JP7360440B2 - Pd-l1及びcd137に結合する抗体分子 - Google Patents

Pd-l1及びcd137に結合する抗体分子 Download PDF

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Description

技術分野
本発明は、PD-L1及びCD137の両方に結合し、CD137のアゴニスト作用を誘導することができる抗体分子に関する。抗体分子は、PD-L1のCDRベースの結合部位と、抗体分子の定常ドメインに位置するCD137抗原結合部位とを含む。本発明の抗体分子は、例えば、癌などの疾患の処置に、用途が見出される。
発明の背景
プログラム細胞死1(PD-1)及びそのリガンドPD-L1(CD274、B7-H1)及びPD-L2(B7-DC)は、T細胞の活性化、耐性、及び免疫病理学のバランスを調節する阻害シグナルを伝達する。PD-L1は、全ての免疫細胞及び一部の腫瘍細胞で一過性に発現する。PD-L1は、B7タンパク質ファミリーのメンバーであり、B7.1及びB7.2とおよそ20%のアミノ酸配列同一性を共有している。ヒトPD-L1は、PD-L1のマウス及びカニクイザルのオルソログとそれぞれ70%及び93%のアミノ酸同一性を共有している。
PD-L1は、その受容体PD-1に770nMの親和性(KD)で結合する。PD-1は、活性化T細胞、B細胞、及び骨髄細胞に発現し、並びに細胞性免疫応答の活性化又は阻害を調節する。PD-L1がPD-1に結合すると、阻害性シグナルが伝達され、サイトカイン産生及びT細胞の増殖が減少する。その結果、細胞によるPD-L1発現は、細胞傷害性Tリンパ球(CTL)の死滅に対する保護を媒介することができ、これは、ウイルス感染時の慢性免疫応答を弱める調節メカニズムである。癌は、慢性及び炎症誘発性疾患として、PD-L1発現のアップレギュレーションを通じてこの免疫保護経路を破壊し、宿主の免疫応答を回避する。能動免疫応答では、インターフェロン-ガンマ(IFN-γ)は、PD-L1の発現もアップレギュレートする。
PD-L1はまた、別のタンパク質であるB7.1(CD80としても知られる)との相互作用を通じて免疫抑制を媒介し、CD28を通じてT細胞の活性化の二次シグナルの1つを送達する能力を遮断する。腫瘍細胞でのPD-L1発現とそのB7.1との関与に関して、腫瘍免疫抵抗性におけるこの特定の相互作用の関連性はまだ不明である。
PD-L1の発現は、多種多様な固形腫瘍で示されている。ある研究で調べられた654のサンプルのうち、異なる部位からの19の腫瘍に及ぶ、89(14%)がPD-L1陽性(5%以上の頻度)であった。最も高いPD-L1陽性頻度は、頭頸部(17/54;31%)、子宮頸部(10/34;29%)、原発不明の癌(CUP;8/29;28%)、多形神経膠芽腫(GBM;5/20;25%)、膀胱(8/37;21%)、食道(16/80;20%)、トリプルネガティブ(TN)乳房(6/33;18%)、及び肝細胞癌(6/41;15%)で見られた(Grosso et al., 2013)。PD-L1の腫瘍関連発現は、免疫抵抗性を付与し、T細胞媒介性アポトーシスから腫瘍細胞を保護する可能性があることが示されている。
臨床試験では、患者のPD-L1を標的とすることの臨床的利点が示され、これまでに3つの抗PD-L1標的モノクローナル抗体が承認された。PD-L1に結合するヒト化IgG1抗体であるアテゾリズマブ(MPDL3280A、RG7466、Tecentriq(商標))は、非小細胞肺癌(NSCLC)の一次処置、並びに臨床試験でPD-L1陽性腫瘍を有する患者においてそれぞれ客観的応答率(ORR)38%及び43%を示した後の膀胱癌の一次及び二次処置に承認されている(Iwai et al., 2017)。アベルマブ(MSB0010718C、Bavencio(商標))はPD-L1に結合する完全ヒトIgG1抗体であり、メルケル細胞癌の処置及び膀胱癌の二次処置に承認されている一方で、完全ヒトIgG1抗体デュルバルマブ(MEDI4736、Imfinzi(商標))は二次膀胱癌の処置に承認されている。これらの抗体及びその他の抗PD-L1治療薬を用いた追加の試験は、結腸直腸癌、胃癌、乳癌、頭頸部癌、膵臓癌、卵巣癌、及び腎細胞癌を含む、処置可能な固形癌の範囲を拡大することに焦点を当てて進行中である。
CD137(4-1BB;TNFRSF9)は、腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリー(TNFRSF)の共刺激分子である。CD137は、活性化後にCD8T細胞で上方制御されることが広く知られており、活性化CD4ヘルパーT細胞、B細胞、制御性T細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、及び樹状細胞(DC)においても発現され得る(Bartkowiak & Curran, 2015)。T細胞の細胞傷害性の増強におけるCD137の主要な機能的役割は、最初に1997年に説明され(Shuford et al., 1997)、その後すぐ、抗CD137mAbが抗癌治療薬として提案された。
CD137は、CRD1~4と呼ばれる4つの細胞外システインリッチドメインと、CD137シグナル伝達に関与する細胞質領域とを有する膜貫通タンパク質である。CD137のリガンドはCD137Lである。CD137/CD137L複合体の結晶構造は存在しないが、CD137はCD137Lと三量体/三量体複合体を形成すると予測されている(Won et al., 2010)。CD137Lの関与は、受容体三量体の形成とそれに続く複数の受容体三量体のクラスター化をもたらし、CD137シグナル伝達カスケードの活性化につながる。このシグナル伝達カスケードは、活性化誘導細胞死に対する生存シグナルをT細胞に提供し(Hurtado et al., 1997)、それにより、効果的なT細胞免疫応答の維持及び免疫学的記憶の生成に重要な役割を果たす(Bartkowiak & Curran, 2015)。
CD137は活性化T細胞によって発現され、抗原特異的CD4及びCD8T細胞を同定するためのマーカーとして使用されている(Wolfl et al., 2007;Ye et al., 2014)。通常、CD137の発現は、CD4T細胞よりもCD8T細胞で高くなる(Wen et al., 2002)。CD8T細胞の場合、インターフェロンガンマ及びインターロイキン2の産生を介した増殖、生存及び細胞傷害性エフェクター機能は、CD137架橋に起因するとされている。CD137架橋は、メモリーCD8T細胞の分化及び維持にも寄与する(Chacon et al., 2013)。CD4T細胞の一部のサブセットでは、CD137架橋が同様に増殖及び活性化を引き起こし、インターロイキン2などのサイトカインの放出をもたらす(Makkouk et al., 2016)。CD137は、腫瘍浸潤リンパ球(TIL)の腫瘍応答性サブセットで発現することも実証されている。CD137単剤療法は、MC38、CT26及びB細胞リンパ腫などのいくつかの前臨床免疫原性腫瘍モデルで有効であることが示されている。
CD137アゴニスト抗体処置に関連する用量を制限する高グレードの肝臓の炎症のため、CD137mAbの臨床開発は遅れている。非リガンド遮断ヒトIgG4アイソタイプ抗体(Chester et al, 2018)であるウレルマブ(BMS-663513)は、臨床試験に入った最初の抗CD137抗体であったが、これらは、顕著なオンターゲットの用量依存的な肝毒性が観察された後に中止された(Chester et al., 2018;Segal et al., 2017;及びSegal et al., 2018)。より最近では、固形癌の処置におけるウレルマブの臨床試験が再開され、ウレルマブ処置は、放射線療法(NCT03431948)、又はリツキシマブ(NCT01775631)、セツキシマブ(NCT02110082)、抗PD-1抗体ニボルマブ(NCT02253992、NCT02534506、NCT02845323)、及びニボルマブと抗LAG-3抗体BMS986016(NCT02658981)の組み合わせなどの、他の治療用抗体と組み合わされた。しかし、ウレルマブ処置に関連する肝毒性を低減するために、これらの試験でのウレルマブの投与は制限されなければならず、有効性の結果は期待外れであった(Chester et al., 2018)。
ヒトIgG2アイソタイプ抗体であるファイザーの抗CD137抗体ウトミルマブ(PF-05082566)では、進行癌の第I相臨床試験において、0.03mg/kgから10mg/kgまでの用量範囲で用量制限毒性は観察されていない(Chester et al.2016;Segal et al., 2018)。しかし、この抗体による全体的な客観的応答率は、固形腫瘍を有する患者においてわずか3.8%であり、ウトミルマブはウレルマブよりも効力及び臨床的有効性が弱い一方、安全性プロファイルがより良好であることを示している可能性がある(Chester et al., 2018;Segal et al., 2018)。ウトミルマブは、放射線療法(NCT03217747)又は化学療法との組み合わせ、並びに抗PD-L1抗体アベルマブ(NCT02554812)及び抗PD-1抗体ペンブロリズマブ(NCT02179918)を含む他の抗体療法との組み合わせで、安全性、忍容性、用量制限毒性(DLT)、最大耐量(MTD)、及び異なる処置の組み合わせの有効性を評価するために試験された。これらの試験は進行中であり、初期の結果では、5mg/kgまでの用量でDLTを示さず、ウトミルマブとペンブロリズマブの組み合わせで26%の患者応答率を示している。(Tolcher et al., 2016)(Perez-Ruiz et al, 2017)。
抗CD137抗体であるウトミルマブを、抗PD-L1抗体であるアベルマブと組み合わせて試験するための臨床試験が進行中である(NCT02554812、NCT3390296)。ウトミルマブとアベルマブ及び他の療法との3つの組み合わせも試験されている(NCT02554812、NCT03217747、NCT03440567、NCT03414658)。
CD137を標的とする多くの二重特異性分子も開発の初期段階にある。例えば、CD137及びFAP-アルファ(Link et al., 2018;Reichen et al., 2018)、HER2(Hinner et al., 2015及び国際公開第2016/177802 A1号)、又はEphA2(Liu et al., 2017)を標的とするものである。例えばFAP-アルファを介して腫瘍を標的とするCD137L融合タンパク質(Claus et al., 2017)も開発されている。最も臨床的に進歩したCD137二重特異性は、CD137/HER2二重特異性分子であるPRS-343であり、最近、その安全性、忍容性及び有効性を評価するための一連の固形腫瘍の処置に関する第I相臨床試験に入っている(NCT03330561)。
抗CD137活性及び抗PD-L1活性を二重特異性療法に組み合わせる他のアプローチが存在する。1つのアプローチは、バイクロニクス技術を利用して、CD137及びPD-L1の両方に一価結合する完全長のヘテロ二量体ヒトIgGを生成し(国際公開第2018056821号)、CD137及びPD-L1の両方に結合し、高レベルのPD-L1の存在下でCD137アゴニスト作用を誘導できる分子を得る。CD137及びPD-L1の両方を標的とするsdAb-Fc融合を使用した第2のアプローチが説明されている(国際公開第2017123650号)。どちらのアプローチも、PD-L1結合の非存在下でCD137に結合することができ、PD-L1の非存在下で低レベルのCD137アゴニスト作用を誘発する。このアゴニスト作用は、高レベルのPD-L1の存在下で増加する。ヒト化抗CD137結合領域と、PD-L1のレベルの存在下でCD137アゴニスト作用を誘発するヒト抗PD-L1領域とを含む、CD137及びPD-L1の両方に一価結合するさらなるヘテロ二量体二重特異性抗体が記載されている(国際公開第2019/025545 A1号)。
現在のデータは、抗PD-L1単剤療法による全体的な処置が癌患者の50%未満で反応をもたらすことを示している。したがって、PD-L1を標的とすることができ、癌治療における用途が見出されるさらなる分子が当技術分野で依然として必要とされている。
PD-1/PD-L1遮断は強力な臨床的検証を有するが、単剤療法の設定で応答する患者は50%未満である。PD-L1と追加の免疫モジュレーターの組み合わせは、改善された有効性を示すことが期待される。しかし、そのような組み合わせは、処置に関連する有害事象の増加に関連している可能性があり、その結果、限られた治療域に有効性が制限される可能性がある。CD137を標的とするアゴニスト性分子は、癌患者でまだ有意な応答を示しておらず、これは、治療指数が限られているため、用量レベルが比較的低いことが一因であり得る。したがって、当技術分野には、PD-L1遮断を組み合わせ、安全且つ効果的な療法でCD137アゴニスト作用を誘発する処置を開発する必要性が依然として存在する。
発明の記載
上記の背景セクションで説明したように、CD137アゴニスト分子の臨床開発は、用量を制限する高グレードの肝臓の炎症(ウレルマブ)又は低い臨床効果(ウトミルマブ)のいずれかに関連する処置のため、制限されてきた。
本発明者らは、高活性を示し、アゴニスト作用を腫瘍微小環境に局在化させることができるCD137アゴニスト分子が当技術分野で必要であることを認識した。そのような分子は、分子の効力、ひいては有効性を最適化する用量で個体に投与され得、例えば、免疫療法剤として癌の処置に使用され得る。
本発明の抗体分子は、抗体分子の定常ドメインに位置するCD137抗原結合部位を含む。本発明者らは、単量体CD137よりも高い親和性で二量体CD137に結合する分子(本明細書では「Fcab」とも呼ばれる)を含むCD137抗原結合部位のパネルを単離するために広範な選択及び親和性成熟プログラムを実施した。
本明細書において言及される「親和性」は、Kによって測定される、抗体分子とその同族抗原の間の結合相互作用の強度を指し得る。当業者には容易に明らかであるように、抗体分子が抗原と複数の結合相互作用を形成することができる場合(例えば、抗体分子が抗原を二価的に結合することができ、任意選択により、抗原が二量体である場合)Kによって測定される親和性は、結合力によっても影響を受ける可能性があり、ここで、結合力は、抗体-抗原複合体の全体的な強度を指す。
T細胞によるCD137の発現は、活性化の際にアップレギュレートされる。理論に縛られることを望むものではないが、活性化されたT細胞上でのCD137の高発現のために、CD137はそのような細胞の表面上で二量体、三量体及び高次多量体の形態になると考えられている。対照的に、ナイーブT細胞などのナイーブ免疫細胞は、細胞表面に低レベル又は無視できるレベルのCD137を発現するため、存在するCD137は単量体形態である可能性がある。したがって、二量体又は多量体のCD137に高い結合力で結合するCD137抗原結合部位を含む抗体分子は、例えばナイーブ免疫細胞に対抗して、活性化T細胞などの活性化免疫細胞に優先的に結合すると予想される。
CD137抗原結合部位のこれらの特徴は、本発明の抗体分子を、CD137に結合する既知の抗体、例えば、国際公開第2018056821号に記載の抗体と区別すると考えられている。国際公開第2018056821号には、高い親和性でCD137に結合する一価のCD137結合ドメインを含有する抗体が記載されている(低nM範囲、国際公開第2018056821号の表6を参照)。これらの抗体は単量体と二量体又は多量体のCD137とを区別しないため、これらの従来技術の抗体が活性化免疫細胞に対して同じ優先的結合を示すことは予想されない。
上記の背景セクションで説明したように、CD137リガンドのCD137への最初のライゲーションは、受容体の三量体化、続いて受容体のクラスター化、活性化、及びその後の強力な抗腫瘍T細胞活性の開始につながる一連のイベントを開始すると考えられている。したがって、治療剤がCD137の活性化を効率的に達成するためには、いくつかの受容体単量体が、三量体リガンドによる架橋を模倣する方法で一緒に架橋される必要があると予想される。
ウトミルマブはIgG2分子であり、アゴニスト活性をFcγ受容体による架橋に依存している。ウレルマブは構成的活性を有するIgG4分子であるため、活性のためにFcγ受容体による架橋を要しないが、そのアゴニスト活性は一部のFcγ受容体による架橋で増強される。Fcγ受容体はヒトの体全体に見られる。したがって、ウトミルマブ及びウレルマブの免疫細胞活性化活性は、体内の特定の部位に限定されず、したがって、肝臓などの腫瘍微小環境以外の位置で発生し得る。
本発明者らは、本発明の抗体分子に存在するCD137抗原結合部位が、CD137をクラスター化及び活性化するために架橋を要することを示した。しかし、これはCD137バインダーの固有の特徴ではないことに注意されたい。むしろ、スクリーニングプログラム中に単離されたCD137バインダーの多くはCD137に結合したが、CD137のクラスター化及び活性化のために架橋を必要とせず、架橋の非存在下において限定的なCD137のクラスター化及び活性化を誘導した。
上記のように、Fcγ受容体媒介性架橋には、Fcγ受容体がヒトの体全体に見られ、したがって、CD137の活性化は特定の部位に限定されないという欠点がある。したがって、本発明者らは、Fcγ受容体結合を低減又は抑制するために、FcabのCH2ドメインに変異を導入した。したがって、Fcγ受容体以外の薬剤を介した架橋の非存在下では、本発明の抗体分子は、CD137アゴニスト活性を示さない。さらに、これらの変異は、本発明の抗体分子が抗体細胞の細胞傷害性を誘導することができないという結果をもたらし、そのため、抗体分子は、それらが活性化する免疫細胞の死滅を誘発しないことが予想される。
本発明者らは、上記のCD137抗原結合部位及びPD-L1に対するCDRベースの結合部位を含有する抗体分子が、例えば、腫瘍微小環境において、CD137及びPD-L1が共発現される位置で免疫細胞を活性化するのに非常に効果的であることを実証した。この意味での共発現は、CD137及びPD-L1が同じ細胞、例えば、T細胞で発現される状況、並びにCD137及びPD-L1が異なる細胞、例えば、それぞれT細胞及び腫瘍細胞で発現される状況を包含する。
抗体分子は、CD137とPD-L1に同時に結合することができる。したがって、PD-L1及びCD137が共発現している位置では、抗体のPD-L1への結合が、抗体分子の架橋を引き起こし、T細胞表面で結合したCD137のクラスター化及び活性化につながると考えられる。
本発明者らによって示されるように、Fcγ受容体結合を減少させる、又は抑制することにより、抗体分子のアゴニスト活性は、存在するPD-L1及びCD137の両方に依存する。換言すれば、アゴニスト活性は条件的であり、したがって、抗体分子は、腫瘍微小環境などのPD-L1が存在する位置でのみ免疫細胞を活性化できると予想される。免疫細胞のこの標的化された活性化は、例えば、ウレルマブ処置で見られる肝臓の炎症を回避するのに有益であると期待されている。
実際、本発明者らは、上記の特徴を有する抗体分子が、治療的用量でマウスモデルに投与された場合、重度の肝毒性を示さないことを実証する。これらの抗体分子を投与されたマウスでは最小限の肝臓病変しか観察されず、これは他の抗CD137アゴニスト抗体について以前に報告された重度の肝毒性を表すとは見なされなかった。カニクイザルでの予備研究においても、抗体分子は安全で、30mg/kgまで十分に許容されることが示された。理論に拘束されることを望むものではないが、これらの動物モデルからの結果は、ヒト患者における肝毒性のリスクを予測するにおいて、臨床に変換され、したがって、本発明の抗体分子は、治療的用量で処置されるヒト患者で肝毒性を誘導するリスクが低いであろうと予想される。
本発明者らはまた、抗体分子によって誘導されるCD137アゴニスト活性のレベルが細胞表面におけるPD-L1発現の量と相関するというインビトロでのエビデンスを提供する。本発明者らは、PD-L1発現のレベルが低い場合であっても抗体分子がCD137をアゴナイズすることができ、系内のPD-L1のレベルが増加するにつれてCD137アゴニスト活性も増加することを実証する。この結果は、CD137アゴニスト活性がPD-L1発現に依存している証拠をさらにサポートし、本発明の抗体分子が腫瘍細胞表面で様々なレベルのPD-L1を発現する腫瘍に対して広範囲の活性を有することを示唆する。
上記のPD-L1のCDRベースの結合部位は、PD-L1のその受容体PD-1への結合を効率的に遮断することができる。PD-1は、活性化T細胞、B細胞、及び骨髄細胞に発現しており、細胞性免疫応答の活性化又は阻害を調節する。PD-L1がPD-1に結合すると、阻害性シグナルが伝達され、サイトカイン産生及びT細胞の増殖が減少し、それにより、免疫応答が弱まる。癌では、腫瘍細胞上のPD-L1とT細胞上のPD-1の相互作用が、T細胞の活性を低減し、免疫系が腫瘍細胞を攻撃するのを防ぐ。したがって、PD-L1のPD-1への結合を遮断することにより、本発明の抗体分子は、腫瘍細胞がこのように免疫系を回避することを防ぐことができると予想される。理論に拘束されることを望むものではないが、PD-L1のPD-1への結合のこの効率的な遮断は、抗体分子の抗腫瘍効力を増加させるために上記のCD137アゴニスト活性と共に機能すると考えられる。
本発明者らはまた、上記のCD137抗原結合部位及びPD-L1に対するCDRベースの結合部位を含む、そのような二重特異性抗体分子が、インビボで腫瘍増殖を抑制できることを示した。さらに、一方の抗体分子がPD-L1のCDRベースの抗原結合部位を含み、他方の分子がCDRベースのCD137の抗原結合部位を含む、2つの単一特異性抗体分子の組み合わせと比較して、二重特異性抗体分子では、より効果的な腫瘍増殖抑制が観察された。このことは、CD137の増強されたクラスター化及びシグナル伝達、ひいてはT細胞の活性化及び対応する抗腫瘍効果が、本発明の抗体分子で見られることを実証する。
本発明のCD137抗原結合部位を含む抗体分子は、抗体分子がCD137及びPD-L1の両方に二価で結合するように、さらにPD-L1に二価で結合することができ得る。両方の標的の二価結合は、CD137を発現するT細胞とPD-L1発現細胞との間の架橋をより安定させ、それにより、T細胞がPD-L1が腫瘍微小環境などでCD137と共発現し、疾患、例えば腫瘍に作用できる部位に局在する時間を延長すると予想されるため、これは有利であると予想される。これは、ヘテロ二量体であり、1つのFabアームを介して各標的抗原に一価的に結合する、従来の二重特異性抗体形式の大部分とは異なる。そのような一価の相互作用は、安定性が低いだけでなく、CD137などのTNF受容体のクラスター化を誘導する効率が低いこと、及び/又はそのようなクラスター化、ひいてはT細胞の活性化を誘導するために一方又は両方の標的のより高い発現を要することが予想される。これは、分子のCH3ドメインの1つにおいて、PD-L1に対する二価のFab結合部位及びCD137に対する一価の結合部位を含む、mAb分子が、両方の標的に二価的に結合するmAbより低レベルの、IFNγ放出によって測定されるT細胞活性化を誘導することを示す、本発明者らによって実施された実験によって裏付けられる。
本発明者らによって同定された抗体分子のさらなる特徴は、CD137の抗原結合部位及びPD-L1のCDRベースの結合部位の両方が抗体構造自体の中に含まれていることである。特に、抗体分子は、リンカー又は他の手段を介して他のタンパク質を抗体分子に融合させて、その両方の標的に二価で結合する分子をもたらすことを必要としない。これは多くの利点を有する。具体的には、抗体分子は、それらが追加の融合部分を含まないため、標準的な抗体の産生に使用されるものと同様の方法を使用して産生することができる。リンカーは時間の経過と共に分解し、抗体分子の不均一な集団をもたらし得るため、この構造は、抗体の安定性の向上にもつながることが期待されている。このような不均一な集団では、1つのタンパク質のみが融合し、したがって1つの標的に一価のみで結合する集団内の抗体は、2つのタンパク質が融合して両方の標的に二価で結合することができる抗体ほどは、効率的にCD137などのTNF受容体の条件的アゴニスト作用を誘導しないと予想される。リンカーの切断/分解は、患者への治療薬の投与前又は投与後に(例えば、酵素的切断又は患者のインビボpHを介して)起こり得、それにより、患者内を循環している間にその有効性の低下をもたらす。本発明の抗体分子にはリンカーがないため、抗体分子は、投与の前及び後の両方で同数の結合部位を保持すると予想される。さらに、抗体分子の構造は、分子の免疫原性の観点からも好ましい。これは、融合タンパク質若しくはリンカー、又はその両方の導入が、分子が患者に投与される場合に免疫原性を誘発し得、その結果、治療薬の有効性が低下するからである。
したがって、本発明は、以下を提供する。
[1]
(a)PD-L1の相補性決定領域(CDR)ベースの抗原結合部位;及び
(b)抗体分子のCH3ドメインに位置するCD137抗原結合部位
を含み、CDRベースの抗原結合部位が、
(i)それぞれ配列番号1、2、3、4、5及び6[E12v2];
(ii)それぞれ配列番号1、2、3、18、19及び20[E05v2];又は
(iii)それぞれ配列番号1、2、3、18、19及び29[G12v2]
に記載のCDR1~6を含み、CD137抗原結合部位が、それぞれ、CH3ドメインのAB、CD及びEF構造ループに位置する第1の配列及び第2の配列を含み、第1及び第2の配列が、それぞれ配列番号113及び114[FS22-172-003]、又は79及び80[FS22-53-008]に記載の配列を有する、プログラム死リガンド1(PD-L1)及びCD137に結合する抗体分子。
[2]
(a)PD-L1の相補性決定領域(CDR)ベースの抗原結合部位;及び
(b)抗体分子のCH3ドメインに位置するCD137抗原結合部位
を含み、CDRベースの抗原結合部位が、
(i)それぞれ配列番号7、8、9、10、11及び6[E12v2];
(ii)それぞれ配列番号21、8、9、22、11及び20[E05v2];又は
(iii)それぞれ配列番号21、8、9、22、11及び29[G12v2]
に記載のIMGTに従うCDR1~6を含み、CD137抗原結合部位が、それぞれ、CH3ドメインのAB、CD及びEF構造ループに位置する第1の配列及び第2の配列を含み、第1及び第2の配列が、それぞれ配列番号113及び114[FS22-172-003]、又は79及び80[FS22-53-008]に記載の配列を有する、プログラム死リガンド1(PD-L1)及びCD137に結合する抗体分子。
[3]抗体分子が、[1]又は[2]の(i)又は(ii)に記載のCDR1~6を含む、[1]又は[2]に記載の抗体分子。
[4]抗体分子が、[1]又は[2]の(i)に記載のCDR1~6を含む、[1]又は[2]に記載の抗体分子。
[5]抗体分子が、重鎖可変(VH)ドメイン及び/又は軽鎖可変(VL)ドメイン、好ましくは、VHドメイン及びVHドメインを含む、[1]から[4]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[6]抗体分子が、免疫グロブリン重鎖及び/又は免疫グロブリン軽鎖、好ましくは、免疫グロブリン重鎖及び免疫グロブリン軽鎖を含む、[1]から[5]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[7]抗体分子が、VHドメイン及び/又はVLドメインを含み、好ましくは、VHドメイン及びVHドメインが、
(i)それぞれ配列番号12及び14[E12v2];
(ii)それぞれ配列番号23及び25[E05v2];又は
(iii)それぞれ配列番号23及び30[G12v2]
に記載のものである、[5]から[6]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[8]抗体分子が、(i)又は(ii)に記載のVHドメイン及びVLドメインを含む、[7]に記載の抗体分子。
[9]抗体分子が、(i)に記載のVHドメイン及びVLドメインを含む、[8]に記載の抗体分子。
[10]第1の配列が、抗体分子のCH3ドメインの14位と17位の間に位置し、アミノ酸残基の番号付けは、IMGT番号付けスキームに従う、[1]から[9]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[11]第1の配列が、抗体分子のCH3ドメインの15、16、16.5、16.4、16.3、16.2、及び16.1位に位置し、アミノ酸残基の番号付けは、IMGT番号付けスキームに従う、[10]に記載の抗体分子。
[12]第2の配列が、抗体分子のCH3ドメインの92から98位に位置し、アミノ酸残基の番号付けは、IMGT番号付けスキームに従う、[1]から[11]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[13]抗体分子が、CH3ドメインのCD構造ループに位置する第3の配列をさらに含む、[1]から[12]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[14]第3の配列が、抗体分子のCH3ドメインの43から78位に位置し、アミノ酸残基の番号付けは、IMGT番号付けスキームに従う、[13]に記載の抗体分子。
[15]第3の配列が、配列番号73に記載の配列を有する、[13]から[14]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[16]抗体分子が、
(i)配列番号115[FS22-172-003];又は
(ii)配列番号81[FS22-53-008]
に記載のCH3ドメイン配列を含む、[1]から[15]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[17]第1及び第2の配列が、それぞれ配列番号113及び114[FS22-172-003]に記載の配列を有する、[1]から[15]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[18]抗体分子が、配列番号115に記載のCH3ドメイン配列[FS22-172-003]を含む、[1]から[15]及び[17]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[19]抗体分子が、ヒトIgG1分子である、[1]から[18]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[20]抗体分子が、抗体:
(i)それぞれ配列番号134及び17に記載のFS22-172-003-AA/E12v2;
(ii)それぞれ配列番号137及び28に記載のFS22-172-003-AA/E05v2;
(iii)それぞれ配列番号140及び33に記載のFS22-172-003-AA/G12v2;
(iv)それぞれ配列番号143及び17に記載のFS22-053-008-AA/E12v2;
(v)それぞれ配列番号146及び28に記載のFS22-053-008-AA/E05v2;又は
(vi)それぞれ配列番号149及び33に記載のFS22-053-008-AA/G12v2
の重鎖及び軽鎖を含む、[1]から[19]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[21]抗体分子が、[20]の(i)~(iv)のいずれか1つに記載の軽鎖及び重鎖を含む、[20]に記載の抗体分子。
[22]抗体分子が、[20]の(i)に記載の軽鎖及び重鎖を含む、[20]に記載の抗体分子。
[23]抗体のCH2ドメインの114位のプロリン(P)が、アラニン(A)で置換され、アミノ酸残基の番号付けは、IMGT番号付けスキームに従う、[20]から[22]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[24]抗体分子が、ヒトPD-L1及びヒトCD137に結合する、[1]から[23]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[25]PD-L1が、配列番号180に記載の配列からなるか、又はそれを含む、[24]に記載の抗体分子。
[26]ヒトCD137が、配列番号186に記載の配列からなるか、又はそれを含む、[24]又は[25]に記載の抗体分子。
[27]抗体分子が、癌細胞表面に結合したPD-L1の存在下で免疫細胞上のCD137を活性化することができる、[1]から[26]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[28]免疫細胞上のCD137への及び腫瘍細胞表面に結合したPD-L1への抗体分子の結合が、免疫細胞上のCD137のクラスター化を引き起こす、[1]から[26]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[29]免疫細胞が、T細胞、B細胞、ナチュラルキラー(NK)細胞、ナチュラルキラーT(NKT)細胞、又は樹状細胞(DC)である、[27]又は[28]に記載の抗体分子。
[30]免疫細胞がT細胞である、請求項[29]に記載の抗体分子。
[31]抗体分子が、1つ以上のFcγ受容体への抗体分子のCH2ドメインの結合を低減又は抑制するように修飾されている、[1]から[30]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[32]抗体分子が、1つ以上のFcγ受容体に結合しない、[1]から[31]のいずれか一項に記載の抗体分子。
[33]Fcγ受容体が、FcγRI、FcγRIIa、FcγRIIb及びFcγRIIIからなる群から選択される、[31]又は[32]に記載の抗体分子。
[34][1]から[33]のいずれか一項に記載の抗体分子と生物活性分子とを含む、コンジュゲート。
[35][1]から[33]のいずれか一項に記載の抗体分子と検出可能な標識とを含む、コンジュゲート。
[36][1]から[33]のいずれか一項に記載の抗体分子をコードする、1つ又は複数の核酸分子。
[37]核酸分子が、
(i)それぞれ配列番号32及び39、又は135及び136に記載のFS22-172-003-AA/E12v2、好ましくは、それぞれ配列番号32及び39;
(ii)それぞれ配列番号138及び139に記載のFS22-172-003-AA/E05v2;
(iii)それぞれ配列番号141及び142に記載のFS22-172-003-AA/G12v2;
(iv)それぞれ配列番号144及び145に記載のFS22-053-008-AA/E12v2;
(v)それぞれ配列番号147及び148に記載のFS22-053-008-AA/E05v2;又は
(vi)それぞれ配列番号150及び151に記載のFS22-053-008-AA/G12v2
の重鎖核酸配列及び/又は軽鎖核酸配列を含む、[1]から[2]、[5]から[7]、[10]から[16]、[19]から[20]及び[23]から[33]のいずれか一項に記載の抗体分子をコードする、1つ又は複数の核酸分子。
[38][36]から[37]のいずれか一項に記載の1つ又は複数の核酸分子を含む、1つ又は複数のベクター。
[39][36]から[37]のいずれか一項に記載の1つ又は複数の核酸分子、又は[38]に記載の1つ又は複数のベクターを含む、組換え宿主細胞。
[40]抗体分子の産生条件下で[39]の組換え宿主細胞を培養することを含む、[1]から[33]のいずれか一項に記載の抗体分子を産生する方法。
[41]抗体分子を単離及び/又は精製することをさらに含む、[40]に記載の方法。
[42][1]から[35]のいずれか一項に記載の抗体分子又はコンジュゲートと、薬学的に許容される賦形剤とを含む、医薬組成物。
[43]個体の癌を処置する方法における使用のための[1]から[35]のいずれか一項に記載の抗体分子又はコンジュゲート。
[44]治療有効量の、[1]から[35]のいずれか一項に記載の抗体分子又はコンジュゲートを個体に投与することを含む、個体の癌を処置する方法。
[45]癌の処置のための医薬の調製における、[1]から[35]のいずれか一項に記載の抗体分子又はコンジュゲートの使用。
[46]癌が、黒色腫、膀胱癌、脳癌、乳癌、卵巣癌、肺癌、結腸直腸癌、子宮頸癌、肝癌、頭頸部癌、膵臓癌、腎癌、胃癌及び消化管間質腫瘍(GIST)からなるリストから選択される、[43]から[45]のいずれか一項に記載の使用のための抗体分子若しくはコンジュゲート、方法、又は使用。
[47]処置が、抗体分子又はコンジュゲートを第2の治療剤と組み合わせて個体に投与することを含む、[43]に記載の使用のための抗体分子又はコンジュゲート。
[48]方法が、治療有効量の第2の治療を個体に投与することをさらに含む、[44]に記載の方法。
図面の簡単な説明
図1Aは、Fcab FS22-053、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-010、FS22-053-011、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-014、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053-017、FS22-172、FS22-172-001、FS22-172-002、FS22-172-003、FS22-172-004、FS22-172-005及びFS22-172-006、並びに野生型(WT)FcabのCH3ドメインの配列のアライメントを示す。IMGT、IMGTエクソン(連続番号付け)、EU及びKabat番号付けシステムに従った残基の番号が示される。 図1Bは、Fcab FS22-053、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-010、FS22-053-011、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-014、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053-017、FS22-172、FS22-172-001、FS22-172-002、FS22-172-003、FS22-172-004、FS22-172-005及びFS22-172-006、並びに野生型(WT)FcabのCH3ドメインの配列のアライメントを示す。IMGT、IMGTエクソン(連続番号付け)、EU及びKabat番号付けシステムに従った残基の番号が示される。 図1Cは、Fcab FS22-053、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-010、FS22-053-011、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-014、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053-017、FS22-172、FS22-172-001、FS22-172-002、FS22-172-003、FS22-172-004、FS22-172-005及びFS22-172-006、並びに野生型(WT)FcabのCH3ドメインの配列のアライメントを示す。IMGT、IMGTエクソン(連続番号付け)、EU及びKabat番号付けシステムに従った残基の番号が示される。 図2は、CD137/PD-L1 mAb FS22-172-003-AA/E12v2が活性化CD4(図2A)及びCD8(図2B)T細胞に結合できることを示す。抗ヒトCD137/PD-L1 mAbFS22-172-003-AA/E12v2は、CD8T細胞の場合は0.8nM、CD4T細胞の場合は0.9nMのEC50値で、活性化T細胞に結合した。陽性対照の抗ヒトPD-L1抗体(G1-AA/E12v2)は、両方の細胞型について0.8nMのEC50値を有するmAbに非常に類似した親和性を示した。陽性対照の抗ヒトCD137抗体(G1-AA/MOR7480.1)は、CD4及びCD8細胞への低結合を示し、これは、これらの細胞タイプでのCD137発現レベルが低いことを示している。 図3は、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb FS22-172-003-AA/E12v2がFcγ受容体を過剰発現するCHO細胞に結合しないことを示す。抗ヒトCD137/PD-L1 mAbFS22-172-003-AA/E12v2、Fcγ受容体結合の陽性対照抗体、G1/4420、及びFcγ受容体結合のない陰性対照抗体、G1-AA/4420は、5つの異なるFcγ受容体を過剰発現するCHO細胞株((A)FcgRIIA 131H、(B)FcgRIIA 131E、(C)FcgRIIB、(D)FcgRIIIA 158F、(E)FcgRIIIA 158V、及び(F)陰性対照として使用されるCHO WT細胞株を発現する)に対する細胞結合アッセイで試験された。CH2領域にLALA変異を含有する抗ヒトCD137/PD-L1 mAbは、試験したFcγ受容体のいずれにも結合せず、CHO WT細胞にも非特異的に結合しなかった(中実黒三角)。陽性対照抗体はFcγ受容体に結合し(中実黒丸)、CH2領域にLALA変異を含有する陰性対照抗体G1-AA/4420は、予想された通り、Fcγ受容体に結合しなかった(中空灰色四角)。 図4は、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb又は陽性対照抗ヒトCD137抗体G1-AA/20H4.9の存在下でのヒト初代CD8T細胞活性化アッセイにおけるヒトIL-2(HIL-2)の放出を示す。試験した全てのmAbは、mAbがヒトIL-2の放出をもたらすヒトPD-L1を過剰発現するHEK細胞により架橋された場合にのみ、CD137クラスター化及びCD8T細胞の活性化を駆動した。抗ヒトCD137/PD-L1 mAbのEC50値は、抗ヒトCH2二次抗体で架橋した場合(中実黒丸、点線)、陽性対照抗ヒトCD137抗体、G1-AA/20H4.9のEC50値よりも小さかった。これは、改善されたT細胞活性化が、mAbで達成されたことを示す。全てがhIL-2放出の増加を示し、陽性対照抗体では、抗ヒトCD137/PD-L1 mAbよりも大きいIL-2の放出(Emax)があった。 図5は、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb又は陽性対照抗ヒトCD137抗体G1-AA/20H4.9の存在下でのヒト初代CD8T細胞活性化アッセイにおけるヒトIL-2(HIL-2)の放出を示す。試験した全てのmAbは、mAbがヒトIL-2の放出をもたらすヒトPD-L1を内因的に発現するMDA-MD-231により架橋された場合にのみ、CD137クラスター化及びCD8T細胞の活性化を駆動した。抗ヒトCD137/PD-L1 mAbのEC50値は、抗ヒトCH2二次抗体で架橋した場合(中実黒丸、点線)、陽性対照抗ヒトCD137抗体、G1-AA/20H4.9のEC50値よりも小さかった。これは、より良い活性が、mAbで達成されたことを示す。全てがhIL-2放出の増加を示し、陽性対照抗体では、抗ヒトCD137/PD-L1 mAbよりも大きいIL-2の放出(Emax)があった。 図6は、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb FS22-172-003-AA/E12v2又は陽性対照抗ヒトCD137抗体G1-AA/20H4.9の存在下でのヒト初代CD8T細胞活性化アッセイにおけるヒトIL-2(HIL-2)の放出を示す。試験した全てのmAbは、mAbが全HEK細胞集団の少なくとも6.5%を構成するHEK.hPD-L1細胞によって架橋され、ヒトIL-2の放出をもたらす場合にのみ、CD137クラスター化及びCD8T細胞の活性化を駆動した。抗ヒトCD137/PD-L1 mAbのEC50値は、アッセイに存在するHEK.hPD-L1細胞のパーセンテージを調節するときに同様のままであったが、最大活性化(Emax)は、アッセイにおけるHEK.hPD-L1架橋細胞のパーセンテージの増加に関連して増加した。これは、HEK細胞の100%がPD-L1を発現する場合、より良好な最大活性がmAb全体で達成されることを示していた。 図7は、抗ヒトCD137/PD-L1 mAbが、T細胞を活性化することが可能であることを示す。(A)及び(B):初代ヒト混合リンパ球反応(MLR)アッセイにおけるIFN-γの放出は、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb、抗ヒトPD-L1陽性対照抗体G1/S70又は抗ヒトCD137陽性対照抗体G1-AA/20H4.9(抗ヒトCH2抗体で架橋)の存在下で試験された。(A)FS22-053-008 FcabベースのmAb及び(B)FS22-172-003 FcabベースのmAbは、いずれかの陽性対照抗体よりも、このアッセイにおいてより高い活性を示し、これは、同じ分子内のPD-L1遮断及びCD137アゴニスト作用が、おそらくCD137のPD-L1ベースのクラスター化及び活性化を通じて、より大きなT細胞活性化を誘発することを示す。(C)MLRアッセイにおけるIFN-γの放出は、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb、抗ヒトPD-L1抗体G1-AA/E12v2、抗ヒトCD137陽性対照抗体G1-AA/20H4.9(抗ヒトCH2抗体で架橋)、又はモックmAb形式における抗ヒトCD137 Fcab(FS22-172-003-AA/D1.3)の存在下で試験された。FS22-172-003-AA/E12v2 mAb2は、陽性対照抗体又はそのモックmAb形式における成分Fcabのいずれよりも、このアッセイにおいてより高いT細胞活性化活性を示し、これは、同じ分子内のPD-L1遮断及びCD137アゴニスト作用が、おそらくクラスター化及び活性化につながるCD137のPD-L1ベースの架橋を通じて、より大きなT細胞活性化を誘発することを示す。 図8は、T細胞活性化アッセイにおけるIL-2放出を示す。ここで、T細胞は、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb及び陽性対照抗ヒトCD137抗体G1-AA/MOR7480.1の存在下で、カニクイザルCD137を過剰発現するように操作されている。試験した全てのmAbは、カニクイザルPD-L1を過剰発現するHEK細胞で架橋する場合(中実及び中空の黒色及び灰色記号とそれを繋ぐ実践)にのみCD137のククラスター化及び活性化を駆動し、DO11.10 T細胞活性化アッセイでマウスインターロイキン-2(mIL-2)の放出をもたらした。漸増濃度では、カニクイザルCD137と交差反応するカニクイザルによって、他の人によって以前に示された陽性対照抗ヒトCD137抗体、G1-AA/MOR7480.1は、mIL-2放出の増加を示す(黒丸、点線)が、最大放出は、全ての抗ヒトCD137/PD-L1 mAbよりも有意に少なかった。架橋のためのPD-L1を過剰発現するHEK細胞を含まない全ての抗ヒトCD137/PD-L1 mAbは、架橋した場合と比較して有意に低いmIL-2放出を示す(データは示さず)。 図9は、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb FS22-053-008-AA/E12v2若しくは172-003-AA/E12v2又は抗ヒトPD-L1陽性対照抗体G1-AA/E12v2又はアイソタイプ対照抗体G1-AA/HelD1.3の滴定の存在下、同種異系カニクイザル単球と共に培養されたカニクイザルCD4T細胞からの2日目のIL-2放出(図9A)又は6日目のIFN-γ放出(図9B)を示す。 図10は、プロテインLで架橋した場合、モックmAb2形式のマウス及びヒト交差反応CD137 Fcab FS22-053-014及びFS22-053-017を試験するDO11.10マウスCD137 T細胞活性化アッセイにおける、マウスIL-2放出を示す。FS22-053-014及びFS22-053-017、並びに抗マウスCD137 Fcab FS22m-063は、全てHelD1.3モックmAb形式で、プロテインLと架橋するとCD137を活性化し、mIL-2を放出した。陽性対照抗マウスCD137mAb、Lob12.3は、予想通り、mIL-2放出の増加を示した。架橋のためのプロテインLを含まないモックmAb形式の全ての抗CD137 Fcab(点線)は、架橋した場合に比べて大幅に減少したMIL-2放出を示した。FS22-053-017は、このアッセイでは活性が低かった(FS22-053-014と比較してEC50が8倍悪い)が、それでもアッセイにおいて活性を示した。 図11は、CD8T細胞活性化を示すマウスIFNγの放出を示す。抗マウスCD137/PD-L1 mAbは、ヒトCD137及びPD-L1に対する陽性対照抗体のいずれか、又は2つの組み合わせよりも、このアッセイで最大の効力を示す。予想通り、モックmAb形式のFS22m-063-AA Fcab(FS22m-063-AA/HelD1.3)いかなる活性も示さない。 図12は、G1-AA/4420(IgG対照)、G1/S70(PD-L1陽性対照)、G1-AA/Lob12.3及びG1/Lob12.3(LALA変異あり及びなしのCD137陽性対照)、G1/S70プラスG1-AA/Lob12.3の組み合わせ、及びFS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置されたBalb/cマウスの皮下に成長したCT26同系腫瘍モデルの腫瘍体積測定値を示す。平均腫瘍体積プラス又はマイナス95%信頼区間がプロットされる。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウス及び抗PD-L1陽性対照のmAbと比較して、CT26同系腫瘍モデルの腫瘍増殖を有意に減少させることができる。統計的有意性は、混合モデル分析を使用した研究の全時間にわたる増殖速度につき対で示される。平均腫瘍体積は、データ正規性検定に基づき、必要に応じて幾何学的平均又は算術平均として示される。*P≦0.05;**P≦0.01;***P≦0.001;****P≦0.0001。 図13は、CT26同系マウス腫瘍モデルにおける抗マウスCD137/PD-L1 mAbの用量応答試験の結果を示す。A:3用量のG1-AA/4420(IgG対照、10mg/kg)、G1/Lob12.3(CD137陽性対照、1mg/kg)、及び4つの異なる用量(0.1mg/kg、0.3mg/kg、1.0mg/kg、及び10.0mg/kg)の抗マウスCD137/PD-L1 mAb FS22m-063-AA/S70で処置されたBalb/cマウスの皮下に成長したCT26同系腫瘍モデルの腫瘍体積測定値を示す。各用量は、x軸上の垂直の黒矢印で示される。平均腫瘍体積プラス又はマイナス95%信頼区間がプロットされる。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウス及び抗PD-L1陽性対照のmAbと比較して、CT26同系腫瘍モデルの腫瘍増殖を有意に減少させることができる。統計的有意性は、混合モデル分析を使用した研究の全時間にわたる増殖速度につき対で示される。平均腫瘍体積は、データ正規性検定に基づき、必要に応じて幾何学的平均又は算術平均として示される。**P≦0.01;*** ****P≦0.0001。B:3用量のG1-AA/4420(IgG対照、約10mg/kg)、及び4つの異なる用量2μg、6μg、20μg、及び200μg(およそ0.1mg/kg、0.3mg/kg、1.0mg/kg、及び10.0mg/kg相当)の抗マウスCD137/PD-L1 mAb FS22m-063-AA/S70で処置されたBalb/cマウスの皮下に成長したCT26同系腫瘍モデルのカプラン・マイヤープロットを示す。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウスと比較して、CT26同系腫瘍モデルで用量依存性の生存率の増加を誘導する。 図14は、q2dx3を投与されたマウスの腫瘍及び血液におけるCD8:CD4パーセンテージ比の用量依存性の増加を示す。4つの異なる用量レベルの抗マウスCD137/PD-L1 mAb FS22m-063-AA/S70は、パネルA及びBに示され、CD8+T細胞でのKi67発現は、パネルC及びDに示される。 図15は、G1-AA/4420(アイソタイプ対照)、G1-AA/S70(PD-L1陽性対照)、G1-AA/Lob12.3(CD137陽性対照)、G1-AA/S70プラスG1-AA/Lob12.3の組み合わせ、及びFS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置されたC57BL/6マウスの皮下に成長したMC38同系腫瘍モデルの腫瘍体積測定値を示す。平均腫瘍体積[mm]プラス又はマイナス95%信頼区間がプロットされる。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウス、抗PD-L1陽性対照mAbで処置したマウス、抗CD137陽性対照で処置したマウスと比較して、MC38同系腫瘍モデルの腫瘍増殖を有意に減少させることができる。統計的有意性は、混合モデル分析を使用した研究の全時間にわたる増殖速度につき対で示される。****≦0.0001p値。 図16は、G1-AA/4420(アイソタイプ対照)及び抗マウスCD137/PD-L1 mAb FS22m-063-AA/S70で処置されたC57BL/6マウスの皮下に成長したB16.F10同系腫瘍モデルの腫瘍体積測定値を示す。両方の組成物は1mg/kgで投与された。平均腫瘍体積[mm]プラス又はマイナス95%信頼区間がプロットされる。FS22m-063-AA/S70処置は、IgG対照で処置したマウスと比較して、B16.F10同系腫瘍モデルで部分的な腫瘍増殖を有意に低減した。統計的有意性は、混合モデル分析を使用した研究の全時間にわたる増殖速度につき対で示される。平均腫瘍体積は、データ正規性検定に基づき、必要に応じて幾何学的平均又は算術平均として示される。*P≦0.05;**P≦0.01;***P≦0.001;****P≦0.0001。 図17は、(A)G1-AA/4420(IgG対照)、(C)G1/S70(PD-L1陽性対照)、(B)G1-AA/Lob12.3及び(D)G1/Lob12.3(LALA変異あり及びなしの抗CD137陽性対照)、又は(E)G1/S70プラスG1-AA/Lob12.3の組み合わせ及び(F)FS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置されたBalb/cマウスの皮下に成長したCT26同系腫瘍モデルにおける個々のマウスのスパゲッティプロットを示す。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウスと比較して、CT26同系腫瘍モデルで有意な腫瘍増殖阻害を誘導した。 図18は、全て1mg/kgのG1-AA/4420(IgG対照)、G1/S70プラスG1-AA/Lob12.3の組み合わせ、及びFS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置されたBalb/cマウスの皮下に成長したCT26同系腫瘍モデルのカプラン・マイヤープロットを示す。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウスと比較して、CT26同系腫瘍モデルで有意な生存を誘導した。 図19は、G1-AA/HelD1.3(IgG対照)、G1/S70(抗PD-L1陽性対照)、G1-AA/Lob12.3(抗CD137陽性対照)、及びFS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置されたBalb/cマウスの皮下に成長したCT26同系腫瘍モデルの腫瘍体積測定値を示す。平均腫瘍体積プラス又はマイナス95%信頼区間がプロットされる。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウス、抗PD-L1陽性対照mAbで処置したマウス及び抗CD137陽性対照で処置したマウスと比較して、CT26同系腫瘍モデルの腫瘍増殖を有意に減少させることができた。統計的有意性は、混合モデル分析を使用した研究の全時間にわたる増殖速度につき対で示される。平均腫瘍体積は、データ正規性検定に基づき、必要に応じて幾何学的平均又は算術平均として示される。*P≦0.05;**P≦0.01;***P≦0.001;****P≦0.0001。 図20は、G1-AA/HelD1.3(IgG対照)、G1/S70(抗PD-L1陽性対照)、G1-AA/Lob12.3(抗CD137陽性対照)、及びFS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置されたBalb/cマウスの皮下に成長したCT26同系腫瘍モデルのカプラン・マイヤープロットを示す。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウス及びCD137陽性対照で処置したマウスと比較して、CT26同系腫瘍モデルで有意な生存を誘導する。 図21は、3用量の(A)G1-AA/4420(アイソタイプ対照)、(B)G1-AA/S70(PD-L1陽性対照)、(C)G1-AA/Lob12.3(抗CD137陽性対照)、(D)G1-AA/S70プラスG1-AA/Lob12.3の組み合わせ、及び(E)FS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置されたC57BL/6マウスの皮下に成長したMC38同系腫瘍モデルにおける個々のマウスのスパゲッティプロットを示す。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウスと比較して、MC38同系腫瘍モデルで完全な腫瘍増殖阻害を誘導し、100%腫瘍のないマウスをもたらす。 図22は、3用量のG1-AA/4420(アイソタイプ対照)、G1-AA/S70(抗PD-L1陽性対照)、G1-AA/Lob12.3(抗CD137陽性対照)、G1-AA/S70プラスG1-AA/Lob12.3の組み合わせ、及びFS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置されたC57BL/6マウスの皮下に成長したMC38同系腫瘍モデルのカプラン・マイヤープロットを示す。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウスと比較して、MC38同系腫瘍モデルで完全な生存を誘導する。 図23は、G1-AA/4420(アイソタイプ対照)(図23A)及び抗マウスCD137/PD-L1 mAbFS22m-063-AA/S70(図23B)で処置されたC57BL/6マウスの皮下に成長したB16.F10同系腫瘍モデルにおける個々のマウスのスパゲッティプロットを示す。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウスと比較して、B16.F10同系腫瘍モデルで部分的な腫瘍増殖阻害を誘導した。 図24は、フローサイトメトリーによって決定された、エクスビボでのT細胞に対する抗mCD137/PD-L1 mAb結合データを示す。平均蛍光強度(MFI)値は、細胞に結合した抗mCD137/PDl-L1 mAbのヒトFc領域を検出するAlexa Fluor 488とコンジュゲートした抗ヒトFc二次抗体から測定された。染色されていない対照サンプルよりも大きいMFIを有する陽性細胞は、抗mCD137/PD-L1につき陽性として同定され、提示されたデータは、血液からの(A)全てのCD8又は(B)全てのCD4T細胞、又は腫瘍からの(C)全てのCD8又は(D)全てのCD4T細胞のパーセンテージとしての陽性集団を示す。これらの結果は、抗mCD137/PD-L1 mAbが、腫瘍及び血液の両方に存在するCD8及びCD4T細胞の両方に迅速に結合すること、及び陽性T細胞集団のパーセンテージは、用量レベルに応じて時間と共に減少することを示す。 図25は、フローサイトメトリーによって決定された、エクスビボでのT細胞によるKi67発現データを示す。平均蛍光強度(MFI)値は、細胞に結合したPE-Cy7とコンジュゲートした抗Ki67抗体から測定された。染色されていない対照サンプルよりも大きいMFIを有する陽性細胞は、Ki67発現につき陽性として同定され、提示されたデータは、血液からの(A)全てのCD8又は(B)全てのCD4T細胞、又は腫瘍からの(C)全てのCD8又は(D)全てのCD4T細胞のパーセンテージとしての陽性集団を示す。これらの結果は、抗mCD137/PD-L1 mAbを投与されたマウスのT細胞が、血中のCD8及びCD4T細胞の両方でKi67を急速に発現すること、及び高パーセンテージのKi67陽性T細胞が、腫瘍微小環境からのサンプルにすでに存在していることを示す。用量レベルに依存する経時的なKi67発現の増加が観察された。 図26は、対照抗体G1-AA/4420を投与され、全てのPD-L1受容体を飽和させるために100nMの抗mCD137/PD-L1 mAbをエクスビボでスパイクされ、したがって、100%PD-L1受容体占有レベルを示す(三角記号と破線)、マウスからの時間一致サンプルと比較したPD-L1受容体占有率を示す。遊離PD-L1受容体は、Bv605とコンジュゲートした競合する抗mPD-L1抗体の平均蛍光強度(MFI)値を使用して検出された。染色されていない対照サンプルよりも大きいMFIを有する陽性細胞は、遊離PD-L1につき陽性として同定された。結果は、陽性集団を、血液からの(A)CD8又は(B)CD4T細胞、又は腫瘍からの(C)CD8又は(D)CD4T細胞の100%飽和サンプルと比較した、PD-L1受容体占有率のパーセンテージとして示す。これらの結果は、PD-L1受容体の占有率が血中で急速に100%に達した後、時間の経過と共に用量レベルに応じて減少することを実証する。T細胞のPD-L1受容体占有率は、血液よりも腫瘍微小環境において長く維持された。 図27は、C57BL/6ナイーブマウスに静脈内単回用量を単回投与した後の、25、10、3、及び1mg/kgでの抗CD137/PD-L1 mAbの薬物動態プロファイルを示す。経時的なマウスにおけるCD137/PD-L1 mAbの濃度が示される。図27は、各用量での抗CD137/PD-L1 mAbのクリアランス速度が、マウスにおける標準的なヒトIgGのクリアランスと同等であることを示す。 図28は、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb FS22-172-003-AA/E12v2が、(A)カニクイザルPBMC又は(B)ヒトPBMCを使用したPBMC T細胞活性化アッセイでT細胞を活性化できることを示す。PBMCアッセイにおけるIFN-γの放出は、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb、抗ヒトCD137陽性対照抗体G1-AA/MOR7480.1(抗ヒトCH2抗体で架橋)の存在下で試験された。mAbは、両方のアッセイで活性を示し、陽性対照抗体よりも高い活性化レベルを示した。これは、同じ分子によるPD-L1遮断及びCD137アゴニスト作用が、カニクイザル及びヒトの両方で、おそらくCD137のPD-L1ベースのクラスター化及び活性化を通じて、より大きなT細胞活性化を誘発することを示す。
詳細な説明
ここで、本発明の態様及び実施形態を、添付の図面を参照して論ずる。さらなる態様及び実施形態は、当業者には明らかであろう。この文章で言及される全ての文書は、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、PD-L1及びCD137の両方に結合する抗体分子に関する。具体的には、本発明の抗体分子は、PD-L1のCDRベースの抗原結合部位と、抗体分子の定常ドメインに位置するCD137抗原結合部位とを含む。「PD-L1」及び「CD137」という用語は、文脈上別段の必要がない限り、ヒトPD-L1及びヒトCD137、マウスPD-L1及びマウスCD137、及び/又はカニクイザルPD-L1及びカニクイザルCD137を指し得る。好ましくは、「PD-L1」及び「CD137」という用語は、文脈上別段の必要がない限り、ヒトPD-L1及びヒトCD137を指す。
「抗体分子」という用語は、天然であるか、部分的又は全体的に合成的に産生されるかを問わず、免疫グロブリンを説明する。抗体分子は、ヒト又はヒト化、好ましくはヒトであり得る。抗体分子は、好ましくはモノクローナル抗体分子である。抗体の例は、免疫グロブリンGなどの免疫グロブリンアイソタイプ、及びIgG1、IgG2、IgG3及びIgG4などのそれらのアイソタイプサブクラス、並びにそれらのフラグメントである。抗体分子は、他のポリペプチド及び/又は血清成分に結合することができる抗体などの汚染物質を含まないという意味で、単離され得る。
したがって、本明細書で使用される「抗体分子」という用語は、抗体フラグメントを含む。ただし、前記フラグメントは、PD-L1のCDRベースの抗原結合部位及び定常ドメインに位置するCD137抗原結合部位を含む。したがって、文脈上別段の必要がない限り、本明細書で使用される「抗体分子」という用語は、「抗体分子又はそのフラグメント」と同等である。
モノクローナル抗体及び他の抗体で、組換えDNA技術の技法を使用して、元の抗体の特異性を保持する他の抗体又はキメラ分子を産生することができる。そのような技術は、CDR、又は可変領域、及び/又はCD137抗原結合部位を提供する定常ドメイン配列を異なる免疫グロブリンに導入することを含み得る。ある免疫グロブリンのCDRの別の免疫グロブリンへの導入は、例えば、欧州特許出願公開第A-184187号、英国特許出願公開第2188638A号、又は欧州特許出願公開第A-239400号に記載されている。同様の技術を、関連する定常ドメイン配列に使用することができる。或いは、抗体分子を産生するハイブリドーマ又は他の細胞は、遺伝子変異又は他の変化を受け得、これは、産生される抗体の結合特異性を変化させる場合も、変化させない場合もある。
抗体は多くの方法で修飾できるため、「抗体分子」という用語は、抗体フラグメント、誘導体、機能的同等物、及び抗体の相同体をカバーすると解釈されるべきであり、これは、天然であるか、又は全体的若しくは部分的に合成であるかにかかわらず、免疫グロブリン結合ドメインを含む任意のポリペプチドを含む。したがって、別のポリペプチドに融合された免疫グロブリン結合ドメイン又は同等物を含むキメラ分子が含まれる。キメラ抗体のクローニング及び発現は、欧州特許出願公開第A-0120694号及び欧州特許出願公開第A-0125023号に記載されている。
CDR配列及びCH3ドメインの両方を含む抗体フラグメントの例は、CH3ドメインに連結されたscFvを含むミニボディである(Hu et al. (1996), Cancer Res., 56(13):3055-61)。
本発明の抗体分子は、PD-L1及びCD137に結合する。この文脈での結合は、特定の結合を指し得る。「特異的」という用語は、抗体分子がその特異的結合パートナー(ここではPD-L1及びCD137)以外の分子への有意な結合を示さない状況を指し得る。「特異的」という用語は、抗体分子が、PD-L1及びCD137上のエピトープなどの、いくつかの抗原によって運ばれる特定のエピトープに特異的である場合にも適用でき、この場合、抗体分子は、エピトープを運ぶ様々な抗原に結合できる。
本発明者らは、本明細書に記載の抗体分子がヒトPD-L1に対して高レベルの特異性を示し、他のT細胞標的PD-L1、CD80、PD-1又はB7-H3への有意な結合を示さないことを実証した。実施例9.3を参照。したがって、好ましい実施形態において、抗体分子は、PD-L2、CD80、PD-1、及びB7-H3のいずれか1つ、好ましくは全てに結合しないか、又は有意な結合を示さない。本発明者らはまた、CD137抗原結合部位がヒトTNFRSF受容体CD40、OX40及びGITRへの有意な結合を示さないことを実証した。実施例3.6を参照。したがって、より好ましい実施形態において、抗体分子は、PD-L2、CD80、PD-1、B7-H3、CD40、OX40及びGITRのいずれか1つ、好ましくは全てに結合しないか、又は有意な結合を示さない。
抗体及びそれらの構築及び使用のための方法は当技術分野で周知であり、例えば、Holliger & Hudson (2005)に記載されている。モノクローナル抗体及び他の抗体で、組換えDNA技術の技法を使用して、元の抗体の特異性を保持する他の抗体又はキメラ分子を産生することができる。そのような技術は、ある抗体分子のCDR又は可変領域を異なる抗体分子に導入することを含み得る(欧州特許出願公開第A-184187号、英国特許出願公開第2188638A号及び欧州特許出願公開第A-239400号)。
CDRベースの抗原結合部位は、抗体可変領域の抗原結合部位である。CDRベースの抗原結合部位は、3つの軽鎖可変ドメイン(VL)CDR又は3つの重鎖可変ドメイン(VH)CDRなどの、3つのCDRによって形成され得る。好ましくは、CDRベースの抗原結合部位は、6つのCDR、3つのVL CDR及び3つのVH CDRによって形成される。抗原の結合に対する異なるCDRの寄与は、異なる抗原結合部位によって変動し得る。
抗原結合部位の3つのVHドメインCDRは、免疫グロブリンVHドメイン内に位置し得、そして3つのVLドメインCDRは、免疫グロブリンVLドメイン内に位置し得る。例えば、CDRベースの抗原結合部位は、抗体可変領域に位置し得る。
抗体分子は、第1の抗原に対して1つ、又は好ましくは1つを超える、例えば2つのCDRベースの抗原結合部位を有し得る。したがって、抗体分子は、1つのVH及び1つのVLドメインを含み得るが、好ましくは、2つのVH及び2つのVLドメイン、すなわち、例えば天然に存在するIgG分子の場合のように、2つのVH/VLドメイン対を含む。
CDRベースの抗原結合部位は、抗体E12v2、E05v2、G12v2、又はlam-G02v3、好ましくは、抗体E12v2、E05v2、又はG12v2、より好ましくは、E12v2又はE05v2、最も好ましくは、E12v2の、3つのVH CDR又は3つのVL CDR、好ましくは3つのVH CDR及び3つのVL CDRを含み得る。
これらの抗体のVH及びVLドメイン配列は、次のように記載される。
(i)抗体E12v2のVH及びVLドメイン配列は、それぞれ配列番号12及び14に示され;
(ii)抗体E05v2のVH及びVLドメイン配列は、それぞれ配列番号23及び25に示され;
(iii)抗体G12v2のVH及びVLドメイン配列は、それぞれ配列番号23及び30に示され;
(iv)抗体lam-G02v3のVH及びVLドメイン配列は、それぞれ配列番号23及び41に示される。
当業者は、上記の抗体のVH及びVLドメイン配列からCDRの配列を決定することに困難はないであろう。CDR配列は、例えば、Kabat(Kabat, E.A et al. (1991). Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th edit., NIH Publication no. 91-3242. U.S. Department of Health and Human Services)又は国際的なImMunoGeneTics情報システム(IMGT:Lefranc, M.-P. et al. Nucleic Acids Res. 43, D413-22 (2015))に従って決定され得る。
Kabat番号付けによる抗体分子のVHドメインCDR1、CDR2及びCDR3配列は、それぞれVHドメインの31~35、50~65、及び95~102位に位置する配列であり得る。
IMGT番号付けによる抗体分子のVHドメインCDR1、CDR2及びCDR3配列は、それぞれ抗体分子のVHドメインの27~38、56~65、及び105~117位に位置する配列であり得る。
Kabat番号付けによる抗体分子のVLドメインCDR1、CDR2及びCDR3配列は、それぞれVLドメインの24~34、50~56、及び89~97位に位置する配列であり得る。
IMGT番号付けによる抗体分子のVLドメインCDR1、CDR2及びCDR3配列は、それぞれVLドメインの27~38、56~65、及び105~117位に位置する配列であり得る。
抗体分子は、SYGISのVHドメインCDR1(配列番号1)、WISAYSGGTNYAQKLQGのVHドメインCDR2(配列番号2)、及びDLFPTIFGVSYYYYのVHドメインCDR3(配列番号3)の配列を含み得、ここで、CDR配列は、Kabat番号付けスキームに従って定義される。
好ましい実施形態において、抗体分子は、Kabat番号付けスキームによる28位にプロリンを含む。
抗体分子は、GYXFTSYGのVHドメインCDR1(配列番号45)、ISAYSGGTのVHドメインCDR2(配列番号8)、及びARDLFPTIFGVSYYYYのVHドメインCDR3(配列番号9)の配列を含み得、
ここで、Xは、P又はTであり、好ましくは、Xは、Pであり;
ここで、CDR配列は、IMGT番号付けスキームに従って定義される。
抗体分子は、
(i)それぞれ配列番号7、8及び9[E12v2];又は
(ii)それぞれ配列番号21、8及び9[E05v2、G12v2又はlam-G02v3]、
のVHドメインCDR1、CDR2及びCDR3の配列を含み得、
ここで、CDR配列は、IMGT番号付けスキームに従って定義される。
VHドメインのCDRは、フレームワーク(FW)配列(HFW1、HFW2、HFW3、及びHFW4)に隣接し得る。VHドメインは、それぞれ配列番号51、52、53及び54のHFW1、HFW2、HFW3及びHFW4配列を含み得、ここで、FW及びCDR配列は、Kabat番号付けスキームに従って定義される。或いは、VHドメインは、それぞれ配列番号55、56、57及び54のHFW1、HFW2、HFW3及びHFW4配列を含み得、ここで、FW及びCDR配列は、IMGT番号付けスキームに従って定義される。
抗体分子は、TGTSSDVGGYNYVSのVLドメインCDR1(配列番号34)、EVTNRPSのVL CDR2(配列番号35)、及びSSFKRGSTLVVのVL CDR3(配列番号36)の配列を含み得、ここで、CDR配列は、Kabat番号付けスキームに従って定義される。VLドメインは、ラムダVLドメインに由来し得る。例えば、各VLドメインCDRは、ラムダVLドメイン由来のフレームワーク(FW)配列(LFW1、LFW2、LFW3、及びLFW4)に隣接し得る。具体的には、VLドメインは、それぞれ配列番号65、66、67及び68のLFW1、LFW2、LFW3及びLFW4配列を含み得、ここで、FW配列は、Kabat番号付けスキームに従って定義される。
抗体分子は、RASQSIXRLAのVLドメインCDR1(配列番号46)、EASXEXのVL CDR2(配列番号47)、及びQQSYSXPXTのVL CDR3(配列番号48)の配列を含み得、
ここで、Xは、S又はGであり、Xは、N又はGであり;Xは、T又はNであり;Xは、S又はLであり;Xは、T又はSであり;Xは、T又はWであり;Xは、不存在又はRであり;Xは、Y、R、又はVであり;
ここで、CDR配列及び位置の番号付けは、Kabat番号付けスキームに従って定義される。
好ましくは、抗体分子は、RASQSIGNRLAのVHドメインCDR1(配列番号4)、EASTSETのVL CDR2(配列番号5)、及びQQSYSTPYTのVL CDR3(配列番号6)の配列を含み、ここで、CDR配列は、Kabat番号付けスキームに従って定義される。VLドメインは、カッパVLドメインに由来し得る。例えば、各VLドメインCDRは、カッパVLドメイン由来のフレームワーク(FW)配列(LFW1、LFW2、LFW3、及びLFW4)に隣接し得る。具体的には、VLドメインは、それぞれ配列番号58、59、60及び61のLFW1、LFW2、LFW3及びLFW4配列を含み得、ここで、FW配列は、Kabat番号付けスキームに従って定義される。
例えば、抗体分子は、
(i)それぞれ配列番号4、5及び6[E12v2];
(ii)それぞれ配列番号18、19及び20[E05v2];
(iii)それぞれ配列番号18、19及び29[G12v2];又は
(iv)それぞれ配列番号34、35及び36[lam-G02v3]、
のVLドメインCDR1、CDR2及びCDR3の配列を含み得、
ここで、CDR配列は、Kabat番号付けスキームに従って定義される。
抗体分子は、SSDVGGYNYのVLドメインCDR1(配列番号37)、EVTのVL CDR2(配列番号38)、及びSSFKRGSTLVVのVL CDR3(配列番号36)の配列を含み得、ここで、CDR配列は、IMGT番号付けスキームに従って定義される。VLドメインは、ラムダVLドメインに由来し得る。例えば、各VLドメインCDRは、ラムダVLドメイン由来のフレームワーク(FW)配列(LFW1、LFW2、LFW3、及びLFW4)に隣接し得る。具体的には、VLドメインは、それぞれ配列番号69、70、71及び68のLFW1、LFW2、LFW3及びLFW4配列を含み得、ここで、FW配列は、IMGT番号付けスキームに従って定義される。
或いは、抗体分子は、QSIX1011RのVLドメインCDR1(配列番号49)、EASのVL CDR2(配列番号11)、及びQQSYSX12131415TのVL CDR3(配列番号50)の配列を含み得、
ここで、X10は、G又はSであり;X11は、N又はGであり;X12は、不在又はTであり;X13は、T、W又はPであり;X14は、P又はRであり;X15は、Y又はRであり、
ここで、CDR配列及び位置の番号付けは、IMGT番号付けスキームに従って定義される。
好ましくは、抗体分子は、QSIGNRのVHドメインCDR1(配列番号10)、EASのVL CDR2(配列番号11)、及びQQSYSTPYTのVL CDR3(配列番号6)の配列を含み、ここで、CDR配列は、IMGT番号付けスキームに従って定義される。VLドメインは、カッパVLドメインに由来し得る。例えば、各VLドメインCDRは、カッパVLドメイン由来のフレームワーク(FW)配列(LFW1、LFW2、LFW3、及びLFW4)に隣接し得る。具体的には、VLドメインは、それぞれ配列番号62、63、64及び61のLFW1、LFW2、LFW3及びLFW4配列を含み得、ここで、FW配列は、IMGT番号付けスキームに従って定義される。
例えば、抗体分子は、
(i)それぞれ配列番号10、11及び6[E12v2];
(ii)それぞれ配列番号22、11及び20[E05v2];
(iii)それぞれ配列番号22、11及び29[G12v2];又は
(iv)それぞれ配列番号37、38及び36[lam-G02v3]、
のVLドメインCDR1、CDR2及びCDR3の配列を含み得、
ここで、CDR配列は、IMGT番号付けスキームに従って定義される。
CDRベースの抗原結合部位は、抗体E12v2、E05v2、G12v2、又はlam-G02v3、好ましくは、抗体E12v2、E05v2、又はG12v2、より好ましくは、E12v2又はE05v2、最も好ましくは、E12v2の、VH又はVLドメイン、好ましくはVH及びVLドメインを含み得る。
抗体E12v2、E05v2、G12v2、及びlam-G02v3のVHドメインは、それぞれ配列番号12、23、23、及び23に記載の配列を有し得る。抗体E12v2、E05v2、G12v2、及びlam-G02v3のVLドメインは、それぞれ配列番号14、25、30、及び41に記載の配列を有し得る。
本発明の抗体分子は、抗体分子の定常ドメインに位置するCD137抗原結合部位を含む。定常ドメインは、CL、CH1、CH2、CH3、又はCH4ドメインであり得、好ましくは、定常ドメインは、CH1、CH2、又はCH3ドメイン、より好ましくは、CH2又はCH3ドメイン、最も好ましくは、CH3ドメインである。CD137抗原結合部位は、抗体分子の定常ドメインに1つ以上の修飾された構造ループを含む。標的抗原の抗原結合部位を作製するための抗体定常ドメイン構造ループの操作は当技術分野で知られており、例えば、Wozniak-Knopp G et al. (2010)、並びに国際公開第2006/072620号及び国際公開第2009/132876号に記載される。
抗体分子のCD137抗原結合部位は、第1及び第2の配列を含み得、好ましくは、第1及び第2の配列であって、第1及び第2の配列が、それぞれ、抗体分子の定常ドメイン、好ましくはCH3ドメインの、AB及びEF構造ループ中に位置する配列を含み得る。
好ましい実施形態において、抗体分子のCH3ドメインの95位及び96位の残基は、野生型であり、すなわち、好ましくは、それぞれ、アルギニン(R)及びトリプトファン(W)である。これらの残基は両方ともEF構造ループに位置している。アミノ酸残基の位置は、特に明記しない限り、ImMunoGeneTics(IMGT)の番号付けスキームに従って本明細書で番号付けされる。IMGT番号付けスキームは、Lefranc et al., 2005に記載されている。
第1の配列は、好ましくは、配列PPY(配列番号78)を含む。
PPY配列は、抗体分子のCH3ドメインの10位と19位、好ましくは15位と17位の間に位置し得る。好ましい実施形態において、PPY配列は、CH3ドメインの16、16.5及び16.4位に位置する。或いは、PPY配列は、CH3ドメインの16位と17位の間に位置し得る。代替的な好ましい実施形態において、PPY配列は、CH3ドメインの16.3、16.2及び16.1位に位置する。IMGT番号付けスキームでは、挿入された残基は、それらが位置するループの方向に従って番号付けされる。ループが「上」に行く場合、挿入された残基は挿入の直前の残基の番号を取り、配列内に挿入された残基の番号は、小数の昇順で示される。例えば、残基16に3つの変異が続く場合、16、16.1、16.2、16.3と示される。ループが「下」に行く場合、挿入された残基は挿入の直前の残基の番号を取り、配列内に挿入された残基の番号は、小数の降順で示される。例えば、残基16に3つの変異が続く場合、16、16.3、16.2、16.1と示される(LeFranc et al., 2005、及びLeFranc et al.2015)。
好ましい実施形態において、AB構造ループはアミノ酸挿入を含む。挿入は、1から10、2から9、3から7、4から6又は5アミノ酸の長さであり得る。好ましくは、挿入は5アミノ酸の長さである。
挿入は、抗体分子のCH3ドメインの10位と19位の間、好ましくは14位と17位の間、より好ましくは16位と17位の間に位置し得る。好ましい実施形態において、挿入は、抗体分子のCH3ドメインの16.5から16.1位に位置している。図1は、挿入がCH3ドメインの16.5から16.1位に位置するCH3ドメインを含むFcabを示す。
親和性成熟後に同定されたFcabの大部分は、CH3ドメインの97位にロイシン(L)残基を含んでいた。これらのFcabの多くは、CH3ドメインの98位にアスパラギン酸(D)残基又はグルタミン酸(E)残基も含んでいた。これらのアミノ酸の変化は両方ともEF構造ループに位置している。これらの結果は、これらの残基の一方又は両方がCD137結合に重要であり得ることを示唆している。したがって、第2の配列は、好ましくは、配列LD又はLEを含み、ここで、LD又はLE配列は、好ましくは、抗体分子のCH3ドメインの97位及び98位に位置する。
第1の配列及び第2の配列は、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-053-014、FS22-053-010、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053、好ましくは、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、又はFS22-053-014、より好ましくは、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、又はFS22-053-017、さらにより好ましくは、特異的結合メンバーFS22-053-008のCH3ドメインの第1及び第2の配列であり得る。
第1の配列及び第2の配列は、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-053-014、FS22-053-010、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053、FS22-172-003、FS22-172-002、FS22-172-004、FS22-172-001、FS22-172-005、FS22-172-006、又はFS22-172、好ましくは、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-053-014、FS22-172-003、FS22-172-002、FS22-172-004、FS22-172-001、FS22-172-005、又はFS22-172-006、より好ましくは、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-172-003、FS22-172-002、又はFS22-172-004、さらに好ましくは、FS22-053-008又はFS22-172-003、さらにより好ましくは、FS22-172-003のCH3ドメインの第1及び第2の配列であり得る。代替的に好ましい実施形態において、第1の配列及び第2の配列は、FS22-053-017のCH3ドメインの第1及び第2の配列であり得る。
FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-053-014、FS22-053-010、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053、FS22-172-003、FS22-172-002、FS22-172-004、FS22-172-001、FS22-172-005、FS22-172-006、及びFS22-172のCH3ドメイン配列は、それぞれ配列番号81、84、87、90、93、96、99、102、105、108、111、115、118、121、124、127、130及び132に記載される。
FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-053-014、FS22-053-010、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053、FS22-172-003、FS22-172-002、FS22-172-004、FS22-172-001、FS22-172-005、FS22-172-006、及びFS22-172の第1及び第2の配列は、それぞれ、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-053-014、FS22-053-010、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053、FS22-172-003、FS22-172-002、FS22-172-004、FS22-172-001、FS22-172-005、FS22-172-006、及びFS22-172のCH3ドメインの14位と17位、及び91位と99位の間の配列であり得る。
或いは、FS22-053-008、FS22-053-010、FS22-053-011、FS22-053-012、及びFS22-053-016の第1及び第2の配列は、それぞれ、FS22-053-008、FS22-053-010、FS22-053-011、FS22-053-012、及びFS22-053-016のCH3ドメインの14位と17位、及び92位と99位の間の配列であり得る。
或いは、FS22-053-015の第1及び第2の配列は、それぞれ、FS22-053-015のCH3ドメインの14位と17位、及び92位と98位の間の配列であり得る。
抗体分子のCDループ配列は、好ましくは未修飾、すなわち野生型である。したがって、CDループ配列は、好ましくは、配列番号73に示される配列を有する。CDループ配列は、好ましくは、CH3ドメインの43から78位に位置する。
第1及び第2の配列は、それぞれ、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-053-014、FS22-053-010、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053、FS22-172-003、FS22-172-002、FS22-172-004、FS22-172-001、FS22-172-005、FS22-172-006、又はFS22-172の完全なAB及びEF構造ループ配列であり得る。CH3ドメイン配列におけるAB、CD、及びEF構造ループの位置の決定は、例えば、IMGT、IMGTエクソン、EU、又はKabat番号付けシステムに従い、当業者の能力の範囲内であり、Hasenhindl et al. (2013)に記載されている。好ましい実施形態において、IMGT番号付けシステムによるAB、CD及びEF構造ループは、それぞれ、CH3ドメインの10位と19位、42位と79位、及び91位と102位の間に位置する。したがって、好ましい実施形態において、第1、第2及び第3の配列は、それぞれ、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-053-014、FS22-053-010、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053、FS22-172-003、FS22-172-002、FS22-172-004、FS22-172-001、FS22-172-005、FS22-172-006、又はFS22-172のCH3ドメインの10位と19位、42位と79位、及び91位と102位の間の配列である。
したがって、好ましい一実施形態において、CD137抗原結合部位の第1及び第2の配列は、それぞれ配列番号171及び172[FS22-172-003]に記載のAB及びEFループ配列、又はそれぞれ配列番号173及び174[FS22-53-008]に記載のAB及びEFループ配列を含む。さらに好ましい実施形態において、CD137抗原結合部位の第1及び第2の配列は、それぞれ配列番号171及び172[FS22-172-003]に記載のAB及びEF構造ループを含む。
代替的に好ましい実施形態において、CD137抗原結合部位の第1及び第2の配列は、それぞれ配列番号173及び175[FS22-053-017]に記載のAB及びEF構造ループ配列を含む。
好ましい実施形態において、CD137抗原結合部位は、
(i)それぞれ配列番号79及び80[FS22-053-008];
(ii)それぞれ配列番号79及び83[FS22-053-009];
(iii)それぞれ配列番号79及び86[FS22-053-011];
(iv)それぞれ配列番号79及び89[FS22-053-017];
(v)それぞれ配列番号79及び92[FS22-053-014];
(vi)それぞれ配列番号79及び95[FS22-053-010];
(vii)それぞれ配列番号79及び98[FS22-053-012];
(viii)それぞれ配列番号79及び101[FS22-053-013];
(ix)それぞれ配列番号79及び104[FS22-053-015];
(x)それぞれ配列番号79及び107[FS22-053-016];
(xi)それぞれ配列番号79及び110[FS22-053];
(xii)それぞれ配列番号113及び114[FS22-172-003];
(xiii)それぞれ配列番号117及び114[FS22-172-002];
(xiv)それぞれ配列番号120及び114[FS22-172-004];
(xv)それぞれ配列番号123及び114[FS22-172-001];
(xvi)それぞれ配列番号126及び114[FS22-172-005];
(xvii)それぞれ配列番号129及び114[FS22-172-006];又は
(xviii)それぞれ配列番号129及び114[FS22-172];
に記載の第1及び/又は第2の、好ましくは第1及び第2の配列を含み、ここで、第1及び第2の配列は、好ましくは、それぞれ、抗体分子のCH3ドメインの14位と17位、及び91位と99位の間に位置する。
さらにより好ましい実施形態において、抗体分子は、
(i)それぞれ配列番号79及び80[FS22-053-008];
(ii)それぞれ配列番号79及び83[FS22-053-009];
(iii)それぞれ配列番号79及び86[FS22-053-011];
(iv)それぞれ配列番号79及び89[FS22-053-017];
(v)それぞれ配列番号113及び114[FS22-172-003];
(vi)それぞれ配列番号117及び114[FS22-172-002];又は
(vii)それぞれ配列番号120及び114[FS22-172-004];
に記載の第1及び/又は第2の、好ましくは第1及び第2の配列を含む。
さらにより好ましい実施形態において、抗体分子のCD137抗原結合部位は、それぞれ配列番号113及び114[FS22-172-003]に記載の第1及び第2の配列、又はそれぞれ配列番号79及び80[FS22-53-008]に記載の第1及び第2の配列を含む。さらにより好ましい実施形態において、抗体分子のCD137抗原結合部位は、それぞれ配列番号113及び114[FS22-172-003]に記載の第1及び第2の配列を含む。例えば、CD137抗原結合部位は、それぞれ配列番号171及び172[FS22-172-003]に記載のAB及びEF構造ループ配列を含み得る。
一実施形態において、抗体分子、特に、配列番号129及び114[FS22-172-006]に記載の、第1及び/又は第2の、好ましくは第1及び第2の配列を含む抗体分子は、抗体分子のCH3ドメインの19位にロイシン(L)を含み得る。
IMGT番号付けの代替として、本明細書に記載のアミノ酸配列、置換、欠失及び挿入の位置を含む、アミノ酸残基の位置は、IMGTエクソン番号付け(連続番号付けとも呼ばれる)、EU番号付け、又はKabat番号付けに従って番号付けされ得る。CH3ドメインの残基位置のIMGT番号付け、IMGTエクソン番号付け、EU番号付け、及びKabat番号付けの間の一致を図1に示す。したがって、例えば、本出願が、クローンのCH3ドメインのそれぞれ14位と17位の間に位置する第1の配列に言及し、残基の位置は、IMGT番号付けスキームに従って番号付けされる場合、第1の配列は、CH3ドメインの18位と21位の間に位置し、ここで、残基の位置は、図1に示すように、IMGTエクソン番号付けスキームに従って番号付けされる。或いは、本明細書に記載されるような、CH3ドメイン中のアミノ酸配列、置換、欠失及び挿入の位置を含む、CH3ドメインにおけるアミノ酸残基の位置は、配列番号75に記載の野生型CH3ドメイン配列におけるそれらの位置を参照することにより定義され得る。IMGT番号付け及び野生型CH3ドメイン配列の一致も図1に示される。
一実施形態において、抗体分子は、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-053-014、FS22-053-010、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053、FS22-172-003、FS22-172-002、FS22-172-004、FS22-172-001、FS22-172-005、FS22-172-006、又はFS22-172のCH3ドメイン配列を含むか、それらを有するか、又はそれらからなる、CH3ドメインを含み、ここで、FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-053-014、FS22-053-010、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053、FS22-172-003、FS22-172-002、FS22-172-004、FS22-172-001、FS22-172-005、FS22-172-006、及びFS22-172のCH3ドメイン配列は、それぞれ配列番号81、84、87、90、93、96、99、102、105、108、111、115、118、121、124、127、130及び132に記載される。
好ましい実施形態において、抗体分子は、それぞれ配列番号115及び81に記載のFS22-172-003又はFS22-053-008のCH3ドメイン配列を含むか、それらを有するか、又はそれらからなる、CH3ドメインを含む。より好ましい実施形態において、抗体分子は、配列番号115に記載のFS22-172-003のCH3ドメイン配列を含むか、それらを有するか、又はそれらからなる、CH3ドメインを含む。
代替的に好ましい実施形態において、抗体分子は、それぞれ配列番号90に記載のFS22-053-017のCH3ドメイン配列を含むか、それらを有するか、又はそれらからなる、CH3ドメインを含む。
抗体分子のCH3ドメインは、任意選択により、CH3ドメイン配列のC末端のすぐ隣に追加のリジン残基(K)を含み得る。
さらに、本発明の抗体分子は、IgG1、IgG2、IgG3、又はIgG4分子のCH2ドメインなどの免疫グロブリンG分子のCH2ドメインを含み得る。好ましくは、本発明の抗体分子は、IgG1分子のCH2ドメインを含む。CH2ドメインは、配列番号76に記載の配列を有し得る。
CH2ドメインは、Fcγ受容体及び補体に結合することが知られている。CH2ドメインのFcγ受容体への結合には抗体依存性細胞媒介性傷害性(ADCC)が必要である一方、補体への結合には補体依存性細胞傷害性(CDC)が必要である。抗体分子のCH2ドメインは、好ましくは、CH2ドメインの1つ以上のFcγRI、FcγIIla、FcγRIIb、FcγRIIIなどのFcγ受容体、及び/又は補体への結合を低減又は抑制する1つ以上の変異を含む。本発明者らは、Fcγ受容体への結合を減少させる、又は抑制することにより、抗体分子によって媒介されるADCCが減少する、又は排除されると仮定する。同様に、補体への結合を減少させる、又は抑制することは、抗体分子によって媒介されるCDCを減少又は排除することが期待される。理論に拘束されることを望むものではないが、これは、抗体分子が患者に投与される場合に、肝毒性を軽減又は回避することが期待される。さらに、Fcγ受容体への結合を低減又は抑制することは、抗体分子が免疫細胞抗原の第2の抗原結合部位を含む場合に有用であることが期待され、ここで、ADCC及び/又はCDCを介した、抗体分子が結合した免疫細胞の死滅は避けるべきである。1つ以上のFcγ受容体及び/又は補体へのCH2ドメインの結合を減少させる、又は抑制する変異は、当技術分野で公知である(Wang et al., 2018)。これらの変異には、Bruhns et al., 2009及びHezareh et al., 2001に記載される「LALA変異」が含まれ、これは、CH2ドメインの1.3位及び1.2位のロイシン残基をアラニン(L1.3A及びL1.2A)で置換することを含む。或いは、CH2ドメインの84.4位のアスパラギン(N)をアラニン、グリシン、又はグルタミン(N84.4A、N84.4G、又はN84.4Q)に変異させることによる、保存されたN結合型グリコシル化部位の変異を通じたα-グリコシル抗体の生成は、IgG1エフェクター機能を低下させることも知られている(Wang et al., 2018)。さらなる代替として、補体活性化(C1q結合)及びADCCは、CH2ドメインの114位のプロリンをアラニン又はグリシン(P114A又はP114G)に変異させることによって低減することが知られている(Idusogie et al., 2000;Klein et al., 2016)。これらの変異は、ADCC又はCDC活性がさらに低下した、又は全くない抗体分子を生成するために組み合わせることもできる。
したがって、抗体分子は、CH2ドメインを含み得、ここで、CH2ドメインは、好ましくは、
(i)1.3位及び1.2位のアラニン残基;及び/又は
(ii)114位のアラニン又はグリシン;及び/又は
(iii)84.4位のアラニン、グルタミン又はグリシン;
を含み、ここで、アミノ酸残基の番号付けは、IMGT番号付けスキームに従う。
好ましい実施形態において、抗体分子はCH2ドメインを含み、ここで、CH2ドメインは、
(i)1.3位のアラニン残基;及び
(ii)1.2位のアラニン残基;
を含み、ここで、アミノ酸残基の番号付けは、IMGT番号付けスキームに従う。
例えば、CH2ドメインは、配列番号77に記載の配列を有し得る。
代替的な好ましい実施形態において、抗体分子はCH2ドメインを含み、ここで、CH2ドメインは、
(i)1.3位のアラニン残基;
(ii)1.2位のアラニン残基;及び
(iii)114位のアラニン;
を含み、ここで、アミノ酸残基の番号付けは、IMGT番号付けスキームに従う。
例えば、CH2ドメインは、配列番号176に記載の配列を有し得る。
好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、
(a)PD-L1のCDRベースの抗原結合部位;及び
(b)抗体分子のCH3ドメインに位置するCD137抗原結合部位
を含み、CDRベースの抗原結合部位は、抗体E12v2、E05v2、又はG12v2、好ましくはE12v2の3つのVH CDR及び3つのVL CDR(CDR1~6)を含み;
CD137抗原結合部位は、それぞれ、CH3ドメインのAB、CD及びEF構造ループに位置する第1の配列及び第2の配列を含み、第1及び第2の配列は、それぞれ配列番号113及び114[FS22-172-003]、又は79及び80[FS22-53-008]に記載の配列を有し、好ましくは、第1及び第2の配列は、配列番号113及び114[FS22-172-003]に記載の配列を有する。
実施例に記載されるように、それぞれ配列番号79及び89[FS22-053-017]に示される第1の配列及び第2の配列を含むCD137抗原結合部位を有する抗体分子は、ヒト、カニクイザル、及び予想外にもマウスのCD137に結合することができた。本発明者らは、この抗体分子が、架橋された場合に、ヒト、カニクイザル及びマウスのT細胞活性化アッセイにおいて活性を有することを実証した。
代替的に好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、
(a)PD-L1のCDRベースの抗原結合部位;及び
(b)抗体分子のCH3ドメインに位置するCD137抗原結合部位
を含み、CDRベースの抗原結合部位は、抗体E12v2、E05v2、又はG12v2、好ましくはE12v2の3つのVH CDR及び3つのVL CDR(CDR1~6)を含み;
CD137抗原結合部位は、それぞれ、CH3ドメインのAB、CD及びEF構造ループに位置する第1の配列及び第2の配列を含み、第1及び第2の配列は、それぞれ配列番号79及び89[FS22-053-017]に記載の配列を有する。
いくつかの実施形態において、抗体分子は、
(a)PD-L1のCDRベースの抗原結合部位;及び
(b)抗体分子のCH3ドメインに位置するCD137抗原結合部位
を含み、CDRベースの抗原結合部位は、抗体E12v2、E05v2、又はG12v2、好ましくはE12v2の3つのVH CDR及び3つのVL CDR(CDR1~6)を含み;
CD137抗原結合部位は、それぞれ、CH3ドメインのAB、CD及びEF構造ループに位置する第1の配列及び第2の配列を含み、第1及び第2の配列は、それぞれ配列番号113及び114[FS22-172-003]、又は79及び80[FS22-53-008]に記載の配列を有し、好ましくは、第1及び第2の配列が、配列番号113及び114[FS22-172-003]に記載の配列を有し、ただし、抗体分子は、配列番号79及び80[FS22-053-008]に記載の第1及び第2の配列を有するCD137抗原結合部位と対形成される抗体G12v2のCDR1~6を含まない。
さらに好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、
(a)PD-L1のCDRベースの抗原結合部位;及び
(b)配列番号115[FS22-172-003]、又は81[FS22-53-008]、好ましくは配列番号115[FS22-172-003]、に記載の配列を含むか、それを有するか、又はそれからなる、CH3ドメイン;
を含み、CDRベースの抗原結合部位は、抗体E12v2、E05v2、又はG12v2、好ましくはE12v2の3つのVH CDR及び3つのVL CDR(CDR1~6)を含む。
さらに代替的に好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、
(a)PD-L1のCDRベースの抗原結合部位;及び
(b)配列番号90[FS22-053-017]に記載の配列を含むか、それを有するか、又はそれからなる、CH3ドメイン;
を含み、CDRベースの抗原結合部位は、抗体E12v2、E05v2、又はG12v2、好ましくはE12v2の3つのVH CDR及び3つのVL CDR(CDR1~6)を含む。
さらにより好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、
(a)PD-L1のCDRベースの抗原結合部位を含むVHドメイン及びVLドメイン;及び
(b)配列番号115[FS22-172-003]、又は81[FS22-53-008]、好ましくは配列番号115[FS22-172-003]、に記載の配列を含むか、それを有するか、又はそれからなる、CH3ドメイン;
を含み、VH及びVLドメインは、抗体E12v2、E05v2、又はG12v2、好ましくはE12v2のVH及びVLを含むか、それを有するか、又はそれからなる。
さらにより好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、
(a)PD-L1のCDRベースの抗原結合部位を含むVHドメイン及びVLドメイン;及び
(b)配列番号90[FS22-053-017]に記載の配列を含むか、それを有するか、又はそれからなる、CH3ドメイン;
を含み、VH及びVLドメインは、抗体E12v2、E05v2、又はG12v2、好ましくはE12v2のVH及びVLを含むか、それを有するか、又はそれからなる。
さらにより好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、
(a)PD-L1のCDRベースの抗原結合部位を含むVHドメイン及びVLドメイン;
(b)配列番号115[FS22-172-003]、又は81[FS22-53-008]、好ましくは配列番号115[FS22-172-003]、に記載の配列を含むか、それを有するか、又はそれからなる、CH3ドメイン;
(c)CH2ドメインが、
(i)1.3位のアラニン残基;
(ii)1.2位のアラニン残基;
を含む、配列番号76に記載の配列を含むか、それを有するか、又はそれからなる、CH2ドメイン;
を含み、ここで、アミノ酸残基の番号付けは、IMGT番号付けスキームに従い;
VH及びVLドメインは、抗体E12v2、E05v2、又はG12v2、好ましくはE12v2のVH及びVLを含むか、それを有するか、又はそれからなる。
さらなる実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、
(a)CDRベースの抗原結合部位がCDR1~6を含む、PD-L1のCDRベースの抗原結合部位を含むVH及びVLドメイン;及び
(b)抗体分子のCH3ドメインに位置し、CD137抗原結合部位であって、CH3ドメインのAB及びEF構造ループに位置する第1の配列及び第2の配列を含む、CD137抗原結合部位;
を含み、ここで、CDR1~6、第1の配列及び第2の配列は、
(i)それぞれ配列番号1、2、3、4、5、6、113及び114[FS22-172-003-AA/E12v2];
(ii)それぞれ配列番号1、2、3、18、19、20、113及び114[FS22-172-003-AA/E05v2];
(iii)それぞれ配列番号1、2、3、18、19、29、113及び114[FS22-172-003-AA/G12v2];
(iv)それぞれ配列番号1、2、3、4、5、6、79及び80[FS22-053-008-AA/E12v2];又は
(v)それぞれ配列番号1、2、3、18、19、20、79及び80[FS22-053-008-AA/E05v2]、
に記載の配列を有するか、
VHドメイン、VLドメイン、第1の配列及び第2の配列は、
(i)それぞれ配列番号12、14、113及び114[FS22-172-003-AA/E12v2];
(ii)それぞれ配列番号23、25、113及び114[FS22-172-003-AA/E05v2];
(iii)それぞれ配列番号23、30、113及び114[FS22-172-003-AA/G12v2];
(iv)それぞれ配列番号12、14、79及び80[FS22-053-008-AA/E12v2];又は
(v)それぞれ配列番号23、25、79及び80[FS22-053-008-AA/E05v2];
に記載の配列を有するか、
VHドメイン、VLドメイン、及びCH3ドメインは、
(i)それぞれ配列番号12、14、及び115[FS22-172-003-AA/E12v2];
(ii)それぞれ配列番号23、25、及び115[FS22-172-003-AA/E05v2];
(iii)それぞれ配列番号23、30、及び115[FS22-172-003-AA/G12v2];
(iv)それぞれ配列番号12、14、及び81[FS22-053-008-AA/E12v2];又は
(v)それぞれ配列番号23、25、及び81[FS22-053-008-AA/E05v2]
に記載の配列を有する。
さらにより好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、抗体:
(i)それぞれ配列番号134及び17に記載のFS22-172-003-AA/E12v2;
(ii)それぞれ配列番号137及び28に記載のFS22-172-003-AA/E05v2;
(iii)それぞれ配列番号140及び33に記載のFS22-172-003-AA/G12v2;
(iv)それぞれ配列番号143及び17に記載のFS22-053-008-AA/E12v2;
(v)それぞれ配列番号146及び28に記載のFS22-053-008-AA/E05v2;又は
(vi)それぞれ配列番号149及び33に記載のFS22-053-008-AA/G12v2
の重鎖及び軽鎖を含むか、それらを有するか、又はそれらからなる、重鎖を含む。
さらにより好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、抗体:
(i)それぞれ配列番号134及び17に記載のFS22-172-003-AA/E12v2;
(ii)それぞれ配列番号137及び28に記載のFS22-172-003-AA/E05v2;
(iii)それぞれ配列番号140及び33に記載のFS22-172-003-AA/G12v2;
(iv)それぞれ配列番号143及び17に記載のFS22-053-008-AA/E12v2;又は
(v)それぞれ配列番号146及び28に記載のFS22-053-008-AA/E05v2;
の重鎖及び軽鎖を含むか、それらを有するか、又はそれらからなる、重鎖を含む。
さらにより好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、抗体:
(i)それぞれ配列番号134及び17に記載のFS22-172-003-AA/E12v2;又は
(iv)それぞれ配列番号143及び17に記載のFS22-053-008-AA/E12v2
の重鎖及び軽鎖を含むか、それらを有するか、又はそれらからなる、重鎖を含む。
さらにより好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、それぞれ配列番号134及び17に記載の抗体FS22-172-003-AA/E12v2の重鎖及び軽鎖を含むか、それらを有するか、又はそれらからなる、重鎖を含む。
さらにより代替的に好ましい実施形態において、PD-L1及びCD137に結合する抗体分子は、抗体:
(i)それぞれ配列番号152及び17に記載のFS22-053-017-AA/E12v2;
(ii)それぞれ配列番号153及び28に記載のFS22-053-017-AA/E05v2;又は
(iii)それぞれ配列番号154及び33に記載のFS22-053-017-AA/G12v2
の重鎖及び軽鎖を含むか、それらを有するか、又はそれらからなる、重鎖を含む。
本発明の抗体分子はまた、本明細書に記載の第1、第2又は第3の配列、AB、CD又はEF構造ループ配列、CH3ドメイン、CH2ドメイン、CH2及びCH3ドメイン、CDR、FW、VHドメイン、VLドメイン、軽鎖及び/又は重鎖配列の変異体を含み得る。適切な変異体は、配列の変更又は変異、及びスクリーニングの方法によって得ることができる。好ましい実施形態において、1つ以上の変異体配列を含む抗体分子は、PD-L1及びCD137に対する結合特異性及び/又は結合親和性などの、親抗体分子の1つ以上の機能的特徴を保持する。例えば、1つ以上の変異体配列を含む抗体分子は、好ましくは、(親)抗体分子と同じ親和性、又はより高い親和性で、PD-L1及び/又はCD137に結合する。親抗体分子は、変異体抗体分子に組み込まれているアミノ酸置換、欠失、及び/又は挿入を含まない抗体分子である。
例えば、本発明の抗体分子は、本明細書に記載の構造ループ、CH3ドメイン、CH2ドメイン、CH2及びCH3ドメイン、CDR、FW、VHドメイン、VLドメイン、軽鎖又は重鎖配列に対し、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.1%、少なくとも99.2%、少なくとも99.3%、少なくとも99.4%、少なくとも99.5%、少なくとも99.6%、少なくとも99.7%、少なくとも99.8%、又は少なくとも99.9%の配列同一性を有する、第1、第2又は第3の配列、AB、CD又はEF構造ループ配列、CH3ドメイン、CH2ドメイン、CH2及びCH3ドメイン、CDR、FW、VHドメイン、VLドメイン、軽鎖及び/又は重鎖配列を含み得る。
好ましい実施形態において、本発明の抗体分子は、配列番号115[FS22-172-003]又は81[FS22-053-008]、好ましくは配列番号115[FS22-172-003]に記載のCH3ドメイン配列に対し、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.1%、少なくとも99.2%、少なくとも99.3%、少なくとも99.4%、少なくとも99.5%、少なくとも99.6%、少なくとも99.7%、少なくとも99.8%、又は少なくとも99.9%の配列同一性を有するCH3ドメイン配列を含む。
さらに好ましい実施形態において、抗体分子は、配列番号76又は77に記載のCH2ドメイン配列に対し、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.1%、少なくとも99.2%、少なくとも99.3%、少なくとも99.4%、少なくとも99.5%、少なくとも99.6%、少なくとも99.7%、少なくとも99.8%、又は少なくとも99.9%の配列同一性を有するCH2ドメイン配列を有するか、又はそれを含む。
配列同一性は、一般的に、アルゴリズムGAP(Wisconsin GCGパッケージ、Accelerys Inc、米国サンディエゴ(San Diego USA))を参照して定義される。GAPは、NeedlemanとWunschのアルゴリズムを使用して、2つの完全配列を整列させ、一致の数を最大化し、ギャップの数を最小化する。一般的に、ギャップ生成ペナルティが12に等しく、ギャップ拡張ペナルティが4に等しいデフォルトのパラメーターが使用される。GAPの使用が好ましい場合もあるが、他のアルゴリズム、例えば、BLAST(Altschul et al., 1990の方法を使用)、FASTA(Pearson and Lipman, 1988の方法を使用)、又はSmith-Watermanアルゴリズム(Smith and Waterman, 1981)、又は上掲Altschul et al.(1990)のTBLASTNプログラムも、一般的にデフォルトパラメーターを使用して用いられ得る。特に、psi-Blastアルゴリズム(Altschul et al., 1997)が使用され得る。
本発明の抗体分子はまた、本明細書に記載の第1、第2又は第3の配列、AB、CD又はEF構造ループ配列、CH3ドメイン、CH2ドメイン、CH2及びCH3ドメイン、CDR、FW、VHドメイン、VLドメイン、軽鎖又は重鎖配列と比較して、1つ以上のアミノ酸配列変更(アミノ酸残基の付加、欠失、置換及び/又は挿入)、好ましくは、20個以下の変更、15個以下の変更、10個以下の変更、5つ以下の変更、4つ以下の変更、3つ以下の変更、2つ以下の変更、又は1つの変更を有する、第1、第2又は第3の配列、AB、CD又はEF構造ループ配列、CH3ドメイン、CH2ドメイン、CH2及びCH3ドメイン、CDR、FW、VHドメイン、VLドメイン、軽鎖及び/又は重鎖を含み得る。特に、変更は、VH及びVLドメイン配列の外側の抗体分子の1つ以上のフレームワーク領域、及び/又はCH3ドメインの1つ以上のフレームワーク領域においてなされ得る。例えば、変更は、第1、第2、及び第3の配列として、又はAB、CD又はEF構造ループ配列として、本明細書に記載される配列の外側のCH3ドメインに存在し得る。
好ましい実施形態において、本発明の抗体分子は、配列番号81、84、87、90、93、96、99、102、105、108、111、115、118、121、124、127、130、又は132に記載のCH3ドメイン配列と比較して、1つ以上のアミノ酸配列変更(アミノ酸残基の付加、欠失、置換及び/又は挿入)、好ましくは、20個以下の変更、15個以下の変更、10個以下の変更、5つ以下の変更、4つ以下の変更、3つ以下の変更、2つ以下の変更、又は1つの変更を伴う、CH3ドメイン配列を含み得る。より好ましい実施形態において、本発明の抗体分子は、配列番号115[FS22-172-003]又は81[FS22-053-008]、好ましくは配列番号115[FS22-172-003]に記載のCH3ドメイン配列と比較して、1つ以上のアミノ酸配列変更(アミノ酸残基の付加、欠失、置換及び/又は挿入)、好ましくは、20個以下の変更、15個以下の変更、10個以下の変更、5つ以下の変更、4つ以下の変更、3つ以下の変更、2つ以下の変更、又は1つの変更を伴う、CH3ドメイン配列を含み得る。
さらに好ましい実施形態において、抗体分子は、配列番号76又は77に記載のCH2ドメイン配列と比較して、1つ以上のアミノ酸配列変更(アミノ酸残基の付加、欠失、置換及び/又は挿入)、好ましくは、20個以下の変更、15個以下の変更、10個以下の変更、5つ以下の変更、4つ以下の変更、3つ以下の変更、2つ以下の変更、又は1つの変更を伴う、CH2ドメイン配列を含む。
1つ以上のアミノ酸が別のアミノ酸で置換されている好ましい実施形態において、置換は、例えば以下の表に従う、保存的置換であり得る。いくつかの実施形態において、中央の列の同じカテゴリーのアミノ酸は、互いに置換されており、すなわち、非極性アミノ酸は、例えば、別の非極性アミノ酸で置換されている。いくつかの実施形態において、右端の列の同じ行のアミノ酸が互いに置換されている。
いくつかの実施形態において、置換は、機能的に保存的であり得る。すなわち、いくつかの実施形態において、置換は、同等の非置換抗体分子と比較して、置換を含む抗体分子の1つ以上の機能的特性(例えば、結合親和性)に影響を与えない(又は実質的に影響を与えない)可能性がある。
抗体分子が、本明細書に開示されるような第1の配列、AB構造ループ配列、CH3ドメイン、又は重鎖配列の変異体を含む場合、好ましくは、抗体分子は、抗体分子のCH3ドメインの11位と19位の間、好ましくは、15位と17位の間に、PPY配列を保持する。さらに、好ましくは、抗体分子は、抗体分子のCH3ドメインの16位と17位の間に、挿入、好ましくは、5アミノ酸挿入を保持する。さらに好ましい実施形態において、抗体分子は、好ましくは、抗体分子のCH3ドメインの97位及び98位に配列を保持する。
さらに、又は或いは、抗体分子が、本明細書に開示されるCH3ドメイン、CH2及びCH3ドメイン、軽鎖又は重鎖配列の変異体を含む場合、変異体は、好ましくは、抗体分子のCH3ドメインのAB及びEF構造ループに位置する第1及び第2の配列中にアミノ酸の変化を含まない。例えば、変異体は、抗体分子のCH3ドメインのAB及びEF構造ループにアミノ酸の変化を含まない場合がある。さらに、変異体は、抗体分子のCH3ドメインのCD構造ループにアミノ酸の変化を含まない場合がある。すなわち、変異体は、抗体分子のCH3ドメインのAB及びEF構造ループにアミノ酸の変化を含まない場合がある。
抗体分子が、本明細書に開示されるVHドメイン、VLドメイン、軽鎖又は重鎖配列の変異体を含む場合、好ましくは、抗体分子は、CDR配列中にいかなるアミノ酸の変化も含まない。すなわち、存在する任意のアミノ酸変化は、FW配列、例えば、HFW1、HFW2、HFW3、HFW4、LFW1、LFW2、LFW3及び/又はLFW4に存在し得る。例えば、変異体は、CDR1、CDR2、CDR3、CDR4、CDR5及び/又はCDR6配列にアミノ酸の変化を含まない場合がある。
抗体分子は、好ましくは、ヒトPD-L1及びヒトCD137に結合する。好ましくは、抗体分子は、ヒトPD-L1及びヒトCD137に同時に結合することができ、ここで、ヒトCD137及びヒトPD-L1は共発現される。本明細書で使用される場合、共発現は、2つの標的が単一の細胞の表面上、又は2つの別個の細胞の表面上で発現されることを意味する。例えば、抗体分子は、ヒトPD-L1及びヒトCD137が2つの別個の細胞上、例えば、腫瘍微小環境でCD137を発現する免疫細胞とPD-L1を発現する別の腫瘍細胞上で共発現される場合、ヒトPD-L1及びヒトCD137に結合することができるだけでなく、ヒトPD-L1及びヒトCD137が単一の細胞、例えば免疫細胞上で共発現される場合、ヒトPD-L1及びヒトCD137に結合することができる可能性がある。
抗体分子は、好ましくは、8nM、7nM、6nM、5nM、4nM、3nM、2nM、1nM、0.5nM、0.4nM、又は0.3nMの親和性(K)で、又はそれより高い親和性で、ヒトPD-L1に結合する。好ましくは、抗体分子は、0.3nMの親和性(K)で、又はそれより高い親和性で、ヒトPD-L1に結合する。
ヒトPD-L1は、例えば、配列番号180に記載の配列を有し得る。ヒトPD-L1は、例えば、Acro Biosystemsから入手可能な、Aviタグ(hPD-L1-Avi-His)を備えた組換えヒトPD-L1であってもよい(カタログ番号:PD1-H82E5)。組換えヒトPD-L1は、ビオチン化されていてもよい。
抗体分子は、好ましくは、60nM、50nM、40nM、30nM、20nM、10nM、5nM、4nM、3nM、又は2nMの親和性(K)で、又はそれより高い親和性で、二量体のヒトCD137に結合する。好ましくは、抗体分子は、2nMの親和性(K)で、又はそれより高い親和性で、二量体のヒトCD137に結合する。
好ましい実施形態において、抗体分子は、単量体のCD137よりも高い親和性で二量体のCD137に結合する。好ましい実施形態において、抗体分子は、単量体のCD137に対する抗体分子の親和性よりも、少なくとも50倍、60倍、70倍、80倍、90倍、100倍、110倍、120倍、130倍、140倍、150倍、160倍、170倍又は200倍高い親和性で二量体のCD137に結合する。
ヒトCD137は、例えば、配列番号186に示される配列を有し得る。二量体及び単量体のCD137抗原を産生するための方法が実施例に記載される。
抗体分子は、好ましくはカニクイザルPD-L1及びカニクイザルCD137に結合する。好ましくは、抗体分子は、カニクイザルPD-L1及びカニクイザルCD137に同時に結合することができ、ここで、カニクイザルPD-L1及びカニクイザルCD137は、単一の細胞の表面、又は2つの別個の細胞の表面に発現される。
好ましい実施形態において、抗体分子は、8nM、7nM、6nM、5nM、4nM、3nM、2nM、1nM、0.5nM、0.4nM、又は0.3nMの親和性(KD)で、又はそれより高い親和性で、カニクイザルPD-L1に結合し得る。好ましくは、抗体分子は、1nMの親和性(K)で、又はそれより高い親和性で、カニクイザルPD-L1に結合する。
カニクイザルPD-L1は、例えば、配列番号184に記載の配列を有し得る。
好ましい実施形態において、抗体分子は、60nM、50nM、40nM、30nM、20nM、10nM、5nM、4nM、3nM、又は2nMの親和性(KD)で、又はそれより高い親和性で、二量体のカニクイザルCD137に結合し得る。好ましくは、抗体分子は、2nMの親和性(K)で、又はそれより高い親和性で、二量体のカニクイザルCD137に結合する。
抗体分子は、同様の親和性でヒトPD-L1及びカニクイザルPD-L1に結合し、及び/又は同様の親和性で二量体のヒトCD137及び二量体のカニクイザルCD137に結合し得る。これは、カニクイザルで抗体分子を用いて実施された有効性及び毒性の研究が、ヒトにおける抗体分子及び有効性と毒性を予測することを保証するために有益であると考えられている。
したがって、好ましい実施形態において、抗体分子は、抗体分子がヒトPD-L1に結合する親和性よりも、10倍以下、好ましくは5倍以下低い又は高い親和性でカニクイザルPD-L1に結合する。好ましい実施形態において、抗体分子は、抗体分子が二量体のヒトCD137に結合する親和性よりも、10倍以下、好ましくは5倍以下低い又は高い親和性で二量体のカニクイザルCD137に結合する。
ヒトPD-L1、ヒトCD137、カニクイザルPD-L1、又はカニクイザルCD137などの、同族抗原に対する抗体分子の結合親和性は、例えば、Biacoreなどの表面プラズモン共鳴(SPR)によって決定することができる。適切な方法のさらなる詳細は、実施例に記載される。
同時に2つの同族抗原、例えば、ヒトPD-L1とヒトCD137、又はカニクイザルPD-L1とカニクイザルCD137、に結合する抗体分子の能力は、例えば、BiacoreなどのSPRによって決定することができる。適切な方法のさらなる詳細は、実施例に記載される。
抗体分子は、PD-L1とその受容体であるPD-1との間、好ましくはヒトPD-L1とヒトPD-1との間の相互作用を遮断することができ得る。
PD-1/PD-L1シグナル伝達経路は、免疫抑制を媒介する上で重要であることが知られている。したがって、この経路を遮断することができる抗体分子は、免疫抑制を低下させ得、抗腫瘍応答を増加させるのに役立ち得るという点で、有利であると期待される。PD-1/PD-L1シグナル伝達阻害及びCD137活性化は、抗腫瘍能力を高めるために連携して機能し得る。
PD-L1のPD-1への結合を遮断する抗体分子の能力は、例えばPromegaのPD-1/PD-L1 Blockade Bioassay製品を使用した、生体発光細胞ベースのアッセイを使用して決定され得る。PD-L1のPD-1への結合を遮断する抗体分子の能力は、ELISAを使用して決定され得る。これらのアッセイのさらなる詳細は、実施例に記載される。
PD-L1のPD-1への結合を遮断する抗体分子の能力は、本明細書ではPD-1/PD-L1遮断活性とも呼ばれ、それぞれ国際公開第2011/066389 A1号に記載の抗体2.14H9OPTの重鎖及び軽鎖、又はそれぞれ配列番号177及び178に記載の抗体G1/280_02_G02の重鎖及び軽鎖を含むか、又はそれらからなる、抗体分子を参照することによって決定され得る。
例えば、抗体分子は、国際公開第2011/066389 A1号に記載の抗体2.14H9OPTの重鎖及び軽鎖、又はそれぞれ配列番号177及び178に記載の抗体G1/280_02_G02の重鎖及び軽鎖を含むか、又はそれらからなる、抗体分子と、同等又はそれより高いレベルのPD-1/PD-L1遮断活性を有し得る。
抗体分子は、国際公開第2011/066389 A1号に記載の抗体2.14H9OPTの重鎖配列及び軽鎖配列、又はそれぞれ配列番号177及び178に記載の抗体G1/280_02_G02の重鎖及び軽鎖を含むか、又はそれらからなる、抗体分子のPD-1/PD-L1遮断活性の少なくとも70%、80%、又は90%であるPD-1/PD-L1遮断活性を有し得る。
抗体分子は、国際公開第2011/066389 A1号に記載の抗体2.14H9OPTの重鎖配列及び軽鎖配列、又はそれぞれ配列番号177及び178に記載の抗体G1/280_02_G02の重鎖及び軽鎖を含むか、又はそれらからなる、抗体分子のPD-1/PD-L1遮断活性の70%から130%、80%から120%、又は90%から110%の間であるPD-1/PD-L1遮断活性を有し得る。
上記のように、本発明の抗体分子は、PD-L1及びCD137に同時に結合することができ、これは、CD137の活性化(アゴニスト作用)をもたらす。好ましい実施形態において、抗体分子は、ヒトPD-L1及びヒトCD137の両方に同時に結合することができ、ここで、そのような結合はヒトCD137の活性化を引き起こす。さらなる好ましい実施形態において、抗体分子は、カニクイザルPD-L1及びカニクイザルCD137の両方に同時に結合することができ、ここで、そのような結合はカニクイザルCD137の活性化を引き起こす。同時結合及び活性化を試験する例示的な方法には、以下により詳細に記載されるように、T細胞活性化アッセイが含まれる。
T細胞を活性化する抗体分子の能力は、T細胞活性化アッセイを使用して測定することができる。T細胞は活性化するとIL-2を放出する。したがって、T細胞活性化アッセイは、IL-2放出を測定して、抗体分子によって誘導されるT細胞活性化のレベルを決定し得る。
例えば、T細胞を活性化する抗体分子の能力は、T細胞活性化アッセイにおいてT細胞によるIL-2の最大半量の放出を達成するために必要な抗体分子の濃度を測定することによって決定される。これは以下でEC50と呼ばれる。
好ましい実施形態において、抗体分子は、T細胞活性化アッセイにおいて、同じアッセイにおけるFS22-172-003-AA/E12v2のEC50の50倍、40倍、30倍、20倍、10倍、5倍、4倍、3倍、又は2倍以内であるEC50を有し、ここで、FS22-172-003-AA/E12v2は、配列番号134の重鎖及び配列番号17の軽鎖からなる。
例えば、抗体分子は、T細胞活性化アッセイにおいて、30nM以下、25nM以下、20nM以下、14nM以下、10nM以下、5nM以下、4nM以下、3nM以下、2nM以下、1.5nM以下、1nM以下、0.4nM以下、0.4nM以下、又は0.3nM以下、好ましくは、1nM以下、より好ましくは、抗体分子が架橋されている場合、1.5nM以下のEC50を有し得る。
さらに、又は或いは、T細胞を活性化する抗体分子の能力は、抗体分子の存在下でのT細胞活性化アッセイにおいて、T細胞によって放出されるIL-2の最大濃度(Emax)を測定することによって決定され得る。
抗体分子は、少なくとも1500pg/ml、2000pg/ml、2500pg/ml、3000pg/ml、又は3250pg/ml以上、好ましくは2500pg/ml以上の抗体分子の存在下でのT細胞活性化アッセイにおいて、T細胞によって放出されるIL-2の最大濃度を有し得る。
好ましい実施形態において、抗体分子の存在下でのT細胞活性化アッセイにおいて、T細胞によって放出されるIL-2の最大濃度は、同じアッセイにおいてFS22-172-003-AA/E12v2の存在下でT細胞によって放出されるIL-2の最大濃度の20%、又は10%以内であり、ここで、FS22-172-003-AA/E12v2は、配列番号134の重鎖及び配列番号17の軽鎖からなる。
T細胞活性化アッセイは、好ましくは、CD137を発現するT細胞及びPD-L1を発現する細胞を含み、例えば、ヒトPD-L1を過剰発現するHEK293細胞(HEK.hPD-L1)は、実施例に記載されるように調製及び使用され得る。或いは、又はさらに、ヒト乳腺癌細胞株MDA-MB-231(ATCC HTB-26)細胞及び/又はSKBR3細胞などの、異なるレベルのPD-L1を発現する細胞が使用され得る。実施例に記載されるように、HEK.hPD-L1は高レベルのヒトPD-L1を発現し、MDA-MB-231細胞は中レベルのヒトPD-L1を発現し、SKBR3細胞は低レベルのPD-L1を発現する。
好ましい実施形態において、T細胞活性化アッセイは、CD137及びPD-L1発現細胞以外の抗体分子を架橋することができるいかなる薬剤も含まない。抗体分子を架橋することができる薬剤の例には、実施例に記載されているように、抗ヒトCH2抗体が含まれる。
T細胞活性化アッセイは、本実施例に記載されるような汎T細胞アッセイなどの、本明細書に記載されるようなT細胞アッセイであり得る。
例えば、T細胞活性化アッセイは、ヒト末梢血単核細胞(PBMC)から単離されたT細胞に基づくIL-2放出アッセイであり得る。例えば、T細胞活性化アッセイは、白血球枯渇コーンからヒトPBMCを単離することを含み得る。PBMCを単離するための方法は当技術分野で公知であり、本実施例に記載されている。次に、T細胞がPBMCから単離され得る。PBMCからT細胞(全てのT細胞)を単離するための方法は、当技術分野で公知であり、本実施例に記載されている。
活性化アッセイは、例えば、T細胞培地などの実験培地において、必要な数のT細胞を調製することを含み得る。必要なT細胞の数は、1.0×10細胞/mlの濃度で調製され得る。次に、T細胞の活性化に必要なシグナルを提供する適切なT細胞活性化試薬を使用して、T細胞が刺激され得る。例えば、T細胞活性化試薬は、CD3及びCD28を含むビーズなどの、CD3及びCD28を含む試薬であり得る。単離されたT細胞は、T細胞を活性化するために、T細胞活性化試薬と共に一晩インキュベートされ得る。これに続き、活性化されたT細胞は、洗浄されて、T細胞がT細胞活性化試薬から分離され、2.0×10細胞/mlなどの適切な濃度でT細胞培地に再懸濁され得る。次に、活性化されたT細胞は、抗ヒトCD3抗体でコーティングされたプレートに添加され得る。
細胞(例えば、HEK.hPD-L1細胞)は、T細胞培養培地中の抗CD3抗体でコーティングした組織培養プレート上に、ウェルあたり例えば2×10細胞でプレーティングされ得る。インキュベーションの、例えば4時間後、全てのT細胞培養培地を除去し、T細胞を例えば5.0×10細胞/mlの濃度で含有する100μlのT細胞培養培地で置換し、5.0×10細胞/ウェルを得てもよい。
各試験抗体分子の適切な希釈液が調製され、ウェルに添加され得る。次に、T細胞は、試験抗体と共に、37℃、5%COで、24時間インキュベートされ得る。上清を収集し、アッセイして、上清中のIL-2の濃度が測定され得る。溶液中のIL-2の濃度を決定するための方法は当技術分野で公知であり、本実施例に記載されている。ヒトIL-2の濃度は、抗体分子の対数濃度に対してプロットされ得る。得られた曲線は、対数(アゴニスト)対応答方程式を使用して適合され得る。
抗体分子は、生物活性分子又は検出可能な標識にコンジュゲートされ得る。この場合、抗体分子はコンジュゲートと呼ばれ得る。そのようなコンジュゲートにより、本明細書に記載されるような疾患の処置における用途が見出される。
例えば、生物活性分子は、サイトカイン、好ましくはヒトサイトカインなどの免疫系モジュレーターであり得る。例えば、サイトカインは、T細胞の活性化及び/又は増殖を刺激するサイトカインであり得る。抗体分子にコンジュゲートするためのサイトカインの例には、IL-2、IL-10、IL-12、IL-15、IL-21、GM-CSF及びIFN-γが含まれる。
或いは、生物活性分子は、サイトカイン、例えば、TGF-ベータ又はIL-6のリガンドトラップなどの、リガンドトラップであり得る。
或いは、生物活性分子は、治療用放射性同位体であり得る。
放射免疫療法は、例えば癌処置に使用される。放射免疫療法に適した治療用放射性同位体は、当技術分野で知られており、イットリウム-90、ヨウ素-131、ビスマス-213、アスタチン-211、ルテチウム177、レニウム-188、銅-67、アクチニウム-225、及びヨウ素-125及びテルビウム-161が含まれる。
抗体分子にコンジュゲートされ得る適切な検出可能な標識は当技術分野で公知であり、ヨウ素125、ヨウ素131、イットリウム90、インジウム111、テクネチウム99などの放射性同位体;フルオレセイン、ローダミン、フィコエリトリン、テキサスレッド(Texas Red)並びにシアニン色素誘導体(例えば、Cy7及びAlexa750)などの、蛍光色素;ジアミノベンジジンなどの発色色素;ラテックスビーズ;西洋ワサビペルオキシダーゼなどの酵素標識;スペクトル的に分離された吸収又は発光特性を備えた蛍光体又はレーザー色素;並びに特定の同族の検出可能部分(例えば、標識されたアビジン)への結合を介して検出され得る、ビオチンなどの化学部分を含む。
抗体分子は、ジスルフィド又はペプチド結合などの任意の適切な共有結合又は非共有結合によって、生物活性分子又は検出可能な標識にコンジュゲートされ得る。生物活性分子がサイトカインである場合、サイトカインは、ペプチドリンカーによって抗体分子に結合され得る。適切なペプチドリンカーは当技術分野で公知であり、長さは5から25アミノ酸、5から20アミノ酸、5から15アミノ酸、10から25アミノ酸、10から20アミノ酸、又は10から15アミノ酸であり得る。
いくつかの実施形態において、生物活性分子は、切断可能なリンカーによって抗体分子にコンジュゲートされ得る。リンカーは、治療部位での抗体分子からの生物活性分子の放出を可能にし得る。リンカーには、アミド結合(例えば、ペプチドリンカー)、ジスルフィド結合、又はヒドラゾンが含まれ得る。例えば、ペプチドリンカーは部位特異的プロテアーゼによって切断され得、ジスルフィド結合は細胞質ゾルの還元環境によって切断され得、ヒドラゾンは酸媒介性加水分解によって切断され得る。
本発明はまた、本発明の抗体分子をコードする単離された1つ又は複数の核酸分子を提供する。当業者は、当技術分野で周知の方法を使用してそのような核酸分子を調製することに困難はないであろう。
1つ又は複数の核酸分子は、例えば、配列番号82、85、88、91、94、97、100、103、106、109、112、116、119、122、125、128、131、又は133に記載の配列を含み得、これらはそれぞれFS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-011、FS22-053-017、FS22-053-014、FS22-053-010、FS22-053-012、FS22-053-013、FS22-053-015、FS22-053-016、FS22-053、FS22-172-003、FS22-172-002、FS22-172-004、FS22-172-001、FS22-172-005、FS22-172-006、及びFS22-172のCH3ドメインをコードする。好ましくは、1つ又は複数の核酸分子は、配列番号116又は82に記載の配列を含み、これはそれぞれFS22-172-003又はFS22-053-008のCH3ドメインをコードする。より好ましくは、1つ又は複数の核酸分子は、配列番号116に記載の配列を含み、これはFS22-172-003のCH3ドメインをコードする。
1つ又は複数の核酸分子は、抗体E12v2、E05v2、G12v2、又はlam-G02v3、好ましくは、抗体E12v2、E05v2、又はG12v2、より好ましくは、E12v2又はE05v2、最も好ましくは、E12v2の、VHドメイン及び/又はVLドメイン、好ましくは、VHドメイン及びVLドメインをコードし得る。これらの抗体のVH及びVLドメイン配列は本明細書に記載されている。
例えば、核酸分子は、
(i)配列番号13に記載の抗体E12v2のVHドメイン核酸配列、及び/又は配列番号15に記載の抗体E12v2のVLドメイン核酸配列;又は
(ii)配列番号24に記載の抗体E05v2のVHドメイン核酸配列、及び/又は配列番号26に記載の抗体E05v2のVLドメイン核酸配列;
(iii)配列番号24に記載の抗体G12v2のVHドメイン核酸配列、及び/又は配列番号31に記載の抗体G12v2のVLドメイン核酸配列;又は
(v)配列番号24に記載の抗体lam-G02v3のVHドメイン核酸配列、及び/又は配列番号42に記載の抗体lam-G02v3のVLドメイン核酸配列
を含み得る。
1つ又は複数の核酸分子は、抗体FS22-172-003-AA/E12v2、FS22-172-003-AA/E05v2、FS22-172-003-AA/G12v2、FS22-053-008-AA/E12v2、FS22-053-008-AA/E05v2、又はFS22-053-008-AA/G12v2、好ましくは、抗体FS22-172-003-AA/E12v2、FS22-172-003-AA/E05v2、FS22-172-003-AA/G12v2、FS22-053-008-AA/E12v2、又はFS22-053-008-AA/E05v2、さらに好ましくは、抗体FS22-172-003-AA/E12v2の、重鎖及び/又は軽鎖、好ましくは、重鎖及び軽鎖をコードし得る。これらの抗体の重鎖及び軽鎖配列は本明細書に記載されている。
例えば、核酸分子は、
(i)配列番号32又は135に記載の抗体FS22-172-003-AA/E12v2の重鎖核酸配列、及び/又は配列番号39又は136に記載の抗体FS22-172-003-AA/E12v2の軽鎖核酸配列;又は
(ii)配列番号138に記載の抗体FS22-172-003-AA/E05v2の重鎖核酸配列、及び/又は配列番号139に記載の抗体FS22-172-003-AA/E05v2の軽鎖核酸配列;
(iii)配列番号141に記載の抗体FS22-172-003-AA/G12v2の重鎖核酸配列、及び/又は配列番号142に記載の抗体FS22-172-003-AA/G12v2の軽鎖核酸配列;
(iv)配列番号144に記載の抗体FS22-053-008-AA/E12v2の重鎖核酸配列、及び/又は配列番号145に記載の抗体FS22-053-008-AA/E12v2の軽鎖核酸配列;
(v)配列番号147に記載の抗体FS22-053-008-AA/E05v2の重鎖核酸配列、及び/又は配列番号148に記載の抗体FS22-053-008-AA/E05v2の軽鎖核酸配列;又は
(vi)配列番号150に記載の抗体FS22-053-008-AA/G12v2の重鎖核酸配列、及び/又は配列番号151に記載の抗体FS22-053-008-AA/G12v2の軽鎖核酸配列;
を含み得る。
核酸が本発明の抗体分子のVH及びVLドメイン、又は重鎖及び軽鎖をコードする場合、2つのドメイン又は鎖は、2つの別個の核酸分子上にコードされ得る。
単離された核酸分子を使用して、本発明の抗体分子を発現させ得る。核酸は、一般的に、発現のための組換えベクターの形態で提供される。したがって、本発明の別の態様は、上記のような核酸を含むベクターを提供する。プロモーター配列、転写終結フラグメント、ポリアデニル化配列、エンハンサー配列、マーカー遺伝子及び必要に応じて他の配列を含む、適切な調節配列を含有する適切なベクターを選択又は構築することができる。好ましくは、ベクターは、宿主細胞における核酸の発現を駆動するための適切な調節配列を含む。ベクターは、必要に応じて、プラスミド、ウイルス性、例えば、ファージ、又はファージミドであり得る。
本明細書に記載の核酸分子又はベクターは、宿主細胞に導入され得る。核酸又はベクターを宿主細胞に導入するための技術は、当技術分野で十分に確立されており、任意の適切な技術が使用され得る。組換え抗体分子の産生に適した様々な宿主細胞が当技術分野で公知であり、細菌、酵母、昆虫又は哺乳動物の宿主細胞が含まれる。好ましい宿主細胞は、CHO、NS0、又はHEK細胞などの哺乳動物細胞、例えば、HEK293細胞である。
本発明の別の態様は、宿主細胞において抗体分子をコードする核酸を発現すること、及び任意選択により、そのように産生された抗体分子を単離及び/又は精製することを含む、本発明の抗体分子を産生する方法を提供する。宿主細胞を培養するための方法は、当技術分野で周知である。この方法は、抗体分子を単離及び/又は精製することをさらに含み得る。組換え抗体分子を精製するための技術は当技術分野で周知であり、例えば、HPLC、FPLC又はアフィニティークロマトグラフィー(例えばプロテインA又はプロテインLを使用するもの)が含まれる。いくつかの実施形態において、精製は、抗体分子上のアフィニティータグを使用して実施され得る。方法はまた、抗体分子を、任意選択により、薬学的に許容される賦形剤又は以下に記載される他の物質と共に、医薬組成物へと製剤化することを含み得る。
PD-L1は多くの癌細胞で発現することが知られており、免疫系の細胞で発現する。CD137は、T細胞、特にCD8T細胞、B細胞、NK細胞及び腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を含む、免疫系の細胞に発現している。CD137は、CD8T細胞よりも低レベルで、CD4T細胞上で発現するが、CD4T細胞の一部のサブセットの増殖及び活性化の誘導に関与することも示されている。
CD137の活性化は、CD8T細胞の増殖、生存及び細胞傷害性エフェクター機能、並びにCD8T細胞の分化及びメモリーCD8T細胞の維持を増強する役割を果たすことが示されている。CD137の活性化は、NK細胞媒介性ADCC、並びにB細胞の増殖、生存、及びサイトカイン産生を増強することも実証されている。
本明細書に詳細に記載されるように、本発明者らは、本発明の抗体分子が、CD137のアゴニスト作用を誘導するために、PD-L1及びCD137に同時に結合することができることを実証した。このように、抗体分子は、PD-L1及びCD137の発現に基づいて、追加の架橋剤を必要とせずに、自律的にアゴニスト作用を駆動する。PD-L1は多くの癌細胞で発現し、CD137は免疫細胞で発現し、免疫細胞の増殖及び生存を増強する既知の役割を有するため、本発明の抗体分子は、例えば腫瘍微小環境において、PD-L1が発現される位置で免疫応答を増強することができると予想される。さらに、本発明者らは、これらの特性を有する抗体分子の使用は、癌の同系マウスモデルにおける腫瘍増殖の抑制に効果的であること、及びこのような抗体分子は、それぞれPD-L1及びCD137に結合する2つの結合分子の投与よりも効果的であることを示した。
したがって、本明細書に記載の抗体分子は、治療用途、特に癌の処置に有用であり得る。
本明細書に記載の抗体分子は、ヒト又は動物の体の処置方法において使用され得る。本発明の関連する態様は、
(i)医薬としての使用のための本明細書に記載の抗体分子、
(ii)疾患又は障害の処置方法における使用のための本明細書に記載の抗体分子、
(iii)疾患又は障害の処置における使用のための医薬品の製造における本明細書に記載の抗体分子の使用;及び
(iv)個体の疾患又は障害の処置方法であって、本明細書に記載の治療有効量の抗体分子を個体に投与することを含む方法
を提供する。
個体は、患者、好ましくはヒト患者であり得る。
処置は、何らかの所望の治療効果、例えば、状態の進行の阻害又は遅延など、が達成される任意の処置又は治療であり得、進行速度の低下、進行速度の停止、状態の改善、状態の治癒又は寛解(部分的又は全体的)、1つ以上の症状及び/又は状態の兆候を予防、改善、遅延、軽減、若しくは阻止すること、又は個体若しくは患者の生存期間を処置の不存在時に予想される期間を超えて延長することを含む。
予防的手段(すなわち、予防法)としての処置も含まれる。例えば、癌などの疾患の発生又は再発の影響を受けやすい、又はそのリスクがある個体は、本明細書に記載されるように処置され得る。そのような処置は、個体における疾患の発生又は再発を予防又は遅延させ得る。
記載されているような処置方法は、抗体分子に加えて、少なくとも1つのさらなる処置を個体に投与することを含み得る。したがって、本明細書に記載の抗体分子は、単独で、又は1つ以上の他の処置と組み合わせて、個体に投与され得る。抗体分子が別の処置と組み合わせて個体に投与される場合、追加の処置は、抗体分子の投与と同時に、連続的に、又は別個に個体に投与され得る。追加の処置が抗体分子と同時に投与される場合、抗体分子及び追加の処置は、組み合わせた調製物として個体に投与され得る。例えば、追加の治療は、処置される疾患に対する既知の治療又は治療剤であり得る。
抗体分子は単独で投与され得るが、抗体分子は通常、抗体分子に加えて少なくとも1つの成分を含み得る医薬組成物の形態で投与される。したがって、本発明の別の態様は、本明細書に記載の抗体分子を含む医薬組成物を提供する。抗体分子を医薬組成物に製剤化することを含む方法も提供される。
医薬組成物は、抗体分子に加えて、薬学的に許容される賦形剤、担体、緩衝剤、安定剤、又は当業者に周知の他の材料を含み得る。本明細書で使用される「薬学的に許容される」という用語は、健全な医学的判断の範囲内で、合理的な利益/リスク比に見合った、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、又はその他の問題若しくは合併症のない、対象(例えば、ヒト)の組織と接触して使用するのに適した、化合物、材料、組成物、及び/又は剤形に関する。各担体、賦形剤などもまた、製剤の他の成分と適合性があるという意味で「許容可能」でなければならない。担体又は他の材料の正確な性質は、投与経路に依存し、これは、以下で論じられるように、注入、注射、又は他の適切な経路によるものであり得る。
非経口、例えば皮下又は静脈内投与(例えば、注射による)の場合、抗体分子を含む医薬組成物は、発熱物質を含まず、適切なpH、等張性及び安定性を備えた、非経口的に許容される水溶液の形態であり得る。関連技術を有する当業者は、例えば、塩化ナトリウム注射、リンガー注射、乳酸リンガー注射などの等張性ビヒクルを使用して、適切な溶液を調製することが十分に可能である。リン酸、クエン酸及びその他の有機酸などの緩衝剤;アスコルビン酸及びメチオニンなどの酸化防止剤;保存剤(塩化オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム;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、又はベンジルアルコール;メチル又はプロピルパラベンなどのアルキルパラベン;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);低分子量ポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、又は免疫グロブリンなどのタンパク質;ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー;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、又はリジンなどのアミノ酸;単糖、二糖、及びグルコース、マンノース、デキストリを含む他の炭水化物;EDTAなどのキレート剤;ショ糖、マンニトール、トレハロース又はソルビトールなどの糖;ナトリウムなどの塩形成対イオン;金属錯体(例えば、Zn-タンパク質複合体);及び/又はTWEEN(商標)、PLURONICS(商標)又はポリエチレングリコール(PEG)などの非イオン性界面活性剤を含む、保存剤、安定剤、緩衝剤、酸化防止剤及び/又は他の添加剤を必要に応じて使用してもよい。
いくつかの実施形態において、抗体分子は、投与前に再構成するために凍結乾燥形態で提供され得る。例えば、凍結乾燥された抗体分子は、個体に投与する前に、滅菌水で再構成され且つ生理食塩水と混合され得る。
投与は「治療有効量」であり得、これは個体への利点を示すのに十分である。実際に投与される量、並びに投与の速度及び時間経過は、処置される対象の性質及び重症度、処置される特定の個体、個体の臨床状態、障害の原因、組成物の送達部位、抗体分子のタイプ、投与方法、投与のスケジュール、並びに医師に知られている他の要因に依存する。処置の処方、例えば、投与量の決定などは、一般医及び他の医師の責任の範囲内であり、症状の重症度及び/又は処置されている疾患の進行に依存し得る。抗体分子の適切な用量は当技術分野で周知である(Ledermann et al., (1991) Int. J. Cancer 47: 659-664;及びBagshawe et al., (1991 Antibody, Immunoconjugates and Radiopharmaceuticals 4: 915-922)。投与される抗体分子に対して適切な、本明細書又はPhysician’s Desk Reference (2003)に示されている特定の投与量が使用され得る。抗体分子の治療有効量又は適切な用量は、動物モデルにおけるインビトロ活性及びインビボ活性を比較することによって決定することができる。マウス及び他の試験動物における有効投与量をヒトに外挿するための方法は公知である。正確な用量は、処置される領域のサイズ及び位置、並びに抗体分子の正確な性質を含む、多数の要因に依存する。
典型的な抗体用量は、全身投与の場合は100μgから1gの範囲であり、局所投与の場合は1μgから1mgの範囲である。最初により高い負荷用量、続いて1つ以上のより低い用量が投与され得る。これは、成人個体の単回処置用の用量であり、比例的に小児及び乳児用に調整され得、分子量に比例して他の抗体形式にも調整できる。
処置は、医師の裁量により、毎日、週に2回、週に1回、又は月に1回繰り返され得る。個体の処置スケジュールは、抗体組成物の薬物動態学的及び薬力学的特性、投与経路、並びに処置される状態の性質に依存し得る。
処置は定期的であり得、投与間の期間は、約2週間以上、例えば、約3週間以上、約4週間以上、約月1回以上、約5週間以上、又は約6週間以上であってもよい。例えば、処置は2から4週間ごと、又は4から8週間ごとであり得る。適切な製剤及び投与経路は上に記載されている。
好ましい実施形態において、本明細書に記載の抗体分子は、癌の処置方法における使用のためのものであり得る。
癌は、悪性癌細胞の異常な増殖を特徴とし得る。乳癌などの特定の種類の癌に言及される場合、これは、乳房組織などの関連組織の悪性細胞の異常な増殖を指す。乳房に位置するが、卵巣組織などの別の組織の悪性細胞の異常増殖の結果である二次癌は、本明細書で言及されるような乳癌ではなく、卵巣癌である。
癌は、原発癌又は二次癌であり得る。したがって、本明細書に記載の抗体分子は、癌が原発性腫瘍及び/又は腫瘍転移である、個体の癌を処置する方法における使用のためのものであり得る。
本明細書に記載の抗体分子を使用して処置される癌の腫瘍は、例えばその細胞表面上に、CD137を発現するTILを含み得る。一実施形態において、腫瘍は、CD137を発現するTILを含むと決定されたものであってもよい。細胞表面上の抗原の発現を決定するための方法は当技術分野で公知であり、例えば、フローサイトメトリーを含む。
例えば、本明細書に記載の抗体分子を使用して処置される癌は、急性骨髄性白血病(AML)、慢性骨髄性白血病(CML)、急性リンパ芽球性白血病(ALL)及び慢性リンパ性白血病(CLL)などの白血病;ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫及び多発性骨髄腫などのリンパ腫;並びに肉腫(例えば、軟部肉腫)、皮膚癌(例えば、メルケル細胞癌)、黒色腫、膀胱癌(例えば、尿路上皮癌)脳腫瘍(例えば、多形神経膠芽腫)、乳癌、子宮/子宮内膜癌、卵巣癌(例えば、卵巣漿液性嚢胞腺腫)、前立腺癌、肺癌(例えば、非小細胞肺癌(NSCLC)及び小細胞肺癌(SCLC))、結腸直腸癌(例えば、結腸直腸腺癌)、子宮頸癌(例えば、子宮頸扁平上皮癌及び子宮頸部腺癌)、肝癌(例えば、肝細胞癌)、頭頸部癌(例えば、頭頸部扁平上皮細胞癌)、食道癌、膵臓癌、腎癌(例えば、腎細胞癌)、副腎癌、胃癌(例えば、胃腺癌)、精巣癌、胆嚢及び胆道の癌(例えば、胆管細胞癌)、甲状腺癌、胸腺癌、骨癌、及び脳癌などの固形癌からなる群から選択され得る。
好ましい実施形態において、本明細書に記載の抗体分子を使用して処置される癌は、固形癌である。
より好ましくは、本明細書に記載の抗体分子を使用して処置される癌は、黒色腫、膀胱癌、脳癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、肺癌、結腸直腸癌、子宮頸癌、肝癌、頭頸部癌、膵臓癌、腎癌、胃癌、及び消化管間質腫瘍(GIST)からなる群から選択される固形癌である。
さらに好ましい実施形態において、本明細書に記載の抗体分子を使用して処置される癌は、PD-1、PD-L1又はCTLA4に結合する抗体などの1つ以上のチェックポイント阻害剤による処置に応答する癌であり得る。そのような腫瘍は、チェックポイント阻害剤治療に感受性でない腫瘍よりも高いTILレベル及び/又は高い腫瘍変異負荷を有すると考えられる。このような腫瘍は、温かい腫瘍(warm tumour)又は熱い腫瘍(hot tumour)とも呼ばれる。
このような腫瘍の例には、頭頸部扁平上皮細胞癌(HNSCC)、黒色腫、肺癌(扁平上皮肺癌、肺腺癌、非小細胞肺癌[NSCLC]、又は小細胞肺癌[SCLC]など)、前立腺癌、子宮頸癌(子宮頸部扁平上皮癌又は子宮頚管内腺癌など)、膀胱癌、乳癌、甲状腺癌、腎癌、結腸直腸癌(MSI又はMSS、例えば、結腸直腸腺癌)、食道癌、非ホジキンリンパ腫(NHL)、胃癌、子宮内膜癌、膵臓癌、卵巣癌、肝細胞癌、中皮腫、尿路上皮癌、メルケル細胞癌、及び胃腺癌が含まれる。好ましい実施形態において、癌は、HNSCCである。癌はさらに、以前に化学療法剤又は放射線治療剤で処置されていない癌であり得る。すなわち、処置される個体は、問題の癌の化学療法剤又は放射線治療剤で処置を受けていない癌患者であり得る。
或いは、本明細書に記載の抗体分子を使用して処置される癌は、PD-1、PD-L1又はCTLA4に結合する抗体などの1つ以上のチェックポイント阻害剤による処置に応答しない、膵臓癌又は前立腺癌などの癌であり得る。したがって、本発明の抗体で処置される個体は、抗PD-L1又は抗PD-L1抗体などの1つ以上のチェックポイント阻害剤に対して以前に不十分な応答を示した、膵臓癌又は前立腺癌患者などの癌患者であり得る。
1つ以上のチェックポイント阻害剤による処置に応答しない腫瘍は、冷たい腫瘍とも呼ばれる。理論に拘束されることを望むものではないが、1つ以上のチェックポイント阻害剤のみによる処置に応答しない癌の、化学療法、放射線療法、免疫刺激剤などの免疫療法剤、又は抗腫瘍ワクチンによる処置は、癌細胞死を引き起こし、その結果、腫瘍内のTILが増加し、免疫抑制受容体の発現が高くなり、これにより、癌はチェックポイント阻害剤による処置に反応するようになる、すなわち、冷たい腫瘍が温かい腫瘍に変化すると考えられている。したがって、本発明の抗体分子は、個体の癌を処置する方法における使用のためのものであり得、ここで、癌は、1つ以上のチェックポイント阻害剤のみによる処置に応答しないか、又は抵抗性であり、方法は、化学療法剤、放射線療法剤、若しくは免疫刺激剤、又は抗癌ワクチンと組み合わせて、抗体分子を個体に投与することを含む。個体の癌を処置する方法であって、癌が、1つ以上のチェックポイント阻害剤のみによる処置に応答しないか、又は抵抗性であり、方法が、化学療法剤、放射線療法剤、若しくは免疫刺激剤、又は抗癌ワクチンと組み合わせて、抗体分子を個体に投与することを含む、方法も企図される。
癌において、処置は、完全な癌の寛解を含む癌の成長の阻害、及び/又は癌の転移の阻害、及び癌の再発の阻害を含み得る。癌の増殖は、一般的に、癌内のより発達した形態への変化を示す多数の指標のいずれかを指す。したがって、癌増殖の阻害を測定するための指標には、癌細胞の生存の低下、腫瘍の体積又は形態の減少(例えば、コンピューター断層撮影(CT)、超音波検査、又は他の画像化方法を使用して決定される)、腫瘍増殖の遅延、腫瘍血管系の破壊、遅延型過敏性皮膚検査のパフォーマンスの改善、抗癌免疫細胞又は他の抗癌免疫応答の活性の増加、及び腫瘍特異的抗原のレベルの減少が含まれる。個体の癌性腫瘍に対する免疫応答を活性化又は増強することにより、癌の増殖、特に対象にすでに存在する癌の増殖に抵抗する個体の能力を改善し、及び/又は個体の癌増殖の傾向を低下させ得る。
癌処置において、本明細書に記載の抗体分子は、問題の癌の処置に適切であることが示されているか、適切である可能性がある抗癌療法又は治療剤などの、別の抗癌療法又は治療剤と組み合わせて、個体に投与され得る。例えば、抗体分子は、化学療法剤、放射線療法、放射性核種、免疫療法剤、抗腫瘍ワクチン、腫瘍溶解性ウイルス、養子NK細胞療法などの養子細胞移植(ACT)療法、又はキメラ抗原受容体(CAR)、TIL、若しくはガンマ/デルタT細胞による治療、又はホルモン療法のための薬剤と組み合わせて個体に投与され得る。
理論に拘束されることを望むものではないが、本明細書に記載の抗体分子は、抗癌治療におけるアジュバントとして作用し得ると考えられる。具体的には、例えば、化学療法又は放射線療法と組み合わせた、抗体分子の個体への投与は、化学療法又は放射線療法単独で達成されるよりも、癌に対してより大きな免疫応答を誘発すると考えられる。
本明細書に記載されるような抗体分子と組み合わせた投与のための1つ以上の化学療法剤は、タキサン、細胞傷害性抗生物質、チロシンキナーゼ阻害剤、PARP阻害剤、B-Raf酵素阻害剤、MEK阻害剤、c-MET阻害剤、VEGFR阻害剤、PDGFR阻害剤、アルキル化剤、プラチナ類似体、ヌクレオシド類似体、葉酸代謝拮抗剤、サリドマイド誘導体、抗悪性腫瘍化学療法剤などからなる群から選択され得る。タキサンは、ドセタキセル、パクリタキセル及びnab-パクリタキセルを含み;細胞傷害性抗生物質は、アクチノマイシン、ブレオマイシン、並びにドキソルビシン、ミトキサントロン及びバルルビシンなどのアントラサイクリンを含み;チロシンキナーゼ阻害剤は、エルロチニブ、ゲフィチニブ、アキシチニブ、PLX3397、イマチニブ、コベミチニブ及びトラメチニブを含み;PARP阻害剤は、ピラパリブを含み;B-Raf酵素阻害剤は、ベムラフェニブ及びダブラフェニブを含み;アルキル化剤は、ダカルバジン、シクロホスファミド及びテモゾロミドを含み;プラチナ類似体は、カルボプラチン、シスプラチン及びオキサリプラチンを含み;ヌクレオシド類似体は、アザシチジン、カペシタビン、フルダラビン、フルオロウラシル及びゲムシタビンを含み;葉酸代謝拮抗剤は、メトトレキサート及びペメトレキセドを含む。本発明における使用に適した他の化学療法剤には、デファクチニブ、エンチノスタット、エリブリン、イリノテカン、及びビンブラスチンが含まれる。
本明細書に記載の抗体分子と共に投与するための好ましい治療剤は、ドキソルビシン、ミトキサントロン、シクロホスファミド、シスプラチン、及びオキサリプラチンである。
本明細書に記載されるような抗体分子と組み合わせた投与のための放射線療法は、外照射療法又は近接照射療法であり得る。
本明細書に記載の抗体分子と共に投与するための放射性核種は、イットリウム-90、ヨウ素-131、ビスマス-213、アスタチン-211、ルテチウム177、レニウム-188、銅-67、アクチニウム-225、ヨウ素-125及びテルビウム-161からなる群から選択され得る。
本明細書に記載されるような抗体分子と組み合わせた投与のための免疫療法剤は、治療用抗体分子、ヌクレオチド、サイトカイン、又はサイトカインベースの治療剤であり得る。例えば、治療用抗体分子は、免疫調節分子、例えば、阻害性チェックポイント分子又は免疫共刺激分子、自然免疫系の受容体、又は腫瘍抗原、例えば、細胞表面腫瘍抗原又は可溶性腫瘍抗原に結合し得る。治療用抗体分子が結合し得る免疫調節分子の例には、CTLA-4、LAG-3、TIGIT、TIM-3、VISTA、PD-L1、PD-1、CD47、CD73、CSF-1R、KIR、CD40、HVEM、IL-10及びCSF-1が含まれる。治療用抗体分子が結合し得る自然免疫系の受容体の例には、TLR4、TLR7、TLR9、RIG-I様受容体(例えば、RIG-I及びMDA-5)、及びSTINGが含まれる。治療用抗体分子が結合し得る腫瘍抗原の例には、HER2、EGFW、EGFR、CD20及びTGF-ベータが含まれる。
本明細書に記載されるような抗体分子と組み合わせた投与のためのヌクレオチドは、siRNAであり得る。
サイトカイン又はサイトカインベースの治療は、IL-2、コンジュゲートIL-2のプロドラッグ、GM-CSF、IL-7、IL-12、IL-9、IL-15、IL-18、IL-21、及びI型インターフェロンからなる群から選択され得る。
癌の処置のための抗腫瘍ワクチンは、クリニックで実施され、且つ科学文献で詳細に議論されている(Rosenberg, S. 2000 Development of Cancer Vaccinesなど)。これは主に、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)を伴う場合と伴わない場合の両方で、ワクチン接種方法としてこれらの細胞を使用することにより、自己又は同種異系の癌細胞によって発現される様々な細胞マーカーに応答するように免疫系を刺激する戦略を含む。GM-CSFは、抗原提示において強い反応を引き起こし、前記戦略で使用される場合、特によく機能する。
前述の説明、以下の特許請求の範囲、又は添付の図面に開示され、それらの特定の形態で、又は開示された機能を実行するための手段、若しくは開示された結果を得るための方法若しくはプロセスの観点から、適切に表現された特徴は、別個に、又はそのような特徴の任意の組み合わせで、その多様な形態で本発明を実現するために利用され得る。
本発明は、上記の例示的な実施形態と併せて説明されてきたが、本開示を与えられた場合、多くの同等の改変及び変形が当業者には明らかであろう。したがって、上記の本発明の例示的な実施形態は、例示的であり、限定的ではないと見なされる。記載される実施形態に対する様々な変更は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行われ得る。
疑義を避けるため、本明細書において提供される理論的説明はいずれも、読み手の理解を向上させる目的で提供されている。本発明者らは、これらの理論的説明のいずれにも拘束されることを望むものではない。
本明細書において使用されるセクションの見出しは、整理的な目的のみであり、説明されている主題を制限するものとして解釈されるべきではない。
以下の特許請求の範囲を含む本明細書全体を通して、文脈上別段の定めがない限り、「含む(comprise)」及び「含む(include)」という単語、並びに「含む(comprises)」、「含んでいる(comprising)」、及び「含んでいる(including)」などの変形は、記載された整数若しくはステップ又は整数若しくはステップの群を含むが、他のいかなる整数若しくはステップ又は整数若しくはステップの群を除外するものではないことを意味するものと理解される。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が明確に別のものを示さない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。本明細書において、範囲は、「約」ある特定の値から、及び/又は「約」別の特定の値まで、として表され得る。そのような範囲が表される場合、別の実施形態は、ある特定の値から、及び/又は他の特定の値まで、を含む。同様に、値が近似値として表される場合、先行詞「約」を使用することにより、特定の値が別の実施形態を形成することが理解されるであろう。数値に関連する「約」という用語は、任意選択によるものであり、例えば、+/-10%を意味する。
実施例
実施例1:抗原選択及び特性評価
PD-L1及びCD137の両方に結合し、CD137にアゴナイジングすることが可能なmAbを識別するために使用される選択及びスクリーニング方法は、様々なPD-L1及びCD137抗原の使用を必要とする。これらの抗原の産生については、以下でより詳細に記載される。
1.1 組換えCD137抗原
CD137などの腫瘍壊死因子受容体スーパーファミリー(TNFRSF)メンバーは、同族リガンドに結合する場合、クラスターを形成する多量体を形成する傾向があることで知られている(Croft,M.2003)。それらの機能のために凝集するこの傾向は、ファージ及び酵母ディスプレイなどのインビトロ選択で使用するため、及び選択されたタンパク質の特性評価のために、溶液中で凝集しない可溶性組換えタンパク質を産生することを困難にする。
いくつかの市販されている組換え抗原が試験され、存在する凝集体のレベルのために、その大部分がこれらの選択による使用に不適切であることが見出された。試験したもののうち、ビオチン化されたヒト分泌CD137、hFc融合タンパク質(BPS Biosciences、カタログ番号71171)のみ(以下「hCD137-hFc-Avi-BPS」と表記)は、十分に凝集が低く適切であり、選択に使用されたが、限定的な成功であった(実施例2を参照)。
市販されている抗原の大部分は、不適切であると見なされたため、以下の組換え二量体及び単量体CD137抗原(表1を参照)は、選択に使用するために自社生産された。
単量体抗原は、EcoRI-HF及びBamHI-HF制限酵素を使用して、Avi配列及び6つのC末端ヒスチジン残基と共にヒト(配列番号186)又はマウスCD137(配列番号188)の細胞外ドメインをコードするDNAを修飾pFUSEベクター(Invivogenカタログ番号pfuse-mg2afc2)にクローニングすることにより産生された。ベクターをHEK293-6E細胞(National Research Council of Canada)にトランスフェクトし、発現したCD137をHisTrap(商標)excelニッケルカラム(GE LifeSciences、29048586)及びサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を使用して精製し、抗原が単一種であり、凝集体を含まないことを確実にした。
二量体抗原を産生するために、Avi配列と共にmIgG2a Fcドメインと融合したヒト、マウス又はカニクイザルCD137の細胞外ドメインをコードするDNA構築物を修飾pFUSE vectorにクローニングし、HEK293-6E細胞にトランスフェクトした。組換えCD137は、MabSelect SuRe(商標)プロテインAカラム(GE Healthcare、11003494)及びサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を使用して精製し、抗原が単一種であり、凝集体を含まないことを確実にした。
二量体及び単量体抗原はそれぞれ、BirA biotin-biotin protein ligase reaction kit(Avidity LLC、BirA500)を使用してビオチン化し、単一ビオチン分子で標識された単量体CD137抗原及び2つの単量体の各々一つずつの2つのビオチン分子で標識された二量体CD137抗原を産生した。3mgの抗原を7.8μlのBirA酵素混合物と、酵素対基質のモル比を1:50で混合した。次に、製造業者の推奨に従って添加剤を添加し(142μlのBiomix A、142μlのBiomix B、142μのビオチン)、反応混合物を室温で2時間インキュベートした。ビオチン化タンパク質の完全性を維持するために、Amicon 30μmフィルター(Merck Millipore UFC503096)を使用して、反応混合物を直ちにDPBS(Life Technologies 14190-169)に緩衝液交換をした。
タンパク質は、SECによってさらに精製され、BirA酵素の除去、及び高分子量の凝集体を含まない最終的な高品質の単分散タンパク質調製物の生成を確実にした。より詳細には、同じ製造ロットの材料を混合し、サイズ排除高速液体クロマトグラフィー(SE-HPLC)、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)、及び多角度光散乱検出器付きサイズ排除クロマトグラフィー(SEC-MALS)によって安定性及び純度を分析した。タンパク質の完全なビオチン化は、ストレプトアビジンシフトSDS-PAGEゲルで確認された。組換えヒト及びマウス抗原は、インビトロで、表面プラズモン共鳴(SPR)により、抗CD137陽性対照抗体(それぞれ、20H4.9(米国特許第7288638号)及びLob12.3(University of Southampton))、及びフローサイトメトリーによるヒト及びマウスCD137リガンド発現DO11.10細胞に結合することが確認された。細胞をCD137抗原と共に1時間インキュベートした後、蛍光標識した抗マウスFcフラグメント抗体を使用して細胞結合を検出した。組換えcyno抗原は、上記のフローサイトメトリーによりcynoCD137リガンドを発現するDO11.10細胞(National Jewish Health)に結合することが確認された。選択プロトコルで使用される材料について可能な限り高い純度を確実にするために、抗原の徹底的なタンパク質特性評価は、タンパク質凝集体の存在は、割合が2%を超えないことを確実にするために実行された。
1.2 細胞発現CD137抗原
DO11.10細胞(National Jewish Health)発現完全長マウスCD137(配列番号187)又はヒトCD137(配列番号185)、それぞれ「DO11.10.mCD137」及び「DO11.10.hCD137」と指定され、表2に列挙されたように選択されたFcabの選択及びさらなる特性評価のために、その天然形態に最も類似した膜結合立体配座で抗原を提示するために産生された。
レンチウイルス形質導入は、Lenti-X HTX Packaging System(Clontech、カタログ番号631249)を使用して、ヒト又はマウスCD137受容体を過剰発現するこれらのDO11.10細胞を産生するために使用された。ヒトCD137(配列番号185)をコードする、又はマウスCD137(配列番号187)をコードするcDNAを含有するLenti-X expression vector(pLVX)(Clontech、カタログ番号631253)は、Lenti-X HTX Packaging Mixと共にLenti-X 293T Cell Line(Clontech、カタログ番号632180)に同時トランスフェクトして、ウイルスを生成した。次に、DO11.10細胞株にこれらのレンチウイルスベクターを形質導入した。
これらの細胞でのヒトCD137又はマウスCD137の発現は、フローサイトメトリーによる細胞への20H4.9、及びLob12.3抗CD137陽性対照抗体それぞれの結合によって確認された。細胞をヒト又はマウスの陽性対照抗体と1時間インキュベートした後、蛍光標識した抗ヒトFc検出抗体(Stratech Scientific Ltd、カタログ番号109-546-098-JIR)を使用して細胞結合を検出した。
カニクイザルCD137を発現するDO11.10細胞(配列番号189、「DO11.10.cCD137」と表記)も、同じレンチウイルス形質導入方法を使用して生成され、カニクイザルCD137と抗ヒトCD137 Fcabの交差反応性を試験するために使用された。カニクイザルCD137の発現は、前記のとおりフローサイトメトリーによる細胞への抗CD137陽性対照抗体(MOR7480.1、米国特許出願公開第2012/0237498 A1号)の結合によって確認された。
1.3 CD4及びFcタグ付きマウス及びヒトPD-L1
融合タンパク質を含むヒト及びマウスのPD-L1抗原は、抗体の選択及びスクリーニングに使用するために生成された。抗原は、C末端Hisタグ及び単量体ラットCD4、ドメイン3及び4(rCD4)タグ(Brown and Barclay, 1994)、二量体ヒトIgG1 Fcドメイン又は、ヒトPD-L1のみにつき、Aviタグ、(hPD-L1-rCD4-Hisをもたらす(配列番号195)、hPD-L1-Fc-His(配列番号196)、mPD-L1-rCD4-His(配列番号197)、mPD-L1-Fc-His(配列番号198)及びhPD-L1-His-Avi(配列番号199)のいずれかと共に発現させた。異なる形式での抗原の産生により、抗体ファージディスプレイのパニングの連続ラウンド中に、タグバインダーの除去が可能となった。抗原をコードする発現プラスミドは、Chapple et al.,2006に記載されるように、HEK293細胞にトランスフェクトされた。トランスフェクションの5日後に上清を回収し、分泌された抗原をNi-NTAセファロースアフィニティークロマトグラフィーで精製した(Schofield et al.,2007)。rCD4及びFc含有PD-L1抗原は、EZ-link Sulfo-NHS-ビオチン試薬(Thermo Fisher Scientific、製品コード21326)を使用して、製造元の推奨に従ってビオチン化された。ビオチン化反応生成物をゲル濾過し、単量体画分を回収した。単量体画分は、全ての液相ファージディスプレイの選択のために使用された。蛍光ビオチン定量キット(Thermo Fisher Scientific、製品コード46610)を使用して決定した分子あたりの平均ビオチン数は、PD-L1単量体あたり1から3ビオチンであった。
実施例2:抗ヒトCD137 Fcabの選択及び特性評価
2.1 抗ヒトCD137 Fcabのナイーブ選択
ヒトCD137に結合するFcabを選択するために、酵母及びファージディスプレイ選択キャンペーンを採用して、同定されたFcabの多様性を最大化した。細胞表面は、両方ともヒトCD137及び組換え二量体ヒトCD137を表示し、二量体又は多量体CD137タンパク質に対して結合力駆動型選択圧を発揮するために、様々な抗原形式を提供するために使用された。単量体CD137への高親和性ではなく、CD137複合体へ強く結合するFcabを取得することは、そのようなFcabがT細胞刺激の後に、CD137のアップレギュレーションが生じる活性化及びプライミングされたT細胞を優先的に標的化するであろうために有益であると考えられた。理論に拘束されることを望むものではないが、CD137膜発現のレベルが非常に低い又は無視できるT細胞は、タンパク質の大部分が二量体、三量体、又はそれ以上の多量体状態である高度にアップレギュレートされたCD137を有する活性化T細胞とは異なり、単量体状態のCD137を持つ可能性が高いと仮定された。結合力駆動型選択の結果、Fcabは活性化T細胞に優先的に結合し、単量体CD137だけに表示するナイーブT細胞には良好に結合しない。結合力の高いCD137 Fcabを選択することにより、潜在的な標的外T細胞の活性化が減少し、それに伴う毒性が減少する。
ヒトIgG1のCH3ドメインを表示する6つのナイーブファージライブラリを、ファージディスプレイによる選択に使用した。6つのライブラリーは全て、ランダム化されたABループ(IMGT番号付けによる位置14~18の残基を含む)及びランダム化されたEFループ(IMGT番号付けによる位置92~101の残基を含む)で構成された。ライブラリーの1つは、EFループの101位に2つ又は4つのアミノ酸(2つ又は4つのNNKコドンによってコードされる)のいずれかが挿入されたクローンで構成された(挿入された残基はIMGT番号付けによる101.4~101.1の位置にある)。
3230個のファージクローンを、二量体組換えhCD137抗原への結合についてファージELISAによりスクリーニングし、組換えFcは陰性対照として使用された。1140個のファージクローンを、DO11.10.hCD137細胞への特異的結合についてファージFACSによりスクリーニングした。次に、個々のヒットを配列決定し、得られた76個の固有配列をFcabクローン識別子に割り当て、mAb形式においてFcabクローンを発現させる目的で、HelD1.3 IgG 1重鎖発現カセットを含有するpTT5発現ベクター(National Research Council of Canada)にサブクローニングした(実施例3.2を参照)。
ヒトIgG1のCH1からCH3ドメインを表示する4つのナイーブ酵母ライブラリーを酵母表示による選択に使用した。4つのライブラリーは全て、CH3ドメインのランダム化されたABループ(IMGT番号付けによる位置14から18の残基を含む)及びランダム化されたEFループ(IMGT番号付けによる位置92から101の残基を含む)で構成された。ライブラリーのうちの2つは、CH3ドメインのABループの16位に5つのアミノ酸残基を挿入することをさらに含んだ(IMGT番号付けによる16.5から16.1位の残基)。
ライブラリー選択から同定された2784個の酵母単一クローンを、細胞をビオチン化組換え二量体ヒト抗原又はマウスFcフラグメントとインキュベートし、組換えhCD 137抗原のFc部分に結合する酵母クローンと区別することを含むフローサイトメトリー抗原結合アッセイを使用して、抗原結合についてスクリーニングした。ヒット数を増やすために、誘導温度を上げる、選択ストリンジェンシーを下げる、又はラウンド数を減らすなど、様々な抗原濃度及び条件で選択を繰り返した。ヒット配列により、かなり低いアウトプット多様性が明らかになり、特定された固有配列を有するFcabクローンは、FS22-053、FS22-172、FS22-173、FS22-174、FS22-175、FS22-176、FS22-177、FS22-178及びFS22-179の9つだけであった。
2.2 「モック」mAb形式における抗ヒトCD137 Fcabの調製
ファージから単離された76個の抗ヒトCD137 Fcabクローン及び酵母選択から単離された9個のクローンを含むIgG1分子からなる「モック」mAb抗体は、mAb形式でFcabの特性評価を可能にするために産生した。モックmAbは、抗鶏卵リゾチーム抗体HelD1.3のCH3ドメインの対応する領域に対して、AB、CD及びEFループを含むCH3ドメインFcabの一部を置換することにより調製した。HelD1.3抗体の生成は、Tello et al.1993に記載されている。抗体HelD1.3の重鎖及び軽鎖配列は、それぞれ配列番号191及び159に示されている。モックmAb分子がHEK293-6E細胞中での一過性発現によって産生された。産生されたタンパク質の量を評価するために、PALL(18-5021)のプロテインA定量バイオセンサーを備えたOctet QKeプラットフォームを使用して、バイオレイヤー干渉法によってIgGタンパク質含有量を定量した。タンパク質を、mAb SelectSureカラムを使用したプロテインA親和性クロマトグラフィーによって精製した。53個のファージ由来CD137mAbタンパク質は、検出閾値を下回る測定値を示し、そのため、さらなる分析には不適であると判断された。32mAbを、mAb Select SuReプロテインAカラム(GE Healthcare、11003494)を使用して精製した。
次に、これらのmAbの選択を、Octet QKeプラットフォームを使用したバイオレイヤー干渉法(BLI)を使用して、ヒト組換え抗原(ビオチン化hCD137-mFc-Avi)への結合について試験した。12個のmAbは、結合せず、19個はCD137コーティングセンサーに結合した(FS22-007、FS22-033、FS22-042、FS22-049、FS22-050、FS22-052、FS22-053、FS22-054、FS22-169、FS22-172、FS22-173、FS22-174、FS22-179、FS22-180、FS22-181、FS22-183、FS22-187、FS22-194、FS22-195)。
2.3 ヒトNF-κBレポーターアッセイにおける選択された抗CD137モックmAbの活性
TNFRシグナル伝達には多量体化及びクラスター化が必要である(Bitra et al.,2017)。CD137は、NF-κB同族のリガンドであるCD137Lと相互作用する場合、NF-κBシグナル伝達経路をクラスター化し活性化する。アゴニスト分子は、CD137のクラスター化及び活性化を促進するリガンドを模倣し、それによってNF-κBシグナル伝達経路を活性化する。一部のアゴニスト性抗体は、例えば、ウレルマブのように、結合時にCD137クラスター化を本質的に引き起こすことができ、一方で、他の抗体は、例えば、ウトミルマブのように、CD137クラスター化を誘導するために抗体自体の追加の架橋を必要とするものも知られている(Fisher et al,2012)。エフェクター細胞上のFcガンマ受容体は、インビボでそのような架橋を誘導することが知られているが、これは非効率的であり、治療上の関心のある部位から離れて発生する可能性がある。用量制限毒性はウレルマブに関連しているがウトリムマブには関連していないため、本質的にアゴナイズする能力を持たない抗CD137結合Fcabを選択するが、CD137クラスター化を誘導するために追加の架橋を必要とするもののみを選択することにした。そこで、架橋抗体により細胞表面に発現させたCD137のクラスター化することにより、細胞内のNF-κBシグナル伝達経路の活性化を検出できるが、抗体が架橋されていない場合には、ほとんど活性を示さないアッセイを開発した。次に、このアッセイは、FcabがBLIによって組換え抗原に結合することが見出されたかどうかにかかわらず、モックmAb形式における27個の抗CD137 Fcabクローン、及び抗CD20mAb形式における6個の抗CD137 Fcabクローンのアゴニスト性機能活性を試験するために使用された。
これは、アッセイにおいてNF-κBシグナル伝達経路の活性化により測定できる。タンパク質Lを架橋剤として使用して、アッセイにおけるFab部分を介して、モックmAb架橋を促進し、NF-κB活性化を測定した。
ヒトCD137をコードするcDNA(配列番号185)をEcoRI-HF及びXhoI制限酵素を使用して、pMSCV-ネオマイシンベクター(Takara Clontech、Cat.634401)にサブクローニングした。RetroPack PT67細胞株(Clontech、Cat.631510)を、製造元のプロトコルに従ってレトロウイルス粒子を産生するために使用した。その後、このレトロウイルスを用いて、ルシフェラーゼの発現を制御するNF-κB感受性プロモーターを含有するQiagen Cignal Lenti NFkB リポーター(luc)(Qiagen、カタログ番号336851)レンチウイルスを用いて、Flp-In T-REx 293 HEK細胞株(Life Technologies、R780-07)を形質導入することによって以前に産生されたHEK.FRT.luc細胞を形質導入した。これらのHEK.FRT.luc.hCD137細胞を使用して、選択において同定されたCD137結合体を含有するモックmAbをスクリーニングした。
各モックmAbの2μM希釈をDPBS(Life Technologies、14190169)中で調製し、レポーター細胞培地(DMEM(Gibco、Cat.61965-026);10%FCS(Gibco、Cat.10270-106);PennStrep1個(Gibco、Cat.15140-122);ブラスチシジン15μg/ml(Melford Laboratories Ltd、Cat.B1105);ピューロマイシン5μg/ml(Life technologies、Cat.A11113803);ゼオシン100μg/ml(InvivoGen、Cat.11006-33-0);ジェネチシン500μg/ml(Life Technologies、Cat.10131-027)中で1:3にさらに希釈した。タンパク質L(Life Technologies、21189)を、人工架橋剤として使用し、mAb分子と1:4のモル比で混合した。24時間のインキュベーション後、細胞を100μlのPromega Bio-Glo(商標)ルシフェラーゼアッセイ試薬(Promegaカタログ番号G7941)で製造元の指示に従って処置し、Gen5 Software、BioTekを備えたプレートリーダーで0.5秒の積分時間で発光を測定した。発光値は、架橋Fcabによって誘導されるCD137のクラスター化によるNF-κBシグナル伝達経路の活性化に応答して産生されるルシフェラーゼの尺度である。発光値をFcabの対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
ヒットは、架橋されていない場合と比較して、タンパク質Lで架橋された場合に、ルシフェラーゼシグナルが少なくとも10倍増加することによって識別された。これらのクローンは、CD137のクラスター化及びそれに続く下流シグナル伝達経路の活性化を誘導できると判断された。試験した全てのクローンのうち、2つは架橋時、FS22-053及びFS22-172、ルシフェラーゼのこの10倍の増加を誘導できたが、EC50はどちらも決定できなかった。両方ともDO11.10T細胞活性化アッセイにおいてのさらなる特性評価のために選択された。驚くべきことに、BLIによってCD137標的に結合しているにもかかわらず、架橋状態にある残りのクローンは、活性が観察されなかったことから、おそらくそれらがCD137上の無関係なエピトープで結合していたか、又はそのようなクローンの親和性が、NF-κBシグナル伝達カスケードを開始するのに十分強くCD137に結合するのに十分ではなかったことを示している。
全体として、30を超えるFcabが試験され、ナイーブ選択から2つのFcab(FS22-053及びFS22-172)のみが同定され、架橋する場合、NF-κBレポーターアッセイで目的の機能を示し、架橋しない場合ほとんど活性がなかった。
2.4 DO11.10 T細胞活性化アッセイにおける選択された抗CD137モックmAb活性
活性化T細胞上のアゴニスト分子を介したCD137クラスター化は、T細胞の活性化及び下流のシグナル伝達を誘発し、その結果IL-2産生をもたらすが、これに限定されるものではない。FS22-053及びFS22-172はNF-κBレポーターアッセイにおいて、活性があることが確認されたため、CD137を活性化するそれらの能力をT細胞活性化アッセイで試験した。ヒトCD137を過剰発現するように操作されたDO11.10T細胞を使用してDO11.10T細胞活性化アッセイが開発され、IL-2放出を測定することにより、T細胞活性化が評価された。
DO11.10 T細胞(National Jewish Health)に、前述のように、マウス又はヒトCD137を過剰発現するように設計されたレンチウイルスベクターを形質導入した。FS22-053及びFS22-172と同様に、次のクローンがこのDO11.10 T細胞活性化アッセイで試験された。FS22-007、FS22-033、FS22-042、FS22-049、FS22-050、FS22-052、FS22-054(全て「モック」HelD1.3mAb形式)。mAb又は20H4.9陽性対照mAbを、組換えタンパク質L(Life Technologies、21189)架橋剤を有する又は有しないいずれかで希釈して調製し、一晩0.1μg/mlの抗CD3抗体(クローン17A2、BioLegend、100208)でコーティングした96ウェルの丸底プレートに入れられたDO11.10.hCD137細胞に添加した。18時間のインキュベーション後、上清を回収し、製造元の指示に従ってマウスIL-2 ELISAキット(eBioscience、88-7024-86)でアッセイした。Gens Software、BioTekを備えたプレートリーダーを使用して、プレートを450nmで読み取った。450nm(補正)の吸光度値から570nmの吸光度値を差し引いた。サイトカイン濃度を計算するための標準曲線は、4つのパラメーターのロジスティック曲線適合(Gens Software、BioTek)に基づいていた。mIL-2の濃度をmAb又はベンチマークmAbの対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
クローンFS22-053及びFS22-172は、このアッセイにおいてタンパク質Lと架橋する場合、顕著に活性が増強されたことを示した。FS22-053は、架橋されていない場合に126nMの活性、及び架橋された場合に21nMの活性を有し(6倍の改善)、FS22-172は、架橋されていない場合に950nMの活性及び架橋された場合に44nMの活性を有した(22倍の改善)。その結果、両方のクローンが親和性成熟のために選択された。
実施例2.4は、FS22-053及びFS22-172が、試験したmAb形式のタンパク質Lによって架橋された場合に、DO11.10T細胞の表面でCD137のクラスター化及び活性化を促進できることを示している。
実施例3:抗ヒトCD137 Fcabの親和性成熟及びその後の特性評価
前述のように、NF-κBレポーターアッセイ、DO11.10T細胞活性化アッセイにおける機能特性に基づいて、親和性成熟のために2つのクローン(FS22-053及びFS22-172)を選択した。
3.1 FS22-053及びFS22-172の親和性成熟
FS22-053及びFS22-172Fcabクローンから4つの酵母ディスプレイライブラリを構築した。各クローンのCH3ドメインのABループでELLAプライマーを使用して7つの残基(IMGTによる位置15~16.1)をランダム化し、ライブラリーFS22-053AB及びFS22-172ABを作成した。CH3ドメインのEFループでELLAプライマーを使用して5つの残基(IMGTによる位置92~94及び97~98)をランダム化し、ライブラリーFS22-053EF及びFS22-172EFを得た。
ライブラリーFS22-053AB及びFS22-053EF、並びにFS22-172AB及びFS22-172EFについて、二量体hCD137-mFc-Avi抗原又は単量体hCD137-Avi-His抗原を使用して、親和性成熟クローンについて選択するために酵母ライブラリーで3回又は4回の選択ラウンドを実行した。単量体抗原を二量体抗原と交互に使用して、クローンが抗原に対する親和性を保持し、結合力を介してのみに結合しないようにした。単量体又は二量体抗原の使用、及び使用される濃度は、フローサイトメトリーによって各ラウンド中に経験的に決定され、単量体又は二量体抗原に対する濃縮が前のラウンドで観察されたかどうかによって決定された。可能な場合はいつでも、親分子と比較して親和性成熟クローンを単離するために、親分子の上のソーティングゲートを使用した。選択圧は、二量体抗原の1nMまで増加した。各選択ラウンド中に、個々のクローンを寒天プレートにスポットして、選択の進行状況を評価した。各クローンを個別に増殖及び誘導し、次に、その結合及び構造パラメーターを、前述のように、ビオチン化二量体抗原及び抗CH2構造マーカーを使用してフローサイトメトリーによって決定した。このスクリーニングカスケードに続いて、選択アウトプットからのクローンのサンプルに基づいて選択の成功の決定を可能にし、その後可溶性タンパク質として生成することができる個々のクローンの早期スクリーニングを可能にした。
合計1152個の酵母単一クローンを、前述のように抗原結合フローサイトメトリーでビオチン化組換え抗原への結合についてスクリーニングした。FS22-053EFライブラリーでの選択により、138個の固有のループ配列を強化した。同様に、30個の固有のループ配列をFS22-172ABライブラリーから単離した。ライブラリーFS22-053AB及びFS22-172EFには、親クローンを上回る結合改善を示したクローンは含まれていなかった。FS22-053EF及びFS22-172ABライブラリーからの最良の結合クローン全体の配列分析により、ABループ内の保存されたPPY配列パターンが明らかになった。
保存されたPPYモチーフの存在は、プロリン残基の限られた柔軟性に基づいて、より剛性又は露出したループを導入することにより、拡張された結合領域の形成を促進してもよい。或いは、プロリンに富んだ配列がSH3ドメインタンパク質の芳香族配列に結合することが実証されているため、PPY配列は、これらのクローンの結合に関与する特定の保存モチーフを表していてもよい。さらに、PPY保存配列は、Fcabの異なる2つの系統で独立して選択されているため、CD137でのエピトープ結合に重要であってもよい。さらに、FS22-053系統及びFS22-172系統の両方のクローンのCH3ドメインのEFループに保存されたLE又はLD配列パターンは、EFループにおけるこのアミノ酸モチーフが結合の改善に必要であることを示唆している。
選択の進行及び親和性成熟クローン間で変異したABループ及びEFループを再結合する必要があるかどうかを評価するために、FS22-053EFライブラリーの上位5つの固有クローン(FS22-053-008、FS22-053-009、FS22-053-010、FS22-053-011、FS22-053-012)は、10nMの二量体ヒト抗原(フローサイトメトリー結合アッセイにおいて30%を超えるAPC陽性細胞)への特異的結合を示すことによってランク付けされ、FS22-172ABライブラリーの上位6つの固有クローン(FS22-172-001、FS22-172-002、FS22-172-003、FS22-172-004、FS22-172-005、FS22-172-006、同様のアッセイで10nMの二量体ヒト抗原でスクリーニングした場合、全て10%を超えるAPC陽性細胞を示す)は、ランダム化ループの機能的及び速度論的改善を評価するために、モックmAb(HelD1.3)及びモデルmAb(PD-L1)として産生された。
3.2 「モック」及び「モデル」mAb形式における抗ヒトCD137 Fcabの構築
親FS22-053クローン(FS22-053-001からFS22-053-016)に由来する16の親和性成熟クローン、及び親FS22-172クローン(FS22-172-001からFS22-172-006)に由来する6つの親和性成熟クローンを「モック」及び「モデル」mAb形式で調製した。クローンFS22-053-001からFS22-053-007は、さらなる試験及び特性評価のための下流精製を可能にするレベルでmAb形式において発現しなかったため、さらに追跡されなかった。
HelD1.3における抗ヒトCD137 Fcabを含む「モック」mAb抗体は、mAb形式の親和性成熟Fcabのさらなる特性評価のために調製された。これらのmAbは、実施例2.2で記載したように調製した。
抗ヒトCD137 Fcab及びPD-L1結合Fab領域(米国特許第8,217,149 B2号からのクローンYW243.55.S70)を含む「モデル」mAbもまた産生された。これらは、AB、CD、及びEFループ含有抗PD-L1結合抗体のCH3の一部をFcabの対応する領域で置換することにより、実施例2.2に記載の方法と類似の方法で調製した。これらのPD-L1モデルmAbは、CH2ドメイン(AA)にLALA変異を含んでいた。ヒトIgG1のCH2ドメインにLALA変異の導入は、すると、Fcγ受容体結合の低下が知られている(Bruhns,P.,et al. (2009)及びHezareh M.,et al. (2001))。
CD137/HelD1.3「モック」及びCD137-AA/PD-L1「モデル」mAbをHEK293-6E細胞中で一過性発現によって産生し、mAb Select SuReプロテインAカラムを使用して精製した。
3.3 ヒトNF-κBレポーター細胞アッセイにおけるモックmAb形式におけるヒトFcabの活性
列挙されたモックmAb2(HelD1.3)形式の親和性成熟抗ヒトCD137 Fcabの機能的活性を、実施例2.3に記載された同様のNF-κBルシフェラーゼアッセイで試験した。Gen5 Software、BioTekを備えたプレートリーダーで0.5秒の積分時間で発光を測定した。予想通り、Fcabはタンパク質L架橋(-XL)なしでは活性を示さなかった。全ての親和性成熟CD137 Fcabは、親CD137 Fcabよりも大きな改善を示し、このアッセイにおいては陽性であるが、EC50値の計算は不可能であった(実施例2.3参照)FS22-053-008及びFS22-172-003は、たんぱく質L(+XL)で架橋した場合、最も低いEC50(それぞれ26.34nM及び32.64nM)で各ファミリーから最高の活性を示した。
3.4 ヒトDO11.10T細胞活性化アッセイにおけるモデルmAb形式の親和性成熟ヒトFcabの活性
モデルmAb2(PD-L1 LALA)形式の親和性成熟ヒトFcabの機能的活性を、実施例2.4で記載したアッセイと類似のDO11.10T細胞活性化アッセイで試験した。
KpnI及びNotI制限部位を使用して、マウスPD-L1(配列番号187)をコードするcDNAをpcDNA5FRTベクター(Life Technologies)にサブクローニングし、リポフェクタミン2000(Life Technologies、11668-019)を使用して、Flp-In T-REx 293細胞株(Life Technologies、R780-07)に形質転換することにより、HEK.mPD-L1細胞を産生した。細胞を、10%FBS、100μg/mlハイグロマイシンB(Melford Laboratories Ltd、Z2475)及び15μg/mlブラストサイジン(Melford Laboratories Ltd、B1105)を含有するDMEMで、安定的に形質転換された細胞のコロニーが形成されるまで3~4週間増殖させた。これらのコロニーを1μg/mlのドキシサイクリン(Sigma Aldrich、D9891)の存在下で増幅し、PEコンジュゲート抗マウスPD-L1(MIH5)抗体(BD Biosciences、558091)を使用してPD-L1の発現について試験した。
細胞解離緩衝液を使用して細胞を解離し、PBSで1度洗浄し、2x10個の細胞を96ウェルプレートのウェルにプレートし、その後PBSで1:20に希釈した抗体で、4℃で1時間インキュベートした。細胞をPBSで1回洗浄した後、Accuri C6サイトメーター(BD Biosciences)で測定し、FlowJoXを使用してデータを分析した。マウスPD-L1の発現が再度確認された。
CD137/PD-L1 mAbにおいて、実施例3.2で産生された15個のクローンを、このDO11.10T細胞活性化アッセイで試験した。mAb又は陽性対照mAbの希釈液を調製し、DO11.10.hCD137(7.5x10細胞/ウェル)及びHEK.mPD-L1細胞(2x10細胞/ウェル)のいずれか、又はDO11.10.hCD137(7.5x10細胞/ウェル)及びmPD-L1を発現するように導入されていないHEK細胞(2x10細胞/ウェル)を0.1μg/ml抗CD3抗体(クローン17A2、BioLegend、100208)で一晩コーティングした96ウェル平底プレートに添加した。18時間のインキュベーション後、上清を回収し、製造元の指示に従ってマウスIL-2 ELISAキット(eBioscience、88-7024-86)でアッセイした。Gens Software、BioTekを備えたプレートリーダーを使用して、プレートを450nmで読み取った。450nm(補正)の吸光度値から570nmの吸光度値を差し引いた。サイトカイン濃度を計算するための標準曲線は、4つのパラメーターのロジスティック曲線適合(Gens Software、BioTek)に基づいていた。mIL-2の濃度をmAb又はベンチマークmAbの対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。T細胞活性化は、mIL-2の放出を測定することによって検出された。
PD-L1発現細胞に結合することによる架橋なしでは、T細胞活性は観察されなかった。架橋に伴い、全てのmAbは、高レベルのmIL-2及びナノモル濃度以下のEC50値の放出によって見られるように、強力なT細胞活性を示した。FS22-053-009及びFS22-172-005以外の全てのクローンは、EC50が0.3nM未満であったため、陽性対照より良好でないとしても、同程度良好であった(抗ヒトCD137mAb、G1-AA/20H4.9)。最大T細胞活性化の尺度であり、インビボでより大きなT細胞抗腫瘍活性に関連している可能性がある最小Emaxは、7758pg/mlであり、これは陽性対照(抗ヒトCD137mAb、G1-AA/20H4.9)よりも高いことが観察された。
3.5 初代ヒトCD8T細胞活性化アッセイ
CD137を過剰発現するT細胞上でCD137を活性化するFcabの能力を実施例3.3に示した。CD137を過剰発現するように操作されていない細胞に対するFcabの活性を試験するには、初代ヒトT細胞アッセイが必要であった。活性化細胞傷害性CD8T細胞は、癌細胞を直接殺傷するのに関与し、それらの細胞表面にCD137を発現する(Ye et al,2014)。CD137のクラスター化は、下流のシグナル伝達及びさらなるCD8T細胞の活性化の誘導に不可欠であることが知られている。したがって、CD8T細胞活性化アッセイを使用して、Fcab(以下に詳述するmAb形式)がCD137のクラスター化及び下流シグナル伝達を駆動する能力を評価した。CD8T細胞活性化は、hIL-2の放出を測定することによって検出された。
T細胞を単離するために、血小板提供の副産物である白血球枯渇コーンから末梢血単核細胞(PBMC)を回収した。簡単に説明すると、白血球コーンの内容物をPBSで洗い流し、フィコール(Sigma-Aldrich、1440-02)勾配に重ねた。PBMCを遠心分離により回収し、フィコール勾配を通過しなかった細胞を回収した。PBMCをさらにPBSで洗浄し、残りの赤血球を、製造元の指示に従って10ml 1Xの赤血球溶解緩衝液(eBioscience、00-4300-54)の添加により溶解した。CD8T細胞を、CD8T細胞単離キットII(Miltenyi Biotec Ltd、130-096-495)を製造業者の指示に従って使用して、溶出液中に存在するPBMCから単離した。
抗CD3抗体とのインキュベーションは、T細胞の初期活性化を促進するための最初のシグナルとして使用された。96ウェル平底組織培養プレートを、PBS中の8μg/ml抗CD3抗体(クローンUCHT1、R&D Systems、MAB100-SP)で、4℃で一晩コーティングした。次にプレートを200μlのPBSで3回洗浄した。
PD-L1モデルmAb形式における親和性成熟ヒトCD137 Fcabの細胞ベースの架橋のために、実施例5.3に記載したように、マウスPD-L1の代わりにヒトPD-L1配列(配列番号185)をコードするcDNAをサブクローニングすることにより、ヒトPD-L1(HEK.hPD-L1)を過剰発現するHEK293細胞を産生した。HEK.hPD-L1細胞を2×10細胞/ウェルで、抗CD3抗体(8μg/ml)でコーティングした96ウェル平底プレート上に100μlのT細胞培養培地(10%FBS(Life Technologies)、1Xペニシリンストレプトマイシン(Life Technologies、15140122)、1mMピルビン酸ナトリウム(Gibco、11360-070)、10mMヘペス(Sigma-Aldrich、H0887)、2mML-グルタミン(Sigma-Aldrich、G7513)及び50μM 2-メルカプトエタノール(Gibco、M6250)を含むRPMI培地(Life Technologies、61870-044))でプレーティングした。hPD-L1を発現するように形質導入されなかったHEK.hPD-L1細胞又はHEK細胞が4時間のインキュベーション後に付着した時点で、全てのT細胞培養培地を除去し、T細胞を含有する100μlのT細胞培養培地で5.0×10細胞/mlの濃度で置き換え、5.0×10細胞/ウェルを得た。
mAbを、500nMで開始する2倍の最終濃度でT細胞培地中に希釈し、1:3滴定を実行した。100μlのmAb滴定を200μlの総アッセイ体積及び1倍の抗体濃度ために細胞に添加した。
陽性対照抗CD137抗体(G1-AA/20H4.9)及び陰性対照アイソタイプIgG抗体(G1-AA/HelD1.3)をそれぞれ、500nM架橋剤(抗ヒトCH2、自社製造(Jefferis et al.,1985及びJefferis et al.,1992)(mG1/MK1A6))を含有する500nMで開始する2倍の最終濃度でT細胞培地中に希釈し、1:3滴定を実行した。100μlの希釈した陽性対照抗体/架橋剤混合物又は陰性対照IgG抗体/架橋剤混合物を、合計200μlのアッセイ体積及び1倍の抗体濃度のために細胞に添加した。
このアッセイを、37℃、5%COで72時間インキュベートした。上清を回収し、製造元の指示に従ってヒトIL-2ELISA Ready-SET-Go!キット(eBioscience、カタログ番号88-7025-88)でアッセイした。Gen5 Software、BioTekを備えたプレートリーダーを使用して、プレートを450nmで読み取った。450nm(補正)の吸光度値から630nmの吸光度値を差し引いた。サイトカイン濃度を計算するための標準曲線は、4つのパラメーターのロジスティック曲線適合(Gen5 Software、BioTek)に基づいていた。ヒトIL-2(hIL-2)の濃度を抗体の対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
陽性対照抗ヒトCD137mAbである20H4.9は、抗hCH2抗体(mG1/MK1A6)で架橋する場合、0.5nMのEC50でhIL-2放出の増加を示す。全てのクローンは、アッセイにおいて活性を有し、大部分はナノモル濃度以下のEC50で良好な効力を示した。Fcab含有mAbは、FS22-053-007、FS22-053-008、FS22-053-010、FS22-053-011、FS22-053-012、FS22-172-003、FS 22-172-004、FS22-172-005が0.19~0.49nMの範囲で、最も低いEC50で最大のT細胞応答を誘導した。mAbのサブセット(Fcab含有FS22-053-008、FS22-053-011、FS22-053-014、FS22-173-003及びFS22-172-004)も、HEK細胞上で発現されたPD-L1による架橋なしで試験され、予想されたように、このアッセイにおいて活性を示さなかった。これにより、NF-kBアッセイ及びDO11.10T細胞活性化アッセイで見られる活性が確認される。
3.6 表面プラズモン共鳴(SPR)による抗ヒトCD137 Fcabの特異性決定
他の関連するTNFSFRファミリーメンバーと比較したヒトCD137に対する抗ヒトCD137 Fcabの特異性を試験した。Fcabのうち8つを、モックmAb(HelD1.3)形式で試験し、他のヒトTNFRSF受容体:CD40、OX40及びGITRへの結合を試験することにより、Biacore T200(GE Healthcare)でSPRによって測定された。アミンカップリング(アミンカップリングキット、GE Healthcare、BR-1000-50)を使用して、Biacore CM5チップ(GE Healthcare、カタログ番号29149603)でヒトCD40、GITR、及びOX40を約1000RUにコーティングした。1μMから開始のモックmAb形式での抗ヒトCD137 Fcabの希釈液(FS22-053-008/HelD1.3、FS22-053-009/HelD1.3、FS22-053-010/HelD1.3、FS22-053-011/HelD1.3、FS22-053-012/HelD1.3、FS22-053-014/HelD1.3、FS22-172-003/HelD1.3、FS22-172-004/HelD1.3)を、HBS-EP+緩衝液(BR100669)で調製し、30μl/分で3分間注入した後、緩衝液中で4分間解離した。チップを、10mMグリシンpH2.5を30μl/分で12秒間注入することにより再生した。異なるTNFRSFメンバーに特異的な抗体を、Biacoreチップコーティングを検証するための陽性対照として使用した。データを、二重参照減算し、BIAevaluation3.2ソフトウェアを使用して分析した。Fcabは、試験したTNFRSF受容体のいずれにも結合せず、CD137に対する特異性を示した。結果として、Fcab、又はこれらのFcabから抗原結合部位を含むmAbは、CD137以外のいかなるものへ非標的結合を誘発することは期待されていない。
3.7 SPRによるヒト、カニクイザル及びマウスCD137に対するモックmAb形式における抗ヒトCD137 Fcabの結合親和性及びFS22-053-017の生成
ヒト、カニクイザル(cyno)及びマウスCD137に対するモックmAb形式(実施例3.2参照)における抗ヒトCD137 Fcab(FS22-053-008、FS22-053-011、FS22-053-014、FS22-172-004、FS22-172-004)の親和性をSPRで測定し、Fcabが動物試験での試験に有用であり得るかどうかを決定した。抗ヒトFab捕捉抗体を、製造業者の推奨(GE Healthcare、ヒトFabキャプチャーキット、#28958325)に従って、平均表面密度6000RUになるように、CM5シリーズSチップ(GE Healthcare#BR-1005-30)の4つのフローセル全てに固定化した。25℃及び10μl/分の流速での固定化は、6000RUの平均最終応答を達成した。各mAbは、HBS-EP+緩衝液(GE Healthcare#BR1006-69)で希釈したmAbの3μg/ml溶液を30μl/分で60秒間注入することにより、約150RUまで捕捉した。次に、HBS-EP+緩衝液中の異なる濃度のヒト、Cyno又はマウスCD137抗原(非ビオチン化ヒト、cyno又はマウスCD137-mFc-Avi又はヒトCD137-Avi-His)を、60μl/分で3分間チップ上に流し、次いで10分間解離させた。各抗原濃度の後、10mMグリシンpH2.1を30μl/分の流速で30秒間感染させることにより、チップを再生した。緩衝液HBS-EP+を、参照減算のために、最高濃度の抗原の前及び最低濃度の抗原の後に注入し、ランダムな濃度の1つを2回繰り返した。結合速度論を、1:1ラングミュアモデルに適合させて、各サンプルにつき平衡結合(K)を生成した。データ分析は、BiaEvaluationソフトウェアバージョン3.2を使用して実行された。結果を表3に示す。
結果の分析は、それぞれの親分子と比較して、全ての親和性成熟クローンによるヒト及びカニクイザルCD137の両方に対する結合が改善されていることが明らかになった。単量体のヒトCD137抗原に対する結合親和性は、二量体のヒト及びcynoFc融合抗原よりも弱かった(少なくとも100倍)。実施例2.1で議論ように、Fcabは、CD137の単量体型よりも二量体に優先的に結合するように選択され、このデータは、選択戦略が成功したことを確認する。この速度論的挙動により、刺激されていないT細胞上で最小限のレベルで発現する単量体CD137に結合する可能性が低くなり、その結果、いくつかの抗CD137モノクローナル抗体療法に関連する肝臓又は全身毒性のリスクが低減される。
データはまた、抗ヒトCD137 Fcabが、ヒト二量体CD137と同等の親和性でカニクイザル二量体CD137に結合したことを示す。
マウス二量体CD137に結合するモックmAb形式におけるFcabの能力も試験した。クローンFS22-053-014はマウス抗原に対して24nMのKを有することが驚くべきことに見出されたクローンFS22-053-014を除いて、いずれのクローンもマウス抗原(表中のN/AはKが算出できなかったことを示す)に強い結合を示さなかった。マウスCD137及びヒトCD137の配列相同性は57%未満を共有するため、これは予想外であった。
FS22-053-014の配列分析は、そのCH3ドメインのEFループの位置98で翻訳後のアスパラギン酸異性化を引き起こす可能性のある配列の責任を明らかにした。位置98のアスパラギン酸(D)は、製造元の推奨に従って、QuickChange II mutagenesisキット(Agilent、カタログ番号200523)を使用して、部位特異的変異誘発法により、グルタミン酸(E)に変異し、クローンFS22-053-017が得られた。
次に、この変異が、FS22-053-014クローンと比較して、FS22-053-017クローンの結合親和性又は機能活性に負の影響を与えなかったことを確認するために実験が行われた。
ヒトCD137-mFc-Avi抗原及びマウスPD-L1-mFc-Aviをそれぞれ使用したBiacore T200 systemのSPRにより、FcabクローンFS22-053-017の平衡解離定数(K)をクローンFS22-053-014のそれと比較した。その結果は、両方のFcabクローンについて、ヒト抗原と非常に類似した速度論的プロファイルを示し、それにより、位置98のアスパラギン酸をグルタミン酸に変異させてもヒト抗原への結合に対して負の影響がなかったことを証明した。この結果は、FS22-053-017がマウスCD137抗原に対する結合強度の2倍の減少を示したことを示した。
FcabクローンFS22-053-017をサブクローン化し、HelD1.3「モック」mAbとして発現させ(実施例2.2参照)、次に、実施例2.4に記載されているヒトCD137DO11.10T細胞活性化アッセイにおいて、同じくHelD1.3mAb形式のFS22-053-014クローンと比較した。G1-AA/20H4.9を抗CD137陽性対照として使用し、G1-AA/HelD1.3をIgG対照として使用した。mAbを、タンパク質L架橋なしで試験した又は、タンパク質Lと1:4の比率で架橋した。
その結果は、同じDO11.10T細胞活性化アッセイにおいて、タンパク質Lにより架橋した場合、モックmAb形式のFS22-053-17Fcab及びモックmAb形式のFS22-053-014の両方は、同等の活性を有することを示した。したがって、実施された変異誘発は、機能活性に負の影響を与えなかった。モックmAb形式における両方のクローンは、架橋なしで活性を有さなかった。
3.8 抗ヒトCD137 Fcabの親和性成熟及び特性評価の概要
要約すると、親和性成熟抗CD137 Fcabを生成し、mAb形式に調製され、その後特性評価された。CH3ドメインにこれらのCD137抗原結合ドメイン含有mAbは、ヒトNF-κBリポーター細胞アッセイにおいて高いレベルの活性を示し、この活性は架橋依存性であることが示された。FS22-053-008及びFS22-172-003Fcabからの抗原結合ドメイン含有mAbは、このアッセイにおいて最も優れた活性を示した。
さらに、mAbがこれらのFcabから調製された場合、CD137抗原結合ドメイン及びPD-L1結合Fab領域、並びにCH2ドメインにおけるLALA変異を含み、Fcγ受容体への結合を減少又は抑制することが示され、次にmAbは、ヒトDO11.10T細胞活性化アッセイで強力なT細胞活性を有し、この活性は、PD-L1発現細胞に結合することによる架橋に依存することが示された。mAbは、初代ヒトCD8T細胞活性化アッセイにおいて架橋依存性活性を有することも示され、これらの親和性成熟CD137抗原結合ドメイン含有mAbが、CD137のアゴニスト作用を効果的に誘導できること、及びこのアゴニスト活性は、架橋を条件とするというさらなる証拠を提供した。
抗ヒトCD137抗原結合ドメイン含有mAbはまた、CD137に特異的であり、他のTNFRSFメンバーには結合しないことが示された。mAbは、単量体のヒトCD137抗原よりもヒト二量体CD137抗原に優先的に結合することが示された。最後に、これらのmAbは、二量体ヒトCD137と同等の親和性を持つ二量体カニクイザルCD137に結合することが示された。
一つのFcabクローンであるFS22-053-014は、驚くべきことにマウスCD137にも結合することができることが見出された。FS22-053-014の配列解析により、FS22-053-017クローンを産生するための側向変異誘発により修正された可能な配列の傾向が明らかになった。FS22-053-017の特性評価は、それが類似の結合特性を保持し、FS22-053-014としてのヒトCD137 DO11.10T細胞活性化アッセイにおいて類似の機能活性を示したことが明らかになった。
抗ヒトCD137抗原結合ドメイン含有mAbは、CD137をクラスター化し、活性化するために架橋を必要とすると実証したことから、次の目的は、CD137に加えてヒトPD-L1を結合するmAbを調製することであった。Fabアームを介したヒトPD-L1へのmAbの結合は、抗体分子の架橋を引き起こし、その結果、CD137のクラスター化及び活性化につながり、この活性化はヒトPD-L1発現の存在に依存するはずであるという仮説が立てられた。
CD137に加えて、ヒトPD-L1を結合するmAbを調製するために、PD-L1に結合することができるmAbを生成することが最初に必要であった。これらのmAbの生成について以下に記載する。
実施例4:ナイーブ抗PD-L1 mAb280_02_G02の単離
4.1 選択
「IONTAS 1」ヒト抗体ファージディスプレイライブラリー(IONTAS Ltd.)を使用して、抗PD-L1クローンを選択した。IONTAS 1ライブラリーの構築のために使用された抗体遺伝子は、ヒトリンパ球(42のバフィーコートの提供)及び1つの扁桃腺組織サンプルに由来した。バフィーコート及び扁桃腺組織の両方が、地域研究倫理委員会(Local Research Ethical Committee)の承認の下で入手された。
Schofield et al, 2007に記載されたように、ポリスチレンNuncチューブに直接コーティングされた抗原を使用して、IONTAS1抗体ファージディスプレイライブラリーで3ラウンドの固相選択を実行した。第1、第2,及び第3の選択ラウンドは、それぞれヒトPD-L1-Fc-His、マウスPD-L1-rCD4-His及びヒトPD-L1-Fc-Hisが使用された(抗原の詳細については実施例1.3参照)。
選択された可変重(VH)抗PD-L1抗体集団は、Dyson et al., 2011に記載されるように、ナイーブ可変軽(VL)抗体集団とシャッフルされ、このシャッフルされ、レスキューされた抗体ファージディスプレイ集団が溶液相の選択において使用された。簡単に説明すると、パニングは、第1、第2、及び第3のラウンドで、それぞれヒトPD-L1-rCd4-His(10nM)、ヒトPD-L1-rCd4-His(200pM)及びマウスPD-L1-rCd4-His(10nM)で実行され、これにより、「選択280」と呼ばれるアウトプット抗PD-L1scFv集団が得られた。このscFv集団は、Dyson et al., 2011に記載されるように、実行されたファージポリクローナルELISAによって決定されたように、ヒト及びマウスの抗PD-L1結合scFvを含み、ヒトPD-1若しくはrCd4又はFcタグとの最小の交差反応性を示した。
4.2 スクリーニング:ELISA、組換えブロッキングアッセイ、細胞ベースのブロッキングアッセイ
4.2.1 モノクローナルscFvELISA
実施例4.1からの選択280scFv集団をELISAによってスクリーニングして、ヒトPD-L1に最もよく結合するクローンを同定した。scFv集団を可溶性scFvベクターpSANG10にサブクローニングし、(Martin et al., 2006; Studier, 2005)に記載されているように、可溶性scFvを含有する大腸菌(E.coli)培養物を調製した。次に、可溶性scFvを、Schofield et al., 2007により記載されたように、固定化されたヒトPD-L1-rCd4-Hisを用いたモノクローナルELISAで使用した。Nunc Maxisorpプレート(Thermo Fisher Scientific、437111)をヒトPD-L1-rCd4-His(5μg/ml、PBS)で一晩コーティングし、2%MPBSで1時間ブロックし、大腸菌(E.coli)培養上清(2x2%MPBSで1:2に希釈)を添加し、scFvを室温で1時間結合させた。結合したscFvは、ユーロピウムで標識された抗FLAG M2抗体(Sigma、F1804)で検出された。合計470のクローンがスクリーニングされ、これにより、抗原を含有しない「空の」ブロックされたウェルと比較して、バックグラウンドより少なくとも10倍高いPD-L1の結合シグナルを持つ346の抗PD-L1クローンが同定された。一次ELISAシグナルによって評価された192の最良の抗ヒトPD-L1クローンが、さらなる分析のために選択された。
4.2.2 ELISAベースのPD-L1/PD-1ブロッキングアッセイにおけるscFvのスクリーニング
PD-L1及びPD-1の間の相互作用を遮断したクローンを特定するために、ELISAを実行してブロッキングscFvのためのスクリーニングを実行した。簡単に説明すると、Nunc Maxisorpプレート(437111、Thermo Fisher Scientific)を抗rCd4(ドメイン3及び4)抗体(MCA1022、OX-68、Bio-Rad)で一晩コーティングし、3%MPBSでブロックし、室温で1時間、ヒトPD-1-rCd4-His(3%MPBS中5μg/ml)でインキュベートした。ヒトPD-L1-Fc-His(50μl、0.2nM)を、scFvを含有する大腸菌(E.coli)培養上清と事前に混合した。Nunc96ウェルプレートを、PBS、0.1%Tween(商標)-20(PBS-T)で3回、PBSで3回洗浄した後、ヒトPD-L1-Fc-His/scFv混合を添加し、室温で1時間インキュベートした。プレートを洗浄し、結合したヒトPD-L1-Fc-Hisをヤギ抗Fc-ビオチン(Jackson ImmunoResearch、109-065-098、Laboratories、0.1μg/ml、3%MPBS)及びストレプトアビジン・ユーロピウム(Streptavidin-Europium)(Perkin Elmer、1244-360)、その後にDELFIAエンハンスメントソリューション(Perkin Elmer、4001-0010)を使用して検出した。スクリーニングされた192個のクローンのうち、培地対照と比較して、183個は少なくとも90%のブロッキング活性を示した。同定された183個の抗PD-L1scFvクローンを、上記の実施例4.2.1に記載されているように、一次ELISAでマウスPD-L1交差反応性についてさらにスクリーニングしたが、ヒトPD-L1の代わりに固定化マウスPD-L1-rCD4-Hisを使用した。これにより、50のマウス交差反応性抗PD-L1クローンが特定され、これは、IgG1形式への変換の候補であった。
4.2.3 ブロッキング抗PD-L1scFvクローンのIgG1形式への変換
PD-L1及びPD-1の間の相互作用を遮断した抗PD-L1scFvクローンは、VL及びVH遺伝子をIgG1発現プラスミドpINT3-IgG1にサブクローニングすることにより、IgG1形式に変換され、Chapple et al., 2006に記載されるように、HEK293で、4mlスケールで発現した。抗体は、製造元の指示に従って、プロテインAセファロースビーズ(PC-A100)及びProteus「1ステップバッチ」ミディスピンカラム(Generon、GEN-1SB08)を使用して、バッチアフィニティー精製された。精製された抗体の透析は、8kDaカットオフのGeBAflexマキシチューブ(Generon、D045)を使用して実行された。必要に応じて、抗体を限外濾過により2μMに濃縮した。
4.2.4 ジャーカットNFATレポーター共培養アッセイにおけるPD-L1-PD-1ブロッキング活性のためのスクリーニング
次に、精製された抗PD-L1mAbの機能的活性を、共培養レポーターアッセイスクリーニングで評価した。このスクリーニングは、GloResponse NFAT-luc2/PD-1安定ジャーカット細胞株(Promega、CS187102)及び、解凍及び使用PD-L1細胞(Promega、CS178103)を使用して製造元の指示に従って実行された。PD-L1細胞を、10%FBSを含有するHAM’S-F12培地に播種した。翌日、培地を除去し並行して、PD-1ジャーカットレポーター細胞(Promega、CS187102)をアッセイ培地(90% RPMI1640、1% FBS)中に再懸濁した。付着したPD-L1細胞を含有するプレートに、2倍濃度(200nM)で異なる抗体を含む40μlのアッセイ培地、その後に40μlのPD-1細胞混合物を添加した。プレートは、5%CO、37℃で6時間インキュベートした。BioGlo試薬(Promega、G7940、80μl)を各ウェルに添加し、BMG pherastarプレートリーダーを使用してルシフェラーゼアウトプットを読み取った。これにより、抗体を含有しない対照と比較してルシフェラーゼ活性が増加するために共培養アッセイでPD-1とPD-L1の相互作用を遮断することができる抗体G1/280_02_G02が特定された。この活性は、用量反応共培養アッセイ(濃度範囲を2倍にする:200から1.56nM)で確認され、計算された半数効果濃度(EC50)は4.2nMになった。
4.3 配列の最適化
G1/280_02_G02抗体の配列の予備分析により、VH-CDR2の潜在的な脱アミド化部位、具体的にはKabat位54から55のNGモチーフが同定された。この部位での脱アミド化は、潜在的に結合に影響を与える可能性があるため、NGモチーフがNA、NS、SG、又はGGのいずれかに変更された変異体クローンが作成された。これらの修飾は、組換えPD-L1に対する親和性又はPD-L1ブロッキング活性の効力の顕著な低下をもたらさず、軽鎖シャッフルで使用するために、G1/280_02_G02_NSと指定されたNS修飾を含有する変異体クローンを選択した。
4.4 ナイーブ選択概要
ファージ選択戦略により、強力なインビトロPD-1/PD-L1ブロッキング活性とマウスPD-L1交差反応性を備えた50を超える抗ヒトPD-L1結合クローンが同定された。特に、G1/280_02_G02は、細胞ベースのPD-L1レポーターアッセイで強力な活性化を示し、そのためにさらなる最適化のために選択された。
実施例5:カッパ軽鎖を含有する抗PD-L1クローンの生成及び特性評価
G1/280_02_G02_NS抗体はラムダ軽鎖を有する。臨床状況で使用されてきたほとんどのモノクローナル抗体はカッパ軽鎖を持っているため(Jain et al., 2017)、チェーンシャッフリングキャンペーンを使用して、G1/280_02_G02_NS抗体の重鎖を含むが、ヒトPD-L1及びマウスの交差反応性に対する親和性を保持したカッパ軽鎖と対となる、クローンを生成することが求められた。ファージディスプレイプラスミドpIONTAS-1(カッパライブラリー)のIONTAS(商標)カッパ軽鎖ライブラリーを使用して、軽鎖変異体と結合したG1/280_02_G02_NS抗体の重鎖を含むscFvクローンの軽鎖シャッフルライブラリーを調製した。
5.1 ファージの選択及びスクリーニング戦略
ビオチン化ヒトPD-L1-rCD4-His及びマウスPD-L1-rCD4-His抗原(抗原の詳細は実施例1.3を参照)を使用して、3ラウンドで多数のファージディスプレイ溶液の選択を行った。選択は、全てのラウンドで抗原濃度を減少させることによって実行され(100から0.02nMまで変化)、選択の各ラウンドにおいて「非抗原」対照が使用された。
セクション4.2.1に記載されているように、可溶性scFv発現システムを使用して、ラウンド2から2つ(no.871及び872)及びラウンド3から4つ(no.887、890、891及び894)の6つの選択アウトプットがスクリーニングのために選択された。DELFIA増強溶液を使用した上記の実施例1.3.1に記載されたアッセイを使用して、合計1692個の可溶性scFvクローンを、ELISA(hu-PD-L1-rCD4-His抗原を、ダルベッコ(Dulbecco)PBS50μl中、3μg/mLでMaxisorbプレート上にコーティングした)で固定化抗原に結合させるためにスクリーニングした。
スクリーニングされた1692クローンのうち、1029クローンがDELFIAアッセイで2000RFUを超えるシグナルを生じ、成功率は約61%であった。次に、上位736クローンを選択し、hPD-L1-rCD4-His抗原の3つの濃度(1.0nM、0.2nM、及び0.04nM)を使った二次アッセイ(親和性ランキング)を使用して分析した。スクリーニングされた736クローンから、最大のシグナルを示した48クローンが、IgG1形式でのクローニング及び発現のために選択された。クローンをExpi293F(商標)(Fisher Scientificカタログ番号13479756)細胞を800μlスケールで発現させ、培養上清をIgG1形式でさらにスクリーニングするためにトランスフェクション後5日目に回収した。
5.2 SPRスクリーニング
48の抗体は全て、SPR(Biacore T200機器)を使用して親和性によってランク付けされた。ランク付けのために、希釈した上清(1XPBS及び0.002%Tween(商標)-20で作製されたランニングバッファー中1:10)をプロテインAチップ(GE healthcare、製品コード:29127556)上に固定化し、ヒトPD-L1-rCD4-Hisを50nMの濃度で調製した表面上に流した。この1回の注入を使用して生成された結合(k)及び解離(k)速度定数を使用して、解離定数(K)を決定した。クローンのK値は、Ig1形式(G1/280_02_G02_NS)にクローンG1/280_02_G02_NSのそれと比較した。クローンG1/280_02_G02_NSよりもヒトPD-L1に対して高い親和性を示し、そのためクローンG1/280_02_G02_NSとともに完全な速度論的分析が行われたユニークな配列の10個のクローンが同定された。
簡単に説明すると、SPR実験はBIAcoreT200機器を使用して実行された。希釈した培養上清からの抗体を、FC2上のプロテインAチップ(GE Healthcare、29127556)に10μl/分の流速で、60秒の接触時間で捕捉した。典型的には、これにより500~800RUの抗体が捕捉される。PD-L1-rCd4-Hisの2倍希釈液を、FC1及びFC2上で50nMから30μl/分の流速で注入した(濃度範囲:50nM~0.05nM)。結合は180秒にわたって測定され、解離は300秒にわたって測定された。全ての測定は、PBS、pH7.4、0.05%Tween(商標)-20で、25℃で実施した。速度論的パラメーターは、参照細胞の減算及びBIAevaluationソフトウェア(GE、BR-1005-97)を使用した1:1の相互作用を想定したセンソグラム実験データのフィッティングによって決定された。得られたデータは、BIAevaluationソフトウェアを使用してフィッティングされ、対応するk、k、及びK値を算出した。試験された10個のクローンのうち、「G1/887_04_E12」、「894_08_A05」、「G1/894_08_E05」及び「G1/887_04_G12」と指定された4つの抗体は、ナノモル濃度以下のK値を示し、これは、G1/280_02_G02_NSにつきKよりも低かった。記載のスクリーニング条件下で得られた親和性データは、実施例5.1に記載のカッパ軽鎖シャッフルにより、G1/280_02_G02_NS抗体の重鎖がラムダ軽鎖だけでなくカッパ軽鎖とも対になって、組換えヒトPD-L1に対する良好な、そして実際に改善された、親和性を有する抗体を産生することを示した。
5.3:IgG1形式のカッパクローンの特性評価
5.3.1 細胞ベースのPD-1/PD-L1ブロッキングアッセイ
カッパ軽鎖、G1/887_04_E12、G1/894_08_E05及びG1/887_04_G12を含有する抗PD-L1クローンが、PD-1及びPD-L1の間の相互作用を遮断する能力を、PD-1/PD-L1 Blockade Bioassay製品(Promega、J1250/J1255)を製造元の推奨に従って使用した生体発光細胞ベースのアッセイで評価した。ブロッキング活性をG1/280_02_G02_NSクローンと比較した。
簡単に説明すると、全ての抗体は実施例4.2.3に記載されているように精製され、100nMから35pMまで(8つの濃度)の3倍希釈で2回試験された。試験された全てのクローンは、PD-1/PD-L1相互作用の強力な阻害剤であることが示され、3つのカッパ軽鎖を含有するクローンG1/887_04_E12、G1/894_08_E05、及びG1/884_04_G12は、ラムダ軽鎖を含有するクローンG1/280_02_G02_NSよりもさらに優れたIC50値を示した。
5.3.2 親和性
抗PD-L1 mAb G1/887_04_E12、G1/887_04_G12及びG1/894_08_E05の組換えヒト(ビオチン化hPD-L1-Avi-His, Acro Biosystems、PD1-H82E5)、カニクイザル(cPD-L1-His, Acro Biosystems、PD1-C52H4)及びマウス(mPD-L1-His, Acro Biosystems、PD1-M5220)との結合を、Biacore T200処理ユニット(GE Healthcare)を使用してSPRで測定した。親和性をIgG1形式の280_02_G02_NSクローンと比較した(G1-AA/280_02_G02_NS;このクローン名の「AA」は、このクローンがCH2ドメインに「LALA」変異も含んでいたことを示す)。
簡単に説明すると、HBS-EP緩衝液(GE Healthcare、BR100188)で2μg/mlに希釈した抗PD-L1 mAbを、30μl/分で、プロテインAチップ(GE Healthcare、29127556)のフローセル2、3、及び4に個別に注入し、約110RUの最終応答を達成した。HBS-EP緩衝液で希釈した組換えヒト、カニクイザル及びマウスPD-L1-His抗原を、必要に応じてフローセル1、2、3、又は4に、81nMから0.037nMの濃度範囲で3倍希釈して、75μl/分で4分間注入し、その後緩衝液中で10分間解離させた。再生は、10mMグリシン-HCL pH1.5(GE Healthcare、Human Antibody Capture Kit、BR00356)を30μl/分の速度で30秒間注入することによって達成された。差し引かれたデータ(フローセル2-フローセル1、フローセル3-フローセル1、又はフローセル4-フローセル1)は、BIAevaluation 3.2ソフトウェア(GE Healthcare)を使用して分析して、屈折率(RI)定数0で、質量移動を伴うモデル1:1結合を使用して結合を同定した。マウスPD-L1結合曲線の親和性を決定するために、対応するヒト結合プロファイルのRmaxを使用した。
結合データは、G1-AA/280_02_G02_NSクローン及びG1/894_08_E05、G1/887_04_E12及びG1/887_04_G12クローンが、1桁台前半のナノモル濃度又はナノモル濃度以下の親和性でヒト及びカニクイザルPD-L1に結合し、完全にヒト/カニクイザルの交差反応性であることを示した。G1-AA/280_02_G02_NSクローンと比較して、G1/894_08_E05、G1/887_04_E12、及びG1/887_04_G12クローンの結合親和性は、ヒトで約1.8から4.8倍、カニクイザルPD-L1で2.7から4.7倍高かった。組換えマウスPD-L1に対するクローンの親和性は低く、K値は38から225nMの範囲であり、最も高い親和性がG1/887_04_E12クローンで観察された。これらのデータは、G1-AA/280_02_G02_NS抗体の重鎖が、組換えヒト及びカニクイザルPD-L1についての良好な(及びカッパ軽鎖ペアリングの場合はナノモル濃度以下の)親和性、並びに組換えマウスPD-L1についての低くともいくらかの親和性を有する抗体を産生するために、ラムダ軽鎖及びカッパ軽鎖の両方と対となることができることを示す。
5.3.3 細胞発現PD-L1への抗PD-L1mAbの結合
抗ヒトPD-L1mAb、G1/894_08_E05、G1/887_04_E12及びG1/887_04_G12を、次に、フローサイトメトリーを使用して、ヒトPD-L1(HEK.hPD-L1細胞)を発現するHEK293細胞への結合を試験した。非特異的結合は、ヒトPD-L1を欠くHEK293親細胞(Flp-In T-Rex 293細胞株、Life Technologies、R780-07)への結合を試験することによっても評価された。
KpnI及びNotI制限部位を使用して、ヒトPD-L1配列(配列番号185)をコードするcDNAを、pcDNA(商標)5/FRTベクター(ThermoFisher Scientific、カタログ番号V601020)にサブクローンし、その後、Lipofectamine 2000(Life Technologies、11668-019)を使用してベクターをFlp-In T-REx 293細胞株(Life Technologies、R780-07)に形質転換した。細胞を、10%FBS、100μg/mlハイグロマイシンB(Melford Laboratories Ltd、Z2475)及び15μg/mlブラストサイジン(Melford Laboratories Ltd、B1105)を含有するDMEMで、安定的に形質転換された細胞のコロニーが形成されるまで3~4週間増殖させた。これらのコロニーを1μg/mlのドキシサイクリン(Sigma Aldrich、D9891)の存在下で増幅し、PEコンジュゲート抗ヒトPD-L1(MIH1)抗体(BD Biosciences、557924)を使用してPD-L1の発現について試験した。細胞解離緩衝液を使用して細胞を剥離し、PBSで1回洗浄し、96ウェルプレートのウェルに2×10細胞でプレーティングし、PBSで1:20に希釈した抗体と4℃で1時間インキュベートした後、PBSで再度洗浄し、Accur iC6サイトメーター(BD Biosciences)を使用して測定した。FlowJoXソフトウェアを使用してデータを分析した。ヒトPD-L1の発現が細胞株で検出された。
G1/894_08_E05、G1/887_04_E12及びG1/887_04_G12クローンは、EC50値が0.26~0.29nMの範囲で細胞表面ヒトPD-L1に結合することが見出された。親HEK293細胞への結合は観察されず、結合の特異性を示した。したがって、試験した全てのmAbクローンは、非特異的な結合は観察されず、PD-L1に特異的に結合した。
5.3.4 混合リンパ球反応アッセイにおける抗PD-L1 mAbの活性
抗PD-L1 mAbの活性は、混合リンパ球反応(MLR)アッセイで試験された。MLRアッセイは、2つの同種異系リンパ球集団(同じ種であるが、遺伝的に異なる)間で発生する細胞性免疫応答を測定する。このアッセイでは、あるドナーからのCD4+T細胞及び別のドナーからの単球由来樹状細胞(iDC)を使用する。免疫細胞には生理学的レベルの免疫チェックポイント調節因子が含まれているため、MLRアッセイを使用して、T細胞活性化がヒトシステムのmAbによって増強されることを確認することができる。
拡大培養CD4T細胞の生成
PBMCは、フィコール勾配分離によって白血球錐体から分離された。CD4T細胞は、Human CD4+T Cell Isolation Kit(Miltenyi Biotec Ltd、130-096-533)を使用して、製造元の指示に従って分離した。ヒトT-アクチベーターCD3/CD28 Dynabeads(Life Technologies、11131D)をボルテックスで再懸濁した。ビーズを滅菌15mlチューブに移し、10%FBS(Life Technologies、10270106)を含む10ml RPMI(Life Technologies、61870044)及び1×ペニシリンストレプトマイシン(Life Technologies、15140122)を加えてダイナビーズを洗浄した。上澄みを廃棄した。10%FBS及び1×ペニシリンストレプトマイシン溶液を添加したRPMI中の1.0×10細胞/mlのCD4T細胞、及び3:1のビーズ対細胞比を有する50IU/mlの組換えヒトIL-2(Peprotech、200-02-50μg)をT75フラスコ(Greiner Bio-one、690195)に移し、37℃+5%COでインキュベートした。3日後、細胞を穏やかに再懸濁し、計数した。細胞密度は、必要に応じて新鮮な培地(RPMI-10%FBS+ペニシリンストレプトマイシン溶液1X+50IU/mlのrhuIL-2)を添加することにより、0.8~1×10細胞/mlの範囲に維持した。7日目又は8日目に、CD3/28ビーズを除去し、CD4+T細胞を、減量した10IU/mlのrhuIL-2を有する新鮮培地RPMI-10%FBS+ペニシリンストレプトマイシン溶液1Xの1×10細胞/mlで一晩静置した。細胞は必要になるまで凍結保存した。
iDCの分化
未処理の単球は、Human Pan Monocyte Isolation Kit(Miltenyi Biotec Ltd、130-096-537)を使用して、製造元の指示に従ってヒトPBMCから分離した。単球は、ヒトMo-DC分化培地(Miltenyi Biotec Ltd、130-094-812)を使用して、製造元の指示に従ってiDCに分化させた。
拡大培養されたT細胞は、実験の1日前に解凍し、AIM V培地(GIBCO、12055-091)で洗浄し、AIM V培地中、37℃、5%COで一晩インキュベートした。抗ヒトPD-L1 mAb、G1/894_08_E05、G1/887_04_E12及びG1/887_04_G12を、96ウェル丸底プレート(VWR、734-1797)中、50μlのAIM V培地で、最終濃度の4倍で3回希釈した。LALA変異を含有する4420と指定される抗FITC抗体(Bedzyk et al., 1989及びBedzyk et al., 1990)が陰性対照として含まれていた。30nMから0.002nMまでの3倍希釈系列を試験した。50μlのAIM V培地に懸濁した1×10iDC細胞、及び100μlのAIM V培地に懸濁した1×10拡大培養したCD4+T細胞の両方を、抗体希釈液に添加し、37℃+5%COで5日間インキュベートした。以下の対照が含まれていた:CD4+T細胞単独、iDC単独、CD4+T細胞+iDC、及びAIMV培地単独。上清を回収し、サンプルを希釈し(1:25)、ヒトIFNガンマELISA Ready-SET-Go!キット(Life Technologies、88-7316-77)を使用して、インターフェロンガンマ(IFN-γ)濃度を測定した。Gen5 Software、BioTekを備えたプレートリーダーを使用して、プレートを450nmで読み取った。450nm(補正)の吸光度値から630nmの吸光度値を差し引いた。サイトカイン濃度を計算するための標準曲線は、4パラメーターロジスティック曲線適合(Gen5 Software、BioTek)に基づいていた。ヒトIFN-γの濃度を抗体の対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
抗ヒトPD-L1mAb G1/894_8_E05、G1/887_4_E12及びG1/887_4_G12は、EC50値が0.030nM未満、及びIFN-γ(Emax)の最大レベルが10000pg/mlを超えるMLRアッセイにおいて強力な活性を示した。EC50は、応答の半分が達成されるmAbの濃度を示し、他方で、Emaxは、アッセイで達成されるIFN-γの最大濃度を示す絶対値である。予想通り、陰性対照G1-AA/4420 mAbでは活性は観察されなかった。
5.4 マウスDO11.10T細胞活性化アッセイにおける抗PD-L1 mAbの活性
抗ヒトPD-L1 mAb G1/887_04_E12、G1/887_4_G12及びG1/894_08_E05はマウスPD-L1に対して弱い交差反応性を示すことが示されたため(実施例5.3.2を参照)、マウスPD-L1に対するそれらの機能的活性を、DO11.10 OVA T-リンパ球及びLK35.2B-リンパ球ハイブリドーマ細胞株に基づく、インターロイキン2(IL-2)放出アッセイで調査した。IL-2放出はT細胞活性化のマーカーである。内因性マウスPD-1を発現するT細胞に空のベクター(pLVX)をトランスフェクトした。B-細胞にマウスPD-L1構築物をトランスフェクトした。
5.4.1 空のベクターを用いたT細胞株の産生
レンチウイルス形質導入法を使用したLenti-X HTXパッケージングシステム(Clontech、631249)を使用して、空のレンチウイルスベクターpLVXを含有するDO11.10細胞(National Jewish Health)を生成した。Lenti-X発現ベクター(pLVX)(カタログ番号631253)をLenti-X HTXパッケージングミックスと共にLenti-X293T細胞株(カタログ番号632180)に同時トランスフェクトして、ウイルスを生成した。DO11.10細胞株は、Lenti-XHTXパッケージングシステムで産生されたレンチウイルス粒子を使用して形質導入された。
5.4.2 PD-L1を過剰発現する抗原提示細胞の産生
レンチウイルス形質導入法を使用したLenti-X HTXパッケージングシステム(カタログ番号631249)を使用してマウスPD-L1を過剰発現するLK35.2 B細胞リンパ腫細胞(ATCC、HB-98)を生成した。cDNAをコードするマウスPD-L1(配列番号187)を含有するLenti-X発現ベクター(pLVX)(カタログ番号631253)は、Lenti-XHTXパッケージングミックスと共にLenti-X293T細胞株(カタログ番号632180)に同時トランスフェクトして、ウイルスを生成した。LK35.2細胞株は、Lenti-X HTXパッケージングシステムで生成したレンチウイルスベクターを使用して形質導入された。
5.4.3 マウスDO11.10T細胞活性化アッセイ
抗PD-L1 mAb G1/887_04_E12、G1/887_4_G12及びG1/894_08_E05又は抗FITC陰性対照mAb(G1-AA/4420)の希釈液は、実験培地(DMEM(Gibco、61965-026)、10% FBS(Gibco、10270-106)、1mMピルビン酸ナトリウム(Gibco、11360-070))で調製された。2.46μM OVAペプチド(H-ISQAVHAAHAEINEAGR-OH(配列番号192)(Pepscan))(100μL LK35.2mPD-L1細胞(マウスPD-L1を過剰発現させるためにmPD-L1を含むレンチウイルスベクターで形質導入されたB細胞ハイブリドーマ)/mAb混合物が96丸底プレートの1ウェルあたり)の存在下、mAbは、4×10/ml LK35.2mPD-L1細胞と1:1で、実験培地中で混合し、37℃、5% COで1時間インキュベートした。100μl容量の実験培地中の2×10/ DO11.10 pLVX細胞(空のレンチウイルスベクターで形質導入されたDO11.10 T細胞ハイブリドーマ)を、100μlのLK35.2mPD-L1/(mAbs)混合物に添加した。次いで、細胞を混合し、37℃、5%COで、24時間インキュベートした。上清を収集し、製造元の指示に従ってマウスIL-2 ELISAキット(eBioscience、88-7024-88又はR&Dシステム、SM2000)でアッセイした。Gen5 Software、BioTekを備えたプレートリーダーを使用して、プレートを450nmで読み取った。450nm(補正)の吸光度値から570nmの吸光度値を差し引いた。サイトカイン濃度を計算するための標準曲線は、4パラメーターロジスティック曲線適合(Gen5 Software、BioTek)に基づいていた。マウスIL-2の濃度をmAbの対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
抗ヒトPD-L1 mAbは、マウスT細胞活性化アッセイで顕著な活性を示し、効力(EC50)は1~4.4nMの範囲であった。予想通り、陰性対照mAbでは活性は観察されなかった。試験した3つのクローンのうち、組換えマウスPD-L1に対して最も高い親和性を示したG1/887_04_E12も、T細胞活性化アッセイで最も強力なクローンであった。効力の差は、測定された親和性よりも低く、これは、このアッセイにおけるLK35.2細胞でのマウスPD-L1の過剰発現によるためである可能性が高い。
5.5 IgG1形式のカッパクローンの特性評価の概要
選択されたカッパ軽鎖を含む抗PD-L1 mAb G1/894_08_E05、G1/887_04_E12、及びG1/887_04_G12は、カニクイザル及びマウスPD-L1の交差反応性を示し、細胞表面に発現したPD-L1への特異的結合を示し、ラムダ軽鎖を含むクローンG1/280_02_G02よりも、組換えヒト及びカニクイザルPD-L1に対してさらに高い親和性を示した。抗PD-L1 mAb G1/894_08_E05、G1/887_04_E12、及びG1/887_04_G12は、インビトロでヒトT細胞の強力な活性化因子であり、且つ機能的なマウス交差反応性を有することを示した。
実施例6:PD-L1 mAbの配列最適化
6.1 潜在的なタンパク質脱アミド化部位の特定及び除去
G1/280_02_G02_NSクローン配列の解析により、H-CDR2ループ(Kabat位54~57)内の配列NSNTが、脱アミド化された場合、結合に影響を与える可能性がある潜在的な脱アミド化部位として同定された。このクローンの重鎖は、実施例5に記載のチェーンシャッフリングキャンペーンによって得られた全てのカッパ軽鎖含有クローンに保持されていたため、この潜在的な脱アミド化部位は、クローンG1/887_04_E12、G1/894_08_A05、G1/894_08_E05、及びG1/887_4_G12にも存在した。生殖細胞系列配列に最も近い特定のプライマーを使用して、4つのカッパ軽鎖含有クローンにおいて、NSNT配列は、部位特異的変異導入法により、GGST、SGGT又はSGNAのいずれかに変化して、特定される変異体クローンを産生した。この潜在的な脱アミド化部位を除去すると同時に、カッパ軽鎖シャッフル中にこの抗体の配列に意図せず導入された、G1/887_04_E12クローンのVH領域内のKabat位28のプロリン残基の役割は、G1/280_02_G02_NSクローンに含まれるスレオニン残基に戻すことによっても調査された。親及び得られた変異体クローン(全てIgG1形式)を0.8mlスケールでトランスフェクトし、トランスフェクションの5日後に回収した培養上清を使用して、SPRによるヒト及びカニクイザルPD-L1-rCD4-Hisに対するクローンの親和性を決定した。Cyno PD-L1-rCD4-Hisを実施例1.3で記載されているように生成した。G1/887_04_E12クローンに由来する変異体クローンを除いて、全ての変異体クローンは、それぞれの親クローンと比較して、ヒト及びカニクイザルPD-L1に対するナノモル濃度以下の親和性を保持していた。
G1/894_08_A05、G1/894_08_E05、及びG1/887_04_G12親クローンに由来する修飾クローンは全て、それぞれの親クローンと同等のヒト及びカニクイザルPD-L1に対するナノモル濃度以下の親和性を示し、GGST、SGGT、及びSGNA置換が良好に許容されていることを示唆した。親(G1/887_04_E12)と比較してG1/929_01_A01、G1/929_01_A02、及びG1/929_01_A03クローンの親和性が大幅に低下したのは、H-CDR2におけるGGST、SGGT及びSGNAの置換の存在よりも、Kabat位28におけるVH領域のプロリンが除去に起因する可能性が高いと考えられた。G1/887_04_E12クローン内のこのプロリン残基がPD-L1に対する親和性について重要であるように見えたことは驚くべきことであった。H-CDR2(54~57位)におけるSGGT置換を含む3つの親クローンG1/887_04_E12、G1/894_08_E05及びG1/887_04_G12に由来する変異体、すなわちクローンG1/929_01_A02、G1/929_01_A08及びG1/929_01_A11は、このSGGT置換が生殖細胞系列配列に最も近いことに基づいて、さらなる特性評価のために選択された。
部位特異的変異導入を使用して、G1/280_02_G02_NSクローンのH-CDR2ループ内の潜在的な脱アミド化部位(Kabat位54から57のNSNT)もSGGTへと修飾された。さらに、このクローンのラムダ軽鎖のCDR1におけるKabat位31から32で特定される、さらなる潜在的な脱アミド化部位(NSモチーフ)は、IGLV2-8-01、IGLV2-8-02、IGLV2-8-03、IGLV2-11-01、IGLV2-11-02、IGLV2-11-03及びIGLV2-14-01、IGLV2-14-02、IGLV2-14-03、IGLV2-14-04などのいくつかの生殖細胞系列配列におけるこの位置にチロシンが見られるように、セリン32(Kabat番号付け)をチロシンに変異させることによってNYへと修飾された。これらの修飾の組み合わせにより、ラムダ軽鎖含有クローンG1/lam-G02v3が得られ、これもさらなる特性評価のために選択された。
実施例7:mAbの特性評価
7.1 mAb形式におけるクローンのクローニング化及び産生
実施例6で同定されたG1/929_01_A02「SGGT」変異体クローンのVH領域のKabat位28のスレオニン残基を、ヒト及びカニクイザルPD-L1に対する親和性を改善する目的で、親クローンG1/887_04_E12の同じ位置に存在するようにプロリンに変異させた。HEK293-6E細胞における一過性発現及びmAb Select SuReプロテインAカラムを使用した精製を使用して、この修飾された変異体クローン、及び実施例6においてIgG1形式及びLALA変異で同定された他の3つの「SGGT」変異体クローン(G1/929_01_A08、G1/929_01_A11、及びG1/lam-G02v3)を産生し、エフェクター機能が非存在下の場合の機能的活性の試験を可能にした。得られたmAbは、G1-AA/E12v2、G1-AA/E05v2、G1-AA/G12v2及びG1-AA/lamG02v3(G1-AA/lamG02v3又はG1-AA/lambdav3と呼ばれる)と指定された。重鎖及び軽鎖配列は、それぞれG1-AA/E12v2につき配列番号16及び配列番号17、G1-AA/E05v2につき配列番号27及び配列番号28、G1-AA/G12v2につき配列番号27及び配列番号33、及びG1-AA/lam-G02v3につき配列番号27及び配列番号44に示されている。
7.2 ヒト及びカニクイザルPD-L1に対するmAbの親和性
G1-AA/lam-G02v3(すなわち、VH-CDR2におけるNSNTからSGGT、VL-CDR1におけるNSからNY、及びLALA変異)及びカッパ軽鎖含有mAbのG1-AA/E12v2、G1-AA/E05v2及びG1-AA/G12v2(すなわち、LALA変異、及びG1-AA/E12v2単独、VH領域におけるKabat位28のスレオニンからプロリン)に存在するさらなる配列修飾が結合動力学に影響を及ぼしたかどうかを決定するために、実施例5.3.2に記載のように、ヒト及びカニクイザルPD-L1についてのこれらの抗PD-L1mAbの親和性が決定された。mAbのG1-AA/lam-G02v3、G1-AA/E05v2、G1-AA/E12v2、及びG1-AA/G12v2は、mAbのG1-AA/280_02_G02_NS、G1/894_08_E05、G1/887_04_E12及びG1/887_04_G12について実施例5.3で観察されたそれらと類似のヒト及びカニクイザルPD-L1についての親和性を示し、試験されたmAb及びmAbの結合親和性は、潜在的な脱アミノ化部位の修飾又はLALA変異の導入により影響を受けなかったことが実証された。G1-AA/E12v2mAbは、試験した4つのmAb全ての中で最低のK値を示した(ヒトPD-L1では0.21nM、カニクイザルPD-L1では0.37nM)。結果を表4に示す。
G1-AA/E12v2 mAbのVHは、G1/929_01_A02領域(実施例6)と1残基異なり、E12v2はKabat位28にプロリンを保持するが、G1/929_01_A02はこの位置にスレオニンを保持する。G1/929_01_A02は、G1-AA/E12v2と比較した場合、ヒト及びカニクイザルPD-L1の両方に対して10倍を超える低い親和性を示した。このデータは、クローンE12v2のVHにおける28位(Kabat命名法)のプロリン残基が、ヒト及びカニクイザルPD-L1に対する親和性に重要であることを示す。
7.3 MLRにおける抗ヒトPD-L1mAbの活性
抗PD-L1mAbのG1-AA/E05v2、G1-AA/E12v2、及びG1-AA/G05v2は、実施例5.3.4に記載されているように混合リンパ球反応(MLR)アッセイで試験された。G1-AA/4420を陰性対照として使用した。結果を表5に示す。mAbのG1-AA/E05v2、G1-AA/E12v2及びG1-AA/G12v2は、0.054nM未満のEC50及び600pg/mlを超えるIFN-γの最大レベル(Emax)のMLRアッセイにおいて強力な活性を示した(表5)。EC50、特にEmax値は、実施例5.3.4で記載した値とは顕著に異なっていた。応答は、あるドナーからのT細胞及び別のドナーからの単球由来樹状細胞との間の同種反応に依存するため、この違いはドナーのばらつきによるものと考えられている。抗ヒトPD-L1mAbの効力は、クローンの効力の順序にランク付けしたのと同様に、実施例5.3.4に記載されたデータと一致していた。予想通り、陰性対照G1-AA/4420 mAbの活性は観察されなかった。
7.4 抗PD-L1 mAbの発現、精製及び分析特性
mAbのG1-AA/E05v2、G1-AA/E12v2、及びG1-AA/G12v2はラボスケールで産生され、SEC及び示差走査熱量測定(DSC)の標準的な分析方法によって特徴付けられた。
7.4.1 ラボスケールでの抗PD-L1 mAbの発現及び精製
mAbのG1-AA/E05v2、G1-AA/E12v2、及びG1-AA/G12v2をコードするDNA配列を、PEIpro(Polyplus、フランス)を使用してHEK293 6E(カナダ国立研究評議会(National Research Council Canada))細胞にトランスフェクトした。5日後、細胞培養液を回収し、AKTAxpress機器を使用してMabSelectプロテイン-Aプレパックカラム(両方GE Healthcare、ウプサラ(Uppsala)、スウェーデン)で精製した。カラムの平衡化は、50mM Tris、pH7.0の250mM NaCl、で行い、その後、回収した細胞培養液をロードした。樹脂を50mM Tris、pH7.0の250mM NaClを使用して洗浄し、続いてpH3.5未満の緩衝液を使用してmAbを溶出した。
7.4.2 SE-UPLCによる分析
精製後のSE-UPLCは、Acquity H-Class Bio UPLC(Waters Corp、UK)を使用して、単量体の割合を測定するために精製から24時間以内に実施した(材料は4℃で保存した)。Acquity UPLC BEH200 SEC 1.7mmカラム(4.6×150mm)を使用し、移動相は、250mMリン酸ナトリウム、100mM L-アルギニン、pH6.8で構成されていた。単量体、低分子量及び高分子量種の定量化は、Empowerソフトウェア(Waters Corp、UK)を使用して実行された。
7.4.3 熱安定性
G1-AA/E05v2、G1-AA/E12v2、及びG1-AA/G12v2の融解温度(T)は、Microcal VPキャピラリー示差走査熱量計(DSC)を使用して測定した。G1-AA/lam-G02v3は、カッパ軽鎖含有mAb及びラムダ軽鎖含有mAbの違いを評価するために含まれていた。サンプルは、サンプル緩衝液中、0.2mg/mlの濃度で測定された。スキャン速度は60℃/時間に設定され、データは35℃から100℃の間で収集された。データ分析は、Origin7.0ソフトウェアを使用して実行された。Fab及びCH3のDSCピークが重複していたため、1つの値が報告された。
結果の概要を表6に示す。3つのmAb:G1-AA/E05v2、G1-AA/E12v2、及びG1-AA/G12v2は、良好な分析的特性評価パラメーターを示した。プロテインA後の単量体純度は98%を超え、Fab遷移の熱安定性(Tm)は、IgG1について典型的に報告される遷移の上端で確認され、G1-AA/E12v2が最も熱的に安定しているように見えた(Fab/CH3 TM=81.484.1℃)。ラムダ軽鎖mAbのG1-AA/lamG02v3は、3つのカッパ軽鎖含有mAbよりもTmが低かった。
実施例8:抗ヒトCD137/PD-L1mAbの産生及び特性評価
8.1 抗ヒトCD137/PD-L1mAbの産生
3つの抗ヒトCD137 FcabクローンFS22-053-008、FS22-053-017及びFS22-172-003(実施例3参照)を含むIgG1分子からなるCD137/PD-L1mAb抗体を産生し、mAb形式でのFcabの特性評価を可能にした。CD137/PD-L1mAbは、3つの抗PD-L1結合抗体(G1-AA/E05v2、G1-AA/E12v2、G1-AA/G12v2、実施例7.1参照)のうちの1つのCH3ドメインの対応する領域について、AB、CD及びEFループを含むCH3ドメインFcabの一部を置換することによって調製された。全ての結果のmAbは、LALA変異を含んでいた。CD137/PD-L1mAbは、PEIpro(Polyplus、France)を使用してHEK293 6E(NRCC、Canada)細胞で一過性に発現した。5日後、細胞培養液を回収し、AKTAxpress機器を使用してMabSelectプロテイン-Aプレパックカラム(両方GE Healthcare、ウプサラ、スウェーデン)で精製した。カラムの平衡化は、50mM Tris-HCl、pH7.0の250mM NaClで行い、続いて、回収した細胞培養液をロードした。次に、樹脂を50mM Tris-HCl、pH7.0の250mM NaClを使用して洗浄し、その後pH<3.5の緩衝液を使用してmAbを溶出した。
産生されたタンパク質の量を評価するために、PALL(18-5021)のプロテインA定量バイオセンサーを備えたOctet QKe(ForteBio)を使用して、バイオレイヤー干渉法によってIgGタンパク質含有量を定量した。タンパク質を、mAbSelectSureカラムを使用したプロテインA親和性クロマトグラフィーによって精製した。9つのmAbを、mAb Select SuReプロテインAカラム(GE Healthcare、11003494)を使用して精製した。結果を表7に示す。
9つのCD137/PD-L1mAb抗体は全て、HEK2936Eにおける一過性発現によって産生され、ラボスケールで予想される典型的な範囲内の力価及びプロテインA精製収量が得られた。FS22-172-003-AA-Iam/G02v3も発現され、さらなる試験のために精製された。
8.2 サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)及びSDS-PAGEによるmAbの生物物理学的特性評価
8.2.1 SE-HPLCによる分析
移動相として、20mMリン酸ナトリウム、200mM塩化ナトリウム、pH6.8を使用し、TSK-GEL SUPERSW 3000 4.6mmIDx30.0cmカラム(Tosoh Bioscience)を装備したAgilent1100シリーズHPLC(Agilent、UK)で精製後SE-HPLCを行った。単量体の割合の定量化を、Chemstationソフトウェア(Agilent、UK)を使用して実行した。
8.2.2 CE-SDSによる分析
CE-SDS分析を、製造元の指示に従い、2100 Bioanalyzerキャピラリー電気泳動システム(Agilent、UK)で実行した。還元条件ために、DTTを添加し、サンプルを70℃で5分間変性させた。
分析結果の概要を表8に示す。FS22-053-008-AA/G12v2を除く全てのmAbは、プロテインAを使用した高純度の後精製を示した;%単量体ポストプロテインA>95%、及び還元CE-SDS(>95%、重鎖%と軽鎖%の合計)で示される高純度によって示されるような低レベルの可溶性凝集及び断片化。FS22-053-008-AA/G12v2は、プロテインA精製後に凝集を示し、その結果、それ以上進行しなかった。
実施例9:mAb結合の特性評価
9.1 SPRによるヒト及びカニクイザルPD-L1について抗ヒトCD137/PD-L1mAb結合親和性
次に、抗ヒトCD137/PD-L1mAb、FS22-172-003-AA/lam-G02v3、FS22-172-003-AA/E05v2、FS22-053-008-AA/E05v2、FS22-172-003-AA/E12v2、FS22-053-008-AA/E12v2及びFS22-172-003-AA/G12v2の組換えヒト及びカニクイザルPD-L1抗原への結合を、Biacore T200processing unit(GE Healthcare)を使用してSPRにより測定した。
簡単に説明すると、HBS-EP緩衝液(GE Healthcare、BR100188)で2μg/mlに希釈した抗ヒトCD137/PD-L1mAbを、30μl/分で、プロテインAチップ(GE Healthcare、29127556)のフローセル2、3、及び4に個別に注入し、約110RUの最終応答を達成した。2つの異なる組換えヒトPD-L1抗原、すなわちhPD-L1-His-Avi(抗原の詳細については実施例1.3を参照)及びビオチン化hPD-L1-Avi-His(Acrobiosystems、PD-1-H82E5)を使用した。HBS-EP緩衝液で希釈したヒト及びカニクイザルPD-L1-His(Acrobiosystems、PD-1-C52H4)抗原を、81nMから0.037nMの濃度範囲で、75μl/分で4分間、3倍希釈して、フローセル1、2、3又は4上に適当に注入し、その後、緩衝液中で10分間解離させた。再生は、10mMグリシン-HCL pH1.5(GE Healthcare、Human Antibody Capture Kit、BR00356)を30μl/分の速度で30秒間注入することによって達成された。減算したデータ(フローセル2-フローセル1、フローセル3-フローセル1、又はフローセル4-フローセル1)を、BIAevaluation3.2ソフトウェア(GE Healthcare)を使用して分析し、屈折率(RI)定数0で、質量移動を伴うモデル1:1結合を使用して結合を同定した。
結合データは、各抗ヒトCD137/PD-L1mAbがヒト及びカニクイザルPD-L1に低からナノモル濃度以下の親和性で結合し、ヒト/カニクイザルが交差反応することを示した(表9)。全てのmAbクローンは、各抗原について等価KD値を有するヒト及びカニクイザルPD-L1に等しく良好に結合した。
9.2 SPRによるヒト及びカニクイザルCD137について抗ヒトCD137/PD-L1mAb結合親和性
抗ヒトCD137/PD-L1mAbの組換え二量体ヒト及びカニクイザルCD137抗原への結合も、Biacore T200processing unit(GE Healthcare)を使用してSPRによって測定された。
簡単に説明すると、20μg/mlの抗ヒトFab抗体(GE Healthcare、Human Fab Capture kit 28958325)を、BiacoreセンサーSチップCM5(GE Healthcare、BR100530)のフローセル1、2、3及び4上にコーティングし、約5000RUの最終応答を達成した。HBS-EP緩衝液(GE Healthcare、BR100188)で2~5μg/mlに希釈したmAbクローンを、30μl/分で、フローセル2、3、及び4に個別に注入し、約70RU(FS22-172-003-AA/E12v2については200RU)の応答を達成した。HBS-EP緩衝液で希釈した組換え二量体抗原、ヒトCD137-mFc-Avi又はカニクイザルCD137-mFc-Avi(抗原の詳細については実施例1.1参照)を、フローセル1、2、3又は4に、81nMから0.037nMの濃度範囲で3倍希釈して、70μl/分で4分間適当に注入し、その後、緩衝液中で10分間解離させた。再生は、10mMグリシンpH2.1(GE Healthcare、Human Fab Capture kit 28958325)を30μl/分の速度で60秒間注入することによって達成された。データ分析は、実施例9.1で記載したように実行した。
結合データは、抗ヒトCD137/PD-L1 mAbクローンが、低ナノモル濃度親和性を有する二量体ヒト又はカニクイザルCD137と結合し、ヒト/カニクイザル交差反応することを実証した(表10)。予想通り、これらの結果は、「モック」mAb形式において、これらのFcabクローンについて報告された結合データと類似であった(表3、実施例3.7)。二量体CD137に対する最高の親和性は、FS22-172-003-AA/E12v2で観察され、その後、上記と同様の方法を使用して、単量体CD137-His-Aviに対しても親和性を試験した。81nMまでのFS22-172-003-AA/E12v2の単量体CD137への結合は検出されず、抗ヒトCD137/PD-L1 mAbのFcab結合領域は、単量体CD137に対して低い親和性を有することが示された。これらの結果は、FS22-053-008 CD137 Fcabについても観察されたものと類似であり、FcabのmAb形式への変換は、CD137への結合においてほとんど変化をもたらさなかったことを示している。
9.3 SPRによる抗ヒトCD137/PD-L1mAb特異的決定
9.3.1 ヒトPD-L1の特異性
抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの特異性を分析するために、6つのmAb(FS22-172-003-AA/lam-G02v3、FS22-172-003-AA/E05v2、FS22-053-008-AA/E05v2、FS22-172-003-AA/E12v2、FS22-053-008-AA/E12v2及びFS22-172-003-AA/G12v2)の他のT細胞標的への結合を、SPRを用いて試験した。この目的は、mAbが、1μMの濃度でPD-L2、CD80、PD-1、及びB7-H3の抗原に対するmAbの結合を示さないことにより特異性を実証することであった。
CM5チップ上のフローセルは、およそ1000RUのヒトPD-L2-Fc(R&D Biosystems、1224-PL)、CD80-Fc(R&D Biosystems、140-B1)、PD-1-His(R&D Biosystems、8986-PD)、B7-H3-His(F-star自社産生、配列番号193)、PD-L1-Fc(R&D Biosystems、156-B7)及びPD-L1-His(Acrobiosystems、PD1-H83F3)のいずれかで固定された。フローセル1はブランクの固定化用として残した。mAbを1×HBS-EP緩衝液(GE Healthcare、製品コードBR100188)中で1μM及び1nMに希釈し、3分間チップ上に流し、次いで4分間解離させた。10mMグリシンpH1.5の30秒注入を再生に使用した。陽性対照抗体を、各抗原のコーティングを実証するために50~100nMで注入した。結合レベルは、会合フェーズの終わりに決定され、比較された。
試験したmAbは、高レベルの特異性を示し、ヒトPD-L1-Fc又はPD-L1-Hisのいずれかに結合するために、1nMで検出された結合応答の105RUから570RUの範囲に対し、1μMで検出された4つの抗原に結合するmAbは10RU未満であった。これらの結果は、PD-L1に対する抗ヒトCD137/PD-L1mAbの高いレベルの特異性を実証したが、列挙された他のT細胞標的には結合しなかった。
9.3.2 ヒトCD137の特異性
CD137/HelD1.3mAbと比較した場合、CD137/PD-L1 mAbにおいて、CD137 Fcab結合部位の特異性が保持されていることが予想される(実施例3.6参照)。TNFRファミリーメンバーであるOX40、GITR、CD40及びDR6(R&D Biosystems)に対するFS22-172-003-AA/E12v2の特異性を、実施例9.3.1で記載したように類似してSPRによって分析した。1μMの濃度では、FS22-172-003-AA/E12v2は、ヒトCD137-mFcに対して278RUであったのに対し、ヒトOX40、GITR、CD40及びDR6に対して7RU未満で結合した。この結果は、CD137に対するFS22-172-003-AA/E12v2mAbの高いレベルの特異性を実証した。
9.4 SPRによる抗ヒトCD137/PD-L1mAbのヒトPD-L1及びヒトCD137への同時結合
ヒトCD137及びヒトPD-L1-His Avi(抗原の詳細については実施例1.3参照)に同時結合するFS22-172-003-AA/E12v2mAbの能力を、Biacore T200のSPRにより試験した。G1/S70を対照として使用した。酢酸ナトリウム緩衝液pH5.0(GE Healthcare、18-1069)で10μg/mlに希釈したヒトPD-L1Hisを、CM5センサーSチップ(GE Healthcare、BR100530)に約1100RUの表面密度で固定化した。バックグラウンド除去のために固定化したタンパク質なしで、1つのフローセルを活性化及び不活性化した。HBS-EP緩衝液中で5μg/mlに希釈した抗体を、約200~300RUの密度になるように30μl/分の流速で捕捉した。ヒトCD137-mFc-Aviの結合は、0及び100nMで30μl/分で5分間試験し、次いで2.5分間の解離ステップを行った。20mM NaOHを流速30μl/分で60秒間の各サイクル後、センサーチップを再生した。FS22-172-003-AA/E12v2は、ヒトPD-L1及びヒトCD137の両方に同時に結合できたが、対照G1/S70はヒトPD-L1にのみ結合した。
9.5 フローサイトメトリーによる細胞表面に発現したヒト又はカニクイザルPD-L1に対する抗ヒトCD137/PD-L1mAbの結合親和性
抗ヒトCD137/PD-L1mAbの細胞表面ヒト及びカニクイザルPD-L1への結合を評価するために、ヒトPD-L1を過剰発現させたHEK293細胞を生成した。ヒトPD-L1を過剰発現するHEK293細胞(HEK.hPD-L1)を、実施例5.3.3に記載のように産生した。カニクイザルPD-L1をコードするcDNA(配列番号189)を、ヒトPD-L1配列の代わりにpcDNA(商標)5/FRTベクターにサブクローニングした以外は、カニクイザルPD-L1(HEK.cPD-L1)を過剰発現するHEK293細胞もまた、実施例5.3.3.に記載したように作製した。
次に、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb、FS22-172-003-AA/E12v2は、フローサイトメトリーを使用してヒト又はカニクイザルPD-L1を発現するHEK293細胞への結合について試験した。非特異的結合は、ヒトPD-L1を欠くHEK293親細胞(Flp-In T-Rex 293細胞株、Life Technologies、R780-07)への結合を試験することによっても評価された。結合親和性を、陽性対照抗体G1-AA/E12v2(それぞれ重鎖及び軽鎖につき配列番号16及び17)と比較し、クローン化したその可変ドメインをCH2ドメインのLALA変異を含むヒトIgG1形式(G1-AA形式)で発現させた。
HEK293、HEK.hPD-L1及びHEK.cPD-L1懸濁液をFACS緩衝液(0.5% BSA(Sigma、A7906)含有DPBS(Gibco、14190-094))中で調製し、1x10細胞/ウェルで100μlの丸底96ウェルプレート(VWR、734-1797)中に播種した。細胞をFACS緩衝液中で1回洗浄した。mAbFS22-172-003-AA/E12v2、モックmAbFS22-172-003-AA/HelD1.3、mAbG1-AA/E12v2及び陰性対照mAbG1-AA/4420を、100μlのFACS緩衝液中で希釈した(400nM~0.005nM、5倍希釈)。洗浄した細胞を希釈した抗体混合物に再懸濁し、4℃で30分間インキュベートした後、FACS緩衝液で1回洗浄した。次に、100μl/ウェルの二次抗体(ヤギ抗ヒトIgGAlexa Fluor 647標識抗体、Invitrogen、A21445)をFACS緩衝液中で1:1000に希釈して添加し、4℃で20分間インキュベートし、細胞をFACS緩衝液で再び洗浄し、そして7AAD(1:1000、Biotium、40043)を含有する100μlのPBSに再懸濁し、その後、Canto IIフローサイトメーター(BD Bioscience)を用いて分析した。死細胞を除外し、APCチャネル(638nm660/20)の蛍光を測定した。幾何平均蛍光強度(GMFI)値を抗体の対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
FS22-172-003-AA/E12v2mAb及びG1-AA/E12v2抗体は、EC50値が3.1~3.7nMの範囲の細胞表面ヒトPD-L1に、及びEC50値が0.6~0.7nMの範囲の細胞表面カニクイザルPD-L1に結合することが見出された(表11参照)。PD-L1過剰発現を欠くHEK293細胞への結合は観察されず、結合の特異性を示した。したがって、試験したFS22-172-003-AA/E12v2mAbは、非特異的な結合は観察されず、PD-L1に特異的に結合した。これらの結果は、PD-L1mAb(実施例5.3.3参照)について観察されたヒト及びcynoPD-L1に対する特異性が保持されていることを示す。
9.6 フローサイトメトリーによる細胞表面に発現したヒト又はカニクイザルCD137に対する抗ヒトCD137/PD-L1mAbの結合親和性
完全長ヒト(配列番号:185)又はカニクイザルCD137(配列番号:189)を発現するDO11.10細胞(National Jewish Health)は、それぞれ「DO11.10.hCD137」及び「DO11.10.cCD137」と指定され、選択された抗ヒトCD137/PD-L1mAbのさらなる特性評価のために、その天然形態に最も類似した膜結合立体配座で抗原を提示するために産生された。DO11.10.hCD137及びDO11.10.cCD137細胞の産生及び発現の確認の詳細は、実施例1.2に記載されている。
抗ヒトCD137/PD-L1mAbFS22-172-003-AA/E12v2を、フローサイトメトリーを使用して、ヒト又はカニクイザルCD137(DO11.10.hCD137又はDO11.10.cCD137)を発現する細胞への結合について試験した。非特異的結合は、CD137発現を欠くDO11.10細胞への結合を試験することによっても評価された。MOR7480.1(米国特許出願公開第2012/0237498号)の可変ドメインをクローン化し、CH2ドメインにLALA変異を含むヒトIgG1形式(G1-AA形式)で発現させ、これを陽性対照として使用した。
簡単に説明すると、DO11.10、DO11.10.hCD137及びDO11.10.cCD137懸濁液をFACS緩衝液(0.5% BSA(Sigma、A7906)含有DPBS(Gibco、14190-094))中で調製し、1x10細胞/ウェルで100μlの丸底96ウェルプレート(VWR、734-1797)中に播種した。細胞をFACSバッファーで1回洗浄し、mAbFS22-172-003-AA/E12v2、モックmAbFS22-172-003-AA/HelD1.3、抗体G1-AA/MOR7480.1及び陰性対照mAbG1-AA/4420を、100μlのFACS緩衝液中で希釈した(400nM~0.005nM、5倍希釈)。洗浄した細胞を希釈した抗体混合物に再懸濁し、4℃で30分間インキュベートした後、FACS緩衝液で1回洗浄した。次に、FACS緩衝液で1:1000に希釈した100μl/ウェルの二次抗体(ヤギ抗ヒトIgGAlexa Fluor 647標識抗体、Invitrogen、A21445)を添加し、細胞/抗体混合物を4℃で20分間インキュベートし、その後、細胞をFACS緩衝液で再度洗浄し、7AAD(1:1000、Biotium、40043)を含有する100μlのPBSに再懸濁した後、Canto IIフローサイトメーター(BD Bioscience)を使用して分析した。死細胞を除去し、APCチャネル(638nm 660/20)の蛍光を測定した。幾何平均蛍光強度(GMFI)値を抗体の対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
結果を表12に示す。FS22-172-003-AA/E12v2mAb及びFS22-172-003-AA/HelD1.3モックmAbは、細胞表面に発現したヒト及びcynoCD137受容体にEC50値が4.8~9.1nMの範囲で結合し、陽性対照mAbは、ヒト及びcynoCD137受容体にEC50値がそれぞれ1.45nM及び4.4nMで結合したことが確認された。CD137を過剰発現しなかったDO11.10又はHEK293細胞への結合は認められず、mAbによる結合の特異性が確認された。
9.7 活性化された初代ヒトT細胞に内因性発現CD137及びPD-L1に対する抗ヒトCD137/PD-L1mAbの結合親和性
活性化された初代ヒトT細胞の内因性発現CD137及びPD-L1に対する抗ヒトCD137/PD-L1mAbの親和性を、フローサイトメトリーを使用して決定した。T細胞を単離するために、血小板提供の副産物である白血球枯渇コーンから末梢血単核細胞(PBMC)を単離した。簡単に説明すると、白血球コーンの内容物をPBSで洗い流し、フィコール(Sigma-Aldrich、1440-02)勾配に重ねた。PBMCを遠心分離により分離し、フィコール勾配を通過しなかった細胞を回収した。PBMCをさらにPBSで洗浄し、残りの赤血球を、製造元の指示に従って10ml 1Xの赤血球溶解緩衝液(eBioscience、00-4300-54)の添加により溶解した。汎T細胞を、汎T細胞単離キットII(Miltenyi Biotec Ltd、130-095-130)を製造業者の指示に従って使用して、溶出液中に存在するPBMCから単離した。CD137は、活性化されたCD8T細胞上で高レベルに急速に発現し、活性化されたCD4T細胞上でも低レベルに発現する(Xue-Zhong Yu et al,2013)ので、製造業者の指示に従って、Dynabeads(商標)Human T-Activator CD3/CD28(Thermo、11132D)を使用して、汎T細胞を24時間刺激した。Human T-Activator beads は、FS22-172-003-AA/E12v2mAb、FS22-172-003-AA/HelD1.3モックmAb、G1-AA/E12v2陽性対照抗ヒトPD-L1抗体、G1-AA/MOR7480.1陽性対照抗ヒトCD137抗体、G1-AA/4420陰性対照抗体の結合について試験をするために細胞結合アッセイを使用する前に、製造業者の指示に従って、DynaMag(商標)-15マグネット(Thermo、12301D)を使用してT細胞から洗浄した。
刺激された汎ヒトT細胞懸濁液をFACS緩衝液(0.5%BSA(Sigma、A7906)を含むDPBS(Gibco、14190-094))中で調製し、100μlの丸底96ウェルプレート(VWR、734-1797)中に1×10細胞/ウェルで播種した。細胞をFACS緩衝液に1回洗浄し、mAbFS22-172-003-AA/E12v2、モックmAbFS22-172-003-AA/HelD1.3、陽性対照抗体G1-AA/E12v2、陽性対照抗体G1-AA/20H4.9、及び陰性対照抗体G1-AA/4420を、100μlのFACS緩衝液中で希釈した(80nM~0.005nM、5倍希釈)。洗浄した細胞を、抗ヒトCD4FITC標識抗体(BD Biosciences、550628)及び抗ヒトCD8eFluor450標識抗体(Invitrogen、48-0087-42)を含有する希釈した抗体混合物中に再懸濁し、CD4及びCD8T細胞を分化させ、4℃で30分間インキュベートした後、FACS緩衝液中で1回洗浄した。次に、FACS緩衝液で1:1000に希釈した100μl/ウェルの二次抗体(ヤギ抗ヒトIgGAlexa Fluor 647標識抗体、Invitrogen、A21445)を添加し、細胞/抗体混合物を4℃で20分間インキュベートし、その後、細胞をFACS緩衝液で再度洗浄し、7AAD(1:1000、Biotium、40043)を含有する100μlのPBSに再懸濁した後、Canto IIフローサイトメーター(BD Bioscience)を使用して分析した。死細胞を除去し、APCチャネル(638nm 660/20)の蛍光を測定し、試験抗体結合を示した。幾何平均蛍光強度(GMFI)値を抗体の対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
FS22-172-003-AA/E12v2mAbは、図2のMFI値に示されているように、刺激されたヒト初代CD4T細胞及びCD8T細胞に結合することが見出された。PD-L1陽性対照抗体G1-AA/E12v2は、mAbと類似のMFI値でCD4及びCD8T細胞の両方に結合し、PD-L1が細胞上で発現していることを確認した。
G1-AA/MOR7480.1、CD137陽性対照は上記と同じ細胞に結合することが見出されたが、MFIはFS22-172-003-AA/E12v2又はG1-AA/E12v2のいずれかで観察されたものよりはるかに低かった。これは、PD-L1発現と比較して、細胞上のCD137発現が低いことに起因すると考えられる。さらに、G1-AA/MOR7480.1の結合についてCD4T細胞よりもCD8T細胞の方が、MFI値が高かった。前述したように、CD8T細胞よりも刺激されたCD4T細胞の方が低いCD137発現を観察することが予想され(Xue-Zhong Yu et al,2013)、これはCD8T細胞とは対照的に、CD4T細胞上のCD137陽性対照抗体MOR7480.1の低い結合レベルを説明する。初代T細胞、特にCD4T細胞で見られるこの低いCD137発現は、モックmAb形式(FS22-172-003-AA/HelD1.3)におけるFcabの結合が無い又はほとんど見られないことも説明している可能性がある。
9.8 SPRによる抗ヒトCD137/PD-L1mAbのFcRnへの結合
胎児性Fc受容体(FcRn)の結合は、抗体のリサイクルに重要である(Martins et al.,2016)。FS22-172-003-AA/lam-G02v3、FS22-172-003-AA/E12v2、及びFS22-053-008-AA/E12v2mAbのヒト及びマウスFcRnへの結合は、BIAcore T200(GE Healthcare)を使用してSPRにより測定された。G1-AA/HelD1.3は、CH3ドメインに変異がないアイソタイプ対照IgG対照として含まれた。
簡単に説明すると、mAbをSeries S Sensor Chip CM5(GE Healthcare、BR100530)のフローセル2、3、及び4に個別にコーティングして、約1000RUの応答を達した。フローセル1を活性化/不活性化したが、参照としてブランクのままにした。ヒトFcRn(Acro Biosystems、FCM-H5286)又はマウスFcRn(R&D systems、9114-Fc)を透析し、MHBS-EPB pH6.0又はpH7.4緩衝液(10mM MES、ForteBio、18-5026;1x HBS-EP、GE Healthcare、BR100669;0.1mg/ml BSA、Sigma、A7906)で希釈し、フローセル1,2,3及び4に2000~3000nMで2倍希釈液を1分間80μl/分で注入し、次いで緩衝液中で3分間解離させた。再生は必要なかった。減算したデータ(フローセル2-フローセル1、フローセル3-フローセル1、又はフローセル4-フローセル1)をBiacore T200評価ソフトウェア2.0を使用して分析し、モデルの定常状態親和性を使用して結合を特定した。結合データを表13に示し、FS22-172-003-AA/lam-G02v3、FS22-172-003-AA/E12v2及びFS22-053-008-AA/E12v2mAbが、pH6.0でヒト又はマウスFcRnに、対照抗体G1-AA/HelD1.3と類似の親和性で結合することを示した。pH7.4のヒト又はマウスのFcRnでは結合は観察されなかった。このデータは、FcRn結合は、mAbによって保持されたことを示した。
9.9 フローサイトメトリーによってFcγ受容体を発現する細胞への抗ヒトCD137/PD-L1mAbの結合
TNFRSFメンバーを標的とするアゴニスト抗体は、Fcγ受容体を介した架橋を必要とし、標的のクラスター化及び活性化を促進してインビボ活性を達成する(Li et al, 2013)。しかし、Fcγ受容体結合による架橋のため、体系的なCD137活性化などの潜在的な標的外作用を回避し、両標的を発現する免疫細胞、例えばT細胞のADCC誘導の可能性を低下させるため、CH2ドメインにLALA変異(LALA形式の詳細については、実施例3.2参照)を導入することにより、抗ヒトCD137/PD-L1mAbのFcγ受容体結合能を低下させることを決定した。FcγRIIA(ECACCカタログ番号15042905)、FcγRIIA(ECACCカタログ番号15042903)、FcγRIIA (ECACCカタログ番号15042902)、FcγRIIIA (ECACCカタログ番号15042901)又はFcγRIIB(ECACCカタログ番号15042907)のみを過剰発現しているCHO細胞へのフローサイトメトリーによる細胞結合を使用して、抗ヒトCD137/PD-L1mAbのCH2ドメインにおけるLALA変異の存在が先述のFcγ受容体に対する結合親和性を低下させることを確認した。
簡単に説明すると、CHO.FcγRIIA.131H、CHO.FcγRIIA.131E、CHO.FcγRIIA.158F、CHO.FcγRIIA.158V、CHO.FcγRIIB、又はCHO.WT懸濁液をFACS緩衝液(0.5%BSA(Sigma、A7906)含有DPBS(Gibco、14190-094))中で調製し、丸底96ウェルプレート(VWR、734-1797)中の100μlに1x10細胞/ウェルで播種した。細胞をFACS緩衝液中で1回洗浄し、mAbFS22-172-003-AA/E12v2、Fcγ受容体結合抗体G1/4420に対する陽性対照及びFcγ受容体抗体G1-AA/4420に対する陰性対照を、100μlのFACS緩衝液中で希釈した(500nM~0.03nM、4倍希釈)。洗浄した細胞を希釈した抗体混合物に再懸濁し、4℃で30分間インキュベートした後、FACS緩衝液で1回洗浄した。次に、FACS緩衝液で1:1000に希釈した100μl/ウェルの二次抗体(ヤギ抗ヒトIgGAlexa Fluor 488標識抗体、Stratech Scientific Ltd、109-545-098-JIR)を添加し、細胞/抗体混合物を4℃で20分間インキュベートし、その後、細胞をFACS緩衝液で再度洗浄し、7AAD(1:1000、Biotium、40043)を含有する100μlのPBSに再懸濁した後、CytoFLEXフローサイトメーター(Beckman Coulter)を使用して分析した。死細胞を除外し、FITCチャネル(488nm/525/40)の蛍光を測定した。幾何平均蛍光強度(GMFI)値を抗体の対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
FS22-172-003-AA/E12v2mAbは、試験した全てのFcγ受容体発現細胞に対する結合(又は陰性対照抗体G1-AA/4420のレベル以下に結合)を示さなかった(図3(A)FcgRIIA131H、(B)FcgRIIA131E、(C)FcgRIIB、(D)FcgRIIIA158F、(E)FcgRIIIA158V)。これは、LALA変異がFcγRIIA、FcγRIIIA又はFγgRIIBへの結合を減少させ、インビボでこれらの受容体を介したmAb架橋も減少させるはずであることを示す。
実施例10:mAb機能の特性評価
10.1 ヒト初代CD8T細胞アッセイにおける抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性
実施例3.5に記載のヒト初代T細胞アッセイは、mAbの活性を試験するために使用した。
抗ヒトCD137/PD-L1 mAb2の細胞ベースの架橋のために、hPD-L1を過剰発現するHEK293細胞(HEK.hPD-L1)は、本質的に実施例3.5に記載のように産生した。HEK.hPD-L1細胞は、高レベルのヒトPD-L1を発現するように設計されており、中レベルのヒトPD-L1を発現するMDA-MB-231細胞、及び製造元の指示に従い、抗体結合能ビーズ(Quantum Simply Cellular, Bans Laboratories, Inc. カタログ番号816A)によって定量化された、低レベルのヒトPD-L1(表14)を発現するSKBR3細胞と共に使用した。
CD8T細胞を単離し、実施例3.5に記載されるように抗CD3抗体を使用して活性化した。HEK.hPD-L1細胞を2×10細胞/ウェルで、抗CD3抗体(8μg/ml)でコーティングした96ウェル平底プレート上に100μlのT細胞培養培地(10%FBS(Life Technologies)、1Xペニシリンストレプトマイシン(Life Technologies、15140122)、1mMピルビン酸ナトリウム(Gibco、11360-070)、及び50μM 2-メルカプトエタノール(Gibco、M6250)を含むRPMI培地(Life Technologies、61870-044))でプレーティングした。対照として使用されたhPD-L1を発現するように形質導入されなかったHEK.hPD-L1細胞又はHEK細胞が4時間のインキュベーション後に付着した時点で、全てのT細胞培養培地を除去し、T細胞を含有する100μlのT細胞培養培地で5.0×10細胞/mlの濃度で置き換え、5.0×10細胞/ウェルを得た。
PD-L1発現のより低い生理学的レベルでの細胞ベースの架橋のために、ヒト乳腺癌細胞株、MDA-MB-231(ATCC HTB-26)を、HEK.hPD-L1細胞ベースの架橋について記載したのと同じ方法で使用した。
mAbを、50nMで開始する2倍の最終濃度でT細胞培地中に希釈し、1:5滴定を実行した。100μlのmAb滴定を200μlの総アッセイ体積及び1倍の抗体濃度ために細胞に添加した。
陽性対照抗CD137抗体(G1-AA/20H4.9)を50nM架橋剤(抗ヒトCH2抗体(mG1/MK1A6))を含有する50nMで開始する2倍の最終濃度でT細胞培地中に希釈し、1:5滴定を実行した。100μlの希釈した陽性対照抗体/架橋剤混合物を、合計200μlのアッセイ体積及び1倍の抗体濃度のために細胞に添加した。
このアッセイを、37℃、5%COで72時間インキュベートした。上清を回収し、製造元の指示に従ってヒトIL-2ELISA Ready-SET-Go!キット(eBioscience、カタログ番号88-7025-88)でアッセイした。Gen5 Software、BioTekを備えたプレートリーダーを使用して、プレートを450nmで読み取った。450nm(補正)の吸光度値から630nmの吸光度値を差し引いた。サイトカイン濃度を計算するための標準曲線は、4つのパラメーターのロジスティック曲線適合(Gen5 Software、BioTek)に基づいていた。ヒトIL-2(hIL-2)の濃度を抗体の対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
表15は、細胞ベースの架橋で試験された抗ヒトCD137/PD-L1 mAb存在下で、T細胞活性化アッセイにおいて観察されたIL-2放出のEC50値及び最大応答を示す。陽性対照抗ヒトCD137mAbである20H4.9は、いずれかのアッセイにおいて抗hCH2抗体で架橋する場合、0.21から0.31nMのEC50でhIL-2放出の増加を示す。全てのクローンは、アッセイにおいて活性を有し、それぞれナノモル濃度以下のEC50で効力を示した。Fcab FS22-172-003を含有するmAbは、HEK.hPD-L1ベースのアッセイでは0.19~0.31nMの範囲、MDA-MB-231ベースのアッセイでは0.01~0.02nMの範囲のEC50を有する最大のT細胞応答を誘発した。mAbのサブセット(Fcab含有FS22-053-008、FS22-053-011、FS22-053-014、FS22-173-003及びFS22-172-004)も、HEK細胞上で発現されたPD-L1による架橋なしで試験され、予想されたように、このアッセイにおいて活性を示さなかった。図4及び図5は、表15に列挙されたmAbのT細胞活性化アッセイについてIL-2放出の代表的なプロットを示す。
FS22-053及びFS22-172 Fcab系統も、このアッセイで、最も低いPD-L1発現ヒト乳腺癌細胞株SK-BR-3(ATCC HTB-30)を使用して試験した。予想通り、PD-L1の発現が低いと、前の2つのアッセイと一致してCD8T細胞の活性化が低下した(データは示さず)。
結果は、mAbが、異なるレベルのPD-L1を発現する細胞に結合し得ることを示した。細胞発現PD-L1への結合は、mAbの架橋をもたらし、IL-2産生によって測定されるように、T細胞上のCD137に結合し、クラスター化し、活性化することができた。観察された活性化のレベルは、PD-L1に結合することによる架橋のレベルに関連しており、ここで、mAbは、より大きい活性化を有するより高いレベルのhPD-L1(HEK.hPD-L1)を発現する細胞に結合し、一方で、より低いレベルのPD-L1発現は、より低い活性化を誘発した。
10.2 ヒト初代CD8T細胞活性化アッセイにおいてHEK.hPD-L1細胞の異なる集団で架橋された抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性
異なる細胞株によるPD-L1の発現レベルがCD137の活性化に影響することが観察されたため、試験したmAbの機能的活性に対するPD-L1発現の影響をさらに調査することを決定した。集団ベースのアプローチにおいて、ヒトPD-L1発現のレベルを調節するために、HEK.hPD-L1対HEK.WT細胞の比率を変化させた、実施例10.1に記載されたものと同様のアッセイを実施した。
HEK.hPD-L1細胞と、hPD-L1を発現するように形質導入されなかったHEK細胞(HEK.WT)とを異なる比率でプレーティングして、図6に記載のHEK細胞全体に占めるHEK.hPD-L1細胞のパーセンテージを示した(100%、50%、25%、12.5%、6.5%、又は0%)。HEK細胞を2×10総HEK細胞/ウェルで、抗CD3抗体(8μg/ml)でコーティングした96ウェル平底プレート上に100μlのT細胞培養培地(10%FBS(Life Technologies)、1Xペニシリンストレプトマイシン(Life Technologies、15140122)、1mMピルビン酸ナトリウム(Gibco、11360-070)、及び50μM 2-メルカプトエタノール(Gibco、M6250)を含むRPMI培地(Life Technologies、61870-044))でプレーティングした。4時間のインキュベーション後に全てのHEK細胞を接着した後、全てのT細胞培養培地を除去し、T細胞を5.0×10細胞/mlの濃度で含有する100μlのT細胞培養培地で置換し、5.0×10細胞/ウェルを得た。
アッセイは、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb FS22-172-003-AA/E12v2を使用して実行したが、それ以外は実施例10.1に記載のプロトコルに従った。抗CD137陽性対照抗体G1-AA/20H4.9は、抗CH2抗体を介した追加の架橋と共に含まれていた。抗体G1-AA/4420を陰性対照として使用した。
図6の結果は、観察される最大hIL-2濃度の増加によって示されるように、HEK.hPD-L1細胞の集団が増加するにつれて、mAbの活性も増加したことを示す。存在するHEK細胞集団の100%がHEK.hPD-L1であった場合、最大の架橋が達成され、最高の最大hIL-2濃度が観察された。陽性対照抗体G1-AA/20H4.9も、抗CH2抗体によって最大限に人工的に架橋された場合、同様の最大hIL-2濃度に達した。
データは、系に存在するPD-L1の量(細胞表面に異なるレベルのPD-L1を発現する細胞株を試験するか、又はPD-L1を提示する集団内の細胞数を調節することによって表される)が、mAbの架橋を制御し、それにより、mAbにより誘導されるCD137アゴニスト作用のレベルを決定するという所見をサポートする。しかし、低レベルのPD-L1しか存在しない場合でも、mAbは依然としてCD137をアゴナイズすることができた。したがって、mAbは、PD-L1が系内で発現する活性を有し、CD137を発現する活性化T細胞が存在すると予想される。系内のPD-L1のレベルが上がると、発揮されるアゴニスト作用も増加すると予想される。依然として低レベルのCD137の存在下でのCD137アゴニスト作用を誘導することができるmAbとは対照的に、PD-L1に結合した分子は、CD137のクラスター化を駆動するには離れすぎている可能性が高く、これは、本発明のmAbの場合のように、分子がCD137に二価で結合できる問題であるとは予想されないため、CD137に一価で結合するCD137/PD-L1分子は、低レベルのPD-L1の存在下で、低い効率を有することが予想される。
10.3 ヒト初代混合リンパ球反応アッセイにおける抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性
抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性は、混合リンパ球反応(MLR)アッセイで試験された(実施例5.3.4を参照)。MLRアッセイでは、あるドナーからのCD4T細胞及び別のドナーからの単球由来樹状細胞(iDC)を使用した。免疫細胞には生理学的レベルの免疫チェックポイント調節因子が含まれているため、MLRアッセイを使用して、T細胞活性化がヒト系のmAbによって増強されることを確認することができる。
実施例5.3.4に記載されるように、拡大培養したCD4T細胞及びiDCを生成した。
拡大培養されたT細胞は、実験の1日前に解凍し、AIM V培地(GIBCO、12055-091)で洗浄し、AIM V培地中、37℃、5%COで一晩インキュベートした。表16に記載の抗CD137及び抗PD-L1抗体並びに抗ヒトCD137/PD-L1 mAbを、96ウェル丸底プレート(VWR、734-1797)中、50μl AIM V培地で最終濃度の4倍に希釈した。LALA変異を含むMSL109(国際公開第1994/016730 A1号に記載)と呼ばれる抗サイトメガロウイルス(CMV)gH糖タンパク質抗体を陰性対照として含めた。30nMから0.002nMまでの3倍希釈系列を試験した。50μlのAIM V培地に懸濁した1x10iDC細胞、及び100μlのAIM V培地に懸濁した1x10拡大培養したCD4T細胞の両方を、抗体希釈液に添加し、37℃+5%CO2で5日間インキュベートした。以下の陰性対照が含まれていた:CD4T細胞単独、iDC単独、CD4T細胞+iDC、及びAIM V培地単独。上清を回収し、サンプルを希釈し(1:25)、ヒトIFNガンマELISA Ready-SET-Go!キット(Life Technologies、88-7316-77)を使用して、インターフェロンガンマ(IFN-γ)濃度を測定した。Gen5 Software、BioTekを備えたプレートリーダーを使用して、プレートを450nmで読み取った。450nm(補正)の吸光度値から630nmの吸光度値を差し引いた。サイトカイン濃度を計算するための標準曲線は、4つのパラメーターのロジスティック曲線適合(Gen5 Software、BioTek)に基づいていた。ヒトIFN-γの濃度を抗体の対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
抗ヒトPD-L1抗体G1/S70は、EC50値が0.06nMであり、最大レベルのIFN-γ(Emax)が1135pg/mlであるMLRアッセイにおいて強力な活性を示した(表16、代表図7A及び7B)。EC50は、アゴニスト性応答の半分が達成されるmAbの濃度を示し、他方で、Emaxは、アッセイで達成されるIFN-γの最大濃度を示す絶対値である。予想通り、陰性対照G1-AA/MSL109抗体では活性は観察されなかった。陽性の抗ヒトCD137抗体対照G1-AA/20H4.9は、抗hCH2抗体と架橋した場合、活性を誘発しなかった。これは、CD137の発現が低い可能性があり、PD-L1の遮断が非常に強いため、このアッセイではPD-L1の遮断がCD137のシグナル伝達を圧倒することを示している。驚くべきことに、このアッセイにおいて試験された全ての抗ヒトCD137/PD-L1 mAbは、2626から3327pg/mlの範囲で0.04未満の非常に強力なEC50値及び高いEmax値を示した。これは、mAbが、PD-L1及びCD137モノクローナル抗体のいずれよりもこのアッセイで効力が増加していることを示す。
上記と同じプロトコルに従って、抗ヒトCD137/PD-L1 mAb FS22-172-003-AA/E12v2の活性をMLRで、しかし今回は、各構成部分(モックmAb形式の抗ヒトFS22-172-003 Fcab及び抗PD-L1抗体G1-AA/E12v2)及びこれらの組み合わせに対して、再度試験した。
抗ヒトPD-L1成分抗体G1-AA/E12v2は、EC50値が0.08nMであり、最大レベルのIFN-γ(Emax)が12421pg/mlであるMLRアッセイにおいて強力な活性を示した(表17;代表図7C)。予想通り、陰性対照G1-AA/4420抗体では活性は観察されず、モックmAb形式の抗ヒトFcab FS22-173-003では活性は観察されなかった。陽性の抗ヒトCD137抗体対照G1-AA/20H4.9は、抗hCH2抗体と架橋した場合、活性を誘発しなかった。これは、CD137の発現が低い可能性があり、上記で見られたようにPD-L1の遮断が非常に強いため、このアッセイではPD-L1の遮断がCD137のシグナル伝達を圧倒することを示している。予想通り、抗ヒトCD137/PD-L1 FS22-172-003-AA/E12v2 mAb2は、0.07nMの非常に強力なEC50値及び17874pg/mlの高いEmax値を示した。これは、mAbが、抗PD-L1及び抗CD137モノクローナル抗体のいずれか単独又は両方の組み合わせよりも、このアッセイで効力が増加していることを示す。データは、mAbが、それぞれ、mAbのFcab及びFab結合部位を含む2つの抗体の組み合わせよりも大きな効力を有していたことも示す。
10.4 抗原リコールT細胞活性化アッセイにおける抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性
生理学的に関連する抗原を含有する2つの異なるペプチドプールに対する免疫応答を測定することによって、抗原リコールT細胞活性化アッセイにおける抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性を試験した。1つのプールは、CD8T細胞の活性化を試験するサイトメガロウイルス、エプスタイン・バーウイルス、及びインフルエンザウイルス(CEF)からのMHCクラスI制限ペプチドを含み、第2のプールは、CD4T細胞の活性化を試験したサイトメガロウイルス、エプスタイン・バーウイルス、インフルエンザウイルス、及び破傷風毒素(CEFT)からのMHCクラスII制限ペプチドを含む。単一のドナーからのヒトPBMCが使用され、免疫細胞は生理学的レベルの免疫チェックポイント調節因子を含み、抗CD3抗体によるT細胞受容体の架橋ではなく抗原提示によって刺激されたため、アッセイの結果は、抗原駆動T細胞活性化は、ヒトの系におけるmAbにより増強されること確認する。
凍結保存された末梢血単核細胞(PBMC)を解凍して計数し、10%ウシ胎児血清(FBS)+1ng/mlのIL-2+5ng/mlのIL-7、及び1μg/mlのCEFペプチドプール(Thinkpeptides、カタログ番号PX-CEF-G)又は1μg/mlのCEFTペプチドプール(Thinkpeptides、カタログ番号PX-CEF-G)のいずれかを含有する、200μlのRoswell Park Memorial Institute(RPMI)培地中、ウェルあたり1.9x10細胞を96ウェル平底プレートに播種した。細胞を、3日間、5%COと共に37℃でインキュベートした。3日後、10%FBSを含有し、1ng/mlのIL-2及び1ng/mlのIL-7を維持する、22.5μlの新鮮RPMIを添加して培地を補充した。細胞を、さらに4日間、5%COと共に37℃でインキュベートした。
細胞を収集し、一緒にプールし、次に、10%FBS+1ng/mlのIL-2+5ng/mlのIL-7、及び1μg/mlのCEFペプチドプール又は1μg/mlのCEFTペプチドプールのいずれかを含有する、150μlのRPMI中、ウェルあたり1×10細胞で、96ウェル丸底プレートに分配した。mAbは、細胞を播種し、細胞に添加したものと同じ培地で希釈した。
陽性対照抗CD137抗体(G1-AA/20H4.9)及び陽性対照抗PD-L1抗体(G1-AA/E12v2)のそれぞれを、400nM架橋剤(抗ヒトCH2抗体(mG1/MK1A6))を含有する400nMで開始する2倍の最終濃度で、細胞を播種したものと同じ培地中に希釈し、1:5滴定を実行した。50μlの希釈した陽性対照抗体/架橋剤混合物のいずれかを、合計200μlのアッセイ体積及び1倍の抗体濃度のために細胞に添加した。
このアッセイを、37℃、5%COで72時間インキュベートした。上清を収集し、MSD U-PLEXキット(Meso Scale Discovery、カタログ番号K15067L-2)を使用して、製造元の指示に従ってアッセイした。プレートは、1:5のサンプル希釈を使用して、MESO QuickPlex SQ 120電気化学発光プレートリーダー機器で読み取った。サイトカイン濃度を計算するための標準曲線は、MSD Discovery Workbench 4.0ソフトウェアを使用して計算され、上清中のサイトカイン濃度は、GraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合された。
表18及び表19に示すように、抗ヒトPD-L1抗体G1-AA/E12v2は、それぞれ0.06nm及び0.04nMのEC50値(それぞれ65840pg/ml及び86613pg/mlのEmax)で、CD4及びCD8の両方のT細胞の活性化につき活性を示した。EC50は、アゴニスト性応答の半分が達成されるmAbの濃度を示し、他方で、Emaxは、アッセイで達成されるIFN-γの最大濃度を示す絶対値である。陽性の抗ヒトCD137抗体対照G1-AA/20H4.9は、抗hCH2抗体と架橋した場合、0.33nMのEC50値及び116204pg/mlのEmax値で、CD8T細胞活性化につき活性を示したが、CD4T細胞活性化につき活性は誘発されず、これは、CD137発現が、CD4T細胞と比較してCD8T細胞でより高い可能性があることを示している。予想通り、陰性対照G1-AA/4420抗体では活性は観察されなかった。驚くべきことに、mAbは、それぞれ0.08nM及び0.03nMのEC50値で、CD4T細胞活性化及びCD8T細胞活性化の両方のアッセイにおいて活性を示した。mAbは、PBMC発現PD-L1に結合でき、両方の細胞タイプで同等のPD-L1活性を示した。さらに、PBMC発現PD-L1への結合は、mAbの架橋をもたらし、IFN-γ放出によって測定されるように、両方のT細胞サブタイプにおいて、CD137を結合し、クラスター化し、活性化することができた。mAbで処置されたT細胞によって放出されたIFN-γの最大濃度は、CD4T細胞の活性化及びCD8T細胞の活性化につき、それぞれ、86680pg/ml及び188242pg/mlのEmax値で、どの陽性対照抗体よりも高かった。これは、mAbが、PD-L1及びCD137モノクローナル抗体のいずれよりもこのアッセイで活性が増加していることを示す。
10.5 PD-L1遮断マウスDO11.10T細胞活性化アッセイにおける抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性
FS22-172-003-AA/E12v2の活性は、PD-L1チェックポイント遮断活性を調査するために、マウスDO11.10 T細胞活性化アッセイで試験した。ヒトPD-L1に対する機能的活性は、実施例5.4に記載されているように、DO11.10 OVA T細胞及びLK35.2 B細胞ハイブリドーマ細胞を使用するIL-2放出アッセイで調べた。
結果を表20に示す。抗ヒトCD137/PD-L1mAbは、1.27nMのEC50値で、マウスDO11.10 T細胞活性化アッセイで強力な活性を示し、これは、FS22-172-003-AA/E12v2がPD-L1に結合し、PD-L1とPD-1の相互作用を遮断できることを確認する。その活性は、陽性対照抗ヒトPD-L1抗体G1-AA/E12v2及びG1-AA/S70の活性と類似しており、これは、G1-AA/E12v2がFS22-172-003-AA/E12v2 mAb2分子に組み込まれた場合、抗ヒトPD-L1活性の喪失が発生しなかったことを示す。
実施例11:カニクイザル機能アッセイにおける抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの機能的交差反応性
11.1 カニクイザルDO11.10T細胞活性化アッセイにおける抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性
活性化T細胞上のアゴニスト分子を介したCD137クラスター化は、T細胞の活性化及び下流のシグナル伝達を誘発し、その結果IL-2産生をもたらすが、これに限定されるものではない。カニクイザルCD137を発現するDO11.10細胞を活性化する抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの能力は、T細胞活性化アッセイで試験した。カニクイザルCD137を過剰発現するように操作されたDO11.10T細胞を使用してDO11.10T細胞活性化アッセイが開発され、IL-2放出を測定することにより、T細胞活性化が評価された。
「DO11.10.cCD137」呼ばれる、全長カニクイザルCD137(配列番号189)を発現するDO11.10細胞(National Jewish Health)は、実施例1.2に記載されているように産生され、カニクイザルCD137の発現が確認された。
以下の抗ヒトCD137/PD-L1 mAbは、このDO11.10 T細胞活性化アッセイで試験した。FS22-172-003-AA/lamG02v3、FS22-053-008-AA/E05v2、FS22-053-008-AA/E12v2、FS22-053-008-AA/G12v2、FS22-053-017-AA/E05v2、FS22-053-017-AA/E12v2、FS22-053-017-AA/G12v2、FS22-172-003-AA/E05v2、FS22-172-003-AA/E12v2、FS22-172-003-AA//G12v2。mAb又はG1-AA/MOR7480.1陽性対照mAbを、抗hCH2抗体(mG1/MK1A6)架橋剤を有するか又は有しないいずれかで希釈して調製し、一晩0.1μg/mlの抗CD3抗体(clone 17A2、BioLegend、100208)でコーティングした96ウェルの丸底プレートに入れられたDO11.10.cCD137細胞に添加し、2×10HEK.cyPD-L1細胞を播種して、カニクイザルPD-L1を過剰発現する細胞ベースの架橋細胞として使用した。実施例9.5に記載のカニクイザルPD-L1を使用して、実施例5.3.3に記載のようにカニクイザルPD-L1を過剰発現する細胞を作製した。18時間のインキュベーション後、上清を回収し、製造元の指示に従ってマウスIL-2 ELISAキット(eBioscience、88-7024-86)でアッセイした。Gens Software、BioTekを備えたプレートリーダーを使用して、プレートを450nmで読み取った。450nm(補正)の吸光度値から570nmの吸光度値を差し引いた。サイトカイン濃度を計算するための標準曲線は、4つのパラメーターのロジスティック曲線適合(Gens Software、BioTek)に基づいていた。mIL-2の濃度をmAb又はベンチマークmAbの対数濃度に対してプロットし、得られた曲線をGraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合させた。
このアッセイにおいて試験された全ての抗ヒトCD137/PD-L1 mAbは、mAbを架橋するカニクイザルPD-L1を過剰発現するHEK細胞の存在下で活性を示し、これは、全てのmAbは、両方のカニクイザルPD-L1に結合し、IL-2産生による読み出しとしてDO11.10 T細胞活性化を誘発するカニクイザルCD137に結合し、クラスター化することを示す(表21及び図8を参照)。全ての抗ヒトCD137/PD-L1 mAbは、細胞発現カニクイザルPD-L1を介して架橋された場合にのみ、0.06から0.11nMの範囲のEC50値及び8060から12300pg/ml IL-2の範囲のEmaxで、類似の活性を示した。カニクイザルPD-L1の不存在下において、カニクイザルPD-L1を発現しないHEK細胞を使用してアッセイを行った場合、架橋がない結果として活性を有しなかった。カニクイザルの交差反応性が示されている陽性対照CD137抗体G1-AA/MOR7480.1(Fisher et al, 2012)は、抗CH2と架橋した場合、このアッセイで活性を示すが、全ての抗ヒトCD137/PD-L1 mAbは、カニクイザルCD137発現系において、交差反応性及びより良好な活性を示す、より低いEC50値及びより高いEmax値の両方の意味でより良好である。
11.2 カニクイザル初代混合白血球反応アッセイにおける抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性
抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性は、カニクイザル混合リンパ球反応(MLR)アッセイで試験された。実施例10.3に記載のヒトMLRアッセイと同様に、このアッセイは、2つの同種異系リンパ球集団(同じ種であるが、遺伝的に異なる)間で発生する細胞性免疫アッセイ応答を測定する。このアッセイでは、一個体のカニクイザルのCD4T細胞と、別の個体のCD14単球を使用する。免疫細胞には生理学的レベルの免疫チェックポイント調節因子が含まれているため、MLRアッセイを使用して、T細胞活性化がカニクイザル系のmAbによって増強されることを確認することができる。
CD4T細胞の単離
PBMCは、フィコール勾配分離によってカニクイザル血液サンプルから分離された。CD4T細胞は、非ヒト霊長類CD4単離キット(Miltenyi Biotec Ltd、130-091-102)を使用して、製造元の指示に従って単離した。細胞は、MLRアッセイで新鮮に使用された。
CD14単球の単離
未処理の単球は、非ヒト霊長類CD14単離キット(Miltenyi Biotec Ltd、130-091-097)を使用して、製造元の指示に従ってカニクイザルPBMCから単離した。単球は、MLRアッセイで新鮮に使用された。
MLRアッセイ
抗ヒトCD137/PD-L1 mAb FS22-172-003-AA/E12v2及び抗ヒトPD-L1抗体G1-AA/E12v2及びアイソタイプ対照抗体G1-AA/4420を、96ウェル丸底プレート(VWR、734-1797)中、50μl AIM V培地で最終濃度の4倍に希釈した。LALA変異を含有するHelD1.3と呼ばれる抗鶏卵リゾチーム(HEL)抗体(実施例2.2に記載)を陰性対照として含めた。300nMから0.02nMまでの4倍希釈系列を試験した。50μlのAIM V培地に懸濁した7.5x10単球細胞、及び100μlのAIM V培地に懸濁した7.5x10CD4T細胞の両方を、抗体希釈液に添加し、37℃+5%CO2で6日間インキュベートした。以下の陰性対照が含まれていた:CD4T細胞単独、CD14T単球単独、CD4T細胞+iDC、及びAIM V培地単独。上清を2日目に収集し、インターロイキン2(IL-2)濃度をMILLIPLEX MAP非ヒト霊長類サイトカイン磁気ビーズパネル(Merck Millipore、カタログ番号PRCYTOMAG-40K-01)を使用して測定し、上清をまた6日目に収集し、インターフェロンガンマ(IFN-γ)濃度を同じキットを使用して測定した。サンプルは、Bio-RadのBio Plex 200装置で分析した。
両方の抗ヒトCD137/PD-L1 mAbは、このアッセイにおいて活性を示し、これは、mAbが、カニクイザルPD-L1に結合し、その後、新たに単離されたカニクイザル免疫細胞に対して内因性の発現レベルでカニクイザルCD137に結合してクラスター化することができ、T細胞の活性化の結果としてのサイトカイン放出をもたらすことを示す(図9を参照)。
11.3 カニクイザル初代PMBCアッセイにおける抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性
抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの活性がカニクイザル初代PMBCアッセイで試験された。このアッセイは、抗CD3 mAbで刺激されたPBMCの混合集団で発生する細胞性免疫アッセイ応答を測定する。アッセイは、一個体のカニクイザルからの全PBMCを使用し、免疫細胞には生理学的レベルの免疫チェックポイント調節因子が含まれているため、PBMCアッセイを使用して、T細胞活性化がカニクイザル系のmAbによって増強されることを確認することができる。
実験は、基本的に実施例3.5に記載されているように、以下の偏差を伴って実施した。陽性対照抗CD137抗体(G1-AA/MOR7480.1)を、40nM架橋剤(抗ヒトCH2抗体(mG1/MK1A6))を含有する40nMで開始する2倍の最終濃度で、細胞を播種したものと同じ培地中に希釈し、1:4滴定を実行した。mAb(FS22-172-003-AA/E12v2)及び陰性対照抗体(G1-AA/HelD1.3)は、架橋剤なしで同じ方法で希釈した。100μlの希釈した抗体/架橋剤混合物を、合計200μlのアッセイ体積及び1倍の抗体濃度のために細胞に添加した。このアッセイを、3日間、5%COと共に37℃でインキュベートした。
上清を収集し、MSD V-Plex Proinflammatory Panel 1(NHP)キット(Meso Scale Discovery、カタログ番号K15056D-2)を使用して、製造元の指示に従ってアッセイした。プレートは、MESO QuickPlex SQ120電気化学発光プレートリーダー機器で読み取った。サイトカイン濃度を計算するための標準曲線は、MSD Discovery Workbench 4.0ソフトウェアを使用して計算され、上清中のサイトカイン濃度は、GraphPad Prismの対数(アゴニスト)対応答式を使用して適合された。
図28Aは、カニクイザルPBMCアッセイにおけるT細胞活性化からのIFN-γ放出の代表的なプロットを示し、図28Bは、ヒトPBMCアッセイにおけるT細胞活性化からのIFN-γ放出の代表的なプロットを示す。
抗ヒトCD137抗体G1-AA/MOR7480.1は、抗hCH2抗体と架橋した場合、両方のPBMCアッセイで活性を示した。予想通り、陰性対照G1-AA/HelD1.3抗体では活性は観察されなかった。驚くべきことに、mAbは、それぞれ0.08nM及び0.03nMのEC50値で、両方のPBMCアッセイにおいて類似の活性を示した。EC50は、アゴニスト性応答の半分が達成されるmAbの濃度を示す。したがって、mAbは、PBMC発現PD-L1へ結合でき、mAbの架橋をもたらし、IFN-γ放出によって測定されるように、両方の種のT細胞において、CD137を結合し、クラスター化し、活性化することができた。mAbで処置されたT細胞によって放出されたIFN-γの最大濃度は、どの陽性対照抗体よりも高く、これは、mAbが、抗CD137モノクローナル抗体よりもこのアッセイで活性が増加していることを示す。
実施例12:抗マウスCD137 Fcabの産生
マウス及びヒトのCD137配列間の配列相同性が低いことから、マウスのヒト交差反応性Fcabを取得できないリスクがあるため、インビボのマウスモデルにおけるCD137抗原結合領域を含有するmAbの活性を試験するために、マウスCD137に特異的に結合するFcabを生成され、特性評価した。マウスCD137結合Fcabが生成された後、驚くべきことに、FS22-053-14はマウス及びヒトの交差反応性を有することができることがその後見出された。
12.1 抗マウスCD137 Fcabのナイーブ選択
ヒトCD137に結合するFcabを選択するために、ヒトCD137に結合するFcabの選択について前述したものと同様に、酵母及びファージディスプレイ選択キャンペーンを採用した(実施例2.1を参照)。組換えマウス二量体CD137又は抗原として使用される完全長マウスCD137を発現する細胞(実施例1を参照)。
インハウスのmCD137-mFc-Avi抗原及びmCD137を発現するDO11.10細胞(DO11.10.mCD137)を、6つのファージライブラリーを使用した選択に使用した。全てのラウンド3組換え抗原アウトプット(576クローン)及び全てのラウンド3細胞選択アウトプット(576クローン)は、ファージELISAによって、及びDO11.10.mCD137細胞への細胞結合について、スクリーニングした。34個のFcabクローンヒットをサブクローン化し、実施例2.2に記載のようにHelD1.3 mAb2として産生した。
ヒトCD137に結合するFcabの選択に以前に使用されたヒトIgG1のCH1からCH3ドメインを表示する4つのナイーブ酵母ライブラリーを、マウスCD137に結合するFcabの選択に使用した。抗マウスCD137バインダーを同定するために、合計53回の別個のラウンドの選択が実施された。インハウスで産生した組換え二量体ビオチン化マウスCD137(mCD137-mFc-Avi)抗原を使用して、酵母ナイーブライブラリーからバインダーを選択した。
12.2 ナイーブ選択からの抗マウスCD137 Fcab特性評価
マウスCD137に対する抗マウスCD137 Fcabの特異性は、HelD1.3「モック」mAb形式で試験し、Fcabの他のマウスTNFRSF受容体(CD40、OX40、GITR)への結合を試験することにより、Octet QKeシステムのBLIによって測定した。10ng/μlのマウスCD40、GITR、OX40受容体をコーティングするためのストレプトアビジンバイオセンサー(PALL ForteBio 18-5021)(全てR&D Systemsから入手し、Thermoscientific #21328のEZ-Link Sulfo-NHS-SS-Biotinキットを使用してビオチン化した)。モックmAb形式の抗マウスCD137 Fcabは、少なくとも1μMの最終濃度まで、動的バッファー(PALL 18-1092)で1:1に希釈した。抗原でコーティングされたセンサーをmAb溶液に180秒間浸した後、1×動的バッファーに180秒間浸した。各TNFRSF受容体の抗体を陽性対照として使用した。FcabクローンFS22m-055、FS22m-063、FS22m-066、FS22m-075、FS22m-135、FS22m-055、FS22m-063、FS22m-066は、試験したTNFRSF受容体のいずれにも結合せず、したがって、そのマウスCD137に対する特異性を示した。
マウスCD137配列を発現するHEK.FRT.luc細胞(配列番号187)は、実施例2.3で前述したものと同じ方法に従って産生された。前に選択された抗マウスCD137 Fcabを含有するmAbは、実施例2.3に記載された方法に従って、この細胞株、HEK.FRT.luc.mCD137を使用してスクリーニングした。56のmAbが試験され、そのうち29がNF-κB活性につき陽性であった。LALA変異を有するヒトIgG1 Fc(G1-AA/Lob12.3)を含有するLob12.3を、陽性対照抗マウスCD137 mAbとして使用し、発光の増加を示し、アッセイの有効性を確認した。LALA変異を有するヒトIgG1 Fcも含有するHelD1.3を、陰性対照ヒトIgGアイソタイプとして使用して、このアッセイにおけるヒトIgGモックFabからの干渉を除外した。可能な場合、EC50を計算し、活性においてプラトーに達しなかったmAbは、古典的なS字状の活性動態を示したmAbの有利になるよう無視された。mAbは、プロテインL架橋時の活性のEC50及び倍率変化の順にランク付けした。FS22m-063は、架橋時に最高のEC50(1.44nM)を有し、架橋時に活性の倍率変化が最も大きい(27倍)ことに基づいて選択された。
12.3 マウスCD137 DO11.10 T細胞活性化アッセイにおけるモックmAb形式のFS22m-063、FS22-053-014及びFS22-053-017 Fcabの活性
FS22-053-017クローン(HelD1.3モックmAb形式)も、実施例2.4に記載されているようなマウスCD137DO11.10T細胞活性化アッセイにおいて、親のFS22-053-014クローン(HelD1.3モックmAb形式)と同様に、マウスCD137結合FcabクローンFS22m-063(HelD1.3モックmAb形式)と比較された。mAb分子は、4:1のモル比(mAb:タンパク質L)で、プロテインLと架橋された。結果を表22に示す。
予想通り、試験した全ての分子は、プロテインLによって架橋された場合にIL-2放出によって測定された活性を示したが、架橋されていない場合は活性を有しなかった。マウスCD137に結合するように選択されたFS22m-063は、架橋した場合、0.39nMのEC50で、アッセイ中最高の活性を有していた。FS22-053-14とFS22-053-017の両方がアッセイで活性を示し、変異誘発によって機能が失われなかったことを示している。ただし、FS22-053-017は、プロテインLで架橋された場合にFS22-053-14よりおよそ8倍低いEC50で、活性のわずかな損失を有していた。図10は、DO11.10T細胞活性化アッセイにおいて、親和性成熟ヒト及びマウス交差反応性CD137 Fcab FS22-053-014及びFS22-053-017、並びに抗マウスCD137 Fcab FS22m-063が、HelD1.3モックmAb形式で、プロテインLと架橋するとCD137を活性化し、mIL-2を放出することを示す。
実施例13:抗マウスCD137/PD-L1 mAbのインビトロでの特性評価
インビボのマウスモデルにおけるCD137抗原結合領域を含有するmAbの活性を試験するために、実施例12.3に記載されているように、T細胞活性化アッセイにおいて最良の活性を示したFcabとしてFS22m-063を選択した。
13.1 抗マウスCD137/PD-L1 mAb2の構築、発現及び精製
抗マウスCD137 Fcab FS22m-063と、PD-L1結合Fab領域(米国特許第8,217,149 B2号からのクローンYW243.55.S70)も含む、抗マウスCD137/PD-L1 mAbが産生された。これらは、AB、CD、及びEFループ含有抗PD-L1結合抗体のCH3の一部をFcabの対応する領域で置換することにより、実施例3.2に記載の方法と同様に調製した。これらのPD-L1モデルmAbは、CH2ドメイン(AA)にLALA変異を含んでいた。ヒトIgG1のCH2ドメインにLALA変異の導入は、すると、Fcγ受容体結合の低下が知られている(Bruhns,P.,et al.(2009)及びHezareh M.,et al.(2001))。
FS22m-063-AA/PD-L1 mAb2をHEK293-6E細胞中で一過性発現によって産生し、mAb Select SuReプロテインAカラムを使用して精製した。
13.2 マウス初代OT-1 T細胞活性化アッセイにおける抗マウスCD137/PD-L1 mAbの活性
CD137を過剰発現するように操作されていない細胞に対する抗マウスCD137/PD-L1 mAbの活性を試験するには、マウス初代T細胞アッセイが必要であった。活性化細胞傷害性CD8+T細胞は、癌細胞を直接殺傷するのに関与し、それらの細胞表面にCD137を発現する(Ye et al,2014)。CD137のクラスター化は、下流のシグナル伝達及びさらなるCD8T細胞の活性化の誘導に不可欠であることが知られている。したがって、CD8T細胞活性化アッセイを使用して、mAbがCD137のクラスター化及び下流シグナル伝達を駆動する能力を評価した。ヒトCD8T細胞活性化アッセイを同じように反映する試みがなされたが、ナイーブC57BL/6又はBalb/c脾臓から単離されたマウスCD8T細胞は、そのようなアッセイに必要な活性化の可能性を示さなかった。したがって、代替の抗原特異的CD8T細胞活性化アッセイが開発された。CD8T細胞の活性化は、オバルブミンペプチド257-264に特異的なT細胞受容体を有するC57BL/6 OT-1マウス(Jackson Laboratory、カタログ番号003831)から単離された遺伝子改変OT-1T細胞の抗原刺激によって達成され、IL-2の放出によって決定された。
CD8T細胞を単離するために、脾臓細胞を新鮮なOT-1マウス脾臓から単離した。簡単に説明すると、C57BL/6 OT-1マウスの各脾臓を収集し、PBSに保存した後、6ウェル組織培養プレートのウェルに移し、2本の針で機械的に破砕した。破砕した脾臓を70μmの細胞ストレーナーに通し、ストレーナーをPBSですすいだ。次に、細胞懸濁液を遠心分離によってペレット化し、上清を除去し、赤血球を製造元の指示に従って10mlの1×赤血球溶解緩衝液(eBioscience、00-4300-54)の添加により溶解した。脾細胞を、10nMのSIINFEKLペプチド(配列番号194)(InvivoGen、カタログ番号vac-sin)を含有するT細胞活性化培地(IMDM、5%FCS、50μM 2-メルカプトエタノール、1×Penstrep)用にウェルあたり10×10細胞で6ウェルプレートにプレーティングした。プレートは、5%CO2と共に37℃で48時間インキュベートした。48時間後、CD8T細胞を、製造元の指示に従って、CD8+T cell Isolation Kit(Miltenyi Biotec、130-104-075)を用いて単離した。単離及び活性化されたCD8T細胞を、30U/ml IL-2(Peprotech、AF-200-02)を補充した培地(IMDM、5%FCS、50μM 2-メルカプトエタノール、1×Penstrep)にプレーティングし、さらに3日間、毎日各分割でmlあたり1×10未満に維持した。3日間の拡大培養後、細胞を次のアッセイで使用した。
PD-L1の発現を誘導するためにIFN-γの存在下で培養され、次にSIINFEKLペプチドでパルスされたB16.F10細胞とのインキュベーションは、OT-1 T細胞の初期活性化を促進するための最初のシグナルとして使用され、その後、抗マウスCD137/PD-L1 mAbFS22m-063-AA/S70の有効性を評価するために使用された。
簡単に説明すると、B16.F10細胞を最初に20ng/mlのマウスIFN-γ(Peprotech、カタログ番号AF-315-05-100UG)の存在下で培養し、PD-L1の発現を誘導した。次いで、これらの細胞を平底96ウェルプレートに100μlの培地中ウェルあたり1.5×10細胞で播種する前に、37℃で1時間500nMのSIINFEKLペプチドとインキュベートした。50μlの培地中、ウェルあたり2×10のOT-1細胞をB16.F10細胞に添加した。試験抗体(FS22m-063-AA/S70、G1-AA/S70、G1-AA/Lob12.3、FS22m-063-AA/HelD1.3)は、160nM(最終濃度の4倍)から開始する1:4滴定で調製し、50μlの抗体ミックスを各ウェルに添加し、それに応じて最終アッセイ量を200μlにした。このアッセイを、3日間、5%COと共に37℃でインキュベートした。3日後、上清を回収し、mIFN-γ(eBioscience、カタログ番号88-7314-88)につき製造元の指示に従ってELISAを実施した。
図11及び表23に見られるように、抗マウスCD137/PD-L1 mAbは、EC50値0.003nMの最も高い効力を有する。このアッセイは、CD137のクラスター化の結果としてmAbが強力な効力を有し、アゴニスト作用及びCD8T細胞の活性化を増加させることを示す。
インビトロでの活性及び陽性抗体対照よりも優れた活性を示したため、その後適切なインビボ同系マウス腫瘍モデルにおいて抗マウスCD137/PD-L1 mAbを試験することが望まれた。
実施例14:抗マウスCD137/PD-L1 mAbのインビボでの特性評価
14.1 CT26同系マウス腫瘍モデルにおける抗マウスCD137/PD-L1 mAbの活性
FS22m-063 FcabがインビトロでCD137のクラスター化及び活性化を駆動できることを示したため、インビボでCD137を活性化する能力を試験することが望まれた。
マウスでインビボ試験するためのmAb形式のFS22m-063 Fcabの調製
実施例3.2で産生したモデルmAbと同様の方法を用いて、抗マウスCD137 Fcab、FS22m-063、及びPD-L1に特異的なFab領域を含むmAbを、CT26同系マウス腫瘍モデルにおけるインビボ抗腫瘍活性について調製及び試験した。
対照:G1/Lob12.3、G1-AA/Lob12.3、G1/S70、G1-AA/4420。
インビボ実験用の対照抗体は、抗PD-L1抗体S70(米国特許第8,217,149 B2号からのクローンYW243.55.S70)の可変重領域を、LALA変異を含有するヒトIgG1(G1m17)定常領域に結合することによって産生され、S70抗体からの可変軽領域は、ヒトカッパJ-領域を介してヒト定常領域(Lm1)に結合された。定常領域にLALA変異を有する及び有しないヒトIgG1形式の抗マウスCD137抗体Lob12.3(Taraban et al., 2002)を、抗マウスCD137陽性対照抗体として使用した。mAbは、上記の再フォーマットされた構築物のCH3ドメインをFS22m-063で置き換えることによって生成され、「FS22m-063-AA/S70」と命名された。
同系マウスモデルは、治療標的を阻害する抗腫瘍効果を試験するための適切なマウス系として受け入れられており、ヒト治療薬の開発を検証するために広く使用されてきた。CT26腫瘍は、免疫原性が高く(Lechner et al, 2013)、抗CD137抗体単剤療法に部分的に応答し(Kim et al, 2009)、PD-L1を発現する(Kleinovink, 2017)ことが知られているため、この実験ではCT26同系腫瘍モデルを使用した。
8~10週齢及び体重20~25gの各BALB/c雌マウス(Charles River)は、試験開始前の1週間休息させた。全ての動物は、マイクロチップ化され、固有の識別子が与えられた。各コホートには12匹のマウスがいた。CT26結腸癌細胞株(S.Rosenberg, NIH)を最初に拡大培養し、保存し、その後IMPACT Iプロトコルを用いて病原体に対するIDEXX Bioresearchにより予備スクリーニングし、病原体フリーであることを示した。各動物は、左脇腹に100μlのDMEM中の0.1×10細胞の皮下注射を受けた。腫瘍細胞接種後の7日目に、この時点で腫瘍を有しないマウスは試験から除外された。
FS22m-063-AA/S70 mAb2及び対照抗体(G1/Lob12.3、G1-AA/Lob12.3(抗CD137陽性対照)、G1/S70(陽性対照抗PD-L1)、G1-AA/4420(アイソタイプ対照))を、DPBS+1mMアルギニン+0.05 Tween 80中、マウスあたり20μg(最終濃度約1mg/kg)で、マウスに腹腔内注射した。各マウスは、腫瘍接種後7日目、9日目及び11日目に200μlの腹腔内(IP)注射により、mAb分子又は対照抗体若しくは2つの対照抗体の組み合わせを投与された。腫瘍の正確な測定が行われ、問題の日に予定されている薬物投与が行われ、残りの研究の間、マウスは綿密な観察下に置かれた。腫瘍の最長軸及び最短軸を決定するために、カリパスを使用して腫瘍体積の測定を行った。次の計算式を使用して、腫瘍体積を計算した。
LX(S)/2
(ここで、L=最長軸、S=最短軸)
図12に示すように、FS22m-063-AA/S70 mAb2は、一部の対照抗体で処置したマウスと比較して、有意な腫瘍増殖阻害を示した。統計的有意性は、全ての群を比較した混合モデル分析を使用した研究の全時間にわたる増殖速度につき対で示された。明白な毒性の兆候を示したマウスはなく、全ての処置は十分に許容され、これは、CD137及びPD-L1を標的とする二重特異性が重大な毒性を誘発しないことを示している。
62.5mm以下の腫瘍を含有する全ての動物は、完全応答動物として計数された(表24を参照)。G1/Lob12.3(LALA変異を伴わない抗CD137陽性対照)で治療された動物の28%は、研究の終わりに腫瘍がないと見なされ、一方、G1-AA/Lob12.3(LALA変異を伴う抗CD137陽性対照)で処置された動物の7%、及びFS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置されたマウスの0%は、腫瘍がないと見なされた。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウスと比較して、CT26同系腫瘍モデルで有意な腫瘍増殖阻害を誘導する。G1-AA/4420(IgG対照)又はG1/S70(PD-L1陽性対照)で処置された動物で、研究の終了まで腫瘍がなかった動物はいなかった。図17のグラフは、経時的な各動物の腫瘍増殖の測定値(mm)を示す。
この研究は、完全に機能する免疫系を有するマウスにおいて、CT26同系マウス腫瘍モデルでは、おそらくPD-L1を介した架橋の結果としてのCD137アゴニスト作用が、おそらく腫瘍内のCD8T細胞の細胞傷害活性の増加を通じて腫瘍増殖の低下をもたらすことを示す。
生存分析(図18及び表25)は、FS22m-063-AA/S70がアイソタイプ対照(G1-AA/4420)と比較して有意な延命効果を誘導したことを示した。表25は、G1-AA/4420(IgG対照)、G1/S70プラスG1-AA/Lob12.3の組み合わせ、及びFS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置されたBalb/cマウスの皮下に成長したCT26同系腫瘍モデルの各群の生存日数中央値の概要及び対統計分析(対数順位)を示す。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置されたマウスと比較して有意な生存率の増加をもたらした。FS22m-063-AA/S70は、G1/S70+G1-AA/Lob12.3の組み合わせに対して有意な延命効果を示さなかった。
完全に機能する免疫系を有するマウスにおいて、CT26同系マウス腫瘍モデルでは、おそらくPD-L1を介した架橋の結果としてのCD137アゴニスト作用が、おそらく腫瘍内のCD8T細胞の細胞傷害活性の増加を通じて腫瘍増殖の低下をもたらすことを示したため、この研究は以下の偏差を伴って反復された。
FS22m-063-AA/S70 mAb2及び対照抗体(G1-AA/Lob12.3(陽性対照抗CD137)、G1/S70(陽性対照抗PD-L1)、G1-AA/HelD1.3(アイソタイプ対照))を、DPBS+1mMアルギニン+0.05 Tween 80中、マウスあたり200μg(最終濃度約10mg/kg)で、マウスに腹腔内注射した。各マウスは、腫瘍接種後7日目、9日目及び11日目に200μlの腹腔内(IP)注射により、mAb分子又は対照抗体若しくは2つの対照抗体の組み合わせを投与された。
FS22m-063-AA/S70による処置は、対照抗体と比較して、有意な腫瘍増殖阻害(図19に腫瘍体積平均として示される)をもたらした。
生存分析(図20及び表26)は、FS22m-063-AA/S70がアイソタイプ対照(G1-AA/HelD1.3)及びG1/S70と比較して有意な延命効果を誘導したことを示した。G1-AA/Lob12.3に対して有意な延命効果はなかった。
表26は、G1-AA/HelD1.3(IgG対照)、G1/S70(抗PD-L1陽性対照)、G1-AA/Lob12.3(抗CD137陽性対照)、及びFS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置されたBalb/cマウスの皮下に成長したCT26同系腫瘍モデルの各群の生存日数中央値の概要及び対統計分析(対数順位)を示す。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウス及びCD137陽性対照で処置したマウスと比較して、CT26同系腫瘍モデルで有意な生存を誘導した。
14.2 CT26同系マウス腫瘍モデルにおける抗マウスCD137/PD-L1 mAbの用量応答活性
用量応答抗腫瘍活性
抗マウスCD137/PD-L1 mAb FS22m-063-AA/S70は、2日ごとに3回投与されたマウスあたり20μg(約1mg//kg)の用量で、CT26同系腫瘍モデルにおいて抗腫瘍活性を示した(q2dx3)。インビボでのFS22m-063-AA/S70 mAb2の最適用量を調べるために、一連の用量(2、6、20、及び200μg/マウス、約0.1、0.3、1、及び10mg/kgに相当)が腫瘍細胞接種の7日後に開始する上記のq2dx3投与スケジュールでCT26モデルにおいて試験された。陰性対照抗体G1-AA/4420は、同じスケジュールで、マウス1匹あたり200μg(約10mg/kg)の用量で含まれていた。陽性対照抗体G1/Lob12.3は、同じスケジュールで、マウス1匹あたり20μg(約1mg/kg)の最適以下の用量で含まれていた。
実施例14.1に記載されているのと同じプロトコルに従って、8~10週齢及び体重20~25gの各Balb/c雌マウス(Charles River)は、試験開始前の1週間休息させた。全ての動物は、マイクロチップ化され、固有の識別子が与えられた。各コホートには12匹のマウスがいた。CT26結腸癌細胞株(ATCC CRL-2638)を最初に拡大培養し、保存し、その後IMPACT Iプロトコルを用いて病原体に対するIDEXX Bioresearchにより予備スクリーニングし、病原体フリーであることを示した。各動物は、左脇腹に100μlのDMEM中の0.1×10細胞の皮下注射を受けた。腫瘍細胞接種後の7日目に、この時点で腫瘍を有しないマウスは試験から除外された。
研究7日目に、FS22m-063-AA/S70 mAb2を、上記の用量範囲に従った最終濃度でマウスに腹腔内注射した。対照抗体(G1/Lob12.3(CD137陽性対照抗体)、G1-AA/4420(アイソタイプ対照))を、DPBS+1mMアルギニン+0.05 Tween 80中、マウスあたり20μg(約1mg/kg)及びマウスあたり200μg(約10mg/kg)の最終濃度で、マウスに腹腔内注射した。各マウスは、腫瘍接種後7日目、9日目及び11日目に200μlの腹腔内(IP)注射により、mAb分子又は対照抗体を投与された(q2dx3)。腫瘍の正確な測定が行われ、問題の日に予定されている薬物投与が行われ、残りの研究の間、マウスは綿密な観察下に置かれた。実施例14.1で説明されるように、腫瘍の最長軸及び最短軸を決定するために、カリパスを使用して腫瘍体積の測定を行った。
図13Aに示すように、FS22m-063-AA/S70 mAb2は、約0.3mg/kgから約10mg/kgで投与した場合、アイソタイプ対照(G1-AA/4420)で処置したマウスと比較して、有意な腫瘍増殖阻害を示した。統計的有意性は、全ての群を比較した混合モデル分析を使用して示された。生存分析(図13B及び表27)は、FS22m-63-AA/S70 mAb2が、0.3mg/kgを超えるレベルで投与された場合、CT26同種モデルのアイソタイプ対照と比較して統計的に有意な延命効果を誘導したことを示す。対数順位(Mantel Cox)検定を使用して統計的有意性が行われた。*P≦0.05;**P≦0.01;***P≦0.001;****P≦0.0001。明白な毒性の兆候を示したマウスはなく、全ての処置は十分に許容された。
この研究は、完全に機能する免疫系を有するマウスにおいて、CT26同系マウス腫瘍モデルでは、おそらくPD-L1を介した架橋の結果としてのCD137アゴニスト作用が、おそらく腫瘍内のCD8T細胞の細胞傷害活性の増加を通じて腫瘍増殖の用量依存性の低下及び生存率の用量依存性の増加をもたらすことを示す。
14.3 用量反応作用機序
抗マウスCD137/PD-L1 mAbの作用機序は、実施例14.2に記載されているものと同じCT26担癌マウスモデルで評価された。FS22m-063-AA/S70を4つの異なる用量(2、6、20、及び200μg/マウス、およそ0.1、0.3、1、10mg/kgに相当)で処置したCT26担癌の血液、脾臓、及び腫瘍組織、並びに陰性対照抗体G1-AA/4420は、CD137アゴニスト作用の下流効果であることが知られているT細胞活性化及び増殖マーカーについて試験した(Fisher et al., 2012)。
この実施例に記載されるものと同じ研究プロトコルに従って、9日目(最初の投与から48時間後)、11日目(2回目の投与から48時間後)、及び15日目(3回目及び最後の投与から96時間後)に、血液を心臓穿刺によりEDTA含有チューブに回収し、脾臓及び腫瘍組織を解剖によって収集した。脾臓及び腫瘍組織は、標準的な機械的及び酵素的方法によって単一細胞懸濁液へと分解された。赤血球は、製造元の指示に従って、赤血球溶解緩衝液(eBioscience、カタログ番号00-4300-54)で1回溶解した。
凝固していない血液の赤血球は、製造元の指示に従って、赤血球溶解緩衝液(eBioscienceカタログ番号00-4300-54)で2回溶解した。
次に、全てのサンプルを同じように処置した。次に、細胞をPBSで1回洗浄し、サンプルを製造元の指示に従って、PBSで1:3000に希釈した固定可能生存率色素(Invitrogen、カタログ番号65-0865-14)で染色した。Fcブロック(eBioscience カタログ番号14-0161-86、1:50)の存在下で、抗体染色パネル(Ki67及びFoxP3抗体を除く全て)(以下の表28)を使用して、4℃で30分間、細胞表面マーカーのフローサイトメトリー用に細胞を染色した。次に、製造元の指示に従って、細胞を固定し、eBioscience Foxp3染色キット(eBioscienceカタログ番号00-5523-00)で透過処理した。次に、細胞を、Fcブロック(全て1:100希釈)の存在下で、Ki67及びFoxp3抗体を有する100μlの透過処理緩衝液に再懸濁し、室温の暗所で30分間インキュベートした。次に、細胞を透過処理緩衝液で1回洗浄し、200μlのPBS+0.5%BSAに再懸濁した。次に、細胞をBD Fortessaフローサイトメーターで分析した。FlowJoX、Excel及びGraphPadPrismを使用してデータを分析した。プロットされたデータは、CD4及びCD8T細胞亜集団について経時的に観察されたT細胞の存在量及び増殖を表す。データは、Y軸に記載の集団に従う親集団のパーセンテージとして表示される。
図14Bに示すように、CD8:CD4パーセンテージ比は、抗マウスCD137/PD-L1 mAbの用量の増加に伴い、腫瘍及び末梢の両方でCD8T細胞に有利に増加する。これは、処置が、CD8T細胞数の増加の結果である可能性が高い、2つのT細胞亜集団のバランスのシフトを引き起こすことを示している。15日目までに、CD8T細胞の増殖マーカーは処置用量レベルに沿って増加し、最高用量レベルで最高増殖が見られる。これは、CD8T細胞が増殖していることを示しており、これは活性化の兆候であり、CD8T細胞数の増加を説明し、CD8:CD4T細胞比の増加をもたらす。
全体として、この研究は、抗マウスCD137/PD-L1の用量レベルを増加させると、腫瘍内により多くのCD8T細胞をもたらすことを示している。CD8T細胞(細胞傷害性リンパ球とも呼ばれる)の主な役割は、3つの主要なメカニズム:1)サイトカイン、例えば、TNFα及びIFN-γの放出、2)細胞傷害性顆粒の産生及び放出、並びに3)FasLの発現を介した感染細胞又は悪性細胞の死滅、である。抗マウスCD137/PD-L1による処置後の腫瘍における、より多くのCD8T細胞の存在は、おそらく腫瘍に対するこれらのメカニズムを介して細胞傷害活性をもたらし、腫瘍制御をもたらす。
14.4 MC38同系マウス腫瘍モデルにおける抗マウスCD137/PD-L1 mAbの活性
同系マウスモデルは、治療標的を阻害する抗腫瘍効果を試験するための適切なマウス系として受け入れられており、ヒト治療薬の開発を検証するために広く使用されてきた。MC38腫瘍は、免疫原性が高く、抗CD137抗体単剤療法に応答し(Kocak et al, 2006)、PD-L1を発現する(Juneja et al, 2017)ことが知られているため、この実験ではMC38同系腫瘍モデルを使用した。
9~10週齢及び体重18から24gの各C57BL/6雌マウス(The Jackson Laboratory)は、試験開始前の1週間休息させた。全ての動物は、マイクロチップ化され、固有の識別子が与えられた。各コホートには12匹のマウスがいた。MC38結腸癌細胞株(National Cancer Institute, USA)は、最初に拡大培養され、保存され、次に、病原体について事前にスクリーニングされ、病原体がないことが示された。各動物は、右脇腹に100μlの無血清培地(ダルベッコ改変イーグル培地)中の1×10細胞を皮下注射した。腫瘍細胞接種後の7日目に、この時点で腫瘍を有しないマウスは試験から除外された。
FS22m-063-AA/S70 mAb2及び対照抗体(G1-AA/Lob12.3(CD137陽性対照)、G1-AA/S70(陽性対照PD-L1)、G1-AA/4420(アイソタイプ対照))を、DPBS+1mMアルギニン+0.05 Tween 80中、用量あたり20μgの固定濃度で、マウスに腹腔内注射した。各マウスは、腫瘍接種後7日目、9日目及び11日目に200μlの腹腔内(IP)注射により、mAb分子又は対照抗体を投与された。腫瘍の正確な測定が行われ、問題の日に予定されている薬物投与が行われ、残りの研究の間、マウスは綿密な観察下に置かれた。腫瘍の最長軸及び最短軸を決定するために、カリパスを使用して腫瘍体積の測定を行った。次の計算式を使用して、腫瘍体積を計算した。
LX(S)/2
(ここで、L=最長軸、S=最短軸)
図15に示すように、FS22m-063-AA/S70 mAb2は、任意の対照抗体で処置したマウスと比較して、有意な腫瘍増殖阻害を示した。統計的有意性は、全ての群を比較した混合モデル分析を使用した研究の全時間にわたる増殖速度につき対で示された。表29に示すように、予想外にも、抗PD-L1抗体と抗CD137抗体(G1-AA/S70 + G1-AA/Lob12.3)の組み合わせ、又はPD-L1若しくはCD137抗体単独で処置された12匹のマウスのうち4匹のみと比較して、FS22m-063-AA/S70 mAb2で処置された全てのマウスは、研究の終了時に腫瘍がなかった。図21のグラフは、経時的な各動物の腫瘍増殖の測定値(mm)を示す。
この研究は、完全に機能する免疫系を有するマウスにおいて、1mg/kgのPD-L1mAbに対して最適以下の応答を示す第2の同系腫瘍モデルであるMC38では、驚くべきことに、1mg/kgのCD137/PD-L1 mAbは、処置されたマウスの100%で完全な腫瘍退縮を誘導することを示す。
生存分析(図22及び表30)は、3用量のG1-AA/4420(アイソタイプ対照)、G1-AA/S70(抗PD-L1陽性対照)、G1-AA/Lob12.3(抗CD137陽性対照)、G1-AA/S70プラスG1-AA/Lob12.3の組み合わせ、及びFS22m-063-AA/S70(モデルPD-L1 mAb形式の抗マウスCD137 Fcab FS22m-063)で処置された各処置群の生存日数中央値の概要を示す。表30はまた、対統計分析(対数順位)を示す。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウスと比較して、MC38同系腫瘍モデルで完全な生存を誘導し、研究の終了時に動物の100%生存率を有する(「未決定」と表示)。
14.5 B16.F10同系マウス腫瘍モデルにおける抗マウスCD137/PD-L1 mAbの活性
B16.F10同系マウス腫瘍モデルを、抗マウスCD137/PD-L1 mAb(FS22m-063-AA/S70)の抗腫瘍活性をインビボで試験するために使用した。このモデルは、治療用抗体で処置するのがより難しいと考えられている(Baird, J. R., et al, 2013)。この試験では、抗体G1-AA/4420をアイソタイプ対照として使用した。B16.F10同系腫瘍モデルは、CD137アゴニスト抗体に感受性があることはこれまで示されていない。しかし、B16.F10腫瘍から単離された腫瘍浸潤リンパ球(TIL)は、CD137を発現する(Curran.M., et al, 2013)。
8~10週齢及び体重20~25gの各C57BL/6雌マウス(Charles River)は、試験開始前の1週間順応させた。全ての動物は、マイクロチップ化され、固有の識別子が与えられた。各コホートは10匹のマウスがいた。B16.F10黒色腫細胞株(ATCC、カタログ番号CRL-6475)を最初に拡大培養し、保存し、その後IMPACT Iプロトコルを用いて病原体に対するIDEXXX Bioresearchにより予備スクリーニングし、病原体フリーであることを示した。B16.F10細胞を-150℃の保存から解凍し、T175組織培養フラスコ内の10%FCS(Gibco,10270-106)を含む20ml DMEM(Gibco, 61965-026)に添加した。各動物は、左脇腹に皮下注射された1×10細胞を受けた。
200μlのPBS中の20μgの各抗体をマウス(約1mg/kg)に注入した。各マウスは、腫瘍細胞接種後7日目から開始して2日ごとに3用量にわたる腹腔内(IP)注射により抗体を投与された。腫瘍体積は、(実施例14.1に記載されているように)カリパスを使用して測定することによって決定され、当該日に予定されている任意の薬物投与が行われ、試験の残りの間、マウスを綿密に観察した。腫瘍体積は、実施例14.1に記載されるように計算した。
腫瘍体積及び状態に基づいて、人道的なエンドポイントに達した時点で試験を中止した。増殖速度の統計分析は、混合モデル分析を使用して、研究の全時間にわたって対で実行された。
アイソタイプ対照抗体G1-AA/4420と比較して、抗マウスCD137/PD-L1 mAbの腫瘍増殖速度は有意に低下した(図16)。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウスと比較して、B16.F10同系腫瘍モデルで部分的な腫瘍増殖阻害を誘導した。図23のグラフは、経時的な各動物の腫瘍増殖の測定値(mm)を示す。
生存分析(表31)は、G1-AA/4420(アイソタイプ対照)及び抗マウスCD137/PD-L1 mAbFS22m-063-AA/S70で処置されたC57BL/6マウスの皮下に成長したB16.F10同系腫瘍モデルの各群の生存日数中央値の概要及び対統計分析(対数順位)を示す。FS22m-063-AA/S70は、IgG対照で処置したマウスと比較して、B16.F10同系腫瘍モデルで生存率の増加を誘導した。
この研究は、完全に機能する免疫系を有するマウスにおいて、処置が難しいことで有名であるB16.F10同系マウス腫瘍モデルでは、おそらくPD-L1を介した架橋の結果としてのCD137アゴニスト作用が、おそらく腫瘍内のCD8T細胞の細胞傷害活性の増加を通じて腫瘍増殖の低下をもたらすことを示した。
14.6 CT26同系マウス担癌モデルにおける抗マウスCD137/PD-L1 mAbの肝臓薬理
臨床試験中のウレルマブを伴う固形腫瘍患者の抗CD137 mAb処置は、投与されたウレルマブの用量に関連することが示されている重度の処置関連免疫事象をもたらした。これらの免疫事象の影響は、重度の肝毒性として肝臓に現れた(Segal, N. H., et al, 2017)。
CD137アゴニスト性ツール抗体を使用して動物に投与した、マウスで行われた前臨床機構の研究は、同様の肝毒性を示している。これらの研究は、結果として生じる肝毒性におけるT細胞とCD137の必要性を示した(Niu, L., et al 2007及びDubrot J, et al. 2010)。十分に理解されていないものの、骨髄とT細胞コンパートメント間の相互作用は、肝障害及び肝毒性につながる炎症カスケードの開始に重要であることが示されている(Bartkowiak, T et al., 2018)。したがって、これらの動物モデルは、他のCD137アゴニスト、特にCD137/PD-L1 mAbの投与後のヒト患者における肝毒性のリスクを予測するにおいて、臨床にとって変換される関連性を有する。
実施例14.1に記載されたCT26同系腫瘍研究からのマウスは、PD-L1架橋時にCD137アゴニスト能力を有するFS22m-063-AA/S70 mAb2を反復投与した後、毒性の明白な兆候を示さなかった。これらの動物において、約1mg/kgのFS22m-063-AA/S70 mAb2(抗腫瘍免疫活性と相関)による処置の結果として観察された免疫活性化が肝毒性と相関するかどうかを決定するために、肝臓サンプルが剖検時に組織学的評価のために採取された。FS22m-063-AA/S70 mAb2及び対照マウスを最後の投与から4、7及び14日後に剖検し(各時点で群あたり3匹のマウス)、肝臓サンプルをホルマリン固定し、パラフィン包埋した。次に、肝臓の切片を切り取り、ヘマトキシリン及びエオシン染色による組織病理学的評価、及び認定された病理医による肝臓の炎症及び損傷のパラメーターのスコアリングに供した。組織調製並びにヘマトキシリン及びエオシンによる組織病理学的染色の方法は、高度に標準化されており、当技術分野で周知である。
スコアリングシステムを使用して、ヘマトキシリン及びエオシンで染色された切片の肝臓病理を評価した。肝細胞壊死、門脈管炎症、変性肝細胞及び有糸分裂の増加に対応する病理について肝臓をスコアリングした。各群内で最小の、わずかな、中程度の、及び顕著な効果を示すマウスの頻度を表32に示す。
FS22m-063-AA/S70 mAb2で処置された動物は、最小限の肝臓病変を有する。具体的には:
・ 柔組織における混合リンパ球浸潤を有する最小からわずかな肝細胞壊死
・ 門脈周囲管における最小からわずかな混合炎症細胞
・ 最小の変性肝細胞
・ 最小から著しい有糸分裂の増加
これらの所見は、抗CD137アゴニスト抗体の他の例で観察されたように、重度の肝毒性を表すとは見なされない。
CD137アゴニスト剤で処置されたヒト患者における重度の肝毒性のリスク評価につきマウスでの前臨床試験の関連性を考えると、これらの結果は、PD-L1結合を介した架橋を介してCD137をアゴナイズするmAbが、治療的用量で処置されたヒト患者に肝毒性を誘発するリスクが低いことを示す。
14.7 CT26同系マウス腫瘍モデルにおける抗マウスCD137/PD-L1 mAbの腫瘍及び末梢受容体占有率並びに薬力学的効果
実施例14.3において、抗マウスCD137-PD-L1 mAb2 FS22m-063-AA/S70は、複数回投与後に腫瘍内のCD8T細胞を増加させる能力を示した。T細胞への標的結合、PD-L1遮断、及びFS22m-063-AA/S70がT細胞増殖に及ぼす影響の程度を調べるために、実施例14.1に記載されるものと同じCT26同系腫瘍モデルで単回投与の薬力学的研究を実施した。
抗体G1-AA/4420を対照として使用した。実施例14.1に記載のように、インビボ実験のための抗マウスCD137/PD-L1 mAb及び対照抗体を作製した。
実施例14.1に記載されているのと同じプロトコルに従って、8~10週齢及び体重20~25gの各Balb/c雌マウス(Charles River)は、試験開始前の1週間休息させた。全ての動物は、マイクロチップ化され、固有の識別子が与えられた。本研究は、8時点(2時間、6時間、24時間、48時間、72時間、96時間、120時間、192時間)にわたる2つの用量のうち1つで、対照抗体又はmAbのいずれかを投与される3つの投与群を含んでいた。各投与コホートには64匹のマウスがいた(時点ごとに8匹のマウス)。CT26結腸癌細胞株(S.Rosenberg, NIH)を最初に拡大培養し、保存し、その後IMPACT Iプロトコルを用いて病原体に対するIDEXX Bioresearchにより予備スクリーニングし、病原体フリーであることを示した。各動物は、左脇腹に100μlのDMEM中の1×10細胞の皮下注射を受けた。腫瘍細胞接種後の7日目に、この時点で腫瘍を有しないマウスは試験から除外された。
各マウスは、腫瘍接種後11日目に100μlの静脈内(IV)注射によって試験サンプルを受けた。mAbを投与される群では、FS22m-063-AA/S70 mAb2は、マウス当たり20μg又は200μg(それぞれ約1mg/kg及び約10mg/kgの最終濃度)のいずれかでマウスに静脈内注射し、対照抗体G1-AA/4420(アイソタイプ対照)を投与される群では、DPBS+1mMアルギニン+0.05 Tween 80中、マウスあたり200μg(最終濃度約10mg/kg)でマウスに静脈内注射した。
腫瘍及び末梢血受容体係合及び抗マウスCD137/PD-L1 mAbの投与の結果としての薬力学的応答を評価した。各用量で、FS22m-063-AA/S70(抗mCD137/PD-L1 mAb)、並びに陰性対照抗体G1-AA/4420で処置されたCT26担癌マウスからの腫瘍組織及び血液は、抗マウスCD137/PD-L1 mAb結合陽性T細胞、T細胞増殖、及び抗マウスCD137/PD-L1 mAbに結合していない遊離PD-L1につき試験された。総CD137発現も評価された。
血液(100μl)は、尾静脈出血によりEDTAコーティングされた毛細管に採取され、製造元の指示に従って、赤血球溶解緩衝液(eBioscience、カタログ番号00-4300-54)で2回溶解した。
腫瘍組織を解剖によって収集し、標準的な機械的及び酵素的方法によって単一細胞懸濁液へと分解した。分解された腫瘍組織に残っている赤血球は、製造元の指示に従って、赤血球溶解緩衝液(eBioscience、カタログ番号00-4300-54)で1回溶解した。
細胞をPBSで1回洗浄し、サンプルを製造元の指示に従って、PBSで1:3000に希釈した固定可能生存率色素(Invitrogen、カタログ番号65-0865-14)で染色した。Fcブロック(eBioscience カタログ番号14-0161-86、1:50)の存在下で、抗体染色パネル(Ki67及びFoxP3抗体を除く全て)(以下の表33)を使用して、4℃で30分間、フローサイトメトリー用に細胞表面マーカーで細胞を染色した。次に、製造元の指示に従って、細胞を固定し、eBioscience Foxp3染色キット(eBioscienceカタログ番号00-5523-00)で透過処理した。次に、細胞を、Fcブロックの存在下で、Ki67及びFoxp3抗体を有する100μlの透過処理緩衝液に再懸濁し、室温の暗所で30分間インキュベートした。次に、細胞を透過処理緩衝液で1回洗浄し、200μlのPBS+0.5%BSAに再懸濁した。次に、細胞をBD Fortessaフローサイトメーターで分析した。FlowJoX、Excel及びGraphPadPrismを使用してデータを分析した。
図24は、サンプル中、mCD137/PD-L1 mAbに結合した抗IgG抗体陽性である、血液又は腫瘍から単離されたCD4及びCD8T細胞のパーセンテージを示す。図24に示すように、T細胞は、静脈内投与の2時間後すぐに、結合した抗mCD137/PD-L1 mAbについて陽性であった。結合の寿命には用量依存性の相関関係があり、抗mCD137/PD-L1 mAbは、1mg/kg用量の投与から96時間後に、血液及び腫瘍から単離されたT細胞で検出されなくなったが、抗mCD137/PD-L1 mAbは、10mg/kgの投与後120時間から192時間の間でも依然として検出された。予想通り、対照抗体では最小限のバックグラウンド染色が観察された。抗mCD137/PD-L1 mAbにつき陽性であった腫瘍から単離されたT細胞の集団は、血液から単離されたT細胞と比較して最初は大きかった。これは、CD137又はPD-L1のいずれかの標的発現レベルが腫瘍から単離されたT細胞でより高く、その結果、抗mCD137/PD-L1は、血中のT細胞と比較して、より効率的に腫瘍を標的としたことを示している可能性がある。
図25は、血液及び腫瘍から単離されたCD4及びCD8T細胞におけるT細胞増殖のマーカーとしてのKi67検出を示す。図25に示すように、対照抗体と比較した場合、抗mCD137/PD-L1 mAbは、薬力学的(PD)応答を示す、Ki67陽性末梢血T細胞の頻度の増加をもたらし、すなわち、両方の標的が関与しているか、又はある時点で関与していたことが、試験された両方の用量レベルにおいて、増殖応答によって見られるように、T細胞の活性化をもたらした。腫瘍浸潤T細胞は炎症性環境にさらされているため、腫瘍から単離されたT細胞集団は、より高い頻度でKi67陽性増殖性T細胞を示した。対照的に、Ki67陽性T細胞のベースライン頻度は血中ではるかに低かった。CD4及びCD8T細胞はどちらも、抗mCD137/PD-L1処置に応答するようであり、これは、両方の細胞型上のCD137は、mAbと係合し、増殖の増加を生じるCD137シグナル伝達及びT細胞の活性化をもたらすPD-L1に結合することによって一緒にクラスター化したことを示す。効果は、CD4T細胞よりも高レベルのCD137を発現するCD8T細胞に沿ったCD8T細胞についてより強く現れた。データは、最大効果が1mg/kgで達成されることを示唆しているが、応答の持続時間は10mg/kgでより長いようであり、これは、より長い受容体の占有、ひいてはより高い用量レベルでより長い標的係合に関連する可能性がある。受容体の占有が長引くほど、PD応答は大きくなる。腫瘍において、T細胞はすでに高度に増殖し、CD4及びCD8T細胞の両方で用量に相関した増殖の大きさの増加が経時的に観察された。
対照抗体G1-AA/4420で処置したマウスのサンプルを、100nMの抗mCD137/PD-L1 mAbでスパイクし、100%PD-L1受容体係合の対照として機能させた。これは、競合する抗mPD-L1抗体(クローン10F.9G2、表33を参照)からの結合がないことによって示された。抗mCD137/PD-L1で処置されたマウスの腫瘍及び血液からのサンプルは、研究の全期間にわたって10mg/kgの用量でほぼ完全なPD-L1遮断を示し、図26に示すように、100%PD-L1受容体占有率で表される。1mg/kgの抗mCD137/PD-L1で処置されたマウスのサンプルでは、PD-L1受容体の係合は、血液及び腫瘍に存在するT細胞でおよそ72時間後に減少し、血液に存在するT細胞におけるPD-L1受容体の係合は、腫瘍に存在するT細胞よりもはるかに速く減少した。このデータは、PD-1/PD-L1軸を阻害し、血液におけるよりも長く、腫瘍における抗mCD137/PD-L1 mAbを保持する利点の両方を有するPD-L1の腫瘍特異的遮断を示し、これは、薬剤の完全な効果が腫瘍内で持続することを可能にすると同時に、末梢での標的効果を制限することが期待される。
全体として、この研究は、抗マウスCD137/PD-L1の用量の増加が、mAbが結合した細胞の数、mAbが係合したPD-L1受容体、及び増殖のマーカーとしてのKi67の発現増加によって測定される、腫瘍内のCD8及びCD4T細胞の活性化及び増殖をもたらすことを示した。活性化され、増殖しているCD8及びCD4細胞も末梢血で観察され、抗マウスCD137/PD-L1誘導活性のさらなるマーカーとして機能した。この用量依存的なT細胞活性化は、抗マウスCD137/PD-L1の投与時に実施例14で前に観察された腫瘍増殖阻害をサポートする。
CD8T細胞(細胞傷害性リンパ球とも呼ばれる)の主な役割は、3つの主要なメカニズム:1)サイトカイン、例えば、TNFα及びIFN-γの放出、2)細胞傷害性顆粒の産生及び放出、並びに3)Fasリガンドの発現、を介した感染細胞又は悪性細胞の死滅である。抗マウスCD137/PD-L1による処置後の腫瘍における、より多くのCD8T細胞の存在は、腫瘍に対するこれらのメカニズムを介して細胞傷害活性をもたらし、その結果腫瘍制御をもたらすことが期待される。CD8T細胞は、腫瘍細胞死滅を説明する最も重要な細胞傷害性T細胞であるが、CD4T細胞は、MHCクラスII分子によって提示されるペプチドを認識することにより、適応免疫において極めて重要な役割を果たし、活性化され、どちらも腫瘍からの保護を媒介するIFN-γ及びTNFαを産生する(Zanetti, 2015, JI, 2015)。
実施例15:マウスにおける抗ヒトCD137/PD-L1 mAbの薬物動態
マウスにおける抗CD137/PD-L1 mAbの薬物動態を決定するために、MC38腫瘍を含まないC57BL/6雌マウス(実施例14.4を参照)、すなわち腫瘍のないマウスに、100μlの抗CD137/PD-L1 mAbを4用量(25mg/kg、10mg/kg、3mg/kg、1mg/kg)で投与し、384時間にわたって監視した。
約20μlの全血のマイクロサンプリングを2、6、24、48、96、及び384時間で実施し、処理して約5μlの血清を単離した。各時点で存在する抗CD137/PD-L1 mAbの量は、Gyros Protein TechnologiesのGyrolab xPloreシステムを使用して決定した。捕捉試薬としてビオチン化ヤギ抗ヒトIgG-(重鎖及び軽鎖)サル吸着抗体(Cambridge Bioscience、製品番号A80-319B)、及び検出抗体としてヤギ抗ヒトIgG-AlexaFluor(登録商標)647(Cambridge Bioscience、製品番号2040-31)を用い、Gyrolab Bioaffy 1000 CD(製品番号P0004253)を使用してサンドイッチアッセイを実施した。8000~0.07ng/mlの範囲で作成された標準曲線を使用してサンプル濃度を決定し、必要に応じてサンプルをRexxip ANバッファーで希釈した(Gyros 製品番号P0004994)。製造元の推奨に従い、他のバッファーを使用した。時点ごとの個々のマウス(時点ごとに3匹のマウス)からの平均サンプル濃度をプロットした(図27)。
図27は、抗CD137/PD-L1 mAbの薬物動態を示し、これは、mAbがマウスにおける標準的なヒトIgGと同等の末端クリアランスを有することを示している(Bergman et al, 1998)。
実施例16:カニクイザルにおける抗ヒトCD137/PD-L1 mAbに対する薬物動態/薬力学的応答及びその忍容性
カニクイザルにおける抗ヒトCD137/PD-L2 mAbに対する薬物動態/薬力学的(PK/PD)応答及びその忍容性を評価するために、予備的な用量範囲発見研究が実施された。簡単に説明すると、FS22-172-003-AA/E12v2 mAb2は、単回投与又は反復投与として静脈内(IV)注入を介してカニクイザルに投与した。体重、食餌量、臨床所見、血液学及び血液化学などの標準的な毒物学パラメーターについて、試験期間中の忍容性評価を評価した。
FS22-172-003-AA/E12v2 mAb2は、およそ6日間の半減期を有し、臨床化学及び組織病理学の結果によって決定されるように、一般的に、週当たり30mg/kg投与まで良好に忍容された。血清sPD-L1レベルの上昇(直接的な標的の係合及び細胞活性化の指標)が1日目に全ての動物で観察され、注入終了後168時間でピークに達し、その後、レベルは、FS22-172-003-AA/E12v2 mAb2の全身レベルの低下に沿って減少した。
同系マウス腫瘍モデル(実施例15)における抗マウスCD137/PD-L1 mAbのPD応答を評価するための研究の所見と一致して、CD4及びCD8セントラルメモリー及びエフェクターメモリーT細胞において、また、細胞増殖及び活性化における薬物関連の増加が観察され、これは、Ki67の発現の増加によって測定された。同様の動態がNK細胞で観察され、CD4制御性T細胞(CD4FoxP3)の相対パーセンテージ及び絶対数が中程度ではあるが一過性に増加した。
これらの結果から、抗ヒトFS22-172-003-AA/E12v2 mAb2は、カニクイザルにおいてインビボで強力な薬理学的活性を有し、30mg/kgまでの良好な忍容性であることが強く示唆された。また、生成されたPK/PDデータは、代替分子(FS22m-063-AA/S70)のデータと一致し、臨床設定においてFS22-172-003-AA/E12v2 mAb2を使用するための根拠を強化する。
配列表
E12v2 mAbのCDRアミノ酸配列(Kabat)
VH CDR1-SYGIS(配列番号1)
VH CDR2-WISAYSGGTNYAQKLQG(配列番号2)
VH CDR3-DLFPTIFGVSYYYY(配列番号3)
VL CDR1-RASQSIGNRLA(配列番号4)
VL CDR2-EASTSET(配列番号5)
VL CDR3-QQSYSTPYT(配列番号6)
E12v2のCDRアミノ酸配列(IMGT)
VH CDR1-GYPFTSYG(配列番号7)
VH CDR2-ISAYSGGT(配列番号8)
VH CDR3-ARDLFPTIFGVSYYYY(配列番号9)
VL CDR1-QSIGNR(配列番号10)
VL CDR2-EAS(配列番号11)
VL CDR3-QQSYSTPYT(配列番号6)
E12v2 mAbのVHドメインアミノ酸配列(配列番号12)
IMGT CDR(太字斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)。
Figure 0007360440000035

E12v2 mAbのVHドメイン核酸配列(配列番号13)
Figure 0007360440000036

E12v2 mAbのVLドメインアミノ酸配列(配列番号14)
IMGT CDR(太字斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)。
Figure 0007360440000037

E12v2 mAbのVLドメイン核酸配列(配列番号15)
Figure 0007360440000038

G1-AA/E12v2 mAbの重鎖アミノ酸配列(LALAあり)(配列番号16)
VHドメイン(斜体);IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線);LALA変異(太字及び下線)
Figure 0007360440000039

G1-AA/E12v2 mAbの軽鎖アミノ酸配列(配列番号17)
VHドメイン(斜体);IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)
Figure 0007360440000040
E05v2 mAbのCDRアミノ酸配列(Kabat)
VH CDR1-SYGIS(配列番号1)
VH CDR2-WISAYSGGTNYAQKLQG(配列番号2)
VH CDR3-DLFPTIFGVSYYYY(配列番号3)
VL CDR1-RASQSISGRLA(配列番号18)
VL CDR2-EASNLES(配列番号19)
VL CDR3-QQSYSTPRVT(配列番号20)
E05v2のCDRアミノ酸配列(IMGT)
VH CDR1-GYTFTSYG(配列番号21)
VH CDR2-ISAYSGGT(配列番号8)
VH CDR3-ARDLFPTIFGVSYYYY(配列番号9)
VL CDR1-QSISGR(配列番号22)
VL CDR2-EAS(配列番号11)
VL CDR3-QQSYSTPRVT(配列番号20)
E05v2 mAbのVHドメインアミノ酸配列(配列番号23)
IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)
Figure 0007360440000041

E05v2 mAbのVHドメイン核酸配列(配列番号24)
Figure 0007360440000042

E05v2 mAbのVLドメインアミノ酸配列(配列番号25)
IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)
Figure 0007360440000043

E05v2 mAbのVLドメイン核酸配列(配列番号26)
Figure 0007360440000044

G1-AA/E05v2 mAbの重鎖アミノ酸配列(LALAあり)(配列番号27)
VHドメイン(斜体);IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線);LALA変異(太字及び下線)
Figure 0007360440000045

G1-AA/E05v2 mAb並びにFS22-172-003-AA/E05v2及びFS22-053-008-AA/E05v2 mAb2の軽鎖アミノ酸配列(配列番号28)
VHドメイン(斜体);IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)
Figure 0007360440000046
G12v2 mAbのCDRアミノ酸配列(Kabat)
VH CDR1-SYGIS(配列番号1)
VH CDR2-WISAYSGGTNYAQKLQG(配列番号2)
VH CDR3-DLFPTIFGVSYYYY(配列番号3)
VL CDR1-RASQSISGRLA(配列番号18)
VL CDR2-EASNLES(配列番号19)
VL CDR3-QQSYSWPRT(配列番号29)
G12v2のCDRアミノ酸配列(IMGT)
VH CDR1-GYTFTSYG(配列番号21)
VH CDR2-ISAYSGGT(配列番号8)
VH CDR3-ARDLFPTIFGVSYYYY(配列番号9)
VL CDR1-QSISGR(配列番号22)
VL CDR2-EAS(配列番号11)
VL CDR3-QQSYSWPRT(配列番号29)
G12v2 mAbのVHドメインアミノ酸配列(配列番号23)
IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)
Figure 0007360440000047

G12v2 mAbのVHドメイン核酸配列(配列番号24)
Figure 0007360440000048

G12v2 mAbのVLドメインアミノ酸配列(配列番号30)
IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)
Figure 0007360440000049

G12v2 mAbのVLドメイン核酸配列(配列番号31)
Figure 0007360440000050

G1-AA/G12v2 mAbの重鎖アミノ酸配列(LALAあり)(配列番号27)
VHドメイン(斜体);IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線);LALA変異(太字及び下線)
Figure 0007360440000051

G1-AA/G12v2 mAb並びにFS22-172-003-AA/G12v2及びFS22-053-008-AA/G12v2 mAb2の軽鎖アミノ酸配列(配列番号33)
VHドメイン(斜体);IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)
Figure 0007360440000052
lambdav3/lam-G02v3 mAbのCDRアミノ酸配列(Kabat)
VH CDR1-SYGIS(配列番号1)
VH CDR2-WISAYSGGTNYAQKLQG(配列番号2)
VH CDR3-DLFPTIFGVSYYYY(配列番号3)
VL CDR1-TGTSSDVGGYNYVS(配列番号34)
VL CDR2-EVTNRPS(配列番号35)
VL CDR3-SSFKRGSTLVV(配列番号36)
lambdav3/lam-G02v3のCDRアミノ酸配列(IMGT)
VH CDR1-GYTFTSYG(配列番号21)
VH CDR2-ISAYSGGT(配列番号8)
VH CDR3-ARDLFPTIFGVSYYYY(配列番号9)
VL CDR1-SSDVGGYNY(配列番号37)
VL CDR2-EVT(配列番号38)
VL CDR3-SSFKRGSTLVV(配列番号36)
lambdav3/lam-G02v3 mAbのVHドメインアミノ酸配列(配列番号23)
IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)
Figure 0007360440000053

lambdav3/lam-G02v3 mAbのVHドメイン核酸配列(配列番号24)
Figure 0007360440000054

lambdav3/lam-G02v3 mAbのVLドメインアミノ酸配列(配列番号41)
IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)
Figure 0007360440000055

lambdav3/lam-G02v3 mAbのVLドメイン核酸配列(配列番号42)
Figure 0007360440000056

G1-AA/lambdav3/lam-G02v3 mAbの重鎖アミノ酸配列(LALAあり)(配列番号27)
VHドメイン(斜体);IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線);LALA変異(太字及び下線)
Figure 0007360440000057

G1-AA/lambdav3/lam-G02v3 mAbの軽鎖アミノ酸配列(LALAあり)(配列番号44)
VLドメイン(斜体);IMGT CDR(太字及び斜体);Kabat CDR(斜体及び下線)
Figure 0007360440000058
HCDR1の代替的定義(IMGT)(配列番号45)
GYXFTSYG
ここで、Xは、P又はTである
LCDR1の代替的定義(Kabat)(配列番号46)
RASQSIXRLA
ここで、Xは、S又はGであり、Xは、N又はGである
LCDR2の代替的定義(Kabat)(配列番号47)
EASXEX
ここで、Xは、T又はNであり;Xは、S又はLであり;Xは、T又はSである
LCDR3の代替的定義(Kabat)(配列番号48)
QQSYSXPX
ここで、Xは、T又はWであり;Xは、不在又はRであり;Xは、Y、R又はVである
LCDR1の代替的定義(IMGT)(配列番号49)
QSIX1011
式中、X10は、G又はSであり;X11は、N又はGである
LCDR3の代替的定義(IMGT)(配列番号50)
QQSYSX12131415
式中、X12は、不在又はTであり;X13は、T、W又はPであり;X14は、P又はRであり;X15は、Y又はRである
HFWアミノ酸配列IgG1(Kabat)
HFW1-EVQLVQSGAEVKRPGASVKVSCKASGYX16FT(配列番号51)
ここで、X16は、P又はTである
HFW2-WVRQAPGQGLEWMG(配列番号52)
HFW3-RVTMTTDTSTSTAYMELRSLRSDDTAVYYCAR(配列番号53)
HFW4-WGQGTLVTVSS(配列番号54)
IgG1のHFWアミノ酸配列(IMGT)
HFW1-EVQLVQSGAEVKRPGASVKVSCKAS(配列番号55)
HFW2-ISWVRQAPGQGLEWMGW(配列番号56)
HFW3-NYAQKLQGRVTMTTDTSTSTAYMELRSLRSDDTAVYYC(配列番号57)
HFW4-WGQGTLVTVSS(配列番号54)
カッパ軽鎖のLFWアミノ酸配列(Kabat)
LFW1-DIQMTQSPSTLSASVRDRVIITC(配列番号58)
LFW2-WYQHKPGKAPKLLIY(配列番号59)
LFW3-GVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYC(配列番号60)
LFW4-FGQGTKLEIK(配列番号61)
カッパ軽鎖のLFWアミノ酸配列(IMGT)
LFW1-DIQMTQSPSTLSASVRDRVIITCRAS(配列番号62)
LFW2-LAWYQHKPGKAPKLLIY(配列番号63)
LFW3-TSETGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYC(配列番号64)
LFW4-FGQGTKLEIK(配列番号61)
ラムダ軽鎖のLFWアミノ酸配列(Kabat)
LFW1-QSALTQPASVSGSPGQSITISC(配列番号65)
LFW2-WYQQFPGKAPKLMIF(配列番号66)
LFW3-GVSDRFSGSKSDNTASLTISGLQAEDEAEYYC(配列番号67)
LFW4-FGGGTKLTVL(配列番号68)
ラムダ軽鎖のLFWアミノ酸配列(IMGT)
LFW1-QSALTQPASVSGSPGQSITISCTGT(配列番号69)
LFW2-VSWYQQFPGKAPKLMIF(配列番号70)
LFW3-NRPSGVSDRFSGSKSDNTASLTISGLQAEDEAEYYC(配列番号71)
LFW4-FGGGTKLTVL(配列番号68)
WT CH3ドメイン構造ループのアミノ酸配列
WT ABループ-RDELTKNQ(配列番号72)
WT CDループ-SNGQPENNY(配列番号73)
WT EFループ-DKSRWQQGNV(配列番号74)
WT CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号75)
AB、CD、EFループは下線が付されている
Figure 0007360440000059

CH2ドメインのアミノ酸配列(配列番号76)
Figure 0007360440000060

LALA変異を有するCH2ドメインのアミノ酸配列(配列番号77)
LALA変異は下線が付されている
Figure 0007360440000061

LALA変異及びP114A変異を有するCH2ドメインのアミノ酸配列(配列番号176)
LALA変異は下線が付され、P114A変異は太字で下線が付されている
Figure 0007360440000062
PPYモチーフのアミノ酸配列(配列番号78)
PPY
FS22-053-008 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-053-008 第1の配列-NPPYLFS(配列番号79)
FS22-053-008 第2の配列-DYWRWLE(配列番号80)
FS22-053-008 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号81)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000063

FS22-053-008 CH3ドメインの核酸配列(配列番号82)
Figure 0007360440000064
FS22-053-009 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-053-009 第1の配列-NPPYLFS(配列番号79)
FS22-053-009 第2の配列-EHTRWLD(配列番号83)
FS22-053-009 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号84)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000065

FS22-053-009 CH3ドメインの核酸配列(配列番号85)
Figure 0007360440000066
Fcab FS22-053-011 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-053-011 第1の配列-NPPYLFS(配列番号79)
FS22-053-011 第2の配列-DYWRWTD(配列番号86)
Fcab FS22-053-011 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号87)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000067

Fcab FS22-053-011 CH3ドメインの核酸配列(配列番号88)
Figure 0007360440000068
Fcab FS22-053-017 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-053-017 第1の配列-NPPYLFS(配列番号79)
FS22-053-017 第2の配列-YHWRWLE(配列番号89)
Fcab FS22-053-017 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号90)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000069

Fcab FS22-053-017 CH3ドメインの核酸配列(配列番号91)
Figure 0007360440000070
Fcab FS22-053-014 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-053-014 第1の配列-NPPYLFS(配列番号79)
FS22-053-014 第2の配列-YHWRWLD(配列番号92)
Fcab FS22-053-014 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号93)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000071

Fcab FS22-053-014 CH3ドメインの核酸配列(配列番号94)
Figure 0007360440000072
Fcab FS22-053-010 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-053-010 第1の配列-NPPYLFS(配列番号79)
FS22-053-010 第2の配列-DYMRWLD(配列番号95)
Fcab FS22-053-010 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号96)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000073

Fcab FS22-053-010 CH3ドメインの核酸配列(配列番号97)
Figure 0007360440000074
Fcab FS22-053-012 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-053-012 第1の配列-NPPYLFS(配列番号79)
FS22-053-012 第2の配列-DHMRWLE(配列番号98)
Fcab FS22-053-012 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号99)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000075

Fcab FS22-053-012 CH3ドメインの核酸配列(配列番号100)
Figure 0007360440000076
Fcab FS22-053-013 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-053-013 第1の配列-NPPYLFS(配列番号79)
FS22-053-013 第2の配列-GYERWLE(配列番号101)
Fcab FS22-053-013 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号102)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000077

Fcab FS22-053-013 CH3ドメインの核酸配列(配列番号103)
Figure 0007360440000078
Fcab FS22-053-015 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-053-015 第1の配列-NPPYLFS(配列番号79)
FS22-053-015 第2の配列-DHWRWLQ(配列番号104)
Fcab FS22-053-015 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号105)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000079

Fcab FS22-053-015 CH3ドメインの核酸配列(配列番号106)
Figure 0007360440000080
Fcab FS22-053-016 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-053-016 第1の配列-NPPYLFS(配列番号79)
FS22-053-016 第2の配列-DYIRWLN(配列番号107)
Fcab FS22-053-016 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号108)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000081

Fcab FS22-053-016 CH3ドメインの核酸配列(配列番号109)
Figure 0007360440000082
FS22-053 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-053-008 第1の配列-NPPYLFS(配列番号79)
FS22-053-008 第2の配列-YYNRWQD(配列番号110)
FS22-053 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号111)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000083

Fcab FS22-053 CH3ドメインの核酸配列(配列番号112)
Figure 0007360440000084
Fcab FS22-172-003 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-172-003 第1の配列-PYIIPPY(配列番号113)
FS22-172-003 第2の配列-GADRWLE(配列番号114)
Fcab FS22-172-003 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号115)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000085

Fcab FS22-172-003 CH3ドメインの核酸配列(配列番号116)
Figure 0007360440000086
Fcab FS22-172-002 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-172-002 第1の配列-PFQMPPY(配列番号117)
FS22-172-002 第2の配列-GADRWLE(配列番号114)
Fcab FS22-172-002 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号118)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000087

Fcab FS22-172-002 CH3ドメインの核酸配列(配列番号119)
Figure 0007360440000088
Fcab FS22-172-004 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-172-004 第1の配列-NYIYPPY(配列番号120)
FS22-172-004 第2の配列-GADRWLE(配列番号114)
Fcab FS22-172-004 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号121)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000089

Fcab FS22-172-004 CH3ドメインの核酸配列(配列番号122)
Figure 0007360440000090
Fcab FS22-172-001 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-172-001 第1の配列-PFVMPPY(配列番号123)
FS22-172-001 第2の配列-GADRWLE(配列番号114)
Fcab FS22-172-001 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号124)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000091

Fcab FS22-172-001 CH3ドメインの核酸配列(配列番号125)
Figure 0007360440000092
Fcab FS22-172-005 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-172-005 第1の配列-QQVYPPY(配列番号126)
FS22-172-005 第2の配列-GADRWLE(配列番号114)
Fcab FS22-172-005 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号127)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000093

Fcab FS22-172-005 CH3ドメインの核酸配列(配列番号128)
Figure 0007360440000094
Fcab FS22-172-006 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-172-006 第1の配列-RKYYPPY(配列番号129)
FS22-172-006 第2の配列-GADRWLE(配列番号114)
Fcab FS22-172-006 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号130)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000095

Fcab FS22-172-006 CH3ドメインの核酸配列(配列番号131)
Figure 0007360440000096
Fcab FS22-172 CH3ドメイン構造ループ配列のアミノ酸配列
FS22-172 第1の配列-RKYYPPY(配列番号129)
FS22-172 第2の配列-GADRWLE(配列番号114)
Fcab FS22-172 CH3ドメインのアミノ酸配列(配列番号132)
第1及び第2の配列に下線が付されている。
Figure 0007360440000097

Fcab FS22-172 CH3ドメインの核酸配列(配列番号133)
Figure 0007360440000098

LALA変異を有するFS22-172-003-AA/E12v2 mAb2の重鎖のアミノ酸配列(配列番号134)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000099

LALA変異を有するFS22-172-003-AA/E12v2 mAb2の重鎖の核酸配列(配列番号135)
Figure 0007360440000100

FS22-172-003-AA/E12v2及びFS22-053-008-AA/E12v2 mAb2の軽鎖のアミノ酸配列(配列番号17)
Figure 0007360440000101

FS22-172-003-AA/E12v2 mAb2の軽鎖の核酸配列(配列番号136)
Figure 0007360440000102

LALA変異を有するFS22-172-003-AA/E05v2 mAb2の重鎖のアミノ酸配列(配列番号137)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000103

LALA変異を有するFS22-172-003-AA/E05v2 mAb2の重鎖の核酸配列(配列番号138)
Figure 0007360440000104

FS22-172-003-AA/E05v2 mAb2の軽鎖の核酸配列(配列番号139)
Figure 0007360440000105

LALA変異を有するFS22-172-003-AA/G12v2 mAb2の重鎖のアミノ酸(AA)配列(配列番号140)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000106

LALA変異を有するFS22-172-003-AA/G12v2 mAb2の重鎖の核酸配列(配列番号141)
Figure 0007360440000107

FS22-172-003-AA/G12v2 mAb2の軽鎖の核酸配列(配列番号142)
Figure 0007360440000108

LALA変異を有するFS22-053-008-AA/E12v2 mAb2の重鎖のAA配列(配列番号143)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000109

LALA変異を有するFS22-053-008-AA/E12v2 mAb2の重鎖の核酸配列(配列番号144)
Figure 0007360440000110

FS22-053-008-AA/E12v2 mAb2の軽鎖の核酸配列(配列番号145)
Figure 0007360440000111

LALA変異を有するFS22-053-008-AA/E05v2の重鎖のAA配列(配列番号146)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000112

LALA変異を有するFS22-053-008-AA/E05v2 mAb2の重鎖の核酸配列(配列番号147)
Figure 0007360440000113

FS22-053-008-AA/E05v2 mAb2の軽鎖の核酸配列(配列番号148)
Figure 0007360440000114

LALA変異を有するFS22-053-008-AA/G12v2の重鎖のAA配列(配列番号149)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000115

LALA変異を有するFS22-053-008-AA/G12v2 mAb2の重鎖の核酸配列(配列番号150)
Figure 0007360440000116

FS22-053-008-AA/G12v2 mAb2の軽鎖の核酸配列(配列番号151)
Figure 0007360440000117

LALA変異を有するFS22-053-017AA/E12v2の重鎖のAA配列(配列番号152)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000118

LALA変異を有するFS22-053-017AA/E05v2の重鎖のAA配列(配列番号153)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000119

LALA変異を有するFS22-053-017AA/G12v2の重鎖のAA配列(配列番号154)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000120

LALA変異を有するFS22-172-003AA/lam-G02v3の重鎖のAA配列(配列番号155)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000121

LALA変異を有するFS22-172-003AA/S70の重鎖のAA配列(配列番号156)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000122

S70の軽鎖のAA配列(配列番号157)
VLドメイン(斜体);
Figure 0007360440000123

LALA変異を有するFS22-172-003AA/HelD1.3の重鎖のAA配列(配列番号158)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000124

HelD1.3の軽鎖のAA配列(配列番号159)
VLドメイン(斜体)
Figure 0007360440000125

LALA変異を有するFS22m-063AA/S70の重鎖のAA配列(配列番号160)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000126

LALA変異を有するFS22m-063AA/HelD1.3の重鎖のAA配列(配列番号161)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000127

LALA変異を有するG1-AA/E12v2の重鎖のAA配列(配列番号162)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000128

G1/S70の重鎖のAA配列(配列番号163)
VHドメイン(斜体)
Figure 0007360440000129

LALA変異を有するG1-AA/S70の重鎖のAA配列(配列番号164)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000130

G1/4420の重鎖のAA配列(配列番号165)
VHドメイン(斜体)
Figure 0007360440000131

4420の軽鎖のAA配列(配列番号166)
VLドメイン(斜体)
Figure 0007360440000132

LALA変異を有するG1-AA/4420の重鎖のAA配列(配列番号167)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000133

LALA変異を有するG1-AA/HelD1.3の重鎖のAA配列(配列番号168)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000134

LALA変異を有するG1-AA/MLS109の重鎖のAA配列(配列番号169)
VHドメイン(斜体);LALA変異(太字下線)
Figure 0007360440000135

MLS109の軽鎖のアミノ酸配列(配列番号170)
VLドメイン(斜体)
Figure 0007360440000136

FS22-172-003 CH3ドメインAB及びEFループのアミノ酸配列
ABループ-RDELPYIIPPYNQ(配列番号171)
EFループ-GADRWLEGNV(配列番号172)
FS22-53-008 CH3ドメインAB及びEFループのアミノ酸配列
ABループ-RDELNPPYLFSNQ(配列番号173)
EFループ-DYWRWLEGNV(配列番号174)
FS22-053-017 CH3ドメインAB及びEFループのアミノ酸配列
ABループ-RDELNPPYLFSNQ(配列番号173)
EFループ-YHWRWLEGNV(配列番号175)
G1/280_02_G02の重鎖のアミノ酸配列(配列番号177)
VHドメイン(斜体)
Figure 0007360440000137

G1/280_02_G02の軽鎖のアミノ酸配列(配列番号178)
VLドメイン(斜体)
Figure 0007360440000138

ヒトPD-L1のアミノ酸配列(配列番号179)
細胞外ドメイン(斜体);膜貫通及び細胞内ドメイン(太字)
Figure 0007360440000139

ヒトPD-L1細胞外ドメインのアミノ酸配列(配列番号180)
Figure 0007360440000140

マウスPD-L1のアミノ酸配列(配列番号181)
細胞外ドメイン(斜体);膜貫通及び細胞内ドメイン(太字)
Figure 0007360440000141

マウスPD-L1細胞外ドメインのアミノ酸配列(配列番号182)
Figure 0007360440000142

カニクイザルPD-L1のアミノ酸配列(配列番号183)
細胞外ドメイン(斜体);膜貫通及び細胞内ドメイン(太字)
Figure 0007360440000143

カニクイザルPD-L1細胞外ドメインのアミノ酸配列(配列番号184)
Figure 0007360440000144

ヒトCD137のアミノ酸配列(配列番号185)
細胞外ドメイン(斜体);膜貫通及び細胞内ドメイン(太字)
Figure 0007360440000145

ヒトCD137細胞外ドメインのアミノ酸配列(配列番号186)
Figure 0007360440000146

マウスCD137のアミノ酸配列(配列番号187)
細胞外ドメイン(斜体);膜貫通及び細胞内ドメイン(太字)
Figure 0007360440000147

マウスCD137細胞外ドメインのアミノ酸配列(配列番号188)
Figure 0007360440000148

カニクイザルCD137のアミノ酸配列(配列番号189)
細胞外ドメイン(斜体);膜貫通及び細胞内ドメイン(太字)
Figure 0007360440000149

カニクイザルCD137細胞外ドメインのアミノ酸配列(配列番号190)
Figure 0007360440000150

G1/HelD1.3の重鎖のアミノ酸配列(配列番号191)
VHドメイン(斜体)
Figure 0007360440000151

OVAペプチド(配列番号192)
ISQAVHAAHAEINEAGR
ヒトB7-H3細胞外ドメインのアミノ酸配列(配列番号193)
Figure 0007360440000152

SIINFEKLペプチド(配列番号194)
SIINFEKL
ヒトPD-L1-rCD4-Hisのアミノ酸配列(配列番号195)
シグナルペプチド(下線);PD-L1の細胞外ドメイン(通常フォント);C末端ラットCD4(ドメイン3及び4)(斜体);NotI制限部位をコードする、抗原とC末端融合の間の接合部(太字及び下線);C末端ヘキサヒスチジンタグ(太字)
Figure 0007360440000153

ヒトPD-L1-Fc-Hisのアミノ酸配列(配列番号196)
シグナルペプチド(下線) PD-L1の細胞外ドメイン(通常フォント) ヒトIgG1 Fc(斜体) NotI制限部位をコードする、抗原とC末端融合の間の接合部(太字及び下線) C末端ヘキサヒスチジンタグ(太字)
Figure 0007360440000154

マウスPD-L1-rCD4-Hisのアミノ酸配列(配列番号197)
シグナルペプチド(下線);PD-L1の細胞外ドメイン(通常フォント);C末端ラットCD4(ドメイン3及び4)(斜体);NotI制限部位をコードする、抗原とC末端融合の間の接合部(太字及び下線);C末端ヘキサヒスチジンタグ(太字)
Figure 0007360440000155

マウスPD-L1-Fc-Hisのアミノ酸配列(配列番号198)
シグナルペプチド(下線) PD-L1の細胞外ドメイン(通常フォント) ヒトIgG1 Fc(斜体) NotI制限部位をコードする、抗原とC末端融合の間の接合部(太字及び下線) C末端ヘキサヒスチジンタグ(太字)
Figure 0007360440000156

ヒトPD-L1-His-Aviのアミノ酸配列(配列番号199)
PD-L1の細胞外ドメイン(通常フォント) C末端ヘキサヒスチジンタグ(斜体) Aviタグ(太字)
Figure 0007360440000157

FS22-172-003-AA/E12v2重鎖をコードするコドン最適化核酸配列(配列番号32)
Figure 0007360440000158

FS22-172-003-AA/E12v2軽鎖をコードするコドン最適化核酸配列(配列番号39)
Figure 0007360440000159
参考文献
本明細書で言及されている全ての文書は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
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Claims (16)

  1. プログラム死リガンド1(PD-L1)及びCD137に結合する抗体分子であって、
    (a)PD-L1の相補性決定領域(CDR)ベースの抗原結合部位;及び
    (b)前記抗体分子のCH3ドメインに位置するCD137抗原結合部位
    を含み、前記CDRベースの抗原結合部位が、Kabat番号付けにより、
    (i)それぞれ配列番号1、2、3、4、5及び6[E12v2];
    (ii)それぞれ配列番号1、2、3、18、19及び20[E05v2];又は
    (iii)それぞれ配列番号1、2、3、18、19及び29[G12v2];
    に記載のVH CDR1、VH CDR2、VH CDR3、VL CDR1、VL CDR2及びVL CDR3を含むか、又は
    前記CDRベースの抗原結合部位が、ImMunoGeneTics(IMGT)番号付けにより、
    (i)それぞれ配列番号7、8、9、10、11及び6[E12v2];
    )それぞれ配列番号21、8、9、22、11及び20[E05v2];又は
    vi)それぞれ配列番号21、8、9、22、11及び29[G12v2];
    に記載のVH CDR1、VH CDR2、VH CDR3、VL CDR1、VL CDR2及びVL CDR3を含み、
    前記CD137抗原結合部位が、それぞれ、前記CH3ドメインのAB及びEF構造ループに位置する第1の配列及び第2の配列を含み、前記第1及び第2の配列が、それぞれ配列番号113及び114[FS22-172-003]、又は79及び80[FS22-53-008]に記載の配列を有する、
    抗体分子。
  2. 前記抗体分子が、
    (i)それぞれ配列番号12及び14[E12v2];
    (ii)それぞれ配列番号23及び25[E05v2];又は
    (iii)それぞれ配列番号23及び30[G12v2]
    に記載のVHドメイン及びVLドメインを含む、請求項1に記載の抗体分子。
  3. 前記抗体分子が、
    (i)Kabat番号付けにより、それぞれ配列番号1、2、3、4、5及び6に記載のVH CDR1、VH CDR2、VH CDR3、VL CDR1、VL CDR2及びVL CDR3[E12v2];
    (ii)IMGT番号付けにより、それぞれ配列番号7、8、9、10、11及び6に記載のVH CDR1、VH CDR2、VH CDR3、VL CDR1、VL CDR2及びVL CDR3[E12v2];及び/又は
    (iii)それぞれ配列番号12及び14に記載のVHドメイン及びVLドメイン[E12v2]
    を含む、請求項1又は2に記載の抗体分子。
  4. (i)前記第1の配列が、前記抗体分子の前記CH3ドメインの14位と17位の間に位置している;及び/又は
    (ii)前記第2の配列が、前記抗体分子の前記CH3ドメインの91位と99位の間に位置しており;並びに
    アミノ酸残基の番号付けが、IMGT番号付けスキームに従う、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の抗体分子。
  5. 前記抗体分子が、配列番号115[FS22-172-003]又は配列番号81[FS22-53-008]に記載のCH3ドメインを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の抗体分子。
  6. 前記CH3ドメイン配列が、当該CH3ドメイン配列のC末端のすぐ隣にリジン残基(K)をさらに含む、請求項5に記載の抗体分子。
  7. 前記抗体分子が、抗体:
    (i)それぞれ配列番号134及び17に記載のFS22-172-003-AA/E12v2;
    (ii)それぞれ配列番号137及び28に記載のFS22-172-003-AA/E05v2;
    (iii)それぞれ配列番号140及び33に記載のFS22-172-003-AA/G12v2;
    (iv)それぞれ配列番号143及び17に記載のFS22-053-008-AA/E12v2;
    (v)それぞれ配列番号146及び28に記載のFS22-053-008-AA/E05v2;又は
    (vi)それぞれ配列番号149及び33に記載のFS22-053-008-AA/G12v2
    の重鎖及び軽鎖を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の抗体分子。
  8. 前記抗体分子が、それぞれ配列番号134及び17[FS22-172-003-AA/E12v2]に記載の重鎖及び軽鎖を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の抗体分子。
  9. 前記重鎖配列の前記CH3ドメイン配列が、当該CH3ドメイン配列のC末端のすぐ隣にリジン残基(K)をさらに含む、請求項8に記載の抗体分子。
  10. 前記抗体分子が、CH2ドメインを含み、
    (i)前記抗体分子が、1つ以上のFcγ受容体への前記抗体分子の前記CH2ドメインの結合を低減又は抑制するように修飾されている、
    (ii)前記抗体分子が、1つ以上のFcγ受容体に結合しない、及び/又は
    (iii)免疫細胞上のCD137への及び腫瘍細胞表面に結合したPD-L1への前記抗体分子の結合が、前記免疫細胞上のCD137のクラスター化を引き起こす、
    請求項1から8のいずれか一項に記載の抗体分子。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載の抗体分子をコードする、1つ又は複数の核酸分子。
  12. 請求項11に記載の1つ又は複数の核酸分子を含む、1つ又は複数のベクター。
  13. 請求項11に記載の1つ又は複数の核酸分子、又は請求項12に記載の1つ又は複数のベクターを含む、組換え宿主細胞。
  14. 前記抗体分子の産生条件下で請求項13の組換え宿主細胞を培養することを含み、任意で、前記抗体分子を単離及び/又は精製することをさらに含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の抗体分子を産生する方法。
  15. 請求項1から10のいずれか一項に記載の抗体分子と、薬学的に許容される賦形剤とを含む、医薬組成物。
  16. 個体における癌の治療のための医薬組成物であって、請求項1から10のいずれか一項に記載の抗体分子を含む、医薬組成物。
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