JP7366242B2 - Cd3結合のための相補性決定領域およびそのcdrを含む二重特異性抗原結合分子 - Google Patents
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Description
PBMC―末梢血単核細胞
TDCC―T細胞依存性細胞傷害活性
BSAB―二重特異性抗体
MFI―平均蛍光強度
V―可変ドメイン
VL―軽鎖可変ドメイン
VH―重鎖可変ドメイン
CDR―相補性決定領域
Fc断片―Fc、fragment crystallizable領域、Fc領域
抗体―対応する抗原が存在する免疫グロブリンの分子
親和性―抗原と抗体の間の相互作用の力を定量的に記述する熱力学的特性;質量作用の法則に従って、成分濃度の積に対する抗原抗体複合体の濃度比として定義され得る。
アビディティ―抗原抗体複合体の総合的安定性の特性;抗原に対する抗体の親和性、抗体分子内の抗原結合部位の数、および、複合体形成に関して立体障害を生み出す抗原空間構造の特質によって決定される。抗原と抗体の間の単一相互作用の力を定量的に記述する熱力学的パラメータである親和性とは異なり、アビディティは協調的なアフィン(affine)相互作用の力を記述する。
抗体の抗原結合領域―エピトープを認識する抗体部分。いくつかの名称がある:抗体の活性部位または抗原結合部位、抗決定因子(antideterminant)、またはパラトープ。
二重特異性抗体―1つの分子内に、2つの異なる抗原に対する抗原結合領域を組み合わせる免疫グロブリン分子。二重特異性抗体は2つの抗原に同時に結合することができる。
- B細胞前駆細胞腫瘍
- 前駆Bリンパ芽球性リンパ腫/白血病(B前駆細胞急性リンパ芽球性白血病)
- 成熟リンパ球の表現型を示すB細胞腫瘍
1. 慢性リンパ球性白血病/リンパ球性リンパ腫
2. B細胞前リンパ球性白血病
3. リンパ形質細胞性リンパ腫
4. 脾性辺縁帯リンパ腫
5. 有毛細胞白血病
6. 骨髄腫または形質細胞腫(孤立性および骨外性)
7. 粘膜関連リンパ組織の節外性辺縁帯B細胞リンパ腫(MALTリンパ腫)
8. 節性辺縁帯B細胞リンパ腫(単球様B細胞を伴うまたは伴わない)
9. 濾胞性リンパ腫
10. マントル細胞リンパ腫
11. びまん性大細胞型B細胞リンパ腫
12. 縦隔大細胞型B細胞リンパ腫
13. 漿液性体腔の原発性リンパ腫
14. バーキットリンパ腫/白血病
抗体相補性―抗原と特異的に相互作用する抗体の能力。まれな例外を除いて、抗体はその形成を誘導した抗原とのみ相互作用し、空間構造によってそれに適合する。
相補性決定領域―抗体分子の抗原結合部位を形成する、可変鎖の超可変領域。
腫瘍抗原―がん細胞によって産生され、体の免疫反応を引き起こすことができる抗原。これらは癌細胞の変化したゲノムの発現の結果である。
急性リンパ芽球性白血病―造血系の悪性疾患であり、未成熟リンパ系細胞(リンパ芽球)の無制御な増殖を特徴とする。
B細胞リンパ腫―様々な非ホジキンリンパ腫。この疾患は、身体の細胞や組織を異物として認識するBリンパ球の無制御な分裂を背景にして現れる。
特異性―異なる抗原に対して異なる親和性を示す抗体の能力。
エピトープ、あるいは抗原決定基―抗原巨大分子の一部であり、それに特異的な抗体と相互作用する抗原分子の小領域。この領域は免疫系の細胞や分子(すなわち、抗体、B-リンパ球、T-リンパ球)によって認識される。
CD3(Cluster of Differentiation 3)―Tリンパ球の表面に存在する多タンパク質複合体;哺乳類では、4つのサブユニットすなわちCD3γ、CD3δ、および2つのCD3εから形成される。
CD19、あるいはBリンパ球抗原CD19―Bリンパ球の表面に存在するタンパク質。
LI : (XXS)k、ここでk=2~3である;L2: (XXS)n、ここでn =4~5である:L3: (XXS)m、ここでm=2~3である;X=G。
CDRH1: GYAFSSY
CDRH2: WIGQIWPGDGDTNYNGKFKG
CDRH3: RETTTVGRYYYAMDY
軽鎖については以下の通りである:
CDRL1: KASQSVDYDGDSYLN
CDRL2: DASNLVS
CDRL3: QQSTEDPWT。
本開示は以下の実施形態を含む。
[1]
軽鎖可変ドメインおよび重鎖可変ドメインを含む少なくとも1つの抗原結合フラグメントを含む、CD3受容体複合体に結合することができるタンパク質分子であって、重鎖相補性決定領域HCDR1、HCDR2およびHCDR3、ならびに軽鎖相補性決定領域LCDR1、LCDR2およびLCDR3が、表2に示されるバリアント1~14からなる群より選択されることを特徴とする、タンパク質分子。
[2]
ヒトTリンパ球に位置するCD3に単価的かつ特異的に結合する、[1]に記載のタンパク質分子。
[3]
CD3に特異的な軽鎖可変ドメインに含有されるLCDR1、LCDR2およびLCDR3が、以下のリストから選択される抗体の配列に含有されるLCDR1、LCDR2およびLCDR3と同一である、[1]に記載のタンパク質分子:>309_01_A02;>309_01_G04;>309_01_G12;>309_02_A08;>309_02_F01;>309_04_A04;>309_05_B08;>400_01_D06;>400_03_H07;>410_01_C03;>410_01_C09;>418_01_C05;>418_03_E12;>418_03_H01。
[4]
CD3に特異的な重鎖可変ドメインに含有されるHCDR1、HCDR2およびHCDR3が、以下のリストから選択される抗体の配列に含有されるHCDR1、HCDR2およびHCDR3と同一である、[1]に記載のタンパク質分子:>309_01_A02;>309_01_G04;>309_01_G12;>309_02_A08;>309_02_F01;>309_04_A04;>309_05_B08;>400_01_D06;>400_03_H07;>410_01_C03;>410_01_C09;>418_01_C05;>418_03_E12;>418_03_H01。
[5]
二重特異性抗原結合分子の一部を形成する、[1]~[4]のいずれか一項に記載のタンパク質分子。
[6]
ヒトBリンパ球上に位置するCD19に単価的かつ特異的に結合する第2の抗原結合ポリペプチド構築物を含有する、[1]~[5]のいずれか一項に記載のタンパク質分子。
[7]
前記タンパク質分子の配列が、(a)[1]~[5]のいずれか一項に記載の分子の抗原結合領域を含む第1のドメイン、および(b)ヒトB細胞のCD19に対して抗原を特異的に認識する免疫グロブリンまたは抗体鎖の抗原結合領域を含む第2のドメインを含み、前記抗原結合領域を形成するこれらのドメインが、VLСD3-VHСD19-VHСD19-VLCD3の順序で配列されている、[1]~[6]のいずれか一項に記載のタンパク質分子。
[8]
Fcフラグメントをさらに含む、[1]~[7]のいずれか一項に記載のタンパク質分子。
[9]
二重特異性抗体フォーマットにおいてT細胞の活性化を誘導することができる、[1]~[8]のいずれか一項に記載のタンパク質分子。
[10]
前記タンパク質分子のアミノ酸配列が、以下のリストから選択される配列を含む、[1]~[9]のいずれか一項に記載のタンパク質分子:配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14。
[11]
B細胞悪性腫瘍を治療する用途の、またはB細胞を枯渇させる用途の、医薬を作製するための[1]~[10]のいずれか一項に記載の分子の使用。
[12]
前記医薬が有効量の[1]~[10]のいずれか一項に記載の分子を含み、任意で、この用途の組成物において伝統的に使用される担体の範囲内からの中性担体を含む、[11]に記載の使用。
[13]
前記B細胞悪性腫瘍が急性リンパ芽球性白血病およびB細胞リンパ腫から選択される、[11]に記載の使用。
[14]
疾患が難治性または再発性の形態で進行するものである、[13]に記載の使用。
2×106細胞/mLの濃度を有するCD19陽性細胞株(NALM 6(ATCC(登録商標)CRL-3273TM)、Toledo(ATCC(登録商標)CRL-2631TM)、Namalwa(ATCC(登録商標)CRL-1432TM)、Daudi(ATCC(登録商標)CCL-213TM)、Ramos(RA 1)(ATCC(登録商標)CRL-1596TM)、Raji(ATCC(登録商標)CCL-86TM))およびCD3陽性細胞株(HuT 78(ATCC(登録商標)TIB-161TM)、CCRF-CEM(ATCC(登録商標)CCL-119TM)、Jurkat(ATCC(登録商標)TIB-152TM))の細胞懸濁液を、30μLごとに、V字形底を有する96ウェルプレート(コーニング社、カタログ番号3894)に導入した。30μLの309_02_A08 BSABクローン溶液を、200 nM~0.003 nMの連続的3倍希釈で各ウェルに入れ(最終濃度は100 nM~0.0016 nM)、氷上で60分間インキュベートした。インキュベーションが終了したら、細胞をFACS緩衝液で二回洗浄し、1000 rpmおよび(4±2)℃で遠心分離することによって沈殿させた。1:200の比率で希釈したFITC標識抗ヒトIgG抗体(ロバF(ab)2抗ヒトIgG、Abcam、カタログ番号Ab102437)の溶液30μLを各ウェル中の沈殿細胞に添加し、暗所において30分間氷上でインキュベートし、続いてFACS緩衝液で三回洗浄した。次いで、各ウェル中の細胞沈殿物を150μLのFIX緩衝液(ホルマリンの1%溶液を伴うリン酸緩衝生理食塩水)中に再懸濁することによって細胞を固定した。FITCチャンネルにおける細胞蛍光強度を、Canto IIサイトメーターを用いて測定した。
[末梢血単核細胞 (PBMC) の単離]
条件的に健康なドナーから、ヘパリンを伴うバキュテイナー(Greiner Bio-One、カタログ番号455084)中に無菌状態で血液を採取した。血液を、同じ体積のリン酸緩衝生理食塩水(ECO-Servis、カタログ番号В-60201)で希釈し、フィコール密度勾配(ρ=1.077 g/cm3)("Pan-Eco"、カタログ番号Р052)上に積層にし、800 g、20±2℃で30分間遠心分離した。PBMCを相境界において採取し、等張リン酸緩衝生理食塩水で2回洗浄した。細胞沈殿物を、10%ウシ胎児血清(GE Healthcare、カタログ番号SV30160)を伴うDMEM/F12培地(Sigma、カタログ番号D8900-10L)15 mL中に再懸濁し、単球を付着させるために培養バイアル(SPL Life Sciences Co、カタログ番号70075)中で37±2℃にて4時間インキュベートした。インキュベーション後、非付着細胞を収集し、細胞懸濁液を遠心分離し、細胞沈殿物を、B細胞膜上に露出されたFc受容体の非特異的結合を阻害するために1:100 Fcブロック溶液(BD Pharmingen(商標)、カタログ番号564220)を伴うFACS緩衝液中に再懸濁させた。4×106/mLの細胞濃度を有する調製されたPBMC懸濁液を、V字型底を有する96ウェルプレート(Corning Inc、カタログ番号3894)に50μL(ウェル当たり2×105細胞)ずつ導入した。
50μLの309_02_A08 BSABクローン溶液を、200 nM~0.003 nMの1:100 Fcブロック(最終濃度は100 nM~0.0016 nM)を加えたFACS緩衝液中の連続的3倍希釈液で細胞に添加し、37±2℃で60分間インキュベートした。インキュベーション後、細胞を氷冷FACS緩衝液で二回洗浄し、1300 rpm、5±3℃で10分間遠心分離することによって細胞を沈殿させた。次いで、細胞沈殿物を100μLのFACS緩衝液に再懸濁し、FITC標識抗体(Millipore milli-mark、カタログ番号FCMAB184F)を10μLの容量で、ヒトCD-19受容体の細胞外部分へと添加して、最終希釈を1:150とし、5±3℃で30分間インキュベートし、続いて三重洗浄した。細胞を、250μLのFIX緩衝液(ホルマリンの1%溶液を含むリン酸緩衝生理食塩水)に再懸濁することによって固定した。FITCチャンネルにおける細胞蛍光強度を、Canto IIサイトメーターを用いて測定した。このようにして得られたデータを検証するために、少なくとも5万のイベントが収集された。
50μLの309_02_A08 BSABクローン溶液を、8,700 nM~0.04 nMの1:100 Fcブロック(最終濃度は2,900 nM~0.01 nM)を加えたFACS緩衝液中での連続的3倍希釈で細胞に添加した。次いで、300 nMの濃度のビオチンコンジュゲートBSABの溶液を調製し、細胞を有するウェルに50μLずつ導入した(調製物の最終濃度は100 nM)。細胞を37±2℃にて60分間インキュベートした。インキュベーション後、細胞を氷冷FACS緩衝液で二回洗浄し、1300 rpm、5±3℃で10分間遠心分離することによって細胞を沈殿させた。細胞沈殿物をFACS緩衝液100μLに再懸濁し、10μLのPE-ストレプトアビジンコンジュゲート(BD Pharmingen、カタログ番号554061)を添加し(最終希釈は1:200)、続いて5±3℃で30分間インキュベートし、3回洗浄した。細胞を、250μLのFIX緩衝液(ホルマリンの1%溶液を含むリン酸緩衝生理食塩水)に再懸濁することによって固定した。PEチャンネルにおける細胞蛍光強度をCanto IIサイトメーターを用いて測定した。このようにして得られたデータを検証するために、少なくとも5万のイベントが収集された。
50%のCD19受容体がフリーであり対応して50%のCD19受容体が抗体と複合体を形成するところのBSAB濃度は、ドナー(Donor)に応じて0.02から0.06 nMの間で変動すること測定された(図3)。
[末梢血単核細胞 (PBMC) の単離と活性化]
条件的に健康なドナーのPBMCを実施例2に記載したように単離した。IL-2(Abcam、カタログ番号ab155694)を、10%ウシ胎児血清(GE Healthcare、カタログ番号SV30160)を含むDMEM/F12(Sigma、カタログ番号D8900-10L)培地中2×106細胞/mLの濃度のPBMC懸濁液5 mLに添加して、最終濃度5 ng/mLとし、ヒトCD3およびCD28受容体に対する抗体を有するDynabeads磁性粒子を65μLの容量の添加して、ヒトTリンパ球(Gibco、カタログ番号11131D)を活性化した。細胞を37±2℃にて5.0±0.5% CO2雰囲気中で5~7日間インキュベートし、毎日細胞数を計数した。必要ならば、ウシ胎児血清(GE Healthcare、カタログ番号SV30160)10%を含むDMEM/F12(Sigma、カタログ番号D8900-10L)培地お呼び5 ng/mLの濃度のIL-2を添加した。
ヒトRaji株(ATCC(登録商標)CCL-86TM)の標的細胞を、等張リン酸緩衝生理食塩水で2回洗浄して培地を除去し、1300 rpm、22±2℃で10分間遠心分離することによって細胞を沈殿させた。細胞沈殿物を等張リン酸緩衝生理食塩水に再懸濁させ、10μLの1 mMカルセイン溶液(Molecular Probes、カタログ番号C3100MP)を、100万細胞につきカルセイン溶液10μLの量で添加し、40分間インキュベートした。インキュベーション後、細胞を、等張リン酸緩衝生理食塩水で遊離カルセインから三回洗浄した。ADCF-Mab培地(GE Healthcare Life Sciences、カタログ番号SH30349.02)を用いて細胞懸濁液の密度を1 mL中2×105細胞とし、100X容量のプロベネシド溶液(Sigma-Aldrich、カタログ番号P8761-25G)の1/100を添加した。
特異的溶解のパーセント = (MFIexp- MFI_min) / ( MFI_max- MFI_min)*100%
BSAB調製物は、条件的に健康なドナーのPBMCをエフェクター細胞として使用した場合に、ヒトRaji株のCD19陽性標的細胞に関して細胞溶解活性を示した。ドナー(Donor)に応じてEC50は1.3 pMから3.1 pMの間で変動し、標的細胞最大溶解(lysis)パーセントは41から100の間で変動した。実験結果を図5に示す。
技術の説明
Raji細胞株(ATCC(登録商標)CCL-86TM)を、製造業者の推奨に従って培養した。等張リン酸緩衝生理食塩水を用いたヒトRaji株(ATCC(登録商標)CCL-86TM)標的細胞の二回洗浄で培養培地を洗い落とし、1300 rpm、22±2℃で10分間遠心分離することによって細胞を沈殿させた。細胞沈殿物を試験培地(5%ウシ胎児血清(GE Healthcare、カタログ番号SV30160)を含みフェノールレッドを含まないRPMI-1640(Lonza、カタログ番号BE12918F))中に再懸濁させた。2 x 105細胞/mLの濃度で5 mLの細胞懸濁液を調製した。
Raji株の細胞をBSABの存在下でJurkat-Luc-NFAT細胞と一緒に培養すると、化学ルミネセンス(chemiluminescence)シグナルの用量依存的増加が観察された;EC50は2.3 pMであった。実験結果を図6に示す。
プロメガ社から購入した、レポーター遺伝子を有するJurkat株細胞を用いてT細胞の活性を測定した。CD3に対する14種の二重特異性IgG様抗体の活性 (EC50) のデータを表1に、用量反応依存性の全曲線を図7に示す。調べた二重特異性IgG様分子を滴定し、CD19を発現する標的細胞の存在下または非存在下でJurkat株のエフェクター細胞においてNFAT転写を誘導するそれらの能力を評価した(すなわち、標的依存性および標的非依存性の活性化が評価された)。この分析において、全ての二重特異性IgG様分子は高い標的依存性活性を示した。また、陽性対照として使用された2つの異なる二重特異性IgG様分子に関するデータも示されており、そこでは、CD3に結合する断片としてOKT3が使用された(対照1および2)。陰性対照としてBiM 8_D1.3を使用した(CD3に対する抗体の単鎖可変フラグメント(scFv)を、D1.3ニワトリ卵リゾチームに対する抗体の同様なフラグメントで置き換えたもの)。本解析では、活性化T細胞核内因子(NFAT)の応答エレメントにより制御されるルシフェラーゼレポーター遺伝子を安定的に発現する遺伝子工学的改変Jurkat系細胞を用いた。これらのレポーター細胞をCD3/CD19に対する機能的二重特異性抗体の存在下でCD19発現Raji細胞と一緒に培養すると、T細胞受容体複合体の活性化がもたらされ、NFAT応答エレメントの活性化によって条件づけられたルシフェラーゼ活性の増加がもたらされる。
Claims (11)
- 軽鎖可変ドメイン(VLCD3)および重鎖可変ドメイン(VHCD3)を含む少なくとも1つの抗原結合フラグメントを含む、CD3受容体複合体に結合することができるタンパク質分子であって、前記少なくとも1つの抗原結合フラグメントは重鎖相補性決定領域HCDR1に配列番号72、HCDR2に配列番号73およびHCDR3に配列番号74、ならびに軽鎖相補性決定領域LCDR1に配列番号75、LCDR2に配列番号76およびLCDR3に配列番号77のアミノ酸配列を有することを特徴とする、タンパク質分子。
- ヒトTリンパ球に位置するCD3に特異的に結合する、請求項1に記載のタンパク質分子。
- 二重特異性抗原結合分子の一部を形成する、請求項1または2に記載のタンパク質分子。
- ヒトBリンパ球上に位置するCD19に特異的に結合する第2の抗原結合ポリペプチド構築物を含有する、請求項1~3のいずれか一項に記載のタンパク質分子。
- 前記タンパク質分子の配列が、(a)VLCD3およびVHCD3を含有する抗原結合領域を含む第1のドメイン、および(b)ヒトB細胞のCD19に対して抗原を特異的に認識する免疫グロブリンまたは抗体鎖の抗原結合領域を含む第2のドメインを含み、前記第2のドメインの抗原結合領域は軽鎖可変ドメイン(VLCD19)および重鎖可変ドメイン(VHCD19)を含有し、
前記抗原結合領域を形成するこれらのドメインが、VLCD19-VHCD3-VLCD3-VHCD19の順序で配列されている、請求項1~3のいずれか一項に記載のタンパク質分子。 - Fcフラグメントをさらに含む、請求項1~5のいずれか一項に記載のタンパク質分子。
- 二重特異性抗体フォーマットにおいてT細胞の活性化を誘導することができる、請求項1~6のいずれか一項に記載のタンパク質分子。
- 前記タンパク質分子のアミノ酸配列が、配列番号4を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載のタンパク質分子。
- B細胞悪性腫瘍を治療する用途の、またはB細胞を枯渇させる用途の、請求項1~8のいずれか一項に記載の分子を含む医薬。
- 前記B細胞悪性腫瘍が急性リンパ芽球性白血病およびB細胞リンパ腫から選択される、請求項9に記載の医薬。
- 疾患が難治性または再発性の形態で進行するものである、請求項10に記載の医薬。
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