JP7492336B2 - 多量体il-15に基づく分子 - Google Patents

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Description

関連出願
本出願は、2017年6月1日に出願された米国特許仮出願第62/513,964号及び2016年10月21日に出願された米国特許仮出願第62/411,216号の優先権を主張する。これらの出願の全内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本発明は概して多量体融合分子の分野に関する。
本明細書に記載の発明に先立ち、疾患の部位に対して多様なエフェクター分子を標的化し、非特異的免疫活性と関連のある副作用を伴わずに治療上の利益を提供するための新たな戦略を発展させることが急務であった。
本発明は、少なくとも部分的には、複数特異的なIL-15に基づくタンパク質複合体が免疫細胞の刺激を高め、疾患細胞に対してそれらの活性を促進させ、それにより疾患の低減又は予防をもたらすという驚くべき発見に基づく。これらのIL-15に基づくタンパク質複合体は疾患及び標的抗原との増加した結合をまた示す。本明細書では、IL-15又は機能性多様体を含む1つのドメイン、及び疾患抗原、免疫チェックポイント又はシグナル分子に特異的な結合ドメインを有する複数特異的なタンパク質複合体を提供する。具体的には、本明細書に記載のタンパク質複合体は、プログラム細胞死リガンド1(PD-L1)、プログラム細胞死1(PD-1)、細胞傷害性Tリンパ球に関連したタンパク質4(CTLA-4)、分化抗原群47(CD47)、T細胞イムノグロブリン及びムチンドメイン含有-3(TIM-3、TIM3)、若しくはグルココルチコイドに誘発された腫瘍壊死因子受容体(TNFR)群に関する遺伝子(GITR)を認識する結合ドメインと融合したIL-15N72D:IL-15RαSu-Ig Fc骨格(スキャフォールド)を含む。これらの複合体はIL-15活性を介してNK細胞及びT細胞反応を誘発し、抗PD-L1、PD-1、CTLA-4、CD47、TIM3又はGITR結合ドメインを介して免疫チェックポイント阻害を通じ免疫反応を増加させる(図1)。一部の場合では、これらの複合体は疾患細胞上に発現した抗原、例えばPD-L1、一本鎖デオキシリボ核酸(ssDNA)、CD20、ヒト上皮細胞成長因子受容体2(HER2)、上皮細胞成長因子受容体(EGFR)、CD19、CD38、CD52、ジシアロガングリオシド(GD2)、CD33、Notch 1、細胞間接着分子1(ICAM-1)、組織因子又はHIVエンベロープをまた認識し、Fc結合ドメインを介して疾患細胞に対し抗体依存性細胞傷害(ADCC)及び補体依存性細胞傷害(CDC)を刺激する。
本明細書に提供される単離された可溶性融合タンパク質複合体は、少なくとも2つの可溶性タンパク質を含む。例えば、第一のタンパク質はインターロイキン-15(IL-15)ポリペプチド、例えば、N72D変異を含む多様体IL-15ポリペプチド(IL-15N72D)を含む。第二のタンパク質はイムノグロブリンFcドメイン(IL-15RαSu/Fc)と融合した可溶性IL-15受容体αスシ結合ドメイン(IL-15RαSu)を含む。単離された可溶性融合タンパク質複合体の第三の成分は、疾患抗原、免疫チェックポイント分子又はシグナル分子、例えばPD-L1、PD-1、CTLA-4、CD47、TIM3又はGITRを認識する結合ドメインを含み、そこで該結合ドメインはIL-15N72D又はIL-15RαSu/Fcタンパク質のどちらかと融合している。一部の場合では、これらの結合ドメインはIL-15N72D及びIL-15RαSu/Fcタンパク質の両方と結合している。他の場合では、これらの結合ドメインのうちの1つが、IL-15N72D又はIL-15RαSu/Fcタンパク質と融合しており、第二の結合ドメイン、すなわち免疫チェックポイント又はシグナル分子又は疾患抗原に特異的な結合ドメインは他のタンパク質と融合している。一態様において、疾患抗原は新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患と関連している。一部の場合では、第一又は第二の可溶性タンパク質は、疾患細胞上に発現した疾患抗原、例えばPD-L1、ssDNA、CD20、HER2、EGFR、CD19、CD38、CD52、GD2、CD33、Notch 1、細胞間接着分子1(ICAM-1)、組織因子又はHIVエンベロープ又は他の既知の抗原を認識する結合ドメインをさらに含む。あるいは、IL-15N72D又はIL-15RαSu/Fcタンパク質のどちらかが疾患抗原、免疫チェックポイント又はシグナル分子に特異的な結合ドメインを含み、他方のタンパク質(それぞれIL-15RαSu/Fc又はIL-15N72Dタンパク質)が追加の融合した結合ドメインを含まない。第一のタンパク質のIL-15N72Dドメインは第二のタンパク質の可溶性IL-15RαSuドメインと結合し、可溶性融合タンパク質複合体を形成する。例示的な融合タンパク質複合体は、IL-15N72D及び/又はIL-15RαSu/Fc融合タンパク質と共有結合した抗PD-L1抗体を含む(図1及び図2)。あるいは、第一のタンパク質がイムノグロブリンFcドメインと融合した可溶性IL-15受容体αスシ結合ドメイン(IL-15RαSu)と共有結合した抗PD-L1抗体を含む一方、第二のタンパク質はN72D変異を含む多様体インターロイキン-15(IL-15)ポリペプチド(IL-15N72D)と共有結合した疾患抗原を認識する結合ドメインを含む。
一部の場合では、該結合ドメインが一本鎖抗体(scAb又はscFv)を含み、そこでイムノグロブリン軽鎖可変ドメインがポリペプチドリンカー配列によってイムノグロブリン重鎖可変ドメインと共有結合している。あるいは、該結合ドメインは免疫チェックポイント阻害剤又は免疫アゴニストとして作用可能な可溶性又は細胞外リガンド又は受容体ドメインを含む。
例示的な第一のタンパク質は配列番号:2、6、10、18、20、24、28、32又は38に示されたアミノ酸配列を含む。例示的な第二のタンパク質は配列番号:4、8、12、14、16、22、26、30、34、36、40、42、44、46、51、52、53又は54に示されたアミノ酸配列を含む。第一のタンパク質をコードする例示的な核酸配列は、配列番号:1、5、9、17、19、23、27、31又は37に示された配列を含む。第二のタンパク質をコードする例示的な核酸配列は配列番号:3、7、11、13、15、21、25、29、33、35、39、41、43、45、47、48、49又は50に示された配列を含む。一態様において、該核酸配列は該融合タンパク質をコードする配列と作動可能に結合されたプロモーター、翻訳開始シグナル及びリーダー配列をさらに含む。本明細書に記載の核酸配列を含むDNAベクターもまた提供される。例えば、該核酸配列は複製、発現又はその両方のためにベクター内に存在する。
第二の可溶性融合タンパク質複合体と共有結合した第一の可溶性融合タンパク質複合体を含む可溶性融合タンパク質複合体もまた提供される。例えば、本発明の可溶性融合タンパク質複合体は多量体化され、例えば、二量体化、三量体化又はその他に多量体化(例えば、4つの複合体、5つの複合体等)される。例えば、多量体はホモ多量体又はヘテロ多量体である。該可溶性融合タンパク質複合体は共有結合、例えばジスルフィド結合、化学架橋剤によって結合される。一部の場合では、ある可溶性融合タンパク質は、第一の可溶性タンパク質のFcドメインと第二の可溶性タンパク質のFcドメインを結合するジスルフィド結合によって、別の可溶性融合タンパク質と共有結合している。
該Fcドメイン又はその機能性フラグメントは、IgG Fcドメイン、ヒトIgG1 Fcドメイン、ヒトIgG2 Fcドメイン、ヒトIgG3 Fcドメイン、ヒトIgG4 Fcドメイン、IgA Fcドメイン、IgD Fcドメイン、IgE Fcドメイン及びIgM Fcドメイン;マウスIgG2Aドメインからなる群から選択されるFcドメイン、又はそれらの任意の組み合わせを含む。任意選択的に、該Fcドメインは、変化した相補体若しくはFc受容体結合特性、又は変化した二量体化又はグリコシル化プロフィールを有するFcドメインをもたらすアミノ酸変化を含む。変化した相補体若しくはFc受容体結合特性、又は変化した二量体化又はグリコシル化プロフィールを有するFcドメインを産生するアミノ酸変化が当該分野において知られている。例えば、IgG1 CH2の234位と235位のロイシン残基(抗体コンセンサス配列に基づくナンバリング)(すなわち、……PELLGG……)とアラニン残基(すなわち、……PEAAGG……)の置換は、Fcγ受容体結合の損失をもたらす一方、IgG1 CH2の322位のリジン残基(抗体コンセンサス配列に基づくナンバリング)(すなわち、……KCKSL……)とアラニン残基(すなわち、……KCASL……)の置換は、補体活性化の損失をもたらす。一部の場合では、かかる変異は組み合わさっている。
一部の態様において、該結合ドメインはポリペプチドリンカー配列によってIL-15ポリペプチド(又はその機能性フラグメント)と共有結合している。同様に、該結合ドメインはポリペプチドリンカー配列によってIL-15Rαポリペプチド(又はその機能性フラグメント)と共有結合している。任意選択的に、該IL-15Rαポリペプチド(又はその機能性フラグメント)はポリペプチドリンカー配列によって該Fcドメイン(又はその機能性フラグメント)と共有結合している。各ポリペプチドリンカー配列は独立して選択され得る。任意選択的に、ポリペプチドリンカー配列は同一である。あるいは、それらは異なっている。
任意選択的に、少なくとも1つの可溶性融合タンパク質が検出可能な標識を含む本発明の可溶性融合タンパク質複合体が提供される。検出可能な標識は、限定されないが、ビオチン、ストレプトアビジン、酵素、又はその触媒活性フラグメント、放射性核種、ナノ粒子、常磁性金属イオン、又は蛍光、リン光性若しくは化学発光分子、又はそれらの任意の組み合わせを含む。
一部の実施形態では、第一の可溶性タンパク質をコードする核酸配列は配列番号:1、5、9、17、19、23、27、31又は37に示された配列を含む。一部の実施形態では、第二の可溶性タンパク質をコードする核酸配列は配列番号:3、7、11、13、15、21、25、29、33、35、39、41、43、45、47、48、49又は50に示された配列を含む。
一部の実施形態では、核酸配列は配列番号:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、39、41、43、45、47、48、49又は50を含む。
該核酸配列は、該可溶性タンパク質をコードする配列と作動可能に結合されたプロモーター、翻訳開始シグナル及びリーダー配列をさらに含む。
他の実施形態では、ポリペプチドは配列番号:2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、51、52、53又は54を含む。
本発明は、本発明の可溶性融合タンパク質複合体を製造する方法を提供する。該方法は以下の段階を含む:a)第一の宿主細胞内に第一のタンパク質をコードする適切な制御配列を有するDNAベクターを導入すること、b)第一のタンパク質が細胞内又は培地内で発現するのに十分な状況下で宿主細胞を培地で培養すること、c)宿主細胞又は培地から第一のタンパク質を精製すること、d)第二の宿主細胞内に第二のタンパク質をコードする適切な制御配列を有するDNAベクターを導入すること、e)第二のタンパク質が細胞内又は培地内で発現するのに十分な状況下で宿主細胞を培地で培養すること;及びf)宿主細胞又は培地から第二のタンパク質を精製すること、及びg)第一と第二のタンパク質を、第一のタンパク質のIL-15ドメインと第二のタンパク質の可溶性IL-15Rαドメイン間が結合して可溶性融合タンパク質複合体を形成するのに十分な状況下で精製すること。
一部の場合では、該方法は発現ベクターから発現したポリペプチド間のジスルフィド結合を形成するのに十分な状況下で第一と第二のタンパク質を混合することをさらに含む。
あるいは、本発明の可溶性融合タンパク質複合体を製造する方法は、a)宿主細胞内に第一のタンパク質をコードする適切な制御配列を有するDNAベクター、及び第二のタンパク質をコードする適切な制御配列を有するDNAベクターを導入すること、b)タンパク質が細胞内又は培地内で発現し、第一のタンパク質のIL-15ドメインと第二のタンパク質のIL-15Rαドメイン間を関連させて可溶性融合タンパク質複合体を形成させるのに十分な状況下で宿主細胞を培地で培養すること、及びc)宿主細胞又は培地から可溶性融合タンパク質複合体を精製することによって実行される。
一態様において、該方法は発現ベクターから発現されたポリペプチド間のジスルフィド結合を形成するのに十分な状況下で第一及び第二のタンパク質を混合することをさらに含む。
以下を含む可溶性融合タンパク質複合体を製造する方法がまた提供される:a)宿主細胞に第一及び第二のタンパク質をコードする適切な制御配列を有するDNAベクターを導入すること、b)タンパク質が細胞内又は培地内で発現し、第一のタンパク質のIL-15ドメインと第二のタンパク質のIL-15Rαドメイン間を関連させて可溶性融合タンパク質複合体を形成させ、ポリペプチド間のジスルフィド結合を形成させるのに十分な状況下で宿主細胞を培地で培養すること;c)宿主細胞又は培地から可溶性融合タンパク質複合体を精製すること。
任意選択的に、該方法は発現ベクターから発現されたポリペプチド間のジスルフィド結合を形成するのに十分な状況下で第一及び第二のタンパク質を混合することをさらに含む。
治療を必要とする対象の新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患を治療する方法は、本明細書に記載の可溶性融合タンパク質複合体、例えば可溶性抗PD-L1 scAb/IL-15N72D:抗PD-L1 scAb/IL-15RαSu/Fc融合タンパク質複合体を含む有効量の医薬組成物を対象に投与し、それにより新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患を治療することにより実行される。例えば、治療を必要とする対象の固形又は血液悪性腫瘍を治療する方法は、可溶性抗ヒトPD-L1 scAb/huIL-15N72D:抗ヒトPD-L1 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質複合体を対象に投与し、それにより悪性腫瘍を治療することにより実行される。例示的な抗ヒトPD-L1 scAb/huIL-15N72Dタンパク質は、配列番号:2及び6に示されたアミノ酸配列を含む。例示的な抗ヒトPD-L1 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fcタンパク質は、配列番号:4及び8に示されたアミノ酸配列を含む。
本明細書に記載の方法による治療に適した新生組織形成は、膠芽腫、前立腺癌、急性骨髄性白血病、B細胞新生物、多発性骨髄腫、B細胞リンパ腫、B細胞非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、皮膚T細胞性リンパ腫、T細胞リンパ種、充実性腫瘍、尿路上皮/膀胱腫瘍、黒色腫、肺癌、腎細胞癌、乳癌、胃癌及び食道癌、頭部及び頸部癌、前立腺癌、膵癌、結腸直腸癌、卵巣癌、非小細胞肺癌、並びに頭部及び頸部の扁平上皮癌を含む。
本明細書に記載の方法を用いる治療のための例示的な感染は、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)を有する感染である。例示的な核酸配列は、配列番号:47、48、49又は50を含む。例示的なアミノ酸配列は、配列番号:51、52、53又は54を含む。本明細書に記載の方法は細菌感染(例えばグラム陽性菌又はグラム陰性菌)を治療することにまた有用である(Oleksiewicz et al. 2012. Arch Biochem Biophys. 526:124-31)。本明細書に記載の方法を用いる治療のための例示的な自己免疫性疾患は、B細胞によって介在される自己免疫性疾患である。かかる自己免疫性疾患は、関節リウマチ、多発性硬化症、突発性血小板増加症、IgM介在性多発ニューロパチー、第VIII因子欠乏症、全身性エリテマトーデス、シェーグレン症候群、炎症性筋炎、尋常性天疱瘡、視神経脊髄炎、ANCA関連血管炎、慢性炎症性脱髄性多発ニューロパチー、自己免疫性貧血、赤芽球癆、血栓性血小板減少性紫斑病(TTP)、特発性血小板減少性紫斑病(ITP)、エバンス症候群、血管炎(例えばかつてウェゲナー肉芽腫症と呼ばれた多発血管炎性肉芽腫症)、水疱性皮膚疾患(例えば天疱瘡、類天疱瘡)、1型糖尿病、抗NMDA受容体抗体脳炎及びデビック病、グレイブス眼病、自己免疫性膵炎、オプソクローヌス・ミオクローヌス症候群(OMS)並びにIgG4に関する疾患を含む。
融合タンパク質複合体を含む医薬組成物は有効量で投与される。例えば、該医薬組成物の有効量は約1μg/kgと約100μg/kgの間、例えば1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95又は100μg/kgである。あるいは、TxM複合体は固定用量又は体表面積(すなわち、mあたり)に基づいて投与される。
該融合タンパク質複合体を含む医薬組成物は少なくとも1ヶ月に1回、例えば1ヶ月に2回、1週間に1回、1週間に2回、1日に1回、1日に2回、8時間ごとに、4時間ごとに、2時間ごとに又は1時間ごとに投与される。該医薬組成物のための適した投与の様式は全身投与、静脈内投与、局所投与、皮下投与、筋肉内投与、腫瘍内投与、吸入及び腹腔内投与である。
好ましくは、該融合タンパク質複合体はインターフェロンγ(IFN-γ)の血中濃度を増加させる、及び/又はCD4細胞及びCD8細胞及びNK細胞を刺激して対象の疾患細胞又は腫瘍細胞を殺傷する。
本発明の可溶性タンパク質複合体の一部の態様において、該IL-15ポリペプチドは天然のIL-15ポリペプチドとは異なるアミノ酸配列を有するIL-15R多様体である。ヒトのIL-15ポリペプチドは、本明細書中ではhuIL-15、hIL-15、huIL15、hIL15、IL-15野生型(wt)を指し、それらの多様体は天然のアミノ酸を用いること、成熟配列中のその位置及び多様体アミノ酸を指す。例えば、huIL15N72Dは72位においてNのDへの置換を含むヒトIL-15を指す。一態様において、IL-15アゴニストとしてのIL-15多様体機能は、例えば天然のIL-15ポリペプチドと比較してIL-15/IL-2βγc受容体(IL-15R)の増加した結合活性によって明らかにされている。あるいは、IL-15アンタゴニストとしてのIL-15多様体機能は、例えば天然のIL-15ポリペプチドと比較してIL-15Rの減少した結合活性によって明らかにされている。
標的細胞を殺傷する方法は、a)複数の細胞を本発明の可溶性融合タンパク質と接触させ、そこで複数の細胞がIL-15ドメインによって認識されるIL-15R鎖を保有する免疫細胞、又はチェックポイント阻害剤若しくは免疫アゴニスト結合ドメインによって調節されるチェックポイント又はシグナル分子を保有する免疫細胞、及び標的疾患細胞をさらに含むこと;b)IL-15R若しくはシグナル分子を介して、又はチェックポイント分子の阻害を介して免疫細胞を活性化させること;c)活性化免疫細胞によって標的疾患細胞を殺傷することによって実行される。例えば、該標的細胞は腫瘍細胞、自己免疫性細胞又はウイルス感染細胞である。一部の場合では、該結合ドメインは抗PD-L1抗体を含む。
標的細胞を殺傷する方法は、a)複数の細胞を本発明の可溶性融合タンパク質複合体に接触させ、そこで複数の細胞がFcドメインによって認識されるFc受容体鎖を保有する免疫細胞、及び結合ドメイン、例えば抗原に特異的なscAbによって認識される抗原を保有する標的疾患細胞をさらに含むこと;b)免疫細胞を結合して活性化させるのに十分な標的細胞上の抗原と免疫細胞上のFc受容体鎖間の特異的な結合複合体(架橋)を形成させること;c)結合した活性化免疫細胞によって標的細胞を殺傷することをさらに含む。例えば、該標的細胞は腫瘍細胞、自己免疫性細胞又はウイルス感染細胞である。一部の場合では、該結合ドメインは抗PD-L1抗体を含む。
患者の疾患を予防又は治療する方法がまた提供され、該方法は以下の段階を含む:a)本発明の可溶性融合タンパク質複合体を患者に投与すること;b)患者の免疫細胞を活性化すること;c)患者の疾患を予防又は治療するのに十分な活性化免疫細胞を介して疾患細胞を損傷又は殺傷すること。
本発明により、疾患細胞を有する患者の疾患を予防又は治療する方法であって、以下の段階を含む方法がまた提供される:a)IL-15R鎖又はチェックポイント又はシグナル分子を保有する免疫細胞を本発明の可溶性融合タンパク質と混合すること;b)免疫細胞を活性化させること;c)活性化免疫細胞を患者に投与すること;及びd)患者の疾患を予防又は治療するのに十分な活性化免疫細胞を介して疾患細胞を損傷又は殺傷すること。
本発明の融合タンパク質複合体の投与は対象の免疫反応を誘発する。例えば、本発明の融合タンパク質複合体の投与は新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患と関連した細胞に対して免疫反応を誘発する。一態様において、本発明の融合タンパク質複合体は免疫細胞増殖を増加させる。
本発明により、本発明の可溶性融合タンパク質複合体の有効量を哺乳類に投与することによって哺乳類の免疫反応を刺激する方法が提供される。本発明により、本発明のいずれかの可溶性融合タンパク質複合体の有効量を哺乳類に投与することによって哺乳類の免疫反応を抑制する方法がまた提供される。
他に定義されていない限り、本明細書に使用されているすべての技術及び科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって通常理解される意味を有する。以下の参考文献は本発明で使用されている多くの用語の一般的な定義を当業者に提供する:Singleton et al., Dictionary of Microbiology and Molecular Biology (2nd ed. 1994); The Cambridge Dictionary of Science and Technology (Walker ed., 1988); The Glossary of Genetics, 5th Ed., R. Rieger et al. (eds.), Springer Verlag (1991)及びHale & Marham, The Harper Collins Dictionary of Biology (1991)。本明細書に使用されているように、以下の用語は、他に指定されていない限り、以下のそれらが帰する意味を有する。
「剤」はペプチド、核酸分子又は小さな化合物を意味する。
「TxM」は結合ドメインに結合されたIL-15N72D:IL-15RαSu/Fc骨格を含む複合体を意味する(図2)。例示的なTxMは、PD-L1を特異的に認識する結合ドメインとの融合を含むIL-15N72D:IL-15RαSu複合体である(PD-L1 TxM)。
「改善する」は疾患の発展又は進行を減少させること、抑制させること、衰えさせること、減退させること、阻止させること又は安定させることを意味する。
「類似体」は、同一でないが類似の機能的又は構造的特徴を有する分子を意味する。例えば、ポリペプチド類似体は対応する自然発生的なポリペプチドの生物学的活性を保有する一方、自然発生的なポリペプチドと関連した類似体の機能を高める特定の生化学的修飾を有する。かかる生化学的修飾は類似体のプロテアーゼ抵抗性、膜透過性、又は半減期を、例えばリガンド結合を変化させることなしに増加させることができる。類似体は非天然アミノ酸を含んでいてもよい。
用語「結合ドメイン」は抗体、一本鎖抗体、Fab、Fv、T細胞受容体結合ドメイン、リガンド結合ドメイン、受容体結合ドメイン又は当該分野に知られている他の抗原に特異的なポリペプチドを包含することを意図している。
本発明は、抗体又はかかる抗体のフラグメントであって、それらが望ましい生物学的活性を示す限りのものを含む。本発明にはキメラ抗体、例えばヒト化抗体もまた含まれる。概して、ヒト化抗体は非ヒトである源から導入される1又はそれ以上のアミノ酸残基を有する。ヒト化は、例えば当該分野に記載の方法を用いて、齧歯類の相補性決定領域の少なくとも一部をヒト抗体の対応する領域に置き換えることによって実行される。
用語「抗体」又は「イムノグロブリン」はポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体の両方を包含することを意図している。好ましい抗体は抗原に反応性のあるモノクローナル抗体である。用語「抗体」は1つ以上の抗原に反応性のある抗体の混合物(例えば、抗原に反応性のある異なった型のモノクローナル抗体のカクテル)を包含することをまた意図している。用語「抗体」は全抗体、その生物学的に機能性のあるフラグメント、一本鎖抗体及び遺伝子操作された抗体、例えば1種以上からの部分を含むキメラ抗体、バイファンクショナル抗体、抗体共役体、ヒト化抗体及びヒト抗体を包含することをさらに意図している。生物学的に機能性のある抗体フラグメントをまた使用することができ、それらは抗原との結合に十分な抗体に由来するペプチドフラグメントである。本明細書に使用される「抗体」は目的のエピトープ、抗原又は抗原性フラグメントを結合可能な完全な抗体及び任意の抗体フラグメント(例えば、F(ab’)、Fab’、Fab、Fv)を含むことを意味する。
「結合している」はその分子に対して物理化学的親和性を有する分子を意味する。
「検出する」は検出されるべき検体の存在、非存在又は量を特定することを指す。
「疾患」は細胞、組織又は器官の通常の機能を損傷又は干渉する任意の状態又は障害を意味する。疾患の例には新生組織形成、自己免疫性疾患及びウイルス感染が含まれる。
製剤又は製剤の成分の用語「有効量」及び「治療上の有効量」は、単独又は組み合わせで望ましい効果を提供するのに十分な製剤又は成分の量を意味する。例えば、「有効量」は単独又は組み合わせで未治療の患者に関連する疾患の症状を改善するために必要な化合物の量を意味する。疾患の治療的処置に本発明を実践するために使用される活性化合物の有効量は、投与の様式、対象の年齢、体重及び全体的な健康状態によって異なる。最終的には、主治医又は主治獣医が適切な量と投薬量のレジメンを決定するであろう。かかる量は「有効」量として称される。
「フラグメント」はポリペプチド又は核酸分子の一部を意味する。この一部は、好ましくは参考核酸分子又はポリペプチドの全長の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%又は90%を含む。例えば、フラグメントは10、20、30、40、50、60、70、80、90又は100、200、300、400、500、600、700、800、900又は1000のヌクレオチド又はアミノ酸を含んでいてもよい。しかしながら、本発明はポリペプチド及び核酸フラグメントを、それらがそれぞれ全長のポリペプチド及び核酸の望ましい生物学的活性を示す範囲内でまた含む。ほとんどいかなる長さの核酸フラグメントも用いられる。例えば、実例として、長さにして約10,000、約5,000、約3,000、約2,000、約1,000、約500、約200、約100、約50の塩基対の全長(すべての中間の長さを含む)を有するポリヌクレオチドのセグメントが本発明の多くの実施に含まれる。同様に、ほとんどいかなる長さのポリペプチドのフラグメントも用いられる。例えば、実例として、長さにして約10,000、約5,000、約3,000、約2,000、約1,000、約5,000、約1,000、約500、約200、約100又は約50のアミノ酸の全長(すべての中間の長さを含む)を有するポリヌクレオチドのセグメントが本発明の多くの実施に含まれる。
用語「単離された」、「精製された」及び「生物学的に純粋な」は、その天然状態中に見いだせるような通常それに付随する成分とは異なる度合の含まれていない物質を指す。「単離する」は元の源又は環境からの分離の度合を意味する。「精製する」は単離より高度な分離の度合を意味する。
「精製された」又は「生物学的に純粋な」タンパク質は、任意の不純物が実質的にそのタンパク質の生物学的特性に影響したり、他の反する結果を引き起こしたりするのに十分なほどの他の物質を含まない。すなわち、本発明の核酸又はポリペプチドは、組み換えDNA技術によって産生される際の細胞物質、ウイルス物質若しくは培養培地、又は化学合成された際の化学的前駆体若しくは他の化学物質を実質的に伴わない場合に精製される。純度及び均一性は、典型的には分析的化学技術、例えばポリアクリルアミドゲル電気泳動法又は高パフォーマンス液体クロマトグラフィーを用いて決定される。用語「精製された」は核酸又はタンパク質が電気泳動ゲルに実質的に1本のバンドを生じさせることを意味してもよい。修飾、例えばリン酸化反応又はグリコシル化を受けたタンパク質では、異なる修飾が異なる単離されたタンパク質を生じ得るし、それらは分離して精製され得る。
同様に、「実質的に純粋な」は自然に付随する成分から分離したヌクレオチド又はポリペプチドを意味する。典型的には、該ヌクレオチド及びポリペプチドは少なくとも重量にして60%、70%、80%、90%、95%又は99%でさえあり、それらが自然に関連するタンパク質及び自然発生的な有機分子を伴わない場合、実質的に純粋である。
「単離された核酸」はその核酸が由来する生物の自然発生的なゲノム中で、その側面に位置する遺伝子を伴わない核酸を意味する。該用語は例えば以下をカバーする:(a)自然発生的なゲノムDNA分子の一部であるDNAだが、自然に発生する生物のゲノム中では分子のその部分の側面に位置している核酸配列の両方が側面に位置していない;(b)ある様式で原核生物又は真核生物のベクター又はゲノムDNAに組み込まれた核酸で、生じる分子がいずれの自然発生的なベクター又はゲノムDNAとも同一でない核酸;(c)分離された分子、例えばcDNA、ゲノムフラグメント、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によって産生されたフラグメント、又は制限フラグメント;(d)ハイブリッド遺伝子、すなわち融合タンパク質をコードする遺伝子の一部である組み換えヌクレオチド配列。単離された核酸分子は、本発明によって合成により産生された分子及び化学的に変化された、及び/又は修飾された骨格を有する任意の核酸をさらに含む。例えば、単離された核酸は精製されたcDNA又はRNAポリヌクレオチドである。単離された核酸分子はメッセンジャーリボ核酸(mRNA)分子をまた含む。
「単離されたポリペプチド」は自然に付随する成分から分離された本発明のポリペプチドを意味する。典型的には、該ポリペプチドは少なくとも重量にして60%であり、自然に付随するタンパク質及び自然発生的な有機分子を伴わない場合に単離されている。好ましくは、調製は重量にして本発明のポリペプチドの少なくとも75%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも99%である。本発明の単離されたポリペプチドは、例えば自然源からの抽出により、かかるポリペプチドをコードする組み換え核酸の発現により、又はタンパク質の化学合成により入手され得る。任意の適切な方法によって、例えば、カラムクロマトグラフィー、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法又はHPLC分析によって純度を測定することができる。
「マーカー」は、疾患又は障害に関連している発現レベル又は活性に変化を有する任意のタンパク質又はポリヌクレオチドを意味する。
「新生組織形成」は、過剰な増殖又は減少したアポトーシスによって特徴づけられる疾患又は障害を意味する。本発明を使用できる例示的な新生組織形成は、限定されないが、白血病(例えば急性白血病、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、急性骨髄芽球性白血病、急性前骨髄球性白血病、急性骨髄単球性白血病、急性単球性白血病、急性赤白血病、慢性白血病、慢性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病)、真性赤血球増加症、リンパ腫(ホジキン病、非ホジキン病)、ワルデンシュトレームマクログロブリン血症、重鎖病、及び充実性腫瘍、例えば肉腫及び癌腫(例えば線維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨肉腫、脊索腫、血管肉腫、内皮肉種、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫、滑液腫瘍、中皮腫、ユーイング腫瘍、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、結腸癌、膵癌、乳癌、卵巣癌、前立腺癌、扁平上皮癌、基底細胞癌、腺癌、汗腺癌、脂腺癌、乳頭癌、乳頭腺癌、嚢胞腺癌、髄様癌、気管支癌、腎細胞癌、肝癌、胆管癌(nile duct cancer)、絨毛腫、精上皮腫、胎生期癌、ウィルムス腫瘍、子宮頸癌、子宮癌、精巣癌、肺癌、小細胞肺癌、膀胱癌、上皮癌、神経膠腫、多形性膠芽腫、星状細胞腫、髄芽腫、頭蓋咽頭腫、上衣腫、松果体腫、血管芽細胞腫、聴神経腫、乏突起膠腫(oligodenroglioma)、神経鞘腫、髄膜腫、黒色腫、神経芽細胞腫及び網膜芽腫)を含む。特定の実施形態では、該新生組織形成は多発性骨髄腫、β細胞リンパ腫、尿路上皮/膀胱癌又は黒色腫である。本明細書で使用されているように、「剤を入手する」の「入手する」はその剤を合成すること、購入すること、又は他の方法で獲得することを含む。
「減少する」は少なくとも5%、10%、25%、50%、75%又は100%の負の変化を意味する。
「参考」は標準的な、又は対照の状態を意味する。
「参考配列」は配列比較のための基準として用いられる定義された配列である。参考配列は特定の配列の全体のサブセット;例えば、全長のcDNA又は遺伝子配列のセグメント、又は完全なcDNA又は遺伝子配列であってもよい。ポリペプチドでは、参考ポリペプチド配列の長さは概して少なくとも約16のアミノ酸、好ましくは少なくとも約20のアミノ酸、より好ましくは少なくとも約25のアミノ酸、さらにより好ましくは約35のアミノ酸、約50のアミノ酸又は約100のアミノ酸であろう。核酸では、参考核酸配列の長さは概して少なくとも約50のヌクレオチド、好ましくは少なくとも約60のヌクレオチド、より好ましくは少なくとも約75のヌクレオチド、さらに好ましくは少なくとも約100のヌクレオチド又は約300のヌクレオチド又はおよその整数又はそれらの間であろう。
「特異的に結合する」は、本発明のポリペプチドを認識して結合するが、実質的に試料、例えば本発明のポリペプチドを自然に含む生物学的試料内の他の分子を認識して結合するのではない、化合物又は抗体を意味する。
本発明の方法において有用な核酸分子は、本発明のポリペプチド又はそのフラグメントをコードする任意の核酸分子を含む。かかる核酸分子は内因性核酸配列と100%同一である必要はないが、典型的には実質的な同一性を示すであろう。内因性配列に対して「実質的な同一性」を有するポリヌクレオチドは、典型的には二本鎖核酸分子の少なくとも一本鎖をハイブリダイゼーションすることができる。「ハイブリダイゼーションする」は、様々な緊縮の状況下で、相補的なポリヌクレオチド配列(例えば、本明細書に記載の遺伝子)又はその部分間で二本鎖の核酸分子を形成する組を意味する。(例えば、Wahl, G.M. and S. L. Berger (1987) Methods Enzymol. 152:399; Kimmel, A. R. (1987) Methods Enzymol. 152:507を参照されたい)。
例えば、緊縮塩分濃度は通常750mMのNaCl及び75mMのクエン酸三ナトリウム未満、好ましくは500mMのNaCl及び50mMのクエン酸三ナトリウム未満、より好ましくは250mMのNaCl及び25mMのクエン酸三ナトリウム未満であろう。低緊縮のハイブリダイゼーションは有機溶媒、例えばホルムアミドの非存在下で入手され得る一方、高緊縮のハイブリダイゼーションは少なくとも約35%のホルムアミド、好ましくは少なくとも約50%のホルムアミドの存在下で入手され得る。緊縮温度状態は通常少なくとも約30℃、より好ましくは少なくとも約37℃、最も好ましくは少なくとも約42℃の温度を含む。異なる追加のパラメーター、例えばハイブリダイゼーションの時間、洗浄剤の濃度、例えばドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、及びキャリアDNAの内包又は排除が当該分野の当業者によく知られている。好ましい実施形態では、ハイブリダイゼーションは30℃の750mMのNaCl、75mMのクエン酸三ナトリウム及び1%のSDS内で生じるであろう。より好ましい実施形態では、ハイブリダイゼーションは37℃の500mMのNaCl、50mMのクエン酸三ナトリウム、1%のSDS、35%のホルムアミド及び100μg/mlの変性したサケの精子DNA(ssDNA)内で生じるであろう。最も好ましい実施形態では、ハイブリダイゼーションは42℃の250mMのNaCl、25mMのクエン酸三ナトリウム、1%のSDS、50%のホルムアミド及び200μg/mlのssDNA内で生じるであろう。これらの状況における有用な多様性が当業者には容易に明白であろう。
多くの適用では、ハイブリダイゼーションに続く洗浄段階は緊縮においてまた異なるであろう。洗浄緊縮状態は塩分濃度によって、及び温度によって定義され得る。上記のように、洗浄緊縮は塩分濃度を下げることによって、又は温度を上げることによって増加され得る。例えば、洗浄段階の緊縮塩分濃度は、好ましくは約30mMのNaCl及び3mMのクエン酸三ナトリウム未満、最も好ましくは約15mMのNaCl及び1.5mMのクエン酸三ナトリウム未満であろう。洗浄段階の緊縮温度状態は通常少なくとも約25℃、より好ましくは少なくとも約42℃、さらにより好ましくは少なくとも約68℃の温度を含むであろう。好ましい実施形態では、洗浄段階は25℃の30mMのNaCl、3mMのクエン酸三ナトリウム、0.1%のSDS内で生じるであろう。より好ましい実施状況では、洗浄段階は42の15mMのNaCl、1.5mMのクエン酸三ナトリウム、及び0.1%のSDS内で生じるであろう。より好ましい実施状況では、洗浄段階は68℃の15mMのNaCl、1.5mMのクエン酸三ナトリウム、及び0.1%のSDS内で生じるであろう。これらの状況における追加の多様性が当業者には容易に明白であろう。ハイブリダイゼーション技術は当該分野の当業者にはよく知られており、例えば、Benton and Davis (Science 196:180, 1977), Grunstein and Hogness (Proc. Natl. Acad. Sci., USA 72:3961, 1975); Ausubel et al. (Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience, New York, 2001); Berger and Kimmel (Guide to Molecular Cloning Techniques, 1987, Academic Press, New York)及びSambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New Yorkに記載されている。
「実質的に同一な」は参考アミノ酸配列(例えば、本明細書に記載のいずれか1つのアミノ酸配列)又は核酸配列(例えば、本明細書に記載のいずれか1つの核酸配列)に対して少なくとも50%の同一性を示すポリペプチド又は核酸分子を意味する。好ましくは、かかる配列は比較のために用いられる配列に対して少なくとも60%、より好ましくは80%又は85%、より好ましくは90%、95%又は99%さえもアミノ酸レベル又は核酸が同一である。
配列同一性は典型的に配列分析ソフトウェア(例えば、Sequencher, Gene Codes Corporation, 775 Technology Drive, Ann Arbor, MI; Vector NTI, Life Technologies, 3175 Staley Rd. Grand Island, NY)を用いて測定される。かかるソフトウェアは多様な置換、欠失及び/又は他の修飾に対する相同の度合を割り当てることによって同一又は類似の配列とマッチングさせる。同類置換は典型的に以下の群の範囲内の置換を含む:グリシン、アラニン;バリン、イソロイシン、ロイシン;アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン;セリン、トレオニン;リジン、アルギニン;及びフェニルアラニン、チロシン。同一性の度合を決定するための例示的なアプローチでは、密接に関連した配列を示すe-3とe-100間の可能性スコアを用いてBLASTプログラムを使用してもよい。
「対象」は限定されないが、ヒト又は非ヒト哺乳類、例えばウシ属、ウマ科、イヌ科、ヒツジ属又はネコ科を含む哺乳類を意味する。該対象は、好ましくはかかる治療を必要とする哺乳類、例えばB細胞リンパ腫又はその傾向があると診断された対象である。該哺乳類は任意の哺乳類であり、例えばヒト、霊長類、マウス、ラット、イヌ、ネコ、ウマ及び家畜又は食品消費のために育てられる動物、例えばウシ、ヒツジ、ブタ、ニワトリ及びヤギである。好ましい実施形態では、該哺乳類はヒトである。
本明細書に提供される範囲は、範囲内のすべての値の簡潔な表現であることが理解される。例えば、1~50までの範囲は1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49又は50からなる群からの任意の数字、数字の組み合わせ又はサブ範囲を含むと理解される。
本明細書で使用される用語「治療する」や「治療」は逆の状態、障害又は疾患に苦しめられる臨床的な症状を示す個体に対して、症状の重篤さ及び/又は頻度の減少に影響するための、症状及び/又は根本原因を取り除くための、及び/又は損傷の改良又は改善を容易にするための剤又は製剤の投与を指す。排除できないとしても、疾患又は状態を治療することが、それらと関連した障害、状態又は症状を完全に取り除くことが要求されるわけではないことが理解されるであろう。
用語「予防する」又は「予防」は特定の逆の状態、障害又は疾患に感染しやすい又は罹患しやすい臨床的な症状を示す個体への、剤又は組成物の投与を指し、それゆえに症状及び/又は根本原因の発生を予防することに関する。
具体的に記載されている、又は内容から明白である場合を除き、本明細書に使用されるように、用語「又は」は包括的であると理解される。具体的に記載されている、又は内容から明白である場合を除き、本明細書に使用されるように、用語「1の」(“a,” “an”)及び「その」(“the”)は単数又は複数であると理解される。
具体的に記載されている、又は内容から明白である場合を除き、本明細書に使用されるように、用語「約」は当該分野において通常の許容範囲内、例えば平均値の2の標準偏差内として理解される。約は記載された値の10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%又は0.01%と理解されてもよい。内容から明らかでない場合は、本明細書に記載のすべての数値は用語「約」で修飾される。
本明細書の変数の任意の定義における化学基のリストの列挙は、その変数がリストアップされた基の任意の単独の基又は組み合わせであるという定義を含む。本明細書の変数又は態様のための一実施形態の列挙は、その実施形態が任意の単独の実施形態又は任意の他の実施形態又はその部分との組み合わせであるものを含む。
本明細書に提供される組成物又は方法は、本明細書に提供される1又はそれ以上の任意のその他の組成物及び方法と組み合わせることができる。
暫定的な用語「含む」(comprising)は、「含む」(including)、「含む」(containing)又は「によって特徴づけられる」と類義語であり、包括的又は制限がなく、追加の、列挙されていない要素又は方法段階を除外しない。対照的に、暫定的な語句「からなる」(consisting of)は請求項で具体的に述べられていない任意の要素、段階又は材料を除外する。暫定的な語句「本質的に……からなる」(consisting essentially of)は本発明の請求項に具体的に述べられた物質又は段階「及び基本かつ新たな特徴に物質的に影響しないもの」に請求項の範囲を限定する。
本発明の他の特徴及び利点は、以下の好ましい実施形態の記述から、及び請求項から明白であろう。他に定義されていない場合、本明細書に使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本発明が属する分野の当業者に通常理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載のものと類似又は等価の方法及び物質を本発明の実践又は試験において使用することができるが、適した方法と物質が下記に記載されている。本明細書に引用されているすべての公開された外国特許及び特許出願は参照により本明細書中に組み込まれる。
本明細書にアクセッション番号によって引用されるGenbank及びNCBI寄託が参照により本明細書中に組み込まれる。本明細書に引用される他のすべての公開された参考文献、文書、原稿及び科学文献は参照により本明細書中に組み込まれる。不一致があった場合、定義を含む本明細書は制御されるであろう。加えて、物質、方法及び例示は説明のためだけのものであり、限定することを意図しない。
図1は、抗PD-L1 scAb/huIL-15N72D及び抗PD-L1 scAb/huIL-15RαSu/Fc融合タンパク質を含むPD-L1 TxM複合体の活性、並びにPD-L1抗原を発現する疾患細胞に対するその免疫介在性効果を示した概略図である。 図2は、免疫チェックポイント分子、免疫シグナル分子及び/又は疾患抗原を認識する結合ドメインと融合したIL-15/IL-15RαSu/Fc骨格を含む異なるTxM複合体を示した概略図である。 図3は、ジスルフィド結合の減少に続くTxM複合体のドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動法(SDS-PAGE)分析を示した写真である。右側レーン:PD-L1 TxM;左側レーン:マーカー。 図4Aは、ヒトIL-15及びヒトIgGに特異的な抗体に対する抗ヒトPD-L1 TxM複合体の結合活性を示した折れ線グラフである。図4Bは、ヒトIL-15及びヒトIgGに特異的な抗体に対する第二の抗ヒトPD-L1 TxM複合体の結合活性を示した折れ線グラフである。図4Cは、ヒトIL-15及びマウスIgGに特異的な抗体に対する抗マウスPD-L1 TxM複合体の結合活性を示した折れ線グラフである。 図5Aは、ヒトMB231腫瘍細胞を有するPD-L1に対するPD-L1 TxM複合体の結合活性を示した折れ線グラフである。図5Bは、ヒトMB231腫瘍細胞上に発現したPD-L1のPD-L1 TxM複合体の阻害活性を示した折れ線グラフである。図5Cは、ヒトMB231腫瘍細胞を有するPD-L1に対するPD-L1 TxM複合体の結合活性を示した折れ線グラフである。 図6Aは、マウス5T33P腫瘍細胞上に発現したPD-L1のPD-L1 TxM複合体の阻害活性を示した折れ線グラフである。図6Bは、マウスMB49luc腫瘍細胞上に発現したPD-L1のPD-L1 TxM複合体の阻害活性を示した折れ線グラフである。 図7A及び図7Bは、マウスA20腫瘍細胞上に発現したPD-L1の抗PD-L1 Ab及びPD-L1 TxM複合体の阻害活性を比較する折れ線グラフである。 図8は、PD-L1 TxM複合体によって介在されるIL-15依存性32Dβ細胞の増殖を示した折れ線グラフである。 図9Aは、「四頭」及び「二頭」のPD-L1 TxM複合体を示した概略図である。図9Bは、四頭及び二頭のマウス特異的PD-L1 TxM複合体の、ジスルフィド結合の減少に続くSDS-PAGE分析を示した写真である。図9C及び図9Dは、分析的サイズ排除カラム上の溶出に続く、二頭及び四頭のマウス特異的PD-L1 TxM複合体のクロマトグラフィープロフィールを表している折れ線グラフをそれぞれ示しており、タンパク質会合体からのTxM複合体の分離を明らかにしている。 図10Aは、IL-2Rβγを保有する32Dβ細胞に対する二頭及び四頭のマウス特異的PD-L1 TxM複合体の結合活性を示した折れ線グラフである。図10B及び図10Cは、5T33P骨髄腫細胞上に発現したPD-L1の二頭及び四頭のマウス特異的PD-L1 TxM複合体の阻害活性を明らかにした折れ線グラフを示している。 図11Aは、ALT-803と比較した、二頭のマウス特異的PD-L1 TxM複合体に介在されたIL-15依存性32Dβ細胞の増殖を示した折れ線グラフである(IL-15N72D:IL-15Rα/Fc複合体)。図11Bは、ALT-803と比較した、四頭のマウス特異的PD-L1 TxM複合体に介在されたIL-15依存性32Dβ細胞の増殖を示した折れ線グラフである。 図12Aは、ジスルフィド結合の減少に続く二頭及び四頭のヒト特異的PD-L1 TxM複合体のSDS-PAGE分析を示した写真である。図12B及び図12Cは、分析的サイズ排除カラム上の溶出に続く、二頭及び四頭のヒト特異的PD-L1 TxM複合体のクロマトグラフィープロフィールを表している折れ線グラフをそれぞれ示しており、タンパク質会合体からのTxM複合体の分離を明らかにしている。 図13は、PC-3ヒト前立腺癌細胞上に発現したPD-L1の二頭及び四頭のヒト特異的PD-L1 TxM複合体の阻害活性を示した折れ線グラフである。 図14Aは、ALT-803と比較して、二頭のヒト特異的PD-L1 TxM複合体によって介在されるIL-15依存性32Dβ細胞の増殖を示した折れ線グラフである。図14Bは、ALT-803と比較して、四頭のヒト特異的PD-L1 TxM複合体によって介在されるIL-15依存性32Dβ細胞の増殖を示した折れ線グラフである。 図15Aは、PBS、ALT-803、四頭のマウス特異的PD-L1 TxM(T4M-mPD-L1)及び二頭のマウス特異的PD-L1 TxM(T2M-mPD-L1)で処置されたマウスの脾臓重量を示した棒グラフである。図15B及び図15Cは、PBS、ALT-803、四頭のマウス特異的PD-L1 TxM(T4M-mPD-L1)及び二頭のマウス特異的PD-L1 TxM(T2M-mPD-L1)で処置されたマウスの脾臓及びリンパ節内の異なる免疫細胞サブセットの百分率をそれぞれ示した棒グラフである。 図16は、PD-L1 TxM、抗PD-L1 Ab又はALT-803によって誘発された5T33骨髄腫細胞に対する免疫細胞の細胞傷害性を示した棒グラフである。 図17は、培地単独と比較して、抗ヒトPD-L1 Ab、二頭のヒト特異的PD-L1 TxM(T4M-mPD-L1)又は四頭のヒト特異的PD-L1 TxM(T2M-mPD-L1)によって誘発されたPD-L1陽性SW1990ヒト膵癌細胞に対するヒト免疫細胞の細胞傷害性を示した棒グラフである。 図18は、PD-L1 TxM複合体、AL-803、ALT-803+抗PD-L1 Ab又はPBSを用いた処置に続く5T33骨髄腫腫瘍を保有するマウスの生存を示した折れ線グラフである。 図19は、2H PD-L1 TxM複合体、AL-803、ALT-803+抗PD-L1 Ab又はPBSを用いた処置に続く同所性MB49luc膀胱腫瘍を保有するマウスの生存を示した折れ線グラフである。 図20は、分析的サイズ排除カラム上の溶出に続く異なる精製されたTxMタンパク質のクロマトグラフィープロフィールを表している折れ線グラフであり、タンパク質会合体からのTxM複合体の分離を明らかにしている。 図21Aは、マウスリンパ球上に発現したCTLA-4のCTLA-4 TxM複合体の阻害活性を示した折れ線グラフである。図21Bは、ヒトリンパ球上に発現したCTLA-4のCTLA-4 TxM複合体の阻害活性を示した折れ線グラフである。 図22Aは、マウス5T33P腫瘍細胞上に発現したPD-L1のPD-L1/CTLA-4 TxM複合体の阻害活性を示した折れ線グラフである。図22Bは、マウスリンパ球上に発現したCTLA-4のPD-L1/CTLA-4 TxM複合体の阻害活性を示した折れ線グラフである。 図23Aは、CD47を保有するマウスB16F10黒色腫腫瘍細胞に対するCD47 TxM複合体の結合活性を示した折れ線グラフである。図23Bは、CD47を保有するヒトJurkat T細胞に対するCD47 TxM複合体の結合活性を示した折れ線グラフである。 図24Aは、一本鎖DNAに対するTNT scAb TxM複合体の結合活性を明らかにした折れ線グラフである。図24Bは、一本鎖DNAに対するTNT scAb/抗PD-L1 scAb TxM複合体の結合活性を明らかにした折れ線グラフである。 図25Aは、透過性ヒトMB231乳癌細胞に対するTNT scAb TxM、TNT scAb/抗PD-L1 scAb TxM及び二頭の抗PD-L1 scAb TxM複合体の結合活性を示した折れ線グラフである。図25Bは、透過性ヒトA549肺癌細胞に対するTNT scAb TxM、TNT scAb/抗PD-L1 scAb TxM及び二頭の抗PD-L1 scAb TxM複合体の結合活性を示した折れ線グラフである。 図26は、ヒトTF陽性PD-L1陽性SW1990ヒト膵癌細胞に対する二頭のhOAT scAb TxM、抗ヒトPD-L1 scAb/hOAT scAb TxM、二頭の抗ヒトPD-L1 scAb TxM複合体及びhOAT及び抗ヒトPD-L1対照Absの結合活性を示した折れ線グラフである。 図27Aは、ヒトIL-15及びヒトIgGに特異的な抗体に対するLFA-1 TxM複合体の結合活性を明らかにした折れ線グラフである。図27Bは、ICAM-1に対するLFA-1 TxM複合体の結合活性を示した棒グラフである。 図28は、ヒトIL-15及びヒトIgGに特異的な抗体に対するNotch 1特異的TxM複合体の結合活性を明らかにした折れ線グラフである。 図29は、ヒトIL-15及びヒトIgGに特異的な抗体に対する抗ヒトTIM3 scAb TxM複合体の結合活性を示した折れ線グラフである。 図30A及び図30Bは、ヒトIL-15及びヒトIgGに特異的な抗体に対するHIV特異的bNAb scFv TxM複合体の結合活性を明らかにした折れ線グラフである。図30Cから図30Fは、HIVエンベロープタンパク質に対するHIV特異的bNAb TxM複合体の結合活性を明らかにした折れ線グラフを示している。 図31は、培地単独と比較して、二頭のhOAT scAb TxM又はhOAT対照Abに誘発されたヒトTF陽性SW1990ヒト膵癌細胞に対するヒト免疫細胞の細胞傷害性を示した棒グラフである。
本発明は、少なくとも一部は、複数特異的なIL-15に基づくタンパク質複合体が免疫細胞の活性を高め、疾患細胞に対するそれらの活性を促進し、それにより疾患の低減又は予防をもたらすという驚くべき発見に基づいている。これらのタンパク質複合体は、疾患及び標的抗原への増加した結合をまた示す。IL-15又は機能性多様体を含む1つのドメイン、及び疾患特異的結合ドメイン、免疫チェックポイント阻害剤又は免疫アゴニストを含む結合ドメインを有する複数特異的タンパク質複合体が本明細書に提供される。かかるタンパク質複合体は対象の新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患を治療するための方法に有用性がある。具体的には、以下に詳細に記載されているように、可溶性抗PD-L1 scAb/huIL-15N72D:抗PD-L1 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc複合体(「PD-L1 TxM」)が免疫細胞を刺激して腫瘍標的細胞を殺傷した(図1)。このように、PD-L1 TxMを取り上げた組成物、及び新生組織形成(例えば、充実性及び血液腫瘍)に対して免疫反応を高めるためにかかる組成物を用いる方法が本明細書に提供される。
本明細書に記載のように、宿主免疫認識及び反応のための疾患細胞を標的化する能力を有するタンパク質の使用は、がん、感染症及び自己免疫性疾患に効果的な戦略である。米国特許第8,507,222号(参照により本明細書に組み込まれる)に記載のように、IL-15及びIL-15受容体αドメインを含むタンパク質骨格は、疾患細胞上の抗原及び免疫細胞上の受容体を認識できる複数特異的タンパク質を生成するために使用されてきた。米国特許第8,507,222号の実施例15を参照されたい。免疫チェックポイント又はシグナル分子を認識する1又はそれ以上の結合ドメインと結合したIL-15及びIL-15受容体αを含む可溶性複数特異的タンパク質複合体の生成が本明細書に記載される。一部の場合では、これらの複合体は疾患細胞上に発現する抗原、例えばPD-L1、ssDNA、CD20、HER2、EGFR、CD19、CD38、CD52、GD2、CD33、Notch 1、細胞間接着分子1(ICAM-1)、組織因子、HIVエンベロープ又は他の腫瘍抗原を認識する結合ドメインをまた含む。
一部の場合では、該結合ドメインは一本鎖抗体を含み、そこでイムノグロブリン軽鎖可変ドメインがポリペプチドリンカー配列によってイムノグロブリン重鎖可変ドメインと共有結合している。該一本鎖抗体ドメインはVH-リンカー-VL又はVL-リンカー-VHフォーマットのどちらかで配置される。あるいは、該結合ドメインは免疫チェックポイント阻害剤又は免疫アゴニストとして作用することができる可溶性若しくは細胞外リガンド又は受容体ドメインを含む。免疫チェックポイント又はシグナル分子を認識する結合ドメインは、結合活性が維持される限り、追加のリンカー配列を伴う又は伴わないIL-15又はIL-15受容体αタンパク質のN末端又はC末端のどちらかと結合する。好ましくは、該結合ドメインはヒトIL-15N72Dスーパーアゴニストタンパク質(huIL-15N72D)のN末端と結合している。あるいは、該結合ドメインはヒトIL-15N72Dタンパク質のC末端と結合している。好ましくは、該結合ドメインはヒトIL-15受容体αスシドメイン(huIL-15RαSu)のN末端と結合している。あるいは、該結合ドメインはhuIL-15RαSuFcタンパク質のC末端と結合している。一部の場合では、本発明の複数特異的タンパク質複合体は、免疫細胞上のタンパク質二量化及びCD16受容体の認識のためのIgG Fcドメインをさらに含む。かかるドメインは、標的細胞に対して、抗体依存性細胞傷害性(ADCC)、抗体依存性細胞食作用(ADCP)及び補体依存性細胞傷害性(CDC)の刺激を介在する。一部の例では、高められた、又は減少したCD16結合活性を有するFcドメインを用いることが有用である。一態様では、該FcドメインはADCC活性を低減するが、ジスルフィド結合二量体を形成する能力を保有するアミノ酸置換L234A及びL235A(LALA)(Fcコンセンサス配列に基づく番号)を含む。
インターロイキン-15
インターロイキン-15(IL-15)はエフェクターNK細胞及びCD8記憶T細胞の発展、増殖及び活性化のための重大なサイトカインである。IL-15はIL-15受容体α(IL-15Rα)と結合し、エフェクター細胞上のIL-2/IL-15受容体βコモンγ鎖(IL-15Rβγ)複合体にトランスで提供される。IL-15及びIL-2はIL-15Rβγとの結合を共有し、STAT3及びSTAT5経路を通してシグナルを送る。しかしながら、IL-2とは異なり、IL-15はCD4CD25FoxP3調節T(Treg)細胞の維持を支持しないし、活性化CD8T細胞の細胞死、多発性骨髄腫に対してIL-2の治療的活性を制限していたかもしれない効果を誘発しない。さらに、IL-15はエフェクターCD8T細胞へ抗アポトーシスシグナルを提供することが知られている唯一のサイトカインである。単独又はIL-15Rαとの複合体としてのどちらかで投与されるIL-15は、実験動物モデル内に定着した充実性腫瘍に対する潜在的抗腫瘍活性を示し、このように、潜在的にがんを治癒することができる最も有望な免疫治療薬の1つとして特定された。
IL-15に基づくがん治療の臨床的発展を容易にするために、IL-15と比較して増加した生物学的活性を有するIL-15変異体(IL-15N72D)が特定された(Zhu et al., J Immunol, 183: 3598-3607, 2009)。このIL-15スーパーアゴニスト(IL-15N72D)の薬物動態学及び生物学的活性は、IL-15N72D:IL-15Rα/Fc融合複合体(ALT-803)の創出によってさらに改良され、該スーパーアゴニスト複合体がインビボでの天然のサイトカインの少なくとも25倍の活性を有するほどである(Han et al., Cytokine, 56:804-810, 2011)。
免疫チェックポイント阻害剤及び免疫アゴニストドメイン
他の実施形態では、該結合ドメインは免疫チェックポイント又はシグナル分子又はそのリガンドに特異的であり、免疫チェックポイント抑制活性の阻害剤として、又は免疫刺激活性のアゴニストとして作用する。かかる免疫チェックポイント及びシグナル分子及びリガンドは、PD-1、PD-L1、PD-L2、CTLA-4、CD28、CD80、CD86、B7-H3、B7-H4、B7-H5、ICOS-L、ICOS、BTLA、CD137L、CD137、HVEM、KIR、4-1BB、OX40L、CD70、CD27、CD47、CIS、OX40、GITR、IDO、TIM3、GAL9、VISTA、CD155、TIGIT、LIGHT、LAIR-1、シグレック(Siglecs)及びA2aRを含む(Pardoll DM. 2012. Nature Rev Cancer 12:252-264, Thaventhiran T, et al. 2012. J Clin Cell Immunol S12:004)。さらに、本発明の好ましい抗体ドメインは、イピリムマブ及び/又はトレメリムマブ(抗CTLA4)、ニボルマブ、ペンブロリズマブ、ピジリズマブ、TSR-042、ANB011、AMP-514及びAMP-224(リガンド-Fc融合)(抗PD1)、アテゾリズマブ(MPDL3280A)、アベルマブ(MSB0010718C)、デュルバルマブ(MEDI4736)、MEDI0680及びBMS-9365569(抗PDL1)、MEDI6469(抗OX40アゴニスト)、BMS-986016、IMP701、IMP731、IMP321(抗LAG3)及びGITRリガンドを含んでいてもよい。
抗体特異的結合ドメイン
抗体特異的結合ドメインは疾患細胞上の標的と特異的に結合するポリペプチドからなる。あるいは、これらのドメインは疾患状態を支持する他の細胞上の標的、例えば腫瘍の成長を支持する間質細胞上の標的又は疾患介在性免疫抑制を支持する免疫細胞上の標的と結合してもよい。抗原特異的結合ドメインは当該分野で知られている抗体、一本鎖抗体、Fabs、Fv、T細胞受容体結合ドメイン、リガンド結合ドメイン、受容体結合ドメイン、ドメイン抗体、単一ドメイン抗体、ミニボディ、ナノボディ、ペプチボディ又は多様な他の抗体模倣体(例えばアフィマー(affimers)、アフィチン(affitin)、アルファボディ(alphabodies)、アトリマー(atrimers)、CTLA-4に基づく分子、アドネクチン(adnectins)、アンチカリン(anticalins)、クニッツ(Kunitz)ドメインに基づくタンパク質、アビマー(avimers)、ノッチン(knottins)、フィノマー(fynomers)、ダルピン(darpins)、アフィボディ(affibodies)、アフィリン(affilins)、モノボディ及びアルマジロ反復タンパク質に基づくタンパク質(Weidle, UH, et al. 2013. Cancer Genomics & Proteomics 10:155-168))を含む。
特定の実施形態では、抗原特異的結合ドメインのための抗原は、細胞表面受容体又はリガンドを含む。さらなる実施形態では、該抗原はCD抗原、サイトカイン又はケモカイン受容体又はリガンド、成長因子受容体又はリガンド、組織因子、細胞間接着分子、MHC/MHC様分子、Fc受容体、トル(Toll)様受容体、NK受容体、TCR、BCR、陽性/陰性共刺激受容体又はリガンド、死受容体又はリガンド、腫瘍に関連した抗原又はウイルスがコードした抗原を含む。
好ましくは、抗原特異的結合ドメインは腫瘍細胞上の抗原と結合することができる。腫瘍特異的結合ドメインはがんを有する患者の治療のために承認された抗体に由来していてもよく、以下のものを含む:リツキシマブ、オファツムマブ及びオビヌツズマブ(抗CD20 Abs);トラスツズマブ及びペルツズマブ(抗HER2 Abs);セツキシマブ及びパニツムマブ(抗EGFR Abs);並びにアレムツズマブ(抗CD52 Ab)。同様に、CD20(90Y標識化イブリツモマブチウキセタン、131I標識化トシツモマブ)、HER2(アド-トラスツズマブエムタンシン)、CD30(ブレンツキシマブベドチン)及びCD33(ゲムツズマブオゾガマイシン)(Sliwkowski MX, Mellman I. 2013 Science 341:1192)に特異的な承認された抗体-エフェクター分子複合体からの結合ドメインを使用し得る。
さらに、本発明の好ましい結合ドメインは当該分野で知られている多様な他の腫瘍特異的抗体ドメインを含んでいてもよい。がんの治療のための抗体及びそれらの各標的は、限定されないが以下を含む:ニボルマブ(抗PD-1 Ab)、TA99(抗gp75)、3F8(抗GD2)、8H9(抗B7-H3)、アバゴボマブ(抗CA-125(模造))、アデカツムマブ(抗EpCAM)、アフツズマブ(抗CD20)、アラシズマブペゴル(抗VEGFR2)、ペンテト酸アルツモマブ(抗CEA)、アマツキシマブ(抗メソテリン)、AME-133(抗CD20)、アナツモマブマフェナトックス(抗TAG-72)、アポリズマブ(抗HLA-DR)、アルシツモマブ(抗CEA)、バビツキシマブ(抗ホスファチジルセリン)、ベクツモマブ(抗CD22)、ベリムマブ(抗BAFF)、ベシレソマブ(抗CEA関連抗原)、ベバシズマブ(抗VEGF-A)、ビバツズマブメルタンシン(抗CD44 v6)、ブリナツモマブ(抗CD19)、BMS-663513(抗CD137)、ブレンツキシマブベドチン(抗CD30(TNFRSF8))、カンツズマブメルタンシン(抗ムチンCanAg)、カンツズマブラブタンシン(抗MUC1)、カプロマブペンデチド(抗前立腺癌細胞)、カルルマブ(抗MCP-1)、カツマキソマブ(抗EpCAM、CD3)、cBR96-ドキソルビシン免疫抱合体(抗ルイスY抗原)、CC49(抗TAG-72)、セデリズマブ(抗CD4)、Ch.14.18(抗GD2)、ch-TNT(抗DNA関連抗原)、シタツズマブボガトックス(抗EpCAM)、シキスツムマブ(抗IGF-1受容体)、クリバツズマブテトラキセタン(抗MUC1)、コナツムマブ(抗TRAIL-R2)、CP-870893(抗CD40)、ダセツズマブ(抗CD40)、ダクリズマブ(抗CD25)、ダロツズマブ(抗インスリン様成長因子I受容体)、ダラツムマブ(抗CD38(環状ADPリボースヒドロラーゼ))、デムシズマブ(抗DLL4)、デツモマブ(抗Bリンパ腫細胞)、ドロジツマブ(抗DR5)、ズリゴツマブ(抗HER3)、ズシギツマブ(抗ILGF2)、エクロメキシマブ(抗GD3ガングリオシド)、エドレコロマブ(抗EpCAM)、エロツズマブ(抗SLAMF7)、エルシリモマブ(抗IL-6)、エナバツズマブ(抗TWEAK受容体)、エノチクマブ(抗DLL4)、エンシツキシマブ(抗5AC)、エピツモマブシツキセタン(抗エピシアリン)、エプラツズマブ(抗CD22)、エルツマキソマブ(抗HER2/neu、CD3)、エタラシズマブ(抗インテグリンανβ3)、ファラリモマブ(抗インターフェロン受容体)、ファルレツズマブ(抗葉酸受容体1)、FBTA05(抗CD20)、フィクラツズマブ(抗HGF)、フィギツムマブ(抗IGF-1受容体)フランボツマブ(抗TYRP1(糖タンパク質75))、フレソリムマブ(抗TGF β)、フツキシマブ(抗EGFR)、ガリキシマブ(抗CD80)、ガニツマブ(抗IGF-1)、ゲムツズマブオゾガマイシン(抗CD33)、ギレンツキシマブ(抗炭酸脱水酵素9(CA-IX))、グレムバツムマブベドチン(抗GPNMB)、グセルクマブ(抗IL13)、イバリズマブ(抗CD4)、イブリツモマブチウキセタン(抗CD20)、イクルクマブ(抗VEGFR-1)、イゴボマブ(抗CA-125)、IMAB362(抗CLDN18.2)、IMC-CS4(抗CSF1R)、IMC-TR1(TGFβRII)、イムガツズマブ(抗EGFR)、インクラクマブ(抗セレクチンP)、インダツキシマブラブタンシン(抗SDC1)、イノツズマブオゾガマイシン(抗CD22)、インテツムマブ(抗CD51)、イピリムマブ(抗CD152)、イラツムマブ(抗CD30(TNFRSF8))、KM3065(抗CD20)、KW-0761(抗CD194)、LY2875358(抗MET)、ラベツズマブ(抗CEA)、ラムブロリズマブ(抗PDCD1)、レキサツムマブ(抗TRAIL-R1)、リンツズマブ(抗CD33)、リリルマブ(抗KIR2D)、ロルボツズマブメルタンシン(抗CD56)、ルカツムマブ(抗CD40)、ルミリキシマブ(抗CD23(IgE受容体))、マパツムマブ(抗TRAIL-R1)、マルゲツキシマブ(抗ch4D5)、マツズマブ(抗EGFR)、マブリリムマブ(抗GMCSF受容体α鎖)、ミラツズマブ(抗CD74)、ミンレツモマブ(抗TAG-72)、ミツモマブ(抗GD3ガングリオシド)、モガムリズマブ(抗CCR4)、モキセツモマブパスドトックス(抗CD22)、ナコロマブタフェナトックス(抗C242抗原)、ナプツモマブエスタフェナトックス(抗5T4)、ナルナツマブ(抗RON)、ネシツムマブ(抗EGFR)、ネスバクマブ(抗アンジオポイエチン2)、ニモツズマブ(抗EGFR)、ニボルマブ(抗IgG4)、ノフェツモマブメルペンタン、オクレリズマブ(抗CD20)、オカラツズマブ(抗CD20)、オララツマブ(抗PDGF-R α)、オナルツズマブ(抗c-MET)、オンツキシズマブ(抗TEM1)、オポルツズマブモナトックス(抗EpCAM)、オレゴボマブ(抗CA-125)、オトレルツズマブ(抗CD37)、パンコマブ(MUC1の抗腫瘍特異的グリコシル化)、パルサツズマブ(抗EGFL7)、パスコリズマブ(抗IL-4)、パルチツマブ(抗HER3)、ペムツモマブ(抗MUC1)、ペルツズマブ(抗HER2/neu)、ピジリズマブ(抗PD-1)、ピナツズマブベドチン(抗CD22)、ピンツモマブ(抗腺癌抗原)、ポラツズマブベドチン(抗CD79B)、プリツムマブ(抗ビメンチン)、PRO131921(抗CD20)、キリズマブ(抗IGHE)、ラコツモマブ(抗Nグリコリルノイラミン酸)、ラドレツマブ(抗フィブロネクチンエキストラドメイン-B)、ラムシルマブ(抗VEGFR2)、リロツムマブ(抗HGF)、ロバツムマブ(抗IGF-1受容体)、ロレズマブ(抗RHD)、ロベリズマブ(抗CD11&CD18)、サマリズマブ(抗CD200)、サツモマブペンデチド(抗TAG-72)、セリバンツマブ(抗ERBB3)、SGN-CD19A(抗CD19)、SGN-CD33A(抗CD33)、シブロツズマブ(抗FAP)、シルツキシマブ(抗IL-6)、ソリトマブ(抗EpCAM)、ソンツズマブ(抗エピシアリン)、タバルマブ(抗BAFF)、タカツズマブテトラキセタン(抗αフェトプロテイン)、タプリツモマブパプトックス(抗CD19)、テリモマブアリトックス、テナツモマブ(抗テネイシンC)、テネリキシマブ(抗CD40)、テプロツムマブ(抗CD221)、TGN1412(抗CD28)、チシリムマブ(抗CTLA-4)、チガツズマブ(抗TRAIL-R2)、TNX-650(抗IL-13)、トシツモマブ(抗CS20)、トベツマブ(抗CD140a)、TRBS07(抗GD2)、トレガリズマブ(抗CD4)、トレメリムマブ(抗CTLA-4)、TRU-016(抗CD37)、ツコツズマブセルモロイキン(抗EpCAM)、ウブリツキシマブ(抗CD20)、ウレルマブ(抗4-1BB)、バンチクツマブ(抗フリズルド(Frizzled)受容体)、バパリキシマブ(抗AOC3(VAP-1))、バテリズマブ(抗ITGA2)、ベルツズマブ(抗CD20)、ベセンクマブ(抗NRP1)、ビシリズマブ(抗CD3)、ボロシキシマブ(抗インテグリンα5β1)、ボルセツズマブマフォドチン(抗CD70)、ボツムマブ(抗腫瘍抗原CTAA16.88)、ザルツムマブ(抗EGFR)、ザノリムマブ(抗CD4)、ザツキシマブ(抗HER1)、ジラリムマブ(抗CD147ベイシジン(basigin))、RG7636(抗ETBR)、RG7458(抗MUC16)、RG7599(抗NaPi2b)、MPDL3280A(抗PD-L1)、RG7450(抗STEAP1)及びGDC-0199(抗Bcl-2)。
本発明に有用な他の抗体ドメイン又は腫瘍標的結合タンパク質(例えばTCRドメイン)は、限定されないが、以下の抗原を結合するものを含む(表示されているがんの表示は限定しない例を表していることに注意されたい):アミノペプチダーゼN(CD13)、アネキシンA1、B7-H3(CD276、様々ながん)、CA125(卵巣癌)、CA15-3(がん)、CA19-9(がん)、L6(がん)、ルイスY(がん)、ルイスX(がん)、αフェトプロテイン(がん)、CA242(結腸直腸癌)、胎盤アルカリ性ホスファターゼ(がん)、前立腺特異的抗原(前立腺)、前立腺酸性ホスファターゼ(前立腺)、上皮細胞成長因子(がん)、CD2(ホジキン病、NHLリンパ腫、多発性骨髄腫)、CD3ε(T細胞リンパ腫、肺癌、乳癌、胃癌、卵巣癌、自己免疫性疾患、悪性腹水)、CD19(B細胞悪性腫瘍)、CD20(非ホジキンリンパ腫、B細胞新生組織形成(neoplasmas)、自己免疫性疾患)、CD21(B細胞リンパ腫)、CD22(白血病、リンパ腫、多発性骨髄腫、SLE)、CD30(ホジキンリンパ腫)、CD33(白血病、自己免疫性疾患)、CD38(多発性骨髄腫)、CD40(リンパ腫、多発性骨髄腫、白血病(CLL))、CD51(転移性黒色腫、肉腫)、CD52(白血病)、CD56(小細胞肺癌、卵巣癌、メルケル細胞がん、液体腫瘍、多発性骨髄腫)、CD66e(がん)、CD70(転移性腎細胞癌及び非ホジキンリンパ腫)、CD74(多発性骨髄腫)、CD80(リンパ腫)、CD98(がん)、CD123(白血病)、ムチン(がん)、CD221(充実性腫瘍)、CD227(乳癌、卵巣癌)、CD262(NSCLC及び他のがん)、CD309(卵巣癌)、CD326(充実性腫瘍)、CEACAM3(直腸結腸癌、胃癌)、CEACAM5(CEA、CD66e)(乳癌、直腸結腸癌及び肺癌)、DLL4(A様4)、EGFR(多様ながん)、CTLA4(黒色腫)、CXCR4(CD184、ヘム腫瘍学(heme-oncology)、充実性腫瘍)、エンドグリン(CD105、充実性腫瘍)、EPCAM(上皮細胞間接着分子、膀胱癌、頭部癌、頸部癌、結腸癌、NHL前立腺癌及び卵巣癌)、ERBB2(肺癌、乳癌、前立腺癌)、FCGR1(自己免疫性疾患)、FOLR(葉酸受容体、卵巣癌)、FGFR(がん)、GD2ガングリオシド(がん)、G-28(細胞表面抗原糖脂質、黒色腫)、GD3イディオタイプ(がん)、ヒートショックプロテイン(がん)、HER1(肺癌、胃癌)、HER2(乳癌、肺癌及び卵巣癌)、HLA-DR10(NHL)、HLA-DRB(NHL、B細胞白血病)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(がん)、IGF1R(充実性腫瘍、血液のがん)、IL-2受容体(T細胞白血病及びリンパ腫)、IL-6R(多発性骨髄腫、RA、キャッスルマン病、IL6依存性腫瘍)、インテグリン(ανβ3、α5β1、α6β4、α11β3、α5β5、ανβ5、多様ながん)、MAGE-1(がん)、MAGE-2(がん)、MAGE-3(がん)、MAGE4(がん)、抗トランスフェリン受容体(がん)、p97(黒色腫)、MS4A1(膜貫通4ドメイン亜科A構成員1、非ホジキンB細胞リンパ腫、白血病)、MUC1(乳癌、卵巣癌、頸癌、気管支癌及び消化管癌)、MUC16(CA125)(卵巣癌)、CEA(直腸結腸癌)、gp100(黒色腫)、MARTI(黒色腫)、MPG(黒色腫)、MS4A1(膜貫通4ドメイン亜科A、小細胞肺癌、NHL)、ヌクレオリン、Neuがん遺伝子産物(がん)、P21(がん)、ネクチン-4(がん)、抗(Nグリコリルノイラミン酸、乳癌、黒色腫癌)のパラトープ、PLAP様精巣アルカリ性ホスファターゼ(卵巣癌、精巣癌)、PSMA(前立腺腫瘍)、PSA(前立腺)、ROB04、TAG72(腫瘍関連糖タンパク質72、AML、胃癌、直腸結腸癌、卵巣癌)、T細胞膜貫通タンパク質(がん)、Tie(CD202b)、組織因子、TNFRSF10B(腫瘍壊死因子受容体上科構成員10B、がん)、TNFRSF13B(腫瘍壊死因子受容体上科構成員13B、多発性骨髄腫、NHL、他のがん、RA及びSLE)、TPBG(トロホブラスト糖タンパク質、腎細胞癌)、TRAIL-R1(リガンド受容体1、リンパ腫、NHL、直腸結腸癌、肺癌を含む腫瘍壊死アポトーシス)、VCAM-1(CD106、黒色腫)、VEGF、VEGF-A、VEGF-2(CD309)(多様ながん)。一部の他の腫瘍関連抗原標的が精査されている(Gerber, et al, mAbs 2009 1:247-253; Novellino et al, Cancer Immunol Immunother. 2005 54:187-207, Franke, et al, Cancer Biother Radiopharm. 2000, 15:459-76, Guo, et al., Adv Cancer Res. 2013; 119:421-475, Parmiani et al. J Immunol. 2007 178:1975-9)。これらの抗原の例は分化抗原群(CD4、CD5、CD6、CD7、CD8、CD9、CD10、CD11a、CD11b、CD11c、CD12w、CD14、CD15、CD16、CDw17、CD18、CD21、CD23、CD24、CD25、CD26、CD27、CD28、CD29、CD31、CD32、CD34、CD35、CD36、CD37、CD41、CD42、CD43、CD44、CD45、CD46、CD47、CD48、CD49b、CD49c、CD53、CD54、CD55、CD58、CD59、CD61、CD62E、CD62L、CD62P、CD63、CD68、CD69、CD71、CD72、CD79、CD81、CD82、CD83、CD86、CD87、CD88、CD89、CD90、CD91、CD95、CD96、CD100、CD103、CD105、CD106、CD109、CD117、CD120、CD127、CD133、CD134、CD135、CD138、CD141、CD142、CD143、CD144、CD147、CD151、CD152、CD154、CD156、CD158、CD163、CD166、CD168、CD184、CDw186、CD195、CD202(a、b)、CD209、CD235a、CD271、CD303、CD304)、アネキシンA1、ヌクレオリン、エンドグリン(CD105)、ROB04、アミノペプチダーゼN、様4(DLL4)、VEGFR-2(CD309)、CXCR4(CD184)、Tie2、B7-H3、WT1、MUC1、LMP2、HPV E6 E7、EGFRvIII、HER-2/neu、イディオタイプ、MAGE A3、p53非変異体(nonmutant)、NY-ESO-1、GD2、CEA、MelanA/MART1、Ras変異体、gp100、p53変異体、プロテイナーゼ3(PR1)、bcr-abl、チロシナーゼ、スルビビン、hTERT、肉腫転座切断点、EphA2、PAP、ML-IAP、AFP、EpCAM、ERG(TMPRSS2 ETS融合遺伝子)、NA17、PAX3、ALK、アンドロゲン受容体、サイクリンB1、ポリシアル酸、MYCN、RhoC、TRP-2、GD3、フコシルGM1、メソテリン、PSCA、MAGE A1、sLe(a)、CYPIB I、PLAC1、GM3、BORIS、Tn、GloboH、ETV6-AML、NY-BR-1、RGS5、SART3、STn、炭酸脱水酵素IX、PAX5、OY-TES1、精子タンパク質17、LCK、HMWMAA、AKAP-4、SSX2、XAGE1、B7H3、レグマイン、Tie2、Page4、VEGFR2、MAD-CT-1、FAP、PDGFR-β、MAD-CT-2、Notch 1、ICAM及びFos関連抗原1を含む。
さらに、本発明の好ましい結合ドメインは、当該分野で知られている感染した細胞に関連する抗原及びエピトープ標的に特異的なものを含む。かかる標的は、限定されないが、以下の目的の病原菌に由来するものを含む:HIVウイルス(特にHIVエンベロープスパイク及び/又はgp120及びgp41エピトープに由来する抗原)、ヒトパピローマウイルス(HPV)、ヒト結核菌、Streptococcus agalactiae、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌、Legionella pneumophilia、化膿レンサ球菌、大腸菌、淋菌、髄膜炎菌、肺炎球菌、Cryptococcus neoformans、Histoplasma capsulatum、Histoplasma influenzae B、梅毒トレポネーマ、ライム病スピロヘータ、緑膿菌、ハンセン菌、Brucella abortus、狂犬病ウイルス、インフルエンザウイルス、サイトメガロウイルス、単純ヘルペスウイルスI、単純ヘルペスウイルスII、ヒト血清パルボ様ウイルス、呼吸器合胞体ウイルス、水痘帯状ヘルペスウイルス、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルス、麻疹ウイルス、アデノウイルス、ヒトT細胞白血病ウイルス、エプスタイン・バーウイルス、マウス白血病ウイルス、ムンプスウイルス、水疱性口内炎ウイルス、シンドビスウイルス、リンパ球性脈絡髄膜炎ウイルス、疣ウイルス、ブルータングウイルス、センダイウイルス、ネコ白血病ウイルス、レオウイルス、ポリオウイルス、シミアンウイルス40、マウス乳腺腫瘍ウイルス、デングウイルス、風疹ウイルス、ウエストナイルウイルス、熱帯熱マラリア原虫、三日熱マラリア原虫、トキソプラズマ原虫、Trypanosoma rangeli、Trypanosoma cruzi、Trypanosoma rhodesiensei、Trypanosoma brucei、マンソン住血吸虫、日本住血吸虫、Babesia bovis、Elmeria tenella、回旋糸状虫、熱帯リーシュマニア、旋毛虫、Theileria parva、Taenia hydatigena、Taenia ovis、無鉤条虫、単包条虫、Mesocestoides corti、Mycoplasma arthritidis、M.hyorhinis、M.orale、M.arginini、Acholeplasma laidlawii、M.salivarium及びM.pneumoniae。
T細胞受容体(TCRs)
T細胞は他の免疫細胞型(多核白血球、好酸球、好塩基球、マスト細胞、B細胞、NK細胞)とともに、免疫系の細胞成分を構成する細胞のサブグループである。生理学的状態下で、T細胞は免疫学的監視及び外来抗原の除外において機能する。しかしながら、病的状態下では、T細胞が疾患の因果関係及び伝播において主要な役割を果たしているとの有力な証拠がある。これらの障害において、中央又は末梢いずれかのT細胞の免疫寛容の故障が自己免疫性疾患の因果関係における基本的な経過である。
該TCR複合体は少なくとも7の膜貫通タンパク質から構成される。ジスルフィド結合(αβ又はγδ)ヘテロ二量体は単一型抗原認識ユニットを形成する一方、ε、γ、δ、ζ及びη鎖を含むCD3の不変鎖は、T細胞活性化及び細胞性免疫反応の生成をもたらすシグナル経路と結合しているリガンドと結合することに責任を負う。TCR鎖の遺伝子多様性にかかわらず、2の構造特性はすべての知られているサブユニットに共通である。第一に、それらは単独の膜貫通ドメインを有する膜貫通タンパク質――推定するにαヘリックスである。第二に、すべてのTCR鎖は予測された膜貫通ドメイン内に荷電アミノ酸を保有するという普通でない特徴を有する。該不変鎖はマウスとヒトの間で保たれる単独の負電荷を有し、該可変鎖は1つ(TCR-β)又は2つ(TCR-α)の正電荷を有する。TCR-αの膜貫通配列は多くの種に高度に保存されており、それゆえに系統発生学的に重大な機能的役割を果たしていてもよい。親水性アミノ酸アルギニン及びリジンを含むオクタペプチド配列はそれらの種の間で同一である。
T細胞反応はTCRと結合する抗原によって調節される。TCRの1つの型はイムノグロブリン可変(V)及び不変(C)領域に類似したα及びβ鎖からなる膜結合ヘテロ二量体である。該TCRα鎖は共有結合したV-α及びC-α鎖を含み、該β鎖はC-β鎖と共有結合したV-β鎖を含む。該V-α鎖及びV-β鎖は、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)(ヒトにおいてはHLA複合体として知られる)との関連で、スーパー抗原又は抗原と結合できるポケット又は裂け目を形成する。Davis Ann. Rev. of Immunology 3: 537 (1985); Fundamental Immunology 3rd Ed., W. Paul Ed. Rsen Press LTD. New York (1993)を参照されたい。
TCR鎖(αβ又はγδ)の細胞外ドメインは、細胞表面上での発現のために異種膜貫通ドメインとの融合としてまた設計されてもよい。かかるTCRsはCD3、CD28、CD8、4-1BB及び/又はキメラ活性化受容体(CAR)膜貫通又は活性化ドメインとの融合を含んでいてもよい。TCRsはαβ又はγδ鎖の1又はそれ以上の抗原結合ドメインを含む可溶性タンパク質であってもまたよい。かかるTCRsはTCR不変ドメインを有する、又は有さないTCR可変ドメイン又はその機能フラグメントを含んでいてもよい。可溶性TCRsはヘテロ二量体又は一本鎖分子であってもよい。
Fcドメイン
本発明のタンパク質複合体はFcドメインを含んでいてもよい。例えば、PD-L1 TxMは抗PD-L1 scAb/huIL-15N72D:抗PD-L1 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合複合体を含む。IgGのFc領域と別のタンパク質のドメインを結合させる融合タンパク質、例えば多様なサイトカイン及び可溶性受容体が報告されている(例えば、Capon et al., Nature, 337:525-531, 1989; Chamow et al., Trends Biotechnol., 14:52-60, 1996);米国特許第5,116,964号及び第5,541,087号を参照されたい)。該プロトタイプ融合タンパク質はIgG Fcのヒンジ領域でシステイン残基を介して結合したホモ二量体タンパク質であり、重鎖可変及びC1ドメイン及び軽鎖を伴わない、IgG分子と類似した分子をもたらす。Fcドメインを含む融合タンパク質の二量体の性質は、他の分子との高次相互作用(二価結合又は二重特異性結合)を提供するのに好都合であり得る。構造的相同性のために、Fc融合タンパク質は、類似のアイソトープを有するヒトIgGのそれと比較可能な、薬物動態プロフィールをインビボで示す。IgGクラスのイムノグロブリンはヒトの血液中で最も豊富なタンパク質であり、循環半減期は21日にも届くことがある。IL-15又はIL-15融合タンパク質の循環半減期を引き伸ばすため、及び/又は、その生物学的活性を増加させるために、ヒト重鎖IgGタンパク質のFc部分と共有結合したIL-15αと非共有結合したIL-15ドメインを含む融合タンパク質複合体が本明細書に記載される。
用語「Fc」はFc受容体と呼ばれる細胞表面受容体及び補体系の一部のタンパク質と相互作用する抗体の不変領域であるフラグメント結晶化可能領域を指す。かかる「Fc」は二量体形である。天然のFcの元のイムノグロブリン源は好ましくはヒト由来であり、IgG1及びIgG2が好ましいが、任意のイムノグロブリンであってもよい。天然のFc’sは共有会合(すなわちジスルフィド結合)及び非共有会合によって二量体形又は多量体形と結合していてもよい単量体ポリペプチドから構成される。天然のFc分子の単量体サブユニット間の分子間ジスルフィド結合の数は、クラス(例えばIgG、IgA、IgE)又はサブクラス(例えばIgG1、IgG2、IgG3、IgA1、IgGA2)によって1から4の幅がある。天然のFcの一例はIgGのパパイン分解から生じるジスルフィド結合二量体である(Ellison et al. (1982), Nucleic Acids Res. 10: 4071-9を参照されたい)。プロテインA、プロテインG、多様なFc受容体及び補体タンパク質の結合部位を含むFcドメイン。一部の実施形態では、該複合体のFcドメインはFc受容体と相互作用して抗体依存性細胞介在性細胞傷害性(ADCC)及び/又は抗体依存性細胞食作用(ADCP)を介在することができる。他の適用では、該複合体は効果的にADCC又はADCPを介在することのできないFcドメイン(例えば、IgG4 Fc)を含む。
一部の実施形態では、用語「Fc変異体」は天然のFcから修飾された分子又は配列を指すが、サルベージ受容体FcRnのための結合部位をまだ含んでいる。参照によって本明細書に組み込まれる公開PCT出願第WO97/34631号及び第WO96/32478号により、例示的なFc多様体及びサルベージ受容体との相互作用が記載されている。このように、用語「Fc多様体」は非ヒト天然Fcからヒト化された分子又は配列を含む。さらに、天然のFcは本発明の融合分子には必要とされない構造特性又は生物学的活性を提供するために、除去されてもよい部位を含む。このように、特定の実施形態では、用語「Fc多様体」は、(1)ジスルフィド結合構造、(2)選択された宿主細胞との不和合性、(3)選択された宿主細胞における発現のN末端異質性、(4)グリコシル化、(5)補体との相互作用、(6)サルベージ受容体以外のFc受容体との結合、(7)抗体依存性細胞傷害性(ADCC)、若しくは(8)抗体依存性細胞食作用(ADCP)に影響する、又は関与する1又はそれ以上の天然のFc部位若しくは残基を変更する分子又は配列を含む。かかる変化は、これらのFc特性の任意の1つ又はそれ以上を増加又は減少させることがある。Fc多様体は以下にさらに詳細に記載される。
用語「Fcドメイン」は、上記に定義された天然のFc及びFc多様体分子及び配列を包含する。Fc多様体及び天然のFc’sと同様に、用語「Fcドメイン」は、全抗体から分解されるか、又は組み換え遺伝子発現により産生されるか、又は他の方法のいずれかによって、単量体形又は多量体形の分子を含む。
融合タンパク質複合体
本発明は融合タンパク質複合体を提供する(図1及び図2)。一部の場合では、第一のタンパク質がインターロイキン-15(IL-15)又はその機能性フラグメントと共有結合した第一の生物学的に活性なポリペプチドを含み;第二のタンパク質が可溶性インターロイキン-15受容体α(IL-15Rα)ポリペプチド又はその機能性フラグメントと共有結合した第二の生物学的に活性なポリペプチドを含み、そこで第一のタンパク質のIL-15ドメインが第二のタンパク質の可溶性IL-15Rαドメインと結合して可溶性融合タンパク質複合体を形成する。本発明の融合タンパク質複合体は、第一及び第二のタンパク質の1つ又は両方と結合したイムノグロブリンFcドメイン又はその機能性フラグメントをまた含む。好ましくは、該融合タンパク質と結合したFcドメインは相互作用して融合タンパク質複合体を形成する。かかる複合体はイムノグロブリンFcドメイン間のジスルフィド結合構造によって安定していてもよい。一態様において、本発明の可溶性融合タンパク質複合体はIL-15ポリペプチド、IL-15多様体又はその機能性フラグメント及び可溶性IL-15Rαポリペプチド又はその機能性フラグメントを含み、そこでIL-15及びIL-15Rαポリペプチドの1つ又は両方がイムノグロブリンFcドメイン又はその機能性フラグメントをさらに含む。
特定の例では、第一又は第二のタンパク質の1つ又は両方が抗体又はその機能性フラグメントを含む。例えば、結合ドメインの1つが可溶性抗PD-L1一本鎖抗体又はその機能性フラグメントを含む。別の例では、他の、又は第二の結合ドメインが抗CTLA4一本鎖抗体又は疾患抗原特異的抗体又はそれらの機能性フラグメントを含む。一実施形態では、本発明により可溶性抗PD-L1 scAb/huIL-15N72D:抗PD-L1 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質複合体を含むPD-L1 TxMが提供される。この複合体では、huIL-15N72D及びhuIL-15RαSuドメインは2つの抗PD-L1 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質のhuIgG1 Fcドメインと相互作用し、複数鎖融合タンパク質複合体を形成する。
本明細書に使用されているように、用語「生物学的に活性なポリペプチド」又は「エフェクター分子」は、本発明に論じられる望ましい効果を提供することができるアミノ酸配列、例えばタンパク質、ポリペプチド、又はペプチド;糖類又は多糖;脂質又は糖脂質、糖タンパク質又はリポタンパク質を意味する。エフェクター分子は化学薬品をまた含む。生物学的に活性なタンパク質又はエフェクタータンパク質、ポリペプチド又はペプチドをコードするエフェクター分子核酸配列がまた意図される。それゆえに、適した分子は制限因子、酵素、抗体又は薬剤並びにDNA、RNA及びオリゴヌクレオチドを含む。生物学的に活性なポリペプチド又はエフェクター分子は自然発生的であってもよく、又はそれは、例えば組み換え又は化学合成によって、既知の成分から合成されていてもよく、異種成分を含んでいてもよい。生物学的に活性なポリペプチド又はエフェクター分子は概して約0.1から100KDの間、より大きくは約1000KDまで、好ましくは約0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、30及び50KDの間であり、標準的な細胞サイジング技術、例えば遠心分離又はSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動によって判断される。本発明の望ましい効果は、限定されないが、例えば、増加した結合活性を有する本発明の融合タンパク質複合体を形成すること、標的細胞を殺傷すること、例えば疾患を予防又は治療することにおいて、細胞増殖又は細胞死を誘発させて、免疫反応を開始させるか、又は診断目的で検出分子として作用させることのどちらかを含む。かかる検出のために、アッセイ、例えば増殖させるために細胞を培養すること、そして本発明の融合複合体に該細胞を接触させること、それから該融合複合体が細胞のさらなる発展を示すかどうかを評価することの逐次段階を含むアッセイを用いることができる。
本発明と関連してエフェクター分子を本発明の融合タンパク質複合体と共有結合させることは、多くの有意な利益を提供する。既知の構造のペプチドを含む、単独のエフェクター分子を含む本発明の融合タンパク質複合体を産生することができる。加えて、類似のDNAベクターで広範囲のエフェクター分子を産生することができる。すなわち、異なるエフェクター分子のライブラリーが感染細胞又は疾患細胞の認識のための融合タンパク質複合体と結合していてもよい。さらに、治療上の適用として、本発明の融合タンパク質複合体の対象への投与よりもむしろ、該融合タンパク質複合体をコードするDNA発現ベクターを、該融合タンパク質複合体のインビボ発現のために投与することができる。かかるアプローチは組み換えタンパク質の調製と典型的に関連している高価な精製段階を回避し、慣例的なアプローチと関連した抗原の取り込み及びプロセシングの複雑性を回避する。
言及したように、本明細書に開示される融合タンパク質の成分、例えばエフェクター分子、例えばサイトカイン、ケモカイン、成長因子、タンパク質毒素、イムノグロブリンドメイン又は他の生物活性分子及び任意のペプチドリンカーを、該融合タンパク質がその意図された機能を有する条件下において、ほとんどいかなる方法でも組織化することができる。特に、該融合タンパク質の各成分は、望ましい場合、少なくとも1つの可溶性ペプチドリンカー配列によって、別の成分から間隔を空けていてもよい。さらに、該融合タンパク質は、例えば該融合タンパク質の修飾、同定及び/又は精製を容易にするためのタグを含み得る。より具体的な融合タンパク質は下記に記載の実施例中にある。
リンカー
本発明の融合複合体は、好ましくはIL-15又はIL-15Rαドメインと生物学的に活性なポリペプチドの間に介入したフレキシブルリンカー配列をまた含む。該リンカー配列は、IL-15又はIL-15Rαドメインに関連した生物学的に活性なポリペプチドの効果的な配置を許容し、両方のドメインの機能的活性を許容するべきである。
一部の場合では、該可溶性融合タンパク質複合体はリンカーを有し、そこで第一の生物学的に活性なポリペプチドはポリペプチドリンカー配列によってIL-15(又はその機能性フラグメント)と共有結合している。他の態様では、本明細書に記載の該可溶性融合タンパク質複合体はリンカーを有し、そこで第二の生物学的に活性なポリペプチドはポリペプチドリンカー配列によってIL-15Rαポリペプチド(又はその機能性フラグメント)と共有結合している。
該リンカー配列は、好ましくは、提示抗原の認識のためのTCR分子の結合グルーブ、又は抗原の認識のための抗体分子の結合ドメインを効果的に配置できるペプチドをもたらすヌクレオチド配列によってコードされる。本明細書に使用されるように、語句「該IL-15又はIL-15Rαドメインに関して生物学的に活性なポリペプチドの効果的な配置」又は他の類似の語句は、IL-15又はIL-15Rαドメインと結合した生物学的に活性なポリペプチドが、IL-15又はIL-15Rαドメインがお互いに相互作用してタンパク質複合体を形成することが可能であるように配置されていることを意味することが意図される。例えば、該IL-15又はIL-15Rαドメインは、免疫細胞との相互作用が免疫反応を開始又は阻害すること、あるいは細胞の発展を阻害又は刺激することを許容するために効果的に配置されている。
本発明の融合複合体は、好ましくは、IL-15又はIL-15RαドメインとイムノグロブリンFcドメイン間に介入したフレキシブルリンカー配列をまた含む。該リンカー配列は、該Fcドメイン、生物学的に活性なポリペプチド及びIL-15又はIL-15Rαドメインの効果的な配置を許容し、各ドメインに機能的活性を許容するべきである。例えば、該Fcドメインは、オプソニン化、細胞溶解、マスト細胞、好塩基球及び好酸球の脱顆粒、並びに他のFc受容体依存性プロセスを含むFc介在性効果を刺激する、適した融合タンパク質複合体の形成、及び/又は補体系の免疫細胞又はタンパク質のFc受容体との相互作用;補体経路の活性化;該融合タンパク質複合体の高められたインビボ半減期を許容するために効果的に配置される。
生物学的に活性なポリペプチドの2又はそれ以上のポリペプチドと結合して望ましい機能的活性を有する一本鎖分子を生成するために、リンカー配列をまた使用することができる。
好ましくは、該リンカー配列は約7から20のアミノ酸、より好ましくは約10から20のアミノ酸を含む。該リンカー配列は、単独の望ましくない構造において生物学的に活性なポリペプチド又はエフェクター分子を保有しないように、好ましくはフレキシブルである。例えば、融合した分子から認識部位に間隔を空けるために該リンカー配列を使用することができる。具体的には、該ペプチドリンカー配列は、例えば同じものと化学的に架橋して分子フレキシビリティを提供するために、該生物学的に活性なポリペプチド及び該エフェクター分子の間に位置することができる。該リンカーは、好ましくは、フレキシビリティを提供する小さい側鎖、例えばグリシン、アラニン、及びセリンを有するアミノ酸を主に含む。好ましくは、該リンカー配列の約80又は90パーセント又はそれ以上が、グリシン、アラニン又はセリン残基、特にグリシン及びセリン残基を含む。
抗体可変領域に共に加わることに成功して用いられた多くのフレキシブルリンカー設計のいずれかを含む、異なるリンカー配列を使用することができる(Whitlow, M. et al., (1991) Methods: A Companion to Methods in Enzymology, 2:97-105を参照されたい)。
薬物療法
本発明により、治療剤としての使用のための融合タンパク質複合体を含む医薬組成物が提供される。一態様では、本発明の融合タンパク質複合体は、例えば薬学的に許容できるバッファー、例えば生理食塩水中に製剤化されて、全身投与される。好ましい投与経路は、例えば、患者における継続的な、持続した又は効果的なレベルの組成物を提供する、膀胱への点滴注入、皮下注射、静脈内注射、腹腔内注射、筋肉内注射、腫瘍内注射、皮内注射を含む。ヒトの患者又は他の動物の治療は、生理的に許容できる担体内の本明細書に特定された治療剤の治療上の有効量を用いて実行される。適した担体及びその製剤が、例えばE. W. MartinによるRemington’s Pharmaceutical Sciencesに記載されている。投与されるべき治療剤の量は、投与形式、患者の年齢及び体重、新生組織形成の臨床症状によって多様である。特定の例では化合物の増加した特異度のために低用量が必要となるであろうが、概して、量は新生組織形成、自己免疫性疾患又は感染症と関連した他の疾患の治療において使用される他の剤のために使用されるものの範囲内であろう。対象の免疫反応を高める、又は当業者に知られている方法によって決定された新生細胞、感染細胞又は自己免疫性細胞の増殖、生存又は侵襲性を低減する用量で化合物は投与される。
医薬組成物の製剤
新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患の治療のための本発明の融合タンパク質複合体の投与は、他の成分と組み合わせて、前記新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患を改善、低減、又は安定させるのに有効な治療剤内の濃度をもたらす任意の適した方法による。本発明の融合タンパク質複合体は任意の適した担体物質内で適した量で含まれてもよいし、概して該組成物の全体量の重量にして1~95%の量で存在する。該組成物は非経口(例えば、皮下、静脈内、筋肉内、膀胱内、腫瘍内又は腹腔内)投与経路に適している投薬形態で提供されてもよい。例えば、該医薬組成物は慣例的な医薬実務によって製剤化される(例えば、Remington: The Science and Practice of Pharmacy (20th ed.), ed. A. R. Gennaro, Lippincott Williams & Wilkins, 2000及びEncyclopedia of Pharmaceutical Technology, eds. J. Swarbrick and J. C. Boylan, 1988-1999, Marcel Dekker, New Yorkを参照されたい)。
動物モデルと比較してヒトのための用量を修正することが当該分野ではルーティンであると当業者が認識するように、ヒト投薬量はマウス又は非ヒトの類人猿において使用される化合物の量から推定することによってまず決定される。例えば、該用量は約1μg化合物/kg体重から約5000mgの化合物/kg体重まで;又は約5mg/kg体重から約4,000mg/kg体重まで、又は約10mg/kg体重から約3,000mg/kg体重まで;又は約50mg/kg体重から約2000mg/kg体重まで;又は約100mg/kg体重から約1000mg/kg体重まで;又は約150mg/kg体重から約500mg/kg体重まで多様である。例えば、該用量は約1、5、10、25、50、75、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1,000、1,050、1,100、1,150、1,200、1,250、1,300、1,350、1,400、1,450、1,500、1,600、1,700、1,800、1,900、2,000、2,500、3,000、3,500、4,000、4,500又は5,000mg/kg体重である。あるいは、用量は約5mg化合物/Kg体重から約20mg化合物/kg体重の幅内である。別の例では、該用量は約8、10、12、14、16又は18mg/kg体重である。好ましくは、該融合タンパク質複合体は0.5mg/kgから約10mg/kg(例えば、0.5、1、3、5、10mg/kg)で投与される。もちろん、この用量はかかる治療プロトコルにおいてルーティンでなされているように、初めの臨床試験の結果及び特定の患者の必要によって上方又は下方に調整されてもよい。
医薬組成物は、投与時に制御された方法で治療剤を開放する医薬組成物内に、適した賦形剤とともに製剤化される。例としては単独又は複数ユニット錠剤又はカプセル組成物、油剤、懸濁剤、乳剤、マイクロカプセル、ミクロスフェア、分子複合体、ナノ粒子、パッチ及びリポソームが含まれる。好ましくは、該融合タンパク質複合体は非経口投与に適した賦形剤内に製剤化される。
非経口投与
本発明の融合タンパク質複合体を含む医薬組成物は、投薬形態、剤形においては注射、注入又は移植(皮下、静脈内、筋肉内、腫瘍内、膀胱内、腹腔内)によって、又は慣例的な、非毒性の薬学的に許容できる担体及びアジュバントを含む、適した送達装置又は移植片を介して、非経口で投与される。かかる組成物の製剤化及び調製は製剤処方の分野における当業者にはよく知られている。剤形化は上記のRemington: The Science and Practice of Pharmacy内に見出すことができる。
非経口使用のための本発明の融合タンパク質複合体を含む組成物は、ユニット投薬形態(例えば、単回投与アンプル内で)で提供される。あるいは、該組成物は、適した保存料を添加してもよい複数回分の用量を含むバイラルで提供される(下記を参照)。該組成物は溶剤、懸濁剤、乳剤、注入装置又は移植のための送達装置の形態であり、あるいは使用前に水又は他の適した媒体とともに戻されるべき乾燥粉末として提示される。新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患を低減又は改善させる活性剤とは別に、該組成物は適した非経口の許容できる担体及び/又は賦形剤を含む。該活性治療剤は制御された放出のためのミクロスフェア、マイクロカプセル、ナノ粒子、リポソームに組み込まれていてもよい。さらに、該組成物は懸濁化剤、可溶化剤、安定剤、pH調整剤、等張化剤及び/又は分散剤を含んでいてもよい。
上記に示されたように、本発明の融合タンパク質複合体を含む該医薬組成物は、滅菌注射に適した形態であってもよい。かかる組成物を調製するために、その適した活性治療剤は非経口の許容できる液体媒体内で溶解又は懸濁している。用いられ得るのに許容できる媒体及び溶媒には、水、適した量の塩酸の添加により適したpHに調節された水、水酸化ナトリウム又は適したバッファー、1,3-ブタンジオール、リンガー溶液及び生理食塩水及びデキストロース溶液が含まれる。その水性の製剤は1又はそれ上の保存料(例えばメチル、エチル又はn-プロピルp-ヒドロキシ安息香酸エステル)をまた含んでいてもよい。該化合物の1つが水にやや溶けにくい、又はわずかしか溶けないだけの場合、薬剤を高める又は可溶化する溶解剤が添加されることがあり、又は該溶剤は10~60%w/wのプロピレングリコールを含んでいてもよい。
本発明により新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患又はそれらの症状を治療する方法が提供され、それには本明細書の化学式の化合物を含む医薬組成物の治療上の有効量を対象(例えば哺乳類、例えばヒト)に投与することが含まれる。このように、一実施形態は新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患又はその症状に罹患した、又はその疑いのある対象を治療する方法である。該方法は、疾患又は障害が治療される状況下で、疾患又は障害又はその症状を治療するのに十分な治療量の本明細書の化合物の量を哺乳類に投与する段階を含む。
本明細書の方法は対象(かかる治療が必要であると同定された対象を含む)に本明細書に記載の化合物、又はかかる効果を提供する本明細書に記載の組成物の有効量を投与することを含む。かかる治療が必要な対象を同定することは、対象又はヘルスケア専門家の判断においてであり得、主観的(例えば意見)又は客観的(例えば試験又は診断方法によって測定可能)であり得る。
本発明の治療方法(予防的治療を含む)は、概して、本明細書の化合物、例えば該化学式の化合物の治療上の有効量を、哺乳類、特にヒトを含む治療を必要とする対象(例えば動物、ヒト)に投与することを含む。かかる治療は新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患、障害、又はその症状に罹患した、それらを有する、それらの疑いのある又はそれらのリスクのある対象、特にヒトに適して投与されるであろう。これらの「リスクのある」対象の決定は、診断試験、又は対象若しくはヘルスケア提供者の意見(例えば、遺伝子試験、酵素又はタンパク質マーカー、Marker(本明細書に定義される)、家族歴等)によって、任意の主観的又は客観的決定によってなされてもよい。本発明の融合タンパク質複合体を、免疫反応における増加が望ましい任意の他の疾患の治療に使用してもよい。
本発明により治療プロセスを測定する方法もまた提供される。該方法は、対象が疾患又はその症状を治療するのに十分な本明細書の化合物の治療量を投与されている、新生組織形成と関連した障害又はその症状に罹患した、若しくはその疑いのある対象において、診断マーカー(Marker)(例えば、本明細書の化合物、タンパク質又はその指標等によって調節される本明細書に描写された任意の標的)のレベルを決定する段階又は診断的測定(例えば、スクリーニング、アッセイ)を含む。該方法で決定されるMarkerのレベルを、健康な通常対照又は他の罹患した患者におけるMarkerの既知のレベルと比較して、該対象の疾患状態を確立してもよい。一部の場合では、該対象におけるMarkerの第二のレベルを第一のレベルの決定より遅い時点で決定し、2つのレベルは疾患の経過又は該治療の有効性を測定するために比較される。特定の態様では、対象のMarkerの前治療レベルが本発明による治療の開始に先立って決定される;それからこのMarkerの前治療レベルを治療開始後の対象のMarkerのレベルと比較して、治療の有効性を決定することができる。
組み合わせ療法
任意選択的に、本発明の融合タンパク質複合体は、任意の他の標準的治療と組み合わせて投与される;かかる方法は当業者には知られており、E. W. MartinによるRemington’s Pharmaceutical Sciencesに記載されている。望ましい場合は、本発明の融合タンパク質複合体は、限定されないが免疫療法、治療抗体、標的療法、手術、放射線治療、又は化学療法を含む、任意の慣例的な抗新生組織形成療法と組み合わせて投与される。
キット又は医薬システム
本発明の融合タンパク質複合体を含む医薬組成物は、新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患の改善における使用のためにキット又は医薬システムに組み入れられてもよい。本発明のこの態様によるキット又は医薬システムは、その中に厳重に密閉された1又はそれ以上の容器手段、例えばバイアル、チューブ、アンプル、ボトル等を有する輸送手段、例えば箱、カートン、チューブを含む。本発明のキット又は医薬システムは、本発明の融合タンパク質複合体の使用に関連した指示書をまた含んでいてもよい。
組み換えタンパク質発現
概して、本発明の融合タンパク質複合体(例えばTxM複合体の成分)の調製は本明細書に記載の手順によって、及び認識された組み換えDNA技術によって完成され得る。
概して、組み換えポリペプチドは、適した宿主細胞と、適した発現媒体中のポリペプチドをコードする核酸分子又はそのフラグメントの全部又は一部の形質転換によって産生される。分子生物学分野の当業者は、発現システムの幅広い多様性のいずれかが該組み換えタンパク質を提供するために使用され得ることを理解するであろう。使用される的確な宿主細胞は本発明にとって重大ではない。組み換えポリペプチドは事実上任意の真核生物宿主(例えばSaccharomyces cerevisiae、昆虫細胞、例えばSf21細胞、又は哺乳類の細胞、例えばNIH 3T3、HeLa又は好ましくはCOS細胞)内で産生され得る。かかる細胞は広範囲の源から入手可能である(例えば、the American Type Culture Collection, Rockland, Md.; 例えば、Ausubel et al., Current Protocol in Molecular Biology, New York: John Wiley and Sons, 1997もまた参照されたい)。トランスフェクションの方法及び発現媒体の選択は、選択される宿主系によるであろう。形質転換の方法は、例えばAusubel et al.(上記)に記載されており;発現媒体は例えばCloning Vectors: A Laboratory Manual (P. H. Pouwels et al., 1985, Supp. 1987) に提供されるものから選択されてもよい。
組み換えポリペプチドの産生のために発現システムの多様性が存在する。かかるポリペプチドを産生するために有用な発現ベクターは、限定されないが、染色体ベクター、エピソームベクター、ウイルス由来ベクター、例えば細菌プラスミド、バクテリオファージ、トランスポゾン、酵母エピソーム、挿入要素、酵母染色体要素、ウイルス、例えばバキュロウイルス、パポバウイルス、例えばSV40、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、仮性狂犬病ウイルス及びレトロウイルスに由来するベクター、並びにその組み換えに由来するベクターを含む。
組み換えポリペプチドが発現すると、それを例えば親和性クロマトグラフィーを使用して単離する。一例では、該ポリペプチドに対して生じる抗体(例えば本明細書に記載されているように産生されたもの)を、カラムと付着させて、該組み換えポリペプチドを単離するために使用することがある。親和性クロマトグラフィーに先立つ、ポリペプチドを保有する細胞の溶解及び分画は、標準的方法によって実行され得る(例えば、上記のAusubel et al.を参照されたい)。単離されると、望ましい場合、例えば高パフォーマンス液体クロマトグラフィーによって該組み換えタンパク質をさらに精製することができる(例えばFisher, Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology, eds., Work and Burdon, Elsevier, 1980を参照されたい)。
本明細書に使用されているように、本発明の生物学的に活性なポリペプチド又はエフェクター分子は因子、例えばサイトカイン、ケモカイン、成長因子、タンパク質毒素、イムノグロブリンドメイン又は他の生物活性タンパク質、例えば酵素を含んでいてもよい。また、生物学的に活性なポリペプチドは他の化合物、例えば非タンパク質毒素、細胞傷害剤、化学療法剤、検出可能標識、放射性物質等との共役体を含んでいてもよい。
本発明のサイトカインは、他の細胞に影響する細胞によって産生される任意の因子により定義され、細胞性免疫の任意の数の多重効果の原因となる。サイトカインの例としては、限定されないが、IL-2群、インターフェロン(IFN)、IL-10、IL-1、IL-17、TGF及びTNFサイトカイン群、並びにIL-1からIL-35、IFN-α、IFN-β、IFNγ、TGF-β、TNF-α及びTNFβが含まれる。
本発明の一態様では、第一のタンパク質はインターロイキン-15(IL-15)ドメイン又はその機能性フラグメントと共有結合した第一の生物学的に活性なポリペプチドを含む。IL-15はT細胞活性化及び増殖に影響するサイトカインである。基本的な差異はよく特性化されているが、免疫細胞の活性化及び増殖に影響するIL-15活性は一部の点でIL-2に類似している(Waldmann, T A, 2006, Nature Rev. Immunol. 6:595-601)。
本発明の別の態様では、第一のタンパク質がIL-15多様体(本明細書ではIL-15変異体とも称される)であるインターロイキン-15(IL-15)ドメインを含む。該IL-15多様体は、好ましくは天然の(又は野生型の)IL-15タンパク質とは異なるアミノ酸配列を含む。該IL-15多様体は、好ましくはIL-15Rαポリペプチドと結合してIL-15アゴニスト又はアンタゴニストとして機能する。好ましくは、アゴニスト活性を有するIL-15多様体はスーパーアゴニスト活性を有する。該IL-15多様体はIL-15Rαとの関連から独立したIL-15アゴニスト又はアンタゴニストとしても機能することができる。IL-15アゴニストは野生型IL-15と比較可能な、又は増加した生物学的活性によって例示される。IL-15アンタゴニストは野生型IL-15と比較して減少した生物学的活性によって、あるいはIL-15介在性反応を阻害する能力によって例示される。一部の例では、該IL-15多様体は、増加又は減少した活性でIL-15RβγC受容体と結合する。一部の場合では、IL-15多様体の配列は天然のIL-2配列と比較して、少なくとも1のアミノ酸変化、例えば置換又は欠失を有し、かかる変化がIL-15アゴニスト又はアンタゴニスト活性をもたらす。好ましくは、該アミノ酸置換/欠失はIL-15Rβ及び/又はγCと相互作用するIL-15ドメイン内に存在する。より好ましくは、該アミノ酸置換/欠失はIL-15Rαポリペプチドとの結合、又はIL-15多様体を産生する能力には影響しない。IL-15多様体を生成するのに適したアミノ酸置換/欠失は、本明細書又は他の経験による方法によって提供される、合理的又は無作為な変異生成及び機能的アッセイを通して、推測又は既知のIL-15構造、相同分子、例えば既知の構造を有するIL-2を有するIL-15との比較に基づいて特定され得る。さらに、適したアミノ酸置換は保存変化又は非保存変化、及び追加のアミノ酸の挿入であってもよい。好ましくは、本発明のIL-15多様体は成熟ヒトIL-15配列の6、8、10、61、65、72、92、101、104、105、108、109、111又は112位での1又は1以上のアミノ酸置換/欠失を含む;特に、D8N(「D8」は天然の成熟ヒトIL-15配列におけるアミノ酸及び残基位置を指し、「N」はIL-15多様体におけるその位置で置換されたアミノ酸残基を指す)、I6S、D8A、D61A、N65A、N72R、V104P又はQ108A置換はアンタゴニスト活性を有するIL-15多様体をもたらし、N72D置換はアゴニスト活性を有するIL-15多様体をもたらす。
ケモカインは、サイトカインに類似しており、他の細胞にさらされると細胞性免疫の任意の数の多重効果の原因となる任意の化学因子又は分子として定義される。適したケモカインは、限定されないが、CXC、CC、C及びCXCケモカイン群並びにCCL-1からCCL-28、CXC-1からCXC-17、XCL-1、XCL-2、CX3CL1、MIP-1b、IL-8、MCP-1及びランテス(Rantes)を含んでいてもよい。
成長因子は特定の細胞にさらされると、その影響した細胞の増殖及び/又は分化を誘発する任意の分子を含む。成長因子はタンパク質及び化学分子を含み、その一部はGM-CSF、G-CSF、ヒト成長因子及び幹細胞成長因子を含む。追加の成長因子が本明細書に記載の使用にまた適していることがある。
毒剤又は細胞傷害剤は、細胞にさらされると致死効果又は成長の阻害効果を有する任意の物質を含む。より具体的には、該エフェクター分子は、例えば植物起源又は細菌起源の細胞毒素、例えば、ジフテリア毒素(DT)、志賀毒素、アブリン、コレラ毒素、リシン、サポリン、緑膿菌外毒素(PE)、ヨウシュヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質又はゲロニンであってもよい。かかる毒素の生物学的に活性なフラグメントは当該分野にはよく知られており、例えばDT A鎖及びリチンA鎖を含む。さらに、該毒素は細胞表面で活性な薬剤、例えばホスホリパーゼ酵素(例えばホスホリパーゼC)であってもよい。
さらに、該エフェクター分子は化学療法剤、例えばビンデシン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、メトトレキサート、アドリアマイシン、ブレオマイシン及びシスプラチンであってもよい。
さらに、該エフェクター分子は、診断研究又は画像研究に適している、検出可能に標識化された分子であってもよい。かかる標識はビオチン又はストレプトアビジン/アビジン、検出可能なナノ粒子又はクリスタル、酵素又はその触媒的に活性なフラグメント、蛍光標識、例えば緑色蛍光タンパク質、FITC、フィコエリトリン、サイコム(cychome)、テキサスレッド又は量子ドット;放射性核種、例えばヨウ素131、イットリウム90、レニウム188、ビスマス212;リン光性分子若しくは化学発光分子、又はPET、超音波又はMRI、例えばGd-MRI又は常磁性金属イオンに基づく造影剤によって検出可能な標識を含む。エフェクター又はタグを含むタンパク質の製造及び使用に関する開示には、例えば、Moskaug, et al. J. Biol. Chem. 264, 15709(1989); Pastan, I. et al. Cell 47, 641, 1986; Pastan et al., Recombinant Toxins as Novel Therapeutic Agents, Ann. Rev. Biochem. 61, 331, (1992); “Chimeric Toxins” Olsnes and Phil, Pharmac. Ther., 25, 355 (1982);公開PCT出願第WO 94/29350号;公開PCT出願第WO 94/04689号;公開PCT出願第WO2005046449号及び米国特許第5,620,939号を参照されたい。
共有結合したIL-15及びIL-15Rαドメインを含むタンパク質融合又は共役複合体は、複数の重要な用途を有する。例えば、IL-15:IL-15Rα複合体を特定の細胞、例えばPD-L1を発現する腫瘍細胞へ送達するために、抗PD-L1 scAbを含むタンパク質融合又は共役複合体を用いることができる。それゆえに、該タンパク質融合又は共役複合体により、該リガンドを含む細胞を選択的に損傷又は殺傷する方法が提供される。該タンパク質融合又は共役複合体によって損傷又は殺傷することが可能な細胞又は組織の例は、1又はそれ以上のリガンドを発現する腫瘍、及びウイルス感染細胞又は細菌感染細胞を含む。損傷又は殺傷したと疑われる細胞又は組織は、本明細書に記載の方法で容易に検査することができる。
本発明のIL-15及びIL-15Rαポリペプチドは、自然発生的なIL-15及びIL-15Rα分子、例えばヒト、マウス若しくはその他の齧歯類、又は他の動物のIL-15及びIL-15Rα分子に対してアミノ酸配列が適切に対応する。これらのポリペプチドの配列及びコーディング核酸は参考文献にて知られており、ヒトインターロイキン15(IL15)mRNA――GenBank:U14407.1(参照によって本明細書に組み込まれる)、Mus筋肉インターロイキン15(IL15)mRNA――GenBank:U14332.1(参照によって本明細書に組み込まれる)、ヒトインターロイキン-15受容体α鎖前駆体(IL15RA)mRNA――GenBank:U31628.1(参照によって本明細書に組み込まれる)、Mus筋肉インターロイキン15受容体、α鎖――GenBank:BC095982.1(参照によって本明細書に組み込まれる)を含む。
一部の環境下では、本発明のタンパク質融合又は共役複合体を多価化すること、例えばsc抗体の価数を増やすことが有用であってもよい。特に、該融合タンパク質複合体のIL-15とIL-15Rαドメイン間の相互作用により、多価複合体を生成する方法が提供される。さらに、例えば標準的なビオチン-ストレプトアビジン標識化付与技術の使用によって、又は適した固体支持体、例えばラテックスビーズとの接合による共有結合又は非共有結合によって、1~4間のタンパク質と共に多価の融合タンパク質を製造することができる。化学的に架橋しているタンパク質(例えばデンドリマーと架橋している)がまた適した多価の種である。例えば、該タンパク質は修飾され得るタグ配列、例えばビオチン化BirAタグ又は化学反応性の側鎖、例えばCys又はHisを有するアミノ酸残基をコードする配列を含むことによって修飾されてもよい。かかるアミノ酸タグ又は化学反応性のアミノ酸は、該融合タンパク質の多様な位置、好ましくは生物学的に活性なポリペプチド又はエフェクター分子の活性部位の末端に配置されていてもよい。例えば、可溶性融合タンパク質のC末端は、かかる反応性アミノ酸を含むタグ又は他の融合タンパク質と共有結合していてもよい。適した側鎖は2又はそれ以上の融合タンパク質と適したデンドリマー又は他のナノ粒子を化学結合して、多価分子を生じさせるために含まれていてもよい。デンドリマーはその表面に任意の数の異なる機能性グループを有することができる合成化学ポリマーである(D. Tomalia, Aldrichimica Acta, 26:91:101(1993))。本発明と関連した使用のための例示的なデンドリマーは、例えば、シスチン残基と連結することができるE9スターバーストポリアミンデンドリマー及びE9コンバストポリアミンデンドリマーを含む。例示的なナノ粒子はリポソーム、コアシェル粒子又はPLGAに基づく粒子を含む。
別の態様では、該融合タンパク質の1又は両方のポリペプチドがイムノグロブリンドメインを含む。あるいは、タンパク質結合ドメイン-IL-15融合タンパク質がイムノグロブリンドメインとさらに結合していてもよい。好ましいイムノグロブリンドメインは他のイムノグロブリンドメインと相互作用を許容して、上記に提供されるような複数鎖タンパク質を形成する領域を含む。例えば、該イムノグロブリン重鎖領域、例えばIgG1 C2-C3は安定的に相互作用してFc領域を創出することができる。Fcドメインを含む好ましいイムノグロブリンドメインは、Fc受容体若しくは補体タンパク質結合活性を含む、及び/又はグリコシル化部位を有するエフェクター機能を有する領域をまた含む。一部の態様では、該融合タンパク質複合体のイムノグロブリンドメインは、Fc受容体若しくは補体結合活性若しくはグリコシル化又は二量化を低減又は増加させる変異を含み、それによりもたらされるタンパク質の生物学的活性に影響する。例えば、Fc受容体との結合を低減する変異を含むイムノグロブリンドメインは、Fc受容体を保有する細胞との低い結合活性を有する本発明の融合タンパク質複合体を生成するために使用され得るし、それは特異的な抗原を認識又は検出するために設計される試薬にとって有益であってもよい。
核酸及びベクター
本発明により、本発明の融合タンパク質(例えばTxMの成分)をコードする核酸配列、特にDNA配列がさらに提供される。好ましくは、該DNA配列は染色体外複製、例えばファージ、ウイルス、プラスミド、ファージミド、コスミド、YAC又はエピソームに適したベクターによって運搬される。特に、本明細書に記載の調製方法を容易にするため、及び該融合タンパク質の有意な量を入手するために望ましい融合タンパク質をコードするDNAベクターを使用することができる。該DNA配列は、適した発現ベクター、すなわち挿入されたタンパク質をコードする配列の転写及び翻訳に必要な要素を含むベクターに挿入されてもよい。該タンパク質をコードする配列を発現するために多様な宿主ベクター系を活用してもよい。これらはウイルス(例えばワクシニアウイルス、アデノウイルス等)に感染した哺乳類細胞系;ウイルス(例えばバキュロウイルス)に感染した昆虫細胞系;微生物、例えば酵母ベクターを含む酵母、又はバクテリオファージDNA、プラスミドDNA又はコスミドDNAで形質転換された細菌を含む。活用する宿主ベクター系によって、任意の数の適した転写及び翻訳要素を使用してもよい。上記のSambrook et al.及び上記のAusubel et al.を参照されたい。
本発明には、可溶性融合タンパク質複合体を製造する方法であって、本明細書に記載の第一及び第二のタンパク質をコードするDNAベクターを宿主細胞に導入すること、宿主細胞を細胞又は培地において該融合タンパク質を発現させるのに十分な状況下の培地で培養すること、第一のタンパク質のIL-15ドメインと第二のタンパク質の可溶性IL-15Rαドメインの関連を許容して該可溶性融合タンパク質複合体を形成すること、宿主細胞又は培地から該融合タンパク質複合体を精製することを含む方法が含まれる。
概して、本発明による好ましいDNAベクターは、エフェクター分子をコードする配列と作動可能に結合した、生物学的に活性なポリペプチドをコードする第一のヌクレオチド配列の導入のための第一のクローニング部位を5’から3’の方向に含む、ホスホジエステル結合によって結合したヌクレオチド配列を含む。
該DNAベクターによってコードされる融合タンパク質成分はカセット形式で提供され得る。用語「カセット」は標準的組み換え方法によって各成分を容易に別の成分と置換できることを意味する。特に、カセット形式で構成されるDNAベクターは、コードされた融合複合体が血清型を有するか、又は血清型を発展させる能力を有する病原体に対して使用されるべき時に、特に望ましい。
融合タンパク質複合体をコードするベクターを製造するために、生物学的に活性なポリペプチドをコードする配列は、適したリガーゼの使用によってエフェクターペプチドをコードする配列と結合される。本発明のペプチドのためのDNAコーディングを天然源、例えば適した細胞株からDNAを単離することによって、又は既知の合成方法、例えばリン酸トリエステル方法によって入手することができる。例えば、Oligonucleotide Synthesis, IRL Press (M. J. Gait, ed., 1984)を参照されたい。市販の自動化オリゴヌクレオチド合成機を用いて合成オリゴヌクレオチドを調製してもまたよい。単離すると、生物学的に活性なポリペプチドをコードする遺伝子をポリメラーゼ連鎖反応(PCR)又は他の当該分野に既知の方法によって増幅することができる。生物学的に活性なポリペプチド遺伝子を増幅するのに適したPCRプライマーは、該PCR産物に制限部位を加えてもよい。該PCR産物は、好ましくは生物学的に活性なポリペプチド-エフェクター融合複合体の適した発現及び分泌に必要なエフェクターペプチド及びリーダー配列のためのスプライス部位を含む。該PCR産物は、好ましくはリンカー配列をコードする配列、又はかかる配列のライゲーションのための制限酵素部位をまた含む。
本明細書に記載の融合タンパク質は、好ましくは標準的な組み換えDNA技術によって産生される。例えば、生物学的に活性なポリペプチドをコードするDNA分子が単離されると、配列はエフェクターポリペプチドをコードする別のDNA分子にライゲーションされる。生物学的に活性なポリペプチドをコードする核酸配列は、直接エフェクターペプチドをコードするDNA配列に加わってもよく、また、より典型的には、本明細書に論じられるリンカー配列をコードするDNA配列は、生物学的に活性なポリペプチドをコードする配列とエフェクターペプチドをコードする配列の間に介入して、適したリガーゼを用いて加わってもよい。得られたハイブリッドDNA分子は適した宿主細胞内に発現され、該融合タンパク質複合体を産生し得る。該DNA分子は5’から3’の方向へ互いにライゲーションされ、ライゲーション後にはコードされたポリペプチドの翻訳フレームに変化はない(すなわち、DNA分子はインフレームで互いにライゲーションされている)。もたらされるDNA分子はインフレーム融合タンパク質をコードする。
他のヌクレオチド配列が遺伝子構造内にまた含まれ得る。例えば、エフェクターペプチドと融合した生物学的に活性なポリペプチドをコードする配列の発現を制御するプロモーター配列、又は該融合タンパク質を細胞表面又は培養培地に向かわせるリーダー配列が、該構築物に含まれ得るか、該構築物が挿入される発現ベクター内に存在していてもよい。イムノグロブリン又はCMVプロモーターは特に好ましい。
多様体の生物学的に活性なポリペプチド、IL-15、IL-15Rα又はFcドメインコーディング配列を入手するために、当該分野の当業者は該ポリペプチドが特定のアミノ酸置換、添加、欠失、及び翻訳後の修飾によって、生物学的活性の喪失又は低減なしに修飾され得ることを認識するであろう。特に、同類アミノ酸置換、すなわち1つのアミノ酸を類似の大きさ、電荷、極性及び構造の別のアミノ酸との置換が、タンパク質機能を有意に変化させる見込みのないことはよく知られている。タンパク質の構成物質である20の標準アミノ酸を以下の4つの基の同類アミノ酸におおまかに分類することができる:アラニン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン及びバリンを含む非極性(疎水性)基;アスパラギン、システイン、グルタミン、グリシン、セリン、トレオニン及びチロシンを含む極性基(非荷電、中性)基;アルギニン、ヒスチジン及びリジンを含む正電荷(塩基性)基;並びにアスパラギン酸及びグルタミン酸を含む負電荷(酸性)基。タンパク質において1つのアミノ酸を同じ基内の別のものへ置換することは、該タンパク質の生物学的活性に悪影響を及ぼす見込みがない。他の例では、アミノ酸配置への修飾は該タンパク質の生物学的活性を低減又は強化させるためになされてもよい。かかる変化は無作為に、又は標的化された残基の既知又は推定される構造的又は機能的特性に基づいた部位特異的変異を介して、導入され得る。多様体タンパク質の発現に続く、該修飾に起因する生物学的活性における変化を、結合又は機能的アッセイを用いて容易に評価することができる。
ヌクレオチド配列間の相同はDNAハイブリダイゼーション分析によって決定されてもよく、そこで二本鎖DNAハイブリッドの安定性は生じる塩基対合の範囲によって変化する。高温及び/又は低塩含有量の状態は、ハイブリッドの安定性を低減させ、多様化して選択された相同性の度合未満のものを有する配列のアニールを防ぐことがある。例えば、約55%のG-C含有量を有する配列には、ハイブリダイゼーション及び40~50C、6xSSC(塩化ナトリウム/クエン酸酸ナトリウムバッファー)及び0.1%のSDS(ドデシル硫酸ナトリウム)の洗浄状態が約60~70%の相同性を示し、ハイブリダイゼーション、50~65C、1xSSC及び0.1%のSDSの洗浄状態が約82~97%の相同性を示し、並びにハイブリダイゼーション、52C、0.1xSSC及び0.1%のSDSの洗浄状態が約99~100%の相同性を示す。ヌクレオチドとアミノ酸配列を比較する(及び相同性の度合を測定する)広範囲のコンピュータプログラムがまた利用可能であり、市販及びフリーのソフトウェアの両方の源を提供するリストがAusubel et al.(1999)に見出される。すでに利用可能な配列比較及び複数配列アラインメントアルゴリズムは、それぞれBasic Local Alignment Search Tool(BLAST)(Altschul et al., 1997)及びClustalWプログラムである。BLASTはワールドワイドウェブでncbi.nlm.nih.govにて利用可能であり、ClustalWのあるバージョンは2.ebi.ac.ukで利用可能である。
該融合タンパク質の成分は、各々が意図された機能を実行することが可能である場合、ほとんどいかなる順序においても組織化され得る。例えば、一実施形態において、生物学的に活性なポリペプチドは該エフェクター分子のC又はN端末側終端に位置する。
本発明の好ましいエフェクター分子は、これらのドメインが意図する機能に導電性のあるサイズを有するであろう。本発明のエフェクター分子を製造し、よく知られた化学架橋方法を含む多様な方法によって生物学的に活性なポリペプチドと融合させることができる。Means, G. E. and Feeney, R. E. (1974) in Chemical Modification of Proteins, Holden-Dayを参照されたい。S. S. Wong (1991) in Chemistry of Protein Conjugation and Cross-Linking, CRC Pressもまた参照されたい。しかしながら、組み換え操作を使用して該インフレーム融合タンパク質を製造することが概して好まれる。
言及したように、本発明と合致した融合分子又は共役分子を複数の方法で組織化することができる。例示的な構造において、該生物学的に活性なポリペプチドのC末端は、該エフェクター分子のN末端と作動可能に結合されている。このリンケージは望ましい場合、組み換え方法によって獲得され得る。しかしながら、他の構造では、該生物学的に活性なポリペプチドのN末端が該エフェクター分子のC末端に連結している。
あるいは、又はさらに、1又はそれ以上の追加のエフェクター分子を生物学的に活性なポリペプチド又は共役複合体に必要に応じて挿入することができる。
ベクター及び発現
本発明の融合タンパク質複合体(例えばTxM)の成分を発現するために複数の戦略を用いることができる。例えば、本発明の融合タンパク質複合体の1又はそれ以上の成分をコードする構築物を、制限酵素を用いて適したベクターに組み込み、該構築物の挿入のために該ベクターに切れ目を入れ、続いてライゲーションすることができる。該遺伝子構築物を含むベクターを、それから該融合タンパク質の発現のために適した宿主に組み込む。概して上記のSambrook et al.を参照されたい。適したベクターの選択を、クローニングプロトコルに関する因子に基づいて経験的に行うことができる。例えば、該ベクターは用いられる宿主細胞と比較され、それに適したレプリコンを有するべきである。該ベクターは発現されるべき融合タンパク質複合体をコードするDNA配列と適合することが可能でなければならない。適した宿主細胞は真核細胞及び原核細胞を含み、好ましくは容易に形質転換することができ、培養培地で迅速な成長を示す細胞を含む。具体的には、好ましい宿主細胞は原核細胞、例えば大腸菌、枯草菌等、及び真核細胞、例えば動物細胞及び酵母菌株、例えばS. cerevisiaeを含む。哺乳類の細胞、特にJ558、NSO、SP2-O又はCHOが概して好まれる。他の適した宿主は、例えば昆虫細胞、例えばSf9を含む。慣例的な培養状態が用いられる。上記のSambrookを参照されたい。適した形質転換又はトランスフェクション細胞株をそれから選択することができる。本発明の融合タンパク質複合体を発現する細胞を既知の手順によって決定することができる。例えばイムノグロブリンと結合した融合タンパク質複合体の発現を、結合したイムノグロブリンに特異的なELISAによって、及び/又はイムノブロッティングによって決定することができる。IL-15又はIL-15Rαドメインと結合した生物学的に活性なポリペプチドを含む融合タンパク質を検出する他の方法が実施例において開示される。
上記に概して述べたように、望ましい融合タンパク質をコードする核酸を増殖させるための調製目的で、宿主細胞を使用することができる。それゆえに、宿主細胞は該融合タンパク質の産物が具体的に意図する原核細胞又は真核細胞を含むことができる。それゆえに、宿主細胞は、具体的には該融合をコードする核酸を増殖させることが可能な酵母、ハエ、虫、植物、カエル、哺乳類の細胞及び器官を含む。使用できる哺乳類の細胞株の限定されない例は、CHO dhfr細胞(Urlaub and Chasm, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77:4216 (1980))、293細胞(Graham et al., J Gen. Virol., 36:59 (1977))又はSP2若しくはNSOのような骨髄腫細胞(Galfre and Milstein, Meth. Enzymol., Virol., 73(B):3 (1981))を含む。
望ましい融合タンパク質複合体をコードする核酸を増殖させることができる宿主細胞は、非哺乳類の真核細胞もまた包含し、昆虫(例えばSp.frugiperda)、酵母(例えばS.cerevisiae、S.pombe、P.pastoris、K.lactis、H.polymorpha;Fleer, R., Current Opinion in Biotechnology, 3(5):486496 (1992)によって概して精査されたもの)、真菌及び植物細胞を含む。特定の原核細胞、例えば大腸菌及び桿菌がまた考慮される。
細胞をトランスフェクションする標準的な技術によって望ましい融合タンパク質をコードする核酸を宿主細胞に導入することができる。用語「トランスフェクションする」又は「トランスフェクション」は核酸を宿主細胞に導入するためのすべての慣例的な技術を包含することが意図され、リン酸カルシウム共沈殿法、DEAE-デキストラン介在性トランスフェクション、リポフェクション、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、ウイルスのトランスダクション及び/又はインテグレーションを含む。宿主細胞をトランスフェクションするための適した方法を上記のSambrook et al.及び他の実験テキストに見出すことができる。
多様なプロモーター(転写開始調節領域)を本発明により使用してもよい。適切なプロモーターの選択は、提示された発現細胞による。選ばれた宿主において機能性があるかぎり、異種の源からのプロモーターを使用してもよい。
プロモーターの選択はペプチド又はタンパク質の産生の望ましい能率及びレベルによってまた変化する。大腸菌におけるタンパク質発現レベルを劇的に増加させるために、誘導プロモーター、例えばtacがしばしば用いられる。タンパク質の過剰発現は宿主細胞にとって有害なこともある。結果として、宿主細胞の成長は制限され得る。誘導プロモーター系の使用によって、遺伝子発現の誘発に先立って宿主細胞を許容できる密度まで育成することができ、それによりさらに高い産生収率が容易になる。
多様なシグナル配列を本発明により使用してもよい。生物学的に活性なポリペプチドコーディング配列と相同であるシグナル配列を使用してもよい。あるいは、発現細胞における効率的な分泌及びプロセシングのために選択又は設計されたシグナル配列をまた使用してもよい。例えば、適したシグナル配列/宿主細胞の組は枯草菌における分泌のための枯草菌sacBシグナル配列、及びP.pastoris分泌のためのSaccharomyces cerevisiae α-交配因子又はP.pastoris酸性ホスファターゼphoIシグナル配列を含む。該シグナル配列は、シグナルペプチダーゼ開裂部位をコードする配列を通して、あるいは通常は10未満のコドンからなる短いヌクレオチド架橋を通して、タンパク質コーディング配列に直接加えられてもよく、そこで該架橋は下流TCR配列の正確なリーディングフレームを保証する。
真核タンパク質発現系では転写及び翻訳を高める要素が特定されている。例えば、カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)プロモーターの1,000bpを異種プロモーターの両側に配置することは、植物細胞における転写レベルを10~400倍高めることがある。該発現構築物は適した翻訳開始配列をまた含むべきである。適切な翻訳開始のためのコザックコンセンサス配列を含む発現構築物の修飾は、翻訳レベルを10倍増加させることがある。
選択性マーカーがしばしば用いられ、それは発現構築物の一部であり得るか、又はそれから分離していてもよく(例えば発現ベクターによって運搬され)、そのために該マーカーは目的の遺伝子とは異なる部位にインテグレートしてもよい。例としては、抗生物質への抵抗性を与えるマーカー(例えばblaは大腸菌宿主細胞にアンピシリンに対する抵抗性を与え、nptIIは多種多様な原核細胞及び真核細胞にカナマイシン抵抗性を与える)、又は宿主が最小限の培地で成長することを認めるマーカー(例えばHIS4はP.pastoris又はHis S.cerevisiaeをヒスチジンの非存在下で成長させる)が含まれる。該選択性マーカーは自己の転写及び翻訳開始領域並びに調節領域を有し、それによってマーカーの独立した発現を可能にする。抗生物質の抵抗性がマーカーとして用いられる場合、選択のための抗生物質の濃度は該抗生物質によって多様化し、概して培地の抗生物質/mLの10から600μgまで及ぶであろう。
該発現構築物は既知の組み換えDNA技術を用いて集められる(Sambrook et al., 1989; Ausubel et al., 1999)。制限酵素の消化及びライゲーションは、DNAの2つのフラグメントを加えるために用いられる基礎的な段階である。DNAフラグメントの両末端はライゲーション前に修飾を必要とすることがあり、このことはオーバーハングにおいて果たすこと、ヌクレアーゼ(例えばExoIII)、部位指向性変異を有する該フラグメントの末端部分を欠失させること、又は新しい塩基対をPCRによって追加することによって達成されてもよい。選択されたフラグメントの加入を容易にするためにポリリンカー及びアダプターを用いてもよい。該発現構築物は、典型的には大腸菌の制限、ライゲーション及び形質転換の期間を用いる段階で集められる。発現構築物の構築に適した多数のクローニングベクターが当該分野に知られており(λZAP及びpBLUESCRIPT SK-1、Stratagene, La Jolla, CA, pET、Novagen Inc., Madison, WI、Ausubel et al., 1999から引用)、特定の選択が本発明に重大なわけではない。クローニングベクターの選択は、発現構築物の宿主細胞への導入のために選択される遺伝子送達システムによって影響されるであろう。各段階の終わりに、結果として生じる構築物を制限、DNA配列、ハイブリダイゼーション及びPCR分析を用いて分析してもよい。
発現構築物は、線型ベクター又は環状ベクターのどちらかのクローニングベクター構築物として宿主細胞に形質転換されてもよく、該クローニングベクターから除去され、そのままで使用され若しくは送達ベクターに導入されてもよい。該送達ベクターは選択された宿主細胞型において発現構築物の導入及び維持を容易にする。該発現構築物は任意の数の既知の遺伝子送達システム(例えば天然の能力、化学的に介在された形質転換、プロトプラスト形質転換、エレクトロポレーション、バイオリスティック形質転換、トランスフェクション又は接合)によって宿主細胞に導入される(Ausubel et al., 1999; Sambrook et al., 1989)。選択される遺伝子送達システムは、使用される宿主細胞及びベクターシステムによる。
例えば、該発現構築物をプロトプラスト形質転換又はエレクトロポレーションによってS.cerevisiae細胞に導入することができる。S.cerevisiaeのエレクトロポレーションは容易に達成され、スフェロプラスト形質転換と比較可能な形質転換効率を生じる。
本発明により、目的の融合タンパク質を単離するための産生プロセスがさらに提供される。該プロセスでは、調節配列と作動可能に結合された目的のタンパク質をコードする核酸を導入された宿主細胞(例えば酵母、真菌、昆虫、細菌又は動物細胞)を、産生スケールで培養培地にて成長させ、目的の融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列の転写を刺激する。続いて、採取された宿主細胞から、又は培養培地から目的の融合タンパク質を単離する。目的のタンパク質を培地から又は採取された細胞から単離するために、標準的なタンパク質精製技術を使用できる。特に、ローラーボトル、スピナーフラスコ、組織培養プレート、生物反応器又は発酵槽を含む多様な実施からラージスケール(すなわち少なくともミリグラム量)での望ましい融合タンパク質を発現させて精製するために、該精製技術を使用することができる。
発現した融合タンパク質複合体を既知の技術により単離して精製することができる。典型的には、培養培地を遠心分離又は濾過し、それから親和性又は免疫親和性クロマトグラフィー、例えばプロテインA若しくはプロテインG親和性クロマトグラフィー、又は発現された融合複合体と結合するモノクローナル抗体の使用を含む免疫親和性プロトコルによって上清を精製する。既知の技術の適切な組み合わせによって本発明の融合複合体を分離して精製することができる。これらの方法は、例えば溶解度を活用する方法、例えば塩沈殿及び溶媒沈殿、分子量における差異を活用する方法、例えば透析、限外濾過、ゲル濾過及びSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動、電荷における差異を活用する方法、例えばイオン交換カラムクロマトグラフィー、特異的親和性を活用する方法、例えば親和性クロマトグラフィー、疎水性における差異を活用する方法、例えば逆相高パフォーマンス液体クロマトグラフィー、及び等電点における差異を活用する方法、例えば等電点電気泳動、金属親和性カラム、例えばNi-NTAを含む。これらの方法に関する開示には上記のSambrook et al.及びAusubel et al.を概して参照されたい。
本発明の融合タンパク質は実質的に純粋であることが好ましい。すなわち、該融合タンパク質は、それに天然に付随する細胞置換基から単離されているため、該融合タンパク質は好ましくは少なくとも80%又は90%から95%の均質性(w/w)で存在する。少なくとも98%から99%の均質性(w/w)を有する融合タンパク質が、多くの医薬、臨床又は研究の適用にはもっとも好ましい。実質的に精製されると、該融合タンパク質は治療適用にとっての混入物質を実質的に有するべきではない。部分的に精製又は実質的に精製すると、該可溶性融合タンパク質を治療的に使用でき、本明細書に開示されるインビボアッセイ又はインビトロアッセイにおいて実行できる。実質的な精製は多様な標準技術、例えばクロマトグラフィー及びゲル電気泳動によって決定される。
本発明の融合タンパク質複合体は、がんである、又は感染した細胞である、又は1若しくはそれ以上の疾患に感染しているかもしれない多様な細胞を有するインビボ又はインビトロでの使用に適している。
ヒトインターロイキン-15(IL-15)は、抗原提示細胞に発現したヒトIL-15受容体α鎖(huIL-15Rα)によって、免疫エフェクター細胞に対してトランスで存在する。IL-15Rαは、細胞外スシドメイン(huIL-15RαSu)を通して、初めは高い親和性(38pM)でhuIL-15と結合する。本明細書に記載のように、huIL-15及びhuIL-15RαSuドメインを、マルチドメイン融合複合体を構築するための骨格として使用することができる。
IgGドメイン、特にFcフラグメントは、認可されたバイオ医薬品を含む複数の治療分子のための二量体骨格として成功して使用されている。例えば、エタネルセプトはヒトIgG1のFcドメインと結合した可溶性ヒトp75腫瘍壊死因子-α(TNF-α)受容体(sTNFR)の二量体である。この二量化によってエタネルセプトはTNF-α活性を阻害するのに単量体のsTNFRよりも1,000倍まで強力であることができ、単量体形態より5倍長い血清半減期を有する融合を提供する。結果として、エタネルセプトはインビボでのTNF-αの前炎症性活性の中和に効果的であり、複数の異なる自己免疫性兆候に対する患者の結果を好転させる。
その二量化活性に加えて、該Fcフラグメントは補体活性化並びにナチュラルキラー(NK)細胞、好中球、食細胞又は樹枝状細胞に表示されたFcγ受容体との相互作用を通じて、細胞傷害性エフェクター機能をまた提供する。抗がん治療抗体及び他の抗体ドメイン-Fc融合タンパク質と関連して、これらの活性は動物腫瘍モデルにおいて、及びがん患者において観察される有効性におそらく重要な役割を演じる。しかしながら、この細胞傷害性エフェクター反応は複数の治療適用には十分ではないこともある。それゆえに、Fcドメインのエフェクター活性を改良して拡大し、標的化された治療分子を介して疾患部位にT細胞活性を含む細胞溶解性免疫反応を採用する他の方法を発展させることに少なからぬ関心が払われている。IgGドメインは二重特異性抗体を形成し、伝統的なハイブリドーマ融合技術によって生成される産物の質と量を改良するための骨格として使用されてきた。これらの方法は他の骨格の欠点を回避するが、哺乳類の細胞において臨床開発及び使用を支えるのに十分なレベルの二重特異性抗体を産生することは難しかった。
ヒト由来の免疫刺激性多量体骨格を発展させようと努力して、ヒトIL-15(huIL-15)及びIL-15受容体ドメインを使用した。huIL-15は高い結合親和性(平衡解離定数(KD)~10-11M)を有するhuIL-15受容体α鎖(huIL-15Rα)と関連したサイトカインの小さな4のαヘリックスバンドル群の構成員である。結果として生じる複合体はそのときT細胞及びNK細胞の表面上に表示されるヒトIL-2/15受容体β/コモンγ鎖(huIL-15RβγC)複合体に対してトランスに存在する。このサイトカイン/受容体相互作用は、ウイルスに感染した細胞又は悪性細胞を根絶させるのに重大な役割を演じるエフェクターT細胞及びNK細胞の拡大及び活性化をもたらす。通常、huIL-15及びhuIL-15Rαは樹枝状細胞内で共産生され、複合体を細胞内で形成し、該複合体は続けて細胞表面にヘテロ二量体分子として分泌され表示される。それゆえに、huIL-15及びhuIL-15Rα相互作用の特性は、これらの鎖間結合ドメインがヒト由来の免疫刺激性骨格として機能し、標的特異的結合が可能な可溶性二量体分子を製造することを示唆する。
下記に詳細に記載されているように、PD-L1 TxMを創出するためにhuIL-15:huIL-15RαSuに基づく骨格を使用した。該二量体融合タンパク質複合体はhuIL-15ドメインと結合ドメインの免疫刺激性及び標的特異的生物学的活性を保有しており、huIL-15及びhuIL-15Rαの添加が該融合タンパク質の空間的配置を有意に変化させなかったことと、サイトカイン活性に影響を与えることなく適正な度合の立体配座フレキシビリティを提供したことを示した。このように、この骨格を、多価融合複合体、例えばPD-L1 TxMを形成し、分子の全体的な結合親和性を増加させるのに使用することができた。該可溶性融合タンパク質を組み換えCHO細胞培養において比較的高いレベルで産生し(広範囲の細胞株スクリーニング又は最適化を伴わない細胞培養上清内でリットル当たりmgs)、該細胞培養上清から容易に精製することができた。
本発明の実施には、他に示されていない限り、分子生物学(組み換え技術を含む)、微生物学、細胞生物学、生化学及び免疫学の慣例的な技術が用られ、これらは当業者の十分な範囲内である。かかる技術は参考文献、例えば、”Molecular Cloning: A Laboratory Manual”, second edition (Sambrook, 1989); “Oligonucleotide Synthesis” (Gait, 1984); “Animal Cell Culture” (Freshney, 1987); “Methods in Enzymology” “Handbook of Experimental Immunology” (Weir, 1996); “Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells” (Miller and Calos, 1987); “Current Protocols in Molecular Biology” (Ausubel, 1987); “PCR: The Polymerase Chain Reaction”, (Mullis, 1994); “Current Protocols in Immunology” (Coligan, 1991)に十分に説明されている。これらの技術は本発明のポリヌクレオチド及びポリペプチドの産生に適用可能であり、及びそのようなものが本発明を製造及び実施するのに考慮されてもよい。特に、特定の実施形態のために有用な技術は以下のセクションにて論じられるであろう。
リンパ腫
リンパ腫はBリンパ球又はTリンパ球が正常細胞より速く分裂する、又は意図されるより長く生きるときに発生する血液のがんの一種である。例えば、B細胞リンパ腫はホジキンリンパ腫及び多くの非ホジキンリンパ腫の両方を含む。B細胞リンパ腫はCD20を発現する。
リンパ腫はリンパ節、脾臓、骨髄、血液及び他の器官で発展することがある。これらの悪性細胞はリンパ節をしばしば起源とし、節の増大、すなわちリンパ球様細胞の充実性腫瘍として現れる。リンパ腫はリンパ節生検、すなわちリンパ節の部分的又は全体切除によって決定的に診断され、顕微鏡で検査される。この検査はリンパ腫を示し得る組織病理学的特徴を明らかにすることがある。治療は化学療法、放射線療法及び/又は骨髄移植を含んでいてもよい。
以下の実施例は本発明のアッセイ、スクリーニング及び治療方法を製造及び使用する方法の完全な開示及び記述を当業者に提供するために示され、発明者が本発明とみなすものの範囲を制限することを意図するものではない。
実施例
実施例1:抗PD-L1結合ドメイン(PD-L1 TxM)を含むIL-15に基づく融合タンパク質複合体の生成及び特性化
がん細胞は免疫チェックポイント分子及びリガンド、例えばPD-L1によって調節される多様な免疫阻害経路を刺激することが可能である。これらのチェックポイント分子を阻害する抗体は抗腫瘍免疫を高めることが示されている。IL-15はNK細胞及びCD8細胞を活性化させ、拡大させる一方で、それらの細胞溶解性活性を増加させる。Ig分子のFc領域はNK細胞及びマクロファージのFcγ受容体と相互作用することができ、標的疾患細胞に対して抗体依存性細胞傷害(ADCC)又は抗体依存性細胞食作用(ADCP)を介在する。下記に詳細に記載されているように、抗PD-L1結合ドメインと融合したIL-15N72D:IL-15RαSu/Fc骨格を含むタンパク質複合体が生成される。これらの複合体は抗PD-L1結合ドメインを介して腫瘍細胞を認識し、IL-15活性を介してNK細胞及びT細胞反応を誘発させ、Fc結合ドメインを介してADCC及びCDCを刺激する。
具体的には、一本鎖抗PD-L1抗体とhuIL-15N72D及びIL-15RαSu/Fc鎖を結合する構築物を製造した。該抗PD-L1一本鎖抗体(抗PD-L1 scAb)配列は、フレキシブルリンカー配列を介して結合した重鎖及び軽鎖V抗体ドメイン抗体のコーディング領域を含む。該一本鎖抗体ドメインはVH-リンカー-VL又はVL―リンカー―VHフォーマットのどちらかで配置され得る。一部の場合では、該抗PD-L1 scAbがIL-15N72D及び/又はIL-15RαSu/Fc鎖のC末端と結合する。他の場合では、該抗PD-L1はIL-15N72D及び/又はIL-15RαSu/Fc鎖のN末端と結合する。マウス又はヒトPD-L1分子のどちらかに特異的な抗PD-L1 scAbsをこれらの構築物中で使用した。
1)huIL-15N72D及びhuIL-15RαSu/huIgG1 Fc鎖のN末端と結合した抗ヒトPD-L1 scAbを含む構築物の核酸配列及びタンパク質配列が以下に示される。抗ヒトPD-L1 scAb/IL-15N72D構築物の核酸配列(シグナルペプチド配列及び終止コドンを含む)は以下の通りである(配列番号:1):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000001
(抗ヒトPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000002
(リンカー)
Figure 0007492336000003
(VH)
Figure 0007492336000004
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000005
抗ヒトPD-L1 scAb/IL-15N72D融合タンパク質のアミノ酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:2):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000006
(抗ヒトPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000007
(リンカー)
Figure 0007492336000008
(VH)
Figure 0007492336000009
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000010
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
抗ヒトPD-L1 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:3):
(リーダー配列)
Figure 0007492336000011
(抗ヒトPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000012
(リンカー)
Figure 0007492336000013
(VH)
Figure 0007492336000014
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000015

Figure 0007492336000016
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000017
抗ヒトPD-L1 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:4):
(リーダー配列)
Figure 0007492336000018
(抗ヒトPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000019
(リンカー)
Figure 0007492336000020
(VH)
Figure 0007492336000021
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000022
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000023
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
2)huIL-15N72D及びhuIL-15RαSu/huIgG1 Fc鎖のN末端と結合した第二の抗ヒトPD-L1(アベルマブ)を含む構築物の核酸配列及びタンパク質配列が以下に示される。抗ヒトPD-L1 scAb/IL-15N72D構築物の核酸配列(シグナルペプチド配列及び終止コドンを含む)は以下の通りである(配列番号:5):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000024
(抗ヒトPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000025
(リンカー)
Figure 0007492336000026
(VH)
Figure 0007492336000027
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000028
抗ヒトPD-L1 scAb/IL-15N72D融合タンパク質のアミノ酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:6):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000029
(抗ヒトPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000030
(リンカー)
Figure 0007492336000031
(VH)
Figure 0007492336000032
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000033
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
抗ヒトPD-L1 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:7):
(リーダー配列)
Figure 0007492336000034
(抗ヒトPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000035
(リンカー)
Figure 0007492336000036
(VH)
Figure 0007492336000037
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000038
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000039
抗ヒトPD-L1 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:8):
(リーダー配列)
Figure 0007492336000040
(抗ヒトPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000041
(リンカー)
Figure 0007492336000042
(VH)
Figure 0007492336000043
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000044
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000045
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
3)huIL-15N72D及びhuIL-15RαSu/muIgG2A Fc鎖のN末端と結合した抗マウスPD-L1 scAbを含む構築物の核酸配列及びタンパク質配列が以下に示される。抗マウスPD-L1 scAb/IL-15N72D構築物の核酸配列(シグナルペプチド配列及び終止コドンを含む)は以下の通りである(配列番号:9):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000046
(抗マウスPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000047
(リンカー)
Figure 0007492336000048
(VH)
Figure 0007492336000049
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000050
抗マウスPD-L1 scAb/IL-15N72D融合タンパク質のアミノ酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:10):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000051
(抗マウスPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000052
(リンカー)
Figure 0007492336000053
(VH)
Figure 0007492336000054
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000055
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
抗マウスPD-L1 scAb/huIL-15RαSu/muIgG2A Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:11):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000056
(抗マウスPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000057
(リンカー)
Figure 0007492336000058
(VH)
Figure 0007492336000059

Figure 0007492336000060
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000061
(マウスIgG2a CH2-CH3ドメイン)
Figure 0007492336000062
抗マウスPD-L1 scAb/huIL-15RαSu/muIgG2A Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:12):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000063
(抗マウスPD-L1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000064
(リンカー)
Figure 0007492336000065
(VH)
Figure 0007492336000066
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000067
(マウスIgG2a CH2-CH3ドメイン)
Figure 0007492336000068
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
抗PD-L1 scAb/IL-15N72D及び抗PD-L1 scAb/IL-15RαSu/Fc配列を、以前(米国特許第8,507,222号、参照によって本明細書に組み込まれる)に記載のように発現ベクターにクローニングし、該発現ベクターをCHO細胞にトランスフェクションした。CHO細胞内での2つの構築物の共発現により、可溶性抗PD-L1 scAb/IL-15N72D:抗PD-L1 scAb/IL-15RαSu/Fc複合体の形成及び分泌が許容され、プロテインAクロマトグラフィーを用いてCHO細胞培養上清からそれを精製した。
精製された抗PD-L1 scAb/IL-15N72D:抗PD-L1 scAb/IL-15RαSu/Fcタンパク質複合体のSDS-PAGE分析が図3に示される。可溶性抗マウスPD-L1 scAb/huIL-15RαSu/muIgG2A及び抗マウスPD-L1 scAb/IL-15N72Dタンパク質に対応するバンドが、それぞれ~60kDa及び~40kDaで観察された。
実施例2:PD-L1 TxMの活性のインビトロ特性化
ELISAに基づく技術によりPD-L1 TxM複合体の形成が裏付けられた。図4Aでは、トランスフェクションされたCHO細胞に由来する細胞上清中の抗ヒトPD-L1 scAb/IL-15N72D:抗ヒトPD-L1 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質複合体を、捕捉抗体、抗ヒトIgG抗体(Jackson ImmunoResearch)及び検出抗体、ビオチン化抗ヒトIL-15抗体(BAM 247, R&D Systems)を有するhuIgG1/huIL-15に特異的なELISAを用いて検出した。
マウス特異的PD-L1 TxMでは、捕捉抗体、affinipureロバ抗ネズミIgG(Jackson ImmunoResearch)又はヒト/類人猿IL15抗体(MAB647, R&D Systems)、及び検出抗体ホースラディッシュペルオキシダーゼ-affinipureロバ抗ネズミIgG(Jackson ImmunoResearch)又はビオチン化抗ヒトIL-15抗体(BAM 247, R&D Systems)をそれぞれ有するmIgG2a特異的又はhuIL15特異的ELISAを用いて、該融合タンパク質複合体を検出した(図4C)。陽性対照と比較して、精製されたマウス特異的PD-L1 TxMへの抗体反応性により該複合体の構造が立証された。
腫瘍細胞においてこれらの融合タンパク質のPD-L1と結合する能力をまた調査した。MB231腫瘍細胞を保有する受容体を用いるフローサイトメトリーによって、ヒト特異的PD-L1 TxMの結合を評価した。これらの調査において、1×10の細胞をPD-L1 TxM複合体で染色した。図5Aに示したように、APC共役マウス抗ヒトFc Ab(Biolegend)を用いて検出すると、フローサイトメトリー分析によりPD-L1 TxM複合体のMB231細胞との結合が明らかになった。図5Bでは、PD-L1 TxM複合体を用いてこの結合の特異性を試験し、市販のAPC共役抗ヒトPD-L1 Ab(Biolegend)を有するMB231細胞の染色を阻害した。同様に、フローサイトメトリー分析によりアベルマブに基づくPD-L1 TxM複合体のMB231腫瘍細胞との結合が明らかになった(図5C)。
マウス特異的PD-L1 TxM複合体の結合を評価するために、PD-L1陽性5T33P骨髄腫及びMB49luc膀胱腫瘍細胞(5×10細胞/試験)をPE又はBrilliant Violetで標識化した抗マウスPD-L1 Ab(100μL中2μg/試験)で初めに染色した(図6A及び図6B)。精製されたマウス特異的PD-L1 TxM複合体の追加によってこの結合の特異性を試験し、PD-L1リガンドと結合している抗体を阻害した。精製された抗mPD-L1 Ab(S1-PD-L1)を陽性対照として使用した。興味深いことに、該PD-L1 TxM複合体が腫瘍細胞上のPD-L1染色を、同量の抗PD-L1 Abよりもよく阻害することを見出した。このことをA20 B細胞リンパ腫細胞を用いる阻害調査においてさらに評価した。滴定分析により、PD-L1 TxMが抗PD-L1 Abの少なくとも5倍、腫瘍細胞表面に発現したPD-L1との相互作用を阻害するのに効果的であったことが示された(図7A及び図7B)。
PD-L1 TxM複合体のIL-15免疫刺激性活性を評価するために、IL-15依存性32Dβ細胞(マウス造血細胞株)の増殖を評価した。増加したレベルのPD-L1 TxMを32Dβ細胞(10細胞/ウェル)に添加し、2日後にWST-1増殖試薬を用いて細胞増殖を決定した。図8に示すように、32Dβ細胞増殖における用量に依存的な増加はPD-L1 TxMによって介在され、該複合体の免疫刺激性活性を立証した。
異なった形態のPD-L1 TxM複合体の特性及び活性を評価するためにさらなる調査を行った。PD-L1 scAb/IL-15N72D及び抗PD-L1 scAb/IL-15RαSu/Fcタンパク質を含む複合体は4つの抗PD-L1 scAb結合ドメイン(すなわち、四頭(4H))を有することが期待される一方、IL-15N72D及び抗PD-L1 scAb/IL-15RαSu/Fcタンパク質を含む複合体は2つの抗PD-L1 scAb結合ドメイン(すなわち、二頭(2H))を有することが期待される(図9A)。これらの複合体は、2H TxMと比較して4H TxMの標的細胞を結合する高い結合活性に基づく、異なる活性を有することが期待される。IL-15N72Dとのタンパク質融合は、IL-15の生物学的活性を低減することがまた示されている。それゆえに、4H TxMフォーマットは2H TxMと比較して低いIL-15活性を有することが期待される。高い(抗体様)標的化及び低い免疫刺激性活性が好まれる場合(すなわち4H TxMフォーマット)、又は低い標的化及び高い免疫刺激性活性(免疫サイトカイン)が好まれる場合には、これらの差異により利点が提供されることが期待される。
これらのフォーマットを評価するために、4Hマウス特異的PD-L1 TxM(2C2)及び2Hマウス特異的PD-L1 TxM(PDN3)を、抗マウスPD-L1 scAb/IL-15N72D及び抗マウスPD-L1 scAb-/IL-15RαSu/Fc発現ベクター又はIL-15N72D及び抗マウスPD-L1 scAb-/IL-15RαSu/Fc発現ベクターをそれぞれ用いてCHO細胞をトランスフェクションすることによって生成した。それからトランスフェクションされたCHO細胞上清からプロテインAクロマトグラフィーによって該TxM複合体を精製し、精製されたタンパク質を低減したSDS-PAGEによって評価した(図9B)。可溶性抗マウスPD-L1 scAb/huIL-15RαSu/muIgG2A、抗マウスPD-L1 scAb/IL-15N72D及びIL-15N72Dタンパク質と対応するバンドを、~60kDa、~40kDa及び~16kDaでそれぞれ観察した。さらに、精製した4H PD-L1 TxM(2C2)及び2H PD-L1 TxM(PDN3)複合体は、分析的サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)によって分析した際に、単独のタンパク質ピークとして移動した(図9C及び図9D)。これらの結果により、2つの異なるPD-L1 TxM複合体を産生でき、期待される構造特性を有する可溶性タンパク質として精製できることが示される。
上記に記載の調査と同様に、これらの融合タンパク質複合体の、免疫細胞のIL-2Rβ/γ及び腫瘍細胞のPD-L1と結合する能力を調査した。IL-2Rβ/γ陽性32Dβ細胞を4H PD-L1 TxM(2C2)、2H PD-L1 TxM(PDN3)又は対照のALT-803複合体でインキュベートした。洗浄段階に続いて、抗ヒトIL-15 Ab-PE(又はイソタイプ対照Ab)を添加し、フローサイトメトリーによって結合したTxM/ALT-803複合体を検出した。図10Aに示されるように、4H PD-L1 TxM(2C2)、2H PD-L1 TxM(PDN3)及びALT-803タンパク質は、対照と比較して32Dβ細胞の能力がある。PD-L1、PD-L1陽性5T33P骨髄腫細胞との結合を評価するために、Brilliant Violet 421(BV421)で標識化した抗マウスPD-L1 Ab(10F.9G2)で初めに染色した。精製した4H PD-L1 TxM(2C2)及び2H PD-L1 TxM(PDN3)複合体の追加によってこの結合の特異性を試験し、PD-L1リガンドと結合しているBV421抗体を阻害した(図10B及び図10C)。精製した抗mPD-L1 Ab(NJI6)を陽性対照として使用した。高い結合活性と一致して、1μgの4H PD-L1 TxMは6μgの2H PD-L1 TxMと同じくらい、抗PD-L1 Ab染色を阻害するのに効果的であった。これらの結果により、4H PD-L1及び2H PD-L1 TxM複合体がIL-2Rβ/γ及びPD-L1標的結合能力を保有することが裏付けられた。
上記に記載のように、マウス特異的4H PD-L1及び2H PD-L1 TxM複合体のIL-15免疫刺激性活性を、IL-15依存性32Dβ細胞の増殖に基づいて決定した。図11A及び図11Bに示されるように、32Dβ細胞増殖における用量依存性増加は4H PD-L1及び2H PD-L1 TxM複合体のどちらかによって介在されており、これらのTxMフォーマットの免疫刺激性活性を立証する。2H PD-L1 TxM複合体(PDN-3)は、ALT-803と比較するとIL-15生物活性においてわずかな減少を示す一方、4H PD-L1 TxM複合体(2C2)はIL-15生物活性において約30倍の減少を示す。このことは以前の結合ドメイン-IL-15N72D融合タンパク質の低いIL-15活性と一致する。
4Hヒト特異的PD-L1 TxM及び2Hヒト特異的PD-L1 TxM複合体で同様の調査を行った。抗ヒトPD-L1 scAb/IL-15N72D及び抗ヒトPD-L1 scAb-/IL-15RαSu/Fc発現ベクター又はIL-15N72D及び抗ヒトPD-L1 scAb/IL-15RαSu/Fc発現ベクターでCHO細胞をそれぞれトランスフェクションすることによりこれらのタンパク質を生成し、続いてプロテインAクロマトグラフィーを介して細胞培養上清から精製した。低減したSDS-PAGE分析により、精製した4Hヒト特異的PD-L1 TxM及び2Hヒト特異的PD-L1 TxM調製内に期待されたタンパク質バンドが裏付けられた(図12A)。同様に、分析的SECにより、精製した4Hヒト特異的PD-L1 TxM及び2Hヒト特異的PD-L1 TxM複合体が単独のタンパク質ピークとして移動することが示された(図12B及び図12C)。
これらの融合タンパク質複合体の、腫瘍細胞のPD-L1と結合する能力を調査した。PD-L1陽性PC-3ヒト前立腺癌細胞を、10nMの精製したヒト特異的4H PD-L1 TxM、2H PD-L1 TxM又は対照2H抗CD20 scAb(2B8)TxM複合体の存在下、又は非存在下で、APCで標識化した抗マウスPD-L1Abで染色した(図13)。その結果により、ヒト特異的4H PD-L1及び2H PD-L1 TxM複合体が、ヒト腫瘍細胞と結合する抗PD-L1 Abを阻害する能力がある一方、対照のTxM複合体にはその能力がないことが示されている。以前の結果と一致して、4H PD-L1 TxM複合体は2H PD-L1 TxM複合体よりよい結合活性を示した。これらの結果により、ヒト特異的4H PD-L1及び2H PD-L1 TxM複合体が、ヒト腫瘍細胞に関してPD-L1標的結合活性を保有することが裏付けられる。
上記に記載のように、ヒト特異的4H PD-L1及び2H PD-L1 TxM複合体のIL-15免疫刺激性活性を、IL-15依存性32Dβ細胞の増殖に基づいて決定した。図14A及び図14Bに示されるように、32Dβ細胞増殖における用量依存性増加が、4H PD-L1と2H PD-L1 TxM複合体のどちらかによって介在され、これらのTxMフォーマットの免疫刺激性活性を立証した。2H PD-L1 TxM複合体がALT-803と比較してIL-15生物活性においてわずかな減少を示す一方、4H PD-L1 TxM複合体はALT-803と比較してIL-15生物活性において約5倍の減少を示す。このことは以前の結合ドメイン-IL-15N72D融合タンパク質の低いIL-15活性と一致する。
実施例3:インビトロ及びインビボでのPD-L1 TxMの免疫刺激性及び抗腫瘍活性
PD-L1 TxMがインビボで免疫反応を刺激する能力をマウス内で評価した。C57BL/6マウスに200μlのPBS、ALT-803(0.4mg/kg、対照)、4Hマウス特異的PD-L1 TxM(200μg、2C2(T4M-mPD-L1))又は2Hマウス特異的PD-L1 TxM(200μg、PDN3(T2M-mPD-L1))を皮下注射した。処置から3日後、脾臓及びリンパ節を採取した。抗CD4、CD8、NK及びCD19Absを用いる免疫細胞サブセットの染色に続くフローサイトメトリーのために脾細胞及びリンパ球を調製した。図15Aに示されるように、ALT-803、2H PD-L1 TxM及び4H PD-L1 TxMでの処置はこれらのタンパク質の免疫刺激性活性と一致して脾臓重量の増加を誘発した。特に、2H PD-L1 TxM処置は、これらの複合体で観察されるIL-15活性における差異と一致して、4H PD-L1 TxMと比較して脾臓重量における重大な増加を誘発した。2H PD-L1 TxM及び4H PD-L1 TxMでの処置は、PBS対照群と比較して、マウスの脾臓及びリンパ節におけるCD8 T細胞及びNK細胞のパーセンテージの増加をまたもたらした(図15B及び図15C)。これらの免疫反応はこれらのTxM複合体のIL-15生物活性と一致している。
さらに、PD-L1 TxMの、腫瘍細胞に対して細胞傷害性を刺激する能力をインビボで評価した。PD-L1陽性細胞を製造者の指示に従ってCellTrace Violet(Invitrogen)で標識化し、免疫エフェクター細胞(すなわち脾細胞)と、R10培地(10%のウシ胎児血清を有するRPMI-1640)において10:1のエフェクター:5T33P骨髄腫標的の比率で、37℃かつ5%のCO内で培養した。P-melマウス脾細胞の刺激によって3日間、抗CD3Ab(2C11:4μg/ml)を用いてエフェクター細胞を調製した。腫瘍細胞及びエフェクター細胞を4日間、マウス特異的PD-L1 TxMでインキュベートし、それからフローサイトメトリーによって分析し、標的細胞の生存を決定した。PBSは陰性対照として機能し、ALT-803(IL-15N72D:IL-15Rα/Fc)、抗PD-L1 Ab及びALT-803+抗PD-L1 Abは陽性対照として機能した。図16に示されるように、5T33P腫瘍細胞の有意な殺傷を、PBS処置と比較して2.1μgのPD-L1 TxMを含む群において見出した。
同様にインビトロでの抗腫瘍活性を、ヒト特異的2H PD-L1 TxM及び4H PD-L1 TxM複合体を用いて評価した。2人の異なるドナーからのヒトNK細胞を、Stemcell TechnologiesのNK細胞単離キットを用いて血液バフィーコートから精製し、エフェクター細胞として使用した。PD-L1陽性ヒト膵臓腫瘍細胞(SW1990)をCelltrace-violetで標識化し、標的細胞として使用した。ヒトNK細胞及びSW1990腫瘍細胞を5:1のE:T比率で、培地単独又は50nMの抗ヒトPD-L1 Ab(対照)、ヒト特異的2H PD-L1 TxM複合体又は4H PD-L1 TxM複合体を含む培地で混合した。40時間後、標的細胞の死滅のパーセントを、violetで標識化した標的細胞のヨウ化プロピジウム染色に基づくフローサイトメトリーによって評価した。図17に示されるように、ヒト特異的2H PD-L1 TxM又は4H PD-L1 TxM複合体のどちらかでインキュベートしたヒトNK細胞は、未処置のNK細胞又は抗ヒトPD-L1 Ab(すなわち伝統的なADCC)で処置されたNK細胞よりも、PD-L1陽性ヒト腫瘍細胞に対して重大な細胞傷害性を介在することができた。これらの結果は抗PD-L1 Absと比較してPD-L1 TxM複合体における免疫細胞介在性の標的化抗腫瘍活性の有意な改良を表している。
同所性5T33P骨髄腫モデルを使用して、腫瘍を保有する動物におけるPD-L1 TxMの有効性を評価した。メスのC57BL/6NHsdマウス(4匹のマウス/群)に5T33P骨髄腫細胞(1×10/マウス)を0日目に静脈内注射した。低用量のPD-L1 TxM(0.11mg/kg、0.05mg/kgのALT-803に対するモル当量用量)又は高用量のPD-L1 TxM(52.5μg/用量、25μg/用量の抗PD-L1 Abに対するモル当量用量)を、それから7日目と14日目に皮下投与した。ALT-803(0.15mg/kg)及びALT-803(0.05mg/kg)+抗PD-L1 Ab(25μg/用量)は陽性対照として機能し、PBSは陰性対照として機能した。生存(又は後肢麻痺による病的状態)を研究終点として観測した。明らかに、高用量のPD-L1 TxM(52.5μg/マウス)処置はPBS処置と比較して腫瘍を保有するマウスの生存を長引かせることが見出された(図18)。この効果は比較可能なALT-803+抗PD-L1 Abの組み合わせの治療で観察されたものと等しかった。腫瘍を保有する動物のPD-L1 TxM処置に続く明らかな毒性は観察されなかった。
さらに、同所性MB49luc腫瘍を保有するマウスにおけるPD-L1 TxM複合体の抗腫瘍活性を評価した。C57BL/6NHsdマウス(6マウス/群)の膀胱に、MB49luc膀胱腫瘍細胞(3×10/マウス)を0日目に膀胱内注入した。腫瘍を保有するマウスをマウス特異的2H PD-L1 TxM(2.8mg/kg)で7日目、11日目、14日目及び18日目に皮下で処置した。ALT-803処置(0.2mg/kg、subQ)及びALT-803(0.2mg/kg、subQ)+抗PD-L1 Ab(50μg/用量、subQ)が陽性対照として機能し、PBSが陰性対照として機能した。生存(又は病的状態)を研究終点として観測した。図19に示されるように、2H PD-L1 TxM処置がPBS処置と比較してMB49luc腫瘍を保有するマウスの生存を長引かせることを見出した。2H PD-L1 TxMの抗腫瘍効果はALT-803及びALT-803+抗PD-L1 Ab陽性対照で観察されたものと同じくらい良いか、それらより良かった。
実施例4:抗CTLA4結合ドメイン(CTLA4 TxM)及び抗PD-1結合ドメイン(PD-1 TxM)を含むIL-15に基づく融合タンパク質複合体の生成
実施例1~3に記載された融合タンパク質複合体と同様に、CTLA4及びPD-L1を認識する結合ドメインを含む本発明の融合タンパク質を生成した。具体的には、一本鎖抗CTLA4抗体とhuIL-15N72D及びIL-15RαSu/Fc鎖を結合する構築物を製造した。抗CTLA4一本鎖抗体(抗CTLA4scAb)配列はフレキシブルリンカー配列を介して結合した重鎖及び軽鎖V抗体ドメイン抗体のコーディング領域を含む。一本鎖抗体ドメインはVH-リンカー-VL又はVL-リンカー-VHフォーマットのどちらかに配置されていてもよい。一部の場合では、抗CTLA4scAbはIL-15N72D及び/又はIL-15RαSu/Fc鎖のC末端と結合している。他の場合では、抗CTLA4はIL-15N72D及び/又はIL-15RαSu/Fc鎖のN末端と結合している。これらの構築物において、マウス又はヒトCTLA4分子のいずれかに特異的な抗CTLA4scAbsを使用した。
抗ヒトCTLA-4 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:13):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000069
(抗ヒトCTLA-4 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000070
(リンカー)
Figure 0007492336000071
(VH)
Figure 0007492336000072
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000073

Figure 0007492336000074
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000075
ヒトCTLA-4 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fcタンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:14):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000076
(抗ヒトCTLA-4 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000077
(リンカー)
Figure 0007492336000078
(VH)
Figure 0007492336000079
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000080
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000081
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
同様に、抗マウスCTLA-4 scAb/huIL-15RαSu/mIgG2a構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:15):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000082
(抗マウスCTLA-4 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000083
(リンカー)
Figure 0007492336000084
(VH)
Figure 0007492336000085

Figure 0007492336000086
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000087
(マウスIgG2a CH2-CH3ドメイン)
Figure 0007492336000088
抗マウスCTLA-4 scAb/huIL-15RαSu/mIgG2a融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:16):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000089
(抗マウスCTLA-4 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000090
(リンカー)
Figure 0007492336000091
(VH)
Figure 0007492336000092
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000093
(マウスIgG2a CH2-CH3ドメイン)
Figure 0007492336000094
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
上記に示されるように、抗ヒト及びマウスCTLA4 scAbドメインをIL-15N72Dタンパク質との融合としてまた生成した。
同様に、抗ヒトPD1 scAb/IL-15N72D構築物の核酸配列(シグナルペプチド配列及び終止コドンを含む)は以下の通りである(配列番号:17):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000095
(抗ヒトPD1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000096

Figure 0007492336000097
(リンカー)
Figure 0007492336000098
(VH)
Figure 0007492336000099
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000100
抗PD-L1 scAb-IL-15N72D融合タンパク質のアミノ酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:18):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000101
(抗ヒトPD1 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000102
(リンカー)
Figure 0007492336000103
(VL)
Figure 0007492336000104
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000105
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。上記に示されるように、抗ヒトPD-L1 scAbドメインをhuIL-15RαSu/Fc構築物の融合としてまた生成した。
実施例1及び以前(米国特許第8,507,222号の実施例1及び2、参照によって本明細書に組み込まれる)に記載のように、該配列を発現ベクター内にクローニングし、該発現ベクターをCHO細胞内にトランスフェクションした。一部の場合では、同じ又は異なる(すなわち抗PD-L1及び抗CTLA4 scAb)結合ドメインを有するhuIL-15N72D及びhuIL-15RαSu/Fc融合タンパク質の両方をコードするベクターで該CHO細胞をトランスフェクションした。該融合タンパク質複合体を、CHO細胞培養上清からプロテインA親和性クロマトグラフィーを用いて上記に記載のように精製した。
上記に記載の抗ヒトPD-L1 scAb/抗ヒトCTLA-4 scAb TxM複合体に加えて、抗PD-L1 scAb/抗ヒトCTLA-4 scAb TxM複合体を、抗ヒトPD-L1 scAb/IL-15N72D(配列番号:1)及び抗ヒトCTLA-4 scAb/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc(配列番号:15)構築物を含む発現ベクターでCHO細胞を共トランスフェクションすることによって生成した。これらの融合タンパク質複合体を、CHO細胞培養上清からプロテインA親和性クロマトグラフィーを用いて上記に記載のように精製した。
実施例5:他の結合ドメインを含むIL-15に基づく融合タンパク質複合体の生成
実施例1~4に記載の融合タンパク質複合体と同様に、CD47、GITR、ssDNA及び他の疾患関連標的(すなわちCD20、CD19等)を認識する結合ドメインを含む、本発明の融合タンパク質複合体を生成した。
CD47は、マクロファージの抑制性受容体として機能するシグナル調節タンパク質α(SIRPα)と関与することによって免疫回避を促進する細胞表面分子である。この「私を食べないで(don’t eat me)シグナル」は、CD47及びSIRPαの相互作用を阻害することによって中断させることがあり、それゆえにマクロファージによる抗体依存性細胞食作用(ADCP)を回復させる。本発明のIL-15ドメインはNK細胞及びCD8細胞を活性化させ拡大させる一方、それらの細胞傷害性活性を増加させる。十分に高い濃度で、本発明のFc領域はNK細胞及びマクロファージのFcγ受容体と、それぞれADCC又はADCPに相互作用してもよい。この例により、CD47/SIRPα経路、IL-15ドメインを通じたNK細胞及びCD8細胞の活性化を阻害し、Fc介在性ADCC/ADCPを介した腫瘍のクリアランスを許容するナノボディのVh領域(NbVh;PNAS2016 113(19)E2646-E2654)を含む融合タンパク質複合体の生成及び初めの特性化が記載される。下記に詳細に記載のように、抗マウスCD47 NbVh/huIL-15N72D及び抗マウスCD47 NbVh/huIL-15RαSu/mIgG2a Fcを含むタンパク質複合体を生成した。
具体的には、抗マウスCD47 NbVhをhuIL-15N72D鎖と結合させる構築物を製造した。該抗マウスCD47 NbVh配列はアルパカナノボディの重鎖可変ドメインのコーディング領域を含む。該抗マウスCD47 NbVhはhuIL-15N72DのN末端と結合している。huIL-15N72DのN末端と結合した抗マウスCD47 NbVhを含む構築物の核酸配列及びタンパク質配列を下記に示した。
抗マウスCD47 NbVh/huIL-15N72D構築物の核酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:19):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000106
(ナノボディの抗マウスCD47 Vh鎖)
Figure 0007492336000107
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000108
抗マウスCD47 NbVh/IL-15N72D融合タンパク質のアミノ酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:20):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000109
(ナノボディの抗マウスCD47 Vh鎖)
Figure 0007492336000110
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000111
抗マウスCD47 NbVh/huIL-15RαSu/mIgG2a Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:21):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000112
(ナノボディの抗マウスCD47 Vh鎖)
Figure 0007492336000113

Figure 0007492336000114
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000115
(マウスIgG2a CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000116
抗マウスCD47 NbVh/huIL-15RαSu/mIgG2a Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:22):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000117
(ナノボディの抗マウスCD47 Vh鎖)
Figure 0007492336000118
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000119
(マウスIgG2a CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000120
上記に示されるように、一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
ヒトCD47に特異的な抗体に由来する一本鎖抗体ドメインを用いて、同様の構築物を生成した。抗ヒトCD47 scAb/huIL-15N72D構築物の核酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:23):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000121
(抗ヒトCD47 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000122
(リンカー)
Figure 0007492336000123
(VH)
Figure 0007492336000124
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000125
抗ヒトCD47 scAb/huIL-15N72D融合タンパク質のアミノ酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:24):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000126
(抗ヒトCD47 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000127
(リンカー)
Figure 0007492336000128
(VH)
Figure 0007492336000129
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000130
抗ヒトCD47 scAb/huIL-15RαSu/hIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:25):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000131
(抗ヒトCD47 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000132
(リンカー)
Figure 0007492336000133
(VH)
Figure 0007492336000134
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000135

Figure 0007492336000136
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000137
抗ヒトCD47 scAb/huIL-15RαSu/hIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:26):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000138
(抗ヒトCD47 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000139
(リンカー)
Figure 0007492336000140
(VH)
Figure 0007492336000141
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000142
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000143
GITRリガンドとGITR間の相互作用が免疫細胞に刺激性シグナルを提供することが知られており、それゆえにGITRリガンド(GITRL)がIL-15の免疫刺激性活性と潜在的に協力して作用することができる免疫アゴニスト分子であることが知られている。それゆえに、ヒトGITRLとhuIL-15N72D鎖を結合する構築物を製造した。
ヒトGITRL/huIL-15N72D構築物の核酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:27):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000144
(ヒトGITRL)
Figure 0007492336000145
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000146
ヒトGITRL/IL-15N72D融合タンパク質のアミノ酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:28):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000147
(ヒトGITRL)
Figure 0007492336000148
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000149
ヒトGITRL/huIL-15RαSu/hIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:29):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000150
(ヒトGITRL)
Figure 0007492336000151

Figure 0007492336000152
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000153
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000154
ヒトGITRL/huIL-15RαSu/hIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:30):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000155
(ヒトGITRL)
Figure 0007492336000156
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000157
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000158
疾患細胞によって発現される抗原を標的化する結合ドメインを含む本発明の融合タンパク質複合体を生成することがまた可能である。かかる抗原は腫瘍細胞を含む疾患細胞によって放出された一本鎖DNA(ssDNA)を含むことができる。それゆえに、本発明の融合タンパク質複合体を、ssDNAを認識する一本鎖Abドメインを用いて生成した(Hu51-4抗体からのTNT scAb)。
TNT scAb/huIL-15N72D構築物の核酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:31):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000159
(TNT scAb)
(VL)
Figure 0007492336000160
(リンカー)
Figure 0007492336000161
(VH)
Figure 0007492336000162

Figure 0007492336000163
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000164
TNT scAb/IL-15N72D融合タンパク質のアミノ酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:32):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000165
(TNT scAb)
(VL)
Figure 0007492336000166
(リンカー)
Figure 0007492336000167
(VH)
Figure 0007492336000168
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000169
TNT/huIL-15RαSu/hIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:33):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000170
(TNT scAb)
(VL)
Figure 0007492336000171
(リンカー)
Figure 0007492336000172
(VH)
Figure 0007492336000173
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000174
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000175
TNT scAb/huIL-15RαSu/hIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:34):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000176
(TNT scAb)
(VL)
Figure 0007492336000177
(リンカー)
Figure 0007492336000178
(VH)
Figure 0007492336000179
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000180
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000181
疾患細胞によって発現される他の抗原を標的化する結合ドメインを含む本発明の融合タンパク質複合体をまた生成することができる。かかる抗原は腫瘍細胞を含む疾患細胞に発現した組織因子若しくはCD33、又は免疫細胞に発現したチェックポイント阻害剤を含むことができる。
組織因子(TF)は複数の腫瘍細胞型で過剰発現することが報告されている膜貫通糖タンパク質である。重要なことに、増加したTF発現は、高められた転移の可能性に繋がるがん細胞のシグナリング、腫瘍細胞の移動及び減少したアポトーシスと関係している。それゆえに、TFの標的化はこのタンパク質を過剰発現する腫瘍細胞型に対する免疫療法戦略において有益であることがある。キメラ抗組織因子抗体(ALT-803)がかつて生成され、臨床的に試験されてきた。この抗体のヒト化された可変鎖(hOAT)がまた特性化された。それゆえに、ヒト組織因子を認識する一本鎖Abドメイン(hOAT scAb)を有する本発明の融合タンパク質複合体を生成した。
hOAT scAb/huIL-15RαSu/hIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:35):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000182
(hOAT scAb)
(VL)
Figure 0007492336000183

Figure 0007492336000184
(リンカー)
Figure 0007492336000185
(VH)
Figure 0007492336000186
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000187
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000188
hOAT scAb/huIL-15RαSu/hIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:36):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000189
(hOAT scAb)
(VL)
Figure 0007492336000190
(リンカー)
Figure 0007492336000191
(VH)
Figure 0007492336000192
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000193
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000194
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
hOAT scAb/huIL-15N72D融合タンパク質を発現する、同様の構築物をまた生成することができる。
実施例1及び以前(米国特許第8,507,222号の実施例1及び2、参照によって本明細書に組み込まれる)に記載のように、発現ベクターに該配列をクローニングし、該発現ベクターをCHO細胞にトランスフェクションした。一部の場合では、本発明と同じ又は異なる結合ドメインを有するhuIL-15N72D及びhuIL-15RαSu/Fc融合タンパク質の両方をコードするベクターを用いて該CHO細胞をトランスフェクションした。上記に記載のように、プロテインA親和性クロマトグラフィーを用いてCHO細胞培養上清から融合タンパク質複合体を精製した。
本発明の融合タンパク質複合体を、CD33を認識する一本鎖Abドメイン(CD33 scAb)を用いてまた生成した。CD33 scAb/huIL-15N72D構築物の核酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:37):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000195
(CD33 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000196
(リンカー)
Figure 0007492336000197
(VH)
Figure 0007492336000198
(ヒトIL-15N72D)
Figure 0007492336000199

Figure 0007492336000200
CD33 scAb/IL-15N72D融合タンパク質のアミノ酸配列(シグナルペプチド配列を含む)は以下の通りである(配列番号:38):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000201
(CD33 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000202
(リンカー)
Figure 0007492336000203
(VH)
Figure 0007492336000204
(ヒト IL-15N72D)
Figure 0007492336000205
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
CD33 scAb/huIL-15RαSu/hIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:39):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000206
(CD33 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000207
(リンカー)
Figure 0007492336000208
(VH)
Figure 0007492336000209
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000210
(ヒトIgG1 C2-C3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000211

Figure 0007492336000212
CD33 scAb/huIL-15RαSu/hIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:40):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000213
(CD33 scAb)
(VL)
Figure 0007492336000214
(リンカー)
Figure 0007492336000215
(VH)
Figure 0007492336000216
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000217
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000218

Figure 0007492336000219
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
該配列を実施例1及び以前(米国特許第8,507,222号の実施例1及び2、参照によって本明細書に組み込まれる)に記載のように発現ベクター内にクローニングし、該発現ベクターをCHO細胞内にトランスフェクションした。一部の場合では、本発明と同じ又は異なる結合ドメインを有するhuIL-15N72D及びhuIL-15RαSu/Fc融合タンパク質の両方をコードするベクターで該CHO細胞をトランスフェクションした。該融合タンパク質複合体をCHO細胞培養上清から上記に記載のようにプロテインA親和性クロマトグラフィーを用いて精製した。
細胞間接着分子1(ICAM-1)はイムノグロブリン上科の細胞表面糖タンパク質である。細胞表面上のICAM-1タンパク質発現のレベルが、多様な充実性腫瘍の転移能と正に相関していることが明らかにされた。リンパ球機能と関連した抗原1(LFA-1)はすべてのT細胞及びB細胞、マクロファージ、好中球並びにNK細胞上に見いだせる。これがICAM-1と、具体的にはその「Iドメイン」を通じて結合し、細胞間接着(免疫学的/細胞傷害性シナプス形成)又はローリング(管外遊出に先立って血流中の細胞の動作を遅くすること)を維持することが知られている。該Iドメインは単独で2の変異体、すなわちK287C及びK294Cの添加を有するICAM-1との高親和性結合を支持することができる。そのために、腫瘍を標的化し、huIL-15N72D:huIL-15RαSu複合体を介してエフェクター免疫分子の活性化及び局在化を容易にするために、変異体を有するLFA-1 Iドメインを含むTxMを創出した。
ヒトLFA-1 Iドメイン(K287C/K294C)/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:41):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000220
(ヒトLFA-1 Iドメイン(K287C/K294C))
Figure 0007492336000221

Figure 0007492336000222
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000223
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000224
成熟ヒトLFA-1 Iドメイン(K287C/K294C)/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:42):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000225
(ヒトLFA-1 Iドメイン(K287C/K294C)
Figure 0007492336000226
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000227
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000228
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
ヒトLFA-1 Iドメイン(K287C/K294C)/huIL-15N72D融合タンパク質を発現する、同様の構築物を生成することができる。
実施例1及び以前(米国特許第8,507,222号の実施例1及び2、参照によって本明細書に組み込まれる)に記載のように該配列を発現ベクター内にクローニングし、該発現ベクターをCHO細胞内にトランスフェクションした。一部の場合では、本発明と同じ又は異なる結合ドメインを有するhuIL-15N72D及びhuIL-15RαSu/Fc融合タンパク質の両方をコードするベクターで該CHO細胞をトランスフェクションした。該融合タンパク質複合体を、プロテインA親和性クロマトグラフィーを用いて該CHO細胞培養上清から精製した。
例えば、CHO細胞をhuIL-15N72D発現ベクターでトランスフェクションした。細胞をヒトLFA-1 Iドメイン(K287C/K294C)/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物)を発現するベクターでまたトランスフェクションした。CHO細胞内の2つの構築物の共発現により、可溶性huIL-15N72D:ヒトLFA-1 Iドメイン(K287C/K294C)/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc複合体(2*hLFA1/TxMと称する)の形成と分泌を可能にした。
Notch 1はI型膜貫通タンパク質群の構成員であり、複数の上皮細胞成長因子様(EGF)リピートからなる細胞外ドメインを含む構造的特性を共有している。その過剰発現は、いくつかの腫瘍型において、免疫療法のための魅力的な標的になる。デルタ様タンパク質4(DLL4)はNotch 1のいくつかのリガンドであり、高親和性を有することが示されている。それゆえに、DLL4の細胞外ドメイン(27~529位)を、TxM複合体の創出においてNotch 1の標的化に使用した。
hDLL4/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:43):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000229
(hDLL4)
Figure 0007492336000230

Figure 0007492336000231
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000232
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000233
成熟hDLL4/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:44):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000234
(hDLL4)
Figure 0007492336000235
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000236
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000237
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
hDLL4ドメイン/huIL-15N72D融合タンパク質を発現する、同様の構築物を生成することができる。
実施例1及び以前(米国特許第8,507,222号の実施例1及び2、参照によって本明細書に組み込まれる)に記載のように該配列を発現ベクター内にクローニングし、該発現ベクターをCHO細胞内にトランスフェクションした。一部の場合では、本発明と同じ又は異なる結合ドメインを有するhuIL-15N72D及びhuIL-15RαSu/Fc融合タンパク質の両方をコードするベクターで該CHO細胞をトランスフェクションした。上記に記載のように、プロテインA親和性クロマトグラフィーを用いて該融合タンパク質複合体をCHO細胞培養上清から精製した。
例えば、CHO細胞内のhuIL-15N72D及びhDLL4/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc発現ベクターの共発現によって、可溶性TxM複合体(2*hDLL4/TxMと称する)の形成と分泌を可能にした。
T細胞イムノグロブリン及びムチンドメイン含有-3(Tim-3)は、IFN-γ産生CD4Tヘルパー1(Th1)及びCD8T細胞傷害性1(Tc1)T細胞に見出される免疫チェックポイントである。それゆえに、がんの免疫療法にとって魅力的な標的である。それゆえに、本発明の融合タンパク質複合体を、ヒトTim-3を認識する一本鎖Abドメイン(haTIM3scFv)を用いて生成した。
haTIM3scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:45):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000238
(haTIM3scFv:VL-リンカー-VH scFv)
(VL)
Figure 0007492336000239
(リンカー)
Figure 0007492336000240
(VH)
Figure 0007492336000241

Figure 0007492336000242
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000243
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000244
haTIM3scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:46):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000245
(haTIM3scFv:VL-リンカー-VH scFv)
(VL)
Figure 0007492336000246
(リンカー)
Figure 0007492336000247
(VH)
Figure 0007492336000248
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000249
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000250
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
haTIM3scFv/huIL-15N72D融合タンパク質を発現する、同様の構築物を生成することができる。
実施例1及び以前(米国特許第8,507,222号の実施例1及び2、参照によって本明細書に組み込まれる)に記載のように該配列を発現ベクター内にクローニングし、該発現ベクターをCHO細胞内にトランスフェクションした。一部の場合では、本発明と同じ又は異なる結合ドメインを有するhuIL-15N72D及びhuIL-15RαSu/Fc融合タンパク質の両方をコードするベクターで該CHO細胞をトランスフェクションした。上記に記載のように、プロテインA親和性クロマトグラフィーを用いて該融合タンパク質複合体を該CHO細胞培養上清から精製した。
例えば、huIL-15N72D発現ベクターでCHO細胞をトランスフェクションした。細胞をhaTIM3scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物を発現するベクターでまたトランスフェクションした。CHO細胞内の2つの構築物の共発現により、可溶性huIL-15N72D:haTIM3scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc複合体(2*haTIM3/TxMと称する)の形成と分泌を可能にした。
腫瘍標的化分子に加えて、ウイルス感染した細胞を検出して、それに反した行動を取るTxM複合体を創出することができる。極めて強力な、広く中和するHIV特異的モノクローナル抗体(bNAbs)の近年の発見により、強力な治療剤の新しい種類が提供される。中和抗体がHIVエンベロープ(Env)を標的化し、インビボでのウイルス複製を効率的に抑圧できることが以前から知られている。このAb介在性の抑圧を、潜在的ウイルス複製を目覚めさせ、活性化したエフェクター細胞で(IL-15刺激を介して)殺傷する「キック・アンド・キル」アプローチと組み合わせるために、bNAbsの一本鎖抗体ドメイン(scFvs)を含むTxM複合体を産生した。bNAbs N6、2G12、VRC07及び10-1074に由来する4つの異なる抗HIV TxMの創出及び特性化を下記に記載した。
N6scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:47):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000251
(N6 scFv:VL-リンカー-VH scFv)
(VL)
Figure 0007492336000252
(リンカー)
Figure 0007492336000253
(VH)
Figure 0007492336000254

Figure 0007492336000255
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000256
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000257
2G12scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:48):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000258
(2G12 scFv:VL-リンカー-VH scFv)
(VL)
Figure 0007492336000259
(リンカー)
Figure 0007492336000260
(VH)
Figure 0007492336000261
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000262
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000263

Figure 0007492336000264
VRC07(523)scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:49):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000265
(VRC07(523)scFv:VL-リンカー-VH scFv)
(VL)
Figure 0007492336000266
(リンカー)
Figure 0007492336000267
(VH)
Figure 0007492336000268
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000269

Figure 0007492336000270
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000271
10-1074scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc構築物の核酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:50):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000272
(10-1074 scFv: VL-リンカー-VH scFv)
(VL)
Figure 0007492336000273
(リンカー)
Figure 0007492336000274
(VH)
Figure 0007492336000275
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000276
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000277
成熟N6scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:51):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000278
(N6 scFv:VL-リンカー-VH scFv)
(VL)
Figure 0007492336000279
(リンカー)
Figure 0007492336000280
(VH)
Figure 0007492336000281
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000282
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000283
成熟2G12scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:52):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000284
(2G12 scFv:VL-リンカー-VH scFv)
(VL)
Figure 0007492336000285
(リンカー)
Figure 0007492336000286
(VH)
Figure 0007492336000287
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000288
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000289
成熟VRC07(523)scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:53):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000290
(VRC07(523)scFv:VL-リンカー-VH scFv)
(VL)
Figure 0007492336000291
(リンカー)
Figure 0007492336000292
(VH)
Figure 0007492336000293
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000294
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000295
成熟10-1074scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc融合タンパク質のアミノ酸配列(リーダー配列を含む)は以下の通りである(配列番号:54):
(シグナルペプチド)
Figure 0007492336000296
(10-1074)scFv:VL-リンカー-VH scFv)
(VL)
Figure 0007492336000297
(リンカー)
Figure 0007492336000298
(VH)
Figure 0007492336000299
(ヒトIL-15Rαスシドメイン)
Figure 0007492336000300
(ヒトIgG1 CH2-CH3(Fc)ドメイン)
Figure 0007492336000301
一部の場合では、該リーダーペプチドが成熟ポリペプチドから開裂される。
上記に記載のbNAb scFv/huIL-15N72D融合タンパク質を発現する、同様の構築物を生成することができる。
実施例1及び以前(米国特許第8,507,222号の実施例1及び2、参照によって本明細書に組み込まれる)に記載のように該配列を発現ベクター内にクローニングし、該発現ベクターをCHO細胞内にトランスフェクションした。一部の場合では、本発明と同じ又は異なる結合ドメインを有するhuIL-15N72D及びhuIL-15RαSu/Fc融合タンパク質の両方をコードするベクターで該CHO細胞をトランスフェクションした。上記に記載のように、プロテインA親和性クロマトグラフィーを用いて該融合タンパク質複合体をCHO細胞培養上清から精製した。
例えば、CHO細胞内のhuIL-15N72D及びN6scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc発現ベクターの共発現によって、2*hN6/TxMと称する可溶性TxM複合体の形成と分泌を可能にした。CHO細胞内のhuIL-15N72D及び2G12scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc発現ベクターの共発現によって、2*h2G12/TxMと称する可溶性TxM複合体の形成と分泌を可能にした。CHO細胞内のhuIL-15N72D及びVRC07(523)scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc発現ベクターの共発現によって、2*hVRC07(523)/TxMと称する可溶性TxM複合体の形成と分泌を可能にした。CHO細胞内のhuIL-15N72D及び10-1074scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc発現ベクターの共発現によって、2*h10-1074/TxMと称する可溶性TxM複合体の形成と分泌を可能にした。
上記に示されるように、プロテインAクロマトグラフィー又は他の分離法(すなわちイオン交換、疎水性及び/又はサイズ排除クロマトグラフィー、並びに濾過方法)によって該TxM複合体をCHO細胞上清から精製することができる。さらに、精製したタンパク質はゲル、クロマトグラフィー及び他の分析方法によって特性化することができる。例えば、図20は2のscAb若しくは結合ドメイン(すなわち二頭(2H)のIL-15N72D:抗PD-L1 scAb/IL-15RαSu/Fc複合体)又は4のscAb若しくは結合ドメイン(すなわち四頭(4H)の抗PD-L1 scAb/IL-15N72D:抗PD-L1 scAb/IL-15RαSu/Fc複合体)又は異なる標的化ドメインの組み合わせ(すなわち腫瘍標的化ドメイン/抗PDL1 scAb TxM複合体)を含む多様なTxM複合体のサイズ排除クロマトグラフィー分析を示している。SECクロマトグラフは、プロテインAで精製したTxMタンパク質が初めはIL-15N72D:IL-15RαSu/Fc複合体と一致した移動パターンを有する大きなタンパク質ピークに含まれることを示している。
scAb又は結合ドメインを含む類似のTxM構築物を、他のCD抗原、サイトカイン又はケモカイン受容体又はリガンド、成長因子受容体又はリガンド、細胞間接着分子、MHC/MHC様分子、Fc受容体、Toll様受容体、NK受容体、TCRs、BCRs、陽性/陰性共刺激性受容体又はリガンド、死受容体又はリガンド、腫瘍関連抗原、ウイルスにコードされる又はバクテリアにコードされる抗原、及びバクテリアに特異的な抗原配列を用いて容易に生成することができる。特に関心を引くのは、CD4、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD25、CD30、CD33、CD38、CD40、CD44、CD51、CD52、CD70、CD74、CD80、CD123、CD152、CD147、CD221、EGFR、HER-2/neu、HER-1、HER-3、HER-4、CEA、OX40リガンド、cMet、組織因子、ネクチン4、PSA、PSMA、EGFL7、FGFR、IL-6受容体、IGF-1受容体、GD2、CA-125、EpCam、死受容体5、MUC1、VEGFR1、VEGFR2、PDGFR、Trail R2、葉酸受容体、アンジオポイエチン2、alphavbeta3インテグリン受容体、HLA-DR抗原及び本明細書に記載の他の疾患標的の抗原に対して疾患特異的に結合するドメイン(例えばscAbs)を有するTxMである。HIV、HCV、HBC、CMV、HTLV、HPV、EBV、RSV及び他のウイルスに由来するウイルス抗原に対する抗体ドメイン、特にHIVエンベロープスパイク及び/又はgp210及びgp41エピトープを認識するものが、また関心を引くものである。当該分野で知られている配列から、又は当該分野で知られている多様な源(すなわち脊椎動物の宿主又は細胞、組み合わせライブラリー、ランダム合成ライブラリー、コンピューターモデリング等)から単離されたデノボから、かかる抗体ドメインを生成することができる。
実施例6:他のTxMの活性の特性化
CTLA-4陽性免疫細胞を用いてCTLA-4 TxMの結合活性を評価した。マウス特異的CTLA-4 TxMの調査において、マウスのリンパ球におけるCTLA-4の発現は、まず抗CD3 Ab(2C11、4μg/ml)によって4日間にわたり誘発された。PE抗マウスCTLA-4抗体(クローンUC10-4B9)又はPEアルメニアンハムスターIgGアイソトープ対照での染色によってCTLA-4発現を評価した。図21Aに示されるように、フローサイトメトリー分析によりマウスCTLA-4が著しく誘発されたことが明らかになった。マウス特異的CTLA-4 TxM(100μl上清)の添加により、陽性対照抗mCTLA-4抗体(クローンHB304)に行ったように、抗マウスCTLA-4抗体結合を阻害することができた。ヒト特異的CTLA-4 TxMの調査のために、ヒトPBMC中のCTLA-4の発現が抗CD3 Ab(OKT3:4μg/ml)によって3日間にわたり誘発された。それからPE抗ヒトCTLA-4抗体(クローンBNI3、Biolegend)又はPEマウスIgG2a、κアイソタイプ対照で細胞を染色した。上記に記載の結果と一致して、ヒト特異的CTLA-4 TxM(CL-8-100ul)はヒト免疫細胞の表面上のCTLA-4を阻害することができた(図21B)。これらの結果はCTLA-4 TxM複合体の特異性を明らかにしている。
同様に、PD-L1陽性5T33黒色腫腫瘍細胞(実施例2に記載の方法による)及びCTLA-4陽性免疫細胞上のマウス特異的PD-L1/CTLA-4 TxM複合体の結合活性を評価した。図22A及び図22Bに示されるように、PD-L1/CTLA-4 TxM(上清)は細胞表面上に発現したPD-L1及びCTLA-4両方との結合を阻害することができた。このことは複数特異的なTxM複合体が、結合した結合ドメインの各々の反応性を保持することをまた示している。
CD47陽性細胞を用いてCD47 TxM構築物の直接結合を評価した。図23A及び図23Bに示されるように、マウス及びヒトに特異的なCD47 TxM複合体はマウスB16F10黒色腫及びヒトJurkat T細胞をそれぞれ染色することができた。これらの結果は、これらの複合体がCD47結合活性を保持していることを示している。
一本鎖DNA ELISA方法(ALPCO ssDNA ELISAキット35-SSSHU-E01)を、TNT scAbドメインを含むTxM複合体の結合を評価するために使用した。簡潔には、TNT scAbドメインを含む精製したTxMタンパク質を逐次希釈し、100μLをヒト組み換え一本鎖DNAでコーティングされたELISAウェルに追加した。30分のインキュベーション後、該ウェルを洗浄し、100μLのHRP抗ヒトIgG抗体を添加した。さらなるインキュベーション及び洗浄段階後、結合したTxMタンパク質をTMB基質で検出した。ウェルの吸収度は450nMと読めた。図24A及び図24Bに示したように、TNT scAb TxM及びTNT scAb/抗ヒトPD-L1 scAb TxM複合体は、潜在的にTNT scAb/抗ヒトPD-L1 scAb TxM内の2H TNT scAbと比較してTNT scAb TxM内の4H TNT scAbの高い結合活性のために、TNT scAb/抗ヒトPD-L1 scAb TxM(10279pM)のものと比較して低いKd(188pM)を有するTNT scAb TxMと一本鎖DNAを結合することができた。
TNT scAb TxM複合体の腫瘍細胞と結合する能力を、該細胞を固定し透過させることで腫瘍細胞のDNAをさらして、また評価した。初めの調査では、MB231乳癌細胞を1.5%のパラホルムアルデヒドでまず固定し、0.1%のサポニンで透過し、それから10の細胞(10細胞/mL)を30分間にわたり室温で、0.01~100nMのTNT scAb TxM、TNT scAb/抗ヒトPD-L1 scAb TxM又は2H抗ヒトPD-L1 scAb TxM(陰性対照)でインキュベートした。該細胞を洗浄し、抗ヒトIgG Fc-APCで染色し、それからフローサイトメトリーで分析した。図25Aは、異なるTxM濃度でのMB231細胞染色の平均蛍光強度(MFI)を示しており、透過した乳腫瘍細胞とのTNT scAb TxM及びTNT scAb/抗ヒトPD-L1 scAb TxMの特異的及び濃度依存性の結合を裏付けている。最小の結合は陰性対照のPD-L1 scAb TxM複合体に見られ、MB231細胞株上のPD-L1の低いレベルの発現と一致した。固定し透過したPD-L1陰性A549ヒト肺腫瘍細胞で類似の調査を行った。再度、その結果(図25B)により、透過した肺腫瘍細胞とのTNT scAb TxM及びTNT scAb/抗ヒトPD-L1 scAb TxMの特異的かつ濃度依存性の結合が裏付けられた。
さらに、hOAT scAb及び/又は抗ヒトPD-L1 scAbドメインを含むTxM複合体の、腫瘍細胞と結合する能力を評価した。SW1990ヒト膵癌細胞株は高いレベルのヒトTF及び低いレベルのPD-L1を発現する。この調査では、10のSW1990細胞(10細胞/mL)を30分間にわたり室温で、0.01~100nMの二頭(h2)のhOATscAb/TxM、抗ヒトPD-L1scAb/hOATscAb/TxM、h2*抗ヒトPD-L1scAb/TxM又は対照のhOAT Ab又は対照の抗ヒトPD-L1 Ab(アベルマブ)とインキュベートした。該細胞を洗浄し、抗ヒトIgG Fc-APCで染色し、それからフローサイトメトリーで分析した。図26は、異なるタンパク質濃度でのSW1990細胞染色の平均蛍光強度(MFI)を示している。その結果、hOAT scAb(h2*hOATscAb/TxM及び抗ヒトPD-L1scAb/hOATscAb/TxM)を含むTxM複合体が、対照のhOAT Abと類似した高いレベルの、SW1990腫瘍細胞上のヒトTFの染色を示すことが裏付けられた。抗ヒトPD-L1 scAb(h2*抗ヒトPD-L1scAb/TxM)を含むTxM複合体は、対照の抗ヒトPD-L1 Ab(アベルマブ)と類似して、SW1990腫瘍細胞上のヒトPD-L1の低いレベルの染色を示す。
ELISAに基づく方法を使用して、huIL-15N72D:ヒトLFA-1 Iドメイン(K287C/K294C)/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc複合体の形成を裏付けた。huIL-15N72D及びヒトLFA-1 Iドメイン(K287C/K294C)/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc発現ベクターで共トランスフェクションしたCHO細胞からの培養上清内の結合活性を評価した。図27Aでは、捕捉抗体、抗ヒトIL-15抗体(R&D Systems)及び検出抗体、抗ヒトIgG抗体(Jackson ImmunoResearch)を有するhuIL15/huIgG1に特異的なELISAを用いて融合タンパク質複合体を検出した。この結合を、トランスフェクションされなかったCHO細胞を含む培地の上清のみを用いて対照サンプルと比較した。その結果により、2*hLFA1/TxMの産生及び適切な複合体の形成が示されている。
その上、ICAM-1との2*hLFA1/TxM結合をELISAで評価した(図27B)。イムノプレートのウェルを1μgのヒトICAM-1-Fc(Biolegend)でコーティングした。洗浄段階後、2*hLFA1/TxMを含むCHO培養上清を該細胞に添加した。インキュベーション及びさらなる洗浄段階後、HRP共役抗ヒトIL-15抗体(R&D Systems)を用いて融合タンパク質複合体の結合を検出した。ABTSのインキュベーション後にウェルの吸収度は405nmと読めた。図27Bの結果により、この複合体がICAM-1を認識することが示される。
類似のELISAに基づく方法により、トランスフェクションされたCHO細胞培養上清内のhuIL-15N72D:hDLL4/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc複合体の形成が裏付けられた。図28では、捕捉抗体、抗ヒトIL-15抗体(R&D Systems)及び検出抗体、抗ヒトIgG抗体(Jackson ImmunoResearch)を有するhuIL15/huIgG1に特異的なELISAを用いて、培養上清内の融合タンパク質複合体を検出した。トランスフェクションされなかったCHO細胞を含む培地の上清のみを用いて、該サンプルを対照サンプルと比較した。その結果により、2*hDLL4/TxM複合体の産生及び適切な複合体形成が示される。
ELISAに基づく方法により、huIL-15N72D:haTIM3scFv/huIL-15RαSu/huIgG1 Fc複合体の形成がまた裏付けられた。図29では、捕捉抗体、抗ヒトIL-15抗体(R&D Systems)及び検出抗体、抗ヒトIgG抗体(Jackson ImmunoResearch)を有するhuIL15/huIgG1に特異的なELISAを用いて、トランスフェクションされたCHO培養上清内の融合タンパク質複合体を検出した。トランスフェクションされなかったCHO細胞を含む培地の上清のみを用いて、この結合を対照サンプルと比較した。その結果により、2*haTIM3/TxM複合体の産生及び適切な複合体形成が示される。
bNAb scFv TxM発現ベクターで共トランスフェクションしたCHO細胞からの上清を使用して、該TxM複合体の発現及び結合能力を決定した。ELISAに基づく方法により、bNAb scFv TxM複合体の形成が裏付けられた。図30A及び図30Bでは、捕捉抗体、抗ヒトIL-15抗体(R&D Systems)及び検出抗体、抗ヒトIgG抗体(Jackson ImmunoResearch)を有するhuIL15/huIgG1に特異的なELISAを用いて、トランスフェクションされたCHO培養上清内の融合タンパク質複合体を検出した。陽性対照のTxMはhCD20を認識するものの1つである。その結果により、4つの異なるbNAb scFv TxM複合体の産生及び適した複合体形成が示される。
その上、HIVタンパク質標的(gp120(SF162.LS)及びgp140(SF162.LS))とのbNAb scFv TxM結合をELISAで評価した。この調査のために、イムノプレートのウェルを0.1μgのHIV gp120(SF162.LS)又はgp140(SF162.LS)(ProtTech, Inc.)でコーティングした。洗浄段階後、bNAb scFv TxMを含むCHO培養上清を該細胞に添加した。陰性対照のTxMはhCD20を認識するものの1つである。インキュベーション及びさらなる洗浄段階に続いて、HRP共役抗ヒトIgG抗体(Jackson ImmunoResearch)を用いて融合タンパク質複合体の結合を検出した。ABTSでのインキュベーション後のウェルの吸収度は405nmと読めた。図30Cから図30Fの結果により、bNAb scFv TxM複合体がHIVタンパク質標的を認識することが示される。
全体としてこれらの結果は、多様な免疫チェックポイント及びシグナル分子に特異的な結合ドメインを有するTxM複合体を生成できることを明らかにし、分子を標的化するための高められた結合活性を提供する。これらの複合体はIL-15免疫刺激性活性を示し、細胞の標的抗原に対して免疫介在性細胞傷害性を向かわせることができる。これらの複合体は動物腫瘍モデルにおいてまた高い有効性がある。
実施例7:TxM複合体の免疫刺激性及び抗腫瘍活性
実施例2に示されるように、TxM複合体のIL-15免疫刺激性活性を、IL-2Rβ/γを保有する免疫細胞、例えば32Dβ細胞株の増殖に基づいて評価した。簡潔には、増加する濃度の精製したTxMタンパク質を、200μLのIMDM:10%のFBS培地内の32Dβ細胞(10細胞/ウェル)に添加し、細胞を3日間にわたり37℃でインキュベートした。4時間後、吸収度を(正常化のための600nmの参照波長で)570nmと測定し、代謝的に活性な細胞によるPrestoBlue、すなわちレザズリンに基づく溶液の減少に基づいて細胞増殖を決定した。TxM複合体のIL-15生物活性の半値有効濃度(EC50)を、吸収度とTxMタンパク質濃度間の関係に基づいてそれから決定した。表1は、本発明の結合ドメインを含む多様なTxM複合体のIL-15 EC50の値を示す。その結果により、2つのscAb/結合ドメイン(すなわち二頭(2H)の抗PD-L1 scAb/IL-15N72D:抗PD-L1 scAb/IL-15RαSu/Fc複合体)又は4つのscAb/結合ドメイン(すなわち四頭(4H)の抗PD-L1 scAb/IL-15N72D:抗PD-L1 scAb/IL-15RαSu/Fc複合体)又は異なる標的化ドメインの組み合わせ(すなわち腫瘍標的化ドメイン/抗PDL1scAb TxM複合体)を有するものを含む、多様な精製されたTxM複合体の免疫刺激性活性が裏付けられた。
Figure 0007492336000302
hOAT scAb TxMの、腫瘍細胞に対する免疫細胞傷害性を刺激する能力をインビトロで評価した。ヒトNK細胞をStemcell TechnologiesによるNK細胞単離キットで血液バフィーコートから精製し、エフェクター細胞として使用した。TF陽性ヒト膵臓腫瘍細胞、すなわちSW1990をCelltrace-violetで標識化し、標的細胞として使用した。ヒトNK細胞及びSW1990腫瘍細胞を1:1のE:T比で、培地単独又は10nMのhOAT Ab(対照)又は2H hOAT scAb TxM複合体を含む培地で混合した。40時間後、標的細胞死のパーセントをvioletで標識化された標的細胞のヨウ化プロピジウム染色に基づくフローサイトメトリーで評価した。図31に示されるように、2H hOAT scAb TxM複合体でインキュベートしたヒトNK細胞は、未処置のNK細胞又はhOAT Abで処置されたNK細胞(すなわち従来のADCC)よりも、TF陽性ヒト腫瘍細胞に対して高い細胞傷害性を介在することができた。これらの結果により、抗TF Absと比較して、免疫細胞介在性の標的化した抗TF TxM複合体の抗腫瘍活性に有意な改良が示される。
TxM複合体の、T細胞活性のチェックポイント介在性阻害を克服する活性は以前に記載のインビトロアッセイで評価される(Steward, R, et al Cancer Immunol Res 2015 3(9)1052-1062)。例えば、単離したばかりの一次ヒトT細胞を抗CD3及び抗CD28でコーティングされたビーズと共に培養し、増加した免疫細胞増殖(BrDU取り込みによって測定)及びIFNγ放出(ELISAによって測定)を明らかにした。ビーズ上のPD-L1抗体の添加は、PD-L1/PD-1相互作用の阻害シグナルのために、T細胞増殖及びIFNγ放出を有意に低減させた。抗CD3、抗CD28、PD-L1にコーティングされたビーズ及びT細胞と関連した可溶性PD-L1 TxM又はPD-1 TxMの添加は、PD-L1/PD-1相互作用の阻害のためにT細胞増殖及びIFNγ放出を増加させる。抗CD3、抗CD28、抗CTLA-4にコーティングされたビーズ及びT細胞と関連してCTLA-4 TxMを用いる類似のアッセイは、CTLA-4 TxMの免疫チェックポイント阻害活性をまた明らかにする。
これらの複合体の抗腫瘍活性をマウスの異種移植片モデルにおいて、ヒト腫瘍細胞株及び患者由来の腫瘍細胞を用いて評価する(Morton, J. J., et al. Cancer Research 2016 doi: 10.1158/0008-5472)。市販のヒト化されたマウスモデル(すなわちHu-CD34 NSGTM, Jackson laboratory)を発展させ、ヒト腫瘍細胞株及び患者由来の腫瘍細胞に由来する腫瘍に対してのヒト免疫細胞反応に関する免疫療法の活性を評価した。例えば、PD-L1陽性の皮下ヒトMDA-MB-231乳癌腫瘍を保有するHu-CD34 NSGTMマウスを、PBS又は増加するレベルのPD-L1 TxM又はPD-1 TxM(すなわち2週間にわたり、1週間に2回の皮下投与)で処置し、腫瘍成長を評価する。腫瘍容積における用量依存性の減少は、PD-L1陽性ヒト腫瘍に対するPD-L1 TxM及び/又はPD-1 TxMの治療活性の証拠を提供する。充実性腫瘍マウスモデルが患者由来のPD-L1陽性腫瘍細胞(すなわちBR1126(TM00098)、LG1306(TM00302))を用いてまた使用可能である。BR1126腫瘍を保有するHu-CD34 NSGTMマウスのPD-L1 TxM及び/又はPD-L1 TxMの活性を、処置後の腫瘍成長又はマウス生存を判断して評価する。加えて、血液及び腫瘍ミクロ環境内のT細胞反応の処置依存性変化をこれらのモデルにおいて評価した。PD-L1 TxM及び/又はPD-1 TxM処置後の血液又は腫瘍中のT細胞のレベル又は活性(すなわちIFNγ陽性細胞)の増加により、腫瘍保有マウス内のこれらの複合体の免疫刺激性活性の証拠が提供される。併せて、これらの調査はインビボでのヒト腫瘍に対するPD-L1 TxM及び/又はPD-1 TxMの免疫細胞介在性活性を明らかにする。
他の実施形態
本発明はその詳細な記載と共に記載されている一方、前述の記載は説明を意図しており、本発明の範囲を限定することを意図しておらず、それは添付の請求項の範囲によって定義される。他の態様、便宜、修正が以下の請求項の範囲内に存在する。
本明細書に引用される特許文献及び科学文献は、当業者に入手可能である知識を証明する。本明細書に引用されるすべての米国特許及び公開公報又は非公開の米国特許出願は、参照によって組み込まれる。本明細書に引用されるすべての公開された外国特許及び特許出願は、参照によって組み込まれる。本明細書に引用されるアクセッション番号によって示されるGenbank及びNCBI寄託は、参照によって組み込まれる。本明細書に引用されるすべての他の公開文献、文書、原稿、及び科学文献は参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明がその好ましい実施形態に関して詳細に示され記載されている一方で、添付の請求項によって包含される本発明の範囲から逸脱しない限り、形式上及び詳細において多様な変更がなされてもよいことが当業者には理解されよう。
また、本発明は以下の実施形態を含む。
[1]
少なくとも2の可溶性タンパク質を含む単離された可溶性融合タンパク質複合体であって、
第一の可溶性タンパク質がインターロイキン-15(IL-15)ポリペプチドドメインを含み、かつ第二の可溶性タンパク質がイムノグロブリンFcドメインと融合した可溶性のIL-15受容体αスシ結合ドメイン(IL-15RαSu)であって、
第一又は第二の可溶性タンパク質のうちの1つが疾患の抗原、免疫チェックポイント分子又は免疫シグナル分子と特異的に結合する結合ドメインをさらに含むものであって、
第一の可溶性タンパク質のIL-15ドメインが第二の可溶性タンパク質のIL-15RαSuドメインと結合して可溶性融合タンパク質複合体を形成する、
可溶性融合タンパク質複合体。
[2]
第一又は第二の可溶性タンパク質のうちの1つが疾患の抗原、免疫チェックポイント分子又は免疫シグナル分子と特異的に結合する第二の結合ドメインをさらに含む、[1]に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
[3]
前記IL-15ポリペプチドがN72D変異体を含むIL-15多様体(IL-15N72D)である、[1]又は[2]に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
[4]
前記結合ドメインが、ポリペプチドリンカー配列によってイムノグロブリン重鎖可変ドメインと共有結合したイムノグロブリン軽鎖可変ドメインを含む、[1]~[3]のいずれか1項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
[5]
前記結合ドメインが、プログラム細胞死リガンド(PD-L1)、プログラム細胞死1(PD-1)、細胞傷害性Tリンパ球に関連したタンパク質4(CTLA-4)、分化抗原群33(CD33)、分化抗原群47(CD47)、グルココルチコイドに誘発される腫瘍壊死因子受容体(TNFR)群に関する遺伝子(GITR)、リンパ球機能に関連した抗原1(LFA-1)、組織因子(TF)、デルタ様タンパク質4(DLL4)、一本鎖DNA又はT細胞イムノグロブリン及びムチンドメイン含有-3(Tim-3)を含む1又はそれ以上の分子と特異的に結合する、[1]~[4]のいずれか1項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
[6]
第一の可溶性タンパク質が配列番号:2、6、10、18、20、24、28、32又は38のうちの1つに示されたアミノ酸配列を含む、[1]~[5]のいずれか1項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
[7]
第二の可溶性タンパク質が配列番号:4、8、12、14、16、22、26、30、34、36、40、42、44、46、51、52、53又は54のうちの1つに示されたアミノ酸配列を含む、[1]~[5]のいずれか1項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
[8]
[1]~[7]のいずれか1項に記載の第二の可溶性融合タンパク質複合体と共有結合した[1]~[7]のいずれか1項に記載の第一の可溶性融合タンパク質複合体を含む、可溶性融合タンパク質複合体。
[9]
第一の可溶性融合タンパク質複合体が、第一の可溶性融合タンパク質複合体のFcドメインと第二の可溶性融合タンパク質複合体のFcドメインを結合するジスルフィド結合によって、第二の可溶性融合タンパク質複合体と共有結合される、[8]に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
[10]
[6]に記載の第一の可溶性タンパク質をコードする核酸配列であって、前記核酸配列が配列番号:1、5、9、17、19、23、27、31又は37のうちの1つに示された配列を含む核酸配列。
[11]
前記核酸配列が前記可溶性タンパク質をコードする配列と作動可能に結合されたプロモーター、翻訳開始シグナル及びリーダー配列をさらに含む、[10]に記載の核酸配列。
[12]
[7]に記載の第二の可溶性タンパク質をコードする核酸配列であって、前記核酸配列が配列番号:3、7、11、13、15、21、25、29、33、35、39、41、43、45、47、48、49又は50のうちの1つに示された配列を含む核酸配列。
[13]
前記核酸配列が、可溶性タンパク質をコードする配列と作動可能に結合されたプロモーター、翻訳開始シグナル及びリーダー配列をさらに含む、[12]に記載の核酸配列。
[14]
[11]及び/又は[13]に記載の核酸配列を含むDNAベクター。
[15]
前記疾患の抗原が新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患と関連している、[1]~[9]のいずれか1項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
[16]
標的細胞を殺傷する方法であって:
a)複数の細胞を[1]に記載の可溶性融合タンパク質複合体に接触させ、そこで複数の細胞が[1]又は[2]に記載のIL-15ドメインによって認識されたIL-15受容体(IL-15R)鎖を保有する免疫細胞をさらに含むか、あるいは[1]又は[2]に記載の結合ドメインによって認識された疾患の抗原、チェックポイント又はシグナル分子、及び標的細胞を保有する免疫細胞をさらに含むこと;
b)IL-15R若しくはシグナル分子を介して、又はチェックポイント分子の阻害を介して、免疫細胞を活性化させること;
c)活性化免疫細胞によって標的細胞を殺傷すること;
を含む方法。
[17]
標的細胞を殺傷する方法であって:
a)複数の細胞を[2]に記載の可溶性融合タンパク質複合体に接触させ、そこで複数の細胞が[1]又は[2]に記載のFcドメインによって認識されたFc受容体鎖を保有する免疫細胞、及び[1]又は[2]に記載の抗原に特異的な結合ドメインによって認識された抗原を保有する標的細胞をさらに含むこと;
b)免疫細胞を結合し活性化させるのに十分な標的細胞上の抗原と免疫細胞上のFc受容体鎖間の特異的な結合複合体(架橋)を形成すること;
c)結合した活性化免疫細胞によって標的細胞を殺傷すること;
を含む方法。
[18]
標的細胞が腫瘍細胞、感染細胞又は自己免疫性疾患に関連した細胞である、[16]又は[17]に記載の方法。
[19]
結合ドメインが抗PD-L1抗体を含む、[16]又は[17]に記載の方法。
[20]
対象の免疫反応を刺激する方法であって、[1]~[9]又は[15]のいずれか1項に記載の可溶性融合タンパク質複合体の有効量を対象に投与することを含む方法。
[21]
治療を必要とする対象の新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患の治療方法であって、前記対象に[1]~[15]又は[17]のいずれか1項に記載の可溶性融合タンパク質複合体を含む医薬組成物の有効量を投与することを含み、それにより前記新生組織形成、感染症又は自己免疫性疾患を治療することを含む方法。
[22]
前記新生組織形成が、膠芽腫、前立腺癌、血液のがん、B細胞新生物、多発性骨髄腫、B細胞リンパ腫、B細胞非ホジキンリンパ腫、ホジキンリンパ腫、急性リンパ性白血病、急性骨髄性白血病、皮膚T細胞性リンパ腫、T細胞リンパ種、充実性腫瘍、尿路上皮/膀胱腫瘍、黒色腫、肺癌、腎細胞癌、乳癌、胃癌及び食道癌、前立腺癌、膵癌、結腸直腸癌、卵巣癌、非小細胞肺癌、並びに頭部及び頸部の扁平上皮癌からなる群から選択される、[21]に記載の方法。
[23]
前記有効量が約1~100μg/kg間の前記融合タンパク質複合体である、[21]又は[22]に記載の方法。
[24]
前記融合タンパク質複合体が少なくとも1週間に1回投与される、[21]又は[22]に記載の方法。
[25]
前記医薬組成物が全身、局所、静脈内、皮下又は腫瘍内に投与される、[21]~[24]のいずれか1項に記載の方法。
[26]
前記融合タンパク質複合体が対象の免疫反応を誘発する、[21]~[25]のいずれか1項に記載の方法。
[27]
前記融合タンパク質複合体が免疫細胞の増殖を増加させる、[21]~[26]のいずれか1項に記載の方法。
[28]
前記融合タンパク質複合体が、前記新生物形成、感染症又は自己免疫性疾患に関連した細胞に対する免疫細胞の反応を刺激する、[21]~[27]のいずれか1項に記載の方法。
[29]
配列番号:1、3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、33、35、37、35、39、41、43、45、47、48、49又は50を含む核酸配列。
[30]
配列番号:2、4、6、8、9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、34、36、38、40、42、44、46、51、52、53又は54を含むペプチド。
[31]
ヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染を予防又は治療する方法であって、配列番号:51、52、53又は54を含む可溶性融合タンパク質複合体の治療上の有効量を含む組成物を対象に投与することを含む方法。
[32]
[1]~[9]又は[15]のいずれか1項に記載の単離された可溶性融合タンパク質複合体、[10]、[12]又は[29]のいずれか1項に記載の核酸配列、[14]に記載のDNAベクター、[30]に記載のペプチド配列を含む医薬組成物。


Claims (4)

  1. 少なくとも2の可溶性タンパク質を含む単離された可溶性融合タンパク質複合体であって、
    第一の可溶性タンパク質がインターロイキン-15(IL-15)ポリペプチドドメインを含み、かつ第二の可溶性タンパク質がイムノグロブリンFcドメインと融合した可溶性のIL-15受容体αスシ結合ドメイン(IL-15RαSu)であって、
    第一の可溶性タンパク質が結合ドメインを含み、免疫チェックポイント分子又は免疫シグナル分子と特異的に結合し、配列番号2または配列番号6に示されるアミノ酸配列と実質的に同一であって、
    第一の可溶性タンパク質のIL-15ポリペプチドドメインが第二の可溶性タンパク質のIL-15RαSuドメインと結合して可溶性融合タンパク質複合体を形成する、
    可溶性融合タンパク質複合体。
  2. 第一又は第二の可溶性タンパク質のうちの1つが疾患の抗原、免疫チェックポイント分子又は免疫シグナル分子と特異的に結合する第二の結合ドメインをさらに含む、請求項1に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
  3. 前記第二の結合ドメインが、プログラム細胞死リガンド(PD-L1)、プログラム細胞死1(PD-1)、細胞傷害性Tリンパ球に関連したタンパク質4(CTLA-4)、分化抗原群33(CD33)、分化抗原群47(CD47)、グルココルチコイドに誘発される腫瘍壊死因子受容体(TNFR)群に関する遺伝子(GITR)、リンパ球機能に関連した抗原1(LFA-1)、組織因子(TF)、デルタ様タンパク質4(DLL4)、一本鎖DNA又はT細胞イムノグロブリン及びムチンドメイン含有-3(Tim-3)を含む1又はそれ以上の分子と特異的に結合する、請求項2に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
  4. 第二の可溶性タンパク質が配列番号:4、8、12、14、16、22、26、30、34、36、40、42、44、46、51、52、53又は54のうちの1つに示されたアミノ酸配列を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の可溶性融合タンパク質複合体。
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