JP7828375B2 - 標的分子に対する抗原結合コンストラクト - Google Patents

標的分子に対する抗原結合コンストラクト

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、本明細書にその全体が参照により援用される2015年8月7日付けで出願された米国仮出願第62/202,665号の利益を主張する。
配列リストへの参照
本出願は、電子フォーマットで配列リストと共に出願されている。配列リストは、IGNAB030WOSEQUENCE.TXTというタイトルのファイルとして提供され、これは2016年8月3日に作成され最終更新され、そのサイズは、270,446バイトである。電子配列リスト中の情報は、本明細書にその全体が参照により援用される。
分野
本明細書に記載される実施形態は、一般的に、抗原結合コンストラクト(例えば、あらゆるscFv融合タンパク質、例えばミニボディ等)におけるヒンジ構造、及び抗原結合コンストラクトそれ自体、及びそれらを使用するための方法に関する。
当業界には公知の多種多様の抗原結合コンストラクトがある。このようなコンストラクトはしばしば、そのCDRセクションの配列によって異なっていることが多く、そのフレームワーク領域及び抗体の他のセクション(例えばCH3及びヒンジ領域等)における変動によって異なっていることはそれほど多くない。
米国特許第4,946,778号 米国特許第4,816,567号
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一部の態様において、SEQ ID NO:1(Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C)の配列を含むアミノ酸ヒンジ領域が提供される。Xn1は、共有結合による架橋結合を天然に形成しない任意のアミノ酸であってよい。Xn2は、A、R、N、D、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、又はVの1つである。Xn3は、任意のアミノ酸であってよい。Xn4は、任意のアミノ酸であってよい。Xn5は、任意のアミノ酸であってよい。
一部の態様において、Xn1は、別のアミノ酸と共有結合による架橋結合を形成しない(SEQ ID NO:191)。一部の態様において、Xn1は、システインではない(SEQ ID NO:192)。一部の態様において、Xn1は、A、R、N、D、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、又はV(SEQ ID NO:193)の1つである。一部の態様において、Xn2は、P、V、又はEである(SEQ ID NO:194)。一部の態様において、Xn2は、P又はVである(SEQ ID NO:195)。一部の態様において、Xn4は、P、V、又はEである(SEQ ID NO:196)。一部の態様において、Xn4は、P又はVである(SEQ ID NO:197)。一部の態様において、Xn3は、P又はEである(SEQ ID NO:198)。一部の態様において、Xn5は、P又はEである(SEQ ID NO:199)。一部の態様において、Xn3は、P又はEである(SEQ ID NO:200)。一部の態様において、Xn2Xn3は、VEである(SEQ ID NO:201)。一部の態様において、Xn2Xn3は、PPである(SEQ ID NO:202)。一部の態様において、Xn4Xn5は、VEである(SEQ ID NO:203)。一部の態様において、Xn4Xn5は、PPである(SEQ ID NO:204)。一部の態様において、Xn2Xn3は、VEであり、Xn4Xn5は、PPである(SEQ ID NO:205)。一部の態様において、Xn2Xn3は、PPであり、Xn4Xn5は、PP又はVEである(SEQ ID NO:206)。一部の態様において、Xn2Xn3は、VEであり、Xn4Xn5は、VE又はPPである(SEQ ID NO:207)。一部の態様において、ヒンジは、Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C(SEQ ID NO:1)における最後のシステインのC末端に、伸長又は下部ヒンジ(lower hinge)配列を更に含む。一部の態様において、伸長又は下部ヒンジ配列は、S、G、A、P、又はVのうちの少なくとも1つを含む。一部の態様において、伸長配列は、少なくともGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:59)を含む。一部の態様において、リンカー配列は、少なくともAPPVAGP(SEQ ID NO:60)を含む。一部の態様において、請求項1に記載のヒンジ領域は、コアヒンジ領域の一部である。一部の態様において、ヒンジは、コアヒンジ領域に隣接する上部ヒンジ(upper hinge)領域を更に含む。一部の態様において、ヒンジは、コアヒンジ領域に隣接する、下部ヒンジ又は伸長領域を更に含む。一部の態様において、ヒンジは、コアヒンジ領域に隣接する上部ヒンジ領域を更に含む。一部の態様において、Xn1は、セリン、スレオニン、又はアラニンを含む(SEQ ID NO:209)。一部の態様において、Xn1は、セリンを含む(SEQ ID NO:210)。一部の態様において、Xn1は、アラニンを含む(SEQ ID NO:211)。一部の態様において、アミノ酸ヒンジ領域は、以下の配列:SCVECPPCP(SEQ ID NO:56)又はTCPPCPPC(SEQ ID NO:166)のうちの少なくとも1つを含む。一部の態様において、アミノ酸ヒンジ領域は、以下の配列:ERKSCVECPPCP(SEQ ID NO:167)、EPKSSDKTHT(SEQ ID NO:46)、及びCPPCPPC(SEQ ID NO:52)のうちの少なくとも1つを含む。一部の態様において、アミノ酸ヒンジ領域は、以下の配列:ERKSCVECPPCPGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:34)又はERKSCVECPPCPAPPVAGP(SEQ ID NO:33)又はEPKSSDKTHTCPPCPPCGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:26)又はEPKSSDKTHTCPPCPPCAPELLGGP(SEQ ID NO:25)のうちの少なくとも1つを含む。
一部の態様において、アミノ酸ヒンジ領域が提供される。アミノ酸ヒンジ領域は、SEQ ID NO:2(Xn1Xn2Xn3Xn4Xn5Xn6CXn7Xn8CXn9Xn10C)の配列を含む。Xn1は、任意のm個のアミノ酸であってよい(ここでmは、任意のタイプのアミノ酸の任意の数である)。Xn2は、任意のアミノ酸であってよい。Xn3は、任意のアミノ酸であってよい。Xn4は、任意のアミノ酸であってよい。Xn5は、任意のアミノ酸であってよい。Xn6は、システイン以外の任意のアミノ酸であってよい。Xn7は、任意のアミノ酸であってよい。Xn8は、任意のアミノ酸であってよい。Xn9は、任意のアミノ酸であってよい。Xn10は、任意のアミノ酸であってよい(例えば、SEQ ID NO:212を参照)。一部の態様において、Xn1は、システインではない(例えば、SEQ ID NO:213を参照)。一部の態様において、Xn2は、システインではない(例えば、SEQ ID NO:214を参照)。一部の態様において、Xn2は、Dである(例えば、SEQ ID NO:215を参照)。一部の態様において、Xn3は、Kである(例えば、SEQ ID NO:216を参照)。一部の態様において、Xn4は、Tである(例えば、SEQ ID NO:217を参照)。一部の態様において、Xn5は、Hである(例えば、SEQ ID NO:218を参照)。一部の態様において、Xn6は、Tである(例えば、SEQ ID NO:219を参照)。一部の態様において、Xn7は、P又はVである(例えば、SEQ ID NO:220を参照)。一部の態様において、Xn8は、P又はEである(例えば、SEQ ID NO:221を参照)。一部の態様において、Xn9は、P又はVである(例えば、SEQ ID NO:222を参照)。一部の態様において、Xn10は、P又はEである(例えば、SEQ ID NO:223を参照)。一部の態様において、アミノ酸ヒンジ領域は、Xn1の前に位置するCXXC(例えば、SEQ ID NO:224を参照)又はCXXC(例えば、SEQ ID NO:225を参照)モチーフを更に含む。一部の態様において、アミノ酸ヒンジ領域は、SEQ ID NO:2においてC末端のシステインに直接付着したXn11Xn12C配列を更に含み、式中、Xn11は、任意のアミノ酸であってよく、Xn12は、任意のアミノ酸であってよい(例えば、SEQ ID NO:226を参照)。一部の態様において、Xn11は、P又はVであり、Xn12は、P又はEである(例えば、SEQ ID NO:227を参照)。一部の態様において、Xn1は、セリンであり、Xn2は、Dであり、Xn3は、Kであり、Xn4は、Tであり、Xn5は、Hであり、Xn6は、Tであり、Xn7は、Pであり、Xn8は、Pであり、Xn9は、Pであり、Xn10は、Pである(例えば、SEQ ID NO:228を参照)。一部の態様において、ヒンジ領域は、以下の配列:CPPCPPC(SEQ ID NO:52)、CPPCVECPPC(SEQ ID NO:53)、又はCPPCPPCPPC(SEQ ID NO:54)のうちの少なくとも1つを含む。一部の態様において、ヒンジ領域は、以下の配列:EPKSSDKTHTCPPCPPC(SEQ ID NO:168)、EPKSSDKTHTCPPCVECPPC(SEQ ID NO:169)、又はEPKSSDKTHTCPPCPPCPPC(SEQ ID NO:170)のうちの少なくとも1つを含む。一部の態様において、ヒンジ領域は、以下の配列:EPKSSDKTHTCPPCPPCGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:26)、EPKSSDKTHTCPPCVECPPCGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:28)、又はEPKSSDKTHTCPPCPPCPPCGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:30)のうちの少なくとも1つを含む。
一部の態様において、アミノ酸ヒンジ領域が提供される。ヒンジ領域は、ELKTPLGDTTHT(SEQ ID NO:48)又はEPKSSDKTHT(SEQ ID NO:46)の上部ヒンジ配列に連結された、CVECPPCP(SEQ ID NO:57)、CPPCPPC(SEQ ID NO:52)、又はCPPCPPCPPC(SEQ ID NO:54)、又はCPPCVECPPC(SEQ ID NO:53)のうちの少なくとも1つのコアヒンジ配列を含む。
一部の態様において、抗体のためのアミノ酸ヒンジ領域が提供され、これは、対応するアミノ酸と架橋を形成することが可能なアミノ酸を含まない上部ヒンジ領域;及び上部ヒンジ領域のC末端に接続された、鎖1本当たり少なくとも3つのシステインを含むコアヒンジ領域を含んでいてもよい。一部の態様において、アミノ酸ヒンジ領域は、コアヒンジ領域のC末端に接続された下部ヒンジ又は伸長領域を更に含み、下部ヒンジ又は伸長配列は、APPVAGP(SEQ ID NO:60)、APELLGGP(SEQ ID NO:58)、及び/又はGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:59)のうちの少なくとも1つである。一部の態様において、上部ヒンジ領域は、上部ヒンジ領域内で架橋を形成するシステインを含まない。一部の態様において、上部ヒンジ領域は、システインを含まない。一部の態様において、アミノ酸ヒンジ領域は、下部ヒンジ又は伸長領域を更に含む。一部の態様において、下部ヒンジ又は伸長領域は、GGGSSGGGSG(SEQ ID NO:59)又はAPPVAGP(SEQ ID NO:60)又はAPELLGGP(SEQ ID NO:58)のうちの少なくとも1つを含む。一部の態様において、アミノ酸ヒンジ領域がミニボディ内に配置される場合、更にミニボディがヒト対象に投与される場合、ミニボディの対象からのクリアランスは、主として肝臓を介して起こる。一部の態様において、アミノ酸ヒンジ領域がミニボディ内に配置される場合、更にミニボディがヒト対象に投与される場合、ミニボディの対象からのクリアランスは、主として腎臓を介して起こらない。一部の態様において、ヒンジ領域は、抗体内にある。一部の態様において、ヒンジ領域は、抗体結合フラグメント内にある。一部の態様において、ヒンジ領域は、ミニボディ内にある。一部の態様において、ヒンジ領域は、単一特異性抗体内にある。一部の態様において、ヒンジ領域は、鎖1本当たり少なくとも3つのシステインを含む。一部の態様において、ヒンジ領域は、鎖1本当たり少なくとも4つのシステインを含む。一部の態様において、ヒンジ領域は、鎖1本当たり少なくとも5つのシステインを含む。一部の態様において、システインは、繰り返しのCXX又はCXYモチーフとしてアミノ酸ヒンジ領域にわたり分布している。一部の態様において、ヒンジ領域は、二重特異性抗体内にある。一部の態様において、二重特異性抗体は、1:1の比でアセンブル（集合）している。一部の態様において、二重特異性抗体は、抗体フラグメントを含む。一部の態様において、二重特異性抗体は、ミニボディである。
一部の態様において、医薬組成物が提供される。医薬組成物は、本明細書で開示されたもののいずれかのアミノ酸ヒンジ領域を含んでいてもよい。一部の実施形態において、その結果、抗体の5%未満の凝集が組成物中に存在する。
一部の態様において、本明細書で提供されるもののいずれかのアミノ酸ヒンジ領域を含む医薬組成物が提供される。一部の態様において、少なくとも1マイクログラムから100mgの抗体が存在する。
一部の態様において、コアヒンジ領域を含むミニボディが提供される。コアヒンジ領域は、鎖1本当たり少なくとも3つのシステインを含み、コアヒンジ領域内に少なくとも3つのジスルフィド結合を形成する。一部の態様において、コア領域の第1の残基は、セリンである。一部の態様において、コアヒンジ領域は、SCVECPPCPを含む(SEQ ID NO:56)。
一部の態様において、ミニボディが提供される。ミニボディは、配列Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C(SEQ ID NO:3)を含んでいてもよい。この配列は、ミニボディのコアヒンジ領域として配置されていてもよい。Xn1は、任意のアミノ酸であってよいし又はアミノ酸がなくてもよい。Xn2は、任意のアミノ酸であってよい。Xn3は、任意のアミノ酸であってよい。Xn4は、任意のアミノ酸であってよい。Xn5は、任意のアミノ酸であってよい。一部の態様において、Xn1は、システイン以外の任意のアミノ酸である(SEQ ID NO:229)。一部の態様において、Xn1は、セリンである(SEQ ID NO:230)。
一部の態様において、バリアントミニボディのヒンジが提供される。バリアントヒンジは、第1の変更されたアミノ酸位置を含んでいてもよい。第1の変更された位置は、天然抗体のヒンジ中ではシステインと予想されるアミノ酸であり、そのアミノ酸がジスルフィド結合を形成しないように、第1の変更された位置で変更されている。バリアントヒンジはまた、第1の変更されたアミノ酸位置のC末端における、鎖1本当たり少なくとも3つのシステインを含んでいてもよい。一部の態様において、ヒンジ領域は、SEQ ID NO:1からなる。一部の態様において、SEQ ID NO:1は、コアヒンジ領域であり、コアヒンジ領域は、SEQ ID NO:1から本質的になる。一部の態様において、コアヒンジ領域は、SEQ ID NO:1からなる。
一部の態様において、ミニボディが提供される。ミニボディは、標的抗原に結合し、ここで標的抗原は、CD3、CD8、5T4、PSMA、又はPSCAのうちの少なくとも1つである。ミニボディは、標的抗原に結合する単鎖可変フラグメント(scFv)、可変軽鎖(VL)ドメインに連結された可変重鎖(VH)ドメインを含むscFv;及びヒンジの各鎖に少なくとも3つのシステインを含むバリアントヒンジ領域を含むポリペプチドを含む。
一部の態様において、ミニボディは、ヒトIgGのCH3配列を更に含む。一部の態様において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを更に含む。
一部の態様において、ミニボディは、本明細書で開示されるHCDR1のHCDR1;本明細書で開示されるHCDR2のHCDR2;本明細書で開示されるHCDR3のHCDR3;本明細書で開示されるLCDR1のLCDR1;本明細書で開示されるLCDR2のLCDR2;及び本明細書で開示されるLCDR3のLCDR3を含む。
一部の態様において、可変重鎖(VH)ドメイン及び可変軽鎖(VL)ドメインは、ヒト配列である。
一部の態様において、本明細書で開示されるミニボディをコードする核酸が提供される。
一部の態様において、本明細書で開示されるミニボディを産生する細胞株が提供される。
一部の態様において、本明細書で提供されるミニボディのいずれか及び検出可能なマーカーを含むキットが提供される。
一部の態様において、標的抗原の有無を検出する方法が提供される。標的抗原は、CD3、CD8、5T4、PSMA、又はPSCAのうちの少なくとも1つである。本方法は、本明細書で開示されるミニボディを試料に適用すること;及びその抗原結合コンストラクトが標的抗原に結合すること又は結合しないことを検出することを含む。
一部の態様において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを含む。一部の態様において、ミニボディを適用することは、ミニボディを対象に投与することを含む。一部の態様において、そのミニボディが標的抗原に結合すること又は結合しないことを検出することは、ポジトロンエミッショントモグラフィーを含む。一部の態様において、本方法は、二次抗体又はそのフラグメントを試料に適用することを更に含み、二次抗体又はそのフラグメントは、ミニボディに特異的に結合する。一部の態様において、そのミニボディは、試料と共に1時間以下でインキュベートされる。
一部の態様において、治療剤を標的抗原に標的化する方法が提供される。標的抗原は、CD3、CD8、5T4、PSMA、又はPSCAのうちの少なくとも1つである。本方法は、本明細書で開示されるミニボディを対象に投与することを含み、ミニボディは、治療剤にコンジュゲートされている。
一部の態様において、それを必要とする対象においてB又はTリンパ球を中和する方法が提供される。本方法は、CD8及び/又はCD3に結合する本明細書で開示されるミニボディを対象に投与することを含む。一部の態様において、対象は、本明細書で述べられる障害のうちの少なくとも1つを有する。
一部の態様において、標的抗原(例えばCD8、CD3、5T4、PSMA、PSCA等)に結合する抗体及び/又はミニボディが提供される。抗体及び/又はミニボディは、ヒンジ領域を含み、ヒンジ領域は、以下:
a)SEQ ID NO:1(Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C)の配列を含むアミノ酸ヒンジ領域であって、式中、Xn1は、共有結合による架橋結合を天然に形成しない任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、A、R、N、D、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、又はVの1つであり、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよい、アミノ酸ヒンジ領域;
b)SEQ ID NO:2(Xn1Xn2Xn3Xn4Xn5Xn6CXn7Xn8CXn9Xn10C)の配列を含むアミノ酸ヒンジ領域であって、式中、Xn1は、任意のm個のアミノ酸であってよく(ここでmは、任意のタイプのアミノ酸の任意の数である)、Xn2は、任意のアミノ酸であってよく、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよく、Xn6は、システイン以外の任意のアミノ酸であってよく、Xn7は、任意のアミノ酸であってよく、Xn8は、任意のアミノ酸であってよく、Xn9は、任意のアミノ酸であってよく、Xn10は、任意のアミノ酸であってよい、アミノ酸ヒンジ領域;
c)ELKTPLGDTTHT(SEQ ID NO:48)又はEPKSSDKTHT(SEQ ID NO:46)の上部ヒンジ配列に連結された、CVECPPCP(SEQ ID NO:57)、CPPCPPC(SEQ ID NO:52)、又はCPPCPPCPPC(SEQ ID NO:54)、又はCPPCVECPPC(SEQ ID NO:53)のうちの少なくとも1つのコアヒンジ配列;
d)対応するアミノ酸と架橋を形成することが可能なアミノ酸を含まない上部ヒンジ領域;及び上部ヒンジ領域のC末端に接続された、鎖1本当たり少なくとも3つのシステインを含むコアヒンジ領域;
e)コアヒンジ領域を含む抗体及び/又はミニボディであって、コアヒンジ領域は、鎖1本当たり少なくとも3つのシステインを含み、コアヒンジ領域内に少なくとも3つのジスルフィド結合を形成する、抗体及び/又はミニボディ;又は
f)第1の変更されたアミノ酸位置であって、天然抗体のヒンジ中ではシステインと予想されるアミノ酸であり、そのアミノ酸がジスルフィド結合を形成しないように、第1の変更された位置で変更されている、アミノ酸位置;及び第1の変更されたアミノ酸位置のC末端における、鎖1本当たり少なくとも3つのシステイン
のうちの少なくとも1つを含む。
一部の態様において、本明細書で提供されるあらゆるミニボディは、その代わりに全長抗体としてフォーマット化されてもよい。一部の実施形態において、ミニボディの本体は、ヒト化アミノ酸配列を含む。
一部の態様において、本明細書で提供されるミニボディを製造する方法は、細胞株中でミニボディを発現させることを含む。
一部の態様において、それを必要とする対象において状態を処置する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供されるミニボディのいずれか1つ又は複数を対象に投与して、本明細書で提供されるCD3、CD8、PSCA、PSMA、及び/又は5T4の障害のいずれか1つ又は複数を処置することを含む。
操作されたミニボディ(Mb)の図解を示す図である。 ヒトIgG1をベースにしたMbヒンジ(γ1EH1上部及びγ1EH2下部)の様々な実施形態の図解を示す図である。 ヒトIgG2をベースにしたMbヒンジ(γ2EH1上部及びγ2EH2下部)の様々な実施形態の図解を示す図である。 追加のヒトIgG2をベースにしたMbヒンジ(γ2NH1上部及びγ2NH2下部)の様々な実施形態の図解を示す図である。 IAB2Mヒンジバリアントの非還元SDS-PAGE分析の画像を示す図である。 IAB2Mγ1EH1の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB2Mγ1EH2の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB2Mγ2EH2の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB2M-γ2EH1の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB2Mγ1EH1バリアントのインタクトな質量分析を示す図である。上のパネルは、逆相条件下における全イオンのクロマトグラムを示す。中央のパネルは、半分の分子の存在を確認するデコンボリューションされたインタクトな質量を示し、下のパネルは、同定されたフルサイズの質量を示す。 IAB2Mγ2EH1バリアントのインタクトな質量分析を示す図である。上のパネルは、逆相条件下における全イオンのクロマトグラムを示す。中央のパネルは、半分の分子の存在を確認するデコンボリューションされたインタクトな質量を示し、下のパネルは、同定されたフルサイズの分子量を示す。 IAB2Mγ1EH2バリアントのインタクトな質量分析を示す図である。上のパネルは、逆相条件下における全イオンのクロマトグラムを示す。中央のパネルは、半分の分子の存在を確認するデコンボリューションされたインタクトな質量を示し、下のパネルは、同定されたフルサイズの分子量を示す。 IAB2Mγ2EH2バリアントのインタクトな質量分析を示す図である。上のパネルは、全イオンのクロマトグラムを示す。下のパネルは、フルサイズの質量の分子の存在を確認するデコンボリューションされたインタクトな質量を示す。半分の分子は検出されなかった。 LNCaP-AR細胞を使用したFACSによって決定されたIAB2Mで操作されたヒンジバリアントの結合曲線及びEC50結合値を示す図である。 C4-2XCL細胞を使用したFACSによって決定されたIAB2Mで操作されたヒンジバリアントの結合曲線及びEC50結合値を示す図である。 正規のシグナル配列を含まないIAB2Mγ1EH3の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 正規のシグナル配列を含まないIAB2Mγ1EH3の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 正規のシグナル配列を含まないIAB2Mγ1EH3のDNA配列情報を示す図である。 正規のシグナル配列を含まないIAB2Mγ1EH3のDNA配列情報を示す図である。 IAB2Mγ1EH1二量体内で同定されたジスルフィド含有ペプチドのリストを示す図である。 IAB2Mγ1EH1のジスルフィド結合のマッピングの図解を示す図であり、誤って対合したシステインが形成されていることが示される。 IAB2Mγ2EH1のジスルフィド結合のマッピングの図解を示す図であり、誤って対合したシステインが存在しないことを示唆している。 22Rv1(PSMA+)腫瘍異種移植片を有するヌードマウスにおける89Zr-Df-IAB2Mγ1EH1のPET/CTスキャンの画像を示す図である。（Tum：腫瘍、Kid：腎臓、Liv：肝臓） ヌードマウスにおける89Zr-Df-IAB2Mγ1EH1の生体内分布のグラフを示す図である。 22Rv1(PSMA+)腫瘍異種移植片を有するヌードマウスにおける89Zr-Df-IAB2Mγ1EH2のPET/CTスキャンの画像を示す図である。（Tum：腫瘍、Kid：腎臓、Liv：肝臓） ヌードマウスにおける89Zr-Df-IAB2Mγ1EH2の生体内分布のグラフを示す図である。 22Rv1(PSMA+)腫瘍異種移植片を有するヌードマウスにおける89Zr-Df-IAB2Mγ2EH2のPET/CTスキャンの画像を示す図である。（Tum：腫瘍、Liv：肝臓） ヌードマウスにおける89Zr-Df-IAB2Mγ2EH2の生体内分布のグラフを示す図である。 IAB22Mγ2EH1バリアントのインタクトな質量分析を示す図である。上のパネルは、全イオンのクロマトグラムを示す。中央のパネルは、半分の分子の存在を確認するデコンボリューションされたインタクトな質量を示し、下のパネルは、同定されたフルサイズの質量を示す。 IAB22Mγ2EH1の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB22γ2EH2バリアントのインタクトな質量分析を示す図である。逆相条件下でタンパク質を分離した。上のパネルは、全質量範囲のスキャンを示す。拡大したフルサイズの質量領域は、インタクトな、すなわちジスルフィド架橋で結合したタンパク質の存在を強調しているが(中央のパネル)、拡大した半分の分子領域は、半分の分子が本質的に存在しないことを示した(下のパネル)。 IAB22Mγ2EH2バリアントの一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 ヒトIgG1及びヒトIgG2由来のヒンジ配列を有する89Zr-Df-IAB22Mミニボディと比較した、HPB-ALL(CD8+)腫瘍異種移植片を有するマウスのPET/CTスキャン画像を示す図である。（Tum：腫瘍、Kid：腎臓、Liv：肝臓） IAB22Mγ1EH1の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB22Mγ2NH1の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB22Mγ2NH2の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 抗原陽性HPB-ALL腫瘍及び抗原陰性Daudi腫瘍(右のパネルのみ)を有するNOD-SCIDマウスにおける89Zr-Df-IAB22Mγ1EH1の取り込みを比較するPET/CTスキャン画像を示す図である。（Tum：腫瘍、Kid：腎臓、Liv：肝臓） 抗原陽性HPB-ALL腫瘍及び抗原陰性Daudi腫瘍を有するマウスにおける89Zr-Df-IAB22Mγ1EH1の生体内分布のグラフを示す図である。数は右側に示される。 Table 3(表8)で列挙したヒンジバリアントの一部の実施形態の図解を示す図である(γ1EH1上部、γ1EH3中央、γ1EH4下部)。 質量分析によって決定されたIAB2Mに関する異なるヒンジバリアント中に存在する半分の分子の百分率をまとめたグラフを示す図である。 質量分析によって決定されたIAB22Mに関する異なるヒンジバリアント中に存在する半分の分子の百分率をまとめたグラフを示す図である。 IAB22Mγ1EH3の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB22Mγ1EH5の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB22Mγ3/γ1EH6の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB22Mγ3/γ1EH7の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB22Mγ3/γ1EH8の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB2MヒンジMbバリアントの非還元SDS-PAGE分析の画像(左のパネル)及び濃度測定によって定量化された半分の分子の百分率(右のパネル)を示す図である。 IAB2Mγ1EH5の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB2Mγ3/γ1EH6の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB2Mγ3/γ1EH7の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB2Mγ3/γ1EH8の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB22MヒンジMbバリアントの非還元SDS-PAGE分析の画像(左のパネル)及び濃度測定によって定量化された半分の分子の百分率(右のパネル)を示す図である。 一部の実施形態であるIAB22Mγ1EH2に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB22Mγ1EH1バリアントのインタクトな質量分析を示す図である。上のパネルは、全イオンのクロマトグラムを示す。中央のパネルは、半分の分子の存在を確認するデコンボリューションされたインタクトな質量を示し、下のパネルは、同定されたフルサイズの質量を示す。 IAB22Mγ1EH3バリアントのインタクトな質量分析を示す図である。逆相条件下でタンパク質を分離した。上のパネルは、全質量範囲のスキャンを示す。拡大したフルサイズの質量領域は、インタクトなタンパク質の存在を強調している(中央のパネル)。拡大した半分の分子領域は、半分の分子が本質的に存在しないことを示した(下のパネル)。 IAB22Mγ2ヒンジバリアントのインタクトな質量分析を示す図である。図25Aは、逆相条件下におけるIAB22Mγ2EH1バリアント(図14B)の全イオンのクロマトグラムを示す(上のパネル)。中央のパネルは、半分の分子の存在を確認するデコンボリューションされたインタクトな質量を示し、下のパネルは、同定されたフルサイズの質量を示す。不均質性は、末端のリジンのクリッピングに起因することに留意されたい。 IAB22Mγ2ヒンジバリアントのインタクトな質量分析を示す図である。IAB22Mγ2EH2バリアント(図15B)のデコンボリューションされた全範囲のスキャン(上のパネル)を示し、79053.1Daのm/zを有する唯一の種が同定される。拡大したフルサイズの分子量は、中央のパネルに示され、半分の分子は、発生量が少なく、ノイズのレベルをちょうど超えた程度である(下のパネル)。 C4-2XCL細胞を使用したFACSによって決定されたIAB2Mで操作されたヒンジバリアントの結合曲線及びEC50結合値を示す図である。 HPB-ALL細胞を使用したFACSによって決定されたIAB22Mで操作されたヒンジバリアントの結合曲線及びEC50結合値を示す図である。 IAB20MヒンジMbバリアントの非還元SDS-PAGE分析の画像(左のパネル)及び濃度測定によって定量化された半分の分子の百分率(右のパネル)を示す図である。 IAB20Mγ1EH1の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB20Mγ1EH3の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB20Mγ1EH2の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB20Mγ1EH5の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB1MヒンジMbバリアントの非還元SDS-PAGE分析の画像(左のパネル)及び濃度測定によって定量化された半分の分子の百分率(右のパネル)を示す図である。 IAB1Mγ1EH1の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB1Mγ2EH2の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB1Mγ1EH3の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 左の肩に抗原陽性HPB-ALL異種移植片を有するNOD-SCIDマウスにおける異なるヒンジ配列を有する89Zr放射標識IAB22Mbの取り込みを比較するPET/CTスキャン画像を示す図である。（Tum：腫瘍、Kid：腎臓、Liv：肝臓） 左の肩に抗原陽性HPB-ALL異種移植片を有するNOD-SCIDマウスにおける異なるヒンジ配列を有する89Zr放射標識IAB22Mbの生体内分布データのグラフを示す図である。 IAB20Mγ2EH2の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB25M-γ2EH2の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB2M Mbの一部の実施形態をコードするDNA配列を示す図である。 IAB2M Mbの一部の実施形態をコードするDNA配列を示す図である。 IAB2M Mbの一部の実施形態をコードするDNA配列を示す図である。 IAB2M Mbの一部の実施形態をコードするDNA配列を示す図である。 IAB2M Mbの一部の実施形態をコードするDNA配列を示す図である。 IAB2M Mbの一部の実施形態をコードするDNA配列を示す図である。 IAB2M Mbヒンジバリアントのタンパク質配列情報を示す図である。 IAB2M Mbヒンジバリアントのタンパク質配列情報を示す図である。 IAB2M Mbヒンジバリアントのタンパク質配列情報を示す図である。 異なる抗原特異性を有するMbのVL及びVHドメインのタンパク質配列情報を示す図である。 異なる抗原特異性を有するMbのVL及びVHドメインのタンパク質配列情報を示す図である。 異なる抗原特異性を有するMbのVL及びVHドメインのタンパク質配列情報を示す図である。 異なる抗原特異性を有するMbのVL及びVHドメインのタンパク質配列情報を示す図である。 異なる抗原特異性を有するMbのVL及びVHドメインのタンパク質配列情報を示す図である。 リンカー配列の様々な実施形態のタンパク質配列情報を示す図である。 ヒンジ領域の様々な実施形態のタンパク質配列情報を示す図である。 ヒンジ領域の様々な実施形態のタンパク質配列情報を示す図である。 CH3ドメインの様々な実施形態のタンパク質配列情報を示す図である。 IAB22Mγ1EH1(M1)及びIAB22Mγ1EH3(M1)のそれぞれの実施形態のタンパク質配列のアライメントを示す図である。配列の差は、ボックス中に示される。 IAB22Mγ1EH3(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。シグナル、CDR、リンカー及びヒンジ配列は、ボックス中に示される。 IAB22Mγ1EH3(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。シグナル、CDR、リンカー及びヒンジ配列は、ボックス中に示される。 IAB22Mγ1EH5(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB22Mγ1EH5(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB22Mγ1EH7(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB22Mγ1EH7(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB22Mγ1EH8(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB22Mγ1EH8(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である IAB22Mγ2EH2(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB22Mγ2EH2(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 VH-K67R多形を有するIAB22Mγ2EH2(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 VH-K67R多形を有するIAB22Mγ2EH2(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB2Mγ1EH1(M2)及びIAB2Mγ1EH3(M2)のそれぞれの実施形態のタンパク質配列のアライメントを示す図である。配列の差は、ボックス中に示される。 IAB2Mγ1EH3(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。シグナル、CDR、リンカー及びヒンジ配列は、ボックス中に示される。 IAB2Mγ1EH3(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。シグナル、CDR、リンカー及びヒンジ配列は、ボックス中に示される。 IAB2Mγ1EH3(M2)(G1m1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB2Mγ1EH3(M2)(G1m1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB2Mγ1EH5(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB2Mγ1EH5(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB2Mγ1EH7(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB2Mγ1EH7(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB2Mγ1EH8(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB2Mγ1EH8(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB2Mγ1EH3(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB2Mγ1EH3(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 VL-Q79E、V83E;VH-Q1E、Q6E多形を有するIAB20Mγ1EH1(M2)及びIAB20Mγ1EH3(M2)のそれぞれの実施形態のタンパク質配列のアライメントを示す図である。配列の差は、ボックス中に示される。 VL-Q79E、V83E;VH-Q1E、Q6E多形を有するIAB20Mγ1EH3(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。シグナル、CDR、リンカー及びヒンジ配列は、ボックス中に示される。 VL-Q79E、V83E;VH-Q1E、Q6E多形を有するIAB20Mγ1EH3(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。シグナル、CDR、リンカー及びヒンジ配列は、ボックス中に示される。 IAB20Mγ1EH3(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB20Mγ1EH3(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 VL-A9D、T10S、S12A、P15L、L21I、S22N;VH-Q1E、Q6E多形を有するIAB20Mγ1EH3(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 VL-A9D、T10S、S12A、P15L、L21I、S22N;VH-Q1E、Q6E多形を有するIAB20Mγ1EH3(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 VL-Q79E、V83E;VH-Q1E、Q6E多形を有するIAB20Mγ1EH5(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 VL-Q79E、V83E;VH-Q1E、Q6E多形を有するIAB20Mγ1EH5(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 VL-A9D、T10S、S12A、P15L、L21I、S22N;VH-Q1E、Q6E多形を有するIAB20Mγ1EH5(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 VL-A9D、T10S、S12A、P15L、L21I、S22N;VH-Q1E、Q6E多形を有するIAB20Mγ1EH5(M2)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB1Mγ1EH1(M1)及びIAB1Mγ1EH3(M1)のそれぞれの実施形態のタンパク質配列のアライメントを示す図である。配列の差は、ボックス中に示される。 IAB1Mγ1EH3(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。シグナル、CDR、リンカー及びヒンジ配列は、ボックス中に示される。 IAB1Mγ1EH3(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。シグナル、CDR、リンカー及びヒンジ配列は、ボックス中に示される。 IAB1Mγ2EH2(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB1Mγ2EH2(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB1Mγ1EH5(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB1Mγ1EH5(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB1Mγ1EH7(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB1Mγ1EH7(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB1Mγ1EH8(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB1Mγ1EH8(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB25Mγ2NH(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB25Mγ2NH(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB25Mγ2EH(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB25Mγ2EH(M1)の実施形態のDNA及び翻訳されたタンパク質配列を示す図である。 IAB22M VHドメインの実施形態のタンパク質配列を示す図である。 IAB20VLドメインの一部の実施形態のタンパク質配列を示す図である。 IAB20VHドメインの実施形態のタンパク質配列を示す図である。 抗CD3VL及びVHドメインの一部の実施形態のタンパク質配列を示す図である。 ヒト由来のグルタミン酸カルボキシペプチダーゼ2としても公知のPSMA(前立腺特異的な膜抗原)の実施形態のタンパク質配列を示す図である。 ヒト由来のPSCA(前立腺幹細胞抗原)の実施形態のタンパク質配列を示す図である。 ヒト由来の5T4腫瘍胎児性栄養膜糖タンパク質の実施形態のタンパク質配列を示す図である。 ヒト由来のT細胞表面糖タンパク質CD8アルファ鎖の実施形態のタンパク質配列を示す図である。 ヒト由来のT細胞表面糖タンパク質CD8ベータ鎖の実施形態のタンパク質配列を示す図である。 ヒト由来のT細胞表面糖タンパク質CD3デルタ鎖の実施形態のタンパク質配列を示す図である。 ヒト由来のT細胞表面糖タンパク質CD3ガンマ鎖の実施形態のタンパク質配列を示す図である。 ヒト由来のT細胞表面糖タンパク質CD3イプシロン鎖の実施形態のタンパク質配列を示す図である。 ヒト由来のT細胞表面糖タンパク質CD3ゼータ鎖の実施形態のタンパク質配列を示す図である。 IAB25M-γ2EH2の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。 IAB20M-γ2EH2の一部の実施形態に関するタンパク質配列情報を示す図である。
標的分子に結合する、抗体及びそのフラグメント、例えばミニボディを包含する抗原結合コンストラクトに関する成分が、本明細書に記載される。一部の実施形態において、これらの成分は、新規のヒンジ配列、並びに/又は該ヒンジ配列及び/若しくはその一部に関連する配列である。これらのヒンジ配列は、様々な利益を提供することができる。また、本明細書で提供される該ヒンジ配列又は部分配の1つ又は複数配列を包含する抗原結合コンストラクト(例えば抗体、ミニボディ等)も本明細書で提供される。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、治療剤を、標的分子を発現する細胞に標的化することにとって有用であり得る。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクト(抗体、及び例えばミニボディ等のコンストラクトを包含する)を使用して標的分子(又は「標的」)の有無を検出するための方法が提供される。一部の実施形態において、治療目的で抗原結合コンストラクトを使用するための方法が提供される。
一部の実施形態において、scFv及びミニボディ抗体は、親抗体の結合特異性及び親和性を維持しながらのより速い画像診断にとって優れた薬物動態学的特性を有し得る。現在の技術は、全長抗体を用いた画像化を利用しているが、これは、インタクトな抗体の遅い血清クリアランスのために高コントラストの画像をもたらすのに相当長い時間(注射後約7～8日)を要することが多い。本明細書で提供されるミニボディの一部の実施形態は、同じ日又は次の日に画像化するための機会を提供する。インタクトな抗体に対してミニボディを用いて画像化する場合、移動滞在の期間又は1週間後に戻る必要性がなくなると予想されるため、同じ日又は次の日の画像化はまた、処置/診断を受けるために長い距離を移動する多くの患者が直面する問題に対してロジスティックな解決法も提供する。
以下で詳述されるように、一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、診断のためである。適切な放射性核種(例えば、PET画像法の場合、陽電子放出体であるヨウ素-124、銅-64、フッ素-18、ガリウム-68及び/又はジルコニウム-89)又はフルオロフォア(蛍光画像法の場合)で標識される場合、抗体フラグメントは、本明細書で示されるような臨床前の画像化及び患者における臨床的な画像化に使用することができる。これらの抗原結合コンストラクトはまた、単に放射標識を例えばインジウム-111、ヨウ素-123及びルテチウム(Lutitium)-177等の単一光子を放出する放射性核種に変更することによって、将来性のあるSPECT造影剤としても使用することができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、ヒトにおける臨床用の造影剤(PET/SPECT)であり得る。したがって、一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、これらの障害のための標的化された診断的検出に使用することができる。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、治療剤として使用することができる。
定義及び様々な実施形態
用語「ヒンジ」は、抗原結合コンストラクト、例えば抗体又はミニボディのためのヒンジ領域の少なくとも一部を意味する。ヒンジ領域は、上部ヒンジ、コア(又は中央)ヒンジ及び下部ヒンジ領域の組合せを包含していてもよい。一部の実施形態において、ヒンジは、抗体のヒンジの定義のいずれかに従って定義される。自然のIgG1、IgG2、及びIgG4抗体は、12～15アミノ酸を有するヒンジ領域を有する。IgG3は、21個のプロリン及び11個のシステインを包含する62アミノ酸を有する伸長したヒンジ領域を有する。結晶学的な研究から推測された天然に存在する抗体の機能的なヒンジ領域は、IgG1のH鎖のアミノ酸残基216～237(EU番号付け;参照番号12)から伸長しており、下部ヒンジにCH2ドメインのN末端の小さいセグメントを包含し、ここで下部ヒンジは、CH2ドメインのN末端である。ヒンジは、3つの領域;「上部ヒンジ」、「コア」、及び「下部ヒンジ」に分割することができる。
用語「人工」又は「非天然」は、ヒンジ(又はその下位部分)を修飾する場合、問題の配列が、述べられた状況で、天然には存在しないことを意味する。本発明の状況において、ヒンジはその自然の状態から変更されており、その結果、その配列が野生型抗体で見出されることはない。当業者には理解されると予想されるが、ミニボディは実際には天然に存在しないため、ミニボディ型のコンストラクトであるいかなるコンストラクトも天然に見出されない。これはまた、本明細書で提供されるヒンジシーケンスの表(例えば、Table 0.2(表2))のいずれかの配列に見出されるか及び/又はそれらに含まれるコンストラクトの少なくとも一部にも適用される。一部の実施形態において、Table 0.1(表1)に記載のヒンジの下位部分又は全ヒンジ配列のいずれも、配列(又は得られたヒンジの組合せ)が天然に存在しない限りは、人工ヒンジ配列であり得る。
用語「全ヒンジ領域」又は「ヒンジ領域全体」は、単一のコンストラクトとして上部、コア、及び下部ヒンジ領域全体が存在することを意味する。上部、コア、及び下部領域は、互いに直接隣接して位置していてもよいし、又はそれらの間に、又は領域のN若しくはC末端に追加の残基が付加されていてもよい。一部の実施形態において、自然の下部ヒンジは、伸長配列で置き換えられていてもよい。一部の実施形態において、自然の下部ヒンジが、伸長配列と組み合わされていてもよい。一部の実施形態において、上部及び/又はコア配列の後に、伸長部分又は配列の他のセットが付加されていてもよい。
成句「有効なヒンジ領域」は、上部、コア及び下部ヒンジ領域のうちの少なくとも1つの一部が、その意図する目的にとってヒンジ領域が有効になるのに十分な量で存在することを意味する。したがって、この成句は、ヒンジ領域のバリアント及び様々なヒンジ領域のフラグメントを包含する。一部の実施形態において、ヒンジ領域の機能は、以下:scFvをCH3ドメインと連結させ、標的に適切に結合するためのフレキシビリティーと間隔を2つのscFvにもたらすこと、2つの半分の分子を一緒に連結させて、分子に全体的な安定性をもたらすこと、及び/又はヒンジ領域が溶媒に露出することにより、部位特異的なコンジュゲーションのための部位をもたらすことの1つ又は複数である。一部の実施形態において、例えば起こり得る免疫原性を低減させるために、ヒンジは天然に近いものであるべきである。一部の実施形態において、上部ヒンジは、scFv(自然のIgGでは残基216から始まる)にフレキシビリティーをもたらし、中央のヒンジは、安定性をもたらし、下部ヒンジは、CH3(自然のIgGでは残基231から始まる)へのフレキシビリティーを媒介する。
用語「上部ヒンジ」は、scFvの末端から始まるヒンジの第1の部分を意味する。上部ヒンジ領域の例は、Table 0.1(表1)に見出すことができる。上部ヒンジは、Table 0.1(表1)で示されるように、scFvの末端から、これを含まないがコアヒンジ中の第1のシステイン残基までのアミノ酸を包含する。上述したように、用語「有効な上部ヒンジ」は、セクションを上部ヒンジとして機能させるのに十分な配列が存在することを意味する。この用語は、指示されたヒンジセクションの機能的なバリアント及びフラグメントを包含する。
用語「コアヒンジ」は、ヒンジ領域の第2の部分であって、上部ヒンジのC末端である部分を意味する。コアヒンジ領域の例は、Table 0.1(表1)に見出すことができる。コアヒンジは、鎖間のジスルフィド架橋と高含量のプロリンを含有する。上述したように、用語「有効なコアヒンジ」は、セクションをコアヒンジとして機能させるのに十分な配列が存在することを意味する。この用語は、指示されたヒンジセクションの機能的なバリアント及びフラグメントを包含する。
用語「下部ヒンジ」は、ヒンジ領域の第3の部分であって、コアヒンジのC末端である部分を意味する。下部ヒンジ領域の例は、Table 0.1(表1)に見出すことができる。ミニボディ又は抗体フラグメントの状況では、下部ヒンジは、CH3ドメインMbに接続されている。上述したように、用語「有効な下部ヒンジ」は、セクションを下部ヒンジとして機能させるのに十分な配列が存在することを意味する。この用語は、指示されたヒンジセクションの機能的なバリアント及びフラグメントを包含する。用語「下部ヒンジ」は、本明細書で使用される場合、天然に存在するIgG下部ヒンジ配列及び人工伸長配列等の様々なアミノ酸配列を、互いに交換して、又は本明細書で提供されるそれらの組合せで包含し得る。一部の実施形態において、様々な伸長部分が、その全体が又は置き換えられた形で下部ヒンジ領域とみなされ得る。
状態を「処置すること」又は状態の「処置」という用語は、状態を予防すること、発病及び/若しくは状態の進行速度を遅くすること、状態が進行するリスクを低減すること、状態に関連する症状の進行を予防する及び/若しくは遅らせること、状態に関連する症状を低減する若しくは終わらせること、状態の完全な若しくは部分的な後退をもたらすこと、又はそれらのいくつかの組合せを指すことができる。用語「予防する」は、障害又は疾患の絶対的な防止である必要はない。
「治療有効量」又は「治療有効用量」は、対象において所望の治療作用をもたらす量であり、例えば標的とする状態を予防したり処置したりする量、障害及び/若しくは症状の発病を遅らせる量、並びに/又は状態に関連する症状を軽減する量等である。この量は、これらに限定されないが、治療用化合物の特徴(活性、薬物動態学、薬力学、及び生物学的利用率等)、対象の生理学的条件(年齢、性別、疾患のタイプ及び段階、全身状態、所与の投薬に対する反応性、及び薬物療法のタイプ等)、配合物中における医薬的に許容される1つ又は複数の担体の性質、及び/又は投与経路等の様々な要因に応じて様々であると予想される。臨床及び薬理学分野における当業者は、慣例的な実験を介して、例えば化合物の投与に対する対象の反応をモニターし、それに応じて本発明の開示を考慮して投薬量を調整することによって、治療有効量を決定することができると予想される。追加の指針については、Remington: The Science and Practice of Pharmacy 第21版、Univ. of Sciences in Philadelphia (USIP)、Lippincott Williams & Wilkins、Philadelphia、PA, 2005を参照されたい。
用語「抗原結合コンストラクト」は、その結合フラグメントを包含する抗体の全ての変化形を包含する。更に、1、2、3、4、5、及び/又は6つのCDRを包含するコンストラクトも包含される。一部の実施形態において、2価の結合能を有する2つのアームを提供することができるタンデムscFvが提供され得る。一部の実施形態において、これらのCDRは、従来の抗体において、その適切なフレームワーク領域間に分布していてもよい。一部の実施形態において、CDRは、重鎖及び/又は軽鎖可変領域内に含有されていてもよい。一部の実施形態において、CDRは、重鎖及び/又は軽鎖内であってもよい。一部の実施形態において、CDRは、単一のペプチド鎖内であってもよい。本明細書において別段の指示がない限り、本明細書に記載される抗原結合コンストラクトは、述べられた標的分子に結合する。用語「標的」又は「標的分子」は、抗原結合コンストラクトが結合するタンパク質を意味する。標的タンパク質の例は、当業界において公知であり、そのようなものとしては、例えば、PSMA(例えばFOLH1等)(図70;SEQ ID NO:131)、PSCA(図71;SEQ ID NO:132)、5T4(例えばTPBG等)(図72;SEQ ID NO:133)、CD8(例えばα鎖等)(図73;SEQ ID NO:134)、CD8(例えばβ鎖等)(図74;SEQ ID NO:135)、CD3(例えばδ鎖等)(図75;SEQ ID NO:136)、CD3(例えばγ鎖等)(図76;SEQ ID NO:137)、CD3(例えばε鎖等)(図77;SEQ ID NO:138)、CD3(例えばζ鎖等)(図78;SEQ ID NO:139)が挙げられる。
用語「抗体」としては、これらに限定されないが、遺伝子操作された、又はそれ以外の方法で改変された免疫グロブリンの形態、例えば、イントラボディ、キメラ抗体、完全ヒト抗体、ヒト化抗体、抗体フラグメント、scFv、及びヘテロコンジュゲート抗体(例えば、二重特異性抗体、ダイアボディ、三重特異性抗体、四重特異性抗体等)が挙げられる。用語「抗体」は、scFv及びミニボディを包含する。したがって、「抗体」に関する本明細書で提供されるありとあらゆる実施形態は、別段の明示的な表示がない限り、scFv及び/又はミニボディの実施形態としても想定される。用語「抗体」は、非共有結合で、可逆的に、及び特異的な方式で対応する抗原と結合することが可能な、免疫グロブリンファミリーのポリペプチド又は免疫グロブリンのフラグメントを含むポリペプチドを包含する。例示的な抗体の構造単位は、四量体を含む。一部の実施形態において、全長抗体は、2つの同一なポリペプチド鎖の対で構成されていてもよく、各対は、1つの「軽」鎖及び1つの「重」鎖を有する(ジスルフィド結合を介して接続される)。認識された免疫グロブリン遺伝子としては、カッパ、ラムダ、アルファ、ガンマ、デルタ、イプシロン、ヒンジ、及びミュー定常領域遺伝子、加えて無数の免疫グロブリン可変領域遺伝子が挙げられる。全長鎖の場合、軽鎖は、カッパ又はラムダのいずれかに分類される。全長鎖の場合、重鎖は、ガンマ、ミュー、アルファ、デルタ、又はイプシロンに分類され、これらは順に、それぞれ免疫グロブリンクラス、IgG、IgM、IgA、IgD、及びIgEを定義する。各鎖のN末端は、主として抗原認識に関与する約100から110又はそれより多くのアミノ酸の可変領域を定義する。可変軽鎖(VL)及び可変重鎖(VH)という用語は、それぞれ軽鎖及び重鎖の可変領域を指す。本出願で使用される場合、「抗体」は、抗体及びそのフラグメントの全てのバリエーションを包含する。したがって、全長抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、単鎖抗体(scFv)、Fab、Fab'、及びこれらのフラグメントの同じ結合特異性を有する多量体のバージョン(例えば、F(ab')2)は、この概念の範囲内である。一部の実施形態において、抗体は、所望の標的に特異的に結合する。
用語「相補性決定ドメイン」又は「相補性決定領域(「CDRs」)は、同義的に、VL及びVHの高度可変領域を指す。CDRは、このような標的分子への特異性を有する抗体鎖の標的分子-結合部位である。一部の実施形態において、各VL及び/又はVH中に3つのCDR(CDR1～3、N末端から逐次的に番号付けされる)が存在しており、これらは可変ドメインの約15～20%を構成する。CDRは、標的分子のエピトープに構造的に相補的であることから、結合特異性に直接関与する。VL又はVHの残りのストレッチ、いわゆるフレームワーク領域(FR)におけるアミノ酸配列の変化は、それほど大きくない(Kuby、Immunology、第4版、第4章. W.H. Freeman & Co.、New York、2000)。
CDR及びフレームワーク領域の位置は、当業界において周知の様々な定義、例えばKabat(Wu, T. T.ら、「An analysis of the sequences of the variable regions of Bence Jones proteins and myeloma light chains and their implications for antibody complementarity」、J. Exp. Med.、132巻、2号、211～250頁、1970; Kabat, E. A.ら、「Sequences of Proteins of Immunological Interest」、第5版、NIH Publication 91～3242号、Bethesda、MD、1991、Chothia C.ら、「Canonical structures for the hypervariable regions of immunoglobulins」、J. Mol. Biol.、196巻、4号、901～917頁、1987; Chothia C.ら、「Conformations of immunoglobulin hypervariable regions」、Nature、342巻、6252号、877～883頁、1989; Chothia C.ら、「Structural repertoire of the human VH segments」、J. Mol. Biol.、227巻、3号、799～817頁、1992; Al-Lazikani B.ら、「Standard conformations for the canonical structures of immunoglobulins」、J. Mol. Biol.、273巻、4号、927～748頁、1997)、ImMunoGeneTicsデータベース(IMGT)(ワールドワイドウェブ上のimgt.org/)(Giudicelli, V.ら、「IMGT/LIGM-DB, the IMGT(R) comprehensive database of immunoglobulin and T cell receptor nucleotide sequences」、Nucleic Acids Res.、34巻(Database Issue)、D781～D784頁、2006; Lefranc, M. P.ら、「IMGT unique numbering for immunoglobulin and T cell receptor variable domains and Ig superfamily V-like domains」、Dev. Comp. Immunol.、27巻、1号、55～77頁、2003; Brochet, X.ら、「IMGT/V-QUEST: the highly customized and integrated system for IG and TR standardized V-J and V-D-J sequence analysis」、Nucleic Acids Res.、36巻(Web Server Issue)、W503～508頁、2008; AbM (Martin, A. C.ら、「Modeling antibody hypervariable loops: a combined algorithm」、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.、86巻、23号、9268～9272頁、1989);接触の定義(MacCallum, R. M.ら、「Antibody-antigen interactions: contact analysis and binding site topography」、J. Mol. Biol.、262巻、5号、732～745頁、1996)、及び/又は自動モデル化及び分析ツール(Honegger, A.ら、ワールドワイドウェブ上のbioc.uzh.ch/plueckthun/antibody/Numbering/にてアクセス可能)を使用して決定することができる。
用語「結合特異性決定基」又は「BSD」は、同義的に、抗体の結合特異性を決定するのに必要な相補性決定領域内の最小の連続した又は連続していないアミノ酸配列を指す。最小の結合特異性決定基は、1つ又は複数のCDR配列内であってもよい。一部の実施形態において、最小の結合特異性決定基は、抗体の重鎖及び軽鎖のCDR3配列の一部又は全長内に存在する(すなわち、それだけによって決定される)。一部の実施形態において、重鎖可変領域のCDR3は、抗原結合コンストラクトの特異性にとって十分である。
「抗体の可変軽鎖」又は「抗体の可変重鎖」は、本明細書で使用される場合、それぞれVL又はVHを含むポリペプチドを指す。内因性VLは、遺伝子セグメントV(可変)及びJ(接合部)によってコードされ、内因性VHは、V、D(多様)、及びJによってコードされる。VL又はVHのそれぞれは、CDRに加えてフレームワーク領域を包含する。本出願において、抗体の可変軽鎖及び/又は抗体の可変重鎖は、時には、集合的に「抗体鎖」と称される場合もある。これらの用語は、当業者であれば容易に認識すると予想されるように、VL又はVHの基礎構造を崩壊させない突然変異を含有する抗体鎖を包含する。一部の実施形態において、全長重鎖及び/又は軽鎖が予期される。一部の実施形態において、重鎖及び/又は軽鎖の可変領域のみが、存在するものとして予期される。
抗体は、インタクトな免疫グロブリンとして、又は様々なペプチダーゼでの消化によって産生した多数のフラグメントとして存在していてもよい。したがって、例えばペプシンは、抗体をヒンジ領域中のジスルフィド結合の下で消化してF(ab)'2を産生するが、このF(ab)'2は、Fab'の二量体であり、それ自体は、VH-CH1にジスルフィド結合によって合体した軽鎖(VL-CL)である。F(ab)'2を穏やかな条件下で還元すると、ヒンジ領域中のジスルフィド結合を破断することができ、それによりF(ab)'2二量体はFab'単量体に変換される。Fab'単量体は、ヒンジ領域の一部を有するFabである。(Paul, W. E.、「Fundamental Immunology」、第3版、New York: Raven Press、1993)。様々な抗体フラグメントが、インタクトな抗体の消化の観点で定義されるが、当業者は、このようなフラグメントは、化学的に、又は組換えDNA手法の使用のいずれかによってデノボ合成できることを理解しているものと予想される。したがって、用語「抗体」はまた、本明細書で使用される場合、全抗体の改変によって生産された抗体フラグメント、又は組換えDNA手法を使用してデノボ合成された抗体フラグメント(例えば、単鎖Fv)、又はファージディスプレイライブラリーを使用して同定された抗体フラグメントのいずれも包含する(例えば、McCafferty, J.ら、「Phage antibodies: filamentous phage displaying antibody variable domains」、Nature, 348巻、66301号、552～554頁、1990を参照)。
モノクローナル又はポリクローナル抗体の調製のために、当業界において公知のあらゆる技術を使用することができる(例えば、Kohler, G.ら、「Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity」、Nature、256巻、5517号、495～497頁、1975; Kozbor, D.ら、「The production of monoclonal antibodies from human lymphocytes」、Immunology Today、4巻、3号、72～79頁、1983; Cole,ら、「Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy」、Alan R. Liss, Inc.、77～96頁、1985; Wang, S.、「Advances in the production of human monoclonal antibodies」、Antibody Technology Journal、1巻、1～4頁、2011; Sharon, J.ら、「Recombinant polyclonal antibodies for cancer therapy」、J. Cell Biochem.、96巻、2号、305～313頁、2005;; Haurum, J. S.、「Recombinant polyclonal antibodies: the next generation of antibody therapeutics?」、Drug Discov. Today、11巻、No.13～14、655～660頁、2006を参照)。単鎖抗体の産生のための技術(米国特許第4,946,778号)は、本発明のポリペプチドに対する抗体を産生するように適合させることができる。また、トランスジェニックマウス、又は他の生物、例えば他の哺乳動物等も、完全ヒトモノクローナル抗体を発現させるのに使用することができる。代替として、選択された抗原に対して高親和性の結合剤を同定するのに、ファージディスプレイ技術を使用してもよい(例えば、McCaffertyら、上記;Marks, J. D.ら、「By-passing immunization: building high affinity human antibodies by chain shuffling」、Biotechnology (N. Y.)、10巻、7号、779～783頁、1992を参照)。
非ヒト抗体をヒト化又は霊長類化するための方法は当業界において周知である。一般的に、ヒト化抗体は、非ヒトの源から導入された1つ又は複数のアミノ酸残基を有する。これらの非ヒトアミノ酸残基は、移入残基と称されることが多く、これらは、典型的には移入可変ドメインから採取される。一部の実施形態において、用語「ドナー」及び「アクセプター」配列を採用することができる。ヒト化は、本質的にWinter及び共同研究者の方法に従い、1つ又は複数のげっ歯類CDR配列を対応するヒト抗体配列で置換することによって実行することができる(例えば、Jones, P. T.ら、「Replacing the complementarity-determining regions in a human antibody with those from a mouse」、Nature、321巻、6069号、522～525頁、1986; Riechmann, L.ら、「Reshaping human antibodies for therapy」、Nature、332巻、6162号、323～327頁、1988; Verhoeyen, M.ら、「Reshaping human antibodies: grafting an antilysozyme activity」、Science、239巻、4847号、1534～1536頁、1988; Presta, L. G.、「Antibody engineering」、Curr. Op. Struct. Biol.、2巻、4号、593～596頁、1992を参照)。したがって、このようなヒト化抗体はキメラ抗体であり(米国特許第4,816,567号)、非ヒト種由来の対応する配列によって置換されているインタクトなヒト可変ドメインは実質的に1つもない。実際には、ヒト化抗体は、典型的には、いくつかの相補性決定領域(「CDR」)の残基及び場合によってはいくつかのフレームワーク(「FR」)の残基が、げっ歯類抗体における類似の部位由来の残基で置換されているヒト抗体である。
「キメラ抗体」は、(a)定常領域又はその一部が、抗原結合部位(可変領域)が、異なる又は変更されたクラス、エフェクター機能及び/若しくは種の定常領域、又はキメラ抗体に新しい特性を付与する全体的に異なる分子、例えば酵素、毒素、ホルモン、増殖因子、及び薬物に連結されるように変更されている、置き換えられている、又は交換されている抗体分子であるか;又は(b)可変領域又はその一部が、異なる又は変更された抗原特異性を有する可変領域で変更されている、置き換えられている、又は交換されている抗体分子である。
抗体は更に、他のタンパク質と化学的にコンジュゲートしているか、又は他のタンパク質との融合タンパク質として発現される、1つ又は複数の免疫グロブリン鎖を包含する。また、二重特異性抗体も包含される。二重特異性又は二機能性抗体は、2つの異なる重鎖/軽鎖対及び2つの異なる結合部位を有する人工ハイブリッド抗体である。
本発明の他の抗原結合フラグメント又は抗体部分は、二重特異性scFv抗体を包含し、抗体分子は、2つの異なるエピトープ、すなわち単一の結合ドメイン(sdAb又はナノボディ)と、ミニボディとを認識する。
用語「抗体フラグメント」としては、これらに限定されないが、単独で、又はこれらに限定されないがFab'、F(ab')2、Fab、Fv、rIgG(還元IgG)、scFvフラグメント、単一ドメインのフラグメント(ナノボディ)、ペプチボディ(peptibody)、ミニボディ等の他の分子と組み合わせた、抗体の1つ又は複数の抗原結合フラグメントが挙げられる。用語「scFv」は、従来の2本鎖抗体の重鎖及び軽鎖の可変ドメインが合体して1本の鎖を形成した単鎖Fv(「フラグメント可変」)抗体を指す。
医薬的に許容される担体は、1つの組織、臓器、又は体の一部から別の組織、臓器、又は体の一部に目的の化合物を運搬又は輸送することに関与する、医薬的に許容される材料、組成物、又はビヒクルであってもよい。例えば、担体は、液体又は固体の増量剤、希釈剤、賦形剤、溶媒、若しくは封入材料、又はそれらのいくつかの組合せであってもよい。担体の各成分は、配合物の他の成分に適合し得るという点で「医薬的に許容される」。担体はまた、それが遭遇する可能性があるあらゆる組織、臓器、又は体の一部との接触にとって好適でなければならず、これは、その治療的利益を過剰に上回る毒性、炎症、アレルギー性反応、免疫原性、又は他のあらゆる合併症のリスクをもたらさないものでなければならないことを意味する。本明細書に記載される医薬組成物は、あらゆる好適な投与経路によって投与されてもよい。投与経路は、当業界において公知のあらゆる投与経路を指す場合もあり、このような経路としては、これらに限定されないが、エアロゾル、経腸、経鼻、眼、経口、非経口、直腸、経皮(例えば、局所クリーム剤又は軟膏剤、パッチ)、又は経膣が挙げられる。「経皮」投与は、局所クリーム剤若しくは軟膏剤を使用して、又は経皮パッチの手段によって達成することができる。「非経口」は、一般的に、眼窩下、注入、動脈内、嚢内、心臓内、皮内、筋肉内、腹膜内、肺内、脊髄内、胸骨内、髄腔内、子宮内、静脈内、クモ膜下、被膜下、皮下、経粘膜、又は経気管等の注射を伴う投与経路を指す。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、介入又は切除中の局所投与として、手術中に送達することができる。
用語「標的分子依存性障害」「又は「標的分子に関連する障害」は、標的分子が障害それ自体において役割を果たすあらゆる障害を包含する。一部の実施形態において、これは、標的分子の過剰発現を意味する。一部の実施形態において、障害としては、本明細書で論じられた障害のいずれかを挙げることができる。一部の実施形態において、障害は、結合することによって標的化され得る標的分子が存在するあらゆる障害であってもよく、この結合が、障害の検出及び/又は処置をもたらすと予想される。標的分子は、これらに限定されないが、例えば、CD8、CD3、5T4、PSMA、及び/又はPSCAであり得る。
ミニボディは、抗原に対して2価の結合特性を維持しながら全長抗体より小さい分子量を有する抗体のフォーマットである。そのサイズがより小さく、Fc-ガンマ及びFcRN受容体に結合するCH2ドメインが存在せず、糖付加が存在しないため、ミニボディは、系からのより速いクリアランスを有し、腫瘍組織を標的化する場合、浸透が強化される可能性がある。強い標的化能力と迅速なクリアランスとの組合せによって、ミニボディは、長期の循環時間が有害な患者への投与又は放射線量を引き起こす可能性がある放射性ペイロードの画像診断及び送達にとって有利である。一部の実施形態において、ミニボディは、例えば腫瘍への浸透及びより速いクリアランス等の上述の特徴により細胞傷害性ペイロードの送達にとっても有利であり得る。「ミニボディ」は、本明細書に記載される場合、各単量体がヒンジ配列によってヒトIgGのCH3ドメインに連結された単鎖可変フラグメント(scFv)であるホモ二量体を包含する。一部の実施形態において、ミニボディは、2価又は二重特異性の、共有結合で結合した約80kDaのホモ二量体である。一部の実施形態において、各単量体(半分の分子)は、およそ15～18アミノ酸であるGly-Serリッチリンカー配列によって対応する可変軽鎖(VL)ドメインに連結された可変重鎖(VH)ドメインで構成される。
一部の実施形態において、各単鎖可変フラグメント(scFv)は、ヒンジ配列によってヒトIgG1、IgG2、IgG3又はIgG4のCH3ドメインに連結されている。
一部の実施形態において、下部ヒンジ/伸長配列は、自然のIgG1、2、3又は4の下部ヒンジ、及び/又は(G3)Sn若しくは(G4)Sn(nは、Sの任意の数であってよく、一部の実施形態において、Sは、1又は2である)であってもよいし、及び/又は下部ヒンジなし及び/又はアミノ酸のあらゆる組合せ(必ずしもG及びSではなくてもよい)であってもよい。一部の実施形態において、下部ヒンジ/伸長配列は、GGGSSGGGSG(SEQ ID NO:59)を含んでいてもよい。
一部の実施形態において、リンカーは、機能すると予想されるあらゆるリンカーであり得る。一部の実施形態において、リンカー配列は、(G3)Sn又は(G4)Snであるモチーフ(nは、Sの任意の数であってよく、一部の実施形態において、Sは、1又は2である)を包含していてもよい。一部の実施形態において、リンカーは、GSTSGGGSGGGSGGGGSS(SEQ ID NO:62)を含んでいてもよい。
成句「特異的に(又は選択的に)結合する」は、抗原、例えばタンパク質と、抗体又は抗体由来の結合剤との相互作用を説明する状況で使用される場合、タンパク質及び他の生物製剤のヘテロジニアスな集団中、例えば生体試料、例えば血液、血清、血漿又は組織試料中に抗原が存在することを決定できる結合反応を指す。したがって、指示されたイムノアッセイ条件下で、一部の実施形態において、特定の結合特異性を有する抗体又は結合剤は、特定の抗原にバックグラウンドの少なくとも2倍で結合し、試料中に存在する他の抗原とは有意な量で実質的に結合しない。このような条件下における抗体又は結合剤への特異的な結合は、抗体又は結合剤が特定のタンパク質に対するその特異性のために選択されることを必要とする場合がある。様々なイムノアッセイフォーマットが、特定のタンパク質との特異的な免疫反応性を有する抗体を選択するのに使用することができる。例えば、固相ELISAイムノアッセイが、タンパク質との特異的な免疫反応性を有する抗体を選択するのに慣例的に使用される(特異的な免疫反応性を決定するのに使用できるイムノアッセイのフォーマット及び条件の説明に関して、例えば、Harlow, E.及びLane D.、「Using Antibodies, A Laboratory Manual」、Cold Spring Harbor Laboratory Press、1998を参照)。典型的には、特異的又は選択的な結合反応は、バックグラウンドシグナルの少なくとも2倍のシグナル、より典型的にはバックグラウンドの少なくとも10倍から100倍を産生すると予想される。
用語「平衡解離定数(KD、M)」は、会合速度定数(ka、時間-1M-1)で割った解離速度定数(kd、時間-1)を指す。平衡解離定数は、当業界において公知のあらゆる方法を使用して測定することができる。本発明の抗体は、一般的に、約10-7又は10-8M未満、例えば約10-9M又は10-10M未満、一部の実施形態において、約10-11M、10-12M、又は10-13M未満の平衡解離定数を有すると予想される。
用語「単離された」は、核酸又はタンパク質に適用される場合、核酸又はタンパク質が、天然状態で付随する他の細胞成分を本質的に含まないことを意味する。一部の実施形態において、これは、乾燥状態又は水溶液のいずれでもよい。純度及び均一性は、例えばポリアクリルアミドゲル電気泳動又は高速液体クロマトグラフィー等の分析化学技術を使用して決定することができる。調製物中に存在する優勢種であるタンパク質は、実質的に精製されている。特に、単離された遺伝子は、遺伝子の端部にあり、目的の遺伝子以外のタンパク質をコードするオープンリーディングフレームから分離されている。用語「精製された」は、核酸又はタンパク質が、電気泳動ゲルに本質的に1つのバンドを生じさせることを意味する。一部の実施形態において、インビボ条件下で存在する分子のうち、核酸又はタンパク質が、少なくとも85%で純粋、より好ましくは少なくとも95%で純粋、最も好ましくは少なくとも99%で純粋であることを意味する場合がある。
用語「核酸」又は「ポリヌクレオチド」は、デオキシリボ核酸(DNA)又はリボ核酸(RNA)、及び一本鎖又は二本鎖形態のいずれかでのそれらのポリマーを指す。特に限定されない限り、この用語は、参照核酸と類似の結合特性を有し、天然に存在するヌクレオチドに類似した方式で代謝される天然ヌクレオチドの公知の類似体を含有する核酸を包含する。別段の指定がない限り、特定の核酸配列はまた、保存的に改変されたそのバリアント(例えば、縮重コドンの置換)、対立遺伝子、オーソログ、SNP、及び相補的配列、加えて明示的に示された配列も暗黙のうちに包含する。具体的には、縮重コドンの置換は、1つ又は複数の選択された(又は全ての)コドンの第3の位置が混成の塩基及び/又はデオキシイノシン残基で置換されている配列を生成することによって達成することができる(Batzer, M. A.ら、「Enhanced evolutionary PCR using oligonucleotides with inosine at the 3'-terminus」、Nucleic Acid Res.、19巻、18号、5081頁、1991; Ohtsuka, E.ら、「An alternative approach to deoxyoligonucleotides as hybridization probes by insertion of deoxyinosine at ambiguous codon positions」、J. Biol. Chem.、260巻、5号、2605～2608頁、1985; Rossolini, G. M.ら、「Use of deoxyinosine-containing primers vs degenerate primers for polymerase chain reaction based on ambiguous sequence information」、Mol. Cell. Probes、8巻、2号、91～98頁、1994)。
用語「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」は、アミノ酸残基のポリマーを指すのに本明細書において同義的に使用される。この用語は、1つ又は複数のアミノ酸残基が対応する天然に存在するアミノ酸の人工の化学的模倣物であるアミノ酸ポリマーに加えて、天然に存在するアミノ酸ポリマー及び天然に存在しないアミノ酸ポリマーにも適用される。
用語「アミノ酸」は、天然に存在する及び合成のアミノ酸に加えて、天然に存在するアミノ酸に類似した方式で機能するアミノ酸類似体及びアミノ酸模倣物も指す。天然に存在するアミノ酸は、遺伝子コードによってコードされたアミノ酸であり、更に、後で改変されるアミノ酸、例えば、ヒドロキシプロリン、ガンマ-カルボキシグルタメート、及びO-ホスホセリンでもある。アミノ酸類似体は、天然に存在するアミノ酸と同じ基礎的な化学構造を有する化合物、例えば水素、カルボキシル基、アミノ基、及びR基と結合したアルファ炭素を有する化合物を指し、例えば、ホモセリン、ノルロイシン、メチオニンスルホキシド、メチオニンメチルスルホニウムである。このような類似体は、改変されたR基(例えば、ノルロイシン)又は改変されたペプチド骨格を有するが、天然に存在するアミノ酸と同じ基礎的な化学構造を保持する。アミノ酸模倣物は、アミノ酸の一般的な化学構造とは異なる構造を有するが、天然に存在するアミノ酸に類似した方式で機能する化学物質を指す。
用語「保存的に改変されたバリアント」は、アミノ酸と核酸配列の両方に適用される。特定の核酸配列に関して、保存的に改変されたバリアントは、同一な又は本質的に同一なアミノ酸配列をコードする核酸、又は核酸がアミノ酸配列をコードしない場合、本質的に同一な配列を指す。遺伝子コードの縮重のために、多数の機能的に同一な核酸が、いずれか所与のタンパク質をコードする。例えば、コドンGCA、GCC、GCG及びGCUは全て、アミノ酸のアラニンをコードする。したがって、コドンがアラニンを指定する全ての位置につき、コドンを、コードされたポリペプチドを変更することなく記載された対応するコドンのいずれかに変更することができる。このような核酸変異は、「サイレント変異」であり、これは、保存的に改変された変異の1種である。本明細書に記載のポリペプチドをコードする全ての核酸配列は、全ての起こり得る核酸のサイレント変異も記載する。当業者は、核酸中の各コドン(通常はメチオニンの唯一のコドンであるAUG、及び通常はトリプトファンの唯一のコドンであるTGGを除く)を、機能的に同一な分子が得られるように改変できることを認識していると予想される。したがって、ポリペプチドをコードする核酸の各サイレント変異は、記載された各配列に含まれる。
アミノ酸配列に関して、当業者は、コードされた配列中の単一のアミノ酸又はごく少数のアミノ酸を変更する、付加する、又は欠失させる、核酸、ペプチド、ポリペプチド、又はタンパク質配列への個々の置換、欠失又は付加は、化学的に類似したアミノ酸でのアミノ酸置換を変更によって引き起こす「保存的に改変されたバリアント」であることを認識していると予想される。機能的に類似したアミノ酸を提供する保存的置換の表は当業界において周知である。このような保存的に改変されたバリアントは、本発明に含まれ、本発明の多形バリアント、種間相同体、及び対立遺伝子を排除しない。
以下の8つのグループはそれぞれ、互いに保存的置換であるアミノ酸を含有する:1)アラニン(A)、グリシン(G);2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E);3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q);4)アルギニン(R)、リジン(K);5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W);7)セリン(S)、スレオニン(T);及び8)システイン(C)、メチオニン(M)(例えば、Creighton, T. E.、「Proteins - Structures and Molecular Properties」、W. H. Freeman & Co. Ltd.、1984を参照)。
用語「配列同一性の百分率」は、比較の枠にわたり最適に並べられた2つの配列を比較することによって決定することができ、比較の枠中のポリヌクレオチド配列の一部は、2つの配列の最適なアライメントのために、付加又は欠失を含まない参照配列(例えば、本発明のポリペプチド)と比較して付加又は欠失(すなわち、ギャップ)を含んでいてもよい。百分率は、両方の配列に同一な核酸塩基又はアミノ酸残基が存在する位置の数を決定して、一致した位置の数を得て、一致した位置の数を比較の枠中の位置の総数で割り、結果に100を掛けて、配列同一性の百分率を得ることによって計算される。
用語「同一な」又はパーセント「同一性」は、2つ以上の核酸又はポリペプチド配列の文脈で、同じ配列である2つ以上の配列又は部分配列を指す。比較の枠にわたり、又は以下の配列比較アルゴリズムの1つを使用して、若しくは手作業でのアライメント及び目視での観察により測定した場合の指示された領域にわたり比較して最大限一致するように並べた場合、2つの配列が、同じであるアミノ酸残基又はヌクレオチドの特定された百分率(例えば、特定された領域にわたり、又は特定されていない場合、参照配列の配列全体にわたり、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%又は99%の配列同一性)を有する場合、2つの配列は「実質的に同一である」。本明細書で提供される一部の実施形態は、それぞれ本明細書で例示されたポリペプチド又はポリヌクレオチド(例えば、Table 0.1(表1)、0.2(表2)、1(表6)、2(表7)、又は3(表8)及び図5B～図5E、図7C、図7D、図14B、図15B、図16B～図16D、図20C～図20G、図21B～図21E、図22B、図28B～図28E、図29B～図29D、図32、図33、図35A～図35C、図36A～図36E、図40～図69、図79、図80のいずれか1つで例示された可変領域のいずれか1つ又は複数、並びに図7E、図34A～図34F、図41～図46、図48～図53、図55～図59、図61～図64、図65A、図65B、及び図65Cのいずれか1つで例示された核酸配列のいずれか1つ又は複数)に実質的に同一なポリペプチド又はポリヌクレオチドを提供する。任意選択で、同一性は、参照配列の、少なくとも約15、25若しくは50ヌクレオチドの長さである領域にわたり、若しくはより好ましくは100から500若しくは1000ヌクレオチド若しくはそれより多くのヌクレオチドの長さである領域にわたり、又は全長にわたり存在する。アミノ酸配列に関して、同一性又は実質的な同一性は、参照配列の、少なくとも5、10、15又は20アミノ酸の長さ、任意選択で少なくとも約25、30、35、40、50、75又は100アミノ酸の長さ、任意選択で少なくとも約150、200又は250アミノ酸の長さである領域にわたり、又は全長にわたり存在し得る。より短いアミノ酸配列、例えば20アミノ酸又はそれ未満のアミノ酸のアミノ酸配列に関して、一部の実施形態において、実質的な同一性は、本明細書において定義された保存的置換に従って1又は2アミノ酸残基が保存的に置換されている場合に存在する。
一部の実施形態において、パーセント同一性は、本明細書で述べられたヒンジ領域にわたっている(上部、コア、及び下部ヒンジ領域のヒンジ領域及び/又はその下位部分)。このような状況において、ヒンジ領域又はその下位部分のパーセント同一性は、タンパク質又は核酸配列の残りの部分とは別に同定されてもよい。したがって、2つのヒンジ領域(又は上部、コア、及び/又は下部領域)が、同じであるアミノ酸残基又はヌクレオチドの特定された百分率(例えば、特定された領域にわたり、又は特定されていない場合、参照配列の配列全体にわたり、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%又は99%の配列同一性)を有していてもよく、同時に、タンパク質の残りの部分が比較タンパク質と100%同一なままであるか、又はタンパク質の残りの部分も特定されたパーセント同一性での変化を有し得るかのいずれかであってもよい。
配列比較のために、典型的には1つの配列が、試験配列と比較される参照配列として機能する。配列比較アルゴリズムを使用する場合、試験及び参照配列をコンピューターに入力し、必要に応じて部分配列の座標を指定し、配列アルゴリズムプログラムのパラメーターを指定する。デフォルトのプログラムパラメーターを使用してもよいし、又は代替のパラメーターを指定してもよい。次いで配列比較アルゴリズムによって、プログラムパラメーターに基づき、参照配列に対する試験配列のパーセント配列同一性を計算する。
「比較の枠」は、本明細書で使用される場合、2つの配列を最適に並べた後に、配列を同じ数の連続する位置を有する参照配列と比較することができる、20から600、通常は約50から約200、より一般的には約100から約150からなる群から選択される数のうちのいずれか1つの、連続する位置からなるセグメントへの参照を包含する。比較のための配列のアライメント方法は当業界において周知である。比較のための最適な配列のアライメントは、例えば、Smith及びWaterman (1970) Adv. Appl. Math. 2:482cのローカルホモロジーアルゴリズムによって、Needleman, S. B.ら、「A general method applicable to the search for similarities in the amino acid sequence of two proteins」、J. Mol. Biol.、48巻、3号、443～453頁、1970の相同性アライメントアルゴリズムによって、Pearson, W. R.ら、「Improved tools for biological sequence comparison」、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.、85巻、8号、2444～2448頁、1988の類似性検索方法によって、これらのアルゴリズム(Wisconsin Genetics Software Package、Genetics Computer Group、575 Science Dr.、Madison、Wis.のGAP、BESTFIT、FASTA、及びTFASTA)のコンピューター化された実行によって、又は手作業でのアライメント及び目視での観察(例えば、Ausubel, F. M.ら、Current Protocols in Molecular Biology、Supplement、1995を参照)によって実行することができる。
パーセント配列同一性及び配列類似性を決定するのに好適なアルゴリズムの2つの例は、BLAST及びBLAST 2.0アルゴリズムであり、これらはそれぞれ、Altschul, S. F.ら、「Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs」、Nucleic Acids Res.、25巻、17号、3389～3402頁、1977、及びAltschul, S. F.ら、「Basic local alignment search tool」、J. Mol. Biol.、215巻、3号、403～410頁、1990で説明されている。BLAST分析を実行するためのソフトウェアは、国立バイオテクノロジー情報センター(National Center for Biotechnology Information)を介して公共的に利用可能である。このアルゴリズムは、まず、データベース配列中の同じ長さのワードと並べた場合に一部の正の値の閾値スコアTと一致するか又はそれを満たすかのいずれかであるクエリー配列中の長さWの短いワードを同定することによって、高スコアの配列対(HSP)を同定することを含む。Tは、隣接ワードのスコア閾値と称される(Altschul, S. F.ら、上記)。これらの初期の隣接ワードヒットは、それらを含有するより長いHSPを発見するための開始の検索のためのシードとして機能する。累積アライメントスコアの増加が可能な限り、ワードヒットを各配列に沿って両方向に伸長させる。ヌクレオチド配列の場合、パラメーターM(一致した残基対に対するリワードスコア;常に>0)及びN(ミスマッチの残基に対するペナルティースコア;常に<0)を使用して累積スコアを計算する。アミノ酸配列の場合、スコア行列を使用して累積スコアを計算する。累積アライメントスコアがその最大の達成された値からXの量低下した場合;1つ又は複数の負のスコアの残基アライメントが累積したことにより、累積スコアがゼロ又はそれ未満に進む場合;又はいずれかの配列の末端に達した場合、各方向のワードヒットの伸長を中断する。BLASTアルゴリズムのパラメーターW、T、及びXは、アライメントの感度及び速度を決定する。BLASTNプログラム(ヌクレオチド配列の場合)は、デフォルトとして、11のワード長(W)、10の期待値(E)、M=5、N=-4及び両方の鎖の比較を使用する。アミノ酸配列の場合、BLASTPプログラムは、デフォルトとして、3のワード長、及び10の期待値(E)、及び50のBLOSUM62のスコア行列(Henikoff, S.ら、「Amino acid substitution matrices from protein blocks」、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.、89巻、22号、10915～10919頁、1992を参照)アライメント(B)、10の期待値(E)、M=5、N=-4、及び両方の鎖の比較を使用する。
BLASTアルゴリズムはまた、2つの配列間の類似性の統計的分析も実行する(例えば、Karlin, S.ら、「Applications and statistics for multiple high-scoring segments in molecular sequences」、Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.、90巻、12号、5873～5787頁、1993を参照)。BLASTアルゴリズムによって提供される類似性の1つの尺度は、最も小さい合計確率(P(N))であり、これは、2つのヌクレオチド又はアミノ酸配列間の一致が偶然起こると予想される確率の指摘を提供する。例えば、試験核酸と参照核酸との比較における最も小さい合計確率が約0.2未満、より好ましくは約0.01未満、最も好ましくは約0.001未満である場合、その核酸は参照配列に類似するとみなされる。
2つの核酸配列又はポリペプチドが実質的に同一であることは、第1の核酸によってコードされたポリペプチドが、後述するような第2の核酸によってコードされたポリペプチドに対して生じた抗体と免疫学的に交差反応性を有することによって示される。したがって、一部の実施形態において、典型的には、例えば2つのペプチドが保存的置換でのみ異なっている場合、そのポリペプチドは第2のポリペプチドに実質的に同一である。2つの核酸配列が実質的に同一であることは、別の形では、後述するようなストリンジェントな条件下で2つの分子又はそれらの相補物が互いにハイブリダイズすることによっても示される。2つの核酸配列が実質的に同一であることは、更に別の形では、その配列を増幅するのに同じプライマーを使用することができることによっても示される。
用語「対象」、「患者」、及び「個体」は、同義的に、検査及び/又は処置されている実体を指す。この例としては、例えば、哺乳動物、例えば、ヒト又は非ヒト霊長類哺乳動物が挙げられる。哺乳動物はまた、実験哺乳動物、例えば、マウス、ラット、ウサギ、ハムスターであってもよい。一部の実施形態において、哺乳動物は、農業用の哺乳動物(例えば、ウマ、ヒツジ、ウシ、ブタ、ラクダ科の動物)又は飼育哺乳動物(例えば、イヌ、ネコ科の動物)であってもよい。
用語「共投与する」は、個体の血液中に、又は試験される試料中に2つの活性薬剤を投与することを指す。共投与される活性薬剤は、同時又は逐次的に送達されてもよい。
抗原結合コンストラクト
本明細書では、ヒンジ領域内の配列が様々な抗原結合コンストラクトと特別な関連性を有していてもよいと認識されている。一部の実施形態において、ヒンジ領域の価値は、例えばミニボディのアレンジメント等において特に高い可能性がある。ヒンジ内の配列は、ヒンジの機能に有用なジスルフィド結合を包含していてもよいが、変更される場合、様々な結果をもたらす可能性がある。本明細書で開示されるように、更に以下の実施例に示されるように、一部の実施形態において、ヒンジ領域配列は、タンパク質の他の領域中に存在するシステイン残基との望ましくないジスルフィドの混乱を防止及び/又は低減する、及び/又はインビボで二量体の完全性を維持するのに十分な数のシステイン対を含有する、コンカテマーが形成されないようにする、及び/又は対合したシステインの1つへの部位特異的なコンジュゲーションを可能にするように設計されていてもよい。
一部の実施形態において、インビボにおけるミニボディ二量体の安定性は、CH3ドメイン間の天然のファンデルワールス結合、ヒンジ領域内でのジスルフィド結合の形成、及び/又はVHとVLとの間の相互作用に起因する可能性がある。これまでのほとんどのミニボディは、ヒトIgG1のCH3ドメインに伸長配列が連結されたヒトIgG1の上部及びコアヒンジ領域を使用して操作されていた。上述の可変性に加えて、ミニボディの両方の配向(例えば、VL-VH(M1)及びVH-VL(M2)scFvバリアント)が本明細書において提供され、コンストラクトの配向もミニボディの特徴を変更することができると特徴付けられる(以下の実施例で示される通り)。
いくつかの以前のヒンジ(例えば、huIgG1ヒンジ-伸長又はγ1EH1)は、上部ヒンジに自然のhuIgG1を包含していた(図2)。Kabatで定義され第1の丸印で示されたヒトIgG1の状況における245位のこのシステインは、LC/MS、SDS-PAGE分析及びインビボの生体内分布データによるジスルフィドマッピングに基づくミニボディフォーマットにおいてタンパク質の不均質性と安定性の両方に関する問題を生じる。以下の実施例で示されるように、一部の実施形態において、Cys245はセリンに突然変異させることができ、結果として本明細書に記載されるような人工ヒンジ又は「EH2ヒンジ」が生じる。したがって、鎖からこのシステインを除去すること(以下の実施例で示される通り)は、改善されたヒンジ領域をもたらした。一部の実施形態において、得られたコンストラクト(ヒンジ領域中の第1のシステインが欠失している)は、2つの残りのジスルフィド架橋(γ1EH/EH2に関して)でインビボにおけるミニボディ二量体の安定性を維持するほど十分に強くはない。したがって、以下の実施例で示されるように、鎖1本当たり(例えば、コア領域内に)第3の又はそれより多数のシステインを導入して、改善されたコンストラクトを作り出すことができる。一部の実施形態において、ヒンジ中に第3の(又はそれより多くの)システイン(鎖1本当たりIgG1の自然のヒンジより多くの追加のシステイン)を提供することは、ジスルフィド結合を増加させ、タンパク質安定性を増加させる。一部の実施形態において、ヒンジ領域中のジスルフィド結合を増加させることにより得られた安定性の追加は、インタクトな二量体を維持しながらの1つ又は1つより多くのシステインへの部位特異的なコンジュゲーションを可能にする。一部の実施形態において、IAB2M、20M、1M、及びIAB22MのhuIgG2ミニボディは、ヒトIgG2(huIgG2)ヒンジ/huIgG2のCH3ドメインに連結された伸長配列を含む。したがって、一部の実施形態において、CH3ドメインは、huIgG2のCH3ドメインであってもよい。一部の実施形態において、ジスルフィド結合を形成するシステインの代わりに、ペプチドの2つの鎖間に共有結合を作り出すためのあらゆる選択肢を採用することができる。
本出願において、システインの導入について述べられる場合(別段の規定がない限り)、それは、ヒンジ(2つの鎖を含む)の鎖1本当たりのシステインの導入を意味する。したがって、鎖内の3、4、5、又は6つのシステインは、ヒンジ内の6、8、10、又は12個のシステイン、3、4、5、又は6つのジスルフィド結合が存在する可能性があること(当然ながら、特記されない限り、ジスルフィド結合の数は、一部が標識や他の用途に使用される場合があるため異なっていてもよい)を意味すると予想される。
一部の実施形態において、IgG2ヒンジ/伸長、すなわちγ2EH1は、凝集の増加をもたらしたが、この場合、IAB2M-γ2EH1フォーマットにおいて、反応性を有する第1のヒンジのシステインはコンカテマー形成に関与していた。このような実施形態において、自然のhuIgG2の上部ヒンジを採用することができる。
次いで上記の態様が、ヒンジコンストラクトの実施形態のいくつかにおける第2の立体配置の開発で考慮された。この第2のアレンジメントにおいて、第1のヒンジのシステイン(自然の抗体におけるカッパ軽鎖と対合するもの)をセリンに突然変異させ、IgG2EH2(γ2EH2)を得た。うまく発現されてインビボで優れた安定性を有していたこのコンストラクトは、インタクトな質量分析で示された通り適切に形成された全ての3つのジスルフィド結合を有し、IAB2M及びIAB22Mコンストラクトの両方で実証された安定性を有していた(以下の実施例で示される通り)。したがって、一部の実施形態において、第1のシステインが変更されているIgG2人工又は改変ヒンジが本明細書で提供され、改善されたミニボディコンストラクトを提供する。
以下の実施例で実証された通り、結果から、IgG1及びIgG2ヒンジの第1のヒンジのシステインを突然変異させて、システインの誤った対合を防ぐことが有利であることが示された。以下の実施例で実証された通り、結果から、コアヒンジ領域中に鎖1本当たり2つより多くのシステイン残基を有することが、タンパク質の構造的な完全性を維持するのに有利であることが示された。以下の実施例で実証された通り、結果から、IgG2ヒンジは、インビボでの安定性を増加させる1つの解決法を提供することが示された。したがって、インビボにおいてより高い安定性を有する抗原結合コンストラクト、例えばミニボディ等が本明細書で提供される。
一部の実施形態において、IgG2ヒンジを採用することができる。一部の実施形態において、第1のヒンジのシステインを突然変異させたIgG2ヒンジを採用することができる。一部の実施形態において、Mbコンストラクトにおける末端のリジン(K)の突然変異は、タンパク質発現に影響を与えなかったが、より均一な電荷を有するタンパク質を生成した。
実施例で論じられるように、鎖1本当たり少なくとも3つのシステイン残基がコアヒンジ領域中に存在する、上部IgG3ヒンジ及び改変されたIgG1コアヒンジ配列をベースとした追加のMbバリアントを評価した。以下の実施例で概説される通り、IAB2M、IAB22M及びIAB20Mコンストラクトを評価することにより、異なる配向及び異なる標的を有する様々なコンストラクトにわたる発見の普遍性が実証された。結果から、本明細書に記載されるここで開示されたヒンジに関する利点は、ありとあらゆる抗原結合コンストラクト、特にミニボディに利用及び適用できると予想されることが示される。
一部の実施形態において、ヒンジは、ペプチドヒンジ及び/又はペプチドヒンジをコードする核酸配列であってもよい。本明細書で提供されるヒンジのペプチドの形態に関する全ての考察は、ペプチドをコードする核酸配列に関する対応する構造及び機能も対象とする。一部の実施形態において、ヒンジは、抗原結合コンストラクト、例えばミニボディ等の抗体に取り入れられていてもよい。あらゆるヒンジ又はヒンジの下位部分(例えば上部ヒンジ、コアヒンジ、及び/又は下部ヒンジ領域等)が、本明細書で提供される抗原結合コンストラクトのいずれかに、これらに限定されないが、Table 0.1(表1)、0.2(表2)、1(表6)、2(表7)、又は3(表8)及び図5B～図5E、図7C、図7D、図14B、図15B、図16B～図16D、図20C～図20G、図21B～図21E、図22B、図28B～図28E、図29B～図29D、図32、図33、図35A～図35C、図36A～図36E、図40～図69、図79、図80等に記載の抗原結合コンストラクト、並びに図7E、図34A～図34F、図41～図46、図48～図53、図55～図59、図61～図64、図65A、図65B、及び図65Cのいずれか1つで例示された核酸配列のいずれか1つ又は複数に取り入れられていてもよい。一部の実施形態において、ヒンジは、Table 0.1(表1)に示される配列又は下位部分のいずれか1つ又は複数を包含していてもよい。一部の実施形態において、下部ヒンジのいずれかは次いで、直接的又は間接的にCH3ドメインに接続されていてもよい。
一部の実施形態において、ヒンジは、上記のTable 0.1(表1)に記載の配列のいずれかを含む、からなる、又はから本質的になる。一部の実施形態において、ヒンジは、Table 0.1(表1)において指定された上部、コア、及び下部ヒンジ領域のそれぞれからなる。一部の実施形態において、上記の下位部分(例えば上部、コア及び/又は下部ヒンジ等)のいずれか1つが、それらのバリアントとして提供されてもよい。一部の実施形態において、バリアントは、上記の配列と実質的な同一性を有する。一部の実施形態において、バリアントは、上記の配列と1、2、又は3アミノ酸の差を有する。一部の実施形態において、バリアントは、上記の配列と1、2、又は3アミノ酸の差を有し、この差は保存的な差である。
一部の実施形態において、コア領域中のCPPC(SEQ ID NO:50)モチーフは、上記の表に記載された共有結合の数及び/又は有効性が適切に置き換えられる限りは、他のあらゆる有効なコアモチーフに変更することができる。
一部の実施形態において、抗体のためのペプチドヒンジ領域が提供される。ヒンジ領域は、対応するアミノ酸と架橋を形成することが可能なアミノ酸を含まない上部ヒンジ領域を包含していてもよい。アミノ酸ヒンジ領域は、上部ヒンジ領域のC末端に接続されたコアヒンジ領域を更に包含していてもよい。一部の実施形態において、コアヒンジ領域は、ヒンジのそれぞれの側に少なくとも3つのシステイン(したがって、アセンブルした構造の場合、少なくとも6つのシステイン)を含む。一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、コアヒンジ領域のC末端に接続された下部ヒンジ又は伸長領域を更に含む。一部の実施形態において、下部ヒンジ又は伸長領域は、APPVAGP(SEQ ID NO:60)、APELLGGP(SEQ ID NO:58)、又はGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:59)のうちの少なくとも1つを包含していてもよい。
一部の実施形態において、上部ヒンジ領域は、上部ヒンジ領域内で架橋を形成するシステインを含まない。一部の実施形態において、上部ヒンジ領域は、システインを含まない。一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、下部ヒンジ領域を更に含む。一部の実施形態において、これらのコンストラクトは、天然に存在しないコンストラクトである。
一部の実施形態において、バリアントミニボディのヒンジ領域が提供される。バリアントミニボディのヒンジ領域は、第1の変更されたアミノ酸位置を含む。第1の変更されたアミノ酸位置は、天然抗体のヒンジ中ではシステインと予想されるアミノ酸であり、そのアミノ酸がジスルフィド結合を形成しないように、第1の変更された位置で変更されている。バリアントミニボディのヒンジ領域は更に、第1の変更されたアミノ酸位置のC末端に鎖1本当たり少なくとも3つのシステインを包含する。一部の実施形態において、第1の変更されたアミノ酸位置のC末端に鎖1本当たり4、5、6個、又はそれより多くのシステインが存在していてもよい。一部の実施形態において、これらの追加のシステインは、全てがヒンジのコア領域内に含有されている(当然ながら、追加のシステインを付加できるように、コアヒンジは、野生型配列から改変され拡張されていてもよい)。一部の実施形態において、ヒンジ領域は、SEQ ID NO:1(Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C)からなる。一部の実施形態において、SEQ ID NO:1は、コアヒンジ領域であり、コアヒンジ領域は、SEQ ID NO:1から本質的になる。一部の実施形態において、コアヒンジ領域は、SEQ ID NO:1からなる。上記の説明において、システインの数は、ペプチド鎖の単一のヒンジ領域中のシステインの数に関連する。ヒンジの二量体の形態(ここでペプチド鎖は互いに架橋されている)におけるシステインの数は、述べられたシステインが2つのシステインが関与するジスルフィド結合のそれぞれの一部であるため、2倍多いことが理解されると予想される。
一部の実施形態において、Mbコンストラクトは、VL-VH又はVH-VLの配向のいずれかであり得るリンカー長さが可変の抗原結合scFvを含有する。本明細書で提供される一方の配向に関するあらゆる開示は、逆の配向及び両方の配向も予期している。一部の実施形態において、Table 0.1(表1)に記載のあらゆるヒンジ配列が、scFvのC末端に付加されていてもよい。一部の実施形態において、IgG1、IgG2、IgG3、又はIgG4抗体由来のあらゆるCH3ドメインが、scFv及び適切なヒンジのC末端に付加されていてもよい。一部の実施形態において、適切なジスルフィド結合を確認するために、第1のヒンジのシステイン(通常、自然のIgG1、IgG2、IgG3、及びIgG4抗体中の軽鎖と対合するシステイン)を、セリン若しくはアラニン又は他の適切なアミノ酸に突然変異させて、ジスルフィドの混乱及び/又はコンカテマー形成を防ぐことができる。一部の実施形態において、半分の分子の存在を低減するか又はその形成を防ぐために、更にインビボにおける最適な安定性を確実にするために、ヒンジ領域は、少なくとも3つのジスルフィド結合を含有していてもよく、一部の実施形態において、それより多く有していてもよい。一部の実施形態において、互いに適切な距離で配置されたヒンジ中に存在する少なくとも3つのジスルフィド結合は、不適切なジスルフィド結合の形成を防ぎ、適したジスルフィド結合の形成を確実にするために包含される。一部の実施形態において、ヒンジ中の3つのジスルフィド結合は、互いに適切な距離で配置されており、インビボにおけるタンパク質の安定性及び腎クリアランスではなく肝臓を介したクリアランスのために包含される。一部の実施形態において、ジスルフィドを穏やかに還元した後、薬物、金属キレート化剤、放射性核種、放射性同位体、キレート化剤の部位特異的なコンジュゲーションのハンドルとしてシステインを使用すること、次いで、システインを付着部位として使用したキレート化剤又は蛍光色素への放射線同位体の付着を可能にするために、ヒンジ中の少なくとも3つの(例えば、4つ以上の)ジスルフィド結合が提供される。当業者であれば理解しているように、単一のジスルフィド結合それぞれの存在は、2つのシステインが存在し、それらがヒンジの各ペプチド配列に1つ存在することを示す。
一部の実施形態において、Mbは、本明細書で提供されるヒンジ成分のいずれかを包含し、親抗体と類似の(又は同じ)親和性を保持するように構築される。一部の実施形態において、上述したように構築されたMbは、2つの異なる抗原結合ドメインを含有するように操作することができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトのための優れたヒンジは、上記のTable 0.1(表1)及び以下の実施例で述べたようなヒンジ領域中の第1のシステインを除去することにより得ることができる。したがって、一部の実施形態において、このシステイン(それ以外の状況では天然ヒンジ中に存在すると予想される)が除去されたか又は別の残基(例えば共有結合を形成できない残基)に変更されたヒンジ領域が提供され得る。一部の実施形態において、この調整は、ヒトIgG1コンテクスト、又はTable 0.1(表1)に記載の述べられた位置にシステインを包含する他のあらゆるヒンジ領域でなされる(例えば、γ2EH1がγ2EH2に変更され(CysからSer)、γ2NH1がγ2NH2に変更される(CysからSer))。
一部の実施形態において、SEQ ID NO:1(Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C)の配列を含むアミノ酸ヒンジ領域が提供される。Xn1は、共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であってよい。一部の実施形態において、Xn2は、A、R、N、D、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、又はVのいずれか1つである。Xn3は、任意のアミノ酸であってよい。Xn4は、任意のアミノ酸である。Xn5は、任意のアミノ酸である。一部の実施形態において、Xn1は、セリン又はアラニンを含む(SEQ ID NO:235)。一部の実施形態において、Xn1は、セリンを含む(SEQ ID NO:210)。一部の実施形態において、Xn1は、アラニンを含む(SEQ ID NO:211)。一部の実施形態において、Xn1は、Tを含む(SEQ ID NO:236)。一部の実施形態において、SEQ ID NO:1中の変更されている第1のシステインは、γ2ドメイン中のシステインである。一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、SEQ ID NO:1(Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C)の前に追加のアミノ酸を更に含む。
Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C(SEQ ID NO:1)の一部の実施形態において、Xn1は、別のアミノ酸と共有結合による架橋結合を形成しない(SEQ ID NO:191)。一部の実施形態において、Xn1は、システインではない(SEQ ID NO:192)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn1は、A、R、N、D、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、又はVの1つである(SEQ ID NO:193)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn2は、P、V、又はEである(SEQ ID NO:194)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn4は、P、V、又はEである(SEQ ID NO:196)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn4は、P又はVである(SEQ ID NO:197)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn2は、P又はVである(SEQ ID NO:195)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn3は、P又はEである(SEQ ID NO:198)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn5は、P又はEである(SEQ ID NO:199)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn3は、P又はEであり、Xn5は、P又はEである(SEQ ID NO:237)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn2Xn3は、VEである(SEQ ID NO:201)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn2Xn3は、PPである(SEQ ID NO:202)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn4Xn5は、VEである(SEQ ID NO:203)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn4Xn5は、PPである(SEQ ID NO:204)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn2Xn3は、VEであり、Xn4Xn5は、PPである(SEQ ID NO:205)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn2Xn3は、VE又はPPである(SEQ ID NO:238)。SEQ ID NO:1の一部の実施形態において、Xn2Xn3は、VEである(SEQ ID NO:239)。
一部の実施形態において、上述のヒンジ領域のいずれかは、Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C(SEQ ID NO:1)における最後のシステインのC末端に、下部ヒンジ又は伸長配列を更に含む。一部の実施形態において、あらゆる下部ヒンジ領域を採用することができる。一部の実施形態において、上述のヒンジ領域のいずれかは、Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C(SEQ ID NO:1)における最後のシステインのC末端に、伸長又は下部ヒンジ配列を更に含む。
一部の実施形態において、SEQ ID NO:1及び/又は2のヒンジ領域は、コアヒンジ領域である。一部の実施形態において、ヒンジは、コアヒンジ領域に隣接する上部ヒンジ領域を更に含む。一部の実施形態において、ヒンジは、コアヒンジ領域に隣接する、下部ヒンジ又は伸長領域を更に含む。一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、コアヒンジ領域に隣接する上部ヒンジ領域を更に含む。
一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、以下の配列:SCVECPPCP(SEQ ID NO:56)を含む。一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、以下の配列:ERKSCVECPPCP(SEQ ID NO:167)を含む。一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、以下の配列:EPKSSDKTHTCPPCPPC(SEQ ID NO:168)を含む。一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、以下の配列:ERKSCVECPPCPGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:34)又はERKSCVECPPCPAPPVAGP(SEQ ID NO:33)のうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、少なくともTCPPCPPC(SEQ ID NO:166)を含む。一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、少なくともEPKSSDKTHTCPPCPPCGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:26)又はEPKSSDKTHTCPPCPPCAPELLGGP(SEQ ID NO:25)を含む。
一部の実施形態において、優れたヒンジは、Table 0.1(表1)及び3で示されるようなIgG1、IgG2、IgG3及びIgG4それぞれの重鎖及び軽鎖の連結(例えば、γ1EH1からγ1EH2)に関与するヒンジのシステインを除去することによって提供され得る。更に、一部の実施形態において、鎖1本当たり少なくとも3つのシステインを有するコア領域(例えば、γ1EH3、γ1EH4、及びγ1EH5)を使用することにより、優れたコンストラクトをもたらすことができる。一部の実施形態において、ヒンジは、Table 0.1(表1)及び3で示されるような上部ヒンジ領域(例えば、γ1EH1からγ1EH2)からシステインを除去することによって提供され得る。
一部の実施形態において、このようなコンストラクトは、SEQ ID NO:2(Xn1Xn2Xn3Xn4Xn5Xn6CXn7Xn8CXn9Xn10C)の配列を含むアミノ酸ヒンジ領域として説明することができ、式中、Xn1は、別のアミノ酸と共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であり、Xn2は、任意のアミノ酸であり、Xn3は、任意のアミノ酸であり、Xn4は、任意のアミノ酸であり、Xn5は、任意のアミノ酸であり、Xn6は、任意のアミノ酸であり、Xn7は、任意のアミノ酸であり、Xn8は、任意のアミノ酸であり、Xn9は、任意のアミノ酸であり、Xn10は、任意のアミノ酸である(SEQ ID NO:240)。
一部の実施形態において、このようなコンストラクトは、SEQ ID NO:2(Xn1Xn2Xn3Xn4Xn5Xn6CXn7Xn8CXn9Xn10C)の配列を含むアミノ酸ヒンジ領域として説明することができ、式中、Xn1は、任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、任意のアミノ酸であってよく、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよく、Xn6は、システイン以外の任意のアミノ酸であってよく、Xn7は、任意のアミノ酸であってよく、Xn8は、任意のアミノ酸であってよく、Xn9は、任意のアミノ酸であってよく、Xn10は、任意のアミノ酸であってよい(SEQ ID NO:241)。
SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn1は、システインではない(SEQ ID NO:213)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn1は、セリン又はアラニンである(SEQ ID NO:242)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn2は、システインではない(SEQ ID NO:214)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn2は、Dである(SEQ ID NO:215)。一部の実施形態において、Xn3は、Kである(SEQ ID NO:216)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn4は、Tである(SEQ ID NO:217)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn5は、Hである(SEQ ID NO:218)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn6は、Tである(SEQ ID NO:219)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn7は、P又はVである(SEQ ID NO:220)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn8は、P又はEである(SEQ ID NO:221)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn9は、P又はVである(SEQ ID NO:222)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn10は、P又はEである(SEQ ID NO:223)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn2は、Dであり、Xn3は、Kであり、Xn4は、Tであり、Xn5は、Hであり、Xn6は、Tであり、Xn7は、P又はVであり、Xn8は、P又はEであり、Xn9は、P又はVである(SEQ ID NO:243)。
一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、Xn11Xn12C配列を更に含む。一部の実施形態において、これは、SEQ ID NO:1(SEQ ID NO:244)又はSEQ ID NO:2(SEQ ID NO:245)中のC末端のシステインに直接付着していてもよい。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn11は、任意のアミノ酸であってよく、Xn12は、任意のアミノ酸であってよい(SEQ ID NO:245)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn11は、P又はVであり、Xn12は、P又はEである(SEQ ID NO:246)。SEQ ID NO:2の一部の実施形態において、Xn1は、セリンであり、Xn2は、Dであり、Xn3は、Kであり、Xn4は、Tであり、Xn5は、Hであり、Xn6は、Tであり、Xn7は、Pであり、Xn8は、Pであり、Xn9は、Pであり、Xn10は、Pである(SEQ ID NO:247)。
一部の実施形態において、ヒンジ配列はいずれも、任意の数の最初のアミノ酸が先行して存在していてもよい。したがって、述べられた配列(例えばSEQ ID NO:1及び/又は2等)の前に、アミノ酸の追加のリンカー又はスペーサーが分子に付加されていてもよい。一部の実施形態において、ヒンジ配列はいずれも、任意の数の追加のアミノ酸がその後に続いていてもよい。したがって、述べられた配列(例えばSEQ ID NO:1及び/又は2等)の後に、アミノ酸の追加のリンカー又はスペーサーが分子に付加されていてもよい。
一部の実施形態において、ヒンジ領域は、以下の配列:CPPCPPC(SEQ ID NO:52)、CPPCVECPPC(SEQ ID NO:53)、又はCPPCPPCPPC(SEQ ID NO:54)のうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態において、ヒンジ領域は、以下の配列:ERKSCVECPPCPGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:34)、EPKSSDKTHTCPPCPPC(SEQ ID NO:168)、EPKSSDKTHTCPPCVECPPC(SEQ ID NO:169)、又はEPKSSDKTHTCPPCPPCPPC(SEQ ID NO:170)のうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態において、ヒンジ領域は、以下の配列:EPKSSDKTHTCPPCPPCGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:26)、EPKSSDKTHTCPPCVECPPCGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:28)、又はEPKSSDKTHTCPPCPPCPPCGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:30)のうちの少なくとも1つを含む。
一部の実施形態において、下部ヒンジ領域/配列は、伸長配列(例えば、8～25アミノ酸、例えば8～20、10～25、10～22、12～20、14～16、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、又は25アミノ酸等)であってもよい。下部ヒンジの例は、Table 0.1(表1)及びTable 3(表8)に示される。一部の実施形態において、下部ヒンジは、γ1、γ2、γ3又はγ4由来の自然の下部ヒンジであってもよい。一部の実施形態において、自然のヒンジ配列が含まれていてもよいし、1つ又は複数のスペーサーアミノ酸(例えば、1、2、3、4つ又はそれより多くのアミノ酸、例えばG又はS等)が付加されていてもよい。
一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域は、ELKTPLGDTTHT(SEQ ID NO:48)又はEPKSSDKTHT(SEQ ID NO:46)の上部ヒンジ配列に連結された、CVECPPCP(SEQ ID NO:57)、CPPCPPC(SEQ ID NO:52)、CPPCPPCPPC(SEQ ID NO:54)、又はCPPCVECPPC(SEQ ID NO:53)のうちの少なくとも1つのコアヒンジ配列を含む。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のいずれかは、以下の選択肢のいずれか1つ又は複数によって改変又は補充されてもよい。
一部の実施形態において、ヒンジ領域は、少なくとも3つのシステイン(各鎖につき、二量体のヒンジコンストラクト中の2つの鎖間に合計少なくとも6つのシステイン)を含む。一部の実施形態において、ヒンジ領域は、少なくとも4つのシステインを含む(各鎖につき)。一部の実施形態において、ヒンジ領域は、少なくとも5つのシステインを含む(各鎖につき)。一部の実施形態において、6、7、8、9、10個又はそれより多くのシステインが存在する(各鎖につき)。一部の実施形態において、全体としてのヒンジ領域は、上述の数のシステインを有する(各鎖につき、及び/又は二量体のコンストラクト中に)。一部の実施形態において、述べられたシステインの全てが、コアヒンジ領域中に存在する。一部の実施形態において、述べられたシステインの全てが、コアヒンジ領域中に存在し、上部ヒンジ領域及び/又は下部ヒンジ領域中に追加のシステインは存在しない。一部の実施形態において、システインは、繰り返しの「CXX」モチーフ(例えばCXXCXXCXX(SEQ ID NO:171)又はCXXCXX(SEQ ID NO:172)、又はCXXCXXCXXCXX(SEQ ID NO:173)等)で、アミノ酸ヒンジ領域にわたり分布している。一部の実施形態において、システインは、繰り返しのCXXモチーフで、コアヒンジ領域にわたり分布している。一部の実施形態において、モチーフは、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10回又はそれより多く繰り返される。一部の実施形態において、各Xは、P、V、又はEのいずれかであってもよい(SEQ ID NO:171、SEQ ID NO:172、SEQ ID NO:173)。一部の実施形態において、Xは、システインではない(SEQ ID NO:248、SEQ ID NO:249、SEQ ID NO:250)。
一部の実施形態において、コアヒンジ領域は、鎖1本当たり少なくとも3つのシステインを含み、コアヒンジ領域内に少なくとも3つのジスルフィド結合を形成する。一部の実施形態において、コンストラクトは、哺乳類細胞でかなりよく発現され、より高い力価に加えて、より少ない凝集とより均一な生成物をもたらす。一部の実施形態において、コアヒンジ領域中に存在するシステインのそれぞれは、ヒンジ中の対合した鎖において、対応するシステインとジスルフィド結合を形成することができる。一部の実施形態において、ジスルフィド結合は、それぞれヒンジ領域である2つの別々のタンパク質鎖上の対応するシステイン間にある。一部の実施形態において、少なくとも3つのジスルフィド結合が形成され、例えば、3、4、5、6、7、8、9、10個又はそれより多くのジスルフィド結合が形成される。一部の実施形態において、構造内で同時に少なくとも3つのジスルフィド結合が形成されてもよく、例えば、3、4、5、6、7、8、9、10個又はそれより多くのジスルフィド結合が形成されてもよい。
一部の実施形態において、コアヒンジ領域の第1の残基は、セリンである。一部の実施形態において、コアヒンジ領域は、SCVECPPCP(SEQ ID NO:56)を含む。
一部の実施形態において、あらゆるコンストラクトのCH3ドメインは、γ1、γ2、又はγ3及びそれらの天然に存在するあらゆる対立遺伝子由来であってもよい。「γ」は、本明細書で使用される場合、ガンマの略語である。
一部の実施形態において、伸長又は下部ヒンジ領域は、S、G、A、P、又はVのうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態において、伸長配列は、少なくともGGGSSGGGSG(SEQ ID NO:59)を含む。一部の実施形態において、伸長又は下部ヒンジ領域は、少なくともAPPVAGP(SEQ ID NO:60)を含む。一部の実施形態において、下部ヒンジ領域は、GGGSSGGGSG(SEQ ID NO:59)又はAPPVAGP(SEQ ID NO:60)のうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態において、下部ヒンジ配列は、GSリンカー、伸長配列、並びに/又はγ1、γ2、γ3及びγ4由来のあらゆる自然の下部ヒンジ領域であってもよい。
特性
一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒンジは、あらゆるミニボディ又は他の抗原結合コンストラクト組成物を形成する及び/又はそれらの中に存在する半分の分子の百分率を低減することを可能にする。例えば、組成物の7%未満が半分の分子であってもよく、例えば、組成物の6、5、4、3、2、1、及び/又は0.5%未満等の範囲が、半分の分子である。
一部の実施形態において、ヒンジがミニボディ内に配置されている場合、更にミニボディがヒト対象に投与される場合、ミニボディの対象からのクリアランスは、肝臓及び/又は腎臓を介して起こる可能性がある。一部の実施形態において、肝臓を介したクリアランスは、少なくとも10%又はそれより多くであり、例えば10、20、30、40、50、60、70、80、90、95、99、又は100%である。一部の実施形態において、アミノ酸ヒンジ領域がミニボディ内に配置される場合、更にミニボディがヒト対象に投与される場合、ミニボディの対象からのクリアランスは、主として腎臓を介して起こる可能性がある。一部の実施形態において、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10倍又はそれより多くの抗体が、腎臓を介して除去される。
一部の実施形態において、ミニボディの30%未満の凝集が、ミニボディ組成物中に存在する。一部の実施形態において、ミニボディの20%未満の凝集が、ミニボディ組成物中に存在する。一部の実施形態において、ミニボディの10%未満の凝集が、ミニボディ組成物中に存在する。一部の実施形態において、ミニボディの5%未満の凝集が、ミニボディ組成物中に存在する。一部の実施形態において、ミニボディの1%未満の凝集が、ミニボディ組成物中に存在する。
ミニボディがインビボで循環中に二量体のままでいる場合、タンパク質クリアランスは、主として肝臓を介して起こると予測される。対照的に、半分の分子が存在する場合、そのクリアランスは、腎臓を介すると予想される。したがって、一部の実施形態において、上記のクリアランスの態様は、インビボにおいて対象中に存在する得られた半分の分子の量を特徴付ける方法であり、投与された分子全体がインビボで分子全体のままであるのか、又は半分の分子に崩壊するのかを決定することが可能になる。一部の実施形態において、ミニボディ組成物は、腎臓を介したクリアランスと比較して肝臓を介したクリアランスが相対的に高く、ミニボディの腫瘍への取り込みが相対的に高いものである。一部の実施形態において、肝臓に対する腎臓の比は、1未満である。一部の実施形態において、少なくとも1%多くの取り込みが、腎臓を介するより肝臓を介して起こり、例えば、少なくとも1、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100%、又はそれより多くの取り込みが、腎臓を介するより肝臓を介して起こる。一部の実施形態において、腎臓の取り込み対肝臓の取り込みは、0.9:1、1:10、1:100、1:000、1:10,000等である。一部の実施形態において、本明細書で提供される様々なヒンジコンストラクトは、IgG1由来のEH1ヒンジより低い腎臓を介したクリアランスを有する。
一部の実施形態において、他の対合していないシステインとの望ましくない相互作用を防ぐためにIgG1ヒンジ領域(γ1EH2)における第1のヒンジのシステインをセリンに突然変異させたところ、インビトロでより優れたプロファイルを有するタンパク質が生成した。しかしながら、肝臓と比較して、腎臓を介した高いクリアランスは、インビボにおけるタンパク質の不安定及び半分の分子への解離を示す可能性がある。一部の実施形態において、第1のヒンジのシステインをセリンに突然変異させたIgG2ヒンジを有するミニボディ(γ2EH2等)が提供され、これは、約80kDaのタンパク質に関して予測されるように、肝臓を介して除去される特性を有する。これは、分子がインビボでインタクトなままであることを示す。一部の実施形態において、分子は、48時間又はそれより長くインタクトなままである。
一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒンジコンストラクトは、対合していない第1のヒンジのシステインのために、9%未満の半分の分子が存在する。一部の実施形態において、第1のシステインがセリンになったIgG2ヒンジは、99%より多くのインタクトな二量体タンパク質、例えばγ2EH2を有する二量体タンパク質等が存在する。一部の実施形態において、γ2ヒンジバリアントは、より低い腎臓での取り込みをもたらす。一部の実施形態において、huIgG1ヒンジ(γ1EH1)で作製されたMbは、腎臓を介して迅速に除去され、結果として低い腫瘍標的化が生じる。一部の実施形態において、huIgG2ヒンジバリアント、伸長したヒンジ(γ2EH2)又は天然ヒンジ(γ2NH1)のいずれかで作製されたMbは、インビボでより大きい安定性、加えて高い腫瘍標的化及びより低い腎臓クリアランスを示す。
一部の実施形態において、EH2ヒンジを有するγ1ミニボディは、インタクトな二量体分子に適切にアセンブルするが、2つのみのシステインの包含は、半分の分子の量が多いタンパク質をもたらす。一部の実施形態において、EH3ヒンジを有するγ1ミニボディは、インタクトな二量体分子に適切にアセンブルし、鎖1本当たり第3のシステインの追加は、半分の分子のレベルが非常に低いタンパク質をもたらす。一部の実施形態において、半分の分子のレベルは、15%未満であり、例えば14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2%未満、又は1%未満の半分の分子が存在する。
一部の実施形態において、ヒンジ領域が変更され、これまでに説明したものとは異なっていたとしても、ミニボディのCDR、VH/VL又は全アミノ酸配列はそれでもなお、以前の様式のヒンジを有する抗体(例えばミニボディ等)と同じ親和性で標的分子に結合する。したがって、一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒンジの存在は、抗原結合コンストラクトの結合親和性を変更したり、又はそれに負の影響を与えたりせずに、それでもなお本明細書で提供される利益及び/又は構造の1つ又は複数を提供する。
一部の実施形態において、配列Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C(SEQ ID NO:3)を含むミニボディが提供される。一部の実施形態において、SEQ ID NO:3は、ミニボディのコアヒンジ領域として配置されている。一部の実施形態において、Xn1は、任意のアミノ酸であってよいし又はアミノ酸がなくてもよく、Xn2は、任意のアミノ酸であってよく、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよい。一部の実施形態において、Xn1は、システインでなくてもよく、Xn2は、システインでなくてもよく、Xn3は、システインでなくてもよく、Xn4は、システインでなくてもよく、及び/又はXn5は、システインでなくてもよい(SEQ ID NO:251)。一部の実施形態において、Xn1は、システイン以外の任意のアミノ酸である(SEQ ID NO:229)。一部の実施形態において、Xn1は、セリンである(SEQ ID NO:230)。
一部の実施形態において、配列Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5CXn6(SEQ ID NO:4)を含むミニボディが提供される。一部の実施形態において、SEQ ID NO:4は、ミニボディのコアヒンジ領域として配置されている。一部の実施形態において、Xn1は、任意のアミノ酸であってよいし又はアミノ酸がなくてもよく、Xn2は、任意のアミノ酸であってよく、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよい(SEQ ID NO:252)。一部の実施形態において、Xn1は、システインでなくてもよく、Xn2は、システインでなくてもよく、Xn3は、システインでなくてもよく、Xn4は、システインでなくてもよく、及び/又はXn5は、システインでなくてもよい(SEQ ID NO:253)。一部の実施形態において、Xn1は、システイン以外の任意のアミノ酸である(SEQ ID NO:254)。一部の実施形態において、Xn1は、セリンである(SEQ ID NO:255)。一部の実施形態において、Xn6は、任意のアミノ酸であってよく、アミノ酸がなくてもよく、又はPであってもよい(SEQ ID NO:256)。
一部の実施形態において、本明細書で提供されるアミノ酸ヒンジ領域のいずれか又は全ヒンジは、抗体内にある。一部の実施形態において、本明細書で提供されるアミノ酸ヒンジ領域のいずれか又は全ヒンジは、抗体結合フラグメント内にある。一部の実施形態において、本明細書で提供されるアミノ酸ヒンジ領域のいずれか又は全ヒンジは、ミニボディ内にある。
一部の実施形態において、本明細書で提供されるアミノ酸ヒンジ領域のいずれか又は全ヒンジは、単一特異性抗体内にある。
一部の実施形態において、本明細書で提供されるアミノ酸ヒンジ領域のいずれか又は全ヒンジは、二重特異性抗体内にある。一部の実施形態において、本明細書で提供されるアミノ酸ヒンジ領域のいずれか又は全ヒンジは、1:1の比でアセンブルしている。一部の実施形態において、本明細書で提供されるアミノ酸ヒンジ領域のいずれか又は全ヒンジは、二重特異性コンストラクトである抗体フラグメントの一部である。一部の実施形態において、二重特異性抗体は、ミニボディである。
特異的な抗原結合コンストラクト
標的に結合する抗原結合コンストラクトが本明細書に記載される。抗原結合コンストラクトは、標的分子に特異的に結合するか、又は標的分子と免疫学的に反応性を有する、免疫グロブリン又は免疫グロブリン関連分子の1つ又は複数の部分を包含する分子である。一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒンジの実施形態のいずれかは、あらゆる所望の抗原結合コンストラクトに適用することができる。一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒンジの実施形態のいずれかは、ミニボディに適用することができる。一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒンジの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。PSMA抗原の非限定的な実施形態は、図70に示される。PSCA抗原の非限定的な実施形態は、図71に示される。5T4抗原の非限定的な実施形態は、図72に示される。CD8抗原の一部の非限定的な実施形態は、図73及び図74に示される。CD3抗原の一部の非限定的な実施形態は、図75～図78に示される。一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒンジの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに特異的及び/又は選択的に結合するミニボディに適用することができる。一部の実施形態において、Table 0.1(表1)又は3に示されるヒンジの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。一部の実施形態において、全ヒンジの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。一部の実施形態において、上部ヒンジの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。一部の実施形態において、コアヒンジの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。一部の実施形態において、下部ヒンジの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。一部の実施形態において、上部及びコアヒンジの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。一部の実施形態において、コア及び下部ヒンジの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。一部の実施形態において、上部及び下部ヒンジの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。
以下に例えばミニボディ等の追加の抗体フラグメントを示す。抗体フラグメントは、例えば画像化又は治療目的で使用することができる。例示的なミニボディの概略図は、図面で例示されるか及び/又は以下のTable 0.2(表2)で(M1配向又はM2配向のいずれかで)概説される。
Table 0.2(表2)に、ミニボディで使用され得る単量体の場合の配列のアレンジメントを示す(Table 0.2(表2))。表の各行は、左から右にN末端からC末端を表す単量体コンストラクトの配列を表す。一部の実施形態において、示された各単量体コンストラクトの配列は、互いに直接連結される。したがって、一部の実施形態において、コンストラクトは、Table 0.2(表2)における単一の行に記載のコンストラクトのいずれかを包含していてもよい。一部の実施形態において、コンストラクトは、Table 0.2(表2)に記載のあらゆる組合せを包含していてもよい。一部の実施形態において、例えば、第1の行の3列目における第1の項目は、第1の行の4列目から、第1の行の5列目、第1の行の6～8列目、第1の行の9列目までと組み合わせることができる。一部の実施形態において、3列目及び5列目は、互いに交換することができる。一部の実施形態において、第1の行の3列目における第1の項目は、第1の行の4列目から、第2の行の5列目、第2の行の6列目～8、第2の行の9列目までと組み合わせることができる。したがって、表は、単一の行内の、加えて様々な行にわたる(列の交換を伴う)あらゆる可能な組合せを表す。
一部の実施形態において、CD8に対する抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:75におけるHCDR1の重鎖CDR1(HCDR1);SEQ ID NO:76におけるHCDR2の重鎖CDR2(HCDR2);SEQ ID NO:77におけるHCDR3の重鎖CDR3(HCDR3);SEQ ID NO:78におけるLCDR1の軽鎖CDR1(LCDR1);SEQ ID NO:79におけるLCDR2の軽鎖CDR2(LCDR2);及び/又はSEQ ID NO:80におけるLCDR3の軽鎖CDR3(LCDR3)を包含する。一部の実施形態において、PSMAに対する抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:81におけるHCDR1の重鎖CDR1(HCDR1);SEQ ID NO:82におけるHCDR2の重鎖CDR2(HCDR2);SEQ ID NO:83におけるHCDR3の重鎖CDR3(HCDR3);SEQ ID NO:84におけるLCDR1の軽鎖CDR1(LCDR1);SEQ ID NO:85におけるLCDR2の軽鎖CDR2(LCDR2);及び/又はSEQ ID NO:86におけるLCDR3の軽鎖CDR3(LCDR3)を包含する。一部の実施形態において、5T4に対する抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:87におけるHCDR1の重鎖CDR1(HCDR1);SEQ ID NO:88におけるHCDR2の重鎖CDR2(HCDR2);SEQ ID NO:89におけるHCDR3の重鎖CDR3(HCDR3);SEQ ID NO:90におけるLCDR1の軽鎖CDR1(LCDR1);SEQ ID NO:91におけるLCDR2の軽鎖CDR2(LCDR2);及び/又はSEQ ID NO:92におけるLCDR3の軽鎖CDR3(LCDR3)を包含する。一部の実施形態において、PSCAに対する抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:93におけるHCDR1の重鎖CDR1(HCDR1);SEQ ID NO:94におけるHCDR2の重鎖CDR2(HCDR2);SEQ ID NO:95におけるHCDR3の重鎖CDR3(HCDR3);SEQ ID NO:96におけるLCDR1の軽鎖CDR1(LCDR1);SEQ ID NO:97におけるLCDR2の軽鎖CDR2(LCDR2);及び/又はSEQ ID NO:98におけるLCDR3の軽鎖CDR3(LCDR3)を包含する。一部の実施形態において、CD3に対する抗原結合コンストラクトは、図65B又は図65CにおけるHCDR1の重鎖CDR1(HCDR1);図65B又は図65CにおけるHCDR2の重鎖CDR2(HCDR2);図65B又は図65CにおけるHCDR3の重鎖CDR3(HCDR3);図65B又は図65CにおけるLCDR1の軽鎖CDR1(LCDR1);図65B又は図65CにおけるLCDR2の軽鎖CDR2(LCDR2);及び/又は図65B又は図65CにおけるLCDR3の軽鎖CDR3(LCDR3)を包含する。Table 8(表4)に、本明細書で提供されるヒンジ配列のいずれか1つ又は複数と共に使用することができるCDR配列の一部の実施形態を示す。
これらのコンストラクトは、ミニボディ、scFv等の本明細書で提供される形態のいずれかであってもよい。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、6、5、4、3、2、又は1つの、上記のCDR(CDRの一部の実施形態は、図41、図48、図55、図61、図65B、又は図65Cに示される)を包含する。一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるCDRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される上部ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるCDRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供されるコアヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるCDRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される下部ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるCDRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される全ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるCDRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される上部及びコアヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるCDRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供されるコア及び下部ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるCDRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、これらのCDRベースの実施形態のいずれかは、ミニボディの一部であってもよい。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、重鎖CDR3(HCDR3)を包含する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、標的分子に特異的に結合する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、本明細書で提供されるCDRを有する抗体の1つ又は複数との結合に関して競合する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、本明細書で述べられた少なくとも3つの重鎖CDRを包含する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、重鎖CDR3を包含する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは更に、本明細書で提供される重鎖CDR2配列のいずれか1つを包含する。一部の実施形態において、これらの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、ヒトであるか又はヒト化されている。ヒトという用語は、ミニボディの文脈で使用される場合、コンストラクトがヒトにおいて天然に見出されるものと同一であることを意味せず、コンストラクトがヒトである配列を有することを意味する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、少なくとも1つのヒトフレームワーク領域(例えば、図41、図48、図55、図61、図65B、又は図65Cに示されるCDRの前、その間、及びその後に示されるセクション)、又はヒトフレームワーク領域と少なくとも約80%の配列同一性、例えば少なくとも約80%、85%、90%、93%、95%、97%、又は99%の同一性を有するフレームワーク領域を包含する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、列挙されたFRの8、7、6、5、4、3、2、又は1つを包含する。一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるFRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される上部ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるFRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供されるコアヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるFRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される下部ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるFRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される全ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるFRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される上部及びコアヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるFRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供されるコア及び下部ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるFRのいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、これらのFRベースの実施形態のいずれかは、ミニボディの一部であってもよい。一部の実施形態において、これらの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:14(PSMA)、16若しくは99(CD8)、18若しくは102(5T4)、68(PSCA)、又は20若しくは104(又は図65B及び図65C)(CD3)における重鎖可変領域の重鎖可変領域を有する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:14(PSMA)、16若しくは99(CD8)、18若しくは102(5T4)、68(PSCA)、又は20若しくは104(又は図65B及び図65C)(CD3)に対して、少なくとも約80%の同一性、例えば少なくとも約80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有する配列を包含する重鎖可変領域を有する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:13(PSMA)、15(CD8)、17若しくは100若しくは101(5T4)、67(PSCA)、又は19若しくは103(又は図65B及び図65C)(CD3)を包含する軽鎖可変領域を有する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:13(PSMA)、15(CD8)、17若しくは100若しくは101(5T4)、67(PSCA)、又は19若しくは103(又は図65B及び図65C)(CD3)に対して、少なくとも約80%の同一性、例えば少なくとも約80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有する配列を包含する軽鎖可変領域を有する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、ヒト抗原結合コンストラクトであり、少なくとも上記の重鎖及び/又は軽鎖可変配列と少なくともと同一な、重鎖可変領域、軽鎖可変領域、又は重鎖及び軽鎖を有する。一部の実施形態において、上記の実施形態のいずれか1つは、例えばミニボディの文脈に記載されたもの等の本明細書で提供されるヒンジの実施形態のいずれか1つと組み合わされる。一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるVH及びVL対のいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される上部ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるVH及びVL対のいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供されるコアヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるVH及びVL対のいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される下部ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるVH及びVL対のいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される全ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるVH及びVL対のいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供される上部及びコアヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるVH及びVL対のいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、本明細書で提供されるコア及び下部ヒンジセクションのいずれかは、本明細書で提供されるVH及びVL対のいずれかと組み合わせることができる。一部の実施形態において、これらのVH及びVL対のいずれかをベースとする実施形態は、ミニボディの一部であってもよい。一部の実施形態において、これらの実施形態のいずれかは、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAに結合するミニボディに適用することができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、検出可能なマーカーを包含する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、治療剤を包含する。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、2価である。2価の抗原結合コンストラクトは、少なくとも第1の抗原結合ドメイン、例えば第1のscFv、及び少なくとも第2の抗原結合ドメイン、例えば第2のscFvを包含していてもよい。一部の実施形態において、2価の抗原結合コンストラクトは、少なくとも2つの単量体、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、又は8つの単量体を包含する多量体であり、これらの単量体はそれぞれ抗原結合ドメインを有する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、ミニボディである。一部の実施形態において、本明細書で提供されるヒンジの1つ又は複数の下位部分は、2価のコンストラクトに包含される。ミニボディは、本明細書で提供されるCDR及び重鎖可変領域並びに/又は軽鎖可変領域の実施形態のいずれか(例えば、図41、図48、図55、図61、図65B、又は図65Cに示されるCDR配列)を包含していてもよい。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、1価scFvである。一部の実施形態において、図41、図48、図55、図61、図65B、又は図65CのHCDR1中の重鎖CDR1(HCDR1)、図41、図48、図55、図61、図65B、又は図65CのHCDR2中の重鎖CDR2(HCDR2)、図41、図48、図55、図61、図65B、又は図65CのHCDR3中のHCDR3、図41、図48、図55、図61、図65B、又は図65CのLCDR1中の軽鎖CDR1(LCDR1)、図41、図48、図55、図61、図65B、又は図65CのLCDR2中の軽鎖CDR2(LCDR2)、及び図41、図48、図55、図61、図65B、又は図65CのLCDR3中の軽鎖CDR3(LCDR3)を包含する1価scFvが提供される。一部の実施形態において、1価scFvは、図36A、図36B、図36C、図36D、図36E、図65B、又は図65Cに記載の重鎖可変領域の重鎖可変領域を包含する。一部の実施形態において、1価scFvは、図36A、図36B、図36C、図36D、図36E、図65B、又は図65Cに記載の軽鎖可変領域の軽鎖可変領域を包含する。一部の実施形態において、1価scFvは、図66、図68又は図69に記載の重鎖可変領域の重鎖可変領域、及び図67又は図69に記載の軽鎖可変領域の軽鎖可変領域を包含する。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、二重特異性である。二重特異性のコンストラクトは、少なくとも第1の結合ドメイン、例えば第1のエピトープに特異的に結合するscFv、及び少なくとも第2の結合ドメイン、例えば第2のエピトープに特異的に結合するscFvを包含していてもよい。したがって、二重特異性の抗原結合コンストラクトは、2つ以上のエピトープに結合することができる。一部の実施形態において、第1のエピトープ及び第2のエピトープは、同じ抗原の一部であり、したがって二重特異性の抗原結合コンストラクトは、同じ抗原の2つのエピトープに結合することができる。一部の実施形態において、第1のエピトープは、第1の抗原の一部であり、第2のエピトープは、第2の抗原の一部であり、したがって二重特異性の抗原結合コンストラクトは、2つの異なる抗原に結合することができる。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、同時に2つのエピトープに結合する。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:14、16、18、20、68、99、102若しくは104に記載の重鎖可変領域、並びに/又は図65B及び図65Cに記載の配列の重鎖可変領域を有する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:14、16、18、20、68、99、102若しくは104、並びに/又は図65B及び図65Cに記載の配列に対して、少なくとも約80%の同一性、例えば少なくとも約80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有する配列を包含する重鎖可変領域を有する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:13、15、17、19、67、100、101若しくは103、並びに/又は図65B及び図65Cに記載の配列を包含する軽鎖可変領域を有する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、SEQ ID NO:13、15、17、19、67、100、101若しくは103、並びに/又は図65B及び図65Cに記載の配列に対して、少なくとも約80%の同一性、例えば少なくとも約80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有する配列を包含する軽鎖可変領域を有する。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、ヒト抗原結合コンストラクトであり、少なくとも上記の重鎖及び/又は軽鎖可変配列と少なくともと同一な、重鎖可変領域、軽鎖可変領域、又は重鎖及び軽鎖を有する。
本明細書で提供される一部の実施形態は、標的分子への結合に関して本明細書で提供される1つ又は複数の抗原結合コンストラクトと競合し、本明細書で(例えばTable 0.1(表1)等に)提供されるヒンジの下位部分の1つ又は複数を包含する抗原結合コンストラクトを包含する。一部の実施形態において、競合的な抗原結合コンストラクトは、参照抗原結合コンストラクトとして標的分子上の同じエピトープに結合する。一部の実施形態において、参照抗原結合コンストラクトは、標的分子の第1のエピトープに結合し、競合的な抗原結合コンストラクトは、標的分子の第2のエピトープに結合するが、例えば参照抗原結合コンストラクトの結合を空間配置的にブロックすることによって、又は標的分子でコンフォメーション変化を誘導することによって、参照抗原結合コンストラクトの標的分子への結合に干渉する。一部の実施形態において、第1のエピトープは、第2のエピトープとオーバーラップする。
一部の実施形態において、scFv及び/又はミニボディの様式は、親抗体の高い結合親和性及び特異性を維持しながらの画像診断及びある特定の治療用途にとって有利な薬物動態学的特徴を有する。全長親抗体を用いた画像化と比較して、これらのフラグメントは、抗原を標的化して、迅速な高コントラストでの画像化のために迅速に系から除去することができるという点でこれらのフラグメントの薬物動態学はより望ましい。一部の実施形態において、より短いミニボディの循環半減期は、ミニボディ注射後およそ6から48 72時間までの時間の範囲にわたる(抗原のクリアランス及び「シンク」レベル並びにMbにキレート化されている同位体の半減期に依存する)最適な画像化を可能にする。より優れた組織浸透と共に血液クリアランスが迅速であることによって、同じ日に画像化することが可能になり、したがって患者ケア管理に関連する診療施設において有意な利点を提供することができる。
一部の実施形態において、抗体フラグメントは、PSCA、5T4、PSMA、CD3又はCD8抗体由来の、可変軽鎖領域CDRの1、2、若しくは3つ及び/又は可変重鎖領域CDRの1、2、若しくは3つを含んでいてもよい。例えば、抗体フラグメントは、PSCA、5T4、PSMA、CD3又はCD8抗体のマウスバージョンの、可変領域CDRの1、2若しくは3つ及び/又は可変重鎖領域CDRの1、2、若しくは3つを含有していてもよい。一部の実施形態において、抗体フラグメントは、ヒト化PSCA、5T4、PSMA、CD3又はCD8抗体の可変重鎖又は軽鎖領域由来の1つ又は複数のCDR領域を含む。
一部の実施形態において、PSCA抗原と結合する抗原結合コンストラクトは、抗体、ミニボディ及び/又は例えばscFv等のそれらのフラグメントであってもよい。PSCAに対する抗原結合コンストラクトの一部の非限定的な実施形態は、図29B～図29D、図36E、図60(SEQ ID NO:125及び126)、図61(SEQ ID NO:126)、図62(SEQ ID NO:127)、図63(SEQ ID NO:128)、図64(SEQ ID NO:129)、65A(SEQ ID NO:130)に示される。一部の実施形態において、5T4抗原と結合する抗原結合コンストラクトは、抗体、ミニボディ及び/又は例えばscFv等のそれらのフラグメントであってもよい。5T4に対する抗原結合コンストラクトの一部の非限定的な実施形態は、図28B～図28E、図32、図36C、図54(SEQ ID NO:119及び120)、図55(SEQ ID NO:120)、図56(SEQ ID NO:121)、図57(SEQ ID NO:122)、図58(SEQ ID NO:123)、図59(SEQ ID NO:124)、図67、図68に示される。一部の実施形態において、PSMA抗原と結合する抗原結合コンストラクトは、抗体、ミニボディ及び/又は例えばscFv等のそれらのフラグメントであってもよい。PSMAに対する抗原結合コンストラクトの一部の非限定的な実施形態は、図5B～図5E、図7C～図7E、図21B～図21E、図34A～図34F、図35A～図35C、図36A、図47(SEQ ID NO:112及び113)、図48(SEQ ID NO:113)、図49(SEQ ID NO:114)、図50(SEQ ID NO:115)、図51(SEQ ID NO:116)、図52(SEQ ID NO:117)、図53(SEQ ID NO:118)に示される。一部の実施形態において、CD3抗原と結合する抗原結合コンストラクトは、抗体、ミニボディ及び/又は例えばscFv等のそれらのフラグメントであってもよい。CD3に対する抗原結合コンストラクトの一部の非限定的な実施形態は、図33、図36D、図69、図65B、及び図65Cに示される。一部の実施形態において、CD8抗原と結合する抗原結合コンストラクトは、抗体、ミニボディ及び/又は例えばscFv等のそれらのフラグメントであってもよい。CD8に対する抗原結合コンストラクトの一部の非限定的な実施形態は、図14B、図15B、図16B～図16D、図20C～図20G、図22B、図36B、図40(SEQ ID NO:105及び106)、図41(SEQ ID NO:106)、図42(SEQ ID NO:107)、図43(SEQ ID NO:108)、図44(SEQ ID NO:109)、図45(SEQ ID NO:110)、図46(SEQ ID NO:111)、及び図66に示される。
リンカーの選択肢
一部の実施形態において、重鎖及び軽鎖可変ドメインは、個々の抗原結合コンストラクトにつき異なる方法で会合していてもよい。この理由のために、VH及びVLドメイン間の異なるリンカー長さの使用が、ジスルフィド結合が確実に形成されるような立体配座のフレキシビリティー及び可動域をもたらすことができる。
一部の実施形態において、2つのリンカーの長さは、約1から50アミノ酸、例えば、2から15、2から14、3から13、4から10、又は5から8アミノ酸の間(その値も含む)のいずれかであってもよい。一部の実施形態において、ミニボディの対内の各リンカーは、同じ長さであってもよい。一部の実施形態において、対内の各リンカーは、異なる長さであってもよい。一部の実施形態において、所望の組み合わせが許容されるか及び/又は助長される限り、リンカー長さの対のどのような組合せが使用されてもよい。一部の実施形態において、改変されたアミノ酸が使用されてもよい。
Table 0.2(表2)は、ミニボディバリアントを示す。バリアントの発現及び結合の産生及び試験は、新しいミニボディそれぞれにつきタンパク質産生にとって所望のフォーマットの同定を可能にする。
一部の実施形態において、リンカーは、GlySerリンカーである。GlySerリンカーは、Gly及び/又はSer残基リッチなポリペプチドであってもよい。一部の実施形態において、GlySerリンカーのアミノ酸残基の少なくとも約40%は、Gly、Ser、又はGly及びSerの組合せであり、例えば少なくとも約40%、50%、60%、70%、80%、又は90%がGly、Ser、又はGly及びSerの組合せである。一部の実施形態において、GlySerリンカーは、少なくとも約2アミノ酸の長さであり、例えば少なくとも約3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、又は40アミノ酸の長さである。一部の実施形態において、リンカーモチーフは、(G3)Sn又は(G4)Sn(nは、Sの任意の数であってよく、一部の実施形態において、1又は2である)であり得る。例えば、a)GGGGSである5アミノ酸、(SEQ ID NO:66);b)GGGGSGGGGSである10アミノ酸、(SEQ ID NO:65);c)GGGGSGGGGSGGGGSである15アミノ酸、(SEQ ID NO:64);d)GSTSGGGSGGGSである12アミノ酸、(SEQ ID NO:63);又はe)GSTSGGGSGGGSGGGGSSである18アミノ酸(SEQ ID NO:62)である。一部の実施形態において、リンカーは、少なくとも1つのスレオニンを含む。
Table 0.1(表1)及び0.2(表2)は、scFv及び/又はミニボディの一部の実施形態において使用され得る様々な任意選択の配列を示す。一部の実施形態において、scFvは、本明細書で提供されるもののいずれかであってもよいが、Table 0.1(表1)に示された配列のいずれかを有する。一部の実施形態において、ミニボディは、本明細書で提供されるもののいずれかであってもよいが、Table 0.1(表1)における全ての行に示された配列のいずれかを有する。一部の実施形態において、本明細書で提供される抗原結合コンストラクトのいずれかは、Table 0.1(表1)に示されたヒンジ配列の下位部分のいずれかを包含していてもよい。
「ミニボディ」は、本明細書に記載される場合、ホモ二量体を包含し、各単量体は、ヒンジ配列によりヒトCH3ドメインに連結された単鎖可変フラグメント(scFv)である。一部の実施形態において、ヒンジ配列は、ヒトIgG1ヒンジ配列である。一部の実施形態において、ヒンジ配列は、本明細書で提供されるヒンジ配列のいずれか1つ又は複数、例えば本明細書及び/又はTable 0.1(表1)に記載されるヒンジ配列(それらのあらゆる下位部分又は下位部分の組合せを含む)のいずれか等である。
一部の実施形態において、ヒンジ配列は、人工ヒンジ配列である。一部の実施形態において、ヒンジ配列は、IgGヒンジの4つのクラスのいずれか1つ又は複数由来の、天然又は人工IgGヒンジ、又はそれらの下位部分若しくは下位部分の組合せであってもよい。
一部の実施形態において、ミニボディの配列は、本明細書に記載される配列(例えば、図面又はTable 0.2(表2)に見出されるもの)に類似した、CDR及び/又はFR及び/又は可変領域配列を包含していてもよい。一部の実施形態において、ミニボディは、本明細書に記載されるミニボディのscFvと同一な配列(CDR、CDR、6つのCDRのフルセット、重鎖可変領域、軽鎖可変領域、重鎖及び軽鎖可変領域等)を有する。
一部の実施形態において、単量体のポリペプチドは、Table 0.2(表2)に示される配列を包含する。一部の実施形態において、単量体のポリペプチドは、Table 0.2(表2)に示されるVLVHミニボディ単量体の配列に対して、少なくとも約80%の同一性、例えば少なくとも約80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有する配列を包含する。
一部の実施形態において、ミニボディは、SEQ ID NO:14、16、18、20、68、99、102若しくは104に記載の重鎖配列(及び/又は図65B若しくは図65Cに記載の関連配列)、及び/又はSEQ ID NO:13、15、17、19、67、100、101若しくは103に記載の軽鎖配列(及び/又は図65B若しくは図65Cに記載の配列)に少なくとも約80%同一な、例えば少なくとも約80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93、94、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有する、可変鎖領域(重鎖、軽鎖又は重鎖及び軽鎖可変領域)を有する。
scFvは、VHVL又はVLVH配向を有していてもよい。一部の実施形態において、VH及びVLは、アミノ酸リンカー配列によって互いに連結されている。アミノ酸リンカーは、本明細書に記載されるリンカーであってもよい。一部の実施形態において、リンカーは、Gly-Serリッチであり、およそ15～20アミノ酸の長さである。別の実施形態において、リンカーは、GlySerリッチであり、18アミノ酸の長さである。一部の実施形態において、リンカーの長さは、約1から50アミノ酸、例えば、2から30、3から20、4から15、又は5から8アミノ酸の間(その値も含む)で様々である。一部の実施形態において、リンカーは、GSTSGGGSGGGSGGGGSSである(SEQ ID NO:62)。一部の実施形態において、ミニボディのscFvは、本明細書に記載されるscFvと、少なくとも約80%同一な配列、例えば少なくとも約80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93、94、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有する配列を有する。scFvは、VHVL又はVLVH配向を有していてもよい。
一部の実施形態において、ミニボディの各単量体は、N末端からC末端にかけて、以下のエレメント:(a)VLドメインに連結されたVHドメインを包含し、標的分子に結合するscFv配列、(b)ヒンジドメイン(例えば、上部及びコアヒンジ領域と、下部ヒンジ及び/又は伸長領域との組合せ)、及び(c)ヒトIgGのCH3配列を包含する。一部の実施形態において、ミニボディの各単量体は、IgG1、IgG2、IgG3、又はIgG4のCH3ドメインを包含する。一部の実施形態において、ミニボディは、核酸によってコードされており、本明細書に記載される細胞、細胞株又は他の好適な発現系によって発現させることができる。したがって、細胞又は細胞株で発現されたときにミニボディの分泌を可能にするために、シグナル配列をscFvのN末端に融合させてもよい。一部の実施形態において、例えばヒト血清アルブミン(SEQ ID NO:70)等の他のシグナル配列を使用することができる。一部の実施形態において、状況及び発現に使用される細胞株に応じて、異なるシグナル配列が分泌を改善する場合がある。一部の実施形態において、ヒト免疫グロブリンカッパ軽鎖のシグナル配列(SEQ ID NO:69)を採用してもよいし、及び/又はそれを本明細書で提供されるアミノ酸配列をコードする核酸中に包含していてもよい。一部の実施形態において、単一の配列は、状況及び発現のために使用される細胞株に応じて、Table 7(表5)に示したリストから選択することができる。
一部の実施形態において、標的分子に結合するキメラミニボディが提供される。一部の実施形態において、キメラミニボディは、VLVHフォーマットの単量体を包含し、SEQ ID NO:13、15、17、19、67、100、101又は103(及び/又は図65B若しくは図65Cに記載の関連配列)を包含する軽鎖可変領域の配列、及びSEQ ID NO:14、16、18、20、68、99、102又は104(及び/又は図65B若しくは図65Cに記載の配列)を包含する重鎖可変領域の配列、又はTable 0.2(表2)に示される単量体、若しくはそれらと少なくとも約80%の同一性を有する配列、例えばそれらと少なくとも約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有する配列を包含する。一部の実施形態において、キメラミニボディは、VHVLフォーマットの単量体を包含し、SEQ ID NO:13、15、17、19、67、100、101又は103(及び/又は図65B若しくは図65Cに記載の関連配列)を包含する軽鎖可変領域の配列、及びSEQ ID NO:14、16、18、20、68、99、102又は104(及び/又は図65B若しくは図65Cに記載の関連配列)を包含する重鎖可変領域の配列、又はTable 0.2(表2)に示される単量体、若しくはそれらと少なくとも約80%の同一性を有する配列、例えばそれらと少なくとも約80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、又は99%の同一性を有する配列を包含する。一部の実施形態において、ミニボディは、図41、図48、図55、図61、図65B、又は図65Cで概説したCDRの1つ又は複数を含む。一部の実施形態において、ミニボディは、図36A、図36B、図36C、図36D、図36E、図66、図67、図68、図69、図65B若しくは図65C、又はTable 0.2(表2)に記載の可変領域の1つ又は複数を含む。
一部の実施形態において、ミニボディは、図36A、図36B、図36C、図36D、図36E、図66、図68、図69、図65B、又は図65Cで概説したような重鎖可変領域を包含する。一部の実施形態において、ミニボディは、図36A、図36B、図36C、図36D、図36E、図67、図69、図65B、又は図65Cで概説したような軽鎖可変領域を包含する。
一部の実施形態において、ミニボディは、図41、図48、図55、図61、図65B、又は図65Cに記載のCDRで提供されるCDRの1つ又は複数を包含する。
核酸
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトのポリペプチドは、核酸によってコードされ、インビボ又はインビトロで発現されてもよく、又はこれらのペプチドは、化学的に合成されてもよい。したがって、一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトをコードする核酸が提供される。一部の実施形態において、核酸は、ミニボディ又は他の抗原結合コンストラクトの一部分又は単量体をコードする。一部の実施形態において、核酸は、2つ以上の単量体、例えば、少なくとも2つの単量体をコードする。複数の単量体をコードする核酸は、少なくとも2つの単量体の間の核酸切断部位を包含していてもよく、2つ以上の単量体の間に転写又は翻訳開始部位をコードしていてもよく、及び/又は2つ以上の単量体の間にタンパク質分解の標的部位をコードしていてもよい。
一部の実施形態において、発現ベクターは、本明細書で開示される抗原結合コンストラクトをコードする核酸を含有する。一部の実施形態において、発現ベクターとしては、哺乳類での発現のためのpcDNA3.1(商標)/myc-His(-)バージョンAベクター(Invitrogen, Inc.社)又はそのバリアントが挙げられる。pcDNA3.1発現ベクターは、哺乳類での発現のためのCMVプロモーター、及び哺乳類(ネオマイシン)と細菌(アンピシリン)の両方の選択マーカーを特徴とする。一部の実施形態において、発現ベクターとしては、プラスミドが挙げられる。一部の実施形態において、ベクターとしては、ウイルスベクター、例えばレトロウイルス又はアデノウイルスベクターが挙げられる。実施形態において、ベクターとしては、コスミド、YAC、又はBACが挙げられる。
一部の実施形態において、ミニボディ単量体のうちの少なくとも1つをコードするヌクレオチド配列は、本明細書で提供されるSEQ ID NO:、例えばCD3、CD8、5T4、PSMA、及びPSCAへの結合のための本明細書で開示されたSEQ ID NO:、又はそれらと少なくとも約80%の同一性、例えば約80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93、94、95%、96%、97%、98%、99%、又はそれより大きい同一性を有する配列のうちの少なくとも1つを含む。
細胞株
一部の実施形態において、本明細書に記載される抗原結合コンストラクト(本明細書で提供されるヒンジの少なくとも下位部分を包含し得る)のうちの少なくとも1つを発現する細胞株が提供される。一部の実施形態において、本明細書に記載されるミニボディ、scFv、又は他の抗体を産生するための発現系は、哺乳類細胞株(例えば、CHO-K1細胞株)である。一部の実施形態において、本明細書に記載されるミニボディ、scFv、及び他の抗体又は抗体フラグメントは、非グリコシル化型であり、そのような翻訳後修飾を要しないため、哺乳類発現系は必要ではない。したがって、一部の実施形態において、多種多様の哺乳類又は非哺乳類発現系の1つ又は複数を使用して、本明細書で開示された抗原結合コンストラクト(例えば、ミニボディ)を産生することができ、このような発現系としては、これらに限定されないが、哺乳類発現系(例えば、CHO-K1細胞)、細菌発現系(例えば、大腸菌(E. coli)、枯草菌(B. subtilis))、酵母発現系(例えば、ピチア属(Pichia)、サッカロミセス・セレビシエ(S. cerevisiae))又はあらゆる他の公知の発現系等が挙げられる。他の系としては、昆虫細胞及び/又は植物細胞を挙げることができる。
抗原結合コンストラクトの改変
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、少なくとも1つの改変を包含する。例示的な改変としては、これらに限定されないが、糖付加、アセチル化、ペグ化、リン酸化、アミド化、公知の保護/ブロッキング基による誘導体化、タンパク質分解による切断、及び細胞性リガンド又は他のタンパク質への連結によって改変された抗原結合コンストラクトが挙げられる。多数の化学修飾のいずれも、これらに限定されないが、特異的な化学的切断、アセチル化、及びツニカマイシンの代謝合成等の公知の技術によって行うことができる。一部の実施形態において、誘導体は、1つ又は複数の非天然アミノ酸を含有していてもよい。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、抗標的コンジュゲートを形成するために別の物質にコンジュゲートされている。本明細書に記載されるコンジュゲートは、抗原結合コンストラクトを脂質、炭水化物、タンパク質又は他の原子及び分子と連結する公知の方法によって調製することができる。一部の実施形態において、コンジュゲートは、好適な連結又は結合を使用した部位特異的なコンジュゲーションによって形成される。部位特異的なコンジュゲーションは、抗原結合コンストラクトの結合活性を保存する可能性がより高い。上記物質は、チオエーテル結合の形成を介して、還元された抗原結合コンストラクトのヒンジ領域にコンジュゲート又は付着させることができる。一部の実施形態において、チロシンコンジュゲーションを採用することができる。コンジュゲートを形成するのに使用される他の連結又は結合としては、これらに限定されないが、共有結合、非共有結合、ジスルフィド結合、ヒドラゾン連結、エステル連結、アミド連結、及びアミノ連結、イミノ連結、チオセミカルバゾン連結、セミカルバゾン連結、オキシム連結及び炭素-炭素連結を挙げることができる。一部の実施形態において、システイン非含有又は他の連結の態様が、抗原結合コンストラクト中に包含されることが必要である。
検出可能なマーカー
一部の実施形態において、改変された抗原結合コンストラクトは、検出可能なマーカーにコンジュゲートされている。本明細書で使用される場合、「検出可能なマーカー」は、標的分子、細胞、組織、臓器等の配置及び/又は量を診断、検出又は可視化することにおいて有用な原子、分子、又は化合物を包含する。本明細書に記載の実施形態に従って使用され得る検出可能なマーカーとしては、これらに限定されないが、放射活性物質(例えば、放射性同位体、放射性核種、放射標識又は放射性トレーサー)、色素、造影剤、蛍光化合物又は分子、生物発光化合物又は分子、酵素及び増強剤(例えば、常磁性イオン)が挙げられる。加えて、一部のナノ粒子、例えば量子ドット及び金属ナノ粒子(後述される)が、検出剤として使用するのに好適であり得る。一部の実施形態において、検出可能なマーカーは、インドシアニングリーン(ICG)、ジルコニウム-89、IR800、及び/又は別の近赤外色素である。
本明細書に記載の実施形態に従って検出可能なマーカーとして使用され得る例示的な放射活性物質としては、これらに限定されないが、18F、18F-FAC、32P、33P、45Ti、47Sc、52Fe、59Fe、62Cu、64Cu、67Cu、67Ga、68Ga、75Sc、77As、86Y、90Y、89Sr、89Zr、94Tc、94Tc、99mTc、99Mo、105Pd、105Rh、111Ag、111In、123I、124I、125I、131I、142Pr、143Pr、149Pm、153Sm、154-158Gd、161Tb、166Dy、166Ho、169Er、175Lu、177Lu、186Re、188Re、189Re、194Ir、198Au、199Au、211At、211Pb、212Bi、212Pb、213Bi、223Ra及び225Acが挙げられる。検出可能なマーカーとして使用され得る例示的な常磁性イオン物質としては、これらに限定されないが、遷移及びランタニド金属のイオン(例えば6から9、21～29、42、43、44、又は57～71の原子番号を有する金属)が挙げられる。これらの金属としては、Cr、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb及びLuのイオンが挙げられる。
検出可能なマーカーが放射性金属又は常磁性イオンである場合、一部の実施形態において、マーカーは、これらのイオンと結合するために長いテールと、長いテールに付着した1つ又は複数のキレート化基を有する試薬と反応することができる。一部の実施形態において、試薬は、抗体フラグメント鎖を共有結合で係留するように設計された反応性基を有していてもよい。長いテールは、例えば、イオンと結合するためのキレート化基に結合させることができる、ポリリジン、多糖類、ポリエチレングリコール(PEG)、又はペンダント基を有する他の誘導体化された若しくは誘導体化可能な鎖等のポリマーであり得る。本明細書に記載の実施形態に従って使用され得るキレート化基の例としては、これらに限定されないが、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ジエチレントリアミンペンタ酢酸(DTPA)、DOTA、NOTA、NODAGA、NETA、デフェロキサミン(Df、これは、DFOと称される場合もある)、ポルフィリン、ポリアミン、クラウンエーテル、ビス-チオセミカルバゾン、ポリオキシム、及び類似の基が挙げられる。同じキレートが、例えばマンガン、鉄及びガドリニウム等の非放射性金属で錯体化される場合、それらは本明細書に記載される抗原結合コンストラクト及び担体と共に使用される場合のMRIに有用である。例えばNOTA、NODAGA、DOTA、及びTETA等の大環状のキレートが、これらに限定されないが、それぞれガリウム、イットリウム及び銅の放射性核種等の様々な金属及び放射性金属において有用である。放射性核種、例えばRAITの場合のラジウム-223等と安定して結合することを目的とした他の環式のキレート、例えば大環状ポリエーテル等を使用することができる。ある特定の実施形態において、PET分析での使用のために、PET造影剤、例えばアルミニウム-18F又はジルコニウム-89錯体等を標的化分子に付着させるのに、キレート化部分を使用することができる。
本開示の実施形態に従って検出可能なマーカーとして使用され得る例示的な造影剤としては、これらに限定されないが、バリウム、ジアトリゾ酸塩、エチルヨウ化油、クエン酸ガリウム、イオカルミン酸、イオセタム酸、ヨーダミド、ヨージパミド、ヨードキサム酸、イオグラミド(iogulamide)、イオヘキシル(iohexyl)、イオパミドール、イオパノ酸、イオプロセム酸(ioprocemic acid)、イオセファム酸、イオセル酸、イオスルアミドメグルミン、イオセメト酸(iosemetic acid)、イオタスル(iotasul)、イオテトル酸、イオタラム酸、イオトロクス酸、イオキサグル酸、イオキソトリゾ酸、イポデート、メグルミン、メトリザミド、メトリゾエート、プロピリオドン、塩化タリウム、又はそれらの組合せが挙げられる。
本開示の実施形態に従って検出可能なマーカーとして使用され得る生物発光性及び蛍光性の化合物又は分子及び色素としては、これらに限定されないが、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート(FITC)、OREGON GREEN(商標)、ローダミン、テキサスレッド、テトラローダミンイソチオシアネート(TRITC)、Cy3、Cy5等、蛍光マーカー(例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)、フィコエリトリン等)、腫瘍関連プロテアーゼによって活性化される自己消光蛍光化合物、酵素(例えば、ルシフェラーゼ、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ等)、ナノ粒子、ビオチン、ジゴキシゲニン又はそれらの組合せが挙げられる。
本開示の実施形態に従って検出可能なマーカーとして使用され得る酵素としては、これらに限定されないが、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、酸性ホスファターゼ、グルコースオキシダーゼ、β-ガラクトシダーゼ、β-グルクロニダーゼ又はβ-ラクタマーゼが挙げられる。このような酵素は、検出可能なシグナルを生成するために、クロモゲン、蛍光発生性化合物又は発光性化合物と組み合わせて使用してもよい。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、ナノ粒子にコンジュゲートされている。用語「ナノ粒子」は、サイズがナノメートルで測定される顕微鏡レベルの粒子を指し、例えば、少なくとも1つの寸法が約100nm未満の粒子である。ナノ粒子は、可視光を吸収するのではなく可視光を散乱させるほど十分に小さいため、これらは検出可能な物質として使用することができる。例えば、金ナノ粒子は、有意な可視光減衰特性を有し、溶液中では深紅色から黒色に見える。結果として、ナノ粒子にコンジュゲートした抗原結合コンストラクトを含む組成物は、インビボでの対象におけるT細胞の画像化に使用することができる。サイズ範囲の小さい方の値では、ナノ粒子は、クラスターと称されることが多い。これまでに、金属、誘電性、及び半導体ナノ粒子、加えてハイブリッド構造(例えばコア-シェルナノ粒子)が形成されている。ナノスフェア、ナノロッド、及びナノカップは、成長中のごくわずかな形状である。追加のタイプのナノ粒子の例は、半導体量子ドット及びナノ結晶である。このようなナノスケールの粒子は、抗原結合コンストラクトにコンジュゲートされると、本明細書に記載されるようなインビボでのT細胞検出のための造影剤として使用することができる。
一部の実施形態において、安定なヒンジを有することは、標的化剤に安定性を付与すると予想される。一部の実施形態において、これは、より優れた生体内分布、より高い感受性、及び/又は腎クリアランスの低減をもたらす。それゆえに、これらのコンストラクトは、より高度な特異的活性によりよく適用することができる。一部の実施形態において、これは、放射線感受性の臓器である腎臓に高い線量を用いることなく、実質的に改善された感受性を付与する。一部の実施形態において、これらのコンストラクトは、同じ理由で、すなわち低い腎臓での取り込みのために、RITにとってもより好適である。一部の実施形態において、穏やかな条件下での化学的還元により1又は2つのジスルフィド結合を破壊して、残りのジスルフィドをインタクトな状態で維持したままこれらをハンドルとして使用すると予想されるため、システインへの部位特異的なコンジュゲーションを現在採用することができる。一部の実施形態において、これは、ミニボディコンジュゲートの完全性を保存すると予想される。
治療剤及び組成物
一部の実施形態において、医薬組成物はまた、医薬的に許容される担体を包含していてもよい。医薬的に許容される担体は、1つの組織、臓器、又は体の一部から別の組織、臓器、又は体の一部に目的の化合物を運搬又は輸送することに関与する、医薬的に許容される材料、組成物、又はビヒクルであってもよい。例えば、担体は、液体又は固体の増量剤、希釈剤、賦形剤、溶媒、若しくは封入材料、又はそれらのいくつかの組合せであってもよい。担体の各成分は、配合物の他の成分に適合するという点で「医薬的に許容される」。担体はまた、それが遭遇する可能性があるあらゆる組織、臓器、又は体の一部との接触にとって好適でもあり、これは、理想的には、その治療的利益を過剰に上回る毒性、炎症、アレルギー性反応、免疫原性、又は他のあらゆる合併症の有意なリスクをもたらさないと予想されることを意味する。
本明細書に記載される医薬組成物は、あらゆる好適な投与経路によって投与することができる。投与経路は、これらに限定されないが、エアロゾル、経腸、経鼻、眼、経口、非経口、直腸、経皮(例えば、局所クリーム剤又は軟膏剤、パッチ)、又は経膣等の当業界において公知のあらゆる投与経路を指すことができる。「経皮」投与は、局所クリーム剤又は軟膏剤を使用して、又は経皮パッチの手段によって達成することができる。「非経口」は、一般的に、眼窩下、注入、動脈内、嚢内、心臓内、皮内、筋肉内、腹膜内、肺内、脊髄内、胸骨内、髄腔内、子宮内、静脈内、クモ膜下、被膜下、皮下、経粘膜、又は経気管等の注射を用いる投与経路を指す。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、介入又は切除中の局所投与として手術中に送達することができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、治療剤にコンジュゲートされている。「治療剤」は、本明細書で使用される場合、標的分子に関する障害の処置において有用な原子、分子、又は化合物である。治療剤の例としては、これらに限定されないが、薬物、化学療法剤、治療抗体及び抗体フラグメント、毒素、放射性同位体、酵素(例えば、抗原結合コンストラクトの結合部位でプロドラッグを切断して細胞傷害性薬剤にするための酵素)、ヌクレアーゼ、ホルモン、イムノモジュレーター、アンチセンスオリゴヌクレオチド、キレート化剤、ホウ素化合物、光活性物質及び色素、並びにナノ粒子が挙げられる。障害の例としては、1つ又は複数の標的分子に関する障害が挙げられる。一部の実施形態において、標的分子は、CD8、CD3、PSMA、PSCA、及び5T4の1つ又は複数であり得る。
化学療法剤は、細胞傷害性又は細胞増殖抑制性の性質を有することが多く、このようなものとしては、アルキル化剤、代謝拮抗物質、抗腫瘍性抗生物質、トポイソメラーゼ阻害剤、有糸分裂阻害剤、ホルモン療法剤、標的化治療剤及び免疫療法薬を挙げることができる。一部の実施形態において、本開示の実施形態に従って検出可能なマーカーとして使用される可能性がある化学療法剤としては、これらに限定されないが、13-cis-レチノイン酸、2-クロロデオキシアデノシン、5-アザシチジン、5-フルオロウラシル、6-メルカプトプリン、6-チオグアニン、アクチノマイシン-D、アドリアマイシン、アルデスロイキン、アレムツズマブ、アリトレチノイン、オールトランスレチノイン酸、アルファインターフェロン、アルトレタミン、アメトプテリン、アミフォスチン、アナグレライド、アナストロゾール、アラビノシルシトシン、三酸化ヒ素、アムサクリン、アミノカンプトテシン、アミノグルテチミド、アスパラギナーゼ、アザシチジン、カルメット-ゲラン菌(bacillus calmette-guerin;BCG)、ベンダムスチン、ベバシズマブ、ベキサロテン、ビカルタミド、ボルテゾミブ、ブレオマイシン、ブスルファン、ロイコボリンカルシウム、シトロボラム因子、カペシタビン、カネルチニブ、カルボプラチン、カルムスチン、セツキシマブ、クロラムブシル、シスプラチン、クラドリビン、コルチゾン、シクロホスファミド、シタラビン、ダルベポエチンアルファ、ダサチニブ、ダウノマイシン、デシタビン、デニロイキンジフチトクス、デキサメタゾン、デキサゾン(dexasone)、デクスラゾキサン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ダカルバジン(decarbazine)、ドセタキセル、ドキソルビシン、ドキシフルリジン、エニルウラシル、エピルビシン、エポエチンアルファ、エルロチニブ、エベロリムス、エキセメスタン、エストラムスチン、エトポシド、フィルグラスチム、フルオキシメステロン、フルベストラント、フラボピリドール、フロクシウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、フルタミド、ゲフィチニブ、ゲムシタビン、ゲムツズマブオゾガマイシン、ゴセレリン、顆粒球コロニー刺激因子、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子、ヘキサメチルメラミン、ヒドロコルチゾン、ヒドロキシ尿素、イブリツモマブ、インターフェロンアルファ、インターロイキン-2、インターロイキン-11、イソトレチノイン、イキサベピロン、イダルビシン、メシル酸イマチニブ、イフォスファミド、イリノテカン、ラパチニブ、レナリドマイド、レトロゾール、ロイコボリン、ロイプロリド、リポソームAra-C、ロムスチン、メクロレタミン、メゲストロール、メルファラン、メルカプトプリン、メスナ、メトトレキセート、メチルプレドニゾロン、マイトマイシンC、ミトタン、ミトキサントロン、ネララビン、ニルタミド、オクトレオチド、オプレルベキン、オキサリプラチン、パクリタキセル、パミドロネート、ペメトレキセド、パニツムマブ、PEGインターフェロン、ペグアスパルガーゼ、ペグフィルグラスチム、PEG-L-アスパラギナーゼ、ペントスタチン、プリカマイシン、プレドニゾロン、プレドニゾン、プロカルバジン、ラロキシフェン、リツキシマブ、ロミプロスチム、ラルチトレキセド(ralitrexed)、サパシタビン(sapacitabine)、サルグラモスチム、サトラプラチン、ソラフェニブ、スニチニブ、セムスチン、ストレプトゾシン、タモキシフェン、テガフール、テガフール-ウラシル、テムシロリムス、テモゾロミド(temozolamide)、テニポシド、サリドマイド、チオグアニン、チオテパ、トポテカン、トレミフェン、トシツモマブ、トラスツズマブ、トレチノイン、トリメトレキサート(trimitrexate)、アムルビシン(alrubicin)、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン(vindestine)、ビノレルビン、ボリノスタット、又はゾレドロン酸が挙げられる。
本開示の実施形態に従って使用され得る毒素としては、これらに限定されないが、オーリスタチンE、オーリスタチンF、ドラスタチン10、ドラスタチン15、コンブレタスタチン及びその類似体、メイタンシノイド、カリケアマイシン、アルファ-アマニチン、ピロロベンゾジアゼピン二量体、エポチロン、デュオカルマイシン及びその類似体、ツブリシンD、バシリスタチン、リシン、アブリン、リボヌクレアーゼ(RNアーゼ)、DNアーゼI、ブドウ球菌エンテロトキシンA、ヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質、ゲロニン、ジフテリア毒素、シュードモナス外毒素、及びシュードモナス内毒素が挙げられる。
一部の実施形態において、治療用途において、ナノ粒子は、抗原結合コンストラクトにコンジュゲートされる場合、化学療法剤、ホルモン治療剤、放射線治療剤、毒素、又は当業界において公知の他のあらゆる細胞傷害性薬剤又は抗がん剤を、細胞表面上で標的を過剰発現するがん細胞に送達する薬物担体として使用される。
本明細書に記載される抗原結合コンストラクトのいずれかは、1つ又は複数の追加の治療剤、検出可能なマーカー、ナノ粒子、担体又はそれらの組合せと更にコンジュゲートされていてもよい。例えば、抗原結合コンストラクトをヨウ素-131で放射標識して、抗標的分子-脂質コンジュゲートがミセル形成するように脂質担体にコンジュゲートすることができる。ミセルは、1つ又は複数の治療又は検出可能なマーカーを取り込んでいてもよい。代替として、担体に加えて、抗原結合コンストラクトをヨウ素-131Iで放射標識して(例えば、チロシン残基で)、薬物にコンジュゲートすることができ(例えば、リジン残基のイプシロンアミノ基で)、担体は、追加の治療剤又は検出可能なマーカーを取り込んでいてもよい。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、治療剤にコンジュゲートされている。これらの抗原結合コンストラクトは、全長抗体と比較してより短い循環半減期を有し得るが、一部の実施形態において、これらのフォーマットは、そのより小さいサイズに基づき改善された腫瘍への浸透を示すことができ、細胞傷害性薬又は放射線同位体を適切に具備していれば、治療上有効であり得る。一部の実施形態において、抗体薬物-コンジュゲートアプローチを採用することができる。一部の実施形態において、治療アプローチとしては、例えば、ヨウ素-131、ベータ放出体、例えばイットリウム-90、ルテチウム-177、銅-67、アスタチン-211、鉛-212/ビスマス-212、アクチニウム-225/ビスマス-213、及びトリウム等の適切な放射標識を付着させることによる放射性免疫療法が挙げられ、これは、標的組織に細胞傷害及び死をもたらすことができる。一部の実施形態において、細胞傷害性薬又は放射性核種を具備したこれらのフラグメントでの処置は、それらはより迅速に体から除去されると予想されるため、非特異的な毒性がより少なくなる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、標的分子の発現に関連する障害に対する治療剤に接続されていてもよい。
一部の実施形態において、標的分子抗原結合コンストラクトは、標的分子の発現に関連する障害の処置において、独立した医薬(例えば、治療剤の非存在下における抗原結合コンストラクト)として使用される。
一部の実施形態において、本明細書で提供される実施形態のいずれかのアミノ酸ヒンジ領域を含む医薬組成物が提供される。一部の実施形態において、ミニボディの30%未満の凝集(又は高分子量のコンストラクト)、例えば、20、10、5、又は1%未満の凝集が、組成物中に存在する。
一部の実施形態において、本明細書で提供されるコンストラクトのいずれかのアミノ酸ヒンジ領域を含む医薬組成物が提供される。一部の実施形態において、1マイクログラムから100mgの量を使用することができる。一部の実施形態において、このような組成物は、述べられたヒンジアレンジメント非含有のコンストラクトと比較して低減したレベル凝集を有していてもよい。
一部の実施形態において、障害は、5T4、CD8、CD3、PSCA、又はPSMAに関連する障害である。しかしながら、本明細書で開示された様々なヒンジは、ヒンジを包含するあらゆる標的分子又は抗原結合コンストラクトに適用することができる。
キット
一部の実施形態において、キットが提供される。一部の実施形態において、キットは、本明細書に記載される抗原結合コンストラクトを包含する。一部の実施形態において、キットは、本明細書に記載される抗原結合コンストラクトをコードする核酸を包含する。一部の実施形態において、キットは、本明細書に記載される抗原結合コンストラクトを産生する細胞株を包含する。一部の実施形態において、キットは、本明細書に記載される検出可能なマーカーを包含する。一部の実施形態において、キットは、本明細書に記載される治療剤を包含する。一部の実施形態において、キットは、緩衝液を包含する。一部の実施形態において、キットは、陽性対照、例えば標的特異的な細胞、又はそのフラグメントを包含する。一部の実施形態において、キットは、陰性対照、例えば標的を実質的に含まない表面又は溶液を包含する。一部の実施形態において、キットは、パッケージングを包含する。一部の実施形態において、キットは、説明書を包含する。
標的分子の有無を検出する方法
抗原結合コンストラクトは、インビボ及び/又はインビトロで標的分子の有無を検出するのに使用することができる。したがって、一部の実施形態は、標的の有無を検出する方法を包含する。本方法は、試料に抗原結合コンストラクトを適用することを包含していてもよい。本方法は、抗原結合コンストラクトが標的分子に結合すること又は結合しないことを検出することを包含していてもよい。一部の実施形態において、本明細書で提供される選択肢を介して、あらゆる標的分子を検出することができる。一部の実施形態において、検出しようとする標的分子は、5T4、CD8、CD3、PSCA、又はPSMAの1つ又は複数である。一部の実施形態において、標的分子は、図面及び/又は例えばTable 0.2(表2)等の表に示されるミニボディのアレンジメントの1つ又は複数を使用して(又は少なくともTable 0.1(表1)で概説したヒンジアレンジメントを採用して)検出される。
標的分子の有無を検出する方法が、本明細書で提供される。以下のプロセスは、あらゆる順番で実行することができ、及び/又は任意選択で反復及び/又は消去してもよく、更に、任意選択で本方法に追加の工程を追加できることが理解されると予想される。一部の実施形態において、本明細書に記載される抗原結合コンストラクトが試料に適用されてもよい。一部の実施形態において、任意選択の洗浄が実行されてもよい。任意選択で、第2の抗原結合コンストラクトが試料に適用されてもよい。任意選択の洗浄が実行されてもよい。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトが標的分子に結合すること又は結合しないことが検出されてもよい。
一部の実施形態において、本明細書に記載される抗原結合コンストラクトは、インビボで試料に適用される。抗原結合コンストラクトは、対象に投与することができる。一部の実施形態において、対象は、ヒトである。一部の実施形態において、対象は、非ヒト哺乳動物であり、例えばラット、マウス、モルモット、ハムスター、ウサギ、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ヤギ、ヒツジ、ロバ、ブタ、サル、又は類人猿である。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、対象に注入される。一部の実施形態において、注入は、静脈内である。一部の実施形態において、注入は、腹膜内である。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、対象に、局部又は局所に適用される(介入又は術中に適用するケースと同様に)。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトを含有するカプセルが、対象に、例えば経口で又は腹腔内に適用される。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、対象による免疫原性反応のリスクを低減するように選択される。例えば、ヒト対象の場合、抗原結合コンストラクトは、本明細書に記載されるようにヒト化されていてもよい。一部の実施形態において、インビボで抗原結合コンストラクトを適用した後、試料又は試料の一部を宿主から除去する。一部の実施形態において、インビトロにおける分析のために、例えば本明細書に記載されるようなインビトロにおける標的分子に結合した抗原結合コンストラクト又はそれが存在しないことの検出のために、インビボで抗原結合コンストラクトを適用し、インビボで本明細書に記載される期間にわたりインキュベートし、試料を除去する。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、インビトロで試料に適用される。一部の実施形態において、試料は、対象から新たに回収されたものであり、例えば生検である。一部の実施形態において、試料は、対象から回収した後、インキュベートされる。一部の実施形態において、試料は、固定されている。一部の実施形態において、試料は、臓器及び/又は組織全体を包含する。一部の実施形態において、試料は、1つ又は複数の全細胞を包含する。一部の実施形態において、試料は、細胞抽出物由来、例えば溶解産物由来である。一部の実施形態において、溶液中の抗原結合コンストラクトは、試料中の溶液に添加される。一部の実施形態において、溶液中の抗原結合コンストラクトが、溶液を含有しない試料、例えば凍結乾燥した試料に添加され、したがって試料が再溶解される。一部の実施形態において、凍結乾燥した抗原結合コンストラクトが、溶液を含有する試料に添加され、したがって抗原結合コンストラクトが再溶解される。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、任意選択で試料と共にインキュベートされる。抗原結合コンストラクトは、列挙した値のいずれか2つの間の範囲も含めて、約14日以下の期間、例えば約14日以下、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1日以下の期間、又は約23時間以下、例えば約23時間以下の期間、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1、0.75、0.5、0.25、又は0.1時間以下の期間にわたりインキュベートすることができる。一部の実施形態において、インキュベーションは、抗原結合コンストラクトを投与した対象中でなされる。一部の実施形態において、インキュベーションは、インキュベーター中でなされる。一部の実施形態において、インキュベーターは、固定した温度、例えば約21℃、室温、25℃、29℃、34℃、37℃、又は40℃に維持される。
一部の実施形態において、標的に結合しない抗原結合コンストラクトは、任意選択で試料から除去される。一部の実施形態において、試料は洗浄される。試料を洗浄することは、未結合の抗原結合コンストラクトを含有する溶液を除去すること、及び抗原結合コンストラクトを含有しない溶液、例えば緩衝溶液を添加することを包含していてもよい。一部の実施形態において、インビトロの試料の洗浄は、例えば未結合の抗原結合コンストラクトを含有する溶液を、吸引、ピペッティング、ポンピング、又は排液し、抗原結合コンストラクトを含有しない溶液を添加することによってなされる。一部の実施形態において、インビボの試料の洗浄は、例えば、抗原結合コンストラクトを含有しない溶液を対象に投与することによって、又は局所的な抗原結合コンストラクト投与部位を洗浄することによってなされる。一部の実施形態において、洗浄は、少なくとも2回、例えば少なくとも2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、又は20回実行される。一部の実施形態において、1回又は複数の洗浄後、未結合の抗体の少なくとも約50%、例えば少なくとも約50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%又はそれより多くが、試料から除去される。
一部の実施形態において、未結合の抗原結合コンストラクトは、試料から排除される。試料に抗原結合コンストラクトを適用した後、抗原結合コンストラクトの適用後の数時間で標的に結合した抗原結合コンストラクトの量が実質的に増加しないように、標的に結合した抗原結合コンストラクトと標的に結合していない抗原結合コンストラクトとが平衡に達する。この時間の後、標的に結合していない抗原結合コンストラクトの量の少なくとも一部を排除することができる。一部の実施形態において、未結合の抗原結合コンストラクトは、抗体又はフラグメントが送達された対象の代謝又は他の身体過程によって排除される。一部の実施形態において、未結合の抗原結合コンストラクトは、未結合の抗原結合コンストラクトを破壊又は不安定化する薬剤、例えばプロテアーゼ又は中和抗体の添加によって排除される。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトの適用の1日後、適用された抗原結合コンストラクトの少なくとも約30%、例えば少なくとも約30%、40%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%、又は99.9%が排除される。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトの適用の2日後、適用された抗原結合コンストラクトの少なくとも約40%、例えば少なくとも約40%、50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%、又は99.9%が排除される。
一部の実施形態において、標的分子の有無が、検出される。標的の有無は、試料中の抗原結合コンストラクトの有無に基づき検出することができる。例えば洗浄及び/又は代謝による排除によって試料から抗原結合コンストラクトを除去及び/又は排除した後、試料中に抗原結合コンストラクトが残っていることは、標的の存在を示すことができ、一方で試料中に抗原結合コンストラクトが存在しないことは、標的が存在しないことを示すことができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、本明細書に記載される検出可能なマーカーを包含する。したがって、抗原結合コンストラクトの存在は、検出可能なマーカーを検出することによって推測することができる。
一部の実施形態において、第2の抗原結合コンストラクトは、抗原結合コンストラクトを検出するのに使用される。第2の抗原結合コンストラクトは、抗原結合コンストラクトに特異的に結合することができる。例えば、第2の抗原結合コンストラクトとしては、抗体の宿主タイプに対する、又は抗原結合コンストラクトそれ自体に対する、ポリクローナル又はモノクローナル抗体、ダイアボディ、ミニボディ等を挙げることができる。第2の抗原結合コンストラクトは、本明細書に記載される検出可能なマーカーにコンジュゲートしていてもよい。第2の抗原結合コンストラクトは、試料に適用することができる。一部の実施形態において、第2の抗原結合コンストラクトは、抗原結合コンストラクトと実質的に同じ方式で試料に適用される。例えば、抗原結合コンストラクトを対象に注入する場合、第2の抗原結合コンストラクトも対象に注入することができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトが結合すること又は結合しないことは、ポジトロンエミッショントモグラフィー(PET)、単光子放射型コンピューター断層撮影法(SPECT)、磁気共鳴画像法(NMR)、又は蛍光発光の検出のうちの少なくとも1つを介して検出される。PETとしては、これらに限定されないが、小動物のPET画像法を挙げることができる。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトの結合すること又は結合しないことは、2つ以上の画像化の形態を介して検出される。一部の実施形態において、検出は、近赤外線(NIR)及び/又はチェレンコフを介して行うことができる。
一部の実施形態において、例えばPET+NIR、PET+SPECT等の、画像化様式のあらゆる組合せが可能である。
治療剤を細胞に標的化する方法
抗原結合コンストラクトは、治療用分子、例えば細胞毒素を、標的陽性細胞、例えば標的分子を発現する細胞等に標的化するのに使用することができる。したがって、一部の実施形態は、治療剤を標的陽性細胞に標的化する方法を包含する。本方法は、本明細書に記載される抗原結合コンストラクトを対象に投与することを包含していてもよい。対象は、それを必要とする対象、例えば、少なくとも一部の標的陽性細胞の排除又は中和を必要とする対象であってもよい。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、少なくとも1つの本明細書に記載される治療剤を包含する。一部の実施形態において、治療剤は、共有結合、例えばジスルフィド結合等を介して抗原結合コンストラクトに直接コンジュゲートしていてもよい。一部の実施形態において、対象は、標的分子陽性細胞を別の細胞又は薬剤に局在化させることによって利益を得ることができる。
任意選択で、少なくとも1つの治療剤を包含する抗原結合コンストラクトの投与の前及び/又は後に、患者の標的陽性細胞の数及び/又は局在化が決定される。例えば、投与の前に標的陽性細胞の数及び/又は局在化を決定することは、患者が標的陽性細胞の中和及び/又は排除によって利益を得る可能性が高いかどうかを示すことができる。投与の後に標的陽性細胞の数及び/又は局在化を決定することは、標的陽性細胞が患者において排除されたかどうかを示すことができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、独立型のコンストラクト(例えば、それに毒素がコンジュゲートされていない)としての治療剤として使用することができる。このようなフラグメントはインタクトな抗体と比較してより短い半減期を有し、これは療法にとってそれほど最適ではないと予想されるが、これらのフォーマットは、それらのより小さいサイズに基づき改善された腫瘍への浸透を示すことができ、細胞傷害性薬又は放射線同位体を適切に具備していれば、治療上有効であり得る。
一部の実施形態において、別の治療アプローチは、例えば、ヨウ素-131、ベータ放出体、例えばイットリウム-90、ルテチウム-177、銅-67、アスタチン-211、鉛-212/ビスマス-212、アクチニウム-225/ビスマス-213、及びトリウム等の適切な放射標識を付着させることによる放射性免疫療法であり、これは、細胞傷害及び死をもたらすことができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、標的分子を発現する細胞を標的化するのに使用される。一部の実施形態において、治療剤は、例えば以下:CD8、CD3、PSMA、PSCA、又は5T4のうちの少なくとも1つに関連する障害の1つ又は複数にとって適切である。一部の実施形態において、治療剤は、以下の障害の1つ又は複数を処置するのに適切である。
特異的な標的/コンストラクト
一部の実施形態において、本明細書で提供される組成物、方法(例えば、処置方法、作製方法、検出方法等)、キット、薬剤、抗原結合コンストラクトの改変、細胞株、核酸等のいずれも、あらゆる標的分子のために使用することができる。一部の実施形態において、標的分子は、がん免疫療法に関連するものであってもよい。一部の実施形態において、標的分子は、CD8、CD3、5T4、PSCA、又はPSMAの1つ又は複数、加えてそれらのバリアントであってもよい。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトの1つ又は複数、例えばミニボディ等は、標的分子に関連する障害を有する対象を処置するのに使用することができる。一部の実施形態において、標的分子は、それと結合すると予想される抗原結合コンストラクトが存在するあらゆる標的分子であってもよい。一部の実施形態において、標的分子は、以下:CD8、CD3、PSMA、PSCA、又は5T4のうちの少なくとも1つであってもよく、したがって、処置しようとする障害は、以下:CD8、CD3、PSMA、PSCA、又は5T4のうちの少なくとも1つに関する障害であってもよい。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトの1つ又は複数、例えばミニボディ等は、対象が標的分子に関連する障害を有するかどうかに関して、対象を診断することに使用することができる。
本明細書で使用される場合、用語「対象」は、これらに限定されないが、ヒト、非ヒト霊長類、げっ歯類、イヌ、ブタ等のあらゆる動物(例えば、哺乳動物)を指す。
以下のセクションのそれぞれは、本明細書で提供される様々な抗原結合コンストラクトの一部に関する様々な実施形態を概説する。これらの実施形態の全ては、ミニボディ及びscFv等の抗原結合コンストラクトの様々な形態として提供される。以下のセクションは、標的の具体的な実施形態に関して明示的に示しているが、それらは、本明細書中の他所に提供された適切な選択肢のいずれかと組合せ可能な態様であると予期される。したがって、本発明の実施形態は、他の実施形態を排除するものではないが、その代わりに、本明細書で提供される他の実施形態のいずれかと組合せ可能な選択肢である。例えば、本明細書で提供されるヒンジアレンジメントのいずれかは、述べられたコンストラクト及び/又は方法のいずれか1つ又は複数で使用することができる。同様に、以下で概説されるCD8、CD3、PSMA、PSCA、又は5T4である5つの標的のいずれか1つに関する様々な実施形態はまた、他の述べられた標的と交換することもできる。したがって、PSCAの考察はPSCAを対象とするが、その実施形態はまたCD8、CD3、PSMA、又は5T4コンストラクトにも適用できることが理解されると予想される。同様に、CD8への開示も、例えばCD3、PSMA、PSCA、又は5T4に適用することができる。
一部の実施形態において、化学療法剤は、本明細書で提供されるCD8、CD3、PSMA、PSCA、又は5T4コンストラクトのいずれか1つ又は複数と共に使用することができる。化学療法剤は、細胞傷害性又は細胞増殖抑制性の性質を有することが多く、このようなものとしては、アルキル化剤、代謝拮抗物質、抗腫瘍性抗生物質、トポイソメラーゼ阻害剤、有糸分裂阻害剤、ホルモン療法剤、標的化治療剤及び免疫療法薬を挙げることができる。一部の実施形態において、本開示の実施形態に従って診断剤として使用され得る化学療法剤としては、これらに限定されないが、13-cis-レチノイン酸、2-クロロデオキシアデノシン、5-アザシチジン、5-フルオロウラシル、6-メルカプトプリン、6-チオグアニン、アクチノマイシン-D、アドリアマイシン、アルデスロイキン、アレムツズマブ、アリトレチノイン、オールトランスレチノイン酸、アルファインターフェロン、アルトレタミン、アメトプテリン、アミフォスチン、アナグレライド、アナストロゾール,アラビノシルシトシン、三酸化ヒ素、アムサクリン、アミノカンプトテシン、アミノグルテチミド、アスパラギナーゼ、アザシチジン、カルメット-ゲラン菌(BCG)、ベンダムスチン、ベバシズマブ、ベキサロテン、ビカルタミド、ボルテゾミブ、ブレオマイシン、ブスルファン、ロイコボリンカルシウム、シトロボラム因子、カペシタビン、カネルチニブ、カルボプラチン、カルムスチン、セツキシマブ、クロラムブシル、シスプラチン、クラドリビン、コルチゾン、シクロホスファミド、シタラビン、ダルベポエチンアルファ、ダサチニブ、ダウノマイシン、デシタビン、デニロイキンジフチトクス、デキサメタゾン、デキサゾン、デクスラゾキサン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ダカルバジン、ドセタキセル、ドキソルビシン、ドキシフルリジン、エニルウラシル、エピルビシン、エポエチンアルファ、エルロチニブ、エベロリムス、エキセメスタン、エストラムスチン、エトポシド、フィルグラスチム、フルオキシメステロン、フルベストラント、フラボピリドール、フロクシウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、フルタミド、ゲフィチニブ、ゲムシタビン、ゲムツズマブオゾガマイシン、ゴセレリン、顆粒球コロニー刺激因子、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子、ヘキサメチルメラミン、ヒドロコルチゾン、ヒドロキシ尿素、イブリツモマブ、インターフェロンアルファ、インターロイキン-2、インターロイキン-11、イソトレチノイン、イキサベピロン、イダルビシン、メシル酸イマチニブ、イフォスファミド、イリノテカン、ラパチニブ、レナリドマイド、レトロゾール、ロイコボリン、ロイプロリド、リポソームAra-C、ロムスチン、メクロレタミン、メゲストロール、メルファラン、メルカプトプリン、メスナ、メトトレキセート、メチルプレドニゾロン、マイトマイシンC、ミトタン、ミトキサントロン、ネララビン、ニルタミド、オクトレオチド、オプレルベキン、オキサリプラチン、パクリタキセル、パミドロネート、ペメトレキセド、パニツムマブ、PEGインターフェロン、ペグアスパルガーゼ、ペグフィルグラスチム、PEG-L-アスパラギナーゼ、ペントスタチン、プリカマイシン、プレドニゾロン、プレドニゾン、プロカルバジン、ラロキシフェン、リツキシマブ、ロミプロスチム、ラルチトレキセド、サパシタビン、サルグラモスチム、サトラプラチン、ソラフェニブ、スニチニブ、セムスチン、ストレプトゾシン、タモキシフェン、テガフール、テガフール-ウラシル、テムシロリムス、テモゾロミド、テニポシド、サリドマイド、チオグアニン、チオテパ、トポテカン、トレミフェン、トシツモマブ、トラスツズマブ、トレチノイン、トリメトレキサート、アムルビシン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン、ボリノスタット、又はゾレドロン酸が挙げられる。
一部の実施形態において、コンストラクト、例えば、CD8、CD3、PSMA、PSCA、又は5T4抗原結合コンストラクトのいずれか1つ又は複数は、ヒンジ中のシステインの1つ又は複数を介して、キレート化剤、薬物、又は本明細書に記載される他の成分のいずれかに連結されていてもよい。
PSCA-IAB1M
前立腺幹細胞抗原(PSCA)は、正常なヒト前立腺及び膀胱で発現される細胞表面糖タンパク質であり、前立腺がん(原発性腫瘍の40%、並びにリンパ節及び骨髄転移の60～100%)で過剰発現される。これはまた、膀胱及び膵臓癌の移行性癌でも高度に発現される。PSCAタンパク質の例は、SEQ ID NO:132で示される。IG8は、PSCAに特異的な抗PSCAマウスモノクローナル抗体であり、これは、インビボで抗腫瘍標的化活性を有することが実証された(Gu, Z.ら、「Anti-prostate stem cell antigen monoclonal antibody 1G8 induces cell death in vitro and inhibits tumor growth in vivo via a Fc-independent mechanism」、Cancer Res.、65巻、20号、9495～9500頁、2005)。この抗体は、ヒトフレームワークにグラフト化することによってヒト化され(トラスツズマブ)、2B3と命名された(Olafsen, T.ら、「Targeting, imaging, and therapy using a humanized antiprostate stem cell antigen (PSCA) antibody」、Immunotherapy、30巻、4号、396～405頁、2007)。
一部の実施形態において、PSCAに対する抗原結合コンストラクトに関する実施形態は、PSCAを発現する腫瘍を標的化して画像化するのに適切な薬力学特性を有する薬剤を提供することができる。感受性及び特異性を有するがん、特に早期段階の腫瘍又は従来の手段では画像化できない早期転移を有する腫瘍を画像化するのに有効な薬剤に関する分野において価値がある。PSCAは、ほとんどの前立腺、膀胱及び膵臓腫瘍によって高度に発現されるため、これらのがんの検出、診断、予後予測、及び処置において有用な標的である。本明細書で提供される一部の実施形態は、腫瘍の画像化及び標的化に関する特徴を有するコンストラクトを提供する。これらはまた、遺伝子治療、放射線療法の腫瘍標的化にも使用することができ、それ自体で治療的有用性を有していてもよい。
前立腺及び他のがん中の新規の細胞表面マーカーを高親和性で認識する操作された抗原結合コンストラクトが本明細書で提供される。これらの遺伝子操作された抗原結合コンストラクトは、標的化及び検出のためのインビボでの使用に合わせて個別具体的に適合させることができる。PSCAはほとんどの前立腺、膀胱及び膵臓腫瘍によって高度に発現されることから、有望な標的である。本明細書で提供される実施形態は、腫瘍の画像化にとって最適な特徴を有する革新的な分子を説明している。これはまた、遺伝子治療、放射活性の腫瘍標的化にも有用な可能性があり、又はそれ自体で治療的有用性を有していてもよい。
一部の実施形態において、抗PSCA抗体によって標的化されるPSCAは、ヒトPSCAである。一部の実施形態において、エフェクター部分を、PSCA陽性細胞、特にPCSAタンパク質を過剰発現する細胞に標的化するめに、イムノコンジュゲートを使用することができる。一部の実施形態において、抗PSCAミニボディによって標的化されるPSCAは、ヒトPSCAである。
一部の実施形態において、本明細書で提供されるコンストラクトは、PSCAを発現する腫瘍を標的化して画像化するのに適切な薬力学特性を有する薬剤を提供することができる。一部の実施形態において、ミニボディは、感受性及び特異性を有するがん、特に早期段階の腫瘍又は従来の手段では画像化できない早期転移を有する腫瘍を画像化するのに有効な薬剤を提供する。
一部の実施形態において、PSCA抗原と結合する抗原結合コンストラクトは、抗体、ミニボディ及び/又は抗体の他のフラグメント、例えばscFv等であってもよい。PSCAに対する抗原結合コンストラクトの一部の非限定的な実施形態は、図29B～図29D、図36E、図60(SEQ ID NO:125及び126)、図61(SEQ ID NO:126)、図62(SEQ ID NO:127)、図63(SEQ ID NO:128)、図64(SEQ ID NO:129)、及び図65A(SEQ ID NO:130)に示される。
一部の実施形態において、本コンストラクトは、早期診断又は転移性疾患の診断におけるがんの画像化を可能にする。特に、検出及び病期分類のために前立腺がんを画像化するためのより優れた薬剤において価値がある。PSCA抗原結合コンストラクトの画像化は、骨転移の画像化と処置に対する反応の査定にとって非常に有用であると予想される。一部の実施形態において、膵臓がんの検出方法が提供される。一部の実施形態において、高親和性の高度に特異的な操作されたミニボディは、前立腺がん、膀胱がん、及び膵臓がん患者におけるインビボでのPSCAの標的化及び検出に個別に適合される。一部の実施形態において、「PSCA依存性の障害」としては、前立腺腫瘍、前立腺がん、膀胱腫瘍、膀胱の移行性癌、膵臓腫瘍、膵臓癌、PSCA発現に関連するあらゆる腫瘍、PSCA発現に関連するあらゆるがん、又はPSCA発現に関連するあらゆる障害を挙げることができる。
一部の実施形態において、PSCAを過剰発現するがんの処置及び検出に使用することができる高親和性PSCA抗原結合コンストラクトが提供される。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトはまた、治療剤又は検出可能なマーカーに連結されていてもよい。一部の実施形態において、治療剤は、細胞傷害性薬剤である。例えば、上記薬剤は、リシン、リシンA鎖、ドキソルビシン、ダウノルビシン、タキソール、エチジウムブロマイド、マイトマイシン、エトポシド、テノポシド、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン、ジヒドロキシアントラシンジオン、アクチノマイシンD、ジフテリア毒素、シュードモナス外毒素(PE)A、PE40、アブリン、アブリン(arbrin)A鎖、モデシンA鎖、アルファ-サルシン、ゲロニン、マイトゲリン(mitogellin)、レストリクトシン(retstrictocin)、フェノマイシン、エノマイシン、クリシン(curicin)、クロチン、カリケアマイシン、サボンソウ(sapaonaria officinalis)阻害剤、メイタンシノイド、又はグルココルチコイドリシンであってもよい。他の実施形態において、治療剤は、放射性同位体である。放射性同位体は、例えば、212Bi、131I、111In、90Y及び186Reからなる群から選択することができる。他の実施形態において、本コンストラクトは、プロドラッグをその活性型に変換することが可能な抗がん性プロドラッグを活性化する酵素に連結されている。
一部の実施形態において、抗PSCAコンストラクトは、検出可能なマーカーで標識されている。マーカーは、例えば、放射線同位体、蛍光化合物、生物発光化合物、化学発光化合物、金属キレート化剤又は酵素であってもよい。これらに限定されないが、124I、86Y、18F、94mTc等の多くの放射性核種が画像化のための標識として使用することができる。当業者は、本発明の実施形態での使用に特によく適した他の放射性核種を認識していると予想される。一部の実施形態において、本方法は、がん細胞を殺滅することができる。一部の実施形態において、コンストラクトは、以下に示すように22位のアミノ酸位置におけるロイシンから始まり99位のアミノ酸位置におけるアラニンで終わるPSCAタンパク質を認識してそれに結合する。追加の実施形態において、本方法は、化学療法薬、放射線療法を投与することを更に含む。一部の実施形態において、対象はまた、ホルモン除去療法又はホルモンアンタゴニスト療法でも処置される。
一部の実施形態において、処置は、静脈内、腹腔内、筋肉内、腫瘍内、又は皮内によって患者又は対象に与えることができる。一部の実施形態において、接触は、コンストラクトを、前立腺がん、膀胱がん、膵臓がん又はそれらの転移部に直接投与することを含む。
一部の実施形態において、がん細胞を検出可能なマーカーを有するコンストラクトと接触させることによって、対象においてがん細胞を検出する方法が提供される。本方法は、がんのリスクが増加している状態にあるか、又は療法に対して警告的な反応を示す患者をスクリーニングすることに使用することもでき、又はがん(例えば、前立腺、膀胱、又は膵臓がん)に関する予後予測をもたらすのに使用することもできる。本方法は、がんの転移を検出することにおいて特に有利である。腫瘍の標的化/画像化の適性を有するミニボディフラグメントが本明細書で提供される。一部の実施形態において、本明細書で提供されるコンストラクトに関して、コンストラクトは、対応するドメイン又は2B3抗体と同一ではないVH又はVLドメインを含むことを条件とする。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、「エフェクター」部分にコンジュゲートされている。エフェクター部分は、任意の数の分子であってよく、例えば放射性標識又は蛍光標識等の標識化部分であり、又は治療的部分であってもよい。一態様において、抗体は、タンパク質の活性をモジュレートする。このようなエフェクター部分としては、これらに限定されないが、抗腫瘍薬、毒素、放射活性薬剤、サイトカイン、第2の抗体又は酵素が挙げられる。更に、抗原結合コンストラクトが、プロドラッグを細胞傷害性薬剤に変換する酵素に連結されている実施形態が本明細書で提供される。細胞傷害性薬剤の例としては、これらに限定されないが、リシン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、タキソール、臭化エチジウム(ethiduim bromide)、マイトマイシン、エトポシド、テノポシド、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン、ジヒドロキシアントラシンジオン、アクチノマイシンD、ジフテリア毒素、シュードモナス外毒素(PE)A、PE40、アブリン、及びグルココルチコイド、並びに他の化学療法剤、加えて放射性同位体が挙げられる。好適な検出可能なマーカーとしては、これらに限定されないが、放射線同位体、蛍光化合物、生物発光化合物、化学発光化合物、金属キレート化剤又は酵素が挙げられる。
一部の実施形態において、抗原結合タンパク質コンストラクトは、単独で、又はエフェクター部分にコンジュゲートして、がんを処置するために全身に使用することができる。例えばリシン等の毒物とコンジュゲートしたPSCAを標的化するコンストラクトは、コンジュゲートしていない抗体と同様に、PSCAを有するがん細胞を天然に標的化する有用な治療剤である可能性がある。このようなコンストラクトは、侵襲をブロックするのに有用であり得る。
一部の実施形態において、抗原結合タンパク質コンストラクトは、がんを処置するのに使用することができる。このような状況において、本コンストラクトは、治療活性を有する第2のタンパク質又は毒性分子の少なくとも機能的に活性な部分に合体している。第2のタンパク質としては、これらに限定されないが、酵素、リンホカイン、オンコスタチン又は毒素を挙げることができる。好適な毒素としては、ドキソルビシン、ダウノルビシン、タキソール、臭化エチジウム、マイトマイシン、エトポシド、テノポシド、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン、ジヒドロキシアントラシンジオン、アクチノマイシンD、ジフテリア毒素、シュードモナス外毒素(PE)A、PE40、リシン、アブリン、グルココルチコイド及び放射性同位体が挙げられる。
一部の実施形態において、処置は、一般的に、例えば静脈注射(N)等の許容できる投与経路を介して、コンストラクト及びそのイムノコンジュゲートを有効量で繰り返し投与することを含むと予想される。投薬量は、当業者が一般的に理解している様々な要因に依存すると予想され、このような要因としては、これらに限定されないが、がんのタイプ及びがんの重症度、グレード又は段階、使用される薬剤の結合親和性及び半減期、所望の定常状態の抗体濃度レベル、処置の頻度、並びに本明細書で提供される実施形態の処置方法と組み合わせて使用される化学療法剤の影響が挙げられる。典型的な1日用量は、約0.1から100mg/kgの範囲であってもよい。1週間当たり10～500mgの範囲のコンストラクト又はそのイムノコンジュゲートの用量が、有効であり十分許容される可能性があるが、それよりも高い1週間の用量も、適切であるか、及び/又は十分許容される可能性がある。適切な用量の定義における主要な決定要因は、特定の状況において治療上有効であることが必要とされる特定の薬剤の量である。腫瘍の抑制又は後退を達成するために、繰り返しの投与が必要な場合がある。初期の負荷用量は、より高くてもよい。初期の負荷用量は、注入として投与することができる。初期用量が十分許容されるのであれば、周期的な維持量を同様に投与することができる。
一部の実施形態において、コンストラクトの直接投与も可能であり、ある特定の状況において有利な場合がある。例えば、膀胱癌を処置する場合、薬剤を膀胱に直接注射することができる。
一部の実施形態において、組成物は、処置的又は予防的処置のために投与することができる。治療用途において、組成物は、疾患(例えば、がん)に罹った患者に「治療有効用量」で投与される。この使用に有効な量は、疾患の重症度及び患者の健康の全身状態に依存すると予想される。組成物の単一の又は複数回の投与は、患者にとって必要であり許容されるような投薬量及び頻度に応じて投与することができる。他の公知のがん療法を、本明細書で提供される方法と組み合わせて使用することができる。例えば、本明細書で提供される組成物はまた、例えば5FU、ビンブラスチン、アクチノマイシンD、シスプラチン、メトトレキセート等の他のがん治療剤に細胞を標的化又は感作するのにも使用することができる。
他の実施形態において、本方法は、他のがん療法(例えば、根治的前立腺摘除術)、放射線療法(外部ビーム又はブラキセラピー)、ホルモン療法(例えば、睾丸摘除術、テストステロン産生を抑制するためのLHRH類似体療法、抗アンドロゲン療法)、又は化学療法と共に実施することができる。
一部の実施形態において、抗体、例えば本明細書で提供されるミニボディ等の投与を介してインビボでがん細胞又は腫瘍を画像化する方法が提供される。一実施形態において、インビボでがん細胞を画像化する方法が提供され、本方法は、標識された抗PSCA抗体を哺乳動物に投与すること、及び抗体をインビボで画像化することを含む。本方法は、これらに限定されないが、マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、ブタ、ヒト等の哺乳動物においてがん細胞を画像化するのに使用することができる。
一部の実施形態において、がんを有する対象を処置する、又は前立腺幹細胞抗原(PSCA)タンパク質を発現する前立腺がん細胞の成長を阻害するための方法であって、がん細胞(例えば、前立腺、膀胱、膵臓がん細胞)を、がん細胞の成長を阻害するのに有効な量の本明細書で提供されるコンストラクトと接触させることを含む、方法が本明細書で提供される。一部の実施形態において、本方法は、PSCAを過剰発現するがん、例えば、前立腺、膵臓及び膀胱がんの診断、予後予測及び処置において特定の適用がある。ある特定の実施形態において、本方法は、ホルモン抵抗性又はホルモン療法耐性がんに適用される。ある特定の実施形態において、本方法は、転移がんに適用される。
一部の実施形態において、PSCAに結合するミニボディが提供される。ミニボディは、PSCAに結合する単鎖可変フラグメント(scFv)を含むポリペプチドを含み、scFvは、可変軽鎖(VL)ドメインを連結させた可変重鎖(VH)ドメイン;及びヒンジの各鎖に少なくとも3つのシステインを含むバリアントヒンジ領域を含む。一部の実施形態において、ミニボディは、ヒトIgGのCH3配列を更に含む。一部の実施形態において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを更に含む。
一部の実施形態において、本明細書で提供されるミニボディは、SEQ ID NO:93におけるHCDR1のHCDR1;SEQ ID NO:94におけるHCDR2のHCDR2;SEQ ID NO:95におけるHCDR3のHCDR3;SEQ ID NO:96におけるLCDR1のLCDR1;SEQ ID NO:97におけるLCDR2のLCDR2;及びSEQ ID NO:98におけるLCDR3のLCDR3を含む。本明細書で提供されるミニボディの一部の実施形態において、可変重鎖(VH)ドメイン及び可変軽鎖(VL)ドメインは、ヒト配列である。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のいずれかの抗体をコードする核酸が提供される。一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のミニボディのいずれかを産生する細胞株が提供される。一部の実施形態において、本明細書に記載されるミニボディの実施形態のいずれか及び検出可能なマーカーを含むキットが提供される。
一部の実施形態において、PSCAの有無を検出する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供されるミニボディの実施形態のいずれかを試料に適用すること;及びそれらの抗原結合コンストラクトがPSCAに結合すること又は結合しないことを検出することを含む。本方法の一部の実施形態において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを含む。本方法の一部の実施形態において、ミニボディを適用することは、ミニボディを対象に投与することを含む。本方法の一部の実施形態において、そのミニボディが標的抗原に結合すること又は結合しないことを検出することは、ポジトロンエミッショントモグラフィーを含む。一部の実施形態において、本方法は、二次抗体又はそのフラグメントを試料に適用することを更に含み、二次抗体又はそのフラグメントは、ミニボディに特異的に結合する。本方法の一部の実施形態において、そのミニボディは、試料と共に1時間以下でインキュベートされる。
一部の実施形態において、治療剤をPSCAに標的化する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供されるミニボディの実施形態のいずれかを対象に投与することを含み、ミニボディは、治療剤にコンジュゲートされている。
一部の実施形態において、それを必要とする対象においてPSCAを標的化する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供される実施形態のいずれか1つのミニボディを対象に投与することを含む。本方法の一部の実施形態において、対象は、前立腺腫瘍、前立腺がん、膀胱腫瘍、膀胱の移行性癌、膵臓腫瘍、膵臓癌、PSCA発現に関連するあらゆる腫瘍、PSCA発現に関連するあらゆるがん、又はPSCA発現に関連するあらゆる障害のうちの少なくとも1つ又は複数を有する。
一部の実施形態において、PSCAに結合する抗原結合コンストラクト(例えばミニボディ又はscFv等)が提供され、抗原結合コンストラクト(例えばミニボディ又はscFv等)は、ヒンジ領域を含み、ヒンジ領域は、以下:a)SEQ ID NO:1(Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C)のペプチド配列(式中Xn1は、共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、A、R、N、D、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、又はVの1つであり、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよい);b)SEQ ID NO:2(Xn1Xn2Xn3Xn4Xn5Xn6CXn7Xn8CXn9Xn10C)のペプチド配列(式中Xn1は、別の同一なアミノ酸と共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、任意のアミノ酸であってよく、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよく、Xn6は、任意のアミノ酸であってよく、Xn7は、任意のアミノ酸であってよく、Xn8は、任意のアミノ酸であってよく、Xn9は、任意のアミノ酸であってよく、Xn10は、任意のアミノ酸であってよい)(SEQ ID NO:208);c)ELKTPLGDTTHT(SEQ ID NO:48)の上部ヒンジ配列に連結された、CVECPPCP(SEQ ID NO:57)、CPPCPPC(SEQ ID NO:52)、又はCPPCPPCPPC(SEQ ID NO:54)のうちの少なくとも1つのコアヒンジ配列;又はd)対応するアミノ酸と架橋を形成することが可能なアミノ酸を含まない上部ヒンジ領域、及び上部ヒンジ領域のC末端に接続された、少なくとも3つのシステインを含むコアヒンジ領域のうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、全長抗体である。一部の実施形態において、抗体は、ミニボディである。抗原結合コンストラクト(例えばミニボディ又はscFv等)の一部の実施形態において、ヒンジ領域とは別に、抗原結合コンストラクト(例えばミニボディ又はscFv等)は、ヒト化されたアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクト(例えばミニボディ又はscFv等)は、SEQ ID NO:93におけるHCDR1のHCDR1;SEQ ID NO:94におけるHCDR2のHCDR2;SEQ ID NO:95におけるHCDR3のHCDR3;SEQ ID NO:96におけるLCDR1のLCDR1;SEQ ID NO:97におけるLCDR2のLCDR2;及びSEQ ID NO:98におけるLCDR3のLCDR3を含む。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態の抗原結合コンストラクトのいずれかのヒンジ領域をコードする核酸(例えばミニボディ又はscFv等)が提供される。核酸の一部の実施形態において、ヒンジ領域をコードする配列とは別に、核酸は、ヒト配列を含む。一部の実施形態において、本核酸によってコードされた抗原結合コンストラクト(例えばミニボディ又はscFv等)を発現する細胞株が提供される。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のいずれかの抗原結合コンストラクト(例えばミニボディ又はscFv等)を製造する方法であって、細胞株中で抗体を発現させることを含む、方法が提供される。
一部の実施形態において、それを必要とする対象において状態を処置する方法であって、本明細書で提供される実施形態のいずれかの抗体を対象に投与することを含む、方法が提供される。
PSMA-IAB2M
PSMAを標的化する全長抗体が開発されており、その一部は前臨床及び臨床開発の様々な段階にある。PSMAは元々、マウス抗体(mAb)の7E11によって定義され、これは、PSMAの細胞内エピトープを認識するものであった(Olson, W. C.ら、「Clinical trials of cancer therapies targeting prostate-specific membrane antigen」、Rev. Recent Clin. Trials、2巻、3号、182～190頁、2007)。7E11 mAbをその後、FDAによって承認された、軟部組織における前立腺がんの検出及び画像化のためのプロスタシント(Prostascint)と称されるSPECT造影剤に発展させた。しかしながら、7E11は細胞内エピトープを認識するため、壊死した腫瘍組織を検出することに限定されるプロスタシントは、比較的不良な造影剤である(Olson, W. C.ら、2007)。プロスタシントはまた、全長抗体の薬物動態学的特性を有するため、注射と画像化との間に長い期間も要する。更に、プロスタシントは強い免疫反応を惹起するマウス抗体であるため、複数回の投与が妨げられる(Olson, W. C.ら、2007)。
PSMAを標的化する別の全長抗体であるJ591が見出されたが、その後脱免疫化したものが、huJ591として公知の脱免疫化バージョンである(Liu, H.ら、「Monoclonal antibodies to the extracellular domain of prostate-specific membrane antigen also react with tumor vascular endothelium」、Cancer Research、57巻、17号、3629～3634頁、1997; Bander, N. H.ら、「Targeting Metastatic Prostate Cancer with Radiolabeled Monoclonal Antibody J591 to the Extracellular Domain of Prostate Specific Membrane Antigen」、J. Urol.、170巻、5号、1717～1721頁、2003)。脱免疫化されたhuJ591は、PSMA上の細胞外エピトープを認識してそれに結合する抗ヒトPSMA抗体である(Bander, N. H.ら、2003)。huJ591抗体は、前立腺がんに対する将来性のある放射性免疫療法剤として開発中である。第I相試験では、ガンマ放出同位体であるインジウム-111及びルテチウム-177で標識されたDOTAコンジュゲートhuJ591抗体は、転移性部位への優秀な標的化、免疫原性がないことを実証し、複数回用量が十分許容された(Bander, N. H.ら、2003, Milowsky, M. I.ら、「Phase I Trial of yttrium-90-labeled anti-prostate-specific membrane antigen monoclonal antibody J591 for androgen-independent prostate cancer」、J. Clin. Oncol.、22巻、13号、2522～2531頁、2004; Bander, N. H.ら、「Phase I trial of 177 Lutetium-labeled J591, a monoclonal antibody to prostate-specific membrane antigen, in patients with androgen-independent prostate cancer」、J. Clin. Oncol.、23巻、21号、4591～4601頁、2005; Olson, W. C.ら、2007)。前立腺がん以外にも、111In-DOTA huJ591を用いた第I相の研究は、進行中の固形腫瘍の腫瘍新生血管の特異的な標的化を実証した(Milowsky, M. I.ら、「Vascular targeted therapy with anti-prostate-specific membrane antigen monoclonal antibody J591 in advanced solid tumors」、J. Clin. Oncol.、25巻、5号、540～547頁、2007)。
一部の実施形態において、PSMA抗原と結合する抗原結合コンストラクトは、抗体、ミニボディ及び/又は抗体の他のフラグメント、例えばscFv等であってもよい。PSMAに対する抗原結合コンストラクトの一部の非限定的な実施形態は、図5B～図5E、図7C～図7E、図21B～図21E、図34A～図34F、図35A～図35C、図36A、図47(SEQ ID NO:112及び113)、図48(SEQ ID NO:113)、図49(SEQ ID NO:114)、図50(SEQ ID NO:115)、図51(SEQ ID NO:116)、図52(SEQ ID NO:117)、図53(SEQ ID NO:118)に示される。
前立腺がんに関連する細胞表面バイオマーカーである前立腺特異的膜抗原(PSMA)は(Slovin, S. F.、「Targeting novel antigens for prostate cancer treatment: focus on prostate-specific membrane antigen」、Expert Opin. Ther. Targets、9巻、3号、561～570頁、2005)、グルタミン酸カルボキシペプチダーゼ活性を有するII型1回膜貫通タンパク質であるが、PSMAの機能的役割は十分に理解されていない(Olson, W. C.ら、2007)。PSMAの発現は、脳、小腸、肝臓、近位尿細管、及び唾液腺等の前立腺以外の正常な組織に比較的限定されている(Olson, W. C.ら、2007)。PSMAタンパク質の例は、SEQ ID NO:131で示される。
一部の実施形態において、前立腺特異的膜抗原(PSMA)を標的化する抗原結合コンストラクト、例えばミニボディ等が本明細書で提供される。そのPSMA抗原結合コンストラクトを、例えば診断剤、治療剤又はナノ粒子等の物質にコンジュゲートさせて、抗PSMAコンジュゲートを形成することができる。また、PSMAの過剰発現に関連するがん又は他の状態を診断する、可視化する、モニターする、又は処置するための、PSMA抗原結合コンストラクト又は抗PSMAコンジュゲートの使用を包含する方法も開示される。
本明細書に記載される実施形態に係るPSMA抗原結合コンストラクトが本明細書で提供される。PSMA抗原結合コンストラクトは、PSMAに特異的に結合するか、又はPSMAと免疫学的に反応性を有する、免疫グロブリン又は免疫グロブリン関連分子の1つ又は複数の部分を包含する分子である。
PSMA抗原結合コンストラクト又は抗PSMAコンジュゲートは、PSMA陽性細胞、例えばPSMAを過剰発現するがん細胞等を標的化するのに使用することができる。
一部の実施形態において、対象におけるPSMA発現に関連するがんを診断するための方法が提供される。このような方法は、PSMA発現に関連するがんを有するか又は有する疑いのある対象に、診断剤にコンジュゲートした抗PSMAミニボディを投与すること;対象を画像化方法に曝露して、標識されたミニボディをインビボで可視化すること;及び標識されたミニボディが腫瘍部位に局在している場合、対象がPSMA発現に関連するがんを有すると決定することを包含する。
一部の実施形態において、対象におけるPSMA発現に関連するがんを処置するための方法が提供される。一部の実施形態は、抗PSMAミニボディを含む医薬組成物の治療有効量を対象に投与することを包含する。一部の実施形態において、抗PSMAミニボディは、治療剤にコンジュゲートされている。
一部の実施形態において、抗PSMAコンジュゲートとしては、治療剤にコンジュゲートしたPSMA抗原結合コンストラクト(例えばミニボディ又はscFv等)を挙げることができる。「治療剤」は、本明細書で使用される場合、PSMAに関連するがん又は他の状態の処置において有用な原子、分子、又は化合物である。治療剤の例としては、これらに限定されないが、薬物、化学療法剤、治療用抗原結合コンストラクト、毒素、放射性同位体、酵素(例えば、腫瘍部位でプロドラッグを切断して細胞傷害性薬剤にするための酵素)、ヌクレアーゼ、ホルモン、イムノモジュレーター、アンチセンスオリゴヌクレオチド、キレート化剤、ホウ素化合物、光活性物質及び色素が挙げられる。
化学療法剤は、細胞傷害性又は細胞増殖抑制性の性質を有することが多く、このようなものとしては、アルキル化剤、代謝拮抗物質、抗腫瘍性抗生物質、トポイソメラーゼ阻害剤、有糸分裂阻害剤、ホルモン療法剤、標的化治療剤及び免疫療法薬を挙げることができる。一部の実施形態において、本開示の実施形態に従って診断剤として使用され得る化学療法剤としては、これらに限定されないが、13-cis-レチノイン酸、2-クロロデオキシアデノシン、5-アザシチジン、5-フルオロウラシル、6-メルカプトプリン、6-チオグアニン、アクチノマイシン-D、アドリアマイシン、アルデスロイキン、アレムツズマブ、アリトレチノイン、オールトランスレチノイン酸、アルファインターフェロン、アルトレタミン、アメトプテリン、アミフォスチン、アナグレライド、アナストロゾール,アラビノシルシトシン、三酸化ヒ素、アムサクリン、アミノカンプトテシン、アミノグルテチミド、アスパラギナーゼ、アザシチジン、カルメット-ゲラン菌(BCG)、ベンダムスチン、ベバシズマブ、ベキサロテン、ビカルタミド、ボルテゾミブ、ブレオマイシン、ブスルファン、ロイコボリンカルシウム、シトロボラム因子、カペシタビン、カネルチニブ、カルボプラチン、カルムスチン、セツキシマブ、クロラムブシル、シスプラチン、クラドリビン、コルチゾン、シクロホスファミド、シタラビン、ダルベポエチンアルファ、ダサチニブ、ダウノマイシン、デシタビン、デニロイキンジフチトクス、デキサメタゾン、デキサゾン、デクスラゾキサン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、ダカルバジン、ドセタキセル、ドキソルビシン、ドキシフルリジン、エニルウラシル、エピルビシン、エポエチンアルファ、エルロチニブ、エベロリムス、エキセメスタン、エストラムスチン、エトポシド、フィルグラスチム、フルオキシメステロン、フルベストラント、フラボピリドール、フロクシウリジン、フルダラビン、フルオロウラシル、フルタミド、ゲフィチニブ、ゲムシタビン、ゲムツズマブオゾガマイシン、ゴセレリン、顆粒球コロニー刺激因子、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子、ヘキサメチルメラミン、ヒドロコルチゾン、ヒドロキシ尿素、イブリツモマブ、インターフェロンアルファ、インターロイキン-2、インターロイキン-11、イソトレチノイン、イキサベピロン、イダルビシン、メシル酸イマチニブ、イフォスファミド、イリノテカン、ラパチニブ、レナリドマイド、レトロゾール、ロイコボリン、ロイプロリド、リポソームAra-C、ロムスチン、メクロレタミン、メゲストロール、メルファラン、メルカプトプリン、メスナ、メトトレキセート、メチルプレドニゾロン、マイトマイシンC、ミトタン、ミトキサントロン、ネララビン、ニルタミド、オクトレオチド、オプレルベキン、オキサリプラチン、パクリタキセル、パミドロネート、ペメトレキセド、パニツムマブ、PEGインターフェロン、ペグアスパルガーゼ、ペグフィルグラスチム、PEG-L-アスパラギナーゼ、ペントスタチン、プリカマイシン、プレドニゾロン、プレドニゾン、プロカルバジン、ラロキシフェン、リツキシマブ、ロミプロスチム、ラルチトレキセド、サパシタビン、サルグラモスチム、サトラプラチン、ソラフェニブ、スニチニブ、セムスチン、ストレプトゾシン、タモキシフェン、テガフール、テガフール-ウラシル、テムシロリムス、テモゾロミド、テニポシド、サリドマイド、チオグアニン、チオテパ、トポテカン、トレミフェン、トシツモマブ、トラスツズマブ、トレチノイン、トリメトレキサート、アムルビシン、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビン、ボリノスタット、又はゾレドロン酸が挙げられる。
本開示の実施形態に従って診断剤として使用され得る治療抗体及びその機能的なフラグメントとしては、これらに限定されないが、アレムツズマブ、ベバシズマブ、セツキシマブ、エドレコロマブ、ゲムツズマブ、イブリツモマブチウキセタン、パニツムマブ、リツキシマブ、トシツモマブ、及びトラスツズマブが挙げられる。
PSMA抗原結合コンストラクト又は抗PSMAコンジュゲートは、PSMA陽性細胞、例えばPSMAを過剰発現するがん細胞等を標的化するのに使用することができる。それゆえに、PSMA発現に関連するがん又は他の状態を診断する、検出する、可視化する、モニターする、又は処置するための方法は、PSMA発現に関連するがん又は他の状態を有するか又は有する疑いのある対象に、PSMA抗原結合コンストラクト又は抗PSMAコンジュゲートを投与することを包含していてもよい。
一部の実施形態において、PSMAの過剰発現に関連するがん又は他の状態を処置するための方法が提供される。このような方法は、本明細書に記載されるPSMA抗原結合コンストラクトを包含する医薬組成物の治療有効量を対象に投与することを包含する。一実施形態において、PSMA抗原結合コンストラクトは、J591抗体由来のミニボディであり、例えば本明細書に記載されるJ591ミニボディ等である。
一部の実施形態において、医薬組成物は、治療用抗PSMAコンジュゲートを包含していてもよく、このコンジュゲートは、本明細書に記載される1つ又は複数の治療剤にコンジュゲートしたPSMA抗原結合コンストラクトを包含する。一部の実施形態において、PSMA抗原結合コンストラクトは、J591抗体由来であり、例えば本明細書に記載されるJ591ミニボディ等である。例えば、本明細書に記載されるJ591ミニボディは、放射性免疫療法アプローチで使用することができ、J591ミニボディの1つ又は複数が、例えばイットリウム-90等の適切なベータ放出放射標識で放射標識されている。放射標識された1つ又は複数のJ591ミニボディは、PSMAを発現する局所的ながん組織に細胞傷害及び死をもたらすのに使用することができる。更に、放射標識されたJ591ミニボディの使用は、放射標識された全長の親huJ591抗体と比較して改善された腫瘍への浸透を示す可能性があると予想される。
治療用抗PSMAコンジュゲートは、例えば診断用抗PSMAコンジュゲート(本明細書に記載される)、コンジュゲートしていない診断剤、対照液、担体脂質又はナノ粒子等の本明細書に記載される1つ又は複数の追加の物質にコンジュゲートしていてもよいし、又はそれらに会合していてもよい。
前立腺がんにおけるPSMA発現は、腫瘍の攻撃性と共に増加し、高悪性度の腫瘍、転移性病変、及びアンドロゲン非依存性疾患において最も高い(Olson, W. C.ら、2007)。それゆえに、PSMAは、がんのバイオマーカーであり、造影剤による標的化にとって優れた候補である。PSMA発現はまた、肺癌、結腸癌、乳癌、腎臓癌、肝臓癌及び膵臓癌、並びに肉腫及び黒色腫等の多くの非前立腺固形腫瘍の新生血管においても上方制御される(Olson, W. C.ら、2007)。
対象におけるPSMA発現に関連するがんは、肺がん、結腸直腸がん、乳がん、腎臓がん、肝臓がん、膀胱がん、膵臓がん又は黒色腫であってもよい。したがって、一部の実施形態において、「PSMA依存性の障害」としては、肺がん、結腸直腸がん、乳がん、腎臓がん、肝臓がん、膀胱がん、膵臓がん又は黒色腫を挙げることができる。
更に、「PSMA依存性の障害」としてはまた、PSMA発現に関連するがん、例えば、PSMAを過剰発現するがんの腫瘍組織を有するがん(例えば、前立腺がん)又はPSMAを過剰発現する固形腫瘍の新生血管を有するがん(例えば、前立腺がん、肺がん、結腸(又は結腸直腸)がん、乳がん、腎臓がん、肝臓がん、膀胱がん及び膵臓がん、並びに肉腫及び黒色腫)等も挙げることができる。ほとんどの固形腫瘍の新生血管は、PSMAを発現することから、PSMAは新生血管バイオマーカーになる。したがって、PSMAを発現するがん細胞に加えて、PSMA発現に関連するがんとしては、新生血管を有するあらゆるがん組織、これらに限定されないが、例えば前立腺がん、肺がん、結腸(又は結腸直腸)がん、乳がん、腎臓がん、肝臓がん、膀胱がん及び膵臓がん等の癌腫、並びに肉腫及び黒色腫等を挙げることができる。
一部の実施形態において、PSMAに結合するミニボディが提供される。ミニボディは、PSMAに結合する単鎖可変フラグメント(scFv)を含むポリペプチドを含み、scFvは、可変軽鎖(VL)ドメインを連結させた可変重鎖(VH)ドメイン;及びヒンジの各鎖に少なくとも3つのシステインを含むバリアントヒンジ領域を含む。一部の実施形態において、ミニボディは、ヒトIgGのCH3配列を更に含む。一部の実施形態において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを更に含む。
一部の実施形態において、本明細書で提供されるミニボディは、SEQ ID NO:81におけるHCDR1のHCDR1;SEQ ID NO:82におけるHCDR2のHCDR2;SEQ ID NO:83におけるHCDR3のHCDR3;SEQ ID NO:84におけるLCDR1のLCDR1;SEQ ID NO:85におけるLCDR2のLCDR2;及びSEQ ID NO:86におけるLCDR3のLCDR3を含む。本明細書で提供されるミニボディの一部の実施形態において、可変重鎖(VH)ドメイン及び可変軽鎖(VL)ドメインは、ヒト配列である。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のいずれかの抗体をコードする核酸が提供される。一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のミニボディのいずれかを産生する細胞株が提供される。一部の実施形態において、本明細書に記載されるミニボディの実施形態のいずれか及び検出可能なマーカーを含むキットが提供される。
一部の実施形態において、PSMAの有無を検出する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供されるミニボディの実施形態のいずれかを試料に適用すること;及びそれらの抗原結合コンストラクトがPSMAに結合すること又は結合しないことを検出することを含む。本方法の一部の実施形態において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを含む。本方法の一部の実施形態において、ミニボディを適用することは、ミニボディを対象に投与することを含む。本方法の一部の実施形態において、そのミニボディが標的抗原に結合すること又は結合しないことを検出することは、ポジトロンエミッショントモグラフィーを含む。一部の実施形態において、本方法は、二次抗体又はそのフラグメントを試料に適用することを更に含み、二次抗体又はそのフラグメントは、ミニボディに特異的に結合する。本方法の一部の実施形態において、そのミニボディは、試料と共に1時間以下でインキュベートされる。
一部の実施形態において、治療剤をPSMAに標的化する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供されるミニボディの実施形態のいずれかを対象に投与することを含み、ミニボディは、治療剤にコンジュゲートされている。
一部の実施形態において、それを必要とする対象においてPSMAを標的化する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供される実施形態のいずれか1つのミニボディを対象に投与することを含む。本方法の一部の実施形態において、対象は、前立腺、脳、小腸、肝臓、近位尿細管、唾液腺の腫瘍又はがん又は障害のうちの少なくとも1つを有する。一部の実施形態において、進行中の固形腫瘍の腫瘍新生血管におけるPSMAを標的化する方法が提供される。
一部の実施形態において、PSMAに結合する抗体が提供される。抗体は、ヒンジ領域を含み、ヒンジ領域は、以下:a)SEQ ID NO:1(Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C)のペプチド配列(式中Xn1は、共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、A、R、N、D、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、又はVの1つであり、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよい);b)SEQ ID NO:2(Xn1Xn2Xn3Xn4Xn5Xn6CXn7Xn8CXn9Xn10C)のペプチド配列(式中Xn1は、別の同一なアミノ酸と共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、任意のアミノ酸であってよく、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよく、Xn6は、任意のアミノ酸であってよく、Xn7は、任意のアミノ酸であってよく、Xn8は、任意のアミノ酸であってよく、Xn9は、任意のアミノ酸であってよく、Xn10は、任意のアミノ酸であってよい)(SEQ ID NO:208);c)ELKTPLGDTTHT(SEQ ID NO:48)の上部ヒンジ配列に連結された、CVECPPCP(SEQ ID NO:57)、CPPCPPC(SEQ ID NO:52)、又はCPPCPPCPPC(SEQ ID NO:54)のうちの少なくとも1つのコアヒンジ配列;又はd)対応するアミノ酸と架橋を形成することが可能なアミノ酸を含まない上部ヒンジ領域、及び上部ヒンジ領域のC末端に接続された、少なくとも3つのシステインを含むコアヒンジ領域のうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態において、抗体は、全長抗体である。一部の実施形態において、抗体は、ミニボディである。抗体の一部の実施形態において、ヒンジ領域とは別に、抗体は、ヒト化されたアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、抗体は、SEQ ID NO:81におけるHCDR1のHCDR1;SEQ ID NO:82におけるHCDR2のHCDR2;SEQ ID NO:83におけるHCDR3のHCDR3;SEQ ID NO:84におけるLCDR1のLCDR1;SEQ ID NO:85におけるLCDR2のLCDR2;及びSEQ ID NO:86におけるLCDR3のLCDR3を含む。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態の抗体のいずれかのヒンジ領域をコードする核酸が提供される。核酸の一部の実施形態において、ヒンジ領域をコードする配列とは別に、核酸は、ヒト配列を含む。一部の実施形態において、本核酸によってコードされた抗体を発現する細胞株が提供される。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のいずれかの抗体を製造する方法であって、細胞株中で抗体を発現させることを含む、方法が提供される。
一部の実施形態において、それを必要とする対象において状態を処置する方法であって、本明細書で提供される実施形態のいずれかの抗体を対象に投与することを含む、方法が提供される。
CD8-IAB22M
CD8(表面抗原分類8)は、膜貫通糖タンパク質であり、細胞傷害性T細胞等のT細胞のサブクラスに特異的なマーカーである。CD8発現はまた、一部のナチュラルキラー及び樹状細胞に加えて、T細胞リンパ腫のサブセットにも存在する。CD8は、CD8アルファ及びCD8ベータサブユニットのヘテロ二量体又はCD8アルファのホモ二量体のいずれかとしてアセンブルする。アセンブルした二量体のCD8複合体は、T細胞受容体(TCR)と共に補助受容体として作用して、MHCクラスI細胞による抗原提示を認識する。CD8は、T細胞の発達及び成熟T細胞の活性化において役割を果たす。T細胞局在化の変化は、免疫反応の進行を反映する可能性があり、経時的に起こる可能性がある。CD8サブユニットの例は、SEQ ID NO:134及び135で示される。
標的分子であるCD8に結合する、抗体及びそのフラグメント、例えばミニボディを包含する抗原結合コンストラクトが、本明細書に記載される。一部の実施形態において、CD8抗原と結合する抗原結合コンストラクトは、抗体、ミニボディ及び/又は抗体の他のフラグメント、例えばscFv等であってもよい。CD8に対する抗原結合コンストラクトの一部の実施形態は、図14E、図15D、図16B～図16D、図20C～図20G、図22B、図36B、図40(SEQ ID NO:105及び106)、図41(SEQ ID NO:106)、図42(SEQ ID NO:107)、図43(SEQ ID NO:108)、図44(SEQ ID NO:109)、図45(SEQ ID NO:110)、図46(SEQ ID NO:111)、図66に示される。
本明細書で提供される一部の実施形態は、治療剤をCD8に標的化する方法に関する。本方法は、本明細書に記載される抗原結合コンストラクト、例えばCD8抗原結合コンストラクトを対象に投与することを包含していてもよい。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、治療剤にコンジュゲートされている。
抗原結合コンストラクトは、標的分子(CD8及び/又はCD8+細胞、例えば、ある特定のT細胞クラス)の存在、局在化、及び/又は量を検出するのに有用であり得る。このような抗原結合コンストラクトはまた、治療剤を標的分子を発現する細胞に標的化することにとっても有用であり得る。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクト(抗体、及び例えばミニボディ等のコンストラクトを包含する)を使用して標的分子(又は「標的」)の有無を検出するための方法が提供される。一部の実施形態において、治療目的で抗原結合コンストラクトを使用するための方法が提供される。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、免疫系の画像診断のためのT細胞のサブセットの表面上で見出された特異的なバイオマーカーであるヒトCD8の検出を可能にする。CD8の画像化は、インビボにおけるT細胞局在化の検出を可能にする。T細胞局在化における変化は、免疫反応の進行を反映する可能性があり、様々な治療的処置又は更には病態の結果として経時的に起こる可能性がある。
加えて、CD8は、ウイルス病原体を排除し、腫瘍に対する免疫性を提供するように機能する細胞溶解性T細胞の活性化に重要な下流のシグナル伝達経路を活性化することにおいて役割を果たす。CD8陽性T細胞は、抗原提示細胞のMHCIタンパク質内に存在する短いペプチドを認識することができる。一部の実施形態において、CD8に対する、操作されたフラグメントは、T細胞受容体を介したシグナル伝達の効能を高め、ウイルス病原体を排除し、腫瘍抗原に反応する対象の能力を強化することができる。したがって、一部の実施形態において、本明細書で提供される抗原結合コンストラクトは、アゴニストであってもよく、CD8標的を活性化することができる。
一部の実施形態において、標的であるCD8の有無が検出される。標的の有無は、試料中の抗原結合コンストラクトの有無に基づき検出することができる。例えば洗浄及び/又は代謝による排除によって試料から抗原結合コンストラクトを除去及び/又は排除した後、試料中に抗原結合コンストラクトが残っていることは、標的の存在を示すことができ、一方で試料中に抗原結合コンストラクトが存在しないことは、標的が存在しないことを示すことができる。
一部の実施形態は、免疫系の画像診断のためのT細胞のサブセットの表面上で見出された特異的なバイオマーカーであるヒトCD8の検出を包含する。標的分子の画像化は、インビボにおけるT細胞局在化の検出を可能にする。T細胞局在化における変化は、免疫反応の進行を反映する可能性があり、様々な治療的処置又は更には病態の結果として経時的に起こる可能性がある。例えば、T細胞局在化の画像化は、免疫療法において有用であり得る。養子免疫療法は、患者自身のT細胞をインビトロで操作して患者に再導入する形態の療法である。この処置の形態に関して、T細胞の画像化は、処置のステータスをモニター及び/又は決定することに有用であり得る。したがって、一部の実施形態において、標的分子の局在化をモニターすることは、薬物開発における作用機序、効能、及び/又は安全性を分析するのに有用な可能性があり、及び/又は疾患の臨床管理に役立つ可能性がある。
本明細書で提供される一部の実施形態は、治療剤をCD8に標的化する方法に関する。本方法は、本明細書に記載される抗原結合コンストラクト、例えばCD8抗原結合コンストラクトを対象に投与することを包含していてもよい。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、治療剤にコンジュゲートされている。
本開示の実施形態に従って検出可能なマーカーとして使用され得る毒素としては、これらに限定されないが、リシン、アブリン、リボヌクレアーゼ(RNアーゼ)、DNアーゼI、ブドウ球菌エンテロトキシンA、ヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質、ゲロニン、ジフテリア毒素、シュードモナス外毒素、及びシュードモナス内毒素が挙げられる。
一部の実施形態において、治療用途において、ナノ粒子は、抗原結合コンストラクトにコンジュゲートされる場合、化学療法剤、ホルモン治療剤、放射線治療剤、毒素、又は当業界において公知の他のあらゆる細胞傷害性薬剤又は抗がん剤を、細胞表面上で標的を過剰発現するがん細胞に送達する薬物担体として使用される。
抗原結合コンストラクトは、治療用分子、例えば細胞毒素を、標的陽性細胞、例えばCD8を発現する細胞等に標的化するのに使用することができる。したがって、一部の実施形態は、治療剤を標的陽性細胞に標的化する方法を包含する。本方法は、本明細書に記載される抗原結合コンストラクトを対象に投与することを包含していてもよい。対象は、それを必要とする対象、例えば、少なくとも一部の標的陽性細胞の排除又は中和を必要とする対象であってもよい。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、少なくとも1つの本明細書に記載される治療剤を包含する。一部の実施形態において、治療剤は、共有結合、例えばジスルフィド結合等を介して抗原結合コンストラクトに直接コンジュゲートしていてもよい。一部の実施形態において、対象は、CD8陽性細胞を別の細胞又は薬剤に局在化させることによって利益を得ることができる。
任意選択で、少なくとも1つの治療剤を包含する抗原結合コンストラクトの投与の前及び/又は後に、患者の標的陽性細胞の数及び/又は局在化が決定される。例えば、投与の前に標的陽性細胞の数及び/又は局在化を決定することは、患者が標的陽性細胞の中和及び/又は排除によって利益を得る可能性が高いかどうかを示すことができる。投与の後に標的陽性細胞の数及び/又は局在化を決定することは、標的陽性細胞が患者において排除されたかどうかを示すことができる。
用語「CD8依存性の障害」は、免疫学的要素(がん免疫療法に対する反応等)があるがん、自己免疫障害、炎症障害等を包含する。
一部の実施形態において、CD8に結合するミニボディが提供される。ミニボディは、CD8に結合する単鎖可変フラグメント(scFv)を含むポリペプチドを含み、scFvは、可変軽鎖(VL)ドメインを連結させた可変重鎖(VH)ドメイン;及びヒンジの各鎖に少なくとも3つのシステインを含むバリアントヒンジ領域を含む。一部の実施形態において、ミニボディは、ヒトIgGのCH3配列を更に含む。一部の実施形態において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを更に含む。
一部の実施形態において、本明細書で提供されるミニボディは、SEQ ID NO:75におけるHCDR1のHCDR1;SEQ ID NO:76におけるHCDR2のHCDR2;SEQ ID NO:77におけるHCDR3のHCDR3;SEQ ID NO:78におけるLCDR1のLCDR1;SEQ ID NO:79におけるLCDR2のLCDR2;及びSEQ ID NO:80におけるLCDR3のLCDR3を含む。本明細書で提供されるミニボディの一部の実施形態において、可変重鎖(VH)ドメイン及び可変軽鎖(VL)ドメインは、ヒト配列である。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のいずれかの抗体をコードする核酸が提供される。一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のミニボディのいずれかを産生する細胞株が提供される。一部の実施形態において、本明細書に記載されるミニボディの実施形態のいずれか及び検出可能なマーカーを含むキットが提供される。
一部の実施形態において、CD8の有無を検出する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供されるミニボディの実施形態のいずれかを試料に適用すること;及びその抗原結合コンストラクトがCD8に結合すること又は結合しないことを検出することを含む。本方法の一部の実施形態において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを含む。本方法の一部の実施形態において、ミニボディを適用することは、ミニボディを対象に投与することを含む。本方法の一部の実施形態において、そのミニボディがCD8に結合すること又は結合しないことを検出することは、ポジトロンエミッショントモグラフィーを含む。一部の実施形態において、本方法は、二次抗体又はそのフラグメントを試料に適用することを更に含み、二次抗体又はそのフラグメントは、ミニボディに特異的に結合する。本方法の一部の実施形態において、そのミニボディは、試料と共に1時間以下でインキュベートされる。
一部の実施形態において、治療剤をCD8に標的化する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供されるミニボディの実施形態のいずれかを対象に投与することを含み、ミニボディは、治療剤にコンジュゲートされている。
一部の実施形態において、それを必要とする対象においてCD8を発現するTリンパ球を標的化する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供される実施形態のいずれか1つのミニボディを対象に投与することを含む。一部の実施形態において、CD8を発現するTリンパ球を中和する方法が提供される。一部の実施形態において、対象は、アネルギー状態のCD8T細胞、機能不全性のCD8T細胞、自己反応性のCD8T細胞、過剰反応性のCD8T細胞、阻害性のCD8T細胞、誤って局在化したCD8T細胞、又はCD8T細胞リンパ腫のうちの少なくとも1つを有する。一部の実施形態において、対象は、リウマチ様関節炎、多発性硬化症、糖尿病、全身性エリテマトーデス、自己免疫、炎症状態、シグナル伝達の欠陥、又は共刺激の欠陥のうちの少なくとも1つに関連するCD8T細胞を有する。
一部の実施形態において、CD8に結合する抗体が提供される。抗体は、ヒンジ領域を含み、ヒンジ領域は、以下:a)SEQ ID NO:1(Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C)のペプチド配列(式中Xn1は、共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、A、R、N、D、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、又はVの1つであり、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよい);b)SEQ ID NO:2(Xn1Xn2Xn3Xn4Xn5Xn6CXn7Xn8CXn9Xn10C)のペプチド配列(式中Xn1は、別の同一なアミノ酸と共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、任意のアミノ酸であってよく、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよく、Xn6は、任意のアミノ酸であってよく、Xn7は、任意のアミノ酸であってよく、Xn8は、任意のアミノ酸であってよく、Xn9は、任意のアミノ酸であってよく、Xn10は、任意のアミノ酸であってよい)(SEQ ID NO:208);c)ELKTPLGDTTHT(SEQ ID NO:48)の上部ヒンジ配列に連結された、CVECPPCP(SEQ ID NO:57)、CPPCPPC(SEQ ID NO:52)、又はCPPCPPCPPC(SEQ ID NO:54)のうちの少なくとも1つのコアヒンジ配列;又はd)対応するアミノ酸と架橋を形成することが可能なアミノ酸を含まない上部ヒンジ領域、及び上部ヒンジ領域のC末端に接続された、少なくとも3つのシステインを含むコアヒンジ領域のうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態において、抗体は、全長抗体である。一部の実施形態において、抗体は、ミニボディである。抗体の一部の実施形態において、ヒンジ領域とは別に、抗体は、ヒト化されたアミノ酸配列を含む。一部の実施形態において、抗体は、SEQ ID NO:75におけるHCDR1のHCDR1;SEQ ID NO:76におけるHCDR2のHCDR2;SEQ ID NO:77におけるHCDR3のHCDR3;SEQ ID NO:78におけるLCDR1のLCDR1;SEQ ID NO:79におけるLCDR2のLCDR2;及びSEQ ID NO:80におけるLCDR3のLCDR3を含む。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態の抗体のいずれかのヒンジ領域をコードする核酸が提供される。核酸の一部の実施形態において、ヒンジ領域をコードする配列とは別に、核酸は、ヒト配列を含む。一部の実施形態において、本核酸によってコードされた抗体を発現する細胞株が提供される。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のいずれかの抗体を製造する方法であって、細胞株中で抗体を発現させることを含む、方法が提供される。
一部の実施形態において、それを必要とする対象において状態を処置する方法であって、本明細書で提供される実施形態のいずれかの抗体を対象に投与することを含む、方法が提供される。
5T4-IAB20M
5T4は、腫瘍胎児性糖タンパク質であり、これは、選択された成人組織では弱く発現されるが、結腸直腸がん、腎臓がん、乳がん、卵巣がん、胃がん、肺がん、及び前立腺がん等の様々な種類の癌腫では強く発現される。5T4発現は、原発性がんと転移がんの両方に見出され、発現レベルは、疾患の進行と互いに関係があることから、5T4は非常に有望なバイオマーカーになる。5T4タンパク質の例は、SEQ ID NO:133で示される。
5T4に特異的な造影剤は、特異性において、例えば代謝の変化を検出することに基づくFDG等の他の造影剤を超える有意な利点を提供することができる。更に、5T4を特異的に標的化する造影剤は、5T4を標的化する療法の開発における有用なツールであり得る。例えば、造影剤は、5T4を標的化する療法の処置後に患者をモニターするのに使用することができる。前立腺がんのケースにおいて、FDAによって承認されたSPECT造影剤は、市場ではプロスタシントと称されているが、インタクトな抗体がマウス由来であり(繰り返しの投与に伴う免疫原性の問題)、更にそのエピトープはバイオマーカーPSMAの内部エピトープであるため(精度を限定する)相当な制約を有する。本発明の5T4抗原結合コンストラクトは、5T4の細胞外エピトープと結合することができ、画像化にとって最適化された薬物動態学を有し、ヒト化されているという点で、それらはプロスタシントを超える有意な利点を有し得る。
5T4タンパク質は、栄養膜糖タンパク質又はTPBGとしても公知である。5T4タンパク質の例は当業界において公知であり、そのようなものとしては、例えば、SEQ ID NO:133の5T4タンパク質が挙げられる。
マウス抗体「H8」等の、ヒト5T4標的に対する治療抗体及び抗体融合タンパク質が開発されている。またTrovaxと命名されたがんワクチンも、現在Oxford Biomedica社により5T4抗原に対して臨床開発中である。
5T4に特異的な造影剤は、特異性において、例えば代謝の変化を検出することに基づくFDG等の他の造影剤を超える有意な利点を提供することができる。更に、5T4を特異的に標的化する造影剤は、5T4を標的化する療法の開発における有用なツールであり得る。例えば、造影剤は、5T4を標的化する療法の処置後に患者をモニターするのに使用することができる。前立腺がんのケースにおいて、FDAによって承認されたSPECT造影剤は、市場ではプロスタシントと称されているが、インタクトな抗体がマウス由来であり(繰り返しの投与に伴う免疫原性の問題)、更にそのエピトープはバイオマーカーPSMAの内部エピトープであるため(精度を限定する)相当な制約を有する。本発明の抗原結合コンストラクトは、5T4の細胞外エピトープと結合することができ、画像化にとって最適化された薬物動態学を有し、ヒト化されているという点で、それらはプロスタシントを超える有意な利点を有し得る。
一部の実施形態において、5T4抗原と結合する抗原結合コンストラクトは、抗体、ミニボディ及び/又は抗体の他のフラグメント、例えばscFv等であってもよい。5T4に対する抗原結合コンストラクトの一部の非限定的な実施形態は、図28B～図28E、図32、図36C、図54(SEQ ID NO:119及び120)、図55(SEQ ID NO:120)、図56(SEQ ID NO:121)、図57(SEQ ID NO:122)、図58(SEQ ID NO:123)、図59(SEQ ID NO:124)、図67、図68に示される。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、これらに限定されないが、結腸直腸がん、腎臓がん、乳がん、卵巣がん、胃がん、肺がん、及び/又は前立腺がん等のがんの形態を処置するための治療剤に接続されていてもよい。
一部の実施形態において、5T4抗原結合コンストラクトは、独立型のコンストラクト(例えば、それに毒素がコンジュゲートされていない)としての治療剤として使用することができる。このようなフラグメントはインタクトな抗体と比較してより短い半減期を有し、これは療法にとってそれほど最適ではないと予想されるが、これらのフォーマットは、それらのより小さいサイズに基づき改善された腫瘍への浸透を示すことができ、細胞傷害性薬又は放射線同位体を適切に具備していれば、治療上有効であり得る。
5T4は、迅速に内在化する抗原であり、そのため抗体薬物-コンジュゲートアプローチにとって好適となり得る。一部の実施形態において、別の治療アプローチは、例えばベータ放出体であるイットリウム-90等の適切な放射標識を付着させることによる放射性免疫療法であり、これは、局所的ながん組織に細胞傷害及び死をもたらすことができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、例えば、結腸直腸がん、腎臓がん、乳がん、卵巣がん、胃がん、肺がん、及び/又は前立腺がん細胞等の5T4抗原を発現する細胞を標的化するのに使用される。
処置の前及び処置中に患者の全身を抗体の標的の存在に関して画像化する能力は、個別化された患者管理に関する有用な情報を提供する。抗体療法の安全性及び効能の試験中、有用なことに、患者の疾患進行の一環として抗体の標的を発現する患者に対する処置を選択して試験することができる。
5T4は、結腸直腸、腎臓、乳房、卵巣、胃、肺、及び前立腺等の多くの様々な癌腫で過剰発現される。例えばFDG-PET等の造影剤は、これらのがんタイプの多くの検出にかなり有効であることが証明されているが、現在の画像化の実践は、卵巣がん及び前立腺がんにとって十分正確ではない。一部の実施形態において、これらの障害のいずれも、本明細書で提供される様々な5T4コンストラクトで診断及び/又は処置することができる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、ヒトにおける臨床用の造影剤(PET/SPECT)であり得る。5T4は、複数のがんタイプ(結腸直腸、腎臓、乳房、卵巣、胃、肺、及び前立腺等)で過剰発現されるため、これらの5T4抗原結合コンストラクトは、これらのがんのための標的化された診断的検出に使用することができる。一部の実施形態において、これは、卵巣がん及び/又は前立腺がんの検出に使用することができる。
用語「5T4依存性の障害」は、5T4が障害それ自体において役割を果たすあらゆる障害を包含する。一部の実施形態において、これは、5T4の過剰発現を意味する。障害の例としては、複数のがんタイプ、例えば結腸直腸がん、腎臓がん、乳がん、卵巣がん、胃がん、肺がん、及び前立腺がん等が挙げられる。
一部の実施形態において、5T4に結合するミニボディが提供される。ミニボディは、5T4に結合する単鎖可変フラグメント(scFv)を含むポリペプチドを含み、scFvは、可変軽鎖(VL)ドメインを連結させた可変重鎖(VH)ドメイン;及びヒンジの各鎖に少なくとも3つのシステインを含むバリアントヒンジ領域を含む。一部の実施形態において、ミニボディは、ヒトIgGのCH3配列を更に含む。一部の実施形態において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを更に含む。
一部の実施形態において、本明細書で提供されるミニボディは、SEQ ID NO:87におけるHCDR1のHCDR1;SEQ ID NO:88におけるHCDR2のHCDR2;SEQ ID NO:89におけるHCDR3のHCDR3;SEQ ID NO:90におけるLCDR1のLCDR1;SEQ ID NO:91におけるLCDR2のLCDR2;及びSEQ ID NO:92におけるLCDR3のLCDR3を含む。本明細書で提供されるミニボディの一部の実施形態において、可変重鎖(VH)ドメイン及び可変軽鎖(VL)ドメインは、ヒト配列である。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のいずれかの抗体をコードする核酸が提供される。一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のミニボディのいずれかを産生する細胞株が提供される。一部の実施形態において、本明細書に記載されるミニボディの実施形態のいずれか及び検出可能なマーカーを含むキットが提供される。
一部の実施形態において、5T4の有無を検出する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供されるミニボディの実施形態のいずれかを試料に適用すること;及びその抗原結合コンストラクトが5T4に結合すること又は結合しないことを検出することを含む。本方法の一部の実施形態において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを含む。本方法の一部の実施形態において、ミニボディを適用することは、ミニボディを対象に投与することを含む。本方法の一部の実施形態において、ミニボディが標的抗原に結合すること又は結合しないことを検出することは、ポジトロンエミッショントモグラフィーを含む。一部の実施形態において、本方法は、二次抗体又はそのフラグメントを試料に適用することを更に含み、二次抗体又はそのフラグメントは、ミニボディに特異的に結合する。本方法の一部の実施形態において、そのミニボディは、試料と共に1時間以下でインキュベートされる。
一部の実施形態において、治療剤を5T4に標的化する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供されるミニボディの実施形態のいずれかを対象に投与することを含み、ミニボディは、治療剤にコンジュゲートされている。
一部の実施形態において、それを必要とする対象において5T4を標的化する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供される実施形態のいずれか1つのミニボディを対象に投与することを含む。本方法の一部の実施形態において、対象は、結腸直腸がん、腎臓がん、乳がん、卵巣がん、胃がん、肺がん、又は前立腺がんの腫瘍若しくはがんのうちの少なくとも1つを有する。一部の実施形態において、対象は、原発性がん、又は転移がんのうちの少なくとも1つを有する。一部の実施形態において、対象は、早期の障害を有する。一部の実施形態において、対象は、中間期の障害を有する。一部の実施形態において、対象は、末期の障害を有する。
一部の実施形態において、5T4に結合する抗体が提供される。抗体は、ヒンジ領域を含み、ヒンジ領域は、以下:a)SEQ ID NO:1(Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C)のペプチド配列(式中Xn1は、共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、A、R、N、D、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、又はVの1つであり、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよい);b)SEQ ID NO:2(Xn1Xn2Xn3Xn4Xn5Xn6CXn7Xn8CXn9Xn10C)のペプチド配列(式中Xn1は、別の同一なアミノ酸と共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、任意のアミノ酸であってよく、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよく、Xn6は、任意のアミノ酸であってよく、Xn7は、任意のアミノ酸であってよく、Xn8は、任意のアミノ酸であってよく、Xn9は、任意のアミノ酸であってよく、Xn10は、任意のアミノ酸であってよい)(SEQ ID NO:208);c)ELKTPLGDTTHT(SEQ ID NO:48)の上部ヒンジ配列に連結された、CVECPPCP(SEQ ID NO:57)、CPPCPPC(SEQ ID NO:52)、又はCPPCPPCPPC(SEQ ID NO:54)のうちの少なくとも1つのコアヒンジ配列;又はd)対応するアミノ酸と架橋を形成することが可能なアミノ酸を含まない上部ヒンジ領域、及び上部ヒンジ領域のC末端に接続された、少なくとも3つのシステインを含むコアヒンジ領域のうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態において、抗体は、全長抗体である。一部の実施形態において、抗体は、ミニボディである。抗体の一部の実施形態において、ヒンジ領域とは別に、抗体は、ヒト化されたアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、抗体は、SEQ ID NO:87におけるHCDR1のHCDR1;SEQ ID NO:88におけるHCDR2のHCDR2;SEQ ID NO:89におけるHCDR3のHCDR3;SEQ ID NO:90におけるLCDR1のLCDR1;SEQ ID NO:91におけるLCDR2のLCDR2;及びSEQ ID NO:92におけるLCDR3のLCDR3を含む。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態の抗体のいずれかのヒンジ領域をコードする核酸が提供される。核酸の一部の実施形態において、ヒンジ領域をコードする配列とは別に、核酸は、ヒト配列を含む。一部の実施形態において、本核酸によってコードされた抗体を発現する細胞株が提供される。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のいずれかの抗体を製造する方法が提供される。本方法は、細胞株中で抗体を発現させることを含む。
一部の実施形態において、それを必要とする対象において状態を処置する方法であって、本明細書で提供される実施形態のいずれかの抗体を対象に投与することを含む、方法が提供される。
CD3-IAB25M
CD3(表面抗原分類3)は、モノクローナル抗体OKT3と同時に発見された。最初のうちは、OKT3は、全ての成熟末梢T細胞に結合することが見出され、後になってTCR-CD3複合体の一部としてのCD3イプシロンサブユニットが、OKT3と結合する細胞表面抗原であることが決定された(Kung, P.ら、「Monoclonal antibodies defining distinctive human T cell surface antigens」、Science、206巻、4416号、347～349頁、1979)。CD3サブユニットの例は、SEQ ID NO:136～139で示される。続いてOKT3は、移植による拒絶反応のための免疫抑制剤として試験され、初期の試験では急性腎同種移植片拒絶反応が研究された(Cosimi, A. B.ら、「Treatment of acute renal allograft rejection with OKT3 monoclonal antibody」、Transplantation、32巻、6号、535～539頁、1981)。
一部の実施形態において、標的分子であるCD3に結合する、抗体及びそのフラグメント、例えばミニボディを包含する抗原結合コンストラクトが提供される。このような抗原結合コンストラクトは、標的分子(CD3及び/又はCD3+細胞)の存在、局在化、及び/又は量を検出するのに有用であり得る。このような抗原結合コンストラクトはまた、免疫細胞に対するCD3発現に関連する生物学的な活性をモジュレートすることや、治療剤をCD3タンパク質を発現する細胞に標的化することにも有用であり得る。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクト(抗体、及び例えばミニボディ等のコンストラクトを包含する)を使用して標的分子(又は「標的」)の有無を検出するための方法が提供される。一部の実施形態において、治療目的で抗原結合コンストラクトを使用するための方法が提供される。
本明細書で開示されたCD3ミニボディの一部の実施形態はまた、例えば、TCR複合体のCD3イプシロンドメインを介してT細胞を中和することによって、及びFOXP3の上方制御を介して調節性T細胞を上方制御することによって免疫系の反応をモジュレートするための、治療用ミニボディとしても使用することができる(Saruta, M.ら、「Characterization of FOXP3+CD4+ regulatory T cells in Crohn's disease」、Clin. Immunol.、125巻、3号、281～290頁、2007)。このような治療剤は、組織/臓器の同種移植に加えて、自己免疫疾患、例を挙げるとリウマチ様関節炎、多発性硬化症、1型糖尿病、及び紅斑性狼瘡等を処置することにおいても有用性を有する。
初期の概念を証明するための臨床前の画像化は、OKT3に由来しないヒト化抗CD3抗体であるビジリズマブを用いて実行された(Malviya, G.ら、「Radiolabeled humanized anti-CD3 monoclonal antibody Visilizumab for imaging human T-lymphocytes」、50巻、10号、1683～1691頁、2009)。目的の臓器の全体にCD3+T細胞が浸潤している場合、処置が効果的であるため、CD3+T細胞の画像化は抗CD3療法に有用である。将来性のあるCD3造影剤は、患者の選択に加えて処置をモニターする方法も可能にするものと予想される。全長抗体を用いた画像化は、典型的には、最適な画像化のために本明細書で提供されるフラグメントを用いた場合より長い注射後の時間を必要とする。
一部の実施形態において、抗CD3抗原結合コンストラクト、例えばミニボディ等が提供される。抗原結合コンストラクトは、例えば、免疫系に関する様々な障害を画像化するために、更にそれらを処置するために使用することができる。
一部の実施形態において、CD3抗原と結合する抗原結合コンストラクトは、抗体、ミニボディ及び/又は抗体の他のフラグメント、例えばscFv等であってもよい。CD3に対する抗原結合コンストラクトの一部の非限定的な実施形態は、図33、図36D、図69に示される。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、例えば毒素等の別の分子に連結させずに治療剤として使用される場合もある(例えば、Chatenoud, L.ら、「CD3-specific antibodies: a portal to the treatment of autoimmunity」、Nat. Rev. Immunol.、Vol.7, 8号、622～632頁、2007を参照)。このような抗原結合コンストラクトはまた、がん、糖尿病、自己免疫及び炎症状態等の様々な疾患を処置するために、免疫細胞に対するCD3発現に関連する生物学的な活性をモジュレートすることにも有用であり得る。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、単独で免疫抑制剤として使用してもよく、CD3シグナル伝達を阻害する活性を示す。
本明細書で開示されたCD3抗原結合コンストラクトはまた、例えば、TCR複合体のCD3イプシロンドメインを介してT細胞を中和することによって、及びFOXP3の上方制御を介して調節性T細胞を上方制御することによって、免疫系の反応をモジュレートするための治療用抗原結合コンストラクトとしても使用することができる(Saruta, M.ら、2007)。このような治療剤は、組織/臓器の同種移植に加えて、自己免疫疾患、例を挙げるとリウマチ様関節炎、多発性硬化症、1型糖尿病、及び紅斑性狼瘡等を処置することにおいても有用性を有する。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクト、例えばミニボディ等は、テプリズマブの可変重鎖又は軽鎖領域由来の1つ又は複数のCDRを含有していてもよい。
一部の実施形態において、本明細書で提供される抗原結合コンストラクトの1つ又は複数は、例えばOX40、CD134、CD40、CD154、CD80、CD86、ICOS、CD137及び/又はIL-1受容体アンタゴニストに対する抗体等の薬剤を標的化する他の免疫細胞と組み合わせることができる。一部の実施形態において、CD3に対するミニボディは免疫反応を低減し、抗原結合コンストラクトに追加の治療剤をコンジュゲートさせる必要はない。したがって、一部の実施形態において、T細胞が関与する自己免疫性糖尿病又は他の自己免疫状態を処置するための、治療剤にコンジュゲートしていないか又は治療剤を含まないミニボディが提供される。
一部の実施形態において、CD3抗原結合コンストラクトは、TCR複合体のCD3イプシロンドメインを介してT細胞を刺激し寛容化することによって、及び/又はFOXP3の上方制御を介して調節性T細胞を上方制御することによって免疫系の反応をモジュレートするための治療用抗原結合コンストラクトとして使用することができる(Saruta, M.ら、2007)。このような治療剤は、組織/臓器の同種移植に加えて、自己免疫疾患、例えばリウマチ様関節炎、多発性硬化症、1型糖尿病、紅斑性狼瘡等を処置することにおいて有用であり得る。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、例えば毒素等の別の分子に連結させずに治療剤として使用される場合もある(例えば、Chatenoud, L.ら、2007を参照)。このような抗原結合コンストラクトはまた、がん、糖尿病、自己免疫及び炎症状態等の様々な疾患を処置するために、免疫細胞に対するCD3発現に関連する生物学的な活性をモジュレートすることにも有用であり得る。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、単独で免疫抑制剤として使用してもよく、CD3シグナル伝達を阻害する活性を示す。
いずれの1つの理論に限定するつもりはないが、一部の実施形態において、二重特異性の抗原結合コンストラクトは、標的陽性細胞上の標的に結合して、第1の細胞上の第1の抗原(CD3と異なっていてもよい)に結合することから、標的陽性細胞を第1の細胞に近接させる。例えば、CD3+細胞は、がん細胞に近接させてもよく、そのがん細胞に対する免疫反応を容易にすることができる。
一部の実施形態において、ミニボディは、CD3依存性の障害を処置するための治療剤にコンジュゲートしていてもよい。
対象は、多数のCD3依存性の障害のいずれを有していてもよく、このような障害は、例えば、リウマチ様関節炎、多発性硬化症、1型糖尿病又は紅斑性狼瘡であり得る。
一部の実施形態において、本明細書で提供される抗原結合コンストラクトは、これらに限定されないが、炎症促進性サイトカイン放出、T細胞活性化、及び/又は細胞増殖等の望ましくない副作用の有意な減少を可能にする。
一部の実施形態において、CD3に対する抗原結合コンストラクトを適用することによって対象が利益を得ることができる処置方法が提供され、インビボで抗原結合コンストラクトをCD3に結合させた後に免疫細胞活性化の刺激が低減するように、全長コンストラクトではなくその代わりにミニボディが投与される。
一部の実施形態において、医薬組成物中のミニボディの量は、全長コンストラクト(例えば、全長OKT3)の場合、それ以外の方法で投与できる量より多い。一部の実施形態において、投与される量は、その量が全長コンストラクトとして投与された場合、対象においてサイトカインストームを誘発すると予想される。一部の実施形態において、サイトカインストーム又はサイトカイン放出症候群(CRS)を引き起こすことなく投与することができる量は、少なくとも10マイクログラム/m2、例えば、少なくとも10、17、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900であり、又は少なくとも1000マイクログラム/m2のミニボディフォーマットを投与してもよい。一部の実施形態において、この量は、サイトカイン放出症候群を引き起こさないと予想される。一部の実施形態において、この量は、グレード1及び/又はグレード2のサイトカイン放出症候群を引き起こさないと予想される。一部の実施形態において、この量は、以下の症状:発疹、頭痛、吐き気、嘔吐、及び/又は寒気/悪寒/発熱の1つ又は複数を引き起こさないと予想される。一部の実施形態において、これらの症状は通常、全長抗体が使用される場合、投与の1日目又は5又は6日目に起こると予想されるが、ミニボディが採用される場合それらは起こらないと予想される。
一部の実施形態において、CD3をブロックする療法が必要な個体を処置するための方法が提供され、この個体はまた、サイトカインストームを発症させる及び/又は経験するリスクもある。一部の実施形態において、本方法は、全長抗体のミニボディコンストラクトを、サイトカインストームを経験するリスクがある対象に投与することを含むが、ミニボディフォーマットは、それ以外の方法で全長抗体が対象に投与された場合に起こると予想されるあらゆる免疫細胞活性化の強度の低減を可能にすると予想される。一部の実施形態において、ミニボディは、同じCDR(又は類似のCDR)並びに/又は同じ重鎖及び軽鎖可変領域(又は類似の重鎖及び軽鎖可変領域)を共有していてもよい。一部の実施形態において、ミニボディの投与は、CD3への結合が起こった後、免疫細胞活性化の刺激をより低減することを可能にする。一部の実施形態において、ミニボディの投与は、CD3への結合が起こった後に放出されるサイトカインのレベルの低減を可能にする。一部の実施形態において、ミニボディの投与は、CD3への結合後に起こる活性化の量を、全長コンストラクトを採用した場合より低減することを可能にする。
一部の実施形態において、CD3療法は、相殺的な療法を投与する必要なく投与することができ、ここで相殺的な療法は、サイトカインストームを低減又はブロックするように設計されると予想される。一部の実施形態において、これは、全長コンストラクトの代わりに、ミニボディ抗原結合コンストラクトを対象に投与することを含む。
一部の実施形態において、サイトカインストームの強度及び/又は可能性を低減する方法が提供され、本方法は、CD3に結合すると予想される抗原結合コンストラクトを受ける対象を同定すること、及び有効量のCD3に結合するミニボディを対象に投与することを包含していてもよい。一部の実施形態において、コンストラクトは、本明細書で提供されるものの1つ又は複数である。
本明細書に記載されるように、サイトカインストームを低減及び/又は回避する(又は他の態様、例えば活性化及び/又は増殖を低減する)能力は、CD3に結合する抗原結合コンストラクトにとって特に重要であり得る。一部の実施形態において、このような問題を回避するためのプロセス(例えば、ミニボディフォーマットの使用)は、他の標的タンパク質、例えば、抗体が標的に結合するとサイトカインストーム又は活性化/増殖を引き起こすあらゆる標的タンパク質にも採用することができる。一部の実施形態において、本方法は、2価の抗原結合タンパク質に反応して活性化が起こる、対象における不適切な及び/又は傷害を与える活性化を回避できるようにするために、採用することができる。一部の実施形態において、CD3抗原結合タンパク質ではなく、CD28に結合するCD28抗原結合タンパク質(例えば、ミニボディ)を採用することができる。
一部の実施形態において、CD3ミニボディの使用は、CD3依存性の障害の処置を可能にするのに十分なレベルの抗原結合コンストラクトを対象が受けることを可能にする。一部の実施形態において、対象は、更に及び/又はその後にインスリン注射を受ける必要性なく、CD3と結合する分子を受けることができる。一部の実施形態において、CD3ミニボディコンストラクトの使用は、プロセス中に過度に多くのB細胞を破壊することなくCD3によって駆動される反応を低下させることができる。一部の実施形態において、低減される活性化/増殖としては、T細胞及び/又はナチュラルキラー(NK)細胞の活性化及び/又は増殖が挙げられる。
一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトを必要とする対象に提供することは、有効量のCD3に対する抗原結合コンストラクトを提供することを含み、前記抗原結合コンストラクトはCD3に結合するが、サイトカインの放出、活性化、又は増殖のうちの少なくとも1つの量の有意な増加を引き起こさない。
一部の実施形態において、免疫細胞上のCD3と結合する治療剤を投与する方法が提供される。本方法は、CD3の量を低減することが必要な対象に、本明細書で提供される抗原結合コンストラクトを提供すること(例えば、CD3に対するミニボディのいずれか)を含む。抗原結合コンストラクトは、CD3に結合するが、本明細書で提供されるデータによって示された通り、抗原結合コンストラクトは、サイトカインの放出、活性化、又は増殖のうちの少なくとも1つにおいて有意な量の増加を引き起こさない。一部の実施形態において、CD3を低減することは、利用可能な遊離のCD3タンパク質の量を低くすることを意味する。一部の実施形態において、CD3を低減することは、CD3タンパク質を発現する細胞を低減することを意味する。
一部の実施形態において、コンストラクトは、対象にとって容認し難い程有害であると予想されるレベルでサイトカインストームを引き起こさない。
一部の実施形態において、CD3依存性の障害を有する対象を処置する方法が提供される。本方法は、有効量の抗原結合コンストラクトを対象に提供することを含む。抗原結合コンストラクトは、CD3に結合するミニボディである。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、治療剤にコンジュゲートされている。一部の実施形態において、抗原結合コンストラクトは、第1の結合部位及び第2の結合部位を含む2価のアレンジメントを含み、第1の結合部位はCD3に結合し、第2の結合部位はCD3に結合する。有効量は、抗原結合コンストラクトが異なるフォーマット、特に完全抗体のフォーマット(例えばOKT3)で投与された場合、治療目的にとって許容できないものになると予想される強度でサイトカインストームを誘導すると予想されるモル量である。しかしながら、この同じモル量は、抗原結合コンストラクトがミニボディである場合でもCD3ベースの療法にとってなお有効であるが、サイトカインストームを許容できないレベルで誘導しない。
一部の実施形態において、本発明のコンストラクトは2価でありCD3に結合するとしても、それらは療法に使用することができるため、CD3抗原結合コンストラクトの治療用コンストラクトを採用することができる。一部の実施形態において、インビボでCD3に結合するが、有意な量のサイトカインの放出、活性化、又は増殖のうちの少なくとも1つを引き起こさない抗原結合コンストラクトが提供される。
用語「CD3依存性の障害」は、リウマチ様関節炎、多発性硬化症、1型糖尿病、紅斑性狼瘡、炎症性腸疾患、糖尿病、臓器移植による拒絶反応、自己免疫疾患、アレルギー、及びT及び/又はナチュラルキラー(NK)細胞が病理に役割を果たす他の障害を包含する。
「サイトカインストーム」は、「サイトカインカスケード」又は「高サイトカイン血症」としても公知であり、これは、サイトカインと免疫細胞との間で正のフィードバックループを含み、様々なサイトカインのレベルが高度に上昇する、場合によっては致死性の免疫反応である。サイトカインストームの症状は、高熱、腫脹及び発赤、過労及び吐き気である。一部のケースにおいて、免疫反応が致死性の場合がある。典型的には、ある程度のサイトカイン放出が許容範囲であり、例えば感染と戦う場合には必要である。流感に伴う発熱による寒気がある場合、このような症状は、免疫系がウイルスと戦った結果であるため、このようなレベルは許容範囲であり、「サイトカインストーム」ではない。しかしながら、活性化アームが過剰に刺激されて、阻害シグナルによってバランスがとれない場合、これらのサイトカインは臓器及び組織の傷害を引き起こし、最終的には死に至る可能性がある。一部の実施形態において、本明細書で提供されるコンストラクトは、サイトカイン放出症候群を回避及び/又は最小化するのに有用な可能性があり、したがって、抗T細胞全長抗体が別の方法で、使用される状況に適用することができる。一部の実施形態において、サイトカインストームに対する、本明細書で提供される方法のいずれも、サイトカイン放出症候群に適用することができる。
一部の実施形態において、対象は、炎症性及び/又は自己免疫状態を有する。一部の実施形態において、この状態は、リウマチ様関節炎、多発性硬化症、1型糖尿病、又は紅斑性狼瘡のうちの少なくとも1つから選択される。
一部の実施形態において、サイトカインは、全長OKT3抗体投与によって誘発されたサイトカインストームに関与するサイトカインである。一部の実施形態において、サイトカインは、IFNγ、IL-2、TNF-α、又はIL-17のうちの少なくとも1つを包含する。
一部の実施形態において、CD3に結合するミニボディが提供される。ミニボディは、CD3に結合する単鎖可変フラグメント(scFv)を含むポリペプチドを含み、scFvは、可変軽鎖(VL)ドメインを連結させた可変重鎖(VH)ドメイン;及びヒンジの各鎖に少なくとも3つのシステインを含むバリアントヒンジ領域を含む。一部の実施形態において、ミニボディは、ヒトIgGのCH3配列を更に含む。一部の実施形態において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを更に含む。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のいずれかの抗体をコードする核酸が提供される。一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のミニボディのいずれかを産生する細胞株が提供される。一部の実施形態において、本明細書に記載されるミニボディの実施形態のいずれか及び検出可能なマーカーを含むキットが提供される。
一部の実施形態において、CD3の有無を検出する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供されるミニボディの実施形態のいずれかを試料に適用すること;及びその抗原結合コンストラクトがCD3に結合すること又は結合しないことを検出することを含む。本方法の一部の実施形態において、ミニボディは、放射活性物質、色素、造影剤、蛍光化合物、生物発光化合物、酵素、増強剤、及びナノ粒子からなる群から選択される検出可能なマーカーを含む。本方法の一部の実施形態において、ミニボディを適用することは、ミニボディを対象に投与することを含む。本方法の一部の実施形態において、そのミニボディが標的抗原に結合すること又は結合しないことを検出することは、ポジトロンエミッショントモグラフィーを含む。一部の実施形態において、本方法は、二次抗体又はそのフラグメントを試料に適用することを更に含み、二次抗体又はそのフラグメントは、ミニボディに特異的に結合する。本方法の一部の実施形態において、そのミニボディは、試料と共に1時間以下でインキュベートされる。
一部の実施形態において、治療剤をCD3に標的化する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供されるミニボディの実施形態のいずれかを対象に投与することを含み、ミニボディは、治療剤にコンジュゲートされている。
一部の実施形態において、それを必要とする対象においてCD3を発現するTリンパ球を標的化する方法が提供される。本方法は、本明細書で提供される実施形態のいずれか1つのミニボディを対象に投与することを含む。一部の実施形態において、CD3を発現するTリンパ球を中和する方法が提供される。一部の実施形態において、対象は、アネルギー状態のCD3T細胞、機能不全性のCD3T細胞、自己反応性のCD3T細胞、過剰反応性のCD3T細胞、阻害性のCD3T細胞、誤って局在化したCD3T細胞、又はCD3T細胞リンパ腫のうちの少なくとも1つを有する。一部の実施形態において、対象は、リウマチ様関節炎、多発性硬化症、糖尿病、全身性エリテマトーデス、自己免疫、炎症状態、シグナル伝達の欠陥、又は共刺激の欠陥のうちの少なくとも1つに関連するCD3T細胞を有する。
一部の実施形態において、CD3に結合する抗体が提供される。抗体は、ヒンジ領域を含み、ヒンジ領域は、以下:a)SEQ ID NO:1(Xn1CXn2Xn3CXn4Xn5C)のペプチド配列(式中Xn1は、共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、A、R、N、D、E、Q、G、H、I、L、K、M、F、P、S、T、W、Y、又はVの1つであり、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよい);b)SEQ ID NO:2(Xn1Xn2Xn3Xn4Xn5Xn6CXn7Xn8CXn9Xn10C)のペプチド配列(式中Xn1は、別の同一なアミノ酸と共有結合による架橋結合を形成しない任意のアミノ酸であってよく、Xn2は、任意のアミノ酸であってよく、Xn3は、任意のアミノ酸であってよく、Xn4は、任意のアミノ酸であってよく、Xn5は、任意のアミノ酸であってよく、Xn6は、任意のアミノ酸であってよく、Xn7は、任意のアミノ酸であってよく、Xn8は、任意のアミノ酸であってよく、Xn9は、任意のアミノ酸であってよく、Xn10は、任意のアミノ酸であってよい)(SEQ ID NO:208);c)ELKTPLGDTTHT(SEQ ID NO:48)の上部ヒンジ配列に連結された、CVECPPCP(SEQ ID NO:57)、CPPCPPC(SEQ ID NO:52)、又はCPPCPPCPPC(SEQ ID NO:54)のうちの少なくとも1つのコアヒンジ配列;又はd)対応するアミノ酸と架橋を形成することが可能なアミノ酸を含まない上部ヒンジ領域、及び上部ヒンジ領域のC末端に接続された、少なくとも3つのシステインを含むコアヒンジ領域のうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態において、抗体は、全長抗体である。一部の実施形態において、抗体は、ミニボディである。抗体の一部の実施形態において、ヒンジ領域とは別に、抗体は、ヒト化されたアミノ酸配列を含む。
一部の実施形態において、抗体は、CD3に関して、Table 8(表4)のSEQ ID NO:174におけるHCDR1のHCDR1;Table 8(表4)のSEQ ID NO:175におけるHCDR2のHCDR2;Table 8(表4)のSEQ ID NO:176におけるHCDR3のHCDR3;Table 8(表4)のSEQ ID NO:177におけるLCDR1のLCDR1;Table 8(表4)のSEQ ID NO:97におけるLCDR2のLCDR2;及びTable 8(表4)のSEQ ID NO:178におけるLCDR3のLCDR3を含む。
一部の実施形態において、抗体は、図65B又は図65CにおけるHCDR1のHCDR1;図65B又は図65CにおけるHCDR2のHCDR2;図65B又は図65CにおけるHCDR3のHCDR3;図65B又は図65CにおけるLCDR1のLCDR1;図65B又は図65CにおけるLCDR2のLCDR2;及び図65B又は図65CにおけるLCDR3のLCDR3を含む。
一部の実施形態において、CD3抗原と結合する抗原結合コンストラクトは、抗体、ミニボディ及び/又は抗体の他のフラグメント、例えばscFv等であってもよい。CD3に対する抗原結合コンストラクトの一部の非限定的な実施形態は、図65B及び図65Cに示される。
一部の実施形態において、ミニボディは、図65B又は図65CにおけるHCDR1のHCDR1;図65B又は図65CにおけるHCDR2のHCDR2;図65B又は図65CにおけるHCDR3のHCDR3;図65B又は図65CにおけるLCDR1のLCDR1;図65B又は図65CにおけるLCDR2のLCDR2;及び図65B又は図65CにおけるLCDR3のLCDR3を含む。本明細書で提供されるミニボディの一部の実施形態において、可変重鎖(VH)ドメイン及び可変軽鎖(VL)ドメインは、ヒト配列である。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態の抗体のいずれかのヒンジ領域をコードする核酸が提供される。核酸の一部の実施形態において、ヒンジ領域をコードする配列とは別に、核酸は、ヒト配列を含む。一部の実施形態において、本核酸によってコードされた抗体を発現する細胞株が提供される。
一部の実施形態において、本明細書に記載される実施形態のいずれかの抗体を製造する方法が提供される。本方法は、細胞株中で抗体を発現させることを含む。
一部の実施形態において、それを必要とする対象において状態を処置する方法であって、本明細書で提供される実施形態のいずれかの抗体を対象に投与することを含む、方法が提供される。
追加の実施形態
一部の実施形態において、scFv又はミニボディは、画像診断にとって優れた薬物動態学的特性を有する。現在の技術は、インタクトな抗体を用いた画像化を利用しているが、これは、全長抗体の遅い血清クリアランスのために、高コントラストの画像をもたらすには相当長い時間(注射後約7日)を要する。ミニボディは、同じ日の又は次の日に画像化するための機会を提供する。進行が速い疾患を有する患者にとっては1日1日が生死にかかわることから、初期の時点で適した治療アプローチを同定することができれば、患者の生存率が改善される可能性がある。全長抗体に対してミニボディを用いて画像化する場合、移動滞在の期間又は1週間後に戻る必要性がなくなると予想されるため、同じ日の又は次の日の画像化は、処置/診断を受けるために長い距離を移動する多くの患者が直面する問題に対してロジスティックな解決法も提供する。一部の実施形態において、より低い放射線量への曝露は、複数回の画像化と経時的な疾患進行の追跡を可能にする。
加えて、一部の実施形態において、ミニボディ成分の単量体は、ジスルフィド結合を形成するヒンジのシステイン残基を含有する。これらの共有結合で結合したシステイン残基を穏やかな化学的還元により開いて、二量体のミニボディ分子の完全性を維持しながらシステイン特異的なコンジュゲーションのための活性チオール基を提供することができる。現在の化学的コンジュゲーション方法としては、以下の部位特異的なプラットフォーム:抗体のF(ab)'2領域へのシステイン導入、例えばThio-Mabs(Roche社);Fcにおいて239位のシステイン(DISH-Mab、Seattle Genetics社)、アルコキシアミンリンカー形成のための非天然アミノ酸、例えばケトフェニルアラニン(Ambrx社)、クリック付加環化のためのフェニルアラニンアジドメタン(Sutro社)、トランスグルタミナーゼ依存性コンジュゲーションのためのFc領域中のグルタミン(Rinat-Pfizer社)が挙げられる。mAb中のヒンジのシステインは、非部位特異的なチオールコンジュゲーション化学反応のための化学的ハンドルを提供する。リシンへのコンジュゲーションはまた、非部位特異的又はランダムであり、最大の不均質性をもたらす。一部の実施形態において、本明細書で提供される抗原結合コンストラクトのscFv、フレームワーク又は別の部分に部位特異的なシステインを導入することができる。
処置の前及び処置中に患者の全身を抗体の標的の存在に関して画像化する能力は、個別化された患者管理に関する有用な情報を提供する。抗体療法の安全性及び効能の試験中に、患者の疾患進行の一環として抗体の標的を発現する患者に対する処置を選択して試験できることが有用である。
一部の実施形態において、scFv又はミニボディの診断用フラグメントを利用可能な抗体療法とマッチングすることは、患者の病状を適切な抗体療法とマッチングすることを可能にする。
一部の実施形態において、標的分子陽性細胞上の第1の抗原を標的化する方法が提供される。本方法は、二重特異性の抗原結合コンストラクトを試料に適用することを包含していてもよい。二重特異性の抗原結合コンストラクトは、本明細書に記載される抗原結合コンストラクトを包含していてもよい。二重特異性抗体又はそのフラグメントは、第1の抗原に結合する抗原結合コンストラクト、例えば1、2、3、4、5、若しくは6つのCDR、scFv、又はミニボディの単量体を包含していてもよい。一部の実施形態において、二重特異性抗体は、本明細書に記載される抗原結合コンストラクトの1、2、若しくは3つのHCDR、及び/又は本明細書に記載される抗原結合コンストラクトの1、2、若しくは3つのLCDRを包含する。一部の実施形態において、二重特異性の抗原結合コンストラクトは、本明細書に記載される抗原結合コンストラクトのscFvを包含する。一部の実施形態において、二重特異性の抗原結合コンストラクトは、本明細書に記載されるVH又はVL配列を包含する。一部の実施形態において、二重特異性の抗原結合コンストラクトは、本明細書に記載されるミニボディ単量体を包含する。一部の実施形態において、二重特異性の抗原結合コンストラクトは、インビボで試料に、例えば対象の臓器又は組織に適用される。一部の実施形態において、二重特異性の抗原結合コンストラクトは、インビトロで試料に適用される。いずれの1つの理論に限定するつもりはないが、一部の実施形態において、二重特異性の抗原結合コンストラクトは、標的陽性細胞上の標的に結合して、第1の細胞上の第1の抗原(第1の標的分子と異なっていてもよい)に結合することから、標的陽性細胞を第1の細胞に近接させる。例えば、第1の標的分子+細胞は、がん細胞に近接させてもよく、そのがん細胞に対する免疫反応を容易にすることができる。一部の実施形態において、第1の標的分子及び第2の標的分子フラグメントで構成される二重特異性の抗原結合コンストラクトは、細胞傷害性T細胞を、活性化された第1の標的分子を発現する免疫細胞又は第1の標的分子を発現する腫瘍細胞に近接させて、標的細胞を殺滅することができる。一部の実施形態において、あらゆる免疫細胞(NK若しくはB細胞又は樹状細胞)を標的化し、それを、第2のscFvの特異性によって決定された抗原を発現する細胞に架橋することができる。
ミニボディコンストラクトは、リンカーの長さが可変の抗原結合scFvを含有し、その配向はVL-VH又はVH-VL配向のどちらでもよい。scFvは、Table 0.1(表1)に記載される12個のヒンジ配列のいずれかに連結されていてもよい。scFv及び適切なヒンジは、IgG1、IgG2、IgG3、又はIgG4抗体由来のCH3ドメインに連結されていてもよい。一部の実施形態において、通常、自然のIgG1、IgG2及びIgG3抗体中の軽鎖と対合する第1のヒンジのシステインは、ジスルフィドの混乱及び/又はコンカテマー形成を防ぐためにセリン若しくはアラニン又は他の適切なアミノ酸に突然変異されていると予想される。半分の分子の存在を低減するか又は半分の分子の形成を低減し、インビボでの安定性を強化するために、ヒンジ領域は、他の単量体と少なくとも3つのジスルフィド結合を形成するために少なくとも3つのシステインを含有すると予想される。互いに適切な距離で配置されたヒンジ中の鎖1本当たり3つのシステインは、適したジスルフィド結合の形成を可能にするのに有用である(Table 3(表8))。互いに適切な距離で配置されたミニボディ内のヒンジ中の3つのジスルフィド結合は、インビボにおけるタンパク質の安定性及び腎クリアランスではなく肝臓を介したクリアランスのために有用である。ヒンジ中の少なくとも3つのジスルフィド(又はそれより多く)は、薬物、キレート化剤又は蛍光色素の部位特異的なコンジュゲーションにとって有益である。上述したようにして構築されたMbは、親抗体に類似の親和性を保持する。一部の実施形態において、IgG1コンストラクトに関して、第1のシステインは、インタクトなままであってもよく、過度に有害ではないようである。
一部の実施形態において、上部ヒンジ、コアヒンジ及び下部ヒンジを含むミニボディ又は二重特異性ミニボディのヒンジは、Table 3(表8)に示されるような上部ヒンジのいずれか1つ、コアヒンジのいずれか1つ及び下部ヒンジ配列のいずれか1つを組み合わせることによって生成することができる。
一部の実施形態において、ヒンジ中の第1のシステイン残基は、いずれのアミノ酸に変化していてもよい。一部の実施形態において、上部ヒンジ中の1つのシステイン残基は、いずれのアミノ酸に変化していてもよい。一部の実施形態において、コアヒンジ中の1つのシステイン残基は、いずれのアミノ酸に変化していてもよい。一部の実施形態において、コアヒンジ中の2つのシステイン残基は、いずれのアミノ酸に変化していてもよい。一部の実施形態において、上部ヒンジ中の1つのシステイン残基及びコアヒンジ中の1つのシステイン残基は、いずれのアミノ酸に変化していてもよい。一部の実施形態において、上部ヒンジ中の1つのシステイン及びコアヒンジ中の2つのシステイン残基は、いずれのアミノ酸に変化していてもよい。
実施例のコンストラクトの配列は、以下の実施例のセクションで必要に応じて考察され、同様にTable 0.2(表2)にも提供される。
ミニボディ構造
ミニボディは、2価の共有結合で結合した約80kDaのホモ二量体である。各単量体(半分の分子)は、およそ15～18アミノ酸のGly-Serリッチリンカー配列によって対応する可変軽鎖(VL)ドメインに連結された可変重鎖(VH)ドメインで構成される。各単鎖可変フラグメント(scFv)は、ヒンジ配列によりヒトIgGのCH3ドメインに連結されている。
ヒンジのジスルフィド結合を包含する配列が重要であり、タンパク質の他の領域中に存在するシステイン残基との望ましくないジスルフィドの混乱を防ぎ、加えてインビボでの二量体の完全性を維持するために、更には部位特異的なコンジュゲーションのための可能性のある部位としても十分な数のシステイン対を含有するように設計された。
これまでほとんどのミニボディは、図1で示されるように、ヒトIgG1のCH3ドメインに連結された伸長配列を有する自然のヒトIgG1の上部及びコアヒンジ領域を使用して操作されてきた。以下の実施例で概説した通り、VL-VH(M1)とVH-VL(M2)の両方の配向を有するscFvバリアントが様々な標的分子について評価されることが多かった。
ヒトIgG1をベースとした操作
これまでのヒンジ(例えば、γ1EH1)では、ヒンジ中の第1のシステイン(図2、上)は、LC/MSを使用したインタクトな質量分析の結果によって実証される、タンパク質の不均質性を生じる問題を引き起こした。ヒンジ領域中のシステインの重要性は明確であるにもかかわらず、このシステインをセリンに突然変異させると、結果としてγ1EH2ヒンジ(図2、下)が生じることが決定された。しかしながら、このヒンジコンストラクトは、コアヒンジ中の2つの残りのシステイン残基間で形成された2つのジスルフィド結合(図2、下)は、インビボでの二量体の安定性を維持するには不十分なようであったため、所定の所望の態様を達成しないことが決定された。
IgG1ヒンジ配列を用いて問題を克服するためのIgG2 Mb
新たに導入された上記の態様に対処するため、ミニボディを更に操作した。伸長配列を有するhuIgG2をベースとした操作されたミニボディは、コアヒンジ中に第3のシステイン(IgG1の自然のコアヒンジに対する追加のシステイン)を提供することから、ジスルフィド結合を増加させ、タンパク質の安定性を増加させた。IAB2M及びIAB22MのhuIgG2ミニボディを、huIgG2のCH3ドメインに連結されたヒトIgG2(huIgG2)ヒンジ配列を使用して操作した。
下部ヒンジ(γ2EH1)としての伸長配列と組み合わされた自然のIgG2の上部及びコアヒンジ配列において、凝集の増加が観察された。反応性システイン(図3、上;ヒンジの第1のシステイン)が、huIgG2の自然のヒンジを有するIAB2M-γ2EH1フォーマット(図3、上)においてコンカテマー形成に関与しており、これは、図5Aに示されるSDS-PAGE分析で観察された通りであった。
したがって、IgG1ヒンジ(γ1EH1)に関してなされたのと同様にして、ヒンジ中の第1のシステイン(軽鎖と対合する)をセリンに突然変異させて、IgG2のEH2(γ2EH2)を得た(図3、下)。このヒンジ(γ2EH2)を有する抗原結合コンストラクトはよく発現され、インビボで優れた安定性を有していた。コアヒンジ中の3つ全てのジスルフィド結合は、質量分析によって検出されたように適切に形成された。γ2EH2を有するIAB2M及びIAB22Mを有するコンストラクトの両方で安定性が実証された。
セリンに変更された第1のシステイン並びに自然の上部及び下部ヒンジ配列(γ2NH2)を有する更に操作されたhuIgG2ミニボディを評価したところ、タンパク質がインビボで安定であることが見出された(図4、下)。
IAB2Mに関するインビトロのデータ
Table 1(表6)は、IAB2Mバリアントの概説を示す(SEQ ID NO:は図5B～図5Eに示される)。図47～図53に、IAB2Mバリアントの追加の実施形態を示す。
ヒンジバリアントγ1EH1、γ1EH2並びにγ2EH1及びγ2EH2を有するIAB2MのSDS-PAGE分析(図5A)から、EH2バリアント中の第1のヒンジのシステインを突然変異させることにより、二量体に対する半分の分子の比率が大幅に改善された(半分の分子は、20～30%から1%未満に減少し得る)ことが示された。γ2EH2バージョンは、適したジスルフィド結合を有し、γ2EH1と比較してコンカテマーを有していなかった(図5B～図5E中のSEQ ID NO)。コアヒンジ中の追加のシステインの存在(2つの代わりに3つ)により、γ2EH2ヒンジバリアントは、安定性の改善を示し、γ1EH2ヒンジバリアントと比較して存在する半分の分子がより少なかった。
半分の分子の存在の確認は、インタクトな質量分析によって実行された。タンパク質試料を、逆相条件下で、TSKゲルフェニル-5PWカラム(2×75mm、Tosoh Biosciences社)を60℃で使用して分離し、Agilent社のESI-QTOFモデル6538によって分析した。図6Aは、IAB2Mγ1EH1バリアントのインタクトな質量分析を示す。上のパネルに、分離した半分の分子及びフルサイズの分子の全イオンのクロマトグラムを示す。UV280のトレース(示されていない)を、ミニボディバリアント中に存在する半分の分子のパーセントのピーク統合による定量のために使用した。デコンボリューションされた質量を割り当てのために使用し、半分の分子の質量(中央のパネル)及びフルサイズの質量(下のパネル)の同一性を確認した。図6Bは、IAB2Mγ2EH1バリアントのインタクトな質量分析を示す。上のパネルは、逆相条件下における全イオンのクロマトグラムを示す。中央のパネルは、半分の分子の存在を確認するデコンボリューションされたインタクトな質量を示し、下のパネルは、同定されたフルサイズの分子量を示す。図6Cは、IAB2Mγ1EH2バリアントのインタクトな質量分析を示す。上のパネルは、逆相条件下における全イオンのクロマトグラムを示す。中央のパネルは、半分の分子の存在を確認するデコンボリューションされたインタクトな質量を示し、下のパネルは、同定されたフルサイズの分子量を示す。図6Dは、IAB2Mγ2EH2バリアントのインタクトな質量分析を示す。上のパネルは、全イオンのクロマトグラムを示す。下のパネルは、フルサイズの質量の分子の存在を確認するデコンボリューションされたインタクトな質量を示す。半分の分子は検出されなかった。
IAB2MバリアントのFAC分析(図7A及び図7B)から、ヒンジをこれまでに使用されていた標準的なヒンジであるγ1EH1から変化させることは、LNCap-AR細胞(図5B、図5C、図5D)又はC4-2XCL細胞(図5B、図5C、図5E、図7C)のいずれかで発現される標的抗原の結合親和性に影響を与えなかったことが示された。
半分の分子の形成の理解を助けるためのジスルフィドマッピングのために、pH7.5のトリス中の6MグアニジンHClでタンパク質を変性させることによって試料を調製した。これに、4-ビニルピリジンを30mMの濃度になるまで添加し、続いて暗所で1時間インキュベートして、遊離のシステインをキャッピングした。溶液を希釈して、グアニジン濃度を1Mにし、続いてトリプシン/Lys-Cを使用して消化させた。消化を37℃で一晩進行させた。試料を、分離する前に、凍結し乾燥させた。それに続いてLC/MSを行い、それにおいて、Waters Xbridge BEH130 C18 4.6×150mmカラムでの勾配を使用した90%アセトニトリル中の0.05%TFAの勾配で、ペプチドミックスを0.05%TFA水溶液中で分離し、ESI-QTOT質量分析計6538(Agilent社)をポジティブモードで使用して質量を同定し、Agilent社のMass Hunterソフトウェアを使用してデコンボリューションした。図8に、IAB2Mγ1EH1二量体内で同定されたジスルフィド含有ペプチドを示す。
IAB2Mγ1EH1のジスルフィドマッピングから、ヒンジ領域中の適切に形成された、例えば予測されるジスルフィドの存在が実証され、更にジスルフィドの混乱も検出された。図8は、同定されたジスルフィドの表を示し、一方で図9は、結果の図解を示す。ジスルフィド(図8)は、予測されるシステイン残基間(SEQ ID NO:183及びSEQ ID NO:184のシステイン;SEQ ID NO:183及びSEQ ID NO:185のシステイン;SEQ ID NO:186)及びタンパク質の他のドメイン中に存在する予想外のシステイン残基間に存在していた。ヒンジ中の対合していないシステインは、ジスルフィドの混乱を引き起こす可能性があり、そのため従来のジスルフィド形成(実線)が妨げられる(図9)という仮説が立てられた。更に、恐らくトリプシンによりジスルフィド結合したペプチドがイオン化されない(したがって検出されない)ため、質量分析計においてVHジスルフィドは観察されなかった(破線)(図9)。
huIgG2EH1(γ2EH1)に再フォーマットすることは、IAB2Mの安定性を改善しなかった。図10は、同定されたジスルフィドのグラフ表示を示す。SDS-PAGEによって、γ2EH1の場合に有意なコンカテマー形成が観察された(図5A)。IAB2Mγ1EH1の場合と同様に、恐らくトリプシンによりジスルフィド結合したペプチドが効率的にイオン化されず、したがって質量分析計で検出されなかったために、VHジスルフィドは観察されなかった(破線)。IAB2Mγ2EH1(図5D)は、半分の分子が>10%であることを示した(LC/MSによれば39,469.5Da)(図10及び図6B)。図10のパネル(A)及び(B)で示した通り、クロマトグラムにおいて優勢な半分の分子(ピーク1)が見られた。図6A(上のパネル)は、IAB2Mγ1EH1の全イオン電流(TIC)クロマトグラムを示し、ここでピーク1及び2は、それぞれ半分の分子及びフルサイズの分子である。図6A中央のパネルは、UV280チャネルを示し、ピーク統合により、半分の分子のパーセントは、11.1%と決定することができた。図6A(下のパネル)は、ピーク2を含む分子量を示す。
IAB2Mに関するインビボのデータ
89Zr-Df-IAB2M-γ1EH1のPET/CT及び生体内分布(図5B)をヌードマウスで実行した。図11Aに、24時間及び48時間における89Zr-Df-IAB2M-γ1-EH1投与後の右肩にPSMA陽性22Rv1異種移植片を有するヌードマウスのMIP PET/CT画像を示す。48時間における3匹のマウスからの組織中の平均の放射性物質取り込みを、1グラム当たりの注射された用量の百分率(ID/g)として示す(図11B)。腫瘍での取り込みは、相対的に低く(6.1±1.2%ID/g)、腎臓での取り込みは高かった(23.3±6.2%ID/g)。これは、肝臓での取り込み(14.1±1.6%ID/g)のほぼ2倍多い。ミニボディがインビボで二量体のままでいる場合、タンパク質クリアランスが肝臓を介して起こることが予測される。腎臓のシグナルが肝臓のシグナルより大きいことから、インビボにおける不安定及び半分の分子の形成が示唆された。
89Zr-Df-IAB2M-γ1EH2のPET/CT及び生体内分布(図5C)を、ヌードマウスで実行した。図12Aに、24時間及び47時間における89Zr-Df-IAB2M-γ1EH2投与後の右肩にPSMA陽性22Rv1異種移植片を有するヌードマウスのMIP PET/CT画像を示す。47時間における2匹のマウスからの組織中の放射性物質取り込みを、1グラム当たりの注射された用量の百分率(ID/g)として示す(図12B)。ここでも腎臓で2倍から3倍高い放射性物質取り込みが見られた。上述したように、腎臓のシグナルが肝臓のシグナルより大きいことから、インビボにおける不安定及び半分の分子の形成が示された。
89Zr-Df-IAB2M-γ2EH2のPET/CT及び生体内分布(図5D)を、ヌードマウスで実行した。図13Aに、24時間及び47時間における89Zr-Df-IAB2M-γ2EH2投与後の右肩にPSMA陽性22Rv1異種移植片を有するヌードマウスのMIP PET/CT画像を示す。47時間における2匹のマウスからの組織中の放射性物質取り込みを、1グラム当たりの注射された用量の百分率(ID/g)として示す(図13B)。低い腎臓での取り込みと共に1未満の肝臓に対する腎臓の比率が達成されたことから、γ1EH2は安定なタンパク質であることが示された。
インビボでの研究におけるIAB2Mの要約(Table 2(表7))
IgG1のヒンジ領域由来のヒンジ配列で作製されたミニボディは、腎臓を介した高いクリアランスを示したことから、インビボにおけるタンパク質の不安定及び半分の分子への解離が示唆される(図11)。
他の対合していないシステインとの望ましくない相互作用を防ぐために、IgG1ヒンジ領域(γ1EH2)における第1のヒンジのシステインをセリンに突然変異させたところ(図5C)、インビトロでより優れたプロファイルを有するタンパク質が生成した(例えば、図5のSDS-PAGEデータ)。しかしながら、腎臓を介した高いクリアランスから、インビボにおけるタンパク質の不安定及び半分の分子への解離が示唆された(図12)。
第1のヒンジのシステインをセリンに突然変異させたIgG2ヒンジ(γ2EH2(図5D)等(Table 3(表8)、ヒンジ領域の要約を示す))で作製されたミニボディは、約80kDaのタンパク質で予測された通り、肝臓を介して除去され、インビボで分子はインタクトなままであることが示された(図13A及び図13B)。Table 2(表7)にも結果を示す。
IAb22M IgG2ミニボディに関するインビトロのデータ
IAB22M-γ2EH1バリアント(図14B)のインタクトな質量分析(図14A)を質量分析によって実行した。γ2EH1ヒンジを有するIAB22Mは、半分の分子の約9.2%を生じる可能性のある対合していない第1のヒンジのシステインを有していた(図20B)。IAB22Mγ2EH1のインタクトな質量分析のために、試料を、逆相クロマトグラフィーカラム(TSKゲルフェニル-5PW(Tosoh社、2×75mm)によって60℃で分離し、Agilent社のESI-QTOF質量分析計によって分析した。図14Aは、上のパネルにおいて、分離した半分の分子及びフルサイズの分子の全イオンのクロマトグラムを示す。UV280のトレース(示されていない)を、ミニボディバリアント中に存在する半分の分子のパーセントのピーク統合による定量のために使用した。デコンボリューションされた質量を割り当てのために使用し、半分の分子の質量(中央のパネル)及びフルサイズの質量(下のパネル)の同一性を確認した。
しかしながら、IgG2ヒンジ中の第1のシステインがセリンに突然変異したIAB22M1-γ2EH2バリアント(図15B)のインタクトな質量分析(図15A)は、99%より多くのインタクトなγ2EH2を有する二量体タンパク質を示した(理論上のMW=79051.2;測定されたMW79052)。IAB22M1γ2EH2のインタクトな質量分析のために、タンパク質試料を、以下:Waters nanoAcquity UPLCと組み合わせたTrizaic nanoESIソースを備えたWaters Synapt G2 HDMSからなるLC/MSによって分析した。移動相として水中0.1%ギ酸及びアセトニトリル中0.1%ギ酸を用いて3μl/分で作動させた逆相C4 nanotileカラム(内径150μm×50mm、Waters社)を使用して、タンパク質を分離した。図15Aの上のパネルは、フルサイズのミニボディの単一の優勢な分子量を示す全範囲のスキャンを示す。図15Aの中央のパネルは、二量体、例えばフルサイズのタンパク質の拡大した領域を示す。図15Aの下のパネルは、半分の分子の拡大した領域を示す。半分の分子が検出されるが、その相対的な発生量は、フルサイズのタンパク質よりほぼ3桁低い。
IAb22MのIgG2 Mbに関するインビボのデータ
IAB22M MbとhuIgG1及びhuIgG2由来のヒンジ配列との比較を、89Zr-Df-IAB22MバリアントのPET/CTによって実行した。図16A に、89Zr-Df-IAB22M-γ1-EH1(図16B)、-γ2NH1(図16C)及び-γ2EH2(図15B)バリアント投与後の左肩にCD8陽性HPB-ALL異種移植片を有するNOD-SCIDマウスのMIP PET/CT画像を示す。γ2ヒンジバリアントは、より低い腎臓での取り込みをもたらした。
huIgG1ヒンジ(γ1EH1)で作製されたIAB22MのMb(図16B)は腎臓を介して迅速に除去され、結果として腫瘍標的化が低減した。huIgG2ヒンジバリアント、伸長したヒンジ(γ2EH2)(図15B)又は天然ヒンジ(γ2NH1)(図16C)のいずれかで作製されたIAB22MのMbは、インビボでより大きい安定性を示し、高い腫瘍標的化及びより低い腎臓クリアランスを示した(図16A)。
HPB-ALL腫瘍のPET/CTを89Zr-Df-IAB22M-γ1EH1で実行した(図16B)。図17に、4、24及び41時間における抗原陽性HPB-ALL腫瘍を有する1匹のマウスの連続的な冠状の画像を示す。24及び41時間において、腫瘍中で放射性物質取り込みが明確に見られた。多少のバックグラウンド活性も抗原陰性Daudi腫瘍で観察された。高いバックグラウンド活性が腹部領域中に存在していたことから、望ましくない腎臓を介したクリアランスが示唆される。
HPB-ALL腫瘍(図18)中の89Zr-Df-IAb22M-γ1EH1(図16B)で生体内分布分析を実行した。HPB-ALLにおける腫瘍での取り込みは、Daudi(Daudi腫瘍は標的抗原を発現しない)と比較して約6倍高かった。HPB-ALL腫瘍の生体内分布の血液の生体内分布に対する比は13.5であり、Daudi腫瘍の生体内分布の血液の生体内分布に対する比は3.5であった。腎臓のシグナルは肝臓のシグナルより高かったことから、腎臓を介したより高いクリアランス(図18)及びインビボにおけるより低い安定のコンストラクトであることが示唆される。
最適化されたミニボディを操作するための使用された初期のコンストラクトから得られた教訓
上記の結果から、システインの誤った対合を防ぐためには第1のヒンジのシステインを突然変異させることが重要であることが示された。しかしながら、タンパク質の構造的な完全性を維持するために、ヒンジ領域中の2つより多くのシステイン残基が有益である。IgG2ヒンジを採用することは、インビボでの安定性を増加させる解決法を提供する。Mbコンストラクト中の末端のリジン(K)の突然変異は、タンパク質発現に影響を与えなかったが、より均一な電荷を有するタンパク質を生成した。
IgG3と、第1のヒンジのシステインを突然変異させ少なくとも3つのシステイン残基をヒンジ領域中に存在させたIgG1ヒンジ配列の改変とに基づき、追加のMbバリアントを評価した。Table 3(表8)は、ヒンジバリアントのリストを示す。ヒンジ配列中の第1の自然のシステインは、セリン若しくはアラニン又は他の任意のアミノ酸に突然変異させることができる。下部ヒンジ配列は、伸長配列(8～25アミノ酸)又はγ1、γ2、γ3又はγ4由来の自然の下部ヒンジであり得る。あらゆるコンストラクトのCH3ドメインは、γ1、γ2又はγ3又はγ4及びそれらの天然に存在するあらゆる対立遺伝子由来であってもよい。図19に、一部のヒンジバリアントの図解を示す。IAB2M、IAB22M、IAB20M及びIAB1Mコンストラクトを評価して、発見の普遍性を実証した。
IAB2M、IAB22M、IAB20M及びIAB1Mのヒンジバリアントに関するインビトロのデータ
IAB2M(図20A)ヒンジバリアント(図5B、図5C、図7C、図5E、図5D)でインタクトな質量分析を実行した。IAB22M(図20B)ヒンジバリアント(図14B、図15B、図20C、図20D、図20E、図20F、図20G)でもインタクトな質量分析を実行した。緩衝液として水中0.1%ギ酸及びアセトニトリル中0.1%ギ酸を用いて3μl/分で作動させた、Waters nanoAcquity UPLC Waters C4 nanotileカラムと組み合わせたTrizaic nanoESIソースを備えたWaters Synapt G2 HDMS(内径150μm×長さ50mm)を使用したLC/MSによって、操作されたヒンジ(EH)を有する発現されたミニボディを半分の分子のインタクトな質量及び量について分析した(図20A及び図20B)。一部の分子について、試料を、逆相クロマトグラフィーカラム(TSKゲルフェニル-5PW(Tosoh社、2×75mm)によって分離し、Agilent社のESI-QTOF質量分析計によって分析した。
IAB2MヒンジMbバリアント(図5C、図7C、図21B、図21C、図21D、図21E)及びIAB22MヒンジMbバリアント(図16B、図15B、図20C、図20D、図20E、図20F、図20G)のSDS-PAGE分析を実行した。図21A及び図22Aに、得られたデータを示す。
得られたデータに質量分析を実行して、図21A及び図22AのSDS-PAGE分析データを裏付けた。質量分析を使用して2つのIAB22Mコンストラクトを評価して、正確な分子量、半分の分子の量及び翻訳後修飾、例えばC末端のリジンのクリッピングを確認した。タンパク質コンストラクトは、IgG1配列由来の操作されたヒンジEH2、EH3(γ1EH2(図22B)及びγ1EH3(図20C))を有するミニボディを包含していた。EH2ヒンジを有するγ1ミニボディは、インタクトな二量体分子に適切にアセンブルしたが、2つのみのシステインの包含は、半分の分子の量が多いタンパク質をもたらした。EH3ヒンジを有するγ1ミニボディは、インタクトな二量体分子に適切にアセンブルし、第3のシステインの追加は、半分の分子のレベルが非常に低いタンパク質をもたらした。
IAB22M-γ1EH1質量分析によるインタクトな質量分析(図16B)は、図23に示される。得られた分子量は、C末端のクリッピングを示した。存在する3種(MW79318.9、79450.1及び79575.1)のうち1つのみが、予測MWである79576と一致した。得られた分子量は、C末端のクリッピングを示した。存在する3種(MW79318.9、79450.1及び79575.1)のうち1つのみが予測MWである79576と一致した。残りの部分は、いずれか一方又は両方のC末端のリジンがクリッピングされているミニボディであった。ヒンジ中2つのジスルフィドのみで構築されたMbは、高いレベルの半分の分子を産生した(約15%)。IAB22Mγ1EH1のインタクトな質量分析のために、試料を、逆相クロマトグラフィーカラム(TSKゲルフェニル-5PW(Tosoh社、2×75mm)によって分離し、Agilent社のESI-QTOF質量分析計を使用して分析した。図23は、分離した半分の分子及びフルサイズの分子の全イオンのクロマトグラムを示す(上のパネル)。UV280のトレース(示されていない)を、ミニボディバリアント中に存在する半分の分子のパーセントのピーク統合による定量のために使用した。デコンボリューションされた質量を割り当てのために使用し、半分の分子の質量(中央のパネル)及びフルサイズの質量(下のパネル)の同一性を確認した。
図24に、IAB22M-γ1EH3バリアント(図20C)の質量分析によるインタクトな質量分析を示す。理論上のMWは79946であり、これは、得られたMWの79946と一致した。ヒンジ中3つのジスルフィド結合で構築された、改変されたIgG1ヒンジは、99%より多くのフルサイズのタンパク質を有するミニボディをもたらした。インタクトな質量分析のために、酢酸緩衝液中のタンパク質試料を、以下:Waters nanoAcquity UPLCと組み合わせたTrizaic nanoESIソースを備えたWaters Synapt G2 HDMSからなるLC/MSによって分析した。移動相として水中0.1%ギ酸及びアセトニトリル中0.1%ギ酸を用いて3μl/分で作動させた逆相C4 nanotileカラム(内径150μm×50mm、Waters社)を使用して、タンパク質を分離した。図24(上のパネル)は、全質量範囲のスキャンを示す。中央のパネルは、インタクトな分子量を示す拡大した領域を示す。下のパネルは、半分の分子を示す拡大した領域を示す。
Table 9(表9)は、5つのIAB2Mヒンジバリアント(上部;図5B～図5E、図7C)及び7つのIAB22Mヒンジバリアント(下部;図14B、図15B、図20C、図20D;図20E、図43、図44)についての理論上の予測分子量(MW)質量及びインタクトな質量分析によって得られたMW質量、並びにそれぞれの半分の分子の含量をまとめたリストを示す。タンパク質の実際の質量は、C末端のリジン残基がクリッピングされてMWの不均質性が引き起こされた場合を除いて、それらの理論上計算された分子量と一致した(図6、図14A、図15A、図23及び図24)。
IAB2Mヒンジバリアント(図5E、図7C、図7D、図21B、図21C、図21D、図21E)のFAC分析を実行した。全てのミニボディヒンジバリアントが、C4-2XCL細胞上で発現された標的抗原に類似の親和性で結合した(図26)。
IAB22Mヒンジバリアント(図15B、図20C、図20D、図20E、図20F、及び図20G)のFAC分析を実行した。同じscFv及びCH3ドメイン、ただし異なるヒンジで作製されたミニボディは全て、HPB-ALL細胞上の細胞表面CD8に類似の親和性で結合した(図27)。
IAB20MヒンジMbバリアント(図28B～図28E)のSDS-PAGE分析(図28A)を実行して、本明細書で述べられたヒンジ領域の態様は、多様な標的分子にわたり適用され得ることを更に確認した(例えば、異なる標的分子に対する様々なミニボディに対しても機能する)。図54～図59に、IAB20Mバリアントの追加の実施形態を示す。
IAB1MヒンジMbバリアント(図29B～図29D)のSDS-PAGE分析(図29A)を実行して、本明細書で述べられたヒンジ領域の態様は、多様な標的分子にわたり適用され得ることを更に確認した(例えば、異なる標的分子に対する様々なミニボディに対しても機能する)。図60～図65A、図65B、及び図65Cに、IAB1Mバリアントの追加の実施形態を示す。
IAB22Mのヒンジバリアントに関するインビボのデータ
異なるヒンジ配列を有する89Zr放射標識IAB22Mb(図15B、図20C、図20D、図20F、図20G)のPET/CT分析をNOD-SCIDマウスで実行した。図30に、24時間における89Zr-標識Df-IAB22Mヒンジバリアント投与後の左肩にCD8陽性HPB-ALL異種移植片を有するNOD-SCIDマウスのMIP PET/CT画像を示す。全ての新しいヒンジバリアントは、より低い腎臓での取り込みをもたらした。全てのヒンジバリアントで17～28%ID/gの範囲の優れた腫瘍標的化が達成された。全体的に、肝臓のシグナルは腎臓のシグナルと類似していた。
図30の異なるヒンジバリアントを有する89Zr放射標識IAB22Mbの生体内分布分析(図31)を実行した。IAB22Mヒンジバリアントで類似の生体内分布が観察された。γ1EH1と比較して優秀な腫瘍標的化及び取り込みが検出された。二量体のままのMbに関して本明細書で提供されたデータに基づき予測された通りに、肝臓を介した高いクリアランスが観察された。
Table 0.2(表2)のPSCAミニボディを、ミニボディ上のシステイン残基を介して関連するキレート剤とコンジュゲートし、続いて同位体であるIn-111(又は代替としてジルコニウム-89又は銅-64)で放射標識する。代替として、ミニボディは、チロシン残基を介してヨウ素で直接放射標識することによって放射標識されていてもよい。
ミニボディを健康なヒト対象に静脈内注入する。ミニボディをヒト対象中で注入後10分間インキュベートする。インキュベーションと同じ日に、ミニボディの局在化を、PETスキャン又は外部のシンチレーションシステムを介して検出する。
ミニボディの局在化を使用して、対象において上昇したレベルのPSCAの局在化を決定する。
Table 0.2(表2)のPSMAミニボディを、ミニボディ上のシステイン残基を介して関連するキレート剤とコンジュゲートし、続いて同位体であるIn-111(又は代替としてジルコニウム-89又は銅-64)で放射標識する。代替として、ミニボディは、チロシン残基を介してヨウ素で直接放射標識することによって放射標識されていてもよい。
ミニボディを健康なヒト対象に静脈内注入する。ミニボディをヒト対象中で注入後10分間インキュベートする。インキュベーションと同じ日に、ミニボディの局在化を、PETスキャン又は外部のシンチレーションシステムを介して検出する。
ミニボディの局在化を使用して、対象において上昇したレベルのPSMAの局在化を決定する。
Table 0.2(表2)のPSMAミニボディによるPSMA陽性腫瘍の画像化が成功したら、本開示の実施形態に従ってミニボディの生体内分布が調査されてもよい。これらの生体内分布の研究は、他の選択された組織に対する腫瘍部位におけるミニボディの局在化を注射後経時的に調査することができる。これらの研究は、バックグラウンドに対する高い腫瘍の比率を実証するのに使用することができる。ミニボディの使用は、PSMAを過剰発現する腫瘍、例えば前立腺がん等を画像化する場合に、バックグラウンドに対する腫瘍の高い比率をもたらす可能性があると予想される。これらの画像化及び生体内分布実験からの肯定的な結果は、臨床研究のための調製物の形態で毒物学実験に引き継がれてもよい。
更に、PET画像化研究によるインビボでヒトPSMAを標的化するミニボディの能力は、がん患者での臨床試験を介して実証することもできる。簡単に述べると、放射標識されたミニボディを、PSMAを過剰発現することが公知のがんの形態を有するがん患者に静脈内注射してもよい。注射後の特定のタイムポイントで、各患者をPETによって連続的にスキャンしてもよい。最後のスキャン後、解剖学的に参考にするために、患者をCTによってスキャンしてもよい。次いで各患者のPET及びCT画像を分析して、腫瘍標的化及び特異性を評価してもよい。
Table 0.2(表2)の5T4ミニボディを、ミニボディ上のシステイン残基を介して関連するキレート剤とコンジュゲートし、続いて同位体であるIn-111(又は代替としてジルコニウム-89又は銅-64)で放射標識する。代替として、ミニボディは、チロシン残基を介してヨウ素で直接放射標識することによって放射標識されていてもよい。
ミニボディを健康なヒト対象に静脈内注入する。ミニボディをヒト対象中で注入後10分間インキュベートする。インキュベーションと同じ日に、ミニボディの局在化を、PETスキャン又は外部のシンチレーションシステムを介して検出する。
ミニボディの局在化を使用して、対象において上昇したレベルの5T4の局在化を決定する。
Table 0.2(表2)の5T4ミニボディを用意する。ミニボディは、対象における結腸直腸がん、腎臓がん、乳がん、卵巣がん、胃がん、肺がん、及び/又は前立腺がんの症状の低減をもたらすために、結腸直腸がん、腎臓がん、乳がん、卵巣がん、胃がん、肺がん、及び/又は前立腺がんを有する対象に、対象における十分なレベルの5T4に結合するのに適した量で静脈内注入される。
Table 0.2(表2)のCD8ミニボディを、ミニボディ上のシステイン残基を介して関連するキレート化剤とコンジュゲートし、続いて同位体であるIn-111(又は代替としてジルコニウム-89又は銅-64)で放射標識する。代替として、ミニボディは、チロシン残基を介してヨウ素で直接放射標識することによって放射標識されていてもよい。
ミニボディを健康なヒト対象に静脈内注入する。ミニボディをヒト対象中で注入後10分間インキュベートする。インキュベーションと同じ日に、ミニボディの局在化を、PETスキャン又は外部のシンチレーションシステムを介して検出する。
ミニボディの局在化を使用して、対象においてCD8の局在化を決定する。
Table 0.2(表2)のCD8ミニボディを用意する。ミニボディを健康なヒト対象に静脈内注入する。
ミニボディを、ヒト対象中で注入後1時間インキュベートする。CD8ミニボディに特異的に結合し、33Pにコンジュゲートされている二次抗体であるヒト化ミニボディを用意する。インキュベーションと同じ日のうちに、二次抗体を対象に注入する。二次抗体を1時間インキュベートする。ミニボディの局在化を、PET画像法により二次抗体上のマーカーを介して検出する。
ミニボディの局在化を使用して、対象においてCD8の局在化を決定する。
Table 0.2(表2)のCD8ミニボディを用意する。ミニボディは、CD8関連障害の症状の低減をもたらすために、CD8関連障害を有する対象に、対象における十分なレベルのCD8に結合するのに適した量で静脈内注入される。ミニボディは、イットリウム-90にコンジュゲートされている。
Table 0.2(表2)のCD8ミニボディを用意する。ミニボディを、感染症に対する抗原又は腫瘍関連抗原の接種を受けた患者に注射する。CD8に対するフラグメントは、免疫反応を増大させ、CD8を発現するT細胞の細胞溶解活性を強化する。
Table 0.2(表2)のCD8ミニボディを用意する。ミニボディは、CD8関連障害の症状の低減をもたらすために、CD8関連障害を有する対象に、対象における十分なレベルのCD8に結合するのに適した量で静脈内注入される。ミニボディは、Lu-177にコンジュゲートされている。CD8ミニボディは、CD8を発現する細胞に結合して、Lu-177が細胞の殺滅を引き起こす。
結果から、コンストラクトはそれでもなお細胞性ヒトCD8に結合することが示された。
Table 0.2(表2)のCD3ミニボディを、ミニボディ上のシステイン残基を介して関連するキレート剤とコンジュゲートし、続いて同位体であるIn-111(又は代替としてジルコニウム-89又は銅-64)で放射標識する。代替として、ミニボディは、チロシン残基を介してヨウ素で直接放射標識することによって放射標識されていてもよい。
ミニボディを健康なヒト対象に静脈内注入する。ミニボディをヒト対象中で注入後10分間インキュベートする。インキュベーションと同じ日に、ミニボディの局在化を、PETスキャン又は外部のシンチレーションシステムを介して検出する。
ミニボディの局在化を使用して、対象において上昇したレベルのCD3の局在化を決定する。
Table 0.2(表2)のCD3ミニボディを用意する。ミニボディは、対象におけるリウマチ様関節炎の症状の低減をもたらすために、リウマチ様関節炎を有する対象に、対象における十分なレベルのCD3に結合するのに適した量で静脈内注入される。
OKT3の投与により容認し難い程強烈なサイトカインストームを発症させるリスクがある対象を同定する。対象は、CD3依存性の障害を有するため、対象は、自身の系中のCD3タンパク質のレベルを低減する必要性を有する。本明細書で提供されるCD3に対するミニボディの1つを選択し、サイトカインストームを起こすことなく十分なCD3への結合を起こすのに効果的なレベルで対象に投与する。
Table 0.2(表2)のヒト化CD3ミニボディを用意する。ミニボディを健康なヒト対象に静脈内注入する。ミニボディを、ヒト対象中で注入後1時間インキュベートする。CD3ミニボディに特異的に結合し、33Pにコンジュゲートされている二次抗体であるヒト化ミニボディを用意する。1時間のインキュベーションの直後に、二次抗体を対象に注入する。二次抗体を1時間インキュベートする。二次抗体を1時間インキュベートした直後に、ミニボディの局在化をPET画像法により検出する。
ミニボディの局在化を使用して、対象においてCD3の局在化を決定する。
OKT3の投与により容認し難い程強烈なサイトカインストームを発症させるリスクがある対象を同定する。対象は、CD3依存性の障害を有するため、対象は、自身の系中のCD3タンパク質のレベルを低減する必要性を有する。本明細書に記載の実施例からのミニボディの1つ又は複数のミニボディを選択し、サイトカインストームを起こすことなく十分なCD3への結合を起こすのに効果的なレベルで対象に投与する。
必要な場合、1つ又は複数のミニボディは、CD3依存性の障害を処置するための治療剤にコンジュゲートしていてもよい。
対象は、多数の特定のCD3依存性の障害のいずれを有していてもよく、このような障害は、それぞれ択一的に、リウマチ様関節炎、多発性硬化症、1型糖尿病、又は紅斑性狼瘡であり得る。
Table 0.2(表2)のPSCAミニボディを用意する。ミニボディは、PSCA関連障害の症状の低減をもたらすために、PSCA関連障害を有する対象に、対象における十分なレベルのPSCAに結合するのに適した量で静脈内注入される。ミニボディは、イットリウム-90にコンジュゲートされている。
Table 0.2(表2)のPSMAミニボディを用意する。ミニボディは、PSMA関連障害の症状の低減をもたらすために、PSMA関連障害を有する対象に、対象における十分なレベルのPSMAに結合するのに適した量で静脈内注入される。ミニボディは、イットリウム-90にコンジュゲートされている。
本出願において、単数形の使用は、特に別段の規定がない限り、又は本発明の開示の観点で単数形が唯一の機能的な実施形態であることが当業者には明白でない限り、複数形を包含し得る。したがって、例えば「1つの(a)」は1つより多くを意味する場合があり、「一実施形態」は、その記載が複数の実施形態にも適用されることを意味する場合がある。
本明細書において引用された全ての参考文献、例えば特許、特許出願、論文、教本等、及びそこで引用された文献等は、それらがすでに組み入れられているのでない限り、参照によりその全体が本明細書に援用される。組み入れられた文献及び類似の資料の1つ又は複数、例えば、これらに限定されないが、用語の定義、用語の使用、記載された技術等が本出願と異なるか又は矛盾する場合、本出願が優先される。
前述の記載及び実施例は、ある特定の実施形態を詳述するものである。しかしながら、前述のものが本文中にどれだけ詳細に記載されてあったとしても、本発明は、多くの方法で実施することができ、本発明は、添付の特許請求の範囲及びそれらのあらゆる均等物に従って解釈されるものとする。

Claims (30)

  1. インビボで対象内の標的抗原を検出するための抗原結合コンストラクトであって、
    ｓｃＦｖ及びＣＨ３；
    前記ｓｃＦｖを前記ＣＨ３に結合させるアミノ酸ヒンジ領域であり、ＳＤＫＴＨＴＣＰＰＣＰＰＣを含むアミノ酸ヒンジ領域であって、前記アミノ酸ヒンジ領域の上部ヒンジが、システインを含まない、アミノ酸ヒンジ領域；並びに
    検出可能なマーカーを含み、
    前記標的抗原は、
    前記対象に有効量の前記抗原結合コンストラクトを投与すること、及び
    インビボで前記対象内の前記標的抗原への前記抗原結合コンストラクトの結合の有無を検出すること
    により検出される、抗原結合コンストラクト。
  2. インビボで対象内の標的抗原を検出するための医薬組成物であって、
    ｓｃＦｖ及びＣＨ３；
    前記ｓｃＦｖを前記ＣＨ３に結合させるアミノ酸ヒンジ領域であり、ＳＤＫＴＨＴＣＰＰＣＰＰＣを含むアミノ酸ヒンジ領域であって、前記アミノ酸ヒンジ領域の上部ヒンジが、システインを含まない、アミノ酸ヒンジ領域；並びに
    検出可能なマーカーを含む、有効量の抗原結合コンストラクトを含み、
    前記標的抗原は、
    前記対象に前記医薬組成物を投与すること、及び
    インビボで前記対象内の前記標的抗原への前記抗原結合コンストラクトの結合の有無を検出すること
    により検出される、医薬組成物。
  3. 治療剤を標的抗原に標的化するための抗原結合コンストラクトであって、
    ｓｃＦｖ及びＣＨ３；
    前記ｓｃＦｖを前記ＣＨ３に結合させるアミノ酸ヒンジ領域であり、ＳＤＫＴＨＴＣＰＰＣＰＰＣを含むアミノ酸ヒンジ領域であって、前記アミノ酸ヒンジ領域の上部ヒンジが、システインを含まない、アミノ酸ヒンジ領域；並びに
    コンジュゲートされた治療剤を含み、
    必要とする対象に有効量の前記抗原結合コンストラクトが投与される、抗原結合コンストラクト。
  4. 治療剤を標的抗原に標的化するための医薬組成物であって、
    ｓｃＦｖ及びＣＨ３；
    前記ｓｃＦｖを前記ＣＨ３に結合させるアミノ酸ヒンジ領域であり、ＳＤＫＴＨＴＣＰＰＣＰＰＣを含むアミノ酸ヒンジ領域であって、前記アミノ酸ヒンジ領域の上部ヒンジが、システインを含まない、アミノ酸ヒンジ領域；並びに
    コンジュゲートされた治療剤を含む、有効量の抗原結合コンストラクトを含み、
    必要とする対象に投与される、医薬組成物。
  5. 前記検出可能なマーカーは、放射性核種である、又は
    前記検出可能なマーカーは、18Ｆ、18Ｆ－ＦＡＣ、32Ｐ、33Ｐ、45Ｔｉ、47Ｓｃ、52Ｆｅ、59Ｆｅ、62Ｃｕ、64Ｃｕ、67Ｃｕ、67Ｇａ、68Ｇａ、75Ｓｃ、77Ａｓ、86Ｙ、90Ｙ、89Ｓｒ、89Ｚｒ、94Ｔｃ、94Ｔｃ、99ｍＴｃ、99Ｍｏ、105Ｐｄ、105Ｒｈ、111Ａｇ、111Ｉｎ、123Ｉ、124Ｉ、125Ｉ、131Ｉ、142Ｐｒ、143Ｐｒ、149Ｐｍ、153Ｓｍ、154-158Ｇｄ、161Ｔｂ、166Ｄｙ、166Ｈｏ、169Ｅｒ、175Ｌｕ、177Ｌｕ、186Ｒｅ、188Ｒｅ、189Ｒｅ、194Ｉｒ、198Ａｕ、199Ａｕ、211Ａｔ、211Ｐｂ、212Ｂｉ、212Ｐｂ、213Ｂｉ、223Ｒａ、及び225Ａｃから選択される、
    請求項１に記載の抗原結合コンストラクト。
  6. 前記検出は、ＰＥＴ画像法を含む、請求項１に記載の抗原結合コンストラクト。
  7. 前記検出可能なマーカーは、放射性核種である、又は
    前記検出可能なマーカーは、18Ｆ、18Ｆ－ＦＡＣ、32Ｐ、33Ｐ、45Ｔｉ、47Ｓｃ、52Ｆｅ、59Ｆｅ、62Ｃｕ、64Ｃｕ、67Ｃｕ、67Ｇａ、68Ｇａ、75Ｓｃ、77Ａｓ、86Ｙ、90Ｙ、89Ｓｒ、89Ｚｒ、94Ｔｃ、94Ｔｃ、99ｍＴｃ、99Ｍｏ、105Ｐｄ、105Ｒｈ、111Ａｇ、111Ｉｎ、123Ｉ、124Ｉ、125Ｉ、131Ｉ、142Ｐｒ、143Ｐｒ、149Ｐｍ、153Ｓｍ、154-158Ｇｄ、161Ｔｂ、166Ｄｙ、166Ｈｏ、169Ｅｒ、175Ｌｕ、177Ｌｕ、186Ｒｅ、188Ｒｅ、189Ｒｅ、194Ｉｒ、198Ａｕ、199Ａｕ、211Ａｔ、211Ｐｂ、212Ｂｉ、212Ｐｂ、213Ｂｉ、223Ｒａ、及び225Ａｃから選択される、
    請求項２に記載の医薬組成物。
  8. 前記検出は、ＰＥＴ画像法を含む、請求項２に記載の医薬組成物。
  9. 前記治療剤は、細胞傷害性薬剤、又は放射性同位体である、請求項３に記載の抗原結合コンストラクト。
  10. 前記治療剤は、細胞傷害性薬剤、又は放射性同位体である、請求項４に記載の医薬組成物。
  11. 前記上部ヒンジは、システインを含まないよう突然変異させたＩｇＧ１上部ヒンジである、請求項１、３、５、６、及び９のいずれか一項に記載の抗原結合コンストラクト。
  12. 前記アミノ酸ヒンジ領域は、上部ヒンジとしてＥＰＫＳＳＤＫＴＨＴ（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：４６）を含む、請求項１、３、５、６、及び９のいずれか一項に記載の抗原結合コンストラクト。
  13. 前記アミノ酸ヒンジ領域は、ＣＨ３に接続する下部ヒンジを含む、請求項１、３、５、６、及び９のいずれか一項に記載の抗原結合コンストラクト。
  14. ＣＰＰＣＰＰＣの最後のシステインのＣ末端に、伸長、又は下部ヒンジ配列を含む、請求項１、３、５、６、及び９のいずれか一項に記載の抗原結合コンストラクト。
  15. 前記伸長又は下部ヒンジ配列は、Ｓ、Ｇ、Ａ、Ｐ、若しくはＶのうちの少なくとも1つを含む、又は
    前記伸長配列は、少なくともＧＧＧＳＳＧＧＧＳＧ（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：５９）を含む、
    請求項１４に記載の抗原結合コンストラクト。
  16. 前記アミノ酸ヒンジ領域は、コアヒンジを含み、
    前記コアヒンジは、ＳＤＫＴＨＴＣＰＰＣＰＰＣ内に存在するＣＰＰＣＰＰＣ（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：５２）からなる、又は
    前記コアヒンジは、ＣＰＰＣＰＰＣＰＰＣ（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：５４）を含み、前記アミノ酸ヒンジ領域が、ＳＤＫＴＨＴＣＰＰＣＰＰＣＰＰＣを含むこととなる、
    請求項１、３、５、６、及び９のいずれか一項に記載の抗原結合コンストラクト。
  17. 前記ヒンジ領域は、単一特異性抗体内にある、請求項１、３、５、６、及び９のいずれか一項に記載の抗原結合コンストラクト。
  18. 前記ヒンジ領域は、二重特異性抗体内にある、請求項１、３、５、６、及び９のいずれか一項に記載の抗原結合コンストラクト。
  19. 前記二重特異性抗体は、２つの異なる重鎖/軽鎖対、又は１:１の比でアセンブルしている２つの異なる単量体を含む、請求項１８に記載の抗原結合コンストラクト。
  20. 前記抗原結合コンストラクトは、ミニボディである、請求項１、３、５、６、及び９のいずれか一項に記載の抗原結合コンストラクト。
  21. 前記上部ヒンジは、システインを含まないよう突然変異させたＩｇＧ１上部ヒンジである、請求項２、４、７、８、及び１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  22. 前記アミノ酸ヒンジ領域は、上部ヒンジとしてＥＰＫＳＳＤＫＴＨＴ（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：４６）を含む、請求項２、４、７、８、及び１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  23. 前記アミノ酸ヒンジ領域は、ＣＨ３に接続する下部ヒンジを含む、請求項２、４、７、８、及び１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  24. ＣＰＰＣＰＰＣの最後のシステインのＣ末端に、伸長、又は下部ヒンジ配列を含む、請求項２、４、７、８、及び１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  25. 前記伸長又は下部ヒンジ配列は、Ｓ、Ｇ、Ａ、Ｐ、若しくはＶのうちの少なくとも1つを含む、又は
    前記伸長配列は、少なくともＧＧＧＳＳＧＧＧＳＧ（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：５９）を含む、
    請求項２４に記載の医薬組成物。
  26. 前記アミノ酸ヒンジ領域は、コアヒンジを含み、
    前記コアヒンジは、ＳＤＫＴＨＴＣＰＰＣＰＰＣ内に存在するＣＰＰＣＰＰＣ（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：５２）からなる、又は
    前記コアヒンジは、ＣＰＰＣＰＰＣＰＰＣ（ＳＥＱ ＩＤ ＮＯ：５４）を含み、前記アミノ酸ヒンジ領域が、ＳＤＫＴＨＴＣＰＰＣＰＰＣＰＰＣを含むこととなる、
    請求項２、４、７、８、及び１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  27. 前記ヒンジ領域は、単一特異性抗体内にある、請求項２、４、７、８、及び１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  28. 前記ヒンジ領域は、二重特異性抗体内にある、請求項２、４、７、８、及び１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
  29. 前記二重特異性抗体は、２つの異なる重鎖/軽鎖対、又は１:１の比でアセンブルしている２つの異なる単量体を含む、請求項２８に記載の医薬組成物。
  30. 前記抗原結合コンストラクトは、ミニボディである、請求項２、４、７、８、及び１０のいずれか一項に記載の医薬組成物。
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