【発明の詳細な説明】
抗-erbB-2モノクロナール抗体の組み合わせ物及び使用方法
本出願は、腫瘍を予防し且つ治療することができるモノクロナール抗体の組み合
わせ物(combination)に関する。さらに特に、本モノクロナール抗体は、腫瘍
を予防し且つ治療することができる単一鎖のモノクロナール抗体である。
このerbB-2遺伝子(HER-2又はneuともいう)の増幅及び/又は過剰発現は、er
bBのmRNA及び蛋白の過剰発現をもたらし、そして、胸部(1-5)、卵巣(3)、肺
(6)及び胃(7)の腺癌(Adenocarcinoma)の20-30%内であることが証明され
ている。2系統の証拠は、ヒト腫瘍形成(neoplasia)の病因におけるerbB-2の
過剰発現を巻き込んでいる、第一に、過剰発現が、胸部(8-11)、卵巣(12)、
胃(13)、及び肺癌(14)における不十分な予知(poor prognosis)と結びつい
ており、過剰発現がその癌細胞を変更するということを示している。第二に、er
bB-2の人工的過剰発現がNIH/3T3繊維芽細胞(15,16)並びに乳房の上皮細胞(17
)内で形質転換された表現型を誘発し、過剰発現が有害な表現型の発展に直接的
に寄与することができるということを示唆している。
gp185erbB-2と上皮成長因子レセプタ(EGFR)との間の広範な相同性により、
それらの活性化が類似の機構を通して進行するかもしれないということが広く推
定されている。1つのこのような機構は、レセプタのダイマー化/オリゴマー化
(dlmerization/oligomerization)であって上記のEGFR内因性チロシン・キナー
ゼ機構の活性化における重要な段階であると考えられているものを含む(18,19
)。レセプタ−レセプタ相互作用による妨害は、erbB-2過剰発現による癌
の治療に対する可能性のある治療的アプローチとして評価されている。先行の研
究は、癌の治療のための可能性のある治療剤としての、erbB-2(20)及び関連上
皮成長因子レセプタ(EGFR)蛋白(21)に対して向けられた単一のモノクロナー
ル抗体の使用を評価している。
可能性のある治療剤として評価されているerbB-2に対して向けられた単一のモ
ノクロナール抗体の使用は、チロシン・キナーゼ(tyrosine klnase)の活性に
おける増加を原因とする、増加されたgp185erbB-2の自動リン酸化をもたらして
いる。単一抗体剤は、可能性のある抗癌治療としての約束を示した(20,27)。発明の要約
出願人の発明の1つの目的は、悪性細胞がgp185erbB-2を過剰発現しているヒ
トの悪性腫瘍(malignancies)を治癒し又は防止することかできる少なくとも2
つのモノクロナール抗体の組み合わせ物に関する。本組み合わせ物は、少なくと
も第一抗体及び第二抗体であってそれぞれがerbB-2のgp185細胞外ドメインを認
識するものを含んで成る。本組み合わせ物抗体の治療により証明された活性は、
同一の全体的な抗体濃度におけるその個々の抗体の合計により予測されるよりも
大きな活性を示している。
本発明の他の目的は、単一鎖モノクロナール抗体であるモノクロナール抗体の
使用を提供する。本単一抗体は、2特異的(bispecific)抗体を作るために使用
されることができる。図面の詳細な説明
図1A.モノクロナール抗体#21及び#23の特異性。サブ集密(Subconfluent)SK
-Br-3単層を、35S-Cysにより代謝的に標識した(比活性(spec.act.)1000Ci/mm
ol)。細胞蛋白の全てを、10μgの上
記抗体のにより免疫沈降させた。この免疫複合体を、プロテインGアガロース(G
enex,Galthersburg,MD)により回収し、そして8-16%のTris-グリシン・ゲル上
のSDS-PAGEにより分析した。このゲルを、増感スクリーンにより-70℃において
一夜フィルムに露出させた。
図1B.胃細胞系N87におけるgp185erbB-2過剰発現並びに高い及び低いgp185erb B-2
過剰発現体(overexpressers)と比較したN87マウス異種移植片からの腫瘍。
細胞又は腫瘍を、サンプル・バッファーであって0.125M Tris-HCl、4%SDS、0.00
2%ブロモフェノール・ブルー、及び15%グリセロールを含むものの中で溶菌させ
た。その蛋白濃度を測定した後に、5%β-メルカプトエタノールを添加した。サ
ンプル(10μgの全蛋白)を、3分間沸騰させ、8-16%Tris-グリシン・ゲル上のS
DS-PAGEにより分画し、そしてニトロセルロースに移した。gp185erbB-2の検出を
、その蛋白のc-末端部分に対するモノクロナール抗体により行った。
図1C.N87(胃)、SK-Br-3(胸部)、及ひSK-OV-3(卵巣)細胞系及びヒト胎
盤(placenta)内のerbB-2遺伝子のサザン・ブロット分析。DNAを、細胞系及び
ヒト胎盤組織からグアニジン・チオシアネート(guanidine thiocyanate)及び
セシウム・グラジエント遠心分離を使用して抽出した。DNA(15μg)を、制限酵
素HindIIIにより解裂させ、1%アガロース・ゲル上の電気泳動により分離し、ニ
トロセルロースに転移させ、そして放射性erbB-2 cDNAプローブにより先に記載
されているように(26)プローブした。このcDNAプローブは、完全なerbB-2蛋白
コード領域に一致する。
図2.単層MTT増殖検定におけるヒトN87胃腫瘍細胞の増殖に対するAb#21及びA
b#23の効果。10,000細胞/wellの単一細胞懸濁液を、インシュリン(Insulin)(
5μg/ml)、ヒト・トランスフェリン(tra
nsferrin)(10μg/ml)、17-β-エストラジオール(estradiol)(10nM)、亜
セレン化ナトリウム(sodium selenite)(5nM)、及び10mM Hepesを補われたR
PMI-1640から成る化学的に定められた培地内に入れた。所定の濃度においてPBS
、Ab#21、Ab#23又はAb#21とAb#23との組み合わせを、次に添加した。このプレー
トを、5%CO2加湿雰囲気中で37℃において培養した。7日後、50μlの3-(4,5-
ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニル・テトラゾリウム・ブロマイド(
0.1mg)を添加し、そして37℃において4時間インキュベートに供した。この培
地の90%を、次に取り除き、そしてその結晶を、0.175ml DMSO中で可溶化した。
吸光度を、Molecular Devices Vmax kinetic microplate reader内で540nmにお
いて測定した。結果は、標準偏差を伴った8つのwellの平均である。使用した条
件の下で、その細胞数は、MTT減少に正比例している。
図3A.BNXマウスにおけるN87腫瘍異種移植片の増殖に対する、Ab#21( )、A
b#23( )、Ab#21とAb#23( )との組み合わせによる治療、又はPBSの効果。
腫瘍細胞(5x106/マウス)を、BNX(ベージュ(beige)、ヌード(nude)、x
id)マウスのわき腹(flanks)中に皮下注射した。1日目に開始された治療は、
4つの試験群(群当たり3マウス)から成り、それぞれに、3週間にわたり、そ
れぞれの1週間に2回ずつ、PBS( )、200μg精製Ab#21(0)、200μg精製Ab#
23(0)、又は100μg精製Ab#21と100μg精製Ab#23( )との混合物を、腹膜中
に注射した。腫瘍の増殖を、平均相対腫瘍容量、s.e.m.±15%として報告する。
この実験の2回の繰り返しは、同じ結果を与えた。
図3B.小腫瘍の形成後の治療の効果。細胞を、上記と同じ治療手順を使用して
注射した。但し、その治療を、1日目の代わりに細胞注射後4日目に開始したと
いう事実を除く。動物の世話を、制度化
合物されたガイドラインに従って行った。
図4A.erbB-2蛋白回転率(turnover)に対する抗体結合の効果。サブ集密N87
細胞単層を、20μCiの35S-システインにより1時間パルス標識し、そして次にAb
#21単独、Ab#23単独、又はAb#21とAb#23との1:1の組み合わせ(10μg/ml)の存
在中で24時間、5mM Cysによりチェース(chased)した。全細胞蛋白を、Sephar
oseに結合したgp185erbB-2のC-末端に対して向けられたモノクロナール抗体を使
用して図1中に記載したように免疫沈降させ、そしてSDS-PAGEにより分析した。
このゲルを、増感スクリーンにより-70℃において一夜フィルムに露出させた。
図4B.抗体組み合わせ物とのインキュベーション後のgp185erbB-2-2のチロシ
ン・リン酸化(tyrosine phosphorylation)の測定。細胞を、図4A中のようにプ
レートした。1時間後、細胞を、図IB中のように処理した。この蛋白を、ニトロ
セルロース紙上にエレクトロブロットし、そして抗-ホスホチロシンIgG(ポリク
ロナール、Upstate Biotechnology,Inc.)と共にインキュベートし、そしてECL
ウェスタン・ブロッティング検出装置(Amersham)を使用して免疫検出した。こ
のフィルムを、室温において5分間露出させた。
図5.単層MTT増殖検定におけるヒトCalu-3肺腺癌(adenocarcinoma)腫瘍細
胞の増殖に対するAb#21及びAb#23の効果。10,000細胞/wellの単一細胞懸濁液を
、インシュリン(5μg/ml)、ヒト・トランスフェリン(10μg/ml)、17-β-エ
ストラジオール(10nM)、亜セレン化ナトリウム(5nM)、及び10mM Hepesを補
われたRPMI-1640から成る化学的に定められた培地内に入れた。所定の濃度にお
いてPBS、Ab#21、Ab#23又はAb#21とAb#23との組み合わせを、次に添加した。こ
のプレートを、5%CO2加湿雰囲気中で37℃において培養した。7日後、50μlの3
-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-
2,5-ジフェニル・テトラゾリウム・ブロマイド(0.1mg)を添加し、そして37℃
において4時間インキュベートに供した。この培地の90%を、次に取り除き、そ
してその結晶を、0.175ml DMSO中で可溶化した。吸光度を、Molecular Devices
Vmax kinetic microplate reader内で54Onmにおいて測定した。結果は、標準偏
差を伴った8つのwellの平均である。使用した条件の下で、その細胞数は、MTT
減少に正比例している。
図6.単層MTT増殖検定におけるヒトCalu-3肺腺癌腫瘍細胞の増殖に対するAb#
23及びAb#94の効果。10,000細胞/wellの単一細胞懸濁液を、インシュリン(5μ
g/ml)、ヒト・トランスフェリン(10μg/ml)、17-β-エストラジオール(10nM
)、亜セレン化ナトリウム(5nM)、及び10mM Hepesを補われたRPMI-1640から
成る化学的に定められた培地内に入れた。所定の濃度においてPBS、Ab#23、Ab#9
4又はAb#21とAb#23との組み合わせを、次に添加した。このプレートを、5%CO2
加湿雰囲気中で37℃において培養した。7日後、50μlの3-(4,5-ジメチルチア
ゾール-2-イル)-2,5-ジフェニル・テトラゾリウム・ブロマイド(0.1mg)を添
加し、そして37℃において4時間インキュベートに供した。この培地の90%を、
次に取り除き、そしてその結晶を、0.175ml DMSO中で可溶化した。吸光度を、Mo
lecular Devices Vmax kinetic microplate reader内で540nmにおいて測定した
。結果は、標準偏差を伴った8つのwellの平均である。使用した条件の下で、そ
の細胞数は、MTT減少に正比例している。
図7.*一本鎖の抗-erbB2抗体、Ab#23のためのcDNA配列。
図8.*一本鎖の抗-erbB2抗体、Ab#21(e22)のためのcDNA配列。発明の詳細な説明
本発明の1つの目的は、ヒトの悪性腫瘍を防止し又は治療することができる少
なくとも2つのモノクロナール抗体の組み合わせ物であって、その悪性細胞がgp
185erbB-2を過剰発現しており、そしてその少なくとも2つの異なる抗体のそれ
ぞれがerbB-2のgp185発現生成物の異なるエピトープを認識しており、それ故に
、その抗体が互いに交差反応しないような組み合わせ物である。本発明の態様は
、その組み合わせ物が、第二に対する第一の得られる比がそのerbB-2遺伝子の発
現生成物を減少させることに効果があるように好ましくは組み合わされている第
一抗体及び第二抗体を含んで成ることを提供する。erbB-2遺伝子の発現生成物の
測定のための便利な方法を、図4A中に見つけることができる。このerbB-2遺伝子
生成物の発現における減少は、その細胞内のerbB-2蛋白の半減期を減少させる組
み合わせ物の結果である。本発明の他の態様においては、この抗体の組み合わせ
物は、gp185発現生成物のチロシンのリン酸化を本質的に増加させない特徴的な
特性をもっている。
erbB-2遺伝子の発現生成物を減少させるために必要な活性をもつ第二抗体に対
する第一抗体の比の例は、約1:2から約2:1までの比を含んで成る。好ましくは、
このような比は、1:1である。しかしながら、本発明は、本明細書中に討議する
抗体比に限定されることを意図していない。他の比が効果的であり、そして例と
して使用した1:1の比よりも高い活性を生じさせることができるという事実は、
本発明の範囲内にあるように本発明者により認識され、そして知られている。
本組み合わせの活性を、以下のように、図1A-C、2及び3A、B中に例示する。
図1A-Cは、N87細胞がerbB-2遺伝子増幅の結果としてgp185 erbB-2蛋白を過剰発
現しているとこと証明している。図2は、Ab#21とAb#23との組み合わせ物がイン
ビトロにおいてN87細胞の
増殖を抑制することを示している。同様の結果が、ヒトCalu-3肺腺癌の増殖に対
して、Ab#23とAb#94との組み合わせ物並びにAb#23とAb#21との組み合わせ物を使
用して証明されている(図5及び図6を参照のこと)。図3A及びBは、Ab#21とAb
#23との組み合わせ物が免疫不全マウスにおいて腫瘍としてのN87細胞の増殖を抑
制し、そして逆転させるところの活性について示している。これらの結果は、本
明細書の抗体組み合わせ物の一般的な性質についてを示している。
本発明において使用するerbB2遺伝子コード生成物に対する抗体を、キメラ抗
体として設計することができる。キメラ抗体は、非ヒト(例えば、ネズミ)起源
の可変領域(抗原結合領域)及びヒト起源の定常領域をもっている。それらが優
先的にヒトのものであるので、キメラ抗体は、ヒトにおいて、より少ない免疫原
性であり、このことは、ヒトへの外来蛋白の投与に関連した問題を克服するのを
助けることができる。
さらに、本発明の抗体を、遺伝子組換え又は抗体の生産のためのKohler-Milst
einのハイブリドーマ法を通して作ることができる。抗体それ自体の断片、同族
体又は誘導体をその完全な抗体の代わりに本発明において使用することができる
ということも認識されている。
本発明の他の目的は、一本鎖抗体として設計されたerbB-2遺伝子コード生成物
に対する抗体を提供する。一本鎖抗体は、ここで、その抗体の軽可変領域と重可
変領域とが互いに結合し一本鎖抗体を形成しているものである。これらの抗体の
組み合わせ物が、先に討議したような混合物として組み合わされた抗体を並びに
2特異的抗体を作るために組み合わされた抗体を含むということを本明細書中で
考慮する。
2特異的抗体は、普通には、2つの一本鎖抗体であってそのそれぞれが異なる
抗原結合部位を認識するものから成る人工的に作られた抗体である。
以下のもの:胸部、卵巣、肺及び胃の腺癌が、本発明を使用して治療又は予防
することができるヒトの悪性腫瘍のいくつかの例である。
出願人の発明の他の態様は、先に記載したようなヒト悪性腫瘍を予防しそして
根絶する(eradicating)ための方法を提供する。この方法は、有効量の抗-erbB
-2抗体組み合わせ物を患者に投与し、その腫瘍部位において抗体組み合わせ物の
効果的な濃度;例えば、少なくとも1μg/mlの濃度を達成することを含む。好ま
しくは、腫瘍部位における濃度は、約10μg/mlを超えない。一般的には、腫瘍部
位におけるこの組み合わせ物の所望の濃度を達成するために、この組み合わせ物
を、約0.1mg/kgから約10mg/kg体重までの投与量において投与する。
出願人の発明の他の態様は、本抗体組み合わせ物が受動的な腫瘍の治療におい
て使用されることを提供し、ここで、この抗体組み合わせ物の有効投与量が、ヒ
ト悪性腫瘍過剰発現gp185erbB-2を患った患者に医薬として許容される担体と共
に又はその中で投与される。担体(vehicles)の例は、非毒性バッファー、生理
学的な生理食塩水等である。
また、出願人の発明は、この抗体組み合わせ物の抗体の中の少なくとも1つが
イムノトキシン(immunotoxin)の成分として使用されることを提供する。イム
ノトキシン治療のために、上記組み合わせ物の中の少なくとも1つの抗体を、抗
癌医薬又は細胞毒素(cytotoxin)に結合させ、イムノトキシンを作ることがで
きる。様々の医薬又は細胞毒素剤を、化学的又は遺伝子操作にいよりこの組み合
わせ
物に結合させることができる。いくつかの有用な治療剤の例は 放射性化合物(
例えば、ホウ素及びレニウムのアイソトープ);DNAと結合する剤、例えは、ア
ルキル化剤又は様々な抗体(例えは、ダウノマイシン(daunomysin)、アドリア
マイシン(adriamycin)、クロラムブシル(chlorambucil),抗-代謝産物(例
えば、メトトレキサート(methotrexate));及び蛋白合成の阻害剤(例えば、
ジフテリア毒素(diphteria toxin)及び毒性植物蛋白)を含む。本組み合わせ
物内の抗体の中の少なくとも1つがイムノトキシンに結合しているところの組み
合わせ物の使用は、上記の治療効果を増加させるであろう。
本明細書中に記載する抗体の組み合わせ物の有効量の患者への投与を、治療さ
れているヒト悪性腫瘍の緩解(regression)又は根絶をもたらすのに十分な時間
にわたり慢性的な静脈内投与を介して、達成することができる。また、本組み合
わせ物の投与は、その腫瘍部位に本組み合わせ物を直接注射又は直接配達するこ
とによりその患者内で達成されることができる。このような投与は、その腫瘍の
根絶又は減少をもたらすのに十分な継続時間及び濃度を有するであろう。
本発明の範囲は、理論的な根拠のいずれにも限定されることを意図されていな
いが、以下の理論は、それによりgp185erbB-2を過剰発現しているヒト悪性腫瘍
細胞からのダウン・レギュレート及び保護が上記の2つの抗体の組み合わせによ
り達成されるところの機構を説明することができる。
仮定されている1つの機構は、本2つの抗体組み合わせ物がgp185erbB-2を活
性化コンホメーションになるように強要し、これにより作用薬のリガンド(agon
ist ligand)をまねることにより、作用する。本2つの抗体組み合わせ物がその
リガンドをまねる場合には、
この組み合わせ物を使用するその後の治療が、増加されたgp185erbB-2自動リン
酸化(autophosphorylation)をもたらすはずである。抗-ホスホチロシン・イム
ノブロット(anti-Phosphotyrosine immu noblots)を、この仮説をテストする
ために使用した。図4B中に示すように、N87細胞からのgp185erbB-2のチロシンの
リン酸化における増加は、その抗体組み合わせ物の添加の1又は2時間後には又
は治療の24時間目までには、全く観察されなかった。このことは、本抗体組み合
わせ物がgp185erbB-2の自動リン酸化を増加させず、そしてそれ故、そのチロシ
ン・キナーゼの活性を阻害するために作用しないということを示唆している。
この結果は、抗-レセプタ抗体の組み合わせ物が単一抗体と異なったそしてよ
り能力のある抗-腫瘍活性を導くことを証明している。さらに特に、結果は、本
組み合わせ抗体の治療が、gp185erbBを過剰発現するヒト悪性腫瘍の治療への有
用なアプローチであることを示している。このアプローチは、胃癌、すなわち、
最近の全身的な化学療法に対して殆ど反応しない病気の治療において特に重要で
あることができる。
本発明を、さらに、本発明の範囲を限定することを意図されていない以下の例
により説明する。例1 抗体の調製
ヒトerbB-2蛋白の源として、我々は、その表面上にヒトerbB-2蛋白を発現する
ように操作されたNIH/3T3細胞(N/erbB-2)を使用した。これらの細胞の膜調製
物を、2mM Hepes pH7.4中の高張性溶解、5,000x gにおける遠心分離による核の
除去、そして100,000x gにおける遠心分離による膜の単離により調製した。マウ
スを、200μ
l中のアジュバントの50:50混合物中の100μgのN/erbB-2膜調製物により免疫化し
た。アジュバントは、最初の注射のためのFreund's完全、その後のFreund's不完
全アジュバントであった。マウスに、4週間にわたり4回の腹膜内注射をした。
最後のブーストの1週間後に、血清を得て、そして抗-erbB-2免疫応答を、代謝
的に標識された細胞からのgp185 erbB-2蛋白の免疫沈降分析により、存在につい
て決定した。免疫マウスを、次に選択し、そして100μgのN/erbB-2膜調製物によ
りブーストし、そして標準的な方法に従ってAg8.653ミエローマ細胞との融合を
行った。ハイブリッド・クローンの選択は、再び標準的な方法に従って、ヒポキ
サンチン(hypoxanthine)、アミノプテリン(aminopterin)、及びチミン(thy
mine)(HAT)含有培地に対する耐性により行った。抗-erbB-2モノクロナール抗
体を分泌するハイブリドーマの同定を、96well皿に付着した抗原N/erbB-2膜蛋白
を使用したELISAにより行った。ELISA反応を、ペルオキシダーゼ結合ヤギ抗-マ
ウス抗体及び標準的な方法を使用して発色させた。抗-erbB-2抗体を分泌するハ
イブリドーマの集落を、単一細胞クローニング及び先に記載したようなELISAに
よる陽性サブクローンの同定の2ラウンドに供した。
上記の手順を、Ab#21;Ab#23;及びAb#94として名付けた3つのモノクロナール
抗体を作るために使用する。
gp185erbB-2の細胞外ドメインに対して向けられたモノクロナール抗体を、ELI
SA検定においてN/erbB-2細胞膜に対する特異的反応についてテストした。増殖検
定においてスクリーニングした後にAb#21及びAb#23と名付けられたこれらの中の
2つは、最も高い生物活性を示し、そして本研究において使用した。抗体を、大
量に腹水液から単離し、そしてGammabind Ultraカラム(genex,Gaithersburg,
MD)によるHPLCにより精製した。標準的なSDS-PAGEゲル電気泳
動を、coomassieブルー染色を使用して非還元条件下で走らせ、130kdの単一バン
ドが〉98%精製調製物を示すことを観察した(データを示さず)。
両方の抗体は、図1A中に示すように、SK-Br-3細胞(gp185erbB-2蛋白を過剰発
現する胸部細胞系)(22)からのMW185,000の単一の35S-標識蛋白を、特異的に
免疫沈降させた。このgp185erbB-2蛋白を過剰発現しない細胞(例えば、MDA-MB-
468、データを示さず)においては、免疫沈降は全く検出されなかった。
これらの細胞の細胞増殖に対する効果を、胃細胞系、すなわちN87であってSK-
Br-3と釣り合ったレベルにおいてgp185erbB-2を過剰発現するものに対して研究
した。このN87細胞系の免疫ブロット及びN87からのヌード・マウス腫瘍異種移植
片の免疫ブロットを、胸部細胞系SK-Br-3(高レベルのgp185erbB-2過剰発現)及
びMDA-MB-231(低レベルのgp185erbB-2過剰発現)と比較して図1B中に示す。図1
C中に示すようなN87内のerbB-2遺伝子増幅のレベルは、SK-Br-3及びSK-OV-3細胞
系(22)を特徴付けるそのwell中にあるレベルをしのぐ。例2 インビトロにおける腫瘍増殖に対する抗体の効果
これらの抗体の増殖に対する効果を、半自動比色MIT検定を使用してインビト
ロにおいて最初に研究した。10,000細胞/wellの単一細胞懸濁液を、インシュリ
ン、ヒト・トランスフェリン、17-エストラジオール、亜セレン化ナトリウム及
びHepesを補われたRPMI-1640から成る化学的に定められた培地内にプレーティン
グした。PBS、Ab#21、Ab#23又はAb#21とAb#23との組み合わせを、次に添加した
。この細胞を、5%CO2加湿雰囲気中で37℃において培養し
た。7日後、50μlの3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニル・
テトラゾリウム・ブロマイド(MTT試薬)を添加し、そして37℃において4時間
インキュベートに供した。この培地の90%を、次に取り除き、そしてその結晶を
、DMSO中で可溶化した。吸光度を、molecular devices Vmax kinetic microplat
e reader内で540nmにおいて測定した。N87細胞の増殖に対する抗体の効果の投与
量応答分析を、図2中に示す。別個に投与された抗体Ab#21又はAb#23は、10μg/
ml(6μM)の濃度まで、細胞の単層増殖に対して全く効果をもっていなかった
。しかしながら、Ab#21とAb#23との1:1の組み合わせ物の投与は、1μg/mlと同
じ程低い投与量において細胞の増殖に顕著に影響を及ぼした。また、両方の抗体
から調製したFabe断片は、単独で又は組み合わせにおいて細胞の増殖に対して全
く効果をもっていなかった(データを示さず)。免疫ブロット分析により少し過
剰発現を示すか又は全く示さない3つの他の胃細胞系による類似の実験において
、最も高い投与量においてさえ増殖抑制は、その抗体の組み合わせ物又はその抗
体単独によっては、全く観察されなかった。例3 予防的な組み合わせ物抗体による治療
組み合わせ物抗体治療の効果を、N87腫瘍異種移植片の増殖に対してテストし
た。5百万のN87細胞の1つの接種物をヌード・マウス中に皮下注射したことは
、短い潜伏期(latency)をもつ速く増殖する腫瘍を作り出した。この注射部位
における腫瘍の増殖は、容易に定量化されたあ。図3A中に示すように、このN87
細胞は、3週間にわたり1週間に2回、Ab#21とAb#23との組み合わせ物を含む注
射当たり全体として200μgの抗体により処理された動物内で腫瘍
を作らなかった。全く反対に、それらは、単一抗体又はPBSにより処理された動
物内で潜在的に腫瘍形成性であり、そしてその腫瘍は、測定期間にわたり腫瘍容
量内で1cm3を超えるまで成長した。インビトロにおける実験とは反対に、それ
ぞれのモノクロナール抗体単独は、腫瘍増殖の速度を部分的に制限するための限
定された活性をもっことができる。しかしなから、この組み合わせ物により示さ
れた活性は、その組み合わせ物から予想される累積効果をはるかに超えた。
Ab#21とAb#23とによる組み合わせ物治療が確立された腫瘍を根絶することがで
きるかどうかを決定するために、抗体治療に先立って測定可能なサイズまで腫瘍
を増殖させるところの実験を行った。結果を、図3B中に説明する。その腫瘍の出
発サイズが同一容量(100mm3)付近であるようにバラバラにされた動物群におい
て、その動物にAb#21又はAb#23の単一抗体処理(200μg/注射、2注射/週、3週
、6匹マウス)を与えるときまで腫瘍を成長させた。反対に、Ab#21とAb#23との
2つの抗体の組み合わせ物処理を与えられた動物においては、示された結果は、
6匹の動物の平均であって、11日後に腫瘍が完全に緩解されていた(200μgの全
抗体の4回の処理)。これは、抗-erbB-2モノクロナール抗体の組み合わせ物に
より誘導体された腫瘍異種移植片緩解の最初に報告された観察である。先行の研
究は、2つの抗-neu抗体が、突然変異により活性化されたneu癌遺伝子(oncogen
e)により形質転換されたネズミ細胞による腫瘍の増殖を、抑制することができ
るということを示していた(23)。このネズミneu癌遺伝子の活性化を、そのneu
遺伝子の構造及び機能における質的な妨害により証明されるような点突然変異(
point mutation)により行うのに対して、ヒトerbB-2癌遺伝子は、erbB-2の過剰
発現、すなわち、腫瘍形成をもたらす明らかに正常な蛋白の量的
な妨害により活性化される。
腫瘍増殖にための機構がネズミ(murine)とヒトとの間でかなり異なっている
ので、関連遺伝子の中和の類似の機構が有効であろう。また、この効果は、抗-
トランスフェリン・モノクロナール抗体を使用して白血病腫瘍細胞の抑制と共に
見られる(24)。例4 抗体組み合わせ物の抗増殖効果
Ab#21及びAb#23の抗増殖効果についての分子的な基礎を調査するために、我々
は、抗体の存在又は非存在中でgp185erbB-2回転率の速度を測定した。N87細胞を
、35S-Cysによりパルス-標識し、そして次に様々な時間にわたり単一抗体又はAb
#21/Ab#23組み合わせ物の存在中でチェースした。24時間のチェースの結果を、
図4A中に示す。この抗体gp185erbB-2組み合わせ物は、gp185erbB-2の速い分解を
引き起こし、一方、この個々の抗体処理は、効果を全くもたないか又は少しもっ
ていた。このように、Ab#21/Ab#23処理の抗増殖性効果を、gp185erbB-2の回転率
(turnover)を増加させるそれらの能力により説明できるかもしれない。例5 Calu-3細胞の増殖に効果を及ぼす組み合わせ物抗体治療
抗-erbB-2抗体Ab#21及びAb#23の組み合わせ物の効果がN87胃癌細胞系に対する
効果に限定されないということを証明するために、我々は、ヒト肺腺癌細胞系Ca
lu-3について調査した。この細胞は、免疫ブロット検定により決定されるように
gp185 erbB-2蛋白を過剰発現する(データを示さず)。先に記載したものと非常
に類似した実験において、Ab#21とAb#23との組み合わせ物は、MTT検定にお
いて測定したように細胞増殖の劇的な阻害を示している(図5)。この実験にお
いては、10,000細胞/wellの単一細胞懸濁液を、インシュリン、ヒト・トランス
フェリン、17-エストラジオール、亜セレン化ナトリウム及びHepesバッファーを
補われたRPMI-1640から成る化学的に定められた培地内にプレーティングした。P
BS、Ab#21、Ab#23又はAb#21とAb#23との組み合わせを、次に添加した。この細胞
を、5%CO2加湿雰囲気中で37℃において培養した。7日後、MTT試薬を添加し、
そして37℃において4時間インキュベートに供した。この培地の90%を、次に取
り除き、そしてその結晶を、DMSO中で可溶化した。吸光度を、Molecular Device
s Vmax kinetic microplate reader内で540nmにおいて測定した。抗体処理の効
果の投与量応答分析を、図5中に示す。この結果は、組み合わせ物抗体の治療が
N87細胞又は胃癌細胞に対して効果において限定されていないということを示し
ている。また、組み合わせ物抗体の治療が肺の腺癌の治療において効果をもつこ
とができることを示している。例6 細胞増殖の抑制における抗体の他の組み合わせ物の効果
Ab#21及びAb#23が増殖阻害を引き起こすためのそれらの組み合わせの能力にお
いてユニークであるかどうかを決定するために、我々は、インビトロにおけるCa
lu-3細胞の増殖に対してAb#94とAb#23との組み合わせ物について調査した。細胞
増殖のMTT検定を、例5中に記載したように行った。図6中に示すように、この
抗体組み合わせ物は、細胞増殖を抑制し、そして個々の抗体は、抑制しない。こ
のことは、より深い増殖抑制を作り出すために抗体を組み合わせるための能力が
特定の抗体の組み合わせに限定されていないということを示している。
抗体#21;Ab#23;及びAb#94は、American Type Culture Collection,12301 Par
klawn Drive,Rockville,Md.20852,USAに寄託されている。Ab#21は、
に寄託され、そしてATCC# を与えられた。Ab#23は、 に寄託され、そ
してATCC# を与えられた。Ab#94は、 に寄託され、そしてATCC#
を与えられた。
本発明を、それらの特定の態様と一緒に記載したけれども、変更、修正及び変
化が先の記載を考慮すれば当業者には明らかであろうとうことは明白である。し
たがって、本発明は、以下の請求の範囲の最も広い範囲及び核心の中のその後の
すべての上記のような変更、修正及び変化を包含することを意図されている。例7 mAb e23からの一本鎖(Fv)の調製
ポリA RNAを、オリゴdTアフィニティー・クロマトグラフィー(In vitrogen)
を使用してハイブリドーマ細胞から抽出した。cDNAを、ランダム・プライマー(
N6)(Boerhinger Mannheim)を使用して調製した。免疫グロブリンの軽鎖及び
重鎖のクローンを、PCR及びプライマーを使用して単離した:軽鎖、5'CAC GTC G
AC ATT CAG CTG ACC CAC TCT CCA及びGAT GGA TCC AGT TGG TGC AGC ATC 3';重
鎖5' C GGA ATT TCA GGT TCT GCA GIA GTC WGG 3'及び5' AGC GGA TCC AGG GGC
CAG TGG ATA GAC 3'[G、A、C、Tは、標準的なヌクレオチドを表し;Iは、イノ
シンを表し、Wは、A又はTを表している。]。PCR反応の生成物を、PUC18中にク
ローン化した。SC(Fv)中への結合は、個々の軽鎖及び重鎖cDNAクローン及び4
オリゴヌクレオチドを与えるPCRにより行われた。
5' -cgagatgagtccagctgacccagtctc
5'-gaagatttaccagaaccagaggtagaaccttttatttccagcttgga
5'-ctggttctggtaaatcttctgaaggtaaaggtgtgcagctgcaggag
5'-cgagtgcaagcttaggagacggtgaccgt
この軽鎖及び重鎖コード領域を、記載したようなオリゴヌクレオチドを重複させ
ることにより特殊化された合成リンカーGSTSGSGKSSEGKGにより結合した。無傷の
scFvコード領域に、ラムダPLプロモーターの方向の下でフレーム内に大腸菌(E .coli)
OMPAリーダー配列を挿入した。蛋白の誘導及びバクテリア溶菌及び再折
り畳み(refolding)は、先に記載されたものと同じであった(28)。scFvをCM
クロマトグラフィーから単一ピークとして精製し、そしてSDSゲル電気泳動によ
り〉70%であると判断した。例8 mAb e21からのscFvの調製
ポリA RNAを、オリゴdTアフィニティー・クロマトグラフィー(In vitrogen)
を使用してハイブリドーマ細胞から抽出した。cDNAを、ランダム・プライマー(
N6)(Boerhinger Mannheim)を使用して調製した。免疫グロブリンの軽鎖及び
重鎖のクローンを、PCR及びプライマーを使用して単離した:軽鎖、5' CAC GTC
GAC ATT CAG CTG ACC CAC TCT CCA及びGAT GGA TCC AGT TGG TGC AGC ATC 3';
重鎖5' C GGA ATT TCA GGT TCT GCA GIA GTC WGG 3'及び5' AGC GGA TCC AGG GG
C CAG TGG ATA GAC 3'[G、A、C、Tは標準的なヌクレオチドを表し;Iは、イノ
シンを表し、Wは、A又はTを表している。]。PCR反応の生成物を、PUC18中にク
ローン化した。scFv中への結合は、個々の軽鎖及び重鎖cDNAクローン及び4オリ
ゴヌクレオチドを与えるPCRにより行われた。
5'-cgagatgagtccagctgacccagtctc
5'-gaagatttaccagaaccagaggtagaaccttttatttccagcttgga
5'-ctggttctggtaaatcttctgaaggtaaaggtgtgcagctgcaggag
5'-cgagtgcaagcttaggagacggtgaccgt
この軽鎖及び重鎖コード領域を、記載したようなオリゴヌクレオチドを重複させ
ることにより特殊化された合成リンカーGSTSGSGKSSEGKGにより結合した。無傷の
scFvコード領域に、ラムダPLプロモーターの方向の下でフレーム内に大腸菌(E. coli)
OMPAリーダー配列を挿入した。蛋白の誘導及びバクテリア溶菌及び再折り
畳みは、先に記載されたものと同じであった(28)。scFvをCMクロマトグラフィ
ーから単一ピークとして精製し、そしてSDSゲル電気泳動により〉70%であると判
断した。文献
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(1991).Detailed Description of the Invention
Anti-erbB-2 monoclonal antibody combination and method of use
The present application describes a combination of monoclonal antibodies capable of preventing and treating tumors.
Regarding combination. More particularly, the monoclonal antibody is
Is a single chain monoclonal antibody capable of preventing and treating
Amplification and / or overexpression of this erbB-2 gene (also referred to as HER-2 or neu)
results in overexpression of bB mRNA and protein, and chest (1-5), ovary (3), lung
Proven within 20-30% of adenocarcinoma of (6) and stomach (7)
ing. Two lines of evidence indicate that erbB-2 is involved in the pathogenesis of human neoplasia.
Involvement of overexpression, firstly, overexpression, chest (8-11), ovary (12),
Associated with poor prognosis in stomach (13) and lung cancer (14)
, Indicating that overexpression modifies the cancer cells. Second, er
Artificial overexpression of bB-2 results in NIH / 3T3 fibroblasts (15,16) and mammary epithelial cells (17
) Induces a transformed phenotype, and overexpression directly leads to the development of a deleterious phenotype.
Suggest that it can contribute to.
gp185erbB-2Due to the extensive homology between EGFR and epidermal growth factor receptor (EGFR)
It is widely inferred that their activation may proceed through similar mechanisms.
It is fixed. One such mechanism is receptor dimerization / oligomerization.
(Dlmerization / oligomerization) and the above-mentioned EGFR endogenous tyrosine kiner
Including what is believed to be an important step in the activation of the ze machinery (18,19
). Interference with receptor-receptor interactions is associated with erbB-2 overexpression in cancer.
Has been evaluated as a potential therapeutic approach to the treatment of Advanced research
Research has shown that erbB-2 (20) and related agents as potential therapeutic agents for the treatment of cancer.
A single monoclonal directed against the skin growth factor receptor (EGFR) protein (21)
Is evaluating the use of antibody.
A single module directed against erbB-2, which is being evaluated as a potential therapeutic agent.
The use of noclonal antibodies has been shown to increase the activity of tyrosine kinase (tyrosine klnase).
Increased gp185 due to increase inerbB-2Leading to the autophosphorylation of
There is. Single antibody agents have shown promise as a potential anti-cancer treatment (20,27).Summary of the Invention
One purpose of Applicants' invention is that malignant cells are gp185erbB-2Overexpressing
At least 2 that can cure or prevent malignancies
A combination of two monoclonal antibodies. At least this combination
Is also the first antibody and the second antibody, each of which recognizes the gp185 extracellular domain of erbB-2.
Comprises what you perceive. The activity demonstrated by treatment of the combination antibody is
Than predicted by the sum of its individual antibodies at the same overall antibody concentration
It shows great activity.
Another object of the invention is for a monoclonal antibody which is a single chain monoclonal antibody.
Provide use. This single antibody is used to make a bispecific antibody
Can be done.Detailed description of the drawings
Figure 1A. Specificity of monoclonal antibodies # 21 and # 23. Subconfluent SK
-Br-3 monolayer was metabolically labeled with 35S-Cys (specific activity (spec.act.) 1000 Ci / mm
ol). Over 10 μg of all cellular proteins
The antibody was immunoprecipitated. This immune complex was labeled with protein G agarose (G
enex, Galthersburg, MD) and on 8-16% Tris-glycine gel.
Was analyzed by SDS-PAGE. This gel was intensified at -70 ° C
Exposed to film overnight.
Figure 1B. Gp185 in gastric cell line N87erbB-2Overexpression and high and low gp185erb B-2
Tumors from N87 mouse xenografts compared to overexpressers.
Cells or tumors were treated with 0.125M Tris-HCl, 4% SDS, 0.00
Lysis in 2% bromophenol blue and 15% glycerol
It was After measuring the protein concentration, 5% β-mercaptoethanol was added. Service
Samples (10 μg of total protein) are boiled for 3 minutes and S-loaded on 8-16% Tris-glycine gel.
Fractionated by DS-PAGE and transferred to nitrocellulose. gp185erbB-2The detection of
, A monoclonal antibody against the c-terminal part of the protein.
Figure 1C. N87 (stomach), SK-Br-3 (chest), and SK-OV-3 (ovary) cell lines and human embryos
Southern blot analysis of the erbB-2 gene within the placenta. DNA, cell lines and
From human placental tissue, guanidine thiocyanate and
Extracted using cesium gradient centrifugation. Restriction fermentation of DNA (15 μg)
Cleavage with HindIII and separation by electrophoresis on a 1% agarose gel.
Transferred to trocellulose and previously described by radioactive erbB-2 cDNA probe
(26) probed as described. This cDNA probe is a complete erbB-2 protein
Match the code region.
Figure 2.Ab # 21 and A for proliferation of human N87 gastric tumor cells in a monolayer MTT proliferation assay
The effect of b # 23. Insulin (10,000 cells / well)
5 μg / ml), human transferrin (tra
nsferrin) (10 μg / ml), 17-β-estradiol (estradiol) (10 nM), sub
R supplemented with sodium selenite (5 nM) and 10 mM Hepes
It was placed in a chemically defined medium consisting of PMI-1640. PBS at a given concentration
, Ab # 21, Ab # 23 or a combination of Ab # 21 and Ab # 23 was then added. This play
5% CO2Incubated at 37 ° C in a humidified atmosphere. After 7 days, 50 μl of 3- (4,5-
Dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide (
0.1 mg) was added and incubated at 37 ° C. for 4 hours. This culture
90% of the ground was then removed and the crystals solubilized in 0.175 ml DMSO.
Absorbance at 540 nm in a Molecular Devices Vmax kinetic microplate reader.
I measured it. Results are the average of 8 wells with standard deviation. Article used
Under conditions, the cell number is directly proportional to the decrease in MTT.
Figure 3A. Ab # 21 (), A against growth of N87 tumor xenografts in BNX mice
Effect of b # 23 (), treatment with combination of Ab # 21 and Ab # 23 (), or PBS.
Tumor cells (5x106/ Mouse, BNX (beige, nude, x)
id) injected subcutaneously into the flanks of mice. The treatment started on the first day
It consisted of 4 test groups (3 mice per group), each for 3 weeks.
PBS (), 200 μg purified Ab # 21 (0), 200 μg purified Ab # twice each week
23 (0) or a mixture of 100 μg purified Ab # 21 and 100 μg purified Ab # 23 () in the peritoneum
Was injected into. Tumor growth is reported as the mean relative tumor volume, s.e.m. ± 15%.
Two replicates of this experiment gave the same results.
Figure 3B. The effect of treatment after the formation of small tumors. Cells using the same treatment procedure as above
I made an injection. However, the treatment was started on the 4th day after the cell injection instead of on the 1st day.
Excluding the facts. Institutionalize the care of animals
It was done according to the combined guidelines.
Figure 4A. Effect of antibody binding on erbB-2 protein turnover. Sub Confluence N87
Cell monolayer, 20 μCi35Pulse labeled with S-cysteine for 1 hour and then Ab
Existence of # 21 alone, Ab # 23 alone, or a 1: 1 combination of Ab # 21 and Ab # 23 (10 μg / ml)
It was chased with 5 mM Cys for 24 hours in the air. Whole-cell protein, Sephar
gp185 bound to oseerbB-2Use a monoclonal antibody directed against the C-terminus of
Was immunoprecipitated as described in Figure 1 and analyzed by SDS-PAGE.
The gel was exposed to film overnight at -70 ° C with an intensifying screen.
Figure 4B. Gp185 after incubation with antibody combinationerbB-2-2Tiroshi
Measurement of tyrosine phosphorylation. The cells should be plated as in Figure 4A.
I gave it. After 1 hour, cells were treated as in Figure IB. This protein, nitro
Electroblot onto cellulose paper and anti-phosphotyrosine IgG (polynucleotide
Ronal, Upstate Biotechnology, Inc.) and ECL
Immunodetection was performed using a Western blotting detector (Amersham). This
Film was exposed for 5 minutes at room temperature.
Figure 5.Human Calu-3 lung adenocarcinoma adenocarcinoma tumor cell line in monolayer MTT proliferation assay
Effect of Ab # 21 and Ab # 23 on cell proliferation. 10,000 cells / well single cell suspension
, Insulin (5 μg / ml), human transferrin (10 μg / ml), 17-β-E
Supplemented with stradiol (10 nM), sodium selenide (5 nM), and 10 mM Hepes
Cultures were placed in a chemically defined medium consisting of RPMI-1640. To a predetermined concentration
PBS, Ab # 21, Ab # 23 or a combination of Ab # 21 and Ab # 23 was then added. This
Plate of 5% CO2Incubated at 37 ° C in a humidified atmosphere. After 7 days, 50 μl of 3
-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-
Add 2,5-diphenyl tetrazolium bromide (0.1 mg) and 37 ° C
Incubation was carried out for 4 hours. 90% of this medium is then removed and
The crystals were then solubilized in 0.175 ml DMSO. Absorbance, Molecular Devices
It was measured at 54 Onm in a Vmax kinetic microplate reader. The result is a standard deviation
Average of 8 wells with differences. Under the conditions used, its cell number is MTT
It is directly proportional to the decrease.
Figure 6.Ab # for proliferation of human Calu-3 lung adenocarcinoma tumor cells in a monolayer MTT proliferation assay
The effect of 23 and Ab # 94. Insulin (5μ)
g / ml), human transferrin (10 μg / ml), 17-β-estradiol (10 nM
), Sodium selenide (5 nM), and RPMI-1640 supplemented with 10 mM Hepes
It was placed in a chemically defined medium consisting of PBS, Ab # 23, Ab # 9 at a given concentration
4 or a combination of Ab # 21 and Ab # 23 was then added. This plate is 5% CO2
Incubated at 37 ° C in a humidified atmosphere. After 7 days, 50 μl of 3- (4,5-dimethylthia
Zol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide (0.1 mg)
And incubated at 37 ° C. for 4 hours. 90% of this medium
It was then removed and the crystals solubilized in 0.175 ml DMSO. Absorbance, Mo
Measured at 540 nm in lecular Devices Vmax kinetic microplate reader
. Results are the average of 8 wells with standard deviation. Under the conditions used,
Cell number is directly proportional to MTT decrease.
Figure 7.* CDNA sequence for single chain anti-erbB2 antibody, Ab # 23.
Figure 8.* CDNA sequence for single chain anti-erbB2 antibody, Ab # 21 (e22).Detailed Description of the Invention
One object of the present invention is the ability to prevent or treat human malignancies.
A combination of at least two monoclonal antibodies whose malignant cells are gp
185erbB-2Of at least two different antibodies
Each recognizes a different epitope of the gp185 expression product of erbB-2, and therefore
, A combination in which the antibodies do not cross-react with each other. Aspects of the invention include
, The combination has a first to a second obtained ratio of the expression of the erbB-2 gene.
The first is preferably combined to be effective in reducing the current product.
It is provided that it comprises one antibody and a second antibody. erbB-2 gene expression product
A convenient method for measurement can be found in Figure 4A. This erbB-2 gene
A decrease in product expression is a set that reduces the intracellular half-life of erbB-2 protein.
It is the result of the combination. In another aspect of the invention, the antibody combination
Characteristically does not essentially increase tyrosine phosphorylation of gp185 expression products.
It has characteristics.
Pairs with a second antibody that has the activity required to reduce the expression product of the erbB-2 gene.
An example of a ratio of primary antibodies comprising comprises a ratio of about 1: 2 to about 2: 1. Preferably,
Such a ratio is 1: 1. However, the present invention is discussed herein.
It is not intended to be limited to the antibody ratio. Other ratios are effective, and with examples
The fact that it can produce higher activity than the 1: 1 ratio used for
It is recognized and known by the inventor to be within the scope of the invention.
The activity of this combination is illustrated in FIGS. 1A-C, 2 and 3A, B as follows.
Figures 1A-C show that N87 cells overexpress the gp185 erbB-2 protein as a result of erbB-2 gene amplification.
Prove that it shows. Figure 2 shows the combination of Ab # 21 and Ab # 23
Of N87 cells in vitro
It is shown to suppress proliferation. Similar results have been shown to correlate with the growth of human Calu-3 lung adenocarcinoma.
Then, use the combination of Ab # 23 and Ab # 94 and the combination of Ab # 23 and Ab # 21.
Have been demonstrated (see FIGS. 5 and 6). 3A and B show Ab # 21 and Ab
Combination with # 23 suppresses N87 cell proliferation as a tumor in immunodeficient mice
It shows the activity of controlling and reversing. These results are in the book
The general properties of the antibody combinations of the specification are shown.
An antibody against the erbB2 gene-encoded product used in the present invention is a chimeric anti-antibody.
Can be designed as a body. Chimeric antibody is of non-human (eg, murine) origin
Has a variable region (antigen-binding region) and a constant region of human origin. They are excellent
Being predominantly human, chimeric antibodies are less immunogenic in humans.
And this is to overcome the problems associated with the administration of foreign proteins to humans.
I can help.
Furthermore, the antibody of the present invention may be used as a Kohler-Milst antibody for gene recombination or production of the antibody.
It can be made through the ein hybridoma method. A fragment of the antibody itself, a homolog
The body or derivative can be used in the present invention instead of its whole antibody
It is also recognized.
Another object of the invention is the erbB-2 gene coding product designed as a single chain antibody.
Antibodies to. Single-chain antibodies are now allowed to overlap with the light variable region of the antibody.
The variable region is bound to each other to form a single chain antibody. Of these antibodies
The combination includes the combined antibodies as a mixture as discussed above.
It is used herein to include antibodies that have been combined to produce bispecific antibodies.
Consider.
Bispecific antibodies are usually two single-chain antibodies, each of which is different.
It is an artificially made antibody consisting of one that recognizes the antigen-binding site.
The following: Adenocarcinoma of the breast, ovary, lung and stomach are treated or prevented using the present invention.
Here are some examples of human malignancies that can:
Other aspects of Applicants' invention prevent human malignancies as described above and
Provide a method for eradicating. This method produces an effective amount of anti-erbB
-2 antibody combination is administered to a patient and the antibody combination is
Effective concentration; including achieving a concentration of at least 1 μg / ml. Preferred
Preferably, the concentration at the tumor site does not exceed about 10 μg / ml. Generally, the tumor site
In order to achieve the desired concentration of this combination in
Is administered at a dose of about 0.1 mg / kg to about 10 mg / kg body weight.
Another aspect of Applicant's invention is that the antibody combination is useful in the passive treatment of tumors.
Is used as an effective dose of the antibody combination.
Malignant tumor overexpression gp185erbB-2With a pharmaceutically acceptable carrier for patients suffering from
Or in it. Examples of vehicles are non-toxic buffers, physiological
Physiological saline.
Moreover, the applicant's invention is that at least one of the antibodies in this antibody combination is
It is provided to be used as a component of immunotoxin. Im
For the treatment of notoxin, at least one antibody in the combination is
It can be made into an immunotoxin by binding to a cancer drug or cytotoxin.
Wear. Various pharmaceutical or cytotoxic agents have been used to combine this drug, whether chemically or genetically engineered.
Let
Can be attached to an object. Examples of some useful therapeutic agents are radioactive compounds (
For example, isotopes of boron and rhenium); agents that bind to DNA, such as
Rukylating agents or various antibodies (eg daunomysin, adria)
Adriamycin, chlorambucil, anti-metabolites (eg.
For example, methotrexate; and inhibitors of protein synthesis (eg,
Includes diphteria toxin and toxic plant proteins. Book combination
A combination in which at least one of the antibodies in the product is bound to the immunotoxin
The use of the combination will increase the therapeutic effects mentioned above.
Administration of an effective amount of the antibody combination described herein to a patient is treated.
Sufficient time to cause regression or eradication of existing human malignancies
Can be achieved through chronic intravenous administration over time. Also, this combination
The administration of the quasi-administration involves direct injection or delivery of the combination to the tumor site.
Can be achieved within the patient by Such administration will
It will have sufficient duration and concentration to effect eradication or reduction.
The scope of the invention is not intended to be limited to any rationale.
But the theory below is that gp185erbB-2Malignant tumors that overexpress
Down-regulation and protection from cells is achieved by the combination of the above two antibodies
The mechanism that can be achieved can be explained.
One hypothesized mechanism is that the combination of the two antibodies is gp185.erbB-2Live
Forced to be in the sexual conformation, which causes the agonist ligand (agon
It works by imitating ist ligand). This two antibody combination is
When imitating a ligand,
Subsequent treatment using this combination will increase gp185erbB-2Automatic phosphorus
It should lead to autophosphorylation. Anti-phosphotyrosine im
Anti-Phosphotyrosine immu noblots test this hypothesis
Used for. As shown in Figure 4B, gp185 from N87 cells.erbB-2Of tyrosine
The increase in phosphorylation is also apparent 1 or 2 hours after addition of the antibody combination.
Was not observed by 24 hours of treatment. This means that this antibody combination
Gp185erbB-2Does not increase the autophosphorylation of and therefore its
It suggests that it does not act to inhibit the activity of the kinase.
The result is that the combination of anti-receptor antibodies differed from the single antibody and
It has been shown to lead to potent anti-tumor activity. More particularly, the result is the book
Combination antibody treatment is gp185erbBFor the treatment of human malignant tumors that overexpress
It is a good approach. This approach results in gastric cancer, namely
Especially important in the treatment of illnesses that rarely respond to recent systemic chemotherapy
There can be.
The invention is further described in the following examples which are not intended to limit the scope of the invention.
This will be described below.Example 1 Antibody preparation
As a source of human erbB-2 protein, we express human erbB-2 protein on its surface
NIH / 3T3 cells (N / erbB-2) engineered as described above were used. Membrane preparation of these cells
Of the nuclei by hypertonic lysis in 2 mM Hepes pH 7.4, centrifugation at 5,000 x g.
Prepared by removal and membrane isolation by centrifugation at 100,000 x g. Mau
200μ
Immunization with 100 μg N / erb B-2 membrane preparation in a 50:50 mixture of adjuvants in
It was Adjuvant is Freund's complete for the first injection, then Freund's incomplete
It was all adjuvant. Mice received 4 intraperitoneal injections over 4 weeks.
One week after the last boost, serum was obtained and the anti-erbB-2 immune response was metabolized.
Presence of gp185 erbB-2 protein from immunolabeled cells was determined by immunoprecipitation analysis.
Decided. Immunized mice were then selected and treated with 100 μg N / erbB-2 membrane preparation.
Boost and fuse with Ag8.653 myeloma cells according to standard methods.
went. Hybrid clone selection was again followed by standard methods,
Hypoxanthine, aminopterin, and thymine
mine) (HAT) -containing medium. Anti-erb B-2 Monoclonal Anti
Identification of hybridomas secreting the body was performed by identifying the antigen N / erbB-2 membrane protein attached to a 96-well dish.
Was performed by ELISA using. ELISA reaction was performed using goat anti-matrix conjugated with peroxidase.
Color was developed using Us antibody and standard methods. Ha secreting anti-erbB-2 antibody
The ibridoma colonies were subjected to single cell cloning and ELISA as described above.
Subjected to two rounds of identification of positive subclones.
The above procedure was named as Ab # 21; Ab # 23; and Ab # 94 for three monoclonals.
Used to make antibodies.
gp185erbB-2Monoclonal antibody directed against the extracellular domain of ELI
The SA assay was tested for specific reaction against N / erbB-2 cell membrane. Proliferation test
Of these named Ab # 21 and Ab # 23 after screening in
Two showed the highest bioactivity and were used in this study. Antibody, large
Isolated from ascites fluid in volume and loaded with Gammabind Ultra columns (genex, Gaithersburg,
Purified by HPLC according to MD). Standard SDS-PAGE gel electrophoresis
Were run under non-reducing conditions using coomassie blue staining and a single van at 130 kd
Was observed to represent a> 98% purified preparation (data not shown).
Both antibodies were tested for SK-Br-3 cells (gp185) as shown in Figure 1A.erbB-2Excessive protein emission
Revealing breast cell line) (22) MW 185,000 single35S-labeled protein specifically
Immunoprecipitated. This gp185erbB-2Cells that do not overexpress the protein (eg MDA-MB-
468, data not shown), no immunoprecipitation was detected.
The effect of these cells on cell proliferation was demonstrated by the gastric cell line, namely N87 and SK-
Gp185 at a level balanced with Br-3erbB-2For those that overexpress
did. Immunoblot of this N87 cell line and nude mouse tumor xenografts from N87
Immunoblot of one of the breast cell lines SK-Br-3 (high levels of gp185erbB-2Overexpression) and
And MDA-MB-231 (low level gp185erbB-2Overexpression) and is shown in FIG. 1B. Figure 1
The level of erbB-2 gene amplification in N87 as shown in C is shown in SK-Br-3 and SK-OV-3 cells.
Surpasses the levels in its well that characterize the system (22).Example 2 Effect of antibodies on tumor growth in vitro
The effect of these antibodies on proliferation was assessed using a semi-automatic colorimetric MIT assay.
First studied in Russia. Single cell suspension at 10,000 cells / well
, Human transferrin, 17-estradiol, sodium selenide and
And a platen in a chemically defined medium consisting of RPMI-1640 supplemented with Hepes
I'm sorry PBS, Ab # 21, Ab # 23 or a combination of Ab # 21 and Ab # 23 was then added
. 5% CO2Incubate at 37 ° C in a humidified atmosphere
It was After 7 days, 50 μl of 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyl.
Add tetrazolium bromide (MTT reagent) and at 37 ° C for 4 hours
It was subjected to incubation. 90% of this medium is then removed and the crystals removed
, Solubilized in DMSO. Absorbance of molecular devices Vmax kinetic microplat
Measured at 540 nm in the e reader. Administration of antibody effects on N87 cell proliferation
A dose response analysis is shown in Figure 2. Antibody Ab # 21 or Ab # 23, administered separately, was 10 μg /
It had no effect on cell monolayer growth up to a concentration of ml (6 μM)
. However, administration of the 1: 1 combination of Ab # 21 and Ab # 23 was the same as 1 μg / ml.
It had a marked effect on cell proliferation at very low doses. Also both antibodies
Fabe fragments prepared from Escherichia coli, alone or in combination, were used for total growth of cells.
And had no effect (data not shown). Slightly overdue by immunoblot analysis
In similar experiments with three other gastric cell lines showing overexpression or no overexpression
Growth inhibition, even at the highest doses, is dependent on the antibody combination or
It was not observed at all by the body alone.Example 3 Treatment with prophylactic combination antibodies
The effect of combination antibody therapy was tested on the growth of N87 tumor xenografts.
It was Subcutaneous injection of one inoculum of 5 million N87 cells into nude mice
, Created a fast growing tumor with a short latency. This injection site
Tumor growth in the was easily quantified. This N87, as shown in Figure 3A
Cells containing Ab # 21 and Ab # 23 in combination twice a week for 3 weeks
Tumors in animals treated with 200 μg total antibody per shot
Did not make Quite the contrary, they are not treated with single antibody or PBS.
Is potentially tumorigenic in the body, and the tumor is
Within 1cm3Has grown to over. Contrary to in vitro experiments, it
Each of the monoclonal antibodies alone was limited to partially limit the rate of tumor growth.
It can have a defined activity. However, this is shown by this combination.
The activity exerted far exceeded the cumulative effect expected from the combination.
Ab # 21 and Ab # 23 combination therapy can eradicate established tumors.
Tumor to a measurable size prior to antibody treatment to determine if
Experiments were carried out to grow the. The results are illustrated in Figure 3B. Outbreak of the tumor
The same size (100mm)3) Smell in a group of animals disaggregated to be near
The animals were treated with Ab # 21 or Ab # 23 single antibody (200 μg / injection, 2 injections / week, 3 weeks).
, 6 mice) were allowed to grow. On the contrary, between Ab # 21 and Ab # 23
In animals given a combination treatment of the two antibodies, the results shown were:
Tumors were completely remissioned after 11 days on average for 6 animals (200 μg total
4 treatments with antibody). This is a combination of anti-erbB-2 monoclonal antibodies
This is the first reported observation of more derivatized tumor xenograft regression. Advanced research
The research showed that two anti-neu antibodies were activated by mutation in the neu oncogene (oncogen
tumor growth by murine cells transformed by e) can be suppressed
(23). Activation of this murine neu oncogene
Point mutations (as evidenced by qualitative interference in the structure and function of genes
point mutation), whereas the human erbB-2 oncogene has an excess of erbB-2.
Expression, ie the quantity of apparently normal proteins leading to tumorigenesis
It is activated by a simple interference.
Mechanisms for tumor growth differ significantly between murine and human
Therefore, a similar mechanism of neutralization of related genes would be effective. In addition, this effect is anti-
Suppressing leukemia tumor cells using transferrin monoclonal antibody
Seen (24).Example 4 Antiproliferative effect of antibody combination
To investigate the molecular basis for the antiproliferative effects of Ab # 21 and Ab # 23, we
Gp185 in the presence or absence of antibodyerbB-2The rate of turnover was measured. N87 cells
,35Pulse-labeled with S-Cys, and then for varying times a single antibody or Ab
Chase in the presence of the # 21 / Ab # 23 combination. 24-hour chase results,
Shown in Figure 4A. This antibody gp185erbB-2The combination is gp185erbB-2Fast disassembly of
This individual antibody treatment, on the other hand, has no or little effect.
I was Thus, the antiproliferative effect of Ab # 21 / Ab # 23 treatment waserbB-2Turnover of
May be explained by their ability to increase (turnover).Example 5 Combination antibody therapy with effects on Calu-3 cell proliferation
The effect of the combination of anti-erbB-2 antibodies Ab # 21 and Ab # 23 on N87 gastric cancer cell line
To prove that the effect is not limited, we have established that the human lung adenocarcinoma cell line Ca
I researched lu-3. The cells were determined as determined by immunoblot assay.
Overexpresses gp185 erbB-2 protein (data not shown). Very similar to those listed above
In an experiment similar to, the combination of Ab # 21 and Ab # 23 was tested in the MTT assay.
Demonstrating a dramatic inhibition of cell proliferation as measured by (FIG. 5). In this experiment
In addition, a single cell suspension of 10,000 cells / well was added to insulin and human trans
Ferrin, 17-estradiol, sodium selenide and Hepes buffer
The plating was performed in a chemically defined medium consisting of supplemented RPMI-1640. P
BS, Ab # 21, Ab # 23 or a combination of Ab # 21 and Ab # 23 was then added. This cell
5% CO2Incubated at 37 ° C in a humidified atmosphere. After 7 days, add MTT reagent,
Then, the plate was incubated at 37 ° C for 4 hours. 90% of this medium is then
And the crystals were solubilized in DMSO. Absorbance, Molecular Device
It was measured at 540 nm in a s Vmax kinetic microplate reader. Effect of antibody treatment
The fruit dose response analysis is shown in FIG. This result indicates that combination antibody treatment
Showing that it is not limited in its effect on N87 cells or gastric cancer cells
ing. In addition, combination antibody treatment may be effective in treating lung adenocarcinoma.
It shows that and can be done.Example 6 Effect of other combinations of antibodies on the inhibition of cell proliferation
Ab # 21 and Ab # 23 implicate the ability of their combination to cause growth inhibition.
In order to determine whether the
The combination of Ab # 94 and Ab # 23 was investigated for growth of lu-3 cells. cell
MTT assay of proliferation was performed as described in Example 5. As shown in FIG.
The antibody combination suppresses cell proliferation and individual antibodies do not. This
Has the ability to combine antibodies to create deeper growth suppression.
It shows that it is not limited to a particular antibody combination.
Antibodies # 21; Ab # 23; and Ab # 94 are available from American Type Culture Collection, 12301 Par.
klawn Drive, Rockville, Md. 20852, deposited in USA. Ab # 21 is
Deposited with, and ATCC#Was given. Ab # 23 is Deposited with
Then ATCC#Was given. Ab # 94 is Deposited with, and ATCC#
Was given.
Although the present invention has been described in connection with those specific aspects, changes, modifications and variations are
It will be apparent that the conversion will be apparent to those skilled in the art in view of the above description. Shi
Accordingly, the invention resides in the broadest scope of the following claims and any subsequent claims within the core.
It is intended to include all such changes, modifications and variations.Example 7 Preparation of single chain (Fv) from mAb e23
Poly A RNA, oligo dT affinity chromatography (In vitrogen)
Were used to extract from hybridoma cells. cDNA to random primer (
N6) (Boerhinger Mannheim). Immunoglobulin light chain and
A heavy chain clone was isolated using PCR and primers: light chain, 5'CAC GTC G.
AC ATT CAG CTG ACC CAC TCT CCA and GAT GGA TCC AGT TGG TGC AGC ATC 3 '; Heavy
Chain 5'C GGA ATT TCA GGT TCT GCA GIA GTC WGG 3'and 5'AGC GGA TCC AGG GGC
CAG TGG ATA GAC 3 '[G, A, C, T represent standard nucleotides; I represents
Syn represents, and W represents A or T. ]. The product of the PCR reaction was cloned into PUC18.
Made a loan. Binding into the SC (Fv) is dependent on individual light and heavy chain cDNA clones and 4
It was performed by PCR giving the oligonucleotide.
5'-cgagatgagtccagctgacccagtctc
5'-gaagatttaccagaaccagaggtagaaccttttatttccagcttgga
5'-ctggttctggtaaatcttctgaaggtaaaggtgtgcagctgcaggag
5'-cgagtgcaagcttaggagacggtgaccgt
The light and heavy chain coding regions are overlapped with the oligonucleotides as described.
They were linked by a synthetic linker GSTSGSGKSSEGKG which was specialized. Intact
Lambda P in the scFv code areaLE. coli in frame under the direction of the promoter(E .coli)
The OMPA leader sequence was inserted. Protein induction and bacterial lysis and refolding
The refolding was the same as previously described (28). CM for scFv
Purified as a single peak from chromatography and by SDS gel electrophoresis.
>> 70%.Example 8 Preparation of scFv from mAb e21
Poly A RNA, oligo dT affinity chromatography (In vitrogen)
Were used to extract from hybridoma cells. cDNA to random primer (
N6) (Boerhinger Mannheim). Immunoglobulin light chain and
A heavy chain clone was isolated using PCR and primers: light chain, 5'CAC GTC.
GAC ATT CAG CTG ACC CAC TCT CCA and GAT GGA TCC AGT TGG TGC AGC ATC 3 ';
Heavy chain 5'C GGA ATT TCA GGT TCT GCA GIA GTC WGG 3'and 5'AGC GGA TCC AGG GG
C CAG TGG ATA GAC 3 '[G, A, C, T represent standard nucleotides; I represents
Syn represents, and W represents A or T. ]. The product of the PCR reaction was cloned into PUC18.
Made a loan. Binding into the scFv is dependent on individual light and heavy chain cDNA clones and 4
It was performed by PCR giving gonucleotides.
5'-cgagatgagtccagctgacccagtctc
5'-gaagatttaccagaaccagaggtagaaccttttatttccagcttgga
5'-ctggttctggtaaatcttctgaaggtaaaggtgtgcagctgcaggag
5'-cgagtgcaagcttaggagacggtgaccgt
The light and heavy chain coding regions are overlapped with the oligonucleotides as described.
They were linked by a synthetic linker GSTSGSGKSSEGKG which was specialized. Intact
Lambda P in the scFv code regionLE. coli in frame under the direction of the promoter(E. coli)
The OMPA leader sequence was inserted. Protein induction and bacterial lysis and refolding
The folds were the same as previously described (28). CM chromatography of scFv
Purified as a single peak from the gel and determined to be> 70% by SDS gel electrophoresis.
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