KR100320631B1 - 항-Fc수용체항체로구성된치료화합물 - Google Patents
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Abstract
Fc 수용체 (FcR)에 특이적인 다중 특이적 다가 분자, 이들의 치료학적 용도, 및 이들 분자를 제조하는 방법이 기술되어 있다.
Description
면역글로불린(Igs)는 2개의 중쇄와 2개의 경쇄로 구성되며, 이들 각각은 NH2말단의 항원 결합 가변 도메인 및 항체의 이펙터 기능을 담당하는 COOH 말단의 불변 도메인을 포함한다. 면역글로불린 중쇄의 COOH 말단 도메인은 Fc 영역을 형성하고 Fc 수용체(FcRs)로 알려진 특정 수용체와 상호작용하여 세포의 활성을 촉발케 하는 것과 관련이 있다. 모든 Ig 클래스 또는 이소타입 Fc 수용체들이 확인되었다(예를 들어, IgG(FcγR), IgE(FcεR), IgA(FcαR), IgM(FcμR) 및 IgD(FcδR). 상이한 이소타입 항체들의 상이한 생물학적 활성은 상이한 면역(이펙터) 세포에서 발현되는 상이한 FcR에 결합하는 항체들의 능력에 부분적으로 기초하고 있다 (Fridman, W.H. (1991년 9월) The FASEB Journal Vol. 5. 2684-2690). FcRs에 대한 쥐과동물 항체가 제조되었다(미국 특허 제 4,954,617호 "Monoclonal Antibodies To Fc Receptors for Immunoglobulin G on Human Mononuclear Phagocytes" 및 국제특허출원 공개 제 WO91/05871호 "Monoclonal Antibody Specific For IgA receptor 참조).
쥐과동물의 모노클로날 항체는 인간 치료에 유용하고, 간염 바이러스 또는인간의 면역결핍 바이러스와 같은 인간 병원체에 의한 오염없이 생산될 수 있다. 그러나, 일부 인간 치료에서 쥐과동물의 모노클로날 항체의 사용은 "이종의" 쥐과동물 단백질에 대한 면역 반응을 유발시켰다. 이러한 반응은 인간의 항-마우스 항체 또는 HAMA 반응이라고 명명되었는데(Schroff, R. 등 (1985), Cancer Res. 45, 879-885), 이는 인간의 혈청 약화를 유발하는 질환으로서 개체의 순환계로부터 쥐과동물 항체의 신속한 제거를 유발하게 된다. 인간에서의 이러한 면역 반응은 쥐과동물 면역글로불린의 가변 영역 및 불변 영역 모두에 대해 일어나는 것으로 입증되었다.
재조합 DNA 기술은, 예를 들어 한 종의 특정 면역글로불린 영역을 다른 종의 면역글로불린 영역으로 치환하여 항체를 변형시키는데 사용될 수 있다. 뉴버져(Neuberger) 등은 한 종의 Ig 분자의 상보적인 중쇄 및 경쇄의 가변 도메인을 다른 종의 Ig 분자의 상보적인 중쇄 및 경쇄의 불변 도메인과 조합하는 방법을 기술하였다(PCT 출원 제 GB85/00392호 참조). 이러한 방법은 인간 치료에 사용할 수 있는 "키메라" 항체를 생산하기 위해 쥐과동물의 불변 영역 도메인을 치환하는데 사용될 수 있다. 상기 뉴버져(Neuberger) 등에 의해 기재된 바대로 제조된 키메라 항체는 항체 매개의 이펙터 기능, 예를 들어 보체 고정의 효과적인 자극을 위한 인간의 Fc 영역을 갖지만, 여전히 쥐과동물("이종의") 가변 영역에 대한 인간의 면역 반응을 유발할 수 있는 가능성을 가진다.
윈터(Winter)는 상보성 결정 영역(CDRs)을 다른 종의 CDRs로 치환하여 항체를 변형하는 방법을 기술하였다(영국특허출원 제 GB2188538A호 참조). 이러한 방법은 소망하는 결합 특성(예를 들어, 인간의 병원체에 대한 결합 특성)을 가진 쥐과동물의 모노클로날 항체의 가변 영역 도메인의 CDRs을 인간의 중쇄 및 경쇄 Ig 가변 영역 도메인으로 치환하는데 사용될 수 있다. 그 후, 이러한 변형된 Ig 가변 영역은 인간의 Ig 불변 영역과 조합되어, 치환된 쥐과동물의 CDRs를 제외하고는 조성이 전적으로 인간의 것인 항체를 제조할 수 있다. 상기 윈터(Winter)에 의해 기술된 "새로운 형태" 또는 "인간화" 항체는 키메라 항체에 비해 인간에서 상당히 감소된 면역 반응을 유발시키는데, 이는 쥐과동물 성분이 상당히 감소되었기 때문이다. 또한, 상기 변형된 항체의 순환계에서의 반감기는 천연의 인간 항체에 근접해야 한다. 그러나, 윈터(Winter)에 의해 언급된 바대로 CDRs을 바이러스 또는 세균 단백질과 같은 항원에 특이적인 다른 항체의 상보적인 CDRs로 대체하는 것만으로 원하는 결합능력을 보유한 변형된 항체를 항상 얻을 수 있는 것이 아니다. 실제로, 항체 가변 영역의 프레임워크의 일부 아미노산들은 CDRs을 구성하는 아미노산 잔기들과 상호작용하므로, 인간 Ig 가변 영역으로의 아미노산 치환이 항원 결합을 회복하는데 필요할 것이다.
항-Fc 수용체 부분 및 항-표적 부분을 포함하는 양쪽특이적 분자(예를 들어, 헤테로항체)가 제형화되어 암(유방암 또는 난소암)치료 또는 병원체 감염(예를 들어, HIV)의 치료에 치료학적으로 사용되어 왔다(국제특허출원 공개 제 91/05871호 "Bispecific Heteroantibodies With Dual Effector Functions" 및 국제특허출원 공개 제 WO91/00360호 "Bispecific Reagents for AIDS Therapy" 참조). 또한, 항원 및 항원제공세포를 인지하는 양쪽특이적 분자가 면역 반응을 자극하기 위해 환자에게 투여될 수 있다(참조: 국제특허출원 공개 제 WO92/05793호 "Targeted Immunostimulation With Bispecific Reagents).
도 1은 인간화된 FcγRⅠ 항체 H22의 힌지 영역 부분의 누클레오티드 및 아미노산 잔기 서열을 나타내는 도면이다. [A]를 변형시켜 양말단이 절단된 단일의 술프히드릴기 변형물[B]를 제조한 다음, 추가로 변형시켜 2개의 특이적인 클로닝 부위[C]를 조작한다. 밑줄친 누클레오티드는 이전의 서열로부터 변경되었음을 나타낸다. 윗줄친 누클레오티드는 지시된 제한 부위에 대한 인지 서열이다.
도 2는 중쇄-EGF 융합 발현 작제물 pJG055를 나타내는 개략도이다.
도 3은 항-Fc 수용체-리간드 양쪽특이적 분자의 생산을 나타내는 개략도이다.
도 4는 인간화된 Fcγ 수용체-표피생장인자의 융합 단백질의 활성 시험을 위해 사용되는 유동 세포계수 분석법을 나타내는 개략도이다.
도 5는 다양한 농도의 표피생장인자(EGF) 융합 단백질(H22-EGF 융합) 및 완전히 인간화된 양쪽특이적(BsAb) H447의, EGF 수용체(EGFR)를 발현시키는 1483 세포에 대한 결합을 나타내는 평균 형광 세기(MFI)를 플롯팅한 그래프이다.
도 6은 EGFR에 결합하는 쥐과동물 항체 M425의 존재 및 부재하에서 다양한 농도의 EGF 융합 단백질 또는 BsAb H447의 A431 세포에 대한 결합을 플롯팅한 그래프이다.
도 7은 다양한 농도의 EGF 융합 단백질, BsAb H447 또는 H425 항체의 A431 세포에 대한 결합으로 인한 항체 의존성 세포독성(ADCC)를 플롯팅한 그래프이다.
도 8은 배지 단독, 25% 인간 혈청(HS)을 함유하는 배지 또는 Fcγ 수용체 항체 m22의 Fab 단편을 함유하는 배지의 존재하에서 EGF 융합 단백질, BsAb H447 또는 H425 항체의 결합으로 인한 ADCC를 플롯팅한 막대그래프이다.
도 9는 다양한 양의 EGF, H22-EGF, H22의 Fab 단편(H22 Fab) 또는 H425의 F(ab')2단편(H425 F(ab')2)의 존재하에서 배양된 살아있는 A431 세포의 수를 나타내는 개략도이다.
도 10은 H22Fd-HRG 융합 단백질의 아미노산 서열을 나타낸다.
도 11은 PC-3 또는 SKBr-3 종양 세포를 인터페론-γ로 처리된 단핵구 및 H-22 헤레굴린 융합 단백질을 발현시키는 골수종 세포로부터 얻은 1:3 또는 1:30로 희석된 상청액과 인큐베이션한 결과 나타난 PC-3 또는 SKBr-3 종양 세포 사멸의 비율을 백분율로 나타낸 막대그래프이다.
도 12는 단핵구 및 다양한 농도의 H22-봄베신 융합 단백질 존재하에서 PC-3 종양 세포 용해율을 나타내는 도면이다.
도 13은 o-PDM 또는 DTNB법에 의해 생성된 BsAb 447의 활성을 시험하기 위해 사용되는 유동 세포계수 분석법을 나타내는 개략도이다.
도 14는 다양한 농도의 o-PDM 및 DTNB 유래의 BsAb 447의 EGFR 및 FcγRⅠ을 발현시키는 A431 세포에 대한 결합의 MFI를 플롯팅한 그래프이다.
도 15는 o-PDM 및 DTNB 유래의 BsAb 447의 A431 세포에 대한 결합으로 인한 항체 의존성 세포독성을 플롯팅한 그래프이다.
도 16은 삼중특이적 항체의 작제를 도시하는 흐름도이다.
도 17은 양쪽특이적 이가 항체의 양쪽특이적 3가 항체로의 변형을 도시한다. 양쪽특이적 이가 컨쥬게이트가 감소되고, o-PDM으로 처리된 520C9 Fab'와 혼합되어 TsAb로 된다.
도 18은 HER2/neu(패널 A) 및 EGFR(패널 B)에 대한 이작용성 형광활성화된 세포 소팅 분석을 도시한다.
도 19는 다양한 농도의 BsAb 또는 TsAb 항체의 표적 세포에 대한 결합을 플롯팅한 그래프이다. 평균 형광 세기(MFI)는 항체 결합이 증가함에 따라 증가한다. 이는 TsAb가 SKBr-3 세포상의 HER2/neu 및 가용성 FcγRⅠ 양자 모두와 용량 의존적 방식으로 동시에 결합하였음을 나타낸다.
도 20은 TsAb가 A431 세포상의 EGFR 및 가용성 FcγRⅠ 양자 모두와 용량 의존적 방식으로 동시에 결합하였음을 나타낸다. 분석법은 도 19에서 사용된 것과유사하다.
도 21은 TsAb M22×H425×520C9 및 BsAb M22×520C9는 SKBR-3 세포의 ADCC를 유도할 수 있었으나, BsAb M22×H425는 유도할 수 없었음을 나타내는 그래프이다. 다양한 농도의 항체들을 SKBR-3 세포 및 미리 활성화시킨 PMNs와 인큐베이션하였다.
도 22는 TsAb M22×H425×520C9 및 BsAb M22×H425는 A431 세포의 ADCC를 유도할 수 있었으나, BsAb M22×520C9는 유도할 수 없었음을 나타내는 그래프이다. 분석법은 도 21과 유사한 방식으로 수행하였다.
도 23은 전혈 조절 분석법(도 23a)에 대한 흐름도 및 분석 결과(도 23b)이다. 3가 항체는 단핵구의 표면으로부터 FcγRⅠ를 신속하게 조절한다.
도 24의 패널 A는 야생형(TT830) 및 돌연변이형(TT833) 파상풍 독소 펩티드를 엔코딩하는 올리고누클레오티드의 아미노산 서열을 나타낸다. 패널 B는 H22Fd -TT 융합 단백질의 도면이다.
도 25a, b, c 각각은 MDXH210, Fab22-TT830, 및 H22-TT833S의 FcγRⅠ 양성 U937 세포에 대한 결합을 나타내는 유동 세포계수 분석 결과를 나타낸다. 쇄선은 음성 대조군을 나타내고, 실선은 융합 단백질에 의한 염색을 나타내며, 점선은 쥐과동물의 mAb22 F(ab')2에 의해 차단된 융합 단백질의 결합을 나타낸다.
도 26은 다양한 양의 융합 단백질 MDXH210, Fab22-TT830 및 Fab22-TT833S의 FcγRⅠ 양성 U937 세포에 대한 인큐베이션의 결과인 평균 형광 세기를 도시하는개략도이다.
도 27은 조사된 단핵구 및 다양한 농도의 TT830, Fab22-TT830, TT, 또는 TT947과 인큐베이션된 T 세포의 증식을 나타낸 그래프로서, 융합 단백질 Fab22-TT830이 TT830에 비해 Th 에피토프의 제공을 약 1000배 증진시킴을 나타낸다.
도 28은 1000nM의 TT830 또는 10nM의 Fab22-TT830, 및 T 세포 및 항원의 첨가전에 포화량의 mAb22 F(ab')2로 미리 인큐베이션하거나 하지 않은 단핵구와 인큐베이션한 T 세포의 증식을 나타내는 막대그래프이다.
도 29는 IgG의 존재 또는 부재(대조군) 하에서, 단핵구 및 5nM의 Fab22-TT830 또는 1000nM의 TT830과 인큐베이션된 T 세포의 증식을 나타내는 막대그래프이다.
도 30 a 및 b는 단핵구 및 다양한 농도의 TT830 또는 Fab22-TT830과 2일간 배양된 T 세포의 상청액중의 IFN-γ(도 30a) 및 IL-4(도 30b)의 농도를 나타내는 그래프이다.
도 31은 단핵구 및 다양한 농도의 TT833S, Fab22-TT833S, 또는 TT830과 인큐베이션된 T 세포의 증식을 묘사하는 그래프이다.
도 32는 TT830 및 다양한 농도의 TT833S로 밤새 미리 인큐베이션한 단핵구와 함께 2일간 인큐베이션된 T 세포의 증식을 나타내는 그래프이다.
도 33은 TT830 및 다양한 농도의 TT833S 또는 Fab22-TT833S로 밤새 미리 인큐베이션한 단핵구와 함께 2일간 인큐베이션된 T 세포의 증식 억제율을 나타내는그래프이다.
도 34는 T 세포의 첨가전에 4시간 동안 TT830으로 최초 인큐베이션한 후(프리펄스), 10μM의 TT833S 또는 0.1μM의 Fab22-TT833S(추적)으로 밤새 인큐베이션한 단핵구와 함께 2일간 인큐베이션된 T 세포의 증식을 나타내는 막대그래프이다.
도 35는 단핵구 및, TT830, Fab22-TT830, TT833S 및 Fab22-TT833S와 배양된 T 세포의 상청액중의 인터페론-γ(IFN-γ) 및 IL-4의 농도를 나타내는 막대그래프이다.
도 36은 단독 배지, TT833S 또는 Fab22-TT833S를 함유한 배지중의 단핵구로 1일간 자극되고, 단핵구 및 다양한 농도의 TT830으로 2일간 재자극된 T 세포의 증식을 나타내는 그래프로서 TT833S 및 Fab22-TT833S는 T 세포 아네르기를 유발하지 않았음을 나타낸다.
도 37은 FcγRⅠ(H22)에 대한 하나의 결합특이성 및 태생기암 항원(CEA)에 대한 하나의 결합특이성을 갖는 단일사슬 양쪽특이적 분자를 엔코딩하는 2개의 발현 작제물(작제물 321 및 323), FcγRⅠ에 대한 하나의 결합특이성을 갖는 단일사슬항체를 엔코딩하는 하나의 발현 작제물을 나타내는 그래프이다. 항체의 중쇄(VH) 및 경쇄(VL)의 가변 영역에 부가하여, 이들 작제물에 의해 엔코딩되는 단백질들이 c-myc로부터 얻은 펩티드 및 헥사-히스티딘 펩티드(H-6)에 융합되어 있다.
도 38은 양쪽특이적 ELISA에 의해 측정된 바와 같이, 발현 작제물 321 (321-A5 및 321-B4) 및 323(323-B2 및 323-C4)에 의해 엔코딩되는 단일사슬 양쪽특이적분자인 H-22-항-CEA, 및 작제물 225(225-C2)에 의해 엔코딩되는 단일사슬 H22 항체의 결합 수준을 나타내는 막대그래프이다.
도 39는 단일사슬의 인간화된 FcγRⅠ 항체의 핵산 서열 및 상기 핵산에 의해 엔코딩되는 아미노산 서열을 나타낸다.
도 40은 FcγRⅠ에 대한 하나의 결합특이성 및 CEA에 대한 하나의 결합특이성을 갖는 단일사슬 양쪽특이적 분자의 핵산 서열 및 상기 핵산 서열에 의해 엔코딩되는 아미노산 서열을 나타낸다.
이하, 본 발명은 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 아니되는 하기의 실시예에 의해 추가로 설명된다. 본 출원에서 인용되는 모든 참고문헌의 내용, 출원중인 특허출원, 및 공개된 특허는 명백히 본 명세서에 참고문헌으로 통합된다.
발명의 개요
한 측면에서, 본 발명은 최소한 항-Fc 수용체 부분, 항-표적 부분 및 선택적으로 항-증진 인자(항-EF) 부분을 포함하는 다중특이적, 다가 분자를 특징으로 한다. 바람직한 구체예에서, 항-Fc 수용체 부분은 항체 단편(예를 들어, Fab 또는 (Fab')2단편)이며, 항-표적 부분은 리간드 또는 항체 단편이고, 항-EF 부분은 세포독성 활성과 관련된 표면 단백질에 대한 항체이다. 특히 바람직한 구체예에서, 재조합 항-FcR 항체, 단편 또는 리간드는 "인간화"되어 있다(예를 들어, 상보성 결정 영역(CDR)의 한 부분 이상이 비인간 항체(예를 들어, 쥐과동물)로부터 유래한 것이고 나머지 부분은 인간 기원의 것이다).
다른 측면에서, 본 발명은 다중특이적 분자를 생산하는 방법에 관한 것이다. 한 구체예에서, 양쪽특이성은 동일한 벡터에 엔코딩되고 숙주 세포에서 발현 및 조립된다. 다른 구체예에서는, 각각의 특이성이 재조합적으로 생성되며, 생성된 단백질 또는 펩티드는 중쇄의 C-말단 힌지 영역의 술프히드릴 결합을 통해 서로 컨쥬게이션되어 있다. 특히 바람직한 구체예에서, 상기 힌지 영역은 컨쥬게이션 전에 단지 하나의 술프히드릴 잔기를 함유하도록 변형되어 있다.
재조합 항체 및 이로부터 생성된 다중특이적 분자들은 친화성 및 특이성을증가시키기 위해 조작될 수 있다. 더욱이, 인간화된 항체는 일반적으로 보다 덜 면역원성을 나타낸다. 본 발명의 다른 특성 및 장점은 하기의 상세한 설명과 청구의 범위를 참조하여 보다 잘 이해될 것이다.
상세한 설명
다중특이적 분자
본 발명은 재조합 다중특이적 분자에 관한 것이다. 다중특이적 분자는 항-Fc 수용체 부분과 항-표적 부분으로 구성된 양쪽특이적 분자를 포함할 수 있는데, 상기 부분들중 하나 이상은 재조합 DNA 기술을 사용하여 작제된다. 또한, 다중특이적 분자는 하나 이상의 항-Fc 수용체 부분 또는 항-표적 부분으로 구성되는 분자, 또는 하나 이상의 항-Fc 수용체, 항-표적 부분 및 추가로 다른 분자를 인지하는 부분 또는 부분들로 구성된 분자를 포함할 수 있는데, 상기 부분들 중 하나 이상은 재조합 DNA기술을 사용하여 작제된다.
"항-Fc 수용체 부분"은 이펙터 세포상에서 Fc 수용체를 인지하고 결합하는 항체, 기능성 항체 단편(예를 들어, Fab 단편) 또는 리간드를 지칭한다. 본 발명에서 사용하기에 바람직한 항체는 내인성 면역글로불린에 의해 결합되지 않은 부위에서 이펙터 세포상의 Fc 수용체와 결합한다. 가장 바람직하게는, 항-Fc 수용체 부분은 인간의 FcγR(즉, FcγRⅠ, FcγRⅡ 또는 FcγRⅢ)과 결합한다. 바람직한 인간화된 항-FcγR 모노클로날 항체들은 PCT 출원 제 WO94/10332호 및 미국 특허 제 4,954,617호에 기재되어 있고, 이들이 교시하고 있는 바는 참고문헌으로 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "이펙터 세포"는 면역 세포를 지칭한다. 특이적 이펙터 세포는 특이적인 Fc 수용체를 발현시키고, 특이적 면역 기능을 수행한다. 예를 들어, FcγRⅠ을 발현시키는 단핵구, 마크로파지, 호중구 및 수지상 세포는 표적 세포의 특이적 사멸 및 면역계의 다른 성분들에 항원을 제공하는데 관련된다. 이펙터 세포상의 특정 FcR의 발현은 사이토카인과 같은 체액성 인자에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, FcγRⅠ의 발현은 인터페론 감마(IFN-γ)에 의해 상향조절되는 것으로 알려져 있다. 이러한 증진된 발현은 표적에 대한 FcγRⅠ 세포의 세포독성 활성을 증가시킨다.
Fc 수용체에 특이적으로 결합하는 재조합 항체 또는 항체 단편들은 바람직하게는 "인간화"된, 즉 인간 항체로부터 유래한 것이지만, 비인간 항체로부터 유래한 상보성 결정 영역(CDR)의 한 부분 이상을 갖는다. 상기 부분은 인간의 Fc 수용체에 대한 인간화된 항체의 특이성을 제공하도록 선택된다. 인간화된 항체는 비인간항체에서 유래한 CDRs를 가지며, 항체 분자의 나머지 부분은 인간의 것이다.
항체는 전체, 즉 중쇄 및 경쇄를 가진 것이거나, 항체의 임의의 단편, 예를 들어 Fab 또는 (Fab')2단편일 수 있다. 또한, 항체는 경쇄 또는 중쇄 이량체, 또는 Fv 또는 Ladner 등이 기술한 단일사슬 작제물과 같은 이들의 최소 단편일 수 있다(미국 특허 제 4,946,778호 참조)
인간화된 항체 또는 단편은 비인간 CDRs을 보유할 수 있는 임의의 인간 항체일 수 있다. 바람직한 인간 항체는 공지의 단백질인 중쇄 가변 영역(VHs)의 NEWM및 KOL, 그리고 Ig 카파 사슬 가변 영역(VKs)의 REI로부터 유래한 것이다.
인간 항체로 삽입된 비인간 CDR 부분은 Fc 수용체에 인간화된 항체가 결합되기에 충분한 정도로 선택된다. 충분한 부분은 CDR 부분을 인간 항체로 삽입하고, 제조된 인간화된 항체의 결합능력을 효소결합면역흡착분석(ELISA)을 사용하여 시험함으로써 선택될 수 있다.
특정 인간 항체의 CDRs 모두가 비인간 CDR의 한 부분 이상으로 대체될 수 있거나, 이들 CDRs의 일부만이 비인간 CDRs로 대체될 수 있다. 인간화된 항체의 Fc 수용체에 대한 결합에 필요한 수의 CDRs을 대체하는 것만이 필요하다. 쥐과동물의 모노클로날 항체(mab) mab22로부터 유래한 비인간 CDR은 국제특허출원 공개 제 WO94/10332호에 기술되어 있으며, 이들 내용은 본 명세서의 일부로 통합된다. 상기 mab22 항체는 Fc 수용체에 특이적이며, 본 명세서의 일부로 통합되는 미국 특허 제 4,954,617호에 기술되어 있다. 인간화된 mab22 항체를 생산하는 세포주는 HA022CL1으로 명명되어 기탁번호 CRL 11177로서 1992년 11월 4일자로 아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션에 기탁되었다.
항체는 인간 항체의 CDR의 한 부분 이상을 비인간 항체에서 유래한 CDR로 대체할 수 있는 임의의 방법에 의해 인간화될 수 있다. 윈터(Winter)는 본 발명의 인간화된 항체를 제조하는데 사용될 수 있는 방법을 기술하고 있으며, 그 내용은 참고문헌으로서 본 명세서에 명백히 통합된다(1987년 3월 26일 출원, 영국특허출원 제 GB2188638A호). 인간의 CDRs는 하기 문헌에 기재된 바와 같이 올리고누클레오티드 특정부위 돌연변이유발(site-directed mutagenesis)을 사용하여 비인간 CDR로대체될 수 있다(국제특허출원 공개 제 WO94/10332호 "Humanized Antibodies to Fc Receptors for Immunoglobulin G on Human Mononuclear Phagocytes).
항-Fc 수용체 부분에 부가하여, 청구된 다중특이적 분자들은 항-표적 부분, 즉 병원체(예를 들어, 바이러스, 세균, 진균), 병원체에 감염된 세포, 암 또는 종양세포(예를 들어, 유방암, 난소암, 전립선 암 등), 환자(예를 들어 인간 또는 동물)에서의 기타 불필요한 세포, 또는 항원 또는 이들의 변형된 형태를 인지하고 결합하는 항체, 기능성 항체 단편, 또는 리간드를 포함할 수 있다. 또한, 표적 부분은 항원을 포함할 수 있거나, 항원에 대해 지향될 수 있다. 바람직한 구체예는, 예를 들어 만성 감염에서 면역계를 자극하기 위해, 순환계에서 항원을 고갈시키기 위해, 종양을 치료하기 위해 사용될 수 있는 항원을 포함한다. 특히 바람직한 구체예는 항-FcR 항체를 함유하는 다가 분자에 부착된 항원을 갖는다.
본 발명의 특정 구체예에서, 다중특이적 분자는 리간드를 함유한다. 상기 리간드는 분자와 상호작용하는 임의의 리간드일 수 있다. 바람직한 구체예에서, 리간드는 단백질, 예를 들어 암세포와 같은 표적 세포상의 표면 단백질에 결합한다. 바람직한 리간드는 수용체에 대한 리간드, 예컨대 성장 또는 분화 인자를 포함한다. 예를 들어, 다가 분자는 표피생장인자를 포함하거나, 또는 예컨대 표피생장인자 수용체와 같은 수용체와 상호작용할 수 있는 부분 또는 변형된 형태를 하나 이상 포함할 수 있다. 다른 바람직한 구체예에서, 리간드는 봄베신, 가스트린 방출 펩티드(GRP), 리토린(litorin), 뉴로메딘 B, 또는 뉴로메딘 C와 같은 작은 펩티드이다. 상기 펩티드의 서열은 미국 특허 제 5,217,955호에 나타나 있으며, 이는본 명세서에 참고문헌으로 통합된다. 또한, 상기 리간드는 이들 펩티드의 변형된 형태일 수 있다. 변형은 수용체에 대한 결합을 증가, 감소시키거나, 수용체에 대한 결합에 영향을 주지 않을 수 있다. 또한, 리간드의 변형은 작용제를 길항제로 변형시켜 리간드가 세포증식을 자극하기 보다는 억제하도록 한다. 리간드의 변형은 부가, 결실, 치환, 또는 하나 이상의 아미노산의 변형일 수 있다.
본 발명의 특정 구체예에서, 다가 또는 양쪽특이적 분자는 항원을 포함한다. 여기서 사용된 용어 "항원"은 천연 또는 합성 면역원성 물질, 면역원성 물질의 단편 또는 부분, 펩티드 에피토프, 또는 합텐을 의미한다.
본 발명의 한 구체예에서, 양쪽 또는 다중특이적 분자는 항원을 세포에 표적화하여, 상기 세포에 의한 내재화(internalization) 및 제공(presentaion) 과정을 증진시키고, 궁극적으로는 상기 세포에서 면역 반응을 자극하기 위하여 사용된다. 특정 구체예에서, 양쪽특이적 결합제는 항원(직접적으로 항원의 에피토프, 또는 간접적으로 항원에 부착된 에피토프)에 특이적으로 결합하는 동시에, 항원을 내재화하여 이를 프로세싱 및 제공할 수 있는 항원제공세포의 표면 수용체에 결합한다. 다른 구체예에서, 항원은 다중 또는 양쪽특이적 분자에 결합되는 동시에, 항원제공세포의 표면 수용체에 결합한다. 이들 양쪽 또는 다중특이적 분자의 수용체 결합 성분(및 양쪽 또는 다중특이적 분자 그 자체)은 항원제공세포의 수용체에 결합한다. 어떤 경우에는, 상기 분자의 결합은, 상기 수용체에 대한 천연 리간드에 의해 실질적으로 차단되지 않고 일어난다. 그 결과, 수용체에 대한 항원의 표적화는 생리적 수준의 리간드에 의해 방해되지 않으며, 표적화된 수용체는 리간드와 결합하여 기능할 수 있다.
한가지 유형의 항원은 알레르겐일 수 있다. "알레르겐"은 민감한 환자에서 알레르기 또는 천식을 유발할 수 있는 물질을 지칭한다. 알레르겐의 리스트는 광범위하며, 꽃가루, 곤충독액, 동물피부가루, 진균 포자 및 약제(예를 들어, 페니실린)를 포함할 수 있다. 천연의 동물 및 식물 알레르겐의 예로서 다음의 속에 특이적인 단백질을 포함한다:
수많은 알레르겐은 두드러기 쑥, 잔디, 또는 나무의 공기중의 꽃가루, 또는 진균, 동물, 집의 먼지, 또는 음식 중에서 발견된다. 통상, 이들은 단백분해성 소화에 비교적 내성이 있다. 바람직한 알레르겐은 비만 세포 및 호염기구상에서 IgE에 결합하여, 타입Ⅰ 아나필락시스 과민성 반응을 야기하는 것들이다. 다가 작용제의 하나 이상의 특이성이 IgG의 리간드 결합 도메인의 외부에 존재하는 고친화성 Fc 수용체의 에피토프에 대한 것인 경우, 이러한 양쪽특이적 결합제는 환자에서 과민성을 감소시킬 수 있다. 이는 알레르겐이 비만 세포 또는 호염기구 상에서 IgE에 결합하기 전에 양쪽특이적 결합제가 IgE 결합 알레르겐에 대해 경쟁할 때 이루어져서, 타입Ⅰ 과민성 반응의 가능성이 감소된다. 또한, 알레르겐을 FcγR에 향하게 함으로써, 알레르겐에 대한 T 세포의 면역관용 상태가 유도되어, IgE 매개의 타입Ⅰ 반응을 방해할 수 있다. 면역관용은 일반적으로 사용되는 것 보다 실질적으로 낮은 알레르겐의 용량을 사용하여 알레르겐에 대한 결합에 대해 IgE와 경쟁하는 IgG을 유도함으로써 달성될 수 있다.
어떤 경우에는, 투여를 위해, 합텐과 같이 항원성이 약하거나 그 자체로서는 비항원성인 물질을 거대 면역원성 단백질(예를 들어, 세균성 독소)과 같은 담체 분자와 커플링하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 경우에, 양쪽특이적 결합제는 상기 물질 그 자체의 에피토프 보다는 상기 물질과 커플링되는 담체의 에피토프에 결합하도록 제조될 수 있다.
본 발명의 다중 또는 양쪽특이적 분자에 직접 또는 간접으로 연결될 수 있는 항원은 가용성이거나 미립자일 수 있는데, 상기 항원은 B 세포 에피토프, T 세포 에피토프, 또는 양자 모두를 운반할 수 있다. 항원은 그 기원이 세균성, 바이러스성, 기생충성일 수 있다. 종종, 상기 항원은 병원성 생물체의 표면 구조의 성분을 포함한다. 예를 들어, 인간의 면역결핍 바이러스(HIV)의 외막 당단백질과 같은 바이러스성 표면 구조 또는 간염 바이러스의 표면 항원을 포함할 수 있다. 또한, 상기 항원은 종양 세포와 같은 병적인 세포와 결합되어, 이에 대한 면역 반응이 상기 질환의 치료를 위해 일어날 수 있다. 상기 항원은 인간의 유방암 세포 및 난소암세포에서 발현되는 Her2/neu 프로토온코진(proto-oncogene) 산물과 같은 종양특이적 또는 종양관련 항원을 포함할 수 있다(Slamon 등, 1989, Science 244:707).
환자의 세포는 시험관내 또는 생체내에서 본 발명의 다가 분자에 노출될 수 있다. 다가 분자는 항원을 배양액중의 항원제공세포에 표적화하기 위해서 사용될 수 있다. 면역적격 세포가 환자의 혈액에서 분리정제된다. 다음에, 상기 세포는 항원을 포함하는 다가 분자에 노출되거나, 항원에 대해 결합특이성을 갖는 다가 분자와 함께 항원에 노출될 수 있다. 표적화된 항원제공세포는 항원을 프로세싱하여 그 표면에 단편을 제공하게 된다. 자극후, 상기 세포들은 환자에게 복귀될 수 있다.
본 발명의 방법은 항원에 대한 면역 반응을 증진 또는 강화시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 간염 및 AIDS와 같은 만성 감염(비보조 면역계는 이러한 감염을 극복할 수 없음)의 치료를 위해 유용하다. 또한, 상기 방법은 침입 생물체에 대한 면역 반응의 강화가 필수적인 감염의 급성 단계의 치료에 사용될 수 있다.
본 방법은 예방적인 또는 치료적인 면역 반응을 얻는데 요구되는 항원의 투여량을 감소시키기 위해 사용되거나, 숙주가 항원에 반응하지 않거나 최소한도로 반응하는 경우 사용될 수 있다. 유효 투여량를 낮추는 것은 일반적으로 바람직하지만, 알레르기의 경우와 같이 항원이 숙주에 대해 독성일 경우, 특히 바람직할 수 있다. 항원을 포함하거나, 리간드, 예를 들어 항원과 상호작용하는 항체를 포함하는 양쪽특이적 또는 다중특이적 분자를 사용하는 방법 및 용도는 공개된 PCT 출원제 US91/07283호에 추가로 기술되어 있다.
본 발명의 다른 구체예에서, 다중특이적 분자는 변형된 항원을 포함하여, T 세포 활성화에 대한 다중특이적 분자의 효과는 상기 변형된 항원을 항원제공세포에 의해 T 세포에 제공할 때 변형된다. 사실, 앨런(Allan) 등은 T 세포를 자극하는, 예를 들어 T 세포 증식을 자극하는 펩티드의 하나 이상의 아미노산 치환이 T 세포의 자극에 실패하거나 T 세포의 아네르기를 유도하는 항원을 생성할 수 있음을 입증하였다. 이러한 변형된 펩티드는 변형 펩티드 리간드(APL)로 명명된다. 따라서, 이러한 APLs는 FcγRⅠ에 대해 하나 이상의 결합특이성을 갖는 양쪽 또는 다중특이적 분자에 연결될 수 있다. 항원제공세포에 의한 상기 분자의 식세포작용 및 T 세포로의 제공시, T 세포의 증식은 억제 또는 무력화될 수 있다. 따라서, (a) 정상적으로는 T 세포를 자극하지만, 변형시 T 세포의 아네르기를 유도하는 변형된 하나 이상의 항원 펩티드 및 (b) 하나 이상의 항-FcγRⅠ 항체를 포함하는 다중특이적 분자의 환자 투여는 상기 항원에 대한 환자의 면역관용을 유도하게 된다. 따라서, 이러한 다중 또는 양쪽특이적 분자는 다양한 항원, 예를 들어 자가항원에 대한 환자의 면역관용화를 위해 사용될 수 있다. 따라서, 사용된 항원에 따라, 본 발명의 방법은 T 세포를 자극하는 항원을 사용하여 면역 반응을 증가시키는 방법을 제공하고, 또한 T 세포의 자극을 억제하거나 T 세포의 아네르기를 유도함으로써 면역 반응을 감소시키는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 다중특이적, 다가 분자는 "항-증진 인자(항-EF) 부분"을 포함할 수 있다. 상기 "항-증진 인자 부분"은 항원에 결합하여 항-Fc 수용체 부분또는 항-표적 부분의 효과를 증진시키는 항체, 기능성 항체 단편 또는 리간드일 수 있다. 상기 "항-증진 인자 부분"은 Fc 수용체 또는 표적과 결합할 수 있다. 하나의 표적 세포 항원에 결합하는 항-표적 부분 및 상이한 표적 항원에 결합하는 항-증진 인자 부분을 포함하는 다가 분자는 상기 표적 세포가 항원 변조 및 항원 변화를 받는 경우(예를 들어, 트리파노조마와 같은 특정 기생충에 대하여 알려진 바와 같이) 특히 유용하다. 대안적으로, 항-증진 인자 부분은 항-표적 또는 항-Fc 수용체 부분이 결합하는 것과는 상이한 것에 결합할 수 있다. 예를 들어, 항-증진 인자 부분은 세포독성 T 세포에 결합할 수 있다(예를 들어, 표적에 대해 증가된 면역 반응을 일으키는 CD2, CD3, CD8, CD28, CD4, CD40, ICAM-1 또는 다른 면역 세포를 통해).
다중특이적 분자를 제조하는 방법
상기 기술된 다중특이적 분자는 수 많은 방법으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 양 특이성은 동일한 벡터에서 엔코딩되어, 동일한 숙주 세포에서 발현 및 조립될 수 있다. 이러한 방법은 다중특이적 분자가 하기 실시예 2에서 기술된 리간드×fab 융합 단백질인 경우 특히 유용하다. 또한, 본 발명의 양쪽특이적 분자는 단일사슬 양쪽특이적 항체와 같은 단일사슬 양쪽특이적 분자, 하나의 단일사슬항체 및 리간드를 포함하는 단일사슬 양쪽특이적 분자, 또는 2개의 리간드를 포함하는 단일사슬 양쪽특이적 분자일 수 있다. 또한, 다가 분자는 단일사슬 분자이거나, 2개 이상의 단일사슬 분자를 포함할 수 있다. 이가 또는 다가 항체를 제조하는 방법은, 예를 들어 미국 특허 제 5,260,203호, 미국 특허 제 5,455,030호, 미국 특허제 4,881,175호, 미국 특허 제 5,132,405호, 미국 특허 제 5,091,513호, 미국 특허 제 5,476,786호, 미국 특허 제 5,013,653호, 미국 특허 제 5,258,498호 및 미국 특허 제 5,482,858호에 기술되어 있다.
특정 표적에 대한 단일사슬 분자의 결합은 본원의 실시예에 기술된 양쪽특이적 ELISA법에 의해 확인될 수 있다.
대안적으로, 다중특이적 분자의 각각의 특이성은 별도로 생성되어, 생성된 단백질 또는 펩티드가 서로 컨쥬게이션될 수 있다. 예를 들어, 2개의 인간화된 항체는 2개의 중쇄의 C-말단 힌지 영역의 술프히드릴 결합을 통해 컨쥬게이션될 수 있다. 특히 바람직한 구체예에서, 힌지 영역은 컨쥬게이션 전에 홀수의 술프히드릴 잔기, 바람직하게는 하나의 술프히드릴 잔기를 포함하도록 변형된다.
본 발명의 양쪽특이적 분자는 하기 실시예에 기술된 방법 또는 당업계에 공지된 방법을 사용하여 항-FcR 및 항-표적 부분을 접합하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 다양한 커플링제 또는 가교제가 공유결합성 컨쥬게이션에 사용될 수 있다. 가교제의 예로는 단백질 A, 카르보디이미드, N-숙신이미딜-S-아세틸-티오아세테이트(SATA), N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오) 프로피오네이트(SPDP), 및 술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸) 시클로헥산-1-카르복실레이트(술포-SMCC)가 있다 (Karpovsky 등, 1984, J. Exp. Med. 160:1686; Liu, MA 등, 1985, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:8648 참조). 다른 방법은 하기 문헌에 기재된 것들을 포함한다(Paulus, Behring Ins. Mitt., 1985, No.78, 118-132; Brennan 등, Science, 1985, 229:81-83; 및 Glennie 등, J. Immunol., 1987, 139:2367-2375).바람직한 컨쥬게이션 시약으로는 피어스사(Pierce Chemical Co.)(Rockford, IL)에서 구입가능한 SATA 및 술포-SMCC이다.
다중특이적 분자의 치료적 용도
FcR을 가진 면역 세포 및 특정 표적 세포에 결합할 수 있는 능력에 기초하여, 특정 다중특이적 분자는 다양한 질병 또는 질환(암, 예를 들어, 유방암, 난소암, 폐의 작은 세포 암종; 병원성 감염, 예를 들어 HIV와 같은 바이러스성 감염; 톡소플라스마 곤디(Toxoplasma gondii)와 같은 원생동물성 질환; 칸디다증과 같은 진균성 질환; 자가면역, 예를 들어 면역 혈소판감소증 자반병 및 전신성 낭창)의 치료를 위해 환자에게 투여될 수 있다. 또한, 다중특이적 다가 분자는 표적 세포에 의한 감염에 대해 환자를 백신접종하기 위해 예방학적으로 투여될 수 있다.
치료 용도를 위해, 유효량의 적절한 다중특이적 분자는 상기 분자가 의도하는 치료학적 효과를 발휘하도록 하는 방식으로 환자에게 투여될 수 있다. 바람직한 투여 경로는 경구 및 경피 투여(예를 들어, 패치를 통한 투여)를 포함한다. 다른 투여 경로의 예로는 주사(피하, 정맥내, 비경구, 복강내, 수막강내 주사 등) 투여를 포함한다. 상기 주사는 대용량 주사(bolus) 또는 연속 주입으로 수행된다.
다중특이적 분자는 약제학적으로 허용되는 담체와 함께 투여될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 어구 "약제학적으로 허용되는 담체"는 다중특이적 분자와 함께 동시에 투여되어 상기 분자가 의도된 기능을 수행할 수 있도록 하게 하는 물질을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 담체의 예로는 용액, 용매, 분산 매질, 지연제, 유제 등이 있다. 약제학적으로 활성인 물질에 대한 이러한 매질의 사용은 당해 기술 분야에서 공지되어 있다. 상기 분자와 함께 사용하기에 적합한 다른 통상의 담체는 본 발명의 범위내에 있다.
다중특이적 분자의 "유효량"이라는 용어는 원하는 생물학적 효과를 실현시키기에 필요한 또는 충분한 양을 지칭한다. 예를 들어, 항-표적 부분이 병원성 세포를 인지하는 경우의 다중특이적 분자의 유효량은 종양, 암 또는 세균성, 바이러스성 또는 진균성 감염을 제거하기에 필요한 양일 수 있다. 특정 용도의 유효량은 치료대상의 질병 또는 질환, 투여되는 특정한 다중특이적 분자, 환자의 크기 또는 질환 또는 질병의 중증도와 같은 인자에 따라 변화할 수 있다. 당업자는 과도한 실험 없이도 특정한 다중특이적 분자의 유효량을 실험적으로 측정할 수 있다.
실시예 1
Fc 수용체 및 항-her2 neu 항체에 특이적인, 쥐과동물 또는 인간화된 항체를 포함하는 양쪽특이적 항체의 제조
모노클로날 항체
항-FcγRⅠ 모노클로날 항체(mAbs)인 M22, M32.2 및 197을 이온교환 크로마토그래피에 의해 하이브리도마 상청액으로부터 정제하고, 인간의 항-HIV-1 IgG1 mAb DZ33을 단백질 A 친화성 크로마토그래피(Pharmacia, Piscataway, NJ) 및 겔여과법에 의해 하이브리도마 상청액으로부터 정제하였다. M32.2는 1987년 7월 1일자로 아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션(12301 Parklawn Drive, Rockville, MD 20852)에ATCC 기탁번호 HB9469로 기탁되었다.
세포주
쥐과동물 골수종 NSO(ECACC 85110503)는 비-Ig 합성세포주로서, 재조합 mAbs의 발현을 위해 사용되었다. NSO 세포를 10% 우태아 혈청(FBS, Gibco, Paisley, U.K.)이 첨가된 DMEM에서 배양하였다. SKBR-3은 HER2/neu 프로토온코진을 과발현시키는 인간 유방암종 세포주이며(ATCC, Rockville, MD), Iscove의 변형된 둘베코 배지(IMDM, Gibco, Grand Island NY)에서 배양하였다. U937은 FcγRⅠ를 발현시키는 단핵구형 세포주로서 ATCC에서 입수하여 10% FBS가 첨가된 RPM-1640(Gibco, Grand Island, NY)에서 성장시켰다.
쥐과동물의 면역글로불린 V 영역 유전자의 클로닝
쥐과동물의 하이브리도마 22로부터 얻은 세포질 RNA는 파발로로(Favaloro) 등의 문헌에 의해 기술된 방식으로 제조하였다(Favaloro, J.R. Treisman 및 R. Kamen (1982) Transcription maps of polyoma-specific RNA: anaysis by two-dimensional S1 gel mapping.Meth. Enzymol.65:718). Ig V 영역의 cDNA를 국제특허출원 공개 제 WO94/10332호에 기재된 프라이머 CG1FOR 및 CK2FOR로부터 개시된 역전사에 의해 RNA로부터 제조하였다(국제특허출원 공개 제 WO94/10332호, "Humanized Antibodies to Fc Receptors for Immunoglobulin G on Human Mononuclear Phagocytes" 참조). 상기 cDNA 합성은 100U의 MMLV 역전사효소를 사용하여 표준 조건하에서 수행하였다(Life Technologies, Paisley, UK). VH및 VkcDNA를 국제특허출원 공개 제 WO94/10332호에 기술된 SH2BACK 및 VK7BACK과 함께 cDNA 프라이머를 사용하여 PCR에 의해 증폭시켰다(Orlandi, R., D.H. Gussow, P.T. Jones 및 G. Winter (1989), Cloning immunoglobulin variable domains for expression by the polymerase chain reaction, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:3833). 증폭된 VH및 VKDNA를 정제하고, M13내로 클로닝하여, T7 DNA 중합효소를 사용한 디데옥시 방법에 의해 서열화하였다(Pharmacia, Piscataway, NJ).
키메라 항체 유전자의 작제
쥐과동물의 V 영역 DNA를 발현 벡터내로 클로닝하는 것을 용이하게 하기 위해 제한 부위를 M22 V 영역 유전자 말단에 근접하여 위치시켰다. VH의 경우, 5' PstⅠ 및 3' BstEⅡ 부위를, PCR에 의해 클로닝된 쥐과동물의 VH유전자내로 VH1BACK 및 VH1FOR(Ⅰd.)를 사용하여 도입하였다. VK의 경우, 5' PvuⅡ 부위 및 3' BglⅡ 부위를, PCR에 의해 클로닝된 쥐과동물의 VK유전자내로 VK1BACK 및 VK1FOR(Ⅰd.)를 사용하여 도입하였다. 일부 경우에, 이들 프라이머는 천연 아미노산을 하나 이상 변화시켰다. 이들 V 영역 유전자들(ChVH 및 ChVK)을 적당한 제한 효소에 의해 절단하여 Ig 프로모터, 신호 서열 및 스플라이스 부위를 포함하는 M13VHPCR1 및 M13VKPCR1(Ⅰd.)내로 클로닝시켰다. 상기 DNA를 M13으로부터 HindⅢ-BamHⅠ 단편으로서 절제하여, 인간 IgG1(Takahashi, N. 등, 1982, Structure of human immunoglobulin gamma genes:implications for evolution of a gene family, Cell,29:671) 및 인간의 카파 불변 영역 게놈 DNA(Hieter, R.A. 등, 1980, Cloned human and mouse kappa immunoglobulin constant and J region genes conserve homology in functional segments, Cell 22:197)을 포함하는 발현 벡터 pSVgpt 및 pSVhyg내로 클로닝시켰다.
인간화된 항체 유전자의 작제
2개의 인간화된 중쇄를 작제하였는데, 이는 NEWM(Poljak, R. J. 등, Amino acid sequence of the VHregion of a human myeloma immunoglobulin, (IgG New), Biochemistry, 16:3412) 및 KOL(Marquat, M. 등, 1980, Crystallographic refinement and atomic models of the intact immunoglobulin molecule Kol and its antigen-binding fragment at 3.0A and 1.9A resolution, J. Mol. Biol. 141:369)의 인간 VHs에 기초하고 있다. 인간화된 경쇄는 약간의 프레임워크 영역(FR)이 변형된 인간의 벤스-존스 단백질 REI로부터 얻었다(Epp, O. 등, 1974, Crystal and molecular structure of a dimer composed of the vandible portion of the Bence-Jones protein REI, Eur. J. Biochem. 45:513). 이러한 변형은 VK도메인을 인간의 서브그룹 Ⅰ의 특징을 보다 잘 나타내도록 하기 위한 것이고, Thr39, Leu104, Gln105 및 Thr107을 Lys39, Val104, Glu105, 및 Lys107로 대체하는 것을 포함한다. 또한, Met4를 PvuⅡ 제한 부위를 수용하기 위해 Leu4로 변경하였다.
비관련 CDRs와 NEWM VH및 REI VKFRs를 포함하는 DNA를 벡터 M13VHPCR1 및M13VKPCR1내로 클로닝시켰다(Favaloro 등 상기 참조). KOL VH를 엔코딩하는 DNA를, KOL FR 아미노산 및 비관련 CDRs을 엔코딩하는 올리고데옥시리보누클레오티드를 사용하여 일련의 순차적인 PCRs에 의해 작제하였다. 다음, 상기 작제물을 M13VHPCR1내로 클로닝시켰다.
인간의 FRs에 해당하는 누클레오티드에 의해 플랭킹된 mAB M22 CDRs를 엔코딩하는 올리고데옥시리보누클레오티드를 합성하였다. NEWM에 기초한 인간화된 VH의 경우, 프라이머는 쥐과동물의 FR 아미노산 Phe27, Ile28 및 Arg71를 포함하는데, 이는 이들이 항원 결합에 영향을 줄 수 있기 때문이다(Chothia, C. 및 A.M. Lesk (1987), Canonical structures for the hypervariable regions of immunoglobulins, J. Mol. Biol., 196:901; Tramontano, A. 등 (1990), Framework residue 71 is a major determinant of the position and conformation of the second hypervariable region in VHdomains of immunoglobulins, J. Mol. Biol., 215:175). 인간화된 VK의 경우, 유사하게 쥐과동물 아미노산 Phe71이 친화성에 영향을 줄 수 있는 잔기로서 포함되었다(Foote, J. 및 G. Winter, (1992), Antibody framework residues affecting the conformation of the hypervariable loops, J. Mol. Biol. 224:487). 쥐과 동물의 FR 잔기들은 KOL VH에 포함되지 않았다. 올리고데옥시리보누클레오티드는 5'쪽이 인산화되었고, 인간 V 영역 유전자에 어닐링된 M13 만능 전방향 프라이머를 사용하여, M13 단일가닥 DNA 주형을 함유하는 반응물중의 M13에 클로닝되었다. 상기 DNA를 2.5U의 T7 DNA 중합효소(United States Biochemicals, Cleveland, OH)와 0.5U의 T4 DNA 리가아제(Gibco BRL, Grand Island, NY)로 연장시키고 연결시켰다. 돌연변이된 가닥을 1U의 Vent DNA 중합효소(New England Biolabs, Beverly, MA)와 M13 역서열화 프라이머를 사용하여 연장/연결반응 혼합물로부터 우선적으로 증폭시켰고, 이어서 M13 전방향 및 후방향 프라이머를 사용하여 PCR에 의해 증폭시켰다. 생성물 DNA를 BamHⅠ 및 HindⅢ에 의해 절단시키고, M13내로 클로닝시켜 DNA 서열화에 의해 삼중 CDR-이식 돌연변이체를 확인하였다.
인간화된 V 영역을 함유하는 M13 클론을, 가성 돌연변이의 부재를 확인하기 위해 전체를 서열화하였다. 확인된 클론으로부터 얻은 RF DNA를 HindⅢ 및 BamHⅠ에 의해 소화시키고, pSVgpt 또는 pSVhyg내로 클로닝시켰으며, 인간의 IgG1 또는 인간의 카파 불변 영역을 키메라 항체의 작제에 대하여 기술한 바대로 첨가하였다.
재조합 mABs의 발현 및 정제
중쇄(5㎍) 및 경쇄(10㎍) 발현 벡터를 PvuⅠ으로 소화시키고, 에탄올 침전후, 50㎕ 물에 용해시켰다. NSO 세포(1×107내지 2×107)들을 원심분리에 의해 수집하고, 0.5ml의 DMEM에서 재현탁시킨 후, 0.4cm 일렉트로포레이션 큐벳에서 상기 DNA와 혼합하였다. 5분후, 얼음상에서 상기 세포들에게 170V, 960μF(GenePulser, Bio-Rad, Melville, NY)의 단일 펄스를 제공하였고, 추가로 15분 동안 얼음상에서 인큐베이션하였다. 상기 세포들을 24 내지 48시간 동안 DMEM에서 회복시켰다. 그다음, 배지를 미코페놀산(0.8ug/㎖) 및 크산틴(250ug/㎖)을 첨가하여 선택성 배지로 만들었다. 200㎕의 분취액을 96-웰 플레이트에 분배하였다. 추가로 10 내지 12일 후, ELISA로 측정된 최고 수준의 항체를 함유하는 웰의 세포를 선택하고, 희석을 제한하여 클로닝시켰다.
항체를 과성장된 배양액으로부터 단백질 A 친화성 크로마토그래피에 의해 정제하였다(Boehringer Mannheim, Lewes, U.K.). 농도는 A280nm를 측정하여 결정하였고, ELISA 및 SDS-PAGE에 의해 확인하였다.
항체 결합 측정을 위한 ELISA
미소적정 플레이트의 웰을 50mM의 중탄산염 완충용액(pH 9.6)중의 염소의 항-인간 IgM 항체(Sera-Lab, Crawley Down, U.K.)로 코팅하였다. 상기 플레이트를 1% BSA로 봉쇄한 후, 인간 FcγRⅠ의 세포외 도메인 및 일시적으로 트랙스펙션된 COS 세포(발현 벡터는 Massachusetts General Hospital, Boston, MA의 Dr. Brian Seed에 의해 제공)로부터 수득된 인간 IgM 중쇄(sFcγRⅠ-μ)로 구성된 가용성 융합 단백질을 첨가하였다. 재조합 22 또는 대조군 mAbs를, 시험 mAbs의 Fc 부분을 통한 비특이적인 결합을 차단하는 λ 경쇄를 함유한 과량의(2.2μg/웰) 인간 IgG1 항체(Sigma, St. Louis. MO)의 존재하에서 첨가하였다. 결합된 22 mAbs를 퍼옥시다제로 표지된 염소의 항-인간 카파 사슬 항체(Sera-Lab, Crawley Down, U.K.) 및 o-페닐렌디아민으로 검출하였다.
항체의 플루오레세인화
mAb 용액의 pH를 0.1M의 Na2CO3의 첨가에 의해 9.3으로 조정하였다. 플루오레세인 이소티오시아네이트(FITC)(Sigma, St. Louis, MO)를 2mg/ml의 농도로 DMSO에 용해시켰다. 40μg의 FITC를 mAbs 1mg 마다 첨가하였고, 실온에서 2시간 동안 인큐베이션하였다. 플루오레세인화된 mAb를 G-25 크로마토그래피에 의해 유리형FIFC로부터 분리하였다.
혈구의 제조
연층(buffy coat)을 헤파린화된 정맥 전혈로부터 제조하였다. 전혈을 5% 덱스트란을 함유하는 RPMI로 2.5:1(v/v)의 비율로 희석하였다. 적혈구를 얼음상에서 45분간 침강시킨 다음, 상청액의 세포들을 새로운 튜브로 옮긴 후, 원심분리에 의해 펠릿화하였다. 잔존 적혈구는 저장성 용해에 의해 제거하였다. 잔존 림프구, 단핵구 및 호중구는 결합 분석에 사용될 때까지 얼음에서 보관하였다. 일부 실험에서는, 호중구를 피콜 하이패크 경사분리법(ficoll hypaque gradient separation, Pharmacia, Piscataway, NJ)에 의해 단핵구로부터 분리하였다. FcγRⅠ를 상향조절하기 위해서, 호중구 및 단핵구들을 사이토카인으로 처리하였다. 단핵구의 배양액을 37℃, 5% CO2에서 48시간 동안 테플론 접시에서, 2.5% 정상 인간 혈청 AB형(Sigma, St. Louis, MO) 및 500IRU/ml IFN-γ(R&D Systems, Minneapolis, MN)를 함유하는 RPMI중 4×106세포/ml 농도에서 인큐베이션하였다. 호중구는 50ng/ml G-CSF(R. Repp, U. of Erlanger, Germany에 의해 제공) 및 500IRU/ml의 IFN-γ을 가진 AIM V 배지(Gibco, Grand Island, NY)에서 48시간 동안(37℃, 5% CO2) 배양하였다.
유동 세포계수법
세포 결합 분석은 전술한 바와 같이 96-웰의 미소적정 플레이트를 사용하여 수행하였다(Guyre, P.M. 등 Monoclonal antibodies that bind to distinct epitopes on FcγR are able to trigger receptor function. J. Immunol., 143:1650). 간단히 언급하면, 세포를 2mg/ml의 BSA 및 0.05%의 NaN3(PBA)를 함유하는 PBS(pH 7.4)에서 세척하고, PBA로 2.0×107세포/ml로 조정하였다. FITC로 표지되고 컨쥬게이션되지 않은 항체를 PBA에서 제조하였다. 세포(25㎕), 항체(25㎕) 및 인간 혈청(25㎕), 또는 인간 IgG(10mg/ml, Sigma, St. Louis, MO)(25㎕), 또는 PBA(25㎕)를 미소적정 플레이트에 첨가하고, 45 내지 60분간 얼음위에 방치하였다. PBA로 세포를 3회 세척하여 비결합 항체를 웰로부터 제거하였다. 세포를 1% 파라포름알데히드로 고정하였다. 세포와 관련된 형광을 벡톤 디킨슨 팩스캔(Becton Dickinson FACScan)으로 분석하였다.
BsAb 커플링 과정
BsAb는 글레니(Glennie) 등의 방법을 사용하여 작제하였다(Glennie, M.J. 등, 1987, Preparation and performance of bispecific F(ab' gamma)2, antibody containing thioether-linked Fab' gamma fragments, J. Immunol., 139:2367). mAbs 22(쥐과동물 및 인간화된 것 양자 모두) 및 520C9(항-HER2/neu) 항체를 시험관내에서 각각의 하이브리도마 세포의 배양에 의해 생산하였다. 상기 항체들을 개별적으로 펩신으로 소화시켜 F(ab')2로 하고, 이어서 10mM의 멀캅토에탄올아민(MEA)을 30℃에서 30분간 첨가하여 Fab'로 환원시켰다. 상기 Fab' 단편을 50mM의 나트륨 아세테이트, 0.5mM의 EDTA, pH 5.3(4℃)으로 평형화된 세파덱스 G-25 칼럼에 적용시켰다. 디메틸 포름아미드에 용해시키고 메탄올/얼음 배쓰에서 냉각시킨 오르토페닐렌디말레이미드(o-PDM, 12mM)를 M22×520C9의 경우 쥐과동물의 22 Fab'에 절반 부피 첨가하고, H22×520C9의 경우 520C9 Fab'에 절반 부피 첨가한 후, 얼음에서 30분간 인큐베이션하였다. 그 다음, Fab'-말레이미드를 50mM의 나트륨 아세테이트, 0.5mM의 EDTA, pH 5.3(4℃)으로 평형화된 세파덱스 G-25 칼럼상에서 유리형 o-PDM으로부터 분리하였다. BsAbs의 제조의 경우, 1:1의 몰비율로 M22 Fab'-말레이미드를 520C9 Fab'에 첨가하거나, 520C9 Fab'-말레이미드를 H22 Fab'에 첨가하였다. 반응물을 질소하에서 아미콘 챔버(4℃)에서 디아플로 막(Diaflo membrane)을 사용하여 출발 부피로 농축시켰다. 18시간후, pH를 1M 트리스-염산(pH 8.0)을 사용하여 8.0으로 조정하였다. 그 다음, 상기 혼합물을 10mM의 MEA로 환원시키고 (30℃에서 30분간), 25mM의 요오도아세트아미드로 알킬화하였다. 양쪽특이적 F(ab')2를 PBS에서 평형화된 슈퍼덱스 200 컬럼(Pharmacia, Piscataway, NJ)에 의해, 미반응의 Fab' 및 다른 생성물로부터 분리하였다.
항체 의존성 세포독성(ADCC)
HER2/neu를 과발현시키는 인간의 유방암종 세포 SKBR-3을 사이토카인으로 활성화된 호중구에 의한 용해에 대한 표적으로 사용하였다(혈구 제조편 참조).
표적을 U자형 바닥의 미소적정 플레이트에서 호중구 및 항체와 결합시키기 전에 100μCi의51Cr로 1시간 동안 표지하였다. 37℃에서 5시간 동안 인큐베이션한 후, 상청액을 수집하고, 방사능을 분석하였다. 세포독성을 다음 공식으로 계산하였다: 용해 % = (실험 CPM - 표적 누출 CPM / 세정제 용해 CPM - 표적 누출 CPM)×100%. 비용해(specific lysis) = 항체 존재시 용해 % - 항체 부재시 용해 %.
분석을 3중으로 수행하였다.
과산화물 유도
FcγRⅠ을 통해 과산화물의 방출을 촉발하는 H22의 능력을 측정하기 위해 U937 세포들을 사용하였다(Pfefferkorn, L.C. 및 G.R. Yeaman, 1994, Association of IgA-Fc receptors (Fc×R) with FcεRIγ2 subunits in U937 cells, J. Immunol. 153:3228; Hallet, H.B. 및 A.K. Campbell 1983, Two distinct mechanisms for stimulating of oxygen-radical production in polymorphonuclear leucocytes, Biochem. J. 216:459). U937 세포를 100U/ml의 IFN-γ(Genentech, S. San Francisco, CA)의 존재하에서 10% FBS(Hyclone, Logan, UT)을 함유한 RPMI-1640(Gibco, Grand Island, NY)에서 5일간 배양하여, 분화 및 FcγRⅠ의 증가된 발현을 유도하였다. 실험 당일에, 이들 분화된 세포들을 37℃에서 10% FBS를 가진 신선한 RPMI-1640에서 20분간 인큐베이션하였다. 그 다음, 세포를 펠릿화하고, 1mM CaCl2, 1mM MgCl2, 11mM 글루코오스 및 100μg/㎖의 BSA(Sigma, St. Louis, MO)가 보충된 PBS에서 3×106세포/ml의 농도로 재현탁하였다. 과산화물의 방출을 촉발하기 위해서 100㎕의 세포를 0.1mM의 루미놀(Sigma, St. Louis. MO), 0.5mM의 바나듐산 나트륨(Sigma, St. Louis. MO) 및 mAb M22, H22 또는 197을 함유하는 100㎕의 반응 용액에 첨가하고, 22℃의 조도계에 위치시켰다. 과산화물의 자발적인 생성의 측정은 조도계의 반응 용액에 세포를 첨가한 직후, 30초 내지 40초 마다 실행하였다. M22, H22 또는 197로 FcγRⅠ를 가교함으로써 촉발되는 과산화물을 비교하기 위해, 각각의 mAb를 10μg/㎖의 농도로 사용하였다. 과산화물의 생성은 mV/초의 단위로 20분간 모니터링하였다. 과산화물 생성의 용량-반응성을 확인하기 위해, mAb M22, M32.2 및 197을 다양한 농도로 첨가하였다.
결과
쥐과동물의 Ig V 영역 유전자
Ig V 영역 cDNA를 쥐과동물의 중쇄 및 카파 불변 영역에 특이적인 프라이머를 사용하여 M22 하이브리도마 RNA로부터 제조하고, 공지된 신호의 서열 및/또는 완전한 V 영역의 5'서열에 기초한 일련의 프라이머를 추가로 사용하여 PCR로 증폭하였다. 예견되는 크기의 VH및 VK의 PCR 생성물을 SH2BACK/CG1FOR 및 VK7BACK/CK2FOR 프라이머 조합을 사용하여 수득하였다. 증폭된 DNA를 적당한 제한 효소로 소화시키고, M13내로 클로닝시킨 후, 24개 이상의 독립 클론으로부터 양 방향의 서열을 결정하였다. 추론된 아미노산 서열은 서열 번호 29 및 서열 번호 30에 도시되어 있다. VK의 4개의 N-말단 잔기들은 VKBACK 프라이머에 의해 엔코딩된다.
M22 VH및 VK는 각각 쥐과동물의 중쇄 서브그룹 ⅢD 및 카파 서브그룹 Ⅰ의 구성원이다(Kabat, E.A. 등, 1991, Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed., U.S. Department of Health and Human Service). L97의 잔기를 제외하고, M22 VK의 아미노산 서열은 쥐과동물의 항-IgG mAb A17의 아미노산 서열과 동일하다(Shlomchik, M. 등, Variable region sequences of murine IgM anti-IgG monoclonal autoantibodies (rheumatoid factors). Ⅱ Comparison of hybridomas derived by lipopolysaccharide stimulation and secondary protein immunization, J. Exp. Med. 165:970).
인간화된 mAbs 및 이들의 초기 결합특성확인
M22 VHFR은 NEWM(57% 상동성, 인간의 서브그룹 Ⅱ) 보다 KOL(인간의 서브그룹 Ⅲ)에 더 큰 상동성(79%)를 나타내었다. 이러한 차이가 결합에 어떻게 영향을 주는가를 확인하기 위해, 중쇄를 쥐과동물의 잔기 Phe27, Ile28 및 Arg71을 포함하는 NEWM VH, 또는 쥐과동물의 FR 아미노산이 없는 KOL VH를 기초로 하여 작제하였다. 상기 인간화된 VH는 양자 모두, 동일한 REI 유래의 인간화된 경쇄와 짝을 이루었다.
인간화된 mAbs의 친화성을 FcγRⅠ/IgM 중쇄 융합 단백질에 대한 결합을 측정하는 ELISA로 측정하여 처음으로 평가하였다. 데이터에 의하면 KOL VH/REI VKmAb가 키메라 mAb와 동일한 결합성을 가진 반면, NEWM VH/REI VKmAb는 대략 5배 낮은 친화성을 나타내었음이 입증된다. 비특이적인 인간 IgG1 mAb의 낮은 결합성은 인간화된 mAbs 결합의 95% 이상이 Fc 도메인 보다는 Fv 부분을 통해 이루어진다는 사실을 나타내고 있다.
NEWM FR에 대한 추가의 변형은 결합 친화성을 회복시킬 것으로 기대되지만, 이는 불필요한 면역 반응을 유발하는 신규의 에피토프를 생성시킬 수 있다. 따라서, H22로 명명된 KOL VH/REI VKmAb의 결합 특성을 추가로 조사하기로 결정하였다.
mAbH22의 기능적인 특성확인
H22 항체의 특이성과 이소타입을 확인하기 위해 일련의 결합 실험을 수행하였다. 플루오레세인과 컨쥬게이션된 M22 또는 H22로 염색된 말초혈 백혈구는 세포당 약 104개의 결합 부위를 가진 단핵구에 대해 특이적인 결합성을 나타내었다. 대조적으로, 림프구 또는 자극되지 않은 호중구는 특이적 결합이 거의 없거나 전혀 없었다(표 1).
항체 | 단핵구 | 림프구 | PMNs |
M22 | 10,000a | <1000 | <1000 |
H22 | 10,500 | <1000 | <1000 |
a세포당 항체 부위, 2개의 평균값
H22가 M22와 동일한 부위에서 FcγRⅠ과 결합하고 Fc 결합 도메인에서 리간드로서 결합한다는 사실을 입증하기 위해, 2개의 항-FcγRⅠ 쥐과동물의 mAb(M22 및 M32.2) 및 인간의 IgG1 mAb로 경쟁 실험을 수행하였다. 컨쥬게이션되지 않은 H22 및 M22는 FcγRⅠ상의 Fc 결합 부위들을 포화시키는 과량의 인간 IgG의 존재하에서 플루오레세인화된 M22 또는 플루오레세인화된 H22에 대한 결합에 대해 동등하게 경쟁하였다. 예상대로, FcγRⅠ상에서 M22와는 상이한 부위에 결합하는 항-FcγRⅠ 항체 M32.2는 M22-FITC와 경쟁할 수 없었다(Guyre, P. M. 등 J. Immunol. 143:1650). 또한, H22에 의해 H22-FITC가 저해되고, 비관련 인간 IgG1 mAb에 의해서는 저해되지 않는다는 사실로 H22의 V 영역을 통한 FcγRⅠ 결합 특이성이 확인되었다.
H22(M22는 아님)는 플루오레세인화된 인간 IgG1에 의한 FcγRⅠ에 대한 Fc 매개 결합에 대해 경쟁할 수 있었다. 이러한 실험은 H22(M22는 아님)의 Fc 부분이 FcγRⅠ의 Fc 결합 도메인에 결합한다는 사실을 입증하고 있다. 이는 높은 친화도로 FcγRⅠ과 결합하는 인간 IgG1 항체(쥐과동물의 IgG1은 아님)의 Fc 부분의 능력과 일치한다.
M22의 인간화는 주로 면역치료능력을 증가시키기 위한 것이기 때문에, 단핵구 및 사이토카인 활성화된 호중구에 대한 H22의 결합 활성을 인간 혈청의 존재하에서 측정하였다. H22-FITC는 유사한 친화도로, 인간 혈청의 존재 또는 부재하에서 단핵구상의 FcγRⅠ에 결합하였다. 대조적으로, Fc 매개된 비관련의 인간 IgG-FITC의 결합은 인간 혈청에 의해 완전히 저해되었다. 마찬가지로, H22-FITC는 유사한 친화도로 인간 혈청의 존재 또는 부재하에서 IFN-γ로 처리된 호중구에 결합하였다. 결국, 상기 데이터는 H22가 V 영역을 통해 Fc 결합 도메인과 구별되는 부위에 결합하고, Fc 영역을 통해 FcγRⅠ의 리간드 결합 도메인에 결합한다는 사실을 입증하고 있는 것이다. 전자의 결합 활성은 인간 IgG1의 항체 차단을 효과적으로 극복한다.
H22 BsAb의 기능적 활성
면역치료에 대한 항 FcγRⅠ 항체의 제 1의 응용은, FcγRⅠ를 가진 이펙터 세포를 종양 세포, 바이러스 또는 바이러스 감염 세포와 연결하는 BsAb의 개발이다. 이러한 BsAb는 M22에 대하여 개발되었고, 이에 따라 M22 항-종양 BsAb(520C×M22) 및 대응되는 H22 BsAb(520C9×H22)의 세포독성 매개 능력을 비교하였다. 이들 BsAb는 항-HER2/neu 항체(520C9)의 Fab'에 화학적으로 컨쥬게이션된 H22 또는 M22 Fab'로 구성되어 있어, 이펙터 세포 트리거 분자인 FcγRⅠ 및 종양 항원에 대해 특이적이다.
M22 및 H22 유래의 BsAb의 비교는 ADCC 분석에 의해 수행하였다. M22 및 H22 유래의 BsAb는 HER2/neu를 과발현시키는 SKBR-3 세포의 사멸을 매개하였다. 쥐과동물 및 인간화된 BsAb 양자 모두는 항원을 가진 표적 세포의 용해 수준이 유사한 것으로 나타났다. 또한, 양 BsAb는 인간 혈청의 존재하에서 ADCC 활성을 보유한 반면에, 과량의 M22 F(ab')2는 세포사멸을 완전히 억제시켰다. 이러한 결과들을 종합하면, H22 BsAb에 의해 유도된 용해는 M22 에피토프를 통하여 매개되며, ADCC는 FcγRⅠ특이적임을 알 수 있다.
최종적으로, 단핵구형 세포주 U937에 의한 과산화물 생산을 자극하는 H22 및 M22의 능력을 평가하였다. V 영역을 통해서만 FcγRⅠ에 결합하는 M22는 매우 낮은 수준의 산소 방출을 유도하였는데, 이는 수용체와 효과적으로 가교할 수 없었기 때문으로 추정된다. 그러나, Fc 도메인을 통해 리간드로서, 그리고 Fv을 통해 항체로서 결합하여 FcγRⅠ와 가교할 수 있는 H22는 보다 상당량의 과산화물의 방출을 유도하였다.
실시예 2
기능성 H22-표피생장인자 융합 단백질의 생산
재료 및 방법
발현 벡터 및 클로닝
H22의 중쇄(pSVgpt) 및 경쇄(pSVhyg)의 게놈성 유전자 클론을 발현시키는 벡터는 하기의 문헌에 기술되어 있다(국제특허출원 공개 제 WO94/10332호 "Humanized Antibodies to Fc Receptors for Immunoglobulin G on Human Mononuclear Phagocytes"). Fab-리간드 융합 작제물의 경우, 경쇄를 변형할 필요가 없었다. 그러나, 중쇄의 경우 CH2 및 CH3 도메인을 제거하고 상기 리간드를 엔코딩하는 서열로 대체해야 했다. 중쇄 벡터는 2개의 BamHⅠ 부위를 포함하는데, 하나는 VH 및 CH1 사이의 인트론에, 그리고 다른 하나는 CH3의 하류에 포함한다. BamHⅠ 제한 부위를 사용하여, 불변 도메인을 엔코딩하는 DNA를 단지 CH1과 대부분의 힌지를 엔코딩하는 양말단이 절단된 변형물로 대체시켰다. 이를 위해, 중합효소 연쇄 반응(PCR)을 사용하여 도 1에 도시된 변형을 갖는 중쇄 단편의 새로운 C 말단을 조작하였다.
번역 종결 코돈 하류의 클로닝 제한 부위 XhoⅠ 및 NotⅠ, 번역 종결 코돈 상류의 BamHⅠ 부위(이 부위는 PCR로 생성된 신규의 CHⅠ 단편 하류의 VH를 클로닝하기 위해 사용된다)로 구성된 도 1의 [C]에 도시된 작제물을 융합 단백질 작제물을 생산하기 위해 사용하였다. Fd 및 리간드 도메인 사이의 유연성을 보유하기 위해 대부분의 힌지의 하류에 위치한 클로닝 부위를 사용하여 EGF 또는 다른 리간드를 엔코딩하는 DNA를 삽입하였다. 또한, 컨쥬게이션시켜 이량체 분자를 형성하기 위해, 단일 시스테인 잔기를 이전의 작제물로부터 보유시켰다.
리간드를 엔코딩하는 DNA를, 코딩 영역의 N 말단에 XhoⅠ부위를 갖고, C 말단에 NotⅠ부위를 갖도록 PCR에 의해 증폭시킨 후, 상기 새롭게 조작된, 양말단이 절단된 H22 중쇄 단편의 동일 부위내로 적절한 해독 프레임(reading frame)에서 삽입시켰다. 표피생장인자(EGF)를 엔코딩하는 cDNA는 ATCC(#59957)로부터 입수하였다. 약 1200개 잔기의 전구체로부터 얻은 성숙한 EGF의 53개 아미노산(Asn 971에서 시작하여 Arg 1023에서 종료)을 엔코딩하는 DNA만을 클로닝시켰다(Bell, G.I., Fong, N.M., Stempien, M.M., Wormsted, MA., Caput, D., Ku. L., Urdea, M.S., Rall, L.B. & Sanchez-Pescador, R. Human Epidermal Growth Factor Precursor: cDNA Sequence, Expression in Vitro and Gene Organization. Nucl. Acids Res. 14:8427-8446, 1986).
발현
쥐과동물의 골수종 NSO(ECACC 85110503)은 비-Ig 합성 세포주이며, 융합 단백질의 발현을 위해 사용되었다. EGF와 프레임내 융합된 H22 Fd를 엔코딩하는 DNA를 가진 최종 발현 벡터 pSVgpt 작제물(도 2에 도시)을, H22 경쇄를 엔코딩하는 DNA를 함유하는 pSVhyg 작제물로 미리 트랜스펙션시킨 NSO에, 바이오래드 진 펄서 (BioRad Gene Pulser)를 사용하여 일렉트로포레이션에 의해 트랜스펙션시켰다. 이들 폴리펩티드들은 벡터내에 존재하는 Ig 프로모터 및 Ig 인핸서에 의해 발현되고 작제물의 N 말단에 위치하는 mAb22 중쇄 신호 펩티드에 의해 분비되었다. 트랜스펙션 1일 또는 2일 후, 상기 DNA를 취한 세포를 선별하기 위해 미코페놀산 및 크산틴을 배지에 첨가하였다. 결합 활성이 ELISA에 의해 확인된 후, 개개의 성장 콜로니들을 분리하고, 서브클로닝하였다.
정제
H22-EGF 융합 단백질을 발현시키는 세포들을 서브클로닝후, 확장시켰다. 상기 융합 단백질을 발현시키는 클론을 확장시키고 교반 배양으로 성장시키고, 상청액을 정제하여 농축시켰다. 소규모 정제를 항-인간 카파 사슬 친화성 칼럼상에서 친화성 크로마토그래피에 의해 수행하였다(Sterogene. Carlsbad, CA). 정제된 단백질을 비환원 조건하에서 5 내지 15% 아크릴아미드 경사 겔상에서 SDS-PAGE에 의해 분석하였다. 도 3은 항-Fc 수용체-리간드 융합 단백질의 생성을 나타내는 개략도이다.
양쪽특이적 유동 세포계수법
융합 단백질이 FcγRⅠ 및 EGFR 양자에 동시에 결합할 수 있음을 확인하기 위해, 유동 세포계수법을 수행하기로 하였다(도 4). 이 분석법에서, 상이한 농도의 H22-EGF 융합 단백질 또는 양쪽특이적 항체 BsAB H447(H22×H425, 리간드 결합 부위에서 EGFR에 결합하는 쥐과동물의 모노클로날 항체 M425의 인간화된 변형물)을 EGF 수용체(EGFR)를 발현시키는 세포주 A431 세포(ATCC, Rockville, MD)와 함께 인큐베이션하였다. 세척후, FcγRⅠ의 세포외 도메인과 인간 IgM의 Fc 부분으로 구성된 융합 단백질을 함유한 상청액을 첨가하였다. 최종적으로, mAb22에 의해 결합된 부위와는 상이한 부위에서 FcγRⅠ와 결합하는, 피코에리트린(PE)으로 표지된 mAb(32.3)를 첨가하였다. 그 다음, 세포를 FACSCAN으로 분석하였다. 대안적으로, EGFR에 대한 결합을 과량(100μg/ml)의 전체 쥐과동물 mAb 425(E. Merck)으로 차단하였고, BsAb 또는 융합 단백질의 결합을 PE 표지된 항인간 IgG에 의해 검출하였다.
ADCC
융합 단백질에 의해 매개된 ADCC를51Cr 사멸 분석법에 의해 측정하였다. EGFR을 과발현시키는 세포주 A431을, 24시간 동안 γ-인터페론에서 배양시킨 인간 단핵구에 의한 용해에 대한 표적으로 사용하였다. U자형 바닥의 미소적정 플레이트에서 이펙터 세포 및 항체와 결합시키기 전에, 표적을 100μCi의51Cr으로 1시간 동안 표지하였다. 37℃에서 5시간 동안 인큐베이션한 후, 상청액을 수집하여 방사능에 대해 분석하였다. 세포독성을 다음 공식에 의해 계산하였다: 용해 % = (실험 CPM - 표적 누출 CPM / 세정제 용해 CPM - 표적 누출 CPM)×100%. 비용해(specific lysis) = 항체 존재시 용해 % - 항체 부재시 용해 %. ADCC를 매개하는 융합 단백질의 능력을 각각의 BsAb의 능력과 비교하였다. IgG 또는 인간 혈청에서 발견되는 다른 인자는 융합 단백질이 매개하는 ADCC를 억제하지 않는다는 사실을 확인하기 위해, 상기 분석을 25% 인간 혈청의 존재하에서도 수행하였다.
결과
정제
H22 카파 사슬을 발현시키는 NSO 세포를 H22-EGF 중쇄 작제물로 트랙스펙션시켰고, 미코페놀산 및 크산틴에 대한 내성에 대해 선택된 클론들을 확장시켰으며, 융합 단백질을 상청액으로부터 항-인간 카파 칼럼상에서 친화성 정제하였다 (Sterogene, Carlsbad, CA). 정제된 단백질을 SDS-PAGE에 의해 분석하였다. 상기 정제된 단백질은 겉보기 분자량 50 내지 55kDa에서 이동하였으며, 이는 융합 단백질이 단량체로 발현되고, 이황화물로 결합된 이량체가 아님을 나타낸다. 또한, 밴드는 겉보기 분자량 25kDa에서 확인되었고, 이는 결합되지 않은 경쇄인 것으로 보인다.
결합 특이성
융합 단백질이 FcγRⅠ 및 EGFR에 동시에 결합하는 것을 확인하기 위해 양쪽특이적 FACS 분석법을 수행하기로 하였다. 도 5는 하기 실시예 3에 기술된 바에 따라 제조된, 화학적으로 연결되고 완전히 인간화된 BsAb H447(H22(항 FcγRⅠ)×H425) 및 H22-EGF 융합 단백질이 용량 의존적 방식으로 A431 세포상의 EGFR 및 가용성 FcγRⅠ에 결합하였음을 나타낸다.
융합 단백질의 EGFR 특이성은 리간드 결합 부위에서 EGFR과 결합하여 융합단백질 또는 H22×H425 결합을 저해하는, 쥐과동물 mAb M425의 능력에 의해 입증되었다. 다양한 농도의 BsAb H447 또는 H22-EGF 융합 단백질을 과량의 M425 존재 또는 부재하에서 A431 세포와 함께 인큐베이션하였다. 도 6은 BsAb 및 융합 단백질 양자 모두의 결합이 M425에 의해 저해됨을 나타내는 도면으로서, 이는 EGFR에 대한 융합 단백질의 특이성을 입증한다.
ADCC
ADCC를 매개하는 융합 단백질의 능력을 표적으로서 A431 세포를 사용하여 분석하였다. IFN-γ의 존재하에서 24시간 동안 배양된 인간의 단핵구를 이펙터 세포로서 사용하였다. 도 7은 전체 항체 H425, BsAb H447(H22×H425) 및 융합 단백질이 A431 세포의 용량 의존적 용해를 매개함을 나타낸다. 도 8은 전체 항체에 의해 매개된 ADCC는 25% 인간 혈청(25% HS)에 의해 억제된 반면에, 융합 단백질에 의해 매개된 ADCC는 인간 혈청에 의해 억제되지 않았고, 특정 실험에서는 융합 단백질에 의해 매개된 ADCC가 인간 혈청에 의해 증진되었음을 나타낸다. 이러한 결과들은 생체내에 존재하는 FcγRⅠ를 발현시키는 이펙터 세포의 존재하에서도, 융합 단백질이 EGFR을 과발현시키는 세포를 사멸시킬 수 있었음을 입증하여 이들 분자의 임상적인 유용성을 뒷받침한다.
H22-EGF 융합 단백질의 성장 억제 특성
EGF가 EGF에 대한 수용체를 발현시키는 정상 세포의 성장을 자극하도록 작용하지만, EGF는 EGF-R을 과발현시키는 종양 세포의 성장을 억제하도록 작용할 수도 있다(Barnes, D.W., 1982, J. Cell Bio. 93:1, MacLeod, C.L. 등, 1986, J. Cell.Physiol. 127:175). EGF 및 H22-EGF 융합 단백질의 A431 세포 성장을 억제하는 능력을 하기와 같이 조사하였다.
2×104개의 A431 세포들을 완전 배지 단독, 또는 다양한 농도의 EGF, H22-EGF, H22의 Fab 단편 또는 H425의 F(ab')2단편을 함유하는 배지의 6개 웰 플레이트에 첨가하였다. 생존 세포들을 7일후 혈구계수기(hemocytometer)를 사용하여 계수하였다. 분석을 이중으로 수행하였고, 평균 +/- 표준 편차로 기록하였다.
상기 결과는 도 9에 제시되어 있다. 이들 결과는 EGF 및 H22-EGF가 용량 의존적 방식으로 세포 성장을 현저히 억제하였음을 나타낸다. 반면에, 고농도에서만 억제 활성을 갖는 H425의 F(ab')2단편, 및 H22의 Fab 단편은 성장 억제 활성이 없었다.
따라서, H22-EGF는 FcγRⅠ 및 EGF에 동시에 결합할 수 있으며, 이는 상기 분자가 적절하게 구부러져서 양 수용체와 동시에 결합하는데 요구되는 유연성을 유지하고 있음을 나타낸다. 더욱이, H22-EGF는 EGF-R을 발현시키는 종양 세포주 A431의 증식을 억제하였는데, 이는 EGF와 유사하게, 상기 H22-EGF 융합 단백질이 EGF-R을 통하여 신호화할 수 있음을 나타낸다. 또한, H22-EGF는 FcγRⅠ를 발현시키는 이펙터 세포의 존재하에서 A431 세포의 강력한 사멸을 매개한다. 따라서, H22-EGF는 EGF-R을 발현시키는 세포에 대해 세포독성 및 세포증식억제 효과를 모두 매개한다. 종양 환자에게 H22-EGF를 투여하면, 체내의 자연 세포독성 이펙터 세포가 동원되는 결과, 세포독성, 성장 억제 및 식세포작용의 세가지 상이한 방식으로종양세포의 사멸을 매개하게 된다. 또한, 종양 세포의 세포 매개성 세포독성외에 H22-EGF에 의해 동원된 이펙터 세포는 염증성 사이토카인을 분비 및/또는 종양 항원을 프로세싱하여 종양 특이적 T 세포에 제공함으로써 항 종양 면역을 더욱 강화할 수 있다.
실시예 3
종양 세포 사멸을 매개하는 H22-헤레굴린(H22-gp30) 융합 단백질
헤레굴린(HRG)은 HER3 및 HER4 분자에 대한 리간드이다. 이들 양 수용체는 모두 일부 유방암 세포에서 과발현되는 분자인 HER2와 이종이량체를 형성할 수 있다. HER3 및 HER4에 대한 HRG의 친화성은 이들 분자들이 HER2와 이종이량체를 형성할 때 현저히 증가한다. 이러한 예는 헤레굴린 및 FcγRⅠ에 대한 결합특이성을 포함하는 양쪽특이적 분자가 종양 세포주의 성장을 억제하고, FcγRⅠ를 가진 세포독성 이펙터 세포의 존재하에서 이들 세포들의 융합 단백질 의존성 세포독성을 매개함을 입증한다.
상기 H22-헤레굴린 융합 단백질을 실시예 2에 기술된 H22-EGF 융합 단백질과 동일한 방식으로 작제하였다. 간단히 언급하면, 인간화된 항 FcγRⅠmAb H22의 Fd 단편을 엔코딩하는 게놈성 DNA를 HRG의 β2 형태의 EGF 도메인을 엔코딩하는 cDNA와 융합시켰다. H22-HRG 융합 단백질의 아미노산 서열(서열 번호 4)은 도 10에 도시되어 있다. 이러한 융합 단백질은 미국 특허 제 5,367,060호에 도시된 헤레굴린 β2의 아미노산 171-239를 포함한다. 또한, 미국 특허 제 5,367,060호에 개시된 헤레굴린 β2의 다른 부분 및 기타 헤레굴린 분자의 부분들을 사용할 수 있다. 생성된 H22Fd-HRG 발현 벡터를, H22 카파 경쇄를 엔코딩하는 DNA를 함유하는 벡터로 미리 트랜스펙션시킨 골수종 세포주로 트랜스펙션시켰다. 생성된 융합 단백질은 H22 Fab 성분의 힌지 영역에서 유리 시스테인 잔기를 포함하지만, 주로 단량체로서 발현되었다.
유동 세포계수법은 융합 단백질이 FcγR 발현 세포 뿐만 아니라 HER2를 과발현시키는 종양 세포주인 SKBR-3에 결합할 수 있음을 보여주었다.
H22Fd-HRG 융합 단백질의 생물학적 활성을 시험하기 위해, 이러한 융합 단백질을 발현시키는 골수종 세포로부터 얻은 상청액을 3배 또는 30배 희석하였고, 단핵구 대 표적 종양 세포의 비율이 100:1이 되도록, IFN으로 처리된 단핵구의 존재하에서 HER2, HER3 및 HER4을 발현시키는 PC-3 세포 또는 SKBR-3 종양 세포에 상기 상청액을 첨가하였다. 단핵구를 IFN-γ로 처리하였고, 표적 세포를 실시예 2에서 기술된 바대로51Cr으로 표지화하였다. 비용해(specific lysis)의 %을 실시예 2에 제시된 바와 같이 계산하였다. 결과는 도 11에 제시되어 있다. 상기 결과는 3배 희석된 상청액으로 세포를 인큐베이션할 때, 약 45%의 SKBR3 세포 및 약 49%까지의 PC-3 세포들이 용해되었음을 나타낸다.
이러한 융합 단백질은 SKBR-3 종양 세포의 성장을 억제하고, FcγRⅠ를 가진 세포독성 이펙터 세포의 존재하에서, 이들 세포들의 융합 단백질 의존성 세포독성을 매개한다. 따라서, 본 실시예의 결과는 항-FcγRⅠ-헤레굴린 융합 단백질이 생리적 조건하에서 항-종양 세포독성 활성을 매개할 수 있음을 보여 주고 있으며, 상기 융합 단백질이 다양한 종양의 치료에 치료학적 유용성을 가질 것임을 나타낸다.
실시예 4
종양 세포 사멸을 매개하는 H22-봄베신 융합 단백질
H22-봄베신 융합 단백질을 전술한 H22-EGF 융합 단백질과 유사하게 제조하였다. 그러나, 봄베신은 짧은 펩티드(14개 아미노산 잔기)이기 때문에, 봄베신을 엔코딩하는 cDNA를 PCR기술을 사용하여 증폭하는 대신에, 봄베신의 센스 및 안티센스 가닥을 엔코딩하는 DNA 올리고머를 하이브리드화하여 코딩 영역을 제조하였다. H22 항체 중쇄의 카르복실기 말단에 융합된 봄베신 펩티드의 아미노산 서열은 하기와 같다:
-Gln-Arg-Leu-Gly-Asn-Gln-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-Gly- (서열 번호 5).
상기 서열 번호 5는 봄베신의 아미노산 2-14에 해당하며(Anastasi 등, 1971, Experientia 27:166), 상기 펩티드의 카르복실기 말단에 추가의 글리신 잔기를 포함한다. 상기 올리고머는, N 말단에서 XhoⅠ부위 및 C 말단에서 NotⅠ부위에 대해 부착 말단(sticky end)을 하이브리드화하지 않고 대신에 이를 형성하는 중복 말단을 가져서, 전술한 H22 중쇄 발현 벡터내로 클로닝될 수 있었다.
H22-봄베신 융합 단백질의 종양 세포 사멸에 대한 생물학적 활성을 H22-EGF 및 H22-헤레굴린 융합 단백질에 대해 전술한 바와 같이 조사하였다. 간단히 언급하면, 봄베신 수용체를 가진 PC-3 종양 세포들을51Cr로 표지하고, 단핵구 및 다양한 농도의 H22-융합 단백질과 인큐베이션한 후, 전술한 바와 같이 융합 단백질 의존성 용해를 측정하였다. 도 12에 도시된 결과들은 표적 세포들이 용해되고, 표적 세포 용해의 수준은 분석을 위해 첨가되는 융합 단백질의 양과 비례하여 증가함을 나타내고 있다.
또한, 하나의 결합 단위로서 H22, 제 2의 결합단위로서 CD4(AIDS 저장소) 또는 gp120(AIDS 저장소)를 갖는 융합 단백질을 제조하였다.
실시예 5
변형된 인간화된 항체 단편으로부터 양쪽특이적 항체의 생산
재료 및 방법
발현 벡터 및 클로닝
H22의 중쇄(pSVgpt) 및 경쇄(pSVhyg)의 게놈성 클론을 발현시키는 벡터는 하기의 문헌에 기술되어 있다(국제특허출원 공개 제 WO94/10332호 "Humanized Antibodies to Fc Receptors for Immunoglobulin G on Human Mononuclear Phagocytes"). Fab' 작제물의 경우, 경쇄를 변형할 필요가 없었다. 그러나, 중쇄의 경우 CH2 및 CH3 도메인을 제거되고 종결 코돈으로 대체하여야 했다. 중쇄 벡터는 2개의 BamHⅠ부위를 포함하는데, 하나는 VH 및 CH1 사이의 인트론에, 그리고 다른 하나는 CH3의 하류에 포함한다. BamHⅠ 제한 부위를 사용하여, 불변 도메인을 엔코딩하는 DNA를 단지 CH1과 대부분의 힌지를 엔코딩하는 양말단이 절단된 변형물로 대체시켰다. 이를 위해, 중합효소 연쇄 반응(PCR)을 사용하여 도 1에 도시된 변형을 갖는 중쇄 단편의 새로운 C 말단을 조작하였다. 도 1의 [B]는 양말단이 절단된 단일의 술프히드릴기 변형물의 생성을 위한 변형을 도시하고 있다.
발현
쥐과동물의 골수종 NSO(ECACC 85110503)은 비-Ig 합성 세포주이며 변형된 H22 항체의 발현을 위해 사용되었다. H22 Fd를 엔코딩하는 DNA를 가진 최종 발현 벡터인 pSVgpt 구조물을, H22 경쇄를 엔코딩하는 DNA를 함유하는 pSVhyg 작제물과 함께 바이오래드 진 펄서(BioRad Gene Pulser)를 사용하여 일렉트로포레이션에 의해 동시에 트랜스펙션시켰다. 이들 폴리펩티드들은 벡터내에 존재하는 Ig 프로모터 및 Ig 인핸서에 의해 발현되고 작제물의 N 말단에 위치하는 mAb22 중쇄 신호 펩티드에 의해 분비되었다. 트랜스펙션 1일 또는 2일 후, 상기 DNA를 취한 세포를 선별하기 위해 미코페놀산 및 크산틴을 배지에 첨가하였다. FcγRⅠ 결합 활성이 확인된 후, 개개의 성장 콜로니들을 분리하고, 서브클로닝하였다.
정제
단일의 술프히드릴기 형태의 H22 항체 및 전체 H425(항-EGFR) 항체를 각각 트랜스펙션된 NSO 세포의 시험관내 배양에 의해 제조하였다. H425를 단백질 A 친화성 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 단일의 술프히드릴기 형태의 H22 항체를 Q-세파로즈와 후속하는 SP-세파로즈를 사용한 이온교환 크로마토그래프에 의해 정제하였다(Pharmacia, Piscataway, NJ). 단일의 술프히드릴기 형태의 H22 항체의 순도를 SDS-PAGE에 의해 평가하였다.
양쪽특이적 항체(BsAb)의 생산
BsAb는 글레니(Glennie) 등의 방법을 사용하여 작제하였다(Glennie, M.J.등, 1987, Preparation and performance of bispecific F(ab' gamma)2, antibody containing thioether-linked Fab' gamma fragments, J. Immunol., 139:2367). H425의 F(ab')2를 0.1M의 구연산염 완충용액(pH 3.5)에서 펩신의 제한된 단백질분해에 의해 생성하였고, 이온교환 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 20mM의 멀캅토에탄올아민(MEA)을 30℃에서 30분간 첨가하여 상기 mAb를 환원시켰다. 상기 Fab'단편을 50mM의 나트륨 아세테이트, 0.5mM의 EDTA, pH 5.3(4℃)으로 평형화된 세파덱스 G-25 칼럼에 적용시켰다. 디메틸 포름아미드에 용해시키고 메탄올/얼음 배쓰에서 냉각시킨 오르토페닐렌디말레이미드(o-PDM, 12mM)를 H22 Fab'에 절반 부피 첨가한 후, 얼음에서 30분간 인큐베이션하였다. 그 다음, Fab'-말레이미드를 50mM의 나트륨 아세테이트, 0.5mM의 EDTA, pH 5.3(4℃)으로 평형화된 세파덱스 G-25 칼럼상에서 유리형 o-PDM으로부터 분리하였다. BsAbs의 제조의 경우, 1.2:1의 몰비율로 H22 Fab'-말레이미드를 H425 Fab'에 첨가하였다. 반응물을 질소하에서 아미콘 챔버(4℃)에서 디아플로 막(Diaflo membrane)을 사용하여 출발 부피로 농축시켰다. 18시간후, pH를 1M 트리스-염산(pH 8.0)을 사용하여 8.0으로 조정하였다. 그 다음, 상기 혼합물을 10mM의 MEA로 환원시키고(30℃에서 30분간), 25mM의 요오도아세트아미드로 알킬화하였다. 양쪽특이적 F(ab')2를 PBS에서 평형화된 슈퍼덱스 200 컬럼(Pharmacia, Piscataway, NJ)에 의해, 미반응의 Fab' 및 다른 생성물로부터 분리하였다.
양쪽특이적 유동 세포계수법
DTNB법 및 o-PDM법에 의해 생성된 BsAb가 FcγRⅠ 및 EGFR 양자에 동시에 결합할 수 있음을 확인하기 위해, 유동 세포계수법을 수행하기로 하였다(도 13). 이 분석법에서, 상이한 농도의 2개의 BsAb를 EGF 수용체(EGFR)를 발현시키는 세포주 A431 세포와 함께 인큐베이션하였다. 세척후, FcγRⅠ의 세포외 도메인과 인간 IgM의 Fc 부분으로 구성된 융합 단백질을 함유한 상청액을 상기 세포와 함께 인큐베이션하였다. 최종적으로, FITC로 표지된 항-인간 IgM에 특이적인 항체와 상기 세포를 인큐베이션하였다. 그 다음, 세포를 FACSCAN으로 분석하였다.
ADCC
BsAb에 의해 매개된 ADCC를51Cr 사멸 분석법에 의해 측정하였다. EGFR을 과발현시키는 세포주 A431을 24시간 동안 γ-인터페론에서 배양된 인간 단핵구에 의한 용균에 대한 표적으로 사용하였다. 평편한 바닥의 미소적정 플레이트에서 이펙터 세포 및 항체와 결합시키기 전에, 표적을 100μCi의51Cr으로 1시간 동안 표지하였다. 37℃에서 16시간 동안 인큐베이션한 후, 상청액을 수집하여 방사능에 대해 분석하였다. 세포독성을 다음 공식에 의해 계산하였다: 용해 % = (실험 CPM - 표적 누출 CPM / 세정제 용해 CPM - 표적 누출 CPM)×100%. 항체 의존성 용해 = 항체 존재시 용해 % - 항체 부재시 용해 %.
결과
정제
양말단이 절단된 H22 중쇄 작제물 및 변형되지 않은 카파 사슬 작제물로 NSO세포를 동시에 트랙스펙션시켰다. 미코페놀산 및 크산틴에 대한 내성으로 선별한 클론을 확장시켰고, 단백질을 Q-세파로즈 및 후속하는 SP 세파로즈 이온교환 크로마토그래프에 의해 상청액으로부터 정제하였다. 정제된 단백질을 SDS-PAGE에 의해 분석하였다. 상기 정제된 단백질은 겉보기 분자량 50kDa에서 이동하였으며, 이는 융합 단백질이 단량체로 발현되고, 이황화물로 연결된 이량체가 아님을 나타낸다.
H425(항-EGFR)의 Fab'에 연결된 단일의 술프히드릴기 H22로 구성된 BsAb의 작제 및 특성확인
단일의 술프히드릴 형태의 H22가 인간화된 항-EGFR mAb H425의 Fab' 단편에 연결된 BsAb를 작제하였다. 상기 BsAb를 글레니(Glennie) 등의 방법에 의해 o-PDM을 링커로서 사용하여 생성하였다(Glennie, M.J. 등, 1987, Preparation and performance of bispecific F(ab' gamma)2, antibody containing thioether-linked Fab' gamma fragment, J. Immunol., 139:2367). 이러한 BsAb의 활성을 펩신 소화 및 전체 H22의 환원으로부터 제조된 Fab' 단편을 사용하여 DTNB 방법에 의해 제조된 BsAb의 경우와 비교하였다. 상기 BsAbs가 FcγRⅠ 및 EGFR에 동시에 결합한다는 사실을 확인하기 위해, 양쪽특이적 FACS 분석법을 수행하기로 하였다. 도 14는 o-PDM 연결된 BsAb와 DTNB법에 의해 제조된 BsAb 모두가 용량 의존적 방식으로 A431 세포상의 EGFR 및 가용성 FcγRⅠ에 동시에 결합함을 나타낸다.
ADCC를 매개하는 2개의 BsAb의 능력을 표적으로서 A431을 사용하여 분석하였다. IFN-γ의 존재하에서 24시간 동안 배양된 인간의 단핵구를 이펙터 세포로서사용하였다. 도 15는 2개의 BsAb가 대등한 방식으로 A431 세포의 용량 의존적 용해를 매개함을 나타낸다. 이러한 결과들은 양말단이 절단된, 단일의 술프히드릴기 형태의 H22로부터 생성된 BsAb가 FcγRⅠ를 발현시키는 이펙터 세포의 존재하에서, EGFR을 과발현시키는 세포를 사멸시킬 수 있음을 입증하고 있다.
실시예 6
삼중특이적 항체의 제조
재료 및 방법
세포주 및 항체 M22, 520C9, H425, SKBR3 및 A431
M22 및 520C9를 이온교환 크로마토그래피에 의해 하이브리도마 상청액으로부터 정제하였고(Pharmacia, Piscataway, NJ), 520C9를 단백질 A 친화성 크로마토그래피에 의해 추가로 정제하였다(Pharmacia, Piscataway, NJ). H425를 단백질 A 친화성 크로마토그래피에 의해 하이브리도마 상청액으로부터 정제하였다(Pharmacia, Piscataway, NJ). M22 및 520C9를 생산하는 쥐과동물의 하이브리도마는 전술한 바와 같다(Guyre, P.M. 등, 1989, Monoclonal antibodies that bind to distinct epitopes on FcγRⅠ are able to trigger receptor function. J. Immunol., 143:5, 1650-1655; Frankel 등, 1985, Tissue distribution of breast cancer-associated antigens defined by monoclonal antibodies, J. Biol. Response Modifiers, 4:273-286). 쥐과동물의 골수종 NSO(ECACC 85110503)는 비-Ig 합성 세포주로서, 인간화된 mAbs H425의 발현을 위해 사용되었다 (Kettleborough 등, 1991, Humanization of a mouse monoclonal antibody by CDR-grafting: theimportance of framework residues on loop conformation, Protein Eng., 4:773). HER2/neu 프로토온코진을 과발현시키는 인간 유방암종 세포주인 SKBR-3(ATCC, Rockville, MD) 및 EGFR을 과발현시키는 인간의 편평상피 암종 세포주 A431(ATCC, Rockville, MD)을 Iscove의 변형된 둘베코 배지(IMDM, Gibco, Grand Island NY)에서 배양하였다.
호중구의 제조
호중구를 피콜 하이패크 경사분리법(ficoll hypaque gradient separation, Pharmacia, Piscataway, NJ)에 의해 단핵구로부터 분리하였다. FcγRⅠ를 상향조절하기 위해서, 호중구를 사이토카인으로 처리하였다. 호중구를, 2.5%의 정상 인간 혈청 AB형(Sigma, St. Louis, MO), 50ng/ml의 G-CSF(R. Repp, U. of Erlanger, Germany에 의해 제공) 및 100IRU/ml의 IFN-γ을 함유하는 AIM V 배지(Gibco, Grand Island, NY)에서 24 내지 48시간 동안(37℃, 5% CO2) 배양하였다.
컨쥬게이션 방법
BsAb를 글레니(Glennie) 등의 방법을 사용하여 작제하였다(Glennie, M.J. 등, 1987, Preparation and performance of bispecific F(ab' gamma)2, antibody containing thioether-linked Fab' gamma fragment, J. Immunol., 139:2367). mAbs M22(항-HER2/neu, 33) 및 H425(항-EGFR) 항체를 시험관내에서 각각의 하이브리도마 세포의 배양에 의해 생산하였다. 각 항체의 F(ab')2를 0.1M의 구연산염 완충용액(pH 3.5)에서 펩신의 제한된 단백질분해에 의해 생성하였고, 이온교환 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 20mM의 멀캅토에탄올아민(MEA)을 30℃에서 30분간 첨가하여 상기 mAb M22 및 H425를 Fab'로 환원시켰다. 상기 Fab'단편을 50mM의 나트륨 아세테이트, 0.5mM의 EDTA, pH 5.3(4℃)으로 평형화된 세파덱스 G-25 칼럼에 적용시켰다. 디메틸 포름아미드에 용해시키고 메탄올/얼음 배쓰에서 냉각시킨 오르토페닐렌디말레이미드(o-PDM, 12mM)를 쥐과동물의 22 Fab'에 절반 부피 첨가한 후, 얼음에서 30분간 인큐베이션하였다. 그 다음, Fab'-말레이미드를 50mM의 나트륨 아세테이트, 0.5mM의 EDTA, pH 5.3(4℃)으로 평형화된 세파덱스 G-25 칼럼상에서 유리형 o-PDM으로부터 분리하였다. BsAbs의 제조의 경우, 1:1의 몰비율로 M22 Fab'-말레이미드를 H425 Fab'에 첨가하였다. 반응물을, 질소하에서 아미콘 챔버(4℃)에서 디아플로 막(Diaflo membrane)을 사용하여 출발 부피로 농축하였다. 18시간후, pH를 1M 트리스-염산(pH 8.0)을 사용하여 8.0으로 조정하였다. 그 다음, 상기 혼합물을 10mM의 MEA로 환원시키고(30℃에서 30분간), 25mM의 요오도아세트아미드로 알킬화하였다. 양쪽특이적 F(ab')2를 인산염 완충용액(PBS)에서 평형화된 슈퍼덱스 200 컬럼(Pharmacia, Piscataway, NJ)에 의해, 미반응의 Fab' 및 다른 생성물로부터 분리하였다. BsAb M22×520C9를, 520C9가 H425 대신에 사용된 것을 제외하고는 유사한 방식으로 제조하였다.
M22×H425×520C9로 구성된 삼중특이적 항체를 2 단계로 제조하였다(도 16). 제 1 단계에서, 반응물이 최종 환원 및 알킬화 대신에 잔존하는 유리 술프히드릴기를 차폐시키기 위해 DTNB로 처리된 점을 제외하고는, 전술한 바와 같이 M22를 H425에 연결하여 M22×H425 BsAb를 제조하였다. 이가 BsAb를 슈퍼덱스 200 칼럼상에서 젤 여과법에 의해 정제하고, F(ab')2(SH)로 환원시켜, o-PDM으로 처리된 520C9와 1:1의 몰비율로 혼합하였다. 생성된 삼중특이적 F(ab)3를 슈퍼덱스 200 칼럼상에서 정제하였다. TsAb는 TSK 3000 칼럼(ToJo Haas, Japan)을 사용하여 HPLC 크기별 배제 크로마토그래피에 의해 분석되었다. 상기와 동일한 과정을 사용하여, m22 Fab'×32.3 Fab'×m22Fab'를 포함하는 다른 TsAb를 작제하였다.
양쪽특이적 유동 세포계수법
TsAb는 EGFR 및 FcγRⅠ에 동시에 결합하거나, HER2/neu 및 FcγRⅠ에 동시에 결합할 수 있다. A431 세포(EGFR을 과발현시키는 세포) 또는 SKBR-3 세포(HER2/neu를 과발현시키는 세포)를 다양한 농도의 BsAb(M22×520C9 또는 M22×H425) 또는 TsAb(M22×H425×520C9)와 함께 인큐베이션하였다. 상기 세포들을 세척한 후, 가용성 FcγRⅠ와 인큐베이션하였다. 가용성 FcγRⅠ 결합을, 22 결합 부위와는 상이한 부위에서 FcγRⅠ와 결합하는 mAb 32.2-FITC로 검출하였다. 그 다음, 세포를 FACSCAN으로 분석하였다.
ADCC
SKBR-3 세포 또는 A431 세포를 사이토카인 활성화된 호중구에 의한 용해에 대한 표적으로 사용하였다. U자형 바닥의 미소적정 플레이트에서 이펙터 세포 및 항체와 결합시키기 전에, 표적을 100μCi의51Cr으로 1시간 동안 표지하였다. 37℃에서 16시간 동안 인큐베이션한 후, 상청액을 수집하여 방사능에 대해 분석하였다.세포독성을 다음 공식에 의해 계산하였다: 용해 % = (실험 CPM - 표적 누출 CPM / 세정제 용해 CPM - 표적 누출 CPM)×100%. 비용해(specific lysis) = 항체 존재시 용해 % - 항체 부재시 용해 %. 분석은 삼중으로 수행하였다.
FcγRⅠ 조절 분석법
M22×32.2×M22 BsAb를 전혈의 단핵구상에서 FcγRⅠ의 조절을 위해 사용하였다. 상기 분석 과정을 첨부한 흐름도에 도시한다(도 23a 참조). 도 23b는 10μg/ml의 BsAb로 처리시 단핵구상의 FcγRⅠ 발현이 BsAb 처리전에 비해 약 50% 수준으로 감소하였음을 나타낸다.
결과
TsAb의 작제 및 생화학적 특성확인
TsAb를 도 16에 도시된 흐름도에 따라 제조하였다. 상기 과정의 제 1 단계에서, M22를 H425와 커플링시킨 후, DTNB로 처리하였고, 생성된 양쪽특이적 F(ab')2를 겔 여과법에 의해 정제하였다. 제 2 단계에서는, 양쪽특이적 F(ab')2를 환원시키고, o-PDM으로 처리한 520C9 Fab' 단편과 혼합한 결과, TsAb인 M22×H425×520C9이 생성되었다. 이 TsAb는 도 17에 개략적으로 묘사되어 있다. 상기 도면에서, Fab'-A는 M22를 나타내고, Fab'-B는 H425를 나타내며, Fab'C는 520C9를 나타낸다.
결합(Bs FACS)
TsAb M22×H425×520C9이 FcγRⅠ 및 HER2/neu에 동시에 결합하는 것을 확인하기 위해 양쪽특이적 FACS 분석법을 수행하기로 하였다. 이 분석법은 도 18a에개략적으로 묘사되어 있다. 도 19는 TsAb가 용량 의존적 방식으로 SKBR-3 세포상의 HER2/neu 및 가용성 FcγRⅠ에 동시에 결합함을 나타낸다. 상기 분석에서, BsAb M22×H425는 광범위한 농도에 대해 무시가능한 신호를 발생시켰다. TsAb M22×H425×520C9가 FcγRⅠ 및 EGFR에 동시에 결합할 수 있음을 확인하기 위해, EGFR을 과발현시키는 세포주인 A431을 사용하여 유사한 분석을 수행하기로 하였다. 이 분석법은 도 18b에 개략적으로 묘사되어 있다. 도 20은 TsAb 및 BsAb M22×H425 양자 모두가 용량 의존적 방식으로 A431 세포상의 EGFR 및 가용성 FcγRⅠ에 동시에 결합함을 나타낸다. 상기 분석법에서 BsAb M22×520C9는 광범위한 농도에 대해 무시가능한 신호를 발생시켰다.
ADCC
ADCC를 매개하는 TsAb의 능력을, 표적으로서 SKBR-3 또는 A431을 사용하여 분석하였다. IFN-γ 및 G-SF의 존재하에서 24 내지 48시간 동안 배양한 인간의 단핵구를 이펙터 세포로서 사용하였다. 도 21은 BsAb H22×520C9 및 TsAb M22×H425×520C9 양자 모두가 SKBR-3 세포의 용해를 매개하는 반면에, BsAb M22×H425는 그렇지 않음을 나타낸다. 한편, 도 22는 BsAb M22×H425 및 TsAb는 SKBR-3 세포의 용해를 매개하는 반면, BsAb M22×520C9는 그렇지 않음을 나타낸다. 이러한 결과들은 FcγRⅠ를 발현시키는 이펙터 세포의 존재하에서, TsAb가 HER2/neu 및 EGFR을 과발현시키는 세포를 사멸시킬 수 있음을 입증하고 있다.
전술한 삼중특이적 항체는 쥐과동물의 항-FcγRⅠ mAb의 변형물 M22를 포함하였다. 이러한 삼중특이적 항체는 단일의 술프히드릴기 형태의 인간화된항-FcγRⅠ mAb H22를 사용하여 제조할 수 있다. 유일한 차이는 단일의 술프히드릴기 형태가 상기 항체의 F(ab')2단편으로서 분비된다는 점이다. 단일의 술프히드릴기 형태를 Q-세파로즈 및 후속하는 SP-세파로즈(Pharmacia, Piscataway, NJ)를 사용한 이온교환 크로마토그래피를 이용하여 배양액 상청액으로부터 정제하였다. 일단 단일의 술프히드릴기 형태의 H22가 정제되면, 이러한 시약을 이용하여 삼중특이적 항체의 제조하는 것은 M22의 F(ab')2를 사용하는 전술한 경우와 동일하다.
실시예 7
H22-항원 융합 단백질에 의해 증진된 항원 제공성
본 실시예는 (a) 항-FcγRⅠ 항체의 불변 영역으로 유전적으로 이식된 항원 펩티드가 항원 단독에 비해 항원의 항원 제공성 및 T 세포 자극에 상당히 효율적이며, (b) 항-FcγRⅠ의 불변 영역으로 유전적으로 이식된 길항 펩티드가 길항 펩티드 단독에 비해 T 세포 자극 억제에 상당히 효율적임을 입증한다. 따라서, 이러한 융합 단백질은 생체내에서 항원제공세포(APCs)로의 펩티드 전달을 효과적으로 증가시키고, 다양한 치료방법에서 유용하다.
재료 및 방법
시약
AIM V(GIBCO, Grand Island, NY)를 배지로서 사용하였다. 파상풍 톡소이드 (TT)는 Accuracte Chemical Co.(Westbury, NY)에서 구입하였다. 멸균된 낮은 내독소의 마우스 항-FcγRⅠ mAb 22의 F(ab')2단편 및 양쪽특이적 Ab MDXH210(항-Her2/neu 종양 항원 mAb 520C9에 화학적으로 연결된 인간화된 Ab 22의 Fab'로 구성)은 메다렉스 인코포레이티드(MEDAREX, INC. Annandale, NJ)에 의해 제공받았다. TT의 범용 Th 에피토프인 TT830-844[QYIKANSKFIGITEL(서열 번호 6), 이하 TT830으로 언급; Valmori D 등, 1994, J. Immunol. 152:2921-29 참조] 및 상기 에피토프의 돌연변이 형태인 TT833S[QYISANSKFIGITEL(서열 번호 9), 833 위치에서 리신이 세린으로 변화]는 PEPTIDOGENIC CO.(Livermore, CA)에 의해 합성되어 95% 이상으로 정제되었다. TT의 다른 범용 Th 에피토프인 TT947-967[FNNFTVSF WLRVPKVSASHLE(서열 번호 12), 이하 TT947으로 언급, 순도 > 80%, 상기 문헌 Valmori. D 참조]를 본 연구에서 대조 펩티드로서 사용하였다. 정맥내 주사(IVI)용의 시판하는 인간 IgG를 차단 실험에서 사용하였다.
세포
FcγRⅠ을 발현시키는 단핵구형 세포주인 U937는 ATCC에서 입수하였다. 펩티드 TT830에 특이적인 CD4 양성 T 세포를 제조하는 방법은 TT 특이적인 T 세포주에 대하여 전술한 프로토콜을 변형한 것이다(Gosselin E.J., 1992, J.Immunol. 149:3477-81). 간단히 언급하면, 단핵구를 피콜 하이패크(Ficoll Hypaque)를 사용하여 말초 혈액으로부터 분리하였다. 150×106개의 단핵구를 50ml의 AIM V 배지에서 10μM의 TT830으로 자극하였다. 5% CO2인큐베이터에서 37℃에서 3일간 인큐베이션한 후, HEPES로 완충된 RPMI 1640으로 플라스크를 1X 세척하여 비부착물(대부분 비-특이적인 세포)을 제거하였고, 부착성 단핵구와 함께 특이적 T 세포 콜로니들은 플라스크에 잔류시켰다. 20U/ml의 인간 IL-2(IMMUNEX, Seattle WA)를 첨가한 50ml의 AIM V, 및 1ml(최종 농도 2%)의 풀링된 인간 혈청을 상기 플라스크에 첨가하였다. 총 10 내지 14일 인큐베이션한 후, T 세포를 수집하고, 죽은 세포들을 피콜 하이패크에 의해 펠릿화하여, 매우 농후한 항원특이적인 CD4 양성 T 세포 집단(95 내지 98%)을 수득하였다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 T 세포들은 TT830 펩티드에 대해 특이적인 것으로 확인되었다. 다량의 단핵구들을 저온 응집법(Mentzer S.J. 등, 1986, Cell. Immunol. 101:132)를 사용하여 류코포레시스 팩 (leukophoresis packs)으로부터 정제하였고, 순도는 80 내지 90%이었다. 단핵구 및 T 세포 양자 모두를 나중에 사용하기 위해 나누어서 동결시켰고, 이들은 해동한 후 정상적인 기능을 나타내었다.
항원 제공 분석법
증식 분석법에서, T 세포(5×104), 조사된 단핵구(3000rad, 105/웰), 및 다양한 농도의 펩티드 TT830 융합 단백질 Fab22-TT830을 웰당 최종 부피 200㎕로 편평한 바닥의 96-웰 조직 배양 플레이트에서 2일간 인큐베이션하였다. 그 후, 10㎕의3H-티미딘(1μCi/웰)을 각각의 웰에 첨가하였다. 밤새 인큐베이션 한 후, 플레이트를 수집하여 액체 신틸레이션 계수기로 계수하였다. T 세포 증식은 3개 복제물의 평균 CPM 값 ± SD로 표현하였다. 백그라운드 CPM(항원이 없는 T 세포 및 단핵구)을 모든 데이터 값에서 공제하였다. APL을 사용한 실험은 세트(Sette) 등이 발표한 프로토콜과 유사하게 수행하였다(De Magistris, 1992, Cell 68:625). 간단히언급하면, 억제 분석을 위해, 조사된 단핵구를 다양한 농도의 TT 833S 또는 Fab 22-TT833S로 밤새 처리하였다. 그 다음, 20nM의 TT830 및 T세포를 첨가하였다. 추가로 2일간 인큐베이션한 후, T 세포 증식을 상기한 바와 같이 측정하였다. "프리-펄스"(pre-pulsing) 실험에서, 조사된 단핵구를 10μM의 TT833S 또는 0.1μM의 Fab22-TT833S의 첨가전에 20nM의 TT830로 4시간 펄스화하였다. 밤새 인큐베이션 한 후, T 세포를 첨가하였다. 추가로 2일간 인큐베이션한 후, T 세포를 조사된 단핵구 및 TT833S 또는 Fab22-TT833S로 1일간 자극하였으며, 피콜 하이패크에 대한 원심분리후 회수한 후, 단핵구 및 다양한 농도의 TT830으로 2일간 재자극하였다. 그 다음, T 세포 증식을3H-티미딘 혼입에 의해 측정하였고, 3개의 복제물의 평균 CPM을 플롯팅하였다. 일부의 경우, 억제율을 다음 공식에 의해 계산하였다: 억제 % = (CPM억제제없음- CPM억제제)/CPM억제제 없음×100. 모든 실험은 3회 이상 반복하였다.
염색 및 유동 세포계수법
염색 과정은 전술한 방법으로부터 변형하였다(Gosselin E.J. 등, 1990, J.Immunol. 144:1817-22). 간단히 언급하면, 4℃에서 96웰 플레이트의 각 웰에 가변 농도의 단백질 Fab22-TT830, Fab22-TT833S, 또는 BsAb MDXH210 중의 하나를 함유하는 30㎕의 RPMI+1mg/ml의 BSA를 첨가하였다. 4℃에서 1시간 인큐베이션한 후, 플레이트를 원심분리하고, 상청액를 버린 후, 세포를 4℃에서 PBS/BSA로 3회 세척하였다. 그 다음, 세포를 웰당 40㎕의 FITC 표지된 F(ab')2염소의 항-인간 IgG (JACKSON IMMUNORESEARCH LABORATORIES, INC. West Grove, PA)로 1시간 동안 인큐베이션한 후, PBS/BSA로 3회 세척하고, 1% 파라포름알데히드(KODAK, Rochester, NJ)를 함유하는 PBS/BSA에서 재현탁하였다. 그 다음, 세포들을 FACSan(BECTON DICKINSON & CO., Mountain View, CA)에 의해 조사한 후, 평균 형광 세기(MFI)를 측정하였다.
사이토카인 측정
항원 제공 분석에서 2일간 자극된 후의 96웰 플레이트로부터 상청액을 수집하고 사용시까지 냉동시켰다. 이들 샘플로부터 IFN-γ 및 IL-4 수준을 특이적 ELISA에 의해 측정하였다. IFN-γ 및 IL-4 특이적인 ELISA에 대한 항체 쌍은 PHARMINGEN(San Diego, CA)로부터 구입하였다. ELISA 분석법은 제조자에 의해 제공된 프로토콜에 따라 수행하였다.
H22-TT 펩티드 융합 단백질의 생성
융합 단백질 Fab22-TT830 및 Fab22-TT833S을 생성하기 위해, 하기 기술된 방법에 따라 각각의 펩티드를 엔코딩하는 합성 올리고누클레오티드를 인간화된 항-FcγRⅠ mAb22(H22)의 중쇄의 힌지 영역내로 개별적으로 조작을 가했다.
발현 및 클로닝 벡터
mAb22은 CDR 영역을 인간의 IgG1 프레임워크내로 이식하여 인간화되어 왔다 (상기 참조, Graziano R.F.등, 1995, J. Immunol. 155:4996-5002). H22의 중쇄 (pSVgpt)의 게놈성 클론을 위한 발현 벡터를 변형하여, 다른 분자, 이 경우에는 TT 펩티드에 대한 코딩 서열을 삽입시켰다. CH1, 힌지, 및 새로이 조작된 XhoⅠ 및 NotⅠ 클로닝 부위를 포함하는 본 벡터의 BamHⅠ 단편(도 2 참조)을 pUC19의 BamHⅠ내로 삽입하여 벡터 pUC19/H22CH1(X+N)을 생성하였다. 이러한 벡터를 하기에 기술되는 바와 같이, TT 펩티드를 엔코딩하는 올리고누클레오티드 서열을 클로닝하는데 사용하였다.
파상풍 독소(TT)를 엔코딩하는 올리고누클레오티드 서열은 코딩 영역의 N-말단에 XhoⅠ 부위 및 C-말단에 NotⅠ 부위를 갖도록 디자인되었다(도 24의 패널 A). 이러한 올리고누클레오티드 서열은 GENOSYS Biotechnologies(The Woodlands, TX)에 의해 합성 및 정제되었다. 그 다음, 합성 올리고누클레오티드를 어닐링하고, 클로닝 벡터 pUC19/H22CH1(X+N)내로 연결하였다. TT 펩티드에 대한 코딩 서열을 삽입시킨 클론을 제한 지도화에 의해 스크리닝하였다. 그 후, CH1, 힌지 및 TT830 또는 TT833S를 함유하는 BamHⅠ 단편을 pUC19로부터 절단하여, 이미 VH를 함유하는 발현 벡터내로 삽입하였다. TT 펩티드와 융합된 H22 중쇄의 최종 발현 작제물은 도 24b에 도시되어 있다.
H22-TT 융합 단백질의 발현
쥐과동물의 골수종 NSO(ECACC 85110503)은 비-Ig 합성 세포주이며 H22-TT 융합 단백질의 발현을 위해 사용되었다. 먼저, NSO 세포를, H22 경쇄 코딩 서열을 함유하는 pSVhyg 벡터내로 트랜스펙션시켰다. 그 다음, H22 경쇄를 발현시키는 NSO 세포를 TT 코딩 서열에 프레임내 융합된 H22 중쇄 Fd 서열을 함유하는 발현 벡터내로 트랜스펙션시켰다(도 24의 패널 B). 200V 및 960μF을 사용하여 트랜스펙션을 수행하기 위해 바이오래드 진 펄서 일렉트로포레이션 기구(BioRad Gene Pulser electroporation apparatus)를 사용하였다. 트랜스펙션 1일 또는 2일 후,미코페놀산(0.8μg/ml; SIGMA)및 크산틴(2.5μg/ml; SIGMA)을 배지에 첨가하여 상기 발현 벡터를 성공적으로 취한 트랜스펙턴트(transfectant)를 선별하였다. 유동 세포계수법에 의해 입증된 U937 세포상의 FcγRⅠ에 대한 배양 상청액의 결합 활성에 기초하여 개개의 콜로니들을 분리하였다. 양성 콜로니들을 희석을 제한하여 서브클로일하였다.
Fab22-TT 융합 단백질의 정제
Fab22-TT830 융합 단백질을 발현시키는 클론 pW5 및 Fab22-TT833S 융합 단백질을 발현시키는 클론 pM4를 롤러병 배양에서 확장시켰다. 상청액을 정제하여 농축시켰다. 소규모 정제를 항-H22 친화성 칼럼상에서 친화성 크로마토그래피에 의해 수행하였다. 비환원 조건하에서 5 내지 10% 아크릴아미드 경사 겔의 SDS-PAGE 분석으로 융합 단백질의 순도가 90% 이상이고 분자량은 예상되는 바대로 50kDa인 것이 확인되었다. 단백질 농도는 IgG Fab'의 흡광 계수가 1.53인 것을 사용하여 280nm에서의 흡광도에 의해 측정하였다.
결과
U937 세포에 결합하는 H22Fd-TT 융합 단백질
우선, H22 융합 단백질 Fab22-TT830 및 Fab22-TT833S의 FcγRⅠ에 대한 결합 능력을 조사하였다. 동일한 FcγRⅠ 결합 성분(인간화된 mAb22의 Fab')을 포함하는 전술한 양쪽특이적 Ab MDXH210을 양성 대조군으로 사용하였다(Valone F.H. 등, 1995, J.Clin. Oncol. 13:2281-92). 구성적으로 FcγRⅠ를 발현시키는 U937 세포에 대한 융합 단백질 및 MDXH210의 결합은, 인간 IgG에 대해 특이적인 FITC 표지된염소 항체를 사용한 염색 및 유동 세포계수법에 의해 측정하였다. 도 24의 패널 A 및 패널 B에 나타난 바와 같이 융합 단백질 Fab22-TT830 및 Fab22-TT833S는 MDXH210의 경우와 유사하게 용량 의존적 방식으로 U937 세포에 결합하였다. 융합 단백질의 결합은 쥐과동물의 항-인간 FcγRⅠ mAb22 F(ab')2에 의해 완전히 차단되었으며, 이는 FcγRⅠ에 대한 융합 단백질의 특이성을 입증한다.
TT 펩티드의 제공을 100 내지 1000배 증진시키는 H22Fd-TT 융합 단백질
융합 단백질 Fab22-TT830을, Th 에피토프인 TT830이 H22의 불변 영역에서 발현되었을 때, 상기 에피토프가 단핵구에 의해 자가 T 세포에 효과적으로 제공될 수 있는지 여부를 결정하기 위한 항원 제공 분석법에 사용하였다. 도 26에 도시돤 바와 같이, 동일한 수준의 T 세포의 증식을 달성하기 위해서는, TT830 펩티드 단독의 경우 보다 약 1000배 적은 Fab22-T830이 필요하였다. 또한, 도 26은 Fab22-TT830의 제공성이 변형되지 않은 TT의 제공성 보다 약 10,000배 효율적이었음을 나타내며, 이는 TT830 펩티드와 대조적으로, Fab22-TT830의 증진된 제공성이 Fab22-TT830의 보다 높은 분자량 뿐만 아니라 증가된 안정성에 기인하는 것임을 시사한다. 다른 항원성 TT 에피토프인 TT947은 T 세포를 자극하는데 실패하였는데, 이것으로 T 세포가 TT830 펩티드에 특이적임이 확인된다. 따라서, 이러한 결과들은 H22의 불변 영역에서 발현되는 Th 에피토프가 효과적이고 특이적으로 제공될 수 있다는 명백한 증거를 제공한다.
단핵구상의 FcγRⅠ의 차단은 H22Fd-TT 융합 단백질의 항원 제공성 증진을제거한다
융합 단백질의 사용에 의한 펩티드 제공성의 증진이 FcγRⅠ로 매개된 것인지 여부를 직접 결정하기 위해, Fab22-TT830 또는 TT830 펩티드의 첨가 전에 1시간 동안 단핵구를 mAb22 F(ab')2로 처리하여 항원 제공 단핵구상의 FcγRⅠ에 대한 Fab22-TT830의 결합을 차단시켰다. 융합 단백질에 의한 펩티드 제공의 증진은 mAb22 F(ab')2에 의해 없어진 반면에, TT830의 제공은 영향을 받지 않았다(도 27). mAb22 F(ab')2의 FcγRⅠ에 대한 결합이 유리 펩티드의 제공성 증진을 유도하지 않는다는 사실은 FcγRⅠ에 대한 mAb 22의 결합만으로는 항원 제공성을 증진시키도록 단핵구의 기능적 상태가 변경되지 않음을 시사한다. 따라서, 항 FcγRⅠ Ab22에 대한 펩티드의 연결은 항원 제공성에 대한 영향을 증진시키는데 필수적인 것으로 보이며, 이는 증진된 제공성이 아마도 FcγRⅠ을 통한 효율적인 항원 포획의 결과임을 시사한다.
H22에 의한 펩티드 제공성의 증진은 인간 IgG의 존재에 의해 영향받지 않는다
생리적 조건하에서, FcγRⅠ의 리간드 결합 도메인은 상기 수용체에 대한 항원-항체의 효과적인 표적화를 차단하는 IgG에 의해 포화된다. FcγRⅠ 기능을 촉발하기 위해 mAb22의 유도체를 사용하는 독특한 장점은 Ab22가 리간드 결합 도메인 외부의 에피토프에 결합한다는 것이다. 따라서, ADCC, 식세포작용 및 항원 제공과 같이 mAb22에 의해 촉발되는 기능들은 생리적 수준의 IgG에 의해 억제되지 않는다(Gosselin E.J., 상기 문헌참조, Guyre P.M., 1989, J.Immunol. 143:1650-55). 유사하게, 융합 단백질 Fab22-TT830을 사용한 TT830 펩티드의 제공성 증진은 IgG에 의해 억제되지 않으며(도 28), 이는 H22를 기재로 하는 융합 단백질이 펩티드 항원들을 생체내에서 FcγRⅠ에 표적화시키는 효과적인 방법임을 시사한다.
H22Fd-TT 융합 단백질에 의해 증진된 항원 제공 이후에 IFN-γ 및 IL-4 생산이 증가한다
활성화시, T 세포는 증식을 통해 클론의 확장을 진행할 뿐만 아니라, IFN-γ 및 IL-4와 같은 사이토카인을 생산하여 B 세포의 분화와 단핵구 활성화라는 이펙터 기능을 발휘하게 된다(Paul W.E. 및 Seder, R.A., 1994, Cell 76:241-251). 따라서, H22 융합 단백질로 증진된 항원 제공 이후의 IFN-γ 및 IL-4의 생산에 관하여 조사하였다. 도 28a 및 도 28b에 도시된 바와 같이, IFN-γ 및 IL-4 생산 수준은 모두 Fab22-TT830에 의해 증가되었는데, 특히 항원 농도가 준적정 농도인 경우 증가되었다. 그러나, 이러한 실험에서 사이토카인 생산의 증가(약 20배)는 T 세포 증식(약 600배)에 비해 적었다.
따라서, 항-FcγRⅠ mAb H22의 불변 영역에서 발현되는 Th 에피토프가 효과적으로 프로세싱되어, 인간의 단핵구에 의해 제공될 수 있으며, 이는 증진된 T 세포의 활성화 및 사이토카인 생산을 유도하게 된다.
APL, TT833S 및 Fab22-TT833S의 제공은 T 세포 증식을 자극하지 못한다
천연 T 세포 에피토프의 1 또는 2개의 아미노산 변경을 포함하는 펩티드 (Allen 및 그의 공동연구자에 의해, 변형된 펩티드 리간드(ALP)로 명명)는 T 세포활성화에 대해 작용제, 부분적 작용제 또는 길항제로 작용함이 입증되었다(Sette 등, 1994, Ann. Rev. Immunol. 12:413 및 Evavlold 등, 1993, Immunol. Today 14:602). 어떤 경우에는 TCR을 통한 특이적 T 세포의 APL 인지가 부분적인 신호 전달을 촉발하여 (ⅰ) 초항원(superantigen)에 의한 T 세포 자극의 억제(Evavlold 등, 1994, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 91:2300), (ⅱ) T 세포 아네르기 (Sloan-Lancaster 등, 1993, Nature 363:156 및 Sloan-Lancaster 등, 1994, J. Exp. Med. 185:1195), 또는 (ⅲ) Th1/Th2 분화의 조절(Nicholson 등, 1995, Immunity 3:397; Pfeiffer 등, 1995, J. Exp. Med. 181:1569; 및 Windhagen 등, 1995, Immunity 2:373)을 초래한다. 부분적 작용제는 T 세포에 의한 IL-4 생산과 같이 일부 T 세포 기능을 자극하지만, T 세포 증식과 같은 기타 기능들은 자극하지 않는 것으로 입증되었다(Evabold 등, 1991, Science 252:1308). 또한, 부분적인 작용제는 아네르기를 유도할 수 있다. 특정 APL은 TCR와 상호작용할 때 검출가능한 신호화 이벤트를 촉발하지 않지만, 야생형 펩티드 항원에 반응하는 T 세포 증식을 억제하는 TCR 길항제로서 작용할 수 있으므로, TCR 길항제로서 명명된다(De Magistris 등, 1992, Cell 68:625 및 Ruppert 등, 1993, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:2671).
본 실시예는 파상풍 독소의 T 세포 에피토프 TT830에 대한 길항 펩티드인 펩티드 TT833S, 및 Fab22-TT833S가 T 세포 증식을 자극하지 못한다는 사실을 입증하고 있다. 도 30에 도시된 바대로, TT833S 100μM 및 Fab22-TT833S 1μM의 용량에서도, TT830에 특이적인 세포의 현저한 증식은 관찰되지 않았다. 이는 TT830의833 위치에서 리신을 세린으로 변경한 것이 이러한 T 세포 에피토프의 T 세포 반응성을 제거하였음을 나타낸다. 또한, 펩티드 TT830 및 TT833S가 동시에 TT833에 특이적인 T 세포에 제공된 경우, TT830에 반응하는 T 세포 증식은 TT833S에 의해 용량 의존적 방식으로 억제되었으며, 이는 TT833S가 TT830에 특이적인 T 세포에 대해 길항제로서 작용할 수 있음을 나타낸다(도 31).
Fab22-TT833S는 T 세포 활성화를 억제하는데 있어서 TT833S 보다 100배 이상의 효과적이다
본 실시예는 TT830에 반응하는 T 세포 증식의 억제에 있어서, TT833S 및 Fab22-TT833S의 상대적인 효율성을 비교한 것이다. 도 32에 도시된 바와 같이, Fab22-TT833S는 TT830으로 자극된 T 세포 증식을 억제하는데 있어서, TT833S 보다 약 100배 이상 효과적이었다. 이는 APL, TT833S가 mAb H22의 불변 영역에서 발현된 경우, APC에 의해 정확하게 그리고 효과적으로 제공될 수 있음을 시사한다. T 세포 증식에 대한 융합 단백질 Fab22-TT833S의 증가된 길항 효율은 아마도 유리 펩티드에 비해 FcγRⅠ에 의해 매개된 보다 효율적인 항원 포획을 반영하는 것이다.
T 세포 활성화의 억제는 MHC 클래스 Ⅱ 결합 보다는 T 세포 수용체 결합에 대한 경쟁에 의해 매개된다
APL TT833S 및 융합 단백질 Fab22-TT833S의 길항 효과는 MHC 결합 수준 또는 TCR 결합 수준, 또는 이들 모두의 결합 수준에서 경쟁에 의한 것일 수 있다. 관련된 메카니즘에 대한 이해를 위해, 세트(Sette) 및 공동연구자에 의해 최초 기술된 "프리-펄스화(pre-pulsing)" 실험을 수행하였다(De Magistris, M.T. 등, 1992,Cell 68:625-634). 이러한 실험적인 세팅은 작용제(TT830)가 억제제(TT833S)로 인한 경쟁없이 MHC 클래스 Ⅱ에 대해 결합하도록 하여, 순수한 MHC 차단제가 아닌 TCR 길항제만이 작용제로 자극된 T 세포 증식의 억제에 유효하게 된다. 항원 제공 단핵구는 4시간 동안 준최적(20nM)의 TT830으로 펄스화되어, TT830이 TT833S로 인한 경쟁없이 MHC 클래스 Ⅱ와 결합하도록 한다. 그 다음, APL, TT833S 또는 Fab22-TT833S를 프리-펄스화된 단핵구와 함께 추가로 16시간 동안 인큐베이션하였다. 반응하는 T 세포를 첨가하고 이들의 증식을 전술한 바와 같이 측정하였다. MHC 차단이 최소한의 역할을 하는 조건하에서도, T 세포 증식은 여전히 억제되었다(도 33). 따라서, 억제는 MHC 클래스 Ⅱ 결합에 대한 경쟁의 결과라기 보다는 T 세포 수용체에 대한 경쟁의 결과로 보인다.
TT833S 및 Fab22-TT833S의 제공은 T 세포에 의한 IL-4 및 IFN-γ 생산을 자극하지 못한다
일부 환경에서, APL은 T 세포 사이토카인 생산을 자극할 수 있지만 T 세포 증식을 자극할 수 없다(Evavold B.D. 및 Allen P.M. (1951) Science 252:1308-1310). TT833S의 제공이 사이토카인의 생산을 자극하는지 여부를 결정하기 위해, 항원 제공 분석에서 수득된 상청액의 IL-4 및 IFN-γ의 수준을 측정하였다. 도 34에 도시된 바와 같이, TT833S 및 Fab22-TT833S 모두는 T 세포에 의한 IFN-γ 및 IL-4 생산을 자극하는데 있어서 효과가 없었다.
TT833S 및 Fab22-TT833S의 제공은 T 세포 아네르기를 유도하지 않는다
알렌(Allen)과 공동연구자들은 일부 APL-MHC 클래스 Ⅱ 복합체와 TCR의 상호작용이 T 세포 아네르기를 유도하였다고 보고하였다(Sloan-Lancaster J. 등, 1993, Nature 363:156-159, Sloan-Lancaster J. 등, 1994, J.Exp. Med. 180:1195-1205). TT833S의 제공이 또한 T 세포 아네르기를 유발하는지 여부를 결정하기 위해 이들의 실험과 유사한 실험안을 사용하였다. 도 35에 도시된 바와 같이, T 세포를 APC 및 TT833S 또는 Fab22-TT833S와 함께 1일, 2일 또는 4일간 인큐베이션한 후, 회수한 경우, APC 단독으로 인큐베이션된 T 세포 뿐만 아니라 후속하는 항원의 투여에 대해 반응하였다. 따라서, 펩티드 단독 또는 Fab22-TT833S의 사용을 통하여 제공된 길항제는 T 세포 아네르기를 유발하지 않았다. 더욱이, 동일한 비율의 생존 T 세포(약 50%)가 펩티드 TT833S 또는 Fab22-TT833S가 없는 배양액에서 회수되었으며, 이는 TT833S의 제공이 T 세포 사멸을 증가시키지 않았음을 시사한다.
항-FcγRⅠ mAb 22를 기재로 하는 융합 단백질을 사용하여 항원 펩티드를 FcγRⅠ에 표적화함으로써 면역원성이 약 100배 증가된 것이 관찰되었는데, 이는 이러한 융합 단백질이 펩티드를 기재로 하는 백신, 예를 들어 감염성 질병 및 암을 위한 백신으로 유용할 것임을 나타낸다. 펩티드들을 특정 APC 표면 분자에 특이적인 인간의 mAb의 불변 도메인내로 조작하는 기술은 펩티드를 기재로 하는 백신의 항원 효능을 증가시키는 일반적인 방법에 해당한다.
더욱이, 자가면역 반응을 개선하고자 할 경우 생체내에서 일어나는 것과 유사한 조건인, APC가 최초로 천연 펩티드로 펄스화되는 경우에도 FcγRⅠ에 표적화된 길항제 펩티드가 TT830에 특이적인 T 세포의 증식을 억제한 것으로 나타났고, 이는 표적화된 길항 펩티드의 제공이 T 세포 매개된 자가면역 질환과 같은 질환의항원 특이적 요법으로서 사용될 수 있음을 보여준다. APL을 기초로 한 치료는 류마티스성 관절염, 다발성 경화증과 같이 T 세포 매개의 자가면역 질환에 대해 항원 특이적인 면역요법을 제공한다. 더욱이, FcγRⅠ에 대한 하나의 결합 특이성을 갖는 융합 단백질 및 과도한 면역 반응을 특징으로 하는 면역성 질환과 관련된 항원의 부분적 작용제인 펩티드의 사용은 항원 특이적 아네르기를 유도하여 상기 면역질환의 치료에 유용할 것이다. 따라서, 본 발명은 항원들의 항원 제공성을 증가시켜, T 세포를 자극하고, T 세포 증식 및/또는 사이토카인 분비를 차단하거나, 또는 T 세포에서 아네르기를 유도하는 방법을 제공함으로써 다양한 면역학적 질병을 치료하는 방법을 제공한다.
실시예 8
기능성 단일사슬 항-FcγRⅠ-항-CEA 양쪽특이적 분자
본 실시예는 항-태생기암(항-CEA) 항체에 융합된 인간화된 항-FcγRⅠ 항체를 포함하는 재조합 양쪽특이적 단일사슬 분자가 FcγRⅠ 및 CEA에 결합할 수 있음을 입증하는 것이다.
도 37은 FcγRⅠ에 대한 하나의 결합특이성 및 태생기암 항원(CEA)에 대한 하나의 결합특이성을 갖는 양쪽특이적 단일사슬 분자(작제물 321 및 323)를 엔코딩하는 포유동물 발현 작제물의 개략도이다. 작제물 321에 의해 엔코딩되는 양쪽특이적 단일사슬 분자인 H22-항 CEA의 아미노산 서열(서열 번호 16) 및 이러한 융합 단백질을 엔코딩하는 핵산 서열(서열 번호 15)은 도 40에 도시되어 있다. 구조물 323에 의해 엔코딩되는 양쪽특이적 단일사슬 분자인 H22-항 CEA는 H22의 VH 및 VL이 스위칭된 점에서만 구조물 321에 의해 엔코딩되는 융합 단백질과 상이하다.
또한, FcγRⅠ에 대한 하나의 결합특이성을 갖는 단일사슬항체를 코드하는 포유동물 발현 벡터(작제물 225)을 제조하였다. 작제물 225에 의해 엔코딩되는 단일사슬항체 H22의 아미노산 서열(서열 번호 14) 및 이러한 단일사슬항체를 엔코딩하는 핵산(서열 번호 13)이 도 39에 도시되어 있다.
이들 구조물 각각을 pcDNA3(InVitrogen)의 HindⅢ 및 XbaⅠ 부위로 클로닝하였고, 이로부터 발현이 CMV 프로모터에 의해 구동된다. 또한, 이들 작제물 각각은 c-myc로부터 얻은 펩티드 및 헥사-히스티딘 펩티드를 엔코딩하는 핵산 서열을 함유하며, 상기 펩티드를 세포 배양액으로부터 재조합 단백질을 정제하는데 사용하였다. c-myc 택은 인간의 c-myc의 아미노산 410-420에 해당한다(Evan 등, 1985, Mol. Cell. Biol. 5:3610). MFE-23으로 명명된 항-CEA 단일사슬항체는 하기 문헌에 기재되어 있다(Casey 등, 1994, J. Immunol. Methods 179:105 및 Chester 등, 1994, Lancet 343:455).
단일사슬 양쪽특이적 분자인 H22-항-CEA 및 단일사슬 H22 항체를 사용하여, 결합 분석을 하기와 같이 수행하였다. ELISA 플레이트를 CEA로 코팅하였고, 5% PBA로 차단하였다. 단일사슬 분자를 엔코딩하는 작제물로 트랜스펙션된 세포(트랜스펙토마)의 상청액을 상기 플레이트에 첨가하였고, 가용성 FcγRⅠ/IgM-μ(상기 COS 트랜스펙션된 세포로부터의 상청액)을 첨가하였다. 알칼리성 포스파타아제(AP)로 컨쥬게이션된 염소의 항-인간 IgM으로 플레이트를 인큐베이션하고, PNPP로 발색시켜, 405 내지 650nm에서 플레이트의 흡광도를 측정하여 결합을검출하였다.
상기 결과들은 도 38에 제시되어 있다. 결과들은 작제물 321 및 323에 의해 엔코딩되는, 단일사슬 양쪽특이적 H22-항 CEA 분자들이 FcγRⅠ 및 CEA에 모두 결합함을 나타낸다. 반면에, 단일사슬 H22 항체(작제물 225에 의해 엔코딩됨)는 예측한 바와 같이, FcγRⅠ 및 CEA에 모두 결합하지 않았다.
균등물
당업자라면 통상의 실험을 사용하여 본 명세서에 기재된 본 발명의 특정 구체예에 대한 수많은 균등물을 인지하거나 또는 확인할 수 있을 것이다. 또한, 이러한 균등물은 하기 청구의 범위에 포함되는 것으로 생각된다.
서열목록
(1) 일반적 정보
(ⅰ)출원인 : 메다렉스 인코포레이티드
(ⅱ) 발명의 명칭 : 항-Fc 수용체 항체로 구성된 치료화합물
(ⅲ) 서열의 수 : 16개
(ⅳ) 컴퓨터 판독 형태
(A) 매개형태 : 플로피 디스크
(B) 컴퓨터 : IBM PC 호환성
(C) O/S : PC-DOS/MS-DOS
(D) 소프트웨어 : PatentIn 발매 #1.0, 버전 #1.30 (EPO)
(ⅴ) 현재 출원 데이타 :
(ⅵ) 우선권 출원 데이타 :
(A) 출원번호 : US 08/484,172
(B) 출원일 : 1995년 6월 7일
(ⅶ) 통신가능한 주소
LAHIVE & COCKFIELD
(ⅷ) 변리사/변호사 정보
Arnold, Beth E.
(2) 서열 1에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 24 염기쌍
서열의 형 : 핵산
쇄의 수 : 일본쇄
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : cDNA
(ⅸ) 서열의 특징 :
특징을 나타내는 이름/기호 : CDS
특징을 갖는 부위의 존재위치 : 1..24
[서열 1]
(2) 서열 2에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 27 염기쌍
서열의 형 : 핵산
쇄의 수 : 일본쇄
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : cDNA
(ⅸ) 서열의 특징 :
특징을 나타내는 이름/기호 : CDS
특징을 갖는 부위의 존재위치 : 1..19
[서열 2]
(2) 서열 3에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 42 염기쌍
서열의 형 : 핵산
쇄의 수 : 일본쇄
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : cDNA
(ⅸ) 서열의 특징 :
특징을 나타내는 이름/기호 : CDS
특징을 갖는 부위의 존재위치 : 1..34
[서열 3]
(2) 서열 4에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 300 아미노산
서열의 형 : 아미노산
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : 펩티드
(ⅴ) 단편형 : 중간부 단편
[서열 4]
(2) 서열 5에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 14 아미노산
서열의 형 : 아미노산
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : 펩티드
(ⅴ) 단편형 : 중간부 단편
[서열 5]
(2) 서열 6에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 15 아미노산
서열의 형 : 아미노산
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : 펩티드
(ⅴ) 단편형 : 중간부 단편
[서열 6]
(2) 서열 7에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 54 염기쌍
서열의 형 : 핵산
쇄의 수 : 일본쇄
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : cDNA
[서열 7]
(2) 서열 8에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 53 염기쌍
서열의 형 : 핵산
쇄의 수 : 일본쇄
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : cDNA
[서열 8]
(2) 서열 9에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 15 아미노산
서열의 형 : 아미노산
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : 펩티드
(ⅴ) 단편형 : 중간부 단편
[서열 9]
(2) 서열 10에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 54 염기쌍
서열의 형 : 핵산
쇄의 수 : 일본쇄
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : cDNA
[서열 10]
(2) 서열 11에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 53 염기쌍
서열의 형 : 핵산
쇄의 수 : 일본쇄
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : cDNA
[서열 11]
(2) 서열 12에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 21 아미노산
서열의 형 : 아미노산
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : 펩티드
(ⅴ) 단편형 : 중간부 단편
[서열 12]
(2) 서열 13에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 913 염기쌍
서열의 형 : 핵산
쇄의 수 : 일본쇄
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : cDNA
(ⅸ) 서열의 특징 :
특징을 나타내는 이름/기호 : CDS
특징을 갖는 부위의 존재위치 : 11..911
[서열 13a]
[서열 13b]
(2) 서열 14에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 301 아미노산
서열의 형 : 아미노산
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : 단백질
[서열 14a]
[서열 14b]
(2) 서열 15에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 1679 염기쌍
서열의 형 : 핵산
쇄의 수 : 일본쇄
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : cDNA
(ⅸ) 서열의 특징 :
특징을 나타내는 이름/기호 : CDS
특징을 갖는 부위의 존재위치 : 11..1667
[서열 15a]
[서열 15b]
[서열 15c]
(2) 서열 16에 대한 정보
(ⅰ) 서열특징
길이 : 553 아미노산
서열의 형 : 아미노산
형태 : 직쇄상
(ⅱ) 서열의 종류 : 단백질
[서열 16a]
[서열 16b]
Claims (32)
- Fc 수용체와 결합하는 부분 및 Her2/neu와 결합하는 부분을 포함하고, 상기 결합부분들중 하나 이상이 인간화된 양쪽특이적 분자.
- 제 1항에 있어서, Fc 수용체와 결합하는 부분이 내인성 면역글로불린에 의해 결합되지 않은 부위에서 결합하는 것을 특징으로 하는 양쪽특이적 분자.
- 제 2항에 있어서, Fc 수용체와 결합하는 부분이 항-FcγRⅠ항체 또는 이것의 항원결합단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 양쪽특이적 분자.
- 제 1항에 있어서, Fc 수용체와 결합하는 부분이 ATCC 기탁번호 CRL 11177을 갖는 세포주에 의해 생산된 인간화된 항체 H22 또는 이것의 항원결합단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 양쪽특이적 분자.
- 제 1항에 있어서, Her2/neu와 결합하는 부분이 모노클로날 항체인 520C9 또는 이것의 항원결합단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 양쪽특이적 분자.
- ATCC 기탁번호 CRL 11177을 갖는 세포주에 의해 생산된 인간화된 항체 H22 또는 이것의 항원결합단편 및 항-Her2/neu 모노클로날 항체인 520C9 또는 이것의항원결합단편을 포함하는 양쪽특이적 분자.
- Fc 수용체와 결합하는 부분 및 표피생장인자(EGF), 헤레굴린 및 봄베신으로 구성된 군으로부터 선택된 리간드를 포함하고, 상기 결합부분은 인간화된 양쪽특이적 분자.
- 제 7항 있어서, Fc 수용체와 결합하는 부분이 ATCC 기탁번호 CRL 11177을 갖는 세포주에 의해 생산된 인간화된 항체 H22 또는 이것의 항원결합단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 양쪽특이적 분자.
- Fc 수용체와 결합하는 부분 및 EGF 수용체(EGFR)와 결합하는 부분을 포함하고, 상기 부분들중 하나 이상이 인간화된 양쪽특이적 분자.
- 제 9항 있어서, Fc 수용체와 결합하는 부분이 ATCC 기탁번호 CRL 11177을 갖는 세포주에 의해 생산된 인간화된 항체 H22 또는 이것의 항원결합단편을 포함하고, EGF 수용체와 결합하는 부분이 인간화된 항체 H425 또는 이것의 항원결합단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 양쪽특이적 분자.
- Fc 수용체와 결합하는 부분에 연결된 항원을 포함하고, 상기 결합부분은 인간화된 것이며, 상기 항원은 야생형 또는 돌연변이형 파상풍 독소의 하나 이상의에피토프를 함유하는 펩티드, Her2/neu 프로토온코진, EGF, 헤레굴린, 봄베신, 항-EGFR, 및 항-CEA로 구성된 군으로부터 선택되는 융합 단백질.
- 제 11항 있어서, 결합부분이 ATCC 기탁번호 CRL 11177을 갖는 세포주에 의해 생산된 인간화된 항체 H22 또는 이것의 항원결합단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 융합 단백질.
- 제 11항에 있어서, 항원이 야생형 또는 돌연변이형 파상풍 독소의 하나 이상의 에피토프를 함유하는 펩티드인 것을 특징으로 하는 융합 단백질.
- 제 11항에 있어서, 항원이 Her2/neu 프로토온코진을 포함하는 것을 특징으로 하는 융합 단백질.
- 제 11항에 있어서, 재조합 분자임을 특징으로 하는 융합 단백질.
- Fc 수용체와 결합하는 부분 및 태생기암 항원(CEA)와 결합하는 부분을 포함하고, 상기 부분들 중 하나 이상이 인간화된 양쪽특이적 분자.
- 제 16항에 있어서, Fc 수용체와 결합하는 부분이 ATCC 기탁번호 CRL 11177을 갖는 세포주에 의해 생산된 인간화된 항체 H22 또는 이것의 항원결합단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 양쪽특이적 분자.
- 제 16항에 있어서, CEA와 결합하는 부분이 MFE-23 단일사슬항체를 포함하는 것을 특징으로 하는 양쪽특이적 분자.
- 제 16항에 있어서, 서열 번호 16에 도시된 아미노산을 포함하는 것을 특징으로 하는 양쪽특이적 분자.
- 제 16항에 있어서, 서열 번호 15에 도시된 누클레오티드 서열을 포함하는 핵산에 의해 엔코딩되는 것을 특징으로 하는 양쪽특이적 분자.
- 제 16항에 있어서, 단일사슬항체임을 특징으로 하는 양쪽특이적 분자.
- Fc 수용체(FcR)에 대한 결합 특이성을 갖는 단일사슬항체.
- 제 22항에 있어서, Fc 수용체가 FcγRⅠ인 것을 특징으로 하는 단일사슬항체.
- 제 22항에 있어서, 서열 번호 14에 도시된 아미노산을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일사슬항체.
- 제 22항에 있어서, 서열 번호 13에 도시된 누클레오티드 서열을 포함하는 핵산에 의해 엔코딩되는 것을 특징으로 하는 단일사슬항체.
- Fc 수용체와 결합하는 부분;Her2/neu와 결합하는 부분; 및EGF 수용체와 결합하는 부분을 포함하는 다중특이적 분자.
- 제 26항에 있어서, Fc 수용체 결합부분이 Fcγ 수용체(FcγR)와 결합하는 것을 특징으로 하는 다중특이적 분자.
- 제 26항에 있어서, Fcγ 수용체가 FcγRⅠ인 것을 특징으로 하는 다중특이적 분자.
- 제 27항에 있어서, Her2/neu와 결합하는 부분이 모노클로날 항체 520C9 또는 이것의 항원결합단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중특이적 분자.
- 제 26항에 있어서, EGF 수용체와 결합하는 부분이 인간화된 항-EGF 수용체 항체인 H425 또는 이것의 항원결합단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중특이적 분자.
- 제 26항에 있어서, Fc 수용체와 결합하는 부분이 내인성 면역글로불린에 의해 결합되지 않은 부위에서 결합하는 것을 특징으로 하는 다중특이적 분자.
- 제 26항에 있어서, Fc 수용체와 결합하는 부분이 ATCC 기탁번호 CRL 11177을 갖는 세포주에 의해 생산된 인간화된 항체 H22 또는 이것의 항원결합단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중특이적 분자.
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