KR101362522B1 - 이중특이적 항-ｈｅｒ 항체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중특이적 항-HER 항체를 비롯한 항-HER 항체, 이러한 항체를 포함하는 조성물 및 이러한 항체를 이용하는 방법을 제공한다. 또한, 본원은 종래의 EGFR 길항제보다 독성이 덜한 EGFR/HER3 다중특이적 항체를 제공한다.

Description

이중특이적 항-ＨＥＲ 항체 {BISPECIFIC ANTI-HER ANTIBODIES}
관련 출원
본원은 35 USC 119(e) 하에서 2009년 3월 20일자로 출원된 미국 가출원 번호 61/210562에 대한 우선권의 이익을 주장하며, 가출원의 개시내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 적어도 2 종의 상이한 HER 수용체에 대한 결합 특이성을 갖는 다중특이적 항-HER 항체를 비롯한 항-HER 항체, 및 질환 또는 장애를 치료하기 위한 항체의 용도에 관한 것이다.
수용체 티로신 키나제의 HER 패밀리는 세포 성장, 분화 및 생존의 중요한 매개자이다. 수용체 패밀리는 표피 성장 인자 수용체 (EGFR, ErbB1, 또는 HER1), HER2 (ErbB2 또는 p185neu), HER3 (ErbB3) 및 HER4 (ErbB4 또는 tyro2)를 포함한 4개의 구별되는 구성원을 포함한다.
erbB1 유전자에 의해 코딩되는 EGFR은 인간 악성종양에 대해 그 원인으로서 관련되었다. 특히, EGFR의 발현 증가는 유방, 방광, 폐, 두부, 경부 및 위의 암 및 교모세포종에서 관찰되었다. 증가된 EGFR 수용체 발현은 동일한 종양 세포에 의한 EGFR 리간드인 형질전환 성장 인자 알파 (TGF-α)의 생산 증가와 종종 연관되어, 자가분비 자극 경로에 의한 수용체 활성화를 야기한다. 문헌 [Baselga and Mendelsohn Pharmac. Ther. 64:127-154 (1994)]. EGFR 또는 그의 리간드인 TGF-α 및 EGF에 대해 작용하는 모노클로날 항체가 상기 악성 종양의 치료시의 치료제로서 평가되었다. 예를 들어, 문헌 [Baselga and Mendelsohn., 상기 문헌]; [Masui et al., Cancer Research 44:1002-1007 (1984)]; 및 [Wu et al., J. Clin. Invest. 95:1897-1905 (1995)]을 참조한다.
HER 패밀리의 제2 구성원인 HER2 (p185neu)는 본래 화학 처리된 래트의 신경모세포종으로부터 유전자 형질전환의 산물로서 확인되었다. neu 원발암유전자의 활성화 형태는 코딩된 단백질의 막횡단 영역에서의 점 돌연변이 (발린에서 글루탐산으로)로부터 기인한다. neu의 인간 상동체의 증폭은 유방 및 난소 암에서 관찰되며, 이는 불량한 예후와 관련이 있다 (문헌 [Slamon et al., Science, 235:177-182 (1987)]; [Slamon et al., Science, 244:707-712 (1989)]; 및 미국 특허 제4,968,603호). HER2의 과다발현 (빈번하지만 유전자 증폭에 의해 일정하지 않음)이 또한 위, 자궁내막, 타액선, 폐, 신장, 결장, 갑상선, 췌장 및 방광의 암종을 포함한 다른 암종에서 관찰되었다. 특히 문헌 [King et al., Science, 229:974 (1985)]; [Yokota et al., Lancet: 1:765-767 (1986)]; [Fukushige et al., Mol Cell Biol., 6:955-958 (1986)]; [Guerin et al., Oncogene Res., 3:21-31 (1988)]; [Cohen et al., Oncogene, 4:81-88 (1989)]; [Yonemura et al., Cancer Res., 51:1034 (1991)]; [Borst et al., Gynecol. Oncol., 38:364 (1990)]; [Weiner et al., Cancer Res., 50:421-425 (1990)]; [Kern et al., Cancer Res., 50:5184 (1990)]; [Park et al., Cancer Res., 49:6605 (1989)]; [Zhau et al., Mol. Carcinog., 3:254-257 (1990)]; [Aasland et al., Br. J. Cancer 57:358-363 (1988)]; [Williams et al., Pathobiology 59:46-52 (1991)]; 및 [McCann et al., Cancer, 65:88-92 (1990)]을 참조한다. HER2는 전립선 암에서 과다발현될 수 있다 (문헌 [Gu et al., Cancer Lett. 99:185-9 (1996)]; [Ross et al., Hum. Pathol. 28:827-33 (1997)]; [Ross et al., Cancer 79:2162-70 (1997)]; 및 [Sadasivan et al., J. Urol. 150:126-31 (1993)]).
래트 p185neu 및 인간 HER2 단백질 생성물에 대한 항체가 설명되었다. 드레빈(Drebin)과 동료들은 래트 neu 유전자 산물인 p185neu에 대한 항체를 생성시켰다. 예를 들어, 문헌 [Drebin et al., Cell 41:695-706 (1985)]; [Myers et al., Meth. Enzym. 198:277-290 (1991)]; 및 WO94/22478을 참조한다. 문헌 [Drebin et al., Oncogene 2:273-277 (1988)]은 p185neu의 2개의 구별되는 영역과 반응성인 항체의 혼합물이 누드 마우스에 이식된 neu-형질전환된 NIH-3T3 세포에 대해 상승적인 항-종양 효과를 야기한다고 보고하였다. 또한, 1998년 10월 20일자로 허여된 미국 특허 5,824,311을 참조한다.
문헌 [Hudziak et al., Mol. Cell. Biol. 9(3):1165-1172 (1989)]은 인간 유방 종양 세포주 SK-BR-3을 이용하는 것에 의해 특성화된 HER2 항체 패널의 생성을 기술한다. 항체에 노출된 후에 SK-BR-3 세포의 상대적 세포 증식은 72시간 후에 단일층의 크리스탈 바이올렛 염색에 의해 결정하였다. 상기 검정을 이용하여, 최대 억제는 세포 증식을 56％ 억제한 4D5로 불리는 항체를 사용하여 얻었다. 패널 내의 다른 항체는 상기 검정보다 더 낮은 수준으로 세포 증식을 감소시켰다. 항체 4D5는 HER2 과다발현 유방 종양 세포주를 TNF-α의 세포독성 효과에 대해 감수성으로 만드는 것으로 추가로 밝혀졌다. 또한, 1997년 10월 14일자로 허여된 미국 특허 제5,677,171호를 참조한다. 후드지악(Hudziak) 등에 의해 논의된 HER2 항체는 문헌 [Fendly et al., Cancer Research 50:1550-1558 (1990)]; [Kotts et al., In Vitro 26(3):59A (1990)]; [Sarup et al., Growth Regulation 1:72-82 (1991)]; [Shepard et al., J. Clin. Immunol. 11(3):117-127 (1991)]; [Kumar et al., Mol. Cell. Biol. 11(2):979-986 (1991)]; [Lewis et al., Cancer Immunol. Immunother. 37:255-263 (1993)]; [Pietras et al., Oncogene 9:1829-1838 (1994)]; [Vitetta et al., Cancer Research 54:5301-5309 (1994)]; [Sliwkowski et al., J. Biol. Chem. 269(20):14661-14665 (1994)]; [Scott et al., J. Biol. Chem. 266:14300-5 (1991)]; [D'souza et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 91:7202-7206 (1994)]; [Lewis et al., Cancer Research 56:1457-1465 (1996)]; 및 [Schaefer et al., Oncogene 15:1385-1394 (1997)]에서 추가로 특성화되었다.
뮤린 HER2 항체 4D5의 재조합 인간화된 버전 (huMAb4D5-8, rhuMAb HER2, 트라스투주맙 또는 헤르셉틴(HERCEPTIN)®; 미국 특허 제5,821,337호)은 종래 항암 요법을 광범위하게 받은 바 있는, HER2를 과다발현하는 전이성 유방암 환자에서 임상적으로 활성을 띤다 (문헌 [Baselga et al., J. Clin. Oncol. 14:737-744 (1996)]). 트라스투주맙은 그의 종양이 HER2 단백질을 과다발현하는 전이성 유방암 환자의 치료를 위해 1998년 9월 25일자로 식품 의약국에서 시판을 승인받았다.
다양한 특성을 갖는 다른 HER2 항체가 문헌 [Tagliabue et al., Int. J. Cancer 47:933-937 (1991)]; [McKenzie et al., Oncogene 4:543-548 (1989)]; [Maier et al., Cancer Res. 51:5361-5369 (1991)]; [Bacus et al., Molecular Carcinogenesis 3:350-362 (1990)]; [Stancovski et al., PNAS (USA) 88:8691-8695 (1991)]; [Bacus et al., Cancer Research 52:2580-2589 (1992)]; [Xu et al., Int. J. Cancer 53:401-408 (1993)]; WO94/00136; [Kasprzyk et al., Cancer Research 52:2771-2776 (1992)]; [Hancock et al., Cancer Res. 51:4575-4580 (1991)]; [Shawver et al., Cancer Res. 54:1367-1373 (1994)]; [Arteaga et al., Cancer Res. 54:3758-3765 (1994)]; [Harwerth et al., J. Biol. Chem. 267:15160-15167 (1992)]; 미국 특허 제5,783,186호; 및 [Klapper et al., Oncogene 14:2099-2109 (1997)]에 기재되어 있다.
상동성 스크리닝으로 2가지 다른 HER 수용체 패밀리 구성원이 확인되었다; HER3 (미국 특허 제5,968,511호, 동 제5,183,884호 및 동 제5,480,968호, 뿐만 아니라 문헌 [Kraus et al., PNAS (USA) 86:9193-9197 (1989)]) 및 HER4 (유럽 특허 출원 번호 599,274; 문헌 [Plowman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:1746-1750 (1993)]; 및 [Plowman et al., Nature, 366:473-475 (1993)]. 이들 수용체 둘 다 적어도 일부의 유방암 세포주에서 증가된 발현을 나타낸다.
HER 수용체는 일반적으로 세포에서 다양한 조합으로 발견되고, 이종이량체화가 다양한 HER 리간드에 대한 세포 반응의 다양성을 증가시키는 것으로 생각된다 (문헌 [Earp et al., Breast Cancer Research and Treatment 35: 115-132 (1995)]). EGFR에는 6개의 상이한 리간드; 표피 성장 인자 (EGF), 형질전환 성장 인자 알파 (TGF-α), 암피레귤린, 헤파린 결합 표피 성장 인자 (HB-EGF), 베타셀룰린 및 에피레귤린이 결합된다 (문헌 [Groenen et al., Growth Factors 11:235-257 (1994)]). 단일 유전자의 선택적 스플라이싱에 의해 생성된 헤레귤린 단백질의 패밀리는 HER3 및 HER4에 대한 리간드이다. 헤레귤린 패밀리는 알파, 베타 및 감마 헤레귤린 (문헌 [Holmes et al., Science, 256:1205-1210 (1992);] 미국 특허 제5,641,869호; 및 문헌 [Schaefer et al., Oncogene 15:1385-1394 (1997)]); neu 분화 인자 (NDF), 아교세포 성장인자 (GGF); 아세틸콜린 수용체 유도 활성 (ARIA); 및 감각 및 운동 뉴런 유도 인자 (SMDF)를 포함한다. 검토를 위해 문헌 [Groenen et al., Growth Factors 11:235-257 (1994)]; [Lemke, G. Molec. & Cell. Neurosci. 7:247-262 (1996)] 및 [Lee et al., Pharm. Rev. 47:51-85 (1995)]을 참조한다. 3 종의 추가의 HER 리간드가 확인되었다; HER3 또는 HER4에 결합하는 것으로 보고된 뉴레귤린-2 (NRG-2) (문헌 [Chang et al., Nature 387 509-512 (1997)]; 및 [Carraway et al., Nature 387:512-516 (1997)]); HER4에 결합하는 뉴레귤린-3 (문헌 [Zhang et al., PNAS (USA) 94(18):9562-7 (1997)]); 및 HER4에 결합하는 뉴레귤린-4 (문헌 [Harari et al., Oncogene 18:2681-89 (1999)])가 확인되었다. 또한 HB-EGF, 베타셀룰린 및 에피레귤린도 HER4에 결합한다.
EGF 및 TGFα는 HER2에 결합하지 않는 한편, EGF는 EGFR 및 HER2를 자극하여 이종이량체를 형성하고, 이것은 EGFR을 활성화시켜 이종이량체에서 HER2의 인산전달을 야기한다. 이량체화 및/또는 인산전달은 HER2 티로신 키나제를 활성화시키는 것으로 보인다. 문헌 [Earp et al., 상기 문헌]을 참조한다. 마찬가지로, HER3이 HER2와 동시발현될 때, 활성 신호전달 복합체가 형성되고, HER2에 대해 작용하는 항체는 상기 복합체를 붕괴시킬 수 있다 (문헌 [Sliwkowski et al., J. Biol. Chem., 269(20):14661-14665 (1994)]). 추가로, HER3의 헤레귤린 (HRG)에 대한 친화성은 HER2와 동시발현될 때 더 높은 친화성 상태로 증가한다. HER2-HER3 단백질 복합체에 관해서는 또한 문헌 [Levi et al., Journal of Neuroscience 15: 1329-1340 (1995)]; [Morrissey et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92: 1431-1435 (1995)]; 및 [Lewis et al., Cancer Res., 56:1457-1465 (1996)]을 참조한다. HER3과 유사하게, HER4는 HER2와 활성 신호전달 복합체를 형성한다 (문헌 [Carraway and Cantley, Cell 78:5-8 (1994)]).
HER 경로를 표적으로 하는 치료제는 현재 유방암, 비-소세포 폐암, 결장직장암, 두경부암 및 췌장암과 같은 질환을 치료하는데 사용된다. 이러한 치료제가 일부 성공을 거두긴 했지만, 고유의 및 유도된 내성 및 독성과 관련된 문제가 남아있다. 문헌 [Arteaga CL. J Clin Oncol 21:289-91s (2003)]; [Hoshi S, et al., Gan To Kagaku Ryoho 31:1209-13 (2004)]; [Viloria-Petit AM, and Kerbel RS. Int J Radiat Oncol Biol Phys 58:914-26 (2004)]; [Bianco R, et al., Endocr Relat Cancer 12:S159-71 (2005)]; [Engelman JA, and Janne PA., Clin Cancer Res 14:2895-9 (2008)]; [Davoli A, et al., Cancer Chemother Pharmacol. 65(4):611-23 (2010)]; [Pohlmann PR, et al., Clin Cancer Res. 15(24):7479-7491 (2009)]. 특히, HER1 (EGFR)을 표적으로 하는 치료제는 종종 바람직하지 않은 부작용, 예컨대 현저한 피부 독성 수준과 관련된다. 문헌 [Robert, et al., Lancet Oncology 6:491-500 (2005)].
따라서, HER 경로를 표적으로 하는 개선된 치료제 개발에 대한 필요가 존재한다.
발명의 개요
본 발명은 (a) EGFR 및 HER2, (b) EGFR 및 HER3, 및 (c) EGFR 및 HER4로 이루어진 군으로부터 선택된, 적어도 2 종의 HER 수용체에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체를 제공한다. 항체는 적어도 1 종의 HER 수용체의 생물학적 활성을 억제한다. 특정 실시양태에서, 다중특이적 항체는 그의 표적 HER 수용체에 특이적으로 결합하고, 비-표적 HER 수용체에 특이적으로 결합하지 않는다. 따라서, 한 실시양태에서, 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하지만, HER2 또는 HER4에 특이적으로 결합하지 않는다. 또 다른 실시양태에서, 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하지만, HER3 또는 HER4에 특이적으로 결합하지 않는다. 또 다른 실시양태에서, 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하지만, HER2 또는 HER3에 특이적으로 결합하지 않는다. 본 발명은 또한 표적 HER 수용체에 특이적으로 결합하는 단일특이적 항체를 제공한다.
본 발명의 한 측면은 종래의 EGFR 길항제, 예컨대 세툭시맙 보다 독성이 덜한, EGFR 및 또 다른 HER 수용체에 특이적으로 결합할 수 있는 다중특이적 항체를 제공한다. 한 실시양태에서, 독성은 피부과적 독성이다. 한 실시양태에서, 다중특이적 HER 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함한다.
한 측면에서, 본 발명은 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체를 제공한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 길항제 보다 독성이 덜하다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3 중 적어도 하나의 생물학적 활성을 억제한다. 한 실시양태에서, 항체는 EGF의 EGFR에 대한 결합을 억제한다. 또 다른 실시양태에서, 항체는 TGF-α 유도된 EGFR 인산화를 억제한다. 일부 실시양태에서, 항체는 종양 세포 성장을 억제한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하지만, HER2 또는 HER4에 특이적으로 결합하지 않는다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 10-6 M 미만의 Kd로 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR에 10-6 M 미만의 Kd로 특이적으로 결합하고, HER3에 10-7 M 미만의 Kd로 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함한다.
한 실시양태에서, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체는 (a)
Figure 112011072499692-pct00001
의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H1; (b)
Figure 112011072499692-pct00002
의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H2; 및 (c)
Figure 112011072499692-pct00003
의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H3; 및 (d)
Figure 112011072499692-pct00004
의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L1; (e)
Figure 112011072499692-pct00005
의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L2; 및 (f)
Figure 112011072499692-pct00006
의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L3을 포함한다.
한 실시양태에서, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체는 (a) 서열 30의 아미노산 서열에 95％ 이상의 서열 동일성을 갖는 중쇄 가변 도메인; (b) 서열 29의 아미노산 서열에 95％ 이상의 서열 동일성을 갖는 경쇄 가변 도메인; 또는 (c) (a)와 같은 중쇄 가변 도메인 서열 및 (b)와 같은 경쇄 가변 도메인 서열을 포함한다. 한 실시양태에서, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체는 서열 30의 중쇄 가변 도메인 서열을 포함한다. 한 실시양태에서, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체는 서열 29의 경쇄 가변 도메인 서열을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체는 서열 30의 중쇄 가변 도메인 서열 및 서열 29의 경쇄 가변 도메인 서열을 포함한다.
일부 실시양태에서, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체는 전장 IgG1 항체이다.
본 발명의 한 측면은 다중특이적 HER 항체를 코딩하는 단리된 핵산을 제공한다. 또 다른 측면은 다중특이적 HER 항체를 코딩하는 핵산을 포함하는 숙주 세포를 제공한다. 또 다른 측면은 항체가 생산되도록 다중특이적 HER 항체를 코딩하는 핵산을 포함하는 숙주 세포를 배양하는 것을 포함하는 다중특이적 HER 항체를 생산하는 방법을 제공한다.
본 발명의 한 측면은 다중특이적 HER 항체 및 세포독성제를 포함하는 면역접합체를 제공한다. 또 다른 측면은 다중특이적 HER 항체 및 제약상 허용되는 담체를 포함하는 제약 제제를 제공한다.
본 발명의 한 측면은 다중특이적 HER 항체의 유효량을 암을 갖는 개체에게 투여하는 것을 포함하는 개체를 치료하는 방법을 제공한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 HER 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 HER 항체에 의해 치료되는 암은 EGFR 및 HER3을 발현하는 세포를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 HER 항체에 의해 치료되는 암은 유방암, 결장직장암, 췌장암, 두경부암, 흑색종, 난소암, 전립선암 또는 비-소세포 폐암이다.
본 발명의 또 다른 측면은 다중특이적 HER 항체의 유효량을 개체에게 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 HER 수용체의 생물학적 활성을 억제하는 방법을 제공한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 HER 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함한다.
본 발명의 한 측면은 의약으로서 사용하기 위한 다중특이적 HER 항체를 제공한다. 또 다른 측면은 암, 예컨대 유방암, 결장직장암, 췌장암, 두경부암, 흑색종, 난소암, 전립선암 또는 비-소세포 폐암을 치료하는데 사용하기 위한 다중특이적 HER 항체를 제공한다. 또 다른 측면은 HER 수용체의 생물학적 활성을 억제하는데 사용하기 위한 다중특이적 HER 항체를 제공한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 HER 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면은 의약을 제조하는데 사용하기 위한 다중특이적 HER 항체를 제공한다. 의약은, 한 실시양태에서, 암, 예컨대 유방암, 결장직장암, 췌장암, 두경부암, 흑색종, 난소암, 전립선암 또는 비-소세포 폐암을 치료하는데 사용될 수 있다. 한 실시양태에서, 의약은 HER 수용체의 생물학적 활성을 억제하기 위한 것이다. 한 실시양태에서, 다중특이적 HER 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 HER 항체는 종래 EGFR 길항제, 예컨대 세툭시맙보다 독성이 덜하다.
도 1은 A431 이종이식 모델에서 항-EGFR 항체 D1.5에 의한 종양 성장의 억제를 보여준다.
도 2는 이중 특이성을 갖는 클론의 결합 특이성을 보여준다.
도 3은 이중 특이성을 갖는 선택된 항체 (항-EGFR/HER3 및 항-EGFR/HER2 항체)를 이용한 TGF-α-유도된 EGFR 인산화의 억제를 보여준다.
도 4는 항-EGFR/HER3 항체가 헤레귤린이 HER3-ECD-Fc에 결합하는 것을 차단함을 보여준다.
도 5는 항-EGFR/HER3 이중특이적 항체에 의한 MCF7 세포에서의 HRG-유도된 수용체 인산화의 억제를 보여준다.
도 6은 항-EGFR/HER3 항체에 의한 MDA-175 세포의 세포 증식의 억제를 보여준다.
도 7은 4D5-Fv 구조 상에 맵핑된 D1.5-100 열점을 보여주는 이미지이다.
도 8은 샷건 라이브러리를 이용한 D1.5-100 EGFR-HER3 항체의 친화성 성숙 전략을 개략한 것이다.
도 9는 2 종의 선택된 친화성 성숙 항체 (DL7 및 DL11)가 EGFR 및 HER3 둘 모두에 특이적임을 보여준다.
도 10a는 친화성 성숙 항체 DL7 및 DL11, 및 모 항체 D1.5의 EGFR에 대한 억제 기능을 비교하여 보여준다. 도 10b는 친화성 성숙 항체 DL7 및 DL11, 및 단일특이적 항-HER3 항체 DL3.6의 HER3 전사활성화에 대한 억제 기능을 비교하여 보여준다.
도 11a는 HRG에 의해 성장 자극된 HER2, HER3, EGFR 및 EGFR 리간드를 발현하는 NSCLC 세포주인 H1666 세포에 대한 DL11의 성장 억제 기능을 페르투주맙, 항-EGFR 항체 및 항-HER3 항체, 또는 DL3.6, D1.5 또는 D1.5 + DL3.6 조합과 비교하여 보여주는 그래프를 제공한다. 도 11b는 HRG 및 TGFα에 의해 성장 자극된 H1666 HSCLC 라인에 대한 DL11의 성장 억제 기능을 페르투주맙, 항-EGFR 항체 및 항-HER3 항체, 또는 DL3.6, D1.5 또는 D1.5 + DL3.6의 조합과 비교하여 보여주는 그래프를 제공한다.
도 12a는 HER2, HER3 및 EGFR을 발현하는 결장직장암 세포주인 HCA-7 세포의 DL11에 의한 증식 억제를 pMab, 항-EGFR 항체, 및 항-HER3 항체와 비교하여 보여주는 그래프를 제공한다. 세포 증식은 HRG로 자극하였다. 도 12b는 세포 성장을 HRG + TGFα로 자극한 것을 제외하고, 도 12a에서와 같이 HCA-7 세포 성장의 억제를 보여주는 그래프를 제공한다.
도 13은 HER2를 과다발현하고 HER3 및 EGFR을 정상 수준으로 갖는 NSCLC 라인인 Calu-3 세포의 증식 억제를 보여준다. 세포 성장은 HRG로 자극하였고, 용량 의존적 방식으로 항체를 시험하였다.
도 14는 D1.5-201의 친화성 성숙에 대한 분류 전략을 개략한다.
도 15는 DL11, DL11b 및 DL11f에 의한 MDA-175 세포 증식의 억제를 보여준다.
도 16은 DL11f가 헤레귤린-유도된 HER3 인산화 및 TGFα -유도된 EGFR 인산화를 억제함을 보여준다.
도 17은 DL11 및 DL11f에 의한 HCA-7 종양 이식 모델에서의 종양 성장 억제를 보여주는 그래프이다.
도 18은 DL11f에 의한 H358 NSCLC 이종이식 모델에서의 종양 성장 억제를 보여주는 그래프이다.
도 19는 DL3-11b, DL3.6b 및 DL3.6에 의한 HRG 유도된 HER3 인산화의 억제를 보여준다.
도 20은 DL3-11b, DL3.6b 및 DL3.6에 의한 MDA-175 세포 증식의 억제를 보여준다.
도 21은 FaDu 암 모델에서의 DL11f에 의한 종양 성장 억제를 보여주는 그래프이다.
도 22는 BxPC3 췌장암 모델에서의 DL11f에 의한 종양 성장 억제를 보여주는 그래프이다.
도 23은 Calu-3 비-소세포 폐암 모델에서의 DL11f에 의한 종양 성장 억제를 보여주는 그래프이다.
도 24는 A431 표피암 모델에서의 DL11f에 의한 종양 성장 억제를 보여주는 그래프이다.
도 25는 MAXF44 유방암 모델에서의 DL11f에 의한 종양 성장 억제를 보여주는 그래프이다.
도 26은 DU145 전립선암 모델에서의 DL11f에 의한 종양 성장 억제를 보여주는 그래프이다.
도 27은 OVXF550 난소암 모델에서의 DL11f에 의한 종양 성장 억제를 보여주는 그래프이다.
도 28은 DL11f가 여러 세포주에서 ADCC를 유도함을 보여준다.
도 29는 DL11f-N297A가 ADCC 활성이 결여되어 있음을 보여준다.
도 30은 H292 NSCLC 암 모델에서의 DL11f 및 DL11f-N297A에 의한 종양 성장 억제를 보여준다.
도 31a-c는 EGFR 길항제 요법에 대해 관찰한 비임상 및 임상 독성에 대한 정보를 제공하는 표이다.
도 32는 발진/표피탈락과 여드름/여드름 모양 발진에 대해 등급을 매긴 것에 대한 정보를 제공하는 표이다.
도 33은 카바트 넘버링을 이용하여 몇몇 항-HER 항체의 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역의 아미노산을 정렬한 것을 제공한다. 도 33a는 다음 항체의 경쇄 가변 도메인을 나타낸다: D1 (서열 58); D1.5 (서열 24); D1.5-100 (서열 40); DL11 (서열 27); DL11b (서열 29); DL11f (서열 29). 도 33b는 다음 항체의 중쇄 가변 도메인을 나타낸다: D1 (서열 25); D1.5 (서열 25); D1.5-100 (서열 25); DL11 (서열 28); DL11b (서열 28); DL11f (서열 30).
본 발명의 상세한 설명
I. 정의
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용된 모든 업계 용어, 표시 및 기타 학술 용어는 본 발명이 속하는 분야의 당업자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는다. 일부 경우에, 통상적으로 이해되는 의미를 갖는 용어가 그 의미를 명료하게 하고/하거나 쉽게 참조하기 위해서 본원에서 정의되고, 이러한 정의를 본원에 포함시키는 것이 반드시 당업계에서 일반적으로 이해되고 있는 것에 비해 상당한 차이를 나타내는 것으로 간주되어선 안된다. 본원에 기재되거나 언급된 기술 및 절차는 일반적으로 잘 이해되어 있고, 당업자는 흔히 통상적인 방법, 예컨대 문헌 [Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd. edition (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y.]에 기재되어 있는 널리 이용되는 분자 클로닝 방법을 사용하여 수행한다. 적절한 경우, 시판되는 키트 및 시약을 이용하는데 수반되는 절차는, 달리 나타내지 않는 한 제조업체가 정의한 프로토콜 및/또는 파라미터에 따라 수행한다.
따라서, 본 발명의 방법, 키트 및 용도를 기재하기 이전에, 본 발명이 기재된 특정 방법, 프로토콜, 세포주, 동물 종 또는 속, 구축물 및 시약 그 자체로 제한되지 않으며, 이들은 물론 달라질 수 있음을 이해해야 한다. 또한 본원에 사용된 용어는 본 발명의 범위를 제한하기 위함이 아니라, 특정 실시양태만을 기재하는 목적이라고 이해되어질 것이며, 하기하는 특허청구범위에 의해서만 제한될 것이다.
본원 및 하기하는 특허청구범위에서 사용되는 바와 같은 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 달리 명백하게 나타내지 않는다면 복수 형태를 포함한다는 것을 인지한다.
본 명세서 및 청구항을 통해, "포함하다"란 단어, 또는 "포함하는" 또는 "포함된다"와 같은 변형은 제시된 정수 또는 정수들의 군을 포함하고자 하나, 여타 임의의 정수 또는 정수들의 군을 배제하려는 것은 아닌 것으로 이해될 것이다.
본원의 용어 "항체"는 가장 넓은 의미로 사용되고, 구체적으로 모노클로날 항체, 폴리클로날 항체, 다중특이적 항체, 및 목적하는 생물학적 활성을 나타내는 한 항체 단편을 포함한다. 용어 "다중특이적 항체"는 가장 넓은 의미로 사용되고, 구체적으로 다중에피토프(polyepitopic) 특이성을 갖는 (즉, 하나의 생물학적 분자 상의 2 이상의 상이한 에피토프에 특이적으로 결합할 수 있거나, 또는 2 이상의 상이한 생물학적 분자 상의 에피토프에 특이적으로 결합할 수 있는) 항원 결합 도메인을 포함하는 항체를 포함한다. 항원 결합 도메인의 하나의 특정 예는 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 경쇄 가변 도메인 (VL)으로 구성된 VHVL 단위이다. 이러한 다중특이적 항체로는 전장 항체, 2개 이상의 VL 및 VH 도메인을 갖는 항체, 항체 단편, 예컨대 Fab, Fv, dsFv, scFv, 디아바디 (diabody), 이중특이적 디아바디 및 트리아바디 (triabody), 공유결합적으로 또는 비-공유결합적으로 연결된 항체 단편이 포함되나, 이들로 한정되는 것은 아니다. "이중특이적 항체"는 하나의 생물학적 분자 상의 2 이상의 상이한 에피토프에 특이적으로 결합할 수 있거나, 또는 2 종의 상이한 생물학적 분자 상의 에피토프에 특이적으로 결합할 수 있는 다중특이적 항체이다. 또한, 이중특이적 항체를 본원에서는 "이중 특이성"을 갖는 것 또는 "이중 특이적"인 것이라 지칭한다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 항체는 그의 표적 HER 또는 HER들에 대해 1 μM 이하, 100 nM 이하, 10 nM 이하, 1 nM 이하, 0.1 nM 이하, 0.01 nM 이하, 또는 0.001 nM 이하 (예를 들어 10-8 M 이하, 예를 들어 10-8 M 내지 10-13 M, 예를 들어 10-9 M 내지 10-13 M)의 해리 상수 (Kd)를 갖는다.
기본적인 4-쇄 항체 단위는 2개의 동일한 경쇄 (L) 및 2개의 동일한 중쇄 (H)로 구성된 헤테로테트라머 당단백질이다 (IgM 항체는 J쇄라 불리는 추가의 폴리펩티드와 함께 5개의 기본적인 헤테로테트라머 단위로 이루어지며, 따라서 10개의 항원 결합 부위를 함유하는 한편, 분비형 IgA 항체는 중합되어 J쇄와 함께 기본적인 4-쇄 단위를 2-5개 포함하는 다가 조립체를 형성할 수 있음). IgG의 경우, 4쇄 단위는 일반적으로 약 150,000 달톤이다. 각각의 L 쇄는 1개의 공유 디술피드 결합에 의해 H 쇄에 연결되지만, 2개의 H 쇄는 H 쇄 이소형에 따라 1개 이상의 디술피드 결합에 의해 서로 연결된다. 또한, 각 H 쇄 및 L 쇄에는 일정한 간격을 두고 이격된 쇄내 디술피드 브릿지가 존재한다. 각 H 쇄는 N-말단에 가변 도메인 (VH)을 가지며, 이어서 α 및 γ 쇄 각각의 경우에 3개의 불변 도메인 (CH), μ 및 ε 이소형의 경우에 4개의 CH 도메인을 갖는다. 각 L 쇄는 N-말단에 가변 도메인 (VL), 이어서 다른쪽 말단에 불변 도메인 (CL)을 갖는다. VL은 VH와 정렬되고, CL은 중쇄의 제1 불변 도메인 (CH1)과 정렬된다. 특정 아미노산 잔기는 경쇄 및 중쇄 가변 도메인 사이의 계면을 형성한다고 여겨진다. VH 및 VL의 쌍형성은 함께 단일 항원 결합 부위를 형성한다. 상이한 클래스의 항체의 구조 및 특성에 대해서는, 예를 들어 문헌 [Basic and Clinical Immunology, 8th edition, Daniel P. Stites, Abba I. Terr and Tristram G. Parslow (eds.), Appleton & Lange, Norwalk, CT, 1994, page 71 and Chapter 6]을 참조한다.
임의의 척추동물 종의 L 쇄는 이들의 불변 도메인의 아미노산 서열을 기초로 하여 카파 및 람다라고 불리는 명백히 상이한 2가지 유형 중 하나에 배정될 수 있다. 이뮤노글로불린은 중쇄의 불변 도메인 (CH)의 아미노산 서열에 따라 상이한 클래스 또는 이소형으로 배정될 수 있다. 5가지 클래스의 이뮤노글로불린 IgA, IgD, IgE, IgG 및 IgM이 존재하고, 각각은 α, δ, γ, ε, 및 μ로 지정된 중쇄를 갖는다. γ 및 α 클래스는 추가로 CH 서열 및 기능에 있어서의 비교적 작은 차이를 기초로 하여 서브클래스로 분류되는데, 예를 들어 인간은 다음과 같은 서브클래스 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1 및 IgA2를 발현한다.
용어 "가변"은 가변 도메인의 특정 분절의 서열이 항체마다 크게 상이하다는 사실을 지칭한다. V 도메인은 항원 결합을 매개하고, 특정 항체의 그의 특정 항원에 대한 특이성을 규정한다. 그러나, 가변성이 가변 도메인의 110개 아미노산 범위에 걸쳐 고르게 분포되어 있는 것은 아니다. 대신에, V 영역은 가변성이 극도로 높아 "초가변 영역" 또는 HVR이라 불리는 보다 짧은 영역에 의해 분리된, 15-30개의 아미노산의 프레임워크 영역 (FR)이라 불리는 비교적 불변성인 스트레치로 이루어진다. 천연 중쇄 및 경쇄의 가변 도메인은 각각, β-시트 형태를 주로 채택하는 4개의 FR을 포함하고, 이들은 상기 β-시트 구조를 연결하며 일부 경우에는 β-시트 구조의 일부를 형성하는 루프를 형성하는 3개의 초가변 영역에 의해 연결된다. 각 쇄의 초가변 영역은 FR에 의해 서로 근접하게 위치하고, 다른 쇄의 초가변 영역과 함께 항체의 항원 결합 부위의 형성에 기여한다 (문헌 [Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD. (1991)] 참조). 불변 도메인은 항원에 대한 항체 결합에 직접 관여하지는 않지만, 다양한 이펙터 기능, 예컨대 항체 의존적 세포 세포독성 (ADCC)에 있어서의 항체의 참여를 나타낸다.
용어 "초가변 영역", "HVR" 또는 "HV"가 본원에서 사용되는 경우, 이것은 서열에서 초가변이고/이거나 구조적으로 규정된 루프를 형성하는 항체 가변 도메인의 영역을 지칭한다. 일반적으로, 항체는 6개의 HVR; VH 내에 3개 (HVR-H1, HVR-H2, HVR-H3) 및 VL 내에 3개 (HVR-L1, HVR-L2, HVR-L3)를 포함한다. 천연 항체에서, H3 및 L3은 6개의 HVR 중에서 가장 높은 다양성을 나타내고, 특히 H3은 항체에 정밀한 특이성을 부여하는데 특유의 역할을 수행한다고 여겨진다. 예를 들어, 문헌 [Xu et al., Immunity 13:37-45 (2000)]; [Johnson and Wu, in Methods in Molecular Biology 248:1-25 (Lo, ed., Human Press, Totowa, NJ, 2003)]을 참조한다. 실제로, 중쇄만으로 이루어진 자연 발생 카멜리드(camelid) 항체는 경쇄의 부재하에 기능적이고 안정하다. 예를 들어, 문헌 [Hamers-Casterman et al., Nature 363:446-448 (1993)]; [Sheriff et al., Nature Struct. Biol. 3:733-736 (1996)]을 참조한다.
HVR은 일반적으로 초가변 루프로부터의 및/또는 "상보성 결정 영역" (CDR)으로부터의 아미노산 잔기를 포함하며, 후자는 서열 변동성이 가장 높고/거나 항원 인식과 관련된다. 많은 HVR 설명이 사용되고 있고 본원에 포함된다. 카바트 상보성 결정 영역 (CDR)은 서열 변동성에 기초한 것이며, 가장 흔히 사용되고 있다 (문헌 [Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD. (1991)]). 코티아(Chothia)는 구조적 루프의 위치를 대신 나타낸다 (문헌 [Chothia and Lesk J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987)]). AbM HVR은 카바트 HVR과 코티아 구조 루프 사이의 절충안을 나타내고, 옥스포드 몰레큘라(Oxford Molecular)의 AbM 항체 모델링 소프트웨어에 의해 사용된다. "접촉" HVR은 이용가능한 복합 결정 구조의 분석을 기초로 한다. 이들 각각의 HVR로부터의 잔기를 이하에 나타낸다.
Figure 112011072499692-pct00007
HVR은 다음과 같이 "확장된 HVR"을 포함할 수 있다: VL에서 24-36 또는 24-34 (L1), 46-56 또는 50-56 (L2) 및 89-97 또는 89-96 (L3), 및 VH에서 26-35 (H1), 50-65 또는 47-65 (H2) 및 93-102, 94-102, 또는 95-102 (H3). 가변 도메인 잔기는 각각의 상기 정의에 대해 문헌 [Kabat et al., 상기 문헌]에 따라 넘버링된다.
"프레임워크" 또는 "FR" 잔기는 본원에 정의된 바와 같은 HVR 잔기 이외의 가변 도메인 잔기이다.
용어 "카바트에서와 같은 가변 도메인 잔기 넘버링" 또는 "카바트에서와 같은 아미노산 위치 넘버링" 및 이들의 변형은 문헌 [Kabat et al., 상기 문헌]에서 항체 캄필레이션(compilation)의 중쇄 가변 도메인 또는 경쇄 가변 도메인에 사용된 넘버링 시스템을 지칭한다. 이러한 넘버링 시스템을 이용하여, 실제 선형 아미노산 서열은 가변 도메인의 FR 또는 HVR의 단축 또는 이것으로의 삽입에 상응하는 보다 적은 또는 추가의 아미노산을 함유할 수 있다. 예를 들어, 중쇄 가변 도메인은 H2의 잔기 52 후에 단일 아미노산 삽입 (카바트에 따른 잔기 52a), 및 중쇄 FR 잔기 82 후에 삽입된 잔기 (예를 들어, 카바트에 따른 잔기 82a, 82b 및 82c 등)를 포함할 수 있다. 잔기의 카바트 넘버링은 항체 서열의 상동성 영역에서 "표준" 카바트 넘버링 서열과 정렬함으로써 주어진 항체에 대하여 결정할 수 있다.
카바트 넘버링 시스템은 일반적으로 가변 도메인 내의 잔기 (대략 경쇄의 잔기 1-107 및 중쇄의 잔기 1-113)을 언급하기 위해 사용된다 (예를 들어, 문헌 [Kabat et al., Sequences of Immunological Interest. 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md. (1991)]). "EU 넘버링 시스템" 또는 "EU 지수"는 일반적으로 이뮤노글로불린 중쇄 불변 영역 내의 잔기를 지칭할 때 사용된다 (예를 들어, 문헌 [Kabat et al., 상기 문헌]에 보고된 EU 지수). "카바트에서와 같은 EU 지수"는 인간 IgG1 EU 항체의 잔기 넘버링을 지칭한다. 본원에서 달리 언급되지 않는다면, 항체 가변 도메인 내의 잔기 번호에 대한 언급은 카바트 넘버링 시스템에 의한 잔기 넘버링을 의미한다. 본원에서 달리 언급하지 않는다면, 항체의 불변 도메인 내의 잔기 번호에 대한 언급은 EU 넘버링 시스템에 의한 잔기 넘버링을 의미한다 (예를 들어, WO 2006/073941 참조).
"친화성"은 분자 (예를 들어, 항체)의 단일 결합 부위와 그의 결합 파트너 (예를 들어, 항원) 사이의 비공유 상호작용의 총합의 강도를 지칭한다. 달리 나타내지 않는다면, 본원에서 사용된 바와 같은 "결합 친화성"은 결합 쌍의 구성원들 (예를 들어, 항체 및 항원) 사이의 1:1 상호작용을 반영하는 내재적 결합 친화성을 지칭한다. 파트너 Y에 대한 분자 X의 친화성은 일반적으로 해리 상수 (Kd)로 표시될 수 있다. 친화성은 본원에 기재된 방법을 포함하는 당업계에 공지된 통상의 방법으로 측정할 수 있다.
"친화성 성숙" 항체는 변경(들)을 보유하지 않는 모 항체에 비해 항원에 대한 항체의 친화성이 개선된, 하나 이상의 HVR 및 그의 프레임워크 영역에 하나 이상의 변경을 갖는 항체이다. 한 실시양태에서, 친화성 성숙 항체는 표적 항원에 대한 나노몰 또는 심지어 피코몰의 친화성을 갖는다. 친화성 성숙 항체는 당업계에 공지된 특정 절차를 이용하여 생성할 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Marks et al., Bio/Technology 10:779-783 (1992)]은 VH 및 VL 도메인 셔플링(shuffling)에 의한 친화성 성숙을 기재한다. HVR 및/또는 프레임워크 잔기의 무작위 돌연변이유발은, 예를 들어 문헌 [Barbas et al., Proc Nat. Acad. Sci. USA 91:3809-3813 (1994)]; [Schier et al., Gene 169:147-155 (1995)]; [Yelton et al., J. Immunol. 155:1994-2004 (1995)]; [Jackson et al., J. Immunol. 154(7):3310-9 (1995)]; 및 [Hawkins et al., J. Mol. Biol. 226:889-896 (1992)]에 기재되어 있다.
항체의 "클래스"는 그의 중쇄가 보유하는 불변 도메인 또는 불변 영역의 유형을 지칭한다. 5가지 주요 클래스의 항체: IgA, IgD, IgE, IgG, 및 IgM이 존재하고, 이들 중 일부는 서브클래스 (이소형), 예를 들어 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, 및 IgA2로 추가로 나뉠 수 있다. 상이한 클래스의 이뮤노글로불린에 상응하는 중쇄 불변 도메인은 각각 α, δ, ε, γ 및 μ라 부른다.
본원에서 사용되는 용어 "모노클로날 항체"는, 실질적으로 균질한 항체의 집단으로부터의 항체를 의미한다 (즉, 상기 집단을 구성하는 개별 항체들은, 모노클로날 항체의 생산 동안 발생할 수 있는 가능한 변이체 (일반적으로 소량으로 존재함)를 제외하고는, 실질적으로 유사하며 동일한 에피토프(들)에 결합한다. 이러한 모노클로날 항체는 전형적으로, 표적에 결합하는 가변 영역을 포함하는 항체를 포함하며, 상기 항체는 다수의 항체로부터의 항체 선별을 포함하는 과정에 의해 얻어졌다. 예를 들어, 선별 방법은 복수 개의 클론, 예컨대 하이브리도마 클론, 파지 클론 또는 재조합 DNA 클론의 풀로부터 특유한 클론을 선별하는 것일 수 있다. 선별된 항체는, 예를 들어 표적에 대한 친화성을 향상시키고, 항체를 인간화하고, 세포 배양에서의 항체 생산을 향상시키고, 생체내 면역원성을 감소시키고, 다중특이적 항체를 생성하는 등의 목적을 위해 추가로 변형될 수 있으며, 변형된 가변 영역 서열을 포함하는 항체도 본 발명의 모노클로날 항체임을 이해해야 한다. 모노클로날 항체 제제는 그의 특이성 이외에도 다른 이뮤노글로불린에 의해 전형적으로 오염되지 않는다는 점에서 유리하다. 수식어 "모노클로날"은 항체의 특징을 실질적으로 동종인 항체들의 집단으로부터 수득하였다는 것으로 표시하고, 임의의 특정한 방법을 통한 항체 생성이 필요하다는 것으로 해석되어서는 안된다. 예를 들어, 본 발명에 따라 사용되는 모노클로날 항체는 다양한 기술, 예를 들어 하이브리도마 방법 (예를 들어, 문헌 [Kohler et al., Nature, 256:495 (1975)]; [Harlow et al., Antibodies: A Laboratory Manual, (Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2nd ed. 1988)]; [Hammerling et al., in: Monoclonal Antibodies and T-Cell Hybridomas 563-681, (Elsevier, N.Y., 1981)]), 재조합 DNA 방법 (예를 들어, 미국 특허 제4,816,567호 참조), 파지 디스플레이 기술 (예를 들어, 문헌 [Clackson et al., Nature, 352:624-628 (1991)]; [Marks et al., J. Mol. Biol., 222:581-597 (1991)]; [Sidhu et al., J. Mol. Biol. 338(2):299-310 (2004)]; [Lee et al., J.Mol.Biol.340(5):1073-1093 (2004)]; [Fellouse, Proc. Nat. Acad. Sci. USA 101(34):12467-12472 (2004)]; 및 [Lee et al., J. Immunol. Methods 284(1-2):119-132 (2004)] 참조) 및 인간 이뮤노글로불린 로커스 또는 인간 이뮤노글로불린 서열을 코딩하는 유전자의 일부 또는 전부를 갖는 동물로부터 인간 또는 인간-유사 항체를 생산하는 기술 (예를 들어, WO98/24893, WO/9634096, WO/9633735, 및 WO/91 10741, 문헌 [Jakobovits et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:2551 (1993)]; [Jakobovits et al., Nature, 362:255-258 (1993)]; [Bruggemann et al., Year in Immuno., 7:33 (1993)]; 미국 특허 제5,545,806호, 동 제5,569,825호, 동 제5,591,669호 (모두 젠팜(GenPharm)); 동 제5,545,807호; WO 97/17852, 미국 특허 제5,545,807호; 동 제5,545,806호; 동 제5,569,825호; 동 제5,625,126호; 동 제5,633,425호; 및 동 제5,661,016호, 및 [Marks et al., Bio/Technology, 10: 779-783 (1992)]; [Lonberg et al., Nature, 368: 856-859 (1994)]; [Morrison, Nature, 368: 812-813 (1994)]; [Fishwild et al., Nature Biotechnology, 14: 845-851 (1996)]; [Neuberger, Nature Biotechnology, 14: 826 (1996)]; 및 [Lonberg and Huszar, Intern. Rev. Immunol., 13: 65-93 (1995)] 참조)로 제조할 수 있다.
"무손상" 항체는 CL 및 적어도 중쇄 불변 도메인 CH1, CH2 및 CH3 뿐만 아니라 항원 결합 부위를 포함하는 항체이다. 불변 도메인은 천연 서열 불변 도메인 (예를 들어, 인간 천연 서열 불변 도메인) 또는 그의 아미노산 서열 변이체일 수 있다. 무손상 항체는 하나 이상의 이펙터 기능을 갖는 것이 바람직하다.
"항체 단편"은 무손상 항체의 일부, 바람직하게는 무손상 항체의 항원 결합 또는 가변 영역을 포함한다. 항체 단편의 예에는 Fv, Fab, Fab', F(ab')2, Fab'-SH; 디아바디; 선형 항체 (미국 특허 제5,641,870호, 실시예 2; 문헌 [Zapata et al., Protein Eng. 8(10): 1057-1062 (1995)] 참조); 단일쇄 항체 분자 (예를 들어 scFv)가 포함된다. 본 발명의 설명 및 명세서 전체에 걸쳐 항체 및 항체의 다양한 특성이 언급되는 경우, 동일한 개시 내용은 또한 기능적 항체 단편, 예를 들어 이중 작용 Fab 단편에 적용된다.
표현 "선형 항체"는 일반적으로 문헌 [Zapata et al., Protein Eng., 8(10):1057-1062 (1995)]에 기재된 항체를 지칭한다. 이러한 항체는 상보적 경쇄 폴리펩티드와 함께 한 쌍의 항원 결합 영역을 형성하는 한 쌍의 직렬식 Fd 세그먼트 (VH-CH1-VH-CH1)를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 단편은 "기능적"이고, 즉 표적 HER 수용체에 결합하는 상응하는 무손상 항체의 능력을 질적으로 보유하며, 무손상 항체가 또한 HER 활성 또는 기능을 억제하는 경우에는 이러한 억제 특성도 질적으로 보유한다. 질적인 보유는 활성이 유형적으로 동일하게 유지된다는 것을 의미하지만, 결합 친화성 및/또는 활성의 정도는 상이할 수 있다.
항체를 파파인으로 소화시키면 "Fab" 단편이라고 불리는 2개의 동일한 항원 결합 단편 및 나머지 "Fc" 단편이 생성되는데, Fc라는 명칭은 쉽게 결정화되는 능력을 반영한 것이다. Fab 단편은 H 쇄의 가변 영역 도메인 (VH) 및 1개 중쇄의 제1 불변 도메인 (CH1) 및 L 쇄 전체로 이루어진다. 항체의 펩신 처리는 2가 항원 결합 활성을 갖고 2개의 디술피드 연결된 Fab 단편에 대충 상응하며 항원을 여전히 가교할 수 있는 커다란 단일 F(ab')2 단편을 생성한다. Fab' 단편은 항체 힌지 영역으로부터의 하나 이상의 시스테인을 포함하는 CH1 도메인의 카르복시 말단에서 몇 개의 추가 잔기를 갖는다는 점에서 Fab 단편과 상이하다. Fab'-SH는 본원에서 불변 도메인의 시스테인 잔기(들)이 유리 티올기를 보유하는 Fab'를 지칭한다. F(ab')2 항체 단편은 본래 가운데에 힌지 시스테인을 갖는 Fab' 단편의 쌍으로 생성된다. 항체 단편의 다른 화학적 커플링이 또한 공지되어 있다.
Fc 단편은 디술피드에 의해 함께 결합되어 있는 H 쇄 둘 모두의 카르복시-말단 부분을 포함한다. 항체의 이펙터 기능은 Fc 영역 내의 서열에 의해 결정되고, 이러한 영역은 또한, 특정 유형의 세포 상에 있는 Fc 수용체 (FcR)에 의해 인식되는 부분이다.
"Fv"는 단단한 비-공유적 회합 상태의 하나의 중쇄 및 하나의 경쇄 가변 영역 도메인의 이량체로 이루어진다. 이들 2개의 도메인이 폴딩되어 6개의 초가변 루프 (H 쇄 및 L 쇄로부터 각각 3개의 루프)가 형성되는데, 이는 항원 결합을 위한 아미노산 잔기를 제공하고 항체에 항원 결합 특이성을 부여한다. 그러나, 단일 가변 도메인 (또는 항원에 특이적인 3개의 HVR 만을 포함하는 Fv의 절반)일지라도, 종종 전체 결합 부위보다 친화성이 낮긴 하지만, 항원을 인식하고 결합하는 능력을 갖는다.
"단일쇄 Fv" ("sFv" 또는 "scFv"로도 약칭됨)는 단일 폴리펩티드 쇄 내로 연결된 VH 및 VL 항체 도메인을 포함하는 항체 단편이다. 바람직하게는, sFv 폴리펩티드는 sFv가 항원 결합을 위한 목적하는 구조를 형성할 수 있도록 하는, VH 및 VL 도메인 사이의 폴리펩티드 링커를 추가로 포함한다. sFv의 검토를 위해, 문헌 [Pluckthun in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 113, Rosenburg and Moore eds., Springer-Verlag, New York, pp. 269-315 (1994)]; [Borrebaeck 1995]를 참조한다.
용어 "디아바디"는 VH 도메인 및 VL 도메인 사이의 짧은 링커 (약 5개 내지 10개 잔기)로 sFv 단편 (이전 단락 참조)을 구축함으로써 V 도메인의 쇄내 쌍형성이 아닌 쇄간 쌍형성을 달성하여 2가 단편, 즉, 2개의 항원 결합 부위를 갖는 단편을 생성하여 제조된 작은 항체 단편을 지칭한다. 디아바디는 예를 들어 EP 404,097; WO 93/11161; 및 문헌 [Hollinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:6444-6448 (1993)]에 보다 상세하게 기재되어 있다.
참조 항체로서 "동일한 에피토프에 결합하는 항체"는 경쟁 검정에서 참조 항체가 그의 동일한 항원에 결합하는 것을 50％ 이상 만큼 차단하는 항체, 및 반대로 참조 항체가 경쟁 검정에서 항체가 그의 항원에 결합하는 것을 50％ 이상 만큼 차단하는 것을 지칭한다.
용어 "키메라" 항체는 중쇄 및/또는 경쇄의 일부가 특정 공급원 또는 종으로부터 유래된 반면, 중쇄 및/또는 경쇄의 나머지는 다른 공급원 또는 종으로부터 유래된 항체를 지칭한다.
"인간 항체"는 인간 또는 인간 세포에 의해 생산된 항체의 아미노산 서열에 상응하는 아미노산 서열을 갖거나, 또는 인간 항체 레퍼토리 또는 다른 인간 항체 코딩 서열을 이용하여 비인간 공급원으로부터 유래된 항체이다. 인간 항체의 이러한 정의에서 비-인간 항원 결합 잔기를 포함하는 인간화 항체는 명확하게 제외된다.
"인간 컨센서스 프레임워크"는 인간 이뮤노글로불린 VL 또는 VH 프레임워크 서열의 선별시 가장 흔히 발생하는 아미노산 잔기를 나타내는 프레임워크이다. 일반적으로, 인간 이뮤노글로불린 VL 또는 VH 서열의 선별은 가변 도메인 서열의 하위군으로부터 행한다. 일반적으로, 서열의 하위군은 문헌 [Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, NIH Publication 91-3242, Bethesda MD (1991), vols. 1-3]에서와 같은 하위군이다. 한 실시양태에서, VL의 경우에 하위군은 문헌 [Kabat et al., 상기 문헌]에서와 같은 하위군 카파 I이다. 한 실시양태에서, VH의 경우에 하위군은 문헌 [Kabat et al., 상기 문헌]에서와 같은 하위군 III이다.
비-인간 (예를 들어, 설치류) 항체의 "인간화" 형태는 비-인간 항체로부터 유래된 최소 서열을 함유하는 키메라 항체이다. 대부분의 경우, 인간화 항체는 수용자의 초가변 영역의 잔기가 목적하는 항체 특이성, 친화성 및 능력을 보유하는 마우스, 래트, 토끼 또는 비-인간 영장류와 같은 비-인간 종 (공여자 항체)의 초가변 영역의 잔기로 대체된 인간 이뮤노글로불린 (수용자 항체)이다. 일부 예에서, 인간 이뮤노글로불린의 프레임워크 영역 (FR) 잔기를 상응하는 비-인간 잔기로 대체한다. 또한, 인간화 항체는 수용자 항체 또는 공여자 항체에 없는 잔기를 포함할 수 있다. 이러한 변형은 항체 성능이 추가로 개선되게 한다. 일반적으로, 인간화 항체는 적어도 1개, 전형적으로는 2개의 가변 도메인을 실질적으로 모두 포함할 것이고, 여기서 모든 또는 실질적으로 모든 초가변 루프는 비-인간 이뮤노글로불린의 초가변 루프에 상응하고 모든 또는 실질적으로 모든 FR은 인간 이뮤노글로불린 서열의 FR이다. 또한, 인간화 항체는 임의로 이뮤노글로불린 불변 영역 (Fc)의 적어도 일부, 전형적으로 인간 이뮤노글로불린의 불변 영역의 적어도 일부를 포함할 것이다. 보다 상세한 내용은 문헌 [Jones et al., Nature 321:522-525 (1986)]; [Riechmann et al., Nature 332:323-329 (1988)]; 및 [Presta, Curr. Op. Struct. Biol. 2:593-596 (1992)]을 참조한다.
관심 항원에 "결합하는" 본 발명의 항체는, 항체가 단백질 또는 항원을 발현하는 세포 또는 조직의 표적화시에 진단제 및/또는 치료제로서 유용하도록 충분한 친화성으로 항원에 결합하는 항체이다. 표적 분자에 대한 항체의 결합과 관련해서, 특정 폴리펩티드 또는 특정 폴리펩티드 표적상의 에피토프와의 "특이적 결합" 또는 "~에 특이적으로 결합한다" 또는 "~에 대해 특이적"이라는 용어는 비-특이적 상호작용과 측정가능하게 상이한 결합을 의미한다. 특이적 결합은, 예를 들어 분자의 결합을 대조군 분자의 결합과 비교하여 결정함으로써 측정할 수 있다. 예를 들어, 특이적 결합은 표적과 유사한 대조군 분자, 예를 들어 과량의 미표지 표적과의 경쟁에 의해 측정할 수 있다. 이 경우, 프로브에 대한 표지된 표적의 결합이 과량의 미표지 표적에 의해 경쟁적으로 억제된다면 이는 특이적 결합임을 나타낸다. 한 특정 실시양태에서, "~에 특이적으로 결합한다"란 항체가 그의 규정된 표적 HER 수용체에는 결합하지만 다른 규정된 비-표적 HER 수용체에는 결합하지 않는 것을 지칭한다. 예를 들어, 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하지만, HER2 또는 HER4에 특이적으로 결합하지 않거나, 또는 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하지만, HER3 또는 HER4에 특이적으로 결합하지 않거나, 또는 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하지만, HER2 또는 HER3에 특이적으로 결합하지 않는다.
"HER 수용체"는 HER 수용체 패밀리에 속하는 수용체 단백질 티로신 키나제이고, EGFR (ErbB1, HER1), HER2 (ErbB2), HER3 (ErbB3) 및 HER4 (ErbB4) 수용체가 포함된다. HER 수용체는 일반적으로 HER 리간드에 결합할 수 있고/있거나 다른 HER 수용체 분자와 이량체화할 수 있는 세포외 도메인; 친지질 막횡단 도메인; 보존된 세포내 티로신 키나제 도메인; 및 인산화될 수 있는 복수의 티로신 잔기를 갖는 카르복실 말단 신호전달 도메인을 포함할 것이다. HER 수용체는 "천연 서열" HER 수용체 또는 그의 "아미노산 서열 변이체"일 수 있다. 바람직하게는 HER 수용체는 천연 서열 인간 HER 수용체이다.
"HER 경로"는 HER 수용체 패밀리에 의해 매개되는 신호전달 네트워크를 지칭한다.
용어 "ErbB1", "HER1", "표피 성장 인자 수용체" 및 "EGFR"은 본원에서 상호교환가능하게 사용되고, 예를 들어 그의 자연 발생 돌연변이체 형태 (예를 들어, 문헌 [Ullrich et al., Nature (1984) 309:418425] 및 [Humphrey et al., PNAS (USA) 87:4207-4211 (1990)]에서와 같은 결실 돌연변이체 EGFR), 뿐만 아니라 그의 변이체, 예컨대 EGFRvIII를 비롯하여 문헌 [Carpenter et al., Ann. Rev. Biochem. 56:881-914 (1987)]에 개시되어 있는 바와 같은 EGFR을 지칭한다. 또한, EGFR의 변이체에는 결실, 치환 및 삽입 변이체, 예를 들어 문헌 [Lynch et al., (New England Journal of Medicine 2004, 350:2129)], [Paez et al., (Science 2004, 304:1497)], 및 [Pao et al., (PNAS 2004, 101:13306)]에 기재된 것들이 포함된다.
본원에서 "EGFR 세포외 도메인" 또는 "EGFR ECD"는 세포 외부에서, 세포 막에 고정되어 있거나 또는 순환하고 있는, EGFR의 도메인의 단편을 비롯한 그의 도메인을 지칭한다. 한 실시양태에서, EGFR의 세포외 도메인은 4 개의 도메인: "도메인 I" (아미노산 잔기 약 1-158), "도메인 II" (아미노산 잔기 159-336), "도메인 III" (아미노산 잔기 337-470), 및 "도메인 IV" (아미노산 잔기 471-645)를 포함할 수 있으며, 이때 경계는 대략적이며 약 1-3 개의 아미노산 만큼 다를 수 있다.
표현 "ErbB2" 및 "HER2"은 본원에서 상호교환가능하게 사용되고, 예를 들어 문헌 [Semba et al., PNAS (USA) 82:6497-6501 (1985)] 및 [Yamamoto et al., Nature 319:230-234 (1986)]에 기재된 인간 HER2 단백질을 지칭한다 (진뱅크(GenBank) 수탁 번호 X03363). 용어 "erbB2"는 인간 HER2를 코딩하는 유전자를 지칭하고, "neu"는 래트 p185neu를 코딩하는 유전자를 지칭한다. 바람직한 HER2는 천연 서열 인간 HER2이다.
본원에서, "HER2 세포외 도메인" 또는 "HER2 ECD"는 세포막에 고착되거나, 그의 단편을 포함하여 순환되는, 세포 외부에 있는 HER2의 도메인을 나타낸다. 한 실시양태에서, HER2의 세포외 도메인은 4 개의 도메인: "도메인 I" (아미노산 잔기 약 1-195), "도메인 II" (아미노산 잔기 약 196-319), "도메인 III" (아미노산 잔기 약 320-488) 및 "도메인 IV" (아미노산 잔기 약 489-630) (신호 펩티드는 제외하고 잔기를 넘버링함)를 포함할 수 있다. 문헌 [Garrett et al., Mol. Cell.. 11: 495-505 (2003)], [Cho et al., Nature 421: 756-760 (2003)], [Franklin et al., Cancer Cell 5:317-328 (2004)], 및 [Plowman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 90:1746-1750 (1993)]을 참조한다.
"ErbB3" 및 "HER3"은 예를 들어 미국 특허 제5,183,884호 및 동 제5,480,968호 뿐만 아니라 문헌 [Kraus et al., PNAS (USA) 86:9193-9197 (1989)]에 개시되어 있는 수용체 폴리펩티드를 지칭한다.
본원에서, "HER3 세포외 도메인" 또는 "HER3 ECD"는 세포 외부에서, 세포 막에 고정되어 있거나 또는 순환하고 있는, HER3의 도메인의 단편을 비롯한 그의 도메인을 지칭한다. 한 실시양태에서, HER3의 세포외 도메인은 4 개의 도메인: 도메인 I, 도메인 II, 도메인 III, 및 도메인 IV를 포함할 수 있다. 한 실시양태에서, HER3 ECD는 아미노산 1-636 (신호 펩티드를 포함하여 넘버링함)을 포함한다. 한 실시양태에서, HER3 도메인 III은 아미노산 328-532 (신호 펩티드를 포함하여 넘버링함)를 포함한다.
본원에서 용어 "ErbB4" 및 "HER4"는, 예를 들어 1999년 4월 22일자로 공개된 WO99/19488에 개시되어 있는 바와 같은 그의 이소형을 비롯하여, 예를 들어 유럽 특허 출원 번호 599,274; 문헌 [Plowman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:1746-1750 (1993)]; 및 [Plowman et al., Nature, 366:473-475 (1993)]에 개시되어 있는 수용체 폴리펩티드를 지칭한다.
"HER 리간드"는 HER 수용체에 결합하고/하거나 활성화시키는 폴리펩티드를 의미한다. 본원에서 특히 관심 대상인 HER 리간드는 천연 서열 인간 HER 리간드, 예컨대 표피 성장 인자 (EGF) (문헌 [Savage et al., J. Biol. Chem. 247:7612-7621 (1972)]); 형질전환 성장 인자 알파 (TGF-α) (문헌 [Marquardt et al., Science 223:1079-1082 (1984)]; 슈반세포종 또는 각질세포 자가분비 성장인자로도 공지되어 있는 암피레귤린 (문헌 [Shoyab et al., Science 243:1074-1076 (1989)]; [Kimura et al., Nature 348:257-260 (1990)]; 및 [Cook et al., Mol. Cell. Biol. 11:2547-2557 (1991)]); 베타셀룰린 (문헌 [Shing et al., Science 259:1604-1607 (1993)]; 및 [Sasada et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 190:1173 (1993)]); 헤파린 결합 표피 성장 인자 (HB-EGF) (문헌 [Higashiyama et al., Science 251:936-939 (1991)]); 에피레귤린 (문헌 [Toyoda et al., J. Biol. Chem. 270:7495-7500 (1995)]; 및 [Komurasaki et al., Oncogene 15:2841-2848 (1997)]); 헤레귤린 (아래 참조); 뉴레귤린-2 (NRG-2) (문헌 [Carraway et al., Nature 387:512-516 (1997)]); 뉴레귤린-3 (NRG-3) (문헌 [Zhang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 94:9562-9567 (1997)]); 뉴레귤린-4 (NRG-4) (문헌 [Harari et al., Oncogene 18:2681-89 (1999)]) 또는 크립토 (CR-1) (문헌 [Kannan et al., J. Biol. Chem. 272(6):3330-3335 (1997)])이다. EGFR에 결합하는 HER 리간드는 EGF, TGF-α, 암피레귤린, 베타셀룰린, HB-EGF 및 에피레귤린을 포함한다. HER3에 결합하는 HER 리간드는 헤레귤린 및 NRG-2를 포함한다. HER4에 결합할 수 있는 HER 리간드는 베타셀룰린, 에피레귤린, HB-EGF, NRG-2, NRG-3, NRG-4 및 헤레귤린을 포함한다.
"헤레귤린" (HRG)은 본원에서 사용될 경우 미국 특허 제5,641,869호, 또는 문헌 [Marchionni et al., Nature, 362:312-318 (1993)]에 개시된 바와 같은 헤레귤린 유전자 산물에 의해 코딩되는 폴리펩티드를 지칭한다. 헤레귤린의 예에는 헤레귤린-α, 헤레귤린-β1, 헤레귤린-β2 및 헤레귤린-β3 (문헌 [Holmes et al., Science, 256:1205-1210 (1992)]; 및 미국 특허 제5,641,869호); neu 분화 인자 (NDF) (문헌 [Peles et al., Cell 69: 205-216 (1992)]); 아세틸콜린 수용체-유도 활성 (ARIA) (문헌 [Falls et al., Cell 72:801-815 (1993)]); 아교세포 성장인자 (GGF) (문헌 [Marchionni et al., Nature, 362:312-318 (1993)]); 감각 및 운동 뉴런 유도 인자 (SMDF) (문헌 [Ho et al., J. Biol. Chem. 270:14523-14532 (1995)]); γ-헤레귤린 (문헌 [Schaefer et al., Oncogene 15:1385-1394 (1997)])이 포함된다.
"HER 이량체"는 본원에서 적어도 2개의 HER 수용체를 포함하는 비공유 회합된 이량체이다. 이러한 복합체는 2개 이상의 HER 수용체를 발현하는 세포가 HER 리간드에 노출되는 경우에 형성될 수 있고, 예를 들어 문헌 [Sliwkowski et al., J. Biol. Chem., 269(20):14661-14665 (1994)]에 기재된 바와 같이 면역침전에 의해 단리되고 SDS-PAGE에 의해 분석될 수 있다. 다른 단백질, 예를 들어 시토킨 수용체 서브단위 (예를 들어 gp130)이 이량체와 회합될 수 있다.
본원에서 "HER 이종이량체"는 적어도 2개의 상이한 HER 수용체를 포함하는 비공유 회합된 이종이량체, 예컨대 EGFR-HER2, EGFR-HER3, EGFR-HER4, HER2-HER3 또는 HER2-HER4 이종이량체이다.
"HER 억제제"는 HER 활성화 또는 기능을 저해하는 물질이다. HER 억제제의 예에는 HER 항체 (예를 들어, EGFR, HER2, HER3, 또는 HER4 항체); EGFR-표적화 약물; 소분자 HER 길항제; HER 티로신 키나제 억제제; HER2 및 EGFR 이중 티로신 키나제 억제제, 예컨대 라파티닙/GW572016; 안티센스 분자 (예를 들어, WO2004/87207 참조); 및/또는 하류 신호전달 분자에 결합하거나 또는 그의 기능을 저해하는 작용제, 예컨대 MAPK 또는 Akt가 포함된다. 바람직하게는, HER 억제제는 HER 수용체에 결합하는 항체이다.
"HER 이량체화 억제제" 또는 "HDI"는 HER 동종이량체 또는 HER 이종이량체의 형성을 억제하는 작용제이다. 바람직하게는, HER 이량체화 억제제는 항체이다. 그러나, HER 이량체화 억제제에는 또한 펩티드 및 비-펩티드 소분자, 및 HER 동종- 또는 이종이량체의 형성을 억제하는 다른 화학 물질이 포함된다.
"HER 이량체화를 억제하는" 항체는, 기반이 되는 메카니즘과는 관계없이, HER 이량체의 형성을 억제하거나 저해하는 항체이다. 한 실시양태에서, 그러한 항체는 HER2에 그의 이종이량체 결합 부위에서 결합한다. 항체의 이량체화를 억제하는 것으로 하나의 특정 예는 페르투주맙 (Pmab) 또는 MAb 2C4이다. HER 이량체화 억제제의 다른 예로는 EGFR에 결합하여 그의 하나 이상의 다른 HER 수용체와의 이량체화를 억제하는 항체 (예를 들어, 활성화된 또는 "풀린 (untethered)" EGFR에 결합하는 EGFR 모노클로날 항체 806, MAb 806; 문헌 [Johns et al., J. Biol. Chem. 279(29):30375-30384 (2004)] 참조); HER3에 결합하여 그의 하나 이상의 다른 HER 수용체와의 이량체화를 억제하는 항체; HER4에 결합하여 그의 하나 이상의 다른 HER 수용체와의 이량체화를 억제하는 항체; 펩티드 이량체화 억제제 (미국 특허 제6,417,168호); 안티센스 이량체화 억제제; 등이 포함된다.
본원에 사용된 바와 같이, "EGFR 길항제" 또는 "EGFR 억제제"는 EGFR에 특이적으로 결합하여 그의 신호전달 활성을 방지 또는 감소시키고, HER2, HER3, 또는 HER4에 특이적으로 결합하지 않는 화합물을 지칭한다. 그러한 작용제의 예에는 EGFR에 결합하는 항체 및 소분자가 포함된다. EGFR에 결합하는 항체의 예에는 MAb 579 (ATCC CRL HB 8506), MAb 455 (ATCC CRL HB8507), MAb 225 (ATCC CRL 8508), MAb 528 (ATCC CRL 8509) (미국 특허 제4,943, 533호, 멘델슨(Mendelsohn) 등 참조) 및 그의 변이체, 예컨대 키메라화된 225 (C225 또는 세툭시맙; 에르비툭스(ERBITUX)®) 및 재형성된 인간 225 (H225) (WO 96/40210, 임클론 시스템즈 인크.(Imclone Systems Inc.) 참조); IMC-11F8, 완전한 인간, EGFR-표적화 항체 (임클론); II형 돌연변이체 EGFR에 결합하는 항체 (미국 특허 제5,212,290호); 미국 특허 제5,891,996호에 기재되어 있는 바와 같은 EGFR에 결합하는 인간화 및 키메라 항체; 및 EGFR에 결합하는 인간 항체, 예컨대 ABX-EGF 또는 파니투무맙 (WO98/50433, 아브제닉스/암젠(Abgenix/Amgen) 참조); EMD 55900 (문헌 [Stragliotto et al., Eur. J. Cancer 32A:636-640 (1996)]); EGFR 결합에 대해 EGF 및 TGF-알파 둘 모두와 경쟁하는 EGFR에 대해 지시된 인간화 EGFR 항체 EMD7200 (마투주맙) (EMD/머크(Merck)); 인간 EGFR 항체, HuMax-EGFR (GenMab); E1.1, E2.4, E2.5, E6.2, E6.4, E2.11, E6.3 및 E7.6.3으로 공지되어 있고 US 6,235,883에 기재되어 있는 완전한 인간 항체; MDX-447 (메다렉스 인크(Medarex Inc)); 및 mAb 806 또는 인간화 mAb 806 (문헌 [Johns et al., J. Biol. Chem. 279(29):30375-30384 (2004)])이 포함된다. 항-EGFR 항체는 세포독성제와 접합시켜 면역접합체를 생성할 수 있다 (예를 들어, EP659,439A2, 머크 특허 GmbH 참조). EGFR 길항제에는 소분자, 예컨대 미국 특허 제5,616,582호, 동 제5,457,105호, 동 제5,475,001호, 동 제5,654,307호, 동 제5,679,683호, 동 제6,084,095호, 동 제6,265,410호, 동 제6,455,534호, 동 제6,521,620호, 동 제6,596,726호, 동 제6,713,484호, 동 제5,770,599호, 동 제6,140,332호, 동 제5,866,572호, 동 제6,399,602호, 동 제6,344,459호, 동 제6,602,863호, 동 제6,391,874호, 동 제6,344,455호, 동 제5,760,041호, 동 제6,002,008호, 및 동 제5,747,498호, 뿐만 아니라 하기 PCT 간행물: WO98/14451, WO98/50038, WO99/09016, 및 WO99/24037에 기재되어 있는 화합물이 포함된다. 특정 소분자 EGFR 길항제에는 OSI-774 (CP-358774, 에를로티닙, 타르세바® 제넨테크/OSI 파마슈티칼스); PD 183805 (CI 1033, 2-프로펜아미드, N-[4-[(3-클로로-4-플루오로페닐)아미노]-7-[3-(4-모르폴리닐)프로폭시]-6-퀴나졸리닐]-, 디히드로클로라이드, 화이자 인크.); ZD1839, 게피티닙 (이레사®) 4-(3'-클로로-4'-플루오로아닐리노)-7-메톡시-6-(3-모르폴리노프로폭시)퀴나졸린, 아스트라제네카); ZM 105180 ((6-아미노-4-(3-메틸페닐-아미노)-퀴나졸린, 제네카); BIBX-1382 (N8-(3-클로로-4-플루오로-페닐)-N2-(1-메틸-피페리딘-4-일)-피리미도[5,4-d]피리미딘-2,8-디아민, 베링거 잉겔하임); PKI-166 ((R)-4-[4-[(1-페닐에틸)아미노]-1H-피롤로[2,3-d]피리미딘-6-일]-페놀); (R)-6-(4-히드록시페닐)-4-[(1-페닐에틸)아미노]-7H-피롤로[2,3-d]피리미딘); CL-387785 (N-[4-[(3-브로모페닐)아미노]-6-퀴나졸리닐]-2-부틴아미드); EKB-569 (N-[4-[(3-클로로-4-플루오로페닐)아미노]-3-시아노-7-에톡시-6-퀴놀리닐]-4-(디메틸아미노)-2-부텐아미드) (와이어쓰); AG1478 (수젠); 및 AG1571 (SU 5271; 수젠)이 포함된다.
"HER 항체"는 HER 수용체에 결합하는 항체이다. 임의로, HER 항체는 추가로 HER 활성화 또는 기능을 저해한다. 특정 HER2 항체에는 페르투주맙 및 트라스투주맙이 포함된다. 특정 EGFR 항체의 예에는 세툭시맙 및 파니투무맙이 포함된다.
HER 항체에 관한 특허 간행물로는 US 5,677,171, US 5,720,937, US 5,720,954, US 5,725,856, US 5,770,195, US 5,772,997, US 6,165,464, US 6,387,371, US 6,399,063, US2002/0192211A1, US 6,015,567, US 6,333,169, US 4,968,603, US 5,821,337, US 6,054,297, US 6,407,213, US 6,719,971, US 6,800,738, US2004/0236078A1, US 5,648,237, US 6,267,958, US 6,685,940, US 6,821,515, WO98/17797, US 6,333,398, US 6,797,814, US 6,339,142, US 6,417,335, US 6,489,447, WO99/31140, US2003/0147884A1, US2003/0170234A1, US2005/0002928A1, US 6,573,043, US2003/0152987A1, WO99/48527, US2002/0141993A1, WO01/00245, US2003/0086924, US2004/0013667A1, WO00/69460, WO01/00238, WO01/15730, US 6,627,196B1, US 6,632,979B1, WO01/00244, US2002/0090662A1, WO01/89566, US2002/0064785, US2003/0134344, WO 04/24866, US2004/0082047, US2003/0175845A1, WO03/087131, US2003/0228663, WO2004/008099A2, US2004/0106161, WO2004/048525, US2004/0258685A1, US 5,985,553, US 5,747,261, US 4,935,341, US 5,401,638, US 5,604,107, WO 87/07646, WO 89/10412, WO 91/05264, EP 412,116 B1, EP 494,135 B1, US 5,824,311, EP 444,181 B1, EP 1,006,194 A2, US 2002/0155527A1, WO 91/02062, US 5,571,894, US 5,939,531, EP 502,812 B1, WO 93/03741, EP 554,441 B1, EP 656,367 A1, US 5,288,477, US 5,514,554, US 5,587,458, WO 93/12220, WO 93/16185, US 5,877,305, WO 93/21319, WO 93/21232, US 5,856,089, WO 94/22478, US 5,910,486, US 6,028,059, WO 96/07321, US 5,804,396, US 5,846,749, EP 711,565, WO 96/16673, US 5,783,404, US 5,977,322, US 6,512,097, WO 97/00271, US 6,270,765, US 6,395,272, US 5,837,243, WO 96/40789, US 5,783,186, US 6,458,356, WO 97/20858, WO 97/38731, US 6,214,388, US 5,925,519, WO 98/02463, US 5,922,845, WO 98/18489, WO 98/33914, US 5,994,071, WO 98/45479, US 6,358,682 B1, US 2003/0059790, WO 99/55367, WO 01/20033, US 2002/0076695 A1, WO 00/78347, WO 01/09187, WO 01/21192, WO 01/32155, WO 01/53354, WO 01/56604, WO 01/76630, WO02/05791, WO 02/11677, US 6,582,919, US2002/0192652A1, US 2003/0211530A1, WO 02/44413, US 2002/0142328, US 6,602,670 B2, WO 02/45653, WO 02/055106, US 2003/0152572, US 2003/0165840, WO 02/087619, WO 03/006509, WO03/012072, WO 03/028638, US 2003/0068318, WO 03/041736, EP 1,357,132, US 2003/0202973, US 2004/0138160, US 5,705,157, US 6,123,939, EP 616,812 B1, US 2003/0103973, US 2003/0108545, US 6,403,630 B1, WO 00/61145, WO 00/61185, US 6,333,348 B1, WO 01/05425, WO 01/64246, US 2003/0022918, US 2002/0051785 A1, US 6,767,541, WO 01/76586, US 2003/0144252, WO 01/87336, US 2002/0031515 A1, WO 01/87334, WO 02/05791, WO 02/09754, US 2003/0157097, US 2002/0076408, WO 02/055106, WO 02/070008, WO 02/089842 및 WO 03/86467이 포함된다.
"HER 활성화"는 임의의 하나 이상의 HER 수용체의 활성화, 또는 인산화를 지칭한다. 일반적으로, HER 활성화는 신호 전달 (예를 들어 HER 수용체 또는 기질 폴리펩티드 내의 티로신 잔기를 인산화시키는 HER 수용체의 세포내 키나제 도메인에 의해 유도되는)을 야기한다. HER 활성화는 관심있는 HER 수용체를 포함하는 HER 이량체에 대한 HER 리간드 결합에 의해 매개될 수 있다. HER 이량체에의 HER 리간드 결합은 이량체 내의 하나 이상의 HER 수용체의 키나제 도메인을 활성화시킬 수 있고, 이에 의해 하나 이상의 HER 수용체 내의 티로신 잔기의 인산화 및/또는 추가의 기질 폴리펩티드(들), 예를 들어, Akt 또는 MAPK 세포내 키나제 내의 티로신 잔기를 인산화시킨다.
"인산화"는 하나 이상의 인산기(들)을 단백질, 예를 들어 HER 수용체, 또는 그의 기질에 추가하는 것을 나타낸다.
HER2 상의 "이종이량체성 결합 부위"는 그들 사이에서 이량체의 형성 시에 EGFR, HER3 또는 HER4의 세포외 도메인 내의 영역에 접촉하거나 접하는 HER2의 세포외 도메인 내의 영역을 나타낸다. 상기 영역은 HER2의 도메인 II에서 발견된다. 문헌 [Franklin et al., Cancer Cell 5:317-328 (2004)].
HER2의 "이종이량체성 결합 부위에 결합하는" HER2 항체는 도메인 II 내의 잔기에 결합하고 (임의로 또한 HER2 세포외 도메인의 다른 도메인, 예를 들어 도메인 I 및 III 내의 잔기에 결합하고), 적어도 어느 정도로 HER2-EGFR, HER2-HER3, 또는 HER2-HER4 이종이량체의 형성을 입체적으로 저해할 수 있다. 문헌 [Franklin et al., Cancer Cell 5:317-328 (2004)]에서는 HER2-페르투주맙 결정 구조 (RCSB 단백질 데이터 뱅크에 기탁됨 (ID Code IS78))의 특성을 분석하여, HER2의 이종이량체 결합 부위에 결합하는 예시적인 항체를 설명한다.
HER2의 "도메인 II에 결합하는" 항체는 도메인 II 내의 잔기 및 임의로 HER2의 다른 도메인(들), 예를 들어 도메인 I 및 III 내의 잔기에 결합한다.
본원에 개시된 다양한 항체를 기재하는 데 사용되는 경우 "단리된"은 항체를 발현하는 세포 또는 세포 배양물로부터 확인 및 분리되고/되거나 회수된 항체를 의미한다. 그의 천연 환경의 오염 성분은 전형적으로 폴리펩티드의 진단 또는 치료 용도를 방해할 물질이고, 효소, 호르몬, 및 다른 단백질성 또는 비-단백질성 용질을 포함할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 항체는 (1) 스피닝 컵(spinning cup) 서열분석기를 사용하여 N-말단 또는 내부 아미노산 서열의 적어도 15개의 잔기를 얻기에 충분한 수준까지, 또는 (2) 쿠마시 블루(Coomassie blue) 또는 바람직하게는 은 염색을 사용하여 환원 또는 비환원 조건 하에 SDS-PAGE에 의해 균질해질 때까지 정제될 것이다. 폴리펩티드 천연 환경의 적어도 한 성분도 존재하지 않을 것이므로, 단리된 항체는 재조합 세포 내의 계내 항체를 포함한다. 그러나, 통상적으로, 단리된 폴리펩티드는 적어도 1회의 정제 단계를 통해 제조될 것이다. 일부 실시양태에서, 다중특이적 항-HER 항체는 단리된 항체이다.
용어 "제어 서열"은 특정 숙주 유기체 내에서 작동가능하게 연결된 코딩 서열의 발현에 필요한 DNA 서열을 지칭한다. 원핵생물에 적합한 제어 서열은 예를 들어 프로모터, 임의로는 오퍼레이터 서열 및 리보솜 결합 부위를 포함한다. 진핵 세포는 프로모터, 폴리아데닐화 신호 및 인핸서를 이용하는 것으로 공지되어 있다.
핵산은 또 다른 핵산 서열과 기능적 관계로 배치될 때 "작동가능하게 연결"된다. 예를 들어, 전서열(presequence) 또는 분비 리더의 DNA는 폴리펩티드에 대한 DNA가 상기 폴리펩티드의 분비에 수반되는 전단백질(preprotein)로서 발현되는 경우에 상기 폴리펩티드에 대한 DNA에 작동가능하게 연결된 것이고; 프로모터 또는 인핸서는 코딩 서열의 전사에 영향을 미칠 경우에 상기 코딩 서열에 작동가능하게 연결된 것이며; 또는 리보솜 결합 부위는 코딩 서열의 번역을 용이하게 하도록 배치될 경우에 상기 코딩 서열에 작동가능하게 연결된 것이다. 일반적으로, "작동가능하게 연결된"은 연결될 DNA 서열들이 인접하여 위치함을 의미하며, 분비 리더의 경우에는 인접하여 위치하고 리딩상 내에 존재하는 것을 의미한다. 그러나, 인핸서는 인접하여 위치할 필요가 없다. 연결은 편리한 제한 부위에서의 라이게이션을 통해 달성된다. 이러한 부위가 존재하지 않는 경우에는 합성 올리고뉴클레오티드 어댑터 또는 링커를 통상적인 관행에 따라 사용한다.
참조 폴리펩티드 서열에 대한 "아미노산 서열 동일성 퍼센트(％)"는 서열을 정렬시키고 필요한 경우에는 최대 서열 동일성 퍼센트 달성을 위해 갭(gap)을 도입한 후 임의의 보존적 치환을 서열 동일성의 일부로 간주하지 않으면서 참조 폴리펩티드 서열 내의 아미노산 잔기와 동일한 후보 서열 내의 아미노산 잔기의 백분율로서 정의된다. 아미노산 서열 동일성 퍼센트를 결정하기 위한 정렬은 당업계 기술 범위 내의 다양한 방법, 예를 들어 공개적으로 이용가능한 컴퓨터 소프트웨어, 예컨대 BLAST, BLAST-2, ALIGN 또는 메갈린(Megalign) (디엔에이스타(DNASTAR)) 소프트웨어를 이용하여 달성할 수 있다. 당업자는 비교할 전장 서열에 대한 최대 정렬을 달성하는데 필요한 임의의 알고리즘을 비롯하여 서열 정렬에 적절한 파라미터를 정할 수 있다. 그러나, 본원의 목적상, 아미노산 서열 동일성 ％ 값은 서열 비교 컴퓨터 프로그램 ALIGN-2를 이용하여 생성된다. ALIGN-2 서열 비교 컴퓨터 프로그램은 제넨테크, 인크.(Genentech, Inc.) 소유로서, 소스 코드는 미국 저작권청(Copyright Office) (미국 20559 워싱턴 디.씨. 소재)에 사용자 문서로 제출되어 있고, 미국 저작권 등록 번호 TXU510087로 등록되어 있다. ALIGN-2 프로그램은 캘리포니아주 사우쓰 샌 프란시스코 소재의 제넨테크, 인크.를 통해 공개적으로 이용가능하거나, 소스 코드로부터 컴파일될 수 있다. ALIGN-2 프로그램은 디지탈 UNIX V4.0D를 비롯하여 UNIX 작업 시스템에서 사용되도록 컴파일되어야 한다. 모든 서열 비교 파라미터는 ALIGN-2 프로그램에 의해 설정되어 있으며 변하지 않는다.
ALIGN-2가 아미노산 서열 비교를 위해 사용되는 상황에서, 주어진 아미노산 서열 B에, 주어진 아미노산 서열 B와, 또는 주어진 아미노산 서열 B에 대한 주어진 아미노산 서열 A의 아미노산 서열 동일성 ％ (별법적으로, 주어진 아미노산 서열 B에, 주어진 아미노산 서열 B와, 또는 주어진 아미노산 서열 B에 대해 특정 아미노산 서열 동일성 ％를 갖거나 포함하는 주어진 아미노산 서열 A라는 어구로 기재될 수 있음)는 다음과 같이 계산된다:
100 × X/Y의 비율
여기서, X는 서열 정렬 프로그램 ALIGN-2에 의한 A 및 B의 정렬시에 상기 프로그램에 의해 동일한 매치로 스코어링된 아미노산 잔기의 수이고, Y는 B의 아미노산 잔기의 총수이다. 아미노산 서열 A의 길이가 아미노산 서열 B의 길이와 동일하지 않은 경우에는 B에 대한 A의 아미노산 서열 동일성 ％가 A에 대한 B의 아미노산 서열 동일성 ％와 동일하지 않을 것임을 이해할 것이다. 달리 구체적으로 언급되지 않는다면, 본원에서 사용되는 모든 아미노산 서열 동일성 ％ 값은 ALIGN-2 컴퓨터 프로그램을 이용하여 바로 앞 단락에서 기재한 바와 같이 구한다.
혼성화 반응의 "엄격도"는 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있고, 일반적으로 프로브 길이, 세척 온도 및 염 농도에 따른 실험적 계산치이다. 일반적으로, 프로브가 길수록 적당한 어닐링을 위해 더 높은 온도가 필요하고, 프로브가 짧을 수록 보다 낮은 온도가 필요하다. 일반적으로, 혼성화는 상보적 가닥들이 자신들의 융점보다 낮은 환경에 존재할 때 다시 어닐링되는 변성된 DNA의 능력에 의존적이다. 프로브와 혼성화 서열 사이에서 목적하는 상동성 정도가 높을 수록, 사용될 수 있는 상대적 온도가 더 높다. 그 결과, 보다 높은 상대 온도는 반응 조건을 보다 엄격하게 만드는 경향이 있고, 보다 낮은 온도는 덜 엄격하게 만드는 경향이 있다. 혼성화 반응의 엄격도에 대한 추가의 세부사항 및 설명에 대해서는 문헌 [Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience Publishers, (1995)]을 참조한다.
본원에서 규정되는 바와 같은 "엄격한 조건" 또는 "고엄격성 조건"은 (1) 세척을 위해 낮은 이온 강도 및 높은 온도, 예를 들어 0.015 M 염화나트륨/0.0015 M 시트르산나트륨/0.1％ 나트륨 도데실 술페이트를 50℃에서 사용하는 것; (2) 혼성화 동안 변성제, 예컨대 포름아미드, 예를 들어 50％ (v/v) 포름아미드 + 0.1％ 소 혈청 알부민/0.1％ 피콜(Ficoll)/0.1％ 폴리비닐피롤리돈/50 mM 인산나트륨 완충제 (pH 6.5) + 750 mM 염화나트륨, 75 mM 시트르산나트륨을 42℃에서 사용하는 것; 또는 (3) 42℃에서 0.2 x SSC (염화나트륨/시트르산나트륨)로의 10분 세척에 이어 55℃에서 EDTA 함유 0.1 x SSC로 이루어진 10분의 고엄격성 세척과 함께, 42℃에서 50％ 포름아미드, 5 x SSC (0.75 M NaCl, 0.075 M 시트르산나트륨), 50 mM 인산나트륨 (pH 6.8), 0.1％ 피로인산나트륨, 5 x 덴하르트 (Denhardt) 용액, 초음파 처리된 연어 정자 DNA (50 ㎍/ml), 0.1％ SDS, 및 10％ 덱스트란 술페이트를 사용한 용액 중에서 밤새 혼성화하는 것에 의해 확인될 수 있다.
"중등도의 엄격한 조건"은 문헌 [Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, New York: Cold Spring Harbor Press, 1989]에 기재된 바와 같이 확인할 수 있고, 상기한 것보다 엄격성이 낮은 세척 용액 및 혼성화 조건 (예를 들어, 온도, 이온 강도 및 ％SDS)을 사용하는 것을 포함한다. 중등도의 엄격한 조건의 예는 20％ 포름아미드, 5 x SSC (150 mM NaCl, 15 mM 시트르산삼나트륨), 50 mM 인산나트륨 (pH 7.6), 5 x 덴하르트 용액, 10％ 덱스트란 술페이트 및 20 mg/mL의 변성되고 전단된 연어 정자 DNA를 포함하는 용액 중에서 37℃에서 밤새 인큐베이션한 후, 필터를 약 37-50℃에서 1 x SSC로 세척하는 것이다. 당업자라면, 프로브 길이 등과 같은 인자에 맞춰 필요한 온도, 이온 강도 등을 조정하는 방법을 인지할 것이다.
항체 "이펙터 기능"은 항체의 Fc 영역 (천연 서열 Fc 영역 또는 아미노산 서열 변이체 Fc 영역)에 기인한 생물학적 활성을 지칭하고, 항체 이소형에 따라 달라진다. 항체 이펙터 기능의 예로는 C1q 결합 및 보체 의존적 세포독성; Fc 수용체 결합; 항체-의존적 세포-매개 세포독성 (ADCC); 포식작용; 세포 표면 수용체 (예컨대, B 세포 수용체)의 하향 조절; 및 B 세포 활성화를 들 수 있다.
"항체-의존성 세포 매개 세포독성" 또는 "ADCC"는 특정 세포독성 세포 (예를 들어, 천연 킬러 (NK) 세포, 호중구 및 대식세포)에 존재하는 Fc 수용체 (FcR)에 결합된 분비형 Ig가 이들 세포독성 이펙터 세포가 항원을 보유하는 표적 세포에 특이적으로 결합한 후, 상기 표적 세포를 세포독소로 사멸시킬 수 있게 하는 세포독성 형태를 지칭한다. 항체는 세포독성 세포의 "무기"이고 이러한 세포 사멸에 절대적으로 필요하다. ADCC를 매개하는 1차 세포인 NK 세포는 FcγRIII만을 발현하는 반면, 단핵구는 FcγRI, FcγRII 및 FcγRIII을 발현한다. 조혈 세포상에서의 FcR 발현은 문헌 [Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol. 9:457-92 (1991)]의 페이지 464, 표 3에 요약되어 있다. 관심 분자의 ADCC 활성을 평가하기 위해서, 미국 특허 제5,500,362호 또는 동 제5,821,337호에 기재된 바와 같은 시험관내 ADCC 검정을 수행할 수 있다. 이러한 검정에 유용한 이펙터 세포는 말초혈 단핵 세포 (PBMC) 및 천연 킬러 (NK) 세포를 포함한다. 별법적으로 또는 부가적으로, 관심 분자의 ADCC 활성은 생체 내에서, 예를 들어 문헌 [Clynes et al., (Proc. Natl. Acad. Sci. USA) 95:652-656 (1998)]에 개시된 바와 같은 동물 모델에서 평가할 수 있다.
"Fc 수용체" 또는 "FcR"은 항체의 Fc 영역에 결합하는 수용체를 기재한다. 바람직한 FcR은 천연 서열 인간 FcR이다. 추가로, 바람직한 FcR은 IgG 항체 (감마 수용체)에 결합하는 것이고, FcγRI, FcγRII 및 FcγRIII 서브클래스의 수용체 (이들 수용체의 대립유전자 변이체 및 별법적으로 스플라이싱된 형태를 포함함)를 포함한다. FcγRII 수용체는 FcγRIIA ("활성화 수용체") 및 FcγRIIB ("억제 수용체")를 포함하고, 이들은 주로 세포질 도메인에서 상이한 유사한 아미노산 서열을 갖는다. 활성화 수용체 FcγRIIA는 그의 세포질 도메인에 면역수용체 티로신-기재의 활성화 모티프 (ITAM)를 함유한다. 억제 수용체 FcγRIIB는 그의 세포질 도메인에 면역수용체 티로신-기재의 억제 모티프 (ITIM)를 함유한다 (보고서 [M. in Daeeron, Annu. Rev. Immunol. 15:203-234 (1997)] 참조). FcR은 문헌 [Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol. 9:457-492 (1991)]; [Capel et al., Immunomethods 4:25-34 (1994)]; 및 [de Haas et al., J. Lab. Clin. Med. 126:330-41 (1995)]에서 검토되어 있다. 추후로 확인될 것을 포함하는 기타 FcR이 본원의 용어 "FcR"에 포함된다. 상기 용어는 또한 모체 IgG를 태아에게 전달하는 것을 담당하는 신생아 수용체 FcRn도 포함한다 (문헌 [Guyer et al., J. Immunol. 117:587 (1976)] 및 [Kim et al., J. Immunol. 24:249 (1994)]).
"인간 이펙터 세포"는 1종 이상의 FcR을 발현하고 이펙터 기능을 수행하는 백혈구이다. 바람직하게는, 세포는 적어도 FcγRIII을 발현하고, ADCC 이펙터 기능을 수행한다. ADCC를 매개하는 인간 백혈구의 예로는 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC), 천연 킬러 (NK) 세포, 단핵구, 세포독성 T 세포 및 호중구를 들 수 있고, PBMC 및 NK 세포가 바람직하다. 이펙터 세포는 천연 공급원, 예를 들어 혈액으로부터 단리될 수 있다.
"보체 의존성 세포독성" 또는 "CDC"는 보체 존재하의 표적 세포의 용해를 지칭한다. 고전적 보체 경로의 활성화는 동족 항원에 결합된 항체 (적절한 서브클래스의 항체)에 대한 보체 시스템 제1 성분 (C1q)의 결합으로 개시된다. 보체 활성화를 평가하기 위해서, 예를 들어 문헌 [Gazzano-Santoro et al., J. Immunol. Methods 202:163 (1996)]에 기재된 바와 같은 CDC 검정을 수행할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, "치료" (및 "치료하다" 또는 "치료하는"과 같은 문법적 변형 형태)는 치료할 개체의 자연적인 과정을 변경시키고자 하는 임상적 개입을 지칭하고, 임상 병리의 예방을 위해 또는 임상 병리의 과정 동안 수행될 수 있다. 바람직한 치료 효과는 질환의 발생 또는 재발 방지, 증상의 호전, 질환의 임의의 직접 또는 간접적인 병리적 결과의 축소, 전이의 방지, 질환 질행 속도의 감소, 질환 병태의 호전 또는 완화, 및 차도 또는 개선된 예후를 포함하지만 이들로 한정되는 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 항체는 질환의 발생을 지연시키거나 또는 질환의 진행을 늦추는데 사용된다.
용어 "치료 유효량"은 대상체에서 질환 또는 장애를 치료하는 항체 또는 항체 단편의 양을 지칭한다. 종양 (예를 들어, 암성 종양)의 경우에, 항체 또는 항체 단편의 치료 유효량은 암 세포의 수를 감소시킬 수 있고/거나; 원발성 종양 크기를 감소시킬 수 있고/거나; 말초 기관 내로의 암 세포 침윤을 억제 (즉, 어느 정도 느리게 하고 바람직하게는 정지)시킬 수 있고/거나; 종양 전이를 억제 (즉, 어느 정도 느리게 하고 바람직하게는 정지)시킬 수 있고/거나; 종양 성장을 어느 정도까지 억제시킬 수 있고/거나; 장애와 관련된 하나 이상의 증상을 어느 정도까지 완화시킬 수 있다. 항체 또는 항체 단편이 암 세포의 성장을 억제하고/하거나 존재하는 암 세포를 사멸시킬 정도로, 세포증식 억제성 및/또는 세포독성일 수 있다. 암 요법의 경우, 생체내 효능은 예를 들어 생존 기간, 질환 진행까지의 시간 (TTP), 반응률 (RR), 반응 지속기간, 및/또는 삶의 질을 평가하여 측정될 수 있다.
"감소시키다 또는 억제하다"는 전반적인 감소, 바람직하게는 20％ 이상 감소, 보다 바람직하게는 50％ 이상 감소, 가장 바람직하게는 75％, 85％, 90％, 95％ 이상 감소를 유발하는 능력을 의미한다. 감소 또는 억제는 치료할 장애의 증상, 전이의 존재 또는 크기, 원발성 종양의 크기, 또는 혈관신생 장애에서 혈관의 크기 또는 수를 지칭할 수 있다.
용어 "암" 및 "암성"은 조절되지 않는 세포 성장을 전형적인 특징으로 하는 포유동물에서의 생리적 상태를 지칭하거나 기재한다. 이 정의에는 양성 및 악성 암이 포함된다. "초기 암"은 침습성 또는 전이성이 아닌 암을 의미하거나, 또는 0, I 또는 II기의 암으로 분류된다.
용어 "전암성"은 통상 암에 우선하거나 암으로 발전하는 조건 또는 성장을 지칭한다.
"비-전이성"은 양성이거나, 또는 원발성 부위에서 유지되고 원발성 부위 이외의 림프계 또는 혈관계 또는 조직으로 침투하지 않는 암을 의미한다. 일반적으로, 비-전이성 암은 0, I 또는 II 기의 암 및 때때로 III기 암인 임의의 암이다.
"제약상 허용되는 담체"는 대상체에게 비독성인, 활성 성분 이외의 제약 제제 내의 성분을 지칭한다. 제약상 허용되는 담체에는 완충제, 부형제, 안정화제 또는 보존제가 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
용어 "항암 요법"은 암 치료에 유용한 요법을 나타낸다. 항암 치료제의 예로는, 예를 들어 화학요법제, 성장 억제제, 세포독성제, 방사선 요법에 사용되는 작용제, 항혈관신생제, 아폽토시스 작용제, 항-튜불린 작용제, 및 암을 치료하기 위한 그 밖의 작용제, 항-CD20 항체, 혈소판 유래 성장 인자 억제제 (예를 들어, 글리벡™ (이마티닙 메실레이트)), COX-2 억제제 (예를 들어, 셀레콕시브), 인터페론, 시토카인, 표적 EGFR, ErbB2, ErbB3, ErbB4, PDGFR-베타, BlyS, APRIL, BCMA 또는 VEGF 수용체(들) 중 하나 이상에 결합하는 길항제 (예를 들어, 중화 항체), TRAIL/Apo2, 및 기타 생물활성제 및 유기 화학 작용제 등이 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 이들의 조합 역시 본 발명에 포함된다.
"화학요법제"는 암 치료에 유용한 화학적 화합물이다. 화학요법제의 예에는 알킬화제, 예컨대 티오테파 및 시클로스포스파미드 (시톡산(CYTOXAN)®); 알킬 술포네이트, 예컨대 부술판, 임프로술판 및 피포술판; 아지리딘, 예컨대 벤조도파, 카르보쿠온, 메트우레도파 및 우레도파; 에틸렌이민 및 메틸아멜라민, 예를 들어 알트레타민, 트리에틸렌멜라민, 트리에틸렌포스포르아미드, 트리에틸렌티오포스포르아미드 및 트리메틸로멜라민; 아세토게닌 (특히 불라타신 및 불라타시논); 델타-9-테트라히드로칸나비놀 (드로나비놀, 마리놀(MARINOL)®); 베타-라파콘; 라파콜; 콜히친; 베툴린산; 캄프토테신 (예를 들어, 합성 유사체 토포테칸 (하이캄틴(HYCAMTIN)®), CPT-11 (이리노테칸, 캄프토사르(CAMPTOSAR)®), 아세틸캄프토테신, 스코폴렉틴 및 9-아미노캄프토테신); 브리오스타틴; 칼리스타틴; CC-1065 (예를 들어, 그의 아도젤레신, 카르젤레신 및 비젤레신 합성 유사체); 포도필로톡신; 포도필린산; 테니포시드; 크립토파이신 (특히 크립토파이신 1 및 크립토파이신 8); 돌라스타틴; 듀오카르마이신 (예를 들어, 합성 유사체인 KW-2189 및 CB1-TM1); 엘레우테로빈; 판크라티스타틴; 사르코딕타인; 스폰지스타틴; 질소 머스타드, 예컨대 클로람부실, 클로르나파진, 클로로포스파미드, 에스트라무스틴, 이포스파미드, 메클로레타민, 메클로레타민 옥시드 히드로클로라이드, 멜팔란, 노벰비친, 페네스테린, 프레드니무스틴, 트로포스파미드, 우라실 머스타드; 니트로소우레아, 예컨대 카르무스틴, 클로로조토신, 포테무스틴, 로무스틴, 니무스틴 및 라니무스틴; 항생제, 예컨대 에네디인 항생제 (예를 들어, 칼리케아미신, 특히 칼리케아미신 감마1I 및 칼리케아미신 오메가I1 (예를 들어, 문헌 [Nicolaou et al., Angew. Chem Intl. Ed. Engl., 33: 183-186 (1994)] 참조); CDP323, 경구 알파-4 인테그린 억제제; 다이네미신, 예를 들어 다이네미신 A; 에스페라미신; 및 또한 네오카르지노스타틴 발색단 및 관련 색단백질 에네디인 항생제 발색단), 아클라시노마이신, 악티노마이신, 오트라마이신, 아자세린, 블레오마이신, 칵티노마이신, 카라비신, 카르미노마이신, 카르지노필린, 크로모마이신, 닥티노마이신, 다우노루비신, 데토루비신, 6-디아조-5-옥소-L-노르류신, 독소루비신 (예를 들어, 아드리아마이신(ADRIAMYCIN)®, 모르폴리노-독소루비신, 시아노모르폴리노-독소루비신, 2-피롤리노-독소루비신, 독소루비신 HCl 리포좀 주입물 (독실(DOXIL)®), 리포좀 독소루비신 TLC D-99 (미오세트(MYOCET)®), PEG화 리포좀 독소루비신 (캘릭스(CAELYX)®) 및 데옥시독소루비신), 에피루비신, 에소루비신, 이다루비신, 마르셀로마이신, 미토마이신, 예컨대 미토마이신 C, 마이코페놀산, 노갈라마이신, 올리보마이신, 페플로마이신, 포르피로마이신, 퓨로마이신, 쿠엘라마이신, 로도루비신, 스트렙토니그린, 스트렙토조신, 투베르시딘, 우베니멕스, 지노스타틴, 조루비신; 항-대사물, 예컨대 메토트렉세이트, 겜시타빈 (겜자르(GEMZAR)®), 테가푸르 (우프토랄(UFTORAL)®), 카페시타빈 (크셀로다(XELODA)®), 에포틸론, 및 5-플루오로우라실 (5-FU); 엽산 유사체, 예컨대 데노프테린, 메토트렉세이트, 프테로프테린, 트리메트렉세이트; 퓨린 유사체, 예컨대 플루다라빈, 6-메르캅토퓨린, 티아미프린, 티오구아닌; 피리미딘 유사체, 예컨대 안시타빈, 아자시티딘, 6-아자유리딘, 카르모푸르, 시타라빈, 디데옥시유리딘, 독시플루리딘, 에노시타빈, 플록스유리딘; 안드로겐, 예컨대 칼루스테론, 드로모스타놀론 프로피오네이트, 에피티오스타놀, 메피티오스탄, 테스톨락톤; 항-부신제, 예컨대 아미노글루테티미드, 미토탄, 트릴로스탄; 엽산 보충물, 예컨대 프롤린산; 아세글라톤; 알도포스파미드 글리코시드; 아미노레불린산; 에닐우라실; 암사크린; 베스트라부실; 비산트렌; 에다트락세이트; 데포파민; 데메콜신; 디아지쿠온; 엘포르니틴; 엘리프티늄 아세테이트; 에포틸론; 에토글루시드; 질산갈륨; 히드록시우레아; 렌티난; 로니다이닌; 메이탄시노이드, 예컨대 메이탄신 및 안사미토신; 미토구아존; 미톡산트론; 모피단몰; 니트라에린; 펜토스타틴; 페나메트; 피라루비신; 로속산트론; 2-에틸히드라지드; 프로카르바진; PSK® 다당류 복합체 (제이에이치에스 내추럴 프로덕츠(JHS Natural Products), 오레곤주 유진 소재); 라족산; 리족신; 시조피란; 스피로게르마늄; 테누아존산; 트리아지쿠온; 2,2',2'-트리클로로트리에틸아민; 트리코테센 (특히 T-2 독소, 베라쿠린 A, 로리딘 A 및 안귀딘); 우레탄; 빈데신 (엘디신(ELDISINE)®, 필데신(FILDESIN)®); 다카르바진; 만노무스틴; 미토브로니톨; 미톨락톨; 피포브로만; 가시토신; 아라비노시드 ("Ara-C"); 티오테파; 탁소이드, 예를 들어 파클리탁셀 (탁솔(TAXOL)®), 파클리탁셀의 알부민-조작 나노입자 제제 (아브락산(ABRAXANE)™), 및 도세탁셀 (탁소테레(TAXOTERE)®); 클로란부실; 6-티오구아닌; 메르캅토퓨린; 메토트렉세이트; 백금 작용제, 예컨대 시스플라틴, 옥살리플라틴 (예를 들어, 엘록사틴(ELOXATIN)®), 및 카르보플라틴; 튜불린 중합으로 미세소관이 형성되는 것을 저해하는 빈카, 예를 들어 빈블라스틴 (벨반(VELBAN)®), 빈크리스틴 (온코빈(ONCOVIN)®), 빈데신 (엘디신®, 필데신®), 및 비노렐빈 (나벨빈(NAVELBIN)®); 에토포시드 (VP-16); 이포스파미드; 미톡산트론; 류코보린; 노반트론; 에다트렉세이트; 다우노마이신; 아미노프테린; 이반드로네이트; 토포이소머라제 억제제 RFS 2000; 디플루오로메틸오르니틴 (DMFO); 레티노이드, 예컨대 레티노산, 예를 들어 벡사로텐 (타르그레틴(TARGRETIN)®); 비스포스포네이트, 예컨대 클로드로네이트 (예를 들어, 보네포스(BONEFOS)® 또는 오스탁(OSTAC)®), 에티드로네이트 (디드로칼(DIDROCAL)®), NE-58095, 졸레드론산/졸레드로네이트 (조메타(ZOMETA)®), 알렌드로네이트 (포사막스(FOSAMAX)®), 파미드로네이트 (아레디아(AREDIA)®), 틸루드로네이트 (스켈리드(SKELID)®), 또는 리세드로네이트 (악토넬(ACTONEL)®); 트록사시타빈 (1,3-디옥솔란 뉴클레오시드 시토신 유사체); 안티센스 올리고뉴클레오티드, 특히 이상 세포 증식에 연루된 신호전달 경로 중의 유전자의 발현을 억제하는 것, 예를 들어 PKC-알파, Raf, H-Ras, 및 표피 성장 인자 수용체 (EGF-R); 백신, 예컨대 테라토프(THERATOPE)® 백신 및 유전자 요법 백신, 예를 들어 알로벡틴(ALLOVECTIN)® 백신, 류벡틴(LEUVECTIN)® 백신, 및 박시드(VAXID)® 백신; 토포이소머라제 1 억제제 (예를 들어, 루르토테칸(LURTOTECAN)®); rmRH (예를 들어, 아바렐릭스(ABARELIX)®); BAY439006 (소라페닙; 바이엘(Bayer)); SU-11248 (수니티닙, 수텐트®, 화이자); 페리포신, COX-2 억제제 (예를 들어, 셀레콕시브 또는 에토리콕시브), 프로테오솜 억제제 (예를 들어, PS341); 보르테조밉 (벨케이드(VELCADE)®); CCI-779; 티피파르닙 (R11577); 오라페닙, ABT510; Bcl-2 억제제, 예컨대 올리메르센 나트륨 (게나센스(GENASENSE)®); 픽산트론; EGFR 억제제 (이하 정의 참조); 티로신 키나제 억제제 (이하 정의 참조); 세린-트레오닌 키나제 억제제, 예컨대 라파마이신 (시롤리무스, 라파뮨(RAPAMUNE)®); 파르네실트랜스퍼라제 억제제, 예컨대 로나파르닙 (SCH 6636, 사라사르(SARASAR)™); 및 상기한 것 중 임의의 것의 제약상 허용되는 염, 산 또는 유도체; 및 또한 상기한 것 중 2종 이상의 조합물, 예컨대 시클로포스파미드, 독소루비신, 빈크리스틴 및 프레드니솔론의 조합 요법에 대한 약어인 CHOP; 및 5-FU 및 류코보린과 조합된 옥살리플라틴 (엘록사틴™)을 사용한 치료법에 대한 약자인 FOLFOX가 포함된다.
본원에 정의된 바와 같은 화학요법제는 암의 성장을 촉진할 수 있는 호르몬의 효과를 조절, 감소, 차단 또는 억제하는 작용을 하는 "항-호르몬제" 또는 "내분비 치료제"를 포함한다. 이들은 혼합된 효능제/길항제 프로파일을 갖는 항에스트로겐, 예를 들어 타목시펜 (놀바덱스(NOLVADEX)®), 4-히드록시타목시펜, 토레미펜 (파레스톤(FARESTON)®), 이독시펜, 드롤록시펜, 랄록시펜 (에비스타(EVISTA)®), 트리옥시펜, 케옥시펜, 및 선택적 에스트로겐 수용체 조절자 (SERM), 예컨대 SERM3; 효능제 특성을 갖지 않는 순수한 항에스트로겐, 예컨대 풀베스트란트 (파슬로덱스(FASLODEX)®) 및 EM800 (이같은 작용제는 에스트로겐 수용체 (ER) 이량체화를 차단하고/거나, DNA 결합을 억제하고/거나, ER 턴오버를 증가시키고/거나 ER 수준을 억제할 수 있음); 아로마타제 억제제, 예를 들어 스테로이드성 아로마타제 억제제, 예컨대 포르메스탄 및 엑세메스탄 (아로마신(AROMASIN)®), 및 비스테로이드성 아로마타제 억제제, 예컨대 아나스트라졸 (아리미덱스(ARIMIDEX)®), 레트로졸 (페마라(FEMARA)®) 및 아미노글루테티미드, 및 기타 아로마타제 억제제, 예를 들어 보로졸 (리비소르(RIVISOR)®), 메게스트롤 아세테이트 (메가세(MEGASE)®), 파드로졸 및 4(5)-이미다졸; 황체화 호르몬-방출 호르몬 효능제, 예를 들어 류프롤리드 (루프론(LUPRON)® 및 엘리가르드(ELIGARD)®), 고세렐린, 부세렐린 및 트립테렐린; 성 스테로이드, 예를 들어 프로게스틴, 예컨대 메게스트롤 아세테이트 및 메드록시프로게스트론 아세테이트, 에스트로겐, 예컨대 디에틸스틸베스트롤 및 프레마린, 및 안드로겐/레티노이드, 예컨대 플루옥시메스테론, 모든 트랜스레티온산 및 펜레티니드; 오나프리스톤; 항프로게스테론; 에스트로겐 수용체 하향 조절제 (ERD); 항안드로겐, 예컨대 플루타미드, 닐루타미드 및 비칼루타미드; 및 상기한 것 중 임의의 것의 제약상 허용되는 염, 산 또는 유도체; 및 또한 상기한 것 중 2 종 이상의 조합물을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아닌 호르몬 그 자체일 수 있다.
"대상체"는 척추동물, 바람직하게는 포유동물, 보다 바람직하게는 인간이다. 포유동물에는 인간, 비-인간 고등 영장류, 영장류, 가축 (예컨대 소), 스포츠 동물, 애완동물 (예컨대 고양이, 개 및 말) 및 실험 동물 (예컨대 마우스 및 래트)이 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
II. 상세한 설명
본 발명은 적어도 2 종의 상이한 HER 수용체, 특히 EGFR 및 HER2, EGFR 및 HER3, 또는 EGFR 및 HER4에 대한 결합 특이성을 갖는, 적어도 하나의 항원 결합 도메인을 포함하는 항체 및 기능적 항체 단편을 제공한다. 이들 다중특이적 항체는 결합 특이성이 상이한 항원 결합 도메인 (통상 2 개)을 갖는 종래의 다중특이적 항체와 구분된다. 특정 실시양태에서, 본원에서 기재하는 다중특이적 항체는 IgG (또는 Fab)의 분자 구조를 가져서, 예측가능한 약동학 특성, 잘 확립되어 있는 제조 프로토콜, Fc-매개 이펙터 기능의 선택, 및 2- 또는 1 원자가와 같은 치료제 개발을 위한 IgG의 바람직한 속성을 보유한다. 이러한 바람직한 속성은 종종 2 개의 구분되는 항체 단편을 하나의 분자로 조립하는 것에 의해 유리된 종래의 다중특이적 항체에서는 결여되어 있다.
본원에서 기재하는 다중특이적 항체 및 그의 기능적 항체 단편은 HER 수용체 경로와 관련이 있는 질환 또는 병태, 예컨대 암을 치료하는데 유용하다. 하나의 특정 실시양태에서, 다중특이적 항체의 항원 결합 도메인은 EGFR 및 HER3 둘 모두에 특이적으로 결합한다. 또 다른 실시양태에서, 항원 결합 도메인은 EGFR 및 HER2 둘 모두에 특이적으로 결합한다. 또 다른 실시양태에서, 항원 결합 도메인은 EGFR 및 HER4 둘 모두에 특이적으로 결합한다.
본 발명의 한 특정 측면은 각각 동일한 결합 특이성을 갖는 2 개 (또는 그 이상)의 항원 결합 도메인을 포함하는 항체를 제공한다.
한 실시양태는 2 개의 항원 결합 도메인으로 구성되고, 각각의 항원 결합 도메인이 동일한 특이성을 가지며 2 개의 상이한 HER 수용체에 특이적으로 결합하는 다중특이적 항체를 제공한다. 한 특정 실시양태에서, 각각의 항원 결합 도메인은 EGFR 및 HER3 둘 모두에 특이적으로 결합한다. 또 다른 실시양태에서, 각각의 항원 결합 도메인은 EGFR 및 HER2 둘 모두에 특이적으로 결합한다. 또 다른 실시양태에서, 각각의 항원 결합 도메인은 EGFR 및 HER4 둘 모두에 특이적으로 결합한다. 또 다른 실시양태에서, 각각의 항원 결합 도메인은 EGFR의 도메인 III에 특이적으로 결합한다. 또 다른 실시양태에서, 각각의 항원 결합 도메인은 HER3의 도메인 III에 특이적으로 결합한다. 또 다른 실시양태에서, 각각의 항원 결합 도메인은 EGFR의 도메인 III 및 HER3의 도메인 III에 결합할 수 있다.
특정 실시양태에서, 다중특이적 항체는 그의 표적 HER 수용체 또는 HER 수용체들에 특이적으로 결합하며, 비-표적 HER 수용체에 특이적으로 결합하지 않는다. 따라서, 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하지만, HER2 또는 HER4에 특이적으로 결합하지 않는다. 또 다른 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하지만, HER3 또는 HER4에 특이적으로 결합하지 않는다. 또 다른 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하지만, HER2 또는 HER3에 특이적으로 결합하지 않는다.
특정 실시양태에서, 각각의 항원 결합 도메인는 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 경쇄 가변 도메인 (VL)을 포함한다. 한 실시양태에서, VHVL 단위는 2 종의 상이한 HER 수용체에 특이적으로 결합한다. 한 특정 실시양태에서, VHVL 단위는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합한다. 또 다른 실시양태에서, VHVL 단위는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합한다. 또 다른 실시양태에서, VHVL 단위는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합한다.
특정 실시양태에서, 다중특이적 항체의 그의 표적 HER 수용체 또는 수용체들에 대한 친화성은 10-5 M 미만, 10-6 M 미만, 10-7 M 미만, 10-8 M 미만, 10-9 M 미만, 10-10 M 미만, 10-11 M 미만, 또는 10-12 M 미만의 Kd로 나타내어진다. 한 실시양태에서, 항체의 그의 표적 수용체 중 하나에 대한 Kd는 10-7 M 미만, 10-8 M 미만, 10-9 M 미만, 10-10 M 미만, 10-11 M 미만, 또는 10-12 M 미만이다. 또 다른 실시양태에서, 다중특이적 항체의 그의 모든 표적 수용체에 대한 Kd는 10-7 M 미만, 10-8 M 미만, 10-9 M 미만, 10-10 M 미만, 10-11 M 미만, 또는 10-12 M 미만이다.
일부 실시양태에서, 다중특이적 항체의 그의 표적 HER 수용체 중 하나에 대한 친화성은 그의 다른 표적 HER 수용체 또는 수용체들에 대한 것보다 더 크다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체의 하나의 표적 HER 수용체에 대한 친화성은 또 다른 표적 HER 수용체에 대한 그의 친화성보다 적어도 2, 3, 4, 5, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 22, 25, 30, 35, 40, 50, 100 배 더 크다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 또 다른 HER 수용체에 특이적으로 결합하고, 다른 HER 수용체에 대한 그의 결합 친화성은 EGFR에 대한 그의 친화성 보다 적어도 2, 3, 4, 5, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 22, 25, 30, 35, 40, 50, 또는 100 배 더 크다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하며, HER3에 대한 그의 결합 친화성은 EGFR에 대한 그의 결합 친화성 보다 적어도 2, 3, 4, 5, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 22, 25, 30, 35, 40, 50, 또는 100 배 더 크다. 또 다른 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하며, HER2에 대한 그의 결합 친화성은 EGFR에 대한 그의 결합 친화성 보다 적어도 2, 3, 4, 5, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 22, 25, 30, 35, 40, 50, 또는 100 배 더 크다. 또 다른 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하며, HER4에 대한 그의 결합 친화성은 EGFR에 대한 그의 친화성 보다 적어도 2, 3, 4, 5, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 22, 25, 30, 35, 40, 50, 또는 100 배 더 크다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 다중특이적 항체는 그것이 특이적으로 결합하는 HER 수용체 중 적어도 하나의 생물학적 활성을 억제한다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 다중특이적 항체는 그것이 특이적으로 결합하는 HER 수용체 둘 모두의 생물학적 활성을 억제한다. 따라서, 예를 들어 본 발명의 다중특이적 항체는 EGFR 및/또는 HER2 및/또는 HER3 및/또는 HER4 수용체의 생물학적 활성을 억제한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 인간 EGFR 및 인간 HER3에 특이적으로 결합하고, 적어도 EGFR의 생물학적 활성을 억제한다. 또 다른 실시양태에서, 다중특이적 항체는 인간 EGFR 및 인간 HER3에 특이적으로 결합하고, 적어도 HER3의 생물학적 활성을 억제한다. 또 다른 실시양태에서, 다중특이적 항체는 인간 EGFR 및 인간 HER3에 특이적으로 결합하고, EGFR 및 HER3 둘 모두의 생물학적 활성을 억제한다.
또 다른 실시양태에서, 다중특이적 항체는 인간 EGFR 및 인간 HER2에 특이적으로 결합하고, 적어도 EGFR의 생물학적 활성을 억제한다. 또 다른 실시양태에서, 항체는 인간 EGFR 및 인간 HER2에 특이적으로 결합하고, 적어도 HER2의 생물학적 활성을 억제한다. 또 다른 실시양태에서, 항체는 인간 EGFR 및 인간 HER2에 특이적으로 결합하고, EGFR 및 HER2 둘 모두의 생물학적 활성을 억제한다.
또 다른 실시양태에서, 항체는 인간 EGFR 및 인간 HER4에 특이적으로 결합하고, 적어도 EGFR의 생물학적 활성을 억제한다. 또 다른 실시양태에서, 항체는 인간 EGFR 및 인간 HER4에 특이적으로 결합하고, 적어도 HER4의 생물학적 활성을 억제한다. 또 다른 실시양태에서, 항체는 인간 EGFR 및 인간 HER4에 특이적으로 결합하고, EGFR 및 HER4 둘 모두의 생물학적 활성을 억제한다.
특정 실시양태에서, 본원의 항체는 그것이 결합하는 HER 수용체에 의해 유도되는 생물학적 활성을 적어도 부분적으로 억제한다. 예를 들어, EGFR 및 HER3에 결합하는 항체는 HER2 유도된 생물학적 활성을 여전히 억제할 수 있다.
생물학적 활성의 억제는 당업계에 널지 공지되어 있는 검정으로 측정할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 본원의 항체는 하나 이상의 HER 수용체의 인산화를 억제할 수 있고/거나, HER 리간드의 그의 수용체에 대한 결합을 억제할 수 있고/거나, HER 수용체 발현 세포의 리간드 유도된 증식을 억제할 수 있고/거나, HER 수용체를 통해 활성화된 하류 신호전달 경로를 억제할 수 있다.
EGFR 인산화에 반응하여 활성화되는 2 가지의 주요한 하류 신호전달 경로는 Ras/MAPK 및 포스파티딜이노시톨 3-키나제 (PI3K)/Akt 경로이다. 따라서, 본원의 항체가 HER 수용체의 생물학적 활성을 억제하는 능력은 그것이 예를 들어 NR6 세포에서 이들 경로의 활성화를 차단할 수 있는지 여부를 평가하는 것에 의해 측정할 수 있다. 즉, 항체가 p44/42MAPK, pAKT 또는 다른 하류 신호전달 분자의 리간드 유도된 인산화를 차단하는 능력을 측정할 수 있다. 또한 HER3 신호전달은 c-met 및 FGFR을 비롯한 여러 다른 경로와도 관련이 있다. 본원의 항체가 HER 수용체의 생물학적 활성을 억제하는 능력은 그것이 이들 경로의 활성화를 차단할 수 있는지 여부를 평가하는 것에 의해 측정할 수 있다.
본 발명의 한 측면은 제1 HER 수용체에 대한 특이성은 보유하면서 제2 HER 수용체에 대한 특이성이 생기도록 하나의 HER 수용체에 대한 특이성을 갖는 항체를 다양화하는 것에 의해 생성된 다중특이적 항체를 제공한다. 일반적으로, 이러한 방법은 (1) 항체의 경쇄 가변 도메인 (VL)의 아미노산 서열을 다양화하는 단계 (다양화 이전에 항체는 제1 HER 수용체 상의 에피토프에 결합할 수 있는 VL 및 중쇄 가변 도메인 (VH)으로 구성됨) 및 (2) 제1 HER 수용체 상의 에피토프 및 제2 HER 수용체 상의 에피토프에 결합할 수 있는 다양화된 항체를 선별하는 단계를 포함한다. 이러한 단계는 다중특이적 항체를 생성하기 위해 반복될 수 있다. 이러한 방법은 상세한 설명은 미국 특허 간행물 번호 20080069820에 제공되어 있으며, 그의 전체 개시내용은 본원에 명백하게 참조로 포함된다. 이 방법은 실시예에서 추가로 설명한다. 실시예에서 기재하는 방법에서는 항-EGFR 항체가 다양화를 위한 주형으로서, 다중특이적 항-HER 항체의 제조를 위해 사용되지만, 다른 항-HER 항체, 예컨대 항-HER2, 항-HER3, 또는 항-HER4 항체도 또한 주형으로 제공될 수 있다.
본 발명은 추가로, 하나의 HER 수용체에는 특이적으로 결합할 수 있고 다른 HER 수용체에는 특이적으로 결합하지 못하는 단일특이적 항체를 제공한다. 한 실시양태에서, 항체는 EGFR에 특이적으로 결합한다. 한 실시양태에서, 항체는 EGFR의 도메인 III에 특이적으로 결합한다. 일부 실시양태에서, 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하고, EGFR의 생물학적 활성을 억제한다. 또 다른 실시양태에서, 항체는 HER3에 특이적으로 결합한다. 한 실시양태에서, 항체는 HER3의 도메인 III에 특이적으로 결합한다. 일부 실시양태에서, 항체는 HER3에 특이적으로 결합하고, HER3의 생물학적 활성을 억제한다.
단일특이적 항체가 추가의 다양화를 위한 주형 항체로서 사용되어, 다른 HER 수용체 또는 다른 표적 항원에 대한 결합 특이성을 부여할 수 있다.
독성
EGFR 길항제의 독성은 비임상 연구 및 임상 연구 모두에서 널리 입증되어 있다. 예를 들어, 항-EGFR 항체 세툭시맙은 치료상 효과적인 수준에서 다양한 형태의 독성을 나타낸다. 세툭시맙 (에르비툭스®, 임클론)에 의한 가장 흔한 유해 반응 (발생 정도 ≥ 25％)은 피부 유해 반응 (발진, 소양증, 및 손톱 변화 포함), 두통, 설사, 및 감염이다. 세툭시맙 치료와 관련된 가장 심각한 유해 반응은 주입 반응, 심폐 정지, 피부과적 독성 및 방사선 피부염, 패혈증, 신부전, 간질성 폐 질환, 및 폐 색전이다. 세툭시맙에 대한 생물 의약품 승인 신청(Biologics License Agreement, BLA) (제출 번호 125084) (본원에 참조로 포함됨)을 참조한다. 유사한 독성 문제가 파니투무맙 (벡티빅스(VECTIBIX)® 암젠)에서 관찰되었는데, 이 항체를 투여한 환자의 89％에서 피부과적 독성이 발생하였다. 이러한 독성은 심각한 CTC 등급 3 이상이었다. (벡티빅스® FDA 라벨.)
항-EGFR 화학요법제 에를로티닙은, 일부 경우에서, 급성 신부전 또는 신기능부전, 간부전 및/또는 간신장 증후군, 위장 천공, 수포성 및 박탈성 피부 장애 및 각막 궤양 및 천공을 일으킨다고 보고되어 있다. 에를로티닙 (타르세바®, 제넨테크, OSI 파마슈티칼스)에 대한 FDA 경고 및 대책 안전 라벨링 (2009)을 참조한다.
"독성의", 또는 "독성"은 대상체에게 투여했을때 작용제에 의해 유발되는 임의의 역효과를 지칭한다. 독성의 측정은, 사망률, 체중 감소, 기관 부전, 변경된 기관 기능, 중추신경계 독성, 위장 독성 (나타낸 바와 같이, 예를 들어 설사에 의한 것), 피부과적 독성 (나타낸 바와 같이, 예를 들어 발진, 피부 병변, 박리 또는 소양증의 양상에 의한 것), 심장 독성, 감염, 패혈증 및 세포독성이 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
독성은 당업계에 공지되어 있는 방법, 예컨대 임상 케이지편 관측, 체중, 음식물 소비, 호흡률, 맥박 산소계측기 측정, 신체 검사, 눈 평가, 신경학적 평가, 대사 파라미터, 심혈관 파라미터, 임상 병리 (임상 화학, 혈액학, 요검사 및 응고 파라미터 포함), 및 거시적 및 미시적 병리상태를 모니터링하는 것에 의해 결정될 수 있다.
국립 암 연구소에 의해 제조된 유해 사건 v3.0 (CTCAE)에 대한 표준 용어 기준 (그 전문은 본원에 참조로 포함됨)은 인간 대상체에서의 특정의 허용되는 독성 지표에 관한 정보를 제공한다. 도 31은 EGFR 길항제 요법에 대해 관찰된 비임상적 및 임상적 독성에 관한 정보를 제공한다.
독성은 전체 독성 사건 또는 독성 사건/사건들의 심각성 면에서 측정될 수 있다. 사건의 심각성은 CTCAE에 설정되어 있는 등급화 시스템을 이용하여 기재할 수 있다. 등급은 일반적인 가이드라인에 기초하여 심각성의 특유한 임상적 기재법을 이용하여 각각의 유해 사건에 대해 지정되며, 등급 1은 약한 사건을 지칭하고, 등급 2는 중등도의 사건을 지칭하고, 등급 3은 심각한 사건을 지칭하고, 등급 4는 생명을 위협하거나 불능화되는 사건을 지칭하고, 등급 5는 사건과 관련된 사망을 지칭한다. CTCAE는 독성 사건에 대한 특이적 임상 기재법을 제공한다. 피부과적 독성에 대한 기재법은 CTCAE, v.3의 페이지 14에서부터 제공되어 있다. 예로서, 도 32는 발진/표피탈락 및 여드름/여드름 모양 발진에 관한 등급화를 보여준다. (CTCAE, v.3) 독성의 잠재적인 지표를 모니터링하는데 사용되는 다수의 모델이 당업계에 공지되어 있고, 그러한 것으로 시험관내 세포-기반 모델 및 생체내 비-인간 동물 모델이 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 또한, 독성은 임상 시험 연구시에 인간 대상체에서 모니터링된다.
한 특정 실시양태에서, 독성은 시노몰구스 원숭이에서 측정된다. 시노몰구스 원숭이에서의 EGFR 길항제의 독성 효과도 널리 입증되어 있다. 세툭시맙에 대한 생물 의약품 승인 신청(BLA) (제출 번호 125084) (본원에 참조로 포함됨)에서 언급된 바와 같이, 세툭시맙을 투여한 원숭이들은 모두 피부에서 비늘 형성, 홍조, 홍반, 피부염, 열창, 상처, 및 피진, 및/또는 모발 가늘어짐 또는 탈모로 이루어진 저등도 내지는 심각한 병변을 나타내었다. 피부과적 독성은 심각성 및 개시 시점 둘 모두에서 용량 의존적이었고, 고용량, 중용량 및 저용량의 경우 심각성은 각각 심각함, 중간 및 약함이었고, 개시 시점은 각각 연구 제15일, 제22일 및 제64일에 시작되었다. 심각한 피부 병변의 2차 합병증은 박테리아 감염 또는 패혈증으로, 후속 사망률 또는 안락사율이 고용량 그룹의 동물 중 50％였다. 다른 용량 관련 독성으로는 간, 골수, 비장 및 림프구양 기관에서 세포 및 조직 손상의 거시적 및 미시적 증거와 관련된 특정 임상 병리상태 파라미터에서의 변화가 포함된다.
실시예에서 언급하는 바와 같이, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 이중특이적 항체를 투약한 시노몰구스 원숭이는 동일한 양의 EGFR 길항제 세툭시맙을 투약한 시노몰구스 원숭이에 비해 피부 병변으로 나타내어지는 독성의 발생 정도가 더 적게 나타났다. 이중특이적 항체를 25 mg/kg 투약한 시노몰구스 원숭이에서는 세 마리 중 한 마리에서 피부 병변이 생긴 반면, 세툭시맙을 25 mg/kg 투약한 시노몰구스 원숭이에서는 3 마리 중 3 마리에서 피부 병변이 생겼다. 이중특이적 항체를 투약한 원숭이에서 발생한 병변은 세툭시맙을 투약한 원숭이의 병변보다 심각성이 덜했고, 병변의 개시가 늦춰졌다. 이중특이적 항체를 투약한 동물에서는 마지막 (6 번째) 투약 1 주 후에 피부 병변이 생긴데 비해, 세툭시맙을 투약한 원숭이에서는 모든 동물에서 3 번째 투약한 후에 피부 병변이 생겼다.
세툭시맙의 임상 연구에서, 여드름 모양 발진, 피부 건조증 및 열창을 비롯한 피부과적 독성, 및 염증 및 감염성 후유증이 관측되었다. 보고된 피부과적 독성의 발생 정도는 89％ 만큼 높았다 (진행성 결장직장암 환자의 경우).
피부 독성 모델은 공지되어 있고, 항체의 피부과적 독성을 결정하는데 사용할 수 있다. 그러한 모델의 예에는 인간 표피 각질세포 (NHEK (클로네틱스, 캘리포니아주 샌 디에고 소재; 론자 바이오사이언스, 메릴랜드주 워커스빌 소재); HEKa (캐스케이트 바이오로직스, 오레곤주 포틀랜드 소재; 인비트로겐, 캘리포니아주 칼스배드 소재) 및 재구성된 인간 표피 (에피덤™ 컬쳐스 (MatTek, 메사추세츠주 애쉬랜드 소재)가 포함된다. 이들 모델은 세포 증식, 유전자 발현, 단백질 발현, 수용체 인산화, 세포 생존율 및 조직병리학에서의 변화에 대한 항체의 효과를 조사하는데 사용될 수 있다. 문헌 [Lacouture, M.E., Nature Rev. Cancer, 6:803-812 (2006)].
EGFR 경로를 표적으로 하는 독성이 덜한 항체를 제공하는 것이 바람직하다. EGFR 길항제, 예컨대 세툭시맙을 투약하는 것은 독성으로 인해 제한된다 (주로 피부과적 독성 및 주입 반응). 독성이 덜한 항체는 독성이 더한 EGFR 길항제 보다 많은 용량으로 투여될 수 있고, 이는 항종양 효과를 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 한 측면은 EGFR 및 적어도 하나의 다른 HER 수용체, (HER2, HER3, 및/또는 HER4)에 특이적으로 결합하는 다중특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 항체 및 EGFR 길항제를 동등한 용량으로 투여하였을때 EGFR 길항제 보다 독성이 덜하다. 한 실시양태에서, 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합한다. 또 다른 실시양태에서, 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합한다. 또 다른 실시양태에서, 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합한다.
일부 실시양태에서, 다중특이적 항체는 생체내 모델에서 EGFR 길항제에 비해 보다 적은 독성 발생 정도, 보다 심각성이 덜한 독성, 또는 독성 개시의 지연을 유도한다. 본 발명의 한 측면은 EGFR 및 적어도 하나의 다른 HER 수용체 (HER2, HER3, 및/또는 HER4)에 특이적으로 결합하는 다중특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 EGFR 길항제가 투여된 대상체에서의 독성 발생 정도에 비해 항체가 투여된 대상체에서 더 적은 독성 발생 정도를 유도한다. 특정 실시양태에서, 항체가 투여된 대상체에서의 독성 발생 정도의 횟수는 EGFR 길항제가 투여된 대상체에서의 독성 발생 정도의 횟수 보다 적어도 10％, 20％, 30％, 40％, 50％, 60％, 70％, 80％, 또는 90％ 덜하다.
다른 실시양태에서, 항체가 투여된 대상체에서의 독성 발생 정도의 비율은 80％, 70％, 60％, 50％, 40％, 30％, 20％, 10％, 5％, 2％, 또는 1％ 미만이다.
특정 실시양태에서, 다중특이적 항체는 생체내 모델에서 EGFR 길항제에 비해 보다 적은 피부과적 독성 발생 정도, 보다 심각성이 덜한 피부과적 독성, 또는 피부과적 독성 개시의 지연을 유도한다. 본 발명의 한 측면은 EGFR 및 적어도 하나의 다른 HER 수용체 (HER2, HER3, 및/또는 HER4)에 특이적으로 결합하는 다중특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 EGFR 길항제가 투여된 대상체에서의 전체 피부과적 독성 발생 정도에 비해 항체가 투여된 대상체에서 더 적은 전체 피부과적 독성 발생 정도를 유도한다. 특정 실시양태에서, 항체가 투여된 대상체에서의 전체 피부과적 독성 발생 정도의 횟수는 EGFR 길항제가 투여된 대상체에서의 전체 피부과적 독성 발생 정도 횟수 보다 적어도 10％, 20％, 30％, 40％, 50％, 60％, 70％, 80％, 또는 90％ 덜하다.
다른 실시양태에서, 항체가 투여된 대상체에서의 전체 피부과적 독성 발생 정도의 비율은 80％, 70％, 60％, 50％, 40％, 30％, 20％, 10％, 5％, 2％, 또는 1％ 미만이다.
본 발명의 또 다른 측면은 EGFR 및 적어도 하나의 다른 HER 수용체 (HER2, HER3, 및/또는 HER4)에 특이적으로 결합하는 다중특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 EGFR 길항제가 투여된 대상체에서의 등급 3 이상의 독성 발생 정도에 비해 항체가 투여된 대상체에서 더 적은 등급 3 이상의 독성 발생 정도를 유도한다. 특정 실시양태에서, 항체가 투여된 대상체에서의 등급 3 이상의 독성 발생 정도의 횟수는 EGFR 길항제가 투여된 대상체에서의 등급 3 이상의 독성 발생 정도 횟수 보다 적어도 10％, 20％, 30％, 40％, 50％, 60％, 70％, 80％, 또는 90％ 덜하다.
다른 실시양태에서, 다중특이적 항체가 투여된 대상체에서의 등급 3 이상의 독성 발생 정도의 비율은 70％, 60％, 50％, 40％, 30％, 20％, 15％, 12％, 11％, 10％, 9％, 8％, 7％, 6％, 5％, 4％, 3％, 2％, 또는 1％ 미만이다.
특정 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 길항제가 투여된 대상체에서의 등급 3 이상의 피부과적 독성 발생 정도에 비해 이중특이적 항체가 투여된 대상체에서 더 적은 등급 3 이상의 피부과적 독성 발생 정도를 유도한다. 특정 실시양태에서, 다중특이적 항체가 투여된 대상체에서의 등급 3 이상의 피부과적 독성 발생 정도의 횟수는 EGFR 길항제가 투여된 대상체에서의 등급 3 이상의 피부과적 독성 발생 정도 횟수 보다 적어도 10％, 20％, 30％, 40％, 50％, 60％, 70％, 80％, 또는 90％ 덜하다.
다른 실시양태에서, 다중특이적 항체가 투여된 대상체에서의 등급 3 이상의 피부과적 독성 발생 정도의 비율은 70％, 60％, 50％, 40％, 30％, 20％, 15％, 12％, 11％, 10％, 9％, 8％, 7％, 6％, 5％, 4％, 3％, 2％, 또는 1％ 미만이다.
다른 실시양태에서, 항체는 생체내 모델에서 EGFR 길항제에 비해 기관 기능의 변경 발생 정도를 더 적게 유도한다. 다른 실시양태에서, 항체는 생체내 모델에서 EGFR 길항제에 비해 더 적거나 심각성이 덜한 위장 독성을 유도한다.
일부 실시양태에서, EGFR 길항제는 항-EGFR 항체이다. 한 실시양태에서, EGFR 길항제는 세툭시맙이다. 또 다른 실시양태에서, EGFR 길항제는 파니투무맙이다. 또 다른 실시양태에서, EGFR 길항제는 소분자이다. 한 실시양태에서, EGFR 길항제는 에를로티닙이다. 한 실시양태에서, 생체내 모델은 원숭이, 예컨대 시노몰구스 원숭이이다. 또 다른 실시양태에서, 생체내 모델은 인간이다.
항체 및 항체 변이체
일부 실시양태에서, 본 발명은 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체를 제공한다. 일부 실시양태에서, 항원 결합 도메인은 다른 HER 수용체를 비롯하여 다른 표적에는 특이적으로 결합하지 않는다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH (중쇄 가변 도메인)를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 40의 아미노산 서열을 포함하는 VL (경쇄 가변 도메인)을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 40의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 40의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 40의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 40의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 일부 실시양태에서, HVR은 확장된 HVR이다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 64의 아미노산 서열을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 26의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 64의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 26의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 64의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 26의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 64의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 26의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 64의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 26의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 일부 실시양태에서, HVR은 확장된 HVR이다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 28의 아미노산 서열을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 27의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 28의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 27의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 28의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 27의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 28의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 27의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 28의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 27의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 일부 실시양태에서, HVR은 확장된 HVR이다. 한 구체적 실시양태에서, HVR-H1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00008
를 포함하고, HVR-H2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00009
를 포함하고, HVR-H3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00010
를 포함하고, HVR-L1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00011
를 포함하고, HVR-L2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00012
를 포함하고, HVR-L3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00013
를 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 29의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 28의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 29의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 29의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 28의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 29의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 28의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 29의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 일부 실시양태에서, HVR은 확장된 HVR이다. 한 구체적 실시양태에서, HVR-H1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00014
를 포함하고, HVR-H2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00015
를 포함하고, HVR-H3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00016
를 포함하고, HVR-L1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00017
를 포함하고, HVR-L2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00018
를 포함하고, HVR-L3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00019
를 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 30의 아미노산 서열을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 30의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 29의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 30의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 30의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 29의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 30의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 29의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 일부 실시양태에서, HVR은 확장된 HVR이다. 한 구체적 실시양태에서, HVR-H1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00020
를 포함하고, HVR-H2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00021
를 포함하고, HVR-H3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00022
를 포함하고, HVR-L1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00023
를 포함하고, HVR-L2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00024
를 포함하고, HVR-L3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00025
를 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 40, 41, 42, 43, 44, 45, 또는 46의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 40, 41, 42, 43, 44, 45, 또는 46의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 40, 41, 42, 43, 44, 45, 또는 46의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 40, 41, 42, 43, 44, 45, 또는 46의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 40, 41, 42, 43, 44, 45, 또는 46의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 일부 실시양태에서, HVR은 확장된 HVR이다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 36, 37, 또는 38의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인 및 서열 36, 37, 또는 38의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 36, 37, 또는 38의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 36, 37, 또는 38의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 36, 37, 또는 38의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 일부 실시양태에서, HVR은 확장된 HVR이다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 39의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인 및 서열 39의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 39의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 39의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 39의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 일부 실시양태에서, HVR은 확장된 HVR이다.
한 실시양태에서, 본 발명은 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 단일특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 58 또는 서열 24의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 58 또는 서열 24의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 단일특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 24의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 24의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 24의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 일부 실시양태에서, HVR은 확장된 HVR이다. 한 구체적 실시양태에서, HVR-H1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00026
를 포함하고, HVR-H2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00027
를 포함하고, HVR-H3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00028
를 포함하고, HVR-L1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00029
를 포함하고, HVR-L2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00030
를 포함하고, HVR-L3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00031
를 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 단일특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 서열 29의 아미노산 서열을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 33, 34, 또는 35의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 29의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 33, 34, 또는 35의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 단일특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 서열 29의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 33, 34, 또는 35의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 29의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 33, 34, 또는 35의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 29의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 33, 34, 또는 35의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 일부 실시양태에서, HVR은 확장된 HVR이다. 한 구체적 실시양태에서, HVR-H1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00032
를 포함하고, HVR-H2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00033
를 포함하고, HVR-H3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00034
를 포함하고, HVR-L1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00035
를 포함하고, HVR-L2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00036
를 포함하고, HVR-L3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00037
를 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 단일특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 서열 32의 아미노산 서열을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 31의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 32의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 31의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 단일특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 서열 32의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 31의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 32의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 31의 아미노산 서열의 1, 2, 및/또는 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 32의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VH 및 서열 31의 아미노산 서열의 모든 3 개의 HVR을 포함하는 VL을 포함한다. 일부 실시양태에서, HVR은 확장된 HVR이다. 한 구체적 실시양태에서, HVR-H1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00038
를 포함하고, HVR-H2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00039
를 포함하고, HVR-H3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00040
를 포함하고, HVR-L1은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00041
를 포함하고, HVR-L2는 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00042
를 포함하고, HVR-L3은 아미노산 서열
Figure 112011072499692-pct00043
를 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 2, 12, 또는 14의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 또는 13의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 2의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 4의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 12의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 11의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 12의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 13의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 14의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 13의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체를 제공한다. 일부 실시양태에서, 항원 결합 도메인은 다른 HER 수용체를 비롯해서 다른 표적에는 특이적으로 결합하지 않는다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 2의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 21, 22, 또는 23의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다.
일부 실시양태에서, 본 발명은 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체를 제공한다. 일부 실시양태에서, 항원 결합 도메인은 다른 HER 수용체를 비롯해서 다른 표적에는 특이적으로 결합하지 않는다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 2의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 18의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 EGFR에 특이적으로 결합하는 단일특이적 항체를 제공한다. 일부 실시양태에서, 항원 결합 도메인은 다른 HER 수용체를 비롯해서 다른 표적에는 특이적으로 결합하지 않는다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 2의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 1 또는 3의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 2의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 1의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 2의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 3의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 HER3에 특이적으로 결합하는 단일특이적 항체를 제공한다. 일부 실시양태에서, 항원 결합 도메인은 다른 HER 수용체를 비롯해서 다른 표적에는 특이적으로 결합하지 않는다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 16, 17, 19, 또는 20의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 13 또는 15의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 16, 17, 19, 또는 20의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 13 또는 15의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다.
한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 16의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 15의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 17의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 13의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 19의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 13의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 20의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 13의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함한다.
일부 실시양태에서, 본원에 기술된 항체의 아미노산 서열 변형(들)이 구현된다. 예를 들어, 항체의 결합 친화성 및/또는 기타 생물학적 특성을 개선시키는 것이 바람직할 수 있다. 항체의 아미노산 서열 변이체는 항체를 코딩하는 뉴클레오티드 서열에 적절한 변경을 도입하거나 펩티드 합성에 의해 제조할 수 있다. 이러한 변형은 예를 들어 항체의 아미노산 서열 내 잔기의 결실 및/또는 삽입 및/또는 치환을 포함한다. 목적하는 특징을 갖는 최종 구축물이 생성되도록 결실, 삽입 및 치환의 임의의 조합이 이루어질 수 있다. 아미노산 변경은 서열이 제조되는 시점에 대상 항체 아미노산 서열에 도입될 수 있다.
일부 실시양태에서, 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열은 참조 서열에 대해 치환, 삽입, 또는 결실을 함유하지만, 그러한 아미노산 서열을 포함하는 항체는 참조 서열의 본래의 표적 또는 표적들에 대한 결합 능력은 보유한다. 일부 실시양태에서, 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 아미노산 서열은 참조 서열에 대해 치환, 삽입, 또는 결실을 함유하지만, 그러한 아미노산 서열을 포함하는 항체는 참조 서열의 본래의 표적 또는 표적들에 대한 결합 능력은 보유하며, 다른 HER 수용체를 비롯해서 임의의 다른 표적에는 특이적으로 결합하지 않는다. 일부 실시양태에서, 참조 서열의 아미노산 서열에서 총 1 내지 10 개의 아미노산이 치환, 삽입 또는 결실된다. 일부 실시양태에서, 치환, 삽입 또는 결실은 HVR의 외부 영역 (즉, FR)에서 일어난다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH를 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 40의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 40의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 64의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 26의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 64의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 26의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 29에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성의 아미노산 서열을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 28의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 29의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 30의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 30의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 29의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 40, 41, 42, 43, 44, 45, 또는 46 중 어느 하나의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 40, 41, 42, 43, 44, 45, 또는 46의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 36의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 36의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 37의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 도메인 및 서열 37의 아미노산 서열을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 38의 아미노산 서열을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER2에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 38의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 39의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER4에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 39의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 단일특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 24의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 EGFR에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 24의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 본 발명은 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 단일특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 서열 32의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 31의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 32의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 31의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다.
한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 33의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 29의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 33의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 29의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 34의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 34의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 29의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 35의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH를 포함한다. 한 실시양태에서, 단일특이적 항체는 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 35의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VH 및 서열 29의 아미노산 서열에 대해 적어도 80％, 85％, 90％, 91％, 92％, 93％, 94％, 95％, 96％, 97％, 98％, 또는 99％의 서열 동일성을 갖는 VL을 포함한다.
여러 항-HER 항체의 중쇄 가변 도메인 및 경쇄 가변 도메인에 대한 카바트 넘버링을 나타낸 예시적인 정렬을 도 33에 나타난다.
본 발명의 또 다른 측면은 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH를 포함하고, 서열 25의 VH는 F29(VH), T30(VH), N32(VH), V48(VH), P52a(VH), S53(VH), T57(VH), S96(VH), 또는 Y100(VH) (카바트 넘버링 시스템에 따라 넘버링함)에서 아미노산 치환을 포함한다. 한 실시양태에서, 항체는 이러한 치환을 하나를 초과하여 포함한다. 한 실시양태에서, 항체는 이러한 치환을 모두 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH를 포함하고, 여기서 서열 25의 VH는 F29(VH)L; T30(VH)S; N32(VH)D, V48(VH)L, P52a(VH)A, S53(VH)A, T57(VH)S, S96(VH)A, 및 Y100(VH)F (카바트 넘버링 시스템에 따라 넘버링함)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노산 치환을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH를 포함하고, 여기서 서열 25의 VH는 아미노산 치환 F29(VH)L, T30(VH)S, N32(VH)D, P52a(VH)A, 및 S53(VH)A, 및 Y100(VH)F (카바트 넘버링 시스템에 따라 넘버링함)를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면은 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 다중특이적 항체를 제공하며, 상기 항체는 서열 58의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함하고, 여기서 서열 58의 VL은 D28(VL), V29(VL), S30(VL), T31(VL), A32(VL), V33(VL), S50(VL), A51(VL), F53(VL), S91(VL), Y92(VL), T93(VL), T94(VL), 또는 P96(VL) (카바트 넘버링 시스템에 따라 넘버링함)에서 아미노산 치환을 포함한다. 한 실시양태에서, 항체는 이러한 치환을 하나를 초과하여 포함한다. 한 실시양태에서, 항체는 이러한 치환을 모두 포함한다. 한 실시양태에서, 항체는 아미노산 31 및 아미노산 32 사이에 아미노산 삽입을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 58의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함하고, 여기서 서열 58의 VL은 D28(VL)N, V29(VL)I, V29(VL)L, S30(VL)A, A32(VL)D, Y92(VL)E, T93(VL)P, T94(VL)E, 및 P96(VL)Y (카바트 넘버링 시스템에 따라 넘버링함)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노산 치환을 포함한다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 58의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함하고, 여기서 서열 58의 VL은 아미노산 치환 D28(VL)N, V29(VL)I, S30(VL)A, A32(VL)D, Y92(VL)E, T93(VL)P, T94(VL)E, 및 P96(VL)Y (카바트 넘버링 시스템에 따라 넘버링함)를 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 58의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함하고, 여기서 서열 25의 VH는 F29(VH), T30(VH), N32(VH), V48(VH), P52a(VH), S53(VH), T57(VH), S96(VH), 또는 Y100(VH)에서 아미노산 치환을 포함하며, 서열 58의 VL은 D28(VL), V29(VL), S30(VL), T31(VL), A32(VL), V33(VL), S50(VL), A51(VL), F53(VL), S91(VL), Y92(VL), T93(VL), T94(VL), 또는 P96(VL) (카바트 넘버링 시스템에 따라 넘버링함)에서 아미노산 치환을 포함한다. 한 실시양태에서, 항체는 이러한 치환을 하나를 초과하여 포함한다. 한 실시양태에서, 항체는 이러한 치환을 모두 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 58의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함하고, 여기서 서열 25의 VH는 F29(VH)L; T30(VH)S; N32(VH)D, V48(VH)L, P52a(VH)A, S53(VH)A, T57(VH)S, S96(VH)A, 및 Y100(VH)F로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노산 치환을 포함하며, 서열 58의 VL은 D28(VL)N, V29(VL)I, V29(VL)L, S30(VL)A, A32(VL)D, Y92(VL)E, T93(VL)P, T94(VL)E, 및 P96(VL)Y (카바트 넘버링 시스템에 따라 넘버링함)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 아미노산 치환을 포함한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하며, 상기 항체는 서열 25의 아미노산 서열을 포함하는 VH (여기서 서열 25의 VH는 아미노산 치환 F29(VH)L, T30(VH)S, N32(VH)D, P52a(VH)A, 및 S53(VH)A, 및 Y100(VH)F를 포함함), 및 서열 58의 아미노산 서열을 포함하는 VL (여기서 서열 58의 VL은 아미노산 치환 D28(VL)N, V29(VL)I, S30(VL)A, A32(VL)D, Y92(VL)E, T93(VL)P, T94(VL)E, 및 P96(VL)Y (카바트 넘버링 시스템에 따라 넘버링함)을 포함함)을 포함한다.
돌연변이유발에 바람직한 위치인 항체의 특정 잔기 또는 영역을 확인하는데 유용한 방법은 문헌 [Cunningham and Wells (1989) Science, 244:1081-1085]에 기재된 바와 같이 "알라닌 스캐닝 돌연변이유발"이라 불린다. 여기서, 잔기 또는 표적 잔기들의 군이 확인되고 (예를 들어, 하전된 잔기, 예컨대 arg, asp, his, lys 및 glu), 중성 또는 음으로 하전된 아미노산 (예를 들어, 알라닌 또는 폴리알라닌)으로 대체되어 아미노산과 항원과의 상호작용에 영향을 미친다. 그 후, 치환에 대해 기능적 감수성을 나타내는 아미노산 위치가 치환 부위에 또는 치환 부위에 대해 추가적인 또는 다른 변이체를 도입함으로써 정련된다. 따라서, 아미노산 서열 변이를 도입하기 위한 부위는 미리 결정되지만, 돌연변이 그 자체의 성질을 미리 결정할 필요는 없다. 예를 들어, 주어진 부위에서의 돌연변이의 성능을 분석하기 위해, 표적 코돈 또는 영역에서 ala 스캐닝 또는 무작위 돌연변이유발을 수행하고, 발현된 이뮤노글로불린을 목적하는 활성에 대해 스크리닝한다.
아미노산 서열 삽입에는 길이 범위가 하나의 잔기 내지 100 개 이상의 잔기를 함유하는 폴리펩티드에 이르는 아미노- 및/또는 카르복실-말단 융합, 뿐만 아니라 단일 또는 다중 아미노산 잔기의 서열내 삽입이 포함된다. 말단 삽입의 예는 N-말단 메티오닐 잔기를 갖는 항체를 포함한다. 항체 분자의 다른 삽입 변이체는 효소 (예를 들어, ADEPT의 경우) 또는 항체의 혈청 반감기를 증가시키는 폴리펩티드가 항체의 N- 또는 C-말단에 융합된 것을 포함한다.
글리코실화 변이체
특정 실시양태에서, 본 발명의 항체는 항체가 글리코실화되는 정도를 증가시키거나 감소시키도록 변경된다. 폴리펩티드의 글리코실화는 전형적으로 N-연결되거나 O-연결된다. N-연결은 아스파라긴 잔기의 측쇄에 대한 탄수화물 모이어티의 부착을 지칭한다. 트리펩티드 서열, 아스파라긴-X-세린 및 아스파라긴-X-트레오닌 (여기서, X는 프롤린을 제외한 임의의 아미노산임)이 아스파라긴 측쇄로 탄수화물 모이어티를 효소적으로 부착시키기 위한 인식 서열이다. 따라서, 이러한 트리펩티드 서열 중 하나가 폴리펩티드에 존재함으로써 잠재적인 글리코실화 부위가 생성된다. O-연결된 글리코실화는 당 N-아세틸갈락토사민, 갈락토스 또는 크실로스 중의 하나가 히드록시아미노산, 가장 통상적으로는 세린 또는 트레오닌에 부착되는 것을 지칭하지만, 5-히드록시프롤린 또는 5-히드록시리신 또한 사용될 수 있다.
항체에 대한 글리코실화 부위의 부가 또는 결실은 하나 이상의 상기한 트리펩티드 서열이 생성되거나 제거되도록 아미노산 서열을 변경함으로써 편리하게 달성된다 (N-연결된 글리코실화 부위의 경우). 변경은 또한 본래의 항체 서열에 대한 하나 이상의 세린 또는 트레오닌 잔기의 부가, 결실 또는 치환을 통해 수행될 수도 있다 (O-연결된 글리코실화 부위의 경우).
항체가 Fc 영역을 포함하는 경우, 이에 부착된 탄수화물이 변경될 수 있다. 포유동물 세포에 의해 생성된 천연 항체는 전형적으로 Fc 영역의 CH2 도메인의 Asn297에 대한 N-연결에 의해 일반적으로 부착되는 분지된 2분지의 올리고사카라이드를 포함한다. 예를 들어, 문헌 [Wright et al., (1997) TIBTECH 15:26-32]을 참조한다. 상기 올리고사카라이드는 각종 탄수화물, 예를 들어 만노스, N-아세틸 글루코사민 (GlcNAc), 갈락토스 및 시알산, 및 또한 2분지형 올리고사카라이드 구조의 "줄기" 내의 GlcNAc에 부착된 푸코스를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본 발명의 항체 내의 올리고사카라이드의 변형은 특정의 개선된 특성을 지닌 항체 변이체를 제조하기 위해 이루어질 수 있다.
한 실시양태에서, Fc 영역에 (직접적으로 또는 간접적으로) 부착된 푸코스가 결여되어 있는 탄수화물 구조를 갖는 항체 변이체가 제공된다. 예를 들어, 그러한 항체에서 푸코스의 양은 1％ 내지 80％, 1％ 내지 65％, 5％ 내지 65％ 또는 20％ 내지 40％일 수 있다. 푸코스의 양은 예를 들어 WO 2008/077546에 기재되어 있는 바와 같이 MALDI-TOF 질량 분광측정법으로 측정하여, Asn 297에 부착되어 있는 모든 글리코구조 (예를 들어 복합체, 하이브리드 및 다(多) 만노스 구조)의 합과 비교하여 Asn297에서의 당 사슬 내 푸코스의 평균 양을 계산하여 결정한다. Asn297은 Fc 영역 내의 위치 약 297에 위치하는 아스파라긴 잔기를 지칭하지만 (Fc 영역 잔기는 Eu 넘버링함); Asn297은 또한 항체에서의 사소한 서열 변이로 인해, 위치 297의 약 ± 3 아미노산 상류 또는 하류, 즉 위치 294 내지 300 사이에 위치할 수 있다. 그러한 푸코실화 변이체는 개선된 ADCC 기능을 가질 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 간행물 번호 US 2003/0157108 (프레스타, 엘.(Presta, L.)); US 2004/0093621 (교와 핫꼬 고교 코포레이션, 엘티디.(Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd))을 참조한다. "탈푸코실화된" 또는 "푸코스-결핍된" 항체 변이체에 관한 간행물의 예로는 US 2003/0157108; WO 2000/61739; WO 2001/29246; US 2003/0115614; US 2002/0164328; US 2004/0093621; US 2004/0132140; US 2004/0110704; US 2004/0110282; US 2004/0109865; WO 2003/085119; WO 2003/084570; WO 2005/035586; WO 2005/035778; WO2005/053742; WO2002/031140; 문헌 [Okazaki et al., J. Mol. Biol. 336:1239-1249 (2004)]; 문헌 [Yamane-Ohnuki et al., Biotech. Bioeng. 87: 614 (2004)]이 포함된다. 탈푸코실화된 항체를 생산할 수 있는 세포주의 예로는 단백질 푸코실화가 결핍된 Lec13 CHO 세포 (문헌 [Ripka et al., Arch. Biochem. Biophys. 249:533-545 (1986)]; 미국 특허 출원 번호 US 2003/0157108 A1, (프레스타, 엘); 및 WO 2004/056312 A1, 아담스(Adams) 등, 특히 실시예 11), 및 녹아웃 세포주, 예컨대 알파-1,6-푸코실트랜스퍼라제 유전자, FUT8, 녹아웃 CHO 세포 (예를 들어, 문헌 [Yamane-Ohnuki et al., Biotech. Bioeng. 87: 614 (2004)]; [Kanda, Y. et al., Biotechnol. Bioeng., 94(4):680-688 (2006)]; 및 WO2003/085107 참조)가 포함된다.
이등분된 올리고사카라이드를 수반한 항체 변이체가 추가로 제공되는데, 예를 들어 항체의 Fc 영역에 부착된 2분지의 올리고사카라이드가 GlcNAc에 의해 이등분된다. 이러한 항체 변형체에서는 푸코실화가 감소되고/되거나 ADCC 기능이 개선될 수 있다. 이러한 항체 변이체의 예가, 예를 들어 WO 2003/011878 (장-마이레트(Jean-Mairet) 등); 미국 특허 제6,602,684호 (움마나(Umana) 등); 및 US 2005/0123546 (움마나 등)에 기재되어 있다. Fc 영역에 부착된 올리고사카라이드 내에 적어도 하나의 갈락토스 잔기를 갖는 항체 변이체가 또한 제공된다. 이러한 항체 변이체에서는 CDC 기능이 개선될 수 있다. 이러한 항체 변이체는, 예를 들어 WO 1997/30087 (파텔(Patel) 등); WO 1998/58964 (라주, 에스.(Raju, S.)); 및 WO 1999/22764 (라주, 에스.)에 기재되어 있다.
Fc 영역 변이체
특정 실시양태에서, 하나 이상의 아미노산 변형이 본원에서 제공하는 항체의 Fc 영역에 도입되어 Fc 영역 변이체가 생성될 수 있다. Fc 영역 변이체는 하나 이상의 아미노산 위치에서 아미노산 변형 (예를 들어, 치환)을 포함하는 인간 Fc 영역 서열 (예를 들어, 인간 IgG1, IgG2, IgG3 또는 IgG4 Fc 영역)을 포함할 수 있다.
특정 실시양태에서, 본 발명은 모든 이펙터 기능은 아니지만, 몇몇 이펙터 기능을 보유하고 있으므로, 생체 내에서의 항체의 반감기는 중요하지만 특정의 이펙터 기능 (예컨대 보체 및 ADCC)이 불필요하거나 해로운 적용 분야에 대한 바람직한 후보가 되는 항체 변이체를 고려한다. CDC 및/또는 ADCC 활성의 감소/고갈을 확인하기 위해 시험관내 및/또는 생체내 세포독성 검정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 항체에 FcγR 결합은 없지만 (따라서, 아마도 ADCC 활성이 없을 것임), FcRn 결합 능력은 보유하고 있는 것을 확인하기 위해서 Fc 수용체 (FcR) 결합 검정을 수행할 수 있다. ADCC를 매개하는 주요 세포인 NK 세포는 FcγRIII 만을 발현하는 반면에, 단핵구는 FcγRI, FcγRII 및 FcγRIII을 발현한다. 조혈 세포상에서의 FcR 발현은 문헌 [Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol. 9:457-492 (1991)]의 페이지 464, 표 3에 요약되어 있다. 관심 분자의 ADCC 활성을 평가하기 위한 시험관내 검정의 비제한적 예는 미국 특허 제5,500,362호 (예를 들어 문헌 [Hellstrom, I. et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 83:7059-7063 (1986)] 참조) 및 문헌 [Hellstrom, I et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 82:1499-1502 (1985)]; 5,821,337 (문헌 [Bruggemann, M. et al., J. Exp. Med. 166:1351-1361 (1987)] 참조)에 기재되어 있다. 별법적으로, 비방사성 검정 방법을 이용할 수 있다 (예를 들어, 유동세포계수를 위한 ACTI™ 비방사성 세포독성 검정 (셀테크놀로지, 인크.(CellTechnology, Inc.), 캘리포니아주 마운틴 뷰 소재); 및 사이토톡스(CytoTox) 96® 비방사성 세포독성 검정 (프로메가(Promega), 위스콘신주 매디슨 소재) 참조). 이러한 검정에 유용한 이펙터 세포는 말초혈 단핵 세포 (PBMC) 및 천연 킬러 (NK) 세포를 포함한다. 별법적으로 또는 부가적으로, 관심 분자의 ADCC 활성은 생체내에서, 예를 들어 문헌 [Clynes et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 95:652-656 (1998)]에 개시된 바와 같은 동물 모델에서 평가할 수 있다. 항체가 C1q에 결합하지 못하여 CDC 활성이 결여되어 있음을 확인하기 위해 또한 C1q 결합 검정을 수행할 수 있다. 예를 들어, C1q 및 C3c 결합 ELISA를 WO 2006/029879 및 WO 2005/100402에서 참조한다. 보체 활성화를 평가하기 위해서 CDC 검정을 수행할 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Gazzano-Santoro et al., J. Immunol. Methods 202:163 (1996)]; [Cragg, M.S. et al., Blood 101:1045-1052 (2003)]; 및 [Cragg, M.S. and M.J. Glennie, Blood 103:2738-2743 (2004)] 참조). FcRn 결합 및 생체내 청소율/반감기 결정 역시 당업계에 공지된 방법을 이용하여 수행할 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Petkova, S.B. et al., Int'l. Immunol. 18(12):1759-1769 (2006)] 참조).
이펙터 기능이 감소된 항체로는 하나 이상의 Fc 영역 잔기 238, 265, 269, 270, 297, 327 및 329의 치환을 갖는 것이 포함된다 (미국 특허 제6,737,056호). 그러한 Fc 돌연변이체로는 잔기 265 및 297이 알라닌으로 치환된 소위 "DANA" Fc 돌연변이체 (미국 특허 제7,332,581호)를 비롯하여 2 이상의 아미노산 위치 265, 269, 270, 297 및 327에서 치환을 갖는 Fc 돌연변이체가 포함된다.
FcR에 대한 결합이 개선되거나 감소된 특정 항체 변이체가 기재되어 있다 (예를 들어, 미국 특허 제6,737,056호; WO 2004/056312, 및 문헌 [Shields et al., J. Biol. Chem. 9(2): 6591-6604 (2001)] 참조).
특정 실시양태에서, 항체 변이체는 ADCC를 개선시키는 하나 이상의 아미노산 치환, 예를 들어 Fc 영역의 위치 298, 333, 및/또는 334 (잔기는 Eu 넘버링함)에서의 치환을 갖는 Fc 영역을 포함한다.
일부 실시양태에서, 예를 들어 미국 특허 제6,194,551호, WO 99/51642, 및 문헌 [Idusogie et al., J. Immunol. 164: 4178-4184 (2000)]에 기재되어 있는 바와 같이 C1q 결합 및/또는 보체 의존적 세포독성 (CDC)을 변경 (즉, 개선 또는 감소)시키는 변경을 Fc 영역에 행한다.
모체 IgG를 태아에게 전달하는 것을 담당하는 신생아 Fc 수용체 (FcRn) (문헌 [Guyer et al., J. Immunol. 117:587 (1976)] 및 [Kim et al., J. Immunol. 24:249 (1994)])에 대한 결합이 개선되고 반감기가 증가된 항체가 US2005/0014934A1 (힌톤(Hinton) 등)에 기술되어 있다. 이들 항체는 FcRn에 대한 Fc 영역의 결합을 개선시키는 하나 이상의 치환을 갖는 Fc 영역을 포함한다. 그러한 Fc 변이체는 하나 이상의 Fc 영역 잔기 238, 256, 265, 272, 286, 303, 305, 307, 311, 312, 317, 340, 356, 360, 362, 376, 378, 380, 382, 413, 424 또는 434에서의 치환, 예를 들어 Fc 영역 잔기 434의 치환을 포함한다 (미국 특허 제7,371,826호).
또한, Fc 영역 변이체의 기타 예에 관해서 문헌 [Duncan & Winter, Nature 322:738-40 (1988)]; 미국 특허 제5,648,260호; 미국 특허 제5,624,821호; 및 WO 94/29351을 참조한다.
시스테인 조작된 항체 변이체
특정 실시양태에서, 항체의 하나 이상의 잔기를 시스테인 잔기로 치환시킨 시스테인 조작된 항체, 예를 들어 "티오MAb"를 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 특정 실시양태에서, 이와 같이 치환된 잔기는 항체의 접근가능한 부위에서 일어난다. 이들 잔기를 시스테인으로 치환시킴으로써 반응성 티올 기가 항체의 접근가능한 부위에 배치되게 되고, 이것을 이용하여 항체를 본원에서 추가로 기재하는 바와 같이 다른 모이어티, 예컨대 약물 모이어티 또는 링커-약물 모이어티에 접합시켜 면역접합체를 제작할 수 있다. 특정 실시양태에서, 임의의 하나 이상의 하기 잔기가 시스테인으로 치환될 수 있다: 경쇄의 V205 (카바트 넘버링); 중쇄의 A118 (EU 넘버링); 및 중쇄 Fc 영역의 S400 (EU 넘버링). 시스테인 조작된 항체는, 예를 들어 미국 특허 제7,521,541호에 기재되어 있는 바와 같이 생성할 수 있다.
항체 유도체
특정 실시양태에서, 본원에서 제공하는 항체는, 당업계에 공지되어 있고 용이하게 이용가능한 부가적인 비단백질성 모이어티를 함유하도록 추가로 변형될 수 있다. 항체의 유도체화에 적합한 모이어티로는 수용성 중합체가 포함되지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 수용성 중합체의 비제한적 예에는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 에틸렌 글리콜/프로필렌 글리콜의 공중합체, 카르복시메틸셀룰로스, 덱스트란, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리-1,3-디옥솔란, 폴리-1,3,6-트리옥산, 에틸렌/말레산 무수물 공중합체, 폴리아미노산 (단독중합체 또는 무작위 공중합체) 및 덱스트란 또는 폴리(n-비닐 피롤리돈)폴리에틸렌 글리콜, 프로프로필렌 글리콜 단독중합체, 폴리프로필렌 옥시드/에틸렌 옥시드 공중합체, 폴리옥시에틸화 폴리올 (예를 들어, 글리세롤), 폴리비닐 알콜, 및 이들의 혼합물이 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. 폴리에틸렌 글리콜 프로피온알데히드는 물에서의 안정성으로 인해 제조에 유리할 수 있다. 중합체는 임의의 분자량을 가질 수 있고, 분지형 또는 비분지형일 수 있다. 항체에 부착되는 중합체의 수는 다양할 수 있으며, 1개 초과의 중합체가 부착될 경우에 이들은 동일하거나 상이한 분자일 수 있다. 일반적으로, 유도체화에 사용되는 중합체의 수 및/또는 유형은 개선될 항체의 특정 특성 또는 기능, 항체 유도체가 규정된 조건하에 요법에서 사용될 것인지의 여부 등을 포함하지만 이들로 한정되는 것은 아닌 고려사항을 기초로 결정될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 항체, 및 방사선 노출에 의해 선택적으로 가열될 수 있는 비단백질성 모이어티의 접합체가 제공된다. 한 실시양태에서, 비단백질성 모이어티는 탄소 나노튜브이다 (문헌 [Kam et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102: 11600-11605 (2005)]). 방사선은 임의의 파장일 수 있고, 통상적인 세포에는 해를 끼치지 않지만 항체-비단백질성 모이어티에 근접한 세포는 사멸시키는 온도로 비단백질성 모이어티를 가열하는 파장을 포함하지만 이들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 문헌 [Petkova, S.B. et al., Int'l. Immunol. 18(12):1759-1769 (2006)]을 참조한다.
하나 이상의 아미노산 치환을 갖는 기타 항체 변이체가 제공된다. 치환적 돌연변이유발을 위한 관심 부위는 초가변 영역을 포함하지만 FR 변경도 고려된다. 보존적 치환은 "바람직한 치환"의 표제 하에 표 1에 나타낸다. 보다 실질적인 변화는 "예시적인 치환"이라 명명하여 표 4에서 제공하거나, 또는 이하에서 아미노산 부류를 언급하며 추가로 기재한다. 아미노산 치환을 관심 항체 내로 도입하고, 생성물을 예를 들어 목적하는 활성, 예컨대 개선된 항원 결합, 감소된 면역원성, 개선된 ADCC 또는 CDC 등에 대해 스크리닝할 수 있다.
Figure 112011072499692-pct00044
항체의 생물학적 특성에 있어서의 변형은, (a) 치환 영역에서 예를 들어 시트 또는 나선 형태로서 폴리펩티드 주쇄의 구조에 영향을 미치거나, (b) 표적 부위에서 분자의 전하 또는 소수성에 영향을 미치거나, 또는 (c) 측쇄의 크기에 영향을 미치는 치환을 선택함으로써 수행될 수 있다. 아미노산은 그의 측쇄 특성의 유사성에 따라 하기 군으로 나뉠 수 있다 (문헌 [A. L. Lehninger, in Biochemistry, second ed., pp. 73-75, Worth Publishers, New York (1975)]):
(1) 비-극성: Ala (A), Val (V), Leu (L), Ile (I), Pro (P), Phe (F), Trp (W), Met (M)
(2) 비하전 극성: Gly (G), Ser (S), Thr (T), Cys (C), Tyr (Y), Asn (N), Gln (Q)
(3) 산성: Asp (D), Glu (E)
(4) 염기성: Lys (K), Arg (R), His(H)
별법적으로, 자연 발생 잔기는 공통적인 측쇄 특성에 따라 하기 군으로 나뉠 수 있다:
(1) 소수성: 노르류신, Met, Ala, Val, Leu, Ile;
(2) 중성 친수성: Cys, Ser, Thr, Asn, Gln;
(3) 산성: Asp, Glu;
(4) 염기성: His, Lys, Arg;
(5) 사슬 배향에 영향을 미치는 잔기: Gly, Pro;
(6) 방향족: Trp, Tyr, Phe.
비-보존적 치환은 이들 부류 중의 하나의 구성원을 또 다른 부류로 교환하는 것을 수반할 것이다. 이러한 치환된 잔기는 또한 보존적 치환 부위 내로 또는 나머지 (비보존된) 부위 내로 도입될 수 있다.
치환 변이체의 한 유형에는 모 항체 (예를 들어, 인간화 또는 인간 항체)의 하나 이상의 초가변 영역 잔기가 치환되는 것이 포함된다. 일반적으로, 추가 개발을 위해 선택된 생성된 변이체(들)은 이들이 생성되는 모 항체에 비해 변형된 (예를 들어 개선된) 생물학적 특성을 가질 것이다. 예시적 치환 변이체는 친화성 성숙 항체이고, 이는 파지 디스플레이에 기초한 친화성 성숙 기술을 사용하여 편리하게 생성시킬 수 있다. 간략하게 설명하면, 여러 초가변 영역 부위 (예를 들어, 6-7 개 부위)를 각 부위에서 모든 가능한 아미노산 치환이 생성되도록 돌연변이시킨다. 이로써 생성된 항체를 필라멘트형 파지 입자로부터 각 입자 내에 패키지된 파지 외피 단백질 (예를 들어, M13의 유전자 III 생성물)의 적어도 일부에 대한 융합체로서 디스플레이시킨다. 이어서, 파지-디스플레이된 변이체를 그의 생물학적 활성 (예를 들어, 결합 친화성)에 대해 스크리닝한다. 변형시킬 후보 초가변 영역 부위를 확인하기 위해서, 스캐닝 돌연변이유발 (예를 들어, 알라닌 스캐닝)을 수행하여 항원 결합에 유의하게 기여하는 초가변 영역 잔기를 확인할 수 있다. 별법적으로 또는 추가로, 항체 및 항원 사이의 접촉 지점을 확인하기 위해서는 항원 항체 복합체의 결정 구조를 분석하는 것이 유익할 수 있다. 이러한 접촉 잔기 및 이웃 잔기가 당업계에 공지된 기술, 예를 들어 본원에서 상술된 기술에 따라 치환시킬 후보이다. 이러한 변이체가 일단 생성되면, 변이체 패널을 대상으로 하여 본원에 기재된 기술을 포함한, 당해 분야에 공지된 기술을 사용하여 스크리닝하고, 한 가지 이상의 관련 검정에서 탁월한 특성을 지닌 변이체를 추가 개발을 위해 선별할 수 있다.
항체의 아미노산 서열 변이체를 코딩하는 핵산 분자는 당업계에 공지된 다양한 방법에 의해 제조된다. 이러한 방법에는 천연 공급원으로부터의 단리 (자연 발생 아미노산 서열 변이체의 경우), 또는 항체의 앞서 제조된 변이체 또는 비-변이체 버전의 올리고뉴클레오티드-매개 (또는 부위-지정) 돌연변이유발, PCR 돌연변이유발 및 카세트 돌연변이유발에 의한 제조가 포함되지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
면역접합체
본 발명은 또한 하나 이상의 세포독성제. 예컨대 화학요법제, 약물, 성장 억제제, 독소 (예를 들어, 단백질 독소, 박테리아, 진균, 식물 또는 동물 기원의 효소 활성 독소 또는 그의 단편), 또는 방사성동위원소, 예컨대 At211, I131, I125, Y90, Re186, Re188, Sm153, Bi212, P32, Pb212 및 Lu의 방사성동위원소 (즉, 방사성접합체)에 접합된 항체를 포함하는 면역접합체 ("항체-약물 접합체" 또는 "ADC"로도 교환가능하게 지칭됨)를 제공한다.
면역접합체는 암의 치료에서 세포독성제, 즉 세포를 사멸시키거나 세포의 성장 또는 증식을 억제하는 약물의 국소 전달을 위해 사용되었다 (문헌 [Lambert, J. (2005) Curr. Opinion in Pharmacology 5:543-549]; [Wu et al., (2005) Nature Biotechnology 23(9):1137-1146]; [Payne, G. (2003) i 3:207-212]; [Syrigos and Epenetos (1999) Anticancer Research 19:605-614]; [Niculescu-Duvaz and Springer (1997) Adv. Drug Deliv. Rev. 26:151-172]; 미국 특허 제4,975,278호. 면역접합체는 종양으로의 약물 모이어티의 표적화된 전달 및 그 내부의 세포내 축적을 가능하게 하고, 이때 비접합된 약물의 전신 투여는 제거하고자 하는 종양 세포 뿐만 아니라 정상 세포에도 허용되지 않는 수준의 독성을 일으킬 수 있다 (문헌 [Baldwin et al., Lancet (Mar. 15, 1986) pp. 603-05]; [Thorpe (1985) "Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review," in Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications (A. Pinchera et al., eds) pp. 475-506]). 폴리클로날 항체 및 모노클로날 항체 둘 모두가 이러한 전략에서 유용한 것으로 보고되었다 (문헌 [Rowland et al., (1986) Cancer Immunol. Immunother. 21:183-87]). 상기 방법에 사용되는 약물은 다우노마이신, 독소루비신, 메토트렉세이트, 및 빈데신을 포함한다 (문헌 [Rowland et al., (1986) 상기 문헌]). 항체-독소 접합체에 사용되는 독소에는 박테리아 독소, 예컨대 디프테리아 독소, 식물 독소, 예컨대 리신, 소분자 독소, 예컨대 겔다나마이신 (문헌 [Mandler et al., (2000) J. Nat. Cancer Inst. 92(19):1573-1581]; [Mandler et al., (2000) Bioorganic & Med. Chem. Letters 10:1025-1028]; [Mandler et al., (2002) Bioconjugate Chem. 13:786-791]), 메이탄시노이드 (EP 1391213; 문헌 [Liu et al., (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:8618-8623]), 및 칼리케아미신 (문헌 [Lode et al., (1998) Cancer Res. 58:2928]; [Hinman et al., (1993) Cancer Res. 53:3336-3342])이 포함된다. 독소는 튜불린 결합, DNA 결합, 또는 토포이소머라제 억제를 포함한 메카니즘에 의해 세포독성 효과를 발휘할 수 있다. 일부 세포독성 약물은 큰 항체 또는 단백질 수용체 리간드에 접합되는 경우에 불활성이 되거나 활성이 감소되는 경향이 있다.
트라스투주맙-DM1 (또는 T-DM1)은 HER2-과다발현 암의 트라스투주맙-감수성 및 트라스투주맙-불감성 모델에서 효능이 있는 것으로 나타났다. (US 7097840). 제발린(ZEVALIN)® (이브리투모맙 티욱세탄, 비오겐(Biogen)/이덱(Idec))은 티오우레아 링커-킬레이터에 의해 결합된, 정상 및 악성 B 림프구의 표면 상에서 발견되는 CD20 항원에 대한 뮤린 IgG1 카파 모노클로날 항체 및 111In 또는 90Y 방사성동위원소로 구성된 항체-방사성동위원소 접합체이다 (문헌 [Wiseman et al., (2000) Eur. Jour. Nucl. Med. 27(7):766-77]; [Wiseman et al., (2002) Blood 99(12):4336-42]; [Witzig et al., (2002) J. Clin. Oncol. 20(10):2453-63]; [Witzig et al., (2002) J. Clin. Oncol. 20(15):3262-69]). 제발린은 B-세포 비-호지킨 림프종 (NHL)에 대해 활성을 갖지만, 투여는 대부분의 환자에서 중증 및 장기 혈구감소증을 일으킨다. 칼리케아미신에 연결된 huCD33 항체로 구성된 항체-약물 접합체인 밀로타르그(MYLOTARG)™ (겜투주맙 오조가미신, 와이어쓰 파마슈티칼스(Wyeth Pharmaceuticals))는 주사에 의한 급성 골수성 백혈병 치료용으로 2000년에 승인되었다 (문헌 [Drugs of the Future (2000) 25(7):686]; 미국 특허 제4970198호; 동 제5079233호; 동 제5585089호; 동 제5606040호; 동 제5693762호; 동 제5739116호; 동 제5767285호; 동 제5773001호). 디술피드 링커 SPP를 통해 메이탄시노이드 약물 모이어티 DM1에 연결된 huC242 항체로 구성된 항체-약물 접합체인 칸투주맙 메르탄신 (이뮤노겐, 인크.(Immunogen, Inc.))은 CanAg을 발현하는 암, 예를 들어 결장암, 췌장암, 위암 및 기타 암의 치료를 위해 II상 시험 중이다. 메이탄시노이드 약물 모이어티 DM1에 연결된 항-전립선 특이적 막 항원 (PSMA) 모노클로날 항체로 구성된 항체-약물 접합체인 MLN-2704 (밀레니엄 팜.(Millennium Pharm.), BZL 바이올로직스(BZL Biologics), 이뮤노겐, 인크.)는 전립선 종양의 잠재적인 치료를 위해 개발되고 있다. 아우리스타틴 펩티드인 아우리스타틴 E (AE) 및 모노메틸아우리스타틴 (MMAE) (돌라스타틴의 합성 유사체)이 키메라 모노클로날 항체 cBR96 (암종 상의 루이스(Lewis) Y에 특이적) 및 cAC10 (혈액 악성종양 상의 CD30에 특이적)에 접합되었고 (문헌 [Doronina et al., (2003) Nature Biotechnol. 21(7):778-784]), 치료용으로 개발 중이다.
특정 실시양태에서, 면역접합체는 항체 및 화학치료제 또는 다른 독소를 포함한다. 면역접합체의 생성에 유용한 화학치료제는 본원에서 설명된다 (예를 들어, 상기와 같음). 사용될 수 있는 효소 활성 독소 및 그의 단편은 디프테리아 A 쇄, 디프테리아 독소의 비-결합 활성 단편, 외독소 A 쇄 (슈도모나스 아에루기노사(Pseudomonas aeruginosa)로부터 유래됨), 리신 A 쇄, 아브린 A 쇄, 모데신 A 쇄, 알파-사르신, 알레우리테스 포르디이(Aleurites fordii) 단백질, 디안틴 단백질, 피토라카 아메리카나(Phytolaca americana) 단백질 (PAPI, PAPII 및 PAP-S), 모모르디카 카란티아(momordica charantia) 억제제, 쿠르신, 크로틴, 사파오나리아 오피시날리스(sapaonaria officinalis) 억제제, 겔로닌, 미토겔린, 레스트릭토신, 페노마이신, 에노마이신 및 트리코테센을 포함한다. 예를 들어, 1993년 10월 28일자로 공개된 WO 93/21232를 참조한다. 방사성접합된 항체의 생성을 위한 다양한 방사선핵종이 이용가능하다. 이것의 예는 212Bi, 131I, 131In, 90Y 및 186Re를 포함한다. 항체 및 세포독성제의 접합체는 다양한 2관능성 단백질-커플링제, 예를 들어 N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티올) 프로피오네이트 (SPDP), 이미노티올란 (IT), 이미도에스테르의 2관능성 유도체 (예를 들어 디메틸 아디피미데이트 HCl), 활성 에스테르 (예를 들어 디숙신이미딜 수베레이트), 알데히드 (예를 들어 글루타르알데히드), 비스-아지도 화합물 (예를 들어 비스(p-아지도벤조일) 헥산디아민), 비스-디아조늄 유도체 (예를 들어 비스-(p-디아조늄벤조일)-에틸렌디아민), 디이소시아네이트 (예를 들어 톨루엔 2,6-디이소시아네이트), 및 비스-활성 불소 화합물 (예를 들어 1,5-디플루오로-2,4-디니트로벤젠)을 사용하여 제조한다. 예를 들어, 리신 면역독소는 문헌 [Vitetta et al., Science, 238: 1098 (1987)]에 기재된 바와 같이 제조할 수 있다. 탄소-14-표지된 1-이소티오시아네이토벤질-3-메틸디에틸렌 트리아민펜타아세트산 (MX-DTPA)은 방사선뉴클레오티드를 항체에 접합시키기 위한 예시적인 킬레이트화제이다. WO 94/11026을 참조한다.
항체 및 하나 이상의 소분자 독소, 예를 들어 칼리케아미신, 메이탄시노이드, 돌라스타틴, 아우로스타틴, 트리코테센 및 CC1065, 및 독소 활성을 갖는 이들 독소의 유도체의 접합체가 또한 본원에서 고려된다.
메이탄신 및 메이탄시노이드
일부 실시양태에서, 면역접합체는 하나 이상의 메이탄시노이드 분자에 접합된 항체 (전장 또는 단편)를 포함한다.
메이탄시노이드는 튜불린 중합을 억제함으로써 작용하는 유사분열 억제제이다. 메이탄신은 동아프리카 관목 메이테누스 세라타(Maytenus serrata)로부터 처음 단리되었다 (미국 특허 제3,896,111호). 이후, 특정 미생물이 또한 메이탄시노이드, 예컨대 메이탄시놀 및 C-3 메이탄시놀 에스테르를 생성하는 것으로 발견되었다 (미국 특허 제4,151,042호). 합성 메이탄시놀 및 그의 유도체 및 유사체는 예를 들어 미국 특허 제4,137,230호; 동 제4,248,870호; 동 제4,256,746호; 동 제4,260,608호; 동 제4,265,814호; 동 제4,294,757호; 동 제4,307,016호; 동 제4,308,268호; 동 제4,308,269호; 동 제4,309,428호; 동 제4,313,946호; 동 제4,315,929호; 동 제4,317,821호; 동 제4,322,348호; 동 제4,331,598호; 동 제4,361,650호; 동 제4,364,866호; 동 제4,424,219호; 동 제4,450,254호; 동 제4,362,663호; 및 동 제4,371,533호에 개시되어 있다.
메이탄시노이드 약물 모이어티는, 이들이 (i) 발효 또는 화학적 변형, 발효 생성물의 유도체화에 의한 제조에 비교적 이용가능하고, (ii) 비-디술피드 링커를 통해 항체에 접합되기에 적합한 관능기로 유도체화될 수 있고, (iii) 혈장에서 안정하며, (iv) 다양한 종양 세포주에 대해 효과적이기 때문에, 항체 약물 접합체에서 매력적인 약물 모이어티이다.
메이탄시노이드를 함유하는 면역접합체, 그의 제조 방법, 및 이들의 치료 용도는 예를 들어 그 개시내용이 본원에 참고로 명백하게 포함되는 미국 특허 제5,208,020호; 동 제5,416,064호; 및 유럽 특허 EP 0 425 235 B1에 개시되어 있다. 문헌 [Liu et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:8618-8623 (1996)]에는 인간 결장직장암에 대해 작용하는 모노클로날 항체 C242에 연결된 DM1로 명명된 메이탄시노이드를 포함하는 면역접합체가 기재되어 있다. 상기 접합체는 배양된 결장암 세포에 대해 고도로 세포독성인 것으로 밝혀졌고, 생체내 종양 성장 검정에서 항종양 활성을 나타냈다. 문헌 [Chari et al., Cancer Research 52:127-131 (1992)]에서는 메이탄시노이드가 인간 결장암 세포주 상의 항원에 결합하는 뮤린 항체 A7에 또는 HER-2/neu 종양유전자에 결합하는 다른 뮤린 모노클로날 항체 TA.1에 디술피드 링커를 통해 접합된 면역접합체를 설명하고 있다. TA.1-메이탄시노이드 접합체의 세포독성은 세포당 3x105 HER-2 표면 항원을 발현하는 인간 유방암 세포주 SK-BR-3에 대해 시험관 내에서 시험하였다. 약물 접합체는 유리 메이탄시노이드 약물에 유사한 수준의 세포독성을 달성하였고, 이것은 항체 분자당 메이탄시노이드 분자의 수를 증가시켜 증가시킬 수 있다. A7-메이탄시노이드 접합체는 마우스에서 낮은 전신 세포독성을 나타냈다.
항체-메이탄시노이드 접합체는 항체 또는 메이탄시노이드 분자의 생물학적 활성을 유의하게 감소시키지 않으면서 항체를 메이탄시노이드 분자에 화학적으로 연결시킴으로써 제조된다. 예를 들어, 미국 특허 제5,208,020호를 참조한다 (그 개시 내용은 본원에 명백하게 참고로 포함됨). 항체 분자 당 평균 3-4개로 접합된 메이탄시노이드 분자는 항체의 기능 또는 용해도에 부정적인 영향 없이 표적 세포의 세포독성을 증진시키는 효능을 나타냈지만, 1개의 독소/항체 분자일지라도 네이키드 항체의 사용에 비해 세포독성을 증진시킬 것이라 예상된다. 메이탄시노이드는 당업계에 공지되어 있으며, 공지의 기술에 의해 합성될 수도 있고 천연 공급원으로부터 단리될 수도 있다. 적합한 메이탄시노이드는 예를 들어 미국 특허 제5,208,020호 및 본원에서 상기 언급된 다른 특허 및 비-특허 간행물에 개시되어 있다. 바람직한 메이탄시노이드는 메이탄시놀, 및 메이탄시놀 분자의 방향족 고리 또는 다른 위치에서 변형된 메이탄시놀 유사체, 예컨대 다양한 메이탄시놀 에스테르이다.
예를 들어 개시내용이 본원에 참고로서 명확하게 포함되는 미국 특허 제5,208,020호 또는 유럽 특허 제0 425 235 B1호, 문헌 [Chari et al., Cancer Research 52:127-131 (1992)] 및 2004년 10월 8일자로 출원된 미국 특허 출원 제10/960,602호에 개시된 것을 비롯하여, 항체-메이탄시노이드 접합체의 제조를 위한 다수의 연결기가 당업계에 공지되어 있다. 링커 성분 SMCC를 포함하는 항체-메이탄시노이드 접합체는 2004년 10월 8일자로 출원된 미국 특허 출원 제10/960,602호에 개시된 바와 같이 제조될 수 있다. 연결기는 상기 언급된 특허에 개시된 바와 같이 디술피드 기, 티오에테르 기, 산 불안정성 기, 광분해성 기, 펩티다제 불안정성 기 또는 에스테라제 불안정성 기를 포함하고, 디술피드 및 티오에테르 기가 바람직하다. 추가의 연결기는 본원에 기재되고 예시되어 있다.
항체 및 메이탄시노이드의 접합체는 다양한 2관능성 단백질 커플링제, 예컨대 N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오) 프로피오네이트 (SPDP), 숙신이미딜-4-(N-말레이미도메틸) 시클로헥산-1-카르복실레이트(SMCC), 이미노티올란 (IT), 이미도에스테르의 2관능성 유도체 (예컨대 디메틸 아디피미데이트 HCl), 활성 에스테르 (예컨대 디숙신이미딜 수베레이트), 알데히드 (예컨대 글루타르알데히드), 비스-아지도 화합물 (예컨대 비스(p-아지도벤조일) 헥산디아민), 비스-디아조늄 유도체 (예컨대 비스-(p-디아조늄벤조일)-에틸렌디아민), 디이소시아네이트 (예컨대 톨루엔 2,6-디이소시아네이트), 및 비스-활성 불소 화합물 (예컨대 1,5-디플루오로-2,4-디니트로벤젠)을 사용하여 제조할 수 있다. 디술피드 연결을 제공하기 위해 특히 바람직한 커플링제는 N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오) 프로피오네이트 (SPDP) (문헌 [Carlsson et al., Biochem. J. 173:723-737 (1978)]), 및 N-숙신이미딜-4-(2-피리딜티오)펜타노에이트 (SPP)를 포함한다.
링커는 연결 유형에 따라 다양한 위치에서 메이탄시노이드 분자에 부착될 수 있다. 예를 들어, 에스테르 연결부는 통상적인 커플링 기술을 이용하여 히드록실기와의 반응으로 형성될 수 있다. 반응은 히드록실기를 갖는 C-3 위치, 히드록시메틸로 변형된 C-14 위치, 히드록실기로 변형된 C-15 위치, 및 히드록실기를 갖는 C-20 위치에서 일어날 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 상기 연결은 메이탄시놀 또는 메이탄시놀 유사체의 C-3 위치에서 형성된다.
아우리스타틴 및 돌라스타틴
일부 실시양태에서, 면역접합체는 돌라스타틴 또는 돌라스타틴 펩티드 유사체 및 유도체, 예를 들어 아우리스타틴 (미국 특허 제5635483호; 동 제5780588호)에 접합된 항체를 포함한다. 돌라스타틴 및 아우리스타틴은 미세소관 역학, GTP 가수분해, 및 핵 및 세포 분열을 방해하며 (문헌 [Woyke et al., (2001) Antimicrob. Agents and Chemother. 45(12):3580-3584]), 항암 (US 5663149) 및 항진균 활성 (문헌 [Pettit et al., (1998) Antimicrob. Agents Chemother. 42:2961-2965])을 갖는 것으로 나타났다. 돌라스타틴 또는 아우리스타틴 약물 모이어티는 펩티드성 약물 모이어티의 N (아미노) 말단 또는 C (카르복실) 말단을 통해 항체에 부착될 수 있다 (WO 02/088172).
예시적인 아우리스타틴 실시양태는 그 개시내용의 전문이 분명하게 본원에 참고로 포함되는 미국 연속 출원 제10/983,340호 (2004년 11월 5일 출원; "Monomethylvaline Compounds Capable of Conjugation to Ligands")에 개시된, N-말단 연결된 모노메틸아우리스타틴 약물 모이어티 DE 및 DF를 포함한다.
전형적으로, 펩티드-기재의 약물 모이어티는 2개 이상의 아미노산 및/또는 펩티드 단편 사이의 펩티드 결합 형성으로 제조될 수 있다. 이러한 펩티드 결합은 예를 들어 펩티드 화학 분야에 널리 공지된 액상 합성 방법 (문헌 [E. Schroeder 및 K. Luebke, "The Peptides", volume 1, pp 76-136, 1965, Academic Press] 참조)에 따라 제조할 수 있다. 아우리스타틴/돌라스타틴 약물 모이어티는 US 5635483; US 5780588; 문헌 [Pettit et al., (1989) J. Am. Chem. Soc. 111:5463-5465]; [Pettit et al., (1998) Anti-Cancer Drug Design 13:243-277]; [Pettit, G.R., et al., Synthesis, 1996, 719-725]; 및 [Pettit et al., (1996) J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 5:859-863]의 방법에 따라 제조할 수 있다. 또한, 그 전문이 본원에 참고로 포함되는 문헌 [Doronina (2003) Nat Biotechnol 21(7):778-784]; 2004년 11월 5일자로 출원된 미국 연속 출원 번호 10/983,340의 "Monomethylvaline Compounds Capable of Conjugation to Ligands" (예를 들어, 링커 및 링커에 접합된 모노메틸발린 화합물, 예를 들어 MMAE 및 MMAF의 제조 방법을 개시함)을 참고한다.
칼리케아미신
다른 실시양태에서, 면역접합체는 하나 이상의 칼리케아미신 분자에 접합된 항체를 포함한다. 칼리케아미신 부류의 항생제는 피코몰 미만의 농도에서 이중 가닥 DNA 절단부를 생성할 수 있다. 칼리케아미신 부류의 접합체의 제조에 대해서는, 미국 특허 제5,712,374호, 동 제5,714,586호, 동 제5,739,116호, 동 제5,767,285호, 동 제5,770,701호, 동 제5,770,710호, 동 제5,773,001호, 동 제5,877,296호 (모두 아메리칸 시아나미드 캄파니(American Cyanamid Company))을 참조한다. 사용할 수 있는 칼리케아미신의 구조적 유사체는 γ1I, α2I, α3I, N-아세틸-γ1I, PSAG 및 θI1을 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다 (문헌 [Hinman et al., Cancer Research 53:3336-3342 (1993)], [Lode et al., Cancer Research 58:2925-2928 (1998)] 및 상기 언급된 아메리칸 시아나미드의 미국 특허). 항체가 접합될 수 있는 또 다른 항-종양 약물은 항폴레이트인 QFA이다. 칼리케아미신 및 QFA는 둘 다 세포내 작용 부위를 갖고, 원형질막을 쉽게 통과하지 않는다. 따라서, 항체-매개 내재화를 통한 이들 작용제의 세포 흡수는 이들의 세포독성 효과를 크게 증진시킨다.
다른 세포독성제
항체에 접합될 수 있는 다른 항종양제는 BCNU, 스트렙토조신, 빈크리스틴 및 5-플루오로우라실, 미국 특허 제5,053,394호, 동 제5,770,710호에 기재된, 집합적으로 LL-E33288 복합체로 공지된 작용제 부류, 및 에스페라미신 (미국 특허 제5,877,296호)을 포함한다.
사용할 수 있는 효소 활성 독소 및 그의 단편은 디프테리아 A 쇄, 디프테리아 독소의 비결합 활성 단편, 외독소 A 쇄 (슈도모나스 아에루기노사로부터 유래됨), 리신 A 쇄, 아브린 A 쇄, 모데신 A 쇄, 알파-사르신, 알레우리테스 포르디이 단백질, 디안틴 단백질, 피토라카 아메리카나 단백질 (PAPI, PAPII, 및 PAP-S), 모모르디카 카란티아 억제제, 쿠르신, 크로틴, 사파오나리아 오피시날리스 억제제, 겔로닌, 미토겔린, 레스트릭토신, 페노마이신, 에노마이신 및 트리코테센을 포함한다. 예를 들어, 1993년 10월 28일 공개된 WO 93/21232를 참조한다.
본 발명은 항체와 핵산분해 활성을 갖는 화합물 (예를 들어 리보뉴클레아제 또는 DNA 엔도뉴클레아제, 예컨대 데옥시리보뉴클레아제; DNase) 사이에 형성된 면역접합체를 추가로 고려한다.
종양의 선택적 파괴를 위해서, 항체는 높은 방사성의 원자를 포함할 수 있다. 다양한 방사성동위원소가 방사성 접합된 항체의 생산을 위해 이용가능하다. 그 예는 At211, I131, I125, Y90, Re186, Re188, Sm153, Bi212, P32, Pb212, 및 Lu의 방사성동위원소를 포함한다. 접합체는 검출용으로 사용되는 경우에 섬광조영 연구를 위한 방사성 원자, 예를 들어 tc99m 또는 I123을 포함하거나, 핵자기 공명 (NMR) 영상화 (자기 공명 영상화, mri로도 공지됨)용 스핀 (spin) 표지, 예를 들어 요오드-123, 요오드-131, 인듐-111, 불소-19, 탄소-13, 질소-15, 산소-17, 가돌리늄, 망간 또는 철을 포함할 수 있다.
방사성- 또는 다른 표지를 공지의 방식으로 접합체에 혼입시킬 수 있다. 예를 들어, 펩티드는 생합성될 수도 있고, 또는 예를 들어 수소 대신에 불소-19를 포함하는 적합한 아미노산 전구체를 사용한 화학적 아미노산 합성에 의해 합성될 수도 있다. tc99m 또는 I123, Re186, Re188 및 In111과 같은 표지가 펩티드 내의 시스테인 잔기를 통해 부착될 수 있다. 이트륨-90은 리신 잔기를 통해 부착될 수 있다. 요오도겐 (IODOGEN) 방법 (문헌 [Fraker et al., (1978) Biochem. Biophys. Res. Commun. 80: 49-57])을 사용하여 요오드-123을 혼입시킬 수 있다. 문헌 [Monoclonal Antibodies in Immunoscintigraphy (Chatal, CRC Press 1989)]에는 다른 방법이 상세히 기재되어 있다.
항체 및 세포독성제의 접합체는 다양한 2관능성 단백질 커플링제, 예를 들어 N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오) 프로피오네이트 (SPDP), 숙신이미딜-4-(N-말레이미도메틸) 시클로헥산-1-카르복실레이트 (SMCC), 이미노티올란 (IT), 이미도에스테르의 2관능성 유도체 (예를 들어 디메틸 아디피미데이트 HCl), 활성 에스테르 (예를 들어 디숙신이미딜 수베레이트), 알데히드 (예를 들어 글루타르알데히드), 비스-아지도 화합물 (예를 들어 비스(p-아지도벤조일) 헥산디아민), 비스-디아조늄 유도체 (예를 들어 비스-(p-디아조늄벤조일)-에틸렌디아민), 디이소시아네이트 (예를 들어 톨루엔 2,6-디이소시아네이트), 및 비스-활성 불소 화합물 (예를 들어 1,5-디플루오로-2,4-디니트로벤젠)을 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 리신 면역독소는 문헌 [Vitetta et al., Science 238:1098 (1987)]에 기재된 바와 같이 제조할 수 있다. 탄소-14-표지된 1-이소티오시아네이토벤질-3-메틸디에틸렌 트리아민펜타아세트산 (MX-DTPA)은 방사선뉴클레오티드를 항체에 접합시키기 위한 예시적인 킬레이트화제이다. WO 94/11026을 참조한다. 링커는 세포 내에서 세포독성 약물의 방출을 용이하게 하는 "절단가능한 링커"일 수 있다. 예를 들어, 산 불안정성 링커, 펩티다제-감수성 링커, 광분해성 링커, 디메틸 링커 또는 디술피드-함유 링커 (문헌 [Chari et al., Cancer Research 52:127-131 (1992)]; 미국 특허 제5,208,020호)가 사용될 수 있다.
본 발명의 화합물은 시판하는 (예를 들어 피어스 바이오테크놀로지, 인크. (미국 일리노이주 록포드 소재)로부터의) 가교결합 시약을 사용하여 제조된 ADC를 명백하게 고려하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다: BMPS, EMCS, GMBS, HBVS, LC-SMCC, MBS, MPBH, SBAP, SIA, SIAB, SMCC, SMPB, SMPH, 술포-EMCS, 술포-GMBS, 술포-KMUS, 술포-MBS, 술포-SIAB, 술포-SMCC, 및 술포-SMPB, 및 SVSB (숙신이미딜-(4-비닐술폰)벤조에이트). 문헌 [2003-2004 Applications Handbook and Catalog]의 467-498 페이지를 참조한다.
항체 약물 접합체의 제조
항체 약물 접합체 (ADC)에서, 항체 (Ab)는 링커 (L)를 통해 항체당 하나 이상의 약물 모이어티 (D), 예를 들어 약 1 내지 약 20개의 약물 모이어티에 접합된다. 화학식 I의 ADC는 (1) 항체의 친핵성 기를 2가 링커 시약과 반응시켜, 공유 결합을 통하여 Ab-L을 형성시킨 후, 이를 약물 모이어티 D와 반응시키는 방법; 및 (2) 약물 모이어티의 친핵성 기를 2가 링커 시약과 반응시켜, 공유 결합을 통하여 D-L을 형성시킨 다음, 이를 항체의 친핵성 기와 반응시키는 방법을 비롯한 당업자에게 공지된 유기 화학 반응, 조건 및 시약을 사용하여 여러 경로에 의해 제조될 수 있다. ADC를 제조하는 추가의 방법은 본원에 기재되어 있다.
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I
링커는 하나 이상의 링커 성분으로 구성될 수 있다. 예시적인 링커 성분에는 6-말레이미도카프로일 ("MC"), 말레이미도프로파노일 ("MP"), 발린-시트룰린 ("val-cit"), 알라닌-페닐알라닌 ("ala-phe"), p-아미노벤질옥시카르보닐 ("PAB"), N-숙신이미딜 4-(2-피리딜티오) 펜타노에이트 ("SPP"), N-숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸) 시클로헥산-1 카르복실레이트 ("SMCC"), 및 N-숙신이미딜 (4-요오도-아세틸) 아미노벤조에이트 ("SIAB")가 포함된다. 부가적인 링커 성분이 당업계에 공지되어 있고, 일부는 본원에서 기재된다. 또한, 2004년 11월 5일 출원된 미국 연속 출원 제10/983,340호의 "Monomethylvaline Compounds Capable of Conjugation to Ligands"를 참조하고, 그 개시내용은 전문이 본원에 참고로 포함된다.
일부 실시양태에서, 링커는 아미노산 잔기를 포함할 수 있다. 예시적인 아미노산 링커 성분은 디펩티드, 트리펩티드, 테트라펩티드 또는 펜타펩티드를 포함한다. 예시적인 디펩티드에는 발린-시트룰린 (vc 또는 val-cit), 알라닌-페닐알라닌 (af 또는 ala-phe)이 포함된다. 예시적인 트리펩티드에는 글리신-발린-시트룰린 (gly-val-cit) 및 글리신-글리신-글리신 (gly-gly-gly)이 포함된다. 아미노산 링커 성분을 포함하는 아미노산 잔기는 자연적으로 발생하는 것들 및 또한 소수의 아미노산 및 비-자연 발생 아미노산 유사체, 예컨대 시트룰린을 포함한다. 아미노산 링커 성분은 특정 효소, 예를 들어 종양-회합 프로테아제, 카텝신 B, C 및 D, 또는 플라스민 프로테아제에 의한 효소적 절단에 대한 이들의 선택도 측면에서 디자인되고 최적화될 수 있다.
항체상의 친핵성 기는 (i) N-말단 아민기, (ii) 측쇄 아민기, 예를 들어 리신, (iii) 측쇄 티올기, 예를 들어 시스테인, 및 (iv) 항체가 글리코실화되는 당 히드록실기 또는 아미노기를 포함하지만 이들로 한정되는 것은 아니다. 아민, 티올 및 히드록실기는 친핵성이고, 반응하여 링커 모이어티 및 링커 시약 상의 친전자성 기, 예를 들어 (i) 활성 에스테르, 예컨대 NHS 에스테르, HOBt 에스테르, 할로포르메이트 및 산 할라이드; (ii) 알킬 및 벤질 할라이드, 예컨대 할로아세트아미드; (iii) 알데히드, 케톤, 카르복실 및 말레이미드기와 공유 결합을 형성할 수 있다. 특정 항체는 환원가능한 쇄간 디술피드, 즉 시스테인 브릿지를 갖는다. 환원제, 예컨대 DTT (디티오트레이톨) 처리를 통해 항체를 링커 시약과의 접합에 반응성이 되도록 할 수 있다. 따라서, 각각의 시스테인 브릿지는 이론상 2개의 반응성 티올 친핵성 기를 형성할 것이다. 리신을 2-이미노티올란 (트라우트 시약)과 반응시켜서 아민을 티올로 전환시킴으로써 추가의 친핵성 기를 항체에 도입할 수 있다. 반응성 티올기는 1개, 2개, 3개, 4개 또는 그보다 많은 수의 시스테인 잔기를 도입함으로써 (예를 들어, 하나 이상의 비-천연 시스테인 아미노산 잔기를 포함하는 돌연변이체 항체를 제조함으로써) 항체 (또는 그의 단편)에 도입될 수 있다.
항체 약물 접합체는 또한 링커 시약 또는 약물 상의 친핵 치환기와 반응할 수 있는 친전자성 잔기를 도입하기 위한 항체의 변형에 의해 생산될 수 있다. 글리코실화된 항체의 당을, 예를 들어 퍼요오데이트 산화 시약으로 산화시켜서 링커 시약 또는 약물 모이어티의 아민기와 반응할 수 있는 알데히드 또는 케톤 기를 형성할 수 있다. 생성되는 이민 쉬프 염기성 기는 안정적인 연결부를 형성할 수도 있거나, 또는 예를 들어 보로히드라이드 시약에 의해 환원되어 안정적인 아민 연결부를 형성할 수도 있다. 한 실시양태에서, 글리코실화된 항체의 탄수화물 부분을 갈락토스 옥시다제 또는 나트륨 메타-퍼요오데이트와 반응시키면, 약물상의 적절한 기와 반응할 수 있는 카르보닐 (알데히드 및 케톤)기가 단백질 내에 생성될 수 있다 (헤르만슨, 바이오컨쥬케이트 테크닉스(Hermanson, Bioconjugate Techniques)). 또 다른 실시양태에서, N-말단 세린 또는 트레오닌 잔기를 함유하는 단백질을 나트륨 메타-퍼요오데이트와 반응시키면, 첫번째 아미노산 대신에 알데히드가 생성될 수 있다 (문헌 [Geoghegan & Stroh, (1992) Bioconjugate Chem. 3:138-146]; US 5362852). 그러한 알데히드는 약물 모이어티 또는 링커 친핵체와 반응할 수 있다.
유사하게, 약물 모이어티 상의 친핵성 기는 (i) 활성 에스테르, 예컨대 NHS 에스테르, HOBt 에스테르, 할로포르메이트 및 산 할라이드; (ii) 알킬 및 벤질 할라이드, 예컨대 할로아세트아미드; (iii) 알데히드, 케톤, 카르복실 및 말레이미드기를 포함하는, 링커 모이어티 및 링커 시약 상의 친전자성 기와 반응하여 공유 결합을 형성할 수 있는, 아민, 티올, 히드록실, 히드라지드, 옥심, 히드라진, 티오세미카르바존, 히드라진 카르복실레이트, 및 아릴히드라지드기를 포함하지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.
별법적으로, 항체 및 세포독성제를 포함하는 융합 단백질은 예를 들어 재조합 기술 또는 펩티드 합성에 의해 제조될 수 있다. DNA의 길이는 서로 인접하거나 접합체의 목적하는 특성을 파괴하지 않는 링커 펩티드를 코딩하는 영역에 의해 분리된, 접합체의 2개 부분을 코딩하는 각각의 영역을 포함할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 항체를 종양 예비표적화에 활용하기 위해 "수용체" (상기, 스트렙타비딘)에 접합시킬 수 있고, 항체-수용체 접합체를 환자에게 투여한 다음, 소실제를 사용하여 결합되지 않은 접합체를 순환계로부터 제거하고, 이어서 세포독성제 (예를 들어, 방사성 뉴클레오티드)에 접합된 "리간드" (예를 들어, 아비딘)를 투여한다.
재조합 방법 및 조성물
항체는 재조합 방법 및 조성물을 이용하여, 예를 들어 미국 특허 제4,816,567호에 기재되어 있는 바와 같이 생산할 수 있다. 한 실시양태에서, 본원에서 기재하는 항-HER 항체를 코딩하는 단리된 핵산을 제공한다. 그러한 핵산은 항체의 VL을 포함하는 아미노산 서열 및/또는 VH를 포함하는 아미노산 서열 (예를 들어, 항체의 경쇄 및/또는 중쇄)을 코딩할 수 있다. 추가의 실시양태에서, 그러한 핵산을 포함하는 1 종 이상의 벡터 (예를 들어, 발현 벡터)를 제공한다. 추가의 실시양태에서, 그러한 핵산을 포함하는 숙주 세포를 제공한다. 그러한 하나의 실시양태에서, 숙주 세포는 (1) 항체의 VL을 포함하는 아미노산 서열 및 항체의 VH를 포함하는 아미노산 서열을 코딩하는 핵산을 포함하는 벡터, 또는 (2) 항체의 VL을 포함하는 아미노산 서열을 코딩하는 핵산을 포함하는 제1 벡터 및 항체의 VH를 포함하는 아미노산 서열을 코딩하는 핵산을 포함하는 제2 벡터를 포함한다 (예를 들어, 이들로 형질감염된다). 한 실시양태에서, 숙주 세포는 진핵생물, 예를 들어 차이니즈 햄스터 난소 (CHO) 세포 또는 림프양 세포 (예를 들어, Y0, NS0, Sp20 세포)이다. 한 실시양태에서, 상기에서 제공한 바와 같은 항체를 코딩하는 핵산을 포함하는 숙주 세포를 항체가 발현하는데 적합한 조건하에서 배양하는 단계, 및 숙주 세포 (또는 숙주 세포 배양 배지)로부터 항체를 임의로 회수하는 단계를 포함하는 항-HER 항체를 제조하는 방법을 제공한다.
항-HER 항체의 재조합적 생산을 위해, 예를 들어 상기에서 기재한 바와 같은 항체를 코딩하는 핵산을 단리하고, 추가의 클로닝 및/또는 숙주 세포에서의 발현을 위해 하나 이상의 벡터에 삽입한다. 그러한 핵산은 종래의 절차를 이용하여 용이하게 단리하고 시퀀싱할 수 있다 (예를 들어, 항체의 중쇄 및 경쇄를 코딩하는 유전자에 특이적으로 결합할 수 있는 올리고뉴클레오티드 브로브를 사용하는 것에 의함).
항체-코딩 벡터의 클로닝 또는 발현에 적합한 숙주 세포에는 원핵생물 또는 본원에서 기재한 진핵생물 세포가 포함된다. 예를 들어, 특히 글리코실화 및 Fc 이펙터 기능이 필요하지 않을 경우, 항체를 박테리아에서 생산할 수 있다. 박테리아에서의 항체 단편 및 폴리펩티드의 발현에 대해서는, 예를 들어, 미국 특허 제5,648,237호, 동 제5,789,199호, 및 동 제5,840,523호를 참조한다. (또한 이. 콜라이에서의 항체 단편의 발현에 대해 기재한 문헌 [Charlton, Methods in Molecular Biology, Vol. 248 (B.K.C. Lo, ed., Humana Press, Totowa, NJ, 2003)] pp. 245-254를 참조한다.) 발현 이후, 가용성 분획 내의 박테리아 세포 페이스트로부터 항체를 단리할 수 있고, 추가로 정제할 수 있다. 원핵생물에 더하여, 진핵 미생물, 예컨대 글리코실화 경로가 "인간화"되어 항체를 부분적으로 또는 전체적으로 인간 글리코실화 패턴으로 생산되게 하는, 진균 및 효모 균주를 비롯한 사상 진균 또는 효모가 항체 코딩 벡터의 클로닝 또는 숙주 발현에 적합하다. 문헌 [Gerngross, Nat. Biotech. 22:1409-1414 (2004)], 및 [Li et al., Nat. Biotech. 24:210-215 (2006)]을 참조한다.
글리코실화된 항체의 발현에 적합한 숙주 세포는 또한 다세포 유기체 (무척추동물 및 척추동물)로부터도 유래된다. 무척추동물 세포의 예에는 식물 및 곤충 세포가 포함된다. 수많은 바큘로바이러스 균주가 곤충 세포와 함께, 특히 스포도프테라 프루기페르다(Spodoptera frugiperda) 세포를 형질감염시키는데 사용될 수 있는 것으로 확인되어 있다.
식물 세포 배양물을 또한 숙주로서 이용할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,959,177호, 동 제6,040,498호, 동 제6,420,548호, 동 제7,125,978호, 및 동 제6,417,429호 (트랜스제닉 식물에서 항체를 생산하는 PLANTIBODIESTM 기술을 기재함)를 참조한다.
척추동물 세포를 또한 숙주로서 이용할 수 있다. 예를 들어, 현탁액 중에서 성장시키는데 적합한 포유동물 세포주가 유용할 수 있다. 유용한 포유동물 숙주 세포주의 다른 예에는 SV40에 의해 형질전환된 원숭이 신장 CV1 라인 (COS-7); 인간 배아 신장 라인 (예를 들어 문헌 [Graham et al., J. Gen Virol. 36:59 (1977)]에 기재되어 있는 293 또는 293 세포); 새끼 햄스터 신장 세포 (BHK); 마우스 세르톨리 세포 (예를 들어, 문헌 [Mather, Biol. Reprod. 23:243-251 (1980)]에 기재되어 있는 TM4 세포); 원숭이 신장 세포 (CV1); 아프리카 녹색 원숭이 신장 세포 (VERO-76); 인간 자궁경부 암종 세포 (HELA); 개 신장 세포 (MDCK; 버팔로 래트 간 세포 (BRL 3A); 인간 폐 세포 (W138); 인간 간 세포 (Hep G2); 마우스 유방 종양 (MMT 060562); 예를 들어, 문헌 [Mather et al., Annals N.Y. Acad. Sci. 383:44-68 (1982)]에 기재되어 있는 TRI 세포; MRC 5 세포; 및 FS4 세포가 포함된다. 다른 유용한 포유동물 숙주 세포주로는 차이니즈 햄스터 난소 (CHO) 세포, 예를 들어 DHFR-CHO 세포 (문헌 [Urlaub et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4216 (1980)]); 및 골수종 세포주, 예컨대 Y0, NS0 및 Sp2/0이 포함된다. 항체 생산에 적합한 특정 포유동물 숙주 세포주의 검토를 위해, 예를 들어 문헌 [Yazaki and Wu, Methods in Molecular Biology, Vol. 248 (B.K.C. Lo, ed., Humana Press, Totowa, NJ), pp. 255-268 (2003)]을 참조한다.
치료 용도
본원에 기재된 항체 및 항체 단편은 전암성, 비전이성, 전이성 및 암성 종양을 비롯한 암 (예를 들어, 초기 병기의 암)을 치료하거나, 또는 암, 예를 들어 유방암이 생길 위험이 있는 대상체를 치료하는데 사용될 수 있다. 또한 항체 및 항체 단편은 비-악성 질환, 예컨대 신경변성 장애, 정신 장애 또는 자가면역 질환을 치료 또는 예방하는데 사용될 수 있다.
용어 암은, 이들로 한정되는 것은 아니지만, 전암성 성장, 양성 종양 및 악성 종양을 포함하여 증식성 질환의 총체를 포함한다. 양성 종양은 발원 부위에 국한되어 유지되고 원위 부위로 침윤, 침습, 또는 전이하는 능력을 갖지 않는다. 악성 종양은 그 주변의 다른 조직에 침습하여 손상시킬 것이다. 이들은 또한 일반적으로는 혈류를 통해 또는 림프절이 위치한 림프계를 통해 이들이 시작된 곳으로부터 분리되어 신체의 다른 부위로 확산하는 (전이하는) 능력을 수득할 수 있다. 원발성 종양은 이들이 발생한 조직의 유형에 따라 분류되고, 전이성 종양은 암 세포가 유래된 조직의 유형에 따라 분류된다. 시간이 지남에 따라, 악성 종양 세포는 더욱 비정상적으로 되고 정상 세포와 달라진다. 암 세포의 외형에 있어서의 이러한 변화를 종양 등급이라 칭하며, 암 세포는 고분화성, 중간 분화성, 저분화성 또는 미분화성으로 기재된다. 고분화성 세포는 상당히 정상적인 외형을 나타내며 이들이 유래된 정상 세포와 유사하다. 미분화성 세포는 세포의 기원을 알 수 없을 정도로 매우 비정상적이 된 세포이다.
종양은 고형 종양 또는 비-고형 또는 연조직 종양일 수 있다. 연조직 종양의 예는 백혈병 (예를 들어, 만성 골수성 백혈병, 급성 골수성 백혈병, 성인 급성 림프모구성 백혈병, 급성 골수성 백혈병, 성숙 B-세포 급성 림프모구성 백혈병, 만성 림프구성 백혈병, 전림프구성 백혈병 또는 모발 세포 백혈병), 또는 림프종 (예를 들어, 비-호지킨 림프종, 피부 T-세포 림프종 또는 호지킨병)을 포함한다. 고형 종양은 혈액, 골수 또는 림프계 이외의 신체 조직의 임의의 암을 포함한다. 고형 종양은 상피 세포 기원의 것 및 비-상피 세포 기원의 것으로 추가로 분리될 수 있다. 상피 세포 고형 종양의 예는 위장관, 결장, 유방, 전립선, 폐, 신장, 간, 췌장, 난소, 두경부, 구강, 위, 십이지장, 소장, 대장, 항문, 담낭, 음순, 비인두, 피부, 자궁, 남성 생식기관, 비뇨기관, 방광, 및 피부의 종양을 포함한다 (흑색종을 포함함). 비-상피 기원의 고형 종양은 육종, 뇌 종양 및 골 종양을 포함한다.
상피 암은 일반적으로 양성 종양에서 침습전 단계 (예를 들어, 상피내 암종)로, 기저막을 침투하고 상피하 기질을 침습하는 악성 암으로 발전한다.
한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 EGFR 및 적어도 하나의 다른 HER 수용체, 예컨대 HER2 또는 HER3 또는 HER4에 특이적으로 결합하고, 고형 종양, 특히 결장직장, 폐 (예컨대 비-소세포 폐암 및 편평 세포 암종), 두경부, 난소, 피부, 췌장, 및/또는 유방 종양의 예방 및/또는 치료에 있어서 유용성이 발견된다.
다중특이적 항체는 또한 HER 경로 표적화 치료에 대한 내성을 감소시키거나 예방하는데 그 용도가 발견된다. HER 경로를 표적으로 하는 치료법을 이용하는데 있어서 상당한 한계점은 많은 암 환자가 치료법의 치료 효과에 대해 나타내는 내성이다. 일부 암 환자는 HER 경로 표적화 치료에 대해서 어떤 반응도 나타내지 않았다. 다른 암 환자는 초기 반응을 나타낼 수 있지만, 이후 치료법에 대해 내성이 생길 수 있다. 치료를 받는 동안 암이 진행되는 경우 (불응성) 또는 치료 섭생이 완료된 후 12 개월 이내에 암이 진행되는 경우 (재발성) 암은 치료법에 대해 내성을 갖는다.
한 실시양태에서, HER 경로 표적화 치료는 HER 경로를 표적으로 하는 항체 (예를 들어, EGFR 항체, HER2 항체, HER3 항체, 및/또는 HER4 항체)에 의한 치료를 포함한다. 또 다른 실시양태에서, HER 경로 표적화 치료는 화학요법제에 의한 치료를 포함한다.
투여량 및 제제
본원에서의 항체 또는 항체 단편 조성물은 양호한 의료 관행과 일치하는 방식으로 제제화되어 용량에 따라 분배되고 투여될 것이다. 이와 관련하여 고려할 인자에는 치료할 특정 장애, 치료받을 특정 포유동물, 개별 환자의 임상적 병태, 장애의 원인, 작용제의 전달 부위, 투여 방법, 투여 스케줄, 및 의료 전문인에게 공지된 다른 인자가 포함된다. 투여하고자 하는 항체 또는 항체 단편의 "치료 유효량"은 이러한 고려사항에 의해 제어될 것이고, 암을 예방하거나, 개선하거나, 치료하기 위해 필요한 최소량이다. 항체 또는 항체 단편은 반드시 그러한 것은 아니지만, 암 또는 암이 발생할 위험을 예방 또는 치료하기 위해 최근 사용되는 하나 이상의 작용제와 함께 임의로 제제화된다. 이러한 다른 작용제의 유효량은 제제 중에 존재하는 항체 또는 항체 단편의 양, 장애 또는 치료 유형, 및 상기 논의된 기타 인자에 따라 달라진다. 일반적으로, 이들은 이전에 사용되던 것과 동일한 투여량 및 투여 경로로 사용되거나, 이전에 사용되던 투여량의 약 1 내지 99％로 사용된다. 일반적으로, 암의 완화 또는 치료는 암과 연관된 하나 이상의 증상 또는 의료 문제를 감소시키는 것을 포함한다. 치료 유효량의 약물은 암 세포 수를 (적어도 10％, 20％, 30％, 40％, 50％, 60％, 70％, 80％, 90％, 100％ 또는 그 이상만큼) 감소시키고/거나; 종양 크기 또는 종양 부하를 감소 또는 억제하고/하거나; 말초 기관으로의 암 세포 침윤을 억제하고/하거나 (즉, 어느 정도로 감소시키고/거나 중지시킴); 선종의 경우 호르몬 분비를 감소시키고/거나; 혈관 밀도를 감소시키고/거나; 종양 전이를 억제하고/하거나; 종양 성장을 감소 또는 억제하고/억제하거나; 암과 연관된 증상 중 하나 이상을 어느 정도 경감시키는 것 중 하나 또는 이들의 조합을 달성할 수 있다. 일부 실시양태에서, 항체 또는 항체 단편은 대상체에서 암의 발생 또는 재발을 막기 위해 사용된다.
한 실시양태에서, 본 발명은 암에 걸리기 쉽거나 암으로 진단받은 인간 대상체의 생존 기간을 증가시키는데 사용될 수 있다. 생존 기간은 약물의 첫번째 투여에서 사망까지의 시간으로 정의된다. 생존 기간은 또한 치료군 대 대조군의 층화 위험 비 (HR)에 의해 측정할 수 있으며, 이는 치료 동안 환자의 사망 위험을 나타낸다.
또 다른 실시양태에서, 본 발명의 치료는 다양한 항암 요법으로 치료 중인, 암에 걸리기 쉽거나 또는 암으로 진단받은 인간 환자의 군에서 반응률을 유의하게 증가시킨다. 반응률은 치료에 반응한 치료받은 환자의 백분율로서 정의된다. 한 측면에서, 항체 또는 항체 단편, 및 수술, 방사선 요법, 또는 1종 이상의 화학요법제를 사용한 본 발명의 조합 치료는 수술, 방사선 요법, 또는 화학요법만으로 치료받은 군과 비교하여 치료받은 환자 군에서 반응률을 유의하게 증가시키고, 이 증가는 (Chi)2 p-값이 0.005 미만이다.
암 치료에 있어서 치료 효능의 추가의 측정은 미국 특허 출원 간행물 번호 20050186208에 기재되어 있다.
치료 제제는 목적하는 정도의 순도를 갖는 활성 성분을 임의의 생리적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 안정화제와 혼합함으로써 당업계에 공지된 표준 방법을 이용하여 제조된다 (문헌 [Remington's Pharmaceutical Sciences (20.sup.th edition), ed. A. Gennaro, 2000, Lippincott, Williams & Wilkins, Philadelphia, Pa.]). 허용되는 담체는 염수, 또는 완충제, 예컨대 포스페이트, 시트레이트, 및 기타 유기산; 항산화제, 예를 들어 아스코르브산; 저분자량 (약 10개 잔기 미만) 폴리펩티드; 단백질, 예를 들어 혈청 알부민, 젤라틴 또는 이뮤노글로불린; 친수성 중합체, 예를 들어 폴리비닐피롤리돈; 아미노산, 예컨대 글리신, 글루타민, 아스파라진, 아르기닌 또는 라이신; 단당류, 이당류 및 기타 탄수화물, 예를 들어 글루코스, 만노스 또는 덱스트린; 킬레이팅제, 예컨대 EDTA; 당 알콜, 예컨대 만니톨 또는 소르비톨; 염 형성 반대이온, 예컨대 나트륨; 및/또는 비-이온성 계면활성제, 예컨대 트윈(TWEEN)™, 플루로닉스(PLURONICS)™ 또는 PEG를 포함한다.
임의로, 그러나 바람직하게는, 제형은 제약상 허용되는 염, 바람직하게는 염화나트륨을 함유하고, 바람직하게는 이는 대략적으로 생리학적 농도이다. 임의로, 본 발명의 제제는 제약상 허용되는 보존제를 함유할 수 있다. 일부 실시양태에서, 보존제 농도는 0.1 내지 2.0％, 전형적으로는 v/v의 범위이다. 적합한 보존제는 제약 업계에 공지된 것을 포함한다. 벤질 알콜, 페놀, m-크레졸, 메틸파라벤 및 프로필파라벤이 바람직한 보존제이다. 임의로, 본 발명의 제제는 0.005 내지 0.02％ 농도의 제약상 허용되는 계면활성제를 포함할 수 있다.
본원에서의 제제는 치료될 특정 적응증에 필요하다면 1가지를 초과하는 활성 화합물, 바람직하게는 서로에게 역효과를 일으키지 않는 보완적인 활성이 있는 것들을 또한 함유할 수 있다. 이같은 분자는 의도된 목적에 유효한 양으로 조합되어 적합하게 존재한다.
활성 성분은 예를 들어 코아세르베이션 기술에 의해 또는 계면 중합에 의해 제조된 마이크로캡슐, 예를 들어, 각각 히드록시메틸셀룰로스 또는 젤라틴-마이크로캡슐 및 폴리-(메틸메타크릴레이트) 마이크로캡슐 내에, 콜로이드성 약물 전달 시스템 (예를 들어, 리포좀, 알부민 마이크로스피어, 마이크로에멀젼, 나노입자 및 나노캡슐) 내에, 또는 매크로에멀젼 내에 포획될 수 있다. 이러한 기술은 문헌 [Remington's Pharmaceutical Sciences, 상기 문헌]에 개시되어 있다.
서방성 제제를 제조할 수 있다. 서방성 제제의 적합한 예로는 항체를 함유하는 고체 소수성 중합체의 반투과성 매트릭스가 포함되고, 이 매트릭스는 성형품, 예를 들어, 필름 또는 마이크로캡슐의 형태이다. 서방성 매트릭스의 예는 폴리에스테르, 히드로겔 (예를 들어, 폴리(2-히드록시에틸-메타크릴레이트) 또는 폴리(비닐알콜)), 폴리락티드 (미국 특허 제3,773,919호), L-글루탐산 및 γ 에틸-L-글루타메이트의 공중합체, 비-분해성 에틸렌-비닐 아세테이트, 분해성 락트산-글리콜산 공중합체, 예컨대 루프론 데포(LUPRON DEPOT)™ (락트산-글리콜산 공중합체 및 류프롤리드 아세테이트로 이루어진 주사가능한 미소구), 및 폴리-D-(-)-3-히드록시부티르산을 포함한다. 예컨대 에틸렌-비닐 아세테이트 및 락트산-글리콜산과 같은 중합체는 100일을 초과하여 분자를 방출할 수 있는 반면, 특정 히드로젤은 단백질을 더 짧은 기간 동안 방출한다. 포획된 항체가 장기간 동안 신체 내에 유지되는 경우, 이것은 37℃에서의 습기 노출로 인해 변성 또는 응집되어 생물학적 활성의 손실, 및 면역원성의 가능한 변화가 야기될 수 있다. 수반된 메카니즘에 따라 안정화를 위한 합리적인 전략이 고안된다. 예를 들어, 응집 메카니즘이 티오-디술피드 교환을 통한 분자간 S--S 결합 형성인 것으로 발견되면, 술프히드릴 잔기를 변형시키거나, 산성 용액으로부터 동결건조시키거나, 수분 함량을 제어하거나, 적합한 첨가제를 사용하거나, 및 특정 중합체 매트릭스 조성물을 개발하는 것에 의해 안정화가 달성될 수 있다.
본원에 기재된 항체 및 항체 단편은 공지의 방법에 따라, 예를 들어 볼루스로서 또는 일정 기간에 걸친 연속 주입에 의한 정맥내 투여, 근육내, 복강내, 뇌척수내, 피하, 관절내, 활액내, 경막내, 경구, 국소 또는 흡입 경로에 의해 인간 대상체에게 투여된다. 국부 투여는 광범위한 부작용 또는 독성이 HER (예를 들어 EGFR, HER2, HER3, HER4 등) 길항작용과 관련이 있는 경우에 특히 바람직할 수 있다. 치료 용도에 생체외 전략을 사용할 수도 있다. 생체외 전략은 대상체로부터 수득된 세포를 항체 또는 항체 단편을 코딩하는 폴리뉴클레오티드로 형질감염 또는 형질도입시키는 것을 포함한다. 이어서, 상기 형질감염 또는 형질도입된 세포를 대상체에게 다시 주입한다. 세포는 조혈 세포 (예를 들어, 골수 세포, 대식세포, 단핵세포, 수지상 세포, T 세포 또는 B 세포), 섬유모세포, 상피 세포, 내피 세포, 각질세포 또는 근육 세포를 포함하지만 이들로 한정되는 것은 아닌 임의의 광범위한 범위의 유형일 수 있다.
한 예에서, 항체 또는 항체 단편은 예를 들어 장애 또는 종양의 위치가 허용될 경우 직접 주사에 의해 국부적으로 투여되고, 상기 주사는 주기적으로 반복될 수 있다. 국부 재발 또는 전이를 예방하거나 또는 감소시키기 위해서 대상체 전신에 또는 직접 종양 세포에, 예를 들어 종양 또는 종양 층 (bed)에 항체 또는 항체 단편을 전달한 후 종양을 외과적으로 절단할 수 있다.
질환의 예방 또는 치료를 위해, 본 발명의 항체의 적절한 투여량 (단독으로 또는 하나 이상의 다른 추가의 치료제와 조합으로 사용될 때)은 치료될 질환의 유형, 항체의 유형, 질환의 중증도 및 경과, 항체가 예방 또는 치료 목적으로 투여되는지의 여부, 선행 요법, 환자의 임상 병력 및 항체에 대한 반응, 및 담당 의사의 결정에 따라 결정될 것이다. 항체는 한번에 또는 일련의 치료에 걸쳐 환자에게 적합하게 투여된다. 질환의 유형 및 중증도에 따라, 예를 들어 1회 이상의 별개의 투여에 의해서든 연속 주입에 의해서든 간에 약 1 ㎍/kg 내지 20 mg/kg (예를 들어, 0.1 mg/kg 내지 15 mg/kg)의 항체가 환자에게 투여하기 위한 초기 후보 용량일 수 있다. 전형적인 1일 투여량 중 하나는 상기 언급된 인자에 따라 약 1 ㎍/kg 내지 100 mg/kg 또는 그보다 높은 값의 범위일 수 있다. 수일 이상에 걸친 반복 투여의 경우, 치료는 일반적으로 병태에 따라서 질환 증상이 목적하는 수준으로 저해될 때까지 지속된다. 항체의 예시적인 용량 중 하나는 약 0.05 mg/kg 내지 약 20 mg/kg의 범위이다. 따라서, 약 0.5 mg/kg, 2.0 mg/kg, 4.0 mg/kg, 10 mg/kg, 12 mg/kg, 15 mg/kg 또는 20 mg/kg 중 하나 이상의 용량 (또는 이들의 임의의 조합)을 환자에게 투여할 수 있다. 이러한 용량은 간헐적으로, 예를 들어 매주, 매 2 주마다 또는 매 3 주마다 투여될 수 있다 (예를 들어, 약 2회 내지 약 20회, 또는 예를 들어 약 6회 투여량의 항체가 환자에게 제공되도록 함). 보다 높은 초기 부하 용량을 투여한 후, 1회 이상의 보다 낮은 용량을 투여할 수 있다. 예시적인 투약법은 항체를 약 4 mg/kg의 초기 부하 용량으로 투여한 후에 약 2 mg/kg씩의 매주 유지 용량으로 투여하는 것을 포함한다. 그러나, 다른 투약법이 유용할 수 있다. 이러한 요법의 진행은 통상적인 기술 및 검정에 의해 쉽게 모니터링된다.
조합 요법
본 발명의 항체는 항암 특성을 갖는 제2 화합물과 제약 조합 제제 내에 또는 조합 요법으로서의 투약법으로 조합될 수 있다. 제약 조합 제제 또는 투약법의 제2 화합물은 조합물의 항체와 서로 유해한 영향을 미치지 않는 상보적 활성을 가질 수 있다. 한 실시양태에서, 다중특이적 항체는 또 다른 항-HER 항체, 예컨대 헤르셉틴®, 페르투주맙 및/또는 세툭시맙과 조합되어 사용된다. 또한, 본 발명의 항체는 방사선 요법과 조합될 수도 있다.
제2 화합물은 화학요법제, 세포독성제, 시토카인, 성장 억제제, 항-호르몬제, 및/또는 심장보호제일 수 있다. 이같은 분자는 의도된 목적에 유효한 양으로 조합되어 적합하게 존재한다. 본 발명의 항체를 함유하는 제약 조성물은 또한 치료 유효량의 화학요법제, 예컨대 튜불린-형성 억제제, 토포이소머라제 억제제, DNA 삽입제 또는 DNA 결합제를 함유할 수 있다.
기타 치료 요법을 본 발명에 따라서 확인된 항암제의 투여와 병용할 수 있다. 조합 요법은 동시 또는 순차적 방식으로 투여될 수 있다. 순차적으로 투여되는 경우, 조합물은 2회 이상의 투여로 투여될 수 있다. 조합 투여는 별개의 제제 또는 단일 제약 제제를 사용하는 공동 투여, 및 임의의 순서로의 연속 투여를 포함하고, 이때 둘 모두 (또는 모든) 활성제가 이들의 생물학적 활성을 동시에 발휘하는 일정 기간이 존재한다.
조합 요법의 추가의 예는 화학요법제, 예컨대 에를로티닙 (타르세바(TARCEVA)®, 제넨테크/OSI 팜.), 보르테조밉 (벨케이드(VELCADE)®, 밀레니엄 팜.(Millennium Pharm.)), 풀베스트란트 (파슬로덱스(FASLODEX)®, 아스트라제네카(AstraZeneca)), 수텐트 (SU11248, 화이자), 레트로졸 (페마라®, 노파르티스), 이마티닙 메실레이트 (글리벡(GLEEVEC)®, 노파르티스), PTK787/ZK 222584 (노파르티스), 옥살리플라틴 (엘록사틴(Eloxatin)®, 사노피(Sanofi)), 5-FU (5-플루오로우라실), 류코보린, 라파마이신 (시롤리무스, 라파뮨(RAPAMUNE)®, 와이어쓰), 라파티닙 (타이커르브(TYKERB)®, GSK572016, 글락소스미스클라인(GlaxoSmithKline)), 로나파르닙 (SCH 66336), 소라페닙 (BAY43-9006, 바이엘 랩스.(Bayer Labs.)), 및 게피티닙 (이레사(IRESSA)®, 아스트라제네카), AG1478, AG1571 (SU 5271; 수젠(Sugen)), 알킬화제, 예컨대 티오테파 및 시톡산® 시클로스포스파미드; 알킬 술포네이트, 예컨대 부술판, 임프로술판 및 피포술판; 황엽산 항암제, 예컨대 페메트렉세드 (알림타(ALIMTA)® 일라이 릴리(Eli Lilly), 아지리딘, 예컨대 벤조도파, 카르보쿠온, 메트우레도파 및 우레도파; 에틸렌이민 및 메틸아멜라민, 예를 들어 알트레타민, 트리에틸렌멜라민, 트리에틸렌포스포르아미드, 트리에틸렌티오포스포르아미드 및 트리메틸로멜라민; 아세토게닌 (특히, 불라타신 및 불라타시논); 캄프토테신 (예를 들어, 합성 유사체 토포테칸); 브리오스타틴; 칼리스타틴; CC-1065 (예를 들어, 그의 아도젤레신, 카르젤레신 및 비젤레신 합성 유사체); 크립토파이신 (특히, 크립토파이신 1 및 크립토파이신 8); 돌라스타틴; 듀오카르마이신 (예를 들어, 합성 유사체, KW-2189 및 CB1-TM1); 엘레우테로빈; 판크라티스타틴; 사르코딕타인; 스폰지스타틴; 질소 머스타드, 예컨대 클로람부실, 클로르나파진, 콜로포스파미드, 에스트라무스틴, 이포스파미드, 메클로레타민, 메클로레타민 옥시드 히드로클로라이드, 멜팔란, 노벰비친, 페네스테린, 프레드니무스틴, 트로포스파미드, 우라실 머스타드; 니트로소우레아, 예컨대 카르무스틴, 클로로조토신, 포테무스틴, 로무스틴, 니무스틴 및 라니무스틴; 항생제, 예컨대 에네디인 항생제, 칼리케아미신, 칼리케아미신 감마1I 및 칼리케아미신 오메가I1; 다이네미신, 예를 들어 다이네미신 A; 비스포스포네이트, 예컨대 클로드로네이트; 에스페라미신; 및 또한 네오카르지노스타틴 발색단 및 관련 색단백질 에네디인 항생제 발색단, 아클라시노마이신, 악티노마이신, 안트라마이신, 아자세린, 블레오마이신, 칵티노마이신, 카라비신, 카르미노마이신, 카르지노필린, 크로모마이시니스, 닥티노마이신, 다우노루비신, 데토루비신, 6-디아조-5-옥소-L-노르류신, 아드리아마이신® 독소루비신 (예를 들어, 모르폴리노-독소루비신, 시아노모르폴리노-독소루비신, 2-피롤리노-독소루비신 및 데옥시독소루비신), 에피루비신, 에소루비신, 이다루비신, 마르셀로마이신, 미토마이신, 예컨대 미토마이신 C, 마이코페놀산, 노갈라마이신, 올리보마이신, 페플로마이신, 포트피로마이신, 퓨로마이신, 쿠엘라마이신, 로도루비신, 스트렙토니그린, 스트렙토조신, 투베르시딘, 우베니멕스, 지노스타틴, 조루비신; 항-대사물, 예컨대 메토트렉세이트 및 5-플루오로우라실 (5-FU); 엽산 유사체, 예컨대 데노프테린, 메토트렉세이트, 프테로프테린, 트리메트렉세이트; 퓨린 유사체, 예컨대 플루다라빈, 6-메르캅토퓨린, 티아미프린, 티오구아닌; 피리미딘 유사체, 예컨대 안시타빈, 아자시티딘, 6-아자우리딘, 카르모푸르, 시타라빈, 디데옥시우리딘, 독시플루리딘, 에노시타빈, 플록스우리딘; 안드로겐, 예컨대 칼루스테론, 드로모스타놀론 프로피오네이트, 에피티오스타놀, 메피티오스탄, 테스톨락톤; 항-부신제, 예컨대 아미노글루테티미드, 미토탄, 트릴로스탄; 엽산 보충물, 예컨대 프롤린산; 아세글라톤; 알도포스파미드 글리코시드; 아미노레불린산; 에닐우라실; 암사크린; 베스트라부실; 비산트렌; 에다트락세이트; 데포파민; 데메콜신; 디아지쿠온; 엘포르니틴; 엘리프티늄 아세테이트; 에포틸론; 에토글루시드; 질산갈륨; 히드록시우레아; 렌티난; 로니다이닌; 메이탄시노이드, 예컨대 메이탄신 및 안사미토신; 미토구아존; 미톡산트론; 모피단몰; 니트라에린; 펜토스타틴; 페나메트; 피라루비신; 로속산트론; 포도필린산; 2-에틸히드라지드; 프로카르바진; PSK® 다당류 복합체 (제이에이치에스 내추럴 프로덕츠, 오레곤주 유진 소재); 라족산; 리족신; 시조피란; 스피로게르마늄; 테누아존산; 트리아지쿠온; 2,2',2"-트리클로로트리에틸아민; 트리코테센 (특히, T-2 독소, 베라쿠린 A, 로리딘 A 및 안귀딘); 우레탄; 빈데신; 다카르바진; 만노무스틴; 미토브로니톨; 미톨락톨; 피포브로만; 가시토신; 아라비노시드 ("Ara-C"); 시클로포스파미드; 티오테파; 탁소이드, 예를 들어 파클리탁셀 (탁솔®, 브리스톨-마이어스 스퀴브 온콜로지, 뉴저지주 프린스톤 소재), 크레모포르-무함유 아브락산™, 파클리탁셀의 알부민, 나노입자 제제 (아메리칸 파마슈티칼 파트너즈, 일리노이주 샤움버그 소재) 및 탁소테레® 독세탁셀 (론-프랑 로러, 프랑스 안토니 소재); 클로란부실; 겜자르® 겜시타빈; 6-티오구아닌; 메르캅토퓨린; 메토트렉세이트; 백금 유사체, 예컨대 시스플라틴 및 카르보플라틴; 빈블라스틴; 백금; 에토포시드 (VP-16); 이포스파미드; 미톡산트론; 빈크리스틴; 나벨빈® 비노렐빈; 노반트론; 테니포시드; 에다트렉세이트; 다우노마이신; 아미노프테린; 크셀로다; 이반드로네이트; CPT-11; 토포이소머라제 억제제 RFS 2000; 디플루오로메틸오르니틴 (DMFO); 레티노이드, 예컨대 레티노산; 카페시타빈; 및 상기한 것 중 임의의 것의 제약상 허용되는 염, 산 또는 유도체와의 조합을 포함한다.
이러한 조합 요법은 또한: (i) 종양에 대한 호르몬 작용을 조절하거나 억제하는 작용을 하는 항-호르몬 작용제, 예컨대 항-에스트로겐 및 선택적 에스트로겐 수용체 조절제 (SERM), 예를 들어 타목시펜 (놀바덱스® 타목시펜 포함), 랄록시펜, 드롤록시펜, 4-히드록시타목시펜, 트리옥시펜, 케옥시펜, LY117018, 오나프리스톤, 및 파레스톤(FARESTON)·토레미펜; (ii) 효소 아로마타제를 억제하며, 부신에서의 에스트로겐 생산을 조절하는 아로마타제 억제제, 예컨대, 예를 들어, 4(5)-이미다졸, 아미노글루테티미드, 메게이스® 메게스트롤 아세테이트, 아로마신® 엑세메스탄, 포르메스타니, 파드로졸, 리비소르® 보로졸, 페마라® 레트로졸 및 아리미덱스® 아나스트로졸; (iii) 항-안드로겐, 예컨대 플루타미드, 닐루타미드, 비칼루타미드, 류프롤리드 및 고세렐린; 뿐만 아니라 트록사시타빈 (1,3-디옥솔란 뉴클레오시드 시토신 유사체); (iv) 단백질 키나제 억제제; (v) 지질 키나제 억제제; (vi) 안티센스 올리고뉴클레오티드, 특히 이상 세포 증식과 관련된 신호전달 경로에서 유전자의 발현을 억제하는 것, 예컨대, 예를 들어, PKC-알파, Ralf 및 H-Ras; (vii) 리보자임, 예컨대 VEGF 발현 억제제 (예를 들어, 안지오자임® 리보자임) 및 HER2 발현 억제제; (viii) 백신, 예컨대 유전자 요법 백신, 예를 들어, 알로벡틴® 백신, 류벡틴® 백신 및 박시드® 백신; 프로류킨® rIL-2; 루르토테칸® 토포이소머라제 1 억제제; 아바렐릭스® rmRH; (ix) 항혈관신생제, 예컨대 베바시주맙 (아바스틴®, 제넨테크); 및 (x) 상기한 것 중 임의의 것의 제약상 허용되는 염, 산 또는 유도체를 포함한다.
이러한 화학요법제를 위한 제제 및 투여 스케줄은 제조사의 지침에 따라 또는 숙련된 전문인에 의해 실험적으로 결정된 바와 같이 사용할 수 있다. 이러한 화학 요법을 위한 제제 및 투여 스케줄은 또한 문헌 [Chemotherapy Service, (1992) Ed., M.C. Perry, Williams & Wilkins, Baltimore, Md]에 기재되어 있다.
조합 요법은 "상승작용 효과"를 제공할 수 있고, "상승작용 효과를 갖는다"는 것이 입증될 수 있고, 즉 활성 성분들이 함께 사용되는 경우에 달성되는 효과가 이러한 화합물을 별개로 사용할 때 달성되는 효과의 합보다 더 우수하다. 상승작용 효과는 활성 성분들이 (1) 동시 제제화되어 투여되거나 조합된 단위 투여 제제 중에서 동시에 전달되는 경우, (2) 별개의 제제로서 교대로 전달되거나 동시에 전달되는 경우, 또는 (3) 일부 다른 투약법으로 전달되는 경우에 달성될 수 있다. 교대 요법으로 전달되는 경우의 상승작용 효과는 화합물들이 순차적으로 투여되거나 전달되는 경우, 예를 들어 별개의 주사기에서 상이한 주사로 순차적으로 투여되거나 전달되는 경우에 달성될 수 있다. 일반적으로, 교대 요법 동안에는 유효 투여량의 각 활성 성분이 순차적으로, 즉 연속적으로 투여되지만, 조합 요법에서는 유효 투여량의 2종 이상의 활성 성분들이 함께 투여된다.
제조품 및 키트
본 발명의 또 다른 실시양태는 암의 치료에 유용한 물질을 함유하는 제조품이다. 제조품은 용기, 및 용기상에 있거나 용기와 결합된 라벨 또는 포장 삽입물을 포함한다. 적합한 용기는 예를 들어 병, 바이알, 주사기 등을 포함한다. 다양한 물질, 예컨대 유리 또는 플라스틱으로부터 용기가 형성될 수 있다. 용기는 병태를 치료하는데 효과적인 조성물을 보유하고, 멸균 접근 포트가 있을 수 있다 (예를 들어, 용기는 피하주사 바늘이 관통가능한 마개가 있는 정맥주사액 또는 바이알일 수 있음). 조성물 중 적어도 1종의 활성제는 본 발명의 다중특이적 항체 또는 항체 단편이다. 라벨 또는 포장 삽입물은 해당 조성물이 특정 병태를 치료하는데 사용됨을 표시한다. 라벨 또는 포장 삽입물은 항체 조성물을 환자에게 투여하는 것에 관한 지침서를 추가로 포함할 것이다. 본원에 기재된 조합 요법제를 포함하는 제조품 및 키트가 또한 고려된다.
포장 삽입물은 치료 제품의 시판되는 포장물 내에 통상적으로 포함되어 있으며 이러한 치료 제품의 사용에 관한 적응증, 사용법, 용량, 투여, 금기 사항 및/또는 경고에 대한 정보를 함유하는 지침서를 지칭한다. 한 실시양태에서, 포장 삽입물은 조성물이 고형 종양, 예컨대, 예를 들어, 결장직장암, 폐암 및/또는 유방암을 치료하는데 사용됨을 표시한다.
추가로, 제조품은 제약상 허용되는 완충제, 예컨대 정균 주사용수 (BWFI), 포스페이트 완충 염수, 링거액 및 덱스트로스 용액을 포함하는 제2 용기를 추가로 포함할 수 있다. 이것은 상업적 및 사용자 관점에서 바람직한 기타 물질, 예를 들어 기타 완충제, 희석제, 필터, 바늘 및 주사기를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 다양한 목적, 예를 들어 세포로부터 HER 수용체를 정제 또는 면역침전시키는데 유용한 키트를 제공한다. EGFR 및/또는 HER2 및/또는 HER3 및/또는 HER4의 단리 및 정제를 위해, 키트는 비드 (예를 들어, 세파로스® 비드)에 커플링된 EGFR/HER2 및/또는 EGFR/HER3 및/또는 EGFR/HER4 항체를 함유할 수 있다. 시험관내, 예를 들어 ELISA 또는 웨스턴 블롯에서 목적하는 HER 수용체의 검출 및 정량화를 위한 항체를 함유하는 키트가 제공될 수 있다. 제조 물품과 마찬가지로, 키트는 용기, 및 용기 상의 또는 용기와 결합된 라벨 또는 포장 삽입물을 포함한다. 용기는 적어도 하나의 본 발명의 다중특이적 항체 또는 항체 단편을 포함하는 조성물을 담는다. 예를 들어, 추가 용기가 포함될 수 있는데, 이는 희석제 및 완충액 또는 대조군 항체를 함유한다. 라벨 또는 포장 삽입물은 조성물에 대한 설명 및 또한 의도된 시험관내 또는 진단 용도에 대한 지침을 제공할 수 있다.
상기 기재된 설명은 당업자가 본 발명을 실시할 수 있을 만큼 충분한 것으로 간주된다. 하기 실시예는 단지 예시 목적으로만 제공되며, 어떠한 방식으로도 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 실제로, 본원에 제시되고 기재된 것 이외의 본 발명의 각종 변형은 전술된 기재로부터 당업자에게 명백해질 것이고, 첨부된 특허청구범위 내에 속할 것이다.
달리 나타내지 않는 한, 본 실시예에서 언급되는 시판 시약은 제조업체의 지침에 따라서 사용하였다. 이하의 실시예 및 명세서 전반에 걸쳐 ATCC 등록 번호에 의해 확인되는 세포의 공급원은 아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션 (버지니아주 매너서스 소재)이다. 달리 나타내지 않는 한, 본 발명은 재조합 DNA 기술의 표준 절차, 예컨대 상기에서 기재한 것 및 이하의 문헌 [Sambrook et al., 상기 문헌]; [Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology (Green Publishing Associates and Wiley Interscience, N.Y., 1989)]; [Innis et al., PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications (Academic Press, Inc.: N.Y., 1990)]; [Harlow et al., Antibodies: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Press: Cold Spring Harbor, 1988)]; [Gait, Oligonucleotide Synthesis (IRL Press: Oxford, 1984)]; [Freshney, Animal Cell Culture, 1987]; [Coligan et al., Current Protocols in Immunology, 1991]에서의 것을 이용한다.
실시예
실시예 1
항체 결합 인간 EGFR의 단리 및 특성화
물질
효소 및 M13-KO7 헬퍼 파지는 뉴 잉글랜드 바이오랩스(New England Biolabs)에서 구입하였다. 이. 콜라이 XL1-블루는 스트라타진(Stratagene) 사의 것이다. 소 혈청 알부민 (BSA), 난백 알부민, 및 트윈 20은 시그마(Sigma)에서 구입하였다. 뉴트라비딘, 카세인 및 슈퍼블록은 피어스(Pierce)에서 구입하였다. 항-M13 접합된 양고추냉이 퍼옥시다제 (HRP)는 아머샴 파마시아(Amersham Pharmacia)에서 구입하였다. 맥시소르프 면역플레이트는 NUNC (덴마크, 로스킬데 소재)에서 구입하였다. 테트라메틸벤지딘 (TMB) 기질은 키르케가아드 앤드 페리 래보러토리즈(Kirkegaard and Perry Laboratories) (메릴랜드주 개이터스버그 소재)에서 구입하였다.
라이브러리 구축
인간화된 4D5 (h4D5, 트라스투주맙)으로부터의 인간 항체 프레임워크에 기초하여 파지 디스플레이된 항체 라이브러리를 생성하였고, 이때 측쇄 및 길이 다양성은 문헌 [Lee et al., J. Mol. Biol., 340: 1073-1093 (2004)]에 기재되어 있는 바와 같이 중쇄에 다양화의 초점을 맞추면서 제1 라이브러리 (라이브러리 1)의 중쇄 상보성 결정 영역 (CDR1, CDR2, CDR3), 및 제2 라이브러리 (라이브러리 2)의 중쇄 CDR 및 경쇄 CDR3에 혼입시켰다. 사용된 퇴화 올리고뉴클레오티드가 약간 변형된 것인 것을 제외하고, 라이브러리는 문헌 [Lee et al., J. Mol. Biol., 340: 1073-1093 (2004)]에 기재된 바와 같이 제조하였다.
2 개의 라이브러리의 분류
라이브러리 1 및 라이브러리 2가 (hEGFR-ECD-Fc (인간 IgG1의 Fc 영역에 융합된 인간 EGFR 세포외 도메인) 및 EGFRvIII-Fc) 결합 선별을 표적으로 하도록 직접적으로 제작하였다. EGFRvIII-Fc 단백질은 hIgG1의 Fc 영역에 융합된 대부분의 도메인 II가 결여된 EGFR 변이체 (E1-P353 (신호 펩티드를 포함하지 않음))이다. 문헌 [Kuan, C-T, et al., Endocrine-Related Canc. 8: 83-96 (2001)]; [Bigner, S H, et al., Cancer Research, 50: 8017-8022 (1990)]을 참조한다. 96 웰 Nunc 맥시소르프 플레이트를 PBS (0.05 M 탄산나트륨 완충제, pH 9.6) 중의 표적 항원 (hEGFR-ECD-Fc, EGFRvIII-Fc) (5 ㎍/ml) 100 ㎕/웰로 4℃에서 밤새 또는 실온에서 2 시간 동안 코팅하였다. 플레이트를 대체 차단제로 차단시켰다. 제1 라운드 선별에서, 파지 용액 1013 파지/ml (3-5 OD/ml)를 코팅된 항원과 함께 18 시간 동안 인큐베이션하였다. 파지 투입을 각각의 선별 라운드에서 다음과 같이 감소시켰다: 1st 라운드 3-5 O.D/ml, 2nd 라운드 3 O.D/ml, 3rd 라운드 0.5~1 O.D/ml 및 4th 라운드 투입 0.1~0.5 O.D/ml. 희석된 파지를 빙상에서 30 분 동안 인큐베이션하였다. Fc-융합 단백질 1 μM을 3rd 라운드로부터의 차단된 파지에 첨가하여 Fc 결합체를 제거하였다. 고정된 항원에 결합되도록 면역플레이트 상에서 파지 용액 (8 개의 표적 항원-코팅된 웰 및 2 개의 비코팅된 웰에 100 ㎕/웰)을 인큐베이션한 후 (1st 라운드의 경우 밤새, 나머지 라운드의 경우 2 시간), 면역플레이트를 PBS 및 0.05％ 트윈 20으로 연속해서 적어도 10 회 세척하였다. 결합된 파지를 100 mM HCl 100 ㎕/웰로 실온에서 20 분 동안 용출시켰다. 1/10 부피의 1 M 트리스 pH 11.0 및 BSA를 최종 0.1％로 첨가하여 용출된 파지 (코팅된 웰로부터의 것) 및 배경 파지 (비코팅된 웰로부터의 것)를 중화시켰다. 항원 코팅된 면역플레이트 웰 당 파지의 회수율을 계산하고, 코팅된 항원을 함유하지 않는 차단된 웰에서의 그것과 비교하여, 표적 항원에 특이적으로 결합하는 Fab를 디스플레이하는 파지 클론의 증균을 연구하였다. 용출된 파지는 이. 콜라이에서 증폭시켜, 추가의 선별 라운드에 사용하였다.
hEGFR 결합 클론의 고-처리량 특성화
라운드 4로부터의 무작위 클론을 선별하여 스크리닝하고, 표적 및 항-gD에 대한 결합을 비-관련 단백질 (BSA, HER2, 항-EGFR 항체, 트라스투주맙)의 결합과 비교하는 파지 ELISA를 이용하여 검정하였다.
384 웰 포맷 면역플레이트를 1 ㎍/ml의 표적, 항-gD 및 비-관련 단백질로 4℃에서 밤새 또는 실온에서 2 시간 동안 코팅하고, PBS 중의 1％ BSA를 이용하여 1 시간 동안 차단시켰다. 이. 콜라이 XL1-블루 중의 파지미드 클론을 카르베니실린 및 M13-KO7 헬퍼 파지가 보충된 2YT 브로쓰 150 ㎕ 중에서 성장시키고; 배양물을 진탕하면서 밤새 37℃에서 96 웰 포맷으로 성장시켰다. 파지를 함유하는 배양 상청액을 PBST (0.05％ 트윈 20 및 0.5％ (w/v) BSA를 함유하는 PBS) 중에서 5 배 희석시켰다. 혼합물 30 ㎕를 384 웰 코팅된 플레이트의 각 사분면에 첨가하고, 실온에서 1 시간 동안 인큐베이션하였다. 플레이트를 PBT (0.05％ 트윈 20을 함유하는 PBS)로 세척하고, PBST 중의 1 nM로 5000 배 희석시킨 항-M13 항체 양고추냉이 퍼옥시다제 접합체와 함께 30 분 동안 인큐베이션하였다. 플레이트를 세척하고, TMB 기질로 대략 5 분 동안 발색시키고, 1.0 M H3PO4로 켄칭하고, 450 nm에서 분광광도 측정 방식으로 판독하였다.
항-gD 항체 및 표적에는 결합하였지만 비-특이적 단백질에는 결합하지 않은 클론을 특이적 양성인 것으로 간주하였다. VH 라이브러리는 EGFR-ECD-Fc 및 EGFRvIII-Fc 둘 모두에 대해 특이적인 결합체의 단리를 가능하게 하였다.
용액 결합 경쟁 ELISA
용액 결합 경쟁 ELISA에 의해 선별된 결합 클론의 결합 친화성을 결정하였다.
이. 콜라이 XL1-블루 중의 선별된 파지미드 클론을 카르베니실린, 카나마이신 및 M13-KO7 헬퍼 파지가 보충된 2YT 브로쓰 20 ml 중에서 성장시키고; 배양물을 진탕하면서 밤새 30℃에서 성장시켰다. 파지의 상청액을 20％ PEG/2.5 M NaCl 중에서 이중 침전시켜 정제하고, PBS에 재현탁시키고, 농도 결정을 위해 268 nM에서 분광광도 측정 방식으로 판독하였다 (OD/ml 단위).
정제된 파지를 1 ㎍/ml의 hEGFR-ECD-Fc로 코팅된 면역플레이트 상에서 적정하여, 용액 경쟁 ELISA를 위한 최적 농도를 결정하였다.
파지를 증가되는 농도의 항원 (hEGFR-ECD)과 1 시간 동안 제1 인큐베이션한 다음, 항원 코팅된 면역플레이트로 15 분간 옮겨서 미결합된 파지가 포획되도록 하는 용액 결합 검정에서, 450 nM에서 1 OD/ml 신호를 제공하는 희석을 이용하였다. IC50은 용액 결합 단계에서 파지 50％가 고정된 항원에 결합되는 것을 억제하는 항원의 농도로서 계산하였다. 용액 결합 경쟁 ELISA는 실온에서 수행하였다. 선별된 클론에 대한 IC50 값은 그 범위가 36.2 nM 내지 1000 nM 초과였다.
파지 디스플레이 F(ab)zip의 인간 IgG로의 전환
친화성, 특이성 및 기타 특성을 정확하게 결정하기 위해, 선별된 클론을 유리 hIgG로 발현시켰다.
경쇄 및 중쇄의 가변 도메인을 포유동물 세포에서 일시적인 인간 IgG 발현을 위해 미리 설계한 벡터로 클로닝하였다. (문헌 [Leet et al., J. Mol. Biol. 23:340:1073-1093 (2004)]).
파지미드 DNA의 VL 영역은 CDR L1 (EcoRV)를 코딩하는 영역의 상류 및 CDR L3 (KpnI)를 코딩하는 영역의 하류 DNA를 절단하는 제한 효소로 소화시켰다.
파지미드 DNA의 VH 영역은 CDR H1 (ApaI)을 코딩하는 영역의 상류 및 CDR H3 (BsiwI)을 코딩하는 영역의 하류 DNA를 절단하는 제한 효소로 소화시켰다.
분비된 유리 IgG를 단백질 A 친화성 크로마토그래피에 의해 정제하고, hEGFR 코팅된 면역플레이트 상에서 직접 결합 ELISA로 시험하였다.
항-hEGFR 에피토프의 비교
항-hEGFR 항체에 의해 인식되는 에피토프를 결정하기 위해, 단리된 항-EGFR 항체가 EGFR의 도메인 III에 결합하는 것으로 알려져 있는 또 다른 항-hEGFR 항체와 경쟁하는 능력을 연구하였다.
검정은 경쟁적 ELISA 포맷으로 행하였다. 경쟁적 ELISA를 위해, EGFR-ECD-Fc를 맥시소르프 면역플레이트 상에 2 ㎍/ml으로 고정시켰다. 고정된 농도의 항-EGFR 항체 (또는 비특이적 항체 대조군)가 코팅된 EGFR-ECD-Fc에 의해 포획되었고, 정제된 선별된 항-EGFR 파지-Fab를 첨가하고, α-M13-접합된 HRP로 검출하였다. EGFR-ECD-Fc 코팅된 플레이트에 대한 결합이 차단된 항체는 아마도 중첩되는 에피토프를 공유할 것이다.
TGF-α 경쟁적 ELISA를 위해, EGFR-ECD-Fc를 먼저 코팅된 항-인간 Fc 항체에 의해 포획되게 한 다음, 고정된 농도의 TGF-α가 EGFR-ECD-Fc에 의해 포획되게 하였다. 정제된 파지-Fab를 첨가하고, α-M13-접합된 HRP로 검출하였다.
마지막으로, 노출되고 결실된 EGFR 도메인을 함유하는 구축물에 대한 선별된 클론의 결합을 평가하여 이전의 경쟁적 ELISA를 확인하였다. D1으로 지정된 클론은 항-EGFR 항체와 경쟁하였고, 이는 아마도 EGFR에 도메인 III에서 결합할 것이다.
실시예 2
인간 표피 성장 인자 수용체에 대한 항체의 특성화
리간드 결합의 억제
선별된 항-EGFR 항체 D1이 H1666 세포 (ATCC CRL-5885, 버지니아주 매너서스 소재)에 대한 125I-EGF의 결합을 억제하는지 여부를 결정하기 위해, 정제된 IgG 버전 D1을 다음과 같이 리간드 결합 검정에서 시험하였다. H1666 세포를 12 웰 플레이트에 플레이팅하였다. 다음날 성장 배지를 제거하고, 세포를 200 nM 항체로 2 시간 동안 실온에서 전처리하였다. 방사성동위원소로 표지된 EGF 20 ㎕/웰을 첨가하고 (세포주의 Kd 미만의 농도를 이용함), 추가로 2 시간 동안 실온에서 세포를 처리하였다. 결합 완충제로 세포를 세척하고, 가용화하고, 옮기고, 이소 데이터 γ-계수기를 이용하여 샘플을 계수하였다. 비표지된 EGF는 한랭 경쟁자(cold competitor)로서 사용하였다. 결과는 D1이 H1666 세포에 대한 125I-EGF 리간드의 결합을 억제하는 것으로 나타났다.
안정적으로 형질감염된 EGFR-NR6 세포에서 TGF-α 유도된 EGFR 인산화의 억제
항-EGFR 항체 D1이 TGF-α 유도된 EGFR 인산화를 선택적으로 차단하는지 여부를 결정하기 위해, 안정적으로 형질감염된 EGFR-NR6 세포에서 2-3 시간 동안 혈청을 고갈시키고, 다양한 농도의 D1과 2 시간 동안 사전인큐베이션시켰다. 세포를 1 nM TGF-α로 자극하였다. 전체 세포 용해물에 대해 SDS-PAGE 분석하고, 로딩 대조군(loading control)으로서 항-포스포티로신 및 항-EGFR로 면역블롯을 프로빙하였다. 시판하는 항-EGFR 항체를 양성 대조군으로 이용하였다. 데이터는 D1이 세포 기반 검정에서 TGF-α 유도된 EGFR 인산화를 억제함을 보여주었다.
실시예 3
D1의 친화성 성숙
라이브러리 구축
문헌 [Lee et al., Blood, 108, 3103-3111, 2006]에 기재된 바와 같이 올리고뉴클레오티드-지정 돌연변이유발을 이용하여 2 개의 파지 디스플레이된 라이브러리 (L3/H3 및 L3/H1H2 라이브러리)를 제작하였다. 라이브러리 주형 벡터는 CDR-L3에 포매되어 있는 정지 코돈 (TAA)를 함유하며, 이는 CDR-L3 (모든 라이브러리), CDR-H3 (L3/H3 라이브러리), CDR-H2 및 CDR H1 (L3/H1H2 라이브러리)을 코딩하는 서열 상에 어닐링된 퇴화 올리고뉴클레오티드를 이용한 돌연변이유발 반응 동안 복구되었다. 문헌 [Kunkel et al., (Methods Enzymol. 1987;154:367-82)]의 방법에 따라 라이브러리 돌연변이유발 반응을 수행하였다. 올리고뉴클레오티드를 상이한 비율로 조합하여, 선별된 위치에서 천연 레퍼토리의 아미노산 빈도가 반영되도록 다양성을 미세조정하였다. 돌연변이유발 생성물을 라이브러리 당 하나의 반응물로 풀링하고, 이. 콜라이 SS320 세포에 전기천공시키고, 문헌 [Lee et al., 2004, 상기 문헌]에 기재된 바와 같이 KO7 헬퍼 파지를 보충하여 성장시켰다.
라이브러리 분류 및 스크리닝
친화성 개선 선별을 위해, 파지 라이브러리를 제1 라운드의 경우에는 hEGFR-ECD-Fc에 대해 플레이트 분류하고, 이후 3 라운드에는 용액 분류하였다.
증가되는 선별 엄격성으로 3 라운드의 용액 분류를 수행하였다. 면역플레이트를 5 ㎍/ml 뉴트라비딘으로 밤새 4℃에서 코팅하고, 슈퍼블록 (피어스) 및 PBST로 차단시켰다. 증식된 파지 3-5 OD/ml를 슈퍼블록 중의 비오티닐화된 EGFR-ECD 100 nM과 사전인큐베이션시킨 다음, 10x 희석하고, 차단된 면역플레이트에 5-10 분간 첨가하였다. 플레이트를 8 회 세척하고, 파지를 용출시키고, 파지 투입량을 감소시키고 (0.5 OD/ml) 비오티닐화된 EGFR-ECD의 농도는 1 nM로 낮추어 다음 라운드의 용액 분류 동안 증식시켰다.
고처리량 친화성 스크리닝 ELISA (단일 스폿 경쟁)
용액 분류의 마지막 라운드로부터의 무작위 클론을 골라 스크리닝하고, hEGFR-ECD와 사전인큐베이션된 (또는 그렇지 않은) 파지 상청액의 표적과 결합하는 것을 비교하는 파지 단일 점 경쟁 ELISA를 이용하여 검정하였다.
이. 콜라이 XL1-블루 중의 파지미드 클론을 카르베니실린 및 M13-KO7 헬퍼 파지가 보충된 2YT 브로쓰 150 ㎕ 중에서 성장시키고; 배양물을 진탕하면서 밤새 37℃에서 96 웰 포맷으로 성장시켰다. 파지를 함유하는 배양 상청액을 5 nM EGFR-EC가 존재하거나 또는 부재하는 PBST (0.05％ 트윈 20 및 0.5％ (w/v) BSA를 함유하는 PBS) 중에서 5 배 희석시켰다. OD 감소율 (％)을 하기 방정식으로 계산하였다:
OD450nm 감소율 (％) = (경쟁자가 존재하는 웰의 OD450nm) / (경쟁자가 존재하지 않는 웰의 OD450nm)*100
25％ 보다 OD 감소율이 더 큰 클론을 용액 결합 경쟁 ELISA를 위해 선별하였다.
용액 결합 경쟁 ELISA
단일 스폿 ELISA에 의한 선별된 결합 클론의 결합 친화성을 상기에서 기재한 바와 같이 용액 결합 경쟁 ELISA에 의해 결정하였다.
D1 모 클론 친화성 성숙으로부터 선별한 하나의 클론 (D1.5)의 파지 IC50을 상기한 바와 같이 결정하였다. D1.5의 IC50은 0.39 nM이었다. 추가의 특성화를 위해, 상기한 것과 동일한 제한 부위 및 포유동물 세포에서 일시적인 뮤린 IgG 발현을 위해 설계된 벡터를 이용하여 D1.5를 mIgG2A로 재포맷시켰다.
실시예 4
유리 mIgG로서 항-EGFR 개선된 항체의 특성화
비아코어 측정
비아코어™-2000 상에서의 표면 플라즈몬 공명 검정을 이용하여 항-EGFR mIgG2A의 친화성을 결정하였다. CM5 칩 상에 약 150 반응 단위 (RU)로 고정된 mIgG D1.5를 비아코어 검정에 사용하였다. EGFR-ECD를 12.5 nM에서 200 nM의 증가되는 농도로 25℃에서 30 ㎕/분으로 주입하였다. 블랭크 유동 세포에서 RU를 차감하여 결합 반응을 교정하였다. 역학 분석을 위해, kon 및 koff을 동시에 대입하는 1:1 랭귀어(Languir) 모델을 사용하였다. 이 방법에 의해 결정된 D1.5에 대한 KD는 1.2 nM이었다.
에피토프 맵핑
EGFR의 도메인이 노출 및 결실된 구축물에 대한 선별된 클론의 결합을 평가하여 모 클론으로부터 유전된 결합 에피토프를 확인하였다. D1 분류로부터 선별된 친화성 개선된 클론 D1.5는 EGFR의 도메인 III에 결합하였다.
EGFR-NR6 세포에서의 TGF-α 유도된 EGFR 인산화의 억제
D1.5가 TGF-α 유도된 EGFR 인산화를 모 클론에 비해 보다 높은 효능으로 억제하는지 여부를 결정하기 위한 시험을 행하였다. 항체를 EGFR-NR6 세포에 대해 시험하고, 상기 실시예 2에서 기재한 바와 같이 검정을 수행하였다. 시판하는 항-EGFR 항체를 양성 대조군으로서 사용하였다.
그 결과 D1.5가 모 클론 D1과 비교하여 리간드 유도된 EGFR 인산화를 더 큰 정도로 억제하는 것으로 밝혀졌다.
H1666 세포에서 세포 증식의 억제
D1.5가 EGFR, HER2 및 HER3을 중등도의 수준으로 발현하는 NSCLC 암 세포주, H1666의 세포 증식을 억제하는지 여부를 결정하기 위한 검정을 수행하였다. H1666 세포 (ATCC CRL-5885, 버지니아주 매너서스 소재)를 96 웰 플레이트에 5000 세포 밀도로 시딩하였다. 다음날, 세포를 1％ 혈청 함유 배지 중에서 다양한 농도의 항체 (최대 50 ㎍/ml)로 동시에 처리하였다. 3 일 후, 알라마르 블루를 첨가하고, 형광계를 이용하여 형광을 검출하였다. 결과는 RFU로 나타낸다.
그 결과 D1.5가 D1 보다 세포 성장을 더 큰 정도로 억제시킴이 밝혀졌다.
A431 이종이식 연구
친화성 성숙된 항-EGFR 항체 D1.5의 생체내 효능을 입증하는데 A431 이종이식 모델을 사용하였다. A431 세포는 EGFR 증식시키고, 항-EGFR 작용제에 대해 매우 잘 반응한다. 본 연구는 nu/nu 마우스에서 수행하였고, 시판하는 항-EGFR 항체를 참조로서 사용하였다.
첫번째 단계에서는, 경쟁적 ELISA에서 D1.5의 뮤린 EGFR과의 교차 반응성을 평가하였다. 면역플레이트를 hEGFR-ECD-Fc로 코팅하였다. mEGFR-ECD-Fc 연속 희석액을 고정된 농도의 D1.5와 인큐베이션시켰다. 그 결과 D1.5는 뮤린 EGFR과 교차반응하는 것으로 나타났다. 생체내 효능 연구에 필요한 투약을 평가하기 위해, 먼저 D1.5를 단일 용량 (50 mg/kg)으로 주사하고, ELISA에 의해 혈청 IgG 농도를 측정하였다. D1.5는 보다 신속하게 소실되었고, 주사 후 7 일 이후에 농도가 감소되는 것이 관찰되었다. 효능 연구 (A431 이종이식 모델)에 의해 D1.5가 종양 성장을 완벽하게 억제하는 것으로 밝혀졌다. D1.5는 50 mg/kg에서 항-EGFR 항체로서 효과적이었다. 보다 낮은 용량 그룹 (25 mg/kg)에서의 그의 감소된 효능은 보다 빠른 항체 소실로 인한 것이었다. (도 1.)
실시예 5
이중특이적 항체를 위한 경쇄 라이브러리 설계 및 스크리닝
라이브러리 설계 및 구축
항체 경쇄의 아미노산 조성 및 CDR 길이를 다양화하기 위한, D1.5 주형을 기반으로 하는 라이브러리를 설계하였다. 무작위화된 위치의 하위세트를 이 부위에서 천연 레퍼토리 부분인 아미노산을 나타내도록 조정하고, 나머지 부위는 모든 20 개의 자연 발생 아미노산을 포함하도록 무작위화하였다. 또한, CDR L3은 D1.5의 결합에 중요한 것으로 여겨지므로, 이 CDR에서 무작위화된 위치를 조정하고, 주형의 천연 서열로 편향시켰다. CDR L1의 경우, 위치 28-33에서 각각의 길이는 3 개의 올리고뉴클레오티드 함유 코돈의 혼합물이었다. 보다 긴 L1을 위해, NNK를 위치 30 및 31 사이에 삽입하였다.
Figure 112011072499692-pct00046
CDR L2의 경우, 4 개의 올리고뉴클레오티드가 1:1:2:10으로 혼합되었다.
Figure 112011072499692-pct00047
N=A/C/G/T, D=A/G/T, V=A/C/G, B=C/G/T, H=A/C/T, K=G/T, M=A/C, R=A/G, S=G/C, W=A/T, Y=C/T.
* G70A70C70은 지정된 뉴클레오티드의 70％ 및 다른 3 개의 각각 10％가 대략 50％의 Glu 및 50％의 다른 아미노산을 코딩하는 것을 허용한다. 미국 특허 간행물 번호 20080069820 및 문헌 [Bostrom, J. et al., Science 323:1610-1614(2009)]을 참조한다.
CDR L3에 대한 다양성은 하기 올리고뉴클레오티드의 혼합물로부터 유래되었다. D1.5 CDR_L3 올리고뉴클레오티드
Figure 112011072499692-pct00048
5=70％A, 6=70％G, 7=70％C, 8=70％T (나머지 3 개의 뉴클레오티드에 대해 10％)
모든 라이브러리에서, 중쇄는 모 클론 서열과 변함없이 유지되었다. 모든 라이브러리 주형은 파지 디스플레이된 항체 라이브러리 구성원 중에서 주형 경쇄의 존재를 막는 CDR L1 내에 포매된 종결 코돈을 함유하였다.
라이브러리는 3 개의 CDR L1, L2 및 L3의 올리고뉴클레오티드 세트에 동시에 어닐링되도록 종결 코돈을 함유하는 단일 가닥 DNA 주형을 이용하여 돌연변이유발 방법 (쿤켈(Kunkel) 돌연변이유발)에 의해 구축하였다. 돌연변이유발로부터의 라이브러리 DNA로 전기천공에 의해 박테리아 세포 균주 SS320을 형질전환시키고, 헬퍼 파지 KO7와 함께 성장시켰다. 구축된 라이브러리로부터의 단일 콜로니에 대해 경쇄의 c-말단에서의 gD 태그를 검출하는 것에 의해 디스플레이 수준을 평가하고, 1차 항원 (EGFR)에 대한 결합 보유를 단일 스폿 ELISA 포맷으로 평가하였다. D1.5 라이브러리로부터의 평가된 단일 콜로니의 평균 35％가 높은 수준의 디스플레이를 나타내었고, EGFR 결합 특성을 보유하는 것으로 나타났다.
이중 특이적 클론의 단리를 위한 라이브러리 분류 및 스크리닝
포획 표적으로서 항-gD 항체를 이용하여 라이브러리에 대해 초기 결합 선별 라운드를 수행하여 Fab 유전자가 결실되거나 또는 발현되지 않은 클론을 제거하고, hEGFR-ECD-Fc로 결합 선별한 후, 4 라운드의 플레이팅된 항원 선별을 수행하였다 (HER2-ECD, HER2-ECD-Fc, HER2-I-III-Fc, HER3-ECD-Fc, HER4-ECD-Fc (각각의 경우, 융합 구축물 내의 Fc는 hIgG1로부터의 보체 결합 단편임)). 별법적으로, 이들에 대해 항-gD 및 hEGFR-ECD-Fc에 의한 사전 선별없이 바로 표적 결합 선별을 수행하였다.
각각의 라운드의 플레이트 선별은 실시예 3에서 앞서 기재한 바와 같이 수행하였다. 라운드 3 및 4로부터의 무작위 클론을 선별하여 스크리닝하고, 비특이적 결합을 체크하기 위해 표적 및 항-gD에 대한 결합을 비-관련 단백질 (BSA)의 결합에 대한 것과 비교하는 파지 ELISA를 이용하여 검정하였다. 항-gD 항체 및 표적에는 결합하지만 비-표적화된 단백질 대조군 (예컨대 소 혈청 알부민, 다른 IgG)에는 결합하지 않는 클론을 특이적 양성인 것으로 간주하였다.
양성 클론의 경쇄 가변 도메인 영역을 PCR에 의해 증폭시키고 시퀀싱하였다. 양성 특이적 결합체의 DNA 서열 분석 결과 EGFR 및 HER2 둘 모두에 대한 1 개의 특유한 결합체 (D1.5-201 (서열 36)), EGFR 및 HER3 둘 모두에 대한 7 개의 특유한 결합체 (D1.5-100 (서열 40), D1.5-103 (서열 41), D1.5-113 (서열 42), D1.5-115 (서열 43), D1.5-116 (서열 44), D1.5-121 (서열 45), D1.5-122 (서열 46)), EGFR 및 HER4 둘 모두에 대한 1 개의 특유한 결합체 (D1.5-400, (서열 39))가 밝혀졌다.
9 개의 이중특이적 클론 중 8 개는 HVR L3의 위치 93에서 프롤린을 보유하였다. (위치 96에서 티로신을 가지면서) 이 위치에서 프롤린이 존재하는 것은 D1.5의 EGFR에 대한 친화성을 그의 모 클론 D1과 비교하여 현저하게 증가시키기 때문에, 이는 EGFR에 대한 결합 보유에 있어서 기여자인 것으로 보인다.
이중특이적 hEGFR/HER2, hEGFR/HER3, hEGFR/HER4 파지 클론 특이성의 평가.
이중 활성을 갖는 9 개의 클론이 그의 동족 표적에 특이적인지를 결정하기 위해, 항원 패널에 대한 그의 결합을 직접 플레이트 ELISA 포맷으로 평가하였다.
몇몇 단백질을 2 ㎍/ml로 면역플레이트 상에 밤새 4℃에서 코팅하였다. 플레이트를 PBST 중의 1％ BSA로 차단하고, 실시예 1에서 기재한 바와 같이 성장시킨 파지-Fab 상청액 희석액을 플레이트에 30 분간 도포하였다.
실시예 1에서 기재한 바와 같이 플레이트를 세척하고, 결합 신호를 기록 및 분석하였다. 그 결과 이중 특이성을 갖는 모든 클론이 그의 동족 표적에 대해 특이적인 것으로 나타났다. 클론 D1.5-4 및 모 클론 D1.5를 대조군으로서 사용하였다. (도 2.)
실시예 6
유리 mIgG로서 이중 특이성을 갖는 항체의 특성화
추가의 특성화를 위해, 상기에서 기재한 것과 동일한 제한 부위 및 포유동물 세포에서 일시적인 뮤린 IgG 발현을 위해 미리 설계한 벡터를 이용하여 이중 특이성을 갖는 모든 클론을 mIgG2A로 재포맷시켰다.
EGFR-NR6 세포에서의 TGF-αl 유도된 EGFR 인산화의 억제
이중 특이성을 갖는 7 개의 선별된 항체가 TGF-α 유도된 EGFR 인산화를 차단하는지를 결정하기 위해, 안정적으로 형질감염된 EGFR-NR6 세포를 실시예 2에서 기재한 바와 같이 처리하였다. 도 3의 데이터는 EGFR/HER3 및 EGFR/HER2 항체가 높은 농도에서 TGF-α 유도된 EGFR 인산화를 억제함을 보여주었다. 시판하는 항-EGFR 항체를 양성 대조군으로서 사용하였다.
클론 D1.5-100 및 D1.5-103에 대한 용량 반응은 클론 D1.5-100이 그의 모 클론 (D1.5)의 EGFR 인산화를 억제하는 높은 효능을 잃었음을 보여주었다. 그러나, D1.5-103은 본 검정에서 D1.5와 유사한 효능을 가졌다.
항-EGFR/HER3 항체에 의한 헤레귤린의 HER3에 대한 결합의 억제
선별된 항-EGFR/HER3 항체가 HER3-ECD-Fc 단백질에 대한 헤레귤린의 결합을 억제할 수 있는지 여부를 결정하기 위해, 방사성동위원소로 표지된 리간드 결합 검정에서 정제된 IgG를 시험하였다.
결합 검정은 Nunc 분리 스트립 웰에서 수행하였다. 플레이트를 4℃에서 밤새 50 mM 카르보네이트 완충제 (pH 9.6) 중의 5 mg/mL 염소 항-인간 Ab 100 ㎕로 코팅하였다. 플레이트를 세척 완충제 (PBS/0.005％ 트윈20)로 2 회 세정하고, 100 ㎕의 1％ BSA/PBS로 30 분 동안 차단시켰다. 완충제를 제거하고, 각각의 웰을 1％ BSA/PBS 중의 HER3-ECD-Fc 200 ng과 함께 1.5 시간 동안 인큐베이션시켰다. 플레이트를 세척 완충제로 3 회 세정하고, 1％ BSA/PBS 중의 항체를 HER3-IgG에 4℃에서 밤새 사전 결합시켰다. 125I-HRG를 첨가하고, 플레이트를 2 시간 동안 실온에서 인큐베이션시켰다. 플레이트를 3 회 세정하고, 100 시리즈 이소 데이터 γ-계수기를 이용하여 개개의 웰을 계수하였다. (도 4.) 그 결과 EGFR 및 HER3에 대해 이중 특이성을 갖는 모든 7 개의 항체가 HER3-ECD-Fc에 대한 헤레귤린의 결합을 억제시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다.
항-EGFR/HER4 항체에 의한 헤레귤린의 HER4에 대한 결합의 억제
선별된 항-EGFR/HER4 항체 D1.5-400이 HER4-ECD-Fc에 대한 헤레귤린의 결합을 억제할 수 있는지 여부를 결정하기 위해, 상기에서 기재한 바와 같이 리간드 결합 검정을 수행하였다. HER3-ECD-Fc 대신 25 ng의 HER4-ECD-Fc를 사용하였다. 그 결과 D1.5-400이 HER4에 대한 헤레귤린의 결합을 억제하는 것으로 밝혀졌다.
MCF7 세포에서의 헤레귤린 유도된 HER2/HER3 인산화의 억제.
EGFR 및 HER3에 대해 이중 특이성을 갖는 7 개의 선별된 항체가 MCF7 세포에서 헤레귤린 유도된 HER2/HER3 인산화를 억제시킬 수 있는지 여부를 결정하기 위해, 수용체 인산화 검정에서 이를 시험하였다: MCF-7 세포 (ATCC HTB 22, 버지니아주 매너서스 소재)를 12 웰 플레이트에 플레이팅하였다. 혈청을 고갈시킬 후, 세포를 나타낸 항체 (75 ㎍/ml 또는 150 ㎍/ml)와 2 시간 동안 인큐베이션시켰다. 세포를 0.5 nM HRG로 8 분 동안 자극하고, 전체 세포 용해물을 SDS-PAGE 상에 적용하고, 로딩 대조군으로서 항-포스포-HER3, 항-pTyr 또는 항-튜불린을 이용하여 웨스턴 블롯을 프로빙하였다. (도 5.) 그 결과 모든 항-EGFR/HER3 항체가 높은 농도에서 헤레귤린 유도된 HER2/HER3 인산화를 억제하는 것으로 나타났다. 페르투주맙 (Pmab)은 양성 대조군으로서 사용하였다.
MDA-175 세포 증식의 억제
HRG 유도 세포 성장에 대한 항-EGFR/HER3 항체의 성장 억제 잠재력을 결정하기 위해, MDA-175 세포 (ATCC HTB 25, 버지니아주 매너서스 소재) (20000 세포/웰)를 96 웰 플레이트에 플레이팅하였다. 다음날, 세포를 1％ 혈청 함유 배지 중에서 다양한 농도의 항체 (최대 50 ㎍/ml)로 동시에 처리하였다. 4 일 또는 5 일 후, 알라마르 블루를 첨가하고, 형광계를 이용하여 형광을 검출하였다. 결과는 RFU로 나타낸다. MDA-175 세포의 성장은 HRG에 의한 자가분비 자극의 결과이므로 이를 선별하였다. 항-EGFR/HER3 항체 D1.5-100, 및 클론 D1.5-122는 MDA-175 세포 성장을 억제시키는 것으로 나타났다. 페르투주맙 (Pmab)은 양성 대조군으로서 사용하였다. (도 6.)
실시예 7
D1.5-100 및 D1.5-103, 항-hEGFR/HER3 이중특이적 항체의 돌연변이유발 맵핑 연구
조합 파지 디스플레이 라이브러리 (문헌 [Vajdos et al., J. Biol. Biol. 320:415-28 (2002)])를 이용하여 알라닌 및 상동체 샷건 스캐닝 분석을 수행하여, 각각의 항체와 그의 2 개의 항원, EGFR 및 HER3 사이의 상호작용을 조사하였다.
기능적 클론을 단리하기 위해 항원 (hEGFR 및 HER3)에 대해 결합 선별한 후 DNA 시퀀싱하여, 각각의 다양한 위치에서의 야생형/돌연변이체 비율을 계산할 수 있었다. 이어서, 이러한 비율을 이용하여 각각의 스캐닝된 측쇄의 EGFR 및 HER3 결합에 대한 기여를 결정하였다.
이 결과를 이용하여 EGFR 및 HER3 결합에 대한 기능적 파라토프를 맵핑할 수 있었다.
D1.5-100 및 D1.5-103 샷건 라이브러리 설계
CDR 내의 용매 노출된 잔기는 파지 디스플레이 라이브러리를 이용하여 스캐닝하였으며, 상기 라이브러리에서 야생형 잔기는 알라닌 또는 야생형 (알라닌 스캔) 또는 상동체 잔기 또는 야생형 (상동체 스캔)으로 달라졌다. 유전자 코드의 속성은 Wt/알라닌 또는 Wt/상동체 잔기에 더하여 라이브러리에 몇몇 다른 치환을 포함시키기 위해 요구되었다. 별도의 중쇄 및 경쇄 알라닌 및 상동체 스캐닝 라이브러리를 구축하였다. 퇴화 정도는 1.3 x 105 내지 7.5 x 107 범위였다.
샷건 스캐닝 라이브러리의 구축
단일 Fab를 M13 유전자-3 소수 코트 단백질의 C-말단 도메인에 융합된 박테리오파지의 표면 상에서 발현시키는 것을 제외하고, 쿤켈 돌연변이유발에 의해 본래의 플라스미드로부터 류신 지퍼를 제거한 후 앞서 기재한 바와 같이 라이브러리를 구축하였다
(올리고 F220:
Figure 112011072499692-pct00049
). (서열 77)
경쇄 알라닌 및 상동체 스캐닝 라이브러리는 HVR-L1, HVR-L2 및 HVR-L3에 종결 코돈을 함유하였고, 중쇄 알라닌 및 상동체 라이브러리는 각각의 중쇄 HVR에 종결 코돈을 함유하였다. 각각의 종결 주형 상에서 쿤켈 돌연변이유발 (문헌 [Kunkel et al., 1987, 상기 문헌])을 이용하여, 앞서 기재한 방법 (문헌 [Sidhu et al., J. Mol. Biol. 338:299-310 (2004)])으로 라이브러리를 구축하였다. 알라닌 스캐닝 라이브러리는 선별된 측쇄를 야생형 또는 알라닌으로 변경시키는 파지 디스플레이 라이브러리이다. 상동체 스캔이란 파지 디스플레이 라이브러리가 선별된 측쇄를 야생형 또는 유사한 아미노산으로 변경시키도록 하는 것을 의미한다.
라이브러리 선별
NUNC 96 웰 맥시소르프 면역플레이트를 5 ㎍/ml 포획 표적 (EGFR-ECD-Fc, HER3-ECD-Fc 또는 단백질-L)으로 코팅하고, PBS 중의 1 ％ BSA (w/v)로 차단시켰다. 상기 기재한 라이브러리로부터의 파지를 문헌 [Lee et al., 2004, 상기 문헌]에 기재되어 있는 바와 같이 KO7 헬퍼 파지 (NEB)로 증식시켰다. 라이브러리 파지 용액을 코팅된 플레이트에 1013 파지 입자/ml의 농도로 첨가하고, 1-2 시간 동안 RT에서 인큐베이션시켰다. 플레이트를 PBST로 8 회 세척한 후, 결합된 파지를 0.1 M HCl로 30 분 동안 용출시켰다. 각각의 선별 라운드 이후의 증균에 대해서는 앞서 기재한 바와 같이 결정하였다. 2 라운드의 표적 선별 이후에, 각각의 라이브러리로부터의 다수의 무작위 클론을 선별하여 문헌 [Sidhu et al., 2004, 상기 문헌]에 기재되어 있는 바와 같이 시퀀싱하였다.
결합된 클론의 DNA 서열을 이용하여 각각의 다양한 위치에서의 야생형/돌연변이 비율을 결정하였다. 이 비율을 이용하여 각각의 선별된 측쇄의 항원에 대한 결합 기여를 평가하였다. 항원 선별로부터의 wt/mut 비율을 디스플레이 선별로부터의 wt/mut 비율로 나누면 항원 결합 친화성에 대한 각각의 돌연변이 효과의 정량적 추정치가 산출된다 (비율 Fwt/mut 함수). 이 비율이 1 보다 크면, 돌연변이가 유해하다. 이 비율이 1 미만이면, 돌연변이는 유익하다. 2500 개 클론을 시퀀싱하였다.
알라닌 및 상동체 스캔 결과를 기초로 하여, EGFR 및 HER3의 결합에 대한 항체 D1.5-100의 열점을 공지된 항-HER2 항체 4D5-Fv의 구조 상에 맵핑하였다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 맵핑은 EGFR 결합에 대해 중쇄가 우세하며, HER3의 결합에 대해 중쇄 및 경쇄가 함께 작용함을 시사한다. 산성 (E, D) 잔기는 EGFR 및 HER3 둘 모두, 특히 HER3에 대한 결합에 있어서 중요한 역할을 한다.
친화성 성숙
도 8은 상기에서 기재한 샷건 라이브러리를 이용한 D1.5-100의 친화성 성숙을 보여준다. 이러한 친화성 성숙 전략에서, D1.5-100 중쇄 상동체 라이브러리를 앞서 기재한 바와 같이 분류하였다. HER3-ECD-Fc 코팅된 플레이트 상에서 2 라운드의 플레이트 분류를 수행한 이후에, 엄격도를 증가시키면서 3 라운드의 용액 별법적 표적을 분류하였다 (EGFR-ECD 및 HER3-ECD-Fc). 단일 클론을 골라내고, 이중 결합 활성을 보유하는 클론을 단리하기 위해 단일 스폿 ELISA에서 평가하였다. 평가한 클론 중에서, 94 개 중 79 개가 EGFR/HER3 둘 모두에 대해 결합을 나타낸 반면, 11 개는 EGFR 결합능을 잃었고 HER3에 대해 특이적 결합을 나타내었다.
단일 스폿 경쟁에 의한 클론의 단리
마지막 라운드의 분류로부터 단일 콜로니를 골라내고, 실시예 1에서 기재한 바와 같이 파지를 성장시켰다. 384 웰을 EGFR-ECD-Fc로 1 ㎕/ml로 코팅하였다. 각각의 콜로니를 성장시키기 위해, 25 ㎕의 파지 상청액 또는 ELISA 완충제를 25 ㎕의 EGFR-ECD (50 nM) 및 HER3-ECD-Fc (10 nM)와 함께 인큐베이션시켰다. 인큐베이션한 4 ㎕를 EGFR-ECD-Fc 코팅된 플레이트에 첨가하고, 플레이트를 8 회 세척하였다. 60 ㎕의 1/5000 항-M13-HRP 접합체 항체를 첨가하고, 플레이트를 8 회 세척하고, TMB + H3PO4로 발색시켰다.
다음과 같은 단일 스폿 경쟁 프로토콜을 이용하여, EGFR 및 HER3에 대해 D1.5-100 보다 더 큰 억제를 나타내는 8 개의 특유한 클론을 선별하였다:
1. 마지막 라운드의 분류로부터 단일 콜로니를 골라내어, 앞서 기재한 바와 같이 파지를 성장시키고;
2. 384 웰 플레이트를 EGFR-ECD-Fc 1 ㎍/ml로 코팅하고;
3. 각각의 콜로니를 성장시키기 위해, 25 ㎕의 파지 상청액 또는 ELISA 완충제를 25 ㎕의 EGFR-ECD (50 nM) 및 HER3-ECD-Fc (10 nM)와 함께 인큐베이션하고;
4. 인큐베이션한 4 ㎕를 EGFR-ECD-Fc 코팅된 플레이트에 첨가하고;
5. 플레이트를 8 회 세척하고;
6. 60 ㎕의 1/5000 항-M13-HRP 접합체 항체를 첨가하고;
7. 플레이트를 8 회 세척하고;
8. 플레이트를 TMB + H3PO4로 발색시켰다.
EGFR 및 HER3 둘 모두에 대해 D1.5-100 보다 더 큰 억제를 나타내는 8 개의 특유한 클론을 선별하였다 (DL6, 서열 63; DL7, 서열 64; DL8, 서열 65; DL9, 서열 66; DL10, 서열 67; DL11, 서열 28; DL12, 서열 68; DL13, 서열 69). 항-HER3 항체의 경우, HER3에 대해 D1.5-100 보다 더 큰 억제를 나타내는 7 개의 특유한 클론이 선별되었다.
친화성 성숙된 이중특이적 및 항-HER3 항체의 특성화
선별된 친화성 성숙된 이중특이적 항체의 결합 특이성은 실시예 5에서 기재한 바와 같이 한 패널의 다양한 단백질에 대한 직접 결합에 의해 평가하였다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 선별된 항체는 EGFR 및 HER3 둘 모두에 대해 결합 특이성을 나타내었다.
2 개의 선별된 이중특이적 항체 (DL7 및 DL11)에 대해 실시예 1에서 기재한 바와 같이 IC50 값을 계산하고, D1.5-100 모 클론과 비교하였다. 선별된 이중특이적 항체 둘 모두는 HER3-ECD-Fc에 대해 유사한 친화성을 나타내었고, EGFR에 대해서는 증가된 친화성을 나타내었다. DL1.5-100은 EGFR-ECD에 대한 IC50이 44 nM이었고, HER3-FC에 대해서는 0.1 nM이었으며; DL7은 EGFR-ECD에 대한 IC50이 6.1 nM이었고, HER3-FC에 대해서는 0.25 nM이었으며; DL11은 EGFR-ECD에 대한 IC50이 5.7 nM이었고, HER3-FC에 대해서는 0.43 nM이었다.
선별된 항-HER3 항체의 결합 특이성은 앞서 기재한 바와 같이 한 패널의 다양한 단백질에 대한 직접 결합에 의해 평가하였다. 선별된 항체 (DL3.5, DL3.6, DL3.7)는 HER3에 대해서만 결합 특이성을 나타내었다.
선별된 항체에 대해 파지 IC50 값을 상기 기재한 바와 같이 계산하고, D1.5-100 모 클론과 비교하였다. 모든 항체 (DL3.1-3.7)는 IC50이 1 내지 3.8 nM로, HER3-ECD-Fc에 대해 증가된 친화성을 나타내었다. 모 DL1.5-100의 IC50은 4.6 nM이었다.
상기에서 기재한 경쟁 ELISA를 이용하여 선별된 이중특이적 항체 및 항-HER3 항체의 결합을 HER3 도메인 III 단백질 (N-말단 His 태그)의 결합과 비교하였다. EGFR/HER3 및 단일특이적 항-HER3 항체는 HER3 ECD-Fc 및 HER3 도메인 III 구축물에 대해 유사한 친화성을 가졌다 (파지 IC50).
선별된 친화성 성숙된 이중특이적 항체 및 항-HER3 항체를 mIgG2A로 재포맷시키고, 상기 기재한 바와 같이 경쟁 ELISA에서 확인하였다. mIgG2A 이중특이적 항체는 D1.5-100 모 클론에 비해 EGFR-ECD 및 HER3 도메인 III 둘 모두에 대해 증가된 친화성을 나타내었다.
친화성 성숙된 EGFR/HER3 항체 DL7 및 DL11, 및 항-HER3 특이적 항체 DL3.6 및 DL3.7의 역학 분석을 위해 비아코어 300을 이용하여, 각각의 항체 (DL1.5-100, DL7, DL11, DL3.6, DL3.7)의 정제된 mIgG2A를 CM5 칩에 커플링시키고, 수회 희석시킨 항원 (EGFR-ECD, HER3 도메인III, HER3-ECD)을 실시예 4에서 기재한 바와 같은 조건하에서 코팅된 칩 상에 흘려부었다. CM5 칩은 각각의 항원 주입 사이에 재생시켰다. 마지막으로, 질량 이동에 의한 1:1 결합 분석을 이용하여 KD를 결정하였다. 친화성 성숙된 EGFR/HER3 항체 DL7 및 DL11은 표적 둘 모두에 대해 개선된 KD (M)를 가졌다.
EGFR에 대한 친화성 성숙된 항체 DL7, DL11 및 모 항체 D1.5의 억제 기능을 평가하기 위해, EGFR 만을 발현하는 EGFR-NR6 세포를 다양한 양의 항체 (최대 20 ㎍/ml)로 1 시간 동안 전처리한 후, TGFα (5 nM)로 EGFR의 인산화를 유도하였다. 항-포스포티로신 항체를 이용하여 항체에 의한 수용체 인산화의 억제를 검출하였다. 또한, 용량 의존적 방식으로 MAPK 활성화의 억제를 관찰하였다. 항체 DL11은 EGFR 및 ERK1/2 인산화를 억제하는데 있어서 DL7 보다 더 강력하였다. (도 10a.)
HER3 전사활성화에 대한 DL7, DL11 및 단일특이적 항-HER3 항체 DL3.6의 억제 기능을 비교하였다. (도 10b.) HER2, HER3 및 EGFR을 발현하는 MCF-7 세포를 지정량의 항체 (최대 50 ㎍/ml)로 1 시간 동안 전처리하고, HRG로 HER3의 활성화 및 HER3의 인산전달을 유도하였다. HER3 인산화의 억제는 항-포스포 HER3 항체를 이용하여 검출하였다. 하류 신호전달 분자, ERK1/2 뿐만 아니라 Akt의 억제가 용량 의존적인 방식으로 관찰되었다. DL11는 또 다시 DL7 보다 더 강력하였다.
DL11의 성장 억제 기능을 시판하는 항-EGFR 항체, 페르투주맙, 및 항-HER3 항체의 성장 억제 기능, 또는 DL3.6, D1.5, 또는 D1.5 + DL3.6의 조합의 성장 억제 기능과 비교하였다. HRG (3 nM)으로 H1666 세포 (ATCC CRL-5885, 버지니아주 매너서스 소재) (HER2, HER3, EGFR 및 EGFR 리간드를 발현하는 NSCLC 세포주) (6000 세포/웰)를 성장 자극시켰다. 항체를 용량 의존적인 방식으로 시험하고, 성장 억제 특성을 모든 다른 단일특이적 항체와 비교하였다. 도 11a에 나타낸 바와 같이, DL11은 단일특이적 항체, 또는 그의 조합에 비해 더 큰 정도로 세포 성장을 억제하였다.
HRG (3 nM) + TGFα (6 nM)에 의해 H1666 세포 성장을 자극시키는 검정을 반복한 경우에도 유사한 결과가 수득되었다. (도 11b).
DL11의 성장 억제 기능을 HCA-7 세포에서 페르투주맙, 항-EGFR 항체, 및 항-HER3 항체, 또는 DL3.6, D1.5 또는 D1.5 + DL3.6의 조합과 비교하였다. HCA-7은 HER2, HER3 및 EGFR을 발현하는 결장직장 세포주이다. 세포 성장은 1％ 혈청의 존재하에서 HRG (3 nM)로 자극시켰다. 항체를 용량 의존적인 방식으로 시험하였고, 세포 생존율은 알라마르 블루 시약을 이용하여 3 일 후에 검출하였다. 도 12a에 나타낸 바와 같이, DL11은 모든 다른 처리에 비해 우수한 성장 억제 특성을 나타내었다.
HRG (3 nM) + TGFα (5 nM)에 의해 성장을 자극하는 것을 제외하고, 도 12a와 관련하여 기재한 바와 같이 HCA-7 세포 성장의 억제를 조사하였다. 도 12b에 나타낸 바와 같이, DL11은 모든 다른 처리에 비해 우수한 성장 억제 특성을 나타내었다.
DL11에 의한 Calu-3 성장의 억제를 항-EGFR 항체, 페르투주맙, 및 항-HER3 항체와 비교하여 조사하였다. NSCLC 세포주 Calu-3 (ATCC HTB-55, 버지니아주 매너서스 소재)은 HER2를 과다발현하고, 정상 수준의 HER3 및 EGFR을 갖는다. 세포 성장 (10,000 세포/웰)은 1％ 혈청의 존재하에서 HRG (3 nM)로 자극하고, 항체를 용량 의존적인 방식으로 시험하였다. 도 13에 나타낸 바와 같이, DL11은 단일특이적 항체에 비해 우수한 활성을 나타내었다.
실시예 8
D1.5-201 및 D1.5-201-2, 항-hEGFR/HER2 이중특이적 항체의 돌연변이유발 맵핑 연구
D1.5-201의 친화성 성숙을 위해, 선별된 아미노산에 대한 경쇄 소프트/상동체 라이브러리를 설계하였다. 일부 소프트 잔기를 약하게 무작위화하였다 (이때 야생형 잔기 빈도는 50％임). 일부 잔기는 야생형 잔기 또는 상동체 잔기를 코딩하는 코돈을 이용하여 무작위화하였다. 몇몇 상동체 무작위화는 야생형 및 상동체 외에 1 또는 2 개의 여분 잔기를 용납한다. 마지막으로, 일부 잔기는 변화시키지 않았다.
도 14는 D1.5-201의 친화성 성숙에 대한 또 다른 분류 전략을 보여준다. 이 전략에서, D1.5-201 경쇄 소프트/상동체 라이브러리를 앞서 기재한 바와 같이 분류하였다. 별법적 플레이트/용액 분류를 증가되는 엄격성 조건하에서 HER2/ECD 에 대해 3 라운드 수행한 후, 단일 클론을 골라내고, 단일 스폿 ELISA에서 평가하여 EGFR 및 HER2에 대해 이중 결합 활성을 보유하는 클론을 단리해내었다. 평가한 클론 중에서, 77/192가 EGFR 및 HER2 둘 모두에 대한 결합을 나타내었다.
선별된 친화성 성숙된 EGFR/HER2 이중특이적 항체에 대한 경쇄 가변 영역의 서열이 결정되었다 (D1.5-201 (서열 36), D1.5-201-2 (서열 37), D1.5-201-3 (서열 38)). 2 개의 선별된 친화성 성숙된 이중특이적 항체 (D1.5-201-2, D1.5-201-3)에 대해 앞서 기재한 바와 같이 파지 IC50을 계산하고, D1.5-201 모 클론과 비교하였다. 친화성 성숙된 이중특이적 항체는 둘 모두 HER2-ECD 및 EGFR-ECD에 대해 증가된 친화성을 나타내었다.
실시예 9
DL11 친화성 성숙
DL11을 상기에서 기재한 바와 같이 추가로 친화성 성숙시켜, EGFR 및 HER3 (DL11b 및 DL11f)에 대해 특이성을 갖는 2 개의 추가의 이중특이적 항체 및 HER3에 대해 특이적인 2 개의 항체 (DL3-11fb 및 DL3-11f)를 생성하였다. DL11b의 중쇄 및 경쇄 아미노산 서열을 각각 서열 12 및 13에 나타낸다. DL11f의 중쇄 및 경쇄 아미노산 서열은 각각 서열 14 및 13에 나타낸다. DL3-11b의 중쇄 및 경쇄 아미노산 서열은 각각 서열 19 및 13에 나타내고, DL3-11f의 중쇄 및 경쇄 아미노산 서열은 각각 서열 20 및 13에 나타낸다.
비아코어 친화성 검정
DL11b 및 DL11f의 EGFR 및 HER3 표적에 대한 그의 결합 친화성을 다음 비아코어 검정에서 결정하였다. DL11b 및 DL11f는 둘 모두 DL11에 비해 그의 표적에 대해 개선된 친화성을 나타내었다.
측정은 비아코어™ 2000 기기 (GE 헬스케어, 비아코어 라이프 사이언시즈, 뉴저지주 피스카타웨이 소재) 상에서 표면 플라즈몬 공명을 이용하여 행하였다. 인간 EGFR (아미노산 1-637) 및 인간 HER3 (아미노산 1-640)의 세포외 도메인 (ECD)을 코딩하는 cDNA을 인간 IgG1의 Fc 영역을 코딩하는 서열을 함유하는 포유동물 발현 벡터로 클로닝하여, 인간 Fc 융합 단백질을 생성하였다. 차이니즈 햄스터 난소 세포를 일시적으로 형질감염시키는 것에 의해 재조합 인간 EGFR-IgG1 (2.65 mg/ml), 인간 HER3-IgG1 (3.35 mg/ml)이 생성되었고, 이를 단백질 A 친화성 크로마토그래피를 통해 정제하였다. 인간 EGFR (아미노산 1-637)의 세포외 도메인을 코딩하는 cDNA를 N-말단 플래그 서열을 함유하는 포유동물 발현 벡터로 클로닝하였다.
DL11f를 Fab 및 IgG 항체 둘 모두로서 결합 친화성을 결정하였다. Fab 검정의 경우, DL11f Fab가 분석물이었고, 이를 상이한 리간드 - 인간 EGFR-Fc 및 인간 HER3-Fc - 가 비아코아 인간 항체 포획 키트 (BR-1008-39, Lot 10020611)에 의해 먼저 포획되어 있는 CM5 칩 상에 흘려부었다. DL11f Fab의 2 배 연속 희석물을 PBS, 0.05％ 트윈 20 중의 0.244-250 nM 범위로 30 ㎕/분의 유속으로 25℃에서 주입하였다. Fc 융합 리간드 및 분석물의 각각의 주입 사이에, 3 M 염화마그네슘을 이용하여 센서 칩을 재생시켰다 (10 ㎕/분의 유속으로 5 ㎕). DL11f Fab의 인간 EGFR 및 인간 HER3 Fc 융합 단백질에 대한 친화성 상수를 결정하기 위해, 관측된 시험 센소그램으로부터 참고 세포로부터의 신호를 차감하였다. 제조업체에 의해 공급된 비아코어 평가 소프트웨어 (GE 헬스케어), 버전 4.1을 이용하여 1:1 랭귀어 결합 모델에 따라 데이터를 비선형 회귀 적합시켜 반응속도 상수를 계산하였다. DL11f Fab의 대표적인 농도 (125 nM)를 2 회 반복한 결과 모든 Fc 융합 단백질에 대해 매우 유사한 적합 및 반응속도 상수가 산출되었다. DL11f Fab는 인간 EGFR-Fc에 1.92 nM의 KD 값으로 결합되었고, 인간 HER3-Fc에 대해서는 0.39 nM의 KD 값으로 결합되었다.
IgG로서 DL11f로부터의 결합 반응속도를 수득하기 위해 두번째 실험 조건을 연구하였다. 여기서는 DL11f 인간 IgG1를 센서 칩 CM5에 고정시키고, 단량체 인간 EGFR-ecd 및 인간 HER3-ecd를 분석물로서 사용하였다. 인간 EGFR-ecd 및 인간 HER3-ecd의 2 배 연속 희석물을 PBS, 0.05％ 트윈 20 중의 0.244-250 nM 범위로 30 ㎕/분의 유속으로 25℃에서 주입하였다. Fab에 대해 결합 반응속도가 결정되었다. DL11f는 인간 EGFR-ecd, 및 인간 HER3-Fc에 대해 각각 19.9 nM 및 2.63 nM의 KD로 결합되었다. 양 실험에서, 본 발명자들은 DL11f 항체가 EGFR에 비해 HER3에 대하여 5-8 배 더 높은 친화성을 가짐을 관찰하였다. 실험 1과 비교했을때 실험 2에서 양 수용체에 대해 더 약한 친화성이 관찰되었는데, 이는 용액 중의 분석물로서 EGFR ecd 또는 HER3 ecd를 갖는 것과, 유동 세포 칩 상에 고정된 Fc 융합체로서 수용체를 갖는 것 사이의 차이로 인한 것일 수 있다. 이러한 유리 ECD로서의 다중-도메인 수용체는 용액일 때 보다 결합 에너지에 있어서 보다 큰 엔트로피 불이익을 얻을 수 있어서, 친화성이 더 약해질 수 있다.
DL11b는 분리된 비아코아 분석에서 유사한 조건하에서, EGFR 및 HER3에 대해 DL11f와 유사한 결합 친화성을 나타내었다.
DL3-11b 및 DL3-11f는 EGFR에 대해 특이적으로 결합하는 능력을 잃은 반면, HER3에 대해 특이적으로 결합하는 능력을 보유하였다.
MDA-175 세포 증식의 억제
DL11b 및 DL11f에 의한 MDA-175 세포 증식의 억제를 상기한 바와 같이 조사하였다. DL11b 및 DL11f 둘 모두는 MDA-175 세포 증식을 DL11 항체와 유사한 정도로 억제하였다. 도 15. DL11, DL11f, 및 DL11b의 IC50은 모두 0.8 - 1.0 ㎍/ml 근방이었다.
MCF7 세포에서 헤레귤린 유도된 HER3 인산화의 억제.
DL11f가 MCF7 세포에서 헤레귤린 유도된 HER3 인산화를 억제할 수 있는지 여부를 결정하기 위해, 실시예 6에 기재한 바와 같이 수용체 인산화 검정을 수행하였다. 그 결과 DL11f가 용량 의존적인 방식으로 헤레귤린 유도된 HER3 인산화를 억제함이 밝혀졌다. 도 16.
안정적으로 형질감염된 EGFR-NR6 세포에서의 TGF-α 유도된 EGFR 인산화의 억제
DL11f가 TGF-α 유도된 EGFR 인산화를 선택적으로 차단하는지 여부를 결정하기 위해, 실시예 2에 기재한 바와 같이 수용체 인산화 검정을 수행하였다. 도 16에 나타낸 데이터는 DL11f가 본 세포 기반 검정에서 TGF-α 유도된 EGFR 인산화를 용량 의존적인 방식으로 억제하는 것으로 나타났다.
DL11 및 DL11f는 생체내 모델에서 종양 성장을 억제한다
HCA-7 종양 이식 모델 검정을 이용하여 생체내 종양 성장에 대한 DL11 및 DL11f의 효과를 결정하였다. 검정은 다음과 같이 수행하였다.
SCID 베이지색 마우스 (찰스 리버 래버러터리즈(Charles River Laboratories) 캘리포니아주 샌 디에고 소재)에 HCA-7 종양 조각을 피하 이식하였다. 종양의 평균 부피가 100 내지 250 mm3에 이르렀을 때, 종양 크기가 유사한 마우스를 다음과 같은 치료 코호트 (n=9/그룹)로 무작위화하였다: 비히클 (PBS), 페르투주맙 (10 mg/kg), D1.5 (25 mg/kg), D1.5 + DL3.6 (각각 25 mg/kg), DL11 (25 mg/kg), 또는 DL11f (25 mg/kg). 치료는 복강내로 투여하였고, 무작위화한 날에 2x 부하 용량 (20 또는 50 mg/kg)으로 시작하여 총 3 번의 치료 동안 매주 계속하였다. 연구 기간 동안 종양을 주 2회 캘리퍼로 측정하였다. 마우스를 표준 설치류 마이크로격리 케이지에 수용시켰다. 동물실의 실험 조건은 온도가 대략 70 ℉, 상대 습도가 대략 40％-60％으로, 대략 14 시간 명/10 시간 암 주기로 유지되도록 설정하였다. 마우스는 실험 동물의 보호 및 사용 기준에 대한 ILAR 가이드에 따라 유지시켰고, 연구는 제넨테크의 동물 실험 윤리 위원회(IACUC)의 검토 및 승인을 받았다.
DL11 및 DL11f는 본 이종이식 모델에서 평균 종양 부피를 감소시키는데 동일하게 효과적이었다. 도 17.
DL11f 는 비-소세포 폐암 모델에서 활성이 있다
항체를 인간 NSCLC 라인 H358 (ATCC CRL-5807, 버지니아주 매너서스 소재) 유래의 확립된 종양이 존재하는 마우스에서 시험하였다. 5 x 106 H358 세포를 CB17 SCID 마우스에 매트리겔로 피하 접종하였다. 종양의 크기가 유사한 동물을 다음과 같은 치료 코호트 (n=9/그룹)로 무작위화하였다: 비히클 (DL11f 제제 완충제), D1.5 (25 mg/kg), DL3.11b (25 mg/kg), DL11f (30 mg/kg), 또는 D1.5 + DL3.11b (각각 25 mg/kg). 치료는 복강내로 투여하였고, 무작위화한 날에 2x 부하 용량 (50 또는 60 mg/kg)으로 시작하여 총 4 번의 치료 동안 매주 계속하였다. 연구 기간 동안 종양을 주 2회 캘리퍼로 측정하였다.
도 18에 나타낸 바와 같이, 이중특이적 항체 DL11f는 본 NSCLC 모델에서 활성이 있었고, 항-EGFR 특이적 및 항-HER3 특이적 항체의 조합 (D1.5 + DL3.11b)에 비해 종양 성장을 더 효과적으로 억제하였다.
실시예 10
DL3.6 친화성 성숙
DL3.6을 상기에서 기재한 바와 같이 추가로 친화성 성숙시켜 추가의 항-HER3 항체를 생성하였다. DL3.6b는 그의 표적에 대하여 모 항체 DL3.6에 비해 증가된 친화성을 나타내었다. DL3.6b의 중쇄 및 경쇄 아미노산 서열을 각각 서열 17 및 13에 나타내었다.
도 19 및 20에 나타낸 바와 같이, DL3-11b, DL3.6, 및 DL3.6b는 HRG 유도된 HER3 인산화 및 MDA-175 세포 증식을 억제하였다. 검정은 상기에서 기재한 바와 같이 수행하였다.
실시예 11
Fadu 이종이식 모델, 두경부 편평 세포 암종 모델에서의 생체내 활성
DL11f, 시판하는 항-EGFR 항체, 및 항-HER3 항체를 Fadu 세포 (ATCC HTB-43, 버지니아주 매너서스 소재) 유래의 확립된 종양이 존재하는 마우스에서 시험하였다. 5 x 106 FaDu 세포를 CB17 SCID 마우스에 피하로 접종하였다. 종양의 크기가 유사한 동물을 다음과 같이 치료 코호트 (n=9/그룹)로 무작위화하였다: 비히클 (DL11f 제제 완충제), 항-EGFR 항체 (25 mg/kg), 항-HER3 항체 (50 mg/kg), 및 DL11f (25 mg/kg). 치료는 복강내로 투여하였고, 무작위화한 날에 2x 부하 용량 (각각 50 또는 100 mg/kg)으로 시작하여 총 4 번의 치료 동안 매주 계속하였다. 연구 기간 동안 종양을 주 2회 캘리퍼로 측정하였다.
도 21에 나타낸 바와 같이, DL11f는 FaDu 두경부 암 모델에서 활성이 있었고, 항-EGFR 특이적 또는 항-HER3 특이적 항체에 비해 종양 성장을 억제하는데 보다 효과적이었다.
실시예 12
BxPC3 이종이식 모델, HER3 유도 췌장 모델에서의 생체내 활성
DL11f, 항-EGFR 항체, 페르투주맙, 및 항-HER3 항체를 췌장 세포주 BxPC3 (ATCC CRL-1687, 버지니아주 매너서스 소재) 유래의 확립된 종양이 존재하는 마우스에서 시험하였다. 10 x 106 BxPC3 세포를 CB17 SCID 마우스에 피하 접종하였다. 종양의 크기가 유사한 동물을 다음과 같이 치료 코호트 (n=8/그룹)로 무작위화하였다: 비히클 (DL11f 제제 완충제), 항-EGFR 항체 (25 mg/kg), 페르투주맙 (25 mg/kg), 항-HER3 항체 (50 mg/kg), 및 DL11f (25 mg/kg). 치료는 복강내로 투여하였고, 무작위화한 날에 2x 부하 용량 (50 또는 100 mg/kg)으로 시작하여 총 4 번의 치료 동안 매주 계속하였다. 연구 기간 동안 종양을 주 2회 캘리퍼로 측정하였다.
DL11f는 BxPC3 췌장암 모델에서 활성이 있었고, 항-EGFR 특이적 또는 항-HER3 특이적 항체에 비해 종양 성장을 지연시키는데 보다 효과적이었다. (도 22.)
실시예 13
NSCLC Calu-3 이종이식 모델에서의 생체내 활성
DL11f, 시판하는 항-EGFR 항체, 및 항-HER3 항체를 NSCLC 라인 Calu-3 (ATCC HTB-55, 버지니아주 매너서스 소재) 유래의 확립된 종양이 존재하는 마우스에서 시험하였다. 5 x 106 Calu-3 세포를 SCID 베이지색 마우스에 피하 접종하였다. 종양의 크기가 유사한 동물을 다음과 같이 치료 코호트 (n=9/그룹)로 무작위화하였다: 비히클 (DL11f 제제 완충제), 항-EGFR 항체 (25 mg/kg), 항-HER3 항체 (25 mg/kg), 및 DL11f (25 mg/kg). 치료는 복강내로 투여하였고, 무작위화한 날에 2x 부하 용량 (50)으로 시작하여 총 4 (8) 번의 치료 동안 매주 (항-HER3은 격주로) 계속하였다. 연구 기간 동안 종양을 주 2회 캘리퍼로 측정하였다.
DL11f는 Calu-3 비-소세포 폐암 모델에서 활성이 있었고, 항-EGFR 특이적 또는 항-HER3 특이적 항체에 비해 종양 성장을 지연시키는데 보다 효과적이었다. (도 23.)
실시예 14
표피 A431 이종이식 모델에서의 생체내 활성
DL11f, 시판하는 항-EGFR 항체, 및 항-HER3 항체를 표피양 세포주 A431 (ATCC CRL-2592, 버지니아주 매너서스 소재) 유래의 확립된 종양이 존재하는 마우스에서 시험하였다. 5 x 106 A431 세포를 SCID 베이지색 마우스에 피하 접종하였다. 종양의 크기가 유사한 동물을 다음과 같이 치료 코호트 (n=8/그룹)로 무작위화하였다: 비히클 (DL11f 제제 완충제), 항-EGFR 항체 (12.5 mg/kg), 항-HER3 (50 mg/kg), 및 DL11f (12.5 및 25 mg/kg). 무작위화한 날에 치료를 복강내로 1 회 투여하였다. 연구 기간 동안 종양을 주 2회 캘리퍼로 측정하였다.
마우스에서 항-EGFR 항체에 비해 DL11f의 보다 빠른 소실로 인해, DL11f를 항-EGFR 항체 보다 2x 농도로 투약하여, 비슷한 노출 수준을 달성하였다. 종합하면, DL11f 뿐만 아니라 항-EGFR 항체도 A431 표피 암 모델에서의 종양 성장을 억제하였다. (도 24.)
실시예 15
환자 유래의 유방암 MAXF449의 이종이식편을 보유하는 누드 마우스에서의 생체내 활성.
DL11f, 시판하는 항-EGFR 항체, 및 항-HER3 항체를 옹코테스트 게엠베하(Oncotest GmbH, 독일 프라이부르크 소재)에서 시험하였다. 옹코테스트는 유방암 MAXF 449와 같은 환자 종양을, 공여자 환자로부터의 종양을 직접 이식한 후 누드 마우스에 피하 이종이식편으로서 전달하였다. 옹코테스트의 절차에 따라, 종양의 크기가 유사한 동물을 다음과 같이 치료 코호트 (n=10/그룹)로 무작위화하였다: DL11f (30 mg), 항-EGFR 항체 (30 mg/kg), 항-HER3 (60 mg/kg) 및 비히클 (DL11f 제제 완충제). 치료는 복강내로 투여하였고, 무작위화한 날에 2x 부하 용량 (각각 60 또는 120 mg/kg)으로 시작하여 총 4 번의 치료 동안 매주 계속하였다.
DL11f 및 항-HER3은 MAXF44 유방암 모델에서 종양 성장을 억제한 반면에, 항-EGFR 항체는 어떤 효과도 없었다 (도 25).
실시예 16
전립선 DU145 이종이식 모델에서의 생체내 활성
DL11f, 시판하는 항-EGFR 항체, 및 항-HER3 항체를 피에드몬트(Piedmont)의 프로토콜에 따라 피에드몬트 리서치 센터 (모리스빌 소재)에서 시험하였다. 종양의 크기가 유사한 동물을 다음과 같이 치료 코호트 (n=10/그룹)로 무작위화하였다: DL11f (25 mg), 항-EGFR 항체 (25 mg/kg), 항-HER3 (50 mg/kg) 및 비히클 (DL11f 제제 완충제). 치료는 복강내로 투여하였고, 무작위화한 날에 2x 부하 용량 (각각 50 또는 100 mg/kg)으로 시작하여 총 4 번의 치료 동안 매주 계속하였다. DL11f는 DU145 전립선암 모델에서 활성이 있었고, 항-EGFR 특이적 또는 항-HER3 특이적 항체에 비해 종양 성장을 억제하는데 보다 효과적이었다. (도 26.)
실시예 17
환자 유래의 난소암 OVXF550 이종이식편을 보유하는 누드 마우스에서의 생체내 활성.
DL11f, 시판하는 항-EGFR 항체, 및 항-HER3 항체를 옹코테스트 게엠베하 (독일 프라이부르크 소재)에서 시험하였다. 옹코테스트는 난소암 OVXF550과 같은 환자 종양을, 공여자 환자로부터 종양을 직접 이식한 후 피하 이종이식편으로서 누드 마우스에 전달하였다. 옹코테스트의 절차에 따라, 종양의 크기가 유사한 동물을 다음과 같이 치료 코호트 (n=10/그룹)로 무작위화하였다: DL11f (30 mg), 항-EGFR 항체 (30 mg/kg), 항-HER3 항체 (60 mg/kg) 및 비히클 (DL11f 제제 완충제). 치료는 복강내로 투여하였고, 무작위화한 날에 2x 부하 용량 (각각 60 또는 120 mg/kg)으로 시작하여 총 5 번의 치료 동안 매주 계속하였다.
DL11f는 OVFX550 난소암 모델에서 활성이 있었다. (도 27).
실시예 18
DL11f는 시험관내 및 생체내에서 항체 의존적 세포 세포독성 (ADCC)을 매개한다.
DL11f는 시험관내에서 ADCC를 매개한다. A431, H292 (ATCC CRL-1848, 버지니아주 매너서스 소재), FaDu, BxPC3 및 MDA 468 (ATCC HTB-132, 버지니아주 매너서스 소재) 세포 (모두 ATCC 유래의 것)를 지정된 농도의 항체의 존재하에서 96 웰 플레이트에 플레이팅하였다. 30 분 동안 37℃에서 사전인큐베이션한 후, 단리된 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC)를 첨가하고, 4 시간 더 37℃에서 인큐베이션을 계속하였다. 4 시간 후에, 플레이트를 원심분리하고, 상청액을 수거하였다. 상청액의 LDH 활성을 프로메가 시토톡스-원(CytoTox-One)의 균질막 완전성 검정 절차에 따라 결정하였다. 세포 매개 세포독성 백분율을 결정하기 위해, 평균 흡광도를 계산하고, 배경은 차감하였다. 도 28에 나타낸 바와 같이, DL11f는 EGFR 발현 세포주에서 용량 의존적인 방식으로 ADCC를 경감시켰다.
DL11f에 N297A으로의 아미노산 치환을 도입하여 이펙터 기능을 결실시켰다. FcRγ 및/또는 보체 결합에는 N297이 요구된다. DL11f-N297A는 시험관내에서 ADCC의 결여를 나타내었다. 예상되는 바와 같이, DL11f의 시험관내 성장 억제 기능은 돌연변이에 의해 영향을 받지 않았다. (도 29.)
DL11f 및 DL11f-N297A를 NSCLC 세포주 H292 (ATCC CRL-1848, 버지니아주 매너서스 소재) 유래의 확립된 종양이 존재하는 마우스에서 시험하였다. 5 x 106 A431 세포를 C.B17-SCID 마우스에 피하 접종하였다. 종양의 크기가 유사한 동물을 다음과 같이 치료 코호트 (n=10/그룹)로 무작위화하였다: 비히클 (DL11f 제제 완충제), DL11f (6 mg/kg) 및 DL11f-N297A (6 mg/kg). 무작위화한 날에 치료를 복강내로 1 회 투여하였다. 연구 기간 동안 종양을 주 2회 캘리퍼로 측정하였다. 처음에, DL11f 및 DL11f N297A는 HER 경로 신호전달을 억제하는 것에 의해 동등하게 종양 성장을 억제하였다. 그러나, 용량이 감소함에 따라 DL11f는 그의 ADCC 능력으로 인해 DL11f N297A에 비하여 지연된 항-종양 활성을 나타내었다. (도 30).
실시예 19
DL11f는 시노몰구스 원숭이에서 세툭시맙보다 독성이 덜하다
DL11f 및 세툭시맙의 상대적 독성을 결정하기 위한 연구를 수행하였다. 시노몰구스 원숭이를 3 개의 그룹으로 할당하고, DL11f 또는 세툭시맙 (캐피탈 홀세일 드럭(Capital Wholesale Drug), 오하이오주 콜럼버스 소재)을 다음과 같이 6 주 동안 매주 1회 투약하였다:
그룹 1: 세툭시맙 25 mg/kg;
그룹 2: DL11f 25 mg/kg;
그룹 3: DL11f 12.5 mg/kg.
모든 3 마리의 세툭시맙 투약 동물은 3 번째 및 4 번째 투약 사이에 피부 병변이 발생하여, 독성이 나타났다. 이러한 결과는 세툭시맙의 FDA 승인 동안 수행되었던 이전의 시노몰구스 연구에 기초하면 예상되는 것이었다. DL11f를 투약한 동물은 어느 동물도 연구의 이 시점에서 독성 징후를 나타내지 않았다.
DL11f를 25 mg/kg 용량으로 수여받은 동물 중 한 마리에서 6 번째 투약하고 1 주 후에 피부 병변이 발생하였다. 이러한 병변은 대략 4 cm x 7 cm인 것으로 측정되었고, 세툭시맙으로 처리한 동물에서 관찰되는 병변과 비교하면 이는 매우 약하고 보다 작은 영역으로 국한되었다.
이러한 독성학 연구에서의 독성 역학 파라미터의 분석에 기초하면, 세툭시맙 및 DL11f에의 노출은 각각의 시험 화합물 25 mg/kg으로 투약된 동물에서 유사하였다.
두번째의 보다 큰 규모의 연구는 다음과 같은 조건하에서 수행하였다.
시노몰구스 원숭이를 6 개의 그룹으로 할당하고, DL11f 또는 비히클 대조군을 다음과 같이 12 주 동안 매주 1회 정맥내 투여에 의해 투약하였다:
Figure 112011072499692-pct00050
연구 기간 동안 또는 DL11f를 최종 투약한 후 회복 기간 동안, 어떤 동물도 어떤 분명한 피부 독성을 나타내지 않았다.
단일 용량, i.v. 투여 PK 연구를 또한 시노몰구스 원숭이에서 수행하였다. 본 연구에서, 그룹 당 3 마리의 원숭이에 1, 10, 또는 30 mg/kg의 DL11f를 정맥내로 투약하였다. 연구된 용량 범위에 걸친 PK는 비선형이었고, 다른 EGFR-표적화 항체에서 관찰되는 포화가능한 청소율과 일치하였다.
본 명세서에서 인용되거나 언급된 모든 특허, 특허 출원, 특허 출원 간행물 및 다른 간행물은, 각각의 독립적인 특허, 특허 출원, 특허 출원 간행물 또는 간행물이 참조로 포함되는 것으로 구체적이고 개별적으로 나타내어진 것과 같이 동일한 범위로, 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.
서열목록 전자파일 첨부

Claims (37)

  1. 서열 30의 중쇄 가변 도메인 서열 및 서열 29의 경쇄 가변 도메인 서열을 포함하고, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 단리된 다중특이적 항체.
  2. (a)
    Figure 112013057320814-pct00102
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H1;
    (b)
    Figure 112013057320814-pct00103
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H2; 및
    (c)
    Figure 112013057320814-pct00104
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H3; 및
    (d)
    Figure 112013057320814-pct00105
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L1;
    (e)
    Figure 112013057320814-pct00106
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L2; 및
    (f)
    Figure 112013057320814-pct00107
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L3
    을 포함하는, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 단리된 다중특이적 항체.
  3. (a)
    Figure 112013057320814-pct00108
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H1;
    (b)
    Figure 112013057320814-pct00109
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H2; 및
    (c)
    Figure 112013057320814-pct00110
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H3; 및
    (d)
    Figure 112013057320814-pct00111
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L1;
    (e)
    Figure 112013057320814-pct00112
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L2; 및
    (f)
    Figure 112013057320814-pct00113
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L3
    을 포함하는, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 단리된 다중특이적 항체.
  4. (a)
    Figure 112013057320814-pct00114
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H1;
    (b)
    Figure 112013057320814-pct00115
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H2; 및
    (c)
    Figure 112013057320814-pct00116
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-H3; 및
    (d)
    Figure 112013057320814-pct00117
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L1;
    (e)
    Figure 112013057320814-pct00118
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L2; 및
    (f)
    Figure 112013057320814-pct00119
    의 아미노산 서열을 포함하는 HVR-L3
    을 포함하는, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 항원 결합 도메인을 포함하는 단리된 다중특이적 항체.
  5. 서열 28의 중쇄 가변 도메인 서열 및 서열 27의 경쇄 가변 도메인 서열을 포함하고, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 단리된 다중특이적 항체.
  6. 서열 28의 중쇄 가변 도메인 서열 및 서열 29의 경쇄 가변 도메인 서열을 포함하고, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 단리된 다중특이적 항체.
  7. 서열 14의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 및 서열 13의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄를 포함하고, EGFR 및 HER3에 특이적으로 결합하는 단리된 다중특이적 항체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 전장 IgG1 항체인 항체.
  9. 제8항에 있어서, 항체-의존적 세포-매개 세포독성 (ADCC) 활성을 갖는 항체.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, EGFR 및 HER3를 발현하는 세포를 포함하는 암을 치료하는 의약으로서 사용하기 위한 것인 항체.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, EGFR 및 HER3를 발현하는 세포를 포함하는 암의 치료에 사용하기 위한 것인 항체.
  12. 제10항에 있어서, 상기 암이 유방암, 결장직장암, 췌장암, 두경부암, 흑색종, 난소암, 전립선암 및 비-소세포 폐암으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 항체.
  13. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 항체를 코딩하는 단리된 핵산.
  14. 제13항의 핵산을 포함하는 숙주 세포.
  15. 항체가 생산되도록 제14항의 숙주 세포를 배양하는 것을 포함하는 항체를 생산하는 방법.
  16. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 항체 및 세포 독성제를 포함하는, EGFR 및 HER3를 발현하는 세포를 포함하는 암의 치료에 사용하기 위한 면역접합체.
  17. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 항체 및 제약상 허용되는 담체를 포함하는, EGFR 및 HER3를 발현하는 세포를 포함하는 암의 치료에 사용하기 위한 제약 제제.
  18. 제17항에 있어서, 상기 암이 유방암, 결장직장암, 췌장암, 두경부암, 흑색종, 난소암, 전립선암 및 비-소세포 폐암으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 제약 제제.
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