KR102640157B1

KR102640157B1 - 인간화 항-클라우딘-1 항체 및 이의 용도

Info

Publication number: KR102640157B1
Application number: KR1020227029444A
Authority: KR
Inventors: 토마스 바우메르트; 라지브쿠마르 타와르
Original assignee: 인쎄름 (엥스띠뛰 나씨오날 드 라 쌍떼 에 드 라 흐쉐르슈 메디깔); 위니베르시떼 드 스트라스부르; 슈 스트라스부르 르 오삐또 위니베르시테어 드 스트라스부르
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2024-02-27
Also published as: US20220411493A1; WO2017162678A1; KR20220132611A; US11365251B2; US20190100586A1; CN109641955A; CN109641955B; US10851160B2; CN114907483A; EP3433272A1; KR102438140B1; US20210040204A1; KR20190003508A

Abstract

본 발명은 인간화 항-클라우딘-1 항체 (anti-claudin-1 antibody) 및 이의 용도에 관한 것이다. C형 간염 바이러스 (Hepatitis C Virus) 감염은 만성 간 질환의 주요 원인이며 간 이식에 대한 주요 지표이다. 밀착연접 단백질 (tight junction protein) 클라우딘-1 (claudin-1, CLDN1)은 HCV 침입에 필수적인 요소이며 유망한 치료 표적이다. 임상적 개발을 위해서, 발명자는 HCV 감염을 예방하고 또한 만성 감염된 인간 간 키메라 마우스를 치료하는 유전 면역 (genetic immunization)에 의해서 생산된 랫트(rat) 항-CLDN1 항체를 인간화하였다. 우수한 인간화 항-CLDN1 항체 (H3L3)는 감지할 수 있는 적용의 예외 없이 범-유전자형적으로 일차 인간 간세포의 HCV 유사입자 감염을 저해하였다. H3L3는 다양한 HCV 유전자형 3 균주에 의한 감염을 효과적으로 억제하였고 직접-작용 항바이러스제 (DAA)와 현저한 상승 효과를 나타내었다. 본 발명자들은 또한 항-CLDN1 H3L3이 단독 요법에서 인간-간 키메라 uPA-SCID 마우스에서 잔류성 (persistent) HCV 감염을 치료한다는 것을 입증한다. 따라서, 본 발명은 인간화 항-CLDN1 항체와 이의 용도, 특히, C형 간염 바이러스 감염, 바이러스-유발 간 질환, 간세포 암종 (HCC), 비알콜성 지방간 질환 (NAFLD) 및 비-알콜성 지방간염 (NASH)의 예방 및 치료에 관한 것이다.

Description

인간화 항-클라우딘-1 항체 및 이의 용도{HUMANIZED ANTI-CLAUDIN-1 ANTIBODIES AND USES THEREOF}

본 발명은 인간화 항체-클라우딘-1 항체 및 이의 용도, 특히, C형 간염 바이러스 감염, 바이러스-관련 간 질환 및 간세포 암종의 예방 및 치료에 관한 것이다.

만성 C형 간염 바이러스 (HCV) 감염은 세계적으로 간 경변증 및 간세포 암종 (HCC)의 주요 원인이다. 새로운 등급의 직접-작용 바이러스제 (direct-acting antiviral, DAA)의 승인이 HCV 치료에 변혁을 일으켰음에도, 모든 환자군이 치료에 반응하는 것은 아니다. 특히, 유전자형 3형 HCV는 직접-작용 항바이러스제 (DAA)에 잘 반응하지 않으며 지방증 (steatosis) 및 진행성 간 질환으로의 급속한 진행과 관련된다 (1). 치료 실패는 또한 DAA-저항성 HCV 변이종의 선택에 의해 발생할 수있는데, 현재 직접-작용 항바이러스제 (DAA)의 표적 (target)은 고도로 변이 가능한 바이러스 게놈에 의해 암호화되기 때문이다. 간 이식 재감염을 예방하기위한 직접-작용 항바이러스제 (DAA)의 능력은 결정되어야 할 것으로 남겨져있다 (4). 더욱이, 직접-작용 항바이러스제 (DAA)의 극도로 높은 비용은 대다수의 환자가, 특히 개발 도상국과 고-자원 환경에서도 치료에 접근하는 것을 방해한다.

숙주-표적화 제제(Host-targeting agent, HTA)는 항 바이러스 요법에 대한 매력적이고 보완적인 접근을 제안한다. 이러한 관점에서, HCV 침입- 복잡하며 고도로 조율된 과정-은 수 많은 항-바이러스 표적과 함께 침입을 차단하는 HTA가 간 이식 재감염을 예방할 수 있다는 뚜렷한 이점을 제공한다. 또한, 이들 분자의 표적이 숙주 세포 게놈에 의해 코딩되므로, 저항성에 대한 더 높은 유전적 장벽이 존재한다. HCV는 감염을 일으키기 위해 여러 가지 숙주 요소를 필요로하며, 상기 요소는 분화 클러스터 81 (CD81) (5), 스캐빈저 수용체 BI (SR-BI) (6), 클라우딘-1 (CLDN1) (7), 오클루딘 (8), 수용체 티로신 키나아제 (9), Niemann-Pick C1 Like 1 (NPC1L1) (10), Harvey 랫트 육종 바이러스성 종양유전자 동족체 (HRas) (11), 및 트랜스페린 수용체 1 (12)을 포함한다. 이러한 숙주 인자는 HCV 침입에 필수적이며 지속성에 기여하기 때문에, 광범위하고 유력한 항-HCV 제제의 개발을 위한 매력적인 표적이기도 하다. 실제로, CD81 (13-16), SR-B1 (17-19) 및 CLDN1 (20, 21)을 표적하는 항체는 강력하고 범-유전자형적으로 in vitro 및 in vivo에서 HCV 감염을 억제하고, EGFR (9), NPC1L1 (10) 및 HRas (11)를 표적하는 저분자도 유사하게 항-HCV 활성을 나타낸다. 중요하게, 숙주-표적화 제제 (HTA)는 복합 요법의 매력적인 특징인 직접-작용 항바이러스제 (DAA)와 상승효과를 나타내고 (22), DAA-내성 변이체의 출현을 방지 (23)하는 것을 보였다.

본 발명자들은 이전에 간암 세포 및 일차 인간 간세포 (PHH)와 함께 HCV 유사 입자 (HCVpp) 및 세포 배양-유도된 HCV (HCVcc) 모델 시스템을 사용하여 강력한 항-HCV 활성을 갖는 랫트 항-CLDN1 단클론 항체 (mAb)의 in vitro 생산을 보고했다 (20, 24 및 WO2010034812). 이들 항체는 CD81-CLDN1 co-수용체 복합체의 형성을 파괴함으로써 HCV 침입을 억제하였다. 또한, 발명자들은 최근에 우수한 랫트 항-CLDN1 mAb (OM-7D3-B3)가 신규 (de novo) HCV 감염을 예방하고 인간-간 키메라 uPA SCID 마우스 (21)에서 어떠한 독성도 유발하지 않으면서 만성 HCV 감염을 제거한다고 보고했다. 이러한 가장 유망한 결과를 감안할 때, 이러한 항체의 인간화는 임상 개발에서 다음 단계를 보여준다.

발명의 요약

본 발명은 인간화 항-클라우딘-1 항체 및 이의 용도, 특히 C형 간염 바이러스 감염의 치료에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 청구범위에 의해 정의된다.

발명의 상세한 설명

C형 간염 바이러스 감염은 만성 간 질환의 주요 원인이자 간 이식에 대한 중요한 지표이다. 직접-작용 항바이러스제 (DAA)가 만성 HCV 감염을 효과적으로 치료할지라도, 치료 실패 환자에게는 대안적 치료 전략이 여전히 필요하다. 또한, DAA의간 이식 재감염 예방능은 여전히 임상 시험 중에 있다. 숙주-타겟팅 제제는 그들의 범-유전형적인 효과 (pan-genotypic effects)와 저항성에 대한 높은 유전적 장벽 때문에 직접-작용 항바이러스제 (DAA)의 대체재로 매력적이다. 밀착연접 단백질 클라우딘-1 (CLDN1)은 HCV의 필수적인 침입 요소이며 유망한 치료 표적이다. 발명자들은 최근에 HCV 감염을 예방할 뿐 아니라 만성적으로 감염된 인간 간 키메라 마우스를 치료할 수 있는 유전적 면역법 (immunization)에 의하여 생산된 랫트 항-CLDN1 항체를 만들었다. 더욱이 이의 임상적 개발을 위해, 본 발명자들은 상기 항체를 인간화하였다. 우수한 인간화 항-CLDN1 항체 (H3L3)는 검출할 수 있는 회피 방안 없이 인간 일차 인간 간세포 (PHH)의 HCV 유사입자 (pseudoparticle) 감염을 범 유전적으로 억제하였는데, 이는 일차 인간 간세포 (PHH)에서 다른 클라우딘 아형의 낮은 발현 수준 때문인 것으로 보인다. H3L3은 다양한 HCV 유전형 3 균주에 의한 감염을 효과적으로 억제하였고 직접-작용 항바이러스제 (DAA)와 현저한 시너지를 보였다. 마지막으로, 본 발명자들은 항-CLDN1 H3L3이 단독 요법에서 인간-간 키메라 uPA-SCID 마우스 (human-liver chimeric uPA-SCID mice)에서 지속적인 HCV 감염을 치료한다는 것을 입증한다. 이 연구는 HCV 감염의 예방 및 치료를 위한 항-CLDN1 항체의 더 나은 발전을 목표로 한 전-임상 및 임상 연구를 용이하게 한다.

따라서, 본 발명의 제1 양태는 항-클라우딘-1 인간화 항체를 제공한다.

본 명세서에서 사용된, 용어 "클라우딘-1 (Claudin-1)" 또는 "CLDN1"는 본 기술분야에서 일반적인 의미를 가지며 밀착연접 클라우딘-1과 관련된 막관통 단백질 (integral membrane protein)을 지칭한다. CLDN1은 분리된 닭 간 연접 (junction) 부분 (fraction)으로부터 22kD 폴리펩티드로 처음 확인되었고, 그들의 마우스 동족체 (homologue)를 암호화하는 cDNA가 클로닝되었다 (Furuse et al., 1998). CLDN1의 인간 cDNA (alias=SEMP1)는 복제되고, 서열이 결정되었다 (Swisshelm et al., 1999). 이는 636개 뉴클레오티드를 포함한 4개의 엑손을 포함다. 이러한 번역 (translation)은 211개의 아미노산 잔기의 산물을 제공한다. CLDN1은 4개의 막 횡단 영역 (transmembrane region)을 가진 테트라스판 (tetraspan) 막 위상 (membrane topology)을 갖는다. 세포 내에서, CLDN1은 7개의 아미노산 N 말단, 12개의 아미노산 루프 및 27개의 아미노산 C 말단을 보여준다. 세포 외 루프 (extracellular loop, ECL) 1은 2개의 보존 시스테인을 갖는 53개의 아미노산으로 구성된다. ECL2는 27개의 아미노산을 가지며, 용어 "인간 클라우딘-1 또는 인간 CLDN1"은 NCBI 수탁 번호 NP_066924에 기재된 서열을 갖는 단백질 또는 임의의 자연 발생 변이체를 지칭한다. 클라우딘-1의 "세포 외 도메인 (extracellular domain)" 또는 "세포 외 영역으로 연장된 막 단백질의 도메인 (ectodomain)"이라는 용어는 세포 밖 (extracellular) 공간으로 확장되는 클라우딘-1 서열의 영역을 의미한다 (즉, 세포 바깥 쪽 공간).

본 명세서에서 사용된 용어 "항체" 또는 "면역글로불린"은 동일한 의미를 가지며, 본 발명에서 동일하게 사용될 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어 "항체"는 면역글로불린 분자 및 면역글로불린 분자의 면역학적 활성 부분, 즉 항원에 면역 특이적으로 결합하는 항원 결합 부위를 함유하는 분자를 의미한다. 이와 같이, 상기 용어 항체는 전체 항체 분자뿐만 아니라 항체 단편 그리고 항체 및 항체 단편의 변이체 (유도체 포함)를 포함한다. 천연 항체에서, 두 개의 중쇄 (heavy chain)는 이황화 결합으로 서로 연결되어 있으며 각각의 중쇄는 이황화 결합으로 경쇄와 연결된다. 경쇄는 두 가지 유형, 람다 (lambda; l)와 카파 (kappa; k)가 있다. 항체 분자의 기능적 활성을 결정하는 다섯 가지 주요 중쇄 클래스 (또는 아이소타입)가 있다: IgM, IgD, IgG, IgA 및 IgE. 각 사슬 (chain)은 고유한 시퀀스 도메인을 포함한다. 상기 경쇄는 2개의 도메인, 가변 도메인 (VL) 및 불변 도메인 (CL)을 포함한다. 상기 중쇄는 4개의 도메인, 가변 도메인 (VH) 및 3개의 불변 도메인 (CHI, CH2 및 CH3, 일괄하여 CH로 지칭)을 포함한다. 경쇄 (VL)와 중쇄 (VH)의 가변 영역은 결합 인식 및 항원에 대한 특이도를 결정한다. 경쇄 (CL) 및 중쇄 (CH)의 불변 영역 도메인은 항체 사슬 결합 (association), 분비, 태반을 통한 이동성 (trans-placental mobility), 보체 결합 (complement binding) 및 Fc 수용체 (FcR)에 대한 결합과 같은 중요한 생물학적 특성을 부여한다. Fv 단편은 면역글로불린의 Fab 단편의 N-말단 부분이며, 하나의 경쇄 및 하나의 중쇄의 가변 부분으로 이루어진다. 항체의 특이도는 항체 결합 부위 (antibody combining site)와 항원 결정기 (antigenic determinant) 사이의 구조적 상보성에 있다. 항체 결합 부위는 주로 초가변 (hypervariable) 또는 상보성 결정 영역 (CDR)으로부터 유래된 잔기로 구성된다. 간혹, 비초가변 (nonhypervariable) 또는 프레임워크 영역 (FR)의 잔기가 항체 결합 부위에 참여하거나 전체 도메인 구조에 영향을 주어 결합 부위에 영향을 줄 수 있다. 상보성 결정 영역 또는 CDR은 천연 면역글로불린 결합 부위의 천연 Fv 영역의 결합 친화도 및 특이도를 함께 특정하는 아미노산 서열을 지칭한다. 면역글로불린의 경쇄 및 중쇄는 각각 3개의 CDR을 가지며, 각각 L-CDR1, L-CDR2, L-CDR3 및 H-CDR1, H-CDR2, H-CDR3로 지정된다. 따라서, 항원-결합 부위는 일반적으로 중쇄 및 경쇄 V 영역 각각으로부터의 CDR 세트를 포함하는 여섯 개의 CDR을 포함한다. 프레임워크 영역 (FR)은 CDR 사이에 삽입된 아미노산 서열을 의미한다. 항체 가변 도메인의 잔기는 통상적으로 Kabat 등이 고안한 시스템에 따라 번호가 매겨져 있다. 이 시스템은 Kabat et al., 1987, 면역학적 관점에서 단백질 서열 (in Sequences of Proteins of Immunological Interest), 미국 보건 복지부, NIH, USA 에 기술되어있다 (이하, "Kabat et al."). 이러한 번호가 매겨지는 시스템이 본 명세서에서 사용된다. Kabat 잔기 표시 (designation)는 항상 서열 번호 서열의 아미노산 잔기의 선형 번호 매김과 직접적으로 대응하지는 않는다. 실제 선형 아미노산 서열은 엄격한 Kabat 넘버링 보다 적거나 추가의 아미노산을 포함할 수 있는데, 이는 프레임워크 또는 상보성 결정 영역 (CDR) 이든 간에, 기본 가변 도메인 구조적 구성의 단축 또는 삽입에 해당한다. 잔기의 올바른 Kabat 넘버링은 주어진 항체에 대하여 "표준" Kabat 번호가 매겨진 서열을 이용해서 항체의 서열에서 상동 잔기의 배열 (alignment)에 의하여 결정될 수 있다. 중쇄 가변 도메인의 상보성 결정 영역 (CDR)은 Kabat 넘버링 시스템에 따르면 잔기 31-35B (H-CDR1), 잔기 50-65 (H-CDR2) 및 잔기 95-102 (H-CDR3)에 위치한다. 경쇄 가변 도메인의 상보성 결정 영역 (CDR)은 Kabat 넘버링 시스템에 따르면 잔기 24-34 (L-CDR1), 잔기 50-56 (L-CDR2) 및 잔기 89-97 (L-CDR3)에 위치한다.

본 명세서에서 사용된 용어 "인간화 항체"는 비-인간 초가변 영역으로부터의 아미노산 잔기 및 인간 프레임워크 영역 (FR)으로부터의 아미노산 잔기를 포함하는 키메라 항체를 나타낸다. 특히, 인간화 항체는 실질적으로 적어도 하나의, 통상적으로 두 개의 가변 도메인을 포함할 것이고, 여기서 모든 또는 실질적으로 모든 상보성 결정 영역 (CDR)은 비-인간 항체의 CDR에 상응하고 모든 또는 실질적으로 모든 프레임워크 영역 (FR)은 인간 항체의 FR에 상응한다. 인간화 항체는 인간 항체로부터 유래된 항체 불변 영역 (antibody constant region)의 적어도 일부를 선택적으로 포함할 수 있다. 항체, 예컨대 비-인간 항체,의 "인간화 형태"는 인간화 (humanization)를 거친 항체를 지칭한다.

따라서, 본 발명의 제1 양태는 a) SEQ ID NO:1의 아미노산 서열로 이루어진 하나 이상의 항체 가변성 중쇄 (variable heavy chain, VH); 또는 b) SEQ ID NO:2의 아미노산 서열로 이루어진 하나 이상의 항체 가변성 경쇄 (variable light chain, VL); 또는 c) SEQ ID NO:1의 아미노산 서열로 이루어진 하나 이상의 항체 가변성 중쇄 (VH) 및 SEQ ID NO:2의 아미노산 서열로 이루어진 하나 이상의 항체 가변성 경쇄 (VL)를 포함하는 인간화 항체(humanized antibody)에 관한 것이다.

SEQ ID NO:1: 인간화 가변성 중쇄 H3 (humanized variable heavy chain H3)

QVQLVESGGGVVQPGRSLRLSCLGSGFSFSSYGMNWVRQAPGKGLEWVASISPSGSYFYYADSVKGRFTISRDNSKNTLYLQMTSLRAEDTAIYYCARLPGFNPPFDHWGQGTLVTVSS

SEQ ID NO:2: 인간화 가변성 경쇄 L3 (humanized variable light chain L3)

DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCKASQNVGGNVDWYQWKPGKAPKLLIYGASNRYTGVPDRFRGSGSGTDFTLTISSLQPEDVATYYCLQYKNNPWTFGGGTKVEIK

일 구체예에서, 본 발명의 인간화 항체는 a) SEQ ID NO:1의 아미노산 서열로 이루어진 두 개의 항체 가변성 중쇄 (VH); 또는 b) SEQ ID NO:2의 아미노산 서열로 이루어진 두 개의 항체 가변성 경쇄 (VL); 또는 c) SEQ ID NO:1의 아미노산 서열로 이루어진 두 개의 항체 가변성 중쇄 (VH) 및 SEQ ID NO:2의 아미노산 서열로 이루어진 두 개의 항체 가변성 경쇄 (VL)를 포함한다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 인간화 항체는 단클론 항체이다. 본 명세서에서 사용된 용어 "단클론 항체", "단클론 Ab", "단클론 항체 조성물", "mAb"등은 단일 분자 조성물의 항체 분자의 제제를 의미한다. 단클론 항체 조성물은 특정 에피토프에 대한 하나의 결합 특이도 및 친화도를 나타낸다.

본 발명의 인간화 항체는 전술한 양태의 하나 이상의 기능적 또는 구조적 특징에 의하여, 또는 선택된 기능적 및 구조적 특징의 임의의 조합에 의해 특징지어질 수 있다.

본 발명의 인간화 항체는 임의의 아이소타입 (isotype) 일 수 있다. 아이소 타입의 선택은 전형적으로 ADCC 유도와 같은 원하는 이펙터 기능 (effector function)에 의해 안내될 것이다. 예시적인 아이소타입은 IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4이다. 인간 경쇄 불변 영역, kappa 또는 lambda 중 하나가 사용될 수 있다. 원한다면, 본 발명의 인간화 항체의 클래스 (class)는 공지된 방법에 의해 변환될 수 있다. 하나의 IgG 서브클래스 (subclass)를 다른 서브클래스로, 예를 들어 IgG1에서 IgG2로, 전환하는데 전형적인 클래스 변환 기술이 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 인간화 항체의 이펙터 기능은 다양한 치료적 사용을 위해 예를 들어, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgD, IgA, IgE 또는 IgM 항체로의 아이소타입 변환에 의해 변경될 수 있다. 일부 구체예에서, 본 발명의 인간화 항체는 전장 항체이다. 일부 구체예에서, 상기 전장 항체는 IgG1 항체이다. 일부 구체예에서, 상기 전장 항체는 IgG4 항체이다. 일부 구체예에서, CLDN1-특이적 IgG4 항체는 안정화된 IgG4 항체이다. 적합한 안정화 IgG4 항체의 예는 인간 IgG4의 중쇄 불변 영역에서 409 위치의 아르기닌 (위와 같이, Kabat et al.에서와 같이 EU 색인에 표시되어 있음)이 리신, 트레오닌, 메티오닌 또는 류신, 바람직하게는 라이신으로 치환 (WO2006033386에 기재) 및/또는 힌지 영역이 Cys-Pro-Pro-Cys 서열을 포함하는 항체이다. 다른 적합한 안정화된 IgG4 항체는 WO2008145142에 개시되어 있으며, 이는 본원에서 참고로 인용된다. 일부 구체예에서, 본 발명의 인간화 항체는 ADCC와 같은 이펙터 기능을 매개하는 능력이 감소되거나 심지어 제거되도록 돌연변이된 비-IgG4 형, 예를 들어 변이된 IgGl, IgG2 또는 IgG3의 항체이다. 이러한 돌연변이는 예를 들어, Dall'Acqua WF et al., J Immunol. 177 (2) : 1129-1138 (2006) 및 Hezareh M, J Virol. 75 (24) : 12161-12168 (2001)에 기재되어있다.

일부 구체예에서, 프레임워크 또는 CDR 영역 내에서 이루어진 변형 (modification)은 항체의 하나 이상의 기능적 특성을 변경하도록 조작될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 의해 제공된 항체의 친화도는 당업계에 공지된 임의의 적합한 방법을 사용하여 변경될 수 있다고 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 또한 CLDN1에 대해 개선된 친화도를 갖는 본 발명의 항체 분자의 변이체에 관한 것이다. 항체의 친화도 성숙 (affinity maturation)을 위한 수많은 방법이 본 기술분야에 공지되어 있고, 이는 CDR을 변이시키는 것 (Yang et al., J. Mol. Biol., 254, 392-403, 1995), 사슬 셔플링 (Marks et al., Bio/Technology, 10, 779-783, 1992), 대장균 (E. coli)의 뮤테터 균주 (mutator strain)의 사용 (Low et al., J. Mol. Biol., 250, 359-368, 1996), DNA 셔플링 (Patten et al., Curr. Opin. Biotechnol., 8, 724-733, 1997), 파지 (phage) 디스플레이 (Thompson et al., J. Mol. Biol., 256, 77-88, 1996) 및 PCR (Crameri et al., Nature, 391, 288-291, 1998)을 포함한다. 예를 들어, 파지 디스플레이 기술은 개시된 항체의 친화성을 증가시키는데 사용될 수 있다. 이 기술은 조합법에 사용될 수 있는 고친화성 항체를 수득하는데 유용할 것이다. 친화도 성숙 (affinity maturation)으로 불리는 이 기술은 초기 (initial) 항체 또는 부모 항체 (parental antibody)와 비교했을 때 항원에 대한 더 높은 친화도로 결합하는 항체를 확인하기 위해 돌연변이 유발 또는 CDR 워킹 (CDR walking)과 수용체 또는 리간드 (또는 이들의 세포외 도메인) 또는 이들의 항원성 단편을 사용하는 재-선발을 이용한다 (See, e.g., Glaser, S. M. et al. (1992) "Antibody Engineering By Codon-Based Mutagenesis In A Filamentous Phage Vector System," J. Immunol. 149:3903-3913). 단일 뉴클레오티드가 아닌 전체 코돈에 돌연변이를 일으키는 것은 반 무작위 레퍼토리의 아미노산 변이를 초래한다. 단일 CDR의 단일 아미노산 교체 (alteration)에 의해 각각의 클론이 상이하고 각각의 CDR 잔기에 대한 각각의 가능한 아미노산 치환을 나타내는 변이체를 함유하는 변이 클론의 풀 (pool)로 구성된 라이브러리가 구축될 수 있다. 항원에 대한 증가된 결합 친화도를 갖는 변이체는 고정된 변이체를 표지된 항원과 접촉시킴으로써 스크리닝 될 수 있다. 항원에 대한 증가된 결합력 (avidity)을 갖는 변이 항체를 동정하는데 당업계에 공지된 임의의 스크리닝 방법을 사용할 수 있다 (예를 들어, ELISA) (참고: 예를 들어, Wu, H. et al. (1998) "Stepwise In Vitro Affinity Maturation Of Vitaxin, An Alphav Beta3-Specific Humanized Mab," Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 95(11):6037-6042; Yelton, D. E. et al. (1995) "Affinity Maturation Of The BR96 Anti-Carcinoma Antibody By Codon-Based Mutagenesis," J. Immunol. 155:1994-2004). 경쇄를 무작위화하는 CDR 워킹 (CDR walking)이 사용될 수 있다 (참고: Schier et al. (1996) "Isolation Of Picomolar Affinity Anti-C-Erbb-2 Single-Chain Fv By Molecular Evolution Of The Complementarity Determining Regions In The Center Of The Antibody Binding Site," J. Mol. Biol. 263:551-567). 또한, 무작위 돌연변이 유발은 개선된 CDR을 확인하는데 사용될 수 있다. 파지 디스플레이 기술은 대안적으로 CDR 친화도를 증가 (또는 감소) 시키는데 사용될 수 있다. 친화도 성숙 (affinity maturation)으로 불리는 이 기술은 돌연변이 유발 또는 "CDR 워킹 (CDR walking)"을 이용하고 재-선발은 초기 (initial) 항체 또는 부모 항체 (parental antibody)와 비교했을 때 항원에 대한 더 높은 (또는 더 낮은) 친화도로 결합하는 CDR을 갖는 항체를 확인하기 위해 표적 항원 또는 이의 항원 단편을 사용한다 (참고: 예를 들어, Glaser, S. M. et al. (1992) "Antibody Engineering By Codon-Based Mutagenesis In A Filamentous Phage Vector System," J. Immunol. 149:3903-3913). 단일 뉴클레오티드가 아닌 전체 코돈에 돌연변이를 일으키는 것은 반 무작위 레퍼토리의 아미노산 변이를 초래한다. 단일 CDR의 단일 아미노산 교체 (alteration)에 의해 각각의 클론이 상이하고 각각의 CDR 잔기에 대한 각각의 가능한 아미노산 치환을 나타내는 변이체를 함유하는 변이 클론의 풀 (pool)로 구성된 라이브러리가 구축될 수 있다. 항원에 대한 증가된 (또는 감소된) 결합 친화도를 갖는 변이체는 고정된 변이체를 표지된 항원과 접촉시킴으로써 스크리닝 될 수 있다. 항원에 대한 증가된 (또는) 결합력 (avidity)을 갖는 변이 항체를 동정하는데 당업계에 공지된 임의의 스크리닝 방법을 사용할 수 있다 (예를 들어, ELISA) (참고: Wu, H. et al. (1998) "Stepwise In Vitro Affinity Maturation Of Vitaxin, An Alphav Beta3-Specific Humanized Mab," Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 95(11):6037-6042; Yelton, D. E. et al. (1995) "Affinity Maturation Of The BR96 Anti-Carcinoma Antibody By Codon-Based Mutagenesis," J. Immunol. 155:1994-2004). 경쇄를 무작위화하는 CDR 워킹 (CDR walking)이 사용될 수 있다 (참고: Schier et al. (1996) "Isolation Of Picomolar Affinity Anti-C-Erbb-2 Single-Chain Fv By Molecular Evolution Of The Complementarity Determining Regions In The Center Of The Antibody Binding Site," J. Mol. Biol. 263:551-567). 이러한 친화도 성숙을 달성하기 위한 방법은 예를 들어 다음의 문헌에 기재되어 있다: Krause, J. C. et al. (2011) "An Insertion Mutation That Distorts Antibody Binding Site Architecture Enhances Function Of A Human Antibody," M Bio. 2(1) pii: e00345-10. doi: 10.1128/mBio.00345-10; Kuan, C. T. et al. (2010) "Affinity-Matured Anti-Glycoprotein NMB Recombinant Immunotoxins Targeting Malignant Gliomas And Melanomas," Int. J. Cancer 10.1002/ijc.25645; Hackel, B. J. et al. (2010) "Stability And CDR Composition Biases Enrich Binder Functionality Landscapes," J. Mol. Biol. 401(1):84-96; Montgomery, D. L. et al. (2009) "Affinity Maturation And Characterization Of A Human Monoclonal Antibody Against HIV-1 gp41," MAbs 1(5):462-474; Gustchina, E. et al. (2009) "Affinity Maturation By Targeted Diversification Of The CDR-H2 Loop Of A Monoclonal Fab Derived From A Synthetic Naive Human Antibody Library And Directed Against The Internal Trimeric Coiled-Coil Of Gp41 Yields A Set Of Fabs With Improved HIV-1 Neutralization Potency And Breadth," Virology 393(1):112-119; Finlay, W. J. et al. (2009) "Affinity Maturation Of A Humanized Rat Antibody For Anti-RAGE Therapy: Comprehensive Mutagenesis Reveals A High Level Of Mutational Plasticity Both Inside And Outside The Complementarity-Determining Regions," J. Mol. Biol. 388(3):541-558; Bostrom, J. et al. (2009) "Improving Antibody Binding Affinity And Specificity For Therapeutic Development," Methods Mol. Biol. 525:353-376; Steidl, S. et al. (2008) "In Vitro Affinity Maturation Of Human GM-CSF Antibodies By Targeted CDR-Diversification," Mol. Immunol. 46(1):135-144; 및 Barderas, R. et al. (2008) "Affinity maturation of antibodies assisted by in silico modeling," Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 105(26):9029-9034.

일부 구체예에서, 본 발명의 인간화 항체는 통상적으로 혈청 반감기, 보체 결합 (complement fixation), Fc 수용체 결합 및/또는 항원-의존적 세포 독성과 같은 항체의 하나 이상의 기능적 특성을 바꾸기 위해 Fc 영역 내에 변형을 포함하도록 조작될 수 있다. 또한, 본 발명의 인간화 항체는 화학적으로 변형 (예를 들어, 하나 이상의 화학적 잔기가 항체에 부착될 수 있음) 되거나, 항체의 당화 (glycosylation)를 개조하거나, 또 항체의 하나 이상의 기능적 특성을 개조하도록 변형될 수 있다.

일부 구체예에서, CH1의 힌지 영역은 힌지 영역의 시스테인 잔기의 수가 변경, 예를 들어 증가되거나 감소되도록 변형된다. 이 접근법은 Bodmer et al.의 미국 특허 제5,677,425호에 더 상세히 기술되어있다. CH1의 힌지 영역에서 시스테인 잔기의 수는 예를 들어 경쇄와 중쇄의 조립을 촉진하거나 항체의 안정성을 증가 또는 감소 시키도록 변경된다.

일부 구체예에서, 본 발명의 인간화 항체는 그의 생물학적 반감기를 증가시키도록 변형된다. 다양한 접근 방법이 가능하다. 예를 들어, 다음의 변이 중 하나 이상이 도입될 수 있다: Ward에 의한 미국 특허 제6,277,375호에 기재된 T252L, T254S, T256F. 또는, 생물학적 반감기를 증가시키기 위해, 항체는 IgG의 Fc 영역의 CH2 도메인의 2개의 루프로부터 취해진 구조 (salvage) 수용체 결합 에피토프를 함유하도록 CHI 또는 CL 영역 내에서 변경될 수 있다 (미국 특허 번호 제5,869,046호 및 제6,121,022호, Presta 등).

일부 구체예에서, Fc 영역은 하나 이상의 아미노산 잔기를 다른 아미노산 잔기로 치환하여 항체의 이펙터 (effector) 기능을 변경시킴으로써 변경된다. 예를 들어, 항체가 이펙터 리간드에 대해 변경된 친화도를 가지나 부모 항체의 항원-결합능을 유지하도록 하나 이상의 아미노산이 다른 아미노산 잔기로 대체될 수 있다. 친화도가 변경된 이펙터 리간드는 예를 들어, Fc 수용체 또는 보체 (complement)의 CI 성분 일 수 있다. 이는 Winter et al.의 미국 특허 제5,624,821호 및 제5,648,260호에 더 상세하게 기술되어있다.

일부 구체예에서, 아미노산 잔기로부터 선택된 하나 이상의 아미노산은 항체가 변경된 C1q 결합 및/또는 감소된 또는 보완된 보체 의존성 세포 독성 (CDC)을 갖도록 다른 아미노산 잔기로 대체될 수 있다. 이는 ldusogie et al.의 미국 특허 제6,194,551호에 더 상세하게 기재되어있다.

일부 구체예에서, 하나 이상의 아미노산 잔기가 변경되면 보체를 고정하는 항체의 능력이 바뀐다. 이러한 방법은 Bodmer 등에 의한 PCT 공개공보 WO 94/29351에 더 상세히 기술되어있다. 일부 구체예에서, Fc 영역은 하나 이상의 아미노산을 변경하여 항체 의존성 세포 독성 (ADCC)을 조절하고 및/또는 Fc 수용체에 대한 항체의 친화성을 증가시키는 항체의 능력을 향상시키도록 변형된다. 이러한 방법은 Presta 등에 의한 PCT 공개공보 WO 00/42072에 더 상세히 기재되어있다. 또한, FcyRI, FcyRII, FcyRIII 및 FcRn에 대한 인간 IgG1 상의 결합 부위가 맵핑되어 있고, 개선된 결합을 갖는 변이체가 기재되어 있다(참조: Shields, R. L. et al, 2001 J. Biol. Chen. 276:6591-6604, WO2010106180).

일부 구체예에서, 항체의 당화 (glycosylation)는 변형된다. 예를 들어, 무당화 항체 (aglycosylated antibody)가 제조될 수 있다 (즉, 당화 결여된 항체). 당화는 예를 들어, 항원에 대한 항체의 친화도를 향상시키도록 변경될 수 있다. 이러한 탄수화물 변형은 예를 들어, 항체 서열 내에서 하나 이상의 당화 부위를 변경함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 가변 영역 프레임워크 당화 부위의 제거를 초래하는 하나 이상의 아미노산 치환이 이루어져 그 부위의 당화를 제거할 수 있다. 이러한 당화는 항원에 대한 항체의 친화도를 높일 수 있다. 이러한 방법은 Co et al.의 미국 특허 제5,714,350호 및 제6,350,861호에 더 상세히 기술되어있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 감소된 양의 또는 푸코실 잔기가 없는 낮은 저푸코실화 (hypofucosylation) 또는 비-푸코실화 항체; 또는 증가된 이등분 GlcNac 구조를 갖는 항체와 같은 변형된 유형의 당화를 갖는 항체가 제조될 수 있다. 이러한 변형된 당화 패턴은 항체의 ADCC 능력을 증가시키는 것으로 입증되었다. 이러한 탄수화물 변형 (modification)은, 예를 들어, 변형된 당화 기작 (machinery)을 갖는 숙주세포에서 항체를 발현시켜 달성될 수 있다. 변형된 당화 기작을 갖는 세포는 본 기술분야에 알려져 있으며, 본 발명의 재조합 항체를 발현해 변형된 당화를 갖는 항체를 생산하는 숙주 세포로 사용될 수 있다. 예를 들어, Hang et al.의 유럽 특허 제1,176,195호는 기능적으로 분쇄된 푸코실 전달효소 (fucosyl transferase)를 암호화하는 유전자 (FUT8 유전자)를 갖는 세포주를 기술하며, 이러한 세포주에서 발현되는 항체는 낮은 푸코실화 (hypofucosylation)를 나타내거나 푸코실 잔기가 없다. 따라서, 일부 구체예에서, 본 발명의 인간화 항체는 낮은 푸코실화 또는 비-푸코실화 패턴을 나타내는 세포주 (예를 들어 푸코실 전달효소를 코딩하는 FUT8 유전자의 발현이 결핍된 포유류 세포주)에서의 재조합 발현에 의해 제조될 수 있다. Presta의 PCT 공개 WO 03/035835는 Asn(297)-연결된 탄수화물에 푸코오스 (fucose)를 부착시키는 능력이 감소되고, 또한 숙주 세포에서 발현된 항체의 낮은 푸코실화를 초래하는 CHO 변이 세포주, Lecl3 세포를 개시한다 (참조: Shields, R.L. et al, 2002 J. Biol. Chem. 277:26733-26740). Umana et al.의 PCT 공개공보 WO 99/54342는 조작된 세포주에서 발현된 항체가 항체의 ADCC 활성을 향상시키는 증가된 이등분 GlcNac 구조를 나타내도록 당단백질-수식된 글리코실 전달효소 (glycoprotein-modifying glycosyl transferases, 예를 들어, beta(l,4)-N acetylglucosaminyltransferase III (GnTIII))를 발현하도록 조작된 세포주를 개시한다 (또한, Umana et al, 1999 Nat. Biotech. 17: 176-180 참조). 또한 유레카 사(Eureka Therapeutics)는 푸코실 잔기가 없는 변형된 포유류 당화 패턴을 갖는 항체를 생산할 수 있는 유전적으로 조작된 CHO 포유류 세포를 개시한다 (http://www.eurekainc.com/a&boutus/companyoverview.html). 대안적으로, 본 발명의 인간화 항체는 포유류-유사 당화 패턴으로 조작되고 당화 패턴으로서 푸코오스가 결여된 항체를 생산할 수 있는 효모 (yeast) 또는 사상성 진균 (filamentous fungi)에서 생산될 수 있다 (예를 들어 유럽 특허 제1,297,172호 참고).

본 명세서에서 고려되는 본 발명의 인간화 항체의 또 다른 변형은 페길화 (pegylation)이다. 항체는 예를 들어, 항체의 생물학적 (예: 혈청) 반감기를 증가시키기 위해 페길화 될 수 있다. 항체를 페길화하기 위해, 항체 또는 그의 단편은 통상적으로 하나 이상의 PEG 기 (group)가 항체 또는 항체 단편에 부착되는 조건 하에서 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 예를 들어 PEG의 반응성 에스테르 또는 알데히드 유도체와 반응된다. 페길화는 반응성 PEG 분자 (또는 유사한 반응성 수용성 중합체)와의 아실화 (acylation) 반응 또는 반응성 알킬화 (alkylation) 반응에 의해 수행될 수 있다. 본 명세서에서 사용된, 용어 "폴리에틸렌 글리콜 (polyethylene glycol)"은 모노 (C1-C10) 알콕시- 또는 아릴 옥시-폴리 에틸렌 글리콜; 또는 폴리에틸렌 글리콜-말레이미드와 같은 다른 단백질을 유도체화하는데 사용된 임의의 형태의 PEG 형태를 포함하는 의미이다. 일부 구체예에서, 페길화될 항체는 무당화 (aglycosylated) 항체이다. 단백질을 페길화하는 방법은 당업계에 공지되어 있으며, 본 발명의 인간화 항체에 적용될 수 있다. 예를 들면, Nishimura et al.의 유럽 특허 제0154316호 및 Ishikawa et al.의 유럽 특허 제0401384호 참조.

본 발명에 의해 고려되는 인간화 항체의 또 다른 변형은 생성된 분자의 반감기를 증가시키기 위해 본 발명의 인간화 항체의 적어도 항원-결합 영역과 혈청 단백질, 예를 들어 인간 혈청 알부민 또는 이의 단편, 의 컨쥬게이트 또는 단백질 융합체이다. 이러한 방법은 예를 들어 Ballance et al.의 유럽 특허 제0322094호에 개시되어있다.

일부 구체예에서, 본 발명의 인간화 항체는 항원-결합 단편이다. 항체 단편은 전장 항체의 단편화 또는 재조합 세포에서 항체 단편을 코딩하는 핵산의 발현과 같은 통상적인 기술에 의해 얻을 수 있다 (예를 들어, Evans et al., J. Immunol. Meth. 184, 38 (1995) 참조). 이어서, 상기 단편은 전장 항체에 대해 본 명세서에 기술된 것과 동일한 방식으로 그의 특성에 대하여 시험 또는 스크리닝 될 수 있다. 다음은 본 발명의 CLDN1-특이적 항원-결합 단편에 대한 예시적인 형태를 기술한다:

- F(ab')2 단편, 이는 힌지 영역에서 이황화 브릿지 (disulfide bridge)에 의해 연결된 2개의 Fab 단편을 포함하는 2가 단편이다. 이들은, 예를 들어 전장 항체를 펩신으로 처리함으로써 제조될 수 있다.

- Fab' 또는 Fab 단편, 이는 VL, VH, CL 및 CH1 도메인으로 이루어진 1가 단편이다. Fab 단편은 예를 들어 IgG 항체를 파파인으로 처리하여 수득 될 수 있다. Fab' 단편은 예를 들어 디티오트레이톨 (dithiothreitol)과 같은 환원제를 사용하여 F(ab')2 단편의 이황화 브릿지를 환원시킴으로써 수득될 수 있다.

- Fd 단편, 이는 본질적으로 VH 및 CH1 도메인으로 구성된다.

- Fv 단편, 이는 본질적으로 항체의 단일 암 (arm)의 VL 및 VH 도메인과 그의 단일쇄 항체들로 구성된다. 단일쇄 항체들 (scFv (single chain Fv) 항체로도 알려짐)은 Fv 단편의 VL 및 VH 도메인들이 단일 단백질 사슬로 발현되게 할 수 있는 합성 링커에 의하여 재조합 방법을 사용하여 Fv 단편의 VL 및 VH 도메인이 결합된 구조물로, 여기서 VL 및 VH 영역은 1가의 분자를 형성하기 위해 쌍을 이룬다 (Bird et al., Science 242, 423-426 (1988) 및 Huston et al., PNAS USA 85, 5879-5883 (1988) 참조).

일부 구체예에서, 본 발명은 상기 본 명세서에 기재된 본 발명의 인간화 항체로부터의 하나 이상의 가변 중쇄 또는 경쇄; 및 적어도 하나의 제2 항원-결합 부위를 포함하는 다중 특이성 항체를 제공한다. 일부 구체예에서, 상기 제2 항원-결합 부위는 예를 들어 인간 이펙터 세포 (effector cell) 상의 항원과 결합하거나 세포 독성제 (cytotoxic agent) 또는 제2 치료제를 결합시킴으로써 살상 메커니즘 (killing mechanism)을 채용하는데 사용된다. 본 명세서에서 사용된, 용어 "이펙터 세포 (effector cell)" 는 면역 반응의 인식 단계 (cognitive phase) 및 활성화 단계 (activation phases)와는 반대로 면역 반응의 작동 단계 (effector phase)에 관여하는 면역 세포를 의미한다. 예시적인 면역 세포는 골수 또는 림프 기원의 세포, 예를 들어 림프구 (B 세포 및 세포 용해성 T 세포 (CTL)를 포함하는 T 세포); 살해세포 (killer cell); 자연 살해 세포 (natural killer cell); 대식세포 (macrophage); 단핵구 (monocyte); 비만세포 (mast cell); 및 호중구 (neutrophil), 호산구 (eosinophil) 및 호염구 (basophil)와 같은 과립구 (granulocyte),를 포함한다. 일부 이펙터 세포는 특정 Fc 수용체 (FcR)를 발현하고 특정 면역 기능을 수행한다. 일부 구체예에서, 이펙터 세포는 자연 살해 세포와 같은 ADCC를 유도할 수 있다. 예를 들어, FcR을 발현하는 단핵구, 대식세포는 표적 세포의 특이적 살상과 면역 시스템의 다른 성분에게 항원을 제시하는 것에 관여한다. 일부 구체예에서, 이펙터 세포는 표적 항원 또는 표적 세포를 식균 (phagocytose)할 수 있다. 이펙터 세포 상의 특정 FcR의 발현은 사이토카인과 같은 체액성 인자 (humoral factor)에 의해 조절될 수 있다. 이펙터 세포는 표적 항원을 식균하거나 표적 세포를 식균 또는 용해시킬 수 있다. 적합한 세포독성제 및 제2 치료제는 하기에 예시되며, 독소 (예: 방사성 표지된 펩타이드), 화학요법제 및 전구 약물 (prodrug)을 포함한다.

일부 구체예에서, 상기 제2 항원-결합 부위는 조직-특이적 항원에 결합하여 다중 특이적 항체를 특이적 조직에 위치화하는 것을 촉진한다.

본 발명의 다중 특이적 항체 분자의 예시적인 형태는 다음을 포함하나 이에 한정되지 않는다: (i) 화학적 헤테로접합 (chemical heteroconjugation)에 의하여 교차 결합된 (cross-linked) 두개의 항체, 하나는 CLDN1에 특이성을 가지고 다른 하나는 제2항원에 특이성을 갖는다; (ii) 두 개의 상이한 항원-결합 영역을 포함하는 단일 항체; (iii) 두 개의 상이한 항원-결합 영역, 예를 들어, 엑스트라 펩타이드 링커에 의하여 나란히 연결된 두 개의 scFvs, 을 포함하는 단일-사슬 항체; (iv) 각각의 경쇄 및 중쇄가 짧은 펩티드 결합을 통해 직렬로 2개의 가변 도메인을 함유하는 이중-가변-도메인 항체 (DVD-Ig) (Wu et al., Generation and Characterization of a Dual Variable Domain Immunoglobulin (DVD-Ig^TM) Molecule, In : Antibody Engineering, Springer Berlin Heidelberg (2010)); (v) 화학적으로 연결된 이중특이성 (Fab')2 단편; (vi) Tandab, 이는 표적 항원들 각각에 두 개의 결합 부위를 갖는 4가 (tetravalent)의 이중 특이적 항체를 생산하는 두 개의 단일 사슬 디아바디 (diabody)의 융합이다; (vii) 플렉시바디 (flexibody), 이는 다가 (multivalent)의 분자가 되는 디아바디 (diabody)를 갖는 scFv의 조합이다; (viii) 단백질 키나아제 A의 "이량체화 및 도킹 (docking) 도메인"에 기초한, 소위 "dock 및 lock" 분자, 이는 Fab에 적용될 때, 상이한 Fab 단편에 연결된 두 개의 동일한 Fab 단편으로 구성된 3가의 이중 특이적 결합 단백질을 생산할 수 있다; (ix) 예를 들어 인간 Fab-팔 (Fab-arm)의 양 말단에 융합된 2개의 scFv를 포함하는 소위 "스콜피온 분자 (Scorpion molecule)"; 및 (x) 디아바디 (diabody). 이중 특이적 항체의 다른 예시적인 형태는 이종이량체화 (heterodimerization)를 유도하는 상보적인 CH3 도메인을 갖는 IgG-유사 분자 (IgG-like molecule) 이다. 이러한 분자는 다음과 같은 공지된 기술, 예를 들어, Triomab/Quadroma (Trion Pharma/Fresenius Biotech), Knob-into-Hole (Genentech), CrossMAb (Roche) 및 정전기적으로-매칭된 (electrostatically-matched)(Amgen), LUZ-Y (Genentech), SEEDbody (Strand Exchange Engineered Domain body)(EMD Serono), Biclonic (Merus) 및 DuoBody (Genmab A/S)로 알려진 기술을 이용하여 준비될 수 있다.

일부 구체예에서, 이중 특이적 항체는 통상적으로 DuoBody 기술을 사용하여, 제어된 Fab-arm 교환 (controlled Fab-arm exchange)을 통해 수득되거나 수득될 수 있다. 제어된 Fab-arm 교환에 의해 이중 특이적 항체를 생산하는 in vitro 방법은 WO2008119353 및 WO2011131746 (모두 Genmab A/S)에 기재되어있다. WO2008119353에 기술된 하나의 예시적인 방법에서, 이중 특이적 항체는 환원 조건하에서 인큐베이션 시, 두 모두 IgG4-유사 CH3 영역을 포함하는 두 개의 단일-특이적 항체 사이의 "Fab-arm" 또는 "하프-분자 (half- molecule)" 교환 (중쇄 및 부착된 경쇄의 교환 (swapping))에 의해 형성된다. 상기 생성물은 상이한 서열을 포함할 수 있는 두 개의 Fab arm을 갖는 이중 특이적 항체이다. WO2011131746에 기술된 다른 예시적인 방법에서, 본 발명의 이중 특이적 항체는 하기의 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되며, 여기서 제1 및 제2 항체 중 적어도 하나는 본 발명의 인간화 항체이다: a) 면역글로불린의 Fc 영역 (상기 Fc 영역은 제1 CH3 영역을 포함)을 포함하는 제1 항체를 제공하는 것; b) 면역글로불린의 Fc 영역 (상기 Fc 영역은 제2 CH3 영역을 포함)을 포함하는 제2 항체를 제공하는 것; 여기서 상기 제1 및 제2 CH3 영역의 서열이 상이하고 상기 제1 CH3 영역과 제2 CH3 영역 사이의 이종이량체 상호작용 (heterodimeric interaction)이 상기 제1 및 제2 CH3 영역의 각각의 동종이량체 상호작용 (homodimeric interaction) 보다 강하다; c) 환원 조건에서 상기 제1 항체를 상기 제2 항체와 함께 인큐베이팅하는 것; 및 d) 상기 이중 특이적 항체를 수득하는 것, 여기서 상기 제1 항체가 본 발명의 인간화 항체이고 상기 제2 항체가 상이한 결합 특이성을 갖는 것이거나 또는 그 반대인 방법. 상기 환원 조건은, 일 예로 환원제, 예를 들어 2-머캅토에틸아민 (2-mercaptoethylamine), 디티오 트레이톨 (dithiothreitol) 및 트리스(2-카르복시에틸)포스핀 (tris(2-carboxyethyl)phosphine)으로 부터 선택, 를 첨가하여 제공될 수 있다. 단계 d)는 비-환원 또는 덜 환원되도록 조건을 회복, 일 예로 환원제의 제거 (예를 들어, 탈염에 의한)에 의해 회복하는 것을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 및 제2 CH3 영역의 서열은 상이하고, 오직 소수의, 상당히 보존적 (conservative)이고, 비대칭적인 (assymetrical) 변이를 포함하며, 상기 제1과 제2 CH3 영역 사이의 이종이량체 상호작용은 상기 제1 및 제2 CH3 영역의 동종이량체 상호작용 각각 보다 더 강하다. 이러한 상호 작용과 이를 성취할 수 있는 방법에 대한 더 상세한 설명은 WO2011131746에서 제공되며, 이는 그 전체로서 본원에 참고로서 본 발명에 포함된다. 다음은 이러한 비대칭적인 (assymetrical) 변이의 조합의 예시적인 구체예로, 임의로 여기서 하나 또는 둘 모두의 Fc-영역은 IgG1 아이소 타입이다.

일부 구체예에서, 상기 제1 Fc 영역은 366, 368, 370, 399, 405, 407 및 409로 이루어진 군에서 선택된 위치에 아미노산 치환 (substitution)을 가지며, 상기 제2 Fc 영역은 366, 368, 370, 399, 405, 407 및 409로 이루어진 군에서 선택된 위치에 아미노산 치환을 가지고, 그리고 여기서 상기 제1 및 제2 Fc 영역은 동일한 위치에서 치환되지 않는다.

일부 구체예에서, 상기 제1 Fc 영역은 405 위치에 아미노산 치환을 가지며, 상기 제2 Fc 영역은 366, 368, 370, 399, 407 및 409로 이루어진 군에서 선택된 위치, 또는 선택적으로 409에 아미노산 치환을 갖는다.

일부 구체예에서, 상기 제1 Fc 영역은 409 위치에 아미노산 치환을 가지며, 상기 제2 Fc 영역은 366, 368, 370, 399, 405 및 407로 이루어진 군에서 선택된 위치, 또는 선택적으로 405 또는 368에 아미노산 치환을 갖는다.

일부 구체예에서, 제1 및 제2 Fc 영역 모두는 IgGl 아이소 타입이며, 제1 Fc 영역은 405 위치에 류신 (Leu)을 가지며, 제2 Fc 영역은 409 위치에 아르기닌 (Arg)을 갖는다.

본 발명의 인간화 항체는 본 발명에 공지된 임의의 기술, 예를 들어 제한 없이 임의의 화학적, 생물학적, 유전적 또는 효소적 기술의 단독 또는 이들의 조합에 의하여 제조될 수 있다. 예를 들어, 원하는 서열을 아미노산 서열을 알고 있다면, 본 기술 분야의 통상의 기술자는 폴리펩티드의 생산을 위한 표준기술에 의하여 상기 항체를 용이하게 생산할 수 있다. 예를 들어, 잘 아알진 고체상 방법 (solid phase method)을 사용하여, 바람직하게는 상업적으로 이용 가능한 펩티드 합성 장치 (예를 들어, Applied Biosystems (Foster City, California)에 의하여 제조된 것)를 이용하고 및 제조자의 지시에 따라서 합성할 수 있다. 또는, 본 발명의 항체는 본 기술 분야에 잘 알려진 재조합 DNA 기술에 의하여 합성될 수 있다. 예를 들어, 항체는 발현 벡터에 항체를 코딩하는 DNA 서열을 혼입시키고, 이러한 벡터를 원하는 항체를 발현할 적절한 진핵 또는 원핵 숙주에 도입 (introduction)한 후에 DNA 발현 결과물로서 수득될 수 있고, 잘 알려진 기술을 이용하여 상기 숙주로부터 나중에 분리될 수 있다.

따라서, 본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 인간화 항체를 코딩하는 핵산 서열에 관한 것이다. 일부 구체예에서, 상기 핵산 서열은 본 발명의 인간화 항체의 중쇄 및/또는 경쇄를 코딩한다.

*통상적으로, 상기 핵산은 DNA 또는 RNA 분자이며, 이는 임의의 적절한 벡터에 포함될 것이다. 본 명세서에서 사용된, 용어 "vector (벡터)"는 그것에 연결된 다른 핵산을 운반할 수 있는 핵산 분자를 의미한다. 벡터의 한 종류는 "플라스미드 (plasmid)"로, 이는 그 안으로 추가의 DNA 절편 (segment)이 결찰될 수 있는 원형의 이중 가닥 DNA 루프 (loop)를 말한다. 다른 종류의 벡터는 바이러스 벡터이고, 여기서 추가의 DNA 절편은 바이러스 게놈에 결찰될 수 있다. 특정 벡터는 그들이 도입된 숙주세포에서 자율적인 증식이 가능하다 (예를 들어, 박테리아 복제 원점 (origin of replication)을 갖는 박테리아 벡터와 에피솜 포유류 벡터 (episomal mammalian vector)). 다른 벡터 (비-에피솜 포유류 벡터)는 숙주 세포로 도입될 때 숙주 세포의 게높으로 통합될 수 있고, 그렇게 해서 숙주 게놈과 함께 복제된다. 게다가, 특정 벡터는 그에 작동 가능하게 연결된 유전자의 발현을 지시할 수 있다. 이러한 벡터는 본 명세서에서 "재조합 발현 벡터 (recombinant expression vector)" (또는 간단하게, "발현 벡터")라고 지칭된다. 일반적으로, 재조합 DNA 기술에서 유용성을 갖는 발현 벡터는 종종 플라스미드 형태이다. 본 명세서에서, 플라스미드가 가장 일반적으로 사용되는 벡터 형태이기 때문에, "플라스미드"와 "벡터"는 상호 교환적으로 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명은 동등한 기능을 수행하는, 바이러스 벡터 (예: 복제-결함 레트로바이러스, 아데노바이러스 및 아데노-관련 바이러스)와 같은, 다른 형태의 발현 벡터를 포함한다.

따라서, 본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 핵산을 포함하는 벡터에 관한 것이다.

이러한 벡터는 개체에 투여 시 상기 항체의 발현을 유도하거나 지시하기 위해서 프로모터 (promoter), 인핸서 (enhancer), 터미네이터 (terminator) 등과 같은 조절 인자 (regulatory element)를 포함할 수 있다. 동물 세포의 발현 벡터에서 사용되는 프로모토 및 인핸서의 예로 SV40 초기 프로모터 및 인핸서 (Mizukami T. et al. 1987), 몰로니 마우스 백혈병 바이러스 (Moloney mouse leukemia virus)의 LTR 프로모터 및 인핸서 (Kuwana Y et al. 1987), 면역글로불린 H 사슬의 프로모터 (Mason JO et al. 1985) 및 인핸서 (Gillies SD et al. 1983) 등이 포함된다. 인간 항체 C 영역을 코딩할 수 있는 유전자가 삽입되고 발현될 수 있다면, 동물 세포에 대하여 임의의 발현 벡터가 사용될 수 있다. 적합한 벡터의 예로 pAGE107 (Miyaji H et al. 1990), pAGE103 (Mizukami T et al. 1987), pHSG274 (Brady G et al. 1984), pKCR (O'Hare K et al. 1981), pSGl beta d2-4-(Miyaji H et al. 1990) 등을 포함한다. 플라스미드의 다른 예는, 복제 원점 (origin of replication)을 포함하는 복제 플라스미드, 또는 예를 들어 pUC, pcDNA, pBR 등과 같은 편입 플라스미드 (integrative plasmid)를 포함한다. 바이러스 벡터의 다른 예는 아데노바이러스, 레트로바이러스, 헤르페스 바이러스, 및 AAV 벡터 (AAV vector)를 포함한다. 이러한 재조합 바이러스는 당해 기술 분야에서 공지된 기술, 예를 들어 패키징 세포를 감염시키거나 헬퍼 플라스미드 또는 바이러스로 일시적인 형질주입 (transfection)시킴으로써 제조될 수 있다. 바이러스 패키징 세포 (virus packaging cell)의 일반적인 예로 PA317 세포, PsiCRIP 세포, GPenv+ 세포, 293 세포 등을 포함한다. 이러한 복제-결함 재조합 바이러스를 생산하기 위한 상세한 프로토콜은 예를 들어 WO 95/14785, WO 96/22378, US 5,882,877, US 6,013,516, US 4,861,719, US 5,278,056 및 WO 94/19478에서 찾을 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 핵산 및/또는 벡터에 의하여 형질주입된 (transfected), 감염된 (infected) 또는 형질전환된 (transformed) 숙주 세포에 관한 것이다.

용어 "형질전환 (transformation)"은 숙주 세포로의 "외래의" (즉, 외인성의 (extrinsic) 또는 세포 외) 유전자, DNA 또는 RNA 서열의 도입 (introduction)하는 것을 의미하며, 그렇게 함으로써 상기 숙주 세포는 원하는 물질, 일반적으로 도입된 유전자 또는 서열에 의하여 코딩되는 단백질 또는 효소를 생성하도록 도입된 유전자 또는 서열을 발현할 것이다. 도입된 DNA 또는 RNA를 받고 발현하는 숙주 세포는 "형질전환 (transformed)" 되었다.

본 발명의 핵산은 적합한 발현 시스템에서 본 발명의 인간화 항체를 생산하는데 사용될 수 있다. 용어 "발현 시스템 (expression system)"은 숙주 세포와 적합한 조건의 호환 가능한 벡터 (compatible vector), 예를 들면, 벡터에 의해 운반되고 숙주 세포에 도입된 외래 DNA에 의해 코딩된 단백질을 발현하기 위한 것을 의미한다. 일반적인 발현 시스템은 대장균 숙주 세포와 플라스미드 벡터, 곤충 숙주 세포와 바큘로 바이러스 벡터, 및 포유류 숙주 세포와 벡터를 포함한다. 숙주 세포의 다른 예로는 제한 없이, 원핵 세포 (예: 박테리아) 및 진핵 세포 (예: 효모 세포, 포유류 세포, 곤충 세포, 식물 세포 등)를 포함한다. 구체적인 예로는 대장균 (E.coli), 클루이베로마이세스 (Kluyveromyces) 또는 사카로마이세스 (Saccharomyces) 효모, 포유류 세포주 (예: Vero 세포, CHO 세포, 3T3 세포, COS 세포 등)뿐만 아니라 일차 또는 주화 (established) 포유류 세포 배양 (mammalian cell culture) (예: 림프아구 (lymphoblast), 섬유아세포, 배아 세포 (embryonic cell), 상피 세포, 신경 세포, 지방 세포 등으로부터 생성됨)을 포함한다. 일 예로서 또한 마우스 SP2/0-Agl4 세포 (ATCC CRL1581), 마우스 P3X63-Ag8.653 세포 (ATCC CRL1580), 디하이드로엽산환원효소 (dihydrofolate reductase) 유전자 (이하 "DHFR 유전자"라 함)가 결여된 CHO 세포 (Urlaub G 등, 1980), 랫트 YB2/3HL.P2.G1 1.16Ag.20 세포 (ATCC CRL1662, 이하 "YB2/0 세포"라고 함) 등을 포함한다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 항체를 발현하는 재조합 숙주 세포를 생산하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 다음의 단계를 포함한다: (i) 재조합 핵산 또는 벡터를 앞서 기재된 바와 같이 컴피턴트 숙주 세포 (competent host cell)에 시험관 내 (in vitro) 또는 생체 외 (ex vivo) 도입하는 것; (ii) 상기 수득된 재조합 숙주 세포를 시험관 내 또는 생체 외에서 배양하는 것; 및 (iii) 임의로, 상기 항체를 발현 및/또는 분비하는 세포를 선별하는 것. 이러한 재조합 숙주 세포는 본 발명의 항체 생산에 사용될 수 있다.

일부 구체예에서, 상기 본 발명의 인간화 항체는 치료적 모이어티 (therapeutic moiety), 즉, 약물에 접합된다. 상기 치료적 잔기는 예를 들어 세포독소 (cytotoxin), 화학 요법제 (chemotherapeutic agent), 사이토카인 (cytokine), 면역 억제제 (immunosuppressant), 면역 자극제 (immune stimulator), 용해성 펩타이드 (lytic peptide), 또는 방사성 동위원소 (radioisotope)일 수 있다. 이러한 접합체 (conjugate)는 본 발명에서 "항체-약물 접합체 (antibody-drug conjugate)" 또는 "ADC"로 지칭된다.

일부 구체예에서, 상기 항체는 세포독성 모이어티 (cytotoxic moiety)와 접합된다. 상기 세포독성 모이어티는 예를 들어 다음으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다: 탁솔 (taxol); 사이토칼라신 B (cytochalasin B); 그라미시딘 D (gramicidin D); 에티듐 브로마이드 (ethidium bromide); 에메틴 (emetine); 미토마이신 (mitomycin); 에토포시드 (etoposide); 테노포시드 (tenoposide); 빈크리스틴 (vincristine); 빈블라스틴 (vinblastine); 콜히친 (colchicin); 독소루비신 (doxorubicin); 다우노루비신 (daunorubicin); 디하이드록시 안트라신 디온(dihydroxy anthracin dione); 메이탄신 (maytansine) 또는 이의 유사체 (analog) 또는 유도체와 같은 튜불린 저해제(tubulin-inhibitor); 아우리스타틴 (auristatin) E 또는 F 또는 이의 유사체 또는 유도체와 같은 항유사분열제 (antimitotic agent); 돌라스타틴 (dolastatin) 10 또는 15 또는 이의 유사체; 이리노테칸 (irinotecan) 또는 이의 유사체; 미토산트론 (mitoxantrone); 미스라마이신 (mithramycin); 악티노마이신 (actinomycin) D; 1-데하이드로테스토스테론 (1-dehydrotestosterone); 글루코코르티코이드 (glucocorticoid); 프로케인 (procaine); 테트라케인 (tetracaine); 리도케인 (lidocaine); 프로프라놀롤 ( (propranolo); 퓨로마이신 (puromycin); 칼리키아미신 (calicheamicin) 또는 이의 유사체 또는 유도체; an antimetabolite such as methotrexate, 6 머캅토퓨린 (6 mercaptopurine), 6 티오구아닌 (6 thioguanine), 시타라빈 (cytarabine), 플루다라빈 (fludarabin), 5 플루오로우라실 (5 fluorouracil), 데카르바진 (decarbazine), 히드록시우레아 (hydroxyurea), 아스파라긴 가수분해효소 (asparaginase), 젬시타빈 (gemcitabine) 또는 클라드리빈 (cladribine)과 같은 대사길항물질 (antimetabolite); 메클로레타민 (mechlorethamine), 티오테파 (thiotepa), 클로람부실 (chlorambucil), 멜팔란 (melphalan), 카르무스틴 (carmustine) (BSNU), 로무스틴 (lomustine) (CCNU), 시클로포스파미드 (cyclophosphamide), 부설판 (busulfan), 디브로모만니톨 (dibromomannitol), 스트렙토조토신 (streptozotocin), 다카르바진 (dacarbazine) (DTIC), 프로카르바진 (procarbazine), 미토마이신 C (mitomycin C)과 같은 알킬화제 (alkylating agent); 시스플라틴 또는 카르보플라틴과 같은 백금 유도체 (platinum derivative); 듀오카르마이신 (duocarmycin) A, 듀오카르마이신 SA, 라켈마이신 (rachelmycin) (CC-1065), 또는 이의 유사체 또는 유도체; 닥티노마이신 (dactinomycin), 블레오마이신 (bleomycin), 다우노루비신 (daunorubicin), 독소루비신 (doxorubicin), 이다루비신 (idarubicin), 미스라마이신 (mithramycin), 미토마이신 (mitomycin), 미톡산트론 (mitoxantrone), 플리카마니신 (plicamycin), AMC (anthramycin)와 같은 항생제; PDB (pyrrolo[2,l-c][l,4]-benzodiazepines); 디프테리아 독소 및 디프테리아 A 사슬 및 이의 활성 단편과 같은 관련 분자 및 혼성 분자 (hybrid molecule), 리신 A 또는 탈글리코실화 (deglycosylated) 리신 A 사슬 독소와 같은 리신 독소 (ricin toxin), 콜레라 독소 (cholera toxin), SLT I, SLT II, SLT IIV와 같은 시가-유사 독소 (Shiga-like toxin), LT 독소, C3 독소, 시가 독소 (Shiga toxin), 백일해 (pertussis) 독소, 파상풍 (tetanus) 독소, 콩 Bowman-Birk 단백질분해효소 억제제, 슈도모나스 외독소 (Pseudomonas exotoxin), 알로인 (alorin), 사포린 (saporin), 모데신 (modeccin), 겔라닌 (gelanin), 아므린 (abrin) A 사슬, 모데신 A 사슬, 알파-사르신 (alpha-sarcin), 알뢰르티스 포르디 (Aleurites fordii) 단백질, 디안틴 (dianthin) 단백질, PAPI, PAPII, 및 PAP-S와 같은 피토리카 아메리카나 (Phytolacca americana) 단백질, 모모르디카 카란티아 (momordica charantia) 저해제, 커신 (curcin), 크로틴 (crotin), 사포나리아 오피치날리스 (sapaonaria officinalis) 저해제, 겔로닌 (gelonin), 미토겔린 (mitogellin), 레스트릭토신 (restrictocin), 페노마이신 (phenomycin), 및 에노마이신 독소 (enomycin toxin); 리보핵산가수분해효소 (ribonuclease) (RNase); DNase I, 포도상구균 장독소 A (Staphylococcal enterotoxin A); 포키위드 항바이러스 단백질 (pokeweed antiviral protein); 디프테린 독소 (diphtherin toxin); 및 슈도모나스 내독소 (Pseudomonas endotoxin).

일부 구체예에서, 상기 항체는 아우리스타틴 (auristatin) 또는 이의 펩티드 유사체, 유도체 또는 프로드럭 (prodrug)에 접합된다. 아우리스타틴 (auristatin)은 미세소관 동역학 (microtubule dynamics), GTP 가수분해 (hydrolysis) 및 핵 및 세포 분열을 방해하고 (Woyke et al (2001) Antimicrob. Agents and Chemother. 45(12): 3580-3584), 그리고 항암효과 (US5663149)와 항진균 (antifungal) 활성 (Pettit et al., (1998) Antimicrob. Agents and Chemother. 42: 2961-2965)을 갖는 것을 나타났다. 예를 들어, 아우리스타틴 E (auristatin E)는 파라-아세틸 벤조산 또는 벤조발레르산과 반응하여 각각 AEB 및 AEVB를 생성할 수 있다. 다른 통상적인 아우리스타틴 유도체는 AFP, MMAF (monomethyl auristatin F), 및 MMAE (monomethyl auristatin E)를 포함한다. 적절한 아우리스타틴계 및 아우리스타틴 유사체, 유도체 및 프로드럭과 아우리스타틴과 항체 (Ab)의 접합을 위한 적절한 링커는 예를 들어 미국 특허 제5,635,483호, 제5,780,588호 및 제6,214,345호와 국제 특허 출원 공개공보 WO02088172, WO2004010957, WO2005081711, WO2005084390, WO2006132670, WO03026577, WO200700860, WO207011968 및 WO205082023에 개시되어 있다.

일부 구체예에서, 상기 항체는 PDB (pyrrolo[2,l-c][l,4]- benzodiazepine) 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다. 적합한 PDB 및 PDB 유사체, 그리고 관련 기술은 예를 들어 Hartley J. A. et al., Cancer Res 2010; 70(17) : 6849-6858; Antonow D. et al., Cancer J 2008; 14(3) : 154-169; Howard P.W. et al., Bioorg Med Chem Lett 2009; 19: 6463-6466 and Sagnou et al., Bioorg Med Chem Lett 2000; 10(18) : 2083-2086에 개시된다.

일부 구체예에서, 상기 항체는 안트라사이클린 (anthracycline), 메이탄신, 칼리키아미신, 듀오카르마이신, 라켈마이신 (CC-1065), 돌라스타틴 10, 돌라스타틴 15, 이리노테칸, 모노메틸 아우리스타틴 E, 모노메틸 아우리스타틴 F, PDB, 또는 이들 중 어느 하나의 유사체, 유도체 또는 프로드럭으로 이루어진 군에서 선택된 독소 모이어티 (cytotoxic moiety)에 접합된다.

일부 구체예에서, 상기 항체는 안트라사이클린 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다. 일부 구체예에서, 상기 항체는 메이탄신 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다. 일부 구체예에서, 상기 항체는 칼리키아미신 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다. 일부 구체예에서, 상기 항체는 듀오카르마이신 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다. 일부 구체예에서, 상기 항체는 라켈마이신 (CC-1065) 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다. 일부 구체예에서, 상기 항체는 돌라스타틴 10 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다. 일부 구체예에서,상기 항체는 돌라스타틴 15 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다. 일부 구체예에서, 상기 항체는 모노메틸 아우리스타틴 E 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다. 일부 구체예에서, 상기 항체는 모노메틸 아우리스타틴 F 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다. 일부 구체예에서, 상기 항체는 pyrrolo[2,l-c][l,4]-benzodiazepine 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다. 일부 구체예에서, 상기 항체는 이리노테칸 또는 이의 유사체, 유도체 또는 프로드럭과 접합된다.

일부 구체예에서, 상기 항체는 핵산 또는 핵산-관련 분자와 접합된다. 일 구체예에서, 상기 접합된 핵산은 세포독성 리보핵산가수분해효소 (cytotoxic ribonuclease, RNase) 또는 데옥시-리보핵산가수분해효소 (예: DNase I), 안티센스 핵산, 억제성 RNA 분자 (예: siRNA 분자) 또는 면역자극성 핵산 (예: 면역자극성 CpG 모티프-포함 DNA 분자 (immunostimulatory CpG motif-containing DNA molecule)) 이다.

일부 구체예에서, 상기 항체는 예를 들어 융합 단백질로서 CLIP, 마가이닌 2 (Magainin 2), 멜리틴 (mellitin), 세크로핀 (Cecropin) 및 P18과 같은 용해성 펩티드에 접합된다.

일부 구체예에서, 상기 항체는 예를 들어 IL-2, IL-4, IL-6, IL-7, IL-10, IL-12, IL-13, IL-15, IL-18, IL-23, IL-24, IL-27, IL-28a, IL-28b, IL-29, KGF, IFNa, IFN3, IFNy, GM-CSF, CD40L, Flt3 리간드, 줄기 세포 인자 (stem cell factor), 안세스팀 (ancestim), 및 TNFa와 같은 사이토카인과 접합된다.

일부 구체예에서, 상기 항체는 방사성 동위 원소 또는 방사성 동위 원소-함유 킬레이트와 접합된다. 예를 들어, 상기 항체는 방사성 동위 원소가 항체와 복합체를 이룰 수 있게하는 킬레이터 링커 (chelator linker), 예를 들어 DOTA, DTPA 또는 튜세탄 (tiuxetan)에 접합될 수 있다. 상기 항체는 또한 또는 선택적으로 하나 이상의 방사성 표지된 아미노산 또는 다른 방사성 표지된 분자를 포함하거나 이에 접합될 수 있다. 방사성 동위 원소 (radioisotope)의 비-제한적인 예로 ³H, ¹⁴C, ¹⁵N, ³⁵S, ⁹⁰Y, ⁹⁹Tc, ¹²⁵I, ¹³¹I, ¹⁸⁶Re, ²¹³Bi, ²²⁵Ac 및 ²²⁷Th를 포함한다. 치료 목적을 위해, 베타- 또는 알파-입자 방사선을 방출하는 방사성 동위 원소가 사용될 수 있다: 예를 들어 1311, 90Y, 211At, 212Bi, 67Cu, 186Re, 188Re, 및 212Pb.

항체에 분자를 접합시키는 기술은 당 업계에 잘 공지되어 있다 (예를 들어, Arnon et al., "Monoclonal Antibodies For Immunotargeting Of Drugs In Cancer Therapy," in Monoclonal Antibodies And Cancer Therapy (Reisfeld et al. eds., Alan R. Liss, Inc., 1985); Hellstrom et al., "Antibodies For Drug Delivery," in Controlled Drug Delivery (Robinson et al. eds., Marcel Deiker, Inc., 2nd ed. 1987); Thorpe, "Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy: A Review," in Monoclonal Antibodies '84: Biological And Clinical Applications (Pinchera et al. eds., 1985); "Analysis, Results, and Future Prospective of the Therapeutic Use of Radiolabeled Antibody In Cancer Therapy," in Monoclonal Antibodies For Cancer Detection And Therapy (Baldwin et al. eds., Academic Press, 1985); 및 Thorpe et al., 1982, Immunol. Rev. 62:119-58. 또한, 예를 들어 PCT 공개 WO 89/12624 참조). 통상적으로, 상기 핵산 분자는 N-히드록시숙신이미드 에스테르 또는 말레이미드 작용기 (functionality) 각각을 통해서 항체 상의 리신 (lysine) 또는 시스테인 (cysteines)에 공유결합된다. 접합체의 동질성 (homogeneity)을 개선하기 위한 조작된 시스테인을 이용한 접합 또는 비 천연 아미노산의 혼입 방법이 보고되어 있다 (Axup, J.Y., Bajjuri, K.M., Ritland, M., Hutchins, B.M., Kim, C.H., Kazane, S.A., Halder, R., Forsyth, J.S., Santidrian, A.F., Stafin, K., et al. (2012). Synthesis of site-specific antibody-drug conjugates using unnatural amino acids. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109, 16101-16106.; Junutula, J.R., Flagella, K.M., Graham, R.A., Parsons, K.L., Ha, E., Raab, H., Bhakta, S., Nguyen, T., Dugger, D.L., Li, G., et al. (2010). Engineered thio-trastuzumab-DM1 conjugate with an improved therapeutic index to target humanepidermal growth factor receptor 2-positive breast cancer. Clin. Cancer Res.16, 4769-4778.). Junutula et al. (2008)은 종래 접합 방법과 비교해서 개선된 치료 지수 (therapeutic index)를 나타내는 것으로 주장되는 "THIOMAB" (TDC)라고 불리는 시스테인-기반 부위-특이적 접합체를 개발하였다. 또한, 항체에 혼입된 비천연 아미노산에 대한 접합은 ADC에 대하여 연구되고 있다; 그러나, 이러한 접근 방법의 일반성은 아직 확립되지 않았다 (Axup et al., 2012). 특히, 통상의 기술자는 또한 아실 공여체 글루타민-함유 태그 (예를 들어, Gin-함유 펩티드 태그 또는 Q-태그)로 조작된 Fc-함유 폴리펩티드 또는 폴리펩티드 공학기술 (예를 들어, 펩타이드 상에서 아미노산 결실, 삽입, 치환 또는 변이를 통해서)에 의한 반응성 있는 내인성 글루타민 (endogenous glutamine)을 예상할 수 있다. 이어서, 아실 공여 글루타민-함유 태그 또는 접근 가능한/노출된/반응성의 내인성 글루타민을 통해서 Fc-함유 폴리펩티드에 위치-특이적으로 접합하는 아민 공여체를 갖는 조작된 Fc-함유 폴리펩티드 컨쥬게이트의 안정하고 균질한 집단 (population)을 형성하기 위해서, 트랜스글루타미나제 (transglutaminase)는 아민 공여체 (예: 반응성 아민을 포함하거나 부착된 작은 분자)와 공유 결합할 수 있다 (WO 2012059882).

또 다른 양태에서, 본 발명은 본 명세서에서 임의의 양태 또는 구체예에서 정의된 바와 같이, 의약으로서 용도를 위한 본 발명의 인간화 항체에 관한 것이다.

본 발명의 인간화 항체는 CLDN1 발현과 관련된 임의의 질환의 치료에 특히 적합하다. 본 발명의 인간화 항체는 단독으로 또는 임의의 적합한 제제와 조합하여 사용될 수 있다.

일부 구체예에서, 본 발명의 인간화 항체는 바이러스 감염의 치료에 특히 적합하다. 일부 구체예에서, 상기 바이러스 감염은 아레나 바이러스과 (Arenaviridae), 아스트로 바이러스과 (Astroviridae), 버나바이러스과 (Birnaviridae), 프로모바이러스과 (Bromoviridae), 부니바이러스과 (Bunyaviridae), 칼리시바이러스과 (Caliciviridae), 클로스테로바이러스과 (Closteroviridae), 코모바이러스과 (Comoviridae), 시스토바이러스과 (Cystoviridae), 플라비바이러스과 (Flaviviridae), 플렉시바이러스과 (Flexiviridae), 헤페바이러스과 (Hepevirus), 레비바이러스과 (Leviviridae), 루테오바이러스과 (Luteoviridae), 모노네가바이러스과 (Mononegavirales), 모자이크 바이러스 (Mosaic Viruse), 니도바이러스 (Nidovirales), 노다바이러스과 (Nodaviridae), 오르토믹소바이러스과 (Orthomyxoviridae), 피코비르나바이러스 (Picobirnavirus), 피코르나바이러스과 (Picornaviridae), 포티바이러스과 (Potyviridae), 레오바이러스과 (Reoviridae), 레트로바이러스과 (Retroviridae), 세퀴바이러스과 (Sequiviridae), 테뉴이바이러스 (Tenuivirus), 토가바이러스과 (Togaviridae), 톰버스바이러스과 (Tombusviridae), 토티바이러스과 (Totiviridae), 티모바이러스과 (Tymoviridae), 헤파드나바이러스과 (Hepadnaviridae), 헤르페스바이러스과 (Herpesviridae), 파라믹소바이러스과 (Paramyxoviridae) 또는 파필로마바이러스과 (Papillomaviridae)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 바이러스에 의한 감염을 포함한다. 일부 구체예에서, 상기 바이러스 감염은 다음으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 바이러스에 의한 감염을 포함한다: 아데노바이러스 (adenovirus), 리노바이러스 (rhinovirus), 간염 (Hepatitis), 면역결핍증 바이러스 (immunodeficiency virus), 폴리오 (polio), 홍역 (measles), 에볼라, 콕사키 (Coxsackie), 리노 (Rhino), 웨스트 나일 (West Nile), 천연두 (small pox), 뇌염 (encephalitis), 황열 (yellow fever), 코로나 바이러스 (coronavirus), 뎅기 (Dengue), 인플루엔자 (인간, 조류 및 돼지를 포함), 라싸 (lassa), 림프구성맥락수막염 (lymphocytic choriomeningitis), 주닌 (junin), 마추포 (machuppo), 구아나리토 (guanarito), 한타바이러스 (hantavirus), 리프트밸리열 (Rift Valley Fever), 라크로스 (La Crosse), 캘리포니아뇌염 (California encephalitis), 크림-콩고 (Crimean-Congo), 마르부르크 (Marburg), 일본 뇌염 (Japanese Encephalitis), 키야사나 포레스트 (Kyasanur Forest), 베네수엘라 말 뇌염 (Venezuelan equine encephalitis), 동부 말 뇌염 (Eastern equine encephalitis), 서부 말 뇌염 (Western equine encephalitis), SARS (severe acute respiratory syndrome), 파라인플루엔자 (parainfluenza), 호흡기세포융합 (respiratory syncytial), 푼타 토로 (Punta Toro), 타카리브 (Tacaribe), 파킨대 바이러스 (pachindae viruses), 아데노바이러스 (adenovirus), 뎅기열 (Dengue fever), 인플루엔자 A 및 인플루엔자 B (인간, 조류 및 돼지를 포함), 주닌 (junin), 홍역 (measles), 파라인플루엔자 (parainfluenza), 피친데 (Pichinde), 푼타 토로 (Punta Toro), 호흡기세포융합 (respiratory syncytial), 리노바이러스 (rhinovirus), 리프트밸리열 (Rift Valley Fever), SARS (severe acute respiratory syndrome), 타카리브 (Tacaribe), 베네수엘라 말 뇌염 (Venezuelan equine encephalitis), 웨스트 나일 및 황열 바이러스, 진드기매개뇌염 바이러스 (tick-borne encephalitis virus), 일본 뇌염 바이러스 (Japanese encephalitis virus), 세인트루이스 뇌염 바이러스 (St. Louis encephalitis virus), 머리 벨리 바이러스 (Murray Valley virus), 포와산 바이러스 (Powassan virus), 로시오 바이러스 (Rocio virus), 도약병 바이러스 (louping-ill virus), 반지 바이러스 (Banzi virus), 일헤우스 바이러스 (Ilheus virus), 코코베라 ㅂ바바이러스 (bera virus), 쿤진 바이러스 (Kunjin virus), 알푸이 바이러스 (Alfuy virus), 소 설사 바이러스 (bovine diarrhea virus), 및 키야사나 포레스트 질환 (Kyasanur forest disease). 특히, 본 발명의 상기 인간화 항-클라우딘 항체는 또한 HCV 감염을 치료 및/또는 예방하는 치료적 및 예방적 방법에 사용될 수 있다. 상기 본 발명의 인간화 항-클라우딘-1 항체는 세포 표면 상의 클라우딘-1의 세포외 도메인에 결합하여 HCV-숙주 세포의 상호작용을 방해할 수 있고, 이를 통해 세포로 HCV 침임 및/또는 세포의 HCV 감염을 감소, 억제, 저해 또는 예방할 수 있다 (WO2010034812). 본 발명의 항체는 다양한 치료 또는 예방 방법에 사용될 수 있다. 특히, 본 발명은 HCV가 개체의 세포에 침입하거나 세포를 감염시키는 것을 억제하여 개체에서 간질환 또는 병리를 치료 또는 예방하는, 본 발명의 항체를 유효량으로 개체에 투여하는 것을 포함하는, 개체에서 간 질환 또는 병리를 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다. 상기 간 질환 또는 병리는 간의 염증, 간 섬유증, 경화증, 및/또는 HCV 감염 관련 간세포 암종 (즉, 간암)일 수 있다. 본 발명은 또한 개체에서 HCV-관련 질환 또는 상태 (간 질환 포함)를 치료 또는 예방하기 위한 방법을 제공하며, 이 방법은 개체의 세포로 침입하거나 이를 감염시키는 것으로부터 HCV를 억제하여, 개체에서 HCV-관련 질환 또는 상태를 치료 또는 예방하는 본 발명의 항체를 유효량으로 개체에 투여하는 것을 포함한다. 본 발명의 특정 구체예에서, 상기 항체 또는 조성물은 급성 C형 간염으로 진단된 개체에 투여된다. 본 발명의 다른 구체예에서, 상기 항체 또는 조성물은 만성 C형 간염으로 진단된 개체에게 투여된다. 일부 구체예에서, 본 발명의 상기 방법은 간 이식의 결과로 개체의 감수성 (susceptible) 세포가 HCV로 감염될 가능성을 감소시키는데 사용될 수 있다. 상기에서 이미 언급한 바와 같이, HCV-감염된 환자로부터 병에 걸린 간이 제거되는 때, 혈청 바이러스 수준이 급락한다. 그러나, 건강한 간을 이식 받은 후, 바이러스 수준이 회복되고 며칠 이내에 이식 전 수치를 넘어설 수 있다. 간 이식 환자는 간세포 표면에서 클라우딘-1의 엑토도메인 (ectodomain)에 결합하여 세포로의 HCV 침입을 감소, 억제, 차단 또는 예방하는 진보된 항체의 투여로부터 이익을 얻을 수 있다. 투여는 간 이식 전, 간 이식 중 및/또는 간 이식 후에 수행될 수 있다.

일부 구체예에서, 본 발명의 인간화 항체는 간세포 암종의 치료에 적합하다. 일부 구체예에서, 본 발명의 인간화 항체는 HCV-관련 간세포 암종의 치료에 적합하다. 일부 구체예에서, 본 발명의 인간화 항체는 비-HCV-관련 간세포 암종의 치료에 적합하다.

본 명세서에서 사용된 용어 "간세포 암종 (hepatocellular carcinoma)" 또는 "HCC"는 간암의 가장 일반적인 형태로, 악성 간세포암 (malignant hepatoma)으로도 지칭된다. 본 명세서에서 사용된, 상기 용어 "비-HCV-관련 간세포 암종" 및 HCV-관련 간 질환"은 C형 간염 바이러스 (HCV)에 의한 2차 감염인 간세포 암종 및 간 질환 각각을 지칭한다. 상기 용어는 HCV 감염의 치료 후 발생되거나 시작된 HCC를 포함한다. 본 명세서에서 사용된, 용어 "비-HCV-관련 간세포 암종"은 한번도 HCV에 감염되지 않은 환자에게서 발생하거나 발생하기 쉬운 간세포 암종을 의미한다. "비-HCV 관련 간세포 암종"은 또한 HCV 감염으로부터 치료된 환자에서 발생되거나 발생하기 쉬운 간세포 암종을 포함한다. 유사하게, 상기 용어 "비-HCV-관련 간 질환"은 HCV에 한번도 감염되지 않은 환자 또는 HCV 감염으로부터 치료된 환자에서 발생된 간 질환을 의미한다. 비-HCV-관련 간세포 암종/간 질환의 예로 B형 간염 바이러스 (HBV) 감염에 이차적인 간세포 암종/간 질환, 알콜성 간 질환 (alcoholic liver disease), 비-알콜성 지방 간 질환, 유전적 혈색소침착증 (hereditary hemochromatosis), 알파 1-항트립신 결핍증 (alpha 1-antitrypsin deficiency), 자가면역성 간염 (auto-immune hepatitis), 일부의 포피린증 (porphyrias), 윌슨병 (Wilson's disease), 아플라톡신 노출 (aflatoxin exposure), 제2형 당뇨병, 비만 등 뿐만 아니라 원인 불명의 간세포 암종/간 질환을 포함한다. 특히, 본 발명은 간 질환을 앓고있는 환자에 간세포 암종이 발병하는 것을 예방하는 방법을 제공한다. 상기 간 질환 또는 병증 (pathology)은 간의 염증, 간 섬유증, 및/또는 간경변일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 간 질환의 근본적인 원인은 HCV 감염이 아니다. 따라서, 본 발명은 비-HCV-관련 간세포 암종을 예방 또는 치료하는 방법, 즉, HCV로 감염된 적 없는 환자에서, 또는 HCV 감염으로부터 치료된 환자에서 발생하거나 발생하기 쉬운 간세포 암종을 예방 및/또는 치료하는 것을 제공한다. 본 발명의 일 구체예에서, 간 질환의 근본적인 원인은 HBV 감염이다. HBV의 만성 감염은 간의 경화를 유발하고, 만성 HCV 감염과 함께 세계의 많은 지역에서 간암을 가장 일반적인 암으로 만드는 원인이 된다. 세계적으로 약 20억 명의 사람들이 HBV에 감염된다. 감염 유병률이 낮은 서구 선진국에서 HBV 및/또는 HCV 감염 환자의 HCC 위험은 약 20 배 더 높다. 또는, 상기 간 질환은 알콜성 간 질환 일 수 있으며, 여기서 상기 간 질환의 원인은 알코올 중독이다. 알코올 섭취는 간세포 암종을 포함하는 만성 간 질환의 원인으로 확실히 인식되었다. 알코올은 직접 (유전 독성) 메커니즘과 간접적인 메커니즘을 통해 HCC의 발병에 관여 할 수 있다. 간접적인 메커니즘은 간경변의 발병을 포함하는데, 이는 선진국의 간암 발병 (liver carcinogenesis)에 대한 가장 보편적인 경로일 것이다. 본 발명의 일 구체예에서, 간질환의 근본적인 원인은 비-알콜성 지방 간 질환 (NAFLD)이다. NAFLD는 서구 선진국에서 가장 흔한 간 질환이다. 그것은 대사 증후군 (metabolic syndrome)의 간의 징후 (hepatic manifestation)로 여겨진다. 따라서 과체중 또는 비만, 및/또는 당뇨병, 고 콜레스테롤 또는 고 중성지방을 가진 사람에서 NAFLD가 발생하는 경향이 있다. 대부분의 사람들에게, NAFLD는 징후와 증상을 일으키지 않으며 합병증도 없다. 하지만, NAFLD를 가진 일부 사람들에서는, 간에 축적되는 지방이 간에서 섬유증과 간경변을 일으킨다고 여겨지는 염증과 반흔 (scarring)을 유발할 수 있다. NAFLD의 더욱 심각한 형태는 비-알콜성 지방간염 (NASH)이라고도 지칭된다. 대사 증후군과 제2형 당뇨병이 간세포 암종 (HCC)의 독립적인 위험 인자임이 입증되었다는 것은 주목할 가치가 있다. 일부 구체예에서, 간 질환의 근본 원인은 유전성 혈색소 침착증과 같은 유전적 대사성 질환이다. 유전성 혈색소 침착증을 가진 사람들은 음식에서 너무 많은 철분을 흡수한다. 상기 철분은 간을 포함한 신체의 조직에 침착한다. 만약 충분한 철분이 간에 쌓이면, 간 경변을 일으킬 수 있다. 간세포 암종의 위험 인자인 다른 유전적 대사 질환은 알파 1 항트립신 결핍증 (alpha 1 antitrypsin deficiency), 만발성 피부 포피린증 (porphyria cutanea tarda), 윌슨병 (Wilson's disease), 타이로신혈증, 및 글리코겐 저장 질환 (glycogen storage disease)을 포함한다. 일부 구체예에서, 간질환의 근본적인 원인은 자가면역성 간염 (루포이드 간염으로도 지칭됨)이다. 자가면역성 간염은 신체의 면역시스템이 간의 세포를 공격해서 간에 염증을 유발할 때 발생하는 간의 만성 질환이다. 간에 영향을 미치거나 간경변을 유발할 수 있는 또 다른 자가면역 질환은 원발 쓸개관 간경화 (primary biliary cirrhosis) 또는 PBC이다. PBC는 면역 시스템이 간내 담관을 서서히 공격하는 자가면역 상태 (condition)이다. 담관 (bile ducts)이 손상되면, 담즙 (bile)이 간에 축적되고 시간이 지남에 따라 조직을 손상시킨다. 이는 반흔, 섬유증 및 간경변을 유발할 수 있다. 일부 구체예에서, 간 질환의 근본적인 원인은 아플라톡신에의 노출이다. 아플라톡신은 불량하게 보관된 작물 (땅콩, 밀, 콩, 옥수수, 쌀 등)에서 자라는 곰팡이가 생산하는 독이다. 이러한 물질에 장시간 노출은 간암을 주요 요인이다. HCV 또는 HBV에 감염된 사람들에서 상기 위험은 더 높아진다. 선진국에서는 식품 내의 아플라톡신의 함량이 시험을 통해 규제된다. 아플라톡신 오염은 아프리카와 아시아의 특정 지역에서 더 흔하다. 일부 구체예에서, 간 질환의 근본 원인은 알 수 없거나 간 질환은 유전 기원의 물질, 감염성 제제 또는 화학적 및/또는 물리적 간 독성 물질을 포함하여 아직 발견되지 않은 물질 (agent)에 의해 유발된다.

일부 구체예에서, 본 발명의 상기 인간화 항-CLDN1 항체는 암, 특히, 대장암 (colorectal cancer)의 치료에 사용될 수 있다. CLDN1 과발현과 관련된 암 질환은 일반적으로 대장암 (colorectal cancer), 부인과 암 (gynaecological cancer), 난소암 (ovarian cancer), 자궁경부암 (cervical neoplasias), 흑색종 (melanoma), 구강 SCC로서 편평상피 세포암 (squamous cell carcinoma, SCC), 하구 SCC (lower lip SCC), 두경부암 (head and neck), 피부 SCC, 편도선 SCC, 위선암 (gastric adenocarcinoma), 갑상샘암 (thyroid carcinoma), 유암 (mammary carcinoma), 송과체 영역 (pineal region)의 신경상성 유두종 (Neuroepithelial papillary tumor) (PTPR), 투명세포 신세포암 (clear cell renal cell carcinoma), 침샘의 점액표피모양 암종 (mucoepidermoid carcinoma) (MEC), 비인두암 (nasopharyngeal carcinoma), 상부 요로 (upper urinary tract)의 요로상피암 (urothelial carcinoma), 식도암 (esophageal carcinoma), 중피종 (mesotheliomas), 흉막 전이성 선암 (pleural metastatic adenocarcinoma), 및 일부 취장암 (pancreas tumor)을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다.

일부 구체예에서, 본 발명의 상기 인간화 항체는 간 질환의 치료에 적합하다.

일부 구체예에서, 본 발명의 상기 인간화 항체는 지방간 질환 (FLD)의 치료에 적합하다.

일부 구체예에서, 본 발명의 상기 인간화 항체는 비알콜성 지방간 질환 (NAFLD)의 치료에 적합하다.

일부 구체예에서, 본 발명의 상기 인간화 항체는 비-알콜성 지방간염 (NASH)의 치료에 적합하다.

용어 "간 질환 (liver disease)"은 본 발명의 기술분야에서의 일반적인 의미를 가지며 간 염증, 간 반흔 (liver scarring), 간 지방증, 간 섬유증, 지방 간 질환" (FLD), 비알콜성 지방 간 질환" (NAFLD), 비-알콜성 지방간염 (NASH) 또는 간경변을 지칭한다.

본 명세서에서 사용된, 용어 "지방 간 질환 (fatty liver disease)" (FLD) 또는 "간 지방증 (hepatic steatosis)" 본 발명의 기술분야에서의 일반적인 의미를 가지며 "알콜성 지방간 질환 (alcoholic fatty liver disease)", "비알콜성 지방 간 질환 (nonalcoholic fatty liver disease)" (NAFLD) 및 비알콜성 지방간염 (nonalcoholic steatohepatitis) (NASH)를 지칭한다. NAFLD은 단순 지방증 (여기서는 "비알콜성 지방 간" 또는 NAFL으로도 지칭됨)에서 비알콜성 지방간염 (NASH), 간 섬유증, 경화증, 및 간세포 암종 (HCC)에 이르기까지 다양한 형태의 병변을 포함할 수 있는 진화 상태 (evolutive condition) 이다.

본 명세서에서 사용된, 용어 "NASH"는 본 발명의 기술분야에서의 일반적인 의미를 가지며 비-알콜성 지방간 질환 (non-alcoholic steatohepatitis)을 지칭한다. 만성 염증 및 섬유증은 NASH의 주요 특징이다. NASH는 섬유증, 경화증, 대상부전 (decompensation), 및 간세포 암종에 대해 잠재적인 효과를 갖는다.

본 명세서에서 사용된, 용어 "치료 (treatment)" 또는 "치료하는 것 (treat)"은 질병에 걸릴 위험이 있거나 질병에 걸린 것으로 의심되는 개체뿐만 아니라 질병에 걸렸거나 질병 또는 건강 상태로 고통받아 진단된 개체의 치료를 포함하는, 예방적 (prophylactic) 또는 방지적 (preventive) 치료뿐 아니라 치유적 (curative) 또는 질병 치료적 처리 (disease modifying treatment)를 지칭하며, 임상 재발의 억제를 포함한다. 상기 치료는 하나 이상의 장애 또는 재발 장애의 예방, 치료, 발병 지연, 중등도 (severity)의 감소, 또는 개선을 위하거나, 상기 치료가 없을 때 예상된 개체의 생존기간 이상으로 생존기간을 연장하기 위해서, 질병 (medical disorder)을 갖거나 궁극적으로 장애 (disorder)를 얻을 수 있는 개체에 투여될 수 있다. "치료 요법 (therapeutic regimen)"은 질병 치료의 패턴, 예를 들어 치료 중에 사용되는 투여량 (dosing) 패턴을 의미한다. 치료 요법은 유도 요법 (induction regimen) 및 유지 요법 (maintenance regimen)을 포함할 수 있다. 상기 표현 "유도 요법 (induction regimen)" 또는 "유도 기간 (induction period)"은 질환의 초기 치료에 사용되는 치료 요법 (또는 치료 요법의 일 부분)을 의미한다. 상기 유도 요법의 일반적인 목적은 초기 치료 요법의 기간 동안 개체에 고 수준의 약물을 제공하는 것이다. 유도 요법 (induction regimen)은 (부분적으로 또는 전체적으로) "로딩 요법 (loading regimen)"을 사용할 수 있는데, 이는 의사가 유지 관리 요법 (maintenance regimen)중에 사용하는 것보다 더 많은 양의 약물을 투여하는 것; 의사가 유지 관리 요법 중에 약물을 투여하는 것보다 더 자주 약물을 투여하는 것; 또는 둘 모두를 포함할 수 있다. 상기 표현 "유지 관리 요법 (maintenance regimen)" 또는 "유지 관리 기간 (maintenance period)"은 질병의 치료 중에 개체의 유지를 위해 사용되는, 예를 들어, 장기간 (수개월 또는 수년간) 동안 개체를 완화상태에서 유지하기 위한 치료 요법 (또는 치료 요법의 일 부분)을 지칭한다. 유지 관리 요법은 지속적인 치료 (예: 매주, 매월, 매년 등의 일정한 간격으로 약물을 투여) 또는 간헐적 요법 (예: 중단 치료 (interrupted treatment), 간헐적 치료 (intermittent treatment), 재발시 치료 또는 특정 사전 결정된 기준을 달성한 치료 [예: 질병 징후 등])을 사용할 수 있다.

본 발명의 항체의 "치료적 유효량"은 임의의 의학적 치료에 적용 가능한 합리적인 이익/위험 비율로 상기 암을 치료하기에 충분한 양의 항체를 의미한다. 그러나, 본 발명의 항체 및 조성물의 총 일일 사용량은 의학적 판단 범위 내에서 주치의에 의해 결정될 것이라고 이해될 수 있다. 임의의 특정 환자에 대한 구체적이고 치료적으로 유효한 수준의 양은 치료되는 장애 및 장애의 중증도; 사용된 특정 항체의 활성; 사용된 특정 조성물, 환자의 연령, 체중, 일반적인 건강, 성별 및 식이 요법; 투여 시간, 투여 경로 및 사용된 특정 항체의 배출 (excretion) 속도; 치료 기간; 특정 항체와 조합 또는 동시적으로 사용되는 약물; 및 의학 분야에서 잘 알려진 요인 등을 포함하는 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 원하는 치료 효과를 달성하고 원하는 효과가 달성될 때까지 투여량을 점차적으로 증가시키는데 필요한 것보다 낮은 수준으로 화합물의 투여량을 시작하는 것은 통상의 기술자에게 잘 알려져 있다. 그러나, 제품의 일일 투여량은 성인 당 하루에 0.01 내지 1,000 mg의 광범위한 범위로 다양할 수 있다. 통상적으로, 상기 조성물은 치료된 개체에 대한 투여량의 증상 조절을 위해서 0.01, 0.05, 0.1, 0.5, 1.0, 2.5, 5.0, 10.0, 15.0, 25.0, 50.0, 100, 250 및 500 mg의 활성성분을 포함한다. 통상적으로 의약 (medicament)은 0.01mg 내지 500 mg의 활성성분을, 바람직하게는 1 mg 내지 약 100 mg의 활성성분을 포함한다. 약물의 유효량은 통상적으로 하루에 체중의 0.0002 mg/kg 내지 약 20 mg/kg (body weight per day) 수준의 투여량으로 공급되고, 특히 하루에 체중의 0.001 mg/kg 내지 7 mg/kg (body weight per day)으로 투여된다.

투여를 위해, 본 발명의 인간화 항체는 약제학적 조성물로서 제형화된다. 본 발명의 항체를 포함하는 약학적 조성물은 공지된 방법에 따라 제형화되어 약학적으로 유용한 조성물을 제조할 수 있고, 이에 의하여 치료적 분자가 약학적으로 허용 가능한 담체와의 혼합물에 섞인다. 조성물은 그의 투여가 수여 받는 환자에 의해 용인될 수 있다면 "약학적으로 허용 가능한 담체"라고 한다. 무균 인산염-완충 식염수는 약학적으로 허용 가능한 담체의 일례이다. 다른 적합한 담체는 당업계에 잘 알려져있다. (예를 들어, Gennaro (ed.), Remington's Pharmaceutical Sciences (Mack Publishing Company, 19th ed. 1995) 참고) 제제 (formulation)는 하나 이상의 부형제, 보존제, 용해제, 완충제, 바이알 (vial) 표면에서 단백질 손실을 방지하기 위한 알부민 등을 추가로 포함할 수 있다. 상기 약학적 조성물의 형태, 투여 경로, 투여량 및 치료요법 (regimen)은 당연히 치료받는 환자의 상태, 병의 중등도, 나이, 체중 및 성별 등에 따라 결정딜 수 있다. 상기 본 발명이 약학적 조성물은 국소, 경구, 비경구, 비강 내, 정맥 내, 근육 내, 피하 또는 안구 내 투여용으로 제제화될 수 있다. 통상적으로, 상기 약학적 조성물은 주사될 수 있는 제제를 위한 약학적으로 허용 가능한 비히클 (vehicle)을 포함한다. 이는 등장액, 멸균액, 식염수 (모노소듐 포스페이트 또는 디소듐 포스페이트, 나트륨, 칼륨, 칼슘 또는 염화 마그네슘 등 또는 이들 염의 혼합물) 또는 건조, 특히, 경우에 따라 멸균수 또는 생리 식염수의 첨가시 주사 가능한 용액의 구성이 되게하는 동결-건조된 조성물일 수 있다. 투여에 사용되는 투여량은 다양한 파라미터의 함수로서, 그리고 특히 사용된 투여 방식, 관련 병증 또는 대안으로 원하는 치료 기간의 함수로서 적용될 수 있다. 약학 조성물을 제조하기 위해, 본 발명의 인간화 항체의 유효량은 약학적으로 허용 가능한 담체 또는 수성 매질에 용해되거나 분산될 수 있다. 주사용으로 적합한 약학적 형태는 멸균 수용액 또는 분산액; 참깨 유, 땅콩 유 또는 수성 프로필렌 글리콜을 포함하는 제제; 및 멸균 주사 가능한 용액 또는 분산액의 즉석 조제용 멸균 분말을 포함한다. 모든 경우에서, 상기 형태는 무균이고, 쉽게 주사할 수 있을 만큼 유동적이어야 한다. 이는 제조 및 저장 조건에서 안정하고 박테리아와 곰팡이와 같은 미생물의 오염 작용에 대하여 보존되어야 한다. 활성 화합물의 유리 염기 또는 약학적으로 허용 가능한 염의 용액은 히드록시프로필셀룰로오즈와 같은 계면활성제와 적절하게 혼합된 물에서 제조될 수 있다. 분산액은 또한 글리세롤, 액체 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물과 오일에서 제조될 수 있다. 일반적인 저장 및 사용 조건 하에서 이러한 제제는 미생물의 성장을 막기 위한 보존제가 함유되어 있다. 또한, 상기 담체는 예를 들어 물, 에탄올, 폴리올 (예를 들어, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 및 액체 폴리에틸렌 글리콜 등), 이들의 적합한 혼합물 및 야채 오일을 함유하는 용매 또는 분산 매질 (dispersion medium) 일 수 있다. 적절한 유동성 (fluidity)은 예를 들어 레시틴과 같은 코팅의 사용, 분산의 경우에서 요구되는 입자 크기의 유지, 및 계면활성제의 사용에 의해 유지될 수 있다. 미생물 작용의 방지는 예를 들어 파라벤, 클로로부탄올, 페놀, 소르브산, 티메로살 등의 다양한 항균 및 항진균제로 취할 수 있다. 많은 경우에, 예를 들어 당 또는 염화나트륨과 같은 등장화제 (isotonic agent)를 포함하는 것이 바람직할 것이다. 주사용 조성물의 장시간 흡수는 흡수를 지연시키는 제제, 예를 들어 모노스테아르산 알루미늄 및 젤라틴을 조성물에 사용함으로써 얻을 수 있다. 멸균 주사용 용액은 적절한 용매에서 필요한 양의 활성 화합물을 필요에 따라 위에 열거된 다양한 다른 성분과 함께 혼합한 후 여과 멸균하여 제조된다. 일반적으로, 분산액은 다양한 멸균 처리된 활성성분을 기본 분산 매질 및 상기 열거된 것들 중 필요한 다른 성분을 함유하는 멸균 비히클에 혼입시킴으로써 제조된다. 멸균 주사 용액의 제조를 위한 멸균 분말의 경우, 바람직한 제조 방법은 활성 성분 분말과 그 이전에 멸균-여과된 용액으로부터 임의의 추가의 원하는 성분을 생성하는 진공-건조 및 동결-건조 기술이다. 직접 주사를 위한 보다 고농도 용액의 제조 또한 고려되는데, 용매로서 DMSO의 사용은 빠른 침투가 일어나 작은 종양 영역에 고농도의 활성제를 전달하도록 고려된다. 제제화 시에, 용액은 투여 제제와 호환 가능한 방법으로 치료학적 유효량이 투여될 것이다. 상기 제제는 다양한 투여 형태, 예를 들어 상기에서 기술된 주사 가능한 용액의 형태로 쉽게 투여될 수 있지만, 약물 방출 캡슐 등도 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 수용액에서의 비경구 투여를 위해, 상기 용액은 필요하다면 적절하게 완충되어야 하고, 약체 희석제는 먼저 충분한 식염수 또는 글루코즈로 등장성이 된다. 이러한 특정 수용액은 정맥 내, 근육 내, 피하 및 복강 내 투여에 특히 적합하다. 이와 관련하여, 사용될 수 있는 멸균 수성 매질은 본 개시 내용을 고려하여 당업자에게 공지될 것이다. 예를 들어, 하나의 투여량을 1ml의 등장성 NaCl 용액에 용해시키고, 1000ml의 피하주입 유체 (hypodermoclysis fluid)에 첨가하거나 제안된 주입 부위에 주입할 수 있다 (예를 들어, "Remington's Pharmaceutical Sciences" 15th Edition, pages 1035-1038 and 1570-1580 참고). 복용량의 일부 변화는 치료받는 대상의 상태에 따라 필연적으로 발생할 것이다. 투여에 책임이 있는 사람은 어떠한 경우에도 개별 개체에 대한 적절한 복용량을 결정할 것이다. 본 발명의 인간화 항체는 치료적 혼합물 내에 도즈 (dose) 당 약 0.0001 내지 1.0 mg; 또는 약 0.001 내지 0.1 mg; 또는 약 0.1 내지 1.0 mg; 또는 10 mg 또는 그 정도를 포함하도록 제제화될 수 있다. 다회 투여 (Multiple dose)가 될 수 있다. 정맥 내 또는 근육 내 주사와 같은 비경구 투여용으로 제제화된 화합물 이외에, 다른 약학적으로 허용 가능한 형태는 예를 들어, 정제 또는 경구 투여를 위한 기타 고체; 시간 방출 캡슐; 및 기타 현재 사용 중인 형태를 포함한다. 일부 구체예에서, 숙주 세포 내로 항체를 도입하기 위해 리포솜 및/또는 나노 입자의 사용이 고려된다. 리포솜 및/또는 나노 입자의 형성 및 사용은 당업자에게 공지되어있다. 나노 캡슐 (Nanocapsule)은 일반적으로 안정적이고 재생산 가능한 방법으로 화합물을 포착할 수 있다. 세포 내 중합체 과부하 (polymeric overloading)로 인한 부작용을 피하기 위해, 이러한 초미립자 (ultrafine particle, 약 0.1㎛ 크기)는 일반적으로 생체 내 분해될 수 있는 중합체를 사용하여 설계된다. 이러한 요건을 충족시키는 생분해성 폴리알킬-시아노아크릴레이트 나노입자는 본 발명에서 사용이 고려되며, 이러한 입자는 쉽게 제조될 수 있다. 리포좀은 수성 매질에 분산된 인지질로부터 형성되고, 자연적으로 멀티라멜라 동심원 이중층 소포체 (다중라멜라 소포체 (MLV)라고도 불림)를 형성한다. MLV는 일반적으로 25nm에서 4μm의 직경을 가진다. MLV의 초음파 처리는 코어에 수용액을 포함하고 200 내지 500 Å범위의 직경을 갖는 작은 단일라멜라 소포 (SUV)의 형성을 초래한다. 리포좀의 물리적 특성은 pH, 이온 강도 및 2가 양이온의 존재에 의존한다.

본 발명은 다음의 도면 및 실시예에 의해 추가로 설명될 것이다. 그러나, 이들 실시예 및 도면은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.

도 1. 랫트 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3의 중쇄 및 경쇄의 가변 영역의 서열 분석. (A) 랫트 OM-7D3-B3 중쇄 (위) (SEQ ID NO:3) 및 경쇄 (아래) (SEQ ID NO:4)와 가장 가까운 랫트 생식계열 서열 (SEQ ID NO:5 및 SEQ ID NO:6)의 단백질 서열 정렬 (Alignment). 가장 근접하게 매칭된 생식계열 서열은 중쇄 및 경쇄 각각과 86.7% 및 90.5%의 상동성을 갖는다. (B) 랫트 OM-7D3-B3 중쇄 (위) (SEQ ID NO:3) 및 경쇄 (아래) (SEQ ID NO:4)와 가장 가까운 인간 생식계열 서열 (SEQ ID NO:7 및 SEQ ID NO:8)의 서열 정렬. 또한, 랫트 OM-7D3-B3를 인간화하는 과정에서 생성된 중쇄 (H1, H2 및 H3) (SEQ ID NO: 9; SEQ ID NO: 11 및 SEQ ID NO: 1) 및 경쇄 (L1, L2 및 L3) (SEQ ID NO: 10; SEQ ID NO: 12 및 SEQ ID NO: 2)의 인간화 변이체가 제시된다. 가장 근접한 생식계열 서열은 IGBLAST 툴을 이용하여 동정되었다 (www.ncbi.nlm.nih.gov/igblast/igblast.cgi). 상보성 결정 영역 (CDR)은 노란색으로 강조 표시되었고, CDR3과 중쇄 및 경쇄의 불변 도메인을 연결하는 결합 (J)-영역은 분홍색으로 표시된다. 프레임워크 영역 (FR), CDR 및 J-영역이 표시된다.
도 2. 인간화 항-CLDN1 mAbs는 CLDN1과 특이적으로 결합하고 HCV 감염을 강력하게 억제한다. (A) 세포주에 대한 인간화 OM-7D3-B3 항-CLDN1 mAbs (20μg/mL) 결합의 세포 유동 분석. 인간화 항체는 Humanized antibodies specifically bind to cells expressing 인간 CLDN1을 발현하는 Huh7.5.1 세포 및 HepG2 세포에 특이적으로 결합하지만 CLDN1 발현이 결여된 293 세포에는 결합하지 않는다. 결합은 델타 평균 형광 강도 (ΔMFI, delta median fluorescence intensity)로 표시된다. (B) H3L3는 293T 세포 상에서 발현된 외인성 (exogenous) CLDN1에 특이적으로 결합한다. CLDN-없는 293T 세포 (CLDN-null 293T cell)는 빈 벡터 또는 CLDN1-발현하는 pcDNA3.1 벡터로 형질전환 되었다. 48시간 이후에, 세포는 아이소타입 대조군, 랫트 OM-7D3-B3 또는 인간화 H3L3 항체 (20μg/mL)로 염색되었다. 중복 수행된 하나의 실험으로부터 ΔMFI 값이 보여진다. (C) 9가지의 인간화 항-CLDN1 mAbs 모두는 HCVcc 감염을 강력하게 억제한다. Huh 7.5.1 세포는 HCVcc로 감염되기 전에, 37℃에서 1시간 동안 상이한 mAbs (25μg/mL)와 함께 인큐베이트되었다. 감염도는 72시간 후에 루시퍼라제 활성을 측정하여 평가되었고 RLU (log relative luciferase unit)로 표시되었다. (D) 인간화 항-CLDN1 mAbs는 균주 H77 (유전형 1a) 및 HCV-J (유전형 1b)의 외막 당단백질을 함유하는 HCVpp의 침입을 억제한다. PHH는 HCVpp로 감염되기 전에, 37℃에서 1시간 동안 인간화 항체 (20μg/mL)와 함께 전-처리되었다. 감염도 (Infectivity)는 72시간 후에 루시퍼라제 활성에 의하여 측정되었고 RLU로 표시되었다. 그래프는 중복으로 (A, B, D) 또는 3회 (C) 수행된 하나의 실험으로부터의 결과를 보여준다.
도 3. 세포 배양에서 인간화 항-CLDN1 항체 클론 H3L3의 기능적 특성화. (A) H3L3은 강력하고 용량-의존적으로 HCV 감염을 억제한다. Huh7.5.1 세포는 HCVcc (Jc1 야생형, Jc1-A156S 또는 Jc1-R155K)로 감염 전에 랫트 OM-7D3-B3, 인간화 H3L3 또는 아이소타입 대조군 항체와 함께 증가하는 농도로 인큐베이션하였다. 감염은 72시간 후에 루시퍼라제 활성을 측정하여 평가되었다. 결과는 3회 수행된 3번의 독립적인 실험으로부터 log RLU로 표현된다. (B, C) H3L3는 부모 랫트 항체와 마찬가지로 HCV 세포-세포 전달을 억제한다. Huh7.5.1 세포는 HCV Jc1 RNA (프로듀서 세포)로 전기천공되었고, 대조군 또는 항-CLDN1 항체 (11μg/mL)의 존재하에서 미접촉 (naive) Huh7.5.1-GFP 세포 (표적 세포)와 함께 공-배양되었다. 공-배양된 세포는 24시간 후에 PFA로 고정되었고 NS5A 항체로 염색되었다 (B). 세포-세포 전달의 양은 GFP+NS5A+ 세포의 비율을 계산하여 결정되었다 (C). 중복해서 수행된 하나의 실험으로부터의 결과가 표시된다. (D) H3L3은 DAA와 시너지효과를 나타냈다. Huh7.5.1 세포는 HCVcc로 감염되기 전에 소포스부비르 (SOF) 또는 다클라타스비르 (DCV)와 H3L3의 조합으로 전-처리되었다. 감염은 72시간 이후에 루시퍼라제 활성에 의하여 평가되었다. 시너지 (상가 효과 (additive effect)에 대해 예상되는 것보다 20% 이상의 억제로 정의됨, 검은색으로 표시)는 Prichard 및 Shipman 방법에 따라서 평가되었다. 대표 실험의 결과를 나타낸다.
도 4. H3L3은 범-유전형적으로 회피없이 PHH의 HCVpp 감염을 억제한다. (A) H3L3은 부모 항체와 마찬가지로 Huh7.5.1 세포뿐만 아니라 PHH에도 결합한다. 세포는 아이소타입 대조군, 랫트 OM-7D3-B3 또는 인간화 H3L3 항체 (20㎍/mL)로 염색되었다. 중복해서 수행된 하나의 실험으로부터 △MFI를 나타내었다. (B) PHH는 매우 낮은 표면 수준의 CLDN6 및 CLDN9를 발현한다. 이어서 시험된 억제 실험에서 공여자의 PHH는 아이소타입 대조군 또는 CLDN1-, CLDN6- 또는 CLDN9- 특이적 mAb (20 ㎍/mL)로 처리되었다. CLDN1, CLDN6 및 CLDN9의 발현은 △MFI로 나타내었다. (C) H3L3은 회피 없이, PHH의 HCVpp 감염을 억제한다. 최대 열 명의 상이한 공여자의 PHH는 HCVpp 감염 전 1시간 동안 H3L3로 처리되었다. 감염은 72시간 이후에 루시퍼라제 활성으로 평가되었다. 결과는 중복으로 수행된 하나의 실험 (PHH) 또는 3회 수행된 두 번의 독립적인 실험 (Huh7.5.1)을 보여준다.
도 5. H3L3는 만성적으로 HCV 감염된 인간-간 키메라 uPA-SCID 마우스를 치료한다. (A) HCV Jc1에 만성적으로 감염된 두 마리의 마우스는 500 μg의 H3L3 항-CLDN1 mAb로 일주일 단위로 4주 동안 처리되었다. 대조군으로서, 한 마리의 마우스가 아이소타입 대조군 인간 항체로 처리되었다. 인간 알부민 (B) 및 IgG4 (C) 수준이 관찰되었다. 빨간색+ 기호는 항체 처리 시간을 의미한다.

실시예 :

실험예 1:

재료 및 방법

랫트 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3의 가변 영역의 시퀀싱. 총 RNA는 Qiagen의 RNeasy 미니 키트를 이용해서 10⁷ 혼성 세포 (hybridoma cell)로부터 순수한 RNase가 없는 물에서 분리되었다. V_H 및 V_L cDNA는 역전사에 의하여 랫트 IgG2b의 불변 도메인 (CH1) 및 랫트 kappa 경쇄로부터 유래된 프라이머를 이용하여 제조하였다. cDNA는 신호 서열 영역에 상응하는 프라이머의 풀 (pool)을 사용하여 증폭된 후 pGem-T Easy 벡터 (Promega)에 클로닝되었다. 삽입을 위해 클론을 스크리닝되었고, 시퀀싱에 의해 DNA 서열을 결정하였다. 상보성 결정 영역 (CDR)은 참고문헌 29에 기술된 바와 같이 다른 항체 서열을 참조하여 확인되었다.

랫트 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3의 인간화 및 항체 생산. 인간화는 참고문헌 30, 31에 기재된 바와 같이 상보성 결정 영역 (CDR) 접목 (grafting)에 의하여 수행되었다. 간략히 말하면, IMGT 데이터베이스에서 랫트 항 CLDN1 mAb OM-7D3-B3와 가장 유사한 인간 생식계열 (germline) V_H 및 V_Κ 서열을 IGBLAST 툴을 사용하여 동정하였다 (www.ncbi.nlm.nih.gov/igblast/) (도 1a). mAb OM-7D3-B3의 CDR은 상기 확인된 V_H 및 Vκ 인간 생식계열 서열의 프레임워크 영역 상에 이식되었다. 또한, 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3의 프레임워크 영역을 랫트 생식계열 서열과 비교하여 항체 특이성 (specificity)에 잠재적으로 기여할 수 있는 주요 서열 변이를 확인하였다. 프레임워크 영역의 이들 아미노산은 (단독 또는 그룹으로) 가장 유사한 인간 생식계열 서열에 존재하는 것으로 보존되거나 변경되었다. 이러한 방식으로, 첫 번재 인간화에서 중쇄 (H1, H2, H3) 및 경쇄 (L1, L2, L3)의 각각의 3가지 변이체 (variant)가 생성되었다 (도 1b). 이들 V_H 및 Vκ 변이체는 각각 인간 IgG4 중쇄와 인간 kappa 경쇄의 불변 도메인과 함께 인-프레임 (in-frame)으로 융합되었고, 적절한 포유 동물 발현 벡터에 클로닝 되었다. 적절한 경쇄 및 중쇄 변이체를 함유하는 플라스미드로 CHO (Chinese hamster ovary) 세포를 공동-형질감염시켜 9개의 전장 인간화 항체 (H1L1, H1L2, H1L3, H2L1, H2L2, H2L3, H3L1, H3L2 및 H3L3)를 제조하였다. MAbTrap 키트 (GE healthcare)를 사용하여 상등액을 수확하고 항체를 정제하였다. 항체는 후속 실험에서 사용하기 전에 PBS로 완충-변경되었다.

세포 및 바이러스. Huh7.5.1 세포 (16), HepG2 세포 (32) 및 인간 배아 신장 293T 세포 (33)는 각 참고문헌에 개시된 바와 같이 배양되었다. 균주 H77, HCV-J, JFH1, J8, NIH S52, UKN3A1.28, UKN4.21.16, UKN5.14.4, UKN6.5.340의 외피 당단백질 (glycoprotein)을 함유하는 HCVpp (34)의 생산은 이전에 보고되었다. gt3SXB1 (유전자형 3) 균주는 HCV에 만성적으로 감염된 환자의 혈청으로부터 복제되었고 스트라스부르 대학 병원에서 컨설팅을 받았다. E1E2 서열은 증폭되었고 HCV-AD78 (33)에 대하여 기재된 바와 같이 EcoRV 제한 주위를 사용하여 phCMV IRES 벡터에 삽입되었다. 루시퍼라제 리포터 HCVcc (Luc-Jc1)의 생산과 DAA-저항성 변이체 Luc-Jc1-A156S, Luc-Jc1-R155K 및 Luc-Jc1-Y93H가 보고되어 있다 (23, 35).

일차 인간 간세포 (PHH). 일차 인간 간세포 (PHH)는 스트라스부르 대학 병원에서 간 절제술을 받은 환자에게서 얻은 간 조직으로부터 분리되었다. 사전 동의 (Informed consent)를 얻었고 프로토콜은 스트라스부르 대학 병원의 지역 윤리위원회에 의해 승인되다 (CPP 10-17). 개시된 바와 같이, 일차 인간 간세포 (PHH)는 단리되고 배양되었다 (24).

유세포 분석 (Flow cytometry). Huh7.5.1 세포, HepG2 세포 및 293T 세포 상에 발현된 CLDN1에 대한 인간화 항체의 결합을 평가하기 위해, 2 x 10⁵ 세포를 20 ㎍/mL의 항-CD81 mAb JS-81 (BD Biosciences), 랫트 항 CLDN1 mAb OM- 7D3-B3, 인간화 항-CLDN1 mAb 또는 PBS와 함께 실온에서 1시간 동안 인큐베이트하였다. 세포를 세척하고 피코에리트린 (PE)-컨쥬게이트 종-특이적 2차 항체와 함께 4℃에서 45분 동안 인큐베이션하여 결합이 검출되도록 하였다. 이어서 BD LSRII 유동 세포 계측기를 사용하여 유동 세포계측법으로 분석하기 전에 세포를 세적하고 2% 파라포름알데히드 (PFA)로 고정하였다. 순 델타 중간 형광 강도 (ΔMFI)는 PBS로 배경 형광값을 빼서 얻었다. 결합의 특이성을 평가하기 위해, 293T 세포가 빈 벡터 또는 인간 CLDN1을 암호화하는 pcDNA3.1로 형질 감염되었다. 48시간 후에, 항체의 결합을 전술한 바와 같이 평가하였다.

우리는 또한 일차 인간 간세포 (PHH)에 대한 인간화 항체 클론 H3L3의 결합 및 PHH 표면상의 CLDN 아형 (subtype)의 발현을 평가하였다. 냉동 보존된 일차 인간 간세포 (PHH) (저해실험에서와 동일한 기증자로부터 얻음)는 CLDN-특이적 mAb (CLDN1, 래트 OM-7D3-B3 또는 인간화 H3L3; CLDN6, 래트 WU-9E1-G2; CLDN9, 래트 YD-4E9-A2) 또는 20 ㎍/mL의 대조군 아이소타입 항체로 보고된 바와 같이 처리되었다 (28). 그 다음 결합을 검출하기 위해 세포는 종-특이적 PE-컨쥬게이트 이차 항체로 염색되었다. 세척 후, 세포는 2% PFA로 고정되고 유동 세포계측법 (FACscan)으로 분석되었다. 모든 실험에서, Huh7.5.1 세포와 일차 인간 간세포 (PHH)는 동시에 분석되었다.

인간화 항-CLDN1 mAb를 이용한 저해 분석. Huh7.5.1 또는 일차 인간 간세포 (PHH)는 항체 (대조군 mAb, 랫트 OM-7D3-B3 및 인간화 H3L3; 100μg/mL 에서 0.001μg/mL 까지 연속 희석법으로 시험됨)와 함께 1시간 동안 37℃에서 전-인큐베이션되었고 이어서 각각 HCVcc 또는 HCVpp에 노출되었다. HCVpp 실험에서, 여러 다른 기증자의 일차 인간 간세포 (PHH)가 평가되었다. 처리 후, 세포는 37℃에서 4시간 동안 HCVpp로 감염되었다. 감염은 72시간 후에 세포 내 루시퍼라제 활성을 측정하여 분석되었으며, 이를 RLU (relative light unit)로 표시하였다.

세포-세포 전달 (cell-cell transmission) 분석. HCV 세포-세포 전달 분석법은 기 보고되어 있다 (36). 간략하게, Huh7.5.1 세포는 HCV Jc1 RNA (바이러스 생산 세포)와 함께 전기천공 (electroporat)되었고, 인간화 항-CLDN1 클론 H3L3 항-CLDN1, 랫트 항 CLDN1 클론 OM-7D3-B3 또는 아이소타입 (isotype) 대조군 mAb (11㎍/mL)의 존재 하에서 녹색 형광 단백질 (GFP)을 안정하게 발현하는 감염되지 않은 Huh7.5 표적 세포와 공-배양되었다. 무 세포 전달 (Cell-free transmission)은 중화 HCV 항-E2 mAb, AP33 (25μg/mL)에 의해 차단되었다. 24시간 후, 세포는 2% PFA로 고정되었고, NS5A-특이적 항체 (Virostat, 0.1㎍/mL)로 염색되었다. De Novo 감염 (GFP 및 NS5A 이중 양성 세포)은 유동 세포계측법 (BD LSRII)에 의해 평가되다. 세포-세포 전달은 HCV 항-E2 mAb AP33의 존재하에서 Huh7.5-GFP+ 표적 세포에 대한 GFP+ NS5A+ 감염된 세포의 백분율로 나타내었다.

항 바이러스제 상승효과 (synergy) 평가. 인간화 항-CLDN1 항체 H3L3은 HCVcc (Jc1-Luc) 모델에서 직접-작용 항바이러스제 (DAA)와 조합으로 기 보고된 바와 같이 실험되었다 (22). Huh7.5.1 세포는 37℃에서 4시간 동안 결합된 화합물의 존재하에서 HCVcc와 함께 인큐베이션되기에 앞서 37℃에서 1시간 동안 H3L3와 소포스부비르 (sofosbuvir) 또는 다클라타스비르 (daclatasvir)의 조합으로 전처리되었다. 바이러스 감염은 72시간 후에 루시퍼라제 활성에 의해 평가되었다. 시너지는 Prichard와 Shipman 방법을 사용하여 평가되었다 (37). 부가 효과 (additive effect)로부터 기대되는 수준보다 20% 이상의 억제는 상당한 시너지 효과를 의미한다 (37).

인간-간 키메라 uPA-SCID 마우스의 HCV 감염 및 치료. 실험은 Inserm U1110 동물 시설에서 지역 윤리위원회 승인 (CREMEAS, 프로젝트 번호 02014120416254981 (APAF1S # 72.02) 및 02014120511054408 (APAFIS # 74.03))에 따라 수행되었다. 마우스 알부민 프로모터 (uPA-SCID)의 조절 하에서 우로키나아제-형 플라스미노겐 활성제 (urokinase-type plasminogen activator) 발현에 대해 상동인 심각한 결합 면역 결핍 마우스에 일차 인간 간세포 (PHH)가 참고문헌 38에 기재된 바와 같이 이식되었다. 다음으로 참고문헌 21에 기재된 바와 같이 인간 간-키메라 uPA-SCID 마우스를 복강 내 주사 (ip)에 의하여 HCVcc (Jc1; 유전자형 2a)로 감염시켰다. 감염 3주 후, 마우스에게 25 mg/kg 인간화 H3L3 또는 아이소타입 (isotype) 대조군 mAb가 일주일 간격으로 4주 동안 복강 내 주사되었다 (21). 혈장 HCV RNA, 인간 알부민 및 IgG4 수준은 참고문헌 21에 설명된 바와같이 모니터링되었다.

결과:

항-CLDN1 항체 OM-7D3-B3의 인간화. 앞서 기술된 랫트 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3는 효과적으로 in vitro 및 in vivo HCV 감염을 저해한다 (20, 21). 또한, 이 항체는 인간 간-키메라 uPA-SCID 및 면역 능력 있는 (immunocompetent) Balb/c 마우스에서 독성 또는 부작용을 나타내지 않았다 (21). 이 단클론 항체의 임상적 개발을 위해, 우리는 이를 인간 IgG4 아형으로 인간화시켰다. 이를 위해, 혼성세포 (hybridoma cell)로부터 회수된 cDNA가 VH 및 VL 유전자를 동정하기 위해 시퀀싱되었다. 랫트 OM-7D3-B3의 VH 및 VL은 각각 J-세그먼트 유전자 (J-segment gene)의 J_H2 (IGHJ2*01) 및 J_К1 (IGKJ1*01) 패밀리와 함께 재배열 (rearrangement)된 V_H5 (IGHV5S49*01) 및 V_К6 (IGKV6S11*01) 유전자 패밀리로부터 유래되었다 (도 1a). VH 및 VL 서열의 기능을 확인하기 위해, 우리는 CHO 세포에서 재조합 전장 IgG2b (부모 아이소타입) 항체를 생산하였고 이의 결합 및 저해 특성을 특징지었다. 실제로, 이 항체는 CLDN1에 결합할 수 있으며 HCVcc 감염을 저해할 수 있었고 (데이터는 표시되지 않음), 서열의 기능을 확인함으로써 인간화를 진행할 수 있었다.

우리는 CDR은 손상시키지 않고 프레임워크 영역의 잔기를 변형시켜 VH 및 VL 사슬을 인간화했다. 이를 용이하게 하기 위해, 우리는 IGBLAST 툴을 사용하여 IMGT 데이터베이스의 서열과 비교하여 가장 유사한 인간 생식계열 VH 및 VL 아미노산 서열을 먼저 확인했다 (www.ncbi.nlm.nih.gov/igblast/). 가장 근접하게 일치하는 인간 Ig 생식계열 V 서열은 VH에 대해서는 IGHV3-21*01이고, VL에 대해서는 IGKV3-15*01이고, 각각 83.7% 및 64.5%의 상동성을 가졌다 (도 1a). 상기 인간 생식계열 서열을 지침으로 사용하여, 우리는 CDR 이식에 의해 중쇄 및 경쇄의 다른 변이체를 생성하였다. 이들 변이체는 인간 IgG4의 불변 도메인을 갖는 벡터에 클로닝되어 상이한 경쇄 및 중쇄 조합을 갖는 9가지의 전장 항체의 패널을 제조하도록 하였고 (도 1b), 우리는 이를 H1L1, H1L2, H1L3, H2L1, H2L2, H2L3, H3L1, H3L2 및 H3L3로 지칭하였다. 재조합 전장 항체는 랫트 항-CLDN1 항체 OM-7D3-B3의 인간화 경쇄 및 중쇄 가변 도메인 및 인간 IgG4 불변 도메인을 함유하는 플라스미드를 이용한 CHO 세포의 일시적인 공동-형질 감염에 의해 생성되었다. 항체는 MAbTrap 키트 (GE healthcare)에 제공된 단백질 G 컬럼을 사용하여 상청액으로부터 정제되었고, 다음 PBS로 완충액 교환되었다. 다음으로 우리는 Huh7.5.1 세포와 HepG2 세포 표면에 발현된 CLDN1에 결합하는 이들 항체의 능력을 시험하였다; CLDN1을 발현하지 않는 293T 세포를 음성 대조군으로 사용하였다. 도 2a에 나타낸 바와 같이, 인간화 항체는 Huh7.5.1 세포와 HepG2 세포에 결합하였지만 CLDN1-음성 293T 세포에는 결합하지 않았다. 인간화 항체의 결합 프로파일 (profile)은 부모 랫트 항-CLDN1 항체와 유사하였다. 클론 H3L3이 인간화 항체의 결합 특이성을 조사하기 위해 선택되었다. 우리는 인간 CLDN1을 코딩하는 플라스미드로 293T 세포를 형질 감염시켰으며, 부모 CLDN1 결핍 293T 세포에 대하여 항체 결합을 비교하였다. 부모 랫트 항체에서 관찰 된 바와 같이, 인간화 항-CLDN1 mAb H3L3은 인간 CLDN1을 과발현하는 293T 세포에는 결합하지만 빈 벡터로 형질 감염된 대조 세포에는 그러지 않았다 (도 2b).

인간화 CLDN1-특이적 항체의 항바이러스 활성. 다음으로, HCVcc 저해 분석에서 인간화 항체 패널의 항-HCV 활성을 평가하였다. 그들의 결합 프로파일을 기초로 예상한 바와 같이, 9가지 인간화 항체는 25㎍/mL에서 Huh7.5.1 세포의 HCVcc 감염을 강력하게 저해하였다 (도 2c). 보다 생리적 맥락에서 인간화 항체가 HCV 침입을 억제하였는지를 조사하기 위해, 우리는 유전자형 1a 및 1b 외피 당단백질 (envelope glycoprotein)을 갖는 유사입자 (pseudoparticle)를 사용하여, PHH의 HCVpp 감염을 억제하는 이들 항체의 능력을 시험하였다. 모든 항체는 20㎍/mL에서 HCVpp가 PHH로 침입하는 것을 저해하였다 (도 2d). 또한, 모든 인간화 항체의 항-HCV 활성은 부모 랫트 항체의 항-HCV 활성과 가장 유사하였다. 종합적으로 말하면, 이들 데이터는 9가지의 인간화 항체 모두가 원래의 랫트 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3와 기능적으로 유사하다는 것을 나타낸다.

우리는 다른 조합의 3가지 추가 인간화 경쇄 및 중쇄 변이체로부터 유래된 9가지 항체의 제2 패널을 제조하였다. 9가지 추가 항체 모두가 용량 의존적 방식으로 Huh7.5.1 세포의 HCVcc 감염을 저해하는데 동등하게 효능이 있는 것으로 밝혀졌다 (데이터는 나타내지 않음). 이 18가지 인간화 항체의 프레임워크 영역에서의 변경 중 어느 것도 항-HCV 활성에 영향을 미치지 않았기 때문에, 랫트 mAb OM-7D3-B3의 기능적 잔기는 CDR에 위치 할 가능성이 높다고 결론지었다.

H3L3는 HCV 감염과 전염을 효과적으로 저해한다. 우리는 유리한 바인딩 및 저해 특성을 기반으로, 상세한 기능 특성화를 위해, 인간화 항-CLDN1 mAb 클론 H3L3을 선택하였다. 우리는 먼저 HCVcc (Luc-Jc1; 유전자형 2a)와 Huh7.5.1 세포를 사용하여 인간화 항-CLDN1 mAb H3L3과 부모 랫트 OM-7D3-B3 항체의 용량-반응 프로파일을 비교했다. 인간화 항-CLDN1 H3L3은 Huh7.5.1 세포의 HCVcc 감염을 강력하고 용량 의존적으로 억제하였으며, 이의 프로파일은 부모 랫트 항-CLDN 항체와 매우 유사하였다 (도 3a). 또한, H3L3 및 OM-7D3-B3은 모두 DAA-내성 HCVcc NS3 변이체 Jc1-A156S와 Jc1-R155K에 의한 감염을 억제하였다 (도 3a). 두 항체 모두 DAA-내성 HCVcc와 야생형 HCVcc에 대해 동등한 효능이 있었다 (도 3a).

HCV 잔류 (persistence)에서 세포-세포 전달의 중요한 역할과 이전에 입증된 랫트 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3의 HCV 침투 경로를 차단하는 능력을 고려하여 (21), 우리는 세포-세포 전달 분석에서 인간화 항-CLDN1 mAb H3L3를 시험하였다. 예상한 바와 같이, H3L3는 랫트 mAb OM-7D3-B3에서 관찰된 바와 유사한 효과으로 (도 3c), HCV의 세포-세포 전달을 효과적으로 차단하였다 (도 3b). 이들 데이터는 인간화 항-CLDN1 mAb H3L3이 부모 랫트 항체와 동일한 효능을 갖는다는 것을 나타낸다.

이전 연구에서 랫트 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3과 직접-작용 항바이러스제 (DAA) 사이의 항바이러스 시너지 효과가 입증되었으며 (22), 이는 병용 요법의 매력적인 특징이다. 우리는 인간화 항-CLDN1 mAb H3L3이 DAA와의 상승작용 능력을 유지하는지를 확인하기 위해 Prichard 방법 (37)을 사용했다. 실제로, H3L3과 소포스 부비르 (sofosbuvir) 또는 다클라타스비르 (daclatasvir)와의 조합은 현저한 시너지 활성이 나타나게 했다 (도 3d).

H3L3는 검출 가능한 적용 예외(escape) 없이, 범-유전형적으로 PHH의 HCVpp 감염을 저해한다. CLDN1-유도 요법으로부터의 적용 예외가 CLDN6- 및/또는 CLDN9- 발현 세포주에서 HCV의 일부 유전자형에 대하여 이전에 보고된 것을 감안할 때 (25-27), 우리는 H3L3 항체를 사용하여, PHH에 대한 관점에서 적용 예외의 생리학적 관련성을 조사하였다. 이전에 부모 랫트 항체에서 관찰된 바와 같이, 우리는 H3L3가 PHH에 결합하는 것을 확인하기 위해 먼저 유세포 분석법을 사용했다 (도 4a). 다음으로 PHH가 무시할 수 있는 수준으로 CLDN6와 CLDN9를 발현한다는 이전의 관찰에 근거하여 (28), 서로 다른 4명의 기증자로부터 얻은 PHH에 대한 CLDN6와 CLDN9의 발현 수준을 평가했다. 실제로 유세포 분석은 Huh7.5.1 세포에서의 강한 CLDN6 발현과 반대로, 이러한 4명의 공여자로부터의 PHH (PHH 218, 235, 283 및 S2310)는 매우 낮은 표면 수준의 CLDN6 만 발현하였다는 것을 나타냈다 (도 4b). PHH와 Huh7.5.1 세포 모두 검출 가능한 CLDN9를 발현하지 않았다 (도 4b).

다음으로 우리는 PHH에서 이러한 낮은 CLDN6 발현의 기능적 관련성을 평가하였다. HCVpp 시스템을 사용하여, 우리는 PHH (공여자 283)로의 모든 유전자형의 침입을 시험하였다. H3L3은 검출 가능한 적용 예외 없이 PHH의 HCVpp 감염을 범-유전자형적으로 억제하였다 (도 4c). 적용 예외 가능성을 더 배제하기 위해 우리는 PHH 235와 S2310을 포함하는 9명의 추가 공여자로부터 매우 낮은 또는 무시할 수 있는 수준의 표면 CLDN6 및 CLDN9 표면 발현 수준을 갖는 PHH를 분리하였다 (도 4b). 이들 유전자형은 CLDN1으로부터 회피 (escape)하는 경향이 있기 때문에, 우리는 추가 평가를 위해서 하나의 유전자형 1b 균주와 세 개의 유전자형 3a 균주를 선택하였다 (27). 또한, 유전자형 3a는 현재 치료가 어렵고 중증 간 질환으로의 급속한 진행과 관련된다 (2). 우리는 시험된 어느 PHH에서도 유전자형에 대한 어떠한 적용 예외 (escape)를 검출하지 못했다 (도 4c). 따라서 생체 내 CLDN1 항체로부터의 회피 (escape)는 CLDN6의 낮은 표면 발현 수준에 의해 불가능할 것이며 인간 간에 대한 측면에서 관련성이 없을 것이다.

H3L3는 인간-간 키메라 uPA-SCID 마우스에서 만성 HCV 감염을 치료한다. 마지막으로, 우리는 HCV에 만성적으로 감염된 인간-간 키메라 uPA-SCID 마우스를 치료하는 항체의 능력을 시험하여, 인간화 항-CLDN1 mAb H3L3의 in vivo 효능을 평가하였다. 만성적으로 HCV-감염된 마우스에 25mg/kg의 인간화 항-CLDN1 mAb H3L3 (n=2) 또는 아이소타입 대조군 인간 IgG4 mAb (n=1)를 4주 동안 매주 복강 내 주사 (ip)하였다. CLDN1-특이적 mAb H3L3-처리된 모든 마우스는 연구 기간의 끝에 검출할 수 없는 HCV RNA 수준을 보였다 (도 5a). 처리된 마우스에서 안정한 인간 알부민 수준은 인간 PHH의 이식 (engraftment)을 확인하여 주고 (도 5b), H3L3 항체가 간 기능에 영향을 미치지 않는다는 것을 나타낸다 (도 5c). 따라서, 부모 랫트 항--CLDN1 mAb OM-7D3-B3에서 관찰된 바와 같이 (21), 인간화 CLDN1-특이적 mAb H3L3는 만성 HCV 감염의 제거를 유도한다. 종합적으로, 우리의 데이터는 랫트 항-CLDN1 mAb의 성공적인 인간화를 입증하며, 이로써 임상 개발을 위한 길을 닦을 수 있게 되었다.

논의:

우리는 이전에 강력하고 광범위한 in vitro 및 in vivo 항-HCV 활성을 갖는 랫트 항-CLDN1 mAbs의 제조를 보고하였다 (20, 21, 24). 항-HCV 치료를 위한 이러한 항체의 임상적 개발을 촉진하기 위해, 우리는 앞선 우리의 랫트 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3를 인간화하였다. 우리는 인간 IgG4의 구조 (backbone) 상에 랫트 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3의 CDR을 접목 (grafting)하여 인간화 항체를 제조하였다. 우리는 항체 기능에서 잠재적 역할을 하는 프레임워크 영역에서 잔기를 평가했다. 우리는 랫트 항-CLDN1 mAb의 경쇄 및 중쇄 모두가 여러 영역의 서열에서 주요 생식계열 변이를 가졌다는 점에 주목하였으나, 이러한 위치에서의 아미노산 변화에 대한 내성이 좋은(well-tolerated) 것으로 보였다. 중쇄는 경쇄 (예를 들어, 랫트와 인간화 된 L3 변이체 사이의 18개의 치환)와 비교하여 필요한 치환이 더 적어 (예를 들어, 래트와 인간화 H3 변이체 사이의 9개의 치환) 인간화가 상대적으로 용이했다. 또한, 우리는 키메라 (랫트 가변 도메인 및 인간 IgG4는 불변 도메인) 경쇄 또는 중쇄 각각과 쌍을 이루는 인간화 중쇄 또는 경쇄로 이루어진 항체는 CLDN1에 결합할 뿐 아니라 Huh7.5.1 세포의 HCVcc 감염 억제에 동등한 효능이 있었음을 발견하였다. 이는 활성에 의해 반영되는 바와 같이, 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3가 중쇄와 경쇄 간의 쌍을 형성하는 측면에서 프레임 워크 영역에서 치환에 대한 높은 내성이 있음을 강력히 시사한다. 흥미롭게도, 본 명세서를 준비하는 동안, 파지 디스플레이 스크린은 CLDN1에 결합한 인간 단일 사슬 항체 단편을 동정했다 (39). 12개의 클론이 인간 IgG4로 전환 되었고, 일부는 Huh7.5 세포의 HCVcc 감염을 억제하였다 (39). 그러나, PHH 및 동물 모델에서 이들 항체의 활성은 여전히 결정되어야할 것으로 남겨져있다.

특히, 우리가 제조한 인간화 항체 모두는 CLDN1에 결합하고 유사한 효능으로 HCVcc 감염을 억제할 수 있었다. 우리는 상세한 특성 분석을 위해 단클론항체 (mAb) H3L3을 선택하여, 상기 항체가 상이한 유전자형의 HCVcc 감염 및 HCVpp 침입 억제, 세포-세포 전달 차단 및 만성 HCV-감염 인간 간-키메라 uPA-SCID 마우스의 치료 측면에서 부모 랫트 항체 만큼 강력함을 발견했다. CLDN6 및/또는 CLDN9를 통한 CLDN1-표적 치료에서 유전형-의존적 회피 (escape)가 세포주에서 보고되어 있는 점을 고려하여 (25-27), 우리는 PHH에서 H3L3 항체를 사용하여 회피의 기능적 관련성을 평가했다. H3L3은 검출 가능한 회피 (적용 예외)없이, 최대 10명의 다른 공여자로부터의 PHH의 HCVpp 감염을 강력하고 범-유전형적으로 억제하였다 (도 4c). PHH에서 회피의 결여는 CLDN6 및 CLDN9의 낮은 표면 발현 수준이 반영하며 (도 4c), 이는 감염된 환자의 간에서 고도로 가변적인 CLDN6 mRNA 발현 (27), 간 부위에서 CLDN6 단백질 발현의 결여 (28) 및 일차 간세포 (primary hepatocytes)에서 CLDN6 및 CLDN9 단백질 발현의 결여 (26)와 일치한다. 따라서, H3L3 항체와 같은 CLDN1-유도 치료법으로부터의 회피는 적어도 대다수의 환자에 대하여 in vivo 관련성이 없는 것으로 보인다.

새로 개발된 HCV 항바이러스제는 병용 치료 요법 (combination therapy regimen)으로 병합될 수 있다. 중요하게도, H3L3은 최근 승인된 직접-작용 항바이러스제 (DAA)인 소포스부비르 (sofosbuvir) 및 다클라타스비르 (daclatasvir)와 시너지 효과를 나타내었으며 (도 3d), H3L3은 DAA-저항성 HCV NS3 변이체에 대해서도 활성을 보였다 (도 3a). 이들은 잠재적인 병용 요법에 대하여 매력적인 특징입니다. 우리는 또한 현재 치료가 어렵고 보다 심각한 간 질환과 관련된 유전자형 3a의 상이한 단리물 (isolate)에 대하여 H3L3가 활성이 있음을 보여준다 (2). 따라서 H3L3은 치료 실패 환자를 위한 새로운 치료 전략이다.

항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3의 인간화는 이의 임상 개발을 향한 첫 걸음이다. 모든 잠재적인 항-수용체 항체는 안전해야하고, 항체-매개성 이펙터 (effector) 기능이 없어야 하며, 그리고 비-면역원성이어야 할 것이다. 항체-매개성 이펙터 (effector) 기능으로부터 건강한 간세포의 파괴를 피하기 위해서, 우리는 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3를 자연 킬러(NK) 세포를 민감하게 할 수 없고 보체 시스템을 활성화시킬 수 없는 IgG4 아이소타입으로 인간화하였다. 따라서, IgG4는 항체-의존성 세포-매개 세포독성 또는 표적 세포의 보체-매개 용해 (lysis)를 유도하지 않는다. 랫트 항체 자체의 인간화가 인간에서 면역원성을 감소시킬 수 있지만, 항체는 비-인간 영장류와 같은 인체에 가까운 면역계를 갖는 적절한 동물 모델에서 추가 평가가 요구될 것이다. 임의의 숙주 단백질을 표적으로 하는 것은 항체-매개성 세포 독성이 없더라도, 잠재적으로 바람직하지 않은 생리적 파괴를 일으킬 수 있다. 우리는 랫트 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3가 면역 능력이 있는 마우스 (immunocompetent mice)에서 어떠한 독성도 일으키지 않는다는 것을 보여주었고 (21); 이것은 인간화 항-CLDN1 mAb H3L3의 경우에도 그럴 것이다. 특히, 인간화 항체는 in vitro에서 어떠한 세포 독성도 나타내지 않았다 (데이터는 나타내지 않음). 우리는 인간 간 키메라 마우스에서도 명백한 독성 효과를 관찰하지 못했다 (도 5b).

결론적으로, 항-HCV 기능의 손실없이, 랫트 항-CLDN1 mAb OM-7D3-B3의 성공적인 인간화가 보고된다. 적절한 동물 모델에서 전-임상 효능 및 독성 연구에서의 본 항체의 추가적인 평가는 인간의 임상 시험을 위한 길을 열어줄 것이다. H3L3과 같은 항-수용체 항체는 현재의 치료법에 반응하지 않는 환자를 대상으로 하거나 간 이식 감염을 예방하기 위해 HCV 치료를 위한 대안적인 접근법을 제공할 수 있다. 더욱이, 뎅기열 바이러스 (dengue virus, 40, 41)의 침투 요인으로서 CLDN1의 동정은 또한 잠재적인 항-뎅기제 (anti-dengue agent)로서 인간화 항-CLDN1 mAb를 개발하는 흥미로운 관점을 열었다.

참고문헌 (REFERENCE):

본 출원 전체에 걸쳐, 다양한 참고문헌은 본 발명이 속하는 기술의 상태를 기술한다. 이들 참고문헌의 개시는 본 출원에 참고로서 포함된다.

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실험예 2:

비알콜성 지방간염 (NASH)의 치료를 위한 클라우딘-1 특이적 단클론 항체의 전임상 개발

NASH, 차세대 세계적인 유행성 질환. 비알콜성 지방간 질환 (Nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)은 알콜을 거의 또는 전혀 섭취하지 않는 사람의 간세포에 과도한 지방이 축적될 때 발생한다. NAFLD는 비만이나 당뇨병과 같은 다양한 대사 위험 요인과 관련되어 있다. NAFLD는 진행성 간 질환 (advanced liver disease) 및 간암으로 진행될 수 있다 (1). 지방증 (steatosis)이라고하는 가벼운 지방 축적은 NAFLD 케이스의 80-90%를 차지하는 반면, NASH라고 하는 간 지방 축적과 염증은 10-20%를 차지한다 (2). NASH는 NAFLD의 가장 극심한 형태이며, 서양 국가에서 간세포 암종 (HCC) 환자의 4-22%가 NASH로 유발된다. 또한, NAFLD-관련 간경변 (cirrhosis)은 세계적으로 간경변-유발성 간세포 암 (HCC)의 15-30%를 차지한다 (3). NAFLD가 전염병 수준 (epidemic proportions)에 이르고 만성 간 질환의 가장 흔한 원인이 되고 있기 때문에, NASH는 10년 내에 간경화 및 간 이식의 주요 지표로서 만성 C형 간염을 대체 할 가능성이 높다. 이러한 놀라운 추세에도 불구하고, 효과적인 치료법이 부족하고, 제한적인 효과가 있는 것으로 알려진 식이 조절 (dietary intervention) 및 신체 운동에 계속 의존한다. 따라서, NASH 환자에서 간 손상 및 섬유증의 진행을 성공적으로 역전시키거나 예방하는 안전한 약물 치료법이 절실히 필요하다 (4). NASH의 치료를 위한 일부 화합물은 임상 개발에 도달했다 - GFT505, GENFIT; OCA, Intercept; Aramchol-arachidyl amido cholanoic acid, Galmed Pharmaceuticals Ltd. 그러나, 지금까지의 효과는 임상 화학의 향상으로 한정되어왔다 (간 기능 검사). 섬유증 및 질병 진행에 대한 효과는 미미하며 안전성에는 한계가 있다 (5).

전임상 및 임상 개발을 위한 인간화 CLDN1 mAb의 동정.

추가 개발을 위한 인간화 CLDN1 mAb를 결정하기 위해, 우리의 간세포-기반 시스템에서 9개의 인간화 CLDN1 mAb 아이소타입 패널의 성능이 평가되었다. Huh7.5.1 세포는 HCV Jc1에 지속적으로 감염되어 간 질환 진행 특징 (signature)을 유도하는 간세포-유사 Huh7.5.1dif 세포로 분화되었다. 세포는 단클론 항체 (mAb)로 7일째에 3일 동안 처리되었다. 9개의 CLDN1 mAb 아이소타입 모두를 사용한 치료는 HCV 로드 (load)에 영향을 주지 않는 농도에서 간 질환 진행 특징을 유의적으로 반전시켰다. 이것은 CLDN1 mAb가 항바이러스 활성에 관계없이 간 질환 진행 특징에 대하여 작용하며 병인 (virus, alcohol, NASH)과 관계없이 간 질환 진행 특징의 발현을 되돌린다는 것을 입증한다. H3L3 아이소타입은 이의 간 질환 진행 특징에 대한 강력한 효능과 세포 배양 및 동물 모델에서의 상세한 특성화 덕분에 추가 개발을 위해 선도하는 CLDN1 mAb로서 선택되었다 (Colpitts et al., Gut 2016 in press).

만성 간 질환 및 NASH의 치료를 위한 선도 후보 화합물로서 인간화 CLDN1 mAb (H3L3)의 검증.

환자 간질환 진행 특징-기반 간 모델 시스템을 이용하여, 다양한 병인 (HCV, HBV, 알콜 및 NASH)에 의해 유도된 간 질환 진행 특징을 역전시키는 인간화 CLDN1 단클론 항체 (mAb)의 효율이 평가되었다. 인간화 CLDN1 단클론 항체 (H3L3)는 NASH 모델 (FFA)에서 간 질환 진행 특징을 반전시키는 것뿐만 아니라 NASH의 치료 후보로서의 잠재력을 확인하는 다른 병인에 대해서도 효과적이었다. 가장 놀랍게도, CLDN1 단클론 항체 (mAb)는 NASH 치료에 대한 임상 개발에서 가장 진보한 분자와 비교할 때 (GTF505 및 OCA), 간 질환 진행 특징을 반전시키는데 훨씬 더 강력했다 (데이터는 나타내지 않았다).

만성 간 질환/NASH의 치료를 위한 항-클라우딘에 대한 생체 내 ( In vivo ) 개념적 증명

마우스 모델에서 개념 입증 (proof-of concept) 연구를 수행하기 위해, 인간 클라우딘-1을 표적으로하는 뮤린화 (murinized) 항체가 제조되었다. 마우스 CLDN1-특이적 mAb mIgG3은 마우스 클라우딘-1에 대한 친화성이 감소되었지만, 마우스 및 인간 CLDN1 모두에 결합한다. 중요하게는, 뮤린화 CLDN1 mAb에 의한 간세포-유사 세포의 처리는 간 질환 진행 특징이 역전되었고, 이는 in vitro 및 in vivo 연구에서 추가 적용을 위해 이 항체의 유효성을 확인하는 것이다. 마우스의 약물 동태학 연구에서 반감기는 7.7일이었다 (데이터는 표시되지 않음). 인간화 및 뮤린화 CLDN1 단클론 항체 모두를 이용한 치료는 간 질환 진행 특징의 억제를 초래한다 (데이터는 나타내지 않음).

다음으로 in vivo 마우스 모델을 사용하여 간 질환 진행에 대한 CLDN1 mAb의 효과를 다루기 위한 연구를 수행했다. 간의 약 6%에 영향을 미치는 미세 혈관 지방증 (microvacuolar steatosis)을 유발하는 DEN (diethylnitrosamine)의 단일 투여에 의해 C3H/He 마우스에서 간 질환이 유도되었다 (데이터는 나타내지 않음). 간 질환 진행에 대한 단클론 항체의 효과를 평가하기 위해, 마우스에게 뮤린화 CLDN1 mAb mIgG3가 5주 동안 투여되었다. DEN 투여 후 23주에 모든 대조군 동물에서 간 지방증이 계속 발달했지만, CLDN1-특이적 단클론 항체로 처리된 마우스에서는 지방증이 현저한 감소가 관찰되었다 (데이터는 나타내지 않음). 이 모델에서 섬유 형성 (fibrosis) 발달은 미미하거나 없었기 때문에, 섬유증 (fibrosis)에 대한 단클론 항체의 영향은 평가할 수 없었다. 섬유증에 대한 효과는 아래 섹션에서 설명한 대로 고지방 식이 모델에서 평가될 것이다. 이 예비 (pilot) 연구는 단클론 항체가 in vivo 지방증의 치료를 포함한 간 질환 진행을 역전시킨다는 것을 입증한다. 이전에 기술된 단클론 항체의 우수한 in vivo 안전성 프로파일과 일치하며 탐지가능한 부작용은 관찰되지 않았다.

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Val Asp Trp Tyr Gln Trp Lys Pro Gly Lys Ala Pro Lys Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Gly Ala Ser Asn Arg Tyr Thr Gly Val Pro Asp Arg Phe Arg Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro 65 70 75 80 Glu Asp Val Ala Thr Tyr Tyr Cys Leu Gln Tyr Lys Asn Asn Pro Trp 85 90 95 Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 100 105 <210> 3 <211> 119 <212> PRT <213> Rattus norvegicus <400> 3 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Lys Leu Ser Cys Leu Gly Ser Gly Phe Ser Phe Ser Ser Tyr 20 25 30 Gly Met Asn Trp Ile Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Ser Ile Ser Pro Ser Gly Ser Tyr Phe Tyr Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Glu Asn Ala Lys Asn Thr Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Thr Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Leu Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Leu Pro Gly Phe Asn Pro Pro Phe Asp His Trp Gly Gln Gly 100 105 110 Val Val Val Thr Val Ser Ser 115 <210> 4 <211> 107 <212> PRT <213> Rattus norvegicus <400> 4 Asn Thr Val Met Thr Gln Ser Pro Thr Ser Met Phe Met Ser Val Gly 1 5 10 15 Asp Arg Val Thr Met Asn Cys Lys Ala Ser Gln Asn Val Gly Gly Asn 20 25 30 Val Asp Trp Tyr Gln Trp Lys Pro Gly Gln Ser Pro Lys Leu Leu Met 35 40 45 Tyr Gly Ala Ser Asn Arg Tyr Thr Gly Val Pro Asp Arg Phe Arg Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Asn Met Gln Thr 65 70 75 80 Glu Asp Leu Ala Val Tyr Tyr Cys Leu Gln Tyr Lys Asn Asn Pro Trp 85 90 95 Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Val Glu Leu Lys 100 105 <210> 5 <211> 113 <212> PRT <213> Rattus norvegicus <400> 5 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Lys Leu Ser Cys Val Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Asp Tyr 20 25 30 Arg Met Asn Trp Ile Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Ser Ile Ser Ser Ser Ser Ser Tyr Ile Tyr Tyr Ala Asp Thr Val 50 55 60 Lys Gly Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys Asp Thr Leu Tyr Leu 65 70 75 80 Gln Met Thr Ser Leu Arg Ser Glu Asp Thr Ala Leu Tyr Tyr Cys Ala 85 90 95 Arg Asp Tyr Phe Asp Tyr Trp Gly Gln Gly Val Met Val Thr Val Ser 100 105 110 Ser <210> 6 <211> 107 <212> PRT <213> Rattus norvegicus <400> 6 Asn Thr Val Met Thr Gln Ser Pro Thr Ser Met Phe Ile Ser Val Gly 1 5 10 15 Asp Arg Val Thr Met Asn Cys Lys Ala Ser Gln Asn Val Gly Thr Asn 20 25 30 Val Asp Trp Tyr Gln Gln Lys Thr Gly Gln Ser Pro Lys Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Gly Ala Ser Asn Arg Tyr Thr Gly Val Pro Asp Arg Phe Thr Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Asn Met Gln Ala 65 70 75 80 Glu Asp Leu Ala Val Tyr Tyr Cys Leu Gln Tyr Asn Tyr Asn Pro Trp 85 90 95 Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Glu Leu Lys 100 105 <210> 7 <211> 114 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 7 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Lys Pro Gly Gly 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Ser Tyr 20 25 30 Ser Met Asn Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ser Ser Ile Ser Ser Ser Ser Ser Tyr Ile Tyr Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 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Arg Phe Arg Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro 65 70 75 80 Glu Asp Val Ala Thr Tyr Tyr Cys Leu Gln Tyr Lys Asn Asn Pro Trp 85 90 95 Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 100 105

Claims

랫트 단일 클론 항체 OM-7D3-B3의 모든 상보성 결정 부위(Complementary Determining Regions, CDRs)를 포함하고, 상기 OM-7D3-B3의 가변성 중쇄 (variable heavy chain, VH)는 SEQ ID NO:3의 아미노산 서열로 이루어지며, OM-7D3-B3의 가변성 경쇄 (variable light chain, VL)는 SEQ ID NO:4의 아미노산 서열로 이루어지는 항-클라우딘-1 인간화 항체(anti-Claudin-1 humanized antibody)에 있어서,
상기 항-클라우딘-1 인간화 항체는 SEQ ID NO:9의 아미노산 서열로 이루어진 적어도 하나 이상의 항체 가변성 중쇄 (VH) 및 SEQ ID NO:10의 아미노산 서열로 이루어진 적어도 하나 이상의 항체 가변성 경쇄 (VL)를 더 포함하는 항-클라우딘-1 인간화 항체.
제1항에 있어서,
a) SEQ ID NO:9의 아미노산 서열로 이루어진 두 개의 항체 가변성 중쇄 (VH); 또는 b) SEQ ID NO:10의 아미노산 서열로 이루어진 두 개의 항체 가변성 경쇄 (VL); 또는 c) SEQ ID NO:9의 아미노산 서열로 이루어진 두 개의 항체 가변성 중쇄 (VH) 및 SEQ ID NO:10의 아미노산 서열로 이루어진 두 개의 항체 가변성 경쇄 (VL)를 포함하는 항-클라우딘-1 인간화 항체.
제1항에 있어서,
상기 인간화 항체는 IgGl, IgG2, IgG3, 및 IgG4로 이루어진 군으로부터 선택된 아이소타입 (isotype)을 갖는 전체 (full) 항체인, 항-클라우딘-1 인간화 항체.
Fv, Fab, F(ab')2, Fab', dsFv, scFv, sc(Fv)2 및 디아바디(diabody)로 이루어진 군으로부터 선택되는, 제1항의 항-클라우딘-1 인간화 항체의 단편.
제1항의 항-클라우딘-1 인간화 항체를 코딩하는 핵산 분자.
제5항의 핵산 분자를 포함하는 벡터.
제5항의 핵산 분자 또는 제6항의 벡터를 포함하는 숙주 세포(host cell).
제1항에 있어서,
상기 항-클라우딘-1 인간화 항체는 세포 독성 모이어티(cytotoxic moiety)에 컨쥬게이트된 것인, 항-클라우딘-1 인간화 항체.
제1항에 있어서,
의약(medicament)으로 사용하기 위한 것인, 항-클라우딘-1 인간화 항체.
치료적으로 유효한 양의 제1항의 항-클라우딘-1 인간화 항체를 포함하는 HCV(Hepatitis C Virus) 감염 치료용 약학적 조성물.
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