KR20110130460A - 3가, 이중특이적 항체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3가 이중특이적 항체, 이의 제조 방법, 이 항체를 포함하는 약학적 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 3가, 이중특이적 항체는, 제 1 항원과 특이적으로 결합하고 2 개의 항체 중쇄 및 2 개의 항체 경쇄로 이루어진 전장 항체, 및 상기 중쇄의 C-말단과 융합된 VH 도메인 및 나머지 하나의 상기 중쇄의 C-말단과 융합된 VL 도메인을 포함하고, 이때 상기 VH 도메인 및 상기 VL 도메인은 함께 제 2 항원과 특이적으로 결합하는 항원-결합 부위를 형성한다.

Description

3가, 이중특이적 항체 {TRIVALENT, BISPECIFIC ANTIBODIES}
본 발명은 3가, 이중특이적 (bispecific) 항체, 이의 제조 방법, 이 항체를 포함하는 약학적 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
다양한 재조합 다중특이적 항체 형태, 예를 들어 IgG 항체 형태 및 단일 쇄 도메인의 융합에 의한 4가 이중특이적 항체가 지난 최근 개발되었다 (예를 들어 Coloma, M.J., et al., Nature Biotech 15 (1997) 159-163; WO　2001/077342; 및 Morrison, S.L., Nature Biotech 25 (2007) 1233-1234 참조).
또한, 항체 코어 구조 (IgA, IgD, IgE, IgG 또는 IgM) 가 더 이상 유지되지 않는 여러 기타 새로운 형태, 예컨대 2개 이상의 항원에 결합할 수 있는 디아- (dia-), 트리아- (tria-) 또는 테트라바디 (tetrabodies), 미니바디 (minibodies), 여러 단일 쇄 형태 (scFv, Bis-scFv) 가 개발되어 왔다 (Holliger, P., et al, Nature Biotech 23 (2005) 1126-1136; Fischer, N., and Leger, O., Pathobiology 74 (2007) 3-14; Shen, J., et al., Journal of Immunological Methods 318 (2007) 65-74; Wu, C., et al., Nature Biotech. 25 (2007) 1290-1297).
모든 이러한 형태는 항체 코어 (IgA, IgD, IgE, IgG 또는 IgM) 를 추가의 결합 단백질 (예를 들어, scFv) 에 융합시키거나, 예를 들어, 2개의 Fab 절편 또는 scFv 에 융합시키기 위한 링커를 사용한다 (Fischer, N., and Leger, O., Pathobiology 74 (2007) 3-14). 자연 발생적 항체에 대해 고도의 유사성을 유지함으로써, Fc 수용체 결합을 통해 매개되는 보체-의존성 세포독성 (CDC) 또는 항체 의존성 세포 세포독성 (ADCC) 과 같은 효과기 작용을 유지하기를 원할 수 있다는 점을 유념해야 한다.
WO　2007/024715 에서는, 조작된 다가 및 다중특이적 결합 단백질로서 이중의 가변 도메인 면역글로불린이 보고되어 있다. 생물학적 활성 항체 이량체의 제조 방법은 US　6,897,044 에 보고되어 있다. 펩티드 링커를 통해 각각 연결되어 있는 4 개 이상의 가변 도메인을 갖는 다가 FV 항체 구축물이 US　7,129,330 에 보고되어 있다. 이량체 및 다량체 항원 결합 구조는 US　2005/0079170 에 보고되어 있다. 연결 구조를 통해 서로 공유결합에 의해 결합되어 있는, 3 또는 4 개의 Fab 절편을 포함하는 3- 또는 4-가 단일특이적 항원-결합 단백질은 천연 면역글로불린이 아니며, 이는 US　6,511,663 에 보고되어 있다. WO　2006/020258 에는, 원핵 및 진핵 세포에서 효율적으로 발현될 수 있고, 치료 및 진단 방법에서 유용할 수 있는 4가 이중특이적 항체가 보고되어 있다. 두 종류의 폴리펩티드 이량체를 함유하는 혼합물로부터 하나 이상의 쇄간 디술파이드 결합을 통해 결합되지 않은 이량체로부터 하나 이상의 쇄간 디술파이드 결합을 통해 결합된 이량체를 분리하거나, 또는 바람직하게는 합성하는 방법이 2005/0163782 에 보고되어 있다. 이중특이적 4가 수용체는 US　5,959,083 에 보고되어 있다. 3 개 이상의 기능적 항원 결합 부위를 갖는 조작된 항체는WO　2001/077342 에 기재되어 있다.
다중특이적 및 다가 항원-결합 폴리펩티드가 WO　1997/001580 에 보고되어 있다. WO　1992/004053 는, 전형적으로 동일 항원 결합인자에 결합하는 IgG 클래스의 단일클론성 항체로부터 제조된 호모콘쥬게이트가 합성 교차-결합에 의해 공유 결합된다는 점을 보고하고 있다. 항원에 대한 고 결합성 (avidity) 을 갖는 올리고머 단일클론성 항체는 WO　1991/06305 에 보고되어 있으며, 여기에는, 4가 또는 6가 IgG 분자를 형성하도록 함께 회합된 둘 이상의 면역글로불린 단량체들을 갖는 통상 IgG 클래스인 올리고머가 분비된다. 면양-유리 항체 및 조작된 항체 구축물은, US　6,350,860 에 보고되어 있으며, 이는 인터페론 감마 활성이 병원성인 질병을 치료하는데 사용될 수 있다. US　2005/0100543 에는, 이중특이적 항체의 다가 담체인 타겟팅가능한 구축물, 즉, 타겟팅가능한 구축물의 각 분자가 둘 이상의 이중-특이성 항체의 담체로서 역할할 수 있다는 점이 보고되어 있다. 유전자 조작된 이중특이적 4가 항체는 WO　1995/009917 에 보고되어 있다. WO　2007/109254 에는, 안정화 scFV 로 이루어지거나 또는 이를 포함하는 안정화된 결합 분자가 보고되어 있다.
본 발명의 개요
본 발명의 제 1 측면은, 하기를 포함하는 3가, 이중특이적 항체이다:
a) 제 1 항원과 특이적으로 결합하고, 2 개의 항체 중쇄 및 2 개의 항체 경쇄로 이루어진 전장 (full length) 항체;
b) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
ba) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH); 또는
bb) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 항체 불변 도메인 1 (CH1),
(이때, 상기 폴리펩티드는 VH 도메인의 N-말단으로, 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 하나의 C-말단에 펩티드 커넥터를 통해 융합됨),
c) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
ca) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL), 또는
cb) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 및 항체 경쇄 불변 도메인 (CL);
(이때, 상기 폴리펩티드는 VL 도메인의 N-말단으로 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 나머지 하나의 C-말단에 펩티드 커넥터를 통해 융합됨);
이때, 상기 b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 은 함께 제 2 항원과 특이적으로 결합하는 항원-결합 부위를 형성함.
본 발명의 추가 측면은 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체를 인코딩 (encoding) 하는 핵산 분자이다.
본 발명의 또 다른 추가 측면은, 상기 3가, 이중특이적 항체를 포함하는 약학적 조성물이다.
본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체는 한편으로는 상이한 항원들에 결합하기 때문에 새로운 특성을 보이고, 다른 한편으로는 이들의 안정성, 저 회합성 (aggregation) 및 약동학 및 생물학적 특성으로 인해, 약학적 제형 및 제조에 적합하다. 이의 Ig 코어로 인해, 이들은 ADCC 및 CDC 와 같은 천연 항체의 특성을 여전히 보유한다.
본 발명의 상세한 설명
본 발명의 한 측면은, 하기를 포함하는, 3가, 이중특이적 항체이다:
a) 제 1 항원과 특이적으로 결합하고, 2 개의 항체 중쇄 및 2 개의 항체 경쇄로 이루어진 전장 항체;
b) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
ba) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH); 또는
bb) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 항체 불변 도메인 1 (CH1)
(이때, 상기 폴리펩티드는 VH 도메인의 N-말단으로, 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 하나의 C-말단에 펩티드 커넥터를 통해 융합됨);
c) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
ca) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL), 또는
cb) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 및 항체 경쇄 불변 도메인 (CL)
(이때, 상기 폴리펩티드는 VL 도메인의 N-말단으로, 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 나머지 하나의 C-말단에 펩티드 커넥터를 통해 융합됨);
이때, b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 은 함께 제 2 항원에 특이적으로 결합하는 항원-결합 부위를 형성함.
임의로는, b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 은 하기 위치 사이에서 디술파이드 결합의 도입에 의한 쇄간 디술파이드 가교를 통해 결합 및 안정화된다:
i) 중쇄 가변 도메인 위치 44 내지 경쇄 가변 도메인 위치 100,
ii) 중쇄 가변 도메인 위치 105 내지 경쇄 가변 도메인 위치 43, 또는
iii) 중쇄 가변 도메인 위치 101 내지 경쇄 가변 도메인 위치 100 (넘버링은 항상 Kabat 의 EU 인덱스에 따름).
안정화를 위한 비정상적인 디술파이드 가교를 도입하는 기법은 예를 들어, WO　94/029350, Rajagopal, V., et al., Prot. Engin. (1997) 1453-59; Kobayashi, H., et al., Nuclear Medicine & Biology, Vol. 25, (1998) 387-393; 또는 Schmidt, M., et al., Oncogene (1999) 18 1711-1721 에 기재되어 있다. 한 구현예에서, b) 및 c) 의 폴리펩티드의 가변 도메인 간 임의의 디술파이드 결합은 중쇄 가변 도메인 위치 44 와 경쇄 가변 도메인 위치 100 사이이다. 한 구현예에서, b) 및 c) 의 폴리펩티드의 가변 도메인 간 임의의 디술파이드 결합은 중쇄 가변 도메인 위치 105 와 경쇄 가변 도메인 위치 43 사이이다. (넘버링은 항상 Kabat 의 EU 인덱스에 따름) 한 구현예에서, 단쇄 Fab 절편의 가변 도메인 VH 와 VL 간 상기 임의의 디술파이드 안정성이 없는 3가, 이중특이적 항체가 바람직하다.
용어 "전장 항체" 는 2 개의 "전장 항체 중쇄" 및 2 개의 "전장 항체 경쇄" 로 이루어진 항체를 의미한다 (도 1 참고). "전장 항체 중쇄" 는 N-말단으로부터 C-말단 방향으로 항체 중쇄 가변 도메인 (VH), 항체 불변 중쇄 도메인 1 (CH1), 항체 경첩 부위 (HR), 항체 중쇄 불변 도메인 2 (CH2), 및 항체 중쇄 불변 도메인 3 (CH3) 으로 이루어진, VH-CH1-HR-CH2-CH3 로 간략하게 표기하는 폴리펩티드이고; 임의로는 서브클래스 IgE 의 항체인 경우 항체 중쇄 불변 도메인 4 (CH4) 을 포함하여 이루어진다. 바람직하게는, "전장 항체 중쇄" 는 N-말단에서 C-말단의 방향으로 VH, CH1, HR, CH2 및 CH3 로 이루어진 폴리펩티드이다. "전장 항체 경쇄" 는 N-말단에서 C-말단의 방향으로 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 및 항체 경쇄 불변 도메인 (CL) 으로 이루어진, VL-CL 로 간략하게 표기되는 폴리펩티드이다. 항체 경쇄 불변 도메인 (CL) 은 κ (카파) 또는 λ (람다) 일 수 있다. 2 개의 전장 항체 쇄는 CL 도메인 및 CH1 도메인 사이에서, 그리고 전장 항체 중쇄들의 경첩 부위들 사이에서 폴리펩티드간 디술파이드 결합을 통해 함께 연결되어 있다. 전형적인 전장 항체의 예시는 천연 항체, 예컨대 IgG (예를 들어 IgG1 및 IgG2), IgM, IgA, IgD, 및 IgE 이다. 본 발명에 따른 전장 항체는 단일 종, 예를 들어 인간 유래의 것일 수 있거나, 또는 키메라화 (chimerized) 되거나 또는 인간화된 항체일 수 있다. 본 발명에 따른 전장 항체는 VH 및 VL 의 쌍으로 각각 형성된 2 개의 항원 결합 부위를 포함하며, 이는 전부 동일한 항원에 대해 특이적으로 결합한다. 상기 전장 항체의 중쇄 또는 경쇄의 C-말단은 상기 중쇄 또는 경쇄의 C-말단의 최후의 아미노산을 지칭한다.
b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 의 N-말단은 VH 또는 VL 도메인의 N-말단에서 최후의 아미노산을 지칭한다.
본 발명에 따른 상기 전장 항체의 CH3 도메인은, 예를 들어 문헌 [WO　96/027011, Ridgway, J.B., et al., Protein Eng 9 (1996) 617-621; 및 Merchant, A.M., et al., Nat Biotechnol 16 (1998) 677-681] 내 몇몇의 실시예로 상세히 기술되어져 있는 "놉-인투-홀 (knob-into-hole)" 기법에 의해 변경될 수 있다. 상기 방법에서는, 2 개의 CH3 도메인의 상호작용 표면을 변경하여, 이들 2 개의 CH3 도메인을 포함하는 양쪽 중쇄 모두의 이종이량체화를 증가시킨다. (2 개의 중쇄의) 2 개의 CH3 도메인 각각은, "놉"일 수 있으며, 나머지 하나는 "홀"이다. 디술파이드 가교의 도입으로, 추가로, 헤테로이량체가 안정화되고 (Merchant, A.M., et al., Nature Biotech 16 (1998) 677-681; Atwell, S., et al., J. Mol. Biol. 270 (1997) 26-35) 수율이 증대된다.
따라서, 본 발명의 한 측면에서는, 상기 3가 이중특이적 항체가 추가로 하기를 특징으로 한다:
전장 항체의 하나의 중쇄의 CH3 도메인, 및 전장 항체의 나머지 하나의 중쇄의 CH3 도메인 각각이, 항체 CH3 도메인 사이의 원 (original) 경계면을 포함하는 경계면에서 접촉하고;
이때, 상기 경계면은 변경되어 2가, 이중특이적 항체의 형성을 촉진하는데, 이때 상기 변경은 하기를 특징으로 함:
a) 한 중쇄의 CH3 도메인이 변경되어,
2가 이중특이적 항체 내 나머지 다른 중쇄의 CH3 도메인의 원 경계면과 접촉하는 한 중쇄의 CH3 도메인의 원 경계면 내에서,
아미노산 잔기가 더 큰 측쇄 부피를 갖는 아미노산 잔기로 대체되어, 나머지 다른 중쇄의 CH3 도메인의 경계면 내 중공 (cavitiy) 에 배치될 수 있는 한 중쇄의 CH3 도메인의 경계면 내에서 돌기가 형성됨,
및
b) 나머지 다른 한 중쇄의 CH3 도메인이 변경되어,
3가, 이중특이적 항체 내 제 1 의 CH3 도메인의 원 경계면과 접촉하는 제 2 의 CH3 도메인의 원 경계면 내에서,
아미노산 잔기가 더 적은 측쇄 부피를 갖는 아미노산 잔기로 대체되어, 제 1 의 CH3 도메인의 경계면 내 돌기가 배치될 수 있는 제 2 의 CH3 도메인의 경계면 내 중공이 형성됨.
바람직하게, 더 큰 측쇄 부피를 갖는 상기 아미노산 잔기는 아르기닌 (R), 페닐알라닌 (F), 티로신 (Y), 트립토판 (W) 으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직하게, 더 적은 측쇄 부피를 갖는 아미노산 잔기는 알라닌 (A), 세린 (S), 트레오닌 (T), 발린 (V) 으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명의 한 측면에서, CH3 도메인 양자 모두는, 두 CH3 도메인 사이에서 디술파이드 가교가 형성될 수 있도록 각 CH3 도메인의 상응하는 위치에서 아미노산으로서 시스테인 (C) 의 도입에 의해 추가로 변경된다.
바람직한 구현예에서, 상기 3가, 이중특이적 항체는, "놉 쇄" 의 CH3 도메인 내에서 T366W 돌연변이를 포함하고, "홀 쇄"의 CH3 도메인 내에서 T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함한다. CH3 도메인들 간 추가의 쇄간 디술파이드 가교가, 예를 들어 Y349C 돌연변이를 "놉 쇄" 의 CH3 도메인에, 및 E356C 돌연변이 또는 S354C 돌연변이를 "홀 쇄"의 CH3 도메인에 도입함으로써 사용될 수도 있다 (Merchant, A.M., et al., Nature Biotech 16 (1998) 677-681). 따라서, 또 다른 바람직한 구현예에서, 상기 3가 이중특이적 항체는, 2 개의 CH3 도메인 중 하나에서 Y349C, T366W 돌연변이 및 2 개의 CH3 도메인 중 나머지 하나에서 E356C, T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함하거나, 또는 상기 3가, 이중특이적 항체는 2 개의 CH3 도메인 중 하나에서, Y349C, T366W 돌연변이, 및 2 개의 CH3 도메인 중 나머지 하나에서 S354C, T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함한다 (하나의 CH3 도메인에서의 추가적인 Y349C 돌연변이 및 나머지 하나의 CH3 도메인에서의 추가적인 E356C 또는 S354C 돌연변이는 쇄 간 디술파이드 가교를 형성한다; 넘버링은 항상 Kabat 의 EU 인덱스에 따름). 그러나, EP　1　870　459A1 에 기재된 바와 같은 기타의 놉-인-홀 기술이 또한 대안적으로 또는 부가적으로 사용될 수 있다. 상기 3가, 이중특이적 항체에 대한 바람직한 예는 하기이다: R409D; "놉 쇄"의 CH3 도메인 내 K370E 돌연변이, 및 D399K; "홀 쇄"의 CH3 도메인에서 E357K 돌연변이 (넘버링은 항상 Kabat 의 EU 인덱스에 따름).
또 다른 바람직한 구현예에서, 상기 3가, 이중특이적 항체는, "놉 쇄"의 CH3 도메인에서 T366W 돌연변이 및 "홀 쇄"의 CH3 도메인에서 T366S, L368A, Y407V 돌연변이, 및 추가적으로 R409D; "놉 쇄" 의 CH3 도메인에서 K370E 돌연변이, 및 D399K; "홀 쇄"의 CH3 도메인에서 E357K 돌연변이를 포함한다.
또 다른 바람직한 구현예에서, 상기 3가, 이중특이적 항체는 2 개의 CH3 도메인 중 하나에서 Y349C, T366W 돌연변이 및 2 개의 CH3 도메인 중 나머지 하나에서 S354C, T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함하거나, 또는 상기 3가, 이중특이적 항체는, 2 개의 CH3 도메인 중 하나에서 Y349C, T366W 돌연변이 및 2 개의 CH3 도메인 중 나머지 하나에서 S354C, T366S, L368A, Y407V 돌연변이 및 추가로 R409D; "놉 쇄" 의 CH3 도메인에서 K370E 돌연변이, 및 D399K; "홀 쇄"의 CH3 도메인 내 E357K 돌연변이를 포함한다.
본 발명에 따른 이중특이적 항체는, 3 개의 항원 결합 부위를 포함한다 [A) 전장 항체는 제 1 항원과 특이적으로 결합하는 2 개의 동일한 항원-결합 부위를 포함하고, B) b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 은 함께, 제 2 항원과 특이적으로 결합하는 1 개의 항원 결합 부위를 형성한다]. 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "결합 부위" 또는 "항원-결합 부위" 란, 각각의 항원이 실제로 특이적으로 결합하는 본 발명에 따른 상기 이중특이적 항체의 영역(들)을 지칭한다. 전장 항체 내에서, 또는 b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 에 의한 항원 결합 부위는, 각각 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 및 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 으로 이루어진 한 쌍으로 형성된다.
목적하는 항원에 특이적으로 결합하는 항원-결합 부위는 a) 항원에 대한 공지된 항체, 또는 b) 특히 항원 단백질 또는 핵산 또는 이의 절편을 이용한 새로운 면역화 방법에 의해 또는 파지 디스플레이에 의해 수득된 새로운 항체 또는 항체 절편으로부터 유도될 수 있다.
본 발명의 항체의 항원-결합 부위는 항원에 대한 결합 부위의 친화성에 대한 다양한 정도를 부여하는 6 개의 상보성 결정 영역 (CDR) 을 포함한다. 3 개의 중쇄 가변 도메인 CDR (CDRH1, CDRH2 및 CDRH3) 및 3 개의 경쇄 가변 도메인 CDR (CDRL1, CDRL2 및 CDRL3) 이 있다. CDR 및 골격부 (framework region; FR) 의 정도는 아미노산 서열의 편집된 데이터베이스와의 비교에 의해 결정되고, 이때 상기 영역은 서열들 사이에서의 가변성에 따라 정의된다.
항체 특이성은 항원의 특별한 에피토프에 대한 항체의 선택적 인식을 지칭한다. 예를 들어, 천연 항체는 단일특이적이다. 본 발명에 따른 "이중특이적 항체" 는 2 개의 상이한 항원-결합 특이성을 가진 항체이다. 항체가 1 개를 초과하는 특이성을 갖는 경우, 인식되는 에피토프는 단일 항원 또는 1 개를 초과하는 항원과 회합될 수 있다. 본원에 사용된 용어 "단일특이적" 항체는, 각각 동일한 항원의 동일한 에피토프에 결합하는 하나 이상의 결합 부위를 가진 항체를 지칭한다. 본 출원에서 사용된 용어 "가 (valent)" 는 항체 분자 내 특정화된 갯수의 결합 부위의 존재성을 지칭한다. 예를 들어, 천연 항체 또는 본 발명에 따른 전장 항체는 2 개의 결합 부위를 가지며 2가이다. 이와 같이, 용어 "3가"는, 항체 분자 내 3 개의 결합 부위가 존재함을 나타낸다. 본 발명에 따른 이중특이적 항체는 "3가"이다. 본원에서 사용된 용어 "3가, 이중특이적" 항체란, 3 개의 항원 결합 부위를 갖는 항체를 지칭하는데, 이들 3 개의 항원 결합 부위 중2 개는 동일한 항원 (또는 항원의 동일한 에피토프) 에 결합하고, 나머지 하나는 상이한 항원 또는 동일한 항원의 상이한 에피토프에 결합한다. 본 발명의 항체는 3 개의 결합 부위를 갖고 이중특이적이다.
본 발명의 또 다른 구현예는, 하기를 포함하는 3가, 이중특이적 항체이다:
a) 제 1 항원과 특이적으로 결합하고 하기로 이루어진 전장 항체:
aa) N-말단에서 C-말단 방향으로 항체 중쇄 가변 도메인 (VH), 항체 불변 중쇄 도메인 1 (CH1), 항체 경첩 부위 (HR), 항체 중쇄 불변 도메인 2 (CH2), 및 항체 중쇄 불변 도메인 3 (CH3) 로 이루어진, 2 개의 항체 중쇄; 및
ab) N-말단에서 C-말단 방향으로 항체 경쇄 가변 도메인 (VL), 및 항체 경쇄 불변 도메인 (CL) 으로 이루어진, 2 개의 항체 경쇄; 및
b) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
ba) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH); 또는
bb) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 항체 불변 도메인 1 (CH1)
(이때, 상기 폴리펩티드는, VH 도메인의 N-말단으로 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 하나의 C-말단에 펩티드 커넥터를 통해 융합되는데, 이때 상기 펩티드 커넥터는 5 개 이상의 아미노산, 바람직하게는 25 내지 50 개의 아미노산의 펩티드임);
c) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
ca) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL), 또는
cb) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 및 항체 경쇄 불변 도메인 (CL)
(이때, 상기 폴리펩티드는 VL 도메인의 N-말단으로 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 나머지 하나의 C-말단에 펩티드 커넥터를 통해 융합되는데;
이때 상기 펩티드 커넥터는 b) 의 펩티드 커넥터와 동일함);
및, 이때 b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 은 함께 제 2 항원과 특이적으로 결합하는 항원-결합 부위를 형성함.
본 구현예 내에서, 바람직하게 3가, 이중특이적 항체는 2 개의 CH3 도메인 중 하나에서 T366W 돌연변이 및 2 개의 CH3 도메인 중 나머지 하나에서 T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함하고, 더욱 바람직하게는 3 가, 이중특이적 항체는, 2 개의 CH3 도메인 중 하나에서 Y349C, T366W 돌연변이 및 2 개의 CH3 도메인 중 나머지 하나에서 D356C, T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함한다 (한 CH3 도메인 내 추가적인 Y349C 돌연변이 및 나머지 CH3 도메인 내 추가적인 D356C 돌연변이는 쇄 간 디술파이드 가교를 형성함).
본 발명의 한 구현예에서, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체는 하기를 특징으로 한다:
a) ErbB-3 과 특이적으로 결합하는 상기 전장 항체는 중쇄 가변 도메인으로서 SEQ ID NO: 1 의 서열, 및 경쇄 가변 도메인으로서 SEQ ID NO: 2 의 서열을 포함함;
b) 상기 b) 의 폴리펩티드는 중쇄 가변 도메인으로서 SEQ ID NO: 3 의 서열을 포함함; 및
c) 상기 c) 의 폴리펩티드는 경쇄 가변 도메인으로서 SEQ ID NO: 4 의 서열을 포함함.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체는 하기를 포함한다:
a) 2 개의 항체 중쇄 VH-CH1-HR-CH2-CH3 및 2 개의 항체 경쇄 VL-CL 로 이루어진, 제 1 항원과 결합하는 전장 항체
(이때, 바람직하게는, 2 개의 CH3 도메인 중 하나는 Y349C, T366W 돌연변이를 포함하고, 2 개의 CH3 도메인 중 나머지 하나는 S354C, T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함함);
b) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
ba) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH); 또는
bb) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 항체 불변 도메인 1 (CH1)
(이때, 상기 폴리펩티드는 VH 도메인의 N-말단으로 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 하나의 C-말단과 펩티드 커넥터를 통해 융합됨)
c) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
ca) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL), 또는
cb) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 및 항체 경쇄 불변 도메인 (CL)
(이때, 상기 폴리펩티드는 VL 도메인의 N-말단으로 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 나머지 하나의 C-말단과 펩티드 커넥터를 통해 융합됨);
이때, b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 은 함께 제 2 항원과 특이적으로 결합하는 항원-결합 부위를 형성함.
본 발명의 또 다른 구현예는 하기를 포함하는 3가, 이중특이적 항체이다:
a) 하기로 이루어지고, 인간 ErB-3 과 특이적으로 결합하는 전장 항체:
aa) N-말단에서 C-말단 방향으로, 항체 중쇄 가변 도메인 (VH), 항체 불변 중쇄 도메인 1 (CH1), 항체 경첩 부위 (HR), 항체 중쇄 불변 도메인 2 (CH2), 및 항체 중쇄 불변 도메인 3 (CH3) 으로 이루어진 2 개의 항체 중쇄; 및
ab) N-말단에서 C-말단 방향으로 항체 경쇄 가변 도메인 (VL), 및 항체 경쇄 불변 도메인 (CL) (VL-CL) 로 이루어진 2 개의 항체 경쇄; 및
b) 인간 c-Met) 에 특이적으로 결합하는 1 개의 단일 쇄 fv 절편
(이때, b) 의 상기 단일 쇄 Fv 절편은 a) 의 상기 전장 항체와, 상기 전장 항체의 중쇄 또는 경쇄의 C- 또는 N- 말단에서 (바람직하게는 중쇄의 C-말단에서) 펩티드 커넥터를 통해 융합되고, 이때, 상기 펩티드 커넥터는 5 개 이상의 아미노산, 바람직하게는 25 내지 50 개의 아미노산의 펩티드임).
바람직하게, 이러한 3가, 이중특이적 항체는 전장 항체의 2 개의 CH3 도메인 중 하나에서 Y349C, T366W 돌연변이 및 전장 항체의 2 개의 CH3 도메인 중 나머지 하나에서 S354C (또는 E356C), T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 추가로 포함한다.
본 발명의 또 다른 구현예는, 하기를 포함하는 3가, 이중특이적 항체이다:
a) 하기로 이루어지고 인간 ErbB-3 에 특이적으로 결합하는 전장 항체:
aa) N-말단에서 C-말단 방향으로 항체 중쇄 가변 도메인 (VH), 항체 불변 중쇄 도메인 1 (CH1), 항체 경첩 부위 (HR), 항체 중쇄 불변 도메인 2 (CH2), 및 항체 중쇄 불변 도메인 3 (CH3) 으로 이루어진 2 개의 항체 중쇄; 및
ab) N-말단에서 C-말단 방향으로 항체 경쇄 가변 도메인 (VL), 및 항체 경쇄 불변 도메인 (CL) 으로 이루어진 2 개의 항체 경쇄; 및
b) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
ba) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH); 또는
bb) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 항체 불변 도메인 1 (CH1)
(이때, 상기 폴리펩티드는 VH 도메인의 N-말단으로, 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 하나의 C-말단과 펩티드 커넥터를 통해 융합하고, 이때 상기 펩티드 커넥터는 5 개 이상의 아미노산, 바람직하게는 25 내지 50 개의 아미노산의 펩티드임);
c) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
ca) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL), 또는
cb) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 및 항체 경쇄 불변 도메인 (CL)
(이때, 상기 폴리펩티드는 VL 도메인의 N-말단으로, 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 나머지 하나의 C-말단과 펩티드 커넥터를 통해 융합되고; 이때 상기 펩티드 커넥터는 b) 의 펩티드 커넥터와 동일함);
이때, b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 은 함께 인간 c-Met 와 특이적으로 결합하는 항원-결합 부위를 형성함.
본 발명의 전장 항체는 하나 이상의 면역글로불린 클래스의 면역글로불린 불변 영역을 포함한다. 면역글로불린 클래스에는 IgG, IgM, IgA, IgD, 및 IgE 아아이소타입이 포함되고, IgG 및 IgA 의 경우, 이의 서브타입들이 포함된다. 바람직한 구현예에서, 본 발명의 전장 항체는 IgG 타입 항체의 불변 도메인 구조를 갖는다.
본원에서 사용된 용어 "단일클론성 항체" 또는 "단일클론성 항체 조성물" 이란, 단일 아미노산 조성물의 항체 분자 제조물을 지칭한다.
용어 "키메라 항체"는 통상적으로 재조합 DNA 기술에 의해 제조되는, 하나의 원천 또는 종으로부터의 가변 영역, 즉 결합 영역, 및 상이한 원천 또는 종 유래의 불변 영역의 적어도 일부를 포함하는 항체를 나타낸다. 쥐과 가변 영역 및 인간 불변 영역을 포함하는 키메라 항체가 바람직하다. 본 발명에 포함되는 "키메라 항체"의 기타 바람직한 형태는 불변 영역이 본래 항체의 불변 영역으로부터 개질되거나 변화되어, 특히 C1q 결합 및/또는 Fc 수용체 (FcR) 결합과 관련된 본 발명에 따른 특성을 발생시키는 형태들이다. 이러한 키메라 항체는 또한 "클래스-전환 항체"로서 언급된다. 키메라 항체는 면역글로불린 가변 영역을 인코딩하는 DNA 분절 및 면역글로불린 불변 영역을 인코딩하는 DNA 분절을 포함하는 발현된 면역글로불린 유전자의 산물이다. 키메라 항체의 생성 방법에는 통상적인 재조합 DNA 및 유전자 트랜스펙션 기술이 포함되고, 이는 당업계에 널리 공지되어 있다. 예를 들어, [Morrison, S.L., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81 (1984) 6851-6855]; US　5,202,238 호 및 US　5,204,244 호를 참조한다.
용어 "인간화 항체"는 골격 또는 "상보성 결정 부위" (CDR) 가 부모 면역글로불린의 것과 비교하여 상이한 특이성의 면역글로불린의 CDR을 포함하도록 개질된 항체를 나타낸다. 바람직한 구현예에서, 쥐과 CDR을 인간 항체의 골격 부위 내에 그래프트시켜 "인간화 항체"를 생성시킨다. 예를 들어, [Riechmann, L., et al., Nature 332 (1988) 323-327; 및 Neuberger, M.S., et al., Nature 314 (1985) 268-270]을 참조한다. 특히 바람직한 CDR은 키메라 항체에 대해 상기 주목된 항원을 인지하는 서열을 나타내는 것에 상응한다. 본 발명에 포함되는 "인간화 항체"의 기타 형태는 불변 영역이 본래 항체의 불변 영역으로부터 추가적으로 개질되거나 변화되어, 특히 C1q 결합 및/또는 Fc 수용체 (FcR) 결합과 관련된 본 발명에 따른 특성을 발생시키는 형태들이다.
본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "인간 항체"는, 인간 생식선 면역글로불린 서열로부터 유래된 가변 및 불변 영역을 갖는 항체를 포함하는 것으로 의도된다. 인간 항체는 당업계에 널리 공지되어 있다 (van Dijk, M.A., and van de Winkel, J.G., Curr. Opin. Chem. Biol. 5 (2001) 368-374). 인간 항체는 또한 면역화 시, 내생 면역글로불린 생성 부재시에도 인간 항체의 전체 목록 또는 선정물을 생성할 수 있는 유전자 도입 동물 (예를 들어 마우스)에서 생성될 수 있다. 이러한 생식선 돌연변이체 마우스에서의 인간 생식선 면역글로불린 유전자 어레이의 이동은 항원 접종시 인간 항체의 생성을 야기할 것이다 (예를 들어 Jakobovits, A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90 (1993) 2551-2555; Jakobovits, A., et al., Nature 362 (1993) 255-258; Brueggemann, M., et al., Year Immunol. 7 (1993) 33-40 참조). 인간 항체는 또한 파지 디스플레이 라이브러리에서 생성될 수 있다 (Hoogenboom, H.R., and Winter, G.J., Mol. Biol. 227 (1992) 381-388; Marks, J.D., et al., J. Mol. Biol. 222 (1991) 581-597). [Cole, S.P.C. et al., 및 Boerner, P. et al.] 의 기술은 또한 인간 단일클론성 항체의 생성에 이용가능하다 (Cole, S.P.C., et al., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, p. 77-96 (1985); 및 Boerner, P., et al., J. Immunol. 147 (1991) 86-95). 본 발명에 따른 키메라 및 인간화 항체에 대해 이미 언급된 바와 같이, 본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "인간 항체"는 또한 불변 영역에 개질이 일어나, 예를 들어 "클래스 전환", 즉 Fc 부분의 변화 또는 돌연변이 (예를 들어 IgG1에서 IgG4 및/또는 IgG1/IgG4 돌연변이로)에 의해, 특히 C1q 결합 및/또는 FcR 결합과 관련된 본 발명에 따른 특성을 발생시키는 그러한 항체를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같은 용어 "재조합 인간 항체"는 재조합 수단에 의해 생성되고, 발현되고, 제작되거나 단리되는 모든 인간 항체, 예컨대 NS0 또는 CHO 세포와 같은 숙주 세포로부터, 또는 숙주 세포 내로 트랜스펙션된 재조합 발현 벡터를 사용하여 발현된 인간 면역글로불린 유전자 또는 항체에 대해 유전자 도입된 동물 (예를 들어 마우스) 로부터 단리된 항체가 포함되는 것으로 의도된다. 이러한 재조합 인간 항체는 가변 및 불변 영역을 재배열된 형태로 갖는다. 본 발명에 따른 재조합 인간 항체는 생체 내 체세포 과돌연변이 (hypermutation) 된다. 따라서, 재조합 항체의 VH 및 VL 영역의 아미노산 서열은 인간 생식선 VH 및 VL 서열로부터 유래되고 이와 관련되는 서열인 반면, 생체 내 인간 항체 생식선 목록 내에 자연적으로 존재할 수 없는 서열이다.
본원에서 사용되는 바와 같은 "가변 도메인" (경쇄의 가변 도메인 (VL), 중쇄의 가변 도메인 (VH)) 은, 항원에 대한 항체 결합에 직접적으로 관련되는 각각의 경쇄 및 중쇄 도메인 한 쌍을 말한다. 가변의 인간 경쇄 및 중쇄 도메인은 동일한 일반적인 구조를 가지며, 각 도메인은 서열이 광범위하게 보전되어 있으면서 3 개의 "고가변 영역" (또는 상보성 결정 영역, CDR) 에 의해 연결되는 4 개의 골격부 (FR) 를 포함한다. 골격부는 β-시트 입체형태를 취하고, CDR은 β-시트 구조를 연결하는 루프를 형성할 수 있다. 각 쇄에서의 CDR은 그의 3 차원 구조로 골격부에 의해 유지되며, 다른 쇄에 있는 CDR 과 함께 항원 결합 부위를 형성한다. 항체의 중쇄 및 경쇄 CDR3 부위는 본 발명에 따른 항체의 결합 특이성/친화성에 특히 중요한 역할을 하므로 이는 본 발명의 추가적인 대상이다.
본원에서 사용되는 경우, 용어 "고가변 영역" 또는 "항체의 항원-결합부" 란, 항원-결합을 담당하는 항체의 아미노산 잔기를 지칭한다. 고가변 영역은 "상보성 결정 영역" 또는 "CDR" 의 아미노산 잔기를 포함한다. "골격부" 또는 "FR" 은, 본원에서 정의된 바와 같은 고가변부 잔기 외의 상기 가변 도메인 영역이다. 따라서, 항체의 경쇄 및 중쇄는 N- 에서 C-말단으로 도메인 FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, 및 FR4 를 포함한다. 각 쇄의 CDR 은 상기 골격부 아미노산에 의해 분리된다. 특히, 중쇄의 CDR3 는 항원 결합에 가장 많이 기여한다. CDR 및 FR 영역은 문헌 [Kabat, E.A., et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th ed., Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991)] 의 표준 정의에 따라 결정된다.
본원에 사용된 용어 "결합" 또는 "특이적 결합" 은 시험관내 검정에서, 바람직하게는 정제된 야생형 항원을 이용한 플라스몬 공명 검정 (BIAcore, GE-Healthcare Uppsala, Sweden) 에서 항원의 에피토프에 대한 항체의 결합을 지칭한다. 결합의 친화성은 용어 ka (항체/항원 복합체로부터 항체의 회합에 대한 속도 상수), kD (해리 상수), 및 KD (kD/ka) 에 의해 정의된다. 결합 또는 특이적 결합은, 10-8 mol/l 이하, 바람직하게는 10-9 M 내지 10-13 mol/l 의 결합 친화성 (KD) 을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체는 각각의 항원에 특이적으로 결합하며, 이의 결합 친화성 (KD) 은 10-8 mol/l 이하, 바람직하게 10-9 M 내지 10-13 mol/l 으로 특이적이다.
FcγRIII 에 대한 항체의 결합은 BIAcore 검정 (GE-Healthcare Uppsala, Sweden) 으로 조사할 수 있다. 결합의 친화성은 용어 ka (항체/항원 복합체로부터 항체의 회합에 대한 속도 상수), kD (해리 상수), 및 KD (kD/ka) 에 의해 정의된다.
용어 "에피토프"는 항체에 특이적으로 결합할 수 있는 임의의 폴리펩티드 결정인자를 포함한다. 특정 구현예에서는, 에피토프 결정인자는 아미노산, 당 측쇄, 포스포릴 또는 술포닐과 같은 분자의 화학적 활성 표면 분류를 포함하며, 특정 구현예에서는 특이적 3차원 구조 특징 및/또는 특이적 전하 특징을 가질 수 있다. 에피토프는 항체에 의해 결합되는 항원의 부위이다.
특정 구현예에서는, 바람직하게 단백질 및/또는 거대분자의 복합적 혼합물에서의 표적 항원을 인지하는 경우 상기 항체가 항원에 특이적으로 결합하는 것으로 언급된다.
특정 구현예에서, 항체는 이것이 단백질 및/또는 거대분자의 복합 혼합물 중 그의 타겟 항원을 우선적으로 인지할 경우 항원에 특이적으로 결합한다고 언급되어 진다.
본 발명에 사용된 용어 "펩티드 커넥터" 는, 바람직하게는 합성 기원의 것인 아미노산 서열을 가진 펩티드를 지칭한다. 이들 본 발명에 따른 펩티드 커넥터는 b) 및 c) 의 폴리펩티드를 전장 항체의 중쇄 C-말단에 융합시켜 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체를 형성하는데 사용된다. 바람직하게는, 상기 펩티드 커넥터는 5 개 이상의 아미노산, 바람직하게는 10 내지 100 개의 아미노산, 더욱 바람직하게는 25 내지 50 개의 아미노산의 길이를 가진 아미노산 서열의 펩티드이다. 바람직하게, b) 및 c) 의 상기 펩티드 커넥터는 25 개 이상의 아미노산 길이, 바람직하게는 25 내지 50 개의 아미노산 길이를 갖는 동일한 펩티드이고, 더욱 바람직하게는 상기 펩티드 커넥터는 (GxS)n 또는 (GxS)nGm [식 중, G = 글리신, S = 세린이고, (x = 3, n= 6, 7 또는 8, 및 m= 0, 1, 2 또는 3) 또는 (x =4, n= 3,4, 5, 6, 또는 7, 및 m= 0, 1, 2 또는 3), 바람직하게, x = 4, n= 5, 6, 또는 7 임] 이다.
추가 구현예에서, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체는, 상기 전장 항체가 인간 IgG1 서브클래스의 것, 또는 돌연변이 L234A 및 L235A 을 갖는 인간 IgG1 서브클래스의 것인 것을 특징으로 한다.
추가 구현예에서, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체는 상기 전장 항체가 인간 IgG2 서브클래스의 것인 것을 특징으로 한다.
추가 구현예에서, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체는 상기 전장 항체가 인간 IgG3 서브클래스의 것인 것을 특징으로 한다.
추가 구현예에서, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체는 상기 전장 항체가 인간 IgG4 서브클래스의 것, 또는 추가적인 돌연변이 S228P을 갖는 인간 IgG4 서브클래스의 것인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체는 상기 전장 항체가 인간 IgG1 서브클래스의 것, 추가적인 돌연변이 S228P 을 갖는 인간 IgG4 서브클래스의 것인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체가 생물학적 또는 약리학적 활성, 약동학 특성 또는 독성과 같은 특성을 개선시킨다는 점을 이제 발견하였다. 이들은 예를 들어, 암과 같은 질병 치료에 사용될 수 있다.
추가 구현예에서, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체는 ErbB3 및 c-Met 에 특이적으로 결합하는 것을 특징으로 한다. 본원에 사용된 용어 "불변 영역" 은 가변 영역 이외의 항체의 도메인의 합을 나타낸다. 불변 영역은 항원의 결합에 직접 관여하지 않으나, 각종 효과기 기능을 나타낸다. 그의 중쇄의 불변 영역의 아미노산 서열에 좌우되어, 항체들은 하기의 클래스로 분류되고: IgA, IgD, IgE, IgG 및 IgM, 이들 중 몇 가지는 IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4, IgA1 및 IgA2 과 같은 서브클래스로 더 분류될 수 있다. 항체의 상이한 클래스에 해당하는 중쇄 불변 영역은 각각 α, δ, ε, γ 및 μ 로 지칭된다. 모든 5 개 항체 클래스에서 발견될 수 있는 경쇄 불변 영역은 κ (카파) 및 λ (람다) 로 지칭된다.
본 출원에 사용된 용어 "인간 기원으로부터 유도된 불변 영역" 은 서브클래스 IgG1, IgG2, IgG3 또는 IgG4 의 인간 항체의 불변 중쇄 영역 및/또는 불변 경쇄 카파 또는 람다 영역을 지칭한다. 상기 불변 영역은 당업계에 널리 공지되어 있고, 예를 들어 Kabat, E.A. 가 기재한 바 있다 (참고문헌은, 예를 들어 Johnson, G., and Wu, T.T., Nucleic Acids Res. 28 (2000) 214-218; Kabat, E.A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 72 (1975) 2785-2788).
IgG4 서브클래스의 항체가 감소된 Fc 수용체 (FcγRIIIa) 결합을 나타내는 반면, 기타 IgG 서브클래스의 항체는 강력한 결합을 나타낸다. 그러나, Pro238, Asp265, Asp270, Asn297 (Fc 탄수화물의 소실), Pro329, Leu234, Leu235, Gly236, Gly237, Ile253, Ser254, Lys288, Thr307, Gln311, Asn434 및 His435 는, 변경되는 경우 감소된 Fc 수용체 결합을 제공하는 잔기들이다 (Shields, R.L., et al., J. Biol. Chem. 276 (2001) 6591-6604; Lund, J., et al., FASEB J. 9 (1995) 115-119; Morgan, A., et al., Immunology 86 (1995) 319-324; EP　0　307　434).
한 구현예에서, 본 발명에 따른 항체는 IgG1 항체에 비해 감소된 FcR 결합을 갖는데, 그런 면에서 전장 부모 항체는 IgG4 서브클래스 또는 S228, L234, L235 및/또는 D265 에 돌연변이가 있는 IgG1 또는 IgG2 서브클래스의 FcR 결합이고/이거나 PVA236 돌연변이를 포함한다. 한 구현예에서, 전장 부모 항체에서의 돌연변이는 S228P, L234A, L235A, L235E 및/또는 PVA236 이다. 또 다른 구현예에서, 전장 부모 항체에서의 돌연변이는 IgG4 S228P 에 있고, IgG1 L234A 및 L235A 에 있다.
항체의 불변 영역은 ADCC (항체-의존적 세포-매개성 세포독성) 및 CDC (보체-의존적 세포독성) 에 직접 관여된다. 보체 활성화 (CDC) 는 보체 인자 C1q 의 대부분의 IgG 항체 서브클래스의 불변 영역에 대한 결합으로 개시된다. C1q 의 항체에 대한 결합은 소위 결합 부위에서의 정해진 단백질-단백질 상호작용에 의해 초래된다. 상기 불변 영역 결합 부위는 당업계에 공지되어 있고, 예를 들어 [Lukas, T.J., et al., J. Immunol. 127 (1981) 2555-2560; Brunhouse, R. and Cebra, J.J., Mol. Immunol. 16 (1979) 907-917; Burton, D.R., et al., Nature 288 (1980) 338-344; Thommesen, J.E., et al., Mol. Immunol. 37 (2000) 995-1004; Idusogie, E.E., et al., J. Immunol. 164 (2000) 4178-4184; Hezareh, M., et al., J. Virol. 75 (2001) 12161-12168; Morgan, A., et al., Immunology 86 (1995) 319-324; 및 EP　0　307　434] 에 기재되어 있다. 상기 불변 영역 결합 부위는 예를 들어 아미노산 L234, L235, D270, N297, E318, K320, K322, P331 및 P329 을 특징으로 한다 (넘버링은 Kabat 의 EU 인덱스에 따름).
용어 "항체-의존적 세포의 세포독성 (ADCC)" 는 효과기 세포의 존재 하에 본 발명에 따른 항체에 의한 인간 표적 세포의 용해 (lysis) 를 지칭한다. ADCC 는 바람직하게는 효과기 세포, 예컨대 새롭게 분리된 PBMC 또는 단구체 또는 자연 킬러 (NK) 세포와 같은 버피 코우트 (buffy coat) 로부터 정제된 효과기 세포 또는 영구 성장 NK 세포주의 존재 하에 본 발명에 따른 항체를 이용한 항원 발현 세포의 제제의 처리에 의해 측정된다.
용어 "보체-의존적 세포독성 (CDC)" 는 보체 인자 C1q 의 대부분의 IgG 항체 서브클래스의 Fc 부분에 대한 결합에 의해 개시되는 프로세스를 지칭한다. C1q 의 항체에 대한 결합은 소위 결합 부위에서의 정해진 단백질-단백질 상호작용에 의해 초래된다. 상기 Fc 부분 결합 부위는 당업계에 공지되어 있다 (상기 참고). 상기 Fc 부분 결합 부위는 예를 들어, 아미노산 L234, L235, D270, N297, E318, K320, K322, P331 및 P329 을 특징으로 한다 (넘버링은 Kabat 의 EU 인덱스에 따름). 서브클래스 IgG1, IgG2 및 IgG3 의 항체는 일반적으로 C1q 및 C3 결합을 포함하는 보체 활성화를 나타내며, IgG4 는 보체 시스템을 활성화하지 않으며, C1q 및/또는 C3 에 결합하지 않는다.
단일클론성 항체의 세포-매개성 효과기 기능은 [Umana, P., et al., Nature Biotechnol. 17 (1999) 176-180, 및 US　6,602,684] 에 기재된 그들의 올리고당 구성원 조작에 의해 증강될 수 있다. IgGl 타입 항체들은, 치료 항체에 가장 널리 이용되는데, 각각의 CH2 도메인에 Asn297 에서 보존성 N-연결 글리코실화 부위를 가진 당단백질이다. Asn297 에 결합되어 있는 2 개의 복합체 바이안테너리 (biantennary) 올리고당은 CH2 도메인들 사이에 묻혀 있으며, 폴리펩티드 백본과 광범위한 접촉을 형성하며, 그들의 존재는 항체로 하여금 항체 의존적 세포 독성 (ADCC) 와 같은 효과기 기능을 매개하는데 있어 필수적이다 (Lifely, M..R., et al., Glycobiology 5 (1995) 813-822; Jefferis, R., et al., Immunol. Rev. 163 (1998) 59-76; Wright, A., and Morrison, S.L., Trends Biotechnol. 15 (1997) 26-32). [Umana, P., et al. Nature Biotechnol. 17 (1999) 176-180 및 WO　99/54342] 는, 이등분 올리고당의 형성을 촉매하는 글리코실트랜스퍼라아제인 β(l,4)-N-아세틸글루코사미닐 트랜스퍼라아제 III ("GnTIII") 의 중국 햄스터 난소 (CHO) 세포에서의 과발현이 항체의 시험관내 ADCC 활성을 현저하게 증가시킨다는 것을 보여줬다. Asn297 탄수화물 조성의 변경 또는 그의 제거는 또한 FcγR 및 C1q 에 대한 결합에 영향을 준다 (Umana, P., et al., Nature Biotechnol. 17 (1999) 176-180; Davies, J., et al., Biotechnol. Bioeng. 74 (2001) 288-294; Mimura, Y., et al., J. Biol. Chem. 276 (2001) 45539-45547; Radaev, S., et al., J. Biol. Chem. 276 (2001) 16478-16483; Shields, R.L., et al., J. Biol. Chem. 276 (2001) 6591-6604; Shields, R.L., et al., J. Biol. Chem. 277 (2002) 26733-26740; Simmons, L.C., et al., J. Immunol. Methods 263 (2002) 133-147).
단일클론성 항체의 세포-매개성 효과기 기능을 증강시키는 방법은, 예를 들어 WO　2005/018572, WO　2006/116260, WO　2006/114700, WO　2004/065540, WO　2005/011735, WO　2005/027966, WO　1997/028267, US　2006/0134709, US　2005/0054048, US　2005/0152894, WO　2003/035835, WO　2000/061739 에 보고되어 있다.
놀랍게도, 본 발명의 한 구현예인 이중특이적 <ErbB3-c-Met> 항체는 이들의 부모 <ErbB3> 및/또는 <c-Met> 항체와 비교시 타겟 항원의 감소된 하향조절 및 내재화를 보였다. 따라서, 본 발명의 한 바람직한 구현예에서, 이중특이적 항체는 Asn297 에서 당 쇄에 의해 글리코실화되어 (IgG1, IgG2, IgG3 또는 IgG4 서브클래스, 바람직하게는 IgG1 또는 IgG3 서브클래스의 Fc 부분을 포함하는 경우), 상기 당 쇄 내 퓨코오스의 양이 65% 이하이다 (넘버링은 Kabat 에 따름). 또 다른 구현예에서, 상기 당 쇄 내 퓨코오스의 양은 5% 내지 65%, 바람직하게는 20% 내지 40% 이다. 본 발명에 따른 "Asn297" 은 Fc 영역 내 대략 위치 297 에 위치하는 아미노산 아스파라긴을 의미한다. 항체의 미미한 서열 변경을 근거로, Asn297 는 또한 위치 297 의 상류 또는 하류에, 즉 위치 294 내지 300 사이에 위치하는 일부 아미노산 (일반적으로 ±3 아미노산을 초과하지 않음) 일 수 있다. 한 구현예에서, 본 발명에 따른 글리코실화 항체에서, IgG 서브클래스는 인간 IgG1 서브클래스의 것, 돌연변이 L234A 및 L235A 이 있는 인간 IgG1 서브클래스의 것, 또는 IgG3 서브클래스의 것이다. 추가 구현예에서, 상기 당 쇄 내에서 N-글리콜릴뉴라민산 (NGNA) 의 양은 1% 이하이고/이거나 N-말단 알파-1,3-갈락토오스의 양은 1 % 이하이다. 당 쇄는 바람직하게는 CHO 세포에서 재조합적으로 발현되는 항체의 Asn297 에 결합된 N-연결 글리칸의 특징을 나타낸다.
용어, "당 쇄가 CHO 세포에서 재조합적으로 발현되는 항체의 Asn297 에 결합된 N-연결 글리칸의 특징을 나타낸다" 는, 본 발명에 따른 전장 부모 항체의 Asn297 에서의 당 쇄가, 예를 들어 WO 2006/103100 에서 보고된 바와 같이 비개질 CHO 세포에서 발현되는 동일한 항체의 것과 같은 퓨코오스 잔기에 대한 것을 제외하고, 동일한 구조 및 당 잔기 서열을 갖는다는 점을 의미한다.
본 출원에 사용된 용어 "NGNA" 는 당 잔기 N-글리콜릴뉴라민산을 나타낸다.
인간 IgG1 또는 IgG3 의 글리코실화는 2 개 이하의 Gal 잔기로 종결된 코어 퓨코실화 바이안테너리 복합체 올리고당 글리실화로서 Asn297 에서 일어난다. IgG1 또는 IgG3 서브클래스의 인간 불변 중쇄 영역은 [Kabat, E.A., et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD. (1991),및 Brueggemann, M., et al., J. Exp. Med. 166 (1987) 1351-1361; Love, T.W., et al., Methods Enzymol. 178 (1989) 515-527] 에 상세하게 보고되었다. 상기 구조들은 말단 Gal 잔기의 양에 따라 GO, G1 (α-1,6- 또는 α-1,3-), 또는 G2 글리칸 잔기로 정해졌다 (Raju, T.S., Bioprocess Int. 1 (2003) 44-53). 항체 Fc 부분의 CHO 타입 글리코실화는 예를 들어 [Routier, F.H., Glycoconjugate J. 14 (1997) 201-207] 에 기재되어 있다. 비-당개질 CHO 숙주 세포에서 재조합적으로 발현되는 항체는 일반적으로 85% 이상의 양으로 Asn297 에서 퓨코실화되어 있다. 전장 부모 항체의 개질된 올리고당은 하이브리드 또는 복합체일 수 있다. 바람직하게는, 이등분된, 환원된/퓨코실화되지 않은 올리고당은 하이브리드이다. 또 다른 구현예에서, 이등분된, 환원된/퓨코실화되지 않은 올리고당은 복합체이다.
본 발명에 따르면, "퓨코오스의 양" 은 MALDI-TOF 질량 분광계로 측정하고, 평균 값으로 계산하여, Asn297 에 결합된 모든 당구조체 (예를 들어, 복합체, 하이브리드 및 고급 만노오스 구조체) 의 합에 대한 Asn297 에서의 당 쇄 내 상기 당의 양을 의미한다. 퓨코오스의 상대적인 양은 MALDI-TOF 에 의한, N-글리코시다아제 F 처리된 시료 (예를 들어, 복합체, 하이브리드 및 고급 만노오스 구조체) 내에서 밝혀낸 모든 당구조체에 대한 퓨코오스-포함 구조체의 백분율이다.
본 발명에 따른 항체는 재조합 수단으로 제조된다. 따라서, 본 발명에 따른 한 측면은 본 발명에 따른 항체를 인코딩하는 핵산이고, 추가 측면은 본 발명에 따른 항체를 인코딩하는 상기 핵산을 포함하는 세포이다. 재조합 제조 방법은 당업계에 널리 공지되어 있으며, 이는 원핵 또는 진핵 세포내에서 단백질을 발현시키고 후속하여 항체를 단리하고 통상의 약학적으로 허용가능한 순도로 정제하는 것을 포함한다. 숙주 세포 내 상기와 같은 항체의 발현을 위해서는, 각 개질된 경쇄 및 중쇄를 인코딩하는 핵산을 표준 방법으로 발현 벡터에 삽입한다. 발현은, CHO 세포, NS0 세포, SP2/0 세포, HEK293 세포, COS 세포, PER.C6 세포, 효모, 또는 E. coli 세포와 같은 적절한 원핵 또는 진핵 숙주 세포에서 수행되며, 항체는 상기 세포 (상청액 또는 용해 후 세포) 에서 회수된다. 항체의 재조합 제조에 대한 일반적인 방법은 당업계에 익히 공지되어 있으며, 예를 들면 [Makrides, S.C., Protein Expr. Purif. 17 (1999) 183-202; Geisse, S., et al., Protein Expr. Purif. 8 (1996) 271-282; Kaufman, R.J., Mol. Biotechnol. 16 (2000) 151-160; Werner, R.G., Drug Res. 48 (1998) 870-880 ] 의 종설에 기재되어 있다.
본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체는 예를 들어, 단백질 A-세파로오스, 수산화인회석 크로마토그래피, 겔 전기영동, 투석, 또는 친화 크로마토그래피와 같은 통상의 면역글로불린 정제 절차를 통해 배양 배지에서 적절하게 분리한다. 단일클론성 항체를 인코딩하는 DNA 및 RNA 는 통상의 절차를 이용하여 용이하게 단리 및 서열화한다. 하이브리도마 세포가 이러한 DNA 및 RNA 의 공급원으로서 역할을 할 수 있다. 일단 단리된다면, DNA 를 발현 벡터에 삽입할 수 있고, 그 다음, 면역글로불린 단백질을 달리 생성하지 않는 HEK 293 세포, CHO 세포, 또는 골수종 세포와 같은 숙주 세포에 상기를 트랜스펙션할 수 있어, 숙주 세포 내 재조합 단일클론성 항체를 합성할 수 있다.
3가, 이중특이적 항체의 아미노산 서열 변이체 (또는 돌연변이) 는 적당한 뉴클레오티드 변화를 항체 DNA 에 삽입하거나, 뉴클레오티드 합성에 의해 제조된다. 그러나, 상기 개질은 예를 들어 상기 기재된 바와 같이 오직 매우 제한된 범위에서만 수행될 수 있다. 예를 들어, 개질은 상기 언급한 항체 특징, 예컨대 IgG 아이소타입 및 항원 결합을 변경하지 않고, 다만 재조합체 제조 수율, 단백질 안정성을 개선하거나 또는 정제를 용이하게 할 수 있다.
본 출원에 사용된 용어 "숙주 세포" 는 본 발명에 따른 항체를 생산하도록 조작될 수 있는 임의의 종류의 세포 시스템을 지칭한다. 한 구현예에서, HEK293 세포 및 CHO 세포가 숙주 세포로서 이용된다. 본원에 사용된 바와 같이, 표현 "세포", "세포주" 및 "세포 배양" 은 호환되어 사용되며, 상기 모든 정의는 자손까지도 포함한다. 따라서, 용어 "형질전환체" 및 "형질전환된 세포" 는 1 차적인 대상체 세포 및 계대 횟수와 상관없이 그로부터 유도된 배양물을 포함한다. 모든 자손들이 의도적 또는 비의도적 돌연변이로 인해, DNA 내용물에 있어서 정확하게 일치하지 않을 수도 있음이 이해될 것이다. 본래 형질전환된 세포에서 스크리닝된 동일한 기능 또는 생물학적 활성을 가진 변이체 자손들이 포함된다.
NSO 세포에서의 발현은, 예를 들어, [Barnes, L.M., et al., Cytotechnology 32 (2000) 109-123; Barnes, L.M., et al., Biotech. Bioeng. 73 (2001) 261-270] 에 기재되어 있다. 일시적 발현은, 예를 들어, [Durocher, Y., et al., Nucl. Acids. Res. 30 (2002) E9)] 에 기재되어 있다. 가변 도메인의 클로닝은 [Orlandi, R., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86 (1989) 3833-3837; Carter, P., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89 (1992) 4285-4289; 및 Norderhaug, L., et al., J. Immunol. Methods 204 (1997) 77-87] 에 기재되어 있다. 바람직한 일시적 발현 시스템 (HEK 293) 은 [Schlaeger, E.-J., 및 Christensen, K., Cytotechnology 30 (1999) 71-83, 및 Schlaeger, E.-J., J. Immunol. Methods 194 (1996) 191-199] 에 기재되어 있다.
원핵생물에 적합한 컨트롤 서열은 예를 들어 프로모터, 임의로는 조작자 서열, 리보좀 결합 부위를 포함한다. 진핵 세포는 프로모터, 인핸서 및 폴리아데닐화 시그널을 이용하는 것으로 공지되어 있다.
핵산은 또다른 핵산 서열과 기능적인 관계에 놓여 있을 때 "작동적으로 연결" 되어 있다. 예를 들어, 예비서열 (pre-sequence) 또는 분비 리더 (secretory leader) 에 대한 DNA 는 폴리펩티드의 분비에 참여하는 예비단백질 (pre-protein) 로서 발현되는 경우에 폴리펩티드에 대한 DNA 와 작동적으로 연결되고; 프로모터 또는 인핸서는 서열의 전사에 영향을 미치는 경우 코딩 서열에 작동적으로 연결되고; 또는 리보좀 결합 서열은 위치하는 경우 코딩 서열에 작동적으로 연결되어 번역을 촉진한다. 일반적으로, "작동적으로 연결된" 이란 연결될 DNA 서열이 인접한 것이며, 분비 리더인 경우 인접한 것이며 리딩 프레임 (reading frame) 내에 있음을 의미한다. 그러나, 인핸서는 반드시 인접한 것은 아니다. 연결은 편리한 제한효소 부위에서의 라이게이션에 의해 달성된다. 그런 부위가 존재하지 않는 경우, 합성 올리고뉴클레오티드 어댑터 또는 링커가 통상적 실시에 따라 이용된다.
항체의 정제는 세포 구성요소 또는 기타 오염물, 예를 들어 기타 세포 핵산 또는 단백질을, 알칼리성/SDS 처리, CsCl 밴딩, 컬럼 크로마토그래피, 아가로스 겔 전기영동, 및 기타 당업계에 널리 공지된 것을 포함하는 표준 기법에 의해 제거하여 수행된다. 참고문헌은, [Ausubel, F., et al., ed. Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing and Wiley Interscience, New York (1987)]. 상이한 방법들이 확립되어 있고, 단백질 정제를 위해 널리 이용되고 있으며, 예컨대 미생물 단백질을 이용한 친화성 크로마토그래피 (예를 들어 단백질 A 또는 단백질 G 친화성 크로마토그래피), 이온 교환 크로마토그래피 (예를 들어 양이온 교환 (카르복시메틸 수지), 음이온 교환 (아미노 에틸 수지) 및 혼합-방식 교환 이용), 티오필릭 흡착 (예를 들어 베타-메르캅토에탄올 및 기타 SH 리간드 이용), 소수성 상호작용 또는 방향족 흡착 크로마토그래피 (예를 들어, 페닐-세파로오스, 아자-아레노필릭 수지 또는 m-아미노페닐보론산 이용), 금속 킬레이트 친화성 크로마토그래피 (예를 들어, Ni(II)- 및 Cu(II)-친화성 물질 이용), 크기 배제 크로마토그래피, 및 전기영동 방법 (예컨대, 겔 전기영동, 모세관 전기영동) (Vijayalakshmi, M.A., Appl. Biochem. Biotech. 75 (1998) 93-102) 이 있다.
본 발명의 한 측면은 본 발명에 따른 항체를 함유하는 약학적 조성물이다. 본 발명의 또다른 측면은 약학적 조성물 제조를 위한 본 발명에 따른 항체의 용도이다. 본 발명의 추가 측면은 본 발명에 따른 항체를 함유하는 약학적 조성물의 제조 방법이다. 추가 측면에서, 본 발명은 약학적 담체와 함께 제형화된, 본 발명에 따른 항체를 함유하는 조성물, 예를 들어 약학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 한 구현예는 암 치료를 위한 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체이다.
본 발명의 또 다른 측면은 암 치료를 위한 상기 약학적 조성물이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 암 치료용 약제 제조를 위한 본 발명에 따른 항체의 용도이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 암을 앓고 있는 환자의 치료 방법으로, 이는 본 발명에 따른 항체를 상기 치료를 필요로 하는 환자에게 투여함에 의한 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, "약학적 담체" 에는 생리학적으로 상용성인 임의의 모든 용매, 분산매, 항박테리아 및 항진균제, 등장성 및 흡수 지연제 등이 포함된다. 바람직하게는, 담체는 (예를 들어 주사 또는 주입에 의한) 정맥내, 근육내, 피하, 장관외, 척수내 또는 상피 투여에 적합하다.
본 발명의 조성물은 당업계에 공지된 각종 방법으로 투여될 수 있다. 당업자가 알 수 있듯, 투여 경로 및/또는 방식은 원하는 결과에 좌우되어 변경될 수 있다. 특정 투여 경로로 본 발명의 화합물을 투여하고자 할 때, 상기 화합물은 그의 불활성화를 방지할 물질로 코팅되어야 하거나 또는 그와 함께 공동투여해야할 수도 있다. 예를 들어, 상기 화합물은 적당한 담체, 예를 들어 리포좀 또는 희석제 내에서 대상체에게 투여될 수 있다. 약학적으로 허용되는 희석제에는 식염수 및 수성 완충 용액이 포함된다. 약학적 담체에는 멸균 수용액 또는 분산액 및 멸균 주사액 또는 분산액의 즉석 제조를 위한 멸균 분말이 포함된다. 약학적으로 활성인 물질을 위한 상기 매질 또는 약제의 이용은 당업계에 공지되어 있다.
본원에 사용된 어구 "장관외 투여" 및 "장관외로 투여함" 은 일반적으로 주사에 의한, 장 및 국소 투여 이외의 투여 방식을 의미하고, 이에 제한되지 않으나, 정맥내, 근육내, 동맥내, 척추강내, 관절낭내, 안와내, 심장내, 피내, 복강내, 기관내, 피하, 피하내, 관절강내, 피막하, 지주막하, 척수내, 경막외 및 흉골내 주사 및 주입이 포함된다.
본원에 사용된 용어 암은, 증식형 질환, 예컨대 림프종, 림프구성 백혈병, 폐암, 비 소 세포 폐 (NSCL) 암, 기관지 폐포암, 뼈암, 췌장암, 피부암, 두경부암, 피부 및 안내 흑색종, 자궁암, 난소암, 직장암, 항문 영역의 암, 위암, 위장관 암, 결장암, 유방암, 자궁암, 난관의 암종, 내막 암종, 자궁경부암, 질의 암종, 외음부의 암종, 호지킨 (Hodgkin's) 질환, 식도암, 소장암, 내분비계의 암, 갑상선의 암, 부갑상선의 암, 부신의 암, 연부육종, 요도암, 음경의 암, 전립선암, 방광의 암, 신장 또는 요도의 암, 신세포암, 신우암, 중피종, 간세포암, 담도암, 중추신경계 (CNS) 의 신생물, 척추 종양, 뇌간 종양, 다형성교아세포종, 성상세포종, 신경초종, 뇌실막종 (ependymonas), 수모세포종, 수막종, 편평상피암종, 뇌하수체 선종 및 유잉 육종 (Ewing's sarcoma), 및 임의의 상기 암의 불응성 버젼 또는 상기 암의 하나 이상의 조합을 포함하여, 지칭한다.
상기 조성물은 또한 아쥬반트, 예컨대 보존제, 습윤제, 에멀전화제 및 분산제를 포함할 수 있다. 미생물 존재의 예방은 상기에서와 같은 멸균 과정에 의해, 그리고 각종 항박테리아 및 항진균제, 예를 들어 파라벤, 클로로부탄올, 페놀, 소르브산 등의 포함에 의해 보장될 수 있다. 또한, 등장화제, 예컨대 당, 염화나트륨 등을 조성물 중에 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 추가로, 주사가능한 약학적 형태의 지연성 흡수는 알루미늄 모노스테아레이트 및 젤라틴과 같이 흡수를 지연시키는 약제의 포함에 의해 수득될 수 있다.
선택한 투여 경로와는 상관없이, 본 발명의 적합한 수화된 형태 및/또는 약학적 조성물로 사용될 수 있는 본 발명의 화합물은 당업자에게 공지된 통상적인 방법에 의해 약학적으로 허용되는 투여 형태로 제형화된다.
본 발명의 약학적 조성물에서의 활성 성분의 실제 투여량 수준은, 환자에게 독성이 아닌, 특별한 환자의 원하는 치료 응답성, 조성 및 투여 방식을 달성하기에 유효한 활성 성분의 양을 수득하기 위해 변경될 수 있다. 선택되는 투여량 수준은 채용된 본 발명의 특별한 조성물의 활성, 투여 경로, 투여 시간, 채용될 특별한 화합물의 청소율, 투여 기간, 채용될 특별한 조성물과 병용될 여타 약물, 화합물 및/또는 물질, 환자의 연령, 성별, 체중, 상태, 일반적인 건강 및 과거 병력 및 의약 분야에 널리 공지된 기타 요인을 포함하는 각종 약동학적 요인에 좌우될 것이다.
조성물은 반드시 멸균이어야 하며, 조성물이 주사기에 의해 전달가능할 정도의 유체여야 한다. 물에 추가하여, 담체는 바람직하게는 등장성 완충 식염수 용액이다.
적절한 유동성은 예를 들어 레시틴과 같은 코팅물의 이용으로, 분산의 경우 필요한 입자 크기의 유지로, 계면활성제의 이용으로 유지될 수 있다. 많은 경우, 등장화제, 예를 들어 당, 다가알콜, 예컨대 만니톨 또는 소르비톨 및 염화나트륨을 조성물 중에 포함하는 것이 바람직하다.
본원에 사용된 바와 같이, 표현 "세포", "세포주" 및 "세포 배양물" 은 호환가능하며, 상기 모든 정의는 후손을 포함한다. 따라서, 용어 "형질전환체" 및 "형질전환 세포" 는 그의 1 차적인 대상체 세포 및 계대수와 상관없이 그로부터 유도된 배양물을 포함한다. 또한, 모든 후손들은, 의도적이든 또는 비의도적이든 돌연변이로 인해 DNA 함량에 있어서 정확하게 일치하지 않을 수 있음이 이해될 것이다. 본래 형질전환된 세포에서 스크리닝된 동일한 기능 또는 생물학적 활성을 가진 변이체 후손들이 포함된다. 구별되는 명칭이 의도된 곳이라면, 그것은 문맥으로부터 명백할 것이다.
본원에 사용된 용어 "형질전환" 은 벡터/핵산의 숙주 세포로의 이동 프로세스를 지칭한다. 가공할 세포벽 배리어가 없는 세포가 숙주 세포로 이용된 경우, 트랜스펙션은, 예를 들어 [Graham, F. L., 및 Van der Eb, A.J., Virology 52 (1973) 456-467] 에 기재된 바와 같은 인산칼슘 침전법에 의해 수행된다. 그러나, 핵 주입법 또는 원형질체 융합과 같은, DNA 를 세포로 도입하는 여타 방법이 또한 이용될 수 있다. 실질적인 세포벽 구축물을 포함하는 원핵 세포 또는 세포들을 사용하는 경우, 예를 들어 한 가지 트랙스펙션 방법은 Cohen, S.N., 등, PNAS. 69 (1972) 2110-2114 에 기재된 바와 같이 염화칼슘을 이용하는 칼슘 처리이다.
본원에 사용된, "발현" 은 핵산이 mRNA 로 전사되는 프로세스 및/또는 전사된 mRNA (전사물로도 지칭함) 를 후속하여 펩티드, 폴리펩티드 또는 단백질로 번역하는 프로세스를 지칭한다. 전사물 및 인코딩된 폴리펩티드는 집합적으로 유전자 생성물로 지칭된다. 폴리뉴클레오티드가 게놈 DNA 로부터 유도된 경우, 진핵 세포에서의 발현은 mRNA 의 스플라이싱을 포함할 수 있다.
"벡터" 는 숙주 세포 내 및/또는 사이에서 삽입된 핵산 분자를 수송하는 핵산 분자, 특히 자가-복제물을 지칭한다. 상기 용어는 1 차적으로 DNA 또는 RNA 를 세포로 삽입 기능하는 벡터 (예를 들어, 염색체 통합), 1 차적으로 DNA 또는 RNA 의 복제를 위해 기능하는 벡터 및 DNA 또는 RNA 의 전사 및/또는 번역을 위해 기능하는 발현 벡터를 포함한다. 또한, 기재한 바와 같은 기능들 중 하나 이상을 제공하는 벡터도 포함된다.
"발현 벡터" 는 적당한 숙주 세포로 도입시 전사될 수 있고, 폴리펩티드로 번역될 수 있는 폴리뉴클레오티드이다. "발현 시스템" 은 일반적으로 원하는 발현 생성물을 제공하도록 기능할 수 있는 발현 벡터를 포함하여 이루어진 적합한 숙주 세포를 지칭한다.
아미노산 서열의 설명
SEQ ID NO :1 중쇄 가변 도메인 <ErbB3 > HER3 clone 29
SEQ ID NO :2 경쇄 가변 도메인 <ErbB3> HER3 clone 29
SEQ ID NO :3 중쇄 가변 도메인 <c-Met> Mab 5D5
SEQ ID NO :4 경쇄 가변 도메인 <c-Met> Mab 5D5
SEQ ID NO :5 중쇄 <ErbB3> HER3 clone 29
SEQ ID NO :6 경쇄 <ErbB3> HER3 clone 29
SEQ ID NO :7 중쇄 <c-Met> Mab 5D5
SEQ ID NO :8 경쇄 <c-Met> Mab 5D5
SEQ ID NO :9 중쇄 <c-Met> Fab 5D5
SEQ ID NO :10 경쇄 <c-Met> Fab 5D5
SEQ ID NO :11 중쇄 1 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_KHSS
SEQ ID NO :12 중쇄 2 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_KHSS
SEQ ID NO :13 경쇄 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_KHSS
SEQ ID NO :14 중쇄 1 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_SSKH
SEQ ID NO :15 중쇄 2 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_SSKH
SEQ ID NO :16 경쇄 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_SSKH
SEQ ID NO :17 중쇄 1 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_SSKHSS
SEQ ID NO :18 중쇄 2 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_SSKHSS
SEQ ID NO :19 경쇄 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_SSKHSS
SEQ ID NO :20 중쇄 1 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_1C
SEQ ID NO :21 중쇄 2 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_1C
SEQ ID NO :22 경쇄 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_1C
SEQ ID NO :23 중쇄 1 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_6C
SEQ ID NO :24 중쇄 2 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_6C
SEQ ID NO :25 경쇄 <ErbB3-c-Met> Her3/Met_6C
SEQ ID NO :26 인간 IgG1 의 중쇄 불변 영역
SEQ ID NO :27 인간 IgG1 의 중쇄 불변 영역
SEQ ID NO :28 인간 경쇄 카파 불변 영역
SEQ ID NO :29 인간 경쇄 람다 불변 영역
하기의 실시예, 서열 목록 및 도면은 본 발명의 이해를 돕고자 제공되며, 그의 진정한 범위는 첨부되는 특허청구범위에 제공된다. 본 발명의 진의를 벗어나지 않고 기술된 과정에서 개질이 행해질 수 있음이 이해될 것이다.
도 1 은, 전형적인 순서로 가변 및 불변 도메인을 포함하는 중쇄 및 경쇄 두 쌍을 갖는 제 1 항원 1 과 특이적으로 결합하는 CH4 도메인이 없는 전장 항체의 도시적 구조이다.
도 2 는, 제 1 항원과 특이적으로 결합하는 전장 항체를 포함한, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체의 도시적인 묘사로, 여기에
a) 도 2a 는 두 폴리펩티드 VH 및 VL 이 융합되어 있고 (VH 및 VL 도메인은 모두 함께 제 2 항원 2 와 특이적으로 결합하는 항원 결합 부위를 형성함);
b) 도 2b 는 두 폴리펩티드 VH-CH1 및 VL-CL 이 융합되어 있다 (VH 및 VL 도메인은 모두 함께 제 2 항원 2 와 특이적으로 결합하는 항원 결합 부위를 형성함).
도 3 은, 제 1 항원 1 과 특이적으로 결합하는 전장 항체를 포함한, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체의 도시적인 묘사로, 여기에 "놉 및 홀" 을 갖는 두 폴리펩티드 VH 및 VL 이 융합되어 있다 (상기 VH 및 VL 도메인은 모두 함께 제 2 항원 2 와 특이적으로 결합하는 항원 결합 부위를 형성함).
도 4 는, 제 1 항원 1 과 특이적으로 결합하는 전장 항체를 포함한, 본 발명에 따른 3가, 이중특이적 항체의 도시적인 묘사로, 여기에 "놉 및 홀" 을 갖는 두 폴리펩티드 VH 및 VL 이 융합되어 있다 (VH 및 VL 도메인은 모두 함께 제 2 항원 2 와 특이적으로 결합하는 항원 결합 부위를 형성하고, 이때 이들 VH 및 VL 도메인은 위치 VH44 와 VL100 사이에 쇄간 디술파이드 가교를 포함함).
도 5 는, 암 세포의 세포 표면과의 이중특이적 항체의 결합이다.
도 6 은, 이중특이적 Her3/c-Met 항체 포맷에 의한 HGF-유도 c-Met 수용체 인산화의 억제이다.
도 7 은, 이중특이적 Her3/c-Met 항체 포맷에 의한 HRG-유도 Her3 수용체 인산화의 억제이다.
도 8 은 이중특이적 Her3/c-Met 항체 포맷에 의한 HFG-유도 HUVEC 증식의 억제이다.
도 9 는, 이중특이적 Her3/c-Met 항체 포맷에 의한 암 세포주 A431 내 증식 억제이다.
도 10 은, 이중특이적 Her3/c-Met 항체 포맷에 의한 암 세포주 A431 내 HGF-유도 세포-세포 전파 (분산; scatter) 의 억제 분석이다.
실험 절차
실시예
재료 및 방법
재조합 DNA 기법
문헌 [Sambrook, J. et al., Molecular cloning: A laboratory manual; Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, 1989] 에 기술된 바와 같이 표준 방법을 사용하여 DNA 를 조작했다. 제조자의 지시에 따라 분자 생물학 시약을 사용했다.
DNA 및 단백질 서열 분석 및 서열 데이터 관리
인간 면역글로불린 경쇄 및 중쇄의 뉴클레오티드 서열에 대한 일반적인 정보는 [Kabat, E.A., et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Ed., NIH 공개 번호 91-3242] 에 주어진다. 항체 쇄의 아미노산은 EU 넘버링에 따라 넘버링된다 (Edelman, G.M., et al., PNAS 63 (1969) 78-85; Kabat, E.A., et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Ed., NIH 공개 번호 91-3242). GCG (Genetics Computer Group, Madison, Wisconsin) 소프트웨어 패키지 version 10.2 및 Infomax's Vector NTI Advance suite version 8.0 을 서열 생성, 지도화, 분석, 주석달기 및 설명에 사용하였다.
DNA 시퀀싱
SequiServe (Vaterstetten, Germany) 및 Geneart AG (Regensburg, Germany) 에서 수행한 이중 가닥 시퀀싱에 의해 DNA 서열을 결정하였다.
유전자 합성
자동화 유전자 합성에 의한 PCR 산물 및 합성 올리고뉴클레오티드로부터 Geneart AG (Regensburg, Germany) 에 의해 원하는 유전자 분절을 제조하였다. 단일 제한 엔도뉴클레아제 절단 부위가 측면에 위치한 유전자 분절을 pGA18 (ampR) 플라스미드 내로 클로닝하였다. 플라스미드 DNA 를 형질전환된 세균으로부터 정제하고, UV 분광학에 의해 농도를 측정하였다. 서브클로닝된 유전자 절편의 DNA 서열을 DNA 시퀀싱으로 확인하였다. (G4S)n 펩티드 커넥터에 의해 C-말단 5D5 VH 영역이 연결되어진 CH3 도메인 내 T366W 돌연변이를 수반하는 "놉-인투-홀" Her3 (clone 29) 항체 중쇄뿐 아니라, (G4S)n 펩티드 커넥터에 의해 C-말단 5D5 VL 영역이 연결되어진 T366S, L368A 및 Y407V 돌연변이를 수반하는 "놉-인투-홀" Her3 (clone 29) 항체 중쇄를 코딩하는 유전자 분절을 5'-BamHI 및 3'-XbaI 제한 부위로 합성하였다. 유사한 방법으로, (G4S)n 펩티드 커넥트에 의해 C-말단 5D5 VH 영역이 연결되어진 CH3 도메인에서의 S354C 및 T366W 돌연변이를 수반하는 "놉-인투-홀" Her3 (clone 29) 항체 중쇄뿐 아니라, (G4S)n 펩티드 커넥터에 의해 C-말단 5D5 VL 영역이 연결되어진 Y349C, T366S, L368A 및 Y407V 돌연변이를 수반하는 "놉-인투-홀" Her3 (clone 29) 항체 중쇄를 코딩하는 DNA 서열을 측면에 위치하는 BamHI 및 XbaI 제한 부위로 유전자 합성에 의해 제조하였다. 마지막으로, Her3 (clone 29) 및 5D5 항체의 비개질 중쇄 및 경쇄를 인코딩하는 DNA 서열을 측면에 위치하는 BamHI 및 XbaI 제한 부위로 합성하였다. 모든 구성물을, 진핵 세포 내 분비를 위해 단백질을 표적화하는 리더 펩티드 (MGWSCIILFLVATATGVHS) 를 코딩하는 5'-말단 DNA 서열로 설계하였다.
발현 플라스미드의 구축
Roche 발현 벡터를 모든 중쇄 VH/ 또는 VL 융합 단백질 및 경쇄 단백질 인코딩 발현 플라스미드 구축에 사용하였다. 상기 벡터는 하기 요소로 구성된다:
- 선택 마커로서의 히그로마이신 내성 유전자,
- 엡스타인-바 바이러스 (Epstein-Barr virus; EBV) 의 복제 기점, oriP,
- E. coli 에서 상기 플라스미드의 복제를 가능하게 하는 벡터 pUC18 로부터의 복제 기점,
- E. coli 에 암피실린 내성을 부여하는 베타-락타마아제 유전자,
- 인간 시토메갈로바이러스 (HCMV) 로부터의 급속 초기 인핸서 및 프로모터,
- 인간 1-면역글로불린 폴리아데닐화 ("폴리 A") 신호 서열, 및
- 고유한 BamHI 및 XbaI 제한 부위.
중쇄 또는 경쇄 구성물 뿐 아니라 C-말단 VH 및 VL 도메인을 갖는 "놉-인투-홀" 구성물을 포함하는 면역글로불린 융합 유전자를 유전자 합성에 의해 제조하고, 기재된 바와 같은 pGA18 (ampR) 플라스미드 내로 클로닝하였다. 합성 DNA 분절을 수반하는 pG18 (ampR) 플라스미드 및 Roche 발현 벡터를 BamHI 및 XbaI 제한 효소 (Roche Molecular Biochemicals) 로 소화시키고, 아가로오스 겔 전기영동하였다. 정제된 중쇄 및 경쇄 코딩 DNA 분절을 이후 단리된 Roche 발현 벡터 BamHI/XbaI 절편에 라이게이션하여 최종 발현 벡터를 수득하였다. 최종 발현 벡터를 E. coli 세포 내로 형질전환시키고, 발현 플라스미드 DNA 를 단리하고 (Miniprep), 제한 효소 분석 및 DNA 시퀀싱을 수행하였다. 올바른 클론을 150 ㎖ LB-Amp 배지에서 성장시키고, 플라스미드 DNA 를 다시 단리하고 (Maxiprep), DNA 시퀀싱에 의해 서열 완전성을 확인하였다.
HEK293 세포에서의 면역글로불린 변이체의 일시적 발현
제조사의 지시사항에 따라 FreeStyleTM 293 Expression System (Invitrogen, USA) 을 사용하여 인간 태아 신장 293-F 세포의 일시적 트랜스펙션에 의해 재조합 면역글로불린 변이체를 발현시켰다. 간략하게는, 현탁액 FreeStyleTM 293-F 세포를 37℃/8% CO2 에서 FreeStyleTM 293 Expression 배지에서 배양하고, 트렌스펙션 일에 1-2x106 생육성 세포/㎖ 의 밀도에서 신선한 배지에 세포를 시딩하였다. 250 ㎖ 최종 트렌스펙션 부피에 대해 1:1 몰비로, 325 ㎕ 의 293fectinTM (Invitrogen, Germany) 및 250 ㎍ 의 중쇄 및 경쇄 플라스미드 DNA 을 사용하여 Opti-MEM
Figure pct00001
I 배지 (Invitrogen, USA) 에서 DNA-293fectinTM 복합체를 제조하였다. 250 ㎖ 최종 트랜스펙션 부피에 대해 1:1:2 몰비로, 325 ㎕ 의 293fectinTM (Invitrogen, Germany), 및 250 ㎍ 의 "놉-인투-홀" 중쇄 1 및 2 및 경쇄 플라스미드 DNA 을 사용하여 Opti-MEM
Figure pct00002
I 배지 (Invitrogen, USA) 에서 "놉-인투-홀" DNA-293fectin 복합체를 제조하였다. 항체 함유 세포 배양 상청액을 트랜스펙션 7 일 후 30 분 동안 14000 g 에서의 원심분리에 의해 수확하고, 멸균 필터 (0.22 ㎛) 를 통해 여과하였다. 정제될 때까지 상청액을 -20℃ 에서 저장하였다.
3가 이중특이적 및 대조군 항체의 정제
Protein A-SepharoseTM (GE Healthcare, Sweden) 을 사용하는 친화성 크로마토그래피 및 Superdex200 크기 배제 크로마토그래피에 의해 세포 배양 상청액으로부터 3 가 이중특이적 및 대조군 항체를 정제하였다. 간략하게는, 멸균 여과된 세포 배양 상청액을 PBS 완충액 (10 mM Na2HPO4, 1 mM KH2PO4, 137 mM NaCl 및 2.7　mM KCl, pH 7.4) 으로 평형화된 HiTrap ProteinA HP (5 ㎖) 컬럼 상에 적용하였다. 미결합 단백질을 평형 완충액으로 세척하였다. 항체 및 항체 변이체를 0.1　M 시트레이트 완충액, pH 2.8 으로 용리하고, 단백질 함유 분획물을 0.1 ㎖ 1 M Tris, pH 8.5 로 중화시켰다. 이후, 용리된 단백질 분획물을 풀링하고 (pooling), Amicon Ultra 원심분리 필터 장치 (MWCO: 30 K, Millipore) 로 3 ㎖ 의 부피로 농축하고, 20 mM 히스티딘, 140 mM NaCl, pH 6.0 으로 평형화된 Superdex200 HiLoad 120 ㎖ 16/60 겔 여과 컬럼 (GE Healthcare, Sweden) 상에 로딩하였다. 5% 미만의 높은 분자량 회합물을 갖는 정제된 이중특이적 및 대조군 항체를 함유하는 분획물을 풀링하고, -80℃ 에서 1.0 mg/㎖ 분취액으로서 저장하였다. 정제된 5D5 단일클론성 항체의 파파인 소화 및 단백질 A 크로마토그래피에 의한 오염 Fc 도메인의 후속적 제거에 의해 Fab 절편을 생성시켰다. 20 mM 히스티딘, 140 mM NaCl, pH 6.0 으로 평형화된 Superdex200 HiLoad 120 ㎖ 16/60 겔 여과 컬럼 (GE Healthcare, Sweden) 상에서 미결합 Fab 절편을 추가로 정제하고, 풀링하고, -80℃ 에서 1.0 mg/㎖ 분취액으로서 저장하였다.
정제된 단백질의 분석
아미노산 서열을 기초로 계산한 몰 소광 계수를 사용하여, 280 nm 에서 광학 밀도 (OD) 를 측정함으로써, 정제된 단백질 샘플의 단백질 농도를 측정하였다. 환원제 (5 mM 1,4-디티오트레이톨) 의 존재 및 부재 하에, 및 쿠마시 브릴리언트 블루 (Coomassie brilliant blue) 로 염색하여 SDS-PAGE 에 의해 이중특이적 및 대조군 항체의 순도 및 분자량을 분석하였다. NuPAGE
Figure pct00003
Pre-Cast 겔 시스템 (Invitrogen, USA) 을 제조사의 지시사항에 따라 사용하였다 (4-20% Tris-글리신 겔). 25℃ 에서 200 mM KH2PO4, 250 mM KCl, pH 7.0 실행 완충액 중 Superdex 200 분석 크기-배제 컬럼 (GE Healthcare, Sweden) 을 사용하여 고성능 SEC 에 의해 이중특이적 및 대조군 항체 샘플의 회합물 함량을 분석하였다. 25 ㎍ 단백질을 0.5 ㎖/분의 유속으로 컬럼에 주입하고, 50 분에 걸쳐 등용매 (isocratic) 용리하였다. 안정성 분석을 위해서, 1 mg/㎖ 농도의 정제된 단백질을 4℃ 및 40℃ 에서 7 일 동안 인큐베이션한 후 고성능 SEC 에 의해 평가하였다. 펩티드-N-글리코시다아제 F (Roche Molecular Biochemicals) 로의 효소적 처리에 의한 N-글리칸의 제거 후 나노전기분무 (NanoElectrospray) Q-TOF 질량분석에 의해, 환원된 이중특이적 항체 경쇄 및 중쇄의 아미노산 백본의 완전성을 확인하였다.
c-Met 인산화 검정
0.5% FCS (송아지 태아 혈청) 를 갖는 RPMI 에서의 HGF 자극 전, 5x10e5 A549 세포를 6-웰 플레이트의 웰 당 시딩하였다. 다음날, 성장 배지를 1 시간 동안 0.2% BSA (소 혈청 알부민) 함유 RPMI 로 대체하였다. 5 ㎍/㎖ 의 이중특이적 항체를 이후 배지에 첨가하고, 세포를 10 분 동안 인큐베이션하고, 50 ng/㎖ 의 최종 농도에서 HGF 를 추가 10 분 동안 첨가하였다. 세포를 1 mM 나트륨 바나데이트를 함유하는 얼음 냉각된 PBS 로 1 회 세척하고, 이를 얼음에 두고 100 ㎕ 용해 완충액 (50 mM Tris-Cl pH7.5, 150 mM NaCl, 1% NP40, 0.5% DOC, 아프로티닌, 0.5 mM PMSF, 1 mM 나트륨-바나데이트) 으로 세포 배양 플레이트 내에서 용해시켰다. 세포 용해물을 에펜도르프 (eppendorf) 튜브에 옮기고 얼음에서 30 분 동안 용해가 진행되게 하였다. BCA 방법 (Pierce) 을 사용하여 단백질 농도를 측정하였다. 4-12% Bis-Tris NuPage 겔 (Invitrogen) 상에서 30-50 ㎍ 의 용해물을 분리하고 겔 상의 단백질을 니트로셀룰로오스 멤브레인에 옮겼다. 멤브레인을 5% BSA 를 함유하는 TBS-T 로 1 시간 동안 블로킹하고, 제조사의 지시사항에 따라 Y1230,1234,1235 에 대해 유도된 포스포-특이적 (phospho-specific) c-Met 항체 (44-888, Biosource) 로 현상하였다. 면역블롯을 비인산화된 c-Met 에 결합하는 항체 (AF276, R&D) 로 리프로브 (reprobe) 하였다.
Her3 (ErbB3) 인산화 검정
2x10e5 MCF7 세포를 완전 성장 배지 (RPMI 1640, 10　% FCS) 내 12-웰 플레이트의 웰 당 시딩하였다. 세포를 2 일 내로 90% 포화도 (confluency) 로 성장되게 하였다. 이후, 배지를 0.5　% FCS 함유 영양부족 배지로 대체하였다. 다음날 각각의 항체를 지시된 농도로 500 ng/mL Heregulin (R&D) 첨가 1 시간 전에 보충하였다. Heregulin 첨가하자마자, 세포를 추가 10 분 동안 배양한 후 세포를 수확하고 용해하였다. 단백질 농도는 BCA 방법 (Pierce) 을 이용하여 측정하였다. 30-50 ㎍ 의 용해물을 4-12　% Bis-Tris NuPage 겔 (Invitrogen) 상에서 분리하고, 상기 겔 상 단백질을 니트로셀룰로오스 멤브레인으로 옮겼다. 멤브레인을 5　% BSA 함유 TBS-T 로 1 시간 동안 블로킹하고, Tyr1289 을 특이적으로 인지하는 포스포-특이적 Her3/ErbB3 항체로 현상하였다 (4791, Cell Signaling).
분산 검정
0.5% FCS 를 갖는 RPMI 중 96-웰 E-플레이트 (Roche, 05232368001) 에서의 총 부피 200 ㎕ 로의 화합물 처리 전날, A549 (웰 당 4000 개 세포) 또는 A431 (웰 당 8000 개 세포) 를 시딩하였다. 임피던스를 모니터링하는 15 분 마다 스위핑하여 실시간 세포 분석기 (Real Time Cell Analyzer machine) 로 부착 및 세포 성장을 밤새 모니터링하였다. 다음날, 5 분 마다 스위핑하여 PBS 중 각각의 항체 희석물 5 ㎕ 로 세포를 사전인큐베이션하였다. 30 분 후, 20 ng/㎖ 의 최종 농도를 산출시키는 2.5 ㎕ 의 HGF 용액을 첨가하고, 추가 72 시간 동안 실험이 진행되게 하였다. 180 분 동안 1 분 마다 스위핑한 후 남은 시간 동안 15 분 마다 스위핑하여 즉각적인 변화를 모니터링하였다.
FACS
a) 결합 검정
A431 을 떼어내고 계수하였다. 원추형 96-웰 플레이트의 웰 당 1.5x10e5 세포를 시딩하였다. 세포를 스핀 다운시키고 (1500 rpm, 4℃, 5 분), 2% FCS (송아지 태아 혈청) 를 갖는 PBS 중 각각의 이중특이적 항체의 계단 희석물 50 ㎕ 중 얼음에서 30 분 동안 인큐베이션하였다. 세포를 다시 스핀 다운시키고 2% FCS 를 함유하는 200 ㎕ PBS 로 1 회 세척한 후, 2% FCS 를 함유하는 PBS 중 희석된 인간 Fc 에 대해 유도된 피코에리트린-결합 항체 (Jackson Immunoresearch, 109116098) 로 30 분 동안 2 차 인큐베이션하였다. 세포를 스핀 다운시켜 2% FCS 를 함유하는 200 ㎕ PBS 로 2 회 세척하고, BD CellFix 용액 (BD Biosciences) 에 재현탁시키고 얼음에서 10 분 이상 동안 인큐베이션하였다. 세포의 평균 형광 강도 (mfi) 를 유세포 분석기 (FACS Canto, BD) 로 측정하였다. 두 독립적 염색의 적어도 2 중복물에서 Mfi 를 측정하였다. FlowJo 소프트웨어 (TreeStar) 를 사용하여 유세포 분석 스펙트럼을 추가 프로세싱하였다. XLFit 4.0 (IDBS) 및 용량 반응 1 위치 모델 205 (dose response one site model 205)을 사용하여 절반-최대 결합을 측정하였다.
b) 내재화 검정
세포를 떼어내고 계수하였다. 5x10e5 세포를 에펜도르프 튜브 중 50 ㎕ 완전 배지에 넣고 37℃ 에서 각각의 이중특이적 항체 5 ㎍/㎖ 로 인큐베이션하였다. 표시한 시간 지점 이후 시간 추이가 완료될 때까지 세포를 얼음에서 저장하였다. 이후, 세포를 FACS 튜브에 옮기고, 스핀 다운시키고 (1500 rpm, 4℃, 5 분), PBS + 2% FCS 로 세척하고, 2% FCS 를 함유하는 PBS 중 희석된 인간 Fc 에 대해 유도된 50 ㎕ 피코에리트린-결합 제 2 항체 (Jackson Immunoresearch, 109116098) 중 30 분 동안 인큐베이션하였다. 세포를 다시 스핀 다운시키고, PBS + 2% FCS 로 세척하고, 유세포 분석기 (FACS Canto, BD) 에 의해 형광 강도를 측정하였다.
c) 가교 실험
HT29 세포를 떼어내고 계수하여 두 집단으로 쪼개어, 이를 개별적으로 제조사의 지시사항에 따라 PKH26 및 PKH67 (Sigma) 로 염색했다. 염색된 집단 각각에서, 5x10e5 세포를 취해, 조합하고, 완전 배지에서 각 이중특이적 항체 10 ㎍/mL 으로 30 및 60 분 동안 인큐베이션하였다. 표시한 시간 지점 이후 시간 추이가 완료될 때까지 세포를 얼음에서 저장하였다. 세포를 스핀 다운시키고 (1500 rpm, 4℃, 5 분), PBS + 2　% FCS 로 세척하고, 유세포 분석기 (FACS Canto, BD) 로 형광 강도를 측정했다.
세포 역가 글로우 (cell titer glow) 검정
세포 역가 글로우 검정 (Promega) 을 사용하여 세포 생육성 및 증식을 정량화하였다. 제조사의 지시사항에 따라 검정을 수행하였다. 간략하게는, 원하는 시간 기간 동안 총 부피 100 ㎕ 로 96-웰 플레이트에서 세포를 배양하였다. 증식 검정을 위해서, 세포를 인큐베이터에서 제거하고 30 분 동안 실온에 두었다. 100 ㎕ 의 세포 역가 글로우 시약을 첨가하고 다중-웰 플레이트를 2 분 동안 궤도 진탕기에 두었다. 마이크로플레이트 판독기 (Tecan) 에서 15 분 후 발광을 정량화하였다.
Wst-1 검정
Wst-1 생육성 및 세포 증식 검정을 대사 활성 세포의 수를 검출하는 종말점 분석으로서 수행하였다. 간략하게는, 20 ㎕ 의 Wst-1 시약 (Roche, 11644807001) 을 200 ㎕ 의 배양 배지에 첨가하였다. 염료가 견고하게 (robust) 전개될 때까지 30 분 내지 1 시간 동안 96-웰 플레이트를 추가로 인큐베이션하였다. 450 nm 의 파장에서의 마이크로플레이트 판독기 (Tecan) 에서 염색 강도를 정량화하였다.
발현 및 정제된 3가, 이중특이적 <ErbB3-c-Met> 항체의 설계
표 1 에서: 표 1 에 나타낸 각각의 특징을 갖는, 전장 ErbB-3 항체 (HER3 clone29) 와 c-Met 항체 (c-Met 5D5) 로부터의 VH 및 VL 도메인을 바탕으로 하는, 3 가 이중특이적 <ErbB3-c-Met> 항체를, 상기 기재된 일반적인 방법에 따라 발현 및 정제하였다. HER3 clone29 및 cMet 5D5 의 상응하는 VH 및 VL 을 서열 목록에 나타내었다.
표 1: 표 1 에서의 VHVL-Ab-명명으로 하는, 3가, 이중특이적 항체 <ErbB3-c-Met> 를 발현 및 정제하였다 (하기 실시예 및 도 3c 참조).
Figure pct00004

실시예 1 (도 5):
암 세포의 세포 표면에 대한 이중특이적 항체의 결합.
이중특이적 항체의 세포 표면 상 이들의 각 수용체에 대한 결합 특성을 유세포분석을 기반으로 하는 검정으로, A431 암 세포에 대해서 분석하였다. 세포를 단일- 또는 이중특이적 제 1 항체와 인큐베이션하고, 이들 항체의 이들의 동족 수용체에 대한 결합을 제 1 항체의 Fc 에 특이적으로 결합하는 형광단과 커플링된 제 2 항체로 검출하였다. 제 1 항체의 계단 희석물의 평균 형광 강도를 항체의 농도에 대해 플로팅하여 S 자형 결합 곡선을 수득하였다. 2가 5D5 및 Her3 clone 29 항체 단독으로 인큐베이션함으로써, c-Met 및 Her3 의 세포 표면 발현을 입증하였다. Her3/c-Met_KHSS 항체는 A431 세포 표면에 용이하게 결합한다. 이들 실험 설정 하에서, 항체는 오로지 그의 Her3 부분을 통해서 결합할 수 있기 때문에, 결과적으로 평균 형광 강도는 Her3 clone 29 단독에 대한 염색치를 초과하지 않는다.
실시예 2 (도 6):
이중특이적 Her3/c-Met 항체 포맷에 의한 HGF-유도 c-Met 수용체 인산화의 억제
이중특이적 항체에서 c-Met 부분의 기능을 확인하기 위해, c-Met 인산화 검정을 수행했다. 이 실험에서는, A549 폐 암 세포 또는 HT29 결장직장 암 세포를 HGF 에 노출하기 전 이중특이적 항체 또는 대조군 항체로 처리하였다. 이어서, 세포를 용해하고, c-Met 수용체의 인산화를 조사하였다. 면역블롯에서 포스포-c-Met 특이적 밴드의 출현에 의해 관찰될 수 있게 HGF 로 세포주 양자 모두를 자극할 수 있다.
실시예 3 (도 6):
이중특이적 Her3/c-Met 항체 포맷에 의한 HRG-유도 Her3 수용체 인산화의 억제
이중특이적 항체에서 Her3 부분의 기능을 확인하기 위해, Her3 인산화 검정을 수행했다. 이 실험에서는, MCF7 세포를 HRG (Heregulin) 에 노출하기 전에 이중특이적 항체 또는 대조군 항체로 처리하였다. 이어서, 세포를 용해하고 Her3 수용체의 인산화를 조사하였다. Her3/c-Met_KHSS 는 부모 Her3 clone 29 와 동일한 정도로 Her3 수용체 인산화를 억제하는데, 이는 항체의 Her3 결합 및 기능이 3가 항체 포맷에 의해 절충되지 않음을 나타낸다.
실시예 4 (도,8):
이중특이적 Her3/c-Met 항체 포맷에 의한 HGF-유도 HUVEC 증식의 억제
HUVEC 증식 검정을 수행하여, HGF 의 분열촉진 효과를 입증하였다. HGF 의 HUVEC 로의 첨가는 증식의 2배 증가를 도모한다. 이중특이적 항체와 동일한 농도 범위에서 인간 IgG 대조군 항체의 첨가는 세포 증식에 영향을 미치지 않는 반면, 5D5 Fab 절편은 HGF-유도 증식을 억제한다. Her3/c-Met_KHSS 의 타이트레이션 (titration) 은 항체의 약한 억제 효과를 증명한다 (도 8). 이러한 효과는 Her3/Met-6C 항체에 있어서 더 현저한데, 이는 더 긴 커넥터가 항체의 효능을 개선한다는 점을 보여준다. 이는 3가 항체 포맷에서 c-Met 성분의 기능을 입증한다.
실시예 5 (도 9):
이중특이적 Her3/c-Met 항체 포맷에 의한 암세포주 A431 에서의 증식 억제
A431 을 혈청 저하 배지에 시딩하면, HGF 첨가는 분산 이외에 약한 분열촉진 효과를 유도한다. 이를 활용하여 HGF 처리된 A431 증식에 대한 Her3/c-Met_KHSS 의 영향을 분석하였다. 실제로, 이중특이적 항체는 HGF-유도 증식 증가를 크게 억제할 수 있다 (15%). 대조군 인간 IgG1 항체는 HGF 촉진된 A431 세포 성장에 대해 영향을 미치지 않는다.
실시예 6 (도 10):
이중특이적 Her3/c-Met 항체 포맷에 의한 암세포주 A431 에서 HGF-유도 세포 세포 전파 (분산) 의 억제 분석
HGF-유도 분산에는, 세포의 원화 (rounding), 사상위족 (filopodia)-유사 돌출부, 방추-유사 구조 및 세포의 특정 운동성을 초래하는 세포의 형태 변화가 포함된다. 실시간 세포 분석기 (Roche) 는, 제공된 세포 배양 웰의 임피던스를 측정하고, 그리하여 세포 형태 및 증식의 변화를 간접적으로 모니터링할 수 있다. HGF 를 A431 및 A549 세포에 첨가하여, 임피던스를 변경시키고, 이를 시간 함수로 모니터링하였다. Her3/c-Met_KHSS 및 Her3/Met-6C 는, HGF-유도 분산을 억제하는데, Her3/Met-6C 가 더 효과적이다 (20.7　% 및 43.7　% 분산 억제) (도 10).
<110> Roche Glycart AG <120> Trivalent, bispecific antibodies <130> 26063 WO <150> EP 09005108.7 <151> 2009-04-07 <160> 29 <170> PatentIn version 3.2 <210> 1 <211> 118 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> heavy chain variable domain <ErbB3 > HER3 clone 29 <400> 1 Asp Val Gln Leu Gln Glu Ser Gly Pro Gly Leu Val Lys Pro Ser Gln 1 5 10 15 Ser Leu Ser Leu Thr Cys Ser Val Thr Gly Tyr Ser Ile Thr Ser Ala 20 25 30 Tyr Tyr Trp Asn Trp Ile Arg Gln Phe Pro Gly Asn Lys Leu Glu Trp 35 40 45 Met Gly Tyr Ile Ser Tyr Gly Gly Ser Asn Ser Tyr Ala Pro Ser Leu 50 55 60 Lys Asn Arg Phe Ser Ile Thr Arg Asp Thr Ser Lys Asn Gln Phe Phe 65 70 75 80 Leu Lys Leu Asn Ser Val Thr Thr Glu Asp Thr Ala Thr Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Glu Ser Asp Tyr Ala Tyr Phe Asp Tyr Trp Gly Gln Gly Thr 100 105 110 Thr Leu Thr Val Ser Ser 115 <210> 2 <211> 107 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> light chain variable domain < ErbB3> HER3 clone 29 <400> 2 Asp Ile Gln Met Thr Gln Thr Thr Ser Ser Leu Ser Ala Ser Leu Gly 1 5 10 15 Asp Arg Val Thr Ile Ser Cys Arg Ala Arg Gln Asp Ile Ser Asn Tyr 20 25 30 Leu Asn Trp Tyr Gln Arg Lys Pro Asp Gly Thr Val Lys Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Tyr Thr Ser Arg Leu His Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Tyr Ser Leu Thr Ile Ser Asn Leu Glu Gln 65 70 75 80 Glu Asp Ile Ala Thr Tyr Phe Cys Gln Gln Gly Asn Thr Phe Pro Trp 85 90 95 Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Glu Ile Lys 100 105 <210> 3 <211> 119 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> heavy chain variable domain <c-Met> Mab 5D5 <400> 3 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Gly 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Tyr Thr Phe Thr Ser Tyr 20 25 30 Trp Leu His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Gly Met Ile Asp Pro Ser Asn Ser Asp Thr Arg Phe Asn Pro Asn Phe 50 55 60 Lys Asp Arg Phe Thr Ile Ser Ala Asp Thr Ser Lys Asn Thr Ala Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Thr Tyr Arg Ser Tyr Val Thr Pro Leu Asp Tyr Trp Gly Gln Gly 100 105 110 Thr Leu Val Thr Val Ser Ser 115 <210> 4 <211> 113 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> light chain variable domain <c-Met> Mab 5D5 <400> 4 Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly 1 5 10 15 Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Lys Ser Ser Gln Ser Leu Leu Tyr Thr 20 25 30 Ser Ser Gln Lys Asn Tyr Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys 35 40 45 Ala Pro Lys Leu Leu Ile Tyr Trp Ala Ser Thr Arg Glu Ser Gly Val 50 55 60 Pro Ser Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr 65 70 75 80 Ile Ser Ser Leu Gln Pro Glu Asp Phe Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln 85 90 95 Tyr Tyr Ala Tyr Pro Trp Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile 100 105 110 Lys <210> 5 <211> 448 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> heavy chain Her3-clone 29 <400> 5 Asp Val Gln Leu Gln Glu Ser Gly Pro Gly Leu Val Lys Pro Ser Gln 1 5 10 15 Ser Leu Ser Leu Thr Cys Ser Val Thr Gly Tyr Ser Ile Thr Ser Ala 20 25 30 Tyr Tyr Trp Asn Trp Ile Arg Gln Phe Pro Gly Asn Lys Leu Glu Trp 35 40 45 Met Gly Tyr Ile Ser Tyr Gly Gly Ser Asn Ser Tyr Ala Pro Ser Leu 50 55 60 Lys Asn Arg Phe Ser Ile Thr Arg Asp Thr Ser Lys Asn Gln Phe Phe 65 70 75 80 Leu Lys Leu Asn Ser Val Thr Thr Glu Asp Thr Ala Thr Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Glu Ser Asp Tyr Ala Tyr Phe Asp Tyr Trp Gly Gln Gly Thr 100 105 110 Thr Leu Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro 115 120 125 Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly 130 135 140 Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn 145 150 155 160 Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln 165 170 175 Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser 180 185 190 Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser 195 200 205 Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr 210 215 220 His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser 225 230 235 240 Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg 245 250 255 Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro 260 265 270 Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala 275 280 285 Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val 290 295 300 Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr 305 310 315 320 Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr 325 330 335 Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu 340 345 350 Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys 355 360 365 Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser 370 375 380 Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp 385 390 395 400 Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser 405 410 415 Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala 420 425 430 Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 435 440 445 <210> 6 <211> 214 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> light chain Her3-clone29_KO1_LC <400> 6 Asp Ile Gln Met Thr Gln Thr Thr Ser Ser Leu Ser Ala Ser Leu Gly 1 5 10 15 Asp Arg Val Thr Ile Ser Cys Arg Ala Arg Gln Asp Ile Ser Asn Tyr 20 25 30 Leu Asn Trp Tyr Gln Arg Lys Pro Asp Gly Thr Val Lys Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Tyr Thr Ser Arg Leu His Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Tyr Ser Leu Thr Ile Ser Asn Leu Glu Gln 65 70 75 80 Glu Asp Ile Ala Thr Tyr Phe Cys Gln Gln Gly Asn Thr Phe Pro Trp 85 90 95 Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Leu Glu Ile Lys Arg Thr Val Ala Ala 100 105 110 Pro Ser Val Phe Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln Leu Lys Ser Gly 115 120 125 Thr Ala Ser Val Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr Pro Arg Glu Ala 130 135 140 Lys Val Gln Trp Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser Gly Asn Ser Gln 145 150 155 160 Glu Ser Val Thr Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr Tyr Ser Leu Ser 165 170 175 Ser Thr Leu Thr Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu Lys His Lys Val Tyr 180 185 190 Ala Cys Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser Ser Pro Val Thr Lys Ser 195 200 205 Phe Asn Arg Gly Glu Cys 210 <210> 7 <211> 449 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> heavy chain cMet Mab 5D5 <400> 7 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Gly 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Tyr Thr Phe Thr Ser Tyr 20 25 30 Trp Leu His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Gly Met Ile Asp Pro Ser Asn Ser Asp Thr Arg Phe Asn Pro Asn Phe 50 55 60 Lys Asp Arg Phe Thr Ile Ser Ala Asp Thr Ser Lys Asn Thr Ala Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Thr Tyr Arg Ser Tyr Val Thr Pro Leu Asp Tyr Trp Gly Gln Gly 100 105 110 Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe 115 120 125 Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu 130 135 140 Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp 145 150 155 160 Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu 165 170 175 Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser 180 185 190 Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro 195 200 205 Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys 210 215 220 Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro 225 230 235 240 Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser 245 250 255 Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp 260 265 270 Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn 275 280 285 Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val 290 295 300 Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu 305 310 315 320 Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys 325 330 335 Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr 340 345 350 Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr 355 360 365 Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu 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Thr Ser Glu Ser Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr 20 25 30 Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser 35 40 45 Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser 50 55 60 Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Lys Thr 65 70 75 80 Tyr Thr Cys Asn Val Asp His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys 85 90 95 Arg Val Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro Cys Pro Ser Cys Pro Ala Pro 100 105 110 Glu Phe Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys 115 120 125 Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val 130 135 140 Asp Val Ser Gln Glu Asp Pro Glu Val Gln Phe Asn Trp Tyr Val Asp 145 150 155 160 Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Phe 165 170 175 Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp 180 185 190 Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Gly Leu 195 200 205 Pro Ser Ser Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg 210 215 220 Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Gln Glu Glu Met Thr Lys 225 230 235 240 Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp 245 250 255 Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys 260 265 270 Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser 275 280 285 Arg Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Glu Gly Asn Val Phe Ser 290 295 300 Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser 305 310 315 320 Leu Ser Leu Ser Leu Gly Lys 325 <210> 28 <211> 107 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 28 Arg Thr Val Ala Ala Pro Ser Val Phe Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu 1 5 10 15 Gln Leu Lys Ser Gly Thr Ala Ser Val Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe 20 25 30 Tyr Pro Arg Glu Ala Lys Val Gln Trp Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln 35 40 45 Ser Gly Asn Ser Gln Glu Ser Val Thr Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser 50 55 60 Thr Tyr Ser Leu Ser Ser Thr Leu Thr Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu 65 70 75 80 Lys His Lys Val Tyr Ala Cys Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser Ser 85 90 95 Pro Val Thr Lys Ser Phe Asn Arg Gly Glu Cys 100 105 <210> 29 <211> 104 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 29 Pro Lys Ala Ala Pro Ser Val Thr Leu Phe Pro Pro Ser Ser Glu Glu 1 5 10 15 Leu Gln Ala Asn Lys Ala Thr Leu Val Cys Leu Ile Ser Asp Phe Tyr 20 25 30 Pro Gly Ala Val Thr Val Ala Trp Lys Ala Asp Ser Ser Pro Val Lys 35 40 45 Ala Gly Val Glu Thr Thr Thr Pro Ser Lys Gln Ser Asn Asn Lys Tyr 50 55 60 Ala Ala Ser Ser Tyr Leu Ser Leu Thr Pro Glu Gln Trp Lys Ser His 65 70 75 80 Arg Ser Tyr Ser Cys Gln Val Thr His Glu Gly Ser Thr Val Glu Lys 85 90 95 Thr Val Ala Pro Thr Glu Cys Ser 100

Claims (14)

  1. a) 제 1 항원과 특이적으로 결합하고, 2 개의 항체 중쇄 및 2 개의 항체 경쇄로 이루어진 전장 항체;
    b) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
    ba) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH); 또는
    bb) 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 항체 불변 도메인 1 (CH1)
    (이때, 상기 폴리펩티드는 VH 도메인의 N-말단으로 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 하나의 C-말단에 펩티드 커넥터를 통해 융합됨),
    c) 하기로 이루어진 폴리펩티드:
    ca) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL), 또는
    cb) 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 및 항체 경쇄 불변 도메인 (CL)
    (이때, 상기 폴리펩티드는 VL 도메인의 N-말단으로 상기 전장 항체의 2 개의 중쇄 중 나머지 하나의 C-말단에 펩티드 커넥터를 통해 융합됨);
    를 포함하고, 상기 b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 이 함께 제 2 항원과 특이적으로 결합하는 항원-결합 부위를 형성하는, 3가, 이중특이적 항체.
  2. 제 1 항에 있어서, 하기를 특징으로 하는 3가, 이중특이적 항체:
    한 중쇄 중 CH3 도메인 및 나머지 하나의 중쇄 중 CH3 도메인 각각이 항체 CH3 도메인 사이의 원 경계면을 포함하는 경계면에서 접촉하는데,
    이때, 상기 경계면은 변경되어, 2가, 이중특이적 항체의 형성을 촉진하고, 이때 상기 변경은 하기를 특징으로 함:
    i) 한 중쇄의 CH3 도메인이 변경되어,
    2가 이중특이적 항체 내 나머지 다른 한 중쇄의 CH3 도메인의 원 경계면과 접촉하는 한 중쇄의 CH3 도메인의 원 경계면 내에서,
    아미노산 잔기가 더 큰 측쇄 부피를 갖는 아미노산 잔기로 대체되어, 나머지 다른 한 중쇄의 CH3 도메인의 경계면 내 중공에 배치될 수 있는 한 중쇄의 CH3 도메인의 경계면 내에서 돌기가 형성되고,
    및
    ii) 나머지 다른 한 중쇄의 CH3 도메인이 변경되어,
    3가, 이중특이적 항체 내 제 1 의 CH3 도메인의 원 경계면과 접촉하는 제 2 의 CH3 도메인의 원 경계면 내에서,
    아미노산 잔기가 더 적은 측쇄 부피를 갖는 아미노산 잔기로 대체되어, 제 1 의 CH3 도메인의 경계면 내 돌기가 배치될 수 있는 제 2 의 CH3 도메인의 경계면 내 중공이 형성됨.
  3. 제 2 항에 있어서, 하기를 특징으로 하는 3가, 이중특이적 항체:
    i) 더 큰 측쇄 부피를 갖는 상기 아미노산 잔기가 아르기닌 (R), 페닐알라닌 (F), 티로신 (Y), 트립토판 (W) 으로 이루어진 군으로부터 선택되고; 및
    ii) 더 적은 측쇄 부피를 갖는 상기 아미노산 잔기가 알라닌 (A), 세린 (S), 트레오닌 (T), 발린 (V) 으로 이루어진 군으로부터 선택됨.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 하기를 특징으로 하는 3가, 이중특이적 항체:
    CH3 도메인 양자 모두가, CH3 도메인 양자 모두 사이의 디술파이드 가교가 형성될 수 있도록, 각 CH3 도메인의 상응하는 위치에서 아미노산으로서 시스테인 (C) 의 도입에 의해 추가로 변경됨.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 하기를 특징으로 하는 3가, 이중특이적 항체:
    i) 의 CH3 도메인은 T366W 돌연변이를 포함하고; 및
    ii) 의 CH3 도메인은 T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함함.
  6. 제 4 항에 있어서, 하기를 특징으로 하는 3가, 이중특이적 항체:
    i) 의 CH3 도메인은 Y349C, T366W 돌연변이를 포함하고; 및
    ii) 의 CH3 도메인은 S354C, T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함함.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 하기를 특징으로 하는 3가, 이중특이적 항체:
    b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 이 하기 위치 사이에서 디술파이드 결합의 도입에 의한 쇄간 디술파이드 가교를 통해 연결 및 안정화됨:
    i) 중쇄 가변 도메인 위치 44 내지 경쇄 가변 도메인 위치 100,
    ii) 중쇄 가변 도메인 위치 105 내지 경쇄 가변 도메인 위치 43, 또는
    iii) 중쇄 가변 도메인 위치 101 내지 경쇄 가변 도메인 위치 100.
  8. 제 7 항에 있어서, 하기를 특징으로 하는 3가, 이중특이적 항체:
    b) 의 폴리펩티드의 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 c) 의 폴리펩티드의 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 이 하기 위치 사이에서 디술파이드 결합의 도입에 의한 쇄간 디술파이드 가교를 통해 연결 및 안정화됨:
    i) 중쇄 가변 도메인 위치 44 내지 경쇄 가변 도메인 위치 100.
  9. 제 6 항에 있어서, b) 및 c) 의 펩티드 커넥트가 25 내지 50 개의 아미노산 길이를 갖는 동일한 펩티드인 것을 특징으로 하는 3가, 이중특이적 항체.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 3가, 이중특이적 항체를 포함하는 약학적 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 3가, 이중특이적 항체를 인코딩하는 핵산.
  12. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 암 치료를 위한 3가, 이중특이적 항체.
  13. 암 치료용 약제 제조를 위한, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 3가, 이중특이적 항체의 용도.
  14. 암 환자의 치료 방법으로서, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 3가, 이중특이적 항체를 상기 치료를 필요로 하는 환자에게 투여하는 방법.

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