KR20150131173A - 항체 약물 접합체 - Google Patents

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KR20150131173A
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ckit
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티냐 아브람스
스티븐 코헨
크리스티 피. 판톤
토마스 후버
케시 밀러
시우 호 실레어
카트린 율리케 티소트-다구에트
카트린 핀너
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노파르티스 아게
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Abstract

본 발명은 항-cKIT 항체, 항체 단편, 항체 약물 접합체, 및 암 치료를 위한 이들의 용도에 관한 것이다.

Description

항체 약물 접합체 {ANTIBODY DRUG CONJUGATES}
본 개시내용은 항-cKIT 항체, 항체 단편, 항체 약물 접합체, 및 암 치료를 위한 이들의 용도에 관한 것이다.
cKIT는 줄기 세포 인자 (SCF) 리간드에 결합하는 단일 막횡단 수용체 티로신 키나제이다. SCF는 cKIT의 동종이량체화를 유도하고, 이는 이의 티로신 키나제 활성을 활성화시키고, PI3-AKT 및 MAPK 경로 양쪽 모두를 통해 신호를 전달한다 (Kindblom et al., Am J. Path. 1998 152(5):1259). cKIT는 고양이과 레트로바이러스에 의해 발현되는 말단절단 형태로 종양유전자로서 최초로 발견되었다 (Besmer et al., J Virol. 1986; 60(1): 194-203). 상응하는 인간 유전자의 클로닝은 cKIT가 수용체 티로신 키나제의 제III형 클래스의 구성원이라는 것을 나타냈고, 이러한 클래스는 패밀리 구성원 중에 FLT3, CSF-1 수용체 및 PDGF 수용체를 포함시킨다.
cKIT에 대해 돌연변이체인 마우스는 cKIT가 조혈 세포, 생식 세포, 비만 세포 및 멜라닌세포의 발달에 요구된다는 것을 나타냈다. 인간에서, cKIT 기능 상실은 난청 및 피부 및 모발의 색소탈실에 이를 수 있다. cKIT에 대한 다수의 기능 획득 돌연변이가 다양한 암에서 기술되었다. 이같은 암은 위장 기질 종양 (GIST), 급성 골수성 백혈병 (AML), 소세포 폐암 (SCLC), 비만 세포 백혈병 (MCL) 및 췌장암을 포함한다 (Hirota et al., Science 1998 (279):577; Esposito et al., Lab. Invets. 2002 82(11):1481).
cKIT가 종양유전자였다는 이러한 예비 징후들로 인해, cKIT를 AML의 마커로서 확인한 항체가 생성되었다 (Gadd et al., Leuk. Res. 1985 (9):1329). YB5.B8로 공지된 이러한 뮤린 모노클로날은 인간 환자로부터의 백혈병 모세포를 사용함으로써 생성되었고, AML 세포의 표면에서 풍부하게 발현된 cKIT에 결합하였지만, 정상 혈액 또는 골수 세포 상의 cKIT는 검출하지 않았다 (상기 문헌 [Gadd et al.]). SCF가 cKIT에 결합하는 것을 차단하였고, 따라서 cKIT 신호전달을 차단한 제2의 cKIT 항체 (SR-1)가 생성되었다 (Broudy et al., Blood 1992 79(2):338). SR-1 항체의 생물학적 효과는 BFU-E 및 CFU-GM 성장을 억제하는 것이었고, 이러한 증거를 기초로, 이를 조혈 또는 종양 세포 성장에 대한 추가적인 연구에 사용하는 것을 제안하였다 (상기 문헌 [Broudy et al.]).
추가적인 암 연구에서, 연구원들은 cKIT의 소형 분자 억제제인 이마티닙(Imatinib)으로의 처리가 GIST 세포주의 증식을 유의하게 감소시킬 것임을 발견하였다. 그러나, 이마티닙으로 처리된 세포가 cKIT에서의 2차 돌연변이로 인해 경시적으로 저항성이 되었다 (Edris et al., Proc. Nat. Acad. Sci. USA, Early On-line Edition 2013). 그러나, GIST 세포가 제2 치료제로서의 SR-1 항체로 치료되었다면, 세포 증식의 유의한 감소 및 세포 표면에서의 cKIT 발현의 감소가 있었다 (상기 문헌 [Edris et al.]). 따라서, 네이키드 SR-1 항체가 인간 GIST 세포주에서의 이마티닙 저항성의 문제를 다루는데 효과적이어서, 이마티닙/항-cKIT 항체 조합이 유용할 수 있다는 것을 시사한다.
항체 약물 접합체
암 치료에서 세포독성제의 국소적인 전달을 위해 항체 약물 접합체 ("ADC")가 사용되었다 (예를 들어, 문헌 [Lambert, Curr. Opinion In Pharmacology 5:543-549, 2005] 참조). ADC는 약물 모이어티의 표적화된 전달을 허용하고, 이때 최소 독성으로의 최대 효능이 달성될 수 있다. 더 많은 ADC가 유도전망한 임상 결과를 나타냄에 따라, 암 요법을 위한 새로운 치료제를 개발하는 것에 대한 요구가 증가된다.
본 개시내용은 하기에 관한 것이다: 화학식 Ab-(L-(D)m)n의 항체 약물 접합체 또는 그의 제약상 허용되는 염 - 상기 식에서, Ab는 인간 cKIT의 에피토프에 특이적으로 결합하는 항체 또는 그의 항원 결합 단편이고; L은 링커이고; D는 약물 모이어티이고; m은 1 내지 8의 정수이고; n은 1 내지 10의 정수이다.
상기 n이 3 또는 4인 항체 약물 접합체.
상기 항체 또는 그의 항원 결합 단편이 cKIT의 세포외 도메인 (서열 160)에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
상기 항체 또는 항원 결합 단편이 도메인 1-3 (서열 155)에서 인간 cKIT의 에피토프에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
상기 항체 또는 그의 항원 결합 단편이 서열 161 및 서열 162에서 인간 cKIT에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
상기 항체 또는 그의 항원 결합 단편이 서열 163 및 서열 164에서 인간 cKIT에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
상기 항체 또는 그의 항원 결합 단편이
(i) (a) 서열 76의 HCDR1 (CDR-상보성 결정 영역), (b) 서열 77의 HCDR2, (c) 서열 78의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 85의 LCDR1, (e) 서열 86의 LCDR2, 및 (f) 서열 87의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(ii) (a) 서열 22의 HCDR1, (b) 서열 23의 HCDR2, (c) 서열 24의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 31의 LCDR1, (e) 서열 32의 LCDR2, 및 (f) 서열 33의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(iii) (a) 서열 130의 HCDR1, (b) 서열 131의 HCDR2, (c) 서열 132의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 139의 LCDR1, (e) 서열 140의 LCDR2, 및 (f) 서열 141의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(iv) (a) 서열 58의 HCDR1, (b) 서열 59의 HCDR2, (c) 서열 60의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 67의 LCDR1, (e) 서열 68의 LCDR2, 및 (f) 서열 69의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(v) (a) 서열 40의 HCDR1, (b) 서열 41의 HCDR2, (c) 서열 42의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 49의 LCDR1, (e) 서열 50의 LCDR2, 및 (f) 서열 51의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(vi) (a) 서열 94의 HCDR1, (b) 서열 95의 HCDR2, (c) 서열 96의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 103의 LCDR1, (d) 서열 104의 LCDR2, 및 (f) 서열 105의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(vii) (a) 서열 112의 HCDR1, (b) 서열 113의 HCDR2, (c) 서열 114의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 121의 LCDR1, (e) 서열 122의 LCDR2, 및 (f) 서열 123의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역; 또는
(viii) (a) 서열 3의 HCDR1, (b) 서열 4의 HCDR2, (c) 서열 5의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 12의 LCDR1, (e) 서열 13의 LCDR2, 및 (f) 서열 14의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역
을 포함하는 것인 항체 약물 접합체.
CDR 내의 1개 이상의 아미노산이 표 1의 또 다른 항-cKIT 항체의 상응하는 CDR의 상응하는 잔기에 의해 치환된 것인 항체 약물 접합체.
CDR 내의 1개 또는 2개의 아미노산이 변형, 결실 또는 치환된 것인 항체 약물 접합체.
가변 경쇄 또는 가변 중쇄 영역에 걸쳐 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 또는 99% 이상의 동일성을 유지하는 항체 약물 접합체.
항체가 모노클로날 항체, 키메라 항체, 인간화 항체, 인간 조작된 항체, 인간 항체, 단일 쇄 항체 (scFv) 또는 항체 단편인 항체 약물 접합체.
상기 링커 (L)가 절단가능한 링커, 비-절단가능한 링커, 친수성 링커, 프로차지드(procharged) 링커 및 디카르복실산-기반 링커로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 항체 약물 접합체.
링커가 N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트 (SPDP), N-숙신이미딜 4-(2-피리딜디티오)펜타노에이트 (SPP), N-숙신이미딜 4-(2-피리딜디티오)부타노에이트 (SPDB), N-숙신이미딜-4-(2-피리딜디티오)2-술포-부타노에이트 (술포-SPDB), N-숙신이미딜 아이오도아세테이트 (SIA), N-숙신이미딜(4-아이오도아세틸)아미노벤조에이트 (SIAB), 말레이미드 PEG NHS, N-숙신이미딜 4-(말레이미도메틸) 시클로헥산카르복실레이트 (SMCC), N-술포숙신이미딜 4-(말레이미도메틸) 시클로헥산카르복실레이트 (술포-SMCC) 또는 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 17-(2,5-디옥소-2,5-디히드로-1H-피롤-1-일)-5,8,11,14-테트라옥소-4,7,10,13-테트라아자헵타데칸-1-오에이트 (CX1-1)로 이루어진 군으로부터 선택된 가교 시약으로부터 유래된 것인 항체 약물 접합체.
상기 링커가 가교 시약 N-숙신이미딜 4-(말레이미도메틸) 시클로헥산카르복실레이트 (SMCC)로부터 유래된 것인 항체 약물 접합체.
상기 약물 모이어티 (D)가 V-ATPase 억제제, 아폽토시스촉진제, Bcl2 억제제, MCL1 억제제, HSP90 억제제, IAP 억제제, mTor 억제제, 미세관 안정화제, 미세관 탈안정화제, 아우리스타틴, 돌라스타틴, 메이탄시노이드, MetAP (메티오닌 아미노펩티다제), 단백질 CRM1의 핵 유출의 억제제, DPPIV 억제제, 프로테아솜 억제제, 미토콘드리아에서의 포스포릴 전달 반응의 억제제, 단백질 합성 억제제, 키나제 억제제, CDK2 억제제, CDK9 억제제, 키네신 억제제, HDAC 억제제, DNA 손상제, DNA 알킬화제, DNA 삽입제, DNA 작은 홈 결합제 및 DHFR 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 항체 약물 접합체.
약물 모이어티가 메이탄시노이드인 항체 약물 접합체.
메이탄시노이드가 N(2')-데아세틸-N(2')-(3-메르캅토-1-옥소프로필)-메이탄신 (DM1) 또는 N(2')-데아세틸-N2-(4-메르캅토-4-메틸-1-옥소펜틸)-메이탄신 (DM4)인 항체 약물 접합체.
또 다른 치료제와 조합된 항체 약물 접합체.
표 16에 열거된 치료제와 조합된 항체 약물 접합체.
하기 화학식의 항체 약물 접합체 또는 그의 제약상 허용되는 염.
Figure pct00001
상기 식에서, Ab는 인간 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 그의 항원 결합 단편, 및 n개 이상의 1급 아민이고; n은 1 내지 10의 정수이다.
상기 항체 또는 항원 결합 단편이 도메인 1-3 (서열 155)에서 인간 cKIT의 에피토프에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
상기 항체 또는 그의 항원 결합 단편이 서열 161 및 서열 162에서 인간 cKIT에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
상기 항체 또는 그의 항원 결합 단편이 서열 163 및 서열 164에서 인간 cKIT에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
상기 Ab가
(i) (a) 서열 76의 HCDR1 (CDR-상보성 결정 영역), (b) 서열 77의 HCDR2, (c) 서열 78의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 85의 LCDR1, (e) 서열 86의 LCDR2, 및 (f) 서열 87의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(ii) (a) 서열 22의 HCDR1, (b) 서열 23의 HCDR2, (c) 서열 24의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 31의 LCDR1, (e) 서열 32의 LCDR2, 및 (f) 서열 33의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(iii) (a) 서열 130의 HCDR1, (b) 서열 131의 HCDR2, (c) 서열 132의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 139의 LCDR1, (e) 서열 140의 LCDR2, 및 (f) 서열 141의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(iv) (a) 서열 58의 HCDR1, (b) 서열 59의 HCDR2, (c) 서열 60의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 67의 LCDR1, (e) 서열 68의 LCDR2, 및 (f) 서열 69의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(v) (a) 서열 40의 HCDR1, (b) 서열 41의 HCDR2, (c) 서열 42의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 49의 LCDR1, (e) 서열 50의 LCDR2, 및 (f) 서열 51의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(vi) (a) 서열 94의 HCDR1, (b) 서열 95의 HCDR2, (c) 서열 96의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 103의 LCDR1, (d) 서열 104의 LCDR2, 및 (f) 서열 105의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(vii) (a) 서열 112의 HCDR1, (b) 서열 113의 HCDR2, (c) 서열 114의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 121의 LCDR1, (e) 서열 122의 LCDR2, 및 (f) 서열 123의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역; 또는
(viii) (a) 서열 3의 HCDR1, (b) 서열 4의 HCDR2, (c) 서열 5의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 12의 LCDR1, (e) 서열 13의 LCDR2, 및 (f) 서열 14의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역
을 포함하는 항체 또는 그의 항원 결합 단편인 항체 약물 접합체.
CDR 내의 1개 이상의 아미노산이 표 1의 또 다른 항-cKIT 항체의 상응하는 CDR의 상응하는 잔기에 의해 치환된 것인 항체 약물 접합체.
CDR 내의 1개 또는 2개의 아미노산이 변형, 결실 또는 치환된 것인 항체 약물 접합체.
가변 경쇄 또는 가변 중쇄 영역에 걸쳐 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 또는 99% 이상의 동일성을 유지하는 항체 약물 접합체.
항체가 모노클로날 항체, 키메라 항체, 인간화 항체, 인간 조작된 항체, 인간 항체, 단일 쇄 항체 (scFv) 또는 항체 단편인 항체 약물 접합체.
상기 n이 2 내지 8의 정수인 항체 약물 접합체.
상기 n이 3 내지 4의 정수인 항체 약물 접합체.
또 다른 치료제와 조합된 항체 약물 접합체.
표 16에 열거된 치료제와 조합된 항체 약물 접합체.
항체 약물 접합체 및 제약상 허용되는 담체를 포함하는 제약 조성물.
동결건조물로서 제조되는 제약 조성물.
상기 동결건조물이 항체 약물 접합체, 숙신산나트륨 및 폴리소르베이트 20을 포함하는 것인 제약 조성물.
cKIT 양성 암의 치료를 필요로 하는 환자에게 항체 약물 접합체 또는 제약 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 상기 환자에서 cKIT 양성 암을 치료하는 방법.
상기 암이 위장 기질 종양 (GIST), 소세포 폐암 (SCLC), 급성 골수성 백혈병 (AML), 흑색종, 비만 세포 백혈병 (MCL), 비만세포증, 신경섬유종증, 유방암, 비소세포 폐암 (NSCLC) 및 췌장암으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
항체 약물 접합체 또는 제약 조성물이 또 다른 치료제와 조합되어 투여되는 것인 방법.
항체 약물 접합체 또는 제약 조성물이 표 16에 열거된 치료제와 조합되어 투여되는 것인 방법.
의약으로서 사용하기 위한 항체 약물 접합체.
cKIT 양성 암의 치료에서 사용하기 위한 항체 약물 접합체 또는 제약 조성물.
또 다른 치료제와 조합되어 투여되는 항체 약물 접합체.
표 16에 열거된 치료제와 조합되어 투여되는 항체 약물 접합체.
항체 또는 항원 결합 단편을 코딩하는 핵산.
핵산을 포함하는 벡터.
벡터를 포함하는 숙주 세포.
숙주 세포를 배양하고, 배양물로부터 항체를 회수하는 것을 포함하는, 항체 또는 항원 결합 단편의 생산 방법.
(a) SMCC를 약물 모이어티 DM-1에 화학적으로 연결하는 단계; (b) 상기 링커-약물을 세포 배양물로부터 회수된 항체에 접합시키는 단계; 및 (c) 항체 약물 접합체를 정제하는 단계를 포함하는, 항-cKIT 항체 약물 접합체를 생산하는 방법.
UV 분광광도계로 측정된 평균 항체에 대한 메이탄시노이드의 비 (MAR)가 약 3.5인 항체 약물 접합체.
(i) (a) 서열 76의 HCDR1 (CDR-상보성 결정 영역), (b) 서열 77의 HCDR2, (c) 서열 78의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 85의 LCDR1, (e) 서열 86의 LCDR2, 및 (f) 서열 87의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(ii) (a) 서열 22의 HCDR1, (b) 서열 23의 HCDR2, (c) 서열 24의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 31의 LCDR1, (e) 서열 32의 LCDR2, 및 (f) 서열 33의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(iii) (a) 서열 130의 HCDR1, (b) 서열 131의 HCDR2, (c) 서열 132의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 139의 LCDR1, (e) 서열 140의 LCDR2, 및 (f) 서열 141의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(iv) (a) 서열 58의 HCDR1, (b) 서열 59의 HCDR2, (c) 서열 60의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 67의 LCDR1, (e) 서열 68의 LCDR2, 및 (f) 서열 69의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(v) (a) 서열 40의 HCDR1, (b) 서열 41의 HCDR2, (c) 서열 42의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 49의 LCDR1, (e) 서열 50의 LCDR2, 및 (f) 서열 51의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(vi) (a) 서열 94의 HCDR1, (b) 서열 95의 HCDR2, (c) 서열 96의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 103의 LCDR1, (d) 서열 104의 LCDR2, 및 (f) 서열 105의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
(vii) (a) 서열 112의 HCDR1, (b) 서열 113의 HCDR2, (c) 서열 114의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 121의 LCDR1, (e) 서열 122의 LCDR2, 및 (f) 서열 123의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역; 또는
(viii) (a) 서열 3의 HCDR1, (b) 서열 4의 HCDR2, (c) 서열 5의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 12의 LCDR1, (e) 서열 13의 LCDR2, 및 (f) 서열 14의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역
을 포함하는 항체 또는 그의 항원 결합 단편.
표지된 항체 또는 그의 항원 결합 단편을 포함하는 진단 시약.
표지가 방사성 표지, 형광단, 발색단, 영상화제 및 금속 이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 진단 시약.
정의
달리 언급되지 않는 한, 본원에서 사용된 바와 같은 하기의 용어 및 구절들은 하기의 의미를 지니도록 의도된다:
"알킬"이라는 용어는 특정 개수의 탄소 원자가 있는 1가 포화 탄화수소 쇄을 지칭한다. 예를 들어, C1-6 알킬은 1개 내지 6개의 탄소 원자가 있는 알킬 기를 지칭한다. 알킬 기는 직선형 또는 분지형일 수 있다. 대표적인 분지형 알킬 기는 1개, 2개 또는 3개의 분지가 있다. 알킬 기의 예는 메틸, 에틸, 프로필 (n-프로필 및 이소프로필), 부틸 (n-부틸, 이소부틸, sec-부틸, 및 t-부틸), 펜틸 (n-펜틸, 이소펜틸, 및 네오펜틸), 및 헥실을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
본원에서 사용된 바와 같은 "항체"라는 용어는 상응하는 항원에, 비-공유결합으로, 가역적으로, 그리고 특이적인 방식으로 결합할 수 있는 면역글로불린 패밀리의 폴리펩티드를 지칭한다. 예를 들어, 천연 발생 IgG 항체는 디술피드 결합에 의해 상호-연결된 2개의 중쇄 (H) 및 2개의 경쇄 (L)를 적어도 포함하는 사량체이다. 각각의 중쇄는 중쇄 가변 영역 (본원에서 VH로 약칭됨) 및 중쇄 불변 영역으로 구성된다. 중쇄 불변 영역은 3개의 도메인 CH1, CH2 및 CH3으로 구성된다. 각각의 경쇄는 경쇄 가변 영역 (본원에서 VL로 약칭됨) 및 경쇄 불변 영역으로 구성된다. 경쇄 불변 영역은 1개의 도메인 CL로 구성된다. VH 및 VL 영역은 프레임워크 영역 (FR)으로 명명된 더욱 보존된 영역이 산재되어 있는, 상보성 결정 영역 (CDR)으로 명명된 초가변성 영역으로 추가로 세분될 수 있다. 각각의 VH 및 VL은 아미노-말단에서 카르복시-말단으로 하기의 순서로 배열된 3개의 CDR 및 4개의 FR로 구성된다: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, 및 FR4. 중쇄 및 경쇄의 가변 영역은 항원과 상호작용하는 결합 도메인을 함유한다. 항체의 불변 영역은 면역계의 다양한 세포 (예를 들어, 이펙터 세포) 및 고전적인 보체 시스템의 제1 성분 (Clq)이 포함되는 숙주 조직 또는 인자에 대한 면역글로불린의 결합을 매개할 수 있다.
"항체"라는 용어는 모노클로날 항체, 인간 항체, 인간화 항체, 낙타류 항체, 키메라 항체, 및 항-유전자형(idiotypic) (항-Id) 항체 (본 개시내용의 항체에 대한 항-Id 항체가 예를 들어 포함됨)를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 항체는 임의의 이소형(isotype)/클래스 (예를 들어, IgG, IgE, IgM, IgD, IgA 및 IgY), 또는 서브클래스 (예를 들어, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1 및 IgA2)일 수 있다.
"상보성 결정 도메인" 또는 "상보성 결정 영역 ("CDR")은 상호교환가능하게 VL 및 VH의 초가변 영역을 지칭한다. CDR은 표적 단백질에 대한 특이성을 보유하는 항체 쇄의 표적 단백질-결합 부위이다. 각각의 인간 VL 또는 VH에는 가변 도메인의 약 15-20%를 구성하는, 3개의 CDR (N-말단으로부터 순차적으로 번호가 매겨진 CDR1-3)이 있다. CDR은 이의 영역 및 순서에 의해 지칭될 수 있다. 예를 들어, "VHCDR1" 또는 "HCDR1" 양쪽 모두는 중쇄 가변 영역의 제1 CDR을 지칭한다. CDR은 표적 단백질의 에피토프에 대해 구조적으로 상보적이고, 따라서 결합 특이성을 직접적으로 담당한다. 소위 프레임워크 영역으로 칭해지는, VL 또는 VH의 나머지 신장물은 아미노산 서열에서의 더 적은 변동을 나타낸다 (Kuby, Immunology, 4th ed., Chapter 4. W.H. Freeman & Co., New York, 2000).
CDR 및 프레임워크 영역의 위치는 관련 분야의 다양한 주지된 정의, 예를 들어, 카바트(Kabat), 코티아(Chothia), 및 AbM를 사용하여 결정될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Johnson et al., Nucleic Acids Res., 29:205-206 (2001)]; [Chothia and Lesk, J. Mol. Biol., 196:901-917 (1987)]; [Chothia et al., Nature, 342:877-883 (1989)]; [Chothia et al., J. Mol. Biol., 227:799-817 (1992)]; [Al-Lazikani et al., J.Mol.Biol., 273:927-748 (1997)] 참조). 항원 결합 부위의 정의 또한 하기의 문헌들에 기술되어 있다: [Ruiz et al., Nucleic Acids Res., 28:219-221 (2000)]; 및 [Lefranc, M.P., Nucleic Acids Res., 29:207-209 (2001)]; [MacCallum et al., J. Mol. Biol., 262:732-745 (1996)]; 및 [Martin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86:9268-9272 (1989)]; [Martin et al., Methods Enzymol., 203:121-153 (1991)]; 및 [Rees et al., In Sternberg M.J.E. (ed.), Protein Structure Prediction, Oxford University Press, Oxford, 141-172 (1996)].
경쇄 및 중쇄 양쪽 모두 구조적 및 기능적 상동성 영역으로 나뉜다. "불변" 및 "가변"이라는 용어가 기능적으로 사용된다. 이와 관련하여, 경쇄 (VL) 및 중쇄 (VH) 부분 양쪽 모두의 가변 도메인이 항원 인식 및 특이성을 결정한다는 것이 이해될 것이다. 반대로, 경쇄의 불변 도메인 (CL) 및 중쇄의 불변 도메인 (CH1, CH2 또는 CH3)은 분비, 태반경유 이동성,Fc 수용체 결합, 보체 결합 등과 같은 중요한 생물학적 성질을 부여한다. 관례적으로, 불변 영역 도메인의 번호매김은 이들이 항체의 항원 결합 부위 또는 아미노-말단으로부터 멀어질수록 증가한다. N-말단은 가변 영역이고, C-말단에는 불변 영역이 있으며, 실제로 CH3 및 CL 도메인이 각각 중쇄 및 경쇄의 카르복시-말단 도메인을 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같은 "항원 결합 단편"이라는 용어는 항원의 에피토프와 (예를 들어, 결합, 입체 장애, 안정화/탈안정화, 공간 분포에 의해) 특이적으로 상호작용하는 능력을 보유하는 항체의 하나 이상의 부분을 지칭한다. 결합 단편의 예는 단일 쇄 Fv (scFv), 디술피드-연결 Fv (sdFv), Fab 단편, F(ab') 단편 (VL, VH, CL 및 CH1 도메인으로 이루어진 1가 단편); F(ab)2 단편 (힌지(hinge) 영역에서 디술피드 다리로 연결된 2개의 Fab 단편을 포함하는 2가 단편); VH 및 CH1 도메인으로 이루어진 Fd 단편; 항체의 1개의 팔의 VL 및 VH 도메인으로 이루어진 Fv 단편; VH 도메인으로 이루어진 dAb 단편 (Ward et al., Nature 341:544-546, 1989); 및 단리된 상보성 결정 영역 (CDR), 또는 항체의 기타 에피토프-결합 단편을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
또한, Fv 단편의 2개의 도메인 VL 및 VH가 별개의 유전자들에 의해 코딩되지만, 재조합 방법을 사용하여, 이들이 VL 및 VH 영역이 쌍을 이루어 1가 분자를 형성한 단일 단백질 쇄 (단일 쇄 Fv ("scFv")로 공지됨; 예를 들어, 문헌 [Bird et al., Science 242:423-426, 1988]; 및 [Huston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 85:5879-5883, 1988] 참조)로 만들어지게 할 수 있는 합성 링커에 의해 이들이 연결될 수 있다. 이같은 단일 쇄 항체 또한 "항원 결합 단편"이라는 용어 내에 포함되도록 의도된다. 이러한 항원 결합 단편은 관련 분야의 기술자에게 공지된 통상적인 기술을 사용하여 수득되고, 무손상 항체와 동일한 방식으로 유용성에 대해 단편들이 스크리닝된다.
항원 결합 단편이 단일 도메인 항체, 맥시바디(maxibody), 미니바디(minibody), 나노바디(nanobody), 인트라바디(intrabody), 디아바디(diabody), 트리아바디(triabody), 테트라바디(tetrabody), v-NAR 및 비스-scFv 내로 또한 혼입될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Hollinger and Hudson, Nature Biotechnology 23:1126-1136, 2005] 참조). 항원 결합 단편이 제III형 피브로넥틴 (Fn3)과 같은 폴리펩티드를 기초로 하는 스캐폴드 내로 그래프트될 수 있다 (피브로넥틴 폴리펩티드 모노바디(monobody)가 기술되어 있는 미국 특허 번호 6,703,199 참조).
항원 결합 단편이 한 쌍의 직렬 Fv 절편 (VH-CH1-VH-CH1)을 포함하는 단일 쇄 분자 내로 혼입될 수 있고, 이는 상보적인 경쇄 폴리펩티드와 함께 한 쌍의 항원 결합 영역을 형성한다 (문헌 [Zapata et al., Protein Eng. 8:1057-1062, 1995]; 및 미국 특허 번호 5,641,870 참조).
본원에서 사용된 바와 같은 "모노클로날 항체" 또는 "모노클로날 항체 조성물"이라는 용어는 실질적으로 동일한 아미노산 서열을 지니거나 또는 동일한 유전자 공급원으로부터 유래된 폴리펩티드 (항체 및 항체 단편 포함)를 지칭한다. 이러한 용어는 단일한 분자 조성의 항체 분자들의 제제를 또한 포함한다. 모노클로날 항체 조성물은 특정 에피토프에 대한 단일한 결합 특이성 및 친화도를 나타낸다.
본원에서 사용된 바와 같은 "인간 항체"라는 용어는 프레임워크 및 CDR 영역 양쪽 모두가 인간 기원의 서열로부터 유래된 가변 영역이 있는 항체를 포함한다. 또한, 항체가 불변 영역을 함유하면, 불변 영역 또한 이같은 인간 서열, 예를 들어, 인간 생식계열 서열, 또는 인간 생식계열 서열의 돌연변이 버전, 또는 인간 프레임워크 서열 분석으로부터 유래된 컨센서스(consensus) 프레임워크 서열을 함유하는 항체 (예를 들어, 문헌 [Knappik et al., J. Mol. Biol. 296:57-86, 2000]에 기술된 바와 같음)로부터 유래된다.
본 개시내용의 인간 항체는 인간 서열에 의해 코딩되지 않는 아미노산 잔기 (예를 들어, 시험관 내에서의 무작위 또는 부위-특이적 돌연변이유발에 의해 또는 생체 내에서의 체세포 돌연변이에 의해 도입된 돌연변이, 또는 안정성 또는 제작을 촉진하기 위한 보존적 치환)를 포함할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같은 "인식하다"라는 용어는 에피토프가 선형인지 입체적인지와 관계없이, 자신의 에피토프를 확인하고 이와 상호작용하는 (예를 들어, 결합하는) 항체 또는 그의 항원 결합 단편을 지칭한다. "에피토프"라는 용어는 본 개시내용의 항체 또는 항원 결합 단편이 특이적으로 결합하는 항원 상의 부위를 지칭한다. 에피토프는 인접한 아미노산들로부터 또는 단백질의 3차 폴딩(folding)에 의해 병치된 인접하지 않은 아미노산들로부터 형성될 수 있다. 인접한 아미노산들로부터 형성된 에피토프는 전형적으로 변성 용매에 대한 노출 시 유지되는 반면, 3차 폴딩에 의해 형성된 에피토프는 변성 용매로의 처리 시 전형적으로 상실된다. 에피토프는 독특한 공간적 입체형상의 적어도 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 11개, 12개, 13개, 14개 또는 15개의 아미노산을 전형적으로 포함한다. 에피토프의 공간적 입체형상을 결정하는 방법은 관련 분야의 기술, 예를 들어, x-선 결정학 및 2-차원 핵 자기 공명을 포함한다 (예를 들어, 문헌 [Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecular Biology, Vol. 66, G. E. Morris, Ed. (1996)] 참조). "파라토프"는 항원의 에피토프를 인식하는 항체의 부분이다.
항원 (예를 들어, 단백질)과 항체, 항체 단편 또는 항체-유래 결합제 사이의 상호작용을 기술하는 문맥에서 사용되는 경우의 "특이적으로 결합한다" 또는 "선택적으로 결합한다"라는 구절은 단백질 및 기타 생물제제의 비균질 집단, 예를 들어, 생물학적 샘플, 예를 들어, 혈액, 혈청, 혈장 또는 조직 샘플 내의 항원의 존재를 결정짓는 결합 반응을 지칭한다. 따라서, 특정한 지정된 면역검정 조건 하에, 특정한 결합 특이성이 있는 항체 또는 결합제는 특정 항원에 배경값의 2배 이상으로 결합하고, 샘플 내에 존재하는 다른 항원에 실질적으로 유의한 양으로 결합하지 않는다. 한 측면에서, 지정된 면역검정 조건 하에, 특정한 결합 특이성이 있는 항체 또는 결합제는 특정 항원에 배경값의 10배 이상으로 결합하고, 샘플 내에 존재하는 다른 항원에 실질적으로 유의한 양으로 결합하지 않는다. 이같은 조건 하에서의 항체 또는 결합제에 대한 특이적인 결합은 항체 또는 작용제가 특정 단백질에 대한 이의 특이성에 대해 선별된 것을 필요로 할 수 있다. 원한다면 또는 적합하다면, 이러한 선택은 다른 종 (예를 들어, 마우스 또는 래트) 또는 다른 하위유형으로부터의 분자와 상호작용하는 항체를 차감하는 것에 의해 달성될 수 있다. 별법적으로, 일부 측면에서, 특정한 원하는 분자와 상호작용하는 항체 또는 항체 단편이 선별된다.
본원에서 사용된 바와 같은 "친화도"라는 용어는 단일 항원성 부위에서의 항체와 항원 사이의 상호작용의 강도를 지칭한다. 각각의 항원성 부위 내에서, 항체 "팔"의 가변 영역은 다수의 부위에서 약한 비-공유결합력을 통해 항원과 상호작용한다; 상호작용이 더 많을수록, 친화도가 더 강하다.
"단리된 항체"라는 용어는 항원 특이성이 상이한 다른 항체가 실질적으로 없는 항체를 지칭한다. 그러나, 하나의 항원에 특이적으로 결합하는 단리된 항체는 다른 항원에 대한 교차-반응성이 있을 수 있다. 또한, 단리된 항체는 다른 세포 물질 및/또는 화학물질이 실질적으로 없을 수 있다.
"상응하는 인간 생식계열 서열"이라는 용어는 인간 생식계열 면역글로불린 가변 영역 서열에 의해 코딩되는 모든 다른 공지된 가변 영역 아미노산 서열과 비교하여 기준 가변 영역 아미노산 서열 또는 하위서열과 가장 높게 결정된 아미노산 서열 동일성을 공유하는 인간 가변 영역 아미노산 서열 또는 하위서열을 코딩하는 핵산 서열을 지칭한다. 상응하는 인간 생식계열 서열은 모든 다른 평가된 가변 영역 아미노산 서열과 비교하여 기준 가변 영역 아미노산 서열 또는 하위서열과의 아미노산 서열 동일성이 가장 높은 인간 가변 영역 아미노산 서열 또는 하위서열을 또한 지칭할 수 있다. 상응하는 인간 생식계열 서열은 프레임워크 영역 단독, 상보성 결정 영역 단독, 프레임워크 및 상보성 결정 영역, 가변 절편 (상기 정의된 바와 같음), 또는 가변 영역을 포함하는 서열 또는 하위서열의 기타 조합일 수 있다. 본원에 기술된 방법, 예를 들어, 2개의 서열을 BLAST, ALIGN, 또는 관련 기술 분야에 공지된 또 다른 정렬 알고리즘을 사용하여 정렬하는 것을 사용하여 서열 동일성을 결정할 수 있다. 상응하는 인간 생식계열 핵산 또는 아미노산 서열은 기준 가변 영역 핵산 또는 아미노산 서열과의 서열 동일성이 적어도 약 90%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100%일 수 있다.
다양한 면역검정 양식을 사용하여 특정 단백질과 특이적으로 면역반응성인 항체를 선별할 수 있다. 예를 들어, 고체-상 ELISA 면역검정이 단백질과 특이적으로 면역반응성인 항체를 선별하는데 일상적으로 사용된다 (예를 들어, 특이적 면역반응성을 결정하는데 사용될 수 있는 면역검정 양식 및 조건의 서술에 대해 문헌 [Harlow & Lane, Using Antibodies, A Laboratory Manual (1998)] 참조). 전형적으로, 특이적 또는 선택적 결합 반응은 배경 신호에 비해 적어도 2배, 더욱 전형적으로는 배경에 대해 적어도 10 내지 100배의 신호를 생성시킬 것이다.
"평형 해리 상수 (KD, M)"라는 용어는 해리 속도 상수 (kd, 시간-1)를 회합 속도 상수 (ka, 시간-1, M-1)로 나눈 것을 지칭한다. 관련 기술 분야의 임의의 공지된 방법을 사용하여 평형 해리 상수를 측정할 수 있다. 본 개시내용의 항체는 일반적으로 평형 해리 상수가 약 10-7 또는 10-8 M 미만, 예를 들어, 약 10-9 M 또는 10-10 M 미만일 것이고, 일부 측면에서는 약 10-11 M, 10-12 M 또는 10-13 M 미만일 것이다.
"생체이용률"이라는 용어는 환자에게 투여된 소정의 양의 약물의 전신 이용률 (즉, 혈액/혈장 수준)을 지칭한다. 생체이용률은 투여된 투여 형태로부터 일반적인 순환에 도달하는 약물의 시간 (속도) 및 총량 (정도) 양쪽 모두의 측정치를 가리키는 절대적인 용어이다.
본원에서 사용된 바와 같이, "본질적으로 ~로 이루어지는"이라는 구절은 방법 또는 조성물 내에 포함되는 활성 약제의 종류 또는 종, 뿐만 아니라 방법 또는 조성물의 의도되는 목적에 대해 불활성인 임의의 부형제를 지칭한다. 일부 측면에서, "본질적으로 ~로 이루어지는"이라는 구절은 본 개시내용의 항체 약물 접합체 이외의 하나 이상의 추가적인 활성 작용제의 포함을 명백하게 배제한다. 일부 측면에서, "본질적으로 ~로 이루어지는"이라는 구절은 본 개시내용의 항체 약물 접합체 및 제2의 공동-투여 작용제 이외의 하나 이상의 추가적인 활성 작용제의 포함을 명백하게 배제한다.
"아미노산"이라는 용어는 천연 발생, 합성, 및 비천연 아미노산, 뿐만 아니라 천연 발생 아미노산과 유사한 방식으로 기능하는 아미노산 유사체 및 아미노산 모방체를 지칭한다. 천연 발생 아미노산은 유전자 코드에 의해 코딩되는 것들, 뿐만 아니라 추후에 변형된 것들, 예를 들어, 히드록시프롤린, γ-카르복시글루타메이트, 및 O-포스포세린이다. 아미노산 유사체는 천연 발생 아미노산과 동일한 기본 화학 구조, 즉 수소, 카르복실 기, 아미노 기 및 R 기에 결합된 α-탄소가 있는 화합물, 예를 들어, 호모세린, 노르류신, 메티오닌 술폭시드, 메티오닌 메틸술포늄을 지칭한다. 이같은 유사체들은 변형된 R 기 (예를 들어, 노르류신) 또는 변형된 펩티드 골격을 지니지만, 천연 발생 아미노산과 동일한 기본 화학 구조를 유지한다. 아미노산 모방체는 아미노산의 일반적인 화학 구조와 상이한 구조를 지니지만 천연 발생 아미노산과 유사한 방식으로 기능하는 화학적 화합물을 지칭한다.
"보존적으로 변형된 변이체"라는 용어는 아미노산 및 핵산 서열 양쪽 모두에 적용된다. 특정 핵산 서열과 관련하여, 보존적으로 변형된 변이체는 동일하거나 본질적으로 동일한 아미노산을 코딩하는 핵산을 지칭하거나, 또는 핵산이 아미노산을 코딩하지 않는 경우에는 본질적으로 동일한 서열을 지칭한다. 유전자 코드의 축퇴성으로 인해, 다수의 기능적으로 동일한 핵산이 임의의 소정의 단백질을 코딩한다. 예를 들어, GCA, GCC, GCG 및 GCU 코돈 모두가 알라닌 아미노산을 코딩한다. 따라서, 알라닌이 코돈에 의해 특정되는 모든 위치에서, 이러한 코돈은 코딩되는 폴리펩티드를 변경시키지 않으면서 기술된 상응하는 코돈들 중 임의의 것으로 변경될 수 있다. 이같은 핵산 변이는 "침묵 변이"이고, 이는 보존적으로 변형된 변이의 한 종류이다. 폴리펩티드를 코딩하는 본원에서의 모든 핵산 서열은 핵산의 모든 가능한 침묵 변이를 또한 기술한다. 통상의 기술자는 핵산 내의 각각의 코돈 (통상적으로 메티오닌에 대한 유일한 코돈인 AUG, 및 통상적으로 트립토판에 대한 유일한 코돈인 TGG 제외)이 기능적으로 동일한 분자가 산출되도록 변형될 수 있다는 것을 인지할 것이다. 따라서, 폴리펩티드를 코딩하는 핵산의 각각의 침묵 변이가 각각의 기술된 서열에 내포된다.
폴리펩티드 서열에 대해, "보존적으로 변형된 변이체"는 화학적으로 유사한 아미노산으로의 아미노산 치환을 초래하는, 폴리펩티드 서열에 대한 개별적인 치환, 결실 또는 부가를 포함한다. 기능적으로 유사한 아미노산들을 제공하는 보존적 치환 표가 관련 기술 분야에 주지되어 있다. 이같은 보존적으로 변형된 변이체는 다형성 변이체, 종간 상동체, 및 대립유전자에 대해 부가적이고, 이를 배제하지 않는다. 하기의 8개의 군이 서로에 대해 보존적 치환인 아미노산들을 함유한다: 1) 알라닌 (A), 글리신 (G); 2) 아스파르트산 (D), 글루탐산 (E); 3) 아스파라긴 (N), 글루타민 (Q); 4) 아르기닌 (R), 라이신 (K); 5) 이소류신 (I), 류신 (L), 메티오닌 (M), 발린 (V); 6) 페닐알라닌 (F), 티로신 (Y), 트립토판 (W); 7) 세린 (S), 트레오닌 (T); 및 8) 시스테인 (C), 메티오닌 (M) (예를 들어, 문헌 [Creighton, Proteins (1984)] 참조). 일부 측면에서, "보존적 서열 변형"이라는 용어는 이러한 아미노산 서열을 함유하는 항체의 결합 특성에 유의하게 영향을 미치거나 또는 이를 유의하게 변경시키지 않는 아미노산 변형을 지칭하도록 사용된다.
본원에서 사용된 바와 같은 "최적화된"이라는 용어는 생산 세포 또는 생물, 일반적으로는 진핵생물 세포, 예를 들어, 효모 세포, 피키아(Pichia) 세포, 진균 세포, 트리코데르마(Trichoderma) 세포, 차이니즈 햄스터 난소 세포 (CHO) 또는 인간 세포에서 선호되는 코돈을 사용하여 아미노산 서열을 코딩하도록 변경된 뉴클레오티드 서열을 지칭한다. 최적화된 뉴클레오티드 서열은 "모" 서열로 또한 공지된 출발 뉴클레오티드 서열에 의해 원래 코딩되는 아미노산 서열을 완전히 또는 가능한 한 많이 유지하도록 조작된다.
2개 이상의 핵산 또는 폴리펩티드 서열의 문맥에서의 "동일한 백분율" 또는 "동일성 백분율"이라는 용어는 2개 이상의 서열 또는 하위서열이 동일한 정도를 지칭한다. 비교되는 영역에 걸쳐 아미노산 또는 뉴클레오티드 서열이 동일하다면 2개의 서열이 "동일"하다. 하기의 서열 비교 알고리즘 중 하나를 사용하여 또는 수동 정렬 및 시각적 검사에 의해 측정되었을 때 지정 영역 또는 비교 창에 걸친 최대 상응성에 대해 비교 및 정렬된 경우에 2개의 서열에 특정 백분율 (즉, 특정 영역에 걸친, 또는 특정되지 않은 경우 전체 서열에 걸친 60% 동일성, 임의적으로는 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 또는 99% 동일성)의 동일한 아미노산 잔기 또는 뉴클레오티드가 있으면 2개의 서열이 "실질적으로 동일"하다. 임의적으로, 길이가 뉴클레오티드 약 30개 이상 (또는 아미노산 10개)인 영역에 걸쳐, 더욱 바람직하게는 뉴클레오티드 100개 내지 500개 또는 1000개 이상 (또는 아미노산 20개, 50개, 200개 이상)인 영역에 걸쳐 동일성이 존재한다.
서열 비교를 위해, 전형적으로 하나의 서열이 기준 서열로서 작용하고, 여기에 테스트 서열이 비교된다. 서열 비교 알고리즘을 사용할 때, 테스트 및 기준 서열이 컴퓨터에 입력되고, 필요하다면 하위서열 좌표가 지정되며, 서열 알고리즘 프로그램 파라미터가 지정된다. 디폴트 프로그램 파라미터를 사용할 수 있거나, 또는 별법적인 파라미터를 지정할 수 있다. 그 후, 프로그램 파라미터를 기초로, 서열 비교 알고리즘이 기준 서열에 비교된 테스트 서열에 대한 서열 동일성 백분율을 계산한다.
본원에서 사용된 바와 같은 "비교 창"은 20개 내지 600개, 일반적으로는 약 50개 내지 약 200개, 더욱 일반적으로는 약 100개 내지 약 150개로 이루어진 군으로부터 선택된 연속 위치의 개수 중 어느 하나의 절편에 대한 조회를 포함하고, 여기에서 2개의 서열이 최적으로 정렬된 후에 연속 위치의 개수가 동일한 기준 서열에 서열이 비교될 수 있다. 비교를 위한 서열 정렬 방법이 관련 분야에 주지되어 있다. 비교를 위한 최적의 서열 정렬은, 예를 들어, 문헌 [Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482c (1970)]의 국소 상동성 알고리즘, 문헌 [Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48:443 (1970)]의 상동성 정렬 알고리즘, 문헌 [Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:2444 (1988)]의 유사성 검색 방법, 이러한 알고리즘들의 컴퓨터 실행 (미국 위스콘신주 매디슨 사이언스 드라이브 575의 제네틱스 컴퓨터 그룹(Genetics Computer Group)의 위스콘신 제네틱스 소프트웨어 패키지(Wisconsin Genetics Software Package)의 GAP, BESTFIT, FASTA, 및 TFASTA), 또는 수동 정렬 및 시각적 검사 (예를 들어, 문헌 [Brent et al., Current Protocols in Molecular Biology, 2003] 참조)에 의해 수행될 수 있다.
서열 동일성 및 서열 유사성 백분율을 결정하는데 적절한 알고리즘의 2가지 예는 BLAST 및 BLAST 2.0 알고리즘이고, 이들은 각각 문헌 [Altschul et al., Nuc. Acids Res. 25:3389-3402, 1977]; 및 [Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403-410, 1990]에 기술되어 있다. BLAST 분석을 수행하기 위한 소프트웨어는 미국 국립 생물공학 정보 센터(National Center for Biotechnology Information)를 통해 공개적으로 입수가능하다. 이러한 알고리즘은 먼저 데이터베이스 서열 내의 동일한 길이의 워드(word)와 정렬될 때 약간의 양성-값의 역치 점수 T와 매칭(matching)되거나 이를 충족시키는, 질의 서열 내의 길이 W의 짧은 워드들을 확인함으로써 고득점 서열 쌍 (HSP)을 확인하는 것을 수반한다. T는 이웃 워드 점수 역치로서 지칭된다 (상기 문헌 [Altschul et al.]). 이러한 초기 이웃 워드 히트(hit)는 이를 함유하는 더 긴 HSP를 찾는 검색을 시작하기 위한 시드(seed)로서 작용한다. 누적 정렬 점수가 증가될 수 있는 한 워드 히트가 각각의 서열을 따라 양쪽 방향으로 확장된다. 뉴클레오티드 서열에 대해, 파라미터 M (한 쌍의 매칭되는 잔기에 대한 보상 점수; 항상 > 0) 및 N (미스매칭된 잔기에 대한 페널티 점수; 항상 < 0)을 사용하여 누적 점수가 계산된다. 아미노산 서열에 대해서는, 채점 행렬이 누적 점수를 계산하는데 사용된다. 누적 정렬 점수가 이의 최대 달성 값으로부터 X의 양만큼 하락하거나; 하나 이상의 음성-채점 잔기 정렬의 축적으로 인해 누적 점수가 0 이하가 되거나; 또는 어느 한쪽 서열의 끝에 도달했을 때, 각각의 방향으로의 워드 히트의 확장이 정지된다. BLAST 알고리즘 파라미터 W, T, 및 X가 정렬의 감도 및 속도를 결정한다. BLASTN 프로그램 (뉴클레오티드 서열의 경우)은 디폴트로서 워드 길이 (W) 11, 기대값 (E) 10, M=5, N=-4 및 양쪽 가닥의 비교를 사용한다. 아미노산 서열의 경우, BLASTP 프로그램은 디폴트로서 워드 길이 3, 및 예상값 (E) 10, 및 BLOSUM62 채점 행렬 (문헌 [Henikoff and Henikoff, (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915] 참조) 정렬 (B) 50, 기대값 (E) 10, M=5, N=-4, 및 양쪽 가닥의 비교를 사용한다.
BLAST 알고리즘은 2개의 서열 간의 유사성의 통계 분석을 또한 수행한다 (예를 들어, 문헌 [Karlin and Altschul, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:5873-5787, 1993] 참조). BLAST 알고리즘이 제공하는 유사성의 한 척도는 2개의 뉴클레오티드 또는 아미노산 서열 간의 매치가 우연히 일어날 확률의 지표를 제공하는 최소 합계 확률 (P(N))이다. 예를 들어, 기준 핵산에 대한 테스트 핵산의 비교에서 최소 합계 확률이 약 0.2 미만, 더욱 바람직하게는 약 0.01 미만, 가장 바람직하게는 약 0.001 미만이면 핵산이 기준 서열과 유사한 것으로 간주된다.
PAM120 가중치 잔기 표, 갭 길이 페널티 12 및 갭 페널티 4를 사용하여, ALIGN 프로그램 (버전 2.0) 내로 혼입된 문헌 [E. Meyers and W. Miller, Comput. Appl. Biosci. 4:11-17, 1988]의 알고리즘을 사용하여 2개의 아미노산 서열 간의 동일성 백분율이 또한 결정될 수 있다. 또한, 블라섬(Blossom) 62 행렬 또는 PAM250 행렬, 및 갭 가중치 16, 14, 12, 10, 8, 6 또는 4 및 길이 가중치 1, 2, 3, 4, 5 또는 6을 사용하여, GCG 소프트웨어 패키지 (www.gcg.com에서 입수가능함) 내의 GAP 프로그램 내로 혼입된 문헌 [Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48:444-453, 1970]의 알고리즘을 사용하여 2개의 아미노산 서열 간의 동일성 백분율이 결정될 수 있다.
상기 언급된 서열 동일성 백분율 이외에, 2개의 핵산 서열 또는 폴리펩티드가 실질적으로 동일하다는 또 다른 지표는, 하기 기술된 바와 같이, 제1 핵산에 의해 코딩되는 폴리펩티드가 제2 핵산에 의해 코딩되는 폴리펩티드에 대해 생성된 항체와 면역학적으로 교차반응성이라는 것이다. 따라서, 예를 들어, 2개의 펩티드가 보존적 치환에 의해서만 상이한 경우에, 전형적으로 폴리펩티드가 제2 폴리펩티드와 실질적으로 동일하다. 2개의 핵산 서열이 실질적으로 동일하다는 또 다른 지표는, 하기 기술된 바와 같이, 2개의 분자 또는 이들의 상보물이 엄격한 조건 하에 서로 혼성화한다는 것이다. 2개의 핵산 서열이 실질적으로 동일하다는 또 다른 지표는 서열을 증폭시키는데 동일한 프라이머가 사용될 수 있다는 것이다.
"핵산"이라는 용어는 본원에서 "폴리뉴클레오티드"라는 용어와 상호교환가능하게 사용되고, 단일- 또는 이중-가닥 형태의 데옥시리보뉴클레오티드 또는 리보뉴클레오티드 및 이의 중합체를 지칭한다. 이러한 용어는 공지된 뉴클레오티드 유사체 또는 변형된 골격 잔기 또는 연결을 함유하는 핵산을 포함하고, 이는 합성, 천연 발생, 및 비-천연 발생이고, 기준 핵산과 결합 성질이 유사하며, 기준 뉴클레오티드와 유사한 방식으로 대사된다. 이같은 유사체의 예는, 비제한적으로, 포스포로티오에이트, 포스포르아미데이트, 메틸 포스포네이트, 키랄-메틸 포스포네이트, 2-O-메틸 리보뉴클레오티드, 펩티드-핵산 (PNA)을 포함한다.
달리 지시되지 않는 한, 특정 핵산 서열은 명시적으로 지시된 서열뿐만 아니라, 이의 보존적으로 변형된 변이체 (예를 들어, 축퇴성 코돈 치환) 및 상보적인 서열을 또한 함축적으로 포함한다. 구체적으로, 하기에 상술된 바와 같이, 하나 이상의 선택된 (또는 모든) 코돈의 제3 위치가 혼합-염기 및/또는 데옥시이노신 잔기로 치환된 서열을 생성시킴으로써 축퇴성 코돈 치환이 달성될 수 있다 (문헌 [Batzer et al., (1991) Nucleic Acid Res. 19:5081]; [Ohtsuka et al., (1985) J. Biol. Chem. 260:2605-2608]; 및 [Rossolini et al., (1994) Mol. Cell. Probes 8:91-98]).
핵산의 문맥에서의 "작동가능하게 연결된"이라는 용어는 2개 이상의 폴리뉴클레오티드 (예를 들어, DNA) 절편 간의 기능적인 관계를 지칭한다. 전형적으로, 이는 전사된 서열에 대한 전사 조절 서열의 기능적 관계를 지칭한다. 예를 들어, 프로모터 또는 인핸서 서열이 적합한 숙주 세포 또는 기타 발현 시스템에서의 코딩 서열의 전사를 자극하거나 조정하면 이는 코딩 서열에 작동가능하게 연결된 것이다. 일반적으로, 전사된 서열에 작동가능하게 연결된 프로모터 전사 조절 서열은 전사된 서열에 물리적으로 인접하고, 즉 이들은 시스(cis)-작용성이다. 그러나, 일부 전사 조절 서열, 예컨대 인핸서는 자신이 전사를 강화하는 코딩 서열에 물리적으로 인접하거나 이에 근접하여 위치할 필요가 없다.
"폴리펩티드" 및 "단백질"이라는 용어는 아미노산 잔기들의 중합체를 지칭하도록 본원에서 상호교환가능하게 사용된다. 이러한 용어는 천연 발생 아미노산 중합체 및 비-천연 발생 아미노산 중합체뿐만 아니라 하나 이상의 아미노산 잔기가 상응하는 천연 발생 아미노산의 인공적인 화학적 모방체인 아미노산 중합체에도 적용된다. 달리 지시되지 않는 한, 특정 폴리펩티드 서열은 이의 보존적으로 변형된 변이체를 또한 함축적으로 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같은 "면역접합체" 또는 "항체 약물 접합체"라는 용어는 항체 또는 그의 항원 결합 단편과 또 다른 작용제, 예컨대 화학요법제, 독소, 면역요법제, 영상화 프로브, 분광 프로브 등의 연결을 지칭한다. 이러한 연결은 공유 결합, 또는 비-공유 상호작용 예컨대 정전기력을 통한 상호작용일 수 있다. 관련 기술 분야에 공지된 다양한 링커가 면역접합체를 형성시키기 위해 사용될 수 있다. 추가적으로, 면역접합체는 면역접합체를 코딩하는 폴리뉴클레오티드로부터 발현될 수 있는 융합 단백질 형태로 제공될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은 "융합 단백질"은 원래는 별개의 단백질들 (펩티드 및 폴리펩티드 포함)을 코딩하는 2개 이상의 유전자 또는 유전자 단편의 연결을 통해 생성된 단백질을 지칭한다. 융합 유전자의 번역은 원래의 단백질 각각으로부터 유래된 기능성 성질이 있는 단일 단백질을 초래한다.
"대상체"라는 용어는 인간 및 비-인간 동물을 포함한다. 비-인간 동물은 모든 척추동물, 예를 들어, 포유동물 및 비-포유동물, 예컨대 비-인간 영장류, 양, 개, 소, 닭, 양서류 및 파충류를 포함한다. 언급된 경우를 제외하고, "환자" 또는 "대상체"라는 용어들은 본원에서 상호교환가능하게 사용된다.
본원에서 사용된 바와 같은 "독소", "세포독소" 또는 "세포독성제"라는 용어는 세포의 성장 및 증식에 해롭고, 세포 또는 악성종양을 감소시키거나 억제하거나 또는 파괴하는 작용을 할 수 있는 임의의 작용제를 지칭한다.
본원에서 사용된 바와 같은 "항암제"라는 용어는 세포독성제, 화학요법제, 방사선요법 및 방사선요법제, 표적화된 항암제, 및 면역요법제를 포함하지만 이에 한정되지 않는, 암과 같은 세포 증식성 장애를 치료하는데 사용될 수 있는 임의의 작용제를 지칭한다.
본원에서 사용된 바와 같은 "약물 모이어티" 또는 "페이로드(payload)"라는 용어는 항체 또는 항원 결합 단편에 접합된 화학적 모이어티를 지칭하고, 임의의 치료제 또는 진단제, 예를 들어, 항암제, 항염증제, 항감염제 (예를 들어, 항진균제, 항박테리아제, 항기생충제, 항바이러스제) 또는 마취제를 포함할 수 있다. 특정 측면에서, 약물 모이어티는 V-ATPase 억제제, HSP90 억제제, IAP 억제제, mTor 억제제, 미세관 안정화제, 미세관 탈안정화제, 아우리스타틴, 돌라스타틴, 메이탄시노이드, MetAP (메티오닌 아미노펩티다제), 단백질 CRM1의 핵 유출의 억제제, DPPIV 억제제, 미토콘드리아에서의 포스포릴 전달 반응의 억제제, 단백질 합성 억제제, 키나제 억제제, CDK2 억제제, CDK9 억제제, 프로테아솜 억제제, 키네신 억제제, HDAC 억제제, DNA 손상제, DNA 알킬화제, DNA 삽입제, DNA 작은 홈 결합제 및 DHFR 억제제로부터 선택된다. 이들 각각을 본 개시내용의 항체 및 방법과 상용성인 링커에 부착시키는 방법은 관련 기술 분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 문헌 [Singh et al., (2009) Therapeutic Antibodies: Methods and Protocols, vol. 525, 445-457] 참조. 또한, 페이로드는 생물물리학적 프로브, 형광단, 스핀 표지, 적외선 프로브, 친화성 프로브, 킬레이터, 분광 프로브, 방사성 프로브, 지질 분자, 폴리에틸렌 글리콜, 중합체, 스핀 표지, DNA, RNA, 단백질, 펩티드, 표면, 항체, 항체 단편, 나노입자, 양자점, 리포솜, PLGA 입자, 당류 또는 다당류일 수 있다.
"메이탄시노이드 약물 모이어티"라는 용어는 메이탄시노이드 화합물의 구조를 갖는 항체-약물 접합체의 하위구조를 의미한다. 메이탄신은 동아프리카 관목 마이테누스 세라타(Maytenus serrata)에서 최초로 단리되었다 (미국 특허 번호 3,896,111). 이어서, 특정 미생물이 메이탄시노이드, 예컨대 메이탄시놀 및 C-3 메이탄시놀 에스테르를 또한 생산한다는 것이 발견되었다 (미국 특허 번호 4,151,042). 합성 메이탄시놀 및 메이탄시놀 유사체가 보고되어 있다. 미국 특허 번호 4,137,230; 4,248,870; 4,256,746; 4,260,608; 4,265,814; 4,294,757; 4,307,016; 4,308,268; 4,308,269; 4,309,428; 4,313,946; 4,315,929; 4,317,821; 4,322,348; 4,331,598; 4,361,650; 4,364,866; 4,424,219; 4,450,254; 4,362,663; 및 4,371,533, 및 문헌 [Kawai et al (1984) Chem. Pharm. Bull. 3441-3451]을 참조하고, 이들 각각은 명백하게 참고로 포함된다. 접합에 유용한 메이탄시노이드의 구체적인 예는 DM1, DM3 및 DM4를 포함한다.
"종양"은 신생물성 세포 성장 및 증식 (악성이든 또는 양성이든), 및 모든 전암성 및 암성 세포 및 조직을 지칭한다.
"항-종양 활성"이라는 용어는 종양 세포 증식 속도, 생존율, 또는 전이 활성의 감소를 의미한다. 항-종양 활성을 나타내는 가능한 방식은 종양 세포의 성장 속도의 하락, 종양 크기 정지 또는 종양 크기 감소를 나타내는 것이다. 이종이식 모델, 동종이식 모델, MMTV 모델, 및 항-종양 활성을 연구하는 분야에 공지되어 있는 기타 공지 모델을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 승인된 시험관내 또는 생체내 종양 모델을 사용하여 이같은 활성을 평가할 수 있다.
"악성종양"이라는 용어는 비-양성 종양 또는 암을 지칭한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "암"이라는 용어는 탈조절되거나 제어되지 않은 세포 성장을 특징으로 하는 악성종양을 포함한다. 예시적인 암은 암종, 육종, 백혈병 및 림프종을 포함한다.
"암"이라는 용어는 원발성 악성 종양 (예를 들어, 종양 세포가 원래의 종양 부위 이외의 대상체의 신체 내의 부위로 이동하지 않은 종양) 및 2차 악성 종양 (예를 들어, 종양 세포가 원래 종양의 부위와 상이한 2차 부위로 이동하는 것인 전이로부터 발생된 종양)을 포함한다.
"cKIT"라는 용어는 수용체 티로신 키나제 III 패밀리의 구성원인 티로신 키나제 수용체를 지칭한다. cKIT의 핵산 및 아미노산 서열이 공지되어 있고, 진뱅크(GenBank) 수탁 번호 X06182.1, EU826594.1, GU983671.1, HM015525.1, HM015526.1, AK304031.1 및 BC071593.1에서 공개되었다. 인간 cKIT cDNA 서열에 대한 서열 1 및 인간 cKIT 단백질 서열에 대한 서열 2를 또한 참조한다. 구조적으로, cKIT 수용체는 I형 막횡단 단백질이고, 신호 펩티드, 세포외 도메인 내의 5개의 Ig-유사 C2 도메인을 함유하며, 이의 세포내 도메인에 단백질 키나제 도메인이 있고, 이의 전장에 걸쳐 서열 2의 아미노산 서열과의 서열 동일성이 적어도 약 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100%이다. 구조적으로, cKIT 핵산 서열은 이의 전장에 걸쳐 서열 1의 핵산 서열과의 서열 동일성이 적어도 약 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100%이다.
"cKIT 발현 암" 또는 "cKIT 양성 암"이라는 용어는 암 세포의 표면 상에 cKIT 및/또는 돌연변이체 형태의 cKIT를 발현하는 암을 지칭한다.
본원에서 사용된 바와 같은, 임의의 질환 또는 장애에 대한 "치료하다", "치료하는" 또는 "치료"라는 용어는, 한 측면에서, 질환 또는 장애를 호전시키는 것 (즉, 질환 또는 이의 임상 증상 중 하나 이상의 발달을 느리게 하거나 정지시키거나 감소시키는 것)을 지칭한다. 또 다른 측면에서, "치료하다", "치료하는" 또는 "치료"는 환자가 인식할 수 없는 것들이 포함되는 하나 이상의 신체 파라미터를 경감시키거나 호전시키는 것을 지칭한다. 또 다른 측면에서, "치료하다", "치료하는" 또는 "치료"는 신체적으로 (예를 들어, 인식할 수 있는 증상의 안정화), 생리학적으로 (예를 들어, 신체 파라미터의 안정화), 또는 신체적 및 생리학적 양쪽 모두로, 질환 또는 장애를 조정하는 것을 지칭한다. 또 다른 측면에서, "치료하다", "치료하는" 또는 "치료"는 질환 또는 장애의 발병 또는 발달 또는 진행을 방지하거나 지연시키는 것을 지칭한다.
"치료상 허용되는 양" 또는 "치료적 유효 용량"이라는 용어는 원하는 결과 (즉, 종양 크기 감소, 종양 성장 억제, 전이 방지, 바이러스, 박테리아, 진균 또는 기생충 감염의 억제 또는 방지)를 일으키는데 충분한 양을 상호교환가능하게 지칭한다. 일부 측면에서, 치료상 허용되는 양은 바람직하지 않은 부작용을 유도하거나 야기하지 않는다. 먼저 낮은 용량을 투여한 후, 원하는 효과가 달성될 때까지 이러한 용량을 점증적으로 증가시킴으로써 치료상 허용되는 양이 결정될 수 있다. 본 개시내용의 분자의 "예방적 유효 투여량" 및 "치료적 유효 투여량"은 각각 질환 증상 (암과 연관된 증상 포함)의 발병을 방지하거나 또는 이의 중증도의 감소를 초래할 수 있다.
"공동-투여하다"라는 용어는 개체의 혈액 내에 2가지 활성 작용제가 동시에 존재하는 것을 지칭한다. 공동-투여되는 활성 작용제들은 동반적으로 또는 순차적으로 전달될 수 있다.
도 1은 일부 암 세포주에서의 cKIT-MCC-DM1 ADC의 활성을 나타낸다.
도 2는 일부 암 세포주에서의 9P3-MCC-DM1, 9P3-SPDB-DM4 및 9P3-CX1-1-DM1의 활성을 도시한다.
도 3은 cKIT 표면 수용체 발현 수준이 다양한 AML, GIST, 흑색종 및 SCLC 세포주의 패널에서의 9P3-MCC-DM1의 활성을 나타낸다.
도 4는 GIST-T1 (이마티닙-민감성) 세포의 증식을 억제하는 cKIT-MCC-DM1 ADC의 능력을 나타낸다.
도 5는 GIST430 (이마티닙-저항성) 세포의 증식을 억제하는 cKIT-MCC-DM1 ADC의 능력을 나타낸다.
도 6은 NCI-H526 (더 높은 cKIT를 발현하는 SCLC) 세포의 증식을 억제하는 cKIT-MCC-DM1 ADC의 능력을 나타낸다.
도 7은 NCI-H1048 (더 낮은 cKIT를 발현하는 SCLC) 세포의 증식을 억제하는 cKIT-MCC-DM1 ADC의 능력을 나타낸다.
도 8은 CMK11-5 (높은 cKIT를 발현하는 AML) 세포의 증식을 억제하는 cKIT-MCC-DM1 ADC의 능력을 나타낸다.
도 9는 Uke-1 (더 낮은 cKIT를 발현하는 AML) 세포의 증식을 억제하는 cKIT-MCC-DM1 ADC의 능력을 나타낸다.
도 10은 수정된 차이/측정에서의 표준 오차로 플롯팅(plotting)된 HDx-MS 미가공 데이터이다. 더욱 음성인 값은 cKIT 항원에 대한 9P3의 결합 시에 중수소 교환으로부터의 더 많은 보호를 가리킨다. 2개의 가장 유의한 보호 영역이 영역 1 및 영역 2로서 표시된다.
도 11은 HDx-MS 보호 영역이 표면 채우기를 사용하여 맵핑(mapping)되는 것을 나타낸다: 영역 1 (흑색) 및 영역 2 (진한 회색). SCF 결합 부위가 부위 I (연회색 구체), 부위 II (중등도 회색 구체), 및 부위 III (더 진한 회색의 구체)로서 표시된다.
도 12는 15분 후에 야생형 cKIT 세포주 Mo7e 도 12(A) 또는 돌연변이체 cKIT 세포주 GIST-T1 도 12(B)에서 cKIT의 인산화를 조정하는 SCF, NEG085-MCC-DM1, NEG024-MCC-DM1 및 20376-MCC-DM1의 능력을 나타내는 웨스턴 블롯이다.
도 13은 NEG085 및 20376 Ab가 GIST-T1 세포 (A) 및 인간 골수 세포 (B) 상의 표면 cKIT의 신속한 내재화를 매개한다는 것을 나타낸다.
도 14는 경시적으로 돌연변이체 cKIT 세포주 GIST-T1 (도 14A) 및 야생형 cKIT 세포주 NCI-H526 (도 14B)에서의 cKIT 분해를 가속화하는 SCF 또는 NEG085-MCC-DM1의 능력을 나타내는 웨스턴 블롯이다.
도 15는 Mo7e 세포의 SCF-의존적 증식을 억제하는 NEG085, NEG024, 20376, NEG085-MCC-DM1의 능력을 나타낸다.
도 16은 Mo7e 세포의 SCF-비의존적 증식을 억제하는 NEG085 및 NEG085-MCC-DM1의 능력을 나타낸다.
도 17은 Uke-1 세포에서 시험관 내에서 ADCC를 유도하지 않는 캄파트(Campath) (항-CD52 Ab), NEG085 또는 20376 항체의 능력의 평가를 나타낸다.
도 18은 NEG085 및 20376이 1차 인간 비만 세포 아폽토시스를 매개하지 않는다는 것을 나타낸다.
도 19는 NEG085 및 20376이 1차 인간 비만 세포 탈과립을 매개하지 않는다는 것을 나타낸다.
도 20은 GIST T1 이종이식 모델에서의 IgG1 및 NEG027-MCC-DM1의 유사분열 정지의 공동-국재화를 나타낸다.
도 21은 단일 용량의 cKIT ADC 후의 유사분열 정지 (p-히스톤 H3) 및 아폽토시스 (카스파제(caspase) 3)의 조직 절편을 나타낸다.
도 22는 단일 용량의 cKIT ADC 8일 후의 유사분열 정지 및 아폽토시스 유도를 그래프로 나타낸다.
도 23은 (A) GIST T1 마우스 이종이식에서의 용량 반응 효능 및 (B) 치료 과정에 걸친 체중 변화를 나타낸다.
도 24는 (A) GIST T1 이종이식 모델에서의 투여 후의 항-DM1 ELISA 및 (B) GIST T1 이종이식 모델에서의 투여 후의 항-인간 IgG1 ELISA를 그래프로 도시한다.
도 25는 GIST T1 이종이식 마우스 모델에서의 NEG027-MCC-DM1 용량 반응의 표이다.
도 26은 GIST T1에서의 NEG027-MCC-DM1 용량 반응 효능의 조직학 절편이다. (A)는 군 4의 풀링(pooling)된 종양이고, (B)는 군 5의 풀링된 종양이다.
도 27은 (A) GIST T1 이종이식 마우스 모델에서의 0.625 mg/kg으로의 효능, (B) 대조군에 대한 종양 부피의 변화 (% T/C) 및 (C) 치료 과정에 걸친 체중 변화를 도시한다.
도 28은 단일 용량의 항-cKIT ADC를 GIST T1 이종이식 마우스에 투여한 후 제41일의 클러스터링을 나타낸다.
도 29는 GIST T1 이종이식 모델에서의 낮은 유효 용량에서의 cKIT ADC 효능의 표이다.
도 30은 (A) GIST T1 이종이식 마우스 모델에서의 항-cKIT PK을 나타내고 (좌측 패널은 항-DM1 ELISA이다), (B) 우측 패널은 항-인간 IgG1 ELISA이다.
도 31 A-C는 (A) SCLC 모델에서의 NEG085-MCC-DM1, NEG024MCC-DM1 및 NEG086-MCC-DM1 활성, (B) 치료 과정에 걸친 체중 변화, (C) 종양 샘플 상에서의 cKIT의 발현을 나타낸다.
도 32는 NCI-H1048 SCLC에서의 항-cKIT-ADC 효능 연구의 표이다.
도 33 A-B는 (A) NCI-H1048 (SCLC) 이종이식 모델에서의 NEG085-MCC-DM1 용량 반응, (B) 치료 과정에 걸친 체중 변화를 나타낸다.
도 34는 NCI-1048 (SCLC) 이종이식 마우스 모델에서의 NEG085-MCC-DM1 효능 연구를 나타내는 표이다.
도 35 A-C는 (A) NCI-H526 (SCLC) 이종이식 마우스 모델에서의 20376 및 NEG024의 효능, (B) 투여 후의 항체 혈청 농도, 및 (C) cKIT에 대한 IHC가 H526 종양 상에서의 cKIT 발현 수준을 나타낸다는 것을 나타낸다.
도 36은 소세포 폐암 (SCLC) 이종이식 모델에서의 항-cKIT ADC를 나타낸다.
도 37은 AML 이종이식 모델 (Kasumi-1)에서의 항-cKIT ADC 효능을 나타낸다.
도 38은 HMC-1 비만세포증 이종이식 마우스 모델에서의 항-cKIT ADC 효능을 나타낸다.
도 39 A/B는 (A) 투여량 및 종양 부피 및 (B) 치료 과정에 걸친 체중 변화로 GIST T1 이종이식 마우스 모델에서의 마우스 교차반응성 20376-MCC-DM1의 효능을 나타낸다.
도 40 A/B는 (A) GIST T1 이종이식 마우스 모델에서의 마우스 교차반응성 20376-MCC-DM1의 효능 - PK 및 (B) 투여 후의 항체 혈청 농도를 나타낸다.
도 41은 GIST T1 SCID-베이지 마우스에서의 용량 반응 효능 연구를 나타낸다.
도 42 A/B는 (A) GIST T1 이종이식 마우스 모델에서의 효능 (비접합으로는 효능 없음) 및 (B) 치료 과정에 걸친 체중 변화를 나타낸다.
도 43은 GIST T1 마우스 이종이식 모델에서의 효능의 비교이다 (비표지/MCC-DM1/SPDB-DM4).
도 44 A/B는 (A) SPDB-DM4 및 MCC-DM1을 비교하는 GIST 430 이종이식 모델에서의 효능 및 (B) 치료 과정에 걸친 체중 변화를 나타낸다.
도 45는 GIST 430 SCID-베이지 마우스 모델에서의 효능을 나타낸다.
도 46은 NEG085-MCC-DM1로의 처리 후의 p-히스톤 H3 면역염색의 사진이다.
도 47은 NEG085-MCC-DM1 투여 후의 p-히스톤 H3 염색으로 나타난 유사분열 정지의 그래프이다.
도 48A는 GIST T1 종양의 cKIT 염색을 나타내고, 도 48B는 GIST T1 이종이식 모델에서의 NEG085-MCC-DM1 용량 반응을 나타내고, 도 48C는 NEG085-MCC-DM1로 처리된 마우스의 체중 변화를 나타낸다.
도 49A는 GIST 430 종양의 cKIT 염색을 나타내고, 도 49B는 GIST 430 이종이식 모델에서의 NEG085-MCC-DM1 용량 반응을 나타내고, 도 49C는 NEG085-MCC-DM1로 처리된 마우스의 체중 변화를 나타낸다.
도 50A는 NCI-H526 종양 (소세포 폐암 (SCLC))의 cKIT 염색을 나타내고, 도 50B는 NCI-H526 이종이식 모델에서의 NEG085-MCC-DM1 용량 반응을 나타내고, 도 50C는 NEG085-MCC-DM1로 처리된 마우스의 체중 변화를 나타낸다.
도 51A는 NCI-H526 이종이식 모델에서의 NEG085-MCC-DM1 투여 후의 IgG1의 양을 나타내고, 도 51B는 NEG085-MCC-DM1 투여 후의 NCI-H526 이종이식 모델에서의 항-DM1 ELISA의 그래프이다.
도 52A는 1차 AML 이종이식 마우스 모델에서의 NEG085-MCC-DM1의 효능을 나타내는 그래프이고, 도 52B는 NEG085-MCC-DM1로 처리된 마우스의 체중 변화를 나타낸다.
도 53은 cKIT 도메인 1 및 2와 복합체를 형성한 NEG085 Fab의 결정 구조의 묘사이다. Fab 중쇄는 진한 회색이고, Fab 경쇄는 백색이며, cKIT 도메인은 밝은 회색이다. 에피토프 및 파라토프는 흑색이다.
본 개시내용은 cKIT에 결합하는 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 및 항체 약물 접합체를 제공한다. 특히, 본 개시내용은 cKIT에 결합하고, 이같은 결합 시 내재화되는 항체 및 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)에 관한 것이다. 본 개시내용의 항체 및 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)은 항체 약물 접합체를 생산하는데 사용될 수 있다. 추가로, 본 개시내용은 바람직한 약동학 특성 및 기타 바람직한 속성이 있고, 따라서 cKIT를 발현하는 암, 비제한적으로, 예를 들어, 위장 기질 종양 (GIST), 소세포 폐암 (SCLC), 급성 골수성 백혈병 (AML), 흑색종, 비만 세포 백혈병 (MCL), 비만세포증, 신경섬유종증, 유방암, 비소세포 폐암 (NSCLC) 및 췌장암을 치료하는데 사용될 수 있는 항체 약물 접합체를 제공한다. 본 개시내용은 이러한 항체 약물 접합체를 포함하는 제약 조성물, 및 암 치료를 위한 이같은 제약 조성물의 제조 및 사용 방법을 추가로 제공한다.
항체 약물 접합체
본 개시내용은 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체, 항원 결합 단편 또는 이의 기능성 등가물이 약물 모이어티에 연결된 항체 약물 접합체를 제공한다. 한 측면에서, 항체, 항원 결합 단편 또는 이의 기능성 등가물은 링커에 의한 공유결합 부착을 통해 항암제인 약물 모이어티에 연결된다. 이러한 항체 약물 접합체는 유효 용량의 항암제 (예를 들어, 세포독성제)를 cKIT를 발현하는 종양 조직에 선택적으로 전달할 수 있고, 이에 의해 더 큰 선택성 (및 더 낮은 유효 용량)이 달성될 수 있다.
한 측면에서, 본 개시내용은 화학식 I의 면역접합체를 제공한다:
Ab-(L-(D)m)n
상기 식에서, Ab는 본원에 기술된 cKIT 결합 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)이고;
L은 링커이고;
D는 약물 모이어티이고;
m은 1 내지 8의 정수이고;
n은 1 내지 20의 정수이다.
한 측면에서, n은 1 내지 10, 2 내지 8, 또는 2 내지 5의 정수이다. 구체적 측면에서, n은 3 내지 4이다. 일부 측면에서, m은 1이다. 일부 측면에서, m은 2, 3 또는 4이다.
특정 접합체 분자에 대해 항체에 대한 약물 비가 정확한 정수 값 (예를 들어, 화학식 I의 n × m)인 한편, 다수의 분자를 함유하는 샘플을 기술하도록 사용되는 경우 전형적으로는 접합 단계와 연관된 어느 정도의 불균질성으로 인해 종종 이러한 값이 평균값일 것임이 이해된다. 면역접합체의 샘플에 대한 평균 부하량은 본원에서 항체에 대한 약물 비, 또는 "DAR"로 지칭된다. 메이탄시노이드의 측면에서, 이는 항체에 대한 메이탄시노이드의 비 또는 "MAR"로 지칭될 수 있다. 일부 측면에서, DAR은 약 1 내지 약 5, 전형적으로는 약 3, 3.5, 4, 4.5, 또는 5이다. 일부 측면에서, 샘플의 50 중량% 이상이 평균 DAR ± 2의 화합물이고, 바람직하게는 샘플의 50% 이상이 평균 DAR ± 1을 함유하는 접합체이다. 기타 측면은 DAR이 약 3.5인 면역접합체를 포함한다. 일부 측면에서, '약 n'의 DAR은 DAR에 대한 측정치가 n의 20% 이내인 것을 의미한다.
본 개시내용은 약물 모이어티에 연결 또는 접합된 본원에 개시된 바와 같은 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 및 이의 기능성 등가물을 포함하는 면역접합체를 제공한다. 한 측면에서, 약물 모이어티 D는 하기 구조의 것을 포함하는 메이탄시노이드 약물 모이어티이다:
Figure pct00002
상기 식에서, 물결선은 항체 약물 접합체의 링커에 대한 메이탄시노이드의 황 원자의 공유결합 부착을 가리킨다. 각각의 발생 시의 R은 독립적으로 H 또는 C1-C6 알킬이다. 황 원자에 아미드 기를 부착시키는 알킬렌 기는 메타닐, 에탄일 또는 프로파닐일 수 있고, 즉 m은 1, 2, 또는 3이다. (미국 특허 번호 633,410, 미국 특허 번호 5,208,020, 문헌 [Chari et al. (1992) Cancer Res. 52;127-131], [Lui et al. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. 93:8618-8623]).
개시된 면역접합체에 대해 메이탄시노이드 약물 모이어티의 모든 입체이성질체, 즉 메이탄시노이드의 키랄(chiral) 탄소에서의 R 및 S 입체형상의 모든 조합이 구상된다. 한 측면에서, 메이탄시노이드 약물 모이어티의 입체화학은 하기와 같다.
Figure pct00003
한 측면에서, 메이탄시노이드 약물 모이어티는 N2'-데아세틸-N 2'-(3-메르캅토-1-옥소프로필)-메이탄신 (DM1으로도 공지됨)이다. DM1은 하기의 구조식으로 표시된다.
Figure pct00004
또 다른 측면에서, 메이탄시노이드 약물 모이어티는 N2'-데아세틸-N 2'-(4-메르캅토-1-옥소펜틸)-메이탄신 (DM3으로도 공지됨)이다. DM3은 하기의 구조식으로 표시된다.
Figure pct00005
또 다른 측면에서, 메이탄시노이드 약물 모이어티는 N2'-데아세틸-N 2'-(4-메틸-4-메르캅토-1-옥소펜틸)-메이탄신 (DM4로도 공지됨)이다. DM4는 하기의 구조식으로 표시된다.
Figure pct00006
약물 모이어티 D는 링커 L을 통해 항체에 연결될 수 있다. L은 항체 Ab를 약물 모이어티 D에 연결시킬 수 있는 임의의 화학적 모이어티이다. 링커 L은 공유 결합(들)을 통해 항체 Ab를 약물 D에 부착시킨다. 링커 시약은 약물 모이어티 D 및 항체 Ab를 연결시켜 항체 약물 접합체를 형성시키는데 사용될 수 있는 2관능성 또는 다관능성 모이어티이다. 약물 모이어티 D 및 항체 Ab에 대한 결합을 위한 반응성 관능성이 있는 링커를 사용하여 항체 약물 접합체가 제조될 수 있다. 시스테인, 티올 또는 아민, 예를 들어 N-말단 또는 아미노산 측쇄 예컨대 항체의 라이신이 링커 시약의 관능기와 결합을 형성할 수 있다.
한 측면에서, L은 절단가능한 링커이다. 또 다른 측면에서, L은 비-절단가능한 링커이다. 일부 측면에서, L은 산-불안정 링커, 광-불안정 링커, 펩티다제(peptidase) 절단가능한 링커, 에스테라제(esterase) 절단가능한 링커, 디술피드 결합 환원성 링커, 친수성 링커, 프로차지드(procharged) 링커, 또는 디카르복실산-기반 링커이다.
약물 모이어티 D, 예를 들어 메이탄시노이드와 항체 Ab 사이의 비-절단가능한 링커를 형성하는 적절한 가교 시약이 관련 분야에 주지되어 있고, 황 원자를 포함하는 비-절단가능한 링커 (예컨대 SMCC) 또는 황 원자가 없는 것을 형성할 수 있다. 약물 모이어티 D, 예를 들어 메이탄시노이드와 항체 Ab 사이의 비-절단가능한 링커를 형성하는 바람직한 가교 시약은 말레이미도- 또는 할로아세틸-기반 모이어티를 포함한다. 본 개시내용에 따르면, 이같은 비-절단가능한 링커는 말레이미도- 또는 할로아세틸-기반 모이어티로부터 유래된다고 한다.
말레이미도-기반 모이어티를 포함하는 가교 시약은 N-숙신이미딜-4-(말레이미도메틸)시클로헥산카르복실레이트 (SMCC), 술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸) 시클로헥산-1-카르복실레이트 (술포-SMCC), N-숙신이미딜-4-(말레이미도메틸)시클로헥산-1-카르복시-(6-아미도카프로에이트) (SMCC의 "장쇄" 유사체 (LC-SMCC)임), κ-말레이미도운데칸산 N-숙신이미딜 에스테르 (KMUA), γ-말레이미도부티르산 N-숙신이미딜 에스테르 (GMBS), ε-말레이미도카프로산 N-숙신이미딜 에스테르 (EMCS), m-말레이미도벤조일-N-히드록시숙신이미드 에스테르 (MBS), N-(α-말레이미도아세톡시)-숙신이미드 에스테르 (AMSA), 숙신이미딜-6-(β-말레이미도프로피온아미도)헥사노에이트 (SMPH), N-숙신이미딜-4-(p-말레이미도페닐)-부티레이트 (SMPB), N-(-p-말레이미도페닐)이소시아네이트 (PMIP), 및 폴리에틸렌 글리콜 스페이서(spacer)를 함유하는 말레이미도-기반 가교 시약, 예컨대 MAL-PEG-NHS를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 이러한 가교 시약들은 말레이미도-기반 모이어티로부터 유래된 비-절단가능한 링커를 형성한다. 말레이미도-기반 가교 시약의 대표적인 구조가 하기에서 제시된다.
Figure pct00007
또 다른 측면에서, 링커 L은 N-숙신이미딜-4-(말레이미도메틸)시클로헥산카르복실레이트 (SMCC), 술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸) 시클로헥산-1-카르복실레이트 (술포-SMCC) 또는 MAL-PEG-NHS로부터 유래된다.
할로아세틸-기반 모이어티를 포함하는 가교 시약은 N-숙신이미딜 아이오도아세테이트 (SIA), N-숙신이미딜(4-아이오도아세틸)아미노벤조에이트 (SIAB), N-숙신이미딜 브로모아세테이트 (SBA) 및 N-숙신이미딜 3-(브로모아세트아미도)프로피오네이트 (SBAP)를 포함한다. 이러한 가교 시약들은 할로아세틸-기반 모이어티로부터 유래된 비-절단가능한 링커를 형성한다. 할로아세틸-기반 가교 시약의 대표적인 구조가 하기에서 제시된다.
Figure pct00008
한 측면에서, 링커 L은 N-숙신이미딜 아이오도아세테이트 (SIA) 또는 N-숙신이미딜(4-아이오도아세틸)아미노벤조에이트 (SIAB)로부터 유래된다.
약물 모이어티 D, 예를 들어 메이탄시노이드와 항체 Ab 사이의 절단가능한 링커를 형성하는 적절한 가교 시약이 관련 분야에 주지되어 있다. 디술피드 함유 링커는 생리학적 조건 하에 발생할 수 있는 디술피드 교환을 통해 절단가능한 링커이다. 본 개시내용에 따르면, 이같은 절단가능한 링커는 디술피드-기반 모이어티로부터 유래된다고 한다. 적절한 디술피드 가교 시약은 N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트 (SPDP), N-숙신이미딜-4-(2-피리딜디티오)펜타노에이트 (SPP), N-숙신이미딜-4-(2-피리딜디티오)부타노에이트 (SPDB) 및 N-숙신이미딜-4-(2-피리딜디티오)2-술포-부타노에이트 (술포-SPDB)를 포함하고, 이들의 구조가 하기에서 제시된다. 이러한 디술피드 가교 시약들은 디술피드-기반 모이어티로부터 유래된 절단가능한 링커를 형성한다.
Figure pct00009
N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트 (SPDP),
Figure pct00010
N-숙신이미딜-4-(2-피리딜디티오)펜타노에이트 (SPP),
Figure pct00011
N-숙신이미딜-4-(2-피리딜디티오)부타노에이트 (SPDB) 및
Figure pct00012
N-숙신이미딜-4-(2-피리딜디티오)2-술포-부타노에이트 (술포-SPDB).
한 측면에서, 링커 L은 N-숙신이미딜-4-(2-피리딜디티오)부타노에이트 (SPDB)로부터 유래된다.
약물 모이어티 D, 예를 들어 메이탄시노이드와 항체 Ab 사이의 하전된 링커를 형성하는 적절한 가교 시약이 프로차지드 가교 시약으로서 공지되어 있다. 한 측면에서, 링커 L은 프로차지드 가교 시약 CX1-1로부터 유래된다. CX1-1의 구조는 하기와 같다.
Figure pct00013
2,5-디옥소피롤리딘-1-일 17-(2,5-디옥소-2,5-디히드로-1H-피롤-1-일)-5,8,11,14-테트라옥소-4,7,10,13-테트라아자헵타데칸-1-오에이트 (CX1-1)
본 개시내용이 제공하는 한 측면에서, 하기 구조식 중 어느 하나로 접합체가 표시된다:
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
상기 식에서,
Ab는 인간 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 그의 항원 결합 단편이고;
Ab의 1급 아민과 아미드 결합을 형성하는 것을 통해 Ab에 부착된 D-L 기의 개수를 가리키는 n은 1 내지 20이다.
한 측면에서, n은 1 내지 10, 2 내지 8 또는 2 내지 5의 정수이다. 구체적 측면에서, n은 3 또는 4이다.
한 측면에서, 접합체 내의 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4) 대 항체의 평균 몰비 (즉, 메이탄시노이드 항체 비 (MAR)로 또한 공지된 평균 w 값)은 약 1 내지 약 10, 약 2 내지 약 8 (예를 들어, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 또는 8.1), 약 2.5 내지 약 7, 약 3 내지 약 5, 약 2.5 내지 약 4.5 (예를 들어, 약 2.5, 약 2.6, 약 2.7, 약 2.8, 약 2.9, 약 3.0, 약 3.1, 약 3.3, 약 3.4, 약 3.5, 약 3.6, 약 3.7, 약 3.8, 약 3.9, 약 4.0, 약 4.1, 약 4.2, 약 4.3, 약 4.4, 약 4.5), 약 3.0 내지 약 4.0, 약 3.2 내지 약 4.2, 또는 약 4.5 내지 5.5 (예를 들어, 약 4.5, 약 4.6, 약 4.7, 약 4.8, 약 4.9, 약 5.0, 약 5.1, 약 5.2, 약 5.3, 약 5.4, 또는 약 5.5)이다.
본 개시내용이 제공하는 한 측면에서, 접합체는 순도가 실질적으로 높고, 하기 특색 중 하나 이상이 있다: (a) 접합체 종의 약 90% 초과 (예를 들어, 약 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100% 이상), 바람직하게는 약 95% 초과가 단량체성임, (b) 접합체 제제 내의 비접합 링커 수준이 약 10% 미만 (예를 들어, 약 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 또는 0% 이하)임 (전체 링커에 대해 상대적), (c) 접합체 종의 10% 미만이 가교됨 (예를 들어, 약 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 또는 0% 이하), (d) 접합체 제제 내의 유리 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4) 수준이 약 2% 미만 (예를 들어, 약 1.5%, 1.4%, 1.3%, 1.2%, 1.1%, 1.0%, 0.9%, 0.8%, 0.7%, 0.6%, 0.5%, 0.4%, 0.3%, 0.2%, 0.1%, 또는 0% 이하)임 (전체 세포독성제에 대해 상대적인 mol/mol).
본원에서 사용된 바와 같이, "비접합 링커"라는 용어는 항체가 링커를 통해 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)에 공유결합으로 부착되지 않은, 가교 시약 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)으로부터 유래된 링커와 공유결합으로 부착된 항체를 지칭한다 (즉, "비접합 링커"는 Ab-SMCC, Ab-SPDB, 또는 Ab-CX1-1로 표시될 수 있다).
1. 약물 모이어티
본 개시내용은 cKIT에 특이적으로 결합하는 면역접합체를 제공한다. 본 개시내용의 면역접합체는 약물 모이어티, 예를 들어, 항암제, 항-혈액학적 장애 작용제, 자가면역 치료제, 항염증제, 항진균제, 항박테리아제, 항기생충제, 항바이러스제, 또는 마취제에 접합된 항-cKIT 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 또는 기능성 등가물을 포함한다. 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 또는 기능성 등가물은 관련 분야에 공지된 임의의 방법을 사용하여 동일하거나 상이한 여러 약물 모이어티에 접합될 수 있다.
특정 측면에서, 본 개시내용의 면역접합체의 약물 모이어티는 V-ATPase 억제제, 아폽토시스촉진제, Bcl2 억제제, MCL1 억제제, HSP90 억제제, IAP 억제제, mTor 억제제, 미세관 안정화제, 미세관 탈안정화제, 아우리스타틴, 돌라스타틴, 메이탄시노이드, MetAP (메티오닌 아미노펩티다제), 단백질 CRM1의 핵 유출의 억제제, DPPIV 억제제, 프로테아솜 억제제, 미토콘드리아에서의 포스포릴 전달 반응의 억제제, 단백질 합성 억제제, 키나제 억제제, CDK2 억제제, CDK9 억제제, 키네신 억제제, HDAC 억제제, DNA 손상제, DNA 알킬화제, DNA 삽입제, DNA 작은 홈 결합제 및 DHFR 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된다.
한 측면에서, 본 개시내용의 면역접합체의 약물 모이어티는 DM1, DM3, 또는 DM4와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 메이탄시노이드 약물 모이어티이다.
추가로, 소정의 생물학적 반응을 변형시키는 약물 모이어티에 본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 또는 기능성 등가물이 접합될 수 있다. 약물 모이어티는 고전적인 화학적 치료제에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 예를 들어, 약물 모이어티는 원하는 생물학적 활성을 보유하는 단백질, 펩티드 또는 폴리펩티드일 수 있다. 이같은 단백질은, 예를 들어, 독소 예컨대 아브린, 리신 A, 슈도모나스(pseudomonas) 외독소, 콜레라 독소, 또는 디프테리아 독소, 단백질 예컨대 종양 괴사 인자, α-인터페론, β-인터페론, 신경 성장 인자, 혈소판-유래 성장 인자, 조직 플라스미노겐 활성화제, 시토카인, 아폽토시스 작용제, 항-혈관형성 작용제, 또는 생물학적 반응 변형제, 예를 들어, 림포카인을 포함할 수 있다.
한 측면에서, 세포독소, 약물 (예를 들어, 면역억제제) 또는 방사선독소와 같은 약물 모이어티에 본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 또는 기능성 등가물이 접합된다. 세포독소의 예는 탁산 (예를 들어, 국제 (PCT) 특허 출원 번호 WO 01/38318 및 PCT/US03/02675 참조), DNA-알킬화제 (예를 들어, CC-1065 유사체), 안트라사이클린, 튜불리신 유사체, 듀오카르마이신 유사체, 아우리스타틴 E, 아우리스타틴 F, 메이탄시노이드, 및 반응성 폴리에틸렌 글리콜 모이어티를 포함하는 세포독성제 (예를 들어, 문헌 [Sasse et al., J. Antibiot. (Tokyo), 53, 879-85 (2000)], [Suzawa et al., Bioorg. Med. Chem., 8, 2175-84 (2000)], [Ichimura et al., J. Antibiot. (Tokyo), 44, 1045-53 (1991)], [Francisco et al., Blood 2003 15;102(4):1458-65], 미국 특허 번호 5,475,092, 6,340,701, 6,372,738, 및 6,436,931, 미국 특허 출원 공개 번호 2001/0036923 A1, 계류 중인 미국 특허 출원 일련 번호 10/024,290 및 10/116,053, 및 국제 (PCT) 특허 출원 번호 WO 01/49698 참조), 탁손, 사이토칼라신 B, 그라미시딘 D, 에티듐 브로마이드, 에메틴, 미토마이신, 에토포시드, 테노포시드, 빈크리스틴, 빈블라스틴, 티. 콜히친, 독소루비신, 다우노루비신, 디히드록시 안트라신 디온, 미톡산트론, 미트라마이신, 악티노마이신 D, 1-데히드로테스토스테론, 글루코코르티코이드, 프로카인, 테트라카인, 리도카인, 프로프라놀롤, 및 푸로마이신, 및 이들의 유사체 또는 상동체를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 치료제는, 예를 들어, 항-대사산물 (예를 들어, 메토트렉세이트, 6-메르캅토퓨린, 6-티오구아닌, 시타라빈, 5-플루오로우라실 데카르바진), 알킬화제 (예를 들어, 메클로르에타민, 티오에파 클로람부실, 멜팔란, 카르무스틴 (BSNU) 및 로무스틴 (CCNU), 시클로포스파미드, 부술판, 디브로모만니톨, 스트렙토조토신, 미토마이신 C, 및 시스-디클로로디아민 플래티눔 (II) (DDP) 시스플라틴, 안트라사이클린 (예를 들어, 다우노루비신 (기존의 다우노마이신) 및 독소루비신), 항생제 (예를 들어, 닥티노마이신 (기존의 악티노마이신), 블레오마이신, 미트라마이신 및 안트라마이신 (AMC)), 및 항-유사분열 작용제 (예를 들어, 빈크리스틴 및 빈블라스틴)를 또한 포함한다. (예를 들어, 시애틀 제네틱스(Seattle Genetics) US20090304721을 참조한다).
본 개시내용의 항체, 항체 단편 (항원 결합 단편) 또는 기능성 등가물에 접합될 수 있는 세포독소의 기타 예는 듀오카르마이신, 칼리키아마이신, 메이탄신 및 아우리스타틴, 및 이들의 유도체를 포함한다.
다양한 유형의 세포독소, 링커, 및 치료제를 항체에 접합시키는 방법이 관련 분야에 공지되어 있고, 예를 들어, 문헌 [Saito et al., (2003) Adv. Drug Deliv. Rev. 55:199-215]; [Trail et al., (2003) Cancer Immunol. Immunother. 52:328-337]; [Payne, (2003) Cancer Cell 3:207-212]; [Allen, (2002) Nat. Rev. Cancer 2:750-763]; [Pastan and Kreitman, (2002) Curr. Opin. Investig. Drugs 3:1089-1091]; [Senter and Springer, (2001) Adv. Drug Deliv. Rev. 53:247-264]을 참조한다.
방사성 면역접합체로 지칭되는 세포독성 방사성 의약품이 생성되도록 본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 또는 기능성 등가물이 방사성 동위원소에 접합될 수도 있다. 진단적 또는 치료적으로 사용하기 위해 항체에 접합될 수 있는 방사성 동위원소의 예는 아이오딘-131, 인듐-111, 이트륨-90 및 루테튬-177을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 방사성 면역접합체를 제조하는 방법이 관련 기술 분야에 확립되어 있다. 제발린(Zevalin)™ (IDEC 파마슈티컬스(IDEC Pharmaceuticals)) 및 벡사르(Bexxar)™ (코릭사 파마슈티컬스(Corixa Pharmaceuticals))가 포함되는 방사성 면역접합체의 예가 시판되고, 유사한 방법을 본원에 개시된 항체를 사용하여 방사성 면역접합체를 제조하는데 사용할 수 있다. 특정 측면에서, 마크로시클릭(macrocyclic) 킬레이터는 1,4,7,10-테트라아자시클로도데칸-N,N',N'',N'''-테트라아세트산 (DOTA)이고, 이는 링커 분자를 통해 항체에 부착될 수 있다. 이같은 링커 분자는 관련 기술 분야에 통상적으로 공지되어 있고, 문헌 [Denardo et al., (1998) Clin Cancer Res. 4(10):2483-90]; [Peterson et al., (1999) Bioconjug. Chem. 10(4):553-7]; 및 [Zimmerman et al., (1999) Nucl. Med. Biol. 26(8):943-50] (각각 전문이 참고로 포함됨)에 기술되어 있다.
본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 또는 기능성 등가물이 이종 단백질 또는 폴리펩티드 (또는 이의 단편, 바람직하게는 아미노산 10개 이상, 20개 이상, 30개 이상, 40개 이상, 50개 이상, 60개 이상, 70개 이상, 80개 이상, 90개 이상 또는 100개 이상의 폴리펩티드)에 접합되어 융합 단백질이 생성될 수도 있다. 특히, 본 개시내용은 본원에 기술된 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) (예를 들어, Fab 단편, Fd 단편, Fv 단편, F(ab)2 단편, VH 도메인, VH CDR, VL 도메인 또는 VL CDR) 및 이종성 단백질, 폴리펩티드 또는 펩티드를 포함하는 융합 단백질을 제공한다.
유전자-셔플링(shuffling), 모티프-셔플링, 엑손-셔플링, 및/또는 코돈-셔플링 (총괄적으로, "DNA 셔플링"으로 지칭됨)의 기술을 통해 추가적인 융합 단백질이 생성될 수 있다. 본 개시내용의 항체 또는 이의 단편의 활성을 변경시키기 위해 DNA 셔플링을 사용할 수 있다 (예를 들어, 친화도가 더 높고 해리 속도가 더 낮은 항체 또는 이의 단편). 일반적으로, 미국 특허 번호 5,605,793, 5,811,238, 5,830,721, 5,834,252, 및 5,837,458; 문헌 [Patten et al., (1997) Curr. Opinion Biotechnol. 8:724-33]; [Harayama, (1998) Trends Biotechnol. 16(2):76-82]; [Hansson et al., (1999) J. Mol. Biol. 287:265-76]; 및 [Lorenzo and Blasco, (1998) Biotechniques 24(2):308- 313]을 참조한다 (이러한 특허 및 간행물 각각은 이에 의해 전문이 참고로 포함된다). 재조합 전에 오류-빈발 PCR, 무작위 뉴클레오티드 삽입 또는 기타 방법에 의한 무작위 돌연변이유발에 적용되는 것에 의해 항체 또는 이의 단편, 또는 코딩되는 항체 또는 이의 단편이 변경될 수 있다. 항원에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 단편을 코딩하는 폴리뉴클레오티드가 하나 이상의 이종성 분자의 하나 이상의 성분, 모티프, 절편, 일부분, 도메인, 단편 등과 재조합될 수 있다.
또한, 정제를 용이하게 하도록 본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 또는 기능성 등가물이 마커 서열, 예컨대 펩티드에 접합될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 마커 아미노산 서열은 특히 pQE 벡터 (퀴아젠 인크(QIAGEN, Inc.), 미국 91311 캘리포니아주 채츠워스 에톤 애비뉴 9259)가 제공하는 태그와 같은 헥사-히스티딘 펩티드이고, 이들 중 다수가 시판된다. 문헌 [Gentz et al., (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:821-824]에 기술된 바와 같이, 예를 들어, 헥사-히스티딘은 융합 단백질의 편리한 정제를 제공한다. 정제에 유용한 기타 펩티드 태그는 인플루엔자 헤마글루티닌 단백질로부터 유래된 에피토프에 상응하는 헤마글루티닌 ("HA") 태그 (Wilson et al., (1984) Cell 37:767), 및 "FLAG" 태그 (A. Einhauer et al., J. Biochem. Biophys. Methods 49: 455-465, 2001)를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 본 개시내용에 기술된 바와 같이, 항체 또는 항원 결합 단편이 종양-투과 펩티드에 이의 효능을 강화시키기 위해 접합될 수도 있다.
다른 측면에서, 진단제 또는 검출가능한 작용제에 본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 또는 기능성 등가물이 접합된다. 이같은 면역접합체는 특정 요법의 효능을 결정하는 것과 같은 임상 테스트 절차의 일부로서 질환 또는 장애의 발병, 발달, 진행 및/또는 중증도를 모니터링하거나 예측하는데 유용할 수 있다. 이같은 진단 및 검출은 양고추냉이 퍼옥시다제(peroxidase), 알칼리성 포스파타제(phosphatase), 베타-갈락토시다제(galactosidase), 또는 아세틸콜린에스테라제와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 다양한 효소; 스트렙타비딘/비오틴 및 아비딘/비오틴과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 배합단; 알렉사 플루오르(Alexa Fluor) 350, 알렉사 플루오르 405, 알렉사 플루오르 430, 알렉사 플루오르 488, 알렉사 플루오르 500, 알렉사 플루오르 514, 알렉사 플루오르 532, 알렉사 플루오르 546, 알렉사 플루오르 555, 알렉사 플루오르 568, 알렉사 플루오르 594, 알렉사 플루오르 610, 알렉사 플루오르 633, 알렉사 플루오르 647, 알렉사 플루오르 660, 알렉사 플루오르 680, 알렉사 플루오르 700, 알렉사 플루오르 750, 움벨리페론, 플루오레세인, 플루오레세인 이소티오시아네이트, 로다민, 디클로로트리아지닐아민 플루오레세인, 단실 클로라이드 또는 피코에리트린과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 형광 물질; 루미놀과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 발광 물질; 루시퍼라제(luciferase), 루시페린 및 애쿼린과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 생물발광 물질; 아이오딘 (131I, 125I, 123I, 및 121I), 탄소 (14C), 황 (35S), 삼중수소 (3H), 인듐 (115In, 113In, 112In, 및 111In), 테크네튬 (99Tc), 탈륨 (201Ti), 갈륨 (68Ga, 67Ga), 팔라듐 (103Pd), 몰리브덴 (99Mo), 크세논 (133Xe), 불소 (18F), 153Sm, 177Lu, 159Gd, 149Pm, 140La, 175Yb, 166Ho, 90Y, 47Sc, 186Re, 188Re, 142Pr, 105Rh, 97Ru, 68Ge, 57Co, 65Zn, 85Sr, 32P, 153Gd, 169Yb, 51Cr, 54Mn, 75Se, 64Cu, 113Sn, 및 117Sn과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 방사성 물질; 및 다양한 양전자 방출 단층촬영을 이용하는 양전자 방출 금속, 및 비-방사성 상자성 금속 이온을 포함하지만 이에 한정되지 않는 검출가능한 물질에 항체를 커플링시킴으로써 달성될 수 있다.
본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 또는 기능성 등가물이 고체 지지체에 부착될 수도 있고, 이는 표적 항원의 정제 또는 면역검정에 특히 유용하다. 이같은 고체 지지체는 유리, 셀룰로스, 폴리아크릴아미드, 나일론, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드 또는 폴리프로필렌을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
2. 링커
본원에서 사용된 바와 같이, "링커"는 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 또는 기능성 등가물을 또 다른 모이어티, 예컨대 약물 모이어티에 연결시킬 수 있는 임의의 화학적 모이어티이다. 화합물 또는 항체가 여전히 활성인 조건에서, 절단, 예컨대 산-유도 절단, 광-유도 절단, 펩티다제-유도 절단, 에스테라제-유도 절단, 및 디술피드 결합 절단에 대해 링커가 감수성일 수 있다 (절단가능한 링커). 별법적으로, 링커는 절단에 대해 실질적으로 저항성일 수 있다 (예를 들어, 안정적인 링커 또는 비-절단가능한 링커). 일부 측면에서, 링커는 프로차지드 링커, 친수성 링커, 또는 디카르복실산-기반 링커이다.
한 측면에서, 사용되는 링커는 N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트 (SPDP), N-숙신이미딜 4-(2-피리딜디티오)펜타노에이트 (SPP), N-숙신이미딜 4-(2-피리딜디티오)부타노에이트 (SPDB), N-숙신이미딜-4-(2-피리딜디티오)-2-술포-부타노에이트 (술포-SPDB), N-숙신이미딜 아이오도아세테이트 (SIA), N-숙신이미딜(4-아이오도아세틸)아미노벤조에이트 (SIAB), 말레이미드 PEG NHS, N-숙신이미딜 4-(말레이미도메틸) 시클로헥산카르복실레이트 (SMCC), N-술포숙신이미딜 4-(말레이미도메틸) 시클로헥산카르복실레이트 (술포-SMCC) 또는 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 17-(2,5-디옥소-2,5-디히드로-1H-피롤-1-일)-5,8,11,14-테트라옥소-4,7,10,13-테트라아자헵타데칸-1-오에이트 (CX1-1)와 같은 가교 시약으로부터 유래된다. 또 다른 측면에서, 사용되는 링커는 N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트 (SPDP), N-숙신이미딜 4-(말레이미도메틸) 시클로헥산카르복실레이트 (SMCC), N-술포숙신이미딜 4-(말레이미도메틸) 시클로헥산카르복실레이트 (술포-SMCC), N-숙신이미딜-4-(2-피리딜디티오)-2-술포-부타노에이트 (술포-SPDB) 또는 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 17-(2,5-디옥소-2,5-디히드로-1H-피롤-1-일)-5,8,11,14-테트라옥소-4,7,10,13-테트라아자헵타데칸-1-오에이트 (CX1-1)와 같은 가교제로부터 유래된다.
비-절단가능한 링커는 안정적인 공유결합 방식으로 약물, 예컨대 메이탄시노이드를 항체에 연결시킬 수 있는 임의의 화학적 모이어티이고, 절단가능한 링커에 대해 상기 열거된 카테고리 하에 떨어지지 않는다. 따라서, 비-절단가능한 링커는 산-유도 절단, 광-유도 절단, 펩티다제-유도 절단, 에스테라제-유도 절단, 및 디술피드 결합 절단에 대해 실질적으로 저항성이다. 또한, 비-절단성은 약물, 예컨대 메이탄시노이드 또는 항체가 이의 활성을 상실하지 않는 조건에서 산, 광-불안정 절단제, 펩티다제, 에스테라제, 또는 디술피드 결합을 절단하는 화학적 또는 생리학적 화합물에 의해 유도되는 절단을 견디는, 링커 내이거나 링커에 인접한 화학 결합의 능력을 지칭한다.
산-불안정 링커는 산성 pH에서 절단성인 링커이다. 예를 들어, 특정 세포내 구획, 예컨대 엔도솜 및 리소좀은 pH가 산성이고 (pH 4-5), 산-불안정 링커를 절단하는데 적절한 조건을 제공한다.
광-불안정 링커는 신체 표면 및 빛에 접근가능한 다수의 체강에서 유용한 링커이다. 또한, 적외선이 조직을 투과할 수 있다.
일부 링커는 펩티다제에 의해 절단될 수 있고, 즉 펩티다제 절단가능한 링커일 수 있다. 특정 펩티드만이 세포 내부 또는 외부에서 쉽게 절단되고, 예를 들어, 문헌 [Trout et al., 79 Proc. Natl. Acad.Sci. USA, 626-629 (1982)] 및 [Umemoto et al. 43 Int. J. Cancer, 677-684 (1989)]을 참조한다. 또한, 펩티드는 α-아미노산들, 및 화학적으로 한 아미노산의 카르복실레이트와 제2 아미노산의 아미노 기 사이의 아미드 결합인 펩티드 결합으로 구성된다. 기타 아미드 결합, 예컨대 카르복실레이트와 라이신의 ε-아미노기 사이의 결합은 펩티드 결합이지 않은 것으로 이해되고, 비-절단성으로 간주된다.
일부 링커는 에스테라제에 의해 절단될 수 있고, 즉 에스테라제 절단가능한 링커일 수 있다. 또다시, 특정 에스테르만이 세포 내부 또는 외부에 존재하는 에스테라제에 의해 절단될 수 있다. 에스테르는 카르복실산과 알콜의 축합에 의해 형성된다. 단순 에스테르는 단순 알콜, 예컨대 지방족 알콜, 및 소형 시클릭 및 소형 방향족 알콜로 생산된 에스테르이다.
프로차지드 링커는 항체 약물 접합체 내로의 혼입 후에 자신의 전하를 유지하는 하전된 가교 시약으로부터 유래된다. 프로차지드 링커의 예를 미국 2009/0274713에서 확인할 수 있다.
3. 접합 및 ADC 제조
관련 기술 분야에 공지된 임의의 방법, 예컨대 미국 특허 번호 7,811,572, 6,411,163, 7,368,565, 및 8,163,888, 및 미국 출원 공보 2011/0003969, 2011/0166319, 2012/0253021 및 2012/0259100에 기술된 것들에 의해 본 개시내용의 접합체를 제조할 수 있다. 이러한 특허 및 특허 출원 공보의 전체 교시내용이 본원에 참고로 포함된다.
1-단계 공정
한 측면에서, 1-단계 공정에 의해 본 개시내용의 접합체를 제조할 수 있다. 이러한 공정은 적절한 pH에서 하나 이상의 공용매를 임의적으로 함유하는 실질적으로 수성인 매질에서 항체, 약물 및 가교제를 조합시키는 것을 포함한다. 한 측면에서, 이러한 공정은 본 개시내용의 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과 접촉시켜 항체 및 약물을 포함하는 제1 혼합물을 형성시킨 후, pH가 약 4 내지 약 9인 용액에서 항체 및 약물을 포함하는 제1 혼합물을 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시켜 (i) 접합체 (예를 들어, Ab-MCC-DM1, Ab-SPDB-DM4, 또는 Ab-CX1-1-DM1), (ii) 유리 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4), 및 (iii) 반응 부산물을 포함하는 혼합물을 제공하는 단계를 포함한다.
한 측면에서, 1-단계 공정은 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과, 그 후에 pH가 약 6 이상 (예를 들어, 약 6 내지 약 9, 약 6 내지 약 7, 약 7 내지 약 9, 약 7 내지 약 8.5, 약 7.5 내지 약 8.5, 약 7.5 내지 약 8.0, 약 8.0 내지 약 9.0, 또는 약 8.5 내지 약 9.0)인 용액에서 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 이러한 공정은 세포 결합제를 약물 (DM1 또는 DM4)과, 그 후에 pH가 약 6.0, 약 6.1, 약 6.2, 약 6.3, 약 6.4, 약 6.5, 약 6.6, 약 6.7, 약 6.8, 약 6.9, 약 7.0, 약 7.1, 약 7.2, 약 7.3, 약 7.4, 약 7.5, 약 7.6, 약 7.7, 약 7.8, 약 7.9, 약 8.0, 약 8.1, 약 8.2, 약 8.3, 약 8.4, 약 8.5, 약 8.6, 약 8.7, 약 8.8, 약 8.9, 또는 약 9.0인 용액에서 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시키는 것을 포함한다. 또 다른 측면에서, 이러한 공정은 세포 결합제를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과, 그 후에 pH가 약 7.8인 (예를 들어, pH가 7.6 내지 8.0이거나 또는 pH가 7.7 내지 7.9인) 용액에서 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시키는 것을 포함한다.
1-단계 공정 (즉, 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과, 그 후에 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시키는 것)은 관련 기술 분야에 공지된 임의의 적절한 온도에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 약 20℃ 이하 (예를 들어, 약 -10℃ (단, 예를 들어, 세포독성제 및 2관능성 가교 시약을 용해시키도록 사용된 유기 용매의 존재에 의해, 용액이 동결되는 것이 방지된다) 내지 약 20℃, 약 0℃ 내지 약 18℃, 약 4℃ 내지 약 16℃)에서, 실온 (예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 20℃ 내지 약 25℃)에서, 또는 고온 (예를 들어, 약 30℃ 내지 약 37℃)에서 1-단계 공정이 발생할 수 있다. 한 측면에서, 약 16℃ 내지 약 24℃ (예를 들어, 약 16℃, 약 17℃, 약 18℃, 약 19℃, 약 20℃, 약 21℃, 약 22℃, 약 23℃, 약 24℃, 또는 약 25℃)의 온도에서 1-단계 공정이 발생한다. 또 다른 측면에서, 약 15℃ 이하 (예를 들어, 약 -10℃ 내지 약 15℃, 또는 약 0℃ 내지 약 15℃)의 온도에서 1-단계 공정이 수행된다. 예를 들어, 공정은 약 15℃, 약 14℃, 약 13℃, 약 12℃, 약 11℃, 약 10℃, 약 9℃, 약 8℃, 약 7℃, 약 6℃, 약 5℃, 약 4℃, 약 3℃, 약 2℃, 약 1℃, 약 0℃, 약 -1℃, 약 -2℃, 약 -3℃, 약 -4℃, 약 -5℃, 약 -6℃, 약 -7℃, 약 -8℃, 약 -9℃, 또는 약 -10℃의 온도에서 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과, 그 후에 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시키는 것을 포함하고, 단, 예를 들어, 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, 술포-SPDB SPDB, 또는 CX1-1)를 용해시키도록 사용된 유기 용매(들)의 존재에 의해, 용액이 동결되는 것이 방지된다. 한 측면에서, 공정은 약 -10℃ 내지 약 15℃, 약 0℃ 내지 약 15℃, 약 0℃ 내지 약 10℃, 약 0℃ 내지 약 5℃, 약 5℃ 내지 약 15℃, 약 10℃ 내지 약 15℃, 또는 약 5℃ 내지 약 10℃의 온도에서 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과, 그 후에 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시키는 것을 포함한다. 또 다른 측면에서, 공정은 약 10℃의 온도 (예를 들어, 8℃ 내지 12℃의 온도 또는 9℃ 내지 11℃의 온도)에서 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과, 그 후에 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1) 와 접촉시키는 것을 포함한다.
한 측면에서, 항체를 제공하고, 그 후 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과 접촉시켜 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 제1 혼합물을 형성시키고, 그 후 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 제1 혼합물을 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시키는 것에 의해 상기 기술된 접촉이 시행된다. 예를 들어, 한 측면에서, 항체가 반응 용기 내에 제공되고, 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)이 반응 용기에 첨가되고 (이에 의해 항체와 접촉함), 그 후 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)가 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 혼합물에 첨가된다 (이에 의해 항체 및 약물을 포함하는 혼합물과 접촉함). 한 측면에서, 항체가 반응 용기 내에 제공되고, 항체를 용기에 제공한 직후에 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)이 반응 용기에 첨가된다. 또 다른 측면에서, 항체가 반응 용기 내에 제공되고, 항체를 용기에 제공한 후의 시간 간격 (예를 들어, 세포 결합체를 이러한 공간에 제공한 후 약 5분, 약 10분, 약 20분, 약 30분, 약 40분, 약 50분, 약 1시간, 약 1일, 또는 더 긴 기간) 이후에 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)이 반응 용기에 첨가된다. 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)이 빠르게 (즉, 짧은 시간 간격, 예컨대 약 5분, 약 10분 이내에) 또는 느리게 (예컨대 펌프를 사용함으로써) 첨가될 수 있다.
그 후, 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과 접촉시킨 직후에 또는 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과 접촉시키고 나서 약간의 이후 시점 (예를 들어, 약 5분 내지 약 8시간 또는 더 긴 시점)에 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 혼합물이 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉될 수 있다. 예를 들어, 한 측면에서, 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 항체를 포함하는 반응 용기에 첨가한 직후에 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)가 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 혼합물에 첨가된다. 별법적으로, 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과 접촉시키고 나서 약 5분, 약 10분, 약 20분, 약 30분, 약 1시간, 약 2시간, 약 3시간, 약 4시간, 약 5시간, 약 6시간, 약 7시간, 약 8시간, 또는 더 긴 시점 후에 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 혼합물이 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉될 수 있다.
항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 혼합물이 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉된 후, 약 1시간, 약 2시간, 약 3시간, 약 4시간, 약 5시간, 약 6시간, 약 7시간, 약 8시간, 약 9시간, 약 10시간, 약 11시간, 약 12시간, 약 13시간, 약 14시간, 약 15시간, 약 16시간, 약 17시간, 약 18시간, 약 19시간, 약 20시간, 약 21시간, 약 22시간, 약 23시간, 약 24시간, 또는 더 긴 기간 (예를 들어, 약 30시간, 약 35시간, 약 40시간, 약 45시간, 또는 약 48시간) 동안 반응이 진행되도록 허용된다.
한 측면에서, 1-단계 공정은 임의의 미반응 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4) 및/또는 미반응 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)를 켄칭(quenching)시키는 켄칭 단계를 추가로 포함한다. 전형적으로 접합체의 정제 전에 켄칭 단계가 수행된다. 한 측면에서, 혼합물을 켄칭 시약과 접촉시킴으로써 혼합물이 켄칭된다. 본원에서 사용된 바와 같은 "켄칭 시약"은 유리 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4) 및/또는 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)과 반응하는 시약을 지칭한다. 한 측면에서, 말레이미드 또는 할로아세트아미드 켄칭 시약, 예컨대 4-말레이미도부티르산, 3-말레이미도프로피온산, N-에틸말레이미드, 아이오도아세트아미드, 또는 아이오도아세트아미도프로피온산이 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4) 내의 임의의 미반응 기 (예컨대 티올)가 켄칭되는 것을 확실히 하도록 사용될 수 있다. 켄칭 단계는 약물 (예를 들어, DM1)의 이량체화를 방지하는 것을 도울 수 있다. 이량체화된 DM1은 제거하기가 어려울 수 있다. 극성의 하전된 티올-켄칭 시약 (예컨대 4- 말레이미도부티르산 또는 3-말레이미도프로피온산)으로의 켄칭 시, 과량의 미반응 DM1이 극성의 하전된 수용성 부가물로 전환되고, 이는 정제 단계 동안 공유결합으로 연결된 접합체로부터 쉽게 분리될 수 있다. 비극성 및 중성 티올-켄칭 시약으로의 켄칭을 또한 사용할 수 있다. 한 측면에서, 혼합물을 미반응 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 반응하는 켄칭 시약과 접촉시킴으로써 혼합물이 켄칭된다. 예를 들어, 임의의 미반응 SMCC를 켄칭시키기 위해, 친핵체를 혼합물에 첨가할 수 있다. 바람직하게는 친핵체는 아미노 기를 함유하는 친핵체, 예컨대 라이신, 타우린 및 히드록실아민이다.
또 다른 측면에서, 반응 (즉, 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과, 그 후에 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시키는 것)이 완료까지 진행되도록 허용된 후에, 혼합물이 켄칭 시약과 접촉된다. 이와 관련하여, 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 혼합물이 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉되고 나서 약 1시간 내지 약 48시간 (예를 들어, 약 1시간, 약 2시간, 약 3시간, 약 4시간, 약 5시간, 약 6시간, 약 7시간, 약 8시간, 약 9시간, 약 10시간, 약 11시간, 약 12시간, 약 13시간, 약 14시간, 약 15시간, 약 16시간, 약 17시간, 약 18시간, 약 19시간, 약 20시간, 약 21시간, 약 22시간, 약 23시간, 약 24시간, 또는 약 25시간 내지 약 48시간) 후에 켄칭 시약이 혼합물에 첨가된다.
별법적으로, 혼합물의 pH를 약 5.0 (예를 들어, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1 또는 5.2)으로 저하시킴으로써 혼합물이 켄칭된다. 또 다른 측면에서, pH를 6.0 미만, 5.5 미만, 5.0 미만, 4.8 미만, 4.6 미만, 4.4 미만, 4.2 미만, 4.0 미만으로 저하시킴으로써 혼합물이 켄칭된다. 별법적으로, pH가 약 4.0 (예를 들어, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1 또는 4.2) 내지 약 6.0 (예를 들어, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1 또는 6.2), 약 4.0 내지 약 5.0, 약 4.5 (예를 들어, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6 또는 4.7) 내지 약 5.0으로 저하된다. 한 측면에서, 혼합물의 pH를 4.8로 저하시킴으로써 혼합물이 켄칭된다. 또 다른 측면에서, 혼합물의 pH를 5.5로 저하시킴으로써 혼합물이 켄칭된다
한 측면에서, 1-단계 공정은 불안정하게 결합된 링커를 항체로부터 방출시키는 유지(holding) 단계를 추가로 포함한다. 유지 단계는 접합체 정제 전에 (예를 들어, 반응 단계 후에, 반응 단계와 켄칭 단계 사이에, 또는 켄칭 단계 후에) 혼합물을 유지시키는 것을 포함한다. 예를 들어, 이러한 공정은 (a) 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과 접촉시켜 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 혼합물을 형성시킨 후, 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 혼합물을 pH가 약 4 내지 약 9인 용액에서 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시켜 (i) 접합체 (예를 들어, Ab-MCC-DM1, Ab-SPDB-DM4 또는 Ab-CX1-1-DM1), (ii) 유리 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4), 및 (iii) 반응 부산물을 포함하는 혼합물을 제공하는 단계, (b) 단계 (a)에서 제조된 혼합물을 유지시켜, 불안정하게 결합된 링커를 세포 결합제로부터 방출시키는 단계, 및 (c) 혼합물을 정제하여 정제된 접합체를 제공하는 단계를 포함한다.
또 다른 측면에서, 이러한 공정은 (a) 항체를 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과 접촉시켜 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 혼합물을 형성시킨 후, 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 혼합물을 pH가 약 4 내지 약 9인 용액에서 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시켜 (i) 접합체, (ii) 유리 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4), 및 (iii) 반응 부산물을 포함하는 혼합물을 제공하는 단계, (b) 단계 (a)에서 제조된 혼합물을 켄칭시켜, 임의의 미반응 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4) 및/또는 미반응 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)를 켄칭시키는 단계, (c) 단계 (b)에서 제조된 혼합물을 유지시켜, 불안정하게 결합된 링커를 세포 결합제로부터 방출시키는 단계, 및 (d) 혼합물을 정제하여 정제된 접합체 (예를 들어, Ab-MCC-DM1, Ab-SPDB-DM4 또는 Ab-CX1-1-DM1)를 제공하는 단계를 포함한다.
별법적으로, 접합체 정제 후에 유지 단계가 수행될 수 있고, 추가적인 정제 단계가 이어질 수 있다.
또 다른 측면에서, 유지 단계 전에 반응이 완료까지 진행되도록 허용된다. 이와 관련하여, 항체 및 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 포함하는 혼합물이 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉되고 나서 약 1시간 내지 약 48시간 (예를 들어, 약 1시간, 약 2시간, 약 3시간, 약 4시간, 약 5시간, 약 6시간, 약 7시간, 약 8시간, 약 9시간, 약 10시간, 약 11시간, 약 12시간, 약 13시간, 약 14시간, 약 15시간, 약 16시간, 약 17시간, 약 18시간, 약 19시간, 약 20시간, 약 21시간, 약 22시간, 약 23시간, 약 24시간, 또는 약 24시간 내지 약 48시간) 후에 유지 단계가 수행될 수 있다.
유지 단계는 용액을 적절한 온도 (예를 들어, 약 0℃ 내지 약 37℃)에서 적절한 기간 (예를 들어, 약 1시간 내지 약 1주일, 약 1시간 내지 약 24시간, 약 1시간 내지 약 8시간, 또는 약 1시간 내지 약 4시간) 동안 유지시켜 안정적으로 결합된 링커를 항체로부터 실질적으로 방출시키지 않으면서 불안정하게 결합된 링커를 항체로부터 방출시키는 것을 포함한다. 한 측면에서, 유지 단계는 용액을 약 20℃ 이하 (예를 들어, 약 0℃ 내지 약 18℃, 약 4℃ 내지 약 16℃)에서, 실온 (예를 들어, 약 20℃ 내지 약 30℃ 또는 약 20℃ 내지 약 25℃)에서, 또는 고온 (예를 들어, 약 30℃ 내지 약 37℃)에서 유지시키는 것을 포함한다. 한 측면에서, 유지 단계는 용액을 약 16℃ 내지 약 24℃ (예를 들어, 약 15℃, 약 16℃, 약 17℃, 약 18℃, 약 19℃, 약 20℃, 약 21℃, 약 22℃, 약 23℃, 약 24℃, 또는 약 25℃)의 온도에서 유지시키는 것을 포함한다. 또 다른 측면에서, 유지 단계는 용액을 약 2℃ 내지 약 8℃ (예를 들어, 약 0℃, 약 1℃, 약 2℃, 약 3℃, 약 4℃, 약 5℃, 약 6℃, 약 7℃, 약 8℃, 약 9℃, 또는 약 10℃)의 온도에서 유지시키는 것을 포함한다. 또 다른 측면에서, 유지 단계는 용액을 약 37℃ (예를 들어, 약 34℃, 약 35℃, 약 36℃, 약 37℃, 약 38℃, 약 39℃, 또는 약 40℃)의 온도에서 유지시키는 것을 포함한다.
유지 단계의 기간은 유지 단계가 수행되는 온도 및 pH에 의존적이다. 예를 들어, 유지 단계를 고온에서 수행함으로써 유지 단계의 기간이 실질적으로 감소될 수 있고, 이때 세포 결합제-세포독성제 접합체의 안정성에 의해 최대 온도가 제한된다. 유지 단계는 용액을 약 1시간 내지 약 1일 (예를 들어, 약 1시간, 약 2시간, 약 3시간, 약 4시간, 약 5시간, 약 6시간, 약 7시간, 약 8시간, 약 9시간, 약 10시간, 약 12시간, 약 14시간, 약 16시간, 약 18시간, 약 20시간, 약 22시간, 또는 약 24시간), 약 10시간 내지 약 24시간, 약 12시간 내지 약 24시간, 약 14시간 내지 약 24시간, 약 16시간 내지 약 24시간, 약 18시간 내지 약 24시간, 약 20시간 내지 약 24시간, 약 5시간 내지 약 1주일, 약 20시간 내지 약 1주일, 약 12시간 내지 약 1주일 (예를 들어, 약 12시간, 약 16시간, 약 20시간, 약 24시간, 약 2일, 약 3일, 약 4일, 약 5일, 약 6일, 또는 약 7일), 또는 약 1일 내지 약 1주일 동안 유지시키는 것을 포함할 수 있다.
한 측면에서, 유지 단계는 용액을 약 2℃ 내지 약 8℃의 온도에서 적어도 약 12시간 내지 1주일까지의 기간 동안 유지시키는 것을 포함한다. 또 다른 측면에서, 유지 단계는 용액을 약 2℃ 내지 약 8℃의 온도에서 밤새 (예를 들어, 약 12 내지 약 24시간, 바람직하게는 약 20시간 동안) 유지시키는 것을 포함한다.
유지 단계에 대한 pH 값은 바람직하게는 약 4 내지 약 10이다. 한 측면에서, 유지 단계에 대한 pH 값은 약 4 이상, 약 6 미만 (예를 들어, 4 내지 5.9) 또는 약 5 이상, 약 6 미만 (예를 들어, 5 내지 5.9)이다. 또 다른 측면에서, 유지 단계에 대한 pH 값은 약 6 내지 약 10 (예를 들어, 약 6.5 내지 약 9, 약 6 내지 약 8) 범위이다. 예를 들어, 유지 단계에 대한 pH 값은 약 6, 약 6.5, 약 7, 약 7.5, 약 8, 약 8.5, 약 9, 약 9.5, 또는 약 10일 수 있다.
다른 측면에서, 유지 단계는 혼합물을 25℃에서 약 6-7.5의 pH에서 약 12시간 내지 약 1주일 동안 인큐베이션하는 것, 혼합물을 4℃에서 약 4.5-5.9의 pH에서 약 5시간 내지 약 5일 동안 인큐베이션하는 것, 또는 혼합물을 25℃에서 약 4.5-5.9의 pH에서 약 5시간 내지 약 1일 동안 인큐베이션하는 것을 포함할 수 있다.
1-단계 공정은 접합체의 용해도 및 회수를 증가시키기 위해 수크로스를 반응 단계에 첨가하는 것을 임의적으로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 수크로스는 약 0.1% (w/v) 내지 약 20% (w/v) (예를 들어, 약 0.1% (w/v), 1% (w/v), 5% (w/v), 10% (w/v), 15% (w/v), 또는 20% (w/v))의 농도로 첨가된다. 바람직하게는, 수크로스는 약 1% (w/v) 내지 약 10% (w/v) (예를 들어, 약 0.5% (w/v), 약 1% (w/v), 약 1.5% (w/v), 약 2% (w/v), 약 3% (w/v), 약 4% (w/v), 약 5% (w/v), 약 6% (w/v), 약 7% (w/v), 약 8% (w/v), 약 9% (w/v), 약 10% (w/v), 또는 약 11% (w/v))의 농도로 첨가된다. 또한, 반응 단계는 완충제 첨가를 또한 포함할 수 있다. 관련 기술 분야에 공지된 임의의 적절한 완충제를 사용할 수 있다. 적절한 완충제는, 예를 들어, 시트레이트 완충제, 아세테이트 완충제, 숙시네이트 완충제 및 포스페이트 완충제를 포함한다. 한 측면에서, 완충제는 HEPPSO (N-(2-히드록시에틸)피페라진-N'-(2-히드록시프로판술폰산)), POPSO (피페라진-1,4-비스-(2-히드록시-프로판-술폰산) 탈수물), HEPES (4-(2-히드록시에틸)피페라진-1-에탄술폰산), HEPPS (EPPS) (4-(2-히드록시에틸)피페라진-1-프로판술폰산), TES (N-[트리스(히드록시메틸)메틸]-2-아미노에탄술폰산), 및 이들의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
1-단계 공정은 정제된 접합체 (예를 들어, Ab-MCC-DM1, Ab-SPDB-DM4 또는 Ab-CX1-1-DM1)를 제공하도록 혼합물을 정제하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 관련 기술 분야에 공지된 임의의 정제 방법이 본 개시내용의 접합체를 정제하는데 사용될 수 있다. 한 측면에서, 본 개시내용의 접합체는 접선 유동 여과 (TFF), 비-흡착 크로마토그래피, 흡착 크로마토그래피, 흡착 여과, 선택적 침전, 또는 임의의 기타 적절한 정제 공정, 뿐만 아니라 이들의 조합을 사용한다. 또 다른 측면에서, 접합체를 상기 기술된 정제 공정에 적용하기 전에, 접합체가 먼저 하나 이상의 PVDF 막을 통해 여과된다. 별법적으로, 접합체를 상기 기술된 정제 공정에 적용한 후에, 접합체가 하나 이상의 PVDF 막을 통해 여과된다. 예를 들어, 한 측면에서, 접합체가 하나 이상의 PVDF 막을 통해 여과된 후, 접선 유동 여과를 사용하여 정제된다. 별법적으로, 접합체가 접선 유동 여과를 사용하여 정제된 후, 하나 이상의 PVDF 막을 통해 여과된다.
펠리콘(Pellicon)® 유형 시스템 (밀리포어(Millipore), 매사추세츠주 빌레리카), 사르토콘® 카세트(Sartocon® Cassette) 시스템 (사르토리우스 아게(Sartorius AG), 뉴욕주 에지우드), 및 센트라세트(Centrasette)® 유형 시스템 (폴 코포레이션(Pall Corp.), 뉴욕주 이스트 힐스)을 포함하는 임의의 적절한 TFF 시스템이 정제에 이용될 수 있다.
임의의 적절한 흡착 크로마토그래피 수지를 정제에 사용할 수 있다. 바람직한 흡착 크로마토그래피 수지는 히드록시아파타이트 크로마토그래피, 소수성 전하 유도 크로마토그래피 (HCIC), 소수성 상호작용 크로마토그래피 (HIC), 이온 교환 크로마토그래피, 혼합 양식 이온 교환 크로마토그래피, 고정된 금속 친화성 크로마토그래피 (IMAC), 염료 리간드 크로마토그래피, 친화성 크로마토그래피, 역상 크로마토그래피, 및 이들의 조합을 포함한다. 적절한 히드록시아파타이트 수지의 예는 세라믹 히드록시아파타이트 (I형 및 II형 CHT, 바이오-래드 래버러토리즈(Bio-Rad Laboratories) (캘리포니아주 허큘리즈)), HA 울트로겔(Ultrogel)® 히드록시아파타이트 (폴 코포레이션, 뉴욕주 이스트 힐스), 및 세라믹 플루오로아파타이트 (I형 및 II형 CFT, 바이오-래드 래버러토리즈 (캘리포니아주 허큘리즈))를 포함한다. 적절한 HCIC 수지의 예는 MEP 하이퍼셀(MEP Hypercel)® 수지 (폴 코포레이션. 뉴욕주 이스트 힐스)이다. 적절한 HIC 수지의 예는 부틸-세파로스, 헥실-세파로스, 페닐-세파로스, 및 옥틸 세파로스 수지 (모두 GE 헬스케어(GE Healthcare), 뉴저지주 피스카타웨이), 뿐만 아니라 마크로-프렙(Macro-prep)® 메틸 및 마크로-프렙® t-부틸 수지 (바이오래드 래버러토리즈, 캘리포니아주 허큘리즈)를 포함한다. 적절한 이온 교환 수지의 예는 SP-세파로스®, CM-세파로스®, 및 Q-세파로스® 수지 (모두 GE 헬스케어, 뉴저지주 피스카타웨이), 및 우노스피어(Unosphere)® S 수지 (바이오-래드 래버러토리즈, 캘리포니아주 허큘리즈)를 포함한다. 적절한 혼합 양식 이온 교환체의 예는 베이커본드(Bakerbond)® ABx 수지 (JT 베이커(JT Baker), 뉴저지주 필립스버그)를 포함한다. 적절한 IMAC 수지의 예는 킬레이팅 세파로스(Chelating Sepharose)® 수지 (GE 헬스케어, 뉴저지주 피스카타웨이) 및 프로피니티(Profinity)® IMAC 수지 (바이오-래드 래버러토리즈, 캘리포니아주 허큘리즈)를 포함한다. 적절한 염료 리간드 수지의 예는 블루 세파로스(Blue Sepharose) 수지 (GE 헬스케어, 뉴저지주 피스카타웨이) 및 어피-겔 블루(Affi-gel Blue) 수지 (바이오-래드 래버러토리즈, 캘리포니아주 허큘리즈)를 포함한다. 적절한 친화성 수지의 예는 단백질 A 세파로스 수지 (예를 들어, 맵셀렉트(MabSelect), GE 헬스케어 (뉴저지주 피스카타웨이)) 및 렉틴 친화성 수지, 예를 들어 렌틸 렉틴 세파로스(Lentil Lectin Sepharose)® 수지 (GE 헬스케어, 뉴저지주 피스카타웨이)를 포함하고, 이때 항체는 적합한 렉틴 결합 부위를 보유한다. 적절한 역상 수지의 예는 C4, C8, 및 C18 수지 (그레이스 비닥(Grace Vydac), 캘리포니아주 헤스페리아)를 포함한다.
임의의 적절한 비-흡착 크로마토그래피 수지를 정제에 사용할 수 있다. 적절한 비-흡착 크로마토그래피 수지의 예는 세파덱스(SEPHADEX)™ G-25, G-50, G-100, 세파크릴(SEPHACRYL)™ 수지 (예를 들어, S-200 및 S-300), 수퍼덱스(SUPERDEX)™ 수지 (예를 들어, 수퍼덱스™ 75 및 수퍼덱스™ 200), 바이오-겔® 수지 (예를 들어, P-6, P-10, P-30, P-60, 및 P-100), 및 관련 분야의 통상의 기술자에게 공지된 기타 물질을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
2-단계 공정 및 단일-용기 공정
한 측면에서, 미국 특허 7,811,572 및 미국 특허 출원 공보 번호 2006/0182750에 기술된 바와 같이 본 개시내용의 접합체를 제조할 수 있다. 이러한 공정은 (a) 본 개시내용의 항체를 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 접촉시켜, 링커를 항체에 공유결합으로 부착시키고 (즉, Ab-SMCC, Ab-SPDB 또는 Ab-CX1-1), 이에 의해 링커가 결합되어 있는 항체를 포함하는 제1 혼합물을 제조하는 단계; (b) 임의적으로, 제1 혼합물을 정제 공정에 적용하여, 링커가 결합되어 있는 항체의 정제된 제1 혼합물을 제조하는 단계; (c) 링커가 결합되어 있는 항체를 pH가 약 4 내지 약 9인 용액에서 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)과 반응시킴으로써, 제1 혼합물 내의 링커가 결합되어 있는 항체에 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 접합시켜, (i) 접합체 (예를 들어, Ab-MCC-DM1, Ab-SPDB-DM4 또는 Ab-CX1-1-DM1), (ii) 유리 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4); 및 (iii) 반응 부산물을 포함하는 제2 혼합물을 제조하는 단계; 및 (d) 제2 혼합물을 정제 공정에 적용하여, 제2 혼합물의 다른 성분들로부터 접합체를 정제하는 단계를 포함한다. 별법적으로, 정제 단계 (b)가 생략될 수 있다. 임의의 본원에 기술된 정제 방법이 단계 (b) 및 (d)에 사용될 수 있다. 한 실시양태에서, TFF가 단계 (b) 및 (d) 양쪽 모두에 사용된다. 또 다른 실시양태에서, TFF가 단계 (b)에 사용되고, 흡착 크로마토그래피 (예를 들어, CHT)가 단계 (d)에 사용된다.
1-단계 시약 및 원위치 공정
한 측면에서, 미국 특허 6,441,163 및 미국 특허 출원 공보 번호 2011/0003969 및 2008/0145374에 기술된 바와 같이 미리 형성된 약물-링커 화합물 (예를 들어, SMCC-DM1, 술포-SMCC-DM1, SPDB-DM4 또는 CX1-1-DM1)을 본 개시내용의 항체에 접합시킨 후, 정제 단계가 이어짐으로써 본 개시내용의 접합체가 제조될 수 있다. 임의의 본원에 기술된 정제 방법이 사용될 수 있다. 약물 (예를 들어, DM1 또는 DM4)을 가교제 (예를 들어, SMCC, 술포-SMCC, SPDB, 술포-SPDB 또는 CX1-1)와 반응시킴으로써 약물-링커 화합물이 제조된다. 임의적으로, 약물-링커 화합물 (예를 들어, SMCC-DM1, 술포-SMCC-DM1, SPDB-DM4 또는 CX1-1-DM1)이 정제에 적용된 후에 항체에 접합된다.
4. 바람직한 항체 및 항체 약물 접합체의 특성화 및 선별
본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편) 또는 항체 약물 접합체를 관련 기술 분야에 공지된 다양한 검정에 의해 이들의 물리적/화학적 성질 및/또는 생물학적 활성에 대해 특성화 및 선별할 수 있다.
예를 들어, 본 개시내용의 항체를 ELISA, FACS, 비아코어(Biacore) 또는 웨스턴 블롯과 같은 공지된 방법에 의해 그의 항원 결합 활성에 대해 테스트할 수 있다. 트랜스제닉(transgenic) 동물 및 세포주가 종양-연관 항원 및 세포 표면 수용체를 과발현하는 암의 예방적 또는 치료적 처치로서의 잠재력이 있는 항체 약물 접합체 (ADC)를 스크리닝하는데 특히 유용하다. 유용한 ADC에 대한 스크리닝은 후보 ADC를 소정 범위의 용량에 걸쳐 트랜스제닉 동물에게 투여하고, 평가되는 질환 또는 장애에 대한 ADC의 효과(들)에 대해 다양한 시점에 검정하는 것을 수반할 수 있다. 별법적으로, 또는 추가적으로, 적용가능한 경우, 질환 유도제에 대한 노출 이전에 또는 이러한 노출과 동시에 약물이 투여될 수 있다. 후보 ADC를 연속적으로 및 개별적으로, 또는 증등도 또는 고-처리량 스크리닝 포맷 하에 병행으로 스크리닝할 수 있다.
한 측면은 (a) cKIT를 발현하는 안정적인 암 세포주 또는 인간 환자 종양 (예를 들어, GIST 세포주 또는 종양 단편, 흑색종 세포주 또는 종양 단편, AML 1차 세포)를 비-인간 동물 내로 이식하고, (b) ADC 약물 후보를 비-인간 동물에게 투여하고, (c) 이식된 세포주로부터의 종양 성장을 억제하는 후보의 능력을 결정하는 것을 포함하는 스크리닝 방법이다. 본 개시내용은 (a) cKIT를 발현하는 안정적인 암 세포주로부터의 세포를 약물 후보와 접촉시키고, (b) 안정적인 세포주의 성장을 억제하는 ADC 후보의 능력을 평가하는 것을 포함하는, cKIT의 과발현을 특성으로 하는 질환 또는 장애의 치료를 위한 ADC 후보를 스크리닝하는 방법을 또한 포함한다.
또 다른 측면은 (a) cKIT를 발현하는 안정적인 암 세포주로부터의 세포를 ADC 약물 후보와 접촉시키고, (b) cKIT의 리간드 활성화를 차단하는 ADC 후보의 능력을 평가하는 것을 포함하는 스크리닝 방법이다. 또 다른 측면에서, 리간드-자극 티로신 인산화를 차단하는 ADC 후보의 능력이 평가된다.
추가적인 측면은 (a) cKIT를 발현하는 안정적인 암 세포주로부터의 세포를 ADC 약물 후보와 접촉시키고, (b) 세포 사망을 유도하는 ADC 후보의 능력을 평가하는 것을 포함하는 스크리닝 방법이다. 한 측면에서, 아폽토시스를 유도하는 ADC 후보의 능력이 평가된다.
소정 범위에 걸쳐 트랜스제닉 동물에게 투여하고, 화합물에 대한 동물의 생리학적 반응을 경시적으로 평가함으로써 후보 ADC를 스크리닝할 수 있다. 일부 경우에, 화합물을 이의 효능을 강화시킬 보조인자와 함께 투여하는 것이 적합할 수 있다. 대상체 트랜스제닉 동물로부터 유래된 세포주가 cKIT 과발현과 연관된 다양한 장애를 치료하는데 유용한 ADC를 스크리닝하는데 사용되는 경우, 테스트 ADC가 적합한 시간에 세포 배양 배지에 첨가되고, 적합한 생화학적 및/또는 조직학적 검정을 사용하여 ADC에 대한 세포 반응이 경시적으로 평가된다.
따라서, 본 개시내용은 cKIT, 및 종양 세포 상에서의 cKIT 과발현을 특이적으로 표적화하고 이에 결합하는 ADC를 확인하기 위한 검정을 제공한다.
cKIT 항체
본 개시내용은 인간 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)을 제공한다. 본 개시내용의 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)은 하기 실시예에서 기술된 바와 같이 단리된 인간 모노클로날 항체 또는 이의 단편을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
특정 측면에서, 본 개시내용은 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)이 서열 9, 28, 46, 64, 82, 100, 118 또는 136 (표 1)의 아미노산 서열의 VH 도메인을 포함하는, cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)을 제공한다. 본 개시내용은 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)이 표 1에 열거된 VH CDR 중 어느 하나의 아미노산 서열의 VH CDR을 포함하는, cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)을 또한 제공한다. 특정한 측면에서, 본 개시내용은 항체가 1개, 2개, 3개, 4개, 5개 또는 이를 초과하는 개수의 하기 표 1에 열거된 VH CDR 중 임의의 것의 아미노산 서열의 VH CDR을 포함하는 (또는 별법적으로는 이러한 VH CDR로 이루어지는), cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)을 제공한다
본 개시내용은 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)이 서열 18, 37, 55, 73, 91, 109, 127 또는 145 (표 1)의 아미노산 서열의 VL 도메인을 포함하는, cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)을 제공한다. 본 개시내용은 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)이 하기 표 1에 열거된 VL CDR 중 어느 하나의 아미노산 서열의 VL CDR을 포함하는, cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)을 또한 제공한다. 특히, 본 개시내용은 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)이 1개, 2개, 3개, 또는 이를 초과하는 개수의 표 1에 열거된 VL CDR 중 임의의 것의 아미노산 서열의 VL CDR을 포함하는 (또는 별법적으로는 이러한 VL CDR로 이루어지는), cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)을 제공한다.
본 개시내용의 기타 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)은 돌연변이되었지만 표 1에 기술된 서열에서 도시된 CDR 영역과 CDR 영역에서의 동일성이 적어도 60, 70, 80, 90 또는 95%인 아미노산을 포함한다. 일부 측면에서, 이는 표 1에 기술된 서열에서 도시된 CDR 영역과 비교했을 때 CDR 영역에서 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개 이하의 아미노산이 돌연변이된 돌연변이체 아미노산 서열을 포함한다.
본 개시내용은 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체의 VH, VL, 전장 중쇄, 및 전장 경쇄를 코딩하는 핵산 서열을 또한 제공한다. 이같은 핵산 서열은 포유동물 세포에서의 발현에 대해 최적화될 수 있다.
<표 1>
항-cKIT 항체의 예
Figure pct00017
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Figure pct00032
본 개시내용의 기타 항체는 아미노산 또는 아미노산을 코딩하는 핵산이 돌연변이되었지만 표 1에 기술된 서열에 대한 동일성이 적어도 60, 70, 80, 90 또는 95%인 것들을 포함한다. 일부 측면에서, 이는 표 1에 기술된 서열에서 도시된 가변 영역과 비교했을 때 가변 영역에서 1개, 2개, 3개, 4개 또는 5개 이하의 아미노산이 돌연변이되었지만, 동일한 치료 활성을 실질적으로 유지하는 돌연변이체 아미노산 서열을 포함한다.
이러한 항체들 각각이 cKIT에 결합할 수 있기 때문에, VH, VL, 전장 경쇄, 및 전장 중쇄 서열 (아미노산 서열 및 아미노산 서열을 코딩하는 뉴클레오티드 서열)이 "혼합 및 매칭"되어 다른 cKIT-결합 항체가 생성될 수 있다. 이같은 "혼합 및 매칭"된 cKIT-결합 항체를 관련 기술 분야에 공지된 결합 검정 (예를 들어, ELISA, 및 실시예 섹션에 기술된 기타 검정)을 사용하여 테스트할 수 있다. 이러한 쇄들이 혼합 및 매칭되는 경우에, 특정 VH/VL 쌍으로부터의 VH 서열이 구조적으로 유사한 VH 서열로 교체되어야 한다. 마찬가지로, 특정 전장 중쇄 / 전장 경쇄 쌍으로부터의 전장 중쇄 서열이 구조적으로 유사한 전장 중쇄 서열로 교체되어야 한다. 마찬가지로, 특정 VH/VL 쌍으로부터의 VL 서열이 구조적으로 유사한 VL 서열로 교체되어야 한다. 마찬가지로, 특정 전장 중쇄 / 전장 경쇄 쌍으로부터의 전장 경쇄 서열이 구조적으로 유사한 전장 경쇄 서열로 교체되어야 한다. 따라서, 한 측면에서, 본 개시내용은 서열 9, 28, 46, 64, 82, 100, 118 또는 136 (표 1)로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 서열 18, 37, 55, 73, 91, 109, 127 또는 145 (표 1)로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역이 있는 단리된 모노클로날 항체 또는 그의 항원 결합 영역을 제공하고, 이때 이러한 항체는 cKIT에 특이적으로 결합한다.
또 다른 측면에서, 본 개시내용은 (i) 서열 11, 29, 47, 65, 83, 101, 119, 또는 137로 이루어진 군으로부터 선택된, 포유동물 세포에서의 발현에 대해 최적화된 아미노산 서열을 포함하는 전장 중쇄; 및 서열 20, 21, 38, 56, 74, 92, 110, 128, 또는 146으로 이루어진 군으로부터 선택된, 포유동물 세포에서의 발현에 대해 최적화된 아미노산 서열을 포함하는 전장 경쇄가 있는 단리된 모노클로날 항체; 또는 (ii) 그의 항원 결합 부분을 포함하는 기능성 단백질을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 개시내용은 표 1에 기술된 바와 같은 중쇄 및 경쇄 CDR1, CDR2 및 CDR3 또는 이들의 조합을 포함하는 cKIT-결합 항체를 제공한다. 항체의 VH CDR1의 아미노산 서열이 서열 3, 22, 40, 58, 76, 94, 112 및 130에서 제시된다. 항체의 VH CDR2의 아미노산 서열이 서열 4, 23, 41, 59, 77, 95, 113 및 131에서 제시된다. 항체의 VH CDR3의 아미노산 서열이 서열 5, 24, 42, 60, 78, 96, 114 및 132에서 제시된다. 항체의 VL CDR1의 아미노산 서열이 서열 12, 31, 49, 67, 85, 103, 121 및 139에서 제시된다. 항체의 VL CDR2의 아미노산 서열이 서열 13, 32, 50, 68, 86, 104, 122 및 140에서 제시된다. 항체의 VL CDR3의 아미노산 서열이 서열 14, 33, 51, 69, 87, 105, 123 및 141에서 제시된다.
각각의 이러한 항체가 cKIT에 결합할 수 있다는 것과 항원-결합 특이성이 주로 CDR1, 2 및 3 영역에 의해 제공된다는 것을 고려하여, VH CDR1, 2 및 3 서열 및 VL CDR1, 2 및 3 서열이 "혼합 및 매칭"될 수 있다 (즉, 다른 C5-결합 분자를 생성하기 위해 각각의 항체가 VH CDR1, 2 및 3 및 VL CDR1, 2 및 3을 함유하여야 하지만, 상이한 항체들로부터의 CDR들이 혼합 및 매칭될 수 있다). 이같은 "혼합 및 매칭"된 cKIT-결합 항체를 관련 기술 분야에 공지된 결합 검정 및 실시예에 기술된 것들 (예를 들어, ELISA)을 사용하여 테스트할 수 있다. VH CDR 서열들이 혼합 및 매칭되는 경우, 특정 VH 서열로부터의 CDR1, CDR2 및/또는 CDR3 서열이 구조적으로 유사한 CDR 서열(들)로 교체되어야 한다. 마찬가지로, VL CDR 서열들이 혼합 및 매칭되는 경우, 특정 VL 서열로부터의 CDR1, CDR2 및/또는 CDR3 서열이 구조적으로 유사한 CDR 서열(들)로 교체되어야 한다. 하나 이상의 VH 및/또는 VL CDR 영역 서열을 본 개시내용의 모노클로날 항체에 대해 본원에서 제시된 CDR 서열로부터의 구조적으로 유사한 서열로 치환함으로써 신규 VH 및 VL 서열이 생성될 수 있다는 것이 통상의 기술자에게 쉽게 명백할 것이다.
따라서, 본 개시내용은 서열 3, 22, 40, 58, 76, 94, 112 및 130로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 CDR1; 서열 4, 23, 41, 59, 77, 95, 113 및 131로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 CDR2; 서열 5, 24, 42, 60, 78, 96, 114 및 132로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 CDR3; 서열 12, 31, 49, 67, 85, 103, 121 및 139로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 CDR1; 서열 13, 32, 50, 68, 86, 104, 122 및 140으로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 CDR2; 및 서열 14, 33, 51, 69, 87, 105, 123 및 141로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 CDR3을 포함하는 단리된 모노클로날 항체 또는 항원 결합 영역을 제공하고, 이때 이러한 항체는 cKIT에 특이적으로 결합한다.
구체적 측면에서, 서열 3의 중쇄 CDR1, 서열 4의 중쇄 CDR2; 서열 5의 중쇄 CDR3; 서열 12의 경쇄 CDR1; 서열 13의 경쇄 CDR2; 및 서열 14의 경쇄 CDR3을 포함하는 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편).
구체적 측면에서, 서열 22의 중쇄 CDR1, 서열 23의 중쇄 CDR2; 서열 24의 중쇄 CDR3; 서열 31의 경쇄 CDR1; 서열 32의 경쇄 CDR2; 및 서열 33의 경쇄 CDR3을 포함하는 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편).
구체적 측면에서, 서열 40의 중쇄 CDR1, 서열 41의 중쇄 CDR2; 서열 42의 중쇄 CDR3; 서열 49의 경쇄 CDR1; 서열 50의 경쇄 CDR2; 및 서열 51의 경쇄 CDR3을 포함하는 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편).
구체적 측면에서, 서열 58의 중쇄 CDR1, 서열 59의 중쇄 CDR2; 서열 60의 중쇄 CDR3; 서열 67의 경쇄 CDR1; 서열 68의 경쇄 CDR2; 및 서열 69의 경쇄 CDR3을 포함하는 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편).
구체적 측면에서, 서열 76의 중쇄 CDR1, 서열 77의 중쇄 CDR2; 서열 78의 중쇄 CDR3; 서열 85의 경쇄 CDR1; 서열 86의 경쇄 CDR2; 및 서열 87의 경쇄 CDR3을 포함하는 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편).
구체적 측면에서, 서열 94의 중쇄 CDR1, 서열 95의 중쇄 CDR2; 서열 96의 중쇄 CDR3; 서열 103의 경쇄 CDR1; 서열 104의 경쇄 CDR2; 및 서열 105의 경쇄 CDR3을 포함하는 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편).
구체적 측면에서, 서열 112의 중쇄 CDR1, 서열 113의 중쇄 CDR2; 서열 114의 중쇄 CDR3; 서열 121의 경쇄 CDR1; 서열 122의 경쇄 CDR2; 및 서열 123의 경쇄 CDR3을 포함하는 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편).
구체적 측면에서, 서열 130의 중쇄 CDR1, 서열 131의 중쇄 CDR2; 서열 132의 중쇄 CDR3; 서열 139의 경쇄 CDR1; 서열 140의 경쇄 CDR2; 및 서열 141의 경쇄 CDR3을 포함하는 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편).
특정 측면에서, cKIT에 결합하는 항체는 표 1에 기술된 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)이다.
1. 에피토프 및 동일한 에피토프에 결합하는 항체의 확인
본 개시내용은 cKIT 수용체의 세포외 도메인 내의 에피토프에 결합하는 항체 및 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)을 제공한다. 특정 측면에서, 항체 및 항체 단편은 cKIT 세포외 도메인의 도메인 1-3 내의 에피토프에 결합할 수 있다.
본 개시내용은 표 1에 기술된 항-cKIT 항체와 동일한 에피토프에 결합하는 항체 및 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)을 또한 제공한다. 따라서, 추가적인 항체 및 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)이 cKIT 결합 검정에서 다른 항체와 교차-경쟁하는 (예를 들어, 통계적으로 유의한 방식으로 다른 항체의 결합을 경쟁적으로 억제하는) 이의 능력을 기초로 확인될 수 있다. 본 개시내용의 항체 및 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)이 cKIT 단백질 (예를 들어, 인간 cKIT)에 결합하는 것을 억제하는 테스트 항체의 능력은 테스트 항체가 cKIT에 결합하는 것에 대해 이러한 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)과 경쟁할 수 있다는 것을 실연한다; 비제한적인 이론에 따르면, 이같은 항체는 자신이 경쟁하는 항체 또는 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)과 동일하거나 관련된 (예를 들어, 구조적으로 유사하거나 공간적으로 인접한) cKIT 단백질 상의 에피토프에 결합할 수 있다. 특정 측면에서, 본 개시내용의 항체 및 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)과 동일한 cKIT 상의 에피토프에 결합하는 항체는 인간 또는 인간화 모노클로날 항체이다. 본원에 기술된 바와 같이 이같은 인간 또는 인간화 모노클로날 항체를 제조 및 단리할 수 있다.
2. Fc 영역의 프레임워크의 추가적인 변경
본 개시내용은 부위-특이적으로 표지된 면역접합체를 제공한다. 이러한 면역접합체는, 예를 들어, 항체의 성질을 개선하기 위해, VH 및/또는 VL 내의 프레임워크 잔기에 대한 변형을 추가로 포함하는 변형 항체 또는 그의 항원 결합 단편을 포함할 수 있다. 전형적으로, 이같은 프레임워크 변형은 항체의 면역원성을 감소시키기 위해 이루어진다. 예를 들어, 한 접근법은 하나 이상의 프레임워크 잔기를 상응하는 생식계열 서열로 "역-돌연변이"시키는 것이다. 더욱 구체적으로, 체세포 돌연변이가 진행된 항체는 항체가 유래된 생식계열 서열과 상이한 프레임워크 잔기를 함유할 수 있다. 항체 프레임워크 서열을 항체가 유래된 생식계열 서열과 비교함으로써 이같은 잔기를 확인할 수 있다. 프레임워크 영역을 이의 생식계열 형상으로 되돌리기 위해, 예를 들어, 부위-지정 돌연변이유발에 의해, 체세포 돌연변이가 생식계열 서열로 "역-돌연변이"될 수 있다. 이같은 "역-돌연변이"된 항체 또한 본 발명에 포함되도록 의도된다.
또 다른 유형의 프레임워크 변형은 T-세포 에피토프를 제거하도록 프레임워크 영역 내, 또는 심지어 하나 이상의 CDR 영역 내의 하나 이상의 잔기를 돌연변이시킴으로써 항체의 잠재적인 면역원성을 감소시키는 것을 수반한다. 이러한 접근법은 "탈면역화"로 또한 지칭되고, 미국 특허 공개 번호 2003/0153043 (카(Carr) 등)에서 더 상세하게 기술된다.
프레임워크 또는 CDR 영역 내에서 이루어진 변형에 더하여 또는 이에 대해 별법적으로, 전형적으로는 항체의 하나 이상의 기능적인 성질, 예컨대 혈청 반감기, 보체 고정, Fc 수용체 결합 및/또는 항원-의존적 세포성 세포독성을 변경시키기 위해, 항체가 Fc 영역 내에 변형을 포함하도록 조작될 수 있다. 또한, 마찬가지로 항체의 하나 이상의 기능적인 성질을 변경시키기 위해, 항체가 화학적으로 변형될 수 있거나 (예를 들어, 하나 이상의 화학적 모이어티가 항체에 부착될 수 있음), 또는 이의 글리코실화가 변경되도록 변형될 수 있다. 각각의 이러한 측면들이 하기에서 더 상세하게 기술된다.
한 측면에서, 힌지 영역 내의 시스테인 잔기의 개수가 변경되도록, 예를 들어, 증가 또는 감소되도록 CH1의 힌지 영역이 변형된다. 미국 특허 번호 5,677,425 (보드머(Bodmer) 등)에서 이러한 접근법이 추가로 기술된다. 예를 들어, 경쇄 및 중쇄의 조립을 용이하게 하기 위해 또는 항체의 안정성을 증가 또는 감소시키기 위해, CH1의 힌지 영역 내의 시스테인 잔기의 개수가 변경된다.
또 다른 측면에서, 항체의 생물학적 반감기를 감소시키기 위해 항체의 Fc 힌지 영역이 돌연변이된다. 더욱 구체적으로, 항체의 스타필로코쿠스(Staphylococcus) 단백질 A (SpA) 결합이 천연 Fc-힌지 도메인 SpA 결합과 비교하여 손상되도록 Fc-힌지 단편의 CH2-CH3 도메인 계면 영역 내로 하나 이상의 아미노산 돌연변이가 도입된다. 미국 특허 번호 6,165,745 (와드(Ward) 등)에서 이러한 접근법이 더 상세하게 기술된다.
또 다른 측면에서, 하나 이상의 아미노산 잔기를 상이한 아미노산 잔기로 교체하는 것에 의해 Fc 영역이 변경되어 항체의 이펙터 기능이 변경된다. 예를 들어, 항체가 이펙터 리간드에 대한 친화도는 변경되지만 모 항체의 항원-결합 능력은 유지하도록 하나 이상의 아미노산이 상이한 아미노산 잔기로 교체될 수 있다. 이에 대한 친화도가 변경되는 이펙터 리간드는, 예를 들어, Fc 수용체 또는 보체의 C1 성분일 수 있다. 미국 특허 번호 5,624,821 및 5,648,260 (양쪽 모두 윈터(Winter) 등)에 이러한 접근법이 기술되어 있다.
또 다른 측면에서, 항체의 C1q 결합이 변경되고/되거나 보체 의존적 세포독성 (CDC)이 감소 또는 폐지되도록 아미노산 잔기들로부터 선택된 하나 이상의 아미노산이 상이한 아미노산 잔기로 교체될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 6,194,551 (이두소기(Idusogie) 등)에 이러한 접근법이 기술되어 있다.
또 다른 측면에서, 하나 이상의 아미노산 잔기가 변경됨으로써 보체를 고정하는 항체의 능력이 변경된다. 예를 들어, PCT 공개 WO 94/29351 (보드머(Bodmer) 등)에 이러한 접근법이 기술되어 있다. 구체적인 측면에서, 본 개시내용의 항체 또는 이의 단편의 하나 이상의 아미노산이 IgG1 서브클래스 및 카파 이소형에 대한 하나 이상의 동종이형 아미노산 잔기로 교체된다. 동종이형 아미노산 잔기는 문헌 [Jefferis et al., MAbs. 1:332-338 (2009)]에 기술된 바와 같은 IgG1, IgG2, 및 IgG3 서브클래스의 중쇄의 불변 영역, 뿐만 아니라 카파 이소형의 경쇄의 불변 영역을 또한 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
또 다른 측면에서, 하나 이상의 아미노산을 변형시킴으로써 항체 의존적 세포성 세포독성 (ADCC)을 매개하는 항체의 능력을 증가시키도록 및/또는 Fcγ 수용체에 대한 항체의 친화도를 증가시키도록 Fc 영역이 변형된다. 예를 들어, PCT 공개 WO 00/42072 (프레스타(Presta))에 이러한 접근법이 기술되어 있다. 또한, FcγRI, FcγRII, FcγRIII 및 FcRn에 대한 인간 IgG1 상의 결합 부위가 맵핑되었고, 결합이 개선된 변이체들이 기술되어 있다 (문헌 [Shields et al., J. Biol. Chem. 276:6591-6604, 2001] 참조).
또 다른 측면에서, 항체의 글리코실화가 변형된다. 예를 들어, 비-글리코실화 항체가 제조될 수 있다 (즉, 항체에 글리코실화가 결여된다). 예를 들어, "항원"에 대한 항체의 친화도를 증가시키기 위해, 글리코실화가 변경될 수 있다. 예를 들어, 항체 서열 내의 하나 이상의 글리코실화 부위를 변경시키는 것에 의해, 이같은 탄수화물 변형이 달성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 가변 영역 프레임워크 글리코실화 부위의 제거를 초래함으로써 이러한 부위에서의 글리코실화를 제거하는 하나 이상의 아미노산 치환이 이루어질 수 있다. 이같은 비-글리코실화는 항원에 대한 항체의 친화도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 5,714,350 및 6,350,861 (코(Co) 등)에 이같은 접근법이 기술되어 있다.
추가적으로 또는 별법적으로, 글리코실화 유형이 변경된 항체, 예컨대 푸코실 잔기의 양이 감소된 저-푸코실화 항체 또는 양분성 GlcNac 구조가 증가된 항체가 제조될 수 있다. 이같은 변경된 글리코실화 패턴은 항체의 ADCC 능력을 증가시키는 것으로 실연되었다. 예를 들어, 글리코실화 기구가 변경된 숙주 세포에서 항체를 발현시키는 것에 의해, 이같은 탄수화물 변형이 달성될 수 있다. 글리코실화 기구가 변경된 세포가 관련 기술 분야에 기술되어 있고, 재조합 항체가 발현되는 숙주 세포로서 사용될 수 있어, 이에 의해 글리코실화가 변경된 항체가 생산된다. 예를 들어, EP 1,176,195 (항(Hang 등)에 푸코실 트랜스퍼라제를 코딩하는 FUT8 유전자가 기능적으로 파괴된 세포주가 기술되어 있어서, 이같은 세포주에서 발현된 항체는 저-푸코실화를 나타낸다. PCT 공개 WO 03/035835 (프레스타(Presta))는 푸코스를 Asn(297)-연결 탄수화물에 부착하는 능력이 감소되어, 이러한 숙주 세포에서 발현된 항체의 저-푸코실화를 또한 초래하는, 변이체 CHO 세포주인 Lecl3 세포를 기술한다 (문헌 [Shields et al., (2002) J. Biol. Chem. 277:26733-26740]을 또한 참조한다). PCT 공개 WO 99/54342 (우마나(Umana) 등)는 당단백질-변형 글리코실 트랜스퍼라제 (예를 들어, 베타(1,4)-N 아세틸글루코스아미닐트랜스퍼라제 III (GnTIII))를 발현하도록 조작되어, 이러한 조작된 세포주에서 발현된 항체가 증가된 양분성 GlcNac 구조를 나타내고, 이는 항체의 증가된 ADCC 활성을 초래하는 세포주를 기술한다 (문헌 [Umana et al., Nat. Biotech. 17:176-180, 1999]를 또한 참조한다).
또 다른 측면에서, 항체의 생물학적 반감기가 증가되도록 항체가 변형된다. 다양한 접근법이 가능하다. 예를 들어, 미국 특허 번호 6,277,375 (와드(Ward))에 기술된 바와 같이, 하기의 돌연변이 중 하나 이상이 도입될 수 있다: T252L, T254S, T256F. 별법적으로, 미국 특허 번호 5,869,046 및 6,121,022 (프레스타(Presta) 등)에 기술된 바와 같이, 생물학적 반감기를 증가시키기 위해, IgG의 Fc 영역의 CH2 도메인의 2개의 루프로부터 취해진 샐비지(salvage) 수용체 결합 에피토프를 함유하도록 CH1 또는 CL 영역 내에서 항체가 변경될 수 있다.
항체의 ADCC 활성을 최소화하기 위해, Fc 영역에서의 특정 돌연변이가 이펙터 세포와의 상호작용이 최소인 "Fc 침묵" 항체를 초래한다. 일반적으로, "IgG Fc 영역"은 천연 서열 Fc 영역 및 변이체 Fc 영역을 포함하는, 면역글로불린 중쇄의 C-말단 영역을 규정하도록 사용된다. 인간 IgG 중쇄 Fc 영역은 일반적으로 IgG 항체의 위치 C226 또는 P230부터 카르복실-말단까지의 아미노산 잔기를 포함하는 것으로서 규정된다. Fc 영역 내의 잔기의 번호매김은 카바트의 EU 인덱스의 번호매김이다. 예를 들어, 항체의 생산 또는 정제 동안, Fc 영역의 C-말단 라이신 (잔기 K447)이 제거될 수 있다.
침묵화된 이펙터 기능이 항체의 Fc 영역에서의 돌연변이에 의해 수득될 수 있고, 관련 기술 분야에 기술되어 있다: LALA 및 N297A (Strohl, W., 2009, Curr. Opin. Biotechnol. vol. 20(6):685-691); 및 D265A (Baudino et al., 2008, J. Immunol. 181 : 6664- 69). WO2012065950 (호이서(Heusser) 등)을 또한 참조한다. 침묵 Fc IgG1 항체의 예는 IgG1 Fc 아미노산 서열 내의 L234A 및 L235A 돌연변이를 포함하는 LALA 돌연변이체이다. 침묵 IgG1 항체의 또 다른 예는 DAPA (D265A, P329A) 돌연변이 (US 6,737,056)이다. 침묵 IgG1 항체의 또 다른 예는 N297A 돌연변이를 포함하고, 이는 무-글리코실화/비-글리코실화 항체를 초래한다.
Fc 침묵 항체는 ADCC 활성을 초래하지 않거나 또는 낮은 ADCC 활성을 초래하고, 이는 Fc 침묵 항체가 50% 미만의 특이적 세포 용해인 ADCC 활성을 나타낸다는 것을 의미한다. ADCC 활성 없음은 Fc 침묵 항체가 1% 미만인 ADCC 활성 (특이적 세포 용해)를 나타낸다는 것을 의미한다.
3. cKIT 항체의 생산
항체 사량체의 재조합 발현, 화학적 합성, 및 효소에 의한 소화를 포함하지만 이에 한정되지 않는, 관련 기술 분야에 공지된 임의의 수단에 의해 항-cKIT 항체 및 이의 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편)을 생산할 수 있는 한편, 예를 들어, 하이브리도마 또는 재조합 생산에 의해 전장 모노클로날 항체를 수득할 수 있다. 재조합 발현은 관련 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 숙주 세포, 예를 들어, 포유동물 숙주 세포, 박테리아 숙주 세포, 효모 숙주 세포, 곤충 숙주 세포 등으로부터의 발현일 수 있다.
본 개시내용은 본원에 기술된 항체를 코딩하는 폴리뉴클레오티드, 예를 들어, 본원에 기술된 바와 같은 상보성 결정 영역을 포함하는 중쇄 또는 경쇄 가변 영역 또는 절편을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 추가로 제공한다. 일부 측면에서, 중쇄 가변 영역을 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 서열 30, 48, 66, 84, 102, 120 및 137로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리뉴클레오티드와의 핵산 서열 동일성이 적어도 85%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100%이다. 일부 측면에서, 경쇄 가변 영역을 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 서열 39, 57, 75, 93, 111, 129 및 147로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리뉴클레오티드와의 핵산 서열 동일성이 적어도 85%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100%이다.
일부 측면에서, 중쇄를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 서열 30, 48, 66, 84, 102, 120의 폴리뉴클레오티드와의 핵산 서열 동일성이 적어도 85%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100%이다. 일부 측면에서, 경쇄를 코딩하는 폴리뉴클레오티드는 서열 39, 57, 75, 93, 111, 129 및 147의 폴리뉴클레오티드와의 핵산 서열 동일성이 적어도 85%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100%이다
본 개시내용의 폴리뉴클레오티드는 항-cKIT 항체의 가변 영역 서열만 코딩할 수 있다. 이는 항체의 가변 영역 및 불변 영역 양쪽 모두를 코딩할 수도 있다. 폴리뉴클레오티드 서열 중 일부는 예시된 항-cKIT 항체 중 하나의 중쇄 및 경쇄 양쪽 모두의 가변 영역을 포함하는 폴리펩티드를 코딩한다. 일부 기타 폴리뉴클레오티드는 각각 마우스 항체 중 하나의 중쇄 및 경쇄의 가변 영역과 실질적으로 동일한 2개의 폴리펩티드 절편을 코딩한다.
이러한 폴리뉴클레오티드 서열은 디 노보(de novo) 고체-상 DNA 합성에 의해 또는 항-cKIT 항체 또는 이의 결합 단편을 코딩하는 기존 서열 (예를 들어, 하기 실시예에 기술된 바와 같은 서열)의 PCR 돌연변이유발에 의해 생산될 수 있다. 핵산의 직접적인 화학적 합성은 관련 기술 분야에 공지된 방법, 예컨대 문헌 [Narang et al., Meth. Enzymol. 68:90, 1979]의 포스포트리에스테르 방법; 문헌 [Brown et al., Meth. Enzymol. 68:109, 1979]의 포스포디에스테르 방법; 문헌 [Beaucage et al., Tetra. Lett., 22:1859, 1981]의 디에틸포스포르아미디트 방법; 및 미국 특허 번호 4,458,066의 고체 지지체 방법에 의해 달성될 수 있다. PCR에 의해 폴리뉴클레오티드 서열에 돌연변이를 도입하는 것은, 예를 들어, 문헌 [PCR Technology: Principles and Applications for DNA Amplification, H.A. Erlich (Ed.), Freeman Press, NY, NY, 1992]; [PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Innis et al. (Ed.), Academic Press, San Diego, CA, 1990]; [Mattila et al., Nucleic Acids Res. 19:967, 1991]; 및 [Eckert et al., PCR Methods 및 Applications 1:17, 1991]에 기술된 바와 같이 수행될 수 있다.
상기 기술된 항-cKIT 항체를 생산하기 위한 발현 벡터 및 숙주 세포가 본 개시내용에서 또한 제공된다. 다양한 발현 벡터가 항-cKIT 항체 쇄 또는 결합 단편을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 발현시키는데 사용될 수 있다. 바이러스-기반 및 비-바이러스 발현 벡터 양쪽 모두가 포유동물 숙주 세포에서 항체를 생산하는데 사용될 수 있다. 비-바이러스 벡터 및 시스템은 플라스미드, 에피솜 벡터 (전형적으로는, 단백질 또는 RNA 발현을 위한 발현 카세트가 있음), 및 인간 인공 염색체 (예를 들어, 문헌 [Harrington et al., Nat Genet 15:345, 1997] 참조)를 포함한다. 예를 들어, 포유동물 (예를 들어, 인간) 세포에서의 항-cKIT 폴리뉴클레오티드 및 폴리펩티드의 발현에 유용한 비-바이러스 벡터는 pThioHis A, B & C, pcDNA3.1/His, pEBVHis A, B & C (인비트로젠(Invitrogen), 캘리포니아주 샌디에고), MPSV 벡터, 및 다른 단백질의 발현을 위한, 관련 기술 분야에 공지된 다수의 기타 벡터를 포함한다. 유용한 바이러스 벡터는 레트로바이러스를 기초로 하는 벡터, 아데노바이러스, 아데노-연관 바이러스, 헤르페스 바이러스, SV40을 기초로 하는 벡터, 유두종 바이러스, HBP 엡스타인 바르(Epstein Barr) 바이러스, 우두 바이러스 벡터 및 셈리키 포레스트(Semliki Forest) 바이러스 (SFV)를 포함한다. 문헌 [Brent et al., 상기 문헌]; [Smith, Annu. Rev. Microbiol. 49:807, 1995]; 및 [Rosenfeld et al., Cell 68:143, 1992]를 참조한다.
발현 벡터의 선택은 벡터가 발현될 의도되는 숙주 세포에 좌우된다. 전형적으로, 발현 벡터는 항-cKIT 항체 쇄 또는 단편을 코딩하는 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결된 프로모터 및 기타 조절 서열 (예를 들어, 인핸서)을 함유한다. 일부 측면에서, 유도성 프로모터가 유도 조건 하인 경우를 제외하고는 삽입된 서열의 발현을 방지하도록 사용된다. 유도성 프로모터는, 예를 들어, 아라비노스, lacZ, 메탈로티오네인 프로모터 또는 열 충격 프로모터를 포함한다. 발현 생성물이 숙주 세포에 의해 더 잘 허용되는 코딩 서열에 대해 집단을 편향시키지 않으면서, 형질전환된 생물의 배양물이 비-유도 조건 하에 확장될 수 있다. 프로모터에 더하여, 기타 조절 요소 또한 항-cKIT 항체 쇄 또는 단편의 효율적인 발현에 요구될 수 있거나 또는 바람직할 수 있다. 전형적으로 이러한 요소들은 ATG 개시 코돈 및 인접한 리보솜 결합 부위 또는 기타 서열을 포함한다. 또한, 사용되는 세포 시스템에 적합한 인핸서를 포함하는 것에 의해 발현 효율이 강화될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Scharf et al., Results Probl. Cell Differ. 20:125, 1994]; 및 [Bittner et al., Meth. Enzymol., 153:516, 1987] 참조). 예를 들어, SV40 인핸서 또는 CMV 인핸서가 포유동물 숙주 세포에서의 발현을 증가시키도록 사용될 수 있다.
발현 벡터는 삽입된 항-cKIT 항체서열에 의해 코딩되는 폴리펩티드와 융합 단백질을 헝성하도록 분비 신호 서열 위치를 또한 제공할 수 있다. 더욱 흔하게, 삽입된 항-cKIT 항체 서열이 신호 서열에 연결된 후에 벡터에 포함된다. 항-cKIT 항체 경쇄 및 중쇄 가변 도메인을 코딩하는 서열을 수용하는데 사용되는 벡터는 때때로 불변 영역 또는 이의 일부분을 또한 코딩한다. 이같은 벡터는 가변 영역이 불변 영역과의 융합 단백질로서 발현되게 하고, 이에 의해 무손상 항체 또는 이의 단편의 생산에 이른다. 전형적으로, 이같은 불변 영역은 인간의 것이다.
항-cKIT 항체 쇄의 보유 및 발현을 위한 숙주 세포는 원핵생물 또는 진핵 생물 세포일 수 있다. 이. 콜라이(E. coli)는 본 개시내용의 폴리뉴클레오티드의 클로닝 및 발현에 유용한 원핵생물 숙주 중 하나이다. 사용하기에 적절한 기타 미생물 숙주는 바실루스(bacillus), 예컨대 바실루스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 및 기타 엔테로박테리아세아에(enterobacteriaceae), 예컨대 살모넬라(Salmonella), 세라티아(Serratia), 및 다양한 슈도모나스(Pseudomonas) 종을 포함한다. 이러한 원핵생물 숙주에서, 숙주 세포와 상용성인 발현 제어 서열 (예를 들어, 복제 기원)을 전형적으로 함유하는 발현 벡터를 또한 제조할 수 있다. 또한, 다수의 다양한 주지된 프로모터, 예컨대 락토스 프로모터 시스템, 트립토판 (trp) 프로모터 시스템, 베타-락타마제(lactamase) 프로모터 시스템, 또는 파지 람다로부터의 프로모터 시스템이 존재할 것이다. 프로모터는 전형적으로 발현을 제어하고 (임의적으로는 오퍼레이터(operator) 서열과 함께), 전사 및 번역 개시 및 완료를 위한 리보솜 결합 부위 서열 등이 있다. 기타 미생물, 예컨대 효모가 항-cKIT 폴리펩티드를 발현시키는데 또한 사용될 수 있다. 배큘로바이러스 벡터와 조합된 곤충 세포가 또한 사용될 수 있다.
다른 측면에서, 포유동물 숙주 세포가 본 개시내용의 항-cKIT 폴리펩티드의 발현 및 생산에 사용된다. 예를 들어, 이는 내인성 면역글로불린 유전자를 발현하는 하이브리도마 세포주 (예를 들어, 실시예에 기술된 바와 같은 골수종 하이브리도마 클론), 또는 외인성 발현 벡터를 보유하는 포유동물 세포주 (예를 들어, 하기 예시된 SP2/0 골수종 세포)일 수 있다. 이들은 임의의 정상적인 사멸성 동물 또는 인간 세포 또는 정상적 또는 비정상적인 불멸성 동물 또는 인간 세포를 포함한다. 예를 들어, CHO 세포주, 다양한 COS 세포주, HeLa 세포, 골수종 세포주, 형질전환된 B-세포 및 하이브리도마를 포함하는, 무손상 면역글로불린을 분비할 수 있는 다수의 적절한 숙주 세포주가 개발되었다. 폴리펩티드 발현을 위해 포유동물 조직 세포 배양을 사용하는 것이, 에를 들어, 문헌 [Winnacker, From Genes to Clones, VCH Publishers, N.Y., N.Y., 1987]에 일반적으로 논의되어 있다. 포유동물 숙주 세포용 발현 벡터는 발현 제어 서열, 예컨대 복제 기원, 프로모터, 및 인핸서 (예를 들어, 문헌 [Queen et al., Immunol. Rev. 89:49-68, 1986] 참조), 및 필요한 프로세싱 정보 부위, 예컨대 리보솜 결합 부위, RNA 스플라이스(splice) 부위, 폴리아데닐화 부위, 및 전사 종결인자 서열을 포함할 수 있다. 이러한 발현 벡터들은 포유동물 유전자로부터 또는 포유동물 바이러스로부터 유래된 프로모터를 일반적으로 함유한다. 적절한 프로모터는 구성적이고/이거나, 세포 유형-특이적이고/이거나, 단계-특이적이고/이거나, 조정가능하거나 조절가능할 수 있다. 유용한 프로모터는 메탈로티오네인 프로모터, 구성적 아데노바이러스 주요 후기 프로모터, 덱사메타손-유도성 MMTV 프로모터, SV40 프로모터, MRP polIII 프로모터, 구성적 MPSV 프로모터, 테트라사이클린-유도성 CMV 프로모터 (예컨대 인간 극초기 CMV 프로모터), 구성적 CMV 프로모터, 및 관련 기술 분야에 공지된 프로모터-인핸서 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
관심 폴리뉴클레오티드 서열을 함유하는 발현 벡터를 도입하는 방법은 세포 숙주의 유형에 따라 다양하다. 예를 들어, 염화칼슘 형질감염이 원핵생물 세포에 대해 통상적으로 사용되는 반면, 인산칼슘 처리 또는 전기천공이 다른 세포 숙주에 사용될 수 있다 (일반적으로, 상기 문헌 [Sambrook et al.] 참조). 기타 방법은, 예를 들어, 전기천공, 인산칼슘 처리, 리포솜-매개 형질전환, 주입 및 미세주입, 탄도 방법, 비로솜(virosome), 이뮤노리포솜(immunoliposome), 다가양이온:핵산 접합체, 네이키드(naked) DNA, 인공 비리온, 헤르페스 바이러스 구조 단백질 VP22에 대한 융합 (Elliot and O'Hare, Cell 88:223, 1997), 작용제에 의해 강화된 DNA 흡수, 및 생체외 형질도입을 포함한다. 재조합 단백질의 장기적인 고수율 생산을 위해, 안정적인 발현이 종종 바람직할 것이다. 예를 들어, 바이러스 복제 기원 또는 내인성 발현 요소 및 선별가능한 마커 유전자를 함유하는 발현 벡터를 사용하여 항-cKIT 항체 쇄 또는 결합 단편을 안정적으로 발현하는 세포주를 제조할 수 있다. 벡터 도입 후, 세포가 선별 배지로 전환되기 전에 세포를 강화 배지에서 1-2일 동안 성장시킬 수 있다. 선별가능한 마커의 목적은 선별에 대한 저항성을 부여하는 것이고, 이의 존재는 도입된 서열을 성공적으로 발현하는 세포가 선별 배지에서 성장하게 한다. 안정적으로 형질감염된 저항성 세포를 세포 유형에 적합한 조직 배양 기술을 사용하여 증식시킬 수 있다.
치료 및 진단 용도
본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 및 항체 약물 접합체는 암, 예컨대 고형 암의 치료를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 용도에서 유용하다. 특정 측면에서, 이러한 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 및 항체 약물 접합체는 종양 성장 억제, 분화 유도, 종양 부피 감소, 및/또는 종양의 종양원성 감소에 유용하다. 사용 방법은 시험관내, 생체외, 또는 생체내 방법일 수 있다.
한 측면에서, 이러한 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 및 항체 약물 접합체는 생물학적 샘플 내의 cKIT의 존재를 검출하는데 유용하다. 본원에서 사용된 바와 같은 "검출"이라는 용어는 정량적 또는 정성적 검출을 포함한다. 특정 측면에서, 생물학적 샘플은 세포 또는 조직을 포함한다. 특정 측면에서, 이같은 조직은 cKIT를 다른 조직과 비교하여 더 높은 수준으로 발현하는 정상 및/또는 암성 조직을 포함한다.
한 측면에서, 본 개시내용은 생물학적 샘플 내의 cKIT의 존재를 검출하는 방법을 제공한다. 특정 측면에서, 이러한 방법은 항체가 항원에 결합하는 것을 허용하는 조건 하에 생물학적 샘플을 항-cKIT 항체와 접촉시키고, 항체와 항원 사이에 복합체가 형성되는지 여부를 검출하는 것을 포함한다.
cKIT의 발현 증가와 연관된 장애의 진단 방법이 또한 제공된다. 특정 측면에서, 이러한 방법은 테스트 세포를 항-cKIT 항체와 접촉시키고; cKIT 항원에 대한 항-cKIT 항체의 결합을 검출함으로써 테스트 세포 상에서의 cKIT의 발현 수준을 (정량적으로 또는 정성적으로) 결정하고; 테스트 세포에서의 cKIT의 발현 수준을 대조군 세포 (예를 들어, 테스트 세포와 동일한 조직 기원의 정상 세포 또는 이같은 정상 세포에 필적하는 수준으로 cKIT를 발현하는 세포)에서의 cKIT의 발현 수준과 비교하고, 이때 대조군 세포에 비교했을 때 테스트 세포 상에서의 cKIT의 더 높은 발현 수준이 cKIT 발현 증가와 연관된 장애의 존재를 가리키는 것을 포함한다. 특정 측면에서, 테스트 세포는 cKIT 발현 증가와 연관된 장애에 걸린 것으로 추정되는 개체로부터 수득된다. 특정 측면에서, 이러한 장애는 세포 증식성 장애, 예컨대 암 또는 종양이다.
특정 측면에서, 진단 또는 검출 방법, 예컨대 상기 기술된 것은 세포 표면 상에서 발현된 cKIT 또는 세포 표면 상에 cKIT를 발현하는 세포로부터 수득된 막 제제 내의 cKIT에 대한 항-cKIT 항체의 결합을 검출하는 것을 포함한다. 세포 표면 상에서 발현된 cKIT에 대한 항-cKIT 항체의 결합을 검출하기 위한 예시적인 검정은 "FACS" 검정이다.
특정한 다른 방법이 cKIT에 대한 항-cKIT 항체의 결합을 검출하는데 사용될 수 있다. 이같은 방법은 관련 기술 분야에 주지된 항원-결합 검정, 예컨대 웨스턴 블롯, 방사성 면역검정, ELISA (효소 결합 면역흡착 검정), "샌드위치" 면역검정, 면역침전 검정, 형광 면역검정, 단백질 A 면역검정, 및 면역조직화학 (IHC)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
특정 측면에서, 항-cKIT 항체가 표지된다. 표지는 직접적으로 검출되는 표지 또는 모이어티 (예컨대 형광, 발색단, 전자-고밀도, 화학발광 및 방사성 표지), 뿐만 아니라 예를 들어 효소 반응 또는 분자 상호작용을 통해 간접적으로 검출되는 모이어티, 예컨대 효소 또는 리간드를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
특정 측면에서, 항-cKIT 항체가 불용성 매트릭스 상에 고정된다. 고정은 용액에 유리 상태로 남아 있는 임의의 cKIT 단백질로부터 항-cKIT 항체를 분리하는 것을 수반한다. 통상적으로 이는 검정 절차 전에 항-cKIT 항체를 불용화시킴으로써, 예컨대 수불용성 매트릭스 또는 표면에 대한 흡착에 의해 (베니치(Bennich) 등의 미국 특허 번호 3,720,760), 또는 공유결합 커플링에 의해 (예를 들어, 글루타르알데히드 가교를 사용함), 또는 항-cKIT 항체와 cKIT 사이에 복합체가 형성된 후에 항-cKIT 항체를 불용화시킴으로써, 예를 들어, 면역침전에 의해 달성된다.
상기 진단 또는 검출 측면 중 임의의 것이 항-cKIT 항체 대신 또는 이에 더하여 본 개시내용의 면역접합체를 사용하여 수행될 수 있다.
한 측면에서, 본 개시내용은 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 및 항체 약물 접합체를 환자에게 투여함으로써 질환을 치료하는 것을 포함하는, 질환을 치료하거나, 예방하거나 또는 호전시키는 방법을 제공한다. 특정 측면에서, 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 및 항체 약물 접합체로 치료되는 질환은 암이다. 치료 및/또는 예방될 수 있는 질환의 예는 위장 기질 종양 (GIST), 소세포 폐암 (SCLC), 급성 골수성 백혈병 (AML), 흑색종, 비만 세포 백혈병 (MCL), 비만세포증, 신경섬유종증, 유방암, 비소세포 폐암 (NSCLC), 및 췌장암을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 특정 측면에서, 이러한 암은 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 및 항체 약물 접합체가 특이적으로 결합할 수 있는 cKIT 발현 세포를 특징으로 한다.
본 개시내용은 치료적 유효량의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 또는 항체 약물 접합체를 투여하는 것을 포함하는 암 치료 방법을 제공한다. 특정 측면에서, 암은 고형 암이다. 특정 측면에서, 대상체는 인간이다.
특정 측면에서, 종양 성장을 억제하는 방법이 치료적 유효량의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 또는 항체 약물 접합체를 대상체에게 투여하는 것을 포함한다. 특정 측면에서, 대상체는 인간이다. 특정 측면에서, 대상체는 종양이 있거나, 또는 종양이 제거된 적이 있다.
특정 측면에서, 이러한 종양은 항-cKIT 항체가 결합하는 cKIT를 발현한다. 특정 측면에서, 이러한 종양은 인간 cKIT를 과발현한다.
질환 치료를 위해, 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 또는 항체 약물 접합체의 적합한 투여량은 다양한 요인, 예컨대 치료될 질환의 유형, 질환의 중증도 또는 경과, 질환의 반응성, 사전 요법, 환자의 임상 병력 등에 좌우된다. 항체 또는 작용제는 한번에 또는 수일 내지 수개월 동안 지속되는 일련의 치료에 걸쳐, 또는 치유가 초래되거나 질환 상태의 축소 (예를 들어, 종양 크기의 감소)가 달성될 때까지 투여될 수 있다. 최적의 투여 일정이 환자 신체 내의 약물 축적의 측정치로부터 계산될 수 있고, 개별적인 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 또는 항체 약물 접합체의 상대적인 효능에 따라 다를 것이다. 특정 측면에서, 투여량은 체중 1 kg 당 0.01 mg 내지 10 mg (예를 들어, 0.01 mg, 0.05 mg, 0.1 mg, 0.5 mg, 1 mg, 2 mg, 3 mg, 4 mg, 5 mg, 7 mg, 8 mg, 9 mg, 또는 10 mg)이고, 매일, 매주, 매달 또는 매년 1회 이상 제공될 수 있다. 특정 측면에서, 본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 또는 항체 약물 접합체는 2주마다 1번 또는 3주마다 1번 제공된다. 치료 의사는 체액 또는 신체 조직 내에서의 약물의 측정된 체류 시간 및 농도를 기초로 반복률을 추정할 수 있다.
조합 요법
특정 경우에, 본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 또는 항체 약물 접합체가 다른 치료제, 예컨대 다른 항암제, 항알레르기제, 항오심제 (또는 항구토제), 통증 완화제, 세포보호제, 및 이들의 조합물과 조합된다.
조합 요법에서의 사용에 고려되는 일반적인 화학요법제는 아나스트로졸 (아리미덱스(Arimidex)®), 비칼루타미드 (카소덱스(Casodex)®), 블레오마이신 술페이트 (블레녹산(Blenoxane)®), 부술판 (미레란(Myleran®), 부술판 주사제 (부술펙스(Busulfex)®), 카페시타빈 (젤로다(Xeloda)®), N4-펜톡시카르보닐-5-데옥시-5-플루오로사이티딘, 카르보플라틴 (파라플라틴(Paraplatin)®), 카르무스틴 (BiCNU®), 클로람부실 (류케란(Leukeran)®), 시스플라틴 (플라티놀(Platinol)®), 클라드리빈 (류스타틴(Leustatin)®), 시클로포스파미드 (사이톡산(Cytoxan)® 또는 네오사르(Neosar)®), 시타라빈, 사이토신 아라비노시드 (사이토사르(Cytosar)-U®), 시타라빈 리포솜 주사제 (데포시트(DepoCyt)®), 다카르바진 (DTIC-돔(DTIC-Dome)®), 닥티노마이신 (악티노마이신(Actinomycin) D, 코스메간(Cosmegan)), 다우노루비신 히드로클로라이드 (세루비딘(Cerubidine)®), 다우노루비신 시트레이트 리포솜제 (다우노엑솜(DaunoXome)®), 덱사메타손, 도세탁셀 (탁소테레(Taxotere)®), 독소루비신 히드로클로라이드 (아드리아마이신(Adriamycin)®, 루벡스(Rubex)®), 에토포시드 (베페시드(Vepesid)®), 플루다라빈 포스페이트 (플루다라(Fludara)®), 5-플루오로우라실 (아드루실(Adrucil)®, 에푸덱스(Efudex)®), 플루타미드 (유렉신(Eulexin)®), 테자시티빈, 젬시타빈 (디플루오로데옥시시티딘), 히드록시우레아 (히드레아(Hydrea)®), 이다루비신 (이다마이신(Idamycin)®), 이포스파미드 (IFEX®), 이리노테칸 (캄프토사르(Camptosar)®), L-아스파라기나제 (ELSPAR®), 류코보린 칼슘, 멜팔란 (알케란(Alkeran)®), 6-메르캅토퓨린 (퓨린톨(Purinethol)®), 메토트렉세이트 (폴렉스(Folex)®), 미톡산트론 (노반트론(Novantrone)®), 밀로타르그, 파클리탁셀 (탁솔(Taxol)®), 휘닉스 (이트륨90/MX-DTPA), 펜토스타틴, 폴리페프로산 20 + 카르무스틴 이식물 (글리아델(Gliadel)®), 타목시펜 시트레이트 (놀바덱스(Nolvadex)®), 테니포시드 (부몬(Vumon)®), 6-티오구아닌, 티오테파, 티라파자민 (티라존(Tirazone)®), 주사용 토포테칸 히드로클로라이드 (하이캄틴(Hycamptin)®), 빈블라스틴 (벨반(Velban)®), 빈크리스틴 (온코빈(Oncovin)®) 및 비노렐빈 (나벨빈(Navelbine)®)을 포함한다.
한 측면에서, 본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 또는 항체 약물 접합체가 제약 조합 제형에서 또는 조합 요법으로서의 투여 체계에서 항암 성질이 있는 제2 화합물과 조합된다. 서로에 불리하게 영향을 미치지 않도록 제약 조합 제형 또는 투여 체계의 제2 화합물이 조합물의 항체 또는 면역접합체에 대한 상보적 활성이 있을 수 있다. 예를 들어, 본 개시내용의 항체, 항체 단편 (예를 들어, 항원 결합 단편), 또는 항체 약물 접합체가 화학요법제, 티로신 키나제 억제제, 예를 들어, 이마티닙, 및 기타 cKIT 경로 억제제 (이에 한정되지 않음)와 조합되어 투여될 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같은 "제약 조합물"은 단일 투여량 단위 형태의 고정된 조합물, 또는 2가지 이상의 치료제가 독립적으로 동시에 또는 따로따로 시간 간격 (특히, 이러한 시간 간격이 조합 파트너들이 협력적 효과, 예를 들어 상승작용성 효과를 나타내는 것을 허용하는 경우)을 두고 투여될 수 있는 조합 투여를 위한 고정되지 않은 조합물 또는 부품 키트를 지칭한다.
"조합 요법"이라는 용어는 본 개시내용에 기술된 치료적 상태 또는 장애를 치료하기 위한 2가지 이상이 치료제의 투여를 지칭한다. 이같은 투여는 이러한 치료제들을 실질적으로 동시성인 방식으로, 예컨대 고정된 비의 활성 성분들이 있는 단일 캡슐로 공동-투여하는 것을 포함한다. 별법적으로, 이같은 투여는 각각의 활성 성분에 대해 다중 또는 별개의 용기 (예를 들어, 캡슐, 분말 및 액체)에서 공동-투여하는 것을 포함한다. 분말 및/또는 액체는 투여 전에 재구성되거나 원하는 용량으로 희석될 수 있다. 또한, 이같은 투여는 대략적으로 동일한 시간에 또는 상이한 시간에 각각의 유형의 치료제를 순차적인 방식으로 사용하는 것을 또한 포함한다. 어느 경우든, 이러한 치료 체계는 본원에 기술된 상태 또는 장애를 치료하는 것에서 약물 조합물의 이로운 효과를 제공할 것이다.
조합 요법은 "상승작용"을 제공할 수 있고, "상승작용성"인 것으로 판명될 수 있으며, 즉, 활성 성분들이 함께 사용된 경우에 달성된 효과가 이러한 화합물들을 따로따로 사용하는 것으로부터 초래되는 효과들의 합보다 크다. 상승작용성 효과는 활성 성분이 (1) 공동-제형되고, 조합된 단위 투여량 제형으로 동시에 투여 또는 전달되는 경우; (2) 별개의 제형들로서 교대에 의해 또는 병행으로 전달되는 경우; 또는 (3) 일부 기타 체계에 의해 달성될 수 있다. 교대 요법으로 전달되는 경우, 화합물들이 순차적으로, 예를 들어, 별개의 주사기에서 상이한 주사에 의해 투여 또는 전달될 때 상승작용성 효과가 달성될 수 있다. 일반적으로, 교대 요법 동안에는 유효 투여량의 각각의 활성 성분이 순차적으로, 즉, 연속적으로 투여되는 반면, 조합 요법에서는 유효 투여량의 2가지 이상의 활성 성분이 함께 투여된다.
한 측면에서, 본 개시내용은 암 치료를 필요로 하는 대상체에게 항체 약물 접합체를 하나 이상의 티로신 키나제 억제제 (EGFR 억제제, Her2 억제제, Her3 억제제, IGFR 억제제, 및 Met 억제제를 포함하지만 이에 한정되지 않음)와 조합하여 투여함으로써 암을 치료하는 방법을 제공한다.
예를 들어, 티로신 키나제 억제제는 에를로티닙(Erlotinib) 히드로클로라이드 (타르세바(Tarceva)®); 리니파닙(Linifanib) (N-[4-(3-아미노-1H-인다졸-4-일)페닐]-N'-(2-플루오로-5-메틸페닐)우레아 (ABT 869로 또한 공지되어 있고, 제넨테크(Genentech)로부터 입수가능함)); 수니티닙(Sunitinib) 말레이트 (수텐트(Sutent)®); 보수티닙(Bosutinib) (4-[(2,4-디클로로-5-메톡시페닐)아미노]-6-메톡시-7-[3-(4-메틸피페라진-1-일)프로폭시]퀴놀린-3-카르보니트릴 (SKI-606으로 또한 공지되어 있고, 미국 특허 번호 6,780,996에 기술됨)); 다사티닙(Dasatinib) (스프리셀(Sprycel)®); 파보파닙(Pazopanib) (보트리엔트(Votrient)®); 소라페닙(Sorafenib) (넥사바르(Nexavar)®); 작티마(Zactima) (ZD6474); 닐로티닙(nilotinib) (타시그나(Tasigna)®); 레고라페닙(Regorafenib) (스티바르가(Stivarga)®) 및 이마티닙(Imatinib) 또는 이마티닙 메실레이트 (길벡(Gilvec)® 및 글리벡(Gleevec)®)를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다
표피 성장 인자 수용체 (EGFR) 억제제는 에를로티닙 히드로클로라이드 (타르세바(Tarceva)®), 제피티닙(Gefitnib) (이레사(Iressa)®); N-[4-[(3-클로로-4-플루오로페닐)아미노]-7-[[(3''S'')-테트라히드로-3-푸라닐]옥시]-6-퀴나졸리닐]-4(디메틸아미노)-2-부텐아미드, 토복(Tovok®); 반데타닙(Vandetanib) (카프렐사(Caprelsa)®); 라파티닙(Lapatinib) (타이커브(Tykerb)®); (3R,4R)-4-아미노-1-((4-((3-메톡시페닐)아미노)피롤로[2,1-f][1,2,4]트리아진-5-일)메틸)피페리딘-3-올 (BMS690514); 카네르티닙(Canertinib) 디히크로클로라이드 (CI-1033); 6-[4-[(4-에틸-1-피페라지닐)메틸]페닐]-N-[(1R)-1-페닐에틸]-7H-피롤로[2,3-d]피리미딘-4-아민 (AEE788, CAS 497839-62-0); 무브리티닙(Mubritinib) (TAK165); 펠리티닙(Pelitinib) (EKB569); 아파티닙(Afatinib) (BIBW2992); 네라티닙(Neratinib) (HKI-272); N-[4-[[1-[(3-플루오로페닐)메틸]-1H-인다졸-5-일]아미노]-5-메틸피롤로[2,1-f][1,2,4]트리아진-6-일]-카르밤산, (3S)-3-모르폴리닐메틸 에스테르 (BMS599626); N-(3,4-디클로로-2-플루오로페닐)-6-메톡시-7-[[(3aα,5β,6aα)-옥타히드로-2-메틸시클로펜타[c]피롤-5-일]메톡시]-4-퀴나졸린아민 (XL647, CAS 781613-23-8); 및 4-[4-[[(1R)-1-페닐에틸]아미노]-7H-피롤로[2,3-d]피리미딘-6-일]-페놀 (PKI166, CAS 187724-61-4)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
EGFR 항체는 세툭시맙(Cetuximab) (에르비툭스(Erbitux)®); 파니투무맙(Panitumumab) (벡티빅스(Vectibix)®); 마투주맙(Matuzumab) (EMD-72000); 니모투주맙(Nimotuzumab) (hR3); 잘루투무맙(Zalutumumab); 쎄라CIM(TheraCIM) h-R3; MDX0447 (CAS 339151-96-1); 및 ch806 (mAb-806, CAS 946414-09-1)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
인간 표피 성장 인자 수용체 2 (HER2 수용체) (Neu, ErbB-2, CD340, 또는 p185로 또한 공지됨) 억제제는 트라스투주맙(Trastuzumab) (허셉틴(Herceptin)®); 퍼투주맙(Pertuzumab) (옴니타르그(Omnitarg)®); 네라티닙 (HKI-272, (2E)-N-[4-[[3-클로로-4-[(피리딘-2-일)메톡시]페닐]아미노]-3-시아노-7-에톡시퀴놀린-6-일]-4-(디메틸아미노)부트-2-엔아미드이고, PCT 공개 번호 WO 05/028443에 기술됨); 라파티닙 또는 라파티닙 디토실레이트 (타이커브®); (3R,4R)-4-아미노-1-((4-((3-메톡시페닐)아미노)피롤로[2,1-f][1,2,4]트리아진-5-일)메틸)피페리딘-3-올 (BMS690514); (2E)-N-[4-[(3-클로로-4-플루오로페닐)아미노]-7-[[(3S)-테트라히드로-3-푸라닐]옥시]-6-퀴나졸리닐]-4-(디메틸아미노)-2-부텐아미드 (BIBW-2992, CAS 850140-72-6); N-[4-[[1-[(3-플루오로페닐)메틸]-1H-인다졸-5-일]아미노]-5-메틸피롤로[2,1-f][1,2,4]트리아진-6-일]-카르밤산, (3S)-3-모르폴리닐메틸 에스테르 (BMS 599626, CAS 714971-09-2); 카네르티닙 디히드로클로라이드 (PD183805 또는 CI-1033); 및 N-(3,4-디클로로-2-플루오로페닐)-6-메톡시-7-[[(3aα,5β,6aα)-옥타히드로-2-메틸시클로펜타[c]피롤-5-일]메톡시]-4-퀴나졸린아민 (XL647, CAS 781613-23-8)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
HER3 억제제는 LJM716, MM-121, AMG-888, RG7116, REGN-1400, AV-203, MP-RM-1, MM-111, 및 MEHD-7945A를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다
MET 억제제는 카보잔티닙(Cabozantinib) (XL184, CAS 849217-68-1); 포레티닙(Foretinib) (GSK1363089 (기존의 XL880), CAS 849217-64-7); 티반티닙(Tivantinib) (ARQ197, CAS 1000873-98-2); 1-(2-히드록시-2-메틸프로필)-N-(5-(7-메톡시퀴놀린-4-일옥시)피리딘-2-일)-5-메틸-3-옥소-2-페닐-2,3-디히드로-1H-피라졸-4-카르복사미드 (AMG 458); 크리조티닙(Cryzotinib) (잴코리(Xalkori)®, PF-02341066); (3Z)-5-(2,3-디히드로-1H-인돌-1-일술포닐)-3-({3,5-디메틸-4-[(4-메틸피페라진-1-일)카르보닐]-1H-피롤-2-일}메틸렌)-1,3-디히드로-2H-인돌-2-온 (SU11271); (3Z)-N-(3-클로로페닐)-3-({3,5-디메틸-4-[(4-메틸피페라진-1-일)카르보닐]-1H-피롤-2-일}메틸렌)-N-메틸-2-옥소인돌린-5-술폰아미드 (SU11274); (3Z)-N-(3-클로로페닐)-3-{[3,5-디메틸-4-(3-모르폴린-4-일프로필)-1H-피롤-2-일]메틸렌}-N-메틸-2-옥소인돌린-5-술폰아미드 (SU11606); 6-[디플루오로[6-(1-메틸-1H-피라졸-4-일)-1,2,4-트리아졸로[4,3-b]피리다진-3-일]메틸]-퀴놀린 (JNJ38877605, CAS 943540-75-8); 2-[4-[1-(퀴놀린-6-일메틸)-1H-[1,2,3]트리아졸로[4,5-b]피라진-6-일]-1H-피라졸-1-일]에탄올 (PF04217903, CAS 956905-27-4); N-((2R)-1,4-디옥산-2-일메틸)-N-메틸-N'-[3-(1-메틸-1H-피라졸-4-일)-5-옥소-5H-벤조[4,5]시클로헵타[1,2-b]피리딘-7-일]술파미드 (MK2461, CAS 917879-39-1); 6-[[6-(1-메틸-1H-피라졸-4-일)-1,2,4-트리아졸로[4,3-b]피리다진-3-일]티오]-퀴놀린 (SGX523, CAS 1022150-57-7); 및 (3Z)-5-[[(2,6-디클로로페닐)메틸]술포닐]-3-[[3,5-디메틸-4-[[(2R)-2-(1-피롤리디닐메틸)-1-피롤리디닐]카르보닐]-1H-피롤-2-일]메틸렌]-1,3-디히드로-2H-인돌-2-온 (PHA665752, CAS 477575-56-7)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
IGF1R 억제제는 BMS-754807, XL-228, OSI-906, GSK0904529A, A-928605, AXL1717, KW-2450, MK0646, AMG479, IMCA12, MEDI-573, 및 BI836845를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 리뷰를 위해 문헌 [Yee, JNCI, 104; 975 (2012)]를 참조한다.
또 다른 측면에서, 본 개시내용은 암 치료를 필요로 하는 대상체에게 항체 약물 접합체를 하나 이상의 FGF 하류 신호전달 경로 억제제 (MEK 억제제, Braf 억제제, PI3K/Akt 억제제, SHP2 억제제, 및 또한 mTor 억제제를 포함하지만 이에 한정되지 않음)와 조합하여 투여함으로써 암을 치료하는 방법을 제공한다.
예를 들어, 미토겐(mitogen)-활성화 단백질 키나제 (MEK) 억제제는 XL-518 (GDC-0973로 또한 공지되어 있고, Cas No. 1029872-29-4이며, ACC 코포레이션(ACC Corp.)으로부터 입수가능함); 2-[(2-클로로-4-아이오도페닐)아미노]-N-(cyclo프로필메톡시)-3,4-디플루오로-벤즈아미드 (CI-1040 또는 PD184352로 또한 공지되어 있고, PCT 공개 번호 WO2000035436에 기술됨); N-[(2R)-2,3-디히드록시프로폭시]-3,4-디플루오로-2-[(2-플루오로-4-아이오도페닐)아미노]- 벤즈아미드 (PD0325901로 또한 공지되어 있고, PCT 공개 번호 WO2002006213에 기술됨); 2,3-비스[아미노[(2-아미노페닐)티오]메틸렌]-부탄디니트릴 (U0126로 또한 공지되어 있고, 미국 특허 번호 2,779,780에 기술됨); N-[3,4-디플루오로-2-[(2-플루오로-4-아이오도페닐)아미노]-6-메톡시페닐]-1-[(2R)-2,3-디히드록시프로필]-시클로프로판술폰아미드 (RDEA119 또는 BAY869766로 또한 공지되어 있고, PCT 공개 번호 WO2007014011에 기술됨); (3S,4R,5Z,8S,9S,11E)-14-(에틸아미노)-8,9,16-트리히드록시-3,4-디메틸-3,4,9,19-테트라히드로-1H-2-벤즈옥사시클로테트라데신-1,7(8H)-디온] (E6201로 또한 공지되어 있고, PCT 공개 번호 WO2003076424에 기술됨); 2'-아미노-3'-메톡시플라본 (PD98059로 또한 공지되어 있고, 독일의 비아핀 게엠베타 & 코., 가게(Biaffin GmbH & Co., KG)로부터 입수가능함); 베무라페닙(Vemurafenib) (PLX-4032, CAS 918504-65-1); (R)-3-(2,3-디히드록시프로필)-6-플루오로-5-(2-플루오로-4-아이오도페닐아미노)-8-메틸피리도[2,3-d]피리미딘-4,7(3H,8H)-디온 (TAK-733, CAS 1035555-63-5); 피마세르팁(Pimasertib) (AS-703026, CAS 1204531-26-9); 및 트라메티닙(Trametinib) 디메틸 술폭시드 (GSK-1120212, CAS 1204531-25-80)를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
포스포이노시티드 3-키나제 (PI3K) 억제제는 4-[2-(1H-인다졸-4-일)-6-[[4-(메틸술포닐)피페라진-1-일]메틸]티에노[3,2-d]피리미딘-4-일]모르폴린 (GDC 0941로 또한 공지되어 있고, PCT 공개 번호 WO 09/036082 및 WO 09/055730에 기술됨); 2-메틸-2-[4-[3-메틸-2-옥소-8-(퀴놀린-3-일)-2,3-디히드로이미다조[4,5-c]퀴놀린-1-일]페닐]프로피오니트릴 (BEZ 235 또는 NVP-BEZ 235로 또한 공지되어 있고, PCT 공개 번호 WO 06/122806에 기술됨); 4-(트리플루오로메틸)-5-(2,6-디모르폴리노피리미딘-4-일)피리딘-2-아민 (BKM120 또는 NVP-BKM120로 또한 공지되어 있고, PCT 공개 번호 WO2007/084786에 기술됨); 토자세르팁(Tozasertib) (VX680 또는 MK-0457, CAS 639089-54-6); (5Z)-5-[[4-(4-피리디닐)-6-퀴놀리닐]메틸렌]-2,4-티아졸리딘디온 (GSK1059615, CAS 958852-01-2); (1E,4S,4aR,5R,6aS,9aR)-5-(아세틸옥시)-1-[(디-2-프로페닐아미노)메틸렌]-4,4a,5,6,6a,8,9,9a-옥타히드로-11-히드록시-4-(메톡시메틸)-4a,6a-디메틸-시클로펜타[5,6]나프토[1,2-c]피란-2,7,10(1H)-트리온 (PX866, CAS 502632-66-8); 및 8-페닐-2-(모르폴린-4-일)-크로멘-4-온 (LY294002, CAS 154447-36-6)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
mTor 억제제는 템시롤리무스(Temsirolimus) (토리셀(Torisel)®); 리다포롤리무스(Ridaforolimus) (기존의 데페롤리무스(deferolimus), (1R,2R,4S)-4-[(2R)-2[(1R,9S,12S,15R,16E,18R,19R,21R,23S,24E,26E,28Z,30S,32S,35R)-1,18-디히드록시-19,30-디메톡시-15,17,21,23,29,35-헥사메틸-2,3,10,14,20-펜타옥소-11,36-디옥사-4-아자트리시클로[30.3.1.04,9]헥사트리아콘타-16,24,26,28-테트라엔-12-일]프로필]-2-메톡시시클로헥실 디메틸포스피네이트 (AP23573 및 MK8669로 또한 공지되어 있고, PCT 공개 번호 WO 03/064383에 기술됨); 에베롤리무스(Everolimus) (아피니토르(Afinitor)® 또는 RAD001); 라파마이신(Rapamycin) (AY22989, 시롤리무스(Sirolimus)®); 시마피모드(Simapimod) (CAS 164301-51-3); (5-{2,4-비스[(3S)-3-메틸모르폴린-4-일]피리도[2,3-d]피리미딘-7-일}-2-메톡시페닐)메탄올 (AZD8055); 2-아미노-8-[트랜스-4-(2-히드록시에톡시)시클로헥실]-6-(6-메톡시-3-피리디닐)-4-메틸-피리도[2,3-d]피리미딘-7(8H)-온 (PF04691502, CAS 1013101-36-4); 및 N 2-[1,4-디옥소-4-[[4-(4-옥소-8-페닐-4H-1-벤조피란-2-일)모르폴리늄-4-일]메톡시]부틸]-L-아르기닐글리실-L-α-아스파르틸L-세린-, 내염 (SF1126, CAS 936487-67-1)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
또 다른 측면에서, 본 개시내용은 암 치료를 필요로 하는 대상체에게 항체 약물 접합체를 하나 이상의 아폽토시스촉진제 (IAP 억제제, Bcl2 억제제, MCl1 억제제, TRAIL 작용제, Chk 억제제를 포함하지만 이에 한정되지 않음)와 조합하여 투여함으로써 암을 치료하는 방법을 제공한다.
예를 들어, IAP 억제제는 NVP-LCL161, GDC-0917, AEG-35156, AT406, 및 TL32711을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. IAP 억제제의 기타 예는 WO04/005284, WO 04/007529, WO05/097791, WO 05/069894, WO 05/069888, WO 05/094818, US2006/0014700, US2006/0025347, WO 06/069063, WO 06/010118, WO 06/017295, 및 WO08/134679 (이들 모두 본원에 참고로 포함됨)에 개시된 것들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
BCL-2 억제제는 4-[4-[[2-(4-클로로페닐)-5,5-디메틸-1-시클로헥센-1-일]메틸]-1-피페라지닐]-N-[[4-[[(1R)-3-(4-모르폴리닐)-1-[(페닐티오)메틸]프로필]아미노]-3-[(트리플루오로메틸)술포닐]페닐]술포닐]벤즈아미드 (ABT-263으로 또한 공지되어 있고, PCT 공개 번호 WO 09/155386에 기술됨); 테트로카르신(Tetrocarcin) A; 안티마이신(Antimycin); 고시폴(Gossypol) ((-)BL-193); 오바토클락스(Obatoclax); 에틸-2-아미노-6-시클로펜틸-4-(1-시아노-2-에톡시-2-옥소에틸)-4H크로몬-3-카르복실레이트 (HA14-1); 오블리메르센(Oblimersen) (G3139, 제나센스(Genasense)®); Bak BH3 펩티드; (-)-고시폴 아세트산 (AT-101); 4-[4-[(4'-클로로[1,1'-비페닐]-2-일)메틸]-1-피페라지닐]-N-[[4-[[(1R)-3-(디메틸아미노)-1-[(페닐티오)메틸]프로필]아미노]-3-니트로페닐]술포닐]-벤즈아미드 (ABT-737, CAS 852808-04-9); 및 나비토클랙스(Navitoclax) (ABT-263, CAS 923564-51-6)를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
DR4 (TRAILR1) 및 DR5 (TRAILR2)를 포함하는 아폽토시스 유발성 수용체 작동제 (PARA)는 둘라네르민(Dulanermin) (AMG-951, RhApo2L/TRAIL); 마파투무맙(Mapatumumab) (HRS-ETR1, CAS 658052-09-6); 렉사투무맙(Lexatumumab) (HGS-ETR2, CAS 845816-02-6); 아포맙(Apomab) (아포맙®); 코나투무맙(Conatumumab) (AMG655, CAS 896731-82-1); 및 티가투주맙(Tigatuzumab) (CS1008, CAS 946415-34-5, 다이이치 산쿄(Daiichi Sankyo)로부터 입수가능함)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
체크포인트 키나제 (CHK) 억제제는 7-히드록시스타우로스포린 (UCN-01); 6-브로모-3-(1-메틸-1H-피라졸-4-일)-5-(3R)-3-피페리디닐-피라졸로[1,5-α]피리미딘-7-아민 (SCH900776, CAS 891494-63-6); 5-(3-플루오로페닐)-3-우레이도티오펜-2-카르복실산 N-[(S)-피페리딘-3-일]아미드 (AZD7762, CAS 860352-01-8); 4-[((3S)-1-아자비시클로[2.2.2]옥트-3-일)아미노]-3-(1H-벤즈이미다졸-2-일)-6-클로로퀴놀린-2(1H)-온 (CHIR 124, CAS 405168-58-3); 7-아미노닥티노마이신 (7-AAD), 이소그래뉼라티미드, 데브로모히메니알디신; N-[5-브로모-4-메틸-2-[(2S)-2-모르폴리닐메톡시]-페닐]-N'-(5-메틸-2-피라지닐)우레아 (LY2603618, CAS 911222-45-2); 술포라판 (CAS 4478-93-7, 4-메틸술피닐부틸 이소티오시아네이트); 9,10,11,12-테트라히드로-9,12-에폭시-1H-디인돌로[1,2,3-fg:3',2',1'-kl]피롤로[3,4-i][1,6]벤조디아조신-1,3(2H)-디온 (SB-218078, CAS 135897-06-2); 및 TAT-S216A (Sha et al., Mol. Cancer. Ther 2007; 6(1):147-153), 및 CBP501 ((d-Bpa)sws(d-Phe-F5)(d-Cha)rrrqrr)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
한 측면에서, 본 개시내용은 암 치료를 필요로 하는 대상체에게 항체 약물 접합체를 하나 이상의 FGFR 억제제와 조합하여 투여함으로써 암을 치료하는 방법을 제공한다. 예를 들어, FGFR 억제제는 브리바닙(Brivanib) 알라니네이트 (BMS-582664, (S)-((R)-1-(4-(4-플루오로-2-메틸-1H-인돌-5-일옥시)-5-메틸피롤로[2,1-f][1,2,4]트리아진-6-일옥시)프로판-2-일)2-아미노프로파노에이트); 바르가테프(Vargatef) (BIBF1120, CAS 928326-83-4); 도비티닙(Dovitinib) 디락트산 (TKI258, CAS 852433-84-2); 3-(2,6-디클로로-3,5-디메톡시-페닐)-1-{6-[4-(4-에틸-피페라진-1-일)-페닐아미노]-피리미딘-4-일}-1-메틸-우레아 (BGJ398, CAS 872511-34-7); 다누세르팁(Danusertib) (PHA-739358); 및 (PD173074, CAS 219580-11-7)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 구체적 측면에서, 본 개시내용은 암 치료를 필요로 하는 대상체에게 항체 약물 접합체를 FGFR2 억제제, 예컨대 3-(2,6-디클로로-3,5-디메톡시페닐)-1-(6((4-(4-에틸피페라진-1-일)페닐)아미노)피리미딘-4-일)-1-메틸우레아 (BGJ-398로 또한 공지됨); 또는 4-아미노-5-플루오로-3-(5-(4-메틸피페라진1-일)-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)퀴놀린-2(1H)-온 (도비티닙(dovitinib) 또는 TKI-258로 또한 공지됨)과 조합하여 투여함으로써 암을 치료하는 방법을 제공한다. AZD4547 (문헌 [Gavine et al., 2012, Cancer Research 72, 2045-56], N-[5-[2-(3,5-디메톡시페닐)에틸]-2H-피라졸-3-일]-4-(3R,5S)-디메틸피페라진-1-일)벤즈아미드), 포나티닙(Ponatinib) (AP24534; 문헌 [Gozgit et al., 2012, Mol Cancer Ther., 11; 690-99]; 3-[2-(이미다조[1,2-b]피리다진-3-일)에티닐]-4-메틸-N-{4-[(4-메틸피페라진-1-일)메틸]-3-(트리플루오로메틸)페닐}벤즈아미드, CAS 943319-70-8).
제약 조성물
면역접합체를 포함하는 제약 또는 무균 조성물을 제조하기 위해, 본 개시내용의 면역접합체가 제약상 허용되는 담체 또는 부형제와 혼합된다. 이러한 조성물은 암 (위장 기질 종양 (GIST), 소세포 폐암 (SCLC), 급성 골수성 백혈병 (AML), 흑색종, 비만 세포 백혈병 (MCL), 비만세포증, 신경섬유종증, 유방암, 비소세포 폐암 (NSCLC) 및 췌장암)을 치료 또는 예방하는데 적적한 하나 이상의 다른 치료제를 추가적으로 함유할 수 있다.
예를 들어, 동결건조 분말, 슬러리, 수용액, 로션 또는 현탁액의 형태로, 생리학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 안정화제와 혼합함으로써 치료제 및 진단제의 제형을 제조할 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Hardman et al., Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, McGraw-Hill, New York, N.Y., 2001]; [Gennaro, Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Lippincott, Williams, and Wilkins, New York, N.Y., 2000]; [Avis, et al. (eds.), Pharmaceutical Dosage Forms: Parenteral Medications, Marcel Dekker, NY, 1993]; [Lieberman, et al. (eds.), Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets, Marcel Dekker, NY, 1990]; [Lieberman, et al. (eds.) Pharmaceutical Dosage Forms: Disperse Systems, Marcel Dekker, NY, 1990]; [Weiner and Kotkoskie, Excipient Toxicity and Safety, Marcel Dekker, Inc., New York, N.Y., 2000] 참조).
구체적 측면에서, 본 개시내용의 항체 약물 접합체의 임상 서비스 형태 (CSF)는 ADC, 숙신산나트륨 및 폴리소르베이트 20을 함유하는 바이알 내의 동결건조물이다. 이러한 동결건조물이 주사용수로 재구성될 수 있고, 용액은 약 5.0의 pH에서 ADC, 숙신산나트륨, 수크로스, 및 폴리소르베이트 20을 함유한다. 후속 정맥내 투여를 위해, 일반적으로는 수득된 용액이 캐리어 용액 내로 추가로 희석될 것이다.
치료제에 대한 투여 체계를 선택하는 것은 물체의 혈청 또는 조직 교체율, 증상 수준, 물체의 면역원성, 및 생물학적 매트릭스 내의 표적 세포의 접근성이 포함되는 여러 요인에 좌우된다. 특정 측면에서, 투여 체계는 허용되는 부작용 수준에 부합하도록 환자에 전달되는 치료제의 양을 최대화한다. 따라서, 전달되는 생물제제의 양은 부분적으로 특정 물체 및 치료되는 상태의 중증도에 좌우된다. 항체, 시토카인 및 소형 분자의 적합한 용량을 선택하는 것에서의 지침이 입수가능하다 (예를 들어, 문헌 [Wawrzynczak, Antibody Therapy, Bios Scientific Pub. Ltd, Oxfordshire, UK, 1996]; [Kresina (ed.), Monoclonal Antibodies, Cytokines and Arthritis, Marcel Dekker, New York, N.Y., 1991]; [Bach (ed.), Monoclonal Antibodies and Peptide Therapy in Autoimmune Diseases, Marcel Dekker, New York, N.Y., 1993]; [Baert et al., New Engl. J. Med. 348:601-608, 2003]; [Milgrom et al., New Engl. J. Med. 341:1966-1973, 1999]; [Slamon et al., New Engl. J. Med. 344:783-792, 2001]; [Beniaminovitz et al., New Engl. J. Med. 342:613-619, 2000]; [Ghosh et al., New Engl. J. Med. 348:24-32, 2003]; [Lipsky et al., New Engl. J. Med. 343:1594-1602, 2000] 참조).
적합한 용량의 결정은, 예를 들어, 치료에 영향을 미치는 것으로 관련 기술 분야에 공지되어 있거나 그러할 것으로 추정되는 또는 치료에 영향을 미칠 것으로 예측되는 파라미터 또는 요인을 사용하여, 임상의에 의해 이루어진다. 일반적으로, 용량은 최적 용량보다 다소 적은 양으로 시작하고, 그 후 임의의 음성적인 부작용에 비하여 원하는 효과 또는 최적 효과가 달성될 때까지 소량의 증분으로 증가된다. 중요한 진단 척도는 예를 들어 염증의 증상 또는 생산된 염증성 시토카인의 수준의 척도를 포함한다.
제약 조성물 항체 약물 접합체 내의 활성 성분의 실제 투여량 수준은 환자에게 독성이지 않으면서 특정 환자, 조성물 및 투여 방식에 대한 원하는 치료 반응을 달성하는데 효과적인 활성 성분의 양이 수득되도록 변할 수 있다. 선택된 투여량 수준은 사용된 본 개시내용의 특정 조성물 또는 이의 에스테르, 염 또는 아미드의 활성, 투여 경로, 투여 시간, 사용되는 특정 화합물의 배설 속도, 치료 기간, 사용된 특정 조성물과 조합되어 사용된 기타 약물, 화합물 및/또는 물질, 치료되는 환자의 연령, 성별, 체중, 상태, 일반적인 건강 및 이전의 병력, 및 의학 분야에 공지된 유사 요인이 포함되는 다양한 약동학 요인에 좌우될 것이다.
항체 또는 이의 단편을 포함하는 조성물은 연속 주입에 의해, 또는 예를 들어 1일, 1주, 또는 주 당 1-7회의 간격의 용량에 의해 제공될 수 있다. 용량은 정맥내, 피하, 국소, 경구, 비강내, 직장, 근육내, 뇌내, 또는 흡입에 의해 제공될 수 있다. 특정 용량 프로토콜은 유의한 바람직하지 않은 부작용을 피하는 최대 용량 또는 투여 빈도를 수반하는 것이다.
본 개시내용의 면역접합체에 대해, 환자에게 투여되는 투여량은 환자 체중 1 ㎏ 당 0.0001 mg/kg 내지 100 mg/kg일 수 있다. 투여량은 환자 체중 1 ㎏ 당 0.0001 mg/kg 내지 20 mg/kg, 0.0001 mg/kg 내지 10 mg/kg, 0.0001 mg/kg 내지 5 mg/kg, 0.0001 내지 2 mg/kg, 0.0001 내지 1 mg/kg, 0.0001 mg/kg 내지 0.75 mg/kg, 0.0001 mg/kg 내지 0.5 mg/kg, 0.0001 mg/kg 내지 0.25 mg/kg, 0.0001 내지 0.15 mg/kg, 0.0001 내지 0.10 mg/kg, 0.001 내지 0.5 mg/kg, 0.01 내지 0.25 mg/kg 또는 0.01 내지 0.10 mg/kg일 수 있다. 킬로그램 (㎏) 단위의 환자의 체중에 ㎎/㎏ 단위의 투여될 용량을 곱하는 것을 사용하여 항체 또는 이의 단편의 투여량을 계산할 수 있다.
면역접합체의 투여가 반복될 수 있고, 투여는 적어도 1일, 2일, 3일, 5일, 10일, 15일, 30일, 45일, 2개월, 75일, 3개월, 또는 적어도 6개월 간격일 수 있다. 구체적인 측면에서, 본 개시내용의 면역접합체의 투여가 3주마다 반복된다.
치료될 상태, 환자의 전반적인 건강, 투여 방법, 경로 및 용량, 및 부작용의 중증도와 같은 요인들에 따라 특정 환자에 대한 유효량이 변할 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Maynard et al., A Handbook of SOPs for Good Clinical Practice, Interpharm Press, Boca Raton, Fla., 1996; Dent, Good Laboratory and Good Clinical Practice, Urch Publ., London, UK, 2001] 참조).
투여 경로는, 예를 들어, 국소 또는 피부 적용, 정맥내, 복막내, 뇌내, 근육내, 안내, 동맥내, 뇌척수내, 병변내 주사 또는 주입, 또는 지속 방출 시스템 또는 이식물에 의한 것일 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Sidman et al., Biopolymers 22:547-556, 1983]; [Langer et al., J. Biomed. Mater. Res. 15:167-277, 1981]; [Langer, Chem. Tech. 12:98-105, 1982]; [Epstein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:3688-3692, 1985]; [Hwang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4030-4034, 1980]; 미국 특허 번호 6,350,466 및 6,316,024 참조). 필요하다면, 조성물은 가용화제, 또는 주사 부위에서의 통증을 완화하는 리도카인과 같은 국소 마취제, 또는 양쪽 모두를 또한 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 흡입기 또는 네뷸라이저(nebulizer), 및 에어로졸화제가 있는 제형을 사용하는 것에 의해, 폐 투여도 이용할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 6,019,968, 5,985,320, 5,985,309, 5,934,272, 5,874,064, 5,855,913, 5,290,540, 및 4,880,078; 및 PCT 공개 번호 WO 92/19244, WO 97/32572, WO 97/44013, WO 98/31346, 및 WO 99/66903를 참조하고, 이들 각각은 본원에 전문이 참고로 포함된다.
본 개시내용의 조성물은 관련 기술 분야에 공지된 다양한 방법 중 하나 이상을 사용하여 하나 이상의 투여 경로를 통해 투여될 수도 있다. 통상의 기술자가 인지할 바와 같이, 투여 경로 및/또는 방식은 원하는 결과에 따라 변할 것이다. 면역접합체에 대한 선택된 투여 경로는 정맥내, 근육내, 피내, 복막내, 피하, 척수 또는 기타 비경구 투여 경로, 예를 들어 주사 또는 주입에 의한 것을 포함한다. 비경구 투여는 일반적으로 주사에 의한, 장 및 국소 투여 이외의 투여 방식을 나타낼 수 있고, 비제한적으로, 정맥내, 근육내, 동맥내, 경막내, 피막내, 안와내, 심장내, 피내, 복막내, 경기관, 피하, 표피하, 관절내, 피막하, 지주막하, 척수내, 경막외 및 흉골내 주사 및 주입을 포함한다. 별법적으로, 본 개시내용의 조성물이 비-경구 경로, 예컨대 국소, 표피 또는 점막 투여 경로를 통해, 예를 들어, 비강내, 경구, 질, 직장, 설하 또는 국소 투여로 투여될 수 있다. 한 실시양태에서, 본 개시내용의 면역접합체는 주입에 의해 투여된다. 또 다른 실시양태에서, 면역접합체는 피하 투여된다.
본 개시내용의 면역접합체가 제어 방출 또는 지속 방출 시스템에서 투여되는 경우, 제어 또는 지속 방출을 달성하기 위해 펌프가 사용될 수 있다 (문헌 [Langer, 상기 문헌]; [Sefton, CRC Crit. Ref Biomed. Eng. 14:20, 1987]; [Buchwald et al., Surgery 88:507, 1980]; [Saudek et al., N. Engl. J. Med. 321:574, 1989] 참조). 면역접합체 요법의 제어 또는 지속 방출을 달성하기 위해 중합체성 물질이 사용될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [Medical Applications of Controlled Release, Langer and Wise (eds.), CRC Pres., Boca Raton, Fla., 1974]; [Controlled Drug Bioavailability, Drug Product Design and Performance, Smolen and Ball (eds.), Wiley, New York, 1984]; [Ranger and Peppas, J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23:61, 1983]을 참조하고, 문헌 [Levy et al., Science 228:190, 1985]; [During et al., Ann. Neurol. 25:351, 1989]; [Howard et al., J. Neurosurg. 7 1:105, 1989]; 미국 특허 번호 5,679,377; 미국 특허 번호 5,916,597; 미국 특허 번호 5,912,015; 미국 특허 번호 5,989,463; 미국 특허 번호 5,128,326; PCT 공개 번호 WO 99/15154; 및 PCT 공개 번호 WO 99/20253을 또한 참조한다). 지속 방출 제형에서 사용되는 중합체의 예는 폴리(2-히드록시 에틸 메타크릴레이트), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(아크릴산), 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 폴리(메타크릴산), 폴리글리콜리드 (PLG), 폴리안히드리드, 폴리(N-비닐 피롤리돈), 폴리(비닐 알콜), 폴리아크릴아미드, 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리락티드 (PLA), 폴리(락티드-코-글리콜리드) (PLGA), 및 폴리오르토에스테르를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 한 측면에서, 지속 방출 제형에서 사용된 중합체는 불활성이고, 삼출성 불순물이 없으며, 보관 시 안정적이고, 무균성이고, 생체분해성이다. 제어 또는 지속 방출 시스템이 예방 또는 치료 표적에 인접하게 놓일 수 있고, 따라서 전신 용량의 일부만을 필요로 한다 (예를 들어, 상기 문헌 [Goodson, Medical Applications of Controlled Release, vol. 2, pp. 115-138, 1984] 참조).
문헌 [Langer, Science 249:1527-1533, 1990]의 리뷰에서 제어 방출 시스템이 논의된다. 통상의 기술자에게 공지된 임의의 기술을 하나 이상의 본 개시내용의 면역접합체를 포함하는 지속 방출 제형을 생산하는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 4,526,938, PCT 공개 WO 91/05548, PCT 공개 WO 96/20698, 문헌 [Ning et al., Radiotherapy & Oncology 39:179-189, 1996]; [Song et al., PDA Journal of Pharmaceutical Science & Technology 50:372-397, 1995]; [Cleek et al., Pro. Int'l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater. 24:853-854, 1997]; 및 [Lam et al., Proc. Int'l. Symp. Control Rel. Bioact. Mater. 24:759-760, 1997]을 참조하고, 이들 각각은 본원에 전문이 참고로 포함된다.
본 개시내용의 면역접합체가 국소 투여되는 경우, 이는 연고, 크림, 경피 패치, 로션, 겔, 샴푸, 스프레이, 에어로졸, 용액, 에멀션 형태, 또는 통상의 기술자에게 주지된 기타 형태로 제형될 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Remington's Pharmaceutical Sciences and Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms, 19th ed., Mack Pub. Co., Easton, Pa. (1995)] 참조. 비-스프레이성 국소 투여 형태의 경우, 국소 투여와 상용성인 담체 또는 하나 이상의 부형제를 포함하고 동적 점도(일부 경우에는 물보다 큼)를 지니는 점성 내지 반고체 또는 고체 형태가 전형적으로 사용된다. 적절한 제형은 용액, 현탁액, 에멀션, 크림, 연고, 분말, 도찰제, 고약 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않고, 원한다면, 이들은 멸균되거나 또는 다양한 성질, 예를 들어, 삼투압에 영향을 미치기 위한 보조 작용제 (예를 들어, 방부제, 안정화제, 가습제, 완충제 또는 염)와 혼합된다. 기타 적절한 국소 투여 형태는 활성 성분 (일부 경우에는 고체 또는 액체 불활성 담체와 조합됨)이 가압 휘발물질 (예를 들어, 기체성 추진제, 예컨대 프레온)과의 혼합물 내에 또는 압착 병 내에 포장되는 스프레이성 에어로졸 제제를 포함한다. 원한다면, 보습제 또는 습윤화제가 제약 조성물 및 투여 형태에 또한 첨가될 수 있다. 이같은 추가적인 성분의 예가 관련 기술 분야에 주지되어 있다.
면역접합체를 포함하는 조성물이 비강 내로 투여되는 경우, 이는 에어로졸 형태, 스프레이, 미스트(mist) 내에 또는 점적제의 형태로 제형될 수 있다. 특히, 적절한 추진제 (예를 들어, 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 이산화탄소 또는 기타 적절한 기체)를 사용하여, 가압 팩(pack) 또는 네뷸라이저로부터 에어로졸 스프레이 제시물의 형태로 본 개시내용에 따라 사용하기 위한 예방제 또는 치료제가 편리하게 전달될 수 있다. 가압 에어로졸의 경우, 계량된 양을 전달하는 밸브를 제공함으로써 투여량 단위가 결정될 수 있다. 화합물 및 적절한 분말 기제 예컨대 락토스 또는 전분의 분말 혼합물을 함유하는, 흡입기 또는 취입기에서 사용하기 위한 캡슐 및 카트리지 (예를 들어, 젤라틴으로 구성됨)가 제형될 수 있다.
제2 치료제, 예를 들어, 시토카인, 스테로이드, 화학요법제, 항생제, 또는 방사선과 공동-투여하거나 또는 이러한 치료제로 치료하는 방법이 관련 기술 분야에 공지되어 있다 (예를 들어, 문헌 [Hardman et al., (eds.) (2001) Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10th ed., McGraw-Hill, New York, N.Y.]; [Poole and Peterson (eds.) (2001) Pharmacotherapeutics for Advanced Practice:A Practical Approach, Lippincott, Williams & Wilkins, Phila., Pa.]; [Chabner and Longo (eds.) (2001) Cancer Chemotherapy and Biotherapy, Lippincott, Williams & Wilkins, Phila., Pa.] 참조). 유효량의 치료제는 증상을 적어도 10% 만큼; 적어도 20%; 적어도 약 30%; 적어도 40%, 또는 적어도 50% 만큼 감소시킬 수 있다.
면역접합체와 조합되어 투여될 수 있는 추가적인 요법 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)은 본 개시내용의 면역접합체와 5분 미만의 간격, 30분 미만의 간격, 1시간 간격, 약 1시간 간격, 약 1 내지 약 2시간 간격, 약 2시간 내지 약 3시간 간격, 약 3시간 내지 약 4시간 간격, 약 4시간 내지 약 5시간 간격, 약 5시간 내지 약 6시간 간격, 약 6시간 내지 약 7시간 간격, 약 7시간 내지 약 8시간 간격, 약 8시간 내지 약 9시간 간격, 약 9시간 내지 약 10시간 간격, 약 10시간 내지 약 11시간 간격, 약 11시간 내지 약 12시간 간격, 약 12시간 내지 18시간 간격, 18시간 내지 24시간 간격, 24시간 내지 36시간 간격, 36시간 내지 48시간 간격, 48시간 내지 52시간 간격, 52시간 내지 60시간 간격, 60시간 내지 72시간 간격, 72시간 내지 84시간 간격, 84시간 내지 96시간 간격, 또는 96시간 내지 120시간 간격으로 투여될 수 있다. 2회 이상의 요법이 1회의 동일한 환자 방문 이내에 투여될 수 있다.
특정 측면에서, 생체 내에서의 적합한 분포를 확실히 하도록 면역접합체가 제형될 수 있다. 예를 들어, 혈액-뇌 장벽 (BBB)은 다수의 고도로 친수성인 화합물을 배제한다. 본 개시내용의 치료 화합물이 BBB를 가로지르는 것을 확실히 하기 위해 (원하는 경우), 이를 예를 들어 리포솜 내에 제형할 수 있다. 리포솜의 제작 방법에 대해서, 예를 들어, 미국 특허 번호 4,522,811; 5,374,548; 및 5,399,331을 참조한다. 리포솜은 특정 세포 또는 기관 내로 선택적으로 전달되는 하나 이상의 모이어티를 포함할 수 있고, 따라서 표적화된 약물 전달을 강화한다 (예를 들어, 문헌 [Ranade, (1989) J. Clin. Pharmacol. 29:685)] 참조). 예시적인 표적화 모이어티는 폴레이트 또는 비오틴 (예를 들어, 미국 특허 번호 5,416,016 (로우(Low) 등) 참조); 만노시드 (문헌 [Umezawa et al., (1988) Biochem. Biophys. Res. Commun. 153:1038]); 항체 (문헌 [Bloeman et al., (1995) FEBS Lett. 357:140]; [Owais et al., (1995) Antimicrob. Agents Chemother. 39:180]); 계면활성제 단백질 A 수용체 (문헌 [Briscoe et al., (1995) Am. J. Physiol. 1233:134]); p 120 (문헌 [Schreier et al, (1994) J. Biol. Chem. 269:9090])을 포함하고, 문헌 [K. K. Keinanen; M. L. Laukkanen (1994) FEBS Lett. 346:123]; [J. J. Killion; I. J. Fidler (1994) Immunomethods 4:273]을 또한 참조한다.
본 개시내용은 면역접합체를 포함하는 제약 조성물을 이를 필요로 하는 대상체에게 단독으로 또는 다른 요법과 조합하여 투여하기 위한 프로토콜을 제공한다. 조합 요법 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)은 대상체에게 동반적으로 또는 순차적으로 투여될 수 있다. 조합 요법의 요법 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)은 주기적으로 투여될 수도 있다. 주기적 요법은 요법들 (예를 들어, 작용제들) 중 하나에 대한 저항성의 발달을 감소시키고/시키거나, 요법들 (예를 들어, 작용제들) 중 하나의 부작용을 방지하거나 감소시키고/시키거나, 요법들의 효능을 개선하기 위해, 제1 요법 (예를 들어, 제1 예방제 또는 치료제)을 일정 기간 동안 투여한 후, 제2 요법 (예를 들어, 제2 예방제 또는 치료제)을 일정 기간 동안 투여하고, 이러한 순차적 투여, 즉 주기를 반복하는 것을 수반한다.
본 개시내용의 조합 요법의 요법들 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)은 대상체에게 동반적으로 투여될 수 있다.
"동반적으로"라는 용어는 요법들 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)을 정확히 동시에 투여하는 것에 한정되지 않고, 그보다는 항체 또는 이의 단편을 포함하는 제약 조성물이 대상체에게 순서대로, 그리고 면역접합체가 다른 요법(들)과 함께 이들이 다르게 투여된 경우보다 증가된 이익을 제공하도록 작용할 수 있는 시간 간격으로 투여되는 것을 의미한다. 예를 들어, 각각의 요법이 대상체에게 동시에 또는 임의의 순서로 상이한 시점에 순차적으로 투여될 수 있다; 그러나, 동시에 투여되지 않는 경우, 원하는 치료 또는 예방 효과를 제공하도록 충분히 가까운 시간 내에 투여되어야 한다. 각각의 요법은 임의의 적합한 형태로, 그리고 임의의 적절한 경로에 의해, 별도로 대상체에게 투여될 수 있다. 다양한 측면에서, 요법들 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)은 대상체에게 15분 미만, 30분 미만, 1시간 미만 간격, 약 1시간 간격, 약 1시간 내지 약 2시간 간격, 약 2시간 내지 약 3시간 간격, 약 3시간 내지 약 4시간 간격, 약 4시간 내지 약 5시간 간격, 약 5시간 내지 약 6시간 간격, 약 6시간 내지 약 7시간 간격, 약 7시간 내지 약 8시간 간격, 약 8시간 내지 약 9시간 간격, 약 9시간 내지 약 10시간 간격, 약 10시간 내지 약 11시간 간격, 약 11시간 내지 약 12시간 간격, 24시간 간격, 48시간 간격, 72시간 간격, 또는 1주일 간격으로 투여된다. 다른 측면에서, 2회 이상의 요법 (예를 들어, 예방제 또는 치료제)이 동일한 환자 방문 이내에 투여된다.
조합 요법의 예방제 또는 치료제가 동일한 제약 조성물 내에서 대상체에게 투여될 수 있다. 별법적으로, 조합 요법의 예방제 또는 치료제가 별개의 제약 조성물들 내에서 대상체에게 동반적으로 투여될 수 있다. 예방제 또는 치료제는 동일한 투여 경로 또는 상이한 투여 경로로 대상체에게 투여될 수 있다.
실시예
실시예 1: 하이브리도마 기술에 의한 cKIT Ab의 생성
항원 및 기타 단백질
인간 cKIT 단백질을 분비하는 일시적인 발현 세포주가 293 프리스타일(Freestyle)™ 세포 (인비트로젠, 캘리포니아주 칼스배드)의 형질감염에 의해 생성되었다. 간략하게, 프리스타일™ 배지 (인비트로젠)에서 배양된 세포를 293펙틴(Fectin)™ 형질감염 시약, 및 인간 cKIT cDNA의 ECD 및 이러한 서열의 C-말단의 His6 태그 또는 뮤린 Fc를 함유하는 재조합 플라스미드 (pFUSE, 인비보젠(Invivogen) (캘리포니아주 샌디에고))를 사용하여 형질감염시켰다. 48-72시간 후, 배지를 원심분리하여 세포를 제거하고, 멸균 여과하고, 정화된 용해물을 단백질 정제에 사용하였다.
His6 태그가 부착된 cKIT의 경우, 생성된 농축물을 NiNTA His-바인드 수퍼플로우(His-Bind Superflow) 칼럼에 0.5 mL/분으로 적용하였다. PBS로의 기준선 세정 후, 결합된 물질을 PBS + 단계적 구배의 이미다졸 (10-500 mM)로 용출시켰다. 생성된 용출물을 PBS, pH 7.3에 대해 투석하고, 멸균 여과하고, 분취하였다. Fc-cKit 융합물의 경우, (NiNTA 대신) 단백질 G 패스트플로우(fastFlow) 칼럼을 상기 개요된 바와 같이 사용하였고, pH 3 글리신 완충제로 용출시켰으며, 이를 트리스(Tris), pH 8으로 중화하였다.
하이브리도마 생성
마우스 면역화 및 하이브리도마 생산
정제된 cKIT를 프로인트 완전 애주번트(Freunds Complete Adjuvant)로 1:1 희석한 후, Bcl-2 트랜스제닉 마우스 (C57BL/6-Tgn (bcl-2) 22 Wehi 계통)를 면역화시켰다. 다중 부위에서의 반복적 면역화 (RIMMS: Repetitive Immunization at Multiple Sites)를 필요로 하는 절차를 사용하여 마우스를 면역화시켰다 (McIntyre GD., Hybridoma, 1997). 간략하게, 마우스에 말초 림프절 (PLN)에 인접한 8개의 특정 부위에서 1-3 ㎍의 항원을 주사하였다. 이러한 절차를 12일 기간에 걸쳐 8회 반복하였다. 제12일에, 테스트 혈액을 수집하고, 혈청 항체 역가를 ELISA로 분석하였다. 풀링된 PLN을 제15일에 고역가 마우스로부터 제거하였다. 림프구를 수확하기 위해, PLN을 보통의 DMEM으로 2회 세정한 후, .22 마이크로미터 스크린 (팔콘(Falcon) #352350, BD 바이오사이언시즈(BD Bioscience) (캘리포니아주 산 호세))에 통과시켜 해리시켰다. 융합 전에, 생성된 림프구를 2회 추가로 세정하였다. F0 골수종 세포를 2.5 림프구 대 1 F0 세포의 비로 림프구와 혼합하였다. 세포 혼합물을 원심분리하고, 이어서 1 mL의 PEG 1500을 세포 펠릿에 1분 동안 적가하였다. 30초 후, 1 mL의 DMEM을 천천히 첨가하고, 1분 후, 19 mL의 DMEM을 5분 동안 첨가하였다. 융합된 세포를 펠릿화하고, HAT 배지 (DMEM + 20% FBS, Pen/Strep/Glu, 1× NEAA, 1× HAT, 0.5× HFCS)에 2 x 105개의 세포/mL의 밀도로 현탁시키고, 1시간 동안 37℃에 놓았다. 그 후, 세포를 60 ㎕/웰로 384-웰 플레이트에 플레이팅하였다.
cKIT에 대한 항체를 분비하는 하이브리도마의 스크리닝
융합 10일 후, 하이브리도마 플레이트를 cKIT 특이적 항체의 존재에 대해 스크리닝하였다. ELISA 스크린을 위해, 맥시소프(Maxisorp) 384-웰 플레이트 (눈크(Nunc) #464718)를 50 ㎕의 cKIT (PBS에서 15 ng/웰로 희석됨)로 코팅하고, 4℃에서 밤새 인큐베이션하였다. 잔존하는 단백질을 흡인하고, 웰을 PBS 내의 1% BSA로 차단하였다. 실온에서 30분 동안 인큐베이션한 후, 웰을 PBS + 0.05 % 트윈(Tween) (PBST)으로 4회 세정하였다. 15 ㎕의 하이브리도마 상청액을 ELISA 플레이트로 옮겼다. PLN 제거 시점에 취한 15 ㎕의 마우스 혈청을 PBS에서 1:1000 희석하고, 양성 대조군으로서 첨가하였다. 50 ㎕의 2차 항체 (염소 항 마우스 IgG - HRP (잭슨 이뮤노 리서치(Jackson Immuno Research) #115-035-071 (펜실베니아주 웨스트 그로브), PBS에서 1:5000 희석됨)를 ELISA 플레이트 상의 모든 웰에 첨가하였다. 실온에서 1시간 동안 인큐베이션한 후, 플레이트를 PBST로 8회 세정하였다. 25 ㎕의 TMB (KPL #50-76-05)를 첨가하고, 30분 동안 실온에서 인큐베이션한 후, 605 nm의 흡광도에서 플레이트를 판독하였다. 양성 웰로부터의 세포를 HT 배지 (DMEM + 20 % FBS, Pen/Strep/Glu, 1× NEAA, 1× HT, 0.5× HFCS)에서 24-웰 플레이트 내로 확장시켰다.
항체 정제
cKIT 항체를 함유하는 상청액을 단백질 G (업스테이트(Upstate) # 16-266 (매사추세츠주 빌레리카))를 사용하여 정제하였다. 상청액을 로딩하기 전에, 수지를 10 칼럼 부피의 PBS로 평형화시켰다. 샘플 결합에 이어서, 칼럼을 10 칼럼 부피의 PBS로 세정한 후, 항체를 5 칼럼 부피의 0.1 M 글리신, pH 2.0으로 용출시켰다. 칼럼 분획을 즉각적으로 1/10 부피의 트리스 HCl, pH 9.0으로 중화시켰다. 분획의 OD280을 측정하고, 양성 분획을 풀링하고, PBS, pH 7.2에 대해 밤새 투석하였다.
실시예 2: 항- cKIT 항체의 인간화 및 친화도 성숙
인간화 디자인
하이브리도마에서 유래된 항-cKIT 항체 9P3의 VH 및 VL 서열은 각각 서열 9 및 서열 18이다. 완전한 IgG1을 생성시키는데 사용된 인간 IgG1 불변 도메인의 아미노산 서열은 중쇄에 대한 서열 10 및 경쇄에 대한 서열 19이다. 항-cKIT 항체 9P3으로부터의 3개의 CDR 영역 (GFTFSDYYMA (서열 148)), (NINYDGSSTYYLDS (서열 149)) 및 (GDYYGTTYWYFDV (서열 150)을 인간 생식계열 어셉터 프레임워크 VH3_3-07 (vBASE 데이터베이스) 상에 그래프팅시킴으로써 중쇄의 인간화가 달성되었다. 항-cKIT 항체 9P3으로부터의 3개의 CDR 영역 (RASQDISNYLN (서열 151)), (YTSRLQS (서열 152)) 및 (QQGKKLWS (서열 153))을 인간 생식계열 어셉터 프레임워크 VK3-L25 (vBASE 데이터베이스) 상에 그래프팅시킴으로써 또는 2개의 CDR 영역 (서열 152 및 서열 153)을 인간 생식계열 어셉터 프레임워크 VK1-O12 (vBASE 데이터베이스) 상에 그래프팅시킴으로써 경쇄의 인간화가 달성되었다. CDR 영역에 더하여, 경쇄 가변 도메인의 1개의 프레임워크 잔기, 즉 VL #71, 및 VK3-L25의 경우의 VL #79 (잔기 번호는 서열 21을 기초로 함)가 9P3 서열로부터 유지되었다. 추가로, 인간 J 요소 JH4 및 JK4가 각각 중쇄 및 경쇄에 대해 사용되었다. 인간화 항체 중쇄의 생성된 아미노산 서열은 서열 11이고, 2개의 경쇄에 대해서는 서열 20 (VK1-O12) 및 서열 21 (VK3-L6)이다.
본 발명가들은 아스파르테이트에 이어지는 글리신(DG) 아미노산 모티프가 번역후 변형 (아이소-아스파르테이트 형성)에 대해 감수성일 수 있다는 것과 CDR 내의 라이신이 항체-약물 접합 후의 활성 항체의 분획을 감소시킬 수 있다는 것을 가정하였다. 무작위 돌연변이유발 (즉, 오류-빈발 PCR) 및 지향성 돌연변이유발의 조합을 적용하여 인간화 항체를 최적화하였다.
인간화 서열의 생성
호모 사피엔스(homo sapiens)에 대한 코돈 최적화를 포함하는 인간화 VL 및 VH 도메인을 코딩하는 DNA 서열을 진아트(GeneArt) (라이프 테크놀러지즈 인크(Life Technologies Inc.), 독일 레겐스부르크)에서 수득하였다. VL 및 VH 도메인을 코딩하는 서열을 진아트-유래 벡터로부터 포유동물 세포에서의 분비에 적절한 발현 벡터로 잘라 붙였다. 공동-형질감염을 허용하도록 중쇄 및 경쇄를 개별적인 발현 벡터 내로 클로닝하였다. 발현 벡터의 요소들은 프로모터 (사이토메갈로바이러스 (CMV) 인핸서-프로모터), 분비를 용이하게 하기 위한 신호 서열, 폴리아데닐화 신호 및 전사 종결인자 (소 성장 호르몬 (BGH) 유전자), 에피솜 복제 및 원핵생물에서의 복제를 허용하는 요소 (예를 들어 SV40 기원 및 ColE1 또는 관련 기술 분야에 공지된 기타 요소), 및 분비를 허용하는 요소 (앰피실린 저항성 유전자 및 제오신 마커)를 포함한다.
인간화 항체의 발현 및 정제
SV40 대형 T 항원을 구성적으로 발현하는 인간 배아 신장 세포 (HEK293-T ATCC11268)는 인간화 및/또는 최적화 IgG 단백질의 일시적인 발현을 위한 바람직한 숙주 세포주 중 하나이다. PEI (폴리에틸렌이민, MW 25.000 선형, 폴리사이언시즈(Polysciences) (미국), 카탈로그 번호 23966)을 형질감염 시약으로 사용하여 형질감염을 수행하였다. 실온 (RT)에서 900 ml 세포 배양 등급 물에 1 g의 PEI를 조심스럽게 용해시킴으로써 PEI 모액을 제조하였다. PEI 용해를 용이하게 하기 위해, HCl 첨가로 용액을 pH 3-5로 산성화시킨 후, NaOH로 최종 pH를 7.05로 중화시켰다. 마지막으로, 부피를 1 L로 조정하고, 용액을 0.22 ㎛ 필터로 여과하고, 분취하고, 추가로 사용할 때까지 -80℃에서 동결시켰다. 한번 해동되면, 분취량을 3회까지 -20℃에서 다시 동결시킬 수 있지만, -20℃에서 장기 보관되지 않아야 한다. HEK 293T 세포를 노파르티스(Novartis) 특허의 세포의 형질감염 및 증식을 위한 무혈청 배양 배지, 및 생산/피드 배지로서의 ExCell VPRO 무혈청 배양 배지 (SAFC 바이오사이언시즈(SAFC Biosciences) (미국), 카탈로그 번호 24561C)를 사용하여 배양하였다. 일시적인 형질감염용으로 제조된 세포를 현탁 배양으로 배양하였다. 소규모 (<5L) 형질감염을 위해, 세포를 5% CO2의 습식 인큐베이터 내의 회전식 진탕기 (100-120 rpm) 상의 코닝(Corning) 진탕 플라스크 (코닝, 매사추세츠주 튜크스베리)에서 성장시켰다 (시드 플라스크). 형질감염을 위해 시드 배양물 내의 세포는 지수 성장기 (5×105 내지 3×106개/mL의 세포 밀도)에서 유지되어야 하고, >90% 생존율을 나타내야 한다. 이러한 범위 밖의 세포 밀도는 희석 후의 지연기 또는 형질감염 효율 감소를 초래할 것이다. 소규모 (<5L) 형질감염을 위해, 분취량의 세포를 시드 배양물로부터 취하고, 노파르티스 무혈청 배양 배지로 최종 부피의 36% 내의 1.4×106개의 세포/mL로 조정하였다. DNA를 최종 배양 부피의 7%에 1 mg/L (최종 부피)로 희석한 후, 부드럽게 혼합함으로써 DNA 용액 (용액 1: 1 L 형질감염에 대해 0.5 mg의 중쇄 및 0.5 mg의 경쇄 발현 플라스미드)을 제조하였다. 박테리아 오염을 방지하기 위해, 이러한 용액을 0.22 ㎛ 필터 (예를 들어 밀리포어의 스테리컵(Stericup))을 사용하여 여과하였다. 그 후, 3 mg/L (최종 부피)의 PEI 용액을 또한 최종 배양 부피의 7%에 희석하고, 부드럽게 혼합하였다 (용액 2). 양쪽 용액을 실온 (RT)에서 5-10분 동안 인큐베이션하였다. 그 후, 부드럽게 혼합하면서 용액 2를 용액 1에 첨가하고, 또 다른 5-15분 동안 실온에서 인큐베이션하였다. 그 후, 형질감염 혼합물을 세포에 첨가하고, 세포 배양을 4 내지 6시간 동안 계속하였다. 마지막으로, ExCell® VPRO 무혈청 배양 배지의 첨가로 총 생산 부피의 나머지 50%가 달성되었다. 형질감염 후 11일 동안 세포 배양을 계속하였다. 4℃에서 4500 rpm에서 20분 동안 원심분리함으로써 배양물을 수확하였다 (헤라에우스(Heraeus)®, 멀티퓨즈(Multifuge) 3 S-R, 써모 사이언티픽(Thermo Scientific) (일리노이주 록포드)). 회수된 세포 상청액을 스테리컵 필터 (0.22 ㎛)로 멸균 여과하고, 추후의 프로세싱까지 4℃에서 보관하였다.
새롭게 청소된 (0.25 M NaOH) 하이트랩 단백질 A 맵셀렉트® 슈어(HiTrap ProtA MabSelect®SuRe), 5 ml 칼럼을 사용하여, 냉각 캐비닛에서 4℃에서 "AEKTA 100 익스플로러 에어(AEKTA 100 explorer Air)" 크로마토그래피 시스템 상에서 정제를 수행하였다. 칼럼을 5 칼럼 부피 (CV)의 PBS (깁코(Gibco), 라이프 테크놀러지즈(Life Technologies), 캘리포니아주 칼스배드)로 평형화시킨 후, 멸균 여과된 상청액 (2 L)을 4.0 ml/분으로 로딩하였다. 칼럼을 8 CV의 PBS로 세정하여 미결합 샘플을 용출시키고, 다시 5 CV의 PBS로 세정하였다. 5 CV의 50 mM 시트레이트, 70 mM NaCl pH 3.2로 항체를 용출시켰다. 용출물을 3 ㎖ 분획으로 수집하고, 분획들을 풀링하고, 1 M 트리스 HCl pH 10으로 pH 7로 조정하였다. 풀들을 풀링하고, 멸균 여과하고 (밀리포어의 스테리플립(Steriflip), 0.22 um), OD 280 nm를 분광광도계 ND-1000 (나노드롭(NanoDrop))에서 측정하고, 서열 데이터를 기초로 단백질 농도를 계산하였다. 용출물을 응집 (SEC-MALS) 및 순도 (SDS-PAGE, LAL 및 MS)에 대해 테스트하였다. 필요하다면, 2차 정제 단계를 위해, 1차 정제로부터의 풀들을 새롭게 청소된 (0.5 M NaOH) SPX (하이 로드(Hi Load) 16/60 수퍼덱스(Superdex) 200 등급 120 mL (GE-헬스케어(GE-Healthcare)) 내로 로딩하였다. 칼럼을 PBS로 평형화시키고, 1 ml/분으로 PBS 완충제로 러닝을 행하고, 용출물을 1.2 ml 분획으로 수집하고, 1차 정제 단계에 대해 기술된 바와 같이 분석하였다.
실시예 3: 항- cKIT 항체에 대한 스크리닝
HuCAL PLATINUM® 패닝 (panning)
인간 cKIT를 인식하는 항체의 선별을 위해, 다중 패닝 전략을 이용하였다. 시판되는 파지 디스플레이 라이브러리인 모르포시스(Morphosys)의 HuCAL PLATINUM® 라이브러리 (모르포시스, 독일 뮌헨)를 항체 변이체 단백질의 공급원으로서 사용하여, 결합 친화도가 높은 클론의 선별에 의해 인간 cKIT 단백질에 대한 치료 항체가 생성되었다. 파지미드 라이브러리는 HuCAL® 개념을 기초로 하고 (Knappik et al., (2000) J Mol Biol 296: 57-86), Fab를 파지 표면 상에 디스플레이하기 위해 시스디스플레이(CysDisplay)® 기술을 사용한다 (로닝(Lohning), WO 01/05950). 항-cKIT 항체의 단리를 위해, 표준 패닝 전략을 고체 상, 용액, 전체 세포 및 차별적 전체 세포 패닝 접근법을 이용하여 수행하였다.
cKIT에 대한 고체 상 패닝
96-웰 맥시소프™ 플레이트를 4℃에서 밤새 인간 또는 마우스 cKIT Fc 융합 단백질로 코팅하였다. 각각의 패닝에 대해, 약 4×1013개의 HuCAL PLATINUM® 파지-항체를 각각의 코팅된 항원에 첨가하고, 2시간 동안 실온에서 미량역가 플레이트 진탕기 상에서 인큐베이션하였다. 그 후, 비특이적으로 결합된 파지를 수회의 세정 단계로 세정해내고, 특이적으로 결합된 파지를 10 mM 트리스/HCl pH 8 내의 25 mM DTT를 사용하여 용출시켰다.
용출물을 14 ml의 이. 콜라이 박테리아 내로 옮기고, 파지 감염을 위해 인큐베이션하였다. 감염된 박테리아를 2xYT 배지에 재현탁시키고, LB/Cam 한천 플레이트 상에 플레이팅하고, 밤새 인큐베이션하였다. 콜로니를 플레이트에서 긁어 내어, 파지 구출, 선별된 클론의 폴리클로날 증폭, 및 파지 생산에 사용하였다. 정제된 파지로, 다음 패닝 라운드를 시작하였다.
감소된 양의 항원 및 더욱 엄격한 세정 조건을 제외하고는 제1 라운드의 프로토콜에 따라 고체 상 패닝의 제2 및 제3 라운드를 수행하였다.
cKIT에 대한 포획 패닝
포획 패닝을 위해, 항원 cKIT/뮤린 Fc 융합 단백질을 96-웰 맥시소프™ 플레이트 상에 염소 항-마우스 Fc 포획 항체를 사용하여 고정시켰다. 파지 차단 동안, 포획 항체 및 항원의 마우스 Fc 부분에 대한 항체의 선별을 피하기 위해 인간 및 마우스 γ 글로불린이 차단 완충제에 첨가되었다. 포획 패닝에서의 항원 코팅 및 파지 차단 절차를 고체 상 패닝 프로토콜에 대해 기술된 바와 같이 수행하였다 (상기 참조).
스트렙타비딘이 커플링된 자기 비드를 이용한 용액 패닝 프로토콜
2가지 상이한 방식 ("고전적" 및 "별법적")으로 용액 패닝을 수행하였다. 각각의 패닝에 대해, 약 4×1013개의 HuCAL PLATINUM® 파지-항체가 동일한 부피의 2x 케미블록커(Chemiblocker)/0.1% 트윈20으로 차단되었다. 스트렙타비딘- 또는 비드-결합 파지의 제거를 위해, 차단된 파지 입자의 예비-흡착이 각각 1 mg의 차단된 스트렙타비딘 비드를 사용하여 2회 수행되었다.
a) "고전적" 방식: 비오틴화 16P23 mAb를 인간 cKIT ECD-His 단백질과 함께 인큐베이션하고, 차단된 파지 입자에 첨가하였다. 16P23 항체는 내부에서 생성된 하이브리도마이고, 다양한 스크리닝 프로토콜에서 cKIT의 ECD 상의 상이한 도메인을 노출시키기 위해 포획 항체로서 사용되었다. 16P23 항체는 항체 비닝(binning) 목적에 또한 사용되었다. 인큐베이션 후, 파지-항원 복합체를 스트렙타비딘 비드를 사용하여 포획하였고, 스트렙타비딘에 결합된 파지 입자를 자기 분리기로 수집하였다.
b) "별법적" 방식: 비오틴화 16P23 mAb를 스트렙타비딘 비드에 첨가하고, 항체-비드 혼합물을 회전기 상에서 실온에서 30분 동안 인큐베이션하였다. 비드를 세정하고, 인간 cKIT ECD-His 단백질을 함유하는 PBS에 재현탁시켰다. 이어서, 파지를 첨가하고, 항체-비드-항원-파지 복합체를 추가적인 1시간 동안 실온에서 회전기 상에서 회전시켰다. 이러한 최종 인큐베이션 단계 후, 비드를 자기 분리기로 포획하고, 상청액을 폐기하였다.
양쪽 디스플레이 방법을 사용하여, 비특이적으로 결합된 파지를 PBS/0.05% 트윈20 및 PBS를 사용하는 수회의 세정 단계로 세정해냈다. 특이적으로 결합된 파지를 10 mM 트리스/HCl pH 8 내의 25 mM DTT를 사용하여 스트렙타비딘 비드로부터 용출시켰다. 고체 상 패닝 프로토콜에 따라 후속 파지 감염 및 파지 생산을 수행하였다.
감소된 양의 항원 및 더욱 엄격한 세정 조건을 제외하고는 제1 라운드의 프로토콜에 따라 용액 패닝의 제2 및 제3 라운드를 수행하였다.
cKIT에 대한 전체 세포 패닝
인간, 마우스 또는 래트 cKIT 항원을 발현하는 표적 세포가 항원으로서 사용되었고, 패닝을 위해 HuCAL PLATINUM® 파지-항체와 접촉되었다. 파지-세포 복합체를 PBS/5% FCS에서 3회 세정하였다. 표적 세포로부터의 특이적으로 결합된 파지의 용출을 0.1 M 글리신-HCl/0.5 M NaCl, pH 2.2로 수행하였다. 고체 상 패닝 프로토콜에 따라 후속 파지 감염 및 파지 생산을 수행하였다. 제1 라운드의 프로토콜에 따라 전체 세포 패닝의 제2 및 제3 라운드를 수행하였다.
cKIT에 대한 차별적 전체 세포 패닝
차별적 전체 세포 패닝에서, 세포 및 정제된 단백질을 교대시키면서 선별이 행해졌다. 고체 상 패닝 프로토콜에 대해 기술된 바와 같이, 정제된 항원에 대한 선별 라운드가 수행되었다. 세포에 대한 선별 라운드에 대해서는, cKIT에 대한 전체 세포 패닝 섹션에서의 절차를 참조한다.
성숙 패닝
친화도가 증가된 특이적 항체를 수득하기 위해, 성숙 패닝을 수행하였다 (Prassler et al., Future Med. Immuno. 2009 1(4):571-583). 이러한 목적을 위해, cKIT 특이적 결합에 대해 이미 테스트된, 서열이 결정된 클론을 LCDR3 또는 HCDR2 카셋트 교환에 사용하였다. 그 후, 2회의 고체 상 패닝 라운드를 고체 상 패닝 프로토콜에 기술된 바와 같이 인간 및/또는 마우스 cKIT Fc 융합 단백질로 수행하였다.
a) LCDR3 RapMAT®: 파지-유래 pMORPH30® 벡터 DNA (모르포시스, 독일 뮌헨)의 Fab-코딩 단편을 효소로 소화시키고, 삽입물을 TRIM™ LCDR3 성숙 카세트로 교체하였다 (Virnekaes et al., NAR 1994 22(25):5600-5607). 이어서, 1.25 ㎍의 pMORPH30® 디스플레이 벡터를 다양한 LCDR3을 보유하는 삽입물 단편과 결찰시켰다.
b) HCDR2 RapMAT®: 제2 패닝 라운드 후, 파지-유래 pMORPH30® 벡터 DNA의 Fab-코딩 단편을 효소로 소화시키고, 삽입물을 TRIM™ HCDR2 성숙 카세트로 교체하였다 ([Virnekas et al., 상기 문헌]). 이어서, 1.25 ㎍의 pMORPH30® 디스플레이 벡터를 다양한 HCDR2를 보유하는 삽입물 단편과 결찰시켰다.
생성된 라이브러리들을 증폭시키고, 엄격성이 증가되고 항원 농도가 감소되거나, 또는 인간 및 마우스 cKIT 항원이 교대되는 2회의 패닝 라운드에 적용하여, 친화도가 개선된 클론을 확인하였다.
ELISA 스크리닝을 위한 Fab 함유 박테리아 용해물의 제조
초기 스크리닝 및 특성화를 위해, 개별적인 Fab-발현 이. 콜라이 클론의 철야 배양물을 라이소자임, 4 mM EDTA 및 10 U/㎕ 벤조나제(Benzonase)를 사용하여 용해시켰다. Fab 함유 이. 콜라이 용해물을 ELISA, FACS 및 SET 스크리닝에 사용하였다.
Fab -함유 미가공 박테리아 용해물의 스크리닝
ELISA 스크리닝
ELISA 스크리닝을 사용하여, 표적 항원에 결합하는 것에 대해 패닝 산출물로부터 단일 Fab 클론이 확인되었다. Fab를 함유하는 미정제 이. 콜라이 용해물을 사용하여 Fab를 테스트하였다.
Fab 발현 점검 ELISA
제조된 이. 콜라이 용해물에서의 Fab 발현의 확인을 위해, 맥시소프™ 384 웰 플레이트 (눈크, 시그마-알드리치(Sigma-Aldrich), 미주리주 세인트루이스)를 PBS에 1:1000 희석된 Fd 단편 특이적 양 항-인간 IgG로 코팅하였다. 0.05% 트윈20을 함유하는 PBS 내의 5% 탈지 분유로 차단한 후, Fab-함유 이. 콜라이 용해물을 첨가하였다. 이어서, 알칼리성 포스파타제 (1:5000 희석됨)에 접합된 F(ab)2 특이적 염소 항-인간 IgG와 인큐베이션 한 후, 아토포스(AttoPhos)® 형광 기질 (로슈(Roche), #11681982001 (독일 만하임))을 첨가함으로써, 결합된 HuCAL®-Fab 단편을 검출하였다. 430 nm에서의 여기로 535 nm에서의 형광 방출을 기록하였다.
직접적으로 코팅된 항원에 대한 ELISA 스크리닝
맥시소프™ 384 웰 플레이트를 PBS 내의 10 ㎍/ml 농도의 mFc 태그가 부착된 인간 cKIT ECD 단백질로 코팅하였다. 플레이트를 PBS 내의 5% 탈지 분유로 차단한 후, Fab-함유 이. 콜라이 용해물을 첨가하였다. 아토포스® 형광 기질 (로슈, #11681982001 (독일 만하임))을 사용하여 알칼리성 포스파타제 (1:5000 희석됨)에 접합된 F(ab)2 특이적 염소 항-인간 IgG에 의해 Fab 결합을 검출하였다. 430 nm에서의 여기로 535 nm에서의 형광 방출을 기록하였다.
Fab BEL 용해물과의 에피토프 결합
친화도 성숙 전에 잠재적인 리간드 결합 경쟁자를 확인하기 위해, Fab 이. 콜라이 용해물 및 16P23 항체 (공지된 리간드 결합 경쟁자)로의 경쟁 ELISA 스크리닝을 수행하였다. 이러한 목적을 위해, 상기 기술된 바와 같이 (직접적으로 코팅된 항원에 대한 ELISA), 맥시소프™ 384 웰 플레이트를 mFc 태그가 부착된 인간 cKIT ECD 단백질로 코팅하고, 차단하였다.
16P23 mAb를 5 ㎍/ml의 최종 농도로 첨가한 후, Fab-함유 이. 콜라이 용해물과 함께 인큐베이션하였다. 마지막으로, 아토포스® 형광 기질 (로슈, #11681982001)을 사용하여 항-FLAG 알칼리성 포스파타제-접합 항체 (시그마 A-9469, 1:10000로 희석됨)로 Fab 결합을 검출하였다. 430 nm에서의 여기로 535 nm에서의 형광 방출을 기록하였다.
FACS 스크리닝
FACS 스크리닝에서, 세포 표면에서 발현된 항원에 결합하는 단일 Fab 클론이 패닝 산출물로부터 확인되었다. Fab를 함유하는 미정제 이. 콜라이 용해물을 사용하여 Fab를 테스트하였다.
96- 또는 384-웰 플레이트 양식으로 FACS 스크리닝이 수행되었다:
a) BD FACS 어레이 장치를 사용하는 In 96-웰 플레이트 양식에서, 100 ㎕의 세포 현탁액을 신선한 96-웰 플레이트 내로 옮겼다 (1×105개의 세포/웰이 초래됨). 표적 세포 현탁액을 함유하는 플레이트를 원심분리하고, 상청액을 폐기하였다. 나머지 세포 펠릿을 재현탁시키고, 50 ㎕의 Fab 함유 BEL 추출물을 상응하는 웰에 첨가하였다. 플레이트를 얼음 상에서 1시간 동안 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 세포를 회전시켜 침강시키고, 200 ㎕ FACS 완충제 (PBS, 3% FCS)로 3회 세정하였다. 각각의 세정 단계 후, 세포를 원심분리하고, 조심스럽게 재현탁시켰다. 2차 검출 항체 (PE-접합 염소 항 인간 IgG; 디아노바(Dianova), 독일 함부르크)를 첨가하고, 샘플을 얼음 상에서 인큐베이션하고, 이어서 Fab 인큐베이션에 따라 세정하였다. 마지막으로, 세포 펠릿을 웰 당 150 ㎕ FACS 완충제에 재현탁시키고, 샘플을 BD FACS 어레이에서 분석하였다.
b) BD 캘리버(Calibur) ® HTS 장치 (BD 바이오사이언시즈(BD Biosciences), 캘리포니아주 산호세)를 사용하는 384-웰 플레이트 양식에서, 20 ㎕의 세포-현탁액을 신선한 384-웰 둥근바닥 플레이트 내로 옮겼다 (4×104의 세포/웰이 초래됨). 표적 세포 현탁액을 함유하는 플레이트를 원심분리하고, 상청액을 폐기하였다. 나머지 세포 펠릿을 재현탁시키고, 20 ㎕의 Fab 함유 추출물을 상응하는 웰에 첨가하였다. 플레이트를 4℃에서 진탕하면서 1시간 동안 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 세포를 회전시켜 침강시키고, 40 ㎕ FACS 완충제 (PBS, 3% FCS)로 3회 세정하였다. 각각의 세정 단계 후, 세포를 원심분리하고, 조심스럽게 재현탁시켰다. 40 ㎕의 PE-접합 염소 항 인간 검출 항체를 첨가하고, 샘플을 얼음 상에서 인큐베이션하고, 이어서 Fab 인큐베이션에 따라 세정하였다. 마지막으로, 세포 펠릿을 웰 당 35 ㎕ FACS 완충제에 재현탁시키고, 샘플을 BD FACS 캘리버/HTS 장치에서 분석하였다.
친화도 결정
KD 결정을 위해, 항체 단백질의 단량체 분획을 사용하였다 (90% 이상의 단량체 함량이고, 분석적 SEC (각각 Fab에 대한 수퍼덱스(Superdex) 75 PC3.2/30 (GE 헬스케어, 펜실베니아주 피츠버그), 또는 IgG에 대한 토소(Tosoh) TSKgel G3000 SWXL (7.8 mm / 30.0 cm) (토소 바이오사이언스 게엠베하(Tosoh Bioscience GmbH), 독일 슈투트가르트)로 분석됨).
섹터 이미저 (Sector Imager) 6000 ( MSD )을 사용하는 KD 결정을 위한 용액 평형 적정 (SET) 방법
용액에서의 친화도 결정을 기본적으로 문헌에 기술된 바와 같이 수행하였다 (Friquet et al., J. Immuno. Meth. 1985; 77:305-319). SET 방법의 감도 및 정확성을 개선하기 위해, 고전적인 ELISA에서 ECL 기반 기술 (Haenel et al., Anal. Biochem. 2005 339(1):182-4)로 바꿨다. 1 mg/m의 염소-항-인간 (Fab)2 단편 특이적 항체 (디아노바)를 제조사의 설명서에 따라 MSD 술포-TAG™ NHS-에스테르 (메조 스케일 디스커버리(Meso Scale Discovery), 미국 메릴랜드주 게이더스버그)로 표지하였다. MSD 플레이트를 항원으로 코팅하고, 평형화된 샘플을 이러한 플레이트로 옮겼다. 세정 후, 30 ㎕/웰의 MSD-술포-태그로 표지된 검출 항체 (항-인간 (Fab)2)를 MSD 플레이트로 첨가하고, 진탕기 상에서 인큐베이션하였다. MSD 플레이트를 세정하고, 30 ㎕/웰의 MSD 판독 완충제 T + 계면활성제를 첨가한 후, 섹터 이미저 6000 (메조 스케일 디스커버리, 미국 메릴랜드주 게이더스버그)을 사용하여 전기화학발광 신호를 검출하였다.
데이터를 맞춤형 피팅(fitting) 모델을 적용하여 XLfit (IDBS) 소프트웨어로 평가하였다. Fab 분자의 KD 결정을 위해, 하기의 피트 모델이 사용되었다 (문헌 [Haenel et al., Anal. Biochem 2005;339(1):182-184)]에 따르고, 문헌 [Abraham et al., J. Mol. Recogn 1996; 9:456-461]에 따라 변형됨):
Figure pct00033
[Fab]t: 적용된 전체 Fab 농도
x: 적용된 전체 가용성 항원 농도 (결합 부위)
Bmax: 항원 부재 시의 Fab의 최대 신호
KD: 친화도
IgG 분자의 KD 결정을 위해, IgG에 대한 하기의 피트 모델이 사용되었다 (문헌 [Piehler et al., 1997]에 따라 변형됨):
Figure pct00034
[IgG]: 적용된 전체 IgG 농도
x: 적용된 전체 가용성 항원 농도 (결합 부위)
Bmax: 항원 부재 시의 IgG의 최대 신호
KD: 친화도
실험 설정:
HuCAL® 항 cKIT IgG의 KD 결정을 기본적으로 하기와 같이 수행하였다: PBS 내의 0.1 ㎍/ml의 인간 cKIT-Fc를 4℃에서 밤새 표준 MSD 플레이 상에 코팅하였다 / 스트렙타비딘 MSD 플레이트 상에서 실온에서 1시간 동안 검정 완충제. 이어서, MSD 플레이트를 1시간 동안 실온에서 PBS + 3% BSA로 차단하였다. 스트렙타비딘 플레이트를 항원 코팅 전에 PBS + 5% BSA로 4℃에서 밤새 차단하였다. 항원 적정을 위해, 인간 cKIT-His를 적용하였다.
이어서, 섹터 이미저 6000 (메조 스케일 디스커버리, 미국 메릴랜드주 게이더스버그)을 사용하여 ECL 검출을 통해 미결합 Fab의 농도를 정량하였다. 결과를 XLfit (IDBS) 소프트웨어로 프로세싱하였고, 상응하는 피트 모델을 적용하여, 친화도를 추정하고, 따라서 성숙에 의해 가장 개선된 클론들을 확인하였다.
시험관내 생화학적 검정 (교차-반응성 및 도메인-결합 분석)
정제된 IgG를 인간, 시노 및 마우스 cKIT 전장 ECD 단백질, 뿐만 아니라 인간 cKIT ECD 도메인 구축물 D1-3 및 D4-5에 결합하는 것에 대해 ELISA에서 테스트하였다. 이러한 목적을 위해, 플레이트를 4℃에서 밤새 PBS 내의 5 ㎍/ml 농도의 항원으로 코팅하였다. 아토포스®를 기질로 사용하여 알칼리성 포스파타제 (1% MPBS 중에 1:5000로 희석됨)에 접합된 항-인간 또는 항-마우스 F(ab)2로 IgG의 결합을 검출하였다. 430 nm의 여기 및 535 nm의 방출로 형광 방출을 기록하였다.
정제된 IgG의 에피토프 비닝 (binning)
cKIT의 세포외 도메인 상의 개별적인 빈(bin)을 규정하는 것으로 기존에 나타난 내부적으로 생성된 도구 항체와의 경쟁에 대해 정제된 IgG 후보물을 테스트하였다. 이러한 목적을 위해, IgG를 일정량으로 맥시소프™ 플레이트 상에 코팅하고, 용액 내의 증가되는 양의 경쟁자 IgG와의 경쟁에 대해 테스트하였다. 양성 대조군으로서, 코팅된 IgG를 용액 내의 자기 자신과의 경쟁에 대해 분석하였다. 모든 테스트된 IgG가 용액에서 50× 과량으로 글리코비오틴화 인간 cKIT-Fc 융합물과 함께 1시간 동안 실온에서 예비-인큐베이션되었다. 그 후, 항원/항체 복합체를 코팅된 항체에 첨가하고, 결합된 복합체가 비오틴화 항원을 통해 검출되었다. 일반적으로, 코팅된 IgG가 용액 내의 테스트된 IgG와 상이한 항원 상의 접근가능한 에피토프에 결합할 수 있을 때에만 (즉, 비-경쟁적 항체), 높은 IgG 농도에서의 신호가 검출될 수 있었다. 대조적으로, 경쟁적 항체, 에피토프가 부분적으로 중첩되는 항체 또는 입체 장애에 의해 에피토프를 차단하는 항체의 경우는, 높은 IgG 농도에서의 신호가 대조군과 대조적으로 유의하게 감소되었다.
맥시소프™ 플레이트의 각각의 웰에 PBS 내의 1.2 ㎍/ml의 IgG 희석물을 20 ㎕/웰로 코팅하고, 밤새 4℃에서 인큐베이션한 후, PBST로 3× 세청하였다. 플레이트를 1시간 동안 실온에서 웰 당 90 ㎕의 3% BSA/PBS로 차단하고, PBST로 3× 세정하였다.
FACS를 통한 세포의 EC50 결정
정제된 IgG를 단일 농도에서 테스트하거나 또는 FACS에서 적정하여, 세포 표면에서 발현된 인간, 마우스 또는 래트 cKIT에 결합하는 것에 대한 EC50 값을 결정하였다. 이러한 목적을 위해, Mo7e, P815 또는 RBL-2H3 세포를 아큐타제(Accutase)® (라이프 테크놀러지즈, 캘리포니아주 칼스배드)로 수확하고, FACS 완충제에서 1×106개/ml로 희석하였다. 모든 후속 단계를 얼음 상에서 행하여, 수용체 내재화를 방지하였다. 세포 현탁액을 100 ㎕/웰로 96웰 U-바닥 플레이트에 채웠다. 210g에서 5분 동안 4℃에서 원심분리한 후, 완충제를 폐기하였다. 그 후, 웰 당 100 ㎕의 FACS 완충제에 희석된 특이적 mAb를 15 ㎍/ml의 농도로 또는 적정 실험에서는 단계적으로 희석된 항체 농도 (15 ㎍/ml의 농도에서 시작하여 1:3 희석 단계)로 첨가하였다. 얼음 상에서 1시간 동안 인큐베이션한 후, 세포를 150 ㎕의 FACS 완충제로 3회 세정하였다. 2차 PE-접합 염소 항 인간 검출 항체 (FACS 완충제에 1:200 희석됨)를 세포에 100 ㎕/웰로 첨가하고, 얼음에서 1시간 동안 인큐베이션하였다. 세포를 150 ㎕의 FACS 완충제로 3회 세정하였다. 마지막으로, 세포 펠릿을 웰 당 200 ㎕의 FACS 완충제에 재현탁시키고, 샘플을 BD FACS 어레이에서 분석하였다.
시험관내 바이오-검정
SCF -의존적 증식 검정
RPMI1640 + 안정적인 글루타민 (PAN #P04-18500), 10% FCS 및 10 ng/ml SCF (R&D 카탈로그#255-SC; 로트#CM2810061, R&D 코포레이션(R&D Corp) (캘리포니아주 버클리))에서 배양된 Mo7e 세포주 (인간 급성 거대모구성 백혈병, DSMZ 번호: ACC 104) 상에서 증식 검정을 수행하였다.
SCF-의존적 증식 검정에서, 정제된 IgG 또는 IgG를 함유하는 세포 배양 상청액을 테스트하였다. 양쪽 실험 환경에서, 세포를 수확하고, 50 ml 고갈 배지 (SCF가 없는 배양 배지)에 0.5×106개의 세포/ml의 농도로 재현탁시키고, 37℃에서 18시간 동안 인큐베이션하였다. 그 후, 세포를 1×106개의 세포/ml의 농도로 고갈 배지 + 60 ng/ml SCF (2× 농축이고, 항체 첨가 후의 최종 농도는 30 ng/ml임)에 재현탁시켰다. 바닥이 편평하고 투명한 백색의 96-웰 플레이트의 웰 당 50 ㎕의 세포 (5×104개의 세포/웰) 및 50 ㎕의 2× 농축된 정제된 항체 또는 희석되지 않은 세포 배양 상청액을 첨가하였다. 음성 및 양성 대조군을 위해, SCF 및 항체가 없는 세포 또는 SCF는 있고 항체는 없는 세포가 포함되었다. 플레이트를 48시간 동안 37℃에서 인큐베이션하고, 마지막으로 세포수를 셀타이터-글로(CellTiter-Glo)® (프로메가(Promega) #G7571, 프로메가 (위스콘신주 매디슨))를 사용하여 제조사의 설명서에 따라 결정하였다.
Fab -ZAP ADC 피기백 (piggyback) 검정
수용체 결합 후 내재화되는 항체의 능력을 테스트하기 위해, Fab-ZAP 시약 (염소 항-hu-mAb-사포닌-커플링; ATS 바이오테크놀러지(ATS Biotechnology), 카탈로그# IT-51-250, ATS 바이오(ATS Bio) (캘리포니아주 샌디에고))을 정제된 IgG 또는 IgG를 함유하는 세포 배양 상청액과 혼합하여 ADC 검정을 수행하였다. 세포독성 잠재력을 암 세포주 CMK-11-5 (RPMI1640 + 10% FCS에서 배양된 급성 거대모구성 백혈병 세포) 상에서 테스트하였는데, 이러한 세포가 높은 cKIT 발현을 나타내기 때문이다.
배양 중인 세포를 계수하고, 배지에서 1×105개의 세포/ml의 농도로 희석하였다. 50 ㎕ 세포 현탁액 (5000개의 세포/웰)을 96-웰 플레이트 (TC-처리된 편평한 투명 바닥의 백색 플레이트, 코닝 카탈로그# 3903, 코닝 (매사추세츠주 튜크스베리))로 옮겼다. 별도의 플레이트 (96웰 V-바닥, 눈크, 카탈로그# 249946, 눈크 시그마-알드리치 (미주리주 세인트 루이스))에서, IgG를 배지에 희석하였다. IgG를 함유하는 세포 배양 상청액을 1:125 희석하고, 정제된 IgG를 0.4 nM의 농도로 희석하여, 60 ㎕/웰의 총 부피를 초래하였다. 5 nm 농도의 동일한 부피의 FabZAP 용액을 첨가하고, 플레이트를 60분 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 50 ㎕의 항체/Fab-ZAP 접합체를 CMK-11-5 세포 (총 부피 100 ㎕)로 옮겼다. 대조군을 위해, 세포만 있는 웰 (=100% 생존율 대조군) 및 Fab ZAP와만 함께 인큐베이션된 세포가 있는 웰 (제2 시약의 비특이적 사망 점검용)을 제조하였다. Fab-ZAP의 최종 농도는 1.25 nM였다. 플레이트를 72시간 동안 37℃ 및 5% CO2에서 인큐베이션하였다. 셀타이터-글로® (프로메가 #G7571)를 사용하여 제조사의 설명서에 따라 세포수를 결정하였다. 생존율을 세포만 있는 대조군에 대해 표준화하였다.
요약
cKIT 항체의 스크리닝에서, 2가지 상이한 전략이 수행되었다:
전략 1:
인간/시노 교차-반응성이 있는 후보물 (217개의 HCDR3 패밀리)을 높은 친화도를 기초로 선별하고, IgG 전환 후, 클론을 CMK-11-5 FabZAP ADC 검정 및 Mo7e 증식 검정에서의 기능성에 대해 스크리닝하였다. 기능적 활성 및 다양성을 기초로, 후보물을 연구 규모 발현용으로 선별하였다.
전략 2:
인간/시노/마우스 교차-반응성이 있는 후보물 (5개의 HCDR3 패밀리)을 친화도 성숙시키고, IgG 전환 후, 후보물을 발현용으로 선별하였다.
요약하면, 전략 1 및 2로부터의 82개의 정제된 IgG 후보물을 심층 특성화에 적용하였다. 이러한 82개의 풀로부터, 26개의 IgG 후보물이 규모가 상향된 생산, 독소 접합, 및 시험관내 및 생체내 실험에서의 항체 약물 접합체로서의 후속 테스트용으로 선별되었다.
심층 특성화 시, 16개의 상이한 HCDR3 패밀리에 속하는 26개의 항체 (전략 1로부터의 14개의 후보물 및 전략 2로부터의 12개의 후보물)가 규모가 상향된 생산 및 항체-DM1 접합체로서의 테스트용으로 선별되었다. 하기 기준에 따라 후보물들이 선별되었다: 1) 서브나노몰 내지 낮은 나노몰 범위의 EC50으로 Fab-DM1 피기백 검정에서 야생형 및 돌연변이체 cKIT 발현 세포를 강력하게 사망시킴, 2) 시아노 cKIT에 대한 24/26개의 IgG의 KD 값이 인간 cKIT에 대해 결정된 것의 3배 범위 이내임. 또한, 12/26개의 IgG가 세포 상에서 발현된 마우스 및 래트 cKIT와 교차반응하였다.
이러한 스크리닝으로부터의 선별된 후보물들을 상이한 에피토프 빈에 할당할 수 있었다:
1) 19/26개의 IgG는 빈 1 또는 빈 6에 속한다 (cKIT D1-3 (리간드 결합 도메인)에 결합함)
2) 6/26개의 IgG는 빈 8에 속한다 (cKIT D4-5 (이량체화 도메인)에 결합함)
3) 1/26개의 IgG는 빈 2에 속하고, 이는 인간 cKIT에 대한 친화도가 높았지만, 시아노 cKIT에 대한 친화도는 매우 낮았다. 이러한 유형의 스크리닝 프로토콜로부터 유래된 항체의 예는 항체 20376이다.
실시예 4: 인간, 시노, 마우스 및 래트cKIT ECD 단백질에 대한 구축물
진뱅크 또는 유니프롯(Uniprot) 데이터베이스로부터의 아미노산 서열을 기초로 인간, 마우스 및 래트 cKIT 세포외 도메인을 유전자 합성하였다 (하기 표 2 참조). 다양한 시노 조직으로부터의 mRNA를 사용하여 생성된 아미노산 정보를 기초로 시노몰구스 cKIT 및 1 ECD cDNA 주형을 유전자 합성하였다 (예를 들어, 지아젠 래버러토리즈(Zyagen Laboratories); 하기 표 2). 모든 합성된 DNA 단편을 정제를 허용하는 C-말단 태그와 함께 적합한 발현 벡터, 예를 들어 hEF1-HTLV 기반 벡터 (pFUSE-mIgG2A-Fc2) 내로 클로닝하였다.
<표 2>
Figure pct00035
Figure pct00036
<표 3>
시노몰구스 cKIT 단백질의 서열
Figure pct00037
재조합 cKIT 단백질의 발현
기존에 현탁 배양에 대해 개조되었고 무혈청 배지 프리스타일-293 (깁코, 카탈로그# 12338018)에서 성장된 HEK293 유래 세포주 (293FS)에서 원하는 cKIT 재조합 단백질이 발현되었다. 소규모 및 대규모 단백질 생산 양쪽 모두 일시적인 형질감염을 통해서였고, 293펙틴 (라이프 테크놀러지즈, 카탈로그 #12347019)을 플라스미드 캐리어로 하여 각각 1 L까지 다중 진탕 플라스크 (날젠(Nalgene))에서 수행되었다. 전체 DNA 및 293펙틴이 1:1.5 (w:v)의 비로 사용되었다. DNA 대 배양물 비는 1 mg/L이었다. 세포 배양 상청액을 형질감염 3-4일 후에 수확하고, 원심분리하고, 멸균 여과한 후 정제하였다.
실시예 5: 인간, 시노, 마우스 및 래트 cKIT ECD 단백질, 및 cKIT 서브도메인 1-3, 및 4-5의 정제
태그가 부착된 단백질의 정제
재조합 Fc-태그부착 cKIT 세포외 도메인 단백질 (예를 들어, 인간 cKIT ECD-Fc, 인간 cKIT (ECD 서브도메인 1-3, 4-5)-Fc, 시노 cKIT-mFc, 래트 cKIT-mFc, 마우스 cKIT-mFc)을 세포 배양 상청액으로부터 정제하였다. 청정화된 상청액을 PBS로 평형화된 단백질 A 세파로스 칼럼에 통과시켰다. 기준선으로의 세정 후, 결합된 물질을 피어스 이뮤노퓨어(Pierce Immunopure) 저-pH 용출 완충제, 또는 100 mM 글리신 (pH 2.7)으로 용출시키고, 즉각적으로 용출 부피의 1/8의 1 M 트리스 pH 9로 중화시켰다. 풀링된 단백질을 필요하다면 공칭 분자량 차단값이 10 kD 또는 30 kD인 아미콘 울트라(Amicon Ultra) 15 mL 원심분리 농축기를 사용하여 농축하였다. 그 후, 풀을 수퍼덱스 200 26/60 칼럼을 사용하여 SEC로 정제하여, 응집물을 제거하였다. 그 후, 정제된 단백질을 SDS-PAGE 및 SEC-MALLS (다각도 레이저 광 산란)로 특성화하였다. 벡터 NTI(Vector NTI)에 의해 서열로부터 계산된 이론적인 흡수 계수를 사용하여, 280 nm에서의 흡광도에 의해 농도를 결정하였다.
실시예 6: cKIT ECD 서브도메인에 대한 cKIT의 결합
cKIT Ab의 결합 부위를 규정하는 것을 돕기 위해, 인간 cKIT ECD를 서브도메인 1-3 (리간드 결합 도메인) 및 서브도메인 4-5 (이량체화 도메인)로 나눴다. 어떤 서브도메인이 결합되는지를 결정하기 위해, 샌드위치 ELISA 검정을 이용하였다. cKIT 서브도메인 1-3, 서브도메인 4-5 또는 전장 cKIT ECD에 상응하는 1× 포스페이트 완충 염수에 희석된 1 ㎍/ml의 ECD를 96웰 이뮬론(Immulon) 4-HBX 플레이트 (써모 사이언티픽 카탈로그# 3855, 일리노이주 록포드)에 코팅하고, 4℃에서 밤새 인큐베이션하였다. 플레이트를 세정 완충제 (1× 포스페이트 완충 염수 (PBS) + 0.01% 트윈-20 (바이오-래드 101-0781))로 3회 세정하였다. 플레이트를 실온에서 2시간 동안 280 ㎕/웰의 1×PBS에 희석된 3% 소 혈청 알부민으로 차단하였다. 플레이트를 세정 완충제로 3회 세정하였다. 항체를 8개의 지점에 대해 5배 희석으로 세정 완충제에서 2 ㎍/ml로 제조하고, ELISA 플레이트에 100 ㎕/웰로 삼중으로 첨가하였다. 플레이트를 1시간 동안 실온에서 궤도형 진탕기 상에서 200 rpm으로 진탕하면서 인큐베이션하였다. 검정 플레이트를 세정 완충제로 3회 세정하였다. 2차 항체 F(ab')2 단편 염소 항-인간 IgG (H+L) (잭슨 이뮤노리서치 카탈로그# 109-036-088, 펜실베니아주 웨스트 그로브)를 세정 완충제에서 1:10,000으로 제조하고, ELISA 플레이트에 100 ㎕/웰로 첨가하였다. 플레이트를 2차 항체와 함께 1시간 동안 실온에서 궤도형 진탕기 상에서 200 rpm으로 진탕하면서 인큐베이션하였다. 검정 플레이트를 세정 완충제로 3회 세정하였다. ELISA 신호를 발색시키기 위해, 100 ㎕/웰의 슈어 블루(Sure blue)® TMB 기질 (KPL 카탈로그# 52-00-03, 메릴랜드주 게이더스버그)을 플레이트에 첨가하고, 실온에서 10분 동안 인큐베이션하였다. 반응을 정지시키기 위해, 반응 50 ㎕의 1N 염산을 각각의 웰에 첨가하였다. 몰레큘러 디바이시즈(Molecular Devices)의 스펙트라맥스(SpectraMax) M5 플레이트 판독기를 사용하여 450 nM에서 흡광도를 측정하였다. 각각의 항체의 결합 반응을 결정하기 위해, 광학 밀도 측정치를 평균화하고, 표준 편차 값을 생성시키고, 엑셀을 사용하여 그래프화하였다. 각각의 개별적인 항-cKIT 항체의 결합 도메인이 하기 표 5에서 확인된다.
실시예 7: cKIT Ab의 친화도 측정
cKIT 종 오르토로그(orthologue)에 대한, 그리고 또한 cKIT에 대한 항체의 친화도를 비아코어® 2000 기기 (GE 헬스케어, 펜실베니아주 피츠버그) 및 CM5 센서 칩을 사용하여 SPR 기술을 이용하여 결정하였다.
간략하게, 2% 오디세이(Odyssey)® 차단 완충제 (리-코르 바이오사이언시즈(Li-Cor Biosciences), 네브라스카주 링컨)가 보충된 HBS-P (0.01 M HEPES, pH 7.4, 0.15 M NaCl, 0.005% 계면활성제 P20)가 모든 실험에 대해 러닝 완충제로서 사용되었다. 반응 단위 (RU)에 의해 고정 수준 및 분석물 상호작용이 측정되었다. 파일럿 실험을 수행하여, 항-인간 Fc 항체 (카탈로그 번호 BR100839, GE 헬스케어 (펜실베니아주 피츠버그))의 고정 및 테스트 항체의 포획의 실행가능성을 테스트하고 확증하였다.
동역학 측정을 위해, 고정된 항-인간 Fc 항체를 통해 항체가 센서 칩 표면에 포획되고, 유리 용액에서 결합하는 cKIT 단백질의 능력이 결정되는 실험들이 수행되었다. 간략하게, 25 ㎍/ml의 pH 5의 항-인간 Fc 항체가 2개의 유동 셀 모두에서 5 ㎕/분의 유속으로 아민 커플링을 통해 CM5 센서 칩 상에 고정되어 10,500 RU에 도달하였다. 그 후, 0.1-1 ㎍/ml의 테스트 항체가 1분 동안 10 ㎕/분으로 주입되었다. 항체의 포획 수준은 일반적으로 200 RU 미만으로 유지되었다. 이어서, 3.125-50 nM의 cKIT 수용체 세포외 도메인 (ECD)이 2배 단계로 희석되었고, 기준 유동 셀 및 테스트 유동 셀 양쪽 모두에 40 ㎕/분의 유속으로 3분 동안 주입되었다. 테스트된 ECD의 표가 하기에서 열거된다. 결합 해리가 10분 동안 이어졌다. 각각의 주입 사이클 후, 칩 표면이 30초 동안 10 ㎕/분의 3 M MgCl2로 재생되었다. 모든 실험은 25℃에서 수행되었고, 반응 데이터가 단순 1:1 상호작용 모델로 전체적으로 피팅되어 (스크루버(Scrubber) 2® 소프트웨어 버전 2.0b (바이오로직 소프트웨어(BioLogic Software)를 사용함), 온(on) 속도 (ka), 오프(off)-속도 (kd) 및 친화도 (KD)의 추정값이 수득되었다
<표 4>
ECD 이소형 및 공급원
Figure pct00038
표 5는 도메인 결합 및 친화도를 열거한다. 이러한 표에 나타난 바와 같이, 항체 9p3, NEG024, NEG027, NEG085, NEG086, NEG087 및 20376 모두가 인간 cKIT와 나노몰 수준으로 반응하고, 시노몰구스 원숭이 ECD에 대해 테스트된 것과 친화도가 유사하다. 그러나, 20376만 마우스와 교차 반응한다. 테스트된 항체 중 어느 것도 래트 cKIT와 교차-반응하지 않았다.
<표 5>
Figure pct00039
실시예 8: ADC의 제조
1-단계 방법에 의한 DM1 접합체의 제조
접합 반응을 시작하기 전에 개별적인 cKIT 항체들을 접선 유동 여과 (TFF#1)를 통해 반응 완충제 (15 mM 인산칼슘, 2 mM EDTA, pH 7.6) 내로 투석여과하였다. 이어서, cKIT 항체 (약 5.0 mg/mL)를 DM1 (항체의 양에 비교하여 5.6배 몰과량)과 혼합한 후, SMCC (항체의 양에 비교하여 약 5.0배 과량)와 혼합하였다. 약 16시간 동안 2 mM EDTA 및 10% DMA를 함유하는 15 mM 인산칼슘 완충제 (pH 7.6)에서 20℃에서 반응을 수행하였다. 1 M 아세트산을 첨가하여 pH를 5.0으로 조정함으로써 반응을 켄칭시켰다. pH 조정 후, 반응 혼합물을 다층 (0.45/0.22 ㎛) PVDF 필터로 여과하고, 정제하고, 접선 유동 여과 (TFF#2)를 사용하여 8.22% 수크로스를 함유하는 20 mM 숙시네이트 완충제 (pH 5.0) 내로 투석여과하였다. 접선 유동 여과를 위한 기기 파라미터의 예가 하기 표 6에서 열거된다.
<표 6>
접선 유동 여과를 위한 기기 파라미터
Figure pct00040
상기 기술된 방법으로부터 수득된 접합체를 세포독성제 로딩 (항체에 대한 메이탄시노이드의 비, MAR)에 대해 UV 분광법으로, 접합체 단량체의 결정에 대해 SEC-HPLC로, 그리고 유리 메이탄시노이드 백분율에 대해 역상 HPLC 또는 소수성 차폐 상 (Hisep)-HPLC로 분석하였다.
원위치 방법에 의한 DM1 접합체의 제조
항-cKIT 항체를 하기 절차에 따라 원위치 방법에 의해 또한 접합시킬 수 있다. cKIT 항체를 술포숙신이미딜 4-(N-말레이미도메틸) 시클로헥산-1-카르복실레이트 (술포-SMCC) 링커를 사용하여 DM1에 접합시켰다. DM1 및 술포-SMCC 이종이관능성 링커의 모액을 DMA에서 제조하였다. 1.3:1 몰 당량의 DM1 대 링커의 비 및 1.95 mM의 DM1 최종 농도로, 술포-SMCC 및 DM1 티올을 함께 혼합하여 40% v/v의 수성 50 mM 숙시네이트 완충제, 2 mM EDTA, pH 5.0을 함유하는 DMA에서 10분 동안 25℃에서 반응시켰다. 그 후, 50 mM EPPS, pH 8.0 및 10% DMA (v/v) 내의 2.5 mg/mL의 Ab의 최종 접합 조건 하에 약 6.5:1의 SMCC 대 Ab의 몰 당량 비를 제공하도록 항체를 분취량의 반응물과 반응시켰다. 25℃에서의 약 18시간 후, 접합 반응 혼합물을 10 mM 숙시네이트, 250 mM 글리신, 0.5% 수크로스, 0.01% 트윈 20, pH 5.5로 평형화된 세파덱스™ G25 칼럼을 사용하여 정제하였다.
어느 방법이든 항체의 접합에서 유용하다. 하기 표는 cKIT ADC의 예를 제공한다.
<표 7>
DM1-접합 항체의 성질
Figure pct00041
SPDB 링커를 사용한 ADC의 제조
항-cKIT 항체, 예를 들어, 항체 9P3 (8 mg/ml)을 50 mM NaCl, 2 mM EDTA, 및 5% DMA를 함유하는 50 mM 인산칼슘 완충제 (pH 7.5)에서 120분 동안 25℃에서 N-숙신이미딜 4-(2-피리딜디티오)부타노에이트 (SPDB, 각각 5.0, 5.5 및 4.9배 몰 과량)로 변형시켰다. 이어서, 변형된 Ab를 정제하지 않고 18시간 동안 25℃에서 50 mM NaCl, 2 mM EDTA, 및 5% DMA를 함유하는 50 mM 인산칼슘 완충제 (pH 7.5)에서 4 mg/mL의 최종 변형 항체 농도로 DM4 (미결합 링커에 비해 1.7배 몰 과량)에 접합시켰다. 접합 반응 혼합물을 10 mM 숙시네이트, 250 mM 글리신, 0.5% 수크로스, 0.01% 트윈 20, pH 5.5로 평형화 및 용출된 세파덱스™ G25 칼럼을 사용하여 정제하였다.
CX1-1 링커를 사용한 ADC의 제조
항-cKIT 항체, 예를 들어, 항체 9P3 (5.0 mg/mL)을 DM1 (항체의 양에 비교하여 7.15배 몰과량)과 혼합한 후, CX1-1 (항체의 양에 비교하여 5.5배 과량)과 혼합하였다. 약 16시간 동안 2 mM EDTA 및 5% DMA를 함유하는 60 mM EPPS [4-(2-히드록시에틸)-1-피페라진프로판술폰산] 완충제 (pH 8.5)에서 25℃에서 반응을 수행하였다. 그 후, 반응 혼합물을 10 mM 숙시네이트, 250 mM 글리신, 0.5% 수크로스, 0.01% 트윈 20, pH 5.5로 평형화 및 용출된 세파덱스™ G25 칼럼을 사용하여 정제하였다.
항체-MCC-DM1, 항체-SPDB-DM4 및 항체-CX1-1-DM1의 시험관내 효능을 비교하는 예가 도 2에서 제시된다.
실시예 9: 모 항체에 비교된 ADC의 친화도
SMCC-DM1에 대한 접합 후의 cKIT에 대한 항체의 친화도를 상기 실시예 7에 기술된 것과 유사한 방법을 사용하여 비아코어® T100 기기 (GE 헬스케어, 펜실베니아주 피츠버그) 및 CM5 센서 칩을 사용하여 비아코어 기술을 이용하여 결정하였다.
평가된 항체들에 대해, 비접합 모 항체와 비교하여 SMCC-DM1에 접합된 항체에 대해 인간 cKIT에 결합하는 것에 대한 유사한 친화도 추정값이 수득되었고, 이는 접합이 항체 결합에 감지할 수 있게 영향을 미치지 않는다는 것을 시사한다 (표 8).
<표 8>
비접합 항체 및 MCC-DM1에 접합된 항체의 친화도
Figure pct00042
실시예 10: 세포주들의 패널에 대한 9P3- MCC -DM1, 9P3- SPDB -DM4 및 9P3-CX1-1-DM1의 활성
MCC-DM1 링커-페이로드로의 접합 후, AML, SCLC, GIST, 및 흑색종 세포주의 증식을 억제하는 항체 약물 접합체 (ADC)의 능력을 결정하였다. 일본 고치 대학교(Kochi U.)의 타가히로 타쿠치(Takahiro Taguchi) 박사가 관대하게 GIST-T1 세포주를 제공하였다. 매사추세츠주 보스턴의 브리검 여성 병원(Brigham and Women's Hospital)의 조나단 플레처(Jonathan Fletcher) 박사가 GIST430 및 GIST882 세포주를 친절하게 제공하였다.
소세포 폐암 (SCLC)의 경우, NCI-H526 및 NCI-H1048 세포주가 사용되었다. NCI-H526은 고도의 cKIT 발현물이고, ATCC (CRL-5811, ATCC (버지니아주 머내서스))로부터 수득되었다. NCI-H1048은 더 낮은 수준으로 cKIT를 발현하고, 또한 ATCC (CRL-5853)로부터 수득되었다. CMK-11-5는 높은 수준의 cKIT를 발현하는 AML 세포주이다 (JCRB 카탈로그# IFO50430, 일본; 문헌 [Nagano et al., Int. J. Hematol. 1992; 56:67-78]을 또한 참조한다). UKE-1 또한 AML 세포주이고, 이는 낮은 양의 cKIT를 발현한다. UKE-1 세포주는 독일의 함부르크 에펜도르프 대학 병원(University Hospital Eppendorf, Hamburg)의 왈터 피들러(Walter Fiedler) 교수가 관대하게 제공하였다. Kasumi 1은 ATCC (CRL-2724)로부터 수득되었다. Kasumi-6은 ATCC (CRL-2775)로부터 수득되었다. MDA-MB-453은 ATCC (HTB-131)로부터 수득되었다. NCI-H889 및 NCI-H1930 세포주는 ATCC (각각 CRL-5817 및 CRL-5906)로부터 구입하였다. Hel92.1.7 세포는 시그마-알드리치 (카탈로그# 92111706-1VL, 시그마 알드리치 (미주리주 세인트 루이스))로부터 수득되었다. M-07e 및 SKNO1 세포는 각각 DSMZ, ACC-104 및 ACC-690로부터 구입하였다 (DSMZ, 독일 브라운슈바이크). OCI-M1 세포주 또한 DSMZ (ACC-529)으로부터의 것이다.
간략하게, 세포를 공급원이 권장한 바와 같은 배양 배지에서 37℃, 5% CO2의 조직 배양 인큐베이터에서 배양하였다. 검정일에, 세포를 PBS (셀그로(Cellgro), 코닝 (매사추세츠주 튜크스베리) (카탈로그 #21-031-CV))로 2회 세정한 후, 0.1% 트립신-EDTA (사내 기술 서비스)로 5분 동안 처리하고, 권장 배양 배지에 재현탁시켰다. 그 후, 세포를 계수하고, 96 웰 플레이트 (코스타(Costar) 카탈로그 #3603, 코닝 (매사추세츠주 튜크스베리))에서 100 ㎕의 세포 배양 배지 내에 2,000-10,000개의 세포/웰의 밀도로 시딩하였다. 측정 제0일에 이중 플레이트가 생성되었고, 모든 플레이트를 37℃, 5% CO2의 조직 배양 인큐베이터에서 밤새 인큐베이션하였다. 음성 대조군으로서 작용하도록 배지만 있는 웰이 또한 생성되었다. 이러한 인큐베이션 후, 100 ㎕/웰의 셀 타이터 글로(Cell titer Glo)® 시약 (프로메가 카탈로그 # G7573 (위스콘신주 매디슨))을 제0일 플레이트에 첨가하고, 이를 2분 동안 부드럽게 진탕시키고, 10분 동안 인큐베이션하고, 생성된 발광 강도를 퍼킨 엘머 왈락 마이크로베타 트릴룩스(Perkin Elmer Wallac Microbeta Trilux)® 플레이트 판독기 (퍼킨 엘머(Perkin Elmer), 매사추세츠주 월섬)를 사용하여 측정하였다. 테스트 ADC를 적합한 세포 배양 배지에서 3× 모액에 대해 단계 희석하고, 50 ㎕의 3× 단계 희석 ADC를 첨가한 후 (최종 검정 농도 0.0002-68 nM DM1 당량), 37℃, 5% CO2의 조직 배양 인큐베이터에서 5일 동안 인큐베이션하였다. 이러한 인큐베이션 기간 후, 상기 기술된 바와 같은 셀 타이터 글로® 시약의 첨가를 통해 상대적인 세포 생존율을 결정하였다. 하기와 같이 이중물의 평균을 사용하여 세포 증식에 대한 ADC의 효과를 계산하였다: (억제 % = (ADC 처리 - 비처리)/(비처리 - 제0일)×100). 억제 % 데이터가 4-파라미터 로지스틱 방정식에 피팅되었고, GI50 값이 결정되었다.
도 1에 나타난 바와 같이, cKIT ADC가 GIST (GIST T-1, GIST882, GIST430), SCLC (NCI-H526, NCI-H1048) 및 AML (Kasumi-6, Kasumi-1) 세포주의 패널에서의 증식 검정에서 테스트되었다. IC50 및 최대 사망값이 표에서 열거된다. MDA-MB453 (유방암 세포주)는 cKIT를 발현하지 않는다. IgG-MCC-DM1은 이소형 대조군이다. 도 1에 실연된 바와 같이, 사용된 7개의 세포주에서 모든 cKIT ADC가 IC50이 나노몰 내지 서브나노몰이었다. 이는 cKIT ADC가 적응증이 광범위하다는 것과 종양이 적합한 수준의 cKIT를 발현하는 경우에 언제든지 사용될 수 있다는 것을 가리킨다.
SPDB-DM4 및 CX1-1-DM1 링커-페이로드를 통해 접합된 항-cKIT 항체 (9P3)의 능력을 또한 평가하였고, 도 2에서 제시된다. 상기 기술된 바와 같이 수행된 이러한 연구는 SPDB-DM4 또는 CX1-1-DM1을 사용하여 평가된 항-cKIT ADC 또한 세포 증식의 강력한 억제제임을 드러냈고, 이는 성공적으로 독소를 전달하여 세포를 사망시키는 이의 능력이 MCC-DM1에 한정되지 않는다는 것을 시사한다. 도 1 및 도 2 양쪽 모두 나노몰 내지 서브나노몰 범위로 효과적인 cKIT ADC를 제공한다.
또한, 도 3은 cKIT 수용체 수준 및 적응증 (AML, GIST, 흑색종 및 SCLC)에 대한 항-cKIT ADC GI50의 플롯이다. 도 3에 나타난 바와 같이, 항-cKIT ADC는 열거된 적응증 모두에 걸쳐 효과적이다.
실시예 11: GIST, SCLC 및 AML 세포주에 대한 cKIT - MCC -DM1 ADC의 시험관내 활성
MCC-DM1 링커-페이로드로의 접합 후, AML, SCLC 및 GIST 세포주의 증식을 억제하는 항체 약물 접합체 (ADC)의 능력을 결정하였다. 공급원에 의한 이러한 실험에서 사용된 세포의 목록에 대해, 상기 실시예 10을 참조한다.
간략하게, 세포를 공급원이 권장한 바와 같은 배양 배지에서 37℃, 5% CO2의 조직 배양 인큐베이터에서 배양하였다. 검정일에, 세포를 PBS (셀그로, 카탈로그 #21-031-CV, 코닝 (매사추세츠주 튜크스베리))로 2회 세정한 후, 0.1% 트립신-EDTA (사내 기술 서비스)로 5분 동안 처리하고, 권장 배양 배지에 재현탁시켰다. 그 후, 세포를 계수하고, 96 웰 플레이트 (코스타 카탈로그 #3603, 코닝 (매사추세츠주 튜크스베리))에서 100 ㎕의 세포 배양 배지 내에 AML 및 SCLC 세포의 경우는 5,000개의 세포/웰, GIST 세포의 경우는 10,000개의 세포/웰의 밀도로 시딩하였다. 측정 제0일에 이중 플레이트가 생성되었고, 모든 플레이트를 37℃, 5% CO2의 조직 배양 인큐베이터에서 밤새 인큐베이션하였다. 이러한 인큐베이션 후, 100 ㎕/웰의 셀 타이터 글로® 시약 (프로메가 카탈로그 # G7573, 프로메가 (위스콘신주 매디슨))을 제0일 플레이트에 첨가하고, 이를 2분 동안 부드럽게 진탕시키고, 10분 동안 인큐베이션하고, 생성된 발광 강도를 퍼킨 엘머 왈락 마이크로베타® 트릴룩스 플레이트 판독기 (퍼킨 엘머, 매사추세츠주 월섬)를 사용하여 측정하였다. 테스트 ADC를 적합한 세포 배양 배지에서 3× 모액에 대해 단계 희석하고, 50 ㎕의 3× 단계 희석 ADC를 첨가한 후 (최종 검정 농도 0.0002-68 nM DM1 당량), 37℃, 5% CO2의 조직 배양 인큐베이터에서 5일 내지 8일 동안 인큐베이션하였다. 이러한 인큐베이션 기간 후, 상기 기술된 바와 같은 셀 타이터 글로® 시약의 첨가를 통해 상대적인 세포 생존율을 결정하였다. 하기와 같이 이중물의 평균을 사용하여 세포 증식에 대한 ADC의 효과를 계산하였다: (최대 영향 (AMAX)의 % = (비처리 - 처리된 최고 ADC 농도)×100).
억제 % 데이터가 4-파라미터 로지스틱 방정식에 피팅되었고, GI50 값이 결정되었다. 이러한 데이터가 도 4-9에서 제시된다. 그래프에 제시된 바와 같이, IgG-MCC-DM1 접합체가 대조군으로서 사용된다. 테스트된 ADC 모두가 대조군 항체보다 활성이 더 크다. 도 4-9의 곡선에 의해 실연되는 바와 같이, 항-cKIT ADC, 예를 들어, NEG085, NEG024 및 20376 항체는 세포 증식을 감소시키는데 매우 효과적이었고, 따라서 GIST, AML 및 SCLC의 치료에서 효과적일 것이었다.
실시예 12: FACS (형광 활성화 세포 분류)에 의한 세포주 상의 cKIT 표면 수용체 밀도의 정량
퀀텀 심플리 셀룰러 비즈(Quantum Simply Cellular Beads) (뱅스 래버러토리즈, 인크(Bangs Laboratories, Inc.) 카탈로그 #815 (인디애나주 피셔스))가 표준 물질로서 사용되었다. 비드 표준 물질의 항체 결합 용량은 0 내지 약 310,000 범위이다. 비드 또는 50만개의 세포를 원심분리하고, 100 ㎕/샘플의 FACS 완충제 (PBS, 0.2% BSA, 0.1% NaAz)로 2회 세정하였다. 각각의 세정 단계 후, 비드 또는 세포를 원심분리하고, 조심스럽게 재현탁시켰다. 세정 후, FACS 완충제를 첨가하고, 10 ㎍/ml의 APC-마우스 항-인간 CD117 (BD 파마시아(BD Pharmigen) 카탈로그 #550412, BD 바이오사이언시즈(BD Biosciences) (캘리포니아주 산호세)) 또는 10 ㎍/ml의 APC-마우스 IgG κ 이소형 대조군 (BD 파미젠(BD Pharmigen) 카탈로그 #554681)을 상응하는 웰에 100 ㎕/샘플의 최종 부피로 첨가하였다.
그 후, 세포-항체 현탁액을 얼음 상에서 1시간 동안 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 세포를 회전하여 침강시키고, 100 ㎕ FACS 완충제로 2회 세정하였다. 각각의 세정 단계 후, 비드 또는 세포를 원심분리하고, 조심스럽게 재현탁시켰다.
100 ㎕/샘플의 7-AAD (BD 파미젠 카탈로그 #559925)-함유 FACS 완충제에 재현탁시킴으로써 비-생육성 세포를 배제시켰다. 샘플을 얼음 상에서 10분 동안 인큐베이션하고, BD FACS 칸토(Canto) II® (BD 바이오사이언시즈, 캘리포니아주 산호세)에서 분석하였다. 신호/샘플의 기하평균을 플로우조(FlowJo)® 소프트웨어를 사용하여 결정하고, 퀀텀 심플리 셀룰러 설명서에 기술된 바와 같이 항원 밀도를 결정하였다. ADC에 대한 시험관내 세포주 감도 및 세포주 수용체 밀도를 TIBCO 스폿파이어(Spotfire) 4.0에서 분석하였다.
이러한 수용체 밀도가 도 3의 Y축에서 제시된다. 수용체 밀도 분석은 환자 계층화를 위한 초기 바이오마커로서 이러한 측면에서 유용하다. 예를 들어, 도 3에서, 높은 수용체 밀도는 X축에 제시된 항-cKIT ADC GI50의 효능과 상호관련된다. 수용체 밀도의 분석은 임상 환경에서 어떤 환자에게 항-cKIT ADC 치료제가 제공되어야 하는지를 결정하는데 유용하다.
실시예 13: 중수소 교환 질량 분광법 ( HDx -MS)에 의한 9P3 항체에 대한 cKIT의 에 피토프 맵핑
중수소 교환 질량 분광법 (HDx-MS)은 단백질의 아미드 골격 상에서의 중수소 흡수를 측정한다. 이러한 측정은 아미드의 용매 접근성 및 골격 아미드의 수소 결합 네트워크에서의 변화에 대해 감수성이다. HDx-MS는 2가지 상이한 상태의 단백질, 예컨대 아포(apo) 및 리간드-결합을 비교하는데 종종 사용되고, 펩신으로의 신속한 소화와 커플링된다. 이같은 실험에서, 2가지 상이한 상태에서 차별적인 중수소 흡수를 나타내는 영역, 전형적으로는 아미노산 10 내지 15개의 영역의 위치를 결정할 수 있다. 보호되는 영역은 직접적으로 리간드 결합에 수반되거나, 또는 리간드에 대한 항체의 결합에 의해 알로스테릭하게(allosterically) 영향을 받는다.
이러한 실험에서, cKIT 세포외 도메인 (서열 160, 하기 참조)의 중수소 흡수를 치료적 mAb인 9P3의 부재 및 존재 하에 측정하였다. 항체 결합 시 중수소 흡수의 감소를 나타내는 cKIT 영역은 에피토프에서 수반될 것이다; 그러나, 이러한 측정의 성질로 인해, 직접적인 결합 부위로부터 먼 변화 (알로스테릭 효과)를 검출할 수도 있다. 일반적으로, 보호량이 가장 큰 영역이 직접적인 결합에서 수반되지만, 이는 항상 그렇지는 않을 수 있다. 알로스테릭 효과로부터 직접적인 결합을 정확하게 서술하기 위해, 직교성 측정 (예를 들어 X선 결정학, 알라닌 돌연변이유발)이 필요하다.
<표 9>
cKIT 세포외 도메인 구축물
Figure pct00043
cKIT 에피토프 맵핑 실험을 워터스(Waters)의 시냅트(Synapt)® G2 HDx-MS 플랫폼에서 수행하였고, 이는 LEAP® 로봇 시스템, nanoACQUITY® UPLC 시스템, 및 시냅트® G2 질량 분광계를 포함하였다. 이러한 방법에서, 삼중 대조군 실험이 하기와 같이 수행되었다. 300 pmol (1.4 mg/ml)의 cKIT 항원을 110 ㎕의 95% 중수소화 PBS 완충제 (pH 7.4) 내로 희석하고, 벤치 회전기 상에서 25분 동안 실온에서 인큐베이션하였다 (%D = 85.5%). 얼음 상에서 5분 동안 저온 켄치 완충제 (6M 요소 및 1 M TCEP pH = 2.5)로의 1:1 희석에 의해 중수소 교환을 켄칭하였다. 켄칭 후, 튜브를 LEAP 시스템 상으로 옮기고 (써모(Thermo) 상자가 2℃로 설정됨), 켄칭된 샘플을 LEAP 시스템에 의해 분석용 UPLC 시스템 상에 주입하였다. UPLC 시스템에 고정된 펩신 칼럼 2.1 mm × 30mm (라이프 테크놀러지즈 2-3131-00)이 혼입되어 있었고, 이는 12℃로 유지되었다. 8분의 2 → 35% 아세토니트릴 구배 및 워터스 UPLC CSH C18 1.0 × 100mm 칼럼이 분리에 사용되었다. 이어서, 항체를 사용하여 삼중 실험을 수행하였다. 300 pmol의 9P3 항체를 표준 기술을 사용하여 단백질 G 아가로스 비드 (써모 사이언티픽 카탈로그#22851) 상에 고정시켰다. 간략하게, 항체를 원심분리하여 저장 완충제를 제거하였다. 그 후, 200 ㎕의 PBS 완충제 (pH 7.4) 및 300 pmol의 cKIT를 고정된 Ab에 첨가하고, 실온에서 30분 동안 인큐베이션하였다. 인큐베이션 후, 복합체를 원심분리하고, 200 ㎕ PBS 완충제로 세정하고, 다시 원심분리하였다. 중수소 교환을 위해, 200 ㎕의 중수소화 PBS를 항원-항체 복합체에 첨가하여 실온에서 25분 동안 인큐베이션하였다 (%D = 85.5%). 그 후, 중수소 완충제를 제거하고, 즉각적으로 125 ㎕ 빙냉 켄치 완충제를 첨가하였다. 5분 동안 켄칭한 후, 칼럼을 원심분리하고, 유동물을 미리 냉각된 HPLC 바이알로 옮겼다. 동일한 온-라인 펩신 소화/ LC-MS 셋업을 대조군 실험으로서 사용하여 샘플을 분석하였다.
이러한 측정들의 결과가 도 10 및 도 11에서 요약된다. 도 10은 이러한 측정에서의 대조군과 9P3 항체 결합 샘플 간의 기준선 수정 차이 ÷ 표준 오차를 나타낸다. 이러한 플롯에서, 더욱 음성인 값은 cKIT 항원에 대한 9P3 항체의 결합 시의 소정의 영역에서의 더 많은 양의 보호를 가리킨다. 9P3이 cKIT에 결합했을 때, cKIT의 하기 2개의 영역에서 가장 유의한 양의 보호가 관찰되었다: VFVRDPAKLFL ((영역 1, 109-119 (서열 161)) 및 HCSVDQEGKSVLSE ((영역 2, 185-198 (서열 162)). 영역 1은 잔기 109-119를 포함하고, D1 및 D2 도메인의 일부이다. 영역 2는 잔기 185-198을 포함하고, D2 도메인의 일부이다. 도 11에서, 2개의 가장 보호된 영역 (도 10 참조)이 cKIT 세포외 도메인의 결정 구조 (PDB ID 2e9w) 상에 맵핑되었다. 또한, 문헌값 (Yuzawa et al., Cell 2007;130: 323-334)을 사용하여 cKIT 상의 SCF 결합 부위가 부위 I, II, 및 III로 표지되었다. 도 11로부터의 2가지 주요사항이 확인된다. 첫째, 영역 1 및 2이 1차 서열 공간에서는 멀리 떨어져 있음에도 불구하고 결정 구조에서는 서로 매우 가깝다. 이러한 관찰은 양쪽 모두가 잠재적으로 에피토프의 일부분일 수 있다는 것과, 그렇다면 9P3에 대한 에피토프가 불연속성이라는 것을 시사한다. 둘째, 영역 1 및 2은 문헌에서 보고된 SCF 결합 부위에서 멀리 있다. 이는 중요한 관찰인데, 9P3 항체가 리간드 결합을 직접적으로 방해하지 않는다는 것을 시사하기 때문이다. 대신, 항체가 리간드 결합 및/또는 리간드 결합 시의 수용체 이량체화를 입체적으로 방해할 수 있다. 별도의 경쟁 검정에서, ELISA 및 FACS를 사용하여, 본 발명가들은 9P3이 cKIT에 대한 SCF 결합을 부분적으로 차단하는 것을 관찰하였고, 따라서 부분적인 입체 방해가 있는 것으로 보인다. 결론적으로, HDx-MS 데이터는 9P3 항체에 대한 에피토프가 SCF 결합 부위에서 멀리 있는 불연속 에피토프로 이루어진다는 것을 가리킨다. NEG024, NEG085, NEG086, NEG027 및 NEG087이 작용 메커니즘이 동일한 것으로 예상된다.
실시예 14: 작동제로서 작용하는 cKIT ADC의 능력을 cKIT 야생형 세포주 Mo7e 및 cKIT 돌연변이체 세포주 GIST T-1을 사용하여 평가하였다
cKIT ADC의 잠재적인 작동성 성질을 평가하기 위해, 2×106개의 GIST T-1 (일본 고치 대학교의 타가히로 타쿠치 박사가 친절하게 제공함) 또는 Mo7e (DSMZ, ACC-104) 세포를 6-웰 플레이트 (NUNC 카탈로그 # 14067)에서 밤새 37℃, 5% CO2에서 혈청 고갈시켰다 (GIST T-1의 경우는 DMEM이고, Mo7e의 경우는 RPMI이며, 0.1% FBS가 보충됨). 세포를 15분 동안 37℃에서 10 ng/ml rh-SCF (R&D, 카탈로그# 255-SC, R&D (캘리포니아주 버클리)), 5 ㎍/ml NEG085-MCC-DM1, NEG024-MCC-DM1, 및 20376-MCC-DM1으로 처리하였다. 1개의 웰은 비처리 (UT)로 지정되었다. 세포를 1 ml PBS 내에 수확하였다. 세포 펠릿을 얼음 상에서 60분 동안 30 ㎕ 용해 완충제 (20 mM 트리스-HCl; pH 7.5, 137 mM NaCl, 1% 트리톤 X-100, 15% 글리세롤, 프로테아제(protease) 및 포스파타제(phosphatase) 억제제)에 용해시켰다. 그 후, 용해물을 4℃에서 40분 동안 12,000 rpm으로 회전시켜 침강시켰다. 20 ㎍의 각각의 샘플을 10분 동안 75℃에서 비등시키고, 12-웰 NuPAGE® 4-12% 비스-트리스 겔 (라이프 테크놀러지즈, NP0322BOX (캘리포니아주 칼스배드)) 상에 로딩하였다. 단백질을 막 블롯으로 옮긴 후, 막을 실온에서 1시간 동안 TBST-5% 밀크에서 차단하고, 이어서 4℃에서 밤새 1차 항체를 프로빙(probing)시켰다. 다음날 블롯을 TBST (4×5분)에서 세정하였다. 블롯을 1시간 동안 실온에서 2차 항체 (염소-항 토끼--HRP 1:30,000, 산타 크루즈(Santa Cruz))에서 인큐베이션하였다. 블롯을 TBST (4×5분)에서 세정하고, 발색시켰다.
웨스턴 블롯팅에 사용된 1차 항체는 α-cKIT, Tyr703 (셀 시그널링 테크놀러지(Cell Signaling Technology) 카탈로그# 3073 (매사추세츠주 비벌리)), α-cKIT Tyr721 (NOVUS, 카탈로그# NBP1-51412, 노부스(Novus) (콜로라도주 리틀턴)), AKT Ser473 (셀 시그널링 테크놀러지 카탈로그# 9271), AKT (셀 시그널링 테크놀러지 카탈로그# 4691), ERK Thr202/Tyr204 (셀 시그널링 테크놀러지 카탈로그# 9101), ERK (셀 시그널링 테크놀러지 카탈로그# 9102), 및 GAPDH (셀 시그널링 테크놀러지 카탈로그#3683)였다.
도 12에 나타난 바와 같이, cKIT 항체 NEG085, NEG024 및 20376은 리간드 (SCF)의 부재 하에 cKIT의 인산화를 매개할 수 있다. 그러나, 하류 신호전달 경로는 영향을 받지 않는데, 신호가 포스포 ERK 또는 포스포르 AKT로 변환되지 않기 때문이다.
실시예 15: 유동 세포측정법으로 결정된 바와 같은 GIST-T1 세포 상의 표면 cKIT의 cKIT Ab -매개 내재화
온도 이동 방법 및 유동 세포측정법 판독을 사용하여 세포 단층에서 항체로 처리함으로써 cKIT 항체 매개 내재화의 동역학을 평가하였다. GIST-T1 (일본 고치 대학교의 타가히로 타쿠치 박사가 친절하게 제공함) 세포를 5개의 12-웰 조직 배양 처리 플레이트 (BD 팔콘 353043)에 2.5×105개의 세포/웰로 시딩하였다. 세포를 37℃, 5% CO2의 조직 배양 인큐베이터에서 밤새 인큐베이션하였다. 다음날 배지를 제거하고, 450 ㎕의 신선한 배지로 교체하였다. cKIT 항체 NEG085, 20376 및 이소형 대조군을 적합한 세포 배양 배지에서 10× 10 ㎍/ml 농도로 제조하고, 웰 당 50 ㎕의 테스트 cKIT 항체 또는 이소형을 10 ㎍/ml의 최종 농도로 첨가하였다. 모든 세포를 1시간 동안 얼음에서 인큐베이션한 후, 1 mL 1× 포스페이트 완충 염수 (PBS)로 2회 세정하고, 500 ㎕ 세포 배양 배지에 재현탁시켰다. 플레이트 #2-5를 37℃로 옮기고, 37℃, 5% CO2에서 30분, 2시간, 4시간 및 24시간의 시점에 수확하였다. 100 ㎕의 세포 해리 완충제 (깁코 카탈로그#13150-016, 라이프 테크놀러지즈 (캘리포니아주 칼스배드))를 플레이트#1 (4℃ 결합 대조군)에 첨가하고, 세포가 박리될 때까지 37℃에서 인큐베이션하였다. 세포를 100 ㎕의 배지로 중화하고, 96웰 V-바닥 조직 배양 처리 플레이트 (코스타 3894)로 옮겼다. 세포를 원심분리하고, FACS 완충제 (1× 포스페이트 완충 염수, 2% 소 태아 혈청, 0.1% 아지드화나트륨)로 2회 세정하였다. 피코에리트린이 접합된 염소 항-인간 IgG 2차 Ab (인비트로젠 H10104, 라이프 테크놀러지즈 (캘리포니아주 칼스배드))를 FACS 완충제에서 1 대 100 비로 제조하였다. 2차 항체를 세포에 100 ㎕/웰로 첨가하고, 얼음 상에서 45분 동안 세포와 함께 인큐베이션하였다. 인큐베이션 기간이 끝났을 때, 세포를 원심분리하고, FACS 완충제로 3회 세정하였다. 세포를 100 ㎕/웰의 1% 파라포름알데히드로 고정하고, 4℃의 암실에서 보관하였다. 여러 시점 동안 37℃에서 인큐베이션된 세포들에 대해 세포 해리, 2차 항체 인큐베이션 및 고정 단계를 반복하였다. 다음날, 모든 샘플을 HTS 시스템 (BD 바이오사이언시즈, 캘리포니아주 산호세)을 사용하여 BD FACS 칸토 II® 장치를 사용하여 분석하였다. 샘플을 플로우조 소프트웨어로 분석하여, 피코에리트린 채널에 대한 형광의 기하 평균 값을 수득하였다. 도 13A는 기하 평균-PE 4℃ 결합 / 기하 평균-PE 37℃에서의 시점 × 100에 대한 초기 세포 표면 결합의 %의 플롯이다. 도 13A에 나타난 바와 같이, 항체 NEG085 및 20376 양쪽 모두 세포 표면 상의 cKIT에 결합하고, 신속하게 세포 내로 내재화된다. 이는 개시된 cKIT ADC들이 신속하게 내재화될 것이고, 따라서 독소를 세포 내로 효율적으로 전달할 것임을 가리킨다.
또 다른 내재화 실험에서, cKIT 수용체 수준에 대한 NEG085의 영향을 인간 골수종 세포에서 평가하였다. 정상 인간 CD34+ 골수 세포 (올 셀즈(All Cells), 카탈로그 #ABM022F (캘리포니아주 에머리빌))를 해동시키고, 10 mL의 스템프로(StemPro)®-34 SFM 배지 (깁코, 라이프 테크놀러지즈, 캘리포니아주 칼스배드)로 세정하였다. 세포를 1.25 mL의 스템프로-34 SFM 배지에 4×105개의 세포/mL로 재현탁시키고, 2개의 튜브 내로 균등하게 분할하였다. 1개의 튜브는 처리하지 않았고, 나머지 튜브는 10 ㎍/ml의 NEG085로 처리하였으며, 양쪽 모두 37℃, 5% CO2에서 인큐베이션하였다. 100 ㎕의 세포 현탁액을 각각의 조건으로부터 각각의 시점 (0, 15, 30, 60, 120, 및 240분)에 수집하고, 빙냉 수집 튜브 내에 놓아 내재화를 중지시켰다. 세포를 3 mL의 빙냉 FBS 염색 완충제로 세정하고, 100 ㎕의 FBS 염색 완충제에 재현탁시켰다. 5 mL의 104D2-BV421 (마우스 항-인간 IgG1 k, 바이오레전드(Biolegend) (캘리포니아주 샌디에고))을 각각의 튜브에 첨가하고, 얼음 상에서 1시간 동안 인큐베이션하였다. FBS 염색 완충제로 한번 더 세정한 후, FACS 칸토 II® (BD 바이오사이언시즈, 캘리포니아주 산호세) 상에서 BV421의 평균 형광 강도를 평가함으로써 유동 세포측정법에 의해 전체 cKIT 수용체를 측정하였다.
도 13B에 나타난 바와 같이, cKIT가 NEG085 결합 시 신속하게 내재화되었고, 이때 대부분의 내재화가 신속하게 발생하였으며 (15분), 그 후 4시간의 종점까지 표면 상의 cKIT의 양이 지속적으로 계속 감소되었다.
실시예 16: 야생형 cKIT 세포주 (NCI-H526) 또는 돌연변이체 cKIT 세포주 (GIST-T1)에서의 cKIT 분해를 조정하는 NEG085-MCC-DM1의 능력의 평가
5×106개의 GIST-T1 (일본 고치 대학교의 타가히로 타쿠치 박사가 친절하게 제공함) 또는 NCI-H526 (ATCC CRL-5811) 세포를 전날 밤에 37℃, 5% CO2에서 성장 배지 (GIST T-1의 경우는 DMEM, 10% FBS, NCI-H526의 경우는 RPMI, 10% FBS)에 파종하였다. 그 후, 세포를 메티오닌이 없는 배지 (GIBCO: DMEM, 21013-024; RPMI, A14517-01, 라이프 테크놀러지즈 (캘리포니아주 칼스배드)) 내의 100 mM 시클로헥시미드 (CHX) (카탈로그# 090M4009, 시그마-알드리치 (미주리주 세인트루이스))로 처리하였다. 세포를 37℃, 5% CO2에서 5 ㎍/ml ADC (NEG085-MCC-DM1), 10 ng/ml rh-SCF (R&D, 255-SC), 또는 ADC 및 rh-SCF 양쪽 모두로 1, 4 또는 6시간 동안 처리하였다. 세포를 처리하고 나서 1시간, 4시간, 및 6시간 후에 1 ml PBS 내에 수확하였다. 세포 펠릿을 얼음 상에서 60분 동안 50 ㎕ 용해 완충제 (20 mM 트리스-HCl; pH 7.5, 137 mM NaCl, 1% 트리톤 X-100, 15% 글리세롤, 프로테아제 및 포스파타제 억제제)에 용해시켰다. 그 후, 용해물을 4℃에서 40분 동안 12,000 rpm으로 회전시켜 침강시켰다. 5 ㎍의 각각의 샘플을 10분 동안 75℃에서 비등시키고, 15-웰 NuPAGE® 4-12% 비스-트리스 겔 (NP0323BOX 라이프 테크놀러지즈 (캘리포니아주 칼스배드)) 상에 로딩하였다. 단백질을 막 블롯으로 옮긴 후, 막을 실온에서 1시간 동안 TBST-5% 밀크에서 차단하고, 이어서 4℃에서 밤새 항 cKIT 항체 (셀 시그널링 테크놀러지 카탈로그# 3074 (매사추세츠주 비벌리))를 프로빙시켰다. 다음날 블롯을 TBST (4×5분)에서 세정하였다. 블롯을 1시간 동안 실온에서 2차 항체 (염소-항 토끼-HRP 1:30,000, 산타 크루즈 바이오테크놀러지즈(Santa Cruz Biotechnologies) (텍사스주 달라스))에서 인큐베이션하였다. 블롯을 TBST (4×5분)에서 세정하고, 발색시켰다. 웨스턴 블롯팅에 사용된 1차 항체는 항-cKIT (셀 시그널링 테크놀러지 카탈로그# 3074) 및 GAPDH (셀 시그널링 테크놀러지 카탈로그# 3683)였다. 도 14 A/B는 NEG085-MCC-DM1에 의해 매개되는 cKIT 수용체 분해의 경시적인 과정을 나타낸다. 6시간 후 수준이 매우 낮아지거나/검출불가능하게 되면서 신속하게 분해되었다. cKIT 수용체의 분해가 돌연변이체 cKIT 수용체를 발현하는 GIST T1 세포에서 SCF보다 NEG085-MCC-DM1로 더 빠르게 발생한다는 것을 주지한다 (패널 14A). 또한, 도 14B에 나타난 바와 같이, NEG085-MCC-DM1 및 SCF의 첨가가 더 빠른 분해를 제공하기 때문에, NEG085-MCC-DM1은 cKIT 수용체가 SCF에 결합하는 것을 차단하지 않는다. NEG085-MCC-DM1이 리간드 차단제였다면, NEG085-MCC-DM1과 NEG085-MCC-DM1 + SCF 사이에 차이가 없었을 것이다.
실시예 17: 비접합 NEG085 및 20376은 SCF -의존적 세포주인 Mo7e의 증식을 억제하 지 않는다
네이키드(naked) 항체의 잠재적인 길항성 성질 및 cKIT-발현 세포주의 증식을 억제하는 항체 약물 접합체 (ADC)의 능력을 평가하기 위해, MO7e (DSMZ, 카탈로그 # ACC-104 (독일 브라운슈바이크))를 생존을 위한 cKIT 리간드인 줄기 세포 인자 (SCF)의 존재 또는 부재 하에 성장시켰다. MO7e 세포를 10 ng/ml 인간 과립구-마크로파지 콜로니-자극 인자 GM-CSF (R&D 시스템즈(R&D Systems) 카탈로그# 215-GM (미네소타주 미네아폴리스)) 또는 10 ng/ml 인간 줄기 세포 인자 SCF (R&D 시스템즈 카탈로그# 255-SC)에서 성장시킨 후, 96 웰 플레이트 (코스타 카탈로그 # 3904, 코닝 (매사추세츠주 튜크스베리))에서 100 ㎕ 희석 배지 내에 5000개의 세포/웰로 시딩하였다. 측정 제0일에 이중 플레이트가 생성되었고, 모든 플레이트를 37℃, 5% CO2의 조직 배양 인큐베이터에서 밤새 인큐베이션하였다. 이러한 인큐베이션 후, 추가적인 50 ㎕의 희석 배지에 이어서, 90 ㎕/웰의 셀 타이터 글로® 시약 (프로메가 카탈로그 # G7573 (위스콘신주 매디슨))을 지정된 "제0일" 플레이트의 각각의 웰에 첨가하였다. 검정 플레이트를 20분 동안 부드럽게 진탕시키고, 생성된 발광 강도를 퍼킨 엘머 1450 마이크로베타 트릴룩스® 플레이트 판독기 (퍼킨 엘머, 매사추세츠주 월섬)를 사용하여 측정하였다. 테스트용 네이키드 Ab 및 ADC를 적합한 세포 배양 배지에서 적합한 세포 배양 배지에서 3× 농도, 30 ㎍/ml로 제조하였고, 8개의 지점에 대해 5배 단계 희석하였다. 음성 대조군으로서 작용하도록 배지만 있는 웰이 또한 생성되었다. 50 ㎕의 3× 단계 희석 항체 또는 ADC를 첨가한 후 (최종 검정 농도 0.0009-68 nM), 37℃, 5% CO2의 조직 배양 인큐베이터에서 5일 동안 인큐베이션하였다. 이러한 인큐베이션 기간 후, 상기 기술된 바와 같은 셀 타이터 글로 시약의 첨가를 통해 상대적인 세포 생존율을 결정하였다. 하기와 같이 이중물의 평균을 사용하여 세포 증식에 대한 ADC의 효과를 계산하였다: (억제 % = (ADC 또는 Ab 처리)/(비처리)×100). 억제 % 데이터가 4-파라미터 로지스틱 방정식에 피팅되었고, IC50 값이 결정되었다.
도 15 및 도 16에 나타난 바와 같이, 네이키드 항-cKIT 항체는 세포 증식을 억제하지 않는다. 도 15에서, NEG085-MCC-DM1이 비접합 NEG085, NEG024 및 20376과 비교된다. 그래프에 명확하게 나타난 바와 같이, NEG085-MCC-DM1은 낮은 농도에서 M07e 세포의 세포 증식을 억제하는 한편, 비접합 항체는 이러한 효과가 없다. IgG-MCC-DM1 대조군은 비접합 NEG085, NEG024 또는 20376보다 항-증식 효과가 더 크다.
이러한 것이 도 16에서 또한 나타나고, 이때 SCF 리간드에 있는 cKIT 수용체에 대한 내재화 효과를 무효로 하기 위해 SCF 대신 GM-CSF가 실험에서 사용되었다. 비접합 IgG 대조군과 유사하게, 비접합 NEG085 항체가 세포 증식에 대한 해로운 효과가 없다는 도 16의 결과는 도 15의 것과 일관된다. 요약하면, 도 15 및 16에 제시된 결과들은 세포 증식의 감소가 항-cKIT 항체와 독소의 접합에 기인한다는 것을 가리킨다.
실시예 18: 시험관 내에서의 ADCC 활성의 평가
항체 의존적 세포성 세포독성을 매개하는 비접합 항-cKIT 항체 (NEG085, 20376)의 능력을 NK3.3 세포 (킬러 세포 또는 이펙터 세포; 세인트 루이스 대학교(Saint Louis University)의 잭키 코른블루스(Jacky Kornbluth)가 친절하게 제공함)와의 공동-인큐베이션에서 Uke-1 세포 (표적 세포; 독일의 함부르크 에펜도르프 대학 병원의 왈터 피들러 교수가 관대하게 제공함)에 대해 결정하였다. 간략하게, Uke-1 세포를 칼세인(Calcein) 아세톡시-메틸 에스테르 (칼세인-AM; 시그마-알드리치 카탈로그 # 17783-5MG (미주리주 세인트 루이스))로 염색하고, 2회 세정하고, 96-웰 미량역가 플레이트 (96웰, U-바닥, 투명 플라스틱; 코닝 코스타, 카탈로그 # 650 160 (매사추세츠주 튜크스베리)) 내로 웰 당 5000개의 세포의 농도로 피펫팅하고, 10분 동안 상기 언급된 항체 및 단백질의 단계 희석물 (50,000 내지 0.003 ㎍/ml)과 함께 예비-인큐베이션한 후, 이펙터 NK3.3 세포를 20 대 1의 이펙터 대 표적 비로 1시간 동안 첨가하였다. 표적 세포의 항체 특이적 용해를 계산하기 위해,항체 또는 이펙터 세포가 없는 표적 세포 단독의 병행 인큐베이션이 기준선 및 음성 대조군으로서의 역할을 한 반면, 1% 트리톤-X 100 용액만으로의 표적 세포의 용해에 의해 양성 대조군 또는 최대 용해 또는 100 % 특이적 용해가 결정되었다. 추가적인 양성 대조군으로서, Uke-1 세포 상의 CD52를 인식하는 맵캄파트(MabCampath)® (사노피(Sanofi), 프랑스 파리)가 사용되었다. 표적 및 이펙터 세포의 공동-인큐베이션 후, 미량역가 플레이트를 원심분리하고, 분취량의 상청액 유액을 또 다른 미량역가 플레이트 (96웰, 편평 바닥, 흑색 + 투명 바닥; 코닝 코스타, 카탈로그 # 3904 (매사추세츠주 튜크스베리))로 옮기고, 용액 내의 유리 칼세인의 농도를 형광 카운터 (빅터(Victor) 3® 다중표지 카운터, 퍼킨 엘머 (매사추세츠주 월섬))로 결정하였다.
결과가 도 17에서 제시된다. 항체 의존적 세포 매개 세포독성 (ADCC)은 특이적 항체가 결합한 표적 세포를 이펙터 세포가 용해시키는 세포 매개 면역의 메커니즘이다. 이러한 실험에서, 맵캄파트®, 뿐만 아니라 항-cKIT 항체 20376 및 NEG085는 비접합 인간 IgG1 항체이다. 도 17에 나타난 바와 같이, 맵캄파트 항체만 표적 세포의 ADCC 사망을 매개하였다. 20376 및 NEG085 양쪽 모두 더 높은 농도에서도 ADCC를 유도할 수 없었다. 따라서, ADC 중 하나, 예를 들어, NEG085-MCC-DM1가 사용된 경우에 나타난 모든 세포 사망은 ADCC 작용 메커니즘에 기인하지 않는다.
실시예 19: 비만 세포 아폽토시스를 야기하는 NEG085 및 20376의 능력을 1차 인간 비만 세포를 사용하여 연구하였다.
문헌 [Saito et al., Nature Protocols 2006;1(4):2178-2183]에 기술된 방법에 따라 인간 말초혈로부터 1차 인간 비만 세포를 배양하였다. 최소 1주일 동안 액체 배양된 비만 세포를 1.6 nM rhSCF (진스크립트(Genscript), 카탈로그 # Z00400 (뉴저지주 피스카타웨이))의 존재 하에 증가되는 농도 (0.05 - 100 nM)의 항-인간 cKIT Ab NEG085 및 20376, 또는 이소형 대조군 IgG와 함께 48시간 동안 37℃에서 인큐베이션한 후, 카스파제-글로(Caspase-Glo)® 3/7 시약 (프로메가, 카탈로그# G8093 (위스콘신주 매디슨))을 첨가하여 아폽토시스를 측정하였다. 실온에서 30분 동안 인큐베이션한 후, 바이오텍® 시너지(BioTek® Synergy) 플레이트 판독기 (바이오텍, 버몬트주 위누스키) 상에서 발광을 기록하였다,
cKIT가 비만 세포 상에서 발현되기 때문에, 임의의 치료적 항 cKIT 항체는 비만 세포의 고갈을 야기하지 않아야 한다. 도 18은 1.6 nM rhSCF의 존재 하에 항-인간 cKIT Ab 또는 이소형 대조군 Ab로 처리한 후의 1차 인간 비만 세포의 아폽토시스 검정을 나타낸다. 1차 인간 비만 세포가 증가되는 농도의 항 cKIT 항체 NEG085 및 20376, 또는 이소형 대조군 IgG와 함께 인큐베이션되었다. 도 18에 나타난 바와 같이, NEG085 및 20376 비접합 항체 양쪽 모두 생체 외에서 인간 1차 비만 세포의 아폽토시스에 이르지 않는다.
실시예 20: 비만 세포 탈과립을 매개하는 NEG085 및 20376의 능력을 1차 인간 비만 세포를 사용하여 결정하였다.
[Saito et al., 상기 문헌]에 기술된 방법에 따라 인간 말초혈로부터 1차 인간 비만 세포를 배양하였다. 최소 1주일 동안 액체 배양된 비만 세포를 5% Ag-특이적 IgE JW8 (사내 뱃치(batch) ACE 27283), 95% 비-특이적 모노클로날 인간 IgE (아비오텍(Abbiotec), 카탈로그 # 12030635 (캘리포니아주 샌디에고)) 및 10 ng/mL rhIL-4 (R&D 시스템즈 카탈로그 # 204-IL (미네소타주 미네아폴리스))로 5일 동안 37℃에서 예비-처리하였다. 그 후, 세포를 염소 항-인간 IgG (H+L) Fc-특이적 Ab (잭슨 이뮤노리서치, 카탈로그 # 109-005-008-JIR (펜실베니아주 웨스트 그로브)의 존재 하에 증가되는 농도 (0.05 - 100 nM)의 이소형 대조군 IgG, 항-인간 cKIT Ab 20376 및 NEG085, 항-IgE Ab LE27, 또는 NIP(5)BSA 항원과 함께 90분 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 그 후, 세포를 원심분리하고, 상청액을 96-웰 흑벽 플레이트로 옮긴 후, β-헥소스아미니다제(hexosaminidase) 기질을 첨가하였다. 90분 동안 37℃에서 인큐베이션한 후, 트리스-염기 (시그마, 카탈로그 # T1503-500G, pH 12 (미주리주 세인트 루이스))의 첨가로 반응을 정지시키고, 인비젼(Envision)® 플레이트 판독기 상에서 형광 강도를 기록하였다.
실시예 19에서의 이전의 실험에서와 같이, 비만 세포에 대한 항-cKIT 항체의 임의의 해로운 효과를 평가하는 것이 중요하다. 이전의 실험은 비만 세포의 아폽토시스를 시험한 반면, 여기에서는 비만 세포 탈과립에 대해 실험이 지시된다. 도 19에 나타난 바와 같이, 양성 대조군 NIP(5) 및 LE27는 높은 수준의 비만 세포 탈과립을 나타낸다. 대조적으로, 항-cKIT 항체 NEG085 및 20376은 생체 외에서 인간 1차 비만 세포의 비만 세포 탈과립을 유도하지 않는다.
실시예 21: cKIT ADC에 의한 생체 내에서의 온- 타겟 (on-target) 약역학 마커 조정
돌연변이체 cKIT를 발현하는 GIST T1 종양 이종이식편에서의 유사분열 정지의 약역학 (PD) 이벤트에 NEG027 항체를 공동-국재화시키는 것의 시험을 포함하는 연구들을 수행하여, 생체 내에서 약역학 마커를 조정하는 cKIT ADC NEG027-MCC-DM1의 능력을 평가하였다. 이러한 연구들의 목표는 G2/M 세포 주기 정지의 정도 및 기간을 평가하는 것이었다.
면역조직화학 접근법을 사용하여 종양 내의 인간 IgG 항체 (마우스 내의 NEG027임)를 검출함으로써 ADC의 존재를 간접적으로 추정하였다. 친화도 정제된 토끼 항-인간 IgG (H+L)를 잭슨 이뮤노리서치 래버러토리즈 (카탈로그# 309-005-082, 펜실베니아주 웨스트 그로브)로부터 수득하였다. 이러한 항체는 마우스 혈청 단백질에 대한 교차 반응이 최소이면서 전체 분자 인간 IgG 및 기타 인간 면역글로불린의 경쇄와 반응한다. 간략하게, IHC 프로토콜은 열 및 벤타나(Ventana)의 셀 컨디셔닝(Cell Conditioning) #1 항원 회복 시약 (벤타나, 아리조나주 투손)에 대한 표준 노출을 포함하였다. 1차 항체를 2 ㎍/ml의 작업 농도로 희석하고, 32분 동안 실온에서 인큐베이션하였다. 이어서, 벤타나 울트라맵(UltraMap) 예비-희석 HRP-접합 항-토끼 항체 (카탈로그 # 760-4315, 벤타나 (아리조나주 투손))와 함께 32분 동안 인큐베이션하였다.
pHH3 양성 핵의 축적 (면역조직화학으로 평가됨)이 G2/M 정지의 마커로서 사용되었다. 동물을 인간 히스톤 H3 (pHH3)의 Ser10 주변의 잔기들에 상응하는 합성 포스포펩티드로 면역화함으로써 생산된 토끼 폴리클로날 항체를 셀 시그널링 테크놀러지 (매사추세츠주 댄버스, 카탈로그# 9701)로부터 수득하였다. 간략하게, IHC 프로토콜은 열 및 벤타나의 셀 컨디셔닝 #1 항원 회복 시약에 대한 표준 노출을 포함하였다. 1차 항체를 1:50으로 희석하고, 60분 동안 실온에서 인큐베이션하였다. 이어서, 잭슨 이뮤노리서치 래버러토리즈의 염소 항-토끼 비오틴화 2차 항체 (카탈로그# 111-065-144, 펜실베니아주 웨스트 그로브)와 함께 32분 동안 인큐베이션하였다.
GIST T1 피하 종양 이종이식 모델에서의 항-cKIT ADC에 의해 유도된 PD 마커 변화를 평가하기 위해, 행크(Hank) 밸런스 염 용액 내의 50% 매트리겔™ (BD 바이오사이언시즈)을 함유하는 현탁액 내의 10×106개의 세포를 암컷 SCID-베이지 마우스에 피하 이식하였다. 현탁액 내의 세포를 함유하는 총 주사 부피는 200 ㎕였다. 종양이 300 내지 500 ㎣에 도달했으면, 마우스를 무작위로 할당하여 (n=3마리/군), 단일 정맥내 용량의 NEG027-MCC-DM1 (2.5 mg/kg), 비-특이적 IgG1-MCC-DM1 이소형 대조군 (2.5 mg/kg) 또는 트리스-완충 염수 (TBS; 5 ml/kg)를 제공하였다. 인간 IgG에 대한 면역염색은 NEG027이 위치하는 장소를 나타내고, 이는 pHH3 면역염색의 밀도가 더 큰 면적과 상호관련되어 (도 20에 제시된 대표 영상들), 항체와 약역학 효과의 공동-국재화에 대한 지지를 제공한다. 메이탄시노이드 페이로드의 예상된 작용 메커니즘과 일관되게, NEG027-MCC-DM1은 pHH3 양성에 대해 양성인 세포의 백분율의 현저한 시간 의존적 증가를 산출하였고, 비-특이적 이소형 IgG1-MCC-DM1 또는 PBS 처리 대조군에 비교하여 투여 33시간 후 및 48시간 후에 피크를 나타났고, 약 1주일 후에는 신호가 기준선으로 되돌아갔다 (도 21에 제시된 대표 영상 및 도 22에 제시된 그래프). 절단된 카스파제 3의 시간 의존적 변화를 또한 평가하였다. 이러한 연구에서, 인간 카스파제-3 내의 (Asp175)에 인접한 아미노-말단 잔기들에 상응하는 합성 펩티드로 동물을 면역화함으로써 생산된 토끼 폴리클로날 항체가 EMD 밀리포어 (카탈로그#PC679)로부터 수득되었다. IHC 프로토콜은 열 및 벤타나의 셀 컨디셔닝 #1 항원 회복 시약에 대한 표준 노출을 포함하였다. 1차 항체를 20 ㎍/ml로 희석하고, 32분 동안 실온에서 인큐베이션하였다. 이어서, 잭슨 이뮤노리서치 래버러토리즈의 염소 항-토끼 비오틴화 2차 항체 (카탈로그# 111-065-144, 펜실베니아주 웨스트 그로브)와 함께 32분 동안 인큐베이션하였다.
pHH3과 유사하게, 절단된 카스파제 3의 시간 의존적 변화가 또한 관찰되었다 (도 21에 제시된 대표 영상, 도 22에 제시된 그래프). 이러한 데이터들은 cKIT ADC NEG027-MCC-DM1이 메이탄시노이드 페이로드의 작용 메커니즘과 일관되는 강건한 생체내 세포성 PD 효과를 도출할 수 있다는 것을 실연한다.
GIST T1 종양 상의 cKIT 면역염색의 대표적인 사진이 제시되어 이러한 이종이식 모델에서의 염색 패턴을 가시화한다 (도 21). cKIT의 세포질 c-말단 부분의 아미노산 963 내지 976에 상응하는 합성 펩티드로 동물을 면역화함으로써 생산된 토끼 폴리클로날 항체가 다코(Dako) (카탈로그# A4502)로부터 수득되었다. 간략하게, IHC 프로토콜은 열 및 벤타나의 셀 컨디셔닝 #1 항원 회복 시약에 대한 표준 노출을 포함하였다. 1차 항체를 14 ㎍/ml의 작업 농도로 희석하고, 60분 동안 실온에서 인큐베이션하였다. 이어서, 벤타나 울트라맵 예비-희석 HRP-접합 항-토끼 항체 (카탈로그 # 760-4315)와 함께 16분 동안 인큐베이션하였다.
실시예 22: 마우스에서의 위장 기질 종양 (GIST)에 대한 항- cKIT ADC의 생체내 효능
항-cKIT ADC의 항-종양 활성을 여러 종양 이종이식 모델에서 평가하였다. 마우스 cKIT와 교차반응성이지 않은 항-인간 cKIT ADC NEG027-MCC-DM1의 용량 의존적 항종양 활성 및 약동학 (PK)을 돌연변이체 cKIT를 발현하는 GIST T1 피하 종양 이종이식 모델에서 평가하였다. 암컷 SCID-베이지 마우스에 10×106개의 세포를 함유하는, 행크 밸런스 염 용액 내의 50% 매트리겔™ (BD 바이오사이언시즈)을 피하 이식하였다. 현탁액 내의 세포를 함유하는 총 주사 부피는 200 ㎕였다.
이식 10일 후에 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 207 ㎣였다. 5개의 군 중 하나에 무작위로 할당한 후 (n = 9마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 ADC 비히클인 TBS (5 ml/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (2.5 mg/kg), 또는 NEG027-MCC-DM1 (0.625, 1.25 또는 2.5 mg/kg)를 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 2회 측정하였다. 대조군 IgG1-MCC-DM1은 2.5 mg/kg에서 유의하게 활성이지 않았다. 0.625의 NEG027-MCC-DM1이 TBS로 처리된 군에 비교하여 통계적으로 유의한 효능을 나타냈지만, 1.25 및 2.5 mg/kg은 더 큰 효능을 유도하였고, 캘리퍼 측정에 따르면 양쪽 모두 유사한 종양 부피 정체를 유도하였지만, 조직학적 평가는 종양 세포의 존재를 나타내지 않았다. 대신, 결합 조직, 지방 조직, 및 말초 신경 및 횡문근의 분절의 혼합물이 이러한 조직 절편의 주요 조직 성분이었다. 이는 종양의 조직학적 퇴행을 지지한다 (도 23-26).
이러한 연구로부터, 투여하고 나서 1시간, 24시간 및 4일, 7일, 11일 및 21일 후에 혈청을 또한 수집하여, 항-인간 IgG1 ELISA 및 항-DM ELISA를 각각 사용하여 항체/ADC 농도를 경시적으로 측정하였다. PK 파라미터를 평가하기 위해, 안와 후방 채혈로 혈청을 수집하고, ELISA로 분석하였다. 전체 항체 PK 검정은 비색 ELISA에 의해 DM1 존재/부재 하의 전체 항체 농도를 측정한다. 플레이트를 항-인간 IgG (Fc 특이적)로 코팅하고, 항-인간 IgG-HRP로 검출한 후, 적합한 플레이트-판독기 상에서 판독하였다. 접합체 PK 검정은 비색 ELISA에 의해 1개 이상의 DM1 분자에 결합된 항체를 측정한다. 이러한 양식에서, 플레이트를 항-메이탄신 항체로 코팅하였고, 항-인간 IgG-HRP로 검출하였다. PK는 용량에 비례하였고, 이때 대략적인 혈청 반감기는 7일이었다 (도 23-24).
단일 0.625 mg/kg 용량의 NEG027-MCC-DM1만 GIST T1 종양 지연을 야기하였고, 따라서 상이한 ADC 활성을 평가하기 위한 동적 범위를 제공하였기 때문에, 이러한 용량 수준을 선택하여, 원래의 뮤린 9P3-MCC-DM1 ADC로부터 또한 유래된 밀접하게 관련된 ADC들의 세트의 효능을 평가하였다. 암컷 SCID-베이지 마우스에 10×106개의 세포를 함유하는, 행크 밸런스 염 용액 내의 50% 매트리겔™ (BD 바이오사이언시즈, 캘리포니아주 산호세)을 피하 이식하였다. 현탁액 내의 세포를 함유하는 총 주사 부피는 200 ㎕였다. 이식 10일 후에 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 195 ㎣였다. 무작위로 군에 할당한 후 (n = 8마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 TBS (8 ml/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (10 mg/kg), NEG085-MCC-DM1 (0.625 mg/kg), NEG086-MCC-DM1 (0.625 mg/kg), NEG087-MCC-DM1 (0.625 mg/kg), NEG024-MCC-DM1 (0.625 mg/kg), 또는 NEG026-MCC-DM1 (0.625 mg/kg)을 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 2회 측정하였다 (도 27-29). 10 mg/kg의 높은 용량에서도 대조군 IgG1-MCC-DM1은 활성이지 않았다. 0.625 mg/kg으로 투여된 항-cKIT ADC들은 서로 통계적으로 상이하지 않았다. NEG085-MCC-DM1 및 NEG024-MCC-DM1로 처리된 군에서 종양 부피가 가장 좁은 범위 내에서 가장 작았다.
이러한 연구로부터, 투여하고 나서 1시간, 24시간 및 3일, 7일, 10일, 14일 및 21일 후에 혈청을 또한 수집하여, 항-인간 IgG1 ELISA 및 항-DM ELISA를 각각 사용하여 항체/ADC 농도를 경시적으로 측정하였다. PK 파라미터를 평가하기 위해, 안와 후방 채혈로 혈청을 수집하고, ELISA로 분석하였다. 전체 항체 PK 검정은 비색 ELISA에 의해 DM1 존재/부재 하의 전체 항체 농도를 측정한다. 플레이트를 항-인간 IgG (Fc 특이적)로 코팅하고, 항-인간 IgG-HRP로 검출한 후, 적합한 플레이트-판독기 상에서 판독하였다. 접합체 PK 검정은 비색 ELISA에 의해 1개 이상의 DM1 분자에 결합된 항체를 측정한다. 이러한 양식에서, 플레이트를 항-메이탄신 항체로 코팅하였고, 항-인간 IgG-HRP로 검출하였다. 이러한 ADC들은 유사한 혈청 노출을 나타냈다 (도 30).
실시예 23: 마우스에서의 소세포 폐암에 대한 항- cKIT ADC의 생체내 효능
ADC 세트의 항종양 활성을 GIST T1 종양 이종이식 (도 21-도 30)과 비교하여 더 큰 비균질성을 나타내는 중등도의 cKIT 면역염색의 NCI-H1048 소세포 폐암 이종이식 모델에서 평가하였다. NEG085-MCC-DM1을 마우스 cKIT에 결합하지 않는, cKIT 신호전달의 강한 길항제인 cKIT ADC들의 세트와 비교하였다. 암컷 SCID-베이지 마우스에 10×106개의 세포를 함유하는, 행크 밸런스 염 용액 내의 50% 매트리겔™ (BD 바이오사이언시즈)을 피하 이식하였다. 현탁액 내의 세포를 함유하는 총 주사 부피는 200 ㎕였다. 이식 15일 후에 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 약 120 ㎣였다. 모든 처리군에 2 mg/kg의 단일 정맥내 용량이 제공되었다. 무작위로 군에 할당한 후 (n = 8마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 TBS (5 ml/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (2 mg/kg), NEG024-MCC-DM1, NEG085-MCC-DM1, 및 NEG086-MCC-DM1을 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 2회 측정하였다 (도 31, 32). 대조군 IgG1-MCC-DM1은 활성이지 않았다. NEG085-MCC-DM1은 9%의 낮은 ΔT/ΔC로 효능 경향이 있었지만, 이러한 2 mg/kg 용량의 비히클과 통계적으로 상이하지 않았다. NEG024-MCC-DM1 및 NEG026-MCC-DM1은 유의하게 효과적이었다.
NEG085-MCC-DM1의 용량 의존적 항종양 활성을 평가하여, cKIT ADC의 항종양 효능을 NCI-H1048 소세포 폐암 이종이식 모델에서 또한 평가하였다. 암컷 SCID-베이지 마우스에 10×106개의 세포를 함유하는, 행크 밸런스 염 용액 내의 50% 매트리겔™ (BD 바이오사이언시즈)을 피하 이식하였다. 현탁액 내의 세포를 함유하는 총 주사 부피는 200 ㎕였다. 이식 11일 후에 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 약 150-200 ㎣였다. 무작위로 군에 할당한 후 (n = 8마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 TBS (5 ml/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (10 mg/kg), 또는 NEG085-MCC-DM1 (2.5, 5 및 10 mg/kg)을 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 2회 측정하였다 (도 33, 34). 대조군 IgG1-MCC-DM1은 활성이지 않았고, 2.5 mg/kg 용량의 NEG085-MCC-DM1도 그렇지 않았다. 그러나, 5 및 10 mg/kg 용량은 유의하게 효과적이었다.
2개의 항-cKIT ADC의 항종양 활성을 GIST T1 종양 이종이식과 유사한 더 높은 cKIT 수준의 제2 소세포 폐암 이종이식 모델에서 평가하였다 (도 21의 대표 사진 및 도 35의 그래프). 암컷 SCID-베이지 마우스에 6×106개의 세포를 함유하는, 행크 밸런스 염 용액 내의 50% 매트리겔™ (BD 바이오사이언시즈)을 피하 이식하였다. 현탁액 내의 세포를 함유하는 총 주사 부피는 200 ㎕였다. 이식 6일 후에 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 약 150 ㎣였다. 무작위로 군에 할당한 후 (n = 9마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 TBS (8 ml/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (10 mg/kg), NEG024-MCC-DM1 (2.5, 5 및 10 mg/kg) 및 마우스 교차반응성 ADC 20376-MCC-DM1 (10 mg/kg)을 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 2회 측정하였다 (도 35 및 도36). 대조군 IgG1-MCC-DM1은 활성이지 않았다. 10 mg/kg의 20376-MCC-DM1은 초기에는 종양을 퇴행시켰지만, 초기 퇴행 후에 종양 재발이 나타났다. 3가지 용량의 NEG024-MCC-DM1으로 유의한 용량 의존적 효능이 관찰되었고, 이때 10 mg/kg에서 지속적으로 장기 퇴행되었고, 종양이 60일 후에 재성장하기 시작하였으며, 이는 20376-MCC-DM1이 이러한 연구에서 투여된 단일 용량보다 많은 것을 필요로 할 수 있다는 것을 시사한다. 10 mg/kg 용량의 20376-MCC-DM1 및 NEG024-MCC-DM1의 혈청 노출은 거의 등가였다.
실시예 24: 마우스에서의 급성 골수성 백혈병에 대한 항- cKIT ADC의 생체내 효능
항-cKIT ADC 뮤린 9P3-MCC-DM1 및 9P3-SPDB-DM4의 용량 의존적 항종양 활성을 돌연변이체 cKIT를 발현하는 급성 골수성 백혈병 Kasumi-1 피하 종양 이종이식 모델에서 평가하였다. 암컷 SCID-베이지 마우스에 2-3 조각의 1㎣ 단편화 Kasumi-1 종양 조직 + 매트리겔™ (BD 바이오사이언시즈)을 오른쪽 옆구리에 피하 이식하였다. 이식 21일 후에 Kasumi-1 종양이 있는 마우스가 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 150 ㎣였다. 8개의 군 중 하나에 무작위로 할당한 후 (n = 8마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 PBS (200 ㎕), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-SPDB-DM4 (10 mg/kg), 9P3-MCC-DM1 (10 mg/kg) 및 9P3-SPDB-DM4 (1 또는 5 mg/kg)을 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 3회 측정하였다 (도 37). 대조군 IgG1-SPDB-DM4는 10 mg/kg에서 유의하게 활성이지 않았다. 5 mg/kg 및 10 mg/kg 용량의 9P3-SPDB-DM4로 종양 성장 퇴행이 관찰되었다.
<표 10>
Kasumi-1 효능
Figure pct00044
실시예 25: 마우스에서의 비만세포증에 대한 항- cKIT ADC의 생체내 효능
항-cKIT ADC 뮤린 9P3-MCC-DM1 및 9P3-SPDB-DM4의 항종양 활성을 돌연변이체 cKIT를 발현하는 HMC-1.2 피하 종양 이종이식 모델에서 평가하였다. 마요 클리닉(Mayo Clinic) (미네소타주 로체스터)의 조셉 부터필드(Joseph Butterfield) 박사가 친절하게 HMC-1.2 세포주를 제공하였다. 암컷 Foxn-1 누드 마우스에 3, 5, 및 10×106개의 세포를 함유하는,FBS-프리 DMEM 내의 50% 매트리겔™ (BD 바이오사이언시즈)을 피하 이식하였다. 현탁액 내의 세포를 함유하는 총 주사 부피는 100 ㎕였다.
이러한 연구에서의 HMC-1.2 종양 보유 마우스들이 이식 33일 후에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 100 ㎣였다. 3개의 군 중 하나에 무작위로 할당한 후 (n = 4마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 PBS (200 ㎕), 9P3-MCC-DM1 (10 mg/kg) 또는 9P3-SPDB-DM4 (10 mg/kg)를 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 3회 측정하였다 (도 38). 10 mg/kg의 9P3-SPDB-DM4 및 9P3-MCC-DM1에서 종양 퇴행이 관찰되었다.
<표 11>
HMC-1 연구
Figure pct00045
실시예 26: 마우스 교차반응성 cKIT ADC 20376- MCC -DM1의 생체내 효능
마우스 cKIT 교차반응성 cKIT ADC 20376-MCC-DM1의 용량 의존적 항종양 활성 및 약동학 (PK)을 돌연변이체 cKIT를 발현하는 GIST T1 피하 종양 이종이식 모델에서 평가하였다. 이식 10일 후에 암컷 SCID-베이지 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 약 200 ㎣였다. 5개의 군 중 하나에 무작위로 할당한 후 (n = 9마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 TBS (5 ml/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (10 mg/kg), NEG085-MCC-DM1 (0.625 mg/kg) 또는 20376-MCC-DM1 (0.625, 2.5, 5 또는 10 mg/kg)을 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 2회 측정하였다 (도 39-41). 대조군 IgG1-MCC-DM1은 10 mg/kg에서 유의하게 활성이지 않았다. 203786-MCC-DM1도 효과가 없었던 한편, 0.625의 NEG085-MCC-DM1은 낮은 효능을 나타냈지만, 또한 통계적으로 유의하지 않았다. 2.5, 5 및 10 mg/kg의 20376-MCC-DM1은 모두 유의하게 효과적이었다.
이러한 연구로부터, 투여하고 나서 1시간, 24시간 및 4일, 7일, 11일 및 21일 후에 혈청을 또한 수집하여, 항-인간 IgG1 ELISA 및 항-DM ELISA를 각각 사용하여 항체/ADC 농도를 경시적으로 측정하였다. PK 파라미터를 평가하기 위해, 안와 후방 채혈로 혈청을 수집하고, ELISA로 분석하였다. 전체 항체 PK 검정은 비색 ELISA에 의해 DM1 존재/부재 하의 전체 항체 농도를 측정한다. 플레이트를 항-인간 IgG (Fc 특이적)로 코팅하고, 항-인간 IgG-HRP로 검출한 후, 적합한 플레이트-판독기 상에서 판독하였다. 접합체 PK 검정은 비색 ELISA에 의해 1개 이상의 DM1 분자에 결합된 항체를 측정한다. 이러한 양식에서, 플레이트를 항-메이탄신 항체로 코팅하였고, 항-인간 IgG-HRP로 검출하였다. 마우스 cKIT 교차반응성 ADC 20376-MCC-DM1의 경우, ADC에 결합하는 정상 조직 내의 마우스 cKIT가 노출에 영향을 미치기 때문에 (조직 매개 약물 처리), PK가 용량에 비례하지 않았고, 따라서 20376-MCC-DM1과 마우스 cKIT와 교차반응성이지 않은 ADC NEG085-MCC-DM1 사이에 혈청 농도의 명확한 차이가 있다 (도 40). 이는 0.625 mg/kg의 낮은 용량에서의 2개의 ADC 사이의 효능 차이를 설명한다. 더 높은 용량에서는, 조직 매개 약물 처리 효과가 덜 두드러지고, 마우스에서의 GIST T1 종양 이종이식 모델에서 효능이 명백해진다.
실시예 28: 위장 기질 종양에 대한 SPDB -DM4 링커/ 페이로드가 있는 cKIT ADC의 생체내 효능
MCC-DM1 (비-절단성) 및 SPDB-DM4 (절단성) 링커/페이로드가 있는 뮤린 9P3 ADC (NEG024 및 NEG085가 이로부터 유래되었음)의 용량 의존적 항종양 활성을 돌연변이체 cKIT를 발현하는 GIST T1 피하 종양 이종이식 모델에서 비교하였다. 이식 18일 후에 암컷 SCID-베이지 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 약 170 ㎣였다. 무작위로 군에 할당한 후 (n = 8마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 TBS (5 ml/kg), 비접합 뮤린 9P3 항체 (10 mg/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (5 mg/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (5 mg/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-SPDB-DM4 (10 mg/kg), 9P3-MCC-DM1 (5 및 10 mg/kg) 또는 9P3-SPDB-DM4 (2.5 및 5 mg/kg)를 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 2회 측정하였다 (도 42, 43). 대조군 비-특이적 IgG1 ADC들 또는 비접합 9P3은 효과적이지 않았다. 모든 9P3 ADC가 테스트된 용량 수준에서 효과적이었지만, 2.5 mg/kg 9P3-SPDB-DM4 처리군으로부터의 종양은 다른 군보다 약간 덜 효과적인 것 같았다.
MCC-DM1 (비-절단성) 및 SPDB-DM4 (절단성) 링커/페이로드가 있는 뮤린 9P3 ADC (NEG024 및 NEG085가 이로부터 유래되었음)의 용량 의존적 항종양 활성을 제2의 종양 이종이식 모델인 돌연변이체 cKIT를 발현하는 위장 기질 종양 GIST430에서 비교하였다. 이식 11일 후에 암컷 SCID-베이지 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 약 200 ㎣였다. 무작위로 군에 할당한 후 (n = 9마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 TBS (5 ml/kg), 비접합 뮤린 9P3 항체 (10 mg/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (5 mg/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (10 mg/kg), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-SPDB-DM4 (5 mg/kg), 9P3-MCC-DM1 (10 mg/kg) 또는 9P3-SPDB-DM4 (5 mg/kg)를 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 2회 측정하였다 (도 44, 45). 대조군 비-특이적 IgG1 ADC들은 효과적이지 않았다. 그러나, 양쪽 9P3 ADC는 테스트된 용량 수준에서 유사하게 효과적이었다.
실시예 29: 제형
ADC의 임상 서비스 형태 (CSF)는 50 mg 항-cKIT-MCC-DM1, 16.2 mg 숙신산나트륨, 410.8 mg 수크로스 및 1 mg 폴리소르베이트 20을 함유하는 바이알 내의 동결건조물이다 (신고된 함량의 회수를 허용하는 10%의 과충전을 고려하지 않음). 동결건조물을 5 mL의 주사용수로 재구성한 후, pH 5.0의 10 mg/mL 항-cKIT-MCC-DM1, 20 mM 숙신산나트륨, 240 mM 수크로스 및 0.02 % 폴리소르베이트 20을 함유하는 용액이 수득된다.
후속 정맥내 투여를 위해, 일반적으로, 수득된 용액이 즉시 사용되는 주입용 ADC 용액으로 담체 용액 내로 더 희석될 것이다.
CSF를 위해, 10 mg/mL의 ADC 농도가 예비 안정성 테스트를 기초로 선택되었다. 등장성 제형을 생성시키기 위해, 무정형 동결건조물 케이크 구조를 유지하기 위해, 그리고 단백질 안정화를 부여하기 위해, 240 mM의 수크로스 농도가 선택되었다.
가장 안정적인 제형을 선택하기 위한 중요한 안정성-지시 분석 방법은, 특히, 응집 수준을 결정하기 위한 크기 배제 크로마토그래피, 육안으로 볼 수 없는(subvisible) 입상 물질의 테스트, 유리 독소 결정, 및 효능 테스트를 포함한다.
프리-스크리닝 연구는 0.02 % 농도의 폴리소르베이트 20이 기계적 스트레스에 대한 충분한 안정화를 제공한다는 것을 나타냈다. 실시간 및 가속화 안정성 조건 (25℃ 및 40℃)에서의 액체 및 동결건조 안정성 연구는 숙시네이트 pH 5.0 제형이 전반적으로 최상의 보관 안정성을 제공한다는 것을 실연하였다. 이러한 제형에서 가장 명백하게, 응집과 유리 독소 방출 사이의 모든 테스트된 제형의 최상의 균형이 충족될 수 있었다. 40℃에서의 3개월 후, 분해 생성물의 두드러진 증가가 결정될 수 없었다.
실시예 30: cKIT ADC에 의한 생체 내에서의 온- 타겟 약역학 마커 조정
돌연변이체 cKIT를 발현하는 GIST T1 종양 이종이식편에서의 유사분열 정지의 약역학 (PD) 이벤트에 NEG085 항체를 공동-국재화시키는 것의 시험을 포함하는 연구들을 수행하여, 생체 내에서 약역학 마커를 조정하는 cKIT ADC NEG085-MCC-DM1의 능력을 평가하였다. 이러한 연구들의 목표는 G2/M 세포 주기 정지의 정도 및 기간을 평가하는 것이었다.
포스포-히스톤 H3 (pHH3) 양성 핵의 축적 (면역조직화학으로 평가됨)이 G2/M 정지의 마커로서 사용되었다. 동물을 인간 히스톤 H3 (pHH3)의 Ser10 주변의 잔기들에 상응하는 합성 포스포펩티드로 면역화함으로써 생산된 토끼 폴리클로날 항체를 셀 시그널링 테크놀러지 (매사추세츠주 댄버스, 카탈로그# 9701)로부터 수득하였다. 간략하게, IHC 프로토콜은 열 및 벤타나의 셀 컨디셔닝 #1 항원 회복 시약 (벤타나, 아리조나주 투손)에 대한 표준 노출을 포함하였다. 1차 항체를 1:50으로 희석하고, 60분 동안 실온에서 인큐베이션하였다. 이어서, 잭슨 이뮤노리서치 래버러토리즈의 염소 항-토끼 비오틴화 2차 항체 (카탈로그# 111-065-144, 펜실베니아주 웨스트 그로브)와 함께 32분 동안 인큐베이션하였다.
GIST T1 피하 종양 이종이식 모델에서의 항-cKIT ADC에 의해 유도된 PD 마커 변화를 평가하기 위해, 행크 밸런스 염 용액 내의 50% 매트리겔™ (BD 바이오사이언시즈)을 함유하는 현탁액 내의 10×106개의 세포를 암컷 SCID-베이지 마우스에 피하 이식하였다. 현탁액 내의 세포를 함유하는 총 주사 부피는 200 ㎕였다. 종양이 200 내지 300 ㎣에 도달했으면, 마우스를 무작위로 할당하여 (n=3마리/군), 단일 정맥내 용량의 NEG085-MCC-DM1 (5 mg/kg), 비-특이적 IgG1-MCC-DM1 이소형 대조군 (5 mg/kg) 또는 트리스 완충제 (10 mM 트리스-HCl, 80 mM NaCl, 3.5% 수크로스, 0.01% 트윈 20 pH 7.5)를 제공하였다.
메이탄시노이드 페이로드의 예상된 작용 메커니즘과 일관되게, NEG085-MCC-DM1은 pHH3 양성에 대해 양성인 세포의 백분율, 따라서 세포 주기 정지의 현저한 시간 의존적 증가를 산출하였다. 비-특이적 이소형 IgG1-MCC-DM1 또는 트리스 완충제로 처리된 대조군에 비교하여 투여 1-2일 후에 pHH3 양성이 피크를 나타났고, 처리 4일 후에는 신호가 하락하였다 (도 46에 제시된 대표 영상 및 도 47에 제시된 그래프).
실시예 31: 마우스에서의 위장 기질 종양 (GIST)에 대한 항- cKIT ADC의 생체내 효능
항-cKIT ADC NEG085-MCC-DM1의 항-종양 활성을 2가지 GIST 종양 이종이식 모델에서 평가하였다. 암컷 SCID-베이지 마우스에 10×106개의 세포를 함유하는, 행크 밸런스 염 용액 내의 50% 매트리겔™ (BD 바이오사이언시즈)을 피하 이식하였다. 현탁액 내의 세포를 함유하는 총 주사 부피는 200 ㎕였다.
GIST T1 및 GIST430 종양 상에서의 cKIT 면역염색의 대표적인 사진이 제시되어 이러한 이종이식 모델들에서의 염색 패턴을 가시화한다 (각각 도 48A 및 49A). cKIT의 세포질 c-말단 부분의 아미노산 963 내지 976에 상응하는 합성 펩티드로 동물을 면역화함으로써 생산된 토끼 폴리클로날 항체가 다코 (카탈로그# A4502)로부터 수득되었다. 간략하게, IHC 프로토콜은 열 및 벤타나의 셀 컨디셔닝 #1 항원 회복 시약 (벤타나, 아리조나주 투손)에 대한 표준 노출을 포함하였다. 1차 항체를 14 ㎍/ml의 작업 농도로 희석하고, 60분 동안 실온에서 인큐베이션하였다. 이어서, 벤타나 울트라맵 예비-희석 HRP-접합 항-토끼 항체 (카탈로그 # 760-4315)와 함께 16분 동안 인큐베이션하였다.
GIST T1 효능 연구를 위해, 이식 18일 후에 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 ~118 ㎣ - 234 ㎣였다. 5개의 군 중 하나에 무작위로 할당한 후 (n = 9마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 트리스 완충제 (ADC 비히클), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (5 mg/kg), 또는 NEG085-MCC-DM1 (1.25, 2.5 또는 5 mg/kg)을 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 2회 측정하였다 (도 48B 및 도 48C). 대조군 IgG1-MCC-DM1는 5 mg/kg에서 유의하게 활성이지 않았다. 1.25, 2.5 및 5 mg/kg의 NEG085-MCC-DM1로 처리된 마우스는 이의 종양이 트리스-완충제로 처리된 대조군과 비교하여 각각 63, 11 및 12%의 평균 종양 부피 변화 (ΔT/ΔC) 백분율을 나타냈고, 이러한 데이터의 요약이 표 12에서 제시된다. 모든 용량 수준에서 NEG085-MCC-DM1 처리가 잘 허용되었다.
<표 12>
제38일의 GIST T1 이종이식 마우스 모델에서의 NEG085-MCC-DM1 용량 반응
Figure pct00046
GIST 430 효능 연구를 위해, 이식 12일 후에 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 125 ㎣ - 200 ㎣였다. 무작위로 군에 할당한 후 (n = 8마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 트리스 완충제 (ADC 비히클), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (10 mg/kg), 비접합 NEG085 항체 또는 NEG085-MCC-DM1 (2.5, 5 또는 10 mg/kg)을 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 2회 측정하였다 (도 49B 및 도 49C). 대조군 IgG1-MCC-DM1 및 비접합 NEG085는 10 mg/kg에서 활성이지 않았다. 2.5 및 5 mg/kg의 NEG085-MCC-DM1로 처리된 마우스는 유의하게 활성이지 않았고 (각각 78% 및 56%의 ΔT/ΔC), 초기에는 100 mg/kg으로 투여되었고, SCID-베이지 마우스에서의 100 mg/kg 용량 수준에서의 불량한 허용성으로 인해 80 mg/kg으로 용량이 감소된 비교물 이마티닙 (47%의 ΔT/ΔC)도 그렇지 않았다. 도 49B에서 그래프로 제시되고 표 13에서 요약된 바와 같이, 10 mg/kg이 유의하게 효과적이었다 (19%의 ΔT/ΔC). 모든 용량 수준에서 NEG085-MCC-DM1 처리가 잘 허용되었다.
<표 13>
제28일의 GIST430 이종이식 마우스 모델에서의 NEG085-MCC-DM1 용량 반응
Figure pct00047
실시예 32: 마우스에서의 소세포 폐암에 대한 항- cKIT ADC의 생체내 효능
항-cKIT ADC NEG085-MCC-DM1의 항-종양 활성을 NCI-H526 소세포 폐암 이종이식 모델에서 평가하였다. 암컷 SCID-베이지 마우스에 10×106개의 세포를 함유하는, 행크 밸런스 염 용액 내의 50% 매트리겔™ (BD 바이오사이언시즈)을 피하 이식하였다. 현탁액 내의 세포를 함유하는 총 주사 부피는 200 ㎕였다.
NCI-H526 종양 상에서의 cKIT 면역염색의 대표적인 사진이 제시되어 이러한 이종이식 모델에서의 염색 패턴을 가시화한다 (도 50A). cKIT의 세포질 c-말단 부분의 아미노산 963 내지 976에 상응하는 합성 펩티드로 동물을 면역화함으로써 생산된 토끼 폴리클로날 항체가 다코 (카탈로그# A4502)로부터 수득되었다. 간략하게, IHC 프로토콜은 열 및 벤타나의 셀 컨디셔닝 #1 항원 회복 시약 (벤타나, 아리조나주 투손)에 대한 표준 노출을 포함하였다. 1차 항체를 14 ㎍/ml의 작업 농도로 희석하고, 60분 동안 실온에서 인큐베이션하였다. 이어서, 벤타나 울트라맵 예비-희석 HRP-접합 항-토끼 항체 (카탈로그 # 760-4315)와 함께 16분 동안 인큐베이션하였다.
이식 6일 후에 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 종양 부피는 약 180 ㎣였다. 무작위로 군에 할당한 후 (n = 9마리/군), 마우스에 단일 정맥내 용량의 트리스 완충제 (ADC 비히클), 비-특이적 이소형 대조군 IgG1-MCC-DM1 (5 mg/kg), 또는 NEG085-MCC-DM1 (1.25, 2.5 및 5 mg/kg)을 투여하였다. 종양 부피 및 체중을 매주 2회 측정하였다 (도 50B 및 도 50C). 대조군 IgG1-MCC-DM1은 활성이지 않았다. 1.25 mg/kg의 NEG085-MCC-DM1은 초기에 종양 부피의 정체를 유도하였고, 종양 재성장이 이어졌다. 2.5 및 5 mg/kg의 처리는 유의하게 효과적이어서, 종양 퇴행을 유도하였고 (각각 74% 및 96% 퇴행), 이는 도 50B에서 제시되고, 표 14에서 요약된다. 이러한 용량들에서의 처리는 단일 처리 약 3주 후에 종양 재성장을 나타냈다. 모든 NEG085-MCC-DM1 처리가 잘 허용되었다.
<표 14>
제19일의 NCI-H526 이종이식 마우스 모델에서의 NEG085-MCC-DM1 용량 반응
Figure pct00048
이러한 연구로부터, 투여하고 나서 1시간, 24시간 및 5일, 7일, 9일, 14일, 21일 및 28일 후에 혈청을 또한 수집하여, 항-인간 IgG1 ELISA 및 항-DM ELISA를 각각 사용하여 항체/ADC 농도를 경시적으로 측정하였다. PK 파라미터를 평가하기 위해, 안와 후방 채혈로 혈청을 수집하고, ELISA로 분석하였다. 전체 항체 PK 검정은 비색 ELISA에 의해 DM1 존재/부재 하의 전체 항체 농도를 측정한다. 플레이트를 항-인간 IgG (Fc 특이적)로 코팅하고, 항-인간 IgG-HRP로 검출한 후, 적합한 플레이트-판독기 상에서 판독하였다. 접합체 PK 검정은 비색 ELISA에 의해 1개 이상의 DM1 분자에 결합된 항체를 측정한다. 이러한 양식에서, 플레이트를 항-메이탄신 항체로 코팅하였고, 항-인간 IgG-HRP로 검출하였다. 항-전체 항체 및 항-메이탄신 ELISA에 의해 평가했을 때, NEG085-MCC-DM1으로의 이러한 연구에서의 용량 의존적 효능이 전체 항체 및 ADC의 용량 의존적 혈청 노출과 상호관련되었다 (각각 도 51A 및 도 51B).
실시예 33: 마우스에서의 급성 골수성 백혈병에 대한 항- cKIT ADC의 생체내 효능
항-cKIT ADC NEG085-MCC-DM1의 항-종양 활성을 노파르티스에서 확립된 HAMLX5343 전신성 1차 AML (급성 골수성 백혈병) 이종이식 모델에서 평가하였다. 암컷 NSG 마우스에 포스페이트 완충 염수 내의 5×106개의 세포를 전신 이식하였다 (꼬리 정맥 주사를 통해). 현탁액 내의 세포를 함유하는 총 주사 부피는 200 ㎕였다.
이식 43일 후에 마우스들이 연구에 등록되었고, 이때 평균 백혈병 부하는 약 14.8%의 CD45 양성 말초혈 단핵 세포 (PBMC)였다. 무작위로 군에 할당한 후 (n = 6마리/군), 마우스를 처리하지 않고 두거나 또는 ARA-C (시타라빈)을 복막 내로 6일 동안 매일 또는 NEG085-MCC-DM1 (10 mg/kg)을 정맥 내로 2주마다 1번 투여하였다. 유동 세포측정법으로 백혈병 부하를 측정하였다. 매주, 모든 연구 동물로부터 꼬리를 통해 혈액을 수집하였다. 적혈구를 용해시키고, 잔존하는 PMBC를 항-hCD45 항체 (이바이오사이언스(eBioscience) (캘리포니아주 샌디에고), 카탈로그# P/N 17-9459-42)로 염색하였다. 염색된 세포를 FACS 칸토 유동 세포측정기 (BD 바이오사이언시즈) 상에서 분석하였다 (도 52A). 체중을 매주 2회 측정하였다 (도 52B). ARA-C는 동물 중 3마리에서는 효과적인 한편, 나머지 3마리의 동물에서는 고도로 독성이어서 >20% 체중 감소를 야기하였다. 10 mg/kg의 NEG085-MCC-DM1 처리는 제2 투여 후의 짧은 퇴행을 포함하여 종양 진행 지연을 초래하였다 (도 52A). 도 52 및 표 15에 나타난 바와 같이 NEG085-MCC-DM1 처리는 비처리 대조군에 비교하여 유의하게 효과적이었다. NEG085-MCC-DM1 처리가 잘 허용되었다 (도 52B).
<표 15>
제71일의 전신성 1차 AML 이종이식 모델 HAMLX5343에서의 NEG085-MCC-DM1
Figure pct00049
실시예 34. 조합 요법에서의 NEG085 - MCC -DM1
NEG085-MCC-DM1을 여러 용량-행렬을 사용하여 소형 분자 억제제와 조합하여 테스트하였다. 세포 생존율의 상대적인 억제를 모든 용량 조합에 대해 계산하였다. 챌리스(Chalice) 소프트웨어 (잘리쿠스(Zalicus), 매사추세츠주 캠브리지) 또는 콤보익스플로러(ComboExplorer) 어플리케이션 (노파르티스, 스위스 바젤)을 사용하여, 약물 자체의 용량-상가성(drug-with-itself dose-additivity)에 대한 널리 사용되는 로에베(Loewe) 모델에 대하여, 조합물의 반응을 이의 단일 작용제들에 비교하였다 (Lehar et al. Nat. Biotechnol. (2009) 27: 659-666; Zimmermann et al., Drug Discov. Today (2007) 12: 34-42). 상가성에 비교하여 과도한 억제를 완전 용량-행렬 차트로서 플롯팅하여, 상승작용이 발생하는 약물 농도를 가시화할 수 있다. 상승작용성 조합물은 용량-행렬 내에 억제가 과도한 영역들을 생성시켰다. 표 16은 여러 NEG085-MCC-DM1/조합물의 데이터를 나타낸다. 조합물이 단일 작용제 단독으로의 반응과 비교하여 세포 생존율 반응의 동일한 억제를 일으켰을 때 "상가성"이 확인되었다. 세포 생존율의 억제가 자신과 비교된 단일 작용제의 반응보다 컸을 때 "상승작용성"이 지시되었다. 별법적으로, 로에베 점수가 5 미만이면 "상가성"이 지시되었고, 5를 초과하는 로에베 점수에 의해 "상승작용성"이 지시되었다.
셀타이터 글로 발광 검정 (프로메가, 위스콘신주 매디슨)을 사용하여 세포 ATP 함량을 측정함으로써 세포 생존율을 결정하였다. 약물 첨가 1일 전에, 2가지 상이한 세포주로부터의 250-500개의 GIST 세포를 384-웰 플레이트 (그라이너(Greiner), 노스캐롤라이나주 먼로) 내로 20 ㎕ 성장 배지 내에 플레이팅하였다. GIST430 세포는 이를 글리벡® (이마티닙)에 대해 부분적으로 저항성이게 만드는 cKIT 내의 이중 돌연변이를 함유한다. GIST882 세포는 cKIT 내의 단일 돌연변이가 있고, 글리벡® (이마티닙)에 대해 감수성이다. 그 후, 세포를 120시간 동안 다양한 농도의 단일 작용제로서의 NEG085-MCC-DM1, 단일 작용제 화합물들, 또는 NEG085-MCC-DM1/화합물 조합물과 함께 인큐베이션한 후, 셀타이터 글로 시약을 각각의 웰에 첨가하고, 인비젼 플레이트 판독기 (퍼킨 엘머, 매사추세츠주 월섬) 상에서 발광을 기록하였다. 발광 값을 사용하여 DMSO-처리 세포 (0% 억제)에 대해 상대적인 세포 생존율 억제를 계산하였다.
<표 16>
Figure pct00050
Figure pct00051
요약하면, 본원에 개시된 항-cKIT 항체들은 다른 분자들과 조합되어 사용되는 경우에 상승작용성 효과가 있고, 이는 더 많은 치료 선택권에 이른다. 예를 들어, NEG085-MCC-DM1이 상승작용성 효과를 수득하기 위한 요법으로서 IAP 억제제 (예를 들어 NVP-LCL161)와 공동-투여될 수 있다.
실시예 35. NEG085의 에피토프 맵핑
제한된 원위치 단백질분해
인간 cKIT (접속 코드 NM_000222) 도메인 1 (D1)-도메인 3 (D3) 세포외 도메인 (ECD) 단백질을 Q26-G311 잔기로 제조하였다 (N130S, N145S - 이러한 변화는 단백질을 글리칸이 없는 형태로 발현시키기 위한 글리코실화 결핍을 초래한다). 동일한 몰비의 인간 cKIT D1-D3 ECD 및 NEG085 Fab를 혼합하고, 20 mM 트리스-HCl pH 7.5 및 100 mM NaCl로 평형화된 최종 겔 여과 단계에 적용하고, 20 mg/ml로 농축하였다. 트립신을 단백질 복합체 결정화 샘플에 첨가하여, 1:100 w/w 희석물을 생성시켰다. 프로테아제/샘플 혼합물을 실온에서 30분 동안 인큐베이션한 후, 결정화 실험을 설정하였다.
결정화
cKIT ECD/NEG085 Fab 복합체의 회절 결정을 4℃에서 단백질 복합체 스위트(Protein Complex Suite) F5 (0.1 M NaCl, 0.1 M 트리스 pH 8.0, 8% PEG 20k; 퀴아젠(Qiagen))으로부터 직접적으로 수득하고, 소소한 최적화 후, 결정을 사내에서 5 Å로 회절시켰다. 시팅-드롭(sitting-drop) 증기 확산 방법으로 동일한 부피의 단백질 (20 mg/mL) 및 저장 용액(reservoir solution) (0.1 M NaCl, 0.1 M 트리스 pH 8.0, 10% PEG 20k)을 평형화시킴으로써 데이터 수집에 사용된 결정이 4℃에서 성장되었다. 데이터 수집 전에, 결정을 30% 글리세롤을 함유하는 저장 용액에서 동결을 방지시켰고, 액체 질소에서 급속 냉각시켰다.
데이터 수집
ADSC QUANTUM 315 검출기 (ADSC, 캘리포니아주 파웨이) 및 어드밴스드 라이트 소스(Advanced Light Source)의 빔 라인(beam line) 5.0.2에서의 싱크로트론 방사선 (λ=1.0000Å)을 사용하여 100K로 냉각된 단일 결정 상에서 데이터를 수집하였다. cKIT ECD/NEG085 Fab의 결정이 3.1 Å 해상도로 회절되었고, 유닛 셀 파라미터 a=213.76 Å, b=117.48 Å, c=171.92 Å, α=90°, β=118.47°, γ=90°으로 공간 군 C2에 속하였다. 결정은 비대칭 유닛 내에 cKIT ECD/NEG085 Fab 복합체의 4개의 사본을 함유하였고, 이때 계산된 용매 함량은 66%였다. autoPROC (글로벌 페이징 리미티드(Global Phasing Ltd), 영국 캠브리지)를 사용하여 데이터를 프로세싱하였다.
구조 결정 및 정련
cKIT ECD (PDB ID 코드: 2EC8) (Yuzawa et al., Cell 2007; 130 (2):323-34) 및 항-α1β1 인테그린 I Fab (PDB ID 코드: 1MHP) (Karpusas et al., J. Mol. Biol. 2003; 327 (5):1031-41)의 공개된 결정 구조를 출발 모델로 사용하여 PHASER (McCoy et al., J. Appl. Crystallogr. 2007; 40(4): 658-74)로의 분자 교체에 의해 cKIT ECD/NEG085 Fab 복합체의 결정이 3.1 Å 해상도로 해석되었다. 휘닉스(Phenix) (Adams et al., Acta Crystallogr. D. Biol. Crystallogr. 2010; 66(2): 213-21)에서 실행된 모의 어닐링 복합적 생략 지도(simulated annealing composite omit map)를 사용하여 COOT (Emsley and Cowtan, Acta Crystallogr. D. Biol. Crystallogr. 2004; 60 (12): 2126-32)에서 NEG085 Fab 단편의 CDR 루프가 수동으로 다시 건설되었다. 수렴까지 휘닉스.리파인(Phenix.refine) 프로그램으로의 모델 건설 및 정련의 후속 라운드가 수행되었다.
결과: NEG085의 Fab 단편과 복합체를 이룬 인간 cKIT D1-D2의 구조
cKIT D1-D3/NEG085 Fab 공동-구조는 NEG085가 도메인 1, 2 내에 함유된 다수의 잔기, 및 이들 사이의 링커 잔기와 특이적으로 상호작용함으로써 cKIT의 세포외 막-원위 도메인을 인식하고 이에 결합한다는 것을 실연한다. 따라서, NEG085가 인식하는 cKIT 에피토프가 하기와 같이 규정될 수 있다:
cKIT 도메인 1 잔기: R49, V50
cKIT 도메인 2 잔기: Q152, G153, H185 및 루프 Q190-E198
도메인 1과 2 사이의 링커: D113-L117
NEG085는 모든 CDR (H1-H3 및 L1-L3)을 사용하여 cKIT D1-D2에 결합한다 (도 53). 도 53은 Fab 중쇄 (진한 회색), Fab 경쇄 (백색), 및 Kit D1-D2 (밝은 회색) 도메인을 나타내는 Kit D1-D2/NEG085 Fab 복합체의 3.1-Å 결정 구조의 묘사이다. 에피토프 및 파라토프는 흑색이다. NEG085/cKIT 계면은 총 ~ 1890 Å2의 용매-접근성 표면적 (각각 H 쇄 및 L 쇄로부터의 1211 Å2 및 679 Å2)을 덮는다. 에피토프는 cKIT D1-D2 링커 영역 D113-L117 (서열 163) 및 루프 Q190-E198 (서열 164) 상에 집중되고, 이러한 잔기들은 표 2의 서열 155에서 밑줄친 볼드체이다. 이러한 에피토프들이 1차 서열에서는 불연속적이지만, 결정 구조에서는 서로 매우 가깝다는 것을 주지한다. 이러한 에피토프 상호작용들이 R49, V50, Q152, G153, 및 H185와의 말초 상호작용에 의해 보충된다 (도 53). PISA (단백질 계면, 표면 및 어셈블리(Protein Interfaces, Surfaces and Assemblies)) (Krissinel and Henrick, J. Mol. Biol. 2007, 372(3):774-97)를 사용하여 cKIT D1-D2와 NEG085 Fab 사이의 분자간 상호작용을 시험하였다. 이러한 데이터가 표 17에서 제시된다.
이량체성 cKIT/SCF 신호전달 복합체 (Yuzawa et al. Cell 2007; 130 (2);323-34) 및 cKIT/NEG085 복합체 내의 cKIT의 중첩은 NEG085 및 SCF가 cKIT에 결합하는 것에 대해 서로 경쟁하지 않는 것으로 보인다는 것을 나타낸다. NEG085는 SCF 결합을 담당하는 결합 에피토프와 다른 에피토프에 결합한다. 따라서, cKIT에 대한 NEG085의 결합은 SCF에 대한 회합에 대해 직접적으로 경쟁하지 않을 것이다.
<표 17>
Figure pct00052
Figure pct00053
NEG085 Fab VH 및 VL 잔기는 이의 선형 아미노산 서열을 기초로 번호가 매겨진다. cKIT 잔기는 접속 코드 NM_000222를 기초로 번호가 매겨진다. PISA (단백질 계면, 표면 및 어셈블리) (Krissinel and Henrick, J. Mol. Biol. 2007, 372(3):774-97)를 사용하여 분자간 상호작용을 시험하였다.
본원에 기술된 예 및 측면은 설명적인 목적만을 위한 것이고, 이의 견지에서의 다양한 변형 또는 변화가 통상의 기술자에게 제안될 것이며, 본 출원의 취지 및 범위 및 첨부된 청구항의 범주 내에 포함되어야 하는 것으로 이해된다.
SEQUENCE LISTING <110> ABRAMS, TINYA COHEN, STEVEN BRUCE FANTON, CHRISTIE HUBER, THOMAS MILLER, KATHY SCHLEYER, SIEW TISSOT-DAGUETTE, KATRIN ULRIKE FINNER, CATRIN <120> ANTIBODY DRUG CONJUGATES <130> PAT055643-US-PSP <140> 61/793,641 <141> 2013-03-15 <160> 164 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 5084 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 1 gatcccatcg cagctaccgc gatgagaggc gctcgcggcg cctgggattt tctctgcgtt 60 ctgctcctac tgcttcgcgt ccagacaggc tcttctcaac catctgtgag tccaggggaa 120 ccgtctccac catccatcca tccaggaaaa tcagacttaa tagtccgcgt gggcgacgag 180 attaggctgt tatgcactga tccgggcttt gtcaaatgga cttttgagat cctggatgaa 240 acgaatgaga ataagcagaa tgaatggatc acggaaaagg cagaagccac caacaccggc 300 aaatacacgt gcaccaacaa acacggctta agcaattcca tttatgtgtt tgttagagat 360 cctgccaagc ttttccttgt tgaccgctcc ttgtatggga aagaagacaa cgacacgctg 420 gtccgctgtc ctctcacaga cccagaagtg accaattatt ccctcaaggg gtgccagggg 480 aagcctcttc ccaaggactt gaggtttatt cctgacccca aggcgggcat catgatcaaa 540 agtgtgaaac gcgcctacca tcggctctgt ctgcattgtt ctgtggacca ggagggcaag 600 tcagtgctgt cggaaaaatt catcctgaaa gtgaggccag ccttcaaagc tgtgcctgtt 660 gtgtctgtgt ccaaagcaag ctatcttctt agggaagggg aagaattcac agtgacgtgc 720 acaataaaag atgtgtctag ttctgtgtac tcaacgtgga aaagagaaaa cagtcagact 780 aaactacagg agaaatataa tagctggcat cacggtgact tcaattatga acgtcaggca 840 acgttgacta tcagttcagc gagagttaat gattctggag tgttcatgtg ttatgccaat 900 aatacttttg gatcagcaaa tgtcacaaca accttggaag tagtagataa aggattcatt 960 aatatcttcc ccatgataaa cactacagta tttgtaaacg atggagaaaa tgtagatttg 1020 attgttgaat atgaagcatt ccccaaacct gaacaccagc agtggatcta tatgaacaga 1080 accttcactg ataaatggga agattatccc aagtctgaga atgaaagtaa tatcagatac 1140 gtaagtgaac ttcatctaac gagattaaaa ggcaccgaag gaggcactta cacattccta 1200 gtgtccaatt ctgacgtcaa tgctgccata gcatttaatg tttatgtgaa tacaaaacca 1260 gaaatcctga cttacgacag gctcgtgaat ggcatgctcc aatgtgtggc agcaggattc 1320 ccagagccca caatagattg gtatttttgt ccaggaactg agcagagatg ctctgcttct 1380 gtactgccag tggatgtgca gacactaaac 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of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 13 Tyr Thr Ser Arg Leu Gln Ser 1 5 <210> 14 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 14 Gln Gln Gly Lys Lys Leu Trp Ser 1 5 <210> 15 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 15 Ser Gln Asp Ile Ser Asn Tyr 1 5 <210> 16 <211> 3 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 16 Tyr Thr Ser 1 <210> 17 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 17 Gly Lys Lys Leu Trp 1 5 <210> 18 <211> 107 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 18 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 Ser Gln Asp Ile Ser Asn Tyr 20 25 30 Leu Asn Trp Tyr 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Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 52 Ser Gln Asp Ile Ser Asn Tyr 1 5 <210> 53 <211> 3 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 53 Tyr Thr Ser 1 <210> 54 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 54 Gly Lys Lys Leu Trp 1 5 <210> 55 <211> 106 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 55 Glu Ile Val Met Thr Gln Ser Pro Ala Thr Leu Ser Leu Ser Pro Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Asp Ile Ser Asn Tyr 20 25 30 Leu Asn Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Tyr Thr Ser Arg Leu Gln Ser Gly Ile Pro Ala Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Tyr Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Glu Pro 65 70 75 80 Glu Asp Phe Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Gln Gly Lys Lys Leu Trp Ser 85 90 95 Phe 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Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 63 Gly Asp Tyr Tyr Gly Thr Thr Tyr Trp Tyr Phe Asp Val 1 5 10 <210> 64 <211> 122 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 64 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 Phe Thr Phe Ser Asp Tyr 20 25 30 Tyr Met Ala Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Ser Ile Asn Gln Asn Thr Gly Ser Thr Tyr Tyr Leu Asp Ser Val 50 55 60 Arg Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys Asn Ser Leu 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 Arg Gly Asp Tyr Tyr Gly Thr Thr Tyr Trp Tyr Phe Asp Val Trp 100 105 110 Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr Val Ser Ser 115 120 <210> 65 <211> 452 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 65 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu 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Description of Artificial Sequence: Synthetic polynucleotide <400> 93 gatatccaga tgacccagag ccccagcagc ctgagcgcca gcgtgggcga cagagtgacc 60 atcacctgtc gggccagcca gagcatcagc agctacctga actggtatca gcagaagccc 120 ggcaaggccc ccaagctgct gatctactac accagccggc tgcagagcgg cgtgcccagc 180 agattttctg gcagcggcag cggcaccgac ttcaccctga ccatcagcag cctgcagccc 240 gaggacttcg ccacctacta ctgccagcag ggccgccgcc tgtggtcctt cggcggaggc 300 accaaggtgg aaatcaagcg tacggtggcc gctcccagcg tgttcatctt cccccccagc 360 gacgagcagc tgaagagcgg caccgccagc gtggtgtgcc tgctgaacaa cttctacccc 420 cgggaggcca aggtgcagtg gaaggtggac aacgccctgc agagcggcaa cagccaggag 480 agcgtcaccg agcaggacag caaggactcc acctacagcc tgagcagcac cctgaccctg 540 agcaaggccg actacgagaa gcataaggtg tacgcctgcg aggtgaccca ccagggcctg 600 tccagccccg tgaccaagag cttcaacagg ggcgagtgc 639 <210> 94 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 94 Asp Tyr Tyr Met Ala 1 5 <210> 95 <211> 17 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 95 Asn Ile Asn Gln Ile Ala Gly Ser Thr Tyr Tyr Val Asp Ser Val Gln 1 5 10 15 Gly <210> 96 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 96 Gly Asp Tyr Tyr Gly Thr Thr Tyr Trp Tyr Phe Asp Val 1 5 10 <210> 97 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 97 Gly Phe Thr Phe Ser Asp Tyr 1 5 <210> 98 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 98 Asn Gln Ile Ala Gly Ser 1 5 <210> 99 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 99 Gly Asp Tyr Tyr Gly Thr Thr Tyr Trp Tyr Phe Asp Val 1 5 10 <210> 100 <211> 122 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide 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102 gaagtgcaat tggtggaaag cggcggaggc ctggtgcagc ctggcggctc tctgagactg 60 agctgtgccg ccagcggctt caccttcagc gactactaca tggcctgggt ccgacaggcc 120 cctggcaagg gcctggaatg ggtggccaat atcaaccaaa tcgccggcag cacctactac 180 gtggacagcg tgcaaggccg gttcaccatc agccgggaca acgccaagaa cagcctgtac 240 ctgcagatga acagcctgcg ggccgaggac accgccgtgt actactgcgc cagaggcgat 300 tactacggca ccacctactg gtacttcgac gtgtggggcc agggcaccac cgtgaccgtc 360 agctcagcta gcaccaaggg ccccagcgtg ttccccctgg cccccagcag caagagcacc 420 agcggcggca cagccgccct gggctgcctg gtgaaggact acttccccga gcccgtgacc 480 gtgtcctgga acagcggagc cctgacctcc ggcgtgcaca ccttccccgc cgtgctgcag 540 agcagcggcc tgtacagcct gtccagcgtg gtgacagtgc ccagcagcag cctgggcacc 600 cagacctaca tctgcaacgt gaaccacaag cccagcaaca ccaaggtgga caagagagtg 660 gagcccaaga gctgcgacaa gacccacacc tgccccccct gcccagcccc agagctgctg 720 ggcggaccct ccgtgttcct gttccccccc aagcccaagg acaccctgat gatcagcagg 780 acccccgagg tgacctgcgt ggtggtggac gtgagccacg aggacccaga ggtgaagttc 840 aactggtacg 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<223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 116 Asn Gln Asn Thr Gly Ser 1 5 <210> 117 <211> 13 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic peptide <400> 117 Gly Asp Tyr Tyr Gly Thr Thr Tyr Trp Tyr Phe Asp Val 1 5 10 <210> 118 <211> 122 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: Synthetic polypeptide <400> 118 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 Phe Thr Phe Ser Asp Tyr 20 25 30 Tyr Met Ala Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Ser Ile Asn Gln Asn Thr Gly Ser Thr Tyr Tyr Leu Asp Ser Val 50 55 60 Arg Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys Asn Ser Leu 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 Arg Gly Asp Tyr Tyr Gly Thr Thr Tyr Trp Tyr Phe Asp Val Trp 100 105 110 Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr Val Ser Ser 115 120 <210> 119 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norvegicus <400> 158 Ser Gln Pro Ser Ala Ser Pro Gly Glu Pro Ser Pro Pro Ser Ile Gln 1 5 10 15 Pro Ala Gln Ser Glu Leu Ile Val Glu Ala Gly Asp Thr Ile Arg Leu 20 25 30 Thr Cys Thr Asp Pro Ala Phe Val Lys Trp Thr Phe Glu Ile Leu Asp 35 40 45 Val Arg Ile Glu Asn Lys Gln Ser Glu Trp Ile Arg Glu Lys Ala Glu 50 55 60 Ala Thr His Thr Gly Lys Tyr Thr Cys Val Ser Gly Ser Gly Leu Arg 65 70 75 80 Ser Ser Ile Tyr Val Phe Val Arg Asp Pro Ala Val Leu Phe Leu Val 85 90 95 Gly Leu Pro Leu Phe Gly Lys Glu Asp Asn Asp Ala Leu Val Arg Cys 100 105 110 Pro Leu Thr Asp Pro Gln Val Ser Asn Tyr Ser Leu Ile Glu Cys Asp 115 120 125 Gly Lys Ser Leu Pro Thr Asp Leu Lys Phe Val Pro Asn Pro Lys Ala 130 135 140 Gly Ile Thr Ile Lys Asn Val Lys Arg Ala Tyr His Arg Leu Cys Ile 145 150 155 160 Arg Cys Ala Ala Gln Arg Glu Gly Lys Trp Met Arg Ser Asp Lys Phe 165 170 175 Thr Leu Lys Val Arg Ala Ala Ile Lys Ala Ile Pro Val Val Ser Val 180 185 190 Pro Glu Thr Ser His Leu Leu Lys Glu Gly Asp Thr Phe Thr Val Ile 195 200 205 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Claims (50)

  1. 하기 화학식의 항체 약물 접합체 또는 그의 제약상 허용되는 염.
    Ab-(L-(D)m)n
    상기 식에서,
    Ab는 인간 cKIT의 에피토프에 특이적으로 결합하는 항체 또는 그의 항원 결합 단편이고;
    L은 링커이고;
    D는 약물 모이어티이고;
    m은 1 내지 8의 정수이고;
    n은 1 내지 10의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 n이 3 또는 4인 항체 약물 접합체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 항체 또는 그의 항원 결합 단편이 cKIT의 세포외 도메인 (서열 160)에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 항체 또는 항원 결합 단편이 도메인 1-3 (서열 155)에서 인간 cKIT의 에피토프에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 항체 또는 그의 항원 결합 단편이 서열 161 및 서열 162에서 인간 cKIT에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 항체 또는 그의 항원 결합 단편이
    (i) (a) 서열 76의 HCDR1 (CDR-상보성 결정 영역), (b) 서열 77의 HCDR2, (c) 서열 78의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 85의 LCDR1, (e) 서열 86의 LCDR2, 및 (f) 서열 87의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (ii) (a) 서열 22의 HCDR1, (b) 서열 23의 HCDR2, (c) 서열 24의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 31의 LCDR1, (e) 서열 32의 LCDR2, 및 (f) 서열 33의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (iii) (a) 서열 130의 HCDR1, (b) 서열 131의 HCDR2, (c) 서열 132의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 139의 LCDR1, (e) 서열 140의 LCDR2, 및 (f) 서열 141의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (iv) (a) 서열 58의 HCDR1, (b) 서열 59의 HCDR2, (c) 서열 60의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 67의 LCDR1, (e) 서열 68의 LCDR2, 및 (f) 서열 69의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (v) (a) 서열 40의 HCDR1, (b) 서열 41의 HCDR2, (c) 서열 42의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 49의 LCDR1, (e) 서열 50의 LCDR2, 및 (f) 서열 51의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (vi) (a) 서열 94의 HCDR1, (b) 서열 95의 HCDR2, (c) 서열 96의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 103의 LCDR1, (d) 서열 104의 LCDR2, 및 (f) 서열 105의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (vii) (a) 서열 112의 HCDR1, (b) 서열 113의 HCDR2, (c) 서열 114의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 121의 LCDR1, (e) 서열 122의 LCDR2, 및 (f) 서열 123의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역; 또는
    (viii) (a) 서열 3의 HCDR1, (b) 서열 4의 HCDR2, (c) 서열 5의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 12의 LCDR1, (e) 서열 13의 LCDR2, 및 (f) 서열 14의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역
    을 포함하는 것인 항체 약물 접합체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, CDR 내의 1개 이상의 아미노산이 표 1의 또 다른 항-cKIT 항체의 상응하는 CDR의 상응하는 잔기에 의해 치환된 것인 항체 약물 접합체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, CDR 내의 1개 또는 2개의 아미노산이 변형, 결실 또는 치환된 것인 항체 약물 접합체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 가변 경쇄 또는 가변 중쇄 영역에 걸쳐 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 또는 99% 이상의 동일성을 유지하는 항체 약물 접합체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 항체가 모노클로날 항체, 키메라 항체, 인간화 항체, 인간 조작된 항체, 인간 항체, 단일 쇄 항체 (scFv) 또는 항체 단편인 항체 약물 접합체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링커 (L)가 절단가능한 링커, 비-절단가능한 링커, 친수성 링커, 프로차지드 링커 및 디카르복실산-기반 링커로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 항체 약물 접합체.
  12. 제11항에 있어서, 링커가 N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트 (SPDP), N-숙신이미딜 4-(2-피리딜디티오)펜타노에이트 (SPP), N-숙신이미딜 4-(2-피리딜디티오)부타노에이트 (SPDB), N-숙신이미딜-4-(2-피리딜디티오)2-술포-부타노에이트 (술포-SPDB), N-숙신이미딜 아이오도아세테이트 (SIA), N-숙신이미딜(4-아이오도아세틸)아미노벤조에이트 (SIAB), 말레이미드 PEG NHS, N-숙신이미딜 4-(말레이미도메틸) 시클로헥산카르복실레이트 (SMCC), N-술포숙신이미딜 4-(말레이미도메틸) 시클로헥산카르복실레이트 (술포-SMCC) 또는 2,5-디옥소피롤리딘-1-일 17-(2,5-디옥소-2,5-디히드로-1H-피롤-1-일)-5,8,11,14-테트라옥소-4,7,10,13-테트라아자헵타데칸-1-오에이트 (CX1-1)로 이루어진 군으로부터 선택된 가교 시약으로부터 유래된 것인 항체 약물 접합체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 링커가 가교 시약 N-숙신이미딜 4-(말레이미도메틸) 시클로헥산카르복실레이트 (SMCC)로부터 유래된 것인 항체 약물 접합체.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 약물 모이어티 (D)가 V-ATPase 억제제, 아폽토시스촉진제, Bcl2 억제제, MCL1 억제제, HSP90 억제제, IAP 억제제, mTor 억제제, 미세관 안정화제, 미세관 탈안정화제, 아우리스타틴, 돌라스타틴, 메이탄시노이드, MetAP (메티오닌 아미노펩티다제), 단백질 CRM1의 핵 유출의 억제제, DPPIV 억제제, 프로테아솜 억제제, 미토콘드리아에서의 포스포릴 전달 반응의 억제제, 단백질 합성 억제제, 키나제 억제제, CDK2 억제제, CDK9 억제제, 키네신 억제제, HDAC 억제제, DNA 손상제, DNA 알킬화제, DNA 삽입제, DNA 작은 홈 결합제 및 DHFR 억제제로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 항체 약물 접합체.
  15. 제14항에 있어서, 약물 모이어티가 메이탄시노이드인 항체 약물 접합체.
  16. 제15항에 있어서, 메이탄시노이드가 N(2')-데아세틸-N(2')-(3-메르캅토-1-옥소프로필)-메이탄신 (DM1) 또는 N(2')-데아세틸-N2-(4-메르캅토-4-메틸-1-옥소펜틸)-메이탄신 (DM4)인 항체 약물 접합체.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 또 다른 치료제와 조합된 항체 약물 접합체.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 표 16에 열거된 치료제와 조합된 항체 약물 접합체.
  19. 하기 화학식의 항체 약물 접합체 또는 그의 제약상 허용되는 염.
    Figure pct00054

    상기 식에서,
    Ab는 인간 cKIT에 특이적으로 결합하는 항체 또는 그의 항원 결합 단편, 및 n개 이상의 1급 아민이고; n은 1 내지 10의 정수이다.
  20. 제19항에 있어서, 상기 항체 또는 항원 결합 단편이 도메인 1-3 (서열 155)에서 인간 cKIT의 에피토프에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
  21. 제19항에 있어서, 상기 항체 또는 그의 항원 결합 단편이 서열 161 및 서열 162에서 인간 cKIT에 특이적으로 결합하는 것인 항체 약물 접합체.
  22. 제19항에 있어서, 상기 Ab가
    (i) (a) 서열 76의 HCDR1 (CDR-상보성 결정 영역), (b) 서열 77의 HCDR2, (c) 서열 78의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 85의 LCDR1, (e) 서열 86의 LCDR2, 및 (f) 서열 87의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (ii) (a) 서열 22의 HCDR1, (b) 서열 23의 HCDR2, (c) 서열 24의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 31의 LCDR1, (e) 서열 32의 LCDR2, 및 (f) 서열 33의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (iii) (a) 서열 130의 HCDR1, (b) 서열 131의 HCDR2, (c) 서열 132의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 139의 LCDR1, (e) 서열 140의 LCDR2, 및 (f) 서열 141의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (iv) (a) 서열 58의 HCDR1, (b) 서열 59의 HCDR2, (c) 서열 60의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 67의 LCDR1, (e) 서열 68의 LCDR2, 및 (f) 서열 69의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (v) (a) 서열 40의 HCDR1, (b) 서열 41의 HCDR2, (c) 서열 42의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 49의 LCDR1, (e) 서열 50의 LCDR2, 및 (f) 서열 51의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (vi) (a) 서열 94의 HCDR1, (b) 서열 95의 HCDR2, (c) 서열 96의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 103의 LCDR1, (d) 서열 104의 LCDR2, 및 (f) 서열 105의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (vii) (a) 서열 112의 HCDR1, (b) 서열 113의 HCDR2, (c) 서열 114의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 121의 LCDR1, (e) 서열 122의 LCDR2, 및 (f) 서열 123의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역; 또는
    (viii) (a) 서열 3의 HCDR1, (b) 서열 4의 HCDR2, (c) 서열 5의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 12의 LCDR1, (e) 서열 13의 LCDR2, 및 (f) 서열 14의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역
    을 포함하는 항체 또는 그의 항원 결합 단편인 항체 약물 접합체.
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, CDR 내의 1개 이상의 아미노산이 표 1의 또 다른 항-cKIT 항체의 상응하는 CDR의 상응하는 잔기에 의해 치환된 것인 항체 약물 접합체.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, CDR 내의 1개 또는 2개의 아미노산이 변형, 결실 또는 치환된 것인 항체 약물 접합체.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 가변 경쇄 또는 가변 중쇄 영역에 걸쳐 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 또는 99% 이상의 동일성을 유지하는 항체 약물 접합체.
  26. 제19항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 항체가 모노클로날 항체, 키메라 항체, 인간화 항체, 인간 조작된 항체, 인간 항체, 단일 쇄 항체 (scFv) 또는 항체 단편인 항체 약물 접합체.
  27. 제19항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 n이 2 내지 8의 정수인 항체 약물 접합체.
  28. 제19항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 n이 3 내지 4의 정수인 항체 약물 접합체.
  29. 제19항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 또 다른 치료제와 조합된 항체 약물 접합체.
  30. 제19항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 표 16에 열거된 치료제와 조합된 항체 약물 접합체.
  31. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항의 항체 약물 접합체 및 제약상 허용되는 담체를 포함하는 제약 조성물.
  32. 제31항에 있어서, 동결건조물로서 제조되는 제약 조성물.
  33. 제32항에 있어서, 상기 동결건조물이 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항의 항체 약물 접합체, 숙신산나트륨 및 폴리소르베이트 20을 포함하는 것인 제약 조성물.
  34. cKIT 양성 암의 치료를 필요로 하는 환자에게 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항의 항체 약물 접합체 또는 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항의 제약 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 상기 환자에서 cKIT 양성 암을 치료하는 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 암이 위장 기질 종양 (GIST), 소세포 폐암 (SCLC), 급성 골수성 백혈병 (AML), 흑색종, 비만 세포 백혈병 (MCL), 비만세포증, 신경섬유종증, 유방암, 비소세포 폐암 (NSCLC) 및 췌장암으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
  36. 제35항에 있어서, 항체 약물 접합체 또는 제약 조성물이 또 다른 치료제와 조합되어 투여되는 것인 방법.
  37. 제36항에 있어서, 항체 약물 접합체 또는 제약 조성물이 표 16에 열거된 치료제와 조합되어 투여되는 것인 방법.
  38. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 의약으로서 사용하기 위한 항체 약물 접합체.
  39. cKIT 양성 암의 치료에서 사용하기 위한 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항의 항체 약물 접합체 또는 제31항 내지 제33항 중 어느 한 항의 제약 조성물.
  40. 제39항에 있어서, 또 다른 치료제와 조합되어 투여되는 항체 약물 접합체.
  41. 제40항에 있어서, 표 16에 열거된 치료제와 조합되어 투여되는 항체 약물 접합체.
  42. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항의 항체 또는 항원 결합 단편을 코딩하는 핵산.
  43. 제42항의 핵산을 포함하는 벡터.
  44. 제43항에 따른 벡터를 포함하는 숙주 세포.
  45. 제44항의 숙주 세포를 배양하고, 배양물로부터 항체를 회수하는 것을 포함하는, 항체 또는 항원 결합 단편의 생산 방법.
  46. (a) SMCC를 약물 모이어티 DM-1에 화학적으로 연결하는 단계;
    (b) 상기 링커-약물을 제45항의 세포 배양물로부터 회수된 항체에 접합시키는 단계; 및
    (c) 항체 약물 접합체를 정제하는 단계
    를 포함하는, 항-cKIT 항체 약물 접합체를 생산하는 방법.
  47. UV 분광광도계로 측정된 평균 항체에 대한 메이탄시노이드의 비 (MAR)가 약 3.5인, 제46항에 따라 제조된 항체 약물 접합체.
  48. (i) (a) 서열 76의 HCDR1 (CDR-상보성 결정 영역), (b) 서열 77의 HCDR2, (c) 서열 78의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 85의 LCDR1, (e) 서열 86의 LCDR2, 및 (f) 서열 87의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (ii) (a) 서열 22의 HCDR1, (b) 서열 23의 HCDR2, (c) 서열 24의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 31의 LCDR1, (e) 서열 32의 LCDR2, 및 (f) 서열 33의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (iii) (a) 서열 130의 HCDR1, (b) 서열 131의 HCDR2, (c) 서열 132의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 139의 LCDR1, (e) 서열 140의 LCDR2, 및 (f) 서열 141의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (iv) (a) 서열 58의 HCDR1, (b) 서열 59의 HCDR2, (c) 서열 60의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 67의 LCDR1, (e) 서열 68의 LCDR2, 및 (f) 서열 69의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (v) (a) 서열 40의 HCDR1, (b) 서열 41의 HCDR2, (c) 서열 42의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 49의 LCDR1, (e) 서열 50의 LCDR2, 및 (f) 서열 51의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (vi) (a) 서열 94의 HCDR1, (b) 서열 95의 HCDR2, (c) 서열 96의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 103의 LCDR1, (d) 서열 104의 LCDR2, 및 (f) 서열 105의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    (vii) (a) 서열 112의 HCDR1, (b) 서열 113의 HCDR2, (c) 서열 114의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 121의 LCDR1, (e) 서열 122의 LCDR2, 및 (f) 서열 123의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역; 또는
    (viii) (a) 서열 3의 HCDR1, (b) 서열 4의 HCDR2, (c) 서열 5의 HCDR3을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및 (d) 서열 12의 LCDR1, (e) 서열 13의 LCDR2, 및 (f) 서열 14의 LCDR3을 포함하는 경쇄 가변 영역
    을 포함하는 항체 또는 그의 항원 결합 단편.
  49. 표지된 제48항의 항체 또는 그의 항원 결합 단편을 포함하는 진단 시약.
  50. 제49항에 있어서, 표지가 방사성 표지, 형광단, 발색단, 영상화제 및 금속 이온으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 진단 시약.
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