KR20200037434A

KR20200037434A - 수정된 항체 영역 및 그의 용도

Info

Publication number: KR20200037434A
Application number: KR1020207009090A
Authority: KR
Inventors: 거하드 프레이; 제이 엠. 쇼트; 화이 웬 창
Original assignee: 바이오아트라, 엘엘씨
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2020-04-08
Also published as: US10954288B2; KR20150008082A; BR112014026740A2; JP6470170B2; MX2014012978A; MX360368B; RU2014147741A; CA2871807C; CA2871807A1; BR112014026740B1; HK1207654A1; CN104428317B; AU2013251309A1; JP2015515497A; EP2841458A1; EP3470433A1; AU2019202229A1; US20180186863A1; EP2841458A4; AU2013251309B2

Abstract

본 발명은 항체들의 수정된 Fc 영역들, 및 본 발명의 Fc 영역을 함유하는 항체들에서와 같은 이들의 용도에 관한 것이다.

Description

수정된 항체 영역 및 그의 용도 {MODIFIED ANTIBODY REGIONS AND USES THEREOF}

단일 클론 항체들 및 암을 포함하는 다수의 질병들의 연구, 진단 및 치료에 있어서 이들의 용도에 관한 상당한 정보가 발행되어 있고 알려져 있다. 12개 이상의 단일 클론 항체들이 환자들에서 치료용으로 사용되도록 정부 규제 기관의 승인을 받았다.

완전 인간 항체들, 인간 및 비-인간 요소들 모두를 갖는 키메라 항체들, Fab 항체들, 및 기타 항체 구조들을 포함하여 상이한 특성들 (예를 들면, 개선된 친화도, 결합활성 및 약물 동력학) 및 구조들을 갖는 항체들은 분자 생물학 기법들, 예컨대 클로닝, 파지 디스플레이, 형질 전환 생쥐들 및 돌연변이 생성을 사용하여 실험실에서 작제되어 왔다. 치료용 항체 개선의 목표는 숙주 항-항체 응답들을 극복하는 것 및 치료용 항체들의 반감기를 연장하는 것을 포함하고, 개선된 항체들에 대한 지속적인 필요성이 있다.

본 발명은 항체들의 수정된 Fc 영역들 및 Fc 영역을 함유하는 항체들에서 (예, 전체 길이 IgGl, IgG2, IgG3 또는 IgG4를 포함하는 전체 길이 IgG 항체, 키메라 항체, 또는 인간화 항체에서), 또는 본 발명의 Fc 영역, 또는 Fc 영역의 일부를 함유하는 융합 단백질 ("면역글로불린 (Ig) 융합 단백질", "Fc 융합 단백질", 또는 "Fc 융합 폴리펩티드"라 칭함)에서와 같은 이들의 용도에 관한 것이다. 항체들의 수정된 Fc 영역은 미국 특허 출원 제US2006/104989호를 포함하여 당업계에 기재되어 있다). 본 발명의 수정된 Fc 영역은 대응하는 수정되지 않은 (야생형 또는 부모) Fc 영역의 서열에 상대적으로 본원에 기재된 위치에서 단일 아미노산 치환 (본원에서 Fc 변종이라 칭하기도 함)을 갖고, 1개 이상의 Fc 수용체들에 대한 증가된 결합 및/또는 상이한 pH 조건들 하에 수정된 결합과 같이 당업계에 기재되어 있는 다른 수정된 Fc 영역 뿐만 아니라 대응하는 수정되지 않은 Fc 영역과 차별화된 1개 이상의 특성을 갖는다. 본 발명의 수정된 Fc 영역은 표준 분자 생물학 기법들을 사용하여 임의의 항체 또는 Fc 융합 폴리펩티드 내로 혼입될 수 있고, 모든 그러한 수정된 항체들 및 Fc 융합 폴리펩티드들은 본 발명에 의해 포함되도록 의도된다. Fc는 IgA, IgD, 및 IgG의 최종 2개의 일정 영역 Ig 도메인들, IgE 및 IgM의 최종 3개의 일정 영역 Ig 도메인들, 및 이들 도메인들에 대한 유연한 힌지 N-말단을 의미한다. IgA 및 IgM에 대해, Fc는 J 사슬을 포함할 수 있다. Fc는 특정 세포들 상에 존재하는 수용체들, FcRs에 의해 결속된다. Fc와 특정 세포들 상에 존재한 특정 FcRs 사이의 상호 작용의 친화도가 표적화된 세포 독성과 상관됨에 따라, 인간들에서의 임상적 효능은 특정 FcRs의 높거나 또는 낮은 친화도의 다형성 형태의 알로타입과 상관되고, 1개 이상의 FcRs에 대한 결합을 위해 최적화된 영역을 갖는 항체 또는 융합 폴리펩티드는 암 세포들의 더욱 효과적인 파괴를 초래할 수 있다.

특정 구현예들에서, 본 발명의 수정된 Fc 영역은 대응하는 수정되지 않은 (야생형 또는 부모) Fc 영역, 또는 상이한 수정된 Fc 영역을 혼입하는 항체와 같은 대응하는 폴리펩티드 또는 착물에 비교한 바, 폴리펩티드 또는 그 내부로 Fc 영역이 혼입되는 폴리펩티드를 포함하는 착물에, 예컨대 1개 이상의 FcRs에 대한 증가된 또는 수정된 결합, 및/또는 증가되거나 또는 수정된 항체 의존성 세포의 세포 독성 (ADCC)과 같이 수정된 Fc 영역을 갖는 Ig 중쇄를 포함하는 전체 길이 항체, 키메라 항체 또는 인간화 항체와 같은 착물에 개선된 특성들을 부여한다. 따라서, 본원에 기재된 Fc 영역 변형들 중의 1개 이상이 결여되어 있고 본 발명의 Fc 영역을 혼입하는 폴리펩티드 또는 항체에 비교한 바 FcR 결합에서 상이한 대응하는 폴리펩티드 또는 항체는 천연 (야생형) Fc 영역 서열을 가질 수 있거나 또는 적어도 하나의 FcR에 대한 증가되거나 또는 수정된 결합을 초래하는 본원에 기재된 것들 이외의 아미노산 서열 변형들 (예컨대, 추가, 삭제 및/또는 치환)을 갖는 Fc 영역 서열을 가질 수 있다. 본 발명의 일부 구현예들에서, 본 발명의 수정된 Fc 영역은 증가되거나 또는 감소된 반감기를 하나의 분자에 부여한다.

본 발명의 일 구현예에서, 본 발명의 수정된 Fc 영역은 본원에 기재된 치환들 중의 하나를 함유한다. 다른 구현예들에서, 본 발명의 수정된 Fc 영역은 본원에 기재된 2개, 3개, 4개, 5개 또는 그 이상의 치환들을 조합하여 함유하고, 이는 본 발명의 수정된 Fc 영역의 특성들을 부가적으로 또는 상승적으로 증진시킬 수 있다. 또 다른 구현예에서, 본 발명은 본 발명의 수정된 Fc 영역을 갖는 폴리펩티드를 포함하고, 즉, 그것은 본원에 기재된 치환들 중의 하나를 함유하는 Fc 융합 폴리펩티드이다. 일 구현예에서, 융합 폴리펩티드의 비-Fc 영역은 표적 결합 분자를 포함한다. 다른 구현예들에서, 본 발명은 본원에 기재된 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 10개, 12개 또는 그 이상의 치환을 조합하여 함유하는 본 발명의 수정된 Fc 영역을 갖는 폴리펩티드를 포함한다. 일 구현예에서, 본 발명은 본원에 기재된 치환들 중의 하나를 함유하는 본 발명의 수정된 Fc 영역을 갖는 항체 또는 항원-결합 항체 단편을 포함한다. 다른 구현예들에서, 본 발명은 본원에 기재된 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 10개, 12개 또는 그 이상의 치환을 조합하여 함유하는 본 발명의 수정된 Fc 영역을 갖는 항체 또는 항원-결합 항체 단편을 포함한다.

또 다른 구현예에서, 본 발명은 폴리펩티드, 예, 폴리펩티드들의 착물 중의 하나, 예컨대, 항체 또는 Fc 융합 폴리펩티드, 또는 본원에 기재된 치환들 중의 하나를 함유하는 본 발명의 수정된 Fc 영역을 갖는 또 다른 분자 (Fc 융합 콘주게이트)에 콘주게이트된 Fc 영역을 포함하는 콘주게이트를 포함한다. 다른 구현예들에서, 본 발명은 폴리펩티드, 예, 폴리펩티드들의 착물 중의 하나, 예컨대, 항체 또는 Fc 융합 폴리펩티드, 또는 본원에 기재된 2개, 3개, 4개, 5개 또는 그 이상의 치환을 조합하여 함유할 뿐만 아니라 1개 이상의 다른 치환들을 함유하는 본 발명의 수정된 Fc 영역을 갖는 또 다른 분자에 콘주게이트된 Fc 영역을 포함하는 콘주게이트를 포함하고, 다른 치환들은 본 발명의 수정된 Fc 영역 내의 치환된 위치(들) 및/또는 치환들과 연관된 것들 이외의 특성들을 부여할 수 있거나, 또는 본 발명의 수정된 Fc 영역의 특성들을 부가적으로 또는 상승적으로 증진시킬 수 있다. 본 발명의 일부 구현예들에서, 본 발명의 수정된 Fc 영역을 갖는 폴리펩티드는 본원에 기재된 기능적 특성들 중의 1개 이상을 갖는다. 임의로 다른 폴리펩티드들과 함께 항체를 형성할 수 있는 비-FcR 표적 결합 분자 도메인을 포함하기도 하는 본 발명의 수정된 Fc 영역을 갖는 폴리펩티드들에 대해, 상기 항체의 표적 결합 분자 도메인 또는 가변 영역은 사실상 임의의 표적 분자 또는 항원에 특별히 결속될 수 있다. 따라서, 일 국면에서, 본 발명은 Fc 영역 내의 다음 아미노산 잔기들 (위치)에서 다음 아미노산 치환: 즉, M252I, P257C, P257I, P257T, E258D, E258F, E258G, E258I, E258K, E258L, E258Q, E258S, E258V, E258W, V259E, V259G, V259I, V259R, T260A, T260C, T260F, T260L, T260N, T260S, T260W, S426C, S426N, V427S, V427T, M428F, M428Y, E430I, E430L, E430Q, A431F, A431H, A431P, H433A, H433E, H433R, N434A, N434D, N434F, N434G, N434H, N434I, N434M, N434R, N434V, N434W, N434Y, H435K, 또는 이들 위치의 임의의 조합에서 이들 치환들을 갖는 Fc 영역 (예, IgG Fc 영역, 예컨대, IgGl Fc 영역)을 갖는 폴리펩티드에 관한 것이다. 본원에서 고찰된 모든 위치에 대해, 번호 매김은 Kabat (Kabat 등, 1991)에서와 같이 EU 인덱스에 따른다. 항체 분야의 숙련자들은 이러한 협약이 Ig 서열의 특정 영역 내의 비순차적 번호 매김으로 구성되어 있고, Ig 패밀리에서 보존된 위치에 대한 정규화된 참조를 가능케 함을 인식할 것이다. 따라서, EU 인덱스로 정의된 바의 임의의 주어진 Ig의 위치는 반드시 그의 순차적 서열에 대응하지는 않을 것이다.

상기 폴리펩티드, 단백질 또는 기타 착물, 예, 본원에 기재된 본 발명의 수정된 Fc 영역을 혼입하는 콘주게이트 외에, 본 발명은 또한 수정된 Fc 영역을 갖는 수정된 Fc 영역 또는 폴리펩티드들을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드들 및 발현 벡터들을 포함하고, 그 폴리뉴클레오티드들 및 발현 벡터들의 라이브러리를 포함하여, 그 내부로 그러한 폴리뉴클레오티드들 또는 발현 벡터들이 도입되는 숙주 세포들, 예를 들면, 상기 숙주 세포가 수정된 Fc 영역을 갖는 폴리펩티드를 생산하는 숙주 세포들을 포함하고, 숙주 세포들의 라이브러리, 및 상기 숙주 세포들 또는 숙주 세포들의 라이브러리를 제조하거나, 배양하거나 또는 조작하는 방법들을 포함한다. 예를 들면, 본 발명은 수정된 Fc 영역을 갖는 폴리펩티드가 생산되도록, 예, 분비되거나 또는 그렇지 않으면 숙주 세포로부터 방출되도록 그러한 숙주 세포들을 배양하는 단계를 포함한다.

본 발명의 수정된 Fc 영역을 갖는 폴리펩티드, 단백질 또는 다른 착물, 및/또는 폴리뉴클레오티드들, 발현 벡터들 또는 그러한 수정된 Fc 영역을 갖는 폴리펩티드들을 인코딩하는 숙주 세포들을 포함하는 제약 조성물 또는 키트들이 또한 포함된다. 또한, 본 발명의 수정된 Fc 영역을 갖는 폴리펩티드, 단백질 또는 콘주게이트의 용도, 예컨대, Fc 수용체 결합 분석에서 또는 시험관 내 또는 생체 내 ADCC 활성을 유도하기 위한 용도가 또한 본 발명에 의해 포함된다. 본 발명은 또한 의학적 치료법에서 사용하기 위한 본 발명의 폴리펩티드, 단백질, 콘주게이트, 폴리뉴클레오티드, 발현 벡터, 및/또는 숙주 세포, 뿐만 아니라 예를 들면 시험관 내 또는 생체 내 ADCC 활성을 유도하는 데 유용한 약제를 제조하기 위한 본 발명의 폴리펩티드, 단백질 또는 다른 착물, 폴리뉴클레오티드, 발현 벡터, 및/또는 숙주 세포의 용도를 제공한다.

본원에 사용된 바의 항체는 1개 이상의 Fc 수용체들 (FcRs)에 특별히 결속되는 다중 클론 또는 단일 클론 항체들을 포함하여 포유 동물의 Ig 유전자들의 전부 또는 일부에 의해 인코딩된 1개 이상의 폴리펩티드들을 갖는 단백질이고, 1개 이상의 가변 영역이 존재하는 경우, 상기 단백질은 항원에 결속되고, 그 단백질은 임의로 글리코실화된다. 전체 길이 항체는 가변 및 일정 영역을 포함하여 자연에서 발견되는 항체의 자연스러운 생물학적 형태에 대응하는 구조를 갖는다. 예를 들면, 전체 길이 항체는 일반적으로 각각의 쌍이 하나의 경쇄 및 하나의 중쇄를 갖는 2개의 Ig 사슬들의 2개의 동일한 쌍들을 갖는 사량체일 수 있다. 각각의 경쇄는 면역글로불린 도메인들 VL 및 CL을 포함하고, IgG에 대해, 각각의 중쇄는 면역글로불린 도메인들 VH 및 CH을 포함하고, 여기서 CH는 Cyl, Cy2, 및 Cy3을 포함한다. 인간들에서, Ig 유전자들은 카파 (K) 및 람다 (λ) 경쇄 유전적 위치 및 중쇄 유전적 위치를 포함하고, 이는 gM, IgD, IgG, IgE, 및 IgA 이소타입들 각각에 대해 일정 영역 유전자들 뮤 (μ), 델타 (δ), 감마 (γ), 시그마 (σ), 및 알파 (α)를 포함한다.

본원에 사용된 바의 항체는 달리 명시되지 않는 한, 자연적으로 발생하는 항체들, 키메라 항체들, 인간화 항체들을 포함하는 재조합 항체들을 포함하는 전체 길이 항체들 및 그의 단편들, 또는 다른 시험관 내 변경에 적용되는 항체들, 및 그의 항원 결합 단편들을 추가로 포함한다.

본원에 사용된 바의 "부모 Fc"는 항체의 IgA, IgD, IgE, IgG 또는 IgM 클래스의 자연적으로 발생하는 Fc 영역일 수 있다. 대안으로, 부모 Fc의 소스는 IgGl, IgGl, IgG3, IgG4, IgAl, 또는 IgA2를 포함하여 자연적으로 발생하는 항체로부터의 Fc 영역이다. 수정되어야 하는 부모 Fc 영역은 그의 FcR 결합 친화도 및/또는 FcR 결합 패턴에 대해 선택될 수 있고, 본 발명의 수정된 Fc 영역은 적어도 하나의 FcR에 대한 적어도 하나의 증진된 친화도를 갖지만, 그렇지 않으면 부모 Fc 영역과 동일한 FcR 결합 패턴을 가질 수 있다.

부모 Fc 영역은 바람직하게는 FcγRs, FcαRs, FcμRs, FcδRs, FcRn, 및 바이러스 FcγR을 포함하지만 이들로만 제한되지 않는 1개 이상의 FcRs와 상호 작용하는 것이다. 그러한 부모 Fc 영역으로부터 유도되는 본 발명의 수정된 Fc 영역은 부모 Fc 영역에 상대적인 1개 이상의 FcRs 및 증진된 ADCC와의 증진된 상호 작용을 갖는 것이다. ADCC는 일반적으로 결합 도메인 (예, 항체 가변 도메인)과 조합되어야 할 Fc 영역을 필요로 한다. FcR 결합 및 ADCC를 검출하는 방법들이 당업계에 공지되어 있다.

FcRs는 면역글로불린 이소타입들에 대한 이들의 특이성으로 정의되고 당업계에 잘 공지되어 있다.

Fc 함유 융합은 유리한 FcR 결합, 및 임의로 유리한 약물 동태학을 갖는 Fc 영역이 1개 이상의 분자들에 연결되는 폴리펩티드를 포함한다. 그 연결은 자연에서, 예를 들면 화학적 콘주게이션을 통해, 또는 재조합 발현을 통해 합성될 수 있고, 즉, 융합 폴리펩티드가 형성된다. 따라서, Fc 영역에 연결된 분자는 Fc 영역, 예, Flag-태그, Strep-태그, 글루타치온 S 트랜스퍼라제, 말토스 결합 단백질 (MBP) 또는 His-태그와 같은 태그, 또는 다른 이종성 폴리펩티드, 예, 수용체에 대한 리간드, 수용체의 세포외 도메인, 또는 무거운 Ig 사슬의 가변 영역, 및/또는 또 다른 분자를 단리시키거나 또는 정제하는데 유용한 분자일 수 있다.

일단 벡터가 본 발명의 수정된 Fc 영역 또는 Fc 영역 함유 폴리펩티드, 예컨대, 수정된 Fc 영역 또는 다른 Fc 융합 폴리펩티드를 갖는 Ig 중쇄를 인코딩하면, 상기 벡터는 임의로 다른 벡터, 예를 들면, Ig 경쇄를 인코딩하는 벡터와 함께 숙주 세포 내로, 또는 또 다른 폴리펩티드 예컨대, Ig 경쇄를 발현시키도록 수정된 숙주 세포 내로, 또는 인코딩된 폴리펩티드를 발현시키도록 시험관 내 전사/전사 반응 내로 도입될 수 있다. 상기 수정된 Fc 영역, Ig 중쇄 및 Ig 경쇄는 또한 동일한 벡터 내에 발현될 수 있고 숙주 세포 내로 도입될 수 있다. 일부 발현 시스템들에 대해, 숙주 세포들은 프로모터를 도입하거나, 형질전환체를 선택하거나, 또는 원하는 서열들을 증폭하기 위해 적절하게 수정된 통상의 영양 배지 내에서 배양될 수 있다. 수정된 Fc 영역을 갖는 결과의 폴리펩티드는 예를 들면, 숙주 세포 상청액으로부터 임의로 단리되고, 1개 이상의 활성들에 대해 선별된다.

일 구현예에서, Fc 영역은 예를 들면, 막관통 도메인과의 융합을 통해 하나의 세포, 예컨대, 숙주 세포의 표면에 앵커링되는 것일 수 있다.

벡터들에서 폴리뉴클레오티드를 발현시키기에 적절한 숙주 세포들은 원핵 세포, 효모, 또는 고등 진핵 세포들이다. 이러한 목적을 위해 적절한 원핵 세포들은 진정 세균, 예컨대, 그람-음성 또는 그람-양성 유기체, 예를 들면, 장내 세균, 예컨대, 대장균속, 예, E. 콜라이, 엔테로박터, 에르위니아, 클렙시엘라, 프로테우스, 살모넬라, 예, 살로넬라 티피무리움, 세라티아, 예, 세라티아 마르세스칸스, 및 시겔라 뿐만 아니라 바실러스, 예컨대, B. 서브틸리스, 슈도모나스, 예컨대 P. 아에루기노사, 및 스트렙토마이세스를 포함한다. 진핵 미생물들, 예컨대, 사상균 또는 효모는 또한 폴리펩티드 변종-인코딩 벡터들을 위한 적합한 클로닝 또는 발현 숙주이다. 사카로마이세스 세레비시아에, 스키조사카로마이세스 프롬베, 클루이베로마이세스 숙주, 예컨대, K. 락티스, K.프래질리스, K. 불가리커스, K. 위커라미, K. 왈티, K. 드로소필라움, K. 써모톨러런스, 및 K. 막시아누스; 피키아 패스토리스, 칸디다, 트리코더마 리시아, 쉬반니오마이세스, 예컨대, 쉬반니오마이세스 옥시덴탈리스; 및 사상균, 예컨대, 뉴로스포라, 페니실리움, 톨리포클라디움, 및 아스페르길루스 숙주가 사용될 수 있다. 글리코실화된 폴리펩티드들의 발현에 적합한 숙주 세포들은 다세포 유기체들로부터 유도된다. 글리코실화된 폴리펩티드의 발현을 위한 무척추 동물 세포들의 예는 식물 및 곤충 세포들을 포함한다. 진핵 세포 생성, 선별 및 생산 숙주들의 예는 3T3 마우스 섬유아세포 세포들, BHK21 시리아 햄스터 섬유아세포 세포들, MDCK, 개 상피 세포들, Hela 인간 상피 세포들, PtKl 쥐 캥거루 상피 세포들, SP2/0 마우스 플라즈마 세포들, 및 NSO 마우스 마우스 플라즈마 세포들, HEK 293 인간 배아 신장 세포들, COS 원숭이 신장 세포들, CHO, CHO-S 중국 햄스터 난소 세포들, Rl 마우스 배아 세포들, E14.1 마우스 배아 세포들, HI 인간 배아 세포들, H9 인간 배아 세포들, PER C.6, 및 인간 배아 세포들을 포함한다. 수많은 배큘로바이러스 균주들 및 변종들 및 숙주들로부터 대응하는 허용되는 곤충 숙주 세포들, 예컨대, 스포도프테라 프루기페르다, 아에데스 아에기프티, 흰줄숲모기, 노랑초파리 및 누에나방이 사용될 수 있다. 예를 들면, 바이러스 벡터들은 아마도 본 발명의 폴리뉴클레오티드를 도입하기 위해, 특히 스포도프테라 프루기페르다 세포들의 형질 감염을 위해 사용된다. 목화, 옥수수, 감자, 대두, 피튜니아, 토마토 및 담배의 식물 세포 배양액이 또한 숙주로서 이용될 수 있다. 유용한 척추 동물 세포들의 예는 포유 동물의 세포들, 예, 인간, 유인원, 개, 고양이, 소, 말, 염소, 양, 돼지, 또는 설치류, 예, 토끼, 쥐, 밍크 또는 마우스 세포들, 예컨대, CHO 세포들을 포함한다. 그들 세포들에서 글리코실화 패턴은 인간 글리코단백질과 상이할 수 있지만, 형질 전환 식물 및 동물들이 발현 시스템으로서 사용될 수 있다. 일 구현예에서, 형질 전환 설치류가 발현 시스템으로서 사용된다. 세균 발현이 또한 사용될 수 있다. 세균 발현된 단백질은 글리코실화가 결여되어 있지만, 다른 변경들은 임의의 감소된 활성, 예컨대, 불량한 안정성 및 용해도를 보상할 수 있고, 이는 원핵 세포 발현으로부터 초래될 수 있다. 임의로, Fc 영역 또는 Fc 함유 폴리펩티드는 숙주 세포들로부터, 예, 조성물을 수득하는 숙주 세포 상청액, 또는 시험관 내 전사/번역 혼합물로부터 단리된다. 상기 조성물 내의 단리된 폴리펩티드는 예를 들면, 면역 친화성 또는 이온-교환 컬럼 상의 분별 증류; 에탄올 침전; 역상 HPLC; 실리카 상의 또는 음이온-교환 수지, 예컨대, DEAE 상의 크로마토그래피; 크로마토포커싱; SDS-PAGE; 황산 암모늄 침전; 예를 들면, 세파덱스 G-75를 사용하는 겔 여과; 또는 리간드 친화성 크로마토그래피에 의해 숙주 세포들, 숙주 세포 상청액 또는 전사/번역 혼합물에서 발견되는 적어도 하나의 다른 분자로부터 단리된 것이다. 일부 용도들에 대해, 조성물 내의 단리된 폴리펩티드는 존재하는 우세한 종들 (즉, 몰 기준으로 조성물 내의 임의의 다른 개개의 종들보다 더 풍부함)이고, 바람직하게는 존재하는 모든 거대 분자 종들의 적어도 약 50% (몰 기준으로), 더욱 바람직하게는 약 85%, 약 90%, 약 95%, 및 약 99% 이상을 포함한다. 단리된 Fc 영역 또는 Fc 함유 폴리펩티드는 추가의 시험관 내 변경에 적용될 수 있고, 예를 들면, 효소 또는 화학 물질들, 예컨대, 프로테아제, 분자들, 예컨대, 글리코실화를 변경시키는 것들 또는 상기 단리된 Fc 영역 또는 Fc 영역 함유 폴리펩티드를 또 다른 분자에 콘주게이트 (결합)시키는데 유용한 것들, 예컨대, 형광 라벨 (예, FITC, 로다민, 란타니드, 인광체), 효소 라벨 (예, 호스래디쉬 퍼옥시다제, /3-갈락토시다제, 루시퍼라제, 알칼리 포스파타제), 화학 발광 라벨, 비오티닐 기, 아비딘 기, 또는 2차 리포터에 의해 인식된 폴리펩티드 에피토프 (예, 류신 지퍼 쌍 서열들, 2차 항체들에 대한 결합 부위들, 금속 결합 도메인들, 에피토프 태그), 당, 지질, 지방, 상자성 분자들 또는 음파 방출기, 금속, 또는 합성 고분자를 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는 라벨에 의해 처리될 수 있다.

FcR 결합을 포함하지만, 이것으로만 제한되지 않는 Fc 영역을 혼입하는 폴리펩티드 또는 착물과 연관된 활성들에 대해 선별하는 방법들 (예를 들면, 미국 특허 제6,737,056호, 미국 특허 제7,217,797호, 미국 특허 제8,088,376호를 참조하며, 모두 참고 문헌으로서 본원에 인용됨)은 당업계에 잘 공지되어 있다. 예를 들면, Fc 함유 폴리펩티드의 ADCC 활성을 평가하기 위해, 시험관 내 및/또는 생체 내 ADCC 분석은 다양한 이펙터:표적 비율을 사용하여, 예를 들면, PBMC 및 NK 세포들 또는 동물 모델에서 각각 수행될 수 있다. 일 구현예에서, 숙주 세포들에 의해 발현된 Fc 함유 폴리펩티드들은 증진된 FcR 수용체 결합 친화도 또는 시험관 내 및/또는 생체 내 활성 및/또는 시험관 내 및/또는 생체 내 ADCC 활성에 대해 선별된다. 일 구현예에서, 본 발명의 수정된 Fc 영역을 갖는 Fc 함유 폴리펩티드에 의한 FcR의 결합은 수정되지 않은 Fc 영역을 갖는 대응하는 폴리펩티드에 의한 수용체의 결합보다 더 크다. 따라서, 본원에 기재된 아미노산 서열 변형들을 야생형 또는 부모 Fc 영역이 바람직하게는 ADCC를 이끌어 내고 임의로 인간 Fc 영역, 예, 천연 서열 인간 Fc 영역 인간 IgG 서열인 야생형 또는 부모 Fc 영역 또는 Fc 영역 함유 폴리펩티드 내로 도입함으로써, 더 양호한 친화도를 갖는 FcR에 결속되고 상기 야생형 또는 부모 Fc 영역 또는 Fc 영역 함유 폴리펩티드보다 더 효과적으로 인간 이펙터 세포들의 존재 하에 ADCC를 매개하는 수정된 Fc 영역이 획득된다. 가용성 FcRs 예컨대, 재조합 가용성 인간 CD 16 및 재조합 가용성 인간 CD32는 1개 이상의 상이한 수정된 Fc 영역과 병렬로 접촉할 수 있고, 수정되지 않은 Fc 영역에 상대적으로 인간 CD32에 대한 결합은 아니지만 인간 CD16에 대한 결합을 증진시키는 1개 이상의 치환을 갖는 수정된 Fc 영역이 식별된다. 그들 치환은 결합을 증진시키는 다른 치환들과 조합될 수 있다. Fc 영역 또는 Fc 영역 함유 폴리펩티드 내의 본 발명의 치환의 조합은 결합에 관하여 수정된 Fc 영역, 또는 상승적으로 증진된 특성을 갖는 결합에 관하여 수정된 Fc 영역 함유 폴리펩티드를 수득할 수 있다.

바람직한 특성들을 갖는 수정된 Fc 영역을 갖는 항체들을 포함하여 수정된 Fc 영역을 갖는 폴리펩티드들, 및 그에 따라 대응하는 폴리뉴클레오티드 서열을 식별하는 다른 방법들은 단독으로 사용될 수 있거나 또는 상기 방법들과 조합하여 사용될 수 있고, 모델링, 예, 바람직하게는 활성에 대해 선별되어야 할 분자, 예, 특정 특성들을 갖는 Fc 영역에 대해 선택하기 위한 Fc 영역을 갖는 항체의 맥락에서 수정된 Fc 영역의 3D-모델링을 사용하는 것을 포함한다. 모델링에 의해 선별될 수 있는 특성들은 FcR 결합 부위 근처의 특정 각도, 힌지 구조, 분자 사슬간 및 분자 사슬내 상호 작용, 예, 소수성 상호 작용을 촉진하거나 또는 방해하거나 또는 특정 영역 내의 형태를 안정화시키는 치환을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 따라서, 1개 이상의 다른 치환과 조합하여 본 발명의 치환된 위치들 중의 적어도 하나를 갖는 Fc 영역 함유 폴리펩티드의 3D 모델은 숙주 세포들 내의 발현을 위해 폴리뉴클레오티드 내로 도입되어야 할 치환들의 조합을 식별하기 위해 사용될 수 있다. 이종 폴리펩티드로 혼입되는지 여부와 무관하게, 예를 들면 세포 표면 수용체에 대한 리간드, 예, 항체의 CTLR-4 리간드 또는 중쇄를 갖는 Fc 융합에 혼입되거나, 또는 관심 분자에 콘주게이트된 본 발명의 Fc 변종 뿐만 아니라 임의로 1개 이상의 다른 시약들, 예를 들면 치료제 또는 연구 시약과 조합하여 그들 변종들을 인코딩하는 폴리뉴클레오티드들 및 숙주 세포들은 각종 방법들에, 예를 들면 선별 방법, 예방 방법, 치료 방법, 수의학 방법 및 농업 방법에 유용하다. 1개 이상의 다른 시약들은 수정되지 않은 Fc 영역을 갖는 것들을 포함하여 다른 Fc 영역 또는 Fc 영역 함유 폴리펩티드들을 포함한다. 일 구현예에서, Fc 변종은 항체 또는 다른 Fc 융합 폴리펩티드 내로 혼입되고, 그 항체 또는 Fc 융합 폴리펩티드는 임의로 1개 이상의 다른 유용한 조성물과 관련하여, 특정 세포들을 표적화하기 위해 사용된다. 일 구현예에서, Fc 변종 함유 항체 또는 그의 항원-결합 단편은 표적화되고, 임의로 표적 항원을 지지하는 표적 세포들을 사멸시킨다. 또 다른 구현예에서, Fc 변종 함유 항체 또는 그의 항원-결합 단편은 예를 들면, 또 다른 항원, 예컨대, 바이러스 또는 항원의 발현을 증가시킴으로써 표적 항원을 지지하는 세포들을 표적화하고 활성화시킨다. 일 구현예에서, 본 발명의 Fc 변종 또는 Fc 변종을 혼입하는 폴리펩티드는 인간들에서 및 비-인간 포유 동물을 포함하는 비-인간들에서 다양한 상태들 또는 질병들을 예방하거나, 억제하거나 또는 치료하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 수정된 Fc 영역을 함유하는 항체는 예를 들면 질병을 가질 위험이 있는, 예를 들면 질병을 갖는 경향이 있는 인간 또는 비-인간 동물에 그 질병의 발병 이전에 그 질병의 1개 이상의 증상들을 예방하거나 또는 억제하도록 투여될 수 있다. Fc 영역 또는 Fc 영역 함유 폴리펩티드, 또는 그의 콘주게이트는 그 질병을 억제하거나 또는 치료하기 위해 인간 또는 비-인간 동물에서 질병의 임상적 출현 후에 투여될 수 있다. 일 구현예에서, 본 발명의 항체 또는 Fc 융합 폴리펩티드를 포함하는 제약 조성물은 자가 면역, 면역학적, 감염성, 신경성, 또는 종양 신생성 질환, 예, 암인 인간 또는 비-인간 동물에게 투여될 수 있다. 본 발명의 Fc 영역 또는 Fc 영역 함유 폴리펩티드는 단독으로 또는 세포 독성제, 예를 들어, 화학 치료제, 사이토카인, 성장 억제제, 항-호르몬제, 키나제 억제제, 항-혈관 신생 제, 심장 보호제, 또는 다른 치료제를 포함하지만 이들로만 제한되지 않는 1개 이상의 다른 치료제들과 조합하여 의도된 목적에 효과적인 양으로 투여될 수 있다. 숙련된 개업 의사는 1개 이상의 다른 치료 식이 요법에 부수적으로 투여될 수 있는 본 발명의 Fc 영역 또는 Fc 영역 함유 폴리펩티드를 포함하는 치료제의 적절한 복용량 또는 복용량들을 실험적으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 항체 또는 Fc 융합 폴리펩티드는 화학 요법 또는 다른 치료법, 예, 다른 시약들, 예컨대, 항-혈관 신생제, 사이토킨, 방사성 동위 원소 요법, 또는 모든 화학 요법 및 기타 요법들과 함께 환자에게 투여될 수 있다. 일 구현예에서, 본 발명의 항체 또는 Fc 융합은 본 발명의 Fc 변종을 포함할 수 있거나 또는 그렇지 않은 1개 이상의 다른 항체들 또는 Fc 융합과 관련하여 투여될 수 있다. 일 구현예에서, 본 발명의 Fc 함유 폴리펩티드는 화학요법제, 즉, 암의 치료에 유용한 화학적 화합물과 함께 투여된다. 화학요법제 또는 다른 세포독성제는 전구 약물로서 투여될 수 있고, 즉, 그것은 약물에 비해 세포들에 대해 덜 세포 독성이고 약물로 전환될 수 있는 제약학적 활성 물질의 형태이다.

Fc 영역, Fc 융합 폴리펩티드, Fc 영역을 갖는 항체들, 또는 1개 이상의 다른 시약들과 임의로 제형화되는 그의 콘주게이트들을 갖는 제약 조성물이 또한 고려된다. 본 발명의 항체들, Fc 영역, 또는 Fc 영역 함유 폴리펩티드들, 또는 콘주게이트들의 제형은 선택적인 제약학적으로 허용 가능한 담체들, 부형제 또는 안정제에 의해 바람직한 정도의 순도를 갖는 항체들, Fc 영역, 또는 Fc 영역 함유 폴리펩티드들, 또는 콘주게이트들을 혼합함으로써 저장을 위해 (Remington's Pharmaceutical Sciences 제16판, Osol, A. Ed., 1980), 동결 건조된 제형 또는 수용액의 형태로 제조된다. 허용 가능한 담체, 부형제, 또는 안정제는 사용되는 투약량 및 농도에서 수용체에 대해 비독성이며, 완충액, 예컨대, 항산화제; 알킬 파라벤; 저 분자량 (약 10 잔기 미만) 폴리펩티드; 친수성 중합체; 아미노산; 단당류; 및 기타 탄수화물; 킬레이트제; 필러; 결합제; 첨가제; 착색제; 염-형성 카운터-이온들; 금속 착물; 및/또는 비이온성 계면 활성제를 포함한다. 다른 제형들은 당 업계에 공지된 방법들에 의해 제조되는 서방성 투약량 제형을 포함한 지질 또는 계면활성제 기재 제형들, 미립자 또는 나노입자 기재 제형들을 포함한다.

제형 내의 본 발명의 Fc 영역, 항체 또는 다른 Fc 영역 함유 폴리펩티드의 농도는 약 0.1 내지 100 중량%로 변화할 수 있다. 바람직한 구현예에서, Fc 영역, 항체 또는 Fc 융합 폴리펩티드의 농도는 0.001 내지 2.0 M의 범위 내이다. 환자를 치료하기 위해, 본 발명의 Fc 영역, 또는 항체 또는 다른 Fc 영역 함유 폴리펩티드, 및 그의 콘주게이트들의 효과적인 복용량이 투여될 수 있다. 본원에서 "치료학적으로 효과적인 복용량"은 그것이 투여되는 동안 효과를 생성하는 복용량을 의미한다. 복용량들은 0.01 내지 100 mg/체중 kg 이상, 예를 들면 0.1, 1, 10, 또는 50 mg/체중 kg 범위일 수 있고, 다른 복용량들이 유리한 결과를 제공할 수 있지만, 1 내지 30 mg/kg이 바람직하다. 투여량은 특정 상태 또는 질병을 예방, 치료하기 위해 선택된다. 본 발명의 Fc 영역, 또는 항체 또는 다른 Fc 영역 함유 폴리펩티드, 및 그의 콘주게이트들의 투여는 예를 들면 투여 목적이 치료적인지 또는 예방적인지 무관하게 수령인의 생리적 조건 및 숙련된 개업의들에게 공지된 다른 요인들에 따라 연속적이거나 또는 간헐적일 수 있다. 본 발명의 Fc 영역, 또는 항체 또는 다른 Fc 영역 함유 폴리펩티드, 및 그의 콘주게이트들의 투여는 미리 선택된 기간에 걸쳐 반드시 연속적일 수 있거나, 또는 일련의 일정 간격의 복용량일 수 있다. 국소 및 전신 투여 모두가 예상된다.

본 발명의 Fc 영역, 또는 항체 또는 다른 Fc 영역 함유 폴리펩티드, 및 그의 콘주게이트들을 포함하는, 바람직하게는 멸균 수용액 형태의 제약 조성물의 투여는 경구로, 피하로, 정맥 내, 비강 내, 귀 내, 경피, 국소, 복강 내, 근육 내, 폐 내, 흡입 기술, 질 내, 비경구, 직장, 또는 안구 내를 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는 다양한 방식으로 행해질 수 있다. 일부 구현예들에서, 예를 들면 상처, 염증 등의 치료를 위해, 항체 또는 Fc 융합은 용액 또는 분무제로서 직접적으로 도포될 수 있다.

실시예 1

클론들의 FcRn 결합의 분석. FcRn 결합은 수정되지 않은 Fc를 갖는 야생형 항체에 비교한 바 결합의 배 차이를 결정함으로써 평가되고; 결합이 공개되는 바와 같이 측정될 수 있다 (예를 들면, Dall'Acqua, 등, The Journal of Biological Chemistry, 281권, 33호, 23515-23524 (2006) 참조). 본 발명의 수정된 Fc는 수정되지 않은 대조군 Fc 영역과 동일한 결합으로 pH 7.4에서 FcRn에 결속되는 것으로 보였다. 본 발명의 모든 수정된 Fc는 수정되지 않은 대조군 Fc 영역에 비해 2 내지 80배 결합에 의해 pH 6.0에서 FcRn에 결속되는 것으로 보였다.

인간 FcRn에 대한 결합의 변화에 의해 수정된 Fc 영역은 수정된 Fc 영역을 함유하는 면역글로불린의 반감기의 변화를 초래할 수 있다. 수정된 반감기에 의해 항체들을 조작하는 것은 치료 용도에 효과적일 수 있고, 활성을 지연시키는 증가된 반감기를 갖는 항체들 및 바람직하지 못한 지연된 노출 특성을 갖는 항체들의 간극을 증가시키는 감소된 반감기를 갖는 항체들을 포함한다.

참고 문헌

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Zalevsky, 등, Nature Biotechnology; doi: 10.1038/nbt. l601 (2010년 1월 17일자로 온라인으로 공개됨)

Dall'Acqua, 등, The Journal of Biological Chemistry, 281권, 33호, 23515-23524 (2006)

상기 명세서에서 본 발명은 그의 바람직한 구현예들에 관련하여 기재되었고, 많은 세부 사항들이 예시의 목적을 위해 기재되었지만, 본 발명이 추가의 구현예들에 민감하고, 본원에 기재된 특정 세부 사항들이 본 발명의 기본적 원리에서 벗어남이 없이 상당히 변화될 수 있음이 당업자들에게 명백할 것이다.

본원에서 인용된 공고들, 특허들 및 특허 출원들을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는 모든 문헌들은 본원에 참고 문헌으로서 인용된다.

Claims

수정된 Fc 영역을 포함하는 항체에 있어서,
상기 수정된 Fc 영역은, 부모 IgG Fc 영역의 M252I, P257C, P257I, P257T, E258D, E258G, E258I, E258L, E258Q, E258V, E258W, V259E, V259G, V259I, V259R, T260A, T260C, T260F, T260S, T260W, S426C, S426N, V427S, M428Y, E430I, E430L, E430Q, A431F, A431H, A431P, H433A, H433E, N434G, N434I, N434M, N434R, N434V, N434W 및 H435K로부터 선택되는, 적어도 하나의 아미노산 치환을 포함하고,
상기 수정된 IgG Fc 영역에 2 이상의 아미노산 치환이 있는 경우, 상기 수정된 IgG Fc 영역에 있는 상기 아미노산 치환들은 각각 상이한 위치에 있으며,
상기 Fc 영역에서 상기 위치 번호 매김은, 상기 IgG Fc 영역에서 Kabat에서와 같은 EU 인덱스의 번호 매김이고,
pH 6.0에서 상기 수정된 IgG Fc 영역을 갖는 항체의 FcRn에 대한 결합 할동의, pH 6.0에서 상기 부모 IgG Fc 영역을 갖는 항체의 FcRn에 대한 결합 활동에 대한, 비는 2 내지 80인,
항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, P257C, E258V, N434G, N434I, N434M 및 H435K로부터 선택되는 아미노산 치환을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, 아미노산 치환 M2521을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, P257C, P257I 및 P257T로부터 선택되는 아미노산 치환을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, E258D, E258G, E258I, E258L, E258Q, E258V 및 E258W로부터 선택되는 아미노산 치환을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, V259E, V259G, V259I 및 V259R 로부터 선택되는 아미노산 치환을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, T260A, T260C, T260F 및 T260S 로부터 선택되는 아미노산 치환을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, S426C 및 S426N로부터 선택되는 아미노산 치환을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, 아미노산 치환 V427S을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, 아미노산 치환 M428Y을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, E430I, E430L 및 E430Q로부터 선택되는 아미노산 치환을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, A431F, A431H 및 A431P로부터 선택되는 아미노산 치환을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, H433A 및 H433E로부터 선택되는 아미노산 치환을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, N434G, N434I, N434M, N434R, N434V 및 N434W로부터 선택되는 아미노산 치환을 포함하는, 항체.
수정된 Fc 영역을 포함하는 항체로서,
상기 수정된 Fc 영역은, 아미노산 치환 H435K을 포함하는, 항체.
제1 항에 있어서,
상기 수정된 Fc 영역을 포함하는 상기 항체는, 상기 부모 IgG Fc 영역을 포함하는 대응하는 수정되자 않은 항체에 대해, 의존성 세포 독성(dependent cellular cytotoxicity, ADCC) 증진시키는, 항체.
제1 항에 있어서,
상기 부모 Fc 영역은, 인간 IgG Fc 영역을 포함하는, 항체.
제1 항에 따른 항체를 포함하는 조성물에 있어서,
제약학적으로 허용 가능한 담체, 부형제 또는 안정제를 포함하는, 조성물.
치료를 요하는 포유동물을 치료하기 위한, 제1항에 따른 상기 항체의 유효량을 포함하는, 약학 조성물.
증진된 의존성 세포 독성(dependent cellular cytotoxicity, ADCC)를 갖는 항체를 제공하는 방법에 있어서,
a) 제1 항에 따른 항체를 발현하는 숙주 세포를 제공하는 단계; 및
b) 부모 Fc 영역을 포함하는 수정되지 않은 항체에 대해 항체 의존성 세포의 세포독성을 향상시키는, 수정된 Fc 영역을 포함하는 항체를 발현시키는 숙주 세포를 선택하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 수정된 IgG Fc 영역은, 상기 부모 IgG Fc 영역에 대한, 적어도 하나의 추가적인 아미노산 치환을 포함하고,
상기 적어도 하나의 추가적인 아미노산 치환은 상기 아미노산 치환들인 M252I, P257C, P257I, P257T, E258D, E258G, E258I, E258L, E258Q, E258V, E258W, V259E, V259G, V259I, V259R, T260A, T260C, T260F, T260S, T260W, S426C, S426N, V427S, M428Y, E430I, E430L, E430Q, A431F, A431H, A431P, H433A, H433E, N434G, N434I, N434M, N434R, N434V, N434W 및 H435K로부터 선택되는, 항체.
제1항에 있어서,
상기 수정된 Fc 영역은, 상기 부모 IgG Fc 영역과 비교하여, FcRn에 대해 감소된 결합 활동을 갖는, 항체.
제1항에 있어서,
상기 항체는 증가된 반감기를 갖는, 항체.
제1항에 있어서,
상기 항체는 감소된 반감기를 갖는, 항체.
치료를 요하는 동물을 치료하기 위한 의약품의 제조를 위해, 제1항의 항체를 이용하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 결합 활동은 표면 플라즈마 공명의 의해 측정되는, 항체.
제18항에 있어서,
상기 항체는 상기 조성물 0.1 내지 100 wt. %의 양을 포함하는, 조성물.