KR20210068079A - Cd3 및 cd137에 결합할 수 있지만 동시에는 결합하지 않는 항원 결합 분자 - Google Patents

Cd3 및 cd137에 결합할 수 있지만 동시에는 결합하지 않는 항원 결합 분자 Download PDF

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Abstract

본 발명은, CD3 및 CD137(4-1BB)에 결합하는 항원 결합 분자; 해당 항원 결합 분자를 포함하는 조성물; 및 그것을 사용하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, CD3 및 CD137(4-1BB)에 결합할 수 있지만, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 항체 가변 영역과, CD3 및 CD137과는 상이한 제 3 항원에 결합하는 가변 영역을 포함하는, 항원 결합 분자를 제공한다. 그와 같은 항원 결합 분자는, 3개의 상이한 항원에 대한 결합을 통해, 이들 항원 결합 분자에 의해 유도되는 증강된 T 세포 의존성 세포 상해 활성을 나타낸다.

Description

CD3 및 CD137에 결합할 수 있지만 동시에는 결합하지 않는 항원 결합 분자
본 발명은, CD3 및 CD137(4-1BB)에 결합하는 항원 결합 분자, 및 그것을 사용하는 방법에 관한 것이다.
항체는, 혈장 중에서의 안정성이 높고, 유해 반응을 거의 발생시키지 않기 때문에, 의약으로서 주목받고 있다(Nat. Biotechnol. (2005) 23, 1073-1078(비특허문헌 1) 및 Eur J Pharm Biopharm. (2005) 59 (3), 389-396(비특허문헌 2)). 항체는, 항원에 결합하는 작용, 및 아고니스트 작용 또는 안타고니스트 작용을 가질 뿐만 아니라, ADCC(항체 의존성 세포 상해 활성), ADCP(항체 의존성 세포 탐식 작용), 또는 CDC(보체 의존성 세포 상해 활성) 등의, 이펙터 세포에 의해 매개되는 세포 상해 활성(이펙터 기능이라고도 한다)을 유도한다. 특히, IgG1 서브클래스의 항체는, 암 세포에 대해서 이펙터 기능을 나타내기 때문에, 다수의 항체 의약이, 종양학의 분야에 있어서 개발되고 있다.
항체가 ADCC, ADCP, 또는 CDC를 발휘하기 위해서는, 그의 Fc 영역이, 이펙터 세포(NK 세포 또는 매크로파지 등) 상에 존재하는 항체 수용체(FcγR) 및 다양한 보체 성분에 결합하지 않으면 안 된다. 인간에서는, FcγR의 단백질 패밀리로서 FcγRIa, FcγRIIa, FcγRIIb, FcγRIIIa, 및 FcγRIIIb의 아이소폼이 보고되어 있고, 각각의 알로타입도 보고되어 있다(Immunol. Lett. (2002) 82, 57-65(비특허문헌 3)). 이들 아이소폼 중, FcγRIa, FcγRIIa, 및 FcγRIIIa는, 그 세포내 도메인에 ITAM(면역 수용체 활성화 티로신 모티프)으로 불리는 도메인을 갖고, 이것은 활성화 시그널을 전달한다. 대조적으로, FcγRIIb만이, 그 세포내 도메인에 ITIM(면역 수용체 억제성 티로신 모티프)으로 불리는 도메인을 갖고, 이것은 억제 시그널을 전달한다. FcγR의 이들 아이소폼은 모두, 면역 복합체 등에 의한 가교에 의해, 시그널을 전달함이 알려져 있다(Nat. Rev. Immunol. (2008) 8, 34-47(비특허문헌 4)). 실제로, 항체가 암 세포에 대해서 이펙터 기능을 발휘할 때에는, 이펙터 세포막 상의 FcγR 분자가, 암 세포막 상에 결합한 복수의 항체의 Fc 영역에 의해 클러스터가 되고, 그에 의해 이펙터 세포를 통해 활성화 시그널이 전달된다. 그 결과, 살(殺)세포 효과가 발휘된다. 이 점에 있어서, FcγR의 가교는, 암 세포 근처에 위치하는 이펙터 세포에 한정되고, 이것은, 면역의 활성화가 암 세포에 국한화됨을 나타내고 있다(Ann. Rev. Immunol. (1988). 6. 251-81(비특허문헌 5)).
천연형의 면역글로불린은, 그의 가변 영역에 의해 항원에 결합하고, 그의 정상 영역에 의해 FcγR, FcRn, FcαR, 및 FcεR 등의 수용체 또는 보체에 결합한다. FcRn(IgG의 Fc 영역에서 상호작용하는 결합 분자)의 각 분자는, 항체의 각 중쇄에 1분자씩 결합한다. 따라서, IgG형의 항체 1분자에 대해서 2분자의 FcRn이 결합함이 보고되어 있다. FcRn 등과는 달리, FcγR은, 항체의 힌지 영역 및 CH2 도메인에서 상호작용하여, IgG형의 항체 1분자에 대해서 1분자만의 FcγR이 결합한다(J. Bio. Chem., (20001) 276, 16469-16477). FcγR과 항체의 Fc 영역 사이의 결합에는, 항체의 힌지 영역 및 CH2 도메인 중의 몇몇 아미노산 잔기, 및 CH2 도메인의 Asn 297(EU 넘버링)에 부가된 당쇄가 중요하다는 것이 발견되어 있다(Chem. Immunol. (1997), 65, 88-110(비특허문헌 6), Eur. J. Immunol. (1993) 23, 1098-1104(비특허문헌 7), 및 Immunol. (1995) 86, 319-324(비특허문헌 8)). 이 결합 부위를 중심으로, 다양한 FcγR 결합 특성을 갖는 Fc 영역 배리언트가 지금까지 연구되어, 활성화 FcγR에 대한 보다 높은 결합 활성을 갖는 Fc 영역 배리언트가 얻어지고 있다(WO2000/042072(특허문헌 1) 및 WO2006/019447(특허문헌 2)). 예를 들어, Lazar 등은, 인간 IgG1의 Ser 239, Ala 330, 및 Ile 332(EU 넘버링)를 각각 Asn, Leu, 및 Glu에 의해 치환하는 것에 의해, 인간 FcγRIIIa(V158)에 대한 인간 IgG1의 결합 활성을 약 370배로 증가시키는 것에 성공하고 있다(Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (2006) 103, 4005-4010(비특허문헌 9) 및 WO2006/019447(특허문헌 2)). 이 개변 형태는, FcγIIb에 대한 FcγRIIIa의 비(A/I비)의 점에서, 야생형에 비해 결합 활성이 약 9배가 되고 있다. 혹은, Shinkawa 등은, Asn 297(EU 넘버링)에 부가되는 당쇄의 푸코스를 결손시키는 것에 의해, FcγRIIIa에 대한 결합 활성을 약 100배로 증가시키는 것에 성공하고 있다(J. Biol. Chem. (2003) 278, 3466-3473(비특허문헌 10)). 이들 방법에 의해, 천연형 인간 IgG1과 비교하여 인간 IgG1의 ADCC 활성을 큰 폭으로 개선할 수 있다.
천연형의 IgG형 항체는, 전형적으로는, 그의 가변 영역(Fab)에 의해 1개의 에피토프를 인식하여 결합하기 때문에, 1개의 항원에밖에 결합할 수 없다. 한편으로, 암 또는 염증에 있어서는 다종류의 단백질이 관여함이 알려져 있고, 이들 단백질은, 서로 크로스토크하고 있는 경우가 있다. 예를 들어, 면역 질환에서는, 몇몇 염증성 사이토카인(TNF, IL1, 및 IL6)이 관여하고 있음이 알려져 있다(Nat. Biotech., (2011) 28, 502-10(비특허문헌 11)). 또한, 암에 의한 약제 내성의 획득의 기초가 되는 1개의 메커니즘으로서, 다른 수용체가 활성화됨이 알려져 있다(Endocr Relat Cancer (2006) 13, 45-51(비특허문헌 12)). 이와 같은 경우, 1개의 에피토프를 인식하는 통상의 항체로는, 복수의 단백질을 저해할 수 없다.
복수의 표적을 저해하는 분자로서, 1개의 분자로 2종류 이상의 항원에 결합하는 항체(이들 항체를 이중 특이성 항체라고 한다)가 연구되고 있다. 천연형의 IgG형 항체를 개량하는 것에 의해, 2개의 상이한 항원(제 1 항원 및 제 2 항원)에 대한 결합 활성을 부여할 수 있다(mAbs. (2012) Mar 1, 4 (2)). 그 때문에, 그와 같은 항체는, 이들 2종류 이상의 항원을 1개의 분자로 중화하는 작용뿐만 아니라, 세포 상해 활성을 갖는 세포를 암 세포에 가교하는 것에 의해 항종양 활성을 높이는 작용을 갖는다. 이중 특이성 항체의 분자형으로서, 항체의 N말단 또는 C말단에 항원 결합 부위를 부가한 분자(DVD-Ig, TCB, 및 scFv-IgG), 항체의 2개의 Fab 영역이 상이한 서열을 갖는 분자(공통 L쇄 이중 특이성 항체 및 하이브리드 하이브리도마), 1개의 Fab 영역이 2개의 항원을 인식하는 분자(Two-in-one IgG 및 DutaMab), 및 CH3 도메인 루프를 별도의 항원 결합 부위로서 갖는 분자(Fcab)가, 지금까지 보고되어 있다(Nat. Rev. (2010), 10, 301-316(비특허문헌 13) 및 Peds (2010), 23 (4), 289-297(비특허문헌 14)). 이들 이중 특이성 항체는 모두, 그의 Fc 영역에서 FcγR과 상호작용하기 때문에, 항체의 이펙터 기능은 그것에 있어서 보존되어 있다.
이중 특이성 항체에 의해 인식되는 항원이 모두, 암에 있어서 특이적으로 발현하고 있는 항원이면, 항원 중 어느 것에 결합하는 이중 특이성 항체는, 암 세포에 대해서 세포 상해 활성을 나타내기 때문에, 1개의 항원을 인식하는 종래의 항체 의약보다도 효율적인 항암 효과를 기대할 수 있다. 그러나, 이중 특이성 항체에 의해 인식되는 항원 중 어느 하나가, 정상 조직에 있어서 발현하고 있는 경우, 또는 면역 세포에 있어서 발현하고 있는 세포인 경우는, FcγR과의 가교에 의해 정상 조직의 장애 또는 사이토카인의 방출이 일어난다(J. Immunol. (1999) Aug 1, 163(3), 1246-52(비특허문헌 15)). 그 결과, 강한 유해 반응이 유도된다.
예를 들어, T 세포에 발현하고 있는 단백질과 암 세포에 발현하고 있는 단백질(암 항원)을 인식하는 이중 특이성 항체로서, 카투막소마브(catumaxomab)가 알려져 있다. 카투막소마브는, 2개의 Fab로, 각각 암 항원(EpCAM) 및 T 세포에 발현하고 있는 CD3ε 쇄에 결합한다. 카투막소마브는, 암 항원과 CD3ε에 동시에 결합하는 것에 의해, T 세포 매개성의 세포 상해 활성을 유도하고, 암 항원과 FcγR에 동시에 결합하는 것에 의해, NK 세포 또는 항원 제시 세포(예를 들어, 매크로파지) 매개성의 세포 상해 활성을 유도한다. 이들 2개의 세포 상해 활성을 사용하는 것에 의해, 카투막소마브는, 복강내 투여에 의해 악성 복수증에 대해서 높은 치료 효과를 나타내고 있고, 따라서 유럽에서 승인되어 있다(Cancer Treat Rev. (2010) Oct 36(6), 458-67(비특허문헌 16)). 더욱이, 카투막소마브의 투여에 의해, 암 세포에 대해서 반응하는 항체가 출현한 예가 보고되어, 획득 면역이 유도됨이 실증되었다(Future Oncol. (2012) Jan 8(1), 73-85(비특허문헌 17)). 이 결과로부터, T 세포 매개성의 세포 상해 활성과, FcγR을 개재시킨 NK 세포 또는 매크로파지 등의 세포에 의해 초래되는 작용의 양쪽을 갖는 이와 같은 항체(이들 항체를 특히 3기능성 항체라고 말한다)는, 강한 항종양 효과와 획득 면역의 유도를 기대할 수 있기 때문에, 주목받고 있다.
그러나, 3기능성 항체는, 암 항원의 비존재하에서도, CD3ε과 FcγR에 동시에 결합하기 때문에, 암 세포가 존재하지 않는 환경에서도 CD3ε을 발현하고 있는 T 세포를 FcγR을 발현하고 있는 세포에 가교하여, 다양한 사이토카인을 대량으로 산생시킨다. 이와 같은 암 항원 비의존적인 다양한 사이토카인의 산생의 유도에 기인하여, 3기능성 항체의 투여는 현상, 복강내 경로에 한정되어 있다(Cancer Treat Rev. 2010 Oct 36(6), 458-67(비특허문헌 16)). 3기능성 항체는, 중독(重篤)한 사이토카인 스톰양(樣)의 유해 반응이기 때문에, 전신 투여가 매우 곤란하다(Cancer Immunol Immunother. 2007 Sep; 56(9): 1397-406(비특허문헌 18)).
종래 기술의 이중 특이성 항체는, 양쪽의 항원, 즉, 제 1 항원인 암 항원(EpCAM) 및 제 2 항원인 CD3ε에, FcγR에의 결합과 동시에 결합할 수 있기 때문에, FcγR 및 제 2 항원인 CD3ε에 동시에 결합하는 것에 의해 야기되는 이와 같은 유해 반응은, 그의 분자 구조적으로 회피할 수 없다.
근년, FcγR에 대한 결합 활성을 저하시킨 Fc 영역을 이용함으로써, 유해 반응을 회피하면서, T 세포에 의해 매개되는 세포 상해 활성을 야기하는 개량형 항체가 제공되고 있다(WO2012/073985).
그렇지만, 이와 같은 항체여도, 그의 분자 구조에 입각하면, 암 항원에 결합하면서 2개의 면역 수용체, 즉, CD3ε 및 FcγR에 작용할 수는 없다.
유해 반응을 회피하면서, 암 항원 특이적인 양식으로, T 세포에 의해 매개되는 세포 상해 활성과 T 세포 이외의 세포에 의해 매개되는 세포 상해 활성의 양쪽을 발휘하는 항체는, 아직 알려져 있지 않다.
T 세포는, 종양 면역에 있어서 중요한 역할을 하고, 1) 주요 조직 적합 복합체(MHC) 클래스 I 분자에 의해 제시되는 항원 펩티드에 대한 T 세포 수용체(TCR)의 결합 및 TCR의 활성화; 및 2) 항원 제시 세포 상의 리간드에 대한 T 세포의 표면 상의 공자극 분자의 결합 및 공자극 분자의 활성화의 2개의 시그널에 의해 활성화됨이 알려져 있다. 더욱이, 종양괴사 인자(TNF) 슈퍼패밀리 및 TNF 수용체 슈퍼패밀리에 속하는 분자, 예를 들어 T 세포의 표면 상의 CD137(4-1BB)의 활성화는, T 세포 활성화에 중요하다고 설명되어 있다(Vinay, 2011, Cellular & Molecular Immunology, 8, 281-284(비특허문헌 19)).
CD137 아고니스트 항체는, 항종양 효과를 나타냄이 이미 실증되어 있고, 이것은, 주로 CD8 양성 T 세포 및 NK 세포의 활성화에 의해, 실험적으로 나타나 있다(Houot, 2009, Blood, 114, 3431-8(비특허문헌 20)). 세포외 도메인으로서의 종양 항원 결합 도메인, 및 세포내 도메인으로서의 CD3 및 CD137 시그널 전달 도메인으로 이루어지는 키메라 항원 수용체 분자를 갖도록 조작된 T 세포(CAR-T 세포)는, 효력의 존속성을 증강할 수 있다(Porter, N ENGL J MED, 2011, 365;725-733(비특허문헌 21)). 그러나, 그와 같은 CD137 아고니스트 항체의 그 비특이적 간 독성에 의한 부작용은, 임상상 및 비임상상 문제이며, 약제의 개발은 진전되어 있지 않다(Dubrot, Cancer Immunol. Immunother., 2010, 28, 512-22(비특허문헌 22)). 부작용의 주된 원인은, 항체 정상 영역을 개재시킨 Fcγ 수용체에 대한 항체의 결합이 관여하고 있음이 시사되고 있다(Schabowsky, Vaccine, 2009, 28, 512-22(비특허문헌 23)). 더욱이, TNF 수용체 슈퍼패밀리에 속하는 수용체를 표적으로 하는 아고니스트 항체가 인비보로 아고니스트 활성을 발휘하기 위해서는, Fcγ 수용체 발현 세포(FcγRII 발현 세포)에 의한 항체 가교가 필요하다는 것이 보고되어 있다(Li, Proc Natl Acad Sci USA. 2013, 110(48), 19501-6(비특허문헌 24)). WO2015/156268(특허문헌 3)은, CD137 아고니스트 활성을 갖는 결합 도메인과 종양 특이적 항원에 대한 결합 도메인을 갖는 이중 특이성 항체가, 종양 특이적 항원을 발현하는 세포의 존재하에서만, CD137 아고니스트 활성을 발휘하고, 또한 면역 세포를 활성화할 수 있어, 그에 의해 CD137 아고니스트 항체의 간 독성 유해 사상이, 항체의 항종양 활성을 유지하면서 회피될 수 있음을 기재하고 있다. WO2015/156268은 더욱이, 이 이중 특이성 항체를, CD3 아고니스트 활성을 갖는 결합 도메인과 종양 특이적 항원에 대한 결합 도메인을 갖는 별도의 이중 특이성 항체와 조합하여 이용하는 것에 의해, 항종양 활성을 더욱 높일 수 있고, 또한 이들 유해 사상이 회피될 수 있음을 기재하고 있다. CD137, CD3, 및 종양 특이적 항원(EGFR)에 대한 3개의 결합 도메인을 갖는 삼중 특이적 항체도 또한, 보고되어 있다(WO2014/116846(특허문헌 4)). 그러나, 유해 반응을 회피하면서, 암 항원 특이적인 양식으로, T 세포에 의해 매개되는 세포 상해 활성과, CD137을 개재시키는 T 세포 및 다른 면역 세포의 활성화 활성을 양쪽 모두 발휘하는 항체는, 아직 알려져 있지 않다.
WO2000/042072 WO2006/019447 WO2015/156268 WO2014/116846
Nat. Biotechnol. (2005) 23, 1073-1078 Eur J Pharm Biopharm. (2005) 59 (3), 389-396 Immunol. Lett. (2002) 82, 57-65 Nat. Rev. Immunol. (2008) 8, 34-47 Ann. Rev. Immunol. (1988). 6. 251-81 Chem. Immunol. (1997), 65, 88-110 Eur. J. Immunol. (1993) 23, 1098-1104 Immunol. (1995) 86, 319-324 Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (2006) 103, 4005-4010 J. Biol. Chem. (2003) 278, 3466-3473 Nat. Biotech., (2011) 28, 502-10 Endocr Relat Cancer (2006) 13, 45-51 Nat. Rev. (2010), 10, 301-316 Peds (2010), 23 (4), 289-297 J. Immunol. (1999) Aug 1, 163 (3), 1246-52 Cancer Treat Rev. (2010) Oct 36 (6), 458-67 Future Oncol. (2012) Jan 8 (1), 73-85 Cancer Immunol Immunother. 2007 Sep; 56 (9): 1397-406 Vinay, 2011, Cellular & Molecular Immunology, 8, 281-284 Houot, 2009, Blood, 114, 3431-8 Porter, N ENGL J MED, 2011, 365;725-733 Dubrot, Cancer Immunol. Immunother., 2010, 28, 512-22 Schabowsky, Vaccine, 2009, 28, 512-22 Li, Proc Natl Acad Sci USA. 2013, 110(48), 19501-6
종양 특이적 항원(EGFR) 결합 도메인, CD137 결합 도메인, 및 CD3 결합 도메인을 포함하는 삼중 특이성 항체가, 이미 보고되어 있다(WO2014116846). 그러나, 이와 같은 분자 형식을 갖는 항체는, 3개의 상이한 항원에 동시에 결합할 수 있기 때문에, 본 발명자들은, 그들 삼중 특이성 항체가, CD3과 CD137에 동시에 결합하는 것에 의해, CD3ε 발현 T 세포와 CD137 발현 세포(예를 들어, T 세포, B 세포, NK 세포, DC 등) 사이의 가교를 가져올 수 있다고 추측했다.
더욱이, CD8 및 CD3ε에 대한 이중 특이성 항체는, 그들을 가교하기 때문에, CD8 양성 T 세포끼리의 사이에서 상호의 세포 상해 활성을 유도함이 이미 보고되어 있다(Wong, Clin. Immunol. Immunopathol. 1991, 58(2), 236-250). 따라서, 본 발명자들은, T 세포 상에서 발현하고 있는 분자 및 CD3ε에 대한 이중 특이성 항체도 또한, 해당 분자를 발현하는 세포와 CD3ε을 발현하는 세포를 가교하기 때문에, T 세포끼리의 사이에서 상호의 세포 상해 활성을 유도할 것이라고 추측했다.
본 발명은, CD3 및 CD137에 결합하는 항원 결합 도메인, 및 그것을 사용하는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한, T 세포 의존성 세포 상해 활성을 유도하는 항원 결합 분자를 보다 효율적으로 취득하는 방법도 제공한다.
본 발명자들은, CD3 및 CD137(4-1BB)에 결합할 수 있지만, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 항체 가변 영역과, CD3 및 CD137과는 상이한 제 3 항원, 바람직하게는, 암 조직에 있어서 특이적으로 발현하고 있는 분자, 보다 바람직하게는 글리피칸-3(GPC3)에 결합하는 가변 영역을 포함하는, 항원 결합 분자를 조제하는 것에 성공했다. 본 발명자들은, CD3 및/또는 CD137에 대한 결합 활성을 개선하는 것에 의해, 3개의 상이한 항원에 대한 결합을 통해, 이들 항원 결합 분자에 의해 유도되는 증강된 T 세포 의존성 세포 상해 활성을 나타내는, 항원 결합 분자를 조제하는 것에 성공했다. 그와 같은 항원 결합 분자는, 다중 특이성 항원 결합 분자를 의약으로서 사용했을 경우에 유해 반응의 원인이 된다고 생각되는, 상이한 세포 상에서 발현하고 있는 항원에 대한 종래의 다중 특이성 항원 결합 분자의 결합으로부터 생기는 상이한 세포 사이의 가교를 회피할 수 있으면서, 면역 요법에 있어서 사용할 수 있다.
보다 구체적으로는, 본 발명은, 이하에 관한 것이다.
［1］ CD3 및 CD137에 결합할 수 있지만 CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 항체 가변 영역을 포함하는, 항원 결합 분자로서, 바람직하게는 SPR에 의해 이하의 조건:
37℃, pH 7.4, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3; 항원 결합 분자가 CM4 센서 칩 상에 고정화되고, 항원이 애널라이트가 된다
에서 측정했을 경우에, 5×10-6M 미만, 5×10-7M 미만, 5×10-8M 미만, 또는 3×10-8M 미만의 평형 해리 상수(KD)로 CD137에 결합하는, 상기 항원 결합 분자.
[1A] 바람직하게는 SPR에 의해 이하의 조건:
37℃, pH 7.4, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3; 항원 결합 분자가 CM4 센서 칩 상에 고정화되고, 항원이 애널라이트가 된다
에서 측정했을 경우에, 5×10-6M 내지 3×10-8M의 평형 해리 상수(KD)로 CD137에 결합하는, [1]의 항원 결합 분자.
[1B] 바람직하게는 SPR에 의해 이하의 조건:
25℃, pH 7.4, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3; 항원 결합 분자가 CM4 센서 칩 상에 고정화되고, 항원이 애널라이트가 된다
에서 측정했을 경우에, 2×10-6M 내지 1×10-8M의 평형 해리 상수(KD)로 CD3에 결합하는, [1] 내지 [1A]의 항원 결합 분자.
[2] (a) 서열 번호: 159의 아미노산 서열을 포함하는 CD3ε(CD3 입실론)의 세포외 도메인의, 적어도 1개, 2개, 3개, 혹은 그보다 많은 아미노산 잔기; 및/또는
(b) 인간 CD137의 LQDPCSNCPAGTFCDNNRNQICSPCPPNSFSSAGGQRTCDICRQCKGVFRTRKECSSTSNAEC(서열 번호: 152), 바람직하게는 LQDPCSN, NNRNQI, 및/혹은 GQRTCDI의 아미노산 서열을 포함하는 CD137의 N말단 영역의, 적어도 1개, 2개, 3개, 혹은 그보다 많은 아미노산 잔기
에 결합하는, [1] 내지 [1B]의 항원 결합 분자.
[3] 상기 항체 가변 영역이, 1 내지 25 아미노산의 개변을 갖는 항체 가변 영역이고, 개변되는 아미노산이, 루프 중의 아미노산, FR3 영역 중의 아미노산, 또는 항체 H쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 31 내지 35위, 50 내지 65위, 71 내지 74위, 및 95 내지 102위, 및 L쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 24 내지 34위, 50 내지 56위, 및 89 내지 97위로부터 선택되는 아미노산인, [1] 내지 [2]의 항원 결합 분자.
[3A] 중쇄 가변 도메인(VH) 및/또는 경쇄 가변 도메인(VL)이, 표 1.3(a) 내지 표 1.3(d)로부터 선택되는 1개 또는 복수개의 아미노산 치환을 포함하고, 해당 1개 또는 복수개의 아미노산 치환이, 표 1.3(a) 내지 표 1.3(d)에 나타나는 바와 같이 CD3 및/또는 CD137에 대해서 적어도 0.2, 0.3, 0.5, 0.8, 1, 1.5, 또는 2배의 결합 친화성의 증가를 나타내는, [1] 내지 [3] 중 어느 하나의 항원 결합 분자. 몇몇 태양에 있어서, 항체 가변 영역은,
(a) 이하의 위치(모두 Kabat 넘버링에 의한다)의 각각에, 그 위치에 대하여 나타나는 이하의 아미노산 잔기 중 1개 또는 복수개를 포함하는, 중쇄 가변 도메인 아미노산 서열:
아미노산 26위의 A, D, E, I, G, K, L, M, N, R, T, W, 혹은 Y;
아미노산 27위의 D, F, G, I, M, 혹은 L;
아미노산 28위의 D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 29위의 F 혹은 W;
아미노산 30위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 31위의 F, I, N, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 32위의 A, H, I, K, L, N, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 33위의 W;
아미노산 34위의 F, I, L, M, 혹은 V;
아미노산 35위의 F, H, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 50위의 E, F, H, I, K, L, M, N, Q, S, T, W, 혹은 Y;
아미노산 51위의 I, K, 혹은 V;
아미노산 52위의 K, M, R, 혹은 T;
아미노산 52b위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, V, W, 혹은 Y;
아미노산 52c위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 53위의 A, E, F, H, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 54위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 55위의 E, F, G, H, L, M, N, Q, W, 혹은 Y;
아미노산 56위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 57위의 A, D, E, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 58위의 A, F, H, K, N, P, R, 혹은 Y;
아미노산 59위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 60위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 61위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 62위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 63위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 64위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 65위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 93위의 H 혹은 R;
아미노산 94위의 F, G, H, L, M, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 95위의 I 혹은 V;
아미노산 96위의 F, H, I, K, L, M, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 97위의 F, Y, 혹은 W;
아미노산 98위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 99위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100a위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100b위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100c위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100d위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100e위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100f위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100g위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100h위의 A, D, E, G, H, I, L, M, N, P, S, T, 혹은 V;
아미노산 100i위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 101위의 A, D, F, I, L, M, N, Q, S, T, 혹은 V;
아미노산 102위의 A, D, E, F, G, H, I K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
및/또는
(b) 이하의 위치(모두 Kabat 넘버링에 의한다)의 각각에, 그 위치에 대하여 나타나는 이하의 아미노산 잔기 중 1개 또는 복수개를 포함하는, 경쇄 가변 도메인 아미노산 서열:
아미노산 24위의 A, D, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 25위의 A, G, N, P, S, T, 혹은 V;
아미노산 26위의 A, D, E, F, G, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 27위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27a위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27b위의 A, I, L, M, P, T, 혹은 V;
아미노산 27c위의 A, E, F, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, T, W, 혹은 Y;
아미노산 27d위의 A, E, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27e위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 28위의 G, N, S, 혹은 T;
아미노산 29위의 A, F, G, H, K, L, M, N, Q, R, S, T, W, 혹은 Y;
아미노산 30위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, V, W, 혹은 Y;
아미노산 31위의 I, L, Q, S, T, 혹은 V;
아미노산 32위의 F, W, 혹은 Y;
아미노산 33위의 A, F, H, L, M, Q, 혹은 V;
아미노산 34위의 A, H, 혹은 S;
아미노산 50위의 I, K, L, M, 혹은 R;
아미노산 51위의 A, E, I, K, L, M, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 52위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 53위의 A, E, F, G, H, K, L, M, N, P, Q, R, S, V, W, 혹은 Y;
아미노산 54위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 55위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 56위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 89위의 A, G, K, S, 혹은 Y;
아미노산 90위의 Q;
아미노산 91위의 G;
아미노산 92위의 A, D, H, K, N, Q, R, S, 혹은 T;
아미노산 93위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 94위의 A, D, H, I, M, N, P, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 95위의 P;
아미노산 96위의 F 혹은 Y; 및
아미노산 97위의 A, D, E, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, 혹은 V
를 포함하는 것이 바람직하다.
[4] 상기 항체 가변 영역이, 이하 중 어느 하나를 포함하는, [1] 내지 [3A] 중 어느 하나에 기재된 항원 결합 분자:
(a1) 서열 번호: 16에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 30에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 44에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a2) 서열 번호: 17에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 31에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 45에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 64에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 69에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 74에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a3) 서열 번호: 18에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 32에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 46에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a4) 서열 번호: 19에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 33에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 47에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a5) 서열 번호: 19에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 33에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 47에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 65에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 70에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 75에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a6) 서열 번호: 20에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 34에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 48에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a7) 서열 번호: 22에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 36에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 50에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a8) 서열 번호: 23에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 37에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 51에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a9) 서열 번호: 23에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 37에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 51에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 66에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 71에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 76에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a10) 서열 번호: 24에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 38에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 52에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a11) 서열 번호: 25에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 39에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 53에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 66에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 71에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 76에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a12) 서열 번호: 26에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 40에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 54에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 66에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 71에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 76에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a13) 서열 번호: 26에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 40에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 54에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a14) 서열 번호: 27에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 41에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 55에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a15) 서열 번호: 28에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 42에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 56에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(b1) 서열 번호: 16의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 30의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 44의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b2) 서열 번호: 17의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 31의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 45의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 64의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 69의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 74의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b3) 서열 번호: 18의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 32의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 46의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b4) 서열 번호: 19의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 33의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 47의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b5) 서열 번호: 19의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 33의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 47의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 65의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 70의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 75의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b6) 서열 번호: 20의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 34의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 48의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b7) 서열 번호: 22의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 36의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 50의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b8) 서열 번호: 23의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 37의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 51의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b9) 서열 번호: 23의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 37의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 51의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 66의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 71의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 76의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b10) 서열 번호: 24의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 38의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 52의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b11) 서열 번호: 25의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 39의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 53의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 66의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 71의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 76의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b12) 서열 번호: 26의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 40의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 54의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 66의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 71의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 76의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b13) 서열 번호: 26의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 40의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 54의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b14) 서열 번호: 27의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 41의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 55의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b15) 서열 번호: 28의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 42의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 56의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(c1) 서열 번호: 2에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c2) 서열 번호: 3에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 59에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c3) 서열 번호: 4에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c4) 서열 번호: 5에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c5) 서열 번호: 5에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 60에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c6) 서열 번호: 6에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c7) 서열 번호: 8에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c8) 서열 번호: 9에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c9) 서열 번호: 9에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c10) 서열 번호: 10에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c11) 서열 번호: 11에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c12) 서열 번호: 12에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c13) 서열 번호: 12에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c14) 서열 번호: 13에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c15) 서열 번호: 14에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(d1) 서열 번호: 2의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d2) 서열 번호: 3의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 59의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d3) 서열 번호: 4의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d4) 서열 번호: 5의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d5) 서열 번호: 5의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 60의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d6) 서열 번호: 6의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d7) 서열 번호: 8의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d8) 서열 번호: 9의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d9) 서열 번호: 9의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d10) 서열 번호: 10의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d11) 서열 번호: 11의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d12) 서열 번호: 12의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d13) 서열 번호: 12의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d14) 서열 번호: 13의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d15) 서열 번호: 14의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(e) CD3에 대한 결합에 대해, (a1) 내지 (d15)의 항체 가변 영역 중 어느 하나와 경합하는, 항체 가변 영역;
(f) CD137에 대한 결합에 대해, (a1) 내지 (d15)의 항체 가변 영역 중 어느 하나와 경합하는, 항체 가변 영역;
(g) (a1) 내지 (d15)의 항체 가변 영역 중 어느 하나와 동일한 CD3 상의 에피토프에 결합하는, 항체 가변 영역;
(h) (a1) 내지 (d15)의 항체 가변 영역 중 어느 하나와 동일한 CD137 상의 에피토프에 결합하는, 항체 가변 영역.
[4A] 중쇄 가변 도메인(VH) 및/또는 경쇄 가변 도메인(VL)이, 표 1.3(a) 내지 표 1.3(d)로부터 선택되는 1개 또는 복수개의 아미노산 치환을 포함하고, 해당 1개 또는 복수개의 아미노산 치환이, 표 1.3(a) 내지 표 1.3(d)에 나타나는 바와 같이 CD3 및/또는 CD137에 대해서 적어도 0.2, 0.3, 0.5, 0.8, 1, 1.5, 또는 2배의 결합 친화성의 증가를 나타내는, [4] [c1] 내지 [c15]의 항원 결합 분자.
[4B] 상기 항체 가변 영역이,
(a) 이하의 위치(모두 Kabat 넘버링에 의한다)의 각각에, 그 위치에 대하여 나타나는 이하의 아미노산 잔기 중 1개 또는 복수개를 포함하는, 중쇄 가변 도메인 아미노산 서열:
아미노산 26위의 A, D, E, I, G, K, L, M, N, R, T, W, 혹은 Y;
아미노산 27위의 D, F, G, I, M, 혹은 L;
아미노산 28위의 D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 29위의 F 혹은 W;
아미노산 30위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 31위의 F, I, N, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 32위의 A, H, I, K, L, N, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 33위의 W;
아미노산 34위의 F, I, L, M, 혹은 V;
아미노산 35위의 F, H, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 50위의 E, F, H, I, K, L, M, N, Q, S, T, W, 혹은 Y;
아미노산 51위의 I, K, 혹은 V;
아미노산 52위의 K, M, R, 혹은 T;
아미노산 52b위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, V, W, 혹은 Y;
아미노산 52c위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 53위의 A, E, F, H, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 54위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 55위의 E, F, G, H, L, M, N, Q, W, 혹은 Y;
아미노산 56위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 57위의 A, D, E, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 58위의 A, F, H, K, N, P, R, 혹은 Y;
아미노산 59위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 60위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 61위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 62위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 63위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 64위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 65위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 93위의 H 혹은 R;
아미노산 94위의 F, G, H, L, M, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 95위의 I 혹은 V;
아미노산 96위의 F, H, I, K, L, M, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 97위의 F, Y, 혹은 W;
아미노산 98위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 99위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100a위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100b위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100c위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100d위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100e위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100f위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100g위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100h위의 A, D, E, G, H, I, L, M, N, P, S, T, 혹은 V;
아미노산 100i위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 101위의 A, D, F, I, L, M, N, Q, S, T, 혹은 V;
아미노산 102위의 A, D, E, F, G, H, I K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
및/또는
(b) 이하의 위치(모두 Kabat 넘버링에 의한다)의 각각에, 그 위치에 대하여 나타나는 이하의 아미노산 잔기 중 1개 또는 복수개를 포함하는, 경쇄 가변 도메인 아미노산 서열:
아미노산 24위의 A, D, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 25위의 A, G, N, P, S, T, 혹은 V;
아미노산 26위의 A, D, E, F, G, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 27위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27a위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27b위의 A, I, L, M, P, T, 혹은 V;
아미노산 27c위의 A, E, F, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, T, W, 혹은 Y;
아미노산 27d위의 A, E, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27e위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 28위의 G, N, S, 혹은 T;
아미노산 29위의 A, F, G, H, K, L, M, N, Q, R, S, T, W, 혹은 Y;
아미노산 30위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, V, W, 혹은 Y;
아미노산 31위의 I, L, Q, S, T, 혹은 V;
아미노산 32위의 F, W, 혹은 Y;
아미노산 33위의 A, F, H, L, M, Q, 혹은 V;
아미노산 34위의 A, H, 혹은 S;
아미노산 50위의 I, K, L, M, 혹은 R;
아미노산 51위의 A, E, I, K, L, M, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 52위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 53위의 A, E, F, G, H, K, L, M, N, P, Q, R, S, V, W, 혹은 Y;
아미노산 54위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 55위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 56위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 89위의 A, G, K, S, 혹은 Y;
아미노산 90위의 Q;
아미노산 91위의 G;
아미노산 92위의 A, D, H, K, N, Q, R, S, 혹은 T;
아미노산 93위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 94위의 A, D, H, I, M, N, P, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 95위의 P;
아미노산 96위의 F 혹은 Y; 및
아미노산 97위의 A, D, E, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, 혹은 V
를 포함하는, [4A]의 항원 결합 분자.
[5] 이하의 (1) 내지 (3)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 특징을 갖는, [1] 내지 [4B] 중 어느 하나의 항원 결합 분자:
(1) 항원 결합 분자가, 각각이 상이한 세포 상에서 발현하고 있는 CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는다;
(2) 항원 결합 분자가, CD137에 대한 아고니스트 활성을 갖는다; 및
(3) 항원 결합 분자가, 서열 번호: 1의 VH 서열 및 서열 번호: 57의 VL 서열을 포함하는 참조 항체와 비교하여, 동등의 또는 10배, 20배, 50배, 100배 낮은, 인간 CD137에 대한 결합에 대한 KD치를 갖고, 여기에서, 해당 KD치는, 바람직하게는 SPR에 의해 이하의 조건:
37℃, pH 7.4, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3; 항원 결합 분자가 CM4 센서 칩 상에 고정화되고, 항원이 애널라이트가 된다
에서 측정된다.
[6] CD3 및 CD137과는 상이한 제 3 항원에 결합할 수 있는 항체 가변 영역을 추가로 포함하는, [1] 내지 [5] 중 어느 하나의 항원 결합 분자.
[7] 제 3 항원이, 암 조직에 있어서 특이적으로 발현하고 있는 분자인, [6]의 항원 결합 분자.
[7A] 제 3 항원이, 글리피칸-3(GPC3)인, [6] 내지 [7] 중 어느 하나의 항원 결합 분자.
[7B] 글리피칸-3(GPC3)에 결합할 수 있는 항체 가변 영역이, 서열 번호: 206의 아미노산 서열을 갖는 VH 서열 및 서열 번호: 207의 아미노산 서열을 갖는 VL 서열을 포함하는, [7A]의 항원 결합 분자.
[7C] 이하의 (1) 내지 (5)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 특징을 갖는, [6] 내지 [7B] 중 어느 하나의 항원 결합 분자:
(1) 항원 결합 분자가, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포에 대한 T 세포의 CD3 활성화를 유도하지만, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 CD3 활성화는 유도하지 않는다;
(2) 항원 결합 분자가, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포에 대한 T 세포의 세포 상해 활성을 유도하지만, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 세포 상해 활성은 유도하지 않는다;
(3) 항원 결합 분자가, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포의 비존재하에서는, PBMC로부터의 사이토카인의 방출을 유도하지 않는다;
(4) 항원 결합 분자가, 서열 번호: 1의 VH 서열 및 서열 번호: 57의 VL 서열을 포함하는 참조 항체와 비교하여, 동등한 또는 2배, 5배, 10배, 20배, 혹은 100배 높은, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포에 대한 T 세포의 CD137 활성화 및/또는 세포 상해 활성을 유도한다; 및/또는
(5) 항원 결합 분자가, 제 3 항원 및 CD3을 표적으로 하는 참조 이중 특이성 항체와 비교하여, 2배, 5배, 10배, 20배, 혹은 100배 높은, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포에 대한 T 세포의 세포 상해 활성을 유도하고, 또한, PBMC로부터의 사이토카인(IL-6) 방출은 유도하지 않는다.
[8] 항체 Fc 영역을 추가로 포함하는, [1] 내지 [7C] 중 어느 하나의 항원 결합 분자.
[9] 상기 Fc 영역이, 천연형 인간 IgG1 항체의 Fc 영역과 비교하여 FcγR에 대한 결합 활성이 저하되어 있는 Fc 영역인, [8]의 항원 결합 분자.
[10] [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 항원 결합 분자와 약학적으로 허용할 수 있는 담체를 포함하는, 의약 조성물.
[10A] 암의 처치에 있어서의 사용을 위한, [10]의 의약 조성물 또는 [1] 내지 [9]의 항원 결합 분자.
[10B] 암의 처치에 있어서의 사용을 위한 약의 제조를 위한, [10]의 의약 조성물 또는 [1] 내지 [9]의 항원 결합 분자의 사용.
[10C] [10]의 의약 조성물 또는 [5] 내지 [9]의 항원 결합 분자를, 암으로 이환하고 있는 포유동물 대상에게 투여하는 공정을 포함하는, 암을 예방하거나, 처치하거나, 또는 억제하기 위한 방법.
[10D] [10]의 의약 조성물 또는 [5] 내지 [9]의 항원 결합 분자를, 암으로 이환하고 있는 포유동물 대상에게 투여하는 공정을 포함하는, 대상에 있어서 세포 상해 활성, 바람직하게는 T 세포 의존성 세포 상해 활성을 유도하기 위한 방법.
[10E] [10]의 의약 조성물 또는 [5] 내지 [9]의 항원 결합 분자를, 암으로 이환하고 있는 포유동물 대상에게 투여하는 공정을 포함하는, 대상의 암 세포를 저감시키거나 또는 사멸시키기 위한 방법.
[10F] [10]의 의약 조성물 또는 [5] 내지 [9]의 항원 결합 분자를, 암으로 이환하고 있는 포유동물 대상에게 투여하는 공정을 포함하는, 암환자의 수명 또는 생존율을 늘리기 위한 방법.
[10G] 상기 암이, 제 3 항원, 바람직하게는 글리피칸-3(GPC3)의 발현 또는 상방 제어된 발현을 특징으로 하는, [10A] 내지 [10F] 중 어느 하나에 기재된 사용을 위한 의약 조성물 혹은 항원 결합 분자, 사용, 또는 방법.
[11] [1] 내지 [9] 중 어느 하나의 항원 결합 분자를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는, 단리된 폴리뉴클레오티드.
[12] [11]에 기재된 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 발현 벡터.
[13] [11]에 기재된 폴리뉴클레오티드 또는 [12]에 기재된 발현 벡터로 형질 전환되었거나 또는 그것으로 트랜스펙트된, 숙주 세포.
[14] [13]의 숙주 세포를 배양하는 공정을 포함하는, 다중 특이성 항원 결합 분자 또는 다중 특이성 항체를 제작하는 방법.
[15] [14]의 방법에 의해 제작된, 다중 특이성 항원 결합 분자 또는 다중 특이성 항체.
[16] 이하의 공정을 포함하는, CD3 및 CD137에 결합할 수 있지만, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 항체 가변 영역을 취득하거나 또는 스크리닝하는 방법:
(a) 복수의 항체 가변 영역을 포함하는 라이브러리를 제공하는 공정,
(b) 공정(a)에 있어서 제공된 라이브러리를, 제 1 항원으로서의 CD3 또는 CD137의 어느 하나에 접촉시켜, 제 1 항원에 결합한 항체 가변 영역을 수집하는 공정,
(c) 공정(b)에 있어서 수집된 항체 가변 영역을, CD3 및 CD137 중 제 2 항원과 접촉시켜, 제 2 항원에 결합한 항체 가변 영역을 수집하는 공정, 및
(d) 이하의 항체 가변 영역:
(1) 바람직하게는 SPR에 의해 이하의 조건:
37℃, pH 7.4, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3; 항원 결합 분자가 CM4 센서 칩 상에 고정화되고, 항원이 애널라이트가 된다
에서 측정했을 경우에, 약 5×10-6M 미만 혹은 5×10-6M 내지 3×10-8M의 평형 해리 상수(KD)로 CD137에 결합하는, 항체 가변 영역; 및/또는
(2) 바람직하게는 SPR에 의해 이하의 조건:
25℃, pH 7.4, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3; 항원 결합 분자가 CM4 센서 칩 상에 고정화되고, 항원이 애널라이트가 된다
에서 측정했을 경우에, 2×10-6M 내지 1×10-8M의 평형 해리 상수(KD)로 CD3에 결합하는, 항체 가변 영역
을 선택하는 공정.
[16A] 공정(c) 내지 (d)에서, 공정(c)에 있어서 수집된 항체 가변 영역에 대해서 1개 또는 복수개의 아미노산 개변을 도입하는 공정을 추가로 포함하는, [16]의 방법.
[17] 공정(a) 또는 공정(c) 내지 (d)에 있어서의 항체 가변 영역이, 1 내지 25 아미노산의 개변을 갖는 항체 가변 영역이며, 개변되는 아미노산이, 루프 중의 아미노산, FR3 영역 중의 아미노산, 또는, 항체 H쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 31 내지 35위, 50 내지 65위, 71 내지 74위, 및 95 내지 102위, 및 L쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 24 내지 34위, 50 내지 56위, 및 89 내지 97위로부터 선택되는 아미노산인, [16] 또는 [16A]의 어느 하나의 방법.
[18] 중쇄 가변 도메인(VH) 및/또는 경쇄 가변 도메인(VL)이, 표 1.3(a) 내지 표 1.3(d)로부터 선택되는 1개 또는 복수개의 아미노산 치환을 포함하고, 해당 1개 또는 복수개의 아미노산 치환이, 표 1.3(a) 내지 표 1.3(d)에 나타나는 바와 같이 CD3 및/또는 CD137에 대해서 적어도 0.2, 0.3, 0.5, 0.8, 1, 1.5, 또는 2배의 결합 친화성의 증가를 나타내는, [17]의 방법. 몇몇 태양에 있어서, 항체 가변 영역은,
(a) 이하의 위치(모두 Kabat 넘버링에 의한다)의 각각에, 그 위치에 대하여 나타나는 이하의 아미노산 잔기 중 1개 또는 복수개를 포함하는, 중쇄 가변 도메인 아미노산 서열:
아미노산 26위의 A, D, E, I, G, K, L, M, N, R, T, W, 혹은 Y;
아미노산 27위의 D, F, G, I, M, 혹은 L;
아미노산 28위의 D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 29위의 F 혹은 W;
아미노산 30위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 31위의 F, I, N, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 32위의 A, H, I, K, L, N, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 33위의 W;
아미노산 34위의 F, I, L, M, 혹은 V;
아미노산 35위의 F, H, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 50위의 E, F, H, I, K, L, M, N, Q, S, T, W, 혹은 Y;
아미노산 51위의 I, K, 혹은 V;
아미노산 52위의 K, M, R, 혹은 T;
아미노산 52b위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, V, W, 혹은 Y;
아미노산 52c위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 53위의 A, E, F, H, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 54위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 55위의 E, F, G, H, L, M, N, Q, W, 혹은 Y;
아미노산 56위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 57위의 A, D, E, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 58위의 A, F, H, K, N, P, R, 혹은 Y;
아미노산 59위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 60위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 61위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 62위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 63위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 64위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 65위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 93위의 H 혹은 R;
아미노산 94위의 F, G, H, L, M, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 95위의 I 혹은 V;
아미노산 96위의 F, H, I, K, L, M, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 97위의 F, Y, 혹은 W;
아미노산 98위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 99위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100a위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100b위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100c위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100d위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100e위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100f위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100g위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100h위의 A, D, E, G, H, I, L, M, N, P, S, T, 혹은 V;
아미노산 100i위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 101위의 A, D, F, I, L, M, N, Q, S, T, 혹은 V;
아미노산 102위의 A, D, E, F, G, H, I K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
및/또는
(b) 이하의 위치(모두 Kabat 넘버링에 의한다)의 각각에, 그 위치에 대하여 나타나는 이하의 아미노산 잔기 중 1개 또는 복수개를 포함하는, 경쇄 가변 도메인 아미노산 서열:
아미노산 24위의 A, D, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 25위의 A, G, N, P, S, T, 혹은 V;
아미노산 26위의 A, D, E, F, G, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 27위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27a위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27b위의 A, I, L, M, P, T, 혹은 V;
아미노산 27c위의 A, E, F, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, T, W, 혹은 Y;
아미노산 27d위의 A, E, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27e위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 28위의 G, N, S, 혹은 T;
아미노산 29위의 A, F, G, H, K, L, M, N, Q, R, S, T, W, 혹은 Y;
아미노산 30위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, V, W, 혹은 Y;
아미노산 31위의 I, L, Q, S, T, 혹은 V;
아미노산 32위의 F, W, 혹은 Y;
아미노산 33위의 A, F, H, L, M, Q, 혹은 V;
아미노산 34위의 A, H, 혹은 S;
아미노산 50위의 I, K, L, M, 혹은 R;
아미노산 51위의 A, E, I, K, L, M, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 52위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 53위의 A, E, F, G, H, K, L, M, N, P, Q, R, S, V, W, 혹은 Y;
아미노산 54위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 55위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 56위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 89위의 A, G, K, S, 혹은 Y;
아미노산 90위의 Q;
아미노산 91위의 G;
아미노산 92위의 A, D, H, K, N, Q, R, S, 혹은 T;
아미노산 93위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 94위의 A, D, H, I, M, N, P, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 95위의 P;
아미노산 96위의 F 혹은 Y; 및
아미노산 97위의 A, D, E, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, 혹은 V
를 포함하는 것이 바람직하다.
다른 국면에 있어서, 본 발명은, 인간 CD137의 LQDPCSNCPAGTFCDNNRNQICSPCPPNSFSSAGGQRTCDICRQCKGVFRTRKECSSTSNAEC(서열 번호: 152), 바람직하게는 LQDPCSN, NNRNQI, 및/또는 GQRTCDI의 아미노산 서열을 포함하는, CD137의 N말단 영역의 적어도 1개, 2개, 3개, 또는 그보다 많은 아미노산 잔기에 결합하는 항원 결합 분자, 예를 들어 항체에 관한 것이다.
몇몇 태양에 있어서, 본 발명의 항원 결합 분자는, CD3에 대한 그의 아고니스트 활성에 의해 T 세포를 활성화할 수 있고, 또한, CD137 및 CD3에 대한 그의 공자극 아고니스트 활성에 의해, 표적 세포에 대한 T 세포의 세포 상해 활성을 유도하여, T 세포의 활성화, 생존, 및 메모리 T 세포로의 분화를 강화할 수 있다. 한편, 본 발명의 항원 결합 분자는, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않기 때문에, CD137과 CD3의 가교에 의해 야기되는 유해 사상을 회피할 수 있다.
몇몇 태양에 있어서, 본 발명의 항원 결합 분자는 또한, CD137에 대한 아고니스트 활성에 의해, CD137을 발현하는 면역 세포를 활성화하여, 표적 세포에 대한 면역 응답을 강화할 수도 있다.
[도 1a] 친화성 성숙 GPC3/Dual-Ig 배리언트 삼중 특이성 항체의 CD3 아고니스트 활성의 측정. 플레이트 1(위의 패널) 및 플레이트 2(아래의 패널)로 나눈 선택된 항체에 의한, E:T비 5로 24시간, NFAT-luc2 Jurkat 리포터 세포와 공배양한 SK-pca60 세포주에 의해 검출된, 평균 발광 단위+/-표준 편차(s.d.). 항체를, 0.02, 0.2, 및 2nM로 첨가했다.
[도 1b] 친화성 성숙 GPC3/Dual-Ig 배리언트 삼중 특이성 항체의 CD137 아고니스트 활성의 측정. 플레이트 1(위의 패널) 및 플레이트 2(아래의 패널)로 나눈 선택된 항체에 의한, E:T비 5로 5시간, CD137을 과잉 발현하는 Jurkat NFκB 리포터 세포와 공배양한 SK-pca60 세포주에 의해 검출된, 평균 발광 단위+/-표준 편차(s.d.). 항체를, 0.5, 2.5, 및 5nM로 첨가했다.
[도 1ca] 선택된 GPC3/Dual-Ig 삼중 특이성 분자(플레이트 1)의 존재하에서의 PBMC와의 공배양에 의한, GPC3을 발현하는 SK-pca60 세포주에 대한 세포 상해 활성. 대략 120시간에 얻어진 평균 세포 증식 억제(%)치+/-s.d.를 플롯했다.
[도 1cb] 선택된 GPC3/Dual-Ig 삼중 특이성 분자(플레이트 2)의 존재하에서의 PBMC와의 공배양에 의한, GPC3을 발현하는 SK-pca60 세포주에 대한 세포 상해 활성. 대략 120시간에 얻어진 평균 세포 증식 억제(%)치+/-s.d.를 플롯했다.
[도 1cc] 선택된 GPC3/Dual-Ig 삼중 특이성 분자의 존재하에서의, GPC3을 발현하는 SK-pca60 세포주와 PBMC의 공배양에 있어서 측정된, 사이토카인(IFNγ) 방출. 공배양의 상청을, 48시간의 시점에서 해석했다. 그래프는, IFNγ의 평균 농도+/-s.d.를 나타낸다. 항체를, 평가를 위해서 플레이트 1(위의 패널) 및 플레이트 2(아래의 패널)로 나누었다.
[도 1cd] 선택된 GPC3/Dual-Ig 삼중 특이성 분자의 존재하에서의, GPC3을 발현하는 SK-pca60 세포주와 PBMC의 공배양에 있어서 측정된, 사이토카인(IL-2) 방출. 공배양의 상청을, 48시간의 시점에서 해석했다. 그래프는, IL-2의 평균 농도+/-s.d.를 나타낸다. 항체를, 평가를 위해서 플레이트 1(위의 패널) 및 플레이트 2(아래의 패널)로 나누었다.
[도 1ce] 선택된 GPC3/Dual-Ig 삼중 특이성 분자의 존재하에서의, GPC3을 발현하는 SK-pca60 세포주와 PBMC의 공배양에 있어서 측정된, 사이토카인(IL-6) 방출. 공배양의 상청을, 48시간의 시점에서 해석했다. 그래프는, IL-6의 평균 농도+/-s.d.를 나타낸다. 항체를, 평가를 위해서 플레이트 1(위의 패널) 및 플레이트 2(아래의 패널)로 나누었다.
[도 2a] 삼중 특이성 항체(mAb AB)의 설계 및 구축.
[도 2b] 조제된 삼중 특이성 항체의 명명 규칙.
[도 2ca] GPC3 음성 세포에 대한 항원 비의존성의 Jurkat 활성화. 친CHO 세포를, E:T 5로 24시간, NFAT-luc2 Jurkat 리포터 세포와 공배양했다. 0.5, 5, 및 50nM에서 인큐베이트된 다양한 항체 형식의 평균 발광 단위+/-표준 편차(s.d.)를 도시하는 그래프.
[도 2cb] GPC3 음성 세포에 대한 항원 비의존성의 Jurkat 활성화. CD137을 과잉 발현하는 CHO 세포를, E:T 5로 24시간, NFAT-luc2 Jurkat 리포터 세포와 공배양했다. 0.5, 5, 및 50nM에서 인큐베이트된 다양한 항체 형식의 평균 발광 단위+/-표준 편차(s.d.)를 도시하는 그래프.
[도 2da] PBMC 용액에 있어서의 항원 비의존성의 사이토카인(IFNγ) 방출. PBMC 용액에 3.2, 16, 및 80nM로 첨가한, 친화성 성숙 GPC3/Dual-Ig 배리언트 또는 GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 상청을, 48시간의 시점에서 해석했다. 그래프는, IFNγ의 평균 농도+/-s.d.를 나타낸다. 항체를, 평가를 위해서 플레이트 1(위의 패널) 및 플레이트 2(아래의 패널)로 나누었다.
[도 2db] PBMC 용액에 있어서의 항원 비의존성의 사이토카인(TNFα) 방출. PBMC 용액에 3.2, 16, 및 80nM로 첨가한, 친화성 성숙 GPC3/Dual-Ig 배리언트 또는 GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 상청을, 48시간의 시점에서 해석했다. 그래프는, TNFα의 평균 농도+/-s.d.를 나타낸다. 항체를, 평가를 위해서 플레이트 1(위의 패널) 및 플레이트 2(아래의 패널)로 나누었다.
[도 2dc] PBMC 용액에 있어서의 항원 비의존성의 사이토카인(IL-6) 방출. PBMC 용액에 3.2, 16, 및 80nM로 첨가한, 친화성 성숙 GPC3/Dual-Ig 배리언트 또는 GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 상청을, 48시간의 시점에서 해석했다. 그래프는, IL-6의 평균 농도+/-s.d.를 나타낸다. 항체를, 평가를 위해서 플레이트 1(위의 패널) 및 플레이트 2(아래의 패널)로 나누었다.
[도 3aa] 인간화 CD3/CD137 마우스 모델에 있어서의 LLC1/hGPC3 이종 이식편에 대한 항체의 인비보 유효성. Y축은, 종양 체적(mm3)을 의미하고, X축은, 종양 이식 후의 일수를 의미한다.
[도 3ab] 인간화 CD3/CD137 마우스 모델에 있어서의 LLC1/hGPC3 이종 이식편에 대한 항체의 인비보 유효성. Y축은, 종양 체적(mm3)을 의미하고, X축은, 종양 이식 후의 일수를 의미한다.
[도 3ac] 혈장 IL-6 농도. 항체 주사의 2시간 후에 마우스로부터 채혈하고, Bio-Plex Pro Mouse Cytokine Th1 Panel을 이용하여 혈장 IL-6 농도를 측정했다.
[도 3b] huNOG 마우스 모델에 있어서의 sk-pca-13a 이종 이식편에 대한 항체의 인비보 유효성. Y축은, 종양 체적(mm3)을 의미하고, X축은, 종양 이식 후의 일수를 의미한다.
[도 3ca] CD137 상의 H0868L0581 Fab 접촉 영역의 에피토프. CD137 아미노산 서열에 있어서의 에피토프 매핑(흑색: H0868L0581로부터 3.0옹스트롬보다도 가까움, 줄무늬: 4.5옹스트롬보다도 가까움).
[도 3cb] CD137 상의 H0868L0581 Fab 접촉 영역의 에피토프. 결정 구조에 있어서의 에피토프 매핑(암회색의 구: H0868L0581로부터 3.0옹스트롬보다도 가까움, 박회색의 막대: 4.5옹스트롬보다도 가까움).
[도 4] 다이설파이드 결합 링커에 의해 비오틴 표지되어 있는 C3NP1-27, CD3ε 펩티드 항원의 설계를 나타낸다.
[도 5] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 클론의 파지 ELISA의 결과를 나타내는 그래프이다. Y축은 CD137-Fc에 대한 특이성을 의미하고, X축은 각 클론의 CD3에 대한 특이성을 의미한다.
[도 6] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 클론의 파지 ELISA의 결과를 나타내는 그래프이다. Y축은, 각 클론의 비즈 ELISA에서의 CD137-Fc에 대한 특이성을 의미하고, X축은, 도 5와 동일한 플레이트 ELISA에서의 CD3에 대한 특이성을 의미한다.
[도 7] 인간 CD137 아미노산 서열과 필리핀원숭이 CD137 아미노산 서열의 비교 데이터를 나타낸다.
[도 8] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 ELISA의 결과를 나타내는 그래프이다. Y축은, 각 클론의 필리핀원숭이 CD137-Fc에 대한 특이성을 의미하고, X축은, 인간 CD137에 대한 특이성을 의미한다.
[도 9] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 ELISA의 결과를 나타내는 그래프이다. Y축은 CD3e에 대한 특이성을 의미한다.
[도 10] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 경합 ELISA의 결과를 나타내는 그래프이다. Y축은, 비오틴-인간 CD137-Fc 또는 비오틴-인간 Fc에 대한 ELISA의 반응을 의미한다. 과잉량의 인간 CD3 또는 인간 Fc를 경합물로서 이용했다.
[도 11a] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이 패닝 아웃풋 풀의 파지 ELISA의 결과를 나타내는 그래프이다. Y축은 인간 CD137에 대한 특이성을 의미한다. X축은, 패닝 아웃풋 풀을 의미하고, 초기는, 파지 디스플레이 패닝 전의 풀이고, R1 내지 R6은, 각각 라운드 1 내지 라운드 6의 파지 디스플레이 패닝 후의 패닝 아웃풋 풀을 의미한다.
[도 11b] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이 패닝 아웃풋 풀의 파지 ELISA의 결과를 나타내는 그래프이다. Y축은 필리핀원숭이 CD137에 대한 특이성을 의미한다. X축은, 패닝 아웃풋 풀을 의미하고, 초기는, 파지 디스플레이 패닝 전의 풀이고, R1 내지 R6은, 각각 라운드 1 내지 라운드 6의 파지 디스플레이 패닝 후의 패닝 아웃풋 풀을 의미한다.
[도 11c] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이 패닝 아웃풋 풀의 파지 ELISA의 결과를 나타내는 그래프이다. Y축은 CD3에 대한 특이성을 의미한다. X축은, 패닝 아웃풋 풀을 의미하고, 초기는, 파지 디스플레이 패닝 전의 풀이고, R1 내지 R6은, 각각 라운드 1 내지 라운드 6의 파지 디스플레이 패닝 후의 패닝 아웃풋 풀을 의미한다.
[도 12a] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 ELISA의 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 각 클론의 인간 CD137-Fc에 대한 특이성을 의미하고, X축은, 필리핀원숭이 CD137 또는 CD3에 대한 특이성을 의미한다.
[도 12b] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 ELISA의 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 각 클론의 인간 CD137-Fc에 대한 특이성을 의미하고, X축은, 필리핀원숭이 CD137 또는 CD3에 대한 특이성을 의미한다.
[도 12c] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 ELISA의 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 각 클론의 인간 CD137-Fc에 대한 특이성을 의미하고, X축은, 필리핀원숭이 CD137 또는 CD3에 대한 특이성을 의미한다.
[도 13] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 ELISA의 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 각 클론의 인간 CD137-Fc에 대한 특이성을 의미하고, X축은, 필리핀원숭이 CD137 또는 CD3에 대한 특이성을 의미한다.
[도 14] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 경합 ELISA의 결과를 나타내는 그래프이다. Y축은, 비오틴-인간 CD137-Fc 또는 비오틴-인간 Fc에 대한 ELISA의 반응을 의미한다. 과잉량의 인간 CD3을 경합물로서 이용했다.
[도 15] 각 클론의 에피토프 도메인을 동정하기 위한, CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 ELISA의 결과를 나타내는 그래프이다. Y축은, 인간 CD137의 각 도메인에 대한 ELISA의 반응을 의미한다.
[도 16] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이 친화성 성숙으로 취득된 IgG의 ELISA의 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 각 클론의 인간 CD137-Fc에 대한 특이성을 의미하고, X축은, 필리핀원숭이 CD137 또는 CD3에 대한 특이성을 의미한다.
[도 17a] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 경합 ELISA의 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 비오틴-인간 CD137-Fc 또는 비오틴-인간 Fc에 대한 ELISA의 반응을 의미한다. 과잉량의 인간 CD3을 경합물로서 이용했다.
[도 17b] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 경합 ELISA의 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 비오틴-인간 CD137-Fc 또는 비오틴-인간 Fc에 대한 ELISA의 반응을 의미한다. 과잉량의 인간 CD3을 경합물로서 이용했다.
[도 17c] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 경합 ELISA의 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 비오틴-인간 CD137-Fc 또는 비오틴-인간 Fc에 대한 ELISA의 반응을 의미한다. 과잉량의 인간 CD3을 경합물로서 이용했다.
[도 17d] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 경합 ELISA의 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 비오틴-인간 CD137-Fc 또는 비오틴-인간 Fc에 대한 ELISA의 반응을 의미한다. 과잉량의 인간 CD3을 경합물로서 이용했다.
[도 17e] CD3 및 CD137에 대한 파지 디스플레이로 취득된 IgG의 경합 ELISA의 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 비오틴-인간 CD137-Fc 또는 비오틴-인간 Fc에 대한 ELISA의 반응을 의미한다. 과잉량의 인간 CD3을 경합물로서 이용했다.
[도 18a] 항인간 GPC3/Dual-Fab 항체를 개재시킨 활성화 B 세포로부터의 IL-6 분비의 메커니즘을 도식적으로 나타내는 도면이다.
[도 18b] 활성화 B 세포로부터 분비되는 IL-6의 산생의 레벨에 의해, 다양한 항인간 GPC3/Dual-Fab 항체의 CD137 매개성 아고니스트 활성을 평가한 결과를 나타내는 그래프이다. Ctrl은, 음성 대조 인간 IgG1 항체를 나타낸다.
[도 19a] 항인간 GPC3/Dual-Fab 항체를 개재시킨 활성화 Jurkat T 세포에 있어서의 루시페라제 발현의 메커니즘을 도식적으로 나타내는 도면이다.
[도 19b] 활성화 Jurkat T 세포에 있어서 발현하는 루시페라제의 산생의 레벨에 의해, 다양한 항인간 GPC3/Dual-Fab 항체의 CD3 매개성 아고니스트 활성을 평가한 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Ctrl은, 음성 대조 인간 IgG1 항체를 나타낸다.
[도 20] 각 고정화 항체의 존재하에서 인간 PBMC 유래 T 세포로부터의 사이토카인(IL-2, IFN-γ, 및 TNF-α) 방출을 평가한 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 분비된 각 사이토카인의 농도를 의미하고, X축은, 고정화된 항체의 농도를 의미한다. 대조 항CD137 항체(B), 대조 항CD3 항체(CE115), 음성 대조 항체(Ctrl), 및 dual 항체 중 하나(H183L072)를, 어세이를 위해서 이용했다.
[도 21] 각 이중 특이성 항체에 의한 GPC3 양성 표적 세포(SK-pca60 및 SK-pca13a)에 대한 T 세포 의존성 세포 상해 활성(TDCC)을 평가한 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 세포 증식 억제(CGI)의 비율을 의미하고, X축은, 각 이중 특이성 항체의 농도를 의미한다. 항GPC3/Dual 이중 특이성 항체(GC33/H183L072), 음성 대조/Dual 이중 특이성 항체(Ctrl/H183L072), 항GPC3/항CD137 이중 특이성 항체(GC33/B), 및 음성 대조/항CD137 이중 특이성 항체(Ctrl/B)를, 이 어세이를 위해서 이용했다. 5배량의 이펙터(E) 세포를, 종양(T) 세포에 가했다(ET5).
[도 22] CD3e에 대한 CE115의 세포 ELISA의 결과를 나타내는 그래프이다.
[도 23] EGFR_ERY22_CE115의 분자 형태를 나타내는 도면이다.
[도 24] EGFR_ERY22_CE115의 TDCC(SK-pca13a)의 결과를 나타내는 그래프이다.
[도 25] 결합량의 비가 0.8 미만인 항체의 예시적인 센서그램이다.
[도 26] GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 및 항GPC3/dual-Fab 항체의 동시 결합의 Biacore 해석의 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 각 항원에 대한 결합 리스폰스를 의미한다. 최초에, 인간 CD3(hCD3)을 애널라이트로서 이용하고, 그 다음에, hCD3(파선으로서 나타낸다) 또는 인간 CD137(hCD137)과 hCD3의 혼합물(실선으로서 나타낸다)도 애널라이트로서 이용했다.
[도 27] 각 항체의 CD137 양성 CHO 세포 또는 Jurkat 세포에 대한 FACS 해석의 결과를 나타내는 일련의 센서그램이다. 도 27(a) 및 (c)는, 인간 CD137 양성 CHO 세포에 대한 결합의 결과이며, 도 27(b) 및 (d)는, 친CHO 세포에 대한 결과이다. 도 27(a) 및 (b)에 있어서, 실선은, 항GPC3/dual 항체(GC33/H183L072, 즉 GPC33/H183L072)의 결과를 나타내고, 색채움부는, 대조 항체(Ctrl)의 결과를 나타낸다. 도 27(c) 및 (d)에 있어서, 실선, 암회색으로의 색채움부, 및 박회색으로의 색채움부는, 각각, GPC3/CD137xCtrl 삼중 특이성 항체, GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체, 및 Ctrl/CtrlxCD3 삼중 특이성 항체의 결과를 나타낸다. 도 27(e) 및 (f)는, Jurkat CD3 양성 세포에 대한 결합의 결과이다. 도 27(e)에 있어서, 실선 및 색채움부는, 각각, 항GPC3/dual 항체(GC33/H183L072, 즉 GPC33/H183L072) 및 대조 항체(Ctrl)의 결과를 나타낸다. 도 27(f)에 있어서, 실선, 암회색으로의 색채움부, 및 박회색으로의 색채움부는, 각각, GPC3/CtrlxCD3 삼중 특이성 항체, GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체, 및 Ctrl/CD137xCtrl 삼중 특이성 항체의 결과를 나타낸다.
[도 28] 활성화 Jurkat T 세포에 있어서 발현하는 루시페라제의 산생의 레벨에 의해, GPC3 양성 표적 세포 SK-pca60에 대한 다양한 항체의 CD3 매개성 아고니스트 활성을 평가한 결과를 나타내는 그래프를 제시한다. 6종류의 삼중 특이성 항체, 항GPC3/Dual-Fab 항체(GPC3/H183L072), 및 대조/Dual-Fab 항체(Ctrl/H183L072)를, 이 어세이를 위해서 이용했다. X축은, 각 항체가 이용한 농도를 의미한다.
[도 29] 활성화 Jurkat T 세포에 있어서 발현하는 루시페라제의 산생의 레벨에 의해, 인간 CD137 양성 CHO 세포 및 친CHO 세포에 대한 다양한 항체의 CD3 매개성 아고니스트 활성을 평가한 결과를 나타내는 그래프를 제시한다. 6종류의 삼중 특이성 항체, 항GPC3/Dual-Fab 항체(GPC3/H183L072), 및 대조/Dual-Fab 항체(Ctrl/H183L072)를, 이 어세이를 위해서 이용했다. X축은, 각 항체가 이용한 농도를 의미한다.
[도 30] 각 가용성 항체의 존재하에서 인간 PBMC로부터의 사이토카인(IL-2, IFN-γ, 및 TNF-α) 방출을 평가한 결과를 나타내는 일련의 그래프이다. Y축은, 분비된 각 사이토카인의 농도를 의미하고, X축은, 이용한 항체의 농도를 의미한다. Ctrl/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 및 대조/Dual-Fab 항체(Ctrl/H183L072)를, 이 어세이를 위해서 이용했다.
본 발명에 있어서, "항체 가변 영역"이란, 통상, 4개의 프레임워크 영역(FR) 및 그것이 인접하는 3개의 상보성 결정 영역(CDR)에 의해 구성되는 도메인을 포함하는 영역을 의미하고, 또한 그의 부분 서열도, 그 부분 서열이 항원의 일부 또는 전부에 결합하는 활성을 갖는 한 포함한다. 특히, 항체 경쇄 가변 도메인(VL) 및 항체 중쇄 가변 도메인(VH)을 포함하는 영역이 바람직하다. 본 발명의 항체 가변 영역은, 임의의 서열을 가져도 되고, 마우스 항체, 래트 항체, 토끼 항체, 염소 항체, 낙타 항체, 및 이들 비인간 항체의 어느 것의 인간화에 의해 얻어진 인간화 항체, 및 인간 항체 등의, 임의의 항체에서 유래하는 가변 영역이어도 된다. "인간화 항체"는, 재구성(reshaped) 인간 항체라고도 불리고, 비인간 포유동물 유래의 항체, 예를 들어 마우스 항체의 상보성 결정 영역(CDR)을 인간 항체의 CDR에 이식하는 것에 의해 취득된다. CDR을 동정하기 위한 방법은, 당해 기술 분야에 있어서 공지이다(Kabat et al., Sequence of Proteins of Immunological Interest (1987), National Institute of Health, Bethesda, Md.; 및 Chothia et al., Nature (1989) 342: 877). 그를 위한 일반적인 유전자 재조합 수법도 또한, 당해 기술 분야에 있어서 공지이다(유럽 특허출원 공개번호 EP 125023 및 WO 96/02576 참조).
"CD3과 CD137(4-1BB)에 동시에는 결합하지 않는" 본 발명의 "항체 가변 영역"이란, 본 발명의 항체 가변 영역이, CD3과 결합하고 있는 상태에서는 CD137에 결합할 수 없고, 반대로, 가변 영역이, CD137과 결합하고 있는 상태에서는 CD3에 결합할 수 없음을 의미한다. 여기에서, "CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는"이라고 하는 구에는, CD3을 발현하는 세포와 CD137을 발현하는 세포를 가교하지 않는 것, 또는 각각이 상이한 세포 상에서 발현하고 있는 CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 것도 포함된다. 이 구에는 더욱이, CD3 및 CD137이 가용성 단백질과 같이 세포막 상에 발현하고 있지 않거나, 또는 양쪽이 동일한 세포 상에 존재할 때에는, 가변 영역이, CD3과 CD137의 양쪽에 동시에 결합할 수 있지만, 각각이 상이한 세포 상에서 발현하고 있는 CD3과 CD137에는 동시에는 결합할 수 없는 경우도 포함된다. 그와 같은 항체 가변 영역은, 이들 기능을 갖고 있는 한, 특별히 한정되지 않는다. 그 예에는, 소망의 항원에 결합하도록 그 아미노산의 일부를 개변한, IgG형의 항체 가변 영역에서 유래하는 가변 영역이 포함될 수 있다. 개변되는 아미노산은, 예를 들어, CD3 또는 CD137에 결합하는 항체 가변 영역에 있어서의, 그 개변이 항원에 대한 결합을 상실시키지 않는 아미노산으로부터 선택된다.
여기에서, "상이한 세포 상에서 발현하고 있는"이라고 하는 구는, 단지, 항원이 상이한 세포 상에서 발현하고 있음을 의미한다. 그와 같은 세포의 조합은, 예를 들어, T 세포와 다른 T 세포와 같이 동일한 종류의 세포여도 되고, 또는 T 세포와 NK 세포와 같이 상이한 종류의 세포여도 된다.
아미노산 개변은, 단독으로 이용되어도 되고, 또는 복수의 아미노산 개변이, 조합되어 이용되어도 된다.
복수의 아미노산 개변을 조합하여 이용하는 경우, 조합되는 개변의 수는, 특별히 한정되지 않고, 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 적절히 설정할 수 있다. 조합되는 개변의 수는, 예를 들어, 2개 이상 30개 이하, 바람직하게는 2개 이상 25개 이하, 2개 이상 22개 이하, 2개 이상 20개 이하, 2개 이상 15개 이하, 2개 이상 10개 이하, 2개 이상 5개 이하, 또는 2개 이상 3개 이하이다.
조합되는 복수의 아미노산 개변은, 항체의 중쇄 가변 도메인 또는 경쇄 가변 도메인에만 가해져도 되고, 또는 중쇄 가변 도메인 및 경쇄 가변 도메인의 양쪽에 적절히 분배되어도 된다.
가변 영역 중의 1개 또는 복수개의 아미노산 잔기가, 항원 결합 활성이 유지되는 한, 개변되는 아미노산 잔기로서 허용된다. 가변 영역 중의 아미노산을 개변하는 경우, 결과로서 생긴 가변 영역은, 대응하는 미개변의 항체의 결합 활성을 바람직하게는 유지하고, 바람직하게는, 예를 들어, 개변 전보다도 50% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더 바람직하게는 100% 이상 높은 결합 활성을 갖지만, 본 발명에 의한 가변 영역은 그들로 한정되지 않는다. 결합 활성은, 아미노산 개변에 의해 상승하고 있어도 되고, 예를 들어, 개변 전의 결합 활성의 2배, 5배, 또는 10배여도 된다.
아미노산 개변에 있어 바람직한 영역의 예에는, 가변 영역 중의 용매에 노출되고 있는 영역 및 루프가 포함된다. 그 중에서도, CDR1, CDR2, CDR3, FR3, 및 루프가 바람직하다. 구체적으로는, H쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 31 내지 35위, 50 내지 65위, 71 내지 74위, 및 95 내지 102위, 및 L쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 24 내지 34위, 50 내지 56위, 및 89 내지 97위가 바람직하다. H쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 31위, 52a 내지 61위, 71 내지 74위, 및 97 내지 101위, 및 L쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 24 내지 34위, 51 내지 56위, 및 89 내지 96위가 보다 바람직하다. 또한, 아미노산 개변 시에, 항원 결합 활성을 상승시키는 아미노산이 추가로 도입되어도 된다.
본 명세서에 있어서 이용되는 "초가변 영역" 또는 "HVR"이라고 하는 용어는, 서열("상보성 결정 영역"혹은 "CDR")이 초가변이고, 또한/또는 구조적으로 정의되는 루프("초가변 루프")를 형성하고, 또한/또는 항원에 접촉하는 잔기("항원 접촉부")를 함유하는 항체 가변 도메인의 영역의 각각을 가리킨다. 대체로, 항체는, 6개의 HVR: VH에 있어서의 3개(H1, H2, H3) 및 VL에 있어서의 3개(L1, L2, L3)를 포함한다. 본 명세서에 있어서의 예시적인 HVR은, 이하를 포함한다:
(a) 아미노산 잔기 26 내지 32(L1), 50 내지 52(L2), 91 내지 96(L3), 26 내지 32(H1), 53 내지 55(H2), 및 96 내지 101(H3)에 존재하는 초가변 루프(Chothia and Lesk, J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987));
(b) 아미노산 잔기 24 내지 34(L1), 50 내지 56(L2), 89 내지 97(L3), 31 내지 35b(H1), 50 내지 65(H2), 및 95 내지 102(H3)에 존재하는 CDR(Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991));
(c) 아미노산 잔기 27c 내지 36(L1), 46 내지 55(L2), 89 내지 96(L3), 30 내지 35b(H1), 47 내지 58(H2), 및 93 내지 101(H3)에 존재하는 항원 접촉부(MacCallum et al. J. Mol. Biol. 262: 732-745 (1996)); 및
(d) HVR 아미노산 잔기 46 내지 56(L2), 47 내지 56(L2), 48 내지 56(L2), 49 내지 56(L2), 26 내지 35(H1), 26 내지 35b(H1), 49 내지 65(H2), 93 내지 102(H3), 및 94 내지 102(H3)를 포함하는, (a), (b), 및/또는 (c)의 조합.
특별히 지시되지 않는 한, HVR 잔기 및 가변 도메인 중의 다른 잔기(예를 들어, FR 잔기)는, 상기의 Kabat et al.에 따라, 본 명세서에 있어서 넘버링된다.
본 발명에 있어서, "루프"란, 면역글로불린의 β 배럴 구조의 유지에 관여하지 않는 잔기를 함유하는 영역을 의미한다.
본 발명에 있어서, 아미노산 개변이란, 치환, 결실, 부가, 삽입, 혹은 수식, 또는 그들의 조합을 의미한다. 본 발명에 있어서, 아미노산 개변은, 아미노산 변이와 호환적으로 이용되고, 그것과 동일한 의미로 이용될 수 있다.
아미노산 잔기의 치환은, 예를 들어, 이하의 (a) 내지 (c)의 어느 하나를 개변할 목적으로, 별도의 아미노산 잔기로의 치환에 의해 실시된다: (a) 시트 구조 또는 나선 구조를 갖는 영역의 폴리펩티드 백본 구조; (b) 표적 부위의 전하 혹은 소수성; 및 (c) 측쇄의 사이즈.
아미노산 잔기는, 일반적인 측쇄의 성질에 기초하여 이하의 그룹으로 분류된다: (1) 소수성 잔기: 노르류신, Met, Ala, Val, Leu, 및 Ile; (2) 중성 친수성 잔기: Cys, Ser, Thr, Asn, 및 Gln; (3) 산성 잔기: Asp 및 Glu; (4) 염기성 잔기: His, Lys, 및 Arg; (5) 쇄의 배향에 영향을 주는 잔기: Gly 및 Pro; 및 (6) 방향족 잔기: Trp, Tyr, 및 Phe.
이들 그룹의 각각 내에서의 아미노산 잔기의 치환은, 보존적 치환으로 불리고, 한편, 이들 그룹 중 하나에 있어서의 아미노산 잔기의 다른 하나의 그룹에 있어서의 아미노산 잔기에 의한 치환은, 비보존적 치환으로 불린다.
본 발명에 의한 치환은, 보존적 치환이어도 되고, 또는 비보존적 치환이어도 된다. 혹은, 보존적 치환과 비보존적 치환이 조합되어도 된다.
아미노산 잔기의 개변에는 또한, CD3 또는 CD137에 결합하는 항체 가변 영역에 있어서, 그 개변이 항원에 대한 결합을 상실시키지 않는 아미노산의 랜덤 개변에 의해 얻어진 것으로부터의, CD3 및 CD137에 결합할 수 있지만 이들 항원에 동시에는 결합할 수 없는 가변 영역의 선택; 및 소망의 항원에 대해서 결합 활성을 가짐이 이전에 알려져 있는 펩티드를 전술한 영역에 삽입하는 개변도 포함된다.
본 발명의 항체 가변 영역에 있어서, 전술한 개변은, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 개변과 조합되어도 된다. 예를 들어, 가변 영역의 N말단 글루타민의 파이로글루타밀화에 의한 파이로글루타민산으로의 수식은, 당업자에게 잘 알려져 있는 수식이다. 따라서, 그 중쇄의 N말단에 글루타민을 갖는 본 발명의 항체는, 이 N말단 글루타민이 파이로글루타민산으로 수식된 가변 영역을 함유해도 된다.
그와 같은 항체 가변 영역은, 예를 들어, 항원 결합, 약물 동태, 안정성, 또는 항원성을 개선하기 위한 아미노산 개변을 추가로 가져도 된다. 본 발명의 항체 가변 영역은, 항원에 대해서 pH 의존적인 결합 활성을 갖고, 그에 의해 항원에 반복하여 결합할 수 있도록, 개변되어도 된다(WO2009/125825).
또한, 예를 들어, 제 3 항원에 결합하는 그와 같은 항체 가변 영역에 대해서, 표적 조직 특이적인 화합물의 농도에 따라 항원 결합 활성을 변화시키는 아미노산 개변이 가해져도 된다(WO2013/180200).
가변 영역은, 예를 들어, 결합 활성의 증강, 특이성의 개선, pI의 저하, pH의존적인 항원 결합 특성의 부여, 결합의 열안정성의 개선, 용해성의 개선, 화학 수식에 대한 안정성의 개선, 당쇄에서 유래하는 불균일성의 개선, 면역원성의 저하를 위한 인실리코(in silico) 예측 혹은 인비트로 T 세포 베이스 어세이의 사용에 의해 동정된 T 세포 에피토프의 회피, 또는 제어성 T 세포를 활성화하기 위한 T 세포 에피토프의 도입을 목적으로 하여, 추가로 개변되어도 된다(mAbs 3:243-247, 2011).
본 발명의 항체 가변 영역이 "CD3 및 CD137에 결합할 수 있는"지 여부는, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 방법에 의해 판정할 수 있다.
이것은, 예를 들어, 전기화학발광법(ECL법)에 의해 판정할 수 있다(BMC Research Notes 2011, 4:281).
구체적으로는, 예를 들어, 비오틴 표지된 피험 항원 결합 분자의, CD3 및 CD137에 결합할 수 있는 영역, 예를 들어, Fab 영역으로 구성되는 저분자 항체, 또는 그의 1가 항체(통상의 항체가 갖는 2개의 Fab 영역 중 1개가 결여되어 있는 항체)를, sulfo-tag(Ru 착체)로 표지된 CD3 또는 CD137과 혼합하고, 혼합물을 스트렙트아비딘 고정화 플레이트 상에 첨가한다. 이 조작에 있어서, 비오틴 표지된 피험 항원 결합 분자는, 플레이트 상의 스트렙트아비딘에 결합한다. sulfo-tag로부터 광을 발생시키고, 그 발광 시그널을, Sector Imager 600 또는 2400(MSD K.K.) 등을 이용하여 검출하고, 그에 의해, CD3 또는 CD137에 대한 피험 항원 결합 분자의 전술한 영역의 결합을 확인할 수 있다.
혹은, 이 어세이는, ELISA, FACS(형광 활성화 세포 선별), ALPHAScreen(증폭 발광 근접 호모지니어스 어세이 스크린), 표면 플라즈몬 공명(SPR) 현상에 기초하는 BIACORE법 등에 의해 실시되어도 된다(Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2006) 103 (11), 4005-4010).
구체적으로는, 어세이는, 예를 들어, 표면 플라즈몬 공명(SPR) 현상에 기초하는 상호작용 해석 기기인 Biacore(GE Healthcare Japan Corp.)를 이용하여 실시할 수 있다. Biacore 해석 기기에는, Biacore T100, T200, X100, A100, 4000, 3000, 2000, 1000, 또는 C 등의 임의의 기종이 포함된다. CM7, CM5, CM4, CM3, C1, SA, NTA, L1, HPA, 또는 Au 칩 등의 임의의 Biacore용 센서 칩을, 센서 칩으로서 이용할 수 있다. 프로틴 A, 프로틴 G, 프로틴 L, 항인간 IgG 항체, 항인간 IgG-Fab, 항인간 L쇄 항체, 항인간 Fc 항체, 항원 단백질, 또는 항원 펩티드 등의, 본 발명의 항원 결합 분자를 포착하기 위한 단백질을, 아민 커플링, 다이설파이드 커플링, 또는 알데하이드 커플링 등의 커플링법에 의해, 센서 칩 상에 고정화한다. 그 위에 CD3 또는 CD137을 애널라이트로서 인젝트하고, 상호작용을 측정하여 센서그램을 취득한다. 이 조작에 있어서, CD3 또는 CD137의 농도는, 어세이 샘플의 상호작용의 강도(예를 들어, KD)에 따라 수μM로부터 수pM의 범위 내에서 선택할 수 있다.
혹은, CD3 또는 CD137을, 항원 결합 분자 대신에 센서 칩 상에 고정화하고, 다음에, 평가하고 싶은 항체 샘플을 상호작용시켜도 된다. 본 발명의 항원 결합 분자의 항체 가변 영역이 CD3 또는 CD137에 대한 결합 활성을 갖는지 여부를, 상호작용의 센서그램으로부터 산출된 해리 상수(KD)치에 기초하여, 또는 항원 결합 분자 샘플의 작용 전의 레벨을 상회하는, 작용 후의 센서그램의 증가의 정도에 기초하여, 확인할 수 있다.
몇몇 태양에 있어서, 목적하는 항원(즉, CD3 또는 CD137)에 대한 본 발명의 항체 가변 영역의 결합 활성 또는 친화성을, 예를 들어, Biacore T200 기기(GE Healthcare) 또는 Biacore 8K 기기(GE Healthcare)를 이용하여, 37℃(CD137에 대해) 또는 25℃(CD3에 대해)에서 평가한다. 항인간 Fc(예를 들어, GE Healthcare)를, 아민 커플링 키트(예를 들어, GE Healthcare)를 이용하여 CM4 센서 칩의 모든 플로 셀 상에 고정화한다. 항원 결합 분자 또는 항체 가변 영역을, 항Fc 센서 표면 상에 포착하고, 그 다음에, 항원(CD3 또는 CD137)을 플로 셀 상에 인젝트한다. 항원 결합 분자 또는 항체 가변 영역의 포착 레벨은, 200레조넌스 유닛(RU)을 목표로 해도 된다. 재조합 인간 CD3 또는 CD137을, 2배 연속 희석에 의해 조제한 400 내지 25nM로 인젝트하고, 그 후 해리시켜도 된다. 모든 항원 결합 분자 또는 항체 가변 영역 및 애널라이트는, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3을 함유하는 ACES pH 7.4에 있어서 조제한다. 센서 표면은, 사이클마다 3M MgCl2로 재생시킨다. 결합 친화성은, 예를 들어, Biacore T200 Evaluation software, version 2.0(GE Healthcare) 또는 Biacore 8K Evaluation software(GE Healthcare)를 이용하여, 데이터를 프로세싱하여, 1:1 결합 모델에 피팅시키는 것에 의해 결정한다. 본 발명의 항원 결합 도메인의 특이적 결합 활성 또는 친화성을 평가하기 위해서, KD치를 산출한다.
ALPHAScreen은, 2종류의 비즈(도너 및 억셉터)를 이용하는 ALPHA 테크놀로지에 의해, 이하의 원리에 기초하여 실시된다: 도너 비즈에 결합한 분자와 억셉터 비즈에 결합한 분자 사이의 생물학적 상호작용에 의해 이들 2개의 비즈가 근접하여 위치할 때에만, 발광 시그널이 검출된다. 레이저에 의해 여기된 도너 비즈 중의 포토센서타이저는, 주변의 산소를 여기 상태의 일중항 산소로 변환한다. 일중항 산소는, 도너 비즈 주변으로 확산하고, 그것에 근접하여 위치하는 억셉터 비즈에 도달하면, 그에 의해 비즈에 있어서의 화학발광 반응을 야기하여, 최종적으로 광이 방출된다. 도너 비즈에 결합한 분자와 억셉터 비즈에 결합한 분자 사이의 상호작용이 없는 경우에는, 도너 비즈에 의해 산생되는 일중항 산소가 억셉터 비즈에 도달하지 않는다. 따라서, 화학발광 반응은 일어나지 않는다.
그 사이의 상호작용을 관찰하는 물질 중 한쪽(리간드)을, 센서 칩의 금 박막 상에 고정한다. 금 박막과 유리의 경계면에서 전반사하도록, 센서 칩의 이측(裏側)으로부터 광을 쪼인다. 결과로서, 반사광의 일부에, 반사 강도가 저하된 부위(SPR 시그널)가 형성된다. 그 사이의 상호작용을 관찰하는 물질 중 다른 쪽(애널라이트)을, 센서 칩의 표면 상에 인젝트한다. 애널라이트가 리간드에 결합하면, 고정화되어 있는 리간드 분자의 질량이 증가하여, 센서 칩 표면 상의 용매의 굴절률이 변화한다. 이 굴절률의 변화에 의해, SPR 시그널의 위치가 시프트한다(반대로, 결합한 분자가 해리되면, 시그널은 원래의 위치로 돌아간다). Biacore 시스템은, 시프트의 양, 즉, 센서 칩 표면 상의 질량 변화를 세로 좌표에 플롯하여, 질량의 시간 의존적 변화를 어세이 데이터로서 표시한다(센서그램). 센서 칩 표면 상에 포착된 리간드에 결합한 애널라이트의 양(애널라이트를 상호작용시키기 전후에서의 센서그램 상에서의 리스폰스의 변화의 양)을, 센서그램으로부터 결정할 수 있다. 그러나, 결합량은 리간드의 양에도 의존하기 때문에, 비교는, 실질적으로 동일한 양의 리간드의 양을 이용하는 조건하에서 행하지 않으면 안 된다. 카이네틱스, 즉, 결합 속도 상수(ka) 및 해리 속도 상수(kd)는, 센서그램의 커브로부터 결정할 수 있고, 한편, 친화성(KD)은, 이들 상수의 비로부터 결정할 수 있다. 저해 어세이도 또한, BIACORE법에 있어서 적합하게 이용된다. 저해 어세이의 예는, Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2006) 103 (11), 4005-4010에 기재되어 있다.
본 발명의 항원 결합 분자가 "CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는"지 여부는, 항원 결합 분자가 CD3 및 CD137의 양쪽에 대한 결합 활성을 가짐을 확인하는 것; 그 다음에, 이 결합 활성을 갖는 가변 영역을 포함하는 항원 결합 분자에, CD3 또는 CD137의 어느 하나를 미리 결합시키는 것; 및 그 다음에, 전술한 방법에 의해 다른 하나의 것에 대한 그 결합 활성의 유무를 판정하는 것에 의해 확인할 수 있다. 혹은, 이것은 또한, ELISA 플레이트 상 또는 센서 칩 상에 고정화된 CD3 또는 CD137의 어느 하나에 대한 항원 결합 분자의 결합이, 용액 중으로의 다른 하나의 것의 첨가에 의해 저해되는지 여부를 판정하는 것에 의해, 확인할 수도 있다. 몇몇 태양에 있어서, 본 발명의 항원 결합 분자의 CD3 또는 CD137의 어느 하나에 대한 결합은, 다른 하나에 대한 항원 결합 분자의 결합에 의해, 적어도 50%, 바람직하게는 60% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 80% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상, 또는 보다 더 바람직하게는 95% 이상 저해된다.
하나의 국면에 있어서, 1개의 항원(예를 들어, CD3)을 고정화하고 있는 동안에, CD3에 대한 항원 결합 분자의 결합의 저해를, 선행 기술에 있어서 공지된 방법(즉, ELISA, BIACORE 등)에 의해, 다른 항원(예를 들어, CD137)의 존재하에서 결정할 수 있다. 다른 국면에 있어서, CD137을 고정화하고 있는 동안에, CD137에 대한 항원 결합 분자의 결합의 저해도 또한, CD3의 존재하에서 결정할 수 있다. 전술한 2개의 국면 중 어느 하나가 실시될 때에, 결합이, 적어도 50%, 바람직하게는 60% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 더 바람직하게는 80% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상, 또는 한층 더 보다 바람직하게는 95% 이상 저해된다면, 본 발명의 항원 결합 분자는, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는다고 판정된다.
몇몇 태양에 있어서, 애널라이트로서 인젝트되는 항원의 농도는, 고정화되는 다른 항원의 농도보다 적어도 1배, 2배, 5배, 10배, 30배, 50배, 또는 100배 높다.
바람직한 양식에 있어서, 애널라이트로서 인젝트되는 항원의 농도는, 고정화되는 다른 항원의 농도보다도 100배 높고, 결합은, 적어도 80% 저해된다.
하나의 태양에 있어서, 항원 결합 분자의 CD137(고정화) 결합 활성에 대한 KD치에 대한 항원 결합 분자의 CD3(애널라이트) 결합 활성에 대한 KD치의 비(KD(CD3)/KD(CD137))를 산출하고, CD137(고정화) 농도보다도 KD치의 비(KD(CD3)/KD(CD137))가 10배, 50배, 100배, 또는 200배 높은, CD3(애널라이트) 농도를, 상기의 경합 측정을 위해서 이용할 수 있다. (예를 들어, KD치의 비가 0.1인 경우는, 1배, 5배, 10배, 또는 20배 높은 농도를 선택할 수 있다. 더욱이, KD치의 비가 10인 경우는, 100배, 500배, 1000배, 또는 2000배 높은 농도를 선택할 수 있다.)
하나의 국면에 있어서, 1개의 항원(예를 들어, CD3)을 고정화하고 있는 동안에, CD3에 대한 항원 결합 분자의 결합 시그널의 감약을, 선행 기술에 있어서 공지된 방법(즉, ELISA, ECL등)에 의해, 다른 항원(예를 들어, CD137)의 존재하에서 결정할 수 있다. 다른 국면에 있어서, CD137을 고정화하고 있는 동안에, CD137에 대한 항원 결합 분자의 결합 시그널의 감약도 또한, CD3의 존재하에서 결정할 수 있다. 전술한 2개의 국면 중 어느 하나가 실시될 때에, 결합 시그널이, 적어도 50%, 바람직하게는 60% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 더 바람직하게는 80% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상, 또는 한층 더 보다 바람직하게는 95% 이상 감약되면, 본 발명의 항원 결합 분자는, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는다고 판정된다.
몇몇 태양에 있어서, 애널라이트로서 인젝트되는 항원의 농도는, 고정화되는 다른 항원의 농도보다도 적어도 1배, 2배, 5배, 10배, 30배, 50배, 또는 100배 높다.
바람직한 양식에 있어서, 애널라이트로서 인젝트되는 항원의 농도는, 고정화되는 다른 항원의 농도보다도 100배 높고, 결합은, 적어도 80% 저해된다.
하나의 태양에 있어서, 항원 결합 분자의 CD137(고정화) 결합 활성에 대한 KD치에 대한 항원 결합 분자의 CD3(애널라이트) 결합 활성에 대한 KD치의 비(KD(CD3)/KD(CD137))를 산출하고, CD137(고정화) 농도보다도 KD치의 비(KD(CD3)/KD(CD137))가 10배, 50배, 100배, 또는 200배 높은, CD3(애널라이트) 농도를, 상기의 측정을 위해서 이용할 수 있다. (예를 들어, KD치의 비가 0.1인 경우는, 1배, 5배, 10배, 또는 20배 높은 농도를 선택할 수 있다. 더욱이, KD치의 비가 10인 경우는, 100배, 500배, 1000배, 또는 2000배 높은 농도를 선택할 수 있다.)
구체적으로는, 예를 들어, ECL법을 이용하는 경우, 비오틴 표지된 피험 항원 결합 분자, sulfo-tag(Ru 착체)로 표지된 CD3, 및 표지되어 있지 않은 CD137을 준비한다. 피험 항원 결합 분자가, CD3 및 CD137에 결합할 수 있지만, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 경우, 피험 항원 결합 분자와 표지된 CD3과의 혼합물을 스트렙트아비딘 고정화 플레이트 상에 첨가하는 것, 및 그 후의 발광에 의해, sulfo-tag의 발광 시그널이, 표지되어 있지 않은 CD137의 비존재하에서 검출된다. 대조적으로, 발광 시그널은, 표지되어 있지 않은 CD137의 존재하에서 감소한다. 이 발광 시그널의 감소를 정량하여, 상대적인 결합 활성을 결정할 수 있다. 이 해석은, 표지된 CD137 및 표지되어 있지 않은 CD3을 이용하여, 마찬가지로 실시될 수 있다.
ALPHAScreen의 경우, 피험 항원 결합 분자는, 경합하는 CD137의 비존재하에서 CD3과 상호작용하여, 520 내지 620nm의 시그널을 생성한다. 태그 붙여져 있지 않은 CD137은, 피험 항원 결합 분자와의 상호작용에 대해 CD3과 경합한다. 경합의 결과로서 야기되는 형광의 감소를 정량하고, 그에 의해 상대적인 결합 활성을 결정할 수 있다. 설포-NHS-비오틴 등을 이용한 폴리펩티드의 비오틴화는, 당해 기술 분야에 있어서 공지이다. 예를 들어, CD3을 코딩하는 폴리뉴클레오티드와 GST를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 인프레임으로 융합하는 것; 및 결과로서 생긴 융합 유전자를, 그 발현이 가능한 벡터를 보유하는 세포 등에 의해 발현시키고, 그 후 글루타티온 컬럼을 이용하여 정제하는 것을 포함하는, 적절히 채용되는 방법에 의해, CD3을 GST로 태그 붙이기할 수 있다. 얻어진 시그널은, 바람직하게는, 예를 들어, 비선형 회귀 해석에 기초하는 일부위 경합(one-site competition) 모델에 적합한 소프트웨어 GRAPHPAD PRISM(GraphPad Software, Inc., San Diego)을 이용하여 해석된다. 이 해석은, 태그 붙여진 CD137 및 태그 붙여져 있지 않은 CD3을 이용하여, 마찬가지로 해석될 수 있다.
혹은, 형광 공명 에너지 이동(FRET)을 이용한 방법이 이용되어도 된다. FRET란, 여기 에너지가, 근접하여 위치하는 2개의 형광 분자 사이에서 서로, 전자 공명에 의해 직접 이동하는 현상이다. FRET가 일어나면, 도너(여기 상태를 갖는 형광 분자)의 여기 에너지가 억셉터(도너의 근처에 위치하는 다른 하나의 형광 분자)로 이동하기 때문에, 도너로부터 방사되는 형광이 소실되고(정확하게는, 형광의 수명이 단축되고), 대신에 억셉터로부터 형광이 방사된다. 이 현상의 사용에 의해, CD3과 CD137에 동시에 결합하는지 여부를 해석할 수 있다. 예를 들어, 형광 도너를 갖는 CD3 및 형광 억셉터를 갖는 CD137이, 피험 항원 결합 분자에 동시에 결합하면, 도너의 형광은 소실되고, 한편, 억셉터로부터 형광이 방사된다. 그 때문에, 형광 파장의 변화가 관찰된다. 그와 같은 항체는, CD3과 CD137에 동시에 결합하는 것이라고 확인된다. 다른 한편으로, CD3, CD137, 및 피험 항원 결합 분자의 혼합이, CD3과 결합한 형광 도너의 형광 파장을 변화시키지 않는다면, 이 피험 항원 결합 분자는, CD3 및 CD137에 결합할 수 있지만, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 항원 결합 도메인으로 간주할 수 있다.
예를 들어, 비오틴 표지된 피험 항원 결합 분자를, 도너 비즈 상의 스트렙트아비딘에 결합시키고, 한편, 글루타티온 S 트랜스퍼라제(GST)로 태그 붙여진 CD3을, 억셉터 비즈에 결합시킨다. 피험 항원 결합 분자는, 경합하는 제 2 항원의 비존재하에서 CD3과 상호작용하여, 520 내지 620nm의 시그널을 생성한다. 태그 붙여져 있지 않은 제 2 항원은, 피험 항원 결합 분자와의 상호작용에 대해 CD3과 경합한다. 경합의 결과로서 야기되는 형광의 감소를 정량하고, 그에 의해 상대적인 결합 활성을 결정할 수 있다. 설포-NHS-비오틴 등을 이용한 폴리펩티드의 비오틴화는, 당해 기술 분야에 있어서 공지이다. 예를 들어, CD3을 코딩하는 폴리뉴클레오티드와 GST를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 인프레임으로 융합하는 것; 및 결과로서 생긴 융합 유전자를, 그 발현이 가능한 벡터를 보유하는 세포 등에 의해 발현시키고, 그 후 글루타티온 컬럼을 이용하여 정제하는 것을 포함하는, 적절히 채용되는 방법에 의해, CD3을 GST로 태그 붙이기할 수 있다. 얻어진 시그널은, 바람직하게는, 예를 들어, 비선형 회귀 해석에 기초하는 일부위 경합 모델에 적합한 소프트웨어 GRAPHPAD PRISM(GraphPad Software, Inc., San Diego)을 이용하여 해석된다.
태그 붙이기는, GST 태그 붙이기로 한정되지 않고, 히스티딘 태그, MBP, CBP, Flag 태그, HA 태그, V5 태그, c-myc 태그 등이지만 그들로 한정되지 않는, 임의의 태그로 실시되어도 된다. 피험 항원 결합 분자의 도너 비즈에의 결합은, 비오틴-스트렙트아비딘 반응을 이용한 결합으로 한정되지 않는다. 특히, 피험 항원 결합 분자가 Fc를 포함하는 경우, 가능한 방법에는, 도너 비즈 상의 프로틴 A 또는 프로틴 G 등의 Fc 인식 단백질을 개재시켜 피험 항원 결합 분자를 결합시키는 것이 포함된다.
또한, CD3 및 CD137이, 가용성 단백질과 같이 세포막 상에 발현하고 있지 않을 때, 또는 양쪽이 동일한 세포 상에 존재할 때에는, 가변 영역이, CD3과 CD137에 동시에 결합할 수 있지만, 각각이 상이한 세포 상에서 발현하고 있는 CD3과 CD137에 동시에는 결합할 수 없는 경우도 또한, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 방법에 의해 어세이할 수 있다.
구체적으로는, CD3 및 CD137에 대한 동시의 결합을 검출하기 위한 ECL-ELISA에 있어서 양성임이 확인되고 있는 피험 항원 결합 분자를 또한, CD3을 발현하는 세포 및 CD137을 발현하는 세포와 혼합한다. 피험 항원 결합 분자는, 항원 결합 분자 및 이들 세포가 서로 동시에 결합하지 않는 한, 상이한 세포 상에서 발현하고 있는 CD3 및 CD137에 동시에는 결합할 수 없음이 나타날 수 있다. 이 어세이는, 예를 들어, 세포 베이스의 ECL-ELISA에 의해 실시할 수 있다. CD3을 발현하는 세포를, 미리 플레이트 상에 고정화한다. 피험 항원 결합 분자를 거기에 결합시킨 후에, CD137을 발현하는 세포를 플레이트에 첨가한다. CD137을 발현하는 세포 상에서만 발현하고 있는 상이한 항원은, 이 항원에 대한 sulfo-tag로 표지된 항체를 이용하여 검출된다. 항원 결합 분자가, 각각 2개의 세포 상에서 발현하고 있는 2개의 항원에 동시에 결합하는 경우는, 시그널이 관찰된다. 항원 결합 분자가 이들의 항원에 동시에는 결합하지 않는 경우는, 어떠한 시그널도 관찰되지 않는다.
혹은, 이 어세이는, ALPHAScreen법에 의해 실시되어도 된다. 피험 항원 결합 분자를, 도너 비즈에 결합한 CD3을 발현하는 세포 및 억셉터 비즈에 결합한 CD137을 발현하는 세포와 혼합한다. 항원 결합 분자가, 각각 2개의 세포 상에서 발현하고 있는 2개의 항원에 동시에 결합하는 경우는, 시그널이 관찰된다. 항원 결합 분자가 이들 항원에 동시에는 결합하지 않는 경우는, 시그널은 관찰되지 않는다.
혹은, 이 어세이는, Octet 상호작용 해석법에 의해 실시되어도 된다. 최초에, 펩티드 태그를 부가한 CD3을 발현하는 세포를, 펩티드 태그를 인식하는 바이오센서에 결합시킨다. CD137을 발현하는 세포 및 피험 항원 결합 분자를, 웰에 넣고, 상호작용에 대해 해석한다. 항원 결합 분자가, 각각 2개의 세포 상에서 발현하고 있는 2개의 항원에 동시에 결합하는 경우는, 피험 항원 결합 분자 및 CD137을 발현하는 세포의 바이오센서로의 결합에 의해 야기되는 큰 파장 시프트가 관찰된다. 항원 결합 분자가 이들 항원에 동시에는 결합하지 않는 경우는, 피험 항원 결합 분자만의 바이오센서에의 결합에 의해 야기되는 작은 파장 시프트가 관찰된다.
결합 활성에 기초하는 이들 방법 대신에, 생물 활성에 기초하는 어세이가 실시되어도 된다. 예를 들어, CD3을 발현하는 세포 및 CD137을 발현하는 세포를, 피험 항원 결합 분자와 혼합하여 배양한다. 각각 2개의 세포 상에서 발현하고 있는 2개의 항원은, 항원 결합 분자가 이들 2개의 항원에 동시에 결합하는 경우는, 피험 항원 결합 분자를 개재시켜 서로 활성화된다. 그 때문에, 항원의 각각의 하류의 인산화 레벨의 증가 등의 활성화 시그널의 변화를 검출할 수 있다. 혹은, 사이토카인의 산생이, 활성화의 결과로서 유도된다. 그 때문에, 산생되는 사이토카인의 양을 측정하고, 그에 의해, 2개의 세포에 동시에 결합하는지 여부를 확인할 수 있다. 혹은, CD137을 발현하는 세포에 대한 세포 상해 활성이, 활성화의 결과로서 유도된다. 혹은, 리포터 유전자의 발현이, 활성화의 결과로서, CD137 또는 CD3의 시그널 전달 경로의 하류에서 활성화되는 프로모터에 의해 유도된다. 그 때문에, 세포 상해 활성 또는 산생되는 리포터 단백질의 양을 측정하고, 그에 의해, 2개의 세포에 동시에 결합하는지 여부를 확인할 수 있다.
하나의 태양에 있어서, 세포성 세포 상해 활성은, T 세포 의존성 세포 상해 활성(TDCC)이다. 다른 태양에 있어서, 세포 상해 활성은, 그 표면 상에 CD3 또는 CD137을 발현하는 세포에 대한 세포성 세포 상해 활성이다. 본 발명의 항체(또는 항원 결합 분자)의 (세포성) 세포 상해 활성 또는 TDCC는, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 임의의 적합한 방법에 의해 평가할 수 있다. 예를 들어, TDCC는, 실시예 2.3.2에 기재되는 바와 같은 리얼타임 세포 증식 억제 어세이에 의해 측정할 수 있다. 이 어세이에 있어서는, 표적 세포를, 96웰 플레이트 상에서 시험 항체의 존재하에서 T 세포(예를 들어, PBMC) 또는 증대시킨 T 세포와 인큐베이트하고, 표적 세포의 증식을, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 방법에 의해, 예를 들어, 적합한 해석 기기(예를 들어, xCELLigence Real-Time Cell Analyzer)를 이용하는 것에 의해 모니터링한다. 세포 증식 억제율(CGI: %)은, CGI(%)=100-(CIAb×100/CINoAb)로서 주어지는 식에 따라, 셀 인덱스치로부터 결정된다. "CIAb"는, 특정의 실험 시간에서의 항체를 포함하는 웰의 셀 인덱스치를 나타내고, "CINoAb"는, 항체를 포함하지 않는 웰의 평균 셀 인덱스치를 나타낸다. 항체의 CGI율이 높으면, 즉, 유의하게 양성의 값을 가지면, 항체가 TDCC 활성을 갖는다고 할 수 있다.
바람직한 국면에 있어서, T 세포 활성화는, 그 활성화에 응답하여 리포터 유전자(예를 들어, 루시페라제)를 발현하는 조작된 T 세포주(예를 들어, Jurkat / NFAT-RE Reporter Cell Line(T Cell Activation Bioassay, Promega))를 이용하는 방법 등의, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 방법에 의해 어세이할 수 있다. 이 방법에 있어서는, 표적 세포(예를 들어, CD3을 발현하는 세포 및 CD137을 발현하는 세포)를, 시험 항체의 존재하에서 T 세포와 배양하고, 그 다음에, 리포터 유전자의 발현 산물의 레벨 또는 활성을, 적절한 방법에 의해 T 세포 활성화의 지표로서 측정한다. 리포터 유전자가 루시페라제 유전자인 경우, 루시페라제와 그 기질 사이의 반응으로부터 생기는 발광을, T 세포 활성화의 지표로서 측정해도 된다. 상기와 같이 측정된 T 세포 활성화가 보다 높다면, 시험 항체는, 보다 높은 T 세포 활성화 활성을 갖는다고 판정된다. 하나의 국면에 있어서, CD3 시그널 전달에 응답하여 리포터 유전자를 발현하는 재조합 T 세포를, 항원 결합 분자의 존재하에서 CD137을 발현하는 세포와 공배양했을 때에, 리포터 유전자의 발현 또는 리포터 유전자 산물의 활성이, 최대로도 약 50%, 30%, 20%, 10%, 5%, 또는 1%라면, 항원 결합 분자는, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 활성화를 유도하지 않는다고 판정되고, 여기에서 100%의 활성화란, CD3과 CD137에 동시에 결합하는 항원 결합 분자에 의해 달성되는 활성화의 레벨이다. 하나의 국면에 있어서, CD3 시그널 전달에 응답하여 리포터 유전자를 발현하는 재조합 T 세포를, 항원 결합 분자의 존재하에서 CD137을 발현하는 세포와 공배양했을 때에, 리포터 유전자의 발현 또는 리포터 유전자 산물의 활성이, 최대로도 약 50%, 30%, 20%, 10%, 5%, 또는 1%라면, 항원 결합 분자는, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 활성화를 유도하지 않는다고 판정되고, 여기에서 100%의 활성화란, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포에 대한 동일한 항원 결합 분자에 의해 달성되는 활성화의 레벨이다.
하나의 태양에 있어서, 항원 결합 분자가 사이토카인의 방출을 유도하지 않는지 여부는, 예를 들어, PBMC와 항원 결합 분자를 인큐베이트하는 것, 및 당해 기술 분야에 있어서 공지된 방법을 이용하여, PBMC로부터 배양 상청 중으로 방출된 IL-2, IFNγ, 및 TNFα 등의 사이토카인을 측정하는 것에 의해 판정할 수 있다. 항원 결합 분자와 인큐베이트한 PBMC의 배양 상청에 있어서, 유의한 레벨의 사이토카인이 검출되지 않거나, 또는 유의한 사이토카인 발현의 유도가 일어나지 않는다면, 항원 결합 분자는, PBMC로부터의 사이토카인 방출을 유도하지 않는다고 판정된다. 하나의 국면에 있어서, "유의한 레벨의 사이토카인이 검출되지 않는"이란 또한, 최대로도 약 50%, 30%, 20%, 10%, 5%, 또는 1%인 사이토카인 농도의 레벨을 가리키고, 여기에서 100%란, CD3과 CD137에 동시에 결합하는 항원 결합 분자에 의해 달성되는 사이토카인 농도이다. 하나의 국면에 있어서, "유의한 레벨의 사이토카인이 검출되지 않는"이란 또한, 최대로도 약 50%, 30%, 20%, 10%, 5%, 또는 1%인 사이토카인 농도의 레벨을 가리키고, 여기에서 100%란, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포의 존재하에서 달성되는 사이토카인 농도이다. 하나의 국면에 있어서, "유의한 사이토카인 발현의 유도가 일어나지 않는"이란 또한, 항원 결합 분자를 첨가하기 전의 각 사이토카인의 농도의 최대로도 5배, 2배, 또는 1배인, 사이토카인 농도 증가의 레벨을 가리킨다.
본 발명에 있어서, "Fc 영역"이란, 항체 분자 중의, 힌지 또는 그 일부, 및 CH2 및 CH3 도메인으로 이루어지는 단편을 포함하는 영역을 가리킨다. IgG 클래스의 Fc 영역은, 예를 들어, 시스테인 226(EU 넘버링(본 명세서에 있어서 EU 인덱스라고도 말한다))으로부터 C말단까지, 또는 프롤린 230(EU 넘버링)으로부터 C말단까지의 영역을 의미하지만, 그것에 한정되지 않는다. Fc 영역은, 바람직하게는, 예를 들어, IgG1, IgG2, IgG3, 또는 IgG4 모노클로날 항체를, 펩신 등의 단백질 분해 효소로 부분 소화한 후에, 프로틴 A 컬럼 또는 프로틴 G 컬럼에 흡착된 획분을 재용출하는 것에 의해 취득할 수 있다. 그와 같은 단백질 분해 효소는, 적절히 설정되는 효소의 반응 조건(예를 들어, pH)하에서 제한적으로 Fab 또는 F(ab')2를 형성하도록 전장 항체를 소화할 수 있는 한, 특별히 한정되지 않는다. 그 예에는, 펩신 및 파파인이 포함될 수 있다.
몇몇 태양에 있어서, "항원 결합 분자"는, 본 발명의 "항체 가변 영역"을 포함하는 한, 특별히 한정되지 않는다. 항원 결합 분자는, 대략 5 아미노산 이상의 길이를 갖는 펩티드 또는 단백질을 추가로 포함해도 된다. 펩티드 또는 단백질은, 생물에서 유래하는 펩티드 또는 단백질로 한정되지 않고, 예를 들어, 인공적으로 설계된 서열로 이루어지는 폴리펩티드여도 된다. 또한, 천연 폴리펩티드, 합성 폴리펩티드, 재조합 폴리펩티드 등이 이용되어도 된다.
몇몇 태양에 있어서, 본 발명의 "항원 결합 분자"는, "항체 가변 영역"을 포함하는 분자로 특별히 한정되는 것은 아니다. 어느 특정의 태양에 있어서, 가변 영역을 포함하는 항체 이외이고, 2개의 상이한 항원에 결합할 수 있는 항원 결합 분자, 예를 들어, 아피보디(Affibody) 등이, 당업자에게 일반적으로 알려져 있는 방법에 의해 취득되어도 된다(PLoS One. 2011;6(10):e25791;PLoS One. 2012;7(8):e42288; J Mol Biol. 2011 Aug 5;411(1):201-19; Proc Natl Acad Sci U S A. 2011 Aug 23;108(34):14067-72).
본 발명의 항원 결합 분자의 바람직한 예에는, 항체 Fc 영역을 포함하는 항원 결합 분자가 포함될 수 있다.
본 발명에 있어서, 예를 들어, 천연형 IgG에서 유래하는 Fc 영역을, 본 발명의 "Fc 영역"으로서 이용할 수 있다. 여기에서, 천연형 IgG란, 천연에서 발견되는 IgG와 동일한 아미노산 서열을 함유하고, 면역글로불린 γ 유전자에 의해 실질적으로 코딩되는 항체의 클래스에 속하는 폴리펩티드를 의미한다. 천연형 인간 IgG란, 예를 들어, 천연형 인간 IgG1, 천연형 인간 IgG2, 천연형 인간 IgG3, 또는 천연형 인간 IgG4를 의미한다. 천연형 IgG에는 또한, 자연 발생적으로 그것에서 유래하는 배리언트 등도 포함된다. 유전자다형에 기초하는 복수의 알로타입 서열이, 인간 IgG1, 인간 IgG2, 인간 IgG3, 및 인간 IgG4 항체의 정상 영역으로서 Sequences of proteins of immunological interest, NIH Publication No. 91-3242에 기재되어 있고, 그들은 모두, 본 발명에 있어서 이용할 수 있다. 특히, 인간 IgG1의 서열은, EU 넘버링 356 내지 358위의 아미노산 서열로서, DEL 또는 EEM을 가져도 된다.
항체 Fc 영역은, 예를 들어, IgA1, IgA2, IgD, IgE, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, 또는 IgM 타입의 Fc 영역으로서 발견된다. 예를 들어, 천연형 인간 IgG 항체에서 유래하는 Fc 영역을, 본 발명의 항체 Fc 영역으로서 이용할 수 있다. 예를 들어, 천연형 IgG의 정상 영역, 구체적으로는, 천연형 인간 IgG1을 기원으로 하는 정상 영역(서열 번호: 208), 천연형 인간 IgG2를 기원으로 하는 정상 영역(서열 번호: 209), 천연형 인간 IgG3을 기원으로 하는 정상 영역(서열 번호: 210), 또는 천연형 인간 IgG4를 기원으로 하는 정상 영역(서열 번호: 211)에서 유래하는 Fc 영역을, 본 발명의 Fc 영역으로서 이용할 수 있다. 천연형 IgG의 정상 영역에는 또한, 자연 발생적으로 그것에서 유래하는 배리언트 등도 포함된다.
본 발명의 Fc 영역은, 특히 바람직하게는, Fcγ 수용체에 대한 결합 활성이 저하되어 있는 Fc 영역이다. 여기에서, Fcγ 수용체(본 명세서에 있어서 FcγR이라고도 말한다)란, IgG1, IgG2, IgG3, 또는 IgG4의 Fc 영역에 결합할 수 있는 수용체를 가리키고, Fcγ 수용체 유전자에 의해 실질적으로 코딩되는 단백질 패밀리의 임의의 멤버를 의미한다. 인간에서는, 이 패밀리에는, 아이소폼 FcγRIa, FcγRIb, 및 FcγRIc를 포함하는 FcγRI(CD64); 아이소폼 FcγRIIa(알로타입 H131(H형) 및 R131(R형)을 포함한다), FcγRIIb(FcγRIIb-1 및 FcγRIIb-2를 포함한다), 및 FcγRIIc를 포함하는 FcγRII(CD32); 및 아이소폼 FcγRIIIa(알로타입 V158 및 F158을 포함한다) 및 FcγRIIIb(알로타입 FcγRIIIb-NA1 및 FcγRIIIb-NA2를 포함한다)를 포함하는 FcγRIII(CD16); 및, 임의의 미발견된 인간 FcγR 또는 FcγR 아이소폼 혹은 알로타입도 포함되지만, 그들로 한정되지 않는다. FcγR에는, 인간, 마우스, 래트, 토끼, 및 원숭이에서 유래하는 것이 포함된다. FcγR은, 이들 분자로 한정되지 않고, 임의의 생물에서 유래해도 된다. 마우스 FcγR에는, FcγRI(CD64), FcγRII(CD32), FcγRIII(CD16), 및 FcγRIII-2(CD16-2), 및 임의의 미발견된 마우스 FcγR 또는 FcγR 아이소폼 혹은 알로타입이 포함되지만, 그들로 한정되지 않는다. 그와 같은 Fcγ 수용체의 바람직한 예에는, 인간 FcγRI(CD64), FcγRIIa(CD32), FcγRIIb(CD32), FcγRIIIa(CD16), 및/또는 FcγRIIIb(CD16)가 포함된다.
FcγR은, ITAM(면역 수용체 활성화 티로신 모티프)을 갖는 활성형 수용체 및 ITIM(면역 수용체 억제성 티로신 모티프)을 갖는 억제형 수용체의 형태로 발견된다. FcγR은, 활성형 FcγR(FcγRI, FcγRIIa R, FcγRIIa H, FcγRIIIa, 및 FcγRIIIb)과 억제형 FcγR(FcγRIIb)로 분류된다.
FcγRI의 폴리뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열은, 각각 NM_000566.3 및 NP_000557.1에 기재되어 있고; FcγRIIa의 폴리뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열은, 각각 BC020823.1 및 AAH20823.1에 기재되어 있고; FcγRIIb의 폴리뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열은, 각각 BC146678.1 및 AAI46679.1에 기재되어 있고; FcγRIIIa의 폴리뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열은, 각각 BC033678.1 및 AAH33678.1에 기재되어 있고; 및 FcγRIIIb의 폴리뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열은, 각각 BC128562.1 및 AAI28563.1에 기재되어 있다(RefSeq 등록 번호). FcγRIIa에는, FcγRIIa의 131번째의 아미노산이 히스티딘(H형) 또는 아르기닌(R형)에 의해 치환된 2종류의 유전자다형이 존재한다(J. Exp. Med, 172, 19-25, 1990). FcγRIIb에는, FcγRIIb의 232번째의 아미노산이 아이소류신(I형) 또는 트레오닌(T형)에 의해 치환된 2종류의 유전자다형이 존재한다(Arthritis. Rheum. 46: 1242-1254 (2002)). FcγRIIIa에는, FcγRIIIa의 158번째의 아미노산이 발린(V형) 또는 페닐알라닌(F형)에 의해 치환된 2종류의 유전자다형이 존재한다(J. Clin. Invest. 100(5): 1059-1070 (1997)). FcγRIIIb에는, 2종류의 유전자다형(NA1형 및 NA2형)이 존재한다(J. Clin. Invest. 85: 1287-1295 (1990)).
Fcγ 수용체에 대한 결합 활성이 저하되어 있는 것은, FACS, ELISA 형식, ALPHAScreen(증폭 발광 근접 호모지니어 어세이 스크린), 또는 표면 플라즈몬 공명(SPR) 현상에 기초하는 BIACORE법 등의, 주지의 방법에 의해 확인할 수 있다(Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2006) 103 (11), 4005-4010).
ALPHAScreen법은, 2종류의 비즈(도너 및 억셉터)를 이용하는 ALPHA 테크놀로지에 의해, 이하의 원리에 기초하여 실시된다: 도너 비즈에 결합한 분자와 억셉터 비즈에 결합한 분자 사이의 생물학적 상호작용에 의해 이들 2개의 비즈가 근접하여 위치할 때에만, 발광 시그널이 검출된다. 레이저에 의해 여기된 도너 비즈 중의 포토센서타이저는, 주변의 산소를 여기 상태의 일중항 산소로 변환한다. 일중항 산소는, 도너 비즈 주변으로 확산하고, 그것에 근접하여 위치하는 억셉터 비즈에 도달하면, 그에 의해 비즈에 있어서의 화학발광 반응을 야기하여, 최종적으로 광이 방출된다. 도너 비즈에 결합한 분자와 억셉터 비즈에 결합한 분자 사이의 상호작용이 없는 경우에는, 도너 비즈에 의해 산생되는 일중항 산소가 억셉터 비즈에 도달하지 않는다. 따라서, 화학발광 반응은 일어나지 않는다.
예를 들어, 비오틴 표지된 피험 항원 결합 분자를, 도너 비즈에 결합시키고, 한편, 글루타티온 S 트랜스퍼라제(GST)로 태그 붙여진 Fcγ 수용체를, 억셉터 비즈에 결합시킨다. 경합하는 변이 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자의 비존재하에서는, 야생형 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자는, Fcγ 수용체와 상호작용하여, 520 내지 620nm의 시그널을 생성한다. 태그 붙여져 있지 않은 변이 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자는, Fcγ 수용체와의 상호작용에 대해, 야생형 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자와 경합한다. 경합의 결과로서 야기되는 형광의 감소를 정량하고, 그에 의해 상대적인 결합 친화성을 결정할 수 있다. 설포-NHS-비오틴 등을 이용한 항원 결합 분자(예를 들어, 항체)의 비오틴화는, 당해 기술 분야에 있어서 공지이다. 예를 들어, Fcγ 수용체를 코딩하는 폴리뉴클레오티드와 GST를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 인프레임으로 융합하는 것; 및 결과로서 생긴 융합 유전자를, 그 발현이 가능한 벡터를 보유하는 세포 등에 의해 발현시키고, 그 후 글루타티온 컬럼을 이용하여 정제하는 것을 포함하는, 적절히 채용되는 방법에 의해, Fcγ 수용체를 GST로 태그 붙이기할 수 있다. 얻어진 시그널은, 바람직하게는, 예를 들어, 비선형 회귀 해석에 기초하는 일부위 경합 모델에 적합한 소프트웨어 GRAPHPAD PRISM(GraphPad Software, Inc., San Diego)을 이용하여 해석된다.
그 사이의 상호작용을 관찰하는 물질 중 한쪽(리간드)을, 센서 칩의 금 박막 상에 고정화한다. 금 박막과 유리의 경계면에서 전반사하도록, 센서 칩의 이측으로부터 광을 쪼인다. 결과로서, 반사광의 일부에, 반사 강도가 저하된 부위(SPR 시그널)가 형성된다. 그 사이의 상호작용을 관찰하는 물질 중 다른 쪽(애널라이트)을, 센서 칩의 표면 상에 인젝트한다. 애널라이트가 리간드에 결합하면, 고정화되어 있는 리간드 분자의 질량이 증가하여, 센서 칩 표면 상의 용매의 굴절률이 변화한다. 이 굴절률의 변화에 의해, SPR 시그널의 위치가 시프트한다(반대로, 결합한 분자가 해리되면, 시그널은 원래의 위치로 돌아간다). Biacore 시스템은, 시프트의 양, 즉, 센서 칩 표면 상의 질량 변화를 세로 좌표에 플롯하여, 질량의 시간 의존적 변화를 어세이 데이터로서 표시한다(센서그램). 카이네틱스, 즉, 결합 속도 상수(ka) 및 해리 속도 상수(kd)는, 센서그램의 커브로부터 결정할 수 있고, 한편, 친화성(KD)은, 이들 상수의 비로부터 결정할 수 있다. 저해 어세이도 또한, BIACORE법에 있어서 적합하게 이용된다. 저해 어세이의 예는, Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2006) 103 (11), 4005-4010에 기재되어 있다.
본 명세서에 있어서, Fcγ 수용체에 대한 결합 활성이 저하되어 있다는 것은, 피험 항원 결합 분자가, 상기의 해석 방법에 기초하여, Fc 영역을 포함하는 대조 항원 결합 분자의 결합 활성과 비교하여, 예를 들어, 50% 이하, 바람직하게는 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 20% 이하, 또는 15% 이하, 특히 바람직하게는 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 또는 1% 이하의 결합 활성을 나타내는 것을 의미한다.
IgG1, IgG2, IgG3, 또는 IgG4 모노클로날 항체의 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자를, 대조 항원 결합 분자로서 적절히 이용할 수 있다. Fc 영역의 구조는, 서열 번호: 212(RefSeq 등록 번호 AAC82527.1의 N말단에 A 부가), 서열 번호: 213(RefSeq 등록 번호 AAB59393.1의 N말단에 A 부가), 서열 번호: 214(RefSeq 등록 번호 CAA27268.1의 N말단에 A 부가), 또는 서열 번호: 215(RefSeq 등록 번호 AAB59394.1의 N말단에 A 부가)에 기재되어 있다. 어느 특정의 아이소타입의 항체의 Fc 영역의 배리언트를 갖는 항원 결합 분자를 시험 물질로서 이용하는 경우에는, 이 어느 특정의 아이소타입의 항체의 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자를 대조로서 이용하여, 배리언트에 있어서의 변이의, Fcγ 수용체에 대한 결합 활성에의 효과를 시험한다. Fcγ 수용체에 대한 결합 활성이 저하되어 있음이 이와 같이 확인된 Fc 영역 배리언트를 갖는 항원 결합 분자가, 적절히 조제된다.
예를 들어, 231A 내지 238S 결실(WO 2009/011941), C226S, C229S, P238S, (C220S)(J. Rheumatol (2007) 34, 11), C226S, C229S(Hum. Antibod. Hybridomas (1990) 1(1), 47-54), C226S, C229S, E233P, L234V, 또는 L235A(Blood (2007) 109, 1185-1192)(이들 아미노산은 EU 넘버링에 따라 정의된다) 배리언트가, 그와 같은 배리언트로서 당해 기술 분야에 있어서 공지이다.
그 바람직한 예에는, 이하의 구성 아미노산: EU 넘버링에 따라 정의되는 220위, 226위, 229위, 231위, 232위, 233위, 234위, 235위, 236위, 237위, 238위, 239위, 240위, 264위, 265위, 266위, 267위, 269위, 270위, 295위, 296위, 297위, 298위, 299위, 300위, 325위, 327위, 328위, 329위, 330위, 331위, 및 332위의 아미노산의 어느 하나의 치환에 의한, 어느 특정의 아이소타입의 항체의 Fc 영역에서 유래하는 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자가 포함된다. Fc 영역의 기원인 항체의 아이소타입은, 특별히 한정되지 않고, IgG1, IgG2, IgG3, 또는 IgG4 모노클로날 항체를 기원으로 하는 Fc 영역이, 적절히 이용될 수 있다. 천연형 인간 IgG1 항체를 기원으로 하는 Fc 영역이, 적합하게 이용된다.
예를 들어, EU 넘버링에 따라 정의되는, 구성 아미노산의 이하의 치환군(숫자는, EU 넘버링에 따라 정의되는 아미노산 잔기의 위치를 나타내고; 숫자 앞에 위치하는 1문자 아미노산 표기는, 치환 전의 아미노산 잔기를 나타내고; 숫자 뒤에 위치하는 1문자 아미노산 표기는, 치환 전의 아미노산 잔기를 나타낸다):
(a) L234F, L235E, 및 P331S,
(b) C226S, C229S, 및 P238S,
(c) C226S 및 C229S, 및
(d) C226S, C229S, E233P, L234V, 및 L235A
의 어느 것에 의한, 또는 231 내지 238위의 아미노산 서열의 결실에 의한, IgG1 항체 Fc 영역에서 유래하는 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자도 또한, 적절히 이용될 수 있다.
EU 넘버링에 따라 정의되는, 구성 아미노산의 이하의 치환군(숫자는, EU 넘버링에 따라 정의되는 아미노산 잔기의 위치를 나타내고; 숫자 앞에 위치하는 1문자 아미노산 표기는, 치환 전의 아미노산 잔기를 나타내고; 숫자 뒤에 위치하는 1문자 아미노산 표기는, 치환 전의 아미노산 잔기를 나타낸다):
(e) H268Q, V309L, A330S, 및 P331S,
(f) V234A,
(g) G237A,
(h) V234A 및 G237A,
(i) A235E 및 G237A, 및
(j) V234A, A235E, 및 G237A
의 어느 것에 의한, IgG2 항체 Fc 영역에서 유래하는 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자도 또한, 적절히 이용될 수 있다.
EU 넘버링에 따라 정의되는, 구성 아미노산의 이하의 치환군(숫자는, EU 넘버링에 따라 정의되는 아미노산 잔기의 위치를 나타내고; 숫자 앞에 위치하는 1문자 아미노산 표기는, 치환 전의 아미노산 잔기를 나타내고; 숫자 뒤에 위치하는 1문자 아미노산 표기는, 치환 전의 아미노산 잔기를 나타낸다):
(k) F241A,
(l) D265A, 및
(m) V264A
의 어느 것에 의한, IgG3 항체 Fc 영역에서 유래하는 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자도 또한, 적절히 이용될 수 있다.
EU 넘버링에 따라 정의되는, 구성 아미노산의 이하의 치환군(숫자는, EU 넘버링에 따라 정의되는 아미노산 잔기의 위치를 나타내고; 숫자 앞에 위치하는 1문자 아미노산 표기는, 치환 전의 아미노산 잔기를 나타내고; 숫자 뒤에 위치하는 1문자 아미노산 표기는, 치환 전의 아미노산 잔기를 나타낸다):
(n) L235A, G237A, 및 E318A,
(o) L235E, 및
(p) F234A 및 L235A
의 어느 것에 의한, IgG4 항체 Fc 영역에서 유래하는 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자도 또한, 적절히 이용될 수 있다.
그 외의 바람직한 예에는, 이하의 구성 아미노산: EU 넘버링에 따라 정의되는 233위, 234위, 235위, 236위, 237위, 327위, 330위, 및 331위의 아미노산 중 어느 하나의, 카운터파트인 IgG2 또는 IgG4의 Fc 영역에 있어서의 대응하는 EU 넘버링의 위치의 아미노산에서의 치환에 의한, 천연형 인간 IgG1 항체의 Fc 영역에서 유래하는 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자가 포함된다.
그 외의 바람직한 예에는, 이하의 구성 아미노산: EU 넘버링에 따라 정의되는 234위, 235위, 및 297위의 아미노산 중 어느 하나 또는 복수의, 상이한 아미노산으로의 치환에 의한, 천연형 인간 IgG1 항체의 Fc 영역에서 유래하는 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자가 포함된다. 치환 후에 존재하는 아미노산의 종류는, 특별히 한정되지 않는다. 234위, 235위, 및 297위의 아미노산 중 어느 하나 또는 복수가 알라닌에 의해 치환되어 있는 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자가, 특히 바람직하다.
그 외의 바람직한 예에는, EU 넘버링에 따라 정의되는 265위의 구성 아미노산의, 상이한 아미노산으로의 치환에 의한, IgG1 항체 Fc 영역에서 유래하는 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자가 포함된다. 치환 후에 존재하는 아미노산의 종류는, 특별히 한정되지 않는다. 265위의 아미노산이 알라닌에 의해 치환되어 있는 Fc 영역을 갖는 항원 결합 분자가, 특히 바람직하다.
본 발명의 "항원 결합 분자"의 하나의 바람직한 형태는, 예를 들어, 본 발명의 항체 가변 영역을 포함하는 다중 특이성 항체일 수 있다.
다중 특이성 항체의 회합에는, 항체 H쇄의 제 2의 정상 도메인(CH2) 또는 제 3의 정상 도메인(CH3) 사이의 계면에 전하 반발을 도입하는 것에 의해, 의도되지 않은 H쇄 사이의 회합을 억제하는 기술을, 적용할 수 있다(WO2006/106905).
CH2 또는 CH3의 계면에 전하 반발을 도입하는 것에 의해 의도되지 않은 H쇄 사이의 회합을 억제하는 기술에 있어서, H쇄 정상 도메인 사이의 계면에서 서로 접촉하는 아미노산 잔기의 예에는, 하나의 CH3 도메인에 있어서의 EU 넘버링 356위의 잔기, EU 넘버링 439위의 잔기, EU 넘버링 357위의 잔기, EU 넘버링 370위의 잔기, EU 넘버링 399위의 잔기, 및 EU 넘버링 409위의 잔기, 및 다른 하나의 CH3 도메인에 있어서의 그들의 파트너 잔기가 포함될 수 있다.
보다 구체적으로는, 예를 들어, 제 1의 H쇄 CH3 도메인에 있어서의 이하의 아미노산 잔기의 페어(1) 내지 (3)으로부터 선택되는 1개∼3개의 페어의 아미노산 잔기가 동종의 전하를 갖는 항원 결합 분자로서, 2개의 H쇄 CH3 도메인을 포함하는 항체를 조제할 수 있다: (1) H쇄 CH3 도메인에 함유되는, EU 넘버링 356위 및 439위의 아미노산 잔기; (2) H쇄 CH3 도메인에 함유되는, EU 넘버링 357위 및 370위의 아미노산 잔기; 및 (3) H쇄 CH3 도메인에 함유되는, EU 넘버링 399위 및 409위의 아미노산 잔기.
항체는, 1개∼3개의 페어의 아미노산 잔기가, 제 1의 H쇄 CH3 도메인에 있어서의 동종의 전하를 갖는 아미노산 잔기의 페어(1) 내지 (3)에 대응하도록, 또한 제 1의 H쇄 CH3 도메인에 있어서의 대응하는 아미노산 잔기와는 반대의 전하를 갖도록, 제 1의 H쇄 CH3 도메인과는 상이한 제 2의 H쇄 CH3 도메인에 있어서의 아미노산 잔기의 페어(1) 내지 (3)으로부터 선택되어 있는 항체로서, 추가로 조제할 수 있다.
페어(1) 내지 (3)에 기재되는 각 아미노산 잔기는, 회합한 H쇄에 있어서 그 파트너의 근처에 위치하고 있다. 당업자는, 소망의 H쇄 CH3 도메인 또는 H쇄 정상 도메인에 대해, 시판되는 소프트웨어를 이용한 호몰로지 모델링 등에 의해, 페어(1) 내지 (3)의 각각에 기재되는 아미노산 잔기에 대응하는 위치를 찾아낼 수 있고, 그 위치의 아미노산 잔기를 적절히 개변할 수 있다.
상기의 항체에 있어서, "전하를 갖는 아미노산 잔기"의 각각은, 바람직하게는, 예를 들어, 이하의 군(a) 및 (b)의 어느 것에 포함되는 아미노산 잔기로부터 선택된다:
(a) 글루타민산(E) 및 아스파라긴산(D); 및
(b) 리신(K), 아르기닌(R), 및 히스티딘(H).
상기의 항체에 있어서, "동종의 전하를 갖는"이라고 하는 구는, 예를 들어, 2개 이상의 아미노산 잔기의 모두가, 군(a) 및 (b) 중 어느 하나에 포함되는 아미노산 잔기인 것을 의미한다. "반대의 전하를 갖는"이라고 하는 구는, 예를 들어, 2개 이상의 아미노산 잔기 중의 적어도 1개의 아미노산 잔기가, 군(a) 및 (b) 중 어느 하나에 포함되는 아미노산 잔기여도 되고, 한편, 나머지의 아미노산 잔기는, 다른 군에 포함되는 아미노산 잔기인 것을 의미한다.
바람직한 태양에 있어서, 항체는, 제 1의 H쇄 CH3 도메인과 제 2의 H쇄 CH3 도메인이 다이설파이드 결합에 의해 가교되어 있어도 된다.
본 발명에 따라 개변되는 아미노산 잔기는, 전술한 항체 가변 영역 또는 항체 정상 영역에 있어서의 아미노산 잔기로 한정되지 않는다. 당업자는, 폴리펩티드 배리언트 또는 이종 다량체에 대해, 시판되는 소프트웨어를 이용한 호몰로지 모델링 등에 의해, 계면을 구성하는 아미노산 잔기를 찾아낼 수 있고, 회합을 제어하도록, 그 위치의 아미노산 잔기를 개변할 수 있다.
본 발명의 다중 특이성 항체의 회합은 또한, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 대체 기술에 의해 실시할 수도 있다. 하나의 항체 H쇄의 가변 도메인에 존재하는 아미노산 측쇄를, 보다 큰 측쇄에 의해 치환하고(노브), 다른 하나의 H쇄의 가변 도메인에 존재하는 그 파트너의 아미노산 측쇄를, 보다 작은 측쇄에 의해 치환한다(홀). 아미노산 서열이 상이한 Fc 도메인의 폴리펩티드가 효율적으로 회합하도록, 노브를 홀 중에 배치할 수 있다(WO1996/027011; Ridgway JB et al., Protein Engineering (1996) 9, 617-621; 및 Merchant AM et al. Nature Biotechnology (1998) 16, 677-681).
이 기술에 더하여, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 추가적인 대체 기술이, 본 발명의 다중 특이성 항체를 형성시키기 위해서 이용되어도 된다. 하나의 항체의 H쇄의 CH3의 일부를, 그의 대응하는 IgA 유래의 서열로 변환하고, 다른 하나의 H쇄의 CH3에 있어서의 그의 상보적인 부분을, 그의 대응하는 IgA 유래의 서열로 변환한다. 결과로서 생긴 쇄교환 조작 도메인 CH3을 이용하는 것에 의해, 서열이 상이한 폴리펩티드 사이의 효율적인 회합을, 상보적 CH3 회합에 의해 야기시킬 수 있다(Protein Engineering Design & Selection, 23; 195-202, 2010). 당해 기술 분야에 있어서 공지된 이 기술의 사용에 의해, 목적하는 다중 특이성 항체도, 효율적으로 형성시킬 수 있다.
혹은, 다중 특이성 항체는, 예를 들어, WO2011/028952에 기재되어 있는 바와 같은 항체의 CH1-CL 회합 및 VH-VL 회합을 이용한 항체 조제 기술, WO2008/119353 및 WO2011/131746에 기재되어 있는 바와 같은 따로따로 조제된 모노클로날 항체를 이용하여 이중 특이성 항체를 조제하는 기술(Fab 암(arm) 교환), WO2012/058768 및 WO2013/063702에 기재되어 있는 바와 같은 항체 중쇄 CH3 도메인간의 회합을 제어하는 기술, WO2012/023053에 기재되어 있는 바와 같은 2종류의 경쇄 및 1종류의 중쇄로 구성되는 이중 특이성 항체를 조제하는 기술, 또는 Christoph et al. (Nature Biotechnology Vol. 31, p 753-758 (2013))에 기재되어 있는 바와 같은 1개의 H쇄 및 1개의 L쇄로 이루어지는 항체의 반(半)분자를 각각이 발현하는 2개의 세균 세포주를 이용하여 이중 특이성 항체를 조제하는 기술에 의해, 형성될 수 있다. 이들 회합 기술에 더하여, 제 1 에피토프에 결합하는 가변 영역을 형성하는 경쇄 및 제 2 에피토프에 결합하는 가변 영역을 형성하는 경쇄를, 각각, 제 1 에피토프에 결합하는 가변 영역을 형성하는 중쇄 및 제 2 에피토프에 결합하는 가변 영역을 형성하는 중쇄에 회합시키는, 공지된 이종 경쇄 회합 기술인 CrossMab 테크놀로지(Scaefer et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (2011) 108, 11187-11192)도 또한, 본 발명에 의해 제공되는 다중 특이성 또는 다중 파라토픽 항원 결합 분자를 조제하기 위해서 이용할 수 있다. 따로따로 조제된 모노클로날 항체를 이용하여 이중 특이성 항체를 조제하는 기술의 예에는, 중쇄 CH3 도메인에 있어서의 특정의 아미노산을 치환한 모노클로날 항체를 환원 조건하에 두는 것에 의해 항체의 헤테로이량체화를 촉진하여, 소망의 이중 특이성 항체를 취득하는 것을 포함하는 방법이 포함될 수 있다. 이 방법에 있어 바람직한 아미노산 치환 부위의 예에는, CH3 도메인에 있어서의 EU 넘버링 392위의 잔기 및 EU 넘버링 397위의 잔기가 포함될 수 있다. 더욱이, 이중 특이성 항체는 또한, 제 1의 H쇄 CH3 도메인에 있어서의 이하의 아미노산 잔기의 페어(1) 내지 (3)으로부터 선택되는 1개∼3개의 페어의 아미노산 잔기가 동종의 전하를 갖는 항체의 사용에 의해, 조제할 수도 있다: (1) H쇄 CH3 도메인에 함유되는, EU 넘버링 356위 및 439위의 아미노산 잔기; (2) H쇄 CH3 도메인에 함유되는, EU 넘버링 357위 및 370위의 아미노산 잔기; 및 (3) H쇄 CH3 도메인에 함유되는, EU 넘버링 399위 및 409위의 아미노산 잔기. 이중 특이성 항체는 또한, 1개∼3개의 페어의 아미노산 잔기가, 제 1의 H쇄 CH3 도메인에 있어서의 동종의 전하를 갖는 아미노산 잔기의 페어(1) 내지 (3)에 대응하도록, 또한 제 1의 H쇄 CH3 도메인에 있어서의 대응하는 아미노산 잔기와는 반대의 전하를 갖도록, 제 1의 H쇄 CH3 도메인과는 상이한 제 2의 H쇄 CH3 도메인에 있어서의 아미노산 잔기의 페어(1) 내지 (3)으로부터 선택되고 있는 항체의 사용에 의해, 조제할 수도 있다.
목적하는 다중 특이성 항체를 효율적으로 형성시킬 수 없는 경우에도, 본 발명의 다중 특이성 항체는, 산생된 항체 중에서 목적하는 다중 특이성 항체를 분리, 정제하는 것에 의해 취득될 수 있다. 예를 들어, 이전에 보고된 방법에는, 2종류의 호모이량체 및 목적하는 헤테로이량체화 항체를 이온 교환 크로마토그래피에 의해 따로따로 정제할 수 있도록, 2종류의 H쇄의 가변 도메인에 아미노산 치환을 도입하여, 등전점의 차이를 부여하는 것이 포함된다(WO2007114325). 프로틴 A에 결합할 수 있는 마우스 IgG2a의 H쇄 및 프로틴 A에 결합할 수 없는 래트 IgG2b의 H쇄 로 이루어지는 헤테로이량체화 항체를 정제하기 위해서 프로틴 A를 이용하는 방법이, 헤테로이량체를 정제하기 위한 방법으로서 이전에 보고되어 있다(WO98050431 및 WO95033844). 혹은, IgG의 프로틴 A 결합 부위를 구성하는 EU 넘버링 435위 및 436위의 아미노산 잔기를, 다른 프로틴 A 결합의 강도를 제공하는, Tyr 및 His 등의 아미노산으로 치환해도 되고, 결과로서 생긴 H쇄를, 각 H쇄와 프로틴 A의 상호작용을 변화시키기 위해서 이용한다. 결과로서, 헤테로이량체화 항체만을, 프로틴 A 컬럼의 사용에 의해 효율적으로 정제할 수 있다.
이들 기술의 복수, 예를 들어 2개 이상을, 조합하여 이용해도 된다. 또한, 이들 기술은, 회합시키고 싶은 2개의 H쇄에 적절히 따로따로 적용시킬 수도 있다. 본 발명의 항원 결합 분자는, 이와 같이 개변된 형태에 기초하지만 그것과는 별도로, 동일한 아미노산 서열을 갖는 항원 결합 분자로서 조제되어도 된다.
아미노산 서열의 개변은, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 다양한 방법에 의해 행할 수 있다. 행해질 수 있는 이들 방법의 예에는, 부위 특이적 변이 유발(Hashimoto-Gotoh, T, Mizuno, T, Ogasahara, Y, and Nakagawa, M. (1995) An oligodeoxyribonucleotide-directed dual amber method for site-directed mutagenesis. Gene 152, 271-275; Zoller, MJ, and Smith, M. (1983) Oligonucleotide-directed mutagenesis of DNA fragments cloned into M13 vectors. Methods Enzymol. 100, 468-500; Kramer, W, Drutsa, V, Jansen, HW, Kramer, B, Pflugfelder, M, and Fritz, HJ (1984) The gapped duplex DNA approach to oligonucleotide-directed mutation construction. Nucleic Acids Res. 12, 9441-9456; Kramer W, and Fritz HJ (1987) Oligonucleotide-directed construction of mutations via gapped duplex DNA Methods. Enzymol. 154, 350-367; 및 Kunkel, TA (1985) Rapid and efficient site-specific mutagenesis without phenotypic selection. Proc Natl Acad Sci U S A. 82, 488-492), PCR 변이 유발, 및 카세트 변이 유발 등의 방법이 포함될 수 있지만, 그들로 한정되지 않는다.
본 발명의 "항원 결합 분자"는, 본 발명의 "항체 가변 영역"을 구성하는 중쇄 및 경쇄의 양쪽을 단일한 폴리펩티드쇄 중에 포함하지만, 정상 영역이 결여된, 항체 단편이어도 된다. 그와 같은 항체 단편은, 예를 들어, 다이아보디(diabody)(Db), 1본쇄 항체, 또는 sc(Fab')2여도 된다.
Db는, 2개의 폴리펩티드쇄에 의해 구성되는 이량체이다(예를 들어, Holliger P et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 6444-6448(1993); EP404, 097; 및 W093/11161). 이들 폴리펩티드쇄는, 동일한 폴리펩티드쇄 상의 L쇄 가변 도메인(VL) 및 H쇄 가변 도메인(VH)이 서로 페어 형성할 수 없을 정도도 짧은, 예를 들어, 대략 5잔기의 링커를 통해 연결되어 있다.
이 짧은 링커이기 때문에, 동일한 폴리펩티드쇄 상에 코딩되는 VL 및 VH는, 1본쇄 Fv를 형성할 수 없고, 그 대신에, 별도의 폴리펩티드쇄 상의 VH 및 VL과 각각 이량체화하여, 2개의 항원 결합 부위를 형성한다.
1본쇄 항체의 예에는, sc(Fv)2가 포함된다. sc(Fv)2는, 펩티드 링커 등의 링커를 개재시켜 연결된 4개의 가변 도메인, 즉, 2개의 VL 및 2개의 VH에 의해 구성되는 1개의 쇄를 갖는 1본쇄 항체이다(J Immunol. Methods (1999) 231 (1-2), 177-189). 이들 2개의 VH 및 VL은, 상이한 모노클로날 항체에서 유래해도 된다. 그 바람직한 예에는, Journal of Immunology (1994) 152 (11), 5368-5374에 있어서 개시되는 바와 같은, 동일한 항원 중에 존재하는 2종류의 에피토프를 인식하는 이중 특이성 sc(Fv)2가 포함된다. sc(Fv)2는, 당업자에게 일반적으로 알려져 있는 방법에 의해 조제할 수 있다. 예를 들어, sc(Fv)2는, 펩티드 링커 등의 링커를 개재시켜 2개의 scFv를 접속하는 것에 의해 조제할 수 있다.
본 명세서에 기재되는 sc(Fv)2를 구성하는 항원 결합 도메인의 구성의 예에는, 2개의 VH 및 2개의 VL가, 1본쇄 폴리펩티드의 N말단으로부터 개시하여 VH, VL, VH, 및 VL(즉, [VH]-링커-[VL]-링커-[VH]-링커-[VL])의 순서로 정렬되어 있는 항체가 포함된다. 2개의 VH와 2개의 VL의 순서는, 상기의 구성에 특별히 한정되지 않고, 임의의 배치의 순서여도 된다. 그 예에는 또한, 이하의 배치도 포함될 수 있다:
[VL]-링커-[VH]-링커-[VH]-링커-[VL],
[VH]-링커-[VL]-링커-[VL]-링커-[VH],
[VH]-링커-[VH]-링커-[VL]-링커-[VL],
[VL]-링커-[VL]-링커-[VH]-링커-[VH], 및
[VL]-링커-[VH]-링커-[VL]-링커-[VH].
sc(Fv)2의 분자 형태는 또한, WO2006/132352에 있어서도 상세히 기재되어 있다. 그 중의 기재에 기초하여, 당업자는, 본 명세서에 있어서 개시되는 항원 결합 분자를 조제하기 위해서, 소망의 sc(Fv)2를 적절히 조제할 수 있다.
본 발명의 항원 결합 분자는, PEG 등의 담체 폴리머 또는 항암제 등의 유기 화합물과 컨주게이트되어도 된다. 또한, 소망의 효과를 일으킬 것을 목적으로 한 당쇄 부가 서열의 삽입에 의해, 본 발명의 항원 결합 분자에 당쇄를 적합하게 부가할 수 있다.
예를 들어, 유전자 공학에 의해 도입할 수 있는 임의의 펩티드 링커, 또는 합성 화합물 링커(예를 들어, Protein Engineering, 9 (3), 299-305, 1996에 있어서 개시되는 링커)를, 항체 가변 도메인을 연결하기 위한 링커로서 이용할 수 있다. 본 발명에 있어서, 펩티드 링커가 바람직하다. 펩티드 링커의 길이는, 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 당업자가 적절히 선택할 수 있다. 그 길이는, 바람직하게는 5 아미노산 이상이며(상한은, 특별히 한정되지 않고, 통상 30 아미노산 이하, 바람직하게는 20 아미노산 이하이다), 특히 바람직하게는 15 아미노산이다. sc(Fv)2가 3개의 펩티드 링커를 함유하는 경우, 이용되는 이들 펩티드 링커 모두는, 동일한 길이를 가져도 되고, 또는 상이한 길이를 가져도 된다.
펩티드 링커의 예에는,
Ser,
Gly-Ser,
Gly-Gly-Ser,
Ser-Gly-Gly,
Gly-Gly-Gly-Ser(서열 번호: 216),
Ser-Gly-Gly-Gly(서열 번호: 217),
Gly-Gly-Gly-Gly-Ser(서열 번호: 218),
Ser-Gly-Gly-Gly-Gly(서열 번호: 219),
Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-Ser(서열 번호: 220),
Ser-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly(서열 번호: 221),
Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-Ser(서열 번호: 222),
Ser-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly-Gly(서열 번호: 223),
(Gly-Gly-Gly-Gly-Ser(서열 번호: 218))n, 및
(Ser-Gly-Gly-Gly-Gly(서열 번호: 219))n,
(여기에서, n은 1이상의 정수이다)이 포함될 수 있다.
그러나, 펩티드 링커의 길이 또는 서열은, 목적에 따라 당업자가 적절히 선택할 수 있다.
합성 화합물 링커(화학 가교제)는, 펩티드의 가교에 통상 이용되는 가교제, 예를 들어, N-하이드록시석신이미드(NHS), 다이석신이미딜 수베레이트(DSS), 비스(설포석신이미딜)수베레이트(BS3), 다이싸이오비스(석신이미딜 프로피오네이트)(DSP), 다이싸이오비스(설포석신이미딜 프로피오네이트)(DTSSP), 에틸렌 글라이콜 비스(석신이미딜 석시네이트)(EGS), 에틸렌 글라이콜 비스(설포석신이미딜 석시네이트)(설포-EGS), 다이석신이미딜 타르트레이트(DST), 다이설포석신이미딜 타르트레이트(설포-DST), 비스[2-(석신이미드옥시카보닐옥시)에틸]설폰(BSOCOES), 또는 비스[2-(설포석신이미드옥시카보닐옥시)에틸]설폰(설포-BSOCOES)이다.
이들 가교제는, 시판되고 있다.
4개의 항체 가변 도메인을 연결하기 위해서는, 3개의 링커가 통상 필요하다. 이용되는 이들 링커 모두는, 동일한 링커여도 되고, 또는 상이한 링커여도 된다.
F(ab')2는, 2개의 경쇄, 및 쇄간 다이설파이드 결합이 2개의 중쇄 사이에 형성되도록 정상 영역(CH1 도메인 및 CH2 도메인의 일부분)을 함유하는 2개의 중쇄를 포함한다. 본 명세서에 있어서 개시되는 폴리펩티드 회합체를 구성하는 F(ab')2는, 바람직하게는, 예를 들어, 소망의 항원 결합 도메인을 갖는 전장 모노클로날 항체를, 펩신 등의 단백질 분해 효소로 부분 소화한 후에, 프로틴 A 컬럼에 흡착한 Fc 단편을 제거하는 것에 의해 취득할 수 있다. 그와 같은 단백질 분해 효소는, 적절히 설정되는 효소의 반응 조건(예를 들어, pH)하에서 제한적으로 F(ab')2를 형성하도록 전장 항체를 소화할 수 있는 한, 특별히 한정되지 않는다. 그 예에는, 펩신 및 피신이 포함될 수 있다.
본 발명의 항원 결합 분자는, 전술한 아미노산 개변에 더하여, 추가적인 개변을 더 함유할 수 있다. 추가적인 개변은, 예를 들어, 아미노산 치환, 결실, 및 수식, 및 그들의 조합으로부터 선택할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 항원 결합 분자는, 분자의 의도되는 기능을 실질적으로 변화시키지 않고, 추가로 임의로 개변할 수 있다. 그와 같은 변이는, 예를 들어, 아미노산 잔기의 보존적 치환에 의해 행할 수 있다. 혹은, 본 발명의 항원 결합 분자의 의도되는 기능을 변화시키는 개변이어도, 그와 같은 개변에 의해 변화한 기능이 본 발명의 목적의 범위 내인 한, 실시되어도 된다.
본 발명에 의한 아미노산 서열의 개변에는 또한, 번역후 수식도 포함된다. 구체적으로는, 번역후 수식이란, 당쇄의 부가 또는 결실을 가리킬 수 있다. 예를 들어, IgG1형의 정상 영역을 갖는 본 발명의 항원 결합 분자는, EU 넘버링 297위에, 당쇄로 수식된 아미노산 잔기를 가질 수 있다. 수식에 있어서의 사용을 위한 당쇄 구조는, 한정되지 않는다. 대체로, 진핵 세포가 발현하는 항체는, 정상 영역에 당쇄 수식을 포함한다. 따라서, 이하의 세포가 발현하는 항체는, 통상, 몇몇 당쇄로 수식되고 있다:
포유동물의 항체 산생 세포; 및
항체를 코딩하는 DNA를 포함하는 발현 벡터로 형질 전환된 진핵 세포.
여기에서, 진핵 세포에는, 효모 및 동물 세포가 포함된다. 예를 들어, CHO 세포 또는 HEK293H 세포는, 항체를 코딩하는 DNA를 포함하는 발현 벡터에서의 형질 전환을 위한 전형적인 동물 세포이다. 한편, 본 발명의 항체에는, 그 위치에 당쇄 수식이 없는 항체도 포함된다. 당쇄로 수식되어 있지 않은 정상 영역을 갖는 항체는, 이들 항체를 코딩하는 유전자의, 대장균 등의 원핵 세포에 있어서의 발현에 의해 취득할 수 있다.
본 발명에 의한 추가적인 개변은, 보다 구체적으로는, 예를 들어, Fc 영역에 있어서의 당쇄에의 시알산의 부가여도 된다(mAbs. 2010 Sep-Oct;2(5):519-27).
본 발명의 항원 결합 분자가, Fc 영역을 갖는 경우, 예를 들어, FcRn에 대한 결합 활성을 개선하는 아미노산 치환(J Immunol. 2006 Jan 1;176(1):346-56; J Biol Chem. 2006 Aug 18;281(33):23514-24; Int Immunol. 2006 Dec;18(12):1759-69; Nat Biotechnol. 2010 Feb;28(2):157-9; WO2006/019447; WO2006/053301; 및 WO2009/086320), 또는 항체의 불균일성 혹은 안정성을 개선하기 위한 아미노산 치환((WO2009/041613))을 가해도 된다.
본 발명에 있어서, "항체"라고 하는 용어는, 가장 넓은 의미로 이용되고, 소망의 생물 활성을 나타내는 한, 모노클로날 항체(전장 모노클로날 항체를 포함한다), 폴리클로날 항체, 항체 배리언트, 항체 단편, 다중 특이성 항체(예를 들어, 이중 특이성 항체), 키메라 항체, 및 인간화 항체 등의 임의의 항체도 포함한다.
본 발명의 항체는, 그 항원의 종류, 그 기원 등에 의해 한정되지 않고, 임의의 항체여도 된다. 항체의 기원의 예에는, 인간 항체, 마우스 항체, 래트 항체, 및 토끼 항체가 포함될 수 있지만, 특별히 그들로 한정되지는 않는다.
항체는, 당업자에게 잘 알려져 있는 방법에 의해 조제할 수 있다. 예를 들어, 모노클로날 항체는, 하이브리도마법(Kohler and Milstein, Nature 256:495 (1975)) 또는 재조합법(미국 특허 제4,816,567호)에 의해 산생시켜도 된다. 혹은, 모노클로날 항체를, 파지 디스플레이 항체 라이브러리로부터 단리해도 된다(Clackson et al., Nature 352:624-628 (1991); 및 Marks et al., J.Mol.Biol. 222:581-597 (1991)). 또한, 모노클로날 항체를, 단일한 B 세포 클론으로부터 단리해도 된다(N. Biotechnol. 28(5): 253-457 (2011)).
인간화 항체는 또한, 재구성 인간 항체라고도 불린다. 구체적으로는, 예를 들어, 비인간 동물(예를 들어, 마우스) 항체의 CDR을 이식한 인간 항체로 이루어지는 인간화 항체가, 당해 기술 분야에 있어서 공지이다. 인간화 항체를 취득하기 위한 일반적인 유전자 재조합 수법도 또한, 공지이다. 구체적으로는, 예를 들어, 오버랩 신장 PCR이, 마우스 항체의 CDR을 인간의 FR에 이식하기 위한 방법으로서 당해 기술 분야에 있어서 공지이다.
연결된 3개의 CDR 및 4개의 FR을 각각이 포함하는 항체 가변 도메인을 코딩하는 DNA, 및 인간 항체 정상 도메인을 코딩하는 DNA를, 가변 도메인 DNA가 정상 도메인 DNA와 인프레임으로 융합하도록 발현 벡터 중에 삽입하여, 인간화 항체 발현용 벡터를 조제할 수 있다. 인서트를 갖는 이들 벡터를 숙주에 이입(移入)하여, 재조합 세포를 수립한다. 그 다음에, 인간화 항체를 코딩하는 DNA의 발현을 위해서 재조합 세포를 배양하여, 인간화 항체를 배양 세포의 배양물 중에 산생시킨다(유럽 특허 공개 번호 EP 239400 및 국제 공개 번호 WO1996/002576 참조).
필요한 경우는, 재구성 인간 항체의 CDR이 적절한 항원 결합 부위를 형성하도록, FR의 아미노산 잔기를 치환해도 된다. 예를 들어, 마우스 CDR의 인간 FR에의 이식에 있어서 이용되는 PCR법의 응용에 의해, FR의 아미노산 서열을 변이시킬 수 있다.
소망의 인간 항체는, 인간 항체 유전자의 모든 레퍼터리를 갖는 트랜스제닉 동물(국제 공개 번호 WO1993/012227, WO1992/003918, WO1994/002602, WO1994/025585, WO1996/034096, 및 WO1996/033735 참조)을 면역 동물로서 이용하는 DNA 면역에 의해, 취득할 수 있다.
더하여, 인간 항체 라이브러리를 이용한 패닝에 의해, 인간 항체를 취득하는 기술도 공지이다. 예를 들어, 인간 항체 V 영역을, 파지 디스플레이법에 의해 파지의 표면 상에, 1본쇄 항체(scFv)로서 발현시킨다. 항원 결합 scFv를 발현하는 파지를, 선택할 수 있다. 선택된 파지의 유전자를 해석하여, 항원 결합 인간 항체의 V 영역을 코딩하는 DNA 서열을 결정할 수 있다. 항원 결합 scFv의 DNA 서열을 결정한 후, V 영역 서열을, 소망의 인간 항체 C 영역의 서열과 인프레임으로 융합시키고, 그 다음에, 적절한 발현 벡터에 삽입하여, 발현 벡터를 조제할 수 있다. 발현 벡터를, 인간 항체를 코딩하는 유전자의 발현을 위해서 상기에 열거되는 바람직한 발현 세포에 이입하여, 인간 항체를 취득한다. 이들 방법은, 당해 기술 분야에 있어서 기지이다(국제 공개 번호 WO1992/001047, WO1992/020791, WO1993/006213, WO1993/011236, WO1993/019172, WO1995/001438, 및 WO1995/015388 참조).
파지 디스플레이 기술에 더하여, 예를 들어, 무세포 번역 시스템을 이용한 기술, 세포 또는 바이러스의 표면 상에 항원 결합 분자를 제시하는 기술, 및 에멀션을 이용한 기술이, 인간 항체 라이브러리를 이용한 패닝에 의해, 인간 항체를 취득하기 위한 기술로서 공지이다. 예를 들어, 종지 코돈의 제거 등에 의해, 리보솜을 개재시켜 mRNA와 번역된 단백질의 복합체를 형성시키는 것을 포함하는 리보솜 디스플레이법, 퓨로마이신 등의 화합물을 이용하여, 번역된 단백질을 유전자 서열에 공유 결합시키는 것을 포함하는 cDNA 혹은 mRNA 디스플레이법, 또는 핵산 결합 단백질을 이용하여, 유전자와 번역된 단백질의 복합체를 형성시키는 것을 포함하는 CIS 디스플레이법을, 무세포 번역 시스템을 이용한 기술로서 이용할 수 있다. 파지 디스플레이법, 및 대장균 디스플레이법, 그램 양성 세균 디스플레이법, 효모 디스플레이법, 포유동물 세포 디스플레이법, 바이러스 디스플레이법 등을, 세포 또는 바이러스의 표면 상에 항원 결합 분자를 제시하는 기술로서 이용할 수 있다. 예를 들어, 에멀션에 봉입된 유전자 및 번역 관련 분자를 이용한 인비트로 바이러스 디스플레이법을, 에멀션을 이용한 기술로서 이용할 수 있다. 이들 방법은, 당해 기술 분야에 있어서 기지이다(Nat Biotechnol. 2000 Dec; 18 (12): 1287-92; Nucleic Acids Res. 2006; 34 (19): e127; Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Mar 2; 101 (9): 2806-10; Proc Natl Acad Sci U S A. 2004 Jun 22; 101 (25): 9193-8; Protein Eng Des Sel. 2008 Apr; 21 (4): 247-55; Proc Natl Acad Sci U S A. 2000 Sep 26; 97 (20): 10701-5; MAbs. 2010 Sep-Oct; 2 (5): 508-18; 및 Methods Mol Biol. 2012; 911: 183-98).
본 발명의 제 3 항원에 결합하는 가변 영역은, 임의의 항원을 인식하는 가변 영역일 수 있다. 본 발명의 제 3 항원에 결합하는 가변 영역은, 암 조직에 있어서 특이적으로 발현하고 있는 분자를 인식하는 가변 영역일 수 있다.
본 명세서에 있어서, "제 3 항원"은, 특별히 한정되지 않고, 임의의 항원이어도 된다. 항원의 예에는, 17-IA, 4Dc, 6-케토-PGF1a, 8-아이소-PGF2a, 8-옥소-dG, A1 아데노신 수용체, A33, ACE, ACE-2, 액티빈, 액티빈 A, 액티빈 AB, 액티빈 B, 액티빈 C, 액티빈 RIA, 액티빈 RIA ALK-2, 액티빈 RIB ALK-4, 액티빈 RIIA, 액티빈 RIIB, ADAM, ADAM10, ADAM12, ADAM15, ADAM17/TACE, ADAM8, ADAM9, ADAMTS, ADAMTS4, ADAMTS5, 아드레신, 아디포넥틴, ADP 리보실 사이클라제-1, aFGF, AGE, ALCAM, ALK, ALK-1, ALK-7, 알레르겐, α1-안티케모트립신(antichemotrypsin), α1-안티트립신, α-시누클레인, α-V/β-1 안타고니스트, 아미닌(aminin), 아밀린, 아밀로이드 β, 아밀로이드 면역글로불린 중쇄 가변 영역, 아밀로이드 면역글로불린 경쇄 가변 영역, 안드로겐, ANG, 안지오텐시노겐, 안지오포이에틴 리간드-2, 항Id, 안티트롬빈 III, 탄저, APAF-1, APE, APJ, 아포 A1, 아포 혈청 아밀로이드 A, Apo-SAA, APP, APRIL, AR, ARC, ART, 아르테민(Artemin), ASPARTIC, 심방성 나트륨 이뇨 인자, 심방성 나트륨 이뇨 펩티드, 심방성 나트륨 이뇨 펩티드 A, 심방성 나트륨 이뇨 펩티드 B, 심방성 나트륨 이뇨 펩티드 C, av/b3 인테그린, Axl, B7-1, B7-2, B7-H, BACE, BACE-1, 탄저균(Bacillus anthracis) 방어 항원, Bad, BAFF, BAFF-R, Bag-1, BAK, Bax, BCA-1, BCAM, BcI, BCMA, BDNF, b-ECGF, β-2-마이크로글로불린, β락타마제, bFGF, BID, Bik, BIM, BLC, BL-CAM, BLK, B-림프구 자극 인자(BlyS), BMP, BMP-2(BMP-2a), BMP-3(오스테오게닌), BMP-4(BMP-2b), BMP-5, BMP-6(Vgr-1), BMP-7(OP-1), BMP-8(BMP-8a), BMPR, BMPR-IA(ALK-3), BMPR-IB(ALK-6), BMPR-II(BRK-3), BMPs, BOK, 봄베신, 골(骨)유래 신경 영양 인자, 소 성장 호르몬, BPDE, BPDE-DNA, BRK-2, BTC, B-림프구 세포 접착 분자, C10, C1-인히비터, C1q, C3, C3a, C4, C5, C5a(보체 5a), CA125, CAD-8, 카드헤린-3, 칼시토닌, cAMP, 탄산 탈수 효소-IX, 암 태아성 항원(CEA), 암 관련 항원, 카디오트로핀-1, 카텝신 A, 카텝신 B, 카텝신 C/DPPI, 카텝신 D, 카텝신 E, 카텝신 H, 카텝신 L, 카텝신 O, 카텝신 S, 카텝신 V, 카텝신 X/Z/P, CBL, CCI, CCK2, CCL, CCL1/I-309, CCL11/에오탁신, CCL12/MCP-5, CCL13/MCP-4, CCL14/HCC-1, CCL15/HCC-2, CCL16/HCC-4, CCL17/TARC, CCL18/PARC, CCL19/ELC, CCL2/MCP-1, CCL20/MIP-3-α, CCL21/SLC, CCL22/MDC, CCL23/MPIF-1, CCL24/에오탁신 2, CCL25/TECK, CCL26/에오탁신 3, CCL27/CTACK, CCL28/MEC, CCL3/M1P-1-α, CCL3Ll/LD-78-β, CCL4/MIP-l-β, CCL5/RANTES, CCL6/C10, CCL7/MCP-3, CCL8/MCP-2, CCL9/10/MTP-1-γ, CCR, CCR1, CCR10, CCR2, CCR3, CCR4, CCR5, CCR6, CCR7, CCR8, CCR9, CD1, CD10, CD105, CD11a, CD11b, CD11c, CD123, CD13, CD137, CD138, CD14, CD140a, CD146, CD147, CD148, CD15, CD152, CD16, CD164, CD18, CD19, CD2, CD20, CD21, CD22, CD23, CD25, CD26, CD27L, CD28, CD29, CD3, CD30, CD30L, CD32, CD33(p67 단백질), CD34, CD37, CD38, CD3E, CD4, CD40, CD40L, CD44, CD45, CD46, CD49a, CD49b, CD5, CD51, CD52, CD54, CD55, CD56, CD6, CD61, CD64, CD66e, CD7, CD70, CD74, CD8, CD80(B7-1), CD89, CD95, CD105, CD158a, CEA, CEACAM5, CFTR, cGMP, CGRP 수용체, CINC, CKb8-1, 클로딘 18, CLC, 클로스트리듐 보툴리눔(Clostridium botulinum) 독소, 클로스트리듐 디피실레(Clostridium difficile) 독소, 클로스트리듐 퍼프린전스(Clostridium perfringens) 독소, c-Met, CMV, CMV UL, CNTF, CNTN-1, 보체 인자 3(C3), 보체 인자 D, 코르티코스테로이드 결합 글로불린, 증식 촉진 당단백질-1 수용체, COX, C-Ret, CRG-2, CRTH2, CT-1, CTACK, CTGF, CTLA-4, CX3CL1/프랙탈카인, CX3CR1, CXCL, CXCL1/Gro-α, CXCL10, CXCL11/I-TAC, CXCL12/SDF-l-α/β, CXCL13/BCA-1, CXCL14/BRAK, CXCL15/렁카인(Lungkine), CXCL16, CXCL16, CXCL2/Gro-β, CXCL3/Gro-γ, CXCL3, CXCL4/PF4, CXCL5/ENA-78, CXCL6/GCP-2, CXCL7/NAP-2, CXCL8/IL-8, CXCL9/Mig, CXCLlO/IP-10, CXCR, CXCR1, CXCR2, CXCR3, CXCR4, CXCR5, CXCR6, 시스타틴 C, 사이토케라틴 종양 관련 항원, DAN, DCC, DcR3, DC-SIGN, 붕괴 촉진 인자, Delta양 단백질 리간드 4, des(1-3)-IGF-1(뇌 IGF-1), Dhh, DHICA 옥시다제, Dickkopf-1, 디곡신, 다이펩티딜 펩티다제 IV, DKl, DNAM-1, Dn아제, Dpp, DPPIV/CD26, Dtk, ECAD, EDA, EDA-A1, EDA-A2, EDAR, EGF, EGFR(ErbB-1), EGF양 도메인 함유 단백질 7, 엘라스타제, 엘라스틴, EMA, EMMPRIN, ENA, ENA-78, 엔도시알린, 엔도텔린 수용체, 엔도톡신, 엔케팔리나제, eNOS, Eot, 에오탁신, 에오탁신-2, 에오탁시니(eotaxini), EpCAM, 에프린 B2/EphB4, Epha2 티로신 키나제 수용체, 상피 성장 인자 수용체(EGFR), ErbB2 수용체, ErbB3 티로신 키나제 수용체, ERCC, EREG, 에리트로포이에틴(EPO), 에리트로포이에틴 수용체, E-셀렉틴, ET-1, Exodus-2, RSV의 F 단백질, F10, F11, F12, F13, F5, F9, 제Ia 인자, 제IX 인자, 제Xa 인자, 제VII 인자, 제VIII 인자, 제VIIIc 인자, Fas, FcαR, FcεRI, FcγIIb, FcγRI, FcγRIIa, FcγRIIIa, FcγRIIIb, FcRn, FEN-1, 페리틴, FGF, FGF-19, FGF-2, FGF-2 수용체, FGF-3, FGF-8, FGF-산성, FGF-염기성, 피브린, 섬유아세포 활성화 단백질(FAP), 섬유아세포 증식 인자, 섬유아세포 증식 인자-10, 피브로넥틴, FL, FLIP, Flt-3, FLT3 리간드, 엽산 수용체, 난포 자극 호르몬(FSH), 프랙탈카인(CX3C), 프리의 중쇄, 프리의 경쇄, FZD1, FZD10, FZD2, FZD3, FZD4, FZD5, FZD6, FZD7, FZD8, FZD9, G250, Gas 6, GCP-2, GCSF, G-CSF, G-CSF 수용체, GD2, GD3, GDF, GDF-1, GDF-15(MIC-1), GDF-3(Vgr-2), GDF-5(BMP-14/CDMP-1), GDF-6(BMP-13/CDMP-2), GDF-7(BMP-12/CDMP-3), GDF-8(미오스타틴), GDF-9, GDNF, 겔솔린, GFAP, GF-CSF, GFR-α1, GFR-α2, GFR-α3, GF-β1, gH 인벨로프 당단백질, GITR, 글루카곤, 글루카곤 수용체, 글루카곤양 펩티드 1 수용체, Glut 4, 글루탐산 카복시펩티다제 II, 당단백질 호르몬 수용체, 당단백질 IIb/IIIa(GP IIb/IIIa), 글리피칸-3, GM-CSF, GM-CSF 수용체, gp130, gp140, gp72, 과립구-CSF(G-CSF), GRO/MGSA, 성장 호르몬 방출 인자, GRO-β, GRO-γ, H. 파일로리(H. pylori), 합텐(NP-cap 또는 NIP-cap), HB-EGF, HCC, HCC 1, HCMV gB 인벨로프 당단백질, HCMV UL, 조혈 성장 인자(HGF), Hep B gp120, 헤파라나제, 헤파린 보인자 II, 간 증식 인자(hepatic growth factor), 탄저균 방어 항원, C형 간염 바이러스 E2 당단백질, E형 간염, 헵시딘, Her1, Her2/neu(ErbB-2), Her3(ErbB-3), Her4(ErbB-4), 단순 포진 바이러스(HSV) gB 당단백질, HGF, HGFA, 고분자량 멜라노마 관련 항원(HMW-MAA), HIV 인벨로프 단백질, 예를 들어 GP120, HIV MIB gp 120 V3 루프, HLA, HLA-DR, HM1.24, HMFG PEM, HMGB-1, HRG, Hrk, HSP47, Hsp90, HSV gD 당단백질, 인간 심근 미오신, 인간 사이토메갈로바이러스(HCMV), 인간 성장 호르몬(hGH), 인간 혈청 알부민, 인간 조직형 플라스미노겐 액티베이터(t-PA), 헌팅틴, HVEM, IAP, ICAM, ICAM-1, ICAM-3, ICE, ICOS, IFN-α, IFN-β, IFN-γ, IgA, IgA 수용체, IgE, IGF, IGF 결합 단백질, IGF-1, IGF-1 R, IGF-2, IGFBP, IGFR, IL, IL-1, IL-10, IL-10 수용체, IL-11, IL-11 수용체, IL-12, IL-12 수용체, IL-13, IL-13 수용체, IL-15, IL-15 수용체, IL-16, IL-16 수용체, IL-17, IL-17 수용체, IL-18(IGIF), IL-18 수용체, IL-1α, IL-1β, IL-1 수용체, IL-2, IL-2 수용체, IL-20, IL-20 수용체, IL-21, IL-21 수용체, IL-23, IL-23 수용체, IL-2 수용체, IL-3, IL-3 수용체, IL-31, IL-31 수용체, IL-3 수용체, IL-4, IL-4 수용체, IL-5, IL-5 수용체, IL-6, IL-6 수용체, IL-7, IL-7 수용체, IL-8, IL-8 수용체, IL-9, IL-9 수용체, 면역글로불린 면역 복합체, 면역글로불린, INF-α, INF-α 수용체, INF-β, INF-β 수용체, INF-γ, INF-γ 수용체, I형 IFN, I형 IFN 수용체, 인플루엔자, 인히빈, 인히빈 α, 인히빈 β, iNOS, 인슐린, 인슐린 A쇄, 인슐린 B쇄, 인슐린양 성장 인자 1, 인슐린양 성장 인자 2, 인슐린양 성장 인자 결합 단백질, 인테그린, 인테그린 α2, 인테그린 α3, 인테그린 α4, 인테그린 α4/β1, 인테그린 α-V/β-3, 인테그린 α-V/β-6, 인테그린 α4/β7, 인테그린 α5/β1, 인테그린 α5/β3, 인테그린 α5/β6, 인테그린 ασ(αV), 인테그린 αθ, 인테그린 β1, 인테그린 β2, 인테그린 β3(GPIIb-IIIa), IP-10, I-TAC, JE, 칼리클레인(kalliklein), 칼리클레인(Kallikrein) 11, 칼리클레인 12, 칼리클레인 14, 칼리클레인 15, 칼리클레인 2, 칼리클레인 5, 칼리클레인 6, 칼리클레인 L1, 칼리클레인 L2, 칼리클레인 L3, 칼리클레인 L4, 칼리스타틴, KC, KDR, 케라티노사이트 증식 인자(KGF), 케라티노사이트 증식 인자 2(KGF-2), KGF, 킬러 면역글로불린양 수용체, kit 리간드(KL), Kit 티로신 키나제, 라미닌 5, LAMP, LAPP(아밀린, 췌장 내에 점존하는 세포군 아밀로이드 폴리펩티드), LAP(TGF-1), 잠복 관련 펩티드, 잠복형 TGF-1, 잠복형 TGF-1 bp1, LBP, LDGF, LDL, LDL 수용체, LECT2, Lefty, 렙틴, 황체 형성(leutinizing) 호르몬(LH), 루이스-Y 항원, 루이스-Y 관련 항원, LFA-1, LFA-3, LFA-3 수용체, Lfo, LIF, LIGHT, 리포단백질, LIX, LKN, Lptn, L-셀렉틴, LT-a, LT-b, LTB4, LTBP-1, 폐 표면 활성 물질, 황체 형성(Luteinizing) 호르몬, 림포택틴, 림포톡신 β 수용체, 리조스핑고지질 수용체, Mac-1, 매크로파지-CSF(M-CSF), MAdCAM, MAG, MAP2, MARC, 마스핀, MCAM, MCK-2, MCP, MCP-1, MCP-2, MCP-3, MCP-4, MCP-I(MCAF), M-CSF, MDC, MDC(67 a.a.), MDC(69 a.a.), 메그신(megsin), Mer, MET 티로신 키나제 수용체 패밀리, 메탈로프로테아제(METALLOPROTEASES), 막 당단백질 OX2, 메소텔린, MGDF 수용체, MGMT, MHC(HLA-DR), 미생물 단백질, MIF, MIG, MIP, MIP-1α, MIP-1β, MIP-3α, MIP-3β, MIP-4, MK, MMAC1, MMP, MMP-1, MMP-10, MMP-11, MMP-12, MMP-13, MMP-14, MMP-15, MMP-2, MMP-24, MMP-3, MMP-7, MMP-8, MMP-9, 단구 유인 단백질, 단구 콜로니 억제 인자, 마우스 고나도트로핀 관련 펩티드, MPIF, Mpo, MSK, MSP, MUC-16, MUC18, 뮤신(Mud), 뮐러관 억제 물질, Mug, MuSK, 미엘린 관련 당단백질, 골수 전구 세포 저해 인자-1(MPIF-I), NAIP, 나노보디, NAP, NAP-2, NCA 90, NCAD, N-카드헤린, NCAM, 네프리라이신, 신경 세포 접착 분자, 뉴로세르핀, 신경 성장 인자(NGF), 뉴로트로핀-3, 뉴로트로핀-4, 뉴로트로핀-6, 뉴로필린 1, 뉴르투린, NGF-β, NGFR, NKG20, N-메티오닐 인간 성장 호르몬, nNOS, NO, Nogo-A, Nogo 수용체, C형 간염 바이러스 유래의 비구조 단백질 3형(NS3), NOS, Npn, NRG-3, NT, NT-3, NT-4, NTN, OB, OGG1, 온코스타틴 M, OP-2, OPG, OPN, OSM, OSM 수용체, 골 유도 인자, 오스테오폰틴, OX40L, OX40R, 산화 LDL, p150, p95, PADPr, 부갑상선 호르몬, PARC, PARP, PBR, PBSF, PCAD, P-카드헤린, PCNA, PCSK9, PDGF, PDGF 수용체, PDGF-AA, PDGF-AB, PDGF-BB, PDGF-D, PDK-1, PECAM, PEDF, PEM, PF-4, PGE, PGF, PGI2, PGJ2, PIGF, PIN, PLA2, 태반 성장 인자, 태반 알칼리 포스파타제(PLAP), 태반성 락토겐, 플라스미노겐 액티베이터 인히비터 1, 혈소판 증식 인자, plgR, PLP, 다양한 사이즈의 폴리글라이콜쇄(예를 들어, PEG-20, PEG-30, PEG40), PP14, 프레칼리크레인, 프리온 단백질, 프로칼시토닌, 프로그램 세포사 단백질 1, 프로인슐린, 프로락틴, 프로단백질 전환 효소 PC9, 프로릴락신, 전립선 특이적 막항원(PSMA), 프로틴 A, 프로틴 C, 프로틴 D, 프로틴 S, 프로틴 Z, PS, PSA, PSCA, PsmAr, PTEN, PTHrp, Ptk, PTN, P-셀렉틴 당단백질 리간드-1, R51, RAGE, RANK, RANKL, RANTES, 릴락신, 릴락신 A쇄, 릴락신 B쇄, 레닌, 호흡기 합포체 바이러스(RSV) F, Ret, 레티큘론(reticulon) 4, 류머티즘 인자, RLI P76, RPA2, RPK-1, RSK, RSV Fgp, S100, RON-8, SCF/KL, SCGF, 스클레로스틴, SDF-1, SDF1α, SDF1β, SERINE, 혈청 아밀로이드 P, 혈청 알부민, sFRP-3, Shh, 시가양 독소 II, SIGIRR, SK-1, SLAM, SLPI, SMAC, SMDF, SMOH, SOD, SPARC, 스핑고신 1-인산 수용체 1, 포도상구균 리포테이코산, Stat, STEAP, STEAP-II, 줄기세포 인자(SCF), 스트렙토키나제, 슈퍼옥사이드 디스무타제, 신데칸-1, TACE, TACI, TAG-72(종양 관련 당단백질-72), TARC, TB, TCA-3, T-세포 수용체 α/β, TdT, TECK, TEM1, TEM5, TEM7, TEM8, 테네이신, TERT, 정소 PLAP양 알칼리 포스파타제, TfR, TGF, TGF-α, TGF-β, Pan 특이적 TGF-β, TGF-βRII, TGF-βRIIb, TGF-βRIII, TGF-βRl(ALK-5), TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3, TGF-β4, TGF-β5, TGF-I, 트롬빈, 트롬보포이에틴(TPO), 흉선 간질성 림포프로틴(Thymic stromal lymphoprotein) 수용체, 흉선 Ck-1, 갑상선 자극 호르몬(TSH), 티록신, 티록신 결합 글로불린, Tie, TIMP, TIQ, 조직 인자, 조직 인자 프로테아제 인히비터, 조직 인자 단백질, TMEFF2, Tmpo, TMPRSS2, TNF 수용체 I, TNF 수용체 II, TNF-α, TNF-β, TNF-β2, TNFc, TNF-RI, TNF-RII, TNFRSF10A(TRAIL R1 Apo-2/DR4), TNFRSF10B(TRAIL R2 DR5/KILLER/TRICK-2 A/TRICK-B), TNFRSF10C(TRAIL R3 DcR1/LIT/TRID), TNFRSF10D(TRAIL R4 DcR2/TRUNDD), TNFRSF11A(RANK ODF R/TRANCE R), TNFRSF11B(OPG OCIF/TR1), TNFRSF12(TWEAK R FN14), TNFRSF12A, TNFRSF13B(TACI), TNFRSF13C(BAFF R), TNFRSF14(HVEM ATAR/HveA/LIGHT R/TR2), TNFRSF16(NGFR p75NTR), TNFRSF17(BCMA), TNFRSF18(GITR AITR), TNFRSF19(TROY TAJ/TRADE), TNFRSF19L(RELT), TNFRSF1A(TNF Rl CD120a/p55-60), TNFRSF1B(TNF RII CD120b/p75-80), TNFRSF21(DR6), TNFRSF22(DcTRAIL R2 TNFRH2), TNFRSF25(DR3 Apo-3/LARD/TR-3/TRAMP/WSL-1), TNFRSF26(TNFRH3), TNFRSF3(LTbR TNF RIII/TNFC R), TNFRSF4(OX40 ACT35/TXGP1 R), TNFRSF5(CD40 p50), TNFRSF6(Fas Apo-1/APT1/CD95), TNFRSF6B(DcR3 M68/TR6), TNFRSF7(CD27), TNFRSF8(CD30), TNFRSF9(4-1BB CD137/ILA), TNFRST23(DcTRAIL R1 TNFRH1), TNFSF10(TRAIL Apo-2 리간드/TL2), TNFSF11(TRANCE/RANK 리간드 ODF/OPG 리간드), TNFSF12(TWEAK Apo-3 리간드/DR3 리간드), TNFSF13(APRIL TALL2), TNFSF13B(BAFF BLYS/TALL1/THANK/TNFSF20), TNFSF14(LIGHT HVEM 리간드/LTg), TNFSF15(TL1A/VEGI), TNFSF18(GITR 리간드 AITR 리간드/TL6), TNFSF1A(TNF-a 코넥틴(Conectin)/DIF/TNFSF2), TNFSF1B(TNF-b LTa/TNFSF1), TNFSF3(LTb TNFC/p33), TNFSF4(OX40 리간드 gp34/TXGP1), TNFSF5(CD40 리간드 CD154/gp39/HIGM1/IMD3/TRAP), TNFSF6(Fas 리간드 Apo-1 리간드/APT1 리간드), TNFSF7(CD27 리간드 CD70), TNFSF8(CD30 리간드 CD153), TNFSF9(4-1BB 리간드 CD137 리간드), TNF-α, TNF-β, TNIL-I, 독성 대사 산물, TP-1, t-PA, Tpo, TRAIL, TRAIL R, TRAIL-R1, TRAIL-R2, TRANCE, 트랜스페린 수용체, 트랜스포밍 성장 인자(TGF), 예를 들어 TGF-α 및 TGF-β, 막관통 당단백질 NMB, 트랜스싸이레틴, TRF, Trk, TROP-2, 영양막 당단백질, TSG, TSLP, 종양괴사 인자(TNF), 종양 관련 항원 CA 125, 루이스 Y 관련 당질을 발현하는 종양 관련 항원, TWEAK, TXB2, Ung, uPAR, uPAR-1, 우로키나제, VAP-1, 혈관 내피 증식 인자(VEGF), 바스핀(vaspin), VCAM, VCAM-1, VECAD, VE-카드헤린, VE-카드헤린 2, VEFGR-1(flt-1), VEFGR-2, VEGF 수용체(VEGFR), VEGFR-3(flt-4), VEGI, VIM, 바이러스 항원, VitB12 수용체, 비트로넥틴 수용체, VLA, VLA-1, VLA-4, VNR 인테그린, 폰 빌레브란트 인자(vWF), WIF-1, WNT1, WNT10A, WNT10B, WNT11, WNT16, WNT2, WNT2B/13, WNT3, WNT3A, WNT4, WNT5A, WNT5B, WNT6, WNT7A, WNT7B, WNT8A, WNT8B, WNT9A, WNT9B, XCL1, XCL2/SCM-l-β, XCLl/림포탁틴, XCR1, XEDAR, XIAP, 및 XPD가 포함된다.
T 세포 상에서 특이적으로 발현하고 있는 분자의 구체예에는, CD3 및 T 세포 수용체가 포함된다. 특히, CD3이 바람직하다. 예를 들어, 인간 CD3의 경우에는, 본 발명의 항원 결합 분자가 결합하는 CD3 중의 부위는, 인간 CD3을 구성하는 γ쇄, δ쇄, 또는 ε쇄의 서열 중에 존재하는 임의의 에피토프여도 된다. 특히, 인간 CD3 복합체에 있어서의 ε쇄의 세포외 영역 중에 존재하는 에피토프가 바람직하다. CD3을 구성하는 γ쇄, δ쇄, 및 ε쇄의 구조의 폴리뉴클레오티드 서열은, 서열 번호: 224(NM_000073.2), 226(NM_000732.4), 및 228(NM_000733.3)에 나타나고, 그 폴리펩티드 서열은, 서열 번호: 225(NP_000064.1), 227(NP_000723.1), 및 229(NP_000724.1)에 나타난다(RefSeq 등록 번호를 괄호 내에 나타낸다).
본 발명의 항원 결합 분자 중에 포함되는 항체의 2개의 가변 영역 중 하나는, 전술한 "CD3" 및 "CD137"과는 상이한 "제 3 항원"에 결합한다. 몇몇 태양에 있어서, 제 3 항원은, 인간, 마우스, 래트, 원숭이, 토끼, 또는 개에서 유래한다. 몇몇 태양에 있어서, 제 3 항원은, 인간, 마우스, 래트, 원숭이, 토끼, 또는 개에서 유래하는 세포 또는 장기 상에 특이적으로 발현하고 있는 분자이다. 제 3 항원은, 바람직하게는, 세포 또는 장기 상에 전신적으로는 발현하고 있지 않는 분자이다. 제 3 항원은, 바람직하게는, 예를 들어, 종양 세포 특이적 항원이며, 또한, 세포의 악성화에 수반하여 발현하는 항원, 및 세포의 악성 형질 전환 중에 세포 표면 또는 단백질 분자 상에 나타나는 이상한 당쇄도 포함한다. 그 구체예에는, ALK 수용체(플레이오트로핀 수용체), 플레이오트로핀, KS 1/4 췌장암 항원, 난소암 항원(CA125), 전립선산 인산(prostatic acid phosphate), 전립선 특이적 항원(PSA), 멜라노마 관련 항원 p97, 멜라노마 항원 gp75, 고분자량 멜라노마 항원(HMW-MAA), 전립선 특이적 막 항원, 암 태아성 항원(CEA), 다형 상피 뮤신 항원, 인간 유지방구 항원, 결장 직장 종양 관련 항원(예를 들어, CEA, TAG-72, CO17-1A, GICA 19-9, CTA-1, 및 LEA), 버킷 림프종 항원 38.13, CD19, 인간 B림프종 항원 CD20, CD33, 멜라노마 특이적 항원(예를 들어, 강글리오시드 GD2, 강글리오시드 GD3, 강글리오시드 GM2, 및 강글리오시드 GM3), 종양 특이적 이식 항원(TSTA), T항원, 바이러스에 의해 유도되는 종양 항원(예를 들어, DNA 종양 바이러스 및 RNA 종양 바이러스의 인벨로프 항원), 결장 CEA, 종양 태아성 항원 α-페토프로틴(예를 들어, 종양 태아성 영양막 당단백질 5T4 및 종양 태아성 방광 종양 항원), 분화 항원(예를 들어, 인간 폐암 항원 L6 및 L20), 섬유 육종 항원, 인간 T 세포 백혈병 관련 항원 Gp37, 신생 당단백질, 스핑고 지질, 유방암 항원(예를 들어, EGFR(상피 성장 인자 수용체)), NY-BR-16, NY-BR-16 및 HER2 항원(p185HER2), 다형 상피 뮤신(PEM), 악성 인간 림프구 항원 APO-1, 태아 적혈구에 있어서 발견되는 I 항원 등의 분화 항원, 성인 적혈구에 있어서 발견되는 초기 내배엽 I 항원, 이식 전의 배 또는 위암에 있어서 발견되는 I(Ma), 유선 상피에 있어서 발견되는 M18, M39, 골수 세포에 있어서 발견되는 SSEA-1, VEP8, VEP9, Myl, VIM-D5, 결장 직장암에 있어서 발견되는 D156-22, TRA-1-85(혈액형 H), 정소 및 난소암에 있어서 발견되는 SCP-1, 결장암에 있어서 발견되는 C14, 폐암에 있어서 발견되는 F3, 위암에 있어서 발견되는 AH6, Y 합텐, 배성 암 세포에 있어서 발견되는 Ley, TL5(혈액형 A), A431 세포에 있어서 발견되는 EGF 수용체, 췌장암에 있어서 발견되는 E1 시리즈(혈액형 B), 배성 암 세포에 있어서 발견되는 FC10.2, 위암 항원, 선암에 있어서 발견되는 CO-514(혈액형 Lea), 선암에 있어서 발견되는 NS-10, CO-43(혈액형 Leb), A431 세포의 EGF 수용체에 있어서 발견되는 G49, 결장암에 있어서 발견되는 MH2(혈액형 ALeb/Ley), 결장암에 있어서 발견되는 19.9, 위암 뮤신, 골수 세포에 있어서 발견되는 T5A7, 멜라노마에 있어서 발견되는 R24, 배성 암 세포에 있어서 발견되는 4.2, GD3, D1.1, OFA-1, GM2, OFA-2, GD2, 및 M1:22:25:8, 4세포기 내지 8세포기의 배에 있어서 발견되는 SSEA-3 및 SSEA-4, 피부 T 세포 림프종 관련 항원, MART-1 항원, 시알릴 Tn(STn) 항원, 결장암 항원 NY-CO-45, 폐암 항원 NY-LU-12 배리언트 A, 선암 항원 ART1, 종양 수반 관련 뇌-정소암 항원(종양 신경 항원 MA2 및 종양 수반성 신경 항원), 신경 종양학적 복부 항원 2(NOVA2), 혈액 세포암 항원 유전자 520, 종양 관련 항원 CO-029, 종양 관련 항원 MAGE-C1(암/정소 항원 CT7), MAGE-B1(MAGE-XP 항원), MAGE-B2(DAM6), MAGE-2, MAGE-4a, MAGE-4b, MAGE-X2, 암-정소 항원(NY-EOS-1), YKL-40, 및 이들 폴리펩티드의 임의의 단편, 및 그의 수식된 구조(전술한 수식된 인산기, 당쇄 등), EpCAM, EREG, CA19-9, CA15-3, 시알릴 SSEA-1(SLX), HER2, PSMA, CEA, 및 CLEC12A가 포함된다.
본 명세서에 있어서, 용어 "CD137"은, 4-1BB라고도 불리고, 종양괴사 인자(TNF) 수용체 패밀리의 멤버이다. TNF 슈퍼패밀리 또는 TNF 수용체 슈퍼패밀리에 속하는 인자의 예로서는, CD137, CD137L, CD40, CD40L, OX40, OX40L, CD27, CD70, HVEM, LIGHT, RANK, RANKL, CD30, CD153, GITR, 및 GITRL을 들 수 있다.
하나의 국면에 있어서, 본 발명의 항원 결합 분자는, 이하의 (1) 내지 (4)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 특징을 갖는다:
(1) 가변 영역이, 서열 번호: 159의 아미노산 서열을 포함하는 CD3ε(입실론)의 세포외 도메인에 결합한다,
(2) 항원 결합 분자가, CD137에 대한 아고니스트 활성을 갖는다,
(3) 항원 결합 분자가, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포에 대한 T 세포의 CD3 활성화를 유도하지만, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 활성화는 유도하지 않는다, 및
(4) 항원 결합 분자가, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포의 비존재하에서는, PBMC로부터의 사이토카인의 방출을 유도하지 않는다.
하나의 국면에 있어서, 본 발명의 항원 결합 분자는, 이하의 (1) 내지 (4)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 특징을 갖는다:
(1) 가변 영역이, 서열 번호: 159의 아미노산 서열을 포함하는 CD3ε(입실론)의 세포외 도메인에 결합한다,
(2) 항원 결합 분자가, CD137에 대한 아고니스트 활성을 갖는다,
(3) 항원 결합 분자가, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포에 대한 T 세포의 세포 상해 활성을 유도하지만, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 활성화는 유도하지 않는다, 및
(4) 항원 결합 분자가, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포의 비존재하에서는, PBMC로부터의 사이토카인의 방출을 유도하지 않는다.
몇몇 태양에 있어서, 본 발명의 항원 결합 분자는, 이하의 (1) 내지 (2)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 특징을 갖는다:
(1) 항원 결합 분자가, CD137에 대한 결합에 대해 CD137 리간드와 경합하지 않는다, 및
(2) 항원 결합 분자가, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포에 대한 T 세포의 세포 상해 활성을 유도하지만, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 세포 상해 활성은 유도하지 않는다.
하나의 국면에 있어서, 본 발명의 "CD137 아고니스트 항체" 또는 "CD137에 대한 아고니스트 활성을 갖는 항원 결합 분자"란, CD137을 발현하는 세포, 조직, 또는 생체에 첨가되었을 때에, CD137을 발현하는 세포를 적어도 약 5%, 구체적으로는 적어도 약 10%, 또는 보다 구체적으로는 적어도 약 15% 활성화하는 항체 또는 항원 결합 분자를 가리키고, 여기에서 0%의 활성화란, CD137을 발현하는 비활성화 세포의 백그라운드 레벨(예를 들어, IL6 분비 등)이다. 다양한 구체예에 있어서, 본 발명의 의약 조성물로서의 사용을 위한 CD137 아고니스트 항체는, 세포의 활성을 적어도 약 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%, 125%, 150%, 175%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450%, 500%, 750%, 또는 1000% 활성화할 수 있다.
하나의 국면에 있어서, 본 발명의 "CD137 아고니스트 항체" 또는 "CD137에 대한 아고니스트 활성을 갖는 항원 결합 분자"란 또한, CD137을 발현하는 세포, 조직, 또는 생체에 첨가되었을 때에, CD137을 발현하는 세포를 적어도 약 5%, 구체적으로는 적어도 약 10%, 또는 보다 구체적으로는 적어도 약 15% 활성화하는 항체 또는 항원 결합 분자를 가리키고, 여기에서 100%의 활성화란, 생리학적 조건하에서 등몰량의 결합 파트너에 의해 달성되는 활성화의 레벨이다. 다양한 구체예에 있어서, 본 발명의 의약 조성물로서의 사용을 위한 CD137 아고니스트 항체는, 세포의 활성을 적어도 약 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%, 125%, 150%, 175%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400%, 450%, 500%, 750%, 또는 1000% 활성화할 수 있다. 몇몇 태양에 있어서, 본 명세서에 있어서 이용되는 "결합 파트너"란, CD137에 결합하고, 또한 CD137을 발현하는 세포의 활성화를 유도하는 것이 알려져 있는 분자이다. 추가의 태양에 있어서, 결합 파트너의 예에는, WO2005/035584 A1에 기재되어 있는 우렐루마브(Urelumab)(CAS 등록 번호934823-49-1) 및 그의 배리언트, WO2012/032433 A1에 기재되어 있는 우토밀루마브(Utomilumab)(CAS 등록 번호1417318-27-4) 및 그의 배리언트, 및 다양한 공지된 CD137 아고니스트 항체가 포함된다. 어느 특정의 태양에 있어서, 결합 파트너의 예에는, CD137 리간드가 포함된다. 추가의 태양에 있어서, 항CD137 아고니스트 항체에 의한, CD137을 발현하는 세포의 활성화는, IL6 분비를 특징 결정하는 ELISA를 이용하여 판정되어도 된다(예를 들어, 본 명세서에 있어서의 참고 실시예 5-2 참조). 결합 파트너로서 이용되는 항CD137 항체 및 측정을 위한 항체 농도는, 참고 실시예 5-2를 참조로 할 수 있고, 여기에서 100%의 활성화란, 항체에 의해 달성되는 활성화의 레벨이다. 추가의 태양에 있어서, 서열 번호: 142의 중쇄 아미노산 서열 및 서열 번호: 144의 경쇄 아미노산 서열을 포함하는 항체를, 결합 파트너로서 측정을 위해서 30μg/mL로 이용할 수 있다(예를 들어, 본 명세서에 있어서의 참고 실시예 5-2 참조). 몇몇 태양에 있어서, 항CD137 아고니스트 항체에 의한 CD137을 발현하는 세포의 활성화는, 예를 들어, CD137 시그널 전달에 응답하여 리포터 유전자(예를 들어, 루시페라제)를 발현하는 재조합 T 세포를 이용하는 것, 및 T 세포의 활성화의 지표로서 리포터 유전자의 발현 또는 리포터 유전자 산물의 활성을 검출하는 것에 의해, 판정되어도 된다. CD137 시그널 전달에 응답하여 리포터 유전자를 발현하는 재조합 T 세포를 항원 결합 분자와 공배양했을 때에, 리포터 유전자의 발현 또는 리포터 유전자 산물의 활성이, 음성 대조의 것보다 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 90%, 100%, 또는 그보다 크게 상회하고 있다면, 항원 결합 분자는, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 활성화를 유도한다고 판정된다(예를 들어, 본 명세서에 있어서의 실시예 2.2 참조).
비한정적인 태양으로서, 본 발명은, Fc 영역을 포함하는 "CD137 아고니스트 항체"를 제공하고, 해당 Fc 영역은, 억제성 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성이 증강되어 있다.
비한정적인 태양으로서, CD137 아고니스트 활성은, 그 표면 상에 CD137을 발현하는 것이 공지인, B 세포를 이용하여 확인할 수 있다. 비한정적인 태양으로서, HDLM-2 B 세포주를, B 세포로서 이용할 수 있다. CD137의 활성화의 결과로서, IL-6의 발현이 유도되기 때문에, CD137 아고니스트 활성은, 산생되는 인간 인터류킨 6(IL-6)의 양에 의해 평가할 수 있다. 이 평가에 있어서, IL-6의 양을 이용하는 것으로 0%백그라운드 레벨로서의 비활성화 B 세포로부터의 IL-6 발현의 증가량을 평가하는 것에 의해, 평가되는 분자가, 몇%의 CD137 아고니스트 활성을 갖는지를 판정하는 것이 가능하다.
몇몇 태양에 있어서, 본 발명의 항원 결합 분자는, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포에 대한 T 세포의 CD3 활성화를 유도하지만, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 CD3 활성화를 유도하지 않는다. 항원 결합 분자가, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포에 대한 T 세포의 CD3 활성화를 유도하는지 여부는, 예를 들어, 항원 결합 분자의 존재하에서, 제 3 항원을 발현하는 세포와 T 세포를 공배양하고, T 세포의 CD3 활성화를 어세이하는 것에 의해, 판정할 수 있다. T 세포 활성화는, 예를 들어, CD3 시그널 전달에 응답하여 리포터 유전자(예를 들어, 루시페라제)를 발현하는 재조합 T 세포를 이용하는 것, 및 T 세포의 활성화의 지표로서 리포터 유전자의 발현 또는 리포터 유전자 산물의 활성을 검출하는 것에 의해, 어세이할 수 있다. CD3 시그널 전달에 응답하여 리포터 유전자를 발현하는 재조합 T 세포를, 항원 결합 분자의 존재하에서 제 3 항원을 발현하는 세포와 공배양했을 때에, 항원 결합 분자의 용량에 의존한 양식으로의 리포터 유전자의 발현 또는 리포터 유전자 산물의 활성의 검출은, 항원 결합 분자가, 제 3 항원을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 활성화를 유도함을 나타낸다. 마찬가지로, 항원 결합 분자가, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 CD3 활성화를 유도하지 않는지 여부는, 예를 들어, 항원 결합 분자의 존재하에서, CD137을 발현하는 세포와 T 세포를 공배양하고, 상기와 같이 T 세포의 CD3 활성화를 어세이하는 것에 의해, 판정할 수 있다. CD3 시그널 전달에 응답하여 리포터 유전자를 발현하는 재조합 T 세포를, 항원 결합 분자의 존재하에서 CD137을 발현하는 세포와 공배양했을 때에, 리포터 유전자의 발현 또는 리포터 유전자 산물의 활성이 없거나, 또는 검출 한계보다 아래이거나, 또는 음성 대조의 것보다 아래이면, 항원 결합 분자는, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 활성화를 유도하지 않는다고 판정된다. 하나의 국면에 있어서, CD3 시그널 전달에 응답하여 리포터 유전자를 발현하는 재조합 T 세포를, 항원 결합 분자의 존재하에서 CD137을 발현하는 세포와 공배양했을 때에, 리포터 유전자의 발현 또는 리포터 유전자 산물의 활성이, 최대로도 약 50%, 30%, 20%, 10%, 5%, 또는 1%이면, 항원 결합 분자는, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 활성화를 유도하지 않는다고 판정되고, 여기에서 100%의 활성화란, CD3과 CD137에 동시에 결합하는 항원 결합 분자에 의해 달성되는 활성화의 레벨이다. 하나의 국면에 있어서, CD3 시그널 전달에 응답하여 리포터 유전자를 발현하는 재조합 T 세포를, 항원 결합 분자의 존재하에서 CD137을 발현하는 세포와 공배양했을 때에, 리포터 유전자의 발현 또는 리포터 유전자 산물의 활성이, 최대로도 약 50%, 30%, 20%, 10%, 5%, 또는 1%이면, 항원 결합 분자는, CD137을 발현하는 세포에 대한 T 세포의 활성화를 유도하지 않는다고 판정되고, 여기에서 100%의 활성화란, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포에 대한 동일한 항원 결합 분자에 의해 달성되는 활성화의 레벨이다.
몇몇 태양에 있어서, 본 발명의 항원 결합 분자는, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포의 비존재하에서는, PBMC로부터의 사이토카인 방출을 유도하지 않는다. 항원 결합 분자가, 제 3 항원을 발현하는 세포의 비존재하에서 사이토카인의 방출을 유도하지 않는지 여부는, 예를 들어, 제 3 항원을 발현하는 세포의 비존재하에서 PBMC와 항원 결합 분자를 인큐베이트하는 것, 및 당해 기술 분야에 있어서 공지된 방법을 이용하여, PBMC로부터 배양 상청 중에 방출된 IL-2, IFNγ, 및 TNFα 등의 사이토카인을 측정하는 것에 의해 판정할 수 있다. 제 3 항원을 발현하는 세포의 비존재하에서 항원 결합 분자와 인큐베이트한 PBMC의 배양 상청에 있어서, 유의한 레벨의 사이토카인이 검출되지 않거나, 또는 유의한 사이토카인 발현의 유도가 일어나지 않는다면, 항원 결합 분자는, 제 3 항원을 발현하는 세포의 비존재하에서 PBMC로부터의 사이토카인 방출을 유도하지 않는다고 판정된다. 하나의 국면에 있어서, "유의한 레벨의 사이토카인이 검출되지 않는"이란 또한, 사이토카인 농도의 레벨이 최대로도 약 50%, 30%, 20%, 10%, 5%, 또는 1%인 것을 가리키고, 여기에서 100%란, CD3과 CD137에 동시에 결합하는 항원 결합 분자에 의해 달성되는 사이토카인 농도이다. 하나의 국면에 있어서, "유의한 레벨의 사이토카인이 검출되지 않는"이란 또한, 사이토카인 농도의 레벨이 최대로도 약 50%, 30%, 20%, 10%, 5%, 또는 1%인 것을 가리키고, 여기에서 100%란, 제 3 항원의 분자를 발현하는 세포의 존재하에서 달성되는 사이토카인 농도이다. 하나의 국면에 있어서, "유의한 사이토카인 발현의 유도가 일어나지 않는"이란 또한, 사이토카인 농도 증가의 레벨이, 항원 결합 분자를 첨가하기 전의 각 사이토카인의 농도의 최대로도 5배, 2배, 또는 1배인 것을 가리킨다.
몇몇 태양에 있어서, 본 발명의 항원 결합 분자는, 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 항체와 CD137에 대한 결합에 대해 경합하거나, 또는 CD137 상의 동일한 에피토프에 결합한다:
(a1) 서열 번호: 16에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 30에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 44에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a2) 서열 번호: 17에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 31에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 45에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 64에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 69에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 74에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a3) 서열 번호: 18에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 32에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 46에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a4) 서열 번호: 19에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 33에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 47에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a5) 서열 번호: 19에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 33에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 47에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 65에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 70에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 75에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a6) 서열 번호: 20에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 34에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 48에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a7) 서열 번호: 22에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 36에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 50에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a8) 서열 번호: 23에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 37에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 51에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a9) 서열 번호: 23에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 37에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 51에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 66에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 71에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 76에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a10) 서열 번호: 24에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 38에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 52에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a11) 서열 번호: 25에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 39에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 53에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 66에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 71에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 76에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a12) 서열 번호: 26에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 40에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 54에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 66에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 71에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 76에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a13) 서열 번호: 26에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 40에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 54에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a14) 서열 번호: 27에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 41에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 55에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(a15) 서열 번호: 28에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 42에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 56에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
(b1) 서열 번호: 16의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 30의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 44의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b2) 서열 번호: 17의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 31의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 45의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 64의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 69의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 74의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b3) 서열 번호: 18의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 32의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 46의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b4) 서열 번호: 19의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 33의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 47의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b5) 서열 번호: 19의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 33의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 47의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 65의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 70의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 75의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b6) 서열 번호: 20의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 34의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 48의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b7) 서열 번호: 22의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 36의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 50의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b8) 서열 번호: 23의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 37의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 51의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b9) 서열 번호: 23의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 37의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 51의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 66의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 71의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 76의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b10) 서열 번호: 24의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 38의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 52의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b11) 서열 번호: 25의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 39의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 53의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 66의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 71의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 76의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b12) 서열 번호: 26의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 40의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 54의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 66의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 71의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 76의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b13) 서열 번호: 26의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 40의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 54의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b14) 서열 번호: 27의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 41의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 55의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(b15) 서열 번호: 28의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 42의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 56의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
(c1) 서열 번호: 2에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c2) 서열 번호: 3에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 59에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c3) 서열 번호: 4에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c4) 서열 번호: 5에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c5) 서열 번호: 5에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 60에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c6) 서열 번호: 6에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c7) 서열 번호: 8에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c8) 서열 번호: 9에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c9) 서열 번호: 9에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c10) 서열 번호: 10에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c11) 서열 번호: 11에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c12) 서열 번호: 12에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c13) 서열 번호: 12에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c14) 서열 번호: 13에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(c15) 서열 번호: 14에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
(d1) 서열 번호: 2의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d2) 서열 번호: 3의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 59의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d3) 서열 번호: 4의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d4) 서열 번호: 5의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d5) 서열 번호: 5의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 60의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d6) 서열 번호: 6의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d7) 서열 번호: 8의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d8) 서열 번호: 9의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d9) 서열 번호: 9의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d10) 서열 번호: 10의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d11) 서열 번호: 11의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d12) 서열 번호: 12의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d13) 서열 번호: 12의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d14) 서열 번호: 13의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
(d15) 서열 번호: 14의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL).
시험 항체가, 어느 특정의 항체와 공통의 에피토프를 공유하는지 여부는, 동일한 에피토프에 대한 2개의 항체간의 경합에 기초하여 평가할 수 있다. 항체간의 경합은, 크로스-블로킹 어세이(cross-blocking assay) 등에 의해 검출할 수 있다. 예를 들어, 경합 ELISA 어세이는, 바람직한 크로스-블로킹 어세이이다. 구체적으로는, 크로스-블로킹 어세이에 있어서, 마이크로타이터 플레이트의 웰을 코팅하기 위해서 이용하는 CD137 단백질을, 후보 경합 항체의 존재하 또는 비존재하에서 프리인큐베이트하고, 그 다음에, 본 발명의 항CD137 항체를 거기에 첨가한다. 웰 중의 CD137 단백질에 결합한 본 발명의 항CD137 항체의 양은, 동일한 에피토프에의 결합에 대해 경합하는 후보 경합 항체(시험 항체)의 결합 능력과 간접적으로 상관한다. 즉, 동일한 에피토프에 대한 시험 항체의 친화성이 높을수록, CD137 단백질로 코팅된 웰에 결합한 본 발명의 항CD137 항체의 양은 적고, 또한 CD137 단백질로 코팅된 웰에 결합한 시험 항체의 양은 많다.
웰에 결합한 항체의 양은, 항체를 미리 표지하는 것에 의해, 용이하게 결정할 수 있다. 예를 들어, 비오틴 표지된 항체는, 아비딘/퍼옥시다제 컨주게이트 및 적절한 기질을 이용하여 측정할 수 있다. 특히, 퍼옥시다제 등의 효소 표지를 이용하는 크로스-블로킹 어세이는, "경합 ELISA 어세이"라고 불린다. 항체는, 검출 또는 측정을 가능하게 하는 다른 표지 물질로 표지할 수 있다. 구체적으로는, 방사 표지, 형광 표지 등이 공지이다.
더욱이, 시험 항체가, 본 발명의 항CD137 항체의 종과는 상이한 종에서 유래하는 정상 영역을 갖는 경우, 웰에 결합한 항체의 양을, 그 항체의 정상 영역을 인식하는 표지된 항체의 사용에 의해 측정할 수 있다. 혹은, 항체가, 동일한 종에서 유래하지만 상이한 클래스에 속한다면, 웰에 결합한 항체의 양을, 개개의 클래스를 구별하는 항체를 이용하여 측정할 수 있다.
후보 항체가, 후보 경합 항체의 비존재하에서 행해지는 대조 실험에 있어서 얻어지는 결합 활성과 비교하여 적어도 20%, 바람직하게는 적어도 20% 내지 50%, 및 보다 더 바람직하게는 적어도 50%, 항CD137 항체의 결합을 블록할 수 있다면, 후보 경합 항체는, 본 발명의 항CD137 항체와 동일한 에피토프에 실질적으로 결합하는 항체, 또는 동일한 에피토프에의 결합에 대해 경합하는 항체의 어느 하나이다.
다른 태양에 있어서, 시험 항체가 다른 항체와 경합적으로 또는 교차 경합적으로 결합하는 능력은, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 BIAcore 해석 또는 플로 사이토메트리 등의 표준적인 결합 어세이를 이용하여, 당업자가 적절히 결정할 수 있다.
에피토프의 공간적 입체 구조를 결정하기 위한 방법에는, 예를 들어, X선 결정학 및 이차원 핵자기 공명이 포함된다(Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecular Biology, G. E. Morris (ed.), Vol. 66 (1996) 참조).
시험 항체가, CD137 리간드와 공통의 에피토프를 공유하는지 여부도 또한, 동일한 에피토프에 대한 시험 항체와 CD137 리간드 사이의 경합에 기초하여 평가할 수 있다. 항체와 CD137 리간드 사이의 경합은, 전술과 같은 크로스-블로킹 어세이 등에 의해 검출할 수 있다. 또 하나의 태양에 있어서, 시험 항체가 CD137 리간드와 경합적으로 또는 교차 경합적으로 결합하는 능력은, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 BIAcore 해석 또는 플로 사이토메트리 등의 표준적인 결합 어세이를 이용하여, 당업자가 적절히 결정할 수 있다.
몇몇 태양에 있어서, 본 발명의 항원 결합 분자의 바람직한 예에는, 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 항체가 결합하는 인간 CD137 에피토프와 동일한 에피토프에 결합하는 항원 결합 분자가 포함된다:
인간 CD137 단백질에 있어서의
SPCPPNSFSSAGGQRTCDICRQCKGVFRTRKECSSTSNAECDCTPGFHCLGAGCSMCEQDCKQGQELTKKGC 서열(서열 번호: 154)을 포함하는 영역을 인식하는 항체,
DCTPGFHCLGAGCSMCEQDCKQGQELTKKGC 서열(서열 번호: 149)을 포함하는 영역을 인식하는 항체,
LQDPCSNCPAGTFCDNNRNQICSPCPPNSFSSAGGQRTCDICRQCKGVFRTRKECSSTSNAEC 서열(서열 번호: 152)을 포함하는 영역을 인식하는 항체, 및
LQDPCSNCPAGTFCDNNRNQIC 서열(서열 번호: 147)을 포함하는 영역을 인식하는 항체.
표적이 되는 암 항원에 따라서, 당업자는, 암 특이적 항원 결합 도메인에 포함되는 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역에 대하여, 암 항원에 결합하는 중쇄 가변 영역 서열 및 경쇄 가변 영역 서열을 적절히 선택할 수 있다. 항원 결합 도메인이 결합하는 에피토프가, 복수의 상이한 항원에 함유되어 있는 경우, 해당 항원 결합 도메인을 함유하는 항원 결합 분자는, 해당 에피토프를 갖는 다양한 항원에 결합할 수 있다.
"에피토프"란, 항원에 있어서의 항원 결정기를 의미하고, 본 명세서에 있어서 개시되는 항원 결합 분자 중의 다양한 결합 도메인이 결합하는 항원 부위를 가리킨다. 따라서, 예를 들어, 에피토프를, 그 구조에 따라 정의할 수 있다. 혹은, 에피토프를, 해당 에피토프를 인식하는 항원 결합 분자의 항원 결합 활성에 따라 정의해도 된다. 항원이 펩티드 또는 폴리펩티드인 경우, 에피토프를, 해당 에피토프를 형성하는 아미노산 잔기에 의해 특정화할 수 있다. 혹은, 에피토프가 당쇄인 경우, 에피토프는, 그의 특이적인 당쇄 구조에 의해 특정화할 수 있다.
직쇄상 에피토프란, 그의 일차 아미노산 서열이 인식되는 에피토프를 함유하는 에피토프이다. 그와 같은 직쇄상 에피토프는, 전형적으로는, 그 특이적 서열 중에 적어도 3개, 및 가장 일반적으로는 적어도 5개, 예를 들어, 약 8 내지 10개 또는 6 내지 20개의 아미노산을 함유한다.
직쇄상 에피토프와는 대조적으로, "입체 구조 에피토프"란, 에피토프를 함유하는 일차 아미노산 서열이, 인식되는 에피토프의 유일한 결정기는 아닌 에피토프이다(예를 들어, 입체 구조 에피토프의 일차 아미노산 서열은, 에피토프를 규정하는 항체에 의해 반드시 인식되지 않는다). 입체 구조 에피토프는, 직쇄상 에피토프와 비교하여 보다 많은 수의 아미노산을 함유할 수 있다. 입체 구조 에피토프를 인식하는 항체는, 펩티드 또는 단백질의 삼차원 구조를 인식한다. 예를 들어, 단백질 분자가 폴딩하여 삼차원 구조를 형성할 때에, 입체 구조 에피토프를 형성하는 아미노산 및/또는 폴리펩티드 주쇄가 정렬하여, 에피토프가 항체에 의해 인식 가능하게 된다. 에피토프의 입체 구조를 결정하기 위한 방법에는, 예를 들어, X선 결정학, 이차원 핵자기 공명 분광법, 부위 특이적 스핀 표지, 및 전자 상자성 공명 분광법이 포함되지만, 그들로 한정되지 않는다. 예를 들어, Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecular Biology (1996), Vol. 66, Morris (ed.) 참조.
시험 항원 결합 분자에 의한 암 특이적 항원 중의 에피토프의 결합을 평가하기 위한 방법의 예를, 이하에 나타낸다. 이하의 실시예에 따라, 별도의 결합 도메인에 의한 표적 항원 중의 에피토프의 결합을 평가하기 위한 방법도 또한, 적절히 실시할 수 있다.
예를 들어, 암 특이적 항원에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 시험 항원 결합 분자가, 항원 분자 중의 직쇄상 에피토프를 인식하는지 여부는, 예를 들어, 이하에 기술하는 바와 같이 확인할 수 있다. 예를 들어, 암 특이적 항원의 세포외 도메인을 형성하는 아미노산 서열을 포함하는 직쇄상 펩티드를, 상기의 목적으로 합성한다. 펩티드는, 화학 합성할 수 있고, 또는, 세포외 도메인에 대응하는 아미노산 서열을 코딩하는 암 특이적 항원의 cDNA 중의 영역을 이용하여, 유전자 조작 기술에 의해 취득할 수 있다. 그 다음에, 암 특이적 항원에 대한 항원 결합 도메인을 함유하는 시험 항원 결합 분자를, 세포외 도메인을 구성하는 아미노산 서열을 포함하는 직쇄상 펩티드에 대한 그의 결합 활성에 대해 평가한다. 예를 들어, 고정화된 직쇄상 펩티드를 항원으로서 이용하여, ELISA에 의해, 펩티드에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 평가할 수 있다. 혹은, 직쇄상 펩티드에 대한 결합 활성을, 해당 직쇄상 펩티드가 암 특이적 항원 발현 세포에 대한 항원 결합 분자의 결합을 저해하는 레벨에 기초하여, 평가할 수 있다. 직쇄상 펩티드에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성은, 이들 시험에 의해 실증할 수 있다.
전술한 항원에 대한 항원 결합 도메인을 함유하는 시험 항원 분자가, 입체 구조 에피토프를 인식하는지 여부는, 이하와 같이 확인할 수 있다. 예를 들어, 암 특이적 항원에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자는, 접촉 시에 암 특이적 항원 발현 세포에 강하게 결합하지만, 암 특이적 항원의 세포외 도메인을 형성하는 아미노산 서열을 포함하는 고정화된 직쇄상 펩티드에는 실질적으로 결합하지 않는다. 본 명세서에 있어서, "실질적으로 결합하지 않는"이란, 항원으로서 항원 발현 세포를 이용한 ELISA 또는 형광 활성화 세포 선별(FACS)의 항원 발현 세포에 대한 결합 활성과 비교하여, 결합 활성이 80% 이하, 대체로 50% 이하, 바람직하게는 30% 이하, 및 특히 바람직하게는 15% 이하인 것을 의미한다.
ELISA 형식에 있어서, 항원 발현 세포에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 시험 항원 결합 분자의 결합 활성을, 효소 반응에 의해 생긴 시그널의 레벨을 비교하는 것에 의해, 정량적으로 평가할 수 있다. 구체적으로는, 항원 발현 세포가 고정화된 ELISA 플레이트에, 시험 항원 결합 분자를 첨가한다. 그 다음에, 세포에 결합한 시험 항원 결합 분자를, 시험 항원 결합 분자를 인식하는 효소 표지된 항체를 이용하여 검출한다. 혹은, FACS를 이용하는 경우는, 시험 항원 결합 분자의 희석 계열을 조제하고, 항원 발현 세포에 대한 항원 결합 역가를 결정하여, 항원 발현 세포에 대한 시험 항원 결합 분자의 결합 활성을 비교할 수 있다.
완충액 등에 현탁한 세포의 표면 상에 발현하고 있는 항원에 대한 시험 항원 결합 분자의 결합은, 플로 사이토미터를 이용하여 검출할 수 있다. 공지된 플로 사이토미터에는, 예를 들어, 이하의 디바이스가 포함된다:
FACSCanto(상표) II
FACSAria(상표)
FACSArray(상표)
FACSVantage(상표) SE
FACSCalibur(상표)(모두 BD Biosciences의 상품명이다)
EPICS ALTRA HyPerSort
Cytomics FC 500
EPICS XL-MCL ADC EPICS XL ADC
Cell Lab Quanta/Cell Lab Quanta SC(모두 Beckman Coulter의 상품명이다).
전술한 항원에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 시험 항원 결합 분자의 결합 활성을 어세이하기 위한 적합한 방법에는, 예를 들어, 이하의 방법이 포함된다. 최초에, 항원 발현 세포를, 시험 항원 결합 분자와 반응시키고, 그 다음에, 이것을, FITC 표지된 2차 항체로 염색하여, FACSCalibur(BD)를 이용한다. CELL QUEST Software(BD)를 이용한 해석에 의해 얻어진 형광 강도, 즉, 기하 평균치는, 세포에 결합한 항체의 양을 반영한다. 즉, 결합한 시험 항원 결합 분자의 양에 의해 표시되는 시험 항원 결합 분자의 결합 활성을, 기하 평균치의 결정에 의해 측정할 수 있다.
본 발명의 항원 결합 도메인을 포함하는 시험 항원 결합 분자가, 별도의 항원 결합 분자와 공통의 에피토프를 공유하는지 여부는, 동일한 에피토프에 대한 2개의 분자 사이의 경합에 기초하여 평가할 수 있다. 항원 결합 분자 사이의 경합은, 크로스-블로킹 어세이 등에 의해 검출할 수 있다. 예를 들어, 경합 ELISA 어세이는, 바람직한 크로스-블로킹 어세이이다.
구체적으로는, 크로스-블로킹 어세이에 있어서, 마이크로타이터 플레이트의 웰을 코팅하고 있는 항원을, 후보 경합 항원 결합 분자의 존재하 또는 비존재하에서 프리인큐베이트하고, 그 다음에, 시험 항원 결합 분자를 거기에 첨가한다. 웰 중의 항원에 결합한 시험 항원 결합 분자의 양은, 동일한 에피토프에의 결합에 대해 경합하는 후보 경합 항원 결합 분자의 결합 능력과 간접적으로 상관된다. 즉, 동일한 에피토프에 대한 경합 항원 결합 분자의 친화성이 높을수록, 항원으로 코팅된 웰에 대한 시험 항원 결합 분자의 결합 활성은 낮다.
항원을 개재시켜 웰에 결합한 시험 항원 결합 분자의 양은, 항원 결합 분자를 미리 표지하는 것에 의해, 용이하게 결정할 수 있다. 예를 들어, 비오틴 표지된 항원 결합 분자는, 아비딘/퍼옥시다제 컨주게이트 및 적절한 기질을 이용하여 측정할 수 있다. 특히, 퍼옥시다제 등의 효소 표지를 이용하는 크로스-블로킹 어세이는, "경합 ELISA 어세이"라고 불린다. 항원 결합 분자는 또한, 검출 또는 측정을 가능하게 하는 다른 표지 물질로 표지할 수도 있다. 구체적으로는, 방사 표지, 형광 표지 등이 공지이다.
후보 경합 항원 결합 분자가, 경합 항원 결합 분자의 비존재하에서 실시되는 대조 실험에 있어서의 결합 활성과 비교하여 적어도 20%, 바람직하게는 적어도 20 내지 50%, 및 보다 바람직하게는 적어도 50%, 항원 결합 도메인을 포함하는 시험 항원 결합 분자의 결합을 블록할 수 있는 경우, 시험 항원 결합 분자는, 경합 항원 결합 분자가 결합하는 동일한 에피토프에 실질적으로 결합하거나, 또는 동일한 에피토프에의 결합에 대해 경합한다고 판정된다.
본 발명의 항원 결합 도메인을 포함하는 시험 항원 결합 분자가 결합하는 에피토프의 구조가, 이미 동정되어 있는 경우, 시험 항원 결합 분자 및 대조 항원 결합 분자가 공통의 에피토프를 공유하는지 여부는, 에피토프를 형성하는 펩티드 중에의 아미노산 변이의 도입에 의해 조제되는 펩티드에 대한 2개의 항원 결합 분자의 결합 활성을 비교하는 것에 의해, 평가할 수 있다.
그와 같은 결합 활성을 측정하기 위한 방법으로서, 예를 들어, 변이가 도입되어 있는 직쇄상 펩티드에 대한 시험 항원 결합 분자 및 대조 항원 결합 분자의 결합 활성은, 상기의 ELISA 형식에서의 비교에 의해 측정된다. ELISA법 외에도, 시험 항원 결합 분자 및 대조 항원 결합 분자를 컬럼에 통과시키는 것, 및 그 다음에, 용출액 중의 용출된 항원 결합 분자를 정량하는 것에 의해, 컬럼에 결합한 변이체 펩티드에 대한 결합 활성을 결정할 수 있다. 예를 들어, GST 융합 펩티드의 형태로, 변이체 펩티드를 컬럼에 흡착시키기 위한 방법이, 공지이다.
혹은, 동정된 에피토프가 입체 구조 에피토프인 경우, 시험 항원 결합 분자 및 대조 항원 결합 분자가 공통의 에피토프를 공유하는지 여부는, 이하의 방법에 의해 평가할 수 있다. 최초에, 항원 결합 도메인이 표적으로 하는 항원을 발현하는 세포, 및 변이가 도입된 에피토프를 가지는 항원을 발현하는 세포를 조제한다. 이들 세포를 PBS 등의 적절한 완충액에 현탁하는 것에 의해 조제되는 세포 현탁액에, 시험 항원 결합 분자 및 대조 항원 결합 분자를 첨가한다. 그 다음에, 세포 현탁액을 완충액으로 적절히 세정하고, 시험 항원 결합 분자 및 대조 항원 결합 분자를 인식할 수 있는 FITC 표지된 항체를 거기에 첨가한다. 표지된 항체로 염색된 세포의 형광 강도 및 수를, FACSCalibur(BD)를 이용하여 결정한다. 시험 항원 결합 분자 및 대조 항원 결합 분자는, 적합한 완충액을 이용하여 적절히 희석하여, 소망의 농도로 이용한다. 예를 들어, 그들을, 10μg/ml 내지 10ng/ml의 범위 내의 농도로 이용해도 된다. CELL QUEST Software(BD)를 이용한 해석에 의해 결정된 형광 강도, 즉, 기하 평균치는, 세포에 결합한 표지된 항체의 양을 반영한다. 즉, 결합한 표지된 항체의 양에 의해 표시되는 시험 항원 결합 분자 및 대조 항원 결합 분자의 결합 활성을, 기하 평균치의 결정에 의해 측정할 수 있다.
몇몇 태양에 있어서, 본 발명의 항원 결합 분자는,
(a) 이하의 위치(모두 Kabat 넘버링에 의한다)의 각각에, 그 위치에 대하여 나타나는 이하의 아미노산 잔기 중 1개 또는 복수개를 포함하는, 중쇄 가변 도메인 아미노산 서열:
아미노산 26위의 A, D, E, I, G, K, L, M, N, R, T, W, 혹은 Y;
아미노산 27위의 D, F, G, I, M, 혹은 L;
아미노산 28위의 D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 29위의 F 혹은 W;
아미노산 30위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 31위의 F, I, N, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 32위의 A, H, I, K, L, N, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 33위의 W;
아미노산 34위의 F, I, L, M, 혹은 V;
아미노산 35위의 F, H, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 50위의 E, F, H, I, K, L, M, N, Q, S, T, W, 혹은 Y;
아미노산 51위의 I, K, 혹은 V;
아미노산 52위의 K, M, R, 혹은 T;
아미노산 52b위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, V, W, 혹은 Y;
아미노산 52c위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 53위의 A, E, F, H, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 54위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 55위의 E, F, G, H, L, M, N, Q, W, 혹은 Y;
아미노산 56위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 57위의 A, D, E, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 58위의 A, F, H, K, N, P, R, 혹은 Y;
아미노산 59위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 60위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 61위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 62위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 63위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 64위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 65위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 93위의 H 혹은 R;
아미노산 94위의 F, G, H, L, M, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 95위의 I 혹은 V;
아미노산 96위의 F, H, I, K, L, M, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 97위의 F, Y, 혹은 W;
아미노산 98위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 99위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100a위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100b위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100c위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100d위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100e위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100f위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100g위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 100h위의 A, D, E, G, H, I, L, M, N, P, S, T, 혹은 V;
아미노산 100i위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 101위의 A, D, F, I, L, M, N, Q, S, T, 혹은 V;
아미노산 102위의 A, D, E, F, G, H, I K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
및/또는
(b) 이하의 위치(모두 Kabat 넘버링에 의한다)의 각각에, 그 위치에 대하여 나타나는 이하의 아미노산 잔기 중 1개 또는 복수개를 포함하는, 경쇄 가변 도메인 아미노산 서열:
아미노산 24위의 A, D, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 25위의 A, G, N, P, S, T, 혹은 V;
아미노산 26위의 A, D, E, F, G, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 27위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27a위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27b위의 A, I, L, M, P, T, 혹은 V;
아미노산 27c위의 A, E, F, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, T, W, 혹은 Y;
아미노산 27d위의 A, E, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 27e위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 28위의 G, N, S, 혹은 T;
아미노산 29위의 A, F, G, H, K, L, M, N, Q, R, S, T, W, 혹은 Y;
아미노산 30위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, V, W, 혹은 Y;
아미노산 31위의 I, L, Q, S, T, 혹은 V;
아미노산 32위의 F, W, 혹은 Y;
아미노산 33위의 A, F, H, L, M, Q, 혹은 V;
아미노산 34위의 A, H, 혹은 S;
아미노산 50위의 I, K, L, M, 혹은 R;
아미노산 51위의 A, E, I, K, L, M, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 52위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 53위의 A, E, F, G, H, K, L, M, N, P, Q, R, S, V, W, 혹은 Y;
아미노산 54위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 55위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, 혹은 Y;
아미노산 56위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 89위의 A, G, K, S, 혹은 Y;
아미노산 90위의 Q;
아미노산 91위의 G;
아미노산 92위의 A, D, H, K, N, Q, R, S, 혹은 T;
아미노산 93위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
아미노산 94위의 A, D, H, I, M, N, P, Q, R, S, T, 혹은 V;
아미노산 95위의 P;
아미노산 96위의 F 혹은 Y; 및
아미노산 97위의 A, D, E, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, 혹은 V
를 포함한다.
본 발명의 항원 결합 분자는, 당업자에게 일반적으로 알려져 있는 방법에 의해 제작할 수 있다. 예를 들어, 항체를, 이하에 나타내는 방법에 의해 조제할 수 있지만, 본 발명의 항체를 조제하기 위한 방법은, 그것에 한정되지 않는다. 폴리펩티드를 코딩하는 단리된 유전자의 적절한 숙주 중에의 이입에 의한 항체 조제를 위해서, 숙주 세포와 발현 벡터의 많은 조합이, 당해 기술 분야에 있어서 공지이다. 이들 발현계의 모두를, 본 발명의 항원 결합 분자의 단리에 적용할 수 있다. 숙주 세포로서 진핵 세포를 이용하는 경우에는, 동물 세포, 식물 세포, 또는 진균 세포를, 적절히 이용할 수 있다. 구체적으로는, 동물 세포의 예에는, 이하의 세포가 포함될 수 있다:
(1) 포유류 세포, 예를 들어 CHO(차이니즈 햄스터 난소 세포주), COS(원숭이 신장 세포주), 골수종 세포(Sp2/O, NS0 등), BHK(베이비 햄스터 신장 세포주), HEK293(전단된 아데노바이러스(Ad)5 DNA를 수반하는 인간 태아 신장 세포주), PER.C6 세포(아데노바이러스 5형(Ad5) E1A 및 E1B 유전자로 형질 전환된 인간 태아 망막 세포주), Hela, 및 Vero(Current Protocols in Protein Science(May, 2001, Unit 5.9, Table 5.9.1));
(2) 양서류 세포, 예를 들어 아프리카발톱개구리(Xenopus) 난모 세포; 및
(3) 곤충 세포, 예를 들어 sf9, sf21, 및 Tn5.
항체는 또한, 대장균(mAbs 2012 Mar-Apr; 4(2): 217-225) 또는 효모(WO2000023579)를 이용하여 조제할 수도 있다. 대장균을 이용하여 조제된 항체는, 당쇄가 부가되어 있지 않다. 한편, 효모를 이용하여 조제된 항체는, 당쇄가 부가되어 있다.
가변 도메인 중의 1개 또는 복수개의 아미노산 잔기가 목적하는 상이한 아미노산에 의해 치환된 중쇄를 코딩하는, 항체 중쇄를 코딩하는 DNA, 및 항체의 경쇄를 코딩하는 DNA를 발현시킨다. 가변 도메인 중의 1개 또는 복수개의 아미노산 잔기가 목적하는 상이한 아미노산에 의해 치환된 중쇄 또는 경쇄를 코딩하는 DNA는, 예를 들어, 어느 특정의 항원에 대해서 당해 기술 분야에 있어서 공지된 방법에 의해 조제된 항체 가변 도메인을 코딩하는 DNA를 취득하는 것, 및 해당 도메인 중의 특정의 아미노산을 코딩하는 코돈이 목적하는 상이한 아미노산을 코딩하도록 적절히 치환을 도입하는 것에 의해, 취득할 수 있다.
혹은, 어느 특정의 항원에 대해서 당해 기술 분야에 있어서 공지된 방법에 따라 조제된 항체 가변 도메인 중의 1개 또는 복수개의 아미노산 잔기가 목적하는 상이한 아미노산에 의해 치환된 단백질을 코딩하는 DNA를, 미리 설계하고, 화학 합성하여, 가변 도메인 중의 1개 또는 복수개의 아미노산 잔기가 목적하는 상이한 아미노산에 의해 치환된 중쇄를 코딩하는 DNA를 취득해도 된다. 아미노산 치환 부위 및 치환의 종류는, 특별히 한정되지 않는다. 아미노산 개변에 있어 바람직한 영역의 예에는, 가변 영역 중의 용매에 노출되어 있는 영역 및 루프가 포함된다. 그 중에서도, CDR1, CDR2, CDR3, FR3, 및 루프가 바람직하다. 구체적으로는, H쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 31 내지 35위, 50 내지 65위, 71 내지 74위, 및 95 내지 102위, 및 L쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 24 내지 34위, 50 내지 56위, 89 내지 97위가 바람직하다. H쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 31위, 52a 내지 61위, 71 내지 74위, 및 97 내지 101위, 및 L쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 24 내지 34위, 51 내지 56위, 및 89 내지 96위가 보다 바람직하다.
아미노산 개변은, 치환으로 한정되지 않고, 결실, 부가, 삽입, 혹은 수식, 또는 그들의 조합이어도 된다.
가변 도메인 중의 1개 또는 복수개의 아미노산 잔기가 목적하는 상이한 아미노산에 의해 치환된 중쇄를 코딩하는 DNA는 또한, 별도의 부분 DNA로서 제작할 수 있다. 부분 DNA의 조합의 예에는, 가변 도메인을 코딩하는 DNA와 정상 도메인을 코딩하는 DNA; 및 Fab 도메인을 코딩하는 DNA와 Fc 도메인을 코딩하는 DNA가 포함되지만, 그들로 한정되지 않는다. 마찬가지로, 경쇄를 코딩하는 DNA도 또한, 별도의 부분 DNA로서 제작할 수 있다.
이들 DNA는, 이하의 방법에 의해 발현시킬 수 있다: 예를 들어, 중쇄 가변 도메인을 코딩하는 DNA를, 중쇄 정상 도메인을 코딩하는 DNA와 함께 발현 벡터에 짜넣어, 중쇄 발현 벡터를 구축한다. 마찬가지로, 경쇄 가변 도메인을 코딩하는 DNA를, 경쇄 정상 도메인을 코딩하는 DNA와 함께 발현 벡터에 짜넣어, 경쇄 발현 벡터를 구축한다. 이들 중쇄 및 경쇄의 유전자를, 단일한 벡터에 짜넣어도 된다.
목적하는 항체를 코딩하는 DNA는, 발현 제어 영역, 예를 들어, 인핸서 및 프로모터의 제어하에서 발현하도록, 발현 벡터에 짜넣는다. 다음에, 결과로서 생긴 발현 벡터로 숙주 세포를 형질 전환하여, 항체를 발현시킨다. 이 경우에는, 적절한 숙주와 발현 벡터를, 조합하여 이용할 수 있다.
벡터의 예에는, M13계 벡터, pUC계 벡터, pBR322, pBluescript, 및 pCR-Script가 포함된다. 이들 벡터에 더하여, 예를 들어, pGEM-T, pDIRECT, 또는 pT7도, cDNA의 서브클로닝 및 절출의 목적으로 이용할 수 있다.
특히, 본 발명의 항체를 제작할 목적으로 벡터를 이용하기 위해서는, 발현 벡터가 유용하다. 예를 들어, 숙주가 JM109, DH5α, HB101, 또는 XL1-Blue 등의 대장균인 경우는, 발현 벡터는, 대장균에 있어서의 효율적인 발현을 가능하게 하는 프로모터, 예를 들어, lacZ 프로모터(참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 원용되는 Ward et al., Nature (1989) 341, 544-546; 및 FASEB J. (1992) 6, 2422-2427), araB 프로모터(참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 원용되는 Better et al., Science (1988) 240, 1041-1043), 또는 T7 프로모터를 갖는 것이 불가결하다. 그와 같은 벡터의 예에는, 전술한 벡터, 및 pGEX-5X-1(Pharmacia제), "QIAexpress system"(Qiagen N.V.제), pEGFP, 및 pET(이 경우, 숙주는 바람직하게는, T7 RNA 폴리메라제를 발현하고 있는 BL21이다)가 포함된다.
벡터는, 폴리펩티드 분비를 위한 시그널 서열을 함유해도 된다. 대장균의 페리플라즘에 있어서의 산생의 경우에는, pelB 시그널 서열(참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 원용되는 Lei, S. P. et al., J. Bacteriol. (1987) 169, 4397)을, 폴리펩티드 분비를 위한 시그널 서열로서 이용할 수 있다. 벡터는, 예를 들어, 리포펙틴법, 인산 칼슘법, 또는 DEAE-덱스트란법의 사용에 의해, 숙주 세포에 이입할 수 있다.
대장균용의 발현 벡터에 더하여, 본 발명의 폴리펩티드를 제작하기 위한 벡터의 예에는, 포유동물 유래의 발현 벡터(예를 들어, pcDNA3(Invitrogen Corp.제), pEGF-BOS(참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 원용되는 Nucleic Acids. Res. 1990, 18 (17), p5322), pEF, 및 pCDM8), 곤충 세포 유래의 발현 벡터(예를 들어, "Bac-to-BAC 바큘로바이러스 발현계"(GIBCO BRL제), 및 pBacPAK8), 식물 유래의 발현 벡터(예를 들어, pMH1 및 pMH2), 동물 바이러스 유래의 발현 벡터(예를 들어, pHSV, pMV, 및 pAdexLcw), RNA 종양 바이러스 유래의 발현 벡터(예를 들어, pZIPneo), 효모 유래의 발현 벡터(예를 들어, "Pichia Expression Kit"(Invitrogen Corp.제), pNV11, 및 SP-Q01), 및 고초균(Bacillus subtilis) 유래의 발현 벡터(예를 들어, pPL608 및 pKTH50)가 포함된다.
CHO 세포, COS 세포, NIH3T3 세포, 또는 HEK293 세포 등의 동물 세포에 있어서의 발현을 목적으로 하여, 벡터는, 세포내 발현을 위해서 필요한 프로모터, 예를 들어, SV40 프로모터(참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 원용되는 Mulligan et al., Nature (1979) 277, 108), MMTV-LTR 프로모터, EF1α 프로모터(참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 원용되는 Mizushima et al., Nucleic Acids Res. (1990) 18, 5322), CAG 프로모터(참조에 의해 그 전체가 본 명세서에 원용되는 Gene. (1991) 108, 193), 또는 CMV 프로모터를 갖는 것이 불가결하고, 보다 바람직하게는, 형질 전환된 세포를 스크리닝하기 위한 유전자(예를 들어, 약제(네오마이신, G418 등)에 의해 마커로서 작용할 수 있는 약제 내성 유전자)를 갖는다. 이와 같은 성질을 갖는 벡터의 예에는, pMAM, pDR2, pBK-RSV, pBK-CMV, pOPRSV, 및 pOP13이 포함된다. 더하여, 유전자 카피수를 증가시킬 목적으로, EBNA1 단백질을 공발현시켜도 된다. 이 경우, 복제 기점 OriP를 갖는 벡터를 이용한다(Biotechnol Bioeng. 2001 Oct 20;75(2):197-203; 및 Biotechnol Bioeng. 2005 Sep 20;91(6):670-7).
유전자를 안정적으로 발현시키고, 또한 세포 내의 유전자 카피수를 증가시키도록 의도되는 예시적인 방법에는, 핵산 합성 경로가 결손된 CHO 세포를, 그것을 상보하는 것으로서 작용하는 DHFR 유전자를 갖는 벡터(예를 들어, pCHOI)로 형질 전환하는 것, 및 유전자 증폭에 있어서 메토트렉세이트(MTX)를 이용하는 것이 포함된다. 유전자를 일과성으로 발현시키도록 의도되는 예시적인 방법에는, SV40 T 항원 유전자를 그 염색체 상에 갖는 COS 세포를 이용하여, SV40의 복제 기점을 갖는 벡터(pcD 등)로 세포를 형질 전환하는 것이 포함된다. 폴리오마바이러스, 아데노바이러스, 소 파필로마바이러스(BPV) 등에서 유래하는 복제 기점도 또한, 이용할 수 있다. 숙주 세포계에 있어서 유전자 카피수를 증가시키기 위해서, 발현 벡터는, 아미노글리코사이드 포스포트랜스퍼라제(APH) 유전자, 티미딘 키나제(TK) 유전자, 대장균 잔틴 구아닌 포스포리보실트랜스퍼라제(Ecogpt) 유전자, 또는 다이하이드로엽산 환원 효소(dhfr) 유전자 등의 선택 마커를 함유할 수 있다.
항체는, 예를 들어, 형질 전환된 세포를 배양하는 것, 그 다음에, 분자 형질 전환된 세포 내로부터 또는 그 배양액으로부터 항체를 분리하는 것에 의해, 회수할 수 있다. 항체는, 원심분리, 암모늄 황산염 분획, 염석, 한외 여과, C1q, FcRn, 프로틴 A 및 프로틴 G 컬럼, 어피니티 크로마토그래피, 이온 교환 크로마토그래피, 및 겔 여과 크로마토그래피 등의 방법을 적절히 조합하여 이용하는 것에 의해, 분리하고, 정제할 수 있다.
노브-인투-홀(nob-into-hole) 테크놀로지(WO1996/027011; Ridgway JB et al., Protein Engineering (1996) 9, 617-621; 및 Merchant AM et al., Nature Biotechnology (1998) 16, 677-681) 또는 전하 반발의 도입에 의해 H쇄 사이의 의도되지 않은 회합을 억제하는 기술(WO2006/106905) 등의 전술한 기술을, 다중 특이성 항체를 효율적으로 조제하기 위한 방법에 적용할 수 있다.
본 발명은, 더욱이, 본 발명의 항원 결합 분자를 제작하기 위한 방법을 제공하고, 구체적으로는, 2개의 상이한 항원(제 1 항원 및 제 2 항원)에 결합할 수 있지만, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 항체 가변 영역(이 가변 영역을 제1의 가변 영역이라고 말한다)과 CD3 및 CD137과는 상이한 제 3 항원에 결합하는 가변 영역(이 가변 영역을 제2의 가변 영역이라고 말한다)을 포함하는 항원 결합 분자를 제작하기 위한 방법으로서, 제 1 가변 영역의 다양한 아미노산 서열을 함유하는 항원 결합 분자 라이브러리를 조제하는 공정을 포함하는, 방법을 제공한다.
그 예에는, 이하의 공정을 포함하는 제작 방법이 포함될 수 있다:
(i) 각각이 CD3 또는 CD137에 결합하는 그 항체 가변 영역에 있어서 적어도 1개의 아미노산이 개변된 항원 결합 분자의 라이브러리를 조제하는 공정으로서, 해당 개변된 가변 영역의 적어도 1개의 아미노산이 서로 상이한, 공정;
(ii) 조제된 라이브러리로부터, CD3 및 CD137에 대한 결합 활성을 갖지만, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 가변 영역을 포함하는 항원 결합 분자를 선택하는 공정;
(iii) 공정(ii)에 있어서 선택된 항원 결합 분자의 가변 영역을 코딩하는 핵산과 제 3 항원에 결합하는 항원 결합 분자의 가변 영역을 코딩하는 핵산을 포함하는 숙주 세포를 배양하여, CD3 및 CD137에 결합할 수 있지만, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 항체 가변 영역과 제 3 항원에 결합하는 가변 영역을 포함하는 항원 결합 분자를 발현시키는 공정; 및
(iv) 숙주 세포 배양물로부터 항원 결합 분자를 회수하는 공정.
이 제작 방법에 있어서, 공정(ii)hgs, 이하의 선택 공정이어도 된다:
(v) 조제된 라이브러리로부터, CD3 및 CD137에 대한 결합 활성을 갖지만, 각각이 상이한 세포 상에서 발현하고 있는 CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 가변 영역을 포함하는 항원 결합 분자를 선택하는 공정.
공정(i)에 있어서 이용되는 항원 결합 분자는, 이들 분자가 항체 가변 영역을 각각 포함하는 한, 특별히 한정되지 않는다. 항원 결합 분자는, Fv, Fab, 혹은 Fab' 등의 항체 단편이어도 되고, 또는 Fc 영역을 함유하는 항체여도 된다.
개변되는 아미노산은, 예를 들어, CD3 또는 CD137에 결합하는 항체 가변 영역에 있어서의, 그 개변이 항원에 대한 결합을 상실시키지 않는 아미노산으로부터 선택된다.
본 발명에 있어서, 1개의 아미노산 개변이, 단독으로 이용되어도 되고, 또는 복수의 아미노산 개변이, 조합하여 이용되어도 된다.
복수의 아미노산 개변을 조합하여 이용하는 경우, 조합되는 개변의 수는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 2개 이상 30개 이하, 바람직하게는 2개 이상 25개 이하, 2개 이상 22개 이하, 2개 이상 20개 이하, 2개 이상 15개 이하, 2개 이상 10개 이하, 2개 이상 5개 이하, 또는 2개 이상 3개 이하이다.
조합되는 복수의 아미노산 개변은, 항체의 중쇄 가변 도메인 혹은 경쇄 가변 도메인에만 가해져도 되고, 또는 중쇄 가변 도메인 및 경쇄 가변 도메인의 양쪽에 적절히 분배되어도 된다.
아미노산 개변에 있어 바람직한 영역의 예에는, 가변 영역 중의 용매에 노출되어 있는 영역 및 루프가 포함된다. 그 중에서도, CDR1, CDR2, CDR3, FR3, 및 루프가 바람직하다. 구체적으로는, H쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 31 내지 35위, 50 내지 65위, 71 내지 74위, 및 95 내지 102위, 및 L쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 24 내지 34위, 50 내지 56위, 및 89 내지 97위가 바람직하다. H쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 31위, 52a 내지 61위, 71 내지 74위, 및 97 내지 101위, 및 L쇄 가변 도메인 중의 Kabat 넘버링 24 내지 34위, 51 내지 56위, 및 89 내지 96위가 보다 바람직하다.
아미노산 잔기의 개변에는 또한, CD3 또는 CD137에 결합하는 항체 가변 영역 중의 전술한 영역에 있어서의 아미노산의 랜덤 개변; 및, CD3 또는 CD137에 대한 결합 활성을 갖는 것이 이전에 알려져 있는 펩티드의 전술한 영역에의 삽입도 포함된다. 본 발명의 항원 결합 분자는, CD3 및 CD137에 결합할 수 있지만, 이들 항원에 동시에는 결합할 수 없는 가변 영역을, 이와 같이 개변된 항원 결합 분자 중에서 선택하는 것에 의해, 취득할 수 있다.
가변 영역이, CD3 및 CD137에 결합할 수 있지만, 이들 항원에 동시에는 결합할 수 없는지 여부, 및 더욱이, 가변 영역이, CD3 및 CD137 중 어느 한쪽이 세포 상에 존재하고, 다른 쪽의 항원이 단독으로 존재하는지, 항원의 양쪽이 각각 단독으로 존재하는지, 또는 항원의 양쪽이 동일한 세포 상에 존재하는 경우에는, CD3 및 CD137의 양쪽에 동시에 결합할 수 있지만, 각각이 상이한 세포 상에서 발현하고 있는 이들 항원에 동시에는 결합할 수 없는지 여부도 또한, 전술한 방법에 따라 확인할 수 있다.
본 발명은, 더욱이, 본 발명의 항원 결합 분자를 코딩하는 핵산을 제공한다. 본 발명의 핵산은, DNA 또는 RNA 등의 임의의 형태여도 된다.
본 발명은, 더욱이, 본 발명의 핵산을 포함하는 벡터를 제공한다. 벡터의 종류는, 벡터를 받는 숙주 세포에 따라, 당업자가 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 전술한 벡터 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
본 발명은, 더욱이, 본 발명의 벡터로 형질 전환된 숙주 세포에 관한 것이다. 숙주 세포는, 당업자가 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 전술한 숙주 세포 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명의 항원 결합 분자와 약학적으로 허용할 수 있는 담체를 포함하는 의약 조성물도 제공한다. 본 발명의 의약 조성물은, 본 발명의 항원 결합 분자에 약학적으로 허용할 수 있는 담체를 첨가하는 것에 의해, 당해 기술 분야에 있어서 공지된 방법에 따라 제제화할 수 있다. 예를 들어, 의약 조성물은, 물 또는 임의의 다른 약학적으로 허용할 수 있는 용액을 수반하는 무균성 용액 또는 현탁액의 비경구 주사의 형태로 이용할 수 있다. 예를 들어, 의약 조성물은, 항원 결합 분자를, 약리학적으로 허용할 수 있는 담체 또는 매체, 구체적으로는, 멸균수, 생리 식염수, 식물유, 유화제, 현탁제, 계면활성제, 안정제, 향미제, 부형제, 비히클, 방부제, 결합제 등과의 적절한 조합으로, 일반적으로 인정된 제약 실시에 요구되는 단위 제형으로 혼합하여, 제제화될 수 있다. 담체의 구체예에는, 경질 무수 규산, 락토스, 결정 셀룰로스, 만니톨, 전분, 카멜로스 칼슘, 카멜로스 나트륨, 하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시프로필메틸셀룰로스, 폴리바이닐 아세탈 다이에틸아미노아세테이트, 폴리바이닐 피롤리돈, 젤라틴, 중쇄 지방산 트라이글리세라이드, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유 60, 사카라이드, 카복시메틸셀룰로스, 옥수수 전분, 및 무기염이 포함될 수 있다. 그와 같은 조제물에 있어서의 활성 성분의 양은, 지시된 범위 내의 적절한 용량이 달성될 수 있도록 결정된다.
주사용의 무균 조성물은, 주사용 증류수 등의 비히클을 이용하여, 종래의 제약 실시에 따라 제제화할 수 있다. 주사용의 수용액의 예에는, 생리 식염수, 글루코스 및 다른 보조약(예를 들어, D-소비톨, D-만노스, D-만니톨, 및 염화 나트륨)을 함유하는 등장 용액이 포함된다. 이들 용액은, 적절한 용해 보조제, 예를 들어, 알코올(구체적으로는, 에탄올) 혹은 폴리알코올(예를 들어, 프로필렌 글라이콜 및 폴리에틸렌 글라이콜), 또는 비이온성 계면활성제, 예를 들어, 폴리소베이트 80(상표) 혹은 HCO-50과 조합하여 이용될 수 있다.
유성 용액의 예에는, 참기름 및 대두유가 포함된다. 이들 용액은, 용해 보조제로서의 벤조산 벤질 또는 벤질 알코올과 조합하여 이용될 수 있다. 용액은, 더욱이, 완충제(예를 들어, 인산염 완충액 및 아세트산 나트륨 완충액), 무통화제(예를 들어, 염산 프로카인), 안정제(예를 들어, 벤질 알코올 및 페놀), 및 산화 방지제와 혼합될 수 있다. 이와 같이 조제된 주사액은, 통상, 적절한 앰플 중에 충전된다. 본 발명의 의약 조성물은, 바람직하게는 비경구 투여된다. 그 제형의 구체예에는, 주사제, 비강내 투여제, 경폐 투여제, 및 경피 투여제가 포함된다. 주사의 예에는, 정맥내 주사, 근육내 주사, 복강내 주사, 및 피하 주사가 포함되고, 그것을 통해 의약 조성물을 전신에 또는 국소에 투여할 수 있다.
투여 방법은, 환자의 연령 및 증상에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 폴리펩티드 또는 폴리펩티드를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 함유하는 의약 조성물의 용량은, 예를 들어, 1용량에 대해 체중 1kg당 0.0001 내지 1000mg의 범위 내에서 선택할 수 있다. 혹은, 용량은, 예를 들어, 1환자당 0.001 내지 100000mg의 범위 내에서 선택할 수 있지만, 반드시 이들 수치로 한정되지 않는다. 용량 및 투여 방법은, 환자의 체중, 연령, 증상 등에 따라서 변동하지만, 당업자는, 용량 및 방법을 적절히 선택할 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명의 항원 결합 분자를 투여하는 공정을 포함하는, 암을 처치하기 위한 방법, 암의 처치에 있어서의 사용을 위한 본 발명의 항원 결합 분자, 암 치료제의 제작에 있어서의 본 발명의 항원 결합 분자의 사용, 및 본 발명의 항원 결합 분자를 사용하는 공정을 포함하는, 암 치료제를 제작하기 위한 프로세스도 제공한다.
본 명세서에 있어서 이용되는 아미노산의 3문자 표기 및 대응하는 1문자 표기는, 이하와 같이 정의된다: 알라닌: Ala 및 A, 아르기닌: Arg 및 R, 아스파라긴: Asn 및 N, 아스파라긴산: Asp 및 D, 시스테인: Cys 및 C, 글루타민: Gln 및 Q, 글루타민산: Glu 및 E, 글리신: Gly 및 G, 히스티딘: His 및 H, 아이소류신: Ile 및 I, 류신: Leu 및 L, 리신: Lys 및 K, 메티오닌: Met 및 M, 페닐알라닌: Phe 및 F, 프롤린: Pro 및 P, 세린: Ser 및 S, 트레오닌: Thr 및 T, 트립토판: Trp 및 W, 티로신: Tyr 및 Y, 및 발린: Val 및 V.
본 명세서에 기재되는 국면 중 하나 또는 그의 둘 이상의 임의의 조합도 또한, 당업자의 기술 상식에 기초하여 기술적 모순이 생기지 않는 한 본 발명에 포함되는 것을, 당업자는 이해해야 한다.
본 명세서에 있어서 인용되는 참조 문헌은 모두, 참조에 의해 그 전체를 본 명세서에 원용할 수 있다.
본 발명은, 이하의 실시예에 관련하여 더욱 예시된다. 그러나, 본 발명은, 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 의도되지 않는다.
실시예
［실시예 1］종양 세포에 대한 인비트로 세포 상해 활성의 개선을 위한, 친(親)Dual-Fab H183L072에서 유래하는 친화성 성숙 배리언트의 스크리닝
1.1. 친화성 성숙 배리언트의 서열
친Dual-Fab H183L072(중쇄: 서열 번호: 1; 경쇄: 서열 번호: 57)의 결합 친화성을 증가시키기 위해서, H183L072를 주형으로서 이용하여, 가변 영역에 단일 또는 복수의 변이를 도입하는 것에 의해, 1,000개보다도 많은 Dual-Fab 배리언트를 생성했다. 항체를, Expi293(Invitrogen)으로 발현시키고, 프로틴 A 정제, 계속해서, 겔 여과가 필요한 경우에는 겔 여과에 의해 정제했다. 복수의 변이를 갖는 15개의 나타난 배리언트의 서열을, 표 1.1 및 1.2에 열기하고, 결합 동태를, 실시예 1.2.2에 있어서, 하기의 Biacore T200 기기(GE Healthcare)를 이용하여 25℃ 및/또는 37℃에서 평가한다. 가변 영역 상의 단일한 변이에 의한, 인간 CD137 및 인간 CD3에 대한 친화성의 변화의 배율을, 표 1.3에 열기한다.
[표 1.1a]
Figure pct00001
[표 1.1b]
Figure pct00002
[표 1.2a]
Figure pct00003
[표 1.2b]
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
[표 1.3a]
Figure pct00008
[표 1.3b]
Figure pct00009
[표 1.3c]
Figure pct00010
[표 1.3d]
Figure pct00011
표 1.3a 내지 1.3d에 있어서는, Kabat 넘버링에 의한 변이한 위치 및 각각의 위치의 원래의 아미노산을, 위의 2열에 나타낸다. 값은, 제일 왼쪽의 열에 나타낸 변이의 각각을 각 위치 중에 도입했을 때의, 친화성의 변화 배율을 나타낸다.
1.2. 친화성 성숙 배리언트의 결합 동태 정보
1.2.1. 인간 CD3 및 CD137의 발현 및 정제
인간 CD3 복합체(인간 CD3eg 링커)의 γ 서브유닛 및 ε 서브유닛을 29-mer 링커에 의해 연결하고, Flag-태그를 γ 서브유닛의 C말단에 융합시켰다(서열 번호: 84, 표 1.1a 및 1.2a). 이 구축물을, FreeStyle293F 세포주(Thermo Fisher)를 이용하여 일과성으로 발현시켰다. 인간 CD3eg 링커를 발현하는 순화 배지를, Q HP 수지(GE healthcare)를 충전한 컬럼을 이용하여 농축하고, 그 다음에, FLAG-태그 친화성 크로마토그래피에 적용했다. 인간 CD3eg 링커를 함유하는 획분을 수집하고, 계속해서, 1×D-PBS로 평형화한 Superdex 200 겔 여과 컬럼(GE healthcare)에 제공했다. 그 다음에, 인간 CD3eg 링커를 함유하는 획분을 풀링하고, -80℃에서 보관했다.
그의 C말단에 헥사히스티딘(His-태그) 및 비오틴 억셉터 펩티드(BAP)를 갖는 인간 CD137 세포외 도메인(ECD)(서열 번호: 201, 표 1.1a 및 1.2a)을, FreeStyle293F 세포주(Thermo Fisher)를 이용하여 일과성으로 발현시켰다. 인간 CD137 ECD를 발현하는 순화 배지를 HisTrap HP 컬럼(GE healthcare)에 적용하고, 이미다졸(Nacalai)을 함유하는 완충액으로 용출했다. 인간 CD137 ECD를 함유하는 획분을 수집하고, 계속해서, 1×D-PBS로 평형화한 Superdex 200 겔 여과 컬럼(GE healthcare)에 제공했다. 그 다음에, 인간 CD137 ECD를 함유하는 획분을 풀링하고, -80℃에서 보관했다.
1.2.2. 인간 CD3 및 CD137에 대한 친화성 측정
인간 CD3에 대한 Dual-Fab 항체(Dual-Ig)의 결합 친화성을, Biacore T200 기기(GE Healthcare)를 이용하여 25℃에서 평가했다. 항인간 Fc(GE Healthcare)를, 아민 커플링 키트(GE Healthcare)를 이용하여 CM4 센서 칩의 모든 플로 셀 상에 고정화했다. 항체를 항Fc 센서 표면 상에 포착하고, 그 다음에, 재조합 인간 CD3 또는 CD137을 플로 셀 상에 인젝트했다. 모든 항체 및 애널라이트를, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3을 함유하는 ACES pH 7.4에 있어서 조제했다. 센서 표면은, 3M MgCl2로 사이클마다 재생시켰다. 결합 친화성은, Biacore T200 Evaluation software, version 2.0(GE Healthcare)을 이용하여, 데이터를 프로세싱하여, 1:1 결합 모델에 피팅시키는 것에 의해 결정시켰다. CD137 결합 친화성 어세이를, 어세이 온도를 37℃로 설정한 것을 제외하고, 동일한 조건에서 행했다. 재조합 인간 CD3 및 CD137에 대한 Dual-Fab 항체의 결합 친화성을 표 1.4에 나타낸다.
[표 1.4]
Figure pct00012
1.3. 이중 특이성 항체 및 삼중 특이성 항체의 조제
Dual-Ig 배리언트의 유효성을 평가하기 위해서, 종양 항원을 인식하는 1개의 암과, 이펙터 세포, 주로 T 세포를 인식하는 별도의 암을 갖는, 이중 특이성 항체 또는 삼중 특이성 항체를 생성했다. 종양 항원 글리피칸-3(GPC3)을 표적으로 하는 항GPC3(중쇄: 서열 번호: 206; 경쇄: 서열 번호: 207), 또는 음성 대조인 키홀 림펫 헤모시아닌(KLH)(본 명세서에 있어서 Ctrl로 이름 붙여진다) 항체를, 항표적 결합 암으로서 이용하여, 실시예 1.1 및 1.2에 기재되는 항체를, (Proc Natl Acad Sci USA. 2013 Mar 26; 110(13): 5145-5150)에 기재되어 있는 방법에 따른 Fab-암 교환(FAE)을 이용하여 생성했다. 이중 특이성 항체 또는 삼중 특이성 항체의 분자 형식은, 종래의 IgG와 동일한 형식이다. 예를 들어, GPC3/H1643L581은, GPC3, CD3, 및 CD137에 결합할 수 있는 삼중 특이성 항체이다. 실시예 1.1에 기재되는 어느 Dual-Ig 삼중 특이성 배리언트가, CD137 활성에 기인하는 세포 상해 활성의 향상에 기여하는지를 특정하기 위해서, GPC3 및 CD3에 결합할 수 있는 GPC3/CD3ε 이중 특이성 항체(표 1.1)를, 대조로서 포함했다. 생성된 모든 항체는, Fcγ 수용체에 대한 친화성이 감약된 사일런트 Fc를 포함한다.
［실시예 2］ 종양 세포에 대한, 친Dual-Fab H183L072에서 유래하는 친화성 성숙 배리언트에 의한 인비트로 세포 상해 활성의 평가
2.1. 인비트로에서의 친화성 성숙 배리언트의 CD3 아고니스트 활성의 평가
친화성 성숙의 결과로서 CD3 아고니스트 활성을 평가하기 위해서, NFAT-luc2 Jurkat 루시페라제 어세이를 실시한다. 간결하게 기술하면, 세포막 상에 인간 GPC3을 발현하는 4×103 세포/웰의 SK-pca60 세포(참고 실시예 13)를, 표적 세포로서 이용하여, 0.02, 0.2, 및 2nM의 삼중 특이성 항체의 존재하에서 24시간, 2.0×104세포/웰의 NFAT-luc2 Jurkat 세포(E:T비 5)와 공배양했다. 배리언트를, 도 1a 위의 패널의 플레이트 1 및 도 1a 아래의 패널의 플레이트 2로 나누었다. 24시간 후에, 루시페라제 활성을, Bio-Glo 루시페라제 어세이 시스템(Promega, G7940)으로, 제조업자의 설명서에 따라 검출했다. GloMax(등록상표) Explorer System(Promega #GM3500)를 이용하여, 발광(단위)을 검출하고, Graphpad Prism 7을 이용하여, 포착치를 플롯했다. 친삼중 특이성 항체 GPC3/H183L072 및 이중 특이성 항체 GPC3/CD3ε을, 2nM의 농도로 포함했다. 도 1a는, 대부분의 배리언트가 유사한 CD3 아고니스트 활성을 갖는 것을 나타냈다. 특히 2nM에서, 배리언트는, 친H183L072와 유사한 활성을 갖는다. 도 1a 위의 패널은, 플레이트 1에 있어서의 모든 배리언트가 유사한 CD3 아고니스트 활성을 갖는 것을 나타냈다. 도 1a 아래의 패널은, 플레이트 2에 있어서의 배리언트 중, H1610L939가 약간 보다 약한 CD3 아고니스트 활성을 갖고, 다른 한편, H2591L581이 가장 강한 CD3 아고니스트 활성을 갖는 것을 나타냈다.
2.2. 인비트로에서의 친화성 성숙 배리언트의 CD137 아고니스트 활성의 평가
어느 항체 배리언트가 친화성 성숙의 결과로서 강한 CD137 아고니스트 활성을 가져올 수 있었는지를 평가하기 위해서, 이펙터 세포로서 GloResponse(상표) NF-κB-Luc2/CD137 Jurkat 세포주(Promega #CS196004)를 이용하여, 상기와 마찬가지로, SK-pca60 세포주(참고 실시예 13)를 표적 세포로서 이용했다. 4.0×103 세포/웰의 SK-pca60 세포(표적 세포) 및 2.0×104세포/웰의 NF-κB-Luc2/CD137 Jurkat(이펙터 세포)의 양쪽을, 백색 바닥 96웰 어세이 플레이트(Costar, 3917)의 각 웰에 E:T비 5로 가했다. 항체를 0.5nM, 2.5nM, 및 5nM의 농도로 각 웰에 가하고, 37℃, 5% CO2로 37℃에서 5시간 인큐베이트했다. 나타난 루시페라제를, Bio-Glo 루시페라제 어세이 시스템(Promega, G7940)으로, 제조업자의 설명서에 따라 검출했다. GloMax(등록상표) Explorer System(Promega #GM3500) 이용하여, 발광(단위)을 검출하고, Graphpad Prism 7을 이용하여, 포착치를 플로팅했다.
도 1b에 있어서는, 항체 배리언트를, 플레이트 1(도 1b 위의 패널) 및 플레이트 2(도 1b 아래의 패널)로 나누었다. 양쪽의 플레이트에 있어서의 모든 배리언트는, 음성 대조로서 이용한 GPC3/CD3ε과 비교하여, 검출 가능한 CD137 아고니스트 활성을 갖는다. 친화성 성숙 전의 친항체인 GPC3/H183L072도 또한, 양쪽의 플레이트에 있어서 대상으로서 이용했다. 도 1b에 있어서, 모든 배리언트는, CD137 결합에 대한 친화성 성숙 후에, 친항체 GPC3/H183L072보다도 강한 CD137 아고니스트 항체를 나타냈다. 따라서, 플레이트 1(도 1b 위의 패널)에 있어서의 GPC3/H1643L581 및 GPC3/H868L581 및 플레이트 2(도 1b 아래의 패널)에 있어서의 GPC3/H2594L581 및 GPC3/H2591L581은, 보다 강한 CD137 아고니스트 활성을 가져온 상위 배리언트였다. 이에 반해서, 플레이트 1에 있어서의 GPC3/H1550L918 및 플레이트 2에 있어서의 GPC3/H1610L581 및 GPC3/H1610L939 등의 배리언트는, 보다 약한 CD137 활성을 나타냈다.
정리하면, 도 1a 및 1b는, 배리언트 중, 플레이트 1에 있어서의 GPC3/H1643L581, GPC3/H868L581 및 플레이트 2에 있어서의 GPC3/H2591L581이, Jurkat 세포에 있어서와 마찬가지로 강한 활성을 갖는 것으로 보이는데 반해, GPC3/H1610L939는, 보다 약한 활성을 갖는 것을 나타낸다.
2.3. 친화성 성숙 배리언트의 인비트로 세포 상해 활성의 평가
CD3, CD137 활성화에 대한 지견을 인비트로 세포 상해 활성에 확대 적용하기 위해서, 전술한 친화성 성숙 배리언트를, 인간 말초혈 단핵 세포를 이용한 SK-pca60 세포에 대한 T 세포 의존성 세포 상해 활성(TDCC)의 활성의 평가에 제공했다.
2.3.1. 동결 인간 PBMC의 조제
상업적으로 구입한 PBMC를 함유하는 크라이오 바이알(STEMCELL Technologies.)을, 37℃의 수욕 중에 두어, 세포를 해동했다. 그 다음에, 세포를, 9mL의 배지(표적 세포를 배양하기 위해서 이용되는 배지)를 함유하는 15mL 팔콘 튜브 중에 분주했다. 그 다음에, 세포 현탁액을, 1,200rpm으로 5분간, 실온에서의 원심분리에 제공했다. 상청을 완만히 흡인하고, 신선한 따뜻하게 한 배지를 재현탁을 위해서 첨가하여, 인간 PBMC 용액으로서 이용했다.
2.3.2. 항GPC3 친화성 성숙 Dual-Fab 삼중 특이성 항체를 이용한 TDCC 활성의 측정
세포 상해 활성을, PBMC의 존재하에서 xCELLigence Real-Time Cell Analyzer(Roche Diagnostics)를 이용하여 종양 세포 증식 억제율을 관찰하는 것에 의해 평가했다. 도 1c는, 항GPC3 친화성 성숙 Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 TDCC 활성을 나타낸다. SK-pca60 세포주를, 표적 세포로서 이용했다. 표적 세포를 디시로부터 박리하고, 세포를 3.5×103 세포/웰로 조정하는 것에 의해 100μL/웰의 분할량으로, 세포를 E-plate 96(Roche Diagnostics)에 플레이팅하고, xCELLigence Real-Time Cell Analyzer를 이용하여, 세포 증식의 측정을 개시했다. 24시간 후에, 플레이트를 꺼내고, 각 농도(5nM로부터 개시한 3배 계열 희석, 즉, 0.19, 0.56, 1.67, 및 5nM)로 조제한 각각의 항체 50μL를, 플레이트에 가했다. 실온에서 15분간의 반응 후에, (실시예 2.3.1)에 있어서 조제된 50μL의 신선한 인간 PBMC 용액을, 0.5의 이펙터:표적비(즉, 1.75×103 세포/웰)로 가하여 세포 증식의 측정을, xCELLigence Real-Time Cell Analyzer를 이용하여 재개했다. 반응은, 5% 이산화탄소 가스의 조건하, 37℃에서 실시했다. CD137 시그널 전달은, T 세포 생존을 증강하고, 또한 활성화 유도 세포사를 저지하기 때문에, TDCC 어세이를 낮은 E:T비로 실시했다. CD137 활성화가 기여하는 우수한 세포 상해 활성을 관찰하기 위해서, 기간의 연장이 필요해지는 경우가 있다. 따라서, PBMC의 첨가의 대략 120시간 후에, 하기의 식을 이용하여, 세포 증식 억제(CGI)율(%)을 결정했다. 계산에 있어서 이용한 xCELLigence Real-Time Cell Analyzer로부터 얻어진 셀 인덱스치는, 항체 첨가의 직전의 시점의 셀 인덱스치를 1로서 정의한 정규화치였다.
세포 증식 억제율(%)=(A-B)×100/(A-1)
A는, 항체를 첨가하고 있지 않는 웰(표적 세포 및 인간 PBMC만을 함유한다)에 있어서의 셀 인덱스치의 평균치를 나타내고, B는, 표적 웰의 셀 인덱스치의 평균치를 나타낸다. 시험은 3회 연속으로 실시했다.
상기의 실시예에서와 같이, 친화성 성숙 배리언트를 2플레이트로 나누고, GPC3/H1643L581을, 도 1c에 있어서의 참조를 위해서 내부 플레이트 대조로 했다. 대부분의 배리언트는 마찬가지의 TDCC 활성을 나타내지만, 양쪽의 플레이트에 있어서, 배리언트 중, H1643L581이, 0.56nM 및 1.67nM보다 낮은 농도에서 상대적으로 보다 강한 TDCC 활성을 나타낸 것을 관찰할 수 있다. 0.56nM의 농도에서, 도 1ca는, GPC3/H2591L581이 상대적으로 보다 약한 것을 나타내고, 다른 한편, 도 1cb는, GPC3/H1610L939가 상대적으로 보다 약한 것을 나타냈다.
2.3.3. 항GPC3 친화성 성숙 Dual-Fab 삼중 특이성 항체를 이용한 사이토카인 방출의 측정
항체의 인비트로 효력을 더욱 확인하기 위해서, 그들을 또한, 사이토카인 방출에 대해서도 평가했다. 실시예 2.3.2에 있어서와 마찬가지로 실시한 TDCC 어세이 유래의 48시간에서의 상청을 채취하고, 사이토카인의 존재에 대해 평가했다. 대부분의 항체는, 도 1a에 있어서의 GPC3/CD3ε과 마찬가지의 CD3 아고니스트 활성을 나타내기 때문에, GPC3/CD3ε을 이 어세이에 가하여, CD137과의 상승 활성의 결과로서의 사이토카인 방출을 평가했다. 마찬가지로, GPC3/H1643L581을, 내부 플레이트 대조로서 이용했다. 총 사이토카인 방출을, cytometric bead array(CBA) Human Th1/T2 Cytokine kit II(BD Biosciences #551809)를 이용하여 평가했다. IFNγ(도 1cc), IL-2(도 1cd), 및 IL-6(도 1ce)을 평가했다.
도 1cc 및 1cd에 나타내는 바와 같이, GPC3/H2591L581 및 GPC3/H1643L581은, 플레이트 1에 있어서 5nM 및 1.67nM에서 높은 IFNγ 및 IL-2를 가져온 상위 2 배리언트이다. 플레이트 2에 있어서, GPC3/H1610L939, GPC3/H2594L581, 및 GPC3/H1643L581은, 5nM에서 상대적으로 강한 사이토카인 방출을 나타낸다. 그러나, GPC3/H1643L581만이, 1.67nM에서 보다 강한 사이토카인 방출을 나타낸다. 도 1ce에 나타내는 IL-6 레벨에 대해 기술하면, 0.56nM 및 0.19nM에서 보다 낮은 IL-6의 레벨을 나타낸 GPC3/H2591L581 이외에는, 모든 배리언트가, 플레이트 1에 있어서의 GPC3/CD3ε과 마찬가지의 레벨을 나타냈다. 마찬가지로 플레이트 2에 있어서는, 모든 배리언트가, GPC3/H1643L581과 마찬가지의 사이토카인 방출 레벨을 나타낸다. 정리하면, Dual Fab 배리언트는, IL-6 레벨을 유의하게 증가시키지 않고, GPC3/CD3ε과 비교하여 개선된 IFNγ 및 IL-2를 나타낼 수 있다.
정리하면, 친화성 성숙 배리언트는, 사이토카인 방출에 대응하는 TDCC 활성을 야기 할 수 있는, 보다 강한 CD137 아고니스트 활성을 나타낸다. 특히, 배리언트는, GPC3/CD3ε과 비교하여 개선된 IFNγ 및 IL-2의 레벨을 나타냈다.
［실시예 3］ GPC3/CD3/인간 CD137(2+1) 삼중 특이성 항체 및 항GPC3/Dual(1+1) 삼중 특이성 항체의 오프타겟 세포 상해 활성의 평가
3.1. 항GPC3/CD137xCD3(2+1) 삼중 특이성 항체의 조제
표적 비의존성의 세포 상해 활성 및 사이토카인 방출을 조사하기 위해서, CrossMab 및 FAE 테크놀로지를 이용하는 것에 의해, 삼중 특이성 항체를 생성했다(도 2a 및 2b). 각 암이 2개의 결합 도메인을 갖고, 그 결과, 1개의 분자 중에 4개의 결합 도메인을 갖는 4가 IgG양 분자인 항체 A(mAb A)를, 전술과 같은 CrossMab로 생성했다. 2가 IgG인 항체 B(mAb B)는, 종래의 IgG와 동일한 형식이다. mAb A 및 mAb B의 양쪽의 Fc 영역은, Fcγ 수용체에 대한 친화성이 감약된 사일런트인 FcγR이며, 탈글리코실화되고, 또한 FAE에 적용 가능하다. 6개의 삼중 특이성 항체를 구축했다. 6개의 삼중 특이성 항체에 있어서의 각 Fv 영역의 표적 항원을, 표 2.1에 나타낸다. mAb A, mAb B, 및 mAb AB의 결합 도메인의 각각의 명명 규칙을, 도 2b에 나타낸다. 각각의 삼중 특이성 항체인 mAb AB를 생성하기 위한 mAb A와 mAb B의 페어, 및 그 서열 번호를, 표 2.2 및 표 2.2에 나타낸다. WO2005/035584 A1에 기재된 항체 CD3D(2)_i121(AN121로 약칭된다)을, 항CD3 항체로서 이용했다. 표 2에 기재된 삼중 특이성 항체를, 상기의 방법에 따라 발현시키고, 정제했다.
[표 2.1]
Figure pct00013
[표 2.2]
Figure pct00014
[표 2.3]
Figure pct00015
3.2. GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체의 결합의 평가
삼중 특이성 항체의 인간 CD3 및 CD137에 대한 결합 친화성을, Biacore T200 기기(GE Healthcare)를 이용하여 37℃에서 평가했다. 항인간 Fc 항체(GE Healthcare)를, 아민 커플링 키트(GE Healthcare)을 이용하여 CM4 센서 칩의 모든 플로 셀 상에 고정화했다. 항Fc 센서 표면 상에 항체를 포착하고, 그 다음에, 재조합 인간 CD3 또는 CD137을, 플로 셀 상에 인젝트했다. 모든 항체 및 애널라이트는, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3을 함유하는 ACES pH 7.4에 있어서 조제했다. 센서 표면은, 사이클마다 3M MgCl2로 재생시켰다. 결합 친화성은, Biacore T200 Evaluation software, version 2.0(GE Healthcare)을 이용하여, 데이터를 프로세싱하여, 1:1 결합 모델에 피팅시키는 것에 의해 결정했다.
삼중 특이성 항체의 재조합 인간 CD3 및 CD137에 대한 결합 친화성을, 표 2.4에 나타낸다.
[표 2.4]
Figure pct00016
3.3. GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 및 항GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 인간 CD137 발현 세포에 대한 오프타겟 세포 상해 활성의 평가
2+1 형식의 삼중 특이성 항체 GPC3/CD137xCD3, GPC3/CtrlxCD3, 또는 친Dual-Fab H183L072에서 유래하는 1+1 형식의 GPC3/H183L072는, 표적 세포인 GPC3을 발현하는 SK-pca60의 존재하에서 Jurkat 세포의 용량 의존적 활성화를 가져왔다(참고 실시예 15-5; 도 28). 2+1 형식의 삼중 특이성 형식만이, hCD137을 발현하는 CHO의 존재하에서 Jurkat 세포 활성화를 가져왔지만, GPC3/H183L072를 이용한 1+1 형식의 삼중 특이성 형식은 가져오지 않았던 것도 또한, 나타났다(참고 실시예 15-6; 도 29). 이것은, 2+1 형식이, T 세포의 종양 항원 비의존성 활성화를 잠재적으로 가져올 수 있음을 시사했다.
H183L072의 친화성 성숙이, 잠재적인 오프타겟 세포 상해 활성을 가져올 수 있는지 여부를 조사하기 위해서, hCD3 발현 Jurkat 세포를 hCD137 발현 CHO 세포와 공배양하고, 삼중 특이성 2+1 항체 형식에 대해서 비교하는 동일한 평가에, 친화성 성숙 배리언트를 제공했다. 5.0×103 세포/웰의 hCD137 발현 CHO(도 2cb) 또는 친CHO(도 2ca)를, 0.5, 5, 및 50nM의 삼중 특이성 항체의 존재하에서 24시간, 2.5×104개의 NFAT-luc2 Jurkat 세포와 공배양했다. 도 2ca는, 친CHO 세포와 공배양했을 경우에, 모든 삼중 특이성 항체에 의해 Jurkat 세포의 비특이적 활성화가 없음을 나타냈다. 그러나, GPC3/CD137xCD3 및 Ctrl/CD137xCD3은 양쪽 모두, hCD137 발현 CHO 세포의 존재하에서 Jurkat 세포를 활성화할 수 있음이 관찰되었다. 1+1 형식의 친화성 성숙 배리언트는, hCD137 발현 CHO 세포와 공배양했을 경우에 Jurkat 세포의 활성화를 가져오지 않았다. 정리하면, 이것은, 삼중 특이성 형식 GPC3/CD137xCD3은, CD137 결합의 친화성 성숙 후에서조차도 GPC3/Dual(1+1) 형식의 것과는 상이하게, 표적 또는 종양 항원의 결합과는 독립하여, Jurkat 세포 활성화를 가져와, 오프타겟 세포 상해 활성을 발생시킬 수 있음을 시사한다.
3.4. GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 및 GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 PBMC로부터의 오프타겟 사이토카인 방출의 평가
오프타겟 독성에 대한 삼중 특이성 형식의 비교를 또한, 인간 PBMC 용액을 이용하여 평가했다. 간결하게 말하면, 실시예 2.3.1에 기재되어 있는 바와 같이 조제된 2.0×105개의 PBMC를, 표적 세포의 비존재하에서, 80, 16, 및 3.2nM의 삼중 특이성 항체와 48시간 인큐베이트했다. IL-2는 어느 항체에 의해서도 검출되지 않았기 때문에, 상청에 있어서의 IL-6, IFNγ, 및 TNFα의 레벨을, 도 2d에 나타낸다. 사이토카인 방출의 측정을, 실시예 2.3.3에 기재되는 것과 마찬가지로 실시했다. 실시예 2와 마찬가지로, 친화성 성숙 배리언트를 2플레이트로 나누었다. 도 2da-2dc에 나타내는 바와 같이, GPC3/CD137xCD3은, PBMC로부터의 IFNγ(도 2da), TNFα(도 2db), 및 IL-6(도 2dc)의 방출을 가져왔지만, 항GPC3/Dual-Fab는 가져오지 않았다. 이들 결과는, GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 형식이, 표적 세포의 비존재하에서 PBMC의 비특이적 활성화를 가져왔음을 시사한다. 마지막으로, 데이터는, Dual-Fab 삼중 특이성 1+1 형식이, 오프타겟 독성을 수반하지 않고 표적 특이적 이펙터 세포 활성화를 부여할 수 있음을 나타냈다.
［실시예 4］ GPC3/CD3ε 이중 특이성 항체 및 항GPC3/Dual-Fab(1+1) 삼중 특이성 항체의 인비보 유효성의 평가
4.1. 항GPC3/Dual-Fab, GPC3/CD3ε, 및 GPC3/CD137 이중 특이성 항체의 조제
인비보 유효성 연구를 위한 항체를, 실시예 1.3에 기재되어 있는 바와 같이 생성했다. 실시예 1에 있어서 이용한 항GPC3/Dual-Fab 및 GPC3/CD3ε에 더하여, 항CD137 항체를, 실시예 1.3에 있어서 FAE가 실시되기 전에 실시예 1.1에 있어서 생성된 항체(표 1.1)에서와 같이, 2가 형태로서 생성하여, GPC3/CD137을 취득했다. 인간화 huNOG 마우스 연구에 대해 말하면, 항체는, Fcγ 수용체에 대한 친화성이 감약된 인간 Fc를 포함한다. 이에 반해서, CD137/CD3 더블 인간화 마우스 연구를 위해서는, 항체는, Fcγ 수용체에 대한 친화성이 감약된 마우스 Fc를 포함한다.
4.2. CD137/CD3 더블 인간화 마우스의 생성
인간 CD137 녹인(KI) 마우스주를, 마우스 배성 줄기세포를 이용하여 마우스 내재성 Cd137 게놈 영역을 인간 CD137 게놈 서열로 치환하는 것에 의해 생성했다. 인간 CD3 EDG 치환 마우스는, CD3 복합체의 3개의 성분 CD3e, CD3d, 및 CD3g가 모두, 그의 인간 카운터 파트 CD3E, CD3D, 및 CD3G로 치환되어 있는 주로서 확립되었다(Scientific Rep. 2018; 8: 46960). CD137/CD3 더블 인간화 마우스주를, 인간 CD137 KI 마우스를 인간 CD3 EDG 치환 마우스와 교배하는 것에 의해 확립했다.
4.3. LLC1/hGPC3 세포주의 조제
마우스 암 세포주 LL/2(LLC1)(ATCC)에, pCXND3-hGPC3을 트랜스펙트하고, 500μg/ml G418에서의 단일 세포 클론 단리를 행했다. 선택된 클론(LLC1/hGPC3)의, hGPC3의 발현을 확인했다.
4.4. hCD3/hCD137 마우스에서의 항GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 인비보 유효성의 평가
실시예 4.1에 있어서 조제된 항체를, 그 인비보 유효성에 대해 담종양 모델을 이용하여 평가했다.
인비보 유효성 평가를 위해서, 이하 "hCD3/hCD137 마우스"라고 불리는, 실시예 4.2에 있어서 확립된 CD3/CD137 더블 인간화 마우스를 이용했다.
인간 GPC3의 안정된 발현을 갖는 LLC1/hGPC3 세포를, hCD3/hCD137 마우스 중에 이식하고, 종양 형성이 확인된 hCD3/hCD137 마우스를, GPC3/H1643L0581, GPC3/CD137, 또는 GPC3/CD3ε 항체의 투여에 의해 처치했다.
보다 구체적으로는, LLC1/hGPC3 모델을 이용한 GPC3/H1643L0581의 약물 유효성 시험에 있어서, 하기의 시험을 실시했다. LLC1/hGPC3(1×106세포)을, hCD3/hCD137 마우스의 서경부(鼠徑部) 피하 영역 중에 이식했다. 이식한 날을, 0일째라고 정의했다. 이식 후 9일째에, 마우스를, 그 체중 및 종양 사이즈에 따라 랜덤화하여 군으로 나누었다. 랜덤화의 날에, GPC3/H1643L0581, GPC3/CD137, 또는 GPC3/CD3ε 항체를, 6mg/kg으로 꼬리 정맥을 통해 정맥내 투여했다. 병용 요법군은, 6mg/kg의 GPC3/CD3ε 및 6mg/kg의 GPC3/CD137 항체로 처치했다. 항체는, 1회만 투여했다. 종양 체적 및 체중을, 3 내지 4일마다 항종양 시험 시스템(ANTES version 7.0. 0.0)으로 측정했다.
결과로서, 항종양 활성은, GPC3/CD3ε군 및 GPC3/CD137군보다도 GPC3/H1643L0581군에 있어서, 보다 분명하게 관찰되었다(도 3aa).
별도의 인비보 유효성 평가에 있어서, LLC/hGPC3 세포를, hCD3/hCD137 마우스의 우측 복부 중에 이식했다. 9일째에, 마우스를, 그 종양 체적 및 체중에 기초하여 랜덤화하여 군으로 나누고, 비히클 또는 실시예 4.1에 있어서 조제된 항체를 i.v. 주사했다. 종양 체적을, 주 2회 측정했다. IL-6 해석을 위해서, 처치 2시간 후에 마우스로부터 채혈했다. 혈장 샘플을, Bio-Plex Pro Mouse Cytokine Th1 Panel에 의해 제조업자의 프로토콜에 따라 해석했다. 도 3ab 및 3ac에 나타내는 바와 같이, GPC3/Dual군은, GPC3/CD3ε 군과 비교하여 보다 강한 항종양 활성, 및 보다 적은 IL-6 산생을 나타냈다.
4.5. HuNOG 마우스에서의 항GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 인비보 유효성의 평가
실시예 4.1에 있어서 조제된 항GPC3/Dual-Fab 항체, GPC3/CD3ε 이중 특이성 항체, 및 GPC3/CD137 이중 특이성 항체의 항종양 활성을, sk-pca-13a 인간 간암 모델에 있어서 시험했다. GPC3/CD3ε 이중 특이성 항체를 또한, GPC3/CD137 이중 특이성 항체와의 조합으로도 시험했다. sk-pca-13a 세포를, NOG 인간화 마우스의 피하에 이식했다.
sk-pca-13a 세포주를 취득하기 위해서는, 인간 GPC3 유전자를, 당업자에게 잘 알려져 있는 방법에 의해 인간 간장 선암 세포주 SK-HEP-1(ATCC No. HTB-52)의 염색체 중에 짜넣었다.
NOG 암컷 마우스를, In-Vivo Science로부터 구입했다. 인간화를 위해서, 마우스를, 아치사(亞致死)적으로 방사선 조사하고, 계속해서 1일 후에, 100,000개의 인간 제대혈 세포(ALLCELLS)를 주사했다. 16주간 후에, sk-pca-13a 세포(1×107세포)를 Matrigel(상표) Basement Membrane Matrix(Corning)와 혼합하여, 인간화 NOG 마우스의 우측 복부에 이식했다. 이식한 날을, 0일째라고 정의했다. 19일째에, 마우스에게, 종양 체적 및 체중에 기초하여 랜덤화하고, 비히클(0.05% Tween을 함유하는 PBS), 5mg/kg GPC3/CD3ε, 5mg/kg GPC3/H1643L0581, 또는 5mg/kg GPC3/CD3ε과 5mg/kg GPC3/CD137의 조합의 어느 하나를 i.v. 주사했다.
결과로서, 항GPC3/Dual-Fab(GPC3/H1643L0581)는, GPC3/CD3ε보다도 강한 항종양 활성을 나타냈다(도 3b).
［실시예 5］ H0868L0581/hCD137 복합체의 X선 결정 구조 해석
5.1. 공결정 해석을 위한 항체의 조제
H0868L581을, hCD137 단백질과의 공결정 해석을 위해서 선택했다. 2가 항체를, Expi293 Expression system(Thermo Fisher Scientific)을 이용하여 일과성으로 트랜스펙트하여, 발현시켰다. 배양 상청을 채취하고, MabSelect SuRe 친화성 크로마토그래피(GE Healthcare) 및 그 후의 Superdex200(GE Healthcare)을 이용한 겔 여과 크로마토그래피를 이용하여, 항체를 상청으로부터 정제했다.
5.2. 인간 CD137의 세포외 도메인(24 내지 186)의 발현 및 정제
제Xa 인자 절단 가능 링커를 개재시켜 Fc에 융합한 인간 CD137의 세포외 도메인(CD137-FFc, 서열 번호: 81)을, 키푸넨신의 존재하에서 HEK293 세포에 있어서 발현시켰다. 배양 배지 유래의 CD137-FFc를, 친화성 크로마토그래피(HiTrap MabSelect SuRe column, GE Healthcare) 및 사이즈 배제 크로마토그래피(HiLoad 16/600 Superdex 200 pg column, GE healthcare)에 의해 정제했다. Fc를 제Xa 인자로 절단하고, 결과로서 생긴 CD137 세포외 도메인을, 탠덤으로 접속된 겔 여과 컬럼(HiLoad 16/600 Superdex 200 pg, GE healthcare) 및 프로틴 A 컬럼(HiTrap MabSelect SuRe 1ml, GE Healthcare)으로 더욱 정제하고, 그 후, Benzamidine Sepharose 수지(GE Healthcare)를 이용하여 정제했다. CD137 세포외 도메인을 함유하는 획분을 풀링하고, -80℃에서 보관했다.
5.3. H0868L0581 및 항CD137 대조 항체의 Fab 단편의 조제
결정 구조 해석을 위한 항체를, Expi293 Expression system(Thermo Fisher Scientific)을 이용하여 일과성으로 트랜스펙트하여, 발현시켰다. 배양 상청을 채취하고, MabSelect SuRe 친화성 크로마토그래피(GE Healthcare) 및 그 후의 Superdex200(GE Healthcare)을 이용한 겔 여과 크로마토그래피를 이용하여, 항체를 상청으로부터 정제했다. H0868L0581 및 공지된 항CD137 대조 항체(이하 137Ctrl로 불림, 중쇄는 서열 번호: 82, 경쇄는 서열 번호: 83)의 Fab 단편을, Lys-C(Roche)로의 제한 소화와, 그에 계속되는, Fc 단편을 제거하기 위한 프로틴 A 컬럼(MabSlect SuRe, GE Healthcare), 양이온 교환 컬럼(HiTrap SP HP, GE Healthcare), 및 겔 여과 컬럼(Superdex200 16/60, GE Healthcare) 상으로의 로딩을 이용한, 종래의 방법에 의해 조제했다. Fab 단편을 함유하는 획분을 풀링하고, -80℃에서 보관했다.
5.4. H0868L0581 Fab, 137Ctrl, 및 인간 CD137 복합체의 조제
정제된 CD137을, 탈글리코실화를 위해서 GST-태그 융합 엔도글리코시다제 F1(사내)과 혼합하고, 계속해서, 겔 여과 컬럼(HiLoad 16/600 Superdex 200 pg, GE healthcare) 및 프로틴 A 컬럼(HiTrap MabSelect SuRe 1ml, GE Healthcare)을 이용한 CD137의 정제를 행했다. 정제된 CD137을, H0868L0581 Fab와 혼합했다. 복합체를, 겔 여과 컬럼(Superdex 200 Increase 10/300 GL, GE healthcare)에 의해 정제하고, 그 후, 정제된 H0868L0581 Fab 및 CD137 복합체를, 137Ctrl과 혼합했다. 3성분 복합체를, 25mM HEPES pH 7.3, 100mM NaCl로 평형화된 컬럼을 이용한 겔 여과 크로마토그래피(Superdex200 10/300 increase, GE Healthcare)에 의해 정제했다.
5.5. 결정화
정제된 복합체를, 약 10mg/mL까지 농축하고, 21℃에서의 시팅 드롭 증기 확산법에 의해 결정화를 실시했다. 리저버 용액은, 0.1M 트리스 염산염 pH 8.5, 25.0% v/v 폴리에틸렌 글라이콜 모노메틸 에터 550으로 이루어졌다.
5.6. 데이터 수집 및 구조 결정
X선 회절 데이터를, SLS에서의 X06SA에 의해 측정했다. 측정 동안에는, 결정을, -178℃의 질소류에 항상 두어 동결 상태로 유지하고, 결정을 1회에 0.25도 회전시키면서, 빔 라인에 부속된 Eiger X16M(DECTRIS)을 이용하여 합계로 1440매의 X선 회절 화상을 수집했다. 셀 파라미터의 결정, 회절 스폿의 인덱신 및 회절 화상으로부터 얻어진 회절 데이터의 프로세싱은, autoPROC program(Acta. Cryst. 2011, D67: 293-302), XDS Package(Acta. Cryst. 2010, D66: 125-132), 및 AIMLESS(Acta. Cryst. 2013, D69: 1204-1214)를 이용하여 행하여, 최종적으로, 최대로 3.705옹스트롬 해상도의 회절 강도 데이터가 얻어졌다. 결정학 데이터의 통계를, 표 2.5에 나타낸다.
구조를, 프로그램 Phaser에서의 분자 치환에 의해 결정했다(J. Appl. Cryst. 2007, 40: 658-674). 검색 모델은, 공개된 결정 구조(PDB 코드: 4NKI 및 6MI2)에서 유래했다. 모델은, Coot 프로그램(Acta Cryst. 2010, D66: 486-501)으로 만들어, 프로그램 Refmac5(Acta Cryst. 2011, D67: 355-367) 및 PHENIX(Acta Cryst. 2010, D66: 213-221)로 정밀화했다. 77.585 내지 3.705옹스트롬의 회절 강도 데이터에 대한 결정학적 신뢰도 인자(R)는, 22.33%이며, 프리 R치는 27.50%였다. 구조 정밀화의 통계를, 표 2.5에 나타낸다.
[표 2.5]
Figure pct00017
5.7. H0868L0581 Fab 및 CD137의 상호작용 부위의 특정
H0868L0581 Fab, 137Ctrl, 및 CD137의 3성분 복합체의 결정 구조를, 3.705옹스트롬 해상도로 결정했다. 도 3ca 및 3cb에서는, H0868L0581 Fab 접촉 영역의 에피토프를, 각각 CD137 아미노산 서열에 있어서 및 결정 구조에 있어서 매핑하고 있다. 에피토프는, 결정 구조에 있어서 H0868L0581 Fab의 임의의 부분으로부터 4.5옹스트롬의 거리 내에 위치하는 1개 또는 복수개의 원자를 함유하는 CD137의 아미노산 잔기를 포함한다. 더하여, 3.0옹스트롬 내의 에피토프를, 도 3c에 있어서 강조 표시하고 있다.
도 3ca 및 3cb에 나타내는 바와 같이, 결정 구조에 의해, H0868L0581 Fab의 중쇄와 경쇄 사이에 형성되는 포켓에 결합한 CD137의 CRD1에 있어서의 L24 내지 N30, 특히 L24-S29가, CD137의 N말단이 포켓의 심부에 대해서 방향지어지는 양식으로 깊이 묻혀 있음이 나타났다. 더하여, CD137 중의 CRD1에 있어서의 N39-I44 및 CRD2에 있어서의 G58-I64가, H0868L0581 Fab의 중쇄 CDR에 의해 인식되었다. CRD란, WO2015/156268에 기재되어 있듯이 CRD 참조라고 불리는, Cys-Cys에 의해 형성되는 구조에 의해 나눠지는 도메인의 명칭이다.
본 발명자들은, 인간 CD137의 N말단 영역, 특히 L24 내지 N30을 인식하는 항인간 CD137 항체를 특정하고, 이 영역에 대한 항체가 세포 상의 CD137을 활성화할 수 있음도 또한 특정했다.
［참고 실시예 1］ dual Fab 파지 디스플레이 라이브러리로부터의 CD3ε 및 인간 CD137에 결합하는 Fab 도메인의 취득
1.1. GLS3000 경쇄를 수반하는 중쇄 파지 디스플레이 라이브러리의 구축
참고 실시예 12에 있어서 합성된 항체 라이브러리 단편을 이용하여, 파지 디스플레이를 위한 dual Fab 라이브러리를 구축했다. dual 라이브러리는, H쇄는 참고 실시예 12에 나타내는 바와 같이 다양화되어 있지만, L쇄는 원래의 서열 GLS3000(서열 번호: 85)에 고정한 라이브러리로서 조제했다. FR(프레임워크)에 V11L/L78I 변이를 가하는 것, 및 (참고 실시예 12 중의) 표 27에 나타내는 바와 같이 CDR을 더욱 다양화시키는 것에 의해 CE115HA000으로부터 생긴 H쇄 라이브러리 서열을, DNA 합성 회사인 DNA2.0, Inc.에 위탁하여, 항체 라이브러리 단편(DNA 단편)을 취득했다. 얻어진 항체 라이브러리 단편을, PCR에 의해 증폭된 파지 디스플레이용 파지미드에 삽입했다. GLS3000을, L쇄로서는 선택했다. 구축된 파지 디스플레이용 파지미드를, 일렉트로포레이션에 의해 대장균에 이입하여, 항체 라이브러리 단편을 보유하는 대장균을 조제했다.
Fab 도메인을 제시하는 파지 라이브러리를, 구축된 파지미드를 보유하는 대장균으로부터, FkpA 샤프론(chaperone) 유전자를 코딩하는 헬퍼 파지 M13KO7TC/FkpA의 감염에 의해 산생시키고, 그 다음에, 0.002% 아라비노스의 존재하, 25℃에서(이 파지 라이브러리를 DA 라이브러리라고 명명한다), 또는 0.02% 아라비노스의 존재하, 20℃에서(이 파지 라이브러리를 DX 라이브러리라고 명명한다) 하룻밤 인큐베이트했다. M13KO7TC는, 헬퍼 파지 상의 pIII 단백질의 N2 도메인과 CT 도메인 사이에 트립신 절단 서열의 인서트를 갖는 헬퍼 파지이다(국제특허출원의 일본 국내 공표 번호 2002-514413 참조). M13KO7TC 유전자 중으로의 인서트 유전자의 도입은, 이미 타처에 개시되어 있다(국제특허출원번호 WO2015046554의 일본 국내 공표 참조).
1.2. 더블 라운드 선택으로의 CD3ε 및 인간 CD137에 결합하는 Fab 도메인의 취득
CD3ε 및 인간 CD137에 결합하는 Fab 도메인을, 참고 실시예 1.1에 있어서 구축된 dual Fab 라이브러리로부터 동정했다. 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드 항원(아미노산 서열: 서열 번호: 86), 다이설파이드 결합 링커를 통해 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드 항원(도 4, C3NP1-27로 불림; 아미노산 서열: 서열 번호: 194, Genscript가 합성), 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc 단편에 융합한 인간 CD137(인간 CD137-Fc라고 명명한다), 및 SS-비오틴화된 인간 IgG1 Fc 단편에 융합한 인간 CD137(ss-인간 CD137-Fc라고 명명한다)을, 항원으로서 이용했다. ss-인간 CD137-Fc는, 인간 IgG1 Fc 단편에 융합한 인간 CD137에 대해서 EZ-Link Sulfo-NHS-SS-Biotinylation Kit(PIERCE, 카탈로그 번호 21445)를 이용하는 것에 의해 조제했다. 비오틴화는, 취급 설명서에 따라 실시했다.
구축된 파지 디스플레이용 파지미드를 보유하는 대장균으로부터, 파지를 산생시켰다. 2.5M NaCl/10% PEG를, 파지를 산생한 대장균의 배양액에 첨가하고, 침전된 파지의 풀을 TBS로 희석하여, 파지 라이브러리 용액을 취득했다. 다음에, BSA(최종 농도: 4%)를, 파지 라이브러리 용액에 첨가했다. 패닝법은, 자기 비즈 상에 고정화된 항원을 이용한 일반적인 패닝법을 참조하여 행했다(J. Immunol. Methods. (2008) 332 (1-2), 2-9; J. Immunol. Methods. (2001) 247 (1-2), 191-203; Biotechnol. Prog. (2002) 18 (2) 212-20; 및 Mol. Cell Proteomics (2003) 2 (2), 61-9). 이용한 자기 비즈는, NeutrAvidin 코팅 비즈(Sera-Mag SpeedBeads NeutrAvidin-coated) 또는 스트렙트아비딘 코팅 비즈(Dynabeads M-280 Streptavidin)였다. 자기 비즈 자체 또는 인간 IgG1 Fc 영역에 결합하는 항체를 제시하는 파지를 배제하기 위해서, 자기 비즈 및 비오틴 표지된 인간 Fc에 대한 서브트랙션을 실시했다.
구체적으로는, 파지 용액을, 250pmol의 인간 CD137-Fc 및 4nmol의 프리의 인간 IgG1 Fc 도메인과 혼합하고, 실온에서 60분간 인큐베이트했다. 자기 비즈를, 프리의 스트렙트아비딘(Roche)을 포함하는 2% 스킴 밀크/TBS에 의해 실온에서 60분간 이상 블로킹하고, TBS로 3회 세정하고, 그 다음에, 인큐베이트된 파지 용액과 혼합했다. 실온에서 15분간의 인큐베이션 후에, 비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 2회 세정했다. 5μL의 100mg/mL 트립신 및 495μL의 TBS를 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다. 주를 37℃에서 1시간 완만히 교반 배양하는 것을 통해, 대장균주에 파지를 감염시켰다. 감염된 대장균을, 225mm×225mm의 플레이트에 접종했다. 다음에, 접종한 대장균의 배양액으로부터 파지를 회수하여, 파지 라이브러리 용액을 조제했다.
이 패닝 라운드 1 수순에 있어서, 인간 CD137에 결합하는 항체를 제시하는 파지가 농축되었다. 패닝의 제 2 라운드에 있어서는, 250pmol의 ss-인간 CD137-Fc를, 비오틴 표지된 항원으로서 이용하고, 세정은, TBST로 3회, 그 다음에 TBS로 2회 실시했다. 용출은, 25mM DTT로, 실온에서 15분간 실시하고, 그 다음에 트립신에 의해 소화했다.
패닝의 제 3 라운드 및 제 6 라운드에 있어서는, 62.5pmol의 C3NP1-27을, 비오틴 표지된 항원으로서 이용하고, 세정은, TBST로 3회, 그 다음에 TBS로 2회 실시했다. 용출은, 25mM DTT로, 실온에서 15분간 실시하고, 그 다음에 트립신에 의해 소화했다.
패닝의 제 4, 제 5, 및 제 7 라운드에 있어서는, 62.5pmol의 ss-인간 CD137-Fc를, 비오틴 표지된 항원으로서 이용하고, 세정은, TBST로 3회, 그 다음에 TBS로 2회 실시했다. 용출은, 25mM DTT로, 실온에서 15분간 실시하고, 그 다음에 트립신에 의해 소화했다.
1.3. 파지에 의해 제시된 Fab 도메인의, CD3ε 또는 인간 CD137에 대한 결합
파지를 함유하는 배양 상청을, 상기의 방법에 따라 얻어진 대장균의 각 96 싱글 콜로니로부터, 일반적인 방법(Methods Mol. Biol. (2002) 178, 133-145)에 따라 회수했다. 파지를 함유하는 배양 상청을, 이하의 수순에 의해 ELISA에 제공했다: 스트렙트아비딘 코팅 마이크로플레이트(384웰, Greiner, 카탈로그 번호 781990)를, 비오틴 표지된 항원(비오틴 표지된 CD3ε 펩티드 또는 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc)을 함유하는 10μL의 TBS로, 4℃에서 하룻밤 또는 실온에서 1시간 코팅했다. 플레이트의 각 웰을 TBST로 세정하여, 결합하고 있지 않은 항원을 제거했다. 그 다음에, 웰을, 80μL의 TBS/2% 스킴 밀크로 1시간 이상 블로킹했다. TBS/2% 스킴 밀크의 제거 후에, 조제된 배양 상청을 각 웰에 첨가하고, 파지에 제시된 항체가 각 웰에 함유되는 항원에 결합하도록, 실온에서 1시간, 플레이트를 방치했다. 각 웰을 TBST로 세정하고, 그 다음에, HRP/Anti M13(GE Healthcare 27-9421-01)을 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 1시간 인큐베이트했다. TBST로 세정한 후, TMB single solution(ZYMED Laboratories, Inc.)을 웰에 첨가했다. 각 웰에 있어서의 용액의 발색 반응을, 황산의 첨가에 의해 종료시켰다. 그 다음에, 발색을, 450nm에서의 흡광도에 기초하여 어세이했다. 결과를 도 5에 나타낸다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 클론은 모두, 인간 CD3ε에 대한 결합을 나타냈지만, 인간 CD137에 대한 패닝 수순을 5회 실시했음에도 불구하고, 인간 CD137에 대한 결합을 나타내지 않았다. 이것은, 스트렙트아비딘 코팅 마이크로플레이트에서의 이 파지 ELISA 해석의 감수성이 보다 낮은 것에 의존하고 있을 가능성이 있고, 따라서, 스트렙트아비딘 코팅 비즈에서의 파지 ELISA도 또한 실시했다.
1.4. 파지에 의해 제시된 Fab 도메인의, 인간 CD137에 대한 결합(파지 비즈 ELISA)
최초에, 스트렙트아비딘으로 코팅된 자기 비즈인 MyOne-T1 비즈를, 0.5x block Ace, 0.02% Tween, 및 0.05% ProClin 300을 포함하는 블로킹 완충액으로 3회 세정하고, 그 다음에, 이 블로킹 완충액으로, 실온에서 60분간 이상 블로킹했다. TBST로 1회 세정한 후, 0.625pmol의 ss-인간 CD137-Fc를 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 10분간 이상 인큐베이트하고, 그 다음에, 자기 비즈를, 96웰 플레이트(Corning, 3792 흑색 환저 PS 플레이트)의 각 웰에 어플라이했다. 각각 12.5μL의 Fab를 제시하는 파지 용액을, 12.5μL의 TBS와 함께 웰에 첨가하고, 각 Fab를 각 웰 중의 비오틴 표지된 항원에 결합시키도록, 실온에서 30분간, 플레이트를 정치했다. 그 후, 각 웰을 TBST로 세정했다. 0.5x block Ace, 0.02% Tween, 및 0.05% ProClin 300을 포함하는 블로킹 완충액으로 희석한 항M13(p8) Fab-HRP를, 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 10분간 인큐베이트했다. TBST로 3회 세정한 후, LumiPhos-HRP(Lumigen)를 각 웰에 첨가했다. 2분 후에, 각 웰의 형광을 검출했다. 측정 결과를 도 6에 나타낸다.
몇몇 클론은, 인간 CD137에 대한 분명한 결합을 나타냈다. 이 결과는, 인간 CD3ε 및 CD137의 양쪽에 결합하는 몇몇 Fab 도메인이 또한, 파지 디스플레이 패닝 전략으로, 이 설계된 라이브러리로부터 취득되었음을 나타냈다. 그런데도 여전히, 인간 CD137에 대한 결합은, CD3ε 펩티드와 비교하여 아직 약했다. 각각의 인간 CD137 결합 클론의 VH 단편을, 파지미드 벡터에 특이적으로 결합하는 프라이머(서열 번호: 196 및 197)를 이용한 PCR에 의해 증폭하고, DNA 서열을 해석했다. 결과는, 결합 클론이 모두, 동일한 VH 서열을 갖는 것을 나타내고, 이것은, 1개의 Fab 클론만이, 인간 CD137 및 CD3ε의 양쪽에 대한 결합을 나타내었음을 의미했다. 이것을 개선하기 위해서, 다음의 실험에 있어서, 더블 라운드 선택을 또한 파지 디스플레이 전략에 적용했다.
［참고 실시예 2］ 더블 라운드 선택법으로의 dual Fab 파지 디스플레이 라이브러리로부터의, CD3ε 및 인간 CD137에 결합하는 Fab 도메인의 취득
2.1. GLS3000 경쇄를 수반하는 중쇄 파지 디스플레이 라이브러리의 구축
Fab 도메인을 제시하는 파지 라이브러리를, 구축된 파지미드를 보유하는 대장균으로부터, FkpA 샤프론(서열 번호: 91)을 코딩하는 헬퍼 파지 M13KO7TC/FkpA의 감염에 의해 산생시키고, 그 다음에, 0.002% 아라비노스의 존재하, 25℃에서(이 파지 라이브러리를 DA 라이브러리라고 명명한다), 또는 0.02% 아라비노스의 존재하, 20℃에서(이 파지 라이브러리를 DX 라이브러리라고 명명한다) 하룻밤 인큐베이트했다. M13KO7TC는, 헬퍼 파지 상의 pIII 단백질의 N2 도메인과 CT 도메인 사이에 트립신 절단 서열의 인서트를 갖는 헬퍼 파지이다(일본 특허출원 공표번호 2002-514413 참조). M13KO7TC 유전자 중에의 인서트 유전자의 도입은, 이미 타처에 개시되어 있다(WO2015/046554 참조).
2.2. 더블 라운드 선택으로의, CD3ε 및 인간 CD137에 결합하는 Fab 도메인의 취득
CD3ε 및 인간 CD137에 결합하는 Fab 도메인을, 참고 실시예 2.1.에 있어서 구축된 dual Fab 라이브러리로부터 동정했다. 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드 항원(아미노산 서열: 서열 번호: 86), 다이설파이드 결합 링커를 통해 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드 항원(C3NP1-27: 서열 번호: 194), 및 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc 단편에 융합한 인간 CD137(인간 CD137-Fc라고 명명한다)을, 항원으로서 이용했다.
인간 CD137 및 CD3ε에 결합하는 보다 훨씬 많은 Fab 도메인을 제작하기 위해서, 더블 라운드 선택을 또한, 파지 디스플레이 패닝에, 패닝 라운드 2 및 그 후의 라운드에서 적용했다.
구축된 파지 디스플레이용 파지미드를 보유하는 대장균으로부터, 파지를 산생시켰다. 2.5M NaCl/10% PEG를, 파지를 산생한 대장균의 배양액에 첨가하고, 침전된 파지의 풀을 TBS로 희석하여, 파지 라이브러리 용액을 취득했다. 다음에, BSA(최종 농도: 4%)를, 파지 라이브러리 용액에 첨가했다. 패닝법은, 자기 비즈 상에 고정화된 항원을 이용한 일반적인 패닝법을 참조하여 행했다(J. Immunol. Methods. (2008) 332 (1-2), 2-9; J. Immunol. Methods. (2001) 247 (1-2), 191-203; Biotechnol. Prog. (2002) 18 (2) 212-20; 및 Mol. Cell Proteomics (2003) 2 (2), 61-9). 이용한 자기 비즈는, NeutrAvidin 코팅 비즈(Sera-Mag SpeedBeads NeutrAvidin-coated) 또는 스트렙트아비딘 코팅 비즈(Dynabeads M-280 Streptavidin)였다. 자기 비즈 자체 또는 인간 IgG1 Fc 영역에 결합하는 항체를 제시하는 파지를 배제하기 위해서, 자기 비즈 및 비오틴 표지된 인간 Fc에 대한 서브트랙션을 실시했다.
구체적으로는, 패닝 라운드 1에서, 자기 비즈를, 2% 스킴 밀크/TBS에 의해 실온에서 60분간 이상 블로킹하고, TBS로 3회 세정했다. DA 라이브러리 또는 DX 라이브러리의 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트하고, 그 다음에, 상청을 회수했다. 500pmol의 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트하고, 그 다음에, 상청을 회수했다. 500pmol의 비오틴 표지된 CD137-Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 8nmol의 프리의 인간 IgG1 Fc 도메인도 첨가하고, 그 다음에, 실온에서 60분간 인큐베이트했다.
비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 2회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 1회 세정했다. 0.5mL의 1mg/mL 트립신의 첨가 후에, 비즈를 실온에서 15분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다. 회수된 파지 용액을, 대수 증식기(OD600: 0.4 내지 0.5)의 대장균주 ER2738에 첨가했다. 주를 37℃에서 1시간 완만히 교반 배양하는 것을 통해, 대장균주에 파지를 감염시켰다. 감염된 대장균을, 225mm×225mm의 플레이트에 접종했다. 다음에, 접종된 대장균의 배양액으로부터 파지를 회수하여, 파지 라이브러리 용액을 조제했다.
이 패닝 라운드 1 수순에 있어서, 인간 CD137에 결합하는 항체를 제시하는 파지가 농축되었기 때문에, 패닝 수순의 다음의 라운드로부터는, CD3ε 및 인간 CD137의 양쪽에 결합하는 항체를 제시하는 파지를 회수하기 위해서 더블 라운드 선택을 실시했다.
구체적으로는, 패닝 라운드 2에서, 자기 비즈를, 2% 스킴 밀크/TBS에 의해 실온에서 60분간 이상 블로킹하고, TBS로 3회 세정했다. 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트하고, 그 다음에, 상청을 회수했다. 500pmol의 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다.
실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트하고, 그 다음에, 상청을 회수했다. 500pmol의 비오틴 표지된 CD137-Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 그 다음에, 실온에서 60분간 인큐베이트했다. 비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 2회 세정했다. FabRICATOR(IdeS, IgG의 힌지 영역에 대한 프로테아제, GENOVIS)(IdeS 용출 캠페인이라고 명명한다)를 이용하여, 항체를 제시하는 파지를 회수했다. 그 수순에 있어서는, 20μL의 10단위/μL Fabricator를 80μL의 TBS 완충액과 함께 첨가하고, 비즈를 37℃에서 30분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다.
이 패닝 수순의 제 1 사이클에 있어서, 인간 CD137에 결합하는 항체를 제시하는 파지가 농축되었기 때문에, 그 다음에, 파지의 감염 및 증폭 전에, CD3ε에도 결합하는 항체를 제시하는 파지를 회수하기 위한 제 2 사이클 패닝 수순으로 진행되었다. 500pmol의 비오틴 표지된 CD3ε을, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액, 50μL의 TBS, 및 250μL의 8% BSA 블로킹 완충액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 그 다음에, 항체를 제시하는 파지를 인간 CD137로부터 CD3ε로 옮기기 위해서, 37℃에서 30분간, 실온에서 60분간, 4℃에서 하룻밤, 그 다음에 실온에서 60분간 인큐베이트했다.
비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 2회 세정했다. 0.5mL의 1mg/mL 트립신을 첨가한 비즈를, 실온에서 15분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다. 트립신 처리한 파지 용액으로부터 회수된 파지를, 대수 증식기(OD600: 0.4 내지 0.7)의 대장균주 ER2738에 첨가했다. 주를 37℃에서 1시간 완만히 교반 배양하는 것을 통해, 대장균주에 파지를 감염시켰다. 감염된 대장균을, 225mm×225mm의 플레이트에 접종했다. 다음에, 접종된 대장균의 배양액으로부터 파지를 회수하여, 파지 라이브러리 용액을 회수했다.
패닝의 제 3 라운드 및 제 4 라운드에 있어서는, 세정의 수를 TBST로 5회, 그 다음에 TBS로 2회로 증가시켰다. 더블 라운드 선택의 제 2 사이클에 있어서는, C3NP1-27 항원을, 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드 항원 대신에 이용하고, 용출은, CD3ε 펩티드와 비오틴 사이의 다이설파이드 결합을 절단하기 위해서 DTT 용액으로 실시했다. 정확하게는, TBS로 2회 세정한 후, 500μL의 25mM DTT 용액을 첨가하고, 비즈를 실온에서 15분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다. 0.5mL의 1mg/mL 트립신을, 회수된 파지 용액에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트했다.
2.3. 취득된 Fab 도메인을 갖는 IgG의, 인간 CD137 및 필리핀원숭이 CD137에 대한 결합
라운드 3 및 라운드 4에서의 DA 및 DX 라이브러리의 각 패닝 아웃풋 풀로부터, 96클론을 채집하고, 그의 VH 유전자 서열을 해석했다. 29의 VH 서열이 취득되었기 때문에, 그 모두를 IgG 형식으로 변환했다. 각 클론의 VH 단편을, 파지미드 벡터에 특이적으로 결합하는 프라이머(서열 번호: 196 및 197)를 이용한 PCR에 의해 증폭했다. 증폭된 VH 단편을, 이미 인간 IgG1 CH1-Fc 영역을 갖는 동물 발현 플라스미드 중에 짜넣었다. 조제된 플라스미드를, 참고 실시예 9의 방법에 따른 동물 세포에 있어서의 발현에 이용했다. GLS3000을 경쇄로서 이용하여, 그 발현 플라스미드는, 참고 실시예 12.2.에 나타내는 바와 같이 조제했다.
조제된 항체를, ELISA에 제공하여, 인간 CD137(서열 번호: 195) 및 필리핀원숭이(cyno(필리핀원숭이)로 불린다) CD137(서열 번호: 92)에 대한 그의 결합 능력을 평가했다. 도 7은, 인간 CD137과 필리핀원숭이 CD137 사이의 아미노산 서열의 차이를 나타낸다. 그들 사이에서는 8개의 잔기가 상이하다.
최초에, 스트렙트아비딘으로 코팅된 자기 비즈인 MyOne-T1 비즈의 20μg을, 0.5x block Ace, 0.02% Tween, 및 0.05% ProClin 300을 포함하는 블로킹 완충액으로 3회 세정하고, 그 다음에, 이 블로킹 완충액으로, 실온에서 60분간 이상 블로킹했다. TBST로 1회 세정한 후, 자기 비즈를, 백색 환저 PS 플레이트(Corning, 3605)의 각 웰에 어플라이하고, 0.625pmol의 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc, 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137-Fc, 또는 비오틴 표지된 인간 Fc를 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 이상 인큐베이트했다. TBST로 1회 세정한 후, 50ng/μL의 정제된 IgG의 각각 25μL를 웰에 첨가하고, 각 IgG를 각 웰 중의 비오틴 표지된 항원에 결합시키도록, 실온에서 1시간, 플레이트를 정치했다.
그 후, 각 웰을 TBST로 세정했다. TBS로 희석한 염소 항인간 κ 경쇄 알칼리 포스파타제 컨주게이트(BETHYL, A80-115AP)를, 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 1시간 인큐베이트했다. TBST로 세정한 후, 각 샘플을, 96웰 플레이트(Corning, 3792 흑색 환저 PS플레이트)에 옮기고, APS-5(Lumigen)를 각 웰에 첨가했다. 2분 후에, 각 웰의 형광을 검출했다. 측정 결과를, 표 10 및 도 19에 나타낸다. 그 중에서, 클론 DXDU01_3#094, DXDU01_3#072, DADU01_3#018, DADU01_3#002, DXDU01_3#019, 및 DXDU01_3#051은, 인간 CD137 및 필리핀원숭이 CD137의 양쪽에 대한 결합을 나타냈다. 다른 한편, 인간 CD137에 대해서 가장 강한 결합을 나타낸 DADU01_3#001은, 필리핀원숭이 CD137에 대한 결합을 나타내지 않았다.
Figure pct00018
2.4. 취득된 Fab 도메인을 갖는 IgG의, 인간 CD3ε에 대한 결합
각 항체를 또한, ELISA에 제공하여, CD3ε에 대한 그의 결합 능력도 평가했다.
최초에, MyOne-T1 스트렙트아비딘 비즈를, 0.625pmol의 비오틴 표지된 CD3ε과 혼합하고, 실온에서 10분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 0.5x block Ace, 0.02% Tween, 및 0.05% ProClin 300/TBS를 포함하는 블로킹 완충액을 첨가하여, 자기 비즈를 블로킹했다. 혼합 용액을, 96웰 플레이트(Corning, 3792 흑색 환저 PS 플레이트)의 각 웰에 분주하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트했다. 그 자기 비즈를 TBS에 의해 1회 세정한 후, 100ng의 정제된 IgG를 각 웰 중의 자기 비즈에 첨가하고, 각 IgG를 각 웰 중의 비오틴 표지된 항원에 결합시키도록, 실온에서 1시간, 플레이트를 정치했다.
그 후, 각 웰을 TBST로 세정하고, TBS로 희석한 염소 항인간 κ 경쇄 알칼리 포스파타제 컨주게이트(BETHYL, A80-115AP)를, 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 1시간 인큐베이트했다. TBST로 세정한 후, APS-5(Lumigen)를 각 웰에 첨가했다. 2분 후에, 각 웰의 형광을 검출했다. 측정 결과를, 표 4 및 도 9에 나타낸다. 모든 클론은, CD3ε 펩티드에 대한 분명한 결합을 나타냈다. 이들 데이터로부터, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137의 어느 것에도 결합하는 Fab 도메인을, 참고 실시예 1에 있어서 실시된 종래의 파지 디스플레이 패닝 수순보다도 높은 히트율로, 설계된 Dual Fab 항체 파지 디스플레이 라이브러리에 의해 더블 라운드 선택 수순에서 효율적으로 취득할 수 있었음을 알 수 있다.
Figure pct00019
2.5. 취득된 Fab 도메인을 갖는 IgG의, CD3ε 및 인간 CD137에 대한 동시의 결합의 평가
6개의 항체(DXDU01_3#094(#094), DADU01_3#018(#018), DADU01_3#002(#002), DXDU01_3#019(#019), DXDU01_3#051(#051), 및 DADU01_3#001(#001 또는 dBBDu_126))을, 추가로 평가하기 위해서 선택했다. WO2005/035584 A1에 기재되어 있는 항인간 CD137 항체(중쇄가 서열 번호: 93, 경쇄가 서열 번호: 94)(B라고 생략된다)를, 대조 항체로서 이용했다. 정제된 항체를, ELISA에 제공하여, CD3ε 및 인간 CD137에 대한 그의 동시의 결합 능력을 평가했다.
최초에, MyOne-T1 스트렙트아비딘 비즈를, 0.625pmol의 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc 또는 비오틴 표지된 인간 Fc와 혼합하고, 실온에서 10분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가하여, 자기 비즈를 블로킹했다. 혼합 용액을, 96웰 플레이트(Corning, 3792 흑색 환저 PS 플레이트)의 각 웰에 분주하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트했다. 그 후, 자기 비즈를, TBS에 의해 1회 세정했다. 100ng의 정제된 IgG를, 62.5, 6.25, 혹은 0.625pmol의 프리의 인간 CD3ε 펩티드 또는 62.5pmol의 프리의 인간 Fc 또는 TBS와 혼합하고, 그 다음에, 각 웰 중의 자기 비즈에 첨가하고, 각 IgG를 각 웰 중의 비오틴 표지된 항원에 결합시키도록, 실온에서 1시간, 플레이트를 정치했다. 그 후, 각 웰을 TBST로 세정했다. TBS로 희석한 염소 항인간 κ 경쇄 알칼리 포스파타제 컨주게이트(BETHYL, A80-115AP)를, 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 1시간 인큐베이트했다. TBST로 세정한 후, APS-5(Lumigen)를 각 웰에 첨가했다. 2분 후에, 각 웰의 형광을 검출했다. 측정 결과를, 도 10 및 표 5에 나타낸다.
Figure pct00020
인간 CD137-Fc에 대한 결합의, 프리의 CD3ε 펩티드에 의한 저해가, 모든 시험된 항체에 있어서 관찰되었지만, 대조 항CD137 항체에 있어서는 관찰되지 않고, 또한 저해는, 프리의 Fc 도메인에 의해서는 관찰되지 않았다. 이 결과로부터, 그들 취득된 항체가, CD3ε 펩티드의 존재하에서는 인간 CD137-Fc에 결합할 수 없었음, 환언하면, 이들 항체는, 인간 CD137과 CD3ε에 동시에는 결합하지 않음이 실증된다. 따라서, 2개의 상이한 항원인 CD137 및 CD3ε에 결합할 수 있지만, 동시에는 결합하지 않는 Fab 도메인을, 설계된 라이브러리 및 파지 디스플레이 더블 라운드 선택으로 취득하는 데 성공했음이 증명되었다.
［참고 실시예 3］ 더블 라운드 대체적 선택 또는 쿼드러플 라운드 선택으로의, dual Fab 라이브러리로부터의, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 결합하는 Fab 도메인의 취득
3.1. 필리핀원숭이 CD137에 결합하는 Fab 도메인을 취득하는 효율을 개선하기 위한 패닝 전략
참고 실시예 2에 있어서, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 결합하는 Fab 도메인을 취득하는 것에 성공했지만, 필리핀원숭이 CD137에 대한 결합은, 인간 CD137에 대한 것보다도 약했다. 그것을 개선하기 위한 고려해야 할 전략의 하나는, 상이한 항원을 상이한 패닝 라운드에서 이용하게 되는, 더블 라운드 선택을 수반하는 대체적 패닝이다. 이 방법에 의해, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137의 어느 것에도 대한 선택압을, 바람직한 항원의 조합인 CD3ε과 인간 CD137, CD3ε과 필리핀원숭이 CD137, 또는 인간 CD137과 필리핀원숭이 CD137에서, 각 라운드에 있어서 dual Fab 라이브러리에 걸 수 있었다. 그것을 개선하기 위한 또 하나의 전략은, 1개의 패닝 라운드에 있어서 모든 필요한 항원을 이용할 수 있는, 트리플 또는 쿼드러플 라운드 선택이다.
참고 실시예 2의 더블 라운드 선택 수순에 있어서, 항체를 제시하는 파지를 제 1 항원으로부터 제 2 항원으로 이동시키기 위해서, 하룻밤의 인큐베이션을 이용했다. 이 방법은 양호하게 작용했지만, 제 1 항원에 대한 친화성이 제 2 항원에 대한 것보다도 강한 경우, 이동이 거의 일어나지 않을 가능성이 있다(예를 들어, 이 dual 라이브러리에 있어서 제 1 항원이 CD3ε였을 경우). 이것에 대처하기 위해서, 염기 용액에서의 결합 파지의 용출도 또한 실시했다. 각 패닝 수순의 캠페인명 및 조건을, 표 6에 기재한다.
CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 결합하는 Fab 도메인을, 참고 실시예 1.1.에 있어서 구축된 dual Fab 라이브러리로부터 동정했다. 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드 항원(아미노산 서열: 서열 번호: 86), 다이설파이드 결합 링커를 통해 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드 항원(C3NP1-27; 아미노산 서열: 서열 번호: 194), 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc 단편에 융합한 인간 CD3ε과 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc 단편에 융합한 인간 CD3δ의 헤테로이량체(CD3ed-Fc라고 명명함, 아미노산 서열: 서열 번호: 95, 96), 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc 단편에 융합한 인간 CD137(인간 CD137-Fc라고 명명한다), 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc 단편에 융합한 필리핀원숭이 CD137(필리핀원숭이 CD137-Fc라고 명명한다), 및 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137(필리핀원숭이 CD137이라고 명명한다)을, 항원으로서 이용했다.
Figure pct00021
3.2. 더블 라운드 선택 및 대체적 패닝으로의, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 결합하는 Fab 도메인의 취득
캠페인 DU05라고 명명한 패닝 조건을, 더블 라운드 선택 및 대체적 패닝으로, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 결합하는 Fab 도메인을 취득하기 위해서, 표 6에 나타내는 바와 같이 실시했다.
인간 CD137-Fc를 짝수의 라운드에 있어서 이용하고, 필리핀원숭이 CD137-Fc를 홀수의 라운드에 있어서 이용했다. 더블 라운드 선택의 상세한 패닝 수순은, 참고 실시예 2에 나타내는 것과 동일했다. DU05 캠페인에 있어서는, 더블 라운드 선택을 패닝의 제 1 라운드로부터 실시했다.
3.3. 염기 용출 더블 라운드 선택 및 대체적 패닝으로의, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 결합하는 Fab 도메인의 취득
참고 실시예 2에 나타내는 상이한 항원에서의 이전의 더블 라운드 선택에 있어서는, IdeS 또는 DTT가, 항체와 비오틴 사이의 링커 영역을 절단했기 때문에, 항체를 제시하는 파지는, 그 제 1 항원과의 복합체로서 용출되고, 따라서 제 1 항원도 또한, 더블 라운드 선택의 제 2 사이클에 반입되어, 제 2 항원과 경합한다. 제 1 항원의 반입을 억제하기 위해서, 결합 항체의 항원으로부터의 해리를 유도하고, 또한 종래의 파지 디스플레이 패닝에 있어서 매우 보급되어 있는 방법인, 염기 완충액으로의 용출도 또한 실시했다(캠페인 DS01라고 명명한다).
패닝 라운드 1의 상세한 패닝 수순은, 참고 실시예 2에 나타내는 것과 동일했다. 라운드 1에 있어서는, 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc로의 종래의 패닝을 실시했다.
패닝 라운드 1에 있어서, 인간 CD137에 결합하는 Fab를 제시하는 파지가 축적되었기 때문에, 패닝 라운드 2로부터는, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 결합하는 Fab 도메인을 취득하기 위해서, 염기 용출 더블 라운드 선택을 실시했다.
구체적으로는, 패닝 라운드 2에서, 자기 비즈를, 2% 스킴 밀크/TBS에 의해 실온에서 60분간 이상 블로킹하고, TBS로 3회 세정했다. 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트하고, 그 다음에, 상청을 회수했다. 500pmol의 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트하고, 그 다음에, 상청을 회수했다. 500pmol의 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다.
실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 그 다음에, 실온에서 60분간 인큐베이트했다. 비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 2회 세정했다. 0.1M 트라이에틸아민 F(TEA, Wako 202-02646)를 이용하여, 항체를 제시하는 파지를 회수했다. 그 수순에 있어서는, 500μL의 0.1M TEA를 첨가하고, 비즈를 실온에서 10분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다. 100μL의 1M 트리스 HCl(pH 7.5)을 첨가하여, 파지 용액을 15분간 중화했다.
이 패닝 수순의 제 1 사이클에 있어서, CD3ε에 결합하는 항체를 제시하는 파지가 농축되었기 때문에, 그 다음에, 파지의 감염 및 증폭 전에, CD137에도 결합하는 항체를 제시하는 파지를 회수하기 위한 제 2 사이클 패닝 수순으로 진행되었다. 500pmol의 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액, 50μL의 TBS, 및 250μL의 8% BSA 블로킹 완충액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 그 다음에, 실온에서 60분간 인큐베이트했다.
비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 2회 세정했다. 0.5mL의 1mg/mL 트립신을 첨가한 비즈를, 실온에서 15분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다. 트립신 처리한 파지 용액으로부터 회수된 파지를, 대수 증식기(OD600: 0.4 내지 0.7)의 대장균주 ER2738에 첨가했다. 주를 37℃에서 1시간 완만히 교반 배양하는 것을 통해, 대장균주에 파지를 감염시켰다. 감염된 대장균을, 225mm×225mm의 플레이트에 접종했다. 다음에, 접종된 대장균의 배양액으로부터 파지를 회수하여, 파지 라이브러리 용액을 회수했다.
패닝의 제 4 라운드 및 제 6 라운드의 더블 라운드 선택의 제 2 사이클에 있어서는, 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137-Fc를, 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc 대신에 이용했다. 패닝의 라운드 4 내지 라운드 6을 통해, 250pmol의 비오틴 표지된 인간 또는 필리핀원숭이의 CD137-Fc를, 더블 라운드 선택의 제 2 사이클에 있어서 이용했다.
3.4. 쿼드러플 라운드 선택으로의, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 결합하는 Fab 도메인의 취득
이전의 더블 라운드 선택에 있어서는, 패닝의 1 라운드에 있어서 2개의 상이한 항원 밖에 이용할 수 없었다. 이 한계를 돌파하기 위해서, 쿼드러플 라운드 선택을 또한 실시했다(표 6에 나타내는, 캠페인 MP09 및 MP11의 명칭).
MP09 및 MP11 양쪽의 패닝 라운드 1, 및 MP09의 패닝 라운드 2에 있어서, 더블 라운드 선택을 실시했다.
구체적으로는, 자기 비즈를, 2% 스킴 밀크/TBS에 의해 실온에서 60분간 이상 블로킹하고, TBS로 3회 세정했다. 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트하고, 그 다음에, 상청을 회수했다. 500pmol의 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트하고, 그 다음에, 상청을 회수했다. 268pmol의 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137-Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다.
실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 그 다음에, 실온에서 60분간 인큐베이트했다. 비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 2회 세정했다. FabRICATOR(IdeS, IgG의 힌지 영역에 대한 프로테아제, GENOVIS)(IdeS 용출 캠페인이라고 명명한다)를 이용하여, 항체를 제시하는 파지를 회수했다. 그 수순에 있어서는, 20μL의 10단위/μL Fabricator를 80μL의 TBS 완충액과 함께 첨가하고, 비즈를 37℃에서 30분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다.
이 패닝 수순의 제 1 사이클에 있어서, 필리핀원숭이 CD137에 결합하는 항체를 제시하는 파지가 농축되었기 때문에, 그 다음에, 파지의 감염 및 증폭 전에, CD3ε에도 결합하는 항체를 제시하는 파지를 회수하기 위한 제 2 사이클 패닝 수순으로 진행되었다. IdeS 프로테아제를 파지 용액으로부터 제거하기 위해서, 40μL의 헬퍼 파지 M13KO7(1.2E+13 pfu) 및 200μL의 10% PEG-2.5M NaCl을 첨가하고, 침전된 파지의 풀을 TBS로 희석하여, 파지 라이브러리 용액을 취득했다. 500pmol의 비오틴 표지된 CD3ed-Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액 및 500μL의 8% BSA 블로킹 완충액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 그 다음에, 실온에서 60분간 인큐베이트했다.
비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 2회 세정했다. 20μL의 10단위/μL Fabricator를 80μL의 TBS 완충액과 함께 첨가하고, 비즈를 37℃에서 30분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다. 5μL의 100mg/mL 트립신 및 395μL의 TBS를 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트했다. 트립신 처리한 파지 용액으로부터 회수된 파지를, 대수 증식기(OD600: 0.4 내지 0.7)의 대장균주 ER2738에 첨가했다. 주를 37℃에서 1시간 완만히 교반 배양하는 것을 통해, 대장균주에 파지를 감염시켰다. 감염된 대장균을, 225mm×225mm의 플레이트에 접종했다. 다음에, 접종된 대장균의 배양액으로부터 파지를 회수하여, 파지 라이브러리 용액을 회수했다.
MP09의 패닝 캠페인의 제 2 라운드에 있어서는, 표 6에 나타내는 바와 같이, 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc를, 제 1 사이클 패닝 항원으로서 이용하고, 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137-Fc를, 트립신에 의한 용출을 수반하여, 제 2 사이클 패닝 항원으로서 이용했다.
쿼드러플 패닝을, MP09 캠페인의 패닝 라운드 3 및 라운드 4에 있어서, 및 MP11 캠페인의 패닝 라운드 2 및 라운드 3에 있어서 실시했다.
MP09 캠페인의 패닝 라운드 3 및 MP11 캠페인의 라운드 2에 있어서, 자기 비즈를, 2% 스킴 밀크/TBS에 의해 실온에서 60분간 이상 블로킹하고, TBS로 3회 세정했다. 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트하고, 그 다음에, 상청을 회수했다. 500pmol의 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 60분간 이상 인큐베이트하고, 그 다음에, 상청을 회수했다. 250pmol의 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다.
실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 그 다음에, 실온에서 60분간 인큐베이트했다. 비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 2회 세정했다. FabRICATOR(IdeS, IgG의 힌지 영역에 대한 프로테아제, GENOVIS)(IdeS 용출 캠페인이라고 명명한다)를 이용하여, 항체를 제시하는 파지를 회수했다. 그 수순에 있어서는, 20μL의 10단위/μL Fabricator를 80μL의 TBS 완충액과 함께 첨가하고, 비즈를 37℃에서 30분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다.
IdeS 프로테아제를 파지 용액으로부터 제거하기 위해서, 40μL의 헬퍼 파지 M13KO7(1.2E+13 pfu) 및 200μL의 10% PEG-2.5M NaCl을 첨가하고, 침전된 파지의 풀을 TBS로 희석하여, 파지 라이브러리 용액을 취득했다. 250pmol의 비오틴 표지된 CD3ed-Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액 및 500μL의 8% BSA 블로킹 완충액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 그 다음에, 실온에서 60분간 인큐베이트했다. 비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 2회 세정했다. 20μL의 10단위/μL Fabricator를 80μL의 TBS 완충액과 함께 첨가하고, 비즈를 37℃에서 30분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다.
쿼드러플 라운드 선택의 제 3 사이클에 있어서, 40μL의 헬퍼 파지 M13KO7(1.2E+13 pfu) 및 200μL의 10% PEG-2.5M NaCl을 첨가하고, 침전된 파지의 풀을 TBS로 희석하여, 파지 라이브러리 용액을 취득했다. 250pmol의 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137-Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액 및 500μL의 8% BSA 블로킹 완충액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 그 다음에, 실온에서 60분간 인큐베이트했다. 비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 2회 세정했다. 20μL의 10단위/μL Fabricator를 80μL의 TBS 완충액과 함께 첨가하고, 비즈를 37℃에서 30분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다.
쿼드러플 라운드 선택의 제 4 사이클에 있어서, 40μL의 헬퍼 파지 M13KO7(1.2E+13 pfu) 및 200μL의 10% PEG-2.5M NaCl을 첨가하고, 침전된 파지의 풀을 TBS로 희석하여, 파지 라이브러리 용액을 취득했다. 500pmol의 비오틴 표지된 CD3ed-Fc를, 새로운 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트하고, 그 다음에, 2% 스킴 밀크/TBS를 첨가했다. 실온에서 60분간 이상 블로킹한 후, 자기 비즈를, TBS로 3회 세정했다. 회수된 파지 용액 및 500μL의 8% BSA 블로킹 완충액을, 블로킹된 자기 비즈에 첨가하고, 그 다음에, 실온에서 60분간 인큐베이트했다.
비즈를, TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 1mL의 TBS로 2회 세정했다. 20μL의 10단위/μL Fabricator를 80μL의 TBS 완충액과 함께 첨가하고, 비즈를 37℃에서 30분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다. 5μL의 100mg/mL 트립신 및 395μL의 TBS를 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트했다. 트립신 처리한 파지 용액으로부터 회수된 파지를, 대수 증식기(OD600: 0.4 내지 0.7)의 대장균주 ER2738에 첨가했다. 주를 37℃에서 1시간 완만히 교반 배양하는 것을 통해, 대장균주에 파지를 감염시켰다. 감염된 대장균을, 225mm×225mm의 플레이트에 접종했다. 다음에, 접종된 대장균의 배양액으로부터 파지를 회수하여, 파지 라이브러리 용액을 회수했다.
MP09 캠페인의 패닝 라운드 4 및 MP11 캠페인의 라운드 3에 있어서는, 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc를, 제 1 사이클 항원으로서 이용하고, 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137-Fc를, 제 3 사이클 항원으로서 이용했다.
3.5. 파지에 의해 제시된 Fab 도메인의, 인간 CD137 및 필리핀원숭이 CD137에 대한 결합(파지 ELISA)
Fab를 제시하는 파지 용액을, 참고 실시예 3.2, 3.3, 및 3.4에 있어서의 패닝 수순을 통해 조제했다. 최초에, 스트렙트아비딘으로 코팅된 자기 비즈인 MyOne-T1 비즈의 20μg을, 0.4% block Ace, 1% BSA, 0.02% Tween, 및 0.05% ProClin 300을 포함하는 블로킹 완충액으로 3회 세정하고, 그 다음에, 이 블로킹 완충액으로, 실온에서 60분간 이상 블로킹했다.
TBST로 1회 세정한 후, 자기 비즈를, 96웰 플레이트(Corning, 3792 흑색 환저 PS 플레이트)의 각 웰에 어플라이하고, 0.625pmol의 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc, 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137-Fc, 또는 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드를 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 이상 인큐베이트했다. TBST로 1회 세정한 후, 각각 250nL의 Fab를 제시하는 파지 용액을, 24.75μL의 TBS와 함께 웰에 첨가하고, 각 Fab를 각 웰 중의 비오틴 표지된 항원에 결합시키도록, 실온에서 1시간, 플레이트를 정치했다. 그 후, 각 웰을 TBST로 세정했다. TBS로 희석한 항M13(p8) Fab-HRP를, 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 10분간 인큐베이트했다. TBST로 세정한 후, LumiPhos-HRP(Lumigen)를 각 웰에 첨가했다. 2분 후에, 각 웰의 형광을 검출했다. 측정 결과를 도 11에 나타낸다.
인간 CD137, 필리핀원숭이 CD137, 및 CD3ε의 각 항원에 대한 결합이, 각 패닝 아웃풋 파지 용액에 있어서 관찰되었다. 이 결과는, 염기 용출을 수반하는 더블 라운드 선택이, IdeS 용출법을 수반하기 이전의 더블 라운드 선택과 마찬가지로 작용했음, 및 대체적 패닝을 수반하는 더블 라운드 선택이 또한, 3개의 상이한 항원에 결합하는 Fab 도메인을 취득하기 위해서 양호하게 작용했음을 나타냈다. 이들 방법은, 3개의 상이한 항원에 결합하는 Fab 도메인을 수집하지만, 그런데도 여전히, 필리핀원숭이 CD137에 대한 결합은, 인간 CD137과 비교하여 아직 약했다. 다른 한편, MP09 또는 MP11 캠페인에 있어서는, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 대한 결합이, 동일한 라운드 시점에서 관찰되고, 또한 필리핀원숭이 CD137에 대한 그의 결합은, 다른 캠페인보다도 높았다. 이 결과로부터, 쿼드러플 라운드 선택이, 3개의 상이한 항원에 결합하는 Fab 도메인을 보다 효율적으로 농축할 수 있음이 실증되었다.
3.6. 취득된 Fab 도메인을 갖는 IgG의 조제
각 패닝 아웃풋 풀로부터, 96클론을 채집하고, 그의 VH 유전자 서열을 해석했다. 32클론을, 그의 VH 서열이 모든 해석된 풀 중에서 2회보다도 많이 출현했기 때문에, 선택했다. 그의 VH 유전자를, PCR에 의해 증폭하고, IgG 형식으로 변환했다. 각 클론의 VH 단편을, 라이브러리 중의 H쇄에 특이적으로 결합하는 프라이머(서열 번호: 196 및 197)를 이용한 PCR에 의해 증폭했다. 증폭된 VH 단편을, 이미 인간 IgG1 CH1-Fc 영역을 갖는 동물 발현 플라스미드 중에 짜넣었다. 조제된 플라스미드를, 참고 실시예 9의 방법에 따른 동물 세포에 있어서의 발현에 이용했다. 이들 샘플을 클론 변환 IgG라고 불렀다. GLS3000을 경쇄로서 이용했다.
각 패닝 아웃풋 풀의 VH 유전자도 또한, IgG 형식으로 변환했다. 파지미드 벡터 라이브러리를, 각 패닝 아웃풋 풀 DU05, DS01, 및 MP11의 대장균으로부터 조제하고, NheI 및 SalI 제한 효소로 소화하여, VH 유전자를 직접 추출했다. 추출된 VH 단편을, 이미 인간 IgG1 CH1-Fc 영역을 갖는 동물 발현 플라스미드 중에 짜넣었다. 조제된 플라스미드를 대장균 중에 도입하고, 각 패닝 아웃풋 풀로부터, 192 또는 288 콜로니를 채집하여, 그의 VH 서열을 해석했다. MP09 및 11 캠페인에 있어서는, 상이한 VH 서열을 갖는 클론을, 가능한 한 채집했다. 각 대장균 콜로니로부터 조제된 플라스미드를, 참고 실시예 9의 방법에 따른 동물 세포에 있어서의 발현에 이용했다. 이들 샘플을 벌크 변환 IgG라고 불렀다. GLS3000을 경쇄로서 이용했다.
3.7. 취득된 항체의, 그의 CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137 결합 활성에 대한 평가
조제된 벌크 변환 IgG 항체를, ELISA에 제공하여, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 대한 그의 결합 능력을 평가했다.
최초에, 스트렙트아비딘 코팅 마이크로플레이트(384웰, Greiner)를, 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드, 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc, 또는 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137-Fc를 함유하는 20μL의 TBS로, 실온에서 1시간 이상 코팅했다. 플레이트의 각 웰을 TBST로 세정하는 것에 의해, 플레이트에 결합하고 있지 않은 비오틴 표지된 항원을 제거한 후, 웰을, 20μL의 블로킹 완충액(2% 스킴 밀크/TBS)으로 1시간 이상 블로킹했다. 블로킹 완충액을, 각 웰로부터 제거했다. 2% 스킴 밀크/TBS로 2배 희석한, IgG를 함유하는 포유동물 세포 상청의 각각 20μL를 웰에 첨가하고, 각 IgG를 각 웰 중의 비오틴 표지된 항원에 결합시키도록, 실온에서 1시간, 플레이트를 정치했다. 그 후, 각 웰을 TBST로 세정했다. TBS로 희석한 염소 항인간 κ 경쇄 알칼리 포스파타제 컨주게이트(BETHYL, A80-115AP)를, 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 1시간 인큐베이트했다. TBST로 세정한 후, Blue Phos Microwell Phosphatase Substrate System(KPL)을 첨가한 각 웰에 있어서의 용액의 발색 반응을, Blue Phos Stop Solution(KPL)을 첨가하는 것에 의해 종료시켰다. 그 다음에, 발색을, 615nm에서의 흡광도에 의해 측정했다. 측정 결과를 도 12에 나타낸다.
CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137의 어느 것에 대해서도 결합을 나타낸 많은 IgG 클론이, 각 패닝 수순으로부터 취득되었기 때문에, 대체적 패닝을 수반하는 더블 라운드 선택, 염기 용출을 수반하는 더블 선택, 및 쿼드러플 라운드 선택의 모두가, 모두 기대된 바와 같이 작용했음을 알 수 있다. 특히, 인간 CD137에 결합한 쿼드러플 라운드 선택 유래의 모든 클론의 대부분은, 다른 2개의 패닝 조건과 비교하여, 필리핀원숭이 CD137에 대해서 동등 레벨의 결합을 나타냈다. 그들의 패닝 조건에 있어서는, 아마 CD3ε 및 인간 CD137의 양쪽에 대한 결합을 나타낸 클론의 취득이 보다 적고, 그것은 주로, 이 캠페인에 있어서, 서로 동일한 VH 서열을 갖는 클론을 고의로 채집하는 것을 가능한 한 하지 않았기 때문이다. 각 단백질에 대해서 보다 양호한 결합을 나타내고, 또한 서로 상이한 VH 서열을 가진 54 클론을, 선택하여 추가로 평가했다.
3.8. 정제된 IgG 항체의, 그의 CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137 결합 활성에 대한 평가
정제된 IgG 항체의 결합 능력을 평가했다. 참고 실시예 3.5에 있어서의 32의 클론 변환 IgG, 및 참고 실시예 3.6에 있어서 선택된 54의 벌크 변환 IgG를 이용했다.
최초에, 스트렙트아비딘으로 코팅된 자기 비즈인 MyOne-T1 비즈의 20μg을, 0.4% block Ace, 1% BSA, 0.02% Tween, 및 0.05% ProClin 300을 포함하는 블로킹 완충액으로 3회 세정하고, 그 다음에, 이 블로킹 완충액으로, 실온에서 60분간 이상 블로킹했다. TBST로 1회 세정한 후, 자기 비즈를, 백색 환저 PS 플레이트(Corning, 3605)의 각 웰에 어플라이하고, 0.625pmol의 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드, 2.5pmol의 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc, 2.5pmol의 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137-Fc, 또는 0.625pmol의 비오틴 표지된 인간 Fc를 자기 비즈에 첨가하고, 실온에서 15분간 이상 인큐베이트했다.
TBST로 1회 세정한 후, 50ng/μL의 정제된 IgG의 각각 25μL를 웰에 첨가하고, 각 IgG를 각 웰 중의 비오틴 표지된 항원에 결합시키도록, 실온에서 1시간, 플레이트를 정치했다. 그 후, 각 웰을 TBST로 세정했다. TBS로 희석한 염소 항인간 κ 경쇄 알칼리 포스파타제 컨주게이트(BETHYL, A80-115AP)를, 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 1시간 인큐베이트했다. TBST로 세정한 후, 각 샘플을, 96웰 플레이트(Corning, 3792 흑색 환저 PS 플레이트)에 옮기고, APS-5(Lumigen)를 각 웰에 첨가했다. 2분 후에, 각 웰의 형광을 검출했다. 측정 결과를 도 13에 나타낸다. 많은 클론이, 인간 CD137 및 필리핀원숭이 CD137의 양쪽에 대해서 동등 레벨의 결합을 나타내고, CD3ε에 대한 결합도 또한 나타냈다.
3.9. 취득된 Fab 도메인을 갖는 IgG의, CD3ε 및 인간 CD137에 대한 동시의 결합의 평가
참고 실시예 3.7에 있어서 CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137의 어느 것에 대해서도 분명한 결합을 나타낸 37의 항체를, 추가로 평가하기 위해서 선택했다. 참고 실시예 2.3에 있어서 취득된 7개의 항체도 또한, 평가했다(이들 7개의 클론을, 표 7에 있어서와 같이 개명했다). 정제된 항체를, ELISA에 제공하여, CD3ε 및 인간 CD137에 대한 그의 동시의 결합 능력을 평가했다. 참고 실시예 2.5에 기재되는 B라고 명명한 항인간 CD137 항체를, 대조 항체로서 이용했다.
Figure pct00022
최초에, 스트렙트아비딘으로 코팅된 자기 비즈인 MyOne-T1 비즈의 20μg을, 0.4% block Ace, 1% BSA, 0.02% Tween, 및 0.05% ProClin 300을 포함하는 블로킹 완충액으로 3회 세정하고, 그 다음에, 이 블로킹 완충액으로, 실온에서 60분간 이상 블로킹했다. TBST로 1회 세정한 후, 자기 비즈를, 흑색 환저 PS 플레이트(Corning, 3792)의 각 웰에 어플라이했다. 1.25pmol의 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc를 첨가하고, 실온에서 10분간 인큐베이트했다. 그 후, 자기 비즈를 TBS에 의해 1회 세정했다. 1250ng의 정제된 IgG를, 125, 12.5, 혹은 1.25pmol의 프리의 CD3ε 펩티드 또는 TBS와 혼합하고, 그 다음에, 각 웰 중의 자기 비즈에 첨가하고, 각 IgG를 각 웰 중의 비오틴 표지된 항원에 결합시키도록, 실온에서 1시간, 플레이트를 정치했다. 그 후, 각 웰을 TBST로 세정했다. TBS로 희석한 염소 항인간 κ 경쇄 알칼리 포스파타제 컨주게이트(BETHYL, A80-115AP)를, 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 10분간 인큐베이트했다. TBST로 세정한 후, APS-5(Lumigen)를 각 웰에 첨가했다. 2분 후에, 각 웰의 형광을 검출했다. 측정 결과를, 도 14 및 표 8에 나타낸다.
Figure pct00023
Figure pct00024
대조 항CD137 항체 B 이외의 모든 시험된 클론의 인간 CD137에 대한 결합은, 과잉량의 프리의 CD3ε 펩티드에 의해 저해되어, dual Fab 라이브러리로 취득된 항체는, CD3ε과 인간 CD137에 동시에는 결합하지 않았음이 실증되었다.
3.10. CD3ε 및 인간 CD137에 대해서 취득된 Fab 도메인을 갖는 IgG의 인간 CD137 에피토프의 평가
참고 실시예 3.8에 있어서의 21의 항체를, 추가로 평가하기 위해서 선택했다(표 10). 정제된 항체를, ELISA에 제공하여, 인간 CD137의 그 결합 에피토프를 평가했다.
에피토프를 해석하기 위해서, WO2015/156268에 기재되어 있는 바와 같이, 단편화 인간 CD137과 항체의 Fc 영역의 융합 단백질을 제작하고, 그 도메인은, Cys-Cys에 의해 형성되는 구조에 의해 나누어져, CRD로 불린다(표 9 참조). 단편화 인간 CD137-Fc 융합 단백질은, 표 9에 나타내는 아미노산 서열을 포함하고, 각각의 유전자 단편은, 완전장 인간 CD137-Fc 융합 단백질(서열 번호: 90)을 코딩하는 폴리뉴클레오티드로부터 PCR에 의해 취득하고, 당업자에게 알려져 있는 방법에 의해 동물 세포에 있어서의 발현용의 플라스미드 벡터에 짜넣었다. 단편화 인간 CD137-Fc 융합 단백질을, WO2015/156268에 기재되어 있는 방법에 의해 항체로서 정제했다.
Figure pct00025
최초에, 스트렙트아비딘으로 코팅된 자기 비즈인 MyOne-T1 비즈의 20μg을, 0.4% block Ace, 1% BSA, 0.02% Tween, 및 0.05% ProClin 300을 포함하는 블로킹 완충액으로 3회 세정하고, 그 다음에, 이 블로킹 완충액으로, 실온에서 60분간 이상 블로킹했다. TBST로 1회 세정한 후, 자기 비즈를, 흑색 환저 PS 플레이트(Corning, 3792)의 각 웰에 어플라이했다. 1.25pmol의 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc, 인간 CD137 도메인 1-Fc, 인간 CD137 도메인 1/2-Fc, 인간 CD137 도메인 2/3-Fc, 인간 CD137 도메인 2/3/4-Fc, 인간 CD137 도메인 3/4-Fc, 및 인간 Fc를 첨가하고, 실온에서 10분간 인큐베이트했다. 그 후, 자기 비즈를 TBS에 의해 1회 세정했다. 1250ng의 정제된 IgG를, 각 웰 중의 자기 비즈에 첨가하고, 각 IgG를 각 웰 중의 비오틴 표지된 항원에 결합시키도록, 실온에서 1시간, 플레이트를 정치했다. 그 후, 각 웰을 TBST로 세정했다. TBS로 희석한 염소 항인간 κ 경쇄 알칼리 포스파타제 컨주게이트(BETHYL, A80-115AP)를, 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 10분간 인큐베이트했다. TBST로 세정한 후, APS-5(Lumigen)를 각 웰에 첨가했다. 2분 후에, 각 웰의 형광을 검출했다. 측정 결과를 도 15에 나타낸다.
각 클론은, 인간 CD137의 상이한 에피토프 도메인을 인식했다. 도메인 1/2만을 인식하는 항체(예를 들어, dBBDu183, dBBDu205), 도메인 1/2 및 도메인 2/3의 양쪽을 인식하는 항체(예를 들어, dBBDu193, dBBDu202, dBBDu222), 도메인 2/3, 2/3/4, 및 3/4의 모두를 인식하는 항체(예를 들어, dBBDu139, dBBDu217), 인간 CD137 도메인을 널리 인식하는 항체(dBBDu174), 및 각각의 분리된 인간 CD137 도메인에는 결합하지 않는 항체(예를 들어, dBBDu126). 이 결과로부터, 몇몇 인간 CD137 에피토프에 대한 많은 dual binding 항체를, 이 설계된 라이브러리 및 더블 라운드 선택 수순에 의해 취득할 수 있음이 실증된다.
dBBDu126의 CD137 결합 에피토프 영역은, 이 ELISA 어세이에 의해 결정할 수 없지만, dBBDu126은, 참고 실시예 2.3에 기재되어 있는 바와 같이 필리핀원숭이 CD137과 교차 반응할 수 없기 때문에, 인간과 필리핀원숭이가 상이한 잔기를 갖는 위치를 인식한다고 추정할 수 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 인간과 필리핀원숭이 사이에는 8개의 상이한 위치가 있어, 필리핀원숭이 CD137/인간 CD137 하이브리드 분자에 대한 결합 어세이 및 결합 복합체의 결정 구조 해석에 의해, 75E(인간에 있어서는 75G)가, 필리핀원숭이 CD137에 대한 dBBDu126의 결합을 간섭하는 원인으로서 동정되었다. 결정 구조로부터도, dBBDu126은, 인간 CD137의 CRD3 영역을 주로 인식함이 분명하다.
Figure pct00026
［참고 실시예 4］ 설계된 경쇄 라이브러리를 갖는 dual Fab 라이브러리 유래의 CD3ε 및 인간 CD137에 결합하는 항체 도메인의 친화성 성숙
4.1. 취득된 중쇄를 수반하는 경쇄 라이브러리의 구축
CD3ε 및 인간 CD137의 양쪽에 결합하는 많은 항체가, 참고 실시예 3에 있어서 취득되었지만, 인간 CD137에 대한 그의 친화성은 아직 낮았기 때문에, 그 친화성을 개선하는 친화성 성숙을 실시했다.
13의 VH 서열, dBBDu_179, 183, 196, 197, 199, 204, 205, 167, 186, 189, 191, 193, 및 222를, 친화성 성숙을 위해서 선택했다. 그들 중, dBBDu_179, 183, 196, 197, 199, 204, 및 205는, 동일한 CDR3 서열을 갖지만, 상이한 CDR1 또는 2 서열을 갖기 때문에, 이들 7개의 파지미드를 혼합하여, 경쇄 Fab 라이브러리를 제작했다. dBBDu_191, 193, 및 222의 3개의 파지미드도 또한 혼합하여, 경쇄 Fab 라이브러리를 제작했지만, 그들은 상이한 CDR3 서열을 갖고 있었다. 경쇄 라이브러리의 리스트를, 표 11에 나타낸다.
Figure pct00027
참고 실시예 12에 기재되는 합성된 항체 VL 라이브러리 단편을, 서열 번호: 198 및 199의 프라이머로의 PCR법에 의해 증폭했다. 증폭된 VL 단편을, SfiI 및 KpnI 제한 효소에 의해 소화하고, 13의 VH 단편을 각각 갖는 파지미드 벡터 중에 도입했다. 구축된 파지 디스플레이용 파지미드를, 일렉트로포레이션에 의해 대장균에 이입하여, 항체 라이브러리 단편을 보유하는 대장균을 조제했다.
Fab 도메인을 제시하는 파지 라이브러리를, 구축된 파지미드를 보유하는 대장균으로부터, FkpA 샤프론 유전자를 코딩하는 헬퍼 파지 M13KO7TC/FkpA의 감염, 및 거기에 계속되는, 0.002% 아라비노스와의 25℃에서 하룻밤의 인큐베이션에 의해 제작했다. M13KO7TC는, 헬퍼 파지 상의 pIII 단백질의 N2 도메인과 CT 도메인 사이에 트립신 절단 서열의 인서트를 갖는 헬퍼 파지이다(일본 특허출원 공표 번호 2002-514413 참조). M13KO7TC 유전자 중에의 인서트 유전자의 도입은, 이미 타처에 개시되어 있다(WO2015046554 참조).
4.2. 더블 라운드 선택으로의, CD3ε 및 인간 CD137에 결합하는 Fab 도메인의 취득
CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 결합하는 Fab 도메인을, 참고 실시예 4.1에 있어서 구축된 dual Fab 라이브러리로부터 동정했다. 다이설파이드 결합 링커를 통해 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드 항원(C3NP1-27), 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc 단편에 융합한 인간 CD137(인간 CD137-Fc라고 명명한다), 및 비오틴 표지된 인간 IgG1 Fc 단편에 융합한 필리핀원숭이 CD137(필리핀원숭이 CD137-Fc라고 명명한다)을, 항원으로서 이용했다.
구축된 파지 디스플레이용 파지미드를 보유하는 대장균으로부터, 파지를 산생시켰다. 2.5M NaCl/10% PEG를, 파지를 산생한 대장균의 배양액에 첨가하고, 침전된 파지의 풀을 TBS로 희석하여, 파지 라이브러리 용액을 취득했다. 다음에, BSA(최종 농도: 4%)를, 파지 라이브러리 용액에 첨가했다. 패닝법은, 자기 비즈 상에 고정화된 항원을 이용한 일반적인 패닝법을 참조하여 행했다(J. Immunol. Methods. (2008) 332 (1-2), 2-9; J. Immunol. Methods. (2001) 247 (1-2), 191-203; Biotechnol. Prog. (2002) 18 (2) 212-20; 및 Mol. Cell Proteomics (2003) 2 (2), 61-9). 이용한 자기 비즈는, NeutrAvidin 코팅 비즈(Sera-Mag SpeedBeads NeutrAvidin-coated) 또는 스트렙트아비딘 코팅 비즈(Dynabeads M-280 Streptavidin)였다.
구체적으로는, 파지 용액을, 100pmol의 인간 CD137-Fc 및 4nmol의 프리의 인간 IgG1 Fc 도메인과 혼합하고, 실온에서 60분간 인큐베이트했다. 자기 비즈를, 프리의 스트렙트아비딘(Roche)을 포함하는 2% 스킴 밀크/TBS에 의해 실온에서 60분간 이상 블로킹하고, TBS로 3회 세정하고, 그 다음에, 인큐베이트된 파지 용액과 혼합했다. 실온에서 15분간의 인큐베이션 후에, 비즈를, 10분간 TBST(0.1% Tween 20을 함유하는 TBS; TBS는 Takara Bio Inc.로부터 입수 가능했다)로 3회 세정하고, 그 다음에 추가로 10분간, 1mL의 TBS로 2회 세정했다. FabRICATOR(IdeS, IgG의 힌지 영역에 대한 프로테아제, GENOVIS)(IdeS 용출 캠페인이라고 명명한다)를 이용하여, 항체를 제시하는 파지를 회수했다.
그 수순에 있어서는, 20μL의 10단위/μL Fabricator를 80μL의 TBS 완충액과 함께 첨가하고, 비즈를 37℃에서 30분간 현탁하고, 직후에 자기 스탠드를 이용하여 비즈를 분리하고, 파지 용액을 회수했다. 5μL의 100mg/mL 트립신 및 400μL의 TBS를 첨가하고, 실온에서 15분간 인큐베이트했다. 회수된 파지 용액을, 대수 증식기(OD600: 0.4 내지 0.5)의 대장균주 ER2738에 첨가했다. 주를 37℃에서 1시간 완만히 교반 배양하는 것을 통해, 대장균주에 파지를 감염시켰다. 감염된 대장균을, 225mm×225mm의 플레이트에 접종했다. 다음에, 접종된 대장균의 배양액으로부터 파지를 회수하여, 파지 라이브러리 용액을 조제했다.
이 패닝 라운드 1 수순에 있어서, 인간 CD137에 결합하는 항체를 제시하는 파지가 농축되었다. 패닝의 제 2 라운드에 있어서는, 160pmol의 C3NP1-27을, 비오틴 표지된 항원으로서 이용하고, 세정은, 2분간 TBST로 7회, 그 다음에 2분간 TBS로 3회 실시했다. 용출은, 25mM DTT로, 실온에서 15분간 실시하고, 그 다음에 트립신에 의해 소화했다.
패닝의 제 3 라운드에 있어서는, 16 또는 80pmol의 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137-Fc를, 항원으로서 이용하고, 세정은, 10분간 TBST로 7회, 그 다음에 10분간 TBS로 3회 실시했다. 용출은, 라운드 1과 동일하게 IdeS로 실시했다.
패닝의 제 4 라운드에 있어서는, 16 또는 80pmol의 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc를, 항원으로서 이용하고, 세정은, 10분간 TBST로 7회, 그 다음에 10분간 TBS로 3회 실시했다. 용출은, 라운드 1과 동일하게 IdeS로 실시했다.
4.3. 취득된 Fab 도메인을 갖는 IgG의, 인간 CD137 및 필리핀원숭이 CD137에 대한 결합
각 패닝 아웃풋 풀의 Fab 유전자를, IgG 형식으로 변환했다. 조제된 포유동물 발현 플라스미드를 대장균 중에 도입하고, 각 패닝 아웃풋 풀로부터, 96 콜로니를 채집해, 그 VH 및 VL 서열을 해석했다. 각각, 라이브러리 2에 있어서의 VH 서열의 대부분은, dBBDu_183에 집중하고 있고, 라이브러리 6에 있어서의 VH 서열의 대부분은, dBBDu_193에 집중하고 있었다. 각 대장균 콜로니로부터 조제된 플라스미드를, 참고 실시예 9의 방법에 의한 동물 세포에 있어서의 발현에 이용했다.
조제된 IgG 항체를, ELISA에 제공하여, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 대한 그의 결합 능력을 평가했다.
최초에, 스트렙트아비딘 코팅 마이크로플레이트(384웰, Greiner)를, 비오틴 표지된 CD3ε 펩티드, 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc, 또는 비오틴 표지된 필리핀원숭이 CD137-Fc를 함유하는 20μL의 TBS로, 실온에서 1시간 이상 코팅했다. 플레이트의 각 웰을 TBST로 세정하는 것에 의해, 플레이트에 결합하고 있지 않은 비오틴 표지된 항원을 제거한 후, 웰을, 20μL의 블로킹 완충액(2% 스킴 밀크/TBS)으로 1시간 이상 블로킹했다. 블로킹 완충액을, 각 웰로부터 제거했다. 1% 스킴 밀크/TBS로 2배 희석한, 10ng/μL의 IgG를 함유하는 포유동물 세포 상청의 각각 20μL를 웰에 첨가하고, 각 IgG를 각 웰 중의 비오틴 표지된 항원에 결합시키도록, 실온에서 1시간, 플레이트를 정치했다. 그 후, 각 웰을 TBST로 세정했다. TBS로 희석한 염소 항인간 κ 경쇄 알칼리 포스파타제 컨주게이트(BETHYL, A80-115AP)를, 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 1시간 인큐베이트했다. TBST로 세정한 후, Blue Phos Microwell Phosphatase Substrate System(KPL)을 첨가한 각 웰에 있어서의 용액의 발색 반응을, Blue Phos Stop Solution(KPL)을 첨가하는 것에 의해 종료시켰다. 그 다음에, 발색을, 615nm에서의 흡광도에 의해 측정했다. 측정 결과를 도 16에 나타낸다.
CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137의 어느 것에 대해서도 결합을 나타낸 많은 IgG 클론이, 각 패닝 수순으로부터 취득되었다. 보다 양호한 결합을 나타낸 96 클론을 선택하여, 추가로 평가했다.
4.4. 취득된 Fab 도메인을 갖는 IgG의, CD3ε 및 인간 CD137에 대한 동시의 결합의 평가
참고 실시예 4.3에 있어서 CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137의 어느 것에 대해서도 분명한 결합을 나타낸 96의 항체를, 추가로 평가하기 위해서 선택했다. 정제된 항체를, ELISA에 제공하여, CD3ε 및 인간 CD137에 대한 그의 동시의 결합 능력을 평가했다.
최초에, 스트렙트아비딘으로 코팅된 자기 비즈인 MyOne-T1 비즈의 20μg을, 0.5x block Ace, 0.02% Tween, 및 0.05% ProClin 300을 포함하는 블로킹 완충액으로 3회 세정하고, 그 다음에, 이 블로킹 완충액으로, 실온에서 60분간 이상 블로킹했다. TBST로 1회 세정한 후, 자기 비즈를, 흑색 환저 PS 플레이트(Corning, 3792)의 각 웰에 어플라이했다. 0.625pmol의 비오틴 표지된 인간 CD137-Fc를 첨가하고, 실온에서 10분간 인큐베이트했다. 그 후, 자기 비즈를 TBS에 의해 1회 세정했다. 250ng의 정제된 IgG를, 62.5, 6.25, 혹은 0.625pmol의 프리의 CD3ε 또는 62.5pmol의 프리의 인간 IgG1 Fc 도메인과 혼합하고, 그 다음에, 각 웰 중의 자기 비즈에 첨가하고, 각 IgG를 각 웰 중의 비오틴 표지된 항원에 결합시키도록, 실온에서 1시간, 플레이트를 정치했다. 그 후, 각 웰을 TBST로 세정했다. TBS로 희석한 염소 항인간 κ 경쇄 알칼리 포스파타제 컨주게이트(BETHYL, A80-115AP)를, 각 웰에 첨가했다. 플레이트를 10분간 인큐베이트했다. TBST로 세정한 후, APS-5(Lumigen)를 각 웰에 첨가했다. 2분 후에, 각 웰의 형광을 검출했다. 측정 결과를, 도 17 및 표 12에 나타낸다. 대부분의 시험된 클론의 인간 CD137에 대한 결합은, 과잉량의 프리의 CD3ε 펩티드에 의해 저해되어, dual Fab 라이브러리로 취득된 항체는, CD3ε과 인간 CD137에 동시에는 결합하지 않았음이 실증되었다.
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
4.5. 취득된 Fab 도메인을 갖는 IgG의, CD3ε, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 대한 친화성의 평가
참고 실시예 4.4에 있어서 취득된 각 IgG의, 인간 CD3ed, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 대한 결합을, Biacore T200을 이용하여 확인했다. 참고 실시예 4.4에 있어서의 결과에 의해, 16의 항체를 선택했다. 센서 칩 CM3(GE Healthcare)에, 아민 커플링에 의해 적절한 양의 sure protein A(GE Healthcare)를 고정화했다. 선택된 항체를 칩에 의해 포착하여, 항원으로서의 인간 CD3ed, 인간 CD137, 및 필리핀원숭이 CD137에 대한 상호작용을 가능하게 했다. 이용한 러닝 완충액은, 20mmol/l ACES, 150mmol/l NaCl, 0.05%(w/v) Tween20, pH 7.4였다. 모든 측정을 25℃에서 실시했다. 항원은, 러닝 완충액을 이용하여 희석했다.
인간 CD137에 관해서는, 4000, 1000, 250, 62.5, 및 15.6nM의 항원 농도에서, 선택된 항체를 그의 결합에 대해 평가했다. 희석된 항원 용액, 및 블랭크인 러닝 완충액을, 30μL/분의 유속으로 180초간 로드하여, 각 농도의 항원을, 센서 칩 상에 포착된 항체와 상호작용시켰다. 그 다음에, 러닝 완충액을, 30μL/분의 유속으로 300초간 흘려, 항체로부터의 항원의 해리를 관찰했다. 다음에, 센서 칩을 재생하기 위해서, 10mmol/L 글리신-HCl, pH 1.5를 30μL/분의 유속으로 10초간 로드하고, 50mmol/L NaOH를 유속 30μL/분으로 10초간 로드했다.
필리핀원숭이 CD137에 관해서는, 4000, 1000, 및 250nM의 항원 농도로, 선택된 항체를 그 결합에 대해 평가했다. 희석된 항원 용액, 및 블랭크인 러닝 완충액을, 30μL/분의 유속으로 180초간 로드하여, 항원의 각각을, 센서 칩 상에 포착된 항체와 상호작용시켰다. 그 다음에, 러닝 완충액을, 30μL/분의 유속으로 300초간 흘려, 항체로부터의 항원의 해리를 관찰했다. 다음에, 센서 칩을 재생하기 위해서, 10mmol/L 글리신-HCl, pH 1.5를 30μL/분의 유속으로 10초간 로드하고, 50mmol/L NaOH를 유속 30μL/분으로 10초간 로드했다.
인간 CD3ed에 관해서는, 1000, 250, 및 62.5nM의 항원 농도에서, 선택된 항체를 그 결합에 대해 평가했다. 희석된 항원 용액, 및 블랭크인 러닝 완충액을, 30μL/분의 유속으로 120초간 로드하여, 항원의 각각을, 센서 칩 상에 포착된 항체와 상호작용시켰다. 그 다음에, 러닝 완충액을, 30μL/분의 유속으로 180초간 흘려, 항체로부터의 항원의 해리를 관찰했다. 다음에, 센서 칩을 재생하기 위해서, 10mmol/L 글리신-HCl, pH 1.5를 30μL/분의 유속으로 30초간 로드하고, 50mmol/L NaOH를 유속 30μL/분으로 30초간 로드했다.
결합 속도 상수 ka(1/Ms) 및 해리 속도 상수 kd(1/s) 등의 카이네틱 파라미터를, 측정에 의해 얻어진 센서그램에 기초하여 산출했다. 해리 상수 KD(M)를, 이들 상수로부터 산출했다. 각 파라미터는, Biacore T200 Evaluation Software(GE Healthcare)를 이용하여 산출했다. 결과를 표 13에 나타낸다.
Figure pct00031
Figure pct00032
［참고 실시예 5］ 항인간 GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 조제 및 그의 인간 CD137 아고니스트 활성의 평가
5.1. 항인간 GPC3/항인간 CD137 이중 특이성 항체 및 항인간 GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 조제
인간 IgG1 정상 영역을 갖는, 항인간 GPC3/항인간 CD137 이중 특이성 항체 및 항인간 GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체를, 이하의 수순에 의해 제작했다. WO2005/035584 A1에 기재되어 있는 항인간 CD137 항체(H쇄가 서열 번호: 93, L쇄가 서열 번호: 94)(B라고 생략된다) 코딩하는 유전자를, 대조 항체로서 이용했다. 항체의 항인간 GPC3측은, 중쇄 가변 영역 H0000(서열 번호: 139) 및 경쇄 가변 영역 GL4(서열 번호: 140)를 공유했다.
참고 실시예 4 및 표 13에 기재되는 16의 dual-Ig Fab를, 후보 dual-Ig 항체로서 이용했다. 이들 분자에 대해, H쇄와 L쇄 사이의 회합을 조절하기 위해서, 및 이중 특이성 항체를 효율적으로 취득하기 위해서, Schaefer 등(Schaefer, Proc. Natl. Acad. Sci., 2011, 108, 11187-11192)에 의해 보고된 CrossMab 기술을 이용했다. 보다 구체적으로는, 인간 GPC3에 대한 Fab의 VH 도메인 및 VL 도메인을 교환하는 것에 의해, 이들 분자를 제작했다. 이종 회합의 촉진을 위해서, 노브-인투-홀 테크놀로지를, 항체 H쇄의 정상 영역에 대해서 이용했다. 노브-인투-홀 테크놀로지란, 노브가 홀 중에 배치되도록, H쇄 중 하나의 CH3 영역에 존재하는 아미노산 측쇄를 보다 큰 측쇄로 치환하고(노브), 또한 다른 하나의 H쇄의 CH3 영역 중의 아미노산 측쇄를 보다 작은 측쇄로 치환하는(홀) 것에 의한, H쇄의 헤테로이량체화의 촉진을 통해, 목적하는 헤테로이량체화 항체의 조제를 가능하게 하는 기술이다(Burmeister, Nature, 1994, 372, 379-383).
이후, 노브 수식이 도입되어 있는 정상 영역을 Kn으로 나타내고, 홀 수식이 도입되어 있는 정상 영역을 H1로 나타낸다. 더욱이, WO2011/108714에 기재되어 있는 수식을 이용하여, Fcγ 결합을 저하시켰다. 구체적으로는, 234, 235, 및 297위(EU 넘버링)의 아미노산을 Ala로 치환하는 수식을 도입했다. 446위의 Gly 및 447위의 Lys(EU 넘버링)를, 항체 H쇄의 C말단으로부터 제거했다. 히스티딘 태그를, Kn Fc 영역의 C말단에 부가하고, FLAG 태그를, H1 Fc 영역의 C말단에 부가했다. 전술한 수식을 도입하는 것에 의해 조제된 항인간 GPC3 H쇄는, GC33(2) H-G1dKnHS(서열 번호: 141)였다. 조제된 항인간 CD137 H쇄는, BVH-G1dHIFS(서열 번호: 142)였다. 항체 L쇄 GC33(2) L-k0(서열 번호: 143) 및 BVL-k0(서열 번호: 144)을, 각각, 항인간 GPC3측 및 항CD137측에 공통되게 이용했다. Dual 항체의 H쇄 및 L쇄도 또한, 표 13에 나타낸다. BVH-G1dHIFS 및 BVL-k0과 동일하게, 각각, 각 dual 항체 클론의 VH를, G1dHIFS(서열 번호: 156) CH 영역에 융합시키고, 각 dual 항체 클론의 VL을, k0(서열 번호: 157) CL 영역에 융합시켰다. 표 15에 나타내는 조합을 갖는 항체를 발현시켜, 목적하는 이중 특이성 항체를 취득했다. 무관련한 항체를, 대조로서 이용했다(Ctrl이라고 생략된다). 이들 항체를, FreeStyle293 세포(Invitrogen)에 있어서의 일과성 발현에 의해 발현시키고, "참고 실시예 9"에 따라 정제했다.
5.2. 항인간 GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 인비트로 GPC3 의존성 CD137 아고니스트 작용의 평가
인간 CD137에 대한 아고니스트 활성을, ELISA 키트(R&D systems, DY206)를 이용한 사이토카인 산생에 기초하여 평가했다. 항인간 GPC3/Dual-Fab 항체의 CD3ε 결합 도메인의 작용을 피하기 위해서, CD3ε도 GPC3도 발현하지 않지만, CD137을 구성적으로 발현하는 B 세포주 HDLM-2를 이용했다. HDLM-2를, 20% FBS를 함유하는 RPMI-1640 배지에 8×105세포/ml의 밀도로 현탁했다. GPC3을 발현하는 마우스 암 세포주 CT26-GPC3(참고 실시예 13)을, 동일한 배지에 4×105세포/ml의 밀도로 현탁했다. 동일한 체적의 각 세포 현탁액을 혼합하고, 혼합된 세포 현탁액을, 96웰 플레이트 중에 200μl/웰의 체적으로 파종했다. 항GPC3/Ctrl 항체, 항GPC3/항CD137 항체, 및 참고 실시예 5.1에 있어서 조제된 8개의 항GPC3/Dual-Fab 항체를, 각각 30μg/ml, 6μg/ml, 1.2μg/ml, 0.24μg/ml로 첨가했다. 세포를, 37℃ 및 5% CO2의 조건하에서 3일간 배양했다. 배양 상청을 수집하고, 상청 중에 함유되는 인간 IL-6의 농도를 Human IL-6 DuoSet ELISA(R&D systems, DY206)로 측정하여, HDLM-2의 활성화를 평가했다. ELISA는, 키트의 제조업자(R&D systems)에 의해 제공되는 설명서에 따르는 것에 의해 행했다.
결과로서(도 18 및 표 14), 8개의 항GPC3/Dual-Fab 항체 중 7개는, 항체 농도에 의존하여, 항GPC3/항CD137 항체와 마찬가지로 HDLM-2의 IL-6 산생의 활성화를 나타냈다. 표 14에 있어서, Ctrl과 비교한 아고니스트 활성이란, Ctrl의 존재하에서의 백그라운드 레벨을 초과하는 hIL-6 분비의 증가 레벨을 의미한다. 이 결과에 기초하여, 이들 Dual-Fab 항체는, 인간 CD137에 대해서 아고니스트 활성을 갖는다고 생각되었다.
Figure pct00033
［참고 실시예 6］ 항인간 GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 인간 CD3ε 아고니스트 활성의 평가
6.1. 항인간 GPC3/항인간 CD3ε 이중 특이성 항체 및 항인간 GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 조제
인간 IgG1 정상 영역을 갖는, 항인간 GPC3/Ctrl 이중 특이성 항체 및 항인간 GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체를, 참고 실시예 5.1에 있어서 제작하고, 항인간 GPC3/항인간 CD3ε 이중 특이성 항체도 또한, 동일한 구축물로서 조제했다. 참고 실시예 10에 있어서 제작된 CE115 VH(서열 번호: 145) 및 CE115 VL(서열 번호: 146)을, 항인간 CD3ε 항체의 중쇄 및 경쇄에 이용했다. 조합을 갖는 항체를 표 15에 나타낸다. 이들 항체를, FreeStyle293 세포(Invitrogen)에 있어서의 일과성 발현에 의해 발현시키고, "참고 실시예 9"에 따라 정제했다.
Figure pct00034
6.2. 항인간 GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 인비트로 GPC3 의존성 CD3 아고니스트 작용의 평가
인간 CD3에 대한 아고니스트 활성을, GloResponse(상표) NFAT-luc2 Jurkat Cell Line(Promega, CS#176401)을 이펙터 세포로서 이용하는 것에 의해 평가했다. Jurkat 세포는, 인간 급성 T 세포 백혈병에서 유래하는 인간 T 림프구 세포의 불사화된 세포주이며, 그 자체 상에서 인간 CD3을 발현한다. NFAT luc2_jurkat 세포에 있어서는, CD3 활성화로부터의 시그널에 의해, 루시페라제의 발현이 유도되었다. 세포막 상에 인간 GPC3을 발현하는 SK-pca60 세포주(참고 실시예 13)를, 표적 세포로서 이용했다.
5.00E+03개의 SK-pca60 세포(표적 세포) 및 3.00E+04개의 NFAT-luc2 Jurkat 세포(이펙터 세포)를 양쪽 모두, 백색 바닥 96웰 어세이 플레이트(Costar, 3917)의 각 웰에 첨가하고, 그 다음에, 0.1, 1, 또는 10mg/L의 농도의, 10μL의 각 항체를 각 웰에 첨가하고, 5% CO2의 존재하, 37℃에서 24시간 인큐베이트했다. 발현된 루시페라제를, Bio-Glo luciferase assay system(Promega, G7940)으로, 부속의 설명서에 따라 검출했다. 검출에는 2104 EnVIsion을 이용했다. 결과를 도 19에 나타낸다.
대부분의 Dual Fab 클론은, 분명한 CD3ε 아고니스트 활성을 나타내고, 그 중의 몇몇은, CE115 항인간 CD3ε 항체와 동등 레벨의 활성을 나타냈다. Dual-Fab 도메인에 대한 CD137 결합 활성의 부가는, CD3ε 아고니스트 활성의 상실을 유도하지 않았음, 및 Dual-Fab 도메인이, 1개의 도메인만에 의해, 인간 CD3ε 및 CD137의 2개의 상이한 항원에 대한 결합뿐만 아니라, 인간 CD3ε 및 CD137의 양쪽의 아고니스트 활성도 나타냈음이 실증되었다.
중쇄 dBBDu_186을 갖는 몇몇 Dual-Fab 도메인은, 다른 것보다도 약한 CD3ε 아고니스트 활성을 나타냈다. 이들 항체는 또한, 참고 실시예 4.5의 biacore 해석에 있어서, 인간 CD3ε에 대해서 보다 약한 친화성을 나타냈다. 이 Dual Fab 라이브러리 유래의 Dual-Fab의 CD3ε 아고니스트 활성은, 인간 CD3ε에 대한 그의 친화성에만 의존함이 실증되고, 이것은, CD3ε 아고니스트 활성이 이 라이브러리 설계에 있어서 유지되고 있었음을 의미한다.
［참고 실시예 7］ PBMC T 세포 사이토카인 방출 어세이에 있어서의 Dual-Fab 항체의 인간 CD3ε/인간 CD137 상승 활성의 평가
7.1. 항체 조제
WO2005/035584 A1에 기재되어 있는 항CD137 항체(B라고 생략된다), 참고 실시예 5.1에 기재되는 Ctrl 항체, 및 참고 실시예 7에 기재되는 항CD3εCE115 항체를, 단일 항원 특이적인 대조로서 이용했다. 표 13에 기재되는 Dual-Fab인 H183L072(중쇄: 서열 번호: 104, 경쇄: 서열 번호: 124)를, 새로운 평가를 위해서 선택하고, FreeStyle293 세포(Invitrogen)에 있어서의 일과성 발현에 의해 발현시키고, "참고 실시예 9"에 따라 정제했다.
7.2. PBMC T 세포 어세이
CD3ε 및 CD137의 활성화에 대한 Dual-Fab 항체의 상승 효과를 조사하기 위해서, cytometric bead array(CBA) Human Th1/T2 Cytokine kit II(BD Biosciences #551809)를 이용하여, 총 사이토카인 방출을 평가했다. CD137의 활성화에 관련하여, IL-2(인터류킨 2), IFNγ(인터페론 γ), 및 TNFα(종양괴사 인자-α)를, 동결 상태로 구입한 동결 인간 말초혈 단핵 세포(PBMC)(STEMCELL)로부터 단리된 T 세포로부터, 평가했다.
7.2.1. 동결 인간 PBMC의 조제 및 T 세포의 단리
PBMC를 함유하는 크라이오 바이알을, 37℃의 수욕에 두어, 세포를 해동했다. 그 다음에, 세포를, 9mL의 배지(표적 세포를 배양하기 위해서 이용되는 배지)를 함유하는 15mL falcon 튜브 중에 분주했다. 그 다음에, 세포 현탁액을, 1,200rpm으로 5분간, 실온에서의 원심분리에 제공했다. 상청을 완만히 흡인하고, 재현탁을 위해서 신선한 따뜻하게 한 배지를 첨가하여, 인간 PBMC 용액으로서 이용했다. T 세포를, Dynabeads Untouched Human T cell kit(Invitrogen #11344D)를 이용하여 제조업자의 설명서에 따라 단리했다.
7.2.2. 사이토카인 방출 어세이
30μg/mL 및 10μg/mL의, 참고 실시예 7.1에 있어서 조제된 항체를, maxisorp 96웰 플레이트(Thermofisher #442404) 상에 하룻밤 코팅했다. 1.00E+05개의 T 세포를, 항체를 함유하는 각 웰에 첨가하고, 37℃에서 72시간 인큐베이트했다. 플레이트를, 1,200rpm으로 5분간 원심분리하고, 상청을 수집했다. 제조업자의 설명서에 따라 CBA를 행하고, 결과를 도 20에 나타낸다.
dual-Fab인 H183L072 항체만이, T 세포에 의한 IL-2 분비를 나타냈다. 항CD137(B)도 항CD3ε 항체(CE115)도, 단독으로 T 세포로부터의 IL-2의 유도를 가져오지 않았다. 더하여, 항CD137 항체 단독은, 사이토카인의 검출을 가져오지 않았다. 항CD3ε 항체와 비교하면, Dual-Fab 항체는, TNFα의 레벨의 증가 및 IFNγ의 마찬가지의 분비를 가져왔다. 이들 결과는, dual-Fab 항체가, T 세포의 기능적 활성화 때문에 CD3ε 및 CD137의 양쪽의 상승적 활성화를 야기할 수 있었음을 시사한다.
［참고 실시예 8］ 항GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의 세포 상해 활성의 평가
8.1. 항GPC3/dual-Fab 및 항GPC3/CD137 이중 특이성 항체의 조제
참고 실시예 6에 기재되는 항GPC3 또는 Ctrl 항체, 및 Dual-Fab(H183L072) 또는 항CD137 항체를 사용하고, Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Mar 26; 110(13): 5145-5150에 기재되어 있는 방법에 따른 Fab 암 교환(FAE)을 이용하여, 항GPC3/dual-Fab, 항GPC3/CD137, Ctrl/H183L072, 및 Ctrl/CD137 항체의 4개의 항체를 생성했다. 4개의 항체 모두의 분자 형식은, 종래의 IgG와 동일한 형식이다. 항GPC3/H183L072는, GPC3, CD3, 및 CD137에 결합할 수 있는 삼중 특이성 항체이고, 항GPC3/CD137은, GPC3 및 CD137에 결합할 수 있는 이중 특이성 항체이고, Ctrl/H183L072 및 Ctrl/CD137은, 대조로서 이용했다. 생성한 4개의 항체는 모두, Fcγ 수용체에 대해서 감약된 친화성을 갖는 사일런트 Fc로 이루어진다.
8.2. T 세포 의존성 세포 상해 활성(TDCC) 어세이
세포 상해 활성을, 참고 실시예 10.5.2에 기재되어 있는 바와 같이 xCELLigence Real-Time Cell Analyzer(Roche Diagnostics)를 이용한 세포 증식 억제의 비율에 의해 평가했다. 양쪽 모두 GPC3을 발현하는 트랜스펙턴트 세포주인 1.00E+04개의 SK-pca60 또는 SK-pca13a를, 표적(T라고 생략된다) 세포로서 이용하고(각각, 참고 실시예 13 및 10), 참고 실시예 7.2.1에 기재되어 있는 바와 같이 조제된 5.00E+04개의 동결 인간 PBMC 이펙터(E라고 생략된다) 세포와 공배양했다. 이것은, 종양 세포에 대해서 5배량의 이펙터 세포를 가한 것을 의미하고, 그 때문에 여기에서는 ET 5로 기재한다. 항GPC3/H183L072 항체 및 GPC3/CD137 항체를, 0.4, 5, 및 10nM로 첨가한 한편, Ctrl/H183L072 항체 및 Ctrl/CD137 항체는, 각 웰에 10nM로 첨가했다. 세포 상해 활성의 측정은, 참고 실시예 10.5.2에 기재되는 것과 마찬가지로 실시했다. 반응은, 5% 이산화탄소 가스의 조건하, 37℃에서 실시했다. PBMC의 첨가의 72시간 후에, 세포 증식 억제(CGI)율(%)을, 참고 실시예 10.5.2에 기재되는 식을 이용하여 결정하고, 도 21에 나타내는 바와 같이 그래프에 플로팅했다. 참고 실시예 6.2에 있어서 Jurkat 세포에 대해서 CD3 활성화를 나타낸 항GPC3/H183L072 dual-Fab 항체는, GPC3 발현 세포의 강한 세포 상해 활성을, 모든 농도에서 양쪽의 표적 세포주에 있어서 가져왔지만, CD3 활성화를 나타내지 않았던 대조/H183L072 dual-Fab 항체 및 항GPC3/CD137 항체는 가져오지 않아, Dual-Fab 삼중 특이성 항체가 세포 상해 활성을 가져올 수 있음이 시사되었다.
［참고 실시예 9］ 항체 발현 벡터의 제작 및 항체의 발현과 정제
아미노산 치환 또는 IgG 변환을, QuikChange Site-Directed Mutagenesis Kit(Stratagene Corp.), PCR, 또는 In fusion Advantage PCR 클로닝 키트(Takara Bio Inc.) 등을 이용하여 당업자에게 일반적으로 공지된 방법으로 행하여, 발현 벡터를 구축했다. 얻어진 발현 벡터를 당업자에게 일반적으로 공지된 방법에 의해 서열 결정했다. 제작한 플라스미드를 인간 태아 신장암 세포 유래 HEK293H주(Invitrogen Corp.) 또는 FreeStyle293 세포(Invitrogen Corp.)에 일과성으로 도입하여, 항체를 발현시켰다. rProtein A Sepharose(상표) Fast Flow(GE Healthcare Japan Corp.)를 이용하여 당업자에게 일반적으로 공지된 방법에 의해, 각 항체를 얻어진 배양 상청으로부터 정제했다. 정제 항체의 농도에 대해, 분광 광도계를 이용하여 280nm에서 흡광도를 측정하고, 얻어진 값으로부터 PACE법에 의해 산출된 흡광 계수를 이용하여 항체 농도를 산출했다(Protein Science 1995; 4: 2411-2423).
［참고 실시예 10］ 항인간 및 항필리핀원숭이 CD3ε 항체 CE115의 제작
10.1. 인간 CD3을 발현하는 세포 및 필리핀원숭이 CD3을 발현하는 세포로 면역한 래트를 이용한 하이브리도마의 제작
각 SD 래트(암컷, 면역 개시 시 6주령, Charles River Laboratories Japan, Inc.)를, 인간 CD3εγ 또는 필리핀원숭이 CD3εγ를 발현하는 Ba/F3 세포로 이하와 같이 면역했다: 0일째(초회 면역일을 0일째라고 정의했다)에, 프로인트 완전 아주반트(Difco Laboratories, Inc.)와 함께, 인간 CD3εγ를 발현하는 5×107개의 Ba/F3 세포를 래트에게 복강내 투여했다. 14일째에, 프로인트 불완전 아주반트(Difco Laboratories, Inc.)와 함께, 필리핀원숭이 CD3εγ를 발현하는 5×107개의 Ba/F3 세포를 래트에게 복강내 투여했다. 그 후, 1주간 간격으로 합계 4회, 인간 CD3εγ를 발현하는 Ba/F3 세포 또는 필리핀원숭이 CD3εγ를 발현하는 Ba/F3 세포를 5×107개, 교대로 래트에게 복강내 투여했다. CD3εγ의 최종 투여 1주일 후(49일째)에, 부스터로서 인간 CD3εγ를 발현하는 Ba/F3 세포를 래트에게 정맥내 투여했다. 그 3일 후에, 래트의 비장 세포와 마우스 미엘로마 세포 SP2/0을, PEG1500(Roche Diagnostics K.K.)을 이용한 통상적 방법에 따라 융합했다. 융합 세포, 즉 하이브리도마를, 10% FBS를 포함하는 RPMI1640 배지(이하, 10% FBS/RPMI1640이라고 칭한다) 중에서 배양했다.
융합의 다음날에, (1) 융합 세포를 반유동 배지(Stemcell Technologies, Inc.)에 현탁했다. 하이브리도마를 선택 배양함과 함께, 콜로니화를 실시했다.
융합 후 9일째 또는 10일째에, 하이브리도마의 콜로니를 픽업하고, HAT 선택 배지(10% FBS/RPMI1640, 2중량% HAT 50×농축물(Sumitomo Dainippon Pharma Co., Ltd.), 및 5중량% BM-Condimed H1(Roche Diagnostics K.K.))을 포함하는 96-웰 플레이트에, 1콜로니/웰로 파종했다. 3 내지 4일의 배양 후, 각 웰의 배양 상청을 회수하고, 배양 상청 중의 래트 IgG 농도를 측정했다. 래트 IgG를 포함하는 것이 확인된 배양 상청에 대하여, 인간 CD3εγ를 발현하는 부착 Ba/F3 세포 또는 인간 CD3εγ를 발현하지 않는 부착 Ba/F3 세포를 이용하는 세포 ELISA에 의해, 인간 CD3εγ에 특이적으로 결합하는 항체를 산생하는 클론에 대해 스크리닝했다(도 22). 추가로, 필리핀원숭이 CD3εγ를 발현하는 부착 Ba/F3 세포를 이용하는 세포 ELISA에 의해, 원숭이 CD3εγ와의 교차 반응성에 대해서도 클론을 평가했다(도 22).
10.2. 항인간 및 항원숭이 CD3ε 키메라 항체의 제작
각 하이브리도마 세포로부터, RNeasy Mini Kits(Qiagen N.V.)를 이용하여 토탈 RNA를 추출하고, SMART RACE cDNA Amplification Kit(BD Biosciences)를 이용하여 cDNA를 합성했다. 제작한 cDNA를 PCR로 이용하여, 항체의 가변 영역 유전자를 클로닝 벡터에 삽입했다. 각 DNA 단편의 뉴클레오티드 서열은, BigDye Terminator Cycle Sequencing Kit(Applied Biosystems, Inc.) 및 DNA 시퀀서 ABI PRISM 3700 DNA Sequencer(Applied Biosystems, Inc.)를 이용하여, 거기에 포함되는 첨부 설명서에 기재된 방법에 따라 결정되었다. CE115 H쇄 가변 도메인(서열 번호: 162) 및 CE115 L쇄 가변 도메인(서열 번호: 163)의 CDR 및 FR은, Kabat 넘버링에 따라 결정되었다.
인간 항체 IgG1쇄 정상 도메인에 연결시킨 래트 항체 H쇄 가변 도메인을 포함하는 키메라 항체 H쇄를 코딩하는 유전자, 및 인간 항체 카파쇄 정상 도메인에 연결시킨 래트 항체 L쇄 가변 도메인을 포함하는 키메라 항체 L쇄를 코딩하는 유전자를, 동물 세포용 발현 벡터에 짜넣었다. 제작한 발현 벡터를 이용하여, CE115 키메라 항체의 발현 및 정제를 행했다(참고 실시예 1).
10.3. EGFR_ERY22_CE115의 제작
다음에, 암 항원(EGFR)에 대한 IgG를 기본 골격으로서 이용하여, 한쪽의 Fab를 CD3ε 결합 도메인으로 치환한 형태의 분자를 제작했다. 이 조작에 있어서, 기본 골격으로 하는 IgG의 Fc로서, 전술한 경우와 마찬가지로, FcgR(Fcγ 수용체)에 대한 결합 활성이 감약된 사일런트형 Fc를 이용했다. EGFR 결합 도메인으로서, 세툭시마브의 가변 영역을 구성하는 세툭시마브 VH(서열 번호: 164) 및 세툭시마브 VL(서열 번호: 165)을 이용했다. 항체 H쇄 정상 도메인으로서, C말단의 Gly 및 Lys를 제거한 IgG1에서 유래하는 G1d, D356K 및 H435R의 변이를 도입한 G1d에서 유래하는 A5, 및 K439E의 변이를 도입한 G1d에서 유래하는 B3을 이용하고, 각각 세툭시마브 VH와 조합하여, 세툭시마브 VH-G1d(서열 번호: 166), 세툭시마브 VH-A5(서열 번호: 167), 및 세툭시마브 VH-B3(서열 번호: 168)을 참고 실시예 9의 방법에 따라 제작했다. 항체 H쇄 정상 도메인을 H1이라고 명명했을 경우, 가변 도메인으로서 세툭시마브 VH를 갖는 항체의 H쇄에 대응하는 서열은 세툭시마브 VH-H1로 나타냈다.
이 문맥에 있어서, 아미노산의 개변은, 예를 들어, D356K로 나타낸다. 최초의 알파벳(D356K의 D에 해당)은, 개변 전의 아미노산 잔기의 1문자 표기로 나타내는 알파벳을 의미한다. 이 알파벳에 계속되는 숫자(D356K의 356에 해당)는, 이 개변 잔기의 EU 넘버링 위치를 의미한다. 마지막 알파벳(D356K의 K에 해당)은, 개변 후의 아미노산 잔기의 1문자 표기로 나타내는 알파벳을 의미한다.
EGFR에 대한 Fab의 VH 도메인과 VL 도메인 사이의 교환에 의해, EGFR_ERY22_CE115(도 23)를 제작했다. 구체적으로는, 전술한 방법과 마찬가지의 방법으로 부가한 적절한 서열에 의한 프라이머를 이용하여, PCR법 등의 당업자에게 일반적으로 공지된 방법에 의해, EGFR ERY22_Hk(서열 번호: 169), EGFR ERY22_L(서열 번호: 170), CE115_ERY22_Hh(서열 번호: 171), 또는 CE115_ERY22_L(서열 번호: 172)을 코딩하는 각 폴리뉴클레오티드가 삽입된 일련의 발현 벡터가 제작되었다.
발현 벡터는 이하의 조합으로 FreeStyle 293-F 세포에 도입되어, 각 목적 분자를 일과성으로 발현시켰다:
목적 분자: EGFR_ERY22_CE115
발현 벡터에 삽입된 폴리뉴클레오티드에 의해 코딩되는 폴리펩티드: EGFR ERY22_Hk, EGFR ERY22_L, CE115_ERY22_Hh, 및 CE115_ERY22_L.
10.4. EGFR_ERY22_CE115의 정제
얻어진 배양 상청을 Anti FLAG M2 컬럼(Sigma-Aldrich Corp.)에 첨가하고, 해당 컬럼을 세정하고, 계속해서, 0.1mg/mL FLAG 펩티드(Sigma-Aldrich Corp.)로 용출했다. 목적 분자를 포함하는 획분을 HisTrap HP 컬럼(GE Healthcare Japan Corp.)에 첨가하고, 해당 컬럼을 세정하고, 계속해서, 이미다졸의 농도 구배로 용출했다. 목적 분자를 포함하는 획분을 한외 여과에 의해 농축했다. 그 후, 이 획분을 Superdex 200 컬럼(GE Healthcare Japan Corp.)에 첨가했다. 단량체 획분만을 용출액으로부터 회수하여, 각 정제 목적 분자를 얻었다.
10.5. 인간 말초혈 단핵구를 이용한 세포 상해 활성의 측정
10.5.1. 인간 말초혈 단핵구(PBMC) 용액의 제작
1,000단위/mL의 헤파린 용액(노보·헤파린 주 5,000단위, Novo Nordisk A/S)을 미리 100μL 충전한 주사기를 이용하여, 각 건상인 볼런티어(성인)로부터 50mL의 말초혈을 채취했다. 말초혈을 PBS(-)로 2배 희석하고, 그 다음에 4등분하고, 그리고 15mL의 Ficoll-Paque PLUS를 미리 충전하고 또한 미리 원심 조작을 행한 Leucosep 림프구 분리관(Cat. No. 227290, Greiner Bio-One GmbH)에 가했다. 해당 분리관의 원심분리(2,150rpm, 10분, 실온) 후, 단핵구 획분층이 분취되었다. 10% FBS를 포함하는 덜베코 변법 이글 배지(Sigma-Aldrich Corp.; 이하 10% FBS/D-MEM이라고 부른다)로 단핵구 획분 중의 세포를 1회 세정했다. 그 후, 해당 세포를 10% FBS/D-MEM으로 4×106세포/mL의 세포 밀도로 조정했다. 이와 같이 조제한 세포 용액을, 인간 PBMC 용액으로서 이후의 시험에 이용했다.
10.5.2. 세포 상해 활성의 측정
세포 상해 활성은, xCELLigence 리얼타임 셀 애널라이저(Roche Diagnostics)를 이용하여, 세포 증식 억제율에 기초하여 평가되었다. 표적 세포로는, SK-HEP-1 세포주에 인간 EGFR을 강제 발현시켜 수립한 SK-pca13a 세포주를 이용했다. SK-pca13a를 디시로부터 박리하고, 100μL/웰(1×104세포/웰)로 E-Plate 96 플레이트(Roche Diagnostics)에 파종하고, xCELLigence 리얼타임 셀 애널라이저를 이용하여 생 세포의 어세이를 개시했다. 다음날, xCELLigence 리얼타임 셀 애널라이저로부터 플레이트를 꺼내고, 각 농도(0.004, 0.04, 0.4, 및 4nM)로 조정한 각 항체 50μL를 해당 플레이트에 첨가했다. 실온에서 15분간 반응시킨 후, 전술한 10.5.1에서 조제한 인간 PBMC 용액 50μL(2×105세포/웰)를 거기에 가했다. 이 플레이트를 xCELLigence 리얼타임 셀 애널라이저에 재세팅하여, 생 세포의 어세이를 개시했다. 반응은, 5% CO2 및 37℃의 조건하에서 인간 PBMC의 첨가의 72시간 후에 행해졌다. 세포 증식 억제율(%)을 아래 식에 의해 셀 인덱스치로부터 결정했다. 항체의 첨가 직전의 셀 인덱스치를 1로 하여 그에 대한 정규화한 후의 수치를, 이 산출에서 셀 인덱스치로서 이용했다.
세포 증식 억제율(%)=(A-B)×100/(A-1)
식 중, A는, 항체를 추가하고 있지 않은 웰(표적 세포 및 인간 PBMC만)의 평균 셀 인덱스치를 나타내고, B는, 각 항체를 추가한 웰의 평균 셀 인덱스치를 나타낸다. 시험은 3회 연속으로 실시했다.
인간 혈액으로부터 조제한 PBMC를 이펙터 세포로서 이용하여, CE115를 포함하는 EGFR_ERY22_CE115의 세포 상해 활성을 측정했다. 결과로서, 극히 강한 활성이 확인되었다(도 24).
［참고 실시예 11］ CD3 및 제 2 항원에 결합하는 항체의 제작을 위한 항체 개변
11.1. 제 2 항원에 결합할 수 있는 펩티드의 삽입 부위 및 길이의 시험
한쪽의 가변 영역(Fab)을 통해서 암 항원에 결합할 수 있고 또한 다른 한쪽의 가변 영역을 통해서 제 1 항원 CD3 및 제 2 항원에 결합할 수 있지만, CD3 및 제 2 항원에 동시에 결합할 수 없는, Dual binding Fab 분자를 취득하기 위한 시험을 실시했다. CD3ε 결합 항체 CE115의 중쇄의 루프에 GGS 펩티드를 삽입하고, 한쪽의 Fab에 EGFR 결합 도메인을 가지고 또한 다른 한쪽의 Fab에 CD3 결합 도메인을 가지는 각 헤테로이량화 항체를 참고 실시예 9에 따라 제작했다.
구체적으로는, CDR2 중의 K52B와 S52c 사이에 GGS를 삽입한 EGFR ERY22_Hk/EGFR ERY22_L/CE115_CE31 ERY22_Hh/CE115_ERY22_L(서열 번호: 169/170/173/172), 이 위치에 GGSGGS 펩티드(서열 번호: 175)를 삽입한 EGFR ERY22_Hk/EGFR ERY22_L/CE115_CE32 ERY22_Hh/CE115_ERY22_L(서열 번호: 169/170/174/172), 및 이 위치에 GGSGGSGGS 펩티드(서열 번호: 177)를 삽입한 EGFR ERY22_Hk/EGFR ERY22_L/CE115_CE33 ERY22_Hh/CE115_ERY22_L(서열 번호: 169/170/176/172)을 제작했다. 마찬가지로, FR3 중의 D72와 D73 사이(루프)에 GGS를 삽입한 EGFR ERY22_Hk/EGFR ERY22_L/CE115_CE34 ERY22_Hh/CE115_ERY22_L(서열 번호: 169/170/178/172), 이 위치에 GGSGGS 펩티드(서열 번호: 175)를 삽입한 EGFR ERY22_Hk/EGFR ERY22_L/CE115_CE35 ERY22_Hh/CE115_ERY22_L(서열 번호: 169/170/179/172), 및 이 위치에 GGSGGSGGS 펩티드(서열 번호: 177)를 삽입한 EGFR ERY22_Hk/EGFR ERY22_L/CE115_CE36 ERY22_Hh/CE115_ERY22_L(서열 번호: 169/170/180/172)을 제작했다. 더하여, CDR3 중의 A99와 Y100 사이에 GGS를 삽입한 EGFR ERY22_Hk/EGFR ERY22_L/CE115_CE37 ERY22_Hh/CE115_ERY22_L(서열 번호: 169/170/181/172), 이 위치에 GGSGGS 펩티드를 삽입한 EGFR ERY22_Hk/EGFR ERY22_L/CE115_CE38 ERY22_Hh/CE115_ERY22_L(서열 번호: 169/170/182/172), 및 이 위치에 GGSGGSGGS 펩티드를 삽입한 EGFR ERY22_Hk/EGFR ERY22_L/CE115_CE39 ERY22_Hh/CE115_ERY22_L(서열 번호: 169/170/183/172)을 제작했다.
11.2. GGS 펩티드를 삽입한 CE115 항체의 CD3ε에의 결합의 확인
제작한 각 항체의 CD3ε에의 결합 활성을 Biacore T100을 이용하여 확인했다. 비오틴화 CD3ε 에피토프 펩티드를 스트렙트아비딘에 의해 CM5 칩에 고정화하고, 제작한 항체를 거기에 애널라이트로서 주입하여, 그의 결합 친화성을 해석했다.
그 결과를 표 16에 나타낸다. CD3ε에 대한 CE35, CE36, CE37, CE38, 및 CE39의 결합 친화성은, 친항체인 CE115와 동등했다. 이것은, 제 2 항원에 결합하는 펩티드가 이들의 루프 중에 삽입될 수 있음을 나타냈다. 결합 친화성은, GGSGGSGGS를 삽입한 CE36 또는 CE39에서는 저하되지 않았다. 이것은, 이들 부위에의 적어도 9 아미노산까지의 펩티드의 삽입은 CD3ε에 대한 결합 활성에 영향을 주지 않음을 나타냈다.
Figure pct00035
이들 결과에 의해, 이와 같은 펩티드 삽입 CE115를 이용하여, 제 2 항원에 결합하는 항체를 취득하는 것에 의해, CD3 및 제 2 항원에 결합할 수 있지만, 이들 항원에 동시에는 결합하지 않는 항체를 제작할 수 있음이 나타났다.
이 문맥에 있어서, 삽입 또는 치환에서 사용하기 위한 펩티드의 아미노산 서열을, 부위 특이적 변이 유발법(Kunkel et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (1985) 82, 488-492) 또는 오버랩 신장 PCR법 등의 당해 기술 분야에 있어서 공지된 방법에 따라 랜덤으로 개변하고, 전술한 방법에 따라 각 개변체의 결합 활성 등을 비교하여, 아미노산 서열의 개변 후여도 목적하는 활성을 나타낼 수 있는 삽입 또는 치환 부위, 및 이 부위의 아미노산의 종류 및 길이를 결정하는 것에 의해, 라이브러리를 제작할 수 있다.
［참고 실시예 12］ CD3 및 제 2 항원에 결합하는 항체의 취득을 위한 라이브러리 설계
12.1. CD3 및 제 2 항원에 결합하는 항체의 취득을 위한 항체 라이브러리(Dual Fab Library라고도 부른다)
제 1 항원으로서 CD3(CD3ε)을 선택하는 경우, CD3(CD3ε) 및 임의의 제 2 항원에 결합하는 항체를 취득하는 방법의 예로서 이하의 6개의 방법을 들 수 있다:
1. 제 1 항원에 결합하는 Fab 도메인에 제 2 항원에 결합하는 펩티드 또는 폴리펩티드를 삽입하는 공정을 수반하는 방법(이 방법에는, WO2016076345A1의 실시예 3 또는 4에 나타난 펩티드 삽입, 혹은 Angew Chem Int Ed Engl. 2013 Aug 5; 52(32): 8295-8에 예시되는 G-CSF 삽입 방법도 또한 포함된다), 여기에서, 결합하는 펩티드 또는 폴리펩티드는, 펩티드 또는 폴리펩티드를 제시하는 라이브러리로부터 취득되어도 되고, 또는 천연에 존재하는 단백질의 전체 또는 그 일부를 사용해도 된다;
2. WO2016076345A1의 실시예 5에서 나타난 바와 같은, Fab 루프를 보다 긴 길이로 개변하는(연장) 것을 가능하게 하는 위치에 여러 가지 아미노산이 출현하는 항체 라이브러리를 제작하는 공정, 및 임의의 제 2 항원에 대한 결합 활성을 지표로서 이용하는 것에 의해, 항체 라이브러리로부터 해당 항원에 대한 결합 활성을 갖는 Fab를 취득하는 공정을 수반하는 방법;
3. CD3에 결합하는 것이 기지인 Fab 도메인으로부터 부위 특이적 변이 유발법에 의해 제작한 항체의 사용에 의해 CD3에 대한 결합 활성을 유지하는 아미노산을 동정하는 공정, 및 임의의 제 2 항원에 대한 결합 활성을 지표로서 이용하는 것에 의해, 동정된 아미노산이 출현하는 항체 라이브러리로부터 해당 항원에 대한 결합 활성을 갖는 Fab를 취득하는 공정을 수반하는 방법;
4. Fab 루프를 보다 긴 길이로 개변하는(연장) 것을 가능하게 하는 위치에 여러 가지 아미노산이 출현하는 항체 라이브러리를 제작하는 공정, 및 지표로서 항원에 대한 결합 활성을 이용하는 것에 의해, 항체 라이브러리로부터 임의의 제 2 항원에 대한 결합 활성을 갖는 Fab를 취득하는 공정을 추가로 수반하는 3의 방법;
5. 당쇄 부가 서열(예를 들어, NxS 및 NxT, 식 중, x는 P 이외의 아미노산이다)이 출현하도록 항체를 개변하고, 당쇄 수용체가 인식하는 당쇄를 거기에 부가하는(예를 들어, 하이-만노스형 당쇄를 거기에 부가하는 것에 의해, 하이-만노스 수용체에 의해 인식된다; 하이-만노스형 당쇄는 항체 발현 시에 키푸넨신의 첨가에 의해 얻어짐이 공지이다(mAbs. 2012 Jul-Aug; 4 (4): 475-87)) 공정을 추가로 수반하는, 1, 2, 3, 또는 4의 방법; 및
6. 여러 가지 아미노산으로 개변 가능하다고 인정되는 루프 또는 부위에 Cys, Lys, 또는 비천연 아미노산을 삽입하는 것 또는 이들 부위를 Cys, Lys, 또는 비천연 아미노산으로 치환하는 것에 의해, 공유 결합에 의해 각각이 제 2 항원에 결합하는 도메인(폴리펩티드, 당쇄, 또는 TLR 아고니스트로 대표되는 핵산)을 거기에 부가하는 공정을 추가로 수반하는 1, 2, 3, 또는 4의 방법(이 방법은, 항체 약물 컨주게이트로 대표되고, 공유 결합에 의한 Cys, Lys, 또는 비천연 아미노산에의 결합을 위한 방법이다(mAbs 6: 1, 34-45; January/February 2014; WO2009/134891 A2; 및 Bioconjug Chem. 2014 Feb 19; 25(2): 351-61에 기재되어 있다)).
제 1 항원 및 제 2 항원에 결합하지만, 이들 항원에 동시에는 결합하지 않는 Dual binding Fab가, 이들 방법 중 어느 하나의 사용에 의해 얻어지고, 당업자에게 일반적으로 공지된 방법, 예를 들어, 공통 L쇄, CrossMab, 또는 Fab 암 교환법에 의해, 임의의 제 3 항원에 결합하는 도메인과 조합할 수 있다.
12.2. 부위 특이적 변이 유발법을 이용한 CD3(CD3ε) 결합 항체의 1 아미노산 개변 항체의 제작
CD3(CD3ε) 결합 항체의 템플릿 서열로서 VH 도메인 CE115HA000(서열 번호: 184) 및 VL 도메인 GLS3000(서열 번호: 185)을 선택했다. 각 도메인을, 참고 실시예 9에 의해 항원 결합에 관여한다고 추정되는 부위에서의 아미노산 개변에 제공했다. 또한, pE22Hh(L234A, L235A, N297A, D356C, T366S, L368A, 및 Y407V의 개변, C말단의 GK 서열의 결실, 및 DYKDDDDK 서열(서열 번호: 200)의 부가에 의한 천연 IgG1 CH1 및 그 이후의 서열에서 유래하는 서열; 서열 번호: 186)을 H쇄 정상 도메인으로서 이용하고, 카파쇄(서열 번호: 187)를 L쇄 정상 도메인으로서 이용했다. 개변 부위를 표 17에 나타낸다. CD3(CD3ε) 결합 활성 평가를 위해서, 각 1 아미노산 개변 항체를 원 암 항체(Fab 도메인 중 하나를 결여하는 천연에 존재하는 IgG 항체)로서 취득했다. 구체적으로는, H쇄 개변의 경우, 정상 도메인 pE22Hh에 연결시킨 개변 H쇄, 및 Kn010G3(C220S, Y349C, T366W, 및 H435R의 개변을 갖는 216위로부터 C말단까지의 천연에 존재하는 IgG1 아미노산 서열; 서열 번호: 188)을 H쇄로서 이용하고, 카파쇄에 3'측에서 연결시킨 GLS3000을 L쇄로서 이용했다. L쇄 개변의 경우, 카파쇄에 3'측에서 연결시킨 개변 L쇄를 L쇄로서 이용하고, pE22Hh에 3'측에서 연결시킨 CE115HA000, 및 Kn010G3을 H쇄로서 이용했다. 이들 서열을 FreeStyle 293 세포로 발현시키고 또한 정제했다(참고 실시예 9의 방법을 이용했다).
Figure pct00036
12.3. CD3에 대한 1 아미노산 개변 항체의 결합의 평가
항 12.2에서 구축, 발현 및 정제한 각 1 아미노산 개변체를 Biacore T200(GE Healthcare Japan Corp.)을 이용하여 평가했다. 아민 커플링법에 의해, 적절한 양의 CD3ε 호모이량체 단백질을 센서 칩 CM4(GE Healthcare Japan Corp.) 상에 고정화했다. 그 다음에, 적절한 농도를 갖는 항체를 애널라이트로서 거기에 인젝트하고, 센서 칩 상에서 CD3ε 호모이량체 단백질과 상호작용시켰다. 그 다음에, 10mmol/L 글리신-HCl(pH 1.5)의 인젝트에 의해, 센서 칩을 재생했다. 어세이를 25℃에서 행하고, HBS-EP+(GE Healthcare Japan Corp.)를 러닝 버퍼로서 이용했다. 어세이 결과로부터, 어세이에 있어서 얻어진 결합량 및 센서그램에 대해 싱글 사이클 카이네틱 모델(1:1 binding RI=0)을 이용하여 해리 상수 KD(M)를 산출했다. 각 파라미터를 Biacore T200 Evaluation Software(GE Healthcare Japan Corp.)를 이용하여 산출했다.
12.3.1. H쇄의 개변
표 18은, 대응하는 미개변의 항체인 CE115HA000의 결합량에 대한 각 H쇄 개변체의 결합량의 비의 결과를 나타낸다. 구체적으로는, CE115HA000을 포함하는 항체의 결합량을 X라고 정의하고, H쇄 1 아미노산 개변체의 결합량을 Y라고 정의했을 때의, Z(결합량의 비)=Y/X의 값을 이용했다. 도 25에 나타내는 바와 같이, 0.8 미만의 Z에서는 센서그램에 있어서 매우 소량의 결합량이 관찰되어, 해리 상수 KD(M)를 정확하게 산출할 수 없을 가능성이 시사되었다. 표 19는, CE115HA000에 대한 각 H쇄 개변체의 해리 상수 KD(M)의 비(=CE115HA000의 KD치/개변체의 KD치)를 나타낸다.
표 18에 나타난 Z가 0.8 이상인 경우에는, 개변체는, 대응하는 미개변의 항체인 CE115HA000과 비교하여 결합을 유지하고 있다고 생각된다. 따라서, 이들 아미노산이 출현하도록 설계된 항체 라이브러리는, Dual Fab Library로서 기능할 수 있다.
Figure pct00037
Figure pct00038
12.3.2. L쇄의 개변
표 20은, 대응하는 미개변의 항체인 GLS3000의 결합량에 대한 각 L쇄 개변체의 결합량의 비의 결과를 나타낸다. 구체적으로는, GLS3000을 포함하는 항체의 결합량을 X라고 정의하고, L쇄 1 아미노산 개변체의 결합량을 Y라고 정의했을 때의, Z(결합량의 비)=Y/X의 값을 이용했다. 도 25에 나타내는 바와 같이, 0.8 미만의 Z에서는 센서그램에 있어서 매우 소량의 결합량이 관찰되어, 해리 상수 KD(M)를 정확하게 산출할 수 없을 가능성이 시사되었다. 표 21은, GLS3000에 대한 각 L쇄 개변체의 해리 상수 KD(M)의 비를 나타낸다.
표 20에 있어서 나타나는 Z가 0.8 이상인 경우에는, 개변체는, 대응하는 미개변 항체인 GLS3000과 비교하여 결합을 유지하고 있다고 생각된다. 따라서, 이들 아미노산이 출현하도록 설계된 항체 라이브러리는, Dual Fab Library로서 기능할 수 있다.
Figure pct00039
Figure pct00040
12.4. ECM(세포외 매트릭스)에 대한 1 아미노산 개변 항체의 결합의 평가
ECM(세포외 매트릭스)는, 세포외 구성 성분이며, 인비보로 다양한 부위에 존재한다. 그 때문에, ECM에 강하게 결합하는 항체는, 혈중 동태가 나빠짐(반감기가 짧아짐)이 알려져 있다(WO2012093704 A1). 따라서, ECM 결합이 증강되어 있지 않은 아미노산이, 항체 라이브러리 중에 출현하는 아미노산으로서 선택되는 것이 바람직하다.
각 항체를, 참고 실시예 1.2에 기재된 방법에 의해 H쇄 개변체 또는 L쇄 개변체로서 취득했다. 다음에, 그의 ECM 결합을 참고 실시예 14의 방법에 따라 평가했다. 각 개변체의 ECM 결합치(ECL 반응)를, 동일 플레이트 내에서 또는 동일 실시일에 얻어진 항체 MRA(H쇄: 서열 번호: 189, L쇄: 서열 번호: 190)의 ECM 결합치로 나누고, 그 결과 생기는 값을 표 22(H쇄) 및 23(L쇄)에 나타낸다. 표 22 및 23에 나타내는 바와 같이, 몇몇 개변은 ECM 결합을 증강하는 경향을 가짐이 확인되었다.
표 22(H쇄) 및 23(L쇄)에 나타내는 값 중, 복수의 개변에 의한 ECM 결합 증강의 작용을 고려하여, 10배까지를 유효치로서 Dual Fab Library에 채용했다.
Figure pct00041
Figure pct00042
12.5. 라이브러리의 다양성을 증강하기 위한 펩티드의 삽입 부위 및 길이에 대한 시험
참고 실시예 11은, CD3(CD3ε)에의 결합을 상실하지 않고, GGS 서열을 이용하여 펩티드를 각 부위에 삽입할 수 있음을 나타냈다. Dual Fab Library로 루프 연장이 가능해지면, 그 결과 생기는 라이브러리는 보다 다종류의 분자를 포함하여(또는 보다 광범위한 다양성을 가져), 다양한 제 2 항원에 결합하는 Fab 도메인의 취득이 가능하게 될 가능성이 있다. 따라서, 펩티드 삽입을 원인으로 하는 결합 활성의 저하가 추정됨에 입각하여, CD3ε에 대한 결합 활성을 증강하는 V11L/D72A/L78I/D101Q 개변을 CE115HA000 서열에 가하고, pE22Hh에 추가로 연결시켰다. 참고 실시예 11과 마찬가지로, 이 서열에의 GGS 링커의 삽입에 의해 분자를 제작하고, 그의 CD3 결합을 평가했다. Kabat 넘버링으로 99위와 100위 사이에 GGS 서열을 삽입했다. 항체 분자를 원 암 항체로서 발현시켰다. 구체적으로는, 전술한 GGS 링커를 포함하는 H쇄 및 Kn010G3(서열 번호: 188)을 H쇄로서 이용하고, 카파 서열(서열 번호: 187)에 연결시킨 GLS3000(서열 번호: 185)을 L쇄로서 이용했다. 이들 서열은, 참고 실시예 9에 따라 발현 및 정제를 행했다.
12.6. GGS 펩티드를 삽입한 CE115 항체의 CD3에 대한 결합의 확인
GGS 펩티드를 삽입한 개변 항체의 CD3ε에 대한 결합을, 참고 실시예 11에 기재된 방법에 의해 Biacore를 이용하여 확인했다. 표 24에 나타내는 바와 같이, 결과는, 루프에 GGS 링커를 삽입할 수 있음을 분명히 했다. 특히, GGS 링커는, 항원 결합에 중요한 H쇄 CDR3 영역에 삽입할 수 있고, CD3ε에의 결합은, 3, 6, 및 9 아미노산 삽입의 어느 결과에서도 유지되었다. 이 시험은 GGS 링커를 이용하여 실시되었지만, GGS 이외의 여러 가지 아미노산이 출현하는 항체 라이브러리도 허용 될 수 있다.
Figure pct00043
12.7. NNS 뉴클레오티드 서열을 이용한 H쇄 CDR3에의 삽입에 대한 라이브러리의 시험
참고 실시예 12.6은, GGS 링커를 이용하여 3, 6, 또는 9 아미노산을 삽입할 수 있음을 나타내고, 3, 6, 또는 9 아미노산의 삽입을 갖는 라이브러리를 제작하고, 파지 디스플레이법에 따라 대표되는 통상의 항체 취득법의 사용에 의해 제 2 항원에 결합하는 항체를 취득할 수 있다고 추론했다. 따라서, NNS 뉴클레오티드 서열(전 종류의 아미노산의 출현을 가능하게 한다)을 이용하여 6 아미노산 삽입 부위에 여러 가지 아미노산이 출현하는 경우에도, CDR3에의 6 아미노산의 삽입이 CD3에의 결합을 유지할 수 있는지 여부에 대해서 시험을 실시했다. 결합 활성의 저하가 추정됨에 입각하여, CE115HA000의 것보다 높은 CD3ε 결합 활성을 갖는 CE115HA340 서열(서열 번호: 193)의 CDR3 중의 99위와 100위(Kabat 넘버링) 사이에 6 아미노산이 삽입되도록 NNS 뉴클레오티드 서열을 이용하여, 프라이머를 설계했다. 항체 분자를 원 암 항체로서 발현시켰다.
구체적으로는, 전술한 개변 H쇄 및 Kn010G3(서열 번호: 188)을 H쇄로서 이용하고, 카파 서열(서열 번호: 187)에 연결시킨 GLS3000(서열 번호: 185를 L쇄로서 이용했다. 이들 서열을 참고 실시예 9에 따라 발현 및 정제했다. 얻어진 개변 항체를, 참고 실시예 12.6에 기재된 방법에 따라 그 결합에 대해 평가했다. 결과를 표 25에 나타낸다. 결과는, 아미노산을 연장한 부위에 여러 가지 아미노산이 출현했을 경우에도, CD3(CD3ε)에 대한 결합 활성이 유지됨을 분명히 했다. 표 26은, 참고 실시예 10에 기재된 방법에 의해 비특이적 결합의 증강의 유무를 추가로 평가하는 결과를 나타낸다. 결과로서, CDR3의 신장된 루프에 정전하를 갖는 측쇄를 갖는 아미노산이 많이 포함되는 경우에, ECM에의 결합은 증강되었다. 따라서, 정전하를 갖는 측쇄를 갖는 3개 이상의 아미노산이 루프 내에 출현하지 않아야 할 것이 요망되었다.
Figure pct00044
Figure pct00045
12.8. Dual Fab Library의 설계 및 구축
참고 실시예 12에 기재된 시험에 기초하여, CD3 및 제 2 항원에 결합하는 항체를 취득하기 위한 항체 라이브러리(Dual Fab Library)를 이하와 같이 설계했다:
스텝 1: CD3(CD3ε)에의 결합능을 유지하는 아미노산을 선택한다(CD3에의 결합량이 CE115HA000의 80% 이상을 확보한다);
스텝 2: 개변 전과 비교하여 MRA의 10배 이내의 ECM 결합을 유지하는 아미노산을 선택한다;
스텝 3: H쇄 CDR3 내의 99위와 100위(Kabat 넘버링) 사이에 6 아미노산을 삽입한다.
Fab의 항원 결합 부위는, 스텝 1만을 실시하는 것에 의해서도 다양화할 수 있다. 그 때문에, 그 결과 생기는 라이브러리는, 제 2 항원에 결합하는 항원 결합 분자를 동정하기 위해서 이용할 수 있다. Fab의 항원 결합 부위는, 스텝 1 및 3만을 실시하는 것에 의해서도 다양화할 수 있다. 그 때문에, 그 결과 생기는 라이브러리는, 제 2 항원에 결합하는 항원 결합 분자를 동정하기 위해서 이용할 수 있다. 스텝 2를 실시하지 않는 라이브러리 설계여도, 취득된 분자를 ECM 결합에 대해 어세이 및 평가하는 것이 가능하다.
이와 같이, Dual Fab Library에서는, FR(프레임워크)에 V11L/L78I 변이를 가하고 또한 표 27에 나타내는 바와 같이 CDR을 추가로 다양화하는 것에 의한 CE115HA000에서 유래하는 서열을 H쇄로서 이용하고, 표 28에 나타내는 바와 같이 CDR을 다양화하는 것에 의한 GLS3000에서 유래하는 서열을 L쇄로서 이용했다. 이들 항체 라이브러리 단편은, 당업자에게 일반적으로 공지된 DNA 합성 방법에 따라 합성할 수 있다. Dual Fab Library는, (1) H쇄가 표 27에 나타낸 바와 같이 다양화되고, L쇄가 원래의 서열 GLS3000 또는 참고 실시예 12에 기재된 CD3ε 결합을 증강시킨 L쇄에 고정되어 있는 라이브러리, (2) H쇄가 원래의 서열(CE115HA000) 또는 참고 실시예 1에 기재된 CD3ε 결합을 증강시킨 H쇄에 고정되고, L쇄가 표 28에 나타낸 바와 같이 다양화되어 있는 라이브러리; 및 (3) H쇄가 표 27에 나타낸 바와 같이 다양화되고, L쇄가 표 28에 나타낸 바와 같이 다양화되어 있는 라이브러리로서 제작될 가능성이 있다. FR(프레임워크)에 V11L/L78I 변이를 가하고 또한 표 27에 나타내는 바와 같이 CDR을 추가로 다양화하는 것에 의한 CE115HA000에서 유래하는 H쇄 라이브러리 서열은, DNA 합성 회사인 DNA2.0, Inc.에 위탁하여, 항체 라이브러리 단편(DNA 단편)을 취득했다. 취득한 항체 라이브러리 단편은, PCR법에 의해 증폭된 파지 디스플레이용 파지미드에 삽입되었다. GLS3000을 L쇄로서 선택했다. 구축한 파지 디스플레이용 파지미드를 일렉트로포레이션에 의해 대장균에 이입하여, 항체 라이브러리 단편을 보유하는 대장균을 제작했다.
표 28에 기초하여, 발명자들은, 표 29에 나타내는 바와 같이 GLS3000에 대해 새로운 다양화 라이브러리를 설계했다. L쇄 라이브러리 서열은, GLS3000에서 유래하고, 표 29에 나타내는 바와 같이 다양화했다(DNA 라이브러리). DNA 라이브러리는 DNA 합성 회사에 의해 구축되었다. 그 다음에, 여러 가지 GLS3000 유래 서열을 포함하는 L쇄 라이브러리 및 여러 가지 CE115HA000 유래 서열을 포함하는 H쇄 라이브러리를 파지미드에 삽입하여, 파지 디스플레이 라이브러리를 구축했다.
Figure pct00046
Figure pct00047
Figure pct00048
［참고 실시예 13］ 실험 세포주
당업자에게 주지된 방법에 의해, 인간 GPC3 유전자를 마우스 결장암 세포주 CT-26(ATCC No. CRL-2638)의 염색체에 짜넣어, 고발현 CT26-GPC3 세포주를 취득했다. 제조자 추천의 방법에 따라 QIFI 키트(Dako)을 이용하여, 인간 GPC3(2.3×105/세포)의 발현 레벨을 결정했다. 인간 GPC3 유전자를 유지하기 위해서, 이들 재조합 세포주를, CT26-GPC3용으로 200μg/ml로 제네티신(GIBCO)을 가하는 것에 의한 ATCC 추천 배지 중에서 배양했다. 배양 후, 2.5g/L 트립신 1mM EDTA(나카라이 테스크)를 이용하여, 이들 세포를 박리하고, 그 다음에, 각 실험에 이용했다. 여기에서는, 형질 전환 세포주를 SKpca60a라고 부른다.
당업자에게 주지된 방법에 따라, 인간 CD137 유전자를 차이니즈 햄스터 난소 세포주 CHO-DG44의 염색체에 짜넣어, 고발현 CHO-hCD137 세포주를 취득했다. 제조자의 지시서에 의해 PE 항인간 CD137(4-1BB) 항체(BioLegend, Cat. No. 309803)를 이용하여, 인간 CD137의 발현 레벨을 FACS 해석에 의해 결정했다. NCI-H446 세포주 및 Huh7 세포주는 각각, RPMI1640(Gibco) 중 및 DMEM(저글루코스) 중에서 유지했다. 배지는 양쪽 모두, 10% 소 태아 혈청(Bovogen Biologicals), 100유닛/mL의 페니실린, 및 100μg/mL의 스트렙토마이신을 보충하고, 세포를, 37℃ 및 5% CO2의 조건하에서 배양했다.
［참고 실시예 14］ ECM(세포외 매트릭스)에 대한 항체의 결합의 평가
ECM(세포외 매트릭스)에 대한 각 항체의 결합을, WO2012093704 A1을 참조하여 이하의 수법에 의해 평가했다: ECM 페놀 레드 프리(BD Matrigel #356237)를 TBS로 2mg/mL로 희석하고, 빙상에서 냉각한 ECL 어세이용의 플레이트(L15XB-3, MSD K.K., 고결합)의 각 웰의 중심에 5μL/웰로 액적 첨가했다. 그 다음에, 플레이트를 플레이트 실(seal)로 덮고, 4℃에서 하룻밤 정치했다. ECM 고정화 플레이트를 실온으로 되돌렸다. ECL 블로킹 버퍼(0.5% BSA 및 0.05% Tween 20을 추가한 PBS)를 150μL/웰로 플레이트에 가하고, 플레이트를 실온에서 2시간 이상 또는 4℃에서 하룻밤 정치했다. 그 다음에, 각 항체 샘플을 PBS-T(0.05% Tween 20을 추가한 PBS)로 9μg/mL로 희석했다. 2차 항체를 ECLDB(0.1% BSA 및 0.01% Tween 20을 추가한 PBS)로 2μg/mL로 희석했다. 20μL의 항체 용액 및 30μL의 2차 항체 용액을, 10μL/웰로 분주한 ECLDB를 포함하는 환저 플레이트의 각 웰에 첨가하고, 차광하면서 실온에서 1시간 교반했다. ECL 블로킹 버퍼를, ECL 블로킹 버퍼를 포함하는 ECM 플레이트를 반전시키는 것에 의해 제거했다. 이 플레이트에 대해서, 전술한 항체 및 2차 항체의 혼합 용액을 50μL/웰로 첨가했다. 그 다음에, 플레이트를, 차광하면서, 실온에서 1시간 정치했다. 플레이트를 반전시키는 것에 의해 샘플을 제거하고, 그 다음에, READ 버퍼(MSD K.K.)를 150μL/웰로 플레이트에 첨가하고, 계속해서, Sector Imager 2400(MSD K.K.)을 이용하여 sulfo-tag의 발광 시그널을 검출했다.
［참고 실시예 15］ 항GPC3/CD3/인간 CD137 삼중 특이성 항체 및 항GPC3/Dual-Fab 항체의 오프타겟 세포 상해 활성의 평가
(15-1) 항GPC3/CD3/인간 CD137 삼중 특이성 항체의 조제
표적 비의존성 세포 상해 활성 및 사이토카인 방출을 조사하기 위해서, CrossMab 및 FAE 테크놀로지를 이용하는 것에 의해, 삼중 특이성 항체를 생성했다(도 2a). 각 암이 2개의 결합 도메인을 갖고, 그 결과, 1개의 분자 중에 4개의 결합 도메인을 갖는 4가 IgG양 분자인 항체 A(mAb A)를, 전술과 같은 CrossMab에 의해 생성했다. 2가 IgG인 항체 B(mAb B)는, 종래의 IgG와 동일한 형식이다. mAb A 및 mAb B의 양쪽의 Fc 영역은, Fcγ 수용체에 대한 친화성이 감약된 사일런트인 FcγR이며, 탈글리코실화되고, 또한 FAE에 적용 가능했다. 6개의 삼중 특이성 항체를 구축했다. 6개의 삼중 특이성 항체에 있어서의 각 Fv 영역의 표적 항원을, 표 30에 나타냈다. mAb A, mAb B, 및 mAb AB의 결합 도메인의 각각의 명명 규칙을, 도 2b에 나타낸다. 6개의 삼중 특이성 항체인 mAb AB의 각각을 생성하기 위한 mAb A 및 mAb B의 페어, 및 그 서열 번호를, 각각 표 31 및 표 32에 나타냈다. WO2005/035584 A1에 기재된 항체 CD3D(2)_i121(AN121이라고 생략된다)를, 항CD3ε 항체로서 이용했다. 6개의 삼중 특이성 항체를 모두, 상기의 방법에 의해 발현시키고, 정제했다.
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
(15-2) GPC3/CD3/인간 CD137 삼중 특이성 항체의 결합의 평가
삼중 특이성 항체의 인간 CD3 및 CD137에 대한 결합 친화성을, 이용하여 37℃에서 평가했다. 삼중 특이성 항체의 인간 CD3 및 CD137에 대한 결합 친화성을, Biacore T200 기기(GE Healthcare)를 이용하여 37℃에서 평가했다. 항인간 Fc 항체(GE Healthcare)를, 아민 커플링 키트(GE Healthcare)을 이용하여 CM4 센서 칩의 모든 플로 셀 상에 고정화했다. 항Fc 센서 표면 상에 항체를 포착하고, 그 다음에, 재조합 인간 CD3 또는 CD137을, 플로 셀 상에 인젝트했다. 모든 항체 및 애널라이트는, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3을 함유하는 ACES pH 7.4에 있어서 조제했다. 센서 표면은, 사이클마다 3M MgCl2로 재생시켰다. 결합 친화성은, Biacore T200 Evaluation software, version 2.0(GE Healthcare)을 이용하여, 데이터를 프로세싱하여, 1:1 결합 모델에 피팅시키는 것에 의해 결정했다.
삼중 특이성 항체의 재조합 인간 CD3 및 CD137에 대한 결합 친화성을, 표 33에 나타낸다.
Figure pct00052
(15-3) GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 및 항GPC3/Dual-Fab의, 인간 CD137 및 CD3에 대한 동시 결합의 평가
Biacore 탠덤 블로킹 어세이(Biacore in-tandem blocking assay)를 행하여, 삼중 특이성 항체 또는 Dual-Fab 항체의 CD3 및 CD137의 양쪽에 대한 동시 결합을 특징 결정했다. 어세이는, Biacore T200 기기(GE Healthcare) 상에서, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3을 함유하는 ACES pH 7.4에 있어서 25℃에서 행했다. 항인간 Fc 항체(GE Healthcare)를, 아민 커플링 키트(GE Healthcare)를 이용하여 CM4 센서 칩의 모든 플로 셀 상에 고정화했다. 항Fc 센서 표면 상에 항체를 포착하고, 그 다음에, 8μM CD3을 플로 셀 상에 인젝트하고, 그 후, 8μM CD3의 존재하에서의 8μM CD137의 동일한 인젝션을 행했다. 제 2 인젝션에 대한 결합 리스폰스의 증가는, 상이한 파라토프에 대한 결합을 나타내고, 따라서, 동시의 결합 상호작용을 나타냈다. 한편, 제 2 인젝션에 대한 결합 리스폰스의 증강이 없거나가 감소했던 것은, 동일한 또는 오버랩하는 또는 인접하는 파라토프에 대한 결합을 나타내고, 따라서, 동시가 아닌 결합 상호작용을 나타냈다.
이 어세이의 결과를, 도 26에 나타내고, 거기에서는, GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체는, CD3 및 CD137에 대한 동시 결합 특성을 나타냈지만, 항GPC3/Dual-Fab 항체는 나타내지 않았다.
(15-4) GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 및 항GPC3/Dual-Fab 항체의, 인간 CD137 발현 CHO 세포 또는 Jurkat 세포에 대한 결합의 평가
도 27은, FACS 해석에 의해 판정된, 삼중 특이성 항체 및 Dual-Fab 항체의, 참고 실시예 13에 있어서 생성된 hCD137 트랜스펙턴트, 친CHO 세포, 또는 Jurkat 세포 상에 발현하고 있는 hCD3(참고 실시예 6-2)에 대한 결합을 나타낸다. 간결하게 말하면, 삼중 특이성 항체 및 Dual-Fab 항체를, 각 세포주와 2시간, 실온에서 인큐베이트하고, FACS 완충액(PBS 중, 2% FBS, 2mM EDTA)으로 세정했다. 그 다음에, Goat F(ab')2 anti-Human IgG, Mouse ads-PE(Southern Biotech, 카탈로그2043-09)를 첨가하고, 30분간 4℃에서 인큐베이트하고, FACS 완충액으로 세정했다. 데이터의 획득을, FACS Verse(Becton Dickinson)로 행하고, 그 후, FlowJo software(Tree Star)를 이용한 해석을 행했다.
도 27은, 50nM의 항GPC3/H183L072(흑선) 항체가, Ctrl 항체(회색 색채움)와 비교하여, hCD137 트랜스펙턴트 상의 hCD137에 특이적으로 결합하지만(도 27a), CHO 친세포에 대해서는 결합이 관찰되지 않음(도 27b)을 나타낸다. 마찬가지로, 2nM의 항GPC3/CD137xCD3(암회색 색채움) 및 항GPC3/CD137xCtrl(흑선) 삼중 특이성 항체는, Ctrl/CtrlxCD3 삼중 특이성 대조 항체(박회색, 색채움)와 비교하여, 트랜스펙턴트 세포 상의 hCD137에 대한 특이적 결합을 나타냈다(도 27c). CHO 친세포에 있어서는, 비특이적 결합은 관찰되지 않았다(도 27d).
50nM의, 도 27e에 있어서의 항GPC3/H183L072(흑선) 항체 및 도 27f에 있어서의 GPC3/CD137xCD3(암회색 색채움) 또는 GPC3/CD137xCtrl(흑선) 삼중 특이성 항체는 양쪽 모두, 그 각각의 대조(박회색 색채움)와 비교하여, Jurkat 세포 상에 발현하고 있는 CD3에 결합함이 나타났다.
(15-5) GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 및 항GPC3/Dual-Fab 삼중 특이성 항체의, 인간 GPC3 발현 세포에 대한 T 세포 상의 CD3 활성화의 평가
삼중 특이성 항체 및 항GPC3/Dual-Fab 항체의 양쪽의 형식이, 표적 의존적 양식으로 이펙터 세포를 활성화할 수 있는지 여부를 조사하기 위해서, 참고 실시예 6-2에 기재되어 있는 바와 같이 NFAT-luc2 Jurkat 루시페라제 어세이를 실시했다. 5.00E+03개의 SK-pca60 세포(참고 실시예 13)를 표적 세포로서 이용하여, 0.1, 1, 및 10nM의 삼중 특이성 항체 또는 Dual-Fab 항체의 존재하에서 24시간, 2.50E+04개의 NFAT-luc2 Jurkat 세포와 공배양했다. 24시간 후에, 루시페라제 활성을, Bio-Glo luciferase assay system(Promega, G7940)에 의해, 제조업자의 설명서에 따라 검출했다. 발광(단위)은, GloMax(등록상표) Explorer System(Promega #GM3500)을 이용하여 검출하고, 포착된 값을, Graphpad Prism 7을 이용하여 플로팅했다. 도 28에 나타내는 바와 같이, GPC3/CD137xCD3, GPC3/CtrlxCD3, 또는 항GPC3/H183L072 등의 항GPC3 결합 및 항CD3 결합의 양쪽으로 구성되는 삼중 특이성 항체만이, 표적 세포의 존재하에서, Jurkat 세포의 용량 의존적인 활성화를 가져왔다. 주목할만하게도, 참고 실시예(15-4)에 있어서의 FACS 해석에 의한 Jurkat 세포에 대한 항GPC3/H183L072 항체의 결합은 보다 약함에도 불구하고, 항GPC3/H183L072 항체는, GPC3/CD137xCD3 또는 GPC3/CtrlxCD3 항체와 마찬가지의 정도의 Jurkat 활성화를 야기할 수 있었다. 전체적으로, 삼중 특이성 항체 및 항GPC3/Dual-Fab 항체는 양쪽 모두, 이펙터 세포의 표적 의존성 활성화를 가져올 수 있다.
(15-6) GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 및 항GPC3/Dual-Fab 항체의, 인간 CD137 발현 세포에 대한 T 세포 상의 CD3 활성화의 평가
삼중 특이성 항체 형식 및 항GPC3/Dual-Fab 항체가 양쪽 모두, hCD137 발현 세포와 hCD3 발현 이펙터 세포와의 가교를 가져올 수 있는지 여부를 조사하기 위해서, 참고 실시예(15-5)에 기재되어 있는 바와 같이, 5.00E+03개의 hCD137 발현 CHO를, 0.1, 1, 및 10nM의 삼중 특이성 항체의 존재하에서 24시간, 2.50E+04개의 NFAT-luc2 Jurkat 세포와 공배양했다. 도 29는, 친CHO 세포와 공배양했을 때에, 모든 삼중 특이성 항체에 의한 Jurkat 세포의 비특이적인 활성화가 없음을 나타냈다. 그러나, GPC3/CD137xCD3 및 Ctrl/CD137xCD3 삼중 특이성 항체는 양쪽 모두, hCD137 발현 CHO 세포의 존재하에서 Jurkat 세포를 활성화할 수 있음이 관찰되었다. 항GPC3/H183L072 항체는, hCD137 발현 CHO 세포와 공배양했을 때에, Jurkat 세포의 활성화를 가져오지 않았다. 10nM의 항GPC3/H183L072 항체는, 10nM의 GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체의 것의 약 0.96%의 발광을 나타내고, 1nM의 항GPC3/H183L072 항체는, 1nM의 GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체의 것의 약 1.93%의 발광을 나타냈다. 참고 실시예 15-5에 있어서 평가된 GPC3 양성 세포에 대한 CD3 활성화와 비교했을 경우, 10nM 또는 1nM의 항GPC3/H183L072 항체를 이용했을 때에는, 약 1.36% 또는 1.89%의 발광이, CD137 양성 세포에 대해서 검출되었지만, 10nM 및 1nM의 GPC3/CD137xCD3 삼중 특이성 항체는, 각각, GPC3 양성 세포에 대한 것과 비교하여 약 127.77% 및 107.22%의 발광을, CD137 양성 세포에 대해서 나타냈다.
정리하면, 이것은, CD3과 CD137에 동시에 결합하는 삼중 특이성 형식 GPC3/CD137xCD3은, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 항GPC3/Dual-Fab 형식과는 달리, 표적 또는 종양 항원의 결합과는 독립하여, hCD137 발현 세포에 대한 Jurkat 세포 활성화를 가져와, 오프타겟 세포 상해 활성을 발생시킬 수 있음을 시사한다. 참고 실시예 8, 15-5, 및 15-6에 나타내는 그들 결과로부터, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 항체만이, 표적 항원 발현 세포를 특이적으로 사멸시킬 수 있음을 알 수 있다.
(15-7) Ctrl/CD137xCD3 삼중 특이성 항체 및 Ctrl/Dual-Fab 항체의, PBMC로부터의 오프타겟 사이토카인 방출의 평가
오프타겟 독성에 대한 삼중 특이성 항체 형식과 Dual-Fab 항체의 비교를 또한, 인간 PBMC 용액을 이용하여 평가했다. 간결하게 기술하면, 참고 실시예(7-2-1)에 기재되어 있는 바와 같이 조제된 2.00E+05개의 PBMC를, 80, 16, 및 3.2nM의 삼중 특이성 항체 또는 Dual-Fab 항체와 표적 세포의 비존재하에서 48시간 인큐베이트했다. 상청에 있어서의 IL-2, IFNγ, 및 TNFα를, 참고 실시예(7-2-2)에 기재되는 바와 같은 사이토카인 방출 어세이를 이용하여 측정했다. 도 30에 나타내는 바와 같이, Ctrl/CD137xCD3 삼중 특이성 항체는, PBMC로부터의 IL-2, IFNγ, 및 TNFα의 방출을 가져올 수 있지만, Ctrl/Dual-Fab 항체는 가져오지 않는다. 80nM Ctrl/Dual-Fab 항체는, 80nM Ctrl/CD137xCD3 삼중 특이성 항체의 것의 약 50%의 IL-2 농도를 나타내고, 16nM의 항체를 이용했을 때에는, 10% 미만의 IL-2 농도가 관찰되었다. IFNγ 및 TNFα에 대해 말하면, Ctrl/Dual-Fab 항체는, 각 항체 농도에 있어서, Ctrl/CD137xCD3 삼중 특이성 항체에서의 것의 10% 미만의 IL-2 농도를 나타냈다.
이들 결과는, Ctrl/CD137xCD3 삼중 특이성 형식이, 표적 세포의 비존재하에서 PBMC의 비특이적 활성화를 가져왔음을 시사한다. 최후로, 데이터는, Dual-Fab 형식이, 오프타겟 독성을 수반하지 않고 표적 특이적 이펙터 세포 활성화를 부여할 수 있음을 나타냈다.
본 발명은, CD3 및 CD137(4-1BB)에 결합할 수 있지만, CD3과 CD137에 동시에는 결합할 수 없는, 항원 결합 분자를 제공한다. 본 발명의 항원 결합 분자는, 3개의 상이한 항원에 대한 결합을 통해, 이들 항원 결합 분자에 의해 유도되는 증강된 T 세포 의존성 세포 상해 활성을 나타낸다.
SEQUENCE LISTING <110> CHUGAI SEIYAKU KABUSHIKI KAISHA <120> ANTIGEN-BINDING MOLECULES CAPABLE OF BINDING CD3 AND CD137 BUT NOT SIMULTANEOUSLY <130> C1-A1824P2 <150> JP 2018-185120 <151> 2018-09-28 <150> JP 2019-104308 <151> 2019-06-04 <160> 229 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 128 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 1 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Asn Ala 20 25 30 Trp Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Gln Ile Lys Asp Lys Gly Asn Ala Tyr Ala Ala Tyr Tyr Ala Pro 50 55 60 Ser Val Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asp Ser Lys Asn Ser 65 70 75 80 Ile Tyr Leu Gln Met Asn Ser Leu Lys Thr Glu Asp Thr Ala Val Tyr 85 90 95 Tyr Cys His Tyr Val His Tyr Ala Ser Ala Ser Thr Val Leu Pro Ala 100 105 110 Phe Gly Val Asp Ala Trp Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr Val Ser Ser 115 120 125 <210> 2 <211> 128 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 2 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Lys Phe Ser Asn Val 20 25 30 Trp Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Gln Ile Lys Asp Lys Tyr Asn Ala Tyr Ala Ala Tyr Tyr Ala Pro 50 55 60 Ser Val Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asp Ser Lys Asn Ser 65 70 75 80 Ile Tyr Leu Gln Met Asn Ser Leu Lys Thr Glu Asp Thr Ala Val Tyr 85 90 95 Tyr Cys His Tyr Val His Tyr Ala Ser Ala Ser Thr Leu Leu Pro Ala 100 105 110 Phe Gly Val Asp Ala Trp Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr Val Ser Ser 115 120 125 <210> 3 <211> 128 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 3 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Lys Phe Ser Asn Val 20 25 30 Trp Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu 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Pro Ala 100 105 110 Phe Gly Val Asp Ala Trp Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr Val Ser Ser 115 120 125 <210> 5 <211> 128 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 5 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Val Phe Ser Asn Val 20 25 30 Trp Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Gln Ile Lys Asp Lys Trp Asn Ala Tyr Ala Ala Tyr Tyr Ala Pro 50 55 60 Ser Val Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asp Ser Lys Asn Ser 65 70 75 80 Ile Tyr Leu Gln Met Asn Ser Leu Lys Thr Glu Asp Thr Ala Val Tyr 85 90 95 Tyr Cys His Tyr Ile His Tyr Ala Ser Ala Ser Thr Leu Leu Pro Ala 100 105 110 Glu Gly Ile Asp Ala Trp Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr Val Ser Ser 115 120 125 <210> 6 <211> 128 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 6 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg 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synthesized sequence <400> 77 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Val Val Gln Pro Gly Gly 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Asn Ala 20 25 30 Trp Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Gln Ile Lys Asp Lys Ser Gln Asn Tyr Ala Thr Tyr Val Ala Glu 50 55 60 Ser Val Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Ala Asp Ser Lys Asn Ser 65 70 75 80 Ile Tyr Leu Gln Met Asn Ser Leu Lys Thr Glu Asp Thr Ala Val Tyr 85 90 95 Tyr Cys Arg Tyr Val His Tyr Ala Ala Gly Tyr Gly Val Asp Ile Trp 100 105 110 Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr Val Ser Ser 115 120 <210> 78 <211> 112 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 78 Asp Ile Val Met Thr Gln Ser Pro Leu Ser Leu Pro Val Thr Pro Gly 1 5 10 15 Glu Pro Ala Ser Ile Ser Cys Arg Ser Ser Gln Pro Leu Val His Ser 20 25 30 Asn Arg Asn Thr Tyr Leu His Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala 35 40 45 Pro Arg Leu Leu Ile Tyr Lys Val Ser Asn Arg Phe Ser Gly Val Pro 50 55 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sequence <400> 80 Glu Ile Val Leu 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 Ser Val Ser Ser Tyr 20 25 30 Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Asp Ala Ser Asn Arg Ala Thr Gly Ile Pro Ala Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Glu Pro 65 70 75 80 Glu Asp Phe Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Gln Arg Ser Asn Trp Pro Pro 85 90 95 Ala Leu Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 100 105 <210> 81 <211> 399 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 81 Leu Gln Asp Pro Cys Ser Asn Cys Pro Ala Gly Thr Phe Cys Asp Asn 1 5 10 15 Asn Arg Asn Gln Ile Cys Ser Pro Cys Pro Pro Asn Ser Phe Ser Ser 20 25 30 Ala Gly Gly Gln Arg Thr Cys Asp Ile Cys Arg Gln Cys Lys Gly Val 35 40 45 Phe Arg Thr Arg Lys Glu Cys Ser Ser Thr Ser Asn Ala Glu Cys Asp 50 55 60 Cys Thr Pro Gly Phe His Cys Leu Gly Ala Gly Cys Ser Met Cys Glu 65 70 75 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sequence <400> 100 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Asn Ala 20 25 30 Trp Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Gln Ile Lys Asp Lys Gln Asn Leu Tyr Asn Ala Tyr Tyr Ala Glu 50 55 60 Ser Val Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asp Ser Lys Asn Ser 65 70 75 80 Ile Tyr Leu Gln Met Asn Ser Leu Lys Thr Glu Asp Thr Ala Val Tyr 85 90 95 Tyr Cys His Tyr Val His Tyr Ala Ser Ala Ser Thr Val Leu Pro Ala 100 105 110 Phe Gly Val Asp Ala Trp Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr Val Ser Ser 115 120 125 <210> 101 <211> 128 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 101 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Ile Ala 20 25 30 Trp Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Gln Ile Lys Asp Lys Val Asn Gly Tyr Thr Ala Tyr 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Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 117 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Ser Ala 20 25 30 Trp Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Gln Ile Lys Asp Arg Ala Ser Ala Tyr Asn Ala Tyr Tyr Ala Glu 50 55 60 Ser Val Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asp Ser Lys Asn Ser 65 70 75 80 Ile Tyr Leu Gln Met Asn Ser Leu Lys Thr Glu Asp Thr Ala Val Tyr 85 90 95 Tyr Cys Arg Tyr Val His Tyr Pro Ser Tyr Val Ser Phe Leu Pro Tyr 100 105 110 Tyr Gly Val Asp Ala Trp Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr Val Ser Ser 115 120 125 <210> 118 <211> 128 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 118 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Asn Ala 20 25 30 Trp Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Ile 35 40 45 Ala 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Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 151 Leu Gln Asp Pro Cys Ser Asn Cys Pro Ala Gly Thr Phe Cys Asp Asn 1 5 10 15 Asn Arg Asn Gln Ile Cys Ser Pro Cys Pro Pro Asn Ser Phe Ser Ser 20 25 30 Ala Gly Gly Gln Arg Thr Cys Asp Ile Cys Arg Gln Cys Lys Gly Val 35 40 45 Phe Arg Thr Arg Lys Glu Cys Ser Ser Thr Ser Asn Ala Glu Cys Asp 50 55 60 Cys Thr Pro Gly Phe His Cys Leu Gly Ala Gly Cys Ser Met Cys Glu 65 70 75 80 Gln Asp Cys Lys Gln Gly Gln Glu Leu Thr Lys Lys Gly Cys 85 90 <210> 152 <211> 63 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 152 Leu Gln Asp Pro Cys Ser Asn Cys Pro Ala Gly Thr Phe Cys Asp Asn 1 5 10 15 Asn Arg Asn Gln Ile Cys Ser Pro Cys Pro Pro Asn Ser Phe Ser Ser 20 25 30 Ala Gly Gly Gln Arg Thr Cys Asp Ile Cys Arg Gln Cys Lys Gly Val 35 40 45 Phe Arg Thr Arg Lys Glu Cys Ser Ser Thr Ser Asn Ala Glu Cys 50 55 60 <210> 153 <211> 141 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized 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artificially synthesized sequence <400> 209 Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Cys Ser Arg 1 5 10 15 Ser Thr Ser Glu Ser Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr 20 25 30 Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser 35 40 45 Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser 50 55 60 Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Asn Phe Gly Thr Gln Thr 65 70 75 80 Tyr Thr Cys Asn Val Asp His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys 85 90 95 Thr Val Glu Arg Lys Cys Cys Val Glu Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro 100 105 110 Pro Val Ala Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp 115 120 125 Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp 130 135 140 Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Gln Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly 145 150 155 160 Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Phe Asn 165 170 175 Ser Thr Phe Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Val His Gln Asp Trp 180 185 190 Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys 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Asn Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys 85 90 95 Arg Val Glu Leu Lys Thr Pro Leu Gly Asp Thr Thr His Thr Cys Pro 100 105 110 Arg Cys Pro Glu Pro Lys Ser Cys Asp Thr Pro Pro Pro Cys Pro Arg 115 120 125 Cys Pro Glu Pro Lys Ser Cys Asp Thr Pro Pro Pro Cys Pro Arg Cys 130 135 140 Pro Glu Pro Lys Ser Cys Asp Thr Pro Pro Pro Cys Pro Arg Cys Pro 145 150 155 160 Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys 165 170 175 Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val 180 185 190 Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Gln Phe Lys Trp Tyr 195 200 205 Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu 210 215 220 Gln Tyr Asn Ser Thr Phe Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His 225 230 235 240 Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys 245 250 255 Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Thr Lys Gly Gln 260 265 270 Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met 275 280 285 Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro 290 295 300 Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Ser Gly Gln Pro Glu Asn Asn 305 310 315 320 Tyr Asn Thr Thr Pro Pro Met Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu 325 330 335 Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Ile 340 345 350 Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn Arg Phe Thr Gln 355 360 365 Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 370 375 <210> 215 <211> 327 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 215 Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Cys Ser Arg 1 5 10 15 Ser Thr Ser Glu Ser Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr 20 25 30 Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser 35 40 45 Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser 50 55 60 Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Lys Thr 65 70 75 80 Tyr Thr Cys Asn Val Asp His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys 85 90 95 Arg Val Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro Cys Pro Ser Cys Pro Ala Pro 100 105 110 Glu Phe Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys 115 120 125 Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val 130 135 140 Asp Val Ser Gln Glu Asp Pro Glu Val Gln Phe Asn Trp Tyr Val Asp 145 150 155 160 Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Phe 165 170 175 Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp 180 185 190 Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Gly Leu 195 200 205 Pro Ser Ser Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg 210 215 220 Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Gln Glu Glu Met Thr Lys 225 230 235 240 Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp 245 250 255 Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys 260 265 270 Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser 275 280 285 Arg Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Glu Gly Asn Val Phe Ser 290 295 300 Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser 305 310 315 320 Leu Ser Leu Ser Leu Gly Lys 325 <210> 216 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 216 Gly Gly Gly Ser 1 <210> 217 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 217 Ser Gly Gly Gly 1 <210> 218 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 218 Gly Gly Gly Gly Ser 1 5 <210> 219 <211> 5 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 219 Ser Gly Gly Gly Gly 1 5 <210> 220 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 220 Gly Gly Gly Gly Gly Ser 1 5 <210> 221 <211> 6 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 221 Ser Gly Gly Gly Gly Gly 1 5 <210> 222 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 222 Gly Gly Gly Gly Gly Gly Ser 1 5 <210> 223 <211> 7 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 223 Ser Gly Gly Gly Gly Gly Gly 1 5 <210> 224 <211> 549 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 224 atggaacagg ggaagggcct ggctgtcctc atcctggcta tcattcttct tcaaggtact 60 ttggcccagt caatcaaagg aaaccacttg gttaaggtgt atgactatca agaagatggt 120 tcggtacttc tgacttgtga tgcagaagcc aaaaatatca catggtttaa agatgggaag 180 atgatcggct tcctaactga agataaaaaa aaatggaatc tgggaagtaa tgccaaggac 240 cctcgaggga tgtatcagtg taaaggatca cagaacaagt caaaaccact ccaagtgtat 300 tacagaatgt gtcagaactg cattgaacta aatgcagcca ccatatctgg ctttctcttt 360 gctgaaatcg tcagcatttt cgtccttgct gttggggtct acttcattgc tggacaggat 420 ggagttcgcc agtcgagagc ttcagacaag cagactctgt tgcccaatga ccagctctac 480 cagcccctca aggatcgaga agatgaccag tacagccacc ttcaaggaaa ccagttgagg 540 aggaattga 549 <210> 225 <211> 182 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 225 Met Glu Gln Gly Lys Gly Leu Ala Val Leu Ile Leu Ala Ile Ile Leu 1 5 10 15 Leu Gln Gly Thr Leu Ala Gln Ser Ile Lys Gly Asn His Leu Val Lys 20 25 30 Val Tyr Asp Tyr Gln Glu Asp Gly Ser Val Leu Leu Thr Cys Asp Ala 35 40 45 Glu Ala Lys Asn Ile Thr Trp Phe Lys Asp Gly Lys Met Ile Gly Phe 50 55 60 Leu Thr Glu Asp Lys Lys Lys Trp Asn Leu Gly Ser Asn Ala Lys Asp 65 70 75 80 Pro Arg Gly Met Tyr Gln Cys Lys Gly Ser Gln Asn Lys Ser Lys Pro 85 90 95 Leu Gln Val Tyr Tyr Arg Met Cys Gln Asn Cys Ile Glu Leu Asn Ala 100 105 110 Ala Thr Ile Ser Gly Phe Leu Phe Ala Glu Ile Val Ser Ile Phe Val 115 120 125 Leu Ala Val Gly Val Tyr Phe Ile Ala Gly Gln Asp Gly Val Arg Gln 130 135 140 Ser Arg Ala Ser Asp Lys Gln Thr Leu Leu Pro Asn Asp Gln Leu Tyr 145 150 155 160 Gln Pro Leu Lys Asp Arg Glu Asp Asp Gln Tyr Ser His Leu Gln Gly 165 170 175 Asn Gln Leu Arg Arg Asn 180 <210> 226 <211> 516 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 226 atggaacata gcacgtttct ctctggcctg gtactggcta cccttctctc gcaagtgagc 60 cccttcaaga tacctataga ggaacttgag gacagagtgt ttgtgaattg caataccagc 120 atcacatggg tagagggaac ggtgggaaca ctgctctcag acattacaag actggacctg 180 ggaaaacgca tcctggaccc acgaggaata tataggtgta atgggacaga tatatacaag 240 gacaaagaat ctaccgtgca agttcattat cgaatgtgcc agagctgtgt ggagctggat 300 ccagccaccg tggctggcat cattgtcact gatgtcattg ccactctgct ccttgctttg 360 ggagtcttct gctttgctgg acatgagact ggaaggctgt ctggggctgc cgacacacaa 420 gctctgttga ggaatgacca ggtctatcag cccctccgag atcgagatga tgctcagtac 480 agccaccttg gaggaaactg ggctcggaac aagtga 516 <210> 227 <211> 171 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 227 Met Glu His Ser Thr Phe Leu Ser Gly Leu Val Leu Ala Thr Leu Leu 1 5 10 15 Ser Gln Val Ser Pro Phe Lys Ile Pro Ile Glu Glu Leu Glu Asp Arg 20 25 30 Val Phe Val Asn Cys Asn Thr Ser Ile Thr Trp Val Glu Gly Thr Val 35 40 45 Gly Thr Leu Leu Ser Asp Ile Thr Arg Leu Asp Leu Gly Lys Arg Ile 50 55 60 Leu Asp Pro Arg Gly Ile Tyr Arg Cys Asn Gly Thr Asp Ile Tyr Lys 65 70 75 80 Asp Lys Glu Ser Thr Val Gln Val His Tyr Arg Met Cys Gln Ser Cys 85 90 95 Val Glu Leu Asp Pro Ala Thr Val Ala Gly Ile Ile Val Thr Asp Val 100 105 110 Ile Ala Thr Leu Leu Leu Ala Leu Gly Val Phe Cys Phe Ala Gly His 115 120 125 Glu Thr Gly Arg Leu Ser Gly Ala Ala Asp Thr Gln Ala Leu Leu Arg 130 135 140 Asn Asp Gln Val Tyr Gln Pro Leu Arg Asp Arg Asp Asp Ala Gln Tyr 145 150 155 160 Ser His Leu Gly Gly Asn Trp Ala Arg Asn Lys 165 170 <210> 228 <211> 624 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 228 atgcagtcgg gcactcactg gagagttctg ggcctctgcc tcttatcagt tggcgtttgg 60 gggcaagatg gtaatgaaga aatgggtggt attacacaga caccatataa agtctccatc 120 tctggaacca cagtaatatt gacatgccct cagtatcctg gatctgaaat actatggcaa 180 cacaatgata aaaacatagg cggtgatgag gatgataaaa acataggcag tgatgaggat 240 cacctgtcac tgaaggaatt ttcagaattg gagcaaagtg gttattatgt ctgctacccc 300 agaggaagca aaccagaaga tgcgaacttt tatctctacc tgagggcaag agtgtgtgag 360 aactgcatgg agatggatgt gatgtcggtg gccacaattg tcatagtgga catctgcatc 420 actgggggct tgctgctgct ggtttactac tggagcaaga atagaaaggc caaggccaag 480 cctgtgacac gaggagcggg tgctggcggc aggcaaaggg gacaaaacaa ggagaggcca 540 ccacctgttc ccaacccaga ctatgagccc atccggaaag gccagcggga cctgtattct 600 ggcctgaatc agagacgcat ctga 624 <210> 229 <211> 207 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 229 Met Gln Ser Gly Thr His Trp Arg Val Leu Gly Leu Cys Leu Leu Ser 1 5 10 15 Val Gly Val Trp Gly Gln Asp Gly Asn Glu Glu Met Gly Gly Ile Thr 20 25 30 Gln Thr Pro Tyr Lys Val Ser Ile Ser Gly Thr Thr Val Ile Leu Thr 35 40 45 Cys Pro Gln Tyr Pro Gly Ser Glu Ile Leu Trp Gln His Asn Asp Lys 50 55 60 Asn Ile Gly Gly Asp Glu Asp Asp Lys Asn Ile Gly Ser Asp Glu Asp 65 70 75 80 His Leu Ser Leu Lys Glu Phe Ser Glu Leu Glu Gln Ser Gly Tyr Tyr 85 90 95 Val Cys Tyr Pro Arg Gly Ser Lys Pro Glu Asp Ala Asn Phe Tyr Leu 100 105 110 Tyr Leu Arg Ala Arg Val Cys Glu Asn Cys Met Glu Met Asp Val Met 115 120 125 Ser Val Ala Thr Ile Val Ile Val Asp Ile Cys Ile Thr Gly Gly Leu 130 135 140 Leu Leu Leu Val Tyr Tyr Trp Ser Lys Asn Arg Lys Ala Lys Ala Lys 145 150 155 160 Pro Val Thr Arg Gly Ala Gly Ala Gly Gly Arg Gln Arg Gly Gln Asn 165 170 175 Lys Glu Arg Pro Pro Pro Val Pro Asn Pro Asp Tyr Glu Pro Ile Arg 180 185 190 Lys Gly Gln Arg Asp Leu Tyr Ser Gly Leu Asn Gln Arg Arg Ile 195 200 205

Claims (15)

  1. CD3 및 CD137에 결합할 수 있지만 CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 항체 가변 영역을 포함하는, 항원 결합 분자로서,
    바람직하게는 SPR에 의해 이하의 조건:
    37℃, pH 7.4, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3; 항원 결합 분자가 CM4 센서 칩 상에 고정화되고, 항원이 애널라이트가 된다
    에서 측정했을 경우에, 5×10-6M 미만의 평형 해리 상수(KD)로 CD137에 결합하는, 상기 항원 결합 분자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (a) 서열 번호: 159의 아미노산 서열을 포함하는 CD3ε(CD3 입실론)의 세포외 도메인의, 적어도 1개, 2개, 3개, 혹은 그보다 많은 아미노산 잔기; 및/또는
    (b) 인간 CD137의 LQDPCSNCPAGTFCDNNRNQICSPCPPNSFSSAGGQRTCDICRQCKGVFRTRKECSSTSNAEC(서열 번호: 152), 바람직하게는 LQDPCSN, NNRNQI, 및/혹은 GQRTCDI의 아미노산 서열을 포함하는 CD137의 N말단 영역의, 적어도 1개, 2개, 3개, 혹은 그보다 많은 아미노산 잔기
    에 결합하는, 항원 결합 분자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 항체 가변 영역이, 이하 중 어느 하나를 포함하는, 항원 결합 분자:
    (a1) 서열 번호: 16에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 30에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 44에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a2) 서열 번호: 17에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 31에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 45에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 64에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 69에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 74에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a3) 서열 번호: 18에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 32에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 46에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a4) 서열 번호: 19에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 33에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 47에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a5) 서열 번호: 19에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 33에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 47에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 65에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 70에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 75에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a6) 서열 번호: 20에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 34에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 48에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a7) 서열 번호: 22에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 36에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 50에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a8) 서열 번호: 23에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 37에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 51에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a9) 서열 번호: 23에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 37에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 51에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 66에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 71에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 76에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a10) 서열 번호: 24에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 38에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 52에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a11) 서열 번호: 25에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 39에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 53에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 66에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 71에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 76에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a12) 서열 번호: 26에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 40에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 54에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 66에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 71에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 76에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a13) 서열 번호: 26에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 40에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 54에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a14) 서열 번호: 27에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 41에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 55에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (a15) 서열 번호: 28에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 1(HCDR1), 서열 번호: 42에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 2(HCDR2), 서열 번호: 56에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 상보성 결정 영역 3(HCDR3), 서열 번호: 63에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 1(LCDR1), 서열 번호: 68에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 2(LCDR2), 및 서열 번호: 73에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 상보성 결정 영역 3(LCDR3);
    (b1) 서열 번호: 16의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 30의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 44의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b2) 서열 번호: 17의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 31의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 45의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 64의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 69의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 74의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b3) 서열 번호: 18의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 32의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 46의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b4) 서열 번호: 19의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 33의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 47의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b5) 서열 번호: 19의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 33의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 47의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 65의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 70의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 75의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b6) 서열 번호: 20의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 34의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 48의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b7) 서열 번호: 22의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 36의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 50의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b8) 서열 번호: 23의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 37의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 51의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b9) 서열 번호: 23의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 37의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 51의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 66의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 71의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 76의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b10) 서열 번호: 24의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 38의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 52의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b11) 서열 번호: 25의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 39의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 53의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 66의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 71의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 76의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b12) 서열 번호: 26의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 40의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 54의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 66의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 71의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 76의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b13) 서열 번호: 26의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 40의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 54의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b14) 서열 번호: 27의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 41의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 55의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (b15) 서열 번호: 28의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR1, 서열 번호: 42의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR2, 서열 번호: 56의 아미노산 서열을 포함하는 HCDR3, 서열 번호: 63의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR1, 서열 번호: 68의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR2, 및 서열 번호: 73의 아미노산 서열을 포함하는 LCDR3;
    (c1) 서열 번호: 2에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c2) 서열 번호: 3에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 59에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c3) 서열 번호: 4에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c4) 서열 번호: 5에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c5) 서열 번호: 5에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 60에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c6) 서열 번호: 6에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c7) 서열 번호: 8에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c8) 서열 번호: 9에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c9) 서열 번호: 9에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c10) 서열 번호: 10에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c11) 서열 번호: 11에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c12) 서열 번호: 12에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c13) 서열 번호: 12에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c14) 서열 번호: 13에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (c15) 서열 번호: 14에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58에 대해서 적어도 70%, 80%, 또는 90% 동일한 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d1) 서열 번호: 2의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d2) 서열 번호: 3의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 59의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d3) 서열 번호: 4의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d4) 서열 번호: 5의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d5) 서열 번호: 5의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 60의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d6) 서열 번호: 6의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d7) 서열 번호: 8의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d8) 서열 번호: 9의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d9) 서열 번호: 9의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d10) 서열 번호: 10의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d11) 서열 번호: 11의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d12) 서열 번호: 12의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 61의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d13) 서열 번호: 12의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d14) 서열 번호: 13의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (d15) 서열 번호: 14의 중쇄 가변 도메인(VH), 및 서열 번호: 58의 경쇄 가변 도메인(VL);
    (e) CD3에 대한 결합에 대해, (a1) 내지 (d15)의 항체 가변 영역 중 어느 하나와 경합하는, 항체 가변 영역;
    (f) CD137에 대한 결합에 대해, (a1) 내지 (d15)의 항체 가변 영역 중 어느 하나와 경합하는, 항체 가변 영역;
    (g) (a1) 내지 (d15)의 항체 가변 영역 중 어느 하나와 동일한 CD3 상의 에피토프에 결합하는, 항체 가변 영역;
    (h) (a1) 내지 (d15)의 항체 가변 영역 중 어느 하나와 동일한 CD137 상의 에피토프에 결합하는, 항체 가변 영역.
  4. 제 3 항에 있어서,
    (a) 이하의 위치(모두 Kabat 넘버링에 의한다)의 각각에, 그 위치에 대하여 나타나는 이하의 아미노산 잔기 중 1개 또는 복수개를 포함하는, 중쇄 가변 도메인 아미노산 서열:
    아미노산 26위의 A, D, E, I, G, K, L, M, N, R, T, W, 혹은 Y;
    아미노산 27위의 D, F, G, I, M, 혹은 L;
    아미노산 28위의 D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 29위의 F 혹은 W;
    아미노산 30위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 31위의 F, I, N, R, S, T, 혹은 V;
    아미노산 32위의 A, H, I, K, L, N, Q, R, S, T, 혹은 V;
    아미노산 33위의 W;
    아미노산 34위의 F, I, L, M, 혹은 V;
    아미노산 35위의 F, H, S, T, V, 혹은 Y;
    아미노산 50위의 E, F, H, I, K, L, M, N, Q, S, T, W, 혹은 Y;
    아미노산 51위의 I, K, 혹은 V;
    아미노산 52위의 K, M, R, 혹은 T;
    아미노산 52b위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 52c위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 53위의 A, E, F, H, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 54위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 55위의 E, F, G, H, L, M, N, Q, W, 혹은 Y;
    아미노산 56위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 57위의 A, D, E, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, 혹은 V;
    아미노산 58위의 A, F, H, K, N, P, R, 혹은 Y;
    아미노산 59위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 60위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 61위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 62위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 63위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 64위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 65위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 93위의 H 혹은 R;
    아미노산 94위의 F, G, H, L, M, S, T, V, 혹은 Y;
    아미노산 95위의 I 혹은 V;
    아미노산 96위의 F, H, I, K, L, M, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 97위의 F, Y, 혹은 W;
    아미노산 98위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 99위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 100위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 100a위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 100b위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 100c위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 100d위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 100e위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 100f위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 100g위의 A, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 100h위의 A, D, E, G, H, I, L, M, N, P, S, T, 혹은 V;
    아미노산 100i위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 101위의 A, D, F, I, L, M, N, Q, S, T, 혹은 V;
    아미노산 102위의 A, D, E, F, G, H, I K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    및/또는
    (b) 이하의 위치(모두 Kabat 넘버링에 의한다)의 각각에, 그 위치에 대하여 나타나는 이하의 아미노산 잔기 중 1개 또는 복수개를 포함하는, 경쇄 가변 도메인 아미노산 서열:
    아미노산 24위의 A, D, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 25위의 A, G, N, P, S, T, 혹은 V;
    아미노산 26위의 A, D, E, F, G, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, 혹은 V;
    아미노산 27위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 27a위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 27b위의 A, I, L, M, P, T, 혹은 V;
    아미노산 27c위의 A, E, F, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, T, W, 혹은 Y;
    아미노산 27d위의 A, E, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 27e위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 28위의 G, N, S, 혹은 T;
    아미노산 29위의 A, F, G, H, K, L, M, N, Q, R, S, T, W, 혹은 Y;
    아미노산 30위의 A, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 31위의 I, L, Q, S, T, 혹은 V;
    아미노산 32위의 F, W, 혹은 Y;
    아미노산 33위의 A, F, H, L, M, Q, 혹은 V;
    아미노산 34위의 A, H, 혹은 S;
    아미노산 50위의 I, K, L, M, 혹은 R;
    아미노산 51위의 A, E, I, K, L, M, Q, R, S, T, 혹은 V;
    아미노산 52위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 53위의 A, E, F, G, H, K, L, M, N, P, Q, R, S, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 54위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 55위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, 혹은 Y;
    아미노산 56위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 89위의 A, G, K, S, 혹은 Y;
    아미노산 90위의 Q;
    아미노산 91위의 G;
    아미노산 92위의 A, D, H, K, N, Q, R, S, 혹은 T;
    아미노산 93위의 A, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, V, W, 혹은 Y;
    아미노산 94위의 A, D, H, I, M, N, P, Q, R, S, T, 혹은 V;
    아미노산 95위의 P;
    아미노산 96위의 F 혹은 Y; 및
    아미노산 97위의 A, D, E, G, H, I, K, L, M, N, Q, R, S, T, 혹은 V
    를 포함하는, (a1) 내지 (a15) 또는 (c1) 내지 (c15)의 어느 하나에 기재된 항원 결합 분자.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이하의 (1) 내지 (3)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 특징을 갖는, 항원 결합 분자:
    (1) 항원 결합 분자가, 각각이 상이한 세포 상에서 발현하고 있는 CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는다;
    (2) 항원 결합 분자가, CD137에 대한 아고니스트 활성을 갖는다; 및
    (3) 항원 결합 분자가, 서열 번호: 1의 VH 서열 및 서열 번호: 57의 VL 서열을 포함하는 참조 항체와 비교하여, 동등의 또는 10배, 20배, 50배, 100배 낮은, 인간 CD137에 대한 결합에 대한 KD치를 갖고, 여기에서, 해당 KD치는, 바람직하게는 SPR에 의해 이하의 조건:
    37℃, pH 7.4, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3; 항원 결합 분자가 CM4 센서 칩 상에 고정화되고, 항원이 애널라이트가 된다
    에서 측정된다.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    CD3 및 CD137과는 상이한 제 3 항원에 결합할 수 있는 항체 가변 영역을 추가로 포함하는, 항원 결합 분자.
  7. 제 6 항에 있어서,
    제 3 항원이, 암 조직에 있어서 특이적으로 발현하고 있는 분자인, 항원 결합 분자.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    항체 Fc 영역을 추가로 포함하는, 항원 결합 분자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 Fc 영역이, 천연형 인간 IgG1 항체의 Fc 영역과 비교하여 FcγR에 대한 결합 활성이 저하되어 있는 Fc 영역인, 항원 결합 분자.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 항원 결합 분자와, 약학적으로 허용할 수 있는 담체를 포함하는, 의약 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 항원 결합 분자를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 포함하는, 단리된 폴리뉴클레오티드.
  12. 제 11 항에 기재된 폴리뉴클레오티드를 포함하는, 발현 벡터.
  13. 제 11 항에 기재된 폴리뉴클레오티드 또는 제 12 항에 기재된 발현 벡터로 형질 전환되었거나 또는 그것으로 트랜스펙트된, 숙주 세포.
  14. 제 13 항에 기재된 숙주 세포를 배양하는 공정을 포함하는, 다중 특이성 항원 결합 분자 또는 다중 특이성 항체를 제작하는 방법.
  15. 이하의 공정을 포함하는, CD3 및 CD137에 결합할 수 있지만, CD3과 CD137에 동시에는 결합하지 않는 항체 가변 영역을 취득하거나 또는 스크리닝하는 방법:
    (a) 복수의 항체 가변 영역을 포함하는 라이브러리를 제공하는 공정,
    (b) 공정(a)에 있어서 제공된 라이브러리를, 제 1 항원으로서의 CD3 또는 CD137의 어느 하나와 접촉시켜, 제 1 항원에 결합한 항체 가변 영역을 수집하는 공정,
    (c) 공정(b)에 있어서 수집된 항체 가변 영역을, CD3 및 CD137 중 제 2 항원과 접촉시켜, 제 2 항원에 결합한 항체 가변 영역을 수집하는 공정, 및
    (d) 이하의 항체 가변 영역:
    (1) 바람직하게는 SPR에 의해 이하의 조건:
    37℃, pH 7.4, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3; 항원 결합 분자가 CM4 센서 칩 상에 고정화되고, 항원이 애널라이트가 된다
    에서 측정했을 경우에, 약 5×10-6M 미만 혹은 5×10-6M 내지 3×10-8M의 평형 해리 상수(KD)로 CD137에 결합하는, 항체 가변 영역; 및/또는
    (2) 바람직하게는 SPR에 의해 이하의 조건:
    25℃, pH 7.4, 20mM ACES, 150mM NaCl, 0.05% Tween 20, 0.005% NaN3; 항원 결합 분자가 CM4 센서 칩 상에 고정화되고, 항원이 애널라이트가 된다
    에서 측정했을 경우에, 2×10-6M 내지 1×10-8M의 평형 해리 상수(KD)로 CD3에 결합하는, 항체 가변 영역
    을 선택하는 공정.
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