PL217751B1

PL217751B1 - Zastosowanie glikomodyfikowanego przeciwciała do wytwarzania kompozycji farmaceutycznej do leczenia choroby wybranej z grupy składającej się z nowotworu, małopłytkowości autoimmunologicznej w przewlekłej chorobie przeszczep przeciwko gospodarzowi i immunozależnej nabytej aplazji czysto czerwonokrwinkowej

Info

Publication number: PL217751B1
Application number: PL374178A
Authority: PL
Inventors: Joel Jean-Mairet; Pablo Umana; James E. Bailey
Original assignee: Glycart Biotechnology Ag
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2014-08-29
Also published as: US20160272719A1; NO20040453L; EP2180044A1; CN1555411A; AU2002339845B2; US8999324B2; MXPA04001072A; US8021856B2; CA2455365C; JP2005524379A; NZ571596A; CA2455365A1; PL374178A1; NZ592087A; KR20040054669A; HUP0700103A3; US20110293609A1; US9631023B2; US20150274837A1; KR20100018071A

Description

Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie glikomodyfikowanego przeciwciała do wytwarzania kompozycji farmaceutycznej do leczenia choroby wybranej z grupy składającej się z nowotworu, małopłytkowości autoimmunologicznej w przewlekłej chorobie przeszczep przeciwko gospodarzowi i immunozależnej nabytej aplazji czysto czerwonokrwinkowej, przy czym wspomniane przeciwciało specyficznie wiąże się z ludzkim antygenem CD20, i przy czym wspomniane przeciwciało wykazuje zwiększoną cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciał w wyniku wspomnianej glikomodyfikacji.

Tło wynalazku

Dziedzina wynalazku

Niniejszy wynalazek należy do dziedziny inżynierii glikozylacji białek. Dokładniej, niniejszy wynalazek dotyczy inżynierii glikozylacji służącej wytwarzaniu białek o ulepszonych właściwościach terapeutycznych, w tym białek o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał.

Stan techniki

Glikoproteiny są mediatorami wielu istotnych czynności organizmu ludzkiego, innych organizmów eukariotycznych i niektórych organizmów prokariotycznych, w tym katalizy, przekazywania sygnałów, łączności międzykomórkowej oraz rozpoznawania i wiązania cząsteczek. Stanowią one większą część niecytozolowych białek w organizmach eukariotycznych (Lis i wsp., Eur. J. Biochem. 218:1-27 (1993)). Wiele glikoprotein wykorzystuje się w celach terapeutycznych; w ostatnich dwudziestu latach rekombinowane wersje występujących naturalnie wydzielanych glikoprotein były głównym produktem przemysłu biotechnologicznego. Przykładami są erytropoetyna (EPO), terapeutyczne przeciwciała monoklonalne (terapeutyczne mAb), tkankowy aktywator plazminogenu (tPA), interferon-β (IFN-β), czynnik stymulujący wzrost kolonii granulocytów i makrofagów (GM-CSF) i ludzka gonadotropina kosmówkowa (hCG). (Cumming i wsp., Glycobiology 1:115-130 (1991)).

Składowa oligosacharydowa może istotnie wpływać na właściwości, od których zależy skuteczność glikoproteiny terapeutycznej, takie jak: stabilność fizyczna, oporność na atak proteaz, interakcje z układem odpornościowym, farmakokinetyka i swoista aktywność biologiczna. Właściwości te mogą zależeć nie tylko od obecności lub nieobecności, lecz również od swoistej struktury oligosacharydów. Można dokonać pewnych uogólnień zależności między strukturą oligosacharydu a czynnością glik o protein. Na przykład pewne struktury oligosacharydowe biorą udział w szybkim usuwaniu glikoproteiny z krwiobiegu na drodze interakcji ze swoistymi białkami wiążącymi węglowodany, natomiast inne ulegają wiązaniu przez przeciwciała i wyzwalają niepożądane reakcje immunologiczne (Jenkins i wsp., Nature Biotechnol. 14:975-81 (1996)).

Komórki ssacze są najbardziej zalecanymi gospodarzami do wytwarzania glikoprotein terapeutycznych ze względu na ich zdolność do glikozylacji białek w postaci wykazującej największą zgodność z zamierzonym zastosowaniem u człowieka (Cumming i wsp., Glycobiology 1:115-30 (1991); Jenkins i wsp., Nature Biotechnol. 14:975-81 (1996)). W bakteriach bardzo rzadko dochodzi do glikozylacji białek; również w innych typach powszechnie stosowanych organizmów gospodarza, takich jak: drożdże, grzyby nitkowate, komórki owadów i roślin, uzyskiwany wzorzec glikozylacji związany jest z szybkim usuwaniem z krwiobiegu, niepożądanymi interakcjami immunologicznymi, a w niektórych swoistych przypadkach - ze zmniejszeniem aktywności biologicznej. Spośród komórek ssaczych najpowszechniej w ostatnich dwudziestu latach stosowano komórki jajników chomików chińskich (CHO). Oprócz zapewnienia odpowiednich wzorców glikozylacji komórki te umożliwiają powtarzalne wytwarzanie genetycznie stabilnych, wysoce produktywnych klonalnych linii komórkowych. Można je hodować do dużej gęstości w prostych bioreaktorach, stosując pożywki bez zawartości surowicy; ich wykorzystanie umożliwia opracowanie bezpiecznych i powtarzalnych bioprocesów. Do innych powszechnie stosowanych komórek zwierzęcych należą: komórki nerek noworodków chomika (BHK), mysie komórki szpiczaka NS0- i SP2/0. Ostatnio badano również wytwarzanie w organizmach zwierząt transgenicznych (Jenkins i wsp., Nature Biotechnol. 14:975-81 (1996)).

Wszystkie przeciwciała zawierają struktury węglowodanowe w konserwatywnych pozycjach w regionach stałych łańcuchów ciężkich, przy czym każdy izotyp wykazuje odrębne spektrum połączonych przez N struktur węglowodanowych, które rozmaicie wpływają na konstrukcję białka, jego wytwarzanie i aktywność czynnościową (Wright, A., i Morrison, S. L., Trends Biotech. 15:26-32 (1997)). Struktura przyłączonego przez N węglowodanu wykazuje znaczną zmienność w zależności od stopnia obróbki i może obejmować dużą zawartość mannozy o wielokrotnych rozgałęzieniach, jak

PL 217 751 B1 również biantenarne oligosacharydy złożone (Wright, A. i Morrison, S. L., Trends Biotech. 15:26-32 (1997)). Typowo dochodzi do heterogennej obróbki rdzeniowych struktur oligosacharydowych przyłączanych w danym miejscu glikozylacji, tak że nowe przeciwciała monoklonalne istnieją w wielu glikoformach. Podobnie wykazano, że między liniami komórkowymi istnieją znaczne różnice w glikozylacji przeciwciał i nawet dla danej linii komórkowej w hodowli w różnych warunkach obserwuje się niewielkie różnice (Lifely, M. R. i wsp., Glycobiology 5(8):813-22 (1995)).

Niesprzężone przeciwciała monoklonalne (mAb) mogą być użytecznymi lekami w leczeniu chorób nowotworowych, czego dowodzi zarejestrowanie przez Amerykańską Agencję Żywności i Leków leku Rituximab (Rituxan™, IDEC Pharmaceuticals, San Diego, CA, Stany Zjednoczone i Genentech Inc., San Francisco, CA, Stany Zjednoczone) do leczenia nieziarniczego chłoniaka z komórek B CD20-dodatnich niskiego stopnia lub pęcherzykowego, i leku Trastuzumab (Herceptin™; Genentech Inc.) w leczeniu zaawansowanego raka sutka (Grillo-Lopez, A.- J., i wsp., Semin. Oncol. 26:66-73 (1999); Goldenberg, M. M., Clin. Ther. 21:309-18 (1999)). Sukces tych produktów opiera się nie tylko na ich skuteczności, lecz również na ich znakomitych profilach bezpieczeństwa (Grillo-Lopez, A.-J., i wsp., Semin. Oncol. 26:66-73 (1999); Goldenberg, M. M., Clin. Ther. 21:309-18 (1999)). Mimo korzyści odniesionych z tych dwóch leków, nadal istnieje duże zainteresowanie uzyskaniem większej swoistości przeciwciał niż w przypadku leczenia niesprzężonymi mAb.

Jednym ze sposobów uzyskania znacznego wzrostu siły działania przy zachowaniu prostoty procesu wytwarzania i unikaniu istotnych działań niepożądanych jest nasilenie naturalnej funkcji efektorowych mAb, zależnych od komórek, poprzez obróbkę ich składowej oligosacharydowej (Umana, P. i wsp., Nature Biotechnol. 17:176-180 (1999)). Przeciwciała typu IgG1 - najpowszechniej stosowane przeciwciała w immunoterapii nowotworów - są glikoproteinami o zachowanym (konserwatywnym) przyłączonym przez N miejscu glikozylacji w pozycji Asn297 w każdej domenie CH2. Dwa złożone biantenarne oligosacharydy przyłączone do Asn297 znajdują się między domenami CH2, tworząc wiele punktów styków z rdzeniem polipeptydowym, a ich obecność ma zasadnicze znaczenie dla przeciwciała, aby mogło ono spełniać funkcje efektorowe, takie jak cytotoksyczność komórkowa zależna od przeciwciał (ang. antibody dependent cellular cytotoxity, ADCC) (Lifely, M. R. i wsp., Glycobiology 5:813-822 (1995); Jefferis, R. i wsp., Immunol. Rev. 163:59-16 (1998); Wright, A. i Morrison, S. L., Trends Biotechnol. 15:26-32 (1997)).

Twórcy niniejszego zgłoszenia uprzednio wykazali, że nadekspresja β(1,4)-N-acetyloglukozaminylotransferazy III (GnTIII) - glikozylotransferazy katalizującej tworzenie rozdwojonych oligosacharydów w komórkach jajnika chomików chińskich (CHO) istotnie zwiększa aktywność ADCC in vitro chimerowego przeciwciała monoklonalnego wykazującego działanie przeciwko nerwiakowi zarodkowemu (neuroblastoma) (chCE7), wytwarzanego przez poddane obróbce komórki CHO (zob. Umana, P. i wsp., Nature Biotechnol. 17:176-180 (1999), międzynarodowa publikacja nr WO 99/54342; publikacje te włącza się w całości do niniejszego opisu przez przywołanie). Przeciwciało chCE7 należy do dużej klasy niesprzężonych mAb wykazujących duże powinowactwo i swoistość w odniesieniu do nowotworów, jednak zbyt małą siłę działania, aby można je było wykorzystać w klinice przy wytwarzaniu w standardowych stosowanych w przemyśle liniach komórkowych pozbawionych enzymu GnTIII (Umana, P. i wsp., Nature Biotechnol. 17:176-180 (1999)). Było to pierwsze badanie, w którym wykazano, że możliwe jest znaczne zwiększenie maksymalnej aktywności ADCC in vitro poprzez zwiększenie względnej zawartości rozdwojonych oligosacharydów związanych z regionem stałym (FC) powyżej poziomu występującego w przeciwciałach naturalnych. W celu stwierdzenia, czy odkrycie to można ekstrapolować na niesprzężone mAb, które już wykazują istotną aktywność ADCC w nieobecności nierozdwojonych oligosacharydów, twórcy niniejszego wynalazku zastosowali tę technikę do leku Rituximab - przeciwciała chimerowego anty-CD20, IDEC-C2B8. Twórcy niniejszego wynalazku zastosowali również tę technikę do niesprzężonego przeciwnowotworowego mAb chG250.

KRÓTKI OPIS WYNALAZKU

Twórcy niniejszego wynalazku wytworzyli nowe warianty glikozylacji przeciwciała monoklonalnego (mAb) IDEC-C2B8 skierowanego przeciwko CD20 (anty-CD20) (Rituximab) oraz przeciwnowotworowego mAb chG250, stosując poddane obróbce genetycznej linie komórkowe wytwarzające mAb, wykazujące nadekspresję N-acetyloglukozaminylotransferazy III (GnTIII; EC 2.1.4.144) w sposób regulowany przez tetracyklinę. GnTIII jest niezbędna do syntezy rozdwojonych oligosacharydów, które występują na poziomach od niskiego do średniego w występujących naturalnie przeciwciałach ludzkich, jednak nie stwierdza się ich w mAb wytwarzanych w standardowych liniach komórkowych stosowanych w przemyśle. Nowe glikozylowane wersje przewyższyły w zakresie aktywności biologicznej

PL 217 751 B1 (ADCC) preparat Mabthera™ (wersję Rituximab wypuszczoną na rynek europejski) i pochodzące ze szpiczaka mysiego chG250. Na przykład, do osiągnięcia maksymalnej aktywności ADCC leku Mabthera™ wystarczała dziesięciokrotnie mniejsza ilość wariantu zawierającego najwyższe poziomy rozdwojonych oligosacharydów. W przypadku chG250 wariant z najwyższymi poziomami rozdwojonych oligosacharydów wykazywał istotną aktywność ADCC w 125-krotnie niższym stężeniu niż stężenie niezbędne do wykrycia nawet małej aktywności ADCC niezmodyfikowanego kontrolnego chG250. Stwierdzono wyraźną korelację między poziomem ekspresji GnTIII a aktywnością ADCC.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest zastosowanie glikomodyfikowanego przeciwciała do wytwarzania kompozycji farmaceutycznej do leczenia choroby wybranej z grupy składającej się z nowotworu, małopłytkowości autoimmunologicznej w przewlekłej chorobie przeszczep przeciwko gospodarzowi i immunozależnej nabytej aplazji czysto czerwonokrwinkowej, przy czym wspomniane przeciwciało specyficznie wiąże się z ludzkim antygenem CD20, przy czym wspomniane przeciwciało zawiera zmniejszony udział nierozdwojonych oligosacharydów złożonych o wartości m/z wynoszącej 1648 i zwiększony udział albo rozdwojonych oligosacharydów złożonych o wartościach m/z wynoszących 1689, 1705, 1851 i 1867, albo rozdwojonych hybrydowych i galaktozylowanych oligosacharydów złożonych o wartościach m/z wynoszących 1664, 1810 i 1826, i przy czym wspomniane przeciwciało wykazuje zwiększoną cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciał w wyniku wspomnianej glikomodyfikacji.

Korzystnie wspomniane przeciwciało stanowi chimerowe przeciwciało monoklonalne przeciwko ludzkiemu CD20.

Korzystnie wspomniane przeciwciało stanowi fragment przeciwciała zawierający miejsce wiązania specyficznego.

Korzystnie wspomniane przeciwciało stanowi białko fuzyjne zawierające region Fc immunoglobuliny.

Korzystnie ponad 50% oligosacharydów w regionie Fc przeciwciała stanowią oligosacharydy rozdwojone.

Korzystnie ponad 70% oligosacharydów w regionie Fc przeciwciała stanowią oligosacharydy rozdwojone.

Korzystnie, gdy wspomniana kompozycja farmaceutyczna przeznaczona jest do leczenia nowotworu, to wspomnianym nowotworem jest chłoniak z komórek B.

Korzystnie wspomniane przeciwciało wykazuje maksymalną aktywność ADCC wynoszącą około 50%.

Korzystnie wspomniane przeciwciało wykazuje co najmniej dwukrotnie wyższą aktywność ADCC od aktywności ADCC odpowiadającego mu przeciwciała niepoddanego glikomodyfikacji.

Korzystnie wspomniane przeciwciało wykazuje co najmniej trzykrotnie wyższą aktywność ADCC od aktywności ADCC odpowiadającego mu przeciwciała niepoddanego glikomodyfikacji.

Korzystnie, gdy wspomniana kompozycja farmaceutyczna przeznaczona jest do leczenia małopłytkowości autoimmunologicznej w przewlekłej chorobie przeszczep przeciwko gospodarzowi, to wspomnia₂ ne przeciwciało podawane jest w cotygodniowym wlewie 375 mg/m² przez okres około 4 tygodni.

Korzystnie, gdy wspomniana kompozycja farmaceutyczna przeznaczona jest do leczenia immunozależnej nabytej aplazji czysto czerwonokrwinkowej, to wspomniane przeciwciało podawane jest ₂ dożylnie w dwóch dawkach wynoszących około 375 mg/m² na tydzień.

Zgodnie z wynalazkiem opisano komórkę gospodarza poddaną takiej obróbce, aby wytwarzała polipeptyd o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od Fc poprzez ekspresję co najmniej jednego kwasu nukleinowego kodującego e(1,4)-N-acetyloglukozaminylotransferazę III (GnTIII), przy czym polipeptyd wytwarzany przez komórkę gospodarza dobrany jest z grupy składającej się z całej cząsteczki przeciwciała, fragmentu przeciwciała i białka fuzyjnego obejmującego region równoważny regionowi Fc immunoglobuliny i przy czym GnTIII ulega ekspresji w ilości wystarczającej do zwiększenia odsetka polipeptydów zawierających rozdwojone hybrydowe oligosacharydy lub galaktozylowane oligosacharydy złożone lub ich mieszaniny w regionie Fc w stosunku do polipeptydów zawierających rozdwojone złożone oligosacharydy w regionie Fc.

Zalecanym polipeptydem jest IgG lub jej fragment, w szczególności IgG1 lub jej fragment. W innym zalecanym wykonaniu polipeptyd jest białkiem fuzyjnym zawierającym region równoważny regionowi Fc ludzkiej IgG.

W innym opisanym tu aspekcie do komórki gospodarza wprowadza się cząsteczkę kwasu nukleinowego zawierającą co najmniej jeden gen kodujący GnTIII. W zalecanym wykonaniu do chromosomu komórki gospodarza wprowadza się co najmniej jeden gen kodujący GnTIII.

PL 217 751 B1

Alternatywnie wytwarzano zmodyfikowaną komórkę gospodarza, w której aktywacji ulega endogenny gen GnTIII, na drodze, na przykład, wprowadzenia elementu DNA zwiększającego ekspresję genu do chromosomu gospodarza. W zalecanym wykonaniu endogenny GnTIII aktywowano poprzez wprowadzenie promotora, wzmacniacza, miejsca wiązania czynnika transkrypcyjnego, transpozonu, elementu retro wirusowego, lub ich połączenia, do chromosomu komórki gospodarza. W innym aspekcie komórkę gospodarza dobrano w taki sposób, aby zawierała mutację wyzwalającą ekspresję endogennej GnTIII. Komórką gospodarza jest dogodnie mutant komórki CHO lec 10.

W innym zalecanym wykonaniu co najmniej jeden kwas nukleinowy kodujący GnTIII jest połączony w sposób umożliwiający działanie z elementem promotora konstytutywnego.

W dalszym zalecanym wykonaniu komórką gospodarza jest komórka CHO, komórka BHK, komórka NS0, komórka SP2/0 lub komórka hybrydoma, komórka szpiczaka Y0, komórka szpiczaka mysiego P3X63, komórka PER lub komórka PER.C6, a polipeptyd jest przeciwciałem anty-CD20. W innym zalecanym wykonaniu komórką gospodarza jest komórka SP2/0, a polipeptydem jest przeciwciało monoklonalne chG250.

W innym aspekcie opisano tu komórkę gospodarza zawierającą ponadto co najmniej jeden transfekowany kwas nukleinowy kodujący cząsteczkę przeciwciała, fragment przeciwciała lub białko fuzyjne obejmujące region równoważny regionowi Fc immunoglobuliny. W zalecanym wykonaniu komórka gospodarza zawiera co najmniej jeden transfekowany kwas nukleinowy kodujący przeciwciało anty-CD20, chimerowe przeciwciało monoklonalne chCE7 skierowane przeciwko ludzkiemu nerwiakowi zarodkowemu, chimerowe przeciwciało monoklonalne chG250 skierowane przeciwko ludzkiemu rakowi z komórek nerkowych, chimerowe przeciwciało monoklonalne ING-1 skierowane przeciwko ludzkiemu rakowi okrężnicy, płuc i sutka, humanizowane przeciwciało monoklonalne 3622W94 skierowane przeciwko ludzkiemu antygenowi 17-1A, humanizowane przeciwciało A33 skierowane przeciwko ludzkiemu nowotworowi jelita grubego, przeciwciało monoklonalne skierowane przeciwko ludzkiemu czerniakowi, skierowane przeciwko gangliozydowi GD3 R24 lub chimerowe przeciwciało monoklonalne SF-25 skierowane przeciwko ludzkiemu rakowi płaskokomórkowemu, przeciwciało przeciwko ludzkiemu EGFR, przeciwciało przeciwko ludzkiemu EGFRvIII, przeciwciało przeciwko ludzkiemu PSMA, przeciwciało przeciwko ludzkiemu PSCA, przeciwciało przeciwko ludzkiemu CD22, przeciwciało przeciwko ludzkiemu CD30, przeciwciało przeciwko ludzkiemu CD33, przeciwciało przeciwko ludzkiemu CD38, przeciwciało przeciwko ludzkiemu CD40, przeciwciało przeciwko ludzkiemu CD45, przeciwciało przeciwko ludzkiemu CD52, przeciwciało przeciwko ludzkiemu CD138, przeciwciało przeciwko ludzkiemu wariantowi HLA-DR, przeciwciało przeciwko ludzkiemu EpCAM, przeciwciało przeciwko ludzkiemu CEA, przeciwciało przeciwko ludzkiemu MUC1, przeciwciało przeciwko ludzkiemu białku rdzeniowemu MUC1, przeciwciało przeciwko ludzkiemu nieprawidłowo glikozylowanemu MUC1, przeciwciało przeciwko ludzkim wariantom fibronektyny zawierającym domenę ED-B i przeciwciało przeciwko ludzkiemu HER2/neu.

W innym aspekcie opisano tu sposób wytwarzania polipeptydu w komórce gospodarza, obejmujący hodowlę dowolnych z wyżej wymienionych komórek gospodarza w warunkach umożliwiających wytwarzanie polipeptydu o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od Fc. W zalecanym wykonaniu sposób obejmuje ponadto izolowanie polipeptydu o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od Fc.

W kolejnym zalecanym wykonaniu komórka gospodarza zawiera co najmniej jeden kwas nukleinowy kodujący białko fuzyjne zawierające region równoważny glikozylowanemu regionowi Fc immunoglobuliny.

W korzystnym wykonaniu odsetek rozdwojonych oligosacharydów w regionie Fc polipeptydów przekracza 50%, korzystniej przekracza 70%. W innym wykonaniu odsetek rozdwojonych oligosacharydów hybrydowych lub galaktozylowanych oligosacharydów złożonych lub ich mieszanie w regionie Fc przekracza odsetek rozdwojonych złożonych oligosacharydów w regionie Fc polipeptydu.

Według niniejszego wynalazku polipeptyd jest przeciwciałem anty-CD20. Profil glikozylacji przeciwciał anty-CD20 wytwarzanych przez komórkę gospodarza, analizowany za pomocą MALDI/TOF-MS, w zasadzie równoważny jest profilowi przedstawionemu na Fig. 2E.

W innym aspekcie opisanego tu sposobu polipeptydem jest przeciwciało monoklonalne chG250, a profil glikozylacji przeciwciał chG250 wytwarzanych przez komórkę gospodarza, analizowany za pomocą MALDI/TOF-MS, jest w zasadzie równoważny profilowi przedstawionemu na Fig. 7D.

W kolejnym aspekcie opisano tu przeciwciało o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał (ADCC) wytwarzane dowolnym z opisanych wyżej sposobów. W zalecanych

PL 217 751 B1 wykonaniach przeciwciało wybiera się z grupy składającej się z przeciwciała anty-CD20, chCE7, chG250, humanizowanego przeciwciała monoklonalnego anty-HER2, ING-1, 3622W94, SF-25, A33 i R24. Alternatywnie, polipeptyd może być fragmentem przeciwciała obejmującym region równoważny regionowi Fc immunoglobuliny, wykazującym zwiększoną cytotoksyczność komórkową zależną od Fc, wytwarzanym w dowolny z opisanych powyżej sposobów.

W kolejnym aspekcie opisano tu białko fuzyjne obejmujące region równoważny regionowi Fc immunoglobuliny i wykazujące zwiększoną cytotoksyczność komórkową zależną od Fc, wytwarzane dowolnym z opisanych powyżej sposobów.

W kolejnym aspekcie opisano tu kompozycję farmaceutyczną zawierającą przeciwciało, fragment przeciwciała lub białko fuzyjne tu opisane i farmaceutycznie dopuszczalny nośnik.

W kolejnym aspekcie opisano tu sposób leczenia nowotworu obejmujący podawanie terapeutycznie skutecznej ilości kompozycji farmaceutycznej pacjentowi wymagającemu takiego leczenia.

W kolejnym aspekcie opisano tu ulepszony sposób leczenia choroby autoimmunologicznej powodowanej w całości lub częściowo przez patogenne autoprzeciwciała, oparty na zmniejszeniu liczby komórek B i obejmujący podawanie terapeutycznie skutecznej ilości immunologicznie czynnego przeciwciała pacjentowi (człowiekowi) wymagającemu takiego leczenia, przy czym poprawa obejmuje podawanie terapeutycznie skutecznej ilości przeciwciała o zwiększonej ADCC wytworzonego w sposób opisany powyżej. Przeciwciałem jest przeciwciało anty-CD20. Przykładami chorób i zaburzeń autoimmunozależnych są, jednak bez ograniczenia, różne typy małopłytkowości immunologicznej, takie jak: ostra idiopatyczna plamica trombocytopeniczna i przewlekła idiopatyczna plamica trombocytopeniczna, zapalenie skórno-mięśniowe, pląsawica Sydenhama, zapalenie nerek w przebiegu tocznia, gorączka reumatyczna, zespoły wielogruczołowe, plamica Henocha-Schonleina, zapalenie nerek po zakażeniu paciorkowcami, rumień guzowaty, zapalenie tętnic Takayasu, choroba Addisona, rumień wielopostaciowy, guzkowate zapalenie tętnic, zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa, zespół Goodpasture'a, zakrzepowo-zarostowe zapalenie tętnic, pierwotna marskość żółciowa, zapalenie tarczycy Hashimoto, tyreotoksykoza, przewlekłe aktywne zapalenie wątroby, zapalenie wielomięśniowe/zapalenie skórno-mięśniowe, zapalenie wielochrząstkowe, pęcherzyca zwykła, ziarniniak Wegenera, nefropatia błoniasta, stwardnienie zanikowe boczne, wiąd rdzenia, ból wielomięśniowy, niedokrwistość złośliwa, szybko postępujące kłębkowe zapalenie nerek i zwłókniające zapalenie pęcherzyków płucnych, reakcje zapalne, takie jak: zapalne choroby skóry, w tym łuszczyca i zapalenie skóry (np. atopowe zapalenie skóry), twardzina układowa i stwardnienie, reakcje związane z zapalnymi chorobami jelit (takimi jak choroba Crohna i wrzodziejące zapalenie jelita grubego), zespół zaburzeń oddechowych (włączając w to zespół zaburzeń oddechowych u dorosłych - ARDS), zapalenie skóry, zapalenie opon, zapalenie mózgu, zapalenie błony naczyniowej oka, zapalenie okrężnicy, kłębkowe zapalenie nerek, choroby alergiczne takie jak wyprysk i dychawica oskrzelowa (astma) i inne choroby, w których dochodzi do nacieków komórek T i przewlekłych reakcjach zapalnych, miażdżyca, niedobór adhezji leukocytów, reumatoidalne zapalenie stawów, liszaj rumieniowaty układowy, cukrzyca (np. cukrzyca typu 1, lub cukrzyca insulinozależna), stwardnienie rozsiane, zespół Reynaud'a, autoimmunologiczne zapalenie tarczycy, alergiczne zapalenie mózgu i rdzenia kręgowego, zespół Sjogrena, cukrzyca o początku w młodym wieku i reakcje immunologiczne związane z nadwrażliwością ostrą i opóźnioną, w której mediatorem są cytokiny i limfocyty T, typowo stwierdzone w przebiegu gruźlicy, sarkoidozy, zapalenia wielomięśniowego, ziarniniakowatości i zapalenia naczyń; niedokrwistość złośliwa (choroba Addisona), choroby z diapedezą leukocytów, zaburzenia zapalne ośrodkowego układu nerwowego, zespół urazu wielonarządowego, niedokrwistość hemolityczna (włączając w to, jednak bez ograniczenia, krioglobinemię, czyli niedokrwistość z dodatnim odczynem Coombsa), miastenia, choroby, w których mediatorem są kompleksy antygen-przeciwciało , choroba związana z tworzeniem się przeciwciał przeciwko błonie podstawnej kłębków nerkowych, zespół antyfosfolipidowy, alergiczne zapalenie nerwów, choroba Gravesa, zespół miasteniczny Lamberta-Eatona, pemfigoid, pęcherzyca, autoimmunologiczne poliendokrynopatie, choroba Reitera, zespół ogólnej sztywności, choroba Behęeta, olbrzymiokomórkowe zapalenie tętnic, zapalenie nerek z kompleksami immunologicznymi, nefropatia IgA, polineuropatie IgM, immunologiczna plamica małopłytkowa (ITP), małopłytkowość autoimmunologiczna itd. W tym aspekcie wynalazku przeciwciała według wynalazku stosuje się w celu zmniejszenia zawartości we krwi prawidłowych komórek B przez dłuższy czas.

PL 217 751 B1

KRÓTKI OPIS RYSUNKÓW

Fig. 1. Test pośredniej immunofluorescencji pokazujący reaktywność przeciwciał C2 B8 25t w stosunku do komórek SB CD20-dodatnich. Nie pokazano kontroli ujemnych, w tym linii komórkowych HSB CD20-ujemnych i komórek poddanych jedynie działaniu wtórnego sprzężonego z FITC przeciwciała poliklonalnego skierowanego przeciwko ludzkiemu Fc.

Fig. 2A-2E. Widma MALDI/TOF-MS oligosacharydów uzyskanych z próbek przeciwciał: Mabthera™ (Fig. 2A), C2B8-nt (Fig. 2B), C2B8-2000t (Fig. 2C), C2B8-50t (Fig. 2D) i C2B8-25t (Fig. 2E). Oligosacharydy ukazują się jako jony [M+Na⁺] i [M+K⁺]. Oligosacharydy pojawiające się w pierwszych dwóch widmach pochodziły z hodowli komórkowych nie wykazujących ekspresji GnTIII, natomiast oligosacharydy w C, D i E pochodziły z pojedynczej linii komórkowej wykazującej ekspresję GnTIII na różnych poziomach (tzn. stężeniach tetracykliny).

Fig. 3A i 3B. Ilustracja typowej struktury oligosacharydu związanej z Fc ludzkiej IgG (A) i częściowego szlaku N-sprzężonej glikozylacji (B) (Fig. 3A). Rdzeń oligosacharydu składa się z trzech reszt mannozy (M) i dwóch reszt monosacharydu N-acetyloglukozaminy (Gn) połączonych z Asn297. Galaktoza (G), fukoza (F) i rozdwojona N-acetyloglukozamina (Gn, obwiedziona ramką) mogą być obecne lub nieobecne. Obecny może być również końcowy kwas N-acetyloneuroaminowy, jednak nie ujęto go na rysunku. (Fig. 3B) częściowy szlak N-sprzężonej glikozylacji prowadzący do utworzenia głównych klas oligosacharydów (ramki oznaczone linią przerywaną). Rozdwojoną N-acetyloglukozaminę oznaczono jako Gn^b. Liczby w indeksach dolnych wskazują, ile reszt monosacharydowych jest obecnych w każdym oligosacharydzie. Każda struktura ukazana jest wraz z jej związaną z sodem masą [M+Na⁺]. Uwzględniono również masę struktur zawierających fukozę (f).

Fig. 4A i 4B. Aktywność ADCC wariantów glikozylacji Rituximab. Odsetek cytotoksyczności mie51 rzono poprzez lizę wyznakowanych ⁵¹Cr komórek SB CD20-dodatnich przez limfocyty ludzkie (stosunek E:T 100:1) zależny od różnych stężeń mAb (Fig. 4A). Aktywność próbek C2B8 pochodzących z pojedynczej linii komórkowej, lecz wytwarzanych przy rosnących poziomach ekspresji GnTIII (tzn. przy zmniejszających się stężeniach tetracykliny). Próbkami są: C2B8-2000t, C2B8-50t, C2B8-25t i C2B8-nt (kontrolne mAb pochodzące z klonu niewykazującego ekspresji GnTIII. (Fig. 4B) Aktywność ADCC C2B8-50t i C2B8-25t w porównaniu z Mabthera™.

Fig. 5. Analiza metodą Western blot siedmiu klonów wykazujących ekspresję GnTIII i typu dzikiego. 30 μg każdej z próbek nałożono na 8,75% żel SDS, przeniesiono na błonę PVDF i sondowano przeciwciałem monoklonalnym skierowanym przeciwko c-myc (9E10). WT oznacza komórki wt-chG250SP2/0.

Fig. 6. Elektroforeza na żelu poliakrylamidowym z SDS uzyskanych, oczyszczonych próbek przeciwciał.

Fig. 7A-7D. Widma MALDI/TOF-MS mieszanin obojętnych oligosacharydów z próbek mAb chG250 wytworzonych przez klony wykazujące ekspresję różnych poziomów GnTIII i komórki wt-chG250-SP2/0: WT (Fig. 7A), 2F1 (Fig. 7B), 3D3 (Fig. 7C), 4E6 (Fig. 7D).

Fig. 8A-8D. Widma MALDI/TOF-MS mieszanin obojętnych oligosacharydów z próbek mAb chG250 wytworzonych przez klony wykazujące ekspresję różnych poziomów GnTIII: 4E8, (Fig. 8A); 5G2, (Fig. 8B); 4G3, (Fig. 8C); 5H12, (Fig. 8D).

Fig. 9. Test ADCC in vitro próbek przeciwciał pochodzących z kontrolnych komórek wt-chG250SP2 i transfekowanych GnTIII klonów 3D3 i 5H12.

SZCZEGÓŁOWY OPIS WYNALAZKU

Terminy w niniejszym opisie stosowane są w taki sposób, jak jest to ogólnie przyjęte w stanie techniki, chyba że zdefiniowano inaczej (poniżej).

W rozumieniu niniejszego opisu termin „przeciwciało ma obejmować całe cząsteczki przeciwciał, fragmenty przeciwciał lub białka fuzyjne zawierające region równoważny regionowi Fc immunoglobuliny.

W rozumieniu niniejszego opisu termin „region równoważny regionowi Fc immunoglobuliny ma oznaczać występujące w naturze alleliczne warianty regionu Fc immunoglobuliny, jak również warianty zawierające zmiany powodujące substytucję, addycję lub delecję, lecz niezmniejszające istotnie zdolności immunoglobuliny do odgrywania roli w cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał. Na przykład , może chodzić o delecję jednego lub więcej aminokwasów z końca N lub końca C regionu Fc immunoglobuliny bez istotnego osłabienia czynności biologicznej. Warianty takie można wybierać zgodnie z ogólnymi zasadami znanymi ze stanu techniki, tak aby minimalny był wpływ na aktywność (zob. np. Bowie, J. U. i wsp., Science 247:1306-10 (1990)).

PL 217 751 B1

W rozumieniu niniejszego opisu „modyfikująca glikoproteiny transferaza glikozylowa odnosi się do e(1,4)-N-acetyloglukozaminylotransferazy III (GnTIII).

W rozumieniu niniejszego opisu terminy: „obróbka, „inżynieria, „inżynieria glikozylacji mają obejmować wszelkie manipulacje na wzorcu glikozylacji występującego naturalnie polipeptydu lub jego fragmentu. Inżynieria glikozylacji obejmuje inżynierię metaboliczną mechanizmu glikozylacji komórki, włączając w to manipulacje genetyczne na szlakach syntezy oligosacharydów, służące uzysk a niu zmienionego wzorca glikozylacji glikoprotein, które ulegają ekspresji w komórkach. Ponadto inżynieria glikozylacji obejmuje wpływ mutacji i środowiska komórkowego na glikozylację.

W rozumieniu niniejszego opisu termin „komórka gospodarza obejmuje dowolny rodzaj układu komórkowego, który można poddać obróbce w celu wytworzenia zmodyfikowanych glikoform białek, fragmentów białek lub peptydów będących przedmiotem zainteresowania, włączając w to przeciwciała i fragmenty przeciwciał. Typowo, komórki gospodarza poddaje się manipulacji w celu uzyskania ekspresji zoptymalizowanych poziomów GnTIII. Do komórek gospodarza należą komórki uzyskiwane w hodowli, na przykład uzyskiwane w hodowli komórki ssacze, takie jak komórki: CHO, BHK, NS0, SP2/0, komórki szpiczaka Y0, komórki szpiczaka mysiego P3X63, komórki PER, PER.C6 lub komórki hybrydoma, komórki drożdży i owadów (podano zaledwie kilka przykładów), jak również komórki znajdujące się w organizmie zwierzęcia transgenicznego lub w hodowanej tkance.

W rozumieniu niniejszego opisu termin „cytotoksyczność komórkowa z udziałem Fc obejmuje zależną od przeciwciał cytotoksyczność komórkową i cytotoksyczność komórkową, w której uczestn iczy rozpuszczalne białko fuzyjne Fc zawierające ludzki region Fc. Jest to mechanizm immunologiczny prowadzący do Iizy „komórek, na które ukierunkowane są przeciwciała przez „ludzkie efektorowe komórki immunologiczne, przy czym:

„ludzkie efektorowe komórki immunologiczne są populacją leukocytów prezentujących receptory Fc na powierzchni, przez które wiążą się z regionem Fc przeciwciał lub białek fuzyjnych Fc i pełnią czynności efektorowe. Do takiej populacji mogą należeć, jednak bez ograniczenia, jednojądrzaste komórki krwi obwodowej (PBMC) i/lub komórki naturalni zabójcy (ang. natural killer, NK);

„komórki, na które ukierunkowane są przeciwciała są to komórki wiązane przez przeciwciała lub białka fuzyjne Fc. Przeciwciała lub białka fuzyjne Fc wiążą się z komórkami docelowymi przez białkową część położoną N-końcowo w stosunku do regionu Fc.

W rozumieniu niniejszego opisu termin „zwiększenie cytotoksyczności komórkowej związanej z Fc definiuje się jako zwiększenie liczby „komórek, na które ukierunkowane są przeciwciała, które ulegają lizie w danym czasie przy danym stężeniu przeciwciała lub białka fuzyjnego Fc w pożywce otaczającej komórki docelowe w mechanizmie wyżej zdefiniowanej cytotoksyczności komórkowej związanej z Fc i/lub jako zmniejszenie stężenia przeciwciała lub białka fuzyjnego Fc w pożywce otaczającej komórki docelowe niezbędne do uzyskania Iizy danej liczby „komórek, na które ukierunkowane są przeciwciała w danym czasie przez mechanizm zależnej od Fc cytotoksyczności komórkowej. Zwiększenie cytotoksyczności komórkowej związanej z Fc jest względne w stosunku do cytotoksyczności komórkowej, której mediatorem jest to samo przeciwciało lub białko fuzyjne Fc wytworzone przez ten sam typ komórek gospodarza za pomocą tego samego standardowego wytwarzania, oczyszczania, wytwarzania preparatów i przechowywania znanych specjalistom, lecz nie wytwarzanym przez komórki gospodarza poddane takiej obróbce sposobami opisanymi w niniejszym zgłoszeniu w celu uzyskania ekspresji glikozylotransferazy GnTIII.

Termin „przeciwciało o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał (ADCC) oznacza przeciwciało o zwiększonej ADCC oznaczonej dowolnym odpowiednim sposobem znanym specjalistom. Dopuszczalnym oznaczeniem ADCC in vitro jest oznaczenie następujące:

1) oznaczenie wykorzystujące komórki docelowe, o których wiadomo, że wykazują ekspresję antygenu docelowego rozpoznawanego przez region wiążący antygen przeciwciała;

2) oznaczenie z wykorzystaniem ludzkich jednojądrzastych komórek krwi obwodowej (PBMC) izolowanych z krwi losowo wybranego zdrowego dawcy jako komórki efektorowe;

3) oznaczenie prowadzi się zgodnie z następującym protokołem:

(i) izoluje się PBMC stosując procedury standardowego wirowania w gęstości i zawiesza się je w stężeniu 5 x 10⁶ komórek/ml w pożywce hodowlanej RPMI;

(ii) hoduje się komórki docelowe standardowymi sposobami hodowli komórkowej i zbiera się je w fazie wzrostu wykładniczego przy żywotności powyżej 90%, płucze w pożywce ho51 dowlanej RPMI, znakuje 100 mikrocurie ⁵¹Cr, dwukrotnie płucze pożywką hodowlaną ₅ i ponownie zawiesza w pożywce hodowlanej przy gęstości 10⁵ komórek/ml;

PL 217 751 B1 (iii) do każdej studzienki 96-studzienkowej płytki do mikromiareczkowania przenosi się

100 mikrolitrów ostatecznej zawiesiny komórek docelowych opisanej powyżej;

(iv) przeciwciało seryjnie rozcieńcza się od stężenia 4000 ng/ml do 0,04 ng/ml w pożywce hodowlanej i do komórek docelowych w 96-studzienkowej płytce do miareczkowania dodaje się 50 mikrolitrów uzyskanych roztworów przeciwciał, badając w trzech egzemplarzach różne stężenia przeciwciał obejmujące cały podany wyżej zakres stężenia;

(v) w celu kontroli maksymalnego uwalniania (MR) 3 dodatkowe studzienki w płytce zawierające wyznakowane komórki docelowe otrzymują po 50 mikrolitrów 2-procentowego (obj./obj.) wodnego roztworu detergentu niejonowego (Nonidet, Sigma, St. Louis, Stany Zjednoczone) zamiast roztworu przeciwciał (punkt iv powyżej);

(vi) w celu kontroli spontanicznego uwalniania (SR) 3 dodatkowe studzienki w płytce zawierające wyznakowane komórki docelowe otrzymują 50 mikrolitrów pożywki hodowlanej RPMI zamiast roztworu przeciwciał (punkt iv powyżej);

(vii) następnie 96-studzienkową płytkę do mikromiareczkowania wiruje się przy 50 x g przez 1 minutę i inkubuje przez 1 godzinę w temperaturze 4°C;

(viii) do każdej studzienki dodaje się 50 mikrolitrów zawiesiny PBMC (punkt i powyżej) w celu uzyskania stosunku komórka efektorowa: docelowa 25:1 i płytki umieszcza się w inkubatorze w atmosferze 5% CO2 w temperaturze 37°C na 4 godziny;

(ix) zbiera się bezkomórkowy nadsącz z każdej studzienki i ilościowo oznacza się doświadczalnie uwolnioną radioaktywność (ER), stosując licznik gamma;

(x) oblicza się odsetek swoistej Iizy dla każdego stężenia przeciwciał zgodnie z wzorem (ER-MR)/(MR-SR) x 100, przy czym ER jest średnią oznaczoną ilościowo radioaktywnością (zobacz punkt ix powyżej) dla danego stężenia przeciwciała, MR jest średnią oznaczoną ilościowo radioaktywnością (zobacz punkt v powyżej) dla kontroli MR, a SR jest średnią oznaczoną ilościowo radioaktywnością (zobacz punkt ix powyżej) dla kontroli SR (zobacz punkt vi powyżej);

4) „zwiększenie ADCC” definiuje się jako zwiększenie maksymalnego odsetka swoistej Iizy obserwowanej w zakresie testowanego powyżej zakresu stężeń przeciwciała i/lub zmniejszenie stężenia przeciwciała niezbędnego do uzyskania połowy maksymalnego odsetka swoistej Iizy obserwowanej w wyżej testowanym zakresie stężeń przeciwciał. Zwiększenie ADCC jest względne do ADCC mierzonego w powyższym teście z udziałem tego samego przeciwciała, wytworzonego przez ten sam typ komórek gospodarza, z zastosowaniem tej samej standardowej procedury oczyszczania, wytwarzania preparatu i przechowywania znanych specjalistom, jednak nie wytwarzanego przez komórki gospodarza poddane obróbce w celu uzyskania zwiększonej ekspresji glikozylotransferazy GnTIII.

W rozumieniu niniejszego opisu termin „przeciwciało anty-CD20 ma oznaczać przeciwciało swoiście rozpoznające nieglikozylowaną fosfoproteinę powierzchni komórkowej o masie 35000 Daltonów, typowo oznaczaną jako antygen różnicowania ograniczony do ludzkich limfocytów B, Bp35, powszechnie określany skrótem CD20.

Identyfikacja i wytwarzanie kwasów nukleinowych kodujących białko, dla którego pożądana jest modyfikacja wzorca glikozylacji.

Zgodnie z wynalazkiem opisano sposoby wytwarzania i stosowania układów komórek gospodarza do wytwarzania glikoform przeciwciał lub fragmentów przeciwciał lub białek fuzyjnych obejmujących fragmenty przeciwciał o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał. Opisano tu też identyfikację epitopów docelowych i wytwarzanie przeciwciał o potencjalnej wartości terapeutycznej, dla których pożądana jest modyfikacja wzorca glikozylacji oraz izolowanie od nich odpowiednich sekwencji kodujących kwasów nukleinowych.

Do wytwarzania zalecanych epitopów docelowych można stosować różne sposoby znane ze stanu techniki. Do takich przeciwciał należą, jednak bez ograniczenia, przeciwciała poliklonalne, monoklonalne, chimerowe, jednołańcuchowe, fragmenty Fab i fragmenty wytwarzane przez bibliotekę ekspresji Fab. Przeciwciała te mogą być zalecane, na przykład, jako środki diagnostyczne lub terapeutyczne. Jako środki terapeutyczne szczególnie zalecane są przeciwciała neutralizujące, tzn. przeciwciała wykazujące kompetycję o wiązanie z ligandem, substratem lub cząsteczką adaptorową.

W celu wytworzenia przeciwciał immunizuje się różnego gatunku zwierzęta gospodarza poprzez wstrzyknięcie białka docelowego będącego przedmiotem zainteresowania; zalecanymi gatunkami zwierząt są, jednak bez ograniczenia, króliki, myszy, szczury itp. W celu zwiększenia reakcji immunologicznej można stosować różne adiuwanty w zależności od gatunku gospodarza, włączając w to,

PL 217 751 B1 jednak bez ograniczenia, adiuwant Freunda (kompletny i niekompletny), żele mineralne takie jak wodorotlenek glinu, substancje powierzchniowo czynne takie jak lizolecytyna, poliole pluronowe, polianiony, peptydy, saponiny, emulsje olejowe, hemocyjanina ze skałoczepa (ang. keyhole limpet), dinitrofenol i potencjalnie użyteczne adiuwanty ludzkie, takie jak BCG (bakteria Calmette-Guerin) i Corynebacterium parvum.

Przeciwciała monoklonalne skierowane przeciwko celom będącym przedmiotem zainteresowania można wytwarzać, stosując dowolny sposób zapewniający wytworzenie cząsteczek przeciwciał przez ciągłe linie komórkowe w hodowli. Techniki te obejmują, jednak bez ograniczenia, technikę hybrydoma, opisaną po raz pierwszy przez Kohler i Milstein, Nature 256:495-97 (1975), technikę wytwarzania hybrydoma z ludzkich komórek B (Kosbor i wsp., Immunology Today 4:72 (1983); Cote i wsp., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 80:2026-30 (1983) i technikę wytwarzania hybrydoma-EBV (Cole i wsp., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy 77-96 (Alan R. Liss, Inc., 1985)). Oprócz tego można stosować sposoby opracowane do wytwarzania „przeciwciał chimerowych” (Morrison i wsp., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 81:6851-55 (1984); Neuberger i wsp., Nature 312:604-08 (1984); Takeda i wsp., Nature 314:452-54 (1985) poprzez składanie genów cząsteczki przeciwciała mysiego o odpowiedniej swoistości antygenowej z genami cząsteczki przeciwciała ludzkiego o odpowiedniej aktywności biologicznej. Zamiast tego można dostosować sposoby opisane do wytwarzania przeciwciał jednołańcuchowych (patent Stanów Zjednoczonych nr 4,946,778) w celu wytworzenia przeciwciał jednołańcuchowych o pożądanej swoistości.

Fragmenty przeciwciał zawierające swoiste miejsca wiązania docelowego białka będącego przedmiotem zainteresowania można wytwarzać znanymi sposobami. Fragmenty takie obejmują na przykład, jednak bez ograniczenia, fragmenty F(ab')2, które można wytwarzać przez trawienie pepsyną cząstki przeciwciała, i fragmenty Fab, które można wytwarzać poprzez redukcję mostków disiarczkowych fragmentów F(ab')2. Zamiast tego można konstruować biblioteki ekspresji Fab (Huse i wsp., Science 246:1275-81 (1989) w celu umożliwienia szybkiej i łatwej identyfikacji monoklonalnych fragmentów Fab o pożądanej swoistości przeciwko docelowym białkom będącym przedmiotem zainteresowania.

Po identyfikacji przeciwciała lub fragmentów przeciwciała, dla którego pożądana jest modyfikacja wzorca glikozylacji, identyfikuje się kodującą sekwencję kwasu nukleinowego i izoluje się ją sposobami znanymi ze stanu techniki.

a. Wytwarzanie linii komórkowych do wytwarzania białek o zmienionym wzorcu glikozylacji

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem opisano tu układy ekspresji w komórkach gospodarza do wytwarzania białek o zmodyfikowanym wzorcu glikozylacji. W szczególności, opisano tu układy komórek gospodarza do wytwarzania glikoform białek o ulepszonej wartości terapeutycznej. Opisano tu zatem układy komórek gospodarza wybrane lub poddane obróbce tak, aby zwiększyć ekspresję modyfikującej glikoproteiny - e(1,4)-N-acetyloglukozaminylotransferazy III (GnTIII). Dokładniej, takie układy ekspresji w komórkach gospodarza można poddawać obróbce tak, aby zawierały rekombinowaną cząsteczkę kwasu nukleinowego kodującą GnTIII połączoną w sposób umożliwiający działanie z konstytutywnym lub regulowanym układem promotora. Zamiast tego można stosować układy ekspresji w komórkach gospodarza, które w sposób naturalny wytwarzają, są indukowane do wytwarzania i/lub wybrane tak, aby wytwarzały GnTIII.

W jednym z zalecanych wykonań komórka gospodarza poddawana jest obróbce tak, aby wykazywała ekspresję co najmniej jednego kwasu nukleinowego kodującego GnTIII. W jednym z aspektów komórkę gospodarza transformuje się lub transfekuje cząsteczką kwasu nukleinowego zawierającą co najmniej jeden gen kodujący GnTIII. W alternatywnym aspekcie komórkę gospodarza poddaje się obróbce i/lub wybiera w taki sposób, aby aktywować endogenną GnTIII. Na przykład, komórkę gospodarza można wybierać tak, aby zawierała mutację wyzwalającą ekspresję endogennej GnTIII. W jednym ze swoistych wykonań komórką gospodarza jest mutant Iec10 CHO. Zamiast tego, komórkę gospodarza można poddać obróbce tak, aby aktywować endogenny GnTIII. Jeszcze inaczej, komórkę gospodarza można poddać takiej obróbce, aby aktywować endogenne GnTIII poprzez insercję konstytutywnego elementu promotorowego, transpozonu lub elementu retrowirusowego do chromosomu komórki gospodarza.

Ogólnie, jako podstawę do obróbki linii komórek gospodarza według niniejszego wynalazku można wykorzystać dowolny typ linii komórkowej z hodowli. W zalecanym wykonaniu jako podstawową linię komórkową do wytwarzania poddanych obróbce komórek gospodarza według niniejszego wynalazku wykorzystuje się komórki CHO, BHK, NS0, SP2/0, komórki szpiczaka Y0,

PL 217 751 B1 mysie komórki szpiczaka P3X63, komórki PER, PER.C6 lub komórki hybrydoma, komórki drożdży lub komórki owadów.

Brane są tu pod uwagę wszelkie poddane obróbce komórki gospodarza wykazujące ekspresję

GnTIII, jak to zdefiniowano w opisie.

Ekspresji może ulegać jeden lub kilka kwasów nukleinowych kodujących GnTIII pod kontrolą konstytutywnego promotora lub zamiast tego regulowanego układu ekspresji. Do zalecanych regulowanych układów ekspresji należą, jednak bez ograniczenia, układ ekspresji regulowany tetracykliną, układ ekspresji indukowany ekdyzonem, układ ekspresji typu Iac-switch, układ ekspresji indukowany glukokortykoidem, układ promotora indukowany temperaturą i układ ekspresji indukowany metalotioneiną metalu. Jeżeli w obrębie układu komórek gospodarza znajduje się kilka różnych kwasów nukleinowych kodujących GnTIII, niektóre z nich mogą ulegać ekspresji pod kontrolą promotora konstytutywnego, natomiast inne - pod kontrolą promotora regulowanego. Za maksymalny poziom ekspresji uważa się najwyższy możliwy poziom stabilnej ekspresji GnTIII, który nie wywiera istotnego niepożądanego wpływu na szybkość wzrostu komórek; określa się go rutynowymi doświadczeniami. Poziomy ekspresji ustala się sposobami znanymi ze stanu techniki, takimi jak analiza techniką Western blot z zastosowaniem swoistego przeciwciała GnTIII, analiza techniką Northern blot z zastosowaniem swoistej sondy kwasu nukleinowego GnTIII lub pomiar aktywności enzymatycznej. Zamiast tego można stosować lektynę wiążącą się z produktami biosyntetycznymi GnTIII, na przykład lektynę E4-PHA. Zamiast tego, kwas nukleinowy może być połączony w sposób umożliwiający działanie z genem reporterowym; poziom ekspresji GnTIII oznacza się, mierząc sygnał korelujący z poziomem ekspresji genu reporterowego. Gen reporterowy może ulegać transkrypcji wraz z kwasem nukleinowym (lub kwasami nukleinowymi) kodującym (kodującymi) GnTIII jako pojedyncza cząsteczka mRNA; ich odpowiednie sekwencje kodujące mogą być łączone poprzez wewnętrzne miejsce wejścia rybosomów (ang. internal ribosome entry site, IRES) albo poprzez niezależny od czapeczki wzmacniacz translacji (ang. cap-independent translation enhancer, CITE). Gen reporterowy może ulegać translacji wraz z co najmniej jednym kwasem nukleinowym kodującym GnTIII tak, że tworzy się pojedynczy łańcuch polipeptydowy. Kwas nukleinowy kodujący GnTIII może być połączony w sposób umożliwiający działanie z genem reporterowym pod kontrolą jednego promotora tak, że kwas nukleinowy kodujący GnTIII i gen reporterowy ulegają transkrypcji do cząsteczki RNA, która może być alternatywnie składana do dwóch oddzielnych cząsteczek informacyjnego RNA (mRNA); jeden z powstałych mRNA ulega translacji do białka reporterowego, natomiast drugi - do GnTIII.

Jeżeli ekspresji ulega kilka różnych kwasów nukleinowych kodujących GnTIII, mogą one być ułożone w taki sposób, że ulegają transkrypcji jako jedna cząsteczka mRNA lub jako kilka takich cząsteczek. Jeżeli ulegają one transkrypcji jako jedna cząsteczka mRNA, ich odpowiednie sekwencje kodujące mogą być łączone przez wewnętrzne miejsce wejścia rybosomu (IRES) albo przez niezależny od czapeczki wzmacniacz translacji (CITE). Mogą one ulegać transkrypcji z jednego promotora do cząsteczki RNA, która może być alternatywnie składana do kilku oddzielnych cząsteczek informacyjnego RNA (mRNA), które następnie ulegają transkrypcji do ich odpowiednich kodowanych GnTIII.

W innych wykonaniach opisano tu układy ekspresji komórek gospodarza do wytwarzania przeciwciał terapeutycznych o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał oraz komórki prezentujące region Fc IgG na powierzchni w celu zwiększenia cytotoksyczności zależnej od Fc. Ogólnie, wytwarza się i/lub wybiera układy ekspresji komórek gospodarza w taki sposób, aby uzyskać ekspresję kwasów nukleinowych kodujących przeciwciało, dla którego pożądane jest wytwarzanie zmienionych glikoform wraz z co najmniej jednym kwasem nukleinowym kodującym GnTIII. W jednym z wykonań układ komórki gospodarza ulega transfekcji co najmniej jednym genem kodującym GnTIII. Typowo wybiera się komórki transfekowane w taki sposób, aby zidentyfikować i wyizolować klony wykazujące stabilną ekspresję GnTIII. W innym wykonaniu komórkę gospodarza wybiera się w kierunku ekspresji endogennej GnTIII. Na przykład można wybierać komórki z mutacjami wyzwalającymi ekspresję GnTIII, które w innych warunkach pozostałyby utajone. Wiadomo na przykład, że w komórkach CHO znajduje się „milczący gen GnTIII, który uaktywnia się w niektórych mutantach, na przykład w mutancie Lec10. Ponadto, można stosować sposoby znane ze stanu techniki do aktywacji „milczącego GnTIII, włączając w to insercję promotora regulowanego lub konstytutywnego, zastosowanie transpozonów, elementów retrowirusowych itd. W celu odpowiedniego dostosowania poziomu ekspresji GnTIII komórki gospodarza można również stosować techniki „wyłączania (ang. knockout) genów lub sposoby rybozymowe.

PL 217 751 B1

Jako bazę do wytwarzania linii komórek gospodarza tu opisanych można stosować dowolny typ hodowlanej linii komórkowej. W zalecanych wykonaniach można stosować komórki CHO, BHK, NS0, SP2/0, komórki szpiczaka Y0, komórki mysiego szpiczaka P3X63, komórki PER, PER.C6 lub komórki hybrydoma, drożdży lub owadów. Typowo, te linie komórkowe wytwarza się w taki sposób, aby zawierały również jeden transfekowany kwas nukleinowy kodujący całą cząsteczkę przeciwciała, fragment przeciwciała lub białko fuzyjne obejmujące region równoważny regionowi Fc immunoglobuliny. W alternatywnym wykonaniu jako bazową linię komórkową do wytwarzania komórek gospodarza według niniejszego wynalazku wykorzystuje się linię komórek hybrydoma wykazujących ekspresję danego przeciwciała będącego przedmiotem zainteresowania.

Typowo, co najmniej jeden kwas nukleinowy w układzie komórki gospodarza koduje GnTIII.

Ekspresję jednego lub kilku kwasów nukleinowych kodujących GnTIII można uzyskiwać pod kontrolą promotora konstytutywnego lub, zamiast tego, regulowanego układu ekspresji. Do zalecanych regulowanych układów ekspresji należą, jednak bez ograniczenia, układ ekspresji regulowany tetracykliną, układ ekspresji indukowany ekdyzonem, układ ekspresji typu lac-switch, układ ekspresji indukowany glukokortykoidami, układ promotora indukowanego temperaturą i układ ekspresji indukowany metalotioneiną metalu. Jeżeli w układzie komórki gospodarza znajduje się kilka różnych kwasów nukleinowych kodujących GnTIII, niektóre z nich mogą ulegać ekspresji pod kontrolą promotora konstytutywnego, natomiast inne - pod kontrolą promotora regulowanego. Za maksymalny poziom ekspresji uznaje się najwyższy możliwy poziom stabilnej ekspresji GnTIII, który nie wywiera istotnych działań niepożądanych na prędkość wzrostu komórek; taki poziom oznacza się w rutynowych doświadczeniach. Poziom ekspresji oznacza się sposobami znanymi ze stanu techniki, włączając w to analizę metodą Western blot z zastosowaniem przeciwciała swoiście skierowanego przeciwko GnTIII, analizę metodą Northern blot z zastosowaniem swoistej sondy kwasu nukleinowego ukierunkowanej na GnTIII lub pomiar aktywności enzymatycznej GnTIII. Zamiast tego można stosować lektynę wiążącą się z biosyntetycznymi produktami GnTIII, na przykład E4-PHA lektynę. Zamiast tego, kwas nukleinowy może być połączony w sposób umożliwiający działanie z genem reporterowym; poziom ekspresji modyfikującej glikoproteiny transferazy glikozylowej ustala się poprzez pomiar sygnału korelującego z poziomem ekspresji genu reporterowego. Gen reporterowy może ulegać transkrypcji wraz z kwasem nukleinowym (lub kwasami nukleinowymi) kodującym (kodującymi) modyfikującą glikoproteiny transferazę glikozylową w postaci pojedynczej cząsteczki mRNA; ich odpowiednie sekwencje kodujące mogą być sprzężone za pośrednictwem wewnętrznego miejsca wejścia rybosomów (IRES) albo niezależnego od czapeczki wzmacniacza translacji (CITE). Gen reporterowy może ulegać translacji wraz z co najmniej jednym kwasem nukleinowym kodującym GnTIII tak, że dochodzi do wytworzenia pojedynczego łańcucha polipeptydowego. Kwas nukleinowy kodujący GnTIII może być połączony w sposób umożliwiający działanie z genem reporterowym pozostającym pod kontrolą pojedynczego promotora tak, że kwas nukleinowy kodujący GnTIII i gen reporterowy ulegają transkrypcji do cząsteczki RNA, która może być alternatywnie składana do dwóch oddzielnych cząsteczek informacyjnego RNA (mRNA); jeden z powstałych mRNA ulega translacji do białka reporterowego, a drugi - do GnTIII.

Jeżeli ekspresji ulega kilka różnych kwasów nukleinowych kodujących GnTIII, mogą one być ułożone w taki sposób, że ulegają transkrypcji w postaci jednej lub kilku cząsteczek mRNA. Jeżeli ulegają one transkrypcji jako jedna cząsteczka mRNA, ich odpowiednie sekwencje kodujące mogą być sprzężone za pośrednictwem wewnętrznego miejsca wejścia rybosomu (IRES) lub niezależnego od czapeczki wzmacniacza translacji (CITE). Mogą one ulegać transkrypcji z pojedynczego promotora do cząsteczki RNA, która ulega alternatywnemu składaniu do kilku oddzielnych cząsteczek informacyjnego RNA (mRNA), które następnie ulegają translacji do odpowiednich kodowanych GnTIII.

i. Układy ekspresji

Do wytwarzania wytworów ekspresyjnych zawierających sekwencję kodującą białka będącego przedmiotem zainteresowania i sekwencję kodującą GnTIII oraz odpowiednie sygnały kontroli transkrypcji/translacji, można stosować sposoby znane specjalistom. Do sposobów tych należą techniki rekombinacji DNA in vitro, techniki syntezy i techniki rekombinacji/rekombinacji genetycznej in vivo. Zob., na przykład, sposoby opisane w Maniatis i wsp., Molecular Cloning A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, N.Y. (1989) i Ausubel i wsp., Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates and Wiley interscience, N.Y. (1989).

Do uzyskiwania ekspresji sekwencji kodującej białka będącego przedmiotem zainteresowania i sekwencji kodującej GnTIII można stosować rozmaite układy gospodarz - wektor ekspresyjny. Jako układy komórek gospodarza dogodnie stosuje się komórki ssacze transfekowane rekombinowanym

PL 217 751 B1

DNA plazmidowym lub wektorami ekspresyjnymi DNA kosmidowego zawierającymi sekwencję kodującą białko będące przedmiotem zainteresowania i sekwencję kodującą GnTIII. Najbardziej zalecane jako układy komórek gospodarza są komórki CHO, BHK, NS0, SP2/0, komórki szpiczaka Y0, komórki szpiczaka mysiego P3X63, komórki PER, PER.C6 lub komórki hybrydoma, drożdży lub owadów. W innych wykonaniach brane są pod uwagę inne układy eukariotycznych komórek gospodarza, włączając w to komórki drożdży transformowane rekombinowanymi drożdżowymi wektorami ekspresyjnymi zawierającymi sekwencję kodującą białka będącego przedmiotem zainteresowania i sekwencję kodującą GnTIII; układy komórek owadów infekowane rekombinowanymi wirusowymi wektorami ekspresyjnymi (np. bakulowirus) zawierające sekwencję kodującą białka będącego przedmiotem zainteresowania i sekwencję kodującą GnTIII; układy komórek roślinnych infekowanych rekombinowanymi wirusowymi wektorami ekspresyjnymi (np. wirus mozaiki kalafiora, CaMV; wirus mozaiki tytoniu, TMV) lub transformowane rekombinowanymi plazmidowymi wektorami ekspresyjnymi (np. plazmid Ti), zawierającymi sekwencję kodującą białka będącego przedmiotem zainteresowania i sekwencję kodującą GnTIII lub układy komórek zwierzęcych infekowane rekombinowanymi wirusowymi wektorami ekspresyjnymi (np. adenowirus, wirus krowianki), włączając w to linie komórkowe poddane takiej obróbce, aby zawierały wiele kopii DNA kodującego białko będące przedmiotem zainteresowania i sekwencję kodującą GnTIII, albo stabilnie powielone (CHO/dhfr), albo struktury niestabilnie powielone w chromosomach podwójnych (ang. double-minute chromosome) (na przykład linie komórek mysich).

W sposobach tu opisanych stabilna ekspresja jest zwykle bardziej zalecana od ekspresji przejściowej, ponieważ zwykle pozwala uzyskać bardziej powtarzalne wyniki i bardziej nadaje się do produkcji na większą skalę. Zamiast zastosowania wektorów ekspresyjnych zawierających wirusowe początki replikacji, transformować można komórki gospodarza odpowiednimi kodującymi kwasami nukleinowymi kontrolowanymi przez odpowiednie elementy kontroli ekspresji (np. promotor, wzmacniacz, sekwencje, terminatory transkrypcji, miejsca poliadenylacji itd.) i umożliwiający selekcję marker. Po wprowadzeniu obcego DNA poddane obróbce komórki można pozostawić do wzrostu przez 1-2 dni we wzbogaconej pożywce, po czym przenosić na pożywki selektywne. Marker umożliwiający selekcję w plazmidzie rekombinacyjnym nadaje oporność na selekcję i umożliwia selekcje komórek, które stabilnie zintegrowały plazmid do swych chromosomów i rosną, tworząc ogniska, które z kolei można klonować i namnażać do linii komórkowych.

Można stosować wiele układów selekcji, włączając w to geny, jednak bez ograniczenia, kinazy tymidynowej wirusa opryszczki zwykłej (Wigier i wsp., Cell 11:223 (1977)), gen hipoksantyno-guaninofosforybozylotransferazy (Szybalska i Szybalski, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 48:2026 (1962)) i fosforybozylotransferazy adeninowej (Lowy i wsp., Cell 22:817 (1980)), które można stosować odpowiednio w komórkach tk^-, hgprt^- lub aprt^-. Można także wykorzystywać oporność na antymetabolity jako bazę do selekcji w kierunku genów: dhfr nadającego oporność na metotreksat (Wigier i wsp., Natl. Acad. Sci. USA 77:3567 (1989); O'Hare i wsp., Proc. Natl. Acad. Sci USA 78:1527 (1981)), gpt nadający oporność na kwas mikofenolowy (Mulligan i Berg, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78:2072 (1981)); neo nadający oporność na aminoglikozyd G-418 (Colberre-Garapin i wsp., J. Mol. Biol. 150:1 (1981)) i hygro nadające oporność na higromycynę (Santerre i wsp., Gene 30:147 (1984). Niedawno opisano dodatkowe geny ułatwiające dokonanie selekcji, a mianowicie trpB, umożliwiający komórkom wykorzystanie indolu zamiast tryptofanu; hisD, umożliwiający komórkom wykorzystanie histynolu zamiast histydyny (Hartman i Mulligan, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:8047 (1988)); układ syntazy glutaminy i ODC (dekarboksylaza ornitynowa) nadający oporność na inhibitor dekarboksylazy ornityny - 2-(difluorometylo)-DL-ornitynę, DFMO (McConlogue, w: Current Communications in Molecular Biology, red. Laboratorium Cold Spring Harbor (1987)).

ii. Identyfikacja transfektantów lub transformantów wykazujących ekspresję białka o zmodyfikowanym wzorcu glikozylacji

Komórki gospodarza zawierające sekwencję kodującą i wykazujące ekspresję biologicznie czynnych produktów genów można identyfikować co najmniej czterema różnymi sposobami: (a) hybrydyzacja DNA-DNA lub DNA-RNA; (b) obecność lub nieobecność „markerowych funkcji genów; (c) ocena poziomu transkrypcji mierzonego na podstawie ekspresji odpowiednich transkryptów mRNA w komórce gospodarza i (d) wykrywanie produktu genowego mierzone testem immunologicznym lub na podstawie jego aktywności biologicznej.

W pierwszym sposobie można wykrywać obecność sekwencji kodującej białka będącego przedmiotem zainteresowania i sekwencji kodującej GnTIII wprowadzonych do wektora ekspresyjnego

PL 217 751 B1 poprzez hybrydyzację DNA-DNA lub DNA-RNA z zastosowaniem sond zawierających sekwencje nukleotydowe homologiczne do odpowiednich sekwencji kodujących lub ich części lub pochodnych.

W drugim sposobie można identyfikować układy rekombinowany wektor ekspresyjny/gospodarz i poddawać go selekcji na podstawie obecności lub nieobecności pewnych „markerowych funkcji genów (np. aktywność kinazy tymidynowej, oporność na antybiotyki, oporność na metotreksat, fenotyp transformacji, tworzenie ciałek okluzyjnych w bakulowirusie itd.). Na przykład, po insercji sekwencji kodującej białka będącego przedmiotem zainteresowania i sekwencji kodującej GnTIII do sekwencji genu markerowego wektora można identyfikować rekombinanty zawierające odpowiednie sekwencje kodujące na podstawie braku funkcji genu markerowego. Zamiast tego gen markerowy można umieszczać wraz z sekwencjami kodującymi pod kontrolą tego samego lub różnego promotora stosowanego do kontroli ekspresji sekwencji kodujących. Ekspresja markera w odpowiedzi na indukcję lub selekcję wskazuje na ekspresję sekwencji kodującej białka będącego przedmiotem zainteresowania i sekwencji kodującej GnTIII.

W trzecim sposobie bada się aktywność transkrypcyjną w odniesieniu do regionu kodującego białka będącego przedmiotem zainteresowania i sekwencji kodującej GnTIII w testach hybrydyzacji. Na przykład można izolować RNA i analizować techniką Northern blot z zastosowaniem sondy homologicznej do sekwencji kodujących białka będącego przedmiotem zainteresowania i sekwencji kodującej GnTIII lub jej szczególnych części. Zamiast tego można ekstrahować całość kwasów nukleinowych komórki gospodarza i testować je pod kątem hybrydyzacji z takimi sondami.

W czwartym sposobie ekspresję produktów białkowych białka będącego przedmiotem zainteresowania i sekwencji kodującej GnTIII można badać immunologicznie za pomocą na przykład techniki Western blot, testów immunologicznych, takich jak radioimmunoprecypitacja, enzymatycznych testów immunologicznych i tym podobnych. Ostateczne badanie powodzenia wytworzenia układu ekspresji obejmuje jednak wykrywanie biologicznie czynnych produktów genów.

b. Wytwarzanie i zastosowanie białek i fragmentów białek o zmienionym wzorcu glikozylacji i. Wytwarzanie i zastosowanie przeciwciał o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał

Zgodnie z wynalazkiem glikoformy przeciwciał i fragmentów przeciwciał wykazują zwiększoną cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciał.

Badania kliniczne niesprzężonych przeciwciał monoklonalnych (mAb) w leczeniu pewnych typów nowotworów przyniosły ostatnio zachęcające wyniki. Dillman, Cancer Biother. & Radiopharm. 12:223-25 (1997); Deo i wsp., Immunology Today 18:121 (1997). Chimerowe niesprzężone IgG1 zatwierdzono do stosowania w chłoniaku nieziarniczym z limfocytów B niskiego stopnia lub pęcherzykowym - Dillman, Cancer Biother. & Radiopharm. 12:223-25 (1997), natomiast inne niesprzężone mAb humanizowane IgG1 ukierunkowane na lite guzy sutka - dało również obiecujące wyniki w badaniach klinicznych fazy III. Deo i wsp., Immunology Today 18:127 (1997). Antygeny tych dwóch mAb ulegają silnej ekspresji w odpowiednich komórkach nowotworowych, a przeciwciała pośredniczą w silnym niszczeniu guza nowotworowego przez komórki efektorowe in vitro i in vivo. Przeciwnie, wiele innych niesprzężonych mAb o ścisłych swoistościach wobec danego typu nowotworów nie jest w stanie wyzwolić czynności efektorowej o sile dostatecznej, aby działanie to można było wykorzystać w klinice. Frost i wsp., Cancer 80:311-33 (1997); Surfus i wsp., J. Immunother. 19:184-91 (1996). W przypadku niektórych z tych słabszych mAb badaniom poddaje się obecnie wspomagającą terapię cytokinami. Dodanie cytokin może stymulować cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciał (ADCC) poprzez zwiększenie aktywności i liczby krążących limfocytów. Frost i wsp., Cancer 80:311-33 (1997); Surfus i wsp., J. Immunother. 19:184-91 (1996). ADCC - atak lityczny na komórki ukierunkowane na przeciwciała - wyzwala się po związaniu receptorów leukocytów z regionem stałym (Fc) przeciwciał. Deo i wsp., Immunology Today 18:121 (1997).

Innym, lecz uzupełniającym, sposobem zwiększania aktywności ADCC niesprzężonych IgG1 jest obróbka regionu Fc przeciwciała w taki sposób, aby zwiększyć jego powinowactwo do receptorów limfocytów (FcyRs). Badania nad inżynierią białek wykazały, że FcyRs wykazują interakcję z dolnym regionem zawiasowym domeny CH2 IgG. Lund i wsp., J. Immunol. 157:4963-69 (1996). Jednakże wiązanie FcyRs wymaga także obecności oligosacharydów przyłączonych kowalencyjnie do konserwatywnej reszty Asn 297 w regionie CH2. Lund i wsp., J. Immunol. 157:4963-69 (1996); Wright i Morrison, Trends Biotech. 15:26-31 (1997) sugerują, że oligosacharyd i polipeptyd bezpośrednio przyczyniają się do miejsca interakcji lub że oligosacharyd jest niezbędny do utrzymania aktywnej konformacji

PL 217 751 B1 polipeptydu CH2. Modyfikację struktury oligosacharydu można zatem badać jako środek do zwiększania powinowactwa interakcji.

Cząsteczka IgG zawiera w swym regionie Fc dwa połączone przez N oligosacharydy, po jednym na każdym łańcuchu ciężkim. Podobnie jak każda glikoproteina, przeciwciało jest wytwarzane jako populacja glikoform o takim samym rdzeniu polipeptydowym, lecz o różnych oligosacharydach przyłączonych w miejscach glikozylacji. Oligosacharydy, które normalnie stwierdza się w regionie Fc IgG surowicy, są to oligosacharydy złożonego typu biantenarnego (Wormald i wsp., Biochemistry 36:130-38 (1997)) o niskim poziomie końcowego kwasu sialowego i rozdwojonej N-acetyloglukozaminy (GlcNAc) i o różnym stopniu końcowej galaktozylacji i fukozylacji rdzenia. Niektóre badania sugerują, że minimalna struktura węglowodanowa niezbędna do wiązania FcyR położona jest w obrębie rdzenia oligosacharydowego. Usunięcie końcowych reszt galaktozy powoduje około dwukrotne zmniejszenie aktywności ADCC, co wskazuje na rolę tych reszt w wiązaniu receptora FcyR. Lund i wsp., J. Immunol. 157:4963-69 (1996).

Linie komórek pochodzących od myszy lub chomików stosowane w przemyśle i w badaniach naukowych do wytwarzania niesprzężonych mAb o działaniu terapeutycznym zwykle przyłączają kolejne determinanty oligosacharydowe do miejsc Fc. IgG, które ulegają ekspresji w tych liniach komórkowych nie zawierają jednak rozdwojonych GlcNAc, które stwierdza się w niewielkiej ilości w IgG surowicy. Lifely i wsp., Glycobiology 318:813-22 (1995). Przeciwnie, niedawno stwierdzono, że wytwarzane przez szpiczaka szczura humanizowana IgG1 (CAMPATH-1H) zawiera w niektórych ze swych glikoform rozdwojoną GlcNAc. Lifely i wsp., Glycobiology 318:813-22 (1995). Przeciwciało pochodzące z komórek szczura osiągało podobną aktywność ADCC in vitro jak przeciwciała CAMPATH-1H wytwarzane w standardowych liniach komórkowych, jednak przy istotnie niższym stężeniu przeciwciała.

Antygen CAMPATH w normalnych warunkach obecny jest w dużej ilości w komórkach chłoniaka; to chimerowe mAb wykazuje także dużą aktywność ADCC przy nieobecności rozdwojonego GlcNAc. Lifely i wsp., Glycobiology 318:813-22 (1995). Na szlaku glikozylacji z przyłączaniem przez N rozdwojone GlcNAc dodawane są za pomocą enzymu β(1,4)-N-acetyloglukozaminylotransferazy III (GnTIII). Schachter,. Biochem. Cell Biol. 64:163-81 (1986).

Twórcy niniejszego wynalazku zastosowali linię komórek CHO wytwarzającą pojedyncze przeciwciało, którą uprzednio poddano obróbce tak, aby wykazywała ekspresję, regulowaną zewnętrznie, różnych poziomów klonowanego genu GnTIII. Sposób ten pozwolił po raz pierwszy na uzyskanie ścisłej korelacji pomiędzy ekspresją GnTIII a aktywnością ADCC zmodyfikowanego przeciwciała.

Twórcy niniejszego wynalazku wykazali uprzednio, że przeciwciało C2B8 zmodyfikowane ujawnionym tu sposobem wykazywało aktywność ADCC około 16-krotnie wyższą niż standardowe niezmodyfikowane przeciwciało C2B8 wytwarzane w identycznej hodowli komórek i w identycznych warunkach oczyszczania. Pokrótce, próbka przeciwciał C2B8, które uległy ekspresji w komórkach CHO-tTa-C2B8, w których nie stwierdza się ekspresji GnTIII, wykazała aktywność cytotoksyczną wynoszącą około 31% (przy stężeniu przeciwciał 1 μg/ml), mierzoną jako lizę in vitro komórek SB (CD20+) przez limfocyty ludzkie. Przeciwnie, przeciwciało C2B8 pochodzące z hodowli komórek CHO wykazujących ekspresję GnTIII na poziomie podstawowym, w znacznym stopniu poddanym represji, wykazało przy stężeniu przeciwciała 1 μg/ml 33% zwiększenie aktywności ADCC w porównaniu z kontrolą przy tym samym stężeniu przeciwciała. Ponadto, zwiększenie ekspresji GnTIII spowodowało znaczne zwiększenie wynoszące niemal 80% maksymalnej aktywności ADCC (przy stężeniu przeciwciała 1 μg/ml) w porównaniu z kontrolą przy tym samym stężeniu przeciwciał (zob. międzynarodowe zgłoszenie nr WO 99/54342, które w całości włącza się do niniejszego opisu przez przywołanie).

Kolejne przeciwciała tu ujawnione o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał obejmują, jednak bez ograniczenia, przeciwciała monoklonalne skierowane przeciwko nerwiakowi ludzkiemu (chCE7) wytwarzane sposobami tu opisanymi, chimerowe przeciwciało monoklonalne przeciwko rakowi z komórek nerkowych człowieka (ch-G250) wytwarzane sposobami tu opisanymi, humanizowane przeciwciało monoklonalne anty-HER2 (np. Trastuzumab (HERCEPTIN)) wytwarzane sposobami tu opisanymi, chimerowe przeciwciało monoklonalne skierowane przeciwko rakowi okrężnicy, płuc i sutka człowieka (ING-1) wytwarzane sposobami tu opisanymi, humanizowane przeciwciało monoklonalne skierowane przeciwko ludzkiemu antygenowi 17-1A (3622W94) wytwarzane sposobami tu opisanymi, humanizowane przeciwciało skierowane przeciwko ludzkiemu nowotworowi jelita grubego (A-33) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało przeciwko czerniakowi człowieka (R24) skierowane przeciwko gangliozydowi GD3 wytwarzane sposobami tu opisanymi i chimerowe przeciwciało monoklonalne przeciwko ludzkiemu rakowi z komórek płaskich (SF-25) wy16

PL 217 751 B1 twarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko ludzkiemu rakowi drobnokomórkowemu płuc (BEC2, ImClone Systems, Merck KgaA) wytwarzane sposobami według wynalazku, przeciwciało monoklonalne przeciwko ludzkiemu chłoniakowi nieziarniczemu (Bexxar (tositumomab, Coulter Pharmaceuticals), Oncolym (Techniclone, Alpha Therapeutic)) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko ludzkiemu rakowi głowy i szyi z komórek płaskich (C225, ImClone Systems) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko rakowi jelita grubego człowieka (Panorex (edrekolomab), Centocor, Glaxo Wellcome) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko ludzkiemu rakowi jajnika (Theragyn, Antisoma) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko ostrej białaczce szpikowej człowieka (SmartM195, Protein Design Labs, Kanebo) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko glejakowi złośliwemu człowieka (Cotara, Techniclone, Cambridge Antibody Technology) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko chłoniakowi nieziarniczemu z limfocytów B człowieka (IDEC- Y2B8, IDEC Pharmaceuticals) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko ludzkim guzom litym (CEA-Cide, Immunomedics) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko rakowi jelita grubego człowieka (Iodine 131-MN-14, Immunomedics) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko rakowi jajnika, nerek, sutka i gruczołu krokowego człowieka (MDX-210, Medarex, Novartis) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko ludzkiemu rakowi jelita grubego i trzustki (TTMA, Pharmacia & Upjohn) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko rakom człowieka wykazującym ekspresję TAG-72 (MDX- 220 Medarex) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko rakom człowieka wykazującym ekspresję EGFr (MDX-447) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne anty-VEGF (Genetech) wytwarzane sposobami tu opisanymi, przeciwciało monoklonalne przeciwko rakowi sutka, płuc, gruczołu krokowego i trzustki oraz czerniakowi złośliwemu człowieka (BrevaRex, AltaRex) wytwarzane sposobami tu opisanymi i przeciwciało monoklonalne przeciwko ludzkiej ostrej białaczce szpikowej (Monoclonal Antibody Conjugate, Immunex) wytwarzane sposobami tu opisanymi. Zgodnie z wynalazkiem brane są ponadto pod uwagę fragmenty przeciwciał i białka fuzyjne zawierające region równoważny regionowi Fc immunoglobulin.

ii. Wytwarzanie i zastosowanie białek fuzyjnych zawierających region równoważny regionowi Fc immunoglobuliny zwiększający cytotoksyczność zależną od Fc.

Jak to omówiono powyżej, niniejszy wynalazek dotyczy sposobu zwiększania aktywności ADCC przeciwciał terapeutycznych. Osiąga się to poprzez opracowanie wzorca glikozylacji regionu Fc takich przeciwciał, zwłaszcza poprzez maksymalizację odsetka cząsteczek przeciwciał zawierających rozdwojone oligosacharydy złożone i rozdwojone oligosacharydy hybrydowe połączone przez N z konserwatywnymi miejscami glikozylacji w swych regionach Fc. Strategię tę można zastosować do zwiększenia cytotoksyczności komórkowej zależnej od Fc w stosunku do niepożądanych komórek, przy czym w cytotoksyczności tej mogą uczestniczyć dowolne cząsteczki zawierające region równoważny regionowi Fc immunoglobuliny nie tylko przez przeciwciała terapeutyczne, ponieważ zmiany wprowadzone przez obróbkę wzorca glikozylacji dotyczą tylko regionu Fc, a zatem jego interakcji z receptorami Fc na powierzchni komórek efektorowych biorących udział w mechanizmie ADCC. Do zawierających Fc cząsteczek, do których mogą mieć zastosowanie sposoby tu opisane wynalazku należą (jednak bez ograniczenia): (a) rozpuszczalne białka fuzyjne wytworzone z domeny białka ukierunkowującego poddanej fuzji z N-końcem regionu Fc (Chamov i Ashkenazi, Trends Biotech. 14:52 (1996) i (b) zakotwiczone w błonie plazmatycznej białka fuzyjne wytworzone z domeny przezbłonowej typu II lokalizujące się w błonie plazmatycznej poddane fuzji z N-końcem regionu Fc (Stabila, P.F., Nature Biotech. 16:1357 (1998)).

W przypadku rozpuszczalnych białek fuzyjnych (a) domena ukierunkowująca kieruje wiązanie białka fuzyjnego na niepożądane komórki, takie jak komórki nowotworowe, tzn. w sposób analogiczny jak przeciwciała terapeutyczne. Zastosowanie sposobu tu ujawnionego do zwiększenia aktywności cytotoksyczności komórkowej zależnej od Fc, w której uczestniczą te cząsteczki, byłoby zatem identyczne ze sposobem zastosowanym do przeciwciał terapeutycznych.

W przypadku zakotwiczonych w błonie białek fuzyjnych b) konieczne jest, aby niepożądane komórki w organizmie wykazywały ekspresję genu kodującego białko fuzyjne. Można to osiągnąć przez metody terapii genowej, na przykład poprzez transfekcję komórek in vivo plazmidem lub wektorem wirusowym kierującym ekspresję genu kodującego białko fuzyjne na niepożądane komórki lub poprzez wszczepienie do organizmu komórek poddanych obróbce metodami inżynierii genetycznej

PL 217 751 B1 tak, aby wykazywały na powierzchni ekspresję białka fuzyjnego. Te ostatnie komórki zwykle byłyby implantowane do organizmu wewnątrz kapsułki polimerowej (terapia komórkami kapsułkowanymi), gdzie nie mogą być zniszczone w mechanizmie cytotoksyczności komórkowej zależnej od Fc. Jednakże w przypadku, gdyby kapsułka uległa zniszczeniu, a wydostające się z niej komórki stały się niepożądane, można je wyeliminować na drodze cytotoksyczności komórkowej zależnej od Fc. Stabila i wsp., Nature Biotech. 16:1357 (1998). W tym przypadku sposób tu opisany byłby stosowany albo przez włączenie do wektora do terapii genowej dodatkowej kasety ekspresyjnej genu kierującego odpowiednimi lub maksymalnymi poziomami ekspresji GnTIII, albo poprzez obróbkę komórek w taki sposób, aby mogły być wszczepiane i mogły wykazywać ekspresję dostatecznych lub maksymalnych poziomów GnTIII. W obu przypadkach, celem sposobu tu ujawnionego jest zwiększenie lub maksymalizacja odsetka prezentowanych na powierzchni regionów Fc zawierających rozdwojone oligosacharydy złożone i/lub rozdwojone oligosacharydy hybrydowe.

W poniższych przykładach wynalazek objaśniono bardziej szczegółowo. Poniższe preparaty i przykłady podano dla specjalistów, aby mogli oni lepiej zrozumieć niniejszy wynalazek. Niniejszy wynalazek nie jest jednak ograniczony w swym zakresie przez przedstawione w przykładach wykonania; ich celem jest jedynie ilustracja poszczególnych aspektów wynalazku; sposoby funkcjonalnie równoważne pozostają w zakresie niniejszego wynalazku. Specjalista uzna za oczywiste dokonywanie różnych modyfikacji wynalazku oprócz opisanych poniżej na podstawie opisu i załączonych rysunków. Takie modyfikacje mają wchodzić w zakres załączonych zastrzeżeń.

P r z y k ł a d 1

Nowe wersje chimerowego przeciwciała anty-CD20 IDEC-C2B8 o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał uzyskanej przez zmianę glikozylacji linii komórek wytwarzających

IDEC-CEB8.

Synteza regionów kodujących VH i VL IDEC-C2B8 i wytwarzanie ssaczych wektorów ekspresyjnych.

Z zestawu zachodzących na siebie oligonukleotydów jednoniciowych zestawiono CDNA kodujące regiony VH i VL przeciwciała IDEC-C2B8 w jednoetapowym procesie z wykorzystaniem PCR (Kobayashi, N. i wsp., Biotechniques 23:500-503 (1997). Pierwotne dane na temat sekwencji kodującej VL i VH IDEC-C2B8 uzyskano z opublikowanego międzynarodowego zgłoszenia patentowego (numer publikacji międzynarodowej WO 94/11026). Zestawione fragmenty cDNA VL i VH subklonowano do pBluescriptIIKS(+), sekwencjonowano i bezpośrednio połączono przez ligację odpowiednio z ludzkim regionem stałym łańcucha lekkiego (IgK) i ciężkiego (IgG1), cDNA, stosując unikalne miejsca restrykcyjne wprowadzone do miejsc połączenia regionów zmiennych i stałych bez zmiany oryginalnej sekwencji reszt aminokwasowych (Umana, P. i wsp., Nat Biotechnol. 17:176-180 (1999); Reff, M.E. i wsp., Blood 83:435-445 (1994)). Oddzielnie dokonano subklonowania poszczególnych cDNA o pełnej długości do pcDNA3.1(+) (Invitrogen, Leek, Holandia), uzyskując ssacze wektory ekspresyjne dla chimerowych łańcuchów lekkich (pC2B8L) i ciężkich (pC2B8H) C2B8.

Wytwarzanie IDEC-C2B8 w komórkach CHO wykazujących ekspresję różnych poziomów GnTIII.

Opisywano już uprzednio tworzenie dwóch linii komórek CHO: CHO-tet-GnTIII wykazującej ekspresję różnych poziomów GnTIII w zależności od stężenia tetracykliny w pożywce hodowlanej i CHO-tTA - macierzystej linii komórkowej nie wykazującej ekspresji GnTIII (Umana, P. i wsp., Nat Biotechnol. 17:176-180 (1999); Umana P. i wsp., Biotechnol Bioeng. 65:542-549 (1999)). Każdą linię komórkową kotransfekowano wektorami pC2B8L, pC2B8H i pZeoSV2(+) (pod kątem oporności na zeocynę; Invitrogen, Leek, Holandia), stosując metodę z zastosowaniem fosforanu wapniowego. Klony oporne na zeocynę przeniesiono do 96-studzienkowej płytki i badano pod kątem wytwarzania IDEC-C2B8, stosując test ELISA swoisty dla ludzkiego regionu stałego (4). Z równoległych hodowli wybranego klonu (CHO-tet-GnTIII-C2B8) uzyskano trzy próbki IDEC-C2B8 różniące się tylko stężeniem tetracykliny dodanej do pożywki (odpowiednio 25, 50 i 2000 ng/ml). W późnej fazie wykładniczej zebrano nadsącza z hodowli. Dodatkową próbkę przeciwciał uzyskano z plonu pochodzącego z CHOtTA, CHO-tTA-C2B8, hodowanego w identycznych warunkach, jednak bez dodawania do pożywki tetracykliny. Próbki przeciwciał oczyszczono z pożywki hodowlanej poprzez chromatografię powinowactwa białka A i bufor zmieniono na PBS w kolumnie kationowymiennej, jak to opisywano uprzednio (Umana P. i wsp., Nat Biotechnol. 17:176-180 (1999)). Stężenie przeciwciał oznaczano, stosując zestaw fluorescencyjny z firmy Molecular Probes (Leiden, Holandia), a jako wzorzec stosowano Rituximab.

PL 217 751 B1

Immunofluorescencja pośrednia. Komórki CD20-dodatnie (komórki SB, numer depozytu ATCC

CCL 120 i komórki ujemne (komórki HSB numer depozytu ATCC CCL 120.1) inkubowano przez jedną godzinę z 2,5 ąg/ml przeciwciała IDEC-C2B8 pochodzącego z CHO-tet-GnTIII w zrównoważonym roztworze soli Hanka (GibcoBRL, Bazylea, Szwajcaria) i we frakcji V 2-procentowej albuminy surowicy bydlęcej (Roche Diagnostics, Rotkreuz, Szwajcaria) (HBSSB). Jako kontrolę ujemną zamiast przeciwciała C2B8 zastosowano HBSSB. Jako przeciwciało drugorzędowe zastosowano sprzężone z FITC przeciwciało poliklonalne przeciwko ludzkiemu Fc (SIGMA, St. Louis) dla wszystkich próbek. Komórki badano, stosując mikroskop fluorescencyjny firmy Leica (Wetzlar, Niemcy).

Profilowanie oligosacharydów za pomocą MALDI/TOF-MS. Obojętne, przyłączone przez N (N-sprzężone) oligosacharydy pochodziły z próbek przeciwciał C2B8 - MabThera™ (europejski odpowiednik Rituximab; dar R. Stachel, Universitatspital, Szwajcaria), C2B8-25t, C2B8-50t, C2B8-2000t i C2B8-nt (po 100 ąg) każdy, jak to opisywano poprzednio (Umana, P. i wsp., Nat Biotechnol. 17:176-180 (1999)). Pokrótce, próbki przeciwciał traktowano najpierw sialidazą z Arthrobacter ureafaciens (Oxford Glycosciences, Abingson, Wielka Brytania) w celu usunięcia ewentualnych reszt monosacharydowych kwasu sialowego. Następnie uwalniano obojętne N-sprzężone oligosacharydy z pozbawionych reszt sialilowych próbek przeciwciał, stosując peptydo-N-glikozydazę F (Oxford Glycosciences), oczyszczano na mikrokolumnach i analizowano za pomocą MALDI/TOF-MS w spektrometrze Elite Voyager 400 (Perseptive Biosystems, Farmingham, MA, Stany Zjednoczone).

Test aktywności ADCC. Komórki jednojądrzaste krwi obwodowej (PBMC) oddzielono od heparynizowanej świeżej krwi ludzkiej (we wszystkich doświadczeniach była to krew uzyskana od tego samego zdrowego dawcy) poprzez wirowanie w gradiencie Ficoll-Paque (Pharmacia Biotech, Dϋbendorf, Szwajcaria). PBMC (efektor) pozbawiono monocytów poprzez adherencję na plastyku. Komórki

SB (docelowe) CD20-dodatnie znakowano przez 90 min za pomocą 100 μφ Cr (Amersham, Dubendorf, Szwajcaria) w temperaturze 37°C, płukano dwukrotnie w RPMI (GibcoBRL, Bazylea, Szwajcaria) ₅ i ponownie zawieszano w stężeniu 10 komórek/ml. Do 100 μl komórek SB dodano 50 μl mAb C2B8 rozcieńczonego w pożywce RPMI (10000 komórek/studzienkę) w 96-studzienkowej, okrągłodennej płytce do mikromiareczkowania (Greiner, Langenthal, Szwajcaria), odwirowywano przy 50xG przez jedną minutę i inkubowano przez 1 godzinę w temperaturze 4°C. Następnie do każdej płytki 96studzienkowej dodano 50 μl komórek efektorowych (zawieszonych z gęstością 2 x 10⁷ komórek/ml w pożywce RPMI), uzyskując ostateczny stosunek E:T wynoszący 100. Płytki inkubowano przez 4 godziny w temperaturze 37 cc w atmosferze 5% CO₂, nadsącz zebrano układem do zbierania nadsączu Skatron (Skatron Instruments, Sterling, VA, Stany Zjednoczone) i zliczono (ER, uwalnianie doświadczalne) w liczniku γ Cobra 05005 (Canberra Packard, Meriden, CT, Stany Zjednoczone). Uwalnianie maksymalne (MR) i samoistne (SR) uzyskano przez dodanie zamiast mAb C2B8, odpowiednio, 100 μl 1-procentowego Nonidet (Sigma, St. Louis) lub 100 μl pożywki RPMI do 100 μl wyznakowanych komórek docelowych. Wszystkie punkty danych wykonano w trzech powtórzeniach. Obliczono lizę swoistą (%) z następującego wzoru: (ER-SR) / (MR-SR) x 100.

Wyniki i omówienie

Wytwarzanie IDEC-C2B8 i weryfikacja swoistego wiązania antygenów. Wytworzono i namnożono komórki CHO-tet-GnTIII o stabilnej, regulowanej tetracykliną ekspresji GnTIII i stabilnej konstytutywnej ekspresji IDEC-C2B8 i przystosowano je do wytwarzania z nich zestawu próbek przeciwciał. Przy zwiększaniu wytwarzania równoległe hodowle z tego samego klonu hodowano przy trzech różnych stężeniach tetracykliny: 25, 50 i 2000 ng/ml. Uprzednio wykazano, że takie poziomy tetracykliny powodują uzyskanie różnych poziomów GnTIII i rozdwojonych oligosacharydów (Umana, P. i wsp., Nat Biotechnol. 17:176-180 (1999); Umana, P. i wsp., Biotechnol Bioeng. 65:542-549 (1999)). Wytworzono również wytwarzającą C2B8 kontrolną linię komórkową niewykazującą ekspresji GnTIII i hodowano ją w tych samych warunkach, jak trzy równoległe hodowle CHO-tet-GnTIII. Po chromatografii powinowactwa z Białkiem A oceniono, że czystość mAb przekraczała 95% za pomocą SDS-PAGE i barwienia Coomasie. Próbki nazwano zgodnie ze stężeniem tetracykliny dodawanej do pożywki hodowlanej przy ich wytwarzaniu: C2B8-25t, C2B8-50t, C2B8-2000t i C2B8-nt (tzn. brak tetracykliny w przypadku nierozdwojonej kontroli). Próbka C2B8-25t wykazała swoiste wiązanie antygenu oznaczane w immunofluorescencji pośredniej z wykorzystaniem komórek CD20-dodatnich i CD20-ujemnych (Fig. 1), co wskazuje, że wytworzone fragmenty genów VL i VH były funkcjonalnie prawidłowe.

Profilowanie oligosacharydów za pomocą MALDI/TOF-MS. Profil glikozylacji każdej próbki przeciwciał analizowano za pomocą MALD I/TOF-MS uwolnionej mieszaniny obojętnych oligosacharydów. W tym sposobie oligosacharydy o różnej masie ukazują się jako oddzielne piki w widmie, a ich

PL 217 751 B1 proporcja odzwierciedla się ilościowo przez względną wysokość pików (Harvey, DJ, Rapid Common

Mass Spectrom. 7:614-619 (1993); Harvey DJ i wsp., Glycoconj J. 15:333-338 (1998)). Strukturę oligosacharydów przypisano poszczególnym pikom na podstawie ich oczekiwanej masy cząsteczkowej, uprzednich danych strukturalnych dla oligosacharydów pochodzących z mAb IgG1 wytworzonych w tym samym gospodarzu i informacji na temat szlaku biosyntezy N-sprzężonych oligosacharydów.

Stwierdzono istnienie wyraźnej korelacji między poziomami ekspresji GnTIII (tzn. stężeniem tetracykliny) a ilością rozdwojonych oligosacharydów pochodzących z różnych próbek przeciwciał. Zgodnie z oczekiwaniem, MabThera™ i C2B8-NT pochodzące z gospodarzy niewykazujących ekspresji GnTIII nie zawierały rozdwojonych oligosacharydów (Fig. 2a i 2b). Przeciwnie, zawartość struktur rozdwojonych w puli oligosacharydów w próbce C2B82000t, tzn. na podstawowym poziomie ekspresji GnTIII, wynosiła do około 35%. W tym przypadku główne piki rozdwojonych oligosacharydów były typu złożonego, jednoznacznie przypisano je pikom na m/z 1689 i m/z 1851 (Fig. 2c). Następny co do wysokości poziom ekspresji GnTIII w próbce C2B8-50t powodował zwiększenie tych pików (z włączeniem związanych z nimi struktur potasowych przy m/z 1705 i 1861) około 20%. Temu zwiększeniu towarzyszyło jednoczesne zmniejszenie ich nierozdwojonych odpowiedników, odpowiednio przy m/z 1486 i 1648 (Fig. 2d). Na najwyższym poziomie ekspresji GnTIII, próbka C2B8-25t, główny substrat dla GnTIII, m/z 1486, wykazywała spadek niemal do poziomu podstawowego, natomiast złożone struktury rozdwojone (m/z 1689 i 1851) zmniejszyły się na korzyść wzrostu w pikach przy m/z 1664, 1810 i 1826 (Fig. 2E). Piki te można przypisać rozdwojonym związkom hybrydowym, galaktozylowanym oligosacharydom złożonym lub ich mieszaninie. Ich względne zwiększenie wykazuje jednak zgodność z kumulacją rozdwojonych związków hybrydowych, ponieważ nadekspresja GnTIII może powodować zmianę przepływu biosyntezy na wczesnym etapie szlaku (zob. Fig. 3A i 3B). W przypadku tej próbki ilość rozdwojonych struktur oligosacharydowych (typu złożonego i hybrydowego) osiągnęła około 80%.

Aktywność ADCC glikozylowanych wariantów IDEC-C2B8. Porównano różne warianty glikozylacji mAb C2B8 pod kątem aktywności ADCC mierzonej na podstawie Iizy in vitro komórek SB CD20dodatnich. Badano również dodatkową próbkę mAb - C2B8-nt, pochodzącą z rodzicielskiej linii komórkowej pozbawionej GnTIII. Próbka C2B8-2000t wytwarzana na podstawowym poziomie ekspresji GnTIII i wykazująca niskie poziomy rozdwojonych oligosacharydów wykazywała nieznacznie większą aktywność niż C2B8-nt (Fig. 4A). Na następnym co do wysokości poziomie ekspresji GnTIII, próbka C2B8-50t, stwierdzono mniej więcej równy poziom oligosacharydów rozdwojonych i nierozdwojonych, jednak próbka ta nie powodowała znaczącego zwiększenia Iizy komórek docelowych. Przy najniższym poziomie stężenia tetracykliny, próbka C2B8-25t, zawierająca do 80% rozdwojonych struktur oligosacharydowych, wykazywała jednak istotnie większą aktywność niż pozostałe próbki w całym zakresie stężenia przeciwciał. Osiągała ona maksymalny poziom aktywności ADCC próbki C2B8-nt przy 10-krotnie niższym stężeniu przeciwciał (Fig. 4A). Próbka C2B8-25t wykazywała również istotne zwiększenie maksymalnej aktywności ADCC w odniesieniu do kontroli (50% w stosunku do 30% lizy).

Próbki C2B8-50t i C2B8-25t, o najwyższym odsetku rozdwojonych oligosacharydów, porównywano następnie w odniesieniu do aktywności ADCC z preparatem Mabthera™, wersją Rituxan™ obecnie obecną na rynku europejskim (Fig. 4B). Próbka C2B8-50t wykazywała niewielkie zwiększenie aktywności, natomiast próbka C2B8-25t wyraźnie przewyższała Mabthera™ przy wszystkich stężeniach przeciwciał. Do osiągnięcia maksymalnej aktywności ADCC Mabthera™ niezbędne było stężenie C2B8-25t około 5 do 10 razy niższe, a maksymalna aktywność C2B8-25t była o około 25% wyższa niż w przypadku Mabthera™.

Wyniki te wykazują, że ogólnie aktywność ADCC przeciwciała C2B8 in vitro wykazuje korelację z odsetkiem cząsteczek zawierających rozdwojone oligosacharydy w regionie Fc. Uprzednio opisywaliśmy, że w przypadku chCE7 przeciwciała o małym podstawowym poziomie aktywności ADCC mogą uzyskać istotne zwiększenie aktywności, zwiększając odsetek rozdwojonych oligosacharydów powyżej poziomu stwierdzanego w przeciwciałach występujących naturalnie (Umana, P. i wsp., Nat Biotechnol. 17:176-180 (1999)). Podobnie dzieje się w przypadku mAb C2B8, które wykazuje już wysoką aktywność ADCC w nieobecności rozdwojonych oligosacharydów. W przypadku jednak chCE7, bardzo duże zwiększenie aktywności ADCC obserwowano przy takim poziomie ekspresji GnTIII, przy którym rozdwojone oligosacharydy były w większości typu złożonego (Umana, P. i wsp., Nat Biotechnol. 17:176-180 (1999)). W przypadku silnego mAb C2B8 takie znaczne zwiększenie aktywności obserwowano jedynie na najwyższych badanych poziomach ekspresji GnTIII, kiedy to oligosacharydy rozdwojone przesunęły się w większości do typu hybrydowego (Fig. 2). W przypadku obu mAb w prób20

PL 217 751 B1 kach o najwyższej aktywności stwierdzono istotnie wyższe poziomy oligosacharydów rozdwojonych niż nierozdwojonych. W sumie obserwacje te wskazują, że dla aktywności ADCC prawdopodobnie duże znaczenie mają zarówno złożone, jak i hybrydowe oligosacharydy rozdwojone.

Zarówno w przypadku oligosacharydów złożonych, jak i hybrydowych, rozdwojenie GlcNAc prowadzi do dużej zmiany konformacji oligosacharydów (Balaji, P.V. i wsp., Int. J. Biol. Macromol. 18:101-114 (1996)). Zmiana ta występuje w tej części oligosacharydu, która wchodzi w duże interakcje z polipeptydem w domenie CH2 (Jefferis, R. i wsp., Immunol Rev. 163:59-76 (1998)). Ponieważ polipeptyd w tym miejscu jest względnie elastyczny (Jefferis, R. i wsp., Immunol Rev. 163:59-76 (1998)), możliwe że właśnie to rozdwojenie N-acetyloglukozaminy odpowiada za jego działanie biologiczne na drodze zmiany konformacyjnej regionu Fc. Potencjalnie zmienione konformacje prawdopodobnie istnieją już w naturze, ponieważ wszystkie IgG surowicy zawierają oligosacharydy rozdwojone. Zasadniczą różnicą między przeciwciałami wytworzonymi techniką inżynierii genetycznej a przeciwciałami naturalnymi jest odsetek cząsteczek wykazujących bardziej aktywne konformacje.

Obecnie poddaje się ocenie klinicznej różne metody zwiększania aktywności niesprzężonych mAb, w tym do zastosowania w radioimmunoterapii, terapii enzymami/prolekami zależnymi od przeciwciał, immunotoksynami i terapii wspomagającej cytokinami (Hjelm Skog, A i wsp., Cancer Immunol Immunother. 48:463-470 (1999); Blakey, D.C. i wsp., Cell Biophys. 25:175-183 (1994); Wiseman, G.A. i wsp., Clin Cancer Res. 5:3281s-3296s (1999); Hank, J.A. i wsp., Cancer Res. 50:5234-5239 (1990)). Te techniki mogą spowodować znaczne zwiększenie aktywności, ale mogą prowadzić jednak jednocześnie do istotnego nasilenia działań niepożądanych, zwiększenia kosztów produkcji i problemów logistycznych na drodze między producentem a pacjentem w porównaniu z niesprzężonymi mAb. Technologia tu przedstawiona jest alternatywnym sposobem uzyskania zwiększenia siły działania przy utrzymaniu prostoty procesu produkcyjnego i można ją zastosować do wielu niesprzężonych mAb.

P r z y k ł a d 2

Nowe wersje przeciwciała chG250 skierowanego przeciwko rakowi z komórek nerkowych o zwiększonej cytotoksyczności komórkowej zależnej od przeciwciał uzyskanej przez modyfikację glikozylacji linii komórek wytwarzających chG250

1. Hodowla komórkowa

Komórki szpiczaka mysiego SP2/0 wytwarzające chimerowe mAb chG250 (komórki wt-chG250SP2/0) hodowano w standardowej pożywce do hodowli komórkowej uzupełnionej roztworem 1:100 (obj./obj.) penicyliny/streptomycyny/środka przeciwgrzybiczego (SIGMA, Buchs, Szwajcaria). Komórki hodowano w temperaturze 37°C w wilgotnej atmosferze 5% CO₂ w kolbach do hodowli tkankowej (Tissue Culture Flasks). Pożywkę wymieniano co 3-4 dni. Komórki zamrażano w pożywce hodowlanej zawierającej 10% DMSO.

2. Wytwarzanie komórek SP2/0 wykazujących ekspresję pGnTIII-puro

Komórki szpiczaka wt-chG250-SP2/0 transfekowano przez elektroporację wektorem do konstytutywnej ekspresji GnTIII połączonym w sposób umożliwiający działanie za pośrednictwem IRES z genem oporności na puromycynę. Na 24 godziny przed elektroporacją pożywkę hodowlaną wymie₅ niono, a komórki posiano z gęstością 5x10⁵ komórek na ml. Siedem milionów komórek odwirowywano przez 4 minuty przy 1300 obr./min w temperaturze 4°C. Komórki przepłukano 3 ml świeżej pożywki i ponownie odwirowano. Komórki ponownie zawieszono w mieszaninie reakcyjnej o objętości 0,3-0,5 ml zawierającej 1,25% (obj./obj.) DMSO i 20 do 30 μg DNA w pożywce hodowlanej. Mieszaninę elektroporacyjną przeniesiono następnie do kuwety 0,4 cm i poddano pulsowemu działaniu przy niskim napięciu (250-300 V) i przy dużej reaktancji pojemnościowej (960 μF) za pomocą urządzenia Gene Pulser firmy Bio Rad. Po elektroporacji komórki szybko przeniesiono do 6 ml 1,25% (obj.) pożywki hodowlanej DMSO w kolbie hodowlanej T25 i inkubowano w temperaturze 37°C. Dokonano selekcji stabilnych integrantów poprzez dodanie 2 μg na ml puromycyny do pożywki w dwa dni po elektroporacji. Po 2-3 tygodniach uzyskano stabilną mieszaną populację komórek opornych na puromycynę. Za pomocą FACS uzyskano klony pochodzące z pojedynczych komórek, które następnie namnażano i utrzymywano w warunkach selekcji puromycynowej.

3. Western blot

Klony oporne na puromycynę badano przesiewowo pod kątem ekspresji GnTIII z zastosowaniem techniki Western blot. W technice Western blot stwierdzono ewidentnie, że najwyższy poziom ekspresji GnTIII występował w klonach 5H12, 4E6 i 4E8. Klon 5G2 również wykazywał obecność prążka GnTIII o średniej intensywności, natomiast w klonach 2F1, 3D3 i 4G3 intensywność prążka była najniższa, co odpowiada ekspresji mniejszych ilości GnTIII (Fig. 5).

PL 217 751 B1

4. Wytwarzanie i oczyszczanie przeciwciała monoklonalnego chG250 z siedmiu klonów wykazujących ekspresję GnTIII, w tym z klonu typu dzikiego

Klony 2F1, 3D3, 4E6, 4E8, 4G3, 5G2, 5H12 i klon typu dzikiego (komórki wt-chG250-SP2/0) ₅ posiewano z gęstością 3x10⁵ komórek/ml w całkowitej objętości 130 ml pożywki hodowlanej i hodowano w pojedynczych kolbach typu Triple. Komórki stosowane do posiewania znajdowały się w pełnej wykładniczej fazie wzrostu, uznano zatem, że komórki te były w tym samym stadium wzrostu przy rozpoczęciu wytwarzania. Komórki hodowano przez 4 dni. W późnej wykładniczej fazie wzrostu zebrano nasącza zawierające przeciwciało w celu zapewnienia powtarzalności. Przeciwciało monoklonalne chG250 oczyszczano w dwóch etapach chromatografii. Nadsącza z hodowli, zawierające przeciwciało monoklonalne chG250 pochodzące z każdej partii, oczyszczano najpierw w chromatografii powinowactwa z zastosowaniem białka A metodą HiTrap. Białko A wykazuje wysoką swoistość w odniesieniu do regionu Fc IgG ludzkiej. Pulę próbek z eluatu białka A poddano wymianie buforowej z PBS na drodze chromatografii kationowymiennej na kolumnie Resource S 1 ml (Amersham Pharmacia Biotech). Na podstawie barwienia SDS i barwienia błękitem Coomassie oceniono, że ostateczna czystość przekraczała 95% (Fig. 6). Stężenie każdej próbki oceniano za pomocą wzorcowej krzywej kalibracyjnej, stosując przeciwciało typu dzikiego o znanym stężeniu.

5. Profilowanie oligosacharydów w preparatach mAb pochodzących z siedmiu klonów wykazujących ekspresję różnego poziomu GnTIII

Profile oligosacharydowe uzyskiwano z zastosowaniem spektrometrii masowej czasu przelotu z desorpcją/jonizacją laserową wspomaganą matrycą (MALDI/TOF-MS) , która dostarcza dokładnych informacji o masie cząsteczkowej różnych struktur oligosacharydowych. Sposób ten umożliwia ilościową analizę proporcji między różnymi strukturami oligosacharydowymi obecnymi w mieszaninie. Oligosacharydy obojętne ukazały się głównie jako jony [M + Na⁺], jednak niekiedy towarzyszyły im mniejsze jony [M + K⁺] powodujące zwiększenie masy m/z 16. Odsetek struktury, która ukazywała się w postaci połączonej z jonem potasu, zależy od zawartości matrycy, tak więc może być różna dla poszczególnych próbek. Mieszaninę obojętnych N-sprzężonych oligosacharydów pochodzących z poszczególnych preparatów przeciwciał analizowano, stosując jako matrycę kwas 2,5-dehydrobenzoesowy (2,5-DHB). Niektóre z pików w widmach przypisano jednoznacznie konkretnym strukturom oligosacharydowym ze względu na znany skład monosacharydowy i unikalną masę. Jednak w niektórych przypadkach danej masie można było przypisać kilka struktur. MALDI umożliwia oznaczenie masy, natomiast nie pozwala na rozróżnienie izomerów. Znajomość szlaków biosyntezy i uprzednie dane strukturalne w większości przypadków pozwalają na przypisanie struktury oligosacharydowej danemu pikowi widma.

Oligosacharydy pochodzące z próbki mAb wytworzonej w linii komórkowej wt-chG250-SP2/0 niewykazującej ekspresji GnTIII zawierały nierozdwojone biantenarne struktury złożone (m/z 1486) oraz mono- lub digalaktozylowane nierozdwojone biantenarne struktury złożone (Fig. 7A), przy czym w obu tych przypadkach struktury były a(1,6)-fukozylowane w regionie rdzeniowym (odpowiednio piki m/z 1648 i 1810).

W wyniku ekspresji GnTIII uzyskano rozdwojone związane z regionem Fc struktury oligosacharydowe dwóch typów: złożone lub hybrydowe. Złożone oligosacharydy rozdwojone przypisano jednoznacznie do pików m/z 1543, 1689, 1705, 1851 i 1867 (z przyłączonymi [M + K⁺]). Jak oczekiwano, zwiększeniu zawartości oligosacharydów rozdwojonych towarzyszyło jednoczesne zmniejszenie pików m/z 1486 i 1648 odpowiadających nierozdwojonym oligosacharydom złożonym. W przypadku wszystkich próbek pochodzących z klonów wykazujących ekspresję GnTIII obserwowano istotny spadek zawartości głównego substratu GnTIII (m/z 1486). Zgodnie z oczekiwaniami najniższe wartości klonów wykazujących ekspresję najwyższych poziomów GnTIII (klony 4E6, 4E8, 5G2 i 5H12) wykazywał odsetek nierozdwojonych oligosacharydów typu złożonego przypisywany pikowi m/z 1648. Te dwa piki zmniejszały się na korzyść kumulacji rozdwojonych oligosacharydów typu złożonego i typu hybrydowego (Fig. 7A-7D i 8A-8D). Odsetek rozdwojonych oligosacharydów złożonych był wyższy w próbkach pochodzących z klonów wykazujących ekspresję mniejszych ilości GnTIII. Ta obserwacja jest zgodna z tym, że wyższy poziom ekspresji GnTIII powoduje prawdopodobnie przesunięcie przepływu biosyntezy w kierunku rozdwojonych struktur hybrydowych, zmniejszając w ten sposób odsetek związków złożonych i rozdwojonych związków złożonych. W przypadku rozdwojonych struktur hybrydowych niekiedy pojedynczemu pikowi można przypisać dwie możliwe struktury. Dlatego też w celu oszacowania odsetka tych struktur w całkowitej puli oligosacharydów przyjęto pewne założenia. Piki m/z

PL 217 751 B1

1664, 1680, 1810 i 1826 można przypisać albo rozdwojonemu typowi hybrydowemu, galaktozylowanym oligosacharydom złożonym, albo ich mieszaninie. Ze względu na to, że preparat wt-przeciwciała wykazuje względnie małą zawartość piku 1664, przyjęto, że pik ten ukazujący się w znacznej ilości w próbkach przeciwciał pochodzących z różnych klonów, odpowiada w całości rozdwojonym strukturom hybrydowym (Fig. 7A-7D i 8A do 8D). Jednakże w celu przypisania plikom 10 m/z 1810 i 1826 konkretnych struktur, konieczne jest wykonanie dalszych badań. Podsumowując, uzyskano rozdwojone struktury oligosacharydowe na drodze nadmiernej ekspresji GnTIII, a ich względne proporcje korelowały z poziomem ekspresji GnTIII.

6. Pomiar aktywności cytotoksycznej zależnej od przeciwciał poprzez zatrzymywanie kalceiny-AM

W metodzie pomiaru cytotoksyczności przez ocenę zatrzymywania kalceiny-AM oznacza się fluorescencję barwnika pozostałego w komórkach po inkubacji z przeciwciałem. Cztery miliony komórek dodatnich pod względem antygenu G250 (komórki docelowe) wyznakowano 10 μm kalceiny-AM (Molecular Probes, Eugene, OR, Stany Zjednoczone) w 1,8 ml pożywki do hodowli komórek RPMI1640 (GIBCO BRL, Bazylea, Szwajcaria) uzupełnionej 10-procentową płodową surowicą cielęcą przez 30 min w temperaturze 37°C w wilgotnej atmosferze 5% CO2. Komórki dwukrotnie przepłukano w pożywce hodowlanej i ponownie zawieszono w 12 ml bezsurowiczej pożywki AIMV (GIBCO BRL, Bazylea, Szwajcaria). Wyznakowane komórki przeniesiono następnie do 96-studzienkowej płytki o dnie w kształcie litery U (30 000 komórek na studzienkę) i inkubowano w trzech powtórzeniach z różnymi stężeniami przeciwciał przez 1 godzinę w temperaturze 4°C. Z heparynizowanej świeżej krwi ludzkiej (we wszystkich doświadczeniach była to krew pobrana od tego samego zdrowego dawcy) oddzielono jednojądrzaste komórki krwi obwodowej (PMBC) poprzez wirowanie w gradiencie FicollPaque (Pharmacia Biotech, Dϋbendorf, Szwajcaria). PBMC dodano do trzech egzemplarzy studzienek w objętości 50 pi, uzyskując stosunek komórek efektorowych do docelowych (E:T) wynoszący 5:1 i końcową objętość 200 pi. Następnie płytkę 96-studzienkową inkubowano przez 4 godziny w temperaturze 37°C w atmosferze 5% CO2, po czym płytkę odwirowano z 700 x G przez 5 min i nadsącz usunięto. Osady komórkowe zawierające komórki przepłukano dwukrotnie zrównoważonym roztworem soli Hanka (HBSS) i poddano lizie w 200 pl 0,05 M boranu sodowego, pH 9, 0,1% Triton X-100. Zatrzymywanie barwnika fluorescencyjnego w komórkach docelowych mierzono czytnikiem do mikropłytek FLUOstar (BMG LabTechnologies, Offenburg, Niemcy). Obliczono lizę swoistą w stosunku do całkowitej Iizy w kontroli, będącej wynikiem ekspozycji komórek docelowych na działanie saponiny (200 pg/ml w AIMV; Sigma, Buchs, Szwajcaria) zamiast ekspozycji na przeciwciało. Lizę swoistą (%) obliczano według następującego wzoru:

% cytotoksyczności = (F_med-F_exp)/F_med-E_det w którym Fmed oznacza fluorescencję komórek docelowych traktowanych tylko pożywką i uwzględnia nieswoistą lizę przez PMBC, Fexp oznacza fluorescencję komórek traktowanych przeciwciałem, a Fdet oznacza fluorescencję komórek traktowanych saponiną zamiast przeciwciałem.

W celu oceny wpływu zmodyfikowanych wariantów glikozylacji chG250 na aktywność ADCC in vitro komórki docelowe dodatnie ze względu na antygen G250 hodowano z PMBC, z próbkami przeciwciała chG250 i bez tych próbek w różnych stężeniach. Cytotoksyczność niezmodyfikowanego przeciwciała chG250 pochodzącego z linii komórkowej typu dzikiego porównywano z dwoma preparatami przeciwciał pochodzącymi z dwóch linii komórkowych (3D3, 5H12) wykazujących odpowiednio średni i wysoki poziom ekspresji GnTIII (zob. Fig. 5).

Niezmodyfikowane przeciwciało chG250 w całym zakresie stężeń stosowanych w teście nie wykazywało istotnej aktywności ADCC (aktywność nie różniła się istotnie od tła). W przypadku próbki przeciwciała pochodzącej z klonu 3D3 wykazującego ekspresję średniego poziomu GnTIII obserwowano zwiększoną aktywność ADCC (bliską 20%, zob. Fig. 9) przy stężeniu 2 μg/ml. Aktywność cytotoksyczna tej próbki przeciwciał nie zwiększała się przy większym stężeniu przeciwciała. Zgodnie z oczekiwaniami preparat przeciwciał pochodzący z klonu 5H12 wykazywał uderzający wzrost w stosunku do próbek 3D3 i przeciwciała niezmodyfikowanego w zakresie zdolności do pośredniczenia w ADCC skierowanej przeciwko komórkom docelowym. Maksymalna aktywność ADCC tego preparatu przeciwciał wynosiła około 50% i powodowała istotną aktywność ADCC przy stężeniu 125-krotnie mniejszym w porównaniu z niezmodyfikowaną próbką kontrolną.

P r z y k ł a d 3

Leczenie małopłytkowości immunozależnej u pacjenta z przewlekłą chorobą „przeszczep przeciwko gospodarzowi

PL 217 751 B1

Małopłytkowość autoimmunologiczna w przewlekłej chorobie „przeszczep przeciwko gospodarzowi (ang. autoimmune thrompbocytopenia in chronic graft-versus-host disease) stanowi przypadek rozregulowania czynności komórek B prowadzącego do wystąpienia klinicznie jawnej choroby. W celu leczenia małopłytkowości immunozależnej u podmiotu z przewlekłą chorobą „przeszczep przeciwko gospodarzowi chimerowe przeciwciało monoklonalne anty-CD20 o zwiększonej ADCC, wytworzone sposobami tu opisanymi, podaje się podmiotowi sposobem opisanym w Ratanatharathorn, V. i wsp.,

Ann. Intern. Med. 133 (4):275-79 (2000) (publikację tę włącza się niniejszym w całości do opisu przez przywołanie). Dokładniej, pacjentowi przez cztery tygodnie podaje się co tydzień wlew przeciwciała ₂ w dawce 375 mg/m². Leczenie przeciwciałem powoduje istotne zmniejszenie liczby komórek B we krwi obwodowej i obniża poziom przeciwciał związanych z płytkami krwi.

P r z y k ł a d 4

Leczenie ciężkiej immunozależnej aplazji czysto czerwonokrwinkowej i niedokrwistości hemolitycznej.

Immunozależna, nabyta aplazja czysto czerwonokrwinkowa (ang. immune-mediated acquired pure red cell aplasia, PRCA) jest rzadką chorobą, często występującą wraz z innymi zjawiskami autoimmunologicznymi. W celu leczenia immunozależnej nabytej aplazji czysto czerwonokrwinkowej u pacjenta chimerowe przeciwciało monoklonalne anty-CD20 o zwiększonej ADCC, wytworzone z zastosowaniem sposobów tu opisanych, podaje się podmiotowi sposobem opisanym w Zecca, M. i wsp., Blood 12:3995-97 (1997) (publikację tę włącza się w całości do niniejszego opisu przez przywołanie). Dokładniej, pacjentowi z PRCA i autoimmunologiczną niedokrwistością hemolityczną podaje ₂ się dwie dawki przeciwciała, 375 mg/m², na tydzień. Po leczeniu przeciwciałami rozpoczyna się dożylną terapię substytucyjną immunoglobulinami. Leczenie to powoduje istotne zmniejszenie liczby komórek B i istotny wzrost liczby retikulocytów w połączeniu ze zwiększeniem poziomu hemoglobiny.

Jest oczywiste, że wynalazek można stosować w sposób inny niż szczegółowo opisany w powyższym opisie i przykładach. W świetle niniejszego opisu możliwe są liczne modyfikacje i odmiany niniejszego wynalazku, które objęte są zatem zakresem załączonych zastrzeżeń.

Wszystkie publikacje (włączając w to patenty, zgłoszenia patentowe, artykuły w czasopismach, podręczniki laboratoryjne, książki i inne dokumenty) cytowane w powyższym opisie włącza się niniejszym w całości przez przywołanie.

Claims

1. Zastosowanie glikomodyfikowanego przeciwciała do wytwarzania kompozycji farmaceutycznej do leczenia choroby wybranej z grupy składającej się z nowotworu, małopłytkowości autoimmunologicznej w przewlekłej chorobie przeszczep przeciwko gospodarzowi i immunozależnej nabytej aplazji czysto czerwonokrwinkowej, przy czym wspomniane przeciwciało specyficznie wiąże się z ludzkim antygenem CD20, przy czym wspomniane przeciwciało zawiera zmniejszony udział nierozdwojonych oligosacharydów złożonych o wartości m/z wynoszącej 1648 i zwiększony udział albo rozdwojonych oligosacharydów złożonych o wartościach m/z wynoszących 1689, 1705, 1851 i 1867, albo rozdwojonych hybrydowych i galaktozylowanych oligosacharydów złożonych o wartościach m/z wynoszących 1664, 1810 i 1826, i przy czym wspomniane przeciwciało wykazuje zwiększoną cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciał w wyniku wspomnianej glikomodyfikacji.

2. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wspomniane przeciwciało stanowi chimerowe przeciwciało monoklonalne przeciwko ludzkiemu CD20.

3. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wspomniane przeciwciało stanowi fragment przeciwciała zawierający miejsce wiązania specyficznego.

4. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wspomniane przeciwciało stanowi białko fuzyjne zawierające region Fc immunoglobuliny.

5. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że ponad 50% oligosacharydów w regionie Fc przeciwciała stanowią oligosacharydy rozdwojone.

6. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że ponad 70% oligosacharydów w regionie Fc przeciwciała stanowią oligosacharydy rozdwojone.

7. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że gdy wspomniana kompozycja farmaceutyczna przeznaczona jest do leczenia nowotworu, wspomnianym nowotworem jest chłoniak z komórek B.

PL 217 751 B1

8. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wspomniane przeciwciało wykazuje maksymalną aktywność ADCC wynoszącą około 50%.

9. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wspomniane przeciwciało wykazuje co najmniej dwukrotnie wyższą aktywność ADCC od aktywności ADCC odpowiadającego mu przeciwciała niepoddanego glikomodyfikacji.

10. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że wspomniane przeciwciało wykazuje co najmniej trzykrotnie wyższą aktywność ADCC od aktywności ADCC odpowiadającego mu przeciwciała niepoddanego glikomodyfikacji.

11. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że gdy wspomniana kompozycja farmaceutyczna przeznaczona jest do leczenia małopłytkowości autoimmunologicznej w przewlekłej chorobie przeszczep przeciwko gospodarzowi, wspomniane przeciwciało podawane jest w cotygodniowym ₂ wlewie 375 mg/m² przez okres około 4 tygodni.

12. Zastosowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że gdy wspomniana kompozycja farmaceutyczna przeznaczona jest do leczenia immunozależnej nabytej aplazji czysto czerwonokrwinkowej, ₂ wspomniane przeciwciało podawane jest dożylnie w dwóch dawkach wynoszących około 375 mg/m²na tydzień.