RU2653443C2 - Bispecific anti-her2 / anti-her3 antibodies - Google Patents
Bispecific anti-her2 / anti-her3 antibodies Download PDFInfo
- Publication number
- RU2653443C2 RU2653443C2 RU2016129022A RU2016129022A RU2653443C2 RU 2653443 C2 RU2653443 C2 RU 2653443C2 RU 2016129022 A RU2016129022 A RU 2016129022A RU 2016129022 A RU2016129022 A RU 2016129022A RU 2653443 C2 RU2653443 C2 RU 2653443C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antibody
- her2
- her3
- antibodies
- human
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
- C07K16/18—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
- C07K16/32—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against translation products of oncogenes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/76—Albumins
- C07K14/765—Serum albumin, e.g. HSA
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
- C07K16/18—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
- C07K16/28—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
- C07K16/2863—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against receptors for growth factors, growth regulators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
- C07K16/40—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against enzymes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Oncology (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, а именно к антителам и применению данных антител. Более конкретно, настоящее изобретение относится к биспецифичным антителам, которые специфически связываются с HER2 и HER3. Изобретение также относится к нуклеиновой кислоте, кодирующей данное антитело, вектору экспрессии, способу получения антитела и применению антитела для лечения заболеваний или нарушений, связанных с HER2 и HER3.The present invention relates to the field of biotechnology, namely to antibodies and the use of these antibodies. More specifically, the present invention relates to bispecific antibodies that specifically bind to HER2 and HER3. The invention also relates to a nucleic acid encoding a given antibody, an expression vector, a method for producing an antibody, and the use of an antibody for the treatment of diseases or disorders associated with HER2 and HER3.
Уровень техникиState of the art
Группа рецепторов эпидермального фактора роста (human epidermal factor receptor, HER), также именуемая ErbB-рецепторами, относится к семейству трансмембранных рецепторных тирозинкиназ. Это семейство включает в себя рецептор эпидермального фактора роста (epidermal growth factor receptor, EGFR), также называемый ErbB-1 (или HER1), и гомологичные рецепторы ErbB-2 (HER2), ErbB-3 (HER3) и ErbB-4 (HER4). Эти рецепторы в большом количестве экспрессируются на поверхности эпителиальных клеток (обзор представлен в публикации Yarden and Pines 2012). Повышение уровня экспрессии HER рецепторов или их лигандов, таких как херегулин (HRG) или фактор эпидермального роста (EGF), часто наблюдается у пациентов с онкологическими заболеваниями (Wilson, Fridlyand et al. 2012).The group of human epidermal factor receptor (HER) receptors, also called ErbB receptors, belongs to the family of transmembrane receptor tyrosine kinases. This family includes the epidermal growth factor receptor (EGFR), also called ErbB-1 (or HER1), and the homologous receptors ErbB-2 (HER2), ErbB-3 (HER3) and ErbB-4 (HER4 ) These receptors are expressed in large numbers on the surface of epithelial cells (reviewed in Yarden and Pines 2012). Increased expression of HER receptors or their ligands, such as heregulin (HRG) or epidermal growth factor (EGF), is often observed in cancer patients (Wilson, Fridlyand et al. 2012).
Связывание лиганда с внеклеточным доменом тирозинкиназ вызывает процесс димеризации рецепторов, который может проходить как между двумя идентичными рецепторами (гомодимеризация), так и между разными рецепторами внутри одного семейства (гетеродимеризация). Димеризация активирует внутриклеточные домены тирозинкиназ и вызывает их аутофосфорилирование. Это, в свою очередь, запускает ряд нисходящих пролиферативных сигнальных каскадов, в том числе опосредованных митоген-активируемыми протеинкиназами, а также сигнальный путь AKT, направленный на выживание клетки (описано в работе Yarden and Pines, 2012). Для ErbB-2 не удалось обнаружить специфичных эндогенных лигандов, и предполагается, что в норме активация этого рецептора происходит путем гетеродимеризации (Sergina, Rausch et al. 2007), тогда как активация рецептора ErbB-3 может происходить с участием лигандов. К таким лигандам относятся, среди прочих, нейрегулин (NRG) или херегулин (HRG).The binding of the ligand to the extracellular domain of tyrosine kinases causes a receptor dimerization process, which can take place between two identical receptors (homodimerization) or between different receptors within the same family (heterodimerization). Dimerization activates the intracellular domains of tyrosine kinases and causes their autophosphorylation. This, in turn, triggers a series of downstream proliferative signaling cascades, including those mediated by mitogen-activated protein kinases, as well as the AKT signaling pathway aimed at cell survival (described in Yarden and Pines, 2012). Specific endogenous ligands could not be detected for ErbB-2, and it is assumed that normal activation of this receptor occurs through heterodimerization (Sergina, Rausch et al. 2007), while activation of the ErbB-3 receptor can occur with the participation of ligands. Such ligands include, among others, neuregulin (NRG) or heregulin (HRG).
Нарушение регуляции ErbB-рецепторов приводит к образованию и росту опухолей (Yarden, Sliwkowski et al. 2001). Известным примером служит амплификация и гиперэкспрессия рецептора ErbB2, которая наблюдается в 20-30% случаев рака молочной железы и рака желудка. Несмотря на отсутствие высокоаффинных лигандов, ErbB2-рецепторы успешно участвуют в реализации сигнальных путей, направленных на выживание клеток. Это происходит посредством образования гетеродимеров с другими рецепторами ErbB-семейства, например, с ErbB-3-рецептором.Impaired regulation of ErbB receptors leads to the formation and growth of tumors (Yarden, Sliwkowski et al. 2001). A well-known example is the amplification and overexpression of the ErbB2 receptor, which is observed in 20-30% of breast and stomach cancers. Despite the absence of high affinity ligands, ErbB2 receptors successfully participate in the implementation of signaling pathways aimed at cell survival. This occurs through the formation of heterodimers with other receptors of the ErbB family, for example, with the ErbB-3 receptor.
Лекарственные препараты, направленно действующие на ErbB2-рецепторы (Baselga, Swain et al. 2009), позволили значительно улучшить результаты лечения у многих пациентов с опухолями, характеризующимися повышенной экспрессией ErbB2. Однако у значительной части пациентов такое лечение оказывается неэффективным, а у тех, кто изначально отвечал на терапию, со временем развивается резистентность (Nahta, Yu et al. 2006). Активация ErbB3-рецептора его лигандом может обуславливать резистентность к ErbB-направленной терапии (Huang, Gao et al. 2010; Sergina, Rausch et al. 2007; Gijsen, King et al. 2011). Экспрессия ErbB3-рецептора повышается в опухолевых клетках, устойчивых к трастузумабу (huMAb4D5-8, rhuMAb HER2, HERCEPTIN®; патент США №5821337, Narayan, Wilken et al. 2009), и ассоциируется с неблагоприятным прогнозом у пациентов с раком молочной железы (Sassen, Rochon et al. 2008; Witton, Reeves et al. 2003). Несмотря на отсутствие активного киназного домена, ErbB3 образует гетеродимеры с другими представителями семейства ErbB рецепторов, что приводит к фосфорилированию фосфоинозитид-3-киназы (PI3K) и активации мощных внутриклеточных сигнальных каскадов. Рецептор ErbB3 является предпочтительным партнером для ErbB2 при димеризации (Graus-Porta, Beerli et al. 1997; Tzahar, Waterman et al. 1996). Было показано, что гетеродимер ErbB2/ErbB3 является наиболее мощным активатором каскада AKT по сравнению с другими димерами ErbB-рецепторов, при этом включение онкогенных сигнальных путей строго зависит от наличия ErbB3 (Holbro, Beerli et al. 2003; Lee-Hoeflich, Crocker et al. 2008). Однако, поскольку у ErbB3-рецептора отсутствует активный киназный домен, и в опухолевых клетках не происходит его амплификамии и значительной гиперэкспрессии, основной мишенью для лекарственных препаратов, атакующих данную гетеродимерную единицу, оставался рецептор ErbB2.Drugs targeting ErbB2 receptors (Baselga, Swain et al. 2009) have significantly improved treatment outcomes in many patients with tumors characterized by increased expression of ErbB2. However, in a significant proportion of patients, such treatment is ineffective, and those who initially responded to therapy develop resistance over time (Nahta, Yu et al. 2006). Activation of the ErbB3 receptor by its ligand can lead to resistance to ErbB-directed therapy (Huang, Gao et al. 2010; Sergina, Rausch et al. 2007; Gijsen, King et al. 2011). ErbB3 receptor expression is increased in trastuzumab resistant tumor cells (huMAb4D5-8, rhuMAb HER2, HERCEPTIN®; US Pat. No. 5,282,337, Narayan, Wilken et al. 2009), and is associated with an unfavorable prognosis in patients with breast cancer (Sassen , Rochon et al. 2008; Witton, Reeves et al. 2003). Despite the absence of an active kinase domain, ErbB3 forms heterodimers with other members of the ErbB family of receptors, which leads to phosphorylation of phosphoinositide-3-kinase (PI3K) and activation of powerful intracellular signaling cascades. The ErbB3 receptor is the preferred partner for ErbB2 during dimerization (Graus-Porta, Beerli et al. 1997; Tzahar, Waterman et al. 1996). The ErbB2 / ErbB3 heterodimer has been shown to be the most potent activator of the AKT cascade compared to other ErbB receptor dimers, with the inclusion of oncogenic signaling pathways strictly depending on the presence of ErbB3 (Holbro, Beerli et al. 2003; Lee-Hoeflich, Crocker et al. . 2008). However, since the ErbB3 receptor lacks an active kinase domain, and its amplification and significant overexpression do not occur in tumor cells, the ErbB2 receptor remained the main target for drugs attacking this heterodimeric unit.
В патентном документе WO 2009068625 описано нанотело, специфичное в отношении HER2.Patent Document WO2009686825 describes a Nanobody specific for HER2.
Другие HER2-aнтитeлa с различными свойствами описаны в Tagliabue et al. Int. J. Cancer 47:933-937 (1991); McKenzie et al. Oncogene 4:543-548 (1989); Maier et al. Cancer Res. 51:5361-5369 (1991); Bacus et al. Molecular Carcinogenesis 3:350-362 (1990); Stancovski et al. PNAS (USA) 88:8691-8695 (1991); Bacus et al. Cancer Research 52:2580-2589 (1992); Xu et al. Int. J. Cancer 53:401-408 (1993); WO 94/00136; Kasprzyk et al. Cancer Research 52:2771-2776 (1992); Hancock et al. Cancer Res. 51:4575-4580 (1991); Shawver et. al., Cancer Res. 54:1367-1373 (1994); Arteaga et al. Cancer Res. 54:3758-3765 (1994); Harwerth et al. J. Biol. Chem. 267:15160-15167 (1992); U.S. Patent No. 5,783,186; и Klapper et al. Oncogene 14:2099-2109 (1997); патент США №5783186; и Klapper et al. Oncogene 14: 2099-2109 (1997).Other HER2 antibodies with various properties are described in Tagliabue et al. Int. J. Cancer 47: 933-937 (1991); McKenzie et al. Oncogene 4: 543-548 (1989); Maier et al. Cancer Res. 51: 5361-5369 (1991); Bacus et al. Molecular Carcinogenesis 3: 350-362 (1990); Stancovski et al. PNAS (USA) 88: 8691-8695 (1991); Bacus et al. Cancer Research 52: 2580-2589 (1992); Xu et al. Int. J. Cancer 53: 401-408 (1993); WO 94/00136; Kasprzyk et al. Cancer Research 52: 2771-2776 (1992); Hancock et al. Cancer Res. 51: 4575-4580 (1991); Shawver et. al., Cancer Res. 54: 1367-1373 (1994); Arteaga et al. Cancer Res. 54: 3758-3765 (1994); Harwerth et al. J. Biol. Chem. 267: 15160-15167 (1992); U.S. Patent No. 5,783,186; and Klapper et al. Oncogene 14: 2099-2109 (1997); U.S. Patent No. 5,783,186; and Klapper et al. Oncogene 14: 2099-2109 (1997).
В международной заявке WO 97/35885 описаны HER3-антитела. В международной заявке WO 2003/013602 описаны ингибиторы HER-активности, включая HER-антитела. В международных публикациях WO 2007/077028 и WO 2008/100624 также описаны HER3-антитела.
В настоящее время активно ведутся разработки мультиспецифичных антител, которые специфично связываются с рецепторами семейства HER, с целью уменьшения нежелательных побочных эффектов и токсичности.The development of multispecific antibodies that specifically bind to HER family receptors is currently underway to reduce unwanted side effects and toxicity.
В патенте ЕА 022201 В1 описан агент, способный связываться с опухолевой клеткой и убивать опухолевую клетку или ингибировать пролиферацию опухолевых клеток, содержащий линкер на основе человеческого сывороточного альбумина (HSA), который может быть специфичен к HER2/HER3.Patent EA 022201 B1 describes an agent capable of binding to a tumor cell and killing a tumor cell or inhibiting the proliferation of tumor cells containing a human serum albumin (HSA) linker that may be specific for HER2 / HER3.
В патенте RU 2491294 C2 описано димерное антитело, которое специфично к HER2/HER3.Patent RU 2491294 C2 describes a dimeric antibody that is specific for HER2 / HER3.
В патентном документе WO 2011143414 описано изолированное, рекомбинантное антитело, обладающее аффинностью связывания с сигнальной молекулой рецептора ErbB, выбранной из группы, состоящей из по меньшей мере одного из EGFR, ErbB2, ErbB3 и ErbB4. Вышеуказанное антитело может представлять собой моноклональное антитело, поликлональное антитело, одноцепочечное Fv антитело, димерное антитело, тримерное антитело, тетрамерное антитело, биспецифическое антитело, мини-антитело.Patent Document WO 2011143414 describes an isolated, recombinant antibody having binding affinity for an ErbB receptor signal molecule selected from the group consisting of at least one of EGFR, ErbB2, ErbB3 and ErbB4. The above antibody may be a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a single chain Fv antibody, a dimeric antibody, a trimeric antibody, a tetrameric antibody, a bispecific antibody, a mini antibody.
В патентном документе WO 2012158818 описано мультиспецифичное антитело, специфичное, в частности, к HER2 и HER3.Patent Document WO 2012158818 describes a multispecific antibody specific for, in particular, HER2 and HER3.
В патентных документах WO 2014182970, WO 2015066543, WO 2007084181 описаны биспецифические антитела к HER2/HER3.In patent documents WO 2014182970, WO 2015066543, WO 2007084181, bispecific antibodies to HER2 / HER3 are described.
В патентных документах WO 2008119353, WO 2015153765 и WO 2015173248 описаны способы получения биспецифического антитела к HER2/HER3.Patent documents WO 2008119353, WO 2015153765 and WO 2015173248 describe methods for producing a bispecific anti-HER2 / HER3 antibody.
В патентном документе ЕР 2727943 описаны триспецифические антитела к HER2/HER3/ EGFR.EP 2727943 describes trispecific antibodies to HER2 / HER3 / EGFR.
Важным открытием явилось обнаружение в крови представителей семейства Camelidae (верблюды, ламы, викуньи) в значительном количестве особых неканонических антител с упрощенной структурой (Hamers Casterman С., Atarhouch Т., Muyldermans S., Robinson G., Hamers C, Bajyana Songa E., BendahmanN., Hamers R. 1993. Naturally occurring antibodies devoid of light chains. Nature. 363, 446-448). Такие антитела ("heavy chain antibody", HCAb) состоят из димера только одной укороченной тяжелой цепи (без СН1-домена), а легкая цепь при этом отсутствует. Антигенузнающий участок HCAb формируется лишь одним вариабельным доменом тяжелой цепи (VHH), который непосредственно связан через шарнирную область с Fc-доменом. Часто вместо VHH используют термин "однодоменное антитело", "nanobody" (нанотело), "мини-антитело" или "наноантитело". Как оказалось, такая монодоменная структура в изолированном виде, кроме малых размеров (12-15 кДа), обладает рядом преимуществ перед классическими IgG антителами, а именно - агрегационной, химической и термостабильностью. Антитела VHH можно эффективно клонировать и экспрессировать в бактериях и дрожжах. Обладая такими свойствами, они получили технологическое развитие как в терапевтическом направлении, развиваемом компанией "Ablynx", так и области лабораторной и промышленной хроматографии с линейкой носителей CaptureSelect.An important discovery was the detection in the blood of representatives of the Camelidae family (camels, llamas, vicunas) in a significant number of special non-canonical antibodies with a simplified structure (Hamers Casterman C., Atarhouch T., Muyldermans S., Robinson G., Hamers C, Bajyana Songa E. , Bendahman N., Hamers R. 1993. Naturally occurring antibodies devoid of light chains. Nature. 363, 446-448). Such antibodies ("heavy chain antibody", HCAb) consist of a dimer of only one shortened heavy chain (without the CH1 domain), and there is no light chain. The antigen-recognizing site of HCAb is formed by only one heavy chain variable domain (VHH), which is directly connected through the hinge region to the Fc domain. Often, instead of VHH, the term “single domain antibody”, “nanobody”, “mini-antibody”, or “nanoantibody” is used. As it turned out, such a single-domain structure in an isolated form, in addition to small sizes (12-15 kDa), has several advantages over classical IgG antibodies, namely, aggregation, chemical and thermal stability. VHH antibodies can be efficiently cloned and expressed in bacteria and yeast. Possessing such properties, they received technological development both in the therapeutic direction developed by Ablynx, and in the field of laboratory and industrial chromatography with the CaptureSelect line of carriers.
Неканонические антитела (HCAb), состоящие из димера только тяжелой цепи иммуноглобулина, впервые обнаружены при электрофоретическом анализе иммуноглобулинов в сыворотке крови различных представителей семейства верблюдовых (Hamers Casterman С, Atarhouch Т., Muyldermans S., Robinson G., Hamers C, Bajyana Songa E., BendahmanN., Hamers R. 1993. Naturally occurring antibodies devoid of light chains. Nature. 363, 446-448). Относительная доля HCAb варьирует от примерно 15-25% (всех IgG) у лам и викуний до примерно 60-80% у верблюдов (С.В. Тиллиб "Верблюжьи наноантитела" - эффективный инструмент для исследований, диагностики и терапии Молекулярная биология, 2011, том 45, №1, с. 77-85).Noncanonical antibodies (HCAb), consisting of an immunoglobulin heavy chain dimer only, were first detected by electrophoretic analysis of immunoglobulins in the blood serum of various members of the camelidae family (Hamers Casterman C, Atarhouch T., Muyldermans S., Robinson G., Hamers C, Bajyana Songa E ., Bendahman N., Hamers R. 1993. Naturally occurring antibodies devoid of light chains. Nature. 363, 446-448). The relative proportion of HCAb varies from about 15-25% (of all IgG) in llamas and vicunias to about 60-80% in camels (S.V. Tillib, “Camel Nanoantibodies” - an effective tool for research, diagnosis and therapy, Molecular Biology, 2011,
Как предполагают, неканонические антитела (HCAb), по крайней мере, в случае верблюдовых, представляют собой результат относительно недавней эволюции генов канонических антител. Два константных домена тяжелых цепей, СН2 и СН3, в случае HCAb и классических антител высококонсервативны. В составе антител HCAb домен, соответствующий первому константному СН1-домену классических антител, отсутствует. Геном одногорбого верблюда (вид Dromedary) содержит кластер из примерно пятидесяти VH- и сорока VHH-генеративных генов, за которыми располагаются множественные гены D-сегментов, J-сегментов и гены константных участков (Сμ, Сγ, Сε, Сα). Очевидно, что некоторые из Сγ-генов предназначены для формирования HCAb (мутация приводит к потере СН1-домена), в то время как остальные - для формирования классических антител (с сохраняемым СН1-доменом). Одни и те же гены сегментов D и J могут случайным образом соединяться как с одним из VH-, так и с одним из VHH-генов. Это указывает на то, что гены VH и VHH находятся в одном и том же локусе (Nguyen V.K., Hamers R., Wyns L., Muyldermans S.1999. Loss of splice consensus signal is responsible for the removal of the entire CH1 domain of the functional camel IGG2A heavy-chain antibodies. Mol. Immunol. 36, 515-524; Woolven B.P., Frenken L., van der Logt P., Nicholls P.J. 1999. The structure of the llama heavy chain constant genes reveals a mechanism for heavy-chain antibody formation. Immunogenetics. 50, 98-101; Nguyen V.K., Hamers R., Wyns L., Muyldermans S.2000. Camel heavy-chain antibodies: diverse germline VHH and specific mechanisms enlarge the antigen-binding repertoire. EMBO J. 19, 921-931; De Genst E., Saerens D., Muyldermans S., Conrath K. 2006. Antibody repertoire development in camelids. Develop. Comp. Immunol. 30, 187-198).Noncanonical antibodies (HCAb) are thought to be, at least in the case of camelids, the result of the relatively recent evolution of canonical antibody genes. The two constant domains of the heavy chains, CH2 and CH3, are highly conserved in the case of HCAb and classical antibodies. In the HCAb antibody composition, the domain corresponding to the first constant CH1 domain of classical antibodies is absent. The genome of a single-humped camel (Dromedary species) contains a cluster of about fifty VH and forty VHH gene, followed by multiple genes for D segments, J segments and genes for constant regions (Сμ, Сγ, Сε, Сα). Obviously, some of the Cγ genes are designed to form HCAb (mutation leads to the loss of the CH1 domain), while the rest are used to form classical antibodies (with a preserved CH1 domain). The same genes of segments D and J can randomly bind to either one of the VH or one of the VHH genes. This indicates that the VH and VHH genes are in the same locus (Nguyen VK, Hamers R., Wyns L., Muyldermans S. 1999. Loss of splice consensus signal is responsible for the removal of the entire CH1 domain of the functional camel IGG2A heavy-chain antibodies. Mol. Immunol. 36, 515-524; Woolven BP, Frenken L., van der Logt P., Nicholls PJ 1999. The structure of the llama heavy chain constant genes reveals a mechanism for heavy -chain antibody formation. Immunogenetics. 50, 98-101; Nguyen VK, Hamers R., Wyns L., Muyldermans S. 2000. Camel heavy-chain antibodies: diverse germline VHH and specific mechanisms enlarge the antigen-binding repertoire.
Организация вариабельных доменов неканонических антител (VHH) и вариабельных доменов (VH) классических антител весьма сходна, т.к. у человека VH-домены подкласса IgG3 имеют особо выраженную гомологию с VH и VHH верблюдовых. В обоих случаях V-домены состоят из четырех консервативных каркасных участков FR, которые окружают три гипервариабельных участка, определяющих комплементарность, CDR. Также в обоих случаях формируется типичная для V-домена иммуноглобулина пространственная структура из двух β-слоев, один из которых состоит из четырех аминокислотных цепочек и второй - из пяти (Muyldermans S., Cambillau С., Wyns L. 2001. Recognition of antigens by single-domain antibody fragments: the superfluous luxury of paired domains. TIBS. 26, 230-235; De Genst E., Silence K., Decanniere K., Loris R., Kinne J., Muyldermans S. 2006. Molecular basis for the preferential cleft recognition by dromedary heavy chain antibodies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 4586-4591). В этой структуре все три гипервариабельных участка кластеризуются с одной стороны V-домена, где они участвуют в распознавании антигена и располагаются в петлях, соединяющих β-структуры. Однако имеются и важные отличия, связанные с функционированием VHH в формате одного домена. Так, гипервариабельные участки CDR1 и CDR3 VHH заметно увеличены. Часто в гипервариабельных участках VHH обнаруживаются цистеиновые остатки сразу в двух участках (чаще всего - в CDR1 и CDR3, реже - в CDR2 и CDR3). При исследовании кристаллических структур VHH показано, что эти цистеиновые остатки формируют дисульфидные связи, и это дополнительно стабилизирует структуру петель данного антитела (De Genst Е., Silence K., Decanniere K., Loris R., Kinne J., Muyldermans S. 2006. Molecular basis for the preferential cleft recognition by dromedary heavy chain antibodies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 4586-4591). Наиболее явный и воспроизводимый отличительный признак VHH - четыре замены гидрофобных аминокислотных остатков на гидрофильные во втором каркасном участке (Val37Phe, Gly44Glu, Leu45Arg, Trp47Gly, согласно нумерации Кабат (Kabat) и соавт. (Kabat Е., Wu Т.Т., Perry Н.М., Gottesman K.S., Foeller С. 1991. Sequence of proteins of immunological interest. US Public Health Services. NIH, Bethesda, MD, Publication no. 91-3242)). Этот каркасный участок у VH-домена высококонсервативен, обогащен гидрофобными аминокислотными остатками и особо важен при образовании связи с вариабельным доменом VL легкой цепи. В этом аспекте VHH-домен сильно отличается: указанные замены гидрофобных аминокислот на гидрофильные делают невозможной ассоциацию VHH и VL. Эти замены также объясняют обычно высокую растворимость VHH (наноантитела) при его получении в виде рекомбинантного белка (Nguyen V.K., Desmyter A., Muyldermans S. 2001. Functional heavy-chain antibodies in camelidae. Adv. Immunol. 79, 261-296).The organization of the variable domains of noncanonical antibodies (VHH) and the variable domains (VH) of classical antibodies is very similar, because in humans, the VH domains of the IgG3 subclass have a particularly pronounced homology with camelids VH and VHH. In both cases, V domains consist of four conserved FR framework regions that surround three complementarity determining complementarity regions, CDRs. In both cases, a spatial structure of two β-layers, typical of the immunoglobulin V domain, is formed, one of which consists of four amino acid chains and the second of five (Muyldermans S., Cambillau C., Wyns L. 2001. Recognition of antigens by single-domain antibody fragments: the superfluous luxury of paired domains. TIBS. 26, 230-235; De Genst E., Silence K., Decanniere K., Loris R., Kinne J., Muyldermans S. 2006. Molecular basis for the preferential cleft recognition by dromedary heavy chain antibodies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 4586-4591). In this structure, all three hypervariable regions are clustered on one side of the V domain, where they participate in antigen recognition and are located in loops connecting β structures. However, there are important differences associated with the functioning of VHH in a single domain format. Thus, the hypervariable regions of CDR1 and CDR3 of VHH are markedly increased. Often, cysteine residues are immediately found in two regions in the hypervariable regions of VHH (most often in CDR1 and CDR3, less often in CDR2 and CDR3). When studying the crystal structures of VHH, it was shown that these cysteine residues form disulfide bonds, and this additionally stabilizes the structure of the loops of this antibody (De Genst E., Silence K., Decanniere K., Loris R., Kinne J., Muyldermans S. 2006. Molecular basis for the preferential cleft recognition by dromedary heavy chain antibodies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 4586-4591). The most obvious and reproducible distinguishing feature of VHH is the four substitutions of hydrophobic amino acid residues for hydrophilic ones in the second frame region (Val37Phe, Gly44Glu, Leu45Arg, Trp47Gly, according to the numbering of Kabat (Kabat) et al. (Kabat E., Wu T.T., Perry H M. M., Gottesman KS, Foeller S. 1991. Sequence of proteins of immunological interest. US Public Health Services. NIH, Bethesda, MD, Publication no. 91-3242)). This framework region at the VH domain is highly conserved, enriched in hydrophobic amino acid residues, and is especially important in the formation of a bond with the variable domain of the VL light chain. In this aspect, the VHH domain is very different: these substitutions of hydrophobic amino acids for hydrophilic ones make the association of VHH and VL impossible. These substitutions also explain the usually high solubility of VHH (nanoantibodies) when it is produced as a recombinant protein (Nguyen V.K., Desmyter A., Muyldermans S. 2001. Functional heavy-chain antibodies in camelidae. Adv. Immunol. 79, 261-296).
Репертуары возможных паратопов (антигенсвязывающих структур антитела) HCAb и классических антител, по-видимому, могут заметно отличаться. Так как эти два типа антител сосуществуют в одном организме, то можно предполагать, что они не конкурируют, а взаимно дополняют друг друга. Действительно, не раз отмечалось, что оба типа антител могут возникать параллельно, взаимоисключающе или в разных соотношениях, по отношению к разным эпитопам антигенного материала при иммунизации одного и того же животного. Несмотря на предполагаемое меньшее разнообразие возможных паратопов у однодоменных антител по сравнению с классическими двухдоменными антителами, работы многих авторов убедительно продемонстрировали, что HCAb могут быть получены против самых разнообразных эпитопов весьма широкого спектра антигенов (Muyldermans S., Baral T.N., Retamozzo V.C., et al. 2009. Camelid immunoglobulins and nanobody technology. Vet. Immunol. Immunopathol. 128(1-3), 178-183). Очевидно, этому способствуют заметно увеличенные гипервариабельные участки CDR1 и CDR3. Следует также отметить удивительно большое (в сравнении с V-доменами классических антител) число соматических гипермутаций в VHH, накапливающихся, по-видимому, в процессе аффинного созревания антител в ходе иммунизации (de Genst Е., Silence K., Decanniere K., Loris R., Kinne J., Wyns L., Muyldermans S. 2005. Strong in vivo maturation compensates for structurally restricted H3 loops in antibody repertoires. J. Biol. Chem. 280, 14114-14121). Рентгеноструктурный анализ показал, что антигенсвязывающие петлевые участки VHH способны образовывать необычные для классических V-доменов структуры (De Genst Е., Silence K., Decanniere K., Loris R., Kinne J., Muyldermans S. 2006. Molecular basis for the preferential cleft recognition by dromedary heavy chain antibodies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 4586-4591; de Genst E., Silence K., Decanniere K., Loris R., Kinne J., Wyns L., Muyldermans S. 2005. Strong in vivo maturation compensates for structurally restricted H3 loops in antibody repertoires. J. Biol. Chem. 280, 14114-14121). Если в случае VH- и VL-доменов классических антител все шесть гипервариабельных участков вносят более или менее одинаковый вклад в связывание антигена, то в случае VHH обычно для формирования паратопа более важен CDR3-участок. Показано, что CDR3-участок в VHH (но не в VH или VL) может образовывать необычные длинные пальцеобразные выступающие структуры, которые могут углубляться в структуру антигена, в частности, распознавать активные центры ферментов (De Genst Е., Silence K., Decanniere K., Loris R., Kinne J., Muyldermans S. 2006. Molecular basis for the preferential cleft recognition by dromedary heavy chain antibodies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 4586-4591). Малыми размерами антигенсвязывающего участка (VHH) и его способностью формировать необычные выступающие паратопы объясняется возможность получения HCAb, способных распознавать недоступные для классических антител эпитопы, например, при образовании антител, являющихся эффективными ингибиторами ферментов (Lauwereys М., Ghahroudi М., Desmyter A., Kinne J., Holzer W., De Genst E., Wyns L., Muyldermans S. 1998. Potent enzyme inhibitors derived from dromedary heavy chain antibodies. EMBO J. 17, 3512-3520).The repertoires of possible paratopes (antigen-binding structures of the antibody) of HCAb and classical antibodies, apparently, can differ markedly. Since these two types of antibodies coexist in one organism, it can be assumed that they do not compete, but mutually complement each other. Indeed, it has been repeatedly noted that both types of antibodies can occur in parallel, mutually exclusive, or in different proportions, with respect to different epitopes of antigenic material during immunization of the same animal. Despite the alleged lower diversity of possible paratopes in single-domain antibodies compared to classical two-domain antibodies, many authors have convincingly demonstrated that HCAb can be obtained against a wide variety of epitopes of a very wide range of antigens (Muyldermans S., Baral TN, Retamozzo VC, et al. 2009. Camelid immunoglobulins and nanobody technology. Vet. Immunol. Immunopathol. 128 (1-3), 178-183). Obviously, markedly increased hypervariable regions of CDR1 and CDR3 contribute to this. It should also be noted a surprisingly large (in comparison with the V-domains of classical antibodies) the number of somatic hypermutations in VHH that accumulate, apparently, during the affinity maturation of antibodies during immunization (de Genst E., Silence K., Decanniere K., Loris R., Kinne J., Wyns L., Muyldermans S. 2005. Strong in vivo maturation compensates for structurally restricted H3 loops in antibody repertoires. J. Biol. Chem. 280, 14114-14121). X-ray diffraction analysis showed that the VHH antigen-binding loop sites are capable of forming structures unusual for classical V domains (De Genst E., Silence K., Decanniere K., Loris R., Kinne J., Muyldermans S. 2006. Molecular basis for the preferential cleft recognition by dromedary heavy chain antibodies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 4586-4591; de Genst E., Silence K., Decanniere K., Loris R., Kinne J., Wyns L., Muyldermans S. 2005. Strong in vivo maturation compensates for structurally restricted H3 loops in antibody repertoires. J. Biol. Chem. 280, 14114-14121). If in the case of the VH and VL domains of classical antibodies, all six hypervariable regions make more or less the same contribution to antigen binding, then in the case of VHH, the CDR3 region is usually more important for paratope formation. It was shown that the CDR3 region in VHH (but not in VH or VL) can form unusual long finger-like protruding structures that can deepen into the antigen structure, in particular, recognize active centers of enzymes (De Genst E., Silence K., Decanniere K ., Loris R., Kinne J., Muyldermans S. 2006. Molecular basis for the preferential cleft recognition by dromedary heavy chain antibodies. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 103, 4586-4591). The small size of the antigen binding site (VHH) and its ability to form unusual protruding paratopes explains the possibility of producing HCAb capable of recognizing epitopes inaccessible to classical antibodies, for example, in the formation of antibodies that are effective enzyme inhibitors (Lauwereys M., Ghahroudi M., Desmyter A., Kinne J., Holzer W., De Genst E., Wyns L., Muyldermans S. 1998. Potent enzyme inhibitors derived from dromedary heavy chain antibodies. EMBO J. 17, 3512-3520).
При всем своем высоком потенциале уникальной, в сравнении с классическими IgG антителами, специфичности, использование монодоменных VHH для терапевтического применения в ряде случаев ограниченно из-за быстрого выведения этой малой молекулы из организма. Существует ряд решений по улучшению фармакокинетики VHH структур, которые включают использование химической конъюгации с ПЭГ (PEG) и ковалентное соединение с полипептидом, опосредующим уменьшенный клиренс из крови, такими как сывороточный альбумин человека (HSA) и Fc-фрагмент классического антитела человека, в виде гибридных белков, период полувыведения в крови которых составляет до трех недель (Kontermann RE. 2009 Strategies to extend plasma half-lives of recombinant antibodies. BioDrugs.; 23(2):93-109; Ken Coppieters, Torsten Dreier, Karen Silence, Hans de Haard, Marc Lauwereys, Peter Casteels, Els Beirnaert, Heidi Jonckheere, 2006 Formatted anti-tumor necrosis factor alpha VHH proteins derived from camelids show superior potency and targeting to inflamed joints in a murine model of collagen-induced arthritis Arthritis & Rheumatology.; 54(6): 1856-66; Gabrielle Richard, Ashley J Meyers, Michael D McLean, Mehdi Arbabi-Ghahroudi, Roger MacKenzie, J Christopher Hall 2013. In Vivo Neutralization of α-Cobratoxin with High-Affinity Llama Single-Domain Antibodies (VHHs) and a VHH-Fc Antibody. PLoS One 22; 8(7):e69495). Также показано успешное применение малых пептидов, присоединяемых с помощью методов генной инженерии к VHH и способных к высокоаффиному нековалентному взаимодействию с этими же компонентами (HSA и IgG) в крови человека (Jan Terje Andersen, Maria Gonzalez-Pajuelo, Stian Foss, Ole J.B. Landsverk, Pinto, Alexander Szyroki, Hans J. de Haard, Michael Saunders, Peter Vanlandschoot Inger Sandlie 2012, Selection of Nanobodies that Target Human Neonatal Fc Receptor Scientific Reports, 3, 1118). Однако технологичность и иммуногенность этих подходов остается пока неясной и находится только на стадии проверки применимости как в клинических исследованиях так и на более ранних стадиях исследований.For all its high potential, unique, in comparison with classical IgG antibodies, specificity, the use of single domain VHH for therapeutic use is limited in some cases due to the rapid elimination of this small molecule from the body. There are a number of solutions to improve the pharmacokinetics of VHH structures, which include the use of chemical conjugation with PEG (PEG) and a covalent compound with a polypeptide that mediates reduced clearance from the blood, such as human serum albumin (HSA) and the Fc fragment of the classic human antibody, in the form of hybrid proteins with a half-life in blood of up to three weeks (Kontermann RE. 2009 Strategies to extend plasma half-lives of recombinant antibodies. BioDrugs .; 23 (2): 93-109; Ken Coppieters, Torsten Dreier, Karen Silence, Hans de Haard, Marc Lauwereys, Peter Casteels, Els Beirnaert, Heidi Jonckheere, 2006 Formatted anti-tumor necrosis f actor alpha VHH proteins derived from camelids show superior potency and targeting to inflamed joints in a murine model of collagen-induced arthritis Arthritis & Rheumatology .; 54 (6): 1856-66; Gabrielle Richard, Ashley J Meyers, Michael D McLean, Mehdi Arbabi-Ghahroudi, Roger MacKenzie, J Christopher Hall 2013. In Vivo Neutralization of α-Cobratoxin with High-Affinity Llama Single-Domain Antibodies (VHHs) and a VHH-Fc Antibody.
Кроме того, наибольшее ограничение при применении антител в качестве препаратов для лечения различных заболеваний накладывает агрегационная и химическая стабильность, аффинность и иммуногенность. Т.к. большинство моноклональных антител в настоящее время получают на основе мышиных, применение таких антител у пациентов приводит к развитию иммунного ответа на терапию антителами, например, аллергических реакций. Такие типы иммунного ответа могут повлечь за собой в конечном итоге потерю эффективности при лечении по меньшей мере и, в худшем случае, к возможным тяжелым анафилактическим реакциям. С другой стороны, агрегационно или химически нестабильные терапевтические антитела при хранении препарата ухудшают его терапевтические свойства и могут усиливать иммуногенность при введении в организм пациента.In addition, aggregation and chemical stability, affinity and immunogenicity impose the greatest limitation in the use of antibodies as drugs for the treatment of various diseases. Because most monoclonal antibodies are currently derived from murine, the use of such antibodies in patients leads to the development of an immune response to antibody therapy, for example, allergic reactions. These types of immune responses can ultimately lead to a loss of effectiveness in the treatment of at least and, in the worst case, possible serious anaphylactic reactions. On the other hand, aggregation or chemically unstable therapeutic antibodies during storage of the drug worsen its therapeutic properties and can enhance immunogenicity when introduced into the patient's body.
В связи с вышесказанным, актуальным является создание биспецифических антител на основе антител VHH, которые эффективно воздействуют на сигнальную систему HER, в частности на HER2 и/или HER3, и при этом которые имели бы, по сравнению с известными ранее антителами, улучшенные функциональные и терапевтические свойства, в частности, повышенную агрегационную, химическую и термостабильность, и улучшенную аффинность, и в то же время отличались бы легкостью и простотой получения, в т.ч. и в промышленно значимых масштабах.In connection with the foregoing, it is relevant to create bispecific antibodies based on VHH antibodies that effectively act on the HER signaling system, in particular, on HER2 and / or HER3, and which would have, in comparison with previously known antibodies, improved functional and therapeutic properties, in particular, increased aggregation, chemical and thermal stability, and improved affinity, and at the same time would be distinguished by ease and ease of preparation, including and on an industrial scale.
Биспецифическая молекула BCD090 селективно связывается с гетеродимером ErbB2/ErbB3, что приводит к образованию неактивного тримера. Эта молекула является более эффективным ингибитором активации ErbB3 и ErbB2 рецепторов, чем моноклональные антитела против ErbB2 или ErbB3.The bispecific BCD090 molecule selectively binds to the ErbB2 / ErbB3 heterodimer, resulting in the formation of an inactive trimer. This molecule is a more effective inhibitor of the activation of ErbB3 and ErbB2 receptors than monoclonal antibodies against ErbB2 or ErbB3.
Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к биспецифическим связывающим молекулам, в частности антителам, направленным для связывания с рецепторами HER2 и HER3. Такие антитела могут быть использованы для лечения заболевания или нарушения, опосредуемого HER2 и HER3, например, выбранного из группы: рака молочной железы (РМЖ), злокачественных новообразований желудка, немелкоклеточного рака легкого, злокачественных новообразований головы и/или шеи. По сравнению с существующими в настоящее время способами лечения таких заболеваний, включая лечение антителами, предполагается, что биспецифичные связывающие молекулы, в частности антитела, направленные для связывания с рецепторами HER2 и HER3, по настоящему изобретению, в частности биспецифическая молекула BCD090, могут обеспечить наилучший клинический ответ, применяемые как отдельно, так и в сочетании с другой терапией.The present invention relates to bispecific binding molecules, in particular antibodies directed to binding to HER2 and HER3 receptors. Such antibodies can be used to treat a disease or disorder mediated by HER2 and HER3, for example, selected from the group: breast cancer (BC), malignant neoplasms of the stomach, non-small cell lung cancer, malignant neoplasms of the head and / or neck. Compared with current methods of treating such diseases, including antibody treatment, it is contemplated that bispecific binding molecules, in particular antibodies directed to bind to the HER2 and HER3 receptors of the present invention, in particular the BCD090 bispecific molecule, can provide the best clinical response, used both separately and in combination with other therapy.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к биспецифическому антителу, которое специфично связывается с HER2 и HER3. Данное антитело содержит вариабельный домен тяжелой цепи VHH, специфичный к HER3, и антитело или его антигенсвязывающий домен, которые специфично связываются с HER2. В некоторых вариантах осуществления изобретения вариабельный домен тяжелой цепи VHH, специфичный к HER3, и антитело или его антигенсвязывающий домен, которые специфично связываются с HER2, связаны между собой пептидным линкером.In one aspect, the present invention relates to a bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3. This antibody contains a VHH heavy chain variable domain specific for HER3, and an antibody or antigen binding domain thereof that specifically binds to HER2. In some embodiments of the invention, the VHH heavy chain variable domain specific for HER3 and an antibody or antigen binding domain thereof that specifically bind to HER2 are linked by a peptide linker.
В некоторых вариантах биспецифическое антитело включает вариабельный домен тяжелой цепи VHH, содержащий аминокислотную последовательность по меньшей мере на 75% гомологичную последовательности SEQ ID NO: 3. В некоторых вариантах биспецифическое антитело включает вариабельный домен тяжелой цепи VHH, который содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 3.In some embodiments, the bispecific antibody comprises a VHH heavy chain variable domain comprising an amino acid sequence at least 75% homologous to SEQ ID NO: 3. In some embodiments, the bispecific antibody comprises a VHH heavy chain variable domain that contains the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3 .
В некоторых вариантах осуществления изобретения биспецифическое антитело включает вариабельный домен тяжелой цепи VHH, специфичный к HER3, который содержит аминокислотные последовательности, гомологичные по меньшей мере на 75% последовательностям SEQ ID NO: 1-3. В некоторых вариантах осуществления изобретения вариабельный домен тяжелой цепи VHH, специфичный к HER3, содержит аминокислотные последовательности, гомологичные по меньшей мере на 80% последовательностям SEQ ID NO: 1-3. В некоторых вариантах осуществления изобретения вариабельный домен тяжелой цепи VHH, специфичный к HER3, содержит аминокислотные последовательности, гомологичные по меньшей мере на 85% последовательностям SEQ ID NO: 1-3. В некоторых вариантах осуществления изобретения вариабельный домен тяжелой цепи VHH, специфичный к HER3, содержит аминокислотные последовательности, гомологичные по меньшей мере на 90% последовательностям SEQ ID NO: 1-3. В некоторых вариантах осуществления изобретения вариабельный домен тяжелой цепи VHH, специфичный к HER3, содержит аминокислотные последовательности, гомологичные по меньшей мере на 95% последовательностям SEQ ID NO: 1-3. В некоторых вариантах осуществления изобретения вариабельный домен тяжелой цепи VHH специфичный к HER3, содержит аминокислотные последовательности, гомологичные по меньшей мере на 98% последовательностям SEQ ID NO: 1-3. В некоторых вариантах осуществления изобретения вариабельный домен тяжелой цепи VHH, специфичный к HER3, содержит аминокислотные последовательности, представленные последовательностями SEQ ID NO: 1-3.In some embodiments, the bispecific antibody comprises an HER3 specific VHH heavy chain variable domain that contains amino acid sequences homologous to at least 75% of the sequences of SEQ ID NO: 1-3. In some embodiments of the invention, the VHH heavy chain variable domain specific for HER3 comprises amino acid sequences homologous to at least 80% of the sequences of SEQ ID NO: 1-3. In some embodiments, the HER3 specific VHH heavy chain variable domain comprises amino acid sequences homologous to at least 85% of SEQ ID NOS: 1-3. In some embodiments of the invention, the VHH heavy chain variable domain specific for HER3 comprises amino acid sequences homologous to at least 90% of the sequences of SEQ ID NO: 1-3. In some embodiments, the HER3 specific VHH heavy chain variable domain comprises amino acid sequences homologous to at least 95% of the sequences of SEQ ID NO: 1-3. In some embodiments, the VHH heavy chain variable domain specific for HER3 contains amino acid sequences homologous to at least 98% of the sequences of SEQ ID NO: 1-3. In some embodiments of the invention, the VHH heavy chain variable domain specific for HER3 comprises the amino acid sequences represented by SEQ ID NOS: 1-3.
В некоторых вариантах осуществления изобретения биспецифическое антитело включает вариабельный домен тяжелой цепи VHH, который конкурирует за связывание или связывается с тем же эпитопом, что связывающий домен, содержащий аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 4.In some embodiments, the bispecific antibody comprises a VHH heavy chain variable domain that competes for binding or binds to the same epitope as the binding domain containing the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4.
В некоторых вариантах осуществления изобретения биспецифическое антитело включает последовательность вариабельного домена тяжелой цепи VHH, специфичного к HER3, по меньшей мере на 90% гомологичную аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 4. В некоторых вариантах осуществления изобретения последовательность вариабельного домена тяжелой цепи VHH, специфичного к HER3, является по меньшей мере на 95% гомологичной аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 4. В некоторых вариантах осуществления изобретения последовательность вариабельного домена тяжелой цепи VHH, специфичного к HER3, является по меньшей мере на 98% гомологичной аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 4. В отдельном варианте осуществления изобретения последовательность вариабельного домена тяжелой цепи VHH, специфичного к HER3, состоит из аминокислотной последовательности SEQ ID NO: 4.In some embodiments, the bispecific antibody comprises an HER3 specific VHH heavy chain variable domain sequence that is at least 90% homologous to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. In some embodiments, an HER3 specific VHH heavy chain variable domain sequence, is at least 95% homologous to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. In some embodiments, the variable domain sequence t the HER3 specific VHH yellow chain is at least 98% homologous to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. In a separate embodiment of the invention, the HER3 specific VHH heavy chain variable domain sequence consists of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4.
В некоторых вариантах осуществления биспецифическое антитело включает антитело, специфичное к HER2, которое представляет собой полноразмерное антитело IgG. В некоторых вариантах осуществления изобретения полноразмерное антитело, специфичное к HER2, относится к изотипу IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 человека. В некоторых вариантах осуществления изобретения полноразмерное антитело, специфичное к HER2, содержит тяжелую и легкую цепи, которые, соответственно, содержат аминокислотные последовательности, по меньшей мере на 80% гомологичные последовательностям SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 6. В некоторых вариантах осуществления изобретения полноразмерное антитело, специфичное к HER2, содержит тяжелую и легкую цепи, которые, соответственно, содержат аминокислотные последовательности, по меньшей мере на 90% гомологичные последовательностям SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 6. В некоторых вариантах осуществления изобретения полноразмерное антитело, специфичное к HER2, содержит тяжелую и легкую цепи, которые, соответственно, содержат аминокислотные последовательности, по меньшей мере на 95% гомологичные последовательностям SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 6. В некоторых вариантах осуществления изобретения полноразмерное антитело, специфичное к HER2, содержит тяжелую и легкую цепи, которые, соответственно, содержат аминокислотные последовательности, по меньшей мере на 98% гомологичные последовательностям SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 6. В отдельном варианте осуществления изобретения полноразмерное антитело, специфичное к HER2, содержит тяжелую и легкую цепи, которые, соответственно, содержат аминокислотные последовательности SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 6.In some embodiments, the bispecific antibody comprises an antibody specific for HER2, which is a full-length IgG antibody. In some embodiments, a full-length antibody specific for HER2 is of the human IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 isotype. In some embodiments, a full-length HER2-specific antibody comprises heavy and light chains, which respectively comprise amino acid sequences that are at least 80% homologous to SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6. In some embodiments, of the invention, a full-length antibody specific for HER2 contains heavy and light chains, which respectively contain amino acid sequences that are at least 90% homologous to the sequences of SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6. In some embodiments of the invention, a full-length antibody specific for HER2 contains heavy and light chains, which respectively contain amino acid sequences that are at least 95% homologous to the sequences of SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6. In some embodiments, the full-length antibody an antibody specific for HER2 contains heavy and light chains, which respectively contain amino acid sequences that are at least 98% homologous to the sequences of SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6. In a separate embodiment suschestvleniya invention full length antibody specific for HER2, comprising the heavy and light chains which respectively comprise the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6.
В некоторых вариантах осуществления изобретения биспецифическое антитело, которое специфично связывается с HER2 и HER3, включает антигенсвязывающий домен, который специфично связывается с HER2.In some embodiments, a bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3 comprises an antigen binding domain that specifically binds to HER2.
В некоторых вариантах осуществления изобретения биспецифическое антитело, которое специфично связывается с HER2 и HER3, представляет собой ассиметричное антитело.In some embodiments, a bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3 is an asymmetric antibody.
В некоторых вариантах осуществления изобретения биспецифическое антитело включает вариабельный домен тяжелой цепи VHH, специфичный к HER3, и антитело или его антигенсвязывающий домен, которые специфично связываются с HER2 которые связаны между собой пептидным линкером из более чем пяти аминокислот. В некоторых вариантах осуществления изобретения, аминокислотные остатки пептидного линкера выбраны из G, А, S, P, E, T, D и К. Вариабельный домен тяжелой цепи VHH присоединен к N-концу или С-концу легкой или тяжелой цепи антитела, специфичного против HER2, через пептидный линкер.In some embodiments, the bispecific antibody comprises a VHH heavy chain variable domain specific for HER3 and an antibody or antigen binding domain thereof that specifically binds to HER2 which are linked by a peptide linker of more than five amino acids. In some embodiments, the amino acid residues of the peptide linker are selected from G, A, S, P, E, T, D, and K. The VHH heavy chain variable domain is attached to the N-terminus or C-terminus of the light or heavy chain of an anti-specific antibody HER2, via a peptide linker.
В некоторых вариантах осуществления изобретения биспецифическое антитело имеет константу диссоциации KD связывания с HER2 человека не более 10-10 М и обезьяны не более 10-7 М, KD связывания с HER3 человека не более 10-9 М и обезьяны не более 10-8 М.In some embodiments, the bispecific antibody has a dissociation constant of KD binding to human HER2 of not more than 10 -10 M and monkeys to not more than 10 -7 M, K D of binding to human HER3 not more than 10 -9 M and monkeys not more than 10 -8 M .
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к раствору для ингибирования биологической активности HER2 и/или HER3 у субъекта, который включает биспецифическое антитело, которое специфично связывается с HER2 и HER3, и один или несколько фармацевтически приемлемых эксципиентов.In one aspect, the present invention provides a solution for inhibiting the biological activity of HER2 and / or HER3 in a subject, which comprises a bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3, and one or more pharmaceutically acceptable excipients.
В некоторых вариантах осуществления изобретения раствор для ингибирования биологической активности HER2 и/или HER3 у субъекта имеет такую агрегационную стабильность, что при концентрациях более 10 мг/мл и хранении при t=4°С в течение более чем 6 месяцев содержание агрегатов не увеличивается более чем на 5% от исходного содержания в растворе.In some embodiments, the solution for inhibiting the biological activity of HER2 and / or HER3 in a subject has such aggregation stability that, at concentrations of more than 10 mg / ml and storage at t = 4 ° C for more than 6 months, the aggregate content does not increase by more than 5% of the initial content in the solution.
В некоторых вариантах осуществления изобретения раствор для ингибирования биологической активности HER2 и/или HER3 у субъекта имеет такую агрегационную стабильность, что при концентрациях более 10 мг/мл и при повышении температуры до 37°С в течение более чем 2 недель содержание агрегатов не увеличивается более чем на 5% от исходного содержания в растворе.In some embodiments, the solution for inhibiting the biological activity of HER2 and / or HER3 in a subject has such aggregation stability that at concentrations of more than 10 mg / ml and when the temperature rises to 37 ° C for more than 2 weeks, the aggregate content does not increase by more than 5% of the initial content in the solution.
В некоторых вариантах осуществления изобретения раствор для ингибирования биологической активности HER2 и/или HER3 у субъекта имеет такую агрегационную стабильность, что при концентрациях более 10 мг/мл и повышении температуры до 50°С в течение более чем 6 часов содержание агрегатов не увеличивается более чем на 5% от исходного содержания в растворе.In some embodiments, the solution for inhibiting the biological activity of HER2 and / or HER3 in a subject has such aggregation stability that, at concentrations of more than 10 mg / ml and a temperature increase of up to 50 ° C for more than 6 hours, the aggregate content does not increase by more than 5% of the initial content in solution.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к выделенной молекуле нуклеиновой кислоты, которое содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую любую из биспецифичных связывающих молекул, описанных в настоящем документе.In one aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid molecule that comprises a nucleotide sequence encoding any of the bispecific binding molecules described herein.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к выделенной молекуле нуклеиновой кислоты, которая содержит нуклеотидную последовательность, которая кодирует любой вариабельный домен тяжелой цепи VHH, описанный в настоящем документе.In one aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid molecule that contains a nucleotide sequence that encodes any VHH heavy chain variable domain described herein.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к выделенной молекуле нуклеиновой кислоты, которая содержит нуклеотидную последовательность, которая кодирует тяжелую цепь, легкую цепь или обе цепи антитела, специфичного к HER2, описанную в настоящем документе.In one aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid molecule that contains a nucleotide sequence that encodes a heavy chain, light chain, or both chains of an antibody specific for HER2 described herein.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к выделенной молекуле нуклеиновой кислоты, которая содержит следующее:In one aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid molecule, which contains the following:
a) любую нуклеотидную последовательность, которая кодирует вариабельный домен тяжелой цепи VHH, описанный в настоящем документе;a) any nucleotide sequence that encodes the VHH heavy chain variable domain described herein;
b) любую нуклеотидную последовательность, которая кодирует тяжелую цепь антитела, специфичного к HER2, описанную в настоящем документе;b) any nucleotide sequence that encodes a heavy chain of an antibody specific for HER2 described herein;
c) любую нуклеотидную последовательность, которая кодирует легкую цепь антитела, специфичного к HER2, описанную в настоящем документе; илиc) any nucleotide sequence that encodes the light chain of an antibody specific for HER2 described herein; or
d) любое сочетание а)-с).d) any combination of a) to c).
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к выделенной молекуле нуклеиновой кислоты, которая содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую любой вариабельный домен тяжелой цепи VHH, описанный в настоящем документе, и любую нуклеотидную последовательность, кодирующую тяжелую цепь, легкую цепь или обе цепи антитела, специфичного к HER2, описанные в настоящем документе, в некоторых случаях дополнительно содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую пептидный линкер.In one aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid molecule that comprises a nucleotide sequence encoding any VHH heavy chain variable domain described herein and any nucleotide sequence encoding a heavy chain, light chain, or both chains of an antibody specific for HER2 described herein, in some cases, further comprises a nucleotide sequence encoding a peptide linker.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к выделенной молекуле нуклеиновой кислоты, которая кодирует любую из аминокислотных последовательностей SEQ ID NO: 1-6.In one aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid molecule that encodes any of the amino acid sequences of SEQ ID NO: 1-6.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к выделенной молекуле нуклеиновой кислоты, которая содержит нуклеотидную последовательность, которая кодирует любое из биспецифических антител, которые специфично связываются с HER2 и HER3, описанных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления изобретения выделенная молекула нуклеиновой кислоты содержит последовательность ДНК, которая кодирует любое из биспецифических антител, которые специфично связываются с HER2 и HER3, описанных в настоящем документе.In one aspect, the present invention relates to an isolated nucleic acid molecule that contains a nucleotide sequence that encodes any of the bispecific antibodies that specifically bind to HER2 and HER3 described herein. In some embodiments, the isolated nucleic acid molecule comprises a DNA sequence that encodes any of the bispecific antibodies that specifically bind to the HER2 and HER3 described herein.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к вектору, содержащему любую из выделенных молекул нуклеиновой кислоты, описанных выше, при этом указанный вектор далее содержит последовательности, контролирующие экспрессию.In one aspect, the present invention relates to a vector comprising any of the isolated nucleic acid molecules described above, said vector further comprising expression control sequences.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу получения клетки-хозяина для получения любого из вышеописанных антител, где способ включает трансформирование клетки любым вышеуказанным вектором.In one aspect, the present invention relates to a method for producing a host cell for producing any of the antibodies described above, wherein the method comprises transforming a cell with any of the above vectors.
Настоящее изобретение также относится к клетке-хозяину, содержащей любую из вышеописанных нуклеиновых кислот.The present invention also relates to a host cell containing any of the above nucleic acids.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу получения любых биспецифических антител, которые специфично связывается с HER2 и HER3, описанные в настоящем документе, который включает получение клетки-хозяина, как описано выше, культивирование указанной клетки-хозяина в культуральной среде в условиях, достаточных для получения указанного антитела, а также, при необходимости, с последующим выделением и очисткой полученного антитела.In one aspect, the present invention relates to a method for producing any bispecific antibodies that specifically binds to HER2 and HER3 described herein, which comprises obtaining a host cell, as described above, culturing said host cell in a culture medium under conditions sufficient to obtain the specified antibodies, as well as, if necessary, followed by isolation and purification of the obtained antibodies.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции для профилактики или лечения заболевания или нарушения, опосредуемого HER2 и HER3, которая содержит любое биспецифическое антитело, которое специфично связывается с HER2 и HER3, описанное в настоящем документе, в сочетании с одним или несколькими фармацевтически приемлемыми эксципиентами.In one aspect, the present invention relates to a pharmaceutical composition for the prophylaxis or treatment of a disease or disorder mediated by HER2 and HER3, which contains any bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3 described herein in combination with one or more pharmaceutically acceptable excipients.
В некоторых вариантах осуществления изобретения фармацевтическая композиция, которая содержит любое биспецифическое антитело, которые специфично связывается с HER2 и/или HER3, описанное в настоящем документе, предназначена для профилактики или лечения, заболевания или нарушения, опосредуемого HER2 и HER3, выбранного из группы: рака молочной железы (РМЖ), злокачественных новообразований желудка, немелкоклеточного рака легкого, злокачественных новообразований головы и/или шеи.In some embodiments, a pharmaceutical composition that contains any bispecific antibody that specifically binds to HER2 and / or HER3 described herein is intended to prevent or treat a disease or disorder mediated by HER2 and HER3 selected from the group: breast cancer glands (BC), gastric malignancies, non-small cell lung cancer, head and / or neck malignancies.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу ингибирования биологической активности HER2 и/или HER3 у субъекта, нуждающемуся в таком ингибировании, который включает введение субъекту эффективного количества любого биспецифического антитела, которое специфично связывается с HER2 и HER3, описанного в настоящем документе.In one aspect, the present invention relates to a method of inhibiting the biological activity of HER2 and / or HER3 in a subject in need of such inhibition, which comprises administering to the subject an effective amount of any bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3 described herein.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к способу лечения заболевания или нарушения, опосредованного HER2 и/или HER3, который включает введение субъекту, нуждающемуся в таком лечении, любого биспецифического антитела, которые специфично связывается с HER2 и HER3, описанного в настоящем документе, или любого раствора, описанного в настоящем документе, который содержит любое биспецифическое антитело, которое специфично связывается с HER2 и HER3, описанного в настоящем документе, или любой фармацевтической композиции, описанной в настоящем документе, которая содержит любое биспецифическое антитело, которое специфично связывается с HER2 и HER3, описанное в настоящем документе, в терапевтически эффективном количестве.In one aspect, the present invention relates to a method for treating a disease or disorder mediated by HER2 and / or HER3, which comprises administering to a subject in need of such treatment any bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3 described herein, or any a solution described herein that contains any bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3 described herein, or any pharmaceutical composition described herein m document, which contains any bespecifically antibody that specifically binds to HER2 and HER3 described herein in a therapeutically effective amount.
В некоторых вариантах осуществления изобретения способ лечения предназначен для лечения заболевания или нарушения, где заболевание или нарушение выбрано из группы: рака молочной железы (РМЖ), злокачественных новообразований желудка, немелкоклеточного рака легкого, злокачественных новообразований головы и/или шеи.In some embodiments, the method of treatment is intended to treat a disease or disorder, wherein the disease or disorder is selected from the group: breast cancer (breast cancer), gastric malignancies, non-small cell lung cancer, head and / or neck malignancies.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к применению любого биспецифического антитела, которое специфично связывается с HER2 и HER3, описанного в настоящем документе, или любого раствора, описанного в настоящем документе, который содержит любое биспецифическое антитело, которое специфично связывается с HER2 и HER3, описанного в настоящем документе, или любой фармацевтической композиции, описанной в настоящем документе, которая содержит любое биспецифическое антитело, которое специфично связывается с HER2 и HER3, описанное в настоящем документе, для лечения у субъекта, нуждающегося в таком лечении, заболевания или нарушения, опосредуемого HER2 и/или HER3.In one aspect, the present invention relates to the use of any bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3 described herein, or any solution described herein that contains any bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3 described herein, or any pharmaceutical composition described herein that contains any bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3 described herein Document, for treating a subject in need of such treatment, disease or disorder mediated HER2 and / or HER3.
В некоторых вариантах осуществления изобретения применение для лечения у субъекта, нуждающегося в таком лечении, заболевания или нарушения, опосредуемого HER2 и/или HER3, где заболевание или нарушение выбрано из группы: рака молочной железы (РМЖ), злокачественных новообразований желудка, немелкоклеточного рака легкого, злокачественных новообразований головы и/или шеи.In some embodiments, the use, for treating a subject in need of such treatment, of a disease or disorder mediated by HER2 and / or HER3, wherein the disease or disorder is selected from the group: breast cancer (BC), gastric malignancies, non-small cell lung cancer, malignant neoplasms of the head and / or neck.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг. 1. Схема получения биспецифического антитела anti-HER2/anti-HER3.FIG. 1. Scheme for the preparation of a bispecific anti-HER2 / anti-HER3 antibody.
Фиг. 2. Последовательность белка HER3-His6-FLAG (HER3HF).FIG. 2. The sequence of the protein HER3-His6-FLAG (HER3HF).
Фиг. 3. Последовательность белка 3DHER3-His6-EPEA (3DHER3HE).FIG. 3. The sequence of the 3DHER3-His6-EPEA protein (3DHER3HE).
Фиг. 4. Последовательность белка HER3-Fc-His6 (HER3-Fc).FIG. 4. The sequence of the protein HER3-Fc-His6 (HER3-Fc).
Фиг. 5. Последовательность контрольного антитела ahti-HER3 AV203 с опубликованной последовательностью (от AVEO, Biogen, WO 2011/136911 А2)FIG. 5. The sequence of the control antibody ahti-HER3 AV203 with the published sequence (from AVEO, Biogen, WO 2011/136911 A2)
Фиг. 6. Очищенные препараты белков HER3HF, 3DHER3HE, HER3-Fc.FIG. 6. Purified protein preparations HER3HF, 3DHER3HE, HER3-Fc.
Фиг. 7. Очищенный препарат контрольного антитела против HER3.FIG. 7. The purified preparation of a control antibody against HER3.
Фиг. 8. Титр антител против HER3 человека, полученный путем иммунизации Lama glama.FIG. 8. Antibody titer against human HER3 obtained by immunization with Lama glama.
Фиг. 9. Карта плазмиды для фагового дисплея Fab фрагментов антител.FIG. 9. Plasmid map for phage display of Fab antibody fragments.
Фиг. 10. Карта плазмиды для секреционной экспрессии Fab фрагментов антител в E. coli.FIG. 10. Plasmid map for secretion expression of Fab antibody fragments in E. coli.
Фиг. 11. График зависимости сигнала связывания поликлонального фага со специфическими и неспецифическими антигенами после селекции иммунной фаговой библиотеки.FIG. 11. The graph of the dependence of the binding signal of the polyclonal phage with specific and non-specific antigens after selection of the immune phage library.
Фиг. 12. Иммуноферментный анализ взаимодействия моноспецифического aнти-HER3 антитела с HER3 и другими антигенами.FIG. 12. An enzyme-linked immunosorbent assay for the interaction of a monospecific anti-HER3 antibody with HER3 and other antigens.
Фиг. 13. ИФА связывания BCD-090 антитела с различными ортологичными белками HER2.FIG. 13. ELISA binding of BCD-090 antibodies to various orthologous HER2 proteins.
Фиг. 14. ИФА связывания BCD-090 антитела с различными ортологичными белками HER3.FIG. 14. ELISA binding of BCD-090 antibodies to various orthologous HER3 proteins.
Фиг. 15. Кривые ассоциации/диссоциации для комплекса HER3 человека/ BCD090, полученные для двух различных концентраций аналита.FIG. 15. Association / dissociation curves for the human HER3 / BCD090 complex obtained for two different analyte concentrations.
Фиг.16. Кривые ассоциации/диссоциации для комплекса HER3 макаки резус/ BCD090, полученные для двух различных концентраций аналита.Fig.16. Association / dissociation curves for the HER3 Rhesus monkey / BCD090 complex obtained for two different analyte concentrations.
Фиг. 17. Кривые ассоциации/диссоциации для комплекса HER2 макаки циномолгус/ BCD090, полученные для семи различных концентраций аналита.FIG. 17. Association / dissociation curves for the cynomolgus / BCD090 macaque HER2 complex, obtained for seven different analyte concentrations.
Фиг. 18. Кривые ассоциации/диссоциации для комплекса HER2 человека/ВСD090.FIG. 18. Association / dissociation curves for the human HER2 / BCD090 complex.
Фиг. 19. Сенсограмма измерения одновременного связывания BCD090 антителом обоих лигандов HER2 и HER3 человека на приборе OctetRED96.FIG. 19. Sensogram for measuring the simultaneous binding of BCD090 with an antibody of both human ligands HER2 and HER3 on an OctetRED96 instrument.
Фиг. 20. График зависимости процента живых клеток линии MCF7 в зависимости от концентрации антител в среде через 72 часа в СO2 инкубаторе. Планки погрешностей отражают стандартное отклонение, рассчитанное по трем повторам для каждой концентрации антитела.FIG. 20. A graph of the percentage of living cells of the MCF7 line versus the concentration of antibodies in the medium after 72 hours in a CO 2 incubator. Error bars represent the standard deviation calculated in three repetitions for each antibody concentration.
Фиг. 21. График зависимости процента живых клеток линии ВТ474 в зависимости от концентрации антител в среде через 72 часа в СO2 инкубаторе. Планки погрешностей отражают стандартное отклонение, рассчитанное по трем повторам для каждой концентрации антитела.FIG. 21. A graph of the percentage of living cells of the BT474 line versus the concentration of antibodies in the medium after 72 hours in a CO 2 incubator. Error bars represent the standard deviation calculated in three repetitions for each antibody concentration.
Фиг. 22. График зависимости процента живых клеток линии A431NS в зависимости от концентрации антител в среде через 72 часа в СO2 инкубаторе. Планки погрешностей отражают стандартное отклонение, рассчитанное по трем повторам для каждой концентрации антитела.FIG. 22. A plot of the percentage of living cells of the A431NS line versus the concentration of antibodies in the medium after 72 hours in a CO 2 incubator. Error bars represent the standard deviation calculated in three repetitions for each antibody concentration.
Фиг. 23. График зависимости процента живых клеток линии SKBR-3 в зависимости от концентрации антител в среде через 72 часа в СO2 инкубаторе. Планки погрешностей отражают стандартное отклонение, рассчитанное по трем повторам для каждой концентрации антитела.FIG. 23. A plot of the percentage of live SKBR-3 cells versus antibody concentration in the medium after 72 hours in a CO 2 incubator. Error bars represent the standard deviation calculated in three repetitions for each antibody concentration.
Фиг. 24. Определение термоколлоидной стабильности по точке агрегации белка методом динамического светорассеяния (DLS) для BCD-090 антитела. График зависимости среднего размера частиц (Z-average) от температуры в четырех буферных растворах.FIG. 24. Determination of thermocolloidal stability by the point of protein aggregation by dynamic light scattering (DLS) for BCD-090 antibodies. The graph of the dependence of the average particle size (Z-average) on temperature in four buffer solutions.
Фиг.25. Определение термической стабильности при длительном воздействии методом «Термостресс 50°С» для BCD090 антитела в четырех различных буферных растворах.Fig.25. Determination of thermal stability during prolonged exposure with the method of "Thermostress 50 ° C" for BCD090 antibodies in four different buffer solutions.
Фиг. 26. Хроматограммы, отражающие результат анализа термостресса биспецифического антитела BCD090: красный - интактный, синий - 72 ч инкубации при 50°С. Длина волны 220 nm.FIG. 26. Chromatograms reflecting the result of thermostress analysis of the bispecific antibody BCD090: red - intact, blue - 72 hours of incubation at 50 ° C. The wavelength is 220 nm.
Фиг.27. Схемы методов выявления BCD090 в сыворотке крови человека.Fig.27. Schemes of methods for detecting BCD090 in human serum.
Фиг. 28. Открываемость различных концентраций BCD090 в сыворотке человека до и после хранения при 37°С.FIG. 28. Openness of various concentrations of BCD090 in human serum before and after storage at 37 ° C.
Фиг.29. График зависимости количества погибших клеток линии ВТ474 от концентрации антител в среде.Fig.29. The dependence of the number of dead cells of the VT474 line on the concentration of antibodies in the medium.
Фиг. 30. Показатели торможения роста опухоли линии MCF7 в экспериментальных группах, отражающие противоопухолевую активность препарата.FIG. 30. Indicators of inhibition of tumor growth of the MCF7 line in the experimental groups, reflecting the antitumor activity of the drug.
Фиг. 31. Динамика роста опухоли линии MCF7 в экспериментальных группах.FIG. 31. The growth dynamics of the MCF7 line tumor in the experimental groups.
Фиг. 32. Показатели торможения роста опухоли линии SK-BR-3 в экспериментальных группах, отражающие противоопухолевую активность препарата.FIG. 32. Indicators of inhibition of tumor growth line SK-BR-3 in the experimental groups, reflecting the antitumor activity of the drug.
Фиг. 33. Динамика роста опухоли линии SK-BR-3 в экспериментальных группах.FIG. 33. The growth dynamics of the tumor line SK-BR-3 in the experimental groups.
Фиг. 34. Показатели торможения роста опухоли линии ВТ474 в экспериментальных группах, отражающие противоопухолевую активность препарата.FIG. 34. Indices of inhibition of tumor growth of the VT474 line in the experimental groups, reflecting the antitumor activity of the drug.
Фиг. 35. Динамика роста опухоли линии ВТ474 в экспериментальных группах.FIG. 35. The growth dynamics of the tumor line VT474 in the experimental groups.
Фиг. 36. Модель комплекса HER3 (4LEO) и VHH-aHER3.FIG. 36. Model of the complex HER3 (4LEO) and VHH-aHER3.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Определения и общие методыDefinitions and General Methods
Если иное не определено в настоящем документе, научные и технические термины, используемые в связи с настоящим изобретением, будут иметь значения, которые обычно понятны специалистам в данной области. Примерные способы и материалы описаны ниже, хотя на практике или при тестировании настоящего изобретения могут также использоваться способы и материалы, подобные или эквивалентные тем, что описаны в настоящем документе. Все публикации и другие ссылочные материалы, упомянутые в настоящем документе, включены во всей их полноте путем отсылки. В случае противоречий настоящее описание, включая определения, будет превалировать. Хотя в настоящем документе цитируется ряд документов, такое цитирование не является признанием того, что любой из этих документов образует часть общеизвестных знаний в данной области.Unless otherwise specified herein, the scientific and technical terms used in connection with the present invention will have meanings that are commonly understood by those skilled in the art. Exemplary methods and materials are described below, although methods and materials similar or equivalent to those described herein can also be used in practice or in testing the present invention. All publications and other referenced materials mentioned herein are incorporated by reference in their entirety. In case of conflict, the present description, including definitions, will prevail. Although a number of documents are cited in this document, such citation is not an admission that any of these documents forms part of well-known knowledge in this field.
Кроме того, если по контексту не требуется иное, термины в единственном числе включают в себя термины во множественном числе, и термины во множественном числе включают в себя термины в единственном числе. Как правило, используемая классификация и методы клеточной и тканевой культуры, молекулярной биологии, иммунологии, микробиологии, генетики, аналитической химии, химии органического синтеза, медицинской и фармацевтической химии, а также гибридизации и химии белка и нуклеиновых кислот, описанные в настоящем документе, хорошо известны специалистам и широко применяются в данной области. Ферментные реакции и способы очистки осуществляют в соответствии с инструкциями производителя, как это обычно осуществляется в данной области, или как описано в настоящем документе.In addition, unless the context requires otherwise, the terms in the singular include the terms in the plural, and the terms in the plural include the terms in the singular. Typically, the classification and methods used in cell and tissue culture, molecular biology, immunology, microbiology, genetics, analytical chemistry, organic synthesis chemistry, medical and pharmaceutical chemistry, as well as protein and nucleic acid hybridization and chemistry described herein are well known. specialists and are widely used in this field. Enzymatic reactions and purification methods are carried out in accordance with the manufacturer's instructions, as is usually done in the art, or as described herein.
В этом описании и вариантах осуществления изобретения слова «иметь» и «содержать» или их вариации, такие как «имеет», «имеющий», «содержит» или «содержащий», следует понимать как включение указанного целого или группы целых, но не исключение любого другого целого или группы целых.In this description and embodiments of the invention, the words “have” and “contain” or their variations, such as “has”, “having”, “contains” or “containing”, should be understood as including the specified whole or group of whole, but not an exception any other whole or group of whole.
Определения, связанные с антителомAntibody Definitions
"HER-рецептор" является рецепторной тирозиновой протеинкиназой, которая относится к семейству HER-рецепторов и включает рецепторы EGFR, HER2, HER3 и HER4 и других представителей такого семейства, которые будут идентифицированы в будущем. HER-рецептор, как правило, может содержать внеклеточный домен, который может связывать лиганд HER; липофильный трансмембранный домен; консервативный внутриклеточный тирозинкиназный домен; и находящийся на карбоксильном конце домен передачи сигнала, несущий несколько остатков тирозина, которые могут быть фосфорилированы. Предпочтительно HER-рецептор представляет собой HER-рецептор человека с нативной последовательностью.An “HER receptor” is a tyrosine protein kinase receptor that belongs to the HER receptor family and includes the EGFR, HER2, HER3 and HER4 receptors and other members of this family that will be identified in the future. The HER receptor, as a rule, may contain an extracellular domain that can bind the HER ligand; lipophilic transmembrane domain; conserved intracellular tyrosine kinase domain; and a signal transduction domain located at the carboxyl end that carries several tyrosine residues that can be phosphorylated. Preferably, the HER receptor is a human HER receptor with a native sequence.
Внеклеточный домен HER2 содержит четыре домена: домен I (аминокислотные остатки примерно от 1 до 195), домен II (аминокислотные остатки примерно от 196 до 319), домен III (аминокислотные остатки примерно от 320 до 488) и домен IV (аминокислотные остатки примерно от 489 до 630) (нумерация остатков без сигнального пептида). См. Garrett et al. Mol. Cell. 11: 495-505 (2003), Cho et al. Nature 421: 756-760 (2003), Franklin et al. Cancer Cell 5: 317-328 (2004) и Plowman et al. Proc. Natl. Acad. Sci. 90: 1746-1750 (1993). Также см. фиг. 1 в данном описании.The extracellular domain of HER2 contains four domains: domain I (amino acid residues from about 1 to 195), domain II (amino acid residues from about 196 to 319), domain III (amino acid residues from about 320 to 488) and domain IV (amino acid residues from about 489 to 630) (residue numbering without signal peptide). See Garrett et al. Mol. Cell. 11: 495-505 (2003), Cho et al. Nature 421: 756-760 (2003), Franklin et al. Cancer Cell 5: 317-328 (2004) and Plowman et al. Proc. Natl. Acad. Sci. 90: 1746-1750 (1993). Also see FIG. 1 in this description.
Термины "ErbB1", "HER1", "рецептор эпидермального фактора роста" и "EGFR" используют в настоящем описании взаимозаменяемо, и они относятся к EGFR, который описан, например, в Carpenter et al. Ann. Rev. Biochem. 56: 881-914 (1987), включая его встречающиеся в природе мутантные формы (например, делеционный мутант EGFR, который описан в Humphrey et al. PNAS (USA) 87: 4207-4211 (1990)). ErbB1 относится к гену, кодирующему белковый продукт EGFR.The terms “ErbB1”, “HER1”, “epidermal growth factor receptor” and “EGFR” are used interchangeably herein and refer to EGFR as described, for example, in Carpenter et al. Ann. Rev. Biochem. 56: 881-914 (1987), including its naturally occurring mutant forms (e.g., the deletion mutant EGFR, which is described in Humphrey et al. PNAS (USA) 87: 4207-4211 (1990)). ErbB1 refers to a gene encoding a protein product of EGFR.
Выражения "ErbB2" и "HER2" используют в настоящем описании взаимозаменяемо, и они относятся к белку HER2 человека, описанному, например, в Semba et al., PNAS (USA) 82: 6497-6501 (1985) и Yamamoto et al. Nature 319: 230-234 (1986) (номер доступа в Genebank X03363). Термин "erbB2" относится к гену, кодирующему ErbB2 человека, и "neu" относится к гену, кодирующему p185neu крысы. Предпочтительный HER2 представляет собой HER2 человека с нативной последовательностью.The expressions “ErbB2” and “HER2” are used interchangeably herein and refer to the human HER2 protein described, for example, in Semba et al., PNAS (USA) 82: 6497-6501 (1985) and Yamamoto et al. Nature 319: 230-234 (1986) (access number in Genebank X03363). The term "erbB2" refers to a gene encoding human ErbB2, and "neu" refers to a gene encoding rat p185neu. Preferred HER2 is human HER2 with a native sequence.
"ErbB3" и "HER3" относятся к полипептиду рецептора, который описан, например, в патентах США №5183884 и 5480968, а также в Kraus et al. PNAS (USA) 86: 9193-9197 (1989).“ErbB3” and “HER3” refer to a receptor polypeptide as described, for example, in US Pat. Nos. 5,183,884 and 5,480,968, as well as in Kraus et al. PNAS (USA) 86: 9193-9197 (1989).
Термины "ErbB4" и "HER4" в настоящем описании относятся к полипептиду рецептора, который описан, например, в заявке на выдачу патента ЕР №599274; Plowman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 1746-1750 (1993); и Plowman et al., Nature, 366: 473-475 (1993), включая его изоформы, которые описаны, например, в WO 99/19488, опубликованной 22 апреля 1999.The terms "ErbB4" and "HER4" in the present description refer to the receptor polypeptide, which is described, for example, in the application for the grant of patent EP No. 599274; Plowman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 1746-1750 (1993); and Plowman et al., Nature, 366: 473-475 (1993), including its isoforms, which are described, for example, in WO 99/19488, published April 22, 1999.
Под "лигандом HER" подразумевают полипептид, который связывается и/или активирует рецептор HER. Лиганд HER, представляющий особый интерес согласно настоящему изобретению, является лигандом HER человека с нативной последовательностью, таким как эпидермальный фактор роста (EGF) (Savage et al., J. Biol. Chem. 247: 7612-7621 (1972)); трансформирующий фактор роста альфа (TGF-α) (Marquardt et al., Science 223: 1079-1082 (1984)); амфирегулин, также известный как аутокринный фактор роста шванномы и кератиноцитов (Shoyab et al. Science 243: 1074-1076 (1989); Kimura et al. Nature 348: 257-260 (1990); и Cook et al. Mol. Cell. Biol. 11: 2547-2557 (1991)); бетацеллюлин (Shing et al., Science 259: 1604-1607 (1993); и Sasada et al. Biochem. Biophys. Res. Commun. 190: 1173 (1993)); гепарин-связывающий эпидермальный фактор роста (HB-EGF) (Higashiyama et al., Science 251: 936-939 (1991)); эпирегулин (Toyoda et al., J. Biol. Chem. 270: 7495-7500 (1995); и Komurasaki et al. Oncogene 15: 2841-2848 (1997)); херегулин (См. ниже); нейрегулин-2 (NRG-2) (Carraway et al., Nature 387: 512-516 (1997)); нейрегулин-3 (NRG-3) (Zhang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 94: 9562-9567 (1997)); нейрегулин-4 (NRG-4) (Harari et al. Oncogene 18: 2681-89 (1999)); и cripto-(CR-1) (Kannan et al. J. Biol. Chem. 272(6): 3330-3335 (1997)). Лиганды HER, которые связывают EGFR, включают EGF, TGF-α, амфирегулин, бетацеллюлин, HB-EGF и эпирегулин. Лиганды HER, которые связывают HER3, включают херегулины. Лиганды HER, способные связывать HER4, включают бетацеллюлин, эпирегулин, HB-EGF, NRG-2, NRG-3, NRG-4 и херегулины.By "HER ligand" is meant a polypeptide that binds and / or activates the HER receptor. The HER ligand of particular interest according to the present invention is a native sequence HER ligand such as epidermal growth factor (EGF) (Savage et al., J. Biol. Chem. 247: 7612-7621 (1972)); transforming growth factor alpha (TGF-α) (Marquardt et al., Science 223: 1079-1082 (1984)); amphiregulin, also known as autocrine growth factor of schwannoma and keratinocytes (Shoyab et al. Science 243: 1074-1076 (1989); Kimura et al. Nature 348: 257-260 (1990); and Cook et al. Mol. Cell. Biol 11: 2547-2557 (1991)); betacellululin (Shing et al., Science 259: 1604-1607 (1993); and Sasada et al. Biochem. Biophys. Res. Commun. 190: 1173 (1993)); heparin-binding epidermal growth factor (HB-EGF) (Higashiyama et al., Science 251: 936-939 (1991)); epiregulin (Toyoda et al., J. Biol. Chem. 270: 7495-7500 (1995); and Komurasaki et al. Oncogene 15: 2841-2848 (1997)); heregulin (see below); neuregulin-2 (NRG-2) (Carraway et al., Nature 387: 512-516 (1997)); neuregulin-3 (NRG-3) (Zhang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 94: 9562-9567 (1997)); neuregulin-4 (NRG-4) (Harari et al. Oncogene 18: 2681-89 (1999)); and cripto- (CR-1) (Kannan et al. J. Biol. Chem. 272 (6): 3330-3335 (1997)). HER ligands that bind EGFR include EGF, TGF-α, amphiregulin, betacellululin, HB-EGF and epiregulin. HER ligands that bind HER3 include heregulins. HER ligands capable of binding to HER4 include betacellululin, epiregulin, HB-EGF, NRG-2, NRG-3, NRG-4, and heregulins.
Используемые в данном документе термины «связывающийся с человеческим HER2», или «специфически связывающийся с человеческим HER2», или «анти-HER2-антитeлo» являются взаимозаменяемыми и относятся к антителу, специфически связывающемуся с человеческим HER2-антигеном с аффинностью связывания, которая имеет значение KD 1×10-8 моль/л или ниже при 25°С, в одном воплощении имеет значение KD 1×10-9 моль/л или ниже при 25°С. Аффинность связывания определяют в стандартном анализе связывания при 25°С, таком как методика поверхностного плазменного резонанса (BIAcore®, GE-Healthcare, Упсала, Швеция). Способ определения значения KD аффинности связывания описан в примере 2b). Таким образом, термин «антитело, связывающееся с человеческим HER2», используемый в данном документе, относится к антителу, специфически связывающемуся с человеческим HER2-антигеном с аффинностью связывания со значением KD 1×10-8 моль/л или ниже (предпочтительно 1×10-8 моль/л - 1,0×10-12 моль/л) при 25°С.As used herein, the terms “binding to human HER2” or “specifically binding to human HER2” or “anti-HER2 antibody” are used interchangeably and refer to an antibody that specifically binds to human HER2 antigen with binding affinity that matters KD 1 × 10 −8 mol / L or lower at 25 ° C., in one embodiment, has a KD value of 1 × 10 −9 mol / L or lower at 25 ° C. Binding affinity is determined in a standard binding assay at 25 ° C, such as a surface plasma resonance technique (BIAcore®, GE-Healthcare, Uppsala, Sweden). A method for determining the KD binding affinity value is described in Example 2b). Thus, the term “human HER2 binding antibody” as used herein refers to an antibody specifically binding to a human HER2 antigen with binding affinity with a KD value of 1 × 10 −8 mol / L or lower (preferably 1 × 10 -8 mol / L - 1.0 × 10 -12 mol / L) at 25 ° C.
Используемые в данном документе термины «связывающийся с человеческим HER3», или «специфически связывающийся с человеческим HER3», или «aнти-HER3-антитело» являются взаимозаменяемыми и относятся к антителу, специфически связывающемуся с человеческим HER3-антигеном с аффинностью связывания, которая имеет значение KD 1×10-8 моль/л или ниже при 25°С, в одном воплощении имеет значение KD 1×10-9 моль/л или ниже при 25°С. Аффинность связывания определяют в стандартном анализе связывания при 25°С, таком как методика поверхностного плазменного резонанса (BIAcore®, GE-Healthcare, Упсала, Швеция). Способ определения значения KD аффинности связывания описан в примере 2b). Таким образом, термин «антитело, связывающееся с человеческим HER3», используемый в данном документе, относится к антителу, специфически связывающемуся с человеческим HER3-антигеном с аффинностью связывания со значением KD 1×10-8 моль/л или ниже (предпочтительно 1×10-8 моль/л - 1,0×10-12 моль/л) при 25°С.As used herein, the terms “binding to human HER3” or “specifically binding to human HER3” or “anti-HER3 antibody” are used interchangeably and refer to an antibody specifically binding to a human HER3 antigen with binding affinity that matters KD 1 × 10 −8 mol / L or lower at 25 ° C., in one embodiment, has a KD value of 1 × 10 −9 mol / L or lower at 25 ° C. Binding affinity is determined in a standard binding assay at 25 ° C, such as a surface plasma resonance technique (BIAcore®, GE-Healthcare, Uppsala, Sweden). A method for determining the KD binding affinity value is described in Example 2b). Thus, the term “human HER3 binding antibody” as used herein refers to an antibody specifically binding to a human HER3 antigen with binding affinity with a KD value of 1 × 10 −8 mol / L or lower (preferably 1 × 10 -8 mol / L - 1.0 × 10 -12 mol / L) at 25 ° C.
Человеческий HER3 (ErbB-3, ERBB3, c-erbB-3, c-erbB3, тирозин-киназный рецептор erbB-3) кодирует рецептор эпидермального фактора роста (EGFR), член семейства тирозинкиназных рецепторов, которое также включает HER1 (также известный как EGFR), HER2 и HER4 (Kraus, М.Н. et al, PNAS 86 (1989) 9193-9197; Plowman, G.D. et al, PNAS 87 (1990) 4905-4909; Kraus, M.H. et al, PNAS 90 (1993) 2900-2904). Как и прототипичный рецептор эпидермального фактора роста, трансмембранный рецептор HER3 состоит из внеклеточного лигандсвязывающего домена (ECD), домена димеризации с ECD, трансмембранного домена, внутриклеточного домена тирозинкиназного белка (TKD) и С-концевого фосфорилированного домена. Этот связанный с мембраной белок имеет херегулин (HRG)-связывающий домен HER3 во внеклеточном домене, но не имеет активного киназного домена. Таким образом, он может связывать этот лиганд, но не передает сигнал внутрь клетки через фосфорилирование белка. Тем не менее, он формирует гетеродимеры с другими членами HER-семейства, которые обладают киназной активностью. Гетеродимеризация приводит к активации рецептор-опосредованного сигнального пути и трансфосфорилированию его внутриклеточного домена. Образование димеров между членами HER-семейства расширяет возможности передачи сигнала HER3 и является средством не только распределения сигнала, но и усиления сигнала. Например, гетеродимер HER2/HER3 индуцирует один из наиболее важных митогенных сигналов через путь PI3K и AKT среди членов семейства HER (Sliwkowski М.Х., et at, J. Biol. Chem. 269 (1994) 14661-14665; Alimandi M, et al, Oncogene. 10 (1995) 1813-1821; Hellyer, N.J., J. Biol. Chem. 276 (2001) 42153-4261; Singer, E., J. Biol. Chem. 276 (2001) 44266-44274; Schaefer, K.L, Neoplasia 8 (2006) 613-622).Human HER3 (ErbB-3, ERBB3, c-erbB-3, c-erbB3, tyrosine kinase receptor erbB-3) encodes an epidermal growth factor receptor (EGFR), a member of the tyrosine kinase receptor family that also includes HER1 (also known as EGFR ), HER2 and HER4 (Kraus, M.N. et al, PNAS 86 (1989) 9193-9197; Plowman, GD et al, PNAS 87 (1990) 4905-4909; Kraus, MH et al, PNAS 90 (1993) 2900-2904). Like the prototype epidermal growth factor receptor, the HER3 transmembrane receptor consists of an extracellular ligand binding domain (ECD), an ECD dimerization domain, a transmembrane domain, an intracellular tyrosine kinase protein (TKD) domain, and a C-terminal phosphorylated domain. This membrane-bound protein has a heregulin (HRG) -binding domain of HER3 in the extracellular domain, but does not have an active kinase domain. Thus, it can bind this ligand, but does not transmit a signal into the cell through protein phosphorylation. However, it forms heterodimers with other members of the HER family that possess kinase activity. Heterodimerization leads to activation of the receptor-mediated signaling pathway and transphosphorylation of its intracellular domain. The formation of dimers between members of the HER family enhances the transmission of the HER3 signal and is a means of not only distributing the signal, but also amplifying the signal. For example, the HER2 / HER3 heterodimer induces one of the most important mitogenic signals through the PI3K and AKT pathways among members of the HER family (Sliwkowski M.Kh., et at, J. Biol. Chem. 269 (1994) 14661-14665; Alimandi M, et al, Oncogene. 10 (1995) 1813-1821; Hellyer, NJ, J. Biol. Chem. 276 (2001) 42153-4261; Singer, E., J. Biol. Chem. 276 (2001) 44266-44274; Schaefer , KL, Neoplasia 8 (2006) 613-622).
Амплификация этого гена и/или сверхэкспрессия его белка были обнаружены при многих раковых заболеваниях, в том числе при опухолях предстательной железы, мочевого пузыря и молочной железы. Были охарактеризованы транскрипционные варианты альтернативного сплайсинга, кодирующие различные изоформы. У одной изоформы отсутствует межмембранная область, и эта изоформа секретируется за пределы клетки. Эта форма действует путем модуляции активности формы, связанной с мембраной. Также сообщалось о дополнительных вариантах сплайсинга, но они не были детально описаны.Amplification of this gene and / or overexpression of its protein was found in many cancers, including tumors of the prostate gland, bladder and breast. Alternative splicing transcriptional variants encoding various isoforms have been characterized. One isoform lacks an intermembrane region, and this isoform is secreted outside the cell. This form acts by modulating the activity of the form associated with the membrane. Additional splicing options were also reported, but they were not described in detail.
Термин «антитело», как использовано в данном описании, включает целые антитела и любой антигенсвязывающий фрагмент (т.е. «антигенсвязывающую часть») или его отдельные цепи. Термин "антитело" относится к гликопротеину, содержащему по меньшей мере две тяжелые (Н) цепи и две легкие (L) цепи, взаимосвязанные дисульфидными связями, или его антигенсвязывающей части. Каждая тяжелая цепь содержит вариабельную область тяжелой цепи (сокращенно называемую в данном описании как VH) и константную область тяжелой цепи. Константная область тяжелой цепи состоит из трех доменов, CH1, СН2 и СН 3. Каждая легкая цепь состоит из вариабельной области легкой цепи (сокращенно называемой в данном описании как VL) и константной области легкой цепи. Константная область легкой цепи состоит из одного домена, CL. Области VH и VL могут быть дополнительно подразделены на области гипервариабельности, называемые определяющими комплементарность областями (CDR), разбросанные между областями, которые являются более консервативными, называемыми каркасными областями (FR). Каждая VH и VL состоит из трех CDR и четырех FR, расположенных от амино-конца к карбокси-концу в следующем порядке: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. Вариабельные области тяжелой и легкой цепей содержат домен связывания, который взаимодействует с антигеном. Константные области антител могут опосредовать связывание иммуноглобулина с тканями хозяина или факторами, включая различные клетки иммунной системы (например, эффекторными клетками), и первый компонент (Clq) классической системы комплемента.The term “antibody”, as used herein, includes whole antibodies and any antigen binding fragment (ie, “antigen binding part”) or its individual chains. The term "antibody" refers to a glycoprotein containing at least two heavy (H) chains and two light (L) chains interconnected by disulfide bonds, or its antigen-binding part. Each heavy chain contains a variable region of the heavy chain (abbreviated herein as VH) and a constant region of the heavy chain. The constant region of the heavy chain consists of three domains, CH1, CH2, and
«Биспецифичное антитело» представляет собой антитело, содержащее антигенсвязывающий домен или антигенсвязывающие домены, которые способны к специфическому связыванию с двумя различными эпитопами на одной биологической молекуле или способны к специфическому связыванию с эпитопами на двух различных биологических молекулах. Биспецифичное антитело также упоминается в настоящем документе, как обладающее «двойной специфичностью» или как являющееся антителом с «двойной специфичностью».A “bispecific antibody” is an antibody containing an antigen binding domain or antigen binding domains that are capable of specifically binding to two different epitopes on one biological molecule or are capable of specifically binding to epitopes on two different biological molecules. A bispecific antibody is also referred to herein as having "double specificity" or as being an antibody with "double specificity".
Под биспецифическим антителом BCD-090 понимают биспецифическое антитело, которое специфично связывается с HER2 и HER3. Данное антитело содержит вариабельный домен тяжелой цепи VHH, специфичный к HER3, и антитело или его антигенсвязывающий домен, которые специфично связываются с HER2. В некоторых вариантах осуществления изобретения вариабельный домен тяжелой цепи VHH, специфичный к HER3, и антитело или его антигенсвязывающий домен, которые специфично связываются с HER2, связаны между собой пептидным линкером.By bispecific antibody BCD-090 is meant a bispecific antibody that specifically binds to HER2 and HER3. This antibody contains a VHH heavy chain variable domain specific for HER3, and an antibody or antigen binding domain thereof that specifically binds to HER2. In some embodiments of the invention, the VHH heavy chain variable domain specific for HER3 and an antibody or antigen binding domain thereof that specifically bind to HER2 are linked by a peptide linker.
Термин «пептидный линкер» в настоящем документе означает любой пептид с возможностью соединения доменов с длиной в зависимости от доменов, которые он связывает между собой, содержащий любую аминокислотную последовательность. Предпочтительно пептидный линкер имеет длину более 5 аминокислот и состоит из любого набора аминокислот, выбранного из G, A, S, Р, Е, Т, D, K.The term "peptide linker" in this document means any peptide with the ability to join domains with a length depending on the domains that it binds to each other, containing any amino acid sequence. Preferably, the peptide linker has a length of more than 5 amino acids and consists of any set of amino acids selected from G, A, S, P, E, T, D, K.
HER2-HER3-связывающие антитела включают также антитела тяжелых цепей (HCAb). Исключения в отношении структуры Н2L2 общепринятых антител встречаются в некоторых изотипах иммуноглобулинов, обнаруженных в семействе верблюдовых (Camelidae) (верблюдах, дромедарах (одногорбых верблюдах и ламах; Hamers-Casterman et al., 1993 Nature 363: 446; Nguyen et al., 1998 J. Mol. Biol. 275: 413), ковровых акулах (воббегонгах) (Nuttal et al., Mol Immunol. 38:313-26, 2001), усатых акулах-няньках (Greenberg et al., Nature 374:164-73, 1995; Roux et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 11804) и пятнистых химерах (Nguyen et al., "Heavy-chain antibodies in Camelidae; a case of evolutionary innovation," 2002 Immunogenetics 54(1): 39-47)). Такие антитела, очевидно, могут образовывать антигенсвязывающие области с использованием только вариабельной области тяжелой цепи, так что функциональные антитела являются димерами только тяжелых цепей (называемыми «антителами тяжелых цепей» или обозначенными как "HCAb"). Таким образом, некоторые варианты данных HER2-HER3-связывающих антител могут быть антителами тяжелых цепей (HCAb), которые специфически связываются с HER2 и HER3. Например, антитела тяжелых цепей, которые являются антителами класса IgG и лишены легких цепей, продуцируются животными семейства Camelidae, которое включает в себя верблюдов, дромедаров и лам (Hamers-Casterman et al., Nature 363: 446-448 (1993)). HCAb имеют молекулярную массу приблизительно 95 кДа вместо молекулярной массы приблизительно 160 кДа общепринятых IgG-антител. Их связывающие домены состоят только из вариабельных доменов тяжелой цепи, часто обозначаемые в настоящем описании как VHH, чтобы отличить их от общепринятых VH. Muyldermans et al., J. Mol. Recognit. 12:131-140 (1999). Вариабельный домен антител тяжелой цепи иногда называют нанотелом (Cortez-Retamozo et al., Cancer Research 64:2853-57, 2004). Библиотека нанотел может быть генерирована из иммунизированного дромедара, как описано Conrath et al., Antimicrob Agents Chemother 45: 2807-12, 2001, или с использованием рекомбинантных способов.HER2-HER3-binding antibodies also include heavy chain antibodies (HCAb). Exceptions to the structure of the H 2 L 2 conventional antibodies are found in certain immunoglobulin isotypes found in the Camelidae family (camels, dromedars (one-humped camels and llamas; Hamers-Casterman et al., 1993 Nature 363: 446; Nguyen et al. , 1998 J. Mol. Biol. 275: 413), carpet sharks (wobbegongs) (Nuttal et al., Mol Immunol. 38: 313-26, 2001), baleen shark nannies (Greenberg et al., Nature 374: 164 -73, 1995; Roux et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 11804) and spotted chimeras (Nguyen et al., "Heavy-chain antibodies in Camelidae; a case of evolutionary innovation," 2002 Immunogenetics 54 (1): 39-47)). Such antibodies can obviously form antigen binding regions using only the heavy chain variable region, so that functional antibodies are only heavy chain dimers (called "heavy chain antibodies" or designated as "HCAb"). Thus, some variants of these HER2-HER3-binding antibodies may be heavy chain antibodies (HCAb) that specifically bind to HER2 and HER3. For example, heavy chain antibodies, which are IgG class antibodies and lack light chains, are produced by animals of the Camelidae family, which includes camels, dromedars, and llamas (Hamers-Casterman et al., Nature 363: 446-448 (1993)). HCAb have a molecular weight of approximately 95 kDa instead of a molecular weight of approximately 160 kDa of conventional IgG antibodies. Their binding domains consist only of the variable domains of the heavy chain, often referred to in the present description as V HH , to distinguish them from conventional V H. Muyldermans et al., J. Mol. Recognit. 12: 131-140 (1999). The variable domain of heavy chain antibodies is sometimes referred to as the Nanobody (Cortez-Retamozo et al., Cancer Research 64: 2853-57, 2004). A library of nanobodies can be generated from immunized dromemedar as described by Conrath et al., Antimicrob Agents Chemother 45: 2807-12, 2001, or using recombinant methods.
Поскольку первый константный домен (CH1) отсутствует (сплайсирован во время процессинга мРНК вследствие утраты сигнала сплайсингового консенсуса), за вариабельным доменом VHH следует непосредственно шарнирная область, домены СH2 и СH3 (Nguyen et al., Mol. Immunol. 36:515-524 (1999); Woolven et al., Immunogenetics 50:98-101 (1999)). VHH верблюдовых рекомбинируется с константными областями IgG2 и IgG3, которые содержат шарнирную область, домены СН2 и СН3 и лишены домена CH1 (Hamers-Casterman et al., supra). Например, IgG1 ламы является общепринятым изотипом антитела (Н2L2), в котором VH рекомбинируется с константной областью, которая содержит шарнирную область, домены CH1, СН2 и СН3, тогда как IgG2 и IgG3 ламы являются изотипами только тяжелой цепи, которая лишена доменов СН1 и которая не содержит легких цепей.Since the first constant domain (C H1) is absent (spliced during mRNA processing due to loss of signal splice consensus) with the variable domain V HH follows directly hinge region domains C H2 and C H3 (Nguyen et al,
Хотя HCAb лишены легких цепей, они имеют антигенсвязывающий репертуар. Механизм генетического генерирования HCAb обсуждается в Nguyen et al., Adv. Immunol 79:261-296 (2001) и Nguyen et al., Immunogenetics 54:39-47 (2002). Акулы, включая усатую акулу-няньку, обнаруживают сходные содержащие рецептор антигена отдельные мономерные V-домены. Irving et al., J. Immunol. Methods 248:31-45 (2001); Roux et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:11804 (1998).Although HCAb lacks light chains, they have an antigen binding repertoire. The mechanism for the genetic generation of HCAb is discussed in Nguyen et al., Adv. Immunol 79: 261-296 (2001) and Nguyen et al., Immunogenetics 54: 39-47 (2002). Sharks, including the whiskered nanny shark, exhibit similar individual monomeric V domains containing receptor antigen. Irving et al., J. Immunol. Methods 248: 31-45 (2001); Roux et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 11804 (1998).
VHH содержат малые интактные антигенсвязывающие фрагменты (например, фрагменты, которые имеют молекулярную массу 15 кДа, 118-136 остатков). Было обнаружено, что VHH-домены верблюдовых связываются с антигеном с высокой аффинностью (Desmyter et al., J. Biol. Chem. 276:26285-90, 2001), с VHH-аффинностью обычно в наномолярном диапазоне и сравнимыми с аффинностью фрагментов Fab и scFv. VHH являются высокорастворимыми и более стабильными, чем соответствующие производные фрагментов scFv и Fab. VH-фрагменты было относительно трудно получить в растворимой форме, но могут быть получены улучшения в растворимости и специфическом связывании, когда каркасные остатки изменяют таким образом, чтобы они были более VHH-подобными. (См., например, Reichman et al., J Immunol Methods 1999, 231:25-38). VHH несут аминокислотные замены, которые делают их более гидрофильными и предотвращают пролонгированное взаимодействие с BiP (связывающий белок тяжелой цепи иммуноглобулина), который обычно связывается с Н-цепью в эндоплазматическом ретикулуме (ER) во время укладки и сборки, пока он не вытесняется L-цепью. Вследствие увеличенной гидрофильности VHH секреция из ER улучшается.V HHs contain small intact antigen binding fragments (e.g., fragments that have a molecular weight of 15 kDa, 118-136 residues). It was found that the V HH domains of camelids bind to the antigen with high affinity (Desmyter et al., J. Biol. Chem. 276: 26285-90, 2001), with V HH affinity usually in the nanomolar range and comparable to the affinity of the fragments Fab and scFv. V HHs are highly soluble and more stable than the corresponding derivatives of scFv and Fab fragments. The V H fragments were relatively difficult to obtain in soluble form, but improvements in solubility and specific binding can be obtained when the framework residues are altered so that they are more V HH-like . (See, for example, Reichman et al., J Immunol Methods 1999, 231: 25-38). V HHs carry amino acid substitutions that make them more hydrophilic and prevent prolonged interaction with BiP (immunoglobulin heavy chain binding protein), which normally binds to the H chain in the endoplasmic reticulum (ER) during folding and assembly until it is displaced by L- chain. Due to the increased hydrophilicity of V HH, secretion from ER improves.
Функциональные VHH могут быть получены протеолитическим расщеплением HCAb иммунизированного животного семейства верблюдовых, прямым клонированием генов VHH из В-клеток иммунизированного верблюда с получением рекомбинантных VHH, или из наивных («необученных») или синтетических библиотек. VHH с желаемой антигенной специфичностью могут быть также получены с использованием метода фагового дисплея. Использование VHH в фаговом дисплее является гораздо более простым и более эффективным по сравнению с Fab или scFv, так как только один домен должен быть клонирован и экспрессирован для получения функционального антигенсвязывающего фрагмента. Muyldermans, Biotechnol. 74:277-302 (2001); Chahroudi et al., FEBS Lett. 441:521-526 (1997) и van der Linden et al., J. Biotechnol. 80:261-270 (2000). Способы получения антител, имеющих тяжелые цепи верблюдовых, описаны также в публикациях патентов США No. 20050136049 и 20050037421.Functional V HH can be obtained by proteolytic cleavage of the HCAb of an immunized camelid animal family, direct cloning of V HH genes from B cells of an immunized camel to produce recombinant V HH , or from naive ("untrained") or synthetic libraries. V HH with the desired antigenic specificity can also be obtained using the phage display method. The use of V HH in phage display is much simpler and more efficient than Fab or scFv, since only one domain must be cloned and expressed to obtain a functional antigen binding fragment. Muyldermans, Biotechnol. 74: 277-302 (2001); Chahroudi et al., FEBS Lett. 441: 521-526 (1997) and van der Linden et al., J. Biotechnol. 80: 261-270 (2000). Methods for producing antibodies having camelid heavy chains are also described in US Pat. 20050136049 and 20050037421.
Способы рибосомного дисплея могут быть использованы для идентификации и выделения молекул scFv и/или VHH, имеющих желаемые активность и аффинность связывания. Irving et al., J. Immunol. Methods 248:31-45 (2001). Рибосомный дисплей и отбор имеет потенциал для генерирования больших библиотек дисплея (1014).Ribosomal display methods can be used to identify and isolate scFv and / or V HH molecules having the desired binding activity and affinity. Irving et al., J. Immunol. Methods 248: 31-45 (2001). Ribosomal display and selection has the potential to generate large display libraries (10 14 ).
В других вариантах осуществления предоставлены УНн-подобные молекулы, генерируемые посредством способа «верблюдизации», модификацией неверблюдовых VH, таких как VHH человека, для улучшения их растворимости и предотвращения неспецифического связывания. Это достигается заменой остатков на VL-стороне VH VHH-подобными остатками, имитируя, таким образом, более растворимые VHH-фрагменты. Ожидается, что «верблюдизированные» VH-фрагменты, в частности фрагменты, основанные на каркасной области антитела человека, должны проявлять в значительной степени уменьшенную иммунную реакцию при введении in vivo пациенту, и, следовательно, ожидается, что они будут иметь значимые преимущества для терапевтических применений. Davies et al., FEBS Lett. 339:285-290 (1994); Davies et al., Protein Eng. 9:531-537 (1996); Tanha et al., J. Biol. Chem. 276:24774-24780 (2001) и Riechmann et al., Immunol. Methods 231:25-38 (1999).In other embodiments, provided are UNn-like molecules generated by the “camelization” method, by modifying non-camelid V H , such as human V HH , to improve their solubility and prevent non-specific binding. This is achieved by replacing the residues on the V L side of the V H V HH-like residues, thereby simulating more soluble V HH fragments. It is expected that “camelized” V H fragments, in particular fragments based on the framework region of a human antibody, should exhibit a significantly reduced immune response when administered in vivo to a patient, and therefore are expected to have significant therapeutic benefits. applications. Davies et al., FEBS Lett. 339: 285-290 (1994); Davies et al., Protein Eng. 9: 531-537 (1996); Tanha et al., J. Biol. Chem. 276: 24774-24780 (2001) and Riechmann et al., Immunol. Methods 231: 25-38 (1999).
Термин "идентичность" или "гомологичность" следует толковать как означающее процентное содержание остатков аминокислот в кандидатной последовательности, которые идентичны остаткам соответствующей последовательности, с которой ее сравнивают, после сравнения последовательностей и введения "брешей", если необходимо достичь максимального процента идентичности для полной последовательности и не учитывая любые консервативные замещения как часть идентичности последовательности. Ни N- или С-концевой удлиняющей, ни инсерционные сегменты не следует толковать как уменьшающие идентичность или гомологичность. Методы и компьютерные программы для сравнения хорошо известны. Идентичность последовательности можно определить, используя программное обеспечение для анализа последовательности (например, Sequence Analysis Software Package, Genetics Computer Group, University of Wisconsin Biotechnology Center, 1710 University Ave., Madison, WI 53705). Данное программное обеспечение подходит для подобных последовательностей путем определения степени гомологичности для разнообразных замещений, делеций (элиминирований) и других модификаций.The term "identity" or "homology" should be interpreted as meaning the percentage of amino acid residues in the candidate sequence that are identical to the residues of the corresponding sequence with which it is compared, after sequence comparison and the introduction of "gaps" if it is necessary to achieve the maximum percentage of identity for the full sequence and not considering any conservative substitutions as part of sequence identity. Neither the N- or C-terminal extension nor insertion segments should be construed as reducing identity or homology. Methods and computer programs for comparison are well known. Sequence identity can be determined using sequence analysis software (e.g., Sequence Analysis Software Package, Genetics Computer Group, University of Wisconsin Biotechnology Center, 1710 University Ave., Madison, WI 53705). This software is suitable for such sequences by determining the degree of homology for a variety of substitutions, deletions (eliminations) and other modifications.
Термин "идентичность" или "гомологичность" в контексте последовательностей нуклеиновых кислот или аминокислот, относится к остаткам в двух последовательностях, которые являются одинаковыми при выравнивании для максимального соответствия. Существует целый ряд различных алгоритмов, известных в данной области, которые могут быть использованы для измерения идентичности нуклеотидной или аминокислотной последовательностей. Например, полинуклеотидные последовательности можно сравнить с использованием FASTA, Gap или BESTFIT, которые являются программами в Wisconsin Package версии 10.0, Genetics Computer Group (GCG), Мэдисон, штат Висконсин. FASTA, которая включает, например, программы FASTA2 и FASTA3, обеспечивает выравнивание и процентную идентичность последовательности в областях наилучшего покрытия между запрашиваемой и искомой последовательностями (Pearson, Methods Enzymol. 183:63 98 (1990); Pearson, Methods Mol. Biol. 132: 185-219 (2000); Pearson, Methods Enzymol. 266: 227-258 (1996); Pearson, J. Mol. Biol. 276: 71-84 (1998)). Если не указано иное, используются параметры по умолчанию для конкретной программы или алгоритма. Например, процент идентичности последовательности между последовательностями нуклеиновых кислот может быть определен с использованием FASTA с параметрами по умолчанию (размер слова 6 и фактора NOPAM для балльной матрицы) или с использованием Gap с параметрами по умолчанию, как это предусмотрено в GCG версии 6.1.The term "identity" or "homology" in the context of nucleic acid or amino acid sequences, refers to residues in two sequences that are the same when aligned for maximum match. There are a number of different algorithms known in the art that can be used to measure the identity of nucleotide or amino acid sequences. For example, polynucleotide sequences can be compared using FASTA, Gap, or BESTFIT, which are programs in the Wisconsin Package version 10.0, Genetics Computer Group (GCG), Madison, Wisconsin. FASTA, which includes, for example, the FASTA2 and FASTA3 programs, provides alignment and percent sequence identity in the areas of best coverage between the requested and the desired sequences (Pearson, Methods Enzymol. 183: 63 98 (1990); Pearson, Methods Mol. Biol. 132: 185-219 (2000); Pearson, Methods Enzymol. 266: 227-258 (1996); Pearson, J. Mol. Biol. 276: 71-84 (1998)). Unless otherwise specified, the default parameters for a particular program or algorithm are used. For example, the percent sequence identity between nucleic acid sequences can be determined using FASTA with default parameters (
Фразу "гомологичный", что касается полипептидной последовательности антитела, следует толковать как антитело, проявляющее по крайней мере, 70%-ную, предпочтительно 80%-ную, более предпочтительно 90%-ную и наиболее предпочтительно 95%-ную идентичность последовательности относительно полипептидной последовательности. Термин в отношении последовательности нуклеиновой кислоты следует толковать как последовательность нуклеотидов, проявляющих, по крайней мере, 85%-ную, предпочтительно 90%-ную, более предпочтительно 95%-ную и наиболее предпочтительно 97%-ную идентичность последовательности относительно последовательности нуклеиновой кислоты.The phrase “homologous” with respect to the polypeptide sequence of an antibody should be interpreted as an antibody exhibiting at least 70%, preferably 80%, more preferably 90% and most preferably 95% sequence identity with respect to the polypeptide sequence . The term “nucleic acid sequence” should be interpreted as a nucleotide sequence exhibiting at least 85%, preferably 90%, more preferably 95% and most preferably 97% sequence identity with respect to the nucleic acid sequence.
Суммарную гомологию определяют следующим образом:Total homology is determined as follows:
(1) вначале отыскивают последовательность антитела или его фрагмента с минимальным расстоянием редактирования по Дамерау-Левенштейну по отношению к последовательности, применительно к которой определяется степень гомологии, затем(1) first, look for the sequence of the antibody or its fragment with the minimum editing distance according to Damerau-Levenshtein with respect to the sequence in relation to which the degree of homology is determined, then
(2) указанное расстояние Дамерау-Левенштейна нормируют таким образом, что расстояние между идентичными последовательностями принимается за 100% гомологии, а расстояние до рандомной последовательности такой же длины - за 0%,(2) the specified Damerau-Levenshtein distance is normalized in such a way that the distance between identical sequences is taken as 100% homology, and the distance to a random sequence of the same length is taken as 0%,
(3) повторяют процедуру с остальными отрезками и(3) repeat the procedure with the remaining segments and
(4) определяют суммарную гомологию как средневзвешенное по длине отрезков число.(4) determine the total homology as a weighted average over the length of the segments number.
Предлагается модификация(и) аминокислотных последовательностей HER2-HER3-антител, описанных в настоящей публикации. Например, может быть желательным улучшение аффинности связывания и/или других биологических свойств антитела. Варианты аминокислотной последовательности HER2-HER3-антитела получают введением соответствующих изменений нуклеотидов в нуклеиновую кислоту HER2-HER3-антитела или пептидным синтезом. Такие модификации включают, например, делеции, и/или инсерции, и/или замены остатков в аминокислотных последовательностях HER2-HER3-антитела. Осуществляют любое сочетание делеции, инсерции и замены, чтобы получить конечную конструкцию, при условии, что конечная конструкция обладает требуемыми характеристиками. Изменения аминокислот также могут изменять посттрансляционные процессы в HER2-HER3-антителе, такие как изменение количества или положения сайтов гликозилирования.Modification (s) of the amino acid sequences of the HER2-HER3 antibodies described in this publication is proposed. For example, it may be desirable to improve the binding affinity and / or other biological properties of the antibody. The amino acid sequence variants of the HER2-HER3 antibody are obtained by introducing corresponding nucleotide changes into the nucleic acid of the HER2-HER3 antibody or by peptide synthesis. Such modifications include, for example, deletions and / or insertions and / or substitutions of residues in the amino acid sequences of the HER2-HER3 antibody. Any combination of deletion, insertion, and substitution is performed to obtain the final construct, provided that the final construct possesses the required characteristics. Changes in amino acids can also alter post-translational processes in the HER2-HER3 antibody, such as changes in the number or position of glycosylation sites.
Применимый способ идентификации некоторых остатков или областей HER2-HER3-антитела, которые являются предпочтительными участками для мутагенеза, называют "мутагенезом с использованием сканирования аланином", который описан Cunningham and Wells Science, 244: 1081-1085 (1989). В данном случае идентифицируют остаток или группу остатков-мишеней (например, заряженных остатков, таких как arg, asp, his, lys и glu) и заменяют нейтральной или отрицательно заряженной аминокислотой (наиболее предпочтительно аланином или полиаланином), чтобы повлиять на взаимодействие аминокислот с антигеном HER2 и/или HER3. Те участки аминокислот, которые проявляют функциональную чувствительность к заменам, затем улучшают введением дополнительных или других вариантов в участки или вместо участков замены. Таким образом, хотя участок введения варианта аминокислотной последовательности предварительно определяют, нет необходимости в предварительном определении природы мутации как таковой. Например, чтобы проанализировать эффективность мутации в данном участке проводят ala-сканирование или случайный мутагенез в кодоне-мишени или области-мишени и экспрессированные варианты HER2-HER3-антител подвергают скринингу в отношении требуемой активности.A useful method for identifying certain residues or regions of an HER2-HER3 antibody that are preferred sites for mutagenesis is called "scanning alanine mutagenesis" as described by Cunningham and Wells Science, 244: 1081-1085 (1989). In this case, a residue or group of target residues is identified (e.g., charged residues such as arg, asp, his, lys and glu) and replaced with a neutral or negatively charged amino acid (most preferably alanine or polyalanine) to affect the interaction of amino acids with antigen HER2 and / or HER3. Those sections of amino acids that exhibit functional sensitivity to substitutions are then improved by introducing additional or other options into or instead of substitution sites. Thus, although the site of introduction of the variant amino acid sequence is pre-determined, there is no need for a preliminary determination of the nature of the mutation as such. For example, to analyze the effectiveness of a mutation at a given site, ala-scans or random mutagenesis are performed in the target codon or target region and the expressed variants of HER2-HER3 antibodies are screened for the desired activity.
Инсерции в аминокислотных последовательностях включают слияния с амино- и/или карбоксильным концом длиной в диапазоне от одного остатка до полипептидов, содержащих сто или более остатков, а также инсерции внутри последовательности одного или нескольких аминокислотных остатков. Примеры концевых инсерции включают HER2-aнтитeлo с N-концевым остатком метионила или антитело, слитое с цитотоксическим полипептидом. Другие инсерционные варианты молекулы HER2-HER3-антитела включают слияние N- или С-конца HER2-HER3-антитела с ферментом (например, в случае ADEPT) или полипептидом, который увеличивает время полужизни антитела в сыворотке.Insertions in amino acid sequences include fusions with an amino and / or carboxyl terminus ranging in length from one residue to polypeptides containing one hundred or more residues, as well as insertions within the sequence of one or more amino acid residues. Examples of terminal insertions include an HER2 antibody with an N-terminal methionyl residue or an antibody fused to a cytotoxic polypeptide. Other insertion variants of the HER2-HER3 antibody molecule include the fusion of the N- or C-terminus of the HER2-HER3 antibody with an enzyme (for example, in the case of ADEPT) or a polypeptide that increases the serum half-life of the antibody.
Вариантом другого типа является вариант с аминокислотными заменами. Такие варианты имеют, по меньшей мере, один аминокислотный остаток в молекуле HER2-HER3-антитела, замененный другим остатком. Места, представляющие наибольший интерес для мутагенеза путем замен, включают гипервариабельные области или CDR, но также предполагаются изменения и в области FR или Fc. Консервативные замены показаны в таблице 1 под заголовком "предпочтительные замены". Если такие замены приводят к изменению биологической активности, то могут быть введены дополнительные существенные изменения, названные "примерами заменам" в таблице А, или изменения, дополнительно описанные ниже при описании классов аминокислот, и может быть проведен скрининг продуктов.A variant of another type is the variant with amino acid substitutions. Such variants have at least one amino acid residue in the HER2-HER3 antibody molecule, replaced by another residue. Places of greatest interest for mutagenesis by substitutions include hypervariable regions or CDRs, but changes in the FR or Fc regions are also contemplated. Conservative substitutions are shown in table 1 under the heading of "preferred substitutions." If such substitutions result in a change in biological activity, then additional substantial changes can be introduced, called "examples of substitutions" in Table A, or changes additionally described below in the description of the classes of amino acids, and products can be screened.
Существенные модификации биологических свойств антитела осуществляют отбором замен, которые существенно отличаются поSignificant modifications of the biological properties of antibodies are carried out by selection of substitutions, which differ significantly in
своему влиянию на поддержание (а) структуры полипептидного остова в области замены, например, в виде слоистой или спиральной конформации, (b) заряда или гидрофобности молекулы в сайте-мишени, или (с) величины боковой цепи. Аминокислоты могут быть сгруппированы в соответствии со сходствами в свойствах их боковых цепей (в A.L. Lehninger, Biochemistry, second ed., pp. 73-75, Worth Publishers, New York (1975)): its effect on maintaining (a) the structure of the polypeptide backbone in the substitution region, for example, in the form of a layered or helical conformation, (b) the charge or hydrophobicity of the molecule in the target site, or (c) the size of the side chain. Amino acids can be grouped according to similarities in the properties of their side chains (in A. L. Lehninger, Biochemistry, second ed., Pp. 73-75, Worth Publishers, New York (1975)):
(1) неполярные: Ala (A), Val (V), Leu (L), Ile (I), Pro (P), Phe (F), Trp (W), Met (M),(1) non-polar: Ala (A), Val (V), Leu (L), Ile (I), Pro (P), Phe (F), Trp (W), Met (M),
(2) незаряженные полярные: Gly (G), Ser (S), Thr (T), Cys (С), Tyr (Y), Asn (N), Gln (Q),(2) uncharged polar: Gly (G), Ser (S), Thr (T), Cys (C), Tyr (Y), Asn (N), Gln (Q),
(3) кислые: Asp (D), Glu (E),(3) acidic: Asp (D), Glu (E),
(4) основные: Lys (K), Arg (R), His(H).(4) basic: Lys (K), Arg (R), His (H).
Альтернативно встречающиеся в природе остатки могут быть разделены на группы на основе общих свойств боковых цепей:Alternatively, naturally occurring residues can be divided into groups based on the common properties of the side chains:
(1) гидрофобные: норлейцин, Met, Ala, Val, Leu, Ile;(1) hydrophobic: norleucine, Met, Ala, Val, Leu, Ile;
(2) нейтральные гидрофильные: Cys, Ser, Thr, Asn, Gln;(2) neutral hydrophilic: Cys, Ser, Thr, Asn, Gln;
(3) кислые: Asp, Glu;(3) acidic: Asp, Glu;
(4) основные: His, Lys, Arg;(4) basic: His, Lys, Arg;
(5) остатки, которые влияют на ориентацию цепи: Gly, Pro;(5) residues that affect chain orientation: Gly, Pro;
(6) ароматические: Trp, Tyr, Phe.(6) aromatic: Trp, Tyr, Phe.
Неконсервативные замены влекут за собой замену представителя одного из указанных классов представителем другого класса.Non-conservative substitutions entail the replacement of a representative of one of these classes by a representative of another class.
Любой остаток цистеина, не вовлеченный в поддержание правильной конформации HER2-HER3-антитела, также может быть заменен, обычно серином, чтобы повысить стабильность молекулы к окислению и предотвратить аномальное поперечное сшивание. Наоборот, может быть добавлена цистеиновая связь (связи) к антителу, чтобы повысить его стабильность (особенно когда антитело представляет собой фрагмент антитела, такой как Fv-фрагмент).Any cysteine residue not involved in maintaining the proper conformation of the HER2-HER3 antibody can also be replaced, usually with serine, to increase the oxidation stability of the molecule and prevent abnormal cross-linking. Conversely, a cysteine bond (s) can be added to the antibody to increase its stability (especially when the antibody is an antibody fragment, such as an Fv fragment).
Особенно предпочтительный тип варианта с заменами содержит замену одного или нескольких остатков гипервариабельной области исходного антитела (например, гуманизированного антитела или антитела человека). В общем, полученные в результате вариант(ты), отобранные для дальнейшей разработки, будут иметь улучшенные биологические свойства по сравнению с исходным антителом, из которого они созданы. Подходящий способ создания таких вариантов с заменами заключается в созревании аффинности с использованием фагового дисплея. Коротко, несколько сайтов гипервариабельной области (например 6-7 сайтов) подвергают мутациям, чтобы создать все возможные аминокислотные замены в каждом сайте. Полученные таким образом варианты антитела представляют в виде дисплея в моновалентной форме на частицах нитчатого фага в виде слияний с продуктом гена III М13, упакованного в каждой частице. Представленные в фаговом дисплее варианты затем подвергают скринингу в отношении их биологической активности (например, аффинности связывания), как описано в данной публикации. Чтобы идентифицировать подходящие для модификации сайты гипервариабельной области можно осуществить мутагенез посредством сканирования аланином, идентифицируя остатки гипервариабельной области, вносящие существенный вклад в связывание антигена. Альтернативно или дополнительно может быть полезным анализ кристаллической структуры комплекса антиген-антитело, чтобы идентифицировать точки контакта между антителом и HER2 и/или HER3 человека. Такие остатки в области контакта и соседние остатки являются кандидатами на замену способами, разработанными согласно изобретению. После создания таких вариантов панель вариантов подвергают скринингу, как описано в данной публикации, и антитела с превосходящими свойствами в одном или нескольких подходящих анализах можно отобрать для дальнейшей разработки.A particularly preferred type of substitutional variant comprises replacing one or more residues of the hypervariable region of the parent antibody (e.g., a humanized antibody or a human antibody). In general, the resulting option (s) selected for further development will have improved biological properties compared to the original antibody from which they are made. A suitable way to create such substitutional variants is to mature affinity using a phage display. Briefly, several hypervariable region sites (e.g., 6-7 sites) are mutated to create all possible amino acid substitutions at each site. Antibodies thus obtained are presented in a monovalent display on filamentous phage particles in the form of fusions with the product of gene III M13 packaged in each particle. The options presented in the phage display are then screened for their biological activity (e.g., binding affinity), as described in this publication. To identify sites suitable for modification of the hypervariable region, mutagenesis can be carried out by scanning with alanine, identifying residues of the hypervariable region that make a significant contribution to antigen binding. Alternatively or additionally, analysis of the crystal structure of the antigen-antibody complex may be useful to identify contact points between the antibody and human HER2 and / or HER3. Such residues in the contact area and adjacent residues are candidates for replacement by methods developed according to the invention. After creating such options, the options panel is screened as described in this publication, and antibodies with superior properties in one or more suitable assays can be selected for further development.
В другом типе аминокислотного варианта антитела изменена исходная картина гликозилирования антитела. Под изменением подразумевают делецию одного или нескольких углеводных остатков, обнаруженных в антителе, и/или добавление одного или нескольких сайтов гликозилирования, которые не присутствуют в антителе.In another type of amino acid variant of the antibody, the initial glycosylation pattern of the antibody is altered. By change is meant the deletion of one or more carbohydrate residues found in the antibody and / or the addition of one or more glycosylation sites that are not present in the antibody.
Гликозилирование антител обычно является либо N-связанным, либо О-связанным. N-связанный относится к связыванию углеводного остатка с боковой цепью остатка аспарагина. Трипептидные последовательности аспарагин-Х-серин и аспарагин-Х-треонин, где X означает любую аминокислоту, за исключением пролина, являются последовательностями узнавания для ферментативного связывания углеводного остатка с боковой цепью аспарагина. Таким образом, присутствие любой из указанных трипептидных последовательностей в полипептиде создает потенциальный сайт гликозилирования. О-связанное гликозилирование относится к связыванию одного из сахаров N-ацетилгалактозамина, галактозы или ксилозы с гидроксиаминокислотой, чаще всего серином или треонином, хотя также можно использовать 5-гидроксипролин или 5-гидроксилизин.Glycosylation of antibodies is usually either N-linked or O-linked. N-linked refers to the binding of a carbohydrate residue to the side chain of an asparagine residue. The tripeptide sequences asparagine-X-serine and asparagine-X-threonine, where X is any amino acid except proline, are recognition sequences for the enzymatic binding of the carbohydrate residue to the asparagine side chain. Thus, the presence of any of these tripeptide sequences in a polypeptide creates a potential glycosylation site. O-linked glycosylation refers to the binding of one of the sugars of N-acetylgalactosamine, galactose or xylose to a hydroxy amino acid, most often serine or threonine, although 5-hydroxyproline or 5-hydroxylysine can also be used.
Добавление сайтов гликозилирования к антителу обычно осуществляют посредством изменения аминокислотной последовательности, так чтобы она содержала одну или несколько из описанных выше трипептидных последовательностей (для сайтов N-связанного гликозилирования). Изменение также можно осуществить добавлением или заменой одного или нескольких остатков серина или треонина к последовательности исходного антитела (для сайтов О-связанного гликозилирования).Adding glycosylation sites to an antibody is usually accomplished by altering the amino acid sequence so that it contains one or more of the tripeptide sequences described above (for N-linked glycosylation sites). The change can also be done by adding or replacing one or more serine or threonine residues to the sequence of the parent antibody (for O-linked glycosylation sites).
В том случае, когда антитело содержит Fc-область, может быть изменен связанный с ним углевод. Например, антитела со зрелой углеводной структурой, в которой утрачена фукоза, связанная с Fc-областью антитела, описаны в заявке на выдачу патента США № US 2003/0157108 A1, Presta, L. См. также US 2004/0093621 A1 (Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd). Антитела с разветвляющимся N-ацетилглюкозамином (GlcNAc) в олигосахаридной структуре, связанной с Fc-областью антитела, описаны в WO 03/011878, Jean-Mairet et al. и в патенте США No. 6602684, Umana et al. Антитела, по меньшей мере, с одним остатком галактозы в олигосахаридной структуре, связанной с Fc-областью антитела, описаны в WO 97/30087, Patel et al. См., также заявки на выдачу патента WO 98/58964 (Raju, S.) и WO 99/22764 (Raju, S.), касающиеся антител с измененным углеводом, связанным с их Fc-областью. В настоящем изобретении предполагаются композиции антител, содержащие антитело главного типа с такими углеводными структурами, связанными с одной или двумя тяжелыми цепями Fc-области.In the case where the antibody contains an Fc region, the carbohydrate associated with it may be altered. For example, antibodies with a mature carbohydrate structure in which fucose bound to the Fc region of the antibody is lost are described in U.S. Patent Application No. US 2003/0157108 A1, Presta, L. See also US 2004/0093621 A1 (Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd). Branching N-acetylglucosamine (GlcNAc) antibodies in the oligosaccharide structure associated with the Fc region of an antibody are described in WO 03/011878, Jean-Mairet et al. and U.S. Pat. 6602684, Umana et al. Antibodies with at least one galactose residue in the oligosaccharide structure associated with the Fc region of an antibody are described in WO 97/30087, Patel et al. See also patent applications WO 98/58964 (Raju, S.) and WO 99/22764 (Raju, S.) for antibodies with altered carbohydrates linked to their Fc region. The present invention contemplates antibody compositions comprising a major type antibody with such carbohydrate structures linked to one or two heavy chains of the Fc region.
Термин «антигенсвязывающая часть» антитела (или просто «часть антитела»), как использовано в данном описании, относится к одному или нескольким фрагментам антитела, которые сохраняют способность специфически связываться с антигеном. Было показано, что антигенсвязывающая функция антитела может выполняться фрагментами полноразмерного антитела. Примеры связывающих фрагментов, включенных в термин "антигенсвязывающая часть" антитела включают (i) Fab-фрагмент, одновалентный фрагмент, состоящий из доменов VL, VH, CL и СН 1; (ii) Р(аb')2-фрагмент, двухвалентный фрагмент, содержащий два Fab-фрагмента, связанных дисульфидным мостиком в шарнирной области; (iii) Fd-фрагмент, состоящий из доменов VH и СН 1; (iv) Fv-фрагмент, состоящий из доменов VL и VH в едином плече антитела, (v) dAb-фрагмент (Ward et al. (1989) Nature 341:544-546), который состоит из домена VH/VHH; и (vi) выделенная определяющая комплементарность область (CDR). Кроме того, две области Fv-фрагмента, VL и VH, кодируются разными генами, они могут быть соединены при помощи рекомбинантных способов с использованием синтетического линкера, который дает возможность получать их в виде единой белковой цепи, в которой области VL и VH спариваются с образованием одновалентных молекул (известных как одноцепочечный Fv (scFv); см., например, Bird et al. (1988) Science 242:423-426; и Huston et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883). Предполагается, что такие одноцепочечные молекулы также включены в термин "антигенсвязывающая часть" антитела. Такие фрагменты антител получают с использованием общепринятых способов, известных специалистам в данной области, и эти фрагменты подвергают скринингу таким же образом, как и интактные антитела.The term "antigen-binding part" of an antibody (or simply "part of an antibody"), as used herein, refers to one or more fragments of an antibody that retain the ability to specifically bind to an antigen. It has been shown that the antigen-binding function of an antibody can be performed by fragments of a full-sized antibody. Examples of binding fragments included in the term “antigen binding portion” of an antibody include (i) a Fab fragment, a monovalent fragment consisting of the VL, VH, CL and
Предпочтительно CDR антигенсвязывающего участка или весь антигенсвязывающий участок антител по изобретению имеет происхождение из мыши, ламы или донорской человеческой библиотеки или по существу человеческое происхождение с определенными аминокислотными остатками, измененными, например, замещенными разными аминокислотными остатками с тем, чтобы оптимизировать конкретные свойства антитела, например KD, koff, IC50, ЕС50, ED50. Предпочтительно каркасные участки антитела по изобретению имеют человеческое происхождение или по существу человеческое происхождение (по крайней мере на 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98 или 99% человеческое происхождение).Preferably, the CDR of the antigen binding site or the entire antigen binding site of the antibodies of the invention is from a mouse, llama, or human donor library, or essentially human, with certain amino acid residues altered, for example, substituted by different amino acid residues, in order to optimize specific properties of the antibody, for example KD , koff, IC50, EC50, ED50. Preferably, the antibody fragments of the invention are of human origin or essentially human origin (at least 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98, or 99% human origin).
В других вариантах осуществления антигенсвязывающий участок антитела по изобретению может происходить из других нечеловеческих видов, включая мыши, ламы, кролика, крысу или хомяка, но не ограничиваясь ими. Альтернативно, антигенсвязывающий участок может происходить из человеческих видов.In other embodiments, the antigen binding site of an antibody of the invention may be derived from, but not limited to, other non-human species, including, but not limited to, a mouse, llama, rabbit, rat, or hamster. Alternatively, the antigen binding site may be derived from human species.
Термин «вариабельный» относится к тому факту, что определенные сегменты вариабельных доменов широко отличаются в последовательности среди антител. Домен V опосредует связывание антигена и определяет специфичность конкретного антитела к его конкретному антигену. Однако вариабельность неравномерно распределяется на участке вариабельных доменов из 110 аминокислот. Напротив, V области состоят из инвариантных фрагментов, называемых каркасными областями (FR) из 15-30 аминокислот, разделенных более короткими участками чрезвычайной вариабельности, называемых "гипервариабельными областями" или CDR. Каждый вариабельный домен нативных тяжелых и легких цепей содержит четыре FR, в основном принимающих конфигурацию бета-листов, связанных тремя гипервариабельными областями, которые образуют петли, связывающие, и в некоторых случаях являющиеся частью бета-складчатой структуры. Гипервариабельные области в каждой цепи удерживаются вместе в тесной близости с помощью FR и с гипервариабельными областями другой цепи вносят вклад в образование антигенсвязывающего сайта антител (см. Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest. 5 th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD. (1991)). Константные домены не принимают непосредственного участия в связывании антитела с антигеном, но проявляют различные эффекторные функции, такие как участие антитела в антителозависимой клеточной цитотоксичности (АЗКЦ, ADCC).The term "variable" refers to the fact that certain segments of the variable domains vary widely in sequence among antibodies. Domain V mediates antigen binding and determines the specificity of a particular antibody to its specific antigen. However, the variability is not evenly distributed across the 110-amino acid variable domain region. In contrast, V regions are composed of invariant fragments called framework regions (FR) of 15-30 amino acids, separated by shorter regions of extreme variability, called "hypervariable regions" or CDRs. Each variable domain of the native heavy and light chains contains four FRs, mainly taking the configuration of beta sheets connected by three hypervariable regions that form loops that bind, and in some cases are part of the beta-folded structure. The hypervariable regions in each chain are held together in close proximity by FR and, with the hypervariable regions of the other chain, contribute to the formation of the antigen-binding site of antibodies (see Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest. 5 th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD. (1991)). The constant domains do not directly participate in the binding of the antibody to the antigen, but exhibit various effector functions, such as the participation of the antibody in antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC, ADCC).
Термин "гипервариабельная область" по данному описанию относится к аминокислотным остаткам антитела, которые отвечают за связывание антигена. Обычно гипервариабельная область содержит аминокислотные остатки из "области, определяющей комплементарность" или "CDR", и/или такие остатки из "гипервариабельной петли".The term "hypervariable region" as used herein refers to the amino acid residues of an antibody that are responsible for antigen binding. Typically, the hypervariable region contains amino acid residues from the "complementarity determining region" or "CDR", and / or such residues from the "hypervariable loop".
"Каркасные области" (FR) представляют собой остатки вариабельного домена, отличные от CDR остатков. Обычно каждый вариабельный домен имеет четыре FR, определяемые как FR1, FR2, FR3 и FR4. Если CDR определяются согласно Kabat, FR остатки легкой цепи локализуются, приблизительно, в области остатков 1-23 (LCFR1), 35-49 (LCFR2), 57-88 (LCFR3) и 98-107 (LCFR4), а остатки FR тяжелой цепи локализуются, приблизительно, в области остатков 1-30 (HCFR1), 36-49 (HCFR2), 66-94 (HCFR3) и 103-113 (HCFR4) в тяжелой цепи. Если участки CDR содержат аминокислотные остатки из гипервариабельных петель, FR остатки легкой цепи локализуются, приблизительно, в остатках 1-25 (LCFR1), 33-49 (LCFR2), 53-90 (LCFR3) и 97-107 (LCFR4) в легкой цепи, a FR остатки тяжелой цепи локализуются, примерно, в остатках 1-25 (HCFRI), 33-52 (HCFR2), 56-95 (HCFR3) и 102-113 (HCFR4) в остатках тяжелой цепи. В некоторых примерах, когда CDR содержит аминокислоты как из CDR по Kabat, так и аминокислоты из гипервариабельной петли, FR cooтветствующим образом корректируются. Например, когда CDRH1 включает аминокислоты Н26-Н35, остатки FR1 тяжелой цепи находятся в положениях 1-25, а остатки FR2 находятся в положениях 36-49."Frame regions" (FR) are variable domain residues other than CDR residues. Typically, each variable domain has four FRs, defined as FR1, FR2, FR3, and FR4. If CDRs are determined according to Kabat, FR light chain residues are located approximately in residual regions 1-23 (LCFR1), 35-49 (LCFR2), 57-88 (LCFR3) and 98-107 (LCFR4), and heavy chain FR residues localized approximately in the region of residues 1-30 (HCFR1), 36-49 (HCFR2), 66-94 (HCFR3) and 103-113 (HCFR4) in the heavy chain. If the CDR regions contain amino acid residues from hypervariable loops, FR light chain residues are located at approximately 1-25 (LCFR1), 33-49 (LCFR2), 53-90 (LCFR3) and 97-107 (LCFR4) in the light chain , a FR heavy chain residues are localized at about 1-25 (HCFRI), 33-52 (HCFR2), 56-95 (HCFR3) and 102-113 (HCFR4) in the heavy chain residues. In some examples, when the CDR contains amino acids from both the Kabat CDR and the amino acids from the hypervariable loop, the FR coo are adjusted accordingly. For example, when CDRH1 includes amino acids H26-H35, heavy chain FR1 residues are at positions 1-25, and FR2 residues are at positions 36-49.
Антитело по данному изобретению, "которое связывает" целевой антиген, представляет собой антитело, которое связывает антиген с достаточной аффинностью так, что антитело можно применять в качестве диагностического и/или терапевтического агента при нацеливании на белок или клетку или ткань, экспрессирующую антиген, и в незначительной степени перекрестно реагирует с другими белками. По данным аналитических методов: сортинга флуоресцентно-активированных клеток (FACS), радиоиммунопреципитации (RIA) или ИФА (ELISA), в таких вариантах изобретения степень связывания антитела с белком, не являющимся "мишенью" (с "нецелевым белком"), составляет менее 10% от связывания антитела с конкретным белком-мишенью. По отношению к связыванию антитела с молекулой-мишенью термин "специфическое связывание" или выражения "специфически связывается с" или "специфический к" конкретному полипептиду или эпитопу на конкретном полипептиде-мишени означает связывание, которое заметно (измеримо) отличается от неспецифического взаимодействия (например, в случае bH1-44 или bH1-81 неспецифическое взаимодействие представляет собой связывание с бычьим сывороточным альбумином, казеином, фетальной бычьей сывороткой или нейтравидином). Специфическое связывание можно определять количественно, например, определяя связывание молекулы по сравнению со связыванием контрольной молекулы. Например, специфическое связывание можно определять конкурентной реакцией с другой молекулой, аналогичной мишени, например, с избытком немеченой мишени. В этом случае специфическое связывание указывается, если связывание меченой мишени с зондом конкурентно ингибируется избытком немеченой мишени. В данном описании термин "специфическое связывание" или выражения "специфически связывается с" или "специфический к" конкретному полипептиду или эпитопу на конкретном полипептиде-мишени можно характеризовать на примере молекулы, имеющей Kd к мишени по меньшей мере около 200 нМ, или же по меньшей мере около 150 нМ, или же по меньшей мере около 100 нМ, или же по меньшей мере около 60 нМ, или же по меньшей мере около 50 нМ, или же по меньшей мере около 40 нМ, или же по меньшей мере около 30 нМ, или же по меньшей мере около 20 нМ, или же по меньшей мере около 10 нМ, или же по меньшей мере около 8 нМ, или же по меньшей мере около 6 нМ, или же по меньшей мере около 4 нМ, или же по меньшей мере около 2 нМ, или же по меньшей мере около 1 нМ или выше. В одном варианте изобретения термин "специфическое связывание" относится к связыванию, при котором молекула связывается с конкретным полипептидом или эпитопом на конкретном полипептиде, практически не связываясь с каким-либо другим полипептидом или эпитопом на полипептиде.An antibody of the invention that “binds” the target antigen is an antibody that binds the antigen with sufficient affinity so that the antibody can be used as a diagnostic and / or therapeutic agent when targeting a protein or cell or tissue expressing the antigen, and slightly cross-reacts with other proteins. According to analytical methods: sorting of fluorescently activated cells (FACS), radioimmunoprecipitation (RIA) or ELISA (ELISA), in such embodiments of the invention the degree of binding of the antibody to a protein that is not a "target" (with a "non-target protein") is less than 10 % of the binding of the antibody to a specific target protein. With respect to the binding of an antibody to a target molecule, the term “specific binding” or the expressions “specifically binds” or “specific” to a particular polypeptide or epitope on a particular target polypeptide means a binding that is noticeably (measurably) different from a non-specific interaction (e.g. in the case of bH1-44 or bH1-81, the non-specific interaction is binding to bovine serum albumin, casein, fetal bovine serum or neutravidin). Specific binding can be quantified, for example, by determining the binding of a molecule compared to the binding of a control molecule. For example, specific binding can be determined by competitive reaction with another molecule similar to the target, for example, with an excess of unlabeled target. In this case, specific binding is indicated if the binding of the labeled target to the probe is competitively inhibited by an excess of unlabeled target. As used herein, the term “specific binding” or the expressions “specifically binds to” or “specific for” a particular polypeptide or epitope on a particular target polypeptide can be characterized by the example of a molecule having a Kd of at least about 200 nM to the target, or at least at least about 150 nM, or at least about 100 nM, or at least about 60 nM, or at least about 50 nM, or at least about 40 nM, or at least about 30 nM, or at least about 20 nM, or at least about 10 nM, and whether at least about 8 nM, or at least about 6 nM, or at least about 4 nM, or at least about 2 nM, or at least about 1 nM or higher. In one embodiment of the invention, the term “specific binding” refers to a binding in which a molecule binds to a particular polypeptide or epitope on a particular polypeptide without substantially binding to any other polypeptide or epitope on the polypeptide.
Термин «Ка», как использовано в данном описании, относится к скорости ассоциации конкретного взаимодействия антитело-антиген, тогда как термин или «Kd» относится к скорости диссоциации конкретного взаимодействия антитело-антиген.The term "Ka", as used herein, refers to the rate of association of a particular antibody-antigen interaction, while the term or "Kd" refers to the dissociation rate of a specific antibody-antigen interaction.
"Аффинность связывания" обычно относится к силе совокупных нековалентных взаимодействий между единичным сайтом связывания молекулы (например, антитела) и ее партнером по связыванию (например, антигеном). Если не указано иначе, "аффинность связывания" относится к внутренней (характерной, истинной) аффинности связывания, которая отражает 1:1 взаимодействие между членами пары связывания (например, антителом и антигеном). Аффинность молекулы X к своему партнеру Y обычно можно представить константной диссоциации (Kd). Желательно, чтобы величина Kd составляла, примерно, 200 нМ, 150 нМ, 100 нМ, 60 нМ, 50 нМ, 40 нМ, 30 нМ, 20 нМ, 10 нМ, 8 нМ, 6 нМ, 4 нМ, 2 нМ, 1 нМ или менее. Аффинность можно измерять обычными методами, известными в уровне техники, включая методы по данному описанию. Низкоаффинные антитела обычно медленно связываются с антигеном и имеют тенденцию легко диссоциировать, тогда как высокоаффинные антитела обычно быстрее связывают антиген и имеют тенденцию дольше оставаться в связанном состоянии. В уровне техники известны различные методы измерения аффинности связывания, любой из этих методов можно использовать для целей настоящего изобретения.“Binding affinity” generally refers to the strength of the cumulative non-covalent interactions between a single binding site of a molecule (eg, an antibody) and its binding partner (eg, antigen). Unless otherwise specified, “binding affinity” refers to the intrinsic (characteristic, true) binding affinity that reflects a 1: 1 interaction between members of a binding pair (eg, antibody and antigen). The affinity of molecule X for its partner Y can usually be represented by constant dissociation (Kd). Preferably, the Kd value is about 200 nM, 150 nM, 100 nM, 60 nM, 50 nM, 40 nM, 30 nM, 20 nM, 10 nM, 8 nM, 6 nM, 4 nM, 2 nM, 1 nM or less. Affinity can be measured by conventional methods known in the art, including those described herein. Low affinity antibodies usually bind slowly to the antigen and tend to readily dissociate, whereas high affinity antibodies usually bind to the antigen faster and tend to remain in the bound state for longer. Various methods for measuring binding affinity are known in the art, any of these methods can be used for the purposes of the present invention.
В одном варианте изобретения "Kd" или "величину Kd" по данному изобретению измеряют методами поверхностного плазменного резонанса на приборе BIAcore™-2000 или BIAcore™-3000 (BIAcore, Inc., Piscataway, NJ) при 25°C, используя чипы с иммобилизованным антигеном СМ5 при ~10 относительных единицах (единицах отклика, RU). Коротко говоря, биосенсорные чипы с карбоксиметилдекстраном (СМ5, BIAcore Inc.) активируют гидрохлоридом N-этил-N'-(3-диметиламинопропил)-карбодиимида (EDC) и N-гидроксисукцинимидом (NHS) в соответствии с инструкциями производителя. Антиген разводят 10 мМ раствором ацетата натрия, рН 4.8, до концентрации 5 мкг/мл (~0.2 мкМ), а затем вводят (инжекция) при скорости потока 5 мкл/минута до достижения, примерно, 10 относительных единиц (RU) связанного белка. После введения антигена вводят 1 М раствор этаноламина, чтобы блокировать непрореагировавшие группы. Для кинетических измерений двукратные серийные разведения Fab (например, от 0.78 нМ до 500 нМ) вводят в PBS с 0.05% Tween 20 (PBST) при 25°С при скорости потока, примерно, 25 мкл/мин. Величины скорости ассоциации (kon) и скорости ассоциации (koff) рассчитывают, применяя простую модель Ленгмюра для связывания один-плюс-один (BIAcore Evaluation Software версия 3.2), с помощью одновременного получения сенсограммы ассоциации и диссоциации. Константу равновесной диссоциации (Kd) рассчитывают как отношение koff/kon. См., например, Chen, Y., et al. (1999) J. Mol. Biol. 293: 865-881. Если по данным вышеуказанного метода поверхностного плазмонного резонанса скорость ассоциации превышает 106 М-1 сек-1, тогда ее можно определять методом тушения флуоресценции, который измеряет увеличение или уменьшение интенсивности флуоресцентной эмиссии (возбуждение = 295 нм; эмиссия (излучение) = 340 нм, полоса 16 нм) при 25°С раствора антитела против антигена (Fab форма) с концентрацией 20 нМ в PBS, рН 7.2, в присутствии увеличивающихся концентраций антигена, измеряемых с помощью спектрометра, такого как спектрофотометр остановленного потока (Aviv Instruments) или спектрофотометр SLM-Aminco (ThermoSpectronie) серии 8000 с кюветой с перемешиванием.In one embodiment of the invention, the “Kd" or "Kd value" of this invention is measured by surface plasma resonance analysis with a BIAcore ™ -2000 or BIAcore ™ -3000 instrument (BIAcore, Inc., Piscataway, NJ) at 25 ° C. using immobilized chips CM5 antigen at ~ 10 relative units (response units, RU). In short, carboxymethyldextran biosensor chips (CM5, BIAcore Inc.) are activated with N-ethyl-N '- (3-dimethylaminopropyl) -carbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) according to the manufacturer's instructions. The antigen is diluted with a 10 mM sodium acetate solution, pH 4.8, to a concentration of 5 μg / ml (~ 0.2 μM), and then injected at a flow rate of 5 μl / min until approximately 10 relative units (RU) of the bound protein are reached. After administration of the antigen, a 1 M ethanolamine solution is administered to block unreacted groups. For kinetic measurements, two-fold serial dilutions of Fab (e.g., from 0.78 nM to 500 nM) are introduced into PBS with 0.05% Tween 20 (PBST) at 25 ° C at a flow rate of approximately 25 μl / min. The association rate (k on ) and association rate (k off ) values are calculated using a simple Langmuir model for one-plus-one binding (BIAcore Evaluation Software version 3.2), using simultaneous acquisition of association and dissociation sensograms. The equilibrium dissociation constant (Kd) is calculated as the ratio k off / k on . See, for example, Chen, Y., et al. (1999) J. Mol. Biol. 293: 865-881. If, according to the above method of surface plasmon resonance, the association rate exceeds 10 6 M -1 s -1 , then it can be determined by the fluorescence quenching method, which measures the increase or decrease in the intensity of fluorescence emission (excitation = 295 nm; emission (radiation) = 340 nm,
"Скорость ассоциации" ("on-rate") или "kon" по данному изобретению можно также определять тем же самым описанным выше методом поверхностного плазменного резонанса на приборе BIAcore™-2000 или BIAcore™-3000 (BIAcore, Inc., Piscataway, NJ) при 25°C, используя чипы с иммобилизованным антигеном СМ5 при ~10 относительных единицах (единицах отклика, RU). Коротко говоря, биосенсорные чипы с карбоксиметилдекстраном (СМ5, BIAcore Inc.) активируют гидрохлоридом N-этил-N'-(3-диметиламино пропил)-карбодиимида (EDC) и N-гидроксисукцинимидом (NHS) в соответствии с инструкциями производителя. Антиген разводят 10 мМ раствором ацетата натрия, рН 4.8, до концентрации 5 мкг/мл (~0.2 мкМ), а затем вводят (инжекция) при скорости потока 5 мкл/минута до достижения, примерно, 10 относительных единиц (RU) связанного белка. После введения антигена вводят 1 М раствор этаноламина, чтобы блокировать непрореагировавшие группы. Для кинетических измерений двукратные серийные разведения Fab (например, от 0.78 нМ до 500 нМ) вводят в PBS с 0.05% Tween 20 (PBST) при 25°С при скорости потока, примерно, 25 мкл/мин. Величины скорости ассоциации (kon) и скорости ассоциации (koff) рассчитывают, применяя простую модель Ленгмюра для связывания один-плюс-один (BIAcore Evaluation Software версия 3.2), одновременно получая сенсограммы ассоциации и диссоциации. Константу равновесной диссоциации (Kd) рассчитывают как отношение koff/kon. См., например, Chen, Y., et al. (1999) J. Mol. Biol. 293: 865-881. Однако, если по данным вышеуказанного метода поверхностного плазменного резонанса скорость ассоциации превышает 106 М-1 сек-1, тогда ее можно определять методом тушения флуоресценции, который измеряет увеличение или уменьшение интенсивности флуоресцентной эмиссии (возбуждение = 295 нм; эмиссия (излучение) = 340 нм, полоса 16 нм) при 25°С раствора антитела против антигена (Fab форма) с концентрацией 20 нМ в PBS, рН 7.2, в присутствии увеличивающихся концентраций антигена, измеряемых с помощью спектрометра, такого как спектрофотометр остановленного потока (Aviv Instruments) или спектрофотометр SLM-Aminco (ThermoSpectronic) серии 8000 с кюветой с перемешиванием.The “on-rate” or “k on ” of the present invention can also be determined by the same surface plasma resonance method as described above on a BIAcore ™ -2000 or BIAcore ™ -3000 instrument (BIAcore, Inc., Piscataway, NJ) at 25 ° C using chips with immobilized CM5 antigen at ~ 10 relative units (response units, RU). In short, carboxymethyldextran biosensor chips (CM5, BIAcore Inc.) are activated with N-ethyl-N '- (3-dimethylamino propyl) -carbodiimide hydrochloride (EDC) and N-hydroxysuccinimide (NHS) according to the manufacturer's instructions. The antigen is diluted with a 10 mM sodium acetate solution, pH 4.8, to a concentration of 5 μg / ml (~ 0.2 μM), and then injected at a flow rate of 5 μl / min until approximately 10 relative units (RU) of the bound protein are reached. After administration of the antigen, a 1 M ethanolamine solution is administered to block unreacted groups. For kinetic measurements, two-fold serial dilutions of Fab (e.g., from 0.78 nM to 500 nM) are introduced into PBS with 0.05% Tween 20 (PBST) at 25 ° C at a flow rate of approximately 25 μl / min. Association rates (k on ) and association rates (k off ) are calculated using a simple Langmuir model for one-plus-one binding (BIAcore Evaluation Software version 3.2), while simultaneously receiving association and dissociation sensograms. The equilibrium dissociation constant (Kd) is calculated as the ratio k off / k on . See, for example, Chen, Y., et al. (1999) J. Mol. Biol. 293: 865-881. However, if according to the above method of surface plasma resonance, the association rate exceeds 10 6 M -1 sec -1 , then it can be determined by the fluorescence quenching method, which measures the increase or decrease in the intensity of fluorescence emission (excitation = 295 nm; emission (radiation) = 340 nm,
Если специально не указано иначе, выражения "биологически активный", и "биологическая активность", и "биологические характеристики", по отношению к полипептиду по данному изобретению, означают обладание способностью связываться с биологической молекулой.Unless specifically indicated otherwise, the expressions "biologically active" and "biological activity" and "biological characteristics" with respect to the polypeptide of this invention mean having the ability to bind to a biological molecule.
Выражение "биологическая молекула" относится к нуклеиновой кислоте, белку, углеводу, липиду и их комбинации. В одном варианте изобретения биологическая молекула существует в природе.The expression "biological molecule" refers to nucleic acid, protein, carbohydrate, lipid, and combinations thereof. In one embodiment of the invention, the biological molecule exists in nature.
Участки антител, такие как Fab- и F(ab')2-фрагменты, могут быть получены из целых антител с использованием традиционных методов, таких как папаиновый или пепсиновый гидролиз целых антител. Более того, антитела, части антител и молекулы иммуноадгезии могут быть получены с использованием стандартных методов рекомбинантной ДТПС, например, как описано в настоящем документе.Antibody sites, such as Fab and F (ab ') 2 fragments, can be obtained from whole antibodies using traditional methods, such as papain or pepsin hydrolysis of whole antibodies. Moreover, antibodies, parts of antibodies and immunoadhesion molecules can be obtained using standard recombinant DTPS methods, for example, as described herein.
Термин «рекомбинантное антитело» означает антитело, которое экспрессируется из клетки или клеточной линии, содержащей нуклеотидную последовательность (нуклеотидные последовательности), которая кодирует антитела, при этом указанная нуклеотидная последовательность (нуклеотидные последовательности) не ассоциирована с клеткой в природе.The term "recombinant antibody" means an antibody that is expressed from a cell or cell line containing a nucleotide sequence (nucleotide sequences) that encodes an antibody, wherein said nucleotide sequence (nucleotide sequences) is not associated with the cell in nature.
Термин «вариантное» антитело, используемый в данном документе, относится к антителу, имеющему аминокислотную последовательность, которая отличается от аминокислотной последовательности его «родительского» антитела путем добавления, удаления и/или замены одного или более аминокислотных остатков относительно последовательности родительского антитела. В предпочтительном варианте осуществления изобретения вариантное антитело содержит по меньшей мере одно или более (например, от одного до двенадцати, например, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь или девять, десять, одиннадцать или двенадцать; и в некоторых вариантах осуществления изобретения от одного до примерно десяти) добавлений, делеций и/или замен аминокислот относительно родительского антитела. В некоторых вариантах осуществления изобретение добавления, делеций и/или замены осуществляются на CDR-участках вариантного антитела. Идентичность или гомология по отношению к последовательности вариантного антитела определяется в настоящем документе как процент аминокислотных остатков в последовательности вариантного антитела, которые идентичны остаткам родительского антитела, после выравнивания последовательностей и введения гэпов, если это необходимо, для достижения максимального процента идентичности последовательности. Вариантное антитело сохраняет способность связываться с тем же антигеном, и предпочтительно эпитопом, с которым связывается родительское антитело, и в некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере одно свойство или биологическая активность превосходит аналогичные свойства родительского антитела. Например, вариантное антитело может иметь, например, более выраженную аффинность связывания, более длительный период полувыведения, более низкое значение ИК50 или повышенную способность подавлять биологическую активность антигена по сравнению с родительским антителом. Особый интерес в настоящем документе представляет вариантное антитело, показывающее биологическую активность, превышающую по меньшей мере в 2 раза (предпочтительно, по меньшей мере в 5 раз, 10 раз или 20 раз) биологическую активность родительского антитела.The term "variant" antibody, as used herein, refers to an antibody having an amino acid sequence that differs from the amino acid sequence of its "parent" antibody by adding, removing and / or replacing one or more amino acid residues relative to the sequence of the parent antibody. In a preferred embodiment, the variant antibody comprises at least one or more (e.g., one to twelve, e.g., two, three, four, five, six, seven, eight or nine, ten, eleven or twelve; and in some embodiments one to about ten) additions, deletions and / or substitutions of amino acids relative to the parent antibody. In some embodiments, additions, deletions, and / or substitutions are made at the CDR regions of a variant antibody. Identity or homology with respect to the sequence of the variant antibody is defined herein as the percentage of amino acid residues in the sequence of the variant antibody that are identical to the residues of the parent antibody, after aligning the sequences and introducing gaps, if necessary, to achieve the maximum percentage of sequence identity. A variant antibody retains the ability to bind to the same antigen, and preferably the epitope, to which the parent antibody binds, and in some embodiments, the at least one property or biological activity exceeds that of the parent antibody. For example, a variant antibody may have, for example, a more pronounced binding affinity, a longer half-life, a lower IC50 value or an increased ability to suppress the biological activity of the antigen compared to the parent antibody. Of particular interest in this document is a variant antibody showing a biological activity greater than at least 2 times (preferably at least 5 times, 10 times or 20 times) the biological activity of the parent antibody.
Термин «химерное антитело» относится в широком смысле к антителу, которое содержит одну или более областей из одного антитела, и одну или более областей из одного или нескольких других антител, как правило, антитело, частично человеческого происхождения и частично нечеловеческого происхождения, то есть полученное частично из не относящегося к человеку животного, например, мыши, крысы или другого грызуна или верблюдовых, таких как лама или альпака. Химерные антитела являются предпочтительными по сравнению с нечеловеческими антителами для того, чтобы снизить риск иммунного ответа, направленного против антител у человека, например, ответа, направленного против мышиных тел у человека в случае мышиного антитела. Примером типичного химерного антитела является то, в котором последовательности вариабельного участка являются мышиными, в то время как последовательности константного участка являются человеческими. В случае химерного антитела нечеловеческие части могут быть подвергнуты дальнейшему изменению с целью гуманизации антитела.The term "chimeric antibody" refers in a broad sense to an antibody that contains one or more regions of one antibody, and one or more regions of one or more other antibodies, typically an antibody, partially human or partially non-human, that is, obtained partially from a non-human animal, such as a mouse, rat, or other rodent or camelid, such as a llama or alpaca. Chimeric antibodies are preferred over non-human antibodies in order to reduce the risk of an immune response directed against antibodies in humans, for example, a response directed against murine bodies in humans in the case of a mouse antibody. An example of a typical chimeric antibody is one in which the variable region sequences are murine, while the constant region sequences are human. In the case of a chimeric antibody, non-human parts can be further modified to humanize the antibody.
Термин «гуманизация» относится к факту, что когда антитело имеет полностью или частично нечеловеческое происхождение, например, антитело мыши или ламы, полученное при иммунизации мышей или лам, соответственно, с представляющим интерес антигеном, или является химерным антителом на основе такого антитела мыши или ламы, можно заменить некоторые аминокислоты, в частности, в каркасных областях и константных доменах тяжелой и легкой цепей, с тем чтобы избежать или свести к минимуму иммунный ответ у человека. Специфичность взаимодействия антитела с антигеном-мишенью присуща главным образом аминокислотным остаткам, расположенных в шести CDR-участках тяжелой и легкой цепи. Поэтому аминокислотные последовательности внутри CDR-участков, являются гораздо более вариабельными между отдельными антителами, по сравнению с последовательностями вне CDR-участков. Поскольку последовательности CDR-участков отвечают за большинство антитело-антиген взаимодействий, можно экспрессировать рекомбинантные антитела, которые имитируют свойства специфического природного антитела, или в более общем плане какого-либо специфического антитела с данной аминокислотной последовательностью, например, путем конструирования экспрессионных векторов, которые экспрессируют последовательности CDR-участков из специфического антитела в каркасные последовательности другого антитела. В результате, можно «гуманизировать» нечеловеческое антитело и в значительной степени сохранить специфичность связывания и аффинность исходного антитела. Несмотря на то, что невозможно точно предсказать иммуногенность и тем самым иммунный ответ, направленный против антитела у человека, на конкретное антитело, нечеловеческие антитела, как правило, более иммуногенны, чем человеческие антитела. Химерные антитела, у которых инородные (например, грызуна или верблюда) константные участки были заменены последовательностями человеческого происхождения, показали в целом более низкую иммуногенность, чем антитела полностью инородного происхождения, и существует тенденция использовать в терапевтических антителах гуманизированные или полностью человеческие антитела. Химерные антитела или другие антитела нечеловеческого происхождения, таким образом, могут быть гуманизированы, чтобы снизить риск иммунного ответа, направленного против антитела, у человека.The term “humanization” refers to the fact that when an antibody is wholly or partially non-human, for example, a mouse or llama antibody obtained by immunizing mice or llamas with an antigen of interest, respectively, or is a chimeric antibody based on such a mouse or llama antibody , you can replace some amino acids, in particular, in the framework regions and constant domains of the heavy and light chains, in order to avoid or minimize the immune response in humans. The specificity of the interaction of the antibody with the target antigen is inherent mainly in amino acid residues located in six CDR regions of the heavy and light chains. Therefore, the amino acid sequences within the CDR regions are much more variable between the individual antibodies compared to sequences outside the CDR regions. Since CDR sequence sequences are responsible for most antibody-antigen interactions, recombinant antibodies can be expressed that mimic the properties of a specific natural antibody, or more generally any specific antibody with a given amino acid sequence, for example, by constructing expression vectors that express sequences CDR plots from a specific antibody to the framework sequences of another antibody. As a result, a non-human antibody can be “humanized” and the binding specificity and affinity of the original antibody can be largely maintained. Although it is not possible to accurately predict the immunogenicity and thereby the immune response directed against an antibody in humans to a particular antibody, non-human antibodies are generally more immunogenic than human antibodies. Chimeric antibodies in which foreign (e.g., rodent or camel) constant regions have been replaced by sequences of human origin have shown generally lower immunogenicity than antibodies of completely foreign origin, and there is a tendency to use humanized or fully human antibodies in therapeutic antibodies. Chimeric antibodies or other non-human antibodies can thus be humanized to reduce the risk of an anti-antibody immune response in humans.
Для химерных антител, гуманизация обычно включает в себя модификацию каркасных участков последовательностей вариабельного участка. Аминокислотные остатки, которые являются частью участков, определяющих комплементарность (CDR-участков), чаще всего не будут изменяться в связи с гуманизацией, хотя в некоторых случаях это может быть желательным, чтобы изменить отдельные аминокислотные остатки CDR-участка, например, чтобы удалить участок гликозилирования, участок дезамидирования, участок изомеризации аспартата или нежелательный остаток цистеина или метионина. N-связанное гликозилирование происходит путем присоединения олигосахаридной цепи к остатку аспарагина в трипептидной последовательности Asn-X-Ser или Asn-X-Thr, где X может быть любой аминокислотой, кроме Pro. Удаление участка N-гликозилирования может быть достигнуто путем мутирования Asn или Ser/Thr остатка другим остатком, предпочтительно путем консервативной замены. Дезамидирование остатков аспарагина и глутамина может происходить в зависимости от таких факторов, как рН и обнажение поверхности. Остатки аспарагина особенно восприимчивы к дезамидированию, прежде всего, если они присутствуют в последовательности Asn-Gly, и в меньшей степени в других дипептидных последовательностях, таких как Asn-Ala. При наличии такого дезамидированного участка, в частности, Asn-Gly в последовательности CDR-участка, может быть предпочтительным удалить этот участок, как правило, путем консервативной замены для удаления одного из вовлеченных остатков.For chimeric antibodies, humanization usually involves modifying the frame regions of the variable region sequences. Amino acid residues that are part of the complementarity determining regions (CDRs) will most often not change due to humanization, although in some cases it may be desirable to modify individual amino acid residues of the CDRs, for example, to remove the glycosylation site , a deamidation site, an aspartate isomerization site, or an undesired cysteine or methionine residue. N-linked glycosylation occurs by attaching an oligosaccharide chain to an asparagine residue in the tripeptide sequence of Asn-X-Ser or Asn-X-Thr, where X can be any amino acid except Pro. Removal of the N-glycosylation site can be achieved by mutating the Asn or Ser / Thr residue with another residue, preferably by conservative substitution. The deamidation of asparagine and glutamine residues may occur depending on factors such as pH and exposure of the surface. Asparagine residues are particularly susceptible to deamidation, especially if they are present in the Asn-Gly sequence, and to a lesser extent in other dipeptide sequences, such as Asn-Ala. In the presence of such a deamidated region, in particular Asn-Gly, in the sequence of the CDR region, it may be preferable to remove this region, usually by conservative substitution, to remove one of the residues involved.
В данной области техники известны многочисленные способы гуманизации последовательности антитела; см., например, обзор Almagro & Fransson, Front Biosci. 13:1619-1633 (2008). Одним из наиболее часто используемых методов является трансплантация CDR-участков, например, когда химерные антитела мышиного происхождения задействуют идентификацию человеческих зародышевых генных эквивалентов к мышиным генам вариабельного участка и трансплантацию последовательностей мышиных CDR-участков в этот каркас. Трансплантация CDR-участка может быть основана на определениях CDR-участков по Kabat, хотя в более поздней публикации (Magdelaine-Beuzelin et al., Crit Rev. Oncol Hematol. 64:210-225 (2007)) предполагается, что определение по IMGT® (the international ImMunoGeneTics information system®, www.imgt.org) может улучшить результат гуманизации (см Lefranc et al., Dev. Comp Immunol. 27:55-77 (2003)). В некоторых случаях, трансплантация CDR-участкка может уменьшить специфичность и аффинность связывания, и, следовательно, биологическую активность, в CDR-трансплантированном нечеловеческом антителе, по сравнению с родительским антителом, из которого получены CDR-участки. Обратные мутации (иногда именуемые «ремонт каркасного участка»), могут применяться в выбранных положениях CDR-трансплантированного антитела, как правило, в каркасных участках, для того, чтобы восстановить специфичность и аффинность связывания родительского антитела. Определение позиций для возможных обратных мутаций может быть выполнено с использованием информации, имеющейся в литературе и в базах данных антител. Аминокислотные остатки, которые являются кандидатами для обратных мутаций, как правило, расположены на поверхности молекулы антитела, в то время как остатки, которые углублены или имеют низкую степень обнажения поверхности обычно не будут подвержены изменениям. Метод гуманизации, альтернативный трансплантации CDR-участка и обратной мутации, представляет собой изменение поверхности, при котором неэкспонированные на поверхности остатки нечеловеческого происхождения, сохраняются, в то время как экспонированные на поверхности остатки изменяются в человеческие остатки.Numerous methods for humanizing an antibody sequence are known in the art; see, for example, a review by Almagro & Fransson, Front Biosci. 13: 1619-1633 (2008). One of the most commonly used methods is transplantation of CDR regions, for example, when chimeric antibodies of mouse origin involve the identification of human germline gene equivalents to murine variable region genes and the transplantation of sequences of murine CDR regions into this framework. CDR site transplantation may be based on Kabat CDR site definitions, although a later publication (Magdelaine-Beuzelin et al., Crit Rev. Oncol Hematol. 64: 210-225 (2007)) suggests that IMGT® determination (the international ImMunoGeneTics information system®, www.imgt.org) can improve the result of humanization (see Lefranc et al., Dev. Comp Immunol. 27: 55-77 (2003)). In some cases, transplantation of a CDR region can reduce the specificity and affinity of binding, and therefore biological activity, of a CDR transplanted non-human antibody, compared to the parent antibody from which the CDR regions are derived. Reverse mutations (sometimes referred to as “frame repair”) can be applied at selected positions of a CDR transplanted antibody, typically in frame sites, in order to restore the specificity and affinity of binding of the parent antibody. The determination of positions for possible reverse mutations can be performed using information available in the literature and in the antibody databases. Amino acid residues that are candidates for reverse mutations are typically located on the surface of an antibody molecule, while residues that are deepened or have a low degree of exposure to the surface will usually not be affected. The humanization method, an alternative to transplantation of the CDR region and reverse mutation, is a surface change in which residues of non-human origin unexposed on the surface are retained, while residues exposed on the surface are transformed into human residues.
В некоторых случаях может также быть предпочтительным изменение одного или более остатков аминокислот CDR-участков с целью повышения аффинности связывания с целевым эпитопом. Это известно как «созревание аффинности» и в некоторых случаях может выполняться в связи с гуманизацией, например, в ситуациях, когда гуманизация антитела приводит к снижению специфичности или аффинности связывания, и не представляется возможным в достаточной степени улучшить специфичность или аффинность связывания с помощью только обратных мутаций. Различные методы созревания аффинности известны в данной области техники, например, способ in vitro сканирующего насыщающего мутагенеза, описанный Burks et al., Proc Natl Acad Sci USA, 94:412-417 (1997), и способ пошагового in vitro созревания аффинности, предложенный Wu et al., Proc Natl Acad Sci USA 95:6037-6042 (1998).In some cases, it may also be preferable to change one or more amino acid residues of the CDR regions in order to increase the binding affinity of the target epitope. This is known as “affinity maturation” and in some cases can be performed in connection with humanization, for example, in situations where humanization of an antibody leads to a decrease in binding specificity or affinity, and it is not possible to sufficiently improve binding specificity or affinity by using only inverse mutations. Various affinity maturation methods are known in the art, for example, the in vitro scanning saturation mutagenesis method described by Burks et al., Proc Natl Acad Sci USA, 94: 412-417 (1997), and the in vitro stepwise affinity maturation method proposed by Wu et al., Proc Natl Acad Sci USA 95: 6037-6042 (1998).
Определение "выделенный" ("изолированный"), применяемое для описания различных антител по данному описанию, означает антитело, идентифицированное и выделенное и/или регенерированное из клетки или клеточной культуры, в которой оно экспрессируется. Примеси (загрязняющие компоненты) из природной среды представляют собой материалы, которые, как правило, мешают диагностическому или терапевтическому применению полипептида, и могут включать ферменты, гормоны и другие белковые или небелковые растворенные вещества. В предпочтительных вариантах изобретения антитело очищают (1) до степени, достаточной для получения по меньшей мере 15 остатков N-концевой или внутренней аминокислотной последовательности, при использовании секвенатора с вращающейся стеклянной чашечкой (секвенатора Эдмана), или (2) до гомогенности методом SDS-PAGE в невосстанавливающих или восстанавливающих условиях с применением окрашивания Кумасси бриллиантовым голубым или, предпочтительно, серебром. Выделенное антитело включает антитела in situ внутри рекомбинантных клеток, так как по меньшей мере один компонент природной среды полипептида отсутствует. Обычно выделенный полипептид получают в результате по меньшей мере одной стадии очистки.The term "isolated" ("isolated"), used to describe the various antibodies described herein, means an antibody identified and isolated and / or regenerated from the cell or cell culture in which it is expressed. Impurities (contaminants) from the natural environment are materials that, as a rule, interfere with the diagnostic or therapeutic use of the polypeptide, and may include enzymes, hormones, and other protein or non-protein solutes. In preferred embodiments of the invention, the antibody is purified (1) to a degree sufficient to produce at least 15 residues of the N-terminal or internal amino acid sequence using a rotating glass cup sequencer (Edman sequencer), or (2) until homogeneous by SDS-PAGE in non-reducing or reducing conditions using Coomassie staining with brilliant blue or, preferably, silver. An isolated antibody includes antibodies in situ within recombinant cells, since at least one component of the natural environment of the polypeptide is absent. Typically, an isolated polypeptide is obtained from at least one purification step.
Термин «эпитоп» при использовании в данном документе относится к части (детерминанте) антигена, который специфически связывается со связывающей молекулой (например, и антитело или родственная молекула, такие как биспецифичная связывающая молекула). Эпитопные детерминанты обычно состоят из химически активных поверхностных групп молекул, таких как аминокислоты или углеводы, или боковые цепи Сахаров, и, как правило, имеют специфические трехмерные структурные характеристики, а также специфические характеристики зарядов. Эпитоп может быть «линейным» или «конформационным.» В линейном эпитопе, все точки взаимодействия между белком (например, антиген) и взаимодействующей молекулой (такой как антитело) происходит линейно вдоль первичной аминокислотной последовательности белка. В конформационном эпитопе, точки взаимодействия происходят через аминокислотные остатки на белке, отделенные друг от друга в первичной аминокислотной последовательности. Когда желаемый эпитоп антигена определен, можно генерировать антитела к этому эпитопу с использованием методик, хорошо известных в данной области техники. Кроме того, генерация и характеристика антител или других связывающих молекул могут пролить свет на информацию о желательных эпитопах. Основываясь на этой информации, можно затем конкурентно скринировать связывающие молекулы для связывания с теми же или аналогичными эпитопами, например, путем проведения исследований конкуренции, чтобы найти связывающие молекулы, которые конкурируют за связывание с антигеном.The term “epitope” as used herein refers to a part (determinant) of an antigen that specifically binds to a binding molecule (for example, an antibody or a related molecule, such as a bispecific binding molecule). Epitope determinants usually consist of chemically active surface groups of molecules, such as amino acids or carbohydrates, or sugar side chains, and, as a rule, have specific three-dimensional structural characteristics, as well as specific characteristics of charges. An epitope can be “linear” or “conformational.” In a linear epitope, all points of interaction between a protein (eg, an antigen) and an interacting molecule (such as an antibody) occur linearly along the primary amino acid sequence of the protein. In a conformational epitope, interaction points occur through amino acid residues on a protein that are separated from each other in the primary amino acid sequence. When the desired antigen epitope is determined, antibodies to this epitope can be generated using techniques well known in the art. In addition, the generation and characterization of antibodies or other binding molecules can shed light on information about the desired epitopes. Based on this information, binding molecules can then be competitively screened for binding to the same or similar epitopes, for example, by conducting competition studies to find binding molecules that compete for binding to antigen.
Можно определить, связывается ли антитело или другая связывающая молекула с тем же эпитопом или перекрестно конкурирует за связывание с Her2 и Her3 с биспецифичной связывающей молекулой по данному изобретению, используя хорошо известные в данной области техники методы. В одном варианте осуществления изобретения возможно связывание биспецифичной связывающей молекуле, предложенной в данном изобретении, с Her2 и Her3 в условиях насыщения с последующим измерением способности испытуемого антитела связываться с указанным антигеном-мишенью. Если испытуемое антитело способно связываться с антигеном-мишенью в одно время с референсной биспецифичной связывающей молекулой, то испытуемое антитело связывается с эпитопом, отличным от эпитопа референсной биспецифичной связывающей молекулы. Тем не менее, если испытуемое антитело не способно связываться с антигеном-мишенью одновременно, то испытуемое антитело связывается с тем же эпитопом, перекрывающимся эпитопом или эпитопом, который находится в непосредственной близости от эпитопа, связанного с биспецифичной связывающей молекулой. Этот эксперимент может быть выполнен с использованием ИФА, РИА, анализа межмолекулярных взаимодействий на BIACORE™, биослойной интерферометрии или проточной цитометрии. Для того, чтобы проверить, кросс-конкурирует ли биспецифичная связывающая молекула по данному изобретению с другой связывающей молекулой, можно использовать описанный выше способ конкурентного анализа в двух направлениях, то есть определить, блокирует ли известная связывающая молекула испытуемую связывающую молекулу, и наоборот. Такие эксперименты по перекрестной конкуренции могут быть выполнены, например, с помощью прибора IBIS МХ96 SPR или системы Octet™.You can determine whether an antibody or other binding molecule binds to the same epitope or cross-competes for binding to Her2 and Her3 with the bispecific binding molecule of the present invention using methods well known in the art. In one embodiment of the invention, it is possible to bind the bispecific binding molecule of the invention to Her2 and Her3 under saturation conditions, followed by measuring the ability of the test antibody to bind to the target antigen. If the test antibody is capable of binding to the target antigen at the same time as the reference bispecific binding molecule, the test antibody binds to an epitope other than the epitope of the reference bispecific binding molecule. However, if the test antibody is unable to bind to the target antigen at the same time, then the test antibody binds to the same epitope that overlaps with the epitope or epitope that is in close proximity to the epitope associated with the bispecific binding molecule. This experiment can be performed using ELISA, RIA, analysis of intermolecular interactions on BIACORE ™, biolayer interferometry or flow cytometry. In order to check whether the bispecific binding molecule of the present invention cross-competes with another binding molecule, the two-way competitive assay described above can be used, i.e., determine whether a known binding molecule blocks the test binding molecule, and vice versa. Such cross-competition experiments can be performed, for example, using an IBIS MX96 SPR instrument or an Octet ™ system.
В одном варианте осуществления изобретения связывающая молекула, предложенная в данном изобретении, представляет собой моноклональное антитело. Используемое в данном документе сокращение «mAb» относится к моноклональному антителу, то есть антителу, которые синтезировано и выделено отдельной клональной популяцией клеток. Клональная популяция может быть клональной популяцией иммортализованных клеток. В некоторых вариантах осуществления изобретения иммортализованные клетки в клональной популяции являются гибридными клетками, гибридомами, которые обычно получают путем слияния отдельных В-лимфоцитов от иммунизированных животных с отдельными клетками лимфоцитарной опухоли. Гибридомы представляют собой тип сконструированных клеток и не встречаются в природе.In one embodiment, the binding molecule of the invention is a monoclonal antibody. As used herein, the abbreviation "mAb" refers to a monoclonal antibody, that is, an antibody that is synthesized and isolated by a separate clonal cell population. A clonal population may be a clonal population of immortalized cells. In some embodiments, immortalized cells in a clonal population are hybrid cells, hybridomas that are usually obtained by fusing individual B lymphocytes from immunized animals with individual lymphocyte tumor cells. Hybridomas are a type of engineered cell and are not found in nature.
Класс (изотип) и подкласс антител может быть определен любым способом, известным в данной области техники. В целом, класс и подкласс антитела может быть определен с помощью антител, специфичных к конкретному классу и подклассу антител. Такие антитела коммерчески доступны. Класс и подкласс может быть определен с помощью ИФА, вестерн-блот анализа, а также другими методами. В другом варианте класс и подкласс может быть определен посредством секвенирования всех или части константных доменов тяжелой и/или легкой цепей антител, сравнения их аминокислотных последовательностей с известными аминокислотными последовательностями различных классов и подклассов иммуноглобулинов и определения класса и подкласса антител.The class (isotype) and subclass of antibodies can be determined by any method known in the art. In general, the class and subclass of an antibody can be determined using antibodies specific to a particular class and subclass of antibodies. Such antibodies are commercially available. The class and subclass can be determined using ELISA, Western blot analysis, as well as other methods. In another embodiment, the class and subclass can be determined by sequencing all or part of the constant domains of the heavy and / or light chains of antibodies, comparing their amino acid sequences with known amino acid sequences of different classes and subclasses of immunoglobulins, and determining the class and subclass of antibodies.
"Зависимая от антител опосредованная клетками цитотоксичность" и "ADCC" относятся к опосредованному клетками ответу, при котором неспецифичные цитотоксические клетки, которые экспрессируют рецепторы Fc (FcR) (например, природные клетки-киллеры (NK), нейтрофилы и макрофаги), узнают связанное антитело на клетке-мишени и затем вызывают лизис клетки-мишени. Первичные клетки для опосредования ADCC, NK-клетки, экспрессируют только FcγRIII, тогда как моноциты экспрессируют FcγRI, FcγRII и FcγRIII. Экспрессия FcR на гематопоэтических клетках суммирована в таблице 3 на странице 464 в публикации Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol 9: 457-92 (1991). Чтобы оценить активность в ADCC представляющей интерес молекулы можно осуществить анализы ADCC in vitro, такие как анализы, описанные в патентах США №5500362 или 5821337. Применимые эффекторные клетки для таких анализов включают мононуклеарные клетки периферической крови (РВМС) и природные клетки-киллеры (NK). Альтернативно или дополнительно ADCC-активность представляющей интерес молекулы можно оценить in vivo, например, в животной модели, такой как модель, описанная в Clynes et al. PNAS (USA) 95: 652-656 (1998)."Antibody-dependent cell mediated cytotoxicity" and "ADCC" refer to a cell-mediated response in which non-specific cytotoxic cells that express Fc receptors (FcR) (e.g., natural killer cells (NK), neutrophils and macrophages) recognize a bound antibody on the target cell and then cause lysis of the target cell. Primary cells to mediate ADCC, NK cells, express FcγRIII only, while monocytes express FcγRI, FcγRII and FcγRIII. The expression of FcR on hematopoietic cells is summarized in table 3 on page 464 of Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol 9: 457-92 (1991). In vitro ADCC assays, such as the assays described in US Pat. . Alternatively or additionally, the ADCC activity of the molecule of interest can be evaluated in vivo, for example, in an animal model, such as the model described in Clynes et al. PNAS (USA) 95: 652-656 (1998).
"Эффекторными клетками человека" являются лейкоциты, которые экспрессируют один или несколько FcR и осуществляют эффекторные функции. Предпочтительно клетки экспрессируют, по меньшей мере, FcγRIII и осуществляют ADCC-эффекторную функцию. Примеры лейкоцитов человека, которые опосредуют ADCC, включают мононуклеарные клетки периферической крови (РВМС), природные клетки-киллеры (NK), моноциты, цитотоксические Т-клетки и нейтрофилы; при этом предпочтительны РВМС и NK-клетки. Эффекторные клетки могут быть выделены из их природного источника, например из крови или РВМС, как описано в настоящей публикации."Human effector cells" are white blood cells that express one or more FcRs and perform effector functions. Preferably, the cells express at least FcγRIII and perform an ADCC effector function. Examples of human leukocytes that mediate ADCC include peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), natural killer cells (NKs), monocytes, cytotoxic T cells, and neutrophils; RVMS and NK cells are preferred. Effector cells can be isolated from their natural source, for example from blood or PBMC, as described in this publication.
Термины "Fc-рецептор" и "FcR" используют для описания рецептора, который связывается с Fc-областью антитела. Предпочтительным FcR является FcR человека с нативной последовательностью. Кроме того, предпочтительным FcR является FcR, который связывает IgG-антитело (гамма-рецептор), и к предпочтительным рецепторам относятся рецепторы подклассов FcγRI, FcγRII и FcγRIII, включая аллельные варианты и альтернативно сплайсируемые формы указанных рецепторов. Рецепторы FcγRII включают FcγRIIA ("активирующий рецептор") и FcγRIIB ("ингибирующий рецептор"), которые имеют сходные аминокислотные последовательности, которые отличаются главным образом своими цитоплазматическими доменами. Активирующий рецептор FcγRIIA содержит в своем цитоплазматическом домене основанный на тирозине мотив активации иммунорецептора (ITAM). Ингибирующий рецептор FcγRIIB содержит в своем цитоплазматическом домене основанный на тирозине мотив ингибирования иммунорецептора (ITIM) (см. обзор в , Annu. Rev. Immunol. 15: 203-234 (1997)). Обзор, посвященный FcR, представлен в Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol 9: 457-92 (1991); Capel et al., Immunomethods 4: 25-34 (1994); и de Haas et al., J. Lab. Clin. Med. 126: 330-41 (1995). Другие FcR, включая FcR, которые будут идентифицированы в будущем, включены в настоящем описании в термин "FcR". Термин также включает неонатальный рецептор, FcRn, который отвечает за перенос материнских IgG в плод (Guyer et al., J. Immunol. 117: 587 (1976) и Kim et al., J. Immunol. 24: 249 (1994)).The terms “Fc receptor” and “FcR” are used to describe a receptor that binds to the Fc region of an antibody. A preferred FcR is a human FcR with a native sequence. In addition, a preferred FcR is FcR, which binds an IgG antibody (gamma receptor), and preferred receptors include receptors of the subclasses FcγRI, FcγRII and FcγRIII, including allelic variants and alternatively spliced forms of these receptors. FcγRII receptors include FcγRIIA ("activating receptor") and FcγRIIB ("inhibitory receptor"), which have similar amino acid sequences that differ mainly in their cytoplasmic domains. The activating receptor FcγRIIA contains a tyrosine-based immunoreceptor activation motif (ITAM) in its cytoplasmic domain. The inhibitory receptor FcγRIIB contains in its cytoplasmic domain a tyrosine-based immunoreceptor inhibition motif (ITIM) (see review in Annu. Rev. Immunol. 15: 203-234 (1997)). A review of FcR is presented in Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol 9: 457-92 (1991); Capel et al., Immunomethods 4: 25-34 (1994); and de Haas et al., J. Lab. Clin. Med. 126: 330-41 (1995). Other FcRs, including FcRs, which will be identified in the future, are included in the present description in the term "FcR". The term also includes a neonatal receptor, FcRn, which is responsible for the transfer of maternal IgG to the fetus (Guyer et al., J. Immunol. 117: 587 (1976) and Kim et al., J. Immunol. 24: 249 (1994)).
"Комплемент-зависимая цитотоксичность" и "CDC" относятся к способности молекулы лизировать мишень в присутствии комплемента. Путь активации комплемента инициируется связыванием первого компонента системы комплемента (C1q) с молекулой (например, антителом) в комплексе со своим антигеном. Чтобы оценить активацию комплемента можно осуществить анализ CDC, например, как описано в Gazzano-Santoro et al., J. Immunol. Methods 202: 163 (1996)."Complement dependent cytotoxicity" and "CDC" refer to the ability of a molecule to lyse a target in the presence of complement. The complement activation pathway is initiated by binding of the first component of the complement system (C1q) to a molecule (e.g., an antibody) in complex with its antigen. To assess complement activation, a CDC assay can be performed, for example, as described in Gazzano-Santoro et al., J. Immunol. Methods 202: 163 (1996).
"Нативные антитела" обычно являются гетеротетрамерными гликопротеидами с молекулярной массой примерно 150000 дальтон, состоящие из двух идентичных легких (L) цепей и двух идентичных тяжелых (Н) цепей. Каждая легкая цепь связана с тяжелой цепью одной ковалентной дисульфидной связью, тогда как количество дисульфидных связей между тяжелыми цепями варьирует в разных изотипах иммуноглобулинов. Каждая тяжелая и легкая цепь также имеет равномерно расположенные внутрицепочечные дисульфидные мостики. Каждая тяжелая цепь имеет на одном конце вариабельный домен (VH), за которым следует несколько константных доменов. Каждая легкая цепь имеет вариабельный домен на одном конце (VL) и константный домен на другом конце. Константный домен легкой цепи выровнен с первым константным доменом тяжелой цепи, и вариабельный домен легкой цепи выровнен с вариабельным доменом тяжелой цепи. Полагают, что конкретные аминокислотные остатки образуют поверхность раздела между вариабельными доменами легкой цепи и тяжелой цепи."Native antibodies" are usually heterotetrameric glycoproteins with a molecular weight of approximately 150,000 daltons, consisting of two identical light (L) chains and two identical heavy (H) chains. Each light chain is linked to the heavy chain by one covalent disulfide bond, while the number of disulfide bonds between the heavy chains varies in different immunoglobulin isotypes. Each heavy and light chain also has evenly spaced intrachain disulfide bridges. Each heavy chain has a variable domain (VH) at one end, followed by several constant domains. Each light chain has a variable domain at one end (VL) and a constant domain at the other end. The constant domain of the light chain is aligned with the first constant domain of the heavy chain, and the variable domain of the light chain is aligned with the variable domain of the heavy chain. Specific amino acid residues are believed to form an interface between the variable domains of the light chain and the heavy chain.
Термин «вектор» при использовании в настоящем документе означает молекулу нуклеиновой кислоты, способную транспортировать другую нуклеиновую кислоту, с которой она соединена. В некоторых вариантах осуществления изобретения вектор представляет собой плазмиду, т.е. кольцевую двухцепочечную часть ДНК, в которую могут быть лигированы дополнительные сегменты ДНК. В некоторых вариантах осуществления изобретения вектор представляет собой вирусный вектор, в котором дополнительные сегменты ДНК могут быть лигированы в вирусный геном. В некоторых вариантах осуществления изобретения векторы способны к автономной репликации в клетке-хозяине, в которую они введены (например, бактериальные векторы, имеющие бактериальный сайт инициации репликации и эписомные векторы млекопитающих). В других вариантах осуществления изобретения векторы (например, неэписомальные векторы млекопитающих) могут быть интегрированы в геном клетки-хозяина при введении в клетку-хозяина, и таким образом реплицируются вместе с геном хозяина. Более того, некоторые векторы способны направлять экспрессию генов, с которыми они функционально соединены. Такие векторы упоминаются в данном документе как «рекомбинантные экспрессирующие векторы» (или просто «экспрессирующие векторы»).The term "vector" as used herein means a nucleic acid molecule capable of transporting another nucleic acid to which it is connected. In some embodiments, the vector is a plasmid, i.e. a circular double-stranded portion of DNA into which additional DNA segments can be ligated. In some embodiments, the vector is a viral vector in which additional DNA segments can be ligated into the viral genome. In some embodiments, the vectors are capable of autonomous replication in the host cell into which they are introduced (for example, bacterial vectors having a bacterial replication origin and episomal mammalian vectors). In other embodiments, vectors (eg, non-episomal mammalian vectors) can be integrated into the genome of the host cell when introduced into the host cell, and thus replicate together with the host gene. Moreover, some vectors are capable of directing the expression of the genes with which they are functionally linked. Such vectors are referred to herein as “recombinant expression vectors” (or simply “expression vectors”).
Термин «рекомбинантная клетка-хозяин» (или просто «клетка-хозяин») при использовании в данном документе означает клетку, в которую введен рекомбинантный экспрессионный вектор. Настоящее изобретение относится к клеткам-хозяевам, которые могут включать, например, вектор в соответствии с настоящим изобретением, описанным выше. Настоящее изобретение относится также к клеткам-хозяевам, которые включают, например, нуклеотидную последовательность, кодирующую тяжелую цепь или ее антигенсвязывающие части, нуклеотидную последовательность, кодирующую легкую цепь или ее антигенсвязывающие части, или обе из них, полноразмерного антитела и/или нуклеотидную последовательность, кодирующую вариабельный домен тяжелой цепи VHH, биспецифичного антитела по данному изобретению. Следует понимать, что «рекомбинантная клетка-хозяин» и «клетка-хозяин» означают не только конкретную заявленную клетку, но также и потомство такой клетки. Поскольку модификации могут проходить в последующих поколениях вследствие мутации или воздействий окружающей среды, такое потомство не может, на самом деле, быть идентичным родительской клетке, но такие клетки по-прежнему включены в объем термина «клетка-хозяин» при использовании в настоящем документе.The term “recombinant host cell” (or simply “host cell”) as used herein means a cell into which a recombinant expression vector has been introduced. The present invention relates to host cells, which may include, for example, a vector in accordance with the present invention described above. The present invention also relates to host cells, which include, for example, a nucleotide sequence encoding a heavy chain or its antigen binding parts, a nucleotide sequence encoding a light chain or its antigen binding parts, or both, a full length antibody and / or a nucleotide sequence encoding the variable domain of the heavy chain of VHH, bispecific antibodies of this invention. It should be understood that “recombinant host cell” and “host cell” mean not only the specific cell claimed, but also the progeny of such a cell. Since modifications can occur in subsequent generations due to mutations or environmental influences, such offspring may not, in fact, be identical to the parent cell, but such cells are still included within the scope of the term “host cell” as used herein.
Молекулы нуклеиновых кислот и векторыNucleic acid molecules and vectors
Настоящее изобретение также относится к молекулам нуклеиновых кислот, и последовательностям, кодирующим биспецифичные связывающие молекулы по данному изобретению, описанным в данном документе. В некоторых вариантах осуществления изобретения различные молекулы нуклеиновых кислот кодируют первый домен и антитело или второй домен аминокислотной последовательности биспецифичной связывающей молекулы. Там, где первый домен представляет собой VHH, а второй домен содержит тяжелую цепь и/или легкую цепь, в некоторых вариантах осуществления изобретения различные нуклеиновые кислоты кодируют тяжелую цепь и аминокислотные последовательности легкой цепи. В других вариантах осуществления изобретения та же молекула нуклеиновой кислоты кодирует последовательность тяжелой цепи и аминокислот легкой цепи. В конкретной варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты может кодировать аминокислотную последовательность первого связывающего домена VHH и аминокислотную последовательность легкой цепи второго связывающего домена, необязательно включающей любую последовательность соединяющего их пептидного линкера.The present invention also relates to nucleic acid molecules, and sequences encoding the bispecific binding molecules of the invention described herein. In some embodiments, various nucleic acid molecules encode the first domain and an antibody or second domain of the amino acid sequence of the bispecific binding molecule. Where the first domain is VHH and the second domain contains a heavy chain and / or light chain, in some embodiments, various nucleic acids encode the heavy chain and amino acid sequences of the light chain. In other embodiments, the same nucleic acid molecule encodes a sequence of the heavy chain and light chain amino acids. In a specific embodiment, the nucleic acid molecule can encode the amino acid sequence of the first VHH binding domain and the light chain amino acid sequence of the second binding domain, optionally including any sequence of the peptide linker connecting them.
Ссылка на нуклеотидную последовательность, охватывает его комплимент, если не указано иное. Таким образом, ссылка на нуклеиновую кислоту, имеющую определенную последовательность следует понимать как охватывающие ее комплементарную цепь с ее комплементарной последовательностью. Термин «полинуклеотид», упоминаемое в данном документе, означает полимерную форму нуклеотидов, по меньшей мере 10 оснований в длину, либо рибонуклеотидов, либо дезоксинуклеотидов или модифицированную форму любого типа нуклеотида. Термин включает в себя одно- и двухцепочечные формы.A reference to a nucleotide sequence covers its compliment, unless otherwise indicated. Thus, a reference to a nucleic acid having a specific sequence should be understood as encompassing its complementary chain with its complementary sequence. The term “polynucleotide” as used herein means a polymeric form of nucleotides at least 10 bases in length, or ribonucleotides, or deoxynucleotides, or a modified form of any type of nucleotide. The term includes single and double chain forms.
Настоящее изобретение также относится к нуклеотидным последовательностям, которые по меньшей мере на 75%, 80%>, 85%), 90%>, 95%, 97%, 98% или 99% гомологичны или идентичны одной или нескольким из вышеупомянутых нуклеотидных последовательностей или нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 1-3. В определенных вариантах осуществления нуклеотидные последовательности по меньшей мере на 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% или 99% гомологичны или идентичны нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 4. Настоящее изобретение также относится к нуклеотидным последовательностям, которые по меньшей мере на 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, 98% или 99% идентичны одной или нескольким из вышеупомянутых нуклеотидных последовательностей или нуклеотидной последовательности, кодирующей аминокислотную последовательность, выбранную из группы, состоящей из SEQ ID NO: 5-6.The present invention also relates to nucleotide sequences that are at least 75%, 80%>, 85%), 90%>, 95%, 97%, 98% or 99% homologous or identical to one or more of the aforementioned nucleotide sequences or a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1-3. In certain embodiments, the nucleotide sequences of at least 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, or 99% are homologous or identical to the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. The present invention also relates to nucleotide sequences that are at least 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, 98% or 99% identical to one or more of the aforementioned nucleotide sequences or a nucleotide sequence encoding amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 5-6.
В одном из аспектов настоящее изобретение относится к молекуле нуклеиновой кислоты, содержащей нуклеотидную последовательность, которая кодирует аминокислотную последовательность, выбранную из SEQ ID NO: 1-6. Молекула нуклеиновой кислоты может также содержать любую комбинацию указанных нуклеотидных последовательностей. В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую SEQ ID NO: 3. В другом варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит нуклеотидные последовательности, кодирующие SEQ ID NO: 1-3. В одном варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую SEQ ID NO: 4. В другом варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит нуклеотидные последовательности, кодирующие SEQ ID NO: 4 и 5. В другом варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит нуклеотидные последовательности, кодирующие SEQ ID NO: 4 и 6. В другом варианте осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты содержит нуклеотидные последовательности, кодирующие SEQ ID NO: 4, 5 и 6.In one aspect, the present invention relates to a nucleic acid molecule comprising a nucleotide sequence that encodes an amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 1-6. The nucleic acid molecule may also contain any combination of these nucleotide sequences. In one embodiment of the invention, the nucleic acid molecule comprises a nucleotide sequence encoding SEQ ID NO: 3. In another embodiment, the nucleic acid molecule comprises nucleotide sequences encoding SEQ ID NO: 1-3. In one embodiment, the nucleic acid molecule contains a nucleotide sequence encoding SEQ ID NO: 4. In another embodiment, the nucleic acid molecule contains nucleotide sequences encoding SEQ ID NO: 4 and 5. In another embodiment, the nucleic acid molecule contains nucleotide sequences encoding SEQ ID NOs: 4 and 6. In another embodiment, the nucleic acid molecule contains nucleotide sequences encoding ue SEQ ID NO: 4, 5 and 6.
В любом из указанных выше вариантах осуществления изобретения молекулы нуклеиновых кислот могут быть выделенными.In any of the above embodiments, the nucleic acid molecules may be isolated.
В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к вектору, подходящему для экспрессии любой из нуклеотидных последовательностей, описанных в настоящем документе. Термин «вектор» при использовании в настоящем документе означает молекулу нуклеиновой кислоты, способную транспортировать другую нуклеиновую кислоту, с которой она соединена. В некоторых вариантах осуществления изобретения вектор представляет собой плазмиду, т.е. кольцевую двухцепочечную часть ДНК, в которую могут быть лигированы дополнительные сегменты ДНК. В некоторых вариантах осуществления изобретения вектор представляет собой вирусный вектор, в котором дополнительные сегменты ДНК могут быть лигированы в вирусный геном. В некоторых вариантах осуществления изобретения векторы способны к автономной репликации в клетке-хозяине, в которую они введены (например, бактериальные векторы, имеющие бактериальный сайт инициации репликации и эписомные векторы млекопитающих). В других вариантах осуществления изобретения векторы (например, неэписомальные векторы млекопитающих) могут быть интегрированы в геном клетки-хозяина при введении в клетку-хозяина, и таким образом реплицируются вместе с геном хозяина. Более того, некоторые векторы способны направлять экспрессию генов, с которыми они функционально соединены. Такие векторы упоминаются в данном документе как «рекомбинантные экспрессирующие векторы» (или просто «экспрессирующие векторы»).In another aspect, the present invention relates to a vector suitable for expression of any of the nucleotide sequences described herein. The term "vector" as used herein means a nucleic acid molecule capable of transporting another nucleic acid to which it is connected. In some embodiments, the vector is a plasmid, i.e. a circular double-stranded portion of DNA into which additional DNA segments can be ligated. In some embodiments, the vector is a viral vector in which additional DNA segments can be ligated into the viral genome. In some embodiments, the vectors are capable of autonomous replication in the host cell into which they are introduced (for example, bacterial vectors having a bacterial replication origin and episomal mammalian vectors). In other embodiments, vectors (eg, non-episomal mammalian vectors) can be integrated into the genome of the host cell when introduced into the host cell, and thus replicate together with the host gene. Moreover, some vectors are capable of directing the expression of the genes with which they are functionally linked. Such vectors are referred to herein as “recombinant expression vectors” (or simply “expression vectors”).
Настоящее изобретение относится к векторам, содержащим молекулы нуклеиновых кислот, которые кодируют любую из аминокислотных последовательностей биспецифичных связывающих молекул или их частей (например, последовательностей тяжелой цепи первого и/или тяжелой и/или легкой цепи второго связывающих доменов) как описано в настоящем документе. Настоящее изобретение далее относится к векторам, содержащим молекулы нуклеиновых кислот, кодирующих слитые белки, модифицированные антитела, фрагменты антител.The present invention relates to vectors containing nucleic acid molecules that encode any of the amino acid sequences of bispecific binding molecules or parts thereof (e.g., heavy chain sequences of the first and / or heavy and / or light chain of the second binding domain) as described herein. The present invention further relates to vectors containing nucleic acid molecules encoding fusion proteins, modified antibodies, antibody fragments.
Молекула нуклеиновой кислоты по данному изобретению может быть выделена из любого источника, который продуцирует биспецифичную связывающую молекулу или ее часть. В определенных вариантах осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты данному изобретению может быть синтезирована, а не выделена.The nucleic acid molecule of this invention can be isolated from any source that produces a bispecific binding molecule or part thereof. In certain embodiments, a nucleic acid molecule of the invention may be synthesized rather than isolated.
В некоторых вариантах осуществления изобретения молекула нуклеиновой кислоты по данному изобретению может содержать нуклеотидную последовательность, кодирующую VHH первого домена и/или VH второго домена биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению, соединенного в рамках считывания с нуклеотидной последовательности, кодирующей константный домен тяжелой цепи из любого источника. Аналогичным образом, молекула нуклеиновой кислоты по данному изобретению может содержать нуклеотидную последовательность, кодирующую VL домен второй области биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению, объединенной в рамках считывания с нуклеотидной последовательностью, кодирующей константный домен легкой цепи из любого источника.In some embodiments, the nucleic acid molecule of the invention may comprise a nucleotide sequence encoding the VHH of the first domain and / or the VH of the second domain of the bispecific binding molecule of this invention, coupled as read to a nucleotide sequence encoding the constant domain of a heavy chain from any source. Similarly, a nucleic acid molecule of the invention may comprise a nucleotide sequence encoding the VL domain of a second region of the bispecific binding molecule of the invention combined in reading with a nucleotide sequence encoding the constant domain of a light chain from any source.
В еще одном аспекте настоящего изобретения молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующие вариабельный домен тяжелой цепи (VHH) первого связывающего домена и/или вариабельный домен тяжелой (VH) и/или легкой цепи (VL) второго связывающего домена, могут «преобразовываться» по всей длине генов антитела. В одном варианте осуществления изобретения молекулы нуклеиновых кислот, кодирующие домены VHH и/или VH и/или VL преобразуются в гены антитела по всей длине путем вставки в экспрессионный вектор, уже кодирующей константные домены тяжелой цепи (СН) или легкой цепи (CL), соответственно, так что VHH/VH сегмент функционально соединен с СН сегментом(-ами) в векторе и/или VL сегмент оперативно соединен с CL сегментом в векторе. В другом варианте осуществления изобретения молекулы нуклеиновых кислот, кодирующие VHH/VH и/или VL домены преобразуются в гены по всей длине антитела путем соединения, например, лигирования, молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующей VHH/VH и/или VL домены, к молекуле нуклеиновой кислоты, кодирующей СН и/или CL домены с использованием стандартных молекулярно-биологических методов. Молекулы нуклеиновых кислот, кодирующие по всей длине тяжелую и/или легкую цепи, могут затем экспрессироваться из клетки, в которую они были введены.In yet another aspect of the present invention, nucleic acid molecules encoding a heavy chain variable domain (VHH) of a first binding domain and / or a heavy chain (VH) and / or light chain variable domain (VL) of a second binding domain can be "transformed" along the entire gene length antibodies. In one embodiment of the invention, nucleic acid molecules encoding the VHH and / or VH and / or VL domains are transformed into antibody genes along the entire length by insertion into an expression vector already encoding the constant domains of the heavy chain (CH) or light chain (CL), respectively so that the VHH / VH segment is operatively connected to the CH segment (s) in the vector and / or the VL segment is operatively connected to the CL segment in the vector. In another embodiment, the nucleic acid molecules encoding the VHH / VH and / or VL domains are transformed into genes along the entire length of the antibody by connecting, for example, ligation, a nucleic acid molecule encoding the VHH / VH and / or VL domains to a nucleic acid molecule encoding CH and / or CL domains using standard molecular biological methods. Nucleic acid molecules encoding the entire length of the heavy and / or light chains can then be expressed from the cell into which they were introduced.
Молекулы нуклеиновой кислоты могут использоваться для экспрессии большого количества рекомбинантных биспецифичных связывающих молекул. Молекулы нуклеиновой кислоты могут использоваться для получения человеческих антител, гуманизированных антител, химерных антител, биспецифических антител, одноцепочечных антител, иммуноадгезинов, диател, мутировавших антител и производных антител, как описано в настоящем документе.Nucleic acid molecules can be used to express a large number of recombinant bispecific binding molecules. Nucleic acid molecules can be used to produce human antibodies, humanized antibodies, chimeric antibodies, bispecific antibodies, single chain antibodies, immunoadhesins, diabodies, mutated antibodies, and antibody derivatives, as described herein.
В другом варианте осуществления изобретения молекулы нуклеиновых кислот и векторы могут быть использованы для изготовления мутировавших биспецифичных связывающих молекул. Антитела могут мутировать в вариабельных доменах тяжелой цепи первого и/или тяжелой и/или легкой цепей второго связывающего домена, например, для изменения связывающей способности биспецифичной связывающей молекулы. Например, мутация может произойти в одном или нескольких CDR-участках, чтобы увеличить или уменьшить KD биспецифичной связывающей молекулы, чтобы увеличить или уменьшить koff или изменить специфичность связывания антитела в отношении HER2 и/или HER3. В другом варианте осуществления изобретения одной или более мутациям подвергнут аминокислотный остаток, который, как известно, изменен по сравнению с зародышевой линией в антителе, соответствующем первому или второму связывающему домену биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению. Эти мутации могут быть сделаны в CDR-участке или каркасном участке вариабельного домена, или в константном домене. В предпочтительном варианте осуществления изобретения мутации произведены в вариабельном домене. В другой варианте осуществления изобретения одной или нескольким мутациям подвергнут аминокислотный остаток, который, как известно, изменен по сравнению с зародышевой линией в CDR-участке или каркасном участке вариабельного домена биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению.In another embodiment, nucleic acid molecules and vectors can be used to make mutated bispecific binding molecules. Antibodies can mutate in the variable domains of the heavy chain of the first and / or heavy and / or light chains of the second binding domain, for example, to change the binding ability of the bispecific binding molecule. For example, a mutation can occur at one or more CDR sites to increase or decrease the K D of the bispecific binding molecule, to increase or decrease k off, or to change the binding specificity of the antibody for HER2 and / or HER3. In another embodiment, one or more mutations are subjected to an amino acid residue that is known to be altered from the germ line in the antibody corresponding to the first or second binding domain of the bispecific binding molecule of this invention. These mutations can be made in the CDR region or the framework region of the variable domain, or in the constant domain. In a preferred embodiment, the mutations are made in the variable domain. In another embodiment, the amino acid residue is known to undergo one or more mutations, which is known to be altered from the germ line in the CDR region or frame region of the variable domain of the bispecific binding molecule of this invention.
В другой варианте осуществления изобретения каркасный участок(-и) мутирует таким образом, что полученный каркасный участок(-и) имеет аминокислотную последовательность соответствующего гена зародышевой линии. Мутации могут осуществляться в каркасном участке или константном домене, чтобы увеличить период полувыведения биспецифичной связывающей молекулы. См., например, WO 00/09560. Мутация в каркасном участке или константном домене также может быть произведена для изменения иммуногенности биспецифичной связывающей молекулы и/или обеспечить участок для ковалентного или нековалентного связывания с другой молекулой. В соответствии с изобретением биспецифичная связывающая молекула может иметь мутации в любом одном или нескольких из CDR-участков или каркасных участков вариабельного домена или в константном домене.In another embodiment, the framework region (s) are mutated so that the resulting framework region (s) has the amino acid sequence of the corresponding germ line gene. Mutations can occur in the framework region or constant domain to increase the half-life of the bispecific binding molecule. See, for example, WO 00/09560. Mutation in the framework region or constant domain can also be made to alter the immunogenicity of the bispecific binding molecule and / or provide a region for covalent or non-covalent binding to another molecule. In accordance with the invention, the bispecific binding molecule may have mutations in any one or more of the CDR regions or framework regions of the variable domain or in the constant domain.
В некоторых вариантах осуществления изобретения биспецифичные связывающие молекулы по данному изобретению экспрессируются путем вставки ДНК, кодирующей частично или полностью последовательность первого и второго связывающего домена (например, последовательности тяжелой/VHH или тяжелой и легкой цепи, где связывающий домен содержит последовательности тяжелой/VHH или тяжелой и легкой цепи), полученный, как описано выше, в экспрессионных векторах таким образом, что гены функционально соединены с необходимыми последовательностями, контролирующими экспрессию, такими как транскрипционные и трансляционные контрольные последовательности. Экспрессионные векторы включают плазмиды, ретровирусы, аденовирусы, адено-ассоциированные вирусы (AAV), вирусы растений, такие как вирус мозаики цветной капусты, вирусы табачной мозаики, космиды, YAC, EBV полученные эписомы и тому подобное. Молекулы ДНК могут быть лигированы в вектор таким образом, что последовательности, контролирующие транскрипцию и трансляцию в векторе, выполняют предусмотренную функцию регуляции транскрипции и трансляции ДНК. Экспрессионный вектор и последовательности контроля экспрессии могут быть выбраны таким образом, чтобы быть совместимыми с используемой экспрессирующей клеткой-хозяином. Молекулы ДНК, кодирующие частично или по всей длине последовательности первого и второго связывающих доменов (например, последовательности тяжелой и легкой цепи, где связывающий домен содержит последовательность тяжелой и легкой цепи) могут быть введены в отдельные векторы. В одном варианте осуществления изобретения любая комбинация указанных выше молекул ДНК вводится в тот же экспрессионный вектор. Молекулы ДНК могут быть введены в экспрессионный вектор стандартными способами (например, лигированием комплементарных сайтов рестрикции на фрагменте гена антитела и вектора или лигированием тупых концов, если сайты рестрикции отсутствуют).In some embodiments, the bispecific binding molecules of the invention are expressed by inserting a DNA that encodes partially or fully the sequence of the first and second binding domain (e.g., heavy / VHH or heavy and light chain sequences, where the binding domain contains heavy / VHH or heavy and light chain) obtained, as described above, in expression vectors so that the genes are functionally linked to the desired sequences, control expression, such as transcriptional and translational control sequences. Expression vectors include plasmids, retroviruses, adenoviruses, adeno-associated viruses (AAV), plant viruses such as cauliflower mosaic virus, tobacco mosaic viruses, cosmids, YAC, EBV derived episomas and the like. DNA molecules can be ligated into a vector so that sequences that control transcription and translation in the vector fulfill the intended function of regulating the transcription and translation of DNA. The expression vector and expression control sequences can be selected so as to be compatible with the expression host cell used. DNA molecules encoding partially or along the entire length of the sequence of the first and second binding domains (e.g., heavy and light chain sequences, where the binding domain contains a heavy and light chain sequence) can be introduced into separate vectors. In one embodiment of the invention, any combination of the above DNA molecules is introduced into the same expression vector. DNA molecules can be introduced into the expression vector by standard methods (for example, by ligation of complementary restriction sites on a fragment of an antibody and vector gene or by ligation of blunt ends if there are no restriction sites).
Подходящим вектором является тот, который кодирует функционально законченные последовательности СН или CL человеческого иммуноглобулина с конструированием соответствующего места рестрикции так, что любая последовательность VHH и/или VH и/или VL может быть легко включена и экспрессирована, как описано выше. НС - и LC-кодирование генов в таких векторах может содержать интронные последовательности, что приводит к общему увеличению белковых продуктов антитела путем стабилизации соответствующей мРНК. Интронные последовательности находится в окружении сплайс-донора и сплайс-акцептора сайтов, которые определяют, где будет происходить сплайсинг РНК. Расположение интронных последовательностей может быть либо в вариабельных или константных участках цепей антитела, или как в вариабельных, так и константных участках, когда используются несколько интронов. Прекращение полиаденилирования и транскрипции может произойти вниз по ходу сайта нативной хромосомы кодируемых участков. Рекомбинантный экспрессионный вектор также может кодировать сигнальный пептид, который облегчает выработку цепочки антитела клеткой-хозяином. Ген цепочки антитела может быть клонирован в вектор таким образом, что сигнальный пептид соединен с рамкой считывания аминоконца цепи иммуноглобулина. Сигнальным пептидом может быть сигнальный пептид иммуноглобулина или гетерологичный сигнальный пептид (то есть, сигнальный пептид белка не иммуноглобулиновой природы).A suitable vector is one that encodes functionally complete human immunoglobulin CH or CL sequences to construct an appropriate restriction site such that any VHH and / or VH and / or VL sequence can be easily incorporated and expressed as described above. NS and LC coding of genes in such vectors may contain intron sequences, which leads to a general increase in the protein products of antibodies by stabilization of the corresponding mRNA. The intron sequence is surrounded by a splice donor and a splice acceptor sites that determine where RNA splicing will occur. The arrangement of intron sequences can be either in the variable or constant regions of the antibody chains, or in both variable and constant regions when several introns are used. Termination of polyadenylation and transcription may occur downstream of the native chromosome site of the encoded regions. The recombinant expression vector can also encode a signal peptide that facilitates the production of an antibody chain by a host cell. The antibody chain gene can be cloned into a vector so that the signal peptide is connected to the reading frame of the amino terminus of the immunoglobulin chain. The signal peptide may be an immunoglobulin signal peptide or a heterologous signal peptide (i.e., a signal peptide of a non-immunoglobulin nature protein).
Помимо цепочки генов антител, рекомбинантная экспрессия векторов по данному изобретению может нести регулирующие последовательности, которые контролируют экспрессию генов цепи антител в клетке-хозяине. Специалистам в этой области будет понятно, что дизайн экспрессионного вектора, включая выбор регулирующих последовательностей, может зависеть от таких факторов, как селекция клетки-хозяина для трансформации, уровень экспрессии желаемого белка, и т.д. Предпочтительные регулирующие последовательности для экспрессирующей клетки-хозяина млекопитающих включают вирусные элементы обеспечивающие высокий уровень экспрессии белков в клетках млекопитающих, таких как промотеры и/или энхансеры полученные из ретровирусной LTR, цитомегаловируса (CMV) (например, CMV промотера/энхансера), обезьяньего вируса 40 (SV40) (например, SV40 промотера/энхансера), аденовируса (например, аденовирус большого позднего промотора (AdMLP)), вирус полиомы, а также сильных промотеров млекопитающих, таких как нативный иммуноглобулин и актин промотеров. Для дальнейшего описания вирусных регулирующих элементов и их последовательностей см., например, патенты США 5,168,062, 4,510,245 and 4,968,615. Способы экспрессии связывающих молекул, таких как антитела растений, в том числе описание промотеров и векторов, а также трансформация растений, известны в данной области техники. См., например, патент США 6,517,529. Методы экспрессии полипептидов в бактериальных клетках или клетках грибов, например, дрожжевых клетках, также хорошо известны в данной области техники.In addition to the chain of antibody genes, the recombinant expression of the vectors of this invention can carry regulatory sequences that control the expression of antibody chain genes in the host cell. Those skilled in the art will understand that the design of the expression vector, including the choice of regulatory sequences, may depend on factors such as selection of the host cell for transformation, expression level of the desired protein, etc. Preferred regulatory sequences for an expressing mammalian host cell include viral elements providing a high level of protein expression in mammalian cells, such as promoters and / or enhancers derived from retroviral LTR, cytomegalovirus (CMV) (e.g., CMV promoter / enhancer), monkey virus 40 ( SV40) (e.g. SV40 promoter / enhancer), adenovirus (e.g. Late promoter adenovirus (AdMLP)), polyoma virus, as well as strong mammalian promoters such as native immunoglob Uline and actin promoters. For further description of viral regulatory elements and their sequences, see, for example, US patents 5,168,062, 4,510,245 and 4,968,615. Methods for expressing binding molecules, such as plant antibodies, including a description of promoters and vectors, as well as plant transformation, are known in the art. See, for example, US Pat. No. 6,517,529. Methods for expressing polypeptides in bacterial or fungal cells, for example, yeast cells, are also well known in the art.
В дополнение к генам цепи антитела и регулирующим последовательностям, рекомбинантные векторы экспрессии изобретения могут нести дополнительные последовательности, такие как последовательности, которые регулируют репликацию вектора в клетках-хозяевах (например, точки начала репликации) и гены селектируемого маркера. Ген селектируемого маркера облегчает селекцию клеток-хозяев, в которые был введен вектор (см., например, патенты США 4,399,216, 4,634,665 и 5,179,017). Например, обычно ген селектируемого маркера придает устойчивость к лекарственным средствам, таким как G418, гигромицин или метотрексат, клетке-хозяину, в которую вектор введен. Например, гены селектируемого маркера включают ген дигидрофолат редуктазы (DHFR) (для использования в dhfr-клетках-хозяевах при селекции/амплификации метотрексата), ген нео (для селекции G418) и ген синтетазы глутамата.In addition to antibody chain genes and regulatory sequences, the recombinant expression vectors of the invention can carry additional sequences, such as sequences that regulate vector replication in host cells (e.g., replication origin) and selectable marker genes. The selectable marker gene facilitates the selection of host cells into which the vector has been introduced (see, for example, US patents 4,399,216, 4,634,665 and 5,179,017). For example, usually a selectable marker gene confers resistance to drugs, such as G418, hygromycin or methotrexate, to the host cell into which the vector is introduced. For example, breeding marker genes include the dihydrofolate reductase gene (DHFR) (for use in dhfr host cells for the selection / amplification of methotrexate), the neo gene (for G418 selection), and the glutamate synthetase gene.
Термин «последовательность контроля экспрессии», используемый в данном описании, означает полинуклеотидные последовательности, которые необходимы для воздействия на экспрессию и процессинг кодирующих последовательностей, к которым они лигированы. Контролирующие экспрессию последовательности включают соответствующие последовательности инициации транскрипции, терминации, промотора и энхансера; эффективные сигналы процессинга РНК, такие как сплайсинг и сигналы полиаденилирования; последовательности, которые стабилизируют цитоплазматическую мРНК; последовательности, которые повышают эффективность трансляции (т.е. консенсусная последовательность Козака); последовательности, которые повышают стабильность белка; и, при желании, последовательности, которые усиливают секрецию белка. Характер таких контролирующих последовательностей различается в зависимости от организма-хозяина; в прокариотах такие контролирующие последовательности, как правило, включают промотер рибосомального сайта связывания, а также последовательности терминации транскрипции; в эукариотах, как правило, такие контролирующие последовательности включают промотеры и последовательности терминации транскрипции. Термин «контролирующие последовательности» включает, как минимум, все компоненты, наличие которых имеет важное значение для экспрессии и процессинга, и может также включать дополнительные компоненты, чье присутствие является полезным, например, лидирующие последовательности и последовательности слившихся клеток.The term “expression control sequence” as used herein means polynucleotide sequences that are necessary to affect the expression and processing of the coding sequences to which they are ligated. Expression control sequences include corresponding transcription, termination, promoter and enhancer initiation sequences; effective RNA processing signals, such as splicing and polyadenylation signals; sequences that stabilize the cytoplasmic mRNA; sequences that increase translation efficiency (i.e., Kozak consensus sequence); sequences that enhance protein stability; and, if desired, sequences that enhance protein secretion. The nature of such control sequences varies depending on the host organism; in prokaryotes, such control sequences typically include a promoter of the ribosomal binding site, as well as transcription termination sequences; in eukaryotes, typically, such control sequences include promoters and transcription termination sequences. The term “control sequences” includes at least all components whose presence is important for expression and processing, and may also include additional components whose presence is useful, for example, lead sequences and sequences of fused cells.
Клетки-хозяева и способы получения биспецифичной связывающей молекулыHost cells and methods for producing a bispecific binding molecule
Дополнительный аспект настоящего изобретения относится к способам получения биспецифичных связывающих молекул по данному изобретению. Один вариант осуществления изобретения относится к способу получения биспецифичных связывающих молекул, как определено в настоящем документе, содержащему введение рекомбинантной клетки-хозяина, способной экспрессировать биспецифичную связывающую молекулу, культивацию указанной клетки-хозяина в условиях, подходящих для экспрессии биспецифичной связывающей молекулы, и выделение полученной биспецифичной связывающей молекулы. Биспецифичные связывающие молекулы, полученные такой экспрессией в таких рекомбинантных клетках-хозяевах упоминаются в данном документе как «рекомбинантные биспецифичные связывающие молекулы». Там, где биспецифичные связывающие молекулы являются антителами, они называются «рекомбинантными антителами». Изобретение также относится к потомству клеток таких клеток-хозяев и биспецифичных связывающих молекул получаемых аналогично.An additional aspect of the present invention relates to methods for producing bispecific binding molecules of the present invention. One embodiment of the invention relates to a method for producing bispecific binding molecules, as defined herein, comprising administering a recombinant host cell capable of expressing a bispecific binding molecule, culturing said host cell under conditions suitable for expression of the bispecific binding molecule, and isolating the resulting bispecific binding molecule. binding molecule. The bispecific binding molecules obtained by such expression in such recombinant host cells are referred to herein as “recombinant bispecific binding molecules”. Where bispecific binding molecules are antibodies, they are called "recombinant antibodies." The invention also relates to progeny of cells of such host cells and bispecific binding molecules obtained in a similar manner.
Термин «рекомбинантная клетка-хозяин» (или просто «клетка-хозяин») при использовании в данном документе означает клетку, в которую введен рекомбинантный экспрессионный вектор. Настоящее изобретение относится к клеткам-хозяевам, которые могут включать, например, вектор в соответствии с настоящим изобретением, описанным выше. Настоящее изобретение относится также к клеткам-хозяевам, которые включают, например, нуклеотидную последовательность, кодирующую тяжелую цепь или ее антигенсвязывающие части или VHH, нуклеотидную последовательность, кодирующую легкую цепь или ее антигенсвязывающие части, или обе из них, первого связывающего домена или второго связывающего домена или полноразмерного антитела, входящих в состав биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению. Следует понимать, что «рекомбинантная клетка-хозяин» и «клетка-хозяин» означают не только конкретную заявленную клетку, но также и потомство такой клетки. Поскольку модификации могут проходить в последующих поколениях вследствие мутации или воздействий окружающей среды, такое потомство не может, на самом деле, быть идентичным родительской клетке, но такие клетки по-прежнему включены в объем термина «клетка-хозяин» при использовании в настоящем документе.The term “recombinant host cell” (or simply “host cell”) as used herein means a cell into which a recombinant expression vector has been introduced. The present invention relates to host cells, which may include, for example, a vector in accordance with the present invention described above. The present invention also relates to host cells, which include, for example, a nucleotide sequence encoding a heavy chain or its antigen binding parts or VHH, a nucleotide sequence encoding a light chain or its antigen binding parts, or both of them, a first binding domain or a second binding domain or a full-sized antibody that is part of the bispecific binding molecule of this invention. It should be understood that “recombinant host cell” and “host cell” mean not only the specific cell claimed, but also the progeny of such a cell. Since modifications can occur in subsequent generations due to mutations or environmental influences, such offspring may not, in fact, be identical to the parent cell, but such cells are still included within the scope of the term “host cell” as used herein.
Молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующие биспецифичные связывающие молекулы по изобретению и векторы, содержащие эти молекулы нуклеиновой кислоты, могут быть использованы для трансфекции подходящего млекопитающего или его клетки, растения или его клетки, бактериальной или дрожжевой клетки-хозяина. Преобразование может происходить любым известным способом для введения полинуклеотидов в клетку-хозяина. Способы введения гетерологичных полинуклеотидов в клетки млекопитающих хорошо известны в данной области и включают декстран-опосредованную трансфекцию, осаждение фосфата кальция, полибрен-опосредованную трансфекцию, слияние протопластов, инкапсуляцию полинуклеотида(-ов) в липосомы и прямую микроинъекцию ДНК в ядра. В дополнение, молекулы нуклеиновых кислот могут быть введены в клетки млекопитающих вирусными векторами. Способы трансформации клеток хорошо известны в данной области техники. См., например, патенты США, 4,399,216, 4,912,040, 4,740,461 и 4,959,455. Способы трансформации клеток растений хорошо известны в данной области, включая, например, Agrobacterium-опосредованную трансформацию, биолистическую трансформацию, прямую инъекцию, электропорацию и вирусную трансформацию. Методы трансформации клеток бактерий и дрожжей также хорошо известны в данной области.Nucleic acid molecules encoding the bispecific binding molecules of the invention and vectors containing these nucleic acid molecules can be used to transfect a suitable mammal or its cell, plant or its cell, bacterial or yeast host cell. The conversion can occur by any known method for introducing polynucleotides into a host cell. Methods for introducing heterologous polynucleotides into mammalian cells are well known in the art and include dextran-mediated transfection, precipitation of calcium phosphate, polybren-mediated transfection, fusion of protoplasts, encapsulation of polynucleotide (s) into liposomes and direct microinjection of DNA into nuclei. In addition, nucleic acid molecules can be introduced into mammalian cells by viral vectors. Cell transformation methods are well known in the art. See, for example, U.S. Patents 4,399,216, 4,912,040, 4,740,461 and 4,959,455. Methods for transforming plant cells are well known in the art, including, for example, Agrobacterium-mediated transformation, biolistic transformation, direct injection, electroporation and viral transformation. Methods for transforming bacterial and yeast cells are also well known in the art.
Клеточные линии млекопитающих используемые в качестве хозяев для трансформации, хорошо известны в данной области и включают множество иммортализованных доступных клеточных линий. К ним относятся, в частности, клетки яичников китайского хомячка (CHO), NS0 клетки, клетки SP2, HEK-293Т клетки, 293 Фристайл клетки (Invitrogen), NIH-3T3 клетки, клетки HeLa, клетки почек хомячка (BHK), клетки почек африканских зеленых мартышек (COS), клетки гепатоцеллюлярной карциномы человека (например, Hep G2), А549 клетки и ряд других клеточных линий. Клеточные линии особого предпочтения выбираются путем определения, какие клеточные линии имеют высокие уровни экспрессии. Другими клеточными линиями, которые могут быть использованы, являются клеточные линии насекомых, такие как Sf9 или Sf21 клетки. Когда векторы рекомбинантной экспрессии, кодирующих биспецифичные связывающие молекулы, вводятся в клетки-хозяева млекопитающих, связывающие молекулы продуцируются путем культивирования клеток-хозяев в течение времени, достаточного для экспрессии связывающей молекулы в клетках-хозяевах или, предпочтительнее, выделения связывающей молекулы в питательной среде, в которой выращиваются клетки-хозяева. Биспецифичные связывающие молекулы могут быть восстановлены из питательной среды с использованием стандартных методов очистки белка. Клетки-хозяева растений, например, включают Nicotiana, Arabidopsis, ряску, кукурузу, пшеницу, картофель и т.д. Клетки бактерий хозяина включают виды Е. coli и Streptomyces. Дрожжевые клетки-хозяева включают Schizosaccharomyces pombe, Saccharomyces cerevisiae и Pichia pastoris.Mammalian cell lines used as hosts for transformation are well known in the art and include many immortalized cell lines available. These include, in particular, Chinese hamster ovary cells (CHO), NS0 cells, SP2 cells, HEK-293T cells, 293 Freestyle cells (Invitrogen), NIH-3T3 cells, HeLa cells, hamster kidney cells (BHK), kidney cells African green monkeys (COS), human hepatocellular carcinoma cells (e.g., Hep G2), A549 cells, and a number of other cell lines. Cell lines of particular preference are selected by determining which cell lines have high levels of expression. Other cell lines that can be used are insect cell lines, such as Sf9 or Sf21 cells. When recombinant expression vectors encoding bispecific binding molecules are introduced into mammalian host cells, the binding molecules are produced by culturing the host cells for a time sufficient to express the binding molecule in the host cells or, preferably, isolating the binding molecule in a nutrient medium, which hosts cells are grown. Bispecific binding molecules can be recovered from the culture medium using standard protein purification methods. Plant host cells, for example, include Nicotiana, Arabidopsis, duckweed, corn, wheat, potatoes, etc. Host bacterial cells include E. coli and Streptomyces species. Yeast host cells include Schizosaccharomyces pombe, Saccharomyces cerevisiae, and Pichia pastoris.
Кроме того, экспрессию биспецифичных связывающих молекул по данному изобретению из продуцирующей клеточной линии можно усилить с помощью ряда известных методов. Например, система экспрессии гена глутамин синтетазы (система GS) является достаточно распространенной для усиления экспрессии при определенных условиях. Система GS обсуждается в целом или частично в связи с патентами ЕР 0216846, 0256055, 0323997 и 0338841.In addition, the expression of the bispecific binding molecules of the invention from a producing cell line can be enhanced by a number of known methods. For example, the glutamine synthetase gene expression system (GS system) is common enough to enhance expression under certain conditions. The GS system is discussed in whole or in part in connection with the patents EP 0216846, 0256055, 0323997 and 0338841.
Вполне вероятно, что биспецифичные связывающие молекулы различных клеточных линий или трансгенные животные будут отличаться друг от друга профилем гликозилирования. Однако все биспецифичные связывающие молекулы, кодируемыми молекулами нуклеиновой кислоты, описанными в данном документе, или содержащими аминокислотные последовательности, приведенные в настоящем документе, являются частью данного изобретения, независимо от состояния гликозилирования связывающих молекул и в целом, независимо от наличия или отсутствия посттрансляционных модификаций.It is likely that the bispecific binding molecules of different cell lines or transgenic animals will differ from each other by a glycosylation profile. However, all the bispecific binding molecules encoded by the nucleic acid molecules described herein or containing the amino acid sequences described herein are part of this invention, regardless of the glycosylation state of the binding molecules and in general, regardless of the presence or absence of post-translational modifications.
В некоторых вариантах осуществления изобретения связывающие домены биспецифичной связывающей молекулы могут быть спарены вместе посредством инновационной молекулой линкера, предназначенной для защиты от протеолитической деградации связывающей молекулы. Такой линкер обычно лишен сайта протеолитического расщепления.In some embodiments, the binding domains of the bispecific binding molecule can be paired together using an innovative linker molecule designed to protect against the proteolytic degradation of the binding molecule. Such a linker is usually devoid of a proteolytic cleavage site.
Способ полученияProduction method
Способы получения биспецифичных антител известны в данной области. Традиционное получение полноразмерных биспецифичных антител основано на коэкспрессии двух пар тяжелая цепь-легкая цепь иммуноглобулина, при этом две цепи имеют разные специфичности (Millstein et al., Nature, 305: 537-539 (1983)). Вследствие случайного выбора тяжелых и легких цепей иммуноглобулина такие гибридомы (квадромы) продуцируют возможную смесь 10 разных молекул антител, из которых только одна имеет правильную биспецифичную структуру. Очистка правильной молекулы, которую обычно осуществляют, используя стадии аффинной хроматографии, является довольно громоздкой, а выходы продукта низкими. Сходные способы описаны в WO 93/08829 и в Traunecker et al., EMBO J., 10: 3655-3659 (1991).Methods for producing bispecific antibodies are known in the art. The traditional preparation of full-sized bispecific antibodies is based on coexpression of two pairs of the heavy chain-light chain of immunoglobulin, and the two chains have different specificities (Millstein et al., Nature, 305: 537-539 (1983)). Due to the random selection of immunoglobulin heavy and light chains, such hybridomas (quadromas) produce a possible mixture of 10 different antibody molecules, of which only one has the correct bispecific structure. Purification of the correct molecule, which is usually carried out using affinity chromatography steps, is rather cumbersome and product yields are low. Similar methods are described in WO 93/08829 and in Traunecker et al., EMBO J., 10: 3655-3659 (1991).
Согласно другому способу вариабельные домены антител с требуемыми специфичностями связывания (участки связывания антитело-антиген) сливают с последовательностями константных доменов иммуноглобулина. Слияние предпочтительно осуществляют с константным доменом тяжелой цепи иммуноглобулина, содержащим, по меньшей мере, часть шарнирной области, областей СН2 и СНЗ. Предпочтительно иметь первую константную область тяжелой цепи (СH1), содержащую сайт, необходимый для связывания легкой цепи, присутствующий, по меньшей мере, в одном из слияний. ДНК, кодирующие слияния тяжелой цепи иммуноглобулина и в случае необходимости легкой цепи иммуноглобулина, встраивают в отдельные экспрессирующие векторы и котрансфицируют в подходящий организм хозяина. Это дает большую гибкость при корректировке взаимных соотношений трех полипептидных фрагментов в таких вариантах, когда неравные соотношения трех полипептидных цепей, используемых в конструкции, дают оптимальные выходы. Однако можно встраивать кодирующие последовательности для двух или всех трех полипептидных цепей в один экспрессирующий вектор в том случае, когда экспрессия, по меньшей мере, двух полипептидных цепей в равных соотношениях дает высокие выходы или когда соотношения не имеют особого значения.According to another method, the variable domains of antibodies with the desired binding specificities (antibody-antigen binding sites) are fused to immunoglobulin constant domain sequences. The fusion is preferably carried out with the constant domain of the heavy chain of immunoglobulin containing at least part of the hinge region, regions of CH2 and CHS. It is preferable to have a first heavy chain constant region (C H 1) containing the site necessary for light chain binding, present in at least one of the fusions. DNAs encoding immunoglobulin heavy chain fusions and, if necessary, immunoglobulin light chains are inserted into separate expression vectors and cotransfected into a suitable host organism. This gives great flexibility in adjusting the mutual ratios of the three polypeptide fragments in such cases when unequal ratios of the three polypeptide chains used in the construction give optimal yields. However, coding sequences for two or all three polypeptide chains can be inserted into one expression vector in the case when the expression of at least two polypeptide chains in equal proportions gives high yields or when the ratios are not significant.
В предпочтительном варианте указанного способа вариабельные домены тяжелой цепи VHH, который специфично связывается с HER3, сливают с полноразмерным антителом или его антигенсвязывающим доменом, которые специфично связываются с HER2.In a preferred embodiment of this method, the VHH heavy chain variable domains that specifically bind to HER3 are fused to a full length antibody or antigen binding domain thereof that specifically binds to HER2.
В предпочтительном варианте указанного способа биспецифичные антитела состоят из гибридной тяжелой цепи иммуноглобулина с первой специфичностью связывания в одном плече, например, VHH, и гибридной пары тяжелой цепи-легкой цепи иммуноглобулина (обеспечивающей вторую специфичность связывания) в другом плече. Обнаружено, что такая асимметричная структура облегчает отделение требуемого биспецифичного соединения от нежелательных сочетаний цепей иммуноглобулина, так как наличие легкой цепи иммуноглобулина только в одной половине биспецифичной молекулы обеспечивает простой способ разделения. Такой способ описан в WO 94/04690. Более подробное описание создания биспецифичных антител см., например, в Suresh et al., Methods in Enzymology, 121: 210 (1986).In a preferred embodiment of the method, bispecific antibodies are composed of a hybrid immunoglobulin heavy chain with a first binding specificity in one arm, for example, VHH, and an immunoglobulin heavy chain-light chain hybrid pair (providing a second binding specificity) in the other arm. It has been found that such an asymmetric structure facilitates the separation of the desired bispecific compound from undesired combinations of immunoglobulin chains, since the presence of an immunoglobulin light chain in only one half of the bispecific molecule provides a simple separation method. Such a method is described in WO 94/04690. For a more detailed description of the creation of bispecific antibodies, see, for example, Suresh et al., Methods in Enzymology, 121: 210 (1986).
Биспецифичные антитела включают поперечно сшитые антитела или "гетероконъюгаты" антител. Например, одно из антител в гетероконъюгате может быть связано с авидином, другое с биотином. Такие антитела, например, были предложены для направления клеток иммунной системы к нежелательным клеткам (патент США №4676980) и для лечения ВИЧ-инфекции (WO 91/00360, WO 92/200373 и ЕР 03089). Гетероконъюгированные антитела могут быть получены с использованием любого удобного способа образования поперечных сшивок. Подходящие поперечно сшивающие агенты хорошо известны в данной области и описаны в патенте США №4676980 наряду с описанием ряда способов образования поперечных сшивок.Bespecifically antibodies include cross-linked antibodies or "heteroconjugates" of antibodies. For example, one of the antibodies in the heteroconjugate may be associated with avidin, the other with biotin. Such antibodies, for example, have been proposed for directing immune cells to unwanted cells (US Pat. No. 4,669,980) and for treating HIV infection (WO 91/00360, WO 92/200373 and EP 03089). Heteroconjugate antibodies can be prepared using any convenient cross-linking method. Suitable cross-linking agents are well known in the art and are described in US Pat.
Способы создания биспецифичных антител из фрагментов антител также описаны в литературе. Например, биспецифичные антитела могут быть получены с использованием химического связывания. Brennan с соавторами (Science, 229: 81 (1985)) описывают способ, при котором интактные антитела протеолитически расщепляют, чтобы создать F(ab')2-фрагменты. Полученные фрагменты восстанавливают в присутствии агента, образующего комплексы дитиола, арсенита натрия, чтобы стабилизировать соседние дитиолы и предотвратить образование межмолекулярного дисульфида. Затем созданные Fab'-фрагменты превращают в производные тионитробензоата (TNB). Один из Fab'-TNB-производных затем снова превращают в Fab'-тиол восстановлением с использованием меркаптоэтиламина и смешивают с эквимолярным количеством другого Fab'-TNB-производного с образованием биспецифичного антитела. Полученные биспецифичные антитела можно использовать в качестве агентов для избирательной иммобилизации ферментов.Methods for creating bispecific antibodies from antibody fragments are also described in the literature. For example, bispecific antibodies can be obtained using chemical binding. Brennan et al. (Science, 229: 81 (1985)) describe a method in which intact antibodies are proteolytically cleaved to create F (ab ') 2 fragments. The obtained fragments are reduced in the presence of an agent that forms complexes of dithiol, sodium arsenite in order to stabilize neighboring dithiols and prevent the formation of intermolecular disulfide. Then the created Fab'-fragments are converted into derivatives of thionitrobenzoate (TNB). One of the Fab'-TNB derivatives is then reconverted to the Fab'-thiol by reduction using mercaptoethylamine and mixed with an equimolar amount of the other Fab'-TNB derivative to form a bispecific antibody. The obtained bispecific antibodies can be used as agents for the selective immobilization of enzymes.
Недавние достижения облегчили прямое извлечение Fab'-SH-фрагментов из Е. coli, которые могут быть химически связаны с образованием биспецифичных антител. В публикации Shalaby et al., J. Exp. Med., 175: 217-225 (1992) описано получение полностью гуманизированной молекулы биспецифичного антитела на основе F(ab')2. Каждый Fab'-фрагмент отдельно секретировался из клеток Е. coli, и его подвергали химическому связыванию in vitro с образованием биспецифичного антитела. Образованное таким образом биспецифичное антитело способно связываться с клетками, сверхэкспрессирующими рецептор HER2 и/или HER3, и нормальными Т-клетками человека, а также запускать литическую активность цитотоксических лимфоцитов человека против опухолевых мишеней молочной железы человека.Recent advances have facilitated the direct extraction of Fab'-SH fragments from E. coli, which may be chemically coupled to form bispecific antibodies. In Shalaby et al., J. Exp. Med., 175: 217-225 (1992) describes the preparation of a fully humanized molecule of a bispecific antibody based on F (ab ') 2 . Each Fab'fragment was separately secreted from E. coli cells, and it was chemically coupled in vitro to form a bispecific antibody. The bispecific antibody thus formed is capable of binding to cells overexpressing the HER2 and / or HER3 receptor and normal human T cells, as well as triggering the lytic activity of human cytotoxic lymphocytes against tumor targets of the human mammary gland.
Предполагаются антитела с двумя валентностями, а также с более чем двумя валентностями. Например, могут быть получены триспецифичные антитела. Tutt et al. J. Immunol. 147: 60 (1991), а также четырехспецифичные антитела.Antibodies with two valencies, as well as with more than two valencies, are contemplated. For example, trispecific antibodies can be prepared. Tutt et al. J. Immunol. 147: 60 (1991), as well as four specific antibodies.
Фармацевтические композицииPharmaceutical Compositions
Другим аспектом изобретения является фармацевтическая композиция, содержащая в качестве активного ингредиента (или в качестве единственного активного ингредиента) биспецифичную связывающую молекулу по данному изобретению, которая специфична к HER2 и HER3. Фармацевтическая композиция может включать любую из биспецифичных связывающих молекул, как описано в данном документе. В некоторых вариантах осуществления изобретения композиции предназначены для улучшения, профилактики или лечения нарушений, которые могут быть связаны с активностью HER2 и/или HER3.Another aspect of the invention is a pharmaceutical composition comprising, as the active ingredient (or as the sole active ingredient), the bispecific binding molecule of the invention that is specific for HER2 and HER3. The pharmaceutical composition may include any of the bispecific binding molecules, as described herein. In some embodiments, the compositions are intended to improve, prevent, or treat disorders that may be associated with HER2 and / or HER3 activity.
Как правило, биспецифичные связывающие молекулы по данному изобретению пригодны для применения в виде лекарственных форм в сочетании с одним или более фармацевтически приемлемым эксципиентом, например, как описано далее.Typically, the bispecific binding molecules of this invention are suitable for use in dosage forms in combination with one or more pharmaceutically acceptable excipients, for example, as described below.
Фармацевтические композиции по данному изобретению могут содержать по меньшей мере одну биспецифичную связывающую молекулу и одну или более дополнительных связывающих молекул (например, антител), которые нацелены на один или более соответствующих поверхностных рецепторов.The pharmaceutical compositions of this invention may contain at least one bispecific binding molecule and one or more additional binding molecules (eg, antibodies) that target one or more corresponding surface receptors.
Фармацевтическая композиция является «стерильной», если она асептична, т.е. свободная от микроорганизмов и их спор.The pharmaceutical composition is "sterile" if it is aseptic, i.e. free from microorganisms and their spores.
Фармацевтическая композиция является «стабильной» если активный агент сохраняет свою физическую стабильность и/или химическую стабильность и/или биологическую активность в течении всего срока годности при температуре хранения, например, при температуре 2-8°С. Предпочтительно, чтобы активные агент сохранял и физическую и химическую стабильность, а также биологическую активность. Период хранения выбирается на основании результатов исследования стабильность при ускоренном и естественном хранении.The pharmaceutical composition is “stable” if the active agent retains its physical stability and / or chemical stability and / or biological activity during the entire shelf life at a storage temperature, for example, at a temperature of 2-8 ° C. Preferably, the active agent retains both physical and chemical stability as well as biological activity. The storage period is selected based on the results of the study of stability during accelerated and natural storage.
Термин «эксципиент» используется в данном документе для описания любого ингредиента, отличающегося от соединения(-ий) по данному изобретению. Выбор инертного эксципиента будет в значительной степени зависеть от таких факторов, как конкретный способ введения, действие эксципиента на растворимость и стабильность и характер лекарственной формы. При использовании в данном документе «фармацевтически приемлемый эксципиент» включает все без исключения растворители, дисперсионные среды, покрытия, антибактериальные и противогрибковые агенты, изотонические и задерживающие абсорбцию агенты и подобные физиологически совместимые вещества. Некоторыми примерами фармацевтически приемлемых эксципиентов являются вода, физиологический раствор, фосфатный буфер, декстроза, глицерин, этанол и т.п., а также их комбинации. Во многих случаях будет предпочтительным включить в композицию изотонические агенты, например, сахара, полиспирты, такие как маннитол, сорбит, или хлорид натрия. Дополнительными примерами фармацевтически приемлемых веществ являются увлажняющие агенты или небольшое количество вспомогательных веществ, таких как увлажняющие или эмульгирующие вещества, консерванты или буферы, которые увеличивают продолжительность хранения или эффективность антитела.The term “excipient” is used herein to describe any ingredient other than the compound (s) of this invention. The choice of an inert excipient will largely depend on factors such as the particular route of administration, the effect of the excipient on solubility and stability, and the nature of the dosage form. As used herein, a “pharmaceutically acceptable excipient” includes, without exception, all solvents, dispersion media, coatings, antibacterial and antifungal agents, isotonic and absorption delaying agents, and similar physiologically compatible substances. Some examples of pharmaceutically acceptable excipients are water, saline, phosphate buffer, dextrose, glycerin, ethanol and the like, as well as combinations thereof. In many cases, it will be preferable to include isotonic agents in the composition, for example, sugars, polyalcohols such as mannitol, sorbitol, or sodium chloride. Additional examples of pharmaceutically acceptable substances are wetting agents or a small amount of excipients, such as wetting or emulsifying agents, preservatives or buffers, which increase the shelf life or effectiveness of the antibody.
Под «буферным агентом» понимается раствор способный сохранять значение рН благодаря взаимодействию кислотных и щелочных компонентов, входящих в его состав. В общем случае, преимущественными являются значения рН фармацевтической композиции от 4,5 до 7,0. В качестве буферных агентов могут быть использованы, например, ацетатный, фосфатный, цитратный, гистидиновый, сукцинатный и т.п. буферные растворы, но, не ограничиваясь ими.By “buffering agent” is meant a solution capable of maintaining a pH value due to the interaction of acidic and alkaline components included in its composition. In general, pH values of the pharmaceutical composition of 4.5 to 7.0 are preferred. As buffering agents, for example, acetate, phosphate, citrate, histidine, succinate and the like can be used. buffer solutions, but not limited to them.
Под «изотоническими агентами» понимается вспомогательное вещество или смесь двух и более вспомогательных веществ, которые обеспечивают изотоническое осмотическое давление раствора. «Изотоническим» считается раствор создающий осмотическое давление от примерно 250 до 350 мОсм/кг. В качестве изотоноческих агентов могут быть использованы полиолы, моно- и дисахара, аминокислоты, соли металлов, например, хлорид натрия, и т.п., но, не ограничиваясь ими.By "isotonic agents" is meant an auxiliary substance or a mixture of two or more auxiliary substances that provide the isotonic osmotic pressure of the solution. "Isotonic" is a solution that creates an osmotic pressure of about 250 to 350 mOsm / kg. As isotonic agents, polyols, mono- and disaccharides, amino acids, metal salts, for example, sodium chloride, and the like, can be used, but not limited to.
Под «стабилизатором» понимается вспомогательное вещество или смесь двух и более вспомогательных веществ, которые обеспечивают физическую и/или химическую стабильность активного агента. В качестве стабилизаторов могут быть использованы аминокислоты, например, аргинин, гистидин, глицин, лизин, глутамин, пролин, но, не ограничиваясь ими; поверхностно-активные вещества, например, полисорбат 20 (торговое наименование Tween 20), полисорбат 80 (торговое наименование Tween 80), полиэтилен-полипропилен гликоль и его кополимеры (торговые наименования Полоксамер (Poloxaner), Плуроник (Pluronic)), натрия додецилсульфат (SDS), но, не ограничиваясь ими; антиоксиданты, например, метионин, ацетилцистеин, аскорбиновая кислота, монотиоглицерол, соли серистых кислот, и т.п., но не ограничиваясь ими; хелатирующие агенты, например, ЭДТА, ДТПА, цитрат натрия и т.п., но не ограничиваясь ими.By “stabilizer” is meant an auxiliary substance or a mixture of two or more auxiliary substances that provide the physical and / or chemical stability of the active agent. As stabilizers, amino acids can be used, for example, but not limited to arginine, histidine, glycine, lysine, glutamine, proline; surfactants, for example, polysorbate 20 (trade name Tween 20), polysorbate 80 (trade name Tween 80), polyethylene-polypropylene glycol and its copolymers (trade names Poloxamer, Pluronic), sodium dodecyl sulfate (SDS ), but not limited to them; antioxidants, for example, methionine, acetylcysteine, ascorbic acid, monothioglycerol, salts of seric acids, and the like, but not limited to; chelating agents, for example, but not limited to EDTA, DTPA, sodium citrate, and the like.
Фармацевтические композиции по настоящему изобретению и способы их изготовления будут бесспорно очевидными для специалистов в этой области. Такие композиции и способы их изготовления можно найти, например, в Remington, The Science and Practice of Pharmacy, 21th Edition, Troy, Beringer., Lippincott Williams and Wilkins., Philadelphia, PA 2006. Производство фармацевтических композиций предпочтительно должно соответствовать требованиям GMP (надлежащей производственной практики).The pharmaceutical compositions of the present invention and methods for their manufacture will be undeniably apparent to those skilled in the art. Such compositions and methods for their manufacture can be found, for example, in Remington, The Science and Practice of Pharmacy, 21th Edition, Troy, Beringer., Lippincott Williams and Wilkins., Philadelphia, PA 2006. The manufacture of pharmaceutical compositions should preferably comply with GMP (appropriate field trip).
Фармацевтическая композиция по данному изобретению может изготавливаться, упаковываться или широко продаваться, в виде единичной стандартной дозы или множества единичных стандартных доз. Используемый в данном документе термин «единичная стандартная доза» означает дискретное количество фармацевтической композиции, содержащего заранее определенное количество активного ингредиента. Количество активного ингредиента обычно равно дозировке активного ингредиента, который будет вводиться субъекту, или удобной части такой дозировки, например, половине или трети такой дозировки.The pharmaceutical composition of this invention can be manufactured, packaged or sold widely, in the form of a single unit dose or many single unit doses. As used herein, the term “unit dosage unit” means a discrete amount of a pharmaceutical composition containing a predetermined amount of an active ingredient. The amount of active ingredient is usually equal to the dosage of the active ingredient that will be administered to the subject, or a convenient portion of such a dosage, for example half or a third of such a dosage.
Любой способ введения пептидов, белков или антител, принятый в данной области, может соответствующим образом использоваться для биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению.Any method of administering peptides, proteins, or antibodies adopted in the art can be suitably used for the bispecific binding molecule of the invention.
Фармацевтические композиции по настоящему изобретению, как правило, пригодны для парентерального введения. Используемый в данном документе термин «парентеральное введение» фармацевтической композиции включает любой способ введения, для которого характерно физическое нарушение целостности ткани субъекта и введение фармацевтической композиции через нарушение в ткани, что обычно приводит к прямому попаданию в кровоток, в мышцу или во внутренний орган. Таким образом, парентеральное введение включает, помимо прочего, введение фармацевтической композиции путем инъекции композиции посредством введения композиции через хирургический разрез, путем нанесения композиции с помощью проникающей в ткани нехирургической раны и т.п. В частности, предполагается, что парентеральное введение включает, помимо прочего, подкожную, внутрибрюшинную, внутримышечную, внутривенную, внутриартериальную, интратекальную, внутрижелудочковую, интрауретральную, внутричерепную, внутрисуставнную инъекцию или инфузии; и почечные диализные инфузионные методики. Внутриопухолевая доставка, например, внутриопухолевая инъекция, также может оказаться полезной. Также предусмотрена региональная перфузия. Предпочтительные варианты осуществления изобретения включают внутривенный и подкожный пути.The pharmaceutical compositions of the present invention are generally suitable for parenteral administration. As used herein, the term “parenteral administration” of a pharmaceutical composition includes any route of administration that is characterized by a physical violation of the integrity of the tissue of the subject and the administration of the pharmaceutical composition through a violation in the tissue, which usually leads to direct entry into the bloodstream, muscle or internal organ. Thus, parenteral administration includes, but is not limited to, administering the pharmaceutical composition by injecting the composition by administering the composition through a surgical incision, by applying the composition with a non-surgical wound penetrating the tissue, and the like. In particular, it is contemplated that parenteral administration includes, but is not limited to, subcutaneous, intraperitoneal, intramuscular, intravenous, intraarterial, intrathecal, intraventricular, intraurethral, intracranial, intraarticular injection or infusion; and renal dialysis infusion techniques. Intratumoral delivery, for example, intratumoral injection, may also be useful. Regional perfusion is also provided. Preferred embodiments of the invention include intravenous and subcutaneous routes.
Лекарственные формы фармацевтических композиций, подходящие для парентерального введения, обычно содержат активный ингредиент в сочетании с фармацевтически приемлемым носителем/эксципиентом, например, стерильной водой или стерильным изотоническим раствором. Такие лекарственные формы могут быть изготовлены, упакованы или проданы в форме, подходящей для болюсного введения или для непрерывного введения. Инъекционные лекарственные формы могут быть изготовлены, упакованы или проданы в стандартной лекарственной форме, например, в ампулах, или в многодозовых контейнерах, содержащих консервант. Лекарственные формы для парентерального введения включают, помимо прочего, суспензии, растворы, эмульсии в масляных или водных основах, пасты и тому подобное. Такие лекарственные формы могут также содержать один или более дополнительных ингредиентов, включая, помимо прочего, суспендирующие, стабилизирующие или диспергирующие агенты. В одном варианте осуществления изобретения композиции для парентерального введения активный ингредиент предоставляется в сухой форме (то есть, порошок или гранулы) для растворения с подходящей основой (например, стерильная апирогенная вода) до парентерального введения восстановленного состава. Парентеральные лекарственные формы и также включают водные растворы, которые могут содержать наполнители, такие как соли, углеводы и буферные агенты (предпочтительно рН от 3 до 9, еще более предпочтительно рН от 4,5 до 7), но для некоторых видов применения более подходящей лекарственной формой может являться стерильный неводный раствор или сухая форма для использования в сочетании с подходящей основой, такой как стерильная апирогенная вода. Примером формы для парентерального введения являются растворы или взвеси в стерильных водных растворах, например, водные растворы пропиленгликоля или декстрозы. Такие лекарственные формы при необходимости могут быть буферными. Другие подходящие лекарственные формы для парентерального введения могут включать те, которые содержат активный ингредиент в микрокристаллической форме или в липосомальном препарате. Лекарственные формы для парентерального введения могут быть выполнены для немедленного и/или модифицированного высвобождения. Лекарственные формы с модифицированным высвобождением включают отсроченное, замедленное, пульсирующее, контролируемое, нацеленное и программируемое высвобождение.Dosage forms of pharmaceutical compositions suitable for parenteral administration usually contain the active ingredient in combination with a pharmaceutically acceptable carrier / excipient, for example, sterile water or a sterile isotonic solution. Such dosage forms can be manufactured, packaged or sold in a form suitable for bolus administration or for continuous administration. Injectable dosage forms can be manufactured, packaged, or sold in unit dosage form, for example, in ampoules, or in multi-dose containers containing a preservative. Dosage forms for parenteral administration include, but are not limited to, suspensions, solutions, emulsions in oily or aqueous bases, pastes, and the like. Such dosage forms may also contain one or more additional ingredients, including, but not limited to, suspending, stabilizing, or dispersing agents. In one embodiment of the composition for parenteral administration, the active ingredient is provided in dry form (i.e., powder or granules) for dissolution with a suitable base (e.g., sterile pyrogen-free water) prior to parenteral administration of the reconstituted composition. Parenteral dosage forms also include aqueous solutions that may contain excipients, such as salts, carbohydrates and buffering agents (preferably
Например, в одном из аспектов стерильные растворы для инъекций могут быть получены путем включения биспецифичной связывающей молекулы в необходимом количестве в соответствующий растворитель с одним или комбинацией ингредиентов, перечисленных выше, по мере необходимости, с последующей фильтрационной стерилизацией. Обычно дисперсии получают введением активного соединения в стерильный растворитель, который содержит основную дисперсионную среду и другие необходимые ингредиенты из перечисленных выше. В случае стерильных порошков для получения стерильных инъекционных растворов, способы получения представляют собой сушку вымораживанием (лиофилизацию), которая дает порошок активного ингредиента плюс любой дополнительный желательный ингредиент из его предварительно стерилизованного фильтрацией раствора. Надлежащая текучесть раствора может поддерживаться, например, применением материалов покрытия, таких как лецитин, поддержанием необходимого размера частиц в случае дисперсий и применением поверхностно-активных веществ. Пролонгированное всасывание инъекционных композиций может быть осуществлено путем включения в композицию агента, который задерживает абсорбцию, например, моностеараты и желатин, и/или путем покрытий с модифицированным высвобождением (например, покрытий с медленным высвобождением).For example, in one aspect, sterile injectable solutions can be prepared by incorporating the bispecific binding molecule in the required amount into an appropriate solvent with one or a combination of the ingredients listed above, as necessary, followed by filtration sterilization. Typically, dispersions are prepared by incorporating the active compound in a sterile solvent that contains a basic dispersion medium and other necessary ingredients from those listed above. In the case of sterile powders to obtain sterile injectable solutions, the preparation methods are freeze-drying (lyophilization), which gives the powder of the active ingredient plus any additional desired ingredient from its pre-sterilized filtration solution. The proper fluidity of the solution can be maintained, for example, by the use of coating materials such as lecithin, by maintaining the required particle size in the case of dispersions, and by the use of surfactants. Prolonged absorption of the injectable compositions can be accomplished by incorporating into the composition an agent that delays absorption, for example, monostearates and gelatin, and / or by modified release coatings (eg, slow release coatings).
Биспецифичные связывающие молекулы по данному изобретению могут также вводиться интраназально или ингаляционно, обычно в форме сухого порошка (самостоятельно, в виде смеси или в виде частиц со смешанными компонентами, например, смешанными с подходящим фармацевтически приемлемым наполнителем) из ингалятора с сухим порошком, такого как аэрозольный контейнер под давлением, помпа, спрей, распылитель (предпочтительно распылитель, в котором использован принцип электрогидродинамики для получения мелкодисперсного тумана) или небулайзер, в котором используется или не используется подходящий пропеллент, или в виде назальных капель.The bispecific binding molecules of this invention can also be administered intranasally or inhaled, usually in the form of a dry powder (alone, as a mixture or in the form of particles with mixed components, for example, mixed with a suitable pharmaceutically acceptable excipient) from a dry powder inhaler, such as aerosol container under pressure, pump, spray, atomizer (preferably an atomizer that uses the principle of electrohydrodynamics to obtain fine mist) or a nebulizer, in torus or no use suitable propellant, or as nasal drops.
Контейнер под давлением, помпа, спрей, распылитель или небулайзер обычно содержит раствор или суспензию связывающей молекулы по данному изобретению, включая, например, подходящее вещество для диспергирования, растворения или продления высвобождения активного вещества, пропеллент в качестве растворителя.A pressurized container, pump, spray, nebulizer or nebulizer typically contains a solution or suspension of the binding molecule of this invention, including, for example, a suitable substance for dispersing, dissolving or prolonging the release of the active substance, a propellant as a solvent.
До использования в виде сухого порошка или суспензии, лекарственный препарат обычно микронизируют до размера подходящего для доставки путем ингаляции (обычно менее 5 микрон). Этого можно достичь любым подходящим способом измельчения, таким как размол на спиральной струйной мельнице, размол на струйной мельнице с кипящим слоем, сверхкритическая очистка жидкости для формирования наночастиц, гомогенизация высоким давлением или распылительная сушка.Prior to use as a dry powder or suspension, the drug is usually micronized to a size suitable for delivery by inhalation (usually less than 5 microns). This can be achieved by any suitable grinding method, such as grinding in a spiral jet mill, grinding in a fluidized bed jet mill, supercritical cleaning of a liquid to form nanoparticles, high pressure homogenization, or spray drying.
Капсулы, блистеры и картриджи для использования в ингаляторе или инсуфляторе могут выполнены так, чтобы содержать порошковую смесь соединения по данному изобретению, подходящей порошковой основы и модификатор активности.Capsules, blisters, and cartridges for use in an inhaler or insufflator may be configured to contain a powder mixture of a compound of this invention, a suitable powder base, and an activity modifier.
Подходящая формула раствора для использования в распылителе, в котором использован принцип электрогидродинамики для получения мелкодисперсного тумана, может содержать подходящую дозу биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению на одно нажатие, и объем на нажатие может варьироваться, например, от 1 мкл до 200 мкл, более предпочтительно от 1 мкл до 100 мкл.A suitable solution formula for use in a nebulizer that utilizes the electrohydrodynamic principle to produce fine mist may contain a suitable dose of the bispecific binding molecule of the present invention with one press, and the volume per press may vary, for example, from 1 μl to 200 μl, more preferably from 1 μl to 100 μl.
В лекарственные формы по данному изобретения, предназначенные для ингаляции/интраназального введения, могут быть добавлены подходящие ароматизаторы, такие как ментол и левоментол, или подсластители, такие как сахарин или натрия сахарин.Suitable flavoring agents, such as menthol and levomenthol, or sweeteners, such as saccharin or sodium saccharin, may be added to the dosage forms of this invention for inhalation / intranasal administration.
Лекарственные формы для парентерального введения могут быть выполнены для немедленного и/или модифицированного высвобождения. Лекарственные формы с модифицированным высвобождением включают отсроченное, замедленное, пульсирующее, контролируемое, нацеленное и программируемое высвобождение.Dosage forms for parenteral administration can be performed for immediate and / or modified release. Modified release dosage forms include delayed, delayed, pulsating, controlled, targeted and programmed release.
В случае порошковых ингаляторов и аэрозолей, единица дозирования устанавливается посредством клапана, который доставляет отмеренное количество. Единицы в соответствии с данным изобретением обычно устанавливают для введения отмеренной дозы или «впрыска» связывающей молекулы по данному изобретению. Общая суточная доза будет обычно вводиться в виде однократной дозы или еще чаще - в виде разделенных доз в течение суток.In the case of powder inhalers and aerosols, the dosage unit is set by means of a valve that delivers a metered amount. Units in accordance with this invention are usually set for the introduction of a measured dose or "injection" of a binding molecule according to this invention. The total daily dose will usually be administered as a single dose or more often as divided doses throughout the day.
Биспецифичные молекулы по данному изобретению также могут быть выполнены в лекарственной форме для перорального введения. Пероральное введение может включать глотание, так что соединение поступает в желудочно-кишечный тракт и/или буккально, лингвально или сублингвально поступает в кровоток непосредственно из полости рта.The bispecific molecules of this invention may also be formulated for oral administration. Oral administration may include swallowing, so that the compound enters the gastrointestinal tract and / or buccally, lingually or sublingually enters the bloodstream directly from the oral cavity.
Лекарственные формы, пригодные для перорального введения, включают твердые, полутвердые и жидкие системы, такие как таблетки; мягкие или твердые капсулы, содержащие мульти- или наночастицы, жидкости или порошки; пастилки (включая заполненные жидкостью); жевательные формы; гели; быстро растворимые лекарственные формы; пленки; суппозитории; спреи; и щечные/мукоадгезивные пластыри.Dosage forms suitable for oral administration include solid, semi-solid and liquid systems, such as tablets; soft or hard capsules containing multi- or nanoparticles, liquids or powders; lozenges (including those filled with liquid); chewing forms; gels; rapidly soluble dosage forms; films; suppositories; Sprays and buccal / mucoadhesive adhesives.
Жидкие лекарственные формы включают суспензии, растворы, сиропы и эликсиры. Такие лекарственные формы могут быть использованы как наполнители в мягких или жестких капсулах (например, из желатина или гидроксипропилметилцеллюлозы) и обычно содержат носитель, например, воду, этанол, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль, метилцеллюлозу или подходящее масло и один или более эмульгаторов и/или суспендирующих агентов. Жидкие лекарственные формы могут быть также изготовлены путем восстановления твердого вещества, например, из саше.Liquid dosage forms include suspensions, solutions, syrups and elixirs. Such dosage forms can be used as fillers in soft or hard capsules (for example, gelatin or hydroxypropyl methylcellulose) and usually contain a carrier, for example, water, ethanol, polyethylene glycol, propylene glycol, methyl cellulose or a suitable oil and one or more emulsifiers and / or suspending agents . Liquid dosage forms can also be made by reconstituting a solid, for example, from a sachet.
В одном варианте осуществления изобретения биспецифичная связывающая молекула по данному изобретению является частью композиции, содержащей гистидин и ацетат в концентрации от 1 до 100 мМ в буфере с рН от 5,0 до 6,5.In one embodiment, the bispecific binding molecule of this invention is part of a composition comprising histidine and acetate in a concentration of 1 to 100 mM in a buffer with a pH of from 5.0 to 6.5.
Терапевтическое применение биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретениюTherapeutic Use of the Bispecific Binding Molecule of the Invention
В одном аспекте биспецифичная связывающая молекула по данному изобретению применяется в лечении нарушений, которые связаны с активностью HER2 и HER3.In one aspect, the bispecific binding molecule of the invention is used in the treatment of disorders that are associated with the activity of HER2 and HER3.
Термин "нарушение" означает любое состояние, которое можно улучшить в результате лечения по настоящему изобретению. В определение данного термина входят хронические и острые нарушения или заболевания, включающие в себя патологические состояния, которые вызывают предрасположенность млекопитающего к возникновению данного нарушения. Неограничивающие примеры подлежащих лечению заболеваний включают в себя доброкачественные и злокачественные опухоли; лейкозы и лимфоидные злокачественные новообразования, в частности рак молочной железы, яичника, желудка, эндометрия, слюнной железы, легкого, почки, ободочной кишки, щитовидной железы, поджелудочной железы, предстательной железы или мочевого пузыря; нейронные, глиальные, астроцитальные, гипоталамусные и другие гландулярные, макрофаговые, эпителиальные, стромальные и бластоцельные нарушения; воспалительные, ангиогенные и иммунологические нарушения. Предпочтительным подлежащим лечению нарушением согласно изобретению является злокачественная опухоль.The term "violation" means any condition that can be improved as a result of treatment of the present invention. The definition of this term includes chronic and acute disorders or diseases, including pathological conditions that cause a mammal's predisposition to the occurrence of this violation. Non-limiting examples of diseases to be treated include benign and malignant tumors; leukemia and lymphoid malignancies, in particular cancer of the breast, ovary, stomach, endometrium, salivary gland, lung, kidney, colon, thyroid gland, pancreas, prostate or bladder; neural, glial, astrocytal, hypothalamic and other glandular, macrophage, epithelial, stromal and blastocellular disorders; inflammatory, angiogenic and immunological disorders. A preferred disorder to be treated according to the invention is a malignant tumor.
Термины "рак" или "раковый" относятся к физиологическому состоянию или описывают физиологическое состояние у млекопитающих, которое, как правило, характеризуется нерегулируемым(/-ой) ростом/пролиферацией клеток. Это определение охватывает доброкачественные и злокачественные раковые заболевания. Примеры раковых заболеваний включают, но без ограничения, карциному, лимфому, бластому, саркому и лейкоз. Более конкретные примеры таких раковых заболеваний включают плоскоклеточный рак, мелкоклеточный рак легкого, немелкоклеточный рак легкого, аденокарциному легкого, плоскоклеточную карциному легкого, рак брюшины, печеночноклеточный рак, рак желудка, включая рак ЖКТ, рак поджелудочной железы, глиобластому, глиому, цервикальный рак, рак яичника, рак печени, рак мочевого пузыря, рак молочной железы, рак толстой кишки, колоректальный рак, карциному эндометрия и матки, карциному слюнных желез, рак почки (почечноклеточную карциному), рак предстательной железы (рак простаты), рак наружных женских половых органов, рак щитовидной железы, печеночную карциному, карциному анального канала, карциному пениса, меланому и различные типы рака головы и шеи.The terms "cancer" or "cancerous" refer to a physiological state or describe the physiological state in mammals, which is usually characterized by unregulated (/ -) cell growth / proliferation. This definition covers benign and malignant cancers. Examples of cancers include, but are not limited to, carcinoma, lymphoma, blastoma, sarcoma, and leukemia. More specific examples of such cancers include squamous cell carcinoma, small cell lung cancer, non-small cell lung cancer, adenocarcinoma of the lung, squamous cell carcinoma of the lung, peritoneal cancer, hepatic cell carcinoma, gastric cancer, including gastrointestinal cancer, pancreatic cancer, glioblastoma, glioma, cervical cancer, ovarian cancer, liver cancer, bladder cancer, breast cancer, colon cancer, colorectal cancer, endometrial and uterine carcinoma, salivary carcinoma, kidney cancer (renal cell carcinoma), Yelnia prostate (prostate cancer), cancer, vulval cancer, thyroid cancer, hepatic carcinoma, anal carcinoma, penile, melanoma, and various types of head and neck cancer.
«Лечить», «лечение» и «терапия» относятся к методу смягчения или устранения биологического расстройства и/или по меньшей мере одного из сопутствующих ему симптомов. Используемый в данном документе, чтобы «облегчить» болезнь, заболевание или состояние, означает уменьшение тяжести и/или частоты возникновения симптомов заболевания, расстройства или состояния. Кроме того, содержащиеся в данном документе ссылки в на «лечение» включает ссылки на лечебную, паллиативную и профилактическую терапию.“Treat,” “treatment,” and “therapy” refer to a method of alleviating or eliminating a biological disorder and / or at least one of its accompanying symptoms. As used herein to “alleviate” a disease, disease, or condition, it means reducing the severity and / or frequency of symptoms of the disease, disorder, or condition. In addition, references herein to “treatment” include references to therapeutic, palliative, and preventive therapy.
Под выражением "снижает или ингибирует" понимают способность вызывать общее снижение, предпочтительно, на 20% или более, более предпочтительно, на 50% или более и, наиболее предпочтительно, на 75%, 85%, 90%), 95% или более. "Снижает или ингибирует" может относиться к наличию или размеру метастазов, размеру первичной опухоли или к размеру или числу кровеносных сосудов при ангиогенных расстройствах.By the expression “reduces or inhibits” is meant the ability to cause a general decrease, preferably by 20% or more, more preferably by 50% or more, and most preferably by 75%, 85%, 90%), 95% or more. “Reduces or inhibits” may refer to the presence or size of metastases, the size of the primary tumor, or the size or number of blood vessels in angiogenic disorders.
В одном аспекте субъект лечения или пациент является млекопитающим, предпочтительно человеческим субъектом. Вышеупомянутый субъект может быть мужского или женского пола и любого возраста.In one aspect, the subject of treatment or the patient is a mammal, preferably a human subject. The above subject may be male or female and of any age.
Термин "терапевтически эффективное количество" относится к количеству антитела или фрагмента антитела для лечения заболевания или расстройства у субъекта. В случае опухоли (например, раковой опухоли) терапевтически эффективное количество антитела или фрагмента антитела (например, антитела или фрагмента антитела, которое специфически связывает HER2 и HER3) может уменьшать число раковых клеток; уменьшать начальный размер опухоли; ингибировать (т.е. до некоторой степени замедлять и, предпочтительно, прекращать) инфильтрацию раковыми клетками периферических органов; ингибировать (т.е. до некоторой степени замедлять и, предпочтительно, прекращать) метастазирование опухоли; ингибировать, до некоторой степени, рост опухоли; и/или облегчать, до некоторой степени, один или более симптомов, обусловленных расстройством. Антитело или фрагмент антитела может, до некоторой степени, предупреждать рост и/или убивать имеющиеся раковые клетки, оно может вызывать цитостатический и/или цитотоксический эффект. При терапии рака эффективность in vivo можно определять, например, оценивая продолжительность жизни, время до прогрессирования заболевания (ТТР), частоту ответа опухоли на лечение (RR), продолжительность ответа и/или качество жизни.The term “therapeutically effective amount” refers to the amount of an antibody or antibody fragment for treating a disease or disorder in a subject. In the case of a tumor (eg, cancer), a therapeutically effective amount of an antibody or antibody fragment (eg, an antibody or antibody fragment that specifically binds HER2 and HER3) can reduce the number of cancer cells; reduce the initial size of the tumor; inhibit (i.e., to some extent slow down and, preferably, stop) cancer cell infiltration of peripheral organs; inhibit (i.e., to some extent slow down and, preferably, stop) tumor metastasis; inhibit, to some extent, tumor growth; and / or alleviate, to some extent, one or more symptoms associated with the disorder. An antibody or antibody fragment can, to some extent, prevent the growth and / or kill existing cancer cells, it can cause a cytostatic and / or cytotoxic effect. In cancer therapy, in vivo efficacy can be determined, for example, by assessing life expectancy, time to disease progression (TTR), tumor response rate (RR), response duration and / or quality of life.
Используемые в данном документе термины «совместное назначение», «совместно назначенный» и «в сочетании с» относящиеся к биспецифичным связывающим молекулам с одним или более другими терапевтическими агентами, как предполагается, означают, сслылаются или включают:As used herein, the terms “co-administration,” “co-administration,” and “in conjunction with” referring to bispecific binding molecules with one or more other therapeutic agents are intended to mean, refer to, or include:
1) одновременное введение такой комбинации биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению и терапевтического агента пациенту, который нуждается в лечении, когда такие компоненты сформулированы вместе в одной лекарственной форме, из которой указанные компоненты высвобождаются практически одновременно указанному пациенту,1) the simultaneous administration of such a combination of the bispecific binding molecule of this invention and a therapeutic agent to a patient who needs treatment when such components are formulated together in one dosage form from which these components are released almost simultaneously to the specified patient,
2) одновременное введение такой комбинации биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению и терапевтического агента пациенту, который нуждается в лечении, когда такие компоненты сформулированы отдельно в разных лекарственных формах, введение которых происходит практически в одно и то же время указанному пациенту, после чего указанные компоненты высвобождаются практически одновременно указанному пациенту,2) the simultaneous administration of such a combination of the bispecific binding molecule according to this invention and a therapeutic agent to a patient who needs treatment when such components are formulated separately in different dosage forms, the administration of which occurs almost at the same time to the specified patient, after which these components are released almost simultaneously to the specified patient,
3) последовательное введение такой комбинации биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению и терапевтического агента пациенту, который нуждается в лечении, когда такие компоненты сформулированы отдельно друг от друга в отдельных лекарственных формах, которые принимаются в последовательно по времени указанным пациентом со значимым временным интервалом между каждым введением, после чего указанные компоненты высвобождаются в практически разное время указанному пациенту; а также3) the sequential administration of such a combination of the bispecific binding molecule of the present invention and a therapeutic agent to a patient who needs treatment when such components are formulated separately from each other in separate dosage forms that are taken sequentially by the indicated patient with a significant time interval between each administration after which these components are released at substantially different times to the specified patient; as well as
4) последовательное введение такой комбинации биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению и терапевтического агента пациенту, который нуждается в лечении, когда такие компоненты сформулированы вместе в единый лекарственной форме, из которой высвобождение указанных компонентов происходит контролируемым образом, после чего они одновременно, последовательно или совместно высвобождаются в одно и то же время и/или разное время указанному пациенту, где каждая часть может быть введена одним или разными путями.4) sequential administration of such a combination of the bispecific binding molecule of this invention and a therapeutic agent to a patient who needs treatment when such components are formulated together in a single dosage form from which the release of these components occurs in a controlled manner, after which they are simultaneously, sequentially or jointly released at the same time and / or different times to the specified patient, where each part can be entered in one or different ways.
Биспецифичные связывающие молекулы по данному изобретению могут назначаться без дополнительного терапевтического лечения, т.е. в качестве самостоятельной терапии. Кроме того, лечение биспецифичными связывающими молекулами по данному изобретению может включать по меньшей мере одно дополнительное терапевтическое лечение (комбинированная терапия). В некоторых вариантах осуществления изобретения биспецифичная связывающая молекула может вводиться совместно или быть сформулирована с другим медикаментом/препаратом для лечения рака.The bispecific binding molecules of this invention may be administered without additional therapeutic treatment, i.e. as an independent therapy. In addition, treatment with the bispecific binding molecules of the invention may include at least one additional therapeutic treatment (combination therapy). In some embodiments, the bispecific binding molecule may be co-administered or formulated with another cancer medication / preparation.
Термин "цитотоксическое средство" в используемом в настоящем описании смысле относится к веществу, которое ингибирует или предотвращает функционирование клеток и/или вызывает разрушение клеток. Подразумевается, что термин включает радиоактивные изотопы (например, At211, I131, I125, Y90, Re186, Re188, Sm153, Bi212, P32 и радиоактивные изотопы Lu), химиотерапевтические средства и токсины, такие как низкомолекулярные токсины или ферментативно активные токсины, имеющие происхождение из бактерий, грибов, растений или животных, включая их фрагменты и/или варианты.The term "cytotoxic agent" as used in the present description refers to a substance that inhibits or prevents the functioning of cells and / or causes destruction of cells. The term is intended to include radioactive isotopes (e.g., At 211 , I 131 , I 125 , Y 90 , Re 186 , Re 188 , Sm 153 , Bi 212 , P 32 and radioactive isotopes Lu), chemotherapeutic agents and toxins, such as low molecular weight toxins or enzymatically active toxins originating from bacteria, fungi, plants or animals, including fragments and / or variants thereof.
"Химиотерапевтическим средством" является химическое соединение, применимое для лечения злокачественной опухоли. Примеры химиотерапевтических средств включают алкилирующие агенты, такие как тиотепа и циклофосфамид (CYTOXAN®); алкилсульфонаты, такие как бусульфан, импросульфан и пипосульфан; азиридины, такие как бензодопа, карбохинон, метуредопа и уредопа; этиленимины и метилмеламины, включая алтретамин, триэтиленмеламин, триэтиленфосфорамид, триэтилентиофосфорамид и триметилмеламин; ацетогенины (в частности, буллатацин и буллатацинон); дельта-9-тетрагидроканнабинол (дронабинол, MARINOL®); бета-лапахон; лапахол; колхицины; бетулиновую кислоту; камптотецин (включая синтетический аналог топотекан (HYCAMTIN®), СРТ-11 (иринотекан, CAMPTOSAR®), ацетилкамптотецин, скополектин и 9-аминокамптотецин); бриостатин; каллистатин; СС-1065 (включая его синтетические аналоги адозелезин, карзелезин и бизелезин); подофиллотоксин; подофиллиновую кислоту; тенипозид; криптофицины (в частности, криптофицин 1 и криптофицин 8); доластатин; дуокармицин (включая синтетические аналоги KW-2189 и СВ1-ТМ1); элеутеробин; панкратистатин; саркодиктиин; спонгистатин; азотистые иприты, такие как хлорамбуцил, хлорнафазин, холофосфамид, эстрамустин, ифосфамид, мехлорэтамин, гидрохлорид оксида мехлорэтамина, мелфалан, новембихин, фенестерин, преднимустин, трофосфамид, урамустин; нитрозомочевины, такие как кармустин, хлорозотоцин, фотемустин, ломустин, нимустин и ранимнустин; антибиотики, такие как энедииновые антибиотики (например, калихеамицин, в частности калихеамицин гамма II и калихеамицин омега II (см., например, Agnew, Chem. Intl. Ed. Engl., 33: 183-186 (1994)); динемицин, включая динемицин А; эсперамицин; а также хромофор неокарциностатина и родственные хромофоры хромопротеинов энедииновые антибиотики, аклациномизины, актиномицин, аутрамицин, азасерин, блеомицины, кактиномицин, карабицин, карминомицин, карзинофилин, хромомицины, дактиномицин, даунорубицин, деторубицин, 6-диазо-5-оксо-L-норлейцин, доксорубицин (включая ADRIAMICIN®, морфолинодоксорубицин, цианоморфолинодоксорубицин, 2-пирролинодоксорубицин, доксорубицино HCl в инъецируемых липосомах (DOXOL®), липосомный доксорубицин TLC D-99 (MYOCET®), пегилированный липосомный доксорубицин (CAELYX®) и дезоксидоксорубицин), эпирубицин, эзорубицин, идарубицин, марцелломицин, митомицины, такие как митомицин С, микофеноловую кислоту, ногаламицин, оливомицины, пепломицин, потфиромицин, пуромицин, квеламицин, родорубицин, стрептонигрин, стрептозоцин, туберцидин, убенимекс, зиностатин, зорубицин; антиметаболиты, такие как метотрексат, гемцитабин (GEMZAR®), тегафур (UFTORAL®), капецитабин (XELODA®), эпотилон и 5-фторурацил (5-FU); аналоги фолиевой кислоты, такие как деноптерин, метотрексат, птероптерин, триметрексат; аналоги пурина, такие как флударабин, 6-меркаптопурин, тиамиприн, тиогуанин; аналоги пиримидина, такие как анцитабин, азацитидин, 6-азауридин, кармофур, цитарабин, дидезоксиуридин, доксифлуридин, эноцитабин, флоксуридин; средства, подавляющие функции надпочечников, такие как аминоглютетимид, митотан, трилостан; компенсатор фолиевой кислоты, такой как фолиновая кислота; ацеглатон; гликозид альдофосфамида; аминолевулиновую кислоту; энилурацил; амсакрин; бестрабуцил; бисантрен; эдатраксат; дефофамин; демеколцин; диазихон; элфорнитин; ацетат эллиптиния; этоглуцид; нитрат галлия; гидроксимочевину; лентинан; лонидаинин; майтанзиноиды, такие как майтанзин и ансамитоцины; митогуазон; митоксантрон; мопиданмол; нитраэрин; пентостатин; фенамет; пирарубицин; лозоксантрон; 2-этилгидразид; прокарбазин; полисахаридный комплекс PSK® (JHS Natural Products, Eugene, OR); разоксан; ризоксин; сизофиран; спирогерманий; тенуазоновую кислоту; триазиквон; 2,2',2''-трихлортриэтиламин; трихотецены (в частности, токсин Т-2, верракурин А, роридин А и ангуидин); уретан; дакарбазин; манномустин; митобронитол; митолактол; пипоброман; гацитозин; арабинозид ("ara-С"); тиотепа; таксоид, например паклитаксел (TAXOL®), препарат паклитаксела на основе сконструированных связанных с альбумином наночастиц (ABRAXANETM) и доцетаксел (TAXOTERE®); хлорамбуцил; 6-тиогуанин; меркаптопурин; метотрексат; средства на основе платины, такие как цисплатин, оксалиплатин и карбоплатин; алкалоиды барвинка, которые предотвращают полимеризацию тубулина из образующихся микротрубочек, включая винбластин (VELBAN®), винкристин (ONCOVIN®) виндезин (ELDISINE®, FILDESIN®) и винорелбин (NAVELBINE®); этопозид (VP-16); ифосфамид; митоксантрон; лейковорин; новантрон; эдатрексат; дауномицин; аминоптерин; ибандронат; ингибитор топоизомеразы RFS 2000; дифторметилорнитин (DMFO); ретиноиды, такие как ретиноевая кислота, включая бексаротен (TARGRETIN®); бифосфонаты, такие как клодронат (например, BONEFOS® или OSTAC®), этидронат (DIDROCAL®), NE-58095, золедроновую кислоту/золедронат (ZOMETA®), алендронат (FOSAMAX®), памидронат (AREDIA®), тилудронат (SKELID®) или ризендронат (ACTONEL®); троксацитабин (1,3-диоксолановый нуклеозидный аналог цитозина); антисмысловые олигонуклеотиды, в частности олигонуклеотиды, которые ингибируют экспрессию генов в путях передачи сигналов, вовлеченных в пролиферацию аберрантных клеток, таких как, например, PKC-альфа, Raf, H-Ras и рецептора эпидермального фактора роста (EGF-R); вакцины, такие как вакцина THERATOPE® и вакцины для генной терапии, например вакцина ALLOVECTIN®, вакцина LEUVECTIN® и вакцина VAXID®; ингибитор топоизомеразы 1 (например, LURTOTECAN®); rmRH (например, ABARELIX®); BAY439006 (сорафениб; Bayer); SU-11248 (Pfizer); перифосин, ингибитор ЦОГ-2 (например, целекоксиб или эторикоксиб), ингибитор протеосом (например, PS341); бортезомиб (VELCADE®); CCI-779; типифарниб (811577); орафениб, АВТ510; ингибитор Всl-2, такой как облимерсен натрия (GENASENSE®); пиксантрон; ингибиторы EGFR (см. определение ниже); ингибиторы тирозинкиназ (см. определение ниже); и фармацевтически приемлемые соли, кислоты или производные любого из указанных выше средств; а также сочетания двух или более указанных выше средств, такие как CHOP, сокращенное название комбинированной терапии циклофосфамидом, доксорубицином, винкристином и преднизолоном, и FOLFOX, сокращенное название схемы лечения оксалиплатином (ELOXATINTM) в сочетании с 5-FU и лейковорином.A “chemotherapeutic agent” is a chemical compound useful in the treatment of a malignant tumor. Examples of chemotherapeutic agents include alkylating agents such as thiotepa and cyclophosphamide (CYTOXAN ®); alkyl sulfonates such as busulfan, improsulfan and piposulfan; aziridines such as benzodopa, carboquinone, meturedopa and uredopa; ethyleneimines and methylmelamines, including altretamine, triethylene melamine, triethylene phosphoramide, triethylene thiophosphoramide and trimethyl melamine; acetogenins (in particular, bullatacin and bullatacinon); delta-9-tetrahydrocannabinol (dronabinol, MARINOL ® ); beta lapachone; lapachol; colchicines; betulinic acid; camptothecin (including the synthetic analogue of topotecan (HYCAMTIN ® ), CPT-11 (irinotecan, CAMPTOSAR ® ), acetyl camptothecin, scopolectin and 9-aminocamptothecin); bryostatin; callistatin; CC-1065 (including its synthetic analogs, adozelesin, carzelesin and biselezin); podophyllotoxin; podophyllic acid; teniposide; cryptophycin (in particular, cryptophycin 1 and cryptophycin 8); dolastatin; duocarmycin (including synthetic analogues KW-2189 and CB1-TM1); eleutherobin; pankratistatin; sarcodiktiin; spongistatin; nitrogen mustards, such as chlorambucil, chlorofazine, holophosphamide, estramustine, ifosfamide, mechlorethamine, mechlorethamine oxide hydrochloride, melphalan, novembikhine, phenesterol, prednimustine, trophosphamide, uramustine; nitrosoureas such as carmustine, chlorozotocin, fotemustine, lomustine, nimustine and ranimnustine; antibiotics such as enediin antibiotics (e.g. calicheamicin, in particular calicheamicin gamma II and calicheamicin omega II (see, for example, Agnew, Chem. Intl. Ed. Engl., 33: 183-186 (1994)); dynamin, including dynemycin A; esperamycin; as well as the neocarcinostatin chromophore and related chromophores of the chromoprotein enediin antibiotics, aclacinomisins, actinomycin, autramycin, azaserin, bleomycin, cactinomycin, carabicin, carcinomycin, carzinofinin-dichrominocinin, 5-chrominomycin, dichrominocinin, 5 chromin L-norleucine, doxorubicin (including ADRIAMICIN ®, orfolinodoksorubitsin, tsianomorfolinodoksorubitsin, 2-pyrrolino-doxorubicin HCl in injectable liposomes (DOXOL ®), liposomal doxorubicin TLC D-99 (MYOCET ®), pegylated liposomal doxorubicin (CAELYX ®) and deoxydoxorubicin), epirubicin, esorubicin, idarubicin, martsellomitsin, mitomycins such as mitomycin C, mycophenolic acid, nogalamycin, olivomycin, peplomycin, potfiromycin, puromycin, quelamycin, rhodorubicin, streptonigrin, streptozocin, tubercidin, ubenimex, zinostatin, zorubicin; antimetabolites such as methotrexate, gemcitabine (GEMZAR ® ), tegafur (UFTORAL ® ), capecitabine (XELODA ® ), epothilone and 5-fluorouracil (5-FU); folic acid analogues such as denopterin, methotrexate, pteropterin, trimerexate; purine analogs such as fludarabine, 6-mercaptopurine, thiamiprine, thioguanine; pyrimidine analogs such as ancitabine, azacitidine, 6-azauridine, karmofur, cytarabine, dideoxyuridine, doxyfluridine, enocytabine, phloxuridine; adrenal suppressants, such as aminoglutethimide, mitotane, trilostane; a folic acid compensator such as folinic acid; Aceglaton; aldophosphamide glycoside; aminolevulinic acid; eniluracil; amsacrine; bestrabucil; bisanthrene; edatraxate; defofamine; demecolcin; diazikhon; elfornithine; elliptinium acetate; etoglucid; gallium nitrate; hydroxyurea; lentinan; lonidainin; maytansinoids such as maytansine and ansamitocins; mitoguazone; mitoxantrone; mopidanmol; nitraerine; pentostatin; phenamet; pyrarubicin; losoxantrone; 2-ethyl hydrazide; procarbazine; PSK ® polysaccharide complex (JHS Natural Products, Eugene, OR); razoxane; rhizoxin; sisofiran; spiro germanium; tenuazonic acid; triaziquon; 2,2 ', 2''-trichlorotriethylamine; trichotecenes (in particular, T-2 toxin, verracurin A, roridin A and anguidin); urethane; dacarbazine; mannomustine; mitobronitol; mitolactol; pipobroman; gacitosin; arabinoside ("ara-C");thiotepa; a taxoid, for example paclitaxel (TAXOL ® ), a paclitaxel preparation based on engineered albumin-linked nanoparticles (ABRAXANETM) and docetaxel (TAXOTERE ® ); chlorambucil; 6-thioguanine; mercaptopurine; methotrexate; platinum-based products such as cisplatin, oxaliplatin and carboplatin; vinca alkaloids that prevent the polymerization of tubulin from the resulting microtubules, including vinblastine (VELBAN ® ), vincristine (ONCOVIN ® ) vindesine (ELDISINE ® , FILDESIN ® ) and vinorelbine (NAVELBINE ® ); etoposide (VP-16); ifosfamide; mitoxantrone; leucovorin; novantron; edatrexate; daunomycin; aminopterin; ibandronate; topoisomerase inhibitor RFS 2000; difluoromethylornithine (DMFO); retinoids such as retinoic acid, including bexarotene (TARGRETIN ® ); bisphosphonates such as clodronate (for example, BONEFOS ® or OSTAC ®), etidronate (DIDROCAL ®), NE-58095, zoledronic acid / zoledronate (ZOMETA ®), alendronate (FOSAMAX ®), pamidronate (AREDIA ®), tiludronate (SKELID ® ) or risendronate (ACTONEL ® ); troxacitabine (1,3-dioxolane nucleoside analog of cytosine); antisense oligonucleotides, in particular oligonucleotides that inhibit gene expression in signaling pathways involved in the proliferation of aberrant cells, such as, for example, PKC alpha, Raf, H-Ras and epidermal growth factor receptor (EGF-R); vaccines such as the THERATOPE ® vaccine and vaccines for gene therapy, for example ALLOVECTIN ® vaccine, LEUVECTIN ® vaccine and VAXID ® vaccine; topoisomerase 1 inhibitor (e.g. LURTOTECAN ® ); rmRH (e.g., ABARELIX ®); BAY439006 (sorafenib; Bayer); SU-11248 (Pfizer); perifosin, a COX-2 inhibitor (e.g., celecoxib or etoricoxib), a proteosome inhibitor (e.g., PS341); bortezomib (VELCADE ® ); CCI-779; tipifarnib (811577); orafenib, ABT510; Bcl-2 inhibitor such as oblimersen sodium (GENASENSE ® ); pixantron; EGFR inhibitors (see definition below); tyrosine kinase inhibitors (see definition below); and pharmaceutically acceptable salts, acids or derivatives of any of the above; and combinations of two or more of the above, such as CHOP, short name for combination therapy with cyclophosphamide, doxorubicin, vincristine and prednisone, and FOLFOX, short name for oxaliplatin treatment regimen (ELOXATINTM) in combination with 5-FU and leucovorin.
Также в указанное определение включены противогормональные средства, которые действуют, регулируя или ингибируя действие гормонов на опухоли, такие как антиэстрогены со смешанным профилем агонист/антагонист, включая тамоксифен (NOLVADEX®), 4-гидрокситамоксифен, триоксифен, торемифен (FARESTON®); идоксифен, дролоксифен, ралоксифен (EVISTA®), триоксифен, кеоксифен и избирательные модуляторы рецепторов эстрогена (SERM), такие как SERM3; чистые антиэстрогены без агонистических свойств, такие как фулвестрант (FASLODEX®) и ЕМ800 (такие средства могут блокировать димеризацию рецепторов эстрогена (ER), ингибировать связывание ДНК, усиливать метаболизм ER и/или снижать уровни ER); ингибиторы ароматазы, включая стероидные ингибиторы ароматазы, такие как форместан и эксеместан (AROMASIN®), и нестероидные ингибиторы ароматазы, такие как анастразол (ARIMIDEX®), летрозол (FEMARA®) и аминоглутетимид и другие ингибиторы ароматазы, включая ворозол (RIVISOR®), ацетат мегестрола (MEGASE®), фадрозол, имидазол; агонисты рилизинг-гормона лютеинизирующего гормона, включая лейпролид (LUPRON® и ELIGARD®), гозерелин, бузерелин и триптерелин; половые стероиды, включая прогестины, такие как ацетат мегестрола и ацетат медроксипрогестерона, эстрогены, такие как диэтилстилбестрол и премарин и андрогены/ретиноиды, такие как флуоксиместерон, полностью трансретиноевая кислота и фенретинид; онапристон; антипрогестероны; понижающие регуляторы рецепторов эстрогенов (ERD); антиандрогены, такие как флутамид, нилутамид и бикалутамид; тестолактон; и фармацевтически приемлемые соли, кислоты или производные любого из указанных выше средств; а также сочетания двух или более указанных выше средств.Also included in this definition are anti-hormonal drugs that act to regulate or inhibit the action of hormones on tumors, such as antiestrogens with a mixed agonist / antagonist profile, including tamoxifen (NOLVADEX ® ), 4-hydroxy tamoxifen, trioxifen, toremifene (FARESTON ® ); idoxifene, droloxifene, raloxifene (EVISTA ®), trioxifene, keoxifene, and selective estrogen receptor modulators (SERM), such as SERM3; pure antiestrogens without agonistic properties, such as fulvestrant (FASLODEX ® ) and EM800 (such agents can block estrogen receptor dimerization (ER), inhibit DNA binding, enhance ER metabolism and / or reduce ER levels); aromatase inhibitors, including steroidal aromatase inhibitors such as formestane and exemestane (AROMASIN ® ), and non-steroidal aromatase inhibitors such as anastrazole (ARIMIDEX ® ), letrozole (FEMARA ® ) and aminoglutetimide, and other aromatase inhibitors, including Vorozol (RIVISOR ® ) megestrol acetate (MEGASE ® ), fadrozole, imidazole; agonists releasing hormone luteinizing hormone, including leuprolide (LUPRON ® and ELIGARD ®), goserelin, buserelin, and tripterelin; sex steroids, including progestins, such as megestrol acetate and medroxyprogesterone acetate, estrogens such as diethylstilbestrol and premarin and androgens / retinoids such as fluoxymesterone, fully transretinoic acid and phenretinide; shepriston; antiprogesterones; estrogen receptor lowering regulators (ERD); antiandrogens such as flutamide, nilutamide and bicalutamide; testolactone; and pharmaceutically acceptable salts, acids or derivatives of any of the above; as well as combinations of two or more of the above.
Подразумевается, что биспецифичные связывающие молекулы по данному изобретению могут использоваться в способах лечения, как описано выше, могут использоваться в лечении, как описано выше, и/или могут использоваться в производстве медикаментов для лечения, как описано выше.It is understood that the bispecific binding molecules of the present invention can be used in treatment methods as described above, can be used in treatment as described above, and / or can be used in the manufacture of medicaments for treatment as described above.
Дозы и пути введенияDoses and routes of administration
Биспецифичные связывающие молекулы по данному изобретению будут вводиться в количестве, эффективном для лечения состояния, о котором идет речь, т.е. в дозах и в течение периодов времени, необходимых для достижения желаемого результата. Терапевтически эффективное количество может изменяться в зависимости от таких факторов, как конкретное состояние, по поводу которого проводится лечение, возраста, пола и веса пациента, а также является ли введение биспецифичных связывающих молекул самостоятельным лечением или оно проводится в комбинации с одним или более дополнительных анти-аутоиммунных или противовоспалительных методов лечения.The bispecific binding molecules of this invention will be administered in an amount effective to treat the condition in question, i.e. in doses and for periods of time necessary to achieve the desired result. The therapeutically effective amount may vary depending on factors such as the particular condition being treated, the patient’s age, gender, and weight, and whether the administration of the bispecific binding molecules is an independent treatment or is it combined with one or more additional anti- autoimmune or anti-inflammatory treatments.
Схемы приема лекарственных средств можно регулировать, чтобы обеспечить оптимальный желаемый ответ. Например, может быть введен один болюс, несколько разделенных доз могут быть введены в течение некоторого времени, или доза могут быть пропорционально уменьшена или увеличена в зависимости от остроты терапевтической ситуации. Особенно полезным является изготовление парентеральных композиций в стандартной лекарственной форме для простоты введения и однородности дозирования. Стандартная лекарственная форма при использовании в данном документе, относится к физически дискретным единицам, пригодным в качестве единичных доз для пациентов/субъектов, подлежащих лечению; каждая единица содержит заданное количество активного соединения, рассчитанное для получения желаемого терапевтического эффекта в сочетании с требуемым фармацевтическим носителем. Спецификация для стандартных лекарственных форм по настоящему изобретению, как правило, диктуется и непосредственно зависит от (а) уникальных характеристик химиотерапевтического агента и конкретного терапевтического или профилактического эффекта, которые должны быть достигнуты, и (b) ограничений, присущих в технике компаундирования такого активного соединения для лечения чувствительности у субъектов.Drug regimens can be adjusted to provide the optimum desired response. For example, a single bolus may be administered, several divided doses may be administered over time, or the dose may be proportionally reduced or increased depending on the severity of the therapeutic situation. Particularly useful is the manufacture of parenteral compositions in unit dosage form for ease of administration and uniformity of dosage. The unit dosage form, as used herein, refers to physically discrete units suitable as unit doses for patients / subjects to be treated; each unit contains a predetermined amount of the active compound, calculated to obtain the desired therapeutic effect in combination with the desired pharmaceutical carrier. The specification for the unit dosage forms of the present invention is generally dictated and directly dependent on (a) the unique characteristics of the chemotherapeutic agent and the particular therapeutic or prophylactic effect to be achieved, and (b) the limitations inherent in the compounding technique of such an active compound for treatment of sensitivity in subjects.
Таким образом, квалифицированным специалистам понятно, исходя из раскрытия, представленного в данном документе, что дозы и режим дозирования корректируются в соответствии со способами, хорошо известными в терапевтической области. Это означает, что может быть легко установлена максимально переносимая доза и может быть также определено эффективное количество, обеспечивающее обнаруживаемый терапевтический эффект для пациента, так же как и требования к времени введения каждого агента для достижения видимого терапевтического эффекта для пациента. Таким образом, хотя некоторые дозы и схемы режима введения приведены в качестве примеров в данном документе, эти примеры никоим образом не ограничивают дозы и режимы введения, которые могут понадобиться для пациента в практике применения настоящего изобретения.Thus, qualified specialists understand, based on the disclosure presented in this document, that the dose and dosage regimen are adjusted in accordance with methods well known in the therapeutic field. This means that the maximum tolerated dose can be easily set and an effective amount can be determined that provides a detectable therapeutic effect for the patient, as well as the time requirements for the administration of each agent to achieve a visible therapeutic effect for the patient. Thus, although some dosages and regimen regimens are given as examples herein, these examples do not in any way limit the dosages and regimens that may be necessary for the patient to practice the present invention.
Следует отметить, что значения дозировки могут изменяться, в зависимости от типа и тяжести состояния, которое следует облегчить, и может включать одну или более доз. Кроме того, необходимо понимать, что для любого конкретного пациента, конкретные схемы введения должны быть скорректированы через некоторое время согласно индивидуальной потребности и на усмотрение медицинского работника, который осуществляет введение или контролирует введение композиций, и что диапазоны концентрации, приведенные в данном описании, приведены только в качестве примера и не предназначены для ограничения объема или практики заявленных композиций. Кроме того, режим дозирования с композициями по данному изобретению может быть основан на различных факторах, включая тип заболевания, возраст, вес, пол, состояния здоровья пациента, тяжесть состояния, путь введения и конкретную используемую биспецифичную связывающую молекулу. Таким образом, режим дозирования может широко варьироваться, но может определяться регулярно с помощью стандартных методов. Например, дозы могут быть скорректированы на основе фармакокинетических и фармакодинамических параметров, которые могут включать клинические эффекты, такие как токсические эффекты или лабораторные значения. Таким образом, настоящее изобретение охватывает индивидуальное повышение дозы, которое определяется квалифицированным специалистом. Определение необходимой дозы и режимы хорошо известны в соответствующей области техники и будут понятны специалисту в данной области после ознакомления с идеями, раскрытыми в данном документе.It should be noted that dosage values may vary, depending on the type and severity of the condition, which should be alleviated, and may include one or more doses. In addition, it is necessary to understand that for any particular patient, specific administration schedules should be adjusted after some time according to individual needs and at the discretion of the medical professional who administers or controls the administration of the compositions, and that the concentration ranges given in this description are only given as an example and are not intended to limit the scope or practice of the claimed compositions. In addition, the dosage regimen with the compositions of this invention can be based on various factors, including the type of disease, age, weight, gender, health status of the patient, severity of the condition, route of administration, and the particular bispecific binding molecule used. Thus, the dosage regimen can vary widely, but can be determined regularly using standard methods. For example, doses may be adjusted based on pharmacokinetic and pharmacodynamic parameters, which may include clinical effects, such as toxic effects or laboratory values. Thus, the present invention encompasses an individual dose increase, which is determined by a qualified specialist. Determination of the required dose and modes are well known in the relevant field of technology and will be clear to a person skilled in the art after familiarization with the ideas disclosed herein.
Примеры подходящих способов введения предусмотрены выше.Examples of suitable routes of administration are provided above.
Предполагается, что подходящая доза биспецифичной связывающей молекулы по данному изобретению будет в диапазоне от 0,1-200 мг/кг, предпочтительно 0,1-100 мг/кг, в том числе около 0,5-50 мг/кг, например, около 1-20 мг/кг. Биспецифичная связывающая молекула может быть введена, например, в дозе по меньшей мере 0,25 мг/кг, например, по меньшей мере 0,5 мг/кг, в том числе не менее 1 мг/кг, например, по меньшей мере 1,5 мг/кг, например, также как не менее 2 мг/кг, например, по меньшей мере 3 мг/кг, в том числе по меньшей мере 4 мг/кг, например, по меньшей мере 5 мг/кг; и например вплоть до максимально 50 мг/кг, в том числе вплоть до максимально 30 мг/кг, например, вплоть до максимально 20 мг/кг, в том числе вплоть до максимально 15 мг/кг. Введение будет повторяться обычно в подходящие промежутки времени, например, раз в неделю, раз в две недели, один раз каждые три недели или один раз каждые четыре недели, и так долго, как будет сочтено целесообразным ответственным врачом, который может в некоторых случаях увеличить или уменьшить дозу при необходимости.It is contemplated that a suitable dose of the bispecific binding molecule of the present invention will be in the range of 0.1-200 mg / kg, preferably 0.1-100 mg / kg, including about 0.5-50 mg / kg, for example, about 1-20 mg / kg. A bispecific binding molecule can be introduced, for example, at a dose of at least 0.25 mg / kg, for example at least 0.5 mg / kg, including at least 1 mg / kg, for example at least 1, 5 mg / kg, for example, as well as at least 2 mg / kg, for example at least 3 mg / kg, including at least 4 mg / kg, for example, at least 5 mg / kg; and for example up to a maximum of 50 mg / kg, including up to a maximum of 30 mg / kg, for example, up to a maximum of 20 mg / kg, including up to a maximum of 15 mg / kg. The administration will usually be repeated at suitable intervals, for example, once a week, once every two weeks, once every three weeks, or once every four weeks, and for as long as it is deemed appropriate by the responsible physician, who may in some cases increase or reduce the dose if necessary.
Диагностическое использование и композицииDiagnostic Use and Compositions
Биспецифичные связывающие молекулы по настоящему изобретению также используются в диагностических процессах (например, in vitro, ex vivo). Например, биспецифичные связывающие молекулы могут использоваться для обнаружения или измерения уровня HER2 и/или HER3 в образцах, полученных от пациента (например, образец ткани или образец жидкости тела, такой как воспалительный экссудат, кровь, сыворотка крови, жидкость кишечника, слюна или моча). Подходящие методы обнаружения и измерения включают иммунологические методы, такие как проточная цитометрия, твердофазный иммуноферментный анализ (ИФА), хемилюминесцентный анализ, радиоиммуноанализ и иммуногистология. Изобретение далее включает наборы (например, диагностические наборы), содержащие биспецифичные связывающие молекулы, описанные в данном документе.The bispecific binding molecules of the present invention are also used in diagnostic processes (e.g., in vitro, ex vivo). For example, bispecific binding molecules can be used to detect or measure HER2 and / or HER3 levels in samples obtained from a patient (for example, a tissue sample or a sample of body fluid such as inflammatory exudate, blood, blood serum, intestinal fluid, saliva, or urine) . Suitable detection and measurement methods include immunological methods such as flow cytometry, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), chemiluminescent analysis, radioimmunoassay and immunohistology. The invention further includes kits (e.g., diagnostic kits) containing the bispecific binding molecules described herein.
Для наилучшего понимания изобретения приводятся следующие примеры. Эти примеры приведены только в иллюстративных целях и не должны толковаться как ограничивающие сферу применения изобретения в любой форме.For a better understanding of the invention, the following examples are provided. These examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the scope of the invention in any form.
Все публикации, патенты и патентные заявки, указанные в этой спецификации включены в данный документ путем отсылки. Хотя вышеупомянутое изобретение было довольно подробно описано путем иллюстрации и примера в целях исключения двусмысленного толкования, специалистам в данной области на основе идей, раскрытых в данном изобретении, будет вполне понятно, что могут быть внесены определенные изменения и модификации без отклонения от сущности и объема прилагаемых вариантов осуществления изобретения.All publications, patents and patent applications referred to in this specification are incorporated herein by reference. Although the aforementioned invention has been described in some detail by way of illustration and example in order to avoid ambiguous interpretation, it will be readily understood by those skilled in the art that certain changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the enclosed embodiments. the implementation of the invention.
ПримерыExamples
Пример 1Example 1
Схема получения биспецифического антитела antiHER2/antiHER3 (BCD090) антителаThe scheme for bispecific antibodies antiHER2 / antiHER3 (BCD090) antibodies
На Фиг. 1 представлена принципиальная схема создания и оптимизации биспецифического антитела antiHER2/antiHER3.In FIG. 1 is a schematic diagram of the creation and optimization of a bispecific antiHER2 / antiHER3 antibody.
Провели иммунизацию ламы рекомбинантным антигеном HER3HF. Далее выделяли фракцию монунуклеарных клеток, из которых впоследствии выделили суммарную РНК. После этого провели ряд генноинженерных процедур, направленных на создание фаговой Fab библиотеки. Все вышеописанные процедуры более подробно описаны в Примере 3.Lama was immunized with the HER3HF recombinant antigen. Then a fraction of monunuclear cells was isolated, from which total RNA was subsequently isolated. After that, a series of genetic engineering procedures were carried out aimed at creating a phage Fab library. All of the above procedures are described in more detail in Example 3.
Далее провели несколько раундов селекции полученной библиотеки (Пример 4) и скринингов (Примеры 5, 6, 7). После этого секвенировали последовательности выбранных клонов. Для проведения функционального анализа выбранных кандидатов при помощи генноинженерных процедур перевели их в следующий формат: полноразмерный IgG, где вместо VH домена присутствует VHH домен. После выбора наиболее аффинного и функционально-активного кандадата создали генноинженерную конструкцию, в которой на N-конец легкой цепи aHER2 IgG HER2 был клонирован ген анти-HER3 VHH Fab с разделенный от легкой цепи специальным гибким амикислотным линкером, необходимым для корректного независимого фолдинга обоих полипептидов в составе фьюжн молекулы и независимого связывания с антигенами HER2 и HER3 (Пример 17).Then spent several rounds of selection of the obtained library (Example 4) and screenings (Examples 5, 6, 7). After that, sequences of selected clones were sequenced. To carry out a functional analysis of the selected candidates using genetic engineering procedures, they were transferred to the following format: full-sized IgG, where instead of the VH domain there is a VHH domain. After the choice of the most affine and functionally active cadadate, a genetic engineering construct was created in which the anti-HER3 VHH Fab gene was cloned to the N-terminus of the aHER2 IgG HER2 light chain, separated from the light chain by a special flexible amicacid linker necessary for the correct independent folding of both polypeptides into the composition of the fusion molecule and independent binding to the HER2 and HER3 antigens (Example 17).
Пример 2Example 2
Получение рекомбинантных антигенов и антител в суспензионной культуре клеток млекопитающихObtaining recombinant antigens and antibodies in a suspension culture of mammalian cells
Антитела и антигены продуцировали в клетках постоянной клеточной линии, полученной из клеток яичника китайского хомячка (линия CHO-K1), согласно опубликованным протоколам [Biotechnol Bioeng. 2005 Sep 20; 91(6):670-677, Liao Metal., 2004; Biotechnol Lett. 2006 Jun; 28(11):843-848; Biotechnol Bioeng. 2003 Nov 5; 84(3):332-342]. Использовали клетки, конститутивно экспрессирующие ген белка EBNA1 (Epstein-Barrvirus nuclear antigen 1). Суспензионное культивирование осуществляли в колбах на орбитальном шейкере, с использованием бессывороточных сред производства компании Life Technologies Corporation, согласно инструкциям производителя. Для транзиентной экспрессии клетки в концентрации 2Е+6 кл/мл трансфецировали с помощью линейного полиэтиленимина (ПЭИ «МАХ», «Polysciences»). Соотношение ДНК/ПЭИ составляло 1:3-1:10. Через 5-7 дней после трансфекции культуральную среду центрифугировали при 2000 g в течение 20 минут и фильтровали через фильтр с размером пор 0,22 мкм. Целевые белки выделяли из культуральной жидкости с помощью аффинной хроматографии.Antibodies and antigens were produced in cells of a constant cell line derived from Chinese hamster ovary cells (line CHO-K1) according to published protocols [Biotechnol Bioeng. 2005
Рекомбинантные белки HER3, содержащие на С-конце белка шесть аминокислот гистидина (Фиг. 2, 3), выделяли и очищали из культуральной жидкости, используя смолу Profinity IMAC Ni-charged (компании Bio-Rad). До очистки в культуральную жидкость добавляли NiCl2 до концентрации 1 мМ. Далее в культуральную жидкость добавляли Profinity IMAC Ni-charged в соотношении 1 к 200 и перемешивали на качалке 1 час при комнатной температуре. Переносили сорбент на колонку Thermo scientific Polypropylene columns объемом 5 мл и промывали его фосфатно-солевым буфером (PBS). Связавшийся белок элюировали раствором 0,3М имидазола рН8 с 0,3M NaCl. Далее белок переводили в PBS (рН 7,4) с помощью диализа, используя SnakeSkin Dialysis Tubing, фильтровали (0,22 мкм), переносили в пробирки и хранили при -70°С. Чистоту полученного раствора белка оценивали с помощью SDS-гель-электрофореза (Фиг. 6).HER3 recombinant proteins containing six histidine amino acids at the C-terminus of the protein (Figs. 2, 3) were isolated and purified from the culture fluid using a Profinity IMAC Ni-charged resin (Bio-Rad). Prior to purification, NiCl 2 was added to the culture liquid to a concentration of 1 mM. Next, Profinity IMAC Ni-charged in a ratio of 1 to 200 was added to the culture fluid and stirred for 1 hour at room temperature. The sorbent was transferred onto a 5 ml Thermo scientific Polypropylene columns column and washed with phosphate-buffered saline (PBS). The bound protein was eluted with a solution of 0.3 M imidazole pH8 with 0.3 M NaCl. The protein was then transferred to PBS (pH 7.4) using dialysis using SnakeSkin Dialysis Tubing, filtered (0.22 μm), transferred to tubes and stored at -70 ° C. The purity of the resulting protein solution was evaluated using SDS gel electrophoresis (Fig. 6).
Химерный рекомбинантный белок HER3, содержащий 2 домена Fc иммуноглобулина на С-конце белка (Фиг. 4), выделили и очистили из культуральной жидкости, с помощью аффинной хроматографии на колонке HiTrap rProtein A Sepharose FF объемом 5 мл (GE Healthcare). Осветленную культуральную жидкость пропускали через колонку, которая была уравновешена фосфатно-солевым буфером (PBS, рН 7,4). Затем колонку промыли PBS, чтобы вымыть неспецифическисвязывающие компоненты. Связанный антиген элюировали 0,1 М глициновым буфером рН3. Главный протеиновый пик элюции собрали и довели его рН до нейтрального с помощью 1М TrisHCl (рН 8). Все стадии очистки проводили на хроматографической системе AKTA prime plus при скорости потока 110 см/ч. Далее белок перевели в PBS с помощью диализа, используя SnakeSkin Dialysis Tubing, профильтровали (0,22 мкм), перенесли в пробирки и хранили при -70°С. Чистоту полученного раствора белка оценивали с помощью SDS-гель-электрофореза (Фиг. 6).The chimeric recombinant HER3 protein containing 2 immunoglobulin Fc domains at the C-terminus of the protein (Fig. 4) was isolated and purified from the culture fluid using affinity chromatography on a 5 ml HiTrap rProtein A Sepharose FF column (GE Healthcare). The clarified culture fluid was passed through a column that was equilibrated with phosphate-buffered saline (PBS, pH 7.4). The column was then washed with PBS to wash the non-specific binding components. The bound antigen was eluted with 0.1 M glycine pH3 buffer. The major elution protein peak was collected and adjusted to neutral pH with 1M TrisHCl (pH 8). All purification steps were performed on an AKTA prime plus chromatographic system at a flow rate of 110 cm / h. Next, the protein was transferred to PBS using dialysis using SnakeSkin Dialysis Tubing, filtered (0.22 μm), transferred to tubes and stored at -70 ° C. The purity of the resulting protein solution was evaluated using SDS gel electrophoresis (Fig. 6).
Исследуемые и контрольное антитело IgG1 (Фиг. 5.) очищали на колонке HiTrapr ProteinAFF объемом 1 мл (GE Healthcare) согласно методике, описанной выше для антигена HER3-Fc. Чистоту полученного раствора белка оценивали с помощью SDS-гель-электрофореза (Фиг. 7).The test and control IgG1 antibodies (Fig. 5.) were purified on a 1 ml HiTrapr ProteinAFF column (GE Healthcare) according to the procedure described above for the HER3-Fc antigen. The purity of the resulting protein solution was evaluated using SDS gel electrophoresis (Fig. 7).
Пример 3Example 3
Иммунизация ламы HER3 человека и создание Fab библиотеки фаговых антител ламыImmunization of human LER HER3 and creation of a Fab library of phage llama antibodies
Животное Lama Glama последовательно иммунизировали 5 раз путем подкожного введения антигенного материала, смешанного с равным объемом полного (при первой инъекции) или неполного (при остальных инъекциях) адъюванта Фрейнда. В качестве антигена использовали смесь рекомбинантных белков (по 0,1 мг каждого из белков на 1 инъекцию), одним из которых был человеческий HER3HF. Инъекции антигенов проводили на следующих сроках: 0, 2, 4, 5, 8 недели. Взятие крови (50 мл) проводили через 5 дней после каждой инъекции, начиная с третьей. В качестве антикоагулянта применяли 3,8% цитрат натрия в соотношении 1:9. Отобранную кровь ламы разводили в 2 раза стерильным физиологическим раствором. 30 мл разбавленного раствора крови наслаивали на среду Lymphoprep™ (Axis-Shield, Norway) с плотностью 1,077 г/мл объемом 15 мл и проводили центрифугирование в течение 20 мин при 800 g. Мононуклеарные клетки (лимфоциты и моноциты) отбирали из интерфазной зоны плазма/среда Lymphoprep, после чего промывали стерильным раствором PBS.The Lama Glama animal was sequentially immunized 5 times by subcutaneous administration of antigenic material mixed with an equal volume of Freund's adjuvant (with the first injection) or incomplete (with the remaining injections). A mixture of recombinant proteins (0.1 mg of each of the proteins per 1 injection) was used as antigen, one of which was human HER3HF. Injections of antigens were performed on the following dates: 0, 2, 4, 5, 8 weeks. Blood sampling (50 ml) was performed 5 days after each injection, starting with the third. 3.8% sodium citrate in a ratio of 1: 9 was used as an anticoagulant. The selected blood of the llama was diluted 2 times with sterile saline. 30 ml of diluted blood solution was layered on Lymphoprep ™ medium (Axis-Shield, Norway) with a density of 1.077 g / ml and a volume of 15 ml and centrifuged for 20 min at 800 g. Mononuclear cells (lymphocytes and monocytes) were selected from the interphase plasma / Lymphoprep medium, and then washed with a sterile PBS solution.
Полученный титр сывороточного иммуноглобулина против HER3, оцененный согласно стандартному протоколу, оказался не менее 1/8000 (Фиг. 8.), что является удовлетворительным для приготовления библиотеки антител.The obtained titer of serum immunoglobulin against HER3, evaluated according to the standard protocol, was not less than 1/8000 (Fig. 8.), which is satisfactory for the preparation of an antibody library.
Суммарную РНК мононуклеарных клеток ламы выделяли с помощью набора RNeasy Mini Kit согласно предлагаемому протоколу (QIAGEN). Концентрацию РНК определяли с помощью Nanovue (GE Healthcare) и проверяли качество выделенной РНК с помощью электрофореза в 1,5%-ном агарозном геле.Total RNA of llama mononuclear cells was isolated using the RNeasy Mini Kit according to the proposed protocol (QIAGEN). RNA concentration was determined using Nanovue (GE Healthcare) and the quality of the isolated RNA was checked by electrophoresis on a 1.5% agarose gel.
Реакцию обратной транскрипции проводили с использованием набора MMLV RT kit (от Evrogen) согласно рекомендованному протоколу с использованием обратной транскриптазы MMuLV и рандом-гексамерных олигонуклеотидов в качестве затравки.The reverse transcription reaction was performed using the MMLV RT kit (from Evrogen) according to the recommended protocol using MMuLV reverse transcriptase and random hexamer oligonucleotides as a seed.
Продукты обратной транскрипции использовали в качестве матрицы в двухступенчатой полимеразной цепной реакции для получения генов вариабельных доменов, фланкированных сайтами рестрикции, с использованием набора олигонуклеотидов и протоколам авторов [J Biol Chem. 1999 Jun 25; 274(26): 18218-30]. Далее, соединение генов вариабельных доменов легких и тяжелых цепей в один фрагмент проводили путем последовательных реакций рестрикции, лигирования и амплификации. Гены тяжелых цепей соединяли с генами каппа и отдельно с генами лямбда легких цепей. При этом расчетное количество молекул матрицы во всех реакциях составляло не менее 1011. Полученный ДНК препарат VL-CK-VH обрабатывали рестриктазами NheI /Есо91I и лигировали в оригинальную фагмиду рН5. Строение полученной фагмиды показано на (Фиг. 9). Продукты лигирования трансформировали в электрокомпетентные клетки штамма SS320, полученные согласно протоколам [Methods Enzymol. 2000; 328: 333-63.]. Репертуар производной каппа Fab библиотеки составил 1,3Е+7 и лямбда Fab библиотеки - 8,4Е+7, соответственно. Препарат фага библиотек был приготовлен согласно процедуре, описанной ранее [J Mol Biol. 1991 Dec 5; 222(3): 581-97].Reverse transcription products were used as a template in a two-step polymerase chain reaction to obtain variable domain genes flanked by restriction sites using a set of oligonucleotides and the protocols of the authors [J Biol Chem. 1999
Пример 4Example 4
Селекция Fab-библиотек фаговых антителSelection of Fab libraries of phage antibodies
Специфичные фаговые Fab-антитела против HER3 были получены из фаговой Fab-дисплейной библиотеки, полученной путем иммунизации ламы. Селекцию проводили на рекомбинантном белке 3DHER3HE, как описано ранее [Nat Biotechnol. 1996 Mar; 14(3):309-14; J Mol Biol. 1991 Dec 5; 222(3): 581-97]. Для осуществления селекции методом пэннинга, белок 3DHER3HE (в 50 мМ карбонатном буфере (рН 9,5) адсорбировали в течение ночи при 4°С на поверхности сорбирующих пробирок EIA/RIA high binding (Greineer bio-one). Пробирки промывали несколько раз PBST (PBS рН 7,4 и 0,1% Твина 20 v/V), а затем блокировали вакантные центры связывания белка на поверхности пробирок раствором обезжиренного молока (0,5% m/V в PBST рН 7,4). Инкубировали раствор обезжиренного молока в пробирках в течение 1 ч. Далее отмывали пробирки раствором PBST. Затем развели фаговую библиотеку в 2-4 мл раствора PBST с 0,5% обезжиренным молоком до конечной концентрации 1013 фаговых частиц на мл. Добавляли подготовленную библиотеку в пробирки со связанным на поверхности антигеном и инкубировали в течение 1 ч при перемешивании. Не связавшиеся фаги удаляли в ходе серий отмывок пробирок раствором PBST. Количество отмывок увеличивали от первого раунда к третьему раунду: 20-30-40 раз, соответственно. Оставшиеся связанными фаговые частицы элюировали с пластиковой пробирки 0,1 М раствором Gly-HCl (рН 2,2) в течение 15 мин при перемешивании. Затем переносили раствор в чистые пластиковые пробирки и нейтрализовали 1 М Tris-HCl (рН 8) 5:1. Бактерии штамма Е. coli TG1 инфицировали полученными фагами, фаги амплифицировали и использовали в следующем цикле селекции.Specific phage Fab antibodies against HER3 were obtained from a phage Fab display library obtained by immunizing a llama. Selection was performed on a recombinant 3DHER3HE protein as previously described [Nat Biotechnol. 1996 Mar; 14 (3): 309-14; J Mol Biol. 1991
После второго и третьего раунда селекции на 3DHER3HE, проведенный ИФА анализ препарата поликлонального фага показал значительное обогащение (Фиг. 11). Полученный пул клонов, обогащенных Fab человека, специфичных против 3DHER3HE, был реклонирован в экспрессионную плазмиду pLL (Фиг. 10), содержащую myc-tag и His6 tag на С- конце гена СН1 тяжелой цепи. Клетки экспрессионного штамма E. coli Bl21Gold трансформировали библиотекой клонов и высевали на твердую среду, содержащую ампициллин (100 мкг/мл) и канамицин (30 мкг/мл). Культивировали в течение 15 часов при 30°С. Одиночные колонии переносили стерильным наконечником для автоматической пипетки в лунки 96-луночных планшетов, содержащие по 100 мкл среды 2TY с ампициллином (100 мкг/мл), канамицином (30 мкг/мл) и глюкозой (0,4%). Планшеты заклеивали воздухопроницаемой пленкой Breathseal и культивировали в течение 16 часов на орбитальном шейкере при 30°С, 900 об/мин. Затем клетки осаждали центрифугированием планшетов при 2500 об/мин в течение 20 минут, а супернатанты использовали для анализа содержащихся в них Fab-фрагментов антител.After the second and third round of selection for 3DHER3HE, an ELISA analysis of the polyclonal phage preparation showed significant enrichment (Fig. 11). The resulting pool of clones enriched in human Fab specific against 3DHER3HE was recloned into the pLL expression plasmid (FIG. 10) containing myc-tag and His6 tag at the C-terminus of the heavy chain CH1 gene. The cells of the E. coli Bl21Gold expression strain were transformed with a clone library and plated on solid medium containing ampicillin (100 μg / ml) and kanamycin (30 μg / ml). Cultivated for 15 hours at 30 ° C. Single colonies were transferred with a sterile automatic pipette tip into the wells of 96-well plates containing 100 μl of 2TY medium with ampicillin (100 μg / ml), kanamycin (30 μg / ml) and glucose (0.4%). The plates were sealed with a breathable Breathseal film and cultured for 16 hours on an orbital shaker at 30 ° C, 900 rpm. Then the cells were besieged by centrifugation of the plates at 2500 rpm for 20 minutes, and supernatants were used to analyze the Fab fragments of antibodies contained in them.
Пример 5Example 5
Анализ специфического связывания Fab с HER3 человекаAnalysis of specific binding of Fab to human HER3
ИФА использовали для измерения связывания исследуемых Fab-фрагментов с HER3 человека. В качестве позитивного контроля использовали Fab антитела AV203 с опубликованной последовательностью (WO 2011/136911 А2). Для анализа специфического связывания лунки планшетов (от Nunc ImmunoMaxisorp) покрывали 50 мкл (0,5 мкг/мл в 1X покрывающем карбонатном буфере) 3DHER3HE, герметично закрывали и инкубировали в течение ночи при 4°С. Все последующие этапы проводили по стандартному ИФА протоколу с использованием высокопроизводительной автоматизированной платформы на базе роботизированных систем GenetixQ-pix2xt (от Molecular Device) и Tecan Freedom EVO 200 (от Tecan). Для блокирования неспецифического связывания в лунки планшетов добавляли блокирующий буфер ВВ (200 мкл 0,5% нежирного молока в PBS). Планшеты инкубировали на шейкере в течение часа при комнатной температуре. После отмывок фосфатно-солевым буфером, содержащим Твин-20 (PBST), добавляли по 50 мкл на лунку тестируемого клеточного супернатанта, содержащего исследуемый Fab. Планшеты снова инкубировали, встряхивая, один час при комнатной температуре, после чего каждую лунку планшетов пять раз промывали PBST. После промывания добавляли (50 мкл/лунку) античеловеческого Fab HRP-конъюгированного вторичного антитела (от Pierce-ThermoScientific) в соотношении 1:7500 в PBS-Твин. Планшеты встряхивали на ротационном шейкере (50 мин, комнатная температура) и промывали пять раз PBST. Колориметрический сигнал развивали добавлением ТМВ (50 мкл/лунку) до насыщения (в среднем 10-12 мин), затем дальнейшее развитие останавливали добавлением стопового раствора (25 мкл/лунку, 1% серная кислота). Цветовой сигнал измеряли при длине волны 450 нм, используя подходящий планшет-ридер Tecan-Sunrise (от Tecan). Степень связывания антитела была пропорциональна продуцированию цветового сигнала. Клоны, у которых цветовой сигнал превышал фоновый более чем в 5 раз, были проверены в конкурентном ИФА анализе для выявления антагонистических Fab, блокирующих взаимодействие лиганда и рецептора.ELISA was used to measure the binding of the studied Fab fragments to human HER3. As a positive control used Fab antibodies AV203 with the published sequence (WO 2011/136911 A2). For analysis of specific binding, well plates (from Nunc ImmunoMaxisorp) were coated with 50 μl (0.5 μg / ml in 1X carbonate coating buffer) 3DHER3HE, sealed and incubated overnight at 4 ° C. All subsequent steps were performed according to the standard ELISA protocol using a high-performance automated platform based on GenetixQ-pix2xt robotic systems (from Molecular Device) and Tecan Freedom EVO 200 (from Tecan). In order to block non-specific binding, BB blocking buffer (200 μl of 0.5% nonfat milk in PBS) was added to the wells of the plates. The plates were incubated on a shaker for one hour at room temperature. After washing with phosphate-buffered saline containing Tween-20 (PBST), 50 μl per well of test cell supernatant containing the studied Fab was added. The plates were again incubated by shaking for one hour at room temperature, after which each well of the plates was washed five times with PBST. After washing, 50 μl / well of an anti-human Fab HRP-conjugated secondary antibody (from Pierce-ThermoScientific) was added in a ratio of 1: 7500 in PBS-Tween. The plates were shaken on a rotary shaker (50 min, room temperature) and washed five times with PBST. The colorimetric signal was developed by adding TMB (50 μl / well) to saturation (average 10-12 min), then further development was stopped by adding a stop solution (25 μl / well, 1% sulfuric acid). The color signal was measured at a wavelength of 450 nm using a suitable Tecan-Sunrise plate reader (from Tecan). The degree of antibody binding was proportional to the production of a color signal. Clones in which the color signal exceeded the background more than 5 times were tested in a competitive ELISA to detect antagonistic Fabs that block the interaction of the ligand and receptor.
Пример 6Example 6
Конкурентный ИФА анализ блокирования взаимодействия rhHRG1-β1ECD лиганда и Her3 рецептораCompetitive ELISA analysis of the blocking interaction of rhHRG1-β1ECD ligand and Her3 receptor
Конкурентный ИФА был использован для проверки антагонистической способности отобранных ранее специфичных Fab против HER3 человека. В качестве позитивного контроля антагониста использовали Fab антитела AV203 (WO 2011/136911 А2). Лиганд rhHRG1-β1ECD (от R&D Systems) иммобилизовали в лунки планшетов (от Nunc Immuno Maxisorp) по 50 мкл с концентрацией 1 мкг/мл в 1X карбонатном буфере и инкубировали в течение ночи при 4°С. Все последующие этапы проводили по стандартным ИФА протоколам с использованием высокопроизводительной автоматизированной платформы на базе роботизированных систем GenetixQ-pix2xt (от Molecular Device) и Tecan Freedom EVO 200 (от Tecan). Для блокирования неспецифического связывания в лунки планшетов добавляли блокирующий буфер ВВ (200 мкл 0,5% нежирного молока в PBS). Планшеты инкубировали на шейкере в течение часа при комнатной температуре.Competitive ELISA was used to test the antagonistic ability of previously selected specific Fabs against human HER3. Fab antibodies AV203 (WO 2011/136911 A2) were used as a positive antagonist control. The ligand rhHRG1-β1ECD (from R&D Systems) was immobilized in the wells of plates (from Nunc Immuno Maxisorp) at 50 μl with a concentration of 1 μg / ml in 1X carbonate buffer and incubated overnight at 4 ° C. All subsequent steps were carried out according to standard ELISA protocols using a high-performance automated platform based on GenetixQ-pix2xt robotic systems (from Molecular Device) and Tecan Freedom EVO 200 (from Tecan). In order to block non-specific binding, BB blocking buffer (200 μl of 0.5% nonfat milk in PBS) was added to the wells of the plates. The plates were incubated on a shaker for one hour at room temperature.
Параллельно 40 мкл тестируемого клеточного супернатанта, содержащего исследуемый Fab, смешивали в несвязывающем 96-луночном планшете с 40 мкл HER3-Fc с концентрацией 2 мкг/мл в 0,5%молоке на PBS-Твин. Инкубировали 1 час при комнатной температуре с перемешиванием при 500 об/мин.In parallel, 40 μl of the test cell supernatant containing the test Fab was mixed in a non-binding 96-well plate with 40 μl of HER3-Fc at a concentration of 2 μg / ml in 0.5% milk on PBS-Tween. Incubated for 1 hour at room temperature with stirring at 500 rpm.
После отмывок от блокирующего буфера в планшет, содержащий лиганд rhHRG1-β1ECD, переносили описанную выше реакционную смесь Fab и HER3-Fc рецептора в расчете 80 мкл на лунку. Планшеты снова инкубировали, встряхивая, 45 мин при комнатной температуре, после чего каждую лунку планшетов пять раз промывали PBST. Добавляли 50 мкл/лунку античеловеческого Fab HRP-конъюгированного вторичного антитела (от Pierce-ThermoScientific) в соотношении 1:7500 в PBST. Планшеты встряхивали на ротационном шейкере 45 мин при комнатной температуре и промывали 5 раз PBST. Колориметрический сигнал развивали добавлением ТМВ (50 мкл/лунку) до насыщения (в среднем 10-12 мин), затем дальнейшее развитие останавливали добавлением стопового раствора (25 мкл/лунку, 1% серная кислота). Цветовой сигнал измеряли при длине волны 450 нм, используя подходящий планшет-ридер Tecan-Sunrise (от Tecan). Степень связывания антитела была пропорциональна продуцированию цветового сигнала.After washing from the blocking buffer into a plate containing the rhHRG1-β1ECD ligand, the reaction mixture Fab and HER3-Fc receptor described above was transferred at a rate of 80 μl per well. The plates were again incubated by shaking for 45 minutes at room temperature, after which each well of the plates was washed five times with PBST. 50 μl / well of anti-human Fab HRP-conjugated secondary antibody (from Pierce-ThermoScientific) was added in a ratio of 1: 7500 in PBST. The plates were shaken on a rotary shaker for 45 minutes at room temperature and washed 5 times with PBST. The colorimetric signal was developed by adding TMB (50 μl / well) to saturation (average 10-12 min), then further development was stopped by adding a stop solution (25 μl / well, 1% sulfuric acid). The color signal was measured at a wavelength of 450 nm using a suitable Tecan-Sunrise plate reader (from Tecan). The degree of antibody binding was proportional to the production of a color signal.
Клоны, показавшие блокирование на уровне контрольного Fab антитела AV203, были отмечены как позитивные и использовались в дальнейших анализах. Гены вариабельных доменов позитивных клонов были секвенированы, согласно стандартным протоколам на аппарате Applied Biosystems 3130 Genetic Analyzer (Applied Biosystems).Clones that showed blocking at the level of the control Fab antibody AV203 were noted as positive and were used in further analyzes. The genes for the variable domains of positive clones were sequenced according to standard protocols on an Applied Biosystems 3130 Genetic Analyzer (Applied Biosystems).
Пример 7Example 7
Сравнительный скрининг анти-Her3 Fab кандидатов человека по koffComparative screening of anti-Her3 Fab human candidates by koff
Koff-скрининг производился с использованием прибора Pall Forte Bio Octet QK 96. Анти FABCH1-биосенсоры в течение 30 минут регидратировались в рабочем буфере, содержащем 10 мМ PBS, рН 7.2-7.4, 0.1% Твин-20, 0,1% BSA. В исследуемые образцы супернатантов Е. coli добавляли 10× рабочий буфер до конечной концентрации 1×. Затем анти FABCH1-биосенсоры погружались в супернатанты Е. coli, содержащие Fab-фрагменты кандидатов антител, на 12 часов при 4°С. Сенсоры с иммобилизованными на поверхности Fab - фрагментами переносились в лунки с рабочим буфером, где прописывалась базовая линия (в течение 60 сек). Далее сенсоры переносились в лунки с раствором аналита (3DHER3HE, 30 мкг/мл) для ассоциации комплекса антиген-Fab (в течение 300 сек). Затем сенсоры возвращали в лунки, содержащие рабочий буфер, для последующей стадии диссоциации (в течение 600 сек). После каждого эксперимента использованные сенсоры регенерировались путем трехкратного помещения их в буфер для регенерации (Gly-HCl, рН 1,7) после чего могли быть использованы в следующем эксперименте. Анализ полученных кривых проводился с помощью программного обеспечения Octet Data Analysis (версия 7.0) согласно стандартной процедуре с использованием модели взаимодействия 1:1. В качестве контроля использовался Fab воспроизведенного антитела AV203 (WO 2011/136911 А2). Результаты представлены в Таблице 1. Кандидаты МР3:Н3(1), МР3:А4(2), МР3:В4(3) имеют сходный либо лучший показатель Koff по сравнению с показателем Koff Fab фрагмента воспроизведенного антитела AV203.Koff screening was performed using a Pall Forte
Пример 8Example 8
Конструирование библиотеки VHH-aHER3 мутантных монодоменных антител, специфичных против HER3Construction of a library of VHH-aHER3 mutant monodomain antibodies specific for HER3
Для создания библиотек VHH-aHER3 мутантных монодоменных антител, специфичных против HER3, был синтезирован пул генов, кодирующих последовательность VHH-aHER3, имеющих по четыре соседних рандомизированнных триплета NNK в области каждого CDR участка (Таблица 2). Полученная ДНК рандомизированного гена была клонирована в фаговую плазмиду рН6, описанную в работе [FEBS Lett. 1997 Sep 15; 414(3):521-6], согласно описанному в работе протоколу, для дисплея в составе белка капсида gpIII. Трансформация, указанных конструкций в штамм SS320 дала на выходе от 2Е+8 независимых трансформантов для библиотеки, согласно процедуре [Methods Enzymol. 2000; 328: 333-63]. Препараты фага мутантных VHH-aHER3 библиотек были приготовлены согласно процедуре, описанной ранее [Mol Biol. 1991 Dec 5; 222(3): 581-97].To create libraries of VHH-aHER3 mutant single domain antibodies specific for HER3, a pool of genes encoding the sequence of VHH-aHER3 having four neighboring randomized NNK triplets in the region of each CDR region was synthesized (Table 2). The obtained DNA of the randomized gene was cloned into a phage plasmid pH6 described in [FEBS Lett. 1997
Селекции полученных фаговых мутантных VHH-aHER3 библиотек проводили в условиях аналогичных, описанных выше (Пример 4).The selection of the obtained phage mutant VHH-aHER3 libraries was carried out under the conditions similar to those described above (Example 4).
После третьего раунда селекции на препарате рекомбинантного HER3 человека, проведенный ИФА анализ препаратов поликлонального фага показал значительное обогащение и превышение более 10 раз над фоном неспецифического связывания. Пулы генов из обогащенных фаговых библиотек VHH-aHER3 мутантных монодоменных антител, специфичных против HER3 человека, были реклонированы в экспрессионную плазмиду рЕТ22b(+) компании Novagen, содержащую myc-tag пептид на С-конце для ELISA детекции.After the third round of selection on a recombinant human HER3 preparation, ELISA analysis of polyclonal phage preparations showed significant enrichment and an excess of more than 10 times over the background of non-specific binding. The gene pools from the VHH-aHER3 enriched phage libraries of mutant single domain antibodies specific for human HER3 were transferred to the Novagen expression plasmid pET22b (+) containing the myc-tag peptide at the C-terminus for ELISA detection.
Пример 9Example 9
Выделение VHH-aHER3 мутантных монодоменных антител, специфичных против HER3Isolation of VHH-aHER3 Mutant Monodomain Antibodies Specific Against HER3
Для анализа связывания исследуемых мутантных монодоменных антител с HER3 человека использовали ИФА по методике, описанной в Примере 5. Количество тестируемых клонов-продуцентов VHH-aHER3 мутантных монодоменных антител, составило 1200 штук. В качестве позитивного контроля использовали исходный вариант VHH-aHER3 монодоменного антитела с последовательностью SEQ ID NO:4.To analyze the binding of the investigated mutant single-domain antibodies to human HER3, ELISA was used according to the procedure described in Example 5. The number of tested clones producing VHH-aHER3 mutant single-domain antibodies amounted to 1200 pieces. As a positive control, the original version of the VHH-aHER3 single domain antibody with the sequence of SEQ ID NO: 4 was used.
В результате анализа было отобрано 37 позитивных клонов, давших сигнал выше или аналогичный контрольному исходному VHH-aHER3 монодоменному антителу (значения в интервале 0,7-1,0 отн.ед.).As a result of the analysis, 37 positive clones were selected that gave a signal higher or similar to the control initial VHH-aHER3 single domain antibody (values in the range of 0.7-1.0 rel. Units).
Пример 10Example 10
Характеризация VHH-aHER3 мутантных монодоменных антител, специфичных против HER3Characterization of VHH-aHER3 mutant single domain antibodies specific for HER3
Тридцать семь отобранных в результате ИФА скрининга (Пример 9) кандидатов позитивных клонов, давших сигнал выше или аналогичный контрольному VHH-aHER3 монодоменному антителу были секвенированы на секвенаторе Applied Biosystems 3130, согласно протоколам рекомендуемым компанией производителем. В результате было получено 26 уникальных по последовательности клона. Полученные уникальные кандидаты далее были проанализированы по количественной характеристике кинетической константы диссоциации на приборе OctetRED96 согласно методике, описанной в Примере 11.Thirty-seven ELISA screening candidates (Example 9) for positive clone candidates that gave a signal higher or similar to the control VHH-aHER3 single domain antibody were sequenced on an Applied Biosystems 3130 sequencer according to protocols recommended by the manufacturer. As a result, 26 clones unique in sequence were obtained. The obtained unique candidates were further analyzed by the quantitative characteristic of the kinetic dissociation constant on an OctetRED96 instrument according to the procedure described in Example 11.
Полученные количественные кинетические данные специфического взаимодействия VHH-aHER3 мутантных монодоменных антител и их последовательности приведены в Таблице 2.The obtained quantitative kinetic data of the specific interaction of VHH-aHER3 mutant single domain antibodies and their sequences are shown in Table 2.
В результате получены мутанты VHH-аНЕR3 монодоменных антител, имеющие до девяти замен во всех трех CDR и, при этом, сохраняющие или имеющие усиленную аффинность к HER3 рецептору. Кроме того, аминокислотный состав таких замен совершенно разнообразный. Таким образом, показана возможность создания высокоаффинных, специфичных мутантных форм VHH-aHER3 полипептида, имеющих до 25% замен по совокупным последовательностям CDR (Подсчитали варианты с максимальным количеством замен - до 9 замен, к общему количеству позиций CDRs- около 40).As a result, mutants of VHH-aHER3 single domain antibodies were obtained, having up to nine substitutions in all three CDRs and, at the same time, retaining or having enhanced affinity for the HER3 receptor. In addition, the amino acid composition of such substitutions is completely diverse. Thus, the possibility of creating high-affinity, specific mutant forms of the VHH-aHER3 polypeptide having up to 25% substitutions in the total CDR sequences was shown (Variants with a maximum number of substitutions — up to 9 substitutions were calculated, to the total number of CDRs positions — about 40).
Пример 11Example 11
Сравнительный скрининг VHH-aHER3 мутантных монодоменных антител по koffComparative screening of VHH-aHER3 mutant single domain antibodies by koff
Koff-скрининг производился с использованием прибора Pall Forte Bio Octet QK 96. Анти Streptavidin-биосенсоры (SA) в течение 30 минут регидратировались в рабочем буфере, содержащем 10 мМ PBS, рН 7.2-7.4, 0.1% Твин-20, 0,1% BSA. Далее происходила иммобилизация на биосенсоры биотинилированного антигена HER3HF (20 мкг/мл). Сенсоры с иммобилизованным биотинилированным антигеном переносились в лунки с рабочим буфером, где прописывалась базовая линия (в течение 60 сек.). В исследуемые образцы супернатантов Е. coli добавляли 10× рабочий буфер до конечной концентрации 1×. Затем биосенсоры погружались в супернатанты Е. coli, содержащие Fab-фрагменты кандидатов антител для ассоциации комплекса антиген-антитело (в течение 300 сек). Затем сенсоры возвращали в лунки, содержащие рабочий буфер, для последующей стадии диссоциации (в течение 600 сек). Анализ полученных кривых проводился с помощью программного обеспечения Octet Data Analysis (версия 7.0) согласно стандартной процедуре с использованием модели взаимодействия 1:1. В качестве контроля использовался Fab воспроизведенного антитела AV203 (WO 2011/136911 А2).Koff screening was performed using a Pall Forte
Пример 12Example 12
Конструирование и наработка биспецифических антител VHH-IgG1 против HER2 и HER3Design and production of bispecific antibodies VHH-IgG1 against HER2 and HER3
Гены вариабельных доменов легких и тяжелых цепей антитела против HER2 человека [WO/1999/031140] были синтезированы в оригинальном кодоновом составе и клонированы в плазмиды, содержащие гены константных доменов легких и тяжелых цепей соответственно, для транзиентной экспрессии в клетках CHO-K1, как описано в Примере 2. Полученные конструкции были валидированы секвенированием (SEQ ID NO: 5 и SEQ ID NO: 6 аминокислотные последовательности вариабельных доменов тяжелой и легкой цепей соответственно).Genes of the variable domains of the light and heavy chains of antibodies against human HER2 [WO / 1999/031140] were synthesized in the original codon composition and cloned into plasmids containing the genes of the constant domains of light and heavy chains, respectively, for transient expression in CHO-K1 cells, as described in Example 2. The resulting constructs were validated by sequencing (SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 6 amino acid sequences of the variable domains of the heavy and light chains, respectively).
Кроме того, на базе последовательности обнаруженного высокоаффиного VHH Fab против HER3 (Пример 7) был синтезирован ген, кодирующий аминокислотную последовательность SEQ ID NO 4. При этом были введены мутации E44G/R45T на участке межсубъединичного контакта вариабельных доменов VH и VL, которые, как было показано ранее, [заявка RU 2014138740], обуславливают стабильность VHH производного в комплексе с легкой цепью антитела.In addition, based on the sequence of the detected high affinity VHH Fab against HER3 (Example 7), a gene was encoded that encodes the amino acid sequence of
Далее, по стандартной генно-инженерной процедуре на N-конец легкой цепи в вышеописанную конструкцию с легкой цепью антитела против HER2 был клонирован ген анти-HER3, кодирующий аминокислотную последовательность SEQ ID NO 4, разделенный от легкой цепи гибким аминокислотным линкером.Further, in a standard genetic engineering procedure, an anti-HER3 gene encoding the amino acid sequence of
Пример 13Example 13
Иммуноферментный анализ взаимодействия анти-HER3 антитела с HER3 и другими антигенамиEnzyme-linked immunosorbent assay for the interaction of anti-HER3 antibodies with HER3 and other antigens
ИФА использовали для измерения сравнительной аффинности антитела к HER3 и другим антигенам. Для анализа связывания лунки планшетов (medium binding от Greiner bio one) покрывали 50 мкл HER3HF, 3DHER3HE, HER2-Fc, EGFR-Fc, IGFR-Fc, IL12-Fc, CD3ED-Fc, GCSF, cMET, IL17-Fc, IL6R-Fc (5 мкг/мл в 1× карбонатном буфере), герметично закрывали и инкубировали в течение ночи при 4°С. Все последующие этапы проводили по стандартному ИФА протоколу, описанному в Примере 5. Тестируемые антитела использовались в концентрации 5 мкг/мл в PBST.ELISA was used to measure the relative affinity of antibodies to HER3 and other antigens. For binding assays, plate wells (medium binding from Greiner bio one) were coated with 50 μl of HER3HF, 3DHER3HE, HER2-Fc, EGFR-Fc, IGFR-Fc, IL12-Fc, CD3ED-Fc, GCSF, cMET, IL17-Fc, IL6R- Fc (5 μg / ml in 1 × carbonate buffer), tightly closed and incubated overnight at 4 ° C. All subsequent steps were carried out according to the standard ELISA protocol described in Example 5. The tested antibodies were used at a concentration of 5 μg / ml in PBST.
Цветовой сигнал измеряли при длине волны 450 нм, используя подходящий планшет-ридер Tecan-Sunrise (от Tecan). Степень связывания антитела была пропорциональна продуцированию цветового сигнала (Фиг. 12). Анти-HER3 антитело, представляющее собой полноразмерный IgG, где вместо VH домена присутствует VHH домен, специфически связывается с полноразмерным HER3 и его третьим доменом и не связывается с другими исследуемыми антигенами.The color signal was measured at a wavelength of 450 nm using a suitable Tecan-Sunrise plate reader (from Tecan). The degree of antibody binding was proportional to the production of a color signal (FIG. 12). An anti-HER3 antibody, which is a full-sized IgG, where instead of the VH domain there is a VHH domain, specifically binds to full-size HER3 and its third domain and does not bind to other antigens studied.
Пример 14Example 14
Иммуноферментный анализ взаимодействий биспецифического anti- HER2/antiHER3 (BCD090) антитела с HER2, HER3 рецепторами разных организмовEnzyme-linked immunosorbent assay for interactions of bispecific anti-HER2 / antiHER3 (BCD090) antibodies with HER2, HER3 receptors of different organisms
ИФА использовали для измерения сравнительной аффинности биспецифического antiHER2/antiHER3 антитела (далее BCD090) к рецепторам HER2, HER3 разных организмов. Для анализа связывания лунки планшетов (medium binding от Greiner bio one) заполняли 50 мкл HER2-Fc человека, HER2His яванского макака, мыши, крысы, HER2FE кролика, морской свинки, HER3-Fc человека, макаки, мыши, HER3His крысы, HER3FE морской свинки (1 мкг/мл в 1× покрывающем карбонатном буфере), герметично закрывали и инкубировали в течение ночи при 4°С. Все последующие этапы проводили по стандартному ИФА протоколу, описанному в Примере 5. Биспецифическое антитело BCD090 аффинно связывается с HER2 человека, HER2 яванского макака, HER3 человека и со всеми антигенами ортологами HER3: макаки, мыши, крысы, морской свинки. BCD090 в 2 раза слабее связывается с HER2 морской свинки и не связывается с другими исследуемыми рецепторами (Фиг. 13, Фиг. 14).ELISA was used to measure the comparative affinity of the bispecific antiHER2 / antiHER3 antibody (hereinafter BCD090) to the HER2, HER3 receptors of different organisms. For binding assays, plate wells (medium binding from Greiner bio one) were filled with 50 μl of human HER2-Fc, HER2His cynomolgus monkey, mouse, rat, HER2FE rabbit, guinea pig, human HER3-Fc, macaque, mouse, rat HER3His, guinea pig HER3FE (1 μg / ml in 1 × covering carbonate buffer), tightly closed and incubated overnight at 4 ° C. All subsequent steps were carried out according to the standard ELISA protocol described in Example 5. The BCD090 bispecific antibody affinity binds to human HER2, cynomolgus HER2, human HER3 and all HER3 orthologs antigens: macaque, mouse, rat, guinea pig. BCD090 is 2 times weaker bound to guinea pig HER2 and does not bind to other studied receptors (Fig. 13, Fig. 14).
Пример 15Example 15
Анализ взаимодействий antiHER2/antiHER3 антитела (BCD090) с рецепторами HER3 человека и макаки резус и HER2 макаки циномолгус на приборе Octet RED 96Analysis of interactions of antiHER2 / antiHER3 antibodies (BCD090) with human and macaque Rhesus HER3 and macaque cynomolgus HER2 receptors on an
Константы аффинности связывания антитела с рецепторами HER3 человека и макаки резус и HER2 макаки циномолгус получили с помощью прибора OctetRed 96 (от ForteBio). Антитела были неспецифически иммобилизованы на поверхность аминреактивных сенсоров второго поколения (ForteBio, Pall) по стандартному протоколу согласно инструкции производителя для подготовки и иммобилизации AR2G сенсоров. Анализ был произведен при 30°С с использованием PBS, содержащего 0,1% Твин-20 и 0,1% BSA в качестве рабочего буфера. Титрование рецепторов производили с использованием рабочего буфера от различных концентраций в зависимости от предполагаемой аффинности.The affinity constants of binding of the antibody to the HER3 receptors of human and rhesus macaques and cynomolgus macaques HER2 were obtained using an
Кривые связывания с вычетом базового сигнала анализировали с помощью программы Octet Data Analysis (версия 7.0) согласно стандартной процедуре с использованием модели взаимодействия 1:1. BCD090 антитело специфически связывается с антигенами HER3 человека и макаки резус и HER2 макаки циномолгус (Фиг. 15, 16, 17). Анализ показал, что BCD090 антитело с высокой аффинностью связывается с HER3 человека, аффинность к HER3 макаки резус уступает в 6 раз. BCD090 антитело также связывается с HER2 макаки циномолгус, но константа аффинности для HER2 циномолгус уступает константе аффинности для HER2 человека примерно на 4 порядка. Полученные константы аффинности представлены в Таблице 3.The binding curves with the deduction of the base signal were analyzed using the Octet Data Analysis software (version 7.0) according to the standard procedure using a 1: 1 interaction model. The BCD090 antibody specifically binds to human and Rhesus macaque HER3 and Macaque cynomolgus HER2 antigens (Fig. 15, 16, 17). The analysis showed that the BCD090 antibody with high affinity binds to human HER3, the affinity for HER3 rhesus macaques is 6 times lower. The BCD090 antibody also binds to macaque cynomolgus HER2, but the affinity constant for HER2 cynomolgus is inferior to the affinity constant for human HER2 by about 4 orders of magnitude. The resulting affinity constants are presented in Table 3.
Пример 16Example 16
Анализ взаимодействий antiHER2/antiHER3 (BCD090) антитела с HER2 человека с помощью прибора Biacore Т200Analysis of interactions of antiHER2 / antiHER3 (BCD090) antibodies with human HER2 using a Biacore T200 instrument
Эксперименты по исследованию аффинности связывания BCD090 антитела к антигену HER2 человека проводили на оптическом анализаторе Biacore Т200 (Ge Healthcare Life Sciences), принцип метода которого основан на эффекте поверхностного плазмонного резонанса для регистрации межмолекулярных взаимодействий. В работе использовали стандартные оптические чипы СМ5 с карбоксиметилдекстрановым покрытием. Антитело BCD090 было неспецифически (по NH2-группам) иммобилизовано на поверхность чипа в концентрации 20 мкг/мл согласно протоколу, соответствующему инструкции производителя. После чего проводилась инжекция антигена в концентрациях 1-15 мкг/мл в течение 5 минут при скорости потока 10 мкл/мин в рабочем буфере (HBS-EP, 0.01 М HEPES рН 7.4, 0.15 М NaCl, 3 mM EDTA, 0.005% v/v Surfactant Р20). Диссоциацию комплекса детектировали в реальном времени при температуре 37°С.Experiments on the binding affinity of BCD090 antibodies to human HER2 antigen were carried out on a Biacore T200 optical analyzer (Ge Healthcare Life Sciences), the principle of the method of which is based on the effect of surface plasmon resonance for detecting intermolecular interactions. We used standard CM5 optical chips with a carboxymethyldextran coating. The BCD090 antibody was nonspecifically (for NH2 groups) immobilized on the surface of the chip at a concentration of 20 μg / ml according to the protocol in accordance with the manufacturer's instructions. Then, the antigen was injected at concentrations of 1-15 μg / ml for 5 minutes at a flow rate of 10 μl / min in working buffer (HBS-EP, 0.01 M HEPES pH 7.4, 0.15 M NaCl, 3 mM EDTA, 0.005% v / v Surfactant P20). Complex dissociation was detected in real time at a temperature of 37 ° C.
Кривые специфических взаимодействий антигенов с иммобилизованными на оптическим чипе антителами получали в виде разности сигналов между опытным и контрольным каналом. Анализ полученных данных производился с использованием программы BIA Evalution 3.1 и модели Heterogeneous Ligand. Константа аффинности рассчитывалась, как среднее значение из полученных в эксперименте результатов.Curves of specific interactions of antigens with antibodies immobilized on an optical chip were obtained as the signal difference between the experimental and control channels. The analysis of the data was performed using the BIA Evalution 3.1 program and the Heterogeneous Ligand model. The affinity constant was calculated as the average of the results obtained in the experiment.
Биспецифическое антитело BCD090 обладает высокой аффинностью к HER2 человека.The BCD090 bispecific antibody has high affinity for human HER2.
Аффинность BCD090 к HER2 составила KD1/KD2 -0,55 pMol. Кривые ассоциации/диссоциации представлены на Фиг. 18.The affinity of BCD090 for HER2 was KD1 / KD2 -0.55 pMol. Association / dissociation curves are shown in FIG. eighteen.
Пример 17Example 17
Анализ взаимодействия биспецифического антитела BCD090 с обоими антигенами HER2 и HER3 человека на приборе OctetRED96Analysis of the interaction of bispecific antibody BCD090 with both human HER2 and HER3 antigens on an OctetRED96 instrument
Анализ одновременного взаимодействий BCD090 антитела с антигенами HER2 и HER3 человека проводили с помощью классического «сэндвич» метода анализа на приборе OctetRed 96 (Pall-ForteBio). Анализ был произведен при 30°С с использованием PBS, содержащим 0,1% Твин-20 и 0,1% БСА в качестве рабочего буфера. В ходе эксперимента первый антиген (HER2) в концентрации 5 мкг/мл и объемом 200 мкл/лунку был иммобилизован на аминореактивных сенсорах. Далее сенсоры погружались в раствор антител 200 мкл/лунку антител с концентрацией 20 мкг/мл. После этого сенсоры погружались или в раствор второго антигена HER3 200 мкл/лунку с концентрацией 10 мкг/мл и параллельно в физиологический раствор, не содержащий белка.The analysis of the simultaneous interactions of BCD090 antibodies with human HER2 and HER3 antigens was performed using the classic “sandwich” analysis method on an OctetRed 96 instrument (Pall-ForteBio). The analysis was performed at 30 ° C using PBS containing 0.1% Tween-20 and 0.1% BSA as the working buffer. During the experiment, the first antigen (HER2) at a concentration of 5 μg / ml and a volume of 200 μl / well was immobilized on amine-reactive sensors. The sensors were then immersed in an antibody solution of 200 μl / well of antibodies with a concentration of 20 μg / ml. After that, the sensors were either immersed in a solution of the second HER3 antigen of 200 μl / well with a concentration of 10 μg / ml and in parallel in a physiological solution containing no protein.
Кривые связывания с вычетом базового сигнала анализировали с помощью программы Octet Data Analysis (версия 8.2) согласно стандартной процедуре.The binding curves with the deduction of the base signal were analyzed using the Octet Data Analysis software (version 8.2) according to the standard procedure.
Сенсограмма, приведенная на Фиг. 19, свидетельствует о том, что молекула BCD090 антитела способна одновременно связывать два антигена: HER2 и HER3 человека.The sensogram shown in FIG. 19, indicates that the BCD090 antibody molecule is capable of simultaneously binding two antigens: human HER2 and HER3.
Пример 18Example 18
Анализ взаимодействий BCD090 антител с FcRn and Fcγ-рецепторами при помощи Octet RED 96Analysis of the interactions of BCD090 antibodies with FcRn and Fcγ receptors using
Для анализа взаимодействия антител с FcgRIIIaV, FcgRIa, FcRn использовался прибор Forte bio Octet RED96 и биосенсоры, покрытые стрептавидином (SA-Streptavidin). В качестве контроля использовалось антитело Трастузумаб.To analyze the interaction of antibodies with FcgRIIIaV, FcgRIa, FcRn, a Forte bio Octet RED96 instrument and streptavidin coated biosensors (SA-Streptavidin) were used. The antibody Trastuzumab was used as a control.
В ходе эксперимента проводили ориентированную иммобилизацию биотин-меченных рецепторов на поверхность, покрытых стрептавидином, сенсоров. Готовили серию разведений антител от концентрации 1000 (100 мкг/мл в случае FcgRIa) мкг/мл с шагом 2 на 7 точек и помещали в лунки 96-луночного планшета. Далее проводилась стадия ассоциации путем погружения сенсоров в растворы антител с различной концентрацией, после этого проводилась стадия диссоциации путем погружения сенсоров в рабочий буфер.In the course of the experiment, oriented immobilization of biotin-labeled receptors to the surface coated with streptavidin sensors was performed. Prepared a series of dilutions of antibodies from a concentration of 1000 (100 μg / ml in the case of FcgRIa) μg / ml in increments of 2 by 7 points and placed in the wells of a 96-well plate. Next, the association stage was carried out by immersing the sensors in antibody solutions with different concentrations, after which the dissociation stage was carried out by immersing the sensors in a working buffer.
Для анализа аффинности антител к FcgRIIIaV, FcgRIa использовался рабочий буфер РН7.4 (PBS, 0,1% Tween, 0,1% BSA), для анализа аффинности к FcRn - рабочий буфер РН6.0.For the analysis of the affinity of antibodies to FcgRIIIaV, FcgRIa, the working buffer PH7.4 (PBS, 0.1% Tween, 0.1% BSA) was used; for the analysis of the affinity for FcRn, the working buffer PH6.0 was used.
Проводили SteadyState анализ полученных кривых с вычетом референсного сигнала с использованием модели 2:1 (гетерогенный лиганд) согласно стандартной процедуре. Анализ показал, что биспецифическое антитело специфически связывается с рецепторами FcRn, FcgRIIIaV, FcgRIa.We performed a SteadyState analysis of the obtained curves with the deduction of the reference signal using a 2: 1 model (heterogeneous ligand) according to the standard procedure. The analysis showed that the bispecific antibody specifically binds to the receptors FcRn, FcgRIIIaV, FcgRIa.
Анализ аффинности к Fcg-рецепторам свидетельствует о том, что эффекторные функции BCD090 предположительно будут сопоставимы с эффекторными функциями Трастузумаба. Анализ аффинности к FcRn-рецептору позволяет предположить, что фармакокинетика биспецифического антитела сходна с фармакокинетикой антитела Трастузумаб. Результаты представлены в Таблице 4.An analysis of affinity for Fcg receptors suggests that the effector functions of BCD090 are expected to be comparable with the effector functions of Trastuzumab. An analysis of affinity for the FcRn receptor suggests that the pharmacokinetics of the bispecific antibody are similar to the pharmacokinetics of the trastuzumab antibody. The results are presented in Table 4.
Пример 19Example 19
Анализ ингибирование пролиферации опухолевых клеток биспецифическим антителом BCD090Analysis of the inhibition of tumor cell proliferation by bispecific antibody BCD090
Для оценки способности антитела BCD090 ингибировать херегулинзависимую пролиферацию опухолевых клеток были использованы клеточные линии MCF7, ВТ474, A431NS, SKBR-3.To assess the ability of the BCD090 antibody to inhibit choregulin-dependent proliferation of tumor cells, the MCF7, BT474, A431NS, SKBR-3 cell lines were used.
Состав среды для анализа на клеточной линии MCF7: DMEM, 2 mM Glutamine, 0,3% FBS, 10 мкг/мл, 25 нг/мл HRG (rhHRG1-β1).The composition of the medium for analysis on the MCF7 cell line: DMEM, 2 mM Glutamine, 0.3% FBS, 10 μg / ml, 25 ng / ml HRG (rhHRG1-β1).
Состав среды для анализа на клеточной линии ВТ474: DMEM, 2 mM Glutamine, 5% FBS, 10 мкг/мл, 2,5 нг/мл HRG.The composition of the medium for analysis on the BT474 cell line: DMEM, 2 mM Glutamine, 5% FBS, 10 μg / ml, 2.5 ng / ml HRG.
Готовили растворы анализируемых антител в среде для анализа (RPMI, 2 mM Glutamine, 0,3% FBS, 10 мкг/мл инсулина в случае MCF7 и ВТ474, 5 нг/мл HRG, в случае SKBR-3) в концентрациях: 400 мкг/мл, 80 мкг/мл, 16 мкг/мл, 3,2 мкг/мл, 640 нг/мл, 128 нг/мл, 25.6 нг/мл, 5.1 нг/мл, 1.02 нг/мл. Полученные растворы перенесли в лунки 96-луночного в трех повторах.Solutions of the antibodies to be analyzed were prepared in the assay medium (RPMI, 2 mM Glutamine, 0.3% FBS, 10 μg / ml insulin in the case of MCF7 and BT474, 5 ng / ml HRG in the case of SKBR-3) in concentrations: 400 μg / ml, 80 μg / ml, 16 μg / ml, 3.2 μg / ml, 640 ng / ml, 128 ng / ml, 25.6 ng / ml, 5.1 ng / ml, 1.02 ng / ml. The resulting solutions were transferred to the wells of the 96-well in triplicate.
К растворам антител добавили клетки в количестве 4000 клеток на лунку в среде для анализа.4000 cell / well cells were added to the antibody solutions in assay medium.
Планшеты инкубировали при 37°С, 5% СO2 в течение 72 часов. Затем измеряли количество живых пролиферирующих клеток путем добавления витального красителя AlamarBlue и анализа уровня флюоресценции на приборе Fluoroskan Ascent.The plates were incubated at 37 ° C, 5% CO 2 for 72 hours. Then, the number of living proliferating cells was measured by adding the vital dye AlamarBlue and analyzing the level of fluorescence on a Fluoroskan Ascent instrument.
Как показано на Фиг. 20, 21, 22, 23 биспецифическое моноклональное антитело BCD090 значительно сильнее ингибирует пролиферацию клеточных линий MCF7, ВТ474, A431NS, SKBR-3, чем контрольные антитела AV203 и Трастузумаб.As shown in FIG. 20, 21, 22, 23 bispecific monoclonal antibody BCD090 significantly inhibits the proliferation of cell lines MCF7, BT474, A431NS, SKBR-3 than the control antibodies AV203 and Trastuzumab.
В Таблице 5 указаны показатели ЕС50 для различных антител для всех клеточных линий.Table 5 shows EC50 values for various antibodies for all cell lines.
Пример 20Example 20
Определение термической стабильности по точке агрегации белка методом динамического светорассеяния (DLS).Determination of thermal stability by the point of protein aggregation by dynamic light scattering (DLS).
Определение точки агрегации исследуемых образцов осуществляли на приборе Zetasizer Nano ZSP. Для этого раствор помещали в кварцевую обеспыленную кювету, которую постепенно нагревали в установке от 50 до 85°С. Шаг нагрева 1.5°С при постоянном измерении интенсивности рассеянного света. Интенсивность рассеянного света детектировали при угле θ=173°. Данные представлены на Фиг. 24 и в Таблице 6.The aggregation point of the studied samples was determined on a Zetasizer Nano ZSP instrument. For this, the solution was placed in a quartz dedusted cuvette, which was gradually heated in the apparatus from 50 to 85 ° C. A heating step of 1.5 ° C with constant measurement of the intensity of the scattered light. The scattered light intensity was detected at an angle θ = 173 °. The data are presented in FIG. 24 and in Table 6.
По результатам данного теста можно заключить, что молекула BCD090 имеет хорошую термоколлоидную стабильность и может быть пригодна для технологического и фармацевтического использования.According to the results of this test, it can be concluded that the BCD090 molecule has good thermocolloidal stability and may be suitable for technological and pharmaceutical use.
Пример 21Example 21
Определение термической стабильности при длительном воздействии методом Термостресс 50°С.Determination of thermal stability during prolonged exposure with
Исследуемые образцы в концентрации белка разделяли на 3 части по 1 пробирке на каждый состав откладывали в холодильник на хранение при +4°С, остальные устанавливали в термостат для пробирок и термостатировали при 50°С в течение 24 и 72 часа. После окончания прогрева выдерживали при комнатной температуре около 15 мин, центрифугировали при 8000 rpm в течение 5 минут. Супернатанты передавали на анализ методом эксклюзионной ВЭЖХ (SEC HPLC) с УФ-детектором. Хроматографию проводили на системе ВЭЖХ Agilent 1100 на колонке Tosoh TSK-Gel G3000SWXL, 7.8 мм × 30 см, кат. №08541 с предколонкой Tosoh TSKgel Guard SWXL, 6.0 мм × 4.0 см, с диаметром частиц 7 мкм, кат. №08543. Детектирование проводилось на длинах волн 220 и 280 нм.The studied samples in protein concentration were divided into 3 parts, 1 tube for each composition was stored in a refrigerator at + 4 ° C, the rest were installed in a tube thermostat and thermostated at 50 ° C for 24 and 72 hours. After warming up, it was kept at room temperature for about 15 minutes, centrifuged at 8000 rpm for 5 minutes. Supernatants were transferred for analysis by size exclusion HPLC (SEC HPLC) with a UV detector. Chromatography was performed on an Agilent 1100 HPLC system on a Tosoh TSK-Gel G3000SWXL column, 7.8 mm × 30 cm, cat. No. 08541 with Tosoh TSKgel Guard SWXL pre-column, 6.0 mm × 4.0 cm, with a particle diameter of 7 μm, cat. No. 08543. Detection was carried out at wavelengths of 220 and 280 nm.
Результирующие данные стабильности BCD090 в различных буферах при длительном прогреве при 50°С на Фиг. 25. На Фиг. 26 представлены совмещенные хроматограммы: красный - интактный, синий - 72 ч инкубации при 50°С.The resulting stability data of BCD090 in various buffers during prolonged heating at 50 ° C. in FIG. 25. In FIG. 26 shows combined chromatograms: red — intact, blue — 72 hours of incubation at 50 ° C.
По результатам данного теста можно заключить, что молекула BCD090 имеет хорошую термическую стабильность (разница между содержанием агрегатов в растворе до термостресса и после составила не более 5%) и может быть пригодна для технологического и фармацевтического использования.According to the results of this test, we can conclude that the BCD090 molecule has good thermal stability (the difference between the content of aggregates in the solution before and after stress thermostress was not more than 5%) and may be suitable for technological and pharmaceutical use.
Пример 22Example 22
Изучение стабильности моноклонального биспецифического антитела BCD090 в сыворотке крови человекаThe study of the stability of monoclonal bespecifically BCD090 antibodies in human serum
Для оценки стабильности BCD090 в сыворотку крови человека, полученную от 7 здоровых доноров и стабилизированную 0,01% мертиолятом, добавляли антитела до концентраций 4, 20 и 100 мкг/мл. Полученную смесь инкубировали в течение 7 дней при 37°С. Через 7 дней проводили определение концентрации BCD090 двумя методами (Фиг. 27).To assess the stability of BCD090, antibodies were added to human serum obtained from 7 healthy donors and stabilized with 0.01% merthiolate to concentrations of 4, 20, and 100 μg / ml. The resulting mixture was incubated for 7 days at 37 ° C. After 7 days, the concentration of BCD090 was determined by two methods (Fig. 27).
При использовании первого метода на планшете иммобилизировали рекомбинантный HER2 человека, детекция уровня связанного antiHER2/antiHER3 антитела проводилась 3DHER3HE человека, меченным биотином, и конъюгатом стрептавидина с пероксидазой хрена. При использовании второго метода на планшете также иммобилизировали рекомбинантный HER2 человека, а детекция связанного antiHER2/antiHER3 проводилась с помощью конъюгата поликлональных антител козы против Fc фрагмента IgG человека с пероксидазой хрена. В качестве контроля 100% стабильности использовали образы сыворотки крови человека в которые были добавлены antiHER2/antiHER3 в аналогичных концентрациях непосредственно перед проведением анализа.Using the first method, recombinant human HER2 was immobilized on a plate, detection of the level of the bound antiHER2 / antiHER3 antibody was carried out by 3DHER3HE human labeled with biotin and a streptavidin conjugate with horseradish peroxidase. Using the second method, recombinant human HER2 was also immobilized on a plate, and the detection of bound antiHER2 / antiHER3 was carried out using a conjugate of goat polyclonal antibodies against the Fc fragment of human IgG with horseradish peroxidase. As a control of 100% stability, human serum images were used to which antiHER2 / antiHER3 were added in similar concentrations immediately before analysis.
Измерение концентрации antiHER2/antiHER3 проводилось следующим образом. Контрольные и хранившиеся в течение 7 суток при 37°С образцы сыворотки крови с добавленными antiHER2/antiHER3 разводились до концентрации 100 нг/мл, соответственно в 40, 200 и 1000 раз в PBST. Концентрация определялась по калибровочной кривой (значения калибровочных точек от 6,25 до 200 нг/мл), калибровочные стандарты также разводились PBST. Далее анализ проводился по стандартной методике. 100 мкл предварительно разведенных исследуемых образцов и калибровочных стандартов вносились в лунки планшета с предварительно иммобилизованным рекомбинантным HER2 человека. Иммобилизация проводилась при концентрации HER2 2 мкг/мл из 20 мМ карбонатного буфера, рН 9,5, свободные участки связывания блокировались с помощью 200 мкл 0,5% сухого молока крупного рогатого скота в PBS. Планшеты инкубировались при постоянном встряхивании 300 об/мин при комнатной температуре. После 3-кратного промывания лунок 250 мкл PBST в лунки добавляли по 100 мкл биотинилированного 3DHER3HE, 3 мкг/мл (первый метод) или 100 мкл поликлональных антител козы к Fc фрагменту IgG человека в рабочем разведении 1:25000 в PBST (второй метод). Планшеты инкубировались при постоянном встряхивании (300 об/мин) при комнатной температуре. После 3-кратного промывания лунок 250 мкл PBST в те лунки, в которые добавляли биотинилированный 3DHER3HE, добавили по 100 мкл конъюгата стрептавидина с пероксидазой в рабочем разведении 1:20000. После инкубации и отмывок активность пероксидазы проявлялась с помощью 100 мкл субстрата ТМБ в течение 10-15 минут, реакция останавливалась добавлением 50 мкл 10% серной кислоты. Оптическая плотность в лунках определялась с помощью планшетного спектрофотометра Tecan Sunrise (Tecan) при 450 нм. Количество связавшегося antiHER2/antiHER3 антитела было прямо пропорционально оптической плотности. Концентрация antiHER2/antiHER3, рассчитанная по калибровочной кривой, умножалась на фактор разведения образца и выражалась в % от теоретически добавленной в сыворотку концентрации (Открываемость, %).The concentration of antiHER2 / antiHER3 was measured as follows. Control and stored for 7 days at 37 ° C blood serum samples with added antiHER2 / antiHER3 were diluted to a concentration of 100 ng / ml, respectively, 40, 200 and 1000 times in PBST. The concentration was determined by the calibration curve (values of calibration points from 6.25 to 200 ng / ml), calibration standards were also diluted PBST. Further, the analysis was carried out according to a standard method. 100 μl of pre-diluted test samples and calibration standards were added to the wells of a pre-immobilized recombinant human HER2 plate. Immobilization was carried out at a HER2 concentration of 2 μg / ml from 20 mM carbonate buffer, pH 9.5, free binding sites were blocked with 200 μl of 0.5% cattle milk powder in PBS. The plates were incubated with constant shaking of 300 rpm at room temperature. After washing the
По результатам обоих экспериментов (Фиг. 28) не было обнаружено достоверных отличий между концентрацией antiHER2/antiHER3 определенной в сыворотке крови человека после инкубации в течение 7 суток при 37°С и концентрацией, определенной в сыворотке без инкубации. Таким образом, можно сделать вывод о том, что моноклональное биспецифическое антитело antiHER2/antiHER3 BCD090 стабильно в сыворотке крови человека.According to the results of both experiments (Fig. 28), no significant differences were found between the concentration of antiHER2 / antiHER3 determined in human serum after incubation for 7 days at 37 ° C and the concentration determined in serum without incubation. Thus, we can conclude that the monoclonal bispecific antiHER2 / antiHER3 BCD090 antibody is stable in human serum.
Пример 23Example 23
Определение антителозависимой цитотоксичности (ADCC)Determination of antibody dependent cytotoxicity (ADCC)
Для анализа ADCC использовались клетки-мишени линии ВТ474 (АТСС, НТВ-20) и мононуклеарные клетки периферической крови (РВМС) здорового донора.For the analysis of ADCC, target cells of the BT474 line (ATCC, NTV-20) and mononuclear cells of peripheral blood (PBMC) of a healthy donor were used.
Клетки линии культивировались в среде DMEM с 10% эмбриональной бычьей сыворотки (FBS) при 37°С и 5% СO2. Клетки были флюоресцентно мечены с помощью кальцеина AM (Santa Cruz Biotechnology, SC-203865) и ресуспендированы в среде RPMI1640 до плотности 2Е+5 кл/мл.The cells of the line were cultured in DMEM medium with 10% fetal bovine serum (FBS) at 37 ° C and 5% CO 2 . Cells were fluorescently labeled with calcein AM (Santa Cruz Biotechnology, SC-203865) and resuspended in RPMI1640 medium to a density of 2E + 5 cells / ml.
Мононуклеарные клетки периферической крови (РВМС) выделяли из венозной крови здорового донора с помощью разделения клеток в градиенте плотности. После этого клетки были дважды отмыты в PBS и ресуспендированы в RPMI1640 с 10% FBS до плотности 5Е+6 кл/мл.Peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were isolated from the venous blood of a healthy donor using cell separation in a density gradient. After this, the cells were washed twice in PBS and resuspended in RPMI1640 with 10% FBS to a density of 5E + 6 cells / ml.
Для анализа ADCC в лунки 96-луночного планшета внесли по 100 мкл антител с концентрациями от 20 пг/мл до 20 мкг/мл. К ним добавили по 50 мкл целевых клеток и по 50 мкл эффекторных клеток. Планшет инкубировался в течение 4 часов при 37°С и 5% СO2. После планшет был центрифугирован, далее по 100 мл супернатанта перенесено в новый планшет. Определена флюоресценция при длине волны возбуждения/испускания 485/538 нм. Флюоресценция спонтанно высвобождаемого кальцеина определялось в образцах, содержащих по 50 мкл целевых клеток и 150 мкл RPMI1640 с 10% FBS. Флюоресценция кальцеина при полном лизисе целевых клеток определялась в образцах, содержащих 50 мкл целевых клеток и 150 мкл RPMI1640 с 10% FBS и 1,4% Тритона X100. Эффективность ADCC определялась по формуле:For ADCC analysis, 100 μl of antibodies with concentrations from 20 pg / ml to 20 μg / ml were added to the wells of a 96-well plate. To them were added 50 μl of target cells and 50 μl of effector cells. The plate was incubated for 4 hours at 37 ° C and 5% CO 2 . After the tablet was centrifuged, then 100 ml of the supernatant was transferred to a new tablet. The fluorescence was determined at an excitation / emission wavelength of 485/538 nm. Fluorescence of spontaneously released calcein was determined in samples containing 50 μl of target cells and 150 μl of RPMI1640 with 10% FBS. Calcein fluorescence during complete lysis of the target cells was determined in samples containing 50 μl of target cells and 150 μl of RPMI1640 with 10% FBS and 1.4% Triton X100. The effectiveness of ADCC was determined by the formula:
Результаты показаны на Фиг. 29.The results are shown in FIG. 29.
Пример 24Example 24
Оценка противоопухолевой активности BCD090 на модели подкожных ксенографтов с использованием опухолевых линий человека MCF-7, ВТ474, SK-BR-3 на иммунодефицитных мышахEvaluation of the antitumor activity of BCD090 in a subcutaneous xenograft model using human tumor lines MCF-7, BT474, SK-BR-3 in immunodeficient mice
Взвесь опухолевых клеток вводили подкожно в правый бок иммунодефицитным мышам. За 3 дня до и еженедельно после введения опухолевых линий MCF-7 и ВТ474 (эстрогензависимые опухолевые линии) мышам вводили гормон эстрадиол. Объем вводимой взвеси опухолевых клеток составлял 0,5 мл.A suspension of tumor cells was injected subcutaneously into the right flank of immunodeficient mice. 3 days before and weekly after the introduction of tumor lines MCF-7 and BT474 (estrogen-dependent tumor lines), the hormone estradiol was administered to mice. The volume of the introduced suspension of tumor cells was 0.5 ml.
Концентрация клеток MCF-7 составила 10Е+6 кл/мл в бессывороточной среде RPMI1640. Концентрация клеток ВТ474 составила 10Е+6 кл/мл в бессывороточной среде RPMI1640. Концентрация клеток SK-BR-3 составила 4Е+6 кл/мл в бессывороточной среде RPMI1640. Вместе с опухолевыми клетками вводили Матригель (сокращенный фактор роста) в соотношении 1:1.The concentration of MCF-7 cells was 10E + 6 cells / ml in serum-free medium RPMI1640. The concentration of BT474 cells was 10E + 6 cells / ml in serum-free medium RPMI1640. The concentration of SK-BR-3 cells was 4E + 6 cells / ml in serum-free medium RPMI1640. Together with the tumor cells, Matrigel (reduced growth factor) was introduced in a ratio of 1: 1.
Введение препаратов антител начинали с момента достижения объема опухоли 100 мм3. Исследуемый препарат и раствор плацебо вводили животным внутрибрюшинно два раза в неделю. В ходе эксперимента два раза в неделю измеряли размеры опухолевого узла и рассчитывали его объем по формуле:The administration of antibody preparations began when the tumor volume reached 100 mm3. The study drug and placebo solution was administered intraperitoneally to animals twice a week. During the experiment, the size of the tumor node was measured twice a week and its volume was calculated by the formula:
V=π/6*L*W*H, где L, W, H - линейные размеры опухоли.V = π / 6 * L * W * H, where L, W, H are the linear sizes of the tumor.
Критерием эффективности применения препарата служил индекс торможения роста опухоли (ТРО), расчет которого проводили по формуле:The criterion for the effectiveness of the drug was the tumor growth inhibition index (SRW), which was calculated according to the formula:
где Vk и V0 - средний объем опухоли (мм3) в контрольной и опытной группах, соответственно.where Vk and V0 are the average tumor volume (mm3) in the control and experimental groups, respectively.
Также рассчитывали индекс прироста опухоли, характеризующий увеличение объема опухоли на каждой временной точке, в сравнении с размерами на момент начала лечения. Расчет показателя проводили по формуле:The tumor growth index was also calculated, which characterizes the increase in tumor volume at each time point, compared with the size at the time of treatment initiation. The calculation of the indicator was carried out according to the formula:
Ii=Vi/V0,Ii = Vi / V0,
где, I - индекс прироста опухоли, i - сутки эксперимента, V0 - объем опухоли в день начала лечения.where, I is the tumor growth index, i is the day of the experiment, V0 is the tumor volume on the day treatment is started.
Наблюдение за животными проводили в течение 35 суток, с момента начала лечения.Observation of the animals was carried out for 35 days, from the start of treatment.
Препарат BCD090 показал более выраженную противоопухолевую активность в сравнении с моноспецифическими антителами против HER2 и HER3 на всех опухолевых линиях по индексу ТРО. Данные представлены на Фиг. 30, 31, 32, 33, 34, 35.The drug BCD090 showed a more pronounced antitumor activity compared with monospecific antibodies against HER2 and HER3 in all tumor lines according to the TPO index. The data are presented in FIG. 30, 31, 32, 33, 34, 35.
Пример 25Example 25
Создание стабильной клеточной линии для BCD090Creating a stable cell line for BCD090
Стабильная клеточная линия - продуцент моноклонального антитела BCD090 была получена путем трансфекции методом электропорации с использованием прибора Neon Transfection System (Life Technologies) родительской суспензионной клеточной линии CHO-S векторными конструкциями, содержащими легкие и тяжелые цепи антитела в оптимизированном соотношении. Клональные линии с высоким уровнем продуктивности (более 1000 мг/л) были получены с использованием роботизированной платформы ClonePix (Molecular Devices) и предварительных этапов селекции минипулов с использованием антибиотиков в разных форматах культивирования. Анализ продуктивности проводился с использованием аналитической системы Octet RED96 (Pall Life Sciences). Дизайн эксперимента по подбору базовой среды и схемы культивирования осуществлялся на базе автоматизированной системы Biomek FX robotics (Beckman Coulter). Для культивирования продуцента использовали бессывороточные среды и фидинги, не содержащие белков животного происхождения. Наработку препарата BCD090 для преклинических исследований проводили в ферментере HyClone single-use bioreactor (Thermo Fisher Scientific) с рабочим объемом 50 л.The stable cell line producing the monoclonal antibody BCD090 was obtained by electroporation using the Neon Transfection System (Life Technologies) instrument of the parent suspension cell line CHO-S with vector constructs containing the light and heavy chains of the antibody in an optimized ratio. Clonal lines with a high level of productivity (more than 1000 mg / l) were obtained using the ClonePix robotic platform (Molecular Devices) and preliminary stages of mini-pool selection using antibiotics in different cultivation formats. Productivity analysis was performed using the Octet RED96 analytical system (Pall Life Sciences). The design of the experiment on the selection of the basic medium and the cultivation scheme was carried out on the basis of the automated system Biomek FX robotics (Beckman Coulter). For the cultivation of the producer used serum-free media and feeds that do not contain proteins of animal origin. The preparation of BCD090 for preclinical studies was performed in a HyClone single-use bioreactor (Thermo Fisher Scientific) fermenter with a working volume of 50 l.
Пример 26Example 26
Очистка BCD090 из продукционной среды стабильной клеточной линии.Purification of BCD090 from production medium of a stable cell line.
Осветление культуральной жидкости, содержащей биспецифическое антитело BCD090 проводили на глубинном фильтре Millistak С0НС (Merck-Millipore). Первичную очистку антитела проводили на аффинном сорбенте с белком А, используя специфическую элюцию целевого белка при рН 3.3-3.8 в глициновом буфере. Полученный элюат инкубировали в кислом рН в течение 30-60 минут для вирусной инактивации, а затем нейтрализовали 1М раствором Tris-OH. Финальную хроматографическую очистку проводили на сорбенте CHT™ Ceramic Hydroxyapatite (Bio-Rad) для удаления остаточных ДНК, белков клеток продуцента, отщепленного лиганда аффинного сорбента, агрегатов и фрагментов антител. Для этого раствор белка наносили на подготовленный сорбент при рН 7.5, с последующей специфической элюцией биспецифического антитела в градиенте хлорида натрия. Очищенный белок подвергали противовирусной фильтрации с использованием набора фильтров Viresolve PRO (Merck Millipore). Концентрирование выполняли в тангенциальном потоке на кассетах с пределом отсечения 50 кДа с последующей диафильтрацией против гистидинового буфера (рН 6.0). Концентрация белка в финальном растворе составляла не менее 20 мг/мл.Clarification of the culture fluid containing the BCD090 bispecific antibody was performed on a Millistak C0HC depth filter (Merck-Millipore). The primary purification of the antibody was carried out on an affinity sorbent with protein A using specific elution of the target protein at pH 3.3-3.8 in glycine buffer. The resulting eluate was incubated at acidic pH for 30-60 minutes for viral inactivation, and then neutralized with a 1M Tris-OH solution. Final chromatographic purification was performed on a CHT ™ Ceramic Hydroxyapatite (Bio-Rad) sorbent to remove residual DNA, producer cell proteins, cleaved affinity sorbent ligand, aggregates and antibody fragments. For this, a protein solution was applied to the prepared sorbent at pH 7.5, followed by specific elution of the bispecific antibody in a gradient of sodium chloride. The purified protein was subjected to antiviral filtration using a Viresolve PRO filter kit (Merck Millipore). Concentration was performed in a tangential flow on cassettes with a cutoff limit of 50 kDa followed by diafiltration against histidine buffer (pH 6.0). The protein concentration in the final solution was at least 20 mg / ml.
Пример 27Example 27
Гомологичное моделирование комплекса HER3 и antiHER3 VHHHomologous modeling of the HER3 and antiHER3 VHH complex
Структура комплекса взаимодействия была получена с помощью программного обеспечения Schrodinger Suite 2016-1. В качестве структуры мишени была взята кристаллическая структура PDB 4LEO [Cancer Res. 2013 73: 5183-5194]. Для моделирования структуры антитела был применен протокол гомологичного фолдинга антитела с использованием шаблонной структуры PDB 2Х10 [Cell.Mol.Life Sci. 2010 67: 1519-1535] для построения каркасных регионов. Петля HCDR3 была промоделирована de novo с помощью алгоритма Prime [Proteins 2014 82(2): 1646-1655]. Полученные десять конформаций этой петли с наилучшими характеристиками (энергия, схожесть структуры петли с имеющимися в базе данных и проч.) были отранжированы по значению свободной энергии, после чего была выбрана наилучшая структура по этому параметру и произведен докинг со структурой мишени с помощью алгоритма Piper [Proteins 2006 65(2): 392-406]. В результате был получен репертуар поз, из которых была выбрана поза с наилучшей энергией связывания. Финальная структура была подвержена 5ns молекулярной динамики с использованием пакета Desmond [Bowers K.J., et al (2006) Scalable Algorithms for Molecular Dynamics Simulations on Commodity Clusters, Proceedings of the ACM/IEEE Conference on Supercomputing (SC06), Tampa, Florida, November 11-17, 2006] и энергетического поля OPLS_2005 [Banks, J.L., et al (2005) Integrated Modeling Program, Applied Chemical Theory (IMPACT), J Comput Chem. 26(16): 1752-1780]. Из траектории симуляции был получен промежуток времени, на котором комплекс малоподвижен, и итоговая структура была взята из него.The structure of the interaction complex was obtained using the Schrodinger Suite 2016-1 software. The crystal structure of PDB 4LEO [Cancer Res. 2013 73: 5183-5194]. To model the structure of the antibody, a homologous folding protocol of the antibody was used using the template structure PDB 2X10 [Cell.Mol.Life Sci. 2010 67: 1519-1535] for constructing framework regions. The HCDR3 loop was modeled de novo using the Prime algorithm [Proteins 2014 82 (2): 1646-1655]. The obtained ten conformations of this loop with the best characteristics (energy, similarity of the loop structure to those available in the database, etc.) were ranked by the free energy value, after which the best structure was selected for this parameter and docking was performed with the target structure using the Piper algorithm [ Proteins 2006 65 (2): 392-406]. As a result, a repertoire of poses was obtained, from which a pose with the best binding energy was chosen. The final structure was subjected to 5ns molecular dynamics using the Desmond package [Bowers KJ, et al (2006) Scalable Algorithms for Molecular Dynamics Simulations on Commodity Clusters, Proceedings of the ACM / IEEE Conference on Supercomputing (SC06), Tampa, Florida, November 11- 17, 2006] and the energy field OPLS_2005 [Banks, JL, et al (2005) Integrated Modeling Program, Applied Chemical Theory (IMPACT), J Comput Chem. 26 (16): 1752-1780]. From the simulation trajectory, a period of time was obtained at which the complex is inactive, and the final structure was taken from it.
Изображение (Фиг. 36) строилось с помощью программы для просмотра структур PyMol [The PyMOL Molecular Graphics System, Version 1.8 , LLC].The image (Fig. 36) was built using the program for viewing structures PyMol [The PyMOL Molecular Graphics System, Version 1.8 , LLC].
Claims (33)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016129022A RU2653443C2 (en) | 2016-07-15 | 2016-07-15 | Bispecific anti-her2 / anti-her3 antibodies |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016129022A RU2653443C2 (en) | 2016-07-15 | 2016-07-15 | Bispecific anti-her2 / anti-her3 antibodies |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2653443C2 true RU2653443C2 (en) | 2018-05-08 |
Family
ID=62105524
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016129022A RU2653443C2 (en) | 2016-07-15 | 2016-07-15 | Bispecific anti-her2 / anti-her3 antibodies |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2653443C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2025140438A1 (en) * | 2023-12-27 | 2025-07-03 | 江苏康宁杰瑞生物制药有限公司 | Multi-specific antibody targeting her3 and trop2 and conjugate thereof |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2487877C2 (en) * | 2008-04-30 | 2013-07-20 | Иммьюноджен, Инк. | Potent conjugates and hydrophilic cross-linking agents (linkers) |
EP2727942A1 (en) * | 2012-11-05 | 2014-05-07 | MAB Discovery GmbH | Bispecific antibodies against human EGFR, HER2, and HER3 |
WO2015173248A1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Her3/her2 bispecific antibodies binding to the beta-hairpin of her3 and domain ii of her2 |
-
2016
- 2016-07-15 RU RU2016129022A patent/RU2653443C2/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2487877C2 (en) * | 2008-04-30 | 2013-07-20 | Иммьюноджен, Инк. | Potent conjugates and hydrophilic cross-linking agents (linkers) |
EP2727942A1 (en) * | 2012-11-05 | 2014-05-07 | MAB Discovery GmbH | Bispecific antibodies against human EGFR, HER2, and HER3 |
WO2015173248A1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Her3/her2 bispecific antibodies binding to the beta-hairpin of her3 and domain ii of her2 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2025140438A1 (en) * | 2023-12-27 | 2025-07-03 | 江苏康宁杰瑞生物制药有限公司 | Multi-specific antibody targeting her3 and trop2 and conjugate thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7676474B2 (en) | CD47 and PD-L1 specific antibodies | |
US9353177B2 (en) | Anti-VEGF antibodies | |
AU2006338198B2 (en) | Binding polypeptides and uses thereof | |
EP3194444B1 (en) | Anti-met antibodies and compositions | |
US20090258005A1 (en) | Therapeutic compositions and methods | |
BRPI0905733B1 (en) | COMPOSITION, PHARMACEUTICAL FORMULATION, METHOD FOR THE PRODUCTION OF A PHARMACEUTICAL COMPOSITION AND USE OF A PHARMACEUTICAL FORMULATION | |
WO2009055074A2 (en) | Erbb2 binding proteins and use thereof | |
US20090304590A1 (en) | Therapeutic compositions and methods | |
US20240190966A1 (en) | Anti-ly6g6d antibodies and methods of use | |
RU2653443C2 (en) | Bispecific anti-her2 / anti-her3 antibodies | |
AU2012201667B2 (en) | Anti-VEGF antibodies | |
RU2779652C2 (en) | Antibodies specific to cd47 and pd-l1 | |
RU2818569C1 (en) | Ly6g6d antibodies and methods of use | |
TW202003038A (en) | Bispecific antibody that specifically binds to subdomains IV and II of extracellular domain of human HER2 | |
HK40069847A (en) | Anti-ly6g6d antibodies and methods of use | |
TW202221038A (en) | Anti-trop-2 antibody, antigen-binding fragment or mutant thereof and medical use thereof | |
AU2014259593A1 (en) | Anti-vegf antibodies |