TWI421092B - 抗her3抗體及其用途 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種可與人類HER3結合之抗體(抗-HER3抗體)、其製備方法、包含該等抗體之醫藥組合物、及其用途。
人類HER3(ErbB-3、ERBB3、c-erbB-3、c-erbB3、受體酪胺酸-蛋白質激酶erbB-3、SEQ ID NO:17)是編碼表皮生長因子受體(epidermal growth factor;EGFR)家族受體酪胺酸激酶中之一員,該家族亦包括HER1(亦稱為EGFR)、HER2、及HER4(Kraus,M.H.等人,PNAS 86(1989)9193-9197;Plowman,G.D.等人,PNAS 87(1990)4905-4909;Kraus,M.H.等人,PNAS 90(1993)2900-2904)。類似於典型表皮生長因子受體,該跨膜受體HER3係由如下部分組成:胞外配體結合結構域(extracellular ligand-binding domain;ECD)、位於ECD內之二聚化結構域、跨膜結構域、胞內蛋白質酪胺酸激酶結構域(TKD)及C末端磷酸化結構域。此跨膜結合蛋白質HER3之胞外結構域中具有分化因子(HRG)結合結構域,但不具有活性激酶結構域。因此,其可與配體結合,但不能透過蛋白質磷酸化將信號傳導至細胞內部,然而,其可與具激酶活性之其他HER家族成員形成雜二聚體。雜二聚化會使得其胞內結構域之受體所介導之信號轉導途徑及轉磷酸化作用活化,在HER家族成員之間所形成之二聚體會擴大HER3之信號轉導潛力,且此不只是信號多樣化的方式也是信號放大的方式。例如,於HER家族成員之間形成HER2/HER3雜二聚體可經PI3K及AKT途徑而誘發其中一種最重要之有絲分裂信號(Sliwkowski M. X.,等人,J. Biol. Chem. 269(1994) 14661-14665;Alimandi M,等人,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)。
業已報導,該種基因的擴增及/或其蛋白質的過度表現會發生在多種癌症(包括前列腺腫瘤、膀胱腫瘤、及乳腺腫瘤)中,編碼不同同功異型物之替代性轉錄剪接變體業已定出特徵。其中一種同功異型物缺少膜內區域,但會被分泌至細胞外,該種形式可調節膜結合型同功異型物之活性。額外的剪接變體也已報導,但還未完全闡述其特徵。WO 97/35885係關於HER3抗體。WO 2003/013602係關於HER活性之抑制劑,包括HER抗體。WO 2007/077028及WO 2008/100624亦係關於HER3抗體。
本發明包括一種可結合人類HER3之抗體,其特徵為:其重鏈可變結構域包括如SEQ ID NO:1之CDR3H區域、如SEQ ID NO:2之CDR2H區域、及如SEQ ID NO:3之CDR1H區域,且其輕鏈可變結構域包括如SEQ ID NO:4之CDR3L區域、如SEQ ID NO:5之CDR2L區域、及如SEQ ID NO:6之CDR1L區域或如SEQ ID NO:7之CDR1L區域。
本發明另外包括一種根據本發明之抗體,其特徵為:其重鏈可變結構域VH為SEQ ID NO:8;且其輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:9,或其輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:10,或其輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:11;或其人類化形式。
於一項實施例中,根據本發明抗體之特徵為:該抗體為單株抗體。
於一項實施例中,根據本發明抗體之特徵為:該抗體係經人類化。
於一項實施例中,根據本發明抗體之特徵為:該抗體屬於IgG1、或IgG4亞類。
本發明另外包括一種醫藥組合物,其特徵為:其包括根據本發明抗體。
本發明另外包括一種根據本發明抗體,其係用於治療癌症。
本發明另外包括一種以根據本發明抗體於製備用於治療癌症之醫藥物上之用途。
本發明另外包括一種治療癌症患者之方法,其特徵為:對該患者投與根據本發明抗體。
本發明另外包括一種核酸,其編碼可與人類HER3結合之抗體的重鏈及輕鏈,其特徵為:該抗體包括如SEQ ID NO:8之可變結構域VH;及如SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:10、或SEQ ID NO:11之輕鏈可變結構域VL;或其人類化形式。
本發明另外包括一種表現載體,其特徵為:其包括用於在原核或真核宿主細胞中表現根據本發明抗體之根據本發明核酸。
本發明另外包括一種原核或真核宿主細胞,其包含根據本發明載體。
本發明另外包括一種製備根據本發明重組抗體之方法,其特徵為:在原核或真核宿主細胞中表現根據本發明核酸,並自該細胞或細胞培養物上清液中回收該抗體。
驚訝地,咸已發現根據本發明抗體具有非常重要之性質,諸如可強力抑制表現HER3之癌症細胞的生長、強烈抑制與癌症細胞增殖相關之經HER3介導之信號轉導途徑(諸如例如HER3磷酸化作用及AKT磷酸化作用)、高親和力結合HER3、或具有極佳的藥物動力學特性(諸如具有長半衰期等)。
本發明包括一種可結合人類HER3之抗體,其特徵為:其重鏈可變結構域包括如SEQ ID NO:1之CDR3H區域、如SEQ ID NO:2之CDR2H區域、及如SEQ ID NO:3之CDR1H區域,且其輕鏈可變結構域包括如SEQ ID NO:4之CDR3L區域、如SEQ ID NO:5之CDR2L區域、及如SEQ ID NO:6之CDR1L區域或如SEQ ID NO:7之CDR1L區域。
本發明另外包括一種根據本發明抗體,其特徵為:其重鏈可變結構域VH為SEQ ID NO:8;且其輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:9,或其輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:10,或其輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:11;或其人類化形式。
於一項實施例中,根據本發明抗體之特徵為:其包括作為重鏈可變結構域之如SEQ ID NO:1之CDR3H區域、如SEQ ID NO:2之CDR2H區域、及如SEQ ID NO:3之CDR1H區域,且其輕鏈可變結構域包括如SEQ ID NO:4之CDR3L區域、如SEQ ID NO:5之CDR2L區域、及如SEQ ID NO:6之CDR1L區域。
於一項實施例中,根據本發明抗體之特徵為:其重鏈可變結構域VH為SEQ ID NO:8;且輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:9或輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:11。
於一項實施例中,根據本發明抗體之特徵為:其包括作為重鏈可變結構域之如SEQ ID NO:1之CDR3H區域、如SEQ ID NO:2之CDR2H區域、及如SEQ ID NO:3之CDR1H區域,且其輕鏈可變結構域包括如SEQ ID NO:4之CDR3L區域、如SEQ ID NO:5之CDR2L區域、及如SEQ ID NO:7之CDR1L區域。
於一項實施例中,根據本發明抗體之特徵為:其重鏈可變結構域VH為SEQ ID NO:8;且其輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:10。
於一項實施例中,根據本發明抗體為單株抗體。於一項實施例中,根據本發明抗體為人類化抗體或人類抗體。於一項實施例中,根據本發明抗體屬於IgG1或IgG4亞類。於一項實施例中,根據本發明抗體為單株人類化IgG1亞類抗體。於一項實施例中,根據本發明抗體之特徵為:該抗體係於Asn297處經糖鏈糖化,藉此該糖鏈中之岩藻糖含量占65%或更少。
本發明包括具有各自不同之VH及VL或CDR的人類化抗體Mab 205.10.1、Mab 205.10.2及Mab 205.10.3。
於一項實施例中,該等抗體包括人類來源之恒定域,例如SEQ ID NO:12至16,較佳為SEQ ID NO:12至13。
術語「抗體」涵蓋多種形式之抗體結構體,包括但不限於全抗體及抗體片段。根據本發明抗體較佳為人類抗體、人類化抗體、嵌合抗體、或其他經遺傳學加工之抗體,只要其保留根據本發明之特徵性性質。
「抗體片段」包括全長抗體中之一部分,較佳為其可變結構域、或至少為其抗體結合位點。抗體片段實例包括雙功能抗體、單鏈抗體分子、及由抗體片段形成之多特異性抗體。scFv抗體闡述於例如Huston,J.S.,Methods in Enzymol. 203(1991) 46-88中。此外,抗體片段包括具有如下特徵之單鏈多肽:具有VH
結構域,亦即能夠與VL
結構域組裝在一起形成具功能性之抗原結合位點,且由此提供根據本發明抗體之性質;或具有可與HER3結合之VL
結構域,亦即能夠與VH
結構域組裝在一起,形成具功能性之抗原結合位點,且由此提供根據本發明抗體之性質。
如文中所用,術語「單株抗體」或「單株抗體組合物」係指一種具唯一胺基酸組成之抗體分子之製備物。
術語「嵌合抗體」係指包括源自小鼠之可變區(亦即結合區)、及源自不同來源或物種之恆定區至少一部分的抗體,其通常係藉由重組DNA技術製得。以包括小鼠類可變區及人類恆定區的嵌合抗體特別佳。該等大鼠/人類嵌合抗體為包含可編碼大鼠免疫球蛋白可變區之DNA片段、及可編碼人類免疫球蛋白恒定區之DNA片段的免疫球蛋白基因的表現產物。本發明所涵蓋之其他較佳形式之「嵌合抗體」為彼等經修飾或改變而屬於不同於原始抗體之種類及亞類之抗體。該等嵌合抗體亦稱為「種類轉換抗體」。製備嵌合抗體之方法係與習知之重組DNA及基因轉染技術有關,且該等技術在相關技術中是已知的。參見例如Morrison,S.L.,等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81(1984)6851-6855;US 5,202,238及US 5,204,244。
術語「人類化抗體」或「人類化形式之抗體」係指其中框架區或「互補決定區」(CDR)經修飾成含有特異性不同於母本免疫球蛋白的免疫球蛋白CDR。於一項較佳實施例中,將VH及VL中之CDR移植至人類抗體之框架區中,製得「人類化抗體」。參見例如Riechmann,L.,等人,Nature 332(1988) 323-327;及Neuberger,M.S.,等人,Nature 314(1985) 268-270。重鏈及輕鏈之可變框架區可衍生自相同或不同之抗體序列。人類抗體序列可為天然存在之人類抗體序列。人類重鏈及輕鏈之可變框架區出示於例如Lefranc,M.-P.,Current Protocols in Immunology(2000)-Appendix 1P A.1P.1-A.1P.37中,且可經IMGT(the international ImMunoGeneTics information system(http://imgt.cines.fr))或可於http://vbase.mrc-cpe.cam.ac.uk獲得。框架區可視需要經進一步突變修飾。特別佳之CDR對應於彼等代表可識別上述針對嵌合抗體所述之抗原的序列。該人類化形式較佳係與人類恒定區嵌合(參見例如序列SEQ ID NO:12-16)。文中所用之「人類化抗體」亦包括彼等例如藉由「種類轉換」,亦即令Fc部分發生改變或突變(例如由IgG1變成IgG4及/或IgG1/IgG4突變),使恆定區經修飾,而產生根據本發明之性質,尤其係有關Clq結合性及/或FcR結合性之抗體。
如文中所用,術語「人類抗體」意欲包括具有衍生自人類生殖系(germ line)免疫球蛋白序列之可變區及恆定區之抗體。人類抗體是相關技藝中已熟知的(van Dijk,M.A.,及van de Winkel,J.G.,Curr. Opin. Chem. Biol. 5(2001) 368-374)。人類抗體亦可於轉殖基因動物(例如小鼠)中製得,該等轉殖基因動物能夠在進行免疫之後,在不產生內源性免疫球蛋白下,產生全譜(repertoire)或選擇之人類抗體。
將人類生殖系免疫球蛋白基因陣列轉移入該生殖系突變小鼠中會導致小鼠在受到抗原激發時產生人類抗體(參見例如Jakobovits,A.,等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90(1993) 2551-2555;Jakobovits,A.,等人,Nature 362(1993) 255-258;Brueggemann,M.D.,等人,Year Immunol. 7(1993) 33-40)。人類抗體亦可於噬菌體呈現庫中製得(Hoogenboom,H.R.,及Winter,G.J.,Mol. Biol. 227(1992) 381-388;Marks,J.D.,等人,J. Mol. Biol. 222(1991) 581-597)。Cole,A.,等人及Boerner,P.,等人之技術亦可用於製備人類單株抗體(Cole,A.,等人,Monoclonal抗體and Cancer Therapy,Liss,A.L.,第77頁(1985);及Boerner,P.,等人,J. Immunol. 147(1991)86-95)。如已針對根據本發明之人類化抗體所述,如文中所用,術語「人類抗體」亦包括彼等例如藉由「種類轉換」,亦即令Fc部分發生改變或突變(例如由IgG1變成IgG4及/或IgG1/IgG4突變),使恆定區經修飾,而產生根據本發明之性質,尤其係有關C1q結合性及/或FcR結合性之抗體。
如文中所用,術語「重組人類抗體」意欲包括藉由重組方法所製備、表現、產生或分離之所有人類抗體,諸如自宿主細胞(諸如NS0或CHO細胞)或自轉殖人類免疫球蛋白基因之動物(例如小鼠)分離之抗體,或利用轉染至宿主細胞之重組表現載體而表現之抗體。該等重組人類抗體具有重排形式之可變區及恆定區。根據本發明重組人類抗體業已經受過活體內體細胞超級突變作用。因此,重組抗體之VH及VL區之胺基酸序列雖然係衍生自人類生殖系VH及VL序列,且與人類生殖系VH及VL序列有關聯性,但可能並不是天然存在於活體內人類抗體生殖系譜中。
如文中所用,術語「與人類HER3結合」、「與人類HER3特異性結合」、或「抗-HER3抗體」可互換使用,且係指在25℃下以KD值為1.0×10-8
mol/l或更低之結合親和力與人類HER3抗原特異性結合之抗體,於一項實施例中,是指25℃下之KD值為1.0 x10-9
mol/l或更低之抗體。測定結合親和力係利用於25℃下之標準結合分析,諸如表面電漿共振技術(BIAcore,GE-Healthcare Uppsala,Sweden)。一種測定結合親和力之KD值的方法闡述在實例2b)中。因此,如文中所用,「與人類HER3結合之抗體」係指在25℃下以KD值1.0×10-8
mol/l或更低(較佳為1.0×10-8
mol/l至1.0×10-12
mol/l)之結合親和力與人類HER3抗原特異性結合之抗體。
人類HER3(ErbB-3、ERBB3、c-erbB-3、c-erbB3、受體酪胺酸-蛋白質激酶erbB-3、SEQ ID NO:17)是可編碼表皮生長因子受體(EGFR)家族受體酪胺酸激酶中之成員,該家族亦包括HER1(亦稱為EGFR)、HER2、及HER4(Kraus,M.H.等人,PNAS 86(1989),9193-9197;Plowman,G.D.等人,PNAS 87 (1990),4905-4909;Kraus,M.H.等人,PNAS 90 (1993),2900-2904)。類似於典型表皮生長因子受體,該跨膜受體HER3係由如下部分組成:胞外配體結合結構域(ECD)、位於ECD內之二聚化結構域、跨膜結構域、胞內蛋白質酪胺酸激酶結構域(TKD)及C末端磷酸化結構域。此跨膜結合蛋白HER3於胞外結構域中具有分化因子(HRG)結合結構域,但不具有活性激酶結構域。因此其可與配體結合,但不能將信號透過蛋白質磷酸化傳遞至細胞內。然而,其可與具激酶活性之其他HER家族成員形成雜二聚體。雜二聚化會使得其胞內結構域之經受體介導之信號轉導途徑及磷酸化作用活化。於HER家族成員之間所形成的二聚體會擴大HER3之信號轉導潛力,且此不只是信號多樣化的方式,也是信號放大之方式。例如,於HER家族成員之間形成HER2/HER3雜二聚體可經PI3K及AKT途徑而誘發其中一種最重要之有絲分裂信號(Sliwkowski,M.X.,等人,J. Biol. Chem. 269(1994) 14661-14665;Alimandi,M.,等人,Oncogene 10(1995) 1813-1821;Hellyer,N.J.,J. Biol. Chem. 276(2001) 42153-421561;Singer,E.,J. Biol. Chem. 276(2001) 44266-44274;Schaefer,K.L.,Neoplasia 8(2006) 613-622)。
HER3抗體Mab205.10.1、Mab205.10.2、及Mab205.10.3顯示與HER3針對配體分化因子(HRG)具有競爭性結合力。
業已報導該種基因的擴增及/或其蛋白質的過度表現會發生在多種癌症(包括前列腺腫瘤、膀胱腫瘤、及乳腺腫瘤)中。編碼不同同功異型物之替代性轉錄剪接變體業已定出特徵。其中一種同功異型物缺少膜內區域,但會被分泌至細胞外,該種形式可調節膜結合型同功異型物之活性。亦已報導其他的剪接變體,但還未完全闡述其特徵。
術語「抗原決定基」包括能夠與抗體特異性結合之任一多肽決定基。於某些實施例中,抗原決定基包括具化學活性之表面分子基團,諸如胺基酸、糖側鏈、磷醯基、或磺醯基,且於某些實施例中,其可具有特異性三維結構特徵,或特異性電荷特徵。抗原決定基為抗原中與抗體結合之區域。
如文中所用,「根據本發明之抗體可變結構域」(輕鏈可變結構域(VL
)、重鏈可變結構域(VH
))係指直接參與抗體與抗原結合之每對輕鏈及重鏈結構域。可變輕鏈及重鏈結構域具有相同之一般結構,且各結構域包括四個序列高度保守之框架區(FR),及連接該等框架區之三個「高可變區」(或互補決定區,CDR)。框架區採取β折叠片構形,且CDR可形成用於連接β折叠片結構體之環。各條鏈中之CDR之三維結構係由框架區維持,並與另一條鏈中之CDR一起形成抗原結合位點。抗體之重鏈及輕鏈CDR3區在根據本發明抗體之結合特異性/親和力上發揮特別重要之作用,且因此提供本發明之另一主題。
術語「抗體之抗原結合部分」係指抗體中負責與抗原結合之胺基酸殘基。抗體之抗原結合部分包括「互補決定區」或「CDR」中之胺基酸殘基。術語本發明抗體中之「抗原結合部分」含有六個互補決定區(CDR),其使結合位點對抗原產生不同程度之親和力。存在三個重鏈可變結構域CDR(CDRH1、CDRH2及CDRH3)及三個輕鏈可變結構域CDR(CDRL1、CDRL2及CDRL3)。術語「CDRH1」係指根據Kabat確定之重鏈可變區中之CDR1區域。CDRH2、CDRH3、CDRL1、CDRL2及CDRL3分別意指重鏈(H)或輕鏈(L)中之各區域。CDR及框架區(FR)之範圍的確定方法為:藉由與已編譯之胺基酸序列資料庫比較,其中該資料庫中之彼等區域已根據序列多樣性,根據Kabat等人,Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Ed. Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md. (1991)加以定義。
抗體之「Fc部分」並不直接參與抗體與抗原結合,但顯示出多種效應子功能。彼等熟習此項技術者已熟知術語「抗體之Fc部分」,且係基於對抗體進行木瓜蛋白酶裂解加以定義。取決於抗體或免疫球蛋白中之重鏈恒定區的胺基酸序列,將抗體或免疫球蛋白分成以下類別:IgA、IgD、IgE、IgG及IgM,且其中一些可進一步分成亞類(同型物),例如IgG1、IgG2、IgG3、及IgG4、IgA1、及IgA2。根據重鏈恒定區,不同類別之免疫球蛋白分別稱為α、δ、ε、γ及μ型。抗體之Fc部分可基於補體活性、Clq結合力及Fc受體結合力而直接參與ADCC(抗體依賴性細胞所介導之細胞毒性作用)及CDC(補體依賴性細胞毒性作用)。術語「補體依賴性細胞毒性作用(CDC)」係指由補體因子Clq與大部分IgG抗體亞類之Fc部分結合而引發之過程。Clq與抗體結合係由所謂之結合位點上進行之限定的蛋白質-蛋白質相互作用而導致。於當前技術中已知該等結合位點,且其闡述於例如如下文獻中:Boackle,R.J.,等人.,Nature 282(1979) 742-743;Lukas,T.J.,等人.,J. Immunol. 127(1981) 2555-2560;Brunhouse,R.,及Cebra,J.J.,Mol. Immunol. 16(1979) 907-917;Burton,D.R.,等人.,Nature 288(1980) 338-344;Thommesen,J.E.,等人.,Mol. Immunol. 37(2000) 995-1004;Idusogie,E.E.,等人.,J. Immunol.164(2000) 4178-4184;Hezareh,M.,等人.,J. Virology 75(2001) 12161-12168;Morgan,A.,等人.,Immunology 86(1995) 319-324,EP 0 307 434。該等結合位點為例如L234、L235、D270、N297、E318、K320、K322、P331及P329(根據Kabat,E.A.之EU指引編號,參見下文)。IgG1、IgG2及IgG3亞類之抗體通常顯示出補體活性及與C1q及C3之結合力,而IgG4不會活化補體系統,且不會與C1q及C3結合。
於一項實施例中,根據本發明抗體包括人源性Fc部分、及較佳人類恒定區中之所有其他部分。如文中所用,術語「人源性Fc部分」係指源自IgG1、IgG2、IgG3或IgG4亞類人類抗體之Fc部分,例如源自人類IgG1亞類之Fc部分、經突變之來自人類IgG1亞類之Fc部分(較佳具有L234A及L235A突變)、源自人類IgG4亞類之Fc部分或經突變之源自人類IgG4亞類之Fc部分(較佳具有S228P突變)。較佳為如SEQ ID NO:13之人類重鏈恒定區(人類IgG1亞類)、如SEQ ID NO:14之人類重鏈恒定區(具有突變L234A及L235A之人類IgG1亞類)。
於一項實施例中,根據本發明抗體屬於人類IgG1亞類或人類IgG3亞類。於一項實施例中,根據本發明抗體屬於人類IgG1亞類。
於一項實施例中,根據本發明抗體之特徵為:其恒定鏈為人源性。於當前技術中已熟知該等恒定鏈,且其係例如已由Kabat,E.A.闡述(參見例如Johnson,G.及Wu,T.T.,Nucleic Acids Res. 28(2000) 214-218)。例如,適用之人類重鏈恒定區包括如SEQ ID NO:13之胺基酸序列。例如,適用之人類輕鏈恒定區包括如SEQ ID NO:12之κ-輕鏈恒定區中之胺基酸序列。
如本申請案中所用,術語「胺基酸」係指一類天然存在之羧酸α-胺基酸,其包括丙胺酸(三字母代碼:ala,單字母代碼:A)、精胺酸(arg,R)、天冬醯胺(asn,N)、天冬胺酸(asp,D)、半胱胺酸(cys,C)、麩胺醯胺(gln,Q)、麩胺酸(glu,E)、甘胺酸(gly,G)、組胺酸(his,H)、異亮胺酸(ile,I)、亮胺酸(leu,L)、離胺酸(lys,K)、甲硫胺酸(met,M)、苯丙胺酸(phe,F)、脯胺酸(pro,P)、絲胺酸(ser,S)、蘇胺酸(thr,T)、色胺酸(trp,W)、酪胺酸(tyr,Y)、及纈胺酸(val,V)。
如文中所用,術語「核酸」或「核酸分子」意欲包括DNA分子及RNA分子。核酸分子可為單鏈或雙鏈,但以雙鏈DNA較佳。當一核酸與另一核酸存在有功能關係時,即表示該核酸係與另一核酸「以操作方式連接」。例如,若可表現前序列或分泌引導序列之DNA所表現之前蛋白(preprotein)參與多肽分泌,則該可表現前序列或分泌引導序列之DNA係與可表現該多肽之DNA以操作方式連接;若啟動子或增強子會影響編碼序列轉錄作用,則該啟動子或增強子係與該編碼序列以操作方式連接;或所存在之核酶結合位點有利於轉譯作用時,則該核酶結合位點係與該編碼序列以操作方式連接。「以操作方式連接」通常意指所連接之DNA序列是同在一核酸鏈上,且若為分泌引導序列,則為相鄰或在閱續框中。然而,增強子並不一定相鄰。連接係藉由在適當的限制酶切位點上進行接合而完成。若不存在該等位點,則根據習知實務使用合成性寡核苷酸接頭或連接子。如文中所用,詞句「細胞」、「細胞株」、及「細胞培養物」可互換使用,且所有該等名稱均包括子代。因此,詞語「轉形體」及「經轉形之細胞」包括初代標的細胞、及自其衍生之培養物,而不論其轉形次數。亦應瞭解,由於有意或無意之突變,所有子代之DNA內容並非精確地完全相同。經篩選出與原始經轉形之細胞具有相同功能或生物活性的變異子代是包括在內。
根據本發明抗體較佳具有恒定鏈為人源性之特徵。當前技術中已熟知該等恒定鏈,且其已例如闡述於Kabat等人.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,第五版,Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD(1991)中。例如,適用之人類輕鏈恒定區包括如SEQ ID NO:12之κ-輕鏈恒定區中之胺基酸序列。例如適用之人類重鏈恒定區包括SEQ ID NO:13至16。
本發明另一實施例為一種可編碼根據本發明抗體的重鏈及輕鏈之核酸。
根據本發明抗體另外包括該等具有「保守性序列變化」之抗體(變異抗體)、具有不影響或改變根據本發明抗體之上述特徵的核苷酸及胺基酸序列改變的抗體。藉由諸如位點導向性突變及經PCR介導之突變之相關技術中已知之標準技術可導入改變。保守性胺基酸取代包括其中胺基酸殘基係經具類似側鏈之胺基酸殘基置換者。於相關技術中已定義具類似側鏈之類似胺基酸殘基。該等類似胺基酸殘基包括具鹼性側鏈之胺基酸(例如離胺酸、精胺酸、組胺酸)、具酸性側鏈之胺基酸(例如天冬胺酸、麩胺酸)、具不帶電荷但具極性之側鏈之胺基酸(例如甘胺酸、天冬醯胺、麩胺醯胺、絲胺酸、蘇胺酸、酪胺酸、半胱胺酸、色胺酸)、具非極性側鏈之胺基酸(例如丙胺酸、纈胺酸、亮胺酸、異亮胺酸、脯胺酸、苯丙胺酸、甲硫胺酸)、具β-分支鏈側鏈之胺基酸(例如蘇胺酸、纈胺酸、異亮胺酸)、及具芳香族側鏈之胺基酸(例如酪胺酸、苯丙胺酸、色胺酸、組胺酸)。因此,人類抗-HER3抗體中經預測非必要胺基酸殘基較佳經另一來自相同側鏈家族之胺基酸殘基置換。因此,文中之「變異體」抗-HER3抗體係指胺基酸序列與「母本」抗-HER3抗體胺基酸序列相比具有於母本抗體之一或多個可變區中至多10處、較佳約2處至約5處添加、缺失及/或取代的分子。可如Riechmann,L.,等人.,Nature 332(1988) 323-327;及Queen,C.,等人.,Proc. Natl.Acad. Sci. USA 86(1989) 10029-10033所述,藉由基於分子模型化技術之誘變術進行胺基酸取代。
本文中序列之一致性或同源性之定義為:候選序列經過比對序列及引入間隙(若需要,以獲得最大之序列一致性百分比)之後,與母本序列一致之胺基酸殘基的百分比。抗體序列中之任何N末端、C末端、或內部之擴增、刪除、或插入均不應視為會影響序列一致性或同源性。變異體保有與人類HER3之可變結構域結合之能力,且較佳具有優於母本抗體之性能。例如,變異體在治療期間的具有較低的副作用。
「母本」抗體實例包括Mab 205.10.2抗體之CDR區,且較佳用於製備變異體。母本抗體較佳具有人類框架區,且如果存在,則具有人類抗體恒定結構域。例如,母本抗體可為人類化抗體或人類抗體。
術語「抗體依賴性細胞毒性作用(ADCC)」係指於效應子細胞存在下,經由根據本發明抗體而裂解人類標靶細胞。較佳是在效應子細胞(諸如新鮮分離出之PBMC、或自白血球層純化出之效應子細胞(如單核細胞或天然殺手(NK)細胞)、或永久生長之NK細胞株)存在下,以根據本發明抗體處理含有可表現HER3之細胞的製劑測定ADCC。
可如Umana,P.,等人,Nature Biotechnol. 17(1999) 176-180;及US 6,602,684中所述,藉由工程處理單株抗體之寡糖組分來強化單株抗體之如ADCC之經細胞介導之效應子功能。IgG1類型抗體為最常使用之治療用抗體,其係在各CH2結構域中之Asn297處均具有保守之與N鍵連之醣基化位點的醣蛋白。附接至Asn297之兩個複合之雙觸寡糖埋藏於CH2結構域之中,形成與多肽主鏈的深度接觸,且其存在係抗體介導效應子功能(諸如依賴抗體之細胞毒性作用(ADCC))所必須的(Lifely,M.,R.,等人,Glycobiology 5(1995) 813-822;Jefferis,R.,等人,Immunol. Rev. 163(1998) 59-76;Wright,A.、及Morrison,S.,L.,Trends Biotechnol. 15(1997) 26-32)。 Umana,P.,等人Nature Biotechnol. 17(1999) 176-180及WO 99/54342顯示,於中國倉鼠卵巢(CHO)細胞中過度表現β(1,4)-N-乙醯基葡糖胺基轉移酶III(「GnTIII」)(一種催化形成等分寡糖之糖基轉移酶)會顯著增加抗體活體外ADCC活性。改變Asn297碳水化合物之組成或將其消除亦會影響與FcγR及C1q之結合(Umana,P.,等人,Nature Biotechnol. 17(1999) 176-180;Davies,J.,等人,Biotechnol. Bioeng. 74(2001) 288-294;Mimura,Y.,等人,J. Biol. Chem. 276(2001) 45539-45547;Radaev,S.,等人,J. Biol. Chem. 276(2001) 16478-16483;Shields,R.,L.,等人,J. Biol. Chem. 276(2001) 6591-6604;Shields,R.,L.,等人,J. Biol. Chem. 277(2002) 26733-26740;Simmons,L.,C.,等人,J. Immunol. Methods 263(2002) 133-147)。
於如下文獻中報導經由糖基工程化改善單株抗體之經細胞介導之效應子功能的方法:例如WO 2005/044859、WO 2004/065540、WO 2007/031875、Umana,P.,等人.,Nature Biotechnol. 17(1999)176-180、WO 99/154342、WO 2005/018572、WO 2006/116260、WO 2006/114700、WO 2004/065540、WO 2005/011735、WO 2005/027966、WO 1997/028267、US 2006/0134709、US 2005/0054048、US 2005/0152894、WO 2003/035835及WO 2000/061739或例如Niwa,R.,等人.,J. Immunol. Methods 306(2005) 151-160;Shinkawa,T.,等人,J Biol Chem,278(2003)3466-3473;WO 03/055993及US 2005/0249722。
於本發明一項實施例中,根據本發明抗體係經岩藻糖化,其意指該抗體於Asn297上經糖鏈醣基化(若其包括IgG1或IgG3亞類之Fc部分),藉此該糖鏈中岩藻糖含量占80%或以下(根據Kabat編號),例如介於80%至1%。於另一實施例中,該糖鏈中岩藻糖含量占65%或以下,於一項實施例中介於5%至65%,且於一項實施例中,該糖鏈中岩藻糖含量為0%。該等抗體於下文中稱為「岩藻糖化抗體」或「非岩藻糖化抗體」。該等岩藻糖化抗體顯示出增強之ADCC,而其他抗體性質則保持大體上未受影響。
於另一項實施例中,N-乙醇醯神經胺糖酸(NGNA)含量占該糖鏈1%或以下、及/或N端α-1,3-半乳糖含量占1%或以下。糖鏈較佳顯示出如下特徵:與N鍵連之聚醣係附接至重組表現於CHO細胞中抗體的Asn297處。
根據本發明之「Asn297」意指位於Fc區約第297位之胺基酸-精胺酸。由於抗體微小序列變化,Asn297亦可位於第297位之上游或下游幾個胺基酸位置處(通常不超過±3個胺基酸),亦即位於第294與第300位之間。
術語「糖鏈顯示出如下特徵:與N鍵連之聚醣係附接至重組表現於CHO細胞中抗體的Asn297處」係指除岩藻糖殘基之外,位於根據本發明之全長母本抗體的Asn297處之糖鏈的結構及糖殘基序列係與在未經修飾之CHO細胞中表現之相同抗體(例如於WO 2006/103100中報導之抗體)相同。
如本申請案中所用,術語「NGNA」係指糖殘基N-乙醇醯神經胺糖酸。
人類IgG1或IgG3之醣基化發生於Asn297處,其係作為核心岩藻糖基化之雙觸複合寡糖,且醣基化末端為至多兩個Ga1殘基。IgG1或IgG3亞類之人類恆定重鏈區詳細報導於如下文獻中:Kabat,E.,A.,等人,Sequences of Proteins of Immunological Interest,第5版,Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD.(1991);及Brueggemann,M.,等人,J. Exp. Med. 166(1987)1351-1361;Love,T.W.,等人,Methods Enzymol. 178(1989)515-527。取決於末端Ga1殘基數量,該等結構稱為G0、G1(α-1,6-或α-1,3-)、或G2聚醣殘基(Raju,T.S.,Bioprocess Int. 1(2003)44-53)。抗體Fc部分之CHO型醣基化闡述於例如Routier,F.H.,Glycoconjugate J. 14(1997)201-207中。於未經糖基修飾之CHO宿主細胞中重組表現之抗體通常係於Asn297處岩藻糖基化,且其含量占至少85%。全長母本抗體中之經修飾寡糖可為雜化型或複合型。等分、還原/未經岩藻糖基化之寡糖較佳為雜化型。於另一實施例中,等分、還原/未經岩藻糖基化之寡糖為複合型。
根據本發明,「岩藻糖含量」意指於Asn297上糖鏈中該種糖占附接至Asn297上之所有糖結構總數(例如複合、雜化、及高甘露糖結構)的量,其係藉由MALDI-TOF質譜測得(例如於LC/MS系統中),並計算出平均值(參見例如WO 2008/077546)。岩藻糖之相對含量為如MALDI-TOF所測之含岩藻糖之結構占於經N-醣苷酶F處理之樣本中所判別之所有糖結構(例如複合、雜化及寡甘露糖及高甘露糖結構)的百分比。
較佳藉由重組方法製得根據本發明抗體。該等方法已於相關技術中熟知,且包括:於原核及真核細胞中表現蛋白質,且隨後分離出抗體多肽,並通常純化至醫藥上可接受之純度。為了表現蛋白質,藉由標準方法將可編碼輕鏈及重鏈或其片段之核酸插入至表現載體中。表現係於適宜之原核或真核宿主細胞中進行,諸如CHO細胞、NS0細胞、SP2/0細胞、HEK293細胞、COS細胞、酵母細胞或大腸桿菌細胞,並自該等細胞(自上清液或在細胞裂解之後)回收抗體。於相關技術中已熟知重組製備抗體,且其係闡述於例如以下總結性文獻中:Makrides,S.C.,Protein Expr. Purif. 17(1999) 183-202;Geisse,S.,等人.,Protein Expr. Purif. 8(1996) 271-282;Kaufman,R.J.,Mol. Biotechnol. 16(2000) 151-161;Werner,R.G.,Drug Res. 48(1998) 870-880。抗體可存在於完整細胞中、細胞裂解液中、或呈經部分純化、或大體上純淨之形式。藉由標準技術(包括管柱層析術及其他相關技術中已熟知之技術)進行純化,以去除其他細胞組分或其他雜質,例如其他細胞內核酸或蛋白質。(參見Ausubel,F.,等人編輯Current Protocols in Molecular Biology,Greene Publishing and Wiley Interscience,New York(1987))於NS0細胞中進行表現闡述於例如如下文獻中:Barnes,L.M.,等人.,Cytotechnology 32(2000) 109-123;Barnes,L.M.,等人.,Biotech. Bioeng. 73(2001) 261-270。瞬時表現闡述在例如如下文獻中:Durocher,Y.,等人.,Nucl. Acids. Res. 30(2002) E9。選殖可變結構域闡述於如下文獻中:Orlandi,R.,等人.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86(1989) 3833-3837;Carter,P.,等人.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89(1992) 4285-4289;Norderhaug,L.,等人.,J. Immunol. Methods 204(1997) 77-87。較佳之瞬時表現系統(HEK 293)闡述於如下文獻中:Schlaeger,E.-J.及Christensen,K.,in Cytotechnology 30(1999) 71-83;及Schlaeger、E.-J.,J. Immunol. Methods 194(1996) 191-199。宜藉由習知之免疫球蛋白純化步驟,諸如例如蛋白質A-瓊脂糖凝膠、氫氧磷灰石層析術(hydroxylapatite chromatography)、凝膠電泳術、透析術、或親和層析術,自培養基中分離出單株抗體。利用習知之步驟,很容易分離出可編碼單株抗體之DNA及RNA、並定序。融合瘤細胞可作為該DNA及RNA來源。分離出DNA後,可將DNA插入至表現載體,隨後將表現載體轉染至宿主細胞中(諸如HEK 293細胞、CHO細胞、原本不產生免疫球蛋白之骨髓瘤細胞),使得於宿主細胞中合成重組單株抗體。獲自該等細胞株之抗體為本發明較佳實施例。較佳如上所述,藉由糖基工程化,製得岩藻糖化抗體。
抗-HER3抗體之胺基酸序列變體之製法為:向編碼抗體之DNA中引入適宜核苷酸變化,或藉由多肽合成。然而,該等修飾僅可在例如如上所述之極小範圍內進行。例如,該等修飾不會改變上述抗體性質,諸如IgG同型及與抗原決定基之結合力,但可改善重組製造之產量、蛋白質安定性、或有利於純化。不參與維持抗-HER3之正確構形的任一半胱胺酸殘基亦可經取代(通常經絲胺酸取代),以改善分子之氧化安定性,及防止異常交聯。或者,可將一個或多個半胱胺酸鍵添加至抗體中,以改善其安定性(特定言之,當抗體為諸如Fv片段之抗體片段)。另一種類型之抗體胺基酸變體改變抗體之原始醣基化模式。「改變」意指移除抗體中存在之一個或多個碳水化合物部分及/或添加一或多個本來不存在於抗體中之醣基化位點。抗體之醣基化通常為與N鍵連。與N鍵連係指將碳水化合物部分附接至天冬醯胺殘基之側鏈。其中X為除脯胺酸之外之任一胺基酸的三肽序列天冬醯胺-X-絲胺酸及天冬醯胺-X-蘇胺酸係將碳水化合物部分經酶附接至天冬醯胺側鏈的識別序列。因此,於多肽中存在該等三肽序列中之任一個皆產生一潛在的醣基化位點。向抗體添加醣基化位點之方法通常為:改變胺基酸序列,使其含有一或多個上述三肽序列(用於與N鍵連之醣基化之位點)。
藉由多種相關技術中已知之方法製得編碼抗-HER3抗體之胺基酸序列變體的核酸分子。該等方法包括但不限於自天然來源分離(若為天然存在之胺基酸序列變體)、或藉由對提前製得之人類化抗-HER3抗體變體或非變體形式進行經寡核苷酸介導(或位點導向)之誘變、PCR誘變、及卡匣誘變。
另一種類型之抗體共價性修飾包括使抗體與多種非蛋白質聚合物中之一種(例如聚乙二醇、聚丙二醇、或聚環氧烷)依示於美國專利案第4,640,835;4,496,689;4,301,144;4,670,417;4,791,192;4,179,337號中之方式進行鍵結。
根據本發明之重鏈及輕鏈可變結構域係與啟動子序列、轉譯起點序列、恒定區序列、3'不轉譯區序列、多腺苷酸化序列、及轉錄終止序列組合,以形成表現載體構築體。重鏈及輕鏈表現構築體可組合成單一載體中,經共轉染、依序轉染、或分別轉染而進入宿主細胞,且隨後融合形成可表現重鏈及輕鏈兩條鏈之單一宿主細胞。
本發明一個態樣為一種包含根據本發明抗體之醫藥組合物。本發明另一態樣為一種以根據本發明抗體於製備醫藥組合物上之用途。本發明另一態樣為一種製備包含根據本發明抗體的醫藥組合物之方法。於另一態樣中,本發明提供一種組合物(例如醫藥組合物),該組合物含有併與醫藥載劑調配之根據本發明抗體。
此外,發現根據本發明抗-HER3抗體尤其適用於治療癌症。
因此,本發明一個態樣為用於治療癌症之該醫藥組合物。
本發明另一態樣為一種根據本發明抗體,其係用於治療癌症。
本發明另一態樣為一種以根據本發明抗體於製備用於治療癌症之醫藥物上之用途。
本發明另一態樣為一種治療癌症患者之方法,其係藉由對該需要該種治療之患者投與根據本發明抗體。
如文中所用,「醫藥載劑」包括任一及所有生理上相容之溶劑、分散介質、包衣、抗細菌及抗真菌劑、等滲及吸收延遲劑、及類似物質。載劑較佳適用於經如下方式投與:經靜脈內、經肌內、經皮下、非經腸、經脊髓或經表皮投與(例如藉由注射或輸液)。
可藉由相關技術中已知之多種方法投與本發明組合物。如熟習此項技術者咸瞭解,投與途徑及/或方式可能隨所需結果而不同。為了經某些投與途徑投與本發明化合物,可能需要以可防止該化合物失活之物質包被該化合物、或與該物質一起投與該化合物。例如,可對受檢者投與含於適宜載劑(例如脂質體、或稀釋劑)中之化合物。醫藥上可接受之稀釋劑包括生理食鹽水及水性緩衝溶液。醫藥載劑包括無菌水溶液或分散液或用於臨時配製無菌注射用溶液或分散液之無菌粉劑。於相關技術中已知用於具醫藥活性物質之該等介質及藥劑的用途。
如文中所用,短語「非經腸投與」及「經非經腸途徑投與」意指經腸及經外部投與以外之投與途徑,通常係藉由注射,且包括但不限於經靜脈內、經肌內、經動脈內、經鞘內、經莢膜內、經眼窩內、經心內、經真皮內、經腹膜內、穿氣管、經皮下、經表皮下、經關節內、經莢膜下、經蛛網膜下、經脊髓內、經硬膜及胸骨內注射及輸液。
如文中所用,術語「癌症」可為例如肺癌、非小細胞肺癌(NSCL)、細支氣管肺泡細胞肺癌、骨癌、胰腺癌、皮膚癌、頭部或頸部癌症、表皮或眼內黑色素瘤、子宮癌、卵巢癌、直腸癌、肛門癌、胃癌、胃部癌症、結腸癌、乳癌、子宮癌、輸卵管癌瘤、子宮內膜癌瘤、子宮頸癌瘤、陰道癌瘤、外陰癌瘤、霍金森氏病(Hodgkin's Disease)、食道癌、小腸癌、內分泌系統癌症、甲狀腺癌、甲狀旁腺癌、腎上腺癌、軟組織肉瘤、尿道癌、陰莖癌、前列腺癌、膀胱癌、腎臟或輸尿管癌、腎細胞癌瘤、腎盂癌瘤、間皮瘤、肝細胞癌、膽囊癌、中樞神經系統腫瘤(CNS)、脊柱腫瘤、腦幹膠質瘤、多形性膠質母細胞瘤、星形細胞瘤、許旺氏瘤、室管膜瘤、神經管胚細胞瘤、腦膜瘤、鱗狀細胞癌、垂體腺瘤、淋巴腫瘤、淋巴細胞型白血病(包括上述癌症之頑固形式)、或一或多種上述癌症之組合。癌症較佳為乳癌、肺癌、頭部或頸部癌症、或胰腺癌,較佳為肺癌、頭部或頸部癌症、或胰腺癌。該等癌症較佳進一步具有HER3表現或過度表現之特徵,更佳具有HER3過度表現之特徵。
該等組合物亦可含有佐劑,諸如防腐劑、濕潤劑、乳化劑及分散劑。可藉由前述滅菌製程,及藉由包含多種抗細菌劑及抗真菌劑(例如對羥基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚、山梨酸等)來確保防止存在微生物。亦可能需要使組合物包含等滲劑,諸如糖、氯化鈉等。此外,可藉由包含諸如單硬脂酸鋁及明膠之可延遲吸收之藥劑,延長可注射醫藥形式之吸收。
不管選擇何種投與途徑,均可藉由熟習此項技術者所知之習知方法,將呈適宜水合物形式之本發明化合物、及/或本發明醫藥組合物調配成醫藥上可接受的劑型。
本發明醫藥組合物中之活性成分的實際劑量是可以變化的,以使活性成分含量針對特定患者、組合物、及投與方式,在對患者無毒性之條件下,有效獲得所需之治療反應。所選之劑量將取決於多種藥物動力學因子,包括所使用之本發明特定組合物之活性、投與途徑、投與時間、所使用特定化合物之排泄速率、治療持續時間、與所使用之特定化合物合併使用之其他藥物、化合物及/或材料、接受治療之患者的年齡、性別、體重、狀態、一般健康狀態及先前病史、及醫學技術中已熟知之類似因素。
組合物必須無菌,且其流動程度應可使該組合物可藉由注射器遞送。除了水之外,其他較佳之載劑為等滲性緩衝生理食鹽水溶液。
維持適宜之流動性之方法可為:例如藉由使用諸如卵磷脂之包衣;若為分散液則藉由維持所需粒徑;及藉由使用界面活性劑。於許多情形中,較佳使組合物包含等滲劑,例如糖、諸如甘露醇或山梨糖醇之多元醇、及氯化鈉。
提供以下實例、序列表及圖式用於幫助理解本發明,本發明之確實範圍係於隨附專利申請範圍中出示。應瞭解,在不偏離本發明之精神下,可修改所出示之製程。
SEQ ID NO:1 重鏈CDR3H,Mab 205.10
SEQ ID NO:2 重鏈CDR2H,Mab 205.10
SEQ ID NO:3 重鏈CDR1H,Mab 205.10
SEQ ID NO:4 輕鏈CDR3L,Mab 205.10
SEQ ID NO:5 輕鏈CDR2L,Mab 205.10
SEQ ID NO:6 輕鏈CDR1L(變體1),Mab 205.10
SEQ ID NO:7 輕鏈CDR1L(變體2),Mab 205.10
SEQ ID NO:8 重鏈可變結構域VH,Mab 205.10
SEQ ID NO:9 輕鏈可變結構域VL,Mab 205.10.1
SEQ ID NO:10 輕鏈可變結構域VL,Mab 205.10.2
SEQ ID NO:11 輕鏈可變結構域VL,Mab 205.10.3
SEQ ID NO:12 人類κ輕鏈恒定區
SEQ ID NO:13 源自IgG1之人類重鏈恒定區
SEQ ID NO:14 於L234A及L235A上發生突變之源自人類重鏈恒定區之IgG1
SEQ ID NO:15 源自IgG4之人類重鏈恒定區
SEQ ID NO:16 於S228P上發生突變之源自IgG4之人類重鏈恒定區
SEQ ID NO:17 人類HER3
NMRI小鼠經以hHER3-ECD(自行設計)進行免疫接種,並追加接種hu-HER3-ECD。藉由測試血清樣本中之抗-HER1/2/3-ECD-ELISA以監控免疫反應。將獲自小鼠之含有足夠效價之抗HER3免疫球蛋白的脾細胞冷凍,以便隨後藉由與小鼠骨髓瘤細胞株P3X63 Ag8.653融合使其永生化。進行一次融合,並選出經HER1/2/-ECD-ELISA篩選時不會顯示交叉反應性,但與HER3-ECD及抗-HER3選擇性融合瘤結合之融合瘤上清液。藉由單細胞FACS分類選殖相關之融合瘤。於活體外培養源自不同融合瘤之單細胞細胞株,於組織培養基中產生抗體,並鑑定其特徵。選出能夠抑制HER3磷酸化、AKT磷酸化、並抑制MDA-MB-175細胞腫瘤細胞增殖之抗體(參見以下實例)。隨後使所得抗體人源化,產生具有各自不同之VH及VL或CDR的下列抗體:Mab 205.10.1、Mab 205.10.2及Mab 205.10.3。
於一項實施例中,利用人源性恒定區(例如SEQ ID NO:12-13)製得該等抗體。
將融合至鏈黴親和素結合蛋白質(Streptavidin Binding Protein;SBP)之可溶性人類HER3細胞外結構域捕捉至鏈黴親和素分析平板上。為界定出抗體與SPB-CDCP1最佳結合,將獲自MicroCoat, Bernried, Germany(ID-No.1734776-001)之384-孔聚苯乙烯分析板(NUNC,經鏈黴親和素塗佈)經純化的、並經逐步稀釋之HEK293上清液(於緩衝液BSA/IMDM中:含100 mg/ml BSA第V組分(Roche 10735078001)之Iscove之經改質之Dulbeccos培養液)塗佈。利用小鼠,定義出關於嵌合型205抗體的HEK293上清液之最佳稀釋倍數相對於微分析平板之鏈黴親和素結合能力的校正曲線。為了進行標準塗佈,將含SBP-HER3之HEK293上清液稀釋(1:15至1:40),並於2至8℃下培養過夜(每孔25 μl)。必須充分洗滌微分析平板,以去除殘留之未結合SBP-HER3。
測試未經稀釋或經12步稀釋之根據本發明抗體。於室溫下培養每孔12.5 μl之各樣本90分鐘。利用PBS-T(含於PBS中之0.1% Tween 20)充分洗滌後,添加25 μl針對人類抗體之與HRP偶合之山羊抗人類IgG抗體(Jackson ImmunoResearch,編號:109-036-098,稀釋係數1:10000),並培養1小時。經充分洗滌之後,利用ABTS片劑(Roche Diagnostics GmbH,目錄號:1112422)偵測抗體之結合性。利用標準分光光度計測定於405 nm/492 nm下之吸光度。
下表顯示不同抗體之相對結合比。
為測定親和力,於SPR儀器(Biacore T100)上,藉由標準胺偶合及阻斷化學劑,使30 μg/ml抗Fcγ抗體(獲自山羊,Jackson Immuno Research)與CM-5感應晶片之表面偶合。偶合後,於25℃下,依流速5 μL/分鐘注射抗-HER3抗體,隨後依30 μL/分鐘注射人類HER3 ECD之連續稀釋物(0 nM至1000 nM)。當運行時,採用用於結合實驗之緩衝液PBS/0.1% BSA。隨後利用60 s脈衝之10 mM甘胺酸-HCl(pH 2.0)溶液使晶片再生。
利用1:1朗繆爾結合模型(Langmuir 1:1 binding model)計算出熱動力學參數(KD
,結合至HER3之結合常數)。
於競爭結合分析(Biacore)中,Mab205.10.1、Mab205.10.2、及Mab205.10.3均顯示係與相同抗原決定基結合。闡述於WO 2007/077028中之抗-HER3-抗體U1-7、U-53及U1-59、及闡述於WO 2008/100624中之Ab#6以此分析研究且結果顯示所結合之抗原決定基不同於抗體Mab205.10.1.、Mab205.10.2、及Mab205.10.3。
根據下列方式,於MCF7及FaDu細胞中進行分析:依500,000個細胞/孔,將細胞接種至經塗佈聚-D-離胺酸且含RPMI1640培養基(含10% FCS)之6孔分析板中。培養24小時。吸除培養基,以每孔500 μl之含0.5% FCS之RPMI 1640隔夜培養。添加含於500 μl RPMI 1640(含0.5% FCS)中之抗體。培養1小時。於10分鐘內添加HRG-1b(最終濃度500 ng/ml)。為裂解細胞,去除培養基,並添加冰冷之80 μl Triton-X-100細胞裂解緩衝液,並於冰上培養5分鐘。將裂解液轉移至1.5 ml反應試管中,並於4℃下,依14000 rpm離心15分鐘,隨後將上清液轉移至潔淨反應試管中。將含有等量蛋白質(含於SDS加樣緩衝液中)的樣本以SDS PAGE方法分離,並於硝基纖維素薄膜上進行半乾式西方式墨點分析。藉由1xNET-緩衝液+0.25%明膠阻斷薄膜1小時,並利用抗體αphospho-HER3/ErbB3(Tyr1289)(21D3),Cell Signaling,#4791偵測pHER3,及利用抗體αErbB3(C-17),Santa Cruz,#sc-285偵測HER3。洗滌並經與第二抗體偶合之POD進行信號偵測之後,以密度學方式掃瞄條帶。研究分析如WO 2007/077028所述之抗-HER3抗體Mab205.10.1、Mab205.10.2、及Mab205.10.3,以及抗-HER3抗體U1-7、U-53及U1-59,及如WO 2008/100624所述之Ab#6。抗-HER3抗體在MCF7細胞中之受體磷酸化的抑制百分比(%)如下,並示於圖1A。
於另一項實驗中,研究分析如WO 97/35885所述之抗-HER3抗體Mab205.10.2、以及抗-HER3-抗體8B8.2D9,及如WO 2003/013602所述之1B4C3及2D1D12。抗-HER3抗體在MCF7細胞中之受體磷酸化的抑制百分比(%)如下,且示於圖1B。
抗-HER3抗體在FaDu細胞中之受體磷酸化的抑制百分比如下所示。
根據如下方式,於MCF7細胞中進行分析:依30000個細胞/孔將MCF7細胞接種至經塗佈聚-D-離胺酸,且含RPMI1640培養基(含10% FCS)之96-孔分析板中,並培養24 小時。藉由置於潔淨紙巾上輕拍法以去除培養液,採用200 μl無血清培養基小心洗滌,並利用100 μl/孔含0.5% FCS之RPMI 1640培養過夜。依上述方法去除培養液;添加含於100 μl RPMI 1640(含0.5% FCS)中之抗體,並培養1.5小時。於10分鐘內添加HRG-1b(最終濃度5 ng/ml)。依上述方法去除培養液。為裂解細胞,於冰上添加冰冷之100 μl細胞裂解緩衝液,並藉由來回吸放約5次使其再懸浮。於4℃下,依3000 rpm,使分析平板離心10分鐘,並將80 μl上清液(或等份物)轉移至潔淨聚丙烯分析板中,並於LN2中急速冷凍。貯存於-80℃下,直至進行分析。
取AKT1,2(phospho-Ser473)EIA Kit Assay Designs #900-162:樣本(稀釋比1:10)添加至經塗佈可特異性針對AKT之N末端的小鼠MAB。於室溫下振盪培養1小時。洗滌5次,與經生物素化之抗-phospho-AKT(Ser473)一起於室溫下振盪培養1小時。洗滌5次,與鏈黴親和素-HRP共軛物一起於室溫下振盪培養30分鐘。洗滌5次,與TMB受體一起於室溫下振盪培養30分鐘。停止培養,並於450 nm下讀數。
顯示Mab 205.10.2對AKT磷酸化抑制的IC50為0.06 μg/ml。
如針對MCF7細胞所述,於Mel-Juso細胞中進行pAKT ELISA,Mab 205.10.2之對AKT磷酸化抑制之IC50顯示為0.28 μg/ml。所有其他所分析之抗體的IC50均顯示大於(>)50。
利用MDA-MB-175細胞(VII人類乳癌細胞,ATCC目錄號HTB-25),以細胞增殖分析法分析HER3抗體Mab205.10.1、Mab205.10.2、及Mab205.10.3的抗腫瘤效力。依每孔20,000個細胞將細胞接種至含有DMEM/F12細胞培養基(含10% FCS)之無菌96孔組織培養平板中,並於37℃±1℃下,於5%±1% CO2
中培養1天。細胞生長緩慢,其加倍時間為約1.5天。依呈連續稀釋比添加抗-HER3抗體,並再培養6天。隨後,利用alamarBlue讀數器分析細胞存活率。若細胞存活率降低至為對照組的50%以上,則藉由針對各抗體濃度進行三重複,計算出IC50值;或者,若最高濃度下之對細胞存活率的抑制百分比小於50%,則不可計算IC50,且預計IC50
[μg/ml]高於(>)最高濃度。亦研究分析如WO 2007/077028所述之抗-HER3-抗體U1-59、及如WO 2008/100624所述之Ab#6。
利用胰蛋白酶/EDTA(Gibco # 25300-054)收集處於指數生長期之標靶細胞KPL4(ADCC)(乳腺瘤,培養於RPMI1640+2 mM L-丙胺醯胺-L-麩胺醯胺+10% FCS中)。經過洗滌步驟之後,確定細胞數量及存活率,於細胞培養皿中,於37℃下,利用鈣黃綠素(calcein)(Invitrogen #C3100MP;對於每含於5 ml培養基中之5 Mio細胞,將1玻璃瓶再分散於50 μl DMSO中)標記所需等分試樣30分鐘。隨後,利用AIM-V培養液洗滌細胞3次,確定細胞數量及存活率,並將細胞數量調整至0.3 Mio/ml。
同時,藉由密度梯度離心(Histopaque-1077,Sigma # H8889),根據製造商之說明,製得作為效應細胞之PBMC(周邊血液单核细胞)(於400 g時洗滌1次,且於350 g時洗滌兩次,每次洗滌10分鐘)。測定細胞數量及存活率,並將細胞數量調整至15 Mio/ml。
取100 μl經鈣黃綠素染色之標靶細胞置於圓底96-孔分析板中,添加50 μl經稀釋之岩藻糖化抗體(Mab205.10.1、Mab205.10.2、Mab205.10.3,製備法參見下文)及50 μl效應細胞。於一些實驗中,使標靶細胞與濃度為10 mg/ml Redimune的RedimuneNF液(ZLB Behring)混合。
藉由在無抗體下,共同培養標靶細胞及效應細胞,測定自發性細胞裂解量,以作為對照;並藉由僅以1% TritonX-100裂解標靶細胞來測定最大細胞裂解量。於濕潤細胞培養箱中,於37℃下,培養分析板4小時。
根據製造商之說明,利用細胞毒素偵測套組(LDH偵測套組,Roche # 1 644793),測定自破損細胞釋放之LDH(乳酸脫氫酶),繼而評定殺死之標靶細胞數量。簡言之,於透明平底96孔分析板中,使獲自各孔之100 μl上清液與100 μl套組中之受質混合。於490 nm下,於ELISA分析儀中,於至少10分鐘內,測定受體顏色反應的Vmax值。由特異性抗體所介導之細胞殺死數百分比的計算方法如下:((A-SR)/(MR-SR)×100,其中A為特定抗體濃度下之Vmax的平均值,SR為自發性釋放反應之Vmax的平均值,且MR為最大釋放反應之Vmax的平均值。
作為另一讀數,完整標靶細胞中之鈣黃綠素駐留量的測定法為:於硼酸鹽緩衝液(5 mM硼酸鈉+0.1 % Triton)中裂解剩餘之標靶細胞,並於螢光平板分析儀(fluorescence plate reader)中測定鈣黃綠素螢光值。Mab205.10.1、Mab205.10.2、Mab205.10.3均顯示出ADCC[KPL-4],且表示為:1 μg/ml下之比裂解率為40-60%。
岩藻糖化抗體(Mab205.10.1、Mab205.10.2、Mab205.10.3)之製法為:分別於HEK293或CHO細胞中,依比例4:4:1:1,以如下四種質粒進行共同轉染:兩種用於表現抗體,一種用於表現融合型GnTIII多肽(GnT-III表現載體),而一種用於表現甘露糖酶II(高爾基體甘露糖酶II表現載體)。
例如,在MPSV啟動子及合成性多聚腺苷酸位點上游之控制下,將全長抗體之重鏈及輕鏈DNA序列次選殖至兩種哺乳動物表現載體中(一種用於次選殖輕鏈,而一種用於次選殖重鏈),各載體均攜帶EBV OriP序列。採用磷酸鈣轉染方法,以抗體重鏈及輕鏈表現載體共同轉染HEK293-EBNA細胞或CHO細胞,製得抗體。藉由磷酸鈣方法轉染呈指數生長之HEK293-EBNA細胞。為製備糖基工程化抗體,分別依比例4:4:1:1之如下四種質粒共同轉染該等細胞:兩種用於表現抗體,一種用於表現融合型GnTIII多肽(GnT-III表現載體),而一種用於表現甘露糖酶II(高爾基體甘露糖酶II表現載體)。採用補充有10% FCS之DMEM培養基,使細胞於T型瓶中貼壁單層生長,且當長滿率為50至80%時進行轉染。為了轉染T150培養瓶,在轉染之前24小時,取例如一千五百萬個細胞接種至25 ml補充有FCS之DMEM培養基(終濃度為10% V/V)中,並將細胞置於處於37℃下,於5% CO2
氛圍下之培養箱中過夜。每個用於轉染之T150培養瓶採由如下方法所製得含DNA、CaCl2
及水之溶液:將總量為94 μg之質粒載體DNA(其中輕鏈表現載體與重鏈表現載體等量)加水至最終體積469 μl與469 μl之1M CaCl2
溶液混合。對該溶液添加938 μl 50 mM HEPES、280 mM NaCl、1.5 mM Na2
HPO4
溶液(pH 7.05),立即混合10秒鐘,並於室溫下靜置20秒鐘。以10 ml補充有2% FCS之DMEM稀釋該懸浮液,並取其添加至已含有培養基之T150中。隨後再添加13 ml轉染用培養基。於37℃,5% CO2
下,培養細胞約17至20小時,隨後將培養基置換為25 ml DMEM(10% FCS)。在轉染後7天,藉由於210x g下離心15分鐘而收集獲得經調節之培養基,將溶液進行無菌過濾(0.22 μm過濾膜),並添加疊氮化鈉,使疊氮化鈉之最終濃度為0.01w/v%,並於4℃下保存。
純化所分泌之岩藻糖化抗體,並例如藉由MALDI/TOF-MS來分析附接至抗體Fc區之寡糖(如例如WO 2008/077546中所述)。為進行該分析,藉由PNGaseF消化,使寡糖自抗體經酶解釋放,同時使抗體固定於PVDF膜上或含於溶液中。所得之含有釋放出之寡糖的消化溶液經製備直接用於進行MALDI/TOF-MS分析,或在進一步經EndoH糖基水解酶消化之後再用於製備用於進行MALDI/TOF-MS分析之樣本。經分析得知,位於Asn297上之糖鏈中岩藻糖含量占50至20%。
抗體Mab205.10.1、Mab205.10.2、Mab205.10.3之活體內抗腫瘤效力是於移植在SCID灰鼠或裸鼠上之基於細胞及腫瘤片段之多種腫瘤源(例如肺癌、SCCHN、乳癌及胰腺癌)模式中進行檢測。所出示之示例性數據屬於SCCHN異種移植模式FaDu(以細胞株為基礎)、乳癌模式MAXF449(以腫瘤片段為基礎)及NSCLC模式7177(以腫瘤片段為基礎)。
提供呈獲自Roche,Penzberg,Germany之儲備溶液形式的岩藻糖化Mab205.10.2(於圖4、5及6中稱為Mab 205)。抗體緩衝液包含組胺酸。注射前,將抗體溶液適當稀釋於儲備液中之緩衝液。
FaDu人類HNSCC細胞最初係獲自ATCC。於5% CO2
,水飽和之氛圍中,37℃下,於補充有10%胎牛血清、2 mM L-麩胺醯胺、1 mM丙酮酸鈉及0.1 mM NEAA之MEM Eagle培養基中,依常規方式培養腫瘤細胞株。每三天以胰蛋白酶/EDTA分隔細胞進行繼代培養。
腫瘤片段最初係獲自患者,並經皮下移植至供體裸鼠。隨後,腫瘤片段即在活體內連續繼代。為了進行臨床前研究,自供體小鼠獲得小腫瘤片段,並經皮下植入另一裸鼠(MAXF449,7177)中。
自飼養者(例如Charles River,Sulzfeld,Germany)購得雌性SCID灰鼠或裸鼠,並根據國際準則(committed guideline)(GV-Solas;Felasa;TierschG),飼養於每日週期為12小時有光/12小時黑暗、無特定致病源之條件下。實驗研究計畫經過當地政府審查並經核准。在動物到達之後,將動物飼養於動物中心之檢疫隔離室1週,以使其適應新環境,並便於研究者觀察。每日進行連續健康監測。足量提供食物(Provimi Kliba 3337)及水(經酸化,pH 2.5-3)。
每日監測動物之臨床症狀,並檢測副作用。在整個實驗監測期間,記錄動物之體重。
將動物隨機分配成接受細胞移植或接受片段移植,且當腫瘤大小中位數為約100至150 mm3
時,開始治療動物。取決於模式,每週一次經腹腔內投與單劑10或25 mg/kg抗體,連續3至6週。在同一天投與對應載劑。
於第14至35個研究日,以抗體Mab205.10.2治療帶有FaDu HNSCC異種移植物之小鼠。結果,以Mab205.10.2抗體治療顯示出顯著之抗腫瘤效力,治療組之腹腔內FaDu異種移植穩定。計算得腫瘤生長抑制率(Tumor Growth Inhibition,TGI)為98%。
以Mab 205治療(10 mg/kg q7dx3,經腹腔內)會導致經移植FaDu SCCHN之異種移植的腫瘤鬱滯(參見圖2)。
自第64至91個研究日,以抗體Mab205.10.2治療帶有MAXF449乳癌異種移植物之小鼠。結果,以Mab205.10.2抗體治療顯示出顯著之抗腫瘤效力,治療組之MAXF449異種移植穩定。腫瘤生長抑制率(TGI)超過100%。
以Mab 205治療(10 mg/kg q7d,經腹腔內)會導致經移植MAXF449乳癌之異種移植模式中之腫瘤穩定(參見圖3)。
自第28至56個研究日,以抗體Mab205.10.2治療帶有7177 NSCLC異種移植物之小鼠。結果,以Mab205.10.2抗體治療顯示出顯著之抗腫瘤效力,治療組之7177 NSCLC異種移植物穩定。其腫瘤生長抑制率(TGI)超過100%。
以Mab 205治療(25 mg/kg q7d,經腹腔內)會導致經移植7177 NSCLC之異種移植模式中之腫瘤穩定(參見圖4)。
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<211> 120
<212> PRT
<213> 人工
<220>
<223> 重鏈可變結構域VH,Mab 205.10
<400> 8
<210> 9
<211> 113
<212> PRT
<213> 人工
<220>
<223> 輕鏈可變結構域VL,Mab 205.10.1
<400> 9
<210> 10
<211> 113
<212> PRT
<213> 人工
<220>
<223> 輕鏈可變結構域VL,Mab 205.10.2
<400> 10
<210> 11
<211> 113
<212> PRT
<213> 人工
<220>
<223> 輕鏈可變結構域VL,Mab 205.10.3
<400> 11
<210> 12
<211> 107
<212> PRT
<213> 人類
<400> 12
<210> 13
<211> 330
<212> PRT
<213> 人類
<400> 13
<210> 14
<211> 330
<212> PRT
<213> 人工
<220>
<223> 衍生自IgG1且於L234A及L235A上發生突變之人類重鏈恒定區
<400> 14
<210> 15
<211> 327
<212> PRT
<213> 人類
<400> 15
<210> 16
<211> 327
<212> PRT
<213> 人工
<220>
<223> 衍生自IgG4且於上S228P發生突變之人類重鏈恒定區
<400> 16
<210> 17
<211> 1342
<212> PRT
<213> 人類
<400> 17
圖1A及B:不同濃度下之抗-HER3抗體在MCF7細胞中受體磷酸化的抑制百分比(%);
圖2以Mab 205(10 mg/kg q7dx3,經腹腔內)治療會導致經移植FaDu SCCHN之異種移植模式中之腫瘤穩定;
圖3以Mab 205(10 mg/kg q7d,經腹腔內)治療會導致經移植MAXF449乳癌之異種移植模式中之腫瘤穩定;及
圖4以Mab 205(25 mg/kg q7d,經腹腔內)治療會導致經移植7177 NSCLC之異種移植模式中之腫瘤穩定。
(無元件符號說明)
Claims (16)
- 一種可結合人類HER3之抗體,其特徵為:其重鏈可變結構域VH為SEQ ID NO:8;且其輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:9,或該輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:10,或該輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:11;或其人類化形式。
- 如請求項1之抗體,其特徵為:該重鏈可變結構域VH為SEQ ID NO:8;且該輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:9,或該輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:11。
- 如請求項1之抗體,其特徵為:該重鏈可變結構域VH為SEQ ID NO:8;且該輕鏈可變結構域VL為SEQ ID NO:10。
- 如請求項1至3中任一項之抗體,其特徵為該抗體為單株抗體。
- 如請求項1至3中任一項之抗體,其特徵為該抗體為人類化抗體。
- 如請求項1至3中任一項之抗體,其特徵為該抗體屬於IgG4亞類。
- 如請求項1至3中任一項之抗體,其特徵為該抗體屬於IgG1亞類。
- 如請求項1至3中任一項之抗體,其特徵為該抗體於Asn297處經糖鏈醣基化,藉此該糖鏈中岩藻糖含量占65%或更少。
- 如請求項8之抗體,其中該糖鏈中岩藻糖含量係介於5%至65%。
- 一種醫藥組合物,其特徵為:其包含如請求項1至9中任一項之抗體。
- 如請求項1至3中任一項之抗體,其係用於治療癌症。
- 一種如請求項1至9中任一項之抗體之用途,其係用以製造用於治療癌症之醫藥物。
- 一種編碼可結合人類HER3之抗體重鏈及輕鏈之核酸,其特徵為:該抗體包含如請求項1之可變結構域。
- 一種表現載體,其特徵為包含如請求項13之核酸,以用於在原核或真核宿主細胞中表現如請求項1至9中任一項之抗體。
- 一種原核或真核宿主細胞,其包含如請求項14之載體。
- 一種製備如請求項1至9中任一項之重組抗體的方法,其特徵為:藉由在原核或真核宿主細胞中表現如請求項13之核酸,並自該細胞或細胞培養物上清液中回收該抗體。
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