TWI468417B - 抗－ｖｅｇｆ抗體 - Google Patents

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Description

抗-VEGF抗體
本發明大體上係關於具有用於研究、治療及診斷目的之有益特性的抗VEGF選擇之多肽序列及抗體。
血管系統之發育為許多生理及病理過程之基本要求。諸如胚胎及腫瘤等生長活躍之組織需要足夠的血液供應。該等組織藉由產生促血管生成(pro-angiogenic)因子(其經由稱為血管生成(angiogenesis)之過程促進新的血管形成)來滿足此需求。血管形成為一複雜但有序之生物事件，其包括以下全部或多個步驟：a)內皮細胞(EC)由現有EC增生或由祖細胞(progenitor cell)分化；b)EC遷移且聚結形成條索狀(cord-like)結構；c)隨後血管索進行管生成(tubulogenesis)以形成具有中央腔之血管；d)現有血管索或血管發芽形成二級血管；e)原有血管叢進行進一步重塑及再成型；及f)募集外內皮(peri-endothelial)細胞來包裹內皮管，從而向血管提供維持及調節功能；此等細胞包括小毛細管之外被細胞(pericyte)、較大血管之平滑肌細胞及心臟中之心肌細胞。Hanahan,D.Science 277:48-50(1997)；Hogan,B. L. & Kolodziej,P. A.Nature Reviews Genetics. 3:513-23(2002)；Lubarsky,B. & Krasnow,M. A.Cell . 112:19-28(2003)。
已充分確定多種病症之發病機制均涉及血管生成。此等病症包括實體腫瘤及轉移瘤；動脈粥樣硬化；晶狀體後纖維組織增生；血管瘤；慢性炎症；眼內新生血管疾病，諸如增生性視網膜病(例如糖尿病性視網膜病)、年齡相關之黃斑變性(AMD)、新生血管性青光眼；移植角膜組織及其他組織之免疫排斥；類風濕性關節炎；及牛皮癬。Folkman等人，J. Biol. Chem .,267:10931-10934(1992)；Klagsbrun等人，Annu. Rev. Physiol . 53:217-239(1991)；及Garner A.,"Vascular diseases",Pathobiology of Ocular Disease. A Dynamic Approach,Garner A.,Klintworth GK編，第2版(Marcel Dekker,NY,1994)，第1625-1710頁。
在腫瘤生長之情況下，血管生成似乎對於增生轉變成瘤形成及向腫瘤生長及轉移提供營養而言至關重要。Folkman等人，Nature 339:58(1989)。新血管生成使得腫瘤細胞與正常細胞相比獲取生長優勢及增生自發性(proliferative autonomy)。腫瘤通常以單一異常細胞開始，該異常細胞會因與可用毛細血管床之距離而僅增生至數立方毫米之尺寸，且腫瘤會長時間保持"休眠"而不進一步生長及散布(dissemination)。隨後一些腫瘤細胞切換為血管生成表型而活化內皮細胞，內皮細胞增生且成熟成為新的毛細血管。此等新形成之血管不僅能使原發性腫瘤持續生長，且亦能使轉移性腫瘤細胞散布及再移生(recolonization)。相應地，已在乳癌及數種其他腫瘤中觀察到腫瘤切片中之微血管密度與患者存活之間存在相關性。Weidner等人，N. Engl. J. Med 324:1-6(1991)；Horak等人，Lancet 340:1120-1124(1992)；Macchiarini等人，Lancet 340:145-146(1992)。控制血管生成切換之準確機制尚未完全瞭解，但咸信腫瘤塊之新血管生成係由大量血管生成刺激物及抑制物之淨平衡所致(Folkman,Nat. Med. 1(1):27-31(1995))。
血管發育之過程受到嚴格調控。迄今為止，已顯示大量分子(主要為周圍細胞所產生之分泌因子)調控EC之分化、增生、遷移及聚結成為條索狀結構。舉例而言，已鑑別血管內皮生長因子(VEGF)為刺激血管生成及誘導血管滲透性所涉及之關鍵因子。Ferrara等人，Endocr. Rev . 18:4-25(1997)。有關單一VEGF等位基因喪失就導致胚胎死亡之發現，指出此因子在血管系統發育及分化中所發揮之不可替代之作用。此外，已顯示VEGF係與腫瘤及眼內病症相關之新血管生成的關鍵介體。Ferrara等人，Endocr. Rev .同上。VEGF mRNA被大多數所檢測之人類腫瘤過度表現。Berkman等人，J. Clin. Invest . 91:153-159(1993)；Brown等人，Human Pathol . 26:86-91(1995)；Brown等人，Cancer Res . 53:4727-4735(1993)；Mattern等人，Brit. J. Cancer 73:931-934(1996)；Dvorak等人，Am. J. Pathol . 146:1029-1039(1995)。
另外，在患有糖尿病及其他缺血相關之視網膜病之患者體內，眼液中之VEGF濃度水準與血管活躍增生之存在高度相關。Aiello等人，N. Engl. J. Med . 331:1480-1487(1994)。此外，研究已證明在受年齡相關之黃斑變性(AMD)影響的患者脈絡膜新生血管膜中VEGF之定位。Lopez等人，Invest. Ophthalmol. Vis. Sci . 37:855-868(1996)。
抗VEGF中和抗體抑制裸小鼠中多種人類腫瘤細胞株之生長(Kim等人，Nature 362:841-844(1993)；Warren等人，J. Clin. Invest . 95:1789-1797(1995)；Borgstrm等人，Cancer Res . 56:4032-4039(1996)；Melnyk等人，Cancer Res . 56:921-924(1996))以及抑制缺血性視網膜病症模型中之眼內血管生成。Adamis等人，Arch. Ophthalmol . 114:66-71(1996)。因此，抗VEGF單株抗體或VEGF作用之其他抑制劑係治療腫瘤及各種眼內新生血管病症之值得期望之候選物。此等抗體例如描述於1998年1月14日公開之EP 817,648及1998年10月15日公開之WO 98/45331及WO 98/45332中。一種抗VEGF抗體貝伐單抗(bevacizumab)已獲FDA批准與化學治療方案組合用於治療轉移性結腸直腸癌(CRC)及非小細胞肺癌(NSCLC)。並且，在多個正在進行之臨床試驗中正針對各種癌症適應症之治療研究貝伐單抗。
亦已知其他抗VEGF抗體、抗Nrp1抗體及抗Nrp2抗體且例如描述於Liang等人，J Mol Biol 366,815-829(2007)及Liang等人，J Biol Chem 281,951-961(2006)、PCT公開案第WO 2007/056470號及PCT申請案第PCT/US 2007/069179號，該等專利申請案之內容係以引用的方式明確地併入文中。
本發明提供新穎的抗VEGF抗體及其用途。
在本發明中提供多種抗VEGF抗體。舉例而言，提供與VEGF結合之抗體或其片段，其中該抗體包含六個選自以下之高變區(HVR)：
(i)包含胺基酸序列X1 X2 R X3 SL之HVR-L1，其中該HVR-L1在以下位置之任何組合中包含1個、2個或3個取代：X1 為G或A；X2 為V或I；且/或X3 為T或R；
(ii)包含DASSLA(SEQ ID NO:6)之胺基酸序列之HVR-L2；
(iii)包含SYKSPL(SEQ ID NO:7)之胺基酸序列之HVR-L3；
(iv)包含SISGSWIF(SEQ ID NO:1)之胺基酸序列之HVR-H1；
(v)包含GAIWPFGGYTH(SEQ ID NO:2)之胺基酸序列之HVR-H2；及
(vi)包含RWGHSTSPWAMDY(SEQ ID NO:3)之胺基酸序列之HVR-H3。
在另一實施例中，提供與VEGF結合之抗體或其片段，其中該抗體包含：
(1)包含SEQ ID NO:1之胺基酸序列之HVR-H1；
(2)包含SEQ ID NO:2之胺基酸序列之HVR-H2；
(3)包含SEQ ID NO:3之胺基酸序列之HVR-H3；
(4)包含SEQ ID NO:4之胺基酸序列之HVR-L1；
(5)包含SEQ ID NO:6之胺基酸序列之HVR-L2；及
(6)包含SEQ ID NO:7之胺基酸序列之HVR-L3；
在另一實施例中，提供與VEGF結合之抗體或其片段，其中該抗體包含：
(1)包含SEQ ID NO:1之胺基酸序列之HVR-H1；
(2)包含SEQ ID NO:2之胺基酸序列之HVR-H2；
(3)包含SEQ ID NO:3之胺基酸序列之HVR-H3；
(4)包含SEQ ID NO:5之胺基酸序列之HVR-L1；
(5)包含SEQ ID NO:6之胺基酸序列之HVR-L2；及
(6)包含SEQ ID NO:7之胺基酸序列之HVR-L3；
在另一實施例中，提供與VEGF結合之抗體或其片段，其中輕鏈可變域包含SEQ ID NO:44或SEQ ID NO:45之胺基酸序列。
在另一實施例中，提供與VEGF結合之抗體或其片段，其中該抗VEGF抗體包含具有SEQ ID NO:43之胺基酸序列的重鏈可變域及具有SEQ ID NO:44或45之胺基酸序列的輕鏈可變域。在另一實施例中，抗VEGF抗體包含具有SEQ ID NO:43之胺基酸序列的重鏈可變域及具有SEQ ID NO:44之胺基酸序列的輕鏈可變域。在另一實施例中，抗VEGF抗體包含具有SEQ ID NO:43之胺基酸序列的重鏈可變域及具有SEQ ID NO:45之胺基酸序列的輕鏈可變域。
在某些實施例中，上述抗體中之任一者為單株抗體。在一實施例中，抗體為選自Fab、Fab'-SH、Fv、scFv或(Fab')2 片段之抗體片段。在一實施例中，抗體經人化。在一實施例中，抗體為人類抗體。在另一實施例中，框架序列之至少一部分為人類共同框架序列。
提供編碼上述抗體中之任一者的聚核苷酸以及包含該等聚核苷酸之載體及包含本發明之載體的宿主細胞。在一實施例中，宿主細胞為真核細胞。在另一實施例中，宿主細胞為CHO細胞。亦提供製備抗VEGF抗體之方法。舉例而言，一方法包含在適合於表現編碼抗體之聚核苷酸之條件下培養宿主細胞，及分離抗體。
在一態樣中，提供一種偵測生物樣品中VEGF是否存在之方法，該方法包含使生物樣品與本發明之抗體在使該抗體可與VEGF結合之條件下接觸，及偵測抗體與VEGF之間是否形成複合物。在一實施例中，該方法包含偵測生物樣品中VEGF-抗VEGF抗體複合物，其中該抗VEGF抗體之胺基酸序列包含具有SEQ ID NO:43之胺基酸序列的重鏈可變域及具有SEQ ID NO:44或45之胺基酸序列的輕鏈可變域。在另一實施例中，該方法包含偵測生物樣品中VEGF-抗VEGF抗體複合物，其中該抗VEGF抗體之胺基酸序列包含具有SEQ ID NO:43之胺基酸序列的重鏈可變域及具有SEQ ID NO:44之胺基酸序列的輕鏈可變域。在另一實施例中，該方法包含偵測生物樣品中VEGF-抗VEGF抗體複合物，其中該抗VEGF抗體之胺基酸序列包含具有SEQ ID NO:43之胺基酸序列的重鏈可變域及具有SEQ ID NO:45之胺基酸序列的輕鏈可變域。在另一實施例中，抗VEGF抗體經可偵測標記。
亦提供醫藥組合物以及治療方法。在一態樣中，提供一種醫藥組合物，其包含本發明之抗體及醫藥學上可接受之載劑。在另一態樣中，提供一種治療癌症之方法，例如，該方法包含向個體投與包含上述抗體中之任一者之醫藥組合物。由本發明之方法治療之癌症包括(但不限於)鱗狀細胞癌、小細胞肺癌、非小細胞肺癌、肺腺癌、肺鱗癌、腹膜癌、肝細胞癌、胃癌、胃腸癌、胃腸基質癌、胰腺癌、膠質母細胞瘤、子宮頸癌、卵巢癌、肝癌、膀胱癌、肝腫瘤、乳癌、結腸癌、結腸直腸癌、子宮內膜或子宮癌、唾液腺癌、腎癌、肝癌、前列腺癌、陰門癌、甲狀腺癌、肝癌及各種類型之頭部及頸部癌症、黑色素瘤、表淺散播型黑色素瘤、惡性小痣黑色素瘤、肢端小痣黑色素瘤、結節型黑色素瘤、B細胞淋巴瘤、慢性淋巴細胞白血病(CLL)；急性淋巴母細胞白血病(ALL)；毛細胞白血病；慢性骨髓母細胞白血病；移植後淋巴增生病症(PTLD)、與母斑病相關之異常血管增生、與腦腫瘤相關之水腫或梅格斯氏症候群(Meigs' syndrome)。在某些實施例中，所治療腫瘤、癌症或細胞增生病症為結腸癌、肺癌、乳癌或膠質母細胞瘤。在另一實施例中，所治療之個體為人類。
本發明另外提供免疫共軛物(immunoconjugate)，其包含與諸如藥物或細胞毒性劑之藥劑共軛之抗體。
本發明提供與VEGF結合之分離抗體及其用途。亦提供醫藥組合物以及治療方法。
本發明另外提供製備抗VEGF抗體之方法，及編碼抗VEGF抗體之聚核苷酸。
通用技術
本文中所述或所參考之技術及程序一般為熟習該項技術者所充分理解且通常使用習知之方法學加以利用，所述習知方法學諸如於以下文獻中所述之廣泛使用之方法學：Sambrook等人，Molecular Cloning:A Laboratory Manual，第3版(2001)Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y. CURRENT PROTOCOLS IN MOLECULAR BIOLOGY(F. M. Ausubel等人編，(2003))；系列METHODS IN ENZYMOLOGY(Academic Press,Inc.):PCR 2:A PRACTICAL APPROACH(M. J. MacPherson,B. D. Hames及G. R. Taylor編(1995)),Harlow及Lane編(1988)ANTIBODIES,A LABORATORY MANUAL,and ANIMAL CELL CULTURE(R. I. Freshney編(1987));Oligonucleotide Synthesis (M. J. Gait編，1984);Methods in Molecular Biology ,Humana Press;Cell Biology:A Laboratory Notebook (J. E. Cellis編，1998)Academic Press;Animal Cell Culture (R. I. Freshney)編，1987);Introduction to Cell and Tissue Culture (J. P. Mather及P. E. Roberts,1998)Plenum Press;Cell and Tissue Culture:Laboratory Procedures (A. Doyle,J. B. Griffiths及D. G. Newell編，1993-8)J. Wiley and Sons;Handbook of Experimental Immunology (D. M. Weir及C. C. Blackwell編);Gene Transfer Vectors for Mammalian Cells (J. M. Miller及M. P. Calos編，1987);PCR:The Polymerase Chain Reaction (Mullis等人編，1994)；Current Protocols in Immunology (J. E. Coligan等人編，1991);Short Protocols in Molecular Biology (Wiley and Sons,1999);Immunobiology (C. A. Janeway及P. Travers,1997);Antibodies (P. Finch,1997);Antibodies:A Practical Approach (D. Catty編，IRL Press,1988-1989);Monoclonal Antibodies:A Practical Approach (P. Shepherd及C. Dean編，Oxford University Press,2000);Using Antibodies:A Laboratory Manual (E. Harlow及D. Lane(Cold Spring Harbor Laboratory Press,1999);The Antibodies (M. Zanetti及J. D. Capra編，Harwood Academic Publishers,1995)；及Cancer:Principles and Practice of Oncology (V. T. DeVita等人編，J.B. Lippincott Company,1993)。
定義
為說明本說明書，將應用以下定義，並且只要適當，則以單數形式使用之術語亦將包括複數，且反之亦然。倘若下述任何定義與以引用的方式併入本文中之任何文獻相抵觸，則以下述定義為準。
術語"抗體"以最廣泛之意義使用且特別涵蓋單株抗體(包括全長單株抗體)、多株抗體及多特異性抗體(例如雙特異性抗體)及抗體片段，只要其展現所需生物學活性即可。
如本文中所使用之術語"單株抗體"係指一種由大體上均質之抗體群獲得之抗體，亦即構成該群體之個別抗體除可少量存在之可能突變(例如天然存在之突變)外為相同的。因此，修飾語"單株"表示抗體不為離散抗體混合物之特徵。在某些實施例中，該單株抗體通常包括包含結合標靶之多肽序列的抗體，其中該結合標靶之多肽序列係藉由包括自複數個多肽序列中選擇單個結合標靶之多肽序列的方法獲得。舉例而言，選擇方法可為自複數個純系(諸如融合瘤純系、噬菌體純系或重組DNA純系之庫)中選擇獨特純系。應瞭解，所選結合標靶之序列可進一步變化，以例如改良對標靶之親和力、將結合標靶之序列人化、改良其在細胞培養中之產生、減少其活體內免疫原性、形成多特異性抗體等，且包含變化之結合標靶之序列的抗體亦為本發明之單株抗體。與通常包括針對不同決定子(抗原決定基)之不同抗體的多株抗體製劑相比，單株抗體製劑中之各單株抗體係針對抗原上之單個決定子。除其特異性之外，單株抗體製劑有利之處還在於其通常未受其他免疫球蛋白污染。
修飾語"單株"表示抗體由大體上均質之抗體群獲得之特徵，且不應理解為需要藉由任何特殊方法產生抗體。舉例而言，欲根據本發明使用之單株抗體可藉由多種技術製備，該等技術包括(例如)融合瘤方法(例如Kohler及Milstein,Nature,256:495-97(1975)；Hongo等人，Hybridoma,14(3):253-260(1995),Harlow等人，Antibodies:A Laboratory Manual,(Cold Spring Harbor Laboratory Press，第二版1988)；Hammerling等人，Monoclonal Antibodies and T-Cell Hybridomas 563-681(Elsevier,N.Y.,1981))、重組DNA方法(例如參見美國專利第4,816,567號)、噬菌體呈現技術(例如參見Clackson等人，Nature,352:624-628(1991)；Marks等人，J. Mol. Biol. 222:581-597(1992)；Sidhu等人，J. Mol. Biol. 338(2):299-310(2004)；Lee等人，J. Mol. Biol. 340(5):1073-1093(2004)；Fellouse,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101(34):12467-12472(2004)；及Lee等人，J. Immunol. Methods 284(1-2):119-132(2004))，及在具有部分或全部的編碼人類免疫球蛋白序列之人類免疫球蛋白基因座或基因的動物中產生人類或類似人類抗體之技術(例如參見WO 1998/24893；WO 1996/34096；WO 1996/33735；WO 1991/10741；Jakobovits等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:2551(1993)；Jakobovits等人，Nature 362:255-258(1993)；Bruggemann等人，Year in Immunol. 7:33(1993)；美國專利第5,545,807號；第5,545,806號；第5,569,825號；第5,625,126號；第5,633,425號；及第5,661,016號；Marks等人，Bio/Technology 10:779-783(1992)；Lonberg等人，Nature 368:856-859(1994)；Morrison,Nature 368:812-813(1994)；Fishwild等人，Nature Biotechnol. 14:845-851(1996)；Neuberger,Nature Biotechnol. 14:826(1996)；及Lonberg及Huszar,Intern. Rev. Immunol. 13:65-93(1995))。
本文之單株抗體特別包括"嵌合"抗體，其中重鏈及/或輕鏈之一部分與衍生自特定物種或屬於特定抗體類別或亞類之抗體中的相應序列相同或同源，而該(等)鏈之其餘部分與衍生自另一物種或屬於另一抗體類別或亞類之抗體中的相應序列相同或同源；以及該等抗體之片段，只要其展現出所需生物學活性即可(例如參見美國專利第4,816,567號；及Morrison等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81:6851-6855(1984))。嵌合抗體包括抗體，其中該抗體之抗原結合區係衍生自藉由(例如)以所關注之抗原免疫獼猴(macaque monkey)而產生之抗體。
非人類(例如鼠科)抗體之"人化"形式為含有最少衍生自非人類免疫球蛋白之序列的嵌合抗體。在一實施例中，人化抗體為人類免疫球蛋白(受體抗體)，其中來自受體HVR之殘基被具有所需特異性、親和力及/或容量之來自非人類物種(供體抗體)(諸如小鼠、大鼠、兔或非人類靈長類動物)HVR之殘基置換。在一些情況下，人類免疫球蛋白之FR殘基被相應非人類殘基置換。此外，人化抗體可包含受體抗體或供體抗體中未見之殘基。可進行此等修飾以進一步改進抗體之效能。一般而言，人化抗體將包含大體上全部的至少一個，通常兩個可變域，其中高變環全部或大體上全部對應於非人類免疫球蛋白之高變環，且FR全部或大體上全部為人類免疫球蛋白序列之FR。人化抗體視情況亦將包含免疫球蛋白恆定區(Fc)，通常為人類免疫球蛋白恆定區之一部分。更多詳情，例如參見Jones等人，Nature 321:522-525(1986)；Riechmann等人，Nature 332:323-329(1988)；及Presta,Curr. Op. Struct. Biol. 2:593-596(1992)。亦例如參見Vaswani及Hamilton,Ann. Allergy, Asthma & Immunol. 1:105-115(1998)；Harris,Biochem. Soc. Transactions 23:1035-1038(1995)；Hurle及Gross,Curr. Op. Biotech . 5:428-433(1994)；及美國專利第6,982,321號及第7,087,409號。
"人類抗體"為具有對應於人類所產生之抗體胺基酸序列的胺基酸序列及/或使用本文所揭示之製備人類抗體之任何技術所製備的抗體。此人類抗體之定義特別排除包含非人類抗原結合殘基之人化抗體。可使用此項技術中已知之各種技術，包括噬菌體呈現庫來產生人類抗體。Hoogenboom及Winter,J. Mol. Biol .,227:381(1991)；Marks等人，J. Mol. Biol .,222:581(1991)。亦可用描述於以下文獻中的製備人類單株抗體之方法：Cole等人，Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy ,Alan R. Liss，第77頁(1985)；Boerner等人，J. Immunol .,147(1):86-95(1991)。亦參見van Dijk及van de Winkel,Curr. Opin. Pharmacol .,5:368-74(2001)。可藉由向轉殖基因動物投與抗原來製備人類抗體，其中該轉殖基因動物經修飾以響應於抗原激發而產生該等抗體，但其內源性位點已失能，例如免疫之異種移植小鼠(xenomice)(例如參見關於XENOMOUSETM 技術之美國專利第6,075,181號及第6,150,584號)。亦例如參見關於經由人類B細胞融合瘤技術產生之人類抗體的Li等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA ,103:3557-3562(2006)。
"物種依賴性抗體"為對來自第一哺乳動物物種之抗原具有強於對來自第二哺乳動物物種之該抗原之同源物的結合親和力的抗體。一般而言，物種依賴性抗體與人類抗原特異性結合(亦即具有不超過約1×10-7 M，較佳不超過約1×10-8 M且最佳不超過約1×10-9 M之結合親和力(Kd )值)，但對來自第二非人類哺乳動物物種之抗原同源物具有至少約50倍或至少約500倍或至少約1000倍弱於其對人類抗原之結合親和力的結合親和力。物種依賴性抗體可為如上所定義之各種類型抗體中之任一者，但較佳為人化或人類抗體。
如本文中所使用之"抗體突變體"或"抗體變異體"係指物種依賴性抗體之胺基酸序列變異體，其中物種依賴性抗體之胺基酸殘基中之一或多者經修飾。該等突變體必然與物種依賴性抗體具有小於100%之序列一致性或相似性。在一實施例中，抗體突變體將具有與物種依賴性抗體重鏈或輕鏈可變域之胺基酸序列具有至少75%，在另一實施例中至少80%，在另一實施例中至少85%，在另一實施例中至少90%，而在另一實施例中至少95%胺基酸序列一致性或相似性的胺基酸序列。對於該序列之一致性或相似性在本文中係定義為在序列比對及(若必要)空位引入以達成最大序列一致性百分比之後，候選序列中與物種依賴性抗體殘基一致(亦即相同殘基)或類似(亦即來自基於共同側鏈特性之相同組的胺基酸殘基，參見下文)之胺基酸殘基百分比。N-末端、C-末端或內部延伸、缺失或插入可變域之外的抗體序列中均不應視為影響序列一致性或相似性。
"分離之"抗體為一種已經鑑別且自其自然環境之組份分離及/或回收的抗體。其自然環境之污染物組份為將會干擾抗體之研究、診斷或治療用途的物質，且可能包括酶、激素及其他蛋白或非蛋白溶質。在一些實施例中，將抗體：(1)純化至藉由勞立法(Lowry method)所測定，大於95重量%之抗體且在一些實施例中大於99重量%之抗體；(2)純化至藉由使用(例如)旋杯式定序儀足以獲得N末端或內部胺基酸序列至少15個殘基的程度；或(3)純化至藉由在還原或非還原條件下使用(例如)考馬斯藍(Coomassie blue)或銀染色法藉由SDS-PAGE鑑定為均質(homogeneity)。由於抗體自然環境之至少一種組份將不存在，故分離之抗體包括原位(in situ )處於重組細胞內之抗體。然而，通常藉由至少一個純化步驟來製備分離之抗體。
"天然抗體"通常為約150,000道爾頓(dalton)，由兩條相同輕鏈(L)及兩條相同重鏈(H)構成之雜四聚醣蛋白。各輕鏈藉由一個共價二硫鍵與重鏈連接，而不同免疫球蛋白同型(isotype)之重鏈間，二硫鍵之數目不同。各重鏈及輕鏈亦具有規則間隔之鏈內二硫橋。各重鏈在一端具有一可變域(VH )，繼之以多個恆定域。各輕鏈在一端具有一可變域(VL )且在另一端具有一恆定域；輕鏈之恆定域係與重鏈之第一恆定域對準且輕鏈可變域係與重鏈之可變域對準。咸信特定胺基酸殘基在輕鏈與重鏈可變域之間形成一界面。
抗體之"可變區"或"可變域"係指抗體重鏈或輕鏈之胺基末端域。重鏈可變域可稱為"VH"。輕鏈可變域可稱為"VL"。該等域通常為抗體最易變之部分且含有抗原結合位點。
術語"可變"係指如下事實：抗體間可變域之某些部分在序列上廣泛不同且用於各特定抗體對其特定抗原的結合及特異性。然而，變異性在整個抗體可變域內並非均勻分布。其集中於輕鏈與重鏈可變域中三個稱作高變區(HVR)之片段。可變域更高度保守之部分稱為框架區(FR)。天然重鏈及輕鏈之可變域各包含四個FR區，主要採用β-片狀構型，藉由三個HVR連接，三個HVR形成連接β-片狀結構之環，而在一些情況下形成β-片狀結構之一部分。各鏈中之HVR藉由FR區與另一鏈中之HVR緊密結合在一起，促使形成抗體之抗原結合位點(參見Kabat等人，Sequences of Proteins of Immunological Interest ，第五版，National Institute of Health,Bethesda,MD(1991))。恆定域並不直接涉及抗體與抗原之結合，但展現出各種效應功能，諸如抗體參與抗體依賴性細胞毒性。
來自任何脊椎動物物種之抗體(免疫球蛋白)"輕鏈"基於其恆定域之胺基酸序列可分屬於兩種明顯不同類型(稱作κ及λ)之一。
抗體(免疫球蛋白)視其重鏈恆定域之胺基酸序列而定可分為不同類別。免疫球蛋白有五大類別：IgA、IgD、IgE、IgG及IgM，且此等類別中有幾種可進一步細分成子類(同型)：例如IgG1 、IgG2 、IgG3 、IgG4 、IgA1 及IgA2 。對應於不同類別之免疫球蛋白的重鏈恆定域分別稱作α、δ、ε、γ及μ。不同類別之免疫球蛋白的次單位結構及三維構型已為熟知且通常描述於例如，Abbas等人，Ce1lular and Mol. Immunology ，第4版(W.B. Saunders,Co.,2000)。一種抗體可能為由該抗體與一或多種其他蛋白質或肽共價或非共價締合所形成的較大融合分子之一部分。
術語"全長抗體"、"完整抗體"及"整個抗體"在本文中可互換使用，以指大體上完整形式的抗體，而非如下定義之抗體片段。該等術語尤其係指具有含有Fc區之重鏈的抗體。
出於本文之目的使用的"裸抗體"為未與細胞毒性部分或放射性標記共軛之抗體。
"抗體片段"包含完整抗體之一部分，較佳包含其抗原結合區。抗體片段之實例包括Fab、Fab'、F(ab')2 及Fv片段；雙功能抗體；線性抗體；單鏈抗體分子；及由抗體片段形成之多特異性抗體。
抗體之木瓜酶消化產生兩個稱為"Fab"片段之相同抗原結合片段，各具有單個抗原結合位點；及一殘餘"Fc"片段，該名稱反映其易於結晶之能力。胃蛋白酶處理產生具有兩個抗原結合位點且仍能夠與抗原交聯之F(ab')2 片段。
"Fv"為含有完整抗原結合位點之最小抗體片段。在一實施例中，雙鏈Fv物質係由緊密、非共價締合的一重鏈可變域與一輕鏈可變域的二聚體組成。在單鏈Fv(scFv)物質中，一重鏈可變域與一輕鏈可變域可藉由一柔性肽連接子共價連接，使得輕鏈與重鏈可以類似於雙鏈Fv物質中之結構的"二聚"結構締合。在該構型中各可變域之3個HVR相互作用以界定VH-VL二聚體表面上之抗原結合位點。總體而言，六個HVR賦予抗體以抗原結合特異性。然而，即使單個可變域(或僅包含三個特異於抗原之HVR的Fv一半)亦具有辨識及結合抗原之能力，但親和力低於整個結合位點。
Fab片段含有重鏈可變域及輕鏈可變域且亦含有輕鏈恆定域及重鏈第一恆定域(CH1)。Fab'片段不同於Fab片段之處在於重鏈CH1域之羧基末端添加了幾個殘基(包括一或多個來自抗體鉸鏈區之半胱胺酸)。Fab'-SH在本文中指代恆定域之半胱胺酸殘基帶有游離硫醇基之Fab'。最初F(ab')2 抗體片段以其間具有鉸鏈半胱胺酸之Fab'片段對形式產生。亦已知抗體片段之其他化學偶合。
"單鏈Fv"或"scFv"抗體片段包含抗體之VH及VL域，其中該等域存在於單個多肽鏈中。一般而言，scFv多肽另外包含VH與VL域之間使scFv能夠形成抗原結合所需結構之多肽連接子。對於scFv之評述，例如參見Pluckthn，The Pharmacology of Monoclonal Antibodies ，第113卷，Rosenburg及Moore編，(Springer-Verlag,New York,1994)，第269-315頁。
術語"雙功能抗體"係指具有兩個抗原結合位點的抗體片段，該等片段包含與同一多肽鏈中之輕鏈可變域(VL)連接的重鏈可變域(VH)(VH-VL)。藉由使用過短而不致於使同一鏈上的兩個域之間配對的連接子，迫使該等域與另一鏈上之互補域配對且產生兩個抗原結合位點。雙功能抗體可為二價或雙特異性。雙功能抗體更詳細描述於例如，EP 404,097；WO 1993/01161；Hudson等人，Nat. Med . 9:129-134(2003)；及Hollinger等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90 6444-6448(1993)。三功能抗體及四功能抗體亦描述於Hudson等人，Nat. Med . 9:129-134(2003)。
術語"高變區"、"HVR"或"HV"在本文中使用時係指抗體可變域中序列高變且/或形成結構界定之環的區域。一般而言，抗體包含六個高變區；三個在VH中(H1、H2、H3)而三個在VL中(L1、L2、L3)。在天然抗體中，H3及L3呈現最多樣性的六個HVR，且咸信H3尤其在賦予抗體精細特異性方面發揮獨特作用。例如參見Xu等人，Immunity 13:37-45(2000)；Johnson及Wu,inMethods in Molecular Biology 248:1-25(Lo編，Human Press,Totowa,NJ,2003)。實際上，天然存在之僅由重鏈組成之駱駝科抗體在無輕鏈情況下具有功能且穩定。例如參見Hamers-Casterman等人，Nature 363:446-448(1993)；Sheriff等人，Nature Struct. Biol . 3:733-736(1996)。
本文中使用且涵蓋多種HVR描繪。Kabat互補決定區(CDR)係基於序列變異性且最常用(Kabat等人，Sequences of Proteins of Immunological Interest ，第5版，Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,MD.(1991))。Chothia另外指出結構環之位置(Chothia及Lesk,J. Mol. Biol . 196:901-917(1987))。AbM HVR表示Kabat HVR與Chothia結構環之間的折衷，且藉由Oxford Molecular之AbM抗體模型軟體使用。"接觸(contact)"HVR係基於對可用複雜晶體結構之分析。該等HVR中之每一者的殘基如下所示。
HVR可包含如下所示"延伸之HVR"：VL中之24-36或24-34(L1)、46-56或50-56(L2)及89-97或89-96(L3)；及VH中之26-35(H1)、50-65或49-65(H2)及93-102、94-102或95-102(H3)。可變域殘基係根據前述Kabat等人關於該等定義中之每一者所述編號。
"框架"或"FR"殘基為除本文中所定義之HVR殘基以外的彼等可變域殘基。
術語"如Kabat中編號之可變域殘基"或"如Kabat中編號之胺基酸位置"及其變化係指前述Kabat等人中用於抗體彙編之重鏈可變域或輕鏈可變域之編號系統。使用該編號系統，實際的線性胺基酸序列可含有更少或額外的胺基酸，相當於縮短或插入可變域之FR或HVR。舉例而言，重鏈可變域可包括H2殘基52之後的單個胺基酸插入物(根據Kabat之殘基52a)及重鏈FR殘基82之後的插入殘基(例如根據Kabat之殘基82a、82b及82c等)。可藉由將給定抗體之序列同源區與"標準"Kabat編號序列比對來對該抗體確定殘基的Kabat編號。
當提及可變域中之殘基(大致為輕鏈之殘基1-107及重鏈之殘基1-113)時通常使用Kabat編號系統(例如Kabat等人，Sequences of Immunological Interest ，第五版，Public Health Service,National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1991))。當提及免疫球蛋白重鏈恆定區中之殘基時通常使用"EU編號系統"或"EU索引"(例如前述Kabat等人中所報導之EU索引)。"如Kabat中之EU索引"係指人類IgG1 EU抗體之殘基編號。除非另有說明，否則在本文中提及抗體可變域中之殘基序號意謂藉由Kabat編號系統進行之殘基編號。除非另有說明，否則在本文中提及抗體恆定域中之殘基序號意謂藉由EU編號系統進行之殘基編號(例如參見美國臨時申請案第60/640,323號，EU編號圖)。
"親和力成熟"抗體為一種在其一或多個HVR中具有一或多個可使抗體對抗原之親和力改良之變化的抗體(與不具有彼等變化之親本抗體相比)。在一實施例中，親和力成熟抗體對標靶抗原具有奈莫耳(nanomolar)或甚至皮莫耳(picomolar)親和力。可使用此項技術中已知之某些程序產生親和力成熟抗體。舉例而言，Marks等人，Bio/Technology 10:779-783(1992)描述藉由VH及VL域改組(shuffling)達成之親和力成熟。HVR及/或框架殘基之隨機誘變例如描述於Barbas等人，Proc Nat. Acad. Sci. USA 91:3809-3813(1994)；Schier等人，Gene 169:147-155(1995)；Yelton等人，J. Immunol . 155:1994-2004(1995)；Jackson等人，J. Immunol . 154(7):3310-9(1995)；及Hawkins等人，J. Mol. Biol . 226:889-896(1992)。
"阻斷"抗體或"拮抗劑"抗體為抑制或降低其所結合之抗原生物學活性的抗體。某些阻斷抗體或拮抗劑抗體大體上或完全抑制抗原之生物學活性。
如本文中所使用之"促效劑抗體"為部分或完全模擬所關注多肽之至少一種功能活性的抗體。
"生長抑制性"抗體為彼等防止或減少表現抗體所結合抗原之細胞增生的抗體。
抗體"效應功能"係指彼等可歸功於抗體之Fc區(天然序列Fc區或胺基酸序列變異Fc區)且隨抗體同型而變化的生物學活性。抗體效應功能之實例包括：Clq結合及補體依賴性細胞毒性(CDC)；Fc受體結合；抗體依賴性細胞介導細胞毒性(ADCC)；吞噬作用；細胞表面受體(例如B細胞受體)下調；及B細胞活化。
本文中之術語"Fc區"係用於界定免疫球蛋白重鏈之C末端區，包括天然序列Fc區及變異Fc區。儘管免疫球蛋白重鏈Fc區之邊界可能變化，但人類IgG重鏈Fc區通常界定為自Cys226位置處胺基酸殘基或自Pro230延伸至其羧基末端。Fc區之C末端離胺酸(根據EU編號系統之殘基447)例如可在抗體產生或純化期間或藉由重組改造編碼抗體重鏈之核酸而移除。因此，完整抗體之組合物可包含移除了所有K447殘基之抗體群、未移除K447殘基之抗體群及具有有無K447殘基之抗體混合物的抗體群。
"功能性Fc區"具有天然序列Fc區之"效應功能"。例示性"效應功能"包括Clq結合；CDC；Fc受體結合；ADCC；吞噬作用；細胞表面受體(例如B細胞受體；BCR)下調等。該等效應功能通常需要Fc區與結合域(例如抗體可變域)組合且可使用(例如)本文定義中所揭示之各種檢定評定。
"天然序列Fc區"包含與自然界中所發現Fc區之胺基酸序列一致的胺基酸序列。天然序列人類Fc區包括天然序列人類IgG1 Fc區(非A及A同種異型(allotype))；天然序列人類IgG2 Fc區；天然序列人類IgG3 Fc區；及天然序列人類IgG4 Fc區以及其天然存在之變異體。
"變異Fc區"包含由於至少一個胺基酸修飾，較佳一或多個胺基酸取代而不同於天然序列Fc區之胺基酸序列的胺基酸序列。較佳地，變異Fc區與天然序列Fc區或與親本多肽之Fc區相比具有至少一個胺基酸取代，例如在天然序列Fc區中或在親本多肽之Fc區中具有約一個至約十個胺基酸取代，較佳約一個至約五個胺基酸取代。本文變異Fc區較佳與天然序列Fc區及/或親本多肽Fc區具有至少約80%之同源性，更佳與其具有至少約90%之同源性，最佳與其具有至少約95%之同源性。
"Fc受體"或"FcR"描述結合抗體之Fc區的受體。在一些實施例中，FcR為一種天然人類FcR。在一些實施例中，FcR為結合IgG抗體(γ受體)且包括FcγRI、FcγRII及FcγRIII亞類之受體(包括該等受體之等位變異體及剪接形式)的FcR。FcγRII受體包括具有類似胺基酸序列之FcγRIIA("活化受體")及FcγRIIB("抑制受體")，該等類似胺基酸序列主要不同在於其細胞質內區域。活化受體FcγRIIA在其細胞質內區域中含有基於免疫受體酪胺酸之活化基元(immunoreceptor tyrosine-based activation motif，ITAM)。抑制受體FcγRIIB在其細胞質內區域中含有基於免疫受體酪胺酸之抑制基元(immunoreceptor tyrosine-based inhibition motif，ITIM)。(例如參見Daron,Annu. Rev. Immunol .15:203-234(1997))。FcR評述於(例如)Ravetch及Kinet,Annu. Rev. Immunol 9:457-92(1991)；Capel等人，Immunomethods 4:25-34(1994)；及de Haas等人，J. Lab. Clin. Med. 126:330-41(1995)中。本文之術語"FcR"涵蓋其他FcR，包括有待於將來鑑別之FcR。
術語"Fc受體"或"FcR"亦包括新生兒受體FcRn，其負責將母體IgG轉移至胎兒(Guyer等人，J. Immunol. 117:587(1976)及Kim等人，J. Immunol. 24:249(1994))且調節免疫球蛋白之內穩定(homeostasis)。已知量測結合FcRn之方法(例如參見Ghetie及Ward.,Immunol. Today 18(12):592-598(1997)；Ghetie等人，Nature Biotechnology,15(7):637-640(1997)；Hinton等人，J. Biol. Chem. 279(8):6213-6216(2004)；WO 2004/92219(Hinton等人))。
例如可在表現人類FcRn之轉殖基因小鼠或經轉染人類細胞株中、或在投與具有變異Fc區之多肽的靈長類動物中，檢定活體內與人類FcRn之結合及人類FcRn高親和力結合多肽之血清半衰期。WO 2000/42072(Presta)描述與FcR之結合提高或降低之抗體變異體。亦例如參見Shields等人，J. Biol. Chem . 9(2):6591-6604(2001)。
"人類效應細胞"為表現一或多個FcR且執行效應功能之白血球。在某些實施例中，該等細胞表現至少FcγRIII且執行ADCC效應功能。介導ADCC之人類白血球之實例包括周邊血液單核細胞(PBMC)、自然殺手(NK)細胞、單核細胞、細胞毒性T細胞及嗜中性白血球。效應細胞可自天然來源(例如血液)分離。
"抗體依賴性細胞介導細胞毒性"或"ADCC"係指一種細胞毒性形式，其中所分泌之結合於某些細胞毒性細胞(例如NK細胞、嗜中性白血球及巨噬細胞)上所存在Fc受體(FcR)之Ig使得該等細胞毒性效應細胞能夠與帶有抗原之標靶細胞特異性結合且隨後以細胞毒素殺滅該標靶細胞。介導ADCC之初級細胞NK細胞僅表現FcγRIII，而單核細胞表現FcγRI、FcγRII及FcγRIII。FcR在造血細胞上之表現總結於Ravetch及Kinet,Annu. Rev. Immunol 9:457-92(1991)第464頁之表3。為評定所關注分子的ADCC活性，可執行活體外ADCC檢定，諸如美國專利第5,500,362號或第5,821,337號或美國專利第6,737,056號(Presta)中所述之檢定。該等檢定之有用效應細胞包括PBMC及NK細胞。或者，或此外，例如可在動物模型(諸如ClyneS等人，PNAS(USA)95:652-656(1998)中所揭示之動物模型)中活體內評定所關注分子之ADCC活性。
"補體依賴性細胞毒性"或"CDC"係指在補體存在下標靶細胞之溶解。經典補體路徑之活化係藉由補體系統之第一組份(Clq)結合至與其同源抗原結合之(適當亞類)抗體而起始。為了評定補體活化作用，可執行CDC檢定，例如，如Gazzano-Santoro等人，J. Immunol. Methods,202:163(1996)所述。例如美國專利第6,194,551 B1號及第WO 1999/51642號中描述具有變化之Fc區胺基酸序列(具有變異Fc區之多肽)及增強或降低之Clq結合能力的多肽變異體。亦例如參見Idusogie等人，J. Immunol. 164:4178-4184(2000)。
術語"含Fc區抗體"係指包含Fc區之抗體。Fc區之C末端離胺酸(根據EU編號系統之殘基447)例如可在抗體純化期間或藉由重組改造編碼抗體之核酸而移除。因此，本發明之包含具有Fc區之抗體的組合物可包含具有K447之抗體、移除了所有K447之抗體或有無K447殘基之抗體混合物。
"結合親和力"通常係指分子(例如抗體)之單個結合位點與其結合搭配物(例如抗原)間之非共價相互作用的總強度。除非另作說明，否則如本文中所使用之"結合親和力"係指反映結合對成員(例如抗體與抗原)之間1:1相互作用之固有結合親和力。分子X對其搭配物Y之親和力通常可由解離常數(Kd)表示。可藉由此項技術中已知之通用方法(包括本文所述之彼等方法)量測親和力。低親和力抗體通常與抗原緩慢結合且傾向於易於解離，而高親和力抗體通常與抗原結合較快且傾向於長時間保持結合。此項技術中已知多種量測結合親和力之方法，該等方法中之任一者均可用於本發明之目的。量測結合親和力之具體說明性及例示性實施例係如下所述。
在一實施例中，如以下檢定所述，藉由以所關注抗體之Fab形式及其抗原執行放射性標記之抗原結合檢定(RIA)來量測本發明之"Kd"或"Kd值"。藉由在滴定系列之未標記抗原存在下以最小濃度之(125 I)標記抗原平衡Fab、隨後以塗有抗-Fab抗體之板捕獲結合之抗原來量測Fab對抗原之溶液結合親和力(例如參見Chen等人，J. Mol. Biol. 293:865-881(1999))。為建立檢定條件，以50mM碳酸鈉(pH 9.6)中之5μg/ml捕獲抗-Fab抗體(Cappel Lab)將多孔板(Thermo Scientific)塗佈隔夜，且隨後在室溫下(約23℃)以PBS中之2%(w/v)牛血清白蛋白阻斷二至五小時。在無吸附板(Nunc #269620)中，將100pM或26pM[125 I]抗原與所關注Fab之連續稀釋液混合(例如與抗VEGF抗體Fab-12之評定相一致，Presta等人，Cancer Res. 57:4593-4599(1997))。隨後培育所關注之Fab隔夜；然而，培育可持續更長時段(例如約65小時)以確保達至平衡。此後，將混合物轉移至捕獲板在室溫下培育(例如歷時1小時)。隨後移除溶液且以PBS中之0.1% TWEEN-20TM 洗滌板8次。在乾燥板時，每孔添加150μl之閃爍體(MICROSCINT-20TM ;Packard)，且在TOPCOUNTTM γ計數器(Packard)上對板計數十分鐘。選擇獲得小於或等於20%最大結合的各Fab濃度用於競爭性結合檢定。
根據另一實施例，使用-2000或-3000(BIACORE,Inc.,Piscataway,NJ)，使用表面電漿共振，在25℃下，以約10個反應單位(RU)之固定抗原CM5晶片量測Kd或Kd值。簡言之，根據供應商之說明書以N-乙基-N'-(3-二甲基胺基丙基)碳化二亞胺鹽酸鹽(EDC)及N-羥基琥珀醯亞胺(NHS)活化羧基甲基化之葡聚糖生物感應器晶片(CM5,BIACORE,Inc.)。以10mM乙酸鈉(pH 4.8)將抗原稀釋至5μg/ml(約0.2μM)，隨後以5μl/min之流速注射，以達成約10個反應單位(RU)之偶合蛋白。注射抗原之後，注射1M乙醇胺以阻斷未反應基團。為進行動力學量測，在25℃下以約25μl/min之流速注射於含有0.05%TWEEN-20TM 界面活性劑(PBST)之PBS中的Fab之兩倍連續稀釋液(0.78nM至500nM)。使用簡單的一對一朗繆爾結合模型(one-to-one Langmuir binding model,Evaluation Software 3.2版)藉由同時擬合締合及解離感應圖譜計算締合速率(k on )及解離速率(k off )。平衡解離常數(Kd )以比率k off /k on 計算。例如參見Chen等人，J. Mol. Biol . 293:865-881(1999)。若藉由以上表面電漿共振檢定法測定時，締合速率超過106M-1 s-1 ，則可使用螢光淬滅技術測定締合速率，該螢光淬滅技術係如光譜儀(諸如具有攪拌式比色管之止流裝備型分光光度計(Aviv Instruments)或8000-系列SLM-AMINCOTM 分光光度計(ThermoSpectronic))中所量測，在濃度增大之抗原存在下，在25℃下，PBS(pH 7.2)中之20nM抗-抗原抗體(Fab形式)螢光發射強度(激發=295nm；發射=340nm，16nm帶通)之增或減。
本發明之"締合速率"或"k on "亦可如上所述使用-2000或-3000系統(BIAcore,Inc.,Piscataway,NJ)測定。
如本文中所用之術語"大體上類似"或"大體上相同"表示兩個數值之間足夠高的類似性(例如，一數值與本發明之抗體相關而另一數值與參考/對比抗體相關)，使得熟習此項技術者認為兩個值之間的差異在該等值(例如Kd值)所量度之生物學特徵範圍內幾乎無生物學及/或統計顯著性。例如，該兩個數值之間的差異作為參考/對比值的函數小於約50%、小於約40%、小於約30%、小於約20%及/或小於約10%。
如本文中所用之短語"大體上減少"或"大體上不同"表示兩個數值之間足夠高之差異(通常，一數值與一分子相關而另一數值與參考/對比分子相關)，使得熟習此項技術者認為兩個值之間的差異在該等值(例如Kd值)所量度之生物學特徵範圍內具有統計顯著性。例如，該兩個數值之間的差異作為參考/對比分子之數值的函數大於約10%、大於約20%、大於約30%、大於約40%及/或大於約50%。
用於本文之目的的"受體人類框架"為包含衍生自人類免疫球蛋白框架或人類共同框架之VL或VH框架之胺基酸序列的框架。"衍生自"人類免疫球蛋白框架或人類共同框架之受體人類框架可包含其相同的胺基酸序列，或其可含有原有的(pre-existing)胺基酸序列變化。在一些實施例中，原有的胺基酸變化數為10或10以下、9或9以下、8或8以下、7或7以下、6或6以下、5或5以下、4或4以下、3或3以下或者2或2以下。若VH中存在原有的胺基酸變化，則彼等變化較佳僅存在於位置71H、73H及78H中之三處、兩處或一處；例如彼等位置處之胺基酸殘基可為71A、73T及/或78A。在一實施例中，VL受體人類框架的序列與VL人類免疫球蛋白框架序列或人類共同框架序列一致。
"人類共同框架"為表示在人類免疫球蛋白VL或VH框架序列的選擇中最常存在之胺基酸殘基的框架。一般而言，人類免疫球蛋白VL或VH序列的選擇係自可變域序列之亞群進行。一般而言，該序列亞群為如前述Kabat等人中之亞群。在一實施例中，對於VL之亞群為如前述Kabat等人中之亞群κI。在一實施例中，對於VH之亞群為如前述Kabat等人中之亞群III。
"VH亞群III共同框架"包含獲自Kabat等人之可變重鏈亞群III中胺基酸序列的共同序列。在一實施例中，VH亞群III共同框架胺基酸序列包含以下每一序列之至少一部分或全部：EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAAS(SEQ ID NO:31)-H1-WVRQAPGKGLEWV(SEQ ID NO:32)-H2-RFTISADTSKNT LYLQMNSLRAEDTAVYYC(SEQ ID NO:33)-H3-WGQGTLV TVSS(SEQ ID NO:34)。參見圖4。
"VL亞群I共同框架"包含獲自Kabat等人之可變輕鏈κ亞群I中胺基酸序列的共同序列。在一實施例中，VH亞群I共同框架胺基酸序列包含以下每一序列之至少一部分或全部：DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITC(SEQ ID NO:35)-L1-WYQQKPGKAPKLLIY(SEQ ID NO:36)-L2-GVPSRFSGSGS GTDFTLTISSLQPEDFATYYC(SEQ ID NO:37)-L3-FGQGTK VEIK(SEQ ID NO:38)。參見圖5。
如本文所使用之"密碼子組"係指一組用於編碼所需變異胺基酸之不同核苷酸三聯體序列。一組寡核苷酸例如可藉由固相合成法合成，其包含表示該密碼子組所提供之核苷酸三聯體之所有可能組合且將編碼所需之胺基酸組的序列。密碼子名稱之標準形式為此項技術已知且如本文所述之IUB代碼標準形式。密碼子組通常由3個斜體大寫字母表示，例如NNK、NNS、XYZ、DVK 及其類似物。因此，如本文所使用之"非隨機密碼子組"係指編碼部分滿足、較佳完全滿足如本文所述之胺基酸選擇標準之所選胺基酸的密碼子組。在某些位置具有所選核苷酸"簡併性"之寡核苷酸合成為此項技術中所熟知，例如TRIM法(Knappek等人(1999)J. Mol. Biol. 296:57-86；Garrard及Henner(1993)Gene 128:103)。該等具有某些密碼子組之寡核苷酸組可使用商業核酸合成儀(例如購自Applied Biosystems,Foster City,CA)合成或可自市場上購得(例如，購自Life Technologies,Rockville,MD)。因此，所合成具有特定密碼子組之一組寡核苷酸通常包括複數個具有不同序列之寡核苷酸，該等差異由該密碼子組在整個序列內建立。根據本發明使用之寡核苷酸具有允許與可變域核酸模板雜交且亦可(但未必)包括適用於(例如)選殖目的之限制酶位點的序列。
表述"線性抗體"係指如Zapata等人(1995 Protein Eng,8(10):1057-1062)中所述之抗體。簡言之，該等抗體包含一對串聯Fd片段(VH -CH 1-VH -CH 1)，其與互補輕鏈多肽一起形成一對抗原結合區。線性抗體可具有雙特異性或單特異性。
如本文所使用之"庫"係指複數個抗體或抗體片段序列(例如，本發明之多肽)或編碼該等序列之核酸，該等序列在根據本發明之方法引入該等序列中之變異胺基酸組合方面不同。
"噬菌體呈現"為一項將變異多肽呈現為與噬菌體(例如絲狀噬菌體)粒子表面外殼蛋白(coat protein)之至少一部分的融合蛋白形式的技術。噬菌體呈現之效用在於以下事實：可針對彼等與標靶抗原以高親和力結合之序列快速且有效地分選隨機化蛋白變異體之大庫。肽及蛋白庫於噬菌體上之呈現已用於針對具有特異性結合特性之多肽篩選數百萬多肽。多價噬菌體呈現方法已用於經由與絲狀噬菌體之基因III或基因VIII之融合體呈現小的隨機肽及小的蛋白質。Wells及Lowman(1992)Curr. Opin. Struct. Biol. 3:355-362及其中所引用之參考文獻。在單價噬菌體呈現中，使一蛋白或肽庫與基因III或其一部分融合，且在野生型基因III蛋白存在下以低量表現以使噬菌體粒子呈現融合蛋白之一個複本或不呈現融合蛋白。相對於多價噬菌體而言，親合力(avidity)效應降低，使得分選以固有配體親和力為基礎，且使用噬菌粒載體，由此簡化了DNA操作。Lowman及Wells(1991)Methods:A companion to Methods in Enzymology 3:205-0216。
"噬菌粒"為具有一細菌複製起點(例如ColE1)及噬菌體之基因間區之一複本的質體載體。噬菌粒可用於任何已知的噬菌體，包括絲狀噬菌體及λ形(lambdoid)噬菌體。質體通常亦含有一用於抗生素抗性之可選標記。選殖於該等載體中之DNA片段可繁殖為質體。當擁有該等載體之細胞具有產生噬菌體粒子所必需之所有基因時，質體之複製模式改為滾環式複製(rolling circle replication)以產生質體DNA一條鏈之複本及封裝噬菌體粒子。噬菌粒可形成感染性或非感染性噬菌體粒子。該術語包括含有一噬菌體外殼蛋白基因或其片段之噬菌粒，該基因或其片段與一異源多肽基因以基因融合體形式連接以使該異源多肽呈現於噬菌體粒子之表面上。
術語"噬菌體載體"意謂含有異源基因且能夠複製之噬菌體之雙鏈複製形式。噬菌體載體具有允許噬菌體複製及噬菌體粒子形成之噬菌體複製起點。噬菌體較佳為絲狀噬菌體，諸如M13、f1、fd、Pf3噬菌體或其衍生物；或λ形噬菌體，諸如λ、21、Φ80、Φ81、82、424、434等或其衍生物。
如本文所使用之"溶劑可接近之(solvent accessible)位置"係指源抗體或抗原結合片段之重鏈及/或輕鏈之可變區中胺基酸殘基的一個位置，該位置係基於抗體或抗原結合片段之結構、結構之整體及/或模型化結構確定為可潛在地供溶劑接近及/或與諸如抗體特異性抗原之分子接觸。該等位置通常見於CDR中及蛋白質外部上。如本文中所定義之抗體或抗原結合片段之溶劑可接近位置可使用此項技術中已知之多種算法中之任一者確定。在一實施例中，使用抗體之3維模型座標，較佳使用諸如InsightII程式(Accelrys,San Diego,CA)之電腦程式確定溶劑可接近之位置。亦可使用此項技術已知之算法(例如，Lee及Richards,J. Mol. Biol. 55,379(1971)及Connolly(1983)，J. Appl. Cryst. 16,548)確定溶劑可接近之位置。可使用適用於蛋白模型化之軟體及獲自抗體之三維結構資訊來執行溶劑可接近位置之確定。可用於該等目的之軟體包括SYBYL Biopolymer Module軟體(Tripos Associates)。一般而言，當算法(程式)需要使用者輸入尺寸參數時，將計算中所使用之探針之"尺寸"設定為半徑約1.4埃或1.4埃以下。此外，Pacios(1994)Comput. Chem. 18(4):377-386一文中已描述使用個人電腦之軟體確定溶劑可接近區域及面積之方法。
"血管生成因子或血管生成劑"為刺激血管發育(例如促進血管生成、內皮細胞生長、穩定血管及/或血管生成等)之生長因子。舉例而言，血管生成因子包括(但不限於)VEGF及VEGF家族成員；P1GF；PDGF家族；纖維母細胞生長因子家族(FGF)；TIE配體(血管生成素(Angiopoietins))；ephrin；δ樣配體4(DLL4)；De1-1；纖維母細胞生長因子：酸性(aFGF)及鹼性(bFGF)；卵泡抑素(Follistatin)；粒細胞群落刺激因子(G-CSF)；肝細胞生長因子(HGF)/散射因子(SF)；介白素-8(IL-8)；瘦素(Leptin)；中期因子(Midkine)；神經素(neuropilin)；胎盤生長因子；血小板衍生內皮細胞生長因子(PD-ECGF)；血小板衍生生長因子，尤其PDGF-BB或PDGFR-β；多效生長因子(Pleiotrophin，PTN)；顆粒蛋白前體(Progranulin)；增生蛋白(Proliferin)；轉型生長因子-α(TGF-α)；轉型生長因子-β(TGF-β)；腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等。其亦包括加速創傷癒合之因子，諸如生長激素；胰島素樣生長因子-I(IGF-I)；VIGF；表皮生長因子(EGF)；CTGF及其家族成員；及TGF-α及TGF-β。例如參見Klagsbrun及 D'Amore(1991)Annu. Rev. Physiol. 53:217-39；Streit及Detmar(2003)Oncogene 22:3172-3179；Ferrara ＆ Alitalo(1999)NatureMedicine 5(12)：1359-1364；Tonini等人，(2003)Oncogene22:6549-6556(例如列出已知血管生成因子之表1)；及Sato(2003)Int. J. Clin. Oncol. 8:200-206。
"抗血管生成劑"或"血管生成抑制劑"係指直接或間接抑制血管生成或不良血管滲透性的小分子量物質、聚核苷酸(例如包括抑制性RNA(RNAi或siRNA))、多肽、分離蛋白、重組蛋白、抗體或其共軛物或融合蛋白。應瞭解抗血管生成劑包括彼等結合血管生成因子或其受體並阻斷血管生成因子或其受體之血管生成活性的藥劑。舉例而言，抗血管生成劑為如上所定義之血管生成劑之抗體或其他拮抗劑，例如VEGF-A之抗體或VEGF-A受體(例如KDR受體或Flt-1受體)之抗體；抗PDGFR抑制劑，諸如GleevecTM (甲磺酸伊馬替尼，Imatinib Mesylate)；阻斷VEGF受體信號傳輸之小分子(例如PTK787/ZK2284、SU6668、/SU11248(蘋果酸舒尼替尼，sunitinib malate)、AMG706或如國際專利申請案WO 2004/113304中所述之彼等小分子)。抗血管生成劑亦包括天然血管生成抑制劑，例如血管抑制素(angiostatin)、內皮生長抑素(endostatin)等。例如參見Klagsbrun及D'Amore(1991)Annu. Rev. Physiol. 53:217-39；Streit及Detmar(2003)Oncogene 22:3172-3179(例如列出惡性黑色素瘤中抗血管生成療法之表3)；Ferrara及Alitalo(1999)Nature Medicine 5(12):1359-1364；Tonini等人，(2003)Oncogene 22:6549-6556(例如列出已知抗血管生成因子之表2)；及Sato(2003)Int. J. Clin. Oncol. 8:200-206(例如列出臨床試驗中所用之抗血管生成劑之表1)。
如本文中所使用之術語"VEGF"或"VEGF-A"係指如由Leung等人(1989)Science 246:1306及Houck等人(1991)Mol. Endocrin,5:1806所述，具有165個胺基酸之人類血管內皮細胞生長因子及相關具有121個、189個及206個胺基酸之人類血管肉皮細胞生長因子，以及其天然存在之等位及加工形式。術語"VEGF"亦係指來自諸如小鼠、大鼠或靈長類動物之非人類物種之VEGF。有時特定物種之VEGF藉由諸如用於人類VEGF之hVEGF、用於鼠VEGF之mVEGF等術語指定。術語"VEGF"亦用於指包含具有165個胺基酸之人類血管肉皮細胞生長因子之胺基酸8至109或1至109之多肽的截短形式。提及任何該等形式之VEGF可(例如)藉由"VEGF(8-109)"、"VEGF(1-109)"或"VEGF165 "在本申請案中鑑別。"截短之"天然VEGF的胺基酸位置係如天然VEGF序列中所指定進行編號。舉例而言，截短之天然VEGF中之胺基酸位置17(甲硫胺酸)在天然VEGF中亦為位置17(甲硫胺酸)。截短之天然VEGF對KDR及Flt-1受體具有與天然VEGF相當之結合親和力。
"抗VEGF抗體"為與VEGF以足夠親和力及特異性結合之抗體。在一實施例中，本發明之抗VEGF抗體為抗體B20-4.1.1。在另一實施例中，本發明之抗VEGF抗體為抗體B20-4.1.1RR。在另一實施例中，本發明之抗VEGF抗體可用作靶向及干擾涉及VEGF活性之疾病或病狀的治療劑。抗VEGF抗體通常不與其他VEGF同源物(諸如VEGF-B或VEGF-C)以及其他生長因子(諸如PlGF、PDGF或bFGF)結合。
抗VEGF抗體"貝伐單抗(Bevacizumab,BV)"(亦稱為"rhuMAb VEGF"或"")為一種根據Presta等人(1997)Cancer Res. 57:4593-4599產生之重組人化抗VEGF單株抗體。其包含突變人類IgG1框架區及來自阻斷人類VEGF與其受體結合之鼠抗hVEGF單株抗體A.4.6.1之抗原結合互補決定區。貝伐單抗胺基酸序列之約93%(包括大部分框架區)係衍生自人類IgG1，且該序列之約7%係衍生自鼠抗體A4.6.1。貝伐單抗具有約149,000道爾頓之分子質量且經糖基化。
如本文中所使用之術語"B20系列多肽"係指包括與VEGF結合之抗體的多肽。B20系列多肽包括(但不限於)如美國公開案第20060280747號、美國公開案第20070141065號及/或美國公開案第20070020267號中所述之衍生自B20抗體序列之抗體或B20衍生之抗體，該等專利申請案之內容係以引用的方式明確地併入本文中。在一實施例中，B20系列多肽為如美國公開案第20060280747號、美國公開案第20070141065號及/或美國公開案第20070020267號中所述之B20-4.1。
如本文中所使用之術語"B20-4.1.1"係指與VEGF結合且包含HVR-H1為SEQ ID NO:1；HVR-H2為SEQ ID NO:2；HVR-H3為SEQ ID NO:3；HVR-L1為SEQ ID NO:4；HVR-L2為SEQ ID NO:6；HVR-L3為SEQ ID NO:7之抗體的抗體。
如本文中所使用之術語"B20-4.1.1RR"係指與VEGF結合且包含HVR-H1為SEQ ID NO:1；HVR-H2為SEQ ID NO:2；HVR-H3為SEQ ID NO:3；HVR-L1為SEQ ID NO:5；HVR-L2為SEQ ID NO:6；HVR-L3為SEQ ID NO:7之抗體的抗體。
如本文中所使用之術語"G6-31"為如美國公開案第20060280747號、美國公開案第20070141065號及/或美國公開案第20070020267號中所述之G-6系列多肽中之一者。如美國公開案第20060280747號、美國公開案第20070141065號及/或美國公開案第20070020267號中所述之其他G-6系列多肽包括(但不限於)G6-8及G6-23。
關於VEGF多肽之術語"生物學活性"係指與VEGF相關之物理/化學特性及生物學功能。
"VEGF拮抗劑"係指能夠中和、阻斷、抑制、去除、減少或干擾VEGF活性(包括(但不限於)其與一或多個VEGF受體之結合)之分子。VEGF拮抗劑包括(但不限於)抗VEGF抗體及其抗原結合片段；與VEGF特異性結合由此隔絕其與一或多個受體結合之受體分子及其衍生物；抗VEGF受體抗體及VEGF受體拮抗劑，諸如VEGFR酪胺酸激酶之小分子抑制劑。如本文中所使用之術語"VEGF拮抗劑"特別包括與VEGF結合且能夠中和、阻斷、抑制、去除、減少或干擾VEGF活性之分子，包括抗體、抗體片段、其他結合多肽、肽及非肽小分子。因此，術語"VEGF活性"特別包括VEGF介導之VEGF之生物學活性(如上所定義)。在一實施例中，VEGF拮抗劑為抗VEGF抗體B20-4.1.1。在另一實施例中，VEGF拮抗劑為抗VEGF抗體B20-4.1.1RR。
如本文所使用之"治療(及其各種變化形式)"係指試圖改變所治療個體或細胞之自然過程的臨床干預，且可出於預防之目的或在臨床病理學過程中進行。理想之治療效果包括預防疾病發生或復發、減緩症狀、減少疾病之任何直接或間接病理學結果、預防癌轉移、降低疾病進展速率、改善或減輕疾病狀況及緩解或改良預後。在一些實施例中，本發明之抗體係用於延遲疾病或病症之發展或減緩疾病或病症之進展。
"長期(chronic)"投藥係指以連續模式而非短期(acute)模式投與藥劑，以便長時間維持初始治療效應(活性)。"間歇式"投藥為不連續但不中斷地進行而本質上循環進行之療法。
"病症"為受益於治療之任何病狀(例如患有或需要預防異常血管生成(過量、不當或不受控制之血管生成)或血管滲透性之哺乳動物)。其包括慢性及急性病症或疾病，包括彼等使哺乳動物易患所討論之病症的病理狀況。本文所治療病症之非限制性實例包括惡性及良性腫瘤；非白血病及淋巴惡性病症；及(尤其)腫瘤(例如癌症)轉移瘤。
術語"細胞增生病症"及"增生性病症"係指與某種程度之異常細胞增生相關之病症。在一實施例中，細胞增生病症為癌症。
如本文中所使用之"腫瘤"係指所有贅生性細胞生長及增生(無論惡性或良性)，及所有癌前及癌性細胞及組織。術語"癌症"、"癌性"、"細胞增生病症"、"增生性病症"及"腫瘤"當在本文中提及時並不互相排斥。
術語"癌症"及"癌性"係指或描述哺乳動物中通常以不受調控之細胞生長為特徵之生理狀況。癌症之實例包括(但不限於)癌瘤、淋巴瘤、胚細胞瘤、肉瘤及白血病。該等癌症之更特定實例包括(但不限於)鱗狀細胞癌、肺癌(包括小細胞肺癌、非小細胞肺癌、肺腺癌及肺鱗癌)、腹膜癌、肝細胞癌、胃癌(包括胃腸癌及胃腸基質癌)、胰腺癌、膠質母細胞瘤、子宮頸癌、卵巢癌、肝癌、膀胱癌、肝腫瘤、乳癌、結腸癌、結腸直腸癌、子宮內膜或子宮癌、唾液腺癌、腎癌、肝癌、前列腺癌、陰門癌、甲狀腺癌、肝癌及各種類型之頭部及頸部癌症、黑色素瘤、表淺散播型黑色素瘤、惡性小痣黑色素瘤、肢端小痣黑色素瘤、結節型黑色素瘤以及B細胞淋巴瘤(包括低度/濾泡性非霍奇金氏淋巴瘤(non-Hodgkin's lymphoma,NHL)；小淋巴細胞(SL)NHL；中度/濾泡性NHL；中度擴散性NHL；高度免疫母細胞NHL；高度淋巴母細胞NHL；高度小無核裂細胞NHL；塊狀病性NHL(bulky disease NHL)；套細胞淋巴瘤；AIDS相關淋巴瘤；及華氏巨球蛋白血症(Waldenstrom's Macroglobulinemia))；慢性淋巴細胞白血病(CLL)；急性淋巴母細胞白血病(ALL)；毛細胞白血病；慢性骨髓母細胞白血病；及移植後淋巴增生病症(PTLD)以及與母斑病相關之異常血管增生，水腫(諸如與腦腫瘤相關之水腫)及梅格斯氏症候群。
"個體"或"患者"為脊椎動物。在某些實施例中，脊椎動物為哺乳動物。哺乳動物包括(但不限於)農畜(諸如母牛)、運動型動物、寵物(諸如貓、犬及馬)、靈長類、小鼠及大鼠。在某些實施例中，哺乳動物為人類。
術語"醫藥調配物"係指呈一定形式以使活性成份之生物學活性有效且不含有對將投與調配物之個體具有不可接受毒性之其他組份的製劑。該等調配物可為無菌。
"無菌"調配物為無菌性或不含所有活微生物及其孢子。
"有效量"係指以所需劑量及時段有效達成所需治療結果或預防結果的量。
本發明之物質/分子之"治療有效量"可根據以下因素而變化：諸如個體之疾病狀態、年齡、性別及體重，及該物質/分子在個體中誘發所要反應的能力。治療有效量涵蓋一種治療有益效應超過該物質/分子之任何毒性或有害效應的量。"預防有效量"係指以所需劑量及時段有效達成所需預防結果之量。由於預防劑量係在疾病之前或在疾病早期用於個體，故預防有效量通常(但不一定)小於治療有效量。
"與一或多種其他治療劑組合"投藥包括同時(共同)及以任何次序連續投藥。
本文中所使用之"載劑"包括在所採用之劑量及濃度下，對曝露於其中之細胞或哺乳動物無毒之醫藥學上可接受之載劑、賦形劑或穩定劑。一般而言，生理上可接受之載劑為pH緩衝水溶液。生理上可接受之載劑之實例包括緩衝劑，諸如磷酸鹽、檸檬酸鹽及其他有機酸；抗氧化劑，包括抗壞血酸；低分子量(小於約10個殘基)多肽；蛋白質，諸如血清白蛋白、明膠或免疫球蛋白；親水性聚合物，諸如聚乙烯基吡咯啶酮；胺基酸，諸如甘胺酸、麩胺醯胺、天冬醯胺、精胺酸或離胺酸；單醣、雙醣及其他碳水化合物，包括葡萄糖、甘露糖或糊精；螯合劑，諸如EDTA；糖醇，諸如甘露糖醇或山梨糖醇；成鹽平衡離子，諸如鈉；及/或非離子界面活性劑，諸如TWEENTM 、聚乙二醇(PEG)及PLURONICSTM 。
"脂質體"為由各種類型之脂質、磷脂及/或界面活性劑構成之適用於向哺乳動物傳遞藥物(諸如VEGF多肽或其抗體)之小泡囊。脂質體之組份通常排列為雙層結構，類似於生物膜之脂質排列。
術語"抗贅生性組合物"係指適用於治療癌症、包含至少一種活性治療劑(例如"抗癌劑")的組合物。治療劑(抗癌劑)之實例包括(但不限於)化學治療劑、生長抑制劑、細胞毒性劑、放射療法中所用之藥劑、抗血管生成劑、細胞凋亡劑、抗微管蛋白劑及治療癌症之其他藥劑，諸如抗HER-2抗體、抗CD20抗體、表皮生長因子受體(EGFR)拮抗劑(例如酪胺酸激酶抑制劑)、HER1/EGFR抑制劑(例如埃羅替尼(erlotinib,TarcevaTM ))、血小板衍生生長因子抑制劑(例如GleevecTM (甲磺酸伊馬替尼))、COX-2抑制劑(例如賽利克西(celecoxib))、干擾素、細胞激素、與一或多種標靶ErbB2、ErbB3、ErbB4、PDGFR-β、BlyS、APRIL、BCMA或VEGF受體、TRAIL/Apo2結合之拮抗劑(例如中和抗體)，及其他生物學活性及有機化學藥劑等。其組合亦包括於本發明中。
如本文中所使用之術語"細胞毒性劑"係指一種抑制或阻止細胞功能且/或使細胞死亡或破壞的物質。該術語意欲包括放射性同位素(例如，At211 、I131 、I125 、Y90 、Re186 、Re188 、Sm153 、Bi212 、P32 、Pb212 及Lu之放射性同位素)、化學治療劑(例如，甲胺喋呤(methotrexate)、阿黴素(adriamicin)、長春花生物鹼(vinca alkaloids)(長春新鹼(vincristine)、長春鹼(vinblastine)、依託泊苷(etoposide))、多柔比星(doxorubicin)、美法侖(melphalan)、絲裂黴素C(mitomycin C)、苯丁酸氮芥(chlorambucil)、道諾紅菌素(daunorubicin))或其他插入劑、酶及其片段(諸如核分解酶)、抗生素及毒素(諸如小分子毒素或者細菌、真菌、植物或動物來源之酶活性毒素，包括其片段及/或變異體)及下文所揭示之各種抗腫瘤或抗癌劑。其他細胞毒性劑係如下所述。殺腫瘤劑使腫瘤細胞破壞。
"毒素"為能夠對細胞之生長或增生具有有害效應之任何物質。
"化學治療劑"為適用於治療癌症之化合物。化學治療劑之實例包括：烷化劑，諸如塞替派(thiotepa)及環磷醯胺()；烷基磺酸鹽類，諸如白消安(busulfan)、英丙舒凡(improsulfan)及哌泊舒凡(piposulfan)；氮丙啶(aziridine)類，諸如苯唑多巴(benzodopa)、卡巴醌(carboquone)、米特多巴(meturedopa)及尤利多巴(uredopa)；伸乙基亞胺(ethylenimine)類及甲基密胺(methylamelamine)類，包括六甲密胺(altretamine)、三伸乙基密胺(triethylenemelamine)、三伸乙基磷醯胺、三伸乙基硫代磷醯胺及三甲基密胺；多聚乙醯(acetogenin)類(尤其布拉他辛(bullatacin)及布拉他辛酮(bullatacinone))；δ-9-四氫大麻酚(屈大麻酚(dronabinol,))；β-拉帕酮(beta-lapachone)；拉帕醇(lapachol)；秋水仙鹼(colchicine)；樺木酸(betulinic acid)；喜樹鹼(camptothecin)(包括合成類似物拓朴替康(topotecan)()、CPT-11(伊立替康(irinotecan；)、乙醯基喜樹鹼(acetylcamptothecin)、斯考普萊叮(scopolectin)及9-胺基喜樹鹼)；苔蘚蟲素(bryostatin)；卡利斯塔叮(callystatin)；CC-1065(包括其阿多來新(adozelesin)、卡折來新(carzelesin)及比折來新(bizelesin)合成類似物)；鬼臼毒素(podophyllotoxin)；足葉草酸(podophyllinic acid)；替尼泊苷(teniposide)；念珠藻環肽(cryptophycin)類(尤其念珠藻環肽1及念珠藻環肽8)；海兔毒素(dolastatin)；多卡米辛(duocarmycin)(包括合成類似物KW-2189及CB1-TM1)；艾榴素(eleutherobin)；盤克斯塔叮(pancratistatin)；沙考的汀(sarcodictyin)；海綿抑素(spongistatin)；氮芥(nitrogen mustard)類，諸如苯丁酸氮芥、萘氮芥(chlornaphazine)、環磷醯胺、雌莫司汀(estramustine)、異環磷醯胺(ifosfamide)、氮芥(mechlorethamine)、鹽酸氮芥氧化物(mechlorethamine oxide hydrochloride)、美法侖、新恩比興(novembichin)、苯乙醯膽固醇氮芥(phenesterine)、潑尼莫司汀(prednimustine)、氟乙環磷醯胺(trofosfamide)、尿嘧啶氮芥(uracil mustard)；亞硝基脲(nitrosourea)類，諸如卡莫司汀(carmustine)、氯脲黴素(chlorozotocin)、福莫司汀(fotemustine)、洛莫司汀(lomustine)、尼莫司汀(nimustine)及拉甯司汀(ranimnustine)；抗生素，諸如烯二炔抗生素(例如，刺孢黴素(calicheamicin)，尤其刺孢黴素γ1I及刺孢黴素ωI1(參見，例如，Nicolaou等人，Angew. ChemIntl. Ed. Engl.,33:183-186(1994))；CDP323，一種口服α-4整合素抑制劑；達米辛(dynemicin)，包括達米辛A；艾斯帕米辛(esperamicin)；以及新制癌菌素(neocarzinostatin)發色團及相關色蛋白烯二炔抗生素發色團)，克拉斯米辛(aclacinomysins)，放線菌素(actinomycin)，奧斯拉米辛(authramycin)，偶氮絲胺酸(azaserine)，博來黴素(bleomycins)，放線菌素C(cactinomycin)，卡拉比辛(carabicin)，洋紅黴素(carminomycin)，嗜癌菌素(carzinophilin)，色黴素(chromomycins)，更生黴素(dactinomycin)，道諾紅菌素(daunorubicin)，地托比星(detorubicin)，6-重氮基-5-側氧基-L-正白胺酸，多柔比星(包括、嗎啉基-多柔比星、氰基嗎啉基-多柔比星、2-吡咯啉基-多柔比星及鹽酸多柔比星脂質體注射劑()、脂質多柔比星TLC D-99()、聚乙二醇化脂質多柔比星()及去氧多柔比星(deoxydoxorubicin))，表柔比星(epirubicin)，依索比星(esorubicin)，黃膽素(idarubicin)，麻西羅黴素(marcellomycin)，諸如絲裂黴素(mitomycin)C之絲裂黴素，黴酚酸(mycophenolic acid)，諾加黴素(nogalamycin)，橄欖黴素(olivomycin)，培洛黴素(peplomycin)，泊非黴素(porfiromycin)，嘌呤黴素(puromycin)，奎那黴素(quelamycin)，羅多比星(rodorubicin)，鏈黑菌素(streptonigrin)，鏈佐星(streptozocin)，殺結核菌素(tubercidin)，烏苯美司(ubenimex)，淨司他丁(zinostatin)，左柔比星(zorubicin)；抗代謝物，諸如甲胺喋呤，吉西他濱(gemcitabine,)，喃氟啶(tegafur,)，卡培他濱(capecitabine,)，埃坡黴素(epothilone)，及5-氟尿嘧啶(5-FU)；康柏斯達汀(combretastatin)；葉酸類似物，諸如迪諾特寧(denopterin)、甲胺喋呤、蝶羅呤(pteropterin)、三甲曲沙(trimetrexate)；嘌呤類似物，諸如氟達拉濱(fludarabine)、6-巰基嘌呤、噻咪嘌呤(thiamiprine)、硫鳥嘌呤(thioguanine)；嘧啶類似物，諸如安西他濱(ancitabine)、阿紮胞苷(azacitidine)、6-氮尿苷、卡莫氟(carmofur)、阿糖胞苷(cytarabine)、雙去氧尿苷(dideoxyuridine)、去氧氟尿苷(doxifluridine)、依諾他濱(enocitabine)、2-去氧氟尿苷(floxuridine)；雄激素，諸如卡普睪酮(calusterone)、丙酸屈他雄酮(dromostanolone propionate)、環硫雄醇(epitiostanol)、美雄烷(mepitiostane)、睪內酯(testolactone)；抗腎上腺(anti-adrenal)類，諸如胺魯米特(aminoglutethimide)、米托坦(mitotane)、曲洛司坦(trilostane)；葉酸補充劑，諸如夫羅林酸(frolinic acid)；醋葡醛內酯(aceglatone)；醛磷醯胺苷(aldophosphamide glycoside)；胺基乙醯丙酸(aminolevulinic acid)；伊利盧拉(eniluracil)；安吖啶(amsacrine)；倍思塔布(bestrabucil)；比生群(bisantrene)；艾達曲克(edatraxate)；得弗伐胺(defofamine)；秋水仙胺(demecolcine)；地吖醌(diaziquone)；艾弗利散(elfornithine)；依利醋銨(elliptinium acetate)；埃坡黴素(epothilone)；依託格魯(etoglucid)；硝酸鎵；羥基脲；香菇多醣體(lentinan)；羅尼達寧(lonidainine)；類美登素(maytansinoid)類，諸如類美登素，及安絲菌素(ansamitocin)類；米托胍腙(mitoguazone)；米托蒽醌(mitoxantrone)；莫比達摩(mopidanmol)；硝拉維林(nitraerine)；噴司他丁(pentostatin)；凡那明(phenamet)；吡柔比星(pirarubicin)；洛索蒽醌(losoxantrone)；2-乙基醯肼(2-ethylhydrazide)；丙卡巴肼(procarbazine)；多醣複合物(JHS Natural Products,Eugene,OR)；雷佐生(razoxane)；根瘤菌素(rhizoxin)；西佐喃(sizofiran)；鍺螺胺(spirogermanium)；細交鏈孢菌酮酸(tenuazonic acid)；三亞胺醌(triaziquone)；2,2',2'-三氯三乙基胺；單端孢黴烯族毒素(trichothecene)類(尤其T-2毒素、弗納庫林A(verracurin A)、桿孢菌素A(roridin A)及胺癸叮(anguidine))；烏拉坦(urethan)；長春地辛(vindesine)(、)；達卡巴嗪(dacarbazine)；甘露莫司汀(mannomustine)；二溴甘露醇(mitobronitol)；二溴衛矛醇(mitolactol)；哌泊溴烷(pipobroman)；甲托辛(gacytosine)；阿拉伯糖("Ara-C")；塞替派；紫杉醇(taxoid)，例如太平洋紫杉醇(paclitaxel,)、太平洋紫杉醇之白蛋白工程改造奈米粒子調配物(ABRAXANETM )及多西他賽(docetaxel,)；克羅南布(chloranbucil)；6-硫基鳥嘌呤；巰基嘌呤；甲胺喋呤；鉑類藥劑，諸如順鉑(cisplatin)、奧賽力鉑(oxaliplatin)(例如)及卡波鉑(carboplatin)；預防微管蛋白聚合形成微管之長春花(vinca)類，包括長春鹼()、長春新鹼()、長春地辛(，)及長春瑞賓(vinorelbine,)；依託泊苷(VP-16)；異環磷醯胺(ifosfamide)；米托蒽醌(mitoxantrone)；甲醯四氫葉酸(leucovorin)；諾凡特龍(novantrone)；依達曲沙(edatrexate)；道諾黴素(daunomycin)；胺基蝶呤(aminopterin)；伊班膦酸鹽(ibandronate)；拓撲異構酶抑制劑RFS 2000；二氟甲基鳥胺酸(DMFO)；類視色素(retinoid)類，諸如視黃酸，包括貝瑟羅汀(bexarotene)；雙膦酸鹽，諸如氯屈膦酸鹽(clodronate)(例如或)，依替膦酸鹽(etidronate,)，NE-58095，唑來膦酸(zoledronic acid)/唑來膦酸鹽(zoledronate)()，阿侖膦酸鹽(alendronate,)，帕米膦酸鹽(pamidronate,)，替魯膦酸鹽(tiludronate,)或利塞膦酸鹽(risedronate,)；曲沙他濱(一種1,3-二氧戊環核苷胞嘧啶類似物)；反義寡核苷酸，尤其彼等抑制信號傳輸路徑中與異常細胞增生有關之基因表現的反義寡核苷酸，諸如PKC-α、Raf、H-Ras及表皮生長因子受體(EGF-R)(例如埃羅替尼(erlotinib,TarcevaTM ))；減少細胞增生之VEGF-A；疫苗，諸如疫苗及基因療法疫苗，例如疫苗、疫苗及疫苗；拓撲異構酶1抑制劑(例如)；rmRH(例如)；BAY439006(索拉非尼，sorafenib；Bayer)；SU-11248(舒尼替尼，sunitinib,,Pfizer)；哌立福新(perifosine)，COX-2抑制劑(例如賽利克西或依託昔布)，蛋白體抑制劑(例如PS341)；硼替佐米(bortezomib,)；CCI-779；替比法尼(tipifarnib,R11577)；索拉非尼(orafenib)，ABT510；Bc1-2抑制劑，諸如奧利默森鈉(oblimersen sodium)()；匹克生瓊(pixantrone)；EGFR抑制劑；酪胺酸激酶抑制劑；絲胺酸-蘇胺酸激酶抑制劑，諸如雷帕黴素(rapamycin)(西羅莫司(sirolimus)，)；法呢基轉移酶抑制劑，諸如洛那法尼(lonafarnib)(SCH 6636,SARASARTM )；及上述任一者之醫藥學上可接受之鹽、酸或衍生物；以及上述兩者或兩者以上之組合，諸如環磷醯胺、多柔比星、長春新鹼及潑尼松龍(prednisolone)組合療法之縮寫CHOP；及使用與5-FU及甲醯四氫葉酸組合之奧賽力鉑(ELOXATINTM )之治療方案的縮寫FOLFOX，及上述任一者之醫藥學上可接受之鹽、酸或衍生物；以及上述兩者或兩者以上之組合。
如本文中所定義之化學治療劑包括"抗激素劑"或"內分泌治療劑"，其發揮調節、減少、阻斷或抑制會促進癌症生長之激素效應的作用。其本身可為激素，包括(但不限於)抗雌激素及選擇性雌激素受體調節劑(SERM)，例如包括他莫昔芬(tamoxifen)(包括他莫昔芬)、雷洛昔芬(raloxifene)、曲洛昔芬(droloxifene)、4-羥基他莫昔芬、曲沃昔芬(trioxifene)、雷洛昔芬(keoxifene)、LY117018、奧那司酮(onapristone)及FARESTON-托瑞米芬(FARESTON-toremifene)；抑制芳香酶之芳香酶抑制劑，其調節腎上腺中雌激素產生，諸如4(5)-咪唑類、胺魯米特、乙酸甲地孕酮(megestrol acetate)、依西美坦(exemestane)、弗米斯坦(formestanie)、法屈唑(fadrozole)、伏羅唑(vorozole)、來曲唑(letrozole)及阿那曲唑(anastrozole)；及抗雄激素，諸如氟他胺(flutamide)、尼魯胺(nilutamide)、比卡魯胺(bicalutamide)、亮丙立德(leuprolide)及戈舍瑞林(goserelin)；以及曲沙他濱(troxacitabine)(一種1,3-二氧戊環核苷胞嘧啶類似物)；反義寡核苷酸，尤其抑制與異常細胞增生有關之信號傳輸路徑中之基因表現的反義寡核苷酸，諸如PKC-α，Raf及H-Ras；核糖核酸酶，諸如VEGF表現抑制劑(例如核糖核酸酶)及HER2表現抑制劑；疫苗，諸如基因療法疫苗，例如疫苗、疫苗及疫苗；rIL-2；拓撲異構酶1抑制劑；rmRH；長春瑞賓及艾斯帕米辛(參見美國專利第4,675,187號)及上述任一者之醫藥學上可接受之鹽、酸或衍生物；以及上述兩者或兩者以上之組合。
本文使用之"生長抑制劑"係指抑制活體外或活體內之細胞(諸如表現VEGF之細胞)生長之化合物或組合物。因此，生長抑制劑可為顯著降低S期中細胞(諸如表現VEGF之細胞)百分比之藥劑。生長抑制劑之實例包括阻斷細胞週期進程(除S期外之其他位置)之藥劑，諸如誘導G1停滯及M期停滯之藥劑。經典M期阻斷劑包括長春花類(長春新鹼及長春鹼)、紫杉烷(taxane)及拓撲異構酶II抑制劑(諸如多柔比星、表柔比星、道諾紅菌素、依託泊苷及博來黴素)。使G1期停滯之彼等藥劑亦使S期停滯，例如，DNA烷化劑，諸如他莫昔芬、潑尼松(prednisone)、達卡巴嗪、氮芥、順鉑、甲胺喋呤、5-氟尿嘧啶及阿拉伯糖苷。其他資訊可見於Mendelsohn及Israel編，The Molecular Basis of Cancer，第1章，Murakami等人之題為"Cell cycle regulation,oncogenes,and antineoplastic drugs"(W.B. Saunders,Philadelphia,1995)(例如第13頁)中。紫杉烷(太平洋紫杉醇及多西他賽)為衍生自紫杉樹之抗癌藥。源自歐洲紫杉之多西他賽(,Rhone-Poulenc Rorer)為太平洋紫杉醇(,Bristol-Myers Squibb)之半合成類似物。太平洋紫杉醇及多西他賽促進自微管蛋白二聚體組裝成微管且藉由防止解聚作用而使微管穩定，從而產生對細胞有絲分裂之抑制作用。
疾病之"病理學"包括所有損害患者健康之現象。對於癌症而言，其包括(但不限於)異常或不受控之細胞生長，癌轉移，干擾鄰近細胞之正常功能，釋放異常含量之細胞激素或其他分泌產物，抑制或惡化發炎或免疫學反應等。
如本申請案中所使用之術語"前藥"係指醫藥學上活性物質之前驅物或衍生物形式，與親本藥物相比，其對腫瘤細胞的細胞毒性較小，且能夠酶促活化或轉化為更具活性之親本形式。例如參見Wilman(1986)"Prodrugs in Cancer Chemotherapy" Biochemical Society Transactions,14，第375-382頁，615th Meeting Belfast及Stella等人，(1985)，"Prodrugs:A Chemical Approach to Targeted Drug Delivery",Directed Drug Delivery,Borchardt等人(編)，第247-267頁，Humana Press。本發明之前藥包括但不限於：含有磷酸根之前藥、含有硫代磷酸根之前藥、含有硫酸根之前藥、含有肽之前藥、經D-胺基酸修飾之前藥、糖基化前藥、含有β-內醯胺之前藥、含有視需要經取代之苯氧基乙醯胺之前藥或含有視情況經取代之苯乙醯胺之前藥、可轉化為更具活性之無細胞毒性藥物之5-氟胞嘧啶及其他5-氟尿苷前藥。可衍生為用於本發明之前藥形式之細胞毒性藥物之實例包括(但不限於)上述彼等化學治療劑。
"小分子"在本文中定義為具有低於約500道爾頓之分子量。
"純化的"意謂樣品中分子含量濃度為至少95重量%或至少98重量%。
"分離的"核酸分子為一種自(例如)其自然環境中其通常所結合之至少一種其他核酸分子分離的核酸分子。分離之核酸分子另外包括一種含在通常表現該核酸分子之細胞中的核酸分子，但該核酸分子存在於染色體外或存在於不同於其自然界染色體位置之染色體位置處。
如本文中所使用之術語"載體"欲指一種能夠運送已與其連接之另一核酸的核酸分子。一類載體為"質體"，其係指可接合其他DNA片段之環狀雙鏈DNA。另一類載體為噬菌體載體。另一類載體為病毒載體，其中其他DNA片段可接合於病毒基因組中。某些載體能夠於引入其之宿主細胞中自主複製(例如具有細菌複製起點之細菌載體及游離體哺乳動物載體)。其他載體(例如非游離體哺乳動物載體)可在引入宿主細胞之後整合入宿主細胞基因組中且因此與宿主基因組一起複製。此外，某些載體能夠指導與其操作性連接之基因之表現。在本文中該等載體稱作"重組表現載體"，或簡稱為"表現載體"。一般而言，可用於重組DNA技術中之表現載體通常為質體形式。由於質體為載體之最常用形式，故在本說明書中，"質體"與"載體"可互換使用。
如本文中可互換使用之"聚核苷酸"或"核酸"係指任何長度之核苷酸之聚合物且包括DNA及RNA。核苷酸可為去氧核糖核苷酸、核糖核苷酸、經修飾之核苷酸或鹼基及/或其類似物，或可藉由DNA或RNA聚合酶或藉由合成反應併入聚合物中之任何基質。聚核苷酸可包含經修飾之核苷酸，諸如甲基化核苷酸及其類似物。若存在，則可在組裝聚合物之前或之後對核苷酸結構進行修飾。核苷酸之序列中可夾雜非核苷酸組份。聚核苷酸可包含合成之後進行之修飾，諸如與標記共軛。其他類型之修飾包括：例如，一或多種天然存在之核苷酸以類似物"帽(caps)"取代；核苷酸間修飾，諸如具有不帶電鍵聯之彼等者(例如膦酸甲酯、磷酸三酯、磷醯胺酸、胺基甲酸酯等)及具有帶電鍵聯之彼等者(例如硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯等)、含有懸垂部分之彼等者(諸如蛋白質(例如核酸酶、毒素、抗體、信號肽、ply-L-離胺酸等)、具有嵌入劑之彼等者(例如吖啶(acridine)、補骨脂素(psoralen)等)、含有螯合劑之彼等者(例如金屬、放射性金屬、硼、氧化性金屬等)、含有烷化劑之彼等者、具有經修飾之鍵聯之彼等者(例如α變旋異構核酸等)以及聚核苷酸之未修飾形式。此外，通常存在於糖中之任何羥基均可(例如)經膦酸酯基、磷酸酯基置換，經標準保護基保護或經活化以製備與其他核苷酸之其他鍵聯；或可與固體或半固體支撐體共軛。5'及3'末端OH可經磷酸化或經具有1至20個碳原子之胺或有機封端基團取代。其他羥基亦可衍生為標準保護基。聚核苷酸亦可含有此項技術中通常已知之核糖或去氧核糖的類似形式，其包括(例如)2'-O-甲基-核糖、2'-O-烯丙基-核糖、2'-氟-核糖或2'-疊氮基-核糖、碳環糖類似物、α-變旋異構糖、差向異構糖(諸如阿拉伯糖、木糖或來蘇糖(lyxoses)、哌喃糖、呋喃糖、景天庚酮糖(sedoheptuloses))、非環狀類似物及鹼性核苷類似物，諸如甲基核糖核苷。一或多個磷酸二酯鍵聯可經替代性鍵聯基團置換。該等替代性鍵聯基團包括(但不限於)其中磷酸酯經P(O)S("硫代酸酯")、P(S)S("二硫代酸酯")、(O)NR2 ("醯胺化物")、P(O)R、P(O)OR' 、CO或CH2("甲縮醛")置換的實施例，其中各R或R'獨立地為H或視情況含有醚鍵聯(-O-)、芳基、烯基、環烷基、環烯基或芳烷基(araldyl)之經取代或未取代的烷基(1-20C)。無需聚核苷酸中之所有鍵聯皆相同。上述描述適用於本文中所提及之所有聚核苷酸，包括RNA及DNA。
如本文中所使用之"寡核苷酸"通常係指通常單鏈、通常合成的短聚核苷酸，其長度通常(但不一定)小於約200個核苷酸。術語"寡核苷酸"及"聚核苷酸"並不互相排斥。上文對於聚核苷酸之描述同樣且完全適用於寡核苷酸。
相對於參考多肽序列之"胺基酸序列一致性百分比(%)"係定義為：在序列比對及(若必要)空位引入以達成最大序列一致性百分比，且不將任何保守性取代視為序列一致性之一部分之後，候選序列中與參考多肽序列中胺基酸殘基一致之胺基酸殘基百分比。為測定胺基酸序列一致性百分比所作之比對可以此項技術內熟知之多種方式達成，例如使用公用電腦軟體，諸如BLAST、BLAST-2、ALIGN或Megalign(DNASTAR)軟體。熟習此項技術者可確定用於序列比對之適當參數，包括達成所比較序列全長範圍內之最大比對所需的任何算法。然而，出於本文之目的，使用序列比較電腦程式ALIGN-2產生胺基酸序列一致性%值。該ALIGN-2序列比較電腦程式由Genentech,Inc.設計，且源代碼已以美國版權局(U.S. Copyright Office,Washington D.C.,20559)之使用者文件(user documentation)申請，其中其以美國版權註冊號TXU510087註冊。ALIGN-2程式可公開得自Genentech公司(South San Francisco,California)，或可自源代碼編譯。ALIGN-2程式應經編譯以用於UNIX操作系統，較佳數位UNIX V4.0D。所有序列比較參數由ALIGN-2程式設定且不改變。
在ALIGN-2用於胺基酸序列比較之情況下，給定胺基酸序列A與給定胺基酸序列B之胺基酸序列一致性%(其或者可表達為與給定胺基酸序列B具有或包含某胺基酸序列一致性%的給定胺基酸序列A)如下計算：
100乘以分數X/Y，
其中X為由序列對準程式ALIGN-2在該程式之A與B比對中評定為一致匹配的胺基酸殘基數，且其中Y為B中胺基酸殘基之總數。應瞭解，若胺基酸序列A之長度不同於胺基酸序列B之長度，則A與B之胺基酸序列一致性%將不等於B與A之胺基酸序列一致性%。除非另外特別說明，否則如剛才前段使用ALIGN-2電腦程式所述獲得本文所用之所有胺基酸序列一致性%值。
表述"控制序列"係指在特定宿主生物體中表現操作性連接之編碼序列所需之DNA序列。適合於原核生物之控制序列(例如)包括啟動子，視情況操縱基因序列及核糖體結合位點。已知真核細胞利用啟動子、聚腺苷酸化信號及增強子。
當核酸置於與另一核酸序列之功能關係中時，其係經"操作性連接"。舉例而言，若一前序列或分泌前導序列之DNA表現為參與一多肽分泌之前蛋白，則其與該多肽之DNA操作性連接；若啟動子或增強子影響一編碼序列之轉錄，則其與該序列操作性連接；或若一核糖體結合位點經定位以有利於轉譯，則其與一編碼序列操作性連接。一般而言"可操作性連接"意謂所連接之DNA序列為相鄰的且在分泌引導序列的情況下，為相鄰的且係在閱讀相(reading phase)中。然而，增強子不必為相鄰的。連接係藉由在適宜限制性位點處接合而實現。若該等位點不存在，則根據習知實踐使用合成的寡核苷酸接附子(adaptor)或連接子。
如本文所使用之表述"細胞"、"細胞株"及"細胞培養物"可互換使用，且所有此等名稱均包括子代。因此，詞語"轉型體(transformant)"及"經轉型細胞"包括初級個體細胞及由其衍生之培養物(不考慮轉移次數)。亦應瞭解，由於有意或無意突變，所有子代在DNA含量方面可能並不精確一致。包括針對最初轉型細胞中所篩選之具有相同功能或生物學活性之突變子代。在意欲使用不同名稱的情況下，此將因上下文而明顯。
如本文所用之術語"共同"係指投與兩種或兩種以上治療劑，其中至少部分投與在時間上重疊。因此，共同投與包括當投與一或多種藥劑在停止投與一或多種其他藥劑之後繼續時之給藥方案。
本文之"癌症復發"係指治療之後癌症重現。在一實施例中，癌症復發包括乳房中之癌症重現以及癌症在乳房外重現之遠端復發。
本發明之組合物
本發明涵蓋分離之抗體及聚核苷酸實施例。在一實施例中，抗VEGF抗體經純化。
本發明亦涵蓋組合物，包括醫藥組合物，其包含抗VEGF抗體；及包含編碼抗VEGF抗體之序列的聚核苷酸。如本文中所使用之組合物包含一或多個與VEGF結合之抗體，及/或一或多個包含編碼一或多個與VEGF結合之抗體之序列的聚核苷酸。此等組合物可另外包含此項技術中所熟知之合適載劑，諸如醫藥學上可接受之賦形劑，包括緩衝劑。
在一實施例中，本發明之抗VEGF抗體為單株抗體。在另一實施例中，抗VEGF抗體為多株抗體。本發明之範疇內亦涵蓋本文提供之抗VEGF抗體的Fab、Fab'、Fab'-SH及F(ab')2 片段。此等抗體片段可藉由諸如酶促消化之傳統方式產生，或可藉由重組技術產生。該等抗體片段可為嵌合或人化抗體片段。此等片段適用於診斷及下文所述之目的。在一實施例中，抗VEGF抗體為嵌合、人化或人類抗體。
單株抗體係自大體上均質之抗體群(亦即構成群體之個別抗體除可能天然存在的可少量存在之突變外其餘均相同)獲得。因此，修飾語"單株"表示抗體不為離散抗體之混合物之特徵。
本文中提供且在實例1中描述衍生自噬菌體庫之例示性單株抗體。該等抗體指定為B20-4.1.1及B20-4.1.1RR。B20-4.1.1及B20-4.1.1RR重鏈及輕鏈可變域之序列係如圖1及6-9所示。
為篩選與所關注抗原上之特定抗原決定基結合之抗體，可執行常規交叉阻斷檢定，諸如Antibodies,A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory，編輯Harlow及David Lane(1988)中所述之檢定。或者可如Champe等人，(1995)J. Biol. Chem. 270:1388-1394中所述執行抗原決定基定位(epitope mapping)以判定抗體是否結合所關注之抗原決定基。下文提供抗VEGF抗體之其他例示性實施例。
抗VEGF抗體之特定實施例
在一實施例中，本發明提供一種抗體，其包含：
(i)包含SEQ ID NO:1之序列的HVR-H1序列；
(ii)包含SEQ ID NO:2之序列的HVR-H2序列；
(iii)包含SEQ ID NO:3之序列的HVR-H3序列。
(iv)包含SEQ ID NO:4之序列的HVR-L1序列。
(v)包含SEQ ID NO:6之序列的HVR-L2序列。
(vi)包含SEQ ID NO:7之序列的HVR-L3序列。
在另一實施例中，本發明提供一種抗體，其包含：
(i)包含SEQ ID NO:1之序列的HVR-H1序列；
(ii)包含SEQ ID NO:2之序列的HVR-H2序列；
(iii)包含SEQ ID NO:3之序列的HVR-H3序列。
(iv)包含SEQ ID NO:5之序列的HVR-L1序列。
(v)包含SEQ ID NO:6之序列的HVR-L2序列。
(vi)包含SEQ ID NO:7之序列的HVR-L3序列。
關於個別HVR(亦即H1、H2或H3)，將SEQ ID NO:1至7之胺基酸序列如圖1所示進行編號，該編號與文中所述Kabat編號系統一致。
在一態樣中，本發明提供包含圖1中所述之重鏈HVR序列的抗體。
本發明抗體之一些實施例包含人化4D5抗體(huMAb4D5-8)(,Genentech,Inc.,South San Francisco,CA,USA)(亦在美國專利第6,407,213號及Lee等人，J. Mol. Biol.(2004),340(5):1073-93中提及)之輕鏈可變域，如以下SEQ ID NO:39所述。
1 Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Arg Ala Ser Gln Asp Val Asn Thr Ala Val Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys Ala Pro Lys Leu Leu Ile Tyr Ser Ala Ser Phe Leu Tyr Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly Ser Arg Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro Glu Asp Phe Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln His Tyr Thr Thr Pro Pro Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys107 (SEQ ID NO:39)(HVR殘基加有下劃線)。
在一實施例中，huMAb4D5-8輕鏈可變域序列在位置30、66及91(如上分別以黑體/斜體顯示之Asn、Arg及His)之一或多處進行修飾。在一實施例中，經修飾之huMAb4D5-8序列在位置30處包含Ser，在位置66處包含Gly且/或在位置91處包含Ser。因此，在一實施例中，本發明之抗體包含具有以下SEQ ID NO:40中所述序列之輕鏈可變域：
1 Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Arg Ala Ser Gln Asp Val Ser Thr Ala Val Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys Ala Pro Lys Leu Leu Ile Tyr Ser Ala Ser Phe Leu Tyr Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro Glu Asp Phe Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln Ser Tyr Thr Thr Pro Pro Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys107 (SEQ ID NO:40)(HVR殘基加有下劃線)
關於huMAb4D5-8之經取代殘基如上以黑體/斜體顯示。
本發明之抗體可包含任何適合的框架可變域序列，只要大體上保留與VEGF之結合活性即可。舉例而言，在一些實施例中，本發明之抗體包含人類亞群III重鏈框架共同序列。在該等抗體之一實施例中，框架共同序列包含位置71、73及/或78處之取代。在該等抗體之一些實施例中，位置71為A，73為T且/或78為A。在一實施例中，該等抗體包含huMAb4D5-8(,Genentech,Inc.,South San Francisco,CA,USA)(亦在美國專利第6,407,213號及第5,821,337號及Lee等人，J. Mol. Biol.(2004),340(5):1073-93中提及)之重鏈可變域框架序列。在一實施例中，該等抗體另外包含人類κI輕鏈框架共同序列。在一實施例中，該等抗體包含如美國專利第6,407,213號及第5,821,337號中所述之huMAb4D5-8之輕鏈HVR序列。在一實施例中，該等抗體包含huMAb4D5-8(,Genentech,Inc.,South San Francisco,CA,USA)(亦在美國專利第6,407,213號及第5,821,337號及Lee等人，J. Mol. Biol. (2004),340(5):1073-93中提及)之輕鏈可變域序列。
在一實施例中，本發明之抗體包含一重鏈可變域，其中框架序列包含SEQ ID NO:8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25及/或26之序列(圖2a及2b)，且HVR H1、H2及H3序列分別為SEQ ID NO:1、2及/或3。在一實施例中，本發明之抗體包含一輕鏈可變域，其中框架序列包含SEQ ID NOS:27、28、29及/或30之序列(圖3)，HVR L1序列為SEQ ID NO:4或5，HVR L2序列為SEQ ID NO:6，且HVR L3序列為SEQ ID NO:7。
在一實施例中，本發明之抗體包含一具有SEQ ID NO:43之序列的重鏈可變域。在一實施例中，本發明之抗體包含一具有SEQ ID NO:44或45之序列的輕鏈可變域。在一實施例中，本發明之抗體包含一具有SEQ ID NO:43之序列的重鏈可變域及一具有SEQ ID NO:45之序列的輕鏈可變域。在另一實施例中，本發明之抗體包含一具有SEQ ID NO:44之序列的重鏈可變域及一具有SEQ ID NO:45之序列的輕鏈可變域。
在一態樣中，本發明提供一種抗體，其與上述抗體中之任一者競爭與VEGF結合。在一態樣中，本發明提供一種抗體，其與上述抗體中之任一者結合VEGF上之相同抗原決定基。
抗體片段
本發明涵蓋抗體片段。抗體片段可藉由諸如酶促消化之傳統方式或藉由重組技術產生。在某些情況下，使用抗體片段較整個抗體有利。片段之較小尺寸使得可快速清除且可改良與實體腫瘤之接近。對於某些抗體片段之評述，參見Hudson等人(2003)Nat. Med. 9:129-134。
已開發出多種技術用以產生抗體片段。傳統上，經由蛋白水解消化完整抗體而獲得該等片段(參見例如Morimoto等人，Journal of Biochemical and Biophysical Methods 24:107-117(1992)；及Brennan等人，Science,229:81(1985))。然而，現可直接由重組宿主細胞產生該等片段。Fab、Fv及ScFv抗體片段均可表現於大腸桿菌(E. coli)中且自大腸桿菌分泌，由此使得易於產生大量該等片段。可自上述抗體噬菌體庫分離抗體片段。或者，Fab'-SH片段可直接自大腸桿菌回收且化學偶合以形成F(ab')2 片段(Carter等人，Bio/Technology 10:163-167(1992))。根據另一方法，可直接自重組宿主細胞培養物分離F(ab')2 片段。美國專利第5,869,046號中描述具有延長之活體內半衰期的Fab及F(ab')2 片段，其包含結合抗原決定基殘基之補救受體(salvage receptor)。其他產生抗體片段之技術將為熟習此項技術者顯而易見。在某些實施例中，抗體為單鏈Fv片段(scFv)。參見WO 93/16185；美國專利第5,571,894號；及第5,587,458號。Fv及scFv為具有完整結合位點而無恆定區之僅有物質；因此，其可能適合於減少活體內使用期間的非特異性結合。scFv融合蛋白可經構築以在scFv之胺基或羧基末端產生效應蛋白之融合體。參見前述Antibody Engineering，編輯Borrebaeck。抗體片段亦可如美國專利第5,641,870號中所述為"線性抗體"。該等線性抗體可具有單特異性或雙特異性。
人化抗體
本發明涵蓋人化抗體。人化非人類抗體之多種方法為此項技術中已知。舉例而言，人化之抗體可具有一或多個自非人類來源引入其中之胺基酸殘基。該等非人類胺基酸殘基通常稱為"輸入(import)"殘基，其通常取自"輸入"可變域。可基本上按照Winter及同事(Jones等人(1986),Nature,321:522-525；Riechmann等人(1988),Nature,332:323-327；Verhoeyen等人(1988),Science,239:1534-1536)之方法藉由用高變區序列取代人類抗體之相應序列來進行人化。因此，該等"人化"抗體為嵌合抗體(美國專利第4,816,567號)，其中大體上少於完整人類可變域之可變域經來自非人類物種之相應序列取代。實際上，人化抗體通常為其中一些高變區殘基及可能之一些FR殘基經來自齧齒動物抗體之類似位點之殘基取代的人類抗體。
欲用於製備人化抗體之人類可變域(輕鏈與重鏈)之選擇對降低抗原性(antigenicity)很重要。根據所謂之"最佳擬合"法，針對整個已知人類可變域序列庫篩選齧齒動物抗體之可變域序列。隨後將最接近於齧齒動物之序列的人類序列作為人化抗體之人類框架。例如參見Sims等人，(1993)J.Immunol. 151:2296；Chothia等人，(1987)J. Mol. Biol. 196:901。另一方法使用源自具有特定亞群之輕鏈或重鏈之所有人類抗體之共同序列的特定框架。數種不同人化抗體可使用相同框架。例如參見Carter等人，(1992)Proc. Natl. Acad. Sci. USA,89:4285；Presta等人，(1993)J. Immunol.,151:2623。
通常更理想的為，將抗體人化而保留對抗原之高親和力及其他有利生物學特性。為達成該目標，根據一方法，藉由使用親本及人化序列之三維模型分析親本序列及多種設想之人化產物的方法來製備人化抗體。三維免疫球蛋白模型通常可獲得且為熟習此項技術者所熟知。可獲得說明且呈現所選候選免疫球蛋白序列之可能的三維構形結構的電腦程式。該等呈現之檢驗使得可分析該等殘基在候選免疫球蛋白序列功能中之可能作用，亦即分析影響候選免疫球蛋白結合其抗原之能力的殘基。以此方式，可自受體及輸入序列選擇及組合FR殘基使得達成所需之抗體特徵，諸如對標靶抗原增強之親和力。一般而言，高變區殘基直接且很大程度上參與影響抗原結合。
人類抗體
本發明之人類抗體可藉由將選自人類衍生之噬菌體呈現庫的Fv純系可變域序列與上述已知人類恆定域序列組合來構築。或者，本發明之人類單株抗體可藉由融合瘤法製備。例如Kozbor,J. Immunol.,133:3001(1984)；Brodeur等人，Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications，第51-63頁(Marcel Dekker,Inc.,New York,1987)；及Boerner等人，J. Immunol.,147:86(1991)中描述用以產生人類單株抗體之人類骨髓瘤及小鼠-人類雜骨髓瘤(heteromyeloma)細胞株。
現可能在無內源免疫球蛋白產生的情況下產生能夠在免疫之後產生全人類抗體譜系的轉殖基因動物(例如小鼠)。舉例而言，已描述嵌合及生殖系突變小鼠中抗體重鏈連接區(JH)基因的純合子缺失導致對於內源抗體產生之完全抑制。人類生殖系免疫球蛋白基因陣列轉移於該生殖系突變小鼠中將在抗原激發之後引起人類抗體之產生。例如參見Jakobovits等人，Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A,90:2551(1993)；Jakobovits等人，Nature,362:255(1993)；Bruggermann等人，Year in Immunol.,7:33(1993)。
亦可使用基因改組自非人類(例如齧齒動物)抗體獲得人類抗體，其中人類抗體具有與初始非人類抗體類似之親和力及特異性。根據該方法(其亦稱為"抗原決定基印記法(epitope imprinting)")，將藉由本文所述之噬菌體呈現技術獲得的非人類抗體片段之重鏈或輕鏈可變區以人類V域基因譜系置換，從而產生非人類鏈/人類鏈scFv或Fab嵌合體群。以抗原進行選擇可導致非人類鏈/人類鏈嵌合scFv或Fab之分離，其中人類鏈恢復移除初級噬菌體呈現純系中之相應非人類鏈時損壞的抗原結合位點，亦即抗原決定基決定(印記)對於人類鏈搭配物之選擇。當重複此過程以置換剩餘非人類鏈時，獲得人類抗體(參看1993年4月1日公開之PCT WO 93/06213)。與傳統上藉由CDR移植來人化非人類抗體不同，此技術提供不具有非人類來源之FR或CDR殘基的完全人類抗體。
雙特異性抗體
雙特異性抗體為對至少兩種不同抗原具有結合特異性的單株抗體。在某些實施例中，雙特異性抗體為人類或人化抗體。在某些實施例中，結合特異性之一者係針對VEGF而另一者係針對任何其他抗原。在某些實施例中，雙特異性抗體可與VEGF之兩個不同抗原決定基結合。雙特異性抗體亦可用於將細胞毒性劑定位於表現VEGF之細胞上。此等抗體具有VEGF結合臂及結合細胞毒性劑(例如，沙泊寧(saporin)、抗干擾素-α、長春花生物鹼、蓖麻素A鏈、甲胺喋呤或放射性同位素半抗原)之臂。可製備全長抗體或抗體片段形式之雙特異性抗體(例如F(ab')2 雙特異性抗體)。
製備雙特異性抗體之方法為此項技術中已知。傳統上，重組產生雙特異性抗體係基於兩個免疫球蛋白重鏈-輕鏈對之共表現，其中該兩條重鏈具有不同特異性(Milstein及Cuello,Nature,305:537(1983))。由於免疫球蛋白重鏈與輕鏈之隨機分配，故該等融合瘤(四瘤體)產生具有10種不同抗體分子之可能的混合物，其中僅一種具有正確的雙特異性結構。通常藉由親和層析步驟進行之該正確分子之純化相當麻煩且產物產率較低。類似程序如1993年5月13日公開之WO 93/08829中及Traunecker等人，EMBO J.,10:3655(1991)中所揭示。
根據一種不同方法，使具所需結合特異性(抗體-抗原結合位點)之抗體可變域與免疫球蛋白恆定域序列融合。此融合例如係與免疫球蛋白重鏈恆定域，其包含鉸鏈、CH2及CH3區之至少一部分。在某些實施例中，含有為輕鏈結合所需之位點的第一重鏈恆定區(CH1)存在於該等融合體中之至少一者中。將編碼免疫球蛋白重鏈融合體及(若需要)免疫球蛋白輕鏈之DNA插入獨立表現載體中，且共轉染至適合之宿主生物體中。在構築中所用三個多肽鏈的不等比率提供最佳產率時的實施例中，此舉提供調整三個多肽片段之相互比例的極大靈活性。然而，當等比率之至少兩個多肽鏈的表現產生高產率或當比率並非特別重要時，可能將兩個或全部三個多肽鏈之編碼序列插入一個表現載體中。
在該方法之一實施例中，雙特異性抗體由一臂中具有第一結合特異性之雜交免疫球蛋白重鏈及另一臂中之雜交免疫球蛋白重鏈-輕鏈對(提供第二結合特異性)組成。已發現由於免疫球蛋白輕鏈僅存在於一半雙特異性分子中提供一種簡便之分離方式，故此不對稱結構促進所需雙特異性化合物與非所要之免疫球蛋白鏈組合之分離。該方法係如WO 94/04690中所揭示。對於產生雙特異性抗體之詳情，例如參見Suresh等人，Methods in Enzymology 121:210(1986)。
根據另一方法，可將抗體分子對之間的界面工程化以使由重組細胞培養物回收的雜二聚體之百分比最大化。該界面包含抗體恆定域之CH 3域的至少一部分。在此方法中，一次抗體分子界面之一或多個小胺基酸側鏈經較大側鏈(例如酪胺酸或色胺酸)置換。藉由以較小胺基酸側鏈(例如丙胺酸或蘇胺酸)置換大胺基酸側鏈而在第二抗體分子之界面上產生對於該(等)大側鏈之相同或類似尺寸的補償性"空腔"。此舉提供一種使雜二聚體之產率增加超過非所要之終產物(諸如均二聚體)的機制。
雙特異性抗體包括交聯或"雜共軛(heteroconjugate)"抗體。舉例而言，雜共軛物中之一抗體可與抗生物素蛋白(avidin)偶合，另一抗體與生物素(biotin)偶合。該等抗體據稱例如可使免疫系統細胞靶向不當細胞(美國專利第4,676,980號)且可用於治療HIV感染(WO 91/00360、WO 92/00373及EP 03089)。雜共軛抗體可使用任何便利交聯法製備。適合之交聯劑為此項技術中所熟知，且與多種交聯技術一起揭示於美國專利第4,676,980號中。
由抗體片段產生雙特異性抗體之技術亦已於文獻中描述。舉例而言，雙特異性抗體可使用化學鍵聯製備。Brennan等人，Science,229:81(1985)中描述一種使完整抗體以蛋白分解方式裂解以產生F(ab')2 片段之程序。在二硫醇錯合劑亞砷酸鈉存在下還原此等片段以穩定鄰近二硫醇且防止分子間二硫鍵形成。隨後將所產生之Fab'片段轉化為硫代硝基苯甲酸酯(TNB)衍生物。隨後藉由以巰基乙胺還原將Fab'-TNB衍生物之一者再轉化為Fab'-硫醇，且與等莫耳量之另一Fab'-TNB衍生物混合以形成雙特異性抗體。所產生之雙特異性抗體可用作選擇性固定酶之試劑。
近期之發展已促進自大腸桿菌直接回收Fab'-SH片段，該等片段可經化學偶合而形成雙特異性抗體。Shalaby等人，J. Exp. Med.,175:217-225(1992)中描述完全人化雙特異性抗體F(ab')2 分子之產生。自大腸桿菌獨立地分泌各Fab'片段且使其進行活體外定向化學偶合以形成雙特異性抗體。由此形成之雙特異性抗體能夠與過度表現HER2受體之細胞及正常人類T細胞結合，且觸發人類細胞毒性淋巴細胞對人類乳房瘤標靶之溶解(lytic)活性。
亦已描述直接由重組細胞培養物製備且分離雙特異性抗體片段之多種技術。舉例而言，已使用白胺酸拉鏈產生雙特異性抗體。Kostelny等人，J. Immunol.,148(5):1547-1553(1992)。藉由基因融合將來自Fos及Jun蛋白之白胺酸拉鏈肽與兩種不同抗體之Fab'部分連接。在鉸鏈區還原抗體均二聚體以形成單體，且隨後使其再氧化以形成抗體雜二聚體。該方法亦可適用於產生抗體均二聚體。Hollinger等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA,90:6444-6448(1993)中所述之"雙功能抗體"技術為製備雙特異性抗體片段提供了替代性機制。該等片段包含經連接子連接至輕鏈可變域(VL)之重鏈可變域(VH)，該連接子過短而使同一鏈上之兩個域之間無法配對。因此，迫使一個片段之VH及VL域與另一片段之互補VL及VH域配對，藉此形成兩個抗原結合位點。亦已報導另一種藉由使用單鏈Fv(sFv)二聚體來製備雙特異性抗體片段之策略。參見Gruber等人，J. Immunol.,152:5368(1994)。
涵蓋具有多於兩價的抗體。舉例而言，可製備三特異性抗體。Tutt等人J. Immunol. 147:60(1991)。
多價抗體
與二價抗體相比，表現與抗體結合之抗原的細胞可能更快地內化(及/或異化(catabolized))多價抗體。本發明之抗體可為具有三個或三個以上抗原結合位點之多價抗體(其為除IgM類別之外的抗體)(例如四價抗體)，多價抗體可易於藉由重組表現編碼抗體多肽鏈之核酸產生。多價抗體可包含一個二聚化域及三個或三個以上抗原結合位點。在某些實施例中，二聚化域包含一Fc區或一鉸鏈區(或由其組成)。在此情形下，抗體將包含一Fc區及在Fc區胺基末端之三個或三個以上抗原結合位點。在某些實施例中，多價抗體包含三至約八個抗原結合位點(或由其組成)。在一該實施例中，多價抗體包含四個抗原結合位點(或由其組成)。多價抗體包含至少一條多肽鏈(例如，兩條多肽鏈)，其中多肽鏈包含兩個或兩個以上可變域。舉例而言，多肽鏈可包含VD1-(X1)n-VD2-(X2)n-Fc，其中VD1為第一可變域，VD2為第二可變域，Fc為一Fc區之一條多肽鏈，X1及X2表示胺基酸或多肽，且n為0或1。舉例而言，多肽鏈可包含VH-CH1-可撓性連接子-VH-CH1-Fc區鏈或VH-CH1-VH-CH1-Fc區鏈。本文中之多價抗體可另外包含至少兩個(例如四個)輕鏈可變域多肽。本文之多價抗體可(例如)包含約二個至約八個輕鏈可變域多肽。本文所涵蓋之輕鏈可變域多肽包含輕鏈可變域且視情況另外包含CL域。
單域抗體
在一些實施例中，本發明之抗體為單域抗體。單域抗體為單個多肽鏈，其包含抗體重鏈可變域之全部或一部分或抗體輕鏈可變域之全部或一部分。在某些實施例中，單域抗體為人類單域抗體(Domantis,Inc.,Waltham,MA；例如參見美國專利第6,248,516 B1號)。在一實施例中，單域抗體由抗體重鏈可變域之全部或一部分組成。
抗體變異體
在一些實施例中，涵蓋本文所述之抗體的胺基酸序列修飾。舉例而言，可能需要改良抗體之結合親和力及/或其他生物學特性。抗體之胺基酸序列變異體可藉由將適當的改變引入編碼抗體之核苷酸序列中或藉由肽合成來製備。此等修飾包括(例如)抗體胺基酸序列內之殘基缺失及/或插入及/或取代。可進行缺失、插入及取代之任何組合以達成最終構築體，其限制條件為最終構築體具有所需特徵。可在製備序列時將胺基酸變化引入個體抗體胺基酸序列中。
適用於鑑別抗體中為誘變較佳位置之特定殘基或區域的方法稱作"丙胺酸掃描誘變"，如Cunningham及Wells,Science,244:1081-1085(1989)中所述。此處，一個殘基或一組標靶殘基經鑑別(例如帶電殘基，諸如Arg、Asp、His、Lys及Glu)且置換為中性或帶負電之胺基酸(例如丙胺酸或聚丙胺酸)以影響胺基酸與抗原之相互作用。隨後，藉由在取代位點處或為取代位點引入另外或其他變異體來改進彼等證明對取代具有功能敏感性之胺基酸位置。因此，雖然已預定用於引入胺基酸序列變異之位點，但突變之性質本質上無需預定。舉例而言，為分析特定位點之突變效能，在標靶密碼子或區域執行丙胺酸(a1a)掃描或隨機誘變且針對所需活性篩選所表現之免疫球蛋白。
胺基酸序列插入物包括長度為一個殘基至含有一百個或一百個以上殘基之多肽的胺基及/或羧基未端融合體，以及具有單個或多個胺基酸殘基之序列內插入物。末端插入物之實例包括具有N末端甲硫胺醯基殘基之抗體。抗體分子之其他插入變異體包括抗體之N末端或C末端與酶(例如，對於ADEPT而言)或延長抗體之血清半衰期之多肽的融合體。
在某些實施例中，本發明之抗體經改變以增加或減少抗體糖基化之程度。多肽之糖基化通常為N連接或O連接。N連接係指碳水化合物部分與天冬醯胺殘基之側鏈連接。三肽序列天冬醯胺-X-絲胺酸及天冬醯胺-X-蘇胺酸(其中X為除脯胺酸之外的任何胺基酸)為碳水化合物部分與天冬醯胺側鏈酶促連接之辨識序列。因此，多肽中此等三肽序列任一者之存在產生一潛在的糖基化位點。O連接之糖基化係指糖N-乙醯基半乳胺糖、半乳糖或木糖中之一者與羥基胺基酸連接，儘管亦可使用5-羥基脯胺酸或5-羥基離胺酸，但該羥基胺基酸最通常為絲胺酸或蘇胺酸。
藉由改變胺基酸序列使得產生或移除上述三肽序列(對於N連接之糖基化位點而言)中之一或多者而便利地實現向抗體中添加糖基化位點或使糖基化位點缺失。亦可藉由將一或多個絲胺酸或蘇胺酸殘基添加至、缺失或取代初始抗體之序列來進行改變(對於O連接之糖基化位點而言)。
若抗體包含一Fc區，則可改變與其連接之碳水化合物。哺乳動物細胞產生之天然抗體通常包含通常藉由N-鍵聯連接至Fc區CH2域之Asn297的分枝、雙觸(biantennary)寡醣。例如參見Wright等人(1997)TIBTECH 15:26-32。寡醣可包括多種碳水化合物，例如甘露糖、N-乙醯基葡糖胺(GlcNAc)、半乳糖及唾液酸，以及與GlcNAc在雙觸寡醣結構之"柄"中連接之海藻糖(fucose)。在一些實施例中，可進行本發明之抗體中寡醣之修飾以產生具有某些改良特性之抗體變異體。
舉例而言，提供具有碳水化合物結構之抗體變異體，該碳水化合物結構缺乏與Fc區(直接或間接)連接之海藻糖。該等變異體可具有改良之ADCC功能。例如參見美國專利公開案第US 2003/0157108號(Presta,L.)；第US 2004/0093621號(Kyowa Hakko Kogyo Co.,Ltd)。與"去海藻糖基化"或"海藻糖缺乏之"抗體變異體相關的公開案之實例包括：US 2003/0157108；WO 2000/61739；WO 2001/29246；US 2003/0115614；US 2002/0164328；US 2004/0093621；US 2004/0132140；US 2004/0110704；US 2004/0110282；US 2004/0109865；WO 2003/085119；WO 2003/084570；WO 2005/035586；WO 2005/035778；WO 2005/053742；WO 2002/031140；Okazaki等人，J. Mol. Biol. 336:1239-1249(2004)；Yamane-Ohnuki等人，Biotech. Bioeng. 87:614(2004)。能夠產生去海藻糖基化抗體之細胞株之實例包括缺乏蛋白海藻糖基化之Lec13 CHO細胞(Ripka等人，Arch.Biochem. Biophys. 249:533-545(1986)；US 2003/0157108A1,PreSta,L；及WO 2004/056312 Al,Adams等人，尤其實例11)，及基因剔除細胞株，諸如α-1,6-海藻糖基轉移酶基因FUT8，基因剔除CHO細胞(例如參見Yamane-Ohnuki等人，Biotech. Bioeng. 87:614(2004)；Kanda,Y. 等人，Biotechnol. Bioeng.,94(4):680-688(2006)；及WO 2003/085107)。
抗體變異體另外具有二等分(bisected)之寡醣,例如其中與抗體Fc區連接之雙觸寡醣藉由GlcNAc二等分。該等抗體變異體可具有減少之海藻糖基化及/或改良之ADCC功能。該等抗體變異體之實例係如(例如)WO 2003/011878(Jean-Mairet等人)；美國專利第6,602,684號(Umana等人)；及US 2005/0123546(Umana等人)中所述。亦提供與Fc區連接之寡醣中具有至少一個半乳糖殘基的抗體變異體。該等抗體變異體可具有改良之CDC功能。該等抗體變異體係如(例如)WO 1997/30087(Patel等人)；WO 1998/58964(Raju,S.)；及WO 1999/22764(Raju,S.)中所述。
在某些實施例中，抗體變異體包含具有一或多個進一步改良ADCC之胺基酸取代的Fc區，例如在Fc區之位置298、333及/或334處之取代(Eu殘基編號)。該等取代可與上述變異中之任一者組合存在。
在某些實施例中，本發明涵蓋一種具有一些而非全部效應功能的抗體變異體，該等功能使其成為諸多應用的適宜候選者，在該等應用中抗體在活體內之半衰期很重要，然而某些效應功能(諸如互補性及ADCC)為不必要的或有害的。在某些實施例中，量測抗體之Fc活性以確保僅維持所需特性。可進行活體外及/或活體內細胞毒性檢定以確認CDC及/或ADCC活性之降低/耗乏。舉例而言，可進行Fc受體(FcR)結合檢定，以確保抗體缺乏FcγR結合能力(從而可能缺乏ADCC活性)，但保留FcRn結合能力。介導ADCC之初級細胞NK細胞僅表現FcγRIII，而單核細胞表現FcγRI、FcγRII及 FcγRIII。FcR在造血細胞上之表現總結於Ravetch及Kinet,Annu. Rev. Immunol 9:457-92(1991)之第464頁上的表3中。評定所關注分子之ADCC活性的活體外檢定的非限制性實例如美國專利第5,500,362號(例如參見Hellstrom,I.等人，Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 83:7059-7063(1986))及Hellstrom,I等人，Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 82:1499-1502(1985)；5,821,337(參見Bruggemann,M.等人，J. Exp. Med. 166:1351-1361(1987))中所述。或者，可採用非放射性檢定法(例如參見用於流式細胞計量術之ACTITM 非放射性細胞毒性檢定(CellTechnology,Inc.Mountain View,CA)；及CytoTox非放射性細胞毒性檢定(Promega,Madison,WI))。對於此等檢定有用之效應細胞包括周邊血液單核細胞(PBMC)及自然殺手(NK)細胞。或者或此外，可(例如)在動物模型(諸如Clynes等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:652-656(1998)中所揭示之動物模型)中於活體內評定所關注分子之ADCC活性。亦可進行Clq結合檢定以確認抗體無法與Clq結合且因此缺乏CDC活性。為評定補體活化，可執行CDC檢定(例如參見Gazzano-Santoro等人，J. Immunol. Methods 202:163(1996)；Cragg,M.S.等人，Blood 101:1045-1052(2003)；及Cragg,M.S.及M.J. Glennie,Blood 103:2738-2743(2004))。亦可使用此項技術中已知之方法(例如參見Petkova,S.B.等人，Int'1. Immunol.18(12):1759-1769(2006))執行FcRn結合及活體內清除率/半衰期測定。
提供具有一或多個胺基酸取代之其他抗體變異體。所關注之取代誘變位點包括高變區，但亦涵蓋FR變化。表1中以表頭"較佳取代"顯示保守性取代。更多實質性變化(稱為"例示性取代")於表1中提供，或如下進一步參考胺基酸類別描述。可將胺基酸取代引入所關注之抗體中，且針對所需活性(諸如改良之抗原結合、降低之免疫原性、改良之ADCC或CDC等)篩選產物。
抗體生物學特性之修飾可藉由選擇取代來完成，該等取代影響(a)取代區域中多肽骨架之結構(例如呈薄片或螺旋構形)，(b)標靶位點處分子的電荷或疏水性，或(c)側鏈之大小。可根據側鏈特性之類似性將胺基酸分組(在A. L. Lehninger,Biochemistry，第二版，第73-75頁，Worth Publishers,New York(1975)中):
(1)非極性：Ala(A)、Val(V)、Leu(L)、Ile(I)、Pro(P)、Phe(F)、Trp(W)、Met(M)
(2)　不帶電極性：Gly(G)、Ser(S)、Thr(T)、Cys(C)、Tyr(Y)、Asn(N)、Gln(Q)
(3)　酸性：Asp(D)、Glu(E)
(4)　鹼性：Lys(K)、Arg(R)、His(H)
或者，可基於共同的側鏈特性將天然存在之殘基分類：
(1)　疏水性：正白胺酸、Met、Ala、Val、Leu、Ile；
(2)　中性親水性：Cys、Ser、Thr、Asn、Gln；
(3)　酸性：Asp、Glu；
(4)　鹼性：His、Lys、Arg；
(5)　影響鏈取向之殘基：Gly、Pro；
(6)　芳族：Trp、Tyr、Phe。
非保守性取代將需要使該等類別中之一者之成員換成另一類別。亦可將該等經取代之殘基引入保守性取代位點中或引入其餘(非保守性)位點中。
一種類型之取代變異體涉及取代親本抗體(例如人化抗體或人類抗體)之一或多個高變區殘基。一般而言，所得選用於進一步開發之變異體相對於產生其之親本抗體具有改變(例如改良)之生物學特性。例示性取代變異體為親和力成熟抗體，其可易於使用基於噬菌體呈現之親和力成熟技術產生。簡言之，使數個高變區位點(例如6-7個位點)突變以於各位點處產生所有可能之胺基酸取代。使由此產生之抗體自絲狀噬菌體粒子呈現為與封裝於各粒子內之噬菌體外殼蛋白(例如，M13之基因III產物)至少一部分之融合體。隨後針對生物學活性(例如結合親和力)篩選噬菌體呈現之變異體。為鑑別用於修飾之候選高變區位點，可執行掃描誘變(例如，丙胺酸掃描)以鑑別對抗原結合之促成作用顯著的高變區殘基。或者或此外，分析抗原-抗體複合物之晶體結構以鑑別抗體與抗原之間的接觸點可能為有益的。根據此項技術已知之技術，包括彼等本文詳述之技術，該等接觸殘基及相鄰殘基為取代之候選者。一旦產生該等變異體，則使用該項技術中已知之技術(包括本文中所述之彼等技術)將變異體組進行篩選，且可選擇在一或多個相關檢定中具有優良特性的抗體用於進一步開發。
藉由此項技術中已知之多種方法製備編碼抗體之胺基酸序列變異體的核酸分子。該等方法包括(但不限於)：由自然來源分離(在天然存在胺基酸序列變異體之情況下)或藉由先前所製備之抗體之變異體或非變異體形式的寡核苷酸介導(或定點)誘變、PCR誘變及盒式誘變來製備。
可能需要將一或多個胺基酸修飾引入本發明抗體之Fc區中，由此產生Fc區變異體。Fc區變異體可包含在一或多個胺基酸位置(包括鉸鏈半胱胺酸位置)處包含胺基酸修飾(例如取代)之人類Fc區序列(例如人類IgG1、IgG2、IgG3或IgG4 Fc區)。
根據本描述及此項技術之教示，預期在一些實施例中，本發明之抗體與野生型相應抗體相比可包含一或多個變化，例如在Fc區中。然而，此等抗體將保留與其野生型對應物相比大體上相同之治療效用所需特徵。舉例而言，認為可在Fc區中進行某些變化以產生變化之(亦即提高或減弱之)Clq結合及/或補體依賴性細胞毒性(CDC)，例如如WO 99/51642中所述。關於Fc區變異體之其他實例，亦參見Duncan & Winter,Nature 322:738-40(1988)；美國專利第5，,48,260號；美國專利第5,624,821號；及WO 94/29351。WO 00/42072(Presta)及WO 2004/056312(Lowman)描述與FcR具有提高或減弱之結合的抗體變異體。該等專利公開案之內容係以引用的方式特別地併入本文中。亦參見Shields等人，J. Biol. Chem. 9(2)：6591-6604(2001)。US 2005/0014934A1(Hinton等人)中描述半衰期延長及與新生兒Fc受體(FcRn)之結合提高的抗體，其中FcRn負責將母體IgG轉移至胎兒中(Guyer等人，J.Immunol. 117:587(1976)及Kim等人，J. Immunol. 24:249(1994))。該等抗體包含其中具有一或多個取代之Fc區，該等取代改良Fc區與Fc Rn 之結合。Fc區胺基酸序列變化及Clq結合能力增強或降低的多肽變異體係如美國專利第6,194,551B1號、WO 99/51642中所述。該等專利公開案之內容係以引用的方式特別地併入本文中。亦參見Idusogie等人，J. Immunok. 164:4178-4184(2000)。
在另一態樣中，本發明提供包含Fc多肽(其包含Fc區)之界面中之修飾的抗體，其中該等修飾有利於及/或促進雜二聚化。該等修飾包含將突起(protuberance)引入第一Fc多肽中以及將空腔(cavity)引入第二Fc多肽中，其中該突起可定位於該空腔中以便促進第一Fc多肽與第二Fc多肽之複合。產生具有該等修飾之抗體之方法為此項技術中已知，例如，如美國專利第5,731,168號中所述。
在另一態樣中，可能需要產生半胱胺酸工程化抗體，例如"thioMAb"，其中抗體之一或多個殘基經半胱胺酸殘基取代。在特定實施例中，經取代殘基存在於抗體之可接近位點處。藉由以半胱胺酸取代該等殘基，從而將反應性硫醇基定位於抗體之可接近位點處且可用於使抗體與本文中另外所述之其他部分(諸如藥物部分或連接子-藥物部分)共軛。在某些實施例中，以下殘基中之任一或多者可經半胱胺酸取代：輕鏈之V205(Kabat編號)；重鏈之A118(EU編號)；及重鏈Fc區之S400(EU編號)。
抗體衍生物
本發明之抗體可進一步經修飾以含有此項技術中已知且可易於獲得之其他非蛋白部分。適用於抗體衍生化之部分較佳為水溶性聚合物。水溶性聚合物之非限制性實例包括(但不限於)聚乙二醇(PEG)、乙二醇/丙二醇共聚物、羧基甲基纖維素、葡聚糖、聚乙烯基醇、聚乙烯基吡咯啶酮、聚-1,3-二氧戊環、聚-1,3,6-三噁烷、乙烯/順丁烯二酸酐共聚物、聚胺基酸(均聚物或無規共聚物)及葡聚糖或聚(N-乙烯基吡咯啶酮)聚乙二醇、丙二醇均聚物、聚氧化丙烯/氧化乙烯共聚物、聚氧乙烯化多元醇(例如甘油)、聚乙烯基醇及其混合物。聚乙二醇丙醛因其於水中之穩定性而可在製造中具有優勢。聚合物可具有任何分子量，且可具支鏈或不具支鏈。與抗體連接之聚合物之數目可變化，且若連接多於一種聚合物，則其可為相同或不同分子。一般而言，用於衍生作用之聚合物之數目及/或類型可基於以下考慮因素來確定：包括(但不限於)待改良抗體之特定特性或功能，抗體衍生物是否將用於限定條件下之療法等。
在另一實施例中，提供抗體與可藉由曝露於輻射來選擇性加熱之非蛋白部分的共軛物。在一實施例中，非蛋白部分為奈米碳管(Kam等人，Proc. Natl. Acad. Sci. 102:11600-11605(2005))。此輻射可具有任何波長，且包括(但不限於)不損傷一般細胞但能將非蛋白部分加熱至可殺死抗體-非蛋白部分近端之細胞之溫度的波長。
免疫共軛物
本發明亦提供免疫共軛物(可互換稱為"抗體-藥物共軛物"或"ADC")，其包含與一或多種細胞毒性劑(諸如化學治療劑、藥物、生長抑制劑、毒素(例如細菌、真菌、植物或動物來源之蛋白毒素、酶促活性毒素或其片段))或放射性同位素(亦即放射性共軛物)共軛的抗體。
免疫共軛物已用於在癌症治療中局部傳遞細胞毒性劑，亦即殺滅或抑制細胞生長或增生之藥物(Lambert,J.(2005)Curr. Opinion in Pharmacology 5:543-549；Wu等人，(2005)Nature Biotechnology 23(9):1137-1146；Payne,G.(2003)i 3:207-212；Syrigos及Epenetos(1999)Anticancer Research 19:605-614；Niculescu-Duvaz及Springer(1997)Adv. Drug Deliv. Rev. 26:151-172；美國專利第4,975,278號)。免疫共軛物使得可將藥物部分靶向傳遞至腫瘤及在其中細胞內積累，在其處全身性投與未共軛之藥物可能對正常細胞以及欲消除之腫瘤細胞產生不可接受之毒性水準(Baldwin等人，Lancet(1986年3月15日)第603-05頁；Thorpe(1985)"Antibody Carriers Of Cytotoxic Agents In Cancer Therapy:A Review",Monoclonal Antibodies'84:Biological And Clinical Applications(A. Pinchera等人編)第475-506頁)。已報導多株抗體與單株抗體均適用於該等策略(Rowland等人，(1986)Cancer Immunol. Immunother. 21:183-87)。該等方法中所用之藥物包括道諾黴素、多柔比星、甲胺喋呤及長春地辛(前述Rowland等人，(1986))。抗體-毒素共軛物中所用之毒素包括細菌毒素，諸如白喉毒素；植物毒素，諸如蓖麻毒素；小分子毒素，諸如格爾德黴素(geldanamycin)(Mandler等人，(2000)J. Nat. Cancer Inst. 92(19):1573-1581；Mandler等人，(2000)Bioorganic & Med. Chem. Letters 10:1025-1028；Mandler等人，(2002)Bioconjugate Chem. 13:786-791)，類美登素類(EP1391213；Liu等人，(1996)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:8618-8623)，及刺孢黴素(Lode等人，(1998)CancerRes. 58:2928；Hinman等人，(1993)Cancer Res. 53:3336-3342)。該等毒素可藉由包括微管蛋白結合、DNA結合或拓撲異構酶抑制之機制而施行其細胞毒性效應。一些細胞毒性藥物在與大抗體或蛋白受體配體共軛時傾向於無活性或活性較低。
(異貝莫單抗替克斯坦(ibritumomab tiuxetan,Biogen/Idec)為一種抗體-放射性同位素共軛物，由藉由硫脲連接子-螯合劑所結合之針對CD20抗原(發現於正常及惡性B淋巴細胞之表面上)之鼠IgG1 κ單株抗體與111In或90Y放射性同位素組成(Wiseman等人(2000)Eur. Jour. Nucl. Med. 27 (7):766-77；Wiseman等人(2002)Blood 99 (12):4336-42；Witzig等人(2002)J. Clin. Oncol. 20 (10):2453-63；Witzig等人(2002)J. Clin. Oncol. 20 (15)：3262-69)。儘管ZEVALIN具有針對B細胞非霍奇金氏淋巴瘤(NHL)的活性，但在大多數患者中投藥產生嚴重及長期的血細胞減少症(cytopenia)。MYLOTARGTM (吉妥珠單抗奧唑米星(gemtuzumab ozogamicin,Wyeth Pharmaceuticals)(一種包含與刺孢黴素連接之huCD33抗體之抗體-藥物共軛物)於2000年經批准用於藉由注射治療急性骨髓白血病(Drugs of the Future (2000)25(7):686；美國專利第4970198號；第5079233號；第5585089號；第5606040號；第5693762號；第5739116號；第5767285號；第5773001號)。康圖單抗美坦辛(Cantuzumab mertansine,Immunogen,Inc.)(一種包含經由二硫鍵連接子SPP連接至類美登素藥物部分DM1之huC242抗體的抗體-藥物共軛物)，正進入對於表現CanAg之癌(諸如結腸癌、胰腺癌、胃癌及其他癌症)之治療之第II期試驗。MLN-2704(Millennium Pharm.,BZLBiologics,Immunogen Inc.)(一種包含連接至類美登素藥物部分DM1之抗-前列腺特異性膜抗原(PSMA)單株抗體的抗體-藥物共軛物)正在開發用於前列腺腫瘤之可能治療。奧瑞他汀(auristatin)肽奧瑞他汀E(AE)及單甲基奧瑞他汀(monomethylauristatin；MMAE)(海兔毒素之合成類似物)，係與嵌合單株抗體cBR96(對於癌瘤上之Lewis Y具有特異性)及cAC10(對於血液惡性病症上之CD30具有特異性)共軛(Doronina等人(2003)Nature Biotechnol. 21(7):778-784)且正在治療開發當中。
在某些實施例中，免疫共軛物包含抗體及化學治療劑或其他毒素。適用於產生免疫共軛物之化學治療劑如本文所述(例如上述)。可用酶促活性毒素及其片段包括：白喉A鏈、白喉毒素之非結合活性片段、外毒素A鏈(來自綠膿假單胞菌(Paeudomonas aeruginosa))、篦麻毒素A鏈、相思豆毒素A鏈、蒴蓮根毒蛋白(modeccin)A鏈、α-帚麴菌素(alpha-aarcin)、油桐(Aleurites fordii)蛋白、康乃馨(dianthih)蛋白、美洲商陸(Phytolaca americana)蛋白(PAPI、PAPII及PAP-S)、苦瓜(momordica charantia)抑制劑、麻風樹毒素(curcin)、巴豆毒素(crotin)、肥皂草(sapaonaria officinalis)抑制劑、白樹素(gelonin)、有絲分裂素(mitogellin)、侷限麴菌素(restrictocin)、酚黴素(phenomycin)、伊諾黴素(enomycin)及黴菌毒素(tricothecene)類。例如參見1993年10月28日公開之WO 93/21232。多種放射性核素可用於產生放射性共軛之抗體。實例包括212 Bi、131 I、131 In、90 Y及186 Re。抗體與細胞毒性劑之共軛物係使用多種雙功能蛋白偶合劑製備，該等蛋白偶合劑諸如N-琥珀醯亞胺基-3-(2-吡啶基二硫醇)丙酸酯(SPDP)、亞胺基硫雑環戊烷(iminothiolane，IT)、醯亞胺酯之雙功能衍生物(諸如亞胺酸二甲酯鹽酸鹽(dimethyl adipimidate H Cl))、活性酯(諸如辛二酸二琥珀醯亞胺酯)、醛類(諸如戊二醛)、雙-疊氮基化合物(諸如雙-(對疊氮基苯甲醯基)己二胺)、雙-重氮鎓衍生物(諸如雙-(對重氮鎓苯甲醯基)-乙二胺)、二異氰酸酯(諸如甲苯2,6-二異氰酸酯)及雙活性氟化合物(諸如1,5-二氟-2,4-二硝基苯)。舉例而言，蓖麻毒素免疫毒素可如Vitetta等人，Science,238:1098(1987)中所述製備。碳14標記之1-異硫氰基苯甲基-3-甲基二伸乙基三胺五乙酸(MX-DTPA)為一種用於使放射性核苷酸(radionucleotide)與抗體共軛之例示性螯合劑。參見WO 94/11026。
本文亦涵蓋抗體與一或多種小分子毒素(諸如刺胞黴素、類美登素類、海兔毒素類、奧瑞他汁類、單端孢黴烯族毒素及CC1065以及此等毒素之具有毒素活性之衍生物)之共軛物。
美登素(Maytansine)及類美登素(maytansinoid)類
在一些實施例中，免疫共軛物包含與一或多個類美登素分子共軛之抗體(全長或片段)。
類美登素類為藉由抑制微管蛋白聚合發揮作用之有絲分裂抑制劑。美登素最先係自東非灌木齒葉美登木(Maytenus serrata)分離(美國專利第3,896,111號)。隨後，發現某些微生物類亦產生類美登素類，諸如美登醇(maytansinol)及C-3美登醇酯(美國專利第4,151,042號)。合成美登醇及其衍生物及類似物如(例如)美國專利第4,137,230；4,248,870；4,256,746；4,260,608；4,265,814；4,294,757；4,307,016；4,308,268；4,308,269；4,309,428；4,313,946；4,315,929；4,317,821；4,322,348；4,331,598；4,361,650；4,364,866；4,424,219；4,450,254；4,362,663；及4,371,533號中所揭示。
類美登素藥物部分在抗體藥物共軛物中為有吸引力的藥物部分，此係由於其：(i)相對易於藉由醱酵或醱酵產物之化學修飾、衍生化獲得；(ii)易於以適合於經由非二硫鍵連接子共軛至抗體的官能基衍生化；(iii)在血漿中穩定；及(iv)有效針對多種腫瘤細胞株。
含有類美登素類之免疫共軛物、製備其之方法及其治療用途如(例如)美國專利第5,208,020號、第5,416,064號及歐洲專利EP 0 425 235 B1所揭示，該等專利之揭示內容係以引用的方式明確地併入本文中。Liu等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:8618-8623(1996)中描述包含與針對人類結腸直腸癌之單株抗體C242連接之稱為DM1的類美登素的免疫共軛物。已發現該共軛物對所培養之結腸癌細胞具有高細胞毒性且在活體內腫瘤生長檢定中顯示出抗腫瘤活性。Chari等人，Cancer Research 52:127-131(1992)中描述了免疫共軛物，其中類美登素經由二硫醚連接子與結合人類結腸癌細胞株上之抗原的鼠抗體A7共軛，或與結合HER-2/neu致癌基因之另一鼠單株抗體TA.1共軛。在活體外，於每個細胞表現3×105 個HER-2表面抗原之人類乳癌細胞株SK-BR-3上測試TA.1-類美登素共軛物之細胞毒性。藥物共軛物達成與游離類美登素藥物類似之細胞毒性程度，該細胞毒性程度可藉由增加每個抗體分子之類美登素分子之數目而增強。A7-類美登素共軛物在小鼠中顯示出低的全身細胞毒性。
可藉由在不顯著降低抗體或類美登素分子之生物學活性的情況下將抗體與類美登素分子化學連接來製備抗體-類美登素共軛物。例如參見美國專利第5,208,020號(該專利之揭示內容係以引用的方式明確地併入本文中)。平均每個抗體分子共軛3-4個類美登素分子已顯示出增強對標靶細胞之細胞毒性之功效而對抗體功能或溶解性並無不利影響，但預期甚至1分子毒素/抗體即可增強細胞毒性超過使用裸抗體。類美登素類為此項技術中所熟知且可藉由已知技術合成或從自然來源分離。適合之類美登素類如(例如)美國專利第5,208,020號及上文所提及之其他專利及非專利刊物中所揭示。較佳之類美登素類為美登醇及在美登素醇分子之芳環中或其他位置處進行修飾之美登醇類似物(諸如各種美登醇酯)。
此項技術中已知許多用於製備抗體-類美登素共軛物的鍵聯基團，例如包括美國專利第5,208,020號或EP專利0 425 235 B1；Chari等人，Cancer Research 52:127-131(1992)及美國專利申請案第10/960,602(2004年10月8日申請)中所揭示的彼等鍵聯基團，其揭示內容係以引用的方式明確地併入本文中。可如2004年10月8日申請之美國專利申請案第10/960,602號中所揭示製備包含連接子組份SMCC之抗體-類美登素共軛物。鍵聯基團包括如以上所鑑別專利中所揭示之二硫醚基團、硫醚基團、酸不穩定性基團、光不穩定性基團、肽酶不穩定性基團或酯酶不穩定性基團，其中二硫醚基團及硫醚基團較佳。其他鍵聯基團係如本文所述及例示。
抗體與類美登素之共軛物可使用多種雙功能蛋白偶合劑製得，該等蛋白偶合劑諸如N-琥珀醯亞胺基-3-(2-吡啶基二硫代)丙酸酯(SPDP)、琥珀醯亞胺基-4-(N-順丁烯二醯亞胺基甲基)環己烷-1-甲酸酯(SMCC)、亞胺基硫雑環戊烷(IT)、醯亞胺酯之雙功能衍生物(諸如亞胺酸二甲酯鹽酸鹽)、活性酯(諸如辛二酸二琥珀醯亞胺酯)、醛類(諸如戊二醛)、雙-疊氮基化合物(諸如雙-(對疊氮基苯甲醯基)己二胺)、雙-重氮鎓衍生物(諸如雙-(對重氮鎓苯甲醯基)-乙二胺)、二異氰酸酯(諸如甲苯2,6-二異氰酸酯)及雙活性氟化合物(諸如1,5-二氟-2,4-二硝基苯)。尤其較佳之偶合劑包括提供二硫鍵之N-琥珀醯亞胺基-3-(2-吡啶基二硫代)丙酸酯(SPDP)(Carlsson等人，Biochem. J. 173:723-737(1978))及N-琥珀醯亞胺基-4-(2-吡啶基硫代)戊酸酯(SPP)。
可視連接類型而定使連接子連接至類美登素分子之各位置處。舉例而言，可藉由使用習知偶合技術與羥基反應形成酯鍵聯。反應可發生於具有羥基之C-3位置、經羥基甲基修飾之C-14位置、經羥基修飾之C-15位置及具有羥基之C-20位置處。在一較佳實施例中，在美登醇或美登醇類似物之C-3位置處形成該鍵聯。
奧瑞他汀類及海兔毒素類
在一些實施例中，免疫共軛物包含與海兔毒素類或海兔毒素肽類似物及衍生物奧瑞他汀類共軛之抗體(美國專利第5,635,483號；第5,780,588號)。海兔毒素類及奧瑞他汀類已顯示出干擾微管動力學、GTP水解及核分裂與細胞分裂(Woyke等人，(2001)Antimicrob. Agentsand Chemother. 45(12):3580-3584)且具有抗癌活性(美國專利第5,663,149號)及抗真菌活性(Pettit等人(1998)Antimicrob. Agents Chemother. 42:2961-2965)。海兔毒素或奧瑞他汀藥物部分可經由肽藥物部分之N(胺基)末端或C(羧基)末端與抗體連接(WO 02/088172)。
例示性奧瑞他汀實施例包括2004年11月5日申請之美國專利申請案第10/983,340號"Monomethylvaline Compounds Capable of Conjugation to Ligands"(其揭示內容之全文係以引用的方式明確地併入)中所揭示的N-末端連接之單甲基奧瑞他汀藥物部分DE及DF。
一般而言，基於肽之藥物部分可藉由在兩個或兩個以上胺基酸及/或肽片段之間形成肽鍵而製備。該等肽鍵可(例如)根據肽化學領域中所熟知之液相合成法(參見E. Schrder及K. Lbke，"The Peptides"，第1卷，第76-136頁，1965,Academic Press)製備。奧瑞他汀/海兔毒素藥物部分可根據以下中之方法製備：US 5,635,483；US 5,780,588；Pettit等人，(1989)J. Am. Chem. Soc. 111:5463-5465；Pettit等人，(1998)Anti-Cancer Drug Design 13:243-277；Pettit,G.R.等人，Synthesis,1996,719-725；及Pettit等人，(1996)J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1 5:859-863。亦參見Doronina(2003)Nat Biotechnol 21(7):778-784；"Monomethylvaline Compounds Capable of Conjugation to Ligands"，美國專利申請案第10/983,340號(2004年11月5日申請)，其全文係以引用的方式併入本文中(例如揭示連接子及製備與連接子共軛之單甲基纈胺酸化合物(諸如MMAE及MMAF)之方法)。
刺孢黴素
在其他實施例中，免疫共軛物包含與一或多個刺胞黴素分子共軛之抗體。亞皮莫耳(sub-picomolar)濃度的抗生素刺孢黴素家族能夠產生雙鏈DNA斷裂。對於製備刺孢黴素家族之共軛物，參見美國專利第5,712,374、5,714,586、5,739,116、5,767,285、5,770,701、5,770,710、5,773,001、5,877,296號(均屬於American Cyanamid Company)。可使用之刺胞黴素之結構類似物包括(但不限於)γ1I、α2I、α3I、N-乙醯基-γ1I、PSAG及θI1(Hinman等人，Cancer Research 53:3336-3342(1993)；Lode等人，Cancer Research 58:2925-2928(1998)及上述屬於American Cyanamid之美國專利)。抗體可共軛之另一抗腫瘤藥物為QFA，其為抗葉酸物(antifolate)。刺胞黴素與QFA均具有細胞內作用位點且不易穿過質膜。因此，經由抗體介導之內化作用所達成的對此等藥劑之細胞攝取大大增強其細胞毒性效應。
其他細胞毒性劑
可與抗體共軛之其他抗腫瘤劑包括BCNU，鏈佐星，長春新鹼及5-氟尿嘧啶，美國專利第5,053,394號、第5,770,710號中所述之統稱為LL-E33288複合物的藥劑家族，以及艾斯帕米辛(美國專利第5,877,296號)。
可用之酶促活性毒素及其片段包括白喉A鏈、白喉毒素之非結合活性片段、外毒素A鏈(獲自綠膿假單胞菌)、篦麻毒素A鏈、相思豆毒素A鏈、蒴蓮根毒素A鏈、α-帚麴菌素、油桐蛋白、康乃馨蛋白、美洲商陸蛋白(PAPI、PAPII及PAP-S)、苦瓜抑制劑、麻風樹毒素、巴豆毒素、肥皂草抑制劑、白樹素、有絲分裂素、侷限麴菌素、酚黴素、伊諾黴素及黴菌毒素類。例如參見1993年10月28日公開之WO 93/21232。
本發明另外涵蓋抗體與具有核分解活性之化合物(例如核糖核酸酶或DNA核酸內切酶，諸如去氧核糖核酸酶；DNA酶)之間所形成的免疫共軛物。
為選擇性破壞腫瘤，抗體可包含高度放射性原子。可使用多種放射性同位素產生放射性共軛之抗體。實例包括At211 、I131 、I125 、Y90 、Re186 、Re188 、Sm153 、Bi212 、P32 、Pb212 及Lu之放射性同位素。當使用共軛物進行偵測時，其可包含用於閃爍攝影術研究之放射性原子，例如tc 99m 或I123 ；或用於核磁共振(NMR)成像(亦稱為磁共振成像，MRI)之自旋標記，諸如碘-123、碘-131、銦-111、氟-19、碳-13、氮-15、氧-17、釓、錳或鐵。
可以已知方法將放射性標記或其他標記併入共軛物中。舉例而言，肽可生物合成，或可藉由使用適合之胺基酸前驅物進行化學胺基酸合成(例如涉及以氟-19替代氫)來合成。諸如tc99 m或I123 、Re186 、Re188 及In111 之標記可經由肽中之半胱胺酸殘基連接。可經由離胺酸殘基連接鉐-90。可使用IODOGEN法(Fraker等人(1978)Biochem. Biophys. Res. Commun. 80:49-57)來併入碘-123。"Monoclonal Antibodies in Immunoscintigraphy"(Chatal,CRC Press 1989)中詳細描述其他方法。
抗體與細胞毒性劑之共軛物可使用多種雙功能蛋白偶合劑製得，該等蛋白偶合劑諸如N-琥珀醯亞胺基-3-(2-吡啶基二硫代)丙酸酯(SPDP)、琥珀醯亞胺基-4-(N-順丁烯二醯亞胺基甲基)環己烷-1-甲酸酯(SMCC)、亞胺基硫雑環戊烷(IT)、醯亞胺酯之雙功能衍生物(諸如亞胺酸二甲酯鹽酸鹽)、活性酯(諸如辛二酸二琥珀醯亞胺酯)、醛類(諸如戊二醛)、雙-疊氮基化合物(諸如雙-(對疊氮基苯甲醯基)己二胺)、雙-重氮鎓衍生物(諸如雙-(對重氮鎓苯甲醯基)-乙二胺)、二異氰酸酯(諸如甲苯2,6-二異氰酸酯)及雙活性氟化合物(諸如1,5-二氟-2,4-二硝基苯)。舉例而言，蓖麻毒素免疫毒素可如Vitetta等人，Science 238:1098(1987)中所述製備。碳14標記之1-異硫氰基苯甲基-3-甲基二伸乙基三胺五乙酸(MX-DTPA)為一種用於使放射性核苷酸與抗體共軛之例示性螯合劑。參見WO 94/11026。該連接子可為促進細胞毒性藥物在細胞中釋放之"可裂解連接子"。舉例而言，可使用酸不穩定性連接子、肽酶敏感性連接子、光不穩定性連接子、二甲基連接子或含二硫鍵之連接子(Chari 等人，Cancer Research 52:127-131(1992)；美國專利第5,208,020號)。
本發明之化合物明確涵蓋(但不限於)以如下交聯劑製備之ADC:BMPS、EMCS、GMBS、HBVS、LC-SMCC、MBS、MPBH、SBAP、SIA、SIAB、SMCC、SMPB、SMPH、磺酸基-EMCS、磺酸基-GMBS、磺酸基-KMUS、磺酸基-MBS、磺酸基-SIAB、磺酸基-SMCC及磺酸基-SMPB及SVSB(琥珀醯亞胺基-(4-乙烯基碸)苯甲酸酯)，該等交聯劑試劑可市面上購得(例如購自Pierce Biotechnology,Inc.,Rockford,IL.,U.S.A)。參見2003-2004 Applications Handbook and Catalog第467-498頁。
抗體藥物金軛物之裘備
在本發明之抗體藥物共軛物(ADC)中，抗體(Ab)係經由連接子(L)與一或多個藥物部分(D)共軛，例如每個抗體約1至約20個藥物部分。式I之ADC可使用熟習此項技術者已知之有機化學反應、條件及試劑藉由數種途徑製備，包括：(1)使抗體之親核基團與二價連接子試劑反應以經由共價鍵形成Ab-L，繼而與藥物部分D反應；及(2)使藥物部分之親核基團與二價連接子試劑反應以經由共價鍵形成D-L，繼而與抗體之親核基團反應。製備ADC之其他方法如本文所述。
Ab-(L-D)p 　I
連接子可包含一或多個連接子組份。例示性連接子組份包括6-順丁烯二醯亞胺基己醯基("MC")、順丁烯二醯亞胺基丙醯基("MP")、纈胺酸-瓜胺酸("val-cit")、丙胺酸-苯丙胺酸("ala-phe")、對胺基苯甲基氧基羰基("PAB")、4-(2-吡啶基硫代)戊酸N-琥珀醯亞胺酯("SPP")、4-(N-順丁烯二醯亞胺基甲基)環己烷-1-甲酸N-琥珀醯亞胺酯("SMCC")及(4-碘-乙醯基)胺基苯甲酸N-琥珀醯亞胺酯("SIAB")。其他連接子組份為此項技術中所知且一些描述於本文中。亦參見2004年11月5日申請之美國專利申請案第10/983,340號"Monomethylvaline Compounds Capable of Conjugation to Ligands"，其內容之全文係以引用的方式併入本文中。
在一些實施例中，連接子可包含胺基酸殘基。例示性胺基酸連接子組份包括二肽、三肽、四肽或五肽。例示性二肽包括：纈胺酸-瓜胺酸(vc或val-cit)、丙胺酸-苯丙胺酸(af或ala-phe)。例示性三肽包括甘胺酸-纈胺酸-瓜胺酸(gly-val-cit)及甘胺酸-甘胺酸-甘胺酸(gly-gly-gly)。包含胺基酸連接子組份之胺基酸殘基包括天然存在之胺基酸以及微量胺基酸及非天然存在之胺基酸類似物，諸如瓜胺酸。胺基酸連接子組份可在其對藉由特定酶(例如腫瘤相關蛋白酶、組織蛋白酶(cathepsin)B、C及D、或纖溶酶(plasmin)蛋白酶)達成之酶促裂解之選擇性方面進行設計及最佳化。
抗體上之親核基團包括但不限於：(i)N-末端胺基；(ii)側鏈胺基，例如離胺酸；(iii)側鏈硫醇基，例如半胱胺酸；及(iv)糖羥基或胺基，於該處抗體經糖基化。胺基、硫醇基及羥基為親核基團且能夠與連接子部分及連接子試劑上之親電子基團反應形成共價鍵，該等親電子基團包括(i)活性酯，諸如NHS酯、HOBt酯、鹵代甲酸酯及酸鹵化物；(ii)烷基及苯甲基鹵化物，諸如鹵代乙醯胺；(iii)醛、酮、羧基及順丁烯二醯亞胺基。某些抗體具有可還原之鏈間二硫鍵，亦即半胱胺酸橋。可藉由以諸如DTT(二硫蘇糖醇)之還原劑進行處理而使抗體具有以連接子試劑共軛之反應性。由此，理論上每一半胱胺酸橋將形成兩個反應性硫醇親核體。可經由離胺酸與2-亞胺基硫雑環戊烷(喬特試劑(Traut's reagent))之反應使胺轉化為硫醇而將其他親核基團引入抗體中。可藉由引入一個、兩個、三個、四個或四個以上半胱胺酸殘基(例如製備包含一或多個非天然半胱胺酸胺基酸殘基之突變抗體)而將反應性硫醇基引入抗體(或其片段)中。
抗體藥物共軛物亦可藉由修飾抗體以引入可與連接子試劑或藥物上之親核取代基反應之親電子部分而產生。可將糖基化抗體之糖以(例如)過碘酸鹽氧化劑氧化以形成可與連接子試劑或藥物部分之胺基反應的醛或酮基。所得的亞胺席夫鹼(Schiff base)基團可形成穩定的鍵鏈，或可經(例如)硼氫化物試劑還原而形成穩定的胺鍵鏈。在一實施例中，糖基化抗體之碳水化合物部分與半乳糖氧化酶(glactose oxidase)或偏過碘酸鈉反應可於蛋白質中產生可與藥物上之適當基團反應的羰基(醛及酮)(Hermanson,Bioconjugate Techniques)。在另一實施例中，含有N-末端絲胺酸或蘇胺酸殘基之蛋白質可與偏過碘酸鈉反應，從而產生醛而非第一胺基酸(Geoghegan & Stroh,(1992)Bioconjugate Chem.3:138-146；US5,362,852)。該等醛可與藥物部分或連接子親核體反應。
同樣，藥物部分上之親核基團包括(但不限於)以下能夠與連接子部分及連接子試劑上之親電子基團反應形成共價鍵之基團：胺、硫醇、羥基、醯肼、肟、肼、硫半卡巴月宗(thiosemicarbazone)、羧酸肼及芳基醯肼(ary1hydrazide)基，該等親電子基團包括：(i)活性酯，諸如NHS酯、HOBt酯、鹵代甲酸酯及酸鹵化物；(ii)烷基及苯甲基鹵化物，諸如鹵代乙醯胺；(iii)醛、酮、羧基及順丁烯二醯亞胺基。
或者，可(例如)藉由重組技術或肽合成法製備包含抗體及細胞毒性劑之融合蛋白。DNA之長度可包含編碼共軛物之兩個部分的各自區域，該等區域可彼此相鄰或由一編碼不破壞共軛物所需特性之連接子肽之區域分開。
在另一實施例中，抗體可與用於預靶向腫瘤的"受體"(諸如抗生蛋白鏈菌素(streptavidin))共軛，其中向患者投與抗體-受體共軛物，繼而使用清除劑將未結合之共軛物自循環中移除，且隨後投與與細胞毒性劑(例如，放射性核苷酸)共軛的"配體"(例如，抗生物素蛋白)。
製備抗體之某些方法
某些基於融合瘤之方法
本發明之單株抗體可使用Kohler等人，Nature,256:495(1975)中首次描述且進一步(例如)在Hongo等人，Hybridoma,14(3):253-260(1995),Harlow等人，Antibodies:A Laboratory Manual,(Cold Spring Harbor Laboratory Press,第二版，1988)；Hammerling等人，Monoclonal Antibodies and T-Cell Hybridomas 563-681(Elsevier,N.Y.,1981)，及Ni,Xiandai Mianyixue,26(4):265-268(2006)(關於人類-人類融合瘤)中描述之融合瘤法製備。其他方法包括彼等描述於(例如)關於自融合瘤細胞株產生單株人類天然IgM抗體之美國專利第7,189,826號中之方法。人類融合瘤技術(Trioma technology)係如Vollmers及Brandlein,Histology and Histopathology,20(3):927-937(2005)及Vollmers及Brandlein,Methods and Findings in Experimental and Clinical Pharmacology,27(3):185-91(2005)中所述。
對於多種其他融合瘤技術，例如參見US 2006/258841；US 2006/183887(全人類抗體)、US 2006/059575；US 2005/287149；US 2005/100546；US 2005/026229；及美國專利第7,078,492號及第7,153,507號。使用融合瘤法產生單株抗體之例示性方案如下所述。在一實施例中，將小鼠或其他適當宿主動物(諸如倉鼠)免疫以生成產生或能夠產生與用於免疫之蛋白質特異性結合之抗體的淋巴細胞。在動物中藉由多次皮下(sc)或腹膜內(ip)注射包含VEGF或其片段之多肽及佐劑(諸如單磷醯基脂質A(MPL)/海藻糖二黴菌酸脂(tfehalose dicrynomycolate，TDM)(Ribi Immunochem. Research,Inc.,Hamilton,MT)產生抗體。可使用此項技術中熟知之方法(諸如重組法，其中一些方法將在本文中進一步描述)製備包含VEGF或其片段之多肽。針對抗VEGF抗體檢定來自免疫動物之血清，且視情況執行免疫加強。自產生抗VEGF抗體之動物分離淋巴細胞。或者，可活體外免疫淋巴細胞。
隨後使用適合之融合劑(諸如聚乙二醇)將淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合以形成融合瘤細胞。例如參見Goding,Monoclonal Antibodies:Principles and Practice，第59-103頁(Academic Press,1986)。可使用有效融合，支持所選產生抗體之細胞穩定高水準地產生抗體，且對諸如HAT培養基之培養基敏感的骨髓瘤細胞。例示性骨髓瘤細胞包括(但不限於)鼠骨髓瘤細胞株，諸如自購自Salk Institute Cell Distribution Center(San Diego,California USA)之MOPC-21及MPC-11小小鼠腫瘤及購自American Type Culture Collection(Rockville,Maryland USA)之SP-2或X63-Ag8-653細胞獲得之細胞株。亦已描述人類骨髓瘤及小鼠-人類雜骨髓瘤細胞株用於產生人類單株抗體(Kozbor,J. Immunol.,133:3001(1984)；Brodeur等人，Monoclona1 Antibody Production Techniques and Applications，第51-63頁(Marcel Dekker,Inc.,New York,1987))。
接種由此製備之融合瘤細胞，且使其在適合之培養基(例如含有一或多種抑制未融合親本骨髓瘤細胞之生長或存活的物質的培養基)中生長。舉例而言，若親本骨髓瘤細胞缺乏酶次黃嘌呤-鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶(HGPRT或HPRT)，則用於融合瘤之培養基中通常將包括次黃嘌呤、胺基喋呤及胸苷(HAT培養基)，該等物質阻止缺乏HGPRT之細胞生長。較佳使用無血清融合瘤細胞培養法以減少動物衍生血清(諸如胎牛血清)之使用，如(例如)Even等人，Trends in Biotechnology,24(3),105-108(2006)中所述。
Franek,Trends in Monoclonal Antibody Research,111-122(2005)中描述作為改良融合瘤細胞培養生產率之工具的寡肽。特定言之，標準培養基富含某些胺基酸(丙胺酸、絲胺酸、天冬醯胺、脯胺酸)或富含蛋白水解產物部分，且可藉由由三至六個胺基酸殘基構成之合成寡肽顯著抑制細胞凋亡。該等肽以毫莫耳或更高濃度存在。
可針對與VEGF結合之單株抗體的產生來檢定融合瘤細胞生長所在之培養基。融合瘤細胞所產生單株抗體之結合特異性可藉由免疫沈澱或藉由活體外結合檢定(諸如放射免疫檢定(RIA)或酶聯免疫吸附檢定(ELISA))確定。單株抗體之結合親和力可(例如)藉由Scatchard分析確定。例如參見Munson等人，Anal. Biochem.,107:220(1980)。
鑑別產生具有所需特異性、親和力及/或活性之抗體之融合瘤細胞後，可將純系藉由限制稀釋程序次選殖且藉由標準方法使其生長。例如參見前述Goding。用於此目的之合適培養基包括(例如)D-MEM或RPMI-1640培養基。此外，融合瘤細胞可於活體內生長為動物中之腹水腫瘤。次純系所分泌之單株抗體適宜自培養基、腹水液或血清藉由習知免疫球蛋白純化程序(諸如蛋白A瓊脂糖(protein A-Sepharose)、羥磷灰石層析法、凝膠電泳法、透析或親和層析法)分離。自融合瘤細胞分離蛋白質之一種程序係如US 2005/176122及美國專利第6,919,436號中所述。該方法包括在結合過程中使用極少量鹽(諸如易溶鹽)且較佳亦在溶離過程中使用少量有機溶劑。
某些集合庫篩選方法
本發明之抗體可藉由使用組合庫以篩選具有所需活性之抗體而產生。舉例而言，此項技術中已知多種方法可用於產生呈現噬菌體之集合庫，且就具有所需結合特徵之抗體篩選該等集合庫。該等方法大體描述於Hoogenboom等人，Methods in Molecular Biology 178:1-37(O'Brien等人編，Human Press,Totowa,NJ,2001)中。舉例而言，一種產生所需抗體之方法係採用如Lee等人，J. Mol. Biol.(2004),340(5)：1073-93中所述之噬菌體抗體庫。
原則上，藉由篩選含有呈現融合至噬菌體外殼蛋白之抗體可變區(Fv)之各種片段之噬菌體的噬菌體庫集合來選擇合成抗體純系。藉由針對所需抗原進行親和層析來淘選此等噬菌體集合庫。表現能夠與所需抗原結合之Fv片段的純系係吸附至該抗原且因此與集合庫中非結合性純系分離。隨後將結合性純系自抗原溶離，且可藉由其他抗原吸附/溶離循環進一步富集。本發明抗體中之任一者均可藉由設計適合之抗原篩選程序以選擇所需之噬菌體純系，繼而使用獲自所需噬菌體純系之Fv序列及描述於以下文獻中之合適恆定區(Fc)序列，構築全長抗體純系來獲得：Kabat等人，Sequences of Proteins of Immunological Interest，第5版，NIH Publication 91-3242,Bethesda MD(1991)，第1-3卷。
在某些實施例中，抗體之抗原結合域係由兩個具有約110個胺基酸之可變(V)區形成，分別來自輕鏈(VL)及重鏈(VH)，兩者均呈現三個高變環(HVR)或互補決定區(CDR)。可變域可以單鏈Fv(scFv)片段形式(其中VH與VL經由可撓性短肽共價鍵聯)或以Fab片段形式(其中VH與VL各與恆定域融合且以非共價鍵相互作用)，功能性地呈現於噬菌體上，如Winter等人，Ann. Rev. Immunol.,12:433-455(1994)中所述。如本文中所使用，編碼scFv之噬菌體純系及編碼Fab之噬菌體純系統稱為"Fv噬菌體純系"或"Fv純系"。
VH與VL基因譜系可藉由聚合酶鏈反應(PCR)獨立地選殖，且在噬菌體庫中隨機重組，隨後可供搜尋抗原結合純系，如Winter等人，Ann. Rev. Immunol.,12:433-455(1994)中所述。來自經免疫來源之庫提供對於免疫原之高親和力抗體而無需構築融合瘤。或者，可選殖天然譜系以不經任何免疫提供對於多種非自體抗原以及自體抗原的單一來源人類抗體，如Griffiths等人，EMBO J,12:725-734(1993)中所述。最後，亦可藉由自幹細胞選殖未重排之V-基因片段且使用含有隨機序列之PCR引子以編碼高度可變之CDR3區及完成活體外重排來合成得到天然庫，如Hoogenboom及Winter,J. Mol. Biol.,227:381-388(1992)中所述。
在某些實施例中，使用絲狀噬菌體藉由與少量外殼蛋白pIII融合來呈現抗體片段。該等抗體片段可呈現為單鏈Fv片段，其中VH域與VL域藉由可撓性多肽間隔基連接於同一多肽鏈上，例如，如Marks等人，J. Mol. Biol.,222:581-597(1991)中所述；或呈現為Fab片段，其中一鏈與pIII融合而另一鏈分泌於細菌宿主細胞周質內，在周質內藉由置換野生型外殼蛋白中之一部分組裝一呈現於噬菌體表面上的Fab-外殼蛋白結構，例如，如Hoogenboom等人，Nucl. Acids Res.,19:4133-4137(1991)中所述。
一般而言，編碼抗體基因片段之核酸可自收集自人類或動物之免疫細胞獲得。若需要偏重於抗VEGF純系之庫，則以VEGF免疫個體以產生抗體反應，且回收脾細胞及/或循環B細胞，其他周邊血淋巴細胞(PBL)用於庫之構築。在一較佳實施例中，藉由在攜帶功能性人類免疫球蛋白基因陣列(且缺乏功能性內源抗體產生系統)之轉殖基因小鼠中產生抗-VEGF抗體反應以使VEGF免疫生成產生針對VEGF之人類抗體的B細胞來獲得偏重於抗-VEGF純系之人類抗體基因片段庫。下文描述產生人類抗體之轉殖基因小鼠的產生。
可藉由使用適合之篩選程序分離表現VEGF特異性膜結合抗體之B細胞(例如藉由使用VEGF親和層析法分離細胞，或使細胞吸附於螢光染料標記之VEGF，繼而進行流式活化之細胞分選(FACS))而獲得對於抗VEGF反應性細胞群體之額外富集。
或者，使用來自未免疫供體之脾細胞及/或B細胞或其他PBL提供可能之抗體譜系的更好呈現，且亦使得可使用VEGF不具抗原性之任何動物(人類或非人類)物種來構築抗體庫。對於併入活體外抗體基因構築之庫而言，自個體收集幹細胞以提供編碼未重排之抗體基因片段之核酸。所關注之免疫細胞可自多種動物物種獲得，諸如人類、小鼠、大鼠、兔、狼(luprine)、犬、貓科、豬、牛、馬及禽類物種等。
自所關注之細胞中回收編碼抗體可變基因片段(包括VH及VL片段)之核酸並進行擴增。在重排之VH及VL基因庫的情況下，所需DNA可藉由自淋巴細胞中分離基因組DNA或mRNA，繼而以與重排VH及VL基因之5'端及3'端匹配之引子、藉由聚合酶鏈反應(PCR)獲得，如Orlandi等人，Proc. Natl. Acad. Sci.(USA),86:3833-3837(1989)中所述，由此製得用於表現之多樣V基因譜系。V基因可以編碼成熟V-域之外顯子之5'端處的後向引子及建於J-片段內部的前向引子、自cDNA及基因組DNA擴增，如Orlandi等人(1989)及Ward等人，Nature,341:544-546(1989)中所述。然而，為自cDNA擴增，亦可使後向引子建於前導外顯子中，如Jones等人，Biotechnol.,9:88-89(1991)中所述，而前向引子可建於恆定區內，如Sastry等人，Proc. Natl. Acad. Sci.(USA),86:5728-5732(1989)。為使互補性最大化，可將簡併性併入該等引子中，如Orlandi等人(1989)或Sastry等人(1989)中所述。在某些實施例中，藉由使用靶向各V-基因家族的PCR引子最大化庫多樣性，以擴增存在於免疫細胞核酸樣品中之所有可利用的VH與VL排列，例如，如Marks等人，J. Mol. Biol.,222:581-597(1991)之方法中所述，或如Orum等人，Nucleic Acids Res.,21:4491-4498(1993)中所述。為將經擴增之DNA選殖於表現載體中，可將稀少之限制性位點引入PCR引子內作為一端之標記，如Orlandi等人(1989)中所述；或以經標記之引子進一步進行PCR擴增，如Clackaon等人，Nature,352:624-628(1991)中所述。
經合成重排之V基因譜系可於活體外自V基因片段獲得。人類VH-基因片段中的大部分已經選殖且測序(報導於Tomlinson等人，J. Mol. Biol., 227:776-798(1992)中)，且已定位(報導於Matsuda等人，Nature Genet.,3:88-94(1993)中)；可使用該等選殖片段(包括H1及H2環之所有主要構形)以及編碼具有多樣序列及長度之H3環的PCR引子產生多樣VH基因譜系，如Hoogenboom及Winter,J. Mol. Biol.,227:381-388(1992)中所述。亦可以集中於具有單一長度之長H3環中的所有序列多樣性製得VH譜系，如Barbas等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA,89:4457-4461(1992)中所述。人類Vκ及Vλ片段已經選殖且測序(報導於Williams及Winter,Eur. J. Immuno1.,23:1456-1461(1993)中)且可用於製作合成輕鏈譜系。基於一定範圍之VH與VL摺疊及L3及H3長度之合成V基因譜系將編碼具有相當大結構多樣性之抗體。擴增編碼V-基因之DNA之後，生殖系V-基因片段可根據Hoogenboom及Winter,J. Mol. Biol.,227:381-388(1992)中之方法活體外重排。
可藉由以數種方式將VH與VL基因譜系組合在一起來構築抗體片段譜系。各譜系可產生於不同載體中，且載體於活體外重組，如Hogrefe等人，Gene,128:119-126(1993)中所述；或活體內藉由組合感染重組，例如，Waterhouse等人，Nucl. Acids Res.,21:2265-2266(1993)中所述之loxP系統。活體內重組方法利用Fab片段之雙鏈性質來克服大腸桿菌轉型效率所施加之對於庫尺寸之限制。獨立選殖天然VH及VL譜系，一者選殖於噬菌粒中而另一者選殖於噬菌體載體中。隨後藉由噬菌體感染含有噬菌粒之細菌來組合兩個庫，以使各細胞含有不同組合且使庫尺寸僅受所存在細胞數量(約1012 個純系)限制。兩載體均含有活體內重組信號，以使VH與VL基因重組於單個複製子上且共封裝於噬菌體病毒粒子(virion)中。此等大型庫提供大量具有良好親和力(Kd -1 為約10-8 M)之多樣抗體。
或者，該等譜系可依次選殖於同一載體中，例如，如Barbas等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA,88:7978-7982(1991)中所述；或藉由PCR組裝在一起且隨後選殖，例如，如Clackson等人，Nature,352:624-628(1991)中所述。亦可使用PCR組裝將VH及VL DNA與編碼可撓性肽間隔基之DNA接合在一起以形成單鏈Fv(scFv)譜系。在另一技術中，使用"細胞內PCR組裝(in cell PCR asaembly)"以藉由PCR將VH與VL基因組合於淋巴細胞內且隨後選殖已連接基因之譜系，如Embleton等人，Nucl. Acids Res. 20:3831-37(1992)中所述。
天然庫所產生之抗體(天然的或合成的)可具有中度親和力(Kd -1 為約106 至107 M-1 )，但親和力成熟亦可藉由構築第二庫及從中再選擇來在活體外模擬，如前述Winter等人(1994)中所述。舉例而言，可藉由使用Hawkins等人，J.Mol. Biol.,226:889-896(1992)之方法中或Gram等人，Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A,89:3576-3580(1992)之方法中的易錯(error-prone)聚合酶(報導於Leung等人，Technique，1:11-15(1989)中)在活體外隨機引入突變。此外，可藉由(例如)以攜帶跨越所關注CDR之隨機序列的引子使用PCR在所選個別Fv純系中隨機突變一或多個CDR且篩選較高親和力純系來執行親和力成熟。WO 9607754(1996年3月14日公開)描述一種誘導免疫球蛋白輕鏈之一互補決定區發生突變以產生輕鏈基因庫的方法。另一有效方法係將藉由噬菌體呈現所選擇之VH域或VL域與獲自未免疫供體之天然存在V域變異體譜系重組且以數輪之鏈改組針對較高親和力進行篩選，如Marks等人，Biotechnol.,10:779-783(1992)中所述。此技術能夠產生親和力為約10-9 M或10-9 M以下之抗體及抗體片段。
篩選該等庫可藉由此項技術中已知之多種技術實現。舉例而言，可使用VEGF塗佈吸附板之孔，表現於附著至吸附板上之宿主細胞上或用於細胞分選，或與生物素共軛以供抗生蛋白鏈菌素塗佈之珠粒捕獲，或用於任何其他淘選噬菌體呈現庫之方法中。
在適合於使至少一部分噬菌體粒子與吸附劑結合之條件下，使噬菌體庫樣品與經固定之VEGF接觸。一般而言，選擇包括pH值、離子強度、溫度及其類似條件之條件以模擬生理條件。將結合至固相之噬菌體洗滌且隨後藉由酸溶離，例如，如Barbas等人，Proc. Natl. Acad. Sci USA,88:7978-7982(1991)中所述；或藉由鹼溶離，例如，如Marks等人，J. Mol. Biol.,222:581-597(1991)中所述；或藉由VEGF抗原競爭，例如，以與Clackson等人，Nature,352:624-628(1991)中之抗原競爭方法類似之程序。可在單輪選擇中富集噬菌體20-1,000倍。此外，可使富集之噬菌體生長於細菌培養物中且進行另外輪之選擇。
選擇效率視多個因素而定，包括洗滌過程中之解離動力學及單個噬菌體上之多個抗體片段能否同時與抗原接合。具有快速解離動力學(及弱結合親和力)之抗體可藉由使用短時間洗滌、多價噬菌體呈現及抗原於固相中之高塗佈密度而保留。高密度不僅經由多價相互作用使噬菌體穩定，且亦有利於使已解離之噬菌體再結合。具有緩慢解離動力學(及良好結合親和力)之抗體之選擇可藉由使用長時間洗滌及單價噬菌體呈現(如Bass等人，Proteins,8:309-314(1990)中及WO 92/09690中所述)及抗原之低塗佈密度(如Marks等人，Biotechnol.,10:779-783(1992)中所述)而促進。
有可能在對VEGF具有不同親和力、甚至具有略微不同之親和力的噬菌體抗體之間進行選擇。然而，所選抗體之隨機突變(例如，如一些親和成熟技術中所執行)可能產生許多突變體，其中大部分與抗原結合且少數具有較高親和力。使用限制性VEGF可能會競爭淘汰極少之高親和力噬菌體。為保留所有具有較高親和力之突變體，可將噬菌體與過量生物素標記VEGF一起培育，但生物素標記VEGF具有低於對於VEGF之標靶莫耳親和力常數之莫耳濃度。隨後可以抗生蛋白鏈菌素塗佈之順磁珠粒捕獲高親和力結合噬菌體。該"平衡捕獲"使得可根據抗體之結合親和力選擇抗體，其靈敏度使得可自大大過量之具有較低親和力之噬菌體分離僅兩倍高親和力的突變純系。亦可操控洗滌與固相結合之噬菌體中所用的條件以基於解離動力學進行區分。
可基於活性選擇抗VEGF純系。在某些實施例中，本發明提供與天然表現VEGF之活細胞結合之抗VEGF抗體。在一實施例中，本發明提供阻斷VEGF配體與VEGF之間結合但不阻斷VEGF配體與第二蛋白之間結合的抗VEGF抗體。對應於該等抗-VEGF抗體的Fv純系可藉由如下步驟選擇：(1)如上所述自噬菌體庫中分離抗-VEGF純系，及視情況藉由使分離之噬菌體純系群於適合之細菌宿主中成長來擴增該群；(2)選擇分別需要阻斷活性及不阻斷活性之VEGF及第二蛋白；(3)將抗-VEGF噬菌體純系吸附至經固定VEGF；(4)使用過量的第二蛋白溶離任何可辨識與第二蛋白之結合決定子重疊或共有之VEGF結合決定子的非所要純系；及(5)溶離步驟(4)之後仍吸附之純系。視情況，具有所需阻斷/不阻斷特性之純系可藉由將本文中所述之選擇程序重複一或多次而進一步富集。
可易於分離編碼本發明之源自融合瘤之單株抗體或噬菌體呈現Fv純系之DNA，且使用習知程序(例如藉由使用經設計以由融合瘤或噬菌體DNA模板特異性擴增所關注之重鏈及輕鏈編碼區之寡核苷酸引子)進行測序。一旦分離，則可將DNA置於表現載體中，隨後將其轉染於不另外產生免疫球蛋白蛋白質之宿主細胞(諸如大腸桿菌細胞、猿猴COS細胞、中國倉鼠卵巢(CHO)細胞或骨髓瘤細胞)中以在重組宿主細胞中獲得所需單株抗體之合成。關於在細菌中重組表現編碼抗體之DNA的評論文章包括Skerra等人，Curr. Opinion in Immunol.,5:256(1993)及Pluckthun,Immunol. Revs,130:151(1992)。
可將編碼本發明Fv純系之DNA與編碼重鏈及/或輕鏈恆定區之已知DNA序列(例如適當之DNA序列可由前述Kabat等人獲得)組合以形成編碼全長或部分長度重鏈及/或輕鏈之純系。應瞭解為達成此目的可使用任何同型之恆定區，包括IgG、IgM、IgA、IgD及IgE恆定區，且此等恆定區可由任何人類或動物物種獲得。衍生自一動物(諸如人類)物種之可變域DNA且隨後與其他動物種之恆定區DNA融合以形成"雜交"全長重鏈及/或輕鏈的編碼序列的Fv純系包括於如本文中所使用之"嵌合"及"雜交"抗體定義中。在某些實施例中，衍生自人類可變DNA的Fv純系係與人類恆定區DNA融合以形成全長或部分長度人類重鏈及/或輕鏈的編碼序列。
編碼衍生自本發明之融合瘤的抗VEGF抗體之DNA亦可經修飾，例如藉由人類重鏈恆定域及輕鏈恆定域編碼序列取代衍生自雜交瘤純系的同源鼠序列(例如，如Morrison等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA,81:6851-6855(1984)中之方法)。可藉由使非免疫球蛋白多肽之所有或部分編碼序列共價接合至免疫球蛋白編碼序列來進一步修飾編碼融合瘤或Fv純系衍生之抗體或片段的DNA。以此方式，製得具有本發明之Fv純系或融合瘤純系衍生抗體之結合特異性的"嵌合"或"雜交"抗體。
載體、宿主細胞及重組方法
亦可使用重組方法產生抗體。為重組產生抗VEGF抗體，將編碼該抗體之核酸分離且插入可複製載體中以進一步選殖(擴增DNA)或表現。可易於分離編碼抗體之DNA且使用習知程序(例如藉由使用能夠與編碼抗體重鏈及輕鏈之基因特異性結合的寡核苷酸探針)進行測序。有許多載體可用。載體組份通常包括但不限於以下之一或多者：信號序列、複製起點、一或多個標記基因、增強子元件、啟動子及轉錄終止序列。
信號序列組份
本發明之抗體不僅可直接重組產生，且亦可作為與異源多肽之融合多肽產生，該異源多肽較佳為在成熟蛋白或多肽之N-末端處具有特異裂解位點之信號序列或其他多肽。所選之異源信號序列較佳為可由宿主細胞辨識及加工(亦即由信號肽酶裂解)之信號序列。對於不辨識及加工天然抗體信號序列之原核宿主細胞而言，該信號序列經(例如)選自鹼性磷酸酶、青黴素酶、1pp或熱穩定腸毒素II前導序列之群的原核信號序列取代。對於酵母分泌而言，天然信號序列可經(例如)酵母轉化酶前導序列、α因子前導序列(包括酵母菌(Saccharomyces)及克魯維拉菌(Kluyveromyces)α因子前導序列)或酸性磷酸酶前導序列、人白色念珠菌(C. albicans)葡糖澱粉酶前導序列或WO 90/13646中所述之信號取代。在哺乳動物細胞表現中，可使用哺乳動物信號序列以及病毒分泌前導序列(例如單純疱疹gD信號)。
複製起點
表現載體與選殖載體均含有一能夠使載體在一或多個所選宿主細胞中複製之核酸序列。在選殖載體中，此序列通常為能使載體獨立於宿主染色體DNA而複製之序列，且包括複製起點或自主複製序列。對於多種細菌、酵母及病毒熟知該等序列。來自質體pBR322之複製起點適合於大多數革蘭氏陰性細菌，2μ質體起點適合於酵母，而各種病毒起點(SV40、多瘤病毒、腺病毒、VSV或BPV)適用於哺乳動物細胞中之載體選殖。一般而言，哺乳動物表現載體不需要複製起點組份(可能通常僅使用SV40起點，因為其含有早期啟動子)。
選擇基因組份
表現及選殖載體可含有選擇基因，亦稱為可選標記。典型的選擇基因編碼(a)賦予對抗生素或其他毒素(例如安比西林(ampicillin)、新黴素(neomycin)、甲胺喋呤(methotrexate)或四環素(tetracycline))之抗性，(b)補充營養缺陷，或(c)提供不可自複合培養基中獲得之關鍵養分(例如對於芽胞桿菌(Bacilli)而言編碼D-丙胺酸消旋酶之基因)的蛋白質。
選擇流程之一實例利用藥物使宿主細胞之生長停滯。以異源基因成功轉型之彼等細胞產生賦予抗藥性之蛋白質且因此在選擇方案中倖存下來。此顯性選擇之實例使用藥物新黴素、黴酚酸及潮黴素(hygromycin)。
哺乳動物細胞適合之可選標記的另一實例為使得能夠鑑別有能力吸收編碼抗體之核酸的細胞的標記，諸如DHFR、穀胺醯胺合成酶(GS)、胸苷激酶、金屬硫蛋白-I及II(較佳為靈長類動物金屬硫蛋白基因)、腺苷去胺酶、鳥胺酸去羧酶等。
舉例而言，以DHFR基因轉型之細胞係藉由將該等轉型體在含有甲胺喋呤(Mtx)(DHFR之競爭性拮抗劑)之培養基中培養而鑑別。在該等條件下，將DHFR基因與任何其他共轉型核酸一起擴增。可使用缺乏內源DHFR活性之中國倉鼠卵巢(CHO)細胞株(例如ATCC CRL-9096)。
或者，以GS基因轉型之細胞係藉由將該等轉型體在含有L-甲硫胺酸磺基肟(Msx)(GS之抑制劑)之培養基中培養而鑑別。在該等條件下，將GS基因與任何其他共轉型核酸一起擴增。GS選擇/擴增系統可與上述DHFR選擇/擴增系統組合使用。
或者，可藉由在含有針對可選標記之選擇劑(諸如胺基糖苷抗生素，例如卡那黴素(kanamycin)、新黴素或G418)的培養基中進行細胞生長來選擇以編碼所關注之抗體的DNA序列、野生型DHFR基因及另一可選標記(諸如胺基糖苷3'-磷酸轉移酶(APH))轉型或共轉型之宿主細胞(尤其是含有內源DHFR之野生型宿主)。參見美國專利第4,965,199號。
適用於酵母之選擇基因為存在於酵母質體YRp7中的trp1基因(Stinchcomb等人，Nature,282:39(1979))。trp1基因提供缺乏在色胺酸中生長能力之酵母突變株(例如ATCC第44076號或PEP4-1)的選擇標記。Jones,Genetics,85:12(1977)。如此，酵母宿主細胞基因組內存在trp1損傷可藉由在無色胺酸存在下生長來提供偵測轉型的有效環境。類似地，缺乏Leu2之酵母菌株(ATCC 20,622或38,626)可由攜帶Leu2基因之已知質體補充。
此外，衍生自1.6μm環形質體pKD1之載體可用於克魯維拉菌酵母轉型。或者，已報導用於乳酸克魯維拉菌(K. lactis)之大規模生產重組小牛凝乳酶之表現系統。Van den Berg,Bio/Technology,8:135(1990)。亦已揭示藉由克魯維拉菌工業菌株分泌成熟重組人類血清白蛋白之穩定多複本表現載體。Fleer等人，Bio/Technology,9:968-975(1991)。
啟動子組份
表現及選殖載體通常含有由宿主生物體辨識且與編碼抗體之核酸操作性連接之啟動子。適用於原核宿主之啟動子包括phoA啟動子、β-內醯胺酶及乳糖啟動子系統、鹼性磷酸酶啟動子、色胺酸(trp)啟動子系統及雜交啟動子，諸如tac啟動子。然而，其他已知之細菌啟動子亦適合。用於細菌系統之啟動子亦應含有與編碼抗體之DNA操作性連接之Shine-Dalgarno(S.D.)序列。
已知用於真核生物之啟動子序列。幾乎所有真核基因均具有位於轉錄起始位點上游約25至30個鹼基處之富AT區。發現於許多基因之轉錄開始處上游70至80個鹼基處的另一序列為CNCAAT區，其中N可為任何核苷酸。大多數真核基因的3'端處為AATAAA序列，該序列可能為向編碼序列之3'端添加polyA尾的信號。所有此等序列均適於插入真核表現載體中。
適用於酵母宿主之啟動子序列之實例包括3-磷酸甘油酸激酶或諸如以下之其他糖解酶的啟動子：烯醇酶、甘油醛-3-磷酸去氫酶、己糖激酶、丙酮酸去羧酶、磷酸果糖激酶、葡萄糖-6-磷酸異構酶、3-磷酸甘油酸變位酶、丙酮酸激酶、磷酸丙糖異構酶、磷酸葡萄糖異構酶及葡糖激酶。
作為具有轉錄受生長條件控制之額外優勢之誘導型啟動子的其他酵母啟動子係以下各物之啟動子區：醇去氫酶2、異細胞色素C、酸性磷酸酶、與氮代謝相關之降解酶、金屬硫蛋白、甘油醛-3-磷酸去氫酶及負責麥芽糖及半乳糖利用之酶。適用於酵母表現之載體及啟動子進一步描述於EP 73,657中。亦有利地與酵母啟動子一起使用酵母增強子。
在哺乳動物宿主細胞中自載體轉錄抗體例如可藉由獲自以下之啟動子控制：病毒(諸如多瘤病毒、禽痘病毒、腺病毒(諸如腺病毒2)、牛乳頭狀瘤病毒、禽類肉瘤病毒、巨細胞病毒(cytomegalovirus)、反轉錄病毒、B型肝炎病毒及猿猴病毒40(SV40))基因組、異源哺乳動物啟動子(例如，肌動蛋白啟動子或免疫球蛋白啟動子)、熱休克啟動子，只要該等啟動子與宿主細胞系統相容即可。
SV40病毒之早期及晚期啟動子可便利地以亦含有SV40病毒複製起點之SV40限制性片段形式獲得。人類巨細胞病毒之即刻早期啟動子係便利地以HindIII E限制性片段形式獲得。美國專利第4,419,446號中揭示一種使用牛乳頭瘤病毒作為載體在哺乳動物宿主中表現DNA之系統。美國專利第4,601,978號中描述該系統之改良。亦參見Reyes等人，Nature 297:598-601(1982)，關於在單純疱疹病毒之胸苷激酶啟動子控制下在小鼠細胞中表現人類β-干擾素cDNA。或者，可使用勞斯肉瘤病毒(Rous Sarcoma Virus)長末端重複序列作為啟動子。
增強子元件組份
由較高級真核生物轉錄編碼本發明抗體之DNA通常藉由將增強子序列插入載體中增強。現已知很多種源自哺乳動物基因(球蛋白、彈性蛋白酶、白蛋白、α-胎蛋白及胰島素)之增強子序列。然而，通常使用來自真核細胞病毒之增強子。實例包括複製起點(bp 100-270)後側(late side)之SV40增強子、巨細胞病毒早期啟動子增強子、複製起點後側之多瘤病毒增強子及腺病毒增強子。亦參見Yaniv,Nature 297:17-18(1982)，關於活化真核生物啟動子之增強元件。增強子可拼接於載體中對於抗體編碼序列之位置5'或3'處，但較佳位於自啟動子之位點5'處。
轉錄終止組份
用於真核宿主細胞(酵母、真菌、昆蟲、植物、動物、人類或來自其他多細胞生物體之有核細胞)之表現載體亦含有終止轉錄及穩定mRNA所必需的序列。此等序列通常可自真核或病毒DNA或cDNA之5'及有時3'端非轉譯區獲得。此等區含有轉錄為編碼抗體之mRNA之非轉譯部分中之聚腺苷酸化片段的核苷酸片段。一種適用之轉錄終止組份為牛生長激素聚腺苷酸化區。參見WO 94/11026及其中所揭示之表現載體。
宿主細胞之選擇及轉型
在本文載體中進行DNA選殖或表現之合適宿主細胞為上述原核生物、酵母或較高級真核細胞。用於此目的之合適原核生物包括真細菌，諸如革蘭氏陰性或革蘭氏陽性生物體，例如腸內桿菌科(Enterobacteriaceae)，諸如埃希氏菌(Escherichia)，例如大腸桿菌，腸桿菌(Enterobacter)，歐文菌(Erwinia)，克雷伯氏菌(Klebsiella)，變形桿菌(Proteus)，沙門氏菌(Salmonella)，例如鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella typhimurium)，沙雷氏菌(Serratia)，例如黏質沙雷氏菌(Serratia marcescans)及志賀氏菌(Shigella)，以及芽胞桿菌，諸如枯草芽胞桿菌(B. subtilis)及地衣芽孢桿菌(B. licheniformis)(例如，1989年4月12日公開之DD266,710中所揭示之地衣芽孢桿菌41P)，假單胞菌，諸如綠膿桿菌(P. aeruginosa)及鏈黴菌(Streptomyces)。儘管諸如大腸桿菌B、大腸桿菌X1776(ATCC 31,537)及大腸桿菌W3110(ATCC 27,325)之其他菌株為適合的，但一較佳大腸桿菌選殖宿主為大腸桿菌294(ATCC 31,446)。該等實例為說明性而非限制性。
可於細菌中產生全長抗體、抗體融合蛋白及抗體片段，尤其當不需要糖基化及Fc效應功能時，諸如當治療抗體共軛至自身顯示腫瘤細胞破壞有效性之細胞毒性劑(例如毒素)時。全長抗體在循環中具有較長半衰期。在大腸桿菌中產生係較快且更成本有效。對於在細菌中表現抗體片段及多肽，例如參見U.S. 5,648,237(Carter等人)、U.S. 5,789,199(Joly等人)、U.S. 5,840,523(Simmons等人)，其描述轉譯起始區(TIR)及使表現及分泌最佳化之信號序列。亦參見Charlton,Methods in Molecular Biology，第248卷(B.K.C. Lo編，Humana Press,Totowa,NJ,2003)，第245-254頁，其描述在大腸桿菌中表現抗體片段。表現之後，將抗體於可溶性部分中自大腸桿菌細胞糊狀物(cell paste)分離且可視同型而定(例如)經由蛋白A或G管柱純化。可類似於純化(例如)表現於CHO細胞中之抗體之方法進行最終純化。
除了原核生物之外，諸如絲狀真菌或酵母之真核微生物亦為適合於編碼抗體之載體的選殖或表現宿主。釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)或普通麵包酵母為最常用的較低級真核宿主微生物。然而，多種其他的屬、種及菌株通常亦可用且適用於本文，諸如粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)；克魯維拉菌宿主，諸如乳酸克魯維拉菌、脆壁克魯維拉菌(K. fragilis)(ATCC 12,424)、保加利亞克魯維拉菌(K. bulgaricus)(ATCC 16,045)、威克克魯維拉菌(K. wickeramii)(ATCC 24,178)、瓦提克魯維拉菌(K. waltii)(ATCC 56,500)、果蠅克魯維拉菌(K. drosophilarum)(ATCC 36,906)、耐熱克魯維拉菌(K. thermotolerans)及馬克斯克魯維拉菌(K. marxianus)；耶氏酵母(yarrowia)(EP 402,226)；甲醇酵母(Pichia pastoris)(EP 183,070)；念珠菌(Candida)；里氏木黴(Trichoderma reesia)(EP 244,234)；粗糙脈孢菌(Neurospora crassa)；許旺酵母(Schwanniomyces)，諸如西方許旺酵母(Schwanniomyces occidentalis)；及絲狀真菌，諸如脈孢菌(Neurospora)、青黴菌(Penicillium)、彎頸黴菌(Tolypocladium)及曲黴菌(Aspergillus)宿主，諸如溝巢麯黴(A. nidulans)及黑麯黴(A. niger)。對於討論酵母及絲狀真菌產生治療蛋白之用途的評述，例如參見Gerngross,Nat. Biotech. 22:1409-1414(2004)。
可選擇糖基化路徑已經"人化"之某些真菌及酵母菌株從而產生具有部分或全人類糖基化模式之抗體。例如參見Li等人，Nat. Biotech. 24:210-215(2006)(描述甲醇酵母中糖基化路徑之人化)；及前述Gerngross等人。
表現糖基化抗體之合適宿主細胞亦衍生自多細胞生物體(無脊椎動物及脊椎動物)。無脊椎動物細胞之實例包括植物及昆蟲細胞。已鑑別出多種桿狀病毒株及變異體及來自諸如草地黏蟲(Spodoptera frugiperda)(毛蟲)、埃及伊蚊(Aedes aegypti)(蚊子)、白紋伊蚊(Aedes albopictus)(蚊子)、黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)(果蠅)及家蠶(Bombyx mori)之宿主的相應允許性(permissive)昆蟲宿主細胞。多種用於轉染之病毒株為公開可用，例如苜蓿銀紋夜蛾核型多角體病毒(Autographa californica NPV)之L-1變異體及家蠶NPV之Bm-5菌株，且該等病毒可用作根據本發明之病毒，尤其用於草地黏蟲細胞轉染。
棉花、玉米、馬鈴薯、大豆、矮牽牛、番茄、浮萍(duckweed,Lemnaceae)、紫花苜蓿(alfalfa)(截形苜蓿(M. truncatula))及煙草之植物細胞培養物亦可用作宿主。例如參見美國專利第5,959,177號、第6,040,498號、第6,420,548號、第7,125,978號及第6,417,429號(描述在轉殖基因植物中產生抗體之PLANTIBODIESTM 技術)。
可使用脊椎動物細胞作為宿主，且在培養物(組織培養物)中使脊椎動物細胞繁殖已成為常規程序。適用的哺乳動物宿主細胞株之實例為由SV40轉型之猴腎臟CV1株(COS-7,ATCC CRL 1651)；人類胚腎株(經次選殖以於懸浮培養物中生長之293或293細胞，Graham等人，J. Gen Virol. 36:59(1977))；幼倉鼠腎臟細胞(BHK,ATCC CCL 10)；小鼠足細胞(TM4,Mather,Biol. Reprod. 23:243-251(1980))；猴腎臟細胞(CV1 ATCC CCL 70)；非洲綠猴腎臟細胞(VERO-76,ATCC CRL-1587)；人類宮頸癌細胞(HELA,ATCC CCL 2)；犬腎臟細胞(MDCK,ATCC CCL 34)；布法羅大鼠肝細胞(buffalo rat liver cell，BRL 3A,ATCC CRL 1442)；人類肺細胞(W138,ATCC CCL 75)；人類肝細胞(Hep G2,HB 8065)；小鼠乳房腫瘤(MMT 060562,ATCC CCL51)；TRI細胞(Mather等人，Annals N.Y. Acad. Sci. 383:44-68(1982))；MRC 5細胞；FS4細胞；及人類肝腫瘤株(Hep G2)。其他適用之哺乳動物宿主細胞株包括中國倉鼠卵巢(CHO)細胞,包括DHFR-CHO細胞(Urlaub等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4216(1980))；及骨髓瘤細胞株,諸如NS0及Sp2/0。對於適合於抗體產生之某些哺乳動物宿主細胞株之評述,例如參見Yazaki及Wu,Methods in Molecular Biology，第248卷(B.K.C. Lo編，Humana Press,Totowa,NJ,2003)，第255-268頁。
將宿主細胞以上述用於產生抗體之表現或選殖載體轉型，且培養於視情況經改良以誘導啟動子、選擇轉型體或擴增編碼所需序列之基因的習知營養培養基中。
宿主細胞培養
可將用於產生本發明之抗體的宿主細胞在多種培養基中培養。市售培養基,諸如哈姆氏F10(Ham's F10)(Sigma)、最低必需培養基(MEM)(Sigma)、RPMI-1640(Sigma)及杜爾貝科氏改良伊格爾氏培養基(Dulbecco's Modified Eagle's Medium,DMEM)(Sigma)適用於培養宿主細胞。此外，Ham等人，Meth.Enz. 58:44(1979)；Barnes等人,Anal.Biochem.102:255(1980)；美國專利第4,767,704號；第4,657,866號；第4,927,762號；第4,560,655號；或第5,122,469號；WO 90/03430；WO 87/00195；或美國專利參考案第30,985號中所述之任何培養基亦可用作宿主細胞之培養基。任何此等培養基均可視需要補充激素及/或其他生長因子(諸如胰島素、轉鐵蛋白或表皮生長因子)、鹽(諸如氯化鈉、鈣、鎂及磷酸鹽)、緩衝液(諸如HEPES)、核苷酸(諸如腺苷及胸苷)、抗生素(諸如GENTAMYCINTM 藥物)、微量元素(定義為無機化合物，通常以微莫耳範圍內之最終濃度存在)及葡萄糖或等效能源。亦可包括熟習此項技術者已知之適當濃度的任何其他必要補充物。諸如溫度、pH值及其類似條件之培養條件為彼等先前用於經選擇以供表現之用的宿主細胞之條件且對於一般熟習此項技術者顯而易見。
抗體之純化
當使用重組技術時，抗體可於細胞內、周質空間中產生或直接分泌至培養基中。若抗體於細胞內產生，則作為第一步驟，將微粒碎片(宿主細胞或經溶解片段)(例如)藉由離心或超濾移除。Carter等人，Bio/Technology 10:163-167(1992)描述分離分泌至大腸桿菌周質空間之抗體的程序。簡言之，將細胞糊狀物在乙酸鈉(pH 3.5)、EDTA及苯基甲基磺醯基氟(PMSF)存在下經約30min解凍。細胞碎片可藉由離心移除。若抗體係分泌於培養基中，則通常首先使用市售蛋白濃縮過濾器(例如Amicon或Millipore Pellicon 超濾裝置)濃縮此等表現系統之上清液。可於上述步驟中之任一者中包括諸如PMSF之蛋白酶抑制劑以抑制蛋白水解且可包括抗生素以防止外來污染物生長。
由該等細胞所製備之抗體組合物可使用(例如)羥磷灰石層析法、疏水相互作用層析法、凝膠電泳法、透析及親和層析法來純化，其中親和層析法為通常較佳純化步驟中之一者。蛋白A作為親和配體之適合性視物種及存在於抗體中之任何免疫球蛋白Fc域的同型而定。蛋白A可用於純化基於人類γl、γ2或γ4重鏈的抗體(Lindmark等人，J. Immunol. Meth. 62:1-13(1983))。蛋白G推薦用於所有小鼠同型及人類γ3(Guss等人，EMBO J. 5:15671575(1986))。親和配體所附著之基質最常為瓊脂糖，但亦可使用其他基質。與使用瓊脂糖可達成之流速及處理時間相比，諸如可控孔度玻璃或聚(苯乙烯二乙烯基)苯之機械穩定基質可達成更快之流速及更短之處理時間。若抗體包含CH 3域，則Bakerbond ABXTM 樹脂(J. T. Baker,Phillipsburg,NJ)適用於純化。視待回收之抗體而定，亦可用其他的蛋白純化技術，諸如離子交換柱上分餾、乙醇沈澱、逆相HPLC、二氧化矽上層析、肝素SEPHAROSETM 上層析、陰離子或陽離子交換樹脂(諸如聚天冬胺酸管柱)上層析、層析聚焦、SDS-PAGE及硫酸銨沈澱。
任何初步純化步驟之後，可使用pH值為約2.5-4.5之間的溶離緩衝液對包含所關注之抗體及污染物之混合物進行低pH值疏水相互作用層析，較佳在低鹽濃度(例如約0-0.25M鹽)下進行。
一般而言，製備供研究、測試及臨床中使用之抗體的各種方法在此項技術中已充分確立，與上述方法一致，且/或為熟習此項技術者視為對於所關注之特定抗體適當。
醫藥調配物及劑量
抗體組合物應以與良好醫療實踐一致之方式調配、給藥及投與。在此情形中所考慮之因素包括所治療之特定病症、所治療之特定哺乳動物、個別患者之臨床病狀、病症之原因、藥劑傳遞之位點、投藥方法、投藥時程及醫師已知之其他因素。待投與抗體之"治療有效量"將取決於該等考慮因素且為預防、改善或治療疾病或病症所必需之最小量。抗體無需但視情況可與一或多種當前用於預防或治療所討論病症之藥劑一起調配。該等其他藥劑之有效量視存在於該調配物中之抗體量、病症或治療之類型及上述其他因素而定。其通常以如上文所用之相同劑量及投藥途徑使用或以迄今所使用之劑量之約1%至99%使用。一般而言，減輕或治療疾病或病症包括減輕一或多個與疾病或病症相關之症狀或醫學問題。在癌症的情況下，治療有效量之藥物可完成以下之一者或組合；減少癌細胞數目；減小腫瘤尺寸；抑制(亦即在某種程度上減少且/或停止)癌細胞浸潤周邊器官；抑制腫瘤轉移；在某種程度上抑制腫瘤生長；及/或在某種程度上緩解一或多個與癌症相關之症狀。在藥物可預防所存在之癌細胞生長及/或殺死所存在之癌細胞之程度下，該藥物可具有細胞抑制性(cytostatic)及/或細胞毒性(cytotoxic)。在一些實施例中，本發明之組合物可用於預防個體或哺乳動物中疾病或病症之發作或復發。
為預防或治療疾病，本發明之抗體(當單獨使用或與一或多種其他額外治療劑組合使用時)之適當劑量取決於待治療之疾病類型、抗體類型、疾病嚴重程度及病程、抗體投藥係為預防性或為治療性目的、先前療法、患者臨床史及對抗體之反應及主診醫師之判斷。抗體適於向患者一次性或經一系列治療投與。
在某些實施例中，視疾病之類型及嚴重性而定，無論(例如)經一或多次獨立投與或連續輸注，約1μg/kg至50mg/kg(例如，0.1-20mg/kg)之抗體為向患者投與之最初候選劑量。在另一實施例中，約1μg/kg至15mg/kg(例如0.1mg/kg-10mg/kg)之抗體為向患者投與之最初候選劑量。典型的日劑量可能介於約1μg/kg至100mg/kg或100mg/kg以上之範圍內，視上述因素而定。就經數日或更長時間重複投藥而言，視病狀而定，將治療持續至出現對疾病症狀之所需抑制為止。
抗體之一例示性劑量係介於約0.05mg/kg至約15mg/kg之範圍內。因此，可向患者投與約0.5mg/kg、2.0mg/kg、4.0mg/kg、7.5mg/kg、10mg/kg或15mg/kg(或其任何組合)之一或多個劑量。該等劑量可間歇地投與，例如，每日、每三天、每週或每二至三週投與(例如，以使得患者接受約二至約二十或例如約六個劑量的抗體)。在一實施例中，每三天投與約10mg/kg之劑量。可投與一最初較高負荷劑量，繼而投與一或多個較低劑量。在一實施例中，例示性給藥方案包含投與一約4mg/kg之初始負荷劑量之抗體，繼而投與一約2mg/kg之每週維持劑量之抗體。然而，其他給藥方案亦可適用。
在某些實施例中，本文所討論之給藥方案係與作為治療轉移性結腸直腸癌之第一線療法的化學治療方案組合使用。在一些態樣中，化學治療方案包括傳統的高劑量間歇式投藥。在一些其他態樣中，使用較少且更頻繁之劑量在無進度中斷的情況下投與化學治療劑("節律性化學治療(metronomic chemotherapy)")。
本發明療法之進展易於由習知技術及檢定監視。
本發明之抗體(及任何其他治療劑或佐劑)可藉由任何適合之方式(包括非經腸、皮下、腹膜內、肺內及鼻內)投與，且若需要局部治療，則為病灶內投藥。非經腸輸注包括肌肉內、靜脈內、動脈內、腹膜內或皮下投藥。此外，抗體可適當藉由脈搏輸注(pulse infusion)，尤其以抗體之遞減劑量投與。部分視投藥為短期或長期而定，可藉由任何適合之途徑(例如藉由注射，諸如靜脈內或皮下注射)給藥。
本文之醫藥調配物亦可含有多於一種對於所治療之特定適應症而言必需的活性化合物，較佳為彼等具有彼此並無不利影響之互補活性的活性化合物。該等分子合適地以有效達成預期目的之量組合存在。
藉由將具有所需純度之抗體與視情況的生理學上可接受之載劑、賦形劑或穩定劑混合(Remington:The Science and Practice of Pharmacy第20版(2000))來製備呈水溶液、凍乾或其他乾燥調配物形式之包含本發明抗體的醫藥調配物以供儲存。可接受之載劑、賦形劑或穩定劑在所用劑量及濃度下對受體無毒性，且包括：緩衝液，諸如磷酸鹽、檸檬酸鹽、組胺酸及其他有機酸；抗氧化劑，包括抗壞血酸及甲硫胺酸；防腐劑(諸如氯化十八烷基二甲基苯甲基銨；氯化六烴季銨(hexamethonium chloride)；氯化苯甲烴銨(benzalkonium chloride)；氯化苯甲索銨(benzethonium chloride)；苯酚、丁醇或苯甲醇；對羥苯甲酸烷基酯，諸如對羥苯甲酸甲酯或對羥苯甲酸丙酯；兒茶酚；間苯二酚；環己醇；3-戊醇；及間甲酚)；低分子量(小於約10個殘基)多肽；蛋白質，諸如血清白蛋白、明膠或免疫球蛋白；親水性聚合物，諸如聚乙烯基吡咯啶酮；胺基酸，諸如甘胺酸、麩胺醯胺、天冬醯胺、組胺酸、精胺酸或離胺酸；單醣、雙醣及其他碳水化合物，包括葡萄糖、甘露糖或糊精；螯合劑，諸如EDTA；糖，諸如蔗糖、甘露糖醇、海藻糖或山梨糖醇；成鹽抗衡離子，諸如鈉；金屬錯合物(例如鋅蛋白錯合物)；及/或非離子界面活性劑，諸如TWEENTM 、PLURONICTM 或聚乙二醇(PEG)。
亦可將活性成份包埋於微膠囊(例如藉由凝聚技術或藉由界面聚合所製備，例如分別為羥基甲基纖維素或明膠微膠囊及聚(甲基丙烯酸甲酯)微膠囊)中、膠狀藥物傳遞系統(例如脂質體、白蛋白微球體、微乳液、奈米粒子及奈米膠囊)中或巨乳液中。該等技術如Remington:The Science and Practice of Pharmacy第二十版(2000)中所揭示。
欲用於活體內投藥之調配物必須無菌。此易於藉由經由無菌過濾膜過濾完成。
可製備持續釋放製劑。持續釋放製劑之合適實例包括含有本發明免疫球蛋白之固體疏水性聚合物的半滲透性基質，該等基質呈成型物品(例如薄膜或微膠囊)形式。持續釋放基質之實例包括聚酯、水凝膠(例如，聚(2-羥基乙基-甲基丙烯酸酯)或聚(乙烯醇))、聚丙交酯(美國專利第3,773,919號)、L-麩胺酸與γ乙基-L-麩胺酸酯之共聚物、不可降解性乙烯-乙酸乙烯酯、可降解性乳酸-乙醇酸共聚物(諸如LUPRON DEPOTTM (由乳酸-乙醇酸共聚物與乙酸亮丙立德組成之可注射微球體))及聚-D-(-)-3-羥基丁酸。儘管諸如乙烯-乙酸乙烯酯及乳酸-乙醇酸之聚合物能釋放分子歷時超過100天，但某些水凝膠釋放蛋白質歷時較短時段。當囊封之免疫球蛋白在體內長久保持時，其可能會因在37℃下、曝露於水份而變性或凝集，從而導致生物學活性喪失及可能的免疫原性變化。可視所涉及之機制而定設計合理的穩定策略。舉例而言，若發現凝集機制為經由硫代-二硫鍵互換(thio-disulfide interchange)形成分子間S-S鍵，則可藉由修飾氫硫基(sulfhydryl)殘基、自酸性溶液凍乾、控制水份含量、使用適當添加劑及開發特定聚合物基質組合物來達成穩定。
方法
治療方法
本發明之抗體例如可用於活體外、離體(exvivo)及活體內治療方法中。
在一態樣中，本發明提供治療或預防腫瘤、癌症及/或細胞增生病症(例如與VEGF表現及/或活性增強相關之病症)之方法，其包含向需要該治療之個體投與有效量之抗VEGF抗體。
在一態樣中，本發明提供減少、抑制、阻斷或預防腫瘤或癌症生長的方法，該等方法包含向需要該治療之個體投與有效量之抗-VEGF抗體。
在一態樣中，本發明提供抑制血管生成之方法，其包含向需要該治療之個體投與有效量之抗VEGF抗體。
在一態樣中，本發明提供抑制血管滲透性之方法，其包含向需要該治療之個體投與有效量之抗VEGF抗體。
在一態樣中，本發明提供治療與血管生成相關之病理狀況之方法，其包含向需要該治療之個體投與有效量之抗VEGF抗體。在一些實施例中，與血管生成相關之病理狀況為腫瘤、癌症及/或細胞增生病症。
本發明之抗體可向人類投與而用於治療目的。在一實施例中，本發明之抗體係用於一種方法中以在患有與VEGF表現及/或活性增強相關之病症的個體中結合VEGF，該方法包含向個體投與該抗體以結合個體中之VEGF。在一實施例中，VEGF為人類VEGF，且個體為人類個體。或者，個體可為表現本發明之抗體所結合之VEGF的哺乳動物。此外，個體亦可為已引入VEGF(例如藉由投與VEGF或藉由表現編碼VEGF之轉殖基因)之哺乳動物。
在一態樣中，本發明之至少一些抗體可結合來自人類以外之物種的VEGF。因此，本發明之抗體可用於(例如)在含有抗原之細胞培養物中、人類個體中或具有本發明之抗體與之交叉反應之抗原的其他哺乳動物個體(例如黑猩猩、狒狒、絨猴、獼猴及恆河猴、豬或小鼠)中結合特異性抗原活性。在一實施例中，本發明之抗體可用於抑制抗原活性，其係藉由使該抗體與該抗原接觸以抑制抗原活性。抗原較佳為人類蛋白分子。
此外，本發明之抗體可向表現抗體與之交叉反應之VEGF的非人類哺乳動物(例如靈長類、豬、大鼠或小鼠)投與以用於獸醫目的或作為人類疾病之動物模型。就後者而言，此等動物模型可適用於評估本發明抗體之治療功效(例如測試投藥劑量及時程)。
本發明之抗體可用於治療、抑制與一或多種抗原分子之表現及/或活性相關之疾病、病症或病狀、延遲其進程、預防/延遲其復發、改善或預防該等疾病、病症或病狀。
本發明涵蓋預防及治療腫瘤轉移，及抗血管生成癌症療法，一種旨在抑制為提供養分維持腫瘤生長所需之腫瘤血管發育之新穎癌症治療策略。特定言之本發明包括抑制腫瘤在原發位點處之贅生性生長以及預防及/或治療腫瘤在繼發位點處之轉移，因而使得可藉由其他治療劑攻擊該等腫瘤。本文待治療(包括預防)癌症之實例包括(但不限於)癌瘤、淋巴瘤、胚細胞瘤、肉瘤及白血病或淋巴惡性病症。該等癌症之更特定實例包括鱗狀細胞癌(例如上皮鱗狀細胞癌)；肺癌，包括小細胞肺癌、非小細胞肺癌；肺腺癌及肺鱗癌；腹膜癌；肝細胞癌；胃癌，包括胃腸癌及胃腸基質癌；胰腺癌；膠質母細胞瘤；子宮頸癌；卵巢癌；肝癌；膀胱癌；尿路癌；肝腫瘤；乳癌；結腸癌；直腸癌；結腸直腸癌；子宮內膜癌或子宮癌；唾液腺癌；腎癌；前列腺癌；陰門癌；甲狀腺癌；肝癌；肛門癌；陰莖癌；黑色素瘤；表淺散播型黑色素瘤；惡性小痣黑色素瘤；肢端小痣黑色素瘤；結節型黑色素瘤；多發性骨髓瘤及B細胞淋巴瘤(包括低度/濾泡性非霍奇金氏淋巴瘤(NHL)；小淋巴細胞(SL)NHL；中度/濾泡性NHL；中度擴散性NHL；高度免疫母細胞NHL；高度淋巴母細胞NHL；高度小無核裂細胞NHL；塊狀病性NHL；套細胞淋巴瘤；AIDS相關淋巴瘤；及華氏巨球蛋白血症)；慢性淋巴細胞白血病(CLL)；急性淋巴母細胞白血病(ALL)；毛細胞白血病；慢性骨髓母細胞白血病；及移植後淋巴增生病症(PTLD)以及與母斑病相關之異常血管增生；水腫(諸如與腦腫瘤相關之水腫)；梅格斯氏症候群；腦以及頭部及頸部癌症；及相關轉移瘤。在某些實施例中，可由本發明之抗體治療之癌症包括乳癌；結腸直腸癌；直腸癌；非小細胞肺癌；非霍奇金氏淋巴瘤(NHL)；腎細胞癌；前列腺癌；肝癌；胰腺癌；軟組織肉瘤；卡波西氏肉瘤(Kaposi's sarcoma)；類癌；頭部及頸部癌症；卵巢癌；間皮瘤；及多發性骨髓瘤。在一些實施例中，癌症係選自由以下組成之群：小細胞肺癌、神經母細胞瘤、黑色素瘤、乳癌、胃癌、結腸直腸癌(CRC)及肝細胞癌。而在一些實施例中癌症係選自由以下組成之群：非小細胞肺癌、結腸直腸癌及乳癌，包括轉移形式之該等癌症。
在某些實施例中，向患者投與包含與一或多種細胞毒性劑共軛之抗體的免疫共軛物。在一些實施例中，免疫共軛物及/或其所結合之抗原被細胞內化，從而引起免疫共軛物殺滅其所結合之標靶細胞之治療功效增強。在一實施例中，細胞毒性劑靶向或干擾標靶細胞中之核酸。在一實施例中，細胞毒性劑靶向或干擾微管聚合。此等細胞毒性劑之實例包括本文所述之任何化學治療劑(諸如類美登素、奧瑞他汀、海兔毒素或刺胞黴素)、放射性同位素或核糖核酸酶或DNA核酸內切酶。
當抗體之結合標靶位於大腦中時，本發明之某些實施例提供穿越血腦障壁的抗體。存在數種此項技術中已知之用於輸送分子穿越血腦障壁之方法，包括(但不限於)物理方法、基於脂質之方法、基於幹細胞之方法及基於受體及通道之方法。
輸送抗體穿越血腦障壁之物理方法包括(但不限於)完全繞過血腦障壁或藉由在血腦障壁中產生開口。繞過方法包括(但不限於)直接注入腦中(例如參見Papanastassiou等人，Gene Therapy 9:398-406(2002))、間質輸注/對流增強傳遞(convection-enhanced delivery)(例如參見Bobo等人，Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:2076-2080(1994))及將傳遞裝置植入腦中(例如參見Gill等人，Nature Med. 9:589-595(2003)；及Gliadel WaferSTM ,Guildford Pharmaceutical)。在障壁中產生開口之方法包括(但不限於)超音波(例如參見美國專利公開案第2002/0038086號)；滲透壓(例如藉由投與高滲甘露糖醇(Neuwelt,E. A.,Implication of the Blood-Brain Barrier and its Manipulation，第1卷及第2卷，P1enum Press,N.Y. (1989)))；藉由(例如)緩激肽(bradykinin)或滲透劑A-7所達成之滲透作用(例如參見美國專利第5,112,596號、第5,268,164號、第5,506,206號及第5,686,416號)；及以含有編碼該抗體之基因的載體轉染跨越血腦障壁之神經元(例如參見美國專利公開案第2003/0083299號)。
輸送抗體穿越血腦障壁的基於脂質之方法包括(但不限於)：將抗體囊封於脂質體內，該等脂質體係與結合血腦障壁之血管內皮上之受體的抗體結合片段偶合(例如參見，美國專利申請公開案第20020025313)，及以低密度脂蛋白粒子(例如參見，美國專利申請公開案第20040204354號)或脂蛋白元E(例如參見，美國專利申請公開案第20040131692號)塗佈抗體。
輸送抗體穿越血腦障壁之基於幹細胞之方法需要將神經祖細胞(NPC)遺傳工程化以表現所關注之抗體，且隨後將幹細胞植入待治療個體之腦中。參見Behrstock等人(2005)Gene Ther.2005年12月15日，advanced online publication(報導經遺傳工程化以表現神經營養因子GDNF之NPC在植入露齒動物及靈長類動物模型腦中時減少帕金森氏症(Parkinson disease)之症狀)。
輸送抗體穿越血腦障壁之基於受體及通道之方法包括(但不限於)：使用糖皮質激素阻斷劑以提高血腦障壁之滲透性(例如參見美國專利申請公開案第2002/0065259號、第2003/0162695號及第2005/0124533號)；活化鉀通道(例如參見美國專利申請公開案第2005/0089473號)，抑制ABC藥物轉運體(例如參見美國專利申請公開案第2003/0073713號)；以轉鐵蛋白塗佈抗體及調節該一或多種轉鐵蛋白受體之活性(例如參見美國專利申請公開案第2003/0129186號)，及將抗體陽離子化(例如參見美國專利第5,004,697號)。
應瞭解，上述治療方法中之任一者可替代或在抗VEGF抗體之外使用本發明之免疫共軛物進行。
組合療法
本發明之抗體可單獨或與其他組合物組合用於療法中。舉例而言，本發明之抗體可與另一種抗體、化學治療劑(包括化學治療劑之混合物)、其他細胞毒性劑、抗血管生成劑、細胞激素及/或生長抑制劑共投與。若本發明之抗體抑制腫瘤生長，則尤其會需要將其與一或多種亦抑制腫瘤生長之其他治療劑(例如抗血管生成劑及/或化學治療劑)組合。或者，或此外，患者可接受組合放射療法(例如，體外射束照射(external beam irradiation)，或以放射性標記藥劑(諸如抗體)之療法)。上述該等組合療法包括組合投藥(其中該兩種或兩種以上藥劑包括於同一或獨立調配物中)，及獨立投藥，在此情況下，本發明抗體之投與可在輔助療法投與之前及/或之後進行。
在一實施例中，本發明之抗體可與至少一種其他治療劑及/或佐劑共投與。舉例而言，抗-VEGF抗體可與抗癌治療劑或抗新血管生成治療劑組合使用以治療各種贅生性或非贅生性病狀。在一實施例中，該贅生性或非贅生性病狀特徵在於與異常或非所需血管生成相關之病理病症。抗-VEGF抗體可連續(serially)投與或與有效達成彼等目的之另一藥劑組合投與(以同一組合物或以獨立組合物)。或者，或此外，可投與VEGF之多種抑制劑。
一般而言，抗-VEGF抗體及抗癌劑適用於相同或類似疾病以阻斷或減少病理病症，諸如腫瘤、癌症或細胞增生病症。在一實施例中，抗癌劑為抗血管生成劑。
此項技術中已鑑別且已知許多抗血管生成劑，包括彼等在本文中列出之抗血管生成劑，例如在"定義"部分列出及(例如)Carmeliet及Jain,Nature 407:249-257(2000)；Ferrara等人，Nature Reviews:Drug Discovery,3:391-400(2004)；及Sato Int. J. Clin. Onco1.,8:200-206(2003)中所列出者。亦參見美國專利申請案US 20030055006。
在一實施例中，本發明之抗VEGF抗體係與以下組合使用：一或多種抗VEGF中和抗體(或片段)，對於另一VEGF家族(例如VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、胎盤生長因子(PLGF))之拮抗劑或VEGF受體拮抗劑，包括(但不限於)可溶性VEGF受體(例如VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3、神經素(例如NRP1、NRP2))片段，能夠阻斷VEGF或VEGFR之適體(aptamer)，中和抗VEGFR抗體，VEGFR酪胺酸激酶(RTK)之低分子量抑制劑，VEGF之反向策略，針對VEGF或VEGF受體之核糖核酸酶，VEGF變異體之拮抗劑(antagoniSt variants of VEGF)；及其任何組合。
在另一實施例中，本發明之抗VEGF抗體可與小分子受體酪胺酸激酶抑制劑(RTKI)組合使用，該等小分子受體酪胺酸激酶抑制劑靶向一或多種酪胺酸激酶受體，諸如VEGF受體、FGF受體、EGF受體及PDGF受體。此項技術中已知許多治療性小分子RTKI，包括(但不限於)凡塔藍尼(vatalanib)(PTK787)、埃羅替尼()、OSI-7904、ZD6474()、ZD6126(ANG453)、ZD1839、舒尼替尼()、西馬夏尼(semaxanib)(SU5416)、AMG706、AG013736、伊馬替尼()、MLN-518、CEP-701、PKC-412、拉帕替尼(Lapatinib)(GSK572016)、、AZD2171、索拉非尼()、XL880及CHIR-265。
適用於與本發明之抗體組合治療腫瘤之其他治療劑包括腫瘤生長所涉及之其他因子(諸如EGFR、ErbB2(亦稱為Her2)、ErbB3、ErbB4或TNF)之拮抗劑。
在某些實施例中，除VEGF拮抗劑及其他藥劑之外，可視情況向患者共投與兩種或兩種以上血管生成抑制劑。在另一實施例中，一或多種其他治療劑(例如抗癌劑)可與本發明之抗VEGF抗體、對於另一VEGF家族之拮抗劑及/或抗血管生成劑組合投與。
在本發明之某些態樣中，適用於與抗-VEGF抗體組合治療腫瘤的其他治療劑包括其他癌症療法(例如，手術、放射性治療(例如，包括輻射或投與放射性物質)、化學療法、以本文中所列舉及此項技術中已知之抗癌劑或其組合治療)。本文"定義"部分提供所涵蓋化學治療劑之例示性及非限制性列表。
或者，或此外，可向患者共投與兩種或兩種以上結合相同或兩種或兩種以上本文中所揭示之不同抗原的抗體。有時，亦向患者投與一或多種細胞激素可能有益。
與抗-VEGF抗體組合投與之治療劑有效量由醫師或獸醫判斷。進行劑量投與及調整以達成對於待治療病狀之最大控制。此外，劑量還取決於諸如待用治療劑之類型及所治療之特定患者之因素。抗癌劑之合適劑量為目前所使用的彼等劑量，且因抗癌劑與抗-VEGF抗體之組合作用(協同作用)而可降低。在某些實施例中，抑制劑之組合可增強單一抑制劑之功效。術語"增強"係指改良通用或批准劑量下之治療劑的功效。亦參見本文以"醫藥調配物及劑量"為標題之章節。
化學治療劑
在一態樣中，本發明提供藉由投與有效量之抗-VEGF抗體及/或血管生成抑制劑及一或多種化學治療劑來治療病症(諸如腫瘤、癌症或細胞增生病症)的方法。許多種化學治療劑可用於本發明之組合治療方法中。本文"定義"部分提供所涵蓋化學治療劑之例示性及非限制性列表。抗-VEGF抗體及化學治療劑之投與可同時(例如，以單一組合物或以兩種或兩種以上不同的組合物)、使用相同或不同的投藥途徑進行。或者，或此外，可以任何次序依次進行投藥。或者，或此外，該等步驟可以任何次序將依次與同時兩種方式組合而執行。在某些實施例中，兩種或兩種以上組合物投與之間可存在數分鐘至數日、至數週至數月之時間間隔。舉例而言，化學治療劑可首先投與，繼而投與抗-VEGF抗體。然而，亦涵蓋同時投藥或首先投與抗VEGF抗體。因此，在一態樣中，本發明提供包含投與抗VEGF抗體(諸如B20-4.1.1抗體或B20-4.1.1RR抗體)繼而投與化學治療劑之方法。在某些實施例中，兩種或兩種以上組合物投與之間可存在數分鐘至數日、至數週至數月之時間間隔。
如一般熟習該項技術者所瞭解，化學治療劑之適當劑量通常大約為已用於臨床療法中的彼等劑量，其中化學治療劑單獨投與或與其他化學治療劑組合投與。視所治療病狀而定，劑量可能會發生變化。執行治療之醫師將能確定個別個體之適當劑量。
復發性腫瘤生長
本發明亦提供抑制或預防復發性腫瘤生長或復發性癌細胞生長的方法及組合物。復發性腫瘤生長或復發性癌細胞生長係用於描述一種病狀，其中正進行或已以一或多種現行療法(例如癌症療法，諸如化學療法、放射療法、手術、激素療法及/或生物學療法/免疫療法、抗VEGF抗體療法，尤其用於特定癌症之標準治療方案)治療之患者，在臨床上不足以治療該等患者，或者該等患者不再自該療法中受到任何有益效應，以致該等患者需要其他有效療法。如本文中所使用，該短語亦可指"非反應性/難治性"患者之病狀，例如其描述對療法有反應但遭受副作用、產生抗性、對療法不反應、對療法之反應不能令人滿意等患者。在各種實施例中，癌症為復發性腫瘤生長或復發性癌細胞生長，其中癌細胞數並未顯著減少或已增多，或腫瘤尺寸並未顯著減小或已增大，或癌細胞尺寸或數目無法獲得任何進一步的減小。可藉由此項技術中已知之檢定對癌細胞治療有效性的任何方法，活體內或活體外判定癌細胞是否為復發性腫瘤生長或復發性癌細胞生長，在該情形下使用"復發性"或"難治性"或"非反應性"之此項技術公認之含義。對抗-VEGF治療具有抗性的腫瘤為復發性腫瘤生長之實例。
本發明提供阻斷或減少個體中復發性腫瘤生長或復發性癌細胞生長之方法，其係藉由投與一或多種本發明之抗VEGF抗體來阻斷或減少個體中的復發性腫瘤生長或復發性癌細胞生長。在某些實施例中，可在癌症治療劑之後投與該抗體。在某些實施例中，將抗VEGF抗體與癌症療法同時投與。或者，或此外，抗-VEGF抗體療法與另一種癌症療法交替，此可以任何次序執行。本發明亦涵蓋投與一或多種抑制性抗體以預防易患癌症之患者中癌症發作或復發的方法。一般而言，個體曾經接受癌症療法或正同時接受癌症療法。在一實施例中，癌症療法係以抗血管生成劑(例如，VEGF-C拮抗劑)治療。抗血管生成劑包括(但不限於)此項技術中已知及本文"定義"部分所見之彼等抗血管生成劑。在一實施例中，抗血管生成劑為抗VEGF中和抗體或片段(例如，人化A4.6.1、(Genentech,South San Francisco,CA)、Y0317、M4、G6、B20、2C3等)。例如參見，美國專利6,582,959、6,884,879、6,703,020；WO 98/45332；WO 96/30046；WO 94/10202；EP 0666868B1；美國專利申請案20030206899、20030190317、20030203409及20050112126；Popkov等人，Journal of Immunological Methods 288:149-164(2004)；及WO 2005012359。其他藥劑可與抗VEGF抗體組合投與以阻斷或減少復發性腫瘤生長或復發性癌細胞生長，例如，參見本文中標題為"組合療法"之章節。
診斷方法及偵測方法
在一態樣中，本發明提供一種診斷與VEGF表現增強相關之病症的方法。在某些實施例中，該方法包含使測試細胞與抗VEGF抗體接觸；藉由偵測抗VEGF抗體與VEGF之結合來測定測試細胞之VEGF表現水平(定量或定性)；及對比測試細胞之VEGF表現水平與對照細胞(例如與測試細胞來自相同組織的正常細胞或與正常細胞之VEGF表現水平相當的細胞)之VEGF表現水平，其中與對照細胞相比測試細胞之較高VEGF表現水平表明存在與VEGF表現增強相關之病症。在某些實施例中，自懷疑患有與VEGF表現增強相關之病症的個體獲得測試細胞。在某些實施例中，該病症為腫瘤、癌症及/或細胞增生病症。
可使用本發明之抗體診斷之例示性病症包括(但不限於)鱗狀細胞癌，小細胞肺癌，非小細胞肺癌，肺腺癌，肺鱗癌，腹膜癌，肝細胞癌，胃癌，胃腸癌，胃腸基質癌，胰腺癌，膠質母細胞瘤，子宮頸癌，卵巢癌，肝癌，膀胱癌，肝腫瘤，乳癌，結腸癌，結腸直腸癌，子宮內膜癌或子宮癌，唾液腺癌，腎癌，肝癌，前列腺癌，陰門癌，甲狀腺癌，肝癌及各種類型之頭部及頸部癌症，黑色素瘤，表淺散播型黑色素瘤，惡性小痣黑色素瘤，肢端小痣黑色素瘤，結節型黑色素瘤，B細胞淋巴瘤，慢性淋巴細胞白血病(CLL)，急性淋巴母細胞白血病(ALL)，毛細胞白血病，慢性骨髓母細胞白血病，移植後淋巴增生病症(PTLD)，與母斑病相關之異常血管增生，與腦腫瘤相關之水腫及梅格斯氏症候群。
在另一態樣中，本發明提供本文所述之抗VEGF抗體中之任一者與VEGF之複合物。在一些實施例中，該複合物為活體內或活體外複合物。在一些實施例中，該複合物包含癌細胞。
在另一態樣中，本發明提供一種偵測生物樣品中VEGF存在之方法。如本文中所使用之術語"偵測"涵蓋定量或定性偵測。
在某些實施例中，該方法包含使該生物樣品與抗VEGF抗體在使得抗VEGF抗體可與VEGF結合的條件下接觸，及偵測抗VEGF抗體與VEGF之間是否形成複合物。
抗VEGF抗體可用於在多種熟知偵測檢定法中之任一者中偵測VEGF。舉例而言，可藉由以下步驟檢定生物樣品中之VEGF；自所需來源獲得樣品，將樣品與抗VEGF抗體混合以能使抗體與混合物中所存在之任何VEGF形成抗體/VEGF複合物，及偵測混合物中所存在之任何抗體/VEGF複合物。可藉由此項技術中已知之適合於特定樣品之方法製備生物樣品以用於檢定。根據所用檢定類型選擇將樣品與抗體混合之方法及偵測抗體/VEGF複合物之方法。
VEGF之分析方法均使用一或多種以下試劑：經標記之VEGF類似物、經固定之VEGF類似物、經標記之抗VEGF抗體、經固定之抗VEGF抗體及/或空間共軛物(steric conjugate)。經標記試劑亦稱為"示蹤物"。
在某些實施例中，抗VEGF抗體經可偵測標記。所用標記為不干擾VEGF與抗VEGF抗體結合之任何可偵測官能基。標記包括(但不限於)直接偵測之標記或部分(諸如螢光、發色、電子密集、化學發光及放射性標記)，以及(例如)經由酶促反應或分子相互作用間接偵測之諸如酶或配體之部分。例示性標記包括(但不限於)放射性同位素32 P、14 C、125 I、3 H及131 I；螢光團，諸如稀土螯合物或螢光素及其衍生物、若丹明(rhodamine)及其衍生物、丹醯基(dansyl)、繖酮(umbelliferone)；螢光素酶，例如螢火蟲螢光素酶及細菌螢光素酶(美國專利第4,737,456號)；螢蟲光素(luciferin)；2,3-二氫酞嗪二酮類；辣根過氧化物酶(HRP)；鹼性磷酸酶；β-半乳糖苷酶；葡糖澱粉酶；溶菌酶；醣氧化酶，例如葡萄糖氧化酶、半乳糖氧化酶及葡萄糖-6-磷酸去氫酶；雜環氧化酶，諸如尿酸酶及黃嘌呤氧化酶，其與使用過氧化氫氧化染料前驅物之酶(諸如HRP、乳過氧化物酶或微過氧化物酶)偶合；生物素/抗生物素蛋白；自旋標記；噬菌體標記；穩定自由基及其類似物。
可使用習知方法使此等標記與蛋白質或多肽共價結合。舉例而言，可使用偶合劑(諸如二醛、碳化二亞胺、二順丁烯二醯亞胺、雙醯亞胺酯(bis-imidates)、雙重氮化聯苯胺及其類似物)將抗體以上述螢光、化學發光及酶標記加標記。例如參見美國專利第3,940,475號(螢光測定法(fluorimetry))及第3,645,090號(酶)；Hunter等人，Nature,144:945(1962)；David等人，Biochemistry,13:1014-1021(1974)；Pain等人，J. Immunol. Methods,40:219-230(1981)；及Nygren,J. Histochem. and Cytochem.,30:407-412(1982)。本文中較佳標記為酶，諸如辣根過氧化酶及鹼性磷酸酶。該標記(包括該等酶)與抗體共軛為一般熟習免疫檢定技術者的標準操作程序。例如參見O'Sullivan等人，"Methods for the Preparation of Enzyme-antibody Conjugates for Use in Enzyme Immunoassay",Methods in Enzymology,J.J. Langone及H. Van Vunakis編，第73卷(Academic Press,New York,New York,1981)，第147-166頁。
在某些實施例中，將抗體固定於不溶性基質上。固定可能需要將抗VEGF抗體與溶液中任何保持游離之VEGF分離。此習知藉由以下方法實現：使抗VEGF抗體在檢定程序之前不溶，諸如藉由吸附至水不溶性基質或表面(Bennich等人，U.S. 3,720,760)，或藉由共價偶合(例如使用戊二醛交聯)；或藉由使抗VEGF抗體在抗VEGF抗體與VEGF之間形成複合物之後不溶，例如藉由免疫沈澱。
用於偵測抗VEGF抗體與VEGF結合之檢定包括(但不限於)此項技術中熟知之抗原結合檢定，諸如西方墨點法、放射免疫檢定、ELISA(酶聯免疫吸附檢定)、競爭及"夾層"檢定、免疫沈澱檢定、螢光免疫檢定、蛋白A免疫檢定、免疫組織化學(IHC)及空間阻抑檢定。
在一實施例中，可使用免疫組織化學及染色方案檢測樣品中之蛋白質表現。組織切片之免疫組織化學染色已證實為評定或偵測樣品中蛋白質存在之可靠方法。免疫組織化學("IHC")技術通常藉由發色或螢光方法利用抗體原位探測且觀察細胞抗原。為製備樣品，可使用來自哺乳動物(通常為人類患者)之組織或細胞樣品。樣品之實例包括(但不限於)：癌細胞，諸如結腸、乳房、前列腺、卵巢、肺、胃、胰腺、淋巴瘤及白血病癌細胞。可藉由此項技術中已知之許多種程序獲得樣品，包括(但不限於)手術切除、抽吸或活組織檢查。組織可為新鮮或冷凍組織。在一實施例中，將樣品固定且嵌埋入石蠟或其類似物中。可藉由習知方法固定(亦即保存)組織樣品。一般熟習此項技術者應瞭解，固定劑之選擇係由樣品經組織學染色或另外分析之目的所決定。一般熟習此項技術者亦將瞭解固定長度視組織樣品之尺寸及所用固定劑而定。
IHC可與諸如形態染色及/或螢光原位雜交之其他技術組合執行。可使用兩種通用IHC方法；即直接及間接檢定。根據第一種檢定，抗體與標靶抗原(例如VEGF)之結合係直接測定。此直接檢定使用可在無進一步抗體相互作用之情況下觀察之經標記試劑，諸如螢光標記或酶標記之一次抗體。在一典型間接檢定中，未共軛之一次抗體與抗原結合，且隨後經標記之二次抗體與一次抗體結合。若二次抗體與酶促標記共軛，則添加發色或螢光受質以便觀察抗原。由於數種二次抗體可能與一次抗體上之不同抗原決定基反應，故出現信號放大。用於免疫組織化學之一次及/或二次抗體通常以可偵測之部分標記。
除上述樣品製備程序外，可能需要在IHC之前、期間或之後另外處理組織切片。舉例而言，可進行抗原決定基修復方法，諸如在檸檬酸鹽緩衝液中加熱組織樣品(例如參見Leong等人，Appl. Immunohistochem. 4(3):201(1996))。
在視情況進行的阻斷步驟之後，將組織切片在合適條件下曝露於一次抗體歷時足夠時段以使一次抗體與組織樣品中之標靶蛋白抗原結合。用於達成此目的之適當條件可藉由常規實驗確定。藉由使用上述可偵測標記中之任一者測定抗體與樣品之結合程度。標記較佳為催化發色受質(諸如3,3'-二胺基聯苯胺色原)化學變化之酶促標記(例如HRPO)。較佳使酶促標記與特異性結合至一次抗體之抗體共軛(例如一次抗體為兔多株抗體而二次抗體為山羊抗兔抗體)。
可固定由此製備之樣本且以蓋玻片覆蓋。隨後(例如)使用顯微鏡確定載片評估，且可使用此項技術常規使用之染色強度標準。染色強度標準可如下評估：
一般而言，在IHC檢定中約2+或2+以上之染色圖案分值為診斷性的及/或預測性的。在一些實施例中，約1+或1+以上之染色圖案分值為診斷性的及/或預測性的。在其他實施例中，約3或3以上之染色圖案分值為診斷性的及/或預測性的。應瞭解，當利用IHC檢測來自腫瘤或結腸腺瘤之細胞及/或組織時，通常在腫瘤細胞及/或組織中測定或評定染色(與可能存在於樣品中之基質組織或周圍組織相反)。
稱為競爭或夾層檢定之其他檢定法已充分建立且廣泛用於商業診斷產業中。
競爭性檢定係依靠示蹤物VEGF類似物與測試樣品VEGF競爭有限量之抗VEGF抗體抗原結合位點的能力。通常使抗VEGF抗體於競爭之前或之後不溶且隨後將結合至抗VEGF抗體之示蹤物及VEGF自未結合之示蹤物及VEGF分離。此分離係藉由傾析(在使結合搭配物預先不溶之情況下)或藉由離心(在競爭反應後使結合搭配物沈澱之情況下)實現。測試樣品VEGF之量與如藉由標記物質之量所量度之結合示蹤物之量成反比。製備以已知量之VEGF的劑量反應曲線且將其與測試結果比較以定量測定測試樣品中存在之VEGF之量。當使用酶作為可偵測標記時，此等檢定稱為ELISA系統。
另一種競爭性檢定，稱作"均相"檢定，不需要相分離。此處，製備且使用酶與VEGF之共軛物，使得當抗VEGF抗體與VEGF結合時，抗VEGF抗體之存在改變酶的活性。在該情況下，VEGF或其免疫活性片段係以雙官能有機橋共軛至諸如過氧化物酶之酶。選擇共軛物以與抗VEGF抗體一起使用，使得抗VEGF抗體之結合抑制或增強標記之酶活性。此方法本身已以EMIT之名稱經廣泛實踐。
將空間共軛物用於均相檢定之空間位阻方法中。該等共軛物係藉由將低分子量半抗原共價連接至小VEGF片段而合成，以使半抗原之抗體實質上無法與抗VEGF抗體同時結合共軛物。在該檢定程序下，存在於測試樣品中之VEGF將結合抗VEGF抗體，由此使得抗半抗原結合共軛物，從而改變共軛物半抗原之特徵，例如當半抗原為螢光團時改變螢光性。
夾層檢定尤其適用於測定VEGF或抗VEGF抗體。在依次夾層檢定中，使用經固定之抗VEGF抗體吸附測試樣品VEGF，藉由洗滌移除測試樣品，將結合之VEGF用以吸附第二、經標記之抗VEGF抗體且隨後將結合之物質自殘餘示蹤物分離。經結合示蹤物之量與測試樣品VEGF成正比。在"同時"夾層檢定中，在添加經標記之抗VEGF之前不分離測試樣品。使用抗VEGF單株抗體作為一種抗體且使用多株抗VEGF抗體作為另一抗體之依次夾層檢定適用於測試樣品之VEGF。
上述僅為VEGF之例示性偵測檢定。本文之範疇包括使用抗VEGF抗體進行VEGF測定之目前或今後開發之其他方法。
應瞭解，上述診斷或偵測實施例中之任一者可替代或在抗VEGF抗體之外使用本發明之免疫共軛物進行。
製品
在本發明之另一態樣中，提供一種含有適用於治療、預防及/或診斷上述病症之物質的製品。該製品包含容器及容器上或與容器相聯之標籤或包裝插頁。適合之容器包括(例如)瓶、小瓶、注射器等。容器可由諸如玻璃或塑膠之各種材料形成。該容器容納有一種單獨的組合物或與另一種有效治療、預防及/或診斷病狀之組合物組合之組合物，且可具有一無菌存取口(例如，該容器可為靜脈內溶液袋或為具有可藉由皮下注射針刺穿之塞之小瓶)。組合物中之至少一種活性劑為本發明之抗體或免疫共軛物。標籤或包裝插頁表明該組合物用於治療所選病狀。此外，該製品可包含(a)其中含有組合物的第一容器，其中該組合物包含本發明之抗體或免疫共軛物；及(b)其中含有組合物的第二容器，其中該組合物包含另一種細胞毒性劑或其他治療劑。本發明之該實施例中的製品可另外包含包裝插頁，該包裝插頁表明該等組合物可用於治療特定病狀。或者，或此外，製品可另外包含含有醫藥學上可接受之緩衝液的第二(或第三)容器，該等緩衝液諸如注射用抑菌水(BWFI)、磷酸鹽緩衝鹽水、林葛爾氏溶液(Ringer's solution)及右旋糖溶液。其可進一步包括其他由商品化及使用者觀點出發所需之物質，包括其他緩衝液、稀釋劑、過濾器、針及注射器。
以下實例僅欲說明本發明之實踐且並非以限制之方式提供。本文中所引用之所有專利及科學文獻之揭示內容之全文係以引用的方式明確地併入本文中。
實例
實例1
抗VEGF抗體之産生及表徵
藉由於重鏈及輕鏈之互補決定區(CDR)內引入多樣性而在單個框架(人化抗ErbB2抗體，4D5)上建立合成噬菌體抗體庫(Lee,C. V.等人，J Mol Biol 340,1073-93(2004))。簡言之，藉由於重鏈互補決定區(CDR)內溶劑曝露之位置處引入合成多樣性而在單一人類框架上建立噬菌體呈現合成抗體庫。為改進庫之效能，構築單價及二價抗原結合片段(Fab)庫，且藉由改變胺基酸組成及CDR長度探索不同的CDR-H3多樣性。隨後藉由增加CDR-H3長度之可變性及使用模擬天然CDR-H3序列之胺基酸組成的定製密碼子將庫擴大。使用該等在單一骨架上呈現完全合成CDR之庫產生高親和力抗體。對於以單一模板產生合成抗體庫之策略及方法的其他詳情，例如參見2005年2月10日公開之WO 2005/012359，該案之全部揭示內容係以引用的方式明確地併入本文中。
針對生物素標記鼠VEGF在溶液中執行天然庫之液相淘選，且隨後藉由固定於MaxiSorpTM 免疫板上之5μg/ml中性鏈親和素(neutravidin)捕獲。以降低濃度之生物素標記鼠VEGF選擇三輪之後，隨機挑取純系且使用噬菌體ELISA鑑別特定結合物。對於各陽性噬菌體純系而言，將重鏈及輕鏈可變區次選殖於經工程化以表現全長IgG鏈之pRK表現載體中。將重鏈及輕鏈構築體共轉染於293細胞或CHO細胞中，且使用蛋白A親和管柱自無血清培養基中純化所表現之抗體。為進行親和力成熟，藉由軟隨機化策略構築具有CDR環之不同組合(CDR-H1及CDR-H2，CDR-L1、L2及L3)、來源於所關注之初始純系的噬菌體庫，以使得各所選位置以約50:50之發生頻率突變為非野生型殘基或維持野生型(Lee,C. V等人，Blood,108:3103-3111,2006)。隨後如所述經由四輪液相淘選針對生物素標記人類VEGF鑑別高親和力純系。降低生物素標記抗原濃度使得淘選更嚴格。
實例2
抗VEGF抗體之倍合親和力
為確定抗VEGF IgG之結合親和力，使用BIAcoreTM -3000儀器進行表面電漿共振(SRP)量測。根據供應商之說明以鹽酸N-乙基-N'-(3-二甲基胺基丙基)-碳化二亞胺(EDC)及N-羥基琥珀醯亞胺(NHS)活化羧基甲基化葡聚糖生物感應器晶片(CM5,BIAcore,Inc.)。將人類或鼠VEGF固定以達成偶合蛋白之約60個反應單位(RU)。參見圖10。為進行動力學量測，在37℃下以25μl/min之流速於PBT緩衝液(含0.05%(v/v)Tween 20之PBS)中獨立地注入抗VEGF IgG之兩倍連續稀釋液(7.8nM至500nM)。使用二價結合模型(BIAcore Evaluation Software 3.2版)計算締合速率(kon )及解離速率(koff )。平衡解離常數(KD )以比率koff /kon 計算。
由於B20.4.1解離速率之不可量測性，將IgG固定以達成偶合蛋白之約1000個反應單位(RU)。參見圖11。在37℃下以25μl/min之流速於PBT緩衝液(含0.05%(v/v)Tween 20之PBS)中注入人類或鼠VEGF之兩倍連續稀釋液(7.8nM至500nM)。使用簡單的一對一朗繆爾結合模型(BIAcore Evaluation Software 3.2版)計算締合速率(kon )及解離速率(koff )以獲得平衡解離常數(KD )。
實例3
HUVEC胸苷併入檢定
為研究抗VEGF抗體藉由抑制VEGF誘導之細胞增生之功能，執行HUVEC胸苷併入檢定。使人類臍靜脈內皮細胞(HUVEC)(Clontech,Mountain View,CA)如所述生長且進行檢定。將約3000個HUVEC塗佈於96孔細胞培養板之各孔中，且在補充以1.5%(v/v)胎牛血清之杜爾貝科氏改良伊格爾氏培養基(DMEM)/F12培養基(檢定培養基)中培育18小時。隨後將具有固定量(藉由首先滴定可刺激次最大DNA合成的VEGF，且增加抗VEGF IgG之濃度而測定)之人類VEGF(0.1nM之最終濃度)的新鮮檢定培養基添加至細胞中。在37℃下培育18小時之後，將細胞以每孔0.5μCi[3 H]胸苷脈衝24小時且進行收集以如所述利用TopCount Microplate Scintillation計數器計數。
HUVEC胸苷併入檢定顯示B20變異體可有效抑制HUVEC細胞增生。圖12顯示B20-4.1.1及B20-4.1.1RR具有類似於G6-31之抑制作用。
實例4
內皮.細胞增生檢定
為測定B20-4.1.1之結合特異性及阻斷活性，使用牛視網膜微血管肉皮細胞(BRME)執行基於細胞之檢定，其中測試該抗體阻斷人類或鼠VEGF誘導之細胞增生之能力。將BRME以每孔500個細胞之密度接種於96孔板中的生長培養基(補充以10%小牛血清、2mM麩胺醯胺及抗生素之低葡萄糖DMEM)中。為進行抑制檢定，將指定濃度(ng/ml)之B20-4.1.1添加至三個重複孔中(圖13)。0.5小時之後，添加人類VEGF-A(hVEGF)或小鼠VEGF-A(mVEGF)至6ng/ml之最終濃度。六至七日之後，藉由阿拉馬藍(Alamar blue,BioSource;Invitrogen)測定細胞生長。在530nm之激發波長及590nm之發射波長下監視螢光性。
如圖13所示，B20-4.1.1降低hVEGF及mVEGF兩者促進BRME增生之能力。如圖16所示，阿瓦斯丁(avastin)抗體降低hVEGF促進BRME增生之能力。阿瓦斯丁抗體不抑制mVEGF誘導之增生，因為在高達1500nM阿瓦斯丁抗體之濃度下未觀察到對mVEGF之抑制。
實例5
腫瘤抑制之活體內研究
將A549細胞(人類肺癌細胞)及MDA-MB231細胞(人類乳癌細胞)生長於細胞培養物中且以每隻小鼠約5×106 個細胞之細胞密度皮下注入8至12週齡米色裸鼠中。腫瘤細胞接種48小時之後或當腫瘤尺寸達至約200mm3 時，對小鼠(n=10)腹膜內注射5mg/kg濃度之B20-4.1.1或媒劑緩衝液。此後每週兩次投與抗體。在指定時間點以測徑規量測腫瘤體積。
如圖14及15所示，B20-4.1.1有效減小注射A549細胞(圖14)或MDA-MB231細胞(圖15)之小鼠中的腫瘤體積。
儘管本發明之上述描述中參考某些實施例進行說明，但其並不限制於此。實際上，除本文所示及所述之外本發明之各種改良根據上述描述應為熟習此項技術者顯而易見且屬於隨附申請專利範圍之範疇內。
圖1為抗VEGF抗體之重鏈及輕鏈HVR環序列。該等圖顯示重鏈HVR序列H1、H2及H3及輕鏈HVR序列L1、L2及L3。序列編號如下：純系B20-4.1.1(HVR-H1為SEQ ID NO:1；HVR-H2為SEQ ID NO:2；HVR-H3為SEQ ID NO:3；HVR-L1為SEQ ID NO:4；HVR-L2為SEQ ID NO:6；HVR-L3為SEQ ID NO:7)及純系B20-4.1.1RR(HVR-H1為SEQ ID NO:1；HVR-H2為SEQ ID NO:2；HVR-H3為SEQ ID NO:3；HVR-L1為SEQ ID NO:5；HVR-L2為SEQ ID NO:6；HVR-L3為SEQ ID NO:7)。根據如上所述之Kabat編號系統對胺基酸位置進行編號。
圖2a及2b描述用於實踐本發明之例示性受體人類共同框架序列，其中序列識別號如下：可變重鏈(VH)共同框架缺Kabat CDR之人類VH亞群I共同框架(SEQ ID NO:8)缺延伸高變區之人類VH亞群I共同框架(SEQ ID NO:9-11)缺Kabat CDR之人類VH亞群II共同框架(SEQ ID NO:12)缺延伸高變區之人類VH亞群II共同框架(SEQID NO:13-15)缺延伸之人類VH亞群II共同框架缺Kabat CDR之人類VH亞群III共同框架(SEQ ID NO:16)缺延伸高變區之人類VH亞群III共同框架(SEQ ID NO:17-19)缺Kabat CDR之人類VH受體框架(SEQ ID NO:20)缺延伸高變區之人類VH受體框架(SEQ ID NO:21-22)缺Kabat CDR之人類VH受體2框架(SEQ ID NO:23)缺延伸高變區之人類VH受體2(SEQ ID NO:24-26)根據如上所述之Kabat編號系統對胺基酸位置進行編號。
圖3描述用於實踐本發明之例示性受體人類共同框架序列，其中序列識別號如下：可變輕鏈(VL)共同框架人類VLκ亞群I共同框架(SEQ ID NO:27)人類VLκ亞群II共同框架(SEQ ID NO:28)人類VLκ亞群III共同框架(SEQ ID NO:29)人類VLκ亞群IV共同框架(SEQ ID NO:30)
圖4描述huMAb4D5-8重鏈及輕鏈之框架區序列。上標/粗體形式之數字表示根據Kabat之胺基酸位置。
圖5描述huMAb4D5-8重鏈及輕鏈之經修飾/變異框架區序列。上標/粗體形式之數字表示根據Kabat之胺基酸位置。
圖6為抗VEGF抗體B20-4.1.1及B20-4.1.1RR之輕鏈HVR序列L1、L2及L3之胺基酸序列。
圖7為抗VEGF抗體B20-4.1.1及B20-4.1.1RR之重鏈HVR序列H1、H2及H3之胺基酸序列。
圖8描述抗體純系B20-4.1.1之輕鏈可變區(SEQ ID NO:44)及B20-4.1.1RR之輕鏈可變區(SEQ ID NO:45)。
圖9描述抗體純系B20-4.1.1及B20-4.1.1RR之重鏈可變區(SEQ ID NO:43)。
圖10為總結B20變異體IgG與人類VEGF及鼠VEGF之動力學結合親和力量測之表。人類或鼠VEGF經固定以達成約60個反應單位。
圖11為總結B20變異體IgG與人類VEGF及鼠VEGF之動力學結合親和力量測之表。人類或鼠VEGF經固定以達成約1000個反應單位。
圖12為HUVEC胸苷併入檢定，其顯示B20變異體可有效抑制HUVEC細胞增生。
圖13描述B20-4.1.1對VEGF誘導之BRME增生之影響。
圖14描述B20-4.1.1對具有異種移植人類腫瘤細胞(A549細胞)之裸鼠中腫瘤生長之影響，如處理日數內之腫瘤體積所量度。
圖15描述B20-4.1.1對具有異種移植人類腫瘤細胞(MDA-MB231細胞)之裸鼠中腫瘤生長之影響，如處理日數內之腫瘤體積所量度。
圖16描述阿瓦斯丁抗體對VEGF誘導之BRME增生之影響。在高達1500nM阿瓦斯丁抗體之濃度下未觀察到對mVEGF之抑制。
(無元件符號說明)

Claims (34)

  1. 一種分離之抗血管內皮生長因子(VEGF)抗體，其中該抗體包含六個選自以下之HVR：(i)包含胺基酸序列X1 X2 R X3 SL之HVR-L1，其中該HVR-L1在以下位置之任何組合中包含1個、2個或3個取代：X1 為G或A；X2 為V或I；且/或X3 為T或R；(ii)包含DASSLA(SEQ ID NO：6)之胺基酸序列之HVR-L2；(iii)包含SYKSPL(SEQ ID NO：7)之胺基酸序列之HVR-L3；(iv)包含SISGSWIF(SEQ ID NO：1)之胺基酸序列之HVR-H1；(v)包含GAIWPFGGYTH(SEQ ID NO：2)之胺基酸序列之HVR-H2；及(vi)包含RWGHSTSPWAMDY(SEQ ID NO：3)之胺基酸序列之HVR-H3。
  2. 一種分離之抗VEGF抗體，其中該抗體包含：(1)包含SEQ ID NO：1之胺基酸序列之HVR-H1；(2)包含SEQ ID NO：2之胺基酸序列之HVR-H2；(3)包含SEQ ID NO：3之胺基酸序列之HVR-H3；(4)包含SEQ ID NO：4之胺基酸序列之HVR-L1；(5)包含SEQ ID NO：6之胺基酸序列之HVR-L2；及(6)包含SEQ ID NO：7之胺基酸序列之HVR-L3。
  3. 一種分離之抗VEGF抗體，其中該抗體包含： (1)包含SEQ ID NO：1之胺基酸序列之HVR-H1；(2)包含SEQ ID NO：2之胺基酸序列之HVR-H2；(3)包含SEQ ID NO：3之胺基酸序列之HVR-H3；(4)包含SEQ ID NO：5之胺基酸序列之HVR-L1；(5)包含SEQ ID NO：6之胺基酸序列之HVR-L2；及(6)包含SEQ ID NO：7之胺基酸序列之HVR-L3。
  4. 如請求項1-3中任一項之分離之抗VEGF抗體，其中輕鏈可變域包含SEQ ID NO：44或45之胺基酸序列。
  5. 一種分離之抗VEGF抗體，其中重鏈可變域包含SEQ ID NO：43之胺基酸序列，且輕鏈可變域包含SEQ ID NO：44或45之胺基酸序列。
  6. 如請求項5之抗體，其中該重鏈可變域包含該SEQ ID NO：43之胺基酸序列，且該輕鏈可變域包含該SEQ ID NO：44之胺基酸序列。
  7. 如請求項5之抗體，其中該重鏈可變域包含該SEQ ID NO：43之胺基酸序列，且該輕鏈可變域包含該SEQ ID NO：45之胺基酸序列。
  8. 如請求項1-3及5-7中任一項之抗體，其中該抗體為單株抗體。
  9. 如請求項1-3及5-7中任一項之抗體，其中該抗體係經人化。
  10. 如請求項1-3及5-7中任一項之抗體，其中該抗體為人類抗體。
  11. 如請求項1-3及5-7中任一項之抗體，其中框架序列包含 受體人類框架序列。
  12. 一種聚核苷酸，其編碼如請求項1-7中任一項之抗體。
  13. 一種載體，其包含如請求項12之聚核苷酸。
  14. 如請求項13之載體，其中該載體為表現載體。
  15. 一種宿主細胞，其包含如請求項13或14之載體。
  16. 如請求項15之宿主細胞，其中該宿主細胞為原核細胞。
  17. 如請求項15之宿主細胞，其中該宿主細胞為真核細胞。
  18. 如請求項15之宿主細胞，其中該宿主細胞為哺乳動物細胞。
  19. 一種製備抗VEGF抗體之方法，該方法包含(a)在適合之宿主細胞中表現如請求項14之載體，及(b)回收該抗體。
  20. 一種製備抗VEGF免疫共軛物之方法，該方法包含(a)在適合之宿主細胞中表現如請求項14之載體，及(b)回收該免疫共軛物。
  21. 如請求項19或20之方法，其中該宿主細胞為原核細胞。
  22. 如請求項19或20之方法，其中該宿主細胞為真核細胞。
  23. 一種組合物，其包含如請求項1-7中任一項之抗VEGF抗體。
  24. 一種組合物，其包含如請求項12之聚核苷酸或如請求項13或14之載體。
  25. 如請求項23或24之組合物，其中該組合物另外包含載劑。
  26. 一種偵測VEGF之方法，該方法包含在生物樣品中偵測VEGF-抗VEGF抗體複合物，其中該抗VEGF抗體之胺基 酸序列包含具有SEQ ID NO：43之胺基酸序列的重鏈可變域，及具有SEQ ID NO：44或45之胺基酸序列的輕鏈可變域。
  27. 如請求項26之方法，其中該抗VEGF抗體之胺基酸序列包含具有SEQ ID NO：43之胺基酸序列的重鏈可變域及具有SEQ ID NO：44之胺基酸序列的輕鏈可變域。
  28. 如請求項26之方法，其中該抗VEGF抗體之胺基酸序列包含具有SEQ ID NO：43之胺基酸序列的重鏈可變域及具有SEQ ID NO：45之胺基酸序列的輕鏈可變域。
  29. 如請求項26-28中任一項之方法，其中該抗VEGF抗體已標記可偵測物。
  30. 一種如請求項1-7中任一項之抗VEGF抗體之用途，其係用於製備藥劑，為需要該治療之個體治療腫瘤、癌症或細胞增生病症。
  31. 如請求項30之用途，其中該個體為人類。
  32. 如請求項30之用途，其中該腫瘤、癌症或細胞增生病症為結腸癌、肺癌、乳癌或膠質母細胞瘤。
  33. 一種如請求項1-7中任一項之抗VEGF抗體之用途，其係用於製備抑制個體中血管生成之藥劑。
  34. 一種如請求項1-7中任一項之抗VEGF抗體之用途，其係用於製備抑制個體中血管滲透性之藥劑。
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