TWI523865B - 針對her-3之抗體類及其用途 - Google Patents

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TWI523865B TW103101797A TW103101797A TWI523865B TW I523865 B TWI523865 B TW I523865B TW 103101797 A TW103101797 A TW 103101797A TW 103101797 A TW103101797 A TW 103101797A TW I523865 B TWI523865 B TW I523865B
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Description

針對HER-3之抗體類及其用途
本發明關於結合蛋白,其包含與HER-3結合之抗體及其結合片段及編碼彼等之多核苷酸。本發明亦提供用於生產本發明之結合蛋白之表現載體及包含該表現載體之宿主細胞。此外,本發明提供用於診斷及治療與HER-3媒介之信號轉導及/或其配基heregulin有關之疾病之組成物及方法。
人類表皮生長因子受體3(HER-3,亦稱為ErbB3)係一種受體蛋白質酪胺酸激酶,其屬於受體蛋白質酪胺酸激酶中的表皮生長因子受體(EGFR)亞家族,該家族亦包括HER-1(亦稱為EGFR)、HER-2及HER-4(Plowman et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 87(1990),4905-4909;Kraus et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 86(1989),9193-9197;及Kraus et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A 90(1993),2900-2904)。跨膜受體HER-3和原型化表皮生長因子受體一樣,係由胞外配基- 結合結構域(ECD)、ECD中之二聚體結構域、跨膜結構域、胞內蛋白質酪胺酸激酶結構域(TKD)及C端磷酸化結構域組成。
配基Heregulin(HRG)與HER-3之胞外結構域結合,並藉由促進HER-3與其他人類表皮生長因子受體(HER)家族成員二聚化及其胞內結構域之轉磷酸化以活化受體媒介之信號傳遞途徑。HER家族成員間形成之二聚體擴增HER-3之信號傳遞能力,且是一種使信號多樣化同時放大之方式。舉例來說,HER-2/HER-3異二聚體誘導HER家族中最重要的有絲分裂信號之一。
HER-3已被發現會在多種癌症諸如乳癌、胃腸癌及胰癌中過度表現。有趣的是,HER-2/HER-3之表現與癌症從非侵入性進展到侵入性階段之間的相關性已被證實(Alimandi et al.,Oncogene 10,1813-1821;deFazio et al.,Cancer 87,487-498;Naidu et al.,Br.J.Cancer 78,1385-1390)。因此,干擾HER-3媒介之信號傳導之藥劑係可取的。鼠或嵌合性HER-3抗體已經被報告,諸如US5968511、US5480968及WO 03013602。
針對HER-2之人化單株抗體Herceptin®最近被證實可干擾HER-2媒介之信號傳遞且在人類可發揮其治療有效性(Fendly et al.,Hybridoma 6,359-370;Hudziak et al.,Mol.Cell.Biol.9,1165-1172;Stebbing et al.,Cancer Treat.Rev.26,287-290)。Herceptin®已經證實透過二種不同的機制作用,也就是透過免疫系統之效應細胞以及直 接細胞毒性之細胞凋亡誘導作用。
然而,只有高度放大HER-2之病患對Herceptin®治療有顯著反應,因此限制適用此種治療之病患人數。此外,藥物抗性之發生或腫瘤細胞上HER-2表現或抗原決定部位序列之改變甚至可能使該些適合治療之病患對抗體無反應,因而抵消其治療好處。因此我們需要更多針對HER家族其他成員諸如HER-3之靶向治療藥物。
發明摘要
本發明之第一個態樣關於一種與HER-3結合之經分離之結合蛋白。
在本發明之實施態樣中,本發明之經分離之結合蛋白包含重鏈胺基酸序列及/或輕鏈胺基酸序列,該重鏈胺基酸序列包含至少一個選自(a)、(b)及(c)之互補決定區,且該輕鏈胺基酸序列包含至少一個選自(d)、(e)及(f)之互補決定區:(a)如SEQ ID NOs:2、6、10、14、18、22、26、30、34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226及230中所示之重鏈互補決定區1;(b)如SEQ ID NOs:2、6、10、14、18、22、26、30、 34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226及230中所示之重鏈互補決定區2;(c)如SEQ ID NOs:2、6、10、14、18、22、26、30、34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226及230中所示之重鏈互補決定區3;(d)如SEQ ID NOs:4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228及232中所示之輕鏈互補決定區1;(e)如SEQ ID NOs:4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228及232中所示之輕鏈互補決定 區2;及(f)如SEQ ID NOs:4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228及232中所示之輕鏈互補決定區3。
在本發明之另一實施態樣中,本發明之經分離之結合蛋白包含選自SEQ ID NO:2、6、10、14、18、22、26、30、34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226或230之重鏈胺基酸序列,及/或選自SEQ ID NO:4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228或232之輕鏈胺基酸序列。
在本發明之另一實施態樣中,本發明之經分離之結合蛋白包含如SEQ ID NOs:2及4、6及8、10及12、14及16、18及20、22及24、26及28、30及32、36及 38、42及44、46及48、50及52、54及56、60及58、62及64、66及68、70及72、74及76、78及82、80及82、84及86、88及90、92及94、96及98、100及102、104及106、108及110、112及114、116及118、122及124、126及128、130及132、134及136、138及140、142及144、146及148、150及152、154及156、158及160、162及164、166及168、170及172、174及176、178及180、182及184、186及188、190及192、194及196、198及200、202及204、206及208、210及212、214及216、218及220、222及224、226及228、230及232所示之重鏈胺基酸序列及輕鏈胺基酸序列,或如SEQ ID NO:34、40、60、62或120所示之重鏈胺基酸序列,或如SEQ ID NO:58或64所示之輕鏈胺基酸序列。
根據本發明,可與HER-3結合之經分離之結合蛋白係與HER-3之胞外部份之至少一個抗原決定部位交互作用。該抗原決定部位適宜地位於結構域L1(胺基酸19至184)(其為胺基端結構域)、結構域S1(胺基酸185至327)及S2(胺基酸500至632)(其為二個富含半胱胺酸之結構域)或結構域L2(328至499)(其位於該二個富含半胱胺酸結構域之側面)。該抗原決定部位亦可能位於結構域之組合物中,諸如但不限於由L1及S1之部分所組成之抗原決定部位。更適宜者係與由成熟HER-3(特別是成熟人類HER-3)之胺基酸殘基1至160、161至 358、359至575、1至358及/或359至604所形成之三維結構結合之經分離之結合蛋白。
本發明中較佳之經分離之結合蛋白係具有類抗體結合活性之支架蛋白(scaffold protein)或抗體,例如抗HER-3抗體。具體來說,抗HER-3抗體係選自U1-1抗體、U1-2抗體、U1-3抗體、U1-4抗體、U1-5抗體、U1-6抗體、U1-7抗體、U1-8抗體、U1-9抗體、U1-10抗體、U1-11抗體、U1-12抗體、U1-13抗體、U1-14抗體、U1-15抗體、U1-16抗體、U1-17抗體、U1-18抗體、U1-19抗體、U1-20抗體、U1-21抗體、U1-22抗體、U1-23抗體、U1-24抗體、U1-25抗體、U1-26抗體、U1-27抗體、U1-28抗體、U1-29抗體、U1-30抗體、U1-31抗體、U1-32抗體、U1-33抗體、U1-34抗體、U1-35抗體、U1-36抗體、U1-37抗體、U1-38抗體、U1-39抗體、U1-40抗體、U1-41抗體、U1-42抗體、U1-43抗體、U1-44抗體、U1-45抗體、U1-46抗體、U1-47抗體、U1-48抗體、U1-49抗體、U1-50抗體、U1-51抗體、U1-52抗體、U1-53抗體、U1-55.1抗體、U1-55抗體、U1-57.1抗體、U1-57抗體、U1-58抗體、U1-59抗體、U1-61.1抗體、U1-61抗體、U1-62抗體或具有該些抗體之一之至少一個重鏈或輕鏈之抗體。特別適宜者係抗體U1-49(SEQ ID NO:42/44)、U1-53(SEQ ID NO:54/56)或U1-59(SEQ ID NO:70/72)或具有該些抗體之一之至少一個重鏈或輕鏈之抗體。
此外,本發明之其他實施態樣提供一種與標記基團或效應基團偶合之經分離之結合蛋白。這類結合蛋白可適宜地用於治療細胞過度增生疾病,特別是腫瘤性疾病諸如乳癌、腸胃癌、胰癌、前列腺癌、卵巢癌、胃癌、子宮內膜癌、唾液腺癌、肺癌、腎癌、結腸癌、結直腸癌、甲狀腺癌、膀胱癌、神經膠質瘤、黑色素瘤、睪丸癌、軟組織肉瘤、頭頸癌或其他HER-3表現或過度表現之癌症或形成腫瘤轉移。
本發明之其他態樣關於一種編碼本發明之結合蛋白之經分離之核酸分子、一種具有編碼本發明之結合蛋白之核酸分子之載體及一種經該核酸分子或載體轉型之宿主細胞(例如CHO細胞、NS/0骨髓瘤細胞)。
本發明之其他態樣關於一種產製本發明之結合蛋白之方法,其藉由自分泌該結合蛋白之宿主細胞產製該結合蛋白。本發明之結合蛋白適宜地自分泌結合蛋白之雜交瘤細胞系或經編碼本發明之結合蛋白之核酸分子轉型之CHO或其他細胞種類製備。
本發明之其他態樣關於一種產製本發明之結合蛋白之方法,其藉由自轉殖編碼本發明之結合蛋白之核酸分子之動物、植物或真菌之組織、產物或分泌物製備該結合蛋白。本發明之結合蛋白係適宜地自轉殖動物諸如牛、羊、兔、雞或其他哺乳類或鳥類、轉殖植物諸如玉米、菸草或其他植物、或轉殖真菌諸如曲黴菌、畢赤酵母菌(Pichia)或其他真菌之組織、產物或分泌物中製備。
本發明之其他態樣關於一種藥學組成物,其包含作為活性劑之至少一種本發明之結合蛋白與藥學上可接受之載體、稀釋劑及/或佐劑之混合物。在本發明之其他較佳實施態樣中,本發明之藥學組成物額外包含至少一種其他活性劑,例如至少一種抗腫瘤劑。本發明之其他態樣關於本發明之至少一種結合蛋白及視需要之至少一種其他活性劑(例如至少一種抗腫瘤劑)與供製備藥學組成物之藥學上可接受之載劑、稀釋劑及/或佐劑之組合物之用途。該藥學組成物適合用於診斷、預防或治療細胞過度增生疾病,特別是腫瘤性疾病諸如乳癌、腸胃癌、胰癌、前列腺癌、卵巢癌、胃癌、子宮內膜癌、唾液腺癌、肺癌、腎癌、結腸癌、結直腸癌、甲狀腺癌、膀胱癌、神經膠質瘤、黑色素瘤或其他HER-3表現或過度表現之癌症或形成腫瘤轉移。
另外,本發明之其他態樣關於一種用於診斷與HER-3表現有關之疾病或狀況之方法,其包含令檢體與本發明之至少一種結合蛋白接觸,及偵測HER-3是否存在。較佳之疾病或狀況包括上述之細胞過度增生疾病。
本發明之其他態樣係一種用於需要之病患以預防或治療與HER-3表現有關之疾病或狀況之方法,其包含投服至該病患有效量之本發明之至少一種結合蛋白及視需要之至少一種其他活性劑,例如至少一種抗腫瘤劑。較佳之該病患係哺乳類病患,更佳者係人類病患。較佳之與HER-3表現有關之疾病或狀況為上述之細胞過度增生疾病。
本發明之其他態樣關於一種用於診斷、預防或治療與HER-3表現有關之疾病或狀況之套組,其包含本發明之至少一種結合蛋白及/或核酸分子及/或載體。本發明之套組可視需要進一步包含至少一種其他活性劑,例如至少一種抗腫瘤劑。較佳之與HER-3表現有關之疾病或狀況係上述之細胞過度增生疾病。
本發明之詳細說明
本發明之第一個態樣關於一種與HER-3結合之經分離之結合蛋白。
在本發明之實施態樣中,本發明之經分離之結合蛋白包含重鏈胺基酸序列及/或輕鏈胺基酸序列,該重鏈胺基酸序列包含至少一個選自(a)、(b)及(c)之互補決定區,且該輕鏈胺基酸序列包含至少一個選自(d)、(e)及(f)之互補決定區:(a)如SEQ ID NOs:2、6、10、14、18、22、26、30、34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226及230中所示之重鏈互補決定區1;(b)如SEQ ID NOs:2、6、10、14、18、22、26、30、34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、 120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226及230中所示之重鏈互補決定區2;(c)如SEQ ID NOs:2、6、10、14、18、22、26、30、34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226及230中所示之重鏈互補決定區3;(d)如SEQ ID NOs:4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228及232中所示之輕鏈互補決定區1;(e)如SEQ ID NOs:4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228及232中所示之輕鏈互補決定區2;及(f)如SEQ ID NOs:4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、 82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228及232中所示之輕鏈互補決定區3。
在本發明之另一實施態樣中,本發明之經分離之結合蛋白包含選自SEQ ID NO:2、6、10、14、18、22、26、30、34、36、40、42、46、50、54、60、62、66、70、74、78、80、84、88、92、96、100、104、108、112、116、120、122、126、130、134、138、142、146、150、154、158、162、166、170、174、178、182、186、190、194、198、202、206、210、214、218、222、226或230之重鏈胺基酸序列,及/或選自SEQ ID NO:4、8、12、16、20、24、28、32、38、44、48、52、56、58、64、68、72、76、82、86、90、94、98、102、106、110、114、118、124、128、132、136、140、144、148、152、156、160、164、168、172、176、180、184、188、192、196、200、204、208、212、216、220、224、228或232之輕鏈胺基酸序列。
在本發明之另一實施態樣中,本發明之經分離之結合蛋白包含如SEQ ID NOs:2及4、6及8、10及12、14及16、18及20、22及24、26及28、30及32、36及38、42及44、46及48、50及52、54及56、60及58、62及64、66及68、70及72、74及76、78及82、80及 82、84及86、88及90、92及94、96及98、100及102、104及106、108及110、112及114、116及118、122及124、126及128、130及132、134及136、138及140、142及144、146及148、150及152、154及156、158及160、162及164、166及168、170及172、174及176、178及180、182及184、186及188、190及192、194及196、198及200、202及204、206及208、210及212、214及216、218及220、222及224、226及228、230及232所示之重鏈胺基酸序列及輕鏈胺基酸序列,或如SEQ ID NO:34、40、60、62或120所示之重鏈胺基酸序列,或如SEQ ID NO:58或64所示之輕鏈胺基酸序列。
應了解的是根據本發明,本發明之該結合蛋白之胺基酸序列不限於20個傳統胺基酸(見Immunology-A Synthesis(2nd Edition,E.S.Golub and D.R.Gren,Eds.,Sinauer Associates,Sunderland,Mass.(1991)),其以參照方式納入本發明)。舉例來說,該胺基酸可能包含20個傳統胺基酸之立體異構物(例如D-胺基酸)、非天然胺基酸諸如α-,α-二取代胺基酸、N-烷基胺基酸、乳酸或其他非傳統胺基酸。非傳統胺基酸之實例(其亦可能為本發明之結合蛋白之適合成分)包括4-羥基脯胺酸、γ-羧基麩胺酸鹽、ε-N,N,N-三甲基離胺酸、ε-N-乙醯基離胺酸、O-磷酸絲胺酸、N-乙醯基絲胺酸、N-甲醯基甲硫胺酸、3-甲基組胺酸、5-羥基離胺酸、σ-N-甲基精胺酸或其 他類似之胺基酸及亞胺酸,例如4-羥基脯胺酸。
另外根據本發明,在SEQ ID NOs:1至232所示胺基酸序列中之輕微變異被認為係包含於本發明中,唯該胺基酸序列之變異維持至少75%、更佳者至少80%、90%、95%、或最佳者99%之SEQ ID NOs:1至232所示序列。該變異可能發生在骨架區內(也就是互補決定區外)、互補決定區內或骨架區及互補決定區內。在SEQ ID NOs:1至232所示胺基酸序列中之較佳變異(例如刪除、插入及/或取代至少一個胺基酸)發生於靠近功能性結構域之邊界。結構性及功能性結構域可藉由比較其核苷酸及/或胺基酸序列資料與公開或專屬之序列資料庫以確認。電腦比較法可被用來找出發生於其他已知結構及/或功能之結合蛋白中之序列基序(motifs)或預測之蛋白質構造結構域。找出可摺疊成已知三維結構之蛋白質序列之方法係眾所週知。參見例如Bowie et al.,Science 253,164(1991);Proteins,Structures and Molecular Principles(Creighton,Ed.,W.H.Freeman and Company,New York(1984));Introduction to Protein Structure(C.Branden and J.Tooze,eds.,Garland Publishing,New York,N.Y.(1991));及Thornton et al.,Nature 354,105(1991),這些皆以參照方式被納入本發明。因此,熟習該項技術者可找出用來定義本發明之構造性及功能性結構域之序列基序及構造性結構。
在SEQ ID NOs:1至174及1至232所示胺基酸序 列中特別適宜之變異係該些導致對蛋白質溶解或氧化之感受性降低、改變糖基化模式或改變結合親和性或給予或修飾該結合蛋白之其他物理化學或功能性特性者。具體來說,可考慮保留性胺基酸取代。保留性取代係發生於側鏈相關之胺基酸家族內之取代。較佳之胺基酸家族如下:酸性家族=天冬胺酸、麩胺酸;鹼性家族=離胺酸、精胺酸、組胺酸;非極性家族=丙胺酸、纈胺酸、白胺酸、異白胺酸、脯胺酸、苯丙胺酸、甲硫胺酸、色胺酸;及不帶電極性家族=甘胺酸、天冬醯胺酸、麩醯胺酸、半胱胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、酪胺酸。更佳之家族為:脂肪族羥基家族=絲胺酸及蘇胺酸;含醯胺家族=天冬醯胺酸及麩醯胺酸;脂肪族家族=丙胺酸、纈胺酸、白胺酸及異白胺酸;及芳香性家族=苯丙胺酸、色胺酸及酪胺酸。舉例來說,我們可以合理期待以異白胺酸或纈胺酸獨立取代白胺酸、以麩胺酸獨立取代天冬胺酸、以絲胺酸獨立取代蘇胺酸或以結構相關之胺基酸類似取代胺基酸將不會對該形成之結合蛋白的結合或特性產生重大影響,特別是如果該取代並未牽涉在骨架區內之胺基酸。然而,所有其他可能的胺基酸取代亦被包含於本發明中。胺基酸改變是否導致功能性結合蛋白,也就是是否形成與HER-3結合且減少HER家族成員之信號轉導之結合蛋白,這可輕易地藉由測定所形成之結合蛋白與HER-3結合之特定活性的酵素結合免疫吸附法(ELISA)或螢光活化細胞分離法(FACS)或於活體外或活體內之功能性檢驗中決定。
根據本發明,本發明之結合蛋白與HER-3胞外部份之至少一個抗原決定部位交互作用。該抗原決定部位適宜地位於結構域L1(胺基酸19至184)(其為胺基端結構域)、結構域S1(胺基酸185至327)及S2(胺基酸500至632)(其為二個富含半胱胺酸之結構域)、結構域L2(328至499)(其位於該二個富含半胱胺酸結構域之側面)或HER-3結構域之組合物。該抗原決定部位亦可能位於結構域之組合物中,諸如但不限於由L1及S1之部分所組成之抗原決定部位。另外,本發明之結合蛋白之其他特徵在於,其與HER-3之結合減少HER-3媒介之信號轉導。根據本發明,HER-3媒介之信號轉導減少可能藉由例如HER-3降調造成至少部分HER-3分子自細胞表面消失,或安定化細胞表面之HER-3成為實質上不活化形式(也就是該形式相較於非安定形式呈現較低之信號轉導)所致。或者,HER-3媒介之信號轉導減少亦可能藉由影響(例如減少或抑制)配基或HER家族其他成員與HER-3、GRB2與HER-2、或GRB2與SHC結合、藉由抑制受體酪胺酸磷酸化、AKT磷酸化、PYK2酪胺酸磷酸化或ERK2磷酸化、或藉由降低腫瘤侵入性所致。或者,HER-3媒介之信號轉導減少亦可能藉由影響(例如減少或抑制)HER-3與其他HER家族成員形成含HER-3之二聚體所致。實例之一為減少或抑制HER-3-EGFR蛋白複合體之形成。
本發明中較佳之結合蛋白係具有類抗體結合活性之支 架蛋白或抗體,例如抗HER-3抗體。
在本發明之背景下,本文所使用之「支架蛋白」一詞係指其暴露表面區域對胺基酸插入、取代或刪除有高度耐受性之多肽或蛋白質。根據本發明可以使用之支架蛋白之實例為金黃葡萄球菌之蛋白質A、大菜粉蝶(Pieris brassicae)之膽素結合蛋白或其他脂質運載蛋白(lipocalins)、錨蛋白(ankyrin)重複蛋白或人類纖維連接蛋白(fibronectin)(於Binz and Plückthun,Curr Opin Biotechnol,16,459-69中回顧)。建構支架蛋白可視為將親和性功能移植或整合至穩定摺疊蛋白之結構性骨架上或中。親和功能係指根據本發明所述之蛋白結合親和力。支架蛋白在構造上可與具有結合專一性之胺基酸序列分開。一般來說,顯示適用於發展這類人工親和性試劑之蛋白質,可能藉由理論性或最常見之該領域所熟知之組合蛋白工程技術得到(Skerra,J.Mol.Recog.,2000;Binz and Plückthun,2005),諸如在活體外展示之人工支架蛋白庫中篩選針對HER-3(不論是純化蛋白或展示在細胞表面之蛋白)之結合劑。此外,具有類抗體結合活性之支架蛋白可源自含該支架結構域之接受者(acceptor)多肽,其可接受捐贈者多肽之結合結構域之移植,以將捐贈者多肽之結合專一性賦予含接受者多肽之支架結構域。該插入之結合結構域可能是例如抗體之互補決定區(CDR),特別是抗HER-3抗體。插入可用該領域所熟知之不同方法完成,包括例如多肽合成、核酸合成編碼胺基酸以及各種該 領域所熟知之重組方法形式。
另外,本發明所使用之「抗體」或「抗HER-3抗體」一詞係指單株抗體、多株抗體、重組抗體、人化抗體(Jones et al.,Nature 321(1986),522-525;Riechmann et al.,Nature 332(1988);及Presta,Curr.Op.Struct.Biol.2(1992),593-596)、嵌合抗體(Morrison et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.81(1984),6851-6855)、由至少二個抗體形成之多專一性抗體(例如雙專一性抗體)或其抗體片段。「抗體片段」一詞包含前述抗體之任何部分,較佳為其抗原結合區或變異區。抗體片段之實例包括Fab片段、Fab'片段、(Fab')2片段、Fv片段、雙鏈抗體(diabodies)(Hollinger et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90(1993),6444-6448)、單鏈抗體分子(Plückthun in:The Pharmacology of Monoclonal Antibodies 113,Rosenburg and Moore,EDS,Springer Verlag,N.Y.(1994),269-315)或其他只要能表現與HER-3結合之所欲能力之片段。
此外,本發明所使用之「抗體」或「抗HER-3抗體」一詞包括類抗體分子,其包含基因工程之抗體次結構域或天然發生之抗體變異體。這些類抗體分子可能為單結構域抗體,諸如源自天然來源如駱駝(Muyldermans et al.,Reviews in Molecular Biotechnology 74,277-302)或人、駱駝或其他物種之活體外展示庫(Holt et al.,Trends Biotechnol.,21,484-90)之僅VH或僅VL結構域。
根據本發明,「Fv片段」係包含完整抗原辨識及結合位置之最小抗體片段。此區域由一個重鏈及一個輕鏈變異結構域以緊密、非共價結合之二聚體組成。在這種配置下,各變異結構域之三個CDR's交互作用以定義VH-VL二聚體表面之抗原結合位置。這六個CDR's一起賦予該抗體抗原結合專一性。然而,單一變異結構域(或半個Fv,其僅包含三個對抗原具專一性之CDR's)甚至也具有辨識及結合抗原之能力,雖然其親和性相較於完整結合位置通常較低。「Fab片段」亦包含輕鏈之固定結構域及重鏈之第一個固定結構域(CH1)。「Fab片段」與「Fab'片段」之不同處在於Fab'片段之重鏈CH1結構域之羧基端上增加數個殘基,包括一或多個來自抗體鉸鏈區之半胱胺酸。「(Fab')2片段」最初被生產成為一對中間含有鉸鏈半胱胺酸之「Fab'片段」。製備這類抗體片段之方法(諸如木瓜蛋白酶或胃蛋白酶消化)係熟悉該項技術者所熟知。
在本發明之較佳實施態樣中,本發明之抗HER-3抗體係屬IgA、IgD、IgE、IgG或IgM型,較佳者係屬IgG或IgM型,其包括但不限於IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM1及IgM2型。在最適宜之實施態樣中,該抗體係屬IgG1、IgG2或IgG4型。
在本發明之另一較佳實施態樣中,本發明之抗HER-3抗體係針對HER-3胞外結構域(ECD)之抗HER-3抗體。
在特定態樣中(例如關於產生作為針對HER-3之治療候選藥之抗體),可固定補體及參與補體依賴性細胞毒性(CDC)之本發明之抗HER-3抗體係為所欲。有一些抗體同型(isotypes)具有相同作用,其包括但不限於下列:鼠IgM、鼠IgG2a、鼠IgG2b、鼠IgG3、人IgM、人IgG1、人IgG3及人IgA。將了解的是,所產生之抗體一開始不必然具有這類同型,但是所產生之抗體可具有任何同型且可利用該領域熟知之傳統分子生物技術,於適當表現載體中藉由添加分子轉殖之V區基因或cDNA至分子轉殖之固定區基因或cDNA以同型轉移該抗體,且之後利用該領域已知之技術於宿主細胞中表現該抗體。該同型轉換抗體可能也具有已經分子工程處理而相較於天然發生之變異體具有較強CDC之Fc區(Idusogie et al.,J Immunol.,166,2571-2575)且利用該領域熟知之技術於宿主細胞中重組表現。這類技術包括使用直接重組技術(參見例如美國專利第4816397號)、細胞-細胞融合技術(參見例如美國專利第5916771及6207418號)及其他技術。在細胞-細胞融合技術中,製備具有任何所欲同型重鏈之骨髓瘤或其他細胞系諸如CHO及製備具有輕鏈之另一骨髓瘤或其他細胞系諸如CHO。這些細胞之後可被融合且表現完整抗體之細胞系可被分離。舉例來說,與所欲HER-3抗原結合之人類抗HER-3 IgG4抗體可輕易地被同型轉換以產生人IgM、人IgG1或人IgG3同型,同時仍具有相同的變異區(其定義該抗體之專一性及其部分親和 性)。這類分子之後可能可以固定補體及參與CDC。
另外,可結合效應細胞(諸如單核球及自然殺手(NK)細胞)之Fc受體及參與抗體依賴性細胞毒性(ADCC)之本發明之抗HER-3抗體亦為所欲。有一些抗體同型具有相同作用,其包括但不限於下列:鼠IgG2a、鼠IgG2b、鼠IgG3、人IgG1及人IgG3。將了解的是,所產生之抗體一開始不必然具有這類同型,但是所產生之抗體可具有任何同型且該抗體可利用該領域熟知之傳統分子生物技術,於適當表現載體中藉由添加分子轉殖之V區基因或cDNA至分子轉殖之固定區基因或cDNA以進行同型轉移,且之後利用該領域已知之技術於宿主細胞中表現該抗體。該同型轉換抗體可能也具有已經分子工程處理而相較於天然發生之變異體具有較強ADDC之Fc區(Shields et al.,J Biol Chem.,276,6591-6604)且利用該領域熟知之技術於宿主細胞中重組表現。這類技術包括使用直接重組技術(參見例如美國專利第4816397號)、細胞-細胞融合技術(參見例如美國專利第5916771及6207418號)及其他技術。在細胞-細胞融合技術中,製備具有任何所欲同型重鏈之骨髓瘤或其他細胞系諸如CHO及製備具有輕鏈之另一骨髓瘤或其他細胞系諸如CHO。這些細胞之後可被融合且表現完整抗體之細胞系可被分離。舉例來說,與所欲HER-3抗原結合之人類抗HER-3 IgG4抗體可輕易地被同型轉換以產生人IgG1或人IgG3同型,同時仍具有相同的變異區(其定義該抗體之專一性及其部分親和 性)。這類分子之後可能可以結合效應細胞上之FcγR及參與ADCC。
另外根據本發明可了解到,本發明之抗HER-3抗體係全長人類或人化抗體。人類抗體可避免一些關於異種抗體(例如具有鼠或大鼠變異區及/或固定區之抗體)之問題。異種源性蛋白質如鼠或大鼠源性蛋白質之存在可導致病患產生針對該抗體之免疫反應,接著引起快速廓清該抗體、透過中和該抗體而喪失治療效用及/或引起嚴重甚至致命之過敏反應。
本發明之較佳抗HER-3抗體係選自U1-1抗體、U1-2抗體、U1-3抗體、U1-4抗體、U1-5抗體、U1-6抗體、U1-7抗體、U1-8抗體、U1-9抗體、U1-10抗體、U1-11抗體、U1-12抗體、U1-13抗體、U1-14抗體、U1-15抗體、U1-16抗體、U1-17抗體、U1-18抗體、U1-19抗體、U1-20抗體、U1-21抗體、U1-22抗體、U1-23抗體、U1-24抗體、U1-25抗體、U1-26抗體、U1-27抗體、U1-28抗體、U1-29抗體、U1-30抗體、U1-31抗體、U1-32抗體、U1-33抗體、U1-34抗體、U1-35抗體、U1-36抗體、U1-37抗體、U1-38抗體、U1-39抗體、U1-40抗體、U1-41抗體、U1-42抗體、U1-43抗體、U1-44抗體、U1-45抗體、U1-46抗體、U1-47抗體、U1-48抗體、U1-49抗體、U1-50抗體、U1-51抗體、U1-52抗體、U1-53抗體、U1-55.1抗體、U1-55抗體、U1-57.1抗體、U1-57抗體、U1-58抗體、U1-59抗體、U1-61.1抗體、U1-61抗體或 U1-62抗體。
在本發明之較佳實施態樣中,本發明之結合蛋白與標記基團偶合。這類結合蛋白特別適合診斷應用。本發明所使用之「標記基團」係指可偵測之標記,例如可被標記親和素(avidin)(例如與可用光學或色度法偵測之螢光標記或酵素活性結合之鏈親和素(streptavidin))偵測到之放射性標記胺基酸或生物素基團。許多標記多肽及糖蛋白(如抗體)之方法係該領域所熟知且可被用來實施本發明。適當標記基團之實例包括但不限於下列:放射性同位素或放射性核素(例如3氫、14碳、15氮、35硫、90釔、99鎝、111銦、125碘、131碘)、螢光基團(例如螢光素異硫氰酸鹽(FITC)、羅丹明(rhodamine)、鑭系螢光粉(lanthanide phosphors))、酵素基團(例如辣根過氧化酶、β-半乳糖苷酶、螢光素酶(luciferase)、鹼性磷酸酶)、化學發光基團、生物素基團或由第二報告基因辨認之預先決定之多肽抗原決定部位(例如白胺酸拉鍊對序列(leucine zipper pair sequences)、第二抗體之結合位置、金屬結合結構域、抗原決定部位標籤)。在特定態樣中,標記基團藉由不同長度之間隔臂連接以減少可能的空間阻礙係為所欲。
或者在本發明之其他較佳實施態樣中,本發明之結合蛋白與效應基團偶合。這類結合蛋白特別適合治療應用。本發明所使用之「效應基團」係指細胞毒性基團,諸如放射性同位素或放射性核素、毒素、治療性基團或其他該領 域已知之效應基團。適當效應基團之實例為放射性同位素或放射性核素(例如3氫、14碳、15氮、35硫、90釔、99鎝、111銦、125碘、131碘)、刺孢黴素(calicheamicin)、海兔毒素(dolastatin)類似物諸如奧瑞他汀(auristatins)及化學治療劑諸如膠達納黴素(geldanamycin)及美登素(maytansine)衍生物,包括DM1。在特定態樣中,效應基團藉由不同長度之間隔臂連接以減少可能的空間阻礙係為所欲。
本發明之第二個態樣關於一種製備本發明之經分離之結合蛋白之方法,其包含自分泌該結合蛋白之宿主細胞製備該結合蛋白之步驟。根據本發明可能使用之宿主細胞為雜交瘤;真核細胞諸如哺乳類細胞例如倉鼠、兔、大鼠、豬、鼠或其他動物細胞、植物細胞、真菌細胞例如釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、畢赤酵母(Pichia pastoris);原核細胞諸如大腸桿菌(E.coli);及該領域中用來產製結合蛋白之其他細胞。許多用於自宿主細胞製備及分離結合蛋白(諸如支架蛋白或抗體)之方法為該領域所熟知且可能被用來實施本發明。另外,製備結合蛋白片段(例如支架蛋白片段或抗體片段)之方法(諸如木瓜蛋白酶或胃蛋白酶消化)、現代選殖技術、製備單鏈抗體分子(Plückthun in:The Pharmacology of Monoclonal Antibodies 113,Rosenburg and Moore,EDS,Springer Verlag,N.Y.(1994),269-315)及雙鏈抗體(Hollinger et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90(1993),6444-6448) 之技術亦為熟悉該項技術者所知且可被用於實施本發明。
在本發明之較佳實施態樣中,本發明之結合蛋白係自分泌該結合蛋白之雜交瘤製備。參見例如Köhler et al.,Nature 256(1975),495。
在本發明之其他較佳實施態樣中,本發明之結合蛋白藉由理想化及/或放大該結合蛋白於宿主細胞之表現且自該宿主細胞分離該結合蛋白以重組製備。為此,該宿主細胞被轉型或轉染編碼結合蛋白之DNA或含編碼結合蛋白之DNA之載體,且於產製本發明之結合蛋白之適當條件下培養。參見例如美國專利第4816567號。較佳宿主細胞可能為CHO細胞、NS/0骨髓瘤細胞、人胚胎腎293細胞、大腸桿菌及釀酒酵母。
關於其為抗體之結合蛋白方面,這些抗體可能自經基因工程改造以得到全長人類抗體之動物,或自噬菌體、酵母菌、核糖體或大腸桿菌之抗體展示庫製備。參見例如Clackson et al.,Nature 352(1991),624-628,Marks et al.,J.Mol.Biol.222(1991),581-597,Feldhaus and Siegel J Immunol Methods.290,69-80,Groves and Osbourn,Expert Opin Biol Ther.,5,125-135及Jostock and Dubel,Comb Chem High Throughput Screen.8,127-133。
人類抗體可避免具有鼠或大鼠變異區及/或固定區之抗體所導致之一些問題。這類鼠或大鼠源性蛋白質之存在可導致快速廓清該抗體或可導致病患產生針對該抗體之免疫反應。為了避免利用鼠或大鼠源性抗體,全長人類抗體 可藉由將功能性人類抗體基因座(loci)導入囓齒類、其他哺乳類或動物產生,以使該囓齒類、其他哺乳類或動物產製全長人類抗體。
產製全長人類抗體之方法之一係透過利用XENOMOUSE®小鼠,其以基因工程方式包含人類重鏈基因座及kappa輕鏈基因座之245kb及190kb大小之胚系構型(germline configuration)片段。其他XenoMouse小鼠包含人類重鏈基因座及kappa輕鏈基因座之980kb及800kb大小之胚系構型片段。還有其他XenoMouse小鼠包含人類重鏈基因座及kappa輕鏈基因座之980kb及800kb大小之胚系構型片段加上740kb大小胚系構型之完整人類lambda輕鏈基因座。參見Mendez et al.Nature Genetics 15:146-156(1997)及Green and Jakobovits J.Exp.Med.188:483-495(1998)。該XENOMOUSE®小鼠係得自Abgenix,Inc.(Fremont,CA)。
XENOMOUSE®小鼠之產生被進一步討論及描述於美國專利申請系列號07/466008(1990年1月12日提出)、07/610515(1990年11月8日提出)、07/919297(1992年7月24日提出)、07/922649(1992年7月30日提出)、08/031801(1993年3月15日提出)、08/112848(1993年8月27日提出)、08/234145(1994年4月28日提出)、08/376279(1995年1月20日提出)、08/430938(1995年4月27日提出)、08/464584(1995年6月5日提出)、08/464582(1995年6月5日 提出)、08/463191(1995年6月5日提出)、08/462837(1995年6月5日提出)、08/486853(1995年6月5日提出)、08/486857(1995年6月5日提出)、08/486859(1995年6月5日提出)、08/462513(1995年6月5日提出)、08/724752(1996年10月2日提出)及08/759620(1996年12月3日提出)、美國專利公開號2003/0217373(2002年11月20日提出)及美國專利第6833268、6162963、6150584、6114598、6075181及5939598號及日本專利第3 068 180 B2、3 068 506 B2及3 068 507 B2號。亦參見歐洲專利EP 0 463 151 B1(1996年6月12日允許公開)、國際專利申請案WO 94/02602(1994年2月3日公開)、國際專利申請案WO 96/34096(1996年10月31日公開)、WO 98/24893(1998年6月11日公開)、WO 00/76310(2000年12月21日公開)。上述各項專利、申請書及參考資料之揭示內容以參照方式整體納入本發明。
在其他方法方面,他人(包括GenPharm International,Inc.,)已採用「小基因座(minilocus)」法。在小基因座法中,透過包含來自Ig基因座之片段(個別基因)模擬外源性Ig基因座。因此,一或多個VH基因、一或多個DH基因、一或多個JH基因、mu固定區及第二固定區(較佳為gamma固定區)形成用於插入動物中之構建體。此法被描述於Surani et al.所有之美國專利5545807號及各為Lonberg and Kay所有之美國專利 5545806、5625825、5625126、5633425、5661016、5770429、5789650、5814318、5877397、5874299及6255458號、Kimpenfort and Berns所有之美國專利5591669及6023010號、Berns et al.所有之美國專利5612205、5721367及5789215號、Choi and Dunn所有之美國專利5643763號及GenPharm International美國專利申請案系列07/574748(1990年8月29日提出)、07/575962(1990年8月31日提出)、07/810279(1991年12月17日提出)、07/853408(1992年3月18日提出)、07/904068(1992年6月23日提出)、07/990860(1992年12月16日提出)、08/053131(1993年4月26日提出)、08/096762(1993年7月22日提出)、08/155301(1993年11月18日提出)、08/161739(1993年12月3日提出)、08/165699(1993年12月10日提出)、08/209741(1994年3月9日提出),其揭示內容以參照方式納入本發明。亦參考歐洲專利0 546 073 B1、國際專利申請案WO 92/03918、WO 92/22645、WO 92/22647、WO 92/22670、WO 93/12227、WO 94/00569、WO 94/25585、WO 96/14436、WO 97/13852及WO 98/24884及美國專利5981175,其揭示內容以參照方式整體納入本發明。另外參見Taylor et al.,1992、Chen et al.,1993、Tuaillon et al.,1993、Choi et al.,1993、Lonberg et al.,(1994),Taylor et al.,(1994)及Tuaillon et al.,(1995),Fishwild et al.,(1996),其揭示內容以參照方 式整體納入本發明。
Kirin亦顯示自鼠生產人類抗體之方法,在鼠中透過微細胞融合導入大片段之染色體或整個染色體。參見歐洲專利申請案773 288及843 961號,其揭示內容以參照方式納入本發明。此外,已培育出KMTM鼠,其為Kinrin's Tc鼠與Medarex's小基因座(Humab)鼠雜交之結果。這些小鼠具有Kirin鼠之HC反式染色體及Medarex鼠之kappa鏈反式基因(Ishida et al.,Cloning Stem Cells,(2002)4:91-102)。
人類抗體亦可源自活體外方法。適當實例包括但不限於噬菌體展示(由Cambridge Antibody Technology、Morphosys、Dyax、Biosite/Medarex、Xoma、Symphogen、Alexion(前身為Proliferon)、Affimed公司進行商業化)、核糖體展示(由Cambridge Antibody Technology公司進行商業化)、酵母菌展示及該類似物。
本發明所描述之抗體係透過利用如下述之XENOMOUSE®技術製備。之後這類小鼠可以產製人類免疫球蛋白分子及抗體,且無法產製鼠免疫球蛋白分子及抗體。用來達到彼等之技術被揭示於本發明先前技術部份所揭示之專利、申請案及參考資料。然而具體來說,轉殖生產鼠及其抗體之較佳實施態樣被揭示於美國專利申請案系列08/759620(1996年12月3日提出)及國際專利申請案WO 98/24893號(1998年6月11日公開)及WO 00/76310(2000年12月21日公開),其揭示內容以參照 方式納入本發明。亦參見Mendez et al.Nature Genetics 15:146-156(1997),其揭示內容以參照方式納入本發明。
藉由使用這類技術,針對多種抗原之全長人類單株抗體已被生產。實質上,XENOMOUSE®小鼠以所欲之抗原(例如HER-3)免疫、收集表現該抗體之鼠淋巴細胞(諸如B細胞),且令該被收集之細胞系與骨髓樣細胞系融合以製備永久雜交瘤細胞系。這些雜交瘤細胞系經篩選以辨識生產對所欲抗原具專一性之抗體之雜交瘤細胞系。本發明提供用於生產多重雜交瘤細胞系之方法,該細胞系可生產對HER-3具專一性之抗體。另外,本發明提供由這類細胞系所產生之抗體之特徵,包括這類抗體之重鏈及輕鏈之核苷酸及胺基酸序列分析。
一般來說,由融合雜交瘤所生產之抗體為人類IgG1重鏈及全長人類kappa輕鏈。本發明所描述之抗體具有人類IgG4重鏈及IgG1重鏈。抗體亦可能屬其他人類同型,包括IgG2或IgG3。該抗體具有高度親和性,當以固相及細胞基底技術測量時通常具有從約10-6至約10-13M或以下之KD
本發明之另一態樣關於編碼本發明之結合蛋白之經分離之核酸分子。在本發明之背景下,本文所使用之「經分離之核酸分子」一詞係指藉由其來源區分之基因體、cDNA或合成來源或彼等組合物之多核苷酸,該「經分離之核酸分子」(1)與在其中可發現天然之「經分離之多 核苷酸」之多核苷酸之全部或部分無關,(2)係與天然中不與其相連之多核苷酸操作性連接,或(3)在天然中不以較大序列之部分發生。另外,本發明所使用之「核酸分子」一詞係指長度至少10個鹼基之核苷酸之聚合體形式,不論核糖核苷酸或去氧核苷酸或任一種核苷酸之修飾形式,諸如具有修飾或取代糖基及該類似物之核苷酸。該詞亦包括單股或雙股形式之DNA。
在本發明之實施態樣中,本發明之核酸分子係與控制序列操作性連接。本文所使用之「控制序列」一詞係指令其所連接之編碼序列完成表現及處理所必要之多核苷酸序列。這類控制序列之性質依其宿主有機體而不同。在原核生物中,這類控制序列通常包含啟動子、核糖體結合位置及轉錄終止序列。在真核生物中,這類控制序列通常包括啟動子及轉錄終止序列。根據本發明,「控制序列」一詞係至少用來包括所有其存在係表現及處理所必要之組件,且亦可包括其存在具有好處之其他組件,例如領導序列及融合夥伴序列。另外,本發明所使用之「操作性連接」一詞係指所描述之組件位置以一種允許它們以其預定方式發揮功能之關係存在。另外根據本發明,與編碼序列操作性連接之表現控制序列係以可令編碼序列之表現於與表現控制序列相容之條件下完成之方式連接。
本發明之其他態樣係一種載體,其包含編碼本發明之結合蛋白之核酸分子。該核酸分子係與控制序列操作性連接。另外,該載體可能另外包含複製起點或篩選標記基 因。根據本發明可能被使用之載體實例為例如質體、黏粒(cosmids)、噬菌體、病毒等。
本發明之其他態樣關於經本發明之核酸分子或載體轉型之宿主細胞。轉型可利用任何將多核苷酸導入宿主細胞之已知方法進行,包括例如將多核苷酸包裝進入病毒(或病毒載體)中且將病毒(或載體)轉導進入宿主細胞或藉由習知技藝之轉染方法進行,如美國專利4399216、4912040、4740461及4959455號所述,這些專利以參照方式納入本發明。具體地說,將異源性多核苷酸導入哺乳類細胞之方法係該領域所熟知且包含葡聚糖媒介轉染法、磷酸鈣沉澱法、聚凝胺(polybrene)媒介轉染法、原生質體融合技術(protoplast fusion)、電穿孔法、脂質體包覆多核苷酸及DNA直接顯微注入細胞核。根據本發明可能使用之宿主細胞實例為雜交瘤真核細胞諸如哺乳類細胞(例如倉鼠、兔、大鼠、豬、小鼠或其他動物細胞);植物細胞及真菌細胞(例如玉米、菸草、釀酒酵母、畢赤酵母);原核細胞諸如大腸桿菌;及該領域中用來產製抗體之其他細胞。特別是可用來作為表現宿主之哺乳類細胞系為該領域所熟悉且包括許多得自美國菌種保存中心(ATCC)之永久細胞系,其包括但不限於中國倉鼠卵巢細胞(CHO)、海拉細胞(HeLa cells)、小倉鼠腎臟細胞(BHK)、猴腎臟細胞(COS)、人類肝癌細胞(例如Hep G2)及一些其他細胞系。
本發明之其他態樣係一種藥學組成物,其包含作為活 性劑之至少一種本發明之結合蛋白及藥學上可接受之載劑、稀釋劑及/或佐劑。本發明所使用之「藥學組成物」一詞係指一種當適當投服至病患時可引起所欲之治療效果之化學化合物或組成物(The McGraw-Hill Dictionary of Chemical Terms,Parker,S.,Ed.,McGraw-Hill,San Francisco(1985),以參照方式納入本發明)。根據本發明,本發明之藥學組成物之效價(potency)係根據該至少一種結合蛋白與HER-3之結合性而定。此結合適宜地導致HER-3媒介之信號轉導下降。
另外,本發明所使用之「載劑」一詞包括對於暴露在其所使用之劑量及濃度下之細胞或哺乳類無毒性之載劑、賦形劑或穩定劑。通常生理上可接受之載劑係水狀pH緩衝溶液或脂質體(由各種脂肪、磷脂質及/或介面活性劑組成之小胞,其可用於輸送藥物至哺乳類)。生理上可接受之載劑實例包括緩衝液諸如磷酸鹽、檸檬酸鹽及其他有機酸;抗氧化劑包括抗壞血酸;低分子量(少於約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吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone);胺基酸諸如甘胺酸、麩醯胺酸、天冬醯胺酸、精胺酸或離胺酸;單糖類、雙糖類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;糖醇類諸如甘露糖醇或山梨糖醇;鹽形成反離子諸如鈉;及/或非離子性介面活性劑諸如TWEENTM、聚乙二醇(PEG)及PLURONICSTM
在本發明之實施態樣中,藥學組成物所包含之至少一種本發明之結合蛋白係與效應基團偶合,諸如刺孢黴素、奧瑞他汀-PE、放射性同位素或毒性化學治療劑諸如膠達納黴素及美登素。具體地說,這些結合蛋白偶合物可以表現HER-3之細胞(例如癌細胞)為標靶以進行清除。
另外,令本發明之結合蛋白與放射性同位素連接可提供腫瘤治療上之好處。與化學治療及其他形式之癌症治療不同的是,放射性免疫治療或投服放射性同位素-結合蛋白組合物直接以癌細胞為標靶,對周圍之正常健康組織造成之傷害最小。利用這種「神奇子彈」,病患可以利用相較於目前可用之其他治療形式劑量遠遠較低之放射性同位素治療。較佳之放射性同位素包括釔90(90Y)、銦111(111In)、131碘、99鎝、放射性銀-111、放射性銀-199及鉍213。放射性同位素與本發明之結合蛋白之連接可利用例如慣用之雙官能性螯合劑進行。由於銀為單價體,在連接放射性銀-111及放射性銀-199時可使用硫磺基底連接子(Hazra et al.,Cell Biophys.24-25,1-7(1994))。銀放射性同位素之連接可能涉及利用抗壞血酸還原免疫球蛋白。另外,替坦(tiuxetan)是一種與伊莫單抗(ibritumomab)連接以形成替伊莫單抗(ibritumomab tiuxetan)(Zevalin)之MX-EDTA連接螯合劑(Witzig,T.E,Cancer Chemother.Pharmacol.48 Suppl 1,91-5(2001))。替伊莫單抗可與放射性同位素如銦111(111In)或90釔反應,已分別形成111銦-替伊莫單抗及90 釔-替伊莫單抗。
另外,本發明之結合蛋白(特別是用於治療癌症者)可與毒性化學治療劑接合諸如刺孢黴素(Hamann et al.,Bioconjug.Chem.13(1),40-6(2002))、膠達納黴素(Mandler et al.,J.Natl.Cancer Inst.,92(19),1549-51(2000))及美登素(例如類美登素藥物DM1)(Liu et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.93:8618-8623(1996))。在酸性或還原狀態下或接觸特定蛋白酶時會釋放藥物之不同連接子可以此技術被採用。根據本發明,本發明之結合蛋白可如習知技藝所述被接合。
奧瑞他汀-PE是一種抗微小管劑,其為海生無殼軟體動物胜肽成分海兔毒素10之結構修飾。奧瑞他汀-PE同時具有抗腫瘤活性及抗腫瘤血管活性(Otani et al.,Jpn.J.Cancer Res.91(8),837-44(2000))。舉例來說,奧瑞他汀-PE抑制細胞生長且誘發細胞循環停止及胰癌細胞系凋亡(Li et al.,Int.J.Mol.Med.3(6),647-53(1999))。因此,為了令奧瑞他汀-PE之抗腫瘤活性及抗腫瘤血管活性專一性地以特定腫瘤為標靶,奧瑞他汀-PE可與本發明之結合蛋白接合。
在本發明之實施態樣中,藥學組成物包含至少一種其他活性劑。可能根據本發明被使用之其他活性劑實例係其他受體蛋白激酶(諸如EGFR、HER-2、HER-4、IGFR-1或c-met)之抗體或低分子量抑制劑、受體配基(如血管內皮因子(VEGF))、細胞毒性劑(如多柔比星 (doxorubicin)、順鉑(cis-platin)或佳鉑帝(carboplatin))、細胞激素或抗腫瘤劑。許多抗腫瘤劑目前為該領域所熟知。在一實施態樣中,該抗腫瘤劑係選自治療性蛋白質,其包括但不限於抗體或免疫調節性蛋白質。在另一實施態樣中,該抗腫瘤劑係選自小分子抑制劑或化學治療劑,其由有絲分裂抑制劑、激酶抑制劑、烷化基藥劑、抗代謝劑、插入性抗生素、生長因子抑制劑、細胞週期抑制劑、酶類、拓樸異構酶抑制劑、組蛋白去乙醯酶抑制劑、抗存活劑、生物反應調節劑、抗荷爾蒙劑(例如抗雄性素藥物)及抗血管新生劑組成。當抗腫瘤劑為放射線時,其治療可經體內(近接治療:BT)或體外(體外放射線治療:EBRT)來源達成。
本發明之藥學組成物特別適合用於診斷、預防或治療細胞過度增生疾病。該細胞過度增生疾病可能與例如HER家族信號轉導增加有關。特別是該疾病可與HER-3磷酸化增加及/或HER-3與其他HER家族成員形成複合體增加及/或磷酸醯肌醇3(PI3)激酶活性增加及/或c-jun末端激酶活性及/或AKT活性增加及/或胞外信號調節激酶2(ERK2)活性及/或非受體酪胺酸激酶2(PYK2)活性增加有關。該細胞過度增生疾病適宜地選自乳癌、腸胃癌、胰癌、前列腺癌、卵巢癌、胃癌、子宮內膜癌、唾液腺癌、肺癌、腎癌、結腸癌、結直腸癌、甲狀腺癌、膀胱癌、神經膠質瘤、黑色素瘤或其他HER-3表現或過度表現之癌症或形成腫瘤轉移。
根據本發明,本發明所使用之「預防或治療」一詞係指治療性療法及預防性方法,其中有需要之病患係用以防止或減緩(減輕)該靶向病態情況或疾病。彼等需要預防或治療之病患包括已經罹患疾病以及容易罹患疾病或要防止疾病發生之病患。需要預防或治療之病患係哺乳類病患,也就是任何分類上屬於哺乳類之動物,包括人類、家畜家禽及動物園、競賽或寵物動物,諸如狗、貓、牛、馬、羊、豬、山羊、兔等。較佳之需要治療之病患係人類病患。
根據本發明,本發明之藥學組成物之調配係藉由混合活性劑與生理上可接受之載劑、稀釋劑及/或佐劑,及視需要之通常包含在調合物中以提供改善轉移、運輸、耐受性及該類似物之其他藥劑。本發明之藥學組成物可以被調配成例如凍乾調合物、水狀溶液、分散劑或固體製劑(諸如錠劑、糖衣錠或膠囊)之形式。許多適當之調合物可見於所有藥劑化學師所熟知之藥典:Remington's Pharmaceutical Sciences(18th ed,Mack Publishing Company,Easton,PA(1990)),特別是其中由Block,Lawrence所著之87章。這些調合物包括例如粉末、糊劑、軟膏、凝膠、蠟、油、脂質、含脂質(陽離子或陰離子)小泡(諸如LipofectinTM)、DNA接合物、無水吸收膏、水包油及油包水乳劑、乳劑碳蠟(各種分子量之聚乙二醇)、半固體凝膠及含碳蠟之半固體混合物。任何前述混合物可適當地用於本發明之治療及療法,只要調 合物中之活性劑不會被該調合物不活化且該調合物之投藥途徑為生理上相容及可耐受的。亦參見Baldrick P.,”Pharmaceutical excipient development:the need for preclinical guidance.”,Regul.Toxicol.Pharmacol.32 (2),210-218(2000);Wang W.,”Lyophilization and development of solid protein pharmaceuticals.”,Int.J.Pharm.203(1-2),1-60(2000);Charman W.N.,”Lipids,lipophilic drugs,and oral drug delivery-some emerging concepts.”,J.Pharm.Sci.89(8),967-978(2000);Powell et al.,”Compendium of excipients for parenteral formulations”,PDA J.Pharm.Sci.Technol.52,238-311(1998);及其中之引用文獻有關於藥劑化學師所熟知之調合物、賦形劑及載劑之其他資料。
本發明之其他態樣關於本發明之至少一種經分離之結合蛋白及選擇性之至少一種其他活性劑(例如如上述之至少一種抗腫瘤劑)與藥學上可接受之載劑、稀釋劑及/或佐劑之混合物於製造用於診斷、預防或治療細胞過度增生疾病之藥學組成物上之用途。較佳之藥學組成物係如上述之藥學組成物且該細胞過度增生疾病係如上述之細胞過度增生疾病。
本發明之其他態樣關於診斷與HER-3表現有關之疾病或狀況之方法,其包含令檢體與本發明之結合蛋白接觸及偵測檢體中HER-3之存在。該檢體可能係顯示HER-3表現之細胞(諸如腫瘤細胞)、血液檢體或其他適當之檢 體。在本發明之較佳實施態樣中,與HER-3表現有關之疾病或狀況係如上定義之細胞過度增生疾病。
根據本發明,該方法可能被用於例如偵測細胞中之HER-3抗原、測定上述細胞過度增生疾病病患中之HER-3抗原濃度或分期該病患之細胞過度增生疾病。為了了解研究個體之細胞過度增生疾病之疾病分期或特徵化個體對治療過程之反應,可自例如該個體採集血液檢體並測量檢體中HER-3抗原之濃度。如此獲得之濃度被用來確認該值落在哪一個濃度範圍。經此確認之範圍與不同診斷個體族群中所判斷之疾病分期或治療階段有關,藉此提供研究個體之分期。自病患取得之疾病(例如癌症)組織之切片檢體亦可能被用於檢測HER-3抗原之量。存在於疾病組織中之HER-3抗原量可能藉由免疫組織化學法、ELISA或利用本發明之HER3抗體之抗體晶片法檢測。其他有診斷好處之參數為雙聚化狀態以及HER3蛋白之雙聚夥伴及其與其夥伴之活化狀態。測定這些參數之蛋白質分析法為該領域所熟知且特別是西方墨點及免疫沉澱法、FACS分析、化學交聯作用、生物發光共振能量轉移(BRET)、螢光共振能量轉移(FRET)及該類似物(例如Price et al,Methods in Molecular Biology,218:255-268(2002)或電子標籤技術(WO 0503707、WO 04091384、WO 04011900))。
另外,本發明之其他態樣關於一種用於預防或治療與HER-3於病患中表現有關之疾病或狀況之方法,其包含投 服有效量之至少一種本發明之結合蛋白至需要之病患。較佳之與HER-3表現有關之疾病或狀況為如上定義之細胞過度增生疾病。需要預防或治療之病患係哺乳類病患,也就是任何分類上屬於哺乳類之動物,包括人類、家畜家禽及動物園、競賽或寵物動物,諸如狗、貓、牛、馬、羊、豬、山羊、兔等。較佳之需要之病患係人類病患。
在本發明之較佳實施態樣中,用於預防或治療需要之病患之細胞過度增生疾病之方法包含投服有效量之至少一種本發明之結合蛋白及其他至少一種其他活性劑至該病患,例如至少一種如上述之抗腫瘤劑。該方法被適宜地用於抑制異常細胞生長、移動或侵入。
除了潛在性結合蛋白治療劑之傳統投藥模式(例如透過上述之調合物)以外,新發展之投藥形式亦可被用於本發明。舉例來說,在手術切除後局部給予碘131標幟單株抗體以治療原發性腦腫瘤曾被報告。此外,直接立體定向腦內注射單株抗體及其片段亦在進行臨床及臨床前研究。頸動脈高滲透壓灌流係一種以接合人類單株抗體之藥物治療原發性腦惡性疾病之實驗策略。
根據所欲治療之狀況之種類及嚴重性,約1微克/公斤至15毫克/公斤之至少一種本發明之結合蛋白藉由例如一或多次分開投藥或連續輸注投服至需要之病患。典型的每日劑量可能從約1微克/公斤至約100毫克/公斤或以上,視上述因素而定。在重複投藥數天或更久方面,根據所欲治療之狀況,維持治療直到所欲之疾病症狀抑制發 生。
所投服之至少一種抗腫瘤劑之劑量依許多因素而定。這些因素為例如藥劑特性、腫瘤種類或投藥途徑。應強調的是本發明不限於任何劑量。
最後,本發明之其他態樣關於一種用於診斷、預防或治療與HER-3媒介之信號轉導有關之細胞過度增生疾病之套組,其包含至少一種本發明之結合蛋白及/或核酸分子及/或載體。此外,本發明之套組可進一步包含至少一種其他活性劑,例如上述之至少一種其他抗腫瘤劑。
此外,本發明由下列實施例及隨附之圖表解釋。
圖1顯示HER-3於一組人類癌細胞系之表現程度並證實HER-3可表現於多種人類癌症中。
圖2顯示HER-3抗體與穩定表現HER家族不同成員或只含空白載體之Ratl細胞結合之FACS分析結果。
圖3顯示標示於HER3結構域上之抗體結合競爭盒(bins)。
圖4顯示利用本發明之抗HER-3抗體進行間接FACS斯卡查德(Scatchard)抗體親和性分析之結果。該分析顯示本發明之抗HER-3抗體對於表現在細胞表面之HER-3具有高度親和性及強結合常數。
圖5顯示由本發明之抗HER-3抗體誘導促進HER-3之內吞作用。
圖6a至e顯示以本發明之抗HER-3抗體進行配基競爭試驗之結果。該結果證實本發明之抗體專一性減少〔125I〕-α-HRG/〔125I〕-β-HRG與表現內源性HER-3細胞之結合。
圖7a顯示以本發明之抗HER-3抗體進行HER-3磷酸化酪胺酸ELISA之結果。本發明之抗體可以抑制β-HRG媒介之HER-3之活化,以受體酪胺酸磷酸化增加表示。另外圖7b顯示以滴定抗體進行之試驗之代表性結果。
圖8顯示以本發明之抗HER-3抗體進行p42/p44 MAP激酶ELISA之結果。本發明之抗體可以減少β-HRG媒介之p42/p44 MAP激酶之活化,以MAP激酶磷酸化增加表示。
圖9顯示以本發明之抗HER-3抗體進行磷酸化AKT ELISA之結果。本發明之抗體可以減少以AKT磷酸化表示之β-HRG媒介之AKT之活化。
圖10顯示以本發明之人類抗HER-3抗體抑制MCF7細胞增生。本發明之抗體抑制人類癌細胞中HRG誘導之細胞生長。
圖11顯示由本發明之人類抗HER-3抗體所抑制之MCF7細胞移行。
圖12a至i顯示本發明之人類抗HER-3抗體所抑制之非貼附性細胞生長。
圖13顯示本發明之人類抗HER-3抗體所抑制之T47D人類乳癌細胞異種移植生長。
圖14顯示給予小鼠抗Her3(U1-59及U1-53)或抗EGFR抗體(Erbitux)後BxPC3人類胰癌細胞之減少。
圖15顯示本發明之人類抗HER-3抗體及與抗EGFR抗體(Erbitux)之組合物所減少之BxPC3人類胰癌細胞異種移植生長。
圖16證實本發明之抗體可延緩裸鼠中人類黑色素瘤(HT144)細胞生長。
下列提供之實施例(包括所進行之實驗及獲得之結果)僅作為說明之用,並非用來限制本發明。
實施例1:HER-3抗原及細胞系製備
本試驗製備重組HER-3蛋白質。利用聚合酶連鎖反應(PCR),自pcDNA3-HER-3(包含全長人類HER-3之表現質體,C.Wallasch et al.,EMBO J.14,4267-4275)以根據HER-3序列之引子(Genebank AccNr.NM_001982)選殖HER-3胞外結構域(ECD)之cDNA。
用於放大HER-3之引子如下:前置引子:5'-CGGGATCCATGTCCTAGCCTAGGGGC-3'(SEQ ID NO:233)
反置引子: 5'-GCTCTAGATTAATGATGATGATGATGATGTTGTCCTAA ACAGTCTTG-3'(SEQ ID NO:234)
該PCR產物經BamH1及XbaI消化,並與經BamH1及XbaI消化之pcDNA3(Invitrogen)連接。利用磷酸鈣法將質體轉染至HEK293細胞。自收集到之條件培養液中,經氮川三乙酸鎳(Ni-NTA)親和層析法純化該HER-3-HIS融合蛋白。
Ratl HER-3細胞利用反轉錄病毒基因轉移產生。簡單地說,GP+E 86細胞(3×105)被接種於60毫米培養盤上,並利用磷酸鈣法以2微克/毫升plXSN載體或plXSN-HER-3 cDNA(C.Wallasch,PhD Thesis,MaxPlanck Institute of Biochemistry,Martinsried,Germany)轉染。24小時後將培養液更換為新鮮培養液且令GP+E 86細胞繼續培養4至8小時。接著在聚凝胺存在下(4毫克/毫升;Aldrich),以釋放高力價pLXSN或pLXSN-HER-3之GP+E 86細胞上清液及p病毒(>1×106 G418集落形成單位/毫升;感染複數為10)培養未匯合(subconfluent)之Ratl細胞(2×105細胞/6公分培養皿)達4至12小時。更換培養液後,開始以G418篩選Ratl細胞。通常在篩選21天後可挑選出穩定集落。
實施例2:HER-3於人類癌細胞系之表現
受體酪胺酸激酶(例如HER-3)在細胞過度增生疾病之開始及發展上扮演關鍵角色,諸如從良性增生性細胞生長轉變為惡性癌症。由於腫瘤細胞與正常組織間的HER-3表現不同,因此HER-3表現分析係鑑別可自本發明之結合蛋白治療中獲益之病患次族群之重要因素。因此,在一組人類癌細胞系定量HER-3之表現,以說明HER-3在人類癌症形成上之影響。癌細胞系依ATCC所建議之方式培養。詳細地說,105個細胞以含10毫莫耳EDTA之PBS收集,以FACS緩衝液(PBS,3% FCS,0.4%疊氮)沖洗一次並接種於96孔圓底孔盤上。該細胞於1000rpm下離心3分鐘以除去上清液,然後用α-HER-3抗體2D1D12再懸浮(WO 03013602)(3微克/毫升)。細胞懸浮液於冰上培養1小時,以FACS緩衝液清洗二次並以經50倍FACS緩衝液稀釋之第二抗體(100微升/孔)驢抗人PE(Jackson)重新懸浮。該細胞懸浮液於冰上及黑暗中培養30分鐘,以FACS緩衝液清洗二次並進行分析(FACS,Beckman Coulter)。圖1顯示代表性分析結果且證實HER-3表現於多種人類癌症。
實施例3:免疫及力價測定
如實施例1所述之方式製備之HER-3 ECD蛋白及C32細胞(人類黑色素瘤;ATCC # CRL-1585)被用來當作抗原。針對HER-3之單株抗體利用連續免疫XenoMouse®小鼠(XenoMouse®品種:XMG1及 XMG4,Abgenix,Inc.Fremont,CA)獲得。XenoMouse®鼠均經足墊途徑注射免疫。各次注射之總體積為每隻鼠50微升,每個足墊25微升。
在第1批研究世代中(10隻XMG1鼠),初次以每隻鼠10微克HER-3 ECD蛋白混合1:1體積比之TITERMAX GOLD®(Sigma,Oakville,ON)進行免疫。後續的5次加強免疫以10微克HER-3 ECD蛋白混合1:1體積比之含100微克明礬膠(Sigma,Oakville,ON)之無致熱原D-PBS進行。第6次加強免疫由10微克HER-3 ECD蛋白混合1:1體積比之TITERMAX GOLD®組成。第7次加強免疫由10微克HER-3 ECD蛋白混合1:1體積比之100微克明礬膠組成。最後一次加強免疫以含10微克HER-3 ECD蛋白之無致熱原DPBS(不含佐劑)進行。此計畫書中XenoMouse®鼠於第0、4、7、11、15、20、24及29天接受免疫,且於第33天進行融合。二次採血使用後眼窩採血法於第13天第4次加強免疫後及第19天第6次加強免疫後進行。無第2批研究世代。
在第3批研究世代(10隻XMG1鼠)及第4批研究世代(10隻XMG4鼠)中,初次注射以含107個C32細胞之無致熱原Dulbecco's PBS(DPBS)混合1:1體積比之TITERMAX GOLD®/鼠進行。之後的4次加強免疫以含107個C32細胞之無致熱原DPBS混合25微克Adju-Phos及10微克CpG/鼠進行。第6次加強以含107個C32細胞之無致熱原DPBS混合1:1體積比之TITERMAX GOLD®/鼠進行。第7、8、9次加強為含107個C32細胞之無致熱原DPBS混合25微克Adju-Phos及10微克CpG/鼠。自第10至14次加強為含5微克HER-3 ECD蛋白之無致熱原DPBS混合25微克Adju-Phos及10微克CpG/鼠。最後一次加強由含5微克HER-3 ECD蛋白之無致熱原DPBS(不含佐劑)組成。此計畫書中,研究世代3及4之XenoMouse®鼠均於第0、3、7、11、14、17、21、24、28、33、35、38、42及45天接受免疫,且於第49天進行融合。三次採血使用後眼窩採血法於第12天第4次加強免疫後、第19天第6次加強免疫後及第40天第12次加強免疫後進行。
以力價篩選收成動物
在研究世代1中,免疫XenoMouse®鼠血清中之抗HER-3抗體力價以針對HER-3 ECD蛋白之ELISA測定。各XenoMouse®鼠之特定力價以650奈米處之吸光度決定且顯示於下列表1。該力價值為對照背景有2倍吸光度之血清最大稀釋倍數之倒數。因此,該數值越高,針對HER-3 ECD之體液免疫反應越強。
在研究世代3及4中,免疫XenoMouse®鼠血清中之抗HER-3抗體力價藉由使用Ratl/HER-3細胞(抗原陽性細胞系)及Ratl/pLSXN細胞(抗原陰性細胞系)之FACS測定。資料以連續稀釋血清檢體之細胞抗HER-3細胞染色之幾何平均數(GeoMean)螢光強度表示。
實施例4:收集淋巴球、分離B細胞、融合及產生雜交瘤
免疫鼠被犧牲並自各世代採收及集合淋巴結。淋巴樣細胞之分離係藉由在DMEM中磨碎組織以釋出細胞,並 將細胞懸浮於DMEM中。計數這些細胞,在細胞團塊中加入0.9毫升DMEM/1億個淋巴球,輕輕但充分地再懸浮細胞。每1億個細胞使用100微升之CD90+磁珠,令細胞與磁珠在4℃下培養15分鐘以標示細胞。將含量高達108陽性細胞(或達2×109總細胞)之磁標示細胞懸浮液裝入LS+管柱並以DMEM清洗管柱。總流洗液被當作CD90-陰性餾份收集(這些細胞大多被認為是B細胞)。
藉由1:1之比例混合上述流洗富集B細胞及購自ATCC之非分泌型骨髓瘤P3X63Ag8.653細胞(產品編號CRL 1580)以進行融合(Kearney et al,J.Immunol.123,1979,1548-1550)。細胞混合物於800g低速離心以形成團塊。將上清液全部倒掉,以2至4毫升之鏈黴蛋白酶(pronase)溶液(CalBiochem,產品編號53702;0.5毫克/毫升於PBS)處理細胞不超過2分鐘。然後加入3至5毫升FBS以停止酶活性,且懸浮液總體積利用電細胞融合液(ECFS)(0.3莫耳蔗糖,Sigma,產品編號S7903,0.1毫莫耳醋酸鎂,Sigma,產品編號M2545,0.1毫莫耳醋酸鈣,Sigma,產品編號C4705)調整至40毫升。離心後倒掉上清液,並重新懸浮細胞於40毫升ECFS中。重複此清洗步驟並以ECFS再次懸浮細胞至2×106細胞/毫升之濃度。
電細胞融合係利用融合器(型號ECM2001,Genetronic,Inc.,San Diego,CA)進行。所使用之融合腔大小為2.0毫升,使用下列儀器設定:取向條件:電壓: 50伏特,時間:50秒;膜破裂於:電壓:3000伏特,時間:30微秒;融合後保持時間:3秒。
經過電細胞融合後,在無菌狀態下將該細胞懸浮液小心地自融合腔中移出並轉換至含相同體積之融合瘤培養基之無菌試管中(DMEM(JRH Biosciences),15% FBS(Hyclone),添加L-麩醯胺酸、青鏈黴素混合液、OPI(草乙酸、丙酮酸、牛胰島素)(均來自Sigma)及IL-6(Boehringer Mannheim))。該細胞於37℃下培養15至30分鐘,接著以400g離心5分鐘。輕輕重懸浮該細胞於少量雜交瘤篩選培養基(雜交瘤培養基添加0.5×HA(Sigma,產品編號A9666)),並根據最終每個96孔盤總接種5×106個B細胞及每孔200微升之量以更多雜交瘤篩選培養基適當調整體積。輕輕混合細胞並以微量吸管吸取至96孔盤且令細胞生長。在第7或10天倒掉一半培養基,並重新加入雜交瘤篩選培養基以餵養細胞。
實施例5:利用ELISA篩選候選抗體
培養14天後,藉由使用純化之His標籤HER-3 ECD之ELISA,初步篩選世代1中(世代1之鼠被隨意分成融合1及融合2)具有HER-3專一性抗體之雜交瘤上清液,且藉由使用羊抗人IgGFc-HRP(Caltag Inc.,產品編號H10507,使用濃度為1:2000稀釋)之ELISA,反向篩選不相干之His標籤蛋白,以偵測被固定在ELISA盤上與HER-3 ECD結合之人類IgG。倒掉初步篩選中陽性雜 交瘤細胞生長孔中舊的培養上清液,以新鮮雜交瘤培養基懸浮HER-3陽性雜交瘤細胞,並將細胞轉換至24孔盤。經過2天培養,這些上清液可進行二次確認篩選。在二次確認篩選HER-3專一性全長人類IgG k抗體方面,初次篩選之陽性株利用二組偵測抗體進行ELISA篩選:偵測人gamma鏈之羊抗人IgGFc-HRP(Caltag Inc.,產品編號H10507,使用濃度為1:2000稀釋)及偵測人kappa輕鏈之羊抗人Igkappa-HRP(Southern Biotechnology,產品編號2060-05)。世代1產生91株全長人類IgG/kappa HER-3專一性單株抗體。
實施例6:利用螢光微量分析技術(FMAT)/FACS篩選候選抗體
經過14天培養後,利用FMAT篩選世代3及世代4中(融合3及融合4)具有HER-3專一性單株抗體之雜交瘤上清液。在初步篩選中,令1:10終稀釋比之雜交瘤上清液於室溫下與表現HER-3之Ratl-Her3細胞及400奈克/毫升Cy5接合之羊F(ab')2抗人IgG Fc專一性抗體(Jackson ImmunoResearch,產品編號109-176-098)培養6小時。以FMAT測量(Applied Biosystems)抗體及偵測抗體複合物與細胞之結合。抗體與細胞之非專一性結合則以它們與親代Ratl細胞之結合決定。自融合3之初步篩選共選出420株產生HER-3專一性抗體之雜交瘤。利用相同的FMAT法再次測定這些擴增培養之上清液,結果其 中262株被證實與HER-3表現細胞專一性結合。自融合4之初步篩選共選出193株產生HER-3專一性抗體之雜交瘤。利用FACS測定這些擴增培養之上清液,結果其中138株被證實與HER-3表現細胞專一性結合。在FACS確定試驗中,Ratl-Xher3細胞及親代Ratl細胞(陰性對照)與雜交瘤上清液於40℃下、含2% FBS之PBS中以1:2稀釋培養達1小時。以PBS清洗後,抗體與細胞之結合以2.5微克/毫升Cy5接合之羊F(ab')2抗人IgG Fc專一性抗體(JIR#109-176-098)及5微克/毫升PE接合之羊F(ab')2抗人kappa專一性抗體(SB#2063-09)偵測。使用PBS清洗以除去未結合之抗體後,細胞以cytofix(BD#51-2090KZ)1:4稀釋固定並以FACSCalibur分析。
實施例7:選擇用於選殖之雜交瘤
篩選用於雜交瘤選殖之世代1及2之抗體類,其根據該抗體類在使用得自例如R&D Biosystems之純化重組胞外結構域之ELISA中對HER-3相較於HER1(EGFR)、HER-2及HER-4之專一性表現、及抗體類與表現不同HER家族成員之人類腫瘤細胞系之FACS基底分析、及HER-3陽性細胞之FACS染色平均螢光強度相較於背景增加超過5倍。根據這些標準,總共有23株雜交瘤細胞系藉由限制稀釋細胞培養法被選用於選殖。
篩選用於雜交瘤選殖之世代3及4之抗體類,其根據 該抗體類對HER-3相較於HER1(EGFR)、HER-2及HER-4之專一性表現加上其他三項標準選擇。第一項標準係以ELISA篩選具有包含在HER-3之L2結構域內之抗原決定部位之抗體(參見實施態樣「本發明之抗HER-3抗體之結構分析」)。
第二項標準係生物素化heregulin-alpha結合HER-3表現細胞於FACS基底試驗中之中和。收集SKBR-3細胞,用培養液清洗,離心以形成細胞團塊並以培養液重新懸浮。重懸浮之細胞被等分至96孔生長板上。孔盤經離心以得到細胞團塊。每孔加入25微升耗盡雜交瘤上清液之測試抗體並於冰上培養1小時令抗體結合。每孔加入50微升之10奈莫耳heregulin-alpha(R&D Biosystems,Minneapolis,MN)溶液,使其終濃度為5奈莫耳,並於冰上培養1.5小時。用150微升PBS清洗細胞,經離心得到細胞團塊並倒掉上清液。以50微升之10微克/毫升羊抗HRG-alpha多株抗體重懸浮細胞,並於冰上培養45分鐘。用200微升PBS清洗細胞,經離心得到細胞團塊並倒掉上清液。加入50微升之5微克/毫升兔Cy5標記抗羊多株抗體溶液及10微克/毫升7AAD並於冰上培養15分鐘。用200微升PBS清洗細胞,經離心得到細胞團塊並倒掉上清液。令細胞重懸浮於100微升之FACS緩衝液並讀取FACS值。減少heregulin-alpha之結合之HER-3測試抗體為該些螢光強度最低者。陽性對照使用自10000奈克/毫升至16奈克/毫升之1:5連續稀釋液之鼠HER-3單株 抗體(105.5)或人類IgGl HER-3單株抗體U1-49。陰性對照為單用heregulin-alpha、單用細胞、單用羊抗heregulin-alpha多株抗體及單用兔Cy5標記抗羊多株抗體。
第三項標準係FACS中抗體對HER-3表現細胞系之親和性相對排序及/或較高之相對平均螢光強度。親和性相對排序如下述利用正常化HER-3專一性抗體之濃度及參照限制抗原ELISA之資料作圖進行。
利用高抗原ELISA正常化抗原專一性抗體濃度
利用ELISA法,正常化上清液中抗原專一性抗體之濃度。利用二個經平行滴定之已知濃度之世代1抗HER-3人IgG1抗體繪製出標準曲線,令世代3及4之測試雜交瘤上清液中抗原專一性抗體之量與標準曲線進行比較。利用這種方式,估計各雜交瘤培養中人HER3 IgG抗體之濃度。
中性鏈親合素(Neutravidin)板之製備係於4℃下隔夜培養以令中性鏈親合素(8微克/毫升於1×PBS/0.05%疊氮化鈉)以50微升/孔之量被包被於Costar 3368培養基結合板上。隔天加入1×PBS/1%脫脂牛奶以封閉該板。令光生物素化his標籤HER-3 ECD(500奈克/毫升於1×PBS/1%脫脂牛奶)於室溫下反應1小時以結合在中性鏈親合素板上。每孔加入50微升之雜交瘤上清液(用1×PBS/1%脫脂牛奶/0.05%疊氮以1:2.5連續稀釋,自1: 31起始稀釋至1:7568最終稀釋),然後在室溫下反應20小時。採用連續稀釋是為了確保獲得測試線性範圍內各未知濃度之吸光讀數。接著加入50微升/孔之第二偵測抗體羊抗人IgG Fc HRP(400奈克/毫升於1×PBS/1%脫脂牛奶)。在室溫下作用1小時後,再次用水清洗該板5次,並於各孔中加入50微升之單組分TMB底物。30分鐘後於各孔加入50微升之1莫耳鹽酸以停止反應,在波長450奈米處讀取該板。利用上述步驟自二個世代1之IgG1 HER-3單株抗體繪製標準曲線,該抗體以1:2之比例自1000奈克/毫升連續稀釋至0.06奈克/毫升並以ELISA檢測。對於各未知檢體,利用試驗線性範圍內之OD值估計各檢體中人HER-3IgG之濃度。
限制抗原分析是一種以B細胞培養上清液中之抗原專一性抗體相對所有其他抗原專一性抗體之親和性排序之方法。當抗原以非常低濃度之包被存在時,只有最高親和性之抗體可與任何可偵測之濃度平衡結合。(參見例如於2003年6月12日公開之PCT公開號WO 030/48730A2,「利用限制稀釋篩選法鑑別高親和性分子」。)在這種情況下,二個濃度已知及KD已知之世代1之單株抗體被用來作為標準物。
中性鏈親合素(Neutravidin)板之製備係於4℃下隔夜培養以令中性鏈親合素(8微克/毫升於1×PBS/0.05%疊氮化鈉)以50微升/孔之量被包被於Costar 3368培養基結合板上。隔天加入1×PBS/1%脫脂牛奶以封閉該板。令 生物素化his標籤HER-3 ECD(50微升/孔)以5種濃度:125、62.5、31.2、15.6及7.8奈克/毫升於1×PBS/1%脫脂牛奶在室溫下反應1小時以結合在96孔中性鏈親合素板上。每塊板用水清洗5次。加入50微升/孔之雜交瘤上清液(經1×PBS/1%脫脂牛奶/0.05%疊氮以1:31稀釋)。將生長板置於震盪器上於室溫下反應20小時,再用蒸餾水清洗5次。接著加入50微升/孔之第二偵測抗體羊抗人IgG Fc HRP(辣根過氧化酶)(400奈克/毫升於1×PBS/1%脫脂牛奶)。在室溫下作用1小時後,再次用蒸餾水清洗該板5次,並於各孔中加入50微升之單組分TMB底物。30分鐘後於各孔加入50微升之1莫耳鹽酸以停止反應,在波長450奈米處讀取該板。利用自抗原濃度所產生之線性範圍內之吸光值以進行資料分析。
將相對估計特定抗體濃度之高抗原資料(詳見上述)與限制抗原吸光值作圖,顯示出相對高親和性之抗體,例如彼等於限制抗原分析中結合之具有較高吸光值但於上清液中具有較少量之IgG HER-3抗體。
世代3及4中有33株雜交瘤之抗體在這些測試中表現最佳,它們利用限制稀釋雜交瘤接種法進一步選殖。
另外,Ratl/pLXSN及Ratl/HER-3細胞表現HER-3之FACS分析顯示類似之結果(與內源性鼠抗原決定部位無交叉反應)(圖2)。
詳細地說,1×105個細胞以含10毫莫耳EDTA之PBS收集,以FACS緩衝液(PBS,3% FCS,0.4%疊氮)沖 洗一次並接種於96孔圓底生長板上。該細胞於1000rpm下離心3分鐘以除去上清液,然後用特定HER家族抗體再懸浮(3微克/毫升)。細胞懸浮液於冰上培養45分鐘,以FACS緩衝液清洗二次並以經50倍FACS緩衝液稀釋之第二抗體(100微升/孔)驢抗人PE(Jackson Immunoresearch,PA)重新懸浮。該細胞懸浮液於冰上及黑暗中培養30分鐘,以FACS緩衝液清洗二次並進行分析(FACS,Beckman Coulter)。
實施例8:本發明之抗HER-3抗體之結構分析
下列討論提供關於根據本發明產製之抗體之結構資料。為了分析根據本發明產製之抗體之結構,自特定雜交瘤中放大編碼重鏈及輕鏈片段之基因。定序係依下述方式進行:利用反轉錄酶聚合酶連鎖反應(RT-PCR),於96孔盤中放大各雜交瘤株之VH及VL轉錄物。使用Fast-Track套組(Invitrogen),自約2×105個雜交瘤細胞分離聚腺嘌呤+-信息核糖核酸(poly(A)+-mRNA)。每株雜交瘤均進行四次PCR反應:二次放大kappa輕鏈(κ),二次放大gamma重鏈(γ)。QIAGEN單步驟室溫PCR套組被用於進行放大反應(Qiagen,產品編號210212)。在二次室溫PCR反應中,cDNAs之合成係利用對應C-κ或Cγ基因CH1區共有序列之反向序列專一性引子混合室溫酶類(Omniscript及Sensiscript)進行。 反轉錄作用於50℃下進行1小時,之後用具有高專一性及敏感性之HotStarTaq DNA聚合酶進行PCR放大cDNA。每次PCR反應使用5'引子混合物;引子序列係根據Vbase網站中VH及VK之領導序列(http://vbase.mrc-cpe.cam.ac.uk/)。
PCR反應程序為初次熱啟動94℃ 15分鐘,之後進行40次94℃作用30秒(變性)、60℃作用30秒(黏合)及72℃作用1分鐘(延長)之循環。
PCR產物經純化,並使用商用定序試劑組ABI PRISM BigDye terminator cycle sequencing ready reaction Kit(Perkin Elmer)以前置及反置PCR引子直接定序。雙股均利用Prism dye-terminator sequencing kits及ABI 377定序儀定序。
序列分析
利用Abgenix公司內部軟體(5AS),比對HER-3序列與人生殖系V重鏈及V κ序列以進行HER3抗體之人V重鏈及V κ cDNA序列分析。該軟體找出V基因、D基因及J基因之使用情形以及重組連接處及體突變處之核苷酸插入情形。亦於電腦上產生胺基酸序列以確認體突變情形。類似結果可得自商用序列分析軟體及人V、D及J基因序列之公開資訊,例如Vbase(http://vbase.mrc-cpe.cam.ac.uk/)。
單株抗體U1-59之分子選殖
自包含多種雜交瘤細胞系之組織培養抽取總RNA,包括分泌抗體U1-59之雜交瘤細胞系。利用5'領導VH家族專一性引子類及3'-C-gamma引子放大重鏈變異區。主帶係利用VH4引子放大,並無其他可視之條帶。VH4-34 gamma片段被選殖到pCDNA表現載體以與人gamma 1固定區基因相連。
利用5'VH家族專一性引子類及3'mu固定區引子放大IgM重鏈變異區。主帶係利用VH2引子放大,並無其他可視之條帶。VH2-5 mu片段被選殖到pCDNA表現載體以與人mu固定區基因相連。V kappa鏈被放大及定序。鑑別4個kappa鏈RT-PCR產物。該產物經定序及透過電腦轉譯之序列分析後,其中只有三個具有開放閱讀框。這三個功能性kappa鏈自寡株U1-59雜交瘤被選殖,該雜交瘤根據V kappa基因使用情形如(1)VK1 A3-JK2、(2)VK1 A20-JK3及(3)B3-JK1被充分確認。所有V-kappa被選殖到pCDNA表現載體以與人kappa輕鏈固定區基因相連。
轉染
各重鏈與各kappa鏈於過渡性轉染中以總共6對重鏈/kappa輕鏈對被轉染。Gamma鏈與A20 kappa鏈之轉染得到不佳之抗體表現,然而當A20 kappa鏈與mu鏈共轉染時無抗體被分泌或偵測到。總共得到三種IgG上清液 及二種IgM上清液以供HER-3結合檢測。
由VH4-34及B3 kappa鏈所組成之IgG1單株抗體與HER-3+細胞系之結合活性於FACS中被檢測到。其他VH/Vk組合物於使用HER-3+細胞系之FACS中螢光強度均未高過背景值。
抗HER-3抗體之結合競爭
如Jia et al.J Immunol Methods.288,91-98(2004)所述進行多路複用競爭抗體分型(multiplexed competitive antibody binning)以檢測競爭結合HER-3之HER-3抗體叢集。得自世代1之受試HER-3抗體根據結合競爭性叢集成5類。
抗原決定部位特徵化抗HER-3抗體
本發明之人類抗HER-3抗體之抗原決定部位被特徵化。首先經還原、變性之HER-3-H i s標籤純化ECD蛋白之墨點分析顯示受測之抗HER-3抗體(U1-59、U1-61、U1-41、U1-46、U1-53、U1-43、U1-44、U1-47、U1-52、U1-40、U1-49)不與其結合,表示所有抗體均具有對雙硫鍵還原敏感之抗原決定部位,意即全部具有不連續性抗原決定部位。其次,該抗體類藉由建構各種人-鼠HER-3嵌合分子被對應到HER-3分子中經定義之結構域,其係根據HER-3胞外結構域之下列4個結構域:1)L1(D1):次要配基-結合結構域,2)S1(D2):第一個富含半胱胺酸之結構域,3)L2(D3):主要配基-結合結構域,及4)S2(D4):第二個富含半胱胺酸之結構域。
人類HER-3 cDNA之胞外結構域(ECD)自RAT1-HER-3細胞被放大。鼠HER-3 cDNAs自鼠肝臟RNA以RT-PCR放大並經定序確認。表現人及鼠Her3 ECD之cDNAs被選殖到哺乳類表現載體作為V5-His融合蛋白。來自人HER-3 ECD之結構域利用Mfe1、BstX1及DraIII 內部限制酶位點被替換至鼠HER-3 ECD所提供之支架蛋白。藉由這種方式,建構各種嵌合鼠/人HER-3 ECD HIS融合蛋白(胺基酸1至160、161至358、359至575、1至358或359至604)並過渡性轉染至HEK 293T細胞以表現。建構體之表現係經鼠抗人HER-3之多株抗體證實。利用ELISA測試人單株抗體與經分泌之嵌合ECD s之結合。
二個人抗體(包括抗體U1-59)與鼠HER-3產生交叉反應。為了分配結合結構域,利用截短形式之HER-3測試這些單株抗體,這些截短之HER-3係由L1-S1-V5his標籤蛋白所組成,該些蛋白純化自經編碼HER-3之L1-S1胞外結構域表現之質體DNA轉染的HEK 293T細胞之上清液。單株抗體U1-59在ELISA中與L1-S1蛋白結合,表示其抗原決定部位係位於L1-S1。單株抗體2.5.1不與L1-S1蛋白結合,表示其抗原決定部位係位於L2-S2。進一步定位U1-59係利用SELDI飛行時間質譜儀分析晶片上單株抗體-HER-3ECD複合物之溶蛋白消化產物進行。
利用SELDI定位U1-59之抗原決定部位
進一步定位U1-59係利用SELDI飛行時間質譜儀分析晶片上單株抗體-HER-3 ECD複合物之溶蛋白消化產物進行。蛋白質A與P S20蛋白晶片陣列共價結合且被用於捕捉單株抗體U1-59。之後P S20蛋白晶片及單株抗體之複合物與HER-3-H i s純化抗原一起培養。接著該 抗體-抗原複合物被高濃度之Asp-N消化。清洗晶片,只留下與晶片上之抗體結合之HER-3胜肽。利用SELDI測定抗原決定部位並以片段質量區別。經鑑別之6814 D片段對應二個可能預期之由HER-3-his ECD之部分消化物所產生之胜肽。二個重疊胜肽被定位至結構域S1。藉由結合SELDI之結果與HER-3刪除建構體之結合,該抗原決定部位被定位至殘基251至325。
表4摘列HER-3之胞外部份中由本發明之人抗HER-3單株抗體所識別之結合結構域之位置。該抗原決定部位結構域定位結果與抗體競爭結合競爭盒之結果一致,其中互相交叉競爭與HER-3結合之抗體亦定位至HER-3上相同之結構域(圖3)。
實施例9:決定抗體之典範類型
Chothia,et al曾以「典範類型」之用語描述各免疫球蛋白鏈之超變異區之抗體結構(J.Mol.Biol.,1987 Aug 20,196(4):901-17)。經過分析許多免疫球蛋白之Fab及VL片段之原子結構,以決定其胺基酸序列與其抗原結合位置三維構造之間的關係。Chothia,et al.發現有相對少數殘基透過它們的包裝、氫鍵結或假設不常見之phi、psi或omega構型之能力係造成該超變異區之主鏈構型的主要原因。這些殘基被發現出現於超變異區內之位置及保留性β摺板框架中。藉由檢查具有未知結構之免疫球蛋白的序 列,Chothia,et al.顯示許多免疫球蛋白具有和已知結構之超變異區之一大小類似且另外在造成外觀構型位置包含一致性殘基之超變異區。
他們的發現暗示這些超變異區具有和已知結構者類似之構型。在5種超變異區中,構型譜似乎被限制在相對少數之分立結構類型。這些經常出現之超變異區主鏈構型被稱為「典範類型」。Chothia,et al.(Nature,1989 Dec 21-28,342(6252):877-83)及他人(Martin,et al.J.Mol.Biol.,1996 Nov 15,263(5):800-15)之其他研究證實抗體之6個超變異區中至少5個具有少量主鏈構型。
上述各抗體之CDRs經分析以決定其典範類型。就我們所知,典範類型只被分配至抗體重鏈之CDR1及CDR2,以及抗體輕鏈之CDR1、CDR2及CDR3。下表摘列分析結果。典範類型資料以HCDR1-HCDR2-LCDR1-LCDR2-LCDR3之形式表現,其中HCDR係指重鏈CDR且LCDR係指輕鏈CDR。因此,舉例來說,1-3-2-1-5之典範類型係指抗體具有典範類型1之HCDR1、典範類型3之HCDR2、典範類型2之LCDR1、典範類型1之LCDR2及典範類型5之LCDR3。
當抗體之胺基酸與各典範類型所定義之胺基酸具有70%或更高之一致性,其被分配至特定典範類型。各抗體所定義之胺基酸可見於例如Chothia,et al.上述之文獻。表5及表6報告各HER-3抗體之典範類型資料。當一致性低於70%,典範類型分配以星號(*)標示,以顯示 根據各CDR之長度及整體資料所最佳推測出之適當典範類型。若沒有相同CDR長度之典範類型可供相配,典範類型分配以字母s及數字標示,例如s 18,這表示該CDR之大小為18。若重鏈或輕鏈之一沒有序列資料,該典範類型以Z標示。
表7為各類型中抗體數目分析。具有左欄顯示之特定典範類型之抗體數目顯示於右欄。4個缺乏一鏈之序列資料因此在典型分類中以Z表示之單株抗體不包含於此計算中。
最常見之結構為3-1-2-1-1:41個單株抗體中有21個之重鏈及輕鏈序列具有此組合。
實施例10:測定抗體親和力
本發明之抗HER-3抗體之親和力測定利用間接FACS斯卡查德(Scatchard)分析進行。因此,105個所欲或SK-Br 3細胞以含10毫莫耳EDTA之PBS收集,以FACS緩衝液(PBS,3% FCS,0.4%疊氮)沖洗一次並接種於96孔圓底孔盤上。該細胞於1000rpm下離心3分鐘以除去上清液,然後用α-HER-3抗體(3微克/毫升)或自20微克/毫升之人單株抗體於FACS緩衝液開始經1:2稀釋步驟稀釋之抗體稀釋液(100微升/孔)再懸浮。細胞懸浮液於冰上培養1小時,以FACS緩衝液清洗二次並以經50倍FACS緩衝液稀釋之第二抗體(100微升/孔)驢抗人PE(Jackson)重新懸浮。該細胞懸浮液於冰上及黑暗中培養30分鐘,以FACS緩衝液清洗二次並進行分析(FACS,Beckman Coulter)。根據FACS斯卡查德分析,計算各次測量值之螢光平均值。將各次螢光平均值減 掉背景染色值(無一次抗體)。繪製x軸為螢光平均值及y軸為螢光平均值/單株抗體濃度(nM)之斯卡查德圖。KD以線性方程式之1/斜率(m)之絕對值計算。圖4顯示利用本發明之U1-59抗體之動力學分析。下表8提供以此方式篩選之本發明之特定抗體的親和性測量值。
實施例11:本發明之抗HER-3抗體誘發HER-3受體內吞作用
HER-3已經被確認為一種經由作為HER家族媒介之細胞信號傳遞之重要看守分子,以影響細胞過度增生疾病之開始及發展之因子。因此,如果藉由受體內化作用將細 胞表面/細胞膜上之HER-3有效清除,細胞信號傳遞及因此之細胞轉型及/或維持惡性可被減少或抑制。
為了探討本發明之抗HER-3抗體是否可以誘發HER-3之提早內吞作用,用本發明之抗HER-3抗體培養細胞0.5及4小時後比較細胞表面上HER-3分子之相對量。3×105個細胞被接種於24孔盤中之正常生長培養基,令其生長隔夜。於37℃下在指定時間以10微克/毫升之抗HER-3單株抗體於正常生長培養基中預先培養細胞。細胞以10毫莫耳EDTA脫附,並於4℃下以10微克/毫升抗HER-3單株抗體培養於沖洗緩衝液(PBS,3% FCS,0.04%疊氮)中達45分鐘。用沖洗緩衝液沖洗細胞二次,於4℃下以100倍稀釋之驢抗人PE第二抗體(Jackson)培養達45分鐘,用沖洗緩衝液沖洗二次,並以FACS分析(BeckmanCoulter,EXPO)。
圖5之資料顯示用抗HER-3抗體處理細胞導致受體內化。資料以內化%表示,其代表抗HER-3處理檢體相較於對照處理檢體之平均螢光強度下降情形。
實施例12:藉本發明之人類抗HER-3抗體抑制配基與人類癌細胞SKBr3結合
進行放射性配基競爭試驗以測定本發明之抗HER-3抗體於細胞基底試驗中抑制配基與HER-3結合之能力。因此,HER-3受體結合試驗利用4×105個SK-BR-3細胞進行,其以不同濃度之抗體於冰上培養30分鐘。每孔中加 入1.25奈莫耳之〔125碘〕-α-HRG/〔125碘〕-β-HRG,在冰上繼續培養2小時。孔盤清洗5次、經過風乾,並於閃爍計數器中計數。圖6a至e顯示以本發明之代表性抗HER-3抗體所進行之試驗結果,並證實本發明之抗體可專一性減少〔125碘〕-α-HRG/〔125碘〕-β-HRG與表現內源性HER-3細胞之結合。
實施例13:藉本發明之人類抗HER-3抗體抑制配基誘發之HER-3磷酸化
進行ELISA試驗以探討本發明之抗體是否可以阻斷配基β-HRG媒介之HER-3活化。配基媒介之HER-3活化藉由受體酪胺酸磷酸化增加偵測。
第1天:取1個96孔生長盤於37℃下以含20微克/毫升膠原蛋白I之0.1莫耳醋酸進行包被達4小時。2.5×105個細胞被接種於正常生長培養基。
第2天:以100微升不含血清之培養基令細胞飢餓化24小時。
第3天:用10微克/毫升抗HER-3單株抗體於37℃下預先培養細胞1小時,然後以30奈克/毫升β-HRG-EGF結構域(R&D Systems)處理10分鐘。輕彈出培養基,在室溫下用4%甲醛PBS溶液固定細胞達1小時。倒掉甲醛溶液,用沖洗緩衝液(PBS/0.1% Tween 20)沖洗細胞。加入含1%過氧化氫、0.1%疊氮鈉之沖洗緩衝液以壓抑細胞,且於室溫下反應20分鐘,接著在4℃下以 NET-明膠阻斷達5小時。加入一次抗體磷酸化HER-3(Tyr1289)(兔多株抗體;Cell signaling #4791;1:300)於4℃下隔夜反應。
第4天:用沖洗緩衝液清洗生長盤3次,接著以經PBS稀釋3000倍之抗兔P OD培養,並於每孔加入0.5% BSA,在室溫下培養1.5小時。用沖洗緩衝液清洗該盤3次,用PBS清洗1次。加入四甲基聯苯胺(TMB,Calbiochem)並於650奈米處監測。加入100微升之250奈莫耳HCl以停止該反應,在450奈米處檢測其吸光度,使用Vmax孔盤讀取儀(Thermo Lab Systems)以650奈米為參照波長。
圖7a為本試驗之代表性結果,其顯示本發明之抗HER-3抗體可減少配基媒介之HER-3活化,以受體酪胺酸磷酸化下降表示。資料以治療抗體相較於對照抗體所減少之百分比表示。
要測試單株抗體U1-53抑制配基誘發之HER-3活化之效價,令MCF-7細胞飢餓化24小時,用單株抗體U1-53於37℃下培養1小時,並以10奈莫耳之HRG-β刺激10分鐘。溶解液被轉移至1B4(鼠抗HER-3單株抗體)ELISA板,並以抗體4G10分析HER-3之磷酸化。如圖7b所示,HER-3之磷酸化以劑量依賴方式幾乎被完全抑制,IC50為0.14奈莫耳。
實施例14:藉本發明之人類抗HER-3抗體抑制配基 誘發之p42/p44 MAP激酶磷酸化
下一個ELISA試驗是為了探討本發明之抗體是否可以阻斷配基β-HRG媒介之p42/p44 MAP激酶活化。配基媒介之HER-3活化藉由蛋白質(Thr202/Tyr204)磷酸化增加偵測。
第1天:取1個96孔生長盤於37℃下以含20微克/毫升膠原蛋白I之0.1莫耳醋酸進行包被達4小時。3×105個細胞被接種於正常生長培養基。
第2天:以100微升不含血清之培養基令細胞飢餓化24小時。
第3天:用5微克/毫升抗HER-3單株抗體於37℃下預先培養細胞1小時,然後以20奈克/毫升β-HRG-EGF結構域(R&D Systems)處理10分鐘。輕彈出培養基,在室溫下用4%甲醛PBS溶液固定細胞達1小時。倒掉甲醛溶液,用沖洗緩衝液(PBS/0.1% Tween 20)沖洗細胞。加入含1%過氧化氫、0.1%疊氮內之沖洗緩衝液以壓抑細胞,且於室溫下反應20分鐘,接著在4℃下以PBS/0.5% BSA阻斷達5小時。加入一次抗體磷酸化p44/p42 MAP激酶(Thr202/Tyr204)(兔多株抗體;Cell signaling # 9101;1:3000)於4℃下隔夜反應。
第4天:用沖洗緩衝液清洗生長盤3次,接著以經PBS稀釋5000倍之抗兔HRP培養,並於每孔加入0.5% BSA,在室溫下培養1.5小時。用沖洗緩衝液清洗該盤3次,用PBS清洗1次。加入四甲基聯苯胺 (TMB,Calbiochem)並於650奈米處監測。加入100微升之250奈莫耳HCl以停止該反應,在450奈米處檢測其吸光度,使用Vmax孔盤讀取儀(Thermo Lab Systems)以650奈米為參照波長。
圖8為本試驗之代表性結果。本發明之抗體可減少配基媒介之p42/p44 MAP激酶活化,其以磷酸化下降表示。資料以治療抗體相較於對照抗體所減少之百分比表示。
實施例15:藉本發明之人類抗HER-3抗體抑制β-HRG誘發之磷酸化-AKT之磷酸化
下列ELISA試驗是為了探討本發明之抗HER-3抗體是否可以阻斷配基β-HRG媒介之AKT激酶活化。配基媒介之AKT活化藉由蛋白質(Ser473)磷酸化增加偵測。
第1天:取1個96孔生長盤於37℃下以含20微克/毫升膠原蛋白I之0.1莫耳醋酸進行包被達4小時。3×105個細胞被接種於正常生長培養基。
第2天:以100微升不含血清之培養基令細胞飢餓化24小時。
第3天:用5微克/毫升抗HER-3單株抗體於37℃下預先培養細胞1小時,然後以20奈克/毫升β-HRG-EGF結構域(R&D Systems)處理10分鐘。輕彈出培養基,在室溫下用4%甲醛PBS溶液固定細胞達1小時。倒掉甲醛溶液,用沖洗緩衝液(PBS/0.1% Tween 20)沖洗細胞。 加入含1%過氧化氫、0.1%疊氮鈉之沖洗緩衝液以壓抑細胞,且於室溫下反應20分鐘,接著在4℃下以PBS/0.5% BSA阻斷達5小時。加入一次抗體磷酸化Akt(Ser473)(兔多株抗體;Cell signaling #9217;1:1000)於4℃下隔夜反應。
第4天:用沖洗緩衝液清洗生長盤3次,接著以經PBS稀釋5000倍之抗兔HRP培養,並於每孔加入0.5% BSA,在室溫下培養1.5小時。用沖洗緩衝液清洗該盤3次,用PBS清洗1次。加入四甲基聯苯胺(TMB,Calbiochem)並於650奈米處監測。加入100微升之250奈莫耳HCl以停止該反應,在450奈米處檢測其吸光度,使用Vmax孔盤讀取儀(Thermo Lab Systems)以650奈米為參照波長。
圖9為本試驗之代表性結果。本發明之抗HER-3抗體可減少β-HRG媒介之AKT之活化,其以磷酸化下降表示。資料以治療抗體相較於對照抗體所減少之百分比表示。
實施例16:藉本發明之人類抗HER-3抗體抑制α-HRG/β-HRG媒介之MCF7細胞增生
進行活體外試驗以測定本發明之抗體抑制HRG刺激之細胞增生之能力。2000個MCF7細胞被接種96孔盤上含FCS之培養基隔夜。於37℃下以抗體預培養細胞四份達1小時,該抗體經含0.5% FCS之培養基稀釋。藉由 直接將配基加入抗體溶液中以30奈克/毫升α-或20奈克/毫升β-HRG(R&D Systems)刺激細胞,接著令細胞靜置生長72小時。添加AlamarBlueTM(BIOSOURCE),於37℃黑暗下培養。每30分鐘以590奈米波長測一次吸光度,於加入alamar blue後90分鐘測量。圖10之結果顯示本發明之代表性抗體抑制人癌細胞中HRG誘導之細胞生長。資料以治療抗體相較於對照抗體所減少之百分比表示。
實施例17:藉本發明之人類抗HER-3抗體抑制β-HRG誘發之MCF7細胞遷移
進行細胞移行試驗以探討本發明之抗體是否能抑制細胞移動。藉由添加標示量之抗體至細胞懸浮液以預培養血清飢餓化MCF7細胞,令二者於37℃下培養45分鐘。接著取500微升之細胞懸浮液(50000個細胞)置於包被膠原蛋白I之transwells細胞培養板(BD Falcon,8微米孔徑)之上室中。下室單獨使用750微升之培養基(MEM、胺基酸、丙酮酸鈉、青鏈黴素混合液、0.1% BSA、不含胎牛血清)或含配基β-HRG-EGF結構域(R&D Systems)。靜置於37℃下令細胞移行8小時,以DAPI染色。
人工計算染色細胞核;抑制百分比以測試組相對於對照抗體之抑制表示。
圖11為本試驗之結果,其顯示本發明之代表性抗 HER-3抗體減少HRG誘發之細胞移行。
實施例18:集落形成試驗(軟洋菜膠試驗)
進行軟洋菜膠試驗以探討本發明之抗HER-3抗體抑制非貼附依賴性細胞生長之能力。軟洋菜膠集落形成試驗係檢測轉型細胞之標準活體外試驗,因為只有轉型細胞可生長於軟洋菜膠上。
750至2000個細胞(根據細胞系而定)以含10微克/毫升標示抗體之IMDM培養基(Gibco)預培養30分鐘,並重懸浮於0.4%瓊脂膠(Difco noble agar)。細胞懸浮液以四份接種於96孔盤中含20% FCS之0.75%洋菜凝膠下層。在14天內令集落形成,接著用50微升MTT(0.5毫克/毫升於PBS中)染色隔夜。圖12a至i顯示以本發明之三個代表性抗體進行這些試驗之結果。這些結果顯示本發明之抗HER-3抗體降低MDA-MB361及NCI-ADR乳癌細胞(圖12a,b)、MKN-28胃癌(圖12c)、HT144黑色素瘤細胞(圖12d)、Skov3卵巢癌細胞(圖12e)、PPC-1前列腺癌細胞(圖12f)、BX-PC3胰臟癌細胞(圖12g)、A431表皮樣癌細胞(圖12h)及肺癌細胞(圖12i)之非貼附依賴性細胞生長。集落以Scanalyzer HTS相機系統(Lemnatec,Wuerselen)計算。
實施例19:人類抗HER-3抗體於裸鼠中抑制人類乳癌生長
治療性抗體之抗腫瘤療效通常在人類異種移植腫瘤研究中評估。在這些試驗中,人類腫瘤在免疫不全鼠中以異種移植物生長,且藉由腫瘤生長抑制程度測量治療效果。為了測定本發明之抗HER-3抗體是否能干擾人類乳癌細胞於裸鼠之生長,5×106個T47D細胞被接種於NMRI母裸鼠。腫瘤生長於鼠背皮下部位。於腫瘤之平均體積達到20立方毫米開始治療;此時為移植後8天。在第一次治療前,鼠經隨機分組進行統計測試以確定各治療組間之起始腫瘤體積(平均值、中位數及標準差)一致。治療起始劑量為50毫克/公斤,之後以25毫克/公斤腹腔注射每週一次。對照組以多柔比星(doxorubicin醫藥級)治療。所有動物額外接受0.5毫克/公斤/週之雌激素腹腔注射。
治療組之詳細資料如下。
中位腫瘤體積之資料(圖13)顯示投服本發明之抗HER-3抗體導致腫瘤生長減少。
實施例20:人類抗HER-3抗體於SCID鼠中抑制人類胰臟腫瘤生長
要測試抗HER-3抗體於其他實質腫瘤種類之治療效 果,抗HER-3抗體U1-53及U1-59於建立源自人胰癌細胞系BxPC3之腫瘤鼠中測試。接受載體對照劑PBS或既定治療抗體Erbitux治療之對照鼠均被包括。5×106個BxPC3細胞在無Matrigel存在下經皮下接種至CB17 SCiD鼠。腫瘤平均體積達到140平方毫米之鼠接受50毫克/公斤之U1-53、U1-59、Erbitux或等量之PBS腹腔注射治療。之後以25毫克/公斤每週注射一次。
試驗結果顯示於圖14。U1-53及U1-59以細胞靜止方式減少人胰臟腫瘤之生長。在本試驗中特別的是,U1-53及U1-59在延緩腫瘤生長方面比EGFR靶向抗體Erbitux更為有效。這些資料顯示本發明之抗HER-3抗體之治療效果類似指標治療劑。
實施例21:組合人類抗HER-3抗體與抗EGFR抗體增加抗腫瘤活性
以靶向抗體單一治療細胞過度增生疾病通常會遇到一些問題,諸如一方面發生對藥物之抗性及另一方面改變抗原性。舉例來說,在長期治療後失去抗原性可能使腫瘤細胞對治療抗體不敏感,因為這些不表現或失去目標抗原之腫瘤細胞具有選擇性生長好處。利用本發明之抗體與針對腫瘤細胞上不同受體之治療性抗體或其他抗腫瘤劑之組合物可避免這些問題。干擾多重信號傳遞途徑或甚至相關途徑之多重介入步驟亦可能提供治療好處。這些組合之治療方式可能更為有效,因為它們結合二種各經不同作用機制 作用之抗癌藥劑。
為了證實本發明之抗HER-3抗體U1-53及U1-59作為組合藥劑之可行性,我們比較U1-53或U1-59單一治療與彼等其中U1-53或U1-59與抗EGR專一性抗體Erbitux組合之療法。5×106個BxPC3細胞與Matrigel一起被皮下接種至CB17 SCID鼠。當腫瘤體積達到200立方毫米時,鼠被隨機分組至各治療組。進行每週腹腔注射單一藥劑U1-53、U1-59及Erbitux或任一抗HER-3抗體與Erbitux之組合物或二種抗HER-3抗體之雞尾酒治療。所有抗體以單次起始劑量50毫克/毫升/週投服,之後以25毫克/公斤每週注射一次共治療6週。對照組每二週接受一次健澤(Gemcitabine)(120毫克/公斤)、每週一次混合人IgG或每週一次載劑(PBS)注射。這些治療方式詳列於下表。
本試驗之結果顯示於圖15。抗體U1-53及U1-59以單一藥劑投服時可達到與Gemcitabine相同程度之延緩人胰臟腫瘤生長,Gemcitabine通常被當成標準之抗胰癌化療。併用Erbitux與U1-53或U1-59相較於任一種U1-53、U1-59或Erbitux單一治療導致顯著更多之腫瘤生長減少。因此,組合本發明之抗HER-3抗體與針對不同腫瘤抗原之適當抗體可達到有利之治療反應。
總結來說,本發明之抗HER-3抗體具有針對活體內人類腫瘤之有效治療效果。它們可以有效地與其他抗腫瘤治療劑組合以提高抗腫瘤活性。
實施例22:人類抗HER-3抗體於裸鼠中抑制人類黑色素瘤腫瘤生長
erbB受體家族之成員(包括HER-3)在許多表皮癌症中異常表現,且已知它們對於許多這類實質腫瘤之生長及存活非常重要。這些腫瘤包括黑色素瘤、頭頸鱗狀細胞癌、非小細胞肺癌、前列腺癌、神經膠質瘤、胃癌、乳癌、結直腸癌、胰癌及卵巢癌。為了證實本發明之抗HER-3抗體之抗癌活性並不限於單一腫瘤種類例如胰癌(見實施例21),而可被用於治療許多HER-3依賴性腫瘤,我們在其他異種移植試驗中測試U1-53及U1-59。圖16顯示一個實例。5×105個人黑色素瘤細胞HT144經皮下注射至CB17 SCID鼠,隨後立即腹腔注射50毫克/公斤之U1-53及U1-59、等體積之PBS或200毫克/公斤之達卡巴 辛(Dacarbacin)(DITC)。之後,鼠接受25毫克/公斤之U1-53或U1-59每週注射一次,而DITC以200毫克/公斤每二週注射一次。
各治療組之中位數腫瘤體積顯示於圖16。投服本發明之抗體相較於載劑對照治療導致人類黑色素瘤生長減少。這些結果證實本發明之抗體之治療活性並不受限,可作用於廣泛種類之HER-3表現腫瘤。
實施例23:利用本發明之抗HER-3抗體作為診斷劑
抗HER-3單株抗體可被用於診斷惡性疾病。HER-3在腫瘤細胞上以相較於正常組織非常不同之方式表現,因此,HER-3之表現分析有助於初步診斷實質腫瘤、分期及分級實質腫瘤、評估增生疾病及腫瘤之預後標準及HER-3陽性腫瘤病患之風險管理。
A.偵測檢體中之HER-3抗原
供偵測檢體中HER-3抗原之酵素結合免疫吸附法(ELISA)被發展。在此試驗中,微量盤(如96孔微量滴定盤或384孔微量滴定盤)之孔洞用針對HER-3抗原之一次性全長人類單株抗體吸附數小時。該固定之抗體被當成可能存在測試檢體中之任何HER-3抗原之捕捉抗體。孔盤以封閉劑如牛奶蛋白或白蛋白沖洗及處理,以避免分析物之非專一性結合。
隨後於孔盤中加入懷疑包含HER-3抗原之測試檢體 或含標準量之HER-3抗原之溶液。這類檢體為例如被懷疑其血中HER-3抗原濃度可用於診斷疾病之個體之血清檢體。將測試檢體或標準物沖掉之後,於孔洞中加入接合生物素標記之本發明之二次性全長人類抗HER-3單株抗體。該經標記之抗HER-3抗體係作為偵測抗體。將多餘之二次性抗體沖掉後,於孔洞中加入親合素接合辣根過氧化酶(HRP)及適當之呈色底物。受測檢體中之HER-3抗原濃度藉由與得自標準檢體之標準曲線比較決定。
B.利用免疫組織化學法(IHC)偵測HER-3抗原
為了用IHC法決定組織切片中之HER-3抗原,令石蠟包埋組織於二甲苯中先進行脫蠟2×5分鐘,然後用100%乙醇2×3分鐘、95%乙醇1分鐘水合,及蒸餾水沖洗。福馬林固定及石蠟包埋遮蔽之抗原決定部位藉由抗原決定部位脫開、酵素消化或皂素而被暴露出來。在抗原決定部位脫開方面,放進抗原決定部位修復溶液中(例如2N HCl溶液,pH1.0)之石蠟切片被置於蒸爐、水浴或微波爐中加熱20至40分鐘。在酵素消化方面,組織切片於不同酵素溶液中(諸如蛋白酶K、胰蛋白酶、鏈黴蛋白酶、胃蛋白酶等)以37℃培養10至30分鐘。
在沖掉抗原決定部位修復溶液或多餘酵素後,組織切片以封閉緩衝液處理以防止非專一性結合。加入經適當倍數之稀釋緩衝液稀釋之一次性抗體,於室溫下培養1小時或隔夜。沖掉多餘的一次性抗體,組織切片置於過氧化酶 封閉溶液中於室溫下培養10分鐘。經再次清洗後,組織切片與經基團標記之二次性抗體培養,該基團可作為酵素之作用點。因此實例為可經接合辣根過氧化酶之鏈親合素辨識之生物素標記之二次抗體。藉由與適當呈色底物一起培養,可偵測這類抗體/酶複合物。
C.測定病患血清中之HER-3抗原濃度
發展用於定量人血清中HER-3濃度之三明治式ELISA法。用於三明治ELISA法中之二個全長人類單株抗HER-3抗體辨識HER-3分子上之不同結構域且不競爭結合,參見例如實施例8。ELISA如下述進行:50微升之捕捉抗HER-3抗體於包被緩衝液中(0.1莫耳重碳酸鈉,pH9.6)以2微克/毫升之濃度被包被於ELISA板上(Fisher)。經過4℃隔夜培養,該板以200微升之封閉緩衝液(0.5% BSA、0.1% Tween 20、0.01%硫汞散(Thimerosal)於PBS)於25℃下作用1小時。用0.05% Tween 20於PBS(沖洗緩衝液,WB)清洗該板(3次)。正常或病患血清(Clinomics,Bioreclaimation)以含50%人類血清之封閉緩衝液稀釋。於該板加入血清檢體於4℃下隔夜培養,用沖洗緩衝液清洗,然後加入100微升/孔之生物素化抗HER-3之偵測抗體於25℃下培養1小時。清洗該盤後,加入HRP-鏈親合素培養15分鐘,如前述方式清洗,然後加入100微升/孔之鄰苯二胺於過氧化氫中(Sigma發色溶液)以呈色。該反應以50微升/孔 之硫酸(2莫耳)停止,利用ELISA盤讀取儀於492奈米處分析。血清檢體中HER-3抗原之濃度利用4參數曲線擬合法,藉由與純化之HER-3抗原稀釋液比較以計算得出。
分期病患之癌症
根據前述結果及A、B及C項之討論,透過本發明之用途,有可能根據HER-3抗原之表現程度分期個體之癌症。在特定癌症種類中,自被診斷為不同疾病進展分期及/或癌症治療療程各個階段之個體採集血液。血液檢體中HER-3抗原之濃度利用專一性決定抗原存在量之方法測量。這類方法包括ELISA法,諸如A及B項中描述之方法。利用提供各疾病或治療階段中具有統計顯著意義結果之檢體,指定對各階段具特徵性之濃度範圍。
為了分期研究個體之癌症發展階段,或特徵化個體對治療療程之反應,自該個體採集血液並測定檢體中HER-3抗原之濃度。如此得到之濃度被用來確認該值落在哪一個濃度範圍。經此確認之範圍與不同診斷個體族群中所判斷之疾病分期或治療階段有關,藉此提供研究個體之分期。
實施例24:本發明之抗HER-3抗體與抗體接合物用於治療或預防細胞過度增生疾病上之用途
許多實質腫瘤係由HER家族媒介之信號傳遞所驅動,且HER-3已經被證實是與HER-1、HER-2及HER-4 形成複合物之關鍵夥伴。因此,減少或消除HER-3媒介之信號傳遞將影響所有其他HER家族成員及干擾細胞信號傳遞,導致廣泛之治療介入窗及與其它靶向藥劑、生物劑及細胞毒性劑組合治療之可能性。因此,本發明之抗HER-3抗體可被用於治療特定細胞過度增生或HER-3相關疾病,其根據一些因素例如HER-3表現。腫瘤種類如乳癌、腸胃癌、胰癌、前列腺癌、卵巢癌、胃癌、子宮內膜癌、唾液腺癌、肺癌、腎癌、結腸癌、結直腸癌、甲狀腺癌、膀胱癌、神經膠質瘤、黑色素瘤、其他HER-3表現或過度表現癌症似乎代表較佳之適應症,但適應症不限於上述。此外,下列病患族群將得益自抗HER-3之單株抗體治療:
▪對抗HER-2單株抗體治療產生抗性之病患
▪不符合抗HER-2單株抗體治療之治療資格之病患
▪對抗HER-1單株抗體或小分子抗EGFR抑制劑產生抗性之病患
▪對埃羅替尼(erlotinib)或吉非替尼(gefitinib)產生抗性之非小細胞肺癌病患
本發明之抗HER-3抗體係以單一療法或與一或多種藥劑之組合物以所謂的「組合療法」使用。該組合療法包括但不限於本發明先前提到之藥劑。抗HER-3抗體與其他藥劑之組合療法延長病患存活時間、至腫瘤惡化時間或改善病患生活品質。投藥計劃及投藥設計將闡述治療效果以及減少標準治療之常用劑量之能力,例如化療或放療。
以本發明之抗HER-3抗體治療人類
要決定抗HER-3抗體治療於人類腫瘤患者之活體內效果,這類人類病患在一段時間內接受有效量之本發明之抗HER-3抗體之注射。在治療期間,定期監測人類病患以了解腫瘤是否惡化,特別是腫瘤是否生長及轉移。
以本發明之抗HER-3抗體治療之癌症病患,他們的腫瘤生長及/或轉移情形相較於以目前標準療法治療之癌症病患為低。
以本發明之抗HER-3抗體接合物治療
要決定本發明之抗HER-3抗體接合物之活體內效果,令腫瘤人類病患或動物在一段時間內接受有效量之本發明之抗HER-3抗體接合物之注射。舉例來說,所投服之抗HER-3抗體接合物為DM1-抗HER-3抗體接合物、奧瑞他汀-抗HER-3抗體接合物或放射同位素-抗HER-3抗體接合物。在治療期間,定期監測人類病患或動物以了解腫瘤是否惡化,特別是腫瘤是否生長及轉移。
接受例如DM1-抗HER-3抗體或放射同位素-抗HER-3抗體接合物治療之腫瘤人類病患或動物,他們的腫瘤生長及轉移情形相較於以替代療法治療之腫瘤對照病患或動物為低。可用於動物之對照DM1-抗體包括接合物,其包含DM1及彼所連接之和本發明之抗HER-3抗體同型但更具體為不具有與HER-3腫瘤抗原結合之能力之抗體。可 用於動物試驗之對照放射同位素-抗體包括接合物,其包含放射同位素及彼所連接之和本發明之抗HER-3抗體同型但更具體為不具有與HER-3腫瘤抗原結合之能力之抗體。注意:該對照接合物不投服至人類。
一般注意事項
上述之書面說明書被認為足以令熟習該項技術者實施本發明。本發明不被限制於所寄存之建構物之範圍,因為該寄存之實施態樣係作為本發明之特定目標之單一說明且任何功能上相等之建構物係屬於本發明之範圍內。此處之材料寄存並不構成許可此處所包含之書面說明不適合本發明之任何目標得以實施,包括其最佳模式,其亦不被視為限制申請專利範圍之範圍至其所代表之特定說明。
前述說明及實施例詳述本發明之特定之較佳實施態樣,且描述發明人所考慮之最佳模式。然而應了解的是不論前述以文字說明得如何詳細,本發明仍可能以許多方式進行,且本發明應被視為符合隨附之申請專利範圍及其任何相等物。
另外,除非另外定義,與本發明有關所使用之科學及技術名詞應具有該領域一般技術者所通常了解之意義。另外,除非上下文之另有需要,單數名詞應包括複數意義且複數名詞應包括單數意義。一般來說,與此處所述之細胞及組織培養、分子生物學、及蛋白質及寡或多核苷酸化學及雜交有關之命名及技術為該領域所熟知且經常使用者。 標準技術被用於重組DNA、寡核苷酸合成及組織培養及轉型(例如電穿孔、脂質體法(lipofection))。酵素反應及純化技術根據製造商說明書或該領域經常進行或此處所述之方式進行。前述技術及方法通常根據該領域所熟知之慣用方法及本說明書中各處所引述及討論之各種一般性及更具體之參考文獻所述進行。參見例如Sambrook et al.Molecular Cloning:A Laboratory Manual(3rd ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.(2001)),其以參照方式納入此處。與此處所述之分析化學、合成有機化學及醫學及醫藥化學有關之命名及實驗室方法及技術為該領域所熟知且經常使用者。標準技術被用於化學合成、化學分析、藥學產製、調合物及輸送及病患治療。
參照納入
所有此處引用之參考文獻,包括專利、專利申請案、文獻、教科書及該類似物(包括其中所引用之參考文獻)藉此以參照方式整體納入此處。
序列補充說明
抗體U1-39
1 重鏈DNA:
2 重鏈蛋白質:
3 輕鏈DNA:
4 輕鏈蛋白質:
抗體U1-40
5 重鏈DNA:
6 重鏈蛋白質:
7 輕鏈DNA:
8 輕鏈蛋白質:
抗體U1-38
9 重鏈DNA:
10 重鏈蛋白質:
11 輕鏈DNA:
12 輕鏈蛋白質:
抗體U1-41
13 重鏈DNA:
14 重鏈蛋白質:
15 輕鏈DNA:
16 輕鏈蛋白質:
抗體U1-42
17 重鏈DNA:
18 重鏈蛋白質:
19 輕鏈DNA:
20 輕鏈蛋白質:
抗體U1-43
21 重鏈DNA:
22 重鏈蛋白質:
23 輕鏈DNA:
24 輕鏈蛋白質:
抗體U1-44
25 重鏈DNA:
26 重鏈蛋白質:
27 輕鏈DNA:
28 輕鏈蛋白質:
抗體(U1-45)
29 重鏈DNA:
30 重鏈蛋白質:
31 輕鏈DNA:
32 輕鏈蛋白質:
抗體(U1-46
33 重鏈DNA:
34 重鏈蛋白質:
抗體U1-47
35 重鏈DNA:
36 重鏈蛋白質:
37 輕鏈DNA:
38 輕鏈蛋白質:
抗體U1-48
39 重鏈DNA
40 重鏈蛋白質:
抗體U1-49
41 重鏈DNA:
42 重鏈蛋白質:
43 輕鏈DNA:
44 輕鏈蛋白質:
抗體U1-50
45 重鏈DNA:
46 重鏈蛋白質:
47 輕鏈DNA:
48 輕鏈蛋白質:
49 抗體U1-51
重鏈DNA:
50 重鏈蛋白質:
51 輕鏈DNA:
52 輕鏈蛋白質:
抗體U1-53
53 重鏈DNA:
54 重鏈蛋白質:
55 輕鏈DNA:
56 輕鏈蛋白質:
抗體U1-55
57 輕鏈DNA:
58 輕鏈蛋白質:
抗體(U1-55.1)
59 重鏈DNA:
60 重鏈蛋白質:
抗體(U1-57)
61 重鏈DNA:
62 重鏈蛋白質:
抗體U1-57.1
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抗體U1-58
65 重鏈DNA:
66 重鏈蛋白質:
67 輕鏈DNA:
68 輕鏈蛋白質:
抗體U1-59
69 重鏈DNA:
70 重鏈蛋白質:
71 輕鏈DNA:
72 輕鏈蛋白質:
抗體U1-52
73 重鏈DNA:
74 重鏈蛋白質:
75 輕鏈DNA:
76 輕鏈蛋白質:
抗體U1-61
77 重鏈DNA:
78 重鏈蛋白質:
抗體U1-61.1
79 重鏈DNA:
80 重鏈蛋白質:
81 輕鏈DNA:
82 輕鏈蛋白質:
抗體U1-62(2.9.1)
83 重鏈DNA:
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85 輕鏈DNA:
86 輕鏈蛋白質:
抗體U1-2
87 重鏈DNA:
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89 輕鏈DNA:
90 輕鏈蛋白質:
抗體U1-7
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93 輕鏈DNA:
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抗體U1-9
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96 重鏈蛋白質:
97 輕鏈DNA:
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抗體U1-10
99 重鏈DNA:
100 重鏈蛋白質:
101 輕鏈DNA:
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抗體U1-12
103 重鏈DNA:
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抗體U1-13
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109 輕鏈DNA:
110 輕鏈蛋白質:
抗體U1-14
111 重鏈DNA:
112 重鏈蛋白質:
113 輕鏈DNA:
114 輕鏈蛋白質:
抗體U1-15
115 重鏈DNA:
116 重鏈蛋白質:
117 輕鏈DNA:
118 輕鏈蛋白質:
抗體U1-19
119 重鏈DNA:
120 重鏈蛋白質:
抗體U1-20
121 重鏈DNA:
122 重鏈蛋白質:
123 輕鏈DNA:
124 輕鏈蛋白質:
抗體U1-21
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127 輕鏈DNA:
128 輕鏈蛋白質:
抗體U1-22
129 重鏈DNA:
130 重鏈蛋白質:
131 輕鏈DNA:
132 輕鏈蛋白質:
抗體U1-23
133 重鏈DNA:
134 重鏈蛋白質:
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CDR序列補充說明
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<120> 針對HER-3之抗體類及其用途
<140> TW 103101797
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<150> US60/755103
<151> 2005-12-30
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<170> PatentIn version 3.3
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<223> U1-62-CDR-31
<400> 582

Claims (24)

  1. 一種藥學組成物,其包含與HER-3結合之經分離之抗體、抗腫瘤治療劑、及藥學上可接受之載劑、稀釋劑或佐劑,其中該抗腫瘤治療劑為選自由治療性蛋白質及小分子抑制劑所組成的群組,且其中與HER-3結合之經分離之抗體包含:重鏈的CDR1,其如GGSFSGYYWS(SEQ.ID.NO:562)所示、重鏈的CDR2,其如EINHSGSTNYNPSLKS(SEQ.ID.NO:563)所示、及重鏈的CDR3,其如DKWTWYFDL(SEQ ID.NO:564)所示;以及輕鏈的CDR1,其如RSSQSVLYSSSNRNYLA(SEQ.ID.NO:565)所示、輕鏈的CDR2,其如WASTRES(SEQ.ID.NO:566)所示、及輕鏈的CDR3,其如QQYYSTPRT(SEQ ID.NO:567)所示。
  2. 如申請專利範圍第1項之藥學組成物,其中該與HER3結合之抗體包含SEQ ID NO:70之重鏈胺基酸序列及SEQ ID NO:72之輕鏈胺基酸序列。
  3. 如申請專利範圍第1項之藥學組成物,其中該與HER3結合之經分離之抗體係單株抗體、多株抗體、重組抗體、人化抗體、人類抗體、嵌合抗體、多專一性抗體或彼等之抗體片段。
  4. 如申請專利範圍第3項之藥學組成物,其中該抗體片段係Fab片段、Fab'片段、F(ab')2片段、Fv片段、雙鏈抗體(diabody)或單鏈抗體分子。
  5. 如申請專利範圍第1項之藥學組成物,其中該與HER3結合之經分離之抗體係屬免疫球蛋白G1、G2、G3或G4型。
  6. 如申請專利範圍第1項之藥學組成物,其中該與HER3結合之經分離之抗體係與標記基團偶合。
  7. 如申請專利範圍第6項之藥學組成物,其中該標記基團係放射性同位素或放射性核素、螢光基團、酵素基團、化學發光基團、生物素基團或預先決定之多肽抗原決定部位。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之藥學組成物,其中該抗腫瘤治療劑係選自由下列所組成的群組:抗體、免疫調節性蛋白質、有絲分裂抑制劑、激酶抑制劑、烷基化藥劑、抗代謝劑、插入性抗生素、生長因子抑制劑、細胞週期抑制劑、酶類、拓樸異構酶抑制劑、組蛋白去乙醯酶抑制劑、抗存活劑、生物反應調節劑、抗荷爾蒙劑、及抗血管新生劑。
  9. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之藥學組成物,其中該抗腫瘤治療劑係抗EGFR抗體。
  10. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之藥學組成物,其中該抗腫瘤治療劑係爾必得舒(Erbitux)。
  11. 一種與HER-3結合之經分離之抗體與抗腫瘤治療劑之組合用於製備供治療細胞過度增生疾病的藥劑之用途,其中該抗腫瘤治療劑為選自由治療性蛋白質及小分子抑制劑所組成的群組,且其中與HER-3結合之經分離之 抗體包含:重鏈的CDR1,其如GGSFSGYYWS(SEQ.ID.NO:562)所示、重鏈的CDR2,其如EINHSGSTNYNPSLKS(SEQ.ID.NO:563)所示、及重鏈的CDR3,其如DKWTWYFDL(SEQ ID.NO:564)所示;以及輕鏈的CDR1,其如RSSQSVLYSSSNRNYLA(SEQ.ID.NO:565)所示、輕鏈的CDR2,其如WASTRES(SEQ.ID.NO:566)所示、及輕鏈的CDR3,其如QQYYSTPRT(SEQ ID.NO:567)所示。
  12. 如申請專利範圍第11項之用途,其中該與HER3結合之抗體包含SEQ ID NO:70之重鏈胺基酸序列及SEQ ID NO:72之輕鏈胺基酸序列。
  13. 如申請專利範圍第11項之用途,其中該與HER3結合之經分離之抗體係單株抗體、多株抗體、重組抗體、人化抗體、人類抗體、嵌合抗體、多專一性抗體或彼等之抗體片段。
  14. 如申請專利範圍第13項之用途,其中該抗體片段係Fab片段、Fab'片段、F(ab')2片段、Fv片段、雙鏈抗體(diabody)或單鏈抗體分子。
  15. 如申請專利範圍第11項之用途,其中該與HER3結合之經分離之抗體係屬免疫球蛋白G1、G2、G3或G4型。
  16. 如申請專利範圍第11項之用途,其中該與HER3結合之經分離之抗體係與標記基團偶合。
  17. 如申請專利範圍第16項之用途,其中該標記基團係放射性同位素或放射性核素、螢光基團、酵素基團、化學發光基團、生物素基團或預先決定之多肽抗原決定部位。
  18. 如申請專利範圍第11項之用途,其中該細胞過度增生疾病係選自由下列所組成的群組:乳癌、腸胃癌、胰癌、前列腺癌、卵巢癌、胃癌、子宮內膜癌、唾液腺癌、肺癌、腎癌、結腸癌、結直腸癌、甲狀腺癌、膀胱癌、神經膠質瘤、黑色素瘤、睪丸癌、軟組織肉瘤、頭頸癌、其他HER-3表現或過度表現之癌症、及形成腫瘤轉移。
  19. 如申請專利範圍第11至18項中任一項之用途,其中該抗腫瘤治療劑係選自由下列所組成的群組:抗體、免疫調節性蛋白質、有絲分裂抑制劑、激酶抑制劑、烷基化藥劑、抗代謝劑、插入性抗生素、生長因子抑制劑、細胞週期抑制劑、酶類、拓樸異構酶抑制劑、組蛋白去乙醯酶抑制劑、抗存活劑、生物反應調節劑、抗荷爾蒙劑、及抗血管新生劑。
  20. 如申請專利範圍第11至18中任一項之用途,其中該抗腫瘤治療劑係抗EGFR抗體。
  21. 如申請專利範圍第11至18項中任一項之用途,其中該抗腫瘤治療劑係爾必得舒(Erbitux)。
  22. 一種套組,其包含如申請專利範圍第1至10項中任一項所界定之與HER-3結合之經分離之抗體及抗腫瘤治療劑。
  23. 如申請專利範圍第22項之套組,其中該抗腫瘤治療劑係抗腫瘤抗體或化學治療劑。
  24. 如申請專利範圍第22或23項之套組,其中該抗腫瘤治療劑係爾必得舒(Erbitux)。
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