TWI681972B - 抗免疫原性醣肽之抗體,包含彼等之組合物及其用途 - Google Patents
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Abstract
本文揭示特異性結合至至少一種由免疫原性醣肽所界定之抗原決定基之抗體。本發明之其他態樣係含該抗體之醫藥組合物;及用於預防及/或治療Globo-H-陽性癌症之方法。
Description
本發明係關於癌症之免疫療法領域。更特定言之,本發明係關於抗免疫原性醣肽之抗體,含該抗體之醫藥組合物及其於癌症療法中之用途。
Globo H係一種六醣且屬於大量過度表現於各種上皮癌細胞(包括乳癌細胞、結腸癌細胞、卵巢癌細胞、胰臟癌細胞、肺癌細胞及前列腺癌細胞)表面上之腫瘤相關聯醣類抗原。Globo H之異常表現使其成為免疫療法及研發Globo H-陽性癌症之癌症疫苗之吸引人候選者。
然而,如同大多數醣類抗原一樣,Globo H通常為免疫系統所耐受,且因此,Globo H所誘導之免疫原性有限。另外,生產抗特異性免疫原之抗體通常涉及到兩種淋巴細胞(B細胞及輔助T細胞)之協同相互作用。但是,Globo H無法單獨激活輔助T細胞,其亦歸因於Globo H之免疫原性差。因此,以Globo H之免疫接種通常具有以下特徵:免疫球蛋白M(IgM)之效價低及無法類別轉化為免疫球蛋白G(IgG),及抗體親和力成熟作用無效。
已開發出各種途徑來解決上述缺陷。在某些研究中,具有T-抗原決定基之外來載體蛋白質或肽(諸如匙孔螺血藍蛋白(KLH)或去毒破傷風類毒素(TT))已與醣類抗原共軛,以期改善醣類抗原之免疫原性。
US 20010048929提供一種多價免疫原性分子,其包括含至少一個功能T細胞抗原決定基之載體分子及多個各連接至該載體分子及各含至少一種功能B細胞抗原決定基之不同醣類片段,其中該載體分子賦予該多個醣類片段提高的免疫原性,且其中該醣類片段係Globo H、LeY或STn。US 20120328646提供一種含有經由對硝基苯基連接子以化學方式共軛至免疫原性載體白喉毒素交叉反應物質197(DT-CRM 197)(Th抗原決定基)之Globo H(B細胞抗原決定基)的基於醣類之疫苗,其在乳癌模型中提供免疫原性,結果顯示在異種移植研究中之腫瘤形成延遲。US 20120263749係關於一種用於治療癌症之多價疫苗,其包含至少兩個選自包含以下之群之共軛抗原:諸如Globo H、路易斯(Lewis)抗原及神經節苷脂之糖脂抗原、多醣抗原、黏蛋白抗原、醣基化黏蛋白抗原及適宜佐劑。
儘管如此,將醣類共軛至載體蛋白質帶來幾個新的問題。根據Ingale等人,外來載體蛋白質及將載體蛋白質與醣類附接在一起之連接子可引發強烈B細胞反應,從而導致抑制抗醣類抗原決定基之抗體反應(Ingale S.等人,Robust immune responses elicited by a fully synthetic three-component vaccine.Nat Chem Biol.2007年10月;3(10):663-7.Epub 2007年9月2日)。此外,Ingale等人亦指出,共軛化學難以控制,得到組成及結構具有不確定性之共軛物,其可影響免疫反應之可再現性。考慮到上述因素,Ingale等人認為,使用醣類-蛋白質共軛物之臨床前及臨床研究導致混合結果並不出人意料。例如,Kuduk等人教示,在佐劑QS-21存在下用共軛至KLH之Tn-抗原之三聚體簇(trimeric cluster)之免疫接種在小鼠中引起適度IgG抗體效價(Kuduk SD等人,Synthetic and immunological studies on clustered modes of mucin-related Tn and TF O-linked antigens:the preparation of a glycopeptide-based vaccine for clinical trials against prostate cancer. J Am Chem Soc.1998;120:12474-12485);而Slovin等人教示,相同疫苗在復發性前列腺癌患者之臨床試驗中提供低中值IgG及IgM抗體效價(Slovin SF等人,Fully synthetic carbohydrate-based vaccines in biochemically relapsed prostate cancer:clinical trial results with alpha-N-acetylgalactosamine-O-serine/threonine conjugate vaccine.J Clin Oncol.2003;21:4292-4298)。
此外,就具有免疫低下狀態之癌症患者而言,特定言之在接受化療或輻射療法之患者以及晚期癌症患者中,主動免疫干預之療效通常有限,因為此等患者可能無法產生足夠引發抗腫瘤效應之抗體。
鑑於前文,此項技術中存在研發用於改良基於醣類之疫苗之免疫接種及/或療效之替代性策略的需求。
下文呈現本發明之簡單概述,以供讀者之基本理解。此發明內容並非本發明之詳盡概述,且其並未明確本發明之關鍵/決定性元素或描述本發明之範圍。其唯一目的係簡單呈現本文所揭示之一些概念,作為稍後呈現之較詳細描述之引子。
本發明係關於一種如本發明之上述任何態樣/實施例之特異性結合Globo H之抗體。
根據某些實施例,該抗體係單株抗體。
根據可選實施例,該抗體係嵌合或人源化抗體。
在另一態樣中,本發明係關於一種用於治療有此需要之個體之癌症之醫藥組合物。
根據本發明之一實施例,該醫藥組合物包含(1)治療上有效量之如本發明之任何上述態樣/實施例之抗體,及視情況(2)醫藥上可接受之載劑。
在另一態樣中,本發明係關於一種用於治療有此需要之個體之
癌症之方法。
根據本發明之實施例,該方法包括向該個體投與如本發明之任何上述態樣/實施例之抗體或醫藥組合物。
圖1A至E說明細胞結合分析之結果(A:同型物;B:VK9;C:MZ-2;D:對照血清;E:α-Globo H血清)。
圖2說明根據本發明之幾個有效實例之抗Globo H IgG抗體對原發性卵巢癌細胞之結合親和力。
圖3係說明根據本發明之一有效實例之系列聚糖-珠粒結合分析之結果之FACS圖表。
圖4A及B顯示據本發明之一有效實例之抗-Globo H IgG抗體之蛋白質折疊之模擬(A:小鼠MZ-2單株抗體;B:人源化MZ-2單株抗體)。
圖5A至E顯示根據本發明之一有效實例之抗-Globo H IgG抗體之結合親和力,其代表締合及解離曲線擬合及解離常數(A:mMZ-2;B:cMZ-2;C:hMZ-2L;D:MK-1;E:hMZ-2Lw)。
圖6顯示,含超過1.6μg/ml hMZ-2Lw抗體之人類血清在乳癌MCF-7細胞中引起補體依賴性細胞毒性。
圖7顯示,濃度高於約10及20μg/ml之hMZ-2Lw抗體在人類卵巢癌細胞株TOV21G中產生劑量依賴性細胞毒性。
圖8顯示,濃度高於約10及20μg/ml之hMZ-2Lw抗體在人類胰臟癌細胞株HPAC中產生劑量依賴性細胞毒性。
圖9A及B顯示本發明hMZ-2Lw及MK1抗體對MCF-7細胞(乳癌細胞株)之抗原依賴性細胞介導之細胞毒性(ADCC)活性。
圖10A及B顯示本發明hMZ-2Lw及MK1抗體對TOV21G細胞(卵巢癌細胞株)之抗原依賴性細胞介導之細胞毒性(ADCC)活性。
圖11顯示投與hMZ-2Lw及MK1抗體皆顯著抑制腫瘤生長,而對照IgG不實質上影響腫瘤生長。
圖12顯示hMZ-2抗體在乳癌皮下模型MCF-7細胞中之結果。
圖13A及B顯示hMZ-2抗體在胰臟癌皮下模型HPAC細胞中之結果。(A:腫瘤照片;B:腫瘤尺寸減小)
圖14顯示,MZ-2抗體抑制表現Globo H之TOV21G細胞之遷移。
圖15顯示,MZ-2抗體抑制表現Globo H之TOV21G細胞之遷移。
本發明至少係基於重組抗體特異性結合Globo H以治療癌症表現腫瘤相關聯醣類抗原之發現。
定義
除非本文另有定義,否則本發明中所用科學及技術術語應具有一般技術者通常理解及使用之含義。除非上下文另有要求,否則應理解,單數術語應包括其複數形式,且複數術語包括單數。具體言之,如本文及申請專利範圍中所使用,除非上下文另有明確指示,否則單數形式「一(a)」及「一(an)」包括複數形式。同樣,如本文及申請專利範圍中所使用,術語「至少一」及「一或多」具有相同含義,且包括一、二、三或更多。
儘管陳述本發明之寬廣範疇的數值範圍及參數係近似值,但陳述於具體實例中之數值係儘可能精確地報告。然而,任何數值固有地包含必然由見於各次試驗測量之標準差所導致之特定誤差。同樣,如本文所使用,術語「約」通常意指在給定值或範圍之10%、5%、1%或0.5%內。或者,當由一般技術者考量時,術語「約」意指在平均值之可接受標準差內。除在操作/有效實例中以外,或除非另有明確規定,否則本文所揭示之所有數值範圍、量、值及百分比(諸如彼等材料之用量、持續時間、溫度、操作條件、量之比率及其類似物者)應
理解為在所有情形下經術語「約」修飾。因此,除非有相反指示,否則述於本發明及附隨申請專利範圍中之數字參數為可視需要變化之近似值。至少,各數字參數應至少根據所報告之有效數字及藉由應用普通捨入法理解。
如本文所使用之術語「抗原」係定義為可引起免疫反應之物質。該免疫反應可包括產生抗體或激活特定免疫機能健全之細胞、或兩者。如本文所使用,術語「免疫原」係指能誘導產生抗體之抗原。同樣,術語「免疫原性」通常係指免疫原或抗原刺激免疫反應之能力。
術語「抗原決定基」係指習知上藉由免疫球蛋白VH/VL對結合之結構單元。抗原決定基界定抗體之最小結合部位,且因此代表抗體之特異性之目標。
如本文所使用之術語「抗體」係指能識別或結合抗原之完整抗體分子或者其片段、變異體或衍生物。大多數天然抗體具有藉由二硫鍵彼此鍵聯之兩條重鏈及兩條輕鏈。輕鏈包括一個可變域(VL)及一個恆定域(CL);而重鏈包括一個可變域(VH)及三個恆定域(CH1、CH2及CH3,統稱為CH)。輕鏈可變區(VL)及重鏈可變區(VH)決定對抗原之結合識別及特異性。VH及VL區可進一步細分為具有超變性之區域,稱為互補決定區(CDR),其間穿插有較保守之區域,稱為框架區(FR)。各VH及VL係由以以下順序自胺基端排列至羧基端之三個CDR及四個FR組成:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。輕鏈恆定區域(CL)及重鏈恆定區域(CH)賦予重要的生物性質,諸如抗體鏈締合、分泌、經胎盤活動性、互補結合及結合至Fc受體(FcR)。
如本文所使用,「抗體可變域」係指抗體分子之輕鏈及重鏈之包含互補決定區(CDR;亦即CDR1、CDR2及CDR3)及框架區(FR)之部分。根據本文所用方法,分配給CDR及FR之胺基酸位置可根據Kabat
(Sequences of Proteins of Immunological Interest(National Institutes of Health,Bethesda,Md.,1987及1991))定義。抗體或抗原結合片段之胺基酸編號亦係根據Kabat之定義。
如本文所使用,「互補決定區」(CDR,亦即CDR1、CDR2及CDR3)係指抗體可變域之胺基酸殘基,其存在係結合抗原所必要。各可變域通常具有三個確定為CDR1、CDR2及CDR3之CDR區。H-CDR係指重鏈之CDR,且L-CDR係指輕鏈之CDR。
如本文所使用,「單株抗體」係指得自單一類型之產抗體細胞之抗體分子。
術語「嵌合抗體」係指包含一個來自一來源或物種之可變區及至少一部分衍生自不同來源或物種之恆定區之抗體,其通常係藉由重組DNA技術製備。嵌合抗體之CDR較佳具有一個來源,而抗體之剩餘部分具有不同來源。特定言之,在本發明中,嵌合抗體可係人源化抗體,其中已將非人類抗體之抗原結合序列/可變域接枝至人類抗體框架區上。
如本文所使用,術語「人源化抗體」係指含來自非人類(例如,鼠科)抗體及人類抗體之序列之抗體形式。此等抗體包含衍生自非人類免疫球蛋白之最小序列。一般而言,人源化抗體將包括實質上所有至少一個及通常兩個可變域,其中所有或實質上所有超變環對應非人類免疫球蛋白之超變環,且所有或實質上所有FR區係人類免疫球蛋白序列之FR區。人源化抗體視情況亦將包括(通常)人類免疫球蛋白之免疫球蛋白恆定區(Fc)之至少一部分。嚙齒動物抗體之人源化形式基本上將包含相同親本嚙齒動物抗體之CDR序列,但可包括某些胺基酸取代,以增加人源化抗體之親和力、增加穩定性或出於其他原因為之。然而,因為CDR環交換會不均一地產生具有與來源抗體相同之結合性質之抗體,所以亦可在人源化抗體中引入框架殘基(FR)、參與支
持CDR環之殘基的變化,以保留抗原結合親和力。
除非另有規定,否則在本文所用肽記法中,按照標準用法及習慣,左手方向係胺基酸(N端)方向,且右手方向係羧基端(C端)方向。
相對於本文所確定之胺基酸序列之「胺基酸序列一致性百分比(%)」係定義為在比對序列及視需要引入空隙以實現最大百分比之序列一致性,及不考慮任何保守取代作為序列一致性之一部分之後,候選序列中之胺基酸殘基與特定多肽序列中之胺基酸殘基一致之百分比。為了確定序列一致性百分比之比對可以各種在專業技術內之方式實現,例如,使用可公開獲得之電腦軟體,諸如BLAST、BLAST-2、ALIGN或Megalign(DNASTAR)軟體。熟習此項技術者可測定衡量比對之適宜參數,包括達成最大限度比對所比較序列之全長所需之任何算法。基於本文目的,兩個胺基酸序列之序列比較係藉由國立生物技術資訊中心(National Center for Biotechnology Information)(NCBI)線上提供之電腦程式Blastp(蛋白質-蛋白質BLAST)進行。具體言之,給定胺基酸序列A相對於給定胺基酸序列B之胺基酸序列一致性百分比(其或者可表述為相對於給定胺基酸B具有某%胺基酸序列一致性之給定胺基酸序列A)係由如下公式計算:×100%
其中在用程式比對A與B時,X係藉由序列比對程式BLAST記為一致匹配之胺基酸殘基之數量,且其中Y係A或B中胺基酸殘基之總數量,以較短者為準。
如本文所述,蛋白質/多肽之胺基酸序列之少量變動視為被當前所揭示及主張之發明概念所涵蓋,只要胺基酸序列之變動保持至少80%,諸如至少81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%及99%。特定言之,涵蓋保守胺基酸置換。保守置換係彼等發生在側鏈
相關之胺基酸家族內者。基因編碼之胺基酸通常分成以下家族:(1)酸性天冬胺酸、榖胺酸;(2)鹼性離胺酸、精胺酸、組胺酸;(3)非極性丙胺酸、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(4)不帶電極性甘胺酸、天冬醯胺、穀胺醯胺、半胱胺酸、絲胺酸、蘇胺酸、酪胺酸。更佳家族係:絲胺酸及蘇胺酸係脂族羥基家族;天冬醯胺及穀胺醯胺係含醯胺家族;丙胺酸、纈胺酸、白胺酸及異白胺酸係脂族家族;且苯丙胺酸、色胺酸及酪胺酸係芳族家族。例如,可合理地預期,單獨用異白胺酸或纈胺酸置換白胺酸,用榖胺酸置換天冬胺酸,用絲胺酸置換蘇胺酸,或類似地用結構相關胺基酸置換胺基酸將不會對所得分子之結合或性質具有重大影響,特別係在該置換並未涉及框架部位內之胺基酸之情形下。可藉由分析多肽衍生物之特異活性,輕易確定胺基酸變化是否產生功能肽。可由一般技術者輕易製備蛋白質/多肽之片段或類似物。片段或類似物之較佳胺基-及羧基-端出現在靠近功能域邊界。
如本文所使用,「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一或多個胺基酸殘基已經修飾。此等突變體必定與物種依賴性抗體具有小於100%序列一致性或相似性。在一實施例中,該抗體突變體將具有相對於物種依賴性抗體之重鏈或輕鏈可變域之胺基酸序列具有至少75%,更佳至少80%,更佳至少85%及最佳至少95%胺基酸序列一致性或相似性之胺基酸序列。本文將相對於此序列之一致性或相似性定義為在比對序列及視需要引入空隙以實現最大百分比之序列一致性後,候選序列中之胺基酸序列與物種依賴性抗體殘基一致(亦即,相同殘基)或相似(亦即,基於常見側鏈性質來自相同族群之胺基酸殘基,參見下文)之百分比。在可變域外之N端、C端或內部延伸、缺失、或插入抗體序列中無一者當視為影響序列一致性或相似性。
如本文所使用,術語抗體之「抗原結合部分」(或簡稱「抗原部分」)係指抗體之全長或者其保留特異性結合至抗原之能力之一或多個片段。已顯示,抗體之抗原結合功能可由全長抗體之片段執行。涵蓋在術語抗體之「抗原結合部分」內之結合片段之實例包括Fab片段,一種由VL、VH、CL及CH1結構域組成之單價片段;F(ab)2片段,一種包含兩個在鉸鏈區處由二硫鍵鍵聯之Fab片段之二價片段;由VH及CH1結構域組成之Fd片段;由抗體之單一手臂之VL及VH結構域組成之Fv片段;由VH結構域組成之dAb片段(Ward等人,1989 Nature 341:544-546);及單離的互補決定區(CDR)或包含此等抗原結合部分之任何融合蛋白。
除非與上下文相反,否則本文使用術語「治療」來寬泛地包括產生期望藥理及/或生理效果之預防性(preventative)(例如,預防性(prophylactic))、治癒性或緩解性措施。較佳地,就部分或完全治愈或預防癌症而言,該效果係治療性,同樣,如本文所使用之術語「治療(treatment)」及「治療(treating)」係指向患有癌症、具有癌症症狀、繼發於癌症之疾病或病症、癌症傾向的個體施加或投與本發明免疫原性醣肽、抗體或含上述任一者之醫藥組合物,目的在於部分或完全緩解、改善、舒緩癌症之一或多種症狀或特徵、延遲其發作、抑制其進展、減輕其嚴重性及/或降低其發生率。通常,「治療」不僅包括改良症狀或減少疾病標記物,而且包括中止或減緩不進行治療將預期之症狀之進展或惡化。本文亦可在狹義上使用術語「治療」,其僅係指旨在改善及/或治癒患者或個體中業已存在之疾病狀態或病狀之治癒性或緩解性措施。
如本文所使用之術語「預防」係指阻止在患者或個體中出現疾病狀態或病狀之預防性措施。預防亦可包括減少患者或個體中出現疾病狀態或病狀之可能性及阻礙或阻止該疾病狀態或病狀之發作。
如本文所使用之術語「有效量」係指組分足以產生期望反應之量。有效量可以(例如)公克、毫克或微克表示,或表示為毫克/千克體重(mg/kg)。該術語亦係指含活性組分或組分組合之醫藥組合物之量。具體的有效或充足量將隨以下因素而變化:諸如接受治療之特定病狀、患者之身體條件(例如患者之體質量、年齡或性別)、接受治療之哺乳動物或動物類型、治療持續期、並行療法(若有)之性質及所用具體調配物及化合物或其衍生物之結構。
如本文所使用,術語「治療上有效量」係指活性組分足以產生期望治療反應之量。治療上有效量亦係其中治療有益效果超過化合物或組合物之任何毒性或有害效果之量。
如本文所使用,「醫藥上可接受的載劑」為適合個體使用,而無不當的有害副作用(諸如毒性、刺激及過敏反應)且符合合理的效益/風險比者。同樣,在與醫藥組合物之其他成分相容之意義上,各載體必須係「可接受」。該載體可呈固體、半固體或液體稀釋劑、乳膏或膠囊之形式。在與調配物之其他成分相容之意義上,載體必須係「可接受」,且經選擇以最大限度減少活性劑之任何降解及最大限度減少在個體中之任何有害副作用。
術語「個體」係指可用抗體治療之哺乳動物,包括人類。術語「個體」意指男性及女性,除非具體指明一種性別。
所有確定之專利案及其他公開案明確地以引用的方式併入本文中,目的在於描述及揭示(例如)可與本發明相關之此等公開案中所述方法。提供此等公開案僅係為了引用其先於本申請案之申請日期之揭示內容。就此而言,任何內容均不應視為承認本發明者無權因為是先前發明或因為任何其他原因而先於此等揭示內容。所有關於日期之陳述或關於此等文件之內容之表述係基於本申請者可獲得之資訊,且並非以任何方式承認該等日期或此等文件之內容之正確性。
除非另外定義,否則本文中使用的所有技術及科學術語具有與如熟習本發明所屬技藝者通常所理解的相同含義。雖然任何已知方法、裝置及材料均可用於實踐或測試本發明,但本文描述相關方法、裝置及材料。
用於預防及/或治療癌症之抗體
本文提供特異性結合至Globo H或其衍生物之新穎重組抗-Globo H抗體及抗-Globo H-結合肽,及其用於抗腫瘤免疫療法(諸如癌症治療)之方法。結合至癌症抗原後,抗體可誘導抗體依賴性細胞介導之細胞毒性、激活補體系統及防止受體與其配體(諸如Globo H)相互作用。在一實施例中,包含本文所述抗-Globo H-結合肽或抗-Globo H抗體之組合物可用於抗癌症療法。此外,包含抗-Globo H-結合肽或抗-Globo H抗體之組合物可與其他抗腫瘤劑組合。特定言之,本實施例提供特異性抗-Globo H抗體之互補決定區(CDR)序列,其可用於各種抗-Globo H-結合肽中。特定言之,本發明提供可結合至Globo H或其衍生物之人源化或嵌合抗體或者抗原結合片段。
在一態樣中,本發明提供單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含以下至少一者:由GFSLSTFDMGVG(SEQ ID NO:1)、GSSLSTFDVGVG(SEQ ID NO:2)、GFSLGTFDLGIG(SEQ ID NO:3)、GFSLSTFDLGIG(SEQ ID NO:4)之胺基酸殘基或其胺基酸序列相對於SEQ ID NO:1至4中任一者具有至少80%一致性之變異體組成之重鏈互補決定區1(H-CDR1);由HIWWDDDKYYNPA(SEQ ID NO:5)、HIWGDDDKYYNPA(SEQ ID NO:6)之胺基酸殘基或其胺基酸序列相對於SEQ ID NO:5及6中任一者具有至少80%一致性之變異體組成之重鏈CDR2(H-CDR2);及由LYGNYLTSFYCDY(SEQ ID NO:7)或LSGNYLTSFYCDY(SEQ ID NO:8)、LYGNYLRSYYCDY(SEQ ID NO:9)之胺基酸殘基或其胺基酸序列相對於SEQ ID NO:7至9中任一者
具有至少80%一致性之變異體組成之重鏈CDR3(H-CDR3);以及以下至少一者:由SASSSVSYMH(SEQ ID NO:10)、SASSRVSYMH(SEQ ID NO:11)、SARSSVSYMH(SEQ ID NO:12)、RASSSVSYMH(SEQ ID NO:13)之胺基酸殘基或其胺基酸序列相對於SEQ ID NO:10至13中任一者具有至少80%一致性之變異體組成之輕鏈CDR1(L-CDR1);由ATSNLAS(SEQ ID NO:14)、WTSDRYS(SEQ ID NO:15)、DTSKLAS(SEQ ID NO:16)之胺基酸殘基或其胺基酸序列相對於SEQ ID NO:14至16中任一者具有至少80%一致性之變異體組成之輕鏈CDR2(L-CDR2);及由QQWSSNPFT(SEQ ID NO:17)、QQWSSNPLT(SEQ ID NO:18)、QQHLHIPYT(SEQ ID NO:19)之胺基酸殘基或其胺基酸序列相對於SEQ ID NO:17至19中任一者具有至少80%一致性之變異體組成之輕鏈CDR3(L-CDR3);以使得該單離之抗體或其抗原結合部分結合至Globo H。較佳地,如上所述之序列一致性係至少81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%。
在另一實施例中,本發明提供一種單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包括包含選自由SEQ ID NO:1至4組成之群之H-CDR1、選自由SEQ ID NO:5及6組成之群之H-CDR2及選自由SEQ ID NO:7至9組成之群之H-CDR3之重鏈可變區,及(ii)輕鏈可變區,其包括選自由SEQ ID NO:10至13組成之群之L-CDR1、選自由SEQ ID NO:14至16組成之群之L-CDR2及選自由SEQ ID NO:17至19組成之群之L-CDR3。較佳地,H-CDR1係SEQ ID NO:3;H-CRD2係SEQ ID NO:5;H-CDR3係SEQ ID NO:8;L-CDR1係SEQ ID NO:10;L-CDR2係SEQ ID NO:16;及L-CDR3係SEQ ID NO:18。
在其他實施例中,H-CDR1具有SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:4之胺基酸序列;H-CDR2具有SEQ ID NO:5之胺基酸序列;H-CDR3具有
SEQ ID NO:8之胺基酸序列;L-CDR1具有SEQ ID NO:12之胺基酸序列;L-CDR2具有SEQ ID NO:16之胺基酸序列,且L-CDR3具有SEQ ID NO:18之胺基酸序列。
在一態樣中,本發明提供一種重鏈可變區,其包括包含選自由SEQ ID NO:1至4組成之群之H-CDR1、選自由SEQ ID NO:5及6組成之群之H-CDR2及選自由SEQ ID NO:7至9組成之群之H-CDR3之重鏈可變區。在另一實施例中,本發明提供一種重鏈可變區,其包含作為H-CDR1之SEQ ID NO:3、作為H-CDR2之SEQ ID NO:5及作為H-CDR3之SEQ ID NO:8。
在一態樣中,本發明提供一種輕鏈可變區,其包括選自由SEQ ID NO:10至13組成之群之L-CDR1、選自由SEQ ID NO:14至16組成之群之L-CDR2及選自由SEQ ID NO:17至19組成之群之L-CDR3。在另一實施例中,本發明提供一種輕鏈可變區,其包含作為L-CDR1之SEQ ID NO:12、作為L-CDR2之SEQ ID NO:16及作為L-CDR3之SEQ ID NO:18。
在一實施例中,該單離之抗-Globo H抗體係單株抗體。Globo H之單株抗體可根據相關技術中之知識及技術製備。例如,其可藉由給測試個體注射本發明Globo H共軛物,然後單離表現具有期望序列或功能特性之抗體之融合瘤製備。
利用習知程序(例如,藉由使用能特異性結合至編碼單株抗體之重鏈及輕鏈之基因的寡聚核苷酸探針)很容易單離及定序編碼單株抗體之DNA。融合瘤細胞充當此DNA之較佳來源。單離後,可將DNA置於表現載體中,然後使其轉染進入不會以其他方式產生免疫球蛋白之宿主細胞(諸如大腸桿菌(E.coli)細胞、中猿猴COS細胞、中國倉鼠卵巢(CHO)細胞或骨髓瘤細胞),以在重組宿主細胞中合成單株抗體。下文將更詳細地描述抗體之重組生產。
在另一實施例中,抗體或抗體片段可自利用已知之習知技術產生之抗體噬菌體集合庫中單離;例如使用噬菌體集合庫分別單離鼠科及人類抗體。後續公開案描述藉由鏈改組生產高親和力(nM範圍)人類抗體、以及組合感染及活體內重組作為構築極大型噬菌體集合庫之策略。因此,此等技術係用於單離單株抗體之習知單株抗體融合瘤技術之可行替代。
在一實施例中,本發明提供一種單離之抗-Globo H抗體,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:140至163中之任一胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:164至199中之任一胺基酸序列具有至少80%一致性之胺基酸序列。較佳地,如上所述之序列一致性係至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%。
在一實施例中,本發明提供一種單離之抗-Globo H抗體,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:147之胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:195之胺基酸序列具有至少80%一致性之胺基酸序列。在另一實施例中,本發明提供一種單離之抗-Globo H抗體,其包含(i)重鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:147組成之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:195組成之胺基酸序列(MZ-2抗體)。編碼具有SEQ ID NO:147之胺基酸序列之重鏈可變區的核苷酸係如下:
(SEQ ID NO:236)
MZ-2系列之重鏈可變區
MZ-2系列之輕鏈可變區
在另一實施例中,本發明單離之抗-Globo H抗體係能特異性結合至Globo H之人源化或嵌合抗體或者其片段。
在另一實施例中,本發明提供一種人源化抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:20至43中之任一胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:44至49及200至235中之任一胺基酸序列具有至少80%一致性之胺基酸序列。較佳地,如上所述之序列一致性係至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%。
在另一實施例中,本發明提供一種人源化抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含選自由SEQ ID NO:20至43組成之群之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含選自由SEQ ID NO:44至79及200至235組成之群之胺基酸序列。在另一實施例中,該
人源化抗-Globo H抗體或其抗原結合部分包括包含由SEQ ID NO:27組成之胺基酸序列的重鏈可變區,及包含由SEQ ID NO:75組成之胺基酸序列的輕鏈可變區(hMZ-2Lw抗體)。在另一實施例中,該人源化抗-Globo H抗體或其抗原結合部分包括包含由SEQ ID NO:27組成之胺基酸序列的重鏈可變區,及包含由SEQ ID NO:231組成之胺基酸序列的輕鏈可變區。
hMZ-2系列之重鏈可變區
hMZ-2系列之輕鏈可變區
在另一實施例中,本發明提供一種人源化抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:80至103中之任一胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:104至139中之任一胺基酸序列具有至少80%一致性之胺基酸序列。較佳地,如上所述之序列一致性係至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%。
在另一實施例中,本發明提供一種人源化抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含選自由SEQ ID NO:80至103組成之群之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含選自由SEQ ID
NO:104至139組成之群之胺基酸序列。
在另一實施例中,該人源化抗-Globo H抗體或其抗原結合部分包括包含由SEQ ID NO:90組成之胺基酸序列的重鏈可變區,及包含由SEQ ID NO:135組成之胺基酸序列的輕鏈可變區(MK1抗體)。
MK1系列之重鏈可變區
MK1系列之輕鏈可變區
人源化抗體具有一或多個來自非人類來源之胺基酸殘基。非人類胺基酸殘基通常稱為「輸入(import)」殘基,且通常取自「輸入」可變域。通常可按照此項技術中已知之習知方法,藉由用嚙齒動物CDR群或CDR序列取代人類抗體之相應序列進行人源化。因此,此等「人源化」抗體係其中實質上少於完整之人類可變域已經被非人類物種之相應序列取代之抗體。在操作時,人源化抗體通常係其中一些CDR殘基及可能一些FR殘基經非人類(例如,嚙齒動物)抗體中類似位點之殘基取代之人類抗體。
選擇用於製造人源化抗體之人類可變域(輕鏈及重鏈)對減少抗原性極為重要。針對已知人類可變域序列之整個集合庫篩選嚙齒動物抗體之可變域之序列。然後接受最接近嚙齒動物序列之人類序列作為人源化抗體之人類框架(FR)。另一方法使用衍生自輕鏈或重鏈之特定子群之所有人類抗體之共有序列之特定框架。幾種不同人源化抗體可使用相同框架。
另外,重要的是,使經人源化之抗體保留有針對抗原之高親和力及其他有利生物性質。為實現此目標,根據一較佳方法,藉由使用
親本及人源化序列之三維模型分析親本序列及各種概念人源化產品之方法製備人源化抗體。三維免疫球蛋白模型通常可以取得,且為熟習此項技術者所熟悉。可獲得說明及顯示選定候選免疫球蛋白序列之可能三維構型結構之電腦程式。檢查此等顯示物即可分析殘基在候選免疫球蛋白序列之功能中之可能作用,亦即分析影響候選免疫球蛋白結合其抗原之能力之殘基。以此方式,FR殘基可選自接受者及輸入序列並組合,使得達到期望抗體特性,諸如提高針對目標抗原之親和力。一般而言,CDR殘基直接且最顯著地參與影響抗原結合。
在一實施例中,本發明提供一種嵌合抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:140至163中之任一胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,其中該等胺基酸序列之倒數第三個序列V變成I,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:164至199中之任一胺基酸序列具有至少80%一致性之胺基酸序列。較佳地,如上所述之序列一致性係至少90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%。
在一實施例中,本發明提供一種嵌合抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:147之胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,其中該胺基酸序列之倒數第三個序列V變成I,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:195之胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列。在另一實施例中,本發明提供一種單離之抗-Globo H抗體(cMZ-2),其包含(i)重鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:147組成之胺基酸序列,其中該胺基酸序列之倒數第三個序列V變成I,及(ii)輕鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:195組成之胺基酸序列。
嵌合抗體可根據此項技術中已知之習知方法生產。此項技術中已知生產嵌合抗體之方法。參見例如Morrison,Science 229:1202
(1985);Oi等人,BioTechniques 4:214(1986);Gillies等人,(1989)J.Immunol.Methods 125:191-202;美國專利案第5,807,715號、第4,816,567號及第4,816,397號。此外,可使用開發用於生產「嵌合抗體」之技術(Morrison等人,1984,Proc.Natl.Acad.Sci.81:851-855;Neuberger等人,1984,Nature 312:604-608;Takeda等人,1985,Nature 314:452-454,其等以全文引用之方式併入本文中),其係藉由剪接具有適宜抗原特異性之小鼠抗體分子之基因及具有適宜生物活性之人類抗體分子之基因一起。在一些實施例中,可用(例如)小鼠單株抗體之輕鏈及重鏈之恆定域取代1)(例如)人類抗體之彼等區域以產生嵌合抗體或2)非免疫球蛋白多肽以產生融合抗體。在其他實施例中,恆定域被截短或移除,以產生單株抗體之期望抗體片段。此外,可變區之定點或高密度突變可用於優化單株抗體之特異性、親和力等。
本發明抗體之組合物
在另一態樣中,本發明提供一種包含抗-Globo H抗體或其抗原結合部分之醫藥組合物。本發明抗體亦可調配成醫藥組合物。除該抗體或其抗原結合部分以外,該醫藥組合物另外包含醫藥上可接受的載劑。
投與本文所述抗-Globo H抗體或其抗原結合部分可包括調配成用於非經腸投與(例如,經靜脈內)、經黏膜(例如,經鼻內)、經眼睛或其他投與模式之醫藥組合物或醫藥調配物。在一些實施例中,本文所述抗-Globo H抗體或其抗原結合部分可與任何醫藥上可接受之載劑化合物、材料或組合物一起投與,其導致有效治療個體。因此,用於本文所述方法之醫藥調配物/組合物可包含如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分及一或多種醫藥上可接受之載劑。
片語「醫藥上可接受的」係指彼等在合理範圍的醫療判斷下適於與人類及動物組織接觸而無過度毒性、刺激性、過敏反應或其他問
題或併發症,且符合合理的效益/風險比之化合物、材料、組合物及/或劑型。如本文所使用之片語「醫藥上可接受之載劑」意指參與維持如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分之穩定性、溶解性或活性之醫藥上可接受之材料、組合物或媒劑,諸如液體或固體填充劑、稀釋劑、賦形劑、溶劑、介質、囊封材料、製造助劑(例如,潤滑劑、滑石粉、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣或硬脂酸鋅、或硬脂酸(stearic acid))或溶劑囊封材料。各載劑必須在與調配物之其他成分相容之意義上係「可接受」且對患者不會造成傷害。術語「賦形劑」、「載劑」、「醫藥上可接受之載劑」及類似用語在本文中可互換使用。
如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分可特地經調配,以向個體投與呈固體、液體或凝膠形式之化合物,其包括彼等適合以下者:(1)非經腸投與,例如藉由皮下、肌肉內、靜脈內或硬膜外注射,例如作為無菌溶液或懸浮液、或持續釋放調配物;(2)局部施加,例如,作為霜劑、油膏或控制釋放貼片或噴霧施加至皮膚;(3)經陰道內或直腸內,例如,作為子宮托、霜劑或發泡體;(4)經眼睛;(5)經皮;(6)經黏膜;或(7)經鼻。此外,如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分可植入患者內或用藥物遞送系統注射。
根據下文呈現之各種有效實例,一週投與本發明抗體兩次之成年C57BL/6小鼠(重20至25公克)在接種後第3至21天實現腫瘤尺寸減小。因此,在本發明之某些實施例中,針對小鼠之抗體之治療上有效量可表示為0.8至100mg/kg體重。上述鼠科有效量之HED係約0.65至81.5mg/kg體重。根據本發明之各種實施例,當個體係人類時,抗體之治療上有效量可為至少1mg/kg。依據疾病之類型及嚴重性,約1mg/kg至150mg/kg(例如,0.1至20mg/kg)之如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分係投與至個體之初始候選劑量,無論(例如)藉由一次或多次投與或藉由連續輸注。典型日劑量可介於約1mg/kg至
約100mg/kg或更多之範圍內,端視上述因素而定。典型劑量包括(例如)5mg/kg、10mg/kg、20mg/kg及30mg/kg。就在幾天或更長時間內重複投與而言,依據病狀,治療持續至(例如)癌症得到治療,其係由上文所述或此項技術中已知之方法測量。
投與模式
在另一態樣中,本發明提供一種治療及/或預防癌症之方法,其包括向有此需要之個體投與治療上有效量之如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分或包含如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分之醫藥組合物。
向個體投與該抗體或包含其之醫藥組合物賦予該個體被動保護,且因此為癌症(諸如腫瘤相關醣類表現癌;較佳地,乳癌、卵巢癌、胰臟癌、前列腺癌、結腸直腸癌及肺癌)提供預期療效。
在一些實施例中,將如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分或包含如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分之醫藥組合物投與至患有癌症之個體,該癌症欲藉由全身遞送該製劑或遞送至所需表面或目標之任何投與模式抑制,且投與模式可包括(但不限於)注射、輸注、滴注及吸入投與。在如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分或包含如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分之醫藥組合物可保護免於在腸中滅活之程度而言,亦涵蓋口服投與形式。「注射」包括(但不限於)靜脈內、肌肉內、動脈內、鞘內、室內、囊內、眼窩內、心內、皮內、腹膜內、經氣管、皮下、表皮下、關節內、囊下、蜘蛛膜下、脊柱內、大腦脊柱內及胸骨內注射及輸注。在一較佳實施例中,用於本文所述方法中之如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分或包含如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分之醫藥組合物係藉由靜脈內輸注或注射投與。
如本文所使用之片語「非經腸投與」及「經非經腸投與」係指
不同於經腸及局部投與之投與模式,通常藉由注射。如本文所使用之片語「全身投與」、「經全身投與」、「周邊投與」及「經周邊投與」係指不同於直接進入目標位點、組織或器官(諸如腫瘤位點)地投與雙特異性或多特異性多肽劑,以使得其進入個體之循環系統,且因此經歷代謝及其他類似過程。
在一些實施例中,本文所提供之藉由向患有癌症或具有患癌症風險之個體投與治療上有效量之如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分或包含如本文所述之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分之醫藥組合物抑制或治療該個體之癌症之方法可另外包括投與一或多種其他治療,諸如血管生成抑制劑、化療、放射、手術或熟習此項技術者已知可預防及/或治療癌症之其他治療。
提供以下實例來闡述本發明之某些態樣及協助熟習此項技術者實施本發明。此等實例絕不應視為以任何方式限制本發明範圍。無需進一步詳述,據信熟習此項技術者基於本文描述即可最大限度使用本發明。本文所引用之所有公開案之全文以引用的方式併入本文中。
實例
實例1 生產抗Globo H之單株抗體、嵌合抗體及人源化抗體
以皮下注射6μg Globo H-PADRE醣肽(其中PARDE代表多肽AKXVAAWTLKAAA(SEQ ID NO:238))及50μl完全費氏(Freund's)佐劑(CFA;來自Sigma)免疫接種成年雌性C57BL/6小鼠(各組n=3;5週齡大;平均重量16至20公克;購自Biolasco,Taiwan)。以2週間隔提供四次免疫接種。第四次免疫接種三天後,收穫經免疫之脾細胞,並用無血清培養基清洗。隨後,將1 x 108個單細胞懸浮之脾細胞與2 x 107個FO細胞混合在一起,並在37℃下,於1ml 50% PEG 1500溶液(Roche)中進行細胞融合,然後逐滴添加13ml溫熱RPMI培養基(Gibco)。對融合細胞離心,並用完全培養基清洗兩次。再將細胞懸浮於具有1x
BM-調整之H1融合瘤選殖補充劑(Roche)之完全培養基中,並接種於96孔盤中。就目標特異性B細胞-骨髓瘤細胞融合而言,經免疫脾細胞與Globo H-生物素(10μg/ml)在4℃下於無血清RPMI培養基中培育3小時。用相同培養基清洗三次後,使帶有Globo H-生物素之細胞以1 x 108個細胞/ml之濃度再次懸浮,並與鏈黴抗生物素(50μg/ml)在4℃下培育30分鐘。與此同時,FO細胞與50μg/ml NHS-生物素在4℃下培育1小時。然後用無血清RPMI培養基清洗兩種經處理之細胞三次。然後,將1 x 108個脾細胞與2 x 107個FO細胞混合在一起,並如上所述進行化學細胞融合。細胞融合後,將細胞在含1xHAT培養基(Gibco)之RPMI 1640培養基中培養,以備進一步篩選。
透過有限稀釋,藉由對經Globo H-生物素抗原塗佈之盤的ELISA分析,篩選產生單株抗體之融合瘤細胞株。獲得能分泌高效價抗-Globo H IgG或IgM抗體之五種純系(分別命名為MZ-1至MZ-5)。
來自此等融合瘤細胞株之上清液亦接受細胞結合分析。簡而言之,100μl來自融合瘤培養物之上清液與2 x 105個MCF-7細胞培育,然後藉由流式細胞儀以下文提及之適宜螢光二級抗體進行分析。用2ml 1x PBS清洗細胞一次。離心後,棄去清洗緩衝液,並再將細胞懸浮於100μl以1:100稀釋之PE抗小鼠IgG-Fc(Jackson immunoresearch)或100μl以1:100稀釋之PE抗小鼠IgM(eBioscience)中,並再次在室溫下培育20分鐘。用PBS清洗細胞,並在離心後再懸浮於200μl 1x PBS中。藉由流式細胞儀檢測抗體與細胞之結合。圖1A至E中提供之結果顯示,MZ-2融合瘤所產生之單株抗體(參見圖1C)(下文為MZ-2抗體)對MCF-7細胞具有良好結合親和力。為了比較,亦分析市售抗-Globo H IgG3抗體(參見圖1E)、VK9抗體(參見圖1B)(eBioscience)。
首先將MZ-2抗體之重鏈及輕鏈之可變區選殖至人類IgG1及κ鏈保守區表現載體,以形成小鼠-人類嵌合MZ-2(cMZ-2)。cMZ-2抗體已
基於結構分析及序列同源性藉由CDR接枝進行人源化。人源化MZ-2抗體(hMZ-2)可輕易在哺乳動物細胞中表現為重組IgG,並保留親本小鼠抗體之抗原結合親和力及特異性。吾人進一步藉助使CDR及位於CDR側面之框架序列選擇性突變改良其結合親和力。藉由電穿孔將人源化構築體進一步轉染至FO細胞中,並藉由相關抗生素篩選以產生穩定表現純系。藉由流式細胞儀分析,檢查由FO細胞所產生之抗體。為獲得大規模hMZ-2抗體進行活體內抗腫瘤分析,首先將1 x 106個hMZ-2表現FO細胞i.p.注射至NOD/SCID小鼠中。2週後收穫此等小鼠之腹水,並通過蛋白質G瓊脂糖管柱來純化所產生之抗體。對由此獲得之hMZ-2抗體定序。將hMZ-2抗體、hMz-2Lw(重鏈可變區:SEQ ID No.27;輕鏈可變區SEQ ID No.75)及MK1(重鏈可變區:SEQ ID No.290;輕鏈可變區SEQ ID No.135)用於以下實例中。
實例2 MZ-2單株抗體對原發性卵巢癌細胞之結合親和力
在IRB核准及患者同意下獲得原發性人類卵巢癌組織。藉由MASC腫瘤解離套組(MASC,130-095-929)消化卵巢癌組織。在4℃下用MZ-2單株抗體(10μg/ml;100μl)將單細胞懸浮液染色30分鐘,並用二級抗體抗小鼠IgG1 PE(1:50;eBioscience,2-405-82)染色,然後在室溫下用4%多聚甲醛固定1分鐘。然後在4℃下用FITC-共軛小鼠抗人類EpCAM(1:50;biolegend,324204)及小鼠抗人類SSEA4(1:50;biolegend,330408)將細胞染色30分鐘。在Becton Dickinson FACScan(BD FACSCalibur)上進行流式細胞分析。圖2顯示,本發明MZ-2單株抗體較好地結合至原發性卵巢癌細胞。藉由代表性流式細胞儀顯示,大多數上皮原發性癌細胞經MZ-2或SSEA4抗體染色。EpCAM染色此處表示上皮細胞之標記物。
實例3 MZ-2抗體之特異性分析
藉助功能性珠粒共軛緩衝液組(BD),將生物素化醣類經由抗生
物素蛋白共軛於BD細胞珠粒上。首先,對75μL功能性珠粒超音波處理,並在室溫下與1.9μL 1M DTT培育1小時。同時,將20μL各生物素-醣類(0.2mg/mL)與90μg經馬來醯亞胺活化之中性鏈親和素(1mg/mL於偶合緩衝液中;Pierce)混合,並在室溫下培育1小時。用1mL偶合緩衝液清洗珠粒3次,並再懸浮於20μL偶合緩衝液中。然後將醣類與經設計珠粒混合在一起,並另外培育一小時。然後將2μL N-乙基馬來醯亞胺(2mg/mL含於DMSO中,Pierce)添加至共軛珠粒,並另外培育15分鐘。清洗3次後,將該等珠粒懸浮於500μL儲存緩衝液中備用。
為檢測抗-Globo H抗體之特異性及相對效價,混合各組醣類共軛珠粒,並各自以1:50稀釋。然後將50μL珠粒混合物轉移至V型底96孔盤,並與50μL以1:1000稀釋之血清或1μg/mL MZ-2抗體混合。培育30分鐘後,用150μL清洗緩衝液清洗珠粒,並另外用100μL PE-共軛2Ab(Jackson Immunoresearch)染色。藉由FACS檢測抗-Globo H抗體之結合。圖3顯示,MZ-2抗體之特異性係由MZ-2及嵌合MZ-2抗體僅結合至Globo H-共軛珠粒,但不結合至SSEA3-或SSEA4-共軛珠粒之事實指示。
實例4 模擬小鼠及人源化MZ-2單株抗體之蛋白質折疊
藉由免疫球蛋白結構預測(Prediction of Immunoglobulin Structure)線上程式模擬原始及人源化MZ-2純系中之可變區之3-D結構。圖4A及B顯示小鼠MZ-2單株抗體(圖4A)及人源化MZ-2單株抗體(圖4B)之蛋白質折疊模擬。
實例5 本發明抗體之締合及解離曲線擬合及KD計算
藉由Biolayer干涉儀,使用FortrBio OcTet系統檢測抗-Globo H抗體之結合親和力。簡而言之,首先將感測器浸泡於20μM生物素化Globo H中,以將Globo H塗佈於其表面上。將MZ-2純系(mMZ-2)、小
鼠-人類嵌合MZ-2純系(cMZ-2)及人源化MZ-2純系(hMZ-2L、MK-1或hMZ-2Lw)連續稀釋至1333、444.4、148.1、49.4及16.5nM,並分別與塗佈Globo H之感測器培育。使用10mM甘胺酸(pH 1.5)作為再生緩衝液。圖5A及B顯示對MZ-2抗體進行生物感測器(biacore)完整結合動力學分析。詳細結合動力學參數(締合速率,ka,解離速率,kd,及親和力常數,KD)係藉由完整動力學分析測定。顯示各抗體之感測圖。三種人源化MZ-2抗體(hMZ-2L(參見圖5C)、MK-1(參見圖5D)及hMZ-2Lw(參見圖5E))及嵌合MZ-2(cMZ-2)抗體(參見圖5B)之KD值類似。
實例6 嵌合MZ-2(IgG1 κ)對乳癌MCF-7細胞之CDC分析
在RPMI 1640培養基中,將MCF-7、TOV21G Globo H(+)及HPAC細胞調整為2 x 106個細胞/mL,並將50μL稀釋細胞之等分試樣添加至流管中。在RPMI 1640培養基中,將嵌合MZ-2抗體稀釋至2x指定濃度,並將50μL等分試樣添加至各具有癌細胞之流管中。將人類IgG(Fitzgerald,31-AI06)稀釋至相同濃度作為對照。15分鐘後,將100μL來自健康人類提供者之正常人類血清添加至各管中,並在37℃下培育2小時。用完全培養基清洗細胞一次,並再懸浮於200μL具有0.5μg/mL之碘化丙錠之完全培養基中。用FACS分析死亡細胞之百分比。
如圖6中所報告,補體依賴性細胞毒性(CDC)分析之結果顯示,含超過1.6μg/ml MZ-2抗體之人類血清在乳癌MCF-7細胞中引起補體依賴性細胞毒性。CDC以劑量依賴性方式增加。亦在卵巢癌及胰臟癌細胞中觀察到類似趨勢,其中濃度高於約10及20μg/ml之MZ-2抗體在人類卵巢癌細胞株TOV21G(圖7)或胰臟癌細胞株HPAC(參見圖8)中產生劑量依賴性細胞毒性。
實例7 hMZ-2Lw及MK1抗體對MCF-7細胞之ADCC分析
簡而言之,預先將7.5 x 103個(100μL)各細胞接種於96-孔分析
盤(Corning目錄號3917)之指定孔中,並在37℃下於CO2培養箱中培育過夜。將人源化抗-Globo H抗體純系hMZ-2Lw或MK1稀釋至3x最高分析濃度及8次4x連續稀釋。使用相同濃度之正常人類IgG作為對照。藉由ADCC Reporter生物分析套組(Promega目錄號G7010),以10:1之E/T比進行ADCC分析,並藉由化學發光讀取器(EnSpire 2300,PerkinElmer)檢測。誘導之ADCC反應之倍數係按照下文等式計算:誘導倍數計算值=RLU(誘導-背景)/RLU(無抗體對照-背景)
圖9A及B以及圖10A及B分別概述本發明hMZ-2Lw及MK1抗體對MCF-7細胞(乳癌細胞株)及TOV21G細胞(卵巢癌細胞株)之抗原依賴性細胞介導之細胞毒性(ADCC)活性。一般而言,此等結果顯示,本發明人源化MZ-2抗體可在MCF-7及TOV21G細胞中引起有效且劑量依賴性ADCC。
實例8 人源化MZ-2抗體、hMZ-2Lw及MK1之抗腫瘤效果
為建立腹膜內卵巢腫瘤模型,將1 x 106個TOV21G細胞經腹膜內(i.p.)注射至5週齡雌性NU/NU小鼠(BioLASCO Taiwan)中。兩天後,將小鼠分成4組,並經由尾部靜脈(i.v.)途徑投與100μg(以5mg/kg之治療劑量)人類IgG、抗-GloboH抗體hMZ-2Lw或MK1,一週兩次。將未經處理之小鼠設定為對照。為監測腫瘤生長,在各不同批次實驗中,給荷瘤小鼠i.p.注射200μL螢光素(3.9mg/ml),並藉由非侵入式IVIS系統(Xenogen)以固定曝露條件檢測各小鼠之化學發光強度。圖11中之代表性照片顯示,投與hMZ-2Lw及MK1抗體均顯著抑制腫瘤生長,而對照IgG抗體實質上不影響腫瘤生長。然而,本發明hMZ-2抗體顯著減小腫瘤尺寸。在處理後24天時,提供hMZ-2Lw抗體之小鼠中之腫瘤幾近消失。
為建立皮下乳腫瘤模型,首先將17b-雌二醇(Innovative Research of America,SE-121)皮下(s.c.)植入至NU/NU小鼠(BioLASCO Taiwan)
中。三天後,將與基質膠混合之3 x 106個MCF-7細胞s.c.植入(異種移植)至小鼠中。腫瘤挑戰18天後,將小鼠分成3組(n=7),並i.v.(經由尾部靜脈)用治療劑量(5mg/kg)之人類IgG(100μg/小鼠)或100μg/小鼠之hMZ-2Lw抗體處理,一週兩次。將無處理之小鼠設定為對照。用測徑規每週測量腫瘤尺寸。圖12中顯示hMZ-2抗體在乳癌皮下模型MCF-7細胞中之結果。圖13A及B顯示hMZ-2抗體在胰臟癌皮下模型HPAC細胞中之結果。
實例9 MZ-2抗體抑制表現Globo H之TOV21G細胞之遷移(I)
簡而言之,在1mL培養基中混合2×105個Globo H-陽性TOV21G細胞及5μg小鼠IgG1同型物或MZ-2抗體(hMZ-2Lw),並在37℃下培育15分鐘。然後用1x PBS清洗此等細胞三次,並再懸浮於培養基中至2×105個/mL。將一百微升細胞轉移至轉移盤(Corning)之插片中,並在CO2培養箱中培育24小時。使用未經抗體處理之細胞或Globo H-陰性TOV21G細胞作為對照。藉由棉花棒移除轉移盤膜頂側面上之彼等細胞。用4%甲醛固定透過膜(底側)遷移之細胞,並用結晶紫(crystal violate)染色。藉由組織掃描儀(TissueGnostics)計數遷移細胞之數量。圖14顯示,MZ-2抗體抑制表現Globo H之TOV21G細胞之遷移。
實例10 MZ-2抗體抑制表現Globo H之TOV21G細胞之遷移(II)
簡而言之,在0.5mL培養基中混合2×105個表現Globo H之TOV21G細胞及5μg小鼠IgG1同型物(eBioscience)或MZ-2抗體(hMZ-2Lw),並在37℃下培育15分鐘。然後用1x PBS清洗彼等細胞三次,並再懸浮於培養基中至4×105個/mL。將一百微升細胞轉移至24-孔盤之創傷愈合培養插片(Ibid目錄號80241)之孔中,並在CO2培養箱中培育8小時。使用未經抗體處理之細胞或Globo H-陰性TOV21G細胞作為對照。然後移除該插片,並另外保持培養該等細胞18小時。在移除插片後0小時至18小時,藉由CCD相機拍攝細胞圖像。注意,經MZ-2抗
體處理之細胞間隔大於經IgG1同型物對照處理者。圖15顯示,MZ-2抗體抑制表現Globo H之TOV21G細胞之遷移。
實例11分析本發明其他抗體
使如本文所述之具有重鏈可變區及輕鏈可變區之本發明抗體接受實例2之結合親和力分析、實例5之締合及解離分析、實例6之CDC分析、實例7之ADCC分析及實例8之抗腫瘤分析,且顯示與cMZ-2抗體、hMZ-2Lw抗體及MK-1抗體類似之結果。例如,具有SEQ ID NO:27之重鏈可變區及SEQ ID NO:231之輕鏈可變區的抗體之KD值係在1 x 10-7至1 x 10-10nM之範圍內。
<110> 財團法人台灣基督長老教會馬偕紀念社會事業基金會馬偕紀念醫院
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<220>
<223> hMZ-2系列之輕鏈可變區
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<220>
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<223> hMZ-2系列之輕鏈可變區
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<212> PRT
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<220>
<223> hMZ-2系列之輕鏈可變區
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<212> PRT
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<220>
<223> hMZ-2系列之輕鏈可變區
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<211> 107
<212> PRT
<213> 人造序列
<220>
<223> hMZ-2系列之輕鏈可變區
<210> 235
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<212> PRT
<213> 人造序列
<220>
<223> hMZ-2系列之輕鏈可變區
<210> 236
<211> 369
<212> DNA
<213> 人造序列
<220>
<223> MZ-2重鏈可變區之核苷酸
<210> 237
<211> 321
<212> DNA
<213> 人造序列
<220>
<223> 輕鏈可變區之核苷酸
<210> 238
<211> 13
<212> PRT
<213> 人造序列
<220>
<223> 胺基酸序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (3)..(3)
<223> Xaa可為任何天然胺基酸
Claims (23)
- 一種單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包括人源化抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含:由GFSLGTFDLGIG(SEQ ID NO:3)或GFSLSTFDLGIG(SEQ ID NO:4)之胺基酸序列組成之重鏈互補決定區1(H-CDR1);由HIWWDDDKYYNPA(SEQ ID NO:5)之胺基酸序列組成之重鏈CDR2(H-CDR2);及由LSGNYLTSFYCDY(SEQ ID NO:8)之胺基酸序列組成之重鏈CDR3(H-CDR3);及由SARSSVSYMH(SEQ ID NO:12)之胺基酸序列組成之輕鏈CDR1(L-CDR1);由DTSKLAS(SEQ ID NO:16)之胺基酸序列組成之輕鏈CDR2(L-CDR2);及由QQWSSNPLT(SEQ ID NO:18)之胺基酸序列組成之輕鏈CDR3(L-CDR3);以使得該單離之重組抗體或其抗原結合部分結合至Globo H。
- 如請求項1之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其係單株抗體、嵌合抗體或人源化抗體。
- 如請求項1之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:147或150之胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:195或198之胺基酸序列具有至少80%一致性之胺基酸序列。
- 如請求項3之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其中所述之序列一致性係至少90%。
- 如請求項3之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:147之胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對 於SEQ ID NO:195之胺基酸序列具有至少80%一致性之胺基酸序列。
- 如請求項3之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:147組成之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:195組成之胺基酸序列。
- 如請求項1之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:27或30之胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:75或231之胺基酸序列具有至少80%一致性之胺基酸序列。
- 如請求項7之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其中所述之序列一致性係至少90%。
- 如請求項7之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:27或30組成之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:75或231組成之胺基酸序列。
- 如請求項7之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)包含由SEQ ID NO:27組成之胺基酸序列之重鏈可變區,及包含由SEQ ID NO:75組成之胺基酸序列之輕鏈可變區;或(ii)包含由SEQ ID NO:27組成之胺基酸序列之重鏈可變區,及包含由SEQ ID NO:231組成之胺基酸序列之輕鏈可變區。
- 如請求項1之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:87或90之胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:135之胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列。
- 如請求項11之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:87或90組成之胺基酸序列,及(ii)輕鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:135組成之胺基酸序列。
- 如請求項11之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包括包含由SEQ ID NO:90組成之胺基酸序列之重鏈可變區,及包含由SEQ ID NO:135組成之胺基酸序列之輕鏈可變區。
- 如請求項1之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:147或150之胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,其中該胺基酸序列之倒數第三個序列「V」變成「I」,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:195或198之胺基酸序列具有至少80%一致性之胺基酸序列。
- 如請求項14之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:147之胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列,其中該胺基酸序列之倒數第三個序列「V」變成「I」,及(ii)輕鏈可變區,其包含相對於SEQ ID NO:195之胺基酸序列具有至少85%一致性之胺基酸序列。
- 如請求項1之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分,其包含(i)重鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:147組成之胺基酸序列,其中該胺基酸序列之倒數第三個序列「V」變成「I」,及(ii)輕鏈可變區,其包含由SEQ ID NO:195組成之胺基酸序列。
- 一種醫藥組合物,其包含如請求項1至16中任一項之單離之抗-Globo H抗體或其抗原結合部分及醫藥上可接受之載劑。
- 如請求項17之醫藥組合物,其另外包含抗腫瘤藥物。
- 一種如請求項1至16中之任一單離之抗-Globo H抗體或其抗原結 合部分之用途,其係用於製造供治療及/或預防Globo H-陽性癌症之藥物。
- 如請求項19之用途,其中該癌症係腫瘤相關醣類表現癌。
- 如請求項19之用途,其中該癌症係乳癌、卵巢癌、胰臟癌、前列腺癌、結腸直腸癌或肺癌。
- 如請求項19之用途,其中該癌症係轉移癌。
- 如請求項19之用途,其中該藥物可與以下組合使用:一或多種選自血管生成抑制劑、化療、放射或手術之其他治療。
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