WO2021075545A1 - ヒト化抗体およびその使用方法 - Google Patents

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左海 順
徹 長井
直樹 田沼
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    • G01N2333/4725Mucins, e.g. human intestinal mucin

Definitions

  • the present invention relates to a humanized antibody that specifically binds to mucin subtype 5AC (MUC5AC) or an antigen-binding fragment thereof, and a method for using the same.
  • MUC5AC mucin subtype 5AC
  • Mucin is a glycoprotein that is the main component of mucus secreted from animal epithelial cells and contains a large amount of sugar having a molecular weight of 1 to 10 million.
  • Mucin includes secretory mucin produced by epithelial cells and the like, and membrane-bound mucin having a hydrophobic transmembrane site and existing in a state of being bound to a cell membrane.
  • the core proteins of mucin are collectively called MUC, and it is known that there are at least 20 types of genes encoding core proteins. One of them, MUC5AC, belongs to the secretory mucin.
  • MUC5AC is expressed in the stomach and trachea in normal tissues, but overexpression in pancreatic cancer has been reported, as well as thyroid cancer, liver cancer, colon cancer, gastric cancer, and urinary tract epithelial cancer. Overexpression has also been reported in breast cancer, cervical cancer, ovarian cancer, endometrial cancer, or bile duct cancer.
  • a mouse antibody prepared by using a pancreatic cancer mucin fraction purified from xenograft of the human pancreatic cancer cell line SW1990 as an antigen and a chimeric antibody prepared based on the mouse antibody (Patent Documents 1, 2, Non).
  • Patent Documents 1, 2, Non There are reports of Patent Documents 1 and 2) and humanized antibodies (Patent Document 3).
  • antibody-drug conjugates in which a drug having an antitumor effect is conjugated to an antibody having a targeting ability to cancer cells have been actively developed.
  • an antibody when it is assumed that an antibody is used as a delivery tool for an antibody-drug conjugate, the antibody needs to be further subjected to a manufacturing process (for example, a conjugate step), so that the antibody is modified or aggregated during the manufacturing process. Is a concern. Therefore, the antibody used for production is required to have more stable physical properties as an antibody than ordinary antibody drugs.
  • a manufacturing process for example, a conjugate step
  • Non-Patent Documents 1 and 2 have been confirmed to have tumor accumulation in vivo and also in pancreatic cancer patients, but accumulation in the liver and kidneys has also been observed. Therefore, it is necessary to further improve tumor accumulation for application to pharmaceutical products. Further, Non-Patent Documents 1 and 2 do not disclose any information on the physical characteristics (denaturation, cohesiveness) of the antibody.
  • Non-Patent Documents 1 and 2 when various physical properties of the chimeric antibody disclosed in Non-Patent Documents 1 and 2 were evaluated, the antibody was easily denatured and aggregated when heat was applied (the denaturation midpoint temperature and the aggregation start temperature were low). For example, it has become clear that its practicality is low when it is assumed to be used as a delivery tool for antibody-drug conjugates. Needless to say, when an antibody is used in a subsequent production process (for example, a conjugate process), it is better to use an antibody having as good physical characteristics as possible (an antibody that does not easily cause denaturation or aggregation).
  • Patent Document 3 discloses a humanized antibody, which focuses on obtaining a humanized antibody having high binding activity to MUC5AC, and discloses nothing about the stability of the antibody. , No suggestion. Furthermore, when various physical properties of the humanized antibody disclosed in Patent Document 3 were evaluated, the antibody easily aggregated when heat was applied (the aggregation start temperature was low), for example, a delivery tool for an antibody drug conjugate. It became clear that the practicality was low when it was assumed to be used as an antibody. It is desirable to avoid antibody denaturation and aggregation as much as possible because there is a risk of reducing the effectiveness of the compound and causing side effects.
  • the denaturation midpoint temperature and the aggregation start temperature correlate with the long-term storage stability in refrigeration and the like, and the antibody is not only stable during the manufacturing process but also during storage.
  • the antibody is not only stable during the manufacturing process but also during storage.
  • an object of the present invention is to provide a humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof having stable physical properties, excellent tumor accumulation, and binding ability to mucin subtype 5AC. More specifically, a humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof, which is less likely to cause denaturation or aggregation when heated and has the ability to bind to mucin subtype 5AC, and accumulation in tumor tissue rather than normal tissue. It is an object of the present invention to provide a humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof, which has high properties and has a binding ability to mucin subtype 5AC.
  • a humanized antibody capable of binding to mucin subtype 5AC (1) 10 or less in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, the amino acid sequence having 90% or more or 95% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. Or an amino acid sequence in which 5 or less amino acids are deleted, substituted or added, (2) 10 or less in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the amino acid sequence having 90% or more or 95% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2.
  • Heavy chain variable region consisting of (5) 10 or less in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5, the amino acid sequence having 90% or more or 95% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5, or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 5. Or an amino acid sequence in which 5 or less amino acids are deleted, substituted or added, (6) 10 or less in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6, the amino acid sequence having 90% or more or 95% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6, or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6.
  • an amino acid sequence in which 5 or less amino acids are deleted, substituted or added Light chain variable region consisting of A humanized antibody comprising or consisting of, or an antigen-binding fragment thereof.
  • the heavy chain variable region (1) 10 or less in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, the amino acid sequence having 90% or more or 95% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. Or an amino acid sequence in which 5 or less amino acids are deleted, substituted or added, (3) 10 or less in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3, the amino acid sequence having 90% or more or 95% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3, or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 3.
  • Amino acid sequence having 10 or less or 5 or less amino acids deleted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4. The humanized antibody according to [1], or an antigen-binding fragment thereof.
  • [3] (1) 10 or less in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, the amino acid sequence having 90% or more or 95% or more sequence identity with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • a light chain variable region consisting of an amino acid sequence having 95% or more sequence identity, or an amino acid sequence in which 10 or less or 5 or less amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 7.
  • [6] It is described in any one of [1] to [3] having or consisting of a heavy chain variable region consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and a light chain variable region consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7. Humanized antibody, or antigen-binding fragment thereof.
  • [16] The humanized antibody according to any one of [1] to [15], or an antigen-binding fragment thereof, wherein the antibody or antigen-binding fragment is an isolated antibody or an isolated antigen-binding fragment.
  • [17] The humanized antibody according to any one of [1] to [16], or an antigen-binding fragment thereof, wherein the antibody is a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
  • the humanized antibody according to any one of [1] to [17], wherein the most frequent particle size (Pk1 Mode Dia.) Of the antibody is 20 nm or less, 15 nm or less, 12 nm or less, 11 nm or less, or 10 nm or less. ..
  • the denaturation midpoint temperature (Tm1) of the antibody is 50 ° C. or higher, 55 ° C. or higher, 56 ° C. or higher, 57 ° C. or higher, 58 ° C. or higher, 59 ° C. or higher or 60 ° C. or higher.
  • Tm1 denaturation midpoint temperature
  • the aggregation start temperature (Tagg) of the antibody is 50 ° C. or higher, 55 ° C. or higher, 60 ° C. or higher, 61 ° C. or higher, 62 ° C. or higher, 63 ° C. or higher, 64 ° C. or higher, or 65 ° C. or higher, from [1] to [1].
  • the humanized antibody according to any one of.
  • the accumulation in the tumor tissue expressing mucin subtype 5AC was 10 times or more, 11 times or more, 12 times or more, 13 times or more, 14 times as opposed to the accumulation in the liver tissue.
  • the humanized antibody according to any one of [1] to [21], which is fold or more, 15 times or more, 16 times or more, 17 times or more, 18 times or more, 19 times or more, or 20 times or more.
  • the accumulation in the tumor tissue expressing mucin subtype 5AC was 10 times or more, 11 times or more, 12 times or more, 13 times or more, 14 times the accumulation in the kidney tissue.
  • the humanized antibody according to any one of [1] to [22], which is fold or more, 15 times or more, 16 times or more, or 17 times or more.
  • composition comprising the humanized antibody according to any one of [1] to [23] or an antigen-binding fragment thereof.
  • a pharmaceutical composition comprising the humanized antibody according to any one of [1] to [23] or an antigen-binding fragment thereof, and a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the cancers are pancreatic cancer, thyroid cancer, liver cancer, colon cancer, gastric cancer, urinary tract epithelial cancer, breast cancer, cervical cancer, ovarian cancer, endometrial cancer, or bile duct cancer.
  • [30] 29 The antibody-drug conjugate according to [29], wherein the agent is a toxin, a fluorescent labeling substance, a nucleic acid drug, a viral vector, nanoparticles, a small molecule agent or a cytokine.
  • the agent is a toxin, a fluorescent labeling substance, a nucleic acid drug, a viral vector, nanoparticles, a small molecule agent or a cytokine.
  • the linkers are PEG linker, maleimide linker, PASylation linker, HESylation linker, bis (sulfosuccinimidyl) sverate linker, nucleic acid linker, peptide linker, silane linker, polysaccharide linker, and temperature sensitive.
  • the antibody-drug conjugate according to [31] which is one to several linkers selected from the group consisting of a linker produced by a cycloaddition reaction.
  • a pharmaceutical composition comprising the antibody-drug conjugate according to any one of [29] to [32] and a pharmaceutically acceptable carrier.
  • [37] The method for producing a humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof according to any one of [1] to [23].
  • (1) A step of inserting a nucleic acid encoding the humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof into an expression vector.
  • (2) A step of introducing the nucleic acid into a host cell using an expression vector containing the nucleic acid.
  • (3) A step of culturing a host cell containing the expression vector, and (4) a step of isolating the humanized antibody or its antigen-binding fragment from the culture supernatant of the host cell by purifying it by chromatography.
  • a method for producing a humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof which comprises.
  • composition according to [24] the pharmaceutical composition according to any one of [25] to [28] and [33], or the antibody according to any one of [29] to [32].
  • a method for evaluating the expression level of mucin subtype 5AC in cells or tissues (1) The humanized antibody according to any one of [1] to [23] or an antigen binding fragment thereof is labeled so as to enable detection thereof, and the labeled humanized antibody or its antigen binding is attached. The process of obtaining fragments, (2) The step of contacting the cell or tissue with the labeled humanized antibody or antigen-binding fragment thereof, and (3) measuring the amount of the label bound to the cell or tissue, thereby measuring the cell.
  • a method comprising a step of evaluating the expression level of mutin subtype 5AC expressed in a tissue.
  • a therapeutic agent for cancer overexpressing mucin subtype 5AC which comprises an effective amount of a pharmaceutical composition comprising an acceptable carrier.
  • [42] A method of measuring the volume of cancer in which mucin subtype 5AC is overexpressed in a subject.
  • the humanized antibody according to any one of [1] to [23] or an antigen-binding fragment thereof is labeled so as to enable detection thereof, and the labeled humanized antibody or its antigen-binding fragment is labeled.
  • the process of obtaining fragments (2) A step of contacting a target tissue and a normal tissue with the labeled humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof.
  • (3) A step of measuring the amount of the label in the target tissue and the normal tissue, and (4) the amount of the label measured in the target tissue and the label measured in the normal tissue.
  • [43] A method of diagnosing whether a subject has cancer that overexpresses mucin subtype 5AC.
  • the humanized antibody according to any one of [1] to [23] or an antigen-binding fragment thereof is labeled so as to enable detection thereof, and the labeled humanized antibody or its antigen-binding fragment is labeled.
  • the process of obtaining fragments (2) A step of contacting a target cell or tissue and a normal cell or tissue with the labeled humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof.
  • [45] A method of measuring the volume of cancer in which mucin subtype 5AC is overexpressed in a subject.
  • the humanized antibody according to any one of [1] to [23] or an antigen-binding fragment thereof is labeled so as to enable detection thereof, and the labeled humanized antibody or its antigen-binding fragment is labeled.
  • the process of obtaining fragments (2) The step of detecting the label in the target tissue to which the labeled humanized antibody or the antigen-binding fragment thereof was administered, and (3) the step of the above-mentioned (2), the labeled humanization.
  • a method of diagnosing whether a subject has cancer that overexpresses mucin subtype 5AC (1) The humanized antibody according to any one of [1] to [23] or an antigen-binding fragment thereof is labeled so as to enable detection thereof, and the labeled humanized antibody or its antigen-binding fragment is labeled. The process of obtaining fragments, (2) The step of detecting the label in the target tissue to which the labeled humanized antibody or the antigen-binding fragment thereof was administered, and (3) the step of the above-mentioned (2), the labeled humanization.
  • An effective amount of a pharmaceutical composition containing the humanized antibody or antigen-binding fragment thereof according to any one of [1] to [23] and a pharmaceutically acceptable carrier is applied to a subject suffering from cancer.
  • [49] 48 The method of reducing the number of cancer cells and / or reducing the size of a tumor.
  • a method of diagnosing whether a subject has cancer that overexpresses mucin subtype 5AC (1) The humanized antibody according to any one of [1] to [23] or an antigen-binding fragment thereof is labeled so as to enable detection thereof, and the labeled humanized antibody or its antigen-binding fragment is labeled.
  • the process of obtaining fragments (2) A step of collecting cells or tissues from the subject and a healthy subject, (3) A step of contacting the cell or tissue with the labeled humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof.
  • the step of measuring the amount of the label in the cell or tissue, and (5) the amount of the label measured in the cell or tissue collected from the subject is said to be collected from the healthy subject.
  • a step of diagnosing a subject as suffering from a cancer overexpressing mutin subtype 5AC if it is significantly higher than the amount of the label measured in cells or tissues. How to include.
  • a method of diagnosing whether a subject has cancer that overexpresses mucin subtype 5AC (1) The humanized antibody according to any one of [1] to [23] or an antigen-binding fragment thereof is labeled so as to enable detection thereof, and the labeled humanized antibody or its antigen-binding fragment is labeled. The process of obtaining fragments, (2) A step of administering the labeled humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof to the subject. Accumulation of a labeled humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof was observed in the target tissue in (3) the step of detecting the label in the target tissue and (4) the step of (3) above. If so, the step of diagnosing that the subject is suffering from a cancer overexpressing mucin subtype 5AC, How to include.
  • a method for treating a cancer of the subject comprising the step of administering an effective amount of a pharmaceutical composition comprising the humanized antibody or antigen-binding fragment thereof and a pharmaceutically acceptable carrier according to the above.
  • Excessive mucin subtype 5AC comprising the humanized antibody according to any one of [1] to [23] or an antigen-binding fragment thereof, which is labeled to enable detection of the antibody or its antigen-binding antibody fragment.
  • a humanized antibody having a binding ability to mutin subtype 5AC and which is less likely to cause denaturation and agglutination even when heated that is, the above-mentioned binding.
  • FIG. 1 is a diagram showing amino acid sequences of heavy chain variable regions 1 to 4 (H01 to H04) of the humanized antibody of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the amino acid sequences of the light chain variable regions 1 to 4 (L01 to L04) of the humanized antibody of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing amino acid sequences of heavy chain variable regions 5 to 6 (H05 to H06) and light chain variable regions 5 to 7 (L05 to L07) of the humanized antibody of Patent Document 3.
  • FIG. 4 is a diagram showing the amino acid sequences of the heavy chain variable region 7 (H07) and the light chain variable region 8 (L08) of the chimeric antibody of Patent Document 1.
  • FIG. 1 is a diagram showing amino acid sequences of heavy chain variable regions 1 to 4 (H01 to H04) of the humanized antibody of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the amino acid sequences of the light chain variable regions 1 to 4 (L01 to L04) of the humanized antibody of
  • FIG. 5 is a photograph showing the in vivo tumor accumulation of Example 3-1 (antibody 3) over time.
  • the upper part of FIG. 5 is a photograph of the first mouse, and the lower part is a photograph of the second mouse. From left to right, it is a photograph of mice before administration, 1 day after administration, 2 days after administration, 3 days after administration, and 7 days after administration.
  • the present invention provides a humanized antibody having a specific heavy chain variable region and a light chain variable region and having a binding ability to mucin subtype 5AC, or an antigen-binding fragment thereof. To do.
  • the humanized antibody of the present invention is characterized by having stable physical properties and excellent tumor accumulation.
  • the humanized antibody of the present invention can further have an appropriate heavy chain constant region and light chain constant region in addition to the specific heavy chain variable region and light chain variable region.
  • humanized antibody means that the complementarity determining regions (CDRs) are of non-human origin, and at least a portion of the heavy and / or light chain variable regions other than the CDRs is more "human-like". That is, an antibody that has been modified to be more similar to a human germline variable sequence.
  • Complementarity determining regions exist in each variable region of the heavy chain and the light chain of the antibody, and complementarity determining regions 1 (CDR1), complementarity determining regions 2 (CDR2), and complementarity determining regions 3 (CDR3) from the N-terminal side. ).
  • the framework region is a region adjacent to the complementarity determining region in the variable region, and is a framework region 1 (FR1), a framework region 2 (FR2), a framework region 3 (FR3), and a framework region 4 from the N-terminal side. It is called (FR4).
  • the term "antigen-binding fragment” means an antibody fragment consisting of a part of the humanized antibody of the present invention and having the ability to bind to mucin subtype 5AC.
  • the number of amino acids contained in the polypeptide constituting the antigen-binding fragment is not particularly limited as long as it has the ability to bind to mucin subtype 5AC.
  • FIG. 1 shows the amino acid sequence of the heavy chain variable region of the present invention.
  • the heavy chain variable region 1 (H01), the heavy chain variable region 2 (H02), the heavy chain variable region 3 (H03), and the heavy chain variable region 4 (H04) of FIG. 1 are shown in the sequence listing attached herein. Corresponds to SEQ ID NOs: 1 to 4, respectively.
  • the underlined part in FIG. 1 is the CDR part.
  • FIG. 2 shows the amino acid sequence of the light chain variable region of the present invention.
  • the light chain variable region 1 (L01), light chain variable region 2 (L02), light chain variable region 3 (L03), and light chain variable region 4 (L04) of FIG. 2 are shown in the sequence listing attached herein. Corresponds to SEQ ID NOs: 5 to 8, respectively.
  • the underlined part in FIG. 2 is the CDR part.
  • the heavy chain variable region of the humanized antibody of the present invention consists of the amino acid sequence represented by any one of SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 4, and the light chain variable region is any one of SEQ ID NO: 5 to SEQ ID NO: 8. It consists of the amino acid sequence shown by. That is, the humanized antibody of the present invention comprises a combination of the four heavy chain variable regions (H01 to H04) and the four light chain variable regions (L01 to L04) described above.
  • the four heavy chain variable regions (H01 to H04) and the four light chain variable regions (L01 to L04) of the present invention humanize the variable regions of the mucin subtype 5AC-specific antibody based on the chimeric antibody, and , Obtained by designing to improve the thermal stability, agglutination, and tumor accumulation of the antibody.
  • the CDR site required for binding to the antigen has not been changed.
  • the term "chimeric antibody” in the present specification means a chimeric antibody disclosed in Patent Document 1 unless otherwise specified.
  • a humanized antibody suitable in the present invention is a humanized antibody having a heavy chain variable region of H01, H03, or H04 and a light chain variable region of any one of L01 to L04.
  • the most suitable humanized antibody in the present invention is a humanized antibody having a heavy chain variable region of H01 and a light chain variable region of L03.
  • the heavy chain variable region of the humanized antibody of the present invention is not limited to that defined by the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 1 to 4, and includes mutants that retain their functions. That is, a mutated mucin consisting of an amino acid sequence having 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 98% or more, and most preferably 99% or more sequence identity with the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 4.
  • the chain variable region is also included in the heavy chain variable region of the present invention as long as it has the ability to bind to mucin subtype 5AC when combined with the light chain variable region of the present invention.
  • amino acid sequence identity means the amino acid sequence identity between two proteins of interest, and in the optimum alignment of amino acid sequences prepared by using a mathematical algorithm known in the art. It is represented by the percentage of matching amino acid residues.
  • Amino acid sequence identity can be determined by visual inspection and mathematical calculations, such as homology search programs (eg, BLAST, FASTA), sequence alignment programs (eg, ClustalW), or genetic information processing well known to those skilled in the art. It can be calculated using software (for example, FASTATYX [registered trademark]) or the like.
  • the heavy chain variable region of the humanized antibody of the present invention in the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 1 to 4, 10 or less, preferably 8 or less, more preferably 5 or less, most preferably.
  • a mutated heavy chain variable region consisting of an amino acid sequence in which 3 or less amino acids are deleted, substituted, or added also has the ability to bind to mutin subtype 5AC when combined with the light chain variable region of the present invention. , Included in the heavy chain variable region of the present invention.
  • the light chain variable region of the humanized antibody of the present invention is not limited to the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 5 to 8, but also includes mutants retaining their functions. That is, a mutated light consisting of an amino acid sequence having 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 98% or more, and most preferably 99% or more sequence identity with the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 5 to 8.
  • the chain variable region is also included in the light chain variable region of the present invention as long as it has the ability to bind to mucin subtype 5AC when combined with the heavy chain variable region of the present invention.
  • the light chain variable region of the humanized antibody of the present invention 10 or less, preferably 8 or less, more preferably 5 or less, most preferably 3 in the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 5 to 8.
  • a mutated light chain variable region consisting of an amino acid sequence in which no more than one amino acid is deleted, substituted, or added also has the ability to bind to mutin subtype 5AC when combined with the heavy chain variable region of the present invention. It is included in the light chain variable region of the present invention.
  • the humanized antibody or antigen-binding fragment of the present invention may be an isolated antibody or an isolated antigen-binding fragment. That is, the humanized antibody of the present invention is isolated from, for example, a culture supernatant of a host cell into which a nucleic acid encoding the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment has been introduced. Such nucleic acids and host cells will be described in detail later.
  • humanized antibody of the present invention may be a polyclonal antibody or a monoclonal antibody.
  • the humanized antibody of the present invention has stable physical properties and is less likely to cause aggregation.
  • the most frequent particle size of the humanized antibody of the present invention is a small value, specifically 20 nm or less, 15 nm or less, 12 nm or less, 11 nm or less, or 10 nm or less.
  • the most frequently occurring particle size refers to the size of the particle size that is most frequently detected when the particle size distribution of the humanized antibody of the present invention is measured.
  • the denaturation midpoint temperature of the humanized antibody of the present invention is 50 ° C. or higher, 55 ° C. or higher, 56 ° C. or higher, 57 ° C. or higher, 58 ° C. or higher, 59 ° C. or higher, or 60 ° C. or higher.
  • the peak center of gravity of the fluorescence spectrum of the amino acid inherent in the antibody shifts.
  • the denatured midpoint temperature is the midpoint of the shift of the peak center of gravity. (The temperature at which the normal state and the denatured state are 1: 1).
  • the aggregation start temperature (Tagg) of the humanized antibody of the present invention is 50 ° C. or higher, 55 ° C. or higher, 60 ° C. or higher, 61 ° C. or higher, 62 ° C. or higher, 63 ° C. or higher, 64 ° C. or higher or 65 ° C. or higher.
  • the aggregation start temperature is the temperature at which the scattered light starts to become stronger. Say. In the following example, the scattered light is measured at 266 nm.
  • the humanized antibody of the present invention is characterized by high in vitro binding activity to mucin subtype 5AC.
  • the in vitro binding activity of the humanized antibody of the present invention to mucin subtype 5AC is equal to or higher than that of the chimeric antibody disclosed in Patent Document 1.
  • “same degree” can mean that they are the same, but about 2.0 times or less, 1.9 times or less, 1.8 times or less, 1.7 times or less, 1.6.
  • the humanized antibody of the present invention since the humanized antibody of the present invention has high binding activity to mucin subtype 5AC, it exhibits high accumulation in tumor tissues expressing mucin subtype 5AC in vivo when administered to a living body.
  • the term "accumulation in tumor tissue expressing mucin subtype 5AC" refers to the present invention with respect to tumor tissue expressing mucin subtype 5AC as compared with normal tissue. It refers to how many times humanized antibodies accumulate.
  • the accumulation in the tumor tissue expressing the mucin subtype 5AC is 10 times or more, 11 times or more, and 12 times or more with respect to the accumulation in the liver tissue. , 13 times or more, 14 times or more, 15 times or more, 16 times or more or 17 times or more, 18 times or more, 19 times or more or 20 times or more.
  • the accumulation in the tumor tissue expressing the mucin subtype 5AC was 10 times or more, 11 times or more, and 12 times the accumulation in the kidney tissue. These are 13 times or more, 14 times or more, 15 times or more, 16 times or more, or 17 times or more.
  • composition Containing Humanized Antibody of the Present Invention provides a composition containing the humanized antibody of the present invention described in (1) or an antigen-binding fragment thereof.
  • the composition comprising the humanized antibody of the present invention is useful for the treatment and / or diagnosis of cancers overexpressing mucin subtype 5AC.
  • the present invention is a pharmaceutical composition containing the humanized antibody of the present invention and a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof specifically binds to mucin subtype 5AC and suppresses the growth of cancer cells expressing it. Therefore, the pharmaceutical composition of the present invention is useful for the treatment of cancers in which mucin subtype 5AC is overexpressed.
  • cancers to be treated by the present invention include pancreatic cancer, thyroid cancer, liver cancer, colon cancer, gastric cancer, urinary epithelial cancer, breast cancer, cervical cancer, ovarian cancer, or Endometrial cancer can be mentioned, and in particular, pancreatic cancer can be treated efficiently.
  • Bile duct cancer can also be mentioned as an example of cancer to be treated by the present invention.
  • mucin subtype 5AC is an antigen carrier of CA19-9 (PL MaisSONE (December 2011, Volume6, Issue12, e29180, p1-10)). Therefore, examples of cancers to be treated according to the present invention include biliary tract cancer, endometrial cancer, lung cancer, and esophageal cancer that overexpress CA19-9, and can be treated efficiently. ..
  • the dosage form of the pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited, and is, for example, an oral preparation such as a tablet, a powder, a granule, a suspension, an emulsion, or a capsule, or an injection, a suppository, or an external liquid preparation.
  • the pharmaceutically acceptable carrier used in the present invention which can be a parenteral preparation such as, may be a conventional one used in the present art, and a person skilled in the art may consider the dosage form and the route of administration. Can be selected appropriately.
  • the pharmaceutically acceptable carriers used in the present invention are, for example, excipients, binders, lubricants, surfactants, diluents, preservatives, stabilizers.
  • Agents, flavoring agents, moisturizers, preservatives, antioxidants and the like can be used and formulations can be prepared according to conventional methods.
  • those skilled in the art will optionally use, for example, surfactants, diluents, preservatives, stabilizers, flavoring agents, moisturizers, preservatives, and antioxidants, which are appropriate based on the common general knowledge in the art. Can be selected.
  • the pharmaceutically acceptable carrier used in the present invention may be, for example, a water-soluble solvent such as physiological saline or Ringer's solution, or a water-insoluble solvent such as vegetable oil or fatty acid ester.
  • a water-soluble solvent such as physiological saline or Ringer's solution
  • a water-insoluble solvent such as vegetable oil or fatty acid ester.
  • an isotonic agent, a solubilizing agent, a stabilizer, a preservative, a suspending agent, an emulsifier and the like can be optionally added to prepare a preparation.
  • Antibody-drug conjugate in which a drug is linked to the humanized antibody of the present invention a drug used for diagnosis and / or treatment is linked to the humanized antibody or its antigen-binding fragment described in (1).
  • a drug used for diagnosis and / or treatment is linked to the humanized antibody or its antigen-binding fragment described in (1).
  • Specific examples of the drug include toxins, fluorescent labeling substances, nucleic acid drugs, viral vectors, nanoparticles, small molecule drugs or cytokines. Since the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof binds to mucin subtype 5AC, it can be used as a conjugate with a drug to contribute to the diagnosis and treatment of cancer overexpressing mucin subtype 5AC. Can be done.
  • a conjugate of the antibody of the present invention and the label thereof is used as a tool for detecting mucin subtype 5AC.
  • a conjugate of the antibody of the present invention and the label thereof is used as a tool for detecting mucin subtype 5AC.
  • an organ overexpressing mucin subtype 5AC can be detected based on the label, which can contribute to the diagnosis of cancer. it can.
  • the expression of mutin subtype 5AC in the tissue or cell is detected by contacting the tissue or cell collected from the living body with the antibody of the present invention bound to the fluorescent labeling substance in vitro. You can also do it.
  • the method for diagnosing cancer using the antibody of the present invention will be described in detail later.
  • the fluorescent labeling substance that binds to the antibody of the present invention is not limited to this, and examples thereof include fluorescent proteins and fluorescent dyes.
  • Specific examples of the fluorescent protein include, but are not limited to, green fluorescent protein, red fluorescent protein, and yellow fluorescent protein.
  • Specific examples of the fluorescent dye include, but are not limited to, fluorescein, rhodamine, Cydie, Alexa Fluor (registered trademark), HiLyte FluorTM, phycoerythrin (PE) or allophycocyanin (APC).
  • the above-mentioned drug is a therapeutic drug
  • a drug having both the therapeutic drug and the effect of the humanized antibody of the present invention can be produced.
  • a toxin having an anticancer effect a nucleic acid drug, a viral vector, nanoparticles, a small molecule drug, or a cytokine
  • synergistic increase in drug efficacy can be achieved.
  • toxin is a concept that includes “cytotoxin” or “cytotoxic agent” that is detrimental to cell growth and proliferation and reduces or inhibits cells or malignant tumors. Or indicate any drug that can act to destroy. Specific examples include, but are not limited to, ricin, saporin, diphtheria toxin, pseudomonas toxin, and the like.
  • nucleic acid drug refers to a drug having a natural nucleotide or a chemically modified nucleotide as a basic skeleton, and refers to any drug that can act directly on a living body without mediated gene expression. .. Specific examples include, but are not limited to, siRNA, miRNA, antisense nucleic acid, decoy nucleic acid, aptamer, and CpG oligonucleotide.
  • the "viral vector” used in the present specification is a virus in which a replication and proliferation ability is deleted by genetic engineering, or a virus having a part of the replication and proliferation ability, and a foreign gene is incorporated into the virus for efficient purpose. Any vector capable of introducing and expressing a gene into a cell is shown. Specific examples include, but are not limited to, adenovirus, adeno-associated virus, retrovirus, lentivirus, Sendai virus, and herpes simplex virus.
  • nanoparticle refers to any nanometer-sized delivery carrier capable of transporting a drug to a given cell or tissue. Specific examples include, but are not limited to, liposomes, nanomicelles, and PLGA nanoparticles.
  • small molecule agent is a concept that includes “cytotoxic agent,” “chemotherapeutic agent,” “targeted anticancer agent,” or “immunotherapeutic agent,” and is a concept that includes cell proliferation of cancer and the like. Indicates any drug that can be used to treat the disorder. Specific examples include, but are not limited to, MMAE, MMAF, DM-1, DM-4, 5-fluorouracil, doxorubicin, irinotecan, calikeamycin and the like.
  • cytokine refers to any bioactive substance that is a low-molecular-weight protein secreted from cells that participates in cell-cell interactions and affects surrounding cells. Specific examples include, but are not limited to, TNF- ⁇ , interferon- ⁇ , interferon- ⁇ , interferon- ⁇ , interleukin-2, and the like.
  • this antibody-drug conjugate is combined with a pharmaceutically acceptable carrier to overexpress a pharmaceutical composition for the treatment of cancer in which mucin subtype 5AC is overexpressed, or mucin subtype 5AC. It can be used as a remedy for mucin.
  • a pharmaceutical composition and a therapeutic agent are as described in the section of the pharmaceutical composition in (2).
  • Such pharmaceutical compositions or therapeutic agents can reduce the number of cancer cells and / or reduce the size of the tumor.
  • the humanized antibody or antigen-binding fragment is linked to the drug by a linker.
  • the linker used here is capable of linking the antibody of the present invention with a drug under efficient and mild conditions.
  • Specific examples of the linkers that can be used in the present invention include PEG linkers, maleimide linkers, PASylation linkers, HESylation linkers, and bis (sulfosuccinimidyl) sverate linkers.
  • IR temperature-sensitive or irradiation
  • pH-sensitive bonds pH-sensitive bonds
  • hydrolyzable linkers and covalent and amide bonds.
  • Addition to carbon-carbon multiple bond Husgen cycloaddition to azidoalkyne, Deals-Alder reaction, Disulfide bond, Michael addition, Silane bond, Urethane, Epoxide nucleophilic cycloaddition, Non-aldolcarbonyl chemistry, and Examples include, but are not limited to, linkers produced by cycloaddition reactions such as 1,3-dipole addition reaction or cycloaddition.
  • nucleic Acid Encoding the Humanized Antibody of the Present Invention provides a nucleic acid encoding the humanized antibody or the antigen-binding fragment thereof described in (1). .. Since the amino acid sequences of the heavy chain variable region and the light chain variable region of the humanized antibody of the present invention are disclosed in SEQ ID NOs: 1 to 8, those skilled in the art can obtain nucleic acids encoding humanized antibodies having those amino acid sequences. Can be obtained. When it is intended to express the humanized antibody of the present invention using a host cell as described later, the codon of the nucleic acid encoding the same should be selected so as to be optimized for expression in the host. Is preferable.
  • the mutated heavy chain variable region described in (1) is a nucleic acid encoding the heavy chain variable region represented by SEQ ID NOs: 1 to 4, for example, site-directed mutagenesis (for example, Nucleic Acid Research, which is a well-known technique). It can be prepared by applying Vol. 10, No. 20, p. 6487-6500, 1982, which is incorporated herein by reference in its entirety).
  • the mutated light chain variable region can also be similarly prepared by subjecting the nucleic acid encoding the light chain variable region represented by SEQ ID NOs: 5 to 8 to, for example, site-directed mutagenesis.
  • an expression vector incorporating such a nucleic acid can be prepared.
  • the vector is optionally a Kozak sequence for increasing translation efficiency, and the humanized antibody of the present invention is secreted into the medium when introduced into a host.
  • the vector that can be used in the present invention can be selected from those commonly used in the art, but plasmid vectors, especially pcDNA3.4 used in the examples below, are preferred.
  • the present invention provides a host cell containing the above expression vector. Since the host cell thus obtained contains the nucleic acid encoding the humanized antibody described in (1) or its antigen-binding fragment, it is used in the method for producing the humanized antibody described in (5) below. can do.
  • a method for introducing a gene into a cell a method conventionally used in the art, for example, a method known to those skilled in the art such as calcium phosphate method, electroporation method, lipofection method, and DEAE-dextran method can be used. it can.
  • the introduction method using the lipofection method is particularly suitable, as is performed in the following examples.
  • host cell used for this purpose those conventionally used in the present technical field can be used.
  • host cells include CHO cells, 293 cells, Escherichia coli, Pichia yeast, Sf9 cells and the like.
  • an expression system kit for expressing the target protein is also commercially available, and the ExpiCHO System (Thermo Fisher Scientific) used in the following examples is a rapid and reliable target protein. Especially preferred for expression.
  • the present invention also provides a method for producing the humanized antibody or an antigen-binding fragment thereof described in (1).
  • a nucleic acid encoding the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof described in (4) above is inserted into an expression vector, the nucleic acid is introduced into a host cell by an expression vector containing the nucleic acid, and the nucleic acid is produced.
  • the host cell can efficiently secrete the humanized antibody or the antigen-binding fragment thereof. It is desirable to design the vector and select the host cell so that the antibody of the present invention is secreted into the culture supernatant.
  • the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof can be obtained from the culture supernatant by using a purification means such as chromatography.
  • a purification means such as chromatography.
  • various means known in the present art such as affinity chromatography, ion exchange chromatography, size exclusion chromatography and the like can be used.
  • Affinity chromatography using the Protein A column used in the examples below is particularly preferred.
  • the present invention provides a method for treating cancer using the humanized antibody described in (1) or an antigen-binding fragment thereof, or an antibody-drug conjugate. That is, an effective amount of a pharmaceutical composition containing the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof and a pharmaceutically acceptable carrier is administered to a subject suffering from cancer in which mucin subtype 5AC is overexpressed. By doing so, the cancer can be treated.
  • the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof, or an antibody-drug conjugate binds to mucin subtype 5AC and suppresses the growth of cancer cells overexpressing mucin subtype 5AC. Can be expected to be treated.
  • the dosage form and administration route of the pharmaceutical composition administered here are as described in the section of the pharmaceutical composition in (2).
  • Cancers treated by the present invention include pancreatic cancer, thyroid cancer, liver cancer, colon cancer, gastric cancer, urinary epithelial cancer, breast cancer, cervical cancer, ovarian cancer, or endometrial cancer.
  • pancreatic cancer can be treated efficiently.
  • Bile duct cancer can also be mentioned as an example of the cancer treated by the present invention.
  • mucin subtype 5AC is an antigen carrier of CA19-9 (PL MaisSONE (December 2011, Volume6, Issue12, e29180, p1-10)). Therefore, examples of cancers treated in the present invention include biliary tract cancer, endometrial cancer, lung cancer, and esophageal cancer that overexpress CA19-9, and can be treated efficiently.
  • the "subject” is a human or an animal such as a mouse, rat, monkey, guinea pig, chimpanzee, sheep, goat, dog, cat, pig, cow or horse, preferably a human, but is particularly limited. It's not a thing.
  • the "effective amount” here is an amount at which an effective effect of cancer treatment can be obtained in the subject.
  • the effective amount to be administered to a subject depends on the type of subject, the body weight of the subject, the dosage form (tablets, injections, etc.) and route (oral administration, parenteral administration, etc.) to be administered, and the severity of cancer. .. Physicians and veterinarians can consider these factors to determine the appropriate effective amount.
  • the number of cancer cells is reduced and / or the size of the tumor is reduced. ..
  • the present invention provides a method for diagnosing cancer using the humanized antibody described in (1) or an antigen-binding fragment thereof, or an antibody-drug conjugate.
  • the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof, or an antibody-drug conjugate is labeled so as to be capable of detecting the humanized antibody or the antigen-binding fragment thereof, and cells or tissues are collected from the subject and a healthy subject.
  • the collected cells or tissues were brought into contact with the labeled humanized antibody of the present invention, the amount of the label in the collected cells or tissues was measured, and the amount of the labeled antibody bound to the cells or tissues collected from the subject was measured.
  • the "healthy subject” is a healthy individual who is clearly not suffering from cancer, unlike the subject whose cancer is to be diagnosed in the present invention.
  • mucin subtype 5AC is not overexpressed and can be used as a control.
  • the label means any one that binds to the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof and enables its detection.
  • Specific examples of the label include a substance for fluorescent labeling.
  • the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof is labeled so as to enable detection thereof, and the target cell or tissue and a healthy target cell or tissue are labeled.
  • Contact with the attached humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof measure the amount of the label in the target cell or tissue, and the healthy target cell or tissue, and measure the label in the target cell or the tissue. Is compared to a reference amount, which is the amount of label measured in cells or tissues of a healthy subject. If the amount measured in the tissue or cell of the subject is significantly higher than the reference amount, the subject can be diagnosed with cancer overexpressing mucin subtype 5AC.
  • the "reference amount” is the amount of the label measured in a healthy subject, which is the amount of the label non-specifically bound to the cell or accumulated in the tissue with the expression level of mucin subtype 5AC in a non-cancer individual. Shows the total. Therefore, the fact that the amount of label measured in the subject who is trying to diagnose cancer is higher than the reference amount suggests that mucin subtype 5AC is overexpressed, and thus the subject is in such a case. It can be diagnosed as having cancer. Further, in this method, contact between the cells or tissues of the subject and the labeled antibody of the present invention can be carried out in an in vitro manner using the cells or tissues taken out from the subject. Contact of the cell or tissue of interest with the labeled antibody of the invention can also be made in an in vivo manner without removing the cell or tissue from the subject.
  • the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof is labeled so as to enable detection thereof, cells or tissues are collected from a subject, and the collected cells or tissues are labeled.
  • the amount of labeled antibody in the collected cells or tissues was measured by contacting with the humanized antibody of the present invention, and the amount of labeled antibody bound to the cells or tissues collected from the subject was labeled as bound to normal cells or tissues.
  • Cancer can be diagnosed by comparing with the amount of antibody. If the amount of label detected in cells or tissues collected from a subject is greater than the amount of label detected in normal cells or tissues, then the cells or tissues are overexpressed with mucin subtype 5AC. You can be diagnosed with the cancer you have.
  • normal cell or tissue refers to a cell or tissue previously diagnosed as normal cell or tissue collected from a subject whose cancer is to be diagnosed or a healthy subject in the present invention.
  • mucin subtype 5AC is not overexpressed and can be used as a control.
  • the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof is labeled so as to be capable of detecting the humanized antibody or the antigen-binding fragment thereof, and the labeled humanized antibody or the antigen-binding fragment thereof is administered to a subject.
  • Cancer can be diagnosed by detecting the label in the target tissue and detecting the accumulation of the labeled antibody. If an accumulation of labeled humanized antibody or antigen-binding fragment thereof is observed in a subject's tissue, the subject is diagnosed with a cancer overexpressing mucin subtype 5AC.
  • detection of tissue labeling can be performed in an in vitro manner using tissue removed from the subject. It is also possible to detect tissue labeling in a subject in an in vivo manner without removing the tissue from the subject.
  • the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof is labeled so as to be capable of detecting the humanized antibody or the antigen-binding fragment thereof, and the subject to which the labeled humanized antibody or the antigen-binding fragment thereof is administered. Detect the label in the tissue. If an accumulation of a labeled humanized antibody or antigen-binding fragment thereof is observed in the tissue of the subject, the subject can be diagnosed as having cancer.
  • the humanized antibody or antigen-binding fragment thereof described in (1) is given to the subject.
  • pharmaceutical compositions containing pharmaceutically acceptable carriers can be administered to treat cancer.
  • the labeling here include labeling with a substance for fluorescent labeling, but the labeling is not particularly limited as long as the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof can be detected. Further, the binding between the antibody and the label may be carried out via the linker described in the section (3) Antibody-drug conjugate.
  • the present invention measures the volume of cancer in which mucin subtype 5AC is overexpressed in a subject using the humanized antibody or its antigen-binding fragment described in (1). Provide a way to do it.
  • the volume of cancer refers to the volume of a portion of a target tissue composed of cancerous cells, which is composed of normal non-cancerous cells. It excludes volume.
  • the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof is labeled so as to enable its detection, and the target tissue and the healthy target tissue are labeled with the labeled humanized antibody or its antigen-binding.
  • the volume of cancer can be measured by measuring its volume as a tissue.
  • the "reference amount” is the amount of the label measured in a healthy subject, which is the amount of the label non-specifically bound to the cell or accumulated in the tissue with the expression level of mucin subtype 5AC in a non-cancer individual. Shows the total. Therefore, it can be determined that the portion of the target tissue showing the amount of the label larger than the reference amount is the cancer tissue, and the volume of the cancer can be obtained by measuring the volume of that portion.
  • the humanized antibody of the invention or its antigen-binding fragment is labeled to allow its detection and labeled in the tissue of interest to which the labeled antibody or antigen-binding fragment thereof has been administered.
  • the volume of cancer can be measured by detecting and measuring the volume of a portion of the labeled humanized antibody or antigen-binding fragment thereof where accumulation is observed.
  • a device capable of detecting a label such as a fluorescent labeling substance is used to detect the label as an image in the subject, and the size of the cancer tissue in which the label is detected in the image is used. If necessary, it can be calculated using an appropriate formula. It can also be obtained by removing the tissue from the sample excised from the subject and directly measuring the volume of the portion where the label is detected.
  • Measuring the volume of cancer in a subject is useful for diagnosing the severity of the cancer in the subject. Furthermore, when the subject is being treated, it is useful to measure the volume of cancer in the subject in order to determine the effect of the treatment.
  • the amino acid sequences of various variable regions to which a signal sequence was added and the amino acid sequences of various constant regions were converted into nucleotide sequences while considering codon usage suitable for expression in CHO cells.
  • a Kozak sequence was added to the start codon site of the signal sequence, and a stop codon was added to the C-terminal side of the constant region.
  • restriction enzyme sites were added upstream of the Kozak sequence and downstream of the stop codon so that they could be introduced into the expression gene transfer site of the mammalian cell expression plasmid (pcDNA3.4).
  • Each DNA fragment designed in this way was prepared by chemical synthesis.
  • a DNA fragment containing a variable region and a DNA fragment containing a constant region were ligated by fusion PCR so as to form a target H chain and a target L chain.
  • the prepared various antibody genes were subjected to restriction treatment and then purified.
  • a plasmid for transient expression of mammalian cells (pcDNA3.4) was also treated with the same restriction enzyme and then purified. Both fragments were mixed at an appropriate mixing ratio and ligated.
  • the ligation reaction solution was mixed with Escherichia coli DH5 ⁇ competent cells and transformed. Colony PCR, single colony isolation, plasmid extraction from small-scale culture medium, and nucleotide sequence determination of the insert portion were performed from the resulting transformant, and the designed antibody gene full length was correctly inserted in the intended direction with the designed sequence.
  • the plasmid (E. coli clone) used was selected.
  • Transient expression by CHO cells was performed using ExpiCHO System (Thermo Fisher Scientific). From each of the prepared H chain expression plasmids and each L chain expression plasmid, one H chain and one L chain are selected so as to have the desired combination, transfected by the lipofection method, cultured, and fed. It was. Cultures were collected 7 to 13 days after transfection. Centrifugated and filtered culture supernatants were added to Protein A columns and antibodies were purified by conventional affinity column chromatography (washing after adsorption, elution with acidic buffer, neutralization of eluate). The concentration of the purified antibody was calculated by measuring the absorbance at 280 nm.
  • Antibodies 1 to 20 were prepared using the method described above. The antibody numbers assigned to the combination of the heavy chain variable region and the light chain variable region are shown below.
  • Antibody 1 H01L01 Antibody 2: H01L02 Antibody 3: H01L03 Antibody 4: H01L04 Antibody 5: H02L01 Antibody 6: H02L02 Antibody 7: H02L03 Antibody 8: H02L04 Antibody 9: H03L01 Antibody 10: H03L02 Antibody 11: H03L03 Antibody 12: H03L04 Antibody 13: H04L01 Antibody 14: H04L02 Antibody 15: H04L03 Antibody 16: H04L04 Antibody 17: H05L05 Antibody 18: H06L06 Antibody 19: H05L07 Antibody 20: H07L08
  • H01, H02, H03, and H04 are heavy chain variable regions shown in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, and SEQ ID NO: 4, respectively, and L01, L02, L03, and L04 are sequences, respectively. It is a light chain variable region shown in No. 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, and SEQ ID NO: 8.
  • the antibodies of the present invention used in Examples 1-1 to 1-16 include heavy chain constant region 1 and light chain constant region 1, and the heavy chain variable region and light chain variable region of antibody 1 to antibody 16 described above. Consists of a combination of.
  • H05 and H06 are heavy chain variable regions of the humanized antibody disclosed in Patent Document 3, and L05, L06, and L07 are light chain variable regions of the humanized antibody disclosed in Patent Document 3. ..
  • the humanized antibodies of Patent Document 3 used in Comparative Examples 1-1 to 1-3 include the heavy chain constant region 1 and the light chain constant region 1, and the heavy chain variable region and the light chain of antibodies 17 to 19 described above. It is a humanized antibody of the prior art consisting of a combination with a variable region.
  • the amino acid sequences of H05 and H06 are shown in SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 10
  • the amino acid sequences of L05, L06, and L07 are shown in SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, and SEQ ID NO: 13. Further, the amino acid sequences of H05 and H06, and L05 to L07 are shown in FIG.
  • H07 is a heavy chain variable region of the chimeric antibody disclosed in Patent Document 1
  • L08 is a light chain variable region of the chimeric antibody disclosed in Patent Document 1.
  • the chimeric antibody used in Comparative Example 1-4 is a human of the prior art consisting of a combination of a heavy chain constant region 1 and a light chain constant region 1, and a combination of the heavy chain variable region and the light chain variable region of the above antibody 20. It is a chemical antibody.
  • the amino acid sequence of H07 is shown in SEQ ID NO: 14, and the amino acid sequence of L08 is shown in SEQ ID NO: 15. Further, the amino acid sequences of H07 and L08 are shown in FIG.
  • Test Example 1 Evaluation of antibody physical properties
  • the prepared various antibodies were diluted with 150 mM acetate buffer (pH 4.7) so that the antibody concentration was about 1 mg / mL.
  • the antibody concentration of Comparative Example 1-2 was about 0.5 mg / mL, it was used as it was without dilution.
  • the denaturation midpoint temperature, aggregation start temperature, and particle size distribution were determined using UNcle (manufactured by UNchained Labs Co., Ltd.), which is a protein property evaluation device. Specifically, in the measurement of the denaturation midpoint temperature and the aggregation start temperature, various antibodies are raised by 1 ° C. every minute from around room temperature to 75 ° C.
  • the midpoint temperature of the shift of the peak center of gravity was obtained by utilizing the phenomenon that the peak center of gravity of the fluorescence spectrum of the amino acid inherent in the antibody shifts when the antibody is denatured.
  • the temperature at which the scattered light of 266 nm starts to become stronger was obtained by utilizing the fact that the scattering intensity becomes stronger when the scattering occurs.
  • the particle size distribution was determined by dynamic light scattering measurement of various antibodies near room temperature.
  • Examples 1-1 to 1-16 are humanized antibodies of the present invention
  • Comparative Examples 1-1 to 1-3 are humanized antibodies of Patent Document 3
  • Comparative Examples 1-4 Is a chimeric antibody of Patent Document 1.
  • the denaturation midpoint temperature was as low as 49.5 ° C for the chimeric antibody, whereas it was as high as 58.5 ° C to 63.5 ° C for the humanized antibody of the present invention, and the humanized antibody of the present invention was a chimeric antibody. In comparison, it was revealed that it had stable physical properties.
  • the aggregation start temperature was the lowest at 45.4 ° C for the chimeric antibody, and was moderate at 55.9 to 61.1 ° C for the humanized antibody of Patent Document 3, whereas the humanized antibody of the present invention was used.
  • the highest temperature was 64.3 ° C to 70.4 ° C, and it was clarified that the humanized antibody of the present invention has stable physical properties as compared with the chimeric antibody and the humanized antibody of Patent Document 3.
  • the chimeric antibody showed a clear aggregation of about 203 nm, but the humanized antibody of the present invention had a particle size of about 10 nm, and it was clarified that the particles were stably present as monodisperse particles.
  • the humanized antibody of the present invention has more stable physical properties than the chimeric antibody of Patent Document 1 and the humanized antibody of Patent Document 3. That is, it can be expected that the antibody of the present invention can stably obtain the target compound without causing aggregation or the like even if it is subjected to a further production step (for example, a conjugate step of binding to a substance for fluorescent labeling).
  • Example 2 Evaluation of in vitro binding activity Various antibodies were added to a 96-well plate coated with various antigens and left at room temperature for 1 hour. After washing the plate, a blocking solution was added and the mixture was left at room temperature for 30 minutes. After washing the plate, HRP-bound anti-human IgG was added, and the plate was left at room temperature for 1 hour or longer. After washing the plate, a coloring reagent (Bethyl Laboratories, Inc.) was added, and the degree of color development was measured with a microplate reader (VersaMax, Molecular Device Japan Co., Ltd.).
  • a coloring reagent Bethyl Laboratories, Inc.
  • Tables 2 to 4 The results of evaluating the in vitro binding activity between the antibody and the antigen in this way are shown in Tables 2 to 4.
  • Tables 2 and 3 tumor masses collected from cancer-bearing model mice transplanted with human pancreatic cancer cell line SW1990 are homogenized, and the supernatant (crudely extracted antigen solution) after centrifugation is used as an antigen.
  • No. 4 the mutin fraction obtained by isopycnic centrifugation using cesium chloride from the crudely extracted antigen solution was used as the antigen.
  • Table 2 shows the in vitro binding activity ratio of antibodies 2 to 8 to antibody 1 (Example 2-1), and Table 3 shows the in vitro binding activity ratio of antibodies 10 to 16 to antibody 9 (Example 2-9).
  • Table 4 shows the in vitro binding activity ratio of antibodies 3, 4, 8, 16 to 19 to antibody 20 (Comparative Example 2-4).
  • the humanized antibody of the present invention has an in vitro binding activity comparable to that of Comparative Example 2-4, which is a chimeric antibody of Patent Document 1.
  • humanization of a chimeric antibody often reduces the binding activity to an antigen, but it is surprising that the humanized antibody of the present invention maintained the same binding activity as the chimeric antibody. is there. Further, it was revealed that the humanized antibody of the present invention has an in vitro binding activity equal to or higher than that of the humanized antibody of Patent Document 3.
  • Tumor accumulation was calculated by the following calculation.
  • the tumor accumulation amount here is the average brightness in the tumor region calculated using the above formula
  • the liver and kidney accumulation amount is the average in the liver region and kidney region calculated using the above formula.
  • Tumor-liver ratio tumor accumulation 7 days after fluorescently labeled antibody administration / liver accumulation 7 days after fluorescently labeled antibody administration
  • Tumor kidney ratio tumor accumulation 7 days after fluorescently labeled antibody administration / kidney accumulation 7 days after fluorescently labeled antibody administration
  • the humanized antibody of the present invention (antibody 3, 4, 8, 9, 10, 16) has a higher tumor liver ratio and tumor kidney ratio than the chimeric antibody (antibody 20) of Patent Document 1. That is, it was clarified that a humanized antibody having high tumor accumulation was obtained.
  • FIG. 5 shows the temporal accumulation of Example 3-1 (antibody 3), which had the highest tumor-liver ratio in Table 5. It was revealed that it accumulated in the tumor in the lower right of the back of the mouse.
  • humanization of a chimeric antibody often reduces the binding activity to an antigen, so that tumor accumulation in vivo also often decreases.
  • the humanized antibody of the present invention has been found to have much higher tumor accumulation than the chimeric antibody.
  • the antibody that is the delivery tool (that is, the humanized antibody of the present invention) has high tumor accumulation. Is very useful because it may not only enhance the antitumor effect but also reduce side effects on normal tissues.
  • a humanized antibody having the ability to bind to mucin subtype 5AC or an antigen-binding fragment thereof was provided.
  • the humanized antibody of the present invention has a stable physical property as well as a binding ability to mucin subtype 5AC, and is excellent in tumor accumulation. Therefore, the humanized antibody of the present invention or an antigen-binding fragment thereof can be used for the treatment and / or diagnosis of mucin subtype 5AC overexpressing cancer, and further for the treatment and diagnosis of mucin subtype 5AC overexpressing cancer. / Or very useful in the production of antibody-drug conjugates for diagnosis.

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Abstract

本発明は、安定な物性を有し、かつ、腫瘍集積性に優れている、ムチンサブタイプ5ACとの結合能を有するヒト化抗体またはその抗原結合断片を提供することを目的とする。 本発明は、配列番号1~4で示されるアミノ酸配列またはそれが変異したアミノ酸配列からなる重鎖可変領域と、配列番号5~8で示されるアミノ酸配列またはそれが変異したアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域とを有し、ムチンサブタイプ5ACとの結合能を有するヒト化抗体、またはその抗原結合断片を提供することにより、上記課題を解決する。

Description

ヒト化抗体およびその使用方法
 本発明は、ムチンサブタイプ5AC(MUC5AC)に特異的に結合するヒト化抗体またはその抗原結合断片、およびその使用方法に関する。
 ムチンは動物の上皮細胞などから分泌される粘液の主成分であり分子量100万~1000万の糖を多量に含む糖タンパク質である。ムチンには上皮細胞などが産生する分泌型ムチンと、疎水性の膜貫通部位を持ち細胞膜に結合した状態で存在する膜結合型ムチンがある。ムチンのコアタンパクは総称してMUCと呼ばれており、コアタンパクをコードする遺伝子は少なくとも20種類あることがわかっている。その内の1種であるMUC5ACは分泌型ムチンに属する。
 MUC5ACは、正常組織では胃や気管において発現しているが、膵がんでの過剰発現が報告されており、その他にも甲状腺がん、肝臓がん、大腸がん、胃がん、尿路上皮がん、乳がん、子宮頸がん、卵巣がん、子宮内膜がん、または胆管がんでも過剰発現が報告されている。MUC5ACに対する抗体については、ヒト膵がん細胞株SW1990のxenograftより精製した膵がんムチン分画を抗原として作製したマウス抗体や、それを元に作製されたキメラ抗体(特許文献1、2、非特許文献1、2)、ヒト化抗体(特許文献3)の報告がある。
 近年、抗腫瘍効果のある薬物を、がん細胞へのターゲッティング能を有する抗体にコンジュゲートさせた、抗体薬物複合体の開発が盛んに行われている。例えば抗体薬物複合体用のデリバリーツールとして抗体を使用することを想定した場合には、抗体をさらに製造工程(例えばコンジュゲート工程)に供する必要があるため、製造工程中での抗体の変性や凝集が懸念される。したがって、製造に用いる抗体には、通常の抗体医薬品よりも、抗体として安定な物性が求められる。また、別の観点からは、抗体薬物複合体用のデリバリーツールとして抗体を使用することを想定した場合には、非常に高い殺細胞効果を有する薬物が正常組織に分布すると甚大な副作用に繋がることから、抗体薬物複合体に用いる抗体には、通常の抗体医薬品よりも、抗体として安定な物性、腫瘍組織への高い集積性が求められる。
 非特許文献1、2に開示されているキメラ抗体は、in vivoでの腫瘍集積性、さらには膵がん患者においても腫瘍集積性が確認されているが、肝臓や腎臓への集積も見られているため、医薬品への適用には腫瘍集積性をさらに向上させることが必要である。また非特許文献1、2には、抗体の物性(変性、凝集性)についての情報は全く開示されていない。
 さらに、非特許文献1、2で開示されているキメラ抗体について種々の物性を評価したところ、熱をかけた際に抗体が変性、凝集しやすく(変性中点温度および凝集開始温度が低く)、例えば抗体薬物複合体用のデリバリーツールとして使用することを想定した場合には実用性が低いことが明らかとなった。抗体をその後の製造工程(例えばコンジュゲート工程)に供する場合は、出来得る限り物性の良好な抗体(変性、凝集を起こしにくい抗体)を使用した方がよいことはいうまでもない。
 特許文献3にはヒト化抗体が開示されているが、そのヒト化抗体はMUC5ACに対して結合活性の高いヒト化抗体を取得することに主眼を置いており、抗体の安定性に関しては何ら開示、示唆がない。さらに、特許文献3で開示されているヒト化抗体について種々の物性を評価したところ、熱をかけた際に抗体が凝集しやすく(凝集開始温度が低く)、例えば抗体薬物複合体用のデリバリーツールとして使用することを想定した場合には実用性が低いことが明らかとなった。抗体の変性や凝集は、化合物の有効性低下や副作用発生に繋がるリスクが考えられるため、出来得る限り避けることが望ましい。また、後述する変性中点温度や凝集開始温度は、冷蔵等での長期的な保存安定性とも相関することが知られており、製造工程中だけではなく保存中の安定性という観点でも、抗体の変性や凝集を起こしにくい、良好な物性を有した抗体の開発が求められている。
特開平7-203974号公報 特開平11-5749号公報 WO 2013/157102
日本臨牀64巻 増刊号1,2006,p274-278 Japanese Journal of Cancer Research, 90, 1179-1186, 1999
 よって本発明の課題は、安定な物性を有し、腫瘍集積性に優れ、かつムチンサブタイプ5ACとの結合能を有するヒト化抗体またはその抗原結合断片を提供することにある。より具体的には、熱をかけた際に変性や凝集を起こしにくく、かつムチンサブタイプ5ACとの結合能を有するヒト化抗体またはその抗原結合断片、また、正常組織よりも腫瘍組織への集積性が高く、かつムチンサブタイプ5ACとの結合能を有するヒト化抗体またはその抗原結合断片を提供することにある。
 本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討したところ、以下の手段により当該課題を解決することを見出すに至った。
 すなわち、本発明は、以下の通りである。
[1]
 ムチンサブタイプ5ACとの結合能を有するヒト化抗体であって、
(1)配列番号1で示されるアミノ酸配列、配列番号1で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号1で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、
(2)配列番号2で示されるアミノ酸配列、配列番号2で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号2で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、
(3)配列番号3で示されるアミノ酸配列、配列番号3で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号3で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、もしくは
(4)配列番号4で示されるアミノ酸配列、配列番号4で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号4で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、
からなる重鎖可変領域と、
(5)配列番号5で示されるアミノ酸配列、配列番号5で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号5で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、
(6)配列番号6で示されるアミノ酸配列、配列番号6で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号6で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、
(7)配列番号7で示されるアミノ酸配列、配列番号7で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号7で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、もしくは、
(8)配列番号8で示されるアミノ酸配列、配列番号8で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号8で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、
からなる軽鎖可変領域と、
を有するもしくはからなるヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[2]
 前記重鎖可変領域が、
(1)配列番号1で示されるアミノ酸配列、配列番号1で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号1で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、
(3)配列番号3で示されるアミノ酸配列、配列番号3で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号3で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、もしくは
(4)配列番号4で示されるアミノ酸配列、配列番号4で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号4で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、
からなる[1]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[3]
(1)配列番号1で示されるアミノ酸配列、配列番号1で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号1で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、からなる重鎖可変領域、および
(7)配列番号7で示されるアミノ酸配列、配列番号7で示されるアミノ酸配列と90%以上もしくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは配列番号7で示されるアミノ酸配列において10個以下もしくは5個以下のアミノ酸が欠失、置換もしくは付加したアミノ酸配列、からなる軽鎖可変領域、を有するもしくはからなる[1]もしくは[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[4]
 配列番号1で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号5で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]又は[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[5]
 配列番号1で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号6で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]又は[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[6]
 配列番号1で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号7で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]から[3]のいずれか1つに記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[7]
 配列番号1で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号8で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]又は[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[8]
 配列番号3で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号5で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]又は[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[9]
 配列番号3で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号6で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]又は[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[10]
 配列番号3で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号7で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]又は[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[11]
 配列番号3で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号8で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]又は[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[12]
 配列番号4で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号5で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]又は[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[13]
 配列番号4で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号6で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]又は[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[14]
 配列番号4で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号7で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]又は[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[15]
 配列番号4で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および、配列番号8で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有するもしくはからなる[1]又は[2]に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[16]
 前記抗体または抗原結合断片が、単離抗体または単離抗原結合断片である、[1]から[15]のいずれか1つに記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[17]
 前記抗体が、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体である、[1]から[16]のいずれか1つに記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
[18]
 前記抗体の最頻出粒子径(Pk1 Mode Dia.)が、20nm以下、15nm以下、12nm以下、11nm以下または10nm以下である、[1]から[17]のいずれか1つに記載のヒト化抗体。
[19]
 前記抗体の変性中点温度(Tm1)が、50℃以上、55℃以上、56℃以上、57℃以上、58℃以上、59℃以上または60℃以上である、[1]から[18]のいずれか1つに記載のヒト化抗体。
[20]
 前記抗体の凝集開始温度(Tagg)が、50℃以上、55℃以上、60℃以上、61℃以上、62℃以上、63℃以上、64℃以上または65℃以上である、[1]から[19]のいずれか1つに記載のヒト化抗体。
[21]
 前記抗体のムチンサブタイプ5ACへのインビトロ結合活性が、キメラ抗体と同程度またはそれ以上である、[1]から[20]のいずれか1つに記載のヒト化抗体。
[22]
 前記抗体の投与7日後における、肝臓組織への集積性に対する、ムチンサブタイプ5ACが発現している腫瘍組織への集積性が、10倍以上、11倍以上、12倍以上、13倍以上、14倍以上、15倍以上、16倍以上、17倍以上、18倍以上、19倍以上または20倍以上である、[1]から[21]のいずれか1つに記載のヒト化抗体。
[23]
 前記抗体の投与7日後における、腎臓組織への集積性に対する、ムチンサブタイプ5ACが発現している腫瘍組織への集積性が、10倍以上、11倍以上、12倍以上、13倍以上、14倍以上、15倍以上、16倍以上または17倍以上である、[1]から[22]のいずれか1つに記載のヒト化抗体。
[24]
 [1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片を含む組成物。
[25]
 [1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片、および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物。
[26]
 [1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片、および薬学的に許容される担体を含む、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんを治療するための医薬組成物。
[27]
 前記がんが、膵がん、甲状腺がん、肝臓がん、大腸がん、胃がん、尿路上皮がん、乳がん、子宮頸がん、卵巣がん、子宮内膜がん、または胆管がんである[26]に記載の医薬組成物。
[28]
 前記がんが膵がんである[27]に記載の医薬組成物。
[29]
 [1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片に診断および/または治療に用いる薬剤が連結している、抗体-薬剤連結体。
[30]
 前記薬剤が、毒素、蛍光標識用物質、核酸医薬、ウイルスベクター、ナノパーティクル、低分子薬剤またはサイトカインである、[29]に記載の抗体-薬剤連結体。
[31]
 前記ヒト化抗体または抗原結合断片と薬剤がリンカーにより連結している、[29]または[30]に記載の抗体-薬剤連結体。
[32]
 前記リンカーが、PEGリンカー、マレイミドリンカー、PAS化(PASylation)リンカー、HES化(HESylation)リンカー、ビス(スルホスクシンイミジル)スベラートリンカー、核酸リンカー、ペプチドリンカー、シランリンカー、多糖リンカー、温度感受性もしくは照射(IR, 近IR, UV)感受性の結合であるリンカー、pH感受性の結合であるリンカー、加水分解性リンカー、ならびに共有結合、アミド結合、炭素-炭素多重結合への付加、アジドアルキンへのヒュスゲン環化付加、ディールス・アルダー反応、ジスルフィド結合、マイケル付加、シラン結合、ウレタン、エポキシドの求核開環反応、非アルドールカルボニル化学作用、および1,3-双極子付加反応もしくはトシル化等の環化付加反応により作成されるリンカー、からなる群より選択される1個から数個のリンカーである[31]に記載の抗体-薬剤連結体。
[33]
 [29]から[32]のいずれか1つに記載の抗体-薬剤連結体、および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物。
[34]
 [1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体をコードする核酸。
[35]
 [34]に記載の核酸を含む発現ベクター。
[36]
 [35]に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
[37]
 [1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片の製造方法であって、
 (1)前記ヒト化抗体またはその抗原結合断片をコードする核酸を発現ベクターに挿入する工程、
 (2)前記核酸を含む発現ベクターにより宿主細胞に上記核酸を導入する工程、
 (3)前記発現ベクターを含む宿主細胞を培養する工程、および
 (4)前記宿主細胞の培養上清から前記ヒト化抗体またはその抗原結合断片を、クロマトグラフィーで精製することにより単離する工程
を含む、ヒト化抗体またはその抗原結合断片の製造方法。
[38]
 [24]に記載の組成物、[25]から[28]および[33]のいずれか1つに記載の医薬組成物、または[29]から[32]のいずれか1つに記載の抗体-薬剤連結体の製造のための[1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片の使用。
[39]
 細胞または組織におけるムチンサブタイプ5ACの発現量を評価する方法であって、
 (1)[1]から[23]のいずれか一つに記載のヒト化抗体またはその抗原結断片にそれの検出を可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を得る工程、
 (2)前記細胞または組織を、前記標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片と接触させる工程、および
 (3)前記細胞または組織に結合した前記標識の量を測定し、それによって該細胞または組織中に発現しているムチンサブタイプ5ACの発現量を評価する工程、を含む方法。
[40]
 [1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体もしくはその抗原結合断片、または[29]から[32]のいずれか1つに記載の抗体-薬剤連結体、および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物の有効量を含有する、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの治療薬。
[41]
 がん細胞の数を減少させる、および/または、腫瘍の大きさを縮小させる、[40]に記載のがんの治療薬。
[42]
 対象におけるムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの体積を測定する方法であって、
 (1)[1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片にそれの検出を可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を得る工程、
 (2)対象の組織および正常な組織を、前記標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片と接触させる工程、
 (3)前記対象の組織および正常な組織における前記標識の量を測定する工程、および
 (4)前記対象の組織において測定された前記標識の量と、前記正常な組織において測定された前記標識の量である基準量とを比較する工程を含み、前記対象の組織で測定された量が前記基準量よりも多い部分が、がん組織であるとしてその体積を測定する工程。
[43]
 対象が、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患しているか否かを診断する方法であって、
 (1)[1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片にそれの検出を可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を得る工程、
 (2)対象の細胞または組織、および正常な細胞または組織を、前記標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片と接触させる工程、
 (3)前記対象の細胞または組織、および前記正常な細胞または組織における前記標識の量を測定する工程、および
 (4)前記対象の細胞または組織において測定された前記標識の量と、前記正常な細胞または組織において測定された前記標識の量である基準量とを比較し、前記対象の細胞または組織で測定された量が前記基準量よりも有意に多い場合には、前記対象はムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患していると診断する工程、
を含む方法。
[44]
 前記接触させる工程をインビトロで行う、[42]または[43]に記載の方法。
[45]
 対象におけるムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの体積を測定する方法であって、
 (1)[1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片にそれの検出を可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を得る工程、
 (2)前記標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片が投与された前記対象の組織において前記標識を検出する工程、および
 (3)上記(2)の工程で、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片の集積が認められる部分の体積を測定する工程、
を含む方法。
[46]
 対象が、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患しているか否かを診断する方法であって、
 (1)[1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片にそれの検出を可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を得る工程、
 (2)前記標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片が投与された前記対象の組織において前記標識を検出する工程、および
 (3)上記(2)の工程で、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片の集積が、前記対象の組織において認められた場合には、前記対象はムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患していると診断する工程、
を含む方法。
[47]
 前記検出する工程をインビトロで行う、[45]または[46]に記載の方法。
[48]
 [1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物の有効量を、がんに罹患している対象に投与することを含む、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんを治療する方法。
[49]
 がん細胞の数を減少させる、および/または、腫瘍の大きさを縮小させる、[48]に記載の方法。
[50]
 対象が、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患しているか否かを診断する方法であって、
 (1)[1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片にそれの検出を可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を得る工程、
 (2)前記対象および健常な対象から細胞または組織を採取する工程、
 (3)前記細胞または組織を、前記標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片と接触させる工程、
 (4)前記細胞または組織における前記標識の量を測定する工程、および
 (5)前記対象から採取された前記細胞または組織において測定された前記標識の量が、前記健常な対象から採取された前記細胞または組織において測定された前記標識の量よりも有意に多い場合には、前記対象はムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患していると診断する工程、
を含む方法。
[51]
 対象が、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患しているか否かを診断する方法であって、
 (1)[1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片にそれの検出を可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を得る工程、
 (2)前記対象に、前記標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を投与する工程、
 (3)前記対象の組織において前記標識を検出する工程、および
 (4)上記(3)の工程で、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片の集積が、前記対象の組織において認められた場合には、前記対象はムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患していると診断する工程、
を含む方法。
[52]
 [50]または[51]に記載の方法において、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患していると診断された対象に対して、[1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物の有効量を投与する工程を含む、前記対象のがんを治療する方法。
[53]
 抗体またはその抗原結合抗体断片の検出を可能とする標識を付した、[1]から[23]のいずれか1つに記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片を含む、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの治療および/または診断をするためのキット。
 本発明者らは課題を解決するために鋭意検討した結果、ムチンサブタイプ5ACとの結合能を有し、かつ、熱をかけた際にも変性、凝集を起こしにくいヒト化抗体、すなわち上記結合活性を有すると共に、変性中点温度および凝集開始温度が高く、正常組織よりも腫瘍組織への集積性が非常に高いヒト化抗体を見出すことに成功し、本発明を完成した。
図1は本発明のヒト化抗体の重鎖可変領域1~4(H01~H04)のアミノ酸配列を示す図である。 図2は本発明のヒト化抗体の軽鎖可変領域1~4(L01~L04)のアミノ酸配列を示す図である。 図3は特許文献3のヒト化抗体の重鎖可変領域5~6(H05~H06)と、軽鎖可変領域5~7(L05~L07)のアミノ酸配列を示す図である。 図4は特許文献1のキメラ抗体の重鎖可変領域7(H07)と、軽鎖可変領域8(L08)のアミノ酸配列を示す図である。 図5は実施例3-1(抗体3)の経時的なIn vivo腫瘍集積性を示す写真である。図5の上段は1匹目のマウスの写真であり、下段は2匹目のマウスの写真である。また左から順に投与前、投与1日後、投与2日後、投与3日後、および投与7日後のマウスの写真である。
 (1)本発明のヒト化抗体
 本発明は、特定の重鎖可変領域と軽鎖可変領域とを有し、ムチンサブタイプ5ACとの結合能を有するヒト化抗体、またはその抗原結合断片を提供する。本発明のヒト化抗体は安定な物性を有し、かつ、腫瘍集積性に優れていることを特徴とする。なお本発明のヒト化抗体は更に、特定の重鎖可変領域と軽鎖可変領域に加えて、適切な重鎖定常領域と軽鎖定常領域を有することができる。
 本明細書において「ヒト化抗体」とは、相補性決定領域(CDR)が非ヒト由来であり、CDR以外の重鎖可変領域および/または軽鎖可変領域の少なくとも一部が、より「ヒト様」、即ち、ヒト生殖系列可変配列とより類似するように変更されている抗体をいう。抗体の重鎖と軽鎖のそれぞれの可変領域に相補性決定領域が存在し、N末端側から相補性決定領域1(CDR1)、相補性決定領域2(CDR2)、相補性決定領域3(CDR3)と称される。フレームワーク領域は可変領域において相補性決定領域に隣接する領域であり、N末端側からフレームワーク領域1(FR1)、フレームワーク領域2(FR2)、フレームワーク領域3(FR3)、フレームワーク領域4(FR4)と称される。
 本明細書において「抗原結合断片」とは本発明のヒト化抗体の一部からなる抗体断片であって、かつムチンサブタイプ5ACとの結合能を有するものを意味する。ムチンサブタイプ5ACとの結合能を有する限り、抗原結合断片を構成するポリペプチドに含まれるアミノ酸の数は特に限定されるものではない。
 図1に本発明の重鎖可変領域のアミノ酸配列を示す。図1の重鎖可変領域1(H01)、重鎖可変領域2(H02)、重鎖可変領域3(H03)、および重鎖可変領域4(H04)は、本明細書に添付した配列表の配列番号1~4に、それぞれ相当する。図1において下線を付した部位はCDR部位である。
 図2に本発明の軽鎖可変領域のアミノ酸配列を示す。図2の軽鎖可変領域1(L01)、軽鎖可変領域2(L02)、軽鎖可変領域3(L03)、および軽鎖可変領域4(L04)は、本明細書に添付した配列表の配列番号5~8に、それぞれ相当する。図2において下線を付した部位はCDR部位である。
 言い換えれば本発明のヒト化抗体の重鎖可変領域は配列番号1から配列番号4のいずれか1つで示されるアミノ酸配列からなり、軽鎖可変領域は配列番号5から配列番号8のいずれか1つで示されるアミノ酸配列からなる。すなわち本発明のヒト化抗体は、上記で述べた4つの重鎖可変領域(H01~H04)と4つの軽鎖可変領域(L01~L04)の組み合わせからなる。
 本発明の4つの重鎖可変領域(H01~H04)と4つの軽鎖可変領域(L01~L04)は、キメラ抗体を基にして、ムチンサブタイプ5AC特異的抗体の可変領域をヒト化し、かつ、抗体の熱安定性、凝集性、腫瘍集積性が改善するように設計することにより得られたものである。なお抗原との結合に必要なCDR部位は変更していない。なお本明細書中における「キメラ抗体」とは、特段の記載がない限り、特許文献1に開示されたキメラ抗体を意味するものである。
 本発明において好適なヒト化抗体は重鎖可変領域がH01、H03、又はH04であり、かつ軽鎖可変領域がL01~L04のいずれか1つであるヒト化抗体である。
 本発明において最も好適なヒト化抗体は重鎖可変領域がH01であり軽鎖可変領域がL03であるヒト化抗体である。
 しかしながら本発明のヒト化抗体の重鎖可変領域は、配列番号1から配列番号4で示されるアミノ酸配列によって規定されるものに限定されず、機能を保持している変異体も含む。すなわち配列番号1から配列番号4で示されるアミノ酸配列と90%以上、好ましくは95%以上、更に好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる変異した重鎖可変領域も、本発明の軽鎖可変領域と組み合わされたときにムチンサブタイプ5ACとの結合能を有する限り本発明の重鎖可変領域に包含される。
 本明細書においてアミノ酸配列の同一性とは、対象とする2つのタンパク質間のアミノ酸配列の同一性をいい、当該技術分野において公知の数学的アルゴリズムを用いて作成されたアミノ酸配列の最適なアラインメントにおいて一致するアミノ酸残基の割合(%)によって表される。アミノ酸配列の同一性は、視覚的検査及び数学的計算により決定することができ、当業者に周知のホモロジー検索プログラム(例えば、BLAST、FASTA)や配列整列プログラム(例えば、ClustalW)、あるいは遺伝情報処理ソフトウェア(例えば、GENETYX[登録商標])などを用いて算出することができる。本明細書におけるアミノ酸配列の同一性は、具体的には、DDBJ(DNA DataBank of Japan)のウェブサイトで公開されている系統解析プログラムClustalW(http://clustalw.ddbj.nig.ac.jp/index.php?lang=ja)を用い、初期設定の条件(Version2.1、Alignment type:slow、DNA Weight Matrix: Gonnet、GAP OPEN: 10、GAP EXTENSION: 0.1)で求めることができる。
 加えて、本発明のヒト化抗体の重鎖可変領域として、配列番号1から配列番号4で示されるアミノ酸配列において、10個以下、好ましくは8個以下、更に好ましくは5個以下、最も好ましくは3個以下のアミノ酸が欠失、置換、または付加したアミノ酸配列からなる変異した重鎖可変領域も、本発明の軽鎖可変領域と組み合わされたときにムチンサブタイプ5ACとの結合能を有する限り、本発明の重鎖可変領域に包含される。
 本発明のヒト化抗体の軽鎖可変領域は、配列番号5から配列番号8で示されるアミノ酸配列に限定されず、機能を保持している変異体も含む。すなわち配列番号5から配列番号8で示されるアミノ酸配列と90%以上、好ましくは95%以上、更に好ましくは98%以上、最も好ましくは99%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる変異した軽鎖可変領域も、本発明の重鎖可変領域と組み合わされたときにムチンサブタイプ5ACとの結合能を有する限り本発明の軽鎖可変領域に包含される。
 加えて、本発明のヒト化抗体の軽鎖可変領域として、配列番号5から配列番号8で示されるアミノ酸配列において10個以下、好ましくは8個以下、更に好ましくは5個以下、最も好ましくは3個以下のアミノ酸が欠失、置換、または付加したアミノ酸配列からなる変異した軽鎖可変領域も、本発明の重鎖可変領域と組み合わされたときにムチンサブタイプ5ACとの結合能を有する限り、本発明の軽鎖可変領域に包含される。
 本発明のヒト化抗体または抗原結合断片は、単離抗体または単離抗原結合断片でああってもよい。すなわち本発明のヒト化抗体は、例えば本発明のヒト化抗体または抗原結合断片をコードする核酸を導入した宿主細胞の培養上清から単離されたものである。そのような核酸や宿主細胞については後に詳細に述べる。
 また本発明のヒト化抗体はポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体であってもよい。
 更に本発明のヒト化抗体は物性が安定であって凝集を起こしにくい。本発明のヒト化抗体の最頻出粒子径は小さな値となり、具体的には20nm以下、15nm以下、12nm以下、11nm以下または10nm以下である。抗体の凝集が生じた場合には、100nmを超える粒子径のものが数多く検出される。本明細書において最頻出粒子径とは、本発明のヒト化抗体の粒度分布を測定した際に、最も頻繁に検出される粒度の大きさをいう。
 本発明のヒト化抗体は、熱をかけた際に変性を起こしにくいことを1つの特徴とする。具体的には本発明のヒト化抗体の変性中点温度は50℃以上、55℃以上、56℃以上、57℃以上、58℃以上、59℃以上または60℃以上である。本発明のヒト化抗体を加熱して抗体が変性すると、抗体に内在するアミノ酸の蛍光スペクトルのピーク重心がシフトするが、本明細書において変性中点温度とは、このピーク重心のシフトの中点の温度(通常状態と変性状態が1:1になる温度)をいう。
 本発明のヒト化抗体は、熱をかけた際に凝集を起こしにくいことを1つの特徴とする。具体的には本発明のヒト化抗体の凝集開始温度(Tagg)は、50℃以上、55℃以上、60℃以上、61℃以上、62℃以上、63℃以上、64℃以上または65℃以上である。本発明のヒト化抗体を加熱して抗体が凝集すると、静的光散乱を測定した際の散乱強度が強くなるが、本明細書においては凝集開始温度とは、散乱光が強くなり始める温度をいう。なお下記の実施例では266nmで散乱光を測定している。
 更に本発明のヒト化抗体はムチンサブタイプ5ACへのインビトロ結合活性が高いことを特徴とする。具体的には本発明のヒト化抗体のムチンサブタイプ5ACへのインビトロ結合活性は、特許文献1に開示されたキメラ抗体と同程度またはそれ以上である。ここで、「同程度」とは、同じであることを意味することができるが、およそ2.0倍以下、1.9倍以下、1.8倍以下、1.7倍以下、1.6倍以下、1.5倍以下、1.4倍以下、1.3倍以下、1.2倍以下もしくは1.1倍以下、またはおよそ1.0倍以上、0.9倍以上、0.8倍以上、0.7倍以上、0.6倍以上もしくは0.5倍以上の差異を意味することもできる。
 更に本発明のヒト化抗体はムチンサブタイプ5ACへの高い結合活性を有するために、生体に投与した際にインビボで、ムチンサブタイプ5ACが発現している腫瘍組織への高い集積性を示す。本明細書において「ムチンサブタイプ5ACが発現している腫瘍組織への集積性」とは、正常な組織と比較して、ムチンサブタイプ5ACが発現している腫瘍組織に対して、本発明のヒト化抗体が何倍集積するかをいう。
 本発明のヒト化抗体を投与して7日後における、肝臓組織への集積性に対する、ムチンサブタイプ5ACが発現している腫瘍組織への集積性は、10倍以上、11倍以上、12倍以上、13倍以上、14倍以上、15倍以上、16倍以上または17倍以上、18倍以上、19倍以上または20倍以上である。また本発明のヒト化抗体を投与して7日後における、腎臓組織への集積性に対する、ムチンサブタイプ5ACが発現している腫瘍組織への集積性は、10倍以上、11倍以上、12倍以上、13倍以上、14倍以上、15倍以上、16倍以上または17倍以上である。
 (2)本発明のヒト化抗体を含む組成物
 本発明は、(1)で述べた本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片を含む組成物を提供する。本発明のヒト化抗体を含む組成物は、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの治療および/または診断に有用である。
 すなわち本発明は、本発明のヒト化抗体、および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物である。本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片は、ムチンサブタイプ5ACに対して特異的に結合し、それを発現しているがん細胞の増殖を抑制する。よって本発明の医薬組成物はムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの治療に有用である。
 本発明の治療の対象となるがんの例として、膵がん、甲状腺がん、肝臓がん、大腸がん、胃がん、尿路上皮がん、乳がん、子宮頸がん、卵巣がん、または子宮内膜がんを挙げることができ、特に膵がんを効率よく治療することができる。
 本発明の治療の対象となるがんの例として、胆管がんも挙げることができる。
 また、ムチンサブタイプ5ACは、CA19-9の抗原キャリアであることが複数報告されている(PLоS ONE(December 2011, Volume6, Issue12, e29180, p1-10))。したがって、本発明の治療の対象となるがんの例として、CA19-9を過剰発現する、胆道がん、子宮体がん、肺がん、または食道がんも挙げることができ、効率良く治療することができる。
 本発明の医薬組成物の剤形は特に限定されるものではなく、例えば錠剤、散剤、顆粒剤、懸濁剤、乳剤、もしくはカプセル剤などの経口剤、または、注射剤、坐剤、外用液剤などの非経口剤とすることができる、本発明において使用される薬学的に許容される担体は本技術分野で使用される通常のものでよく、剤形と投与経路を考慮して当業者は適切に選択することができる。
 本発明において使用される薬学的に許容される担体は、錠剤などの経口剤の場合には、例えば、賦形剤、結合剤、滑沢剤、界面活性剤、希釈剤、保存剤、安定化剤、矯味剤、保湿剤、防腐剤、または酸化防止剤等を用いることができ、常法に従って製剤を調製することができる。その際に任意に、例えば界面活性剤、希釈剤、保存剤、安定化剤、矯味剤、保湿剤、防腐剤、酸化防止剤についても、当業者は本分野の技術常識に基づいて適切なものを選択することができる。
 非経口投与の場合には、代表的なのは注射剤である。本発明において使用される薬学的に許容される担体は、注射剤の場合には、例えば生理食塩水もしくはリンゲル液等の水溶性溶剤、または植物油や脂肪酸エステルなどの非水溶性溶剤を用いることができ、その中に溶解して調製することができる。その際に任意に、例えば、等張化剤、溶解補助剤、安定化剤、防腐剤、懸濁化剤、または乳化剤などを添加して製剤を調製することができる。
 (3)本発明のヒト化抗体に薬剤が連結している抗体-薬剤連結体
 本発明は(1)で述べたヒト化抗体またはその抗原結合断片に、診断および/または治療に用いる薬剤が連結している、抗体-薬剤連結体を提供する。その薬剤の具体例として、毒素、蛍光標識用物質、核酸医薬、ウイルスベクター、ナノパーティクル、低分子薬剤またはサイトカインを挙げることができる。本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片はムチンサブタイプ5ACに結合するので、薬剤との連結体とすることにより、ムチンサブタイプ5ACを過剰発現しているがんの診断や治療に資することができる。
 上記薬剤が本発明の抗体の検出を可能とする標識、例えば蛍光標識用物質である場合には、本発明の抗体とその標識との結合体をムチンサブタイプ5ACの検出するためのツールとして使用することができる。例えば蛍光標識用物質と結合した本発明の抗体を生体に投与した後に、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現している臓器を標識を基にして検出することができ、がんの診断に資することができる。また生体に投与しなくても、生体から採取した組織または細胞と蛍光標識用物質と結合した本発明の抗体をインビトロで接触させることにより、その組織または細胞におけるムチンサブタイプ5ACの発現を検出することもできる。本発明の抗体を用いたがんの診断方法については後に詳細に述べる。
 本発明の抗体と結合させる蛍光標識用物質としては、これに限られないが、例えば、蛍光タンパク質や蛍光色素などが挙げられる。蛍光タンパク質の具体例としては、これに限られないが、緑色蛍光タンパク質、赤色蛍光タンパク質、黄色蛍光タンパク質が挙げられる。蛍光色素の具体例としては、これに限られないが、fluorescein、rhodamine 、Cy dye、Alexa Fluor(登録商標)、HiLyte FluorTM、phycoerythrin(PE)またはallophycocyanin(APC)が挙げられる。
 上記薬剤が治療薬の場合には連結体とすることにより、その治療薬と本発明のヒト化抗体の効果を併せ持つ薬剤を作製することができる。本発明のヒト化抗体に、例えば抗がん作用を有する毒素、核酸医薬、ウイルスベクター、ナノパーティクル、低分子薬剤、またはサイトカインを連結させることにより、薬効の相乗的な増大を図ることができる。
 本明細書で使用される「毒素」とは、「細胞毒素」または「細胞毒性剤」を含む概念であり、細胞の成長および増殖にとって有害であり、細胞または悪性腫瘍を減少させる、阻害する、または破壊するように作用することができる任意の薬剤を示す。具体例としては、これに限定されないが、リシン、サポリン、ジフテリア毒素およびシュードモナス毒素などが挙げられる。
 本明細書で使用される「核酸医薬」とは、天然型ヌクレオチドまたは化学修飾型ヌクレオチドを基本骨格とする薬物であり、遺伝子発現を介さずに直接生体に作用することができる任意の薬剤を示す。具体例としては、これに限定されないが、siRNA、miRNA、アンチセンス核酸、デコイ核酸、アプタマー、CpGオリゴヌクレオチドが挙げられる。
 本明細書で使用される「ウイルスベクター」とは、遺伝子操作により複製および増殖能を欠損させたウイルスや、複製・増殖能の一部を保持したウイルスに外来遺伝子を組み込み、効率的に目的の遺伝子を細胞へ導入し発現させる能力を有する任意のベクターを示す。具体例としては、これに限定されないが、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、センダイウイルス、単純ヘルペスウイルスが挙げられる。
 本明細書で使用される「ナノパーティクル」とは、薬物を所定の細胞あるいは組織に輸送できる任意のナノメートルサイズのデリバリー担体を示す。具体例としては、これに限定されないが、リポソーム、ナノミセル、PLGAナノパーティクルが挙げられる。
 本明細書で使用される「低分子薬剤」とは、「細胞毒性剤」、「化学療法剤」、「標的化抗癌剤」または「免疫治療剤」を含む概念であり、がんなどの細胞増殖障害を処置するために使用することができる任意の薬剤を示す。具体例としては、これに限定されないが、MMAE、MMAF、DM-1、DM-4、5-フルオロウラシル、ドキソルビシン、イリノテカンまたはカリケアマイシンなどが挙げられる。
 本明細書で使用される「サイトカイン」とは、細胞から分泌される低分子のタンパク質で細胞間相互作用に関与し、周囲の細胞に影響を与える任意の生理活性物質を示す。具体例としては、これに限定されないが、TNF-α、インターフェロン-α、インターフェロン-β、またはインターフェロン-γ、インターロイキンー2などが挙げられる。
 更にこの抗体-薬剤連結体と薬学的に許容可能な担体とを配合して、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの治療のための医薬組成物、またはムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの治療薬とすることができる。このような医薬組成物と治療薬の実施態様は(2)の医薬組成物の項で述べた通りである。そのような医薬組成物または治療薬は、がん細胞の数を減少させる、および/または、腫瘍の大きさを縮小させることができる。
 本発明の好ましい態様において、前記ヒト化抗体または抗原結合断片と薬剤がリンカーにより連結している。ここで用いるリンカーは、効率良くかつ穏和な条件で、本発明の抗体と薬剤を連結できるものであることが好ましい。本発明で使用することができるリンカーの具体例として、前記リンカーが、PEGリンカー、マレイミドリンカー、PAS化(PASylation)リンカー、HES化(HESylation)リンカー、ビス(スルホスクシンイミジル)スベラートリンカー、核酸リンカー、ペプチドリンカー、シランリンカー、多糖リンカー、温度感受性もしくは照射(IR, 近IR, UV)感受性の結合であるリンカー、pH感受性の結合であるリンカー、加水分解性リンカー、ならびに共有結合、アミド結合、炭素-炭素多重結合への付加、アジドアルキンへのヒュスゲン環化付加、ディールス・アルダー反応、ジスルフィド結合、マイケル付加、シラン結合、ウレタン、エポキシドの求核開環反応、非アルドールカルボニル化学作用、および1,3-双極子付加反応もしくはトシル化等の環化付加反応により作成されるリンカーを挙げることができるが、それらに限定されるものではない。
 (4)本発明のヒト化抗体をコードする核酸、その核酸を含むベクター、そのベクターを含む宿主細胞
 本発明は(1)で述べたヒト化抗体またはその抗原結合断片をコードする核酸を提供する。本発明のヒト化抗体の重鎖可変領域と軽鎖可変領域のアミノ酸配列が配列番号1から配列番号8に開示されているので、それらのアミノ酸配列を有するヒト化抗体をコードする核酸を当業者は得ることができる。後に述べるように宿主細胞を用いて本発明のヒト化抗体を発現させることを意図する場合には、それをコードする核酸のコドンは、上記宿主において発現させるのに最適化したものを選択することが好ましい。
 なお(1)で述べた変異した重鎖可変領域は、配列番号1~4で示される重鎖可変領域をコードする核酸に、例えば周知技術である部位特異的変異誘発(例えば、Nucleic Acid Research,Vol.10,No.20,p.6487-6500,1982参照、引用によりその全体を本明細書に援用する)を施すことにより作成することができる。変異した軽鎖可変領域も同様に、配列番号5~8で示される軽鎖可変領域をコードする核酸に、例えば部位特異的変異誘発を施すことにより作成することができる。
 そしてそのような核酸を組み込んだ発現ベクターを作製することができる。ベクターは、本発明のヒト化抗体をコードする核酸に加えて、任意に、翻訳効率を上げるためのコザック配列、宿主に導入された際に本発明のヒト化抗体が培地中に分泌されることを促進するシグナル配列、およびプロモーター配列などを含むことができる。本発明で使用することができるベクターは、本技術分野で一般的に使用されているものから選択することができるが、プラスミドベクター、特に下記の実施例で使用しているpcDNA3.4は好ましい。
 更に本発明は、上記の発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。このようにして得られた宿主細胞は(1)で述べたヒト化抗体またはその抗原結合断片をコードする核酸を含んでいるので、下記の(5)で述べるヒト化抗体を製造する方法において使用することができる。細胞内に遺伝子を導入する方法としては本技術分野で従来から使用されている方法、例えば、リン酸カルシウム法、エレクトロポレーション法、リポフェクション法、DEAE-デキストラン法の当業者に公知の方法を用いることができる。下記の実施例で行なっているように、リポフェクション法を用いた導入方法は特に好適である。
 なおこの目的に使用される宿主細胞も、本技術分野で従来から使用されているものを使用することができる。そのような宿主細胞の例として、CHO細胞、293細胞、大腸菌、ピキア酵母、Sf9細胞などを挙げることができる。なお現在は目的とするタンパク質を発現させるための発現システムのキットも市販されており、下記の実施例で使用しているExpiCHO System(サーモフィッシャーサイエンティフィック社)は、迅速かつ確実な目的タンパク質の発現のために、特に好ましい。
 (5)本発明のヒト化抗体の製造方法
 本発明は、(1)で述べたヒト化抗体またはその抗原結合断片の製造方法も提供する。この製造方法は上記(4)で述べた本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片をコードする核酸を発現ベクターに挿入し、その核酸を含む発現ベクターにより宿主細胞にその核酸を導入し、核酸が導入された宿主細胞を培養し、その培養上清から、クロマトグラフィーなどの精製手段により、本発明のヒト化抗体を得ることを含む。
 宿主細胞を培養することによって培養上清に本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片を分泌させることが簡便であり好ましく、よって(4)の項で述べたように、宿主細胞が効率的に培養上清中に本発明の抗体を分泌するように、ベクターの設計と宿主細胞の選択を行うことが望ましい。
 培養上清から、クロマトグラフィーなどの精製手段を用いて、本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片を得ることができる。クロマトグラフィーの手段として、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィーなど本技術分野で知られた種々の手段を用いることができる。下記の実施例で使用しているプロテインAカラムを用いたアフィニティークロマトグラフィーは、特に好ましい。
 (6)がんを治療する方法
 本発明は、(1)で述べたヒト化抗体もしくはその抗原結合断片、または抗体-薬剤連結体を用いて、がんを治療する方法を提供する。すなわち本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物の有効量を、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患している対象に投与することにより、がんを治療することができる。本発明のヒト化抗体もしくはその抗原結合断片、または抗体-薬剤連結体は、ムチンサブタイプ5ACと結合し、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがん細胞の増殖を抑制するので、がんの治療を期待することができる。ここで投与される医薬組成物の剤形や投与経路は、(2)の医薬組成物の項で述べた通りである。
 本発明で治療されるがんは、膵がん、甲状腺がん、肝臓がん、大腸がん、胃がん、尿路上皮がん、乳がん、子宮頸がん、卵巣がん、または子宮内膜がんを挙げることができ、特に膵がんを効率よく治療することができる。
 本発明で治療されるがんの例として、胆管がんも挙げることができる。
 また、ムチンサブタイプ5ACは、CA19-9の抗原キャリアであることが複数報告されている(PLоS ONE(December 2011, Volume6, Issue12, e29180, p1-10))。したがって、本発明で治療されるがん例としては、CA19-9を過剰発現する、胆道がん、子宮体がん、肺がん、または食道がんも挙げることができ、効率良く治療することができる。
 ここで「対象」とはヒト、またはマウス、ラット、サル、モルモット、チンパンジ-、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、ブタ、ウシもしくはウマなどの動物であり、好ましくはヒトであるが、特に限定されるものではない。
 ここでの「有効量」とは、対象においてがん治療の有効な効果を得ることができる量である。対象に投与するべき有効量は、対象の種類、対象の体重、投与する剤形(錠剤、注射剤など)および経路(経口投与、非経口投与など)、およびがんの重篤度などにより異なる。医師や獣医師はそれらの因子を考慮して、適切な有効量を決定することができる。
 本発明のヒト化抗体もしくはその抗原結合断片、または抗体-薬剤連結体を投与してがんを治療することにより、がん細胞の数の減少し、および/または、腫瘍の大きさが減少する。
 (7)がんを診断する方法
 本発明は(1)で述べたヒト化抗体もしくはその抗原結合断片、または抗体-薬剤連結体を用いて、がんを診断する方法を提供する。
 1態様として、本発明のヒト化抗体もしくはその抗原結合断片、または抗体-薬剤連結体に、それを検出することを可能とする標識を付し、対象および健常な対象から細胞または組織を採取し、採取した細胞または組織を、標識を付した本発明のヒト化抗体と接触させ、採取した細胞または組織における標識の量を測定し、対象から採取された細胞または組織に結合した標識抗体の量を、健常な対象から採取された細胞または組織に結合した標識抗体の量と比較することにより、がんの診断を行うことができる。対象から採取された細胞または組織において検出される標識の量が、健常な対象から採取された細胞または組織において検出される標識の量よりも多い場合には、その対象はムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患していると診断することができる。
 ここで「健常な対象」とは本発明でがんを診断しようとしている対象とは異なり、がんに罹患していないことが明らかである健常な個体である。このような健常な対象においては、ムチンサブタイプ5ACは過剰発現しておらず、コントロールとして使用できる。
 ここで「標識」とは本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片に結合してその検出を可能とする任意のものを意味する。標識の具体的な例としては、蛍光標識用物質を挙げることができる。
 他の態様として、本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片に、それを検出することを可能とする標識を付し、対象の細胞または組織、および健常な対象の細胞または組織を、標識を付した本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片と接触させ、対象の細胞または組織、および健常な対象の細胞または組織における標識の量を測定し、対象の細胞または前記組織において測定された標識の量と、健常な対象の細胞または組織において測定された標識の量である基準量とを比較する。対象の組織または細胞で測定された量が基準量よりも有意に多い場合には、その対象はムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患していると診断することができる。
 ここで「基準量」とは健常な対象で測定された標識の量であり、がんでない個体におけるムチンサブタイプ5ACの発現量と非特異的に細胞に結合あるいは組織に集積した標識の量の合計を示している。よってがんの診断をしようとしている対象で測定された標識の量が基準量よりも多いことは、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現していることを示唆し、よってそのような場合には対象はがんに罹患していると診断することができる。またこの方法において、対象の細胞または組織と標識を付した本発明の抗体との接触は、対象から取り出した細胞または組織を用いたインビトロの態様で行うことができる。また対象の細胞または組織と標識を付した本発明の抗体との接触を、対象から細胞または組織を取り出さずにインビボの態様で行うこともできる。
 他の態様として、本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片に、それを検出することを可能とする標識を付し、対象から細胞または組織を採取し、採取した細胞または組織を標識を付した本発明のヒト化抗体と接触させ、採取した細胞または組織における標識の量を測定し、対象から採取された細胞または組織に結合した標識抗体の量を、正常な細胞または組織に結合した標識抗体の量と比較することにより、がんの診断を行うことができる。対象から採取された細胞または組織において検出される標識の量が、正常な細胞または組織において検出される標識の量よりも多い場合には、その細胞または組織はムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患していると診断することができる。
 ここで「正常な細胞または組織」とは、本発明でがんを診断しようとしている対象または健常な対象から採取された、あらかじめ正常な細胞または組織と診断された細胞または組織をいう。このような正常な細胞または組織においては、ムチンサブタイプ5ACは過剰発現しておらず、コントロールとして使用できる。
 他の態様として、本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片に、それを検出することを可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を対象に投与し、対象の組織においてその標識を検出し、標識を付した抗体の集積を検出することにより、がんの診断を行うことができる。対象の組織において、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片の集積が認められた場合には、その対象はムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患していると診断される。この方法において組織の標識の検出は、対象から取り出した組織を用いてインビトロの態様で行うことができる。また対象における組織の標識の検出を、対象から組織を取り出さずにインビボの態様で行うことも可能である。
 他の態様として、本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片に、それを検出することを可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片が投与された対象の組織において標識を検出する。標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片の集積が、前記対象の組織において認められた場合には、対象はがんに罹患していると診断することができる。
 上記で述べた方法によりムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんに罹患していると診断された場合には、その対象に対して(1)で述べたヒト化抗体またはその抗原結合断片および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を投与して、がんの治療を行うことができる。
 ここでの標識の具体例として、蛍光標識用物質による標識を挙げることができるが、本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片を検出することができる限り特に限定されるものではない。また抗体と標識の結合は、(3)の抗体-薬剤連結体の項で述べたリンカーを介して行われていてもよい。
 (8)がんの体積を測定する方法
 本発明は(1)で述べたヒト化抗体またはその抗原結合断片を用いて、対象におけるムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの体積を測定する方法を提供する。本明細書においてがんの体積とは、対象の組織においてがん化している細胞により構成されている部分の体積をいうものであり、がん化していない正常な細胞により構成されている部分の体積を除外するものである。
 1態様として、本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片にそれの検出を可能とする標識を付し、対象の組織および健常な対象の組織を、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片と接触させ、対象の組織および健常な対象の組織における標識の量を測定する。対象の組織において測定された標識の量と、健常な対象の組織において測定された標識の量である基準量とを比較し、対象で測定された量が基準量よりも多い部分が、がん組織であるとしてその体積を測定することにより、がんの体積を測定することができる。
 ここで「基準量」とは健常な対象において測定された標識の量であり、がんでない個体におけるムチンサブタイプ5ACの発現量と非特異的に細胞に結合あるいは組織に集積した標識の量の合計を示している。よって対象の組織において基準量よりも多い標識の量を示す部分はがん組織である判断することができ、その部分の体積を測定することによりがんの体積を求めることができる。
 更に他の態様において、本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片にそれの検出を可能とする標識を付し、標識を付した抗体またはその抗原結合断片が投与された対象の組織において標識を検出し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片の集積が認められる部分の体積を測定することにより、がんの体積を測定することができる。
 がんの体積の測定は、蛍光標識用物質などの標識を検出できる機器を用いて、対象においてその標識を画像として検出し、その画像において標識が検出されるがんの組織の大きさから、必要ならば適切な計算式を用いて算出することができる。また対象から切除した試料において組織を摘出し、標識が検出される部分の体積を直接測定することにより求めることもできる。
 対象におけるがんの体積を測定することは、その対象のがんの重篤度などの診断に有用である。更にはその対象が治療を受けている場合には治療の効果を判定するためにも、対象におけるがんの体積を測定することは有用である。
 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
 以下、実施例と比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本実施例、比較例における実験方法、試験方法は以下の通りである。
 実験例1:各種抗体の調製
 シグナル配列を付加した各種可変領域のアミノ酸配列、および各種定常領域のアミノ酸配列を、CHO細胞における発現に適したコドンユーセージになるように考慮しながら塩基配列に変換した。シグナル配列の開始コドン部位にコザック配列を付加し、定常領域のC末端側には停止コドンを付加した。さらにコザック配列の上流と停止コドンの下流に制限酵素サイトを付加し、哺乳類細胞発現用プラスミド(pcDNA3.4)の発現用遺伝子導入サイトに導入できるようにした。このように設計した各DNA断片は、化学合成により作製した。目的のH鎖と目的のL鎖となるように、可変領域を含むDNA断片と、定常領域を含むDNA断片を融合PCRを用いて連結した。
 作製した各種抗体遺伝子を制限処理したのち精製した。同様に哺乳類細胞一過性発現用プラスミド(pcDNA3.4)も同じ制限酵素で処理したのち精製した。両断片を適切な混合比で混合しライゲーションを行った。ライゲーション反応液を大腸菌DH5αコンピテントセルと混合しトランスフォーメーションを行った。生じたトランスフォーマントから、コロニーPCR、シングルコロニーアイソレーション、小スケール培養液からのプラスミド抽出、インサート部分の塩基配列決定を行い、設計した抗体遺伝子全長が設計した通りの配列で意図した方向に正しく挿入されているプラスミド(大腸菌クローン)を選抜した。選抜した大腸菌クローンについて大スケール培養を実施し、エンドトキシン除去工程を含むプラスミド抽出・精製を行った。精製したプラスミドは260nmの吸光度を測定し濃度を算出した。
 ExpiCHO System (サーモフィッシャーサイエンティフィック社)を使用し、CHO細胞による一過性発現を実施した。作製した各H鎖発現用プラスミドと各L鎖発現用プラスミドより、H鎖1種、L鎖1種を目的の組み合わせになるように選び、リポフェクション法にてトランスフェクションを行い、培養、フィードを行った。トランスフェクションから7日~13日後、培養液を回収した。遠心分離およびフィルター濾過した培養上清をProteinAカラムに添加して通常のアフィニティカラムクロマトグラフィー(吸着後洗浄、酸性緩衝液による溶出、溶出液の中和)によって抗体を精製した。精製した抗体は280nmの吸光度を測定し濃度を算出した。
 上記で述べた方法を用いて作製したのが、抗体1から抗体20である。以下に重鎖可変領域と軽鎖可変領域の組み合わせに対して付した抗体の番号を示す。
  抗体1: H01L01
  抗体2: H01L02
  抗体3: H01L03
  抗体4: H01L04
  抗体5: H02L01
  抗体6: H02L02
  抗体7: H02L03
  抗体8: H02L04
  抗体9: H03L01
  抗体10:H03L02
  抗体11:H03L03
  抗体12:H03L04
  抗体13:H04L01
  抗体14:H04L02
  抗体15:H04L03
  抗体16:H04L04
  抗体17:H05L05
  抗体18:H06L06
  抗体19:H05L07
  抗体20:H07L08
 ここでH01、H02、H03、およびH04はそれぞれ、配列番号1、配列番号2、配列番号3、および配列番号4に示す重鎖可変領域であり、L01、L02、L03、およびL04はそれぞれ、配列番号5、配列番号6、配列番号7、および配列番号8に示す軽鎖可変領域である。実施例1-1から1-16で使用された本発明の抗体は、重鎖定常領域1と軽鎖定常領域1、および上記の抗体1から抗体16の重鎖可変領域と軽鎖可変領域との組み合わせからなる。
 一方H05およびH06は、特許文献3に開示されているヒト化抗体の重鎖可変領域であり、L05、L06、およびL07は特許文献3に開示されているヒト化抗体の軽鎖可変領域である。比較例1-1から1-3で使用された特許文献3のヒト化抗体は、重鎖定常領域1と軽鎖定常領域1、及び上記の抗体17から抗体19の重鎖可変領域と軽鎖可変領域との組み合わせからなる、先行技術のヒト化抗体である。H05とH06のアミノ酸配列を配列番号9と配列番号10に、L05、L06、およびL07のアミノ酸配列を配列番号11、配列番号12、および配列番号13に示す。さらにH05とH06、およびL05~L07のアミノ酸配列を図3に示す。
 さらにH07は、特許文献1に開示されているキメラ抗体の重鎖可変領域であり、L08は特許文献1に開示されているキメラ抗体の軽鎖可変領域である。比較例1-4で使用されたキメラ抗体は、重鎖定常領域1と軽鎖定常領域1、及び上記の抗体20の重鎖可変領域と軽鎖可変領域との組み合わせからなる、先行技術のヒト化抗体である。H07のアミノ酸配列を配列番号14に、L08のアミノ酸配列を配列番号15に示す。さらにH07とL08のアミノ酸配列を図4に示す。
 試験例1:抗体物性の評価
 調製した各種抗体を、抗体濃度が約1mg/mLになるように150mM酢酸緩衝液(pH4.7)で希釈した。ただし、比較例1-2の抗体濃度は約0.5mg/mLであったため希釈せずにそのまま用いた。これらの各種抗体溶液について、タンパク質物性評価装置であるUNcle(UNchained Labs株式会社製)を用いて変性中点温度、凝集開始温度、粒度分布を求めた。具体的には、変性中点温度および凝集開始温度の測定では、各種抗体を室温付近から75℃まで1分毎に1℃昇温させて30秒保持し、蛍光スペクトル測定と静的光散乱測定を経時的に同時に行った。蛍光スペクトル測定の結果から、抗体が変性すると抗体内在アミノ酸の蛍光スペクトルのピーク重心がシフトする現象を利用し、ピーク重心のシフトの中点温度、すなわち変性中点温度を求めた。また、静的光散乱測定の結果から、凝集すると散乱強度が強くなることを利用し、266nmの散乱光の強くなり始める温度、すなわち凝集開始温度を求めた。粒度分布は、室温付近での各種抗体の動的光散乱測定により求めた。
 抗体1~20について、試験例1に従って各種抗体の物性評価を行った。結果を表1に示す。上記で述べたように実施例1-1から1-16は本発明のヒト化抗体であり、比較例1-1から1-3は特許文献3のヒト化抗体であり、比較例1-4は特許文献1のキメラ抗体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 変性中点温度については、キメラ抗体では49.5℃と低かったのに対し、本発明のヒト化抗体では58.5℃~63.5℃と高く、本発明のヒト化抗体はキメラ抗体と比較して安定な物性を有することが明らかとなった。
 凝集開始温度については、キメラ抗体では45.4℃と最も低く、また特許文献3のヒト化抗体では55.9~61.1℃と中程度であったのに対し、本発明のヒト化抗体では64.3℃~70.4℃と最も高く、キメラ抗体や特許文献3のヒト化抗体と比較して本発明のヒト化抗体は安定な物性を有することが明らかとなった。
 粒子径については、キメラ抗体では約203nmと明らかな凝集が認められたが、本発明のヒト化抗体では約10nmであり、単分散の粒子として安定に存在することが明らかとなった。
 以上の結果より、本発明のヒト化抗体は、特許文献1のキメラ抗体や特許文献3のヒト化抗体よりも安定な物性を有することが明らかとなった。すなわち、本発明の抗体ではさらなる製造工程(例えば蛍光標識用物質などと結合させるコンジュゲート工程)に供しても、凝集等を起こさずに目的の化合物が安定的に得られることが期待できる。
 ・BR>詞ア例2:In vitro結合活性の評価
 各種抗原をコートした96穴プレートに各種抗体を加え、1時間室温で放置した。プレートを洗浄後、ブロッキング溶液を加え、30分間室温で放置した。プレートを洗浄後、HRP結合抗ヒトIgGを加え、さらに1時間以上室温で放置した。プレートを洗浄後、発色試薬(Bethyl Laboratories, Inc.)を加え、発色の程度をマイクロプレートリーダー(VersaMax, モレキュラーデバイスジャパン(株))にて測定した。
 そのようにして抗体と抗原とのIn vitro結合活性を評価した結果を、表2~表4に示す。表2と表3においては、ヒト膵がん細胞株SW1990を移植した担がんモデルマウスより採取した腫瘍塊をホモジナイズし、遠心分離後の上清(粗抽出抗原液)を抗原として用い、表4においては粗抽出抗原液から塩化セシウムを用いた等密度遠心法により得られたムチン分画を抗原として用いた。
 抗体1~20について、試験例2に従って各種抗体のIn vitro結合活性の評価を行った。結果を表2、表3、および表4に示す。
 表2は抗体2~8の抗体1(実施例2-1)に対するIn vitro結合活性比を、表3は抗体10~16の抗体9(実施例2-9)に対するIn vitro結合活性比を、表4は抗体3、4、8、16~19の抗体20(比較例2-4)に対するIn vitro結合活性比を示す。
 これらの結果からわかるように、本発明のヒト化抗体は特許文献1のキメラ抗体である比較例2-4と同程度のIn vitro結合活性能を有していることが明らかとなった。一般的にはキメラ抗体をヒト化することで抗原に対する結合活性が低下することが多いが、本発明のヒト化抗体はキメラ抗体と同程度の結合活性を維持していたことは驚くべきことである。また、本発明のヒト化抗体は特許文献3のヒト化抗体と比較して同等以上のIn vitro結合活性能を有していることが明らかとなった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
   
 試験例3:In vivo腫瘍集積性の評価
 ヒト膵臓がん細胞株SW1990を1×10個を、Balb/cヌードマウスの脇腹から背部にかけて皮下投与した。SW1990を移植13-16日後の、腫瘍の大きさがおよそ100-200mmとなった時点で、蛍光標識した各種抗体2mg/kgをマウス尾静脈より投与した(n=2)。CF(商標) Dye SE Protein Labeling Kits(Biotium社製)を用いて抗体を蛍光標識した。腫瘍の体積は以下の計算式より算出した。
 腫瘍の体積=(腫瘍の短径×腫瘍の長径)/2
 (経時的な腫瘍集積性評価)
 In vivo腫瘍集積性の経時的な評価として、各種蛍光標識抗体の投与前、投与1日後、2日後、3日後、7日後にIVIS LuminaIII(Perkin Elmer Inc.)を用いて、抗体を投与されたマウスが発する蛍光を撮影した。
 (最終時点の腫瘍集積性評価)
 また、各種蛍光標識抗体投与7日後に腫瘍、肝臓、腎臓を摘出し、IVIS LuminaIII(Perkin Elmer Inc.)を用いて撮影した。解析用コンピュータ(Living Imageソフトウェア)を用いて撮影したイメージデータを解析し、数値データを取得した。数値はイメージ内で指定した領域内における平均輝度([p/s/cm/sr]/[μW/cm])として算出した。
 腫瘍集積性は以下の計算より算出した。ここでの腫瘍集積量は、上記の式を用いて計算した腫瘍の領域内における平均輝度であり、肝臓と腎臓の集積量は上記の式を用いて計算した肝臓の領域と腎臓の領域における平均輝度である。
 腫瘍肝臓比=蛍光標識抗体投与7日後の腫瘍集積量/蛍光標識抗体投与7日後の肝臓集積量
 腫瘍腎臓比=蛍光標識抗体投与7日後の腫瘍集積量/蛍光標識抗体投与7日後の腎臓集積量
 抗体3、4、8、9、10、16~20について、試験例3に従って各種抗体のIn vivo腫瘍集積性の評価を行った。結果を表5と図5に示す。表5は各種抗体のIn vivo腫瘍集積性(n=2の平均値)を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表5の結果より、本発明のヒト化抗体(抗体3、4、8、9、10、16)は、特許文献1のキメラ抗体(抗体20)よりも腫瘍肝臓比、腫瘍腎臓比が高く、すなわち腫瘍集積性が高いヒト化抗体が得られたことが明らかとなった。図5では、表5で最も腫瘍肝臓比の高かった実施例3-1(抗体3)の経時的な集積性を示す。マウス背中の右下にある腫瘍に集積することが明らかとなった。
 前述した通り、一般的にはキメラ抗体をヒト化することで抗原に対する結合活性が低下することが多いため、In vivoにおける腫瘍集積性も低下することが多くなる。しかしながら、本発明のヒト化抗体はキメラ抗体よりもはるかに高い腫瘍集積性を有していることが明らかとなったことは驚くべきことである。
 非常に高い殺細胞効果を有する薬物をコンジュゲートさせた抗体-薬剤連結体を製造することを想定した場合、そのデリバリーツールである抗体(すなわち本発明のヒト化抗体)の腫瘍集積性が高いことは、抗腫瘍効果を高めるだけでなく正常組織に対する副作用を低減できる可能性があることから、大変有用なものである。
 本発明において、ムチンサブタイプ5ACとの結合能を有するヒト化抗体またはその抗原結合断片が提供された。本発明のヒト化抗体は、ムチンサブタイプ5ACとの結合能と共に、安定な物性を有し、腫瘍集積性に優れている。よって本発明のヒト化抗体またはその抗原結合断片は、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの治療および/または診断、さらにはムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの治療および/または診断するための抗体-薬剤連結体の製造にきわめて有用である。
本出願は日本で出願された特願2019-191560(出願日:2019年10月18日)を基礎としており、その内容は本明細書に全て包含されるものである。

Claims (20)

  1.  ムチンサブタイプ5ACとの結合能を有するヒト化抗体であって、
    (1)配列番号1で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    (2)配列番号2で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    (3)配列番号3で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは
    (4)配列番号4で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    からなる重鎖可変領域と、
    (5)配列番号5で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    (6)配列番号6で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    (7)配列番号7で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは、
    (8)配列番号8で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    からなる軽鎖可変領域と、
    を有するヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
  2.  前記重鎖可変領域が、
    (1)配列番号1で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    (3)配列番号3で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは
    (4)配列番号4で示されるアミノ酸配列と90%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    からなる請求項1に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
  3. (1)配列番号1で示されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    (3)配列番号3で示されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは
    (4)配列番号4で示されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    からなる重鎖可変領域と、
    (5)配列番号5で示されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    (6)配列番号6で示されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    (7)配列番号7で示されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、もしくは、
    (8)配列番号8で示されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列、
    からなる軽鎖可変領域と、
    を有する請求項1または2に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
  4. (1)配列番号1で示されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および
    (7)配列番号7で示されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域、
    を有する請求項1から3のいずれか1項に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
  5.  配列番号1で示されるアミノ酸配列からなる重鎖可変領域、および配列番号7で示されるアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を有する請求項1から4のいずれか1項に記載のヒト化抗体、またはその抗原結合断片。
  6.  前記抗体のインビトロ結合活性が、キメラ抗体と同程度またはそれ以上である、請求項1から5のいずれか1項に記載のヒト化抗体。
  7.  請求項1から6のいずれか1項に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片を含む組成物。
  8.  請求項1から6のいずれか1項に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片、および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物。
  9.  請求項1から6のいずれか1項に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片、および薬学的に許容される担体を含む、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんを治療するための医薬組成物。
  10.  前記がんが、膵がん、甲状腺がん、肝臓がん、大腸がん、胃がん、尿路上皮がん、乳がん、子宮頸がん、卵巣がん、子宮内膜がん、または胆管がんである請求項9に記載の医薬組成物。
  11.  請求項1から6のいずれか1項に記載のヒト化抗体をコードする核酸。
  12.  請求項11に記載の核酸を含む発現ベクター。
  13.  請求項12に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
  14.  請求項13に記載の宿主細胞におけるヒト化抗体またはその抗原結合断片の製造方法であって、
     (1)請求項1から6のいずれか1項に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片をコードする核酸を発現ベクターに挿入する工程、
     (2)前記核酸を含む発現ベクターにより宿主細胞に上記核酸を導入する工程、
     (3)前記発現ベクターを含む宿主細胞を培養する工程、および
     (4)前記宿主細胞の培養上清から前記ヒト化抗体またはその抗原結合断片を、クロマトグラフィーで精製することにより単離する工程
    を含む、ヒト化抗体またはその抗原結合断片の製造方法。
  15.  請求項7に記載の組成物、または請求項8から10のいずれか1項に記載の医薬組成物の製造のための請求項1から6のいずれか1項に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片の使用。
  16.  細胞または組織におけるムチンサブタイプ5ACの発現量を評価する方法であって、
     (1)請求項1から6のいずれか1項に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片にそれの検出を可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を得る工程、
     (2)前記細胞または組織を、前記標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片と接触させる工程、および
     (3)前記細胞または組織に結合した前記標識の量を測定し、それによって該細胞または組織中に発現しているムチンサブタイプ5ACの発現量を評価する工程、を含む方法。
  17.  請求項1から6のいずれか1項に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物の有効量を含有する、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの治療薬。
  18.  対象におけるムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの体積を測定する方法であって、
     (1)請求項1から6のいずれか1項に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片にそれの検出を可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を得る工程、
     (2)対象の組織および健常な対象の組織を、前記標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片と接触させる工程、
     (3)前記対象の組織および健常な対象の組織における前記標識の量を測定する工程、および
     (4)前記対象の組織において測定された前記標識の量と、前記健常な対象の組織において測定された前記標識の量である基準量とを比較する工程を含み、前記対象で測定された量が前記基準量よりも多い部分が、がん組織であるとしてその体積を測定する工程。
  19.  対象におけるムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの体積を測定する方法であって、
     (1)請求項1から6のいずれか1項に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片にそれの検出を可能とする標識を付し、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片を得る工程、
     (2)前記標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片が投与された前記対象の組織において前記標識を検出する工程、および
     (3)上記(2)の工程で、標識を付したヒト化抗体またはその抗原結合断片の集積が認められる部分の体積を測定する工程、
    を含む方法。
  20.  抗体またはその抗原結合抗体断片の検出を可能とする標識を付した、請求項1から6のいずれか1項に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片を含む、ムチンサブタイプ5ACが過剰発現しているがんの治療および/または診断をするためのキット。
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