WO2021162098A1 - Cd3に結合するバイスペシフィック抗体 - Google Patents

Cd3に結合するバイスペシフィック抗体 Download PDF

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丹羽 倫平
進也 小川
摩珠 輪島
麗夫 久保田
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    • G01N2333/7051T-cell receptor (TcR)-CD3 complex

Definitions

  • the present invention comprises a bispecific antibody or a bispecific antibody fragment that binds to CD3, a DNA encoding the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment, a vector containing the DNA, the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment.
  • Hybridomas and transformants to be produced methods for producing the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment, therapeutic and / or diagnostic agents containing the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment, the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment.
  • therapeutic and / or diagnostic method used and detection or measurement reagents comprising the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment.
  • Non-Patent Document 1 It is known that antibody drugs for cancer that have been approved so far have various mechanisms of action (Non-Patent Document 1). Typical examples are neutralization activity that inhibits the binding of a ligand such as a growth factor to a receptor, agonist activity that activates the bound receptor, and antibody-dependent cellular cytotoxicity: the following. ADCC activity), complement-dependent cytotoxicity (hereinafter referred to as CDC activity), and other effector functions possessed by IgG-type antibody molecules.
  • ADCC activity complement-dependent cytotoxicity
  • CDC activity complement-dependent cytotoxicity
  • biomarker analysis of clinical trials of Rituximab and Trastuzumab suggests that ADCC activity is an important mechanism in clinical practice of antibody drugs (Non-Patent Documents 2 and 3).
  • ADCC activity is caused by recognition of IgG-type antibody Fc bound to a membrane-type antigen on the surface of cancer cells by natural killer cells (hereinafter referred to as NK cells) via one of the Fc receptors, Fc ⁇ RIIIA (CD16a). It is a mechanism of injury (Non-Patent Document 1).
  • ADCC activity can be enhanced by artificially modifying the human IgG1 type Fc of the antibody drug to increase the binding ability to Fc ⁇ RIIIA.
  • ADCC activity can be enhanced by actually modifying the amino acid of Fc or modifying the sugar chain of the N-linked complex sugar chain that binds to Fc (Non-Patent Document 4), and particularly ADCC by modifying the sugar chain.
  • the activity enhancing technique is applied to approved antibody drugs such as mogamulizumab (Non-Patent Document 5) and obinutuzumab (Non-Patent Document 6).
  • Bispecific antibody is an artificially modified antibody molecule that enables binding to two different types of antigens, unlike natural antibodies, and many molecular forms have been reported (non-patent literature). 7). Examples of its application to pharmaceuticals include a technique of binding to an antigen on a cancer cell and CD3 on the surface of a T cell and cross-linking both to damage the cancer cell.
  • T cell-mediated cytotoxic activity generated by the binding of a CD3 / cancer antigen bispecific antibody to CD3 on T cells is described here as ADTC activity (Antibody-dependent T-cell-mediated cytotoxicity).
  • CD3 / cancer antigen bispecific antibody examples include IgG-type bispecific antibody catumamaxomab (Non-Patent Document 8) against CD3 and cancer antigen EpCAM, and bispecific T-cell engineer [Bite®] (Non-Patent Document 9). ) And the IgG-type bispecific antibody RG7802 against CD3 and the cancer antigen CEA.
  • Non-Patent Document 7 Although there are many other molecular forms (Non-Patent Document 7), these anti-CD3 bispecific antibodies generally have only ADTC activity, and have a structure having no ADCC activity or suppressed structure. Have.
  • BiTE® is a peptide linker that binds two different antibody fragments called single chain Fv (scFv) that bind to CD3 and cancer antigens and is Fc-free, thus such as ADCC activity. It has no mechanism of action via Fc [Fig. 1 (C)]. Further, although RG7802 has Fc, the binding ability to the Fc receptor is removed by introducing a mutation of P329G into Fc, and it also does not show ADCC activity (Non-Patent Document 10).
  • Catumamaxomab which is known to have a hybrid Fc of mouse IgG2a / rat IgG2b that binds to the Fc receptor, thereby inducing ADCC activity. 8).
  • rodent-derived Fc has a lower ability to induce ADCC activity than human-derived Fc used in ordinary antibody drugs (Non-Patent Document 11).
  • T cell activation is caused by Fc receptor-mediated clustering (aggregation on the cell membrane) of CD3. It is thought that this is because it occurs and there are concerns about the side effects that accompany it. Twice
  • the anti-CD3 antibody OKT3 which is used to suppress rejection during organ transplantation, causes side effects of cytokine release syndrome, which is caused by clustering of CD3 by leukocytes having Fc receptors via Fc of mouse IgG2a type of OKT3. It is considered (Non-Patent Document 12).
  • Non-Patent Document 13 A serious side effect associated with cytokine release syndrome after administration of Catumamaxomab, a bispecific antibody of CD3 and EpCAM that has the ability to bind to Fc receptors, is the activity of T cells via Kupffer cells in the liver with Fc receptors. It is presumed that this is the cause (Non-Patent Document 13).
  • heterodimeric type CD3 / cancer antigen bispecific antibody exhibiting ADCC activity or high ADCC activity and its cytotoxic activity have not been investigated in detail, and have high cytotoxic activity and are excessive.
  • anti-CD3 bispecific antibodies that suppress the induction of cytokine production.
  • An object of the present invention is to provide an anti-CD3 bispecific antibody in which cytokine production induction is suppressed, a bispecific antibody that specifically binds to CD3 and a disease-related antigen.
  • a bispecific antibody containing an antigen-binding domain that binds to CD3 and an antigen-binding domain that binds to a disease-related antigen, the bispecific antibody fragment, a DNA encoding the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment, and the DNA are included.
  • Vectors, hybridomas and transformants that produce the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment, methods for producing the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment, treatment and diagnosis comprising the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment.
  • CD3 for the production of anti-CD3 bispecific antibody. It is an object of the present invention to provide a CD3 binding domain with attenuated affinity and a CD3 binding domain with attenuated affinity for CD3 for suppressing the induction of cytokine production by an anti-CD3 bispecific antibody.
  • the present invention relates to the following.
  • 1. An anti-CD3 bispecific that contains an Fc region capable of binding to an Fc receptor, one CD3 binding domain with reduced affinity for CD3 is bound to the C-terminal side of the Fc region, and further contains a disease-related antigen-binding domain.
  • An antibody or a bispecific antibody fragment thereof. An anti-CD3 bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody that contains an Fc region capable of binding to an Fc receptor, one CD3 binding domain is bound to the C-terminal side of the Fc region, and further contains a disease-related antigen-binding domain.
  • the CD3 dissociation constant for CD3 binding domain is the 6 ⁇ 10 -8 or more, anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment according to the 1 or 2.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or fragment thereof according to any one of 1 to 3 above, wherein the dissociation constant of the CD3 binding domain with respect to CD3 is larger than that of the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or KM14 which is a comparative control. 5.
  • the amino acid sequence of the CD3 binding domain has 90% or more homology with the amino acid sequence of the CD3 binding domain of the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or KM14 as a comparative control, and is compared with the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or KM14.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or fragment thereof according to any one of 1 to 4 above, wherein the affinity for CD3 is reduced by 10% or more. 6.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or fragment thereof according to any one of 1 to 6, wherein the CD3 binding domain and the disease-related antigen binding domain are any one selected from scFv, Fab and VHH, respectively.
  • the CD3 binding domain contains heavy chain variable regions (abbreviated as VH) and CDR1 of the antibody light chain, which comprises the complementarity determining regions 1 to 3 of the antibody heavy chain.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or fragment thereof according to any one of 1 to 8 above which comprises a light chain variable region (abbreviated as VL) containing 3 to 3. 10.
  • VL light chain variable region
  • the amino acid sequences of CDR1 to 3 (HCDR1 to 3) of VH and CDR1 to 3 (LCDR1 to 3) of VL of the CD3 binding domain are HCDR1 to 3 of any one selected from the following (a) to (h) and
  • the anti-CD3 bispecific antibody or fragment thereof according to any one of 1 to 10 above which has 90% or more homology with the amino acid sequences of LCDR1 to 3, respectively.
  • the amino acid sequences of VH and VL of the CD3 binding domain have 80% or more homology with the amino acid sequences of any one of VH and VL selected from the following (aa) to (rr), respectively.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody according to any one.
  • Pp VH containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 171 and VL containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 183.
  • Pp VH containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 171 and VL containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 183.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment according to 15 or 16 above, wherein the Fc region in which the binding activity to the Fc receptor is enhanced is an Fc region containing both amino acid residue modification and sugar chain modification. .. 18.
  • the sugar chain modification is a sugar chain modification in which fucose that ⁇ 1,6-bonds to N-acetylglucosamine at the reducing end of the N-linked sugar chain that binds to Asn at position 297 of the EU numbering of the Fc region is deleted.
  • Any of the above 1 to 19, which comprises two Fabs as the disease-related antigen-binding domain, and the C-terminal of the heavy chain (VH-CH1) of each Fab is bound to the Fc region directly or via a linker.
  • the CD3 binding domain is directly or via a linker to the Fc chain that contains one Fab as the disease-related antigen-binding domain and is bound to the heavy chain (VH-CH1) of the Fab.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or fragment thereof according to any one of 19 to 21. 23.
  • the CD3 binding domain is bound directly or via a linker to the Fc chain that contains one Fab as the disease-related antigen-binding domain and is bound to the light chain (VL-CL) of the Fab.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody according to any one of 19 to 21.
  • 24. The anti-CD3 bispecific antibody or fragment thereof according to any one of 20 to 23, wherein the linker is a hinge or a variant thereof. 25.
  • 26. A recombinant vector containing the DNA according to 25.
  • 27. A transformant obtained by introducing the recombinant vector according to 26 above into a host cell. 28.
  • the transformant according to 27 is cultured in a medium, and the anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment according to any one of 1 to 24 is produced and accumulated in the culture, and the bispecific antibody fragment is produced and accumulated from the culture.
  • the method for producing an anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment according to any one of 1 to 24 above which comprises collecting an anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment. 29.
  • a therapeutic and / or diagnostic agent for a disease involving at least one of the CD3 and the disease-related antigen which comprises the anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment according to any one of 1 to 24 as an active ingredient. .. 30. 29. Therapeutic and / or diagnostic agent according to 29, wherein the disease is associated with at least one of the CD3 and the disease-related antigen.
  • 33. The anti-CD3 bispecific antibody or fragment thereof according to any one of 1 to 24, for use in the treatment and / or diagnosis of a disease involving at least one of the CD3 and the disease-related antigen.
  • 34. 33.
  • 35 The use according to 35, wherein the disease involves at least one of the CD3 and the disease-related antigen.
  • a reagent for detecting or measuring at least one of the CD3 and the disease-related antigen which comprises the anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment according to any one of 1 to 24.
  • An anti-CD3 bispecific antibody or anti-CD3 bispecific antibody comprising a Fc region capable of binding to an Fc receptor and a disease-related antigen-binding domain, which comprises binding a CD3 binding domain with diminished affinity for CD3 to the Fc region. How to make a fragment. 39.
  • Cytokines of an anti-CD3 bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody fragment comprising an Fc region capable of binding to the Fc receptor and a disease-related antigen binding domain characterized by the use of a CD3 binding domain with diminished affinity for CD3.
  • the CD3 dissociation constant for CD3 binding domain (K D) is the 6 ⁇ 10 -8 or more, the method described in the 38 or 39. 41. The method according to any one of 38 to 40 above, wherein the dissociation constant of the CD3 binding domain with respect to CD3 is larger than that of the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or KM14 which is a comparative control. 42.
  • the amino acid sequence of the CD3 binding domain has 90% or more homology with the amino acid sequence of the CD3 binding domain of the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or KM14 as a comparative control, and has an affinity as compared with the anti-CD3 antibody SP34 or KM14.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment comprises one or two disease-related antigen binding domains.
  • 44. The method according to any one of 38 to 43, wherein the CD3 binding domain and the disease-related antigen binding domain are any one selected from scFv, Fab and VHH, respectively. 45.
  • the amino acid sequences of CDR1 to 3 (HCDR1 to 3) of VH and CDR1 to 3 (LCDR1 to 3) of VL of the CD3 binding domain are HCDR1 to 3 of any one selected from the following (a) to (h) and The method according to any one of 38 to 47, which has 90% or more homology with the amino acid sequences of LCDR1 to 3 respectively.
  • the method according to any one. (Aa) VH containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 124, and VL containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 125.
  • Qq VH containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 172, and VL containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 184.
  • the Fc region is an Fc region in which the binding activity to the Fc receptor is enhanced.
  • 53. A CD3 binding domain with diminished affinity for CD3 for producing an anti-CD3 bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody fragment comprising an Fc region and a disease-related antigen binding domain.
  • 54. A CD3 binding domain with diminished affinity for CD3 for suppressing cytokine production induction of an anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment comprising an Fc region and a disease-related antigen binding domain.
  • a bispecific antibody containing an antigen-binding domain that binds to CD3 and an antigen-binding domain that binds to a disease-related antigen, the bispecific antibody fragment, a DNA encoding the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment, the DNA.
  • the bispecific antibody or fragment of the specific antibody of the present invention contains an Fc region capable of binding to an Fc receptor, and one CD3 binding domain having reduced affinity for CD3 binds to the C-terminal side of the Fc region. Furthermore, by including a disease-related binding domain, it has disease-related antigen-specific cytotoxic activity due to ADCC activity and ADTC activity (antibody-dependent cellular cytotoxicity via T cells, Antibody-dependent T-cell-mediated cytotoxicity). .. Therefore, the compositions of the present invention can be used for the treatment of various diseases by targeting antigens expressed by cells associated with the diseases.
  • FIG. 1 (A) to 1 (C) show a schematic diagram of the molecular type of an antibody drug.
  • FIG. 1 (A) is a general IgG antibody
  • FIG. 1 (B) is a CD3 / EpCAM bispecific antibody
  • Catumaxomab is a Bispecific T-cell Engager [BiTE®], Blinatumomab.
  • 2 (A) and 2 (B) are schematic diagrams of molecular types of FIG. 2 (A) IgG1 type monovalent antibody and FIG. 2 (B) IgG4PE (R409K) type monovalent antibody, and amino acid modifications contained in each molecular type. Indicates the location.
  • the H chain is the first polypeptide and the light chain-Fc fusion protein is the second polypeptide.
  • 3 (A) and 3 (B) show the first polypeptide (H chain, VH-CH1-hinge-) of FIG. 3 (A) IgG1 type monovalent antibody or FIG. 3 (B) IgG4PE (R409K) type monovalent antibody.
  • a schematic diagram of a bispecific antibody molecule to which anti-CD3 scFv is added to the C-terminal of the Fc) side Fc region and an amino acid modification site are shown.
  • FIG. 4 shows the results of measuring the binding of IgG antibody, monovalent antibody and bispecific antibody molecules to HER2 on the cell membrane using the inhibition of binding of fluorescently labeled Trastuzumab as an index.
  • the horizontal axis shows the concentration of the test antibody molecule, and the vertical axis shows the relative value (%) of the average fluorescence intensity of the cells. The higher the binding force to HER2, the smaller the value on the vertical axis depends on the concentration by inhibiting the binding of the fluorescently labeled Trastuzumab.
  • FIG. 5 shows the results of measuring the binding of IgG antibody, monovalent antibody and bispecific antibody molecule to CD3 on the membrane using a fluorescently labeled secondary antibody.
  • the vertical axis indicates the relative value of the average fluorescence intensity of cells (with the reference value as 1) on the logarithmic axis. It shows that the molecule having anti-CD3 scFv is bound to T cells.
  • FIG. 6 shows the results of measuring the cytotoxic activity against BT-20 cells by a real-time cell analyzer.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the smaller the number of cells adhering to the well, that is, the higher the cytotoxic activity. It is shown that the cytotoxic activity is higher when the antibody having only ADCC activity and the antibody having only ADCC activity are mixed in half.
  • FIG. 7 shows the results of measuring the cytotoxic activity against BT-20 cells by a real-time cell analyzer.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity. It is shown that the cytotoxic activity is higher in the antibody having both ADCC and ADCC activities in one molecule as compared with the case where the antibody having only ADCC activity and the antibody having only ADCC activity are mixed in half.
  • 8 (A) to 8 (E) are the results of measuring the cytotoxic activity against MCF-7 cells by a real-time cell analyzer.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement
  • the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added.
  • the lower the Cell index value the higher the cytotoxic activity.
  • the antibody having both ADCC and ADTC activity in one molecule shows high cytotoxic activity.
  • FIG. 9 shows the results of measuring the binding of the CD3 / HER2 bispecific antibody molecule to HER2 on the membrane using the inhibition of binding of the fluorescently labeled Trastuzumab as an index.
  • the horizontal axis shows the concentration of the test antibody molecule
  • the vertical axis shows the relative value of the average fluorescence intensity of the cells (reference value is 1).
  • the test molecule shows that the linker moiety that binds the C-terminal side of the Fc region and the N-terminal side of the anti-CD3 scFv is different, but the binding activity to HER2 does not change.
  • FIG. 10 shows the results of measuring the binding of IgG antibody, monovalent antibody and bispecific antibody molecule to CD3 on the membrane using a fluorescently labeled secondary antibody.
  • the vertical axis indicates the relative value of the average fluorescence intensity of cells (with the reference value as 1) on the logarithmic axis.
  • the test molecule shows that the linker moiety that binds the C-terminal side of the Fc region and the N-terminal side of the anti-CD3 scFv is different, but the binding activity to CD3 does not change significantly.
  • FIG. 11 shows the results of measuring the cytotoxic activity against BT-20 cells by a real-time cell analyzer.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity.
  • the test molecule shows that the linker moiety that binds the C-terminal side of the Fc region and the N-terminal side of the anti-CD3 scFv is different, but has approximately the same cytotoxic activity.
  • FIG. 12 shows the results of measuring the cytotoxic activity against BT-20 cells by a real-time cell analyzer.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity.
  • the test molecule shows that the linker moiety that binds the C-terminal side of the Fc region and the N-terminal side of the anti-CD3 scFv is different, but has approximately the same cytotoxic activity.
  • FIG. 13 shows the results of measuring the cytotoxic activity against MKN-7 cells by a real-time cell analyzer. The horizontal axis shows the time after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity.
  • FIG. 14 shows the results of measuring the cytotoxic activity against MKN-45 cells by a real-time cell analyzer.
  • FIG. 15 uses a known anti-CD3 bispecific antibody as a control antibody, and measures the cytotoxic activity of the control antibody (left column) and 4D5_mvG1_scT3a (DF) (right column) against the BT-20 antibody and the cytokine concentration in the culture supernatant. It is a figure of the result of plotting the result on the same graph.
  • FIG. 16 (A) to 16 (F) are diagrams showing molecular types designed to verify the synergistic increase in cytotoxic activity due to the combination of ADCC activity and ADTC activity.
  • FIG. 16 (A) to 16 (F) are diagrams showing molecular types designed to verify the synergistic increase in cytotoxic activity due to the combination of ADCC activity and ADTC activity.
  • FIG. 16 (A) shows the molecular type in which the anti-CD3 scFv is bound to the C-terminal of the Fc region of the first polypeptide (H chain) of the monovalent antibody
  • FIG. 16 (B) shows the heavy chain on one side of the divalent antibody.
  • the molecular type in which the anti-CD3 scFv is bound to the C-terminal of FIG. 16 (C) is the same as that in FIG.
  • FIG. 16 (D) shows the molecular type in which anti-CD3 scFv is bound to the C-terminal of the Fc region of the second polypeptide (light chain-Fc fusion protein or VL-CL-hinge-Fc) of the monovalent antibody.
  • FIG. 16 (E) shows the molecular type in which both the cancer antigen side Fab and the anti-CD3 scFv are located on the N-terminal side of the Fc region
  • FIG. 16 (F) shows the molecular types of the first and second polypeptides of the monovalent antibody, respectively.
  • the molecular types in which CD3 scFv is bound to the C-terminal one by one are shown.
  • 17 (A) and 17 (B) show the BT of the CD3 / HER2 bispecific antibody in which the cancer antigen side is divalent [FIG. 17 (A)] and monovalent [FIG. 17 (B)] as a verification of the molecular type.
  • FIGS. 18 (A) and 18 (B) show the results of measuring the cytotoxic activity of a CD3 / GM2 bispecific antibody having a divalent cancer antigen side on SBC-3 cells with a real-time cell analyzer as a molecular type verification. be.
  • FIG. 18 (A) is a negative control molecule using an anti-DNP antibody in the variable region on the cancer antigen side, and FIG.
  • FIG. 18 (B) is a molecule using an anti-GM2 antibody.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity.
  • FIG. 19A is a diagram showing the results of measuring the cytotoxic activity against BT-20 cells such as CD3 / HER2 bispecific antibody having ⁇ 1,6 fucose by a real-time cell analyzer as a verification of the molecular type.
  • 19B shows the results of comparing the cytotoxic activity of an anti-CD3 / HER2 bispecific antibody having ⁇ 1,6 fucose against BT-20 cells with that of a CD3 / HER2 bispecific antibody not having ⁇ 1,6 fucose. It is a figure which shows.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity.
  • FIG. 20 (A) shows a molecule in which an anti-CD3 scFv is bound to the C-terminal of a second polypeptide (light chain-Fc fusion protein or VL-CL-hinge-Fc) of a monovalent antibody as a molecular type verification. It is a figure which shows the result of having measured the cytotoxic activity with respect to BT-20 cells, etc. by a real-time cell analyzer.
  • FIG. 20 (B) shows the cytotoxic activity against BT-20 cells such as a molecule in which anti-CD3 scFv is bound to the C-terminal of the second polypeptide, and the first polypeptide (VH-CH1-hinge-Fc) of the monovalent antibody.
  • FIG. 21 shows the results of measuring the cytotoxic activity of the anti-CD3 bispecific antibody, which is a negative control that does not bind to HER2, and the HER2 / CD3 bispecific antibody against BT-20 cells by a real-time cell analyzer as a verification of the molecular type. It is a figure which shows.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity.
  • Target + PBMC shows no test substance, 0.5% Triton X-100 shows 100% injury activity.
  • the test substance is measured at three points having a final concentration of 50 nM, 5 nM, and 0.5 nM. Since the measured values of * and ** are close to each other, the respective test substances are displayed at the bottom.
  • FIG. 22A is a diagram showing the results of measuring the cytotoxic activity of an anti-CD3 bispecific antibody that does not bind to HER2 against BT-20 cells by a real-time cell analyzer as a verification of the molecular type.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity.
  • Target + PBMC shows no test substance, 0.5% Triton X-100 shows 100% injury activity. Since the variable region 4D5mut does not bind to HER2, the cytotoxic activity observed in this measurement is non-specific activity.
  • FIG. 22B is a diagram showing the results of measuring the cytotoxic activity of an anti-CD3 bispecific antibody that does not bind to HER2 against BT-20 cells by a real-time cell analyzer as a verification of the molecular type.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity.
  • Target + PBMC shows no test substance, 0.5% Triton X-100 shows 100% injury activity. Since the variable region 4D5mut does not bind to HER2, the cytotoxic activity observed in this measurement is non-specific activity.
  • 22C is a diagram showing the results of measuring the cytotoxic activity of an anti-CD3 bispecific antibody that does not bind to HER2 against BT-20 cells by a real-time cell analyzer as a verification of the molecular type.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity.
  • Target + PBMC shows no test substance, 0.5% Triton X-100 shows 100% injury activity. Since the variable region 4D5mut does not bind to HER2, the cytotoxic activity observed in this measurement is non-specific activity.
  • FIG. 22D shows a sensorgram of anti-CD3 bispecific antibody binding activity to human CD3D & E protein measured by surface plasmon resonance (SPR) method. Shows a rough K D values and test antibody name in FIG.
  • FIG. 22E shows a sensorgram of anti-CD3 bispecific antibody binding activity to human CD3D & E protein measured by surface plasmon resonance (SPR) method. Shows a rough K D values and test antibody name in FIG.
  • FIG. 22F shows a sensorgram of anti-CD3 bispecific antibody binding activity to human CD3D & E protein measured by surface plasmon resonance (SPR) method. Shows a rough K D values and test antibody name in FIG.
  • FIG. 22G is an enlarged view of the dotted line portion of FIG. 22F.
  • 23 (A) and 23 (B) are diagrams of the results of measuring the cytotoxic activity of two types of anti-CD3 bispecific antibodies that do not bind to HER2 against BT-20 cells by a real-time cell analyzer as a verification of the molecular type.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity. Since neither the variable region 4D5mut nor DNP2 binds to HER2, the cytotoxic activity observed in this measurement is a non-specific activity.
  • FIG. 24A is a diagram showing the cytotoxic activity of an anti-CD3 / HER2 or negative control bispecific antibody using a high-affinity anti-CD3 scFv.
  • the cytotoxic activity against BT-20 cells was measured by a real-time cell analyzer.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity.
  • FIG. 24B is a measurement of non-specific cytokine production of anti-CD3 / HER2 or negative control bispecific antibody using high affinity anti-CD3 scFv. Cytokine production was measured when human PBMC and test antibody were mixed.
  • FIG. 25 (A) and 25 (B) show design examples of amino acid modification to be introduced into the CDR of the anti-CD3 monoclonal antibody clone SP34.
  • FIG. 25 (A) shows a design that introduces a one amino acid modification into the VL CDR or VH CDR of the anti-CD3 monoclonal antibody clone SP34.
  • the leftmost column of the table shows the serial number of the modification, and the second column from the left shows the amino acid residue number by Kabat numbering of the modified residue and the amino acid residue before and after the amino acid residue modification in one letter.
  • FIG. 25B shows an example of a combination of two or more CDR-modified residues in the CDR of the anti-CD3 monoclonal antibody clone SP34.
  • 26 (A) and 26 (C) show a design example of the FR sequence of a humanized antibody using a modified CDR of the anti-CD3 monoclonal antibody clone SP34 for VL.
  • 26 (B) and (D) show an example of designing the FR sequence of a humanized antibody using a modified CDR of the anti-CD3 monoclonal antibody clone SP34 for VH.
  • FIG. 27 shows the results of measuring the binding activity of a CD3 / HER2 bispecific antibody using a CDR variant of the anti-CD3 monoclonal antibody clone SP34 by the surface plasmon resonance (SPR) method.
  • SPR surface plasmon resonance
  • 28 (A) to (C) show the results of measuring the cytotoxic activity of a CD3 / HER2 bispecific antibody against BT-20 cells using a CDR variant of the anti-CD3 monoclonal antibody clone SP34 with a real-time cell analyzer. It is a figure.
  • the horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity.
  • Target + PBMC shows no test substance, 0.5% Triton X-100 shows 100% injury activity.
  • 28 (B) and 28 (C) are enlarged portions surrounded by a square frame in FIG. 28 (A), and in FIG.
  • FIGS. 29 (A) to 29 (D) are diagrams of the results of measuring cytokine production of CD3 / HER2 bispecific antibody against BT-20 cells during cytotoxicity using a CDR variant of the anti-CD3 monoclonal antibody clone SP34. .. The results of measuring the cytokine concentrations (IL-2, IL-6, IFN- ⁇ , TNF- ⁇ ) in the culture supernatant by flow cytometry are shown.
  • FIG. 30 shows the results of measuring the non-specific cytokine production (IL-2, IL-6, IFN- ⁇ , TNF- ⁇ ) of the CD3 / HER2 bispecific antibody using the CDR variant of the anti-CD3 monoclonal antibody clone SP34. It is a figure of. medium indicates PBMC and medium only, and vehicle indicates an equal amount of buffer (citric acid buffer) in which the test substance is dissolved.
  • the vertical axis shows the cytokine concentration (pg / mL), and the horizontal axis shows the type and concentration of the antibody ( ⁇ g / mL).
  • FIG. 31 shows a design example of amino acid modification introduced into the CDR of the anti-CD3 monoclonal antibody clone KM14.
  • the upper part of the figure shows the modification to be introduced into the CDR of VL, and the lower part shows the modification to be introduced into the CDR of VH.
  • the left side of the table shows the serial number of the modification, and the right side shows the number of the amino acid residue by Kabat numbering of the modified residue.
  • the residues shown in bold indicate the residues that are the result of modification.
  • FIG. 31 shows a design example of amino acid modification introduced into the CDR of the anti-CD3 monoclonal antibody clone KM14.
  • the upper part of the figure shows the modification to be introduced into the CDR of VL, and the lower part shows the modification to be introduced into the CDR of VH.
  • the left side of the table shows the serial number of the modification, and the right side shows the number of the amino acid residue by Kabat numbering of the modified residue.
  • FIGS. 32 shows the results of measuring the binding activity of a bispecific antibody having a modified sequence of the anti-CD3 monoclonal antibody clone KM14 as anti-CD3 sc Fv to human CD3 protein with Biacore [KD (M) Biacore], BT-20 cells.
  • the results of measuring the cytotoxic activity against antibodies (Specific) with a real-time cell analyzer are shown in the table. The number of "+" s in cytotoxic activity indicates the strength of the activity.
  • 33 (A) and 33 (B) show the results of measuring the cytotoxic activity of a bispecific antibody having a modified sequence of the anti-CD3 monoclonal antibody clone KM14 as anti-CD3 scFv on BT-20 cells with a real-time cell analyzer. Is. The horizontal axis shows the time (h) after the start of measurement, and the vertical axis shows the Cell index value of the well to which the test antibody was added. The lower the Cell index value, the higher the cytotoxic activity. T + P is a well without test substance, 0.5% Triton X-100 is a line indicating 100% injury. 33 (A) and 33 (B) are experiments performed under the same conditions, but are the results of measurement on different measurement plates. In FIGS.
  • FIGS. 34 (A) and 34 (B) the amount of cytokine produced during cell injury to BT-20 cells of a bispecific antibody having a modified sequence of the anti-CD3 monoclonal antibody clone KM14 as anti-CD3 scFv was measured by flow cytometry. The result.
  • the concentration of the test substance is 10 nM
  • FIG. 34 (A) shows the concentration of INF- ⁇
  • FIG. 34 (B) shows the concentration of IL-6 in the culture supernatant.
  • LLOQ indicates the quantification limit value specified in the kit.
  • 35 (A) and 35 (B) show the results of measuring the cytotoxic activity of a bispecific antibody having a modified clone KM14 sequence as an anti-CD3 scFv on BT-20 cells with a real-time cell analyzer.
  • the Cell index value of the well to which the test substance is not added is 0%
  • the Cell index value of the well to which Triton X-100 is added is 100%
  • the cell injury activity at a specific time is calculated and shown.
  • 35 (A) and 35 (B) show the cytotoxic activity 48 and 120 hours after the addition of the test substance, respectively.
  • the vertical axis shows cytotoxic activity (%) and the horizontal axis shows the type of each antibody.
  • 36 (A) to 36 (C) are diagrams showing concentration-dependent cytotoxic activity of CD3 / CCR4 bispecific antibody or the like against PEER cells.
  • the vertical axis shows cytotoxic activity (%), and the horizontal axis shows antibody concentration (nM).
  • 37 (A) and 37 (B) are diagrams showing the concentration-dependent concentration of cytokines (IL-2 and IFN- ⁇ ) in the culture supernatant at the time of cytotoxicity such as CD3 / CCR4 bispecific antibody against PEER cells. ..
  • the vertical axis shows the cytokine concentration (pg / mL) and the horizontal axis shows the antibody concentration (nM).
  • FIG. 38 (A) and (B) show the concentration-dependent cytotoxic activity of the CD3 / CD123 bispecific antibody against MOLM13 cells, and FIG. 38 (A) and the cytokine concentration in the culture supernatant at that time.
  • FIG. 38 (B). The vertical axis shows cytotoxic activity (%), and the horizontal axis shows antibody concentration (nM).
  • 39 (A) and (B) are diagrams showing the concentration-dependent cytotoxic activity of the CD3 / CD123 bispecific antibody and the cytokine concentration in the culture supernatant at that time.
  • FIG. 39 (A) shows the cytotoxic activity against MOLM13 cells
  • FIG. 39 (B) shows the cytotoxic activity of the antibody against OCI-AML3 cells.
  • 40 (A) to 40 (D) are diagrams showing the concentration-dependent cytokine concentration in the culture supernatant at the time of cytotoxicity of the CD3 / CD123 bispecific antibody.
  • FIG. 40 (A) shows the IL-2 concentration in the culture supernatant at the time of cytotoxicity for MOLM13 cells
  • FIG. 40 (B) shows the IFN- ⁇ concentration.
  • FIG. 40 (C) shows the IL-2 concentration in the culture supernatant at the time of cytotoxicity of the antibody against OCI-AML3 cells
  • FIG. 40 (D) shows the IFN- ⁇ concentration.
  • FIGS. 41 (A) to 41 (C) show the cytotoxic activity of a bispecific antibody having a modified sequence of the anti-CD3 monoclonal antibody clone KM14 as an anti-CD3 scFv on BT-20 cells [FIG. 41 (A)] and cytotoxicity. It is the result of having measured the amount of cytokine production at the time by flow cytometry [FIGS. 41 (B) and (C)].
  • the vertical axis of FIG. 41 (A) shows the name of the bispecific antibody, and the horizontal axis shows the cytotoxic activity (%).
  • FIGS. 41 (B) and 41 (C) show the name of the bispecific antibody, and the horizontal axis shows the cytokine concentration (pg / mL).
  • FIG. 41 (B) shows the concentration of INF- ⁇
  • FIG. 41 (C) shows the concentration of IL-6 in the culture supernatant.
  • LLOQ indicates the quantification limit value specified in the kit.
  • FIG. 42 illustrates design examples and structural positions of amino acid modifications to be introduced into the CH3 region and anti-CD3 scFv for the purpose of improving the productivity and physicochemical stability of bispecific antibodies.
  • FIG. 42 illustrates design examples and structural positions of amino acid modifications to be introduced into the CH3 region and anti-CD3 scFv for the purpose of improving the productivity and physicochemical stability of bispecific antibodies.
  • FIG. 43 shows modifications to the CH3 moiety, scFv clones, VH and VL sequences of scFv, and introductions to scFv with respect to modifications to be introduced into anti-CD3 bispecific antibodies designed to improve productivity and physicochemical stability. It is a figure which listed the amino acid modification to perform element by element.
  • FIG. 44 shows the soluble CD3 in the bispecific antibody in which the modification was introduced into Fc (CH3), the bispecific antibody in which the anti-CD3 scFv was changed to the VL-Linker-VH type, and the bispecific antibody in which the modification was introduced into the anti-CD3 scFv. The results of measuring the binding activity to the surface plasmon resonance (SPR) method are shown.
  • SPR surface plasmon resonance
  • FIG. 45A shows the bispecific antibody in which the modification was introduced into Fc (CH3), the bispecific antibody in which the anti-CD3 scFv was changed to the VL-Linker-VH type, and the bispecific antibody in which the modification was introduced into the anti-CD3 scFv.
  • the cytotoxic activity after 48 hours is shown, where the activity value of the well to which the test substance is not added is 0% and the activity value of the well to which Triton X-100 is added is 100%.
  • the vertical axis shows cytotoxic activity (%), and the horizontal axis shows each bispecific antibody.
  • 45B shows the bispecific antibody in which the modification was introduced into Fc (CH3), the bispecific antibody in which the anti-CD3 scFv was changed to the VL-Linker-VH type, and the bispecific antibody in which the modification was introduced into the anti-CD3 scFv.
  • CH3 Fc
  • VL-Linker-VH VL-Linker-VH
  • the bispecific antibody in which the modification was introduced into the anti-CD3 scFv It is a figure which shows the result of having measured the cytotoxic activity. The cytotoxic activity after 48 hours is shown, where the activity value of the well to which the test substance is not added is 0% and the activity value of the well to which Triton X-100 is added is 100%.
  • the vertical axis shows each bispecific antibody, and the horizontal axis shows cytotoxic activity (%).
  • 45C shows the bispecific antibody in which the modification was introduced into Fc (CH3), the bispecific antibody in which the anti-CD3 scFv was changed to the VL-Linker-VH type, and the bispecific antibody in which the modification was introduced into the anti-CD3 scFv.
  • This is the result of measuring the cytotoxic activity.
  • the cytotoxic activity after 48 hours is shown, where the activity value of the well to which the test substance is not added is 0% and the activity value of the well to which Triton X-100 is added is 100%.
  • the vertical axis shows each bispecific antibody, and the horizontal axis shows cytotoxic activity (%).
  • 45D shows the bispecific antibody in which the modification was introduced into Fc (CH3), the bispecific antibody in which the anti-CD3 scFv was changed to the VL-Linker-VH type, and the bispecific antibody in which the modification was introduced into the anti-CD3 scFv.
  • the cytotoxic activity after 48 hours is shown, where the activity value of the well to which the test substance is not added is 0% and the activity value of the well to which Triton X-100 is added is 100%.
  • the vertical axis shows each bispecific antibody, and the horizontal axis shows cytotoxic activity (%).
  • FIG. 46A shows the bispecific antibody in which the modification was introduced into Fc (CH3), the bispecific antibody in which the anti-CD3 scFv was changed to the VL-Linker-VH type, and the bispecific antibody in which the modification was introduced into the anti-CD3 scFv. This is the result of measuring the amount of cytokine produced at the time of cell injury by flow cytometry.
  • FIG. 46 (A) shows the concentration of INF- ⁇ in the culture supernatant.
  • FIG. 46B shows a bispecific antibody in which a modification was introduced into Fc (CH3), a bispecific antibody in which an anti-CD3 scFv was converted into a VL-Linker-VH type, and a bispecific antibody in which a modification was introduced into an anti-CD3 scFv. This is the result of measuring the amount of cytokine produced at the time of cell injury by flow cytometry.
  • FIG. 46 (B) shows the concentration of IL-6 in the culture supernatant.
  • FIG. 46C shows the results of flow cytometry measurement of cytokine production at the time of cytotoxicity against BT-20 in a bispecific antibody in which a modification was introduced into Fc (CH3) and a bispecific antibody in which a modification was introduced into anti-CD3 scFv. be.
  • FIG. 46 (C) shows the concentration of INF- ⁇ in the culture supernatant.
  • FIG. 46D shows the results of flow cytometry measurement of cytokine production at the time of cytotoxicity against BT-20 in a bispecific antibody in which a modification was introduced into Fc (CH3) and a bispecific antibody in which a modification was introduced into anti-CD3 scFv. be.
  • FIG. 46 (D) shows the concentration of IL-6 in the culture supernatant.
  • FIG. 46E shows the bispecific antibody in which the modification was introduced into Fc (CH3), the bispecific antibody in which the anti-CD3 scFv was changed to the VL-Linker-VH type, and the bispecific antibody in which the modification was introduced into the anti-CD3 scFv. This is the result of measuring the amount of cytokine produced at the time of cell injury by flow cytometry.
  • FIG. 46 (E) shows the concentration of INF- ⁇ in the culture supernatant.
  • FIG. 46F shows the bispecific antibody in which the modification was introduced into Fc (CH3), the bispecific antibody in which the anti-CD3 scFv was changed to the VL-Linker-VH type, and the bispecific antibody in which the modification was introduced into the anti-CD3 scFv. This is the result of measuring the amount of cytokine produced at the time of cell injury by flow cytometry.
  • FIG. 46 (F) shows the concentration of IL-6 in the culture supernatant.
  • the present invention also describes a bispecific antibody containing an antigen-binding domain that binds to CD3 and an antigen-binding domain that binds to a disease-related antigen, or the bispecific antibody fragment (hereinafter, also referred to as the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention). To).
  • the bispecific antibody of the present invention includes a bispecific antibody containing a CD3 binding domain having a diminished affinity for CD3, a bispecific antibody containing an antigen-binding domain that binds to CD3, and an antigen-binding domain that binds to a disease-related antigen, and an Fc receptor.
  • the bispecific antibody of the present invention binds to both CD3 and disease-related antigens to generate cells expressing disease-related antigens in a T cell and / or NK cell-dependent manner without causing excessive cytokine production. Can be injured.
  • CD3 in the present invention is used as a synonym for CD3E, T3E, T-cell surface glycoprotein, CD3 epsilon chain.
  • CD3 for example, in NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/), GenBank accession No. Human CD3 and GenBank accession No. containing the amino acid sequence set forth in NP_000724.1 or SEQ ID NO: 138. Examples thereof include monkey CD3 containing the amino acid sequence shown in NP_001270544.1 or SEQ ID NO: 139. Further, for example, SEQ ID NO: 138, GenBank accession No. NP_000724.1, SEQ ID NO: 139, or GenBank accession No. Examples thereof include polypeptides consisting of an amino acid sequence in which one or more amino acids have been deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown in NP_001270544.1, and having the function of CD3.
  • SEQ ID NO: 138 GenBank accession No. NP_000724.1, SEQ ID NO: 139, or GenBank accession No.
  • a polypeptide containing an amino acid sequence usually having 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% or more homology with the amino acid sequence shown in NP_001270544.1, most preferably 95% or more, 96% or more, 97.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence having a homology of% or more, 98% or more, and 99% or more and having a function of CD3 is also included in CD3 of the present invention.
  • SEQ ID NO: 138 GenBank accession No. NP_000724.1 or SEQ ID NO: 139, GenBank accession No.
  • a polypeptide having an amino acid sequence in which one or more amino acid residues are deleted, substituted, or added in the amino acid sequence shown in NP_001270544.1 is a site-specific mutagenesis method [Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons (1987-1997), Nucleic Acids Research, 10, 6487 (1982), Proc. Natl. Acad. Sci.
  • GenBank accession No. NP_000724.1 or SEQ ID NO: 139 GenBank accession No. It can be obtained by introducing a site-specific mutation into the DNA encoding the amino acid sequence shown in NP_001270544.1.
  • the number of amino acids to be deleted, substituted or added is not particularly limited, but is preferably 1 to several tens, for example, 1 to 20, more preferably 1 to several, for example, 1 to 5 amino acids. Is.
  • Examples of the gene encoding CD3 include SEQ ID NO: 141 or GenBank accession No. The nucleotide sequence of human CD3 shown in NM_0007333.3, and SEQ ID NO: 142 or GenBank accession No. Examples thereof include the base sequence of monkey CD3 shown in NM_001283615.1.
  • SEQ ID NO: 141 GenBank accession No. NM_0007333.3 or SEQ ID NO: 142, GenBank accession No.
  • a gene comprising a DNA encoding a polypeptide having the function of CD3, consisting of a base sequence in which one or more bases are deleted, substituted or added in the base sequence shown in NM_001283615.1.
  • SEQ ID NO: 141, GenBank accession No. NM_0007333.3 or SEQ ID NO: 142 GenBank accession No.
  • a gene consisting of a DNA consisting of the nucleotide sequence shown in NM_001283615.1 and a DNA hybridizing under stringent conditions and containing a DNA encoding a polypeptide having the function of CD3 also encodes the CD3 of the present invention. Included in the gene.
  • Examples of the DNA that hybridizes under stringent conditions include SEQ ID NO: 141, GenBank accession No. NM_0007333.3 or SEQ ID NO: 142, GenBank accession No.
  • 0.7 to 1.0 mol / L sodium chloride is present using a filter or slide glass on which DNA derived from hybridized colonies or plaques, or PCR product or oligo DNA having the sequence is immobilized. Hybridization at 65 ° C. [Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons (1987-1997), DNA Cloning 1: Core Tech , A Practical Approach, Second Edition, Oxford University (1995)], then 0.1 to 2 times the concentration of SSC solution (the composition of the 1 times concentration of SSC solution is 150 mmol / L sodium chloride, 15 mmol / L clone).
  • DNA that can be identified by washing the filter or slide glass under 65 ° C. conditions using (consisting of sodium chloride) can be mentioned.
  • Examples of the hybridizable DNA include SEQ ID NO: 141, GenBank accession No. NM_0007333.3 or SEQ ID NO: 142, GenBank accession No. DNA having a homology of 60% or more, more preferably DNA having a homology of 80% or more, and even more preferably a DNA having a homology of 95% or more with the base sequence shown in NM_001283615.1 can be mentioned. can.
  • Gene polymorphisms are often found in the base sequences of genes encoding eukaryotic proteins.
  • genes in which a small mutation in the base sequence is caused by such a polymorphism are also included in the genes encoding CD3 in the present invention.
  • the value of homology in the present invention may be a value calculated using a homology search program known to those skilled in the art, but for the base sequence, BLAST [J. Mol. Biol. For amino acid sequences such as numerical values calculated using default parameters in., 215, 403 (1990)], BLAST2 [Nucleic Acids Research, 25, 3389 (1997), Genome Research, 7, 649 (1997), http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Education/BLASTinfo/information3.html] includes numerical values calculated using default parameters.
  • the default parameters are 5 when G (Cost to open gap) is a base sequence, 11 when it is an amino acid sequence, 2 when -E (Cost to extend gap) is a base sequence, and 1 when it is an amino acid sequence.
  • -Q (Penalty for nucleotide mismatch) is -3
  • -r (reward for nucleotide match) is 1
  • -e (expect value) is 10
  • -W (wordsize) is 11 residues, amino acid sequence.
  • -y [Dropoff (X) for blast extensions in bits] is 20, if it is blastn 7, 7 in programs other than blastn
  • -X X dropoff value for gapped sequences in-bits
  • a polypeptide consisting of a partial sequence of the amino acid sequence of CD3 can be prepared by a method known to those skilled in the art.
  • polypeptide or DNA produced by the above method for example, SEQ ID NO: 138, GenBank accession No. NP_000724.1 or SEQ ID NO: 139, GenBank accession No.
  • a polypeptide having an amino acid sequence in which one or more amino acids have been deleted, substituted or added in the partial sequence of the amino acid sequence shown in NP_001270544.1 can be obtained.
  • a polypeptide consisting of a partial sequence of the amino acid sequence of CD3, or a polypeptide having an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in the partial sequence of the amino acid sequence of CD3 is fluorenylmethyloxycarbonyl. It can also be produced by a chemical synthesis method such as the (Fmoc) method or the t-butyloxycarbonyl (tBoc) method.
  • GenBank accession No. The amino acid sequence of human CD3 shown in NP_000724.1 can be described by a known transmembrane region prediction program SOSUI (http://sosui.proteome.bio.tuat.ac.jp/sosuiframe0.html), TMHMM ver. Areas predicted using 2 (http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/) or Expasy Proteomics Server (http://Ca.expasy.org/) can be mentioned.
  • SOSUI http://sosui.proteome.bio.tuat.ac.jp/sosuiframe0.html
  • TMHMM ver. Areas predicted using 2 http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/
  • Expasy Proteomics Server http://Ca.expasy.org/
  • CD3 The function of CD3 is that it directly associates with the T cell receptor (TCR) to form the subunit structure of the protein complex, recognizes the antigen peptide bound to the major histocompatibility complex (MHC), and signals intracellularly. Is involved in the transmission of Examples of cells expressing CD3 include T cells, NKT cells, ⁇ T cells, progenitor cells thereof, and mature thymocytes.
  • TCR T cell receptor
  • MHC major histocompatibility complex
  • the disease-related antigen in the present invention may be any antigen as long as it is involved in each disease such as cancer, immune disease, allergic disease, autoimmune disease, central nervous system disease, or cardiovascular disease.
  • examples include cytokines, chemokines, growth factors and their receptors, and Cruster of differentiation (hereinafter referred to as CD) antigens.
  • receptors for cytokines or growth factors include interferon (hereinafter referred to as IFN) - ⁇ , IFN- ⁇ , IFN- ⁇ , interleukin (hereinafter referred to as IL) -2, IL-3, IL-4. , IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, IL-13, IL-15, IL-17, IL-18, IL-21, IL Examples include receptors for -23, IL-27, granulocyte colony stimulating factor (G-CSF), granulocyte / macrophage colony stimulating factor (GM-CSF), or macrophage colony stimulating factor (M-CSF).
  • chemokine receptors include receptors for SLC, ELC, I-309, TARC, MDC, MIP-3 ⁇ , and CTACK.
  • growth factor receptors include Epideral Growth Factor (EGF), vascular endothelial growth factor (VEGF), angiopoietin, fibroblast growth factor (FGF), and hepto.
  • EGF Epideral Growth Factor
  • VEGF vascular endothelial growth factor
  • FGF fibroblast growth factor
  • IGF insulin-like growth factor
  • EPO erythropoitin
  • TGF ⁇ TGF ⁇
  • Eefrin angiopoietin
  • Frizzled rigid and SDF-1.
  • CD antigens include CD1a, CD1c (BDCA1), CD1d, CD2, CD3, CD4, CD5, CD6, CD7, CD8, CD10, CD11a, CD11b, CD11c, CD14, CD16, CD18, CD19, CD20, CD21, CD22, CD23, CD24, CD25, CD26 (DPP-4), CD27, CD28, CD30, CD32, CD34, CD37, CD38, CD39, CD40, CD43, CD44, CD45, CD47, CD49, CD51, CD52, CD53, CD54, CD55 , CD56, CD57, CD59, CD62E, CD62L, CD62P, CD64, CD66a (CEACAM1), CD66b (NCA-95), CD66c (NCA-50 / 90), CD66d (CGM1), CD66e (CEA), CD66f (PSG) , CD68, CD69, CD70, CD72, CD73, CD74, CD75, CD76, CD77, CD78, CD
  • antigens of antibodies relating to cancer, immune diseases, allergic diseases, autoimmune diseases, central nervous system or cardiovascular diseases, etc. include, for example, gangliosides GM1, GM2, GD2, GD3, Lewis X, Lewis Y, glypican-3. , Claudin, ASCT-2, CD3, CD4, CD40, CD40 ligands, B7 family molecules (eg, CD80, CD86, CD274, B7-DC, B7-H2, B7-H3 or B7-H4), B7 family molecule ligands.
  • CD28, CTLA-4, ICOS, PD-1 or BTLA OX-40, OX-40 ligand, CD137, tumor necrosis factor (TNF) receptor family molecules (eg, DR3, DR4, DR5, BAFFR, LIGHT, TNFR1 or TNFR2), TNF-related adaptosis-inducing ligand receptor (TRAIL) family molecules, receptor families of TRAIL family molecules (eg, TRAIL-R1, TRAIL-R2, TRAIL-R3 or TRAIL-R3) of nuclear factor cappa B led (RANK), RANK ligand, CD25, folic acid receptor, Mesothelin, SIGLEC8, cytokine / chemocaine receptor [eg IL-1RII, IL-12R ⁇ 2, IL-17RB, IL-23R, IL-27 , IL-31R, IL-33R ⁇ , IL-36R, transforming growth factor (TGF) ⁇ RII, CCR
  • TNF
  • the antibody of the present invention is a gene encoding all or a part of a variable region of a heavy chain and a constant region of a heavy chain constituting an immunoglobulin, and a variable region of a light chain and a constant region of a light chain (“antibody gene”). It is a protein derived from (referred to as).
  • the antibodies of the invention include antibodies or antibody fragments having any immunoglobulin class and subclass.
  • the heavy chain refers to the polypeptide having the larger molecular weight among the two types of polypeptides constituting the immunoglobulin molecule. Heavy chains determine antibody classes and subclasses. IgA, IgD, IgE, IgG and IgM each have an ⁇ chain, a ⁇ chain, a ⁇ chain, a ⁇ chain and a ⁇ chain as heavy chains, and the constant regions of the heavy chains are characterized by different amino acid sequences.
  • the light chain refers to the polypeptide having the smaller molecular weight among the two types of polypeptides constituting the immunoglobulin molecule. In the case of human antibodies, there are two types of light chains, ⁇ chain and ⁇ chain.
  • variable region usually refers to a region rich in diversity existing in the amino acid sequence on the N-terminal side of immunoglobulin.
  • the part other than the variable region has a structure with little diversity, and is therefore called a stationary region (C region).
  • the heavy and light chain variable regions associate to form an antigen-binding site, which determines the binding properties of an antibody to an antigen.
  • variable region is from the 1st to the 117th in the EU index (Kabat et. Al., Sequences of proteins of immunological interest, 1991 Fifth edition) (hereinafter, also simply referred to as the EU index) of Kabat et al. Corresponds to the amino acid sequence of, and the constant region corresponds to the amino acid sequence from the 118th position onward.
  • the amino acid sequences from the 1st to the 107th in the numbering by Kabat et al. correspond to the variable region
  • amino acid sequences from the 108th to the 108th correspond to the steady region.
  • the heavy chain variable region or the light chain variable region is abbreviated as VH or VL.
  • the antigen-binding site is a site that recognizes and binds to an antigen in an antibody, and refers to a site that forms a three-dimensional structure complementary to an antigenic determinant (epitope).
  • the antigen binding site produces a strong intermolecular interaction with the antigenic determinant.
  • the antigen binding site is composed of VHs and VLs containing at least three complementarity determining regions (CDRs). For human antibodies, VH and VL each have 3 CDRs. These CDRs are referred to as CDR1, CDR2, and CDR3 in order from the N-terminal side, respectively.
  • CH is classified by heavy chain subclasses ⁇ chain, ⁇ chain, ⁇ chain, ⁇ chain and ⁇ chain.
  • CH is composed of a CH1 domain, a hinge domain, a CH2 domain, and a CH3 domain arranged in order from the N-terminal side, and the CH2 domain and the CH3 domain are collectively referred to as an Fc region.
  • CL is classified into two subclasses called C ⁇ chain and C ⁇ chain.
  • the anti-CD3 antibody of the present invention refers to a monoclonal antibody that specifically recognizes and binds to the extracellular region of CD3.
  • the antibodies of the present invention also include polyclonal antibodies and oligoclonal antibodies.
  • the binding of a bispecific antibody or a bispecific antibody fragment to a CD3 or a disease-related antigen can be caused by using, for example, a known immunological detection method, preferably a fluorescent cell staining method, or the like to be associated with the CD3 or the disease. It can be confirmed by a method for confirming the binding property between the cell expressing the antigen and the antibody.
  • a known immunological detection method preferably a fluorescent cell staining method, or the like to be associated with the CD3 or the disease.
  • known immunological detection methods [Monoclonal Antibodies-Principles and Practice, Third Edition, Academic Press (1996), Antibodies-A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory (1988), Monoclonal Antibody Experiment Manual, Kodansha Scientific (1987)] and the like can also be used in combination.
  • a monoclonal antibody is an antibody secreted by an antibody-producing cell that retains monoclonality, and recognizes a single epitope (also referred to as an antigenic determinant).
  • Monoclonal antibody molecules have the same amino acid sequence (primary structure) and have a single structure.
  • Polyclonal antibody refers to a population of antibody molecules secreted by antibody-producing cells of different clones.
  • An oligoclonal antibody is a group of antibody molecules in which a plurality of different monoclonal antibodies are mixed.
  • Epitope refers to the structural site of an antigen that an antibody recognizes and binds to.
  • Examples of the epitope include a single amino acid sequence recognized and bound by a monoclonal antibody, a three-dimensional structure consisting of an amino acid sequence, an amino acid sequence to which a sugar chain is bound, and a three-dimensional structure consisting of an amino acid sequence to which a sugar chain is bound. ..
  • Examples of the monoclonal antibody of the present invention include an antibody produced by a hybridoma and a recombinant antibody produced by a transformant transformed with an expression vector containing an antibody gene.
  • Hybridomas can be prepared, for example, by preparing an antigen, obtaining antibody-producing cells having antigen specificity from an animal immunized with the antigen, and further fusing the antibody-producing cells with myeloma cells.
  • a desired monoclonal antibody can be obtained by culturing the hybridoma or administering the hybridoma to an animal to cause the hybridoma to become ascites cancer, and separating and purifying the culture solution or ascites.
  • the animal that immunizes the antigen any animal can be used as long as a hybridoma can be produced, but mice, rats, hamsters, rabbits and the like are preferably used.
  • cells having an antibody-producing ability can be obtained from such an immunized animal, the cells are immunized in vitro, and then fused with myeloma cells to produce a hybridoma.
  • recombinant antibody of the present invention examples include recombinant mouse antibody, recombinant rat antibody, recombinant hamster antibody, recombinant rabbit antibody, human chimeric antibody (also referred to as chimeric antibody), and humanized antibody (CDR transplanted antibody).
  • Antibodies produced by gene recombination technology such as human antibodies and human antibodies.
  • the chimeric antibody refers to an antibody consisting of VH and VL of an antibody of a non-human animal (non-human animal) and CH and CL of a human antibody.
  • non-human animal any mouse, rat, hamster, rabbit, etc. can be used as long as it is possible to produce a hybridoma.
  • cDNAs encoding VH and VL are obtained from a hybridoma derived from a non-human animal that produces a monoclonal antibody, and the cDNA is inserted into an expression vector for animal cells having DNA encoding CH and CL of the human antibody, respectively. It can be produced by constructing a chimeric antibody expression vector, introducing it into animal cells, and expressing it.
  • the humanized antibody refers to an antibody obtained by transplanting the CDRs of VH and VL of non-human animal antibodies into the corresponding CDRs of VH and VL of human antibodies. Regions other than CDRs of VH and VL are referred to as framework regions (hereinafter referred to as FR).
  • the humanized antibody consists of a cDNA encoding the VH amino acid sequence consisting of the VH CDR amino acid sequence of the non-human animal antibody and the VH FR amino acid sequence of any human antibody, and the VL CDR amino acid of the non-human animal antibody.
  • a cDNA encoding the VL amino acid sequence consisting of the sequence and the VL FR amino acid sequence of any human antibody is constructed and inserted into an expression vector for animal cells having DNA encoding CH and CL of the human antibody, respectively, for humans. It can be produced by constructing a humanized antibody expression vector, introducing it into animal cells and expressing it.
  • Human antibody originally refers to an antibody that naturally exists in the human body, but a human antibody phage library and a human antibody-producing trans produced by recent advances in genetic engineering, cell engineering, and developmental engineering. Antibodies obtained from genetic animals are also included.
  • Antibodies that naturally exist in the human body are obtained by, for example, infecting human peripheral blood lymphocytes with EB virus or the like to immortalize them and cloning them to cultivate the lymphocytes that produce the antibodies. It can be obtained by purifying the antibody.
  • the human antibody phage library is a library in which antibody fragments such as Fab and scFv are expressed on the surface of a phage by inserting an antibody gene prepared from human B cells into the phage gene. From the library, phages expressing an antibody fragment having a desired antigen-binding activity on the surface can be recovered using the binding activity to the substrate on which the antigen is immobilized as an index. The antibody fragment can be further converted into a human antibody molecule consisting of two complete H chains and two complete L chains by genetic engineering techniques.
  • a human antibody-producing transgenic animal means an animal in which a human antibody gene is integrated into a cell.
  • a human antibody-producing transgenic mouse can be produced by introducing a human antibody gene into a mouse ES cell, transplanting the ES cell into an early embryo of a mouse, and then generating an individual.
  • Human antibody-producing Human antibodies derived from transgenic animals are produced and accumulated in the culture supernatant by obtaining hybridomas using the hybridoma production method that is usually performed in non-human animals and culturing them. Can be prepared by.
  • the CH of the recombinant antibody may be any CH as long as it belongs to human immunoglobulin, but a human immunoglobulin G (hIgG) class is preferable. Further, any of the subclasses such as hIgG1, hIgG2, hIgG3 and hIgG4 belonging to the hIgG class can be used. Further, as the CL of the recombinant antibody, any one belonging to human immunoglobulin may be used, and one of ⁇ class or ⁇ class can be used.
  • hIgG human immunoglobulin G
  • the antibody fragment is a protein containing an antigen-binding site and having an antigen-binding activity against the antigen.
  • peptides containing Fab, Fab', F (ab') 2 , scFv, Diabody, dsFv, VHH or CDR can be mentioned.
  • Fab is a fragment obtained by treating an IgG antibody with the proteolytic enzyme papain (cleaved at the 224th amino acid residue of the H chain), and about half of the N-terminal side of the H chain and the entire L chain are disulfides. It is an antibody fragment having an antigen-binding activity having a molecular weight of about 50,000, which is bound by binding (SS bond).
  • Fab polypeptide chains containing VH and CH1 are referred to as Fab heavy chains (H chains) or VH-CH1.
  • the polypeptide chain of Fab containing VL and CL is described as the light chain (L chain) of Fab or VL-CL.
  • F (ab') 2 is a fragment obtained by treating IgG with the proteolytic enzyme pepsin (cleaved at the 234th amino acid residue of the H chain), and Fab is mediated by the SS bond in the hinge region. It is an antibody fragment having an antigen-binding activity having a molecular weight of about 100,000, which is slightly larger than that bound to the antibody.
  • Fab' is an antibody fragment having an antigen-binding activity having a molecular weight of about 50,000, which is obtained by cleaving the SS bond in the hinge region of F (ab') 2.
  • scFv is a VH-P-VL or VL-P-VH polypeptide in which one VH and one VL are linked using a suitable peptide linker (P) of 12 residues or more, and antigen binding. It is an active antibody fragment.
  • Diabody is an antibody fragment in which scFv having the same or different antigen-binding specificity forms a dimer, and has a divalent antigen-binding activity for the same antigen or an antibody fragment having specific antigen-binding activity for different antigens. Is.
  • DsFv refers to a polypeptide in which each 1 amino acid residue in VH and VL is replaced with a cysteine residue, which is bound via an SS bond between the cysteine residues.
  • VHH also called Nanobody
  • VHH refers to the heavy chain variable region in a VHH antibody and can bind to an antigen in the absence of other polypeptides.
  • VHH antibody is an antibody present in camelids such as alpaca and cartilaginous fish such as sharks, and consists of only heavy chains without light chains and CH1.
  • the CDR-containing peptide is composed of at least one region of the CDR of VH or VL.
  • Peptides containing a plurality of CDRs can be prepared by binding the CDRs directly or via an appropriate peptide linker.
  • the peptide containing CDR constructs a DNA encoding the CDR of VH and VL of the bispecific antibody of the present invention, inserts the DNA into a prokaryotic expression vector or a eukaryotic expression vector, and inserts the expression vector into a prokaryote. It can be expressed and produced by introducing it into an organism or eukaryote.
  • the peptide containing CDR can also be produced by a chemical synthesis method such as the Fmoc method or the tBoc method.
  • a bispecific antibody fragment is a bispecific antibody fragment that essentially consists of a partial structure of a bispecific antibody and has antigen-binding activity against two types of antigens.
  • a fusion protein in which a bispecific antibody fragment of the present invention is bound to an Fc region an Fc fusion protein in which the Fc region is bound to a naturally occurring ligand or receptor (also referred to as immunoadhesin), and a plurality of Fc regions.
  • Fused Fc fusion proteins and the like are also included in the present invention.
  • an Fc region containing amino acid residue modification for the purpose of enhancing or deleting the effector activity of the antibody, stabilizing the antibody, and controlling the half-life in blood can also be used for the bispecific antibody of the present invention.
  • the bispecific antibody of the present invention refers to a polypeptide or protein having two types of antigen-binding domains having different specificities. Each antigen-binding domain of a bispecific antibody may bind to a different epitope of a single antigen or may bind to a different antigen.
  • an antigen-binding domain is a partial structure having a function of specifically recognizing and binding an antigen.
  • the antigen-binding domain of the present invention includes, for example, an antibody, an antibody fragment thereof, a ligand, a receptor, and a polypeptide, a protein molecule and a fragment thereof, which can be produced by gene recombination technology such as a naturally occurring interacting molecule, and the fragment thereof. It may be in any form, such as a small molecule of a protein molecule or a conjugate with a natural product.
  • the two antigen-binding domains of the bispecific antibody of the present invention are a CD3 binding domain and a disease-related antigen-binding domain.
  • a plurality of disease-related antigen-binding domains may be the same antigen or different antigen-binding domains.
  • the bispecific antibody of the present invention contains an Fc region capable of binding to an Fc receptor, a CD3 binding domain and a disease-related antigen binding domain, and the C-terminal of the Fc region binds to the CD3 binding domain directly or via a linker. doing.
  • the CD3 binding domain in the present invention refers to an antigen binding domain that binds to CD3.
  • the disease-related antigen-binding domain in the present invention refers to an antigen-binding domain that binds to a disease-related antigen.
  • the CD3 binding domain in the present invention may be any CD3 binding domain as long as it specifically recognizes and binds to CD3, but a CD3 binding domain containing a CDR sequence derived from an anti-CD3 antibody and a CD3 binding containing VH and VL derived from an anti-CD3 antibody. Domains and the like. ScFv is preferred as the CDR sequence derived from the anti-CD3 antibody or the CD3 antigen binding domain containing VH and VL.
  • the disease-related antigen-binding domain may be anything as long as it specifically recognizes and binds to the disease-related antigen, but is preferably a variable region consisting of Fab or VH and VL of the antibody.
  • the binding of a polypeptide, antibody or antibody fragment thereof or bispecific antibody or bispecific antibody fragment to CD3 and / or disease-related antigen is described, for example, by known immunological detection methods, preferably fluorescent cells. It can be confirmed by a method of confirming the binding property between the antibody and the cell expressing the antigen to be evaluated by using a staining method or the like.
  • known immunological detection methods [Monoclonal Antibodies-Principles and Practice, Third Edition, Academic Press (1996), Antibodies-A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory (1988), Monoclonal Antibody Experiment Manual, Kodansha Scientific (1987)] and the like can also be used in combination.
  • the bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody of the present invention includes, for example, an anti-CD3 bispecific in which the CD3 binding domain contains a CD3 binding domain derived from the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 (US Pat. No. 10,066,015).
  • anti-CD3 bispecific antibodies in which the ability to induce cytokine production in the presence of CD3-positive T cells and disease-related antigen-positive cells is reduced as compared with antibodies.
  • Such a bispecific antibody or the bispecific antibody fragment has few side effects such as chills, nausea, malaise, headache, fever, tachycardia, and / or blood pressure fluctuation associated with cytokine production, and is less likely to cause cytokine release syndrome. Is preferable.
  • the ability to induce cytokine production means that the bispecific antibody of the present invention or the bispecific antibody fragment thereof binds to CD3 on T cells, Fc receptors on NK cells and / or disease-related antigens on target cells. This refers to the activity of inducing cytokine production by the T cells, the target cells, NK cells, and the like.
  • the cytokine whose production is preferably reduced may be any cytokine as long as it is a cytokine associated with the side effects of excess or unnecessary cytokine production described above.
  • interferon- ⁇ IFN- ⁇
  • tumor examples thereof include inflammatory cytokines such as necrosis factor- ⁇ (TNF- ⁇ ) and interleukin-6 (IL-6), IL-2, IL-4 and IL-10.
  • the bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody of the present invention preferably binds to CD3 and a disease-related antigen expressed on different cells.
  • the bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody of the present invention preferably induces cell death of the target cell by binding to CD3 on the T cell and a disease-related antigen on the target cell, and is a CD3-positive T cell. And, in the presence of the target cell, only the target cell is specifically injured, and in the absence of the CD3 positive cell or the absence of the target cell, it is more preferable that the cytotoxic activity is not exhibited.
  • Examples of the mechanism of cytotoxic activity of the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention include ADCC activity, CDC activity, ADCP activity and ADTC activity.
  • bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody of the present invention specifically, when bound to both CD3 positive cells and disease-related antigen-positive cells, cytotoxicity and / or cells of the disease-related antigen-positive cells.
  • examples thereof include a bispecific antibody that specifically induces death, a bispecific antibody fragment thereof, and the like.
  • the number of binding domains to a certain antigen possessed by one molecule of bispecific antibody is called the binding valence.
  • the binding valence For example, in the present invention, if a single molecule of bispecific antibody has two antigen-binding domains that bind to CD3 and two antigen-binding site domains that bind to disease-specific antigens, such bispecific antibodies are CD3 and disease-specific. It binds to each target antigen in a divalent manner.
  • the bispecific antibody of the present invention also includes an antibody containing a plurality of antigen-binding domains bound via an appropriate linker, such as a linker containing an immunoglobulin domain or a fragment thereof.
  • the smallest unit of the immunoglobulin domain used as a linker in the present invention is a peptide consisting of about 100 amino acid residues having an amino acid sequence similar to that of immunoglobulin and having at least 2 cysteine residues.
  • the immunoglobulin domain also includes a polypeptide containing a plurality of the above-mentioned minimum unit immunoglobulin domains.
  • Immunoglobulin domains include, for example, VH, CH1, CH2 and CH3 of immunoglobulin heavy chains, and VL and CL of immunoglobulin light chains.
  • the animal species of immunoglobulin is not particularly limited, but it is preferably human.
  • the subclass of the constant region of the immunoglobulin heavy chain may be any of IgD, IgM, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, IgA2 and IgE, preferably IgG-derived and IgM-derived.
  • the subclass of the constant region of the immunoglobulin light chain may be either ⁇ or ⁇ .
  • Immunoglobulin domains are also present in proteins other than immunoglobulins, such as immunoglobulin domains contained in proteins belonging to the immunoglobulin superfamily such as major histocompatibility complex (MHC), CD1, B7 and T cell receptor (TCR). Can be mentioned. Any immunoglobulin domain can be applied as the immunoglobulin domain used for the bispecific antibody of the present invention.
  • immunoglobulin domains contained in proteins belonging to the immunoglobulin superfamily such as major histocompatibility complex (MHC), CD1, B7 and T cell receptor (TCR).
  • MHC major histocompatibility complex
  • CD1, B7 CD1, B7 and T cell receptor (TCR).
  • TCR T cell receptor
  • CH1 refers to the region having the 118th to 215th amino acid sequences indicated by the EU index.
  • CH2 refers to the region having the 231st to 340th amino acid sequences indicated by the EU index of Kabat et al.
  • CH3 refers to the region having the 341st to 447th amino acid sequences indicated by the EU index of Kabat et al. ..
  • a hinge region there is a highly flexible amino acid region called a hinge region (hereinafter sometimes referred to as a hinge).
  • the hinge region refers to the region having the amino acid sequences 216 to 230 indicated by the EU index of Kabat et al.
  • CL is a region having the 108th to 214th amino acid sequences indicated by Kabat numbering in the case of the ⁇ chain of a human antibody, and the region having the 108th to 215th amino acid sequences in the case of the ⁇ chain. Refer to each.
  • an Fc region contained in the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention an Fc region derived from an antibody of any animal species can be used, but a human-derived Fc region is preferable, and an IgG1-derived Fc region is particularly preferable. preferable.
  • the "Fc region having the ability to bind to the Fc receptor” refers to an Fc region having the ability to bind to various Fc receptors beyond the extent to which effector activity such as ADCC activity is exerted via the Fc receptor.
  • Specific examples thereof include an Fc region of human IgG1, an Fc region of human IgG3, and an Fc region of mouse IgG2a.
  • an Fc region having an enhanced ability to bind to an Fc receptor is also included in the Fc region having an ability to bind to an Fc receptor.
  • the Fc region having the ability to bind to the Fc receptor contained in the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention
  • the Fc region having the ability to bind to Fc ⁇ R is preferable, and the Fc having the ability to bind to Fc ⁇ RIIIA is preferable. Regions are more preferred.
  • the Fc region having the ability to bind to the Fc receptor possessed by the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention
  • the Fc region having enhanced affinity for the Fc receptor is also preferable.
  • the Fc region having an enhanced affinity for the Fc receptor may be any Fc region having an enhanced affinity for the Fc receptor as compared with the Fc region of a naturally occurring antibody. Examples thereof include an Fc region containing an amino acid residue, an Fc region containing an amino acid residue modification, and the like.
  • Fc containing sugar chain modification includes, for example, an Fc region in which the addition amount of ⁇ 1,6 fucose is reduced or deleted, or an amino acid modification in which the affinity for the Fc receptor is enhanced (natural amino acid residue, non-natural amino acid residue). Examples include the Fc region to which the group has been modified).
  • Fc regions containing amino acid residue modifications include, for example, P247I, A339D, F243L, R292P, Y300L, P396L, T393A, H433P, S239D, S298A, A330L, I332E, E333A and K334A, and Current Opinion in Biotechnology in the human IgG1 constant region. 2009, 20: Fc region containing at least one amino acid residue modification selected from the amino acid modifications described in 685-691.
  • the Fc region or antibody constant region is preferably of the IgG class, and a part of their amino acid sequences may be deleted, added, substituted, and / or inserted.
  • all or part of the amino acid sequence consisting of CH1, hinge, CH2 and CH3 of the heavy chain of IgG can be used in appropriate combination.
  • those amino acid sequences can be partially deleted or used in a different order.
  • the IgG subclass of the Fc region or antibody constant region used in the bispecific antibody of the present invention is not particularly limited, and may be an Fc region or constant region derived from any of the IgG1, IgG2, IgG3 and IgG4 subclasses. IgG1 is preferred.
  • the Fc region or the Fc region containing, for example, the deletion of amino acid residues 216 to 220 in the hinge region and at least one modification selected from the amino acid residue modifications of C220S, H435R and Y436F.
  • Examples include the Fc region containing the modification or the heavy chain constant region.
  • the two polypeptide chains constituting the Fc region of the present invention are also referred to as Fc polypeptide chains or simply Fc chains, respectively.
  • the Fc region in the present invention is composed of an Fc region consisting of an "Fc chain” and an "Fc chain in which a CD3 binding domain is bound to the C-terminal of the Fc chain".
  • the heavy chain constant region including the Fc region in the present invention
  • the heavy chain constant region consisting of "CH polypeptide chain” and “CH chain in which the CD3 domain is bound to the C-terminal of the CH polypeptide chain” " It is a constant region consisting of a polypeptide chain of CH (also referred to as CH1-Fc) and a polypeptide chain in which CL is fused to the Fc chain (hereinafter abbreviated as CL-Fc), and is one of them.
  • CL-Fc polypeptide chain in which CL is fused to the Fc chain
  • Examples thereof include a constant region in which a CD3 binding domain is bound to the C-terminal of a polypeptide chain.
  • the CD3 binding domain may be bound to any of the two polypeptide chains constituting the Fc region or the constant region described above.
  • VH or VL, VH-CH or VL-CL constituting a CD3 binding domain can also be prepared by binding VH or VL, VH-CH or VL-CL constituting a CD3 binding domain to each of the polypeptide chains contained in the Fc region or the heavy chain constant region.
  • the Fc region or constant region contained in the bispecific antibody of the present invention is a heterodimer because the CD3 binding domain is bound to either one of the two polypeptide chains constituting each region.
  • Any modification of addition, deletion, or substitution may be included as long as the present heterodimeric structure can be constructed.
  • a heterodimer in the case of two Fc polypeptide chains or CH polypeptide chains, can be formed by adding an appropriate amino acid residue substitution to the CH3 domain, for example, two Fc polypeptides.
  • Heterodimers in the Fc region or CH region can be formed by adding amino acid residue substitutions of S354C and T366W to one of the chains and amino acid residue substitutions of Y349C, T366S, L368A and Y407V to the other. [Knobs into Holes modification (Nature Biotechnology, vol 16: 677-681, 1998)]. This modification is also called KIH modification.
  • KIH modification When KIH modification is applied to the Fc region contained in the bispecific antibody of the present invention, which polypeptide chain is bound to which of the two polypeptide chains constituting the Fc region has the CD3 binding domain. Knobs modification and Holes modification may be added to the above. Further, a KIH modification other than the modification (S354C and Y349C) that constitutes a disulfide bond in the CH3 moiety can also be applied. In that case, the amino acid residue substitution of T366W is added to one of the two Fc polypeptide chains, and the amino acid residue substitution of T366S, L368A and Y407V is added to the other.
  • Examples of the specific amino acid sequence of the Fc region into which the KIH modification has been introduced are not limited to this, but are represented by the polypeptide containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 147 and SEQ ID NO: 148.
  • Fc region containing a polypeptide containing an amino acid sequence an Fc region containing a polypeptide containing an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 149 and a polypeptide containing an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 150, represented by SEQ ID NO: 151.
  • Examples include the Fc region containing the polypeptide comprising.
  • hetero CH region a CH polypeptide chain and a hetero CH region containing CL-Fc can be mentioned, but a CH polypeptide chain containing C220S and 216- Deficiency of amino acid residue of 220 and CH region containing CL-Fc containing C214S, CH polypeptide containing C220S, and deficiency of amino acid residue of 216-220, CH region containing CL-Fc containing C214S and H435R, More preferred are CH polypeptides containing C220S, as well as a missing amino acid residue of 216-220, a CH region containing CL-Fc containing C214S, H435R and Y436F.
  • the CD3 binding domain of the present invention may be a single chain or a multimer consisting of a plurality of polypeptide chains as long as it has an antigen-binding ability to CD3.
  • Examples of CD3 antigen binding domains include CD3 binding domains containing 3 or 6 CDR sequences of antibodies against CD3, or CD3 binding domains containing VH and VL of antibodies against CD3, such as Fab, Fab', scFv, dsFv. And VHH are preferred, and Fab and scFv are more preferred.
  • a ligand molecule or a receptor molecule for a cell surface antigen can be used in the same manner.
  • scFv is bound in the order of VH, linker, VL from the N-terminal side (also referred to as VH-linker-VL type or HL type), and VL, linker, VH.
  • VH-linker-VL type or LH type Those bound in the order of (VL-linker-VH type or LH type) are known, and both of them can be used for scFv of the present invention.
  • the framework of scFv may be modified.
  • the modification include modification to enhance physicochemical stability, modification to improve productivity, modification of amino acids on the interaction surface of VH and VL of scFv, and the like.
  • a modification (CC modification) in which the 44th amino acid (according to Kabat numbering) of scFv VH is replaced with Cys and the 100th amino acid (according to Kabat numbering) of VL is replaced with Cys, and the 44th amino acid of VH.
  • Modifications (SE modification) in which the amino acid is replaced with Ser and the 100th amino acid of VL is replaced with Glu can be mentioned.
  • the affinity of the CD3 binding domain of the present invention for CD3 is preferably attenuated.
  • CD3 and Affinity binding domain has reduced, indicating that for instance the dissociation constant for CD3 (K D) is 6 ⁇ 10 -8 or more.
  • CD3 binding domain of the dissociation constant for CD3 (K D) is more preferably 7 ⁇ 10 -8 or more, still more preferably 8 ⁇ 10 -8 or more, it is 9 ⁇ 10 -8 or more Even more preferable.
  • the attenuated affinity of the CD3 binding domain for CD3 indicates that, for example, the dissociation constant for CD3 is larger than that of the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or KM14.
  • the dissociation constant of the CD3 binding domain of the present invention includes, for example, a value calculated by the surface plasmon resonance (SPR) method using Biacore T100 (GE Healthcare).
  • the amino acid sequence of CDR or VH / VL is 80% or more, 85, compared to the amino acid sequence of CDR or VH / VL of the comparative anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or KM14. % Or more, 86% or more, 87% or more, 88% or more, 89% or more, 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more , 98% or more, or 99% or more homology, and the affinity for CD3 is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, still more preferably 30% or more lower than SP34 or KM14. There are things.
  • the amino acid sequence of CDR or VH / VL is 80% or more, 85% or more, 86% or more, 87 as compared with the amino acid sequence of the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 which is a comparative control. % Or more, 88% or more, 89% or more, 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% Examples thereof include those having the above homology and having an affinity of 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 85% or more, still more preferably 90% or more lower than that of SP34.
  • the amino acid sequence of CDR or VH / VL is 80% or more, 85% or more, 86% or more as compared with the amino acid sequence of the anti-CD3 monoclonal antibody KM14 which is a comparative control. , 87% or more, 88% or more, 89% or more, 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, or Those having 99% or more homology and having an affinity of preferably 10% or more, more preferably 15% or more, still more preferably 30% or more, still more preferably 40% or more lower than KM14. Can be mentioned.
  • the affinity is decreased by more than A%, when the dissociation constant to the dissociation constant for the CD3 of comparison CD3 binding domain for K D0, CD3 subjects CD3 binding domain was K D1, is the ratio It means that KD0 / KD1 is (100-A)% or less.
  • an antibody containing the amino acid sequences of VH and VL of the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or the amino acid sequences of the six CDRs of SP34 is referred to as an SP34 clone.
  • an antibody containing the amino acid sequences of VH and VL of the anti-CD3 monoclonal antibody KM14 or the amino acid sequences of 6 CDRs of KM14 is referred to as a KM14 clone.
  • the linker may have any molecular structure as long as it can bind the Fc region and the CD3 binding domain, or the Fc region and the disease-related antigen binding domain, and examples thereof include an immunoglobulin domain or a fragment thereof and a peptide chain.
  • peptide chains are preferred.
  • the amino acid sequence of the peptide chain include a so-called GS linker consisting of a repeating sequence of SGGGG or SGGGG, a linker consisting of EAAAK or a repeating sequence thereof, a linker consisting of an amino acid sequence called PAPAP, or a hinge region of an antibody and a CH1 domain.
  • Examples thereof include a sequence derived from a constant region or a modified sequence thereof.
  • the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention may have one disease-related antigen-binding domain or two or more.
  • the disease-related antigen-binding domain may be directly bound to the Fc region or may be bound via a linker. Further, it may be bound to the C-terminal side of the Fc region or may be bound to the N-terminal side, but it is preferably bound to the C-terminal side. When one CD3 binding domain is bound to the C-terminal side of the Fc region, the CD3 binding domain may be bound to either of the two polypeptide chains constituting the Fc region.
  • the disease-related antigen-binding domain in the present invention may be a single chain or a multimer consisting of a plurality of polypeptide chains as long as it has an antigen-binding ability to the disease-related antigen.
  • the disease-related antigen-binding domain include an antigen-binding domain containing 3 or 6 CDR sequences of an antibody against a disease-related antigen, or an antigen-binding domain containing VH and VL of an antibody against a disease-related antigen, and Fab, Fab. ', ScFv, dsFv, VHH and the like can be mentioned, but it is preferably an antigen-binding domain or Fab consisting of VH and VL.
  • a ligand molecule or a receptor molecule for a cell surface antigen can be used in the same manner.
  • a monoclonal antibody As an antibody against a disease-related antigen, a monoclonal antibody is preferable, and a gene such as a monoclonal antibody known to specifically recognize and bind to an antigen related to each disease and a monoclonal antibody already marketed as an antibody drug is available. Any antibody having any specificity as long as it is a recombinant antibody can be used as a disease-related antigen-binding domain contained in the anti-CD3 bispecific antibody of the present invention.
  • the bispecific antibody of the present invention In the amino acid sequence constituting the bispecific antibody of the present invention or the bispecific antibody fragment, one or more amino acid residues are deleted, added, substituted or inserted, and the activity is similar to that of the above-mentioned antibody or antibody fragment thereof.
  • the antibody or the bispecific antibody fragment having the antibody is also included in the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention.
  • the number of amino acids deleted, substituted, inserted and / or added is one or more and the number is not particularly limited, but Molecular Cloning, The Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989), Current Protocols in Molecular Biology , John Wiley & Sons (1987-1997), Nucleic Acids Research, 10, 6487 (1982), Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 79, 6409 (1982), Gene, 34, 315 (1985), Nucleic Deletion, substitution, insertion or addition by well-known techniques such as site-specific mutagenesis methods described in Acids Research, 13, 4431 (1985), Proc. Natl. Acad. Sci USA, 82, 488 (1985), etc. It is as many as possible. For example, it is usually 1 to several tens, preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, and even more preferably 1 to 5.
  • deletion, substitution, insertion or addition of one or more amino acid residues in the amino acid sequence of the bispecific antibody of the present invention described above indicates the following. It means that there is a deletion, substitution, insertion or addition of one or more amino acid residues in any and one or more amino acid sequences in the same sequence. Deletions, substitutions, insertions or additions may occur simultaneously, and the amino acid residues substituted, inserted or added may be either natural or non-natural.
  • Natural amino acid residues include, for example, L-alanine, L-aspartin, L-aspartic acid, L-glutamine, L-glutamic acid, glycine, L-histidine, L-isoleucine, L-leucine, L-lysine, L. -Arginine, L-methionine, L-phenylalanine, L-proline, L-serine, L-threonine, L-tryptophan, L-tyrosine, L-valine and L-cysteine and the like.
  • amino acid residues that can be replaced with each other are preferable examples of amino acid residues that can be replaced with each other.
  • Amino acid residues contained in the same group can be replaced with each other.
  • Group A leucine, isoleucine, norleucine, valine, norvaline, alanine, 2-aminobutanoic acid, methionine, O-methylserine, t-butylglycine, t-butylalanine, cyclohexylalanine
  • Group B aspartic acid, glutamic acid, isoaspartic acid, Isoglutamic acid, 2-aminoadiponic acid, 2-aminosveric acid
  • Group C aspartic acid, glutamic acid
  • D lysine, arginine, ornithine, 2,4-diaminobutanoic acid, 2,3-diaminopropionic acid
  • Group E proline, 3 -Hydroxyproline, 4-hydroxyproline
  • F group serine, threonine, homoserine
  • G group phenylalanine, tyrosine
  • the bispecific antibody of the present invention includes an antibody containing any post-translationally modified amino acid residue.
  • Post-translational modifications include, for example, deletion of the lysine residue at the C-terminus of the H chain [lysine clipping] and replacement of the glutamine residue at the N-terminus of the polypeptide with glutamine (pyroGlu). [Beck et al, Analytical Chemistry, 85, 715-736 (2013)].
  • bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention include any one of the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment selected from the group consisting of the following (1) to (3). Be done. (1) It contains an Fc region capable of binding to an Fc receptor, one CD3 binding domain is bound to the C-terminal side of the Fc region, and one disease-related antigen binding domain is further bound to the N-terminal side of the Fc region. An anti-CD3 bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody, comprising one or more. (2) It contains an Fc region capable of binding to an Fc receptor, one CD3 binding domain is bound to the C-terminal side of the Fc region, and one disease-related antigen binding domain is further bound to the C-terminal side of the Fc region.
  • An anti-CD3 bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody comprising one or more. (3) It contains an Fc region capable of binding to an Fc receptor, one CD3 binding domain is bound to the C-terminal side of the Fc region, and one disease-related antigen binding domain is further bound to the C-terminal side of the Fc region.
  • An anti-CD3 bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody which comprises one or more and contains one or more disease-related antigen-binding domains on the N-terminal side of the Fc region.
  • the Fc region is a Knobs into Holes modification (Nature Biotechnology. Vol 16: 677-681) in the CH3 portion. , 1998) (also referred to as KIH modification) or a modification obtained by removing the modification for forming a disulfide bond (S354C and Y349C) from the KIH modification to form a heterodimer, and one of the heterodimers.
  • a bispecific antibody in which a CD3 binding domain is bound to the C-terminal of the heterodimer via a linker and a bispecific antibody or the bispecific antibody in which a disease-related antigen-binding domain is bound to one or both of the N-terminals of the heterodimer.
  • Specific antibody fragments can be mentioned.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment according to (1) above in which CL and CH1 are bound to the N-terminal side of two polypeptide chains in the Fc region, respectively.
  • Bispecific antibody fragment, (A) A bispecific antibody or a bispecific antibody fragment thereof, in which VH and VL are bound to the N-terminals of CH1-Fc and CL-Fc, respectively, to form one disease-related antigen-binding domain.
  • (B) A bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody fragment in which VL and VH bind to the N-terminus of CH1-Fc and CL-Fc, respectively, to form one disease-related antigen-binding domain
  • (c) CH1- Examples thereof include bispecific antibodies or fragments thereof in which Fab, VHH, and / or scFv bind to the N-terminus of Fc and / or CL-Fc and contain one or more disease-related antigen-binding domains.
  • VL and VH, or VH and VL, respectively are bound to the N-terminal of CH1-Fc and CL-Fc, respectively, and VH and VL are bound to the N-terminal of CH1-Fc and CL-Fc, respectively. It is more preferable to do so.
  • the amino acid sequences of CH1-Fc and CL-Fc are modified so as to form a heterodimer when expressed in cells.
  • CL-Fc 216-220.
  • the deletion and the amino acid residue modification of C214S, H435R, and Y436F include the amino acid residue modification of C220S in CH1-Fc. Both of these modifications may be introduced, the above-mentioned KIH modification or the modification obtained by removing the modification for forming a disulfide bond from the KIH modification.
  • Disease-related antigen-binding domains include variable regions consisting of Fab, VH and VL, VHH and scFv and the like. Specifically, it is preferable that Fab is bound to both the N-terminals of the heterodimer as a disease-related antigen-binding domain. It does not matter which of the polypeptide chains of VH-CH1 and VL-CL forming the Fab is bound to the N-terminal of the Fc region, but it is more preferable that VH-CH1 is bound.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment described in (2) above in which CL and CH1 are bound to the N-terminal side of two polypeptide chains in the Fc region, respectively. It is a bispecific antibody that forms a heterodimer of CH1-Fc and CL-Fc and has a CD3 binding domain bound to the C-terminal of either CH1-Fc or CL-Fc via a linker. , CH1-Fc and / or CL-Fc to the C-terminal side, Fab, VHH, and / or scFv as a disease-related antigen-binding domain, bispecific antibody or the bispecific antibody fragment thereof.
  • the disease-related antigen-binding domain is bound to the C-terminal side of the CD3 binding domain regardless of whether it is directly bound to CH1-Fc and / or CL-Fc or via a linker. May be good.
  • the amino acid sequence of the heterodimer it is preferable that the amino acid is modified so as to form a heterodimer when expressed in cells.
  • CL-Fc lacks 216-220 amino acid residues, and It is desirable that the amino acid residue modifications of C214S, H435R, and Y436F are the amino acid residue modifications of C220S in CH1-Fc.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment according to the above (2) in which the Fc region is modified with Knobs into Holes or the KIH modification other than S354C and Y349C.
  • the disease-related antigen-binding domain include antibody variable regions consisting of Fab, VH and VL, VHH, and scFv.
  • the disease-related antigen-binding domain may be directly bound to CH1-Fc and / or CL-Fc, may be bound via a linker, or may be further bound to the C-terminal side of the CD3 binding domain.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment according to (3) above in which CL and CH1 are bound to the N-terminal side of two polypeptide chains in the Fc region, respectively.
  • It is a bispecific antibody that forms a heterodimer consisting of CH1-Fc and CL-Fc, and has a CD3 binding domain bound to the C-terminal of either CH1-Fc or CL-Fc via a linker. It has one or more disease-related antigen-binding domains on the N-terminal side of CH1-Fc and CL-Fc, and one or more disease-related antigen-binding domains on the C-terminal side of CH1-Fc and CL-Fc.
  • Bispecific antibody having the above or the bispecific antibody fragment thereof can be mentioned.
  • Disease-related antigen-binding domains that bind to the N-terminus of CH1-Fc and / or CL-Fc have VH and VL (or VL and VH, respectively) bound to the N-terminus of CH1-Fc and CL-Fc, respectively. It may form one disease-related antigen-binding domain, or Fab, VHH, and / or scFv bind to at least one N-terminus of CH1-Fc and CL-Fc to form at least one disease-related antigen. It may form a binding domain.
  • VH and VL are bound to the N-terminal of CH1-Fc and CL-Fc, respectively, to form one disease-related antigen-binding domain. It is preferable that VH and VL are bound to the N-terminals of CH1-Fc and CL-Fc, respectively.
  • the disease-related antigen-binding domain bound to the C-terminal side of CH1-Fc and / or CL-Fc may be directly bound to these polypeptide chains or may be bound via a linker. However, it may be bound via the CD3 binding domain.
  • Examples of the disease-related antigen-binding domain include Fab, VHH, and scFv.
  • amino acid sequences of CH1-Fc and CL-Fc are modified so as to form a heterodimer when expressed in cells, and specifically, the amino acids 216-220 in CL-Fc. It is preferable that the residue deletion and the amino acid residue modification of C214S, H435R, and Y436F are the amino acid residue modification of C220S in CH1-Fc.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment according to the above (3) in which the Fc region is modified with Knobs into Holes or the KIH modification other than S354C and Y349C.
  • examples thereof include a bispecific antibody having a domain or a bispecific antibody fragment thereof.
  • Disease-related antigen-binding domains include, for example, Fab, VHH, scFv and the like.
  • Fab is bound to the N-terminal side of the heterodimer as a disease-related antigen-binding domain, which of the polypeptide chains of VH-CH1 and VL-CL forming the Fab binds to the N-terminal of the Fc region. It may be, but it is more preferable that VH-CH1 is bound.
  • the disease-related antigen-binding domain bound to the C-terminal side of the heterodimer may be directly bound to the C-terminal of the heterodimer, may be bound via a linker, or may be bound to CD3. It may be further bound to the C-terminal side of the domain.
  • an Fc region having an enhanced affinity for the Fc receptor can also be used as the Fc region having an ability to bind to the Fc receptor.
  • the C-terminal of the Fc region is formed by binding VH and VL constituting the CD3 binding domain to the two polypeptide chains constituting the Fc region, respectively.
  • An anti-CD3 bispecific antibody or a fragment of the bispecific antibody can be prepared by binding one CD3 binding domain to the antibody.
  • the anti-CD3 bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention can also be produced by using a known heterodimer production technique in addition to the above.
  • Known technologies include, for example, CrossMAb technology, BEAT technology, XmAb technology, ART-Ig technology, and Azymetric technology (all described in Nat Rev Drug Discov. 18: 585-608, 2019), and Nat Rev Drug Discov. 18 : Other heterodimer fabrication techniques described in 585-608, 2019 can be mentioned.
  • a more preferable aspect of the present invention is a bispecific antibody or a bispecific antibody fragment in which the CD3 binding domain is scFv.
  • the dissociation constant for CD3 CD3 binding domain is 6 ⁇ 10 -8 or more, 7 ⁇ 10 -8 or more, 8 ⁇ 10 -8 or more, or 9 ⁇ 10 -8
  • examples thereof include the above-mentioned bispecific antibody or the bispecific antibody fragment.
  • One aspect of the present invention includes a bispecific antibody or a bispecific antibody fragment thereof in which the dissociation constant of the CD3 binding domain with respect to CD3 is larger than that of the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or KM14, which is a comparative control.
  • the CDR or VH / VL amino acid sequence of the CD3 binding domain is 90% or more of the CDR or VH / VL amino acid sequence of the CD3 binding domain of the comparative anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or KM14.
  • examples thereof include a bispecific antibody or a bispecific antibody fragment thereof having the homogeneity of the above and having an affinity reduced by 10% or more as compared with the anti-CD3 antibody SP34 or KM14.
  • a more preferable aspect of the present invention is a bispecific antibody having ADCC activity and ADTC activity against disease-related antigen-expressing cells and suppressing induction of cytokine production at the time of cytotoxicity of disease-related antigen-expressing cells.
  • the amino acid sequences of CDR1 to 3 (HCDR1 to 3) of VH and CDR1 to 3 (LCDR1 to 3) of VL of the CD3 binding domain are as follows (a) to (h). Examples thereof include CD3 binding domains having 90% or more homology with the amino acid sequences of any one of HCDR1 to 3 and LCDR1 to 3 selected from the above.
  • the amino acid sequences of VH and VL of the CD3 binding domain are 80% or more of the amino acid sequences of any one of VH and VL selected from the following (aa) to (rr), respectively.
  • CD3 binding domains having the same homology of.
  • Aa VH containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 124, and VL containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 125.
  • Bb VH containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 115, and VL containing the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 116.
  • the CD3 binding domain in the present invention competes with the CD3 binding domain containing any one selected from the above (a) to (h), (aa) to (rr) and the anti-CD3 monoclonal antibodies SP34 and KM14 to form CD3.
  • the CD3 binding domain to which it binds the CD3 binding domain containing any one selected from the above (a) to (h), (aa) to (rr) and the anti-CD3 monoclonal antibodies SP34 and KM14, binds to an epitope on CD3 to which it binds.
  • CD3 binding domain containing any one selected from the above (a) to (h), (aa) to (rr) and anti-CD3 monoclonal antibodies SP34 and KM14 binds.
  • Examples of the epitope present on the CD3 molecule to which the CD3 binding domain of the present invention binds include the amino acid sequence from the N-terminal to the 27th amino acid sequence of human CD3. Since both the anti-CD3 monoclonal antibodies SP34 and KM14 bind to this epitope, at least one amino acid residue contained in the amino acid sequence from the N end to the 27th amino acid sequence of CD3 is preferably used as the epitope of CD3 in the present invention. Examples thereof include an epitope containing the above, an epitope having a three-dimensional structure consisting of the amino acid sequence, and the like.
  • the above-mentioned antibody that competes with the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 and / or KM14, and the antibody that binds to the epitope to which the antibody binds, is an antibody binding assay using the 1-27 amino acid sequence of the human CD3 amino acid sequence. Can be obtained by performing.
  • Specific examples of the anti-CD3 bispecific antibody of the present invention include the bispecific antibody containing the above-mentioned CD3 binding domain.
  • the CD3 binding domain of the present invention can also be applied to the purpose of producing an anti-CD3 bispecific antibody in which the ability to induce cytokine production is suppressed, and the purpose of suppressing the excessive induction of cytokine production of the anti-CD3 bispecific antibody.
  • the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention also includes a bispecific antibody or the bispecific antibody fragment having an effector activity.
  • Effector activity refers to antibody-dependent cellular cytotoxicity caused via the Fc region of an antibody, for example, ADCC activity, complement-dependent cytotoxicity (CDC activity), macrophages and trees. Examples thereof include antibody-dependent phagocytosis activity (ADCP activity) and opsonin effect by phagocytic cells such as dendritic cells.
  • ADCP activity antibody-dependent phagocytosis activity
  • opsonin effect by phagocytic cells such as dendritic cells.
  • ADCC activity and CDC activity can be measured using a known measuring method [Cancer Immunol. Immunoother., 36, 373 (1993)].
  • ADCC activity means that an antibody bound to an antigen on a target cell activates an immune cell (natural killer cell, etc.) by binding to an Fc receptor of the immune cell via the Fc region of the antibody, and damages the target cell. The activity to do.
  • the Fc receptor is a receptor that binds to the Fc region of an antibody, and induces various effector activities by binding the antibody.
  • Each FcR corresponds to a subclass of antibody, and IgG, IgE, IgA, and IgM specifically bind to Fc ⁇ R, Fc ⁇ R, Fc ⁇ R, and Fc ⁇ R, respectively.
  • Fc ⁇ R has subtypes of Fc ⁇ RI (CD64), Fc ⁇ RII (CD32) and Fc ⁇ RIII (CD16), each of which is an isoform of Fc ⁇ RIA, Fc ⁇ RIB, Fc ⁇ RIC, Fc ⁇ RIIA, Fc ⁇ RIIB, Fc ⁇ RIIC, Fc ⁇ RIIIA and Fc ⁇ RIIIB.
  • Fc ⁇ RIIIB is specifically expressed on neutrophils
  • Fc ⁇ RIIIA is expressed on monocytes, natural killer cells (NK cells), macrophages and some T cells.
  • NK cell-dependent ADCC activity is induced through antibody binding to Fc ⁇ RIIIA.
  • CDC activity refers to the activity in which an antibody bound to an antigen on a target cell activates a series of cascades (complement activation pathways) consisting of complement-related proteins in the blood and damages the target cell.
  • cascades complement activation pathways
  • protein fragments produced by complement activation induce migration and activation of immune cells.
  • a cascade of CDC activity is initiated by first binding C1q to the Fc region and then to two serine proteases, C1r and C1s, to form a C1 complex.
  • the CDC activity or ADCC activity of the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention on antigen-expressing cells can be evaluated by a known measurement method [Cancer Immunol. Immunoother., 36, 373 (1993)].
  • an N-linked complex type sugar chain that binds to asparagine (Asn) at position 297 of the Fc region (constant region consisting of CH2 and CH3 domains) of the antibody
  • a method for controlling the amount of fucose (also called core fucose) that binds ⁇ -1,6 to N-acetylglucosamine (GlcNAc) present at the reducing end International Publication No. 2005/035586, International Publication No. 2002/31140 and International).
  • Publication No. 00/61739 and a method of controlling by modifying an amino acid residue in the Fc region of an antibody (International Publication No. 00/42072) are known.
  • the ADCC activity of the antibody can be increased or decreased.
  • bispecific antibody is expressed using host cells lacking the ⁇ 1,6-fucose transferase gene. By doing so, a bispecific antibody having a high ADCC can be obtained.
  • the antibody is expressed using a host cell into which the ⁇ 1,6-fucose transferase gene has been introduced. By allowing the antibody to be obtained, a bispecific antibody having low ADCC activity can be obtained.
  • ADCC activity and CDC activity can be increased or decreased by modifying the amino acid residue in the Fc region of the bispecific antibody.
  • the CDC activity of a bispecific antibody can be increased by using the amino acid sequence of the Fc region described in US Patent Application Publication No. 2007/0148165.
  • ADCC activity is performed by modifying the amino acids described in US Pat. No. 6,737,056, US Pat. No. 7,297,775, US Pat. No. 7,317,091 and the like.
  • the CDC activity can be increased or decreased.
  • a bispecific antibody with controlled effector activity may be obtained by combining the above methods.
  • the stability of the bispecific antibody of the present invention can be evaluated by measuring the amount of aggregates (oligomers) formed in the purification process or in a sample stored under certain conditions. That is, when the amount of aggregates is reduced under the same conditions, it is evaluated that the stability of the antibody is improved.
  • the amount of aggregates can be measured by separating the aggregated and non-aggregated antibodies using suitable chromatography, including gel filtration chromatography.
  • the productivity of the bispecific antibody of the present invention can be evaluated by measuring the amount of antibody produced in the culture medium from the antibody-producing cells. More specifically, it can be evaluated by measuring the amount of antibody contained in the culture supernatant obtained by removing the producing cells from the culture solution by an appropriate method such as an HPLC method or an ELISA method.
  • a radioactive isotope As the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention, a radioactive isotope, a low molecular weight drug, a high molecular weight drug, a protein or an antibody drug or the like is chemically added to the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention. Alternatively, it includes a derivative of a genetically engineered antibody.
  • the derivative of the antibody in the present invention is the N-terminal side or C-terminal side of the H chain or L chain of the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention, and an appropriate substituent or side chain in the antibody or the antibody fragment thereof.
  • radioactive isotopes, low-molecular-weight drugs, high-molecular-weight drugs, immunostimulators, proteins, antibody drugs, etc. are applied to the antibody or the sugar chain in the antibody fragment thereof by chemical methods [Introduction to antibody engineering, local people]. It can be manufactured by combining with a bookstore (1994)].
  • the derivative of the antibody in the present invention is inserted into an expression vector by ligating a DNA encoding the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention and a DNA encoding a desired protein or antibody drug. It can be produced by a genetic engineering technique in which the expression vector is introduced into a suitable host cell and expressed.
  • Radioisotopes include, for example, 111 In, 131 I, 125 I, 90 Y, 64 Cu, 99 Tc, 77 Lu or 211 At.
  • the radioisotope can be directly bound to the antibody by the chloramine T method or the like.
  • a substance that chelate the radioisotope may be bound to the antibody.
  • the chelating agent include 1-isothiocyanate benzyl-3-methyldiethylenetriaminepentaacetic acid (MX-DTPA).
  • low-molecular-weight drugs examples include alkylating agents, nitrosoureas, antimetabolites, antibiotics, plant alkaloids, topoisomerase inhibitors, hormone therapeutic agents, hormone antagonists, aromatase inhibitors, P-sugar protein inhibitors, and platinum.
  • Anti-cancer agents such as complex derivatives, stage M inhibitors or kinase inhibitors [clinical oncology, cancer and chemotherapy (1996)], steroids such as hydrocortisone or prednisone, non-steroids such as aspirin or indomethacin, gold thiomalate or Immunomodulators such as penicillamine, immunosuppressants such as cyclophosphamide or azathiopurine, or anti-inflammatory agents such as antihistamines such as chlorpheniramine maleate or indomethacin [Inflammation and anti-inflammatory therapy, Medical and Dental Publishing Co., Ltd. (1982) )] And so on.
  • anticancer agents examples include amifostine (ethiolation), cisplatin, dacarbazine (DTIC), dactinomycin, mechloretamine (nitrogen mustard), streptozocin, cyclophosphamide, ifosfamide, carmustin (BCNU), romustin (CCNU), doxorubicin.
  • a method for binding a small molecule drug to the bispecific antibody of the present invention or the bispecific antibody fragment thereof for example, a method of binding between the drug and the amino group of the antibody via glutarualdehyde, or a water-soluble carbodiimide. Examples thereof include a method of binding the amino group of the drug and the carboxyl group of the antibody via the above.
  • polymer drug examples include polyethylene glycol (PEG), albumin, dextran, polyoxyethylene, styrene maleic acid copolymer, polyvinylpyrrolidone, pyran copolymer, and hydroxypropylmethacrylamide.
  • a method for reacting with a PEGylation modification reagent can be mentioned [Bioconjugated drug, Hirokawa Shoten (1993)].
  • the PEGylation modifying reagent include a modifying agent for the ⁇ -amino group of lysine (Japanese Patent Laid-Open No. 61-178926) and a modifying agent for the carboxyl group of aspartic acid and glutamic acid (Japanese Patent Laid-Open No. 56-23587). No. 2), or a modifying agent for the guanidino group of arginine (Japanese Patent Laid-Open No. 2-117920).
  • the immunostimulant may be a natural product known as an immunoadjugant, and specific examples thereof include ⁇ (1 ⁇ 3) glucan (for example, lentinan or schizophyllan) or ⁇ -galactosylceramide (for example, an immunostimulant drug). KRN7000) and the like.
  • proteins include cytokines or growth factors or toxin proteins that activate immunocompetent cells such as NK cells, macrophages or neutrophils.
  • cytokines or growth factors examples include interferon (hereinafter referred to as IFN) - ⁇ , IFN- ⁇ , IFN- ⁇ , interferon (hereinafter referred to as IL) -2, IL-5, IL-6, IL-. 10, IL-12, IL-15, IL-18, IL-21, IL-23, tumor necrosis factor (TNF) - ⁇ , TNF- ⁇ , granulocyte colony stimulating factor (G-CSF), Granulocyte / macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) or macrophage colony stimulating factor (M-CSF) and the like can be mentioned.
  • IFN interferon
  • IL interferon
  • IL-5 interferon
  • IL-6 interferon
  • IL-12 interferon
  • IL-15 interferon
  • IL-18 interferon
  • IL-21 interferon-23
  • TNF tumor necrosis factor
  • G-CSF granulocyte colony stimulating factor
  • GM-CSF Gran
  • toxin protein examples include ricin, diphtheria toxin, ONTAK, and the like, and a protein toxin in which a mutation is introduced into the protein to regulate toxicity is also included.
  • a cDNA encoding a protein is linked to a cDNA encoding the bispecific antibody or antibody fragment of the present invention to construct a DNA encoding the fusion antibody, and the DNA is used as a prokaryote or true. It can be expressed and produced by inserting it into an expression vector for a nuclear organism and introducing the expression vector into a prokaryote or a eukaryote. Twice
  • the bispecific antibody of the present invention or a drug that binds to an antibody fragment thereof is commonly used for immunological detection.
  • the bispecific antibody of the present invention or a drug that binds to an antibody fragment thereof is commonly used for immunological detection.
  • labels include, for example, enzymes such as alkaline phosphatase, peroxidase or luciferase, luminescent substances such as acridinium ester or loffin, or fluorescein isothiocyanate (FITC) or tetramethylrhodamine isothiocyanate (RITC), Alexa®.
  • fluorescent substances such as Fluor 488 and R-phycoerythrin (R-PE).
  • the present invention includes bispecific antibodies having cytotoxic activity such as CDC activity or ADCC activity and the bispecific antibody fragments.
  • cytotoxic activity such as CDC activity or ADCC activity
  • the CDC activity or ADCC activity of the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention on antigen-expressing cells can be evaluated by a known measurement method [Cancer Immunol. Immunoother., 36, 373 (1993)].
  • the present invention also contains, as an active ingredient, a composition containing a bispecific antibody or a bispecific antibody fragment that specifically recognizes and binds to CD3 and a disease-related antigen, or the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment. , CD3 and a therapeutic agent for a disease involving at least one of the disease-related antigens, preferably a disease involving cells expressing the disease-related antigen.
  • the disease in which at least one of the CD3 and the disease-related antigen is related may be any disease as long as it is related to at least one of the CD3 and the disease-related antigen, and examples thereof include malignant tumors and cancer.
  • a therapeutic agent containing the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment thereof, or a derivative thereof of the present invention contains only the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment thereof as an active ingredient, or a derivative thereof. Although it may be preferable, it is usually preferable to mix it with one or more pharmacologically acceptable carriers and provide it as a pharmaceutical preparation produced by any method known in the technical field of pharmaceutics.
  • the most effective route of administration for treatment includes oral administration or parenteral administration such as oral administration, intra-airway, intrarectal, subcutaneous, intramuscular or intravenous administration. Of these, intravenous administration is preferable.
  • Examples of the administration form include sprays, capsules, tablets, powders, granules, syrups, emulsions, suppositories, injections, ointments or tapes.
  • the dose or frequency of administration varies depending on the target therapeutic effect, administration method, treatment period, age, body weight, etc., but is usually 10 ⁇ g / kg to 10 mg / kg per day for an adult.
  • the present invention comprises at least one immunoassay or measurement reagent for CD3 and a disease-related antigen, or at least one of a CD3 and a disease-related antigen, containing the bispecific antibody or fragment of the bispecific antibody of the present invention.
  • the present invention relates to a diagnostic agent for a disease associated with a disease, preferably a disease involving cells expressing a disease-related antigen.
  • the present invention comprises a method for immunological detection or measurement of at least one of CD3 and a disease-related antigen using the bispecific antibody of the present invention or the bispecific antibody fragment thereof, and at least one of CD3 and a disease-related antigen.
  • the present invention relates to a method for treating a disease involving cells expressing a related disease, preferably a disease-related antigen, or a method for diagnosing a disease involving at least one of CD3 and the disease-related antigen, preferably a method involving cells expressing the disease-related antigen. ..
  • any known method can be mentioned as a method for detecting or measuring the amount of at least one of CD3 and a disease-related antigen.
  • immunological detection or measurement method may be mentioned.
  • the immunological detection or measurement method is a method for detecting or measuring the amount of antibody or the amount of antigen using a labeled antigen or antibody.
  • immunoassay or measurement method include radioimmunoassay (RIA), enzyme-linked immunosorbent assay (EIA or ELISA), fluorescence immunoassay (FIA), luminescent immunoassay, and western blot.
  • RIA radioimmunoassay
  • EIA or ELISA enzyme-linked immunosorbent assay
  • FIA fluorescence immunoassay
  • luminescent immunoassay luminescent immunoassay
  • western blot Alternatively, a physicochemical method may be mentioned.
  • a disease in which at least one of the CD3 and the disease-related antigen is involved preferably.
  • Diseases involving disease-related antigen-expressing cells can be diagnosed.
  • Known immunological detection methods can be used to detect cells expressing at least one of CD3 and disease-related antigens, such as immunoprecipitation, immunocell staining, immunohistochemical staining or fluorescence.
  • An antibody staining method and the like can be mentioned.
  • a fluorescent antibody staining method such as the FMAT8100HTS system (manufactured by Applied Biosystems) can be mentioned.
  • Biological samples to be detected or measured for at least one of CD3 and disease-related antigens in the present invention include, for example, tissue cells, blood, plasma, serum, pancreatic fluid, urine, feces, tissue fluid or culture fluid, and the like. It is not particularly limited as long as it may contain cells in which at least one of the related antigens is expressed.
  • the bispecific antibody of the present invention, the bispecific antibody fragment thereof, or a diagnostic agent containing these derivatives includes a reagent for carrying out an antigen-antibody reaction and a reagent for detecting the reaction, depending on the target diagnostic method. But it may be.
  • the reagent for carrying out the antigen-antibody reaction include a buffer and a salt.
  • the detection reagent for example, a conventional immunological detection or measurement method such as the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment thereof, a labeled secondary antibody that binds to a derivative thereof, or a substrate corresponding to the label. Examples of the reagent used for.
  • the method for producing the bispecific antibody of the present invention the method for evaluating the activity of the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment, and the method for treating and diagnosing a disease using the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment will be specifically described. To describe.
  • the method for producing a monoclonal antibody in the present invention includes the following working steps. That is, at least one of (1) purification of an antigen used as an immunogen and preparation of cells in which an antigen is overexpressed on the cell surface, and (2) after immunizing an animal with the antigen, blood is collected and the antibody titer thereof is tested.
  • Steps to determine the time to remove the spleen, etc., and prepare antibody-producing cells (3) Preparation of myeloma cells (mieroma), (4) Cell fusion between antibody-producing cells and myeroma, (5) Objectives Selection of antibody-producing hybridoma groups, (6) Isolation (cloning) of monoclonal cells from the hybridoma group, (7) In some cases, culture of hybridomas for mass production of monoclonal antibodies, or hybridomas. (8) Examination of the physiological activity of the monoclonal antibody thus produced and its antigen-binding specificity, or verification of its properties as a labeling reagent.
  • a method for producing a monoclonal antibody that binds to CD3 and a monoclonal antibody that binds to a disease-related antigen which is used for producing a bispecific antibody that binds to CD3 and a disease-related antigen in the present invention, will be described in detail along with the above steps. Describe.
  • the method for producing the antibody is not limited to this, and for example, antibody-producing cells other than spleen cells and myeloma can also be used.
  • a cell expressing a disease-related antigen or CD3 is obtained by introducing an expression vector containing a cDNA encoding the full length or a partial length of the disease-related antigen or CD3 into Escherichia coli, yeast, insect cells, animal cells, or the like. be able to.
  • at least one of CD3 and disease-related antigen can be purified from various human tumor cultured cells or human tissues expressing at least one of CD3 and disease-related antigen in a large amount and used as an antigen. Further, the cultured tumor cells or the tissue can be used as an antigen as it is.
  • a synthetic peptide having a partial sequence of CD3 or a disease-related antigen can be prepared by a chemical synthesis method such as the Fmoc method or the tBoc method and used as an antigen.
  • the CD3 or disease-related antigen used in the present invention is described in Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989), Current Protocols In Molecular Biology, John Wiley & Sons (1987-1997), and the like. It can be produced by expressing the DNA encoding the CD3 or the disease-related antigen in the host cell by, for example, the following method. Twice
  • a recombinant vector is prepared by inserting a full-length cDNA containing a portion encoding a CD3 or a disease-related antigen downstream of the promoter of an appropriate expression vector.
  • a DNA fragment of an appropriate length containing a polypeptide-encoding moiety prepared based on the full-length cDNA may be used.
  • a transformant producing CD3 or a disease-related antigen can be obtained. Twice
  • the expression vector as long as it can be autonomously replicated in the host cell used or integrated into the chromosome and contains an appropriate promoter at a position where the DNA encoding CD3 or a disease-related antigen can be transcribed. Both can be used.
  • any microorganism belonging to the genus Escherichia such as Escherichia coli, yeast, insect cell or animal cell can be used as long as it can express the target gene.
  • the recombinant vector is capable of autonomous replication in the prokaryote and contains a promoter, a ribosome-binding sequence, a DNA containing a portion encoding CD3 or a disease-related antigen, and transcription. It is preferably a vector containing a termination sequence.
  • the recombinant vector does not necessarily require a transcription termination sequence, but it is preferable to arrange the transcription termination sequence immediately below the structural gene.
  • the recombinant vector may contain a gene that controls a promoter.
  • the recombinant vector it is preferable to use a plasmid in which the ribosome-binding sequence Shine dalgarno sequence and the start codon are adjusted to an appropriate distance (for example, 6 to 18 bases).
  • the base sequence of the DNA encoding the CD3 or the disease-related antigen can be substituted so as to be an optimal codon for expression in the host, whereby the target CD3 or the disease-related antigen can be substituted.
  • the production rate can be improved.
  • any vector that can exert its function in the host cell to be used can be used.
  • pBTrp2, pBTac1, pBTac2 all manufactured by Roche Diagnostics
  • pKK233-2 above, manufactured by Roche Diagnostics
  • pKK233-2 Pharmacia
  • pSE280 Invitrogen
  • pGEMEX-1 Promega
  • pQE-8 Kiagen
  • pKYP10 Japanese Patent Laid-Open No. 58-110600
  • pKYP200 [Agricultural Biological Chemistry, 48, 669 (1984)]
  • pLSA1 Agric. Biol. Chem., 53, 277 (1989)
  • pGEL1 Proc. Natl.
  • pGKA2 Prepared from Escherichia coli IGKA2 (FERM BP-6798), Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-221091
  • pTerm2 US Pat. No. 4,686,191) No., US Pat. No. 4,939,094, US Pat. No. 5,160,735)
  • pSupex pUB110, pTP5, pC194, pEG400 [J. Bacteriol., 172, 2392 (1990))
  • PGEX manufactured by Pharmacia
  • pET system manufactured by Novagen
  • pME18SFL3 manufactured by Toyo Spinning Co., Ltd.
  • the promoter may be any promoter as long as it functions in the host cell used.
  • promoters derived from Escherichia coli or phage such as trp promoter (Ptrp), lac promoter, PL promoter, PR promoter or T7 promoter, can be mentioned.
  • an artificially designed and modified promoter such as a tandem promoter in which two Ptlps are connected in series, a tac promoter, a lacT7 promoter, or a let I promoter can be mentioned.
  • Examples of host cells include E. coli XL1-Blue, E. coli XL2-Blue, E. coli DH1, E. coli MC1000, E. coli KY3276, E. coli W1485, E. coli JM109, E. coli HB101, E. coli No. 49, Escherichia coli W3110, Escherichia coli NY49, Escherichia coli DH5 ⁇ and the like can be mentioned.
  • any method for introducing DNA into the host cell to be used can be used.
  • a method using calcium ions [Proc. Natl. Acad. Sci. USA] , 69, 2110 (1972), Gene, 17, 107 (1982), Molecular & General Genetics, 168, 111 (1979)]. Twice
  • any expression vector that functions in the animal cell can be used, for example, pcDNAI (manufactured by Invitrogen), pcDM8 (manufactured by Funakoshi), pAGE107 [Japan].
  • pcDNAI manufactured by Invitrogen
  • pcDM8 manufactured by Funakoshi
  • pAGE107 [Japan].
  • pAS3-3 Japanese Patent Laid-Open No.
  • any promoter that can exert its function in animal cells can be used.
  • a promoter of the immediate early (IE) gene of cytomegalovirus (CMV) can be used.
  • IE immediate early
  • CMV cytomegalovirus
  • retrovirus e.g., a promoter of a promoter of a promoter of cytomegalovirus (CMV)
  • IE immediate early
  • SV40 e.g., cytomegalovirus
  • retrovirus e.g., a promoter of the immediate early (IE) gene of cytomegalovirus (CMV)
  • Examples of the host cell include human Burkitt lymphoma cell Namalwa, African green monkey kidney-derived cell COS, Chinese hamster ovary-derived cell CHO, and human leukemia cell HBT5637 (Japanese Patent Laid-Open No. 63-000299).
  • any method for introducing DNA into animal cells can be used.
  • the electroporation method [Cytotechnology, 3, 133 (1990)]
  • the calcium phosphate method Japanese Patent Laid-Open No. 2-227075
  • the lipofection method [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 7413 (1987)] and the like can be mentioned. Twice
  • a microorganism or a transformant derived from an animal cell or a microorganism having a recombinant vector incorporating a CD3 or a DNA encoding a disease-related antigen obtained as described above is cultured in a medium, and the CD3 is contained in the culture. And by producing and accumulating at least one of the disease-related antigens and collecting from the culture, CD3 or the disease-related antigens can be produced.
  • the method of culturing the transformant in the medium can be carried out according to the usual method used for culturing the host.
  • CD3 or disease-related antigen to which sugar or sugar chain is added can be obtained.
  • an inducer may be added to the medium as needed.
  • an inducer may be added to the medium as needed.
  • a microorganism transformed with a recombinant vector using a lac promoter isopropyl- ⁇ -D-thiogalactopyranoside or the like is cultured, and a microorganism transformed with a recombinant vector using a trp promoter is cultured.
  • indole acrylic acid or the like may be added to each medium.
  • Examples of the medium for culturing the transformant obtained by using animal cells as a host include the commonly used RPMI 1640 medium [The Journal of the American Medical Association, 199, 519 (1967)] and Eagle's MEM medium [Science]. , 122, 501 (1952)], Dalveco modified MEM medium [Virology, 8, 396 (1959)], 199 medium [Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 73, 1 (1950)], Iscover's Modified Dulvecco's Medium (IMDM) medium, or a medium obtained by adding bovine fetal serum (FBS) or the like to these media can be mentioned. Culturing is usually carried out for 1 to 7 days under conditions such as pH 6 to 8, 30 to 40 ° C. and the presence of 5% CO 2. In addition, antibiotics such as kanamycin and penicillin may be added to the medium during culturing, if necessary.
  • RPMI 1640 medium The Journal of the American Medical Association, 199, 519 (1967)]
  • a method for expressing a gene encoding a CD3 or a disease-related antigen in addition to direct expression, a method such as secretory production or fusion protein expression [Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)] is used. Can be used.
  • Examples of the method for producing CD3 or a disease-related antigen include a method for producing the CD3 or a disease-related antigen inside the host cell, a method for secreting it outside the host cell, or a method for producing it on the outer membrane of the host cell. Appropriate methods can be selected by altering the structure of the host CD3 or disease-related antigen.
  • the DNA encoding the amino acid sequence of the extracellular region includes the DNA encoding the Fc region of the antibody, the DNA encoding glutathione S-transferase (GST), the DNA encoding the FLAG tag, or the DNA encoding the Histide tag.
  • An antigen fusion protein can be prepared by producing a DNA ligated with the above, expressing and purifying the DNA. Specifically, for example, an Fc fusion protein in which the extracellular region of CD3 or a disease-related antigen is bound to the Fc region of human IgG, or a fusion protein of the extracellular region of CD3 or a disease-related antigen and glutathione S-transferase (GST). Can be mentioned.
  • CD3 or disease-related antigens are produced in the host cell or on the outer membrane of the host cell, Paulson et al.'S method [J. Biol. Chem., 264, 17619 (1989)], Rowe et al.'S method [Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 86, 8227 (1989), Genes Develop., 4, 1288 (1990)], Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-336963, International Publication No. 94/23021, etc.
  • CD3 or a disease-related antigen can be actively secreted out of the host cell. It is also possible to increase the production amount of CD3 or disease-related antigen by using a gene amplification system using a dihydrofolate reductase gene or the like (Japanese Patent Laid-Open No. 2-227075).
  • the produced CD3 or disease-related antigen can be isolated and purified as follows, for example.
  • the cells are collected by centrifugation after the completion of culture, suspended in an aqueous buffer solution, and then an ultrasonic crusher, a French press, a manton gaulin homogenizer, or Crush the cells using a dynomill or the like to obtain a cell-free extract.
  • a usual protein isolation and purification method that is, a solvent extraction method, a salting out method using sulfate, a desalting method, a precipitation method using an organic solvent, diethylaminoethyl ( DEAE) -Anion exchange chromatography method using a resin such as Sepharose, DIAION HPA-75 (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), Cation exchange chromatography method using a resin such as S-Sepharose FF (manufactured by Pharmacia), Methods such as hydrophobic chromatography using resins such as butyl Sepharose and phenyl Sepharose, gel filtration using a molecular sieve, affinity chromatography, chromatographic focusing, or electrophoresis such as isoelectric point electrophoresis, Purified proteins can be obtained when used alone or in combination. Twice
  • the CD3 or disease-related antigen When the CD3 or disease-related antigen is expressed by forming an insoluble matter in the cells, the cells are collected and then crushed and centrifuged in the same manner as described above to insolubilize the CD3 or the disease-related antigen as a precipitate fraction. Collect the body. The recovered insoluble form of the CD3 or disease-related antigen is solubilized with a protein denaturant. By diluting or dialyzing the solubilized solution, the CD3 or disease-related antigen is returned to a normal three-dimensional structure, and then a purified protein of the polypeptide can be obtained by the same isolation and purification method as described above.
  • the CD3 or a disease-related antigen or a sugar-modified product thereof can be recovered in the culture supernatant.
  • a soluble fraction is obtained by treating the culture supernatant using a technique such as centrifugation in the same manner as described above, and a purified protein is obtained from the soluble fraction by using the same isolation and purification method as described above. be able to.
  • the CD3 or disease-related antigen used in the present invention can also be produced by a chemical synthesis method such as the Fmoc method or the tBoc method.
  • a chemical synthesis method such as the Fmoc method or the tBoc method.
  • a peptide synthesizer manufactured by Advanced Chemtech, Perkin Elmer, Pharmacia, Protein Technology Instrument, Synthesel-Vega, Perceptive, or Shimadzu. can be chemically synthesized using.
  • Immunization is performed by administering the antigen with Freund's complete adjuvant or an appropriate adjuvant such as aluminum hydroxide gel and Bordetella pertussis vaccine.
  • the immunogen administration method for mouse immunization may be subcutaneous injection, intraperitoneal injection, intravenous injection, intradermal injection, intramuscular injection or footpad injection, but intraperitoneal injection, footpad injection or intravenous injection. Is preferable.
  • a conjugate with a carrier protein such as BSA (bovine serum albumin) or KLH (Keyhole Limpet hemocyanin) is prepared and used as an immunogen.
  • Antigen is administered 5 to 10 times every 1 to 2 weeks after the first administration. Blood is collected from the fundus venous plexus 3 to 7 days after each administration, and the antibody titer of the serum is measured using an enzyme immunoassay [Antibodies-A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory (1988)] or the like. If an animal in which the above serum shows a sufficient antibody titer against the antigen used for immunization is used as a source of cells producing the fusion antibody, the effect of the subsequent operation can be enhanced.
  • Antibody-producing cells are plasma cells and lymphocytes that are precursors thereof, which may be obtained from any site of the individual, generally spleen, lymph nodes, bone marrow, tonsils, peripheral blood, or any combination thereof. Spleen cells are most commonly used, although they can be obtained from antibodies. When spleen cells are used, the spleen is shredded, loosened, centrifuged, and red blood cells are removed to obtain fusion antibody-producing cells.
  • mice derived from mammals such as mice, rats, guinea pigs, hamsters, rabbits and humans and having no autoantibody-producing ability
  • mice can be used, but generally obtained from mice.
  • Established cells such as 8-azaguanine-resistant mouse (from BALB / c) myeloma cell line P3-X63Ag8-U1 (P3-U1) [Current Topics in Microbiology and Immunology, 18, 1 (1978)], P3- NS1 / 1-Ag41 (NS-1) [European J.
  • the cell line is a suitable medium, for example 8-azaguanine medium [RPMI-1640 medium supplemented with glutamine, 2-mercaptoethanol, gentamycin, FCS and 8-azaguanine], Iskov's Modified Dulvecco's.
  • Subculture is performed in a medium such as Medium (hereinafter referred to as "IMDM") or Dulvecco's Modified Eagle Medium (hereinafter referred to as "DMEM").
  • IMDM Medium
  • DMEM Dulvecco's Modified Eagle Medium
  • the above cell lines are subcultured in normal medium (for example, DMEM medium containing 10% FCS) 3 to 4 days before cell fusion, and a cell number of 2 ⁇ 10 7 or more is secured on the day of fusion.
  • MEM Minimum Essential Medium
  • PBS 1.83 g disodium phosphate, 0 potassium monopotassium phosphate
  • MEM medium normal medium containing hypoxanthine, thymidine, and aminopterin.
  • HAT medium normal medium containing hypoxanthine, thymidine, and aminopterin. The suspension is cultured in a 5% CO 2 incubator at 37 ° C. for 7-14 days.
  • Cell fusion can also be performed by the following methods.
  • the spleen cells and myeloma cells are thoroughly washed with serum-free medium (for example, DMEM) or phosphate buffered physiological saline (hereinafter referred to as "phosphate buffered solution"), and the ratio of the number of spleen cells to myeloma cells is 5 :.
  • serum-free medium for example, DMEM
  • phosphate buffered solution phosphate buffered physiological saline
  • HAT medium hypoxanthine / aminopterin / thymidine
  • IL-2 human interleukin-2
  • the medium is replaced with a medium from which aminopterin has been removed from the HAT medium (hereinafter referred to as HT medium). Then, a part of the culture supernatant is collected, and a hybridoma producing an antibody can be selected by using the antibody titer measurement method described later.
  • the method for measuring the antibody titer include various known techniques such as radioisotope immunoassay (RIA method), solid phase enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA method), immunofluorescence method and passive hemagglutination reaction method.
  • the RIA method or the ELISA method is preferable from the viewpoints of detection sensitivity, speed, accuracy and possibility of automation of operation.
  • the hybridoma found to produce the desired antibody is transferred to another plate and cloned.
  • this cloning method include a limiting dilution method in which cells are diluted and cultured so that one cell is contained in one well of a plate, a soft agar method in which colonies are collected by culturing in a soft agar medium, and a micromanipulator. Examples thereof include a method of isolating one cell, a method of isolating one cell by a cell sorter, and the like.
  • cloning by the limiting dilution method is repeated 2 to 4 times, and those with stable antibody titers are selected as hybridoma strains that produce monoclonal antibodies against CD3 or disease-related antigens. .. Twice
  • the IgG or IgM fractions are collected and used as purified monoclonal antibodies.
  • a monoclonal antibody that binds to CD3 or a disease-related antigen can be obtained by proliferating the hybridoma in the abdominal cavity of a mouse of the same strain (for example, BALB / c) or a Nu / Nu mouse, rat, guinea pig, hamster or rabbit. A large amount of ascites can be obtained.
  • the monoclonal antibody-producing hybridoma obtained in (5) was cultured in RPMI1640 medium or the like to which 10% FBS was added, and then the supernatant was removed by centrifugation, and GIT medium or Hybridoma SFM medium to which 5% Daigo GF21 was added was added. Suspend in the medium and incubate for 3 to 7 days by flask culture, spinner culture, back culture, or the like.
  • the obtained cell suspension can be centrifuged, and the obtained supernatant can be purified by a protein A column or a protein G column to collect an IgG fraction to obtain a purified monoclonal antibody.
  • a commercially available monoclonal antibody purification kit for example, MAbTrap GII kit; manufactured by Amersham Pharmacia Biotech) or the like can also be used.
  • Determining antibody subclasses is performed by enzyme immunoassay using a subcluster typing kit.
  • the anti-CD3 bispecific antibody of the present invention contains a CD3 binding domain having diminished affinity for CD3, and the CD3 binding domain serves as a control in the binding assay. It can be established using the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or KM14. For example, a desired CD3 binding domain can be established by screening an anti-CD3 monoclonal antibody library for an antibody having a 10% or more lower affinity than the anti-CD3 monoclonal antibody SP34 or KM14.
  • an antibody library in which a random mutation was introduced into the amino acid sequence of the CDR or FR region was prepared, and the anti-CD3 antibody library was used.
  • the desired CD3 binding domain can be established by screening for antibodies that have a 10% or greater affinity lower than the monoclonal antibody SP34 or KM14.
  • the binding activity of a monoclonal antibody against CD3 or disease-related antigen can be measured by a binding assay system such as Ouchterlony, ELISA, RIA, flow cytometry (FCM) or surface plasmon resonance (SPR). can.
  • the Octerlony method is simple, but if the antibody concentration is low, a concentration operation is required.
  • the culture supernatant is directly reacted with the antigen-adsorbing solid phase, and various immunoglobulin isotypes and antibodies corresponding to the subclass are used as the secondary antibody to obtain the antibody isotype. It is possible to identify subclasses and measure antibody binding activity.
  • purified or partially purified recombinant CD3 or disease-related antigen is adsorbed on a solid phase surface such as a 96-well plate for ELISA, and the solid phase surface on which the antigen is not adsorbed is a protein unrelated to the antigen.
  • a solid phase surface such as a 96-well plate for ELISA
  • the solid phase surface on which the antigen is not adsorbed is a protein unrelated to the antigen.
  • BSA bovine serum albumin
  • an anti-immunoglobulin antibody labeled with biotin, an enzyme (horseradish peroxidase; HRP, alkaline phosphatase; ALP, etc.), a chemiluminescent substance or a radiation compound, etc. was dispensed and bound to the plate.
  • the second antibody is reacted with the antibody.
  • Tween-PBS a reaction is carried out according to the labeling substance of the second antibody, and a monoclonal antibody that specifically reacts with the target antigen is selected.
  • the FCM method can measure the binding activity of an antibody to antigen-expressing cells [Cancer Immunol. Immunother., 36, 373 (1993)].
  • an antibody binds to a membrane protein antigen expressed on a cell membrane, it means that the antibody recognizes and binds to the three-dimensional structure of a naturally occurring antigen.
  • Examples of the SPR method include kinetics analysis by Biacore.
  • Biacore T100 kinetics in the binding between the antigen and the test substance is measured, and the result is analyzed by the analysis software attached to the device.
  • a test substance such as a hybridoma culture supernatant or a purified monoclonal antibody is flowed to bind an appropriate amount, and the concentration is known. Multiple concentrations of antigen are run and binding and dissociation are measured. Next, the obtained data is subjected to kinetics analysis by a 1: 1 binding model using the software attached to the device, and various parameters are acquired.
  • CD3 or disease-related antigen is immobilized on a sensor chip, for example, by an amine coupling method, and then a plurality of concentrations of purified monoclonal antibody of known concentration are flowed to measure binding and dissociation.
  • the obtained data is subjected to kinetics analysis using a 1: 1 binding model or a bivalent binding model using software attached to the device, and various parameters are acquired.
  • an antibody that competes with an antibody against CD3 or a disease-related antigen and binds to CD3 or a disease-related antigen can be selected by reacting the above-mentioned binding assay system with a test antibody in coexistence. .. That is, by screening for an antibody whose binding to the antigen is inhibited when the test antibody is added, an antibody that competes with the antibody obtained above for binding to CD3 or a disease-related antigen can be obtained.
  • Partial deficiencies and variants of such antigens may be obtained as secretory proteins using suitable host cells such as Escherichia coli, yeast, plant cells or mammalian cells, or on the cell membrane of host cells. It may be expressed and prepared as an antigen-expressing cell.
  • a membrane-type antigen it is preferable to express it on the membrane of a host cell in order to express it while retaining the three-dimensional structure of the antigen. It is also possible to prepare a synthetic peptide that mimics the primary structure or three-dimensional structure of an antigen and confirm the reactivity of the antibody. Examples of the synthetic peptide include a method for producing various partial peptides of the molecule using a known peptide synthesis technique.
  • a chimeric protein is prepared by appropriately combining the domains constituting each region, and the reactivity of the antibody to the protein is confirmed to obtain the epitope of the antibody. Can be identified. Then, in more detail, the oligopeptide of the corresponding portion, or a variant of the peptide, etc. are variously synthesized using an oligopeptide synthesis technique well known to those skilled in the art, and the reactivity of the antibody to the peptide is confirmed to confirm the epitope. Can be identified.
  • a commercially available kit for example, SPOTs kit (manufactured by Genosis Biotechnology), a series of multipin peptide synthesis kits using a multipin synthesis method (manufactured by Chiron), etc. ] Can also be used.
  • An antibody that binds to the same epitope as an epitope that binds to CD3 or a disease-related antigen identifies an epitope of the antibody obtained by the above-mentioned binding assay system, and a partially synthetic peptide of the epitope, a steric structure of the epitope. It can be obtained by preparing a synthetic peptide imitating the structure, a recombinant of the epitope, or the like and immunizing it.
  • the epitope is a membrane protein
  • a recombinant fusion protein in which the entire extracellular region or a part of the extracellular domain is linked to an appropriate tag such as FLAG tag, Histide tag, GST protein or antibody Fc region.
  • an appropriate tag such as FLAG tag, Histide tag, GST protein or antibody Fc region.
  • mRNA is extracted from a hybridoma that produces a monoclonal antibody, and cDNA is synthesized.
  • the synthesized cDNA is cloned into a vector such as a phage or a plasmid to prepare a cDNA library.
  • a recombinant phage or recombinant plasmid having a cDNA encoding VH or VL is isolated using the DNA encoding the C region portion or the V region portion of the antibody as a probe.
  • the entire base sequence of VH or VL in the isolated recombinant phage or recombinant plasmid is determined, and the entire amino acid sequence of VH or VL is estimated from the base sequence.
  • non-human animal used for producing a hybridoma a mouse, rat, hamster, rabbit or the like is used, but any animal can be used as long as it is possible to produce a hybridoma.
  • RNA easy kit manufactured by Qiagen
  • oligo (dT) immobilized cellulose column method [Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)]
  • Oligo-dT30 ⁇ Super> mRNA Purification Kit.
  • kit such as (manufactured by Takara Bio).
  • mRNA can also be prepared using a kit such as Fast Track mRNA Isolation Kit (manufactured by Invitrogen) or QuickPrep mRNA Purification Kit (manufactured by Pharmacia).
  • any vector that can incorporate the cDNA can be used as the vector into which the cDNA synthesized using the mRNA extracted from the hybridoma as a template is incorporated.
  • ZAP Express (Strategies, 5, 58 (1992)], pBluescript II SK (+) [Nucleic Acids Research, 17, 9494 (1989)], ⁇ ZAPII (manufactured by Stratagene), ⁇ gt10, ⁇ gt11 [DNA Cloning] Approach, I, 49 (1985)], Lambda BlueMid (manufactured by Clonetech), ⁇ ExCell, pT7T3-18U (manufactured by Pharmacia), pcD2 [Mol. Cell. Biol., 3, 280 (1983)] or pUC18 [Gene , 33, 103 (1985)], etc. are used.
  • Any Escherichia coli into which a cDNA library constructed by a phage or a plasmid vector can be introduced can be used as long as the cDNA library can be introduced, expressed and maintained.
  • XL1-Blue MRF' [Strategies, 5, 81 (1992)], C600 [Genetics, 39, 440 (1954)], Y1088, Y1090 [Science, 222, 778 (1983)], NM522 [J. Mol. Biol., 166, 1 (1983)], K802 [J. Mol. Biol., 16, 118 (1966)], or JM105 [Gene, 38, 275 (1985)] is used.
  • the selected cDNA is cleaved with an appropriate restriction enzyme or the like, cloned into a plasmid such as pBluescript SK (-) (manufactured by Stratagene), and the nucleotide sequence of the cDNA is determined by a commonly used nucleotide sequence analysis method or the like. do. For example, after performing a reaction such as the dideoxy method [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74, 5461 (1977)], A. L. F. Analyze using an automatic base sequence analyzer such as a DNA sequencer (manufactured by Pharmacia).
  • the total amino acid sequences of VH and VL were estimated from the determined total base sequences, respectively, and compared with the total amino acid sequences of VH and VL of known antibodies [Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services (1991)]. By doing so, it is confirmed whether or not the obtained cDNA encodes the complete amino acid sequence of each of VH and VL of the antibody including the secretory signal sequence.
  • the full amino acid sequence of the known antibody VH and VL [Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services (1991)]
  • the length of the secretory signal sequence and the N-terminal amino acid sequence can be estimated, and the subgroups to which they belong can be identified.
  • amino acid sequence of each CDR of VH and VL should be estimated by comparing with the amino acid sequence of VH and VL of a known antibody [Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services (1991)]. Can be done.
  • the recombinant antibody expression vector can be constructed by cloning a DNA encoding at least one of CH and CL of a human antibody into an expression vector for animal cells. ..
  • CH and CL of any human antibody can be used, and for example, CH of the ⁇ 1 subclass of the human antibody and CL of the ⁇ class can be used.
  • cDNA is used as the DNA encoding CH and CL of the human antibody, chromosomal DNA consisting of exons and introns can also be used.
  • any vector can be used as long as it can be expressed by incorporating a gene encoding the C region of a human antibody.
  • pAGE107 [Cytotechnol., 3, 133 (1990)]
  • pAGE103 [J. Biochem., 101, 1307 (1987)]
  • pHSG274 [Gene, 27, 223 (1984)]
  • pKCR Proc. Natl. Acad. Sci.
  • promoters and enhancers of expression vectors for animal cells the early promoter of SV40 [J. Biochem., 101, 1307 (1987)], Moloney mouse leukemia virus LTR [Biochem. Biophys. Res. Communi., 149, 960 (1987)] )], CMV promoter (US Pat. No. 5,168,062) or immunoglobulin H chain promoter [Cell, 41, 479 (1985)] and enhancer [Cell, 33, 717 (1983)] are used. be able to.
  • antibody H chain and L are considered from the viewpoints of ease of vector construction, ease of introduction into animal cells, and balance of expression levels of antibody H chain and L chain in cells.
  • a vector tandem type vector [J. Immunol. Methods, 167, 271 (1994)] carrying both chain genes is used, but a plurality of vectors carrying both antibody H chain and L chain genes separately (separate). Type vector) can also be used in combination.
  • tandem-type recombinant antibody expression vectors include pKANTEX93 (International Publication No. 97/10354), pEE18 [Hybridoma, 17, 559 (1998)], and N5KG1val (US Pat. No. 6,001,358).
  • N5KG4PE R409K described in International Publication No. 2006/0333386
  • N5KG2 vector described in International Publication No. 2003/033538
  • Tol2 transposon vector described in International Publication No. 2010/143698
  • the non-human antibody obtained in (1) is located upstream of each of the genes encoding CH or CL of the human antibody in the recombinant antibody expression vector obtained in (2).
  • a chimeric antibody expression vector can be constructed by cloning each cDNA encoding VH or VL.
  • the base sequence of the linking portion encodes an appropriate amino acid.
  • VH and VL cDNAs designed to have appropriate restriction enzyme recognition sequences are prepared.
  • the prepared VH and VL cDNAs are expressed in an appropriate form upstream of each of the genes encoding CH or CL of the human antibody in the recombinant antibody expression vector obtained in (2). Clone each of them to construct a chimeric antibody expression vector.
  • the cDNA encoding VH or VL of the non-human antibody is amplified by the PCR method using synthetic DNA having a recognition sequence of an appropriate restriction enzyme at both ends, and is used for expressing the recombinant antibody obtained in (2).
  • a chimeric antibody expression vector can also be constructed by cloning into a vector.
  • the cDNA encoding VH or VL of the humanized antibody can be prepared as follows. First, the amino acid sequence of the VH or VL framework region (hereinafter referred to as FR) of the human antibody to which the amino acid sequence of the VH or VL CDR of the non-human antibody obtained in (1) is transplanted is selected.
  • FR the amino acid sequence of the VH or VL framework region
  • any one derived from human antibody can be used.
  • the amino acid sequence of FR of human antibody registered in a database such as Protein Data Bank, or the common amino acid sequence of each subgroup of FR of human antibody [Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services ( 1991)] etc. are used.
  • the amino acid sequence of human FR having the highest possible homology (60% or more) with the amino acid sequence of FR of VH or VL of the original non-human antibody is selected.
  • the amino acid sequence of the CDR of the original non-human antibody is transplanted to the amino acid sequence of FR of VH or VL of the selected human antibody, respectively, and the amino acid sequence of VH or VL of the humanized antibody is designed respectively.
  • the designed amino acid sequence into a DNA sequence in consideration of the frequency of codon usage found in the base sequence of the antibody gene [Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services (1991)]
  • humans Design the VH or VL cDNA sequences of the antibody, respectively.
  • the humanized antibody VH or VL can be easily incorporated into the gene recombinant antibody expression vector obtained in (2).
  • the cDNA encoding the can be cloned.
  • the amplification product was cloned into a plasmid such as pBluescript SK (-) (manufactured by Stratagene), and the nucleotide sequence was determined by the same method as described in (1) to obtain the desired humanized antibody.
  • a plasmid having a DNA sequence encoding the amino acid sequence of VH or VL.
  • modified humanized antibodies having the required antigen-binding activity can be obtained by repeatedly preparing several variants of each antibody, examining the correlation with each antigen-binding activity, and making trial and error. ..
  • the amino acid residues of FR of VH and VL of human antibody can be modified by carrying out the PCR reaction described in (4) using synthetic DNA for modification.
  • the nucleotide sequence of the amplified product after the PCR reaction is determined by the method described in (1), and it is confirmed that the desired modification has been performed.
  • an appropriate restriction enzyme recognition sequence is introduced into the 5'end of the synthetic DNA located at both ends.
  • cloning is performed upstream of each gene encoding CH or CL of the human antibody in the gene recombinant antibody expression vector obtained in (2) so that they are expressed in an appropriate form.
  • a gene recombinant antibody is expressed using the gene recombinant antibody expression vector obtained in (3), (6) and (7), or an expression vector modified thereto. It can be transiently expressed and the antigen-binding activity of the obtained various recombinant antibodies can be efficiently evaluated.
  • Any host cell capable of expressing a recombinant antibody can be used as the host cell into which the expression vector is introduced.
  • COS-7 cell American Type Culture Collection (ATCC) number: CRL1651] can be used. Use.
  • the DEAE-dextran method Method of Nucleic Acids Res., CRC press (1991)] or the lipofection method [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 7413 ( 1987)] and so on.
  • Examples of the introduction of the expression vector into the host cell include an electroporation method [Japanese Patent Laid-Open No. 2-257891, Cytotechnology, 3, 133 (1990)], a calcium ion method, an electroporation method, and spheroplast. Examples include the method, the lithium acetate method, the calcium phosphate method, and the lipofection method. Examples of the method for introducing a gene into an animal described later include a microinjection method, a method for introducing a gene into ES cells using an electroporation or lipofection method, and a nuclear transfer method.
  • any cell can be used as long as it is a host cell capable of expressing the recombinant antibody.
  • mouse SP2 / 0-Ag14 cells ATCC CRL1581
  • mouse P3X63-Ag8.653 cells ATCC CRL1580
  • Chinese hamster CHO-K1 cells ATCC CCL-61
  • DUKXB11 ATCC CCL-9906
  • Pro-5. Cells ATCC CCL-781
  • CHO-S cells Life Technologies, Cat No. 11619
  • CHO cells lacking the dihydrofolate reductase gene (dhfr) (CHO / DG44 cells) [Proc. Natl.
  • protein such as an enzyme involved in the synthesis of intracellular nucleotide GDP-fucose, sugar chain modification in which the 1-position of fucose is ⁇ -bonded to the 6-position of N-acetylglucosamine at the reducing end of the N-glycoside-linked complex sugar chain.
  • Defects in host cells with reduced or deleted activity such as proteins involved in enzymes involved in or proteins involved in the transport of intracellular nucleotide GDP-fucose to the Goldi form, such as the ⁇ 1,6-fucose transposase gene.
  • CHO cells International Publication No. 2005/035586, International Publication No. 02/31140
  • the like can also be used.
  • a transformant that stably expresses the recombinant antibody is selected by culturing in a medium for culturing animal cells containing a drug such as G418 sulfate (hereinafter referred to as G418) (hereinafter referred to as G418).
  • G4108 a drug such as G418 sulfate
  • the culture medium for animal cell culture includes RPMI1640 medium (manufactured by Invitrogen), GIT medium (manufactured by Nippon Pharmaceutical Co., Ltd.), EX-CELL301 medium (manufactured by JRH), EX-CELL302 medium (manufactured by JRH), and EX. -CELL325 medium (manufactured by JRH), IMDM medium (manufactured by Invitrogen) or Hybridoma SFM medium (manufactured by Invigen), or a medium obtained by adding various additives such as FBS to these media is used.
  • a recombinant antibody By culturing the obtained transformant in a medium, a recombinant antibody is expressed and accumulated in the culture supernatant.
  • the expression level and antigen-binding activity of the recombinant antibody in the culture supernatant can be measured by an ELISA method or the like.
  • the expression level of the recombinant antibody produced by the transformant can be increased by using a DHFR amplification system (Japanese Patent Laid-Open No. 2-257891) or the like.
  • Recombinant antibody can be purified from the culture supernatant of the transformant using a protein A column [Monoclonal Antibodies-Principles and practice, Third edition, Academic Press (1996), Antibodies-A Laboratory Manual, Cold Spring. Harbor Laboratory (1988)]. It can also be purified by combining the methods used in protein purification, such as gel filtration, ion exchange chromatography and ultrafiltration.
  • the molecular weight of the entire H chain, L chain or antibody molecule of the purified recombinant antibody can be determined by polyacrylamide gel electrophoresis [Nature, 227, 680 (1970)] or Western blotting [Monoclonal Antibodies-Principles and practice, Third. It can be measured using edition, Academic Press (1996), Antibodies-A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory (1988)].
  • the bispecific antibody of the present invention is designed by designing a CD3 binding domain, a constant region including an Fc region or an Fc region, and a disease-related antigen binding domain, and designing a bispecific antibody in which they are linked. Can be produced by.
  • CD3 binding domain Design of CD3 binding domain
  • the CD3 binding domain is described in 1. above.
  • the desired CD3 binding domain is obtained using the method described in 2. above, and the cDNA sequence encoding the amino acid sequence of the CDR or variable region contained in each binding domain is obtained. It can be determined using the method described in.
  • one CD3 binding domain is bound to the C-terminal side. Therefore, in the two Fc chains contained in the Fc region or the two CH chains contained in the heavy chain constant region, one CD3 binding domain such as scFv or dsFv is bound to either polypeptide. Alternatively, one CD3 binding domain may be bound by binding VH or VL of the CD3 binding domain to each of the two polypeptides.
  • An amino acid sequence with a base substitution and an amino acid sequence with Y349C, T366S, L368A and Y407V amino acid residue substitutions added to the other CH3 domain are prepared.
  • the amino acid sequence in which the amino acid residue substitution of C220S is added to CH1-Fc, and 216 to CL-Fc is prepared by adding an amino acid residue deletion of -220 and an amino acid residue substitution of C214S.
  • the amino acid residue substitutions of H435R and Y436F can be further added to CL-Fc, or the amino acid residue substitution of the CH3 domain described above can be appropriately combined and used.
  • Each polypeptide chain in the Fc region or CH region prepared in 3-2 is linked with the amino acid sequence of the binding domain for the desired disease-related antigen.
  • the amino acid sequences of VH / VL, VH-CH1 / VL-C ⁇ , scFv, and VHH of a monoclonal antibody that specifically binds to a disease-related antigen are linked to the N-terminal side of the first or second polypeptide, respectively.
  • An anti-CD3 bispecific antibody having a monovalent or bivalent disease-related antigen binding domain can be prepared.
  • a bispecific antibody having a disease-related antigen-binding domain on the C-terminal side at a monovalent value, or an N-terminal binding titer a bispecific antibody having a disease-related antigen-binding domain on the C-terminal side at a monovalent value, or an N-terminal binding titer.
  • Bispecific antibodies having a divalent or trivalent disease-related antigen-binding domain in combination with the number can be prepared.
  • each antigen-binding domain can be prepared with the same epitope or different epitopes.
  • the bispecific antibody has bispecificity or trispecificity in addition to CD3.
  • VH / VL, scFv, and Fab indicate VH / VL, scFv, and Fab of antibodies specific for disease-related antigens, unless otherwise specified.
  • VH-CH1-Fc-CD3scFv and VL-CL-Fc VL-CH1-Fc-CD3scFv and VH-CL-Fc
  • VH-CH1-Fc and VL-CL-Fc-CD3scFv VH-CH1-Fc and VH-CL-Fc-CD3scFv
  • VH-CH1-Fc-CD3VH and VL-CL-Fc-CD3VL VL-CH1-Fc-CD3VH and VH-CL-Fc-CD3VL
  • VH-CH1-Fc-CD3VL and VL-CL-Fc-CD3VH VH-CH1-Fc-CD3VL and VL-CL-Fc-CD3VH
  • VH-CH1-Fc-CD3VL and VL-CL-Fc-CD3VH VL-CH1-Fc-CD3VL and VH-CL-Fc-CD3
  • a bispecific antibody without ⁇ 1,6-fucose can be produced. It is also possible to prepare a bispecific antibody having high ADCC activity by substituting Fc amino acid residues. Protein expression and purification can be carried out by the method described in the above item 2.
  • the binding activity of the bispecific antibody of the present invention to a cell line expressing at least one of CD3 and a disease-related antigen is as described in 1. It can be measured using the binding assay system described in (7).
  • CDC activity or ADCC activity on cells expressing at least one of CD3 and disease-related antigen can be measured by a known measurement method [Cancer Immunol. Immunoother., 36, 373 (1993)].
  • the cytotoxic activity of the bispecific antibody of the present invention can be measured by the following method. For example, target cells expressing disease-related antigens and PBMCs are seeded on a dedicated plate, bispecific antibodies are added, and the cells are cultured for a certain period of time. To analyze. In addition, fluorescently stained target cells and unstained PBMC were seeded on a 96-well plate, a bispecific antibody was added, the cells were cultured for a certain period of time, dead cells were stained, and only the target cells that were alive by flow cytometry were selected. By counting, the cytotoxic activity is calculated.
  • the ability of the bispecific antibody of the present invention to induce cytokine production can be measured by the following method. For example, target cells expressing a disease-related antigen and PBMC are seeded on a 96-well plate, a bispecific antibody is added, and the cells are cultured for a certain period of time. Measure using the system or BD Cytometry Bed Array (CBA) kit.
  • CBA BD Cytometry Bed Array
  • the bispecific antibody of the present invention or the bispecific antibody fragment thereof is a disease related to at least one of CD3 and a disease-related antigen, preferably a disease-related antigen. It can be used to treat diseases involving expressing cells. Diseases associated with at least one of CD3 and disease-related antigens include, for example, malignant tumors and cancer.
  • Malignant tumors and cancers include, for example, colon cancer, colorectal cancer, lung cancer, breast cancer, glioma, malignant melanoma, thyroid cancer, renal cell cancer, leukemia, lymphoma, T-cell lymphoma, gastric cancer.
  • Examples include sarcoma, smooth muscle tumor and Wilms tumor.
  • a therapeutic agent containing the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment thereof, or a derivative thereof of the present invention may contain only the antibody or the antibody fragment thereof as an active ingredient, or a derivative thereof. It is usually provided as a pharmaceutical formulation prepared by mixing with one or more pharmacologically acceptable carriers and by a method known in the technical field of pharmaceutics.
  • Examples of the route of administration include oral administration or parenteral administration such as intraoral, respiratory tract, rectal, subcutaneous, intramuscular or intravenous administration.
  • Dosage forms include, for example, sprays, capsules, tablets, powders, granules, syrups, emulsions, suppositories, injections, ointments or tapes.
  • the various formulations are commonly used excipients, bulking agents, binders, wetting agents, disintegrants, surfactants, lubricants, dispersants, buffers, preservatives, solubilizers, preservatives, and colorants. It can be produced by a conventional method using an agent, a flavoring agent, a stabilizer and the like.
  • excipients include lactose, fructose, glucose, cornstarch, sorbitol, crystalline cellulose, sterilized water, ethanol, glycerol, physiological saline and a buffer solution.
  • Disintegrants include, for example, starch, sodium alginate, gelatin, calcium carbonate, calcium citrate, dextrin, magnesium carbonate and synthetic magnesium silicate.
  • binder examples include methyl cellulose or a salt thereof, ethyl cellulose, gum arabic, gelatin, hydroxypropyl cellulose, polyvinylpyrrolidone and the like.
  • Lubricants include, for example, talc, magnesium stearate, polyethylene glycol and hardened vegetable oils.
  • the stabilizer examples include amino acids such as arginine, histidine, lysine, and methionine, human serum albumin, gelatin, dextran 40, methyl cellulose, sodium sulfite, and sodium meta sulfite.
  • additives examples include syrup, petrolatum, glycerin, ethanol, propylene glycol, citric acid, sodium chloride, sodium nitrite and sodium phosphate.
  • preparations suitable for oral administration include emulsions, syrups, capsules, tablets, powders or granules.
  • Liquid preparations such as emulsions or syrups include water, sucrose, saccharides such as sorbitol or fructose, glycols such as polyethylene glycol or propylene glycol, oils such as sesame oil, olive oil or soybean oil, p-hydroxybenzoic acid. It is produced by using preservatives such as esters, or flavors such as strawberry flavor or peppermint as additives. Twice
  • Capsules, tablets, powders or granules include excipients such as lactose, glucose, sucrose or mannitol, disintegrants such as starch or sodium alginate, lubricants such as magnesium stearate or talc, polyvinyl alcohol, hydroxy. It is produced by using a binder such as propyl cellulose or gelatin, a surfactant such as a fatty acid ester, or a plastic agent such as glycerin as an additive.
  • preparations suitable for parenteral administration include injections, suppositories, and sprays. Injections are made using a carrier consisting of a salt solution, a glucose solution, or a mixture of both.
  • the suppository is manufactured using a carrier such as cocoa fat, hydrogenated fat or carboxylic acid.
  • the spray agent is produced using a carrier or the like that does not irritate the oral cavity and airway mucosa of the recipient and disperses the monoclonal antibody of the present invention or an antibody fragment thereof as fine particles to facilitate absorption.
  • the carrier include lactose and glycerin. It can also be produced as an aerosol or dry powder.
  • the component exemplified as an additive can be added in a preparation suitable for oral administration.
  • the effective amount of the bispecific antibody of the present invention administered in combination with an appropriate diluent and a pharmacologically usable carrier is 0.0001 mg to 100 mg per kg of body weight at a time, and is administered for 2 days. Is administered at intervals of 8 weeks.
  • the bispecific antibody of the present invention or the bispecific antibody fragment is used to detect or detect cells expressing at least one of CD3 and a disease-related antigen. By measurement, it is possible to diagnose a disease in which at least one of CD3 and a disease-related antigen is involved, preferably a disease in which cells expressing a disease-related antigen-binding domain are involved.
  • Diagnosis of a malignant tumor or cancer which is a disease related to at least one of CD3 and a disease-related antigen, can be made by detecting or measuring at least one of CD3 and a disease-related antigen, for example, as follows.
  • the bispecific antibody of the present invention the bispecific antibody fragment thereof, or a derivative thereof, CD3 and a disease-related antigen are used by the following immunological method. At least one of them is detected or measured, and the abundance of at least one of CD3 and a disease-related antigen in a biological sample of a healthy person is examined.
  • the abundance of at least one of CD3 and the disease-related antigen is similarly examined in the biological sample of the subject, and the abundance is compared with the abundance of a healthy person. For example, when the abundance of a disease-related antigen of a subject is increased as compared with a healthy subject, the subject is diagnosed with a disease such as cancer. Diagnosis of other diseases associated with at least one of CD3 and disease-related antigens can be made in the same manner.
  • the immunological method is a method of detecting or measuring the amount of antibody or the amount of antigen using a labeled antigen or antibody.
  • a radioactive substance-labeled immunoassay method an enzyme immunoassay method, a fluorescence immunoassay method, a luminescence immunoassay method, a Western blotting method or a physicochemical method can be mentioned.
  • radioactive substance-labeled immunoassay method for example, an antigen or a cell expressing an antigen is reacted with the bispecific antibody of the present invention or the bispecific antibody fragment thereof, and the anti-immunoglobulin antibody or binding fragment further subjected to radiation labeling. After reacting, there is a method of measuring with a scintillation counter or the like.
  • an antigen or a cell expressing an antigen is reacted with the bispecific antibody of the present invention or the bispecific antibody fragment, and further reacted with a labeled anti-immunoglobulin antibody or binding fragment.
  • a method of measuring the color-developing dye with an absorptiometer can be mentioned.
  • the sandwich ELISA method and the like can be mentioned.
  • a label used in the enzyme immunoassay a known enzyme label [enzyme immunoassay, Igaku-Shoin (1987)] can be used.
  • an alkaline phosphatase label, a peroxidase label, a luciferase label, a biotin label, or the like is used.
  • the sandwich ELISA method is a method in which an antibody is bound to a solid phase, an antigen to be detected or measured is trapped, and the trapped antigen is reacted with a second antibody.
  • two types of antibodies that bind to an antigen to be detected or measured and have different antigen-binding sites are prepared, and the first antibody or antibody fragment is prepared in advance on a plate (for example, 96). It is adsorbed on a hole plate), and then the second antibody or antibody fragment is labeled with a fluorescent substance such as FITC, an enzyme such as peroxidase, or biotin.
  • the plate on which the above antibody was adsorbed was reacted with cells or crushed solution thereof, tissue or crushed solution thereof, cell culture supernatant, serum, pleural effusion, ascites, ophthalmic solution, etc. separated from the living body, and then labeled.
  • the antibody or antibody fragment is reacted to carry out a detection reaction according to the labeling substance.
  • the antigen concentration in the test sample is calculated from the calibration curve prepared by diluting the antigen of known concentration stepwise.
  • the antibody used in the sandwich ELISA method either a polyclonal antibody or a monoclonal antibody may be used, and an antibody fragment such as Fab, Fab', or F (ab) 2 may be used.
  • the combination of the two types of antibodies used in the sandwich ELISA method may be a combination of a monoclonal antibody or an antibody fragment thereof that binds to a different epitope, or a combination of a polyclonal antibody and a monoclonal antibody or an antibody fragment thereof.
  • fluorescence immunoassay method for example, the method described in the literature [Monoclonal Antibodies-Principles and practice, Third edition, Academic Press (1996), Monoclonal antibody experiment manual, Kodansha Scientific (1987)] and the like is used for measurement. ..
  • a known fluorescent label [fluorescent antibody method, Soft Science Co., Ltd. (1983)] can be used.
  • FITC or RITC is used.
  • luminescence immunoassay method for example, the method described in the literature [Bioluminescence and chemiluminescence clinical test 42, Hirokawa Shoten (1998)] is used for measurement.
  • the label used in the luminescence immunoassay method include known luminescent substance labels, and for example, acridinium ester or loffin is used.
  • an antigen or cells expressing an antigen are fractionated by SDS (sodium dodecyl sulfate) -PAGE [Antibodies-A Laboratory Manual Cold Spring Harbor Laboratory (1988)], and then the gel is subjected to polyvinylidene fluoride (1988).
  • SDS sodium dodecyl sulfate
  • An anti-IgG antibody or anti-IgG antibody which is blotting on a PVDF) membrane or a nitrocellulose membrane, reacts with the antibody or antibody fragment that binds to an antigen, and is further labeled with a fluorescent substance such as FITC, an enzyme label such as peroxidase, or a biotin label. After reacting the antibody fragment, it is measured by visualizing the label. An example is shown below.
  • cells and tissues expressing a polypeptide having a desired amino acid sequence are lysed, and 0.1 to 30 ⁇ g of protein per lane is electrophoresed by the SDS-PAGE method under reducing conditions.
  • the migrated protein is transferred to a PVDF membrane and reacted with PBS containing 1 to 10% BSA (hereinafter referred to as BSA-PBS) for 30 minutes at room temperature to perform a blocking operation.
  • BSA-PBS PBS containing 1 to 10% BSA
  • the bispecific antibody of the present invention is reacted, washed with PBS (Tween-PBS) containing 0.05 to 0.1% Tween-20, and peroxidase-labeled goat anti-mouse IgG is reacted at room temperature for 2 hours. ..
  • the antigen is detected by washing with Tween-PBS and detecting the band to which the antibody is bound using ECL Western Blotting Detection Reagents (manufactured by Amersham Co., Ltd.) or the like.
  • ECL Western Blotting Detection Reagents manufactured by Amersham Co., Ltd.
  • an antibody capable of binding to a polypeptide that does not retain the natural three-dimensional structure is used.
  • a physicochemical method for example, by binding at least one of the antigen CD3 and the disease-related antigen to the bispecific antibody of the present invention or the bispecific antibody fragment thereof, an aggregate is formed to form the aggregate. Is detected.
  • a capillary method for example, a capillary method, a one-dimensional immunodiffusion method, an immunoturbidimetry method or a latex immunoturbidimetry method [Clinical Examination Method Proposal, Kanehara Publishing (1998)] and the like can also be used.
  • the reaction solution contains the antibody or the antibody.
  • the scattered light increases and the transmitted light decreases.
  • known immunological detection methods can be used for detection or measurement of cells expressing at least one of CD3 and a disease-related antigen, but immunoprecipitation, immunohistochemical staining, and immune system are preferable.
  • a staining method or a fluorescent antibody staining method is used.
  • cells expressing at least one of CD3 and a disease-related antigen are reacted with the bispecific antibody of the present invention or an antibody fragment thereof, and then an immunoglobulin-specific binding ability such as protein G sepharose is obtained.
  • the bispecific antibody of the present invention or the bispecific antibody fragment thereof is immobilized on a 96-well plate for ELISA, and then blocked with BSA-PBS.
  • the BSA-PBS is then discarded and washed thoroughly with PBS before reacting with lysates of cells or tissues expressing at least one of CD3 and disease-related antigens.
  • the immunoprecipitate is extracted with a sample buffer for SDS-PAGE and detected by the above Western blotting.
  • the immunohistochemical or immunohistochemical staining method refers to the bispecific method of the present invention after treating cells or tissues expressing an antigen with a surfactant, methanol, or the like in some cases in order to improve the permeability of an antibody. After reacting with the antibody and further reacting with an anti-immunoglobulin antibody or a binding fragment thereof which has been subjected to a fluorescent label such as FITC, an enzyme label such as peroxidase or a biotin label, the label is visualized and visualized with a microscope.
  • FITC fluorescent label such as FITC
  • an enzyme label such as peroxidase or a biotin label
  • a fluorescent antibody staining method [Monoclonal Antibodies-Principles and practice, Third edition, Academic Press (1996), monoclonal antibody experiment manual, Kodansha Scientific, which reacts cells with fluorescently labeled antibodies and analyzes them with a flow cytometer. (1987)] can be detected.
  • the bispecific antibody or the bispecific antibody fragment of the present invention can detect at least one of CD3 expressed on the cell membrane and a disease-related antigen by a fluorescent antibody staining method.
  • the fluorescent antibody staining methods when the FMAT8100HTS system (manufactured by Applied Biosystem) or the like is used, the formed antibody-antigen complex and the free antibody-antigen complex that is not involved in the formation of the antibody-antigen complex are released.
  • the amount of antigen or antibody can be measured without separating the antibody or antigen. ..
  • Example 1 Preparation of expression vector for animal cells of anti-HER2 monovalent antibody and CD3 / HER2 bispecific antibody
  • Expression vectors for animal cells [having the structure of FIG. 2 (A)] (described as pKANTEX93mvG1 and pKANTEX93mvG4PE (R409K), respectively) were prepared.
  • the monovalent antibody is a heterodimer composed of two different polypeptides, and the polypeptide containing VH is the first polypeptide (VH-CH1-hinge-Fc, also referred to as polypeptide 1), and the polypeptide containing VL is the first. 2 It is described as a polypeptide (VL-CL-hinge-Fc, also referred to as polypeptide 2).
  • Table 1 shows the amino acid sequence and base sequence of the CH1-Hinge-Fc portion of the first polypeptide used to prepare each monovalent antibody.
  • the IgG4PE (R409K) type shown in Table 1 replaces the Ser residue at position 228 of the heavy chain constant region of IgG4 with Pro, the residue Leu at position 235 with Glu, and the residue Arg at position 409 with Lys, respectively. It has a constant region and does not have ADCC activity.
  • amino acid sequences and nucleotide sequences of VH and VL of the anti-Her2 monovalent antibody the amino acid sequences and nucleotide sequences of VH and VL of the anti-Her2 antibody Trastuzumab (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 4285). , Described in 1992) was used.
  • the nucleotide sequence encoding a part of the C-terminal part of the H-chain constant region of the first polypeptide of the IgG1 type anti-HER2 monovalent antibody expression vector pKANTEX93mvG1 prepared in (1) above was designated as H. It was replaced with a base sequence encoding a part of the C-terminal part of the chain constant region + peptide linker + anti-CD3 scFv. As a result, an expression vector pKANTEX93mvG1_scT3a for IgG1-type CD3 / HER2 bispecific antibody was obtained.
  • amino acid sequence of the peptide linker [SerGlyGlyGlyGly (SEQ ID NO: 143)] 3 was used.
  • amino acid sequence and base sequence of anti-CD3 scFv the amino acid sequence and base sequence of anti-CD3 scFv described in US757592B2 were used.
  • the amino acid sequence of anti-CD3 scFv is shown in SEQ ID NO: 9. This sequence is hereinafter referred to as scT3a.
  • the IgG4PE (R409K) type anti-HER2 monovalent antibody expression vector pKANTEX93mvG4PE (R409K) prepared in (1) above was used to obtain the IgG4PE (R409K) type CD3 / HER2 bispecific antibody expression vector pKANTEX93mvG4PE (R409K) _scT3. rice field.
  • Both the above (1) and the antibody expression vector prepared in this section were prepared using PureYield plasmid Midiprep System (Promega) with Escherichia coli Compent Quick DH5 ⁇ (TOYOBO) as a host, and used in the subsequent experiments.
  • Example 2 Expression and purification of anti-HER2 monovalent antibody and CD3 / HER2 bispecific antibody High ADCC IgG1 type anti-HER2 by the method described below using various antibody expression vectors prepared in Example 1. Monovalent antibody 4D5_mvG1 (DF), IgG4PE (R409K) type HER2 antibody 4D5_mvG4 PE (R409K) (F), high ADCC IgG1 type CD3 / HER2 bispecific antibody 4D5_mvG1_scT3a (DF) and IgG4PE (R409K) type CD3 4D5_mvG4PE (R409K) _scT3a (F) was obtained.
  • DF Monovalent antibody 4D5_mvG1
  • IgG4PE IgG4PE
  • R409K type HER2 antibody 4D5_mvG4 PE
  • F high ADCC IgG1 type CD3 / HER2 bispecific antibody 4D5_mvG1
  • Table 2 shows the name of each antibody, the corresponding expression vector, the host cell used, the structure of the sugar chain of Fc, and the presence or absence of anti-CD3 scFv.
  • CHO / DG44 in the table is CHO / DG44 cells derived from Chinese Hamster Ovaly (Somatic Cell Mol Genet 12; 555, 1986), and FUT8KO CHO is CHO / DG44 cells in which ⁇ 1,6 fucosyltransferase gene (FUT8) is knocked out.
  • FUT8KO CHO is CHO / DG44 cells in which ⁇ 1,6 fucosyltransferase gene (FUT8) is knocked out.
  • US Pat. No. 6,946,292 8 ⁇ g of various expression vectors were added to 4 ⁇ 10 6 host cells, and the gene was introduced by the electroporation method (Cytotechnology. 3: 133, 1990).
  • each cell is cultured in IMDM medium (GIBCO) containing 10% dialed fetal bovine serum (hereinafter abbreviated as dFBS) for 2 days, and then the above medium containing 0.5 mg / mL G418 sulfate.
  • dFBS dialed fetal bovine serum
  • the culture was continued for about 2 weeks to obtain a G418 resistant strain.
  • the G418-resistant strain was cultured in Excell302 medium (SAFC Biosciences), and the culture supernatant containing the expressed protein was collected.
  • the above antibody solution was further subjected to removal of multimers or decomposition products using gel filtration chromatography.
  • a Superdex 200 10/300 GL column (GE Healthcare) was connected to the AKTA explore 10S (GE Healthcare), and the flow path was replaced with 10 mM citric acid and 150 mM sodium chloride (pH 6.0).
  • the prepared antibody solution was added to the column, passed at a flow rate of 0.5 mL / min, and collected by a fraction collector in an amount of 0.5 mL each. Of the collected fractions, the fraction showing the main peak of OD 280 was recovered as a fraction containing the monomer of the target antibody, and the antibody solution was sterilized and stored through a 0.22 ⁇ m filter.
  • an antibody Trastuzumab (DF) from which ⁇ 1,6 fucose in the N-linked sugar chain of the anti-HER2 antibody Trastuzumab was removed was prepared according to the method described in Clin Cancer Res. 13: 1875-1882, 2007. It was made and used in some experiments.
  • an IgG1 type anti-2,4-ditrophenyl (DNP) antibody is used, and a DNA encoding an anti-2,4-ditrophenyl (DNP) IgG1 antibody described in Clin Cancer Res. 11 (8): 3126-3135, 2005. Fragments (clone name DNP2) were used to prepare according to the methods described in Examples 1 and 2 and used in some experiments.
  • Example 3 Evaluation of antigen-binding activity of anti-HER2 monovalent antibody and CD3 / HER2 bispecific antibody (1) Evaluation of HER2-binding activity The HER2-binding activity of various antibodies obtained in Example 2 is a binding inhibition experiment to Trastuzumab. Evaluated by. First, Trastuzumab (Roche) was labeled with Alexa488 using the Alexa Fluor 488 Antibody Labeling Kit (Life Technologies) to prepare Trastuzumab_Alx. Next, binding inhibition analysis by a flow cytometer was performed using a HER2-positive human breast cancer cell line SK-BR-3 (ATCC HTB-30).
  • Trastuzumab, various anti-HER2 monovalent antibodies, and various CD3 / HER2 bispecific antibodies inhibit the binding of Trastuzumab_Alx in an antibody concentration-dependent manner and have Her2-specific binding activity.
  • rice field It was revealed that the binding activity to HER2 was similar with respect to the anti-HER2 monovalent antibody and the CD3 / HER2 bispecific antibody.
  • Example 2 (2) Evaluation of CD3 binding activity The CD3 binding activity of various antibodies obtained in Example 2 was evaluated by the binding activity to commercially available frozen T cells (AllCells). Various antibodies were added to T cells at a final concentration of 10 ⁇ g / mL and reacted at 4 ° C. for 1 hour. After washing, Goat anti-Human IgG F (ab) 2- FITC (Acris Antibodies) diluted to 30 ⁇ g / mL was added, and the mixture was reacted at 4 ° C. for 1 hour.
  • AllCells commercially available frozen T cells
  • the CD3 / HER2 bispecific antibody 4D5_mvG1_scT3a (DF) and 4D5_mvG4PE (R409K) _scT3a (F) all bound to T cells to the same extent.
  • Trastuzumab and anti-HER2 monovalent antibodies 4D5_mvG1 (DF) and 4D5_mvG4PE (R409K) (F) did not bind to T cells. From the above, it was clarified that 4D5_mvG1_scT3a (DF) and 4D5_mvG4PER409K) _scT3a (F) can bind to CD3 with the same strength.
  • Example 4 Evaluation of cytotoxic activity of anti-HER2 monovalent antibody and CD3 / HER2 bispecific antibody
  • ADCC activity via Fc region and ADTC activity by binding to CD3 The cytotoxic activity including both was measured by the method described below using Real time cell analyzer xCELLignence (ACEA Biosciences), which detects the amount of cancer cells attached to the plate over time. It utilizes the fact that the electrical resistance value changes as the amount of cells on the plate changes. That is, the Cell index value obtained by this measurement shows a positive correlation with the amount of cells on the plate.
  • NK cells expressing mainly Fc receptor Fc ⁇ RIIIA are the main effector cells for ADCC activity and T cells expressing CD3 are the main effector cells for ADTC activity
  • mononuclear cells derived from human peripheral blood containing both of them are known to be the main effector cells.
  • PBMC spheres
  • HER2-positive cancer cell lines By using spheres (PBMC) as an effector and HER2-positive cancer cell lines as targets, cellular cytotoxicity including both ADCC activity and ADTC activity of various antibodies can be measured.
  • RPMI1640 medium (10% FBS added) was added to E-plate VIEW 16 (ACEA Biosciences) to perform baseline correction.
  • HER2 medium positive breast cancer cell line BT-20 cells (ATCC HTB-19) or HER2 low expression MCF-7 cells (ATCC HTB-22) were stripped from the flask with 0.02% EDTA (Nacalai Tesque) and washed with PBS. Then, it was diluted with RPMI1640 (10% FBS, 10 ⁇ g / mL Genamicin) to 2.0 ⁇ 10 5 cells / mL, and 50 ⁇ L / well was added to the above plate.
  • FIG. 6 shows IgG1 anti-HER2 monovalent antibody 4D5_mvG1 (DF) (final concentration 50 nM), IgG4PE (R409K) type CD3 / HER2 buy when PBMC is added to BT-20 cells only, BT-20 cells.
  • the Cell index when the specific antibody 4D5_mvG4_scT3a (F) (final concentration 50 nM) or a mixed solution thereof (mixed solution having a final concentration of 25 nM each) is added is shown.
  • the difference between the amount of cancer cells when the target cells and PBMC are added and the amount of cancer cells when the antibody is further added is the cytotoxic activity of the antibody.
  • 4D5_mvG1 (DF) and 4D5_mvG4PE (R409K) _scT3a (F) each have moderate cytotoxic activity, and half of these mixtures are 4D5_mvG1 (DF) or 4D5_mvG4PE (each). It was revealed that it has a high cytotoxic activity that exceeds the cytotoxic activity of R409K) _scT3a (F) alone.
  • the IgG1 type anti-HER2 monovalent antibody 4D5_mvG1 has an IgG1 type constant region to which an N-linked sugar chain lacking ⁇ 1,6 fucose is bound, and is published in International Publication No. 2014/054804. As described in No., it has high ADCC activity mediated by Fc ⁇ RIIIA binding activity, but does not have ADTC activity because it does not have a CD3 binding site.
  • IgG4PE (R409K) type CD3 / HER2 bispecific antibody 4D5_mvG4 (R409K) _scT3a (F) is an amino acid having an IgG4 type constant region with ⁇ 1,6 fucose added and reducing effector activity. Due to the introduction of residue modification, it has no or very low ability to induce ADCC activity, but has a molecular structure with CD3-mediated ADTC activity.
  • the cytotoxic activity of the group to which these two antibodies were added by 25 nM each was higher than that of the group to which only 4D5_mvG1 (DF) or 4D5_mvG4PE (R409K) _scT3a (F) was added by 50 nM, and the ADCC activity was higher. It was revealed that synergistic cytotoxic activity was exhibited by mixing a molecule having only ADTC activity and a molecule having only ADTC activity.
  • this result shows that half of the antibody having only ADCC activity or the antibody having only ADCC activity is allowed to act on the cancer cells at the same time, rather than acting on the cancer cells alone. Shows that it has a higher antitumor effect.
  • FIG. 7 shows only BT-20 cells, when PBMC is added to BT-20 cells, a mixed solution of 4D5_mvG1 (DF) and 4D5_mvG4_scT3a (F) (mixed solution of 0.3 nM each), or IgG1 type CD3 /.
  • the Cell index when the HER2 bispecific antibody 4D5_mvG1_scT3a (DF) (0.6 nM) is added is shown.
  • FIG. 7 shows a comparison of the cytotoxic activity of 4D5_mvG1 (DF) and 4D5_mvG4PE (R409K) _scT3a (F) mixed (0.3 nM each) and 4D5_mvG1_scT3a (DF) (0.6 nM).
  • 4D5_mvG1_scT3a showed a higher antitumor effect than the simultaneous addition of 4D5_mvG1 (DF) and 4D5_mvG4PE (R409K) _scT3a (F).
  • 4D5_mvG1_scT3a is a molecule having high ADCC activity due to the constant region of IgG1 type to which an N-linked sugar chain lacking ⁇ 1,6 fucose is bound, and ADTC activity mediated by CD3.
  • DF 4D5_mvG1_scT3a
  • the high antitumor effect of the combined use of the molecule having only ADCC activity and the molecule having only ADCC activity shown in FIG. 6 is further enhanced by giving the same molecule the activity of both ADCC and ADTC, and synergistically. It was shown to be more effective.
  • FIG. 8 (A) to 8 (E) show the anti-HER2 antibody Trastuzumab (DF) and the IgG1 type anti-HER2 monovalent antibody 4D5_mvG1 (DF) when PBMC is added to MCF-7 cells only or MCF-7 cells.
  • DF anti-HER2 antibody Trastuzumab
  • IgG1 type anti-HER2 monovalent antibody 4D5_mvG1 DF
  • IgG1 type CD3 / HER2 bispecific antibody 4D5_mvG1_scT3a (DF) all with a final concentration of 50 nM show.
  • Table 3 shows the names of the prepared CD3 / HER2 bispecific antibodies, the amino acid sequences of the peptide linkers, and their structures.
  • H1 and H3 are bispecific antibodies having an ⁇ -helix for 1 or 3 turns, respectively, and Pro having a peptide linker containing proline. All of the peptide linkers contained in these antibodies have a rigid structure as compared with the [SerGlyGlyGlyGly (SEQ ID NO: 143)] n (n is 1 to 3) linker (Chen X, et al. Adv. Drug Deliv. Rev. 65: 1357-1369, 2013).
  • the C-terminal of the first polypeptide- [SerGlyGlyGlyGly (SEQ ID NO: 143)] 3 linker-anti-CD3 scFv is encoded.
  • the gene fragment containing the base sequence is replaced with the gene fragment containing the base sequence encoding the C-terminal of the first polypeptide-the peptide linker-anti-CD3 scFv shown in Table 3, and the animals of various bispecific antibodies shown in Table 3 are replaced.
  • An expression vector for cells was prepared.
  • the HER2 and CD3 binding activities of the various bispecific antibodies produced were measured by the method described in Example 3. The obtained results are shown in FIGS. 9 and 10. From FIG. 9, 4D5_mvG1_scT3a (DF), G1, G2, H1, H3, and Pro all have the same HER2 binding activity, and from FIG. 10, any antibody is observed, although there is some variation among the antibodies. It was revealed that it has a CD3 binding activity that does not change significantly.
  • the cytotoxic activity of the bispecific antibody against BT-20 cells was measured by the method described in Example 3 (final concentration: 0.617 nM).
  • the comparison control was only the target cells or only the target cells and PBMC (without antibody addition). The obtained results are shown in FIGS. 11 and 12.
  • CD3 / HER2 bispecific antibodies G1, G2, H1, H3, and Pro all show cytotoxic activity equal to or higher than that of 4D5_mvG1_scT3a (DF). rice field. From this result, it was shown that the high cytotoxic activity of IgG1 type CD3 / HER2 bispecific antibody 4D5_mvG1_scT3a (DF) does not depend on the structure of the linker moiety.
  • Example 6 Cellular injury activity of CD3 / HER2 bispecific antibody on gastric cancer cell line An antibody expression vector prepared by modifying the Promega pCI vector for a gene encoding the amino acid sequence of each polypeptide shown in Table 4. Inserted in.
  • DNP2 a negative control antibody using the variable region of the antibody that binds to DNP as the variable region on the cancer antigen side is shown.
  • F described at the end of the antibody name is an abbreviation for fucosylated
  • (DF) is an abbreviation for defucosylated, indicating the presence or absence of ⁇ 1,6 fucose added to the sugar chain in the Fc region.
  • the gene sequence was inserted downstream of the CAG promoter on the heavy chain side (first polypeptide side) and the CMV promoter on the light chain side (second polypeptide side).
  • CHO floating CHO cell
  • FUT8 KO a floating CHO cell
  • FUT8 KO a floating CHO cell
  • Expi293 Expression System (Thermo Fisher Scientific) and Expi293F cells or Expi293F cells in which FUT8 is knocked out (hereinafter referred to as Expi293F (FUT8 KO) can be produced as an antibody)
  • Expi293F FUT8 KO
  • FUT8 KO FUT8 KO
  • the antibody molecule having ⁇ 1,6 fucose was prepared using CHO-S cells or Expi293F cells, and the antibody molecule lacking ⁇ 1,6 fucose was prepared using CHO (Fut8 KO) cells or Expi293F (FUT8 KO) cells.
  • the cell culture solution was centrifuged, and the culture supernatant was collected through a 0.2 ⁇ m filter (Thermo Scientific).
  • a crudely purified antibody was obtained from the culture supernatant by affinity purification using MabSelect SuRe (GE Healthcare). Specifically, after equilibrating the resin packed in the column with PBS, the culture supernatant is added to the column, and the column is washed once with PBS containing 0.1% of Triton X-114 at the final concentration and PBS. Then, the antibody was eluted with an elution buffer (100 mM citrate-NaOH, pH 3.9 or 20 mM acetate-NaOH, 50 mM NaCl, pH 3.9).
  • an elution buffer 100 mM citrate-NaOH, pH 3.9 or 20 mM acetate-NaOH, 50 mM NaCl, pH 3.9.
  • the cytotoxic activity of the above bispecific antibody against human gastric cancer cell line MKN-7 cells (RIKEN BRC RCB0999) positive in Her2 was measured by the method described in Example 3 (final concentration is 50 nM).
  • the comparison control was only the target cells or only the target cells and PBMC (without antibody addition). The obtained results are shown in FIG. None of the antibodies showed cytotoxic activity when the variable region was DNP2.
  • the antibodies having only ADCC activity (4D5_mvG1 (DF) and 4D5_IgG1 (DF)) have cytotoxic activity, but the activity is higher than that of the antibody having only ADCC activity (4D5_mvG4PE (R409K) _scT3a (F)). It was weak. A mixture of 4D5_mvG1 (DF) and 4D5_mvG4PE (R409K) _scT3a (F) in half to 50 nM showed higher activity than the above antibody group. Furthermore, 4D5_mvG1_scT3a (DF), which can exert ADCC activity and ADTC activity in one molecular type, showed the highest cytotoxic activity among all antibody groups.
  • FIG. 14 shows the results of measuring the cytotoxic activity of human gastric cancer cell line MKN-45 cells (JCRB cell bank JCRB0254) positive in Her2. None of the antibodies whose variable region, which is a negative control, was DNP2 showed cytotoxic activity. Only 4D5_mvG1_scT3a (DF) showed clear cytotoxic activity for antibodies with a variable region of 4D5. From the above results, it was clarified that this technique exerts high cytotoxic activity by synergistic action even on HER2-positive cell lines other than BT-20 cells.
  • DF 4D5_mvG1_scT3a
  • Example 7 Cytotoxic activity of CD3 / HER2 bispecific antibody and cytokine production in culture supernatant About the typical anti-CD3 bispecific antibody as described in the background technique and the properties of the bispecific antibody produced in the present invention.
  • a comparative control molecule was prepared and the cytotoxic activity and cytokine production in the culture supernatant at the time of cytotoxicity were measured.
  • a known anti-CD3 bispecific antibody anti-CD3 bispecific antibody having the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 160, 359 and 399 described in International Publication No. 2016/071004 was prepared.
  • anti-CD3 bispecific antibody having the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 160, 359 and 399 described in International Publication No. 2016/071004
  • An expression vector was prepared in the same manner as in Example 6, and an antibody was expressed using Expi293 Expression System (Thermo Scientific). The subsequent purification procedure was carried out according to the method described in Example 6.
  • the cytotoxic activity of the prepared comparative control bispecific antibody and 4D5_mvG1_scT3a (DF) on BT-20 cells was measured by the method described in Example 4. Day 2 (48 hours after antibody addition), where the Cell index value of the well to which the test substance was not added was 0% activity, and the Cell index value of the well to which Triton X-100 was added instead of the test substance was 100% activity. The cytotoxic activity value of each antibody was calculated from the Cell index value at the time point.
  • the culture supernatant was collected, and the cytokine (IFN- ⁇ , TNF- ⁇ , IL-6) concentration was measured using BD Cytometric Bear Ray (CBA) Human Th1 / Th2 Cytokine Kit II (BD Harmingen). ..
  • CBA Cytometric Bear Ray
  • the results of plotting the cytotoxic activity and the cytokine concentration at each concentration on the same graph are shown in FIG.
  • the maximum cytotoxic activity was similar for both 4D5_mvG1_scT3a (DF) and the control antibody.
  • the degree of cytokine production was significantly different between the two.
  • Example 8 Design of various molecular types of CD3 / HER2 bispecific antibody
  • an anti-CD3 scFv was added to the C-terminal of the first polypeptide based on an IgG1 type anti-HER2 monovalent antibody.
  • the production process of the bound heterodimer type CD3 / HER2 bispecific antibody [Fig. 2 (B)] and the result of activity evaluation are shown. From the results, it was found for the first time that by exerting ADCC activity and ADCC activity in one molecule, synergistically high cytotoxic activity is exhibited while the ability to induce cytokine production is low.
  • FIGS. 16A to 16F each molecular type shown in FIGS. 16A to 16F was designed.
  • FIG. 16A shows the molecules used in the previous examples.
  • FIG. 16B shows a molecule in which anti-CD3 scFv is bound to the C-terminal of the heavy chain on one side of the divalent antibody, and the Fab on the cancer antigen side is divalent.
  • Knobs into Holes modification has been introduced into the CH3 portion.
  • FIG. 16 (C) has the same amino acid sequence as that of FIG. 16 (A), but by using normal CHO cells as the expressing cells, it has a sugar chain to which ⁇ 1,6 fucose is added. It is a molecule.
  • FIG. 16 (D) is a molecule in which anti-CD3 scFv is bound to the C-terminal of the second polypeptide (VL-CL-hinge-Fc) of a monovalent antibody.
  • FIG. 16 (E) is a molecule in which both the cancer antigen side Fab and the anti-CD3 scFv are located on the N-terminal side, and in order to prepare a hetero heavy chain, Knobs into Holes modification is performed in the same manner as in FIG. 16 (B).
  • FIG. 16F shows a molecule in which one anti-CD3 scFv is bound to the C-terminal of each of the first and second polypeptides of the monovalent antibody, and as a result, two anti-CD3 scFvs are contained in one molecule. ..
  • Example 9 Preparation of various molecules and evaluation of cytotoxic activity (1) Preparation of designed bispecific antibody molecule The molecule designed in Example 8 was prepared in the same manner as in the method shown in Example 6. Table 5 shows the prepared antibody and its amino acid sequence.
  • the "molecular type" in Table 5 corresponds to FIGS. 16 (B) to 16 (F).
  • the molecule without scFv used as a negative control in evaluating each molecular type is classified as the same molecular type as the molecule with scFv.
  • the "antibody names” in Table 5 are (1) antibody clone names on the cancer antigen side, (2) origin and structure of antibody subclasses in the constant region, (3) CD3 clone names, and (4) the order of presence or absence of fucose. Indicates the characteristics of the molecule. "Mv” in the antibody name such as mvG1 and mvG4PE (R409K) indicates an antibody in which the cancer antigen side is monovalently bound.
  • G1 in antibody names such as mvG1 and mvG4PE (R409K) means that it has an Fc derived from IgG1
  • G4PE (R409K) means an Fc derived from IgG4 with S228P, L235E, and R409K mutations added. Indicates that it has.
  • (F) indicates that it has fucose
  • (DF) indicates that it does not have fucose.
  • the antibody name described as (DF) was expressed in CHO (FUT8 KO), and the antibody name described as (F) was expressed in CHO-S.
  • “Sc” in antibody names such as scT3a and scSP34 is an abbreviation for scFv
  • scSP34 indicates scFv using VH and VL derived from SP34.
  • (LC) indicates that scFv is bound to a second polypeptide consisting of CL-Fc as shown in FIG. 14 (D).
  • SP34 (H05') indicates an anti-CD3 antibody sequence in which the affinity for CD3 is reduced by amino acid modification of the variable region sequence of SP34 (prepared in Example 11 described later).
  • "4D5mut” indicates a variable region of an antibody in which the binding to HER2 is completely eliminated by introducing a modification of a 2-amino acid residue into the CDR of the heavy chain variable region of Tratsuzumab.
  • Example 4 Cancer antigen-side binding valence and cytotoxic activity of CD3 / HER2 and CD3 / GM2 bispecific antibodies
  • the cytotoxic activity of molecular type (B) shown in Table 5 against BT-20 cells is shown in Example 4. It was measured by the method described. 4D5_IgG4PE (R409K) (F), 4D5_IgG1 (DF), 4D5_IgG4PE (R409K) _scT3a (F), and 4D5_IgG1_scT3a (DF) were added so as to have a final concentration of 50 nM, respectively.
  • 4D5_IgG4PE (R409K) (F) did not have an effector activity, and no cytotoxic activity was observed only by binding to HER2.
  • FIG. 17B cytotoxic activity was observed in both 4D5_IgG4PE (R409K) _scT3a (F) and 4D5_IgG1 (DF), and 4D5_IgG1_scT3a (DF) was compared with 4D5_IgG4PE (R409K) _scT3a (F). It was revealed that it has high cytotoxic activity.
  • the activity of 4D5_IgG1_scT3a (DF) having a divalent Fab in the cancer antigen-binding domain was as strong as 4D5_mvG1_scT3a (DF) having a monovalent Fab in the cancer antigen-binding domain.
  • TSA molecular type anti-cancer specific antigen
  • the activity of the antibody molecule containing the variable region of the anti-DNP antibody is shown in FIG. 18 (A), and the activity of the antibody molecule containing the variable region of the anti-GM2 monoclonal antibody, which is the test substance, is shown in FIG. Shown in B).
  • the divalent ADCC antibody 8962_IgG1 (DF) was not observed to have cytotoxic activity, but the divalent ADCC antibody 8962_IgG1_scT3a (DF), which has both ADCC and ADTC activities, was observed to have high cytotoxic activity.
  • DF divalent ADCC antibody 8962_IgG1
  • 4,D5_mvG1_scT3a (DF) had even stronger cytotoxic activity. From the above results, it was clarified that the phenomenon in which the cytotoxic activity is synergistically increased by exerting ADCC and ADCC in one molecule has generality regardless of the presence or absence of ⁇ 1,6 fucose. Furthermore, it was clarified that exerting high ADCC activity and ATDC activity by removing ⁇ 1,6 fucose with one molecule gives higher cytotoxic activity.
  • cytotoxic activity of molecular type (D) shown in Table 5 against BT-20 cells was determined by the method described in Example 4. It was measured. 4D5_mvG4PE (R409K), 4D5_mvG1 (DF), 4D5_mvG4PE (R409K) _scT3a (LC) (F) and 4D5_mvG1_scT3a (LC) (DF) were added so as to have a final concentration of 50 nM, respectively. The results are shown in FIG. 20 (A).
  • 4D5_mvG4PE (R409K) _scT3a (LC) (F) showed the same degree of cytotoxic activity as 4D5_mvG1 (DF), and 4D5_mvG1_scT3a (LC) (DF) showed higher cytotoxic activity than them.
  • the results of comparing the activities of the molecular type (A) and the molecular type (D) in the same manner are shown in FIG. 20 (B).
  • the cytotoxic activity of the molecular type (E) shown in Table 5 against BT-20 cells was measured by the method described in Example 4.
  • 4D5_scT3a_IgG1 (DF) and 4D5mut_scT3a_IgG1 (DF) were added so as to have a final concentration of 50 nM, 5 nM, and 0.5 nM, respectively.
  • the results are shown in FIG.
  • 4D5_scT3a_IgG1 showed high cytotoxic activity at any concentration.
  • 4D5mut_scT3a_IgG1 did not bind to HER2 as described above, but showed non-specific cytotoxic activity at any concentration.
  • the binding of these antibodies to CD3 was measured by Biacore (GE Healthcare). Specifically, an amine coupling kit (GE Healthcare) was used on the CM5 sensor chip to solidify the anti-tella His mouse antibody (QIAGEN) with 8000 RU as a guide. 10 mM sodium acetate (pH 4.5) was used as the coupling buffer. As a ligand, a His-tag-fused human CD3D & E protein (Sino Biological) dissolved in HBS-EP (+) buffer at 5 ⁇ g / mL was captured at 5 ⁇ L / min for 120 seconds.
  • a His-tag-fused human CD3D & E protein (Sino Biological) dissolved in HBS-EP (+) buffer at 5 ⁇ g / mL was captured at 5 ⁇ L / min for 120 seconds.
  • K D values of 4D5mut_scSP34_IgG1 (DF) is 1.26 ⁇ 10 -8 M
  • K D values of 4D5mut_scSP34 (H05 ') _ IgG1 ( DF) was 1.08 ⁇ 10 -7 M
  • K D values of 4D5mut_scT3a_IgG1 (DF) was calculated not, but binding on sensorgram was observed, had reached bond dissociation equilibrium at about 6RU at the highest concentration added.
  • 4D5mut_scSP34 (H05 ') _ IgG1 ( DF) is because it is reached bond dissociation equilibrium at about 100RU at the highest concentration added, K D values of 4D5mut_scT3a_IgG1 (DF) is greater than this, K D> 1.08 ⁇ 10 - It can be judged that it is 7 M.
  • one molecule of anti-CD3 bispecific antibody having ADCC activity and ADTC activity synergistically exerts high cytotoxic activity and is non-CD3 bispecific antibody. It was shown that the CD3 binding domain needs to be monovalently added to the C-terminal side of the Fc of the anti-CD3 bispecific antibody in order not to generate specific cytotoxic activity.
  • K D values are 1 ⁇ 10 -8 longitudinal) of SEQ ID NO: 73 as an anti-CD3 scFv using , DNP2_mvG1_scI2C (DF) and 4D5_mvG1_scI2C (DF) having the structure of the molecular type (A) shown in Table 5 were prepared in the same manner as in the procedure of Example 6.
  • the cytotoxic activity of these molecules (final concentration 50 nM) on BT-20 cells was measured by the method described in Example 4. The results are shown in FIG. 24A.
  • DNP2_mvG1_scT3a which does not specifically bind to HER2, has no cytotoxic activity and binds specifically to HER2. It was observed in 4D5_mvG1_scT3a (DF).
  • DF DNP2_mvG1_scT3a
  • 4D5_mvG1_scT3a DF
  • high cytotoxic activity was observed in both DNP2_mvG1_scI2C (DF) and 4D5_mvG1_scI2C (DF) regardless of the presence or absence of HER2-specific binding. Therefore, it was clarified that non-specific cytotoxic activity occurs when the clone scI2C is used for anti-CD3 scFv even if the molecular type is the same.
  • human PBMC was incubated with 4D5_mvG1_scT3a (DF) or 4D5_mvG1_scI2C (DF), and the amount of cytokine produced was measured.
  • human PBMC (1 ⁇ 10 6 cells / 100 ⁇ L / tube) and antibody (final concentration 100,10,1 ⁇ g / mL) were mixed with X-VIVO® 15 serum-free hematopoietic cell medium, 37. The cells were cultured at ° C for 24 hours. The supernatant after culturing was collected, and the amount of cytokine was measured according to the method shown in Example 7. The results are shown in FIG. 24B.
  • Example 11 Preparation and activity evaluation of CD3 / HER2 bispecific antibody in which the affinity of the anti-CD3 scFv moiety is adjusted (1) Design of amino acid modification From Example 10, the affinity of the anti-CD3 scFv moiety is appropriately controlled. Became important. Using SP34, which is the anti-CD3 monoclonal antibody shown in Example 9 (1), it was attempted to reduce the affinity to an appropriate range by introducing an amino acid modification into the CDR.
  • the nucleotide sequence of scSP34 used as the scFv type, the amino acid sequence, and the amino acid sequence of CDR are shown in SEQ ID NOs: 74, 75, 76 to 81, respectively.
  • FIG. 25 (A) shows the design of one amino acid modification introduction
  • FIG. 25 (B) shows the design of modification introduction of two or more amino acid residues.
  • the amino acid residues in bold in the amino acid sequence in the table are the modified amino acid residues.
  • the amino acid sequence of the humanized antibody of the CDR variant of SP34 was designed by the same procedure as that described in Example 15 (1) of International Patent Publication No. 2019/017401, and the amino acid sequences of the VL and VH thereof were designed.
  • the amino acid sequences of the framework are shown in FIGS. 26 (A) (C) and (B) (D), respectively.
  • the amount of cytokine in the culture supernatant was extremely high in 4D5_mvG1_scSP34 (DF) and significantly low in 4D5_mvG1_scSP34 (H04') (DF), and was significantly low in 4D5_mvG1_scSP34 (H05).
  • DF 4D5_mvG1_scSP34
  • H04' 4D5_mvG1_scSP34
  • H05' 4D5_mvG1_scSP34
  • cytotoxic activity and cytokine production can be controlled by introducing amino acid residue modification into anti-CD3 scFv to adjust affinity.
  • the amino acid sequence of scSP34 (H04'), which is an anti-CD3 scFv with adjusted affinity, is sequenced in SEQ ID NO: 117
  • the amino acid sequence of heavy chain CDR1-3 is sequenced in SEQ ID NO: 118-120
  • the amino acid sequence of light chain CDR1-3 is sequenced.
  • the amino acid sequences of VH and VL are shown in Nos. 121 to 123, respectively, and in SEQ ID NOs: 124 and 125, respectively.
  • amino acid sequence of scSP34 (H05') is assigned to SEQ ID NO: 82
  • amino acid sequence of heavy chain CDR1 to 3 is assigned to SEQ ID NO: 83 to 85
  • amino acid sequence of light chain CDR1 to 3 is assigned to SEQ ID NO: 86 to 88
  • VH VL amino acid sequences are shown in SEQ ID NOs: 115 and 116, respectively.
  • Non-specific cytokine production Induction of non-specific cytokine production such as 4D5_mvG1_scSP34 (DF), 4D5_mvG1_scSP34 (H04') (DF) and 4D5_mvG1_scSP34 (H05') (DF) in the same manner as in Example 10. Noh was measured. 4D5_mvG1_scT3a (DF) was used as a negative control that does not induce non-specific cytokine production, and 4D5_mvG1_scI2C (DF) was used as a positive control that induces non-specific cytokine production. The results are shown in FIG.
  • Example 12 Acquisition of anti-CD3 monoclonal antibody from human antibody-producing mice, preparation of CD3 / HER2 bispecific antibody adjusted for affinity and evaluation of activity (1) Immunity to animals and preparation of anti-CD3 monoclonal antibody-producing cells Human antibody-producing mouse [Ishida & Lonberg, IBC's 11 th antibody Engineering, Abstract 2000;. Ishida, I.
  • N-terminal non-acetylated peptide of human CD3 ⁇ was KLH protein conjugated as immunogens: H 2 N-QDGNEEMGGITQTPYKVSISGTTVILTC-KLH (SEQ ID NO: 146) (Scrum Inc.) were administered with 40 [mu] g / animal six times .. Only at the time of initial immunization, an equal amount of TitterMax Gold (TitterMax USA) or Sigma adjuvant system (Sigma-Aldrich) was added to 20 ⁇ L of the antigen solution as an adjuvant.
  • the lymph nodes or spleen were surgically removed by dissection. After homogenizing the removed lymph nodes or spleen, the cells were transferred to a tube through a cell strainer (Falcon) and centrifuged to precipitate the cells. The obtained spleen cells were mixed with an erythrocyte removal reagent (Sigma-Aldrich), reacted in a hot water bath at 37 ° C. for 1 minute, diluted with MEM medium, and further centrifuged. The obtained splenocytes or lymphocytes were washed twice with MEM medium and then subjected to cell fusion.
  • an erythrocyte removal reagent Sigma-Aldrich
  • Cloning Medium CM-B (Sekisui Medical Co., Ltd.) and suspended to 2.5 ⁇ 10 6 cells / 18 mL. , 200 ⁇ L each was seeded on a 96-well plate.
  • the cells are cultured under the conditions of 37 ° C. and 5% CO 2 for 8 to 10 days, and the culture supernatant is used to screen the hybridomas described below to produce an antibody showing specific reactivity to the target antigen.
  • Single cell sorting was performed with a cell sorter SH800 (Sony Corporation) to establish a monoclonal antibody-producing hybridoma.
  • KM14 which is a hybridoma clone that specifically recognizes human CD3 and cynomolgus monkey CD3, was established.
  • the obtained PCR fragment was sequenced using the next-generation sequencer Ion PGM (Thermo Fisher Scientific) for the light chain and the Sanger sequencer 3130xl Genetic Analoger (Applied Biosystems) for the heavy chain, and the anti-CD3 monoclonal antibody KM14 antibody.
  • the base sequence of the gene was obtained.
  • the nucleotide sequences encoding the amino acid sequences of the light chain variable region and the heavy chain variable region of the anti-CD3 monoclonal antibody KM14 are shown in SEQ ID NOs: 91 and 92, respectively.
  • the amino acid sequences obtained by translating those base sequences are shown in SEQ ID NOs: 93 and 94, respectively, and the amino acid sequences of light chain CDR1 to 3 and heavy chain CDR1 to 3, respectively, are shown in SEQ ID NOs: 95 to 97 and 98 to 100, respectively. do.
  • the nucleotide sequence and amino acid sequence of scKM14 as scFv are shown in SEQ ID NOs: 101 and 102, respectively.
  • Design of amino acid residue modification based on anti-CD3 monoclonal antibody KM14 scKM14 prepared using the variable region of anti-CD3 monoclonal antibody KM14 has an affinity for CD3 with the anti-CD3 scFv used in the previous examples. It is stronger than certain scT3a and scSP34 (H05'), and it is considered that non-specific cytotoxic activity may be expressed by combining with ADCC activity. Therefore, the amino acid residue modification of the CDR of the anti-CD3 monoclonal antibody KM14 was designed according to the method described in Example 11 (1). A part of the design is shown in FIG. The amino acid residues in bold in the amino acid sequence in the table represent the modified amino acid residues.
  • the affinity measurement was based on the method shown in Example 9 (4).
  • Cytotoxic activity and cytokine production during cytotoxicity The cytotoxic activity of the prepared antibody against BT-20 cells and the amount of cytokine produced during cytotoxicity were measured in the same manner as in Examples 3 and 7. bottom. The final concentration of the test substance was 400 pM for cytotoxic activity measurement and 10 nM for cytokine production measurement.
  • the cytotoxic activity of 4D5_mvG1_scKM14 (mut1-03) (F), 4D5_mvG1_scKM14 (mut1-04) (F), 4D5_mvG1_scKM14 (mut1-18) (F), 4D5_mvG1_scKM14 (mut1-22) (F) is 4D.
  • the activity of 4D5_mvG1_scKM14 (mut1-26) (F) was equivalent to that of 4D5_mvG1_scSP34 (H05') (F). In the figure, it was revealed that 4D5_mvG1_scKM14 (F) has the highest activity.
  • the cytotoxic activity of the prepared antibody against BT-20 cells was measured in the same manner as described in 3.
  • the final concentration of the test substance was 50, 5, 0.5 nM, the Cell index value of the well to which the test substance was not added was 0%, and the Cell index value of the well to which 0.5% Triton X-100 was added was 100% of the activity.
  • the cytotoxic activity was calculated 48 hours and 120 hours after the addition of the test substance.
  • the results 48 hours after the addition of the test substance are shown in FIG. 35 (A), and the results 120 hours after the addition of the test substance are shown in FIG. 35 (B).
  • BT-20 cells were prepared in RPMI 1640 medium (10% FBS, 10 ⁇ g / mL gentamicin) at 2.0 ⁇ 10 5 cells / mL, and 50 ⁇ L / well was added to a 96-well plate.
  • human immunoglobulin (Japan Blood Products Organization) prepared at 4 mg / mL in RPMI medium, PBMC derived from healthy human peripheral blood prepared at a cell density of 1 ⁇ 10 6 cells / mL, was placed on the above plate at 50 ⁇ L / well each. added.
  • various bispecific antibodies prepared at 4 times the final concentration were added at a rate of 50 ⁇ L / well and incubated at 37 ° C. and 5% CO 2 for 48 hours.
  • cytotoxic activity For the measurement of cytotoxic activity, a cell proliferation / cytotoxicity assay kit Cell Counting Kit-8 (Dojin Chemical Research Institute) that detects live cells was used. The culture supernatant was removed from the 96-well plate after the reaction, washed twice with PBS, a color-developing reagent was added to carry out a color reaction, and the absorbance at 450 nm was measured with a plate reader.
  • the absorbance of the well in which only the cells were seeded and no test substance was added was 0%, and the absorbance of the well in which the cells were lysed by adding 0.5% Triton X-100 was 100%, and the value of the cytotoxic activity was set. Calculated. The amount of cytokine produced was measured using the culture supernatant after 48 hours of incubation in the same manner as in the method described in Example 7.
  • 4D5_mvG1_scKM14 (mut1-XX) (DF) (XX: 03, 04, 18, 22, 25, 26), and the anti-CD3 bispecific antibody CD3 / HER2 Fab ⁇ scFv prepared in Example 7 as described above.
  • the cytotoxic activity and cytokine production against BT-20 cells were measured. The results of cytotoxic activity are shown in FIGS. 41 (A), and the results of cytokine production are shown in FIGS. 41 (B) and 41 (C).
  • the production amount of IFN- ⁇ and IL-6 of these bispecific antibodies was very small as compared with CD3 / HER2 Fab ⁇ scFv.
  • the amount of cytokine produced by these bispecific antibodies is the intensity of cytotoxic activity shown in FIGS. 35 (A) and (B) and 41 (A), and the cytokine production shown in FIGS. 34 (A) and 34 (B). It was correlated with quantity. It was also found that the amount of cytokine produced in the fucose-removed bispecific antibody showed a low value as in the case of the fucose-added type.
  • Example 13 Preparation and activity evaluation of CD3 / cancer antigen bispecific antibody against various blood cancer antigens (1) Preparation of CD3 / CCR4 bispecific antibody and CD3 / CD123 bispecific antibody Bispecific antibodies with variable regions were prepared and their cytotoxic activity against hematological cancer-derived cell lines was examined. The bispecific antibody shown in Table 7 was prepared according to the method described in Example 6.
  • a CD3 / CCR4 bispecific antibody was prepared using the VL and VH amino acid sequences of the anti-CCR4 monoclonal antibody KM2160 as a monoclonal antibody that binds to CC-chemokine receptor 4 (CCR4).
  • CD123 for the purpose of comparative verification with a general-purpose anti-CD3 bispecific antibody, based on the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 to 3 of International Patent Publication No. 2017/210443, CD3 / CD123 by CD3 / CD123 as a comparative control.
  • the specific antibody XENP14045 was prepared.
  • XENP14045 is a CD3 / CD123 bispecific antibody having an Fc (silent Fc) that lacks Fc receptor-binding activity due to amino acid modification, and damages cancer cells only by ADTC activity.
  • the amino acid sequences of VL and VH of the anti-CD123 antibody portion of XENP14045 are shown in SEQ ID NOs: 109 and 110. Using these sequences, CD123-2_mvG1_scSP34 (H05') (DF), which is a bispecific antibody having VH and VL of the anti-CD123 antibody portion of XENP14045, was prepared.
  • cytotoxic activity of the prepared CD3 / CCR4 bispecific antibody was measured by PER cells (JCRB cell bank JCRB0830), which is a cell line derived from CCR4-positive T cell lymphoma. Was measured by flow cytometry.
  • PEER cells were pre-fluorescent labeled with CellVue® Claret Far Red Fluorescent Cell Linker Kit (Sigma-Aldrich), diluted to 2.0 ⁇ 10 5 cells / mL and added 50 ⁇ L / well to 96-well plates. ..
  • human immunoglobulin (Japan Blood Products Organization) prepared at 4 mg / mL in RPMI medium, PBMC derived from healthy human peripheral blood prepared at a cell density of 1 ⁇ 10 6 cells / mL, was placed on the above plate at 50 ⁇ L / well each. added.
  • the PEER cell fraction is selected by FSC and SSC, the APC (+) and BV421 (-) fractions are counted as living cells, and the living cells obtained by adding each bispecific antibody based on the number of living cells without the test substance added. The rate of decrease in number was calculated as cytotoxic activity (%).
  • the culture supernatant was collected, and the cytokine concentration was measured according to the method described in Example 7. The measurement results of the cytotoxic activity are shown in FIGS. 36 (A) to 36 (C).
  • 4D5_mvG1_scSP34 which is an anti-HER2 bispecific antibody having ADCC and ADTC activity but not binding to the PER cell line.
  • No cytotoxic activity was observed in (H05') (DF).
  • Injury activity was observed, and the activity of KM2160_mvG1 (DF) tended to be higher than that of KM2160_mvG4PE (R409K) _scXX (F).
  • KM2160_mvG1_scXX (DF) (XX: T3a, SP34 (H05'), KM14 (mut1-04), KM14 (mut1-18)) having ADCC activity and ADCC activity showed cytotoxic activity far exceeding that of the above antibody.
  • KM2160_mvG1_scSP34 H05' (DF) showed higher cytotoxic activity than KM2160_IgG1 (DF), which is an IgG1 type antibody having strong ADCC activity and binding divalently.
  • FIGS. 37 (A) and 37 (B) The measurement results of the amount of cytokine (IL-2 and IFN- ⁇ ) produced are shown in FIGS. 37 (A) and 37 (B).
  • KM2160_mvG1_scXX (DF) (XX: T3a, SP34 (H05'), KM14 (mut1-04), KM14 (mut1-18)), which showed high cytotoxic activity above, Little increase in IL-2 production was observed.
  • FIG. 37 (B) the amount of IFN- ⁇ produced increased at KM2160_mvG1_scSP34 (H05') (DF) and KM2160_mvG1_scKM14 (mut1-18) (DF) only at the maximum concentration of 50 nM. ..
  • the cytotoxic activity and cytokine production of the prepared CD3 / CD123 bispecific antibody were evaluated by MOLM13, which is a CD123-positive acute myeloid leukemia (AML) -derived cell line.
  • MOLM13 which is a CD123-positive acute myeloid leukemia (AML) -derived cell line.
  • Cells (DSMZ ACC 554) and OCI-AML3 cells (DAMZ ACC 582) were used and measured by flow cytometry according to the method described in Example 13 (2).
  • the measurement results of the cytotoxic activity of the molecule having CD123-1 as the variable region on MOLM13 cells are shown in FIG. 38 (A), and the cytokine production is shown in FIG. 38 (B).
  • FIG. 38 (A) no cytotoxic activity was observed in 4D5_mvG1_scSP34 (H05') (DF) used as a negative control.
  • the cytotoxic activity increases in the order of CD123-1_mvG1 (DF) having ADCC activity, CD123-1_hIgG1 (DF), CD123-1_mvG4 (R409K) _scSP34 (H05') (DF) having ADCC activity, and ADCC activity and ADTC.
  • FIG. 38 (B) no significant difference was observed between the molecules in terms of cytokine production at this time.
  • B) the corresponding cytokine production is shown in FIGS. 40 (A), (B), (C), and (D), respectively.
  • XENP14045 showed cytotoxic activity from a concentration about 1/10 lower in both cell lines as compared with CD123-2_mvG1_scSP34 (H05') (DF). ..
  • the maximum cytotoxic activity was over 80%. No cytotoxic activity was observed with 4D5_mvG1_scSP34 (H05') (DF) used as a negative control.
  • the anti-CD3 bispecific antibody of the present invention does not involve significant cytokine production and has the same cytotoxic activity as the anti-CD3 bispecific antibody, which has a strong affinity for CD3 and has only the mechanism of action of ADTC activity. It became clear that it can exert.
  • Example 14 Design of anti-CD3 / HER2 bispecific antibody modified CH3 region and anti-CD3 scFv region
  • a Knobs into Holes (KIH) modification of a target molecule is introduced into the CH3 region. It is known that the proportion increases.
  • KIH modification was introduced into the anti-CD3 / HER2 bispecific antibody having a bivalent Fab on the cancer antigen side, but in this example, the Fab on the cancer antigen side is monovalent anti-CD3 /.
  • KIH modifications were introduced into the HER2 bispecific antibody.
  • the anti-CD3 / HER2 bispecific antibody having a monovalent Fab on the cancer antigen side includes polypeptide 1 (VH-CH1-Fc-scFv) and polypeptide 2 (VL-CL-Fc). Knobs-type or Holes-type amino acid modifications can also be introduced on the polypeptide side of. Further, in the KIH modification introduced in Examples 8 and 9, an intermolecular disulfide bond is introduced into the two CH3 portions, and the KIH modification having no disulfide bond can also be applied to the CD3 bispecific antibody of the present invention.
  • amino acid residue substitutions of S354C and T366W are added to one of the two Fc polypeptide chains, and amino acid residue substitutions of Y349C, T366S, L368A and Y407V are added to the other.
  • an anti-CD3 bispecific antibody was prepared by modifying scFv to enhance physicochemical stability. Specifically, a disulfide bond was introduced by modifying the amino acid on the interaction surface between VH and VL of scFv with reference to the method described in Nat. Biotechnol. 14, 1239-45, 1996. Specifically, the amino acid at position 44 (according to Kabat numbering) of VH of scFv was replaced with Cys, and the amino acid at position 100 (according to Kabat numbering) of VL was replaced with Cys. This modification is referred to as (CC) or CC modification. In addition, scFv was prepared by substituting the 44th amino acid of VH with Ser and the 100th amino acid of VL with Glu. This modification is referred to as (SE) or SE modification.
  • FIG. 42 shows a design example and structural position of an amino acid modification introduced into the CH3 region and anti-CD3 scFv in an anti-CD3 bispecific antibody in which Fab on the cancer antigen side is monovalent.
  • the modification shown in FIG. 42 can also be applied to an anti-CD3 bispecific antibody having a divalent Fab on the cancer antigen side.
  • Examples 1 to 13 a plurality of specific sequences of anti-CD3 scFv capable of enhancing cytotoxic activity without significant cytokine production were shown, and examples of anti-CD3 bispecific antibodies having those scFvs were shown.
  • the amino acid modification introduced into the CH3 region and the anti-CD3 scFv region described above can be introduced independently of the sequence of the anti-CD3 scFv.
  • scFv is not only bound in the order of VH, linker, VL from the N-terminal side (also referred to as VH-linker-VL type, HL type), but also bound in the order of VL, linker, VH (VL).
  • -Linker-also referred to as VH type and LH type) is also known.
  • the anti-CD3 scFv in the present invention is not limited to the VH-linker-VL type prepared in Examples 1 to 13, and can be designed by the VL-linker-VH type, both of which are shown in FIG. 42. It is possible to introduce amino acid modifications.
  • the modifications introduced into the anti-CD3 bispecific antibody of the present invention the modifications of the CH3 portion, the scFv clone name, the order of VH and VL of scFv, and the amino acid modifications introduced into scFv are shown in the table (FIG. 43).
  • scSP34 H05'
  • the amino acid sequence using the FR sequence shown in FIG. 26 can be used in the same manner. Examples include VH (HV3) represented by SEQ ID NO: 159, VH (HV5) represented by SEQ ID NO: 160, and VL (LV8a) represented by SEQ ID NO: 165.
  • the modification of FIG. 43 can also be applied to an anti-CD3 bispecific antibody whose cancer antigen side is divalent.
  • Example 15 Preparation of anti-CD3 / HER2 bispecific antibody modified CH3 region and anti-CD3 scFv region, evaluation of cytotoxic activity and cytokine production
  • the KIH modification designed in Example 14 The amino acid sequences of the four sets of Fc regions (KIH-1 to KIH-4) introduced are shown in SEQ ID NOs: 147 to 154.
  • various bispecific antibodies having scFv having these four types of KIH modification and / or CC modification or SE modification of scFv were prepared by a method according to the method described in Example 6.
  • the SEQ ID NOs of the amino acid sequences of the various bispecific antibodies produced and their components are shown in Tables 8 and 9.
  • the amino acid sequence of scSP34 (H05') which is the scFv of the bispecific antibody in Table 8, is shown by SEQ ID NO: 82.
  • VH and VL of scFv into which CC modification or SE modification has been introduced are shown in SEQ ID NOs: 155 to 191.
  • Specific examples of the specific amino acid sequence of the anti-CD3 scFv composed of these VH and VL are shown in the VH-linker-VL type sequence in SEQ ID NOs: 192 to 205 and the VL-linker-VH type sequence in SEQ ID NO: Shown in 206-217 (VL-linker-VH type sequences are also shown for sequences that have not been CC-modified or SE-modified).
  • Table 9 shows specific examples of anti-CD3 / HER2 bispecific antibodies prepared according to the method described in Example 6 using these scFv sequences and their anti-CD3 scFv sequences.
  • each component of the bispecific antibody type of introduced KIH modification, anti-CD3 scFv clone name, order of VH and VL of scFv, and modification introduced into scFv is described in order.
  • 4D5_mvG1 (KIH-1) _scXX (YY) (ZZ) (DF) indicates that the Fab clone is 4D5, and mvG1 is monovalent on the cancer antigen side and the Fc region is IgG1-based.
  • KIH-1 indicates that the modified pattern of the Fc (CH3) portion is KIH-1 type
  • scXX indicates that the clone of anti-CD3 scFv is XX
  • the (YY) portion is (YY).
  • LH indicates VL-linker-VH type (the one without this part is VH-linker-VL type), and the one described as (CC) in the (ZZ) part is CC-modified to scFv.
  • CC C-modified to scFv.
  • Table 10 shows the amino acid sequences of VH, VL, heavy chain CDR and light chain CDR contained in various CD3 scFv by SEQ ID NO:. Table 10 applies regardless of whether scFv is HL type or LH type.
  • Cytotoxic activity and cytokine production during cytotoxicity The cytotoxic activity of the prepared bispecific antibody against BT-20 cells and the amount of cytokine produced during cytotoxicity are determined according to the method described in Example 12- (8). It was measured. Cell density at seeding of BT-20 cells were prepared in 5.0 ⁇ 10 5 cells / mL. The results of cytotoxic activity and cytokine production are shown in FIGS. 45A-D and 46A-F, respectively.
  • the bispecific antibody in which four KIH modifications from KIH-1 to KIH-4 were introduced into Fc (CH3) of 4D5_mvG1_scSP34 (H05') (DF) showed the same cytotoxic activity as before the modification. .. Therefore, it was clarified that the presence or absence of KIH modification and its pattern do not affect the activity of the bispecific antibody in the present invention.
  • the bispecific antibody having scSP34 (H05') as anti-CD3 scFv is a bispecific antibody having scSP34 (H05') (SE), scSP34 (H05'_HV3LV8a), or scSP34 (H05'_HV5LV8a). It was found that the cytotoxic activity was similar to that of the above.
  • a bispecific antibody having scSP34 (H05') (CC) as scFv has the same cytotoxic activity as a bispecific antibody having scSP34 (H05'_HV3LV8a) (CC) or scSP34 (H05'_HV5LV8a) (CC). It turned out to show. Since these bispecific antibodies showed the same cytotoxic activity in (LH), the activity of the bispecific antibody was whether scFv was VH-Linker-VL type or VL-Linker-VH type. It turned out that it was not affected by.
  • the anti-CD3 bispecific antibody of the present invention has an anti-CD3 scFv of either VH-Linker-VL type or VL-Linker-VH type regardless of the introduction of KIH modification into Fc (CH3).
  • anti-CD3 scFv even if CC modification or SE modification is introduced into anti-CD3 scFv, if the affinity for CD3 is within an appropriate range, remarkable cytokine production can be achieved by having both ADCC activity and ADCC activity in one molecule. It was clarified that high cytotoxic activity can be exhibited without the presence of.
  • SEQ ID NO: 1 Nucleotide sequence of CH1-Hinge-Fc portion of IgG1 type anti-HER2 monovalent antibody
  • First polypeptide SEQ ID NO: 2 Amino acid sequence of CH1-Hinge-Fc portion of IgG1 type anti-HER2 monovalent antibody
  • first polypeptide SEQ ID NO: 3 Nucleotide sequence of CL-Hinge-Fc portion of IgG1 type anti-HER2 monovalent antibody
  • Second polypeptide SEQ ID NO: 4 Nucleotide sequence of CL-Hinge-Fc portion of IgG1 type anti-HER2 monovalent antibody
  • First polypeptide SEQ ID NO: 6 IgG4PE (R409K) type anti-HER2 monovalent antibody CH1-Hinge of the first polypeptide -
  • Amino acid sequence number 180 of SE-modified VH of scKM14 (mut1-26): Amino acid sequence number 181 of CC-modified VL of scKM14 (mut1-03) Amino acid sequence number 182 of CC-modified VL of scKM14 (mut1-04) : Amino acid sequence of CC-modified VL of scKM14 (mut1-18) SEQ ID NO: 183: C of scKM14 (mut1-22) Amino acid sequence of C-modified VL SEQ ID NO: 184: Amino acid sequence of CC-modified VL of scKM14 (mut1-25) SEQ ID NO: 185: Amino acid sequence of CC-modified VL of scKM14 (mut1-26) SEQ ID NO: 186: scKM14 (mut1-03) SE Modified VL Amino Acid SEQ ID NO: 187: ScKM14 (mut1-04) SE Modified VL Amino Acid SEQ ID NO: 187:

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Abstract

本発明は、CD3に結合するバイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片の提供を目的とする。本発明は、CD3に結合するバイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片、該バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片を生産するハイブリドーマおよび形質転換株、該バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片の製造方法、該バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片を含む治療および診断剤、該バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片を用いる治療および診断方法、ならびに該バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片を含む検出または測定試薬に関する。

Description

CD3に結合するバイスペシフィック抗体
 本発明は、CD3に結合するバイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を生産するハイブリドーマおよび形質転換株、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の製造方法、該バイスペシフィック抗体またはバイスペシフィック抗体断片を含む治療および/または診断薬、該バイスペシフィック抗体またはバイスペシフィック抗体断片を用いる治療および/または診断方法、ならびに該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を含む検出または測定用試薬に関する。
 今までに承認されたがんに対する抗体医薬は様々な作用メカニズムを有することが知られる(非特許文献1)。代表的なものとしては増殖因子などのリガンドと受容体の結合を阻害する中和活性、結合した受容体を活性化するアゴニスト活性、さらには抗体依存性細胞傷害活性(antibody-dependent cellular cytotoxicity:以下ADCC活性)、補体依存性細胞傷害活性(complement-dependent cytotoxicity:以下CDC活性)など、IgG型の抗体分子が有するエフェクター機能などがある。この中で、Rituximab、Trastuzumabの臨床試験のバイオマーカー解析から、ADCC活性は抗体医薬の臨床における重要なメカニズムであることが示唆されている(非特許文献2、3)。
 ADCC活性はがん細胞表面の膜型抗原に結合したIgG型の抗体のFcを、ナチュラルキラー細胞(以下NK細胞)などがFc受容体の一種FcγRIIIA(CD16a)を介して認識することによって起こる細胞傷害のメカニズムである(非特許文献1)。
 Fc受容体に強く結合し、ADCC活性を惹起できるのはヒトではIgG1サブクラスであり、マウスではIgG2aサブクラスである。従って抗体医薬のヒトIgG1型のFcを人工的に改変し、FcγRIIIAとの結合能を上昇させることによってADCC活性を増強させることができる。
 実際にFcのアミノ酸の改変、あるいはFcに結合するN-結合型複合型糖鎖の糖鎖を改変することによってADCC活性を増強できることが知られ(非特許文献4)、特に糖鎖改変によるADCC活性増強技術は、mogamulizumab(非特許文献5)、obinutuzumab(非特許文献6)といった承認済の抗体医薬に応用されている。
 バイスペシフィック抗体とは、天然の抗体とは異なり、二種類の異なる種類の抗原に結合することを可能にした人工的な改変抗体分子であり、数多くの分子形が報告されている(非特許文献7)。その医薬への応用例としては、がん細胞上の抗原とT細胞表面のCD3に結合し、この両者を架橋することによりがん細胞を傷害する技術が挙げられる。
 CD3/がん抗原バイスペシフィック抗体がT細胞上のCD3と結合することによって生じるT細胞を介した細胞傷害活性を、ここではADTC活性(Antibody-dependent T-cell-mediated cytotoxicity)と記載する。
 CD3/がん抗原バイスペシフィック抗体の例としては、CD3とがん抗原EpCAMに対するIgG型のバイスペシフィック抗体catumaxomab(非特許文献8)、bispecific T cell engager[BiTE(登録商標)](非特許文献9)およびCD3とがん抗原CEAに対するIgG型のバイスペシフィック抗体RG7802などが挙げられる。
 この他にも多くの分子形が存在するが(非特許文献7)、これらの抗CD3バイスペシフィック抗体は一般的にADTC活性のみを有し、ADCC活性を有さない、あるいは抑制された構造を有する。
 例えばBiTE(登録商標)はCD3およびがん抗原に結合する二種の異なるsingle chain Fv(scFv)と呼ばれる抗体断片をペプチドリンカーで結合したものであり、Fcを含まず、従ってADCC活性のようなFcを介した作用機序は有しない[図1(C)]。またRG7802はFcを有するが、P329Gの変異をFcに導入することによりFc受容体への結合能を除去しており、やはりADCC活性を示さない(非特許文献10)。
 例外はCatumaxomabであり、この抗CD3バイスペシフィック抗体はFc受容体に結合するマウスIgG2a/ラットIgG2bのハイブリッド型のFcを有し、それによりADCC活性を惹起することが知られている(非特許文献8)。しかしながらげっ歯類由来のFcは通常の抗体医薬に用いられるヒト由来Fcと比較してADCC活性を惹起する能力が低い(非特許文献11)。
 抗CD3バイスペシフィック抗体に強いFc受容体結合能を有するFcを組み合わせる検討が行われてこなかった理由は、CD3のFc受容体を介したクラスタリング(細胞膜上での凝集)によってT細胞の活性化が起こり、それに伴う副作用が懸念されるためだと考えられる。 
 例えば、臓器移植時の拒絶抑制に用いられる抗CD3抗体OKT3はサイトカイン放出症候群の副作用が起こるが、それはOKT3のマウスIgG2a型のFcを介した、Fc受容体を有する白血球によるCD3のクラスタリングが原因として考えられている(非特許文献12)。
 CD3とEpCAMのバイスペシフィック抗体であり、Fc受容体への結合能を有するCatumaxomabの投与後のサイトカイン放出症候群を伴う深刻な副作用は、Fc受容体を有する肝臓のKupffer細胞を介したT細胞の活性化が原因であると推定される(非特許文献13)。
 また、Fcを有するバイスペシフィック抗体のフォーマットとしては、CD3の非特異的な活性化による副作用の懸念を回避するため、CD3結合部位を一価で有するためのヘテロダイマー型の構造が一般的に用いられる(特許文献1~4)。
 CD3に対するアフィニティが低い抗CD3抗体を用いた抗CD3バイスペシフィック抗体も作製されている。このようなバイスペシフィック抗体としては、CD3へのアフィニティがK=1.0×10-7であるRG7802が臨床開発されている(非特許文献14、15)。RG7802はFc受容体への結合能を持たないFc領域を有しており、ADCC活性をはじめとしたエフェクター活性を有さない(非特許文献15)。
国際公開第2011/028952号 国際公開第2014/151910号 国際公開第2015/048272号 国際公開第2014/054804号
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 これまでCD3と特定の抗原とに結合する各種抗CD3バイスペシフィック抗体は知られていたが、十分な薬効が得られておらず、またサイトカイン放出症候群などの過剰な免疫反応による重篤な副作用の課題が残されている。
 また、ADCC活性または高いADCC活性を発揮するヘテロダイマー型のCD3/がん抗原バイスペシフィック抗体、およびその細胞傷害活性については詳細な検討はされておらず、高い細胞傷害活性を有しかつ過剰なサイトカイン産生誘導が抑制された抗CD3バイスペシフィック抗体は知られていない。
 他方、アミノ酸残基改変Fcや糖鎖改変FcによりFc受容体へアフィニティが増強したFc領域を含む抗体がモノクローナル抗体の高いADCC活性に寄与することは知られていたものの、敢えて重篤な副作用の課題の残る抗CD3バイスペシフィック抗体に、アミノ酸残基改変Fcや糖鎖改変FcによりFc受容体へアフィニティが増強したFc領域を用いてADCC活性を高めて、バイスペシフィック抗体による免疫反応を増強する動機付けはない。
 本発明では、サイトカイン産生誘導が抑制された抗CD3バイスペシフィック抗体、CD3および疾患関連抗原に特異的に結合するバイスペシフィック抗体の提供を目的とする。また、CD3に結合する抗原結合ドメインおよび疾患関連抗原に結合する抗原結合ドメインを含むバイスペシフィック抗体、該バイスペシフィック抗体断片、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を生産するハイブリドーマおよび形質転換株、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の製造方法、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を含む治療および診断剤、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を用いる治療および診断方法、ならびに該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を含む検出または測定用試薬、抗CD3バイスペシフィック抗体の製造のためのCD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメイン、抗CD3バイスペシフィック抗体によるサイトカイン産生誘導を抑制するためのCD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインの提供を目的とする。
 本発明は、以下に関する。
1.Fc受容体への結合能を有するFc領域を含み、該Fc領域のC末端側にCD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインが1つ結合し、さらに疾患関連抗原結合ドメインを含む、抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
2.Fc受容体への結合能を有するFc領域を含み、該Fc領域のC末端側にCD3結合ドメインが1つ結合し、さらに疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片であって、CD3陽性T細胞及び疾患関連抗原陽性細胞の存在下で、抗CD3モノクローナル抗体SP34を用いた抗CD3バイスペシフィック抗体と比較して、サイトカイン産生誘導能が低下している抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
3.前記CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数(K)が6×10-8以上である、前記1又は2に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
4.前記CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数が比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14よりも大きい、前記1~3のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
5.前記CD3結合ドメインのアミノ酸配列が、比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14のCD3結合ドメインのアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ該抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14と比べてCD3に対するアフィニティが10%以上低下している、前記1~4のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
6.前記疾患関連抗原結合ドメインを1又は2つ含む、前記1~5のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
7.前記CD3結合ドメイン及び前記疾患関連抗原結合ドメインがそれぞれscFv、Fab及びVHHから選ばれるいずれか1である、前記1~6のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
8.前記CD3結合ドメイン及び/又は前記疾患関連抗原結合ドメインが、リンカーを介して前記Fc領域に結合している、前記1~7のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
9.前記CD3結合ドメインが、抗体重鎖の相補性決定領域(complementarity determining region;CDRと略記する)1~3を含む重鎖可変領域(heavy chain variable region;VHと略記する)および抗体軽鎖のCDR1~3を含む軽鎖可変領域(light chain variable region;VLと略記する)を含む、前記1~8のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
10.前記CD3結合ドメインがscFvである、前記1~9のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
11.前記CD3結合ドメインのVHのCDR1~3(HCDR1~3)およびVLのCDR1~3(LCDR1~3)のアミノ酸配列が、下記(a)~(h)から選ばれるいずれか1のHCDR1~3およびLCDR1~3のアミノ酸配列とそれぞれ90%以上の相同性を有する、前記1~10のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
(a)それぞれ配列番号118~120で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号121~123で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(b)それぞれ配列番号83~85で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号86~88で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(c)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号132、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(d)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号133、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(e)それぞれ配列番号98、134、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(f)それぞれ配列番号98、135、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(g)それぞれ配列番号98、136、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(h)それぞれ配列番号98、137、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
12.前記CD3結合ドメインのVH及びVLのアミノ酸配列が、下記(aa)~(rr)から選ばれるいずれか1のVHおよびVLのアミノ酸配列とそれぞれ80%以上の相同性を有する、前記1~11のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
(aa)配列番号124で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号125で表されるアミノ酸配列を含むVL
(bb)配列番号115で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号116で表されるアミノ酸配列を含むVL
(cc)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号126で表されるアミノ酸配列を含むVL
(dd)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号127で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ee)配列番号128で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ff)配列番号129で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(gg)配列番号130で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(hh)配列番号131で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ii)配列番号159で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
(jj)配列番号160で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
(kk)配列番号161で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ll)配列番号162で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
(mm)配列番号168で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号180で表されるアミノ酸配列を含むVL
(nn)配列番号169で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号181で表されるアミノ酸配列を含むVL
(oo)配列番号170で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号182で表されるアミノ酸配列を含むVL
(pp)配列番号171で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号183で表されるアミノ酸配列を含むVL
(qq)配列番号172で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号184で表されるアミノ酸配列を含むVL
(rr)配列番号173で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号185で表されるアミノ酸配列を含むVL
13.前記CD3結合ドメインのHCDR1~3およびLCDR1~3のアミノ酸配列が、下記(a)~(h)から選ばれるいずれか1である、前記1~12のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
(a)それぞれ配列番号118~120で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号121~123で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(b)それぞれ配列番号83~85で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号86~88で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(c)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号132、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(d)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号133、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(e)それぞれ配列番号98、134、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(f)それぞれ配列番号98、135、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(g)それぞれ配列番号98、136、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(h)それぞれ配列番号98、137、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
14.前記CD3結合ドメインのVH及びVLのアミノ酸配列が、下記(aa)~(rr)から選ばれるいずれか1である、前記1~13のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
(aa)配列番号124で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号125で表されるアミノ酸配列を含むVL
(bb)配列番号115で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号116で表されるアミノ酸配列を含むVL
(cc)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号126で表されるアミノ酸配列を含むVL
(dd)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号127で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ee)配列番号128で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ff)配列番号129で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(gg)配列番号130で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(hh)配列番号131で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ii)配列番号159で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
(jj)配列番号160で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
(kk)配列番号161で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ll)配列番号162で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
(mm)配列番号168で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号180で表されるアミノ酸配列を含むVL
(nn)配列番号169で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号181で表されるアミノ酸配列を含むVL
(oo)配列番号170で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号182で表されるアミノ酸配列を含むVL
(pp)配列番号171で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号183で表されるアミノ酸配列を含むVL
(qq)配列番号172で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号184で表されるアミノ酸配列を含むVL
(rr)配列番号173で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号185で表されるアミノ酸配列を含むVL
15.前記Fc領域がFc受容体への結合活性が増強したFc領域である、前記1~14のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
16.前記Fc受容体への結合活性が増強したFc領域が、アミノ酸残基改変及び/または糖鎖改変を含むFc領域である、前記15に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
17.前記Fc受容体への結合活性が増強したFc領域が、アミノ酸残基改変及び糖鎖改変の両方を含むFc領域である、前記15又は16に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
18.前記アミノ酸残基改変が、Fc受容体への結合活性を増強させるアミノ酸残基改変を少なくとも1つ含むアミノ酸残基改変である、前記16又は17に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
19.前記糖鎖改変が、Fc領域のEUナンバリング297番目のAsnに結合するN結合型糖鎖の還元末端のN-acetylglucosamineにα1,6-結合するfucoseを欠損させた糖鎖改変である、前記16又は17に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
20.前記疾患関連抗原結合ドメインとしてFabを2つ含み、それぞれのFabの重鎖(VH-CH1)のC末端が、前記Fc領域と直接またはリンカーを介して結合している、前記1~19のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
21.前記疾患関連抗原結合ドメインとしてFabを1つ含み、Fabの重鎖(VH-CH1)および軽鎖(VL-CL)のC末端が、前記Fc領域と直接またはリンカーを介して結合している、前記1~19のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
22.前記疾患関連抗原結合ドメインとしてFabを1つ含み、Fabの重鎖(VH-CH1)と結合している側のFc鎖に前記CD3結合ドメインが直接またはリンカーを介して結合している、前記1~19または21のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
23.前記疾患関連抗原結合ドメインとしてFabを1つ含み、Fabの軽鎖(VL-CL)と結合している側のFc鎖に前記CD3結合ドメインが直接またはリンカーを介して結合している、前記1~19または21のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
24.前記リンカーが、ヒンジまたはその改変体である、前記20~23のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
25.前記1~24のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片をコードするDNA。
26.前記25に記載のDNAを含有する組換え体ベクター。
27.前記26に記載の組換え体ベクターを宿主細胞に導入して得られる形質転換株。
28.前記27に記載の形質転換株を培地に培養し、培養物中に前記1~24のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を生産蓄積させ、該培養物から該抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を採取することを特徴とする前記1~24のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の製造方法。
29.前記1~24のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を有効成分として含有する、前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患の治療および/または診断薬。
30.前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患ががんである、前記29に記載の治療および/または診断薬。
31.前記1~24のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を用いる、前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患の治療および/または診断方法。
32.前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患ががんである、前記31に記載の治療および/または診断方法。
33.前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患の治療および/または診断に使用するための、前記1~24のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片。
34.前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患ががんである、前記33に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片。
35.前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患の治療および/または診断剤の製造のための、前記1~24のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の使用。
36.前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患ががんである、前記35に記載の使用。
37.前記1~24のいずれか1に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を含む、前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方を検出または測定するための試薬。
38.CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインをFc領域に結合させることを特徴とする、Fc受容体への結合能を有するFc領域及び疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を製造する方法。
39.CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインを使用することを特徴とする、Fc受容体への結合能を有するFc領域及び疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片のサイトカイン産生誘導を抑制する方法。
40.前記CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数(K)が6×10-8以上である、前記38または39に記載の方法。
41.前記CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数が比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14よりも大きい、前記38~40のいずれか1に記載の方法。
42.前記CD3結合ドメインのアミノ酸配列が、比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14のCD3結合ドメインのアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ抗CD3抗体SP34またはKM14と比べてアフィニティが10%以上低下している、前記38~41のいずれか1に記載の方法。
43.前記抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が疾患関連抗原結合ドメインを1又は2つ含む、前記38~42のいずれか1に記載の方法。
44.前記CD3結合ドメイン及び前記疾患関連抗原結合ドメインがそれぞれscFv、Fab及びVHHから選ばれるいずれか1である、前記38~43のいずれか1に記載の方法。
45.前記CD3結合ドメイン及び/又は前記疾患関連抗原結合ドメインが、リンカーを介してFc領域に結合している、前記38~44のいずれか1に記載の方法。
46.前記CD3結合ドメインが、抗体重鎖のCDR1~3を含むVHおよび抗体軽鎖のCDR1~3を含むVLを含む、前記38~45のいずれか1に記載の方法。
47.前記CD3結合ドメインがscFvである、前記38~46のいずれか1に記載の方法。
48.前記CD3結合ドメインのVHのCDR1~3(HCDR1~3)およびVLのCDR1~3(LCDR1~3)のアミノ酸配列が、下記(a)~(h)から選ばれるいずれか1のHCDR1~3およびLCDR1~3のアミノ酸配列とそれぞれ90%以上の相同性を有する、前記38~47のいずれか1に記載の方法。
(a)それぞれ配列番号118~120で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号121~123で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(b)それぞれ配列番号83~85で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号86~88で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(c)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号132、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(d)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号133、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(e)それぞれ配列番号98、134、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(f)それぞれ配列番号98、135、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(g)それぞれ配列番号98、136、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(h)それぞれ配列番号98、137、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
49.前記CD3結合ドメインのVH及びVLのアミノ酸配列が、下記(aa)~(rr)から選ばれるいずれか1のVHおよびVLのアミノ酸配列とそれぞれ80%以上の相同性を有する、前記38~48のいずれか1に記載の方法。
(aa)配列番号124で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号125で表されるアミノ酸配列を含むVL
(bb)配列番号115で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号116で表されるアミノ酸配列を含むVL
(cc)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号126で表されるアミノ酸配列を含むVL
(dd)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号127で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ee)配列番号128で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ff)配列番号129で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(gg)配列番号130で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(hh)配列番号131で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ii)配列番号159で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
(jj)配列番号160で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
(kk)配列番号161で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ll)配列番号162で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
(mm)配列番号168で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号180で表されるアミノ酸配列を含むVL
(nn)配列番号169で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号181で表されるアミノ酸配列を含むVL
(oo)配列番号170で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号182で表されるアミノ酸配列を含むVL
(pp)配列番号171で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号183で表されるアミノ酸配列を含むVL
(qq)配列番号172で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号184で表されるアミノ酸配列を含むVL
(rr)配列番号173で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号185で表されるアミノ酸配列を含むVL
50.前記CD3結合ドメインのHCDR1~3およびLCDR1~3のアミノ酸配列が、下記(a)~(h)から選ばれるいずれか1である、前記38~49のいずれか1に記載の方法。
(a)それぞれ配列番号118~120で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号121~123で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(b)それぞれ配列番号83~85で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号86~88で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(c)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号132、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(d)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号133、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(e)それぞれ配列番号98、134、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(f)それぞれ配列番号98、135、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(g)それぞれ配列番号98、136、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(h)それぞれ配列番号98、137、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
51.前記CD3結合ドメインのVH及びVLのアミノ酸配列が、下記(aa)~(rr)から選ばれるいずれか1である、前記38~50のいずれか1に記載の方法。
(aa)配列番号124で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号125で表されるアミノ酸配列を含むVL
(bb)配列番号115で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号116で表されるアミノ酸配列を含むVL
(cc)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号126で表されるアミノ酸配列を含むVL
(dd)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号127で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ee)配列番号128で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ff)配列番号129で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(gg)配列番号130で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(hh)配列番号131で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ii)配列番号159で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
(jj)配列番号160で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
(kk)配列番号161で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ll)配列番号162で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
(mm)配列番号168で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号180で表されるアミノ酸配列を含むVL
(nn)配列番号169で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号181で表されるアミノ酸配列を含むVL
(oo)配列番号170で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号182で表されるアミノ酸配列を含むVL
(pp)配列番号171で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号183で表されるアミノ酸配列を含むVL
(qq)配列番号172で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号184で表されるアミノ酸配列を含むVL
(rr)配列番号173で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号185で表されるアミノ酸配列を含むVL
52.前記Fc領域が、Fc受容体への結合活性が増強したFc領域である、前記38~51のいずれか1に記載の方法。
53.Fc領域及び疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を製造するための、CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメイン。
54.Fc領域及び疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片のサイトカイン産生誘導を抑制するための、CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメイン。
55.Fc領域及び疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を製造するための、CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインの使用。
 本発明により、CD3に結合する抗原結合ドメインおよび疾患関連抗原に結合する抗原結合ドメインを含むバイスペシフィック抗体、該バイスペシフィック抗体断片、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を生産するハイブリドーマおよび形質転換株、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の製造方法、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を含む治療および診断剤、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を用いる治療および診断方法、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を含む検出または測定用試薬、ならびに抗CD3バイスペシフィック抗体の製造のためのCD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメイン、抗CD3バイスペシフィック抗体のサイトカイン放出を抑制するためのCD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインを提供できる。
 本発明のバイスペシフィック抗体又は該スペシフィック抗体断片は、Fc受容体への結合能を有するFc領域を含み、該Fc領域のC末端側にCD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインが1つ結合し、さらに疾患関連結合ドメインを含むことにより、ADCC活性およびADTC活性(T細胞を介した抗体依存性細胞傷害活性、Antibody-dependent T-cell-mediated cytotoxicity)による疾患関連抗原特異的な細胞傷害活性を有する。したがって、本発明の組成物は、各種疾患に関連した細胞が発現する抗原を標的としてその疾患の治療に用いることができる。
図1(A)~(C)は、抗体医薬品の分子型の模式図を示す。図1(A)は一般的なIgG抗体、図1(B)はCD3/EpCAMバイスペシフィック抗体であるCatumaxomab、図1(C)はBispecific T-cell Engager[BiTE(登録商標)]であるBlinatumomabである。 図2(A)および(B)は、図2(A)IgG1型一価抗体および図2(B)IgG4PE(R409K)型一価抗体の分子型の模式図ならびに各分子型に含まれるアミノ酸改変箇所を示す。各一価抗体においてH鎖を第一ポリペプチド、軽鎖-Fc融合タンパク質を第二ポリペプチドとする。 図3(A)および(B)は、図3(A)IgG1型一価抗体又は図3(B)IgG4PE(R409K)型一価抗体の第1ポリペプチド(H鎖、VH-CH1-hinge-Fc)側Fc領域のC末端に抗CD3 scFvを付与したバイスペシフィック抗体分子の模式図およびアミノ酸改変箇所を示す。 図4は、細胞膜上のHER2に対するIgG抗体、一価抗体およびバイスペシフィック抗体分子の結合を、蛍光標識したTrastuzumabの結合阻害を指標として測定した結果である。横軸は被験抗体分子の濃度、縦軸は細胞の平均蛍光強度の相対値(%)を示す。HER2に対する結合力が高い分子ほど、蛍光標識したTrastuzumabの結合を阻害することで縦軸の値が濃度依存的に小さくなる。 図5は、膜上のCD3に対するIgG抗体、一価抗体およびバイスペシフィック抗体分子の結合を、蛍光標識した二次抗体を用いて測定した結果である。縦軸は細胞の平均蛍光強度の相対値(基準値を1とする)を対数軸で示す。抗CD3 scFvを有する分子がT細胞に結合していることを示す。 図6は、リアルタイム細胞解析装置により、BT-20細胞に対する細胞傷害活性を測定した結果である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、ウェルに接着している細胞数が少ないこと、つまり細胞傷害活性が高いことを示す。ADCC活性のみを有する抗体、ADTC活性のみを有する抗体と比較して、それらを半量ずつ混合した方が、細胞傷害活性が高くなることを示す。 図7は、リアルタイム細胞解析装置により、BT-20細胞に対する細胞傷害活性を測定した結果である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。ADCC活性のみを有する抗体、ADTC活性のみを有する抗体を半量ずつ混合した場合と比較して、1分子でADCC、ADTCの両活性を有する抗体の方が、細胞傷害活性が高くなることを示す。 図8(A)~(E)は、リアルタイム細胞解析装置により、MCF-7細胞に対する細胞傷害活性を測定した結果である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。ADCC活性のみを有する抗体、ADTC活性のみを有する抗体が細胞傷害活性をほとんど示さない条件において、1分子でADCC、ADTCの両活性を有する抗体は高い細胞傷害活性を示す。 図9は、膜上のHER2に対するCD3/HER2バイスペシフィック抗体分子の結合を、蛍光標識したTrastuzumabの結合阻害を指標として測定した結果である。横軸は被験抗体分子の濃度、縦軸は細胞の平均蛍光強度の相対値(基準値を1)を示す。HER2に対する結合力が高い分子ほど、蛍光標識したTrastuzumabの結合を阻害することで縦軸の値が濃度依存的に小さくなる。被験分子はFc領域のC末端側と抗CD3 scFvのN末端側を結合するリンカー部分が異なっているものの、HER2に対する結合活性は変化しないことを示す。 図10は、膜上のCD3に対するIgG抗体、一価抗体およびバイスペシフィック抗体分子の結合を、蛍光標識した2次抗体を用いて測定した結果である。縦軸は細胞の平均蛍光強度の相対値(基準値を1とする)を対数軸で示す。被験分子はFc領域のC末端側と抗CD3 scFvのN末端側を結合するリンカー部分が異なっているものの、CD3に対する結合活性は大きく変化しないことを示す。 図11は、リアルタイム細胞解析装置により、BT-20細胞に対する細胞傷害活性を測定した結果である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。被験分子はFc領域のC末端側と抗CD3 scFvのN末端側を結合するリンカー部分が異なっているものの、概ね同程度の細胞傷害活性を有することを示している。 図12は、リアルタイム細胞解析装置により、BT-20細胞に対する細胞傷害活性を測定した結果である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。被験分子はFc領域のC末端側と抗CD3 scFvのN末端側を結合するリンカー部分が異なっているものの、概ね同程度の細胞傷害活性を有することを示している。 図13は、リアルタイム細胞解析装置により、MKN-7細胞に対する細胞傷害活性を測定した結果である。横軸に測定開始後の時間を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。 図14は、リアルタイム細胞解析装置により、MKN-45細胞に対する細胞傷害活性を測定した結果である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。 図15は、公知の抗CD3バイスペシフィック抗体を対照抗体とし、対照抗体(左列)および4D5_mvG1_scT3a(DF)(右列)の、BT-20抗体に対する細胞傷害活性および培養上清中サイトカイン濃度を測定した結果を、同一グラフ上にプロットした結果の図である。それぞれのグラフにおいて、横軸に被験物質濃度、左縦軸に細胞傷害活性(%)、右縦軸に各サイトカイン濃度(pg/mL)を示す。細胞傷害活性を黒四角(■)および実線で、サイトカイン濃度を◇および点線で示す。 図16(A)~(F)は、ADCC活性とADTC活性の組み合わせによる細胞傷害活性の相乗的上昇を検証するために設計した分子型を示す図である。図16(A)は一価抗体の第1ポリペプチド(H鎖)のFc領域のC末端に抗CD3 scFvを結合させた分子型を、図16(B)は二価抗体の片側の重鎖のC末端に抗CD3 scFvを結合させた分子型を、図16(C)は図16(A)と同一の分子型だがα1,6フコースが付加された糖鎖を有している分子型を、図16(D)は一価抗体の第2ポリペプチド(軽鎖-Fc融合タンパク質、またはVL-CL-hinge-Fc)のFc領域のC末端に抗CD3 scFvを結合させた分子型を、図16(E)はがん抗原側Fabと抗CD3 scFvが両方ともFc領域のN末端側に位置する分子型を、図16(F)は一価抗体の第1、第2ポリペプチドそれぞれのC末端に1つずつCD3 scFvを結合させた分子型をそれぞれ示す。 図17(A)および(B)は、分子型の検証として、がん抗原側が2価[図17(A)]および1価[図17(B)]であるCD3/HER2バイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置により測定した結果である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。 図18(A)および(B)は、分子型の検証として、がん抗原側が2価であるCD3/GM2バイスペシフィック抗体のSBC-3細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置により測定した結果である。図18(A)はがん抗原側可変領域に抗DNP抗体を用いた陰性対照分子であり、図18(B)は抗GM2抗体を用いた分子である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。 図19(A)は、分子型の検証として、α1,6フコースを有するCD3/HER2バイスペシフィック抗体等のBT-20細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置により測定した結果を示す図である。図19(B)はα1,6フコースを有する抗CD3/HER2バイスペシフィック抗体等のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を、α1,6フコースを有さないCD3/HER2バイスペシフィック抗体等と比較した結果を示す図である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。 図20(A)は、分子型の検証として、一価抗体の第2ポリペプチド(軽鎖―Fc融合タンパク質、またはVL-CL-hinge-Fc)のC末端に抗CD3 scFvを結合させた分子等のBT-20細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置により測定した結果を示す図である。図20(B)は、第2ポリペプチドのC末端に抗CD3 scFvを結合させた分子等のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を一価抗体の第1ポリペプチド(VH-CH1-hinge-Fc)のC末端に抗CD3 scFvを結合させた分子と比較した結果を示す図である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。 図21は、分子型の検証として、HER2に結合しない陰性対照である抗CD3バイスペシフィック抗体、およびHER2/CD3バイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置により測定した結果を示す図である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。Target+PBMCは被験物質なしを、0.5% TritonX-100は100%傷害活性を示す。被験物質は終濃度50nM、5nM、0.5nMの3点で測定を行っている。*および**は測定値が近接しているため、下部にそれぞれの被験物質を表示している。 図22Aは、分子型の検証として、HER2に結合しない抗CD3バイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置により測定した結果を示す図である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。Target+PBMCは被験物質なしを、0.5% TritonX-100は100%傷害活性を示す。可変領域4D5mutはHER2には結合しないものであるため、この測定で観察される細胞傷害活性は非特異的活性である。 図22Bは、分子型の検証として、HER2に結合しない抗CD3バイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置により測定した結果を示す図である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。Target+PBMCは被験物質なしを、0.5% Triton X-100は100%傷害活性を示す。可変領域4D5mutはHER2には結合しないものであるため、この測定で観察される細胞傷害活性は非特異的活性である。 図22Cは、分子型の検証として、HER2に結合しない抗CD3バイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置により測定した結果を示す図である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。Target+PBMCは被験物質なしを、0.5% Triton X-100は100%傷害活性を示す。可変領域4D5mutはHER2には結合しないものであるため、この測定で観察される細胞傷害活性は非特異的活性である。 図22Dは、抗CD3バイスペシフィック抗体のヒトCD3D&Eタンパク質に対する結合活性を表面プラズモン共鳴(SPR)法にて測定したセンサーグラムを示したものである。被験抗体名と大まかなK値を図中に示している。 図22Eは、抗CD3バイスペシフィック抗体のヒトCD3D&Eタンパク質に対する結合活性を表面プラズモン共鳴(SPR)法にて測定したセンサーグラムを示したものである。被験抗体名と大まかなK値を図中に示している。 図22Fは、抗CD3バイスペシフィック抗体のヒトCD3D&Eタンパク質に対する結合活性を表面プラズモン共鳴(SPR)法にて測定したセンサーグラムを示したものである。被験抗体名と大まかなK値を図中に示している。 図22Gは図22Fの点線部を拡大した図である。 図23(A)および(B)は、分子型の検証として、HER2に結合しない2種類の抗CD3バイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置により測定した結果の図である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。可変領域4D5mut、DNP2ともにHER2には結合しないものであるため、この測定で観察される細胞傷害活性は非特異的活性である。 図24Aは、高アフィニティの抗CD3 scFvを用いた抗CD3/HER2または陰性対照バイスペシフィック抗体の細胞傷害活性を測定した図である。リアルタイム細胞解析装置により、BT-20細胞に対する細胞傷害活性を測定した。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。 図24Bは、高アフィニティの抗CD3 scFvを用いた抗CD3/HER2または陰性対照バイスペシフィック抗体の非特異的サイトカイン産生を測定した図である。ヒトPBMCと被験抗体を混合した場合のサイトカイン産生を測定した。横軸に被験抗体濃度、縦軸に培養上清中サイトカイン濃度を示す。凡例及び略語は図の下部に示す。 図25(A)および(B)は、抗CD3モノクローナル抗体クローンSP34のCDRに導入するアミノ酸改変の設計例を示す。図25(A)は、抗CD3モノクローナル抗体クローンSP34のVLのCDRまたはVHのCDRに1アミノ酸の改変を導入する設計を示す。表の一番左のカラムには改変の通し番号、左から二番目のカラムには改変した残基のKabatナンバリングによるアミノ酸残基番号とアミノ酸残基改変の前後のアミノ酸残基を一文字で示した。表中の各CDRのアミノ酸配列の太字で示したアミノ酸残基が改変後のアミノ酸残基を示す。図25(B)は、抗CD3モノクローナル抗体クローンSP34のCDRに2つ以上のCDR改変残基の組み合わせの例を示す。 図26(A)および(C)は、抗CD3モノクローナル抗体クローンSP34の改変したCDRを用いたヒト化抗体のFR配列の設計例を、VLについて示したものである。図26(B)および(D)は、抗CD3モノクローナル抗体クローンSP34の改変したCDRを用いたヒト化抗体のFR配列の設計例を、VHについて示したものである。 図27は、抗CD3モノクローナル抗体クローンSP34のCDR改変体を用いたCD3/HER2バイスペシフィック抗体の結合活性を表面プラズモン共鳴(SPR)法にて測定した結果を示したものである。左列より、被験バイスペシフィック抗体名、変異導入箇所、測定におけるサイクル数、ka(M-1-1)、kd(s-1)、K(M)を示す。mutation列の“-”は変異導入がないことを、“Protein not obtained”は被験バイスペシフィック抗体を精製タンパク質として取得できなかったことを示す。 図28(A)~(C)は、抗CD3モノクローナル抗体クローンSP34のCDR改変体を用いたCD3/HER2バイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を、リアルタイム細胞解析装置により測定した結果の図である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。Target+PBMCは被験物質なしを、0.5% Triton X-100は100%傷害活性を示す。図28(A)の四角枠で囲った部分を拡大したものが図28(B)および図28(C)であり、図28(B)では4D5_mvG1_scSP34(H04’)(DF)、図28(C)では4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)の活性を図中に他の抗体群と比較して示している。 図29(A)~(D)は、抗CD3モノクローナル抗体クローンSP34のCDR改変体を用いたCD3/HER2バイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害時のサイトカイン産生を測定した結果の図である。培養上清中サイトカイン濃度(IL-2、IL-6、IFN-γ、TNF-α)をフローサイトメトリーにて測定した結果を示している。縦軸にサイトカイン濃度(pg/mL)、横軸に抗体濃度(nM)を示す。 図30は、抗CD3モノクローナル抗体クローンSP34のCDR改変体を用いたCD3/HER2バイスペシフィック抗体の非特異的サイトカイン産生(IL-2、IL-6、IFN-γ、TNF-α)を測定した結果の図である。mediumはPBMCと培地のみ、vehicleは被験物質の溶解しているバッファー(クエン酸バッファー)を等量加えたものを示す。縦軸にサイトカイン濃度(pg/mL)、横軸に抗体の種類及び濃度(μg/mL)を示す。図中の被験物質名は略称で示し、対応は下部に示している。 図31は、抗CD3モノクローナル抗体クローンKM14のCDRに導入するアミノ酸改変の設計例を示す。図の上部はVLのCDRへ、下部はVHのCDRへ導入する改変を示す。表の左には改変の通し番号、その右側には改変した残基のKabatナンバリングによるアミノ酸残基の番号を示す。太字で示した残基が改変した結果の残基を示す。 図32は、抗CD3モノクローナル抗体クローンKM14を改変した配列を抗CD3 sc Fvとして有するバイスペシフィック抗体の、ヒトCD3タンパク質に対する結合活性をBiacoreで測定した結果[KD(M) Biacore]、BT-20細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置にて測定した結果(Specific cytotoxicity)を表に示す。細胞傷害活性の「+」の数は活性の強さを示す。 図33(A)および(B)は、抗CD3モノクローナル抗体クローンKM14を改変した配列を抗CD3 scFvとして有するバイスペシフィック抗体の、BT-20細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置にて測定した結果である。横軸に測定開始後の時間(h)を、縦軸に被験抗体を加えたウェルのCell index値を示す。Cell index値が低いほど、細胞傷害活性が高いことを示す。T+Pが被験物質なしのウェル、0.5% TritonX-100は100%傷害を示す線である。図33(A)と図33(B)は同一の条件下で行った実験であるが、別の測定用プレート上で測定した結果である。 図34(A)および(B)は、抗CD3モノクローナル抗体クローンKM14を改変した配列を抗CD3 scFvとして有するバイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害時のサイトカイン産生量をフローサイトメトリーで測定した結果である。被験物質の濃度は10nMであり、図34(A)ではINF-γ、図34(B)ではIL-6の培養上清中の濃度をそれぞれ示す。LLOQはキットで規定されている定量限界値を示す。 図35(A)および(B)は、クローンKM14を改変した配列を抗CD3 scFvとして有するバイスペシフィック抗体の、BT-20細胞に対する細胞傷害活性をリアルタイム細胞解析装置にて測定した結果である。被験物質を添加しないウェルのCell index値を0%、0.5% TritonX-100を添加したウェルのCell index値を100%として、特定の時間における細胞傷害活性を計算して示している。図35(A)、図35(B)はそれぞれ被験物質添加後48、120時間後の細胞傷害活性である。縦軸に細胞傷害活性(%)横軸に各抗体の種類を示す。 図36(A)~(C)はPEER細胞に対するCD3/CCR4バイスペシフィック抗体等の濃度依存的な細胞傷害活性を示した図である。縦軸に細胞傷害活性(%)、横軸に抗体濃度(nM)を示す。 図37(A)および(B)はPEER細胞に対するCD3/CCR4バイスペシフィック抗体等の細胞傷害時の濃度依存的な培養上清中サイトカイン(IL-2およびIFN-γ)濃度を示した図である。縦軸にサイトカイン濃度(pg/mL)横軸に抗体濃度(nM)を示す。 図38(A)および(B)は、MOLM13細胞に対するCD3/CD123バイスペシフィック抗体の濃度依存的な細胞傷害活性を示した図38(A)および、その際の培養上清中サイトカイン濃度を示した図38(B)である。縦軸に細胞傷害活性(%)、横軸に抗体濃度(nM)を示す。 図39(A)および(B)は、CD3/CD123バイスペシフィック抗体の濃度依存的な細胞傷害活性とその際の培養上清中サイトカイン濃度を示した図である。図39(A)はMOLM13細胞に対する細胞傷害活性を示し、図39(B)は同抗体のOCI-AML3細胞に対する細胞傷害活性を示す。それぞれ縦軸に細胞傷害活性(%)、横軸に抗体濃度(nM)を示す。 図40(A)~(D)は、CD3/CD123バイスペシフィック抗体の細胞傷害時の濃度依存的な培養上清中サイトカイン濃度を示した図である。図40(A)はMOLM13細胞に対する細胞傷害時の培養上清中のIL-2濃度、図40(B)はIFN-γ濃度を示す。図40(C)は同抗体のOCI-AML3細胞に対する細胞傷害時の培養上清中のIL-2濃度、図40(D)はIFN-γ濃度を示す。それぞれ縦軸にサイトカイン濃度(pg/mL)、横軸に抗体濃度(nM)を示す。 図41(A)~(C)は、抗CD3モノクローナル抗体クローンKM14を改変した配列を抗CD3 scFvとして有するバイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性[図41(A)]、および細胞傷害時のサイトカイン産生量をフローサイトメトリーで測定した結果[図41(B)および(C)]である。図41(A)の縦軸はバイスペシフィック抗体の名称を、横軸には細胞傷害活性(%)を示す。図41(B)および(C)の縦軸はバイスペシフィック抗体の名称を、横軸はサイトカイン濃度(pg/mL)をそれぞれ示す。図41(B)はINF-γ、図41(C)はIL-6の培養上清中の濃度をそれぞれ示す。LLOQはキットで規定されている定量限界値を示す。 図42は、バイスペシフィック抗体の生産性および理化学的安定性を向上させる目的で、CH3領域および抗CD3 scFvに導入するアミノ酸改変の設計例および構造上の位置を図示したものである。 図43は、生産性および理化学的安定性を向上させる目的で設計された抗CD3バイスペシフィック抗体に導入する改変に関して、CH3部分の改変、scFvクローン、scFvのVHとVLの順序、およびscFvに導入するアミノ酸改変を要素ごとに列挙した図である。 図44は、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体、抗CD3 scFvをVL-Linker-VH型にしたバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体における、可溶型CD3への結合活性を表面プラズモン共鳴(SPR)法にて測定した結果を示したものである。左列より、被験バイスペシフィック抗体名、KD(M)を示す。 図45Aは、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体、抗CD3 scFvをVL-Linker-VH型にしたバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体における、BT-20に対する細胞傷害活性を測定した結果を示す図である。被験物質を添加しないウェルの活性値を0%、0.5% TritonX-100を添加したウェルの活性値を100%として、48時間後における細胞傷害活性を示す。縦軸に細胞傷害活性(%)、横軸に各バイスペシフィック抗体を示す。 図45Bは、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体、抗CD3 scFvをVL-Linker-VH型にしたバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体における、BT-20に対する細胞傷害活性を測定した結果を示す図である。被験物質を添加しないウェルの活性値を0%、0.5% TritonX-100を添加したウェルの活性値を100%として、48時間後における細胞傷害活性を示す。縦軸に各バイスペシフィック抗体、横軸に細胞傷害活性(%)を示す。 図45Cは、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体、抗CD3 scFvをVL-Linker-VH型にしたバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体における、BT-20に対する細胞傷害活性を測定した結果である。被験物質を添加しないウェルの活性値を0%、0.5% TritonX-100を添加したウェルの活性値を100%として、48時間後における細胞傷害活性を示す。縦軸に各バイスペシフィック抗体、横軸に細胞傷害活性(%)を示す。 図45Dは、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体、抗CD3 scFvをVL-Linker-VH型にしたバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体における、BT-20に対する細胞傷害活性を測定した結果である。被験物質を添加しないウェルの活性値を0%、0.5% TritonX-100を添加したウェルの活性値を100%として、48時間後における細胞傷害活性を示す。縦軸に各バイスペシフィック抗体、横軸に細胞傷害活性(%)を示す。 図46Aは、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体、抗CD3 scFvをVL-Linker-VH型にしたバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体における、BT-20に対する細胞傷害時のサイトカイン産生量をフローサイトメトリーで測定した結果である。図46(A)はINF-γの培養上清中の濃度を示す。 図46Bは、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体、抗CD3 scFvをVL-Linker-VH型にしたバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体における、BT-20に対する細胞傷害時のサイトカイン産生量をフローサイトメトリーで測定した結果である。図46(B)はIL-6の培養上清中の濃度を示す。 図46Cは、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体における、BT-20に対する細胞傷害時のサイトカイン産生量をフローサイトメトリーで測定した結果である。図46(C)はINF-γの培養上清中の濃度を示す。 図46Dは、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体における、BT-20に対する細胞傷害時のサイトカイン産生量をフローサイトメトリーで測定した結果である。図46(D)はIL-6の培養上清中の濃度を示す。 図46Eは、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体、抗CD3 scFvをVL-Linker-VH型にしたバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体における、BT-20に対する細胞傷害時のサイトカイン産生量をフローサイトメトリーで測定した結果である。図46(E)はINF-γの培養上清中の濃度を示す。 図46Fは、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体、抗CD3 scFvをVL-Linker-VH型にしたバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体における、BT-20に対する細胞傷害時のサイトカイン産生量をフローサイトメトリーで測定した結果である。図46(F)はIL-6の培養上清中の濃度を示す。
 本発明は、CD3に結合する抗原結合ドメインおよび疾患関連抗原に結合する抗原結合ドメインを含むバイスペシフィック抗体、または該バイスペシフィック抗体断片(以下、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片とも記載する)に関する。
 本発明のバイスペシフィック抗体としては、CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインを含むバイスペシフィック抗体、CD3に結合する抗原結合ドメインおよび疾患関連抗原に結合する抗原結合ドメインを含むバイスペシフィック抗体、Fc受容体への結合能を有するFc領域を含み且つCD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメイン及び疾患関連抗原に結合する抗原結合ドメインを含むバイスペシフィック抗体、Fc受容体へのアフィニティが増強したFc領域を含み且つCD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメイン及び疾患関連抗原に結合する抗原結合ドメインを含むバイスペシフィック抗体などが挙げられる。本発明のバイスペシフィック抗体は、CD3と疾患関連抗原の両方に結合することで、過剰なサイトカイン産生を引き起こすことなく、T細胞及び/又はNK細胞依存的に疾患関連抗原を発現している細胞を傷害することができる。
 本発明におけるCD3は、CD3E、T3E、T-cell surface glycoprotein CD3 epsilon chainと同義として使用される。CD3としては例えば、NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)においてGenBank accession No.NP_000724.1または配列番号138に示されるアミノ酸配列を含むヒトCD3およびGenBank accession No. NP_001270544.1または配列番号139に示されるアミノ酸配列を含むサルCD3などが挙げられる。また、例えば、配列番号138、GenBank accession No.NP_000724.1、配列番号139、またはGenBank accession No.NP_001270544.1に示されるアミノ酸配列において1つ以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたアミノ酸配列からなり、かつCD3の機能を有するポリペプチドが挙げられる。
 配列番号138、GenBank accession No.NP_000724.1、配列番号139、またはGenBank accession No.NP_001270544.1に示されるアミノ酸配列と通常70%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上の相同性を有するアミノ酸配列を含むポリペプチド、最も好ましくは95%以上、96%以上、97%以上、98%以上および99%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつCD3の機能を有するポリペプチドも本発明のCD3に包含される。
 配列番号138、GenBank accession No.NP_000724.1または配列番号139、GenBank accession No.NP_001270544.1に示されるアミノ酸配列において1以上のアミノ酸残基が欠失、置換、または付加されたアミノ酸配列を有するポリペプチドは、部位特異的変異導入法[Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)、Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons (1987-1997)、Nucleic Acids Research, 10, 6487 (1982)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 79, 6409 (1982)、Gene, 34, 315 (1985)、Nucleic Acids Research, 13, 4431(1985)、Proceeding of the National Academy of Sciences in USA, 82, 488 (1985)]などを用いて、例えば、配列番号138、GenBank accession No.NP_000724.1または配列番号139、GenBank accession No.NP_001270544.1に示されるアミノ酸配列をコードするDNAに、部位特異的変異を導入することにより得ることができる。欠失、置換または付加されるアミノ酸の数は特に限定されないが、好ましくは1個~数十個、例えば、1~20個、より好ましくは1個~数個、例えば、1~5個のアミノ酸である。
 CD3をコードする遺伝子としては、例えば、配列番号141またはGenBank accession No.NM_000733.3に示されるヒトCD3の塩基配列、および配列番号142またはGenBank accession No.NM_001283615.1に示されるサルCD3の塩基配列などが挙げられる。
 また、例えば配列番号141、GenBank accession No.NM_000733.3または配列番号142、GenBank accession No.NM_001283615.1に示される塩基配列において1以上の塩基が欠失、置換または付加された塩基配列からなり、かつCD3の機能を有するポリペプチドをコードするDNAを含む遺伝子、
配列番号141、GenBank accession No.NM_000733.3または配列番号142、GenBank accession No.NM_001283615.1に示される塩基配列と好ましくは60%以上の相同性を有する塩基配列、より好ましくは80%以上の相同性を有する塩基配列、さらに好ましくは95%以上の相同性を有する塩基配列からなり、かつCD3の機能を有するポリペプチドをコードするDNAを含む遺伝子、並びに
配列番号141、GenBank accession No.NM_000733.3または配列番号142、GenBank accession No.NM_001283615.1に示される塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAからなり、かつCD3の機能を有するポリペプチドをコードするDNAを含む遺伝子なども、本発明のCD3をコードする遺伝子に包含される。
 ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAとしては、例えば配列番号141、GenBank accession No.NM_000733.3または配列番号142、GenBank accession No.NM_001283615.1に示される塩基配列を有するDNAをプローブに用いた、コロニー・ハイブリダイゼーション法、プラーク・ハイブリダイゼーション法、サザンブロット・ハイブリダイゼーション法、またはDNAマイクロアレイ法などにより得られるハイブリダイズ可能なDNAを意味する。
 具体的には、ハイブリダイズしたコロニー若しくはプラーク由来のDNA、または該配列を有するPCR産物若しくはオリゴDNAを固定化したフィルターまたはスライドグラスを用いて、0.7~1.0mol/Lの塩化ナトリウム存在下、65℃にてハイブリダイゼーション[Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)、Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons (1987-1997)、DNA Cloning 1: Core Techniques, A Practical Approach, Second Edition, Oxford University (1995)]を行った後、0.1~2倍濃度のSSC溶液(1倍濃度のSSC溶液の組成は、150mmol/L塩化ナトリウム、15mmol/Lクエン酸ナトリウムよりなる)を用い、65℃条件下でフィルターまたはスライドグラスを洗浄することにより同定できるDNAを挙げることができる。ハイブリダイズ可能なDNAとしては、例えば、配列番号141、GenBank accession No.NM_000733.3または配列番号142、GenBank accession No.NM_001283615.1に示される塩基配列と好ましくは60%以上の相同性を有するDNA、より好ましくは80%以上の相同性を有するDNA、さらに好ましくは95%以上の相同性を有するDNAを挙げることができる。
 真核生物のタンパク質をコードする遺伝子の塩基配列には、しばしば遺伝子の多型が認められる。本発明において用いられる遺伝子内に、このような多型によって塩基配列に小規模な変異を生じた遺伝子も、本発明におけるCD3をコードする遺伝子に包含される。
 本発明における相同性の数値は、特に明示した場合を除き、当業者に公知の相同性検索プログラムを用いて算出される数値であってよいが、塩基配列については、BLAST[J. Mol. Biol., 215, 403 (1990)]においてデフォルトのパラメータを用いて算出される数値など、アミノ酸配列については、BLAST2[Nucleic Acids Research,25, 3389 (1997)、Genome Research, 7, 649 (1997)、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Education/BLASTinfo/information3.html]においてデフォルトのパラメータを用いて算出される数値などが挙げられる。
 デフォルトのパラメータとしては、G(Cost to open gap)が塩基配列の場合は5、アミノ酸配列の場合は11、-E(Cost to extend gap)が塩基配列の場合は2、アミノ酸配列の場合は1、-q(Penalty for nucleotide mismatch)が-3、-r(reward for nucleotide match)が1、-e(expect value)が10、-W(wordsize)が塩基配列の場合は11残基、アミノ酸配列の場合は3残基、-y[Dropoff(X)for blast extensions in bits]がblastn の場合は20、blastn以外のプログラムでは7、-X(X dropoff value for gapped alignment in bits)が15および-Z(final X dropoff value for gapped alignment in bits)がblastnの場合は50、blastn以外のプログラムでは25である(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/html/blastcgihelp.html)。 
 CD3のアミノ酸配列の部分配列からなるポリペプチドは、当業者に公知の方法によって作製でき、例えば、CD3の部分配列からなるポリペプチドは、配列番号138、GenBank accession No.NP_000724.1または配列番号139、GenBank accession No.NP_001270544.1に示されるアミノ酸配列をコードするDNAの一部を欠失させ、これを含む発現ベクターを導入した形質転換体を培養することにより作製できる。
 また、上記の方法で作製されるポリペプチドまたはDNAに基づいて、上記と同様の方法により、例えば、配列番号138、GenBank accession No.NP_000724.1または配列番号139、GenBank accession No.NP_001270544.1に示されるアミノ酸配列の部分配列において1以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたアミノ酸配列を有するポリペプチドを得ることができる。
 さらに、CD3のアミノ酸配列の部分配列からなるポリペプチド、またはCD3のアミノ酸配列の部分配列において1以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたアミノ酸配列を有するポリペプチドは、フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)法、t-ブチルオキシカルボニル(tBoc)法などの化学合成法によって製造することもできる。
 本発明におけるCD3の細胞外領域としては、例えば、GenBank accession No.NP_000724.1に示されるヒトCD3のアミノ酸配列を、公知の膜貫通領域予測プログラムSOSUI(http://sosui.proteome.bio.tuat.ac.jp/sosuiframe0.html)、TMHMM ver.2(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM-2.0/)またはExPASy Proteomics Server(http://Ca.expasy.org/)などを用いて予測された領域などが挙げられる。具体的には、CD3の細胞外領域としては配列番号140またはGenBank accession No.NP_000724.1の22番目~126番目に示されるアミノ酸配列が挙げられる。
 CD3の機能としては、T細胞受容体(TCR)と直接会合してタンパク質複合体のサブユニット構造を形成し、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)に結合した抗原ペプチドを認識して細胞内シグナルの伝達に関与することが挙げられる。CD3を発現する細胞は、例えば、T細胞、NKT細胞、γδT細胞、及びそれらの前駆細胞や、成熟胸腺細胞が挙げられる。
 本発明における疾患関連抗原とは、がん、免疫疾患、アレルギー疾患、自己免疫疾患、中枢神経系疾患、または循環器系疾患など各疾患に関与する抗原であればいずれの抗原でもよく、例えば、サイトカイン、ケモカイン、増殖因子及び該受容体並びにCluster of differentiation(以下、CDと記載する)抗原などが挙げられる。
 サイトカイン又は増殖因子の受容体としては、例えば、インターフェロン(以下、IFNと記す)-α、IFN-β、IFN-γ、インターロイキン(以下、ILと記す)-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-12、IL-13、IL-15、IL-17、IL-18、IL-21、IL-23、IL-27、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、又はマクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)に対する受容体などが挙げられる。
 ケモカイン受容体としては、例えば、SLC、ELC、I-309、TARC、MDC、MIP-3α、CTACKに対する受容体が挙げられる。
 増殖因子の受容体としては、例えば、Epidermal Growth Factor(EGF)、vascular endothelial growth factor(VEGF)、angiopoietin、fibroblast growth factor(FGF)、hepatocyte growth factor(HGF)、platelet-derived growth factor(PDGF)、insulin-like growth factor(IGF)、erythropoietin(EPO)、TGFβ、Iephrin、angiopoietin、Frizzled ligand、SDF-1に対する受容体などが挙げられる。
 CD抗原としては、CD1a、CD1c(BDCA1)、CD1d、CD2、CD3、CD4、CD5、CD6、CD7、CD8、CD10、CD11a、CD11b、CD11c、CD14、CD16、CD18、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD24、CD25、CD26(DPP-4)、CD27、CD28、CD30、CD32、CD34、CD37、CD38、CD39、CD40、CD43、CD44、CD45、CD47、CD49、CD51、CD52、CD53、CD54、CD55、CD56、CD57、CD59、CD62E、CD62L、CD62P、CD64、CD66a(CEACAM1)、CD66b(NCA-95)、CD66c(NCA-50/90)、CD66d(CGM1)、CD66e(CEA)、CD66f(PSG)、CD68、CD69、CD70、CD72、CD73、CD74、CD75、CD76、CD77、CD78、CD79a、CD79b、CD80(B7.1)、CD81、CD82、CD83、CD84(SLAMF5)、CD85a(ILT-5)、CD85b(ILT8)、CD85c(LIR8)、CD85d(ILT4)、CD85f(ILT11)、CD85g(ILT7)、CD85h(ILT1)、CD85i(LIR6a)、CD85j(ILT2)、CD85k(ILT3)、CD85m(ILT10)、CD86(B7.2)、CD87、CD89、CD94(NKG2)、CD95(Fas)、CD98、CD103、CD107a(LAMP1)、CD114(G-CSFR)、CD115(M-CSFR)、CD116(GM-CSFR)、CD117(SCF-R)、CD119(IFNGR1)、CD121a(IL-1R1)、CD122(IL-2Rb)、CD123(IL-3Ra)、CD124(IL-4Ra)、CD125(IL-5Ra)、CD126(IL-6Ra)、CD127(IL-7Ra)、CD134(OX40)、CD135(FLT3)、CD137(4-1BB)、CD138(Syndecan-1)、CD140(PDGFR)、CD146(MUC18)、CD147(EMMRRIN)、CD152(CTLA-4)、CD158a(KIR2DL1)、CD158b1(KIR2DL2)、CD158b2(KIR2DL3)、CD158c(KIR2DS6)、CD158d(KIR2DL4)、CD158e1(KIR3DL1)、CD158e2(KIR3DS1)、CD158f(KIR2DL5)、CD158g(KIR2DS5)、CD158h(KIR2DS1)、CD158i(KIR2DS4)、CD158j(KIR2DS2)、CD158k(KIR3DL2)、CD159a(NKG2A)、CD159c(NKG2C)、CD161(NKRP1A)、CD162(PSGL-1)、CD163、CD169(SIGLEC1)、CD178(FasL)、CD183(CXCR3)、CD184(CXCR4)、CD185(CXCR5)、CD191(CCR1)、CD193(CCR3)、CD194(CCR4)、CD195(CCR5)、CD196(CCR6)、CD197(CCR7)、CD198(CCR8)、CD199(CCR9)、CD200(OX2)、CD206(MMR)、CD207(Langerin),CD209(DC-SIGN)、CD212(IL-12Rβ1)、CD213a1(IL-13Ra1)、CD213a2(IL-13Ra2)、CD215(IL-15RA)、CD217(IL-17R)、CD218a(IL-18Ra)、CD218b(IL-18Rβ)、CD223(LAG3)、CD226(DNAM-1)、CD229(SLAMF3)、CD252(OX40L)、CD269(BCMA)、CD272(BTLA)、CD274(PD-L1)、CD276(B7H3)、CD278(ICOS)、CD279(PD-1)、CD281(TLR1)、CD282(TLR2)、CD283(TLR3)、CD284(TLR4)、CD286(TLR6)、CD288(TLR8)、CD289(TLR9)、CD294(CRTH2)、CD301(MGL)、CD302(DCL1)、CD303(BDCA2)、CD304(BDCA4)、CD317(BST2)、CD324(E-cadherin)、CD326(EpCAM)、CD357(GITR)、CD358(DR6)、CD360(IL-21R)、CD365(TIM-1)、CD366(TIM-3)、CD369(DECTIN-1)、CD370(CLEC9A)、human leukocyte antigen(HLA)-Class II及びHLA-Iなどが挙げられる。
 その他、癌、免疫疾患、アレルギー疾患、自己免疫疾患、中枢神経系又は循環器系疾患等に関する抗体の抗原としては、例えば、ガングリオシドGM1、GM2、GD2、GD3、Lewis X、Lewis Y、glypican-3、claudin、ASCT-2、CD3、CD4、CD40、CD40リガンド、B7ファミリー分子(例えば、CD80、CD86、CD274、B7-DC、B7-H2、B7-H3又はB7-H4)、B7ファミリー分子のリガンド(例えば、CD28、CTLA-4、ICOS、PD-1又はBTLA)、OX-40、OX-40リガンド、CD137、tumor necrosis factor(TNF)受容体ファミリー分子(例えば、DR3、DR4、DR5、BAFFR、LIGHT、TNFR1又はTNFR2)、TNF-related apoptosis-inducing ligand receptor(TRAIL)ファミリー分子、TRAILファミリー分子の受容体ファミリー(例えば、TRAIL-R1、TRAIL-R2、TRAIL-R3又はTRAIL-R4)、receptor activator of nuclear factor kappa B ligand(RANK)、RANKリガンド、CD25、葉酸受容体、Mesothelin、SIGLEC8、サイトカイン・ケモカイン受容体[例えば、IL-1RII、IL-12Rβ2、IL-17RB、IL-23R、IL-27Rα、IL-31R、IL-33Rα、IL-36R、transforming growth factor(TGF)βRII、CCR2、CCR10、CXCR1、CXCR2]、NK細胞受容体(例えば、NKG2D、E4BP4、NKp30、NKp44、NKp46、AhR)、T細胞受容体(例えば、TCRα/β、TCR Vβ11、TCRγ/δ、TSLPR、SLAM、SLAMF6、LAP,GARP、SR-A1、CD200R、DCR3、TIGIT)、B細胞受容体(例えば、BLYS、APRIL、TSLPR)、樹状細胞受容体(例えば、FCER1A、TLR7、CADM1、XCR1、BTLA、SIRPA、DCIR、TROP2、AXL、SIGLEC6、SIGLEC15、CX3CR1、S100A8、S100A9、ASGR1)などが挙げられる。
 本発明の抗体とは、イムノグロブリンを構成する重鎖の可変領域および重鎖の定常領域、並びに軽鎖の可変領域および軽鎖の定常領域の全部または一部をコードする遺伝子(「抗体遺伝子」と称する)に由来するタンパク質である。本発明の抗体は、いずれのイムノグロブリンクラスおよびサブクラスを有する抗体または抗体断片をも包含する。
 重鎖(H鎖)とは、イムノグロブリン分子を構成する2種類のポリペプチドのうち、分子量が大きい方のポリペプチドを指す。重鎖は抗体のクラスとサブクラスを決定する。IgA、IgD、IgE、IgGおよびIgMは、それぞれα鎖、δ鎖、ε鎖、γ鎖およびμ鎖を重鎖として有し、重鎖の定常領域は異なるアミノ酸配列で特徴付けられる。軽鎖(L鎖)とは、イムノグロブリン分子を構成する2種類のポリペプチドのうち、分子量が小さい方のポリペプチドを指す。ヒトの抗体の場合、軽鎖にはκ鎖とλ鎖の2種類が存在する。
 可変領域(V領域)とは、通常は、イムノグロブリンのN末端側のアミノ酸配列内に存在する多様性に富んだ領域を指す。可変領域以外の部分は多様性の少ない構造をとることから、定常領域(C領域)と呼ばれる。重鎖と軽鎖の各可変領域は会合して抗原結合部位を形成し、抗原への抗体の結合特性を決定する。
 ヒトの抗体の重鎖では、可変領域はKabatらのEUインデックス(Kabat et. al., Sequences of proteins of immunological interest, 1991 Fifth edition)(以下、単にEUインデックスとも言う)における1番目から117番目までのアミノ酸配列に該当し、定常領域は118番目以降のアミノ酸配列に該当する。ヒトの抗体の軽鎖ではKabatらによる番号付け(Kabat numbering)における1番目から107番目までのアミノ酸配列が可変領域に該当し、108番目以降のアミノ酸配列が定常領域に該当する。以下、重鎖可変領域または軽鎖可変領域を、VHまたはVLと略記する。
 抗原結合部位は、抗体において抗原を認識し結合する部位であり、抗原決定基(エピトープ)と相補的な立体構造を形成する部位を指す。抗原結合部位は、抗原決定基との間に強い分子間相互作用を生じる。抗原結合部位は、少なくとも3つの相補性決定領域(CDR)を含むVHおよびVLにより構成される。ヒトの抗体の場合、VHおよびVLはそれぞれ3つのCDRを有する。これらのCDRを、それぞれN末端側から順番にCDR1、CDR2およびCDR3と称する。
 定常領域のうち、重鎖定常領域または軽鎖定常領域は、それぞれCHまたはCLと表記される。CHは、重鎖のサブクラスであるα鎖、δ鎖、ε鎖、γ鎖およびμ鎖によって分類される。CHは、N末端側より順に整列したCH1ドメイン、ヒンジドメイン、CH2ドメイン、CH3ドメインから構成され、CH2ドメインとCH3ドメインとを併せてFc領域という。一方、CLは、Cλ鎖およびCκ鎖とよばれる2つのサブクラスに分類される。
 本発明の抗CD3抗体とは、CD3の細胞外領域を特異的に認識し、かつ結合するモノクローナル抗体をいう。また、本発明の抗体は、ポリクローナル抗体およびオリゴクローナル抗体をも包含する。
 本発明において、バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片がCD3または疾患関連抗原に結合することは、例えば、公知の免疫学的検出法、好ましくは蛍光細胞染色法等を用いて、CD3または疾患関連抗原を発現した細胞と抗体との結合性を確認する方法により確認できる。また、公知の免疫学的検出法[Monoclonal Antibodies - Principles and Practice, Third Edition, Academic Press(1996)、Antibodies - A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory(1988)、単クローン抗体実験マニュアル、講談社サイエンティフィック(1987)]などを組み合わせて用いることもできる。
 モノクローナル抗体は、単一性(monoclonality)を保持した抗体産生細胞が分泌する抗体であり、単一のエピトープ(抗原決定基ともいう)を認識する。モノクローナル抗体分子同士は同一のアミノ酸配列(1次構造)を有し、単一の構造をとる。ポリクローナル抗体とは、異なるクローンの抗体産生細胞が分泌する抗体分子の集団をいう。オリゴクローナル抗体とは、複数の異なるモノクローナル抗体を混合した抗体分子の集団をいう。
 エピトープは、抗体が認識し、結合する抗原の構造部位をいう。エピトープとしては、例えば、モノクローナル抗体が認識し、結合する単一のアミノ酸配列、アミノ酸配列からなる立体構造、糖鎖が結合したアミノ酸配列および糖鎖が結合したアミノ酸配列からなる立体構造などが挙げられる。
 本発明のモノクローナル抗体としては、ハイブリドーマにより産生される抗体、および抗体遺伝子を含む発現ベクターで形質転換した形質転換体により産生される遺伝子組換え抗体を挙げることができる。
 ハイブリドーマは、例えば、抗原を調製し、該抗原を免疫した動物より抗原特異性を有する抗体産生細胞を取得し、さらに、該抗体産生細胞と骨髄腫細胞とを融合させることによって、調製することができる。該ハイブリドーマを培養するか、または該ハイブリドーマを動物に投与して該ハイブリドーマを腹水癌化させ、該培養液または腹水を分離、精製することにより、所望のモノクローナル抗体を取得できる。抗原を免疫する動物としては、ハイブリドーマを作製することが可能であれば、いかなるものも用いることができるが、マウス、ラット、ハムスターおよびラビットなどが好適に用いられる。また、このような被免疫動物から抗体産生能を有する細胞を取得し、該細胞にin vitroで免疫を施した後に、骨髄腫細胞と融合して、ハイブリドーマを作製できる。
 本発明の遺伝子組換え抗体としては、例えば、組換えマウス抗体、組換えラット抗体、組換えハムスター抗体、組換えラビット抗体、ヒト型キメラ抗体(キメラ抗体ともいう)、ヒト化抗体(CDR移植抗体ともいう)およびヒト抗体などの、遺伝子組換え技術により製造される抗体が挙げられる。遺伝子組換え抗体においては、対象とする動物種や目的に応じて、どの動物種由来の重鎖および軽鎖の可変領域並びに定常領域を適用するかを決定することができる。例えば、対象とする動物種がヒトの場合には、可変領域をヒトまたはマウスなどの非ヒト動物由来とし、定常領域およびリンカーをヒト由来とすることができる。
 キメラ抗体とは、ヒト以外の動物(非ヒト動物)の抗体のVHおよびVLと、ヒト抗体のCHおよびCLとからなる抗体を指す。非ヒト動物としては、マウス、ラット、ハムスターおよびラビットなど、ハイブリドーマを作製することが可能であれば、いかなるものも用いることができる。キメラ抗体は、モノクローナル抗体を生産する非ヒト動物由来のハイブリドーマより、VHおよびVLをコードするcDNAを取得し、ヒト抗体のCHおよびCLをコードするDNAを有する動物細胞用発現ベクターにそれぞれ挿入してキメラ抗体発現ベクターを構築し、動物細胞へ導入して発現させることによって、製造できる。
 ヒト化抗体とは、非ヒト動物抗体のVHおよびVLのCDRをヒト抗体のVHおよびVLの対応するCDRに移植した抗体を指す。VHおよびVLのCDR以外の領域はフレームワーク領域(以下、FRと表記する)と称される。ヒト化抗体は、非ヒト動物抗体のVHのCDRのアミノ酸配列と任意のヒト抗体のVHのFRのアミノ酸配列からなるVHのアミノ酸配列をコードするcDNAと、非ヒト動物抗体のVLのCDRのアミノ酸配列と任意のヒト抗体のVLのFRのアミノ酸配列からなるVLのアミノ酸配列をコードするcDNAを構築し、ヒト抗体のCHおよびCLをコードするDNAを有する動物細胞用発現ベクターにそれぞれ挿入してヒト化抗体発現ベクターを構築し、動物細胞へ導入して発現させることによって、製造できる。
 ヒト抗体は、元来、ヒト体内に天然に存在する抗体をいうが、最近の遺伝子工学的、細胞工学的、発生工学的な技術の進歩により作製されたヒト抗体ファージライブラリーおよびヒト抗体産生トランスジェニック動物から得られる抗体なども含まれる。
 ヒト体内に天然に存在する抗体は、例えば、ヒト末梢血リンパ球にEBウイルスなどを感染させて不死化し、クローニングすることにより、該抗体を産生するリンパ球を培養し、該培養上清より該抗体を精製することにより取得できる。
 ヒト抗体ファージライブラリーは、ヒトB細胞から調製した抗体遺伝子をファージ遺伝子に挿入することにより、Fab、scFvなど抗体断片をファージ表面に発現させたライブラリーである。該ライブラリーより、抗原を固定化した基質に対する結合活性を指標として、所望の抗原結合活性を有する抗体断片を表面に発現しているファージを回収することができる。該抗体断片は、さらに、遺伝子工学的手法により2本の完全なH鎖および2本の完全なL鎖からなるヒト抗体分子へ変換することができる。
 ヒト抗体産生トランスジェニック動物は、ヒト抗体遺伝子が細胞内に組み込まれた動物を意味する。具体的には、例えば、マウスES細胞へヒト抗体遺伝子を導入し、該ES細胞をマウスの初期胚へ移植後、個体を発生させることにより、ヒト抗体産生トランスジェニックマウスを作製することができる。ヒト抗体産生トランスジェニック動物由来のヒト抗体は、通常の非ヒト動物で行われているハイブリドーマ作製法を用いてハイブリドーマを取得し、培養することで、培養上清中に抗体を産生、蓄積させることにより調製できる。
 遺伝子組換え抗体のCHとしては、ヒトイムノグロブリンに属すればいかなるものでもよいが、human immunoglobulin G(hIgG)クラスのものが好ましい。さらにhIgGクラスに属するhIgG1、hIgG2、hIgG3およびhIgG4といったサブクラスのいずれも用いることができる。また、遺伝子組換え抗体のCLとしては、ヒトイムノグロブリンに属すればいずれのものでもよく、κクラスまたはλクラスのものを用いることができる。
 本発明において、抗体断片とは、抗原結合部位を含み、該抗原に対する抗原結合活性を有するタンパク質である。例えばFab、Fab’、F(ab’)、scFv、Diabody、dsFv、VHHまたはCDRを含むペプチドなどが挙げられる。
 Fabは、IgG抗体をタンパク質分解酵素パパインで処理して得られる断片のうち(H鎖の224番目のアミノ酸残基で切断される)、H鎖のN末端側約半分とL鎖全体とがジスルフィド結合(S-S結合)で結合した、分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。VHおよびCH1を含むFabのポリペプチド鎖を、Fabの重鎖(H鎖)またはVH-CH1と記載する。また、VLおよびCLを含むFabのポリペプチド鎖を、Fabの軽鎖(L鎖)またはVL-CLと記載する。
 F(ab’)は、IgGをタンパク質分解酵素ペプシンで処理して得られる断片のうち(H鎖の234番目のアミノ酸残基で切断される)、Fabがヒンジ領域のS-S結合を介して結合されたものよりやや大きい、分子量約10万の抗原結合活性を有する抗体断片である。
 Fab’は、上記F(ab’)のヒンジ領域のS-S結合を切断した、分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。
 scFvは、1本のVHと1本のVLとを12残基以上の適当なペプチドリンカー(P)を用いて連結した、VH-P-VLまたはVL-P-VHポリペプチドであり、抗原結合活性を有する抗体断片である。
 Diabodyは、抗原結合特異性の同じまたは異なるscFvが2量体を形成した抗体断片であり、同じ抗原に対する2価の抗原結合活性、または異なる抗原に対し各々特異的な抗原結合活性を有する抗体断片である。
 dsFvは、VHおよびVL中の各1アミノ酸残基をシステイン残基に置換したポリペプチドを、該システイン残基間のS-S結合を介して結合させたものをいう。
 VHH(ナノボディともいう)は、VHH抗体における重鎖可変領域を指し、他のポリペプチドの存在なしで抗原に結合することができる。
 VHH抗体は、アルパカ等のラクダ科の動物およびサメ等の軟骨魚に存在する抗体であり、軽鎖とCH1がなく、重鎖のみからなる。
 CDRを含むペプチドは、VHまたはVLのCDRの少なくとも1領域を含んで構成される。複数のCDRを含むペプチドは、CDR同士を直接または適当なペプチドリンカーを介して結合させることで作製することができる。CDRを含むペプチドは、本発明のバイスペシフィック抗体のVHおよびVLのCDRをコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物用発現ベクターまたは真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物または真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。また、CDRを含むペプチドは、Fmoc法またはtBoc法などの化学合成法によって製造することもできる。
 本発明において、バイスペシフィック抗体断片とは、本質的にバイスペシフィック抗体の部分構造からなり、2種類の抗原に対する抗原結合活性を有するバイスペシフィック抗体断片である。
 本発明のバイスペシフィック抗体断片とFc領域とが結合した融合タンパク質、該Fc領域と天然に存在するリガンドまたは受容体とが結合したFc融合タンパク質(イムノアドヘシンともいう)、および複数のFc領域を融合させたFc融合タンパク質等も本発明に包含される。また、抗体のエフェクター活性の増強または欠損、抗体の安定化、および血中半減期の制御を目的としたアミノ酸残基改変を含むFc領域も、本発明のバイスペシフィック抗体に用いることができる。
 本発明のバイスペシフィック抗体とは、特異性が異なる2種類の抗原結合ドメインを有するポリペプチドまたはタンパク質をいう。バイスペシフィック抗体のそれぞれの抗原結合ドメインは、単一の抗原の異なるエピトープに結合してもよいし、異なる抗原に結合してもよい。
 本発明において抗原結合ドメインとは、抗原を特異的に認識し、結合する機能を有する部分構造である。本発明の抗原結合ドメインとしては、例えば、抗体、該抗体断片、リガンド、受容体、および天然に存在する相互作用分子など遺伝子組換え技術によって作製可能なポリペプチド、タンパク質分子およびその断片、並びに該タンパク質分子の低分子または天然物とのコンジュゲート体などいずれの形態であってもよい。
 本発明のバイスペシフィック抗体の2種類の抗原結合ドメインは、CD3結合ドメインおよび疾患関連抗原結合ドメインである。疾患関連抗原結合ドメインが複数含まれる場合は、同一の抗原であっても異なる抗原結合するものであってもよい。
 本発明のバイスペシフィック抗体は、Fc受容体への結合能を有するFc領域、CD3結合ドメインおよび疾患関連抗原結合ドメインを含み、該Fc領域のC末端がCD3結合ドメインと直接またはリンカーを介して結合している。
 本発明におけるCD3結合ドメインとは、CD3に結合する抗原結合ドメインをいう。
 本発明における疾患関連抗原結合ドメインとは、疾患関連抗原に結合する抗原結合ドメインをいう。
 本発明におけるCD3結合ドメインは、CD3を特異的に認識し、結合すればいかなるものでもよいが、抗CD3抗体由来のCDR配列を含むCD3結合ドメイン、抗CD3抗体由来のVH及びVLを含むCD3結合ドメインなどが挙げられる。抗CD3抗体由来のCDR配列又はVH及びVLを含むCD3抗原結合ドメインとして、scFvであることが好ましい。
 本発明において疾患関連抗原結合ドメインは、疾患関連抗原を特異的に認識し、結合すればいかなるものでもよいが、抗体のFabまたはVHおよびVLからなる可変領域であることが好ましい。
 本発明において、ポリペプチド、抗体もしくは該抗体断片またはバイスペシフィック抗体もしくは該バイスペシフィック抗体断片がCD3および/または疾患関連抗原に結合することは、例えば、公知の免疫学的検出法、好ましくは蛍光細胞染色法等を用いて、評価したい抗原を発現した細胞と抗体との結合性を確認する方法により確認することができる。また、公知の免疫学的検出法[Monoclonal Antibodies - Principles and Practice, Third Edition, Academic Press(1996)、Antibodies - A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory(1988)、単クローン抗体実験マニュアル、講談社サイエンティフィック(1987)]などを組み合わせて用いることもできる。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片としては、例えば、CD3結合ドメインに抗CD3モノクローナル抗体SP34(米国特許第10,066,015号明細書)由来のCD3結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体と比較して、CD3陽性T細胞及び疾患関連抗原陽性細胞の存在下でのサイトカイン産生誘導能が低下している抗CD3バイスペシフィック抗体が挙げられる。このようなバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片は、サイトカイン産生に伴う悪寒、悪心、倦怠感、頭痛、発熱、頻脈、および/または血圧変動などの副作用が少なく、サイトカイン放出症候群が起きにくい点で好ましい。
 本発明においてサイトカイン産生誘導能とは、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が、T細胞上のCD3、NK細胞上のFc受容体および/または標的細胞上の疾患関連抗原に結合することにより、該T細胞、該標的細胞、およびNK細胞などによるサイトカイン産生を誘導する活性をいう。
 産生が低下していることが好ましいサイトカインとしては、上述過剰又は不要なサイトカイン産生による副作用に関連するサイトカインであればいずれのサイトカインであってもよいが、例えばinterferon-γ(IFN-γ)、tumor necrosis factor-α(TNF-α)、およびinterleukin-6(IL-6)などの炎症性サイトカイン、IL-2、IL-4並びにIL-10などが挙げられる。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片は、異なる細胞上に発現しているCD3および疾患関連抗原に結合するものが好ましい。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片としては、T細胞上のCD3および標的細胞上の疾患関連抗原に結合することにより、標的細胞の細胞死を誘導するものが好ましく、CD3陽性T細胞および標的細胞の存在下では標的細胞のみを特異的に傷害し、CD3陽性細胞の非存在下または標的細胞の非存在下では、細胞傷害活性を発揮しないものがより好ましい。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の細胞傷害活性のメカニズムとしては、ADCC活性、CDC活性、ADCP活性及びADTC活性などが挙げられる。
 すなわち、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片として、具体的には、CD3陽性細胞および疾患関連抗原陽性細胞の両方に結合したときに、疾患関連抗原陽性細胞の細胞傷害及び/又は細胞死を特異的に誘導するバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片などが挙げられる。
 一分子のバイスペシフィック抗体が有する、ある抗原に対する結合ドメインの数を、結合の価数と呼ぶ。例えば、本発明において、一分子のバイスペシフィック抗体が、CD3に結合する抗原結合ドメインおよび疾患特異的抗原に結合する抗原結合部位ドメインを2つずつ有する場合、かかるバイスペシフィック抗体は、CD3および疾患特異的抗原にそれぞれ二価で結合する。
 また、イムノグロブリンドメインまたはその断片を含むリンカーなど、適切なリンカーを介して結合させた複数の抗原結合ドメインを含む抗体も本発明のバイスペシフィック抗体に含まれる。
 本発明においてリンカーとして用いられるイムノグロブリンドメインとしては、イムノグロブリンに類似したアミノ酸配列を持ち、少なくとも2個のシステイン残基が存在する約100個のアミノ酸残基からなるペプチドを最小単位とする。本発明において、イムノグロブリンドメインは、上記の最小単位のイムノグロブリンドメインを複数含むポリペプチドをも包含する。イムノグロブリンドメインとしては、例えば、イムノグロブリン重鎖のVH、CH1、CH2およびCH3、並びにイムノグロブリン軽鎖のVLおよびCLなどが挙げられる。
 イムノグロブリンの動物種は特に限定されないが、ヒトであることが好ましい。また、イムノグロブリン重鎖の定常領域のサブクラスは、IgD、IgM、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2およびIgEのいずれでもよく、好ましくは、IgG由来およびIgM由来が挙げられる。また、イムノグロブリン軽鎖の定常領域のサブクラスは、κおよびλのいずれでもよい。
 また、イムノグロブリンドメインはイムノグロブリン以外のタンパク質にも存在し、例えば主要組織適合抗原(MHC)、CD1、B7およびT細胞受容体(TCR)などのイムノグロブリンスーパーファミリーに属するタンパク質が含むイムノグロブリンドメインが挙げられる。本発明のバイスペシフィック抗体に用いるイムノグロブリンドメインとしては、いずれのイムノグロブリンドメインも適用することができる。
 ヒトのIgGの場合、CH1は、EUインデックスで示される118番目から215番目のアミノ酸配列を有する領域を指す。同様に、CH2はKabatらのEUインデックスで示される231番目から340番目のアミノ酸配列を有する領域を、CH3はKabatらのEUインデックスで示される341番目から447番目のアミノ酸配列を有する領域を各々指す。CH1とCH2の間には、ヒンジ(蝶番)領域(以下ヒンジと記載することもある)と呼ばれる柔軟性に富んだアミノ酸領域が存在する。ヒンジ領域は、KabatらのEUインデックスで示される216番目から230番目のアミノ酸配列を有する領域を指す。
 CLは、ヒトの抗体のκ鎖の場合には、Kabat numberingで示される108番目から214番目のアミノ酸配列を有する領域を、λ鎖の場合には、108番目から215番目のアミノ酸配列を有する領域を各々指す。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が有するFc領域としては、どの動物種の抗体由来のFc領域も用いることができるが、ヒト由来のFc領域が好ましく、中でもIgG1由来のFc領域が好ましい。
 本発明において、「Fc受容体への結合能を有するFc領域」とはFc受容体を介してADCC活性などのエフェクター活性を発揮する程度以上に各種Fc受容体への結合能を有するFc領域を言う。具体的にはヒトIgG1のFc領域、ヒトIgG3のFc領域、およびマウスIgG2aのFc領域などが挙げられる。また、Fc受容体への結合能を増強したFc領域も、Fc受容体への結合能を有するFc領域に含まれる。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が有する「Fc受容体への結合能を有するFc領域」としては、FcγRへの結合能を有するFc領域が好ましく、FcγRIIIAへの結合能を有するFc領域がより好ましい。
 また、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が有する「Fc受容体への結合能を有するFc領域」としては、「Fc受容体へのアフィニティを増強させたFc領域」も好ましい。
 Fc受容体へのアフィニティを増強させたFc領域とは、天然に存在する抗体のFc領域と比較して、Fc受容体へのアフィニティが増強していればいかなるものでもよいが、糖鎖改変を含むFc領域、アミノ酸残基改変を含むFc領域などが挙げられる。
 糖鎖改変を含むFcとしては、例えばα1,6フコースの付加量を減少または欠損させたFc領域、またはFc受容体へのアフィニティが増強させるアミノ酸改変(天然型アミノ酸残基、非天然型アミノ酸残基による改変)を加えたFc領域などが挙げられる。
 アミノ酸残基改変を含むFc領域としては、例えばヒトIgG1定常領域におけるP247I、A339D、F243L、R292P、Y300L、P396L、T393A、H433P、S239D、S298A、A330L、I332E、E333A及びK334A、およびCurrent Opinion in Biotechnology 2009, 20: 685-691に記載のアミノ酸改変から選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基改変を含むFc領域が挙げられる。
 なお、以下アミノ酸残基改変の表記は、[改変前のアミノ酸残基の1文字表記]、[EUインデックスで示されるアミノ酸位置]及び[改変後のアミノ酸残基の1文字表記]の順で示している。
 前記Fc領域又は抗体定常領域は、IgGクラスのものが好ましく、それらのアミノ酸配列の一部を欠失、付加、置換、および/または挿入してもよい。また、IgGの重鎖のCH1、ヒンジ、CH2およびCH3からなるアミノ酸配列の、全部または一部の断片を適宜組み合わせて用いることができる。また、それらのアミノ酸配列を部分的に欠損、または順番を入れ替えて使用することもできる。
 本発明のバイスペシフィック抗体に用いられるFc領域又は抗体定常領域のIgGのサブクラスは、特に限定されず、IgG1、IgG2、IgG3及びIgG4のどのサブクラス由来のFc領域又は定常領域であってもよいが、IgG1が好ましい。
 IgG1のFc領域又は重鎖定常領域の場合、例えばヒンジ領域の216~220番目のアミノ酸残基の欠損、ならびにC220S、H435R及びY436Fのアミノ酸残基改変から選ばれる少なくとも1の改変を含むFc領域又は重鎖定常領域、ヒンジ領域の216~220番目のアミノ酸残基の欠損及びC220Sのアミノ酸残基改変を含むFc領域又は定常領域、S354C、T366W、Y349C、T366S、L368A及びY407Vから選ばれる少なくとも1の改変を含むFc領域又は重鎖定常領域が挙げられる。
 本発明のFc領域を構成する2本のポリペプチド鎖をそれぞれFcポリペプチド鎖、または単にFc鎖とも言う。
 本発明のバイスペシフィック抗体は、1のCD3結合ドメインが、Fc領域のいずれか1のFc鎖に直接又はリンカーを介して結合している。従って本発明におけるFc領域は、「Fc鎖」及び「Fc鎖のC末端にCD3結合ドメインが結合したFc鎖」からなるFc領域から構成される。
 また、本発明におけるFc領域を含む重鎖定常領域としては、「CHのポリペプチド鎖」及び「CHのポリペプチド鎖のC末端にCD3ドメインが結合したCH鎖」からなる重鎖定常領域、「CHのポリペプチド鎖(CH1-Fcとも記載する)」及び「Fc鎖にCLが融合したポリペプチド鎖(以下、CL-Fcと略記する)」とからなる定常領域であって、いずれか一方のポリペプチド鎖のC末端にCD3結合ドメインが結合している定常領域などが挙げられる。CD3結合ドメインは、上述のFc領域又は定常領域を構成する2本のポリペプチド鎖のうち、いずれのポリペプチド鎖に結合していてもよい。
 また、Fc領域又は重鎖定常領域に含まれるポリペプチド鎖のそれぞれにCD3結合ドメインを構成するVHまたはVL、VH-CH又はVL-CLを結合させて作製することもできる。
 本発明のバイスペシフィック抗体に含まれるFc領域又は定常領域としては、上述の通り、各領域を構成する2本のポリペプチド鎖のいずれか一方にCD3結合ドメインが結合していることから、ヘテロダイマーを形成する。本ヘテロダイマー構造を構成できれば、付加、欠失、置換いずれの改変が含まれていてもよい。
 具体的には、2本のFcポリペプチド鎖又はCHポリペプチド鎖からなる場合、CH3ドメインに適当なアミノ酸残基置換を加えることでヘテロダイマーを形成することができ、例えば2本のFcポリペプチド鎖のうち一方にS354C及びT366Wのアミノ酸残基置換を加え、もう一方にY349C、T366S、L368A及びY407Vのアミノ酸残基置換を加えることで、Fc領域又はCH領域のヘテロダイマーを形成することができる[Knobs into Holes改変(Nature Biotechnology, vol 16: 677-681, 1998)]。この改変をKIH改変とも言う。
 本発明のバイスペシフィック抗体に含まれるFc領域にKIH改変を加える場合、Fc領域を構成する2本のポリペプチド鎖のうちどちらにCD3結合ドメインが結合しているかにかかわらず、どちらのポリペプチド鎖にKnobs改変、Holes改変を加えてもよい。また、CH3部分にジスルフィド結合を構成する改変(S354CとY349C)を除いたKIH改変も適応することができる。その場合、2本のFcポリペプチド鎖のうち一方にT366Wのアミノ酸残基置換を加え、もう一方にT366S、L368A及びY407Vのアミノ酸残基置換を加える。
 上記KIH改変が導入されたFc領域の具体的なアミノ酸配列の例としては、これに限定されるものではないが、配列番号147で表されるアミノ酸配列を含むポリペプチドおよび配列番号148で表されるアミノ酸配列を含むポリペプチドを含むFc領域、配列番号149で表されるアミノ酸配列を含むポリペプチドおよび配列番号150で表されるアミノ酸配列を含むポリペプチドを含むFc領域、配列番号151で表されるアミノ酸配列を含むポリペプチドおよび配列番号152で表されるアミノ酸配列を含むポリペプチドを含むFc領域、配列番号153で表されるアミノ酸配列を含むポリペプチドおよび配列番号154で表されるアミノ酸配列を含むポリペプチドを含むFc領域が挙げられる。
 また、2本のヘテロなCH鎖からなるCH領域(以降、ヘテロCH領域)としてCHポリペプチド鎖及びCL-Fcを含むヘテロCH領域が挙げられるが、C220Sを含むCHポリペプチド鎖、並びに216-220のアミノ酸残基の欠損及びC214Sを含むCL-Fcを含むCH領域、C220Sを含むCHポリペプチド、並びに216-220のアミノ酸残基の欠損、C214S及びH435Rを含むCL-Fcを含むCH領域、C220Sを含むCHポリペプチド、並びに216-220のアミノ酸残基の欠損、C214S、H435R及びY436Fを含むCL-Fcを含むCH領域、がより好ましい。
 本発明のCD3結合ドメインは、CD3に対する抗原結合能を有していれば、単鎖であっても複数のポリペプチド鎖からなる多量体であってもよい。CD3抗原結合ドメインとしては、例えばCD3に対する抗体の3つ又は6つのCDR配列を含むCD3結合ドメイン、又はCD3に対する抗体のVH及びVLを含むCD3結合ドメインが挙げられ、Fab、Fab’、scFv、dsFvおよびVHHが好ましく、FabおよびscFvであることがより好ましい。また、細胞表面抗原に対するリガンド分子やレセプター分子も同様に用いることができる。
 本発明のCD3結合ドメインがscFvである場合、scFvはN末端側からVH、リンカー、VLの順で結合したもの(VH-リンカー-VL型、またはHL型とも言う)、およびVL、リンカー、VHの順で結合したもの(VL-リンカー-VH型、またはLH型とも言う)が知られているが、そのどちらも本発明のscFvに用いることができる。
 本発明のCD3結合ドメインがscFvである場合、scFvのフレームワークに改変を加えてもよい。改変の例としては例えば、理化学的な安定性を高めるための改変、生産性を向上させるための改変、scFvのVHおよびVLの相互作用面のアミノ酸の改変などが考えられる。具体的には、scFvのVHの44番目(Kabatナンバリングによる)のアミノ酸をCysに、VLの100番目(Kabatナンバリングによる)のアミノ酸をCysにそれぞれ置換する改変(CC改変)、VHの44番目のアミノ酸をSerに、VLの100番目のアミノ酸をGluにそれぞれ置換する改変(SE改変)などが挙げられる。
 本発明のCD3結合ドメインのCD3に対するアフィニティは、減弱していることが好ましい。CD3結合ドメインのアフィニティが減弱しているとは、例えばCD3に対する解離定数(K)が6×10-8以上であることを示す。CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数(K)は、7×10-8以上であることがより好ましく、8×10-8以上であることがさらに好ましく、9×10-8以上であることがさらにより好ましい。また、CD3結合ドメインのCD3に対するアフィニティが減弱しているとは、例えばCD3に対する解離定数が、抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14よりも大きいことを示す。
 本発明のCD3結合ドメインの解離定数は、例えばBiacore T100(GE Healthcare社)を用いて表面プラズモン共鳴(SPR)法により算出した値が挙げられる。
 本発明のCD3結合ドメインの一態様としては、CDR又はVH/VLのアミノ酸配列が、比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14のCDR又はVH/VLのアミノ酸配列と比べて80%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、または99%以上の相同性を有し、かつSP34またはKM14と比べてCD3に対するアフィニティが好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、さらに好ましくは30%以上低下しているもの挙げられる。
 本発明のCD3結合ドメインの一態様としては、CDR又はVH/VLのアミノ酸配列が、比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34のアミノ酸配列と比べて80%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、または99%以上の相同性を有し、かつSP34と比べてアフィニティが70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、さらにより好ましくは90%以上低下しているものが挙げられる。
 また、本発明のCD3結合ドメインの一態様としては、CDR又はVH/VLのアミノ酸配列が、比較対照である抗CD3モノクローナル抗体KM14のアミノ酸配列と比べて80%以上、85%以上、86%以上、87%以上、88%以上、89%以上、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、または99%以上の相同性を有し、かつKM14と比べてアフィニティが好ましくは10%以上、より好ましくは15%以上、さらに好ましくは30%以上、さらにより好ましくは40%以上低下しているものが挙げられる。
 本発明において、アフィニティがA%以上低下しているとは、比較対照CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数をKD0、被験CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数をKD1としたとき、その比であるKD0/KD1が(100-A)%以下であることを意味する。
 本発明において、抗CD3モノクローナル抗体SP34のVHおよびVLのアミノ酸配列、またはSP34の6つのCDRのアミノ酸配列を含む抗体をSP34クローンと言う。
本発明において、抗CD3モノクローナル抗体KM14のVHおよびVLのアミノ酸配列、またはKM14の6つのCDRのアミノ酸配列を含む抗体をKM14クローンと言う。
 本発明においてリンカーとは、Fc領域とCD3結合ドメイン、またはFc領域と疾患関連抗原結合ドメインを結合させることができればどのような分子構造でもよく、例えばイムノグロブリンドメインまたはその断片およびペプチド鎖などが挙げられるが、ペプチド鎖が好ましい。ペプチド鎖のアミノ酸配列としては、例えば、SGGGGもしくはSGGGGの繰返し配列からなるいわゆるGSリンカー、EAAAKもしくはその繰り返し配列からなるリンカー、PAPAPというアミノ酸配列からなるリンカー、または、抗体のヒンジ領域およびCH1ドメインなどの定常領域由来の配列もしくはその改変配列などが挙げられる。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片は、疾患関連抗原結合ドメインを1つ有していてもよいし、2つ以上有していてもよい。
 疾患関連抗原結合ドメインは、Fc領域に直接結合していてもよいし、リンカーを介して結合していてもよい。また、Fc領域のC末端側に結合していてもよいし、N末端側に結合していてもよいが、C末端側に結合していることが好ましい。CD3結合ドメインは、Fc領域のC末端側に1つ結合している場合、CD3結合ドメインはFc領域を構成する2本のポリペプチド鎖のどちらのポリペプチド鎖に結合していてもよい。
 本発明における疾患関連抗原結合ドメインは、疾患関連抗原に対する抗原結合能を有していれば、単鎖であっても複数のポリペプチド鎖からなる多量体であってもよい。疾患関連抗原結合ドメインとしては、例えば疾患関連抗原に対する抗体の3つ又は6つのCDR配列を含む抗原結合ドメイン、又は疾患関連抗原に対する抗体のVHおよびVLを含む抗原結合ドメインが挙げられ、Fab、Fab’、scFv、dsFvおよびVHHなどが挙げられるが、VHおよびVLからなる抗原結合ドメインまたはFabであることが好ましい。また、細胞表面抗原に対するリガンド分子やレセプター分子も同様に用いることができる。
疾患関連抗原に対する抗体としては、モノクローナル抗体が好ましく、各疾患に関連する抗原を特異的に認識して結合することが知られているモノクローナル抗体や既に抗体医薬品として上市されているモノクローナル抗体など、遺伝子組換え可能な抗体であればいずれの特異性を有する抗体も本発明の抗CD3バイスペシフィック抗体に含まれる疾患関連抗原結合ドメインとして用いることができる。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を構成するアミノ酸配列において、1つ以上のアミノ酸残基が欠失、付加、置換または挿入され、かつ上述の抗体またはその抗体断片と同様な活性を有する抗体または該バイスペシフィック抗体断片も、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片に包含される。
 欠失、置換、挿入および/または付加されるアミノ酸の数は1個以上でありその数は特に限定されないが、Molecular Cloning, The Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)、Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons(1987-1997)、Nucleic Acids Research, 10, 6487(1982)、Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 79, 6409(1982)、Gene, 34, 315 (1985)、Nucleic Acids Research, 13, 4431(1985)、Proc. Natl. Acad. Sci USA, 82, 488(1985)などに記載の部位特異的変異導入法等の周知の技術により、欠失、置換、挿入若しくは付加できる程度の数である。例えば、通常1~数十個、好ましくは1~20個、より好ましくは1~10個、さらに好ましくは1~5個である。
 上記の本発明のバイスペシフィック抗体のアミノ酸配列において1つ以上のアミノ酸残基が欠失、置換、挿入または付加されたとは、次のことを示す。同一配列中の任意、かつ1若しくは複数のアミノ酸配列中において、1または複数のアミノ酸残基の欠失、置換、挿入または付加があることを意味する。また、欠失、置換、挿入または付加が同時に生じる場合もあり、置換、挿入または付加されるアミノ酸残基は天然型と非天然型いずれの場合もある。
 天然型アミノ酸残基としては、例えば、L-アラニン、L-アスパラギン、L-アスパラギン酸、L-グルタミン、L-グルタミン酸、グリシン、L-ヒスチジン、L-イソロイシン、L-ロイシン、L-リジン、L-アルギニン、L-メチオニン、L-フェニルアラニン、L-プロリン、L-セリン、L-スレオニン、L-トリプトファン、L-チロシン、L-バリンおよびL-システインなどが挙げられる。
 以下に、相互に置換可能なアミノ酸残基の好ましい例を示す。同一群に含まれるアミノ酸残基は相互に置換可能である。
 A群:ロイシン、イソロイシン、ノルロイシン、バリン、ノルバリン、アラニン、2-アミノブタン酸、メチオニン、O-メチルセリン、t-ブチルグリシン、t-ブチルアラニン、シクロヘキシルアラニン
 B群:アスパラギン酸、グルタミン酸、イソアスパラギン酸、イソグルタミン酸、2-アミノアジピン酸、2-アミノスベリン酸
 C群:アスパラギン、グルタミン
 D群:リジン、アルギニン、オルニチン、2,4-ジアミノブタン酸、2,3-ジアミノプロピオン酸
 E群:プロリン、3-ヒドロキシプロリン、4-ヒドロキシプロリン
 F群:セリン、スレオニン、ホモセリン
 G群:フェニルアラニン、チロシン
 本発明のバイスペシフィック抗体は、翻訳後修飾されたいかなるアミノ酸残基を含む抗体をも包含する。翻訳後修飾としては、例えば、H鎖のC末端におけるリジン残基の欠失[リジン・クリッピング(lysine clipping)]およびポリペプチドのN末端におけるグルタミン残基のピログルタミン(pyroGlu)への置換などが挙げられる[Beck et al, Analytical Chemistry, 85, 715-736(2013)]。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片として具体的には、例えば下記(1)~(3)からなる群より選ばれる、いずれか一つのバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片などが挙げられる。
(1)Fc受容体への結合能を有するFc領域を含み、該Fc領域のC末端側にCD3結合ドメインが1つ結合し、さらに該Fc領域のN末端側に疾患関連抗原結合ドメインを1つ以上含む、抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片。
(2)Fc受容体への結合能を有するFc領域を含み、該Fc領域のC末端側にCD3結合ドメインが1つ結合し、さらに該Fc領域のC末端側に疾患関連抗原結合ドメインを1つ以上含む、抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片。
(3)Fc受容体への結合能を有するFc領域を含み、該Fc領域のC末端側にCD3結合ドメインが1つ結合し、さらに該Fc領域のC末端側に疾患関連抗原結合ドメインを1つ以上含み、かつ該Fc領域のN末端側に疾患関連抗原結合ドメインを1つ以上含む、抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片。
 本発明の一態様として、上記(1)に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片であって、Fc領域が、CH3部分にKnobs into Holes改変(Nature Biotechnology. vol 16: 677-681, 1998)(KIH改変とも言う)、または該KIH改変からジスルフィド結合を構成するための改変(S354CとY349C)を除いた改変を導入したヘテロダイマーを形成しており、該ヘテロダイマーのいずれか一方のC末端にリンカーを介してCD3結合ドメインが結合しているバイスペシフィック抗体であって、該ヘテロダイマーのN末端の片方または両方に疾患関連抗原結合ドメインが結合しているバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が挙げられる。
 本発明の一態様として、上記(1)に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片であって、Fc領域の2本のポリペプチド鎖のN末端側にそれぞれCL、CH1が結合してCH1-FcとCL-Fcからなるヘテロダイマーを形成しており、CH1-FcとCL-Fcのいずれか一方のC末端にリンカーを介してCD3結合ドメインが結合しているバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片であって、
(a)CH1-FcおよびCL-FcのN末端にそれぞれVHおよびVLが結合して1つの疾患関連抗原結合ドメインを形成しているバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片、
(b)CH1-FcおよびCL-FcのN末端にそれぞれVLおよびVHが結合して1つの疾患関連抗原結合ドメインを形成しているバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片、並びに
(c)CH1-Fcおよび/またはCL-FcのN末端にFab、VHH、および/またはscFvが結合し1つ以上の疾患関連抗原結合ドメインを含むバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が挙げられる。
 中でも、CH1-FcおよびCL-FcのN末端に、それぞれVLおよびVH、またはそれぞれVHおよびVLが結合していることが好ましく、CH1-FcおよびCL-FcのN末端にそれぞれVHおよびVLが結合していることがより好ましい。
 また、CH1-FcとCL-Fcのアミノ酸配列において、細胞で発現させる際にヘテロダイマーを形成するようなアミノ酸改変がされていることが好ましく、具体的には、CL-Fcにおいて216-220の欠損、並びにC214S、H435R、およびY436Fのアミノ酸残基改変が、CH1-FcにおいてC220Sのアミノ酸残基改変が含まれていることが好ましい。これらの改変は、上記のKIH改変または該KIH改変からジスルフィド結合を構成するための改変を除いた改変と、両方とも導入しても良い。
 疾患関連抗原結合ドメインとしては、Fab、VHおよびVLからなる可変領域、VHHおよびscFvなどが挙げられる。具体的には、上記ヘテロダイマーのN末端の両方に、疾患関連抗原結合ドメインとしてFabが結合していることが好ましい。Fabを形成するVH-CH1、VL-CLのポリペプチド鎖のうち、どちらがFc領域のN末端に結合していても構わないが、VH-CH1が結合していることがより好ましい。
 本発明の一態様として、上記(2)に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片であって、Fc領域の2本のポリペプチド鎖のN末端側にそれぞれCL、CH1が結合してCH1-FcとCL-Fcのヘテロダイマーを形成しており、CH1-FcとCL-Fcのいずれか一方のC末端にリンカーを介してCD3結合ドメインが結合しているバイスペシフィック抗体であって、CH1-Fcおよび/またはCL-FcのC末端側にFab、VHH、および/またはscFvが疾患関連抗原結合ドメインとして結合しているバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が挙げられる。
 この際、疾患関連抗原結合ドメインは、CH1-Fcおよび/またはCL-Fcに直接結合していても、リンカーを介して結合していても、CD3結合ドメインの更にC末端側に結合していてもよい。
 上記ヘテロダイマーのアミノ酸配列において、細胞で発現させる際にヘテロダイマーを形成するようなアミノ酸改変がされていることが好ましく、具体的には、CL-Fcにおいて216-220アミノ酸残基の欠損、並びにC214S、H435R、およびY436Fのアミノ酸残基改変が、CH1-FcにおいてC220Sのアミノ酸残基改変がされていることが望ましい。
 本発明の別の一態様として、上記(2)に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片であって、Fc領域にKnobs into Holes改変または該KIH改変のうちS354CとY349C以外の改変を加えており、該Fc領域を形成するヘテロダイマーのC末端側に1つ以上の疾患関連抗原結合ドメインを有するバイスペシフィック抗体が挙げられる。該疾患関連抗原結合ドメインしては、例えば、Fab、VHおよびVLからなる抗体可変領域、VHH、およびscFvなどが挙げられる。疾患関連抗原結合ドメインは、CH1-Fcおよび/またはCL-Fcに直接結合していても、リンカーを介して結合していても、CD3結合ドメインの更にC末端側に結合していてもよい。
 本発明の一態様として、上記(3)に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片であって、Fc領域の2本のポリペプチド鎖のN末端側にそれぞれCL、CH1が結合してCH1-FcとCL-Fcからなるヘテロダイマーを形成しており、CH1-FcとCL-Fcのいずれか一方のC末端にリンカーを介してCD3結合ドメインが結合しているバイスペシフィック抗体であって、CH1-FcとCL-FcのN末端側に1つ以上の疾患関連抗原結合ドメインを有し、さらにCH1-FcとCL-FcのC末端側にも1つ以上の疾患関連抗原結合ドメインを有しているバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が挙げられる。
 CH1-Fcおよび/またはCL-FcのN末端側に結合している疾患関連抗原結合ドメインは、CH1-FcおよびCL-FcのN末端にそれぞれVHおよびVL(又はそれぞれVLおよびVH)が結合して1つの疾患関連抗原結合ドメインを形成していてもよいし、CH1-FcおよびCL-Fcの少なくとも一方のN末端にFab、VHH、および/またはscFvが結合して、少なくとも1つの疾患関連抗原結合ドメインを形成していてもよい。
 また、前記疾患関連抗原結合ドメインとしてはCH1-FcおよびCL-FcのN末端に、それぞれVHおよびVL(または、それぞれVLおよびVH)が結合して1つの疾患関連抗原結合ドメインを形成していることが好ましく、CH1-FcおよびCL-FcのN末端にそれぞれVHおよびVLが結合していることがより好ましい。
 CH1-Fcおよび/またはCL-FcのC末端側に結合している疾患関連抗原結合ドメインは、これらのポリペプチド鎖に直接結合していてもよいし、リンカーを介して結合していてもよいし、CD3結合ドメインを介して結合していてもよい。該疾患関連抗原結合ドメインとしては、例えば、Fab、VHH、およびscFvなどが挙げられる。
 また、CH1-FcとCL-Fcのアミノ酸配列において、細胞で発現させる際にヘテロダイマーを形成するようなアミノ酸改変がされていることが好ましく、具体的にはCL-Fcにおいて216-220のアミノ酸残基の欠損、並びにC214S、H435R、およびY436Fのアミノ酸残基改変が、CH1-FcにおいてC220Sのアミノ酸残基改変がされていることが好ましい。
 本発明の別の一態様として、上記(3)に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片であって、Fc領域にKnobs into Holes改変または該KIH改変のうちS354CとY349C以外の改変を加えており、該Fc領域のヘテロダイマーのN末端側に1つ以上の疾患関連抗原結合ドメインを有し、さらに該Fc領域のヘテロダイマーのC末端側にも1つ以上の疾患関連抗原結合ドメインを有しているバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が挙げられる。
 疾患関連抗原結合ドメインとしては、例えば、Fab、VHHおよびscFvなどが挙げられる。上記ヘテロダイマーのN末端側に、疾患関連抗原結合ドメインとしてFabが結合している場合、Fabを形成するVH-CH1、VL-CLのポリペプチド鎖のうち、どちらがFc領域のN末端に結合していても構わないが、VH-CH1が結合していることがより好ましい。
 また、上記ヘテロダイマーのC末端側に結合している疾患関連抗原結合ドメインは、ヘテロダイマーのC末端に直接結合していてもよいし、リンカーを介して結合していてもよいし、CD3結合ドメインの更にC末端側に結合していてもよい。
 上述の(1)~(3)のいずれの態様においても、Fc受容体への結合能を有するFc領域として、Fc受容体へのアフィニティを増強させたFc領域も同様に用いることができる。
 上述の(1)~(3)のいずれの態様においても、CD3結合ドメインを構成するVHおよびVLを、Fc領域を構成する2本のポリペプチド鎖にそれぞれ結合させることで、Fc領域のC末端に1のCD3結合ドメインを結合させた抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を作製することができる。
 本発明の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片は、上記の他に公知のヘテロダイマー作製技術を利用して作製することもできる。公知の技術としては、例えば、CrossMAb技術、BEAT技術、XmAb技術、ART-Ig技術、およびAzymetric技術(すべてNat Rev Drug Discov. 18:585-608, 2019に記載)、並びにNat Rev Drug Discov. 18: 585-608, 2019に記載のその他のヘテロダイマー作製技術などが挙げられる。
 本発明のさらに好ましい一態様としては、該CD3結合ドメインがscFvであるバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が挙げられる。
 本発明の更に好ましい一態様としては、CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数(K)が6×10-8以上、7×10-8以上、8×10-8以上、または9×10-8以上であるバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が挙げられる。
 本発明の一態様としては、CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数が比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14よりも大きいバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が挙げられる。
 本発明の一態様としては、CD3結合ドメインのCDR又はVH/VLのアミノ酸配列が、比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14のCD3結合ドメインのCDR又はVH/VLのアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ抗CD3抗体SP34またはKM14と比べてアフィニティが10%以上低下しているバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が挙げられる。
 本発明の更に好ましい一態様としては、疾患関連抗原の発現細胞に対するADCC活性およびADTC活性を有し、疾患関連抗原発現細胞の細胞傷害時にサイトカイン産生の誘導が抑えられたバイスペシフィック抗体が挙げられる。
 更に好ましい一態様として、Fc領域とCD3結合ドメインの間のリンカーのアミノ酸配列が(SGGGG)n(n=1~3)、(EAAAK)n(n=1~3)、またはPAPAPから選ばれる1つであるバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が挙げられる。
 本発明におけるCD3結合ドメインとして、具体的にはCD3結合ドメインのVHのCDR1~3(HCDR1~3)およびVLのCDR1~3(LCDR1~3)のアミノ酸配列が、下記(a)~(h)から選ばれるいずれか1のHCDR1~3およびLCDR1~3のアミノ酸配列とそれぞれ90%以上の相同性を有するCD3結合ドメインが挙げられる。
(a)それぞれ配列番号118~120で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号121~123で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(b)それぞれ配列番号83~85で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号86~88で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(c)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号132、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(d)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号133、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(e)それぞれ配列番号98、134、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(f)それぞれ配列番号98、135、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(g)それぞれ配列番号98、136、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
(h)それぞれ配列番号98、137、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
 本発明におけるCD3結合ドメインとして、具体的にはCD3結合ドメインのVH及びVLのアミノ酸配列が、下記(aa)~(rr)から選ばれるいずれか1のVHおよびVLのアミノ酸配列とそれぞれ80%以上の相同性を有するCD3結合ドメインが挙げられる。
(aa)配列番号124で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号125で表されるアミノ酸配列を含むVL
(bb)配列番号115で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号116で表されるアミノ酸配列を含むVL
(cc)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号126で表されるアミノ酸配列を含むVL
(dd)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号127で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ee)配列番号128で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ff)配列番号129で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(gg)配列番号130で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(hh)配列番号131で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ii)配列番号159で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
(jj)配列番号160で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
(kk)配列番号161で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
(ll)配列番号162で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
(mm)配列番号168で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号180で表されるアミノ酸配列を含むVL
(nn)配列番号169で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号181で表されるアミノ酸配列を含むVL
(oo)配列番号170で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号182で表されるアミノ酸配列を含むVL
(pp)配列番号171で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号183で表されるアミノ酸配列を含むVL
(qq)配列番号172で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号184で表されるアミノ酸配列を含むVL
(rr)配列番号173で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号185で表されるアミノ酸配列を含むVL
 本発明におけるCD3結合ドメインとしては、上記(a)~(h)、(aa)~(rr)並びに抗CD3モノクローナル抗体SP34及びKM14から選ばれるいずれか1を含むCD3結合ドメインと競合してCD3に結合するCD3結合ドメイン、上記(a)~(h)、(aa)~(rr)並びに抗CD3モノクローナル抗体SP34及びKM14から選ばれるいずれか1を含むCD3結合ドメインが結合するCD3上のエピトープに結合するCD3結合ドメイン、上記(a)~(h)、(aa)~(rr)並びに抗CD3モノクローナル抗体SP34及びKM14から選ばれるいずれか1を含むCD3結合ドメインが結合するエピトープに含まれるエピトープに結合するCD3結合ドメインが挙げられる。
 本発明のCD3結合ドメインが結合するCD3分子上に存在するエピトープとしては、ヒトCD3のアミノ酸配列のN末端から27番目までのアミノ酸配列が挙げられる。抗CD3モノクローナル抗体SP34及びKM14はいずれも本エピトープに結合することから、本発明におけるCD3のエピトープとして好ましくはCD3のアミノ酸配列のN末端から27番目までのアミノ酸配列に含まれる少なくとも1のアミノ酸残基を含むエピトープ、当該アミノ酸配列からなる立体構造からなるエピトープなどが挙げられる。
 上述、抗CD3モノクローナル抗体SP34及び/又はKM14と競合して結合する抗体、当該抗体が結合するエピトープに結合する抗体は、ヒトCD3のアミノ酸配列の1-27番目のアミノ酸配列を用いた抗体結合アッセイを行うことで取得することができる。
 本発明の抗CD3バイスペシフィック抗体として具体的には、上述のCD3結合ドメインを含むバイスペシフィック抗体挙げられる。
 本発明のCD3結合ドメインは、サイトカイン産生誘導能が抑制された抗CD3バイスペシフィック抗体の製造の目的、抗CD3バイスペシフィック抗体の過剰なサイトカイン産生誘導を抑制する目的にも応用することができる。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片には、エフェクター活性を有するバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片も包含される。
 エフェクター活性とは、抗体のFc領域を介して引き起こされる抗体依存性の細胞傷害活性を指し、例えば、ADCC活性、補体依存性細胞傷害活性(Complement-Dependent Cytotoxicity activity; CDC活性)、マクロファージや樹状細胞などの食細胞による抗体依存性貪食活性(Antibody-dependent cellular phagocytosis activity;ADCP活性)およびオプソニン効果などが挙げられる。
 本発明においてADCC活性およびCDC活性は、公知の測定方法[Cancer Immunol. Immunother., 36, 373(1993)]を用いて測定することができる。
 ADCC活性とは、標的細胞上の抗原に結合した抗体が、抗体のFc領域を介して免疫細胞のFc受容体と結合することで免疫細胞(ナチュラルキラー細胞など)を活性化し、標的細胞を傷害する活性をいう。
 Fc受容体(FcR)は、抗体のFc領域に結合する受容体であり、抗体の結合によりさまざまなエフェクター活性を誘発する。各FcRは抗体のサブクラスに対応し、IgG、IgE、IgA、IgMはそれぞれFcγR、FcεR、FcαR、FcμRに特異的に結合する。さらにFcγRには、FcγRI(CD64)、FcγRII(CD32)およびFcγRIII(CD16)のサブタイプが存在し、それぞれのサブタイプにはFcγRIA、FcγRIB、FcγRIC、FcγRIIA、FcγRIIB、FcγRIIC、FcγRIIIAおよびFcγRIIIBのアイソフォームが存在する。これらの異なるFcγRは異なる細胞上に存在する[Annu. Rev. Immunol. 9:457-492(1991)]。ヒトにおいては、FcγRIIIBは好中球に特異的に発現しており、FcγRIIIAは単球、ナチュラルキラー細胞(NK細胞)、マクロファージおよび一部のT細胞に発現する。FcγRIIIAへの抗体の結合を介して、NK細胞依存的なADCC活性が誘発される。
 CDC活性とは、標的細胞上の抗原に結合した抗体が血液中の補体関連タンパク質群からなる一連のカスケード(補体活性化経路)を活性化し、標的細胞を傷害する活性をいう。また、補体の活性化により生じるタンパク質断片により、免疫細胞の遊走および活性化が誘導される。CDC活性のカスケードは、まずC1qがFc領域に結合し、次に2つのセリンプロテアーゼであるC1rおよびC1sと結合することで、C1複合体を形成し開始される。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の抗原発現細胞に対するCDC活性、またはADCC活性は、公知の測定方法[Cancer Immunol. Immunother., 36, 373(1993)]により評価することができる。
 本発明のバイスペシフィック抗体のエフェクター活性を制御する方法としては、抗体のFc領域(CH2およびCH3ドメインからなる定常領域)の297番目のアスパラギン(Asn)に結合するN-結合型複合型糖鎖の還元末端に存在するN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)にα-1,6結合するフコース(コアフコースともいう)の量を制御する方法(国際公開第2005/035586号、国際公開第2002/31140号および国際公開第00/61739号)や、抗体のFc領域のアミノ酸残基の改変により制御する方法(国際公開第00/42072号)などが知られている。
 バイスペシフィック抗体に結合するコアフコースの量を制御することで、抗体のADCC活性を増加または低下させることができる。例えば、抗体のFcに結合しているN-結合複合型糖鎖に結合するコアフコースの含量を低下させる方法として、α1,6-フコース転移酵素遺伝子が欠損した宿主細胞を用いてバイスペシフィック抗体を発現することで、高いADCCを有するバイスペシフィック抗体を取得することができる。一方、バイスペシフィック抗体のFcに結合しているN-結合複合型糖鎖に結合するフコースの含量を増加させる方法として、α1,6-フコース転移酵素遺伝子を導入した宿主細胞を用いて抗体を発現させることで、低いADCC活性を有するバイスペシフィック抗体を取得することができる。
 また、バイスペシフィック抗体のFc領域のアミノ酸残基を改変することでADCC活性やCDC活性を増加または低下させることができる。例えば、米国特許出願公開第2007/0148165号明細書に記載のFc領域のアミノ酸配列を用いることで、バイスペシフィック抗体のCDC活性を増加させることができる。また、米国特許第6,737,056号明細書、米国特許第7,297,775号明細書または米国特許第7,317,091号明細書などに記載のアミノ酸改変を行うことで、ADCC活性またはCDC活性を、増加させることも低下させることもできる。
 さらに、上述の方法を組み合わせることにより、エフェクター活性が制御されたバイスペシフィック抗体を取得してもよい。
 本発明のバイスペシフィック抗体の安定性は、精製過程や一定条件下で保存されたサンプルにおいて形成される凝集体(オリゴマー)量を測定することによって評価することができる。すなわち、同一条件下で凝集体量が低減する場合を、抗体の安定性が向上したものと評価する。凝集体量は、ゲルろ過クロマトグラフィーを含む適当なクロマトグラフィーを用いて凝集した抗体と凝集していない抗体とを分離することによって測定することができる。
 本発明のバイスペシフィック抗体の生産性は、抗体産生細胞から培養液中に産生される抗体量を測定することによって評価することができる。より具体的には、培養液から産生細胞を除いた培養上清に含まれる抗体の量をHPLC法やELISA法などの適当な方法で測定することによって評価することができる。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片としては、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片に放射性同位元素、低分子の薬剤、高分子の薬剤、タンパク質または抗体医薬などを化学的または遺伝子工学的に結合させた抗体の誘導体を包含する。
 本発明における抗体の誘導体は、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片のH鎖またはL鎖のN末端側或いはC末端側、該抗体またはその抗体断片中の適当な置換基或いは側鎖、さらには該抗体またはその抗体断片中の糖鎖などに、放射性同位元素、低分子の薬剤、高分子の薬剤、免疫賦活剤、タンパク質または抗体医薬などを化学的手法[抗体工学入門、地人書館(1994)]により結合させることで製造することができる。
 また、本発明における抗体の誘導体は、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片をコードするDNAと、所望のタンパク質または抗体医薬をコードするDNAとを連結させて、発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを適当な宿主細胞へ導入し発現させる、遺伝子工学的手法により製造することができる。
 放射性同位元素としては、例えば、111In、131I、125I、90Y、64Cu、99Tc、77Luまたは211Atなどが挙げられる。放射性同位元素は、クロラミンT法などによって抗体に直接結合させることができる。また、放射性同位元素をキレートする物質を抗体に結合させてもよい。キレート剤としては、例えば、1-イソチオシアネートベンジル-3-メチルジエチレントリアミンペンタ酢酸(MX-DTPA)などが挙げられる。
 低分子の薬剤としては、例えば、アルキル化剤、ニトロソウレア剤、代謝拮抗剤、抗生物質、植物アルカロイド、トポイソメラーゼ阻害剤、ホルモン療法剤、ホルモン拮抗剤、アロマターゼ阻害剤、P糖蛋白阻害剤、白金錯体誘導体、M期阻害剤若しくはキナーゼ阻害剤などの抗癌剤[臨床腫瘍学、癌と化学療法社(1996)]、ハイドロコーチゾン若しくはプレドニゾンなどのステロイド剤、アスピリン若しくはインドメタシンなどの非ステロイド剤、金チオマレート若しくはペニシラミンなどの免疫調節剤、サイクロフォスファミド若しくはアザチオプリンなどの免疫抑制剤またはマレイン酸クロルフェニラミン若しくはクレマシチンのような抗ヒスタミン剤などの抗炎症剤[炎症と抗炎症療法、医歯薬出版株式会社(1982)]などが挙げられる。
 抗癌剤としては、例えば、アミフォスチン(エチオール)、シスプラチン、ダカルバジン(DTIC)、ダクチノマイシン、メクロレタミン(ナイトロジェンマスタード)、ストレプトゾシン、シクロフォスファミド、イホスファミド、カルムスチン(BCNU)、ロムスチン(CCNU)、ドキソルビシン(アドリアマイシン)、エピルビシン、ゲムシタビン(ゲムザール)、ダウノルビシン、プロカルバジン、マイトマイシン、シタラビン、エトポシド、5-フルオロウラシル、フルオロウラシル、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ブレオマイシン、ダウノマイシン、ペプロマイシン、エストラムスチン、パクリタキセル(タキソール)、ドセタキセル(タキソテア)、アルデスロイキン、アスパラギナーゼ、ブスルファン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン、クラドリビン、カンプトテシン、10-ヒドロキシ-7-エチル-カンプトテシン(SN38)、フロクスウリジン、フルダラビン、ヒドロキシウレア、イダルビシン、メスナ、イリノテカン(CPT-11)、ノギテカン、ミトキサントロン、トポテカン、ロイプロリド、メゲストロール、メルファラン、メルカプトプリン、ヒドロキシカルバミド、プリカマイシン、ミトタン、ペガスパラガーゼ、ペントスタチン、ピポブロマン、ストレプトゾシン、タモキシフェン、ゴセレリン、リュープロレニン、フルタミド、テニポシド、テストラクトン、チオグアニン、チオテパ、ウラシルマスタード、ビノレルビン、クロラムブシル、ハイドロコーチゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、ビンデシン、ニムスチン、セムスチン、カペシタビン、トムデックス、アザシチジン、UFT、オキザロプラチン、ゲフィチニブ(イレッサ)、イマチニブ(STI571)、エルロチニブ、FMS-like tyrosine kinase 3(Flt3)阻害剤、vascular endothelial growth facotr receptor(VEGFR)阻害剤、fibroblast growth factor receptor(FGFR)阻害剤、タルセバなどのepidermal growth factor receptor(EGFR)阻害剤、ラディシコール、17-アリルアミノ-17-デメトキシゲルダナマイシン、ラパマイシン、アムサクリン、オール-トランスレチノイン酸、サリドマイド、レナリドマイド、アナストロゾール、ファドロゾール、レトロゾール、エキセメスタン、金チオマレート、D-ペニシラミン、ブシラミン、アザチオプリン、ミゾリビン、シクロスポリン、ラパマイシン、ヒドロコルチゾン、ベキサロテン(タルグレチン)、タモキシフェン、デキサメタゾン、プロゲスチン類、エストロゲン類、アナストロゾール(アリミデックス)、ロイプリン、アスピリン、インドメタシン、セレコキシブ、アザチオプリン、ペニシラミン、金チオマレート、マレイン酸クロルフェニラミン、クロロフェニラミン、クレマシチン、トレチノイン、ベキサロテン、砒素、ボルテゾミブ、アロプリノール、カリケアマイシン、イブリツモマブチウキセタン、タルグレチン、オゾガミン、クラリスロマシン、ロイコボリン、ケトコナゾール、アミノグルテチミド、スラミン、メトトレキセート若しくはメイタンシノイドまたはその誘導体などが挙げられる。
 低分子の薬剤と本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片とを結合させる方法としては、例えば、グルタールアルデヒドを介して薬剤と該抗体のアミノ基間を結合させる方法、または水溶性カルボジイミドを介して薬剤のアミノ基と該抗体のカルボキシル基とを結合させる方法などが挙げられる。
 高分子の薬剤としては、ポリエチレングリコール(PEG)、アルブミン、デキストラン、ポリオキシエチレン、スチレンマレイン酸コポリマー、ポリビニルピロリドン、ピランコポリマー、またはヒドロキシプロピルメタクリルアミドなどが挙げられる。これらの高分子化合物を本発明のバイスペシフィック抗体または抗体断片に結合させることにより、(1)化学的、物理的若しくは生物的な種々の因子に対する安定性の向上、(2)血中半減期の顕著な延長、または(3)免疫原性の消失若しくは抗体産生の抑制、などの効果が期待される[バイオコンジュゲート医薬品、廣川書店(1993)]。
 例えば、PEGと本発明のバイスペシフィック抗体を結合させる方法としては、PEG化修飾試薬と反応させる方法などが挙げられる[バイオコンジュゲート医薬品、廣川書店(1993)]。PEG化修飾試薬としては、リジンのε-アミノ基への修飾剤(日本国特開昭61-178926号公報)、アスパラギン酸およびグルタミン酸のカルボキシル基への修飾剤(日本国特開昭56-23587号公報)、またはアルギニンのグアニジノ基への修飾剤(日本国特開平2-117920号公報)などが挙げられる。
 免疫賦活剤としては、イムノアジュバントとして知られている天然物でもよく、具体例としては、免疫を亢進する薬剤が、β(1→3)グルカン(例えば、レンチナンまたはシゾフィラン)、またはαガラクトシルセラミド(KRN7000)などが挙げられる。
 タンパク質としては、例えば、NK細胞、マクロファージまたは好中球などの免疫担当細胞を活性化するサイトカイン若しくは増殖因子または毒素タンパク質などが挙げられる。
 サイトカインまたは増殖因子としては、例えば、インターフェロン(以下、IFNと記す)-α、IFN-β、IFN-γ、インターロイキン(以下、ILと記す)-2、IL-5、IL-6、IL-10、IL-12、IL-15、IL-18、IL-21、IL-23、腫瘍壊死因子(tumor necrosis factor;TNF)-α、TNF-β、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)またはマクロファージコロニー刺激因子(M-CSF)などが挙げられる。
 毒素タンパク質としては、例えば、リシン、ジフテリアトキシンまたはONTAKなどが挙げられ、毒性を調節するためにタンパク質に変異を導入したタンパク毒素も含まれる。
 タンパク質または抗体医薬との融合抗体は、本発明のバイスペシフィック抗体または抗体断片をコードするcDNAにタンパク質をコードするcDNAを連結させ、融合抗体をコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物または真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物または真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。 
 上記抗体の誘導体を検出方法、定量方法、検出用試薬、定量用試薬または診断薬として使用する場合に、本発明のバイスペシフィック抗体またはその抗体断片に結合する薬剤としては、通常の免疫学的検出用方法または測定用方法で用いられる標識体が挙げられる。標識体としては、例えば、アルカリフォスファターゼ、ペルオキシダーゼ若しくはルシフェラーゼなどの酵素、アクリジニウムエステル若しくはロフィンなどの発光物質、またはフルオレセインイソチオシアネート(FITC)若しくはテトラメチルローダミンイソチオシアネート(RITC)、Alexa(登録商標) Fluor 488、R-phycoerythrin(R-PE)などの蛍光物質などが挙げられる。
 本発明には、CDC活性またはADCC活性などの細胞傷害活性を有するバイスペシフィック抗体および該バイスペシフィック抗体断片が包含される。本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の抗原発現細胞に対するCDC活性またはADCC活性は公知の測定方法[Cancer Immunol. Immunother., 36, 373 (1993)]により評価することができる。
 また、本発明は、CD3および疾患関連抗原を特異的に認識し結合するバイスペシフィック抗体若しくは該バイスペシフィック抗体断片を含む組成物、または該バイスペシフィック抗体若しくは該バイスペシフィック抗体断片を有効成分として含有する、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患、好ましくは疾患関連抗原の発現細胞が関与する疾患の治療薬に関する。
 CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患としては、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係している疾患であればいかなるものでもよいが、例えば、悪性腫瘍およびがんなどが挙げられる。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片、またはこれらの誘導体を含有する治療薬は、有効成分としての該バイスペシフィック抗体若しくは該バイスペシフィック抗体断片、またはこれらの誘導体のみを含むものであってもよいが、通常は薬理学的に許容される1以上の担体と一緒に混合し、製剤学の技術分野において公知の任意の方法により製造した医薬製剤として提供するのが好ましい。
 投与経路は、治療に際して最も効果的なものを使用するのが好ましく、例えば、経口投与、または口腔内、気道内、直腸内、皮下、筋肉内または静脈内などの非経口投与が挙げられる。中でも、静脈内投与が好ましい。
 投与形態としては、例えば、噴霧剤、カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒剤、シロップ剤、乳剤、座剤、注射剤、軟膏またはテープ剤などが挙げられる。
 投与量または投与回数は、目的とする治療効果、投与方法、治療期間、年齢および体重などにより異なるが、通常成人1日当たり10μg/kg~10mg/kgである。
 さらに、本発明は、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を含有する、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方の免疫学的検出用若しくは測定用試薬、またはCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患、好ましくは疾患関連抗原の発現細胞が関与する疾患の診断薬に関する。また、本発明は、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を用いた、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方の免疫学的検出用若しくは測定用方法、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患、好ましくは疾患関連抗原の発現細胞が関与する疾患の治療方法、またはCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患、好ましくは疾患関連抗原の発現細胞が関与する疾患の診断方法に関する。
 本発明においてCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方の量を検出または測定する方法としては、任意の公知の方法が挙げられる。例えば、免疫学的検出または測定方法などが挙げられる。
 免疫学的検出または測定方法とは、標識を施した抗原または抗体を用いて、抗体量または抗原量を検出または測定する方法である。免疫学的検出または測定方法としては、例えば、放射免疫測定法(RIA)、酵素免疫測定法(EIAまたはELISA)、蛍光免疫測定法(FIA)、発光免疫測定法(luminescent immunoassay)、ウェスタンブロット法または物理化学的手法などが挙げられる。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を用いてCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が発現した細胞を検出または測定することにより、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患、好ましくは疾患関連抗原の発現細胞が関与する疾患を診断することができる。
 CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が発現している細胞の検出には、公知の免疫学的検出法を用いることができるが、例えば、免疫沈降法、免疫細胞染色法、免疫組織染色法または蛍光抗体染色法などが挙げられる。また、例えば、FMAT8100HTSシステム(アプライドバイオシステム社製)などの蛍光抗体染色法なども挙げられる。
 本発明においてCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方を検出または測定する対象となる生体試料としては、例えば、組織細胞、血液、血漿、血清、膵液、尿、糞便、組織液または培養液など、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が発現した細胞を含む可能性のあるものであれば特に限定されない。
 本発明のバイスペシフィック抗体若しくは該バイスペシフィック抗体断片、またはこれらの誘導体を含有する診断薬は、目的とする診断方法に応じて、抗原抗体反応を行なうための試薬、該反応の検出用試薬を含んでもよい。抗原抗体反応を行なうための試薬としては、例えば、緩衝剤、塩などが挙げられる。
 検出用試薬としては、例えば、前記バイスペシフィック抗体若しくは該バイスペシフィック抗体断片、またはこれらの誘導体に結合する標識された二次抗体、または標識に対応した基質などの通常の免疫学的検出または測定法に用いられる試薬が挙げられる。
 以下、本発明のバイスペシフィック抗体の作製方法、該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の活性評価方法、並びに該バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を用いた疾患の治療方法および診断方法について具体的に記載する。
1.モノクローナル抗体の作製方法
 本発明におけるモノクローナル抗体の製造方法は、下記の作業工程を包含する。すなわち、(1)免疫原として使用する抗原の精製および細胞表面に抗原が過剰発現した細胞の作製の少なくとも一方、(2)抗原を動物に免疫した後、血液を採取しその抗体価を検定して脾臓などを摘出する時期を決定し、抗体産生細胞を調製する工程、(3)骨髄腫細胞(ミエローマ)の調製、(4)抗体産生細胞とミエローマとの細胞融合、(5)目的とする抗体を産生するハイブリドーマ群の選別、(6)ハイブリドーマ群からの単クローン(monoclonal)細胞の分離(クローニング)、(7)場合によっては、モノクローナル抗体を大量に製造するためのハイブリドーマの培養、またはハイブリドーマを移植した動物の飼育、(8)このようにして製造されたモノクローナル抗体の生理活性およびその抗原結合特異性の検討、または標識試薬としての特性の検定、などである。
 以下、本発明におけるCD3および疾患関連抗原に結合するバイスペシフィック抗体を作製するために使用する、CD3に結合するモノクローナル抗体および疾患関連抗原に結合するモノクローナル抗体の作製方法を上記の工程に沿って詳述する。該抗体の作製方法はこれに制限されず、例えば脾臓細胞以外の抗体産生細胞およびミエローマを使用することもできる。
(1)抗原の精製 
 疾患関連抗原またはCD3を発現させた細胞は、疾患関連抗原またはCD3の全長またはその部分長をコードするcDNAを含む発現ベクターを、大腸菌、酵母、昆虫細胞または動物細胞などに導入することにより、得ることができる。また、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方を多量に発現している各種ヒト腫瘍培養細胞またはヒト組織などからCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方を精製し、抗原として使用することができる。また、該腫瘍培養細胞または該組織などをそのまま抗原として用いることもできる。さらに、Fmoc法またはtBoc法などの化学合成法によりCD3または疾患関連抗原の部分配列を有する合成ペプチドを調製し、抗原に用いることもできる。
 本発明で用いられるCD3または疾患関連抗原は、Molecular Cloning,A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)やCurrent Protocols In Molecular Biology, John Wiley & Sons(1987-1997)などに記載された方法などを用い、例えば以下の方法により、該CD3または疾患関連抗原をコードするDNAを宿主細胞中で発現させることで製造することができる。 
 CD3または疾患関連抗原をコードする部分を含む完全長cDNAを適当な発現ベクターのプロモーターの下流に挿入することにより、組換えベクターを作製する。上記完全長cDNAの代わりに、完全長cDNAをもとにして調製された、ポリペプチドをコードする部分を含む適当な長さのDNA断片を用いてもよい。次に、得られた該組換えベクターを、該発現ベクターに適合した宿主細胞に導入することにより、CD3または疾患関連抗原を生産する形質転換体を得ることができる。 
 発現ベクターとしては、使用する宿主細胞における自律複製または染色体中への組込みが可能で、かつCD3または疾患関連抗原をコードするDNAを転写できる位置に適当なプロモーターを含有しているものであれば、いずれも用いることができる。
 宿主細胞としては、例えば、大腸菌などのエシェリヒア属などに属する微生物、酵母、昆虫細胞または動物細胞など、目的とする遺伝子を発現できるものであればいずれも用いることができる。
 大腸菌などの原核生物を宿主細胞として用いる場合、組換えベクターは、原核生物中で自律複製が可能であるとともに、プロモーター、リボソーム結合配列、CD3または疾患関連抗原をコードする部分を含むDNA、並びに転写終結配列を含むベクターであることが好ましい。また、該組換えベクターには、転写終結配列は必ずしも必要ではないが、構造遺伝子の直下に転写終結配列を配置することが好ましい。さらに、該組換えベクターは、プロモーターを制御する遺伝子を含んでもよい。
 該組換えベクターとしては、リボソーム結合配列であるシャイン・ダルガルノ配列と開始コドンとの間を適当な距離(例えば、6~18塩基)に調節したプラスミドを用いることが好ましい。
 また、該CD3または疾患関連抗原をコードするDNAの塩基配列としては、宿主内での発現に最適なコドンとなるように塩基を置換することができ、これにより目的とするCD3または疾患関連抗原の生産率を向上させることができる。
 発現ベクターとしては、使用する宿主細胞中で機能を発揮できるものであればいずれも用いることができ、例えば、pBTrp2、pBTac1、pBTac2(以上、ロシュ・ダイアグノスティックス社製)、pKK233-2(ファルマシア社製)、pSE280(インビトロジェン社製)、pGEMEX-1(プロメガ社製)、pQE-8(キアゲン社製)、pKYP10(日本国特開昭58-110600号公報)、pKYP200[Agricultural Biological Chemistry, 48, 669(1984)]、pLSA1[Agric. Biol. Chem., 53, 277(1989)]、pGEL1[Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82, 4306(1985)]、pBluescript II SK(-)(ストラタジーン社製)、pTrs30[大腸菌JM109/pTrS30(FERM BP-5407)より調製]、pTrs32[大腸菌JM109/pTrS32(FERM BP-5408)より調製]、pGHA2[大腸菌IGHA2(FERM BP-400)より調製、日本国特開昭60-221091号公報]、pGKA2[大腸菌IGKA2(FERM BP-6798)より調製、日本国特開昭60-221091号公報]、pTerm2(米国特許第4,686,191号明細書、米国特許第4,939,094号明細書、米国特許第5,160,735号明細書)、pSupex、pUB110、pTP5、pC194、pEG400[J. Bacteriol., 172, 2392 (1990)]、pGEX(ファルマシア社製)、pETシステム(ノバジェン社製)またはpME18SFL3(東洋紡社製)などが挙げられる。
 プロモーターとしては、使用する宿主細胞中で機能するものであればいかなるものでもよい。例えば、trpプロモーター(Ptrp)、lacプロモーター、PLプロモーター、PRプロモーターまたはT7プロモーターなどの、大腸菌またはファージなどに由来するプロモーターが挙げられる。また、例えば、Ptrpを2つ直列させたタンデムプロモーター、tacプロモーター、lacT7プロモーター、またはlet Iプロモーターなどの人為的に設計改変されたプロモーターなども挙げられる。
 宿主細胞としては、例えば、大腸菌XL1-Blue、大腸菌XL2-Blue、大腸菌DH1、大腸菌MC1000、大腸菌KY3276、大腸菌W1485、大腸菌JM109、大腸菌HB101、大腸菌No.49、大腸菌W3110、大腸菌NY49、または大腸菌DH5αなどが挙げられる。
 宿主細胞への組換えベクターの導入方法としては、使用する宿主細胞へDNAを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、カルシウムイオンを用いる方法[Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 69, 2110(1972)、Gene, 17, 107(1982)、Molecular & General Genetics, 168, 111(1979)]が挙げられる。 
 動物細胞を宿主として用いる場合、発現ベクターとしては、動物細胞中で機能するものであればいずれも用いることができ、例えば、pcDNAI(インビトロジェン社製)、pcDM8(フナコシ社製)、pAGE107[日本国特開平3-22979号公報;Cytotechnology, 3, 133 (1990)]、pAS3-3(日本国特開平2-227075号公報)、pCDM8[Nature, 329, 840 (1987)]、pcDNAI/Amp(インビトロジェン社製)、pcDNA3.1(インビトロジェン社製)、pREP4(インビトロジェン社製)、pAGE103[J. Biochemistry, 101, 1307 (1987)]、pAGE210、pME18SFL3またはpKANTEX93(国際公開第97/10354号)などが挙げられる。
 プロモーターとしては、動物細胞中で機能を発揮できるものであればいずれも用いることができ、例えば、サイトメガロウイルス(CMV)のimmediate early(IE)遺伝子のプロモーター、SV40の初期プロモーター、レトロウイルスのプロモーター、メタロチオネインプロモーター、ヒートショックプロモーター、SRαプロモーターまたはモロニーマウス白血病ウイルスのプロモーター若しくはエンハンサーが挙げられる。また、ヒトCMVのIE遺伝子のエンハンサーをプロモーターと共に用いてもよい。
 宿主細胞としては、例えば、ヒトバーキットリンパ腫細胞Namalwa、アフリカミドリザル腎臓由来細胞COS、チャイニーズハムスター卵巣由来細胞CHO、またはヒト白血病細胞HBT5637(日本国特開昭63-000299号公報)などが挙げられる。
 宿主細胞への組換えベクターの導入方法としては、動物細胞にDNAを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、エレクトロポレーション法[Cytotechnology, 3, 133 (1990)]、リン酸カルシウム法(日本国特開平2-227075号公報)、またはリポフェクション法[Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 7413(1987)]などが挙げられる。 
 以上のようにして得られるCD3または疾患関連抗原をコードするDNAを組み込んだ組換えベクターを保有する微生物、または動物細胞などに由来する形質転換体を培地中で培養し、培養物中に該CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方を生成蓄積させ、該培養物から採取することにより、CD3または疾患関連抗原を製造することができる。該形質転換体を培地中で培養する方法は、宿主の培養に用いられる通常の方法に従って行うことができる。
 真核生物由来の細胞で発現させた場合には、糖または糖鎖が付加されたCD3または疾患関連抗原を得ることができる。
 誘導性のプロモーターを用いた組換えベクターで形質転換した微生物を培養する際には、必要に応じてインデューサーを培地に添加してもよい。例えば、lacプロモーターを用いた組換えベクターで形質転換した微生物を培養する場合にはイソプロピル-β-D-チオガラクトピラノシドなどを、trpプロモーターを用いた組換えベクターで形質転換した微生物を培養する場合にはインドールアクリル酸などを、各々培地に添加してもよい。
 動物細胞を宿主として得られた形質転換体を培養する培地としては、例えば、一般に使用されているRPMI1640培地[The Journal of the American Medical Association, 199, 519(1967)]、EagleのMEM培地[Science, 122, 501 (1952)]、ダルベッコ改変MEM培地[Virology, 8, 396(1959)]、199培地[Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 73, 1 (1950)]、Iscove’s Modified Dulbecco’s Medium(IMDM)培地、またはこれら培地に牛胎児血清(FBS)などを添加した培地などが挙げられる。培養は、通常pH6~8、30~40℃、5%CO存在下などの条件下で1~7日間行う。また、培養中に、必要に応じて、カナマイシン、ペニシリンなどの抗生物質を培地に添加してもよい。
 CD3または疾患関連抗原をコードする遺伝子の発現方法としては、直接発現以外に、分泌生産または融合タンパク質発現などの方法[Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)]を用いることができる。CD3または疾患関連抗原の生産方法としては、例えば、宿主細胞内に生産させる方法、宿主細胞外に分泌させる方法、または宿主細胞外膜上に生産させる方法が挙げられ、使用する宿主細胞や、生産させるCD3または疾患関連抗原の構造を変えることにより、適切な方法を選択することができる。
 例えば、細胞外領域のアミノ酸配列をコードするDNAに、抗体のFc領域をコードするDNA、グルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)をコードするDNA、またはFLAGタグをコードするDNAまたはHistidineタグをコードするDNAなどを連結したDNAを作製して、発現し精製することで抗原融合タンパク質を作製することができる。具体的には、例えばCD3または疾患関連抗原の細胞外領域をヒトIgGのFc領域に結合させたFc融合タンパク質、CD3または疾患関連抗原の細胞外領域とグルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質が挙げられる。
 CD3または疾患関連抗原が宿主細胞内または宿主細胞外膜上に生産される場合、ポールソンらの方法[J. Biol. Chem., 264, 17619 (1989)]、ロウらの方法[Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 86, 8227 (1989)、Genes Develop., 4, 1288(1990)]、日本国特開平05-336963号公報、または国際公開第94/23021号などに記載の方法を用いることにより、CD3または疾患関連抗原を宿主細胞外に積極的に分泌させることができる。また、ジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子などを用いた遺伝子増幅系(日本国特開平2-227075号公報)を利用してCD3または疾患関連抗原の生産量を上昇させることもできる。
 生産したCD3または疾患関連抗原は、例えば、以下のようにして単離、精製することができる。
 CD3または疾患関連抗原が細胞内に溶解状態で発現した場合には、培養終了後に細胞を遠心分離により回収し、水系緩衝液に懸濁後、超音波破砕機、フレンチプレス、マントンガウリンホモゲナイザー、またはダイノミルなどを用いて細胞を破砕し、無細胞抽出液を得る。該無細胞抽出液を遠心分離して得られる上清から、通常のタンパク質の単離精製法、すなわち溶媒抽出法、硫安などによる塩析法、脱塩法、有機溶媒による沈殿法、ジエチルアミノエチル(DEAE)-セファロース、DIAION HPA-75(三菱化学社製)などのレジンを用いた陰イオン交換クロマトグラフィー法、S-Sepharose FF(ファルマシア社製)などのレジンを用いた陽イオン交換クロマトグラフィー法、ブチルセファロース、フェニルセファロースなどのレジンを用いた疎水性クロマトグラフィー法、分子篩を用いたゲルろ過法、アフィニティークロマトグラフィー法、クロマトフォーカシング法、または等電点電気泳動などの電気泳動法などの手法を、単独でまたは組み合わせて用いることで、精製タンパク質を得ることができる。 
 CD3または疾患関連抗原が細胞内に不溶体を形成して発現した場合は、上記と同様に細胞を回収後破砕し、遠心分離を行うことにより、沈殿画分として該CD3または疾患関連抗原の不溶体を回収する。回収した該CD3または疾患関連抗原の不溶体をタンパク質変性剤で可溶化する。該可溶化液を希釈または透析することにより、CD3または疾患関連抗原を正常な立体構造に戻した後、上記と同様の単離精製法によりポリペプチドの精製タンパク質を得ることができる。
 CD3または疾患関連抗原またはその糖修飾体などの誘導体が細胞外に分泌された場合には、培養上清において該CD3または疾患関連抗原、またはその糖修飾体などの誘導体を回収することができる。該培養上清を上記と同様に遠心分離などの手法を用いて処理することにより、可溶性画分を取得し、該可溶性画分から上記と同様の単離精製法を用いることにより、精製タンパク質を得ることができる。
 また、本発明において用いられるCD3または疾患関連抗原は、Fmoc法またはtBoc法などの化学合成法によっても製造することができる。具体的には、例えば、アドバンストケムテック社製、パーキン・エルマー社製、ファルマシア社製、プロテインテクノロジインストルメント社製、シンセセル-ベガ社製、パーセプチブ社製、または島津製作所社製などのペプチド合成機を利用して化学合成することができる。
(2)抗体産生細胞の調製工程
 マウス、ラット、ハムスター、ウサギ、ウシ、またはアルパカなどの動物に、(1)で得られる抗原を免疫して、その動物の脾臓、リンパ節または末梢血中の抗体産生細胞を採取する。また、動物としては、例えば、富塚らの文献[Tomizuka. et al., Proc Natl Acad Sci USA., 97、722,(2000)]に記載されているヒト由来抗体を産生するトランスジェニックマウス、免疫原性を高めるためにCD3または疾患関連抗原のコンディショナルノックアウトマウスなどが被免疫動物として挙げられる。
 免疫は、フロイントの完全アジュバント、または水酸化アルミニウムゲルと百日咳菌ワクチンなどの適当なアジュバントとともに抗原を投与することにより行う。マウス免疫の際の免疫原投与法は、皮下注射、腹腔内注射、静脈内注射、皮内注射、筋肉内注射または足蹠注射などいずれでもよいが、腹腔内注射、足蹠注射または静脈内注射が好ましい。抗原が部分ペプチドである場合には、BSA(ウシ血清アルブミン)、またはKLH(Keyhole Limpet hemocyanin)などのキャリアタンパク質とのコンジュゲートを作製し、これを免疫原として用いる。
 抗原の投与は、1回目の投与の後、1~2週間おきに5~10回行う。各投与後3~7日目に眼底静脈叢より採血し、その血清の抗体価を酵素免疫測定法[Antibodies - A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]などを用いて測定する。免疫に用いた抗原に対し上記の血清が十分な抗体価を示した動物を、融合用抗体の産生細胞の供給源として用いれば、以後の操作の効果を高めることができる。
 抗原の最終投与後3~7日目に、免疫した動物より脾臓などの抗体産生細胞を含む組織を摘出し、抗体産生細胞を採取する。抗体産生細胞は、形質細胞およびその前駆細胞であるリンパ球であり、これは個体のいずれの部位から得てもよく、一般には脾臓、リンパ節、骨髄、扁桃、末梢血、またはこれらを適宜組み合わせたもの等から得ることができるが、脾臓細胞が最も一般的に用いられる。脾臓細胞を用いる場合には、脾臓を細断してほぐした後、遠心分離し、さらに赤血球を除去することにより、融合用抗体産生細胞を取得する。
(3)ミエローマの調製工程
 ミエローマとしては、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、ウサギまたはヒト等の哺乳動物に由来する自己抗体産生能のない細胞を用いることが出来るが、一般的にはマウスから得られた株化細胞、例えば、8-アザグアニン耐性マウス(BALB/c由来)ミエローマ細胞株P3-X63Ag8-U1(P3-U1)[Current Topics in Microbiology and Immunology, 18, 1(1978)]、P3-NS1/1-Ag41(NS-1)[European J. Immunology, 6, 511 (1976)]、SP2/0-Ag14(SP-2)[Nature, 276, 269(1978)]、P3-X63-Ag8653(653)[J. Immunology, 123, 1548 (1979)]、またはP3-X63-Ag8(X63)[Nature, 256, 495(1975)]などが用いられる。該細胞株は、適当な培地、例えば8-アザグアニン培地[グルタミン、2-メルカプトエタノール、ゲンタマイシン、FCSおよび8-アザグアニンを加えたRPMI-1640培地]、イスコフ改変ダルベッコ培地(Iscove’s Modified Dulbecco’s Medium;以下「IMDM」という)、またはダルベッコ改変イーグル培地(Dulbecco’s Modified Eagle Medium;以下「DMEM」という)などの培地で継代培養する。細胞融合の3~4日前に上記の細胞株を正常培地(例えば、10% FCSを含むDMEM培地)で継代培養し、融合を行う当日に2×10個以上の細胞数を確保する。
(4)細胞融合
 (2)で得られる融合用抗体産生細胞と(3)で得られるミエローマ細胞を、Minimum Essential Medium(MEM)培地またはPBS(リン酸二ナトリウム1.83g、リン酸一カリウム0.21g、食塩7.65g、蒸留水1リットル、pH7.2)でよく洗浄し、融合用抗体産生細胞:ミエローマ細胞=5:1~10:1になるように混合し、遠心分離した後、上清を除く。沈澱した細胞集塊をよくほぐした後、ポリエチレングリコール-1000(PEG-1000)、MEM培地およびジメチルスルホキシドの混合液を、37℃にて攪拌しながら加える。さらに1~2分間毎にMEM培地1~2mLを数回加えた後、MEM培地を加えて全量が50mLになるようにする。遠心分離後、上清を除き、沈澱した細胞集塊を緩やかにほぐした後、HAT培地[ヒポキサンチン、チミジンおよびアミノプテリンを加えた正常培地]中に緩やかに細胞を懸濁する。この懸濁液を5%COインキュベーター中、37℃にて7~14日間培養する。 
 また、以下の方法でも細胞融合を行うことができる。脾臓細胞とミエローマ細胞とを無血清培地(例えばDMEM)、またはリン酸緩衝生理食塩液(以下「リン酸緩衝液」という)でよく洗浄し、脾臓細胞とミエローマ細胞の細胞数の比が5:1~10:1程度になるように混合し、遠心分離する。上清を除去し、沈澱した細胞集塊をよくほぐした後、撹拌しながら1mLの50%(w/v)ポリエチレングリコール(分子量1000~4000)を含む無血清培地を滴下する。その後、10mLの無血清培地をゆっくりと加えた後、遠心分離する。再び上清を捨て、沈澱した細胞を適量のヒポキサンチン・アミノプテリン・チミジン(HAT)液およびヒトインターロイキン-2(IL-2)を含む正常培地(以下、HAT培地という)中に懸濁して培養用プレート(以下、プレートという)の各ウェルに分注し、5%炭酸ガス存在下、37℃にて2週間程度培養する。途中適宜HAT培地を補う。
(5)ハイブリドーマ群の選択
 融合に用いたミエローマ細胞が8-アザグアニン耐性株である場合、すなわちヒポキサンチン・グアニン・ホスホリボシルトランスフェラーゼ(HGPRT)欠損株である場合は、融合しなかったミエローマ細胞およびミエローマ細胞同士の融合細胞は、HAT培地中では生存することができない。一方、抗体産生細胞同士の融合細胞および抗体産生細胞とミエローマ細胞とのハイブリドーマは、HAT培地中で生存することができるが、抗体産生細胞同士の融合細胞はやがて寿命に達する。したがって、HAT培地中での培養を続けることによって、抗体産生細胞とミエローマ細胞とのハイブリドーマのみが生き残り、結果的にハイブリドーマを取得することができる。
 コロニー状に生育してきたハイブリドーマについて、HAT培地からアミノプテリンを除いた培地(以下、HT培地という)への培地交換を行う。その後、培養上清の一部を採取し、後述する抗体価測定法を用いて、抗体を産生するハイブリドーマを選択することができる。抗体価の測定方法としては、例えば、放射性同位元素免疫定量法(RIA法)、固相酵素免疫定量法(ELISA法)、蛍光抗体法および受身血球凝集反応法など種々の公知技術が挙げられるが、検出感度、迅速性、正確性および操作の自動化の可能性などの観点から、RIA法またはELISA法が好ましい。
 抗体価を測定することにより、所望の抗体を産生することが判明したハイブリドーマを、別のプレートに移しクローニングを行う。このクローニング法としては、例えば、プレートの1ウェルに1個の細胞が含まれるように希釈して培養する限界希釈法、軟寒天培地中で培養しコロニーを回収する軟寒天法、マイクロマニュピレーターによって1個の細胞を単離する方法、セルソーターによって1個の細胞を単離する方法などが挙げられる。
 抗体価の認められたウェルについて、例えば限界希釈法によるクローニングを2~4回繰り返し、安定して抗体価の認められたものを、CD3または疾患関連抗原に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ株として選択する。 
(6)モノクローナル抗体の調製
 プリスタン処理[2,6,10,14-テトラメチルペンタデカン(Pristane)0.5mLを腹腔内投与し、2週間飼育する]した8~10週令のマウスまたはヌードマウスに、(5)で得られるモノクローナル抗体産生ハイブリドーマを腹腔内に注射する。10~21日でハイブリドーマは腹水癌化する。このマウスから腹水を採取し、遠心分離して固形分を除去後、40~50%硫酸アンモニウムで塩析し、カプリル酸沈殿法、DEAE-セファロースカラム、プロテインAカラムまたはゲル濾過カラムによる精製を行い、IgGまたはIgM画分を集め、精製モノクローナル抗体とする。また、同系統のマウス(例えば、BALB/c)若しくはNu/Nuマウス、ラット、モルモット、ハムスターまたはウサギ等の腹腔内で該ハイブリドーマを増殖させることにより、CD3または疾患関連抗原に結合するモノクローナル抗体を大量に含む腹水を得ることができる。
 (5)で得られたモノクローナル抗体産生ハイブリドーマを、10%FBS添加を添加したRPMI1640培地などで培養した後、遠心分離により上清を除き、GIT培地、または5%ダイゴGF21を添加したHybridoma SFM培地等に懸濁し、フラスコ培養、スピナー培養またはバック培養などにより3~7日間培養する。得られた細胞懸濁液を遠心分離し、得られた上清よりプロテインAカラムまたはプロテインGカラムによる精製を行ない、IgG画分を集め、精製モノクローナル抗体を得ることもできる。精製の簡便な方法としては、市販のモノクローナル抗体精製キット(例えば、MAbTrap GIIキット;アマシャムファルマシアバイオテク社製)等を利用することもできる。
 抗体のサブクラスの決定は、サブクラスタイピングキットを用いて酵素免疫測定法により行う。蛋白量の定量は、ローリー法および280nmにおける吸光度[1.4(OD280)=イムノグロブリン1mg/mL]より算出する方法により行うことができる。
(7)CD3または疾患関連抗原に対するモノクローナル抗体の結合アッセイ
 本発明の抗CD3バイスペシフィック抗体は、CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインを含んでおり、当該CD3結合ドメインは上記結合アッセイにおいて、コントロールとして抗CD3モノクローナル抗体SP34又はKM14を用いて確立することができる。
 例えば、抗CD3モノクローナル抗体ライブラリーから、抗CD3モノクローナル抗体SP34又はKM14と比べて10%以上アフィニティが低い抗体をスクリーニングすることで所望のCD3結合ドメインを確立することができる。また、抗CD3モノクローナル抗体SP34又はKM14のCDR又はVH/VLのアミノ酸配列をもとに、CDR又はFR領域のアミノ酸配列にランダム変異を導入した抗体ライブラリーを作製し、当該ライブラリーから、抗CD3モノクローナル抗体SP34又はKM14と比べて10%以上アフィニティが低い抗体をスクリーニングすることで所望のCD3結合ドメインを確立することができる。
 CD3または疾患関連抗原に対するモノクローナル抗体の結合活性は、オクテルロニー(Ouchterlony)法、ELISA法、RIA法、フローサイトメトリー法(FCM)または表面プラズモン共鳴(SPR)法などのバインディングアッセイ系により測定することができる。
 オクテルロニー法は簡便ではあるが、抗体の濃度が低い場合には濃縮操作が必要である。一方、ELISA法またはRIA法を用いた場合は、培養上清をそのまま抗原吸着固相と反応させ、さらに二次抗体として各種イムノグロブリンアイソタイプ、サブクラスに対応する抗体を用いることにより、抗体のアイソタイプ、サブクラスを同定すると共に、抗体の結合活性を測定することが可能である。
 手順の具体例としては、精製または部分精製した組換えCD3または疾患関連抗原をELISA用96穴プレート等の固相表面に吸着させ、さらに抗原が吸着していない固相表面を抗原と無関係なタンパク質、例えばウシ血清アルブミン(BSA)によりブロッキングを行う。ELISAプレートをphosphate buffer saline(PBS)および0.05% Tween20を含むPBS(Tween-PBS)などで洗浄後、段階希釈した第1抗体(例えばマウス血清、培養上清など)を反応させ、プレートに固定化された抗原へ抗体を結合させる。次に、第2抗体としてビオチン、酵素(horse radish peroxidase;HRP、alkaline phosphatase;ALPなど)、化学発光物質または放射線化合物などで標識した抗イムノグロブリン抗体を分注して、プレートに結合した第1抗体に第2抗体を反応させる。Tween-PBSでよく洗浄した後、第2抗体の標識物質に応じた反応を行い、標的抗原に対し特異的に反応するモノクローナル抗体を選択する。
 FCM法では、抗体の抗原発現細胞に対する結合活性を測定することができる[Cancer Immunol. Immunother., 36, 373(1993)]。抗体が細胞膜上に発現している膜タンパク質抗原に結合することは、当該抗体が天然に存在する抗原の立体構造を認識し、結合することを意味する。
 SPR法としては、Biacoreによるkinetics解析が挙げられる。例えば、Biacore T100を用い、抗原と被験物質との間の結合におけるkineticsを測定し、その結果を機器付属の解析ソフトウェアで解析をする。手順の具体例としては、抗マウスIgG抗体をセンサーチップCM5にアミンカップリング法により固定した後、ハイブリドーマ培養上清または精製モノクローナル抗体などの被験物質を流して適当量を結合させ、さらに濃度既知の複数濃度の抗原を流して、結合および解離を測定する。次に、得られたデータについて、機器付属のソフトウェアを用いて1:1バインディングモデルによるkinetics解析を行い、各種パラメータを取得する。または、CD3または疾患関連抗原をセンサーチップ上に、例えばアミンカップリング法により固定した後、濃度既知の複数濃度の精製モノクローナル抗体を流して、結合および解離を測定する。得られたデータについて、機器付属のソフトウェアを用いて1:1バインディングモデルまたはバイバレントバインディングモデルによるkinetics解析を行い、各種パラメータを取得する。
 また、本発明において、CD3または疾患関連抗原に対する抗体と競合してCD3または疾患関連抗原に結合する抗体は、上述のバインディングアッセイ系に被験抗体を共存させて反応させることにより、選択することができる。すなわち、被験抗体を加えた時に抗原との結合が阻害される抗体をスクリーニングすることにより、CD3または疾患関連抗原への結合について、前記で取得した抗体と競合する抗体を得ることができる。
(8)CD3または疾患関連抗原に対するモノクローナル抗体のエピトープの同定
 本発明において、抗体が認識し結合するエピトープの同定は以下のようにして行うことができる。
 例えば、抗原の部分欠損体、種間で異なるアミノ酸残基を改変した変異体、または特定のドメインを改変した変異体を作製し、該欠損体または変異体に対する抗体の反応性が低下すれば、欠損部位またはアミノ酸改変部位が該抗体のエピトープであることが明らかになる。このような抗原の部分欠損体および変異体は、適当な宿主細胞、例えば大腸菌、酵母、植物細胞または哺乳動物細胞などを用いて、分泌タンパク質として取得してもよいし、宿主細胞の細胞膜上に発現させて抗原発現細胞として調製してもよい。膜型抗原の場合は、抗原の立体構造を保持したまま発現させるために、宿主細胞の膜上に発現させることが好ましい。また、抗原の1次構造または立体構造を模倣した合成ペプチドを作製し、抗体の反応性を確認することもできる。合成ペプチドは、公知のペプチド合成技術を用いて、その分子の様々な部分ペプチドを作製する方法等が挙げられる。
 例えば、ヒトおよびマウスのCD3または疾患関連抗原の細胞外領域について、各領域を構成するドメインを適宜組み合わせたキメラタンパク質を作製し、該タンパク質に対する抗体の反応性を確認することで、抗体のエピトープを同定することができる。その後、さらに細かく、その対応部分のオリゴペプチド、または該ペプチドの変異体等を、当業者に周知のオリゴペプチド合成技術を用いて種々合成し、該ペプチドに対する抗体の反応性を確認することでエピトープを特定することができる。多種類のオリゴペプチドを得るための簡便な方法として、市販のキット[例えば、SPOTsキット(ジェノシス・バイオテクノロジーズ社製)、マルチピン合成法を用いた一連のマルチピン・ペプチド合成キット(カイロン社製)等]を利用することもできる。
 CD3または疾患関連抗原に結合する抗体が結合するエピトープと同じエピトープに結合する抗体は、上述のバインディングアッセイ系で得た抗体のエピトープを同定し、該エピトープの部分的な合成ペプチド、該エピトープの立体構造を模した合成ペプチド、または該エピトープの組換え体等を作製し、免疫することで取得することができる。
 例えば、エピトープが膜タンパク質であれば、全細胞外領域または一部の細胞外ドメインを、適当なタグ、例えば、FLAGタグ、Histidineタグ、GSTタンパク質または抗体Fc領域などに連結した組換え融合タンパク質を作製し、該組換えタンパク質を免疫することで、より効率的に該エピトープ特異的な抗体を作製することができる。
2.遺伝子組換え抗体の作製
 遺伝子組換え抗体の作製例として、P. J. Delves., ANTIBODY PRODUCTION ESSENTIAL TECHNIQUES., 1997 WILEY、P. Shepherd and C. Dean. Monoclonal Antibodies., 2000 OXFORD UNIVERSITY PRESSおよびJ. W. Goding., Monoclonal Antibodies:principles and practice., 1993 ACADEMIC PRESSなどに概説されているが、以下にキメラ抗体、ヒト化抗体およびヒト抗体の作製方法を示す。また、遺伝子組換えマウス、ラット、ハムスターおよびラビット抗体についても、同様の方法で作製することができる。
(1)ハイブリドーマからのモノクローナル抗体のV領域をコードするcDNAの取得
 モノクローナル抗体のVHおよびVLをコードするcDNAの取得は、例えば以下のようにして行うことができる。
 まず、モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマよりmRNAを抽出し、cDNAを合成する。次に、合成したcDNAをファージまたはプラスミドなどのベクターにクローニングしてcDNAライブラリーを作製する。該ライブラリーより、抗体のC領域部分またはV領域部分をコードするDNAをプローブとして用いて、VHまたはVLをコードするcDNAを有する組換えファージまたは組換えプラスミドをそれぞれ単離する。単離した組換えファージまたは組換えプラスミド内のVHまたはVLの全塩基配列を決定し、当該塩基配列よりVHまたはVLの全アミノ酸配列を推定する。
 ハイブリドーマの作製に用いる非ヒト動物としては、マウス、ラット、ハムスターまたはウサギなどを用いるが、ハイブリドーマを作製することが可能であれば、いかなる動物も用いることができる。
 ハイブリドーマからの全RNAの調製には、チオシアン酸グアニジン-トリフルオロ酢酸セシウム法[Methods in Enzymol., 154, 3 (1987)]、またはRNA easy kit(キアゲン社製)などのキットなどを用いる。 
 全RNAからのmRNAの調製には、オリゴ(dT)固定化セルロースカラム法[Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)]、またはOligo-dT30<Super>mRNA Purification Kit(タカラバイオ社製)などのキットなどを用いる。また、Fast Track mRNA Isolation Kit(インビトロジェン社製)またはQuickPrep mRNA Purification Kit(ファルマシア社製)などのキットを用いて、mRNAを調製することもできる。
 cDNAの合成およびcDNAライブラリーの作製には、公知の方法[Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current Protocols in Molecular Biology, Supplement 1, John Wiley & Sons(1987-1997)]またはSuperScript Plasmid System for cDNA Synthesis and Plasmid Cloning(インビトロジェン社製)若しくはZAP-cDNA Synthesis Kit(ストラタジーン社製)などのキットなどを用いる。
 cDNAライブラリーの作製の際に、ハイブリドーマから抽出したmRNAを鋳型として合成したcDNAを組み込むベクターとしては、該cDNAを組み込めるベクターであればいかなるものでも用いることができる。
 例えば、ZAP Express[Strategies, 5, 58(1992)]、pBluescript II SK(+)[Nucleic Acids Research, 17, 9494(1989)]、λZAPII(Stratagene社製)、λgt10、λgt11[DNA Cloning: A Practical Approach, I, 49(1985)]、Lambda BlueMid(クローンテック社製)、λExCell、pT7T3-18U(ファルマシア社製)、pcD2[Mol. Cell. Biol., 3, 280(1983)]またはpUC18[Gene, 33, 103(1985)]などを用いる。
 ファージまたはプラスミドベクターにより構築されるcDNAライブラリーを導入する大腸菌には、該cDNAライブラリーを導入、発現および維持できるものであればいかなるものでも用いることができる。例えば、XL1-Blue MRF’[Strategies, 5, 81(1992)]、C600[Genetics, 39, 440(1954)]、Y1088、Y1090[Science, 222, 778(1983)]、NM522[J. Mol. Biol., 166, 1(1983)]、K802[J. Mol. Biol., 16, 118(1966)]、またはJM105[Gene, 38, 275(1985)]などを用いる。
 cDNAライブラリーからの非ヒト抗体のVHまたはVLをコードするcDNAクローンの選択には、アイソトープ若しくは蛍光標識したプローブを用いたコロニー・ハイブリダイゼーション法、またはプラーク・ハイブリダイゼーション法[Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)]などを用いる。
 また、プライマーを調製し、mRNAから合成したcDNAまたはcDNAライブラリーを鋳型として、Polymerase Chain Reaction法[以下、PCR法と表記する、Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Second Edition , Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current Protocols in Molecular Biology, Supplement 1, John Wiley & Sons(1987-1997)]を行うことにより、VHまたはVLをコードするcDNAを調製することもできる。
 選択されたcDNAを、適当な制限酵素などで切断した後、pBluescript SK(-)(ストラタジーン社製)などのプラスミドにクローニングし、通常用いられる塩基配列解析方法などにより該cDNAの塩基配列を決定する。例えば、ジデオキシ法[Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74, 5463(1977)]などの反応を行った後、A.L.F.DNAシークエンサー(ファルマシア社製)などの塩基配列自動分析装置などを用いて解析する。
 決定した全塩基配列からVHおよびVLの全アミノ酸配列をそれぞれ推定し、既知の抗体のVHおよびVLの全アミノ酸配列[Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services(1991)]と比較することにより、取得したcDNAが、分泌シグナル配列を含めて抗体のVHおよびVL各々の完全なアミノ酸配列をコードしているか否かを確認する。
 分泌シグナル配列を含む抗体のVHおよびVL各々の完全なアミノ酸配列に関しては、既知の抗体のVHおよびVLの全アミノ酸配列[Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services(1991)]と比較することにより、
分泌シグナル配列の長さおよびN末端アミノ酸配列を推定することができ、さらにそれらが属するサブグループを同定することができる。
 また、VHおよびVLの各CDRのアミノ酸配列は、既知の抗体のVHおよびVLのアミノ酸配列[Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services(1991)]と比較することによって推定することができる。
 また、得られたVHおよびVLの完全なアミノ酸配列について、例えば、SWISS-PROTまたはPIR-Proteinなどの任意のデータベースを用いてBLAST法[J. Mol. Biol., 215, 403(1990)]などによる相同性検索を行うことで、当該VHおよびVLの完全なアミノ酸配列が新規なものであるか否かを確認することができる。
(2)遺伝子組換え抗体発現用ベクターの構築
 遺伝子組換え抗体発現用ベクターは、動物細胞用発現ベクターにヒト抗体のCHおよびCLの少なくとも一方をコードするDNAをクローニングすることにより構築することができる。
 ヒト抗体のC領域としては、任意のヒト抗体のCHおよびCLを用いることができ、例えば、ヒト抗体のγ1サブクラスのCHおよびκクラスのCLなどを用いることができる。ヒト抗体のCHおよびCLをコードするDNAとしてはcDNAを用いるが、エキソンとイントロンからなる染色体DNAを用いることもできる。
 動物細胞用発現ベクターとしては、ヒト抗体のC領域をコードする遺伝子を組み込んで発現できるものであれば、いかなるものでも用いることができ、例えば、pAGE107[Cytotechnol., 3, 133 (1990)]、pAGE103[J. Biochem., 101, 1307(1987)]、pHSG274[Gene, 27, 223 (1984)]、pKCR[Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 78, 1527 (1981)]、pSG1bd2-4[Cytotechnol., 4, 173 (1990)]、またはpSE1UK1Sed1-3[Cytotechnol., 13, 79 (1993)]、INPEP4(Biogen-IDEC社製)、N5KG1val(米国特許第6,001,358号明細書)、N5KG4PE R409K(国際公開第2006/033386号に記載)、N5KG2ベクター(国際公開第2003/033538号に記載)、トランスポゾンベクター(国際公開第2010/143698号)などを用いることができる。
 動物細胞用発現ベクターのプロモーターとエンハンサーとしては、SV40の初期プロモーター[J. Biochem., 101, 1307 (1987)]、モロニーマウス白血病ウイルスLTR[Biochem. Biophys. Res. Commun., 149, 960 (1987)]、CMVプロモーター(米国特許第5,168,062号明細書)または免疫グロブリンH鎖のプロモーター[Cell, 41, 479 (1985)]とエンハンサー[Cell, 33, 717(1983)]などを用いることができる。
 遺伝子組換え抗体の発現には、ベクターの構築の容易さ、動物細胞への導入の容易さ、細胞内における抗体H鎖およびL鎖の発現量の均衡性などの観点から、抗体H鎖およびL鎖の両遺伝子を搭載したベクター(タンデム型ベクター)[J. Immunol. Methods, 167, 271 (1994)]を用いるが、抗体H鎖とL鎖の各遺伝子を別々に搭載した複数のベクター(セパレート型ベクター)を組み合わせて用いることもできる。
 タンデム型の遺伝子組換え抗体発現用ベクターとしては、pKANTEX93(国際公開第97/10354号)、pEE18[Hybridoma, 17, 559(1998)]、N5KG1val(米国特許第6,001,358号明細書)、N5KG4PE R409K(国際公開第2006/033386号に記載)、N5KG2ベクター(国際公開第2003/033538号に記載)、Tol2トランスポゾンベクター(国際公開第2010/143698号)などを用いる。
(3)キメラ抗体発現ベクターの構築
 (2)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクター内のヒト抗体のCHまたはCLをコードする遺伝子の各々の上流に、(1)で得られる非ヒト抗体のVHまたはVLをコードするcDNAを各々クローニングすることで、キメラ抗体発現ベクターを構築することができる。
 まず、非ヒト抗体のVHまたはVLをコードするcDNAの3’末端側と、ヒト抗体のCHまたはCLの5’末端側とを連結するために、連結部分の塩基配列が適切なアミノ酸をコードし、かつ適当な制限酵素認識配列になるように設計したVHおよびVLのcDNAを作製する。次に、作製したVHおよびVLのcDNAを、(2)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクター内のヒト抗体のCHまたはCLをコードする遺伝子の各々の上流に、それらが適切な形で発現する様にそれぞれクローニングし、キメラ抗体発現ベクターを構築する。
 また、非ヒト抗体のVHまたはVLをコードするcDNAを、適当な制限酵素の認識配列を両端に有する合成DNAを用いてPCR法によりそれぞれ増幅し、(2)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクターにクローニングすることで、キメラ抗体発現ベクターを構築することもできる。
(4)ヒト化抗体のV領域をコードするcDNAの作製
 ヒト化抗体のVHまたはVLをコードするcDNAは、以下のようにして作製することができる。まず、(1)で得られる非ヒト抗体のVHまたはVLのCDRのアミノ酸配列を移植するヒト抗体のVHまたはVLのフレームワーク領域(以下、FRと表記する)のアミノ酸配列をそれぞれ選択する。
 選択するFRのアミノ酸配列には、ヒト抗体由来のものであればいずれのものでも用いることができる。例えば、Protein Data Bankなどのデータベースに登録されているヒト抗体のFRのアミノ酸配列、またはヒト抗体のFRの各サブグループの共通アミノ酸配列[Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services(1991)]などを用いる。抗体の結合活性の低下を抑えるために、元の非ヒト抗体のVHまたはVLのFRのアミノ酸配列とできるだけ高い相同性(60%以上)を有するヒトFRのアミノ酸配列を選択する。
 次に、選択したヒト抗体のVHまたはVLのFRのアミノ酸配列に、元の非ヒト抗体のCDRのアミノ酸配列をそれぞれ移植し、ヒト化抗体のVHまたはVLのアミノ酸配列をそれぞれ設計する。設計したアミノ酸配列を、抗体遺伝子の塩基配列に見られるコドンの使用頻度[Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Dept. Health and Human Services(1991)]を考慮してDNA配列に変換することで、ヒト化抗体のVHまたはVLのcDNA配列をそれぞれ設計する。
 設計したcDNA配列に基づき、100~150塩基前後の長さからなる数本の合成DNAを合成し、それらを用いてPCR反応を行う。この場合、PCR反応における反応効率および合成可能なDNA長の観点から、好ましくはH鎖およびL鎖に対し各々4~6本の合成DNAを設計する。また、可変領域全長の合成DNAを合成して用いることもできる。
 さらに、両端に位置する合成DNAの5’末端に適当な制限酵素の認識配列を導入することで、(2)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクターに、容易にヒト化抗体のVHまたはVLをコードするcDNAをクローニングすることができる。PCR反応後、増幅産物をpBluescript SK(-)(ストラタジーン社製)などのプラスミドにそれぞれクローニングし、(1)に記載の方法と同様の方法により塩基配列を決定し、所望のヒト化抗体のVHまたはVLのアミノ酸配列をコードするDNA配列を有するプラスミドを取得する。
(5)ヒト化抗体のV領域のアミノ酸配列の改変
 ヒト化抗体は、非ヒト抗体のVHおよびVLのCDRのみをヒト抗体のVHおよびVLのFRに移植しただけでは、その抗原結合活性は元の非ヒト抗体に比べて低下する[BIO/TECHNOLOGY, 9, 266(1991)]。そのため、ヒト抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列のうち、直接抗原との結合に関与しているアミノ酸残基、CDRのアミノ酸残基と相互作用するアミノ酸残基、および抗体の立体構造を維持し間接的に抗原との結合に関与しているアミノ酸残基を同定し、それらのアミノ酸残基を元の非ヒト抗体のアミノ酸残基に置換することにより、低下したヒト化抗体の抗原結合活性を上昇させることができる。 
 抗原結合活性に関わるFRのアミノ酸残基を同定するために、X線結晶解析[J. Mol. Biol., 112, 535(1977)]またはコンピューターモデリング[Protein Engineering, 7, 1501(1994)]などを用いることにより、抗体の立体構造の構築および解析を行うことができる。また、それぞれの抗体について数種の改変体を作製し、それぞれの抗原結合活性との相関を検討することを繰り返し、試行錯誤することで、必要な抗原結合活性を有する改変ヒト化抗体を取得できる。
 ヒト抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸残基は、改変用合成DNAを用いて(4)に記載のPCR反応を行うことにより、改変することができる。PCR反応後の増幅産物について、(1)に記載の方法により、塩基配列を決定し、目的とする改変が施されたことを確認する。
(6)ヒト化抗体発現ベクターの構築
 (2)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクターのヒト抗体のCHまたはCLをコードするそれぞれの遺伝子の上流に、構築したヒト化抗体のVHまたはVLをコードするcDNAをそれぞれクローニングし、ヒト化抗体発現ベクターを構築することができる。
 例えば、(4)および(5)で得られるヒト化抗体のVHまたはVLを構築する際に用いる合成DNAのうち、両端に位置する合成DNAの5’末端に適当な制限酵素の認識配列を導入することで、(2)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクター内のヒト抗体のCHまたはCLをコードする各遺伝子の上流に、それらが適切な形で発現するようにそれぞれクローニングする。
(7)ヒト抗体発現ベクターの構築
 ヒト抗体を産生する動物を被免疫動物として用いて、モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを樹立した場合には、(1)において、ヒト抗体のVHおよびVLのアミノ酸配列およびcDNA配列を得ることができる。そこで、(2)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクターのヒト抗体のCHまたはCLをコードするそれぞれの遺伝子の上流に、(1)で得たヒト抗体のVHまたはVLをコードする遺伝子をそれぞれクローニングすることで、ヒト抗体発現ベクターを構築することができる。
(8)遺伝子組換え抗体の一過性発現
 (3)、(6)および(7)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクター、またはそれらを改変した発現ベクターを用いて遺伝子組換え抗体を一過性に発現させ、得られた多種類の遺伝子組換え抗体の抗原結合活性を効率的に評価することができる。
 発現ベクターを導入する宿主細胞には、遺伝子組換え抗体を発現できる宿主細胞であれば、いかなる細胞でも用いることができるが、例えばCOS-7細胞[American Type Culture Collection(ATCC)番号:CRL1651]を用いる。COS-7細胞への発現ベクターの導入には、DEAE-デキストラン法[Methods in Nucleic Acids Res., CRC press(1991)]、またはリポフェクション法[Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 7413(1987)]などを用いる。
 発現ベクターの導入後、培養上清中の遺伝子組換え抗体の発現量および抗原結合活性を、酵素免疫抗体法[Monoclonal Antibodies-Principles and practice, Third Edition, Academic Press(1996)、Antibodies - A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory(1988)、単クローン抗体実験マニュアル、講談社サイエンティフィック(1987)]などを用いて測定する。 
(9)遺伝子組換え抗体の安定的発現株の取得と遺伝子組換え抗体の調製
 (3)、(6)および(7)で得られた遺伝子組換え抗体発現用ベクターを適当な宿主細胞に導入することにより遺伝子組換え抗体を安定的に発現する形質転換株を得ることができる。
 宿主細胞への発現ベクターの導入としては、例えば、エレクトロポレーション法[日本国特開平2-257891号公報、Cytotechnology, 3, 133(1990)]、カルシウムイオン方法、エレクトロポレーション法、スフェロプラスト法、酢酸リチウム法、リン酸カルシウム法、リポフェクション法などが挙げられる。また、後述の動物に遺伝子を導入する方法としては、例えば、マイクロインジェクション法、ES細胞にエレクトロポレーションやリポフェクション法を用いて遺伝子を導入する方法、および核移植法などが挙げられる。
 遺伝子組換え抗体発現用ベクターを導入する宿主細胞としては、遺伝子組換え抗体を発現させることができる宿主細胞であれば、いかなる細胞でも用いることができる。例えば、マウスSP2/0-Ag14細胞(ATCC CRL1581)、マウスP3X63-Ag8.653細胞(ATCC CRL1580)、チャイニーズハムスターCHO-K1細胞(ATCC CCL-61)、DUKXB11(ATCC CCL-9096)、Pro-5細胞(ATCC CCL-1781)、CHO-S細胞(Life Technologies、Cat No.11619)、ジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子(dhfr)が欠損したCHO細胞(CHO/DG44細胞)[Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77, 4216(1980)]、レクチン耐性を獲得したLec13細胞[Somatic Cell and Molecular genetics, 12, 55(1986)]、α1,6-フコース転移酵素遺伝子が欠損したCHO細胞(国際公開第2005/035586号、国際公開第02/31140号)、ラットYB2/3HL.P2.G11.16Ag.20細胞(ATCC番号:CRL1662)などを用いる。
 また、細胞内糖ヌクレオチドGDP-フコースの合成に関与する酵素などのタンパク質、N-グリコシド結合複合型糖鎖の還元末端のN-アセチルグルコサミンの6位にフコースの1位がα結合する糖鎖修飾に関与する酵素などのタンパク質、または細胞内糖ヌクレオチドGDP-フコースのゴルジ体への輸送に関与するタンパク質などの活性が低下または欠失した宿主細胞、例えばα1,6-フコース転移酵素遺伝子が欠損したCHO細胞(国際公開第2005/035586号、国際公開第02/31140号)などを用いることもできる。
 発現ベクターの導入後、遺伝子組換え抗体を安定的に発現する形質転換株を、G418硫酸塩(以下、G418と表記する)などの薬剤を含む動物細胞培養用培地で培養することにより選択する(日本国特開平2-257891号公報)。
 動物細胞培養用培地には、RPMI1640培地(インビトロジェン社製)、GIT培地(日本製薬社製)、EX-CELL301培地(ジェイアールエイチ社製)、EX-CELL302培地(ジェイアールエイチ社製)、EX-CELL325培地(ジェイアールエイチ社製)、IMDM培地(インビトロジェン社製)若しくはHybridoma SFM培地(インビトロジェン社製)、またはこれらの培地にFBSなどの各種添加物を添加した培地などを用いる。得られた形質転換株を培地中で培養することで、培養上清中に遺伝子組換え抗体を発現、蓄積させる。培養上清中の遺伝子組換え抗体の発現量および抗原結合活性はELISA法などにより測定することができる。また、DHFR増幅系(日本国特開平2-257891号公報)などを利用して、形質転換株の産生する遺伝子組換え抗体の発現量を上昇させることができる。
 遺伝子組換え抗体は、形質転換株の培養上清よりプロテインAカラムを用いて精製することができる[Monoclonal Antibodies - Principles and practice, Third edition, Academic Press(1996)、Antibodies - A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]。また、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィーおよび限外濾過など、タンパク質の精製で用いられる方法を組み合わせて精製することもできる。
 精製した遺伝子組換え抗体のH鎖、L鎖または抗体分子全体の分子量は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法[Nature, 227, 680(1970)]、またはウェスタンブロッティング法[Monoclonal Antibodies - Principles and practice, Third edition, Academic Press(1996)、Antibodies - A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]など用いて測定することができる。 
3.バイスペシフィック抗体の設計
 本発明のバイスペシフィック抗体は、CD3結合ドメイン、Fc領域又はFc領域を含む定常領域、および疾患関連抗原結合ドメインをそれぞれ設計し、それらを連結させたバイスペシフィック抗体を設計することによって作製することができる。
3-1.CD3結合ドメインの設計
 CD3結合ドメインは、上記1.に記載の方法を用いて所望のCD3結合ドメインを取得し、各結合ドメインに含まれるCDR又は可変領域のアミノ酸配列をコードするcDNA配列を上記2.に記載の方法を用いて決定することができる。
3-2.Fc領域又はFc領域を含む定常領域の設計
 本発明におけるFc領域又はFc領域を含む重鎖定常領域は、C末端側に1のCD3結合ドメインが結合している。従って、Fc領域に含まれる2本のFc鎖、又は重鎖定常領域に含まれる2本のCH鎖において、それぞれいずれか一方のポリペプチドにscFv、dsFvなどの1のCD3結合ドメインが結合していても、各2本のポリペプチドにそれぞれCD3結合ドメインのVH又はVLを結合させることで、1のCD3結合ドメインが結合していてもよい。
 前述CD3結合ドメインのアミノ酸配列が連結されたFcポリペプチド鎖又はCH1-Fcと、Fcポリペプチド鎖又はCL-Fcがヘテロダイマー構造を形成できるように、一方のCH3ドメインにS354C及びT366Wのアミノ酸残基置換を加えたアミノ酸配列、もう一方のCH3ドメインにY349C、T366S、L368A及びY407Vのアミノ酸残基置換を加えたアミノ酸配列を作製する。
 また、CD3結合ドメインのアミノ酸配列が連結されたCH1-Fcと、CL-FcとのヘテロCH領域の場合、CH1-FcにC220Sのアミノ酸残基置換を加えたアミノ酸配列、並びにCL-Fcに216-220のアミノ酸残基の欠損及びC214Sのアミノ酸残基置換を加えたアミノ酸配列を作製する。また、より効率的にヘテロCH領域を形成させるために、更にCL-FcにH435R及びY436Fのアミノ酸残基置換を加えたり、前述CH3ドメインのアミノ酸残基置換を適宜組合せて使用することができる。
 3-3.疾患関連抗原結合ドメインの設計
 3-2で作製したFc領域またはCH領域の各ポリペプチド鎖に、所望の疾患関連抗原に対する結合ドメインのアミノ酸配列を連結する。例えば、疾患関連抗原に特異的に結合するモノクローナル抗体のVH/VL、VH-CH1/VL-Cκ、scFv、VHHのアミノ酸配列をそれぞれ第1又は第2のポリペプチドのN末端側に連結した場合、1価又は2価の疾患関連抗原結合ドメインを有する抗CD3バイスペシフィック抗体が作製できる。また、第1又は第2のポリペプチドのC末端側にscFv、VHHのアミノ酸配列を連結すれば、C末端側に疾患関連抗原結合ドメインを1価で有するバイスペシフィック抗体、又はN末端の結合価数と合わせて2価又は3価の疾患関連抗原結合ドメインを有するバイスペシフィック抗体を作製することができる。疾患関連抗原結合ドメインが2価又は3価の場合、ぞれぞれの抗原結合ドメインは同じエピトープであっても、異なるエピトープであっても作製することができる。当該バイスペシフィック抗体は、CD3以外にバイスペシフィシティ又はトリスペシフィシティを有する。
4.バイスペシフィック抗体の作製
 上記設計により種々の分子型の抗CD3バイスペシフィック抗体を作製することができるが、以下にいくつか典型的なものを例示する。以下、VH/VL、scFv、Fabは特別記載がない場合、疾患関連抗原に特異的な抗体のVH/VL、scFv、Fabを示す。
4-1.Fc領域のN末端に1価の疾患関連抗原結合ドメイン、Fc領域のC末端に1価の抗CD3結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体。
VH-CH1-Fc-CD3scFv及びVL-CL-Fc
VL-CH1-Fc-CD3scFv及びVH-CL-Fc
VH-CH1-Fc及びVL-CL-Fc-CD3scFv
VL-CH1-Fc及びVH-CL-Fc-CD3scFv
VH-CH1-Fc-CD3VH及びVL-CL-Fc-CD3VL
VL-CH1-Fc-CD3VH及びVH-CL-Fc-CD3VL
VH-CH1-Fc-CD3VL及びVL-CL-Fc-CD3VH
VL-CH1-Fc-CD3VL及びVH-CL-Fc-CD3VH
4-2.Fc領域のN末端に2価の疾患関連抗原結合ドメイン、Fc領域のC末端に1価の抗CD3結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体。
Fab1-Fc-CD3scFv及びFab2-Fc
Fab1-Fc及びFab2-Fc-CD3scFv
scFv1-CH1-Fc-CD3scFv及びscFv2-CL-Fc
scFv1-CH1-Fc及びscFv2-CL-Fc-CD3scFv
scFv1-CH1-Fc-CD3scFv及びscFv2-CL-Fc
scFv1-CH1-Fc及びscFv2-CL-Fc-CD3scFv
 上記アミノ酸配列にヘテロダイマー形成に必要なアミノ酸残基置換を加え、該アミノ酸配列をコードするcDNAを含むベクターを動物細胞に導入し、発現させることで、バイスペシフィック抗体を作製する。また、前記ベクターをFUT8KO細胞に導入し、発現させることで、α1,6-フコースの無いバイスペシフィック抗体も作製できる。また、Fcアミノ酸残基置換を加え高いADCC活性を有するバイスペシフィック抗体を作製することもできる。タンパク質発現及び精製は前記2項の方法で実施することができる。
5.本発明のバイスペシフィック抗体またはその抗体断片の活性評価
 精製したバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の活性評価は、以下のように行うことができる。
 CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方を発現した細胞株に対する本発明のバイスペシフィック抗体の結合活性は、前述の1.(7)記載のバインディングアッセイ系を用いて測定することができる。
 CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方を発現した細胞に対するCDC活性、またはADCC活性は公知の測定方法[Cancer Immunol. Immunother., 36, 373(1993)]により測定することができる。
 本発明のバイスペシフィック抗体の細胞傷害活性は次の方法で測定することができる。例えば、疾患関連抗原を発現している標的細胞およびPBMCを専用プレートに播種し、バイスペシフィック抗体を添加して一定期間培養し、Real time cell analyzer xCELLigence(ACEA Biosciences社)などにより細胞数の変化を解析する。また、蛍光染色した標的細胞と非染色のPBMCを96穴プレートに播種し、バイスペシフィック抗体を添加して一定期間培養し、死細胞染色を行い、フローサイトメトリーによって生存している標的細胞のみをカウントすることにより、細胞傷害活性を算出する。
 本発明のバイスペシフィック抗体のサイトカイン産生誘導能は次の方法で測定することができる。例えば、疾患関連抗原を発現している標的細胞およびPBMCを96穴プレートに播種し、バイスペシフィック抗体を添加して一定期間培養した後に、培養上清中のサイトカイン濃度をELISA、Bio-Plex サスペンションアレイシステム、またはBD Cytometric Bead Array(CBA)キットを用いて測定する。
6.本発明のバイスペシフィック抗体またはその抗体断片を用いた疾患の治療方法
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片は、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患、好ましくは疾患関連抗原の発現細胞が関与する疾患の治療に用いることができる。CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患としては、例えば、悪性腫瘍およびがんなどが挙げられる。
 悪性腫瘍およびがんとしては、例えば、大腸がん、結腸直腸がん、肺がん、乳がん、グリオーマ、悪性黒色腫(メラノーマ)、甲状腺がん、腎細胞がん、白血病、リンパ腫、T細胞リンパ腫、胃がん、膵臓がん、子宮頚がん、子宮内膜がん、卵巣がん、胆管がん、食道がん、肝臓がん、頭頚部がん、扁平上皮癌、皮膚がん、尿路がん、膀胱がん、前立腺がん、絨毛がん、咽頭がん、喉頭がん、胸膜腫、男性胚腫、子宮内膜過形成、子宮内膜症、胚芽腫、線維肉腫、カポジ肉腫、血管腫、海綿状血管腫、血管芽腫、網膜芽腫、星状細胞腫、神経線維腫、稀突起謬腫、髄芽腫、神経芽腫、神経膠腫、横紋筋肉腫、膠芽腫、骨原性肉腫、平滑筋肉腫およびウィルムス腫瘍などが挙げられる。
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片、またはこれらの誘導体を含有する治療薬は、有効成分としての該抗体若しくは該抗体断片、またはこれらの誘導体のみを含むものであってもよいが、通常は薬理学的に許容される1以上の担体と一緒に混合し、製剤学の技術分野において公知の方法により製造した医薬製剤として提供される。
 投与経路としては、例えば、経口投与、または口腔内、気道内、直腸内、皮下、筋肉内若しくは静脈内などの非経口投与が挙げられる。投与形態としては、例えば、噴霧剤、カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒剤、シロップ剤、乳剤、座剤、注射剤、軟膏またはテープ剤などが挙げられる。各種製剤は、通常用いられている賦形剤、増量剤、結合剤、浸潤剤、崩壊剤、表面活性剤、滑沢剤、分散剤、緩衝剤、保存剤、溶解補助剤、防腐剤、着色料、香味剤、および安定化剤などを用いて常法により製造することができる。
 賦形剤としては、例えば、乳糖、果糖、ブドウ糖、コーンスターチ、ソルビット、結晶セルロース、滅菌水、エタノール、グリセロール、生理食塩水および緩衝液などが挙げられる。崩壊剤としては、例えば、澱粉、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、炭酸カルシウム、クエン酸カルシウム、デキストリン、炭酸マグネシウムおよび合成ケイ酸マグネシウムなどが挙げられる。
 結合剤としては、例えば、メチルセルロースまたはその塩、エチルセルロース、アラビアゴム、ゼラチン、ヒドロキシプロピルセルロースおよびポリビニルピロリドンなどが挙げられる。滑沢剤としては、例えば、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ポリエチレングリコールおよび硬化植物油などが挙げられる。
 安定化剤としては、例えば、アルギニン、ヒスチジン、リジン、メチオニンなどのアミノ酸、ヒト血清アルブミン、ゼラチン、デキストラン40、メチルセルロース、亜硫酸ナトリウム、メタ亜硫酸ナトリウムなどが挙げられる。
 その他の添加剤としては、例えば、シロップ、ワセリン、グリセリン、エタノール、プロピレングリコール、クエン酸、塩化ナトリウム、亜硝酸ソーダおよびリン酸ナトリウムなどが挙げられる。
 経口投与に適当な製剤としては、例えば、乳剤、シロップ剤、カプセル剤、錠剤、散剤または顆粒剤などが挙げられる。
 乳剤またはシロップ剤のような液体調製物は、水、ショ糖、ソルビトール若しくは果糖などの糖類、ポリエチレングリコール若しくはプロピレングリコールなどのグリコール類、ごま油、オリーブ油若しくは大豆油などの油類、p-ヒドロキシ安息香酸エステル類などの防腐剤、またはストロベリーフレーバー若しくはペパーミントなどのフレーバー類などを添加剤として用いて製造される。 
 カプセル剤、錠剤、散剤または顆粒剤などは、乳糖、ブドウ糖、ショ糖若しくはマンニトールなどの賦形剤、デンプン若しくはアルギン酸ナトリウムなどの崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム若しくはタルクなどの滑沢剤、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース若しくはゼラチンなどの結合剤、脂肪酸エステルなどの界面活性剤、またはグリセリンなどの可塑剤などを添加剤として用いて製造される。
 非経口投与に適当な製剤としては、例えば、注射剤、座剤または噴霧剤などが挙げられる。注射剤は、塩溶液、ブドウ糖溶液、またはその両者の混合物からなる担体などを用いて製造される。
 座剤はカカオ脂、水素化脂肪またはカルボン酸などの担体を用いて製造される。噴霧剤は、受容者の口腔および気道粘膜を刺激せず、かつ本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片を微細な粒子として分散させ、吸収を容易にさせる担体などを用いて製造される。担体としては、例えば、乳糖またはグリセリンなどが挙げられる。また、エアロゾルまたはドライパウダーとして製造することもできる。さらに、上記非経口剤においても、経口投与に適当な製剤で添加剤として例示した成分を添加することもできる。
 本発明のバイスペシフィック抗体の有効量と適切な希釈剤および薬理学的に使用し得るキャリアとの組合せとして投与される有効量は、1回につき体重1kgあたり0.0001mg~100mgであり、2日から8週間間隔で投与される。
7.本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を用いた疾患の診断方法
 本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を用いて、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が発現した細胞を検出または測定することにより、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患、好ましくは疾患関連抗原結合ドメインの発現細胞が関与する疾患を診断することができる。
 CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患である悪性腫瘍またはがんの診断は、例えば、以下のようにCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方を検出または測定して行うことができる。
 まず、複数の健常者の生体から採取した生体試料について、本発明のバイスペシフィック抗体若しくは該バイスペシフィック抗体断片、またはこれらの誘導体を用い、下記の免疫学的手法を用いて、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方の検出または測定を行い、健常者の生体試料中のCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方の存在量を調べる。
 次に、被験者の生体試料中についても同様にCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方の存在量を調べ、その存在量を健常者の存在量と比較する。例えば、被験者の疾患関連抗原の存在量が健常者と比較して増加している場合には、該被験者はがんなどの疾患であると診断される。その他のCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患の診断についても、同様の方法で診断できる。
 免疫学的手法とは、標識を施した抗原または抗体を用いて、抗体量または抗原量を検出または測定する方法である。例えば、放射性物質標識免疫抗体法、酵素免疫測定法、蛍光免疫測定法、発光免疫測定法、ウェスタンブロット法または物理化学的手法などが挙げられる。
 放射性物質標識免疫抗体法としては、例えば、抗原または抗原を発現した細胞などに、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を反応させ、さらに放射線標識を施した抗イムノグロブリン抗体または結合断片を反応させた後、シンチレーションカウンターなどで測定する方法が挙げられる。
 酵素免疫測定法としては、例えば、抗原または抗原を発現した細胞などに、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を反応させ、さらに標識を施した抗イムノグロブリン抗体または結合断片を反応させた後、発色色素を吸光光度計で測定する方法が挙げられる。例えば、サンドイッチELISA法などが挙げられる。
 酵素免疫測定法で用いる標識体としては、公知の酵素標識[酵素免疫測定法、医学書院(1987)]を用いることができる。例えば、アルカリフォスファターゼ標識、ペルオキシダーゼ標識、ルシフェラーゼ標識、またはビオチン標識などを用いる。
 サンドイッチELISA法は、固相に抗体を結合させた後、検出または測定対象である抗原をトラップさせ、トラップされた抗原に第2の抗体を反応させる方法である。該ELISA法では、検出または測定したい抗原に結合する抗体または抗体断片であって、抗原結合部位の異なる2種類の抗体を準備し、そのうち、第1の抗体または抗体断片をあらかじめプレート(例えば、96穴プレート)に吸着させ、次に第2の抗体または抗体断片をFITCなどの蛍光物質、ペルオキシダーゼなどの酵素、またはビオチンなどで標識しておく。上記の抗体が吸着したプレートに、生体内から分離された細胞若しくはその破砕液、組織若しくはその破砕液、細胞培養上清、血清、胸水、腹水、または眼液などを反応させた後、標識した抗体または抗体断片を反応させ、標識物質に応じた検出反応を行う。濃度既知の抗原を段階的に希釈して作製した検量線より、被験サンプル中の抗原濃度を算出する。
 サンドイッチELISA法に用いる抗体としては、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体のいずれを用いてもよく、Fab、Fab’、またはF(ab)などの抗体断片を用いてもよい。サンドイッチELISA法で用いる2種類の抗体の組み合わせとしては、異なるエピトープに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片の組み合わせでもよいし、ポリクローナル抗体とモノクローナル抗体またはその抗体断片との組み合わせでもよい。
 蛍光免疫測定法としては、例えば、文献[Monoclonal Antibodies-Principles and practice, Third edition,Academic Press(1996)、単クローン抗体実験マニュアル、講談社サイエンティフィック(1987)]などに記載された方法で測定する。蛍光免疫測定法で用いる標識体としては、公知の蛍光標識[蛍光抗体法、ソフトサイエンス社(1983)]を用いることができる。例えば、FITCまたはRITCなどを用いる。
 発光免疫測定法としては、例えば、文献[生物発光と化学発光 臨床検査42、廣川書店(1998)]などに記載された方法で測定する。発光免疫測定法で用いる標識体としては、公知の発光体標識が挙げられ、例えば、アクリジニウムエステルまたはロフィンなどを用いる。
 ウェスタンブロット法としては、抗原または抗原を発現した細胞などをSDS(ドデシル硫酸ナトリウム)-PAGE[Antibodies - A Laboratory Manual Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]で分画した後、該ゲルをポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜またはニトロセルロース膜にブロッティングし、該膜に抗原に結合する抗体または抗体断片を反応させ、さらにFITCなどの蛍光物質、ペルオキシダーゼなどの酵素標識、またはビオチン標識などを施した抗IgG抗体またはその抗体断片を反応させた後、該標識を可視化することによって測定する。一例を以下に示す。
 まず、所望のアミノ酸配列を有するポリペプチドを発現している細胞や組織を溶解し、還元条件下でレーンあたりのタンパク量として0.1~30μgをSDS-PAGE法により泳動する。次に、泳動されたタンパク質をPVDF膜にトランスファーし1~10%BSAを含むPBS(以下、BSA-PBSと表記する)に室温で30分間反応させブロッキング操作を行う。ここで本発明のバイスペシフィック抗体を反応させ、0.05~0.1%のTween-20を含むPBS(Tween-PBS)で洗浄し、ペルオキシダーゼ標識したヤギ抗マウスIgGを室温で2時間反応させる。Tween-PBSで洗浄し、ECL Western Blotting Detection Reagents(アマシャム社製)などを用いて該抗体が結合したバンドを検出することにより、抗原を検出する。ウェスタンブロッティングでの検出に用いられる抗体としては、天然型の立体構造を保持していないポリペプチドに結合できる抗体が用いられる。
 物理化学的手法としては、例えば、抗原であるCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方と本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片とを結合させることにより、凝集体を形成させて、該凝集体を検出する。この他に物理化学的手法として、毛細管法、一次元免疫拡散法、免疫比濁法またはラテックス免疫比濁法[臨床検査法提要、金原出版(1998)]などを用いることもできる。
 ラテックス免疫比濁法では、抗体または抗原を感作させた粒径0.1~1μm程度のポリスチレンラテックスなどの担体を用い、対応する抗原または抗体により抗原抗体反応を起こさせると、反応液中の散乱光は増加し、透過光は減少する。この変化を吸光度または積分球濁度として検出することにより、被験サンプル中の抗原濃度などを測定する。
 一方、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方が発現している細胞の検出または測定には、公知の免疫学的検出法を用いることができるが、好ましくは免疫沈降法、免疫細胞染色法、免疫組織染色法または蛍光抗体染色法などを用いる。
 免疫沈降法としては、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方を発現した細胞などを本発明のバイスペシフィック抗体またはその抗体断片と反応させた後、プロテインGセファロースなどのイムノグロブリンに特異的な結合能を有する担体を加えて、抗原抗体複合体を沈降させる。
 または、以下のような方法によっても行なうことができる。まず、ELISA用96穴プレートに本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を固相化した後、BSA-PBSによりブロッキングする。次に、BSA-PBSを捨てPBSでよく洗浄した後、CD3および疾患関連抗原の少なくとも一方を発現している細胞や組織の溶解液を反応させる。よく洗浄した後のプレートより、免疫沈降物をSDS-PAGE用サンプルバッファーで抽出し、上記のウェスタンブロッティングにより検出する。
 免疫細胞染色法または免疫組織染色法とは、抗原を発現した細胞または組織などを、場合によっては抗体の透過性を良くするために界面活性剤やメタノールなどで処理した後、本発明のバイスペシフィック抗体と反応させ、さらにFITCなどの蛍光標識、ペルオキシダーゼなどの酵素標識またはビオチン標識などを施した抗イムノグロブリン抗体またはその結合断片と反応させた後、該標識を可視化し、顕微鏡にて顕鏡する方法である。また、蛍光標識の抗体と細胞を反応させ、フローサイトメーターにて解析する蛍光抗体染色法[Monoclonal Antibodies - Principles and practice, Third edition,Academic Press (1996)、単クローン抗体実験マニュアル、講談社サイエンティフィック(1987)]により検出を行うことができる。特に、本発明のバイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片は、蛍光抗体染色法により、細胞膜上に発現しているCD3および疾患関連抗原の少なくとも一方を検出することができる。
 また、蛍光抗体染色法のうち、FMAT8100HTSシステム(アプライドバイオシステム社製)などを用いた場合には、形成された抗体-抗原複合体と、抗体-抗原複合体の形成に関与していない遊離の抗体または抗原とを分離することなく、抗原量または抗体量を測定できる。      
 以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]抗HER2一価抗体およびCD3/HER2バイスペシフィック抗体の動物細胞用発現ベクターの作製
(1)抗HER2一価抗体の動物細胞用発現ベクターの作製
 国際公開第2014/054804号に記載される方法に準じて、それぞれIgG1型抗HER2一価抗体およびIgG4PE(R409K)型HER2一価抗体[それぞれmvG1,mvG4PE(R409K)と表記する。図2(A)の構造を有する]の動物細胞用発現ベクター(それぞれpKANTEX93mvG1およびpKANTEX93mvG4PE(R409K)と記載する)を作製した。
 一価抗体は2本の異なるポリペプチドからなるヘテロダイマーであり、VHを含むポリペプチドを第1ポリペプチド(VH-CH1-hinge-Fc、ポリペプチド1とも言う)、VLを含むポリペプチドを第2ポリペプチド(VL-CL-hinge-Fc、ポリペプチド2とも言う)と記載する。
 表1に、それぞれの一価抗体の作製に使用した、第1ポリペプチドのCH1-Hinge-Fc部分のアミノ酸配列および塩基配列を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すIgG4PE(R409K)型は、IgG4の重鎖定常領域の228番目のSer残基をProに、235番目のLeu残基をGluに、および409番目のArg残基をLysにそれぞれ置換した定常領域を有しており、ADCC活性を有さない。
 また、上記抗Her2一価抗体のVHおよびVLのアミノ酸配列並びに塩基配列については、いずれも抗Her2抗体TrastuzumabのVHおよびVLのアミノ酸配列並びに塩基配列(Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89: 4285, 1992に記載)を使用した。
(2)CD3/HER2バイスペシフィック抗体の動物細胞発現ベクターの作製 
上記のIgG1型抗HER2一価抗体、およびIgG4PE(R409K)型抗HER2一価抗体を基にして、各一価抗体の第1ポリペプチドのC末端に、リンカーを介して抗CD3 scFvを結合させた、ヘテロダイマー型のCD3/HER2バイスペシフィック抗体[図2(B)]を作製するために、その動物細胞発現ベクターを以下に記載する方法で作製した。
 制限酵素サイトを利用して、上記(1)で作製したIgG1型抗HER2一価抗体発現ベクターpKANTEX93mvG1の第1ポリペプチドのH鎖定常領域のC末端部分の一部をコードする塩基配列を、H鎖定常領域C末端部分の一部+ペプチドリンカー+抗CD3 scFvをコードする塩基配列に置き換えた。これにより、IgG1型CD3/HER2バイスペシフィック抗体の発現ベクターpKANTEX93mvG1_scT3aを得た。
 ペプチドリンカーのアミノ酸配列は、[SerGlyGlyGlyGly(配列番号143)]を使用した。抗CD3 scFvのアミノ酸配列および塩基配列は、US7575923B2に記載される抗CD3 scFvのアミノ酸配列および塩基配列を用いた。抗CD3 scFvのアミノ酸配列は配列番号9に示す。この配列を、以下scT3aと称する。
 同様の方法で、上記(1)で作製したIgG4PE(R409K) 型抗HER2一価抗体発現ベクターpKANTEX93mvG4PE(R409K)からIgG4PE(R409K)型CD3/HER2バイスペシフィック抗体の発現ベクターpKANTEX93mvG4PE(R409K)_scT3aを得た。
 上記(1)および本項で作製した抗体発現用ベクターは、いずれも大腸菌Competent Quick DH5α(TOYOBO)を宿主として、PureYield Plasmid Midiprep System(Promega)を用いて調製し、以降の実験で使用した。
[実施例2]抗HER2一価抗体およびCD3/HER2バイスペシフィック抗体の発現および精製
 実施例1にて調製した各種抗体発現用ベクターを用いて、以下に記載する方法で、高ADCC IgG1型抗HER2一価抗体4D5_mvG1(DF)、IgG4PE(R409K)型HER2抗体4D5_mvG4 PE(R409K)(F)、高ADCC IgG1型CD3/HER2バイスペシフィック抗体4D5_mvG1_scT3a(DF)およびIgG4PE(R409K)型CD3/HER2バイスペシフィック抗体4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)を得た。
 表2に各抗体の名称と、対応する発現ベクター、使用した宿主細胞、Fcの糖鎖の構造および抗CD3 scFvの有無を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表中のCHO/DG44は、Chinese Hamster Ovary由来のCHO/DG44細胞(Somatic Cell Mol Genet 12; 555, 1986)を、FUT8KO CHOは、α1,6フコシルトランスフェラーゼ遺伝子(FUT8)をノックアウトしたCHO/DG44細胞(米国特許第6,946,292号明細書)を示す。
 4×10個の上記宿主細胞に、8 μgの各種発現ベクターを加え、エレクトロポレーション法(Cytotechnology. 3: 133, 1990)により遺伝子導入を行った。遺伝子導入後、各細胞は、10%透析牛血清(以下、dFBSと略記する) を含むIMDM培地(GIBCO社)で2日間培養後、さらに0.5 mg/mLのG418硫酸塩を含む上記培地で2週間程度培養を続け、G418 耐性株を取得した。G418 耐性株を、Excell302培地(SAFC Biosciences社)を用いて培養し、発現タンパク質を含む培養上清を回収した。
 プロテインA(MabSelect SuRe:GE Healthcare社)を充填したカラムを用い、培養上清1Lを流速0.5~1.0mL/minで通過させた。当該カラムを10mLのphosphate buffer saline(PBS)で2回洗浄後、0.1Mクエン酸緩衝液(pH3.9)を用いて抗体を溶出した。得られた溶出液を、2Mトリス塩酸緩衝液(pH8.0)により直ちに中和した後、10mMクエン酸、150mM塩化ナトリウム(pH6.0)で透析することにより緩衝液を置換した。
 上記の抗体溶液は、さらにゲルろ過クロマトグラフィーを用いて多量体あるいは分解物の除去を行った。AKTA explore 10S(GE Healthcare社)にSuperdex 200 10/300 GL カラム(GE Healthcare社)を接続し、流路を10mMクエン酸、150mM塩化ナトリウム(pH6.0)に置換した。調製した抗体溶液を該カラムに添加して、流速0.5mL/minで通過させ、フラクションコレクターで0.5mLずつ回収した。回収した各画分のうち、OD280のメインピークを示す画分を、目的の抗体の単量体を含む画分として回収し、抗体溶液を0.22 μmフィルターを通して滅菌して保存した。得られた抗体サンプルをSDS-PAGE解析に供した結果、いずれも予想された分子量サイズを示し、目的の抗体を取得できたことを確認した。また比較対照サンプルとして、抗HER2抗体TrastuzumabのN結合型糖鎖中のα1,6フコースを除去した抗体Trastuzumab(DF)を、Clin Cancer Res. 13: 1875-1882, 2007に記載の方法に準じて作製し、一部の実験で使用した。
さらに陰性対照としてIgG1型抗2,4-dinitrophenyl(DNP) 抗体を、Clin Cancer Res. 11(8): 3126-3135, 2005に記載の抗2,4-dinitrophenyl(DNP) IgG1抗体をコードするDNA断片(クローン名DNP2)を用いて、実施例1および2に記載の方法に準じて作製し、一部の実験で使用した。
[実施例3]抗HER2一価抗体およびCD3/HER2バイスペシフィック抗体の抗原結合活性の評価
(1)HER2結合活性の評価
 実施例2で取得した各種抗体のHER2結合活性は、Trastuzumabに対する結合阻害実験により評価した。まず、Alexa Fluor 488 Antibody Labeling Kit(Life Technologies社)を用いて、Trastuzumab(Roche社)をAlexa488で標識して、Trastuzumab_Alxを作製した。次に、HER2陽性ヒト乳癌細胞株SK-BR-3(ATCC HTB-30)を用いてフローサイトメーターによる結合阻害解析を行った。
 終濃度2.0μg/mLのTrastuzumab_Alxと、終濃度105、21、4.2、および0.84 nMの非標識IgG1抗体、Trastuzumab、各種抗HER2一価抗体またはCD3/HER2バイスペシフィック抗体をそれぞれ添加して、4℃で1.5時間反応させた。陰性対照には、同濃度のヒト血清由来IgG1/kappa(Millipore社)を加えた。洗浄後、フローサイトメーターCytomics FC 500 MPL(Beckman Coulter社)で、SK-BR-3細胞に結合したMean Fluorescent Intensity(MFI)を測定した。結果を図4に示す。
 図4に示すように、Trastuzumab、各種抗HER2一価抗体、および各種CD3/HER2バイスペシフィック抗体は、抗体濃度依存的にTrastuzumab_Alxの結合を阻害し、Her2特異的な結合活性を有することが確認された。抗HER2一価抗体、およびCD3/HER2バイスペシフィック抗体の4つに関して、HER2に対する結合活性は同程度であることが明らかになった。
(2)CD3結合活性の評価
 実施例2で取得した各種抗体のCD3結合活性は、市販凍結T細胞(AllCells社)に対する結合活性で評価した。各種抗体を終濃度10μg/mLでT細胞に加え、4℃で1時間反応させた。洗浄後、30μg/mLに希釈したGoat anti-Human IgG F(ab)-FITC(Acris Antibodies社)を加え、4℃で1時間反応させた。
 なお、陽性対照として、一次抗体に30μg/mLの抗CD3抗体OKT-3(abcam社)を、二次抗体にGoat anti-mouse IgG F(ab)-FITC(Dako社)を使用した。洗浄後、フローサイトメーターCytomics FC 500 MPL(Beckman Coulter社)で、T細胞に結合した抗体のMFIを測定した。結果を図5に示す。
 図5に示すように、評価した抗体の内、CD3/HER2バイスペシフィック抗体4D5_mvG1_scT3a(DF)および4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)は、いずれも同程度にT細胞に結合した。一方で、Trastuzumab、ならびに抗HER2一価抗体4D5_mvG1(DF)および4D5_mvG4PE(R409K)(F)はT細胞に結合しなかった。以上より、4D5_mvG1_scT3a(DF)および4D5_mvG4PER409K)_scT3a(F)は、同程度の強さでCD3に結合できることが明らかになった。
[実施例4]抗HER2一価抗体およびCD3/HER2バイスペシフィック抗体の細胞傷害活性の評価
 実施例2で作製した各種抗体について、Fc領域を介したADCC活性およびCD3と結合することによるADTC活性の両方を含む細胞傷害活性を、プレートに付着したがん細胞の細胞量を経時的に検出するReal time cell analyzer xCELLigence(ACEA Biosciences社)を用いて以下に記載する方法で測定した。プレート上の細胞量が変化することにより、電気抵抗値が変化することを利用している。すなわちこの測定によって得られるCell index値は、プレート上の細胞量と正の相関を示す。
 ADCC活性は主にFc受容体FcγRIIIAを発現するNK細胞が、ADTC活性はCD3を発現するT細胞がそれぞれ主なエフェクター細胞であることが知られるため、その双方を含むヒト末梢血由来の単核球(PBMC)をエフェクターに、HER2陽性がん細胞株をターゲットに用いることによって、各種抗体のADCC活性およびADTC活性の両方を含む細胞傷害活性を測定できる。
 まず、E-plate VIEW 16(ACEA Biosciences社)にRPMI1640培地(10% FBS添加)を加えベースライン補正を行った。HER2中陽性乳がん細胞株BT-20細胞(ATCC HTB-19)またはHER2低発現MCF-7細胞(ATCC HTB-22)を0.02%EDTA(ナカライテスク社)でフラスコから剥離してPBSで洗浄後、RPMI1640(10% FBS、10μg/mL Gentamicin)でそれぞれ2.0×10cells/mLに希釈して上記プレートに50μL/ウェルずつ加えた。
 前記プレートを、COインキュベーターで30分間保温した後にCell index値の測定を開始した。およそ20時間後に、健常人末梢血より密度勾配法にて採取したPBMCを1×10cells/mLに希釈して、上記プレートに50μL/ウェルずつ加え、更に終濃度の4倍濃度に調製した各種抗体を50μL/ウェルずつ加えて再び測定を開始した。最終データは抗体を添加する直前のがん細胞量の値でノーマライズを行った。得られた結果を図6~8に示す。
 図6はBT-20細胞のみ、BT-20細胞にPBMCを添加した場合、またはさらにそこにIgG1型抗HER2一価抗体4D5_mvG1(DF)(終濃度50nM)、IgG4PE(R409K)型CD3/HER2バイスペシフィック抗体4D5_mvG4_scT3a(F)(終濃度50nM)、もしくはこれらの混合液(終濃度25nMずつの混合液)を添加した場合のCell indexを示す。
 図6では、ターゲット細胞とPBMCを添加したときのがん細胞量と、更に抗体を添加したときのがん細胞量の差が、その抗体が有する細胞傷害活性となる。図6に示すように、4D5_mvG1(DF)および4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)が、それぞれ中程度の細胞傷害活性を有すること、およびこれらの半量ずつの混合物が、各4D5_mvG1(DF)又は4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)の単独の細胞傷害活性を上回る、高い細胞傷害活性を有することが明らかになった。
 表2に示すように、IgG1型抗HER2一価抗体4D5_mvG1(DF)はα1,6フコースが欠損したN-結合型糖鎖が結合したIgG1型の定常領域を有し、国際公開第2014/054804号に記載のとおりFcγRIIIA結合活性を介した高いADCC活性を有する一方で、CD3結合部位を持たないため、ADTC活性を有さない。
 表2に示すように、IgG4PE(R409K)型CD3/HER2バイスペシフィック抗体4D5_mvG4(R409K)_scT3a(F)はα1,6フコースが付加したIgG4型の定常領域を有し、かつエフェクター活性を低減するアミノ酸残基改変の導入が行われているため、ADCC活性を惹起する能力はないか、非常に低いが、CD3を介したADTC活性を有する分子構造を持つ。
 これら二種の抗体を25nMずつ添加した群の細胞傷害活性は、4D5_mvG1(DF)のみ、または4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)のみを50nM添加した群のいずれの細胞傷害活性よりも高く、ADCC活性のみを有する分子とADTC活性のみを有する分子を混合することにより、相乗的な細胞傷害活性を示すことが明らかとなった。
 従って、この結果はADCC活性のみを有する抗体、またはADTC活性のみを有する抗体のいずれかを単独でがん細胞に対して作用させるよりも、それらを半量ずつ同時にがん細胞に対して作用させる方がより抗腫瘍効果が高いことを示している。
 また、4D5_mvG1(DF)および4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)の細胞傷害活性はいずれも中程度であり、その一方の活性が同一濃度において飽和していないことは、この実験においてADCC活性とADTC活性の有効濃度域が大きく乖離していない事を示す。
 図7はBT-20細胞のみ、BT-20細胞にPBMCを添加した場合、さらにそこに4D5_mvG1(DF)と4D5_mvG4_scT3a(F)の混合液(0.3nMずつの混合液)、またはIgG1型CD3/HER2バイスペシフィック抗体4D5_mvG1_scT3a(DF)(0.6nM)を添加した場合のCell indexを示す。
 4D5_mvG1(DF)および4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)の混合(0.3nMずつ)と、4D5_mvG1_scT3a(DF)(0.6nM)の細胞傷害活性を比較した結果を図7に示す。
 図7に示す通り、4D5_mvG1_scT3a(DF)は4D5_mvG1(DF)および4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)を同時に添加するよりもさらに高い抗腫瘍効果を示した。
 表2に示すように、4D5_mvG1_scT3a(DF)はα1,6フコースが欠損したN-結合型糖鎖が結合したIgG1型の定常領域に起因する高いADCC活性、かつCD3を介したADTC活性を有する分子構造を持つ。
 よって、図6で示されたADCC活性のみを有する分子およびADTC活性のみを有する分子の併用による高い抗腫瘍効果は、同一分子にADCCおよびADTCの両方の活性を持たせることによってさらに増強され、相乗効果が高まることが示された。
 図8(A)~(E)は、MCF-7細胞のみ、MCF-7細胞にPBMCを添加した場合、またはさらにそこに抗HER2抗体Trastuzumab(DF)、IgG1型抗HER2一価抗体4D5_mvG1(DF)、IgG4PE(R409K)型CD3/HER2バイスペシフィック抗体4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)、もしくはIgG1型CD3/HER2バイスペシフィック抗体4D5_mvG1_scT3a(DF)(いずれも終濃度50nM)を添加した場合のCell indexを示す。
 図8(A)~(E)に示すように、MCF-7細胞に対して、Trastuzumab(DF)、4D5_mvG1(DF)、および4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)はいずれもほとんど細胞傷害活性を示さない一方で、4D5_mvG1_scT3a(DF)は非常に高い細胞傷害活性を示すことが明らかになった。
 この結果より、ADCC活性のみを有する抗体またはADTC活性のみを有する抗体が細胞傷害活性を殆ど示さないがん細胞に対しても、一分子でADCC活性およびADTC活性を有する抗体は、きわめて高い抗腫瘍効果を発揮できることが示された。
[実施例5]CD3/HER2バイスペシフィック抗体のリンカー配列の検討
 本項では、CD3/HER2バイスペシフィック抗体4D5_mvG1_scT3a(DF)について、第1ポリペプチドのCH3のC末端と、抗CD3 scFvの間をつなぐペプチドリンカーの配列の種類・長さを変化させたバイスペシフィック抗体を作製し、該ペプチドリンカーの生物活性への影響を検討した。
 表3に、作製した各CD3/HER2バイスペシフィック抗体の名称と、ペプチドリンカーのアミノ酸配列およびその構造について示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に記載する抗体のうち、H1、H3はそれぞれαへリックスを1もしくは3ターン、Proはプロリンを含むペプチドリンカーを有するバイスペシフィック抗体である。これらの抗体が有するペプチドリンカーは、いずれも[SerGlyGlyGlyGly(配列番号143)](nは1~3)リンカーと比較して硬い構造を有する(Chen X, et al. Adv. Drug Deliv. Rev. 65: 1357-1369, 2013)。従って上記の異なるペプチドリンカーを有する各種バイスペシフィック抗体の生物活性を比較することにより、リンカー部分の硬さ、長さがCD3/HER2バイスペシフィック抗体の細胞傷害活性に与える影響を知ることができる。
 実施例1にて作製したバイスペシフィック抗体発現ベクター pKANTEX93mvG1_scT3aの制限酵素サイトEcoT22I-BamHIを利用して、第1ポリペプチドのC末端-[SerGlyGlyGlyGly(配列番号143)]リンカー-抗CD3 scFvをコードする塩基配列を含む遺伝子断片を、第1ポリペプチドのC末端-表3に記載するペプチドリンカー-抗CD3 scFvをコードする塩基配列を含む遺伝子断片に置き換え、表3に記載する各種バイスペシフィック抗体の動物細胞用発現ベクターを作製した。
 これら発現ベクターを、実施例2に記載の方法にてFUT8KO CHO細胞に導入してタンパク質を発現させ、精製した。作製したバイスペシフィック抗体のうち、G1、G2、H1、H3、およびProについては得られた精製タンパク質はSDS-PAGE解析で予想通りの分子量サイズを示し、目的の抗体が得られたことが確認できた。
 作製した各種バイスペシフィック抗体のHER2およびCD3結合活性を、実施例3に記載の方法にて測定した。得られた結果を図9および図10に示す。図9より、4D5_mvG1_scT3a(DF)、G1、G2、H1、H3、およびProは、いずれも同等のHER2結合活性を有すること、および図10より、抗体間でややばらつきは認められるもののいずれの抗体も大きく変わらないCD3結合活性を有することが明らかとなった。
 また、上記バイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を、実施例3に記載の方法にて測定した(終濃度は0.617nM)。比較対照は標的細胞のみ、あるいは標的細胞とPBMCのみ(抗体非添加)とした。得られた結果を図11及び図12に示す。
 図11及び図12に示すように、CD3/HER2バイスペシフィック抗体G1、G2、H1、H3、およびProは、いずれも4D5_mvG1_scT3a(DF)と同等かそれ以上の細胞傷害活性を示すことが明らかになった。この結果より、IgG1型CD3/HER2バイスペシフィック抗体4D5_mvG1_scT3a(DF)が有する高い細胞傷害活性は、リンカー部分の構造に依存しないことが示された。
[実施例6]CD3/HER2バイスペシフィック抗体の胃がん細胞株への細胞傷害活性
 表4に示す各ポリペプチドのアミノ酸配列をコードする遺伝子を、Promega社pCIベクターを改変して作製した抗体発現用ベクターに挿入した。ここで、例えばDNP2と記載されている抗体に関しては、がん抗原側可変領域としてDNPに結合する抗体の可変領域を使用している陰性対照抗体を示す。抗体名の末尾に記載した(F)はfucosylated、(DF)はdefucosylatedの略称であり、Fc領域の糖鎖に付加されるα1,6フコースの有無を示す。
 遺伝子配列は、重鎖側(第1ポリペプチド側)はCAGプロモーター、軽鎖側(第2ポリペプチド側)はCMVプロモーターの下流に挿入した。このベクターと、発現系としてFreestyle CHO Expression kit(Thermo Fisher Scientific社)、CHO-S細胞またはα1,6フコシルトランスフェラーゼ遺伝子(FUT8)をノックアウトした浮遊CHO細胞[以下CHO(FUT8 KO)と表記]を用いて一過性発現を行った。もしくは発現系としてExpi293 Expression System(Thermo Fisher Scientific社)およびExpi293F細胞またはFUT8をノックアウトしたExpi293F細胞(以下Expi293F(FUT8 KO)と表記)を用いても同様の抗体群を作製できる。
 α1,6フコースを有する抗体分子はCHO-S細胞もしくはExpi293F細胞を、α1,6フコースが欠損した抗体分子はCHO(Fut8 KO)細胞もしくはExpi293F(FUT8 KO)細胞を用いて作製した。
 細胞培養液の遠心分離を行い、0.2μmフィルター(Thermo Scientific社)を通して培養上清を回収した。培養上清からMabSelect SuRe(GE Healthcare社)を用いたアフィニティ精製により、粗精製抗体を取得した。具体的には、カラムに充填したレジンをPBSで平衡化した後、当該カラムに培養上清を添加し、Triton X-114を終濃度で0.1%含むPBS、およびPBSで1ずつ回洗浄後、溶出バッファー(100mM クエン酸-NaOH、pH3.9または20mM 酢酸-NaOH、50mM NaCl、pH3.9)を用いて抗体を溶出した。
 得られた抗体溶液に中和バッファー(1M リン酸-NaOH、pH7.0)を1/10量加えて中和し、Amicon Ultra-4 Centrifugal Filter Units(ミリポア社)を用いて限外濾過による濃縮を行った。粗精製抗体は一定割合の会合体を含むため、単量体のみを分離するために、AKTAクロマトグラフィーシステムおよびSuperdex 200 Increase 10 300 GLカラム(ともにGE Healthcare社)を用いたゲル濾過クロフィーを行った。
 移動相としてはクエン酸バッファー(10mM クエン酸-NaOH、150mM NaCl、pH6.0)を用いた。単量体画分のみを分離し、Nanodrop(Thermo Fisher Scientific社)を使用して吸光度A280を測定し、抗体溶液の濃度の測定および調製を行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 上記バイスペシフィック抗体のHer2中陽性であるヒト胃癌細胞株MKN-7細胞(RIKEN BRC RCB0999)に対する細胞傷害活性を、実施例3に記載の方法にて測定した(終濃度は50nM)。比較対照は標的細胞のみ、あるいは標的細胞とPBMCのみ(抗体非添加)とした。得られた結果を図13に示す。可変領域をDNP2としたものはいずれの抗体も細胞傷害活性を示さなかった。
 一方、ADCC 活性のみを有する抗体(4D5_mvG1(DF)および4D5_IgG1(DF))は、細胞傷害活性はみられるものの、ADTC 活性のみを有する抗体(4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F))に比べると活性は弱かった。4D5_mvG1(DF)および4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)を半量ずつ混合して50nMとしたものは、上記抗体群よりも高い活性を示した。更には、ADCC活性およびADTC活性を1つの分子型で発揮することのできる4D5_mvG1_scT3a(DF)は、すべての抗体群の中で最も高い細胞傷害活性を示した。
 同様にして、Her2中陽性であるヒト胃がん細胞株MKN-45細胞(JCRB細胞バンク JCRB0254)に対しても細胞傷害活性を測定した結果を図14に示す。ネガティブコントロールである可変領域がDNP2である抗体は、いずれも細胞傷害活性を示さなかった。可変領域が4D5である抗体は、4D5_mvG1_scT3a(DF)のみが明確な細胞傷害活性を示した。以上の結果より、本技術はBT-20細胞以外のHER2陽性細胞株に関しても、相乗的作用により高い細胞傷害活性を発揮することが明らかとなった。
[実施例7]CD3/HER2バイスペシフィック抗体の細胞傷害活性と培養上清中サイトカイン産生
 背景技術に記載したような代表的な抗CD3バイスペシフィック抗体と、本発明において作製したバイスペシフィック抗体の性状について比較するために、比較対照分子を作製して細胞傷害活性および、細胞傷害時の培養上清中のサイトカイン産生を測定した。比較対照分子としては、公知の抗CD3バイスペシフィック抗体(国際公開第2016/071004号に記載の配列番号160、359および399で示されるアミノ酸配列を有する抗CD3バイスペシフィック抗体)を作製した。以降、CD3/HER2 Fab×scFvとも記載する。
 実施例6で示した方法と同様にして発現ベクターを作製し、Expi293 Expression System(Thermo Scientific社)を用いて抗体を発現させた。以降の精製手順は実施例6に記載した方法に準じて行った。
 作製した比較対照バイスペシフィック抗体および4D5_mvG1_scT3a(DF)のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を、実施例4に記載の方法にて測定した。被験物質を添加しないウェルのCell index値を活性0%、被験物質の代わりに0.5% Triton X-100を添加したウェルのCell index値を活性100%として、Day2(抗体添加後48時間)時点でのCell index値から各抗体の細胞傷害活性値を計算した。
 同時点で培養上清を回収し、BD Cytometric Bead Array(CBA) Human Th1/Th2 Cytokine Kit II(BD Pharmingen社)を用いてサイトカイン(IFN-γ、TNF-α、IL-6)濃度を測定した。各濃度における細胞傷害活性とサイトカイン濃度を同一グラフ上にプロットした結果を図15に示す。最大の細胞傷害活性は4D5_mvG1_scT3a(DF)、対照抗体ともに同程度であった。一方で、サイトカイン産生の程度は両者で大きく異なっていた。すなわち、対照抗体は抗体濃度依存的な細胞傷害活性の上昇とともにサイトカイン産生の上昇が観察されており、細胞傷害活性が出る濃度域とサイトカイン産生が誘導される濃度域の乖離が小さいことが明らかになった。一方、4D5_mvG1_scT3a(DF)は細胞傷害活性の上昇に伴ったサイトカイン産生の上昇はほとんど観察されなかった。
[実施例8]CD3/HER2バイスペシフィック抗体の様々な分子型の設計
 実施例1~7では、IgG1型抗HER2一価抗体を基にして、その第1ポリペプチドのC末端に抗CD3 scFvを結合させたヘテロダイマー型のCD3/HER2バイスペシフィック抗体[図2(B)]の作製過程、および活性評価の結果を示した。その結果から、ADCC活性およびADTC活性を1分子で発揮することにより、サイトカイン産生誘導能は低いままに、相乗的に高い細胞傷害活性を発揮することが初めて見出された。
 このようなADCC活性とADTC活性の相乗作用が得られる分子型についてより精査するため、図16(A)~(F)に示す各分子型を設計した。図16(A)は既実施例で使用していた分子を示す。図16(B)は、2価型抗体の片側の重鎖のC末端に抗CD3 scFvを結合させた分子であり、がん抗原側Fabが2価となっている。ヘテロ重鎖を作製するためにCH3部分にはKnobs into Holes改変(Nature Biotechnology. vol 16: 677-681, 1998)を導入している。
図16(C)は図16(A)と同一のアミノ酸配列を有しているが、発現細胞を通常のCHO細胞とすることにより、α1,6フコースが付加された糖鎖を有している分子である。図16(D)は一価型抗体の第2ポリペプチド(VL-CL-hinge-Fc)のC 末端に抗CD3 scFvを結合させた分子である。図16(E)はがん抗原側Fabと抗CD3 scFvが両方ともN末端側に位置する分子であり、ヘテロ重鎖を作製するために上記図16(B)と同様にKnobs into Holes改変を導入している。図16(F)は一価型抗体の第1、第2ポリペプチドそれぞれのC 末端に1つずつ抗CD3 scFvを結合させた分子であり、結果として1分子内に2つの抗CD3 scFvを有する。
[実施例9]各種分子の作製および細胞傷害活性評価
(1)設計したバイスペシフィック抗体分子の作製
 実施例8で設計した分子を、実施例6で示した方法と同様にして作製した。表5に、作製した抗体およびそのアミノ酸配列を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表5における「分子型」は図16(B)~(F)に対応している。それぞれの分子型を評価する際に陰性対照として使用したscFvを有さない分子については、scFvを有する分子と同一の分子型として分類している。
 表5における「抗体名」は、(1)がん抗原側の抗体クローン名、(2)定常領域の抗体サブクラスの由来および構造、(3)CD3クローン名、及び(4)フコースの有無の順番で分子の特徴を表している。mvG1、mvG4PE(R409K)等の抗体名における「mv」とはがん抗原側が1価結合型の抗体を示す。mvG1、mvG4PE(R409K)等の抗体名における「G1」とは、IgG1由来のFcを有することを、「G4PE(R409K)」とはIgG4由来のFcにS228P、L235E、およびR409K変異を加えたFcを有することを示す。
 表5における(F)はフコースを有することを、(DF)はフコースを有さないことを示す。抗体名に(DF)と表記したものはCHO(FUT8 KO)で、(F)と表記したものはCHO-Sで発現させた。scT3a、scSP34などの抗体名における「sc」とはscFvの略称であり、scSP34とはSP34由来のVH、VLを用いたscFvを示す。(LC)とは、図14(D)に示すようにscFvがCL-Fcからなる第2ポリペプチドに結合していることを示す。
 分子型(E)におけるSP34とは文献 (EMBO J. 1985. 4(2):337-344; J. Immunol. 1986, 137(4):1097-100; J. Exp. Med. 1991, 174:319-326; J. Immunol. 1991, 147(9):3047-52) に記載された抗CD3モノクローナル抗体であり、そのアミノ酸配列は米国特許第10,066,015号明細書における配列番号5および配列番号10などで公開されている。
 SP34(H05’)とはSP34の可変領域配列をアミノ酸改変することによってCD3に対するアフィニティを低下させた抗CD3抗体の配列を示す(後述する実施例11において作製した)。表5において、「4D5mut」とは、Tratsuzumabの重鎖可変領域のCDRに2アミノ酸残基の改変を導入することで、HER2への結合性を完全に消失させた抗体の可変領域を示す。
(2)CD3/HER2およびCD3/GM2バイスペシフィック抗体のがん抗原側結合価数と細胞傷害活性
 表5に示される分子型(B)のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を、実施例4に記載の方法により測定した。4D5_IgG4PE(R409K)(F)、4D5_IgG1(DF)、4D5_IgG4PE(R409K)_scT3a(F)、及び4D5_IgG1_scT3a(DF)は、それぞれ終濃度50nMとなるように添加した。比較のため、分子型(A)の4D5_mvG1_scT3a(DF)および4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)も同様の条件で細胞傷害活性を測定した。結果を図17(A)および(B)に示す。
 図17(A)に示すように、4D5_IgG4PE(R409K)(F)はエフェクター活性を有さず、HER2に結合することによってのみでは、細胞傷害活性は観察されなかった。図17(B)に示すように、4D5_IgG4PE(R409K)_scT3a(F)および4D5_IgG1(DF)は、いずれも細胞傷害活性が観察され、4D5_IgG1_scT3a(DF)は、4D5_IgG4PE(R409K)_scT3a(F)と比べて高い細胞傷害活性を有することが明らかとなった。がん抗原結合ドメインのFabが2価である4D5_IgG1_scT3a(DF)の活性は、がん抗原結合ドメインのFabが1価である4D5_mvG1_scT3a(DF)と同程度の強さであった。
 以上より、1抗体分子がADTC活性およびADCC活性を有することによる細胞傷害活性の相乗効果は、がん抗原結合ドメインが1価だけでなく、2価の場合にも観察されることが明らかとなった。
 同様にして、分子型(B)の抗がん特異的抗原(TSA)抗体を、抗ガングリオシドGM2モノクローナル抗体とした分子の、ヒト小細胞肺がん細胞株SBC-3細胞(JCRB細胞バンク JCRB0818)に対する細胞傷害活性を測定した。8962_IgG1(DF)、8962_mvG1_scT3a(DF)及び8962_IgG1_scT3a(DF)をそれぞれ終濃度50nMとなるように添加した。結果を図18(A)および(B)に示す。
 抗TSA抗体可変領域のネガティブコントロールとして、抗DNP抗体の可変領域を含む抗体分子の活性を図18(A)、被験物質である抗GM2モノクローナル抗体の可変領域を含む抗体分子の活性を図18(B)に示す。この条件においては、2価型ADCC抗体である8962_IgG1(DF)は細胞傷害活性が観察されなかったが、2価型でADCCとADTCの両活性を有する8962_IgG1_scT3a(DF)は高い細胞傷害活性が観察された。
(3)CD3/HER2バイスペシフィック抗体のα1,6フコースの有無と細胞傷害活性
 表5に示される分子型(C)のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を、実施例4に記載の方法にて測定した。4D5_mvG4PE(R409K)(F)、4D5_mvG1(F)、4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)及び4D5_mvG1_scT3a(F)は、それぞれ終濃度50nMとなるように添加した。
 結果を図19(A)に示す。4D5_IgG4PE(R409K)(F)は細胞傷害活性を示さなかった(data not shown)。4D5_mvG1(F)および4D5_IgG4PE(R409K)_scT3a(F)は弱いながらも細胞傷害活性を示した。さらに4D5_mvG1_scT3a(F)は前述の2つの分子よりも高い細胞傷害活性を有することが明らかとなった。α1,6フコースを有する場合においても、ADCC活性とADTC活性を1分子で発揮することにより活性の上昇を示すことが明らかとなった。
 しかしながら、図19(B)に示すようにα1,6フコースを除去した分子との比較によれば、高ADCC活性抗体である4D5_mvG1(DF)の方が4D5_mvG1_scT3a(F)よりも細胞傷害活性が強く、4D5_mvG1_scT3a(DF)は更に細胞傷害活性が強かった。以上の結果より、ADCCとADTCを1分子で発揮することで細胞傷害活性が相乗的に上昇する現象は、α1,6フコースの有無によらない一般性を有することが明らかになった。更に、α1,6フコース除去による高いADCC活性とATDC活性を1分子で発揮する方が、より高い細胞傷害活性を与えることが明らかとなった。
(4)CD3/HER2バイスペシフィック抗体の抗CD3 scFvの融合位置と細胞傷害活性
 表5に示される分子型(D)のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を、実施例4に記載の方法にて測定した。4D5_mvG4PE(R409K)、4D5_mvG1(DF)、4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(LC)(F)および4D5_mvG1_scT3a(LC)(DF)はそれぞれ終濃度50nMとなるように添加した。結果を図20(A)に示す。
 4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(LC)(F)は4D5_mvG1(DF)と同程度の細胞傷害活性を示し、それらよりも4D5_mvG1_scT3a(LC)(DF)は高い細胞傷害活性を示した。また、分子型(A)と分子型(D)の活性を、同様にして比較した結果を図20(B)に示す。4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)(LC)と4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)、および4D5_mvG1_scT3a(DF)(LC)と4D5_mvG1_scT3a(DF)の組み合わせで比較したとき、どちらの組み合わせもほぼ同程度の細胞傷害活性を示した。
 すなわち、抗CD3 scFvが第1ポリペプチド又は第2ポリペプチドいずれのC末端に付加されていても、抗CD3バイスぺシフィック抗体のADTC活性、又はADTC活性及びADCC活性の相乗効果、いずれの活性増加にも影響を与えないことが明らかとなった。
 表5に示される分子型(E)のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を、実施例4に記載の方法にて測定した。4D5_scT3a_IgG1(DF)及び4D5mut_scT3a_IgG1(DF)はそれぞれ終濃度50nM、5nM、0.5nMとなるように添加した。結果を図21に示す。
 4D5_scT3a_IgG1(DF)はいずれの濃度においても高い細胞傷害活性を示した。4D5mut_scT3a_IgG1(DF)は上記の通りHER2に結合しないが、いずれの濃度においても非特異的な細胞傷害活性を示した。
 同様にして、4D5mut_scSP34_IgG1(DF)および4D5mut_scSP34(H05’)_IgG1(DF)についても活性を測定し、4D5mut_scT3a_IgG1(DF)と比較した結果を図22A~図22Cに示した。いずれの抗体も非特異的な細胞傷害活性を示したが、4D5mut_scSP34(H05’)_IgG1(DF)および4D5mut_scSP34_IgG1(DF)は、4D5mut_scT3a_IgG1(DF)より高い細胞傷害活性を示した。
 これらの抗体のCD3に対する結合性を、Biacore(GE Healthcare社)によって測定した。具体的には、CM5センサーチップ上にアミンカップリングキット(GE Healthcare社)を使用してanti-tetra Hisマウス抗体(QIAGEN社)を8000 RUを目安に固相化した。カップリングバッファーには、10mM酢酸ナトリウム(pH4.5)を使用した。リガンドとして、HBS-EP(+)バッファーに5μg/mLとなるように溶解したHisタグ融合ヒトCD3D&Eタンパク質(Sino Biological社)を5μL/minで120秒間キャプチャーさせた。
 次いで、アナライトとして10μg/mLより5回の段階希釈で2倍ずつ希釈したバイスペシフィック抗体溶液を30μL/min分の流速で添加し、各抗体とアナライトとの結合反応を2分間、解離反応を5分間測定した。測定はシングルサイクルカイネティクス法で行った。得られたセンサーグラムは、Bia Evaluation Software(GE Healthcare社)を用いて解析し、各抗体の速度論定数を算出した。
 結果を図22D~図22Gに示す。4D5mut_scSP34_IgG1(DF)のK値は1.26×10-8M、4D5mut_scSP34(H05’)_IgG1(DF)のK値は1.08×10-7Mであった。4D5mut_scT3a_IgG1(DF)のK値は算出不可であったが、センサーグラム上での結合性は観察され、最高濃度添加時に6RU程度で結合解離平衡状態に達していた。4D5mut_scSP34(H05’)_IgG1(DF)は最高濃度添加時に100RU程度で結合解離平衡状態に達していることから、4D5mut_scT3a_IgG1(DF)のK値はこれより大きく、K>1.08×10-7Mであると判断できる。
 すなわち、Fc領域または定常領域のC末端側ではなく、N末端側に抗CD3 scFvが結合することによって、CD3結合ドメインのアフィニティがK>1.08×10-7Mの弱い抗CD3scFvを用いた場合でも、疾患関連抗原への特異的な結合に関係ない望ましくない非特異的傷害活性が生じることが示された。
(5)CD3/HER2バイスペシフィック抗体の抗CD3 scFvの価数と細胞傷害活性
 表5に示される分子型(F)のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を、実施例4に記載の方法にて測定した。細胞傷害活性の陽性対照として、4D5mut_mvG1_scSP34(H05’)を50nMとなるように添加した。4D5mut_mvG1_scT3a(DF)、DNP2_mvG1_(scT3a)(DF)は終濃度50nM、5nM、0.5nMとなるように添加した。結果をそれぞれ図23(A)および(B)に示す。
 これらの分子はすべてHER2へ結合しないが、4D5mut_mvG1_scT3a (DF)はどの濃度においても細胞傷害活性は観察されなかった一方で、DNP2_mvG1_(scT3a)(DF)は50nM、5nMにおいて抗体濃度依存的な細胞傷害活性が観察された。すなわち、抗CD3 scFvを2価にすることによって、非特異的な細胞傷害活性が生じることが示された。
 以上、上記(4)および(5)の結果から、ADCC活性とADTC活性を有する1分子の抗CD3バイスペシフィック抗体は、相乗的に高い細胞傷害活性を発揮し、かつ抗CD3バイスペシフィック抗体の非特異的な細胞傷害活性を生じさせないためには、CD3結合ドメインが抗CD3バイスペシフィック抗体のFcのC末端側に1価で付加することが必要であることが示された。
[実施例10]強いアフィニティの抗CD3 scFvを有するCD3/HER2バイスペシフィック抗体の作製および細胞傷害活性、サイトカイン産生の評価
 抗CD3 scFvのアフィニティの影響が、バイスペシフィック抗体の活性に与える影響について検証した。抗CD3 scFvとして配列番号73で示されるアミノ酸配列(米国特許公開第2011/0275787号明細書に記載のクローンI2CのVHおよびVLを有するscFv、K値は1×10-8前後)を使用し、実施例6の手順と同様にして、表5に示される分子型(A)の構造を持つDNP2_mvG1_scI2C(DF)および4D5_mvG1_scI2C(DF)を作製した。これらの分子(終濃度50nM)のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を、実施例4に記載の方法にて測定した。結果を図24Aに示す。
 図24Aに示すように、抗CD3 scFvとしてscT3aを使用した分子(実施例6で作製)に関しては、HER2特異的に結合しないDNP2_mvG1_scT3a(DF)は細胞傷害活性が観察されず、HER2特異的に結合する4D5_mvG1_scT3a(DF)では観察された。一方、抗CD3 scFvとしてクローンscI2Cを使用した分子は、HER2特異的な結合の有無に関わらず、DNP2_mvG1_scI2C(DF)及び4D5_mvG1_scI2C(DF)の両方で高い細胞傷害活性が観察された。よって、同じ分子型であっても、抗CD3 scFvにクローンscI2Cを用いた場合には非特異的な細胞傷害活性が生じることが明らかとなった。
 次に、4D5_mvG1_scT3a(DF)または4D5_mvG1_scI2C(DF)とヒトPBMCをインキュベートし、サイトカイン産生量を測定した。具体的には、ヒトPBMC(1×10cells/100μL/チューブ)と抗体(終濃度100,10,1μg/mL)をX-VIVO(登録商標) 15無血清造血細胞培地と混合し、37℃で24時間培養した。培養後の上清を回収し、実施例7で示した手法に準じてサイトカイン量を測定した。結果を図24Bに示す。
 図24Bに示すように、4D5_mvG1_scT3a(DF)添加群では、100μg/mLにおいて産生量が上昇しているサイトカインも見られるものの、10μg/mL,1μg/mLではほとんど観察されなかった。一方、4D5_mvG1_scI2C(DF)では低濃度から顕著なサイトカイン産生が観察された。以上により、抗CD3 scFvとしてアフィニティの強いクローンI2Cを用いた場合には、非特異的な細胞傷害活性が生じ、かつ顕著なサイトカイン産生が起こることが明らかとなった。
[実施例11]抗CD3 scFv部分のアフィニティが調整されたCD3/HER2バイスペシフィック抗体の作製および活性評価
(1)アミノ酸改変の設計
 実施例10より、抗CD3 scFv部分のアフィニティを適切に制御することが重要であることが明らかとなった。実施例9(1)で示した抗CD3モノクローナル抗体であるSP34を用いて、CDRにアミノ酸改変を導入することでそのアフィニティを適切な範囲まで低下させることを試みた。scFv型として使用したscSP34の塩基配列、アミノ酸配列、およびCDRのアミノ酸配列をそれぞれ配列番号74、75、76~81に示す。
 SP34のアミノ酸配列からMolecular Operating Environment 2016.08(モルシス社)を用いた立体構造モデリングにより、抗体のモデル構造を作製した。表面に存在して結合に寄与している可能性の高いアミノ酸残基を改変候補残基として選抜し、種々のアミノ酸改変CDRを設計した。図25(A)に1アミノ酸改変導入の設計を、図25(B)に2アミノ酸残基以上の改変導入の設計をそれぞれ示す。表中のアミノ酸配列における太字のアミノ酸残基が、改変したアミノ酸残基である。また、国際特許公開第2019/017401号明細書の実施例15(1)に記載の方法と同様の手順により、SP34 のCDR改変体のヒト化抗体のアミノ酸配列を設計し、そのVLおよびVHのフレームワークのアミノ酸配列を、それぞれ図26(A)(C)および(B)(D)に示す。
(2)抗体の作製とアフィニティ測定
 (1)において設計したアミノ酸配列の一部を、実施例6に記載した方法と同様にして、実際にHER2/CD3バイスペシフィック抗体として作製してその結合活性を調べた。発現細胞としてExpi293F細胞を使用した。アフィニティ測定は実施例9(4)に示した方法に準じて行った。結果を図27に示す。親クローンSP34から作製した抗CD3 scFvであるscSP34と比較して、1アミノ酸残基以上のアミノ酸残基改変を導入することによりアフィニティをK=10-7のオーダーにまで低下させられることが明らかとなった。
(3)細胞傷害活性及び細胞傷害時サイトカイン産生
 (2)において見いだされたscSP34 CDR改変体scSP34(H04’)およびscSP34(H05’)を有するHER2/CD3バイスペシフィック抗体である、4D5_mvG1_scSP34(H04’)(DF)および4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)を、FUT8KO CHO細胞を使用して作製した。これらの抗体に関して、BT-20細胞に対する細胞傷害活性(抗体の終濃度:400pM)および細胞傷害時のサイトカイン産生を実施例7で示した手法に準じて測定した。結果をそれぞれ図28(A)~(C)および図29(A)~(D)に示す。
 図28(A)~(C)に示すように、4D5_mvG1_scT3a(DF)の細胞傷害活性は4D5_mvG1(DF)より多少高いが、あまり差はなかった。一方、4D5_mvG1_scSP34(H04’)(DF)および4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)は、4D5_mvG1_scSP34(DF)よりは多少低いが、高い傷害活性を有することが明らかとなった。
 図29(A)~(D)に示すように、培養上清中のサイトカイン量は、4D5_mvG1_scSP34(DF)で極めて多く、4D5_mvG1_scSP34(H04’)(DF)では顕著に少なくなっており、4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)では更に低いことが明らかとなった。特にIL-2およびIFN-γについては、4D5_mvG1_scSP34(H04’)(DF)および4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)添加群では今回の実験条件ではほとんど産生が認められなかった。
 以上の結果より、抗CD3 scFvにアミノ酸残基改変を導入してアフィニティを調整することで、細胞傷害活性およびサイトカイン産生を制御できることが明らかとなった。アフィニティが調整された抗CD3 scFvであるscSP34(H04’)のアミノ酸配列を配列番号117に、重鎖CDR1~3のアミノ酸配列を配列番号118~120に、軽鎖CDR1~3のアミノ酸配列を配列番号121~123に、VH、VLのアミノ酸配列を配列番号124、125にそれぞれ示している。同様に、scSP34(H05’)のアミノ酸配列を配列番号82に、重鎖CDR1~3のアミノ酸配列を配列番号83~85に、軽鎖CDR1~3のアミノ酸配列を配列番号86~88に、VH、VLのアミノ酸配列を配列番号115、116にそれぞれ示している。
(4)非特異的サイトカイン産生
 実施例10に記載の方法と同様にして、4D5_mvG1_scSP34(DF)、4D5_mvG1_scSP34(H04’)(DF)および4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)等の非特異的サイトカイン産生誘導能を測定した。非特異的サイトカイン産生を誘導しないネガティブコントロールとして4D5_mvG1_scT3a(DF)を、非特異的サイトカイン産生を誘導するポジティブコントロールとして4D5_mvG1_scI2C(DF)を用いた。結果を図30に示す。
 測定した4種類のサイトカイン全てにおいて、4D5_mvG1_scSP34(DF)添加群では低濃度から顕著なサイトカイン産生が見られたが、4D5_mvG1_scSP34(H04’)(DF)および4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)ではサイトカイン産生誘導能が低下しており、またその低下度合いは抗CD3 scFvのアフィニティの低下と相関することが明らかとなった。
[実施例12]ヒト抗体産生マウスからの抗CD3モノクローナル抗体の取得およびアフィニティを調整したCD3/HER2バイスペシフィック抗体の作製および活性評価
(1)動物への免疫と抗CD3モノクローナル抗体産生細胞の調製
 ヒト抗体産生マウス[Ishida & Lonberg, IBC’s 11th Antibody Engineering, Abstract 2000;Ishida, I. et al., Cloning & Stem Cells 4, 91-102 (2002)及び石田功(2002) 実験医学20,6,846-851]に、免疫原としてKLHタンパク質とコンジュゲートしたヒトCD3εのN末端側非アセチル化ペプチド:HN-QDGNEEMGGITQTPYKVSISGTTVILTC-KLH(配列番号146)(スクラム社)を、40μg/匹で計6回投与した。初回免疫時のみ、アジュバントとして抗原溶液20μLに対して等量のTiterMax Gold(TiterMax USA)もしくはSigma adjuvant system(シグマアルドリッチ社)を添加した。
 最終免疫から4日後に解剖してリンパ節あるいは脾臓を外科的に摘出した。摘出したリンパ節あるいは脾臓をホモジナイズした後、セルストレイナー(ファルコン社)を通して細胞をチューブへ移し、遠心分離して細胞を沈殿させた。得られた脾臓細胞は、赤血球除去試薬(シグマアルドリッチ社)と混和し、37℃の湯浴で1分間反応させた後、MEM培地で希釈を行った後、更に遠心分離を行った。得られた脾細胞またはリンパ球は、MEM培地で2回洗浄した後、細胞融合に供した。
(2)抗CD3モノクローナル抗体産生ハイブリドーマの作製
 8-アザグアニン耐性マウス骨髄腫細胞株P3-U1(P3X63Ag8U.1, ATCC:CRL-1597,European Journal of Immunology. 6: 511, 1976)をRPMI1640培地に10%FBSと抗生物質を添加した培地で培養し、細胞融合時に必要な細胞数(3×10cells以上)となるまで拡大培養した。(1)で得られたマウス脾細胞またはリンパ球と、骨髄腫細胞を2:1になるように混合し、遠心分離(1500rpm、5分間)した。細胞をほぐした後、GenomONE-CF(石原産業社製)を用いて細胞融合を行った。氷上で5分間反応させたのち、37℃で15分間インキュベートした。
 その後、クローニングメデュームCM-B(積水メディカル社)に10%FBS、HAT supplement(Thermo Fisher Scientific社)および抗生物質を添加した培地を加え、2.5×10cells/18mLとなるように懸濁し、96ウェルプレートに200μLずつ播種した。37℃、5%COの条件下で8~10日間培養し、その培養上清を用いて、以下に記載するハイブリドーマのスクリーニングを行い、目的の抗原に特異的な反応性を示す抗体を産生するウェルを選択してセルソーターSH800(ソニー社)によるシングルセルソーティングを行い、モノクローナル抗体産生ハイブリドーマを樹立した。
(3)抗CD3抗体産生ハイブリドーマのスクリーニング
 抗CD3抗体産生ハイブリドーマのスクリーニングはフローサイトメトリーにより行った。浮遊細胞培養用フラスコにて培養された細胞を回収してPBSにて2回洗浄した後、染色用バッファー(0.02%EDTA、0.05%NaN、1%BSAを含むPBS)に懸濁させ、生細胞数を2.0~5.0×10cells/50μLとなるように調製した。ヒトCD3発現細胞としてヒトTリンパ腫細胞株HuT-78細胞(ATCC TIB-161)を、サルCD3発現細胞としてHSC-F細胞(JCRB細胞バンク JCRB1164)を用い、それぞれCFSE(シグマアルドリッチ社、終濃度0.2 μM)、VPD450(BD Biosciences社、終濃度1μM)で染色した。陰性対照細胞としては無染色のKHYG-1細胞(JCRB細胞バンク JCRB156)を用いた。
 これら3種の細胞を等量ずつ混合し、50μL/ウェルとなるように96ウェルプレートに分注して氷上で30分間インキュベートした後、等量のハイブリドーマ上清原液を添加して混和し4℃で30分間反応させた。細胞の遠心分離と染色用バッファーによる洗浄を1~2回行った後、染色用バッファーを用いて2μg/mLに調製したAlexa 647 Goat anti-Human IgG(H+L)(Thermo Fisher Scientific社)を50μL添加し、遮光下にて4℃で30分間反応させた。細胞の遠心分離と染色用バッファーによる洗浄を2回行った後、染色用バッファーに懸濁してフローサイトメーター CyAn ADP(Beckman Coulter社)により蛍光強度の測定を行った。
 以上の(1)~(3)の手順により、ヒトCD3およびカニクイザルCD3を特異的に認識するハイブリドーマクローンであるKM14を樹立した。
(4)ハイブリドーマKM14の抗体遺伝子クローニング
 ハイブリドーマKM14からQIAGEN Rneasy Plus Mini Kit(キアゲン社)を用いてtotal RNAを抽出し、SMARTer RACE 5’/3’Kit(タカラバイオ社)用いて5’RACE法による1st strand cDNAを合成した。キットに添付のユニバーサルプライマーと、配列番号89、90で示されるプライマーを用いて、PrimeSTAR(登録商標) Max DNA Polymerase (タカラバイオ社) によるPCRを行い、軽鎖および重鎖可変領域の塩基配列をもつ遺伝子断片を増幅した。得られたPCR断片について、軽鎖は次世代シーケンサーIon PGM(Thermo Fisher Scientific社)、重鎖はサンガーシーケンサー3130xl Genetic Analyzer(Applied Biosystems社)を用いて配列を決定し、抗CD3モノクローナル抗体KM14の抗体遺伝子の塩基配列を取得した。
 抗CD3モノクローナル抗体KM14の軽鎖可変領域および重鎖可変領域のアミノ酸配列をコードする塩基配列を、それぞれ配列番号91および92に記載する。また、それらの塩基配列を翻訳して得られるアミノ酸配列をそれぞれ配列番号93および94に、軽鎖CDR1~3および重鎖CDR1~3のアミノ酸配列をそれぞれ配列番号95~97、98~100に記載する。また、scFvとしたscKM14の塩基配列およびアミノ酸配列を、それぞれ配列番号101および102に示す。
(5)抗CD3モノクローナル抗体KM14を基にしたアミノ酸残基改変の設計
 抗CD3モノクローナル抗体KM14の可変領域を用いて作製したscKM14は、CD3に対するアフィニティが、これまでの実施例で使用した抗CD3scFvであるscT3aやscSP34(H05’)と比較して強く、ADCC活性と組み合わせることで非特異的な細胞傷害活性が発現する可能性が考えられた。そのため、実施例11(1)に記載した方法に準じて、抗CD3モノクローナル抗体KM14のCDRのアミノ酸残基改変を設計した。その設計の一部を図31に示す。表中のアミノ酸配列の太字のアミノ酸残基が、改変したアミノ酸残基を表す。
(6)バイスペシフィック抗体の作製とアフィニティ測定
 (5)において設計したアミノ酸配列を、実施例6に記載した方法と同様にして、実際にバイスペシフィック抗体として作製してその結合活性を調べた。発現系として、Expi293(商標) Expression System(Thermo Fisher Scientific社)およびExpi293F細胞を使用した。本細胞を用いて発現させると抗体分子はα1,6フコースが付加されているが、CD3へのアフィニティの測定、およびADTC活性を主とした細胞傷害活性、細胞傷害時のサイトカイン産生の測定を行うことは可能である。
 アフィニティ測定は実施例9(4)に示した方法に準じた。結果を図32に示す。親抗体クローンKM14から作製した抗CD3 scFvであるscKM14と比較して、1アミノ酸残基以上のアミノ酸残基改変を導入することによりアフィニティをK=10-7のオーダーまで低くできることが明らかとなった。
(7)細胞傷害活性及び細胞傷害時サイトカイン産生
 実施例3および実施例7に記載した方法と同様にして、作製した抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性および細胞傷害時のサイトカイン産生量を測定した。被験物質の終濃度は細胞傷害活性測定では400pM、サイトカイン産生量測定では10nMとした。細胞傷害活性においては、4D5_mvG1(F)より強く4D5_mvG1_scT3a(F)以下であるものを+、4D5_mvG1_scT3a(F)より強く4D5_mvG1_scSP34(H05’)(F)以下であるものを++、4D5_mvG1_scSP34(H05’)(F)より強く4D5_mvG1_scKM14(F)以下であるものを+++と分類した結果の概要を(6)で示した図32に記載した。
 mut1-03、mut1-04、mut1-18、mut1-22、mut1-25、およびmut1-26の6種類の改変体に関しては、scFvのアミノ酸配列をそれぞれ配列番号103~108に記載し、細胞傷害活性およびサイトカイン産生量の詳細な結果をそれぞれ図33(A)および(B)並びに図34(A)および(B)に示す。図33(A)より、4D5_mvG1_scKM14(mut1-25)(F)の細胞傷害活性は、4D5_mvG1_scT3a(F)よりも少し低いことが明らかになった。
 また、4D5_mvG1_scKM14(mut1-03)(F)、4D5_mvG1_scKM14(mut1-04)(F)、4D5_mvG1_scKM14(mut1-18)(F)、4D5_mvG1_scKM14(mut1-22)(F)の細胞傷害活性は、4D5_mvG1_scT3a(F)よりも強く、4D5_mvG1_scSP34(H05’)(F)よりも低いことが明らかになった。また図33(B)より、4D5_mvG1_scKM14(mut1-26)(F)の活性は4D5_mvG1_scSP34(H05’)(F)と同等であった。図中では、4D5_mvG1_scKM14(F)は最も活性が高いことが明らかになった。
 親抗体である抗CD3モノクローナル抗体KM14および、mut1-03、mut1-04、mut1-18、mut1-22、mut1-25、およびmut1-26の6種類の改変体に関しては、VH、VL、およびCDRのアミノ酸配列を表6に記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 図34(A)および(B)より、4D5_mvG1_scKM14(F)は細胞傷害時に高いサイトカイン産生を示すことが分かった。アフィニティを調整したKM14改変体を用いたバイスペシフィック抗体では、もとのKM14を用いたものよりもサイトカイン産生が減少していた。各バイスペシフィック抗体を添加した時のIFN-γおよびIL-6の産生量は、図33(A)および(B)に示される細胞傷害活性の強さと相関関係にあった。
 次に、4D5_mvG1_scKM14(DF)、4D5_mvG1_scKM14(mut1-XX)(DF)(XX:03、04、18、22、25、26)、4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)および4D5_mvG1(DF)について、実施例3に記載した方法と同様にして、作製した抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性を測定した。被験物質の終濃度は50、5、0.5nMとし、被験物質を添加しないウェルのCell index値を活性0%、0.5%TritonX-100を添加したウェルのCell index値を活性100%として、被験物質添加後48時間および120時間における細胞傷害活性を計算した。被験物質添加後48時間の結果を図35(A)に、および被験物質添加後120時間の結果を図35(B)に示す。
 図35(A)および(B)に示すように、どちらの時間においても、抗体濃度依存的な細胞傷害活性の強度は図33(A)および(B)に示された改変クローン間の順と相関していた。
(8)96ウェルプレートを使用した系での細胞傷害活性測定等
 作製したバイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性および細胞傷害時のサイトカイン産生量を、多数の被験抗体に関して測定するために、96ウェルプレートを使用する実験系を構築して使用した。
 まずBT-20細胞をRPMI1640培地(10% FBS、10μg/mL Gentamicin)で2.0×10cells/mLに調製して96ウェルプレートに50μL/ウェルずつ加えた。次に、RPMI培地で4mg/mLに調製したヒト免疫グロブリン(日本血液製剤機構)、1×10cells/mLの細胞密度で調製した健常人末梢血由来PBMCを、上記プレートに50μL/ウェルずつ加えた。最後に終濃度の4倍に調製した各種バイスペシフィック抗体を50μL/ウェルずつ加えて37℃、5%COの条件下にて48時間インキュベートした。
 細胞傷害活性の測定には、生細胞を検出する細胞増殖/細胞毒性アッセイキットCell Counting Kit―8(同仁化学研究所)を使用した。反応後の96ウェルプレートから培養上清を除き、PBSで2回洗浄した後に、発色試薬を添加して呈色反応を行い、プレートリーダーにて450nmの吸光度を測定した。
 細胞のみを播種して被験物質を添加しないウェルの吸光度を活性0%、0.5%TritonX-100を添加して細胞を溶解させたウェルの吸光度を活性100%として、細胞傷害活性の値を計算した。サイトカイン産生量の測定は、48時間インキュベーション後の培養上清を用いて、実施例7に記載した方法と同様に実施した。
 4D5_mvG1_scKM14(mut1-XX)(DF)(XX:03、04、18、22、25、26)、および実施例7において作製した抗CD3バイスペシフィック抗体であるCD3/HER2 Fab×scFvについて、上記の方法によりBT-20細胞に対する細胞傷害活性およびサイトカイン産生量を測定した。細胞傷害活性の結果を図41(A)に、サイトカイン産生量の結果を図41(B)および(C)に示す。
 図41(A)に示すように、4D5_mvG1_scKM14(mut1-XX)(DF)(XX:03、04、18、22、25、または26)に関して、各バイスペシフィック抗体を添加した時の抗体濃度依存的な細胞傷害活性は、図35(A)および(B)に示された改変クローン間の活性順と相関した。
 また、図41(B)および(C)に示すように、これらのバイスペシフィック抗体のIFN-γおよびIL-6の産生量は、CD3/HER2 Fab×scFvと比較して非常に少なかった。これらのバイスペシフィック抗体のサイトカイン産生量は、図35(A)および(B)、図41(A)に示される細胞傷害活性の強さ、図34(A)および(B)に示されるサイトカイン産生量と相関していた。フコース除去型のバイスペシフィック抗体においても、サイトカイン産生量はフコース付加型の場合と同様に低い値を示すことが分かった。
 以上(6)~(8)より、抗CD3モノクローナル抗体KM14のCDRにアミノ酸残基改変を導入することによってCD3に対するアフィニティを適当な範囲に調整することで、細胞傷害時のサイトカイン産生を低く抑えつつ、高い細胞傷害活性を発揮できることが明らかとなった。
[実施例13]種々の血液がん抗原に対するCD3/がん抗原バイスペシフィック抗体の作製および活性評価
(1)CD3/CCR4バイスペシフィック抗体およびCD3/CD123バイスペシフィック抗体の作製
 血液がん抗原に対する抗体の可変領域を有するバイスペシフィック抗体を作製し、血液がん由来細胞株に対する細胞傷害活性を調べた。表7に示すバイスペシフィック抗体を、実施例6に記載した方法に準じて作製した。
 CC-chemokine receptor 4(CCR4)に結合するモノクローナル抗体として抗CCR4モノクローナル抗体KM2160のVL及びVHのアミノ酸配列を用いてCD3/CCR4バイスペシフィック抗体を作製した。
 CD123に関しては、汎用的な抗CD3バイスペシフィック抗体と比較検証することを目的とし、国際特許公開第2017/210443号の配列番号1~3のアミノ酸配列をもとに、比較対照としてCD3/CD123バイスペシフィック抗体XENP14045を作製した。
 XENP14045は、アミノ酸改変によりFc受容体への結合活性を欠損したFc(サイレントFc)を有するCD3/CD123バイスペシフィック抗体であり、ADTC活性のみによってがん細胞を傷害する。XENP14045の抗CD123抗体部分のVLおよびVHのアミノ酸配列を配列番号109および110に示す。これらの配列を用いて、XENP14045の抗CD123抗体部分のVH、VLを有するバイスペシフィック抗体であるCD123-2_mvG1_scSP34(H05’)(DF)を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
(2)CD3/CCR4バイスペシフィック抗体の細胞傷害活性およびサイトカイン産生の評価
 作製したCD3/CCR4バイスペシフィック抗体の細胞傷害活性を、CCR4陽性T細胞リンパ腫由来細胞株であるPEER細胞(JCRB細胞バンク JCRB0830)を用いてフローサイトメトリーによって測定した。PEER細胞をCellVue(登録商標) Claret Far Red Fluorescent Cell Linker Kit(シグマアルドリッチ社)で事前に蛍光ラベルし、2.0×10cells/mLに希釈して96ウェルプレートに50μL/ウェルずつ加えた。次に、RPMI培地で4mg/mLに調製したヒト免疫グロブリン(日本血液製剤機構)、1×10cells/mLの細胞密度で調製した健常人末梢血由来PBMCを、上記プレートに50μL/ウェルずつ加えた。
 最後に終濃度の4倍濃度に調製した各種バイスペシフィック抗体を50μL/ウェルずつ加えて37℃、5%COの条件下にて保温した。抗体添加から48時間後に、当該プレートを遠心して培養上清を除去し、染色用バッファー(実施例12で使用したものと同一)で1/1000に希釈したSYTOX(登録商標)死細胞染色試薬(Thermo Fisher Scientific社)を100μL/ウェルで添加して室温で5~10分間静置した。細胞を染色用バッファーで2回洗浄した後、フローサイトメーターFACS CantoII(BD Biosciences社)によりAPCとBV421のチャネルの蛍光強度を測定した。
 FSC、SSCによりPEER細胞画分を選択し、APC(+)、BV421(-)の画分を生細胞としてカウントし、被験物質無添加の生細胞数を基準として各バイスペシフィック抗体添加による生細胞数の減少の割合を細胞傷害活性(%)として算出した。また同時点で培養上清を回収し、実施例7に記載した方法に準じてサイトカイン濃度を測定した。細胞傷害活性の測定結果を図36(A)~(C)に示す。
 図36(A)~(C)に示すように、エフェクター活性を有さないKM2160_mvG4(R409K)(F)、およびADCC、ADTC活性を有するがPEER細胞株に結合しない抗HER2バイスペシフィック抗体である4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)では細胞傷害活性は観察されなかった。ADCC活性のみを有するKM2160_mvG1(DF)、ADTC活性のみを有するKM2160_mvG4PE(R409K)_scXX(F)[XX:T3a、SP34(H05’)、KM14(mut1-04)、KM14(mut1-18)]では細胞傷害活性が観察され、KM2160_mvG4PE(R409K)_scXX(F)よりもKM2160_mvG1(DF)の方が活性は高い傾向にあった。
 更に、ADCC活性およびADTC活性を有するKM2160_mvG1_scXX(DF)(XX:T3a、SP34(H05’)、KM14(mut1-04)、KM14(mut1-18))は上記の抗体を大きく上回る細胞傷害活性を示した。強いADCC活性を有し、2価で結合するIgG1型抗体であるKM2160_IgG1(DF)と比較しても、KM2160_mvG1_scSP34(H05’)(DF)の方が高い細胞傷害活性を示した。
 サイトカイン(IL-2およびIFN-γ)産生量の測定結果を図37(A)および(B)に示す。図37(A)に示すように、上記で高い細胞傷害活性を示したKM2160_mvG1_scXX(DF)(XX:T3a、SP34(H05’)、KM14(mut1-04)、KM14(mut1-18))は、IL-2産生量の増加はほとんど観察されなかった。図37(B)に示すように、IFN-γ産生量に関しては、最高濃度である50nMにおいてのみ、KM2160_mvG1_scSP34(H05’)(DF)、KM2160_mvG1_scKM14(mut1-18)(DF)で増加がみられた。
 以上より、CD3/CCR4バイスペシフィック抗体においても、ADCC活性とADCC活性の両方を1分子で併せ持つことによって、顕著なサイトカイン産生の増加を伴わずに高い細胞傷害活性を発揮できることが明らかとなった。
(3)CD3/CD123バイスペシフィック抗体の細胞傷害活性およびサイトカイン産生の評価
 作製したCD3/CD123バイスペシフィック抗体の細胞傷害活性およびサイトカイン産生を、CD123陽性急性骨髄性白血病(AML)由来細胞株であるMOLM13細胞(DSMZ ACC 554)およびOCI-AML3細胞(DAMZ ACC 582)を用いて、実施例13(2)に記載した方法に準じてフローサイトメトリーによって測定した。可変領域としてCD123-1を有する分子のMOLM13細胞に対する細胞傷害活性の測定結果を図38(A)に、サイトカイン産生を図38(B)に示す。
 図38(A)に示すように、陰性対照として使用した4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)では細胞傷害活性は観察されなかった。ADCC活性を有するCD123-1_mvG1(DF)、CD123-1_hIgG1(DF)、ADTC活性を有するCD123-1_mvG4(R409K)_scSP34(H05’)(DF)の順に細胞傷害活性は高くなり、更にADCC活性とADTC活性の両方を有するCD123-1_mvG1_scSP34(H05’)(DF)分子が最も細胞傷害活性が高くなった。また、図38(B)に示すように、この時のサイトカイン産生に関して、各分子間で顕著な差は観察されなかった。
 可変領域としてCD123-2を有するCD123-2_mvG1_scSP34(H05’)(DF)、および比較対照である自社作製XENP14045のMOLM13、OCI-AML3細胞に対する細胞傷害活性の測定結果をそれぞれ図39(A)および(B)に、対応するサイトカイン産生をそれぞれ図40(A)、(B)、(C)、および(D)に示す。
 図39(A)および(B)に示すように、XENP14045はCD123-2_mvG1_scSP34(H05’)(DF)と比較して、どちらの細胞株においても1/10程度低い濃度から細胞傷害活性を示した。両方の分子で、細胞傷害活性の最大値は80%以上を示した。陰性対照として使用した4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)では細胞傷害活性は観察されなかった。
 図40(A)~(D)に示すように、XENP14045はどちらの細胞株においても抗体濃度依存的にサイトカイン産生の上昇が観察された。一方CD123-2_mvG1_scSP34(H05’)(DF)は、抗体濃度が上昇してもIL-2産生量はほとんど変化せずに低いままであり、IFN-γ産生量もXENP14045と比較して非常に低く、抗体濃度依存的に大幅な増加はなかった。
 以上より、CD3/CD123バイスペシフィック抗体においても、ADTC活性とADCC活性の両方を1分子で併せ持つことによって、顕著なサイトカイン産生を伴わずに高い細胞傷害活性を発揮できることが明らかとなった。従って、本発明の抗CD3バイスペシフィック抗体は、CD3へのアフィニティが強くADTC活性の作用機序のみを有する抗CD3バイスペシフィック抗体と比べて、顕著なサイトカイン産生を伴わず、かつ同等の細胞傷害活性を発揮できることが明らかとなった。
[実施例14]CH3領域および抗CD3 scFv領域を改変した抗CD3/HER2バイスペシフィック抗体の設計
 バイスペシフィック抗体の生産において、そのCH3領域にKnobs into Holes(KIH)改変を導入することにより目的分子の割合が増加することが知られている。実施例8および9ではがん抗原側のFabが2価である抗CD3/HER2バイスペシフィック抗体にKIH改変を導入したが、本実施例ではがん抗原側のFabが1価である抗CD3/HER2バイスペシフィック抗体にKIH改変を導入した。
 がん抗原側のFabが1価である抗CD3/HER2バイスペシフィック抗体には、ポリペプチド1(VH-CH1-Fc-scFv)とポリペプチド2(VL-CL-Fc)が存在するため、どちらのポリペプチド側にKnobs型またはHoles型アミノ酸改変を導入することもできる。また、実施例8および9で導入したKIH改変では2つのCH3部分に分子間ジスルフィド結合が導入されているが、このジスルフィド結合を有さないKIH改変も本発明のCD3バイスペシフィック抗体に適用できる。ジスルフィド結合を有さないKIH改変では、2本のFcポリペプチド鎖のうち一方にS354C及びT366Wのアミノ酸残基置換を加え、もう一方にY349C、T366S、L368A及びY407Vのアミノ酸残基置換を加える。
 また、scFvに理化学的な安定性を高めるための改変を加えた抗CD3バイスペシフィック抗体を作製した。具体的には、Nat. Biotechnol. 14, 1239-45, 1996に記載の方法を参考に、scFvのVHおよびVLの相互作用面のアミノ酸を改変してジスルフィド結合を導入した。具体的には、scFvのVHの44番目(Kabatナンバリングによる)のアミノ酸をCysに、VLの100番目(Kabatナンバリングによる)のアミノ酸をCysにそれぞれ置換した。この改変を(CC)またはCC改変と記載する。他にも、VHの44番目のアミノ酸をSerに、VLの100番目のアミノ酸をGluにそれぞれ置換したscFvを作製した。この改変を(SE)またはSE改変と記載する。
 がん抗原側のFabが1価の抗CD3バイスペシフィック抗体において、CH3領域および抗CD3 scFvに導入するアミノ酸改変の設計例および構造上の位置を図42に示す。図42に示す改変はがん抗原側のFabが2価の抗CD3バイスペシフィック抗体にも適用できる。
 実施例1~13では、顕著なサイトカイン産生を伴わず細胞傷害活性を増強できる抗CD3 scFvの具体的な配列を複数示し、更にそれらのscFvを有する抗CD3バイスペシフィック抗体の例を示した。前述のCH3領域および抗CD3 scFv領域に導入するアミノ酸改変に関しては、抗CD3 scFvの配列に依存せず導入することが可能である。
 さらにscFvは、N末端側からVH、リンカー、VLの順で結合したもの(VH-リンカー-VL型、HL型とも記載する)だけでなく、VL、リンカー、VHの順で結合したもの(VL-リンカー-VH型、LH型とも記載する)も知られている。
 よって、本発明における抗CD3 scFvも、実施例1~13で作製したVH-リンカー-VL型に限定されることなく、VL-リンカー-VH型でも設計することができ、両者とも図42に示したアミノ酸改変を導入することが可能である。
 以上より、本発明の抗CD3バイスペシフィック抗体に導入した改変に関して、CH3部分の改変、scFvクローン名、scFvのVHとVLの順序、およびscFvに導入するアミノ酸改変を表にした(図43)。scSP34(H05’)に関しては、図26に示したFR配列を使用したアミノ酸配列も同様に使用することができる。例として、配列番号159で表されるVH(HV3)、配列番号160で表されるVH(HV5)、および、配列番号165で表されるVL(LV8a)などが挙げられる。なお、がん抗原側が2価の抗CD3バイスペシフィック抗体にも図43の改変を適用できる。
[実施例15]CH3領域および抗CD3 scFv領域を改変した抗CD3/HER2バイスペシフィック抗体の作製、細胞傷害活性およびサイトカイン産生の評価
(1)バイスペシフィック抗体の作製
 実施例14で設計したKIH改変を導入した4組のFc領域(KIH-1~KIH-4)のアミノ酸配列を配列番号147~154に示す。また、これらの4種類のKIH改変および/またはscFvのCC改変もしくはSE改変を有するscFvを有する各種バイスペシフィック抗体を、実施例6に記載した方法に準じた方法により作製した。作製した各種バイスペシフィック抗体およびその構成要素のアミノ酸配列の配列番号を表8および表9に示した。表8のバイスペシフィック抗体のscFvであるscSP34(H05’)のアミノ酸配列は、配列番号82で示される。
 CC改変またはSE改変を導入したscFvのVHおよびVLの具体的なアミノ酸配列を、配列番号155~191に示す。これらのVHおよびVLから構成される抗CD3 scFvの具体的なアミノ酸配列の具体例を、VH-linker-VL型の配列を配列番号192~205に、VL-linker-VH型の配列を配列番号206~217に示す(VL-linker-VH型の配列は、CC改変またはSE改変を導入していない配列に関しても示した)。
 また、これらのscFv配列を使用し、実施例6に記載した方法に準じて作製した抗CD3/HER2バイスペシフィック抗体の具体例およびその抗CD3 scFv配列を表9に示した。バイスペシフィック抗体の名称に、バイスペシフィック抗体の各構成要素(導入したKIH改変の種類、抗CD3 scFvクローン名、scFvのVHとVLの順序、およびscFvに導入した改変)を順に表記する。
 具体的には、例えば4D5_mvG1(KIH-1)_scXX(YY)(ZZ)(DF)はFabのクローンが4D5であることを示し、mvG1はがん抗原側が1価でありFc領域がIgG1ベースであることを示し、KIH-1はFc(CH3)部分の改変パターンがKIH-1型であることを示し、scXXは抗CD3 scFvのクローンがXXであることを示し、(YY)の部分に(LH)と記載したものはVL-linker-VH型を示し(この部分の記載がないものはVH-linker-VL型)、(ZZ)の部分に(CC)と記載したものはscFvにCC改変したことを示し、(ZZ)の部分に(SE)と記載したものはscFvにSE改変したことを示し、(DF)はフコースを有さないことを示している。
 表10には各種CD3 scFvに含まれるVH、VL、重鎖CDRおよび軽鎖CDRのアミノ酸配列を配列番号で示した。なお、scFvがHL型であってもLH型であっても表10はあてはまる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
(2)作製したバイスペシフィック抗体のCD3に対するアフィニティ測定
 作製したバイスペシフィック抗体のCD3に対するアフィニティを、実施例9(4)の方法に準じて測定した。結果を図44に示す。Fc(CH3)に改変を導入した分子、抗CD3 scFvをVL-Linker-VH型にした分子および抗CD3 scFvに改変を導入した分子においても、可溶型CD3へ結合活性が保持されていることが分かった。また、そのアフィニティは、実施例11-(2)および実施例12-(6)で示したバイスペシフィック抗体と同様に、ほとんどのKD値が10-7のオーダーであり、すべてのKD値が8×10-8以上であった。
(3)細胞傷害活性及び細胞傷害時サイトカイン産生
 作製したバイスペシフィック抗体のBT-20細胞に対する細胞傷害活性および細胞傷害時のサイトカイン産生量を、実施例12-(8)に記載した方法に準じて測定した。BT-20細胞の播種時の細胞密度は5.0×10cells/mLに調製した。細胞傷害活性およびサイトカイン産生量の結果をそれぞれ図45A~Dおよび図46A~Fに示す。
 図45Aより、4D5_mvG1_scSP34(H05’)(DF)のFc(CH3)にKIH-1からKIH-4の4通りのKIH改変を導入したバイスペシフィック抗体は、改変前と同等の細胞傷害活性を示した。よって、KIH改変の有無、およびそのパターンは、本発明におけるバイスペシフィック抗体の活性に影響を及ぼさないことが明らかとなった。
 図45B~Dより、scFvをVL-Linker-VH型にしたバイスペシフィック抗体、scFvにCC改変またはSE改変を導入したバイスペシフィック抗体においても、scFvを有さない4D5_mvG1(DF)よりも高い細胞傷害活性を有しており、CD3 scFvの機能が保持されていた。scM14(mut1-25)のみ、LH型にすることにより活性が低下していた。それらの活性は、改変前の抗CD3 scFvを有するバイスペシフィック抗体の活性(実施例11および実施例12)と同程度のものが複数得られていた。scFvがSP34(H05’)の場合、CC改変を入れると細胞傷害活性が低下する傾向が見られた。
 また、図45Bより、抗CD3 scFvとしてscSP34(H05’)を有するバイスペシフィック抗体は、scSP34(H05’)(SE)、scSP34(H05’_HV3LV8a)、またはscSP34(H05’_HV5LV8a)を有するバイスペシフィック抗体と同程度の細胞傷害活性を示すことが分かった。scFvとしてscSP34(H05’)(CC)を有するバイスペシフィック抗体は、scSP34(H05’_HV3LV8a)(CC)、またはscSP34(H05’_HV5LV8a)(CC)を有するバイスペシフィック抗体と同程度の細胞傷害活性を示すことが分かった。これらのバイスペシフィック抗体は、(LH)においても同等の細胞傷害活性を示したことから、バイスペシフィック抗体の活性はscFvがVH-Linker-VL型であるか、VL-Linker-VH型であるかに影響されないことが分かった。
 図46A~Fより、Fc(CH3)に改変を導入したバイスペシフィック抗体、抗CD3 scFvをVL-Linker-VH型にしたバイスペシフィック抗体および抗CD3 scFvに改変を導入したバイスペシフィック抗体において、細胞傷害時のサイトカイン産生量は、強いアフィニティの抗CD3 scFvを有するCD3/HER2バイスペシフィック抗体(CD3/HER2 Fab×scFv)と比較して低く抑えられることが分かった。また、図45B~Dに示した各バイスペシフィック抗体の細胞傷害活性の序列と、対応する図46のサイトカイン産生量の序列は同じようになっていた。
 以上より、本発明の抗CD3バイスペシフィック抗体は、Fc(CH3)へのKIH改変導入にかかわらず、抗CD3 scFvがVH-Linker-VL型とVL-Linker-VH型のどちらであっても、また、抗CD3 scFvにCC改変またはSE改変を導入しても、CD3へのアフィニティが適切な範囲である場合には、ADTC活性とADCC活性の両方を1分子で併せ持つことによって、顕著なサイトカイン産生を伴わずに高い細胞傷害活性を発揮できることが明らかとなった。
 本発明を詳細に、また特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。本出願は、2020年2月14日付けで出願された日本特許出願(特願2020-023855)に基づいており、その全体が引用により援用される。
配列番号1:IgG1型抗HER2一価抗体 第1ポリペプチドのCH1-Hinge-Fc部分の塩基配列
配列番号2:IgG1型抗HER2一価抗体 第1ポリペプチドのCH1-Hinge-Fc部分のアミノ酸配列
配列番号3:IgG1型抗HER2一価抗体 第2ポリペプチドのCL-Hinge-Fc部分の塩基配列
配列番号4:IgG1型抗HER2一価抗体 第2ポリペプチドのCL-Hinge-Fc部分のアミノ酸配列
配列番号5:IgG4PE(R409K)型抗HER2一価抗体 第1ポリペプチドのCH1-Hinge-Fc部分の塩基配列
配列番号6:IgG4PE(R409K)型抗HER2一価抗体 第1ポリペプチドのCH1-Hinge-Fc部分のアミノ酸配列
配列番号7:IgG4PE(R409K)型抗HER2一価抗体 第2ポリペプチドのCL-Hinge-Fc部分の塩基配列
配列番号8:IgG4PE(R409K)型抗HER2一価抗体 第2ポリペプチドのCL-Hinge-Fc部分のアミノ酸配列
配列番号9:抗CD3 scFv(scT3a)のアミノ酸配列
配列番号10:DNP2_mvG4PE(R409K)(F)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号11:DNP2_mvG4PE(R409K)(F)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号12:DNP2_mvG1(DF) ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号13:DNP2_mvG1(DF) ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号14:DNP2_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号15:DNP2_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号16:DNP2_mvG1_scT3a(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号17:DNP2_mvG1_scT3a(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号18:DNP2_IgG1(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号19:DNP2_IgG1(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号20:4D5_mvG4PE(R409K)(F)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号21:4D5_mvG4PE(R409K)(F)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号22:4D5_mvG1(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号23:4D5_mvG1(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号24:4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号25:4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(F)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号26:4D5_mvG1_scT3a(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号27:4D5_mvG1_scT3a(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号28:4D5_IgG1(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号29:4D5_IgG1(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号30:DNP2_IgG4PE(R409K)(F)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号31:DNP2_IgG4PE(R409K)(F)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号32:DNP2_IgG4PE(R409K)_scT3a(F)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号33:DNP2_IgG4PE(R409K)_scT3a(F)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号34:DNP2_IgG4PE(R409K)_scT3a(F)ポリペプチド3のアミノ酸配列
配列番号35:DNP2_IgG1(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号36:DNP2_IgG1(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号37:DNP2_IgG1_scT3a(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号38:DNP2_IgG1_scT3a(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号39:DNP2_IgG1_scT3a(DF)ポリペプチド3のアミノ酸配列
配列番号40:4D5_IgG4PE(R409K)(F)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号41:4D5_IgG4PE(R409K)(F)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号42:4D5_IgG4PE(R409K)_scT3a(F)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号43:4D5_IgG4PE(R409K)_scT3a(F)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号44:4D5_IgG4PE(R409K)_scT3a(F)ポリペプチド3のアミノ酸配列
配列番号45:4D5_IgG1_scT3a(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号46:4D5_IgG1_scT3a(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号47:4D5_IgG1_scT3a(DF)ポリペプチド3のアミノ酸配列
配列番号48:8962_IgG1(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号49:8962_IgG1(DF) ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号50:8962_IgG1_scT3a(DF) ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号51:8962_IgG1_scT3a(DF) ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号52:8962_IgG1_scT3a(DF) ポリペプチド3のアミノ酸配列
配列番号53:4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(LC)(F)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号54:4D5_mvG4PE(R409K)_scT3a(LC)(F)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号55:4D5_mvG1_scT3a(LC)(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号56:4D5_mvG1_scT3a(LC)(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号57:4D5_scT3a_IgG1(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号58:4D5_scT3a_IgG1(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号59:4D5_scT3a_IgG1(DF)ポリペプチド3のアミノ酸配列
配列番号60:4D5mut_scT3a_IgG1(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号61:4D5mut_scT3a_IgG1(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号62:4D5mut_scT3a_IgG1(DF)ポリペプチド3のアミノ酸配列
配列番号63:4D5mut_scSP34(H05’)_IgG1(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号64:4D5mut_scSP34(H05’)_IgG1(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号65:4D5mut_scSP34(H05’)_IgG1(DF)ポリペプチド3のアミノ酸配列
配列番号66:4D5mut_scSP34_IgG1(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号67:4D5mut_scSP34_IgG1(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号68:4D5mut_scSP34_IgG1(DF)ポリペプチド3のアミノ酸配列
配列番号69:4D5mut_mvG1_scT3a(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号70:4D5mut_mvG1_scT3a(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号71:DNP2_mvG1_(scT3a)(DF)ポリペプチド1のアミノ酸配列
配列番号72:DNP2_mvG1_(scT3a)(DF)ポリペプチド2のアミノ酸配列
配列番号73:抗CD3 scFv(scI2C)のアミノ酸配列
配列番号74:抗CD3 scFv(scSP34)の塩基配列
配列番号75:抗CD3 scFv(scSP34)のアミノ酸配列
配列番号76:抗CD3 scFv(scSP34)CDR H1のアミノ酸配列
配列番号77:抗CD3 scFv(scSP34)CDR H2のアミノ酸配列
配列番号78:抗CD3 scFv(scSP34)CDR H3のアミノ酸配列
配列番号79:抗CD3 scFv(scSP34)CDR L1のアミノ酸配列
配列番号80:抗CD3 scFv(scSP34)CDR L2のアミノ酸配列
配列番号81:抗CD3 scFv(scSP34)CDR L3のアミノ酸配列
配列番号82:抗CD3 scFv(scSP34(H05’))のアミノ酸配列
配列番号83:抗CD3 scFv(scSP34(H05’))CDR H1のアミノ酸配列
配列番号84:抗CD3 scFv(scSP34(H05’))CDR H2のアミノ酸配列
配列番号85:抗CD3 scFv(scSP34(H05’))CDR H3のアミノ酸配列
配列番号86:抗CD3 scFv(scSP34(H05’))CDR L1のアミノ酸配列
配列番号87:抗CD3 scFv(scSP34(H05’))CDR L2のアミノ酸配列
配列番号88:抗CD3 scFv(scSP34(H05’))CDR L3のアミノ酸配列
配列番号89:抗体遺伝子クローニング用プライマー(VL)の塩基解列
配列番号90:抗体遺伝子クローニング用プライマー(VH)の塩基解列
配列番号91:抗CD3抗体KM14 VLの塩基配列
配列番号92:抗CD3抗体KM14 VHの塩基配列
配列番号93:抗CD3抗体KM14 VLのアミノ酸配列
配列番号94:抗CD3抗体KM14 VHのアミノ酸配列
配列番号95:抗CD3抗体KM14 CDR L1のアミノ酸配列
配列番号96:抗CD3抗体KM14 CDR L2のアミノ酸配列
配列番号97:抗CD3抗体KM14 CDR L3のアミノ酸配列
配列番号98:抗CD3抗体KM14 CDR H1のアミノ酸配列
配列番号99:抗CD3抗体KM14 CDR H2のアミノ酸配列
配列番号100:抗CD3抗体KM14 CDR H3のアミノ酸配列
配列番号101:抗CD3 scFv(scKM14)の塩基配列
配列番号102:抗CD3 scFv(scKM14)のアミノ酸配列
配列番号103:抗CD3 scFv(scKM14(mut1-03))のアミノ酸配列
配列番号104:抗CD3 scFv(scKM14(mut1-04))のアミノ酸配列
配列番号105:抗CD3 scFv(scKM14(mut1-18))のアミノ酸配列
配列番号106:抗CD3 scFv(scKM14(mut1-22))のアミノ酸配列
配列番号107:抗CD3 scFv(scKM14(mut1-25))のアミノ酸配列
配列番号108:抗CD3 scFv(scKM14(mut1-26))のアミノ酸配列
配列番号109:XENP14045抗CD123抗体 VLのアミノ酸配列
配列番号110:XENP14045抗CD123抗体 VHのアミノ酸配列
配列番号111:KM2160抗CCR4抗体 VLのアミノ酸配列
配列番号112:KM2160抗CCR4抗体 VHのアミノ酸配列
配列番号113:抗CD123抗体(CD123-1) VLのアミノ酸配列
配列番号114:抗CD123抗体(CD123-1) VHのアミノ酸配列
配列番号115:SP34(H05’) VHのアミノ酸配列
配列番号116:SP34(H05’) VLのアミノ酸配列
配列番号117:抗CD3 scFv(scSP34(H04’))のアミノ酸配列
配列番号118:抗CD3 scFv(scSP34(H04’)) CDR H1のアミノ酸配列
配列番号119:抗CD3 scFv(scSP34(H04’)) CDR H2のアミノ酸配列
配列番号120:抗CD3 scFv(scSP34(H04’)) CDR H3のアミノ酸配列
配列番号121:抗CD3 scFv(scSP34(H04’)) CDR L1のアミノ酸配列
配列番号122:抗CD3 scFv(scSP34(H04’)) CDR L2のアミノ酸配列
配列番号123:抗CD3 scFv(scSP34(H04’)) CDR L3のアミノ酸配列
配列番号124:SP34(H04’) VHのアミノ酸配列
配列番号125:SP34(H04’) VLのアミノ酸配列
配列番号126:mut1-03 VLのアミノ酸配列
配列番号127:mut1-04 VLのアミノ酸配列
配列番号128:mut1-18 VHのアミノ酸配列
配列番号129:mut1-22 VHのアミノ酸配列
配列番号130:mut1-25 VHのアミノ酸配列
配列番号131:mut1-26 VHのアミノ酸配列
配列番号132:mut1-03 CDR L1のアミノ酸配列
配列番号133:mut1-04 CDR L1のアミノ酸配列
配列番号134:mut1-18 CDR H2のアミノ酸配列
配列番号135:mut1-22 CDR H2のアミノ酸配列
配列番号136:mut1-25 CDR H2のアミノ酸配列
配列番号137:mut1-26 CDR H2のアミノ酸配列
配列番号138:ヒトCD3タンパク質のアミノ酸配列
配列番号139:サルCD3タンパク質のアミノ酸配列
配列番号140:ヒトCD3タンパク質細胞外領域のアミノ酸配列
配列番号141:ヒトCD3タンパク質の塩基配列
配列番号142:サルCD3タンパク質の塩基配列
配列番号143:ペプチドリンカーのアミノ酸配列
配列番号144:ペプチドリンカーのアミノ酸配列
配列番号145:ペプチドリンカーのアミノ酸配列
配列番号146:ヒトCD3εのN末端側非アセチル化ペプチドのアミノ酸配列
配列番号147:Fc部分のKnobs into Holesのパターン1(KIH-1)のアミノ酸配列
配列番号148:Fc部分のKnobs into Holesのパターン1(KIH-1)のアミノ酸配列
配列番号149:Fc部分のKnobs into Holesのパターン2(KIH-2)のアミノ酸配列
配列番号150:Fc部分のKnobs into Holesのパターン2(KIH-2)のアミノ酸配列
配列番号151:Fc部分のKnobs into Holesのパターン3(KIH-3)のアミノ酸配列
配列番号152:Fc部分のKnobs into Holesのパターン3(KIH-3)のアミノ酸配列
配列番号153:Fc部分のKnobs into Holesのパターン4(KIH-4)のアミノ酸配列
配列番号154:Fc部分のKnobs into Holesのパターン4(KIH-4)のアミノ酸配列
配列番号155:scSP34(H05´)のCC改変VHのアミノ酸配列
配列番号156:scSP34(H05´)のSE改変VHのアミノ酸配列
配列番号157:scSP34(H05´)のCC改変VLのアミノ酸配列
配列番号158:scSP34(H05´)のSE改変VLのアミノ酸配列
配列番号159:ヒト化scSP34(H05´)のVH(HV3)のアミノ酸配列
配列番号160:ヒト化scSP34(H05´)のVH(HV5)のアミノ酸配列
配列番号161:ヒト化scSP34(H05´)のCC改変VH(HV3)のアミノ酸配列
配列番号162:ヒト化scSP34(H05´)のCC改変VH(HV5)のアミノ酸配列
配列番号163:ヒト化scSP34(H05´)のSE改変VH(HV3)のアミノ酸配列
配列番号164:ヒト化scSP34(H05´)のSE改変VH(HV5)のアミノ酸配列
配列番号165:ヒト化scSP34(H05´)のVL(LV8a)のアミノ酸配列
配列番号166:ヒト化scSP34(H05´)のCC改変VL(LV8a)のアミノ酸配列
配列番号167:ヒト化scSP34(H05´)のSE改変VL(LV8a)のアミノ酸配列
配列番号168:scKM14(mut1-03)のCC改変VHのアミノ酸配列
配列番号169:scKM14(mut1-04)のCC改変VHのアミノ酸配列
配列番号170:scKM14(mut1-18)のCC改変VHのアミノ酸配列
配列番号171:scKM14(mut1-22)のCC改変VHのアミノ酸配列
配列番号172:scKM14(mut1-25)のCC改変VHのアミノ酸配列
配列番号173:scKM14(mut1-26)のCC改変VHのアミノ酸配列
配列番号174:scKM14(mut1-03)のSE改変VHのアミノ酸配列
配列番号175:scKM14(mut1-04)のSE改変VHのアミノ酸配列
配列番号176:scKM14(mut1-18)のSE改変VHのアミノ酸配列
配列番号177:scKM14(mut1-22)のSE改変VHのアミノ酸配列
配列番号178:scKM14(mut1-25)のSE改変VHのアミノ酸配列
配列番号179:scKM14(mut1-26)のSE改変VHのアミノ酸配列
配列番号180:scKM14(mut1-03)のCC改変VLのアミノ酸配列
配列番号181:scKM14(mut1-04)のCC改変VLのアミノ酸配列
配列番号182:scKM14(mut1-18)のCC改変VLのアミノ酸配列
配列番号183:scKM14(mut1-22)のCC改変VLのアミノ酸配列
配列番号184:scKM14(mut1-25)のCC改変VLのアミノ酸配列
配列番号185:scKM14(mut1-26)のCC改変VLのアミノ酸配列
配列番号186:scKM14(mut1-03)のSE改変VLのアミノ酸配列
配列番号187:scKM14(mut1-04)のSE改変VLのアミノ酸配列
配列番号188:scKM14(mut1-18)のSE改変VLのアミノ酸配列
配列番号189:scKM14(mut1-22)のSE改変VLのアミノ酸配列
配列番号190:scKM14(mut1-25)のSE改変VLのアミノ酸配列
配列番号191:scKM14(mut1-26)のSE改変VLのアミノ酸配列
配列番号192:scSP34(H05´)_CC改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号193:ヒト化scSP34(H05´_HV3LV8a)_CC改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号194:ヒト化scSP34(H05´_HV5LV8a)_CC改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号195:scSP34(H05´)_SE改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号196:scKM14(mut1-03)_CC改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号197:scKM14(mut1-04)_CC改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号198:scKM14(mut1-18)_CC改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号199:scKM14(mut1-22)_CC改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号200:scKM14(mut1-25)_CC改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号201:scKM14(mut1-26)_CC改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号202:scKM14(mut1-18)_SE改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号203:scKM14(mut1-22)_SE改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号204:scKM14(mut1-25)_SE改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号205:scKM14(mut1-26)_SE改変型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号206:scSP34(H05´)_LH型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号207:scSP34(H05´)_CC改変LH型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号208:ヒト化scSP34(H05´_HV3LV8a)_LH型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号209:ヒト化scSP34(H05´_HV5LV8a)_LH型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号210:ヒト化scSP34(H05´_HV3LV8a)_CC改変LH型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号211:ヒト化scSP34(H05´_HV5LV8a)_CC改変LH型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号212:scKM14(mut1-03)_LH型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号213:scKM14(mut1-04)_LH型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号214:scKM14(mut1-18)_LH型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号215:scKM14(mut1-22)_LH型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号216:scKM14(mut1-25)_LH型のscFv全長のアミノ酸配列
配列番号217:scKM14(mut1-26)_LH型のscFv全長のアミノ酸配列

Claims (55)

  1.  Fc受容体への結合能を有するFc領域を含み、該Fc領域のC末端側にCD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインが1つ結合し、さらに疾患関連抗原結合ドメインを含む、抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  2.  Fc受容体への結合能を有するFc領域を含み、該Fc領域のC末端側にCD3結合ドメインが1つ結合し、さらに疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片であって、CD3陽性T細胞及び疾患関連抗原陽性細胞の存在下で、抗CD3モノクローナル抗体SP34を用いた抗CD3バイスペシフィック抗体と比較して、サイトカイン産生誘導能が低下している抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  3.  前記CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数(K)が6×10-8以上である、請求項1又は2に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  4.  前記CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数が比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14よりも大きい、請求項1~3のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  5.  前記CD3結合ドメインのアミノ酸配列が、比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14のCD3結合ドメインのアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ該抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14と比べてCD3に対するアフィニティが10%以上低下している、請求項1~4のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  6.  前記疾患関連抗原結合ドメインを1又は2つ含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  7.  前記CD3結合ドメイン及び前記疾患関連抗原結合ドメインがそれぞれscFv、Fab及びVHHから選ばれるいずれか1である、請求項1~6のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  8.  前記CD3結合ドメイン及び/又は前記疾患関連抗原結合ドメインが、リンカーを介して前記Fc領域に結合している、請求項1~7のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  9.  前記CD3結合ドメインが、抗体重鎖の相補性決定領域(complementarity determining region;CDRと略記する)1~3を含む重鎖可変領域(heavy chain variable region;VHと略記する)および抗体軽鎖のCDR1~3を含む軽鎖可変領域(light chain variable region;VLと略記する)を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  10.  前記CD3結合ドメインがscFvである、請求項1~9のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  11.  前記CD3結合ドメインのVHのCDR1~3(HCDR1~3)およびVLのCDR1~3(LCDR1~3)のアミノ酸配列が、下記(a)~(h)から選ばれるいずれか1のHCDR1~3およびLCDR1~3のアミノ酸配列とそれぞれ90%以上の相同性を有する、請求項1~10のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
    (a)それぞれ配列番号118~120で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号121~123で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (b)それぞれ配列番号83~85で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号86~88で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (c)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号132、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (d)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号133、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (e)それぞれ配列番号98、134、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (f)それぞれ配列番号98、135、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (g)それぞれ配列番号98、136、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (h)それぞれ配列番号98、137、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
  12.  前記CD3結合ドメインのVH及びVLのアミノ酸配列が、下記(aa)~(rr)から選ばれるいずれか1のVHおよびVLのアミノ酸配列とそれぞれ80%以上の相同性を有する、請求項1~11のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
    (aa)配列番号124で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号125で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (bb)配列番号115で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号116で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (cc)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号126で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (dd)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号127で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ee)配列番号128で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ff)配列番号129で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (gg)配列番号130で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (hh)配列番号131で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ii)配列番号159で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (jj)配列番号160で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (kk)配列番号161で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ll)配列番号162で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (mm)配列番号168で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号180で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (nn)配列番号169で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号181で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (oo)配列番号170で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号182で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (pp)配列番号171で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号183で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (qq)配列番号172で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号184で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (rr)配列番号173で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号185で表されるアミノ酸配列を含むVL
  13.  前記CD3結合ドメインのHCDR1~3およびLCDR1~3のアミノ酸配列が、下記(a)~(h)から選ばれるいずれか1である、請求項1~12のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
    (a)それぞれ配列番号118~120で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号121~123で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (b)それぞれ配列番号83~85で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号86~88で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (c)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号132、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (d)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号133、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (e)それぞれ配列番号98、134、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (f)それぞれ配列番号98、135、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (g)それぞれ配列番号98、136、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (h)それぞれ配列番号98、137、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
  14.  前記CD3結合ドメインのVH及びVLのアミノ酸配列が、下記(aa)~(rr)から選ばれるいずれか1である、請求項1~13のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
    (aa)配列番号124で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号125で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (bb)配列番号115で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号116で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (cc)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号126で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (dd)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号127で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ee)配列番号128で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ff)配列番号129で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (gg)配列番号130で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (hh)配列番号131で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ii)配列番号159で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (jj)配列番号160で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (kk)配列番号161で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ll)配列番号162で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (mm)配列番号168で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号180で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (nn)配列番号169で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号181で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (oo)配列番号170で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号182で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (pp)配列番号171で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号183で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (qq)配列番号172で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号184で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (rr)配列番号173で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号185で表されるアミノ酸配列を含むVL
  15.  前記Fc領域がFc受容体への結合活性が増強したFc領域である、請求項1~14のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  16.  前記Fc受容体への結合活性が増強したFc領域が、アミノ酸残基改変及び/または糖鎖改変を含むFc領域である、請求項15に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  17.  前記Fc受容体への結合活性が増強したFc領域が、アミノ酸残基改変及び糖鎖改変の両方を含むFc領域である、請求項15又は16に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  18.  前記アミノ酸残基改変が、Fc受容体への結合活性を増強させるアミノ酸残基改変を少なくとも1つ含むアミノ酸残基改変である、請求項16又は17に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  19.  前記糖鎖改変が、Fc領域のEUナンバリング297番目のAsnに結合するN結合型糖鎖の還元末端のN-acetylglucosamineにα1,6-結合するfucoseを欠損させた糖鎖改変である、請求項16又は17に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  20.  前記疾患関連抗原結合ドメインとしてFabを2つ含み、それぞれのFabの重鎖(VH-CH1)のC末端が、前記Fc領域と直接またはリンカーを介して結合している、請求項1~19のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  21.  前記疾患関連抗原結合ドメインとしてFabを1つ含み、Fabの重鎖(VH-CH1)および軽鎖(VL-CL)のC末端が、前記Fc領域と直接またはリンカーを介して結合している、請求項1~19のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  22.  前記疾患関連抗原結合ドメインとしてFabを1つ含み、Fabの重鎖(VH-CH1)と結合している側のFc鎖に前記CD3結合ドメインが直接またはリンカーを介して結合している、請求項1~19または21のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  23.  前記疾患関連抗原結合ドメインとしてFabを1つ含み、Fabの軽鎖(VL-CL)と結合している側のFc鎖に前記CD3結合ドメインが直接またはリンカーを介して結合している、請求項1~19または21のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  24.  前記リンカーが、ヒンジまたはその改変体である、請求項20~23のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体又は該バイスペシフィック抗体断片。
  25.  請求項1~24のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片をコードするDNA。
  26.  請求項25に記載のDNAを含有する組換え体ベクター。
  27.  請求項26に記載の組換え体ベクターを宿主細胞に導入して得られる形質転換株。
  28.  請求項27に記載の形質転換株を培地に培養し、培養物中に請求項1~24のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を生産蓄積させ、該培養物から該抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を採取することを特徴とする請求項1~24のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の製造方法。
  29.  請求項1~24のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を有効成分として含有する、前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患の治療および/または診断薬。
  30.  前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患ががんである、請求項29に記載の治療および/または診断薬。
  31.  請求項1~24のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を用いる、前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患の治療および/または診断方法。
  32.  前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患ががんである、請求項31に記載の治療および/または診断方法。
  33.  前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患の治療および/または診断に使用するための、請求項1~24のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片。
  34.  前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患ががんである、請求項33に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片。
  35.  前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患の治療および/または診断剤の製造のための、請求項1~24のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片の使用。
  36.  前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方が関係する疾患ががんである、請求項35に記載の使用。
  37.  請求項1~24のいずれか1項に記載の抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を含む、前記CD3および前記疾患関連抗原の少なくとも一方を検出または測定するための試薬。
  38.  CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインをFc領域に結合させることを特徴とする、Fc受容体への結合能を有するFc領域及び疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を製造する方法。
  39.  CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインを使用することを特徴とする、Fc受容体への結合能を有するFc領域及び疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片のサイトカイン産生誘導を抑制する方法。
  40.  前記CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数(K)が6×10-8以上である、請求項38または39に記載の方法。
  41.  前記CD3結合ドメインのCD3に対する解離定数が比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14よりも大きい、請求項38~40のいずれか1項に記載の方法。
  42.  前記CD3結合ドメインのアミノ酸配列が、比較対照である抗CD3モノクローナル抗体SP34またはKM14のCD3結合ドメインのアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ抗CD3抗体SP34またはKM14と比べてアフィニティが10%以上低下している、請求項38~41のいずれか1項に記載の方法。
  43.  前記抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片が疾患関連抗原結合ドメインを1又は2つ含む、請求項38~42のいずれか1項に記載の方法。
  44.  前記CD3結合ドメイン及び前記疾患関連抗原結合ドメインがそれぞれscFv、Fab及びVHHから選ばれるいずれか1である、請求項38~43のいずれか1項に記載の方法。
  45.  前記CD3結合ドメイン及び/又は前記疾患関連抗原結合ドメインが、リンカーを介してFc領域に結合している、請求項38~44のいずれか1項に記載の方法。
  46.  前記CD3結合ドメインが、抗体重鎖のCDR1~3を含むVHおよび抗体軽鎖のCDR1~3を含むVLを含む、請求項38~45のいずれか1項に記載の方法。
  47.  前記CD3結合ドメインがscFvである、請求項38~46のいずれか1項に記載の方法。
  48.  前記CD3結合ドメインのVHのCDR1~3(HCDR1~3)およびVLのCDR1~3(LCDR1~3)のアミノ酸配列が、下記(a)~(h)から選ばれるいずれか1のHCDR1~3およびLCDR1~3のアミノ酸配列とそれぞれ90%以上の相同性を有する、請求項38~47のいずれか1項に記載の方法。
    (a)それぞれ配列番号118~120で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号121~123で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (b)それぞれ配列番号83~85で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号86~88で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (c)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号132、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (d)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号133、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (e)それぞれ配列番号98、134、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (f)それぞれ配列番号98、135、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (g)それぞれ配列番号98、136、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (h)それぞれ配列番号98、137、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
  49.  前記CD3結合ドメインのVH及びVLのアミノ酸配列が、下記(aa)~(rr)から選ばれるいずれか1のVHおよびVLのアミノ酸配列とそれぞれ80%以上の相同性を有する、請求項38~48のいずれか1項に記載の方法。
    (aa)配列番号124で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号125で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (bb)配列番号115で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号116で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (cc)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号126で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (dd)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号127で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ee)配列番号128で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ff)配列番号129で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (gg)配列番号130で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (hh)配列番号131で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ii)配列番号159で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (jj)配列番号160で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (kk)配列番号161で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ll)配列番号162で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (mm)配列番号168で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号180で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (nn)配列番号169で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号181で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (oo)配列番号170で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号182で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (pp)配列番号171で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号183で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (qq)配列番号172で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号184で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (rr)配列番号173で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号185で表されるアミノ酸配列を含むVL
  50.  前記CD3結合ドメインのHCDR1~3およびLCDR1~3のアミノ酸配列が、下記(a)~(h)から選ばれるいずれか1である、請求項38~49のいずれか1項に記載の方法。
    (a)それぞれ配列番号118~120で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号121~123で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (b)それぞれ配列番号83~85で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号86~88で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (c)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号132、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (d)それぞれ配列番号98~100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号133、96、97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (e)それぞれ配列番号98、134、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (f)それぞれ配列番号98、135、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (g)それぞれ配列番号98、136、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
    (h)それぞれ配列番号98、137、100で表されるアミノ酸配列を含むHCDR1~3、およびそれぞれ配列番号95~97で表されるアミノ酸配列を含むLCDR1~3
  51.  前記CD3結合ドメインのVH及びVLのアミノ酸配列が、下記(aa)~(rr)から選ばれるいずれか1である、請求項38~50のいずれか1項に記載の方法。
    (aa)配列番号124で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号125で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (bb)配列番号115で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号116で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (cc)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号126で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (dd)配列番号94で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号127で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ee)配列番号128で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ff)配列番号129で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (gg)配列番号130で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (hh)配列番号131で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号93で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ii)配列番号159で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (jj)配列番号160で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号165で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (kk)配列番号161で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (ll)配列番号162で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号166で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (mm)配列番号168で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号180で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (nn)配列番号169で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号181で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (oo)配列番号170で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号182で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (pp)配列番号171で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号183で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (qq)配列番号172で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号184で表されるアミノ酸配列を含むVL
    (rr)配列番号173で表されるアミノ酸配列を含むVH、および配列番号185で表されるアミノ酸配列を含むVL
  52.  前記Fc領域が、Fc受容体への結合活性が増強したFc領域である、請求項38~51のいずれか1項に記載の方法。
  53.  Fc領域及び疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を製造するための、CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメイン。
  54.  Fc領域及び疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片のサイトカイン産生誘導を抑制するための、CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメイン。
  55.  Fc領域及び疾患関連抗原結合ドメインを含む抗CD3バイスペシフィック抗体または該バイスペシフィック抗体断片を製造するための、CD3に対するアフィニティが減弱したCD3結合ドメインの使用。
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