WO2022216079A1 - Gucy2c 결합 폴리펩타이드 및 그의 용도 - Google Patents

Gucy2c 결합 폴리펩타이드 및 그의 용도 Download PDF

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고영림
양소연
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    • G01N2333/988—Lyases (4.), e.g. aldolases, heparinase, enolases, fumarase

Definitions

  • the present application relates to a GUCY2C binding polypeptide and uses thereof, and specifically, to a GUCY2C binding polypeptide, a fusion protein comprising the same, immune cells expressing the chimeric antigen receptor, and cancer treatment and/or diagnostic use thereof will be.
  • GUCY2C (Guanylate cyclase 2C; guanylyl cyclase C; GC-C or GCC) is a transmembrane cell that acts on intestinal fluid, electrolyte homeostasis, maintenance of cell proliferation, etc. surface receptors. In normal adult mammals, GUCY2C is expressed in the mucosal cells lining the small intestine, large intestine, and rectal lining. These cells undergo cycles of proliferation, migration, differentiation, and apoptosis, and an imbalance between proliferation and apoptosis can lead to the formation of tumors in the gastrointestinal tract.
  • the present specification provides a novel GUCY2C binding polypeptide, a fusion protein comprising the same, and cancer treatment and/or diagnostic use thereof.
  • One example provides a GUCY2C binding polypeptide that binds to GUCY2C.
  • Heavy chain CDR1 represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 38 to 44
  • CDR-H2 represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 45 to 53
  • SEQ ID NOs: 54 to 65 a heavy chain variable region comprising a CDR-H3 represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of;
  • Light chain CDR1 (hereinafter, CDR-L1) represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 66 to 78, CDR-L2 represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 79 to 88, and SEQ ID NOs: 89 to 106 a light chain variable region comprising a CDR-L3 represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of;
  • the GUCY2C binding polypeptide may be a single chain variable fragment (scFv) comprising the heavy chain variable region and the light chain variable region in any order.
  • the scFv may include the heavy chain variable region and the light chain variable region in the order of the heavy chain variable region and the light chain variable region or in the order of the light chain variable region and the heavy chain variable region, from the N-terminus to the C-terminal direction, for example, the N-terminal In the C-terminal direction, it may include in the order of the heavy chain variable region and the light chain variable region.
  • the heavy chain variable region and the light chain variable region may be linked through a peptide linker or directly linked without a linker.
  • the polypeptide may be an scFv represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1 to 18.
  • Another example provides an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, comprising the heavy chain variable region and the light chain variable region.
  • Another example provides a fusion protein comprising the GUCY2C binding polypeptide and an Fc domain of an immunoglobulin.
  • Another example provides a conjugate comprising the GUCY2C-binding polypeptide, antibody or antigen-binding fragment or fusion protein thereof, and a drug.
  • the drug may be one or more selected from anticancer agents, contrast agents, and the like.
  • Another example provides a chimeric antigen receptor comprising a GUCY2C binding polypeptide.
  • the chimeric antigen receptor may be GUCY2C specific.
  • the immune cell may be an immune cell expressing the chimeric antigen receptor on a cell surface.
  • the immune cell may be a GUCY2C-specific immune cell.
  • Another example provides a polynucleotide encoding the GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, or a chimeric antigen receptor.
  • Another example provides a recombinant vector comprising the polynucleotide.
  • Another example provides a recombinant cell comprising the polynucleotide or recombinant vector.
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a conjugate, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, a recombinant vector comprising the polynucleotide, the It provides a pharmaceutical composition for preventing and/or treating cancer comprising at least one selected from the group consisting of a recombinant cell comprising a recombinant vector, and an immune cell expressing the chimeric antigen receptor as an active ingredient.
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a conjugate, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, a recombinant vector comprising the polynucleotide, the Comprising the step of administering to a subject in need of the prevention and / or treatment of cancer, a pharmaceutically effective amount of one or more selected from the group consisting of a recombinant cell comprising a recombinant vector, and an immune cell expressing the chimeric antigen receptor, A method of preventing and/or treating cancer is provided.
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a conjugate, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, a recombinant vector comprising the polynucleotide, the Use for the prevention and/or treatment of one or more cancers selected from the group consisting of a recombinant cell comprising a recombinant vector, and an immune cell expressing the chimeric antigen receptor, or a pharmaceutical composition for the prevention and/or treatment of cancer Provided is a use for use in the manufacture of
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, a recombinant vector comprising the polynucleotide, the recombinant vector It provides a composition for diagnosis of cancer comprising as an active ingredient at least one selected from the group consisting of recombinant cells comprising a, and immune cells expressing the chimeric antigen receptor.
  • Another example includes the GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, and the polynucleotide in a biological sample obtained from a subject
  • a method for diagnosing cancer or providing information to a diagnosis of cancer comprising the step of contacting at least one selected from the group consisting of a recombinant vector, a recombinant cell comprising the recombinant vector, and an immune cell expressing the chimeric antigen receptor provides a way to
  • the subject may be a patient in need of diagnosis of cancer, and the biological sample may be at least one selected from the group consisting of cells, tissues, body fluids, and cultures thereof.
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, a recombinant vector comprising the polynucleotide, the recombinant vector It provides use for use in the diagnosis of one or more cancers selected from the group consisting of recombinant cells comprising a recombinant cell, and immune cells expressing the chimeric antigen receptor, or for use in preparing a composition for diagnosis of cancer.
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, a recombinant vector comprising the polynucleotide, the recombinant vector It provides a composition for detecting GUCY2C comprising at least one selected from the group consisting of recombinant cells comprising a, and immune cells expressing the chimeric antigen receptor as an active ingredient.
  • Another example is a recombinant vector comprising the GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, and the polynucleotide in a biological sample
  • It provides a method for detecting GUCY2C, comprising the step of contacting at least one selected from the group consisting of a recombinant cell comprising the recombinant vector, and an immune cell expressing the chimeric antigen receptor.
  • the biological sample may be at least one selected from the group consisting of isolated cells, tissues, body fluids, and cultures thereof.
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, a recombinant vector comprising the polynucleotide, the recombinant vector It provides a use for detecting one or more GUCY2C selected from the group consisting of recombinant cells comprising a, and immune cells expressing the chimeric antigen receptor.
  • GUCY2C (Guanylate cyclase 2C); guanylyl cyclase C (guanylyl cyclase C; GC-C or GCC), testinal guanylate cyclase, guanylate cyclase-C receptor, or the The heat-stable enterotoxin receptor (hSTAR)) is a transmembrane cell surface receptor that acts on intestinal fluid, electrolyte homeostasis, and maintenance of cell proliferation.
  • GUCY2C may be GUCY2C derived from mammals, for example, human GUCY2C (protein: GenBank Accession No. NP_004954.2, etc.; gene: GenBank Accession No.
  • GUCY2C protein: GenBank Accession No. NP_001120790.1, NP_659504.2, etc.; Gene: GenBank Accession No. NM_001127318.1, NM_145067.3, etc.
  • GUCY2C may be specifically expressed in colorectal cancer of mammals (eg, primates such as humans and monkeys, rodents such as mice, rats, etc.) may be, and no special limitation is imposed.
  • a polynucleotide which may be used interchangeably with “gene” or a polypeptide (which may be used interchangeably with “protein”) is “comprises a specific nucleic acid sequence or amino acid sequence” or "to a specific nucleic acid sequence or amino acid sequence” "consisting or represented” may mean that the polynucleotide or polypeptide essentially comprises the specific nucleic acid sequence or amino acid sequence, and maintains the original function and/or desired function of the polynucleotide or polypeptide It can be construed as including “substantially equivalent sequences” in which mutations (deletions, substitutions, modifications, and/or additions) are added to the specific nucleic acid sequence or amino acid sequence to the extent that it does not exclude the mutation. have.
  • reference to a polynucleotide or polypeptide “comprising a particular nucleic acid sequence or amino acid sequence” or “consisting of or represented by a particular nucleic acid sequence or amino acid sequence means that the polynucleotide or polypeptide (i) the particular nucleic acid sequence or amino acid sequence comprises essentially a sequence or amino acid sequence, or (ii) at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 91%, at least 92% of the specific nucleic acid sequence or amino acid sequence; 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more, 99.5% or more, or 99.9% or more of a nucleic acid sequence or amino acid sequence having an identity It may mean to have or necessarily include it and to maintain the original function and/or the desired function.
  • polypeptides, antibodies or antigen-binding fragments thereof eg, CDRs, variable regions, or heavy/light chains
  • fusion proteins eg., fusion proteins, and chimeric antigen receptors
  • a specific amino acid sequence or are expressed or consist of a specific amino acid sequence means that the amino acid sequence essentially includes the above amino acid sequence, and meaningless mutations (eg, substitution, deletion of amino acid residues, etc.) that do not affect the original and / or desired activity (eg, GUCY2C binding activity, etc.) in the amino acid sequence , and/or addition) may mean all cases introduced.
  • the term “identity” refers to the degree of correspondence with a given nucleic acid sequence or amino acid sequence, and may be expressed as a percentage (%).
  • the algorithm BLAST according to the literature (Karlin and Altschul, Pro. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 5873, 1993) or FASTA by Pearson (see Methods Enzymol) ., 183, 63, 1990) can be used. Based on such an algorithm BLAST, a program called BLASTN or BLASTX has been developed (refer to http://www.ncbi.nlm.nih.gov).
  • the term "antibody” is used in the broadest sense as a generic term for a protein that specifically binds to a specific antigen, and a protein produced by stimulation of an antigen in the immune system, or a chemically synthesized or recombinantly produced protein. may be, and the type is not particularly limited. Specifically, a monoclonal antibody (including a full-length monoclonal antibody), a polyclonal antibody, a multispecific antibody (eg, a bispecific antibody), a synthetic antibody (also called an antibody mimic), a chimeric antibody, a humanized antibody, as long as it exhibits the desired biological activity It encompasses antibodies, human antibodies, or antibody fusion proteins (also called antibody conjugates).
  • a complete antibody (eg, IgG type) has a structure having two full-length light chains and two full-length heavy chains, each light chain being linked to a heavy chain by a disulfide bond.
  • the constant region of an antibody is divided into a heavy chain constant region and a light chain constant region, and the heavy chain constant region has a gamma ( ⁇ ), mu ( ⁇ ), alpha ( ⁇ ), delta ( ⁇ ) or epsilon ( ⁇ ) type, subclass gamma 1 ( ⁇ 1), gamma 2 ( ⁇ 2), gamma 3 ( ⁇ 3), gamma 4 ( ⁇ 4), alpha 1 ( ⁇ 1) or alpha 2 ( ⁇ 2).
  • the constant region of the light chain has the kappa ( ⁇ ) and lambda ( ⁇ ) types.
  • antigen-binding fragment refers to a portion of an antibody that lacks at least some of the amino acids present in its full-length chain but is still capable of specifically binding an antigen. Such fragments are biologically active in that they bind target antigen and are able to compete with other antigen binding molecules, including intact antibodies, for binding to a given epitope.
  • the antigen binding fragment may not comprise the constant heavy chain domain of the Fc region of an intact antibody (ie, depending on the antibody isotype ie CH2, CH3 and CH4).
  • antigen-binding fragments include single chain variable fragment (scFv) (eg, scFv, (scFv) 2 , etc.), fragment antigen binding (Fab) (eg, Fab, Fab', F(ab') 2 , etc.) ), domain antibodies, peptibodies, minibodies, intrabodies, diabodies, triabodies, tetrabodies or single-chain antibodies, and the like.
  • scFv single chain variable fragment
  • Fab fragment antigen binding
  • domain antibodies peptibodies, minibodies, intrabodies, diabodies, triabodies, tetrabodies or single-chain antibodies, and the like.
  • Antigen-binding fragments also include scFvs, or fusion polypeptides (scFv-Fc) in which the scFv is fused to the Fc region of an immunoglobulin (eg, IgA, IgD, IgE, IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), IgM, etc.) Or it may be a fusion polypeptide (scFv-C ⁇ (kappa constant region) or scFv-C ⁇ (lambda constant region)) fused to the constant region (eg, kappa or lambda) of the light chain, but is not limited thereto.
  • an immunoglobulin eg, IgA, IgD, IgE, IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), IgM, etc.
  • scFv-C ⁇ kappa constant region
  • scFv-C ⁇ scF
  • variable chain refers to a variable region domain V H comprising an amino acid sequence having sufficient variable region sequence to confer specificity to an antigen and three constant region domains C H1 , C H2 and C H3 and a hinge ( hinge) is interpreted as meaning including all of the full-length heavy chain and fragments thereof.
  • light chain refers to both a full-length light chain comprising a variable region domain VL and a constant region domain CL comprising an amino acid sequence having sufficient variable region sequence to confer specificity to an antigen, and fragments thereof. interpreted as including
  • CDR complementarity-determining regions
  • Framework region refers to the non-CDR portions of the variable regions of heavy and light chains, generally comprising four FRs (FR-H1, FR-H2, FR-H3 and FR- H4), and there are four FRs (FR-L1, FR-L2, FR-L3 and FR-L4) in the light chain variable region.
  • the exact amino acid sequence boundaries of a given CDR or FR are determined by a number of well-known systems, including the Kabat numbering system, Chothia numbering system, Contact numbering system, IMGT numbering system, Aho numbering system, AbM numbering system, etc. It can be easily determined using any one of them.
  • variable region refers to the domain of an antibody heavy or light chain that is involved in binding an antibody to an antigen.
  • the heavy chain variable (VH) and light chain variable (VL) regions generally have a similar structure, with each domain comprising four conserved framework regions (FR) and three CDRs.
  • the GUCY2C binding polypeptide, antibody, or antigen-binding fragment thereof provided herein may be one comprising:
  • Heavy chain CDR1 represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 38 to 44
  • CDR-H2 represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 45 to 53
  • SEQ ID NOs: 54 to 65 a heavy chain variable region comprising a CDR-H3 represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of;
  • Light chain CDR1 (hereinafter, CDR-L1) represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 66 to 78, CDR-L2 represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 79 to 88, and SEQ ID NOs: 89 to 106 a light chain variable region comprising a CDR-L3 represented by an amino acid sequence selected from the group consisting of;
  • GUCY2C binding polypeptide provided herein, the amino acid sequence and combination of each CDR included in the antibody or antigen-binding fragment thereof are exemplified in Tables 1 and 2 below: Table 1 shows the heavy chain variable region, Table 2 shows the It shows the amino acid sequence of each CDR of the light chain variable region.
  • the GUCY2C binding polypeptide may include a heavy chain variable region comprising the heavy chain CDRs described above, and a light chain variable region comprising the light chain CDRs.
  • the heavy chain variable region may include a framework of heavy chain CDRs and immunoglobulins (eg, IgA, IgD, IgE, IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), IgM, etc.) as described above (eg, Structure of FR1-(CDR-H1)-FR2-(CDR-H2)-FR3-(CDR-H3)-FR4).
  • the light chain variable region may include the framework of the light chain CDR lambda or Kappa subtype as described above (eg, FR1-(CDR-L1)-FR2-(CDR-L2)- Structure of FR3-(CDR-L3)-FR4).
  • the GUCY2C binding polypeptide may be a single chain variable fragment (scFv), a single chain polypeptide in which the above-described heavy chain variable region and light chain variable region are linked through or without a peptide linker.
  • scFv single chain variable fragment
  • the peptide linker may be a polypeptide consisting of 1 to 100 or 2 to 50 arbitrary amino acids, and the type of amino acids included is not limited.
  • the peptide linker may include Gly, Asn and/or Ser residues, and neutral amino acids such as Thr and/or Ala may also be included. Suitable amino acid sequences for peptide linkers are known in the art.
  • the length of the linker can be variously determined as long as it does not affect the GUCY2C binding function of the scFv.
  • the peptide linker may include a total of 1 to 100, 2 to 50, or 5 to 25 of one or more selected from the group consisting of Gly, Asn, Ser, Thr, and Ala.
  • the peptide linker may be expressed as (G4S)n (n is the number of repetitions of (G4S)), an integer of 1 to 10, such as an integer of 2 to 5).
  • the scFv form of the GUCY2C binding polypeptide may be represented by an amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 1 to 18, and these amino acid sequences are exemplified in Table 3 below:
  • scFv ID scFv Region (Protein; N ⁇ C) SEQ ID NO A01 QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKAS GYTFTSYY MHWVRQAPGQGLEWMGI INPSGGST SYAQEFQGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCAR DGQWLQFDY WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIVMTQSPLSLPVTLGQPASISCRSS QSLLKKSDGNTY LSWYHQRPGQSPRRLIY KVS NRDSGVPDRFSGSGSDTDFTLKISRVETEDVGIYYC MQGSHWPPT FGQGTKVEIK
  • the antibody or antigen-binding fragment thereof comprising the six CDRs described above, based on immunoglobulins (eg, IgA, IgD, IgE, IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), IgM, etc.) and lambda or kappa type may be doing
  • the antibody may be a monoclonal antibody, an antibody derived from an animal (eg, mouse, rabbit, etc.), a chimeric antibody, a humanized antibody, or a human antibody.
  • Another example provides a fusion protein comprising a GUCY2C binding polypeptide and an Fc domain of an immunoglobulin.
  • the GUCY2C binding polypeptide is as described above.
  • the Fc domain of the immunoglobulin is immunoglobulin (eg, IgA, IgD, IgE, IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), IgM) , etc.) of the Fc domain.
  • the Fc domain may or may not include a hinge region, and may include CH2, CH3, or both.
  • the GUCY2C-binding polypeptide and the Fc domain of immunoglobulin may be linked in any order, for example, the GUCY2C-binding polypeptide is at the C-terminus or N-terminus of the Fc domain of immunoglobulin.
  • two or more GUCY2C binding polypeptides may be linked to one or more of the C terminus or the N terminus of the Fc domain of an immunoglobulin.
  • the GUCY2C binding polypeptide and the immunoglobulin Fc domain polypeptide may be linked via a linker or directly linked without a linker.
  • the GUCY2C binding polypeptides, anti-GUCY2C antibodies, or antigen binding fragments thereof provided herein have a binding affinity (K D ) for GUCY2C (eg, human GUCY2C), for example, surface plasmon resonance (Surface plasmon resonance).
  • SPR spin resonance, SPR
  • SPR may be 10 mM or less, 5 mM or less, 1 mM or less, 0.5 mM or less, 0.2 mM or 0.15 mM or less, for example, 0.001 nM to 10 mM, 0.005 nM to 10 mM, 0.01 nM to 10 mM, 0.05 nM to 10 mM, 0.1 nM to 10 mM, 0.5 nM to 10 mM, 1 nM to 10 mM, 0.001 nM to 5 mM, 0.005 nM to 5 mM, 0.01 nM to 5 mM, 0.05 nM to 5 mM, 0.1 nM to 5 mM, 0.5 nM to 5mM, 1nM to 5mM, 0.001nM to 1mM, 0.005nM to 1mM, 0.01nM to 1mM, 0.05nM to 1mM, 0.1nM
  • Another example provides a conjugate in which the above-described antibody, antigen-binding fragment or fusion protein thereof, and a drug are conjugated.
  • the drug may be at least one selected from the group consisting of anticancer agents, contrast agents, and the like.
  • the anticancer agent is maytansine, auristatin-based drugs, calicheamycin-based drugs, pyrrolobenzodiazepine-based drugs, duocarmycin, docetaxel, doxorubicin ( Doxorubicin), Carboplatin (paraplatin) [Carboplatin (paraplatin)], Cisplatin (Cyclophosphamide), Ifosfamide (Ifosfamide), Nidran, Nitrogen mustard , Mechlorethamine HCL, Bleomycin, Mitomycin C, Cytarabine, Fluurouracil, Gemcitabine, Trimetrexate , Methotrexate, Etoposide, Vinblastine, Vinorelbine, Alimta, Altretamine, Procarbazine, Paclitaxel ( Taxol) (Paclitaxel (Taxol)), taxotere (Taxotere), topotecan (Topotecan), may be at least one selected from the group consist
  • the contrast agent is iron oxide, gadolinium, radioactive isotopes (eg, iodine, gold, thallium, palladium, cesium, yttrium, gallium, copper, dysprosium, rubidium, ruthenium, redium, fluorine, bismuth, etc.) It may be at least one selected from an MRI (magnetic resonance imaging) contrast agent and a PET (Positron Emission Tomography, positron tomography) contrast agent, such as, but is not limited thereto.
  • MRI magnetic resonance imaging
  • PET PET
  • CAR Chimeric antigen receptor
  • a chimeric antigen receptor comprising a GUCY2C binding polypeptide.
  • the GUCY2C binding polypeptide may be suitable for use in a chimeric antigen receptor because it can be engineered to be expressed as part of a single chain along with other CAR components.
  • the chimeric antigen receptor may be GUCY2C specific.
  • Chimeric antigen receptors typically comprise an extracellular domain (ectodomain) comprising a GUCY2C binding polypeptide; transmembrane domain; It may include an intracellular signaling domain or T cell activation domain; endodomain.
  • the extracellular domain may further include a spacer region (or hinge region) between the polypeptide and the transmembrane domain.
  • the chimeric antigen receptor may further comprise one or more co-stimulatory domains, preferably the co-stimulatory domain is located between the transmembrane domain and the intracellular signaling domain.
  • the chimeric antigen receptor comprises an extracellular domain comprising a GUCY2C binding polypeptide; transmembrane domain; one or more costimulatory domains; and an intracellular signal transduction domain.
  • Each domain may be heterogeneous. That is, it may consist of sequences derived from different protein chains.
  • Each domain may be joined by a short oligo- or polypeptide linker, for example a linker between 2 and 10 amino acids in length.
  • the chimeric antigen receptor may consist of one polypeptide chain to which each domain is linked.
  • the extracellular domain comprises a GUCY2C binding polypeptide as described above, which recognizes GUCY2C expressed on the surface of cancer cells.
  • the extracellular domain may further comprise a spacer region (or hinge region).
  • a spacer region may be located between the GUCY2C binding polypeptide and the transmembrane domain.
  • the spacer region is separated from the cell membrane of an immune cell in which the GUCY2C-binding polypeptide expresses the chimeric antigen receptor (hereinafter also referred to as 'CAR-expressing immune cell'; for example, including CAR-NK, CAR-T cell, etc.) Flexibility to recognize target antigens.
  • 'CAR-expressing immune cell' for example, including CAR-NK, CAR-T cell, etc.
  • the spacer region may typically be a polypeptide and may be at least 10 amino acids in length, such as 10 to 300 amino acids in length, 10 to 250 amino acids in length, 10 to 200 amino acids in length, 10 to 150 amino acids in length, 10 to 100 amino acids in length, It may have a length of 10 to 50 amino acids, but is not limited thereto.
  • the spacer region may exemplify the hinge region of CD8 ⁇ or CD28, or the constant region of immunoglobulin (IgG), and a mutation may be introduced to remove the off-target effect by these.
  • the immunoglobulin constant region may be derived from the IgG hinge alone, all or part of the CH2 and/or CH3 domain, eg an Fc region.
  • the IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IGG4, etc.) may preferably be IgG2 or IgG4.
  • the spacer can be a chimeric polypeptide containing one or more of the hinge, CH2 and CH3 sequences derived from IgG2, IgG4, and/or IgG2 and IgG4.
  • the transmembrane domain serves to connect the cell membrane domain and the signaling domain inside the cell membrane, and may be derived from a natural or synthetic source. Where the source is natural, the domain may be derived from any membrane-bound or transmembrane protein.
  • the transmembrane domain may be the alpha, beta or zeta chain of a T cell receptor, CD3 epsilon, CD4, CD5, CD8, CD9, CD16, CD22, CD28, CD33, CD37, CD45, CD64, CD80, CD86, CD134, It may be a transmembrane domain of CD137 or CD154, but is not limited thereto.
  • the transmembrane domain may be a transmembrane domain of CD28 or CD8, but is not limited thereto.
  • the synthetic transmembrane domain may include hydrophobic residues such as leucine and valine, and may include phenylalanine, tryptophan, and valine at each end, but is not limited thereto.
  • the costimulatory domain is a site to which a costimulatory signal is transmitted, and is a site through which the CAR-expressing immune cell generates an immune response and transmits a signal for self-proliferation. It can be selectively introduced to improve the proliferation, cytotoxicity, sustained response, lifespan extension of CAR-expressing immune cells.
  • the costimulatory domains are CD28, OX-40 (CD134), 4-1BB (CD137), CD2, CD7, CD27, CD30, CD40, PD-1, ICOS, LFA-1 (CD11a/CD18), CD3 gamma, CD3 delta , CD3 epsilon, CD247, CD276 (B7-H3), LIGHT, (TNFSF14), NKG2C, Ig alpha (CD79a), DAP-10, Fc gamma receptor, MHC class 1 molecule, TNF receptor protein, immunoglobulin protein, cytoplasmic Cain receptor, integrin, signaling lymphocytic activation molecule (SLAM), activating NK cell receptor, BTLA, toll ligand receptor, ICAM-1, B7-H3, CDS, ICAM-1, GITR, BAFFR, LIGHT, HVEM (LIGHTR), KIRDS2 , SLAMF7, NKp80 (KLRF1), NKp44, NK
  • the intracellular signal transduction domain is a site that activates the immune response of immune cells to the antigen bound to the GUCY2C-binding polypeptide.
  • the signal transduction domain may be a component of an immune cell receptor (eg, T cell receptor (TCR), etc.) or may contain a signaling motif known as an immunoreceptor tyrosine-based activation motif (ITAM).
  • TCR T cell receptor
  • ITAM immunoreceptor tyrosine-based activation motif
  • the signaling domain may be, but is not limited to, a signaling domain derived from TCR or CD3 zeta, FcR gamma, CD3 gamma, CD3 delta and CD3 epsilon.
  • a preferred example may be the signaling domain of CD3 zeta, but is not limited thereto.
  • the intracellular signaling domain can activate CAR-expressing immune cells upon binding of the GUCY2C binding polypeptide moiety of the extracellular domain to a target.
  • CARs can stimulate functions of immune cells (eg, NK cells, T cells, etc.), such as cytolytic activity or T-helper activity, and induce secretion of cytokines or other factors.
  • the CAR may be expressed in a form comprising a signal sequence.
  • the CAR can also be expressed with additional sequences useful for monitoring expression, for example, ribosomal skip sequences such as 2A peptide or truncated cell surface polypeptides (such as tHER2 or tEGFR or truncated PSMA).
  • an outer domain (antigen binding domain and a spacer domain), a transmembrane domain, and an inner domain (any one or at least one of two costimulators, and a signaling domain) are It may be a single-stranded polypeptide sequentially linked in an N-to-C-terminal direction or in a C-to-N-terminal direction.
  • the immune cell may be a GUCY2C-specific immune cell expressing the GUCY2C-specific chimeric antigen receptor on a cell surface.
  • the immune cell may be a cell genetically engineered to express the chimeric antigen receptor, for example, an immune cell into which a polynucleotide encoding the chimeric antigen receptor or a recombinant vector (expression vector) containing the same has been introduced.
  • Immune cells include, but are not limited to, T cells, tumor infiltrating lymphocytes (TILs), natural killer (NK) cells, T cell antigen receptor (TCR)-expressing cells, dendritic cells, or NK-T cells. does not In addition, the immune cells may be derived from human induced pluripotent stem cells (iPSCs). Immune cells can be derived from any known source. For example, immune cells can be differentiated in vitro from a hematopoietic stem cell population or obtained from a patient.
  • Immune cells can be obtained from, for example, peripheral blood mononuclear cells (PBMC), bone marrow, lymph node tissue, umbilical cord blood, thymus tissue, tissue from the site of infection, ascites, pleural effusion, spleen tissue, and tumors.
  • PBMC peripheral blood mononuclear cells
  • the immune cells may be derived from one or more immune cell lines available in the art.
  • the immune cells may be cells derived from mammals (eg, primates such as humans and monkeys, rodents such as mice and rats, etc.).
  • Immune cells may be autologous or allogeneic.
  • Autologous means those derived from the patient to be treated.
  • Allogeneic means that it is derived from another individual of the same species as the patient to be treated.
  • the immune cells may be derived from human induced pluripotent stem cells (iPSCs).
  • iPSCs human induced pluripotent stem cells
  • iPSC-derived immune cells are capable of self-proliferation, so mass-proliferation is easy, and it is possible to manufacture universal cell therapy products applicable to all people, and has the advantage of homogeneous production and cost reduction.
  • Immune cells can be produced by microinjection, electroporation, sonication, biolistics (eg, gene gun), lipid transfection, polymer transfection, calcium phosphate precipitation, protoplast fusion, liposome-mediated transfection, nanoparticles or polyplexes, etc. It may be transfected or transduced with a vector using the method of, but is not limited thereto.
  • NK Cells are cytotoxic lymphocytes constituting a major component of the innate immune system, and are defined as large granular lymphocytes (LGL) and lymphoid progenitor cells ( constitutes a third cell differentiated from common lymphoid progenitor (CLP) producing B and T lymphocytes.
  • LGL large granular lymphocytes
  • CLP common lymphoid progenitor
  • NK cells include natural killer cells without additional modification derived from any tissue source, and may include mature natural killer cells as well as natural killer progenitor cells.
  • NK cells are activated in response to interferon or macrophage-derived cytokines, and NK cells are of two types that control the cytotoxic activity of cells, labeled with “activating receptors” and “inhibiting receptors”. contain surface receptors.
  • Natural killer cells can be generated from any source, for example, hematopoietic cells, such as hematopoietic stems or precursors, from placental tissue, placental perfusate, umbilical cord blood, placental blood, peripheral blood, spleen, liver, and the like.
  • receptor refers to any molecule that binds to a specific substance and changes the activity of NK cells.
  • the specific substances include chemical compositions, specific proteins, peptides, cholesterol, and glycoproteins derived from the body or artificial, cytokines or chemokines by other immune cells or NK cells themselves, or specific receptors on target cells or NK cells themselves or It may include a membrane protein.
  • the receptor is located on the cell surface of the NK cell and binds to a specific substance and transmits a signal into the cell to cause NK cell activity, but also passes through the cell membrane and is present on the inner surface of the cell membrane or in the cytoplasm. Includes all receptors capable of binding to a specific stimulant and causing a signal transduction action.
  • receptors may include, but are not limited to, CD16, CD25, CD69, CD117, NKG2D, CD94/NKG2A, 2B4 (CD244), DNAM-1 (CD226), CD2, CXCR3, NKp30, NKp44, NKp46 and NKp80. does not Among the receptors, when CD117 expression is low and CD94/NKG2D expression is high, it can be determined that NK cells exhibit a maturation phenotype.
  • the “receptor” also includes a "cytokine receptor” that is a cytokine-related receptor, and the cytokine receptor includes IL-15Ra, IL-18Ra, CD122, PD-1 (CD279) and ICAM-1 (CD54), It is not limited thereto.
  • the NK cells are Perforin (Perforin; Prf1), Granzyme B (Granzyme B; GzmB), Interferon-gamma (Interferon- ⁇ ; IFN- ⁇ ), Tumor Necrosis Factor-alpha (Tumor Necrosis Factor- ⁇ ; TNF- ⁇ ) ) can kill cancer cells by directly mediating apoptosis of target cancer cells through the secretion of cytokines such as Therefore, by confirming the degree of secretion of effector molecules including IFN- ⁇ , granzyme B, and perforin, which are the main factors in the apoptosis process in NK cells, You can check the killing ability.
  • the GUCY2C-binding polypeptide described above an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, and a chimeric antigen receptor, and a polynucleotide encoding the same may be recombinantly or synthetically produced. have.
  • Another example provides a polynucleotide encoding the GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, or a chimeric antigen receptor.
  • the polynucleotide may be codon-optimized for expression in humans.
  • polynucleotide encoding the GUCY2C binding polypeptide represented by the amino acid sequence of SEQ ID NOs: 1 to 18 may be one represented by the nucleic acid sequence of SEQ ID NOs: 20 to 37.
  • a recombinant vector comprising the polynucleotide.
  • the recombinant vector may be an expression vector for expressing the polynucleotide in a host cell.
  • a recombinant cell comprising the polynucleotide or recombinant vector.
  • the recombinant cell may be one in which the polynucleotide or the recombinant vector is introduced into a host cell.
  • Another example provides a method for producing a GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, or a chimeric antigen receptor, comprising expressing the polynucleotide in an appropriate host cell.
  • the expressing may include culturing a recombinant cell containing the polynucleotide.
  • vector refers to a means for expressing a gene of interest (DNA or RNA) in a host cell.
  • plasmid vectors for example, plasmid vectors, cosmid vectors and bacteriophage vectors, viral vectors, and the like can be exemplified.
  • the vector is a lentiviral vector, adenoviral vector, retroviral vector, adeno-associated viral vector (AAV), murine leukemia virus vector, SFG vector, baculovirus vector, Epstein Barr virus vector, papovavirus It may be a viral vector selected from the group consisting of vectors, vaccinia virus vectors, herpes simplex virus vectors, and the like, but is not limited thereto.
  • the recombinant vector is a plasmid often used in the art (e.g., pSC101, pGV1106, pACYC177, ColE1, pKT230, pME290, pBR322, pUC8/9, pUC6, pBD9, pHC79, pIJ61, pLAFR1, pHV14 , pGEX series, pET series and pUC19, etc.), phage (eg, ⁇ gt4 ⁇ B, ⁇ -Charon, ⁇ z1 and M13, etc.) or viruses (eg, SV40, etc.).
  • plasmid often used in the art
  • phage eg, ⁇ gt4 ⁇ B, ⁇ -Charon, ⁇ z1 and M13, etc.
  • viruses eg, SV40, etc.
  • the nucleic acid molecule may be operably linked to a promoter.
  • operatively linked refers to a functional linkage between a nucleotide expression control sequence (eg, a promoter sequence) and another nucleotide sequence.
  • the regulatory sequences may be "operatively linked" to control the transcription and/or translation of other nucleotide sequences.
  • the recombinant vector can typically be constructed as a vector for cloning or a vector for expression.
  • the expression vector may be a conventional vector used to express a foreign protein in plants, animals, or microorganisms in the art.
  • the recombinant vector can be constructed through various methods known in the art.
  • the recombinant vector may be constructed using a prokaryotic cell or a eukaryotic cell as a host.
  • a prokaryotic cell when the vector used is an expression vector and a prokaryotic cell is used as a host, a strong promoter capable of propagating transcription (eg, pL ⁇ promoter, CMV promoter, trp promoter, lac promoter, tac promoter, T7 promoter, etc.), a ribosome binding site for initiation of translation, and a transcription/translation termination sequence.
  • the replication origin operating in the eukaryotic cell contained in the vector includes the f1 origin of replication, the SV40 origin of replication, the pMB1 origin of replication, the adeno origin of replication, the AAV origin of replication and the BBV origin of replication. It is not limited.
  • promoters derived from the genome of mammalian cells eg, metallotionine promoter
  • mammalian viruses eg, adenovirus late promoter, vaccinia virus 7.5K promoter, SV40 promoter, cytomegalovirus promoter, tk promoter of HSV, etc.
  • the recombinant cell may be obtained by introducing the recombinant vector into an appropriate host cell.
  • the host cell any host cell known in the art may be used as a cell capable of stably and continuously cloning or expressing the recombinant vector, and as a prokaryotic cell, for example, E. coli JM109, E. coli E. coli such as BL21, E. coli RR1, E. coli LE392, E. coli B, E. coli X 1776, E. coli W3110, Bacillus sp.
  • strains such as Bacillus subtilis, Bacillus thuringiensis, and Salmonella typhimurium Um
  • enterobacteriaceae and strains such as Serratia marcescens and various Pseudomonas species, and in the case of transformation into eukaryotic cells, as host cells, yeast ( Saccharomyces cerevisiae ), insect cells, plant cells and animal cells, for example, Sp2/0, CHO (Chinese hamster ovary) K1, CHO DG44, CHO S, CHO DXB11, CHO GS-KO, PER.C6, W138, BHK, COS-7, 293, HepG2, Huh7, 3T3, RIN, MDCK cell lines and the like may be used, but is not limited thereto.
  • Delivery (introduction) of the nucleic acid molecule or a recombinant vector containing the same into a host cell may use a delivery method well known in the art.
  • the transport method for example, when the host cell is a prokaryotic cell, CaCl 2 method or electroporation method, etc. can be used, and when the host cell is a eukaryotic cell, microinjection method, calcium phosphate precipitation method, electroporation method, Liposome-mediated transfection and gene bombardment may be used, but are not limited thereto.
  • the method for selecting the transformed host cell can be easily performed according to a method well known in the art, using the phenotype expressed by the selection marker.
  • the selection marker is a specific antibiotic resistance gene
  • the transformant can be easily selected by culturing the transformant in a medium containing the antibiotic.
  • Another example provides a method for producing an anti-GUCY2C antibody or antigen-binding fragment thereof, comprising the step of expressing the nucleic acid molecule or a recombinant vector containing the same in a host cell.
  • the expressing step may be performed by culturing a recombinant cell containing the nucleic acid molecule (eg, contained in a recombinant vector) under conditions permissive for expression of the nucleic acid molecule.
  • the production method may include, after the step of expressing or culturing, isolating and/or purifying the antibody or antigen-binding fragment from the culture medium.
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, and one or more selected from the group consisting of immune cells as an active ingredient It provides a composition for detecting GUCY2C comprising
  • Another example is at least one selected from the group consisting of the GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C in a biological sample, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, and an immune cell It provides a method for detecting GUCY2C, comprising the step of contacting.
  • the biological sample may be at least one selected from the group consisting of isolated cells, tissues, body fluids, and cultures thereof.
  • the detection of GUCY2C in the sample is confirmed by the GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof specifically binding to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, and a reaction between immune cells and GUCY2C (eg, confirmation of complex formation).
  • GUCY2C binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, and one or more GUCY2C selected from the group consisting of immune cells. It provides a purpose for use.
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, and one or more selected from the group consisting of immune cells as an active ingredient It provides a composition for diagnosis of cancer comprising a.
  • Another example is selected from the group consisting of the GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, and an immune cell in a biological sample obtained from a subject
  • a method for diagnosing cancer or a method for providing information to a diagnosis of cancer comprising contacting at least one of them.
  • the subject may be a patient in need of diagnosis of cancer, and the biological sample may be at least one selected from the group consisting of cells, tissues, body fluids, and cultures thereof.
  • the GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, and a complex of immune cells and GUCY2C are detected.
  • the biological sample contains cancer cells or that the patient from which the biological sample was obtained is a cancer patient.
  • Another example is the diagnosis of one or more cancers selected from the group consisting of the GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, and an immune cell It provides a use for use in or for use in the preparation of a composition for diagnosis of cancer.
  • the GUCY2C detection and / or confirmation of complex formation may be performed by conventional protein-protein interaction or protein-protein-protein complex formation confirmation means, for example, immunochromatography, immunohistochemical staining, enzyme-linked immunization.
  • adsorption assay enzyme linked immunosorbent assay: ELISA
  • RIA radioimmunoassay
  • EIA enzyme immunoassay
  • FIA fluoresence immunoassay
  • LIA luminescence immunoassay It may be measured by a method selected from the group consisting of Western blotting, microarray method, and the like, but is not limited thereto.
  • the biological sample may be a subject (eg, a mammal including a human, a primate such as a monkey, a mouse, or a rodent such as a rat), or a cell, tissue, or body fluid (eg, blood, serum, urine, saliva, etc.).
  • a subject eg, a mammal including a human, a primate such as a monkey, a mouse, or a rodent such as a rat
  • a cell, tissue, or body fluid eg, blood, serum, urine, saliva, etc.
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a conjugate, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, a recombinant vector comprising the polynucleotide, the It provides a pharmaceutical composition for preventing and/or treating cancer comprising at least one selected from the group consisting of a recombinant cell comprising a recombinant vector, and an immune cell expressing the chimeric antigen receptor as an active ingredient.
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a conjugate, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, a recombinant vector comprising the polynucleotide, the Comprising the step of administering to a subject in need of the prevention and / or treatment of cancer, a pharmaceutically effective amount of one or more selected from the group consisting of a recombinant cell comprising a recombinant vector, and an immune cell expressing the chimeric antigen receptor, A method of preventing and/or treating cancer is provided.
  • GUCY2C-binding polypeptide an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a conjugate, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, a recombinant vector comprising the polynucleotide, the Use for the prevention and/or treatment of one or more cancers selected from the group consisting of a recombinant cell comprising a recombinant vector, and an immune cell expressing the chimeric antigen receptor, or a pharmaceutical composition for the prevention and/or treatment of cancer Provided is a use for use in the manufacture of
  • the pharmaceutical composition provided herein includes an active ingredient (GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, and the polynucleotide
  • an active ingredient (GUCY2C-binding polypeptide, an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically binds to GUCY2C, a fusion protein, a chimeric antigen receptor, a polynucleotide encoding them, and the polynucleotide
  • a pharmaceutically acceptable carrier may be further included.
  • the pharmaceutically acceptable carriers are those commonly used in drug formulation, and include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, acacia gum, calcium phosphate, alginate, gelatin, calcium silicate, microcrystalline cellulose.
  • polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrup, methyl cellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate may be at least one selected from the group consisting of mineral oil, etc., but limited thereto it's not going to be
  • the pharmaceutical composition may further include at least one selected from the group consisting of diluents, excipients, lubricants, wetting agents, sweeteners, flavoring agents, emulsifiers, suspending agents, preservatives, and the like, which are commonly used in the preparation of pharmaceutical compositions.
  • the effective amount of the pharmaceutical composition or the antibody or antigen-binding fragment thereof may be administered orally or parenterally.
  • parenteral administration intravenous injection, subcutaneous injection, intramuscular injection, intraperitoneal injection, endothelial administration, intranasal administration, intrapulmonary administration, rectal administration, or local administration at the lesion site may be administered.
  • oral compositions may be formulated to coat the active agent or to protect it from degradation in the stomach.
  • the composition may be administered by any device capable of transporting an active agent to a target cell (eg, a cancer cell).
  • the anti-GUCY2C antibody or antigen-binding fragment thereof may be included in the pharmaceutical composition in a pharmaceutically effective amount or administered to a patient.
  • the "pharmaceutically effective amount” refers to the desired effect (GUCY2C-binding polypeptide, antibody or antigen-binding fragment thereof, fusion protein, chimeric antigen receptor, and/or immune cell) that specifically binds to GUCY2C.
  • it may mean an amount of an active ingredient capable of exerting an anticancer effect).
  • the pharmaceutically effective amount may be prescribed in various ways depending on factors such as age, weight, sex, pathological condition, food, excretion rate, reaction sensitivity, formulation method, administration time, administration interval, administration route, administration method of the patient. .
  • the daily dose of the active ingredient is 0.005 ug/kg to 1000 mg/kg, 0.005 ug/kg to 500 mg/kg, 0.005 ug/kg to 250 mg/kg, 0.005 ug/kg to 100 mg/kg, 0.005 ug/kg kg to 75 mg/kg, 0.005 ug/kg to 50 mg/kg, 0.01 ug/kg to 1000 mg/kg, 0.01 ug/kg to 500 mg/kg, 0.01 ug/kg to 250 mg/kg, 0.01 ug/kg to 100 mg/kg , 0.01 ug/kg to 75 mg/kg, 0.01 ug/kg to 50 mg/kg, 0.05 ug/kg to 1000 mg/kg, 0.05 ug/kg to 500 mg/kg, 0.05 ug/kg to 250 mg/kg, 0.05 ug/kg to 100 mg/kg, 0.05 ug/kg to 75 mg/kg, or 0.05 ug/kg to 50 mg/kg, but
  • the pharmaceutical composition may be in the form of a solution, suspension, syrup, or emulsion in an oil or aqueous medium, or may be formulated in the form of an extract, powder, powder, granule, tablet or capsule, and a dispersant or stabilizer for formulation. may additionally include.
  • a patient to which the present invention is applied may be a mammal including humans and primates including monkeys, and rodents including mice and rats.
  • the cancer to be diagnosed and/or treated by the compositions and/or methods provided herein may be, but is not limited to, solid cancer or blood cancer, but is not limited to colorectal cancer, colon cancer, colorectal cancer, rectal cancer, breast cancer, lung cancer, prostate cancer, ovarian cancer , brain cancer, liver cancer, cervical cancer, endometrial cancer, uterine cancer, kidney cancer, nephroblastoma, skin cancer, oral squamous cell carcinoma, epidermal cancer, nasopharyngeal cancer, head and neck cancer, bone cancer, esophageal cancer, bladder cancer, lymphatic duct cancer (e.g.
  • Hodgkin's lymphoma or non-Hodgkin's lymphoma) gastric cancer, pancreatic cancer, testicular cancer, thyroid cancer, thyroid follicular cancer, melanoma, myeloma, multiple myeloma, mesothelioma, osteosarcoma, myelodysplastic syndrome, tumor of mesenchymal origin, soft tissue sarcoma, liposarcoma, gastrointestinal stromal sarcoma, malignant peripheral nerve sheath tumor (MPNST), Ewing's sarcoma, leiomyosarcoma, mesenchymal chondrosarcoma, lymphosarcoma, fibrosarcoma, rhabdomyosarcoma, teratocarcinoma, neuroblastoma, medulloblastoma, glioma, benign tumor of the skin, or leukemia
  • the lung cancer may be, for example, small cell lung carcinoma (SC
  • the leukemia may be, for example, acute myeloid leukemia (AML), chronic myelogenous leukemia (CML), acute lymphocytic leukemia (ALL) or chronic lymphocytic leukemia (CLL).
  • the cancer may be a primary cancer or a metastatic cancer.
  • the cancer may be a cancer expressing or overexpressing GUCY2C, for example, colon cancer expressing or overexpressing GUCY2C, or metastatic cancer derived from colon cancer, but is not limited thereto.
  • the treatment of cancer may refer to any anti-cancer action that prevents, alleviates, or improves symptoms of cancer, such as inhibiting proliferation of cancer cells, killing cancer cells, inhibiting metastasis, and the like, or partially or completely annihilating cancer.
  • the patient to be treated may be a patient receiving second-line anti-hyperproliferative therapy.
  • the second-line anti-hyperproliferative therapy may be chemotherapy, radiation therapy, immunotherapy, phototherapy, cryotherapy, toxin therapy, hormone therapy, or surgery.
  • anticancer treatment using immune cells containing a chimeric antigen receptor containing the GUCY2C-binding polypeptide of the present application is obtained by extracting immune cells (eg, NK cells, T cells, etc.) from the blood of a healthy person or a patient to be treated. Then, genetically engineered to express the chimeric antigen receptor comprising the GUCY2C binding polypeptide of the present application, the engineered immune cells are amplified and cultured, and the cultured engineered immune cells are administered to a patient.
  • immune cells eg, NK cells, T cells, etc.
  • the step of extracting immune cells from the blood of a healthy person or a patient to be treated is, for example, a process of isolating leukocytes from blood using leukapheresis or aphresis and then concentrating the immune cells.
  • Immune cells can be extracted through Immune cells can be isolated using specific antibody bead conjugates or markers at the CD4/CD8 constitutive level. Alternatively, it is also possible to stably obtain a large number of immune cells through differentiation from stem cells.
  • a nucleic acid molecule designed to express a chimeric antigen receptor is transferred to a vector, for example, a viral vector (lenti viral vectors or retroviral vectors, etc.) can be used to inject into immune cells.
  • the CAR may be introduced in the form of DNA or may be introduced in the form of RNA and then reverse transcribed into DNA by a reverse transcriptase and then integrated into the genome of immune cells.
  • the immune cells may be cultured, proliferated, and expanded according to a culture technique known in the art. At this time, safety against virus use and technology for screening well-made CAR-expressing immune cells are required.
  • the step of re-administering the engineered immune cells to the patient may consist of, for example, infusion.
  • the patient may receive chemotherapy to control lymphocyte removal using cyclophosphamide or fludarabine, etc. to lower the white blood cell count.
  • cytokines such as IL-2 may be administered together.
  • Engineered immune cells administered to a patient can mediate an immune response against tumor cells expressing GUCY2C.
  • These immune responses include activation of immune cells, secretion of cytokines such as IL-2 and IFN-gamma by immune cells, proliferation and expansion of immune cells that recognize tumor antigens, and immune cell-mediated immune cell-mediated specific killing (removal of the tumor).
  • cytokines such as IL-2 and IFN-gamma
  • IFN-gamma immune cell-mediated immune cell-mediated specific killing
  • CAR binds specifically to GUCY2C in CAR-expressing immune cells
  • the immune cells are activated through phosphorylation of an immunoreceptor tyrosine-based activation motif (ITAM) of CD3 zeta, and then, immune cells proliferation, cytotoxicity and/or cytokine secretion may be induced.
  • ITAM immunoreceptor tyrosine-based activation motif
  • anticancer therapy using CAR-expressing immune cells fundamentally activates the patient's immune system and exerts a continuous anticancer effect, so there is no need to continue administration. There is this.
  • compositions provided herein can elicit, induce, or promote an immune response that inhibits, halts, delays, or prevents the onset or progression of a disease state.
  • the binding fragment (antibody, scFv) that binds with high affinity to GUCY2C provided herein and immune cells expressing a chimeric antigen receptor (CAR) including the same on the surface have excellent anticancer effects on cancer, particularly cancer expressing GUCY2C It can be usefully applied as an anticancer agent having
  • 1a is a schematic diagram schematically showing a process of measuring the binding affinity of scFv to GUCY2C using ELISA.
  • 1B is a graph showing the binding affinity of scFvs to three GUCY2Cs (human GUCY2C, monkey GUCY2C, and mouse GUCY2C) as measured by ELISA.
  • Figure 2a is a schematic diagram schematically showing the affinity ranking measurement process for GUCY2C of scFv using ELISA.
  • 2b and 2c show the results of affinity ranking of scFvs for GUCY2C measured by ELISA.
  • 2b shows the results of scFv 5nM
  • 2c shows the results of scFv 50nM.
  • Figure 3a shows the cell binding assay results for scFv GUCY2C cells.
  • Figure 3b is a graph showing the mean of fluorescence intensity (MFI) obtained as a result of cell binding assay for GUCY2C cells of scFv.
  • Figure 4a is a graph showing the results of confirming the expression of NK cell surface markers of naive NK cells differentiated from iPSCs through flow cytometry.
  • Figure 4b is a graph showing the results of confirming the expression of NK cell surface markers of naive NK cells differentiated from iPSCs.
  • 4C is a graph showing the results of confirming the expression of effector molecules in the NK cell apoptosis process of naive NK cells differentiated from iPSCs.
  • 5 is a graph showing the expression level of anti-GUCY2C CAR in NK cells into which the anti-GUCY2C CAR was introduced.
  • 6a is a graph showing the cytotoxicity of anti-GUCY2C-CAR-expressing NK cells against target cells that do not express GUCY2C.
  • 6b is a graph showing the cytotoxicity of anti-GUCY2C-CAR-expressing NK cells against GUCY2C-expressing target cells.
  • FIG. 7 is a graph showing the CAR-dependent killing ability of NK cells expressing anti-GUCY2C-CAR against target cells not expressing GUCY2C and target cells expressing GUCY2C in vitro.
  • GUCY2CCAR-NK refers to NK cells expressing anti-GUCY2C-CAR.
  • 9a is a graph confirming that the amount of secreted IFN- ⁇ is significantly increased when NK cells expressing anti-GUCY2C-CAR are co-cultured with target cells expressing GUCY2C.
  • “No NK” corresponds to a value of 0 as an experimental group that did not treat NK cells.
  • 9b is a graph confirming that the amount of IFN- ⁇ is significantly increased when CAR-NK cells containing GUCY2C-binding scFVs (5F9, D08, G07) were co-cultured with HT29-GUCY2C cells and T84 cells, which are GUCY2C-positive cancer cells. .
  • “No NK” corresponds to a value of 0 as an experimental group that did not treat NK cells.
  • FIG. 10 is a graph comparing the survival rate when administered with NK cells expressing anti-GUCY2C-CAR with the survival rate of the control group (vehicle administration group).
  • Human GUCY2C (R&D Systems, Cat no. 2157-GC; SEQ ID NO: 112) was conjugated with CD4 (SEQ ID NO: 115) to prepare a recombinant antigen, and clones secreting scFv specific for the antigen were screened from the scFv library. , 18 scFvs specifically binding to GCUCY2C were obtained.
  • scFv encoding nucleic acid molecule scFv ID scFv Region (Nucleotides; 5’ ⁇ 3’) SEQ ID NO A01 CAGGTGCAGCTGGTGCAGTCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGGCCTCAGTGAAGGTTTCCTGCAAGGCATCTGGATACACCTTCACCAGCTACTATATGCACTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAATAATCAACCCTAGTGGTGGTAGCACAAGCTACGCACAGGAGTTCCAGGGCAGAGTCACCATGACCAGGGACACGTCCACGAGCACAGTCTACATGGAGCTGAGCAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGAGATGGGCAGTGGCTTCAATTTGACTACTGGGGCCAAGGAACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCGATATTGTGATGACACAGTCTCCACT
  • the binding affinity of the scFv prepared in Example 1 to the antigen GUCY2C was measured through ELISA.
  • affinity for each antigen was measured using the human GUCY2C recombinant antigen prepared in Example 1, and the monkey GUCY2C recombinant antigen and the murine GUCY2C recombinant antigen prepared in the same manner (FIG. 1a). Reference).
  • GUCY2C-rCD4 fusion protein obtained by fusion of prepared human GUCY2C (SEQ ID NO: 112), monkey GUCY2C (SEQ ID NO: 114), and mouse GUCY2C (SEQ ID NO: 113) with rCD4 (SEQ ID NO: 115) was added to Nunc MaxisorpTM 96 well plate with streptavidin. Binding to the coated place. After removing all unbound synthetic proteins with the washing buffer, the anti-GUCY2C scFV obtained from the culture medium is incubated in each well. Thereafter, the affinity was measured by reading the DELFIA-enhanced signal using the Eu-anti-tag Ab.
  • the information of the antigen used is as follows:
  • the 18 scFvs prepared in Example 1 were prepared at two concentrations (5 nM, 50 nM), and the GUCY2C antigen was detected using each of them as the primary antibody for ELISA, so that the strength of binding affinity between each clone. was measured, and ranking was secured using this. More specifically, an anti-FLAG antibody was coated on a MaxiSorb plate, and the scFvs obtained above were added to bind them, and then the remaining scFvs were removed through a washing process. Here, the biotinylated human-GUCY2C-rCD4 protein was incubated and bound, followed by color development through streptavidin-Europlum, and the signal was read through DELFIA enhancement to measure antigen affinity.
  • Binding affinity to three antigens (human GUCY2C, monkey GUCY2C, and mouse GUCY2C) of 18 scFvs (SEQ ID NOs: 1 to 18) and positive control scFv (5F9 scFv-Fc; SEQ ID NO: 19) measured as described above and The affinity ranking results are shown in Table 6 and Figure 1b (binding affinity, ELISA), 2b (affinity ranking, 5 nM) and 2c (affinity ranking, 50 nM):
  • Binding ELISA Hu-GUCY2C-rCD4 Binding ELISA (Cy-GUCY2C-rCD4) Binding ELISA (Mu-GUCY2C-rCD4) Affinity Ranking ELISA (5 nM) Affinity Ranking ELISA (50 nM) Affinity (SPR) A01 2426_01_A02 30194 28056 352 13814 104387 n.d.
  • Example 1 Using cells naturally expressing GUCY2C, it was confirmed whether the 18 scFvs prepared in Example 1 could actually detect GUCY2C expressed on the cell surface. For this, T84 colon carcinoma cell (ATCC® CCL-248TM), a GUCY2C-positive cancer cell, was used. As a control, GUCY2C negative breast cancer cells T-47D (ATCC® HTB-133TM) were used.
  • MFI mean of fluorescence intensity
  • A10 scFv (SEQ ID NO: 9) was confirmed to bind to GUCY2C-expressing T84 cells to the same extent as positive control 5F9, B01 scFv (SEQ ID NO: 11), B11 scFv (SEQ ID NO: 15) , and B12 scFv (SEQ ID NO: 16) also showed binding potential.
  • Example 4 Preparation of immune cells (NK cells) expressing anti-GUCY2C-CAR
  • CAR-NK cells are a form in which a chimeric antigen receptor (CAR) is expressed on the NK cell surface, and the chimeric antigen receptor used in this Example includes an scFv polypeptide (see Example 1 and Table 4) that binds to GUCY2C. Consists of an extracellular domain, a transmembrane domain (CD28; encoded by GenBank Accession no. NM_006139.4), and an intracellular signaling domain (CD3zeta; encoded by GenBank Accession no. NM_001378516.1) (anti-GUCY2C-CAR) ).
  • CD28 transmembrane domain
  • CD3zeta encoded by GenBank Accession no. NM_001378516.1
  • LentiX-293T (#632180 Clonthech) was transfected with Lipofectamine 3000 transfection kit (#L3000015, Invitrogen) and a plasmid expressing anti-GUCY2C CAR (GUCY2C binding scFv-CD28-CD3 zeta). A supernatant was obtained. The virus was concentrated using a Lenti-X concentrator (#631232, Clonetech). The obtained precipitate was dissolved in CTS-PBS and stored at -80°C.
  • iPSC CMC-hiPSC-003, Korea Centers for Disease Control and Prevention
  • mTeSRTM Plus STEMCELL Technoology, 100-0276
  • HSC hematopoietic stem cell
  • HSCs are transferred to a plate surface-treated with Lymphoid Differentiation Coating Material included in the StemSpanTM NK Cell Generation Kit (STEMCELL Technoology, 09960) and cultured for 14 days in Lymphoid Progenitor Expansion Medium included in the same kit product, but 3-4 Half of the culture medium was changed every day. Then, in NK Cell Differentiation Medium, the culture medium was replaced by half every 3-4 days, and NK cells were obtained after 14 days.
  • Lymphoid Differentiation Coating Material included in the StemSpanTM NK Cell Generation Kit (STEMCELL Technoology, 09960) and cultured for 14 days in Lymphoid Progenitor Expansion Medium included in the same kit product, but 3-4 Half of the culture medium was changed every day. Then, in NK Cell Differentiation Medium, the culture medium was replaced by half every 3-4 days, and NK cells were obtained after 14 days.
  • Example 4.3 Confirmation of surface type characteristics of naive NK cells differentiated from iPSCs
  • NK cell surface markers was confirmed through this, and the expression of effector molecules in the apoptosis process of NK cells was confirmed.
  • the naive NK cells differentiated from the iPSCs obtained in Example 4.2 were incubated at 4° C. for 1 hour with each antibody shown in FIGS. 4a to 4b, and this was confirmed by flow cytometry (FACS).
  • FACS flow cytometry
  • Figs. 4a to 4c The obtained results are shown in Figs. 4a to 4c.
  • anti-GUCY2C CAR-expressing NK cells showed low CD117 expression and high CD94/NKG2D expression, indicating a maturation phenotype of NK cells, and high expression of NK activation receptors. , it was confirmed that the cytokine receptor was normally expressed.
  • NK cells expressing anti-GUCY2C CAR showed that the expression of IFN- ⁇ , granzyme B, and perforin, which are major factors in the apoptosis process of NK cells, was reduced. high was confirmed.
  • the lentivirus loaded with the anti-GUCY2C CAR (GUCY2C binding scFv-CD28-CD3 zeta) prepared in Example 4.1 at the HSC stage as an intermediate product was used together with lentiboost (Sirion) at MOI. It was treated with 3000, and the next day, differentiation into NK cells was performed in the manner described above.
  • Example 4.5 In vitro cytotoxicity test of NK cells expressing anti-GUCY2C-CAR
  • the GUCY2C gene (NM_004963.4) was subcloned into the pLV-EF1 ⁇ -puroR plasmid, and a lentivirus was prepared by referring to the method described in Example 4.1 above.
  • the prepared lentivirus was transduced into HT29 cells (ATCC HTB38 TM ) to express GUCY2C on the cell surface, and from two days later, only cells expressing GUCY2C were selected by treatment with puromycin at a concentration of 2.5 ug/ml. After 2 weeks of selection, the HT29 cell line (HT-GUCY2C) expressing GUCY2C was finally obtained.
  • the thus prepared target cells (HT29 (ATCC HTB38 TM ) or HT29-GUCY2C) were labeled using the CFSE proliferation kit (Thermo Fisher, C34554).
  • each ratio of effector cells (anti-GUCY2C-CAR-expressing NK cells) was dispensed in a 96-well plate to 100ul/well.
  • Each target cell is fixed, and the number of NK cells is adjusted to match the E (effector cells):T (target cells) ratio so that the E:T ratio is 10:1, 3:1, 1:1, 0.5:1.
  • a sample containing only target cells and a well containing only effector cells were also prepared for negative control.
  • the mixed cells were incubated in a 37°C incubator for 4 hours, washed with washing buffer for FACS (10% FBS/PBS), and finally sampled with 70ul/well of DAPI-FACS buffer (DAPI final working 5ug/ml). After 10 minutes of preparation, analysis was performed by FACS (Intellicyt® iQue Screener PLUS). Using the analyzed values, the lysis activity was converted through the following formula.
  • FIGS. 6a and 6B The obtained results are shown in FIGS. 6a (results when the target cells are HT29 cells) and 6b (results when the target cells are GUCY2C-expressing HT29 cells).
  • CAR-NK CAR-expressing NK cells
  • D08, G07, A12, H07 GUCY2C-binding scFVs
  • CAR-NK showed less than about 20% cytotoxicity when the target cell was the colorectal cancer cell line HT29, which does not express GUCY2C, whereas it was confirmed that it showed cytotoxicity of up to 60% or more in the HT29-GUCY2C target cell line overexpressing GUCY2C.
  • HT29 colorectal cancer cell line
  • GUCY2C colorectal cancer cell line
  • Target cells (HT29 (ATCC HTB38 TM ) or HT29-GUCY2C) were obtained and analyzed by FACS (Intellicyt® iQue Screener PLUS). Using the analyzed values, the lysis activity was converted through the following formula.
  • hematopoietic stem cells were secured through hematopoietic stem cell differentiation media after seeding a certain amount by making aggregates, and they were differentiated into lymphoid progenitors. Cells were obtained through the process of differentiation into NK cells again.
  • FIG. 7 (Clone No. D08 of GUCY2C target CAR-NK cells).
  • 7 NK cells (GUCY2C target CAR-NK cells) expressing CAR containing GUCY2C-binding scFV (D08) in vitro were co-cultured with a target cell line.
  • CAR dependent killing effect and NK intrinsic killing effect (CAR-independent) of NK cells expressing CAR containing GUCY2C binding scFV (D08) were confirmed. That is, it was confirmed that the cytotoxicity also increased as the E:T ratio increased (the effector cell increased) in the GUCY2C-HT29 cells of FIG. 7 to have a CAR concentration-dependent killing effect that was not random, mock- It was also confirmed that NK intrinsic killing effect (CAR-independent) was also shown through cytotoxicity in HT29 cells.
  • Example 4.7 Confirmation of CAR-dependent killing effect of NK cells expressing anti-GUCY2C-CAR in vivo and confirmation of NK intrinsic killing (CAR-independent) effect
  • CFSE-stained target cell line HT29-GUCY2 cells
  • NK cells expressing CAR containing GUCY2C-binding scFV D08
  • IL-2/15 IL-2/15
  • Example 4.8 IFN- ⁇ secreting ability of NK cells expressing anti-GUCY2C-CAR
  • NK cells expressing CAR containing GUCY2C-binding scFV 5F9, D08, G07 were used as follows. Experiments were performed.
  • an ELISA method was used to measure IFN- ⁇ secretion, and after co-culture of target cells and each NK cell for 24 hours, the supernatant was recovered. The recovered supernatant was incubated on a plate coated with an antibody for recognizing IFN- ⁇ , and the remaining solution was removed through washing. By recognizing the IFN- ⁇ antibody capable of developing color again, the degree of color development was measured to confirm the secreted IFN- ⁇ .
  • FIG. 9a when NK cells expressing anti-GUCY2C-CAR were co-cultured with a target cell line HT29-GUCY2C overexpressing GUCY2C (HT29 GCC cells), the amount of secreted IFN- ⁇ was significantly increased. increase was confirmed.
  • FIG. 9b naive NK cells without CAR did not increase the amount of IFN- ⁇ by co-culture with HT29-GUCY2C cells, and GUCY2C-positive cancer cells were co-cultured with T84 cells. Also, a relatively small amount of IFN- ⁇ increase was confirmed.
  • NK cells expressing CAR containing GUCY2C-binding scFVs (5F9, D08, G07) showed IFN compared to mock HT29 cells not expressing GUCY2C when co-cultured with HT29-GUCY2C cells and T84 cells, which are GUCY2C-positive cancer cells. It was confirmed that the amount of - ⁇ was significantly increased.
  • Example 4.9 Confirmation of survival rate upon administration of anti-GUCY2C-CAR-expressing NK cells in animal models
  • HT29-GUCY2C-Luc cell ip 2.5x10 6 cells
  • CAR NK Cytokine was administered together.
  • GUCY2C-CAR NK cells were intraperitoneally administered in an amount of 1x10 7 cells, and the concentrations of cytokines were hIL-2 (Novartis Proleukin)/10 ug (ip, 4 times/week), hIL-15 (Peprotech)/3 ug ( ip, qd). Then, the survival rate and survival date of each experimental group were checked.
  • the survival rate was significantly higher in the CAR-NK cell administration group than the control group, and the average survival time was 66 days for the control group and 82.5 days for the CAR-NK cell administration group, compared to the control group. It was confirmed that the survival day of the administration group was long.

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Abstract

본 출원은 GUCY2C 결합 폴리펩타이드 및 이의 용도와 관련된 것으로, 구체적으로, GUCY2C 결합 폴리펩타이드, 이를 포함하는 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역세포, 및 이들의 암 치료 및/또는 진단 용도에 관한 것이다.

Description

GUCY2C 결합 폴리펩타이드 및 그의 용도
관련 출원들과의 상호 인용
본 출원은 2021년 4월 7일자 대한민국 특허출원 제10-2021-0045510호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 대한민국 특허출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서에 일부로서 포함된다.
본 출원은 GUCY2C 결합 폴리펩타이드 및 이의 용도와 관련된 것으로, 구체적으로, GUCY2C 결합 폴리펩타이드, 이를 포함하는 융합 단백질, 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역세포, 및 이들의 암 치료 및/또는 진단 용도에 관한 것이다.
GUCY2C (구아닐레이트 사이클라아제 C (Guanylate cyclase 2C); 구아닐릴 사이클라아제 C (guanylyl cyclase C); GC-C 또는 GCC)는 장액, 전해질 항상성, 세포 증식의 유지 등에 작용하는 막통과 세포 표면 수용체이다. 정상 성인 포유동물에서, GUCY2C는 소장, 대장, 및 직장 내벽을 감싸는 점막 세포에서 발현된다. 이들 세포는 증식, 이동, 분화, 및 세포자멸사의 주기를 겪는데, 증식과 세포자멸사의 불균형은 위장관 내에서 종양의 형성을 유도할 수 있다.
이에, 본 명세서에서는 신규한 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, 이를 포함하는 융합 단백질, 및 이들의 암 치료 및/또는 진단 용도가 제공된다.
일 예는 GUCY2C에 결합하는 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 제공한다.
상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드는
서열번호 38 내지 44로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 중쇄 CDR1 (이하, CDR-H1), 서열번호 45 내지 53로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-H2, 및 서열번호 54 내지 65로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-H3을 포함하는 중쇄 가변영역;
서열번호 66 내지 78로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 경쇄 CDR1 (이하, CDR-L1), 서열번호 79 내지 88로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-L2, 및 서열번호 89 내지 106으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-L3을 포함하는 경쇄 가변영역;
또는 이들의 조합
을 포함하는 것일 수 있다.
일 예에서, 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드는 상기 중쇄 가변영역 및 경쇄 가변영역을 순서에 무관하게 포함하는 단일사슬 가변단편 (single chain variable fragment; scFv)일 수 있다. 상기 scFv는 상기 중쇄 가변영역 및 경쇄 가변영역을, N 말단에서 C 말단 방향으로, 중쇄 가변영역 및 경쇄 가변영역의 순서 또는 경쇄 가변영역 및 중쇄 가변영역의 순서로 포함할 수 있으며, 예컨대, N 말단에서 C 말단 방향으로, 중쇄 가변영역 및 경쇄 가변영역의 순서로 포함할 수 있다. 이 때, 상기 중쇄 가변영역 및 경쇄 가변영역은 펩타이드 링커를 통하여 연결되거나 링커 없이 직접 연결된 것일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 폴리펩타이드는 서열번호 1 내지 18로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 scFv일 수 있다.
다른 예는 상기 중쇄 가변영역 및 경쇄 가변영역을 포함하는, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편을 제공한다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드와 면역글로불린의 Fc 도메인을 포함하는 융합 단백질을 제공한다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, 항체 또는 이의 항원결합단편 또는 융합단백질과, 약물을 포함하는 접합체를 제공한다. 상기 약물은 항암제, 조영제 등 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
다른 예는 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 포함하는 키메라 항원 수용체 (Chimeric antigen receptor)를 제공한다. 상기 키메라 항원 수용체는 GUCY2C 특이적인 것일 수 있다.
다른 예는 상기 키메라 항원 수용체를 포함하는 면역 세포를 제공한다. 상기 면역 세포는 상기 키메라 항원 수용체를 세포 표면에 발현하는 면역 세포일 수 있다. 상기 면역 세포는 GUCY2C 특이적 면역 세포일 수 있다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 또는 키메라 항원 수용체를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 제공한다. 다른 예는 상기 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 재조합 벡터를 제공한다. 다른 예는 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포를 제공한다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 접합체, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 및/또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 접합체, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 약학적 유효량을 암의 예방 및/또는 치료를 필요로 하는 대상에게 투여하는 단계를 포함하는, 암의 예방 및/또는 치료 방법을 제공한다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 접합체, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 암의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 용도 또는 암의 예방 및/또는 치료용 약학적 조성물의 제조에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 암의 진단용 조성물을 제공한다.
다른 예는 대상으로부터 얻어진 생물학적 시료에 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 접촉시키는 단계를 포함하는, 암의 진단 방법 또는 암의 진단에 정보를 제공하는 방법을 제공한다. 상기 대상은 암의 진단을 필요로 하는 환자일 일 수 있으며, 상기 생물학적 시료는 세포, 조직, 체액, 및 이들의 배양물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 암의 진단에 사용하기 위한 용도 또는 암의 진단용 조성물 제조에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 GUCY2C 검출용 조성물을 제공한다.
다른 예는 생물학적 시료에 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 접촉시키는 단계를 포함하는, GUCY2C 검출 방법을 제공한다. 상기 생물학적 시료는 분리된 세포, 조직, 체액, 및 이들의 배양물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 GUCY2C 검출에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
용어의 정의
본 명세서에서, GUCY2C (구아닐레이트 사이클라아제 C (Guanylate cyclase 2C); 구아닐릴 사이클라아제 C (guanylyl cyclase C; GC-C 또는 GCC),　intestinal guanylate cyclase,　guanylate cyclase-C receptor, 또는 the　heat-stable enterotoxin receptor　(hSTAR))는 장액, 전해질 항상성, 세포 증식의 유지 등에 작용하는 막통과 세포 표면 수용체이다. 일 예에서 GUCY2C는 포유류 유래의 GUCY2C일 수 있으며, 예컨대, 인간 GUCY2C (단백질: GenBank Accession No. NP_004954.2 등; 유전자: GenBank Accession No. NM_004963.4 등), 마우스 GUCY2C (단백질: GenBank Accession No. NP_001120790.1, NP_659504.2 등; 유전자: GenBank Accession No. NM_001127318.1, NM_145067.3 등) 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 예에서 GUCY2C는 포유류 (예컨대, 인간, 원숭이 등의 영장류, 마우스, 래트 등의 설치류 등)의 대장암에서 특이적으로 발현하는 것일 수 있으나, 대장 및 식도 위 췌장등과 같은 장간막 등에서도 발현할 수 있으며, 특별한 제한이 가해지는 것은 아니다.
본 명세서에서, 폴리뉴클레오타이드("유전자"와 혼용될 수 있음) 또는 폴리펩타이드("단백질"과 혼용될 수 있음)가 "특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열을 포함한다" 또는 "특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열로 이루어진다 또는 표현된다" 함은 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드가 상기 특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열을 필수적으로 포함하는 것을 의미할 수 있으며, 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드의 본래의 기능 및/또는 목적하는 기능을 유지하는 범위에서 상기 특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열에 변이(결실, 치환, 변형, 및/또는 부가)가 가해진 "실질적으로 동등한 서열"을 포함하는 것(또는 상기 변이를 배제하지 않는 것)으로 해석될 수 있다.
일 예에서, 폴리뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드가 "특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열을 포함한다" 또는 "특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열로 이루어진다 또는 표현된다" 함은 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 폴리펩타이드가 (i) 상기 특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열을 필수적으로 포함하거나, 또는 (ii) 상기 특정 핵산 서열 또는 아미노산 서열과 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상, 90% 이상, 91% 이상, 92% 이상, 93% 이상, 94% 이상, 95% 이상, 96% 이상, 97% 이상, 98% 이상, 99% 이상, 99.5% 이상, 또는 99.9% 이상의 상동성(identity)을 갖는 핵산 서열 또는 아미노산 서열로 이루어지거나 이를 필수적으로 포함하고 본래의 기능 및/또는 목적하는 기능을 유지하는 것을 의미할 수 있다. 본 명세서에서, 폴리펩타이드, 항체 또는 이의 항원결합단편(예컨대, CDR, 가변영역, 또는 중쇄/경쇄), 융합 단백질, 및 키메라 항원 수용체가 "특정 아미노산 서열을 포함한다 또는 특정 아미노산 서열로 표현되거나 이루어진다" 함은 상기 아미노산 서열을 필수적으로 포함하는 경우, 및 상기 아미노산 서열에 본래의 활성 및/또는 목적하는 활성 (예컨대, GUCY2C 결합 활성 등)에 영향이 없는 무의미한 변이(예컨대, 아미노산 잔기의 치환, 결실, 및/또는 추가)가 도입된 경우를 모두 의미하는 것일 수 있다.
본 명세서에서, 용어 "상동성(identity)"은 주어진 핵산 서열 또는 아미노산 서열과 일치하는 정도를 의미하며 백분율(%)로 표시될 수 있다. 핵산 서열에 대한 상동성의 경우, 예를 들면, 문헌에 의한 알고리즘 BLAST(참조: Karlin 및 Altschul, Pro. Natl. Acad. Sci. USA, 90, 5873, 1993)나 Pearson에 의한 FASTA(참조: Methods Enzymol., 183, 63, 1990)를 사용하여 결정할 수 있다. 이러한 알고리즘 BLAST에 기초하여, BLASTN이나 BLASTX라고 불리는 프로그램이 개f발되어 있다(참조: http://www.ncbi.nlm.nih.gov).
본원에서, 용어 "항체"는 특정 항원에 특이적으로 결합하는 단백질을 총칭하는 것으로서 가장 넓은 의미로 사용되며, 면역계 내에서 항원의 자극에 의하여 만들어지는 단백질 또는 이를 화학적 합성 또는 재조합적으로 제조한 단백질일 수 있으며, 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로는 원하는 생물학적 활성을 나타내는 한 단일클론 항체 (전장 단일클론 항체 포함), 다클론 항체, 다중 특이성 항체 (예, 이중특이성 항체), 합성 항체 (또는 항체 모방체라고도 함), 키메라 항체, 인간화 항체, 인간 항체, 또는 항체 융합체 단백질(또는 항체 접합체라고도 함)을 포괄한다.
완전한 항체(예컨대, IgG형)는 2개의 전장(full length) 경쇄 및 2개의 전장 중쇄를 가지는 구조이며 각각의 경쇄는 중쇄와 이황화 결합으로 연결되어 있다. 항체의 불변 영역은 중쇄 불변 영역과 경쇄 불변 영역으로 나뉘어지며, 중쇄 불변 영역은 감마(γ), 뮤(μ), 알파(α), 델타(δ) 또는 엡실론(ε) 타입을 가지고, 서브클래스로 감마1(γ1), 감마2(γ2), 감마3(γ3), 감마4(γ4), 알파1(α1) 또는 알파2(α2)를 가진다. 경쇄의 불변 영역은 카파(κ) 및 람다(λ) 타입을 가진다.
용어 "항원 결합 단편"은 전장 쇄에 존재하는 아미노산 중 적어도 일부가 결여되었지만 여전히 항원에 특이적으로 결합할 수 있는 항체의 부분을 말한다. 이러한 단편은 표적 항원에 결합하고, 주어진 에피토프에의 결합에 대해 무손상 항체를 포함한 다른 항원 결합 분자와 경쟁할 수 있다는 점에서 생물학적으로 활성이다. 항원 결합 단편은 무손상 항체의 Fc 영역의 불변 중쇄 도메인 (즉, 항체이소형에 따라 즉 CH2, CH3 및 CH4)을 포함하지 않을 수 있다. 항원 결합 단편의 예로는 scFv (single chain variable fragment)(예를 들어, scFv, (scFv)2 등), Fab (fragment antigen binding) (예를 들어, Fab, Fab', F(ab')2 등), 도메인 항체, 펩티바디, 미니바디, 인트라바디, 디아바디, 트리아바디, 테트라바디 또는 및 단일-쇄 항체 등을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 또한 항원 결합 단편은 scFv, 또는 scFv가 면역글로불린 (예컨대, IgA, IgD, IgE, IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), IgM, 등)의 Fc 부위와 융합된 융합 폴리펩타이드 (scFv-Fc) 또는 경쇄의 불변 영역 (예컨대, 카파 또는 람다)와 융합된 융합 폴리펩타이드 (scFv-Cκ (카파 불변영역) 또는 scFv-Cλ (람다 불변영역))일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
용어, "중쇄(heavy chain)"는 항원에 특이성을 부여하기 위해 충분한 가변영역 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함하는 가변영역 도메인 VH 및 3개의 불변 영역 도메인 CH1, CH2 및 CH3과 힌지(hinge)를 포함하는 전장 중쇄 및 이의 단편을 모두 포함하는 의미로 해석된다. 또한, 용어 "경쇄(light chain)"는 항원에 특이성을 부여하기 위한 충분한 가변영역 서열을 갖는 아미노산 서열을 포함하는 가변영역 도메인 VL 및 불변 영역 도메인 CL을 포함하는 전장 경쇄 및 이의 단편을 모두 포함하는 의미로 해석된다.
용어 "상보성 결정 영역 (Complementarity-determining regions, CDR)"은, 항체의 가변 영역 중에서 항원과의 결합 특이성 또는 결합 친화도를 부여하는 부위를 말한다. 일반적으로 중쇄 가변 영역에 3개의 CDR(CDR-H1, CDR-H2, CDR-H3)이 존재하고, 경쇄 가변 영역에 3개의 CDR(CDR-L1, CDR-L2, CDR-L3)이 존재한다. 상기 CDR은 항체 또는 이의 단편이 항원 또는 에피토프에 결합하는 데 있어서 주요한 접촉 잔기를 제공할 수 있다. "프레임워크 영역(Framework region, FR)" 은 중쇄 및 경쇄의 가변 영역의 비-CDR 부분을 말하며, 일반적으로 중쇄 가변 영역에 4개의 FR(FR-H1, FR-H2, FR-H3 및 FR-H4)이 존재하고, 경쇄 가변 영역에는 4개의 FR(FR-L1, FR-L2, FR-L3 및 FR-L4)이 존재한다. 주어진 CDR 또는 FR의 정확한 아미노산 서열 경계는 카바트(Kabat) 넘버링 체계, 코티아(Chothia) 넘버링 체계, 콘택트(Contact) 넘버링 체계, IMGT 넘버링 체계, Aho 넘버링 체계, AbM 넘버링 체계 등 다수의 잘 알려진 체계 중 어느 하나를 사용하여 용이하게 결정될 수 있다.
용어 "가변 영역(variable region)"은 항체를 항원에 결합시키는데 관여하는 항체 중쇄 또는 경쇄의 도메인을 지칭한다. 중쇄 가변(VH) 영역 및 경쇄 가변(VL) 영역은 일반적으로 유사한 구조를 가지며, 각각의 도메인은 4개의 보존된 프레임워크 영역(FR) 및 3개의 CDR을 포함한다.
GUCY2C 결합 폴리펩타이드, 항체, 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질
본 명세서에서 제공되는 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, 항체 또는 이의 항원 결합 단편은 다음을 포함하는 것일 수 있다:
서열번호 38 내지 44로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 중쇄 CDR1 (이하, CDR-H1), 서열번호 45 내지 53로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-H2, 및 서열번호 54 내지 65로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-H3을 포함하는 중쇄 가변영역;
서열번호 66 내지 78로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 경쇄 CDR1 (이하, CDR-L1), 서열번호 79 내지 88로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-L2, 및 서열번호 89 내지 106으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-L3을 포함하는 경쇄 가변영역;
또는 상기 중쇄 가변영역 및 경쇄 가변영역의 조합.
본 명세서에서 제공되는 GUCY2C 결합 폴리펩타이드는, 항체 또는 이의 항원 결합 단편에 포함된 각 CDR들의 아미노산 서열 및 조합을 아래의 표 1 및 표 2에 예시하였다: 표 1은 중쇄 가변영역을, 표 2는 경쇄 가변영역의 각 CDR들의 아미노산 서열을 나타낸 것이다.
clone ID CDR-H1 SEQ ID NO CDR-H2 SEQ ID NO CDR-H3 SEQ ID NO
A01 GYTFTSYY 38 INPSGGST 46 DGQWLQFDY 54
A02 GGTLSSYA 39 IIPILGIT 47 DQRPASMDV 55
A03 GGTFSSYT 40 IIPILGIA 48 DYSSSWNSMDV 56
A04 GGTLSSYA 39 IIPILGIT 47 DQRPASMDV 55
A05 GGTFSSYT 40 IIPVLGIA 49 DYSSSWNSMDV 56
A06 GGTFGSYT 41 IIPILGIA 48 DYSSSWNSMDV 56
A07 GGSISSYY 42 IYYSGST 50 DVWGSGQSFDS 57
A08 GFTFSSYW 43 IKQDGSEK 51 APWYSSSPTPYGMDV 58
A10 GGTFSSYA 44 IIPIFGTA 52 TRYIWGSYRAYGMDV 59
A12 GGTLSSYA 39 IIPILGIT 47 DQRPASMDV 55
B01 GGTLSSYA 39 IIPILGIT 47 DQRPASMDV 55
B07 GYTFTSYY 38 INPSGGST 46 GTYSSGWTIDY 60
B08 GGTFSSYA 44 IIPIFGTA 52 GHYYYMDV 61
B10 GGTFSSYA 44 IIPIFGTA 52 GHYYYMDV 61
B11 GGTFSSYA 44 IIPIFGTA 52 GIQPLRYYGMDV 62
B12 GFTFSSYS 45 IYSGGST 53 GAGTLNAFDI 63
C01 GGTFSSYA 44 IIPIFGTA 52 GYSSIYYYYGMDV 64
C02 GGTFSSYT 40 IIPILGIA 48 DRSYNWLDP 65
C07 GGSFSGYY 107 INHRGNT 108 ERGYTYGNFDH 109
clone ID CDR-L1 SEQ ID NO CDR-L2 SEQ ID NO CDR-L3 SEQ ID NO
A01 QSLLKKSDGNTY 66 KVS 79 MQGSHWPPT 89
A02 SSDVGGYIY 67 DVS 80 SSYAGSNNYV 90
A03 SSDIGYYHY 68 EDS 81 SSFTSRSTWV 91
A04 SSDVGGYIY 67 DVS 80 SSYTSSNNYY 92
A05 SSDVGGYNY 69 DVS 80 SSYAGSNNFV 93
A06 SSDVGAYNY 70 EVS 82 SSYAGSNNWV 94
A07 SGSIASNY 71 EHS 83 QSYDVSNRV 95
A08 QDISNY 72 GAS 84 QQSYSTPLT 96
A10 QSISSH 73 YAS 85 QQSISLPYT 97
A12 SSDVGGYIY 67 DVS 80 SSYTSSNNYV 98
B01 SSDVGGYNY 69 EVS 82 STVTSLSTYV 99
B07 QSLVYTDGNTY 74 KVS 79 MHSKQWPPT 100
B08 QSVSSN 75 GAS 84 QQYNNWPS 101
B10 QSVSSN 75 GAS 84 QQYNNWPT 102
B11 SSNIGSNY 76 RNN 86 AAWDDSLSGRGV 103
B12 SSDVGAYSY 77 AVT 87 SSFAGGSTLV 104
C01 SSDVGGYNY 69 DVS 80 GSYTSDGTLV 105
C02 ISDVGDYNY 78 DVN 88 SSYTSSSTLV 106
C07 QSVSRN 110 GAS 84 QQYKTWPRT 111
일 예에서, 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드는 앞서 설명한 중쇄 CDR을 포함하는 중쇄 가변영역, 및 경쇄 CDR을 포함하는 경쇄 가변영역을 포함하는 것일 수 있다. 상기 중쇄 가변영역은 상기한 바와 같은 중쇄 CDR 및 면역글로불린 (예컨대, IgA, IgD, IgE, IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), IgM, 등)의 프레임워크를 포함하는 것일 수 있다 (예, FR1-(CDR-H1)-FR2-(CDR-H2)-FR3-(CDR-H3)-FR4의 구조). 상기 경쇄 가변영역은 상기한 바와 같은 경쇄 CDR 람다 (Lambda) 또는 카파(Kappa) 서브타입의 프레임워크를 포함하는 것일 수 있다 (예, FR1-(CDR-L1)-FR2-(CDR-L2)-FR3-(CDR-L3)-FR4의 구조).
일 구체예에서, 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드는 앞서 설명한 중쇄 가변영역 및 경쇄 가변영역이 펩타이드 링커를 통하거나 통하지 않고 연결된 단일사슬 폴리펩타이드인 scFv (single chain variable fragment)일 수 있다.
상기 펩타이드 링커는 1 내지 100개 또는 2 내지 50개의 임의의 아미노산으로 이루어진 폴리펩타이드일 수 있으며, 그 포함된 아미노산 종류는 제한이 없다. 예컨대, 상기 펩타이드 링커는, Gly, Asn 및/또는 Ser 잔기를 포함할 수 있으며, Thr 및/또는 Ala과 같은 중성 아미노산들도 포함될 수 있다. 펩타이드 링커에 적합한 아미노산 서열은 당 업계에 공지되어 있다. 한편, 상기 링커는 상기 scFv의 GUCY2C 결합 기능에 영향을 미치지 않는 한도 내에서, 그 길이를 다양하게 결정할 수 있다. 예컨대, 상기 펩타이드 링커는 Gly, Asn, Ser, Thr 및 Ala로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 총 1 내지 100개, 2 내지 50개, 또는 5 내지 25개를 포함하여 이루어진 것일 수 있다. 일 예에서, 상기 펩타이드 링커는 (G4S)n (n은 (G4S)의 반복수)로서, 1 내지 10의 정수, 예컨대 2 내지 5의 정수)로 표현되는 것일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 scFv 형태의 GUCY2C 결합 폴리펩타이드는 서열번호 1 내지 18 중에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 것일 수 있으며, 이들 아미노산 서열을 아래의 표 3에 예시하였다:
scFv ID scFv Region (Protein; N→C) SEQ ID NO
A01 QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKAS GYTFTSYY MHWVRQAPGQGLEWMGI INPSGGST SYAQEFQGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCAR DGQWLQFDY WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIVMTQSPLSLPVTLGQPASISCRSS QSLLKKSDGNTY LSWYHQRPGQSPRRLIY KVS NRDSGVPDRFSGSGSDTDFTLKISRVETEDVGIYYC MQGSHWPPT FGQGTKVEIK 1
A02 EVQLVQPGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTLSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIT NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYFCAR DQRPASMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSELTQPASVSGSPGQSITISCTGT SSDVGGYIY VSWYQQHPGKVPKLMIH DVS HRPSGVSNRFSGSRSGNTASLTISGLQAEDEADYFC SSYAGSNNYV FGTGTKVTVL 2
A03 QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYT ISWVRQAPGQELEWMGR IIPILGIA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR DYSSSWNSMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPPSASGSPGQSVTISCTGT SSDIGYYHY VSWYQQHPGKAPKLMIY EDS KRPSGISNRFSGSKSGTTASLTVSGLQAEDEAHYYC SSFTSRSTWV FGGGTQLTVL 3
A04 EVQLVQPGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTLSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIT NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYFCAR DQRPASMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSELTQPASVSGSPGQSITISCTGT SSDVGGYIY VSWYQQHPGKVPKLMIH DVS HRPSGVSNRFSGSRSGNTASLTISGLQAEDEADYFC SSYTSSNNYY FGTGTKVTVL 4
A05 QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYT ITWVRQAPGQGLEWMGR IIPVLGIA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR DYSSSWNSMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPRSVSGSPGQSVTISCTGT SSDVGGYNY VSWYQQHPGKAPKLMIY DVS KRPSGVPDRFSGSKSGNTASLTVSGLHAEDEADYYC SSYAGSNNFV FGTGTKVTVL 5
A06 QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFGSYT ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR DYSSSWNSMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPRSVSGSPGQSVTISCTGT SSDVGAYNY VSWYQQHPGKAPKLMIY EVS KRPSGVPDRFSASKSGNTASLTVSGLQAEDEADYYC SSYAGSNNWV FGGGTKLTVL 6
A07 QVQLQESGPGLVKPSETLSLTCTVS GGSISSYY WSWIRQPPGKGLEWIGS IYYSGST NYNPSLKSRVTISRDKSKNQLFLKLNSMTAADTAVYYCAR DVWGSGQSFDS WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASNFMLTQPHSVSESPGKTVTISCTRS SGSIASNY VQWYQQRLGSSPTTVIY EHS RRPSGVPDRFSASIDSSSNSASLTISGLKTEDEADYYC QSYDVSNRV FGGGTKLTVL 7
A08 EVQLLESGGGLVQPGGSLRLSCAAS GFTFSSYW MSWVRQAPGKGLEWVAN IKQDGSEK YYVDSVKGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAK APWYSSSPTPYGMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCQAS QDISNY LNWYQQKPGKAPRRLIY GAS TLMSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYC QQSYSTPLT FGGGTKVEIK 8
A10 EVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGG IIPIFGTA NYAQKFQGRVTITADESTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR TRYIWGSYRAYGMDV WGQGTMVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIQMTQSPSSMSASVGDRVTITCRAS QSISSH LNWYQQLPGNAPTLLIY YAS NLQSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPDDFATYYC QQSISLPYT FGQGTKVEIK 9
A12 EVQLVQPGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTLSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIT NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYFCAR DQRPASMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSELTQPASVSGSPGQSITISCTGT SSDVGGYIY VSWYQQHPGKVPKLMIH DVS HRPSGVSNRFSGSRSGNTASLTISGLQAEDEADYFC SSYTSSNNYV FGTGTKVTVL 10
B01 EVQLVQPGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTLSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIT NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYFCAR DQRPASMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPASVSGSPGQSITISCTGT SSDVGGYNY VSWYQQHPGKAPKLMIY EVS NRPSGVSNRFSGSKSGNTASLTISGLQAEDEADYYC STVTSLSTYV FGTGTKLTVL 11
B07 EVQLVQSGAEVKRPGSSVKVSCKAS GYTFTSYY MHWVRQAPGQGLEWMGI INPSGGST SYAQKFQGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCAA GTYSSGWTIDY WGQGTTVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIVMTQSPLSLPVTLGQPASISCRSS QSLVYTDGNTY LNWFQQRPGQSPRRLIY KVS NRDSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGIYYC MHSKQWPPT FGGGTKVEIK 12
B08 EVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGG IIPIFGTA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR GHYYYMDV WGQGTTVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIVMTQSPATLSVSPGEGATLSCRAS QSVSSN LAWYQQKPGRAPRLLIY GAS TRATGIPARFSGSGSGTEFTLTISSLQSEDFAVYYC QQYNNWPS FGGGTKLEIK 13
B10 EVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGG IIPIFGTA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR GHYYYMDV WGQGTTVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIVMTQSPATLSVSPGEGATLSCRAS QSVSSN LAWYQQKPGRAPRLLIY GAS TRATGIPARFSGSGSGTEFTLTISSLQSEDFAVYYC QQYNNWPT FGGGTKLEIK 14
B11 QVQLVESGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGG IIPIFGTA NYAQKFQGRVTITADESTSTAYMELSGLRSEDTAVYYCAR GIQPLRYYGMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSALTQPPSASGTPGQRVTISCSGS SSNIGSNY VYWYQQLPGTAPKLLIY RNN QRPSGVPDRFSGSKSGTSASLAISGLRSEDEADYYC AAWDDSLSGRGV FGGGTQLTVL 15
B12 QVQLVESGGGLVKPGGSLRLSCAAS GFTFSSYS MNWVRQAPGKGLEWVSV IYSGGST HYADSVKGRFTISRHNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR GAGTLNAFDI WGQGTTVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPPSTSGSPGQSVTISCTGT SSDVGAYSY VSWYQQHPGKAPKLLIY AVT KRPSGVPDRFSGSKSGNTASLTVSGLQDEDEADYYC SSFAGGSTLV FGGGTKLTVL 16
C01 QMQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGG IIPIFGTA NYAQKFQGRVTITADESTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCVR GYSSIYYYYGMDV WGQGTMVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPRSVSGSPGQSVTISCTGT SSDVGGYNY VSWYQQHPGKAPKLMIY DVS KRPSGVSDRFSGSKSGNTASLTISGLQAEDEADYYC GSYTSDGTLV FGGGTKLTVL 17
C02 QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYT ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR DRSYNWLDP WGRGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSALTQPVSVSGSPGQSITISCTGT ISDVGDYNY VSWYQQHPGKAPKLMIY DVN NRPSGVSNRFSGSKSGNTASLTISGLQAEDEADYYC SSYTSSSTLV FGGGTKLTVL 18
(표 3에서, 굵은 글씨 및 밑줄로 표시된 영역은 순서대로 CDR-H1, CDR-H2, 및 CDR-H3, CDR-L1, CDR-L2, 및 CDR-L3를 나타냄)다른 구체예에서, 상기 항체 또는 이의 항원결합 단편은, 앞서 설명한 6개의 CDR을 포함하고, 면역글로불린 (예컨대, IgA, IgD, IgE, IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), IgM, 등) 및 람다 또는 카파 타입을 기반으로 하는 것일 수 있다. 상기 항체는 단클론 항체일 수 있으며, 동물(예컨대, 마우스, 래빗 등) 유래 항체, 키메라 항체, 인간화 항체, 또는 인간 항체일 수 있다.
다른 예는 GUCY2C 결합 폴리펩타이드와 면역글로불린의 Fc 도메인을 포함하는 융합 단백질을 제공한다.
상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드는 앞서 설명한 바와 같다. 상기 면역글로불린의 Fc 도메인은 포유류 (예컨대, 인간, 원숭이 등의 영장류, 마우스, 래트 등의 설치류 등)의 면역글로불린 (예컨대, IgA, IgD, IgE, IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4), IgM, 등)의 Fc 도메인일 수 있다. 상기 Fc 도메인은 힌지 영역을 포함하거나 포함하지 않을 수 있으며, CH2, CH3, 또는 이들 모두를 포함하는 것일 수 있다. 본 명세서에서 제공되는 융합 단백질에 있어서, 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드와 면역글로불린의 Fc 도메인은 순서와 무관하게 연결될 수 있으며, 예컨대, 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드는 면역글로불린의 Fc 도메인의 C 말단 또는 N 말단에 연결되거나, 두 개 이상의 GUCY2C 결합 폴리펩타이드가 면역글로불린의 Fc 도메인의 C 말단 또는 N 말단 중 하나 이상에 연결될 수 있다. 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드와 면역글로불린의 Fc 도메인폴리펩타이드는 링커를 통하여 연결되거나 링커 없이 직접 연결될 수 있다.
본 명세서에서 제공되는 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, 항-GUCY2C 항체, 또는 이의 항원 결합 단편은 GUCY2C (예컨대, 인간 GUCY2C)에 대한 결합 친화도 (KD)가, 예를 들어, 표면 플라스몬 공명 (Surface plasmon resonance, SPR)으로 측정된 경우를 기준으로, 10mM 이하, 5 mM 이하, 1mM 이하, 0.5mM 이하, 0.2mM, 또는 0.15mM 이하일 수 있으며, 예를 들어 0.001nM 내지 10mM, 0.005nM 내지 10mM, 0.01nM 내지 10mM, 0.05nM 내지 10mM, 0.1nM 내지 10mM, 0.5nM 내지 10mM, 1nM 내지 10mM, 0.001nM 내지 5mM, 0.005nM 내지 5mM, 0.01nM 내지 5mM, 0.05nM 내지 5mM, 0.1nM 내지 5mM, 0.5nM 내지 5mM, 1nM 내지 5mM, 0.001nM 내지 1mM, 0.005nM 내지 1mM, 0.01nM 내지 1mM, 0.05nM 내지 1mM, 0.1nM 내지 1mM, 0.5nM 내지 1mM, 1nM 내지 1mM, 0.001nM 내지 0.5mM, 0.005nM 내지 0.5mM, 0.01nM 내지 0.5mM, 0.05nM 내지 0.5mM, 0.1nM 내지 0.5mM, 0.5nM 내지 0.5mM, 1nM 내지 0.5mM, 0.001nM 내지 0.2mM, 0.005nM 내지 0.2mM, 0.01nM 내지 0.2mM, 0.05nM 내지 0.2mM, 0.1nM 내지 0.2mM, 0.5nM 내지 0.2mM, 1nM 내지 0.2mM, 0.001nM 내지 0.15mM, 0.005nM 내지 0.15mM, 0.01nM 내지 0.15mM, 0.05nM 내지 0.15mM, 0.1nM 내지 0.15mM, 0.5nM 내지 0.15mM, 또는 1nM 내지 0.15mM일 수 있다.
다른 예는 앞서 설명한 항체 또는 이의 항원결합단편 또는 융합 단백질과, 약물이 접합된 접합체를 제공한다. 상기 약물은 항암제, 조영제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 항암제는 메이탄신(maytansine), 아우리스타틴(auristatin) 계열 약물, 칼리케아마이신(calicheamycin) 계열 약물, 피롤로벤조디아제핀(pyrrolobenzodiazepine) 계열 약물, 두오카마이신(duocarmycin), 도세탁셀 (Docetaxel), 독소루비신 (Doxorubicin), 카보플라틴 (파라플라틴)[Carboplatin(paraplatin)], 시스플라틴 (Cisplatin), 시클로포스파미드 (Cyclophosphamide), 이포스파미드 (Ifosfamide), 니드란 (Nidran), 질소머스타드(Nitrogen mustard), 메클로에타민 염산염 (Mechlorethamine HCL), 블레오마이신 (Bleomycin), 미토마이신 C (Mitomycin C), 시타라빈 (Cytarabine), 플루로우라실 (Flurouracil), 젬시타빈 (Gemcitabine), 트리메트렉세이트 (Trimetrexate), 메토크렉세이트 (Methotrexate), 에토포시드 (Etoposide), 빈블라스틴 (Vinblastine), 비노렐빈 (vinorelbine), 알림타 (Alimta), 알트레타민 (Altretamine), 프로카바진 (Procarbazine), 파클리탁셀 (탁솔) (Paclitaxel (Taxol)), 탁소텔 (Taxotere), 토포테칸 (Topotecan), 이리노테칸 (Irinotecan) 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 조영제는 산화철(iron oxide), 가돌리늄(gadolinium), 방사성 동위원소 (예, 요오드, 금, 탈륨, 팔라듐, 세슘, 이트륨, 갈륨, 구리, 디스프로슘, 루비듐, 루테늄, 레듐, 플루오린, 비스무트 등) 등과 같은 MRI (자기공명영상) 조영제 및 PET (Positron Emission Tomography, 양전자단층촬영) 조영제 등에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
키메라 항원 수용체 (Chimeric antigen receptor; CAR), 키메라 항원 수용체 발현 세포
다른 예는 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 포함하는 키메라 항원 수용체 (Chimeric antigen receptor; CAR)를 제공한다. 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드 는 다른 CAR 성분과 함께 단일 사슬의 일부로서 발현되도록 조작될 수 있기 때문에 키메라 항원 수용체에 사용하기에 적합할 수 있다. 상기 키메라 항원 수용체는 GUCY2C 특이적인 것일 수 있다.
키메라 항원 수용체는 전형적으로 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 포함하는 세포외 도메인(extracellular domain; ectodomain); 막관통 도메인(transmembrane domain); 세포내 신호 전달 도메인(intracellular signaling domain 또는 T cell activation domain; endodomain)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 세포외 도메인은 상기 폴리펩티드와 막관통 도메인 사이에 스페이서 영역(또는 힌지 영역)을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 키메라 항원 수용체는 1개 이상의 공동자극 도메인(co-stimulatory domain)을 더욱 포함할 수 있으며, 바람직하게는 공동자극 도메인이 막관통 도메인과 세포내 신호 전달 도메인 사이에 위치할 수 있다.
따라서, 바람직한 일예로, 키메라 항원 수용체는 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 포함하는 세포외 도메인; 막관통 도메인; 1개 이상의 공동자극 도메인; 및 세포내 신호 전달 도메인을 포함할 수 있다. 각각의 도메인은 이종일 수 있다. 즉, 상이한 단백질 쇄로부터 유래된 서열로 구성될 수 있다. 각각의 도메인은 짧은 올리고- 또는 폴리펩티드 링커, 예를 들어 2 내지 10개의 아미노산 길이의 링커로 연결될 수 있다. 또한 키메라 항원 수용체는 각 도메인이 연결된 하나의 폴리펩티드 사슬로 이루어질 수 있다.
세포외 도메인은 전술한 바와 같은 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 포함하며, 이는 암세포 표면에 발현하는 GUCY2C를 인지한다.
세포외 도메인은 스페이서 영역 (또는 힌지 영역)을 더욱 포함할 수 있다. 스페이서 영역은 GUCY2C 결합 폴리펩타이드와 막관통 도메인 사이에 위치할 수 있다. 스페이서 영역은 GUCY2C 결합 폴리펩타이드가 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역세포(이하, ‘CAR 발현 면역세포’로도 칭해짐; 예컨대, CAR-NK, CAR-T 세포 등 포함)의 세포막과 일정 거리를 두고 보다 유연하게 표적 항원을 인식할 수 있도록 한다. 스페이서 영역은 전형적으로 폴리펩티드일 수 있고, 10개 이상의 아미노산 길이, 예를 들어 10 내지 300개 아미노산 길이, 10 내지 250 아미노산 길이, 10 내지 200 아미노산 길이, 10 내지 150 아미노산 길이, 10 내지 100 아미노산 길이, 10 내지 50 아미노산 길이를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
스페이서 영역은 CD8α 또는 CD28의 힌지 부위, 또는 면역글로불린 (IgG)의 불변영역 등을 예시할 수 있으며, 이들에 의한 오프-타겟 효과를 제거하기 위하여 돌연변이를 도입할 수 있다. 예를 들어, 면역글로불린 불변 영역은 IgG 힌지 단독, CH2 및/또는 CH3 도메인의 전부 또는 일부에서 유래될 수 있고, 예를 들어 Fc 영역일 수 있다. IgG (IgG1, IgG2, IgG3, IGG4 등)는 바람직하게는 IgG2 또는 IgG4 일 수 있다. 일부 구현예에서, 스페이서는 IgG2, IgG4, 및/또는 IgG2 및 IgG4로부터 유래된 힌지, CH2 및 CH3 서열 중 하나 이상을 함유하는 키메라 폴리펩티드일 수 있다.
막관통 도메인은 세포막 도메인과 세포막 내부의 신호전달 도메인을 연결하는 역할을 하며, 천연 또는 합성 공급원으로부터 유래될 수 있다. 공급원이 천연인 경우에, 도메인은 임의의 막-결합 또는 막-횡단 단백질로부터 유래될 수 있다. 예를 들어, 막관통 도메인은 T 세포 수용체의 알파, 베타 또는 제타 사슬, CD3 입실론, CD4, CD5, CD8, CD9, CD16, CD22, CD28, CD33, CD37, CD45, CD64, CD80, CD86, CD134, CD137 또는 CD154의 막관통 도메인일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 바람직한 일예로, 막관통 도메인은 CD28 또는 CD8의 막관통 도메인일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 공급원이 합성인 경우, 합성 막관통 도메인은 류신 및 발린과 같은 소수성 잔기를 포함할 수 있으며, 페닐알라닌, 트립토판 및 발린 등을 각 말단에 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
공동자극 도메인은 공동자극신호가 전달되는 부위로 CAR 발현 면역세포가 면역반응을 일으키고 자가증식을 하도록 신호를 전달하는 부위이다. 이는 CAR 발현 면역세포의 증식, 세포독성, 지속적인 반응, 수명 연장 등을 향상시키기 위해 선택적으로 도입될 수 있다. 공동자극 도메인은 CD28, OX-40 (CD134), 4-1BB(CD137), CD2, CD7, CD27, CD30, CD40, PD-1, ICOS, LFA-1 (CD11a/CD18), CD3 감마, CD3 델타, CD3 엡실론, CD247, CD276 (B7-H3), LIGHT, (TNFSF14), NKG2C, Ig 알파 (CD79a), DAP-10, Fc 감마 수용체, MHC 클래스 1 분자, TNF 수용체 단백질, 이뮤노글로불린 단백질, 사이토카인 수용체, 인테그린, SLAM (signaling lymphocytic activation molecule), 활성화 NK 세포 수용체, BTLA, 톨 리간드 수용체, ICAM-1, B7-H3, CDS, ICAM-1, GITR, BAFFR, LIGHT, HVEM (LIGHTR), KIRDS2, SLAMF7, NKp80 (KLRF1), NKp44, NKp30, NKp46, CD19, CD4, CD8알파, CD8베타, IL-2R 베타, IL-2R 감마, IL-7R 알파, ITGA4, VLA1, CD49a, ITGA4, IA4, CD49D, ITGA6, VLA-6, CD49f, ITGAD, CD11d, ITGAE, CD103, ITGAL, CD11a, LFA-1, ITGAM, CD11b, ITGAX, CD11c, ITGB1, CD29, ITGB2, CD18, LFA-1, ITGB7, NKG2D, TNFR2, TRANCE/RANKL, DNAM1 (CD226), SLAMF4 (CD244, 2B4), CD84, CD96 (Tactile), CEACAM1, CRTAM, Ly9 (CD229), CD160 (BY55), PSGL1, CD100 (SEMA4D), CD69, SLAMF6 (NTB-A, Ly108), SLAMF1( CD150, IPO-3), BLAME (SLAMF8), SELPLG (CD162), LTBR, LAT, GADS, SLP-76, PAG/Cbp, 또는 CD19a 의 신호전달 부위에서 선택된 1종 이상, 예를 들어 1종, 2종 또는 3종일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 바람직한 구현예로는, CD28, OX-40 (CD134), 4-1BB (CD137), CD27 또는 ICOS의 신호전달 부위에서 선택된 1종 이상, 예를 들어 1종, 2종 또는 3종일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
세포 내 신호 전달 도메인은 GUCY2C 결합 폴리펩타이드에 결합한 항원에 대해 면역세포의 면역반응을 활성화시키는 부위이다. 상기 신호 전달 도메인은 면역세포 수용체 (예, T 세포 수용체(TCR) 등)의 성분이거나 타이로신-기반 활성화 모티프 (immunoreceptor tyrosine-based activation motif, ITAM)로 알려진 신호 전달 모티프를 함유할 수 있다. 그 예로, 신호 전달 도메인은 TCR 또는 CD3 제타, FcR 감마, CD3 감마, CD3 델타 및 CD3 엡실론으로부터 유래된 신호전달 도메인일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 바람직한 예로는, CD3 제타의 신호전달 도메인일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 세포내 신호 전달 도메인은 세포외 도메인의 GUCY2C 결합 폴리펩타이드 부위가 표적에 결합시, CAR 발현 면역세포를 활성화할 수 있다. 예를 들어, CAR는 면역세포 (예컨대, NK 세포, T 세포 등)의 기능, 예를 들어 세포 용해 활성 또는 T-헬퍼 활성을 자극하고, 사이토카인 또는 다른 인자의 분비를 유도할 수 있다.
일부 구현예에서, CAR은 신호 서열을 포함하는 형태로 발현될 수 있다. 또한 CAR은 발현을 모니터링하는 데 유용한 추가 서열, 예를 들어, 2A 펩타이드와 같은 리보솜 스킵(skip) 서열 또는 절단형 세포 표면 폴리펩티드 (tHER2 또는 tEGFR 또는 절단된 PSMA 등) 와 함께 발현될 수 있다.
상기 키메라 항원 수용체에서, 외부 도메인 (항원 결합 도메인 및 스페이서 도메인), 막관통 도메인, 및 내부 도메인 (임의의 1개의 보조자극인자 또는 2개 중 적어도 1개 이상의 보조자극인자, 및 신호전달 도메인)은 N 말단에서 C 말단 방향 또는 C 말단에서 N 말단 방향으로 순서대로 연결된 단일가닥 폴리펩타이드일 수 있다.
다른 예는 상기한 키메라 항원 수용체를 포함하는 면역 세포를 제공한다. 상기 면역 세포는 상기 GUCY2C 특이적 키메라 항원 수용체를 세포 표면에 발현하는 GUCY2C 특이적 면역 세포일 수 있다. 일 예에서, 상기 면역 세포는 상기 키메라 항원 수용체를 발현하도록 유전적으로 조작된 세포, 예컨대, 상기 키메라 항원 수용체의 암호화 폴리뉴클레오타이드 또는 이를 포함하는 재조합 벡터(발현 벡터)가 도입된 면역 세포일 수 있다.
면역 세포는 T 세포, 종양 침윤 림프구 (Tumor Infiltrating Lymphocyte, TIL), NK(Natural killer) 세포, TCR(T cell antigen receptor)-발현 세포, 수지상 세포, 또는 NK-T 세포를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 또한 면역세포는 인간 유도만능 줄기세포(iPSC)에서 유래한 것일 수 있다. 면역 세포는 공지된 임의의 공급원으로부터 유래될 수 있다. 예를 들어, 면역 세포는 조혈 줄기 세포 집단으로부터 시험관내 분화되거나, 환자로부터 수득될 수 있다. 면역 세포는 예를 들어, 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC), 골수, 림프절 조직, 제대혈, 흉선 조직, 감염 부위로부터의 조직, 복수, 흉막 삼출, 비장 조직, 및 종양으로부터 수득될 수 있다. 또한, 면역 세포는 관련 기술분야에서 입수 가능한 1종 이상의 면역 세포주로부터 유래될 수 있다. 상기 면역 세포는 포유류 (예컨대, 인간, 원숭이 등의 영장류, 마우스, 래트 등의 설치류 등) 유래의 세포일 수 있다.
면역 세포는 자가 또는 동종일 수 있다. 자가는 치료대상 환자로부터 유래된 것을 말한다. 동종은 치료대상 환자와 동일한 종의 다른 개체에서 유래된 것을 말한다.
또한 면역 세포는 인간 유도만능 줄기세포(iPSC)에서 유래한 것일 수 있다. iPSC에서 유래한 면역세포는 자가 또는 동종 면역세포에 비하여 자체증식이 가능하여 대량증식이 용이하고 모든 사람에게 적용가능한 범용적인 세포치료제 제작이 가능하며 균질한 생산과 원가 절감이 가능한 이점이 있다.
면역 세포는 미세주입, 전기천공, 초음파천공, 바이오리스틱 (예를 들어, 유전자 총), 지질 형질감염, 중합체 형질감염, 칼슘 포스페이트 침전, 원형질체 융합, 리포좀-매개 형질 감염, 나노입자 또는 폴리플렉스 등의 방법을 사용하여 벡터에 의해 형질감염 또는 형질도입될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에서 용어 "자연살해세포(Natural Killer　cells)" 또는 "NK　세포"는 선천성 면역계의 주요 성분을 구성하는 세포독성 림프구로서, 대형과립림프구(large granular lymphocyte, LGL)로 정의되고 림프계 전구세포(common lymphoid progenitor, CLP) 생성 B 및 T 림프구로부터 분화된 제3의 세포를 구성한다. 상기 "자연살해세포" 또는 "NK　세포"는 임의의 조직 공급원(source)으로부터 유래된 추가적인 변형이 없는 자연살해세포를 포함하고, 성숙한 자연살해세포뿐 아니라, 자연살해 전구세포를 포함할 수 있다. 상기 자연살해세포는 인터페론 또는 대식세포-유래 사이토카인에 대한 반응으로 활성화되고, 자연살해 세포는 "활성화 수용체" 및 "억제성 수용체"로 표지되는, 세포의 세포 독성 활성을 제어하는 2가지 유형의 표면 수용체를 포함한다. 자연살해세포는 임의의 공급원, 예를 들어 태반 조직, 태반 관류액, 제대혈, 태반혈, 말초혈, 지라, 간 등으로부터의 조혈 세포, 예를 들어 조혈 줄기 또는 전구체로부터 생성될 수 있다.
상기 용어 "수용체"는 특정 물질과 결합하여　NK　세포의 활성을 변화시키는 모든 분자를 말한다. 상기 특정 물질은 화학적 조성물, 체내 유래 또는 인공적인 특정 단백질, 펩티드, 콜레스테롤, 당단백질을 포함하며, 다른 면역 세포 또는　NK　세포 스스로에 의한 사이토카인 또는 케모카인, 또는 표적 세포 또는　NK　세포 자체의 특정 수용체 또는 막단백질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 수용체는,　NK　세포의 세포 표면에 위치하여 특정 물질과 결합하여 세포 내로 신호 전달하여　NK　세포의 활성을 일으키는 경우뿐만 아니라, 세포막을 통과하여 세포막 내면 또는 세포질에 존재하는 수용체로서 외부 특정 자극 물질과 결합하여 신호전달 작용을 일으킬 수 있는 모든 수용체를 포함한다. 상기 수용체의 예로는　CD16, CD25, CD69, CD117, NKG2D, CD94/NKG2A, 2B4 (CD244), DNAM-1 (CD226), CD2, CXCR3,　NKp30, NKp44, NKp46 및　NKp80가 있을 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 수용체 중 CD117 발현이 낮고, CD94/NKG2D 발현이 높을 경우 NK 세포가 성숙 표현형(maturation phenotype)을 나타내는 것이라고 판단할 수 있다. 상기 “수용체”에는 사이토카인 관련 수용체인“사이토카인 수용체”도 포함되며, 사이토카인 수용체에는 IL-15Ra, IL-18Ra, CD122, PD-1(CD279) 및 ICAM-1(CD54)이 포함되나, 이에 제한되지 않는다.
상기 NK　세포는 퍼포린(Perforin; Prf1), 그랜자임 B(Granzyme B; GzmB), 인터페론-감마(Interferon-γ; IFN-γ), 종양 괴사인자-알파(Tumor Necrosis Factor-α; TNF-α) 등의 사이토카인 분비를 통해 직접적으로 표적 암세포 사멸(Apoptosis)를 매개함으로써 암세포를 살상할 수 있다.　따라서, NK 세포에서 상기 세포 사멸 과정에서의 주된 인자인 IFN-γ, 그랜자임 B(granzyme B) 및 퍼포린(perforin)을 포함하는 작동체 분자(Effector molecule)의 분비 정도를 확인하여 NK 세포의 살상 능력을 확인할 수 있다.
폴리뉴클레오타이드, 재조합 벡터, 재조합 세포
본 명세서에서, 앞서 설명한 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 및 키메라 항원 수용체, 및 이를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 재조합적 또는 합성적으로 생산된 것일 수 있다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 또는 키메라 항원 수용체를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 제공한다. 일 구체예에서, 상기 폴리뉴클레오티드는 인간에서의 발현을 위하여 코돈 최적화된 것일 수 있다.
일 예에서, 서열번호 1 내지 18의 아미노산 서열로 표현되는 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 서열번호 20 내지 37의 핵산 서열로 표현되는 것일 수 있다.
다른 예는 상기 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 재조합 벡터를 제공한다. 상기 재조합 벡터는 상기 폴리뉴클레오타이드를 숙주 세포에서 발현시키기 위한 발현 벡터일 수 있다. 다른 예는 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포를 제공한다. 상기 재조합 세포는 숙주 세포에 상기 폴리뉴클레오타이드 또는 재조합 벡터가 도입된 것일 수 있다.
다른 예는 상기 폴리뉴클레오타이드를 적절한 숙주 세포에서 발현시키는 단계를 포함하는 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 또는 키메라 항원 수용체의 제조 방법을 제공한다. 상기 발현시키는 단계는 상기 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 재조합 세포를 배양하는 단계를 포함할 수 있다.
용어 "벡터(vector)"는 숙주 세포에서 목적 유전자(DNA 또는 RNA)를 발현시키기 위한 수단을 의미한다. 예를 들어, 플라스미드 벡터, 코즈미드 벡터 및 박테리오파아지 벡터, 바이러스 벡터 등을 예시할 수 있다. 일 구체예에서, 상기 벡터는 렌티바이러스 벡터, 아데노바이러스 벡터, 레트로바이러스 벡터, 아데노-연관 바이러스 벡터(AAV), 뮤린 백혈병 바이러스 벡터, SFG 벡터, 바큘로바이러스 벡터, 엡스타인 바르 바이러스 벡터, 파포바바이러스 벡터, 백시니아 바이러스 벡터, 단순 포진 바이러스 벡터 등으로 이루어진 군에서 선택된 바이러스 벡터일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구체예에서, 상기 재조합 벡터는 당업계에서 종종 사용되는 플라스미드 (예를 들면, pSC101, pGV1106, pACYC177, ColE1, pKT230, pME290, pBR322, pUC8/9, pUC6, pBD9, pHC79, pIJ61, pLAFR1, pHV14, pGEX 시리즈, pET 시리즈 및 pUC19 등), 파지 (예를 들면, λgt4λB, λ-Charon, λΔz1 및 M13 등) 또는 바이러스 (예를 들면, SV40 등)를 조작하여 제작될 수 있다.
상기 재조합 벡터에서 상기 핵산 분자는 프로모터에 작동적으로 연결될 수 있다. 용어 "작동 가능하게 연결된(operatively linked)"은 뉴클레오타이드 발현 조절 서열(예를 들어, 프로모터 서열)과 다른 뉴클레오타이드 서열 사이의 기능적인 결합을 의미한다. 상기 조절 서열은 "작동 가능하게 연결(operatively linked)"됨으로써 다른 뉴클레오타이드 서열의 전사 및/또는 해독을 조절할 수 있다.
상기 재조합 벡터는, 전형적으로 클로닝을 위한 벡터 또는 발현을 위한 벡터로서 구축될 수 있다. 상기 발현용 벡터는 당업계에서 식물, 동물 또는 미생물에서 외래의 단백질을 발현하는 데 사용되는 통상의 것을 사용할 수 있다. 상기 재조합 벡터는 당업계에 공지된 다양한 방법을 통해 구축될 수 있다.
상기 재조합 벡터는 원핵 세포 또는 진핵 세포를 숙주로 하여 구축될 수 있다. 예를 들어, 사용되는 벡터가 발현 벡터이고, 원핵 세포를 숙주로 하는 경우에는, 전사를 진행시킬 수 있는 강력한 프로모터 (예를 들어, pLλ 프로모터, CMV 프로모터, trp 프로모터, lac 프로모터, tac 프로모터, T7 프로모터 등), 해독의 개시를 위한 라이보좀 결합 자리 및 전사/해독 종결 서열을 포함하는 것이 일반적이다. 진핵 세포를 숙주로 하는 경우에는, 벡터에 포함되는 진핵 세포에서 작동하는 복제원점은 f1 복제원점, SV40 복제원점, pMB1 복제원점, 아데노 복제원점, AAV 복제원점 및 BBV 복제원점 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 포유동물 세포의 게놈으로부터 유래된 프로모터 (예를 들어, 메탈로티오닌 프로모터) 또는 포유동물 바이러스로부터 유래된 프로모터 (예를 들어, 아데노바이러스 후기 프로모터, 백시니아 바이러스 7.5K 프로모터, SV40 프로모터, 사이토메갈로바이러스 프로모터, HSV의 tk 프로모터 등)가 이용될 수 있으며, 전사 종결 서열로서 폴리아데닐화 서열을 일반적으로 갖는다.
상기 재조합 세포는 상기 재조합 벡터를 적절한 숙주 세포에 도입시킴으로써 얻어진 것일 수 있다. 상기 숙주세포는 상기 재조합 벡터를 안정되면서 연속적으로 클로닝 또는 발현시킬 수 있는 세포로서 당업계에 공지된 어떠한 숙주 세포도 이용할 수 있으며, 원핵 세포로는, 예를 들어, E. coli JM109, E. coli BL21, E. coli RR1, E. coli LE392, E. coli B, E. coli X 1776, E. coli W3110 등의 대장균, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 츄린겐시스와 같은 바실러스 속 균주, 그리고 살모넬라 티피무리움, 세라티아 마르세슨스 및 다양한 슈도모나스 종과 같은 장내균과 균주 등이 있으며, 진핵 세포에 형질 전환시키는 경우에는 숙주 세포로서, 효모(Saccharomyces cerevisiae), 곤충 세포, 식물 세포 및 동물 세포, 예를 들어, Sp2/0, CHO(Chinese hamster ovary) K1, CHO DG44, CHO S, CHO DXB11, CHO GS-KO, PER.C6, W138, BHK, COS-7, 293, HepG2, Huh7, 3T3, RIN, MDCK 세포주 등이 이용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 핵산 분자 또는 이를 포함하는 재조합 벡터의 숙주 세포 내로의 운반(도입)은, 당업계에 널리 알려진 운반 방법을 사용할 수 있다. 상기 운반 방법은 예를 들어, 숙주 세포가 원핵 세포인 경우, CaCl2 방법 또는 전기 천공 방법 등을 사용할 수 있고, 숙주 세포가 진핵 세포인 경우에는, 미세 주입법, 칼슘 포스페이트 침전법, 전기 천공법, 리포좀-매개 형질감염법 및 유전자 밤바드먼트 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
상기 형질 전환된 숙주 세포를 선별하는 방법은 선택 표지에 의해 발현되는 표현형을 이용하여, 당업계에 널리 알려진 방법에 따라 용이하게 실시할 수 있다. 예를 들어, 상기 선택 표지가 특정 항생제 내성 유전자인 경우에는, 상기 항생제가 함유된 배지에서 형질전환체를 배양함으로써 형질전환체를 용이하게 선별할 수 있다.
다른 예는 상기 핵산 분자 또는 이를 포함하는 재조합 벡터를 숙주 세포에서 발현시키는 단계를 포함하는 항-GUCY2C 항체 또는 이의 항원결합단편의 제조 방법을 제공한다. 상기 발현시키는 단계는 상기 핵산 분자 (예컨대 재조합 벡터에 포함됨)를 포함하는 재조합 세포를 상기 핵산 분자의 발현을 허용하는 조건 하에서 배양하는 것에 의하여 수행될 수 있다. 상기 제조 방법은 상기 발현시키는 단계 또는 배양하는 단계 이후에, 배양 배지로부터 항체 또는 항원결합단편을 분리 및/또는 정제하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
의약 용도
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 및 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 GUCY2C 검출용 조성물을 제공한다.
다른 예는 생물학적 시료에 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 및 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 접촉시키는 단계를 포함하는, GUCY2C 검출 방법을 제공한다. 상기 생물학적 시료는 분리된 세포, 조직, 체액, 및 이들의 배양물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 방법에서, 시료 내 GUCY2C 검출은 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 및 면역 세포와 GUCY2C와의 반응 확인 (예컨대, 복합체 형성 확인)에 의하여 수행될 수 있다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 및 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 GUCY2C 검출에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 및 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 암의 진단용 조성물을 제공한다.
다른 예는 대상으로부터 얻어진 생물학적 시료에 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 및 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 접촉시키는 단계를 포함하는, 암의 진단 방법 또는 암의 진단에 정보를 제공하는 방법을 제공한다. 상기 대상은 암의 진단을 필요로 하는 환자일 일 수 있으며, 상기 생물학적 시료는 세포, 조직, 체액, 및 이들의 배양물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 방법에서, GUCY2C이 검출되는 경우, 보다 구체적으로, 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 및 면역 세포와 GUCY2C와의 복합체가 검출되는 경우, 상기 생물학적 시료가 암세포를 포함하거나, 상기 생물학적 시료가 얻어진 환자가 암환자인 것으로 확인 (결정, 판단)할 수 있다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 및 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 암의 진단에 사용하기 위한 용도 또는 암의 진단용 조성물 제조에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
상기 GUCY2C 검출 및/또는 복합체 형성 확인은 통상적인 단백질-단백질 상호작용 또는 단백질-단백질 간 복합체 형성 확인 수단에 의하여 수행될 수 있으며, 예컨대, 면역크로마토그래피(Immunochromatography), 면역조직화학염색, 효소결합 면역흡착 분석(enzyme linked immunosorbent assay: ELISA), 방사선 면역측정법(radioimmunoassay: RIA), 효소 면역분석(enzyme immunoassay: EIA), 형광면역분석(Floresence immunoassay: FIA), 발광면역분석(luminescence immunoassay: LIA), 웨스턴블라팅(Western blotting), 마이크로어레이법, 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의하여 측정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 생물학적 시료는 대상(예컨대, 인간, 원숭이 등의 영장류, 마우스, 래트 등의 설치류 등을 포함하는 포유류), 또는 상기 대상으로부터 분리되거나 인공적으로 배양된 세포, 조직, 체액 (예컨대, 혈액, 혈청, 소변, 타액 등) 등일 수 있다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 접합체, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 유효성분으로 포함하는 암의 예방 및/또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 접합체, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 약학적 유효량을 암의 예방 및/또는 치료를 필요로 하는 대상에게 투여하는 단계를 포함하는, 암의 예방 및/또는 치료 방법을 제공한다.
다른 예는 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 접합체, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 암의 예방 및/또는 치료에 사용하기 위한 용도 또는 암의 예방 및/또는 치료용 약학적 조성물의 제조에 사용하기 위한 용도를 제공한다.
본 명세서에서 제공되는 약학 조성물은, 유효성분 (GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 이들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드, 상기 폴리뉴크레오타이드를 포함하는 재조합 벡터, 상기 재조합 벡터를 포함하는 재조합 세포, 및/또는 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포)에 더하여, 약학적으로 허용 가능한 담체를 추가로 포함할 수 있다. 상기 약학적으로 허용 가능한 담체는 약물의 제제화에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘, 미네랄 오일 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 약학 조성물은 또한 약학 조성물 제조에 통상적으로 사용되는 희석제, 부형제, 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 약학 조성물, 또는 상기 항체 또는 이의 항원결합단편의 유효량은 경구 또는 비경구로 투여할 수 있다. 비경구 투여인 경우에는 정맥내 주입, 피하 주입, 근육 주입, 복강 주입, 내피 투여, 비내 투여, 폐내 투여, 직장내 투여, 또는 병변부위 국소 투여 등으로 투여할 수 있다. 경구 투여시, 단백질 또는 펩타이드는 소화가 되기 때문에 경구용 조성물은 활성 약제를 코팅하거나 위에서의 분해로부터 보호되도록 제형화될 수 있다. 또한, 상기 조성물은 활성 물질이 표적 세포(예컨대, 암세포)로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수 있다.
상기 항-GUCY2C 항체 또는 이의 항원 결합 단편은 약학적 유효량으로 상기 약학 조성물 내에 포함되거나 환자에게 투여될 수 있다. 본 명세서에서 “약학적 유효량”은 상기 유효성분 (GUCY2C 결합 폴리펩타이드, GUCY2C에 특이적으로 결합하는 항체 또는 이의 항원결합단편, 융합 단백질, 키메라 항원 수용체, 및/또는 면역 세포)이 목적하는 효과(예컨대, 항암효과)를 발휘할 수 있는 유효성분의 양을 의미할 수 있다. 상기 약학적 유효량은 환자의 연령, 체중, 성별, 병적 상태, 음식, 배설 속도, 반응 감응성, 제제화 방법, 투여 시간, 투여 간격, 투여 경로, 투여 방식 등의 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. 예컨대, 상기 유효성분의 1일 투여량은 0.005 ug/kg 내지 1000mg/kg, 0.005 ug/kg 내지 500mg/kg, 0.005 ug/kg 내지 250mg/kg, 0.005 ug/kg 내지 100mg/kg, 0.005 ug/kg 내지 75mg/kg, 0.005 ug/kg 내지 50mg/kg, 0.01 ug/kg 내지 1000mg/kg, 0.01 ug/kg 내지 500mg/kg, 0.01 ug/kg 내지 250mg/kg, 0.01 ug/kg 내지 100mg/kg, 0.01 ug/kg 내지 75mg/kg, 0.01 ug/kg 내지 50mg/kg, 0.05 ug/kg 내지 1000mg/kg, 0.05 ug/kg 내지 500mg/kg, 0.05 ug/kg 내지 250mg/kg, 0.05 ug/kg 내지 100mg/kg, 0.05 ug/kg 내지 75mg/kg, 또는 0.05 ug/kg 내지 50mg/kg 범위일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 1일 투여량은 단위 용량 형태로 하나의 제제로 제제화되거나, 적절하게 분량하여 제제화되거나, 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다.
상기 약학 조성물은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 등의 형태로 제형화될 수 있으며, 제형화를 위하여 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 적용 대상 환자는 인간, 원숭이 등을 포함하는 영장류, 마우스, 래트 등을 포함하는 설치류 등을 포함하는 포유류일 수 있다.
본 명세서에서 제공되는 조성물 및/또는 방법의 진단 및/또는 치료 대상 암은 고형암 또는 혈액암일 수 있으며, 이에 제한되지 않지만, 대장암, 결장암, 결장직장암, 직장암, 유방암, 폐암, 전립선암, 난소암, 뇌암, 간암, 자궁경부암, 자궁내막암, 자궁암, 신장암, 콩팥모세포종, 피부암, 경구 편평 상피암, 표피암, 비인두암, 두경부암, 골암, 식도암, 방광암, 림프관암(예를들어, 호지킨 림프종 또는 비-호지킨 림프종), 위암, 췌장암, 고환암, 갑상선암, 갑상샘소포암, 흑색종, 골수종, 다발성 골수종, 중피종, 골육종, 골수이형성 증후군, 간엽 기원의 종양, 연조직 육종, 지방육종, 위장 기질 육종, 악성 말초 신경집 종양 (MPNST), 유잉 육종, 평활근육종, 간엽 연골육종, 림포육종, 섬유육종, 횡문근육종, 기형암종, 신경모세포종, 수모 세포종, 신경교종, 피부의 양성 종양, 또는 백혈병일 수 있다. 폐암은, 예를 들어 소세포폐암종(SCLC) 또는 비-소세포폐암종(NSCLC)일 수 있다. 백혈병은, 예를 들어 급성 골수성 백혈병(AML), 만성 골수성 백혈병(CML), 급성 림프구성 백혈병(ALL) 또는 만성 림프구성 백혈병(CLL)일 수 있다. 상기 암은 원발성 암 또는 전이성 암일 수 있다. 상기 암은 GUCY2C를 발현 또는 과발현하는 암, 예컨대, GUCY2C를 발현 또는 과발현하는 대장암, 또는 대장암 유래 전이암일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 암의 치료는 암세포의 증식 저해, 암세포 사멸, 전이 억제 등과 같이 암의 증상의 악화를 방지하거나 완화 또는 호전시키거나, 암을 부분적 또는 전부 소멸시키는 모든 항암 작용을 의미하는 것일 수 있다.
일 구체예에서, 치료대상 환자는 2차적인 항-과다증식 요법을 받고 있는 환자일 수 있다. 예를 들어, 2차적인 항-과다증식 요법은 화학요법, 방사선요법, 면역요법, 광선요법, 냉동요법, 독소요법, 호르몬요법, 또는 외과수술일 수 있다.
일 예에서, 본원의 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 포함하는 키메라 항원 수용체를 포함하는 면역세포를 이용하는 항암 치료는, 건강한 사람 또는 치료대상 환자의 혈액에서 면역세포 (예컨대, NK 세포, T 세포 등)를 추출한 뒤, 본원의 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 포함하는 키메라 항원 수용체를 발현하도록 유전적으로 조작하고, 조작된 면역세포를 증폭 배양하고, 배양된 조작 면역세포를 환자에게 투여하는 일련의 과정으로 이루어질 수 있다.
바람직한 구현예로, 건강한 사람 또는 치료대상 환자의 혈액에서 면역세포를 추출하는 단계는, 예를 들어 혈액에서 백혈구성분분리채집(leukapheresis 또는 aphresis)을 이용하여 백혈구를 분리한 후 면역세포를 농축하는 과정을 거쳐 면역세포를 추출할 수 있다. 면역세포는 CD4/CD8 구성 수준에서 특정 항체 비드 결합체나 마커를 사용하여 분리될 수 있다. 대안적으로, 줄기세포로부터의 분화를 통해 안정적으로 대량의 면역세포를 얻는 것도 가능하다.
상기 추출된 면역세포가 본원에서 제공하는 키메라 항원 수용체를 발현하도록 유전적으로 조작하는 단계는, 예를 들어 키메라 항원 수용체(CAR)를 발현하도록 디자인된 핵산분자를 벡터, 예를 들어, 바이러스 벡터(렌티바이러스 벡터 또는 레트로바이러스 벡터 등)를 이용하여 면역세포에 주입할 수 있다. CAR는 DNA 형태로 도입될 수도 있고, RNA 형태로 도입된 후 역전사효소에 의해 DNA 로 역전사된 후 면역세포의 게놈에 통합될 수도 있다.
상기 조작된 면역세포를 증폭 배양하는 단계는, 당업계 공지된 배양기술에 따라 면역세포를 배양, 증식(proliferation) 및 증폭(expansion) 시킬 수 있다. 이때 바이러스 사용에 대한 안전성과 잘 제작된 CAR 발현 면역세포를 선별하는 기술이 요구된다.
마지막으로, 조작 면역세포를 환자에게 다시 투여하는 단계는, 예를 들어 주입(infusion)으로 이루어질 수 있다. 일 예로, CAR 발현 면역세포의 주입 전, 환자는 백혈구 수치를 낮추기 위해, 사이클로포스파미드 또는 플루다라빈 등을 이용한 림프구 제거 조절 화학요법을 받을 수 있다. 또한, CAR 발현 면역세포의 지속성을 향상시키기 위하여 IL-2 등의 사이토카인을 함께 투여할 수 있다.
환자에게 투여된 조작된 면역세포는 GUCY2C를 발현하는 종양 세포에 대해 면역 반응을 매개할 수 있다. 이러한 면역 반응에는 면역세포의 활성화, 면역세포에 의한 IL-2 및 IFN-감마 등의 사이토카인의 분비, 종양 항원을 인식하는 면역세포의 증식 및 확장, 및 표적-양성 세포의 면역세포-매개된 특이적 사멸(종양 제거)을 포함한다. 예를 들어, CAR 발현 면역세포에서 CAR 가 GUCY2C에 특이적으로 결합하면 면역세포는 CD3 제타의 타이로신-기반 활성화 모티프 (immunoreceptor tyrosine-based activation motif, ITAM)의 인산화를 통해 활성화되고, 이후, 면역세포의 증식, 세포독성 및/또는 사이토카인 분비가 유도될 수 있다.
이와 같이 CAR 발현 면역세포를 이용한 항암 요법은, 근본적으로 환자의 면역 체계를 활성화하여 지속적인 항암 효과를 발휘하기 때문에, 계속 투여하지 않아도 되며, 환자 자신의 면역세포를 이용함으로써 환자 개인 맞춤식 치료가 가능한 장점이 있다.
본 명세서에서 제공되는 조성물의 투여는, 질병 상태의 발병 또는 진행을 저해하거나, 중지시키거나, 지연시키거나, 예방하는 면역반응을 일으키거나, 유도하거나 촉진할 수 있다.
본 명세서에서 제공되는 GUCY2C에 높은 친화도로 결합하는 결합 단편 (항체, scFv) 및 이를 포함하는 키메라 항원 수용체(CAR)를 표면에 발현하는 면역세포는 암, 특히 GUCY2C를 발현하는 암에 대한 우수한 항암 효과를 가지는 항암제로서 유용하게 적용될 수 있다.
도 1a는 ELISA를 이용한 scFv의 GUCY2C에 대한 결합 친화도 측정 과정을 개략적으로 보여주는 모식도이다.
도 1b는 ELISA로 측정된 scFv의 3종의 GUCY2C(인간 GUCY2C, 원숭이 GUCY2C, 및 마우스 GUCY2C)에 대한 결합 친화도를 보여주는 그래프이다.
도 2a는 ELISA를 이용한 scFv의 GUCY2C에 대한 affinity ranking 측정 과정을 개략적으로 보여주는 모식도이다.
도 2b 및 2c는 ELISA로 측정된 scFv의 GUCY2C에 대한 affinity ranking 측정 결과를 보여주는 것으로, 2b는 scFv 5nM의 결과를 보여주고, 2c는 scFv 50nM의 결과를 보여준다.
도 3a는 scFv의 GUCY2C 세포에 대한 cell binding assay 결과를 보여준다.
도 3b는 scFv의 GUCY2C 세포에 대한 cell binding assay 결과 얻어진 MFI (mean of fluorescence intensity)를 나타낸 그래프이다.
도 4a는 iPSC에서 분화된 naive NK 세포의 NK 세포 표면 마커의 발현을 유세포 분석을 통해 확인한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4b는 iPSC에서 분화된 naive NK 세포의 NK 세포 표면 마커의 발현을 확인한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 4c는 iPSC에서 분화된 naive NK 세포의 NK 세포의 세포 사멸 과정의 작동체 분자(Effector molecule)의 발현을 확인한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 5는 anti-GUCY2C CAR가 도입된 NK 세포에서의 anti-GUCY2C CAR의 발현량을 보여주는 그래프이다.
도 6a는 GUCY2C를 발현하지 않는 표적세포에 대한 anti-GUCY2C-CAR 발현 NK 세포의 세포독성을 보여주는 그래프이다.
도 6b는 GUCY2C를 발현하는 표적세포에 대한 anti-GUCY2C-CAR 발현 NK 세포의 세포독성을 보여주는 그래프이다.
도 7은 시험관 내(in vitro)에서 GUCY2C를 발현하지 않는 표적세포 및 GUCY2C를 발현하는 표적세포에 대한 anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포의 CAR-의존적 살상 능력을 보여주는 그래프이다.
도 8은 생체 내(in vivo)에서 anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포 및 CD19 표적 CAR-NK 세포의 CAR-의존적 살상 능력을 보여주는 그래프이다. GUCY2CCAR-NK는 anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포를 의미한다.
도 9a는 anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포를 GUCY2C를 발현하는 표적세포와 공동 배양하였을 때, 분비된 IFN-γ 양이 현저하게 높아짐을 확인한 그래프이다. 그래프에서 “No NK”는 NK 세포를 처리하지 않은 실험군으로 0 값에 해당한다.
도 9b는 GUCY2C 결합 scFV(5F9, D08, G07)를 포함하는 CAR-NK 세포를 HT29-GUCY2C 세포 및 GUCY2C 양성 암세포인 T84 세포와 공동 배양하였을 때, IFN-γ 양이 현저하게 높아짐을 확인한 그래프이다. 그래프에서 “No NK”는 NK 세포를 처리하지 않은 실험군으로 0 값에 해당한다.
도 10은 anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포 투여 시의 생존률을 대조군(vehicle 투여군)의 생존률과 비교한 그래프이다.
이하에서는 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하고자 하나, 이는 예시적인 것에 불과할 뿐 본 발명의 범위를 제한하고자 함이 아니다. 아래 기재된 실시예들은 발명의 본질적인 요지를 벗어나지 않는 범위에서 변형될 수 있음은 당 업자들에게 있어 자명하다.
실시예 1: GUCY2C 결합 scFv의 제작
인간 GUCY2C(R&D Systems, Cat no. 2157-GC; 서열번호 112))를 CD4 (서열번호 115)와 접합시켜 재조합 항원을 준비하고, scFv 라이브러리로부터 상기 항원에 특이적인 scFv를 분비하는 클론을 스크리닝하여, GCUCY2C에 특이적으로 결합하는 18개의 scFv를 확보하였다.
상기와 같이 얻어진 scFv 및 이의 암호화 핵산 분자를 아래의 표 4 및 표 5에 각각 나타내었다:
scFv 아미노산 서열
scFv ID Clone ID Light chain subtype scFv Region (Protein; N→C) SEQ ID NO
A01 2426_01_A02 Kappa QVQLVQSGAEVKKPGASVKVSCKAS GYTFTSYY MHWVRQAPGQGLEWMGI INPSGGST SYAQEFQGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCAR DGQWLQFDY WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIVMTQSPLSLPVTLGQPASISCRSS QSLLKKSDGNTY LSWYHQRPGQSPRRLIY KVS NRDSGVPDRFSGSGSDTDFTLKISRVETEDVGIYYC MQGSHWPPT FGQGTKVEIK 1
A02 2427_01_A08 Lambda EVQLVQPGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTLSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIT NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYFCAR DQRPASMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSELTQPASVSGSPGQSITISCTGT SSDVGGYIY VSWYQQHPGKVPKLMIH DVS HRPSGVSNRFSGSRSGNTASLTISGLQAEDEADYFC SSYAGSNNYV FGTGTKVTVL 2
A03 2427_01_A12 Lambda QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYT ISWVRQAPGQELEWMGR IIPILGIA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR DYSSSWNSMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPPSASGSPGQSVTISCTGT SSDIGYYHY VSWYQQHPGKAPKLMIY EDS KRPSGISNRFSGSKSGTTASLTVSGLQAEDEAHYYC SSFTSRSTWV FGGGTQLTVL 3
A04 2427_01_B02 Lambda EVQLVQPGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTLSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIT NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYFCAR DQRPASMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSELTQPASVSGSPGQSITISCTGT SSDVGGYIY VSWYQQHPGKVPKLMIH DVS HRPSGVSNRFSGSRSGNTASLTISGLQAEDEADYFC SSYTSSNNYY FGTGTKVTVL 4
A05 2427_01_B07 Lambda QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYT ITWVRQAPGQGLEWMGR IIPVLGIA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR DYSSSWNSMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPRSVSGSPGQSVTISCTGT SSDVGGYNY VSWYQQHPGKAPKLMIY DVS KRPSGVPDRFSGSKSGNTASLTVSGLHAEDEADYYC SSYAGSNNFV FGTGTKVTVL 5
A06 2427_01_C01 Lambda QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFGSYT ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR DYSSSWNSMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPRSVSGSPGQSVTISCTGT SSDVGAYNY VSWYQQHPGKAPKLMIY EVS KRPSGVPDRFSASKSGNTASLTVSGLQAEDEADYYC SSYAGSNNWV FGGGTKLTVL 6
A07 2427_01_C02 Lambda QVQLQESGPGLVKPSETLSLTCTVS GGSISSYY WSWIRQPPGKGLEWIGS IYYSGST NYNPSLKSRVTISRDKSKNQLFLKLNSMTAADTAVYYCAR DVWGSGQSFDS WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASNFMLTQPHSVSESPGKTVTISCTRS SGSIASNY VQWYQQRLGSSPTTVIY EHS RRPSGVPDRFSASIDSSSNSASLTISGLKTEDEADYYC QSYDVSNRV FGGGTKLTVL 7
A08 2432_01_D05 Kappa EVQLLESGGGLVQPGGSLRLSCAAS GFTFSSYW MSWVRQAPGKGLEWVAN IKQDGSEK YYVDSVKGRFTISRDNAKNSLYLQMNSLRAEDTAVYYCAK APWYSSSPTPYGMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCQAS QDISNY LNWYQQKPGKAPRRLIY GAS TLMSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYC QQSYSTPLT FGGGTKVEIK 8
A10 2432_01_D08 Kappa EVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGG IIPIFGTA NYAQKFQGRVTITADESTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR TRYIWGSYRAYGMDV WGQGTMVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIQMTQSPSSMSASVGDRVTITCRAS QSISSH LNWYQQLPGNAPTLLIY YAS NLQSGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPDDFATYYC QQSISLPYT FGQGTKVEIK 9
A12 2433_01_G08 Lambda EVQLVQPGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTLSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIT NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYFCAR DQRPASMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSELTQPASVSGSPGQSITISCTGT SSDVGGYIY VSWYQQHPGKVPKLMIH DVS HRPSGVSNRFSGSRSGNTASLTISGLQAEDEADYFC SSYTSSNNYV FGTGTKVTVL 10
B01 2433_01_H07 Lambda EVQLVQPGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTLSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIT NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYFCAR DQRPASMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPASVSGSPGQSITISCTGT SSDVGGYNY VSWYQQHPGKAPKLMIY EVS NRPSGVSNRFSGSKSGNTASLTISGLQAEDEADYYC STVTSLSTYV FGTGTKLTVL 11
B07 2436_02_F10 Kappa EVQLVQSGAEVKRPGSSVKVSCKAS GYTFTSYY MHWVRQAPGQGLEWMGI INPSGGST SYAQKFQGRVTMTRDTSTSTVYMELSSLRSEDTAVYYCAA GTYSSGWTIDY WGQGTTVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIVMTQSPLSLPVTLGQPASISCRSS QSLVYTDGNTY LNWFQQRPGQSPRRLIY KVS NRDSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDVGIYYC MHSKQWPPT FGGGTKVEIK 12
B08 2436_02_F11 Kappa EVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGG IIPIFGTA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR GHYYYMDV WGQGTTVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIVMTQSPATLSVSPGEGATLSCRAS QSVSSN LAWYQQKPGRAPRLLIY GAS TRATGIPARFSGSGSGTEFTLTISSLQSEDFAVYYC QQYNNWPS FGGGTKLEIK 13
B10 2436_02_G01 Kappa EVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGG IIPIFGTA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR GHYYYMDV WGQGTTVTVSSGGGGSGGGGSGGGASDIVMTQSPATLSVSPGEGATLSCRAS QSVSSN LAWYQQKPGRAPRLLIY GAS TRATGIPARFSGSGSGTEFTLTISSLQSEDFAVYYC QQYNNWPT FGGGTKLEIK 14
B11 2437_02_G07 Lambda QVQLVESGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGG IIPIFGTA NYAQKFQGRVTITADESTSTAYMELSGLRSEDTAVYYCAR GIQPLRYYGMDV WGQGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSALTQPPSASGTPGQRVTISCSGS SSNIGSNY VYWYQQLPGTAPKLLIY RNN QRPSGVPDRFSGSKSGTSASLAISGLRSEDEADYYC AAWDDSLSGRGV FGGGTQLTVL 15
B12 2437_02_G10 Lambda QVQLVESGGGLVKPGGSLRLSCAAS GFTFSSYS MNWVRQAPGKGLEWVSV IYSGGST HYADSVKGRFTISRHNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCAR GAGTLNAFDI WGQGTTVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPPSTSGSPGQSVTISCTGT SSDVGAYSY VSWYQQHPGKAPKLLIY AVT KRPSGVPDRFSGSKSGNTASLTVSGLQDEDEADYYC SSFAGGSTLV FGGGTKLTVL 16
C01 2437_02_H05 Lambda QMQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYA ISWVRQAPGQGLEWMGG IIPIFGTA NYAQKFQGRVTITADESTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCVR GYSSIYYYYGMDV WGQGTMVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSGLTQPRSVSGSPGQSVTISCTGT SSDVGGYNY VSWYQQHPGKAPKLMIY DVS KRPSGVSDRFSGSKSGNTASLTISGLQAEDEADYYC GSYTSDGTLV FGGGTKLTVL 17
C02 2437_02_H08 Lambda QVQLVQSGAEVKKPGSSVKVSCKAS GGTFSSYT ISWVRQAPGQGLEWMGR IIPILGIA NYAQKFQGRVTITADKSTSTAYMELSSLRSEDTAVYYCAR DRSYNWLDP WGRGTLVTVSSGGGGSGGGGSGGGASQSALTQPVSVSGSPGQSITISCTGT ISDVGDYNY VSWYQQHPGKAPKLMIY DVN NRPSGVSNRFSGSKSGNTASLTISGLQAEDEADYYC SSYTSSSTLV FGGGTKLTVL 18
C07
(양성대조군)		 5F9 scFv Kappa EIVMTQSPATLSVSPGERATLSCRASQSVSRNLAWYQQKPGQAPRLLIYGASTRATGIPARFSGSGSGTEFTLTIGSLQSEDFAVYYCQQYKTWPRTFGQGTNVEIKASGGGGSGGGGSGGGGSGGGGSELQVQLQQWGAGLLKPSETLSLTCAVFGGSFSGYYWSWIRQPPGKGLEWIGEINHRGNTNDNPSLKSRVTISVDTSKNQFALKLSSVTAADTAVYYCARERGYTYGNFDHWGQGTLVTVSS 19
(표 4에서, 굵은 글씨 및 밑줄로 표시된 영역은 순서대로 CDR-H1, CDR-H2, 및 CDR-H3, CDR-L1, CDR-L2, 및 CDR-L3를 나타냄)
scFv 암호화 핵산 분자
scFv ID scFv Region (Nucleotides; 5’→3’) SEQ ID NO
A01 CAGGTGCAGCTGGTGCAGTCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGGCCTCAGTGAAGGTTTCCTGCAAGGCATCTGGATACACCTTCACCAGCTACTATATGCACTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAATAATCAACCCTAGTGGTGGTAGCACAAGCTACGCACAGGAGTTCCAGGGCAGAGTCACCATGACCAGGGACACGTCCACGAGCACAGTCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGAGATGGGCAGTGGCTTCAATTTGACTACTGGGGCCAAGGAACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCGATATTGTGATGACACAGTCTCCACTCTCCCTGCCCGTCACCCTTGGGCAGCCGGCCTCCATCTCCTGCAGGTCTAGTCAAAGCCTCCTAAAAAAGAGTGATGGGAACACCTACTTGAGTTGGTATCACCAGAGGCCAGGCCAATCTCCACGGCGCCTAATTTATAAGGTTTCTAATCGGGACTCTGGGGTCCCAGACAGATTCAGCGGCAGTGGGTCAGACACTGATTTCACTCTGAAAATCAGCAGAGTGGAGACTGAGGATGTTGGAATTTATTACTGCATGCAAGGTTCACACTGGCCTCCGACGTTCGGCCAAGGGACCAAGGTGGAAATCAAA 20
A02 GAGGTGCAGCTGGTGCAGCCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCCTCAGCAGCTATGCTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAAGGATCATCCCTATCCTTGGTATAACAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACAAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTTCTGTGCGAGAGATCAGCGGCCGGCGAGCATGGACGTCTGGGGCCAGGGCACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCCAGTCTGAGCTGACTCAGCCTGCCTCCGTGTCTGGGTCTCCTGGACAGTCGATCACCATCTCCTGCACTGGAACCAGCAGTGACGTTGGTGGTTATATCTATGTCTCCTGGTACCAACAGCACCCAGGCAAAGTCCCCAAACTCATGATTCATGATGTCAGTCATCGGCCCTCAGGGGTTTCTAATCGCTTCTCTGGCTCCAGGTCTGGCAACACGGCCTCCCTGACCATCTCTGGGCTCCAGGCTGAGGACGAGGCTGACTATTTCTGCAGCTCATATACAAGCAGCAACAATTATGTCTTCGGAACTGGGACCAAGGTCACCGTCCTA 21
A03 CAGGTCCAGCTGGTGCAATCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCTTCAGCAGCTATACTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGAGCTTGAGTGGATGGGAAGGATCATCCCTATCCTTGGTATAGCAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACAAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGAGATTATAGCAGCAGCTGGAACTCTATGGACGTCTGGGGCCAGGGAACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCCAGTCTGGGCTGACTCAGCCTCCCTCCGCGTCCGGGTCTCCTGGACAGTCAGTCACCATCTCCTGCACTGGAACCAGCAGTGACATTGGTTATTATCACTATGTCTCCTGGTACCAACAACACCCGGGCAAAGCCCCCAAACTCATGATTTATGAGGACAGTAAGAGGCCCTCAGGGATTTCTAATCGTTTCTCTGGCTCCAAGTCTGGCACCACGGCCTCCCTGACCGTCTCTGGGCTCCAGGCTGAGGACGAGGCTCATTATTACTGCAGTTCTTTTACAAGTAGAAGTACTTGGGTGTTCGGCGGAGGGACCCAGCTCACCGTCCTA 22
A04 GAGGTGCAGCTGGTGCAGCCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCCTCAGCAGCTATGCTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAAGGATCATCCCTATCCTTGGTATAACAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACAAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTTCTGTGCGAGAGATCAGCGGCCGGCGAGCATGGACGTCTGGGGCCAGGGCACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCCAGTCTGAGCTGACTCAGCCTGCCTCCGTGTCTGGGTCTCCTGGACAGTCGATCACCATCTCCTGCACTGGAACCAGCAGTGACGTTGGTGGTTATATCTATGTCTCCTGGTACCAACAGCACCCAGGCAAAGTCCCCAAACTCATGATTCATGATGTCAGTCATCGGCCCTCAGGGGTTTCTAATCGCTTCTCTGGCTCCAGGTCTGGCAACACGGCCTCCCTGACCATCTCTGGGCTCCAGGCTGAGGACGAGGCTGACTATTTCTGCAGCTCATATACAAGCAGCAACAATTATGTCTTCGGAACTGGGACCAAGGTCACCGTCCTA 23
A05 CAGGTCCAGCTGGTGCAATCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCTTCAGCAGCTATACTATCACCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAAGGATCATCCCTGTCCTTGGTATAGCAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACAAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGAGATTATAGCAGCAGCTGGAACTCTATGGACGTCTGGGGCCAGGGAACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCCAGTCTGGGCTGACTCAGCCTCGCTCAGTGTCCGGGTCTCCTGGACAGTCAGTCACCATCTCCTGCACTGGAACCAGCAGTGATGTTGGTGGTTATAACTATGTCTCCTGGTACCAACAGCACCCAGGCAAAGCCCCCAAACTCATGATTTATGATGTCAGTAAGCGGCCCTCAGGGGTCCCTGATCGCTTCTCCGGCTCCAAGTCTGGGAACACGGCCTCCCTGACCGTCTCTGGGCTCCACGCTGAGGATGAGGCTGATTATTACTGCAGCTCATATGCAGGCAGCAACAATTTTGTCTTCGGAACTGGGACCAAGGTCACCGTCCTA 24
A06 CAGGTGCAGCTGGTGCAATCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCTTCGGCAGCTATACTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAAGGATCATCCCTATCCTTGGTATAGCAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACAAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGAGATTATAGCAGCAGCTGGAACTCTATGGACGTCTGGGGCCAAGGAACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCCAGTCTGGGCTGACTCAGCCTCGCTCAGTGTCCGGGTCTCCTGGACAGTCAGTCACCATCTCCTGCACTGGAACCAGCAGTGATGTTGGTGCTTATAACTATGTCTCCTGGTACCAACAGCACCCAGGCAAAGCCCCCAAACTCATGATTTATGAGGTCAGTAAGCGGCCCTCAGGGGTCCCTGATCGCTTCTCTGCCTCCAAGTCTGGCAACACGGCCTCCCTGACCGTCTCTGGGCTCCAGGCTGAGGATGAGGCTGATTATTACTGCAGCTCATATGCAGGCAGCAACAATTGGGTGTTCGGCGGAGGGACCAAGCTGACCGTCCTA 25
A07 CAGGTGCAGCTGCAGGAGTCGGGCCCAGGGCTTGTGAAGCCTTCGGAGACCCTGTCCCTCACTTGCACTGTCTCTGGTGGCTCCATCAGTAGTTACTACTGGAGCTGGATCCGGCAGCCCCCAGGGAAGGGACTGGAGTGGATTGGGTCTATCTATTACAGTGGGAGCACCAACTACAACCCCTCCCTCAAGAGTCGAGTCACCATCTCAAGAGACAAGTCGAAGAACCAGTTGTTTCTGAAGTTGAATTCTATGACCGCCGCGGACACGGCCGTCTATTATTGTGCGAGAGATGTTTGGGGCAGTGGCCAGTCATTTGACAGTTGGGGCCAGGGCACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCAATTTTATGCTGACTCAGCCCCACTCTGTGTCGGAGTCTCCGGGGAAGACGGTAACCATCTCCTGCACCCGCAGCAGTGGCAGCATTGCCAGCAACTATGTGCAGTGGTACCAGCAGCGCTTGGGCAGTTCCCCCACCACTGTGATCTATGAACATAGCCGAAGACCCTCTGGGGTCCCTGATCGGTTCTCTGCCTCCATCGACAGCTCCTCCAACTCTGCCTCCCTCACCATCTCTGGACTGAAGACTGAGGACGAGGCTGACTACTACTGTCAGTCTTATGATGTCAGCAATCGAGTGTTCGGCGGAGGGACCAAGCTGACCGTCCTA 26
A08 GAGGTGCAGCTGTTGGAGTCTGGGGGAGGCTTGGTCCAGCCTGGGGGGTCCCTGAGACTCTCCTGTGCAGCCTCTGGATTCACCTTTAGTAGCTATTGGATGAGCTGGGTCCGCCAGGCTCCAGGGAAGGGGCTGGAGTGGGTGGCCAACATAAAGCAAGATGGAAGTGAGAAATACTATGTGGACTCTGTGAAGGGCCGATTCACCATCTCCAGAGACAACGCCAAGAACTCGCTGTATCTGCAAATGAACAGCCTGAGAGCTGAGGACACGGCTGTGTATTATTGTGCGAAAGCCCCGTGGTATAGCAGCTCGCCGACACCCTACGGTATGGACGTCTGGGGCCAGGGCACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCGACATCCAGATGACCCAGTCTCCATCCTCCCTGTCTGCATCTGTAGGAGACAGAGTCACCATCACTTGCCAGGCGAGTCAGGACATTAGCAACTATTTAAATTGGTATCAGCAGAAACCAGGGAAAGCCCCTAGGCGCCTGATCTATGGTGCATCCACTTTGATGAGTGGGGTCCCATCAAGGTTCAGCGGCAGTGGATCTGGGACAGATTTCACTCTCACCATCAGCAGTCTGCAACCTGAAGATTTTGCAACTTACTACTGTCAACAGAGTTACAGTACACCTCTCACTTTCGGCGGAGGGACCAAGGTGGAAATCAAA 27
A10 GAGGTGCAGCTGGTGCAGTCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCTTCAGCAGCTATGCTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAGGGATCATCCCTATCTTTGGTACAGCAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACGAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGAACACGTTACATTTGGGGGAGTTATCGGGCATACGGTATGGACGTCTGGGGCCAAGGGACAATGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCGACATCCAGATGACCCAGTCTCCATCCTCCATGTCTGCATCTGTAGGAGACAGAGTCACCATCACTTGCCGCGCGAGTCAGAGCATTAGCAGTCATTTAAATTGGTATCAGCAGCTGCCAGGCAATGCCCCTACTCTCCTGATCTATTATGCTTCCAATTTACAAAGTGGGGTCCCATCTAGGTTCAGTGGCAGTGGATCTGGGACAGATTTCACTCTCACCATCAGCAGTCTGCAGCCTGATGATTTTGCAACTTACTACTGTCAACAGAGTATCAGTCTCCCGTACACTTTTGGCCAGGGGACCAAGGTGGAGATCAAA 28
A12 GAGGTGCAGCTGGTGCAGCCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCCTCAGCAGCTATGCTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAAGGATCATCCCTATCCTTGGTATAACAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACAAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTTCTGTGCGAGAGATCAGCGGCCGGCGAGCATGGACGTCTGGGGCCAGGGCACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCCAGTCTGAGCTGACTCAGCCTGCCTCCGTGTCTGGGTCTCCTGGACAGTCGATCACCATCTCCTGCACTGGAACCAGCAGTGACGTTGGTGGTTATATCTATGTCTCCTGGTACCAACAGCACCCAGGCAAAGTCCCCAAACTCATGATTCATGATGTCAGTCATCGGCCCTCAGGGGTTTCTAATCGCTTCTCTGGCTCCAGGTCTGGCAACACGGCCTCCCTGACCATCTCTGGGCTCCAGGCTGAGGACGAGGCTGACTATTTCTGCAGCTCATATACAAGCAGCAACAATTATGTCTTCGGAACTGGGACCAAGGTCACCGTCCTA 29
B01 GAGGTGCAGCTGGTGCAGCCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCCTCAGCAGCTATGCTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAAGGATCATCCCTATCCTTGGTATAACAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACAAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTTCTGTGCGAGAGATCAGCGGCCGGCGAGCATGGACGTCTGGGGCCAGGGCACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCCAGTCTGGGCTGACTCAGCCTGCCTCCGTGTCTGGGTCTCCTGGACAGTCGATCACCATCTCCTGCACTGGAACCAGCAGTGATGTTGGTGGTTATAACTATGTCTCCTGGTACCAACAGCACCCAGGCAAAGCCCCCAAACTCATGATTTATGAGGTCAGTAATCGGCCCTCAGGGGTTTCTAATCGCTTCTCTGGCTCCAAGTCTGGCAACACGGCCTCCCTGACCATCTCTGGGCTCCAGGCTGAGGACGAGGCTGATTACTACTGCAGCACAGTTACAAGCCTCAGCACTTATGTCTTCGGAACTGGGACCAAGCTGACCGTCCTA 30
B07 GAGGTGCAGCTGGTGCAGTCTGGGGCTGAGGTGAAGAGGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCATCTGGATACACCTTCACCAGCTACTATATGCACTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAATAATCAACCCTAGTGGTGGTAGCACAAGCTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACCATGACCAGGGACACGTCCACGAGCACAGTCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGGCAGGAACGTATAGCAGTGGCTGGACGATTGACTACTGGGGGCAAGGGACCACGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCGATATTGTGATGACGCAGTCTCCACTCTCCCTGCCCGTCACCCTTGGACAGCCGGCCTCCATCTCCTGCAGGTCTAGTCAAAGCCTCGTATACACTGATGGAAACACCTACTTGAATTGGTTTCAGCAGAGGCCAGGCCAATCTCCAAGGCGCCTAATTTATAAGGTTTCTAACCGGGACTCTGGGGTCCCAGACAGATTCAGCGGCAGTGGGTCAGGCACTGATTTCACACTGAAAATCAGCAGGGTGGAGGCTGAGGATGTTGGGATTTATTACTGCATGCATAGTAAACAGTGGCCTCCCACTTTCGGCGGAGGGACCAAGGTGGAAATCAAA 31
B08 GAGGTGCAGCTGGTGCAGTCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCTTCAGCAGCTATGCTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAGGGATCATCCCTATCTTTGGTACAGCAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACAAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGAGGACACTACTACTACATGGACGTCTGGGGGCAAGGGACCACGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCGATATTGTGATGACTCAGTCTCCAGCCACCCTGTCTGTGTCTCCAGGGGAAGGAGCCACCCTCTCCTGCAGGGCCAGTCAGAGTGTTAGCAGCAACTTAGCCTGGTATCAGCAGAAACCTGGCCGGGCTCCCAGGCTCCTCATCTATGGTGCATCCACCAGGGCCACTGGTATCCCAGCCAGGTTCAGTGGCAGTGGGTCTGGGACAGAGTTCACTCTCACCATCAGCAGCCTGCAGTCTGAAGATTTTGCAGTTTATTACTGTCAGCAGTATAATAACTGGCCCACTTTCGGCGGAGGGACCAAGCTGGAGATCAAA 32
B10 GAGGTGCAGCTGGTGCAGTCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCTTCAGCAGCTATGCTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAGGGATCATCCCTATCTTTGGTACAGCAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACAAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGAGGACACTACTACTACATGGACGTCTGGGGGCAAGGGACCACGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCGATATTGTGATGACTCAGTCTCCAGCCACCCTGTCTGTGTCTCCAGGGGAAGGAGCCACCCTCTCCTGCAGGGCCAGTCAGAGTGTTAGCAGCAACTTAGCCTGGTATCAGCAGAAACCTGGCCGGGCTCCCAGGCTCCTCATCTATGGTGCATCCACCAGGGCCACTGGTATCCCAGCCAGGTTCAGTGGCAGTGGGTCTGGGACAGAGTTCACTCTCACCATCAGCAGCCTGCAGTCTGAAGATTTTGCAGTTTATTACTGTCAGCAGTATAATAACTGGCCCACTTTCGGCGGAGGGACCAAGCTGGAGATCAAA 33
B11 CAGGTGCAGCTGGTGGAGTCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCTTCAGCAGCTATGCTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGACTTGAGTGGATGGGAGGGATCATCCCTATCTTTGGTACAGCAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACGAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCGGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGAGGTATACAGCCTCTTCGCTACTACGGTATGGACGTCTGGGGCCAAGGAACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCCAGTCTGCGCTGACTCAGCCACCCTCAGCGTCTGGGACCCCCGGGCAGAGGGTCACCATCTCTTGTTCTGGAAGCAGCTCCAACATCGGAAGTAATTATGTATACTGGTACCAGCAGCTCCCAGGAACGGCCCCCAAACTCCTCATCTATAGGAATAATCAGCGGCCCTCAGGGGTCCCTGACCGATTCTCTGGCTCCAAGTCTGGCACCTCAGCCTCCCTGGCCATCAGTGGGCTCCGGTCCGAGGATGAGGCTGATTATTACTGTGCAGCATGGGATGACAGCCTGAGTGGTCGGGGAGTGTTCGGCGGAGGGACCCAGCTCACCGTCCTA 34
B12 CAGGTGCAGCTGGTGGAGTCTGGGGGAGGCCTGGTCAAGCCTGGGGGGTCCCTGAGACTCTCCTGTGCAGCCTCTGGATTCACCTTCAGTAGCTATAGCATGAACTGGGTCCGCCAGGCTCCAGGGAAGGGGCTGGAGTGGGTCTCAGTTATTTATAGCGGTGGTAGCACACACTACGCAGACTCCGTGAAGGGCCGATTCACCATCTCCAGACACAATTCCAAGAACACGCTGTATCTTCAAATGAACAGCCTGAGAGCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGGGGGGCTGGTACCTTAAATGCTTTTGATATCTGGGGGCAAGGGACCACGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCCAGTCTGGGCTGACTCAGCCTCCCTCCACGTCCGGGTCTCCTGGACAGTCAGTCACCATCTCCTGCACTGGAACCAGCAGTGACGTTGGTGCTTATAGCTATGTCTCCTGGTATCAACAACACCCAGGCAAAGCCCCCAAACTTCTCATTTATGCGGTCACTAAGAGGCCCTCGGGGGTCCCTGATCGCTTCTCTGGCTCCAAGTCTGGCAACACGGCCTCCCTGACCGTCTCTGGACTCCAGGATGAGGATGAGGCTGATTATTACTGCAGCTCTTTTGCAGGCGGCAGCACTCTGGTGTTCGGCGGAGGGACCAAGCTGACCGTCCTA 35
C01 CAAATGCAGCTGGTGCAGTCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCTTCAGCAGCTATGCTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAGGGATCATCCCTATCTTTGGTACAGCAAACTATGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACGAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGTGAGAGGATACAGTTCAATATACTACTACTACGGTATGGACGTCTGGGGCCAAGGGACAATGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCCAGTCTGGGCTGACTCAGCCTCGCTCAGTGTCCGGGTCTCCTGGACAGTCAGTCACCATCTCCTGCACTGGAACCAGCAGTGATGTTGGTGGTTATAACTATGTCTCCTGGTACCAACAGCACCCAGGCAAAGCCCCCAAACTCATGATTTATGATGTCAGTAAGCGGCCCTCAGGGGTTTCTGATCGCTTCTCTGGCTCCAAGTCTGGCAACACGGCCTCCCTGACCATCTCTGGGCTCCAGGCTGAGGACGAGGCTGATTATTACTGCGGCTCATATACAAGCGACGGGACTCTAGTATTCGGCGGAGGGACCAAGCTGACCGTCCTA 36
C02 CAGGTGCAGCTGGTGCAATCTGGGGCTGAGGTGAAGAAGCCTGGGTCCTCGGTGAAGGTCTCCTGCAAGGCTTCTGGAGGCACCTTCAGCAGCTATACTATCAGCTGGGTGCGACAGGCCCCTGGACAAGGGCTTGAGTGGATGGGAAGGATCATCCCTATCCTTGGTATAGCAAACTACGCACAGAAGTTCCAGGGCAGAGTCACGATTACCGCGGACAAATCCACGAGCACAGCCTACATGGAGCTGAGCAGCCTGAGATCTGAGGACACGGCCGTGTATTACTGTGCGAGAGATAGGTCTTACAACTGGCTCGACCCCTGGGGCCGTGGCACCCTGGTCACCGTCTCGAGTGGTGGAGGCGGTTCAGGCGGAGGTGGCTCTGGCGGTGGCGCTAGCCAGTCTGCGCTGACTCAGCCTGTCTCCGTGTCTGGGTCTCCTGGACAGTCGATCACCATCTCCTGCACTGGAACCATCAGTGACGTTGGTGATTATAACTATGTCTCCTGGTACCAACAGCACCCAGGCAAAGCCCCCAAACTCATGATTTATGACGTCAATAATCGGCCCTCAGGGGTTTCTAATCGCTTCTCTGGCTCCAAGTCTGGCAACACGGCCTCCCTGACCATCTCTGGGCTCCAGGCTGAGGACGAGGCTGATTATTACTGCAGCTCATATACAAGCAGCAGCACTCTGGTATTCGGCGGAGGGACCAAGCTGACCGTCCTA 37
실시예 2: 선별된 scFv의 GUCY2C에 대한 결합 친화도
상기 실시예 1에서 제작된 scFv의 항원 GUCY2C에 대한 결합 친화도를 ELISA를 통하여 측정하였다. 결합 친화도 측정을 위한 항원으로서, 실시예 1에서 준비된 인간 GUCY2C 재조합 항원과 함께, 동일한 방법으로 준비된 monkey GUCY2C 재조합 항원 및 murine GUCY2C 재조합 항원을 사용하여, 각 항원에 대한 친화도를 측정하였다 (도 1a 참조).
보다 구체적으로, 준비된 인간 GUCY2C (서열번호 112), 원숭이 GUCY2C (서열번호 114), 그리고 마우스 GUCY2C (서열번호 113)를 각각 rCD4(서열번호 115)과 융합시킨 GUCY2C-rCD4 fusion protein을 Nunc MaxisorpTM 96 well plate에 streptavidin이 코팅된 곳에 binding시킨다. Washing buffer로 결합되지 않은 합성 단백질들을 모두 제거한 이후에 배양액에서 수득된 anti-GUCY2C scFV를 각 well에서 incubation한다. 그 뒤 Eu-anti-tag Ab를 이용하여 DELFIA enhancement된 신호를 읽어 친화도를 측정하였다.
상기 사용된 항원의 정보는 다음과 같다:
Figure PCTKR2022005030-appb-img-000001
또한, 상기 실시예 1에서 제작된 18종의 scFv를 두 가지 농도 (5nM, 50nM)로 준비하고, 이를 각각 ELISA의 1차 항체로 사용하여 GUCY2C 항원을 detection하도록 하여, 각 클론간의 binding affinity의 강도를 측정하고, 이를 이용하여 ranking을 확보하였다. 보다 구체적으로, MaxiSorb 플레이트에 anti-FLAG 항체를 코팅하고 앞서 수득한 scFv들을 첨가하여 결합시킨 후, Washing 과정을 통해 잔존한 scFv 를 제거하였다. 여기에 biotinylated 된 human-GUCY2C-rCD4 단백질을 incubation하여 결합시킨 뒤 streptavidin-Europlum을 통해 발색과정을 가지고 DELFIA enhancement를 통해 신호를 읽어 항원에 대한 affinity를 측정하였다.
또한, 상기 실시예 1에서 제작된 18 종의 scFv의 GUCY2C 항원에 대한 친화력을 SPR (Surface plasmon resonance) 분석법으로 측정하였다. 보다 구체적으로,
HCA 칩에 protein-G를 150ug/ml농도로 붙인뒤 5mM의 scFV들과 antigen을 800nM부터 12.5nM까지 다양한 농도로 40ul/sec의 속도로 흘려주었다. MASS2 (Sierra SPR-32; Bruker) 를 이용하여 25도씨 조건에서 association time 2min과 dissociation time 10min으로 SPR assay를 수행하였다. Software R3로 데이터를 분석하였다.
상기와 같이 측정된 18종 scFv (서열번호 1 내지 18) 및 양성대조군 scFv (5F9 scFv-Fc; 서열번호 19)의 3가지 항원 (인간 GUCY2C, 원숭이 GUCY2C, 및 마우스 GUCY2C)에 대한 결합 친화도 및 affinity ranking 결과를 표 6 및 도 1b (결합 친화도, ELISA), 2b (affinity ranking, 5nM) 및 2c(affinity ranking, 50nM)에 나타내었다:
scFv ID Clone ID Binding ELISA (Hu-GUCY2C-rCD4) Binding ELISA (Cy-GUCY2C-rCD4) Binding ELISA (Mu-GUCY2C-rCD4) Affinity Ranking ELISA (5 nM) Affinity Ranking ELISA (50 nM) Affinity (SPR)
A01 2426_01_A02 30194 28056 352 13814 104387 n.d.
A02 2427_01_A08 48333 60 74 33437 167867 743 nM
A03 2427_01_A12 59173 7871 77 36021 199194 219 nM
A04 2427_01_B02 50995 73 66 30425 173460 311 nM
A05 2427_01_B07 43016 89 62 18286 131086 4394 nM
A06 2427_01_C01 63094 1527 80 35080 185082 716 nM
A07 2427_01_C02 79025 51086 17087 4741 27729 3731 nM
A08 2432_01_D05 58055 2273 1276 8697 54750 n.d.
A10 2432_01_D08 55377 37187 82 81236 242966 48 nM
A12 2433_01_G08 38220 56 53 28096 151338 297 nM
B01 2433_01_H07 39417 4486 70 26219 133243 335 nM
B07 2436_02_F10 68628 48862 66 25925 139097 293 nM
B08 2436_02_F11 61079 33693 56 23307 152983 n.d.
B10 2436_02_G01 34355 21161 82 12521 104751 2856 nM
B11 2437_02_G07 37532 23563 44 14849 89646 1329 nM
B12 2437_02_G10 30920 22095 48 9592 77088 4539 nM
C01 2437_02_H05 37474 21616 51 3090 29476 1148 nM
C02 2437_02_H08 49474 32344 61 11013 86347 1481 nM
C07
(양성대조군)		 5F9 scFv 83913 49221 41 133261 183619 15 nM
(n.d.: not detected)표 6 및 도 1b에 나타난 바와 같이, 18종 scFv 모두 인간 GUCY2C에 대한 결합 친화도가 원숭이 GUCY2C, 및 마우스 GUCY2C에 대한 결합 친화도보다 현격하게 높은 것으로 나타나서, 인간 GUCY2C에 특이적으로 결합함을 확인하였다. 또한, 표 6 및 도 2b 및 2c에 나타난 바와 같이, 상대적으로 인간 GUCY2C에 대해 친화력이 높은 scFv에서 원숭이 GUCY2C에 대해서도 친화력이 있는 것을 확인하였다. SPR 결과들을 종합적으로 판단할 경우 A10의 scFV가 비교적 높은 결합력을 가지고, 인간과 원숭이의 GUCY2C에 대한 친화력을 가지고 있음이 확인되었다.
실시예 3: Cell binding assay
GUCY2C가 자연적으로 발현하는 세포를 이용하여, 실시예 1에서 제작된 18종의 scFv가 실제로 세포 표면에 발현하는 GUCY2C를 detection할 수 있는지 확인하였다. 이를 위하여, GUCY2C 양성 암세포인 T84 colon carcinoma cell (ATCC® CCL-248™)을 사용하였다. 대조군으로, GUCY2C 음성인 유방암 세포 T-47D(ATCC® HTB-133™)를 사용하였다.
트립신-EDTA를 사용하여 상기 두 세포주를 분리한 후, FACS 버퍼 (1x PBS + 2 % BSA)에 넣어 두었다. 상기 18 종의 scFv 및 양성대조군 5F9 scFv 각각 10ug/mL을 T84 및 T-47D 세포와 함께 얼음 위에서 1 시간 동안 배양하였다. 세포에 결합된 scFv는 5 ug/mL의 IgG-Fc-PE Ab (BioLegend; 409304)를 사용하여 검출하였다. 세포를 ToPro®3 (live/dead stain)과 함께 배양한 후 유세포 분석기로 판독하였다. 얻어진 데이터는 FlowJo 10.5 software (FlowJo LLC)를 이용하여 플로팅하였다.
상기 얻어진 결과를 도 3a에 나타내었다.
또한, 상기 유세포 분석에서 얻어진 MFI (mean of fluorescence intensity)를 도 3b에 나타내었다.
도 3a 및 3b에 나타난 바와 같이, A10 scFv (서열번호 9)가 양성대조군인 5F9와 동등한 정도로 GUCY2C 발현 T84 세포에 결합하는 것으로 확인되었고, B01 scFv (서열번호 11), B11 scFv (서열번호 15), 및 B12 scFv (서열번호 16)도 결합 가능성을 보였다.
실시예 4: anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 면역 세포(NK 세포)의 제조
4.1. Lentivirus 제작
CAR-NK 세포는 NK 세포 표면에 키메라 항원 수용체(CAR)가 발현된 형태이며, 본 실시예에 사용된 키메라 항원 수용체는 GUCY2C에 결합하는 scFv 폴리펩타이드 (실시예 1 및 표 4 참조)를 포함하는 세포 외 도메인, 막 관통 도메인(CD28; encoded by GenBank Accession no. NM_006139.4), 세포 내 신호전달 도메인(CD3제타; encoded by GenBank Accession no. NM_001378516.1)으로 구성되어 있다 (anti-GUCY2C-CAR).
LentiX-293T (#632180 Clonthech)에 Lipofectamine 3000 transfection kit(#L3000015, Invitrogen)와 anti-GUCY2C CAR (GUCY2C 결합 scFv-CD28-CD3제타)를 발현하는 plasmid를 처리하여 transfection하고, Transfection 다음 날부터 이틀동안 상층액을 수득하였다. Lenti-X concentrator(#631232, Clonetech)를 이용하여 virus를 농축하였다. 얻어진 precipitate를 CTS-PBS에 풀어서 -80℃에 보관하였다.
viral RNA isolation kit (#740956, Macherey-Nagel)이용하여 바이러스로부터 RNA를 추출한 후, Lenti-X qRT-PCR titration kit(#631235, Takara) 를 이용하여 virus titer를 측정하였다.
실시예 4.2. NK 세포의 준비
iPSC (CMC-hiPSC-003, 질병관리본부)를 mTeSR™ Plus (STEMCELL Technoology, 100-0276)에 2~3 일 간 배양하여 약 직경 500㎛의 aggregate가 형성되면, 배양액을 STEMdiff™ Hematopoietic Kit (STEMCELL Technoology, 05310)의 Medium A로 바꾸어 주어, 조혈모세포(HSC) 분화가 일어나도록 하였다. Medium A에서 3일 간 배양 후, 동일 kit의 Medium B 에서 9일 동안 추가 배양하여 HSC을 수득하였다. 이 떄, 2~3일 마다 배양액 중 절반을 덜어내고 동량의 새 배양액을 첨가해주어 배양액을 교체해 주었다.
HSC는 StemSpan™ NK Cell Generation Kit (STEMCELL Technoology, 09960)에 포함되어 있는 Lymphoid Differentiation Coating Material로 표면처리한 플레이트에 옮겨 동일 kit 제품에 포함되어 있는 Lymphoid Progenitor Expansion Medium에서 14일 동안 배양하되, 3~4일 마다 배양액을 절반씩 교체하였다. 이어서 NK Cell Differentiation Medium에서 3~4일 마다 배양액을 절반씩 교체하며 배양하고 14일 후 NK 세포를 수득하였다.
실시예 4.3. iPSC에서 분화된 naive NK 세포의 표면형 특성 확인
상기 실시예 4.2에서 얻은 iPSC에서 분화된 naive NK 세포의 분화가 정상적으로 이루어졌는지 여부와 표면형의 형질 및 NK 세포 고유의 기능(perforin, granzyme B, IFN)을 가지고 있음을 확인하기 위하여, 유세포 분석을 통해 NK 세포 표면 마커의 발현을 확인하고, NK 세포의 세포 사멸 과정의 작동체 분자(Effector molecule)의 발현을 확인하였다.
구체적으로, 상기 실시예 4.2에서 얻은 iPSC에서 분화된 naive NK 세포를 도 4a 내지 도 4b에 표시된 각각의 항체로 4℃에서 1시간 동안 incubation한 뒤에 이를 유세포 분석기(FACS)로 확인하였다. 또한, 세포 내부에 발현하고 있는 사이토카인을 확인하기 위해 permeablization kit을 이용하여 세포 표면에 구멍을 뚫고 fixing solution을 이용하여 fixing을 거친 뒤에 도 4c에 표시된 항체 (TNF-α, IFN-γ, perforin, Granzyme B)를 이용하여 염색하였으며, 유세포 분석기를 통해 분석하였다.
상기 얻어진 결과를 도 4a 내지 4c에 나타내었다. 도 4a 및 4b에 나타난 바와 같이, anti-GUCY2C CAR를 발현하는 NK 세포는 낮은 CD117 발현과 높은 CD94/NKG2D 발현을 나타내 NK 세포의 성숙 표현형(maturation phenotype)을 나타내었으며, NK 활성화 수용체의 발현이 높고, 사이토카인 수용체가 정상 발현하고 있음을 확인하였다. 또한, 도 4c에 나타난 바와 같이, anti-GUCY2C CAR를 발현하는 NK 세포는 NK 세포의 세포 사멸 과정에서의 주된 인자인 IFN-γ, 그랜자임 B(granzyme B) 및 퍼포린(perforin)의 발현이 높음을 확인하였다.
실시예 4.4. anti-GUCY2C CAR를 발현하는 NK 세포의 제작
상기와 같이 iPSc로부터 NK세포를 얻는 과정에 있어서, 중간 산물인 HSC 단계에서 실시예 4.1에서 준비된 anti-GUCY2C CAR(GUCY2C 결합 scFv-CD28-CD3제타)가 탑재된 lentivirus를 lentiboost (Sirion)와 함께 MOI 3000으로 처리하였으며, 그 다음날 NK 세포로 상기 서술한 방법으로 분화를 진행하였다.
상기 분화된 NK 세포에서의 GUCY2C 결합 scFV로서 clone ID A12 (서열번호 3), D08 (서열번호 9), H07 (서열번호 11), G07 (서열번호 15), 또는 5F9 (서열번호 19; positive control)를 포함하는 CAR의 발현을 확인하기 위해, FITC가 conjugation된 goat anti-human Fab antibody (#31628, Invitrogn)을 1:100으로 사용하였으며, 4도씨에서 20 min 인큐베이션하였다. 그 이후 FACS buffer (2% FBS/PBS)로 washing하여 FACS analysis를 통해 발현량을 확인하였다 (LSR fortessa, BD).
상기 얻어진 결과를 도 5에 나타내었다. 도 5에 나타난 바와 같이, 상기 분화된 NK 세포는 모두 GUCY2C 결합 scFV (D08, G07, A12, H07)를 발현함을 확인하였다.
실시예 4.5. anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포의 시험관 내 세포독성 시험
GUCY2C 유전자(NM_004963.4)를 pLV-EF1α-puroR plasmid에 subcloning하고, 상기 실시예 4.1에 기재한 방식을 참조하여 lentivirus를 제작하였다. 준비된 lentivirus를 HT29 세포(ATCC HTB38TM)에 transduction하여 GUCY2C를 세포 표면에 발현시키고, 이틀 뒤부터 2.5ug/ml 농도의 puromycin을 처리하여 GUCY2C를 발현하는 세포만 선별하였다. 이렇게 2주간의 selection을 거쳐 최종적으로 GUCY2C를 발현하는 HT29 세포주 (HT-GUCY2C)를 확보하였다. 이와 같이 준비된 표적 세포 (HT29 (ATCC HTB38TM) 또는 HT29-GUCY2C)를 CFSE proliferation kit (Thermo Fisher, C34554)을 이용하여 labeling하였다.
PBS를 이용하여 washing 한 뒤에 각 ratio의 effector cell (anti-GUCY2C-CAR 발현 NK 세포)을 100ul/well 이 되도록 96well plate에 분주하였다. 각 표적 세포는 고정하고, E(effector cells):T(target cells) ratio에 맞게 NK세포수를 조절하여, E:T ratio 가 10:1, 3:1, 1:1, 0.5:1이 되도록 준비하였다. 이때 negative control을 위해 표적세포만 있는 샘플과 effector 세포만 있는 well도 준비하였다. 이렇게 섞여진 세포는 37도씨 인큐베이터에서 4시간 배양 후, FACS용 washing 버퍼 (10% FBS/PBS)로 세척한 뒤에 최종적으로 DAPI-FACS buffer (DAPI final working 5ug/ml) 70ul/well 로 sample을 준비한 뒤에 10분 후 FACS(Intellicyt® iQue Screener PLUS)로 분석하였다. 분석된 값을 이용하여 아래의 수식을 통하여 lysis activity를 환산하였다.
% Cytotoxicity = CFSE+DAPI+cell (dead target cell)/CFSE positive (total target cell) X 100 (%)
상기 얻어진 결과를 도 6a (표적세포가 HT29 세포인 경우의 결과) 및 6b (표적세포가 GUCY2C 발현 HT29 세포인 경우의 결과)에 나타내었다. 도 6a 및 6b에 나타난 바와 같이, 4종류의 GUCY2C 결합 scFV(D08, G07, A12, H07)를 포함하는 CAR를 발현하는 NK 세포(CAR-NK)의 세포독성을 확인하였다. CAR-NK가 표적세포가 GUCY2C가 발현하지 않는 대장암 세포주 HT29인 경우에는 약 20% 이하의 세포독성을 보이는 반면, GUCY2C를 과발현하는 HT29-GUCY2C 표적세포주에서는 최대 60%이상의 세포독성을 보여주는 것으로 확인되었다. scFV의 종류에 따라 세포독성의 값이 차이는 있으나 사용된 모든 clone이 GUCY2C에 대해 용량의존적으로 세포독성을 나타냄을 확인하였다.
4.6 시험관 내(in vitro)에서 anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포의 CAR 의존적 살상 효과 및 NK 내재적 살상(CAR-비의존적) 효과 확인
anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포의 시험관 내에서 CAR 의존적 살상 효과를 확인하기 위하여, GUCY2C 결합 scFV(D08)를 포함하는 CAR를 발현하는 NK 세포를 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
구체적으로, 실시예 4.4에 기재된 방법과 동일한 방법으로 표적 세포 (HT29 (ATCC HTB38TM) 또는 HT29-GUCY2C)를 확보하고, FACS(Intellicyt® iQue Screener PLUS)로 분석하였다. 분석된 값을 이용하여 아래의 수식을 통하여 lysis activity를 환산하였다.
% Cytotoxicity = CFSE+DAPI+cell (dead target cell)/CFSE positive (total target cell) X 100 (%)
분화는 aggregates를 만들어 일정량 seeding한 뒤에 조혈모세포 분화 미디어를 통해 조혈모세포를 확보하고, 이를 림포이드 전구체(lymphoid progenitor)로 분화시켰다. 이를 다시 NK 세포로 분화시키는 과정을 통해 세포를 수득하였다.
상기 얻어진 결과를 도 7 (GUCY2C 표적 CAR-NK 세포의 Clone No. D08)에 나타내었다. 도 7에 나타난 바와 같이, 시험관 내에서 GUCY2C 결합 scFV(D08)를 포함하는 CAR를 발현하는 NK 세포 (GUCY2C 표적 CAR-NK 세포)를 표적 세포주(target cell line)와 공동 배양(co-culture)하였을 때, GUCY2C 결합 scFV(D08)를 포함하는 CAR를 발현하는 NK 세포의 CAR 의존적 살상 효과(CAR dependent killing effect) 및 NK 내재적 살상 효과(CAR-비의존적)를 확인하였다. 즉, 도 7의 GUCY2C-HT29 세포에서 E:T 비율이 증가함 (Effector 세포가 증가함)에 따라 세포 독성도 증가하는 결과를 통해 무작위적이 아닌 CAR 농도 의존적 살상 효과를 가짐을 확인하였으며, mock-HT29 세포에서도 세포 독성을 나타내는 것을 통해 NK 내재적 살상 효과(CAR-비의존적)도 있음을 확인하였다.
실시예 4.7. 생체 내(in vivo)에서 anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포의 CAR-의존적 살상 효과 확인 및 NK 내재적 살상(CAR-비의존적) 효과 확인
생체 내(in vivo)에서 anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK의 CAR-의존적 살상 효과 확인 및 NK 내재적 살상(CAR-비의존적) 효과 확인하기 위하여, GUCY2C 결합 scFV(D08)를 포함하는 CAR를 발현하는 NK 세포를 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
구체적으로, 마우스에 CFSE 염색된 표적 세포주(HT29-GUCY2 세포)를 복강 내에 주입 후 1시간 뒤에 GUCY2C 결합 scFV(D08)를 포함하는 CAR를 발현하는 NK 세포를 IL-2/15와 함께 복강 내에 주사하여 마우스 체 내에서 표적 세포의 감소 정도를 확인하였다. 이를 관찰하기 위해 4시간을 기다린 뒤 복강 내에 PBS를 주입하여 다시 회수하는 방식으로 복강 내의 잔존 세포를 획득하고, 이를 유세포 분석 방법을 통해 CFSE 염색약을 측정하는 방식으로 표적세포의 사멸을 관찰하였다.
그 결과, 도 8에 나타난 바와 같이, 생체 내에서도 GUCY2C 결합 scFV(D08)를 포함하는 CAR를 발현하는 NK 세포의 CAR 의존적 살상 효과(CAR dependent killing effect) 및 NK 내재적 살상 효과(CAR-비의존적)를 확인하였다.
실시예 4.8. anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포의 IFN-γ 분비능 확인
anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포의 사멸능에 영향을 미치는 IFN-γ 분비능을 확인하기 위하여, GUCY2C 결합 scFV(5F9, D08, G07)를 포함하는 CAR를 발현하는 NK 세포를 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
구체적으로, IFN-γ 분비능을 측정하기 위하여 ELISA 방법을 사용하였으며, 24시간 동안 표적 세포와 각각의 NK 세포를 공배양(co-culture)한 후, 상층액을 회수하였다. IFN-γ를 인식하기 위한 항체가 코팅된 플레이트에 회수된 상층액을 incubation하고, 세척 작업을 거쳐 잔존 용액을 제거하였다. 이를 다시 발색이 가능한 IFN-γ 항체를 인식하여 발색 정도를 측정하여 분비된 IFN-γ를 확인하였다.
그 결과, 도 9a에 나타난 바와 같이, anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포를 GUCY2C를 과발현하는 HT29-GUCY2C 표적 세포주(HT29 GCC 세포)와 공동 배양하였을 때, 분비된 IFN-γ 양이 현저하게 높아짐을 확인하였다. 도 9b에 나타난 바와 같이, CAR를 포함하지 않은 나이브 NK(Naive NK) 세포는 HT29-GUCY2C 세포와의 공동 배양에 의한 IFN-γ의 양 증가가 없었고, GUCY2C 양성 암세포인 T84 세포와의 공동 배양에 의해서도 상대적으로 적은 양의 IFN-γ 증가가 확인되었다. 반면, GUCY2C 결합 scFV(5F9, D08, G07)를 포함하는 CAR를 발현하는 NK 세포는 HT29-GUCY2C 세포 및 GUCY2C 양성 암세포인 T84 세포와의 공동 배양한 경우, GUCY2C를 발현하지 않는 Mock HT29 세포 대비 IFN-γ 양이 현저하게 높아짐을 확인하였다.
실시예 4.9. 동물 모델에서 anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포 투여 시 생존률 확인
동물 모델에서 anti-GUCY2C-CAR를 발현하는 NK 세포 투여 시의 생존률을 확인하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
구체적으로, NOG 마우스에 HT29-GUCY2C-Luc cell i.p.(2.5x106 cells) 이식 후(D0), daty 3에 동일한 양의 HT29세포가 발현하는 마우스들로 군을 분리 (IVIS total flux)하고 CAR NK, Cytokine을 같이 투여하였다. GUCY2C-CAR NK 세포를 1x107 cells의 양으로 복강 투여하였으며, 사이토카인의 농도는 hIL-2 (Novartis Proleukin)/10 ug (ip, 4 times/week), hIL-15 (Peprotech)/3 ug (ip, qd)으로 투여하였다. 그런 다음, 각 실험군의 생존률과 생존일을 확인하였다.
Figure PCTKR2022005030-appb-img-000002
그 결과, 표 7 및 도 10에 나타난 바와 같이 대조군에 비해 CAR-NK 세포 투여군에서 생존률이 유의하게 높고, 평균 생존일이 대조군 66일, CAR-NK 세포 투여군 82.5일로, 대조군에 비해 CAR-NK 세포 투여군의 생존일이 긴 것을 확인하였다.

Claims (17)

  1. 다음을 포함하는, GUCY2C 결합 폴리펩타이드:
    서열번호 38 내지 44로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 중쇄 CDR1 (이하, CDR-H1), 서열번호 45 내지 53로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-H2, 및 서열번호 54 내지 65로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-H3을 포함하는 중쇄 가변영역;
    서열번호 66 내지 78로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 경쇄 CDR1 (이하, CDR-L1), 서열번호 79 내지 88로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-L2, 및 서열번호 89 내지 106으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 CDR-L3을 포함하는 경쇄 가변영역;
    또는 상기 중쇄 가변영역 및 경쇄 가변영역의 조합.
  2. 제1항에 있어서, 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드는 scFv(single chain variable fragment)인, GUCY2C 결합 폴리펩타이드.
  3. 제2항에 있어서, 서열번호 1 내지 18로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는, GUCY2C 결합 폴리펩타이드.
  4. 제1항의 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 포함하는 GUCY2C 결합 항체 또는 이의 항원 결합 단편.
  5. 제1항의 GUCY2C 결합 폴리펩타이드 및 면역글로불린의 Fc 도메인을 포함하는, 융합 단백질.
  6. 제5항에 있어서, 상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드는 서열번호 1 내지 18로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 것인, 융합 단백질.
  7. 세포외 도메인, 막관통 도메인, 및 세포 내 신호전달 도메인을 포함하는 키메라 항원 수용체로서,
    상기 세포외 도메인은 제2항의 GUCY2C 결합 scFv를 포함하는 것인, 키메라 항원 수용체(chimeric antigen receptor).
  8. 제7항에 있어서, 상기 GUCY2C 결합 scFv는 서열번호 1 내지 18로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열로 표현되는 것인, 키메라 항원 수용체.
  9. 제7항 또는 제8항의 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포.
  10. 제9항에 있어서, 상기 면역 세포는 T 세포, 종양 침윤 림프구, NK(Natural killer) 세포, TCR-발현 세포, 수지상 세포, 또는 NK-T 세포인, 면역 세포.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 폴리펩타이드, 상기 폴리펩타이드를 포함하는 융합 단백질, 또는 상기 폴리펩타이드를 포함하는 키메라 항원 수용체를 암호화하는, 폴리뉴클레오타이드.
  12. 제11항에 있어서, 서열번호 20 내지 37로 이루어진 군에서 선택된 핵산 서열로 표현되는 것인, 폴리뉴클레오타이드.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 폴리펩타이드, 상기 폴리펩타이드를 포함하는 융합 단백질, 또는 상기 폴리펩타이드를 포함하는 키메라 항원 수용체를 포함하는, GUCY2C 검출용 조성물.
  14. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 폴리펩타이드, 상기 폴리펩타이드를 포함하는 융합 단백질, 또는 상기 폴리펩타이드를 포함하는 키메라 항원 수용체를 포함하는, 암 진단용 조성물.
  15. 제14항에 있어서, 상기 암은 GUCY2C를 발현하는 것인, 암 진단용 조성물.
  16. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 GUCY2C 결합 폴리펩타이드,
    상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드,
    상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 재조합 벡터,
    상기 GUCY2C 결합 폴리펩타이드를 포함하는 키메라 항원 수용체,
    상기 키메라 항원 수용체를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드;
    상기 키메라 항원 수용체를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 재조합 벡터; 및
    상기 키메라 항원 수용체를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 포함하거나 상기 키메라 항원 수용체를 발현하는 면역 세포
    를 포함하는, 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
  17. 제16항에 있어서, 상기 암은 GUCY2C를 발현하는 것인, 암의 예방 또는 치료용 약학 조성물.
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