WO2024071397A1 - Il13ra2に標的化した単純ヘルペスウイルス及び抗il13ra2抗体またはその抗原結合断片 - Google Patents

Il13ra2に標的化した単純ヘルペスウイルス及び抗il13ra2抗体またはその抗原結合断片 Download PDF

Info

Publication number
WO2024071397A1
WO2024071397A1 PCT/JP2023/035689 JP2023035689W WO2024071397A1 WO 2024071397 A1 WO2024071397 A1 WO 2024071397A1 JP 2023035689 W JP2023035689 W JP 2023035689W WO 2024071397 A1 WO2024071397 A1 WO 2024071397A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
amino acid
seq
il13ra2
acid mutation
antigen
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/035689
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏昭 内田
秀晃 田原
Original Assignee
国立大学法人 東京大学
宏昭 内田
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立大学法人 東京大学, 宏昭 内田 filed Critical 国立大学法人 東京大学
Publication of WO2024071397A1 publication Critical patent/WO2024071397A1/ja

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/66Microorganisms or materials therefrom
    • A61K35/76Viruses; Subviral particles; Bacteriophages
    • A61K35/763Herpes virus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/395Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • A61P35/02Antineoplastic agents specific for leukemia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • C07K14/01DNA viruses
    • C07K14/03Herpetoviridae, e.g. pseudorabies virus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K19/00Hybrid peptides, i.e. peptides covalently bound to nucleic acids, or non-covalently bound protein-protein complexes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/80Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/80Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi
    • C12N15/81Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for fungi for yeasts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/10Cells modified by introduction of foreign genetic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N7/00Viruses; Bacteriophages; Compositions thereof; Preparation or purification thereof

Definitions

  • the present invention relates to a herpes simplex virus that can target and specifically lyse tumor cells expressing IL13RA2 by presenting an anti-IL13RA2 antibody on the viral surface.
  • the present invention also relates to an anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof that can specifically recognize the target tumor cells.
  • Interleukin 13 receptor subunit alpha 2 (IL13RA2) has been reported to be expressed in various solid tumors, including malignant gliomas and malignant melanomas, and blood tumors such as cutaneous T-cell lymphomas, while its expression in normal cells is limited, making it a promising target molecule for cancer treatment (Non-Patent Documents 1-3). Since the dissociation constant of IL13RA2 and its ligand interleukin 13 (IL-13) is very low at less than 100 fM (Non-Patent Document 4), attempts have been made to use IL-13 as a drug delivery module (cancer targeting module) to develop a cancer treatment targeting IL13RA2.
  • cancer targeting module drug delivery module
  • Non-Patent Document 5 a treatment for malignant glioma has been developed using a recombinant protein (IL13-PE) in which IL-13 is bound to Pseudomonas aeruginosa exotoxin (PE) (Non-Patent Document 5).
  • IL13RA1 interleukin 13 receptor subunit alpha 1
  • IL13RA1 which functions as a physiological receptor for IL-13
  • IL13RA1 interleukin 13 receptor subunit alpha 1
  • IL13RA1 which functions as a physiological receptor for IL-13
  • Non-Patent Document 7 It has also been reported that when IL13RA1 forms a complex with interleukin 4 receptor (IL4R), its binding affinity with IL-13 is about five times higher (Non-Patent Document 7). Therefore, concerns have been raised about side effects due to damage to normal cells expressing IL13RA1 in a therapy that aims to specifically kill cancer cells using IL-13 in a cancer targeting module (Non-Patent Document 8). Therefore, there has been a continuing demand for an alternative treatment scheme that specifically recognizes only cancer cells.
  • IL4R interleukin 4 receptor
  • Oncolytic virus therapy is a cancer treatment method using a virus that selectively grows in cancer cells.
  • HSV herpes simplex virus
  • RR-oHSV receptor-targeted oncolytic HSV
  • Non-Patent Documents 9-10 have reported receptor-targeted oncolytic HSV (RR-oHSV), which enables infection via a target molecule that is selectively expressed in cancer cells, rather than the original HSV receptor, by genetically modifying HSV.
  • this method modifies glycoprotein D (gD), which is essential for HSV to enter cells, to disable binding to the original gD receptors herpesvirus entry mediator (HVEM), 3-OS-HS, and nectin-1, and then fuses a cancer targeting module to gD to modify HSV so that it can selectively enter cancer cells.
  • HVEM herpesvirus entry mediator
  • IL-13 IL13RA2-targeted RR-oHSV by using IL-13 as a cancer targeting module
  • Non-Patent Document 11 Non-Patent Document 11
  • the infectivity of this IL-13-inserted RR-oHSV to IL13RA1-expressing cells and its antitumor effect in vivo have not been examined, and further studies are thought to be necessary to determine whether it can be developed clinically.
  • RR-oHSV that invades and spreads only in cells expressing the target molecule by deleting the 2nd to 24th amino acids of gD to disable binding to HVEM and 3-OS-HS, and by mutating the 38th amino acid from tyrosine to cysteine to disable binding to nectin-1, and then inserting a single-chain antibody (scFv) as a cancer targeting module into the 2nd to 24th deleted region (Patent Document 1, Non-Patent Document 12).
  • scFv single-chain antibody
  • RR-oHSV can be modified to target various target molecules by replacing the single-chain antibody inserted into the modified gD, and thus far, RR-oHSVs have been successfully developed against epidermal growth factor receptor (EGFR), carcinoembryonic antigen (CEA), epithelial cell adhesion molecule (EpCAM), and epiregulin (EREG) (Non-Patent Documents 12-14).
  • EGFR epidermal growth factor receptor
  • CEA carcinoembryonic antigen
  • EpCAM epithelial cell adhesion molecule
  • EREG epiregulin
  • the present invention aims to provide a herpes simplex virus that can specifically lyse tumor cells and is highly safe.
  • the present invention aims to provide a new antibody or an antigen-binding fragment thereof that can specifically recognize tumor cells.
  • a targeting module e.g., an antibody or an antigen-binding fragment thereof
  • a target antigen that satisfies the conditions that, when incorporated into a receptor-targeted oncolytic HSV (RR-oHSV), it specifically recognizes the tumor-associated antigen and causes the tumor-associated antigen to function as a viral receptor, thereby completing the molecular mechanism required for invasion into target cells.
  • RR-oHSV receptor-targeted oncolytic HSV
  • Non-Patent Document 14 reported that not all scFvs that recognize target antigens can cause invasion of RR-oHSV into target cells (Non-Patent Document 14).
  • the inventors therefore attempted to obtain an antibody and antigen-binding fragment capable of specifically recognizing IL13RA2, and obtained an anti-IL13RA2 antibody and its antigen-binding fragment.
  • the inventors found that the obtained anti-IL13RA2 antibody and its antigen-binding fragment were capable of specifically binding to IL13RA2. Furthermore, surprisingly, they found that the anti-IL13RA2 antibody was efficiently internalized into tumor cells.
  • the inventors further conducted intensive research and produced a herpes simplex virus engineered to display the antigen-binding fragment of the aforementioned anti-IL13RA2 antibody on its surface. As a result, they found that this virus was able to infect and lyse IL13RA2-positive cells with higher efficiency and with higher IL13RA2 selectivity than a herpes simplex virus engineered to display its original ligand, IL-13, on its surface.
  • the present invention can include the following aspects:
  • HCDR1, HCDR2, HCDR3 and light chain CDRs (LCDR1, LCDR2, LCDR3) of the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof are (i) HCDR1: RHGIH (SEQ ID NO: 1) (ii) HCDR2: VIWAGGSTNYNSALMS (SEQ ID NO: 2) (iii) HCDR3: DHFDSFDY (SEQ ID NO: 3) (iv) LCDR1: TASSSVSSSSYLH (SEQ ID NO: 4) (v) LCDR2: STSNLAS (SEQ ID NO: 5) and (vi) LCDR3: HQYHRSPLT (SEQ ID NO: 6) 2.
  • the herpes simplex virus according to claim 1 having an amino acid sequence as set forth above, or having one to several amino acid mutations in said amino acid sequence.
  • the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof A sequence showing 80% or more sequence identity to the amino acid sequence of the VL region set forth in SEQ ID NO: 8; A sequence showing 80% or more sequence identity to the amino acid sequence of the VH region set forth in SEQ ID NO: 10; 3.
  • the herpes simplex virus according to item 1 or 2 comprising: [4] The herpes simplex virus according to any one of items 1 to 3, wherein the antigen-binding fragment is a Fab, a Fab', an F(ab')2, an Fv, an scFv, a dsFv, a bis-scFv, a diabody, a triabody, or a tetrabody. [5] The herpes simplex virus according to any one of items 1 to 4, wherein the antigen-binding fragment is an scFv.
  • the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof is a chimeric or humanized anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof.
  • the herpes simplex virus according to Aspect 8 wherein the anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof is incorporated into the deleted amino acid portion of the envelope protein gD from the 2nd to the 24th amino acids of SEQ ID NO: 12, the deleted amino acid portion between the 24th and 25th amino acids or the 6th to the 38th amino acids of SEQ ID NO: 12, or the deleted amino acid portion from the 61st to the 218th amino acids of SEQ ID NO: 12.
  • the herpes simplex virus according to Aspect 12 wherein the amino acid mutation that weakens infectivity to a cell expressing Nectin-1 is one or more selected from the group consisting of a deletion of all of the amino acids from positions 6 to 38 of SEQ ID NO: 12, a deletion of all of the amino acids from positions 61 to 218 of SEQ ID NO: 12, a mutation at positions 3 and/or 38 of SEQ ID NO: 12, and a mutation at positions 222 and 223 of SEQ ID NO: 12.
  • the amino acid mutation that promotes entry into target cells and/or the amino acid mutation that promotes multinucleated giant cell formation are any of the mutations described in (a), (b), (c) and/or (d) below.
  • the herpes simplex virus according to item 18 characterized in that the amino acid mutation at position 62 of SEQ ID NO: 16 is substituted with glycine, the amino acid mutation at position 63 is substituted with valine, and the amino acid mutation at position 64 is substituted with serine.
  • a pharmaceutical composition comprising the herpes simplex virus according to any one of items 1 to 21.
  • the tumor is melanoma, osteosarcoma, leukemia, lymphoma, prostate cancer, lung cancer (including malignant mesothelioma), glioma, head and neck cancer, renal cancer, Kaposi's sarcoma, colorectal cancer, pancreatic cancer, adrenal cancer, breast cancer, or ovarian cancer.
  • the heavy chain CDRs (HCDR1, HCDR2, HCDR3) and the light chain CDRs (LCDR1, LCDR2, LCDR3) are (i) HCDR1: RHGIH (SEQ ID NO: 1) (ii) HCDR2: VIWAGGSTNYNSALMS (SEQ ID NO: 2) (iii) HCDR3: DHFDSFDY (SEQ ID NO: 3) (iv) LCDR1: TASSSVSSSSYLH (SEQ ID NO: 4) (v) LCDR2: STSNLAS (SEQ ID NO: 5) and (vi) LCDR3: HQYHRSPLT (SEQ ID NO: 6) or an antigen-binding fragment thereof, which has an amino acid sequence as set forth above or has one to several amino acid mutations in said amino acid sequence.
  • the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof A sequence showing 80% or more sequence identity to the amino acid sequence of the VL region set forth in SEQ ID NO: 8; A sequence showing 80% or more sequence identity to the amino acid sequence of the VH region set forth in SEQ ID NO: 10; 29.
  • the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof according to item 28, comprising: [30] The anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof according to Aspect 28 or 29, wherein the antigen-binding fragment is a Fab, a Fab', an F(ab')2, an Fv, a scFv, a dsFv, a bis-scFv, a diabody, a triabody, or a tetrabody.
  • the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof according to any one of items 28 to 30, wherein the antigen-binding fragment comprises a sequence that shows 90% or more sequence identity to the sequence of SEQ ID NO: 7 (sequence of scFv).
  • a pharmaceutical composition comprising the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof according to any one of items 28 to 32.
  • the pharmaceutical composition according to Item 39 wherein the tumor is melanoma, osteosarcoma, leukemia, lymphoma, prostate cancer, lung cancer (including malignant mesothelioma), glioma, head and neck cancer, renal cancer, Kaposi's sarcoma, colorectal cancer, pancreatic cancer, adrenal cancer, breast cancer, or ovarian cancer.
  • IL13RA2-positive cancer cells can be selectively and efficiently dissolved/dead. Therefore, the present invention can provide a new therapeutic method that has few side effects, is safe for the living body, and requires a small dosage.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the genome of IL-13-inserted HSV and the structure of targeted gD mutants.
  • the genome of IL-13-inserted HSV and the structure of IL-13-inserted gD mutants are shown.
  • UL unique long segment
  • US unique short segment
  • CMVp human cytomegalovirus major immediate early (HCMV-IE) promoter
  • EGFP expression cassette of EGFP inserted between UL3 and UL4
  • NT intracellular entry-promoting mutation in gB (D285N/A549T)
  • gD-IL13 IL-13-inserted gD
  • black square terminal and internal inverted repeats
  • SP signal peptide
  • TM transmembrane domain
  • CT cytosolic tail
  • N amino terminus
  • C carboxy terminus.
  • Figure 2 shows the target specificity of IL-13-inserted HSV at the stage of intracellular entry.
  • the intracellular entry of IL-13-inserted HSV into J1.1-2 cell sublines forced to express gD receptor or IL13RA2 was examined.
  • the cells shown at the bottom of the panel were infected with the virus shown on the left side of the panel, and the EGFP fluorescent signal was observed 8 hours later. Bars: 300 ⁇ m.
  • Figure 3 shows the specificity of intracellular entry of IL-13-inserted HSV using CHO-K1 cells and its sublines.
  • the intracellular entry of IL-13-inserted HSV into CHO-K1 cell sublines forcedly expressing gD receptor or IL13RA2 was examined.
  • Figure 4 shows the target specificity of IL-13-inserted RR-oHSV and anti-IL13RA2 single chain antibody-inserted RR-oHSV at the stage of intracellular entry.
  • the intracellular entry of IL-13 or anti-IL13RA2 single chain antibody-inserted RR-oHSV into J1.1-2 cell sublines forced to express gD receptor, IL13RA2, or IL13RA1 and IL4R was examined.
  • the cells shown in the lower panel were infected with the viruses shown on the left side of the panel, and the EGFP fluorescent signal was observed 8 hours later.
  • Figure 5 shows the specificity of intracellular entry of IL-13-inserted HSV and anti-IL13RA2 single-chain antibody-inserted HSV into CHO-K1 cells and its sublines. Intracellular entry of IL-13 or anti-IL13RA2 single-chain antibody-inserted HSV into CHO-K1 cell sublines forced to express gD receptor, IL13RA2, and IL13RA1 and IL4R. The cells shown in the upper part of the panel were infected with the virus shown on the left side of the panel at an MOI of 1, and the EGFP fluorescent signal was observed 8 hours later. Bars: 300 ⁇ m.
  • Figure 6 shows the infectivity of IL-13-inserted HSV and anti-IL13RA2 single-chain antibody-inserted HSV to human umbilical vein endothelial cells.
  • HUVEC or Vero-IL13RA2 were infected with the viruses shown on the left side of the panel at the MOI shown in the upper part of the panel, and the fluorescent signal was observed 12 hours later.
  • Vero-IL13RA2 was infected with the same virus solution as that used to infect HUVEC at an MOI of 0.1. Bars: 300 ⁇ m.
  • Figure 7 shows the expression of IL13RA2 in U87 and H1299 cells. Flow analysis was performed after staining with mouse anti-IL13RA2 antibody SHM38 and Alexa Fluor 488-conjugated goat anti-mouse IgG antibody. Grey histogram shows isotype-matched negative control antibody.
  • Figure 8 shows the target specificity of anti-IL13RA2 single-chain antibody-inserted RR-oHSV in intracellular invasion and cell-to-cell spread.
  • the gray histogram indicates the isotype-matched negative control antibody.
  • FIG. 9 shows the effect of BhKt mutation on the cell-to-cell transmission and cytotoxicity of anti-IL13RA2 single-chain antibody-inserted RR-oHSV against IL13RA2-positive human cancer cell lines.
  • (a) Plaque size in IL13RA2-positive cancer cell lines. IL13RA2-positive cancer cells (top of the graph) were cultured in monolayers with the viruses shown in the bottom of the graph, and the plaque area was calculated from the EGFP fluorescent signal after three days of culture in methylcellulose-containing medium. The average plaque area (gray line) ⁇ standard deviation (black line) is shown (n 15). Two-tailed Mann-Whitney U test was used for statistical analysis.
  • U87-IL13RA2+ was subcutaneously implanted into SCID Beige mice, and when the tumor volume reached approximately 290 mm 3 , PBS or 10 2 pfu of each virus was administered intratumorally.
  • (A) Changes in the average tumor volume (mm 3 ) of mice administered with PBS, KGN-sc13R2-BhKt, or KG ⁇ N-sc13R2-BhKt are shown.
  • the changes in tumor volume (mm 3 ) in each mouse administered with (B) PBS, (C) KGN-sc13R2-BhKt, or (D) KG ⁇ N-sc13R2-BhKt are shown.
  • an amino acid mutation when described, unless otherwise specified, it means the substitution or deletion of the amino acid, or the insertion of one or several amino acids (for example, about 1 to 10, preferably 1 to 5, and more preferably about 1 to 3) between the amino acid and the adjacent amino acid.
  • the description "mutation of R21" means the deletion of the 21st amino acid in the amino acid sequence, the substitution with another amino acid, or the insertion of one or several amino acids between the 21st amino acid and the adjacent amino acid.
  • the amino acid numbers described in this specification may vary by about 1 to 10 depending on the HSV strain. Therefore, in any HSV strain, for example, when the amino acid number varies by ⁇ n (where n is an integer between 1 and 10), R21 should be read as R(21 ⁇ n).
  • IL13RA2- targeted herpes simplex virus refers to a herpes simplex virus that has been engineered to specifically bind to and infect IL13RA2-positive cancer cells.
  • the gene of the IL13RA2-targeted herpes simplex virus has been genetically engineered.
  • Herpes simplex viruses that may be applied to the present invention are oncolytic viruses.
  • oncolytic virus refers to a modified virus that is capable of preferentially infecting and killing cancer cells.
  • the herpes simplex virus targeted to IL13RA2 of the present invention presents an anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof that binds to IL13RA2 on the surface of the herpes simplex virus.
  • the anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof can be incorporated into a glycoprotein or the like, which is an envelope protein exposed on the surface of the virus, to promote targeting of the desired cells.
  • Methods for incorporating the anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof include a method using a crosslinker such as glutaraldehyde, a method using a tag (epitopes such as biotin, glutathione, Myc, 6x histidine, etc.) and its ligand, a method using a multispecific antibody (e.g., a bispecific antibody) that recognizes the viral envelope protein and the anti-IL13RA2 antibody or its antigen-binding fragment as two antigens, and a method of expressing the envelope protein as a fusion protein of the anti-IL13RA2 antibody or its antigen-binding fragment, but the method of expressing the envelope protein as a fusion protein with the envelope protein is preferred.
  • a recombinant virus is produced in which the anti-IL13RA2 antibody or its antigen-binding fragment is displayed on the outside of the viral envelope.
  • IL-13 includes a cytokine secreted primarily by T helper 2 cells.
  • IL-13 along with IL-4, which shares a receptor (IL-13R ⁇ 1/IL-4R ⁇ ), plays an important role in inducing humoral immunity through antibody production.
  • IL-13 is a monomeric protein of a 13 kDa polypeptide, and the structure of IL-13 is further described, for example, in Moy, Diblasio et al. 2001 J Mol Biol 310 219-30.
  • IL13RA2 is known as a high affinity receptor for IL-13, and functions as a decoy for IL-13 while inhibiting STAT6-mediated signal transduction of IL-4. It has also been reported recently that IL13RA2 is involved in many signal transduction pathways (WNT/ ⁇ -Catenin, MAPK/ERK, AKT/PKB, Src/FAK, PIP3K, etc.), and is believed to play a protective role against inflammatory diseases such as dermatitis (Sivaprasad et al., J Immunol. 2010; 185(11):6802).
  • a precursor of human IL13RA2 which is one embodiment of IL13RA2 may be a polypeptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 17 (NCBI Accession No.: NP_000631.1).
  • the precursor of human IL13RA2 shown in SEQ ID NO:17 contains a signal peptide (1st to 26th), and the mature human IL13RA2 corresponds to the 27th to 380th amino acid sequences shown in SEQ ID NO:17.
  • the heavy chain CDRs (HCDR1, HCDR2, HCDR3) and the light chain CDRs (LCDR1, LCDR2, LCDR3) are (i) HCDR1: (SEQ ID NO: 1: RHGIH) (ii) HCDR2: (SEQ ID NO: 2: VIWAGGSTNYNSALMS) (iii) HCDR3: (SEQ ID NO: 3: DHFDSFDY) (iv) LCDR1: (SEQ ID NO: 4: TASSSVSSSSYLH) (v) LCDR2: (SEQ ID NO:5: STSNLAS) and (vi) LCDR3: (SEQ ID NO:6: HQYHRSPLT) or has one to several amino acid mutations in these amino
  • CDR refers to a region of the variable region of an immunoglobulin molecule that forms an antigen-binding site, also called a hypervariable region, and refers to a portion in which the amino acid sequence varies greatly from one immunoglobulin molecule to another.
  • CDR1, CDR2, and CDR3 There are three CDRs (CDR1, CDR2, and CDR3) in each of the heavy chain (HCDR) and the light chain (LCDR).
  • CDR1, CDR2, and CDR3 three CDRs in each of the heavy chain (HCDR) and the light chain (LCDR).
  • the CDRs of an immunoglobulin molecule are determined according to the Kabat numbering system (Kabat et al., 1987, Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Department of Health and Human Services, NIH, USA).
  • the heavy chain CDRs are (i) HCDR1: (SEQ ID NO: 1: RHGIH) (ii) HCDR2: (SEQ ID NO: 2: VIWAGGSTNYNSALMS) (iii) HCDR3: (SEQ ID NO: 3: DHFDSFDY) or has one to several (1, 2 or 3) amino acid mutations in these amino acid sequences.
  • the light chain CDRs are (i) LCDR1: (SEQ ID NO: 4: TASSSVSSSSYLH) (ii) LCDR2: (SEQ ID NO:5: STSNLAS) and (iii) LCDR3: (SEQ ID NO:6: HQYHRSPLT) or has one to several (1, 2 or 3) amino acid mutations in these amino acid sequences.
  • one embodiment of the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof presented by a herpes simplex virus targeted to IL13RA2 according to the present invention may be an anti- IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof comprising a sequence showing 80% or more (e.g., 85% or more, 90% or more, 95% or more, 98% or more, 99% or more, or 100%) sequence identity to the amino acid sequence of the VL region set forth in SEQ ID NO:8 and a sequence showing 80% or more (e.g., 85% or more, 90% or more, 95% or more, 98% or more, 99% or more, or 100%) sequence identity to the amino acid sequence of the VH region set forth in SEQ ID NO:10.
  • an amino acid mutation in a CDR refers to a "substitution” in which another amino acid is substituted, a “deletion” in which the amino acid is removed, or an “insertion” in which another amino acid is added, with “conservative amino acid substitutions” being particularly preferred.
  • Conservative amino acid substitutions are made on the basis of similarity in polarity, charge, solubility, hydrophobicity, hydrophilicity, and/or amphipathic properties of the residues involved.
  • nonpolar (hydrophobic) amino acids include alanine (Ala, A), leucine (Leu, L), isoleucine (Ile, I), valine (Val, V), proline (Pro, P), phenylalanine (Phe, F), tryptophan (Trp, W), and methionine (Met, M); polar neutral amino acids include glycine (Gly, G), serine (Ser, S), threonine (Thr, T), cysteine (Cys, C), tyrosine (Tyr, Y), asparagine (Asn, N), and glutamine (Gln, Q); positively charged (basic) amino acids include arginine (Arg, R), lysine (Lys, K), and histidine (His, H); negatively charged (acidic) amino acids include aspartic acid (Asp, D) and glutamic acid (Glu, E).
  • polar neutral amino acids include glycine (Gly, G), se
  • substitutions are preferably in the range of one, two, or three amino acids. Mutations may be introduced by making systematic or random amino acid substitutions in a polypeptide molecule using recombinant DNA techniques and assaying the resulting recombinant mutants for activity.
  • the anti-IL13RA2 antibody presented by the herpes simplex virus targeted to IL13RA2 of the present invention may include a mouse constant region (IgG1, IgG2a, IgG2b, IgG3, IgM, IgD, IgE, IgA).
  • the antibody may be a chimeric, humanized, or human antibody having a human constant region (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, IgD, IgE, IgA1, IgA2).
  • the antibody may be a bispecific, trispecific, or multispecific antibody to increase affinity or avidity.
  • the antigen-binding fragment that can be applied in the present invention may be an antigen-binding fragment of any of the antibodies described herein.
  • Antigen-binding fragments include, but are not limited to, Fab, Fab', F(ab')2, Fv, scFv, dsFv, bis-scFv, diabody, triabody, or tetrabody, etc., as long as they are antigen-binding fragments derived from anti-IL13RA2 antibodies.
  • Diabodies (dimers), triabodies (trimers) or tetrabodies (tetramers) are well known in the art. See, for example, Kortt et al., Biomol. Eng.
  • the antigen-binding fragment that can be applied in the present invention is preferably an scFv.
  • An scFv consists of an antibody heavy chain V region ( VH region) linked to an antibody light chain variable (V) region ( VL region) via a synthetic peptide (linker), and can be produced using routine recombinant DNA technology (see, for example, Janeway et al., Immunobiology, 2nd ed., Garland Publishing, New York, (1996)).
  • linker for example, a (Gly 4 Ser) 3 flexible linker can be used, but is not limited thereto.
  • the order in which the VL region and the VH region are linked by the linker is not particularly limited.
  • disulfide-stabilized variable region fragments (dsFv) can be prepared by recombinant DNA technology (see, for example, Reiter et al., Protein Engineering, 7, 697-704 (1994)).
  • an antigen-binding fragment that can be applied in the present invention may be an antigen-binding fragment comprising a sequence that shows 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more, or 100% sequence identity to the sequence set forth in SEQ ID NO: 7.
  • the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 7 is specifically a sequence comprising the following amino acid sequence:
  • the antigen-binding fragment having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:7 includes a VL region (SEQ ID NO:8) containing the above-mentioned LCDR1 to LCDR3 (SEQ ID NO:4 to 6), a VH region (SEQ ID NO:10) containing the above-mentioned HCDR1 to HCDR3 (SEQ ID NO:1 to 3), and linker sequences 1 and 2 (SEQ ID NO:9 and 11).
  • the antigen-binding fragment presented by the herpes simplex virus targeted to IL13RA2 of the present invention has heavy chain CDRs (HCDR1, HCDR2, HCDR3) and light chain CDRs (LCDR1, LCDR2, LCDR3) of: (i) HCDR1: (SEQ ID NO: 1: RHGIH) (ii) HCDR2: (SEQ ID NO: 2: VIWAGGSTNYNSALMS) (iii) HCDR3: (SEQ ID NO: 3: DHFDSFDY) (iv) LCDR1: (SEQ ID NO: 4: TASSSVSSSSYLH) (v) LCDR2: (SEQ ID NO:5: STSNLAS) and (vi) LCDR3: (SEQ ID NO:6: HQYHRSPLT) or having one to several amino acid mutations in this amino acid sequence, and having 80% or more, 85% or more, 90% or more, 95% or more, 98% or more, 99% or more
  • Sequence identity is defined as the percentage of amino acid residues in a candidate sequence that are identical to those of a particular reference polypeptide sequence after aligning the sequences, introducing gaps, if necessary, to obtain maximum sequence identity, and excluding any conservative substitutions from being considered part of the sequence identity. Alignment for purposes of measuring sequence identity can be accomplished by a variety of methods within the skill of the art, such as using publicly available computer software such as BLAST, BLAST-2, ALIGN, or Megalign (DNASTAR) software. Those skilled in the art can determine appropriate parameters for aligning sequences, including any algorithms necessary to achieve maximum alignment over the full length of the sequences being compared. However, for purposes herein, sequence identity values are obtained by using the sequence comparison computer program BLAST in pairwise alignments.
  • the percent sequence identity of a given amino acid sequence A to a given amino acid sequence B is calculated as follows: 100 times the fraction X/Y, where X is the number of amino acid residues scored as identical by a program alignment of A and B in the sequence alignment program BLAST, and Y is the total number of amino acid residues in B. It will be understood that if the length of amino acid sequence A is different from the length of amino acid sequence B, the sequence identity of A to B will differ from the % sequence identity of B to A. Unless otherwise specified, all % amino acid sequence identity values herein are obtained using the BLAST computer program as set forth in the immediately preceding paragraph.
  • Amino acid mutations in the antigen-binding fragment of SEQ ID NO:7 of the present invention include “substitution” where an amino acid is replaced with another amino acid, “deletion” where the amino acid is removed, and “insertion” where another amino acid is added.
  • substitution where an amino acid is replaced with another amino acid
  • insertion where another amino acid is added.
  • substitution is “conservative amino acid substitution.” Conservative amino acid substitutions are made based on similarity in polarity, charge, solubility, hydrophobicity, hydrophilicity, and/or amphipathic properties of the residues involved.
  • nonpolar (hydrophobic) amino acids include alanine (Ala, A), leucine (Leu, L), isoleucine (Ile, I), valine (Val, V), proline (Pro, P), phenylalanine (Phe, F), tryptophan (Trp, W), and methionine (Met, M); polar neutral amino acids include glycine (Gly, G), serine (Ser, S), threonine (Thr, T), cysteine (Cys, C), tyrosine (Tyr, Y), asparagine (Asn, N), and glutamine (Gln, Q); positively charged (basic) amino acids include arginine (Arg, R), lysine (Lys, K), and histidine (His, H); negatively charged (acidic) amino acids include aspartic acid (Asp, D) and glutamic acid (Glu, E).
  • polar neutral amino acids include glycine (Gly, G), se
  • substitutions are preferably in the range of 1-25, 1-20, 1-15, 1-10, or 1-5 amino acids. Mutations may be introduced by making systematic or random amino acid substitutions in a polypeptide molecule using recombinant DNA techniques and assaying the resulting recombinant mutants for activity.
  • Herpes simplex viruses that may be used in the present invention include herpes simplex virus type 1 (HSV-1) (sometimes referred to as "HHV-1") and herpes simplex virus type 2 (HSV-2) (sometimes referred to as "HHV-2").
  • HSV-1 and HSV-2 used in embodiments of the present invention include all strains classified into these (for example, KOS strain, F strain, 17 strain, VR3 strain, HF strain, HF10 strain, SC16 strain, etc. classified as HSV-1, and 186 strain, G strain, 333 strain, etc. classified as HSV-2) and all those derived from these substrains. That is, for example, taking HSV-1 as an example, GenBank no.
  • JQ673480.1 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/JQ673480.1 (SEQ ID NO: 29)
  • other strains classified as HSV-1 and HSV-1 belonging to these substrains may also be used.
  • HSV has envelope glycoproteins (gB, gC, gD, gH, gL, gK, etc.) that cause membrane fusion between the host cell membrane and the viral envelope, and are important for viral intracellular entry and cell-to-cell spread.
  • gB and gC bind to heparan sulfate expressed on the cell membrane surface, allowing HSV to adhere to the cell membrane.
  • gD binds to herpesvirus entry mediator (HVEM), nectin-1, or 3-O-sulfated heparan sulfate (3-OS-HS) (Montgomery et al., Cell 1996; Geraghty et al., Science 1998; Shukla et al., Cell 1999), causing a conformational change in gD (Carfi et al., Cell 1999).
  • HVEM herpesvirus entry mediator
  • nectin-1 binds to gD
  • 3-OS-HS 3-O-sulfated heparan sulfate
  • the herpes simplex virus targeted to IL13RA2 of the present invention has an anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof incorporated into an envelope protein and targets IL13RA2 expressed on the cell surface.
  • the anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof is incorporated into the envelope protein gD (e.g., SEQ ID NO: 12), envelope protein gB (e.g., SEQ ID NO: 13, or see, e.g., PLoS Pathog 2017; 13(4): e1006352, etc.), envelope protein gC (see, e.g., Cancer Gene Ther 2010; 17(9): 655-663, etc.), or envelope protein gH (see, e.g., PLoS Pathog 2015; 11(5): e1004907, etc.), more preferably, the anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof is incorporated into the envelope protein gD.
  • the amino acid sequences e.g.
  • the herpes simplex virus targeted to IL13RA2 of the present invention may have an anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof incorporated into the deleted portion of the envelope protein gD from amino acid 2 to amino acid 24 of SEQ ID NO:12, the deleted portion of amino acids between amino acids 24 and 25, or from amino acids 6 to 38 of SEQ ID NO:12, or the deleted portion of amino acids 61 to 218 of SEQ ID NO:12.
  • the herpes simplex virus targeted to IL13RA2 according to the present invention may have an envelope protein gD with an amino acid mutation that weakens infectivity to cells expressing Nectin-1, HVEM, and/or 3-OS-HS, for example, a mutation described in WO2020/090871.
  • a "gD mutation” refers to a nucleotide or amino acid mutation in the gD gene or gD protein that has any of the following combinations of a mutation in gD, an envelope glycoprotein responsible for entry of the HSV virus into cells, that causes the gD to lose (or reduce) its ability to bind to HVEM, a mutation that causes the gD to lose (or reduce) its ability to bind to nectin-1, a mutation that causes the gD to lose (or reduce) its ability to bind to 3-OS-HS, and a mutation that confers the gD to a tumor antigen (e.g., an insertion mutation of DNA that codes for an scFv against a tumor antigen).
  • These mutations weaken the infectivity of the gD to cells expressing nectin-1, HVEM, and/or 3-OS-HS, compared to HSV viruses that do not have these mutations.
  • amino acid sequence of the gD protein of the KOS strain shown in SEQ ID NO:12 (not including the signal peptide consisting of 25 amino acid residues from the N-terminus) is shown.
  • gD mutation In this specification, a specific example of "gD mutation" will be described below using the KOS strain as an example, but the present invention is similarly applicable to other strains.
  • the gD protein of the KOS strain is encoded in the forward direction (rightward) at nucleotide positions 138279. . 139463 in the KOS strain genome sequence registered as GenBank no. JQ673480.1.
  • mutations that cause loss of binding ability to Nectin-1 i.e., amino acid mutations that weaken infectivity to cells expressing Nectin-1
  • amino acid positions of the gD protein in the amino acid numbers of SEQ ID NO:12 include ⁇ 6-38 (deletion of amino acids at positions 6 to 38) (Menotti et al., J Virol. 82:10153-10161 2008), ⁇ 61-218 (deletion of amino acids at positions 61 to 218) (Menotti et al., Proc Natl Acad Sci USA. 106:9039-9044 2009), R222N/F223I (Uchida et al., J Virol.
  • R222N/F223I “Uchida et al., J Virol. 106:9039-9044 2009)
  • R222N/F223I “Uchida et al., J Virol. 106:9039-9044 2009
  • mutations include R222 and F223 mutations (mutations at amino acid positions 222 and 223) such as Y38C, A3C, or ⁇ A3/Y38C (Connolly et al., J Virol. 79:1282-1295 2005, Uchida et al., J Virol.
  • A3 and/or Y38 mutations mutations at amino acid positions 3 and/or 38, e.g., a deletion or substitution with cysteine at amino acid position 3, or a substitution with cysteine at amino acid position 38).
  • the positions of the amino acid mutations that abolish the ability to bind to HVEM, i.e., that weaken the infectivity of HVEM-expressing cells, as shown by the amino acid numbers in SEQ ID NO:12, are ⁇ 7-32 (deletion of amino acids at positions 7 to 32) (Yoon et al., J. Virol. 77:9221-9231 2003), ⁇ 2-24 (deletion of amino acids at positions 2 to 24) (Shibata et al., Gene Ther. 23:479-488 2016), ⁇ 7-11 (deletion of amino acids at positions 7 to 11) (Uchida et al., J. Virol.
  • mutations include deletion of all or part of the amino acids at amino acid positions 2 to 38 (e.g., ⁇ 61-218 (deletion of amino acids at positions 61 to 218) (Menotti et al., Proc Natl Acad Sci USA. 106:9039-9044 2009), and mutations at Q27, T29, and D30 (mutations at amino acid positions 27, 29, and 30) such as Q27A, Q27P, Q27R, T29A, and D30A (Spear et al., Virology 344:17-24 2006).
  • the scope of the present invention also includes sequences that show 70% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 95% or more, 98% or more, 99% or more, or 100% sequence identity to the amino acid sequence of the gD protein of the KOS strain shown in SEQ ID NO:12, and sequences thereof that include the mutations specified above.
  • the herpes simplex virus of the present invention has an envelope protein gB, an envelope protein gK, a UL20 protein, and/or a UL24 protein that has an amino acid mutation that promotes entry into target cells and/or an amino acid mutation that promotes multinucleated giant cell formation.
  • the amino acid mutations that promote the formation of multinucleated giant cells are mutations introduced into the gB gene (or gB protein), gK gene (or gK protein), UL20 gene (or UL20 protein: envelope protein UL20) and/or UL24 gene (or UL24 protein: nuclear protein UL24) of HSV, and these mutations promote the membrane fusion activity of HSV. Furthermore, the amino acid mutations that promote entry into target cells are mutations introduced into the gB gene (or gB protein) of HSV, and these mutations promote the efficiency of entry of HSV into target cells.
  • SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15 and SEQ ID NO: 16 show the amino acid sequences of the gB protein of the KOS strain, the gK protein of the KOS strain, the UL20 protein of the KOS strain and the UL24 protein of the KOS strain, respectively.
  • the gB protein of the KOS strain is encoded in the reverse direction (leftward) at nucleotide number 53022. . 55736 of the genome sequence registered as GenBank no. JQ673480.1, the gK protein is encoded in the forward direction (rightward) at nucleotide number 112101. . 113117, the UL20 protein is encoded in the reverse direction (leftward) at nucleotide number 40763. .
  • the UL24 protein is encoded in the forward direction (rightward) at nucleotide number 47678. . 48487.
  • Amino acid mutations that promote invasion into target cells and/or amino acid mutations that promote the formation of multinucleated giant cells have been disclosed in many publicly known documents, and a person skilled in the art can select an appropriate mutation as appropriate.
  • Amino acid mutations that promote the entry of major gB proteins into target cells include mutations at D285, such as D285N, and mutations at A549, such as A549T.
  • major amino acid mutations in gB protein that promote multinucleated giant cell formation include R796 mutations such as R796C, R800 mutations such as R800W, T813 mutations such as T813I, L817 mutations such as L817H and L817P, S854 mutations such as S854F, A855 mutations such as A855V, R858 mutations such as R858C and R858H, insertions between E816 and L817 (VN (2 amino acid insertion) and VNVN (4 amino acid insertion)), nonsense mutations at S869, and nonsense mutations at T877.
  • R796 mutations such as R796C
  • R800 mutations such as R800W
  • T813 mutations such as T813I
  • L817 mutations such as L817H and L817P
  • S854 mutations such as S854F
  • A855 mutations such as A855V
  • R858 mutations such as R8
  • Amino acid mutations in major gK proteins that promote multinucleated giant cell formation include P33 mutations such as P33S, A40 mutations such as A40V and A40T, L86 mutations such as L86P, D99 mutations such as D99N, A111 mutations such as A111V, T121 mutations such as T121I, C243 mutations such as C243Y, L304 mutations such as L304P, and R310 mutations such as R310L.
  • the main amino acid mutations in UL20 protein that promote multinucleated giant cell formation include a single Y49A mutation, mutations of Y49, S50 and R51 such as Y49A/S50A/R51A, a single R209A mutation, mutations of R209, T212 and R213 such as R209A/T212A/R213A, deletion of the C-terminus after N217, and deletion of the entire UL20 protein.
  • the main amino acid mutations in UL24 protein that promote multinucleated giant cell formation include mutations of T62, R63, and V64, such as T62G/R63V/V64S, as shown by the amino acid numbers in SEQ ID NO:16, as the amino acid positions of the UL24 protein.
  • the herpes simplex virus of the present invention may, in addition to carrying the syn mutation described above, carry in an expressible state a foreign gene that promotes membrane fusion of HSV (hereinafter also referred to as a "membrane fusion-promoting foreign gene").
  • a foreign gene that promotes membrane fusion of HSV hereinafter also referred to as a "membrane fusion-promoting foreign gene”
  • the position on the HSV genome where the foreign gene is integrated is not particularly limited, and may be at any position on the HSV genome as long as it does not inhibit the functions that the HSV virus should have as an oncolytic virus.
  • the membrane fusion-promoting foreign gene is not particularly limited, but may be, for example, the fusogenic membrane glycoprotein (FMG) derived from gibbon ape leukemia virus (GALV).
  • FMG fusogenic membrane glycoprotein
  • GALV gibbon ape leukemia virus
  • the herpes simplex virus of the present invention may have a mutation (also referred to as a "restricted replication modification" in this specification) that weakens the proliferation in normal cells instead of or in addition to the above mutation.
  • the restricted replication modification may be, for example, a mutation that inactivates the expression of functional ICP34.5.
  • ICP34.5 (for example, the amino acid sequence of SEQ ID NO: 30 (KOS strain)) is a neurotoxic factor possessed by herpes simplex viruses.
  • PLR protein kinase R
  • herpes simplex viruses and the like possess ICP34.5 protein, which is a viral gene product that acts to cancel the action of PKR. It is known that herpes simplex viruses that have a mutation that inactivates the expression of functional ICP34.5 are significantly inhibited in proliferation in normal cells, but proliferate well in cancer cells with almost no effect. Therefore, a herpes simplex virus having a mutation that inactivates the expression of functional ICP34.5 grows only in cancer cells and inhibits growth in normal cells, and is expected to be safer.
  • the herpes simplex virus of the present invention may be one having a mutation that inactivates the expression of functional ICP34.5, for example, one having any mutation (e.g., nonsense mutation), deletion or substitution that makes ICP34.5 nonfunctional, or one in which a part or all of the gene encoding ICP34.5 is deleted and the expression of functional ICP34.5 is inactivated, for example, WO 2020/090871, JP 2006-528484, Chou et al. 1990, Science 250: 1262-1266; and Maclean et al. 1991, J. Gen. Virol. 72:631-639, etc.
  • any mutation e.g., nonsense mutation
  • deletion or substitution that makes ICP34.5 nonfunctional
  • the expression of a functional ICP34.5 protein that shows 70% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 95% or more, 98% or more, 99% or more, or 100% sequence identity to the amino acid sequence of the ICP34.5 protein of the KOS strain shown in SEQ ID NO:30 may be inactivated, and the amino acid sequence may have any mutation (e.g., nonsense mutation), deletion or substitution that makes the protein non-functional, or a part or all of the gene encoding the protein is deleted, thereby inactivating the expression of the functional ICP34.5.
  • any mutation e.g., nonsense mutation
  • functional ICP34.5 means an ICP34.5 protein that can exert the function of wild-type ICP34.5 (e.g., the function of neutralizing the action of PKR), and "expression of functional ICP34.5 is inactivated” means that the function of neutralizing the action of PKR is not exerted, or the function is weakened compared to that of wild-type ICP34.5.
  • the limited proliferation type modification applicable to the present invention may be a limited proliferation type modification introduced by various methods as listed in the paper by Peters et al. (Mol Ther Oncolytics. 2015; 2. pii: 15010.
  • one or more genes selected from ICP6/UL39, thymidine kinase/UL23, UL2/UNG, ICP47/Us12, Us11, Us3, ICP0, UL56, VP16/UL48, and UL24 may be modified (mutated, deleted, and/or substituted).
  • the HSV of the present invention may incorporate a reporter gene and any therapeutic gene (e.g., a gene that enhances the killing effect of cancer cells, a gene that suppresses tumor angiogenesis, a gene that promotes antitumor immune responses, etc.) in a state in which they can be expressed (for details, see Peters et al., Mol Ther Oncolytics. 2015; 2. pii: 15010. Epub 2015 Jul 22, etc.).
  • the position on the HSV genome where the gene is incorporated is not particularly limited, and may be any position on the HSV genome as long as it does not inhibit the functions that the HSV virus should have as an oncolytic virus.
  • Reporter genes include, but are not limited to, the LacZ gene (Mineta et al., Nat Med. 1:938-943, 1995), the Luc gene (Yamamoto et al., Gene Ther. 13:1731-1736, 2006), the GFP gene (Adusumilli et al., FASEB J. 20:726-728, 2006), and the NIS gene (Li et al., Cancer Gene Ther. 20:478-485, 2013).
  • Therapeutic genes are not particularly limited, but examples of genes encoding cytotoxic molecules include the CD gene (Nakamura et al., Cancer Res. 61:5447-5452 2001) and the TRAIL gene (Tamura et al., Mol Ther. 21:68-77 2013), and genes encoding immune activating molecules include the GM-CSF gene (Liu et al., Gene Ther. 10:292-303 2003) and the IL-12 gene (Roth et al., Ther Clin Dev. 25:16-27 2014), and genes encoding microenvironment control molecules include the angiostatin gene (Zhang et al., Mol Ther.
  • the present invention also includes nucleic acids (nucleic acid molecules) that encode the herpes simplex viruses described herein.
  • the herpes simplex virus of the present invention can be produced by standard methods known to those skilled in the art of HSV virology. However, to facilitate the manipulation of the HSV genome and the production of the vectors of the present invention, the present invention also provides vectors carrying the genomic nucleic acid of the recombinant virus of the present invention.
  • a preferred vector is a bacterial artificial chromosome ("BAC") carrying the genome of the recombinant virus of the present invention, which facilitates the manipulation of HSV in bacterial systems.
  • BAC bacterial artificial chromosome
  • KOS-37 BAC Even et al., 2006 Virus Res.
  • HSV-BAC construct can be used as an HSV-BAC construct, and various mutations can be introduced by homologous recombination (e.g., Red homologous recombination method: Tischer et al., 2006. Biotechniques. 40(2):191).
  • homologous recombination e.g., Red homologous recombination method: Tischer et al., 2006. Biotechniques. 40(2):191).
  • HSV-based vectors and methods for their construction are described, for example, in U.S. Patent Nos. 7,078,029, 6,261,552, 5,998,174, 5,879,934, 5,849,572, 5,849,571, 5,837,532, 5,804,413, and 5,658,724, and International Patent Applications Nos. WO 91/02788, WO 96/04394, WO 98/15637, and WO 99/06583, the entireties of which are incorporated herein by reference.
  • the sequence of HSV has been published (NCBI Accession No. NC_001806; see also McGoech et al., J. Gen.
  • the oncolytic recombinant virus of the present invention is a herpes simplex virus (HSV-1), and includes ⁇ 2-24, a gD gene having a Y38C mutation, a gB gene having a D285N/A549T mutation (NT mutation), a R858H mutation, and a gK gene having an A40T mutation, and further includes a nucleic acid sequence encoding an anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof fused to the gD gene (e.g., the ⁇ 2-24 portion).
  • HSV-1 herpes simplex virus
  • the genome of the herpes simplex virus of the present invention may further include a reporter protein such as green fluorescent protein (GFP) or luciferase, or a non-viral gene (exogenous expression cassette) of a payload molecule.
  • a reporter protein such as green fluorescent protein (GFP) or luciferase, or a non-viral gene (exogenous expression cassette) of a payload molecule.
  • the reporter protein makes it easy to identify target cells infected with the recombinant virus of the present invention, and the reporter protein released from lysed tumor cells can be used as an indicator to monitor tumor lysis.
  • the present invention also includes a method for producing the herpes simplex virus described herein.
  • the herpes simplex virus of the present invention can be infected into producer cells, and the herpes simplex virus can be collected from the culture supernatant or the producer cells.
  • producer cells include, but are not limited to, RPMI7951, U87, CHO, 293, COS, BHK, HeLa, or Vero cells, or substrains of these cell lines expressing IL13RA2 (e.g., Vero-IL13RA2 cells), or substrains of these cell lines expressing gD (e.g., VD60 cells).
  • the herpes simplex virus can be purified by a method such as centrifugation.
  • the present invention also encompasses cells that produce the herpes simplex virus described herein.
  • the cells that produce the herpes simplex virus may be cells that have been introduced with a nucleic acid (nucleic acid molecule) encoding the herpes simplex virus described herein and that temporarily produce the herpes simplex virus, or may be cells that have a nucleic acid (nucleic acid molecule) encoding the herpes simplex virus described herein integrated into the genome of the cells and that continuously produce the herpes simplex virus described herein.
  • Examples of cells that produce the herpes simplex virus described herein include, but are not limited to, RPMI7951, U87, CHO, 293, COS, BHK, HeLa, or Vero cells, or substrains of these cell lines that express IL13RA2 (e.g., Vero-IL13RA2 cells), or substrains of these cell lines that express gD (e.g., VD60 cells).
  • the invention relates to viral stocks comprising the recombinant viruses described herein.
  • the viral stocks are homogenous stocks. Preparation and analysis of viral stocks is well known in the art. For example, viral stocks can be produced in roller bottles containing cells transduced with the viral vector of interest. The viral stocks can then be purified on a continuous Nycodenz gradient, aliquoted, and stored until needed. Viral stocks vary considerably in titer, depending largely on the viral genotype and the protocols and cell lines used to prepare them.
  • the titer of a virus stock contemplated herein is at least about 10 plaque forming units (pfu)/mL, e.g., at least about 10 pfu/mL, or even more preferably, at least about 10 pfu/mL.
  • the titer may be at least about 10 pfu/mL, or at least about 10 pfu/mL, with high titer stocks of at least about 10 pfu/mL or at least about 10 pfu/mL being most preferred.
  • compositions comprising a herpes simplex virus as described herein and a pharma- ceutically acceptable carrier.
  • pharmaceutical acceptable refers to molecular entities and compositions that do not cause allergic or similar adverse reactions when administered to a subject (e.g., a human).
  • pharmaceutical composition refers to a formulation of one or more herpes simplex viruses as described herein that can be administered or delivered to a subject and/or cell.
  • the formulation includes an active ingredient, a herpes simplex virus as described herein, and any physiologically acceptable carriers, diluents, and/or excipients.
  • a "pharmaceutical composition” is a composition of one or more agents that can be administered or delivered to a patient and/or subject and/or cell for the treatment of a particular disease or disorder.
  • the pharmaceutical composition can include a nucleic acid molecule encoding a herpes simplex virus as described herein in place of the herpes simplex virus of the present invention.
  • compositions disclosed herein may be formulated in a neutral or salt form.
  • “Pharmaceutically acceptable salts” include both acid addition and base addition salts.
  • Pharmaceutically acceptable salts include acid addition salts (formed with the free amino groups of a protein) including inorganic acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, and the like, and organic acids such as, but not limited to, acetic acid, 2,2-dichloroacetic acid, adipic acid, alginic acid, ascorbic acid, aspartic acid, benzenesulfonic acid, benzoic acid, 4-acetamidobenzoic acid, camphoric acid, camphor-10-sulfonic acid, capric acid, caproic acid, caprylic acid, carbonic acid, cinnamic acid, citric acid, cyclamic acid, dodecylsulfuric acid, ethane-1,2-disulfonic acid, ethane
  • Salts formed with the free carboxyl groups can likewise be derived from inorganic bases such as, for example, sodium, potassium, lithium, ammonium, calcium, magnesium, iron, zinc, copper, manganese, aluminum salts, etc.
  • Salts derived from organic bases include, but are not limited to, salts of primary, secondary, and tertiary amines, substituted amines including naturally occurring substituted amines, cyclic amines, and basic ion exchange resins, such as ammonia, isopropylamine, trimethylamine, diethylamine, triethylamine, tripropylamine, diethanolamine, ethanolamine, deanol, 2-dimethylaminoethanol, 2-diethylaminoethanol, dicyclohexylamine, lysine, arginine, histidine, caffeine, procaine, hydrabamine, choline, betaine, benethamine, benzathine, ethylenediamine, glucosamine,
  • Particularly preferred organic bases are isopropylamine, diethylamine, ethanolamine, trimethylamine, dicyclohexylamine, choline and caffeine.
  • carrier includes any and all solvents, dispersion media, vehicles, coatings, diluents, antibacterial and antifungal agents, isotonic and absorption delaying agents, buffers, carrier solutions, suspensions, colloids, and the like.
  • carrier includes any and all solvents, dispersion media, vehicles, coatings, diluents, antibacterial and antifungal agents, isotonic and absorption delaying agents, buffers, carrier solutions, suspensions, colloids, and the like.
  • the use of such media and agents for pharmaceutical active substances is well known in the art. Except insofar as any conventional media or agent is incompatible with the active ingredient, its use in the therapeutic compositions is contemplated. Supplementary active ingredients can also be incorporated into the compositions.
  • pharmacologically acceptable carrier includes, but is not limited to, any physiologically compatible adjuvant, carrier, excipient, glidant, sweetener, diluent, preservative, dye/colorant, flavor enhancer, surfactant, wetting agent, dispersing agent, suspending agent, stabilizer, isotonic agent, solvent, surfactant, dispersion medium, coating, antibacterial and antifungal agent, isotonic and absorption delaying agent, etc., including pharmacokinetic and metabolic pathways, which have been approved by the U.S. Food and Drug Administration (FDA) as acceptable for human and/or veterinary use.
  • FDA U.S. Food and Drug Administration
  • Exemplary pharma- ceutically acceptable carriers include, but are not limited to, sugars such as lactose, glucose and sucrose, starches such as corn starch and potato starch, cellulose and its derivatives such as sodium carboxymethylcellulose, ethylcellulose and cellulose acetate, tragacanth, malt, gelatin, talc, cocoa butter, waxes, animal and vegetable fats, paraffin, silicones, bentonite, silicic acid, zinc oxide, oils such as peanut oil, cottonseed oil, safflower oil, sesame oil, olive oil, corn oil, and soybean oil, glycols such as propylene glycol, polyols such as glycerin, sorbitol, mannitol and polyethylene glycol, esters such as ethyl oleate and ethyl laurate, agar, buffers such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide, alginic acid, pyrogen-free water, isotonic s
  • wetting agents such as sodium lauryl sulfate and magnesium stearate, as well as colorants, release agents, coating agents, sweeteners, flavorings and fragrances, preservatives and antioxidants may also be included in the composition.
  • antioxidants examples include: (1) water-soluble antioxidants, such as ascorbic acid, cysteine hydrochloride, sodium bisulfate, sodium metabisulfite, sodium sulfite, etc.; (2) oil-soluble antioxidants, such as ascorbyl palmitate, butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), lecithin, propyl gallate, alpha-tocopherol, etc.; and (3) metal chelating agents, such as citric acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), sorbitol, tartaric acid, phosphoric acid, etc.
  • water-soluble antioxidants such as ascorbic acid, cysteine hydrochloride, sodium bisulfate, sodium metabisulfite, sodium sulfite, etc.
  • oil-soluble antioxidants such as ascorbyl palmitate, butylated hydroxyanisole (BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), lecithin,
  • the pharmaceutical composition containing the carrier is suitable for parenteral administration, e.g., intravascular (intravenous or intraarterial), intrathoracic, intraperitoneal, intracerebral, other organ, intratumoral, subcutaneous or intramuscular administration.
  • parenteral administration e.g., intravascular (intravenous or intraarterial), intrathoracic, intraperitoneal, intracerebral, other organ, intratumoral, subcutaneous or intramuscular administration.
  • Pharmaceutically acceptable carriers include sterile aqueous solutions or dispersions and sterile powders for the extemporaneous preparation of sterile injectable solutions or dispersions.
  • the use of such media and agents for pharma- ceutical active substances is well known in the art. Except insofar as any conventional media or agent is incompatible with the recombinant virus or nucleic acid molecule, its use in the pharmaceutical composition of the present invention is contemplated.
  • compositions of the invention may comprise one or more of the polypeptides, polynucleotides, vectors containing them, cells infected with a recombinant virus of the invention, etc., described herein, formulated in a pharma- ceutically or physiologically acceptable solution for administration to a cell or subject (e.g., a human) alone or in combination with one or more other therapies.
  • a cell or subject e.g., a human
  • the compositions of the invention may be administered in combination with other agents, as well, such as, for example, antibodies, cytokines, growth factors, hormones, small molecules, or various pharma- ceutical active agents, if desired.
  • agents such as, for example, antibodies, cytokines, growth factors, hormones, small molecules, or various pharma- ceutical active agents, if desired.
  • the formulation of pharma- ceutically acceptable excipient and carrier solutions is well known to those of skill in the art, as is the development of appropriate dosing and treatment regimens for use with the particular compositions described herein in various treatment regimens.
  • the solutions are administered in a manner compatible with the dosage formulation and in a therapeutically effective amount to effect amelioration or treatment of the condition.
  • the formulations are easily administered in a variety of dosage forms, e.g., ingestible solutions, drug release capsules, and the like. Some variation in dosing may occur depending on the condition of the subject being treated. The person responsible for administration will, in any event, be able to determine the appropriate dose for the individual subject.
  • the formulations meet the standards of sterility, general safety, and purity as required by the standards of the Center for Biologics Evaluation and Research of the U.S. Food and Drug Administration (FDA).
  • compositions, recombinant viruses, and nucleic acid molecules disclosed herein parenterally (e.g., intravascularly (intravenously or intraarterially), intrathoracically, intraperitoneally, intracerebrally, other organs, intratumorally, subcutaneously, or intramuscularly), as described, for example, in U.S. Pat. Nos. 5,543,158, 5,641,515, and 5,399,363, each of which is expressly incorporated herein by reference in its entirety.
  • Solutions of the active compounds as free base or pharma-ceutically acceptable salts may be prepared in water suitably mixed with a surfactant, e.g., hydroxypropylcellulose.
  • Dispersions may also be prepared in glycerol, liquid polyethylene glycols, and mixtures thereof, and in oils. Under ordinary conditions of storage and use, these preparations contain a preservative to prevent the growth of microorganisms.
  • compositions suitable for injectable use include sterile aqueous solutions or dispersions and sterile powders for the extemporaneous preparation of sterile injectable solutions or dispersions (U.S. Pat. No. 5,466,468, expressly incorporated herein by reference in its entirety).
  • the form should be sterile and fluid to the extent that easy syringability exists. It should be stable under the conditions of manufacture and storage and should be preserved against the contaminating action of microorganisms, such as bacteria and fungi.
  • the carrier can be a solvent or dispersion medium containing, for example, water, ethanol, polyol (for example, glycerol, propylene glycol, and liquid polyethylene glycol, etc.), suitable mixtures thereof, and/or vegetable oils.
  • Proper fluidity can be maintained, for example, by the use of a coating, such as lecithin, by the maintenance of the required particle size in the case of dispersions, and by the use of surfactants.
  • Prevention of the action of microorganisms can be promoted by various antibacterial and antifungal agents, for example, parabens, chlorobutanol, phenol, sorbic acid, thimerosal, and the like.
  • an isotonic agent for example, sugar or sodium chloride.
  • Prolonged absorption of the injectable compositions can be brought about by the use in the compositions of agents that delay absorption, such as aluminum monostearate and gelatin.
  • agents that delay absorption such as aluminum monostearate and gelatin.
  • aqueous compositions containing proteins as active ingredients is well understood in the art.
  • injectables either as liquid solutions or suspensions; solid forms suitable for solution or suspension in liquid prior to injection can also be prepared.
  • the formulations may also be emulsified.
  • aqueous solutions for example, the solution should be suitably buffered if necessary and the liquid diluent should first be made isotonic with sufficient saline or glucose.
  • aqueous solutions are particularly suitable for parenteral administration (e.g., intravascular (intravenous or intraarterial), intrathoracic, intraperitoneal, intracerebral, other organ, intratumoral, subcutaneous, or intramuscular).
  • parenteral administration e.g., intravascular (intravenous or intraarterial), intrathoracic, intraperitoneal, intracerebral, other organ, intratumoral, subcutaneous, or intramuscular.
  • sterile aqueous media that may be employed will be known to those of skill in the art in light of this disclosure.
  • a dose may be dissolved in 1 ml of isotonic NaCl solution and added to 1000 ml of subcutaneous infusion fluid or injected at the proposed infusion site (see, e.g., Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20th Edition. Baltimore, MD: Lippincott Williams & Wilkins, 2000).
  • Some variation in dosage will necessarily occur depending on the condition of the subject being treated.
  • the person responsible for administration will, in any event, determine the appropriate dose for the individual subject.
  • preparations should meet sterility, pyrogenicity, and general safety and purity standards as required by the standards of the Office of Biologics of the U.S. Food and Drug Administration (FDA).
  • Sterile injectable solutions can be prepared by incorporating the active compound in the required amount in the appropriate solvent with various other ingredients as enumerated above, as required, followed by filtered sterilization.
  • dispersions are prepared by incorporating the various sterilized active ingredients into a sterile vehicle which contains the basic dispersion medium and the required other ingredients from those enumerated above.
  • the preferred methods of preparation are vacuum drying and freeze-drying techniques, which yield a powder of the active ingredient, plus any additional desired ingredients, from a previously sterile-filtered solution thereof.
  • the compositions may be delivered by intranasal spray, inhalation, and/or other aerosol delivery vehicles.
  • Methods for delivering polynucleotide and peptide compositions directly to the lungs via nasal aerosol sprays are described, for example, in U.S. Pat. Nos. 5,756,353 and 5,804,212, each of which is expressly incorporated herein by reference in its entirety.
  • intranasal microparticle resins (Taken et al., 2003) are known to be effective in treating lung cancer. Delivery of drugs using lysophosphatidyl-glycerol compounds (U.S. Pat. No. 5,725,871, expressly incorporated herein by reference in its entirety) is also well known in the pharmaceutical art.
  • transmucosal drug delivery in the form of a polytetrafluoroethylene support matrix is described in U.S. Pat. No. 5,780,045, expressly incorporated herein by reference in its entirety.
  • the delivery may be achieved by using liposomes, nanocapsules, microparticles, microspheres, lipid particles, vesicles, optionally in admixture with a CPP polypeptide, to introduce the compositions of the invention into suitable host cells.
  • the compositions of the invention may be formulated for delivery encapsulated in either lipid particles, liposomes, vesicles, nanospheres, nanoparticles, etc. The formulation and use of such delivery vehicles may be achieved using known conventional techniques.
  • compositions of the invention may include one or more of the polypeptides, polynucleotides, and small molecules described herein, formulated in a pharma- ceutically or physiologically acceptable solution (e.g., medium) for administration to a cell or subject (e.g., a human), alone or in combination with one or more other therapies.
  • a pharma- ceutically or physiologically acceptable solution e.g., medium
  • the compositions of the invention may be administered in combination with other agents, such as, for example, cells, other proteins or polypeptides, or various pharma- ceutically active agents, as well as other agents, if desired.
  • the formulations or pharmaceutical compositions of the present invention comprise cells contacted with a combination of various polynucleotides contemplated herein or herpes simplex viruses described herein.
  • Exemplary formulations for ex vivo delivery of various polynucleotides, including viral vectors, to cells may include the use of various transfection agents known in the art, such as calcium phosphate, electroporation, heat shock, and various liposome formulations (i.e., lipid-mediated transfection).
  • transfection agents such as calcium phosphate, electroporation, heat shock, and various liposome formulations (i.e., lipid-mediated transfection).
  • liposomes are lipid bilayers that encapsulate a fraction of an aqueous fluid. DNA spontaneously binds to the outer surface of cationic liposomes (due to their charge), and these liposomes interact with cell membranes.
  • Certain embodiments of the invention may include other formulations, e.g., those well known in the pharmaceutical art, e.g., those described in Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 20th Edition. Baltimore, MD: Lippincott Williams & Wilkins, 2000.
  • the present invention provides pharma- ceutical acceptable compositions comprising a therapeutically effective amount of one or more viral vectors or polynucleotides described herein, formulated with one or more pharma- ceutical acceptable carriers (additives) and/or diluents (e.g., pharma- ceutical acceptable cell culture media).
  • pharma- ceutical acceptable compositions comprising a therapeutically effective amount of one or more viral vectors or polynucleotides described herein, formulated with one or more pharma- ceutical acceptable carriers (additives) and/or diluents (e.g., pharma- ceutical acceptable cell culture media).
  • a "therapeutically effective amount” refers to the amount of a composition or recombinant virus described herein required to achieve a desired physiological and/or biological result.
  • a “therapeutically effective amount” of a virus, viral stock, or composition may vary depending on factors such as the disease state, age, sex, and weight of an individual, and the ability of stem and progenitor cells in the individual to induce a desired response.
  • a therapeutically effective amount is also one in which any toxic or deleterious effects of the virus or transduced therapeutic cells are outweighed by therapeutically beneficial effects.
  • the term “therapeutically effective amount” includes an amount effective to "treat" a subject (e.g., a patient).
  • a therapeutically effective amount may be quantified by the total number of plaque forming units (pfu) (e.g., at least about 10 1 to at least about 10 20 , specifically, about 10 4 to about 10 15 , and more specifically, about 10 6 to about 10 12 pfu) or by the number of viral genomes (e.g., at least about 10 1 to at least about 10 20 , specifically, about 10 4 to about 10 15 , and more specifically, about 10 6 to about 10 12 viral genomes).
  • pfu plaque forming units
  • viral genomes e.g., at least about 10 1 to at least about 10 20 , specifically, about 10 4 to about 10 15 , and more specifically, about 10 6 to about 10 12 viral genomes.
  • the therapeutically effective amount will vary based on the type of virus administered, the nature of the formulation, the route of administration, the nature and/or severity of the disease being treated, and/or the general condition and health of the subject.
  • Some aspects of the invention include a method of killing a cancerous cell, comprising exposing the cancerous cell to a herpes simplex virus or composition thereof described herein under conditions sufficient for the herpes simplex virus to infect and replicate in the cancerous cell, where replication of the herpes simplex virus in the cancerous cell results in cell death.
  • the cancerous cell killed by the method is in vivo. In certain embodiments, the cancerous cell killed by the method is in a tumor.
  • administering refers to the introduction of a herpes simplex virus, virus stock, or composition thereof targeted to IL13RA2, or a nucleic acid molecule or composition encoding the recombinant virus, into a subject, and in one embodiment refers to contacting a cell and/or tissue with a herpes simplex virus, virus stock, or composition thereof, or a nucleic acid molecule or composition encoding the virus, as described in the specification. Administration may be by injection, irrigation, inhalation, ingestion, electroosmosis, hemodialysis, iontophoresis, and other methods known in the art.
  • the route of administration will, of course, vary with the location and nature of the disease to be treated, and may be, for example, auricular, buccal, conjunctival, cutaneous, dental, intracervical, intrasinus, intratracheal, enteral, epidural, interstitial, intra-articular, intra-arterial, intraperitoneal, intraauricular, intrabiliary, intrabronchial, intracapsular, intracavity, intracerebral, intracisternal, intracorneal, intracranial, intracoronary, intracranial, intradermal, intradiscal, intraductal, intraduodenal, intradural, intrapericardial, intraepidermal, intraesophageal, intragastric, intragingival, intrahepatic, intraileal, intralesional, intralingual, intracavity, intralymphatic, intramammary, intramedullary, intrameningeal, intramuscular, intranasal, intranodal,
  • the terms “treating” and “treatment” refer to administering to a subject a therapeutically effective amount of a virus or composition thereof as described herein such that the subject improves the disease or condition or symptoms of the disease or condition.
  • the improvement is any amelioration or cure of the disease or condition or symptoms of the disease or condition.
  • the improvement may be a visible or measurable improvement or an improvement in the subject's general sense of well-being.
  • a “prophylactically effective amount” refers to an amount of a virus, virus stock, or composition effective to achieve a desired prophylactic result.
  • prevention can mean completely preventing symptoms of a disease, delaying the onset of symptoms of a disease, or reducing the severity of later manifestations of the disease.
  • a prophylactically effective amount is less than a therapeutically effective amount because a prophylactic dose is used in a subject prior to or at an early stage of a disease.
  • the pharmaceutical composition containing the herpes simplex virus targeted to IL13RA2 according to the present invention can be a therapeutic agent for tumors expressing IL13RA2.
  • tumors expressing IL13RA2 include melanoma, osteosarcoma, leukemia, lymphoma, prostate cancer, lung cancer (including malignant mesothelioma), glioma (e.g., glioblastoma, astrocytoma, medulloblastoma), head and neck cancer, renal cancer, Kaposi's sarcoma, colorectal cancer, pancreatic cancer, adrenal cancer, breast cancer, and ovarian cancer. Therefore, these types of cancer can be therapeutic targets of the present invention.
  • Antibody or Antigen-Binding Fragment thereof One embodiment of the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof according to the present invention is an antibody or antigen-binding fragment thereof that specifically recognizes tumor cells expressing IL13RA2.
  • the heavy chain CDRs (HCDR1, HCDR2, HCDR3) and the light chain CDRs (LCDR1, LCDR2, LCDR3) are (i) HCDR1: (SEQ ID NO: 1: RHGIH) (ii) HCDR2: (SEQ ID NO: 2: VIWAGGSTNYNSALMS) (iii) HCDR3: (SEQ ID NO: 3: DHFDSFDY) (iv) LCDR1: (SEQ ID NO: 4: TASSSVSSSSYLH) (v) LCDR2: (SEQ ID NO:5: STSNLAS) and (vi) LCDR3: (SEQ ID NO:6: HQYHRSPLT) or have one to several amino acid mutations in these amino acid sequences.
  • the heavy chain CDRs are (i) HCDR1: (SEQ ID NO: 1: RHGIH) (ii) HCDR2: (SEQ ID NO: 2: VIWAGGSTNYNSALMS) (iii) HCDR3: (SEQ ID NO: 3: DHFDSFDY) or has one to several (1, 2 or 3) amino acid mutations in these amino acid sequences.
  • the light chain CDRs are (i) LCDR1: (SEQ ID NO: 4: TASSSVSSSSYLH) (ii) LCDR2: (SEQ ID NO:5: STSNLAS) and (iii) LCDR3: (SEQ ID NO:6: HQYHRSPLT) or has one to several (1, 2 or 3) amino acid mutations in these amino acid sequences.
  • one embodiment of the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof according to the present invention may be an anti- IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof comprising a sequence that shows 80% or more (e.g., 85% or more, 90% or more, 95% or more, 98% or more, 99% or more, or 100%) sequence identity to the amino acid sequence of the VL region set forth in SEQ ID NO:8, and a sequence that shows 80% or more (e.g., 85% or more, 90% or more, 95% or more, 98% or more, 99% or more, or 100%) sequence identity to the amino acid sequence of the VH region set forth in SEQ ID NO:10.
  • the anti-IL13RA2 antibodies of the present invention may include a murine constant region (IgG1, IgG2a, IgG2b, IgG3, IgM, IgD, IgE, IgA).
  • the antibodies may be chimeric, humanized, or human antibodies having a human constant region (IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, IgD, IgE, IgA1, IgA2).
  • the antibodies may be bispecific, trispecific, or multispecific antibodies to enhance affinity or avidity.
  • the anti-IL13RA2 antibodies or antigen-binding fragments thereof of the present invention are humanized antibodies.
  • the term "humanized" when used in connection with antibodies is used to refer to antibodies having at least the CDR regions derived from a non-human source that are engineered to have a structure and immune function more similar to a true human antibody than the original source antibody.
  • humanizing can involve grafting CDRs from a non-human antibody, such as a mouse antibody, onto a human antibody. Humanizing can also involve selecting amino acid substitutions that make the non-human sequence more human-like, as known in the art.
  • the invention is an antigen-binding fragment of an anti-IL13RA2 antibody.
  • the antigen-binding fragment may be any of the antigen-binding fragments of the antibodies described herein.
  • Antigen-binding fragments include, but are not limited to, Fab, Fab', F(ab')2, Fv, scFv, dsFv, diabodies, triabodies, and bis-scFv, as long as they are antigen-binding fragments derived from an anti-IL13RA2 antibody.
  • Diabodies (dimers), triabodies (trimers), or tetrabodies (tetramers) are well known in the art. See, for example, Kortt et al., Biomol. Eng. 2001,18:95-108, (2001) and Todorovska et al., J. ImmunolMethods. 248:47-66, (2001).
  • An scFv consists of an antibody heavy chain variable (V) domain linked to an antibody light chain variable (V) domain via a synthetic peptide (linker), and can be produced using routine recombinant DNA technology (see, for example, Janeway et al., Immunobiology, 2nd ed., Garland Publishing, New York, (1996)).
  • linker for example, a flexible linker containing (Gly 4 Ser) 3 can be used.
  • the order in which the V L domain and the V H domain connected by the linker are linked is not particularly limited.
  • disulfide-stabilized variable fragments (dsFv) can be prepared by recombinant DNA technology (see, for example, Reiter et al., Protein Engineering, 7, 697-704 (1994)).
  • an antigen-binding fragment of an anti-IL13RA2 antibody according to the present invention may be an antigen-binding fragment comprising a sequence that exhibits 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more, or 100% sequence identity to the sequence set forth in SEQ ID NO: 7.
  • an antigen-binding fragment of an anti-IL13RA2 antibody may be an antigen-binding fragment comprising a heavy chain CDR (HCDR1, HCDR2, HCDR3) and a light chain CDR (LCDR1, LCDR2, LCDR3) that are (i) HCDR1: (SEQ ID NO: 1: RHGIH) (ii) HCDR2: (SEQ ID NO: 2: VIWAGGSTNYNSALMS) (iii) HCDR3: (SEQ ID NO: 3: DHFDSFDY) (iv) LCDR1: (SEQ ID NO: 4: TASSSVSSSSYLH) (v) LCDR2: (SEQ ID NO:5: STSNLAS) and (vi) LCDR3: (SEQ ID NO:6: HQYHRSPLT) or having one to several amino acid mutations in this amino acid sequence, and having 80% or more, 85% or more, 90% or more, 95% or more, 98% or
  • the amino acid mutations include “substitution” in which another amino acid is substituted, “deletion” in which the amino acid is removed, and “insertion” in which another amino acid is added.
  • substitution is “conservative amino acid substitution.” Conservative amino acid substitutions are made based on similarity in polarity, charge, solubility, hydrophobicity, hydrophilicity, and/or amphipathic properties of the residues involved.
  • nonpolar (hydrophobic) amino acids include alanine (Ala, A), leucine (Leu, L), isoleucine (Ile, I), valine (Val, V), proline (Pro, P), phenylalanine (Phe, F), tryptophan (Trp, W), and methionine (Met, M); polar neutral amino acids include glycine (Gly, G), serine (Ser, S), threonine (Thr, T), cysteine (Cys, C), tyrosine (Tyr, Y), asparagine (Asn, N), and glutamine (Gln, Q); positively charged (basic) amino acids include arginine (Arg, R), lysine (Lys, K), and histidine (His, H); negatively charged (acidic) amino acids include aspartic acid (Asp, D) and glutamic acid (Glu, E).
  • polar neutral amino acids include glycine (Gly, G), se
  • substitutions may preferably be in the range of 1-25, 1-20, 1-15, 1-10, or 1-5 amino acids. Mutations may be introduced by making systematic or random amino acid substitutions in a polypeptide molecule using recombinant DNA techniques and assaying the resulting recombinant mutants for activity.
  • anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof of the present invention is an anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof that at least partially competes with an anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof comprising the amino acid sequences of heavy chain CDRs (HCDR1, HCDR2, HCDR3) and light chain CDRs (LCDR1, LCDR2, LCDR3) set forth in SEQ ID NOs: 1 to 6 in binding to human IL13RA2.
  • HCDR1, HCDR2, HCDR3 heavy chain CDRs
  • LCDR1, LCDR2, LCDR3 light chain CDRs
  • the term "competes" by a subject antibody or antigen-binding fragment thereof means that, for example, when the subject antibody or antigen-binding fragment thereof is reacted with an IL13RA2 protein, and then an anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof comprising the amino acid sequences of the heavy chain CDRs (HCDR1, HCDR2, HCDR3) and light chain CDRs (LCDR1, LCDR2, LCDR3) set forth in SEQ ID NOs: 1 to 6 is reacted, the subject antibody or antigen-binding fragment thereof reduces the binding of the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof comprising the amino acid sequences of the heavy chain CDRs (HCDR1, HCDR2, HCDR3) and light chain CDRs (LCDR1, LCDR2, LCDR3) set forth in SEQ ID NOs: 1 to 6 to the IL13RA2 protein.
  • a subject antibody or antigen-binding fragment thereof competes with an anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof that contains the amino acid sequences of the heavy chain CDRs (HCDR1, HCDR2, HCDR3) and light chain CDRs (LCDR1, LCDR2, LCDR3) set forth in SEQ ID NOs: 1 to 6 can be verified by a general method such as, for example, ELISA, RIA, FACS, or Biacore (trademark).
  • the anti-IL13RA2 antibodies and antigen-binding fragments thereof of the present invention can have any level of affinity or binding activity for IL13RA2.
  • the dissociation constant (KD) can be any of the exemplary dissociation constants described herein for the binding unit. Binding constants, including dissociation constants, can be determined by methods known in the art, including, for example, methods utilizing the principles of surface plasmon resonance, e.g., methods utilizing a BiacoreTM system.
  • the KD is between about 0.0001 nM and about 1000 nM. In some embodiments, the KD is about 0.0001 nM or more, about 0.001 nM or more, about 0.01 nM or more, about 0.1 nM or more, about 1 nM or more, or about 10 nM or more, or about 1000 nM or less, about 100 nM or less, about 10 nM or less, about 1 nM or less, about 0.1 nM or less, about 0.01 nM or less, or about 0.001 nM or less.
  • the antibody can be any type of immunoglobulin known in the art.
  • the antibody can be of any isotype, e.g., IgA, IgD, IgE, IgG, or IgM.
  • the antibody can be monoclonal or polyclonal.
  • the antibody can be a naturally occurring antibody, e.g., an antibody isolated and/or purified from a mammal, such as mouse, rabbit, goat, horse, chicken, hamster, camel, human, etc.
  • the antibody may be considered to be a mammalian antibody, e.g., a mouse antibody, a rabbit antibody, a goat antibody, a horse antibody, a chicken antibody, a hamster antibody, a human antibody, etc.
  • isolated means removed from its natural environment.
  • purified as used herein relates to the isolation of a molecule or compound in a form that is substantially free of contaminants normally associated with the molecule or compound in its native or natural environment, and means that the purity has been increased as a result of separation from other components of the original composition. It is recognized that “purity” is a relative term and should not necessarily be construed as absolute purity, absolute enrichment, or absolute selectivity.
  • the purity is at least about 50%, at least about 60%, at least about 70%, at least about 80%, or at least about 90% (e.g., at least about 91%, at least about 92%, at least about 93%, at least about 94%, at least about 95%, at least about 96%, at least about 97%, at least about 98%, at least about 99%, or nearly 100%.
  • the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof according to the present invention is internalized into tumor cells expressing IL13RA2.
  • Internalization into tumor cells expressing IL13RA2 can be examined by contacting an anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof, directly or indirectly labeled with a fluorescent label or the like, with tumor cells expressing IL13RA2 and observing the antibody under a (phase contrast) microscope or the like.
  • internalization into tumor cells expressing IL13RA2 can be evaluated by using DT3C, a protein that combines the catalytic domain of diphtheria toxin (DT) and three antibody-binding domains of protein G.
  • DT3C a protein that combines the catalytic domain of diphtheria toxin (DT) and three antibody-binding domains of protein G.
  • DT3C binds stably to the Fc portion of an antibody specifically and stably, and when taken up into cells, it induces cell death by inhibiting protein synthesis.
  • this system it is possible to simultaneously observe the internalization of the antibody and the cell killing effect of the immunotoxin, and it is possible to screen for antibodies that have the effect of being internalized (Yamaguchi, M., Hamada, H., et al., Biochemical and Biophysical Research Communications 454 (2014) 600-603).
  • the amount of the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof according to the present invention that is internalized into cells that express IL13RA2 is at least 5 times, at least 10 times, or at least 50 times greater than the amount that is internalized into the same cells that do not express IL13RA2.
  • the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof according to the present invention not only specifically recognizes tumor cells expressing IL13RA2, but also has the property of being internalized by tumor cells expressing IL13RA2, and therefore the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof is suitable for use in a drug delivery system (DDS) for delivering drugs, for example, anticancer drugs, into tumor cells.
  • DDS drug delivery system
  • the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof according to the present invention can be used in an antibody-drug conjugate (ADC).
  • ADC antibody-drug conjugate
  • the present invention relates to an antibody-drug conjugate (ADC) comprising an anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof.
  • Suitable methods for making antibodies are known in the art. For example, standard hybridoma methods are described, for example, in Harlow and Lane (eds.), Antibodies: A Laboratory Manual, CSH Press, (1988), and C.A. Janeway et al. (eds.), Immunobiology, 5th ed., Garland Publishing, New York, NY (2001).
  • Monoclonal antibodies for use in the present invention may be prepared using any technique which provides for the production of antibody molecules by continuous cell lines in culture. These include those originally described by Koehle et al. Hybridoma methods include, but are not limited to, the hybridoma method described by Kosbor et al., Immunol. Today, 4:72, 1983; Cote et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 80:2026-2030, 1983), the human B cell hybridoma method (Cole et al., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R Liss Inc, New York, N.Y., pp77-96, (1985)).
  • polyclonal antibodies can be prepared by immunizing an animal with a desired immunogen (e.g., a recombinant human IL13RA2 polypeptide (e.g., a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 17 or a portion thereof (e.g., excluding the signal peptide); a membrane fraction of a cell expressing human IL13RA2 (e.g., A375 cell)) and collecting antisera from the immunized animal.
  • a desired immunogen e.g., a recombinant human IL13RA2 polypeptide (e.g., a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 17 or a portion thereof (e.g., excluding the signal peptide); a membrane fraction of a cell expressing human IL13RA2 (e.g., A375 cell)
  • a desired immunogen e.g., a recombinant human IL13RA2 polypeptide
  • the animal used for the production of anti-IL13RA2 antisera is a non-human animal, including rabbit, mouse, rat, hamster, goat, sheep, camel, pig or horse. Due to the relatively large blood volume of rabbits, in some exemplary embodiments, rabbits are the preferred choice for the generation of polyclonal antibodies.
  • 50 ⁇ g of IL13RA2 antigen is emulsified in Freund's complete adjuvant for immunization of a rabbit.
  • polyclonal antisera may be readily obtained by bleeding the animal and preparing serum samples from the whole blood.
  • a mouse is immunized with a desired immunogen against which an antibody should be raised (e.g., a recombinant human IL13RA2 polypeptide (e.g., a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 17 or a portion thereof (e.g., excluding the signal peptide)); a membrane fraction of a cell expressing human IL13RA2 (e.g., A375 cell), etc.) (e.g., Freund's complete adjuvant may be used).
  • a desired immunogen against which an antibody should be raised e.g., a recombinant human IL13RA2 polypeptide (e.g., a polypeptide having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 17 or a portion thereof (e.g., excluding the signal peptide)); a membrane fraction of a cell expressing human IL13RA2 (e.g., A375 cell), etc.) (e.g., Freund's complete
  • Cells (1 ⁇ 10 8 cells) derived from the spleen of the immunized mouse are combined with myeloma cells (e.g., NS-1 cells, P3U1 cells, etc.) and fused with PEG.
  • myeloma cells e.g., NS-1 cells, P3U1 cells, etc.
  • Hybridomas producing the desired monoclonal antibodies in the culture supernatant are screened by ELISA or the like.
  • the isotype of the monoclonal antibodies produced by the hybridomas can be determined using the IsoStrip system (Boehringer Mannheim, Indianapolis, Ind.).
  • P3-X63/Ag8 As myeloma cells, for mouse splenocytes, P3-X63/Ag8, P3-X63-Ag8.653, NS1/1.Ag41, Sp210-Ag14, FO, NSO/U, MPC-11, MPC11-X45-GTG1.7, and S194/15XX0Bul may be used; for rats, R210.RCY3, Y3-Ag1.2.3, IR983F, and 4B210 may be used; and U-266, GM1500-GRG2, LICR-LON-HMy2, and UC729-6 are all useful in conjunction with cell fusion.
  • adjuvants may be used to enhance the immune response.
  • adjuvants include, but are not limited to, Freund's adjuvant, minerals such as aluminum hydroxide, and surfactants such as lysolecithin, Pluronic® polyols, polyanions, peptides, oil emulsions, keyhole limpet hemocyanin, and dinitrophenol.
  • BCG Bacilli Calmette-Guerin
  • Corynebacterium parvum may be useful human adjuvants.
  • Antibodies may also be produced by inducing in vivo production in lymphocyte populations or by screening libraries or panels of highly specific recombinant immunoglobulins as disclosed by Orlandi et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. 86:3833-3837; 1989) and Winter and Milstein (Nature, 349:293-299, 1991).
  • phage display can be used to generate the antibodies of the present disclosure.
  • standard molecular biology and recombinant DNA techniques see, e.g., Sambrook et al. (eds.), Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 3rd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York (2001)
  • V antigen-binding variable domains of antibodies.
  • Phages encoding variable regions with the desired specificity are selected for specific binding to the desired antigen, and complete or partial antibodies comprising the selected variable domains are reconstituted.
  • the nucleic acid sequence encoding the reconstituted antibody is introduced into a suitable cell line, such as a myeloma cell used to generate hybridomas, so that the cells secrete antibodies with the characteristics of monoclonal antibodies (see, e.g., Janeway et al., supra, Huse et al., supra, and U.S. Pat. No. 6,265,150).
  • a suitable cell line such as a myeloma cell used to generate hybridomas.
  • Related methods are also described in U.S. Patent Nos. 5,403,484; 5,571,698; 5,837,500 and 5,702,892. It is contemplated that the techniques described in U.S. Patent Nos.
  • Antibodies can be produced by transgenic mice transgenic for specific heavy and light chain immunoglobulin genes. Such methods are known in the art and described, for example, in U.S. Pat. Nos. 5,545,806, 5,569,825, and Janeway et al., supra.
  • Humanized antibodies can also be produced using the antibody resurfacing method described in U.S. Pat. No. 5,639,641 and Pedersen et al., J. Mol. Biol., 235:959-973 (1994).
  • a humanized antibody has one or more amino acid residues introduced into the CDR regions and/or framework regions from a source that is non-human. Humanization can be performed, for example, by substituting at least a portion of a rodent complementarity determining region (CDR) for the corresponding region of a human antibody using the methods described in Jones et al. (Nature, 321:522-525, 1986), Riechmann et al. (Nature, 332:323-327, 1988) and Verhoeyen et al. (Science, 239:1534-1536, 1988). Numerous techniques for preparing engineered antibodies are described, for example, in Owens and Young, J. Immunol. Meth. , 168:149-165 (1994). Further changes can then be introduced into the antibody framework to modulate affinity or immunogenicity.
  • CDR rodent complementarity determining region
  • the framework regions (FR) of the mouse antibody are humanized by substituting suitable human framework regions selected from a large database of human antibody variable sequences, including over 1200 human VH sequences and over 1000 VL sequences.
  • the database of antibody sequences used for comparison is downloaded from Andrew C. R. Martin's KabatMan webpage (http://www.rubic.rdg.ac.uk/abs/).
  • the Kabat method of identifying CDRs provides a means to delineate the approximate CDR and framework regions of a human antibody and to compare the mouse antibody sequences for similarity to determine the CDRs and FRs.
  • the most matched human VH and VL sequences are selected based on high overall framework agreement, similar CDR lengths, and minimal mismatches of canonical and VH/VL contact residues.
  • the human framework regions most similar to the mouse sequences are inserted between the mouse CDRs.
  • the murine framework regions may be modified by making amino acid substitutions in whole or in part of the native framework regions that more closely resemble those of human antibodies.
  • Nonpolar (hydrophobic) amino acids include alanine (Ala, A), leucine (Leu, L), isoleucine (Ile, I), valine (Val, V), proline (Pro, P), phenylalanine (Phe, F), tryptophan (Trp, W), and methionine (Met, M);
  • polar neutral amino acids include glycine (Gly, G), serine (Ser, S), threonine (Thr, T), cysteine (Cys, C), tyrosine (Tyr, Y), asparagine (Asn, N), and glutamine (Gln, Q); positively charged (basic) amino acids include arginine (Arg, R), lysine (Lys, K), and histidine
  • substitutions are preferably in the range of 1-25, 1-20, 1-15, 1-10, or 1-5. Mutations may be introduced by systematically making amino acid substitutions in a polypeptide molecule using recombinant DNA techniques and assaying the resulting recombinant mutants for activity. Nucleic acid changes can be made at sites where the nucleic acid differs from different species (variable positions) or in regions that are highly conserved (constant regions).
  • the anti-IL13RA2 antibodies and antigen-binding fragments thereof of the present invention have high affinity for IL13RA2.
  • the antibodies and antigen-binding fragments thereof recognize antigens expressed on the cell surface of cells expressing IL13RA2, demonstrating suitability for targeting IL13RA2-expressing tumor cells in vivo. Because they specifically recognize tumor cells expressing IL13RA2, side effects due to damage to normal cells can be reduced.
  • the anti-IL13RA2 antibodies and antigen-binding fragments thereof are also expected to be effective and cost-effective in diagnostic imaging, delivery of antibody-radionuclide conjugates, bioassays for detection of IL13RA2 in various types of tumors overexpressing IL13RA2, and as carriers for therapeutic agents.
  • the anti-IL13RA2 antibody and antigen-binding fragment thereof of the present invention in addition to having the above-mentioned affinity for IL13RA2, have the property of being internalized in tumor cells expressing IL13RA2, and therefore can reliably deliver therapeutic agents to target tumor cells. Therefore, the anti-IL13RA2 antibody and antigen-binding fragment thereof of the present invention, for example in the form of an ADC, can be effectively used as a drug delivery system (DDS). Since the therapeutic agent can be reliably delivered to the target tumor cells, it is expected that the therapeutic effect can be enhanced.
  • DDS drug delivery system
  • the present invention is a cell that produces an anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof.
  • the cell is a hybridoma cell that has been internationally deposited on July 4, 2022 at the National Institute of Technology and Evaluation, Biotechnology Center, Patent Microorganisms Depositary (NPMD) (Address: Room 122, 2-5-8 Kazusa Kamatari, Kisarazu City, Chiba Prefecture, Japan) under the accession number NITE BP-03673.
  • NPMD Patent Microorganisms Depositary
  • the present invention is a cell that produces an anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof, comprising a nucleic acid encoding an anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof, or a nucleic acid encoding the anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof.
  • the present invention relates to a method for producing the aforementioned anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof.
  • the aforementioned cells are used in the production method.
  • the present invention relates to a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising the aforementioned anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof.
  • the pharmaceutical composition comprises an antibody-drug conjugate (ADC) comprising the anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof. That is, the anti-IL13RA2 antibody or an antigen-binding fragment thereof is contained in the pharmaceutical composition in the form of an antibody-drug conjugate (ADC).
  • ADC antibody-drug conjugate
  • ADCs antibody-drug conjugates
  • drugs that can exert a desired therapeutic effect e.g., anticancer drugs (e.g., low molecular weight compounds, proteins, etc.)
  • compounds containing radioisotopes, liposomes, etc. and may be bound to substances that can be used as ADCs.
  • the pharmaceutical composition is for treating a tumor expressing IL13RA2.
  • the tumor is selected from the group consisting of melanoma, osteosarcoma, leukemia, lymphoma, prostate cancer, lung cancer (including malignant mesothelioma), glioma, head and neck cancer, renal cancer, Kaposi's sarcoma, colorectal cancer, pancreatic cancer, adrenal cancer, breast cancer, and ovarian cancer.
  • the pharmaceutical composition containing the anti-IL13RA2 antibody or antigen-binding fragment thereof according to this embodiment may be applied with ingredients, formulations, administration forms, etc. known in the art for pharmaceutical compositions containing antibodies, and the matters described herein for pharmaceutical compositions containing herpes simplex virus may also be applied.
  • DMEM Dulbecco's modified Eagle's medium
  • FBS Thermo Fisher Scientific, MA, USA
  • the monkey kidney cell line Vero (ATCC CCL-81) and the gD-complemented Vero cell subline VD60 (Ligas et al., J. Virol. 1988 May;62(5):1486-94.) were cultured in DMEM supplemented with 5% FBS.
  • a subline (Vero-IL13RA2) in which human IL13RA2 was introduced into Vero was established by infecting Vero cells with a retroviral vector expressing human IL13RA2, which was prepared by transfecting PLAT-A cells with pMXc-puro-hIL13RA2, and then conducting drug selection using a medium containing 5% FBS-supplemented DMEM and 4 ⁇ g/mL puromycin (Thermo Fisher Scientific).
  • pMXc-puro-hIL13RA2 was prepared by inserting the ORF of human IL13RA2 into the multicloning site of pMXc-puro (provided by Toshio Kitamura, University of Tokyo).
  • Human malignant glioma cell line U87 (ATCC HTB-14) and its subline, and human malignant melanoma cell line RPMI7951 (ATCC HTB-66) were cultured in Eagle's minimum essential medium (E-MEM; FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, Osaka, Japan) supplemented with 10% FBS.
  • E-MEM Eagle's minimum essential medium
  • U87 (+) and U87 (-) cells were established by separating the U87 cells into populations that bound and those that did not bind the anti-IL13RA2 antibody SHM38 (BioLegend, CA, USA) using a cell sorter FACSAria (BD Biosciences, NJ, USA).
  • Mouse myeloma cell line P3U1 (ATCC CRL-1597) and human non-small cell lung cancer cell line H1299 (ATCC CRL-5803) were cultured in Roswell Park Memorial Institute 1640 medium (RPMI1640, Thermo Fisher Scientific) supplemented with 10% FBS.
  • H1299 (+) and H1299 (-) cells were established from H1299 cells using the same method as U87 (+) and U87 (-) cells.
  • Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) (PromoCell, Heidelberg, Germany) were cultured in Endothelial Cell Growth Medium 2 (PromoCell) or KBM VEC-1 (KOHJIN BIO, Saitama, Japan).
  • J-13R2 cells were established by selecting J1.1-2 cells transfected with pcDNA3.1-puro-hIL13RA2 using a medium containing 10% FBS-supplemented DMEM and 16 ⁇ g/mL puromycin, and then isolating the IL13RA2 high expression population using FACSAria.
  • pcDNA3.1-puro-hIL13RA2 was prepared by inserting the ORF of human IL13RA2 into the multicloning site of pcDNA3.1-puro, which was prepared by replacing the G418 resistance gene of pcDNA3.1 (Thermo Fisher Scientific) with a puromycin resistance gene.
  • CHO-13R2 cells were established by selecting CHO-K1 cells transfected with pCAcc-puro-hIL13RA2 using 10% FBS-supplemented F-12K medium (Thermo Fisher Scientific) supplemented with 4 ⁇ g/mL puromycin, and then isolating the IL13RA2 high expression population using FACSAria.
  • J-13R1/4R cells and CHO-13R1/4R cells were established by culturing J1.1-2 cells and CHO-K1 cells cotransfected with pCAcc-puro-hIL13RA1 and pCAcc-puro-hIL4R in the same manner as J-13R2 and CHO-13R2, selecting drugs, and then isolating the IL13RA1 and IL4R high expression population using FACSAria.
  • pCAcc-puro-hIL13RA2, pCAcc-puro-hIL13RA1, and pCAcc-puro-hIL4R were constructed by inserting the ORFs of human IL13RA2, human IL13RA1, and human IL4R into the multicloning site of pCAcc-puro, which was constructed by inserting an expression cassette of a puromycin resistance gene into pCAcc (Yoshida et al., Biochem Biophys Res Commun. 230, 426-430 (1997)).
  • A375 cells were harvested using 2 mM EDTA, washed with PBS (-), and then a cell suspension of 5 x 107 cells/mL was prepared using a hypotonic solution (20 mM Tris-HCl, 50 mM NaCl, 2 mM EDTA). The cells were disrupted on ice using a Dounce homogenizer, then centrifuged at 4°C, 1,000 xg for 10 minutes to collect the supernatant. The collected supernatant was centrifuged at 4°C, 80,000 xg for 1 hour, the supernatant was removed, and RPMI1640 was added and resuspended to prepare a cell membrane fraction solution.
  • the cell membrane fraction solution prepared from 1 x 107 cells was subcutaneously administered to female BALB/c mice (Tokyo Laboratory Animals, Tokyo, Japan) together with 12 ⁇ g of AbISCO-100 (Funakoshi, Tokyo, Japan) a total of six times. Three days after the final administration, the mice were euthanized and the spleens were removed. The spleen cells and P3U1 cells were mixed and fused using polyethylene glycol (PEG1500, Roche, Basel, Switzerland).
  • the hybridomas were cultured for 6 days using RPMI1640 medium supplemented with 10% Super Low IgG-FBS (Thermo Fisher Scientific), 1 ⁇ HAT Media Supplement Hybri-Max (Sigma, MO, USA), 5% Briclone (NICB, Dublin, Ireland) and 128 ⁇ M 2-mercaptoethanol (Nacalai Tesque, Kyoto, Japan), and then the medium was replaced.
  • the culture supernatant was collected two days after the medium change, and the culture supernatant and 4 ⁇ g/mL antibody-bound diphtheria toxin (DT3C) (Yamaguchi, et al., Biochem Biophys Res Commun.
  • hybridoma cells producing the 4E6 antibody are deposited internationally at the National Institute of Technology and Evaluation, Japan Patent Microorganism Depositary (NPMD) (Address: 2-5-8 Kazusa Kamatari, Kisarazu City, Chiba Prefecture, Japan) on July 4, 2022 under the accession number: NITE BP-03673.
  • NPMD Japan Patent Microorganism Depositary
  • RNA extracted from the 4E6 antibody-producing hybridoma using RNeasy Mini Kit (QIAGEN, CA, USA) as a template the light and heavy chains of the antibody gene were amplified by RT-PCR using SuperScript III One-step RT-PCR System with Platinum Taq High Fidelity DNA polymerase (Thermo Fisher Scientific).
  • Primers 5'-GGAAGATCTGAYATTGTGMTSACMCARWCTMCA-3' (SEQ ID NO: 18) and 5'-CCGAATTCGGATACAGTTGGTGCAGCATC-3' (SEQ ID NO: 19) were used to amplify the light chain, and 5'-GGAAGATCTSARGTNMAGCTGSAGSAGTC-3' (SEQ ID NO: 20), 5'-GGAAGATCTSARGTNMAGCTGSAGSAGTCWGG-3' (SEQ ID NO: 21), and 5'-CCGAATTCATAGACAGATGGGGGTGTCGTTTTGGC-3' (SEQ ID NO: 22) were used to amplify the heavy chain (Wang et al., J Immunol Methods 233 2000. 167-177).
  • telomere sequence a spacer sequence containing (Gly 4 Ser) 3 to construct scFv.
  • Y represents T or C
  • M represents A or C
  • S represents G or C
  • R represents G or A
  • W represents A or T
  • N represents A, G, C, or T.
  • HSV-BAC recombination All HSV-BAC constructs used in this study were derived from KOS-37 BAC (provided by David Leib, Dartmouth Medical School) (Gierasch et al., J Virol Methods. 2006 Aug;135(2):197-206). All recombination procedures were based on the Red homologous recombination system (Tischer et al., Biotechniques. 2006 Feb;40(2):191-7.).
  • pKGN-sc13R2, pKGN-IL13 and pKGN-IL13zr were prepared by modifying gD of pKGN in the same manner as previously reported, using transfer constructs prepared by PCR using pgD:224/Y38C-sc13R2kan, pgD:224/Y38C-IL13kan and pgD:dSP-32/V34S-IL13kan as templates (Shibata, et al., Gene Ther. 2016 23(6):479-88).
  • pgD:224/Y38C-sc13R2kan, pgD:224/Y38C-IL13kan and pgD:dSP-32/V34S-IL13kan were prepared by inserting an I-SceI recognition sequence, a kanamycin resistance gene and a 50 bp homologous sequence for removing the kanamycin resistance gene into the AflII site of pgD:224/Y38C-sc13R2, pgD:224/Y38C-IL13 and pgD:dSP-32/V34S-IL13 in the same manner as previously reported (Shibata, et al., Gene Ther. 2016 23(6):479-88).
  • pgD:224/Y38C-sc13R2 was prepared by inserting an scFv sequence constructed from a 4E6 antibody-producing hybridoma into the deletion region of the 2nd to 24th amino acids of gD of pgD:224/Y38C (Uchida, et al., Mol Ther. 2013 Mar;21(3):561-9.) in the same manner as previously reported (Shibata, et al., Gene Ther. 2016 23(6):479-88).
  • pgD:224/Y38C-IL13 was prepared by inserting a BamHI fragment of DNA amplified with primers 5'-AAGAATTCGCTAGCGGTGGTGGTGGATCCGGCCCTGTGCCTCCCTCTA-3' (SEQ ID NO:23) and 5'-CCGGGATCCTGAACCTCCACCACCGTTGAACTGTCCCTCGCGAAAAAG-3' (SEQ ID NO:24) using pGEM-T Easy-hIL13 encoding the ORF of human IL13 as a template, into the deleted region from the 2nd to 24th amino acids of gD of pgD:224/Y38C.
  • pgD:dSP-32/V34S-IL13 was synthesized by cloning the sequence from the AflII site to the BspEI site including the N-terminus of gD in pgD:224/Y38C using the IL13 ORF as a template, and primers 5'-CCCTTAAGGTCTCTTTTGTGTGGTGCGTTCCGGTATGGCGCTTTTGTTGACCACGGTCATTGCTCTCACTTGCCTTGGCGGCTTTGCCTCCCCAGGCCCTGTGCCTCCCTCTAC-3' (SEQ ID NO: 25) and 5'-TTGGATCCGGTACCGTTGAACTGTCCCTCGCGAAAAAGTT-3' (SEQ ID NO:26) and the ORF of wild-type gD as templates, and inserting a fragment from the BamHI site to the BspEI site of DNA amplified with primers 5'-ATCGGATCCCGGCGGCGCGTGTACCACATCCAGG-3' (SEQ ID NO:27) and
  • pKGN-sc13R2-BhKt was prepared by modifying the anti-EGFR single-chain antibody-inserted gD of pKGNE-BhKt to 4E6-derived single-chain antibody-inserted gD in the same manner as in modifying pKGN to pKGN-sc13R2.
  • KGN which has a double mutation in gB that promotes cell entry (gB:D285N/A549T), was used as previously reported (Shibata, et al., Gene Ther. 2016 23(6):479-88).
  • KGN, KGN-IL13, and KGN-IL13zr used in Figures 2 and 3 were prepared by infecting VD60 cells with KGN or by cotransfecting pKGN-IL13 or pKGN-IL13zr with the Cre recombinase expression plasmid pxCANCre (provided by Izumu Saito, The University of Tokyo).
  • Vero cells were infected with these viruses complemented with wild-type gD, and the remaining extracellular virus was inactivated by acidic treatment with glycine buffer at pH 3.0. The virus was then purified in a manner similar to that previously reported to prepare purified viruses from which wild-type gD derived from VD60 had been removed (Uchida, et al., J Virol. 2009 Apr;83(7):2951-61). Viral genome titers (gc/mL) were measured by qPCR for the gD gene as previously reported (Miyagawa et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Mar 31;112(13):E1632-41.).
  • KGN-IL13, KGN-sc13R2, and KGN-sc13R2-BhKt used in the examples other than those in Figures 2 and 3 were prepared by cotransfecting pKGN-IL13, pKGN-sc13R2, or pKGN-sc13R2-BhKt with pxCANCre into Vero-IL13RA2 cells. These viruses were monocloned by limiting dilution twice using Vero-IL13RA2. The removal of the BAC sequence from the monocloned clones was confirmed by the method previously reported (Miyagawa et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Mar 31; 112 (13): E1632-41.).
  • Flow cytometry analysis was performed using LSRFortessa (BD Biosciences). 4E6 antibody, mouse anti-IL13RA2 monoclonal antibody SHM38 (BioLegend), mouse anti-IL13RA1 monoclonal antibody GM-1E7 (Santa Cruz Biotechnology, Dallas, TX), mouse anti-IL4R monoclonal antibody G077F6 (BioLegend), and isotype-matched control antibodies MG1-45 and MOPC-173 (BioLegend) were used as primary antibodies. Alexa Fluor 488-labeled goat anti-mouse IgG (H+L) polyclonal antibody (Thermo Fisher Scientific) was used as secondary antibody.
  • mice Animal experiments All animal experiments were approved by the Animal Experiment Committee of the University of Tokyo or Tokyo University of Pharmacy and Life Sciences, and were performed in compliance with the implementation regulations and implementation manuals of each institution. 6-8 week-old female severe combined immunodeficient mice SCID-Beige (CB17.Cg-Prkdc scid Lyst bg-J /CrlCrlj; Charles River Japan, Kanagawa, Japan) were subcutaneously transplanted into the left flank of the mice at 1 x 107 cells/100 ⁇ L.
  • SCID-Beige CB17.Cg-Prkdc scid Lyst bg-J /CrlCrlj; Charles River Japan, Kanagawa, Japan
  • mice When the average tumor volume reached approximately 290 mm 3 (U87 (+)) or approximately 150 mm 3 (H1299 (+)), the mice were grouped so that the average tumor volume was similar, and PBS or a virus solution suspended in PBS was administered intratumorally in a volume of 30 ⁇ L or intravenously in a volume of 200 ⁇ L.
  • the tumor volume was calculated using the formula (long diameter ⁇ short diameter 2 )/2 (Tomayko et al., Cancer Chemother Pharmacol. 1989; 24 (3): 148-54.). Mice with tumor volumes exceeding 10% of body weight were considered to have died from the tumor and were euthanized.
  • KGN-IL13 entered cells via IL13RA2, but hardly entered cells via HVEM or nectin-1.
  • J1.1-2 cells a cell line lacking expression of the gD receptor, and sublines of J1.1-2 in which gD receptor or IL13RA2 was forcibly expressed (J-HVEM cells, J-nectin-1 cells, and J-13R2 cells) were infected with two IL-13-inserted HSVs (KGN-IL13 and KGN-IL13zr) and their parent strain, a non-targeted HSV (KGN) with a similar EGFP expression cassette and a mutation that enhances intracellular entry (gB:NT mutation). The presence or absence of intracellular entry of the virus was evaluated using the EGFP fluorescent signal 8 hours after the start of infection (Figure 2).
  • KGN invaded the two types of cells expressing the gD receptor, but did not invade J1.1-2 or J-13R2 cells.
  • KGN-IL13zr was detected to enter J-13R2 cells only at 300 gc/cell, although only slightly. However, while it was not detected to enter J-HVEM cells, it was detected to enter J-nectin-1 cells more than J-13R2 cells.
  • Our observation is not consistent with the report by Zhou and Roizman, who reported that R5141, which has the same gD construct as the IL-13-inserted gD of KGN-IL13zr, hardly entered J-nectin-1 cells but entered J-13R2 cells.
  • KGN-IL13 In contrast to KGN-IL13zr, KGN-IL13 penetrated J-13R2 cells more efficiently than KGN-IL13zr. Moreover, it was found that KGN-IL13 not only did not penetrate J-HVEM cells, but also that its penetration was hardly detectable in J-nectin-1 cells even at 300 gc/cell. Similar results were observed when using CHO-K1 cells and their sublines, which are another cell line lacking expression of gD receptors ( Figure 3). These results suggest that KGN-IL13 is more suitable for targeting IL13RA2 than KGN-IL13zr.
  • KGN-IL13 also invaded IL13RA1-expressing cells, but KGN-sc13R2 specifically invaded only IL13RA2-expressing cells.
  • IL-13 also binds to IL13RA1, although with lower affinity than IL13RA2. It has also been reported that when IL13RA1 forms a complex with IL4R (IL13RA1/IL4R), it binds with higher affinity than IL13RA1 alone. Therefore, we investigated whether IL13RA1/IL4R functions as a receptor for KGN-IL13. As a control virus, we created KGN-sc13R2 by inserting an anti-IL13RA2 single-chain antibody (sc13R2), which we independently produced using the method described below, into the same targeting gD platform as KGN-IL13.
  • sc13R2 anti-IL13RA2 single-chain antibody
  • a hybridoma cell library was prepared by fusing spleen cells extracted from mice immunized with a cell membrane fraction of the malignant melanoma cell line A375, which is known to express IL13RA2, with the mouse myeloma cell line P3U1.
  • DT3C antibody-conjugated modified diphtheria toxin
  • a protein extract was prepared from A375 cells, and immunoprecipitation was performed using the antibody (4E6 antibody) produced by this clone. Mass spectrometry analysis of the precipitate revealed the presence of peptide fragments thought to be derived from IL13RA2. Based on these results, the binding of the 4E6 antibody to CHO-K1 cells and a subline (CHO-13R2) in which IL13RA2 was forcibly expressed in CHO-K1 cells was confirmed by flow analysis, and the 4E6 antibody did not bind to CHO-K1 cells, but did bind to CHO-13R2 cells. From these results, it was determined that the antigen of the 4E6 antibody is IL13RA2.
  • KGN-sc13R2 was constructed by cloning the antibody gene from a hybridoma producing the 4E6 antibody and incorporating a gD mutant in which the scFv sequence derived from that sequence was inserted into the targeting gD platform.
  • J-HVEM and J-nectin-1 cells used in Figure 2 an entry assay was performed using a substrain (J-13R1/4R) in which IL13RA1/IL4R was forcibly expressed in J1.1-2, and the specificity of intracellular entry of KGN-sc13R2 was compared with that of KGN-IL13 ( Figure 4). Both KGN-IL13 and KGN-sc13R2 entered J-13R2 cells, but of these two viruses, only KGN-IL13 was observed to enter J-13R1/4R cells. Furthermore, at an MOI of 10, KGN-IL13 entered J-nectin-1 cells only slightly, whereas KGN-sc13R2 did not enter at all.
  • KGN-IL13 uses not only IL13RA2 but also IL13RA1/IL4R as receptors for intracellular entry, while KGN-sc13R2 uses only IL13RA2 as a receptor for intracellular entry.
  • KGN-IL13 killed vascular endothelial cells, but KGN-sc13R2 did not show cytotoxicity.
  • Vascular endothelial cells are one of the normal cells with which the virus is thought to come into contact immediately after intravenous administration of oHSV. Therefore, we compared the infectivity of KGN-IL13 and KGN-sc13R2 to vascular endothelial cells.
  • IL-13 receptor and IL4R human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) was examined by flow analysis. As a result, anti-IL13RA1 antibody and anti-IL4R antibody bound to HUVEC, but anti-IL13RA2 antibody did not bind to HUVEC ( Figure 6(a)). This result suggests that IL13RA1 and IL4R are expressed in HUVEC, but IL13RA2 is not expressed.
  • KGN-IL13 penetrates HUVEC and shows cytotoxicity.
  • KGN penetrated HUVEC with the highest efficiency among the three viruses used in the study and showed remarkable cytotoxicity ( Figure 6(b) and Figure 6(c)).
  • KGN-IL13 penetrated HUVEC and showed cytotoxicity under conditions where the virus was added at a relatively high MOI.
  • KGN-sc13R2 did not penetrate HUVEC or show cytotoxicity even under conditions where the virus was added at the maximum MOI in each experiment.
  • KGN-sc13R2 penetrated into Vero-IL13RA2 cells used as a positive control with the same efficiency as KGN-IL13 and showed the same or higher cytotoxicity.
  • KGN-sc13R2 invaded and spread only to cells expressing IL13RA2
  • the 4E6 antibody bound to U87 (+), H1299 (+) and RPMI7951 cells, but did not bind to U87 (-), H1299 (-) and A2058 cells.
  • RRsyn-oHSV virus in which mutations that induce the formation of multinucleated giant cells in infected cells (synchronous mutations) were incorporated into two different glycoproteins, gB and gK, of RR-oHSV (Okubo et al., J Virol. 2016 Nov 28; 90(24):11096-11105.).
  • synchronous mutations gB: R858H/gK: A40T, BhKt
  • KGN-sc13R2-BhKt by introducing BhKt into KGN-sc13R2 and compare its target specificity and infection efficiency with those of KGN-sc13R2.
  • the plaque area in IL13RA2-positive cancer cell lines was compared.
  • the plaque area in all IL13RA2-positive cancer cell lines was significantly larger in KGN-sc13R2-BhKt than in KGN-sc13R2 (approximately 7 times in U87 (+) cells, approximately 50 times in H1299 (+) cells, and approximately 9 times in RPMI7951 cells), suggesting that KGN-sc13R2-BhKt can spread more efficiently than KGN-sc13R2 (FIG. 9(a)).
  • KGN-sc13R2-BhKt showed lower ED50 values than KGN-sc13R2 in all cell lines (approximately 1/4 in U87 (+) cells, approximately 1/200 in H1299 (+) cells, and approximately 1/10 in RPMI7951 cells), suggesting that KGN-sc13R2-BhKt has a higher cytotoxicity than KGN-sc13R2 ( Figure 9(b)).
  • KGN-sc13R2-BhKt is believed to be the virus that can achieve the highest level of both safety and efficacy among the IL13RA2-targeted RR-oHSVs examined in this study.
  • KGN-sc13R2-BhKt exerted a strong antitumor effect against IL13RA2-positive tumors in vivo.
  • KGN-sc13R2-BhKt has high targeting specificity for IL13RA2 and could be a potential cancer treatment that exerts a strong antitumor effect.
  • the anti-IL13RA2 single-chain antibody-inserted gD mutant achieved intracellular entry only via IL13RA2, without achieving intracellular entry via IL13RA1/IL4R.
  • the BhKt mutation enhanced the plaque-forming and cytotoxic abilities of KGN-sc13R2 without losing infection specificity. It was revealed that KGN-sc13R2-BhKt exerts an antitumor effect when administered intratumorally to tumor-bearing mouse models of multiple IL13RA2-positive human cancer cell lines, and also exerts a strong antitumor effect when administered intravenously.
  • KGN-IL13 entered cells expressing IL13RA1, revealing that IL13RA1 functions as an HSV receptor when IL-13 is used as a cancer targeting module inserted into gD.
  • IL-13 functions as an HSV receptor when IL-13 is used as a cancer targeting module inserted into gD.
  • Several research groups have suggested that the binding ability of IL-13 to IL13RA1 may be reduced by introducing amino acid mutations such as E13K or E13Y into IL-13 (Debinski, et al., Nat Biotechnol. 1998 May;16(5):449-53.; Kahlon, et al., Cancer Res. 2004 Dec 15;64(24):9160-6.).
  • RR-oHSV is created in which IL-13 with these mutations is incorporated into gD as a cancer targeting module, it may be possible to avoid infection of normal cells expressing IL13RA1.
  • the virus may acquire a mutation that restores its ability to bind to IL13RA1 during proliferation, resulting in the spread of infection to normal cells expressing IL13RA1. From this perspective, it is believed that anti-IL13RA2 single-chain antibodies are more suitable than IL-13 as a cancer targeting module for developing RR-oHSV that specifically targets IL13RA2.
  • KGN-sc13R2-BhKt exerted an antitumor effect on immunodeficient cancer-bearing mice by a single administration of a very small amount of virus, 10 2 pfu, without any obvious toxicity. Therefore, it was suggested that KGN-sc13R2-BhKt could be a highly effective and safe cancer treatment drug not only by intratumoral administration but also by intravenous administration. This characteristic is considered to be particularly beneficial in treating cancer patients with distant metastasis.
  • Example 2 A virus (KG ⁇ N-sc13R2-BhKt) in which the ICP34.5 gene of KGN-sc13R2-BhKt prepared in Example 1 was deleted was further prepared.
  • a method for preparing a virus in which the ICP34.5 gene of the parent virus KGN-sc13R2-BhKt is deleted can be carried out with reference to the method described in International Publication No. 2020/090871. Specifically, since there are two copies of the ICP34.5 gene on the herpesvirus genome, the deletion operation of the two copies was performed in two stages, one copy at a time, using the method described in detail in Suzuki et al. (Mol Ther Oncolytics. 2021; 22: 265-276.).

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本発明は、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片がウイルス表面に提示される、IL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスを提供する。また、腫瘍細胞を特異的に認識し得る、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を提供する。

Description

IL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルス及び抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片
 本発明は、ウイルス表面に抗IL13RA2抗体を提示することにより、IL13RA2を発現する腫瘍細胞を標的とし、特異的に溶解することができる単純ヘルペスウイルスに関する。また、本発明は、標的である前記腫瘍細胞を特異的に認識することのできる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片に関する。
 がんに対する新たな治療法として、がん細胞のみを効率良く殺傷する治療法の開発が望まれている。Interleukin 13 receptor subunit alpha 2(IL13RA2)は悪性神経膠腫や悪性黒色腫をはじめとした様々な固形腫瘍、皮膚T細胞リンパ腫などの血液腫瘍に発現することが報告されている一方、正常細胞における発現は限定的であることから、がん治療の標的分子として有望視されている(非特許文献1~3)。IL13RA2とそのリガンドであるinterleukin 13(IL-13)の解離定数は100 fM未満と非常に低いため(非特許文献4)、IL13RA2を標的としたがん治療法を開発するための薬物送達モジュール(がん標的化モジュール)としてIL-13を利用することが試みられてきた。例えば、IL-13に緑膿菌外毒素(PE)を結合させた組換えタンパク質(IL13-PE)を用いた悪性神経膠腫の治療法の開発が挙げられる(非特許文献5)。しかしながら、IL13RA2とは異なり、IL-13の受容体として生理的機能を担うinterleukin 13 receptor subunit alpha 1(IL13RA1)は血管内皮細胞を含め様々な正常細胞に発現しており(非特許文献6)、その解離定数は1.69 nMとIL13RA2より高いもののIL-13との結合性を有する(非特許文献4)。また、IL13RA1がinterleukin 4 receptor(IL4R)と複合体を形成するとIL-13との結合能が5倍程度高くなることも報告されている(非特許文献7)。したがって、がん標的化モジュールにIL-13を用いてがん細胞を特異的に殺傷することを図る治療法に対しては、IL13RA1を発現する正常細胞が傷害されることによる副作用の懸念が指摘されてきた(非特許文献8)。したがって、がん細胞のみを特異的に認識する代替の治療スキームに対する需要が、引き続き存在していた。
 腫瘍溶解性ウイルス療法は、がん細胞選択的に増殖するウイルスを用いたがん治療法である。中でも、単純ヘルペスウイルス(HSV)は最も古くから腫瘍溶解性ウイルスへの応用が試みられてきた。本発明者らの研究グループを含め、複数の研究グループが、HSVの遺伝子改変により、本来のHSV受容体ではなくがん細胞選択的に発現する標的分子を介した感染を可能とした受容体標的化腫瘍溶解性HSV(RR-oHSV)を報告した(非特許文献9~10)。すなわち、HSVの細胞内侵入に必須な糖タンパク質D(gD)を改変することにより本来のgD受容体であるherpesvirus entry mediator(HVEM)、3-OS-HSおよびnectin-1との結合を不能とした上でがん標的化モジュールをgDと融合させることにより、HSVをがん細胞選択的に侵入できるよう改変する手法である。この手法を用いて、ZhouらはIL-13をがん標的化モジュールとして用いることによりIL13RA2標的化RR-oHSVを開発した(非特許文献11)。しかしながら、このIL-13挿入型RR-oHSVのIL13RA1発現細胞に対する感染性やin vivoにおける抗腫瘍効果の検討はなされておらず、臨床開発の可否を判断するためにはさらなる検討が必要と思われる。
 以前、本発明者らは、gDの2番目から24番目のアミノ酸の欠失によりHVEM及び3-OS-HSとの、38番目のアミノ酸をチロシンからシステインに変異させることによりnectin-1との結合を不能とした上で、2番目から24番目の欠失領域に単鎖抗体(scFv)をがん標的化モジュールとして挿入することにより、標的分子を発現する細胞にのみ侵入・伝播するRR-oHSVを開発した(特許文献1、非特許文献12)。このRR-oHSVは改変gDに挿入する単鎖抗体を置換することにより様々な標的分子に対する標的化改変が可能であり、これまでにepidermal growth factor receptor(EGFR)、carcinoembryonic antigen(CEA)、epithelial cell adhesion molecule(EpCAM)、epiregulin(EREG)に対するRR-oHSVの開発に成功している(非特許文献12~14)。
国際公開第2020/090871号公報
Liu, et al., Mol Cancer Ther. 2003 Aug;2(8):783-7 Beard, et al., Clin Cancer Res.2013 Sep 15;19(18):4941-50. Geskin, et al., Blood 2015 Apr 30;125(18):2798-805. Lupardus, et al., Structure.2010 Mar 10;18(3):332-42. Kunwar, et al., J Clin Oncol 2007 Mar 1;25(7):837-44. Akaiwa, et al., Cytokine 2001 Jan 21;13(2):75-84. Andrews, et al., J Biol Chem 2002 Nov 29;277(48):46073-8. Balyasnikova, et al., J Biol Chem 2012 Aug 31;287(36):30215-27. Uchida, et al., Curr Cancer Drug Targets 2018;18(2):162-170. Menotti and Avitabile, Int J Mol Sci 2020 Nov 5;21(21):8310. Zhou and Roizman, Proc Natl Acad Sci U S A 2006 Apr 4;103(14):5508-13. Uchida, et al., Mol Ther. 2013 Mar;21(3):561-9. Shibata, et al., Gene Ther. 2016 23(6):479-88. Ikeda, et al., J Virol 2021 Apr 12;95(9):e01766-20.
 本発明は、腫瘍細胞を特異的に溶解することができ、且つ、安全性の高い単純ヘルペスウイルスを提供することを目的とする。また、本発明は、腫瘍細胞を特異的に認識し得る、新たな抗体またはその抗原結合断片を提供することを目的とする。
 受容体標的化腫瘍溶解性HSV(RR-oHSV)に組み込まれた時に、腫瘍関連抗原を特異的に認識し、且つ、当該腫瘍関連抗原をウイルス受容体として機能させることにより標的細胞への侵入に必要な分子メカニズムを完遂に導く、という条件を満たす、ターゲット抗原に対する標的化モジュール(例えば抗体またはその抗原結合断片)を取得する必要がある。しかしながら、例えば1つのターゲット抗原を認識するscFvが複数存在する際に、どのscFvが組み込まれた場合にRR-oHSVの侵入の成立に必要なシグナル伝達カスケード、すなわちgDの活性化に続き他のエンベロープ糖タンパク質、gH/gLヘテロ二量体及びgBの段階的な活性化を引き起こし、結果として標的細胞への侵入を成立させ得るかを予測することは極めて困難である。実際、発明者らの以前の研究では、ターゲット抗原を認識するscFvの全てがRR-oHSVの標的細胞への侵入を成立させ得るわけではないことを報告している(非特許文献14)。
 そこで本発明者らは、IL13RA2に特異的に認識することができる抗体および抗原結合断片の取得を試み、抗IL13RA2抗体およびその抗原結合断片を取得した。本発明者らは、取得した抗IL13RA2抗体およびその抗原結合断片が、IL13RA2に特異的に結合することができることを見出した。また、驚くべきことに、当該抗IL13RA2抗体は、効率よく腫瘍細胞に内在化されることも見出した。
 本発明者らは、さらに鋭意研究を行い、先述の抗IL13RA2抗体の抗原結合断片を、表面に提示するよう組み換えた単純ヘルペスウイルスを作製した結果、本来のリガンドであるIL-13を表面に提示するよう組み換えた単純ヘルペスウイルスよりも、IL13RA2陽性細胞に、より高いIL13RA2選択性を示しながらより高い効率で感染し、溶解しうることを見出した。
 即ち、本発明は、以下の態様を含み得る。
 [1] 抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片がウイルス表面に提示される、IL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルス。
 [2] 前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)、及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)が、
(i)HCDR1:RHGIH(配列番号1)
(ii)HCDR2:VIWAGGSTNYNSALMS(配列番号2)
(iii)HCDR3:DHFDSFDY(配列番号3)
(iv)LCDR1:TASSSVSSSYLH(配列番号4)
(v)LCDR2:STSNLAS(配列番号5)及び
(vi)LCDR3:HQYHRSPLT(配列番号6)
のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個のアミノ酸変異を有する、項目1に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [3] 前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、
 配列番号8に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を示す配列と、
 配列番号10に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を示す配列と、
を含む、項目1又は2に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [4] 前記抗原結合断片が、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、scFv、dsFv、ビス-scFv、ダイアボディ、トリアボディまたはテトラボディである、項目1~3のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [5] 前記抗原結合断片がscFvである、項目1~4のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [6] 前記抗原結合断片が配列番号7(scFvの配列)の配列に対して90%以上の配列同一性を示す配列を含む、項目1~5のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [7] 前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、キメラ化又はヒト化した抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片である、項目1~6のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [8] 前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、エンベロープタンパク質に組み込まれている、項目1~7のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [9] 前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、エンベロープタンパク質gD、エンベロープタンパク質gB、エンベロープタンパク質gC又はエンベロープタンパク質gHに組み込まれている、項目8に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [10] 前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、エンベロープタンパク質gDに組み込まれている、項目8に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [11] 前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、エンベロープタンパク質gDにおける配列番号12の2番目から24番目までのアミノ酸の欠失部分、配列番号12の24番目と25番目の間、6番目から38番目までのアミノ酸の欠失部分又は61番目から218番目までのアミノ酸の欠失部分に組み込まれていることを特徴とする、項目8に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [12] エンベロープタンパク質gDが、Nectin-1、HVEM及び/または3-OS-HSを発現する細胞への感染性を弱めるアミノ酸変異を有する、項目1~11のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [13] 前記Nectin-1を発現する細胞への感染性を弱めるアミノ酸変異が、配列番号12の6番目から38番目までのアミノ酸の全部の欠失、配列番号12の61番目から218番目までのアミノ酸の全部の欠失、配列番号12の3番目および/または38番目のアミノ酸の変異及び配列番号12の222番目および223番目のアミノ酸の変異からなる群から1又は複数選択される、項目12に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [14] 前記配列番号12の3番目のアミノ酸変異が欠失またはシステインへの置換、38番目のアミノ酸変異がシステインへの置換、222番目のアミノ酸変異がアスパラギンへの置換および223番目のアミノ酸変異がイソロイシンへの置換であることを特徴とする項目13に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [15] 前記エンベロープタンパク質gDのアミノ酸変異のうち、HVEM及び/または3-OS-HSを発現する細胞への感染性を弱めるアミノ酸変異が、配列番号12の2番目から38番目までのアミノ酸の全部もしくは一部の欠失、配列番号12の61番目から218番目までのアミノ酸の全部の欠失、配列番号12の27番目のアミノ酸変異、配列番号12の29番目のアミノ酸変異、および/または、配列番号12の30番目のアミノ酸変異であることを特徴とする項目12~14のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [16] 前記配列番号12の2番目から38番目までのアミノ酸の一部の欠失が、2番目から24番目までのアミノ酸の欠失、7番目から11番目までのアミノ酸の欠失、7番目から32番目までのアミノ酸の欠失もしくは6番目から38番目までのアミノ酸の欠失のいずれか、27番目のアミノ酸変異がアラニン、プロリンもしくはアルギニンへの置換、29番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換および30番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換であることを特徴とする項目15に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [17] 前記単純ヘルペスウイルスのエンベロープタンパク質gB、エンベロープタンパク質gK、UL20タンパク質及び/又はUL24タンパク質が、標的細胞への侵入を促進するアミノ酸変異及び/または多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異を有する、項目1~16のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [18] 前記標的細胞への侵入を促進するアミノ酸変異及び/または多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異が、下記(a)、(b)、(c)および/または(d)に記載の変異であることを特徴とする項目16に記載の単純ヘルペスウイルス。
(a)配列番号13の285番目のアミノ酸変異、549番目のアミノ酸変異、796番目のアミノ酸変異、800番目のアミノ酸変異、813番目のアミノ酸変異、817番目のアミノ酸変異、854番目のアミノ酸変異、855番目のアミノ酸変異、858番目のアミノ酸変異、816番目と817番目の間へのアミノ酸の挿入、869番目のアミノ酸のナンセンス変異および/または877番目のアミノ酸のナンセンス変異、
(b)配列番号14の33番目のアミノ酸変異、40番目のアミノ酸変異、86番目のアミノ酸変異、99番目のアミノ酸変異、111番目のアミノ酸変異、121番目のアミノ酸変異、243番目のアミノ酸変異、304番目のアミノ酸変異および/または310番目のアミノ酸変異、
(c)配列番号15の49番目のアミノ酸変異、49、50および51番目のアミノ酸変異、209番目のアミノ酸変異、209、212および213番目のアミノ酸変異、217番目のアミノ酸のナンセンス変異、ならびに/または、配列番号15で表されるアミノ酸配列全ての欠失、
(d)配列番号16の62、63および64番目のアミノ酸変異
 [19] 前記配列番号13の285番目のアミノ酸変異がアスパラギンへの置換、前記配列番号13の549番目のアミノ酸変異がスレオニンへの置換、前記配列番号13の796番目のアミノ酸変異がシステインへの置換、配列番号13の800番目のアミノ酸変異がトリプトファンへの置換、配列番号13の813番目のアミノ酸変異がイソロイシンへの置換、配列番号13の817番目のアミノ酸変異がヒスチジンもしくはプロリンへの置換、配列番号13の854番目のアミノ酸変異がフェニルアラニンへの置換、配列番号13の855番目のアミノ酸変異がバリンへの置換、配列番号13の858番目のアミノ酸変異がシステインもしくはヒスチジンへの置換、
 配列番号14の33番目のアミノ酸変異がセリンへの置換、配列番号14の40番目のアミノ酸変異がバリンもしくはスレオニンへの置換、配列番号14の86番目のアミノ酸変異がプロリンへの置換、配列番号14の99番目のアミノ酸変異がアスパラギンへの置換、配列番号14の111番目のアミノ酸変異がバリンへの置換、配列番号14の121番目のアミノ酸変異がイソロイシンへの置換、配列番号14の243番目のアミノ酸変異がチロシンへの置換、配列番号14の304番目のアミノ酸変異がプロリンへの置換、配列番号14の310番目のアミノ酸変異がロイシンへの置換、
 配列番号15の49番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、配列番号15の50番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、配列番号15の51番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、配列番号15の209番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、配列番号15の212番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、配列番号15の213番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、
 配列番号16の62番目のアミノ酸変異がグリシンへの置換、63番目のアミノ酸変異がバリンへの置換、64番目のアミノ酸変異がセリンへの置換
であることを特徴とする項目18に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [20] 制限増殖型改変を有する、項目1~19のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [21] 前記制限増殖型改変が、機能性ICP34.5の発現が不活性化する変異である、項目20に記載の単純ヘルペスウイルス。
 [22] 項目1~21のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルスをコードする核酸。
 [23] 項目1~21のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルスを産生する細胞。
 [24] 項目1~21のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルスを製造する方法。
 [25] 項目1~21のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルスを含む医薬組成物。
 [26] IL13RA2を発現する腫瘍の治療薬である、項目25に記載の医薬組成物。
 [27] 前記腫瘍がメラノーマ、骨肉腫、白血病、リンパ腫、前立腺癌、肺癌(悪性中皮腫を含む)、グリオーマ、頭頸部癌、腎癌、カポジ肉腫、大腸癌、膵癌、副腎癌、乳癌又は卵巣癌である、項目26に記載の医薬組成物。
 [28] 重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)、及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)が、
(i)HCDR1:RHGIH(配列番号1)
(ii)HCDR2:VIWAGGSTNYNSALMS(配列番号2)
(iii)HCDR3:DHFDSFDY(配列番号3)
(iv)LCDR1:TASSSVSSSYLH(配列番号4)
(v)LCDR2:STSNLAS(配列番号5)及び
(vi)LCDR3:HQYHRSPLT(配列番号6)
のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個のアミノ酸変異を有する、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片。
 [29] 前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、
 配列番号8に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を示す配列と、
 配列番号10に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を示す配列と、
を含む、項目28に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片。
 [30] 前記抗原結合断片が、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、scFv、dsFv、ビス-scFv、ダイアボディ、トリアボディまたはテトラボディである、項目28又は29に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片。
 [31] 前記抗原結合断片が配列番号7(scFvの配列)の配列に対して90%以上の配列同一性を示す配列を含む、項目28~30のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片。
 [32] キメラ化又はヒト化した、項目28~31のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片。
 [33] 項目28~32のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片をコードする核酸。
 [34] 項目33に記載の核酸を含む、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を産生する細胞。
 [35] 項目28~32のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を産生する細胞。
 [36] 受託番号NITE BP-03673にて寄託されている、細胞。
 [37] 項目34~36のいずれか1項に記載の細胞を用いて、項目27~31のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を製造する方法。
 [38] 項目28~32のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を含む医薬組成物。
 [39] IL13RA2を発現する腫瘍の治療用の、項目38に記載の医薬組成物。
 [40] 前記腫瘍がメラノーマ、骨肉腫、白血病、リンパ腫、前立腺癌、肺癌(悪性中皮腫を含む)、グリオーマ、頭頸部癌、腎癌、カポジ肉腫、大腸癌、膵癌、副腎癌、乳癌又は卵巣癌である、項目39に記載の医薬組成物。
 [41]前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、抗体薬物複合体の形態で前記医薬組成物に含まれる、項目38~40のいずれか1項に記載の医薬組成物。
 本発明によれば、IL13RA2陽性の癌細胞を選択的に、かつ効率よく溶解/死滅させることができる。従って、本発明は、副作用が少なく、生体に対して安全であり、また投与量が少なくてすむ、新たな治療手段を提供することができる。
図1は、IL-13挿入型HSVのゲノムおよび標的化gD変異体の構造の模式図。IL-13挿入型HSVのゲノムおよびIL-13挿入型gD変異体の構造を示す。U:unique long segment; U:unique short segment; CMVp:human cytomegalovirus major immediate early (HCMV-IE) promoter; EGFP:UL3およびUL4の間に挿入されたEGFPの発現カセット; NT:gB内の細胞内侵入促進変異(D285N/A549T); gD-IL13:IL-13挿入型gD; 黒四角:terminal and internal inverted repeats; SP:シグナルペプチド; TM:膜貫通領域; CT:サイトゾル側末端; N:アミノ末端; C:カルボキシ末端。 図2は、IL-13挿入型HSVの細胞内侵入段階における標的特異性を示す。gD受容体あるいはIL13RA2を強制発現させたJ1.1-2細胞亜株に対するIL-13挿入型HSVの細胞内侵入を調べた。パネル下部に示す細胞に対してパネル左側に示すウイルスを感染させてから8時間後におけるEGFPの蛍光シグナルを観察した。Bars:300 μm。 図3は、CHO-K1細胞およびその亜株を用いたIL-13挿入型HSVの細胞内侵入の特異性を示す。gD受容体あるいはIL13RA2の強制発現CHO-K1細胞亜株に対するIL-13挿入型HSVの細胞内侵入を調べた。パネル上部に示す細胞に対して30 gc/cellの条件でパネル左側に示すウイルスを感染させ、10時間後にEGFPの蛍光シグナルを観察した。Bars:300 μm。 図4は、IL-13挿入型RR-oHSVおよび抗IL13RA2単鎖抗体挿入型RR-oHSVの細胞内侵入段階における標的特異性を示す。gD受容体、IL13RA2、あるいはIL13RA1およびIL4Rを強制発現させたJ1.1-2細胞亜株に対するIL-13あるいは抗IL13RA2単鎖抗体挿入型RR-oHSVの細胞内侵入を調べた。パネル下部に示す細胞に対してパネル左側に示すウイルスを感染させてから8時間後にEGFPの蛍光シグナルを観察した。Bars:300 μm。 図5は、CHO-K1細胞およびその亜株に対するIL-13挿入型HSVおよび抗IL13RA2単鎖抗体挿入型HSVの細胞内侵入の特異性を示す。gD受容体、IL13RA2、ならびにIL13RA1およびIL4Rを強制発現させたCHO-K1細胞亜株に対するIL-13あるいは抗IL13RA2単鎖抗体挿入型HSVの細胞内侵入。パネル上部に示す細胞に対してMOI 1の条件でパネル左側に示すウイルスを感染させ、8時間後にEGFPの蛍光シグナルを観察した。Bars:300 μm。 図6は、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞に対するIL-13挿入型HSVおよび抗IL13RA2単鎖抗体挿入型HSVの感染性を示す。(a)HUVECにおけるIL13RA2、IL13RA1ならびにIL4Rの発現。図上部に示す分子に対するマウス由来抗体およびAlexa Fluor 488標識抗マウスIgG抗体を用いてHUVECを染色し、フロー解析を施行した。灰色ヒストグラムはアイソタイプ一致陰性対照抗体。 (b)HUVECに対する細胞内侵入。パネル左側に示すウイルスをHUVECあるいはVero-IL13RA2にパネル上部に示すMOIにて感染させ、12時間後に蛍光シグナルを観察した。Vero-IL13RA2に対してはHUVECに対してMOI 0.1にて感染させたものと同一のウイルス液を感染させた。Bars:300 μm。 (c)HUVECに対する細胞傷害性。グラフ上部に示す細胞に対してKGN、KGN-IL13、KGN-sc13R2を感染させ、4日後にMTT assayを行った。非感染条件(control)に対する相対的な細胞数を生細胞数(%)とした。エラーバーは標準偏差を示す(n=6)。 図7は、U87細胞およびH1299細胞におけるIL13RA2の発現を示す。マウス抗IL13RA2抗体SHM38およびAlexa Fluor 488標識ヤギ抗マウスIgG抗体を用いて染色し、フロー解析を施行した。灰色ヒストグラムはアイソタイプ一致陰性対照抗体。 図8は、抗IL13RA2単鎖抗体挿入型RR-oHSVの細胞内侵入および細胞間伝播における標的特異性を示す。(a)ヒトがん細胞株におけるIL13RA2の発現。4E6抗体およびAlexa Fluor 488標識抗マウスIgG抗体を用いてパネル上部に示すヒトがん細胞株を染色し、フロー解析を施行した。灰色ヒストグラムはアイソタイプ一致陰性対照抗体。 (b)ヒトがん細胞株に対する細胞内侵入。パネル上部に示すヒトがん細胞株に対して、パネル左側に示すウイルスをMOI 1にて感染させ、6時間後にEGFPの蛍光シグナルを観察した。Bars:300 μm。 (c)ヒトがん細胞株に対する細胞間伝播。パネル左側に示すウイルスを感染させたVero-IL13RA2細胞を酸性処理することにより細胞外に残存するウイルスを不活化した上で、単層培養したパネル上部に示す細胞株に100 cells/wellとなるように重層した。メチルセルロース含有培地で36時間培養した後のEGFPの蛍光シグナルを示す。矢頭:単感染細胞; Bars:300 μm。 図9は、BhKt変異が抗IL13RA2単鎖抗体挿入型RR-oHSVのIL13RA2陽性ヒトがん細胞株に対する細胞間伝播能および細胞傷害能に及ぼす影響を示す。(a)IL13RA2陽性がん細胞株におけるプラークサイズ。グラフ下部に示すウイルスを単層培養したグラフ上部に示すIL13RA2陽性がん細胞に感染させ、メチルセルロース含有培地にて3日間培養した際のEGFPの蛍光シグナルからプラーク面積を求めた。プラーク面積の平均値(灰色線)±標準偏差(黒線)を示す(n=15)。統計解析には両側Mann-Whitney U検定を用いた。*,P<0.05。 (b)IL13RA2陽性がん細胞株に対する細胞傷害能。グラフ上部に示す細胞にKGN-sc13R2(黒線)あるいはKGN-sc13R2-BhKt(灰色線)を感染させ、4日後にMTT assayを行った。非感染条件(control)に対する相対的な細胞数を生細胞数(%)とした。エラーバーは標準偏差を示す(n=6)。 図10は、担がん免疫不全マウスに対するKGN-sc13R2-BhKtの抗腫瘍効果を示す。(a)U87 (+)細胞の皮下腫瘍モデルに対する腫瘍内投与の抗腫瘍効果。腫瘍体積が約290 mmに達した際にPBS(黒丸; n=6)あるいは10 pfuのKGN-sc13R2-BhKt(灰色丸; n=6)を腫瘍内投与(矢印)し、その後の腫瘍体積をモニターした。 (b)H1299 (+)細胞の皮下腫瘍モデルに対する腫瘍内投与の抗腫瘍効果。腫瘍体積が約150 mmに達した際にPBS (黒丸; n=6)、10(灰色丸; n=6)あるいは10(三角; n=6) pfuのKGN-sc13R2-BhKtを腫瘍内投与(矢印)し、その後の腫瘍体積をモニターした。 (c)U87 (+)細胞の皮下腫瘍モデルに対する静脈内投与の抗腫瘍効果。腫瘍体積が約290 mmに達した際にPBS(黒丸; n=6)あるいは10(灰色丸; n=6)pfuのKGN-sc13R2-BhKtを静脈内投与(矢印)し、その後の腫瘍体積をモニターした。腫瘍体積の平均値および標準誤差を示す。統計解析には二元配置反復測定分散分析を用いた。 図11は、KGN-sc13R2-BhKtのICP34.5を欠失させたウイルス(KGΔN-sc13R2-BhKt)のU87-IL13RA2+の皮下腫瘍モデルに対する抗腫瘍効果を示す。U87-IL13RA2+をSCID Beigeマウスに皮下移植し、腫瘍体積が約290mmに達した際にPBS又は10pfuの各ウイルスを腫瘍内投与した。矢印は投与日(移植から9日後)を示す。エラーバーは標準誤差を示す(n=6)。(A)PBS、KGN-sc13R2-BhKt又はKGΔN-sc13R2-BhKtを投与したマウスの平均腫瘍体積(mm)の変化を示す。(B)PBS、(C)KGN-sc13R2-BhKt、または(D)KGΔN-sc13R2-BhKtを投与した各マウスの腫瘍体積(mm)の変化を示す。
 以下、本発明を具体的な実施の形態に即して詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施の形態に束縛されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、任意の形態で実施することが可能である。
 なお、本開示で引用する特許公報、特許出願公開公報、非特許文献、及び配列等のアクセッション番号にかかる公開されているデータ情報等は、何れもその全体が援用により、あらゆる目的において本開示に組み込まれるものとする。
 本開示において、数値に対して適用された場合の「~」とは、規定された基準値以上で、かつ規定された基準値以下の範囲に入る値の範囲を指す。本開示において、「約」とは、後に続く数値の±10%をいう。
 本明細書において、アミノ酸の変異について記載する場合、特に断らない限り、当該アミノ酸の置換、欠失および当該アミノ酸と隣接するアミノ酸間への1または数個(例えば、1~10個、好ましくは1~5個、より好ましくは1~3個程度)のアミノ酸の挿入などを意味する。例えば、ある配列を参照して、「R21の変異」と記載する場合には、そのアミノ酸配列中21番目のアミノ酸の欠失、他のアミノ酸への置換または21番目のアミノ酸と隣接するアミノ酸との間に1または数個のアミノ酸が挿入されることを意味する。なお、上記例示に関しては、HSVの株毎に、本明細書中に記載したアミノ酸番号が1~10程度ずれる可能性がある。従って、任意のHSV株において、例えば、アミノ酸番号が±n個(ただし、nは1以上10以下の整数)ずれる場合には、R21は、R(21±n)と読み替えるものとする。
IL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルス
 本明細書において、用語「IL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルス」は、IL13RA2陽性のがん細胞に特異的に結合し感染するように操作されている単純ヘルペスウイルスを意味する。IL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスの遺伝子は遺伝子工学的に改変されている。
 本発明に適用され得る単純ヘルペスウイルスは、腫瘍溶解性ウイルスである。本明細書で使用される、「腫瘍溶解性ウイルス」という用語は、がん細胞に優先的に感染して、該がん細胞を死滅させることができる、改変されたウイルスを指す。
 本発明のIL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスは、単純ヘルペスウイルス表面上にIL13RA2に結合する、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を提示する。抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片は、所望の細胞の標的化を促進するため、ウイルス表面に露出したエンベロープタンパク質である糖タンパク質等に組み込まれ得る。抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を組み込む方法は公知であり、グルタルアルデヒド等のクロスリンカーを利用する方法、タグ(ビオチン、グルタチオン、Myc等のエピトープ、6xヒスチジン等)とそのリガンドを利用する方法、ウイルスのエンベロープタンパク質及び抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を2つの抗原として認識する多重特異的抗体(例えばバイスペシフィック抗体)を利用する方法、及びエンベロープタンパク質と抗IL13RA2抗体もしくはその抗原結合断片との融合タンパク質として発現する方法等があげられるが、エンベロープタンパク質との融合タンパク質として発現する方法が好ましい。抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片はウイルスのエンベロープの外側に提示されるように、組み換えウイルスを作製する。
 用語「IL-13」は、本明細書で使用されるように、主にTヘルパー2細胞により分泌されるサイトカインを含む。IL-13は、受容体(IL-13Rα1/IL-4Rα)を共有するIL-4とともに、抗体産生による液性免疫の誘導に重要な働きをする。IL-13は13kDaポリペプチドの単量体タンパク質であり、IL-13の構造は、例えば、Moy,Diblasio et al.2001年 J Mol Biol 310 219-30頁にさらに記載されている。 
 「IL13RA2」はIL-13の高親和性受容体として知られており、IL-13のデコイとして機能するとともに、IL-4のSTAT6を介するシグナル伝達を阻害したり、また最近では多くのシグナル伝達(WNT/β-Catenin, MAPK/ERK,AKT/PKB,Src/FAK,PIP3K等)に関与することが報告されており、皮膚炎等の炎症性疾患に対し保護的な役割を果たしていると考えられている(Sivaprasadら、J Immunol. 2010; 185(11): 6802)。例えば、IL13RA2の一態様であるヒトIL13RA2の前駆体は、配列番号17に示されるアミノ酸の配列(NCBIアクセション番号:NP_000631.1)を有するポリペプチドであり得る。なお、配列番号17に示されるヒトIL13RA2の前駆体は、シグナルペプチド(1~26番目)を含むものであり、成熟型のヒトIL13RA2は、配列番号17に示されるアミノ酸配列の27番目~380番目に相当する。
 本発明にかかるIL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスに提示される、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片、あるいは、本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の一態様は、重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)、及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)が、
(i)HCDR1:(配列番号1:RHGIH)
(ii)HCDR2:(配列番号2:VIWAGGSTNYNSALMS)
(iii)HCDR3:(配列番号3:DHFDSFDY)
(iv)LCDR1:(配列番号4:TASSSVSSSYLH)
(v)LCDR2:(配列番号5:STSNLAS)及び
(vi)LCDR3:(配列番号6:HQYHRSPLT)
のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個のアミノ酸変異を有する。「CDR」とは免疫グロブリン分子の可変領域のうち、抗原結合部位を形成する領域をいい、超可変領域とも呼ばれ、免疫グロブリン分子ごとに特にアミノ酸配列の変化が大きい部分をいう。CDRには重鎖(HCDR)、軽鎖(LCDR)それぞれに3つのCDR(CDR1、CDR2及びCDR3)がある。本願では、免疫グロブリン分子のCDRはカバット(Kabat)の番号付けシステム(Kabatら, 1987, Sequences of Proteins of Immunological Interest, US Department of Health and Human Services, NIH, USA)に従って決定される。
 本発明にかかるIL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスに提示される、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の一態様は、重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)が、
(i)HCDR1:(配列番号1:RHGIH)
(ii)HCDR2:(配列番号2:VIWAGGSTNYNSALMS)
(iii)HCDR3:(配列番号3:DHFDSFDY)
のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個(1個、2個または3個)のアミノ酸変異を有する。
 本発明にかかるIL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスに提示される、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の一態様は、軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)が、
(i)LCDR1:(配列番号4:TASSSVSSSYLH)
(ii)LCDR2:(配列番号5:STSNLAS)及び
(iii)LCDR3:(配列番号6:HQYHRSPLT)
のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個(1個、2個または3個)のアミノ酸変異を有する。
 また、本発明にかかるIL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスに提示される、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の一態様は、配列番号8に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上(例えば、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、又は100%)の配列同一性を示す配列と、配列番号10に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上(例えば、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、又は100%)の配列同一性を示す配列と、を含む抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片であり得る。
 本明細書において、CDRにかかるアミノ酸変異は、他のアミノ酸に置き換える「置換」、該アミノ酸を除く「欠失」、他のアミノ酸を追加する「挿入」を意味するが、とりわけ「保存的なアミノ酸置換」が好ましい。保存的なアミノ酸置換は、関与する残基の極性、電荷、溶解性、疎水性、親水性、及び/または両親媒性の性質における類似性に基づいて行われる。たとえば、非極性(疎水性)アミノ酸にはアラニン(Ala、A)、ロイシン(Leu、L)、イソロイシン(Ile、I)、バリン(Val、V)、プロリン(Pro、P)、フェニルアラニン(Phe、F)、トリプトファン(Trp、W)、及びメチオニン(Met、M)が挙げられ;極性中性アミノ酸にはグリシン(Gly、G)、セリン(Ser、S)、スレオニン(Thr、T)、システイン(Cys、C)、チロシン(Tyr、Y)、アスパラギン(Asn、N)、及びグルタミン(Gln、Q)が挙げられ;正に荷電した(塩基性)アミノ酸にはアルギニン(Arg、R)、リジン(Lys、K)、及びヒスチジン(His、H)が挙げられ;負に荷電した(酸性)アミノ酸にはアスパラギン酸(Asp、D)及びグルタミン酸(Glu、E)が挙げられる。「置換」、「挿入」または「欠失」は好ましくは1、2又は3個のアミノ酸の範囲内である。組換えDNA法を用いてポリペプチド分子にてアミノ酸の置換を体系的またはランダムに行い、活性について得られた組換え変異体をアッセイすることによって変異が導入されてもよい。
 例となる態様では、本発明にかかるIL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスに提示される、抗IL13RA2抗体は、マウスの定常領域(IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3、IgM、IgD、IgE、IgA)を含んでもよい。一部の態様では、該抗体はヒトの定常領域(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgD、IgE、IgA1、IgA2)を有するキメラ化抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体であってもよい。また、マウス抗体、キメラ化抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体は、例えば重鎖だけウイルス表面に提示してもよい。さらに一部の態様では、該抗体はアフィニティーやアビディティーを高めるために、二重特異性、三重特異性、または多重特異性を有する抗体(バイスペシフィック抗体、トリスペシフィック抗体、マルチスペシフィック抗体)、であってもよい。
 一実施態様において、本発明において適用され得る抗原結合断片は、本明細書に記載されている抗体のいずれかの抗原結合断片であってもよい。抗原結合断片は、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、scFv、dsFv、ビス-scFv、ダイアボディ、トリアボディ、又はテトラボディ等を含むが、抗IL13RA2抗体に由来する抗原結合断片であればこれらに限定されない。ダイアボディ(二量体)、トリアボディ(三量体)またはテトラボディ(四量体)は当該技術で周知である。たとえば、Korttら,Biomol.Eng.2001,18:95-108,(2001)及びTodorovskaら,J.ImmunolMethods.248:47-66,(2001)を参照のこと。一実施態様において、本発明において適用され得る抗原結合断片は、好ましくはscFvである。
 scFvは、合成ペプチド(リンカー)を介して抗体軽鎖の可変(V)領域(V領域)に連結された抗体重鎖のV領域(V領域)からなり、それは日常的な組換えDNA技術法(たとえば、Janewayら,Immunobiology,第2版,GarlandPublishing,NewYork,(1996)を参照のこと)を用いて生成することができる。リンカーとしては、例えば(GlySer)のフレキシブルリンカーが使用できるが、これに限定されない。また、scFvにおいて、リンカーによって接続されるV領域とV領域の連結される順番は特に限定されない。同様に、ジスルフィド安定化可変領域断片(dsFv)は組換えDNA技術(たとえば、Reiterら,ProteinEngineering,7,697-704(1994))によって調製することができる。
 一実施態様において、本発明において適用され得る抗原結合断片は、配列番号7に記載の配列に対して、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、又は100%の配列同一性を示す配列を含む、抗原結合断片であり得る。配列番号7に記載のアミノ酸配列は、具体的には以下のアミノ酸配列を含む配列である。
 上述のように配列番号7に記載のアミノ酸配列を有する抗原結合断片は、上述のLCDR1~LCDR3(配列番号4~6)を含むVL領域(配列番号8)と、上述のHCDR1~HCDR3(配列番号1~3)を含むVH領域(配列番号10)と、リンカー配列1及び2(配列番号9及び11)とを含んでいる。
 本開示の一部の態様では、本発明にかかるIL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスに提示される抗原結合断片は、重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)、及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)が、
(i)HCDR1:(配列番号1:RHGIH)
(ii)HCDR2:(配列番号2:VIWAGGSTNYNSALMS)
(iii)HCDR3:(配列番号3:DHFDSFDY)
(iv)LCDR1:(配列番号4:TASSSVSSSYLH)
(v)LCDR2:(配列番号5:STSNLAS)及び
(vi)LCDR3:(配列番号6:HQYHRSPLT)
のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個のアミノ酸変異を有し、かつ配列番号7に記載の配列に対して、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、又は100%の配列同一性を示す配列を含む、抗原結合断片であってもよい。
 本発明にかかる「配列同一性」とは、配列を整列させ、最大の配列同一性を得るために必要ならば間隙を導入し、如何なる保存的置換も配列同一性の一部と考えないとした後の、特定の参照ポリペプチド配列のアミノ酸残基と同一である候補配列中のアミノ酸残基のパーセントとして定義される。配列同一性を測定する目的のためのアラインメントは、当業者の技量の範囲にある種々の方法、例えばBLAST、BLAST-2、ALIGN、又はMegalign(DNASTAR)ソフトウエアのような公に入手可能なコンピュータソフトウエアを使用することにより達成可能である。当業者であれば、比較される配列の完全長に対して最大のアラインメントを達成するために必要な任意のアルゴリズムを含む、配列をアラインメントするための適切なパラメータを決定することができる。しかし、ここでの目的のためには、配列同一性値は、ペアワイズアラインメントにおいて、配列比較コンピュータプログラムBLASTを使用することによって得られる。
 アミノ酸配列比較にBLASTが用いられる状況では、与えられたアミノ酸配列Aの、与えられたアミノ酸配列Bとの配列同一性(%)は次のように計算される:
  分率X/Yの100倍
ここで、Xは配列アラインメントプログラムBLASTのA及びBのプログラムアラインメントによって同一であると一致したスコアのアミノ酸残基の数であり、YはBの全アミノ酸残基数である。アミノ酸配列Aの長さがアミノ酸配列Bの長さと異なる場合、AのBに対する配列同一性は、BのAに対する配列同一性(%)とは異なることは理解されるであろう。特に断らない限りは、ここでの全ての%アミノ酸配列同一性値は、直ぐ上のパラグラフに示したようにBLASTコンピュータプログラムを用いて得られる。
 本発明の配列番号7の抗原結合断片にかかるアミノ酸変異には、他のアミノ酸に置き換える「置換」、該アミノ酸を除く「欠失」、他のアミノ酸を追加する「挿入」がある。また、「置換」の一態様として「保存的なアミノ酸置換」がある。保存的なアミノ酸置換は、関与する残基の極性、電荷、溶解性、疎水性、親水性、及び/または両親媒性の性質における類似性に基づいて行われる。たとえば、非極性(疎水性)アミノ酸にはアラニン(Ala、A)、ロイシン(Leu、L)、イソロイシン(Ile、I)、バリン(Val、V)、プロリン(Pro、P)、フェニルアラニン(Phe、F)、トリプトファン(Trp、W)、及びメチオニン(Met、M)が挙げられ;極性中性アミノ酸にはグリシン(Gly、G)、セリン(Ser、S)、スレオニン(Thr、T)、システイン(Cys、C)、チロシン(Tyr、Y)、アスパラギン(Asn、N)、及びグルタミン(Gln、Q)が挙げられ;正に荷電した(塩基性)アミノ酸にはアルギニン(Arg、R)、リジン(Lys、K)、及びヒスチジン(His、H)が挙げられ;負に荷電した(酸性)アミノ酸にはアスパラギン酸(Asp、D)及びグルタミン酸(Glu、E)が挙げられる。「置換」、「挿入」または「欠失」は好ましくは1~25個、1~20個、1~15個、1~10個又は1~5個のアミノ酸の範囲内である。組換えDNA法を用いてポリペプチド分子にてアミノ酸の置換を体系的またはランダムに行い、活性について得られた組換え変異体をアッセイすることによって変異が導入されてもよい。
 本発明に用いられ得る単純ヘルペスウイルス(HSVウイルス)は、単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)(「HHV-1」ともいう場合もある)および単純ヘルペスウイルス2型(HSV-2)(「HHV-2」ともいう場合もある)が含まれる。本発明の実施形態で用いられるHSV-1およびHSV-2は、これらに分類されるあらゆる株(例えば、HSV-1に分類されるKOS株、F株、17株、VR3株、HF株、HF10株およびSC16株など、ならびに、HSV-2に分類される186株、G株および333株など)およびこれらの亜株に由来するものの全てを含む。すなわち、例えば、HSV-1を例にして説明すると、GenBank no. JQ673480.1(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/JQ673480.1)(配列番号29)として全長ゲノム配列が開示されているKOS株以外にも、HSV-1に分類されるその他の株およびこれらの亜株に属するHSV-1であってもよい。
 HSVは、エンベロープ糖タンパク質(gB、gC、gD、gH、gL、gKなど)を有しており、宿主細胞の膜とウイルスのエンベロープの間で膜融合を引き起こし、ウイルスの細胞内侵入、細胞間伝播に重要である。まずgBとgCが細胞膜表面に発現するヘパラン硫酸と結合することによりHSVが細胞膜に吸着する。次にgDがherpesvirus entry mediator(HVEM)、nectin-1あるいは3-O-sulfated heparan sulfate(3-OS-HS)と結合する(Montgomery et al., Cell 1996; Geraghty et al.,Science 1998; Shukla et al., Cell 1999)ことによりgDの構造変化が生じ(Carfi et al.,Mol Cell 2001;Fusco et al.,Proc Natl Acad Sci USA 2005; Krummenacher et al.,EMBO J 2005)、gH/gL複合体にシグナルが伝達される(Atanasiu et al.,J Virol 2010;Atanasiu et al., Mbio2013;Gianni et al.,J Biol Chem 2009)。そしてgH/gL複合体がgBを活性化して膜融合が成立する(Atanasiu et al.,Proc Natl Acad Sci U S A 2007;Atanasiu et al., J Virol 2010;Chowdary et al.,Nat Struct Mol Biol 2010)。
 一実施態様において、本発明にかかるIL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスは、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片がエンベロープタンパク質に組み込まれたものであり、細胞表面に発現したIL13RA2を標的化するものであり、好ましくは、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片がエンベロープタンパク質gD(例えば、配列番号12)、エンベロープタンパク質gB(例えば、配列番号13、又はPLoS Pathog 2017; 13(4): e1006352等を参照)、エンベロープタンパク質gC(例えば、Cancer Gene Ther 2010; 17(9): 655-663等を参照)又はエンベロープタンパク質gH(例えば、PLoS Pathog 2015; 11(5): e1004907等を参照)に組み込まれたものであり、より好ましくは、エンベロープタンパク質gDに組み込まれたものである。なお、ここで例示したエンベロープタンパク質のアミノ酸配列は例示であり、これらに限定されない。
 一実施態様において、本発明にかかるIL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスは、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、エンベロープタンパク質gDにおける配列番号12の2番目から24番目までのアミノ酸の欠失部分、配列番号12の24番目と25番目の間、6番目から38番目までのアミノ酸の欠失部分又は61番目から218番目までのアミノ酸の欠失部分に組み込まれ得る。
 一実施態様において、本発明にかかるIL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスは、エンベロープタンパク質gDが、Nectin-1、HVEM及び/または3-OS-HSを発現する細胞への感染性を弱めるアミノ酸変異を有するものであってもよく、例えば、国際公開第2020/090871号公報に記載の変異を有するものであってもよい。
 本発明の実施形態において、「gD変異」は、HSVウイルスの細胞内への侵入を担うエンベロープ糖タンパク質であるgDの、HVEMとの結合能を喪失(または低下)させる変異、nectin-1との結合能を喪失(または低下)させる変異、3-OS-HSとの結合能を喪失(または低下)させる変異、および、腫瘍抗原との結合能を付与する変異(例えば、腫瘍抗原に対するscFvなどをコードするDNAの挿入変異など)のいずれか併せ持つ、gD遺伝子またはgDタンパク質における、ヌクレオチドまたはアミノ酸変異のことである。これらの変異により、Nectin-1、HVEM及び/または3-OS-HSを発現する細胞への感染性が、それらの変異を有さないHSVウイルスと比較して弱められる。
 配列番号12に示されるKOS株のgDタンパク質のアミノ酸配列(N末端からの25アミノ酸残基からなるシグナルペプチドは含まない)を示す。
 本明細書において、以下にKOS株を例にして「gD変異」の具体例を説明するが、他の株についても同様に本発明に適用可能である。KOS株のgDタンパク質は、GenBank no. JQ673480.1として登録されているKOS株ゲノム配列のヌクレオチド番号138279..139463の位置に順方向(右向き)にコードされている。
 HVEM、nectin-1、3-OS-HSとgDとの結合能が失われるようなgD変異については、例えば、Yoonら, J Virol. 77:9221-9231 2003、Spearら, Virology 344:17-24 2006、Connollyら, J Virol. 79:1282-1295 2005、Uchidaら, J Virol. 83:2951-2961 2009、Uchidaら, J Virol. 84:12200-12209 2010およびShibataら, Gene Ther. 23:479-488 2016など多くの公知文献に開示されており、当業者であれば、適宜、適切な変異を選択することができる。
 特に限定はしないが、あえて例示するならば、Nectin-1との結合能を喪失させる変異、すなわち、Nectin-1を発現する細胞への感染性を弱めるアミノ酸変異の位置をgDタンパク質のアミノ酸位置として、配列番号12のアミノ酸番号で示すと、Δ6-38(アミノ酸位置6~38のアミノ酸の欠失)(Menottiら, J Virol. 82:10153-10161 2008)、Δ61-218(アミノ酸位置61~218のアミノ酸の欠失)(Menottiら, Proc Natl Acad Sci USA. 106:9039-9044 2009)、R222N/F223I(Uchidaら, J Virol. 83:2951-2961 2009)などR222およびF223の変異(アミノ酸位置222番目および223番目のアミノ酸の変異)、Y38C、A3C又はΔA3/Y38C(Connollyら, J Virol. 79:1282-1295 2005、Uchidaら, J Virol. 83:2951-2961 2009)などA3および/またはY38の変異(アミノ酸位置3番目および/または38番目のアミノ酸の変異、例えば、アミノ酸位置3番目のアミノ酸変異が欠失またはシステインへの置換、38番目のアミノ酸変異がシステインへの置換)などを挙げることができる。
 HVEMとの結合能を喪失させる変異、すなわちHVEMを発現する細胞への感染性を弱めるアミノ酸変異の位置をgDタンパク質のアミノ酸位置として、配列番号12のアミノ酸番号で示すと、Δ7-32(アミノ酸位置7~32のアミノ酸の欠失)(Yoonら, J Virol. 77:9221-9231 2003)、Δ2-24(アミノ酸位置2~24のアミノ酸の欠失)(Shibataら, Gene Ther. 23:479-488 2016)、Δ7-11(アミノ酸位置7~11のアミノ酸の欠失)(Uchidaら, J Virol. 84:12200-12209 2010)およびΔ6-38(Menottiら, J Virol. 82:10153-10161 2008)などアミノ酸位置2~38に存在するアミノ酸の全部またはその一部の欠失、Δ61-218(アミノ酸位置61~218のアミノ酸の欠失)(Menottiら, Proc Natl Acad Sci USA. 106:9039-9044 2009)、ならびに、Q27A、Q27P、Q27R、T29A、D30A(以上、Spearら, Virology 344:17-24 2006)などQ27、T29およびD30の変異(アミノ酸位置27番目のアミノ酸変異、29番目のアミノ酸変異、および、30番目のアミノ酸変異)などを挙げることができる。
 なお、HVEMとの結合を阻害する変異の多くは、3-OS-HSを介した細胞への侵入も阻害することが示されている(YoonおよびSpear, Proc Natl Acad Sci USA. 101:17252-17257 2004)。
 配列番号12に示されるKOS株のgDタンパク質のアミノ酸配列に対して、70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、又は100%の配列同一性を示す配列、及び、それらについての上記で特定される変異を含む配列も、本願発明の範囲に含まれ得る。
 一実施態様において、本発明にかかる単純ヘルペスウイルスは、そのエンベロープタンパク質gB、エンベロープタンパク質gK、UL20タンパク質及び/又はUL24タンパク質が、標的細胞への侵入を促進するアミノ酸変異及び/または多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異を有する。
 多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異はHSVのgB遺伝子(またはgBタンパク質)、gK遺伝子(またはgKタンパク質)、UL20遺伝子(またはUL20タンパク質:envelope protein UL20)および/またはUL24遺伝子(またはUL24タンパク質:nuclear protein UL24)上に導入される変異であり、この変異によりHSVによる膜融合活性が促進される。また、標的細胞への侵入を促進するアミノ酸変異とは、HSVのgB遺伝子(またはgBタンパク質)上に導入される変異であり、この変異により、HSVの標的細胞への侵入効率が促進される。配列番号13、配列番号14、配列番号15および配列番号16に、各々、KOS株のgBタンパク質のアミノ酸配列、KOS株のgKタンパク質のアミノ酸配列、KOS株のUL20タンパク質のアミノ酸配列およびKOS株のUL24タンパク質のアミノ酸配列を示す。
 本明細書において、以下にKOS株を例にして、標的細胞への侵入を促進するアミノ酸変異及び/または多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異の具体例を説明するが他の株についても同様に本発明に適用可能である。KOS株のgBタンパク質は、GenBank no. JQ673480.1として登録されているゲノム配列のヌクレオチド番号53022..55736の位置に逆方向(左向き)に、gKタンパク質はヌクレオチド番号112101..113117の位置に順方向(右向き)に、UL20タンパク質はヌクレオチド番号40763..41431の位置に逆方向(左向き)に、UL24タンパク質はヌクレオチド番号47678..48487の位置に順方向(右向き)にコードされている。標的細胞への侵入を促進するアミノ酸変異及び/または多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異について多くの公知文献に開示されており、当業者であれば、適宜、適切な変異を選択することができる。
 主なgBタンパク質の標的細胞への侵入を促進するアミノ酸変異をgBタンパク質のアミノ酸位置として配列番号13のアミノ酸番号で示すと、D285NなどD285の変異、A549TなどA549の変異などを挙げることができる。また、主なgBタンパク質の多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異をgBタンパク質のアミノ酸位置として、配列番号13のアミノ酸番号で示すと、R796CなどR796の変異、R800WなどR800の変異、T813IなどT813の変異、L817HおよびL817PなどL817の変異、S854FなどS854の変異、A855VなどA855の変異、R858CおよびR858HなどR858の変異、E816とL817の間への挿入(VN(2アミノ酸挿入)およびVNVN(4アミノ酸挿入))、S869のナンセンス変異、T877のナンセンス変異などを挙げることができる。
 主なgKタンパク質の多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異をgKタンパク質のアミノ酸位置として、配列番号14のアミノ酸番号で示すと、P33SなどP33の変異、A40VおよびA40TなどA40の変異、L86PなどL86の変異、D99NなどD99の変異、A111VなどA111の変異、T121IなどT121の変異、C243YなどC243の変異、L304PなどL304の変異、R310LなどR310の変異などを挙げることができる。
 主なUL20タンパク質の多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異をUL20タンパク質のアミノ酸位置として、配列番号15のアミノ酸番号で示すと、Y49A単独変異、Y49A/S50A/R51AなどY49、S50およびR51の変異、R209A単独変異、R209A/T212A/R213AなどR209、T212およびR213の変異、N217以降のC末端の欠失、UL20タンパク質全長の欠失などを挙げることができる。
 主なUL24タンパク質の多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異をUL24タンパク質のアミノ酸位置として、配列番号16のアミノ酸番号で示すと、T62G/R63V/V64SなどT62、R63およびV64の変異などを挙げることができる。
 主な標的細胞への侵入を促進するアミノ酸変異及び/または多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異を表1にまとめた。
 配列番号14に示されるKOS株のgKタンパク質、配列番号13に示されるKOS株のgBタンパク質、配列番号15に示されるKOS株のUL20タンパク質、又は配列番号16に示されるKOS株のUL24タンパク質のアミノ酸配列に対して、70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、又は100%の配列同一性を示す配列、及び、それらについての上記で特定される変異を含む配列も、本願発明の範囲に含まれ得る。
 本発明にかかる単純ヘルペスウイルスは、前述のsyn変異を保持する以外にも、HSVの膜融合を促進する外来遺伝子(以下「膜融合促進外来遺伝子」とも記載する)を発現可能な状態で保持してもよい。当該外来遺伝子が組み込まれるHSVゲノム上の位置は特に限定されず、HSVウイルスが腫瘍溶解性ウイルスとして備えるべき機能を阻害することがなければ、HSVゲノム上のいかなる位置であってもよい。
 上記膜融合促進外来遺伝子として、特に限定はしないが、例えば、テナガザル白血病ウイルス(GALV:gibbon ape leukemia virus)由来の融合性糖タンパク質(FMG:fusogenic membrane glycoprotein)を挙げることができる。GALVのFMG遺伝子を発現可能な状態でゲノム上に保持するHSVの作製は、当業者であれば容易に行うことが可能で、例えば、Simpsonら, Cancer Res. 66:4835-4842 2006およびNakamoriら, Clin Cancer Res. 9:2727-2733 2003などを参照して実施することができる。
 本発明にかかる単純ヘルペスウイルスは、上記の変異に代えて、または上記の変異に加えて、正常細胞における増殖を減弱化させる変異(本明細書中において、「制限増殖型改変」ともいう。)を有するものであってもよい。制限増殖型改変としては、例えば、機能性ICP34.5の発現が不活性化する変異であってもよい。ICP34.5(例えば、配列番号30のアミノ酸配列(KOS株))は、単純ヘルペスウイルスが有する神経毒性因子である。癌細胞では、プロテインキナーゼ R(PKR)の活性化に関わるシグナル伝達系に異常があり、正常細胞に比べてウイルスに対する許容度が高く、また外からのインターフェロンに対して抵抗性となることがある。一方で、単純ヘルペスウイルスなどではPKRの作用を解除するように働くウイルス遺伝子産物であるICP34.5タンパク質を保有している。機能性ICP34.5の発現が不活性化した変異を有する単純ヘルペスウイルスは正常細胞では著しく増殖が抑制されるが、癌細胞においてはほとんど影響を受けることなく良く増殖することが知られている。したがって、機能性ICP34.5の発現が不活性化した変異を有する単純ヘルペスウイルスは、癌細胞のみにおいて増殖し、正常細胞では増殖が抑制させることから、より安全性が高まることが期待できる。一実施態様において、本発明にかかる単純ヘルペスウイルスは、機能性ICP34.5の発現が不活性化する変異を有するものであればよく、例えば、ICP34.5を非機能性にする任意の変異(例えば、ナンセンス変異)、欠失もしくは置換を有するものや、ICP34.5をコードする遺伝子の一部または全部が欠失しており、機能性ICP34.5の発現が不活性化しているものであってもよく、例えば、国際公開第2020/090871号公報、特表2006-528484号明細書、Chou et al. 1990, Science 250: 1262-1266;及びMaclean et al. 1991, J. Gen. Virol. 72: 631-639等に記載のICP34.5の変異を有するものであってもよい。限定される訳ではないが、例えば、配列番号30に示されるKOS株のICP34.5タンパク質のアミノ酸配列に対して、70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、又は100%の配列同一性を示す機能性ICP34.5タンパク質の発現が不活性化されたものであってもよく、これらのアミノ酸配列に、非機能性となる任意の変異(例えば、ナンセンス変異)、欠失もしくは置換を有するものや、これらをコードする遺伝子の一部または全部が欠失しており、機能性ICP34.5の発現が不活性化されているものであってもよい。なお、本明細書において「機能性ICP34.5」とは、野生型のICP34.5が有する機能(例えば、PKRの作用を解除する機能)を発揮し得るICP34.5タンパク質を意味するものであり、「機能性ICP34.5の発現が不活性化している」とは、PKRの作用を解除する機能を発揮しない、またはその機能が野生型のICP34.5と比較して減弱したものである。また、上記のICP34.5の他、本願発明において適用可能な制限増殖型改変としては、Petersらの論文(Mol Ther Oncolytics. 2015;2. pii: 15010. Epub 2015 Jul 22)及びその論文においてさらに引用されている論文に列挙されているような様々な方法で導入された制限増殖型改変であっても良く、例えば、ICP6/UL39、Thymidine kinase/UL23、UL2/UNG、ICP47/Us12及びUs11、Us3、ICP0、UL56、VP16/UL48、並びにUL24から選択される1又は複数の遺伝子が改変(変異、欠失、および/又は置換)されたものであってもよい。
 さらに、本発明のHSVは、レポーター遺伝子および任意の治療遺伝子(例えば、がん細胞の殺傷効果を高める遺伝子、腫瘍の血管新生を抑制する遺伝子および抗腫瘍免疫反応を促進する遺伝子など)などが発現可能な状態で、そのゲノム上に組み込まれていてもよい(詳細については、Petersら, Mol Ther Oncolytics. 2015;2. pii: 15010. Epub 2015 Jul 22などを参照のこと)。当該遺伝子が組み込まれるHSVゲノム上の位置は特に限定されず、HSVウイルスが腫瘍溶解性ウイルスとして備えるべき機能を阻害することがなければ、HSVゲノム上のいかなる位置であってもよい。
 レポーター遺伝子として、特に限定はしないが、例えば、LacZ遺伝子(Minetaら, Nat Med. 1:938-943 1995)、Luc遺伝子(Yamamotoら, Gene Ther. 13:1731-1736 2006)、GFP遺伝子(Adusumilliら, FASEB J. 20:726-728 2006)およびNIS遺伝子(Liら, Cancer Gene Ther. 20:478-485 2013)などを挙げることができる。
 また、治療遺伝子については、特に限定はしないが、例えば、細胞傷害分子をコードする遺伝子としてCD遺伝子(Nakamuraら, Cancer Res. 61:5447-5452 2001)およびTRAIL遺伝子(Tamuraら, Mol Ther. 21:68-77 2013)など、免疫活性化分子をコードする遺伝子としてGM-CSF遺伝子(Liuら, Gene Ther. 10:292-303 2003)およびIL-12遺伝子(Rothら, Ther Clin Dev. 25:16-27 2014)など、微小環境制御分子をコードする遺伝子としてAngiostatin遺伝子(Zhangら, Mol Ther. 20:37-45 2012)、PF4遺伝子(Liuら, Mol Ther. 14:789-797 2006)およびChondroitinase-ABC遺伝子(Dmitrievaら, Clin Cancer Res. 17:1362-1372 2011)などを挙げることができる。
 本発明はまた、本明細書に記載の単純ヘルペスウイルスをコードする核酸(核酸分子)も包含する。
 本発明にかかる単純ヘルペスウイルスは、HSVウイルス学の分野の当業者に知られている標準的な方法により製造され得る。しかしながら、HSVゲノムの操作及び本発明のベクターの製造を容易にするために、本発明は、本発明の組み換えウイルスのゲノム核酸を有するベクターも提供する。好ましいベクターは、細菌のシステムにおいてHSVの操作を容易にする、本発明の組み換えウイルスのゲノムを有する細菌人工染色体(「BAC」)である。HSV-BACコンストラクトとしては例えば、KOS-37 BAC(Even et al.,2006 Virus Res.119(2):195)を使用することができ、相同組み換え(例えば、Red相同組み換え法:Tischer et al., 2006.Biotechniques.40(2):191)により各種変異を導入することができる。
 HSV系ベクター及びそれらの構築方法は、例えば、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる米国特許第7,078,029号、第6,261,552号、第5,998,174号、第5,879,934号、第5,849,572号、第5,849,571号、第5,837,532号、第5,804,413号、及び第5,658,724号、ならびに国際特許出願第WO91/02788号、第WO96/04394号、第WO98/15637号、及び第WO99/06583号に記載されている。HSVの配列は公開されており(NCBIアクセッション番号NC_001806、McGoechetal.,J.Gen.Virol,69(PT7),1531(1988)も参照のこと)、これが本発明の組み換えウイルスのベクターの設計を容易にし得る。場合によっては、本発明の腫瘍溶解性組み換えウイルスは、単純ヘルペスウイルス(HSV-1)であり、△2-24、Y38C変異を有するgD遺伝子、D285N/A549T変異(NT変異)、R858H変異を有するgB遺伝子、A40T変異を有するgK遺伝子を含み、さらにgD遺伝子(例えば、△2-24部分)に抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片をコードする核酸配列が融合されている。
 本発明にかかる単純ヘルペスウイルスのゲノムは、更に、緑色蛍光タンパク質(GFP)、ルシフェラーゼ等のレポータータンパク質やペイロード分子の非ウイルス遺伝子(外因性発現カセット)を含み得る。レポーター蛋白質は、本発明の組み換えウイルスに感染した標的細胞の確認を容易とし、また、溶解した腫瘍細胞から放出されたレポーター蛋白質を指標に腫瘍の溶解をモニターすることができる。
 本発明はまた、本明細書に記載の単純ヘルペスウイルスを製造する方法も包含する。本発明にかかる単純ヘルペスウイルスを産生細胞に感染し、その培養上清や産生細胞から単純ヘルペスウイルスを回収することができる。産生細胞としては、RPMI7951、U87、CHO、293、COS、BHK、HeLa、又はVero細胞、あるいはこれらの細胞株にIL13RA2を発現させた亜株(例えば、Vero-IL13RA2細胞)、あるいはこれらの細胞株にgDを発現させた亜株(例えば、VD60細胞)があげられるが、これに限定されない。単純ヘルペスウイルスは遠心分離等の方法で精製することができる。
 本発明はまた、本明細書に記載の単純ヘルペスウイルスを産生する細胞も包含する。単純ヘルペスウイルスを産生する細胞は、本明細書に記載の単純ヘルペスウイルスをコードする核酸(核酸分子)が導入され、一時的に単純ヘルペスウイルスを産生する細胞であってもよく、本明細書に記載の単純ヘルペスウイルスをコードする核酸(核酸分子)が細胞のゲノムに組み込まれ、継続的に本明細書に記載の単純ヘルペスウイルスを産生する細胞であってもよい。本明細書に記載の単純ヘルペスウイルスを産生する細胞としては、RPMI7951、U87、CHO、293、COS、BHK、HeLa、又はVero細胞、あるいはこれらの細胞株にIL13RA2を発現させた亜株(例えば、Vero-IL13RA2細胞)、あるいはこれらの細胞株にgDを発現させた亜株(例えば、VD60細胞)があげられるが、これに限定されない。
 本発明のある特定の態様は、本明細書に記載の単純ヘルペスウイルスを含むストック及び組成物に関する。いくつかの態様では、本発明は、本明細書に記載の組み換えウイルスを含むウイルスストックに関する。いくつかの実施形態では、ウイルスストックは、同種ストックである。ウイルスストックの調製及び分析は当技術分野では周知である。例えば、ウイルスストックは、当該ウイルスベクターを形質導入された細胞を含むローラーボトルで製造することができる。該ウイルスストックを次いで連続したニコデンツの勾配で精製し、アリコートに分け、必要になるまで保存することができる。ウイルスストックは、力価がかなり異なり、それらを調製するのに使用されるウイルス遺伝子型及びそのプロトコルならびに細胞株に大きく依存する。
 特定の実施形態では、本明細書で企図されるウイルスストック(例えば、単純ヘルペスウイルスのウイルスストック)の力価は、少なくとも約10プラーク形成単位(pfu)/mL、例えば、少なくとも約10pfu/mLまたはさらにいっそう好ましくは、少なくとも約10pfu/mLである。ある特定の実施形態では、該力価は、少なくとも約10pfu/mL、または少なくとも約10pfu/mLであり得るとともに、少なくとも約1010pfu/mLまたは少なくとも約1011pfu/mLの高力価のストックが最も好ましい。
医薬組成物
 本発明はさらに、本明細書に記載の単純ヘルペスウイルス及び医薬的に許容される担体を含む医薬組成物を企図する。「医薬的に許容される」という表現は、対象(例えば、ヒト)に投与された際にアレルギーまたは同様の有害反応を引き起こさない分子実体及び組成物を指す。本明細書で使用される、「医薬組成物」という用語は、対象及び/または細胞に投与もしくは送達することが可能な本明細書に記載の1つ以上の単純ヘルペスウイルスの製剤を指す。通常、製剤には、有効成分である本明細書に記載の単純ヘルペスウイルス、及び任意の生理学的に許容される担体、希釈剤、及び/または賦形剤が含まれる。「医薬組成物」は、特定の疾患または障害の治療に対して、患者及び/または対象及び/または細胞に投与もしくは送達することが可能な1つ以上の薬剤の組成物である。医薬組成物として、本発明にかかる単純ヘルペスウイルスに替えて、明細書に記載の単純ヘルペスウイルスをコードする核酸分子を含むことができる。
 本明細書に開示する組成物は、中性または塩形態で製剤化され得る。「医薬的に許容される塩」には、酸付加塩及び塩基付加塩の両方が含まれる。医薬的に許容される塩には、酸付加塩(タンパク質の遊離アミノ基で形成される)が含まれ、これは、無機酸、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸等、及び有機酸、例えば、これらに限定されないが、酢酸、2,2-ジクロロ酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスコルビン酸、アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、4-アセトアミド安息香酸、ショウノウ酸、カンファー-10-スルホン酸、カプリン酸、カプロン酸、カプリル酸、炭酸、ケイ皮酸
、クエン酸、シクラミン酸、ドデシル硫酸、エタン-1,2-ジスルホン酸、エタンスルホン酸、2-ヒドロキシエタンスルホン酸、ギ酸、フマル酸、ガラクタル酸、ゲンチシン酸、グルコヘプトン酸、グルコン酸、グルクロン酸、グルタミン酸、グルタル酸、2-オキソグルタル酸、グリセロリン酸、グリコール酸、馬尿酸、イソ酪酸、乳酸、ラクトビオン酸、ラウリン酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、ムチン酸、ナフタレン-1,5-ジスルホン酸、ナフタレン-2-スルホン酸、1-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸、ニコチン酸、オレイン酸、オロト酸、シュウ酸、パルミチン酸、パモ酸、プロピオン酸、ピログルタミン酸、ピルビン酸、サリチル酸、4-アミノサリチル酸、セバシン酸、ステアリン酸、コハク酸、酒石酸、チオシアン酸、p-トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ウンデシレン酸等で形成される。遊離カルボキシル基で形成される塩も同様に、無機塩基から誘導することができ、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、アルミニウム塩等である。有機塩基から誘導される塩には、これらに限定されないが、一級、二級、及び三級アミン、天然に存在する置換アミンを含めた置換アミン、環状アミン、及び塩基性イオン交換樹脂、例えば、アンモニア、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、デアノール、2-ジメチルアミノエタノール、2-ジエチルアミノエタノール、ジシクロヘキシルアミン、リジン、アルギニン、ヒスチジン、カフェイン、プロカイン、ヒドラバミン、コリン、ベタイン、ベネタミン、ベンザチン、エチレンジアミン、グルコサミン、メチルグルカミン、テオブロミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、プリン、ピペラジン、ピペリジン、N-エチルピペリジン、ポリアミン樹脂等の塩が挙げられる。特に好ましい有機塩基は、イソプロピルアミン、ジエチルアミン、エタノールアミン、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、コリン及びカフェインである。製剤化後、溶液は、投与製剤に適合する方法で、治療有効量で投与される。該製剤は、注射液、薬物放出カプセル等の様々な剤形で容易に投与される。
 本明細書で使用される、「担体」には、ありとあらゆる溶媒、分散媒、媒体、コーティング、希釈剤、抗細菌及び抗真菌剤、等張及び吸収遅延剤、緩衝剤、担体溶液、懸濁液、コロイド等が含まれる。かかる媒体及び薬剤の医薬活性物質への使用は、当技術分野で周知である。任意の従来の媒体または薬剤が該活性成分と適合しない場合を除き、治療的組成物におけるその使用が企図される。補助的活性成分もまた該組成物に組み込まれ得る。
 本明細書で使用される、「医薬的に許容される担体」としては、米国食品医薬品局(FDA)によってヒト及び/または家畜での使用に許容されるものとして承認された医薬的に許容される細胞培養培地及び/または乳化剤を含めた生理学的に適合する任意のアジュバント、担体、賦形剤、流動促進剤、甘味剤、希釈剤、保存料、染料/着色剤、風味増強剤、界面活性剤、湿潤剤、分散剤、懸濁剤、安定剤、等張剤、溶媒、界面活性剤、分散媒、コーティング、抗細菌及び抗真菌剤、等張及び吸収遅延剤等が挙げられるがこれらに限定されない。例示的な医薬的に許容される担体としては、糖、例えば、ラクトース、グルコース及びスクロース、デンプン、例えば、コーンスターチ及びジャガイモデンプン、セルロース、及びその誘導体、例えば、カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロース及び酢酸セルロース、トラガカント、麦芽、ゼラチン、タルク、ココアバター、ワックス、動物性及び植物性脂肪、パラフィン、シリコーン、ベントナイト、ケイ酸、酸化亜鉛、油、例えば、落花生油、綿実油、ベニバナ油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油、及び大豆油、グリコール、例えば、プロピレングリコール、ポリオール、例えば、グリセリン、ソルビトール、マンニトール及びポリエチレングリコール、エステル、例えば、オレイン酸エチル及びラウリン酸エチル、寒天、緩衝剤、例えば、水酸化マグネシウム及び水酸化アルミニウム、アルギン酸、発熱物質を含まない水、等張食塩水、リンゲル液、エチルアルコール、リン酸緩衝液、ならびに医薬製剤で使用される任意の他の適合性物質が挙げられるがこれらに限定されない。任意の従来の媒体及び/または薬剤が本開示の薬剤と適合しない場合を除き、治療的組成物におけるその使用が企図される。補助的活性成分もまた該組成物に組み込まれ得る。
 湿潤剤、乳化剤及び潤滑剤、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム及びステアリン酸マグネシウム、ならびに着色剤、離型剤、コーティング剤、甘味料、香味剤及び香料、保存料及び酸化防止剤もまた該組成物中に含まれ得る。
 医薬的に許容される酸化防止剤の例としては:(1)水溶性酸化防止剤、例えば、アスコルビン酸、システイン塩酸塩、重硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム等、(2)油溶性酸化防止剤、例えば、パルミチン酸アスコルビル、ブチル化ヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、レシチン、没食子酸プロピル、アルファ-トコフェロール等、(3)金属キレート剤、例えば、クエン酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸等が挙げられる。
 1つの実施形態では、担体を含む医薬組成物は、非経口投与、例えば、血管内(静脈内または動脈内)、胸腔内、腹腔内、脳内、その他の臓器内、腫瘍内、皮下または筋肉内投与に適している。医薬的に許容される担体には、滅菌注射用溶液または分散液の即時調製用の滅菌水溶液または分散液及び滅菌粉末が含まれる。医薬的に活性な物質のためのかかる媒体及び薬剤の使用は、当技術分野で周知である。任意の従来の媒体または薬剤が組み換えウイルスまたは該核酸分子と適合しない場合を除き、本発明の医薬組成物におけるその使用が企図される。
 本発明の組成物は、本明細書に記載の1つ以上のポリペプチド、ポリヌクレオチド、それらを含むベクター、本発明にかかる組み換えウイルスの感染細胞等を、単独で、または1つ以上の他の治療法と組み合わせて細胞または対象(例えば、ヒトなど)へ投与するための医薬的に許容されるまたは生理学的に許容される溶液中に製剤化されて含み得る。必要に応じて、本発明の組成物は、他の薬剤とも同様に、例えば、抗体、サイトカイン、成長因子、ホルモン、小分子または様々な医薬活性薬剤等と組み合わせて投与され得ることも理解されよう。実質的には、当該追加の薬剤が、意図した治療を送達する当該組成物の能力に悪影響を与えない限り、該組成物に同様に含まれ得る他の成分に制限はない。
 本発明の医薬組成物において、医薬的に許容される賦形剤及び担体溶液の製剤は、本明細書に記載の特定の組成物を様々な治療計画で使用するために適切な投与及び治療計画の発展と同様、当業者には周知である。製剤化後、溶液は、該投与製剤に適合する方法でかつ当該症状の改善または治療をもたらす治療効果のある量で投与される。該製剤は、様々な剤形、例えば、摂取可能な溶液、薬物放出カプセル等で容易に投与される。治療中の当該対象の状態に応じて、投与にいくらかの変動が生じ得る。投与の責任者は、いずれにしても、個々の対象に適切な用量を決定することができる。さらに、ヒトへの投与の場合、製剤は米国食品医薬品局(FDA)の生物学的製剤評価研究センターの基準で要求される無菌性、一般的な安全性及び純度の基準を満たす。
 ある特定の状況では、例えば、米国特許第5,543,158号、米国特許第5,641,515号及び米国特許第5,399,363号(各々が、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる)に記載のように、本明細書に開示する医薬組成物、組み換えウイルス、及び核酸分子は、非経口(例えば、血管内(静脈内または動脈内)、胸腔内、腹腔内、脳内、その他の臓器内、腫瘍内、皮下または筋肉内)で送達することが望ましい。遊離塩基または医薬的に許容される塩としての該活性化合物の溶液は、界面活性剤、例えば、ヒドロキシプロピルセルロースと適切に混合された水で調製され得る。分散液は同様に、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、及びそれらの混合物中、ならびに油中で調製してもよい。通常の保存及び使用条件下では、これらの調製物は、微生物の増殖を防ぐために保存料を含む。
 注射用途に適した医薬形態には、滅菌注射用溶液または分散液の即時調製用の滅菌水溶液または分散液及び滅菌粉末が含まれる(米国特許第5,466,468号、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる)。すべての場合において、該形態は無菌であるべきであり、容易な注射針通過性が存在する程度に流動性であるべきである。それは、製造及び保存条件下で安定であるべきであり、かつ、微生物、例えば、細菌及び真菌の汚染作用から保護されるべきである。該担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコール等)、それらの適切な混合物、及び/または植物油を含む溶媒または分散媒であり得る。適切な流動性は、例えば、コーティング、例えば、レシチンの使用によって、分散液の場合には必要な粒径の維持によって、及び界面活性剤の使用によって維持され得る。微生物の作用の防止は、様々な抗細菌及び抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサール等によって促進され得る。多くの場合、等張剤、例えば、糖または塩化ナトリウムを含むことが好ましい。該注射可能な組成物の持続的吸収は、吸収を遅らせる薬剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンの該組成物での使用によりもたらされ得る。活性成分としてタンパク質を含む水性組成物の調製は、当技術分野でよく理解されている。典型的には、かかる組成物は、液体溶液または懸濁液のいずれかとして注射剤として調製され、注射前の液体の溶液または懸濁液に適した固体形態もまた調製することができる。該製剤は乳化されてもよい。
 水溶液での非経口投与の場合、例えば、必要に応じて該溶液を適切に緩衝化するべきであり、最初に十分な生理食塩水またはグルコースで当該液体希釈剤を等張にするべきである。これら特定の水溶液は、非経口投与(例えば、血管内(静脈内または動脈内)、胸腔内、腹腔内、脳内、その他の臓器内、腫瘍内、皮下または筋肉内投与)に特に適する。これに関連して、採用され得る滅菌水性媒体は、本開示に照らして当業者には分かるであろう。例えば、1回の投与量は、1mlの等張NaCl溶液に溶解され、1000mlの皮下注入液に添加されるか、予定注入部位に注入され得る(例えば、Remington:TheScienceandPracticeofPharmacy,20thEdition.Baltimore,MD:LippincottWilliams&Wilkins,2000参照)。投与量のいくらかの変動は、治療中の対象の状態に応じて必然的に生じる。投与の責任者は、いずれにしても、個々の対象に適切な用量を決定する。さらに、ヒトへの投与の場合、製剤は米国食品医薬品局(FDA)の生物学的製剤事務局の基準で要求される無菌性、発熱性、ならびに一般的な安全性及び純度の基準を満たすべきである。
 滅菌注射用溶液は、必要量の該活性化合物を、必要に応じて上に列挙した様々な他の成分とともに適切な溶媒に組み込み、続いて濾過滅菌することで調製することができる。一般に、分散液は、様々な滅菌活性成分を、基本的な分散媒及び上に列挙したものから必要な他の成分を含む滅菌媒体に組み込むことによって調製される。滅菌注射用溶液の調製用の滅菌粉末の場合、好ましい調製方法は、真空乾燥及び凍結乾燥技術であり、これにより、該活性成分の粉末に加えて、任意のさらなる所望の成分が、予め滅菌濾過されたその溶液から得られる。
 ある特定の実施形態では、該組成物は、鼻腔内スプレー、吸入、及び/または他のエアロゾル送達媒体によって送達され得る。鼻腔用エアロゾルスプレーを介して肺にポリヌクレオチド及びペプチド組成物を直接送達するための方法は、例えば、米国特許第5,756,353号及び米国特許第5,804,212号(各々が、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる)に記載されている。同様に、鼻腔内微粒子樹脂(Taken
agaetal.,1998)及びリゾホスファチジル-グリセロール化合物(米国特許第5,725,871号、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる)を使用した薬物の送達も、製薬分野では周知である。同様に、ポリテトラフルオロエチレン支持マトリックスの形態での経粘膜薬物送達は、米国特許第5,780,045号(参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる)に記載されている。
 ある特定の実施形態では、該送達は、本発明の組成物を適切な宿主細胞に導入するために、リポソーム、ナノカプセル、微粒子、ミクロスフェア、脂質粒子、小胞を、任意にCPPポリペプチドと混合して使用すること等により行われ得る。特に、本発明の組成物は、送達用に脂質粒子、リポソーム、小胞、ナノスフェア、ナノ粒子等のいずれかにカプセル化して製剤化され得る。かかる送達媒体の製剤化及び使用は、既知の従来の技術を使用して行うことができる。本発明の製剤及び組成物は、本明細書に記載の1つ以上のポリペプチド、ポリヌクレオチド、及び小分子を、単独で、または1つ以上の他の治療法と組み合わせて細胞または対象(例えば、ヒトなど)へ投与するための医薬的に許容されるまたは生理学的に許容される溶液(例えば、培地)中に製剤化されて含み得る。必要に応じて、本発明の組成物は、他の薬剤とも同様に、例えば、細胞、他のタンパク質もしくはポリペプチドまたは様々な医薬活性薬剤等と組み合わせて投与され得ることも理解されよう。
 特定の実施形態では、本発明の製剤または医薬組成物は、本明細書で企図される様々なポリヌクレオチドまたは明細書に記載の単純ヘルペスウイルスの組み合わせと接触させた細胞を含む。
 ウイルスベクターを含むさまざまなポリヌクレオチドを細胞に送達するためのエキソビボ送達用の例示的な製剤は、当技術分野で既知の様々なトランスフェクション剤、例えば、リン酸カルシウム、エレクトロポレーション、熱ショック及び様々なリポソーム製剤(すなわち、脂質媒介トランスフェクション)の使用も含み得る。リポソームは、水性流体の画分を封入する脂質二重層である。DNAは、カチオン性リポソームの外表面に自発的に結合し(その電荷により)、これらのリポソームは、細胞膜と相互作用する。
 本発明の特定の実施形態は、他の製剤、例えば、製薬分野で周知のもの、例えば、Remington:TheScienceandPracticeofPharmacy,20thEdition.Baltimore,MD:LippincottWilliams&Wilkins,2000に記載の他の製剤を含んでもよい。
 ある特定の態様では、本発明は、1つ以上の医薬的に許容される担体(添加剤)及び/または希釈剤(例えば、医薬的に許容される細胞培養培地)とともに製剤化される、本明細書に記載の1つ以上のウイルスベクターまたはポリヌクレオチドの治療有効量を含む医薬的に許容される組成物を提供する。本明細書で使用される、「治療有効量」とは、所望の生理学的及び/または生物学的結果を達成するために必要な本明細書に記載の組成物または組み換えウイルスの量を指す。ウイルス、ウイルスストック、または組成物の「治療有効量」は、個体の病状、年齢、性別、及び体重、ならびに該個体において幹細胞及び前駆細胞が所望の応答を誘発する能力等の要因に応じて変化し得る。治療有効量はまた、該ウイルスまたは形質導入された治療用細胞の、どんな毒作用または有害作用よりも治療的に有益な効果が上回るものでもある。「治療有効量」という用語には、対象(例えば、患者)を「治療する」のに有効な量が含まれる。治療有効量は、プラーク形成単位(pfu)(例えば、少なくとも約10~少なくとも約1020、具体的には、約10~約1015、より具体的には、約10~約1012pfu)の合計数、またはウイルスゲノム数(例えば、少なくとも約10~少なくとも約1020、具体的には、約10~約1015、より具体的には、約10~約1012個のウイルスゲノム)によって定量化され得る。当業者には、投与されるウイルスの種類、当該製剤の性質、投与経路、治療される疾患の性質及び/または重症度、及び/または当該対象の全身状態及び健全性に基づいて該治療有効量が変化することが理解されよう。
 本発明のいくつかの態様は、がん性細胞の殺傷方法を包含し、これは、本明細書に記載の単純ヘルペスウイルスまたはその組成物に、当該がん性細胞を、当該がん性細胞内で該単純ヘルペスウイルスが感染及び複製するのに十分な条件下曝露することを含み、該がん性細胞内での該単純ヘルペスウイルスの複製が細胞死をもたらす。いくつかの実施形態では、本方法で殺傷されるがん性細胞はインビボである。ある特定の実施形態では、本方法で殺傷されるがん性細胞は腫瘍内にある。
 「投与」とは、本明細書では、IL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルス、ウイルスストック、もしくはその組成物、または該組み換えウイルスをコードする核酸分子もしくは組成物を対象に導入することであり、一態様としては、明細書に記載の単純ヘルペスウイルス、ウイルスストック、もしくはその組成物、または該ウイルスをコードする核酸分子もしくは組成物と細胞及び/または組織を接触させることを指す。投与は、注入、潅注、吸入、飲食、電気浸透、血液透析、イオン導入、及び当技術分野で既知の他の方法によって行われ得る。投与経路は、当然ながら、治療される疾患の位置及び性質によって異なり、例えば、耳介、頬側、結膜、皮膚、歯、頸管内、洞内、気管内、経腸、硬膜外、間質、関節内、動脈内、腹腔内、耳介内、胆管内、気管支内、嚢内、空洞内、脳内、槽内、角膜内、頭蓋内、歯冠内、冠動脈内、頭蓋内、皮内、椎間板内、管内、十二指腸内、硬膜内、心外膜内、表皮内、食道内、胃内、歯肉内、肝内、回腸内、病巣内、舌内(intralingual)、腔内、リンパ内、乳腺内、骨髄内、髄膜内、筋肉内、鼻腔内、結節内、眼内、網内、卵巣内、心膜内、胸膜腔内、前立腺内、肺内、ルーメン内、脊髄内、滑膜内、腱内、精巣内、包膜内、胸腔内、腫瘍内、鼓室内、子宮内、血管内、脳室内、膀胱内、前庭内、静脈内、硝子体内、喉頭部、鼻、鼻腔、胃、経口、眼、口腔咽頭、非経口、経皮(percutaneous)、関節周囲、硬膜外、神経周囲、歯周、呼吸器、管系組織後、直腸、脊髄、くも膜下、結膜下、皮下(subcutaneous)、皮下(subdermal)、歯肉下、舌下、粘膜下、網膜下、局所、経皮(transdermal)、経心内膜、経粘膜、経胎盤、経気管、経鼓膜、尿管、尿道、及び/または膣かん流、洗浄、直接注射、ならびに経口投与を含み得る。
 本明細書で使用される、「治療すること」及び「治療」という用語は、対象が疾患もしくは状態、または疾患もしくは状態の症状を改善するように、本明細書に記載のウイルスまたはその組成物の治療有効量を対象に投与することを指す。該改善は、該疾患もしくは状態、または該疾患もしくは状態の症状の任意の改善または治癒である。該改善は、目に見えるまたは測定可能な改善であるか、または当該対象の全身的な健全性の感覚の改善の場合もある。従って、当業者には、治療は病状を改善する場合があるが、疾患の完治ではない場合もあることが理解される。「予防有効量」とは、所望の予防的結果を達成するのに有効なウイルス、ウイルスストック、または組成物の量を指す。本明細書で使用される、「予防」は、疾患の症状の完全な防止、疾患の症状の発現の遅延、または後に発現する病徴の重症度の緩和を意味することができる。通常、必ずしもではないが、予防用量は疾患の初期段階の前、または初期段階に対象に使用されるため、予防有効量は治療有効量より少ない。
 本願発明にかかるIL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルスを含む医薬組成物は、IL13RA2を発現する腫瘍の治療薬となり得る。IL13RA2を発現する腫瘍は、例えば、メラノーマ、骨肉腫、白血病、リンパ腫、前立腺癌、肺癌(悪性中皮腫を含む)、グリオーマ(例えば、グリオブラストーマ、アストロサイトーマ、髄芽細胞腫(メデュロブラストーマ))、頭頸部癌、腎癌、カポジ肉腫、大腸癌、膵癌、副腎癌、乳癌又は卵巣癌が挙げられる。従って、これらの癌種は、本願発明の治療標的となり得る。
抗体またはその抗原結合断片
 本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の一態様は、IL13RA2を発現する腫瘍細胞を特異的に認識する抗体またはその抗原結合断片である。
 本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の一態様は、重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)、及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)が、
(i)HCDR1:(配列番号1:RHGIH)
(ii)HCDR2:(配列番号2:VIWAGGSTNYNSALMS)
(iii)HCDR3:(配列番号3:DHFDSFDY)
(iv)LCDR1:(配列番号4:TASSSVSSSYLH)
(v)LCDR2:(配列番号5:STSNLAS)及び
(vi)LCDR3:(配列番号6:HQYHRSPLT)
のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個のアミノ酸変異を有する。
 また、本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の一態様は、重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)が、
(i)HCDR1:(配列番号1:RHGIH)
(ii)HCDR2:(配列番号2:VIWAGGSTNYNSALMS)
(iii)HCDR3:(配列番号3:DHFDSFDY)
のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個(1個、2個または3個)のアミノ酸変異を有する。
 また、本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の一態様は、軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)が、
(i)LCDR1:(配列番号4:TASSSVSSSYLH)
(ii)LCDR2:(配列番号5:STSNLAS)及び
(iii)LCDR3:(配列番号6:HQYHRSPLT)
のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個(1個、2個または3個)のアミノ酸変異を有する。
 また、本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の一態様は、配列番号8に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上(例えば、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、又は100%)の配列同一性を示す配列と、配列番号10に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上(例えば、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、又は100%)の配列同一性を示す配列と、を含む抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片であり得る。
 例となる態様では、本発明にかかる抗IL13RA2抗体は、マウスの定常領域(IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3、IgM、IgD、IgE、IgA)を含んでもよい。一部の態様では、該抗体はヒトの定常領域(IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgM、IgD、IgE、IgA1、IgA2)を有するキメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体であってもよい。さらに一部の態様では、該抗体はアフィニティーやアビディティーを高めるために、二重特異性、三重特異性、または多重特異性を有する抗体(バイスペシフィック抗体、トリスペシフィック抗体、マルチスペシフィック抗体)、であってもよい。
 一部の態様では、本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片はヒト化抗体である。用語「ヒト化」は抗体と関連して使用される場合、元々の供給源の抗体よりも真のヒト抗体に類似する構造及び免疫機能を有するように操作される非ヒト供給源に由来する少なくともCDR領域を有する抗体を指すのに使用される。たとえば、ヒト化することには、マウス抗体のような非ヒト抗体に由来するCDRをヒト抗体に移植することが関与し得る。ヒト化することにはまた、当該技術で知られるように、非ヒト配列をヒト配列らしくするアミノ酸置換を選択することも関与し得る。
 本開示の一部の態様では、本発明は抗IL13RA2抗体の抗原結合断片である。抗原結合断片は本明細書に記載されている抗体のいずれかの抗原結合断片であってもよい。抗原結合断片は、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、scFv、dsFv、ダイアボディ、トリアボディ、及びビス-scFv等を含むが、抗IL13RA2抗体に由来する抗原結合断片であればこれらに限定されない。ダイアボディ(二量体)、トリアボディ(三量体)またはテトラボディ(四量体)は当該技術で周知である。たとえば、Korttら,Biomol.Eng.2001,18:95-108,(2001)及びTodorovskaら,J.ImmunolMethods.248:47-66,(2001)を参照のこと。
 scFvは、合成ペプチド(リンカー)を介して抗体軽鎖の可変(V)ドメインに連結された抗体重鎖のVドメインからなり、それは日常的な組換えDNA技術法(たとえば、Janewayら,Immunobiology,第2版,GarlandPublishing,NewYork,(1996)を参照のこと)を用いて生成することができる。リンカーとしては、例えば(GlySer)を含むフレキシブルリンカーが使用できる。また、scFvにおいて、リンカーによって接続されるV領域とV領域の連結される順番は特に限定されない。同様に、ジスルフィド安定化可変領域断片(dsFv)は組換えDNA技術(たとえば、Reiterら,ProteinEngineering,7,697-704(1994))によって調製することができる。
 本開示の一部の態様では、本発明にかかる抗IL13RA2抗体の抗原結合断片は、例えば、配列番号7に記載の配列に対して、90%以上、91%以上、92%以上、93%以上、94%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、又は100%の配列同一性を示す配列を含む、抗原結合断片であり得る。また、本開示の一部の態様では、本発明にかかる抗IL13RA2抗体の抗原結合断片は、重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)、及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)が、
(i)HCDR1:(配列番号1:RHGIH)
(ii)HCDR2:(配列番号2:VIWAGGSTNYNSALMS)
(iii)HCDR3:(配列番号3:DHFDSFDY)
(iv)LCDR1:(配列番号4:TASSSVSSSYLH)
(v)LCDR2:(配列番号5:STSNLAS)及び
(vi)LCDR3:(配列番号6:HQYHRSPLT)
のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個のアミノ酸変異を有し、かつ配列番号7に記載の配列に対して、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、又は100%の配列同一性を示す配列を含む、抗原結合断片であってもよい。
 本発明の一態様である配列番号7に示されるアミノ酸配列を有する抗原結合断片において、そのアミノ酸変異には、他のアミノ酸に置き換える「置換」、該アミノ酸を除く「欠失」、他のアミノ酸を追加する「挿入」がある。また、「置換」の一態様として「保存的なアミノ酸置換」がある。保存的なアミノ酸置換は、関与する残基の極性、電荷、溶解性、疎水性、親水性、及び/または両親媒性の性質における類似性に基づいて行われる。たとえば、非極性(疎水性)アミノ酸にはアラニン(Ala、A)、ロイシン(Leu、L)、イソロイシン(Ile、I)、バリン(Val、V)、プロリン(Pro、P)、フェニルアラニン(Phe、F)、トリプトファン(Trp、W)、及びメチオニン(Met、M)が挙げられ;極性中性アミノ酸にはグリシン(Gly、G)、セリン(Ser、S)、スレオニン(Thr、T)、システイン(Cys、C)、チロシン(Tyr、Y)、アスパラギン(Asn、N)、及びグルタミン(Gln、Q)が挙げられ;正に荷電した(塩基性)アミノ酸にはアルギニン(Arg、R)、リジン(Lys、K)、及びヒスチジン(His、H)が挙げられ;負に荷電した(酸性)アミノ酸にはアスパラギン酸(Asp、D)及びグルタミン酸(Glu、E)が挙げられる。「置換」、「挿入」または「欠失」は好ましくは1~25個、1~20個、1~15個、1~10個又は1~5個のアミノ酸の範囲内であり得る。組換えDNA法を用いてポリペプチド分子にてアミノ酸の置換を体系的またはランダムに行い、活性について得られた組換え変異体をアッセイすることによって変異が導入されてもよい。
 本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の一態様は、前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、ヒトIL13RA2との結合において、配列番号1~6に記載される重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)のアミノ酸配列を含む抗IL13RA2抗体または抗原結合断片と少なくとも部分的に競合する、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片である。ここで、対象の抗体またはその抗原結合断片が「競合する」とは、例えば、IL13RA2タンパク質に対象の抗体またはその抗原結合断片を反応させ、その後に配列番号1~6に記載される重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)のアミノ酸配列を含む抗IL13RA2抗体または抗原結合断片を反応させた場合に、対象の抗体またはその抗原結合断片が、配列番号1~6に記載される重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)のアミノ酸配列を含む抗IL13RA2抗体または抗原結合断片のIL13RA2タンパク質への結合を減少させることを意味する。対象の抗体またはその抗原結合断片が、配列番号1~6に記載される重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)のアミノ酸配列を含む抗IL13RA2抗体または抗原結合断片と競合するか否かは、例えばELISA法、RIA法、FACS法、Biacore(商標)法などの一般的な方法により検証することができる。
 本発明にかかる抗IL13RA2抗体及びその抗原結合断片はIL13RA2に対して任意のレベルの親和性または結合活性を有することができる。解離定数(KD)は結合単位に関して本明細書に記載されているそれら例となる解離定数のいずれかであってもよい。解離定数を含む結合定数は、たとえば、表面プラスモン共鳴の原理を利用する方法、たとえば、Biacore(商標)システムを利用する方法を含む当該技術で既知の方法によって決定される。
 例となる態様では、KDは約0.0001nM~約1000nMの間である。一部の実施形態では、KDは約0.0001nM以上、約0.001nM以上、約0.01nM以上、約0.1nM以上、約1nM以上、もしくは約10nM以上であり、または約1000nM以下、約100nM以下、約10nM以下、約1nM以下、約0.1nM以下、約0.01nM以下、もしくは約0.001nM以下である。
 例となる態様では、抗体は当該技術で既知である免疫グロブリンの任意の型であることができる。たとえば、抗体は、任意のアイソタイプ、たとえば、IgA、IgD、IgE、IgG、またはIgMのものであることができる。抗体はモノクローナルまたはポリクローナルであることができる。抗体は、天然に存在する抗体、たとえば、マウス、ウサギ、ヤギ、ウマ、ニワトリ、ハムスター、ラクダ、ヒト等のような哺乳類から単離され及び/または精製される抗体であることができる。この点で、抗体は、哺乳類抗体、たとえば、マウス抗体、ウサギ抗体、ヤギ抗体、ウマ抗体、ニワトリ抗体、ハムスター抗体、ヒト抗体等であると見なされてもよい。用語「単離される」は本明細書で使用されるとき、天然環境から取り外されていることを意味する。用語「精製される」は本明細書で使用されるとき、ネイティブの環境または天然の環境における分子または化合物に通常関連する混入物を実質的に含まない形態での分子または化合物の単離に関係し、元々の組成物の他の成分からの分離の結果純度が上昇していることを意味する。「純度」は相対的な用語であり、絶対純度、絶対濃縮または絶対選択として必ずしも解釈されるべきではないことが認識される。一部の態様では、純度は、少なくとも約50%であり、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、または少なくとも約90%(たとえば、少なくとも約91%、少なくとも約92%、少なくとも約93%、少なくとも約94%、少なくとも約95%、少なくとも約96%、少なくとも約97%、少なくとも約98%、少なくとも約99%であり、またはほぼ100%である。
 好ましい態様において、本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片は、IL13RA2を発現する腫瘍細胞に内在化される。IL13RA2を発現する腫瘍細胞に内在化されることは、蛍光等で直接的または間接的に標識した抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を、IL13RA2を発現する腫瘍細胞に接触させ、(位相差)顕微鏡観察等により調べることができる。また、別の方法としては、IL13RA2を発現する腫瘍細胞に内在化されることは、ジフテリア毒素(DT)の触媒領域とプロテインGの抗体結合領域を3個兼ね備えたタンパク質であるDT3Cを用いることにより、評価することもできる。DT3Cは抗体のFc部分に特異的に結合し安定で、細胞内へ取り込まれると蛋白質合成阻害により細胞死を誘導する。この系を用いることで抗体の内在化とイムノトキシンによる殺細胞効果を同時に観察することができ、内在化し得る効果を有する抗体をスクリーニングすることが可能である(Yamaguchi, M., Hamada, H., et al., Biochemical and BiophysicalResearch Communications 454 (2014) 600-603)。本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片は、IL13RA2を発現する細胞への内在化する量が、IL13RA2を発現しない同細胞に内在化する量に対して、少なくとも5倍以上、少なくとも10倍以上、または少なくとも50倍以上である。
 上記のように、本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片は、IL13RA2を発現する腫瘍細胞を特異的に認識するだけでなく、IL13RA2を発現する腫瘍細胞に内在化される性質を有するため、当該抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片は、薬剤、例えば、抗がん剤を腫瘍細胞内に送達するための薬物送達システム(Drug Delivery System;DDS)への利用に適している。具体的には、本発明にかかる抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片は、抗体薬物複合体(Antibody-drug conjugate;ADC)に利用することができる。よって、一実施態様において、本発明は、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を含む抗体薬物複合体(ADC)に関する。
 抗体を作製する好適な方法は当該技術で既知である。たとえば、標準のハイブリドーマ法は、たとえば、Harlow及びLane(編),Antibodies:ALaboratoryManual,CSHPress,(1988),ならびにCA.Janewayら.(編),Immunobiology,第5版,GarlandPublishing,NewYork,NY(2001)にて記載されている。
 本発明で使用するためのモノクローナル抗体は、培養にて連続細胞株による抗体分子の産生を提供する任意の技法を用いて調製されてもよい。それらには、最初にKoehle
r及びMilstein(Nature,256:495-497,1975)によって記載されたハイブリドーマ法、ヒトB細胞ハイブリドーマ法(Kosborら,Immunol.Today,4:72,1983;Coteら,Proc.Natl.Acad.Sci.80:2026-2030,1983)及びEBV-ハイブリドーマ法(Coleら,MonoclonalAntibodiesandCancerTherapy,AlanRLissInc,NewYork,N.Y.,pp77-96,(1985)が挙げられるが、これらに限定されない。
 手短には、ポリクローナル抗体は所望の免疫原(例えば、組換えヒトIL13RA2ポリペプチド(例えば、配列番号17に記載されるアミノ酸配列またはその一部(例えば、シグナルペプチドを除く)を有するポリペプチドなど);ヒトIL13RA2を発現する細胞(例えばA375細胞)の膜画分など)で動物を免疫し、免疫した動物から抗血清を採取することによって調製され得る。広範な動物種を抗血清の産生に使用することができる。一部の態様では、抗IL13RA2抗血清の産生に使用される動物は、ウサギ、マウス、ラット、ハムスター、ヤギ、ヒツジ、ラクダ、ブタまたはウマを含む非ヒト動物である。ウサギの血液量が相対的に多いので、一部の例となる態様では、ポリクローナル抗体の作出についてウサギは好まれる選択である。選択されるIL13RA2のエピトープと免疫反応性であるポリクローナルの抗血清を生成するための例となる方法では、ウサギの免疫のために50μgのIL13RA2抗原をフロイント完全アジュバントにて乳化する。追加免疫のために、たとえば、21日の間隔で、50μgのエピトープをフロイント不完全アジュバントにて乳化する。抗体生成の時間を見込んだ後、動物から採血し、全血から血清試料を調製することによって造作なくポリクローナル抗血清を得てもよい。
 手短には、例となる実施形態では、モノクローナル抗体を生成するには、それに対して抗体を生じさせるべき所望の免疫原(例えば、組換えヒトIL13RA2ポリペプチド(例えば、配列番号17に記載されるアミノ酸配列またはその一部(例えば、シグナルペプチドを除く)を有するポリペプチドなど);ヒトIL13RA2を発現する細胞(例えばA375細胞)の膜画分など)をマウスに免疫する(たとえば、フロイント完全アジュバントを使用してもよい)。免疫したマウスの脾臓を由来の細胞(1×10個)をミエローマ細胞(例えば、NS-1細胞、P3U1細胞など)と合わせ、PEGにより細胞融合する。培養上清中に所望のモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマをELISA法等によりスクリーニングする。例えば、Isostripシステム(BoehringerMannheim,Indianapolis,Ind.)を用いて、ハイブリドーマによって産生されたモノクローナル抗体のアイソタイプを決定することができる。なお、ミエローマ細胞としては、マウス脾細胞については、P3-X63/Ag8、P3-X63-Ag8.653、NS1/1.Ag41、Sp210-Ag14、FO、NSO/U、MPC-11、MPC11-X45-GTG1.7及びS194/15XX0Bulが使用されてもよく;ラットについてはR210.RCY3、Y3-Ag1.2.3、IR983F及び4B210が使用されてもよく;ならびにU-266、GM1500-GRG2、LICR-LON-HMy2及びUC729-6はすべて細胞融合と併せて有用である。
 宿主の種に応じて、種々のアジュバントを使用して免疫応答を高めてもよい。そのようなアジュバントには、フロイントアジュバント、水酸化アルミニウムのような鉱物、及びリソレシチン、プルロニック(登録商標)ポリオール、ポリアニオンのような表面活性物質、ペプチド、油性エマルジョン、スカシガイのヘモシアニン、及びジニトロフェノールが挙げられるが、これらに限定されない。BCG(カルメット・ゲラン桿菌)及びコリネバクテリウムパルヴムは有用なヒトアジュバントである可能性がある。
 或いは、当該技術で既知である他の方法、たとえば、EBV-ハイブリドーマ法(Haskard及びArcher,J.Immunol.Methods,74(2),361-67(1984),ならびにRoderら.MethodsEnzymol.,121,140-67(1986))及びバクテリオファージベクター発現系(たとえば、Huseら,Science,246,1275-81(1989)を参照のこと)が使用されてもよい。さらに、非ヒト動物にて抗体を産生させる方法は、たとえば、米国特許第5,545,806号、同第5,569,825号及び同第5,714,352号、ならびに米国特許出願公開番号2002/0197266Alに記載されている。
 抗体はまた、リンパ球集団にて生体内での産生を誘導することによって、またはOrlandiら.(Proc.Natl.Acad.Sci.86:3833-3837;1989)、ならびにWinter及びMilstein(Nature,349:293-299,1991)にて開示されたような高度に特異的な組換え免疫グロブリンのライブラリーまたはパネルをスクリーニングすることによって作出されてもよい。
 さらに、ファージディスプレイを用いて本開示の抗体を生成することができる。この点で、標準の分子生物学及び組換えDNAの技術(たとえば、Sambrookら.(編),MolecularCloning,ALaboratoryManual,第3版,ColdSpringHarborLaboratoryPress,NewYork(2001)を参照のこと)を用いて抗体の抗原結合可変(V)ドメインをコードするファージライブラリを生成することができる。所望の抗原への特異的な結合のために所望の特異性を持つ可変領域をコードするファージを選択し、選択した可変ドメインを含む完全抗体または部分抗体を再構成する。再構成された抗体をコードする核酸配列を、ハイブリドーマ作出に使用される骨髄腫細胞のような好適な細胞株に導入するので、モノクローナル抗体の特徴を有する抗体が細胞によって分泌される(たとえば、Janewayら,上記,Huseら,上記、及び米国特許第6,265,150号)。関連する方法は、米国特許第5,403,484号;同第5,571,698号;同第5,837,500号及び同第5,702,892号にも記載されている。米国特許第5,780,279号;同第5,821,047号;同第5,824,520号;同第5,855,885号;同第5,858,657号;同第5,871,907号;同第5,969,108号;同第6,057,098号及び同第6,225,447号に記載されている技法も本開示に係る抗体を調製するのに有用であると熟考される。
 抗体は、特定の重鎖及び軽鎖免疫グロブリン遺伝子について遺伝子導入されているトランスジェニックマウスによって産生され得る。そのような方法は当該技術で既知であり、たとえば、米国特許第5,545,806号、同第5,569,825号及びJanewayら、上記に記載されている。
 ヒト化抗体を生成する方法は当該技術で周知であり、たとえば、Janewayら上記、米国特許第5,225,539号;同第5,585,089号;同第5,693,761号;欧州特許第0239400Bl号;及び英国特許第2188638号にて詳細に記載されている。ヒト化抗体はまた、米国特許第5,639,641号及びPedersenら,J.Mol.Biol.,235:959-973(1994)に記載されている抗体再表面化法を用いて生成することもできる。
 「キメラ抗体」の作出のために開発された技法である、適当な抗原特異性と生物活性を持つ分子を得るためのマウス抗体遺伝子のヒト抗体遺伝子へのスプライシングを使用することができる(Morrisonら,Proc.Natl.Acad.Sci.81:6851-6855,1984;Neubergerら,Nature,312:604-608,1984;及びTakedaら,Nature,314:452-454;1985)。或いは、単鎖抗体を作出するための記載された技法(米国特許第4,946,778号)を適合させてIL13RA2に特異的な単鎖抗体を作出することができる。
 「ヒト化抗体」を作製する方法は当該技術で周知である(米国特許第5,585,089号及び同第5,693,762号を参照のこと)。一般に、ヒト化抗体は非ヒトである供給源からCDR領域及び/またはそのフレームワーク領域に導入された1以上のアミノ酸残基を有する。ヒト化は、たとえば、Jonesら.(Nature,321:522-525,1986)、Riechmannら,(Nature,332:323-327,1988)及びVerhoeyenら.(Science,239:1534-1536,1988)に記載されている方法を用いて、ヒト抗体の対応する領域の代わりに齧歯類の相補性決定領域(CDR)の少なくとも一部を使用することによって実施することができる。操作された抗体を調製する多数の技法は、たとえば、Owens及びYoung,J.Immunol.Meth.,168:149-165(1994)に記載されている。次いでさらなる変化を抗体のフレームワークに導入して親和性または免疫原性を調節することができる。
 マウス抗体のフレームワーク領域(FR)は、1200を超えるヒトVH配列及び1000を超えるVL配列を含むヒト抗体可変配列の大きなデータベースから選択される適合するヒトフレームワーク領域を代わりに使うことによってヒト化される。比較に使用される抗体配列のデータベースはAndrewC.R.MartinのKabatManウ
ェブページ(http://www.rubic.rdg.ac.uk/abs/)からダウンロードされる。CDRを特定するKabat法は、ヒト抗体のおよそのCDR及びフレームワークの領域を線引きし、類似性についてマウス抗体の配列を比較してCDR及びFRを決定する手段を提供する。高い全体的なフレームワークの一致、類似のCDRの長さ、ならびに標準残基及びVH/VL接触残基の最少の不一致に基づいて最も一致したヒトVH及びVLの配列を選択する。マウスの配列に最も類似したヒトフレームワーク領域をマウスのCDR間に挿入する。或いは、ヒト抗体のフレームワーク領域にさらに密接に類似するネイティブのフレームワーク領域の全部または一部のアミノ酸置換を行うことによってマウスのフレームワーク領域を修飾してもよい。
 「保存的な」アミノ酸置換は、関与する残基の極性、電荷、溶解性、疎水性、親水性、及び/または両親媒性の性質における類似性に基づいて行われる。たとえば、非極性(疎水性)アミノ酸にはアラニン(Ala、A)、ロイシン(Leu、L)、イソロイシン(Ile、I)、バリン(Val、V)、プロリン(Pro、P)、フェニルアラニン(Phe、F)、トリプトファン(Trp、W)、及びメチオニン(Met、M)が挙げられ;極性中性アミノ酸にはグリシン(Gly、G)、セリン(Ser、S)、スレオニン(Thr、T)、システイン(Cys、C)、チロシン(Tyr、Y)、アスパラギン(Asn、N)、及びグルタミン(Gln、Q)が挙げられ;正に荷電した(塩基性)アミノ酸にはアルギニン(Arg、R)、リジン(Lys、K)、及びヒスチジン(His、H)が挙げられ;負に荷電した(酸性)アミノ酸にはアスパラギン酸(Asp、D)及びグルタミン酸(Glu、E)が挙げられる。「置換」、「挿入」または「欠失」は、好ましくは1~25個、1~20個、1~15個、1~10個又は1~5個の範囲内である。組換えDNA法を用いてポリペプチド分子にてアミノ酸の置換を体系的に行い、活性について得られた組換え変異体をアッセイすることによって変異が導入されてもよい。核酸の変更は、異なる種と核酸が異なる部位(可変位置)で、または高度に保存された領域(定常領域)で行うことができる。
 本発明の抗IL13RA2抗体及びその抗原結合断片は、IL13RA2に対して高親和性を持つ。抗体及びその抗原結合断片はIL13RA2を発現している細胞の細胞表面に発現されている抗原を認識し、生体内でIL13RA2を発現している腫瘍細胞を標的とするための好適性を立証する。IL13RA2を発現している腫瘍細胞を特異的に認識するため、正常細胞が傷害されることによる副作用を低減することができる。抗IL13RA2抗体及びその抗原結合断片は、種々の型のIL13RA2を過剰発現している腫瘍における画像診断、抗体放射性核種コンジュゲートの送達、IL13RA2の検出のためのバイオアッセイにおいて及び治療剤のためのキャリアとして有効で且つ費用効果が高いことも予想される。
 本発明の抗IL13RA2抗体及びその抗原結合断片は、IL13RA2に対する上記親和性に加え、IL13RA2を発現している腫瘍細胞に内在化される性質を有するため、治療剤を標的の腫瘍細胞に確実に送達することができる。よって、本発明の抗IL13RA2抗体及びその抗原結合断片は、例えばADCの形態にて、薬物送達システム(DDS)として有効に利用することができる。治療剤を標的の腫瘍細胞に確実に送達することができるため、治療効果を高めることができると予想される。
 一実施態様において、本発明は、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を産生する細胞である。一態様において、当該細胞は、受託番号NITE BP-03673として、日本国独立行政法人製品評価技術基盤機構 バイオテクノロジーセンター 特許微生物寄託センター(NPMD)(住所:日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号室)に2022年7月4日付けで国際寄託されているハイブリドーマ細胞である。また、一実施態様において、本発明は抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片をコードする核酸、またはその核酸を含む、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を産生する細胞である。
 一実施態様において、本発明は、先述の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を製造する方法に関する。好ましくは、当該製造方法において、先述の細胞が使用される。
 一実施態様において、本発明は、先述の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を含む医薬組成物に関する。一態様において、当該医薬組成物は、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を含む抗体薬物複合体(ADC)を含む。すなわち、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片は、抗体薬物複合体(ADC)の形態で、医薬組成物に含まれている。抗体薬物複合体(ADC)として、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片に結合することができるものとしては、特に限定されないが、所望の治療効果を発揮し得る薬物(例えば、抗癌剤(例えば、低分子化合物、タンパク質等))、放射性同位元素を含む化合物や、リポソームなどが挙げられ、ADCとして用いることができる物質を結合して用いてもよい。
 好ましくは、医薬組成物は、IL13RA2を発現する腫瘍の治療用の医薬組成物である。ここで、腫瘍は、メラノーマ、骨肉腫、白血病、リンパ腫、前立腺癌、肺癌(悪性中皮腫を含む)、グリオーマ、頭頸部癌、腎癌、カポジ肉腫、大腸癌、膵癌、副腎癌、乳癌および卵巣癌からなる群より選択される。
 本実施態様に係る、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を含む医薬組成物には、抗体を含有する医薬組成物に関して当該分野で既知の含有成分、製剤形態および投与形態等が適用されてもよく、また、単純ヘルペスウイルスを含む医薬組成物について本明細書で記載した事項が適用されてもよい。
 次に実施例によって本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれにより限定されるものではない。
<実施例1>
1.材料及び方法
1-1.細胞
 ヒト悪性黒色腫細胞株A2058(ATCC CRL-11147)およびA375(ATCC CRL-1619)、ならびにPLAT-A細胞(東京大学のToshio Kitamuraより供与)は10% FBS(Thermo Fisher Scientific、MA、USA)添加ダルベッコ変法イーグル培地(DMEM、Thermo Fisher Scientific)を用いて培養した。サル腎臓細胞株Vero(ATCC CCL-81)およびgD補完Vero細胞亜株VD60(Ligas et al., J Virol. 1988 May;62(5):1486-94.)(Oregon Health and Science UniversityのDavid Johnsonより供与)は5% FBS添加DMEMを用いて培養した。VeroにヒトIL13RA2を導入した亜株(Vero-IL13RA2)はPLAT-A細胞にpMXc-puro-hIL13RA2をトランスフェクションすることにより調製したヒトIL13RA2を発現するレトロウイルスベクターをVero細胞に感染させ、5% FBS添加DMEMに4 μg/mL puromycin(Thermo Fisher Scientific)を加えた培地を用いて薬剤選抜することにより樹立した。pMXc-puro-hIL13RA2はpMXc-puro(東京大学のToshio Kitamuraより供与)のマルチクローニングサイトにヒトIL13RA2のORFを挿入することにより作製した。ヒト悪性神経膠腫細胞株U87(ATCC HTB-14)およびその亜株ならびにヒト悪性黒色腫細胞株RPMI7951(ATCC HTB-66)は10% FBS添加イーグル最小必須培地(E-MEM;FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation、大阪、日本)を用いて培養した。U87 細胞のうち、抗IL13RA2抗体SHM38(BioLegend、CA、USA)が結合した集団および結合しなかった集団をセルソーターFACSAria(BD Biosciences、NJ、USA)を用いて分取することにより、U87 (+)細胞およびU87 (-)細胞を樹立した。マウスミエローマ細胞株P3U1(ATCC CRL-1597)およびヒト非小細胞肺がん細胞株H1299(ATCC CRL-5803)は10%FBS添加ロズウェルパーク記念研究所1640培地(RPMI1640、Thermo Fisher Scientific)を用いて培養した。H1299 (+)細胞およびH1299 (-)細胞についてはU87(+)細胞およびU87 (-)細胞と同様の方法を用いてH1299細胞より樹立した。ヒト臍帯静脈内皮細胞HUVEC(PromoCell、Heidelberg、Germany)はEndothelial Cell Growth Medium 2(PromoCell)あるいはKBM VEC-1(KOHJIN BIO、埼玉、日本)を用いて培養した。CHO-K1、CHO-HVEM、CHO-nectin-1、J1.1-2、J-HVEMおよびJ-nectin-1細胞は以前報告したものを使用した(Okubo et al., J Virol. 2016 Nov 28;90(24):11096-11105.)。J-13R2細胞はpcDNA3.1-puro-hIL13RA2をトランスフェクションしたJ1.1-2細胞を10%FBS添加DMEMに16 μg/mL puromycinを加えた培地を用いて選抜し、FACSAriaを用いてIL13RA2の高発現集団を分取することにより樹立した。pcDNA3.1-puro-hIL13RA2はpcDNA3.1(Thermo Fisher Scientific)のG418耐性遺伝子をpuromycin耐性遺伝子に置換することにより作製したpcDNA3.1-puroのマルチクローニングサイトにヒトIL13RA2のORFを挿入することにより作製した。CHO-13R2細胞はpCAcc-puro-hIL13RA2をトランスフェクションしたCHO-K1細胞を10%FBS添加F-12K培地(Thermo Fisher Scientific)に4 μg/mL puromycinを加えた培地を用いて選抜し、FACSAriaを用いてIL13RA2の高発現集団を分取することにより樹立した。J-13R1/4R細胞およびCHO-13R1/4R細胞はpCAcc-puro-hIL13RA1およびpCAcc-puro-hIL4RをコトランスフェクションしたJ1.1-2細胞およびCHO-K1細胞をJ-13R2およびCHO-13R2と同様に培養することにより薬剤選抜し、FACSAriaを用いてIL13RA1およびIL4Rを共に高発現する集団を分取することにより樹立した。pCAcc-puro-hIL13RA2、pCAcc-puro-hIL13RA1ならびにpCAcc-puro-hIL4RはpCAcc(Yoshida et al., Biochem Biophys Res Commun. 230, 426-430 (1997))にpuromycin耐性遺伝子の発現カセットを挿入することにより作製したpCAcc-puroのマルチクローニングサイトにヒトIL13RA2、ヒトIL13RA1、ヒトIL4RのORFを挿入することにより作製した。
1-2.抗IL13RA2抗体産生ハイブリドーマの作製
 A375細胞を2 mM EDTAを用いて回収し、PBS (-)で洗浄した後に、低張液(20 mM Tris-HCl、50 mM NaCl、2 mM EDTA)を用いて5×10 cells/mLの細胞懸濁液を調製した。ダウンスホモジナイザーを用いて氷上で細胞を破砕した後に、4℃、1,000×g、10分間遠心分離し、上清を回収した。回収した上清を4℃、80,000×g、1時間遠心分離し、上清を除き、RPMI1640を加えて再懸濁することにより細胞膜画分溶液を調製した。1×10個の細胞から調製した細胞膜画分溶液を12 μgのAbISCO-100(フナコシ、東京、日本)と共に雌のBALB/cマウス(東京実験動物、東京、日本)の皮下に合計6回投与した。最終投与から3日後にマウスを安楽死させ、脾臓を摘出した。脾臓細胞とP3U1細胞を混合し、ポリエチレングリコール(PEG1500、Roche、Basel、Switzerland)を用いて細胞融合させた。作製されたハイブリドーマは10% Super Low IgG-FBS(Thermo Fisher Scientific)、1×HAT Media Supplement Hybri-Max(Sigma、MO、USA)、5% Briclone(NICB、Dublin、Ireland)ならびに128 μM 2-mercaptoethanol(ナカライテスク、京都、日本)添加RPMI1640培地を用いて6日間培養した後に培地交換を行った。培地交換から2日後の培養上清を回収し、96-well plateに培養上清および培養上清と等量の4 μg/mL抗体結合型ジフテリア毒素(DT3C)(Yamaguchi, et al., Biochem Biophys Res Commun. 2014 Nov 28;454(4):600-3.)を加えて室温で30分間インキュベートした。培養上清-DT3C混合液と等量のA375細胞懸濁液を加え、3日間培養した後の形態を観察した。高い細胞傷害性が観察された培養上清が由来するウェルに存在する細胞について3回の限界希釈を行い、単クローン化した。このハイブリドーマ細胞から産生される抗体(4E6抗体)を精製し、IsoStrip(Roche)を用いてサブクラスがIgG1、κであることを確認した。なお、4E6抗体を産生するハイブリドーマ細胞は、日本国独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター(NPMD)(住所:日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号)に2022年7月4日付で、受託番号:NITE BP-03673として国際寄託されている。
1-3.抗IL13RA2単鎖抗体の構築
 RNeasy Mini Kit(QIAGEN、CA、USA)を用いて4E6抗体産生ハイブリドーマから抽出したRNAをテンプレートとして用い、SuperScript III One-step RT-PCR System with Platinum Taq High Fidelity DNA polymerase(Thermo Fisher Scientific)を用いたRT-PCRにより抗体遺伝子の軽鎖および重鎖を増幅した。軽鎖の増幅にはプライマー5’- GGAAGATCTGAYATTGTGMTSACMCARWCTMCA-3’(配列番号18)および5’-CCGAATTCGGATACAGTTGGTGCAGCATC-3’(配列番号19)を用い、重鎖の増幅には5’-GGAAGATCTSARGTNMAGCTGSAGSAGTC-3’(配列番号20)、 5’-GGAAGATCTSARGTNMAGCTGSAGSAGTCWGG-3’(配列番号21) ならびに 5’-CCGAATTCATAGACAGATGGGGGTGTCGTTTTGGC-3’(配列番号22) を用いた(Wang et al., J Immunol Methods 233 2000. 167-177)。RT-PCRにより得られたフラグメントをpTAC-2ベクター(バイオダイナミクス研究所、東京、日本)にクローニングし、シーケンス解析にて軽鎖および重鎖の配列を決定した。決定した配列を(GlySer)を含むスペーサー配列(リンカー配列)で連結することによりscFvを構築した。なお、上記のプライマーの配列において、YはT又はCを表し、MはA又はCを表し、SはG又はCを表し、RはG又はAを表し、WはA又はTを表し、NはA、G、C又はTを表す。
1-4.HSV-BAC組換え
 本研究で用いた全てのHSV-BACコンストラクトはKOS-37 BAC(Dartmouth Medical SchoolのDavid Leibより供与)に由来する(Gierasch et al., J Virol Methods. 2006 Aug;135(2):197-206)。全ての組換え操作はRed相同組換えシステムに基づいて行った(Tischer et al., Biotechniques. 2006 Feb;40(2):191-7.)。pKGN-sc13R2、pKGN-IL13ならびにpKGN-IL13zrはpgD:224/Y38C-sc13R2kan、pgD:224/Y38C-IL13kanならびにpgD:dSP-32/V34S-IL13kanをテンプレートとして用いたPCRにより調製したトランスファーコンストラクトを用いて、以前報告した方法と同様にpKGNのgDを改変することにより作製した(Shibata, et al., Gene Ther. 2016 23(6):479-88)。pgD:224/Y38C-sc13R2kan、pgD:224/Y38C-IL13kanならびにpgD:dSP-32/V34S-IL13kanは以前報告した方法と同じ方法でpgD:224/Y38C-sc13R2、pgD:224/Y38C-IL13ならびにpgD:dSP-32/V34S-IL13のAflIIサイトにI-SceI認識配列、カナマイシン耐性遺伝子ならびにカナマイシン耐性遺伝子除去のための50 bpの相同配列を挿入することにより作製した(Shibata, et al., Gene Ther. 2016 23(6):479-88)。pgD:224/Y38C-sc13R2は、pgD:224/Y38C(Uchida, et al., Mol Ther. 2013 Mar;21(3):561-9.)のgDの2番目から24番目のアミノ酸の欠失領域に、以前報告した方法と同様の方法で4E6抗体産生ハイブリドーマから構築したscFv配列を挿入することにより作製した(Shibata, et al., Gene Ther. 2016 23(6):479-88)。pgD:224/Y38C-IL13は、pgD:224/Y38CのgDの2番目から24番目のアミノ酸の欠失領域に、ヒトIL13のORFをコードするpGEM-T Easy-hIL13をテンプレートに、プライマー5’-AAGAATTCGCTAGCGGTGGTGGTGGATCCGGCCCTGTGCCTCCCTCTA-3’ (配列番号23)および5’-CCGGGATCCTGAACCTCCACCACCGTTGAACTGTCCCTCGCGAAAAAG-3’ (配列番号24)を用いて増幅したDNAのBamHIフラグメントを挿入することにより作製した。pgD:dSP-32/V34S-IL13は、pgD:224/Y38CにおけるgDのN末端側を含むAflIIサイトからBspEIサイトまでの配列を、IL13のORFをテンプレートに、プライマー5’- CCCTTAAGGTCTCTTTTGTGTGGTGCGTTCCGGTATGGCGCTTTTGTTGACCACGGTCATTGCTCTCACTTGCCTTGGCGGCTTTGCCTCCCCAGGCCCTGTGCCTCCCTCTAC-3’ (配列番号25)および5’-TTGGATCCGGTACCGTTGAACTGTCCCTCGCGAAAAAGTT-3’ (配列番号26)を用いて増幅したDNAのAflIIサイトからBamHIサイトまでのフラグメントおよび野生型gDのORFをテンプレートに、プライマー5’-ATCGGATCCCGGCGCGTGTACCACATCCAGG-3’ (配列番号27)および5’- TCCGGACGTCTTCGGAGGCCCC-3’ (配列番号28)を用いて増幅したDNAのBamHIサイトからBspEIサイトまでのフラグメントを挿入することにより作製した。pKGN-sc13R2-BhKtはpKGNをpKGN-sc13R2に改変した際と同様の方法でpKGNE-BhKtの抗EGFR単鎖抗体挿入型gDを4E6由来単鎖抗体挿入型gDに改変することにより作製した。
1-5.ウイルス
 UL3遺伝子およびUL4遺伝子の間にEGFPの発現カセットが挿入されており、gBに細胞内侵入促進二重変異(gB:D285N/A549T)を有するKGNは以前報告したものを使用した(Shibata, et al., Gene Ther. 2016 23(6):479-88)。図2および図3にて用いたKGN、KGN-IL13ならびにKGN-IL13zrは VD60細胞にKGNを感染させるもしくはpKGN-IL13あるいはpKGN-IL13zrをCre組換え酵素発現プラスミドpxCANCre(東京大学のIzumu Saitoより供与)とコトランスフェクションすることにより調製した。野生型gDが補完されたこれらのウイルスをVero細胞に感染させ、細胞外に残存するウイルスをpH 3.0のグリシンバッファーを用いた酸性処理により不活化した後に、以前報告した方法と同様の方法でウイルスを精製することによりVD60に由来する野生型gDを除去した精製ウイルスを調製した(Uchida, et al., J Virol. 2009 Apr;83(7):2951-61)。ウイルスゲノムタイター(gc/mL)は以前報告したgD遺伝子に対するqPCRにて測定した(Miyagawa et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Mar 31;112(13):E1632-41.)。図2および図3以外にて用いたKGN-IL13、KGN-sc13R2ならびにKGN-sc13R2-BhKtは Vero-IL13RA2細胞にpKGN-IL13、pKGN-sc13R2あるいはpKGN-sc13R2-BhKtをpxCANCreとコトランスフェクションすることにより調製した。これらのウイルスはVero-IL13RA2を用いて2回限界希釈することにより単クローン化した。単クローン化したクローンのBAC配列が除去されていることは以前報告した方法で確認した(Miyagawa et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Mar 31;112(13):E1632-41.)。Vero-IL13RA2を用いて単クローン化されたこれらのウイルスおよびKGNをプロパゲートし、前述の方法でウイルスを精製することにより精製ウイルスを調製した。精製ウイルスのプラーク形成タイター(pfu/mL)はVero-IL13RA2を用いて以前報告した方法にて測定した(Uchida et al., J Virol. 2013 Feb;87(3):1430-42.)。
1-6.フローサイトメトリー解析
 フローサイトメトリー解析はLSRFortessa(BD Biosciences)を用いて行った。4E6抗体、マウス抗IL13RA2モノクローナル抗体SHM38(BioLegend)、マウス抗IL13RA1モノクローナル抗体GM-1E7(Santa Cruz Biotechnology、Dallas、TX)、マウス抗IL4Rモノクローナル抗体G077F6(BioLegend)ならびにアイソタイプ一致対照抗体MG1-45およびMOPC-173(BioLegend)を一次抗体として用いた。Alexa Fluor 488標識ヤギ抗マウスIgG(H+L)ポリクローナル抗体(Thermo Fisher Scientific)を二次抗体として用いた。
1-7.エントリーアッセイ(entry assay)、インフェクシャスセンターアッセイ(infectious center assay)、プラーク形成アッセイ(plaque formation assay)ならびに殺細胞アッセイ(cell killing assay)
 エントリーアッセイ(Shibata, et al., Gene Ther. 2016 23(6):479-88.)、インフェクシャスセンターアッセイ(Uchida, et al., J Virol. 2009 Apr;83(7):2951-61)、プラーク形成アッセイ(Shibata, et al., Gene Ther. 2016 23(6):479-88.)ならびに殺細胞アッセイ(Uchida, et al., Mol Ther. 2013 Mar;21(3):561-9.)は以前報告した方法と同様の方法にて行った。
1-8.動物実験
 全ての動物実験は東京大学あるいは東京薬科大学の動物実験専門委員会に承認されており、それぞれの機関の実施規則および実施マニュアルを遵守して実施した。6~8週齢、雌の重度複合免疫不全マウスSCID-Beige(CB17.Cg-PrkdcscidLystbg-J/CrlCrlj;日本チャールス・リバー、神奈川、日本)の左側腹部皮下にHanks’ balanced salt solution(Thermo Fisher Scientific)に懸濁したU87 (+)あるいはH1299 (+)細胞を1×10個/100 μLずつ移植した。腫瘍体積の平均値が約290 mm(U87 (+))あるいは約150 mm(H1299 (+))に達した時点において腫瘍体積の平均値が近似するようにマウスをグルーピングし、PBSあるいはPBSに懸濁したウイルス液を30 μLの体積で腫瘍内投与あるいは200 μLの体積で尾静脈内投与した。腫瘍体積は(長径×短径)/2の計算式で求めた(Tomayko et al., Cancer Chemother Pharmacol. 1989;24(3):148-54.)。腫瘍体積が体重の10%を超過したマウスは腫瘍死したとみなし、安楽死させた。
1-9.統計解析
 プラークフォーメーションアッセイの統計解析は両側Mann-Whitney U検定にて行った。腫瘍体積の統計解析は二元配置反復測定分散分析にて行った。全ての統計解析において、P値が0.05未満であった場合に有意差有りと判定した。
2.結果
2-1.IL-13を標的化gDプラットフォームに挿入したHSVを作製した
 ZhouおよびRoizmanはgDのシグナルペプチドおよびそれに続く1番目から32番目までのアミノ酸をIL-13と置換し、34番目のバリンをセリンに変異させることにより、IL13RA2を介して感染可能なRR-oHSV(R5141)を開発した(Zhou and Roizman, Proc Natl Acad Sci U S A 2006 Apr 4;103(14):5508-13.)。IL-13を挿入するgDコンストラクトの違いにより細胞内侵入の標的特異性の違いが生じるか否かを検討するために、当研究グループの内田らが報告した標的化gDプラットフォーム、すなわち2番目から24番目までのアミノ酸の欠失ならびに38番目のチロシンのシステインへの変異を施したgD変異体にIL-13を挿入したウイルス(KGN-IL13)を作製し、その比較対象としてZhouおよびRoizmanが報告したIL-13挿入型gD変異体をもつウイルス(KGN-IL13zr)を作製した(図1)。
2-2.KGN-IL13は、IL13RA2を介して細胞内侵入した一方、HVEMあるいはnectin-1を介してはほとんど細胞内侵入しなかった
 gD受容体の発現が欠如した細胞株のひとつであるJ1.1-2細胞ならびにJ1.1-2にgD受容体あるいはIL13RA2を強制発現させた亜株(J-HVEM細胞、J-nectin-1細胞ならびにJ-13R2細胞)に2つのIL-13挿入型HSV(KGN-IL13ならびにKGN-IL13zr)およびそれらのウイルスの親株であり、同様のEGFPの発現カセットおよび細胞内侵入増強変異(gB:NT変異)を有する非標的化HSV(KGN)を感染させた。感染開始から8時間後におけるEGFPの蛍光シグナルを指標にウイルスの細胞内侵入の成立の有無を評価した(図2)。KGNはgD受容体を発現する2種の細胞に侵入したが、J1.1-2およびJ-13R2細胞には侵入しなかった。KGN-IL13zrは300 gc/cellの条件のみでJ-13R2細胞に対してごくわずかながらも細胞内侵入が検出された。しかしながら、J-HVEM細胞への細胞内侵入は検出されなかった一方でJ-nectin-1細胞に対してはJ-13R2細胞よりも多くの細胞内侵入が検出された。我々のこの観察は、KGN-IL13zrのIL-13挿入型gDと同一のgDコンストラクトを有するR5141がJ-nectin-1細胞にはほとんど侵入しなかった一方でJ-13R2細胞には侵入を認めたとのZhouおよびRoizmanの報告と合致しない。この乖離は、KGN-IL13zrとは異なりR5141においてはHSVの細胞への吸着を担うgCのN末端領域がIL-13と置換されており、同じく吸着を担うgBのポリリシン(pK)領域を欠失している点に起因するものと推測される(Zhou and Roizman, Proc Natl Acad Sci U S A 2006 Apr 4;103(14):5508-13.)。すなわち、R5141のIL13RA2選択性は主に吸着の段階で付与されたものである可能性がある。
 KGN-IL13zrとは対照的に、KGN-IL13はJ-13R2細胞に対してKGN-IL13zrより効率良く侵入した。しかも、KGN-IL13はJ-HVEM細胞に侵入しないだけでなく、J-nectin-1細胞においても300 gc/cellの条件においてもほとんど侵入を検出できないことが判明した。同様の結果が、gD受容体の発現が欠如した別の細胞株であるCHO-K1細胞およびその亜株を用いた場合にも観察された(図3)。これらの結果から、KGN-IL13zrよりもKGN-IL13の方がIL13RA2の標的化に好適であることが示唆された。
2-3.KGN-IL13はIL13RA1発現細胞にも侵入したが、KGN-sc13R2はIL13RA2発現細胞のみに特異的に細胞内侵入した
 IL-13はIL13RA2よりも低い親和性ではあるがIL13RA1にも結合する。また、IL13RA1 がIL4R と 複合体(IL13RA1/IL4R)を形成するとIL13RA1単独よりも高い親和性で結合することが報告されている。そこで、IL13RA1/IL4RがKGN-IL13の受容体として機能するか否かを検討した。対照ウイルスとして、当研究グループが下記の方法で独自に作製した抗IL13RA2単鎖抗体(sc13R2)をKGN-IL13と同様の標的化gDプラットフォームに挿入したKGN-sc13R2を作製した。
 まず、IL13RA2を発現することが知られている悪性黒色腫細胞株A375の細胞膜画分を用いて免疫したマウスから抽出した脾臓細胞をマウスミエローマ細胞株P3U1と融合することにより、ハイブリドーマ細胞ライブラリーを調製した。山口らが報告した抗体結合改変型ジフテリア毒素(DT3C)(Yamaguchi, et al., Biochem Biophys Res Commun. 2014 Nov 28;454(4):600-3.)を用いて、ハイブリドーマ細胞ライブラリーの中からA375細胞に対して高い細胞傷害性を示す抗体を産生するハイブリドーマ細胞を選別し、単クローン化した。A375細胞からタンパク質抽出液を調製し、このクローンが産生する抗体(4E6抗体)を用いて免疫沈降を行い、沈降物の質量分析解析を行ったところ、IL13RA2に由来すると考えられるペプチド断片が存在することが明らかとなった。この結果を踏まえ、CHO-K1細胞およびCHO-K1にIL13RA2を強制発現させた亜株(CHO-13R2)への4E6抗体の結合性をフロー解析にて確認したところ、4E6抗体はCHO-K1細胞には結合せず、CHO-13R2細胞に結合した。この結果から、4E6抗体の抗原はIL13RA2であると判断した。4E6抗体を産生するハイブリドーマから抗体遺伝子をクローニングし、その配列に由来するscFvの配列を標的化gDプラットフォームに挿入したgD変異体を組み込むことによりKGN-sc13R2を構築した。
 図2で用いたJ-13R2、J-HVEMおよびJ-nectin-1細胞に加えて、J1.1-2にIL13RA1/IL4Rを強制発現させた亜株(J-13R1/4R)を用いたエントリーアッセイを施行し、KGN-sc13R2の細胞内侵入の特異性をKGN-IL13と比較した(図4)。KGN-IL13およびKGN-sc13R2はともにJ-13R2細胞に侵入したが、これら2ウイルスのうちKGN-IL13のみは、J-13R1/4R細胞に対しても侵入が認められた。また、MOI 10においてKGN-IL13はごくわずかにJ-nectin-1細胞に侵入した一方で、KGN-sc13R2は全く侵入しなかった。J-HVEM細胞に対しては、これら2ウイルスはともに侵入しなかった。同様の結果が、CHO-K1細胞およびその亜株を用いたエントリーアッセイでも観察された(図5)。これらの結果から、KGN-IL13はIL13RA2だけでなくIL13RA1/IL4Rをも細胞内侵入の受容体として利用する一方で、KGN-sc13R2はIL13RA2のみを細胞内侵入の受容体として利用することが示唆された。
2-4.KGN-IL13は血管内皮細胞を殺傷したが、KGN-sc13R2は細胞毒性を示さなかった
 血管内皮細胞はoHSVを静脈内投与した直後にウイルスが接触すると考えられる正常細胞のひとつである。そこで、血管内皮細胞に対するKGN-IL13およびKGN-sc13R2の感染性を比較検討した。まず、ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)におけるIL-13受容体およびIL4Rの発現をフロー解析にて検討した。その結果、抗IL13RA1抗体および抗IL4R抗体はHUVECに結合したが、抗IL13RA2抗体はHUVECに結合しなかった(図6(a))。この結果から、HUVECにはIL13RA1およびIL4Rが発現しており、IL13RA2は発現していないことが示唆された。
 KGN-IL13がHUVECに対して侵入し、細胞傷害性を示すか否かを検討するためにエントリーアッセイおよびセルキリングアッセイを施行した。図6(b)および図6(c)で示す通り、検討に用いた3つのウイルスの中でKGNが最も高い効率でHUVECに侵入し、顕著な細胞傷害性を示した(図6(b)、図6(c))。KGN-IL13は比較的高いMOIでウイルスを加えた条件においてはHUVECに侵入し、細胞傷害性も示した。これらに対して、KGN-sc13R2は、それぞれの実験における最大のMOIでウイルスを加えた条件においてもHUVECに侵入せず、細胞傷害性も示さなかった。一方で、陽性対照細胞として用いたVero-IL13RA2細胞に対しては、KGN-sc13R2はKGN-IL13と同程度の効率で細胞内侵入し、同程度あるいはそれ以上の細胞傷害性を示した。これらの結果から、KGN-IL13を全身投与した場合は血管内皮細胞を殺傷し得る一方、KGN-sc13R2についてはその可能性が低いことが示唆された。
 以上の結果に基づき、より標的特異性の高いIL13RA2標的化RR-oHSVを開発するためのgDコンストラクトとしては、我々の標的化gDプラットフォームに抗IL13RA2単鎖抗体を挿入したものが好適であると判断した。
2-5.KGN-sc13R2はIL13RA2を発現する細胞に対してのみ侵入および伝播した
 抗IL13RA2単鎖抗体挿入型RR-oHSVのヒトがん細胞に対する感染性を評価するために、複数のヒトがん細胞株におけるIL13RA2の発現を市販の抗IL13RA2抗体(SHM38抗体)を用いたフロー解析にて確認した。検討した細胞株のうち、悪性神経膠腫細胞株U87と非小細胞性肺がん細胞株H1299の2種はIL13RA2を細胞表面に発現している集団とこれを発現していない集団から構成されていた(図7)。それぞれの細胞集団に対する抗IL13RA2単鎖抗体挿入型RR-oHSVの感染性を個別に検討するために、これらの細胞株についてIL13RA2の高発現集団と非発現集団をSHM38抗体を用いたセルソーティングによりそれぞれ分取し、高発現集団はU87 (+)あるいは H1299 (+)と呼称し、非発現集団はU87 (-)あるいはH1299 (-)と呼称することとした。これらの細胞株ならびに悪性黒色腫細胞株RPMI7951およびA2058に対する4E6抗体の結合能をフロー解析にて検討した(図8(a))。その結果、4E6抗体はU87 (+)、H1299 (+)ならびにRPMI7951細胞には結合したが、U87 (-)、H1299 (-)ならびにA2058細胞には結合しなかった。SHM38抗体によりソーティングしたIL13RA2陽性細胞集団のみに4E6抗体の結合が認められたことから、4E6抗体が高い抗原特異性を有することが示唆された。
 最近、我々は、感染細胞における多核巨細胞形成を誘導する変異(syncytial変異)をRR-oHSVの異なる2種類の糖タンパク質gBならびにgKに組み込んだウイルス(RRsyn-oHSV)を開発した(Okubo et al., J Virol. 2016 Nov 28;90(24):11096-11105.)。これらのsyncytial変異(gB:R858H/gK:A40T、BhKt)はEGFR標的化RR-oHSVの標的特異性を損なうことなくその細胞間伝播効率および細胞傷害性を増強したことから、RR-oHSVの安全性を維持しつつその有効性を増強することが可能であると考えられる。そこで、KGN-sc13R2にBhKtを導入したKGN-sc13R2-BhKtを作製し、その標的特異性および感染効率をKGN-sc13R2と比較検討することとした。
 まず、がん細胞に対する細胞内侵入の標的特異性を検討するために、IL13RA2陽性あるいは陰性ヒトがん細胞株に対するエントリーアッセイを行った(図8(b))。対照として用いたKGNは全ての細胞に侵入した一方で、KGN-sc13R2およびKGN-sc13R2-BhKtはIL13RA2陽性がん細胞株にのみ侵入した。次に、細胞間伝播の特異性を評価するために、インフェクシャスセンターアッセイを行った(図8(c))。KGNは全ての細胞株においてプラークを形成した一方で、KGN-sc13R2およびKGN-sc13R2-BhKtはIL13RA2陽性細胞でのみプラークを形成した。また、KGN-sc13R2-BhKtがこれらの細胞株において形成したプラークは多核巨細胞の形態を呈していた。これらの結果から、抗IL13RA2単鎖抗体挿入型RR-oHSVはBhKtの有無に関わらず、細胞内侵入および細胞間伝播において高い標的特異性を有することが示唆された。
2-6.抗IL13RA2単鎖抗体挿入型RR-oHSVのがん細胞における細胞間伝播能および殺細胞能はBhKt導入により高まった
 抗IL13RA2単鎖抗体挿入型RR-oHSVの有効性をin vitroにて検討するために、IL13RA2陽性がん細胞株におけるプラーク面積を比較した。その結果、いずれのIL13RA2陽性がん細胞株におけるプラーク面積もKGN-sc13R2よりもKGN-sc13R2-BhKtの方が有意に大きく(U87 (+)細胞においては約7倍、H1299 (+)細胞においては約50倍、RPMI7951細胞においては約9倍)、KGN-sc13R2-BhKtの方がKGN-sc13R2よりも効率良く伝播することが可能であることが示唆された(図9(a))。セルキリングアッセイにてIL13RA2陽性がん細胞株に対する細胞傷害能を検討したところ、全ての細胞株においてKGN-sc13R2-BhKtはKGN-sc13R2よりも低いED50値を示したことから(U87 (+)細胞においては約4分の1、H1299 (+)細胞においては約200分の1、RPMI7951細胞においては約10分の1)、KGN-sc13R2-BhKtはKGN-sc13R2よりも高い細胞傷害能を有することが示唆された(図9(b))。
 以上の検討結果から、BhKtの導入によりRR-oHSVの標的特異性を損なうことなくKGN-sc13R2の細胞間伝播能および殺細胞能を増強可能であったことから、KGN-sc13R2-BhKtが本研究において検討したIL13RA2標的化RR-oHSVの中で最も高い安全性と有効性を両立し得るウイルスであると考えられた。
2-7.KGN-sc13R2-BhKtはin vivoにおいてIL13RA2陽性腫瘍に対して強力な抗腫瘍効果を発揮した
 KGN-sc13R2-BhKtがin vivoにおいて強力な抗腫瘍効果を発揮するか否かを検討するために、これまで腫瘍溶解性HSVの前臨床試験にて頻用されてきたU87細胞に由来するU87 (+)細胞の皮下腫瘍モデルに対する抗腫瘍効果を評価した。U87 (+)細胞を重度免疫不全マウスSCID-Beigeに皮下移植してから9日後に10 pfuのKGN-sc13R2-BhKtを単回腫瘍内投与した(図10(a))。PBS投与群では全ての個体で腫瘍の増大が見られた一方で、KGN-sc13R2-BhKt投与群ではウイルス投与から17日後までに全ての個体の腫瘍の完全退縮がみられた(p<0.0001)。この結果から、KGN-sc13R2-BhKtは10 pfuというごく少量のウイルスの投与であってもきわめて強力な抗腫瘍効果を発揮することが明らかとなった。
 U87 (+)細胞とは異なる細胞株の皮下腫瘍モデルに対しても高い抗腫瘍効果が認められるか否かを検討するために、H1299 (+)細胞をSCID-Beigeマウスに皮下移植してから9日後に10あるいは10 pfuのKGN-sc13R2-BhKtを単回腫瘍内投与した(図10(b))。このモデルでは腫瘍が完全に退縮した個体は10 pfu投与群のうちの1匹のみであったが、KGN-sc13R2-BhKtの投与量に依存した抗腫瘍効果が認められ、10 pfuというごく少量のウイルスの投与でも有意な抗腫瘍効果が認められた(p<0.0001)。これらの結果から、がん細胞の種類によってその程度は異なるものの、KGN-sc13R2-BhKtはごく少量のウイルスの投与であっても、様々ながんに対して強力な抗腫瘍効果を発揮し得る可能性が示唆された。
 以上の観察は、腫瘍内のごく一部のがん細胞で成立したKGN-sc13R2-BhKtの感染が腫瘍全体へと伝播し得ることを意味する。そのため、このウイルスは静脈内投与であっても強力な抗腫瘍効果を発揮し得る可能性が考えられたため、これを検討することとした(図10(c))。上述のU87 (+)細胞の皮下腫瘍モデルに対して10 pfuのKGN-sc13R2-BhKtを単回静脈内投与したところ、投与から17日後までに全ての個体の腫瘍が完全に退縮するに至った(p<0.0001)。この結果から、KGN-sc13R2-BhKtは静脈内投与でも強力な抗腫瘍効果を発揮し得ることが明らかとなった。
 以上の結果から、KGN-sc13R2-BhKtはIL13RA2に対する標的特異性が高く、かつ強力な抗腫瘍効果を発揮するがん治療薬となり得ることが示唆された。
3.考察
 本研究において、IL13RA2を標的化するためにIL-13をがん標的化モジュールとしてgDに挿入する際に使用する標的化gDプラットフォームを比較検討したところ、ZhouおよびRoizmanにより先行開発されたgDコンストラクトよりも本研究グループの内田らが開発したgDコンストラクトの方が優れた細胞内侵入の標的特異性および標的分子を介した侵入効率を有する点でより好適であることが明らかとなった。しかしながら、IL-13挿入型gD変異体はIL13RA1/IL4Rを介した細胞内侵入も成立させてしまい、IL13RA1/IL4Rを発現する正常細胞に感染することが明らかとなった。一方で、抗IL13RA2単鎖抗体挿入型gD変異体はIL13RA1/IL4Rを介した細胞内侵入を成立させることなくIL13RA2を介した細胞内侵入のみを成立させた。さらに、BhKt変異は感染特異性を喪失させることなく、KGN-sc13R2のプラーク形成能および細胞傷害能を増強した。KGN-sc13R2-BhKtは複数のIL13RA2陽性ヒトがん細胞株の担がんマウスモデルに対する腫瘍内投与により抗腫瘍効果を発揮し、これを静脈内投与した場合にも強力な抗腫瘍効果を発揮することが明らかとなった。
 KGN-IL13がIL13RA1を発現する細胞に侵入したことから、IL-13をgDに挿入するがん標的化モジュールとして用いた場合にはIL13RA1がHSVの受容体として機能することが明らかとなった。複数の研究グループよりIL-13にE13KあるいはE13Yのようなアミノ酸変異を導入することによりIL-13とIL13RA1の結合能を低下させ得る可能性が示唆されている(Debinski , et al., Nat Biotechnol. 1998 May;16(5):449-53.; Kahlon, et al., Cancer Res. 2004 Dec 15;64(24):9160-6.)。したがって、これらの変異を導入したIL-13をがん標的化モジュールとしてgDに組み込んだRR-oHSVを作製すればIL13RA1を発現する正常細胞への感染を回避することが可能かもしれない。しかしながら、それを実際にがん治療に応用した場合には、ウイルスの増殖中にIL13RA1との結合能を取り戻す変異を獲得してしまい、その結果としてIL13RA1を発現する正常細胞に感染が波及してしまう可能性を考慮する必要がある。この点からも、IL-13よりも抗IL13RA2単鎖抗体の方がIL13RA2を特異的に標的化したRR-oHSVを開発するためのがん標的化モジュールとして好適であると考えられる。
 KGN-sc13R2-BhKtは10 pfuという非常に少ないウイルス量の単回投与により免疫不全担がんマウスに対して抗腫瘍効果を発揮し、明らかな毒性も認められなかった。したがって、KGN-sc13R2-BhKtは腫瘍内投与だけでなく静脈内投与によってもきわめて高い有効性と安全性を有するがん治療薬となり得ることが示唆された。この特性は、遠隔転移を伴うがん患者の治療を行う際に特に有益であると考えられる。
<実施例2>
 実施例1で作製したKGN-sc13R2-BhKtのICP34.5遺伝子を欠失させたウイルス(KGΔN-sc13R2-BhKt)をさらに作製した。親ウイルスであるKGN-sc13R2-BhKtのICP34.5遺伝子を欠失させたウイルス作製する方法は、国際公開第2020/090871号公報に記載の方法を参考に実施可能である。具体的には、ICP34.5遺伝子は、ヘルペスウイルスゲノム上に2コピー存在するため、Suzukiら(Mol Ther Oncolytics. 2021;22:265-276.)に詳細に記述されている方法を用いて、2コピーの欠失操作は1コピーずつ2段階で行った。作製したコンストラクトであるpKGΔN-sc13R2-BhKtを用いて、実施例1(「1-5.ウイルス」を参照のこと。)に記載の方法と同様に、pxCANCreとコトランスフェクションすることにより調製した。これらのウイルスはVero-IL13RA2を用いて2回限界希釈することにより単クローン化した。単クローン化したクローンのBAC配列が除去されていることは以前報告した方法で確認した(Miyagawa et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Mar 31;112(13):E1632-41.)。Vero-IL13RA2を用いて単クローン化されたこれらのウイルスをプロパゲートし、前述の方法でウイルスを精製することにより精製ウイルスを調製した。精製ウイルスのプラーク形成タイター(pfu/mL)はVero-IL13RA2を用いて以前報告した方法にて測定した(Uchida et al., J Virol. 2013 Feb;87(3):1430-42.)。
 親ウイルスであるKGN-sc13R2-BhKt、作製したKGΔN-sc13R2-BhKtを、U87-IL13RA2+の皮下腫瘍モデルに対して、それぞれ単回腫瘍内投与(10 pfu)したところ、いずれのウイルス投与群も顕著な抗腫瘍効果を示した(図11)。しかも、KGΔN-sc13R2-BhKt投与群のほとんどの個体で腫瘍の退縮が認められた。このことから、KGN-sc13R2-BhKtにICP34.5の欠失、すなわち制限増殖型改変を加えても、卓越した抗腫瘍効果はほぼ損なわれないことが示唆された。
  [受託番号]NITE BP-03673
[規則26に基づく補充 06.11.2023]
Figure WO-DOC-RO134

Claims (41)

  1.  抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片がウイルス表面に提示される、IL13RA2に標的化した単純ヘルペスウイルス。
  2.  前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片の重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)、及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)が、
    (i)HCDR1:RHGIH(配列番号1)
    (ii)HCDR2:VIWAGGSTNYNSALMS(配列番号2)
    (iii)HCDR3:DHFDSFDY(配列番号3)
    (iv)LCDR1:TASSSVSSSYLH(配列番号4)
    (v)LCDR2:STSNLAS(配列番号5)及び
    (vi)LCDR3:HQYHRSPLT(配列番号6)
    のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個のアミノ酸変異を有する、請求項1に記載の単純ヘルペスウイルス。
  3.  前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、
     配列番号8に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を示す配列と、
     配列番号10に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を示す配列と、
    を含む、請求項1又は2に記載の単純ヘルペスウイルス。
  4.  前記抗原結合断片が、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、scFv、dsFv、ビス-scFv、ダイアボディ、トリアボディまたはテトラボディである、請求項1~3のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
  5.  前記抗原結合断片がscFvである、請求項1~4のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
  6.  前記抗原結合断片が配列番号7(scFvの配列)の配列に対して90%以上の配列同一性を示す配列を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
  7.  前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、キメラ化又はヒト化した抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片である、請求項1~6のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
  8.  前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、エンベロープタンパク質に組み込まれている、請求項1~7のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
  9.  前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、エンベロープタンパク質gD、エンベロープタンパク質gB、エンベロープタンパク質gC又はエンベロープタンパク質gHに組み込まれている、請求項8に記載の単純ヘルペスウイルス。
  10.  前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、エンベロープタンパク質gDに組み込まれている、請求項8に記載の単純ヘルペスウイルス。
  11.  前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、エンベロープタンパク質gDにおける配列番号12の2番目から24番目までのアミノ酸の欠失部分、配列番号12の24番目と25番目の間、6番目から38番目までのアミノ酸の欠失部分又は61番目から218番目までのアミノ酸の欠失部分に組み込まれていることを特徴とする、請求項8に記載の単純ヘルペスウイルス。
  12.  エンベロープタンパク質gDが、Nectin-1、HVEM及び/または3-OS-HSを発現する細胞への感染性を弱めるアミノ酸変異を有する、請求項1~11のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
  13.  前記Nectin-1を発現する細胞への感染性を弱めるアミノ酸変異が、配列番号12の6番目から38番目までのアミノ酸の全部の欠失、配列番号12の61番目から218番目までのアミノ酸の全部の欠失、配列番号12の3番目および/または38番目のアミノ酸の変異並びに配列番号12の222番目および223番目のアミノ酸の変異からなる群から1又は複数選択される、請求項12に記載の単純ヘルペスウイルス。
  14.  前記配列番号12の3番目のアミノ酸変異が欠失またはシステインへの置換、38番目のアミノ酸変異がシステインへの置換、222番目のアミノ酸変異がアスパラギンへの置換および223番目のアミノ酸変異がイソロイシンへの置換であることを特徴とする請求項13に記載の単純ヘルペスウイルス。
  15.  前記エンベロープタンパク質gDのアミノ酸変異のうち、HVEM及び/または3-OS-HSを発現する細胞への感染性を弱めるアミノ酸変異が、配列番号12の2番目から38番目までのアミノ酸の全部もしくは一部の欠失、配列番号12の61番目から218番目までのアミノ酸の全部の欠失、配列番号12の27番目のアミノ酸変異、配列番号12の29番目のアミノ酸変異、および/または、配列番号12の30番目のアミノ酸変異であることを特徴とする請求項12~14のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
  16.  前記配列番号12の2番目から38番目までのアミノ酸の一部の欠失が、2番目から24番目までのアミノ酸の欠失、7番目から11番目までのアミノ酸の欠失、7番目から32番目までのアミノ酸の欠失もしくは6番目から38番目までのアミノ酸の欠失のいずれか、27番目のアミノ酸変異がアラニン、プロリンもしくはアルギニンへの置換、29番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換および30番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換であることを特徴とする請求項15に記載の単純ヘルペスウイルス。
  17.  前記単純ヘルペスウイルスのエンベロープタンパク質gB、エンベロープタンパク質gK、UL20タンパク質及び/又はUL24タンパク質が、標的細胞への侵入を促進するアミノ酸変異及び/または多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異を有する、請求項1~16のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
  18.  前記標的細胞への侵入を促進するアミノ酸変異及び/または多核巨細胞形成を促進するアミノ酸変異が、下記(a)、(b)、(c)および/または(d)に記載の変異であることを特徴とする請求項17に記載の単純ヘルペスウイルス。
    (a)配列番号13の285番目のアミノ酸変異、549番目のアミノ酸変異、796番目のアミノ酸変異、800番目のアミノ酸変異、813番目のアミノ酸変異、817番目のアミノ酸変異、854番目のアミノ酸変異、855番目のアミノ酸変異、858番目のアミノ酸変異、816番目と817番目の間へのアミノ酸の挿入、869番目のアミノ酸のナンセンス変異および/または877番目のアミノ酸のナンセンス変異、
    (b)配列番号14の33番目のアミノ酸変異、40番目のアミノ酸変異、86番目のアミノ酸変異、99番目のアミノ酸変異、111番目のアミノ酸変異、121番目のアミノ酸変異、243番目のアミノ酸変異、304番目のアミノ酸変異および/または310番目のアミノ酸変異、
    (c)配列番号15の49番目のアミノ酸変異、49、50および51番目のアミノ酸変異、209番目のアミノ酸変異、209、212および213番目のアミノ酸変異、217番目のアミノ酸のナンセンス変異、ならびに/または、配列番号15で表されるアミノ酸配列全ての欠失、
    (d)配列番号16の62、63および64番目のアミノ酸変異
  19.  前記配列番号13の285番目のアミノ酸変異がアスパラギンへの置換、前記配列番号13の549番目のアミノ酸変異がスレオニンへの置換、前記配列番号13の796番目のアミノ酸変異がシステインへの置換、配列番号13の800番目のアミノ酸変異がトリプトファンへの置換、配列番号13の813番目のアミノ酸変異がイソロイシンへの置換、配列番号13の817番目のアミノ酸変異がヒスチジンもしくはプロリンへの置換、配列番号13の854番目のアミノ酸変異がフェニルアラニンへの置換、配列番号13の855番目のアミノ酸変異がバリンへの置換、配列番号13の858番目のアミノ酸変異がシステインもしくはヒスチジンへの置換、
     配列番号14の33番目のアミノ酸変異がセリンへの置換、配列番号14の40番目のアミノ酸変異がバリンもしくはスレオニンへの置換、配列番号14の86番目のアミノ酸変異がプロリンへの置換、配列番号14の99番目のアミノ酸変異がアスパラギンへの置換、配列番号14の111番目のアミノ酸変異がバリンへの置換、配列番号14の121番目のアミノ酸変異がイソロイシンへの置換、配列番号14の243番目のアミノ酸変異がチロシンへの置換、配列番号14の304番目のアミノ酸変異がプロリンへの置換、配列番号14の310番目のアミノ酸変異がロイシンへの置換、
     配列番号15の49番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、配列番号15の50番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、配列番号15の51番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、配列番号15の209番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、配列番号15の212番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、配列番号15の213番目のアミノ酸変異がアラニンへの置換、
     配列番号16の62番目のアミノ酸変異がグリシンへの置換、63番目のアミノ酸変異がバリンへの置換、64番目のアミノ酸変異がセリンへの置換
    であることを特徴とする請求項18に記載の単純ヘルペスウイルス。
  20.  制限増殖型改変を有する、請求項1~19のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルス。
  21.  前記制限増殖型改変が、機能性ICP34.5の発現が不活性化する変異である、請求項20に記載の単純ヘルペスウイルス。
  22.  請求項1~21のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルスをコードする核酸。
  23.  請求項1~21のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルスを産生する細胞。
  24.  請求項1~21のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルスを製造する方法。
  25.  請求項1~21のいずれか1項に記載の単純ヘルペスウイルスを含む医薬組成物。
  26.  IL13RA2を発現する腫瘍の治療薬である、請求項25に記載の医薬組成物。
  27.  前記腫瘍がメラノーマ、骨肉腫、白血病、リンパ腫、前立腺癌、肺癌(悪性中皮腫を含む)、グリオーマ、頭頸部癌、腎癌、カポジ肉腫、大腸癌、膵癌、副腎癌、乳癌又は卵巣癌である、請求項26に記載の医薬組成物。
  28.  重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、HCDR3)、及び軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、LCDR3)が、
    (i)HCDR1:RHGIH(配列番号1)
    (ii)HCDR2:VIWAGGSTNYNSALMS(配列番号2)
    (iii)HCDR3:DHFDSFDY(配列番号3)
    (iv)LCDR1:TASSSVSSSYLH(配列番号4)
    (v)LCDR2:STSNLAS(配列番号5)及び
    (vi)LCDR3:HQYHRSPLT(配列番号6)
    のアミノ酸配列を有する、またはこれらのアミノ酸配列において1~数個のアミノ酸変異を有する、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片。
  29.  前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、
     配列番号8に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を示す配列と、
     配列番号10に記載のV領域のアミノ酸配列に対して80%以上の配列同一性を示す配列と、
    を含む、請求項28に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片。
  30.  前記抗原結合断片が、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、scFv、dsFv、ビス-scFv、ダイアボディ、トリアボディまたはテトラボディである、請求項28又は29に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片。
  31.  前記抗原結合断片が配列番号7(scFvの配列)の配列に対して90%以上の配列同一性を示す配列を含む、請求項28~30のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片。
  32.  キメラ化又はヒト化した、請求項28~31のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片。
  33.  請求項28~32のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片をコードする核酸。
  34.  請求項33に記載の核酸を含む、抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を産生する細胞。
  35.  請求項28~32のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を産生する細胞。
  36.  受託番号NITE BP-03673にて寄託されている、細胞。
  37.  請求項33~35のいずれか1項に記載の細胞を用いて、請求項28~32のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を製造する方法。
  38.  請求項28~32のいずれか1項に記載の抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片を含む医薬組成物。
  39.  IL13RA2を発現する腫瘍の治療用の、請求項38に記載の医薬組成物。
  40.  前記腫瘍がメラノーマ、骨肉腫、白血病、リンパ腫、前立腺癌、肺癌(悪性中皮腫を含む)、グリオーマ、頭頸部癌、腎癌、カポジ肉腫、大腸癌、膵癌、副腎癌、乳癌又は卵巣癌である、請求項39に記載の医薬組成物。
  41.  前記抗IL13RA2抗体またはその抗原結合断片が、抗体薬物複合体の形態で前記医薬組成物に含まれる、請求項38~40のいずれか1項に記載の医薬組成物。
PCT/JP2023/035689 2022-09-30 2023-09-29 Il13ra2に標的化した単純ヘルペスウイルス及び抗il13ra2抗体またはその抗原結合断片 WO2024071397A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022159009 2022-09-30
JP2022-159009 2022-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024071397A1 true WO2024071397A1 (ja) 2024-04-04

Family

ID=90478148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/035689 WO2024071397A1 (ja) 2022-09-30 2023-09-29 Il13ra2に標的化した単純ヘルペスウイルス及び抗il13ra2抗体またはその抗原結合断片

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024071397A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016503295A (ja) * 2012-11-07 2016-02-04 ファイザー・インク 抗il−13受容体アルファ2抗体および抗体−薬物コンジュゲート
WO2020090871A1 (ja) * 2018-10-30 2020-05-07 国立大学法人東京大学 がん治療のための腫瘍溶解性ウイルス
WO2021041725A1 (en) * 2019-08-27 2021-03-04 The Trustees Of The Univeristy Of Pennsylvania SYNTHETIC CARS TO TREAT IL13Rα2 POSITIVE HUMAN AND CANINE TUMORS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016503295A (ja) * 2012-11-07 2016-02-04 ファイザー・インク 抗il−13受容体アルファ2抗体および抗体−薬物コンジュゲート
WO2020090871A1 (ja) * 2018-10-30 2020-05-07 国立大学法人東京大学 がん治療のための腫瘍溶解性ウイルス
WO2021041725A1 (en) * 2019-08-27 2021-03-04 The Trustees Of The Univeristy Of Pennsylvania SYNTHETIC CARS TO TREAT IL13Rα2 POSITIVE HUMAN AND CANINE TUMORS

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FUKUHARA, TAKESHI ET AL.: "3LBA-057: Melanoma molecular target IL13Ra2 discovered using unique targeted antibody discovery technology", PROGRAMS AND LECTURE ABSTRACTS OF THE 86TH ANNUAL MEETING OF THE JAPANESE BIOCHEMICAL SOCIETY; SEPTEMBER 11-13, 2013, JAPANESE BIOCHEMICAL SOCIETY, JP, 1 January 2013 (2013-01-01) - 13 September 2013 (2013-09-13), JP, pages 3T19a - 11, XP009553755 *
HIROAKI UCHIDA, MARCO MARZULLI, KENJI NAKANO, WILLIAM F GOINS, JANET CHAN, CHANG-SOOK HONG, LUCIA MAZZACURATI, JI YOUNG YOO, AMY H: "Effective Treatment of an Orthotopic Xenograft Model of Human Glioblastoma Using an EGFR-retargeted Oncolytic Herpes Simplex Virus", MOLECULAR THERAPY, ELSEVIER INC., US, vol. 21, no. 3, 1 March 2013 (2013-03-01), US , pages 561 - 569, XP055239489, ISSN: 1525-0016, DOI: 10.1038/mt.2012.211 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7146852B2 (ja) 腫瘍溶解性ウイルスと免疫チェックポイントモジュレーターとの組合せ
US10273306B2 (en) Antibodies directed against ICOS for treating graft-versus-host disease
CN107835820B (zh) 识别癌症特异性IL13Rα2的CAR T细胞
JP2021006048A (ja) 免疫チェックポイントモジュレーターの発現用腫瘍溶解性ウイルス
JP2020536527A (ja) Bcmaに結合するキメラ抗原受容体(car)及びその応用
US11802292B2 (en) Modified orthopoxvirus vectors
JP6960947B2 (ja) 生体外での効率的な定向増幅用のキメラ抗原受容体及びその適用
JP2016536314A (ja) ヒトのがんを治療するための特異的抗cd38抗体
CN114891751A (zh) 一种高效稳定表达激活型抗体的car-t细胞及其用途
CN111454358A (zh) 一种嵌合抗原受体及其应用
WO2022152186A1 (zh) 靶向cd5的全人源单域串联嵌合抗原受体(car)及其应用
WO2019066435A2 (ko) Bcma에 높은 친화도를 가지는 항-bcma 항체 및 이를 포함하는 암 치료용 약학적 조성물
JP2022532402A (ja) 非小細胞肺がんを処置するための方法および組成物
KR20190015544A (ko) 변형된 당단백질 d를 갖는 헤르페스 바이러스
WO2024071397A1 (ja) Il13ra2に標的化した単純ヘルペスウイルス及び抗il13ra2抗体またはその抗原結合断片
US20240050567A1 (en) Modified immune effector cell and use thereof
TWI793714B (zh) 結合人cd38的抗體、其製備方法和用途
WO2022151959A1 (zh) 靶向b7-h3的car-t细胞及其在急性髓系白血病治疗中的应用
US20240226207A1 (en) Universal retargeting of oncolytic hsv
US20240229069A9 (en) Modified orthopoxvirus vectors
EP4393955A1 (en) Antibody specifically binding to cd47, recombinant oncolytic virus thereof and use thereof
WO2024128219A1 (ja) キメラ抗原受容体
EP4334439A1 (en) Universal retargeting of oncolytic hsv
US20210284718A1 (en) Antibodies against campylobacter species
KR20240099281A (ko) 항-steap2 키메라 항원 수용체 및 이의 용도

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23872616

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1