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JP5398538B2 - Cd22に結合するヒト抗体およびその使用 - Google Patents

Cd22に結合するヒト抗体およびその使用 Download PDF

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JP5398538B2 JP2009539520A JP2009539520A JP5398538B2 JP 5398538 B2 JP5398538 B2 JP 5398538B2 JP 2009539520 A JP2009539520 A JP 2009539520A JP 2009539520 A JP2009539520 A JP 2009539520A JP 5398538 B2 JP5398538 B2 JP 5398538B2
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Description

背景
CD22はシアロアドヘシンファミリーの細胞表面I型糖タンパク質である。CD22はまた、他にも名称がある中でBL−CAM、B3、Leu−14およびLyb−8として当該技術分野で知られている。CD22は、抗−S−HCL−1抗体により最初に特徴づけられた(Schwarting R.ら(1985年)Blood 65:974−983頁(非特許文献1))、HD39(Dorken B.ら(1986年)J.Immunol.136:4470−4479頁(非特許文献2))およびRFB4(Campana D.ら(1985年)J.Immunol.134:1524−1530頁(非特許文献3))。CD22は、α2,6に連結されたシアル酸を担持するリガンドに結合するレクチン様の接着分子およびB細胞抗原受容体(BCR)シグナル伝達の調節物質として確立されている。構造的にはCD22のスプライス変異体が数種存在するが、ヒトにおける主要な形態は7つの免疫グロブリン様ドメインを有する細胞外領域を有する。
CD22は、Bリンパ球により特異的に発現されることが示されており、Bリンパ球活性化の負の調節因子として機能的に重要である(Nitschke L.(2005年)Curr.Opin.Immunol.17:290−297頁(非特許文献4)およびTedder T.F.ら(2005年)Adv.Immunol.88:1−50頁(非特許文献5)によりレビュー)。α2,6に連結されたシアル酸リガンドと相互作用しない突然変異体CD22分子を発現する遺伝子標的化マウスを用いた試験では、特定の機能(成熟B細胞上での細胞表面CD22、IgMおよびMHC クラスIIの発現、辺縁帯でのB細胞集団の維持、最適なB細胞抗原受容体誘発性の増殖およびB細胞の代謝回転など)がCD22リガンド結合により調節される一方、他の機能(CD22のリン酸化、BCRライゲーション後のカルシウム動員のCD22による負の調節、SHP−1のCD22への動員およびB細胞の遊走など)にはリガンドの関与が必要でないことが判定された(Poe J.C.ら(2004年)Nat.Immunol.5:1078−1087頁(非特許文献6))。
CD22は、B細胞の過剰刺激を阻止するシグナル伝達の閾値の設定によりBCRシグナル伝達を下方調節する阻害性の共受容体であると考えられる。かかる阻害性の共受容体の活性化が細胞質ITIM(免疫受容体のチロシンに基づく阻害モチーフ)上でのリン酸化とその後のチロシンホスファターゼSHP−1または脂質ホスファターゼSHIIPの動員により生じる(Nitschke L.による(2005年)Curr.Opin.Immunol.17:290−297頁(非特許文献4)でレビュー)。さらに、CD22は、基本的なシグナル伝達の閾値を調節しかつBCRライゲーション後でのSrc−ファミリーキナーゼの活性化を増強するCD19/CD21−Src−ファミリータンパク質チロシンキナーゼ(PTK)の増幅経路を制御する調節性ループ内で中心的役割を果たすことが示されている(Tedder T.F.ら(2005年)Adv.Immunol.88:1−50頁(非特許文献5)でレビュー)。
約60〜80%のB細胞悪性腫瘍がCD22を発現することにより、それは受動免疫療法における有望な標的になる(例えばCesano A.およびGayko U.(2003年)Semin.Oncol.30:253−257頁(非特許文献7)を参照)。さらに、CD22の標的化を介したB細胞活性の選択的調節が自己免疫疾患を治療するための手段として提案されている(例えば、Steinfeld S.D.およびYouinou P.(2006年)Expert.Opin.Biol.Ther.6:943−949頁(非特許文献8)を参照)。ヒト化抗CD22モノクローナル抗体エプラツズマブについての記載がなされている(Coleman M.ら(2003年)Clin.Cancer Res.9:3991S−3994S頁(非特許文献9))。しかし、追加の抗CD22試薬は依然として必要とされる。
Schwarting R.ら(1985年)Blood 65:974−983頁 Dorken B.ら(1986年)J.Immunol.136:4470−4479頁 Campana D.ら(1985年)J.Immunol.134:1524−1530頁 Nitschke L.(2005年)Curr.Opin.Immunol.17:290−297頁 Tedder T.F.ら(2005年)Adv.Immunol.88:1−50頁 Poe J.C.ら(2004年)Nat.Immunol.5:1078−1087頁 Cesano A.およびGayko U.(2003年)Semin.Oncol.30:253−257頁 Steinfeld S.D.およびYouinou P.(2006年)Expert.Opin.Biol.Ther.6:943−949頁 Coleman M.ら(2003年)Clin.Cancer Res.9:3991S−3994S頁
概要
本開示は、ヒトCD22に結合しかつ極めて多数の望ましい特性を示す単離モノクローナル抗体、特にヒトモノクローナル抗体を提供する。これらの特性は、CD22への高親和性結合、CD22+細胞内に内在化する能力、抗体依存性細胞毒性(ADCC)に対する媒介能、B細胞受容体(BCR)刺激によりRamos細胞の細胞死を促進し、かつ/または細胞毒素に結合される場合にインビボでCD22発現細胞の成長を阻害する能力を含む。本発明の抗体を用い、例えばCD22+B細胞悪性腫瘍の治療および/または様々な炎症性または自己免疫疾患の治療が可能である。
一局面では、本開示は単離ヒトモノクローナル抗体またはその抗原結合部分に関し、ここで抗体はヒトCD22に結合し、かつ
(a)CD22細胞に内在化する特性、
(b)CD22細胞に対する抗体依存性細胞毒性(ADCC)を示す特性、
(c)B細胞受容体(BCR)刺激によりRamos細胞の細胞死を促進する特性、および
(d)細胞毒素に結合される場合にCD22発現細胞のインビボでの成長を阻害する特性
のうちの少なくとも1つを示す。
別の態様では、抗体は特性(a)、(b)、(c)および(d)のうちの少なくとも2つを示す。さらに別の態様では、抗体は特性(a)、(b)、(c)および(d)のうちの3つを示す。別の態様では、抗体は特性(a)、(b)、(c)および(d)の4つすべてを示す。特定の態様では、抗体はRamos細胞に対する直接的な抗増殖効果を有しない。特定の態様では、抗体はRamos細胞へのカルシウム流入を誘発しない。特定の態様では、抗体はRamos細胞に対する補体依存性細胞毒性(CDC)を媒介しない。好ましくは、抗体は、高親和性、例えば1×10−7M以下のKまたは1×10−8M以下のKまたは1×10−9M以下のKまたは1×10−10以下のKまたは7×10−11以下のKでヒトCD22に結合する。
別の局面では、本発明は、単離ヒトモノクローナル抗体またはその抗原結合部分に関し、ここで抗体はCD22への結合に対して参照抗体と交差競合し、ここで参照抗体は、
(a)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号35のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、あるいは
(b)配列番号32または61のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、あるいは
(c)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号37または38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、あるいは
(d)配列番号34のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号39または40のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、あるいは
(e)配列番号81のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号84または85のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、あるいは
(f)配列番号82または83のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号86のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含み、ここで抗体はヒトCD22に特異的に結合する。
さらに別の局面では、本発明は、ヒトV7−4.1遺伝子、ヒトV4−34遺伝子、ヒトV5−51遺伝子、またはヒトV1−69遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域を含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分に関し、ここで抗体はヒトCD22に特異的に結合する。さらに別の局面では、本発明は、ヒトVλ2b2遺伝子、ヒトVL6遺伝子、ヒトVA27遺伝子、ヒトVA10遺伝子、またはヒトL18遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域を含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分に関し、ここで抗体はヒトCD22に特異的に結合する。さらに別の局面では、本発明は、
(a)ヒトV7−4.1遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域およびヒトVλ2b2遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域、あるいは
(b)ヒトV4−34遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域およびヒトVL6遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域、あるいは
(c)ヒトV5−51遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域およびヒトVA27またはA10遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域、あるいは
(d)ヒトV1−69遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域およびヒトVL6遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域、あるいは
(e)ヒトV1−69遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域およびヒトVL18またはA27遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域
を含む単離抗体またはその抗原結合部分に関し、ここで抗体はヒトCD22に特異的に結合する。
別の局面では、本開示は、
CDR1、CDR2、およびCDR3配列を含む重鎖可変領域とCDR1、CDR2、およびCDR3配列を含む軽鎖可変領域を含み、ここでは
(a)重鎖可変領域のCDR3配列は配列番号9〜12および69〜71のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列ならびにその保存的修飾を含み、
(b)軽鎖可変領域のCDR3配列は配列番号25〜30、78〜80のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列ならびにその保存的修飾を含み、
(c)抗体はヒトCD22に結合する。
好ましい態様では、この抗体はまた、CD22+細胞内に内在化し、ADCC活性を媒介し、かつ/またはBCR刺激により誘発されるRamos細胞の細胞死を促進し、かつ/または細胞毒素に結合される場合にインビボでCD22発現細胞の成長を阻害するという特性のうちの1つ以上を有する。
好ましくは、重鎖可変領域CDR2配列は、配列番号5〜8、60、66〜68のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列とその保存的修飾を含み、かつ軽鎖可変領域のCDR2配列は、配列番号19〜24、75〜77のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列とその保存的修飾を含む。
好ましくは、重鎖可変領域のCDR1配列は、配列番号1〜4、63〜65のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列とその保存的修飾を含み、かつ軽鎖可変領域のCDR1配列は、配列番号13〜18、72〜74のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列とその保存的修飾を含む。
好ましい組み合わせは、
(a)配列番号1を含む重鎖可変領域のCDR1
(b)配列番号5を含む重鎖可変領域のCDR2;
(c)配列番号9を含む重鎖可変領域のCDR3;
(d)配列番号13を含む軽鎖可変領域のCDR1;
(e)配列番号19を含む軽鎖可変領域のCDR2;および
(f)配列番号25を含む軽鎖可変領域のCDR3
を含む。
別の好ましい組み合わせは、
(a)配列番号2を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号6または60を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号10を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号14を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号20を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号26を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む。
別の好ましい組み合わせは、
(a)配列番号3を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号7を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号11を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号15または16を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号21または22を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号27または28を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む。
別の好ましい組み合わせは、
(a)配列番号4を含む重鎖可変領域のCDR1;
(b)配列番号8を含む重鎖可変領域のCDR2;
(c)配列番号12を含む重鎖可変領域のCDR3;
(d)配列番号17または18を含む軽鎖可変領域のCDR1;
(e)配列番号23または24を含む軽鎖可変領域のCDR2;および
(f)配列番号29または30を含む軽鎖可変領域のCDR3
を含む。
別の好ましい組み合わせは、
(a)配列番号63を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号66を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号69を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号72または73を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号75または76を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号78または79を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む。
別の好ましい組み合わせは、
(a)配列番号64または65を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号67または68を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号70または71を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号74を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号77を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号80を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む。
本開示の他の好ましい抗体またはその抗原結合部分は、
(a)配列番号31〜34、61および81〜83からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および
(b)配列番号35〜40および84〜86からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含み、ここで抗体はCD22に対して特異的に結合する。
好ましい組み合わせは、(a)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および(b)配列番号35のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
別の好ましい組み合わせは、(a)配列番号32または61のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および(b)配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
別の好ましい組み合わせは、(a)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および(b)配列番号37または38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
別の好ましい組み合わせは、(a)配列番号34のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および(b)配列番号39または40のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
別の好ましい組み合わせは、(a)配列番号81のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および(b)配列番号84または85のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
別の好ましい組み合わせは、(a)配列番号82または83のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および(b)配列番号86のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む。
本開示の別の局面では、CD22への結合に対して上記抗体のいずれかと競合する抗体またはその抗原結合部分が提供される。
本開示の抗体は、例えばIgG1またはIgG4アイソタイプの例えば完全長抗体でありうる。あるいは、抗体は、抗体断片、例えばFab、Fab’またはFab’2断片、または一本鎖抗体でありうる。
本開示は、治療物質、例えば細胞毒素または放射性同位体に連結された本開示の抗体またはその抗原結合部分を含む免疫複合体も提供する。特に好ましい態様では、本発明は、(例えばチオール結合を介して)化合物「サイトトキシンA(Cytotoxin A)」に結合された本開示の抗体またはその抗原結合部分を含む免疫複合体を提供する。
本開示は、抗体またはその抗原結合部分とは異なる結合特異性を有する第2の機能部分に連結された本開示の抗体またはその抗原結合部分を含む二重特異性分子も提供する。
本開示の抗体またはその抗原結合部分あるいは免疫複合体または二重特異性分子と薬学的に許容できる担体とを含む組成物も提供される。
本開示の抗体またはその抗原結合部分をコードする核酸分子、ならびにかかる核酸を含む発現ベクターおよびかかる発現ベクターを含む宿主細胞も本開示によって包含される。かかる発現ベクターを含む宿主細胞を用いて抗CD22抗体を調製するための方法も提供され、それは(i)宿主細胞内で抗体を発現する工程と、(ii)宿主細胞から該抗体を単離する工程とを含みうる。
本開示の別の局面は、CD22発現腫瘍細胞の成長を阻害する方法に関する。本方法は、CD22発現腫瘍細胞を本発明の抗体またはその抗原結合部分とCD22発現腫瘍細胞の成長が阻害されるように接触させる工程を含む。腫瘍細胞は、例えばB細胞リンパ腫、例えば非ホジキンリンパ腫でありうる。特定の態様では、抗体またはその抗原結合部分は治療物質、例えば細胞毒素に結合される。
本開示の別の局面は、対象における炎症性または自己免疫疾患を治療する方法に関する。本方法は、本発明の抗体またはその抗原結合部分を、対象における炎症性または自己免疫疾患が治療されるように対象に投与する工程を含む。自己免疫疾患は、例えば、全身性エリテマトーデスまたは関節リウマチでありうる。
本開示は、CD22に高親和性で特異的に結合する単離抗CD22抗体−パートナー分子複合体、特にヒトモノクローナル抗体を含むものも提供する。特定のかかる抗体−パートナー分子複合体は、CD22発現細胞内に内在化される能力があり、かつ抗体依存性細胞毒性を媒介する能力がある。本開示は、本明細書中に開示される抗CD22抗体−パートナー分子複合体を用い、癌、例えばB細胞リンパ腫、例えば非ホジキンリンパ腫を治療するための方法も提供する。
別の局面では、本発明は対象における炎症性または自己免疫疾患を治療する方法を提供する。本方法は、本発明の抗体またはその抗原結合部分を、対象における炎症性または自己免疫疾患が治療されるように対象に投与する工程を含む。好ましい自己免疫疾患の非限定例として、全身性エリテマトーデスおよび関節リウマチが挙げられる。自己免疫疾患の他の例として、(潰瘍性大腸炎およびクローン病を含む)炎症性腸疾患、I型糖尿病、多発性硬化症、シェーグレン症候群、(グレーブス病および橋本甲状腺炎を含む)自己免疫性甲状腺炎、乾癬および糸球体腎炎が挙げられる。
本開示のパートナー分子に結合される抗体またはその抗原結合部分を含有する組成物も提供される。本明細書中に開示される抗体パートナー分子複合体中での抗体に有利に結合されうるパートナー分子として、限定はされないが、薬剤としての分子、毒素、マーカー分子(例えば放射性同位体)、タンパク質および治療物質が挙げられる。抗体−パートナー分子複合体および薬学的に許容できる担体を含有する組成物も本明細書中に開示される。
一局面では、かかる抗体−パートナー分子複合体は化学リンカーを介して結合される。一部の態様では、リンカーはペプチジルリンカーであり、本明細書中で(L4)p−F−(L1)mとして示される。他のリンカーはヒドラジンおよびジスルフィドリンカーを含み、それぞれ本明細書中で(L4)p−H−(L1)mまたは(L4)p−J−(L1)mとして示される。パートナーに結合されているリンカーに加え、本発明は、本質的に任意の分子種への結合に適する切断可能なリンカーアームも提供する。
別の局面では、本発明はCD22発現腫瘍細胞の成長を阻害する方法に関する。本方法は、CD22発現腫瘍細胞を本開示の抗体−パートナー分子複合体にCD22−腫瘍細胞の成長が阻害されるように接触させる工程を含む。好ましい態様では、パートナー分子は治療物質、例えば細胞毒素である。特に好ましいCD22発現腫瘍細胞はB細胞リンパ腫、例えば非ホジキンリンパ腫である。CD22発現腫瘍細胞の他のタイプとして、バーキットリンパ腫およびB細胞慢性リンパ性白血病が挙げられる。さらに他の態様では、CD22発現腫瘍細胞は、バーキットリンパ腫およびB細胞慢性リンパ性白血病からなる群から選択される癌に由来する。
別の局面では、本発明は、対象における癌を治療する方法に関する。本方法は、癌が対象において治療されるように、本開示の抗体−パートナー分子複合体を対象に投与する工程を含む。好ましい態様では、パートナー分子は治療物質、例えば細胞毒素である。治療対象の特に好ましい癌はB細胞リンパ腫、例えば非ホジキンリンパ腫である。癌の他のタイプとして、バーキットリンパ腫およびB細胞慢性リンパ性白血病が挙げられる。
[請求項101]
単離ヒトモノクローナル抗体またはその抗原結合部分であって、
該抗体が、ヒトCD22に結合し、かつ、
(a)CD22 + 細胞に内在化する特性
(b)CD22 + 細胞に対して抗体依存性細胞毒性(ADCC)を示す特性
(c)B細胞受容体(BCR)の刺激により誘発されるRamos細胞の細胞死を促進する特性、および
(d)細胞毒素に結合される場合、インビボでCD22発現細胞の成長を阻害する特性
のうちの少なくとも1つを示す、
単離ヒトモノクローナル抗体またはその抗原結合部分。
[請求項102]
特性(a)、(b)、(c)、および(d)のうちの少なくとも2つを示す、請求項101記載の抗体。
[請求項103]
特性(a)、(b)、(c)、および(d)のうちの3つを示す、請求項101記載の抗体。
[請求項104]
特性(a)、(b)、(c)、および(d)の4つすべてを示す、請求項101記載の抗体。
[請求項105]
Ramos細胞に対して直接の抗増殖効果を有さない、請求項101記載の抗体。
[請求項106]
Ramos細胞へのカルシウム流入を誘発しない、請求項101記載の抗体。
[請求項107]
Ramos細胞に対する補体依存性細胞毒性(CDC)を媒介しない、請求項101記載の抗体。
[請求項108]
ヒトCD22に1×10 -7 M以下のK D で結合する、請求項101記載の抗体。
[請求項109]
ヒトCD22に5×10 -8 M以下のK D で結合する、請求項108記載の抗体。
[請求項110]
単離ヒトモノクローナル抗体またはその抗原結合部分であって、
該抗体が、
(a)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号35のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、または
(b)配列番号32もしくは配列番号61のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、または
(c)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号37もしくは38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、または
(d)配列番号34のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号39もしくは40のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、または
(e)配列番号81のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号84もしくは85のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、または
(f)配列番号82もしくは83のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号86のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む参照抗体により認識されるCD22上のエピトープに結合する、
単離ヒトモノクローナル抗体またはその抗原結合部分。
[請求項111]
参照抗体が、配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号35のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項110記載の抗体。
[請求項112]
参照抗体が、配列番号32または配列番号61のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項110記載の抗体。
[請求項113]
参照抗体が、配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号37または38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項110記載の抗体。
[請求項114]
参照抗体が、配列番号34のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号39または40のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項110記載の抗体。
[請求項115]
ヒトV H 7-4.1遺伝子、ヒトV H 4-34遺伝子、ヒトV H 5-51遺伝子、またはヒトV H 1-69遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域を含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分であって、該抗体がヒトCD22に特異的に結合する、単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分。
[請求項116]
ヒトV λ 2b2遺伝子、ヒトV K L6遺伝子、ヒトV K A27遺伝子、ヒトV K A10遺伝子、またはヒトL18遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域を含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分であって、該抗体がヒトCD22に特異的に結合する、単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分。
[請求項117]
(a)ヒトV H 7-4.1遺伝子の産物であるかもしくはそれに由来する重鎖可変領域およびヒトV λ 2b2遺伝子の産物であるかもしくはそれに由来する軽鎖可変領域、または
(b)ヒトV H 4-34遺伝子の産物であるかもしくはそれに由来する重鎖可変領域およびヒトV K L6遺伝子の産物であるかもしくはそれに由来する軽鎖可変領域、または
(c)ヒトV H 5-51遺伝子の産物であるかもしくはそれに由来する重鎖可変領域およびヒトV K A27もしくはA10遺伝子の産物であるかもしくはそれに由来する軽鎖可変領域、または
(d)ヒトV H 1-69遺伝子の産物であるかもしくはそれに由来する重鎖可変領域およびヒトV K L6遺伝子の産物であるかもしくはそれに由来する軽鎖可変領域、
(e)ヒトV H 1-69遺伝子の産物であるかもしくはそれに由来する重鎖可変領域およびヒトV K L18もしくはA27遺伝子の産物であるかもしくはそれに由来する軽鎖可変領域
を含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分であって、
該抗体がヒトCD22に特異的に結合する、
単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分。
[請求項118]
(a)配列番号1を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号5を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号9を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号13を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号19を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号25を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む、請求項101記載の抗体。
[請求項119]
(a)配列番号2を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号6または配列番号60を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号10を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号14を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号20を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号26を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む、請求項101記載の抗体。
[請求項120]
(a)配列番号3を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号7を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号11を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号15または16を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号21または22を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号27または28を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む、請求項101記載の抗体。
[請求項121]
(a)配列番号4を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号8を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号12を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号17または18を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号23または24を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号29または30を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む、請求項101記載の抗体。
[請求項122]
(a)配列番号31〜34、61、および81〜83からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、ならびに
(b)配列番号35〜40および84〜86からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む、単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分。
[請求項123]
(a)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および
(b)配列番号35のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む、請求項122記載の抗体。
[請求項124]
(a)配列番号32または61のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および
(b)配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む、請求項122記載の抗体。
[請求項125]
(a)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および
(b)配列番号37または38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む、請求項122記載の抗体。
[請求項126]
(a)配列番号34のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および
(b)配列番号39または40のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む、請求項122記載の抗体。
[請求項127]
請求項101記載の抗体またはその抗原結合部分、および薬学的に許容できる担体を含む組成物。
[請求項128]
請求項101記載の抗体またはその抗原結合部分、および治療物質であるパートナー分子を含む抗体-パートナー分子複合体。
[請求項129]
請求項128記載の抗体-パートナー分子複合体および薬学的に許容できる担体を含む組成物。
[請求項130]
治療物質が細胞毒素である、請求項128記載の抗体-パートナー分子複合体。
[請求項131]
請求項130記載の免疫複合体および薬学的に許容できる担体を含む組成物。
[請求項132]
治療物質が放射性同位体である、請求項128記載の免疫複合体。
[請求項133]
請求項132記載の抗体-パートナー分子複合体および薬学的に許容できる担体を含む組成物。
[請求項134]
請求項101記載の抗体またはその抗原結合部分をコードする単離核酸分子。
[請求項135]
請求項134記載の核酸分子を含む発現ベクター。
[請求項136]
請求項135記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
[請求項137]
抗CD22抗体を調製するための方法であって、請求項136記載の宿主細胞内で該抗体を発現する工程、および該宿主細胞から該抗体を単離する工程を含む、方法。
[請求項138]
CD22発現腫瘍細胞の成長を阻害する方法であって、CD22発現腫瘍細胞と請求項101記載の抗体またはその抗原結合部分とを、CD22発現腫瘍細胞の成長が阻害されるように接触させる工程を含む、方法。
[請求項139]
腫瘍細胞がB細胞リンパ腫である、請求項138記載の方法。
[請求項140]
B細胞リンパ腫が非ホジキンリンパ腫である、請求項139記載の方法。
[請求項141]
抗体またはその抗原結合部分が治療物質に結合される、請求項138記載の方法。
[請求項142]
治療物質が細胞毒素である、請求項141記載の方法。
[請求項143]
対象における炎症性疾患または自己免疫疾患を治療する方法であって、対象に請求項101記載の抗体またはその抗原結合部分を、対象における炎症性疾患または自己免疫疾患が治療されるように投与する工程を含む、方法。
[請求項144]
自己免疫疾患が全身性エリテマトーデスである、請求項143記載の方法。
[請求項145]
自己免疫疾患が関節リウマチである、請求項143記載の方法。
[請求項146]
パートナー分子に結合された請求項101記載の抗体を含む抗体-パートナー分子複合体であって、該パートナー分子が化学リンカーにより該抗体に結合されている、抗体-パートナー分子複合体。
[請求項147]
化学リンカーがペプチジルリンカー、ヒドラジンリンカー、およびジスルフィドリンカーからなる群から選択される、請求項146記載の抗体-パートナー分子複合体。
[請求項148]
ヒトCD22に7×10 -11 M以下のK D で結合する、請求項107記載の抗体。
[請求項149]
参照抗体が、配列番号81のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号84または85のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項109記載の抗体。
[請求項150]
参照抗体が、配列番号82または83のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号86のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項109記載の抗体。
[請求項151]
(a)配列番号63を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号66を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号69を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号72または73を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号75または76を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号78または79を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む、請求項101記載の抗体。
[請求項152]
(a)配列番号64または65を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号67または68を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号70または71を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号74を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号77を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号80を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む、請求項101記載の抗体。
[請求項153]
(a)配列番号81のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および
(b)配列番号84または85のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む、請求項121記載の抗体。
[請求項154]
(a)配列番号82または83のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および
(b)配列番号86のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む、請求項121記載の抗体。
本開示の他の特徴および利点は以下の詳細な説明および実施例から明白となり、それらは限定するものとして解釈されるべきではない。本願の全体を通じて言及されるあらゆる参考文献の内容、GenBank登録番号、特許および公開された特許出願は、参照により本明細書中に明示的に援用される。
図1Aは、12C5ヒトモノクローナル抗体の重鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号41)およびアミノ酸配列(配列番号31)を示す。CDR1(配列番号1)、CDR2(配列番号5)およびCDR3(配列番号9)領域が図示され、V、DおよびJ生殖細胞系由来が示される。図1Bは、12C5ヒトモノクローナル抗体のλ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号45)およびアミノ酸配列(配列番号35)を示す。CDR1(配列番号13)、CDR2(配列番号19)およびCDR3(配列番号25)領域が図示され、VおよびJ生殖細胞系由来が示される。 図2Aは、19A3ヒトモノクローナル抗体の重鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号42)およびアミノ酸配列(配列番号32)ならびにCD22.1組換え抗体の重鎖可変領域のヌクレオチド配列およびアミノ酸配列を示す。19A3の重鎖可変領域の配列はCD22.1の配列と同一である。CDR1(配列番号2)、CDR2(配列番号6)およびCDR3(配列番号10)領域が図示され、V、DおよびJ生殖細胞系由来が示される。図2Bは、19A3ヒトモノクローナル抗体のκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号46)およびアミノ酸配列(配列番号36)ならびにCD22.1組換えヒトモノクローナル抗体のκ軽鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列を示す。CD22.1およびCD22.2の双方のκ軽鎖可変領域の配列は19A3の配列と同一である。CDR1(配列番号14)、CDR2(配列番号20)およびCDR3(配列番号26)領域が図示され、VおよびJ生殖細胞系由来が示される。図2Cは、CD22.2組換えヒトモノクローナル抗体の重鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号62)およびアミノ酸配列(配列番号61)を示す。CDR1(配列番号2)、CDR2(配列番号60)およびCDR3(配列番号10)領域が図示され、VおよびJ生殖細胞系由来が示される。 図3Aは、16F7ヒトモノクローナル抗体の重鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号43)およびアミノ酸配列(配列番号33)を示す。CDR1(配列番号3)、CDR2(配列番号7)およびCDR3(配列番号11)領域が図示され、V、DおよびJ生殖細胞系由来が示される。図3Bは、16F7ヒトモノクローナル抗体のV1κ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号47)およびアミノ酸配列(配列番号37)を示す。CDR1(配列番号15)、CDR2(配列番号21)およびCDR3(配列番号27)領域が図示され、VおよびJ生殖細胞系由来が示される。図3Cは、16F7ヒトモノクローナル抗体のV2κ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号48)およびアミノ酸配列(配列番号38)を示す。CDR1(配列番号16)、CDR2(配列番号22)およびCDR3(配列番号28)領域が図示され、VおよびJ生殖細胞系由来が示される。 図4Aは、23C6ヒトモノクローナル抗体の重鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号44)およびアミノ酸配列(配列番号34)を示す。CDR1(配列番号4)、CDR2(配列番号8)およびCDR3(配列番号12)領域が図示され、V、DおよびJ生殖細胞系由来が示される。図4Bは、23C6ヒトモノクローナル抗体のV1κ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号49)およびアミノ酸配列(配列番号39)を示す。CDR1(配列番号17)、CDR2(配列番号23)およびCDR3(配列番号29)領域が図示され、VおよびJ生殖細胞系由来が示される。図4Cは、23C6ヒトモノクローナル抗体のV2κ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号50)およびアミノ酸配列(配列番号40)を示す。CDR1(配列番号18)、CDR2(配列番号24)およびCDR3(配列番号30)領域が図示され、VおよびJ生殖細胞系由来が示される。 図5Aは、12C5の重鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号31)とヒト生殖細胞系V7−4.1アミノ酸配列(配列番号51)とのアラインメントを示す。図5Bは、12C5の軽鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号35)とヒト生殖細胞系Vλ2b2アミノ酸配列(配列番号55)とのアラインメントを示す。 図6Aは、19A3/CD22.1の重鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号32)とヒト生殖細胞系V4−34アミノ酸配列(配列番号52)とのアラインメントを示す。図6Bは、19A3/CD22.1/CD22.2の軽鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号36)とヒト生殖細胞系VL6アミノ酸配列(配列番号56)とのアラインメントを示す。図6Cは、CD22.2の重鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号61)とヒト生殖細胞系V4−34アミノ酸配列(配列番号52)とのアラインメントを示す。 図7Aは、16F7の重鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号33)とヒト生殖細胞系V5−51アミノ酸配列(配列番号53)とのアラインメントを示す。図7Bは、16F7のV1軽鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号37)とヒト生殖細胞系VA27アミノ酸配列(配列番号57)とのアラインメントを示す。図7Cは、16F7のV2軽鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号38)とヒト生殖細胞系VA10アミノ酸配列(配列番号57)とのアラインメントを示す。 図8Aは、23C6の重鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号34)とV1−69アミノ酸配列(配列番号54)とのアラインメントを示す。図8Bは、23C6のV1軽鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号39)および23C6のV2軽鎖可変領域(配列番号40)とヒト生殖細胞系VL6アミノ酸配列(配列番号56)とのアラインメントを示す。 抗CD22ヒト抗体12C5、19A3、16F7および23C6のRaji細胞への内在化を示す棒グラフである。 図10Aは、Daudi細胞に対する抗CD22ヒト抗体12C5、19A3、16F7および23C6の(溶解率により測定される)ADCC活性を示すグラフである。図10Bは、Raji細胞に対する抗CD22ヒト抗体12C5、19A3、16F7および23C6の(溶解率により測定される)ADCC活性を示すグラフである。 細胞死率により測定される、固定化された抗CD22ヒト抗体12C5、19A3、16F7および23C6のBCRが刺激されたRamos細胞に対する効果を示す棒グラフである。 19A3親ヒト抗体の場合に対する抗CD22組換えヒト抗体CD22.1およびCD22.2によるCD22 ECDへの結合を示すグラフである。 抗CD22組換えヒト抗体CD22.1およびCD22.2によるCHO細胞の表面上に発現されるCD22への結合を示すグラフである。 抗CD22組換えヒト抗体CD22.1およびCD22.2によるRaji細胞の表面上に発現されるCD22への結合を示すグラフである。 抗CD22抗体12C5、19A3、16F7および23C6、ならびに組換えヒト抗体CD22.1およびCD22.2によるCD22 ECDアミノ末端ドメイン1および2への結合を示す棒グラフである。 抗体−薬剤複合体のCD22.1−サイトトキシンAおよびCD22.2−サイトトキシンAのSCIDマウスにおけるRaji細胞の腫瘍サイズに対するインビボ効果を示す。 図17Aは、4G6ヒト抗体のヌクレオチド配列(配列番号87)およびアミノ酸配列(配列番号81)を示す。CDR1(配列番号63)、CDR2(配列番号66)およびCDR3(配列番号69)領域が図示され、V、DおよびJ生殖細胞系由来が示される。図17Bは、4G6ヒトモノクローナル抗体のV1κ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号90)およびアミノ酸配列(配列番号84)を示す。CDR1(配列番号72)、CDR2(配列番号75)およびCDR3(配列番号78)領域が図示され、VおよびJ生殖細胞系由来が示される。図17Cは、4G6ヒトモノクローナル抗体のV2κ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号91)およびアミノ酸配列(配列番号85)を示す。CDR1(配列番号73)、CDR2(配列番号76)およびCDR3(配列番号79)領域が図示され、VおよびJ生殖細胞系由来が示される。 図18Aは、21F6ヒトモノクローナル抗体のV1重鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号88)およびアミノ酸配列(配列番号82)を示す。CDR1(配列番号64)、CDR2(配列番号67)およびCDR3(配列番号70)領域が図示され、V、DおよびJ生殖細胞系由来が示される。図18Bは、21F6ヒトモノクローナル抗体のV2重鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号89)およびアミノ酸配列(配列番号83)を示す。CDR1(配列番号65)、CDR2(配列番号68)およびCDR3(配列番号71)領域が図示され、V、DおよびJ生殖細胞系由来が示される。図18Cは、21F6ヒトモノクローナル抗体のκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列(配列番号92)およびアミノ酸配列(配列番号86)を示す。CDR1(配列番号74)、CDR2(配列番号77)およびCDR3(配列番号80)領域が図示され、VおよびJ生殖細胞系由来が示される。 図19Aは、4G6の重鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号81)とヒト生殖細胞系V1−69アミノ酸配列(配列番号54)とのアラインメントを示す。図19Bは、4G6のV1κ軽鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号84)とヒト生殖細胞系VL18アミノ酸配列(配列番号93)とのアラインメントを示す。図19Cは、4G6のV2κ軽鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号85)とヒト生殖細胞系VA27アミノ酸配列(配列番号57)とのアラインメントを示す。 図20Aは、21F6のV1重鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号82)とヒト生殖細胞系V4−34アミノ酸配列(配列番号52)とのアラインメントを示す。図20Bは、21F6のV2重鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号83)とヒト生殖細胞系V4−34アミノ酸配列(配列番号52)とのアラインメントを示す。図20Cは、21F6のκ軽鎖可変領域のアミノ酸配列(配列番号86)とヒト生殖細胞系VL6アミノ酸配列(配列番号56)とのアラインメントを示す。 抗CD22ヒト抗体4G6によるCHO細胞の表面上に発現されるCD22への結合を示すグラフである。 抗CD22ヒト抗体21F6によるCHO細胞の表面上に発現されるCD22への結合を示すグラフである。 抗CD22ヒト抗体21F6によるRaji細胞の表面上に発現されるCD22への結合を示すグラフである。
本開示の詳細な説明
本開示は、ヒトCD22に高親和性で特異的に結合する単離モノクローナル抗体、特にヒトモノクローナル抗体に関する。特定の態様では、本開示の抗体は、特定の重鎖および軽鎖の生殖細胞系配列に由来し、かつ/または特定のアミノ酸配列を含むCDR領域などの特定の構造的特徴を含む。本開示は、単離抗体、免疫パートナー分子複合体、二重特異性分子、アフィボディ、ドメイン抗体、ナノボディおよびユニボディ、前記分子を作製する方法、ならびに前記分子および医薬担体を含有する医薬組成物を提供する。本発明は、同分子を用い、例えばCD22を検出するとともにCD22の発現を伴うかまたはB細胞の調節を含む疾患または障害、例えばCD22+腫瘍および炎症性または自己免疫疾患におけるB細胞の活性を調節する方法にも関する。本開示は、本開示の抗CD22抗体を用い、CD22+腫瘍細胞の成長を阻害し、例えばB細胞リンパ腫を治療する方法も提供する。さらに、本開示は、本開示の抗CD22抗体を用い、炎症性または自己免疫疾患を治療する方法を提供する。
本発明がより容易に理解されうるように、特定の用語が最初に定義される。さらなる定義が詳細な説明を通して示される。
「CD22」、「BL−CAM」、「B3」、「Leu−14」および「Lyb−8」という用語は同義的に用いられ、CD22の変異体、アイソフォーム、および相同種を含む。したがって、本開示のヒト抗体は、特定の場合、ヒト以外の種由来のCD22と交差反応しうる。特定の態様では、抗体は、ヒトCD22に対して完全に特異的であり、かつ非ヒト交差反応性のある種または他のタイプを示さない場合がある。典型的なヒトCD22の完全なアミノ酸配列は、Genbank登録番号NP_001762(配列番号59)を有する。
ヒトCD22配列は、例えば非保存領域内に保存された突然変異を有することにより配列番号59のヒトCD22と異なる場合があり、CD22は配列番号59のヒトCD22と実質的に同じ生物学的機能を有する。例えば、ヒトCD22の生物学的機能は、本開示の抗体により特異的に結合されたCD22の細胞外ドメイン内にエピトープを有することであるかまたはヒトCD22の生物学的機能はBCRシグナル伝達の調節である。
特定のヒトCD22配列は一般にアミノ酸配列が配列番号59のヒトCD22に対して少なくとも90%同一となり、アミノ酸配列が他の種(例えばマウス)のCD22アミノ酸配列と比較される場合にヒトであることが同定されたアミノ酸残基を有する。特定の場合、ヒトCD22は、配列番号59のCD22に対し、アミノ酸配列が少なくとも95%、またはさらに少なくとも96%、97%、98%、もしくは99%同一でありうる。特定の態様では、ヒトCD22配列は、配列番号59のCD22とは10個以下のアミノ酸の差を示すことになる。特定の態様では、ヒトCD22は、配列番号59のCD22とは5個以下、またはさらに4、3、2、もしくは1個以下のアミノ酸の差を示すことになる。パーセント同一性は、本明細書中に記載のように決定されうる。
「免疫応答」という用語は、侵入する病原体、病原体に感染した細胞もしくは組織、癌細胞、または自己免疫もしくは病的炎症の場合での正常なヒト細胞もしくは組織に対する選択的損傷、それらの破壊または人体からの除去をもたらす、例えば、(抗体、サイトカイン、および補体を含む)上記の細胞または肝臓によって生成されるリンパ球、抗原提示細胞、食細胞、顆粒球、および可溶性高分子の作用を示す。
「シグナル伝達経路」は、細胞のある部分から細胞の別の部分へのシグナルの伝達を担う種々のシグナル伝達分子間の生化学的関係を示す。本明細書で用いられる「細胞表面受容体」という語句は、例えばシグナルの受け取りおよび細胞の原形質膜を通過するかかるシグナルの伝達が可能な分子および分子の複合体を含む。本発明の「細胞表面受容体」の例として、CD22タンパク質が挙げられる。
本明細書で記載の「抗体」という用語は、全抗体および任意の抗原結合断片(すなわち「抗原結合部分」)またはその一本鎖を含む。「抗体」は、ジスルフィド結合により相互接続された少なくとも2つの重(H)鎖および2つの軽(L)鎖またはその抗原結合部分を含む糖タンパク質を示す。各重鎖は重鎖可変領域(本明細書中でVと略記)および重鎖定常領域からなる。重鎖定常領域はCH1、CH2およびCH3という3つのドメインからなる。各軽鎖は軽鎖可変領域(本明細書中でVと略記)および軽鎖定常領域からなる。軽鎖定常領域はCという1つのドメインからなる。VおよびV領域は、相補性決定領域(CDR)と称される超可変領域にさらに再分化され、フレームワーク領域(FR)と称されるより保存される領域が組み入れられうる。各VおよびVは3つのCDRおよび4つのFRからなり、FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4の順序でアミノ末端からカルボキシ末端へ配列される。重鎖および軽鎖の可変領域は抗原と相互作用する結合ドメインを有する。抗体の定常領域は、免疫グロブリンの宿主組織または免疫系の様々な細胞(例えばエフェクター細胞)および古典的補体系の第1の成分(Clq)を含む因子への結合を媒介しうる。
本明細書で用いられる抗体の「抗原結合部分」(または単に「抗体部分」)という用語は、抗原(例えばCD22)に特異的に結合する能力を保持する抗体の1つ以上の断片を示す。抗体の抗原結合機能が完全長抗体の断片により果たされうることが示されている。抗体の「抗原結合部分」という用語の範囲内に包含される結合断片の例として、(i)V、V、CおよびC1ドメインからなる一価断片であるFab断片;(ii)ヒンジ領域でのジスルフィド架橋により連結された2つのFab断片を含む二価断片であるF(ab’)断片;(iii)本質的にヒンジ領域の一部を有するFabであるFab’断片(「Fundamental Immunology」(Paul編、第3版、1993年)を参照);(iv)VおよびC1ドメインからなるFd断片;(v)抗体の単一の腕のVおよびVドメインからなるFv断片;(vi)VドメインからなるdAb断片(Wardら、(1989年)Nature 341:544−546頁);(vii)単離された相補性決定領域(CDR);ならびに(viii)1つの可変ドメインおよび2つの定常ドメインを有する重鎖可変領域であるナノボディ(nanobody)が挙げられる。さらに、Fv断片の2つのドメインのVおよびVが別々の遺伝子でコードされるが、VおよびV領域が、それらの一価分子を形成するように対をなす場合の単一のタンパク質鎖としての作製を可能にする合成リンカーによる組換え方法を用いて連結されうる(一本鎖Fv(scFv)として知られる;例えばBirdら(1988年)Science 242:423−426頁、およびHustonら(1988年)Proc.Natl.Acad.Sci.USA85:5879−5883頁を参照)。かかる一本鎖抗体は、抗体の「抗原結合部分」という用語の範囲内に包含されるようにも意図されている。これらの抗体断片は、当業者に既知の従来の技術を用いて得られ、断片における有用性が無傷抗体の場合と同様の方法でスクリーニングされる。
本明細書で用いられる略語「V」はκ軽鎖の可変ドメインを示す一方、本明細書で用いられる略語「Vλ」はλ軽鎖の可変ドメインを示す。本明細書で用いられる略語「V」は免疫グロブリン軽鎖の可変ドメインを示し、それ故にVおよびVλ軽鎖の双方を包含する。
本明細書で用いられる「単離抗体」は、異なる抗原特異性を有する他の抗体を実質的に含まない抗体を示すように意図されている(例えば、CD22に対して特異的に結合する単離抗体は、CD22以外の抗原に対して特異的に結合する抗体を実質的に含まない)。しかし、CD22に対して特異的に結合する単離抗体は、他の抗原、例えば他の種由来のCD22分子に対する交差反応性を有しうる。さらに、単離抗体は、他の細胞材料および/または化学物質を実質的に含まない場合がある。
本明細書で用いられる「モノクローナル抗体」または「モノクローナル抗体組成物」という用語は、単一の分子組成物の抗体分子の調製物を示す。モノクローナル抗体組成物は、特定のエピトープに対する単一の結合特異性および親和性を示す。
本明細書で用いられる「ヒト抗体」という用語は、フレームワークおよびCDR領域の双方がヒト生殖細胞系免疫グロブリン配列に由来する場合の可変領域を有する抗体を含むように意図されている。さらに、抗体が定常領域を有する場合、定常領域もヒト生殖細胞系免疫グロブリン配列に由来する。本開示のヒト抗体は、ヒト生殖細胞系免疫グロブリン配列によりコードされることのないアミノ酸残基(例えば、インビトロでのランダムまたは部位特異的な突然変異誘発またはインビボでの体細胞突然変異により導入される突然変異)を含みうる。しかし、本明細書で用いられる「ヒト抗体」という用語は、別の哺乳類種、例えばマウスの生殖細胞系に由来するCDR配列がヒトフレームワーク配列上に移植されている場合の抗体を含むように意図されていない。
「ヒトモノクローナル抗体」という用語は、フレームワークおよびCDR領域の双方がヒト生殖細胞系免疫グロブリン配列に由来する場合の可変領域を有する、単一の結合特異性を提示する抗体を示す。一態様では、ヒトモノクローナル抗体は、不死化細胞に融合されたヒト重鎖導入遺伝子および軽鎖導入遺伝子を含むゲノムを有するトランスジェニック非ヒト動物、例えばトランスジェニックマウスから得られるB細胞を含むハイブリドーマにより産生される。
本明細書で用いられる「組換えヒト抗体」という用語は、組換え手段により調製、発現、作製または単離されるすべてのヒト抗体、例えば(a)ヒト免疫グロブリン遺伝子におけるトランスジェニックまたはトランスクロモゾーム(transchromosomal)である動物(例えばマウス)あるいはそれから調製されるハイブリドーマから単離される抗体(さらに下記に記載)、(b)形質転換されることでヒト抗体を発現する宿主細胞、例えばトランスフェクトーマ(Transfectoma)から単離される抗体、(c)組換えられたコンビナトリアルヒト抗体ライブラリから単離される抗体、および(d)ヒト免疫グロブリン遺伝子配列の他のDNA配列へのスプライシングを含む任意の他の手段により調製、発現、作製または単離される抗体を含む。かかる組換えヒト抗体は、フレームワークおよびCDR領域がヒト生殖細胞系免疫グロブリン配列に由来する場合の可変領域を有する。しかし、特定の態様では、かかる組換えヒト抗体に対し、インビトロでの突然変異誘発(または、ヒトIg配列に対してトランスジェニックな動物が用いられる場合、インビボでの体細胞突然変異誘発)を実施可能であり、それ故、組換え抗体のVおよびV領域のアミノ酸配列は、ヒト生殖細胞系VおよびV配列に由来しかつそれらに関連する一方、インビボでヒト抗体生殖細胞系レパートリーの範囲内に天然に存在することがない配列である。
本明細書で用いられる「アイソタイプ」は、重鎖定常領域遺伝子によりコードされる抗体クラス(例えばIgMまたはIgGl)を示す。
「抗原を認識する抗体」および「抗原に対して特異的な抗体」という語句は、本明細書中で「抗原に対して特異的に結合する抗体」という用語と同義的に用いられる。
「ヒト抗体誘導体(derivative)」という用語は、ヒト抗体の任意の修飾形態、例えば抗体と別の作用物質または抗体との複合体を示す。
「ヒト化抗体」という用語は、別の哺乳類種、例えばマウスの生殖細胞系に由来するCDR配列がヒトフレームワーク配列上に移植されている場合の抗体を示すように意図されている。さらなるフレームワーク領域の修飾がヒトフレームワーク配列内でなされうる。
「キメラ抗体」という用語は、可変領域配列が1種に由来しかつ定常領域配列が別種に由来する場合の抗体、例えば可変領域配列がマウス抗体に由来しかつ定常領域配列がヒト抗体に由来する場合の抗体を示すように意図されている。
「抗体模倣体」は、抗体の抗原に対する結合能を模倣する能力があるが、天然の抗体構造に限定されない分子を示すように意図されている。かかる抗体模倣体の例として、限定はされないが、アフィボディ(Affibody)、ダルピン(DARPin)、アンチカリン(Anticalin)、アビマー(Avimer)、およびバーサボディ(Versabody)が挙げられ、これらのすべては従来の抗体結合を模倣する間に異なる機序から生成されかつそれを介して機能する結合構造を用いる。
本明細書で用いられる「パートナー分子」という用語は、抗体−パートナー分子複合体内で抗体に結合された実体を示す。パートナー分子の例として、薬剤、毒素、(限定はされないが、ペプチドおよび蛍光色素マーカーなどの小分子マーカーと放射性同位体などの単一原子マーカーとを含む)マーカー分子、タンパク質ならびに治療物質が挙げられる。
本明細書で用いられる「ヒトCD22に特異的に結合する」抗体は、ヒトCD22(および場合により1種以上の非ヒト種由来のCD22)に結合するが、非CD22タンパク質に実質的に結合することがない抗体を示すように意図されている。特定の態様では、本開示の抗体は配列番号59のヒトCD22またはその変異体に特異的に結合する。好ましくは、抗体は、1×10−7M以下、より好ましくは1×10−8M以下、より好ましくは5×10−9M以下、より好ましくは1×10−9M以下、さらにより好ましくは5×10−10M以下、およびさらにより好ましくは7×10−11以下のKでヒトCD22に結合する。
本明細書で用いられる、タンパク質または細胞に「実質的に結合することのない」という用語は、タンパク質または細胞に高親和性で結合することのない、すなわちタンパク質または細胞に1×10−6M以上、より好ましくは1×10−5M以上、より好ましくは1×10−4M以上、より好ましくは1×10−3M以上、さらにより好ましくは1×10−2M以上のKで結合することを示す。
本明細書で用いられる「Kassoc」または「K」という用語は特定の抗体−抗原相互作用の結合速度を示すように意図されている一方、本明細書で用いられる「Kdis」または「K」という用語は特定の抗体−抗原相互作用の解離速度を示すように意図されている。本明細書で用いられる「K」という用語は解離定数を示すように意図されており、それはK対Kの比(すなわちK/K)から得られ、かつモル濃度(M)として表現されるものである。抗体におけるK値は、当該技術分野で十分に確立された方法を用いて決定可能である。抗体のKを決定するための好ましい方法は、表面プラズモン共鳴、好ましくはBiacore(登録商標)システムなどのバイオセンサーシステムの利用によるものである。
本明細書で用いられるIgG抗体における「高親和性」という用語は、標的抗原に対して1×10−7M以下、より好ましくは5×10−8M以下、さらにより好ましくは1×10−8M以下、さらにより好ましくは5×10−9M以下およびさらにより好ましくは1×10−9M以下のKを有する抗体を示す。しかし、「高親和性」結合は、他の抗体アイソタイプに応じて変化しうる。例えば、IgMアイソタイプに対する「高親和性」結合は、10−6M以下、より好ましくは10−7M以下、さらにより好ましくは10−8M以下のKを有する抗体を示す。
本明細書で用いられる「対象」という用語は任意のヒトまたは非ヒト動物を示す。「非ヒト動物」という用語は、すべての脊椎動物、例えば哺乳類および非哺乳類、例えば非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ニワトリ、両生類、爬虫類などを含む。
結合として用いられるかまたは結合に垂直に示される記号「−」は、示される部分が固体支持体などの分子の残りに結合される点を示す。
「アルキル」という用語は、それ単独でまたは別の置換基の一部として、他に明記しない限り、直鎖または分岐鎖または環状の炭化水素基、またはそれらの組み合わせを意味し、それは完全に飽和、単不飽和もしくはポリ不飽和の場合があり、かつ規定数の炭素原子を有する(すなわちC〜C10は1〜10個の炭素を意味する)二価および多価基を含みうる。飽和炭化水素基の例として、限定はされないが、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、t−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、シクロヘキシル、(シクロヘキシル)メチル、シクロプロピルメチルなどの基や、例えばn−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチルなどの相同体および異性体が挙げられる。不飽和アルキル基は1つ以上の二重結合または三重結合を有するものである。不飽和アルキル基の例として、限定はされないが、ビニル、2−プロペニル、クロチル、2−イソペンテニル、2−(ブタジエニル)、2,4−ペンタジエニル、3−(1,4−ペンタジエニル)、エチニル、1−および3−プロピニル、3−ブチニル、ならびにより高級な相同体および異性体が挙げられる。「アルキル」という用語はまた、他に明記しない限り、下記により詳細に定義されるアルキルの誘導体、例えば「ヘテロアルキル」を含むように意図されている。炭化水素基に限定されたアルキル基は「ホモアルキル」と称される。
単独でのまたは別の置換基の一部としての「アルキレン」という用語は、限定はされないが、−CHCHCHCH−として例示される、アルカンから誘導される二価基を意味し、下記に「ヘテロアルキレン」として記述される基をさらに含む。典型的には、アルキル(またはアルキレン)基は、1〜24個の炭素原子を有することになり、本発明では10個以下の炭素原子を有する基が好ましい。「低級アルキル」または「低級アルキレン」は、一般に8個以下の炭素原子を有する、鎖がより短いアルキルまたはアルキレン基である。
単独でのまたは別の用語と組み合わせられた「ヘテロアルキル」という用語は、他に明記しない限り、安定な直鎖または分岐鎖または環状の炭化水素基、またはそれらの組み合わせを意味し、規定数の炭素原子とO、N、Si、およびSからなる群から選択される少なくとも1つのヘテロ原子からなり、ここで窒素、炭素および硫黄原子は場合により酸化され、窒素ヘテロ原子は場合により四級化されうる。ヘテロ原子O、N、S、およびSiは、ヘテロアルキル基の任意の内部位置または分子の残りに結合されたアルキル基の位置に配置されうる。例として、限定はされないが、−CH−CH−O−CH、−CH−CH−NH−CH、−CH−CH−N(CH)−CH、−CH−S−CH−CH、−CH−CH、−S(O)−CH、−CH−CH−S(O)−CH、−CH=CH−O−CH、−Si(CH、−CH−CH=N−OCH、および−CH=CH−N(CH)−CHが挙げられる。最大で2つのヘテロ原子、例えば−CH−NH−OCHおよび−CH−O−Si(CHなどが連続しうる。同様に、単独でのまたは別の置換基の一部としての「ヘテロアルキレン」という用語は、限定はされないが−CH−CH−S−CH−CH−および−CH−S−CH−CH−NH−CH−として例示される、ヘテロアルキルから誘導される二価基を意味する。ヘテロアルキレン基においては、ヘテロ原子はまた鎖末端の一方または両方を占有しうる(例えばアルキレンオキシ、アルキレンジオキシ、アルキレンアミノ、アルキレンジアミノなど)。「ヘテロアルキル」および「ヘテロアルキレン」という用語は、ポリ(エチレングリコール)およびその誘導体を包含する(例えば、Shearwater Polymers Catalog、2001年を参照)。さらに、アルキレンおよびヘテロアルキレン連結基においては、記載された連結基の式の方向は連結基の方向を意味していない。例えば、式−C(O)R’は−C(O)R’および−R’C(O)の双方を表す。
「アルキル」または「ヘテロアルキル」という用語と併用される「低級」という用語は、1〜6個の炭素原子を有する部分を示す。
「アルコキシ」、「アルキルアミノ」、「アルキルスルホニル」および「アルキルチオ」(またはチオアルコキシ)という用語は、それらの従来の意味で用いられ、それぞれ酸素原子、アミノ基、SO基または硫黄原子を介して分子の残りに結合されたアルキル基を示す。「アリールスルホニル」という用語はSO基を介して分子の残りに結合されたアリール基を示し、「スルフヒドリル」という用語はSH基を示す。
一般に「アシル置換基」もまた上記の基から選択される。本明細書で用いられる「アシル置換基」という用語は、本発明の化合物の多環核に結合された基を示し、それに直接的または間接的に結合されたカルボニル炭素の原子価を満たしている。
単独でのまたは別の用語と組み合わせられた「シクロアルキル」および「ヘテロシクロアルキル」という用語は、他に明記しない限り、それぞれ置換もしくは未置換「アルキル」および置換もしくは未置換「ヘテロアルキル」の環状バージョンを示す。さらに、ヘテロシクロアルキルにおいては、ヘテロ原子が分子の残りに結合された複素環の位置を占有しうる。シクロアルキルの例として、限定はされないが、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−シクロヘキセニル、3−シクロヘキセニル、シクロヘプチルなどが挙げられる。ヘテロシクロアルキルの例として、限定はされないが、1−(1,2,5,6−テトラヒドロピリジル)、1−ピペリジニル、2−ピペリジニル、3−ピペリジニル、4−モルホリニル、3−モルホリニル、テトラヒドロフラン−2−イル、テトラヒドロフラン−3−イル、テトラヒドロチエン−2−イル、テトラヒドロチエン−3−イル、1−ピペラジニル、2−ピペラジニルなどが挙げられる。環状構造のヘテロ原子および炭素原子は場合により酸化される。
単独でのまたは別の置換基の一部としての「ハロ」または「ハロゲン」という用語は、他に明記しない限り、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素原子を意味する。さらに、「ハロアルキル」などの用語は、モノハロアルキルおよびポリハロアルキルを含むように意図されている。例えば、「ハロ(C〜C)アルキル」という用語は、限定はされないが、トリフルオロメチル、2,2,2−トリフルオロエチル、4−クロロブチル、3−ブロモプロピルなどを含むように意図されている。
「アリール」という用語は、他に明記しない限り、置換もしくは未置換のポリ不飽和の芳香族炭化水素置換基を意味し、これは共に縮合されるかまたは共有結合される単一環または複数環(好ましくは1〜3つの環)でありうる。「ヘテロアリール」という用語は、N、O、およびSから選択される1〜4個のヘテロ原子を有するアリール基(または環)を示し、ここで窒素、炭素および硫黄原子は場合により酸化され、かつ窒素原子は場合により四級化される。ヘテロアリール基は、ヘテロ原子を介して分子の残りに結合されうる。アリールおよびヘテロアリール基の非限定例として、フェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、4−ビフェニル、1−ピロリル、2−ピロリル、3−ピロリル、3−ピラゾリル、2−イミダゾリル、4−イミダゾリル、ピラジニル、2−オキサゾリル、4−オキサゾリル、2−フェニル−4−オキサゾリル、5−オキサゾリル、3−イソオキサゾリル、4−イソオキサゾリル、5−イソオキサゾリル、2−チアゾリル、4−チアゾリル、5−チアゾリル、2−フリル、3−フリル、2−チエニル、3−チエニル、2−ピリジル、3−ピリジル、4−ピリジル、2−ピリミジル、4−ピリミジル、5−ベンゾチアゾリル、プリニル、2−ベンジミダゾリル、5−インドリル、1−イソキノリル、5−イソキノリル、2−キノキサリニル、5−キノキサリニル、3−キノリル、および6−キノリルが挙げられる。上記のアリールおよびヘテロアリール環系の各々における置換基は、下記の許容できる置換基の群から選択される。「アリール」および「ヘテロアリール」は、縮合されるかまたはそれ以外ではアリールまたはヘテロアリール系に結合された1つ以上の非芳香環系といった環系も包含する。
簡略化のため、「アリール」という用語は、他の用語(例えばアリールオキシ、アリールチオキシ、アリールアルキル)と併用される場合、上で定義されたアリールおよびヘテロアリール環の双方を含む。したがって、「アリールアルキル」という用語は、炭素原子(例えばメチレン基)が例えば酸素原子(例えばフェノキシメチル、2−ピリジルオキシメチル、3−(1−ナフチロキシ)プロピルなど)で置換されているアルキル基を含むアルキル基(例えばベンジル、フェネチル、ピリジルメチルなど)に結合されたアリール基といった基を含むように意図されている。
上記の各用語(例えば「アルキル」、「ヘテロアルキル」、「アリール」および「ヘテロアリール」)は、指定される基の置換および未置換形態の双方を含む。基の各タイプにおける好ましい置換基は下記に提供される。
アルキルにおける置換基およびヘテロアルキル基(アルキレン、アルケニル、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、シクロアルケニル、およびヘテロシクロアルケニルとも称されることが多い基を含む)はそれぞれ一般に「アルキル置換基」および「ヘテロアルキル置換基」と称され、限定はされないが、−OR’、=O、=NR’、=N−OR’、−NR’R’’、−SR’、−ハロゲン、−SiR’R’’R’’’、OC(O)R’、−C(O)R’、−COR’、−CONR’R’’、−OC(O)NR’R’’、−NR’’C(O)R’、NR’−C(O)NR’’R’’’、−NR’’C(O)R’、−NR−C(NR’R’’R’’’)=NR’’’’、NR−C(NR’R’’)=NR’’’、−S(O)R’、−S(O)R’、−S(O)NR’R’’、NRSOR’、−CNおよび−NOから、0〜(2m’+1)(式中、m’はかかる基内での炭素原子の総数である)の範囲の数で選択される種々の基のうちの1つ以上でありうる。R’、R’’、R’’’およびR’’’’の各々は、好ましくは独立して、水素、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、例えば1〜3個のハロゲンで置換されたアリール、置換もしくは未置換アルキル、アルコキシまたはチオアルコキシ基、またはアリールアルキル基を示す。本発明の化合物が例えば2つ以上のR基を含む場合、R基の各々はR’、R’’、R’’’およびR’’’’基の各々としてこれらの基の2つ以上が存在する場合に独立して選択される。R’およびR’’が同じ窒素原子に結合される場合、それらは窒素原子と結合し、5、6、もしくは7員環が形成されうる。例えば、−NR’R’’は、限定はされないが、1−ピロリジニルおよび4−モルホリニルを含むように意図されている。置換基についての上の考察から、当業者は、「アルキル」という用語が水素基以外の基に結合された炭素原子を含む基、例えばハロアルキル(例えば−CFおよび−CHCF)およびアシル(例えば−C(O)CH、−C(O)CF、−C(O)CHOCHなど)を含むように意図されることを理解するであろう。
アルキル基について記述される置換基と同様、アリール置換基およびヘテロアリール置換基はそれぞれ、一般に「アリール置換基」および「ヘテロアリール置換基」と称され、例えば、ハロゲン、OR’、=O、=NR’、=N−OR’、−NR’R’’、−SR’、−ハロゲン、−SiR’R’’R’’’、OC(O)R’、−C(O)R’、COR’、−CONR’R’’、−OC(O)NR’R’’、−NR’’C(O)R’、NR’−C(O)NR’’R’’’、−NR’’C(O)R’、−NR−C(NR’R’’)=NR’’’、−S(O)R’、−S(O)R’、−S(O)NR’R’’、NRSOR’、−CNおよび−NO、−R’、N、−CH(Ph)、フルオロ(C〜C)アルコキシ、ならびにフルオロ(C〜C)アルキルから、0から芳香環系上の開放原子価(open valence)の総数の範囲の数で選択され、ここでR’、R’’、R’’’およびR’’’’は、好ましくは水素、(C〜C)アルキルおよびヘテロアルキル、未置換アリールおよびヘテロアリール、(未置換アリール)−(C〜C)アルキル、ならびに(未置換アリール)オキシ−(C〜C)アルキルから独立して選択される。本発明の化合物が例えば2つ以上のR基を含む場合、各R基はR’、R’’、R’’’およびR’’’’基の各々としてこれらの基の2つ以上が存在する場合に独立して選択される。
アリールまたはヘテロアリール環の隣接原子上のアリール置換基のうちの2つが、場合により、式−T−C(O)−(CRR’)−U−(式中、TおよびUは独立に−NR−、−O−、−CRR’−または単結合であり、かつqは0〜3の整数である)の置換基と置換されうる。あるいは、アリールまたはヘテロアリール環の隣接原子上の置換基のうちの2つが、場合により式−A(CHB−(式中、AおよびBは独立して−CRR’−、−O−、−NR−、−S−、−S(O)−、S(O)−、−S(O)NR’−または単結合であり、かつrは1〜4の整数である)の置換基と置換されうる。そのように形成された新環の単結合のうちの1つが、場合により二重結合と置換されうる。あるいは、アリールまたはヘテロアリール環の隣接原子上の置換基のうちの2つが、場合により式(CRR’)−X−(CR’’R’’’)−(式中、sおよびdは独立して0〜3の整数であり、かつXはO−、−NR’−、−S−、−S(O)−、−S(O)−、または−S(O)NR’−である)の置換基と置換されうる。置換基R、R’、R’’およびR’’’は、好ましくは水素または置換もしくは未置換(C〜C)アルキルから独立して選択される。
本明細書で用いられる「ジホスフェート」という用語は、限定はされないが、2つのリン酸基を有するリン酸のエステルを含む。「トリホスフェート」という用語は、限定はされないが、3つのリン酸基を有するリン酸のエステルを含む。例えば、ジホスフェートまたはトリホスフェートを有する特定の薬剤は、
Figure 0005398538
を含む。
本明細書で用いられる「ヘテロ原子」という用語は、酸素(O)、窒素(N)、硫黄(S)およびケイ素(Si)を含む。
記号「R」は、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、および置換もしくは未置換ヘテロシクリル基から選択される置換基を表す一般的略語である。
本開示の様々な局面は、以下のサブセクションでさらに詳述される。
抗CD22抗体
本開示の抗体は、抗体の特定の機能的特徴または特性により特徴づけられる。例えば、抗体はヒトCD22に特異的に結合する。好ましくは、本発明の抗体はCD22に高親和性、例えば1×10−7M以下のKで結合する。
本開示の抗CD22抗体は、好ましくは
(a)CD22+細胞に内在化し、
(b)CD22+細胞に対する抗体依存性細胞毒性(ADCC)を示し、
(c)B細胞受容体(BCR)の刺激により誘発されるRamos細胞の細胞死を促進し、かつ
(d)細胞毒素に結合される場合、インビボでCD22発現細胞の成長を阻害する、
という特徴のうちの1つ以上を示す。
好ましい態様では、抗体は特性(a)、(b)、(c)および(d)のうちの少なくとも2つを示す。さらに別の態様では、抗体は特性(a)、(b)、(c)および(d)のうちの3つを示す。別の態様では、抗体は特性(a)、(b)、(c)および(d)の4つすべてを示す。
本発明の抗CD22抗体が特定の機能特性を示す一方、特定の態様では、抗体の別の特徴はそれが他の特定の機能特性を示さないことである。例えば、特定の態様では、抗体はRamos細胞に対する直接的な抗増殖効果を有しない。他の態様では、抗体はRamos細胞へのカルシウム流入を誘発しない。さらに他の態様では、抗体はRamos細胞に対する補体依存性細胞毒性(CDC)を媒介しない。
ヒト化抗CD22抗体エプラツズマブには非ホジキンリンパ腫細胞系に対する直接的な抗増殖効果およびCDC活性が欠如しているが、抗体が同細胞系に対する細胞毒性効果を他の手段により媒介することが報告されていることは注目すべきである(Carnahan J.ら(2006年)Mol.Immunol.44:1331−1341頁を参照)。
好ましくは、本開示の抗体は、ヒトCD22に1×10−7M以下のKで結合するか、ヒトCD22に1×10−8M以下のKで結合するか、ヒトCD22に5×10−9M以下のKで結合するか、ヒトCD22に3×10−9M以下のKで結合するか、ヒトCD22に1×10−9M以下のKで結合するか、またはヒトCD22に5×10−10M以下のKで結合するか、またはヒトCD22に1×10−10のKで結合するかまたはヒトCD22に7×10−11M以下のKで結合する。
抗体のヒトCD22に対する結合親和性を評価するための標準アッセイ法は、当該技術分野で既知であり、例えば組換えCD22を用いるELISAおよびBIAcore分析を含む(実施例3を参照)。実施例は、抗体の内在化(実施例4)、ADCC活性(実施例5)、BCR刺激により誘発される細胞死の促進(実施例7)、抗体の直接的な抗増殖効果(実施例8)、カルシウム流入の誘発(実施例6)、およびCDC活性(実施例9)、ならびにインビボでの固形腫瘍細胞増殖に対する抗体−薬剤免疫複合体の抗増殖効果(実施例10)の評価に適するアッセイ法についての詳細な説明も提供する。
モノクローナル抗体12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6
本開示の好ましい抗体はヒトモノクローナル抗体12C5、19A3、16F7、23C6、4G6および21F6と組換えヒトモノクローナル抗体CD22.1、CD22.2であり、これら全部は実施例1および2に記載のように単離され、構造的に特徴づけられた。
12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のVアミノ酸配列はそれぞれ配列番号31、32、61、33、34、81、82および83で示され、ここで19A3およびCD22.1の重鎖は同一であり、配列番号32に対応し、かつ21F6のV重鎖は配列番号82または83のいずれかに対応する。
12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のVアミノ酸配列はそれぞれ配列番号35、36、37、38、39、40、84、85および86で示され、ここで19A3、CD22.1およびCD22.2のκ軽鎖は同一であり、配列番号36に対応し、かつ16F7のκ軽鎖は配列番号37または38のいずれかに対応し、23C6のκ軽鎖は配列番号39または40のいずれかに対応し、かつ4G6のκ軽鎖は配列番号84または85のいずれかに対応する。
これらの各抗体がCD22に結合しうると仮定すると、VおよびV配列が「混合されて一致する」ことで本開示の他の抗CD22結合分子の作製が可能である。かかる「混合されて一致する」抗体のCD22への結合については、上記や実施例における結合アッセイ法(例えばELISAまたはフローサイトメトリー)を用いて試験可能である。好ましくは、VおよびV鎖が混合されて一致する場合、特定のV/V対からのV配列が構造的に類似のV配列と置換される。同様に、好ましくは特定のV/V対からのV配列は構造的に類似のV配列と置換される。
したがって、一局面では、本開示は、
(a)配列番号31〜34、61および81〜83からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および
(b)配列番号35〜40および84〜86からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供し、ここで抗体はCD22、好ましくはヒトCD22に特異的に結合する。
好ましい重鎖および軽鎖の組み合わせは、
(a)配列番号31のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号35のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、または
(b)配列番号32または61のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、または
(c)配列番号33のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号37または38のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、または
(d)配列番号34のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号39または40のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、または
(e)配列番号81のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号84または85のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域、または
(f)配列番号82または83のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域および配列番号86のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む。
別の局面では、本開示は、12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6、21F6、またはこれらの組み合わせの重鎖および軽鎖のCDR1、CDR2およびCDR3を含む抗体を提供する。
12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のVCDR1のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号1〜4および63〜65で示される(ここで19A3、CD22.1およびCD22.2のV配列のCDR1は同一であり、配列番号2で示され、かつ21F6のV1およびV2配列のCDR1は同一であり、それぞれ配列番号64および65で示される)。
12C5、19A3、CD22.1、16F7、23C6、CD22.2、4G6および21F6のVCDR2のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号5〜8、60、および66〜68で示される(ここで19A3およびCD22.1のV配列のCDR2は同一であり、配列番号6で示され、CD22.2のV配列のCDR2は配列番号60で示され、かつ21F6のV1およびV2配列のCDR2は配列番号67および68で示される)。
12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のVCDR3のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号9〜12および69〜71で示される(ここで19A3、CD22.1およびCD22.2のV配列のCDR3は同一であり、配列番号10で示され、かつ21F6のV1およびV2配列のCDR3は配列番号70および71で示される)。
12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のVCDR1のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号13〜18および72〜74で示される(ここで19A3、CD22.1およびCD22.2のV配列のCDR1は同一であり、配列番号14で示され、16F7のV1およびV2配列のCDR1は配列番号15および16で示され、23C6のV1およびV2配列のCDR1は配列番号17および18で示され、4G6のV1およびV2配列のCDR1は配列番号72および73で示される)。
12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のVCDR2のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号19〜24および75〜77で示される(ここで19A3、CD22.1およびCD22.2のV配列のCDR2は同一であり、配列番号20で示され、16F7のV1およびV2配列のCDR2は配列番号21および22で示され、23C6のV1およびV2配列のCDR2は配列番号23および24で示され、かつ4G6のV1およびV2配列のCDR2は配列番号75および76で示される)。
12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のVCDR1のアミノ酸配列はそれぞれ配列番号25〜30および78〜80で示される(ここで19A3、CD22.1およびCD22.2のV配列のCDR3は同一であり、配列番号26で示され、16F7のV1およびV2配列のCDR3は配列番号27および28で示され、23C6のV1およびV2配列のCDR3は配列番号29および30で示され、かつ4G6のV1およびV2配列のCDR3は配列番号78および79で示される)。
CDR領域は、Kabatシステム(Kabat E.A.ら(1991年)「Sequences of Proteins of Immunological Interest(第5版)」、U.S.Department of Health and Human Services、NIH Publication No.91−3242)を用いて図示される。
これらの各抗体がCD22に結合可能でありかつ抗原結合特異性が主にCDR1、CDR2、およびCDR3領域により提供されると仮定すると、VCDR1、CDR2、およびCDR3配列とVCDR1、CDR2、およびCDR3配列が「混合されて一致する」(すなわち、各抗体がVCDR1、CDR2、およびCDR3とVCDR1、CDR2、およびCDR3を有する必要があるが、異なる抗体由来のCDRが混合されて一致する)ことで、本開示の他の抗CD22結合分子の作製が可能である。かかる「混合されて一致する」抗体のCD22への結合は、上記や実施例に記載の結合アッセイ法(例えば、ELISA、Biacore(登録商標)分析)を用いて試験可能である。好ましくは、VCDR配列が混合されて一致する場合、特定のV配列由来のCDR1、CDR2および/またはCDR3配列は構造的に類似のCDR配列と置換される。同様に、VCDR配列が混合されて一致する場合、特定のV配列由来のCDR1、CDR2および/またはCDR3配列は、好ましくは構造的に類似のCDR配列と置換される。新規のVおよびV配列の作製が、1つ以上のVおよび/またはVCDR領域配列を12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のモノクローナル抗体CDR1における本明細書中に開示されるCDR配列由来の構造的に類似の配列と置換することにより可能であることは当業者に容易に理解されるであろう。
したがって、別の局面では、本開示は、
(a)配列番号1〜4および63〜65からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域のCDR1;
(b)配列番号5〜8、60および66〜68からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域のCDR2;
(c)配列番号9〜12および69〜71からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域のCDR3;
(d)配列番号13〜18および72〜74からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域のCDR1;
(e)配列番号19〜24および75〜77からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域のCDR2;ならびに
(f)配列番号25〜30および78〜80からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域のCDR3;
を含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供し、ここで抗体はCD22、好ましくはヒトCD22に対して特異的に結合する。
好ましい態様では、抗体は、
(a)配列番号1を含む重鎖可変領域のCDR1;
(b)配列番号5を含む重鎖可変領域のCDR2;
(c)配列番号9を含む重鎖可変領域のCDR3;
(d)配列番号13を含む軽鎖可変領域のCDR1;
(e)配列番号19を含む軽鎖可変領域のCDR2;および
(f)配列番号25を含む軽鎖可変領域のCDR3
を含む。
別の好ましい態様では、抗体は、
(a)配列番号2を含む重鎖可変領域のCDR1;
(b)配列番号6または60を含む重鎖可変領域のCDR2;
(c)配列番号10を含む重鎖可変領域のCDR3;
(d)配列番号14を含む軽鎖可変領域のCDR1;
(e)配列番号20を含む軽鎖可変領域のCDR2;および
(f)配列番号26を含む軽鎖可変領域のCDR3
を含む。
別の好ましい態様では、抗体は、
(a)配列番号3を含む重鎖可変領域のCDR1;
(b)配列番号7を含む重鎖可変領域のCDR2;
(c)配列番号11を含む重鎖可変領域のCDR3;
(d)配列番号15または16を含む軽鎖可変領域のCDR1;
(e)配列番号21または22を含む軽鎖可変領域のCDR2;および
(f)配列番号27または28を含む軽鎖可変領域のCDR3
を含む。
別の好ましい態様では、抗体は、
(a)配列番号4を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号8を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号12を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号17または18を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号23または24を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号29または30を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む。
別の好ましい態様では、抗体は、
(a)配列番号63を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号66を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号69を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号72または73を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号75または76を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号78または79を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む。
別の好ましい態様では、抗体は、
(a)配列番号64または65を含む重鎖可変領域CDR1、
(b)配列番号67または68を含む重鎖可変領域CDR2、
(c)配列番号70または71を含む重鎖可変領域CDR3、
(d)配列番号74を含む軽鎖可変領域CDR1、
(e)配列番号77を含む軽鎖可変領域CDR2、および
(f)配列番号80を含む軽鎖可変領域CDR3
を含む。
CDR1および/またはCDR2ドメインから独立したCDR3ドメインが単独で抗体の同族抗原に対する結合特異性を決定しうることと、共通のCDR3配列に基づく同じ結合特異性を有する複数の抗体が予測どおりに産生されうることは、当該技術分野で周知である。例えば、(マウス抗CD30抗体Ki−4の重鎖可変ドメインCDR3のみを用いるヒト化抗CD30抗体の産生について記載する)Klimkaら、British J.of Cancer 83(2):252−260頁(2000年);(親マウスMOC−31抗EGP−2抗体の重鎖CDR3配列のみを用いる組換え上皮糖タンパク質−2(EGP−2)抗体について記載する)Beiboerら、J.Mol.Biol.296:833−849頁(2000年);(マウス抗インテグリンαβ抗体LM609の重鎖および軽鎖可変CDR3ドメインを用いる一群のヒト化抗インテグリンαβ抗体においては、各メンバー抗体は、CDR3ドメイン外部の異なる配列を含み、親マウス抗体と同じエピトープに親マウス抗体と同程度に高いまたはそれより高い親和性で結合可能である点について記載する)Raderら、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.95:8910−8915頁(1998年);(CDR3ドメインが抗原結合に対して最も有意な寄与をもたらす点を開示する)Barbasら、J.Am.Chem.Soc.116:2161−2162頁(1994年);(ヒト胎盤DNAに対する3つのFab(SI−1、SI−40、およびSI−32)の重鎖CDR3配列の抗破傷風トキソイドFabの重鎖上への移植により既存の重鎖CDR3が置換される点を記載し、CDR3ドメインが単独で結合特異性を与えた点について示している)Barbasら、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.92:2529−2533頁(1995年);(単一特異性IgG破傷風トキソイドに結合するFab p313抗体の重鎖に対する親多重特異性Fab LNA3の重鎖CDR3のみの転移が親Fabの結合特異性を保持するのに十分であったという移植試験について記載する)Ditzelら、J.Immunol.157:739−749頁(1996年)を参照のこと。(抗HER2モノクローナル抗体のCDR3に基づくペプチドミメティクスについて記載する)Berezovら、BIAjournal 8:Scientific Review 8(2001年);(抗ホスファチジルセリン抗体のCDR3ドメインに対応する12個のアミノ酸合成ポリペプチドについて記載する)Igarashiら、J.Biochem(Tokyo)117:452−7頁(1995年);(抗呼吸器合胞体ウイルス(RSV)抗体の重鎖CDR3ドメインに由来する単一のペプチドがインビトロでウイルスを中和可能であることを示す)Bourgeoisら、J.Virol 72:807−10頁(1998年);(マウス抗HIV抗体の重鎖CDR3ドメインに基づくペプチドについて記載する)Leviら、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.90:4374−8頁(1993年);(scFvの結合をZ−DNA結合抗体の重鎖CDR3領域の移植により可能にすることについて記載する)PolymenisおよびStoller、J.Immunol.152:5218−5329頁(1994年);ならびに(重鎖CDR3での多様性が通常では同一のIgM分子における種々のハプテンとタンパク質抗原との識別を可能にするのに十分であることについて記載する)XuおよびDavis、Immunity 13:37−45頁(2000年)。さらに、単一のCDRドメインによって定義される特許化された抗体について記載する米国特許第6,951,646号明細書;米国特許第6,914,128号明細書;米国特許第6,090,382号明細書;米国特許第6,818,216号明細書;米国特許第6,156,313号明細書;米国特許第6,827,925号明細書;米国特許第5,833,943号明細書;米国特許第5,762,905号明細書および米国特許第5,760,185号明細書を参照のこと。これらの各参考文献はその全体が参照により本明細書中に援用される。
したがって、本開示は、ヒトまたは非ヒト動物に由来する抗体由来の1つ以上の重鎖および/または軽鎖CDR3ドメインを含むモノクローナル抗体を提供し、ここでモノクローナル抗体はCD22に特異的に結合可能である。特定の局面の範囲内で、本開示は、非ヒト抗体、例えばマウスまたはラット抗体に由来する1つ以上の重鎖および/または軽鎖CDR3ドメインを含むモノクローナル抗体を提供し、ここでモノクローナル抗体はCD22に特異的に結合可能である。一部の態様の範囲内で、非ヒト抗体由来の1つ以上の重鎖および/または軽鎖CDR3ドメインを含む本発明の抗体は、(a)結合に対して競合可能であり、(b)機能特性を保持し、(c)同じエピトープに結合し、かつ/または(d)対応する親非ヒト抗体と類似の結合親和性を有する。
他の局面の範囲内で、本開示は、例えば非ヒト動物から得られるヒト抗体などのヒト抗体由来の1つ以上の重鎖および/または軽鎖CDR3ドメインを含むモノクローナル抗体を提供し、ここでヒト抗体はCD22に特異的に結合可能である。他の局面の範囲内で、本開示は、例えば非ヒト動物から得られるヒト抗体などの第1のヒト抗体由来の1つ以上の重鎖および/または軽鎖CDR3ドメインを含むモノクローナル抗体を提供し、ここで第1のヒト抗体はCD22に特異的に結合可能であり、かつ第1のヒト抗体由来のCDR3ドメインはCD22への結合特異性が欠如したヒト抗体内のCDR3ドメインを置き換えることでCD22に特異的に結合可能な第2のヒト抗体が産生される。一部の態様の範囲内で、第1のヒト抗体由来の1つ以上の重鎖および/または軽鎖のCDR3ドメインを含む本発明の抗体は、(a)結合に対して競合可能であり、(b)機能特性を保持し、(c)同じエピトープに結合し、かつ/または(d)対応する第1の親ヒト抗体と類似の結合親和性を有する。
特定の生殖細胞系配列を有する抗体
特定の態様では、本開示の抗体は、特定の生殖細胞系重鎖免疫グロブリン遺伝子由来の重鎖可変領域および/または特定の生殖細胞系軽鎖免疫グロブリン遺伝子由来の軽鎖可変領域を含む。
例えば、好ましい態様では、本開示は、ヒトV7−4.1遺伝子、ヒトV4−34遺伝子、ヒトV5−51遺伝子、またはヒトV1−69遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域を含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供し、ここで抗体はCD22に特異的に結合する。
別の好ましい態様では、本開示は、ヒトVλ2b2遺伝子、ヒトVL6遺伝子、ヒトVA27遺伝子、ヒトVA10遺伝子、またはヒトVL18遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域を含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供し、ここで抗体はCD22に特異的に結合する。
さらに別の好ましい態様では、本開示は単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供し、ここで抗体はヒトV7−4.1遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域を含みかつヒトVλ2b2遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域を含み、ここで抗体はCD22、好ましくはヒトCD22に特異的に結合する。
さらに別の好ましい態様では、本開示は単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供し、ここで抗体はヒトV4−34遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域を含みかつヒトVL6遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域を含み、ここで抗体はCD22、好ましくはヒトCD22に特異的に結合する。
さらに別の好ましい態様では、本開示は単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供し、ここで抗体はヒトV5−51遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域を含みかつヒトVA27またはA10遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域を含み、ここで抗体はCD22、好ましくはヒトCD22に特異的に結合する。
さらに別の好ましい態様では、本開示は単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供し、ここで抗体はヒトV1−69遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域を含みかつヒトVL6遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域を含み、ここで抗体はCD22、好ましくはヒトCD22に特異的に結合する。
さらに別の好ましい態様では、本開示は単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供し、ここで抗体はヒトV1−69遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する重鎖可変領域を含みかつヒトVA27またはL18遺伝子の産物であるかまたはそれに由来する軽鎖可変領域を含み、ここで抗体はCD22、好ましくはヒトCD22に特異的に結合する。
かかる抗体はまた、上で詳述された機能特性、例えばCD22+細胞への内在化、CD22+細胞に対するADCC活性および/またはBCR刺激により誘発されるRamos細胞の細胞死の促進のうちの1つ以上を有しうる。
7−4.1およびVλ2b2のVおよびVを有する抗体の例が12C5抗体である。V4−34およびVL6のVおよびVを有する抗体の例が19A3抗体である。V4−34およびVL6のVおよびVを有する抗体の別の例がCD22.1抗体である。V4−34およびVL6のVおよびVを有する抗体の別の例(ここでV鎖はN57Q突然変異を含む)がCD22.2抗体である。V4−34およびVL6生殖細胞系のVおよびVを有する抗体の別の例が21F6抗体である。V5−51およびVA27またはA10のVおよびVを有する抗体の例が16F7抗体である。V1−69およびVL6のVおよびVを有する抗体の例が23C6抗体である。V1−69およびVA27またはL18のVおよびVを有する抗体の例が4G6抗体である。
本明細書で用いられるヒト抗体は、抗体の可変領域がヒト生殖細胞系免疫グロブリン遺伝子を用いる系から得られる場合、特定の生殖細胞系配列「の産物」であるかまたはそれ「に由来する」重鎖または軽鎖可変領域を含む。かかる系は、目的の抗原とともにヒト免疫グロブリン遺伝子を保有するトランスジェニックマウスを免疫化する工程または目的の抗原とともにファージ上に提示されたヒト免疫グロブリン遺伝子ライブラリをスクリーニングする工程を含む。ヒト生殖細胞系免疫グロブリン配列「の産物」であるかまたはそれ「に由来する」ヒト抗体が、ヒト抗体のアミノ酸配列をヒト生殖細胞系免疫グロブリンのアミノ酸配列と比較し、配列においてヒト抗体の配列に対して最も近い(すなわち最大の%同一性がある)ヒト生殖細胞系免疫グロブリン配列を選択することにより、かかるものとして同定されうる。特定のヒト生殖細胞系免疫グロブリン配列「の産物」であるかまたはそれ「に由来する」ヒト抗体は、例えば自然発生的体細胞突然変異または部位特異的突然変異の意図的導入に起因し、生殖細胞系配列と比べてアミノ酸の差を有しうる。しかし、選択されたヒト抗体は、典型的にはアミノ酸配列においてヒト生殖細胞系免疫グロブリン遺伝子にコードされるアミノ酸配列に対して少なくとも90%同一であり、かつ、ヒト抗体が他種の生殖細胞系免疫グロブリンアミノ酸配列(例えばマウス生殖細胞系配列)と比較される場合にヒトであるものと同定されるアミノ酸残基を有する。特定の場合、ヒト抗体は、アミノ酸配列において生殖細胞系免疫グロブリン遺伝子にコードされるアミノ酸配列に対して少なくとも95%またはさらに少なくとも96%、97%、98%もしくは99%同一でありうる。典型的には、特定のヒト生殖細胞系配列に由来するヒト抗体は、ヒト生殖細胞系免疫グロブリン遺伝子にコードされるアミノ酸配列とは10個以下のアミノ酸の差を示すことになる。特定の場合、ヒト抗体は、生殖細胞系免疫グロブリン遺伝子にコードされるアミノ酸配列とは5個以下またはさらには4、3、2もしくは1個以下のアミノ酸の差を示しうる。
相同抗体
さらに別の態様では、本開示の抗体は、本明細書中に記載の好ましい抗体のアミノ酸配列に相同なアミノ酸配列を含む重鎖および軽鎖可変領域を含み、ここで抗体は本開示の抗CD22抗体の所望の機能特性を保持する。
例えば、本開示は、
(a)重鎖可変領域が、配列番号31〜34、61および81〜83からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも80%相同なアミノ酸配列を含み、
(b)軽鎖可変領域が、配列番号35〜40および84〜86からなる群から選択されるアミノ酸配列に対して少なくとも80%相同なアミノ酸配列を含み、
(c)抗体が、ヒトCD22に特異的に結合する、
重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供する。
さらにまたはかわりに、抗体は、(a)ヒトCD22に1×10−7M以下のKで結合する、(b)CD22+細胞に内在化する、(c)CD22+細胞に対してADCC活性を示す、(d)例えばBCR刺激により誘発されるRamos細胞の細胞死を促進する、かつ/または(e)細胞毒素に結合される場合、インビボでCD22発現細胞の成長を阻害するという機能特性のうちの1つ以上を有しうる。
様々な態様では、抗体は、例えばヒト抗体、ヒト化抗体またはキメラ抗体でありうる。
他の態様では、Vおよび/またはVアミノ酸配列は、上で示される配列に85%、90%、95%、96%、97%、98%もしくは99%相同でありうる。上で示される配列のVおよびV領域に対して高い(すなわち80%以上の)相同性を有するVおよびV領域を有する抗体が、配列番号41〜44、62または87〜89、あるいは配列番号45〜50または90〜92をコードする核酸分子の突然変異誘発(例えば、部位特異的またはPCR媒介性突然変異誘発)と、その後の本明細書中に記載の機能アッセイ法を用いてのコードされた改変抗体の保持された機能(すなわち上記に示される機能)についての試験により得られうる。
本明細書で用いられる2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、2つの配列間のパーセント同一性に相当する。2つの配列間のパーセント同一性は、ギャップの数および各ギャップの長さを考慮した、配列で共有される同一位置の数の関数(すなわち%相同性=同一位置の数/位置の全体数×100)であり、2つの配列の最適なアラインメントにおいて導入される必要がある。配列の比較および2つの配列間のパーセント同一性の決定は、下記の非限定例にて記載のように数学的アルゴリズムを用いて行われうる。
2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、E.MeyersおよびW.Millerのアルゴリズム(Comput.Appl.Biosci.、4:11−17頁(1988年))を用いて決定可能であり、同アルゴリズムはPAM120重み残基テーブル(weight residue table)、12のギャップ長ペナルティ(Gap length penalty)および4のギャップペナルティを用いてALIGNプログラム(バージョン2.0)に導入されている。さらに、2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性は、NeedlemanおよびWunsch(J.Mol.Biol.48:444−453頁(1970年))アルゴリズムを用いて決定可能であり、同アルゴリズムはブロッサム(Blossum)62マトリックスまたはPAM250マトリックスのいずれかと、16、14、12、10、8、6もしくは4のギャップ重量および1、2、3、4、5もしくは6の長さ重量を用いてGCGソフトウェアパッケージ(www.gcg.comで入手可能)内のGAPプログラム中に包含されている。
さらにまたはかわりに、本開示のタンパク質配列をさらに「クエリー配列」として用い、公的データベースで探索を行い、例えば関連配列を同定することが可能である。かかる探索は、Altschulら、(1990年)J.Mol.Biol.215:403−10頁のXBLASTプログラム(バージョン2.0)を用いて実行可能である。BLASTタンパク質の探索をXBLASTプログラム、スコア=50、ワード長=3を用いて行うことで、本開示の抗体分子に相同なアミノ酸配列が得られうる。比較目的でギャップドアラインメント(gapped alignment)を得るため、Altschulら、(1997年)Nucleic Acids Res.25(17):3389−3402頁に記載のようにギャップドBLAST(Gapped BLAST)が用いられうる。BLASTおよびギャップドBLASTプログラムを用いる場合、各プログラムのデフォルトパラメータ(例えばXBLASTおよびNBLAST)が有用である。www.ncbi.nlm.nih.govを参照のこと。
保存的修飾を有する抗体
特定の態様では、本開示の抗体は、CDR1、CDR2およびCDR3配列を含む重鎖可変領域およびCDR1、CDR2およびCDR3配列を含む軽鎖可変領域を含み、ここでこれらのCDR配列のうちの1つ以上は本明細書中に記載の好ましい抗体(例えば、12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6)に基づく特定のアミノ酸配列またはその保存的修飾を含み、かつここで抗体は本開示の抗CD22抗体の所望の機能特性を保持する。抗原結合を除去することのない特定の保存的配列修飾の作製が可能であることは当該技術分野で理解されている。例えば、(サルモネラ(Salmonella)に特異的な抗体のCDR3重鎖ドメインにおける突然変異分析について記載する)Brummellら(1993年)Biochem 32:1180−8頁;(抗UA1抗体における突然変異試験について記載する)de Wildtら(1997年)Prot.Eng.10:835−41頁;(HCDR3の中央における変異が親和性の欠如または低下をもたらしたことを示す)Komissarovら(1997年)J.Biol.Chem.272:26864−26870頁;(CDR3領域内での単一のアミノ酸変化により結合活性が失われたことを記載する)Hallら(1992年)J.Immunol.149:1605−12頁;(抗原結合におけるTyr残基の寄与について記載する)KelleyおよびO’Connell(1993年)Biochem.32:6862−35頁;(結合における疎水性の効果について記載する)Adib−Conquyら(1998年)Int.Immunol.10:341−6頁;ならびに(HCDR3アミノ酸変異体について記載する)Beersら(2000年)Clin.Can.Res.6:2835−43頁を参照のこと。
したがって、本開示は、CDR1、CDR2、およびCDR3配列を含む重鎖可変領域およびCDR1、CDR2、およびCDR3配列を含む軽鎖可変領域を含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供し、ここで
(a)重鎖可変領域のCDR3配列は、配列番号9〜12、69〜71のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列とその保存的修飾を含み、
(b)軽鎖可変領域のCDR3配列は、配列番号25〜30、79〜80のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列とその保存的修飾を含み、かつ
(c)抗体はヒトCD22に特異的に結合する。
さらにまたはかわりに、抗体は、(a)ヒトCD22に1×10−7M以下のKで結合する、(b)CD22+細胞に内在化する、(c)CD22+細胞に対するADCC活性を示す、かつ/または(d)BCR刺激により誘発されるRamos細胞の細胞死を促進する、かつ/または(e)細胞毒素に結合される場合、インビボでCD22発現細胞の成長を阻害するという機能特性のうちの1つ以上を有しうる。
好ましい態様では、重鎖可変領域のCDR2配列は、配列番号5〜8、60、66〜68のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列とその保存的修飾を含み、かつ軽鎖可変領域のCDR2配列は、配列番号19〜24、75〜77からなる群から選択されるアミノ酸配列とその保存的修飾を含む。別の好ましい態様では、重鎖可変領域のCDR1配列は、配列番号1〜4、63〜65のアミノ酸配列からなる群から選択されるアミノ酸配列とその保存的修飾を含み、かつ軽鎖可変領域のCDR1配列は、配列番号13〜18、72〜74からなる群から選択されるアミノ酸配列とその保存的修飾を含む。
様々な態様では、抗体は、例えばヒト抗体、ヒト化抗体またはキメラ抗体でありうる。
本明細書で用いられる「保存的配列修飾」という用語は、アミノ酸配列を有する抗体の結合特性に対して有意に作用または改変することのないアミノ酸修飾を示すように意図されている。かかる保存的修飾は、アミノ酸置換、付加および欠失を含む。修飾は、当該技術分野で既知の標準技術、例えば部位特異的突然変異誘発およびPCR媒介性突然変異誘発により本開示の抗体に導入されうる。保存的アミノ酸置換は、アミノ酸残基が類似の側鎖を有するアミノ酸残基と置換される場合の置換である。類似の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーについては当該技術分野で定義されている。これらのファミリーは、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン、トリプトファン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン)、β分岐側鎖を有するアミノ酸(例えば、トレオニン、バリン、イソロイシン)および芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を含む。したがって、本開示の抗体のCDR領域内の1つ以上のアミノ酸残基は同じ側鎖ファミリー由来の他のアミノ酸残基で置換可能であり、改変抗体は保持された機能(すなわち上記に示される機能)について本明細書中に記載の機能アッセイ法を用いて試験可能である。
抗CD22抗体と同じエピトープに結合する抗体
別の態様では、本開示は、本開示の抗CD22モノクローナル抗体(すなわち、CD22への結合に対して本開示のモノクローナル抗体のいずれかと交差競合する能力を有する抗体)のいずれかにより認識される場合と同じヒトCD22上のエピトープに結合する抗体を提供する。好ましい態様では、交差競合試験における参照抗体は、モノクローナル抗体12C5(配列番号31および35で示されるVおよびV配列を有する)、またはモノクローナル抗体19A3またはモノクローナル抗体CD22.1またはモノクローナル抗体CD22.2(配列番号32/61および36で示されるVおよびV配列を有する)またはモノクローナル抗体16F7(配列番号33および37/38で示されるVおよびV配列を有する)またはモノクローナル抗体23C6(配列番号34および39/40で示されるVおよびV配列を有する)、またはモノクローナル抗体4G6(配列番号81および84/85で示されるVおよびV配列を有する)またはモノクローナル抗体21F6(配列番号82/83および86で示されるVおよびV配列を有する)でありうる。
かかる交差競合抗体は、標準のCD22結合アッセイ法において、12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6と交差競合するその能力に基づいて同定されうる。例えば、標準ELISAアッセイ法の使用が可能であり、ここでは組換えCD22がプレート上に固定化され、抗体のうちの1つが蛍光標識され、非標識抗体の標識抗体の結合に対して競合する能力が評価される。さらにまたはかわりに、(12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のエピトープの分類に関する)実施例3に記載のように、BIAcore分析を用い、抗体が交差競合する能力の評価が可能である。試験抗体の、例えば12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のヒトCD22への結合に対する阻害能は、試験抗体がヒトCD22への結合に対して12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6と競合可能であり、それ故に12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6により認識される場合と同じヒトCD22上のエピトープに結合することを示す。実施例3に詳述されるように、抗体12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6は、それぞれCD22上の異なるエピトープに結合することから、異なるエピトープ群に属する。好ましい態様では、12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6の場合と同じエピトープに結合する抗体はヒトモノクローナル抗体である。かかるヒトモノクローナル抗体は、実施例に記載のように調製され、単離されうる。
改変され修飾された抗体
さらに、本開示の抗体を出発原料として本明細書中に開示されるVおよび/またはV配列のうちの1つ以上を有する抗体を用いて調製し、修飾抗体を改変することが可能であり、ここで修飾抗体は最初の抗体からの改変された特性を有しうる。抗体は、一方もしくは両方の可変領域(すなわちVおよび/またはV)内、例えば1つ以上のCDR領域内および/または1つ以上のフレームワーク領域内での1つ以上の残基の修飾によって改変可能である。さらにまたはかわりに、抗体は、例えば定常領域内で残基を修飾し、抗体のエフェクター機能を改変することによって改変可能である。
特定の態様では、CDR移植を用いて抗体の様々な領域を改変することが可能である。抗体は、6つの重鎖および軽鎖の相補性決定領域(CDR)内に位置するアミノ酸残基全体に支配的な標的抗原と相互作用する。この理由のため、CDR内のアミノ酸配列は、各抗体間でCDR外部の配列よりも多様である。CDR配列が大部分の抗体−抗原相互作用に関与することから、特定の天然抗体の特性を模倣する組換え抗体を、異なる特性を有する異なる抗体由来のフレームワーク配列上に移植された特定の天然抗体由来のCDR配列を含む発現ベクターの作成により発現することは可能である(例えば、Riechmann L.ら(1998年)Nature 332:323−327頁;Jones P.ら(1986年)Nature 321:522−525頁;Queen C.ら(1989年)Proc.Natl.Acad.See.U.S.A.86:10029−10033頁;Winterに交付された米国特許第5,225,539号明細書ならびにQueenらに交付された米国特許第5,530,101号明細書;米国特許第5,585,089号明細書;米国特許第5,693,762号明細書および米国特許第6,180,370号明細書を参照)。
したがって、本開示の別の態様は、配列番号1〜4および63〜65、配列番号5〜8、60、および66〜68、ならびに配列番号9〜12および69〜71からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR1、CDR2、およびCDR3配列を含む重鎖可変領域と、配列番号13〜18および72〜74、配列番号19〜24および75〜77、ならびに配列番号25〜30および78〜80からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むCDR1、CDR2、およびCDR3配列を含む軽鎖可変領域とを含む単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分に関する。したがって、かかる抗体は、モノクローナル抗体12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のVおよびVCDR配列を有し、さらにこれらの抗体由来の異なるフレームワーク配列を有しうる。
かかるフレームワーク配列は、生殖細胞系の抗体遺伝子配列を含む公的なDNAデータベースまたは刊行された参考文献から得られうる。例えば、ヒト重鎖および軽鎖可変領域遺伝子における生殖細胞系DNA配列は、(インターネット上のwww.mrc−cpe.cam.ac.uk/vbaseで入手可能な)「Vベース(VBase)」ヒト生殖細胞系配列データベースや、Kabat E.A.ら(1991年)「Sequences of Proteins of Immunological Interest(第5版)」、U.S.Department of Health and Human Services、NIH Publication No.91−3242;Tomlinson I.M.ら(1992年)「The Repertoire of Human Germline V Sequences Reveals about Fifty Groups of V Segments with different Hypervariable Loops」J.Mol.Biol.227:776−798;ならびにCox J.P.L.ら(1994年)「A Directory of Human Germ−line V Segments Reveals a Strong Bias in their Usage」Eur.J.Immunol.24:827−836頁(これら各々の内容は参照により本明細書中に明示的に援用される)において見出されうる。別の例として、ヒト重鎖および軽鎖可変領域遺伝子における生殖細胞系DNA配列は、Genbankデータベース内に見出されうる。例えば、HCo7 HuMAbマウス内で見出される以下の重鎖生殖細胞系配列は、付属のGenbank登録番号:1−69(NG_0010109、NT_024637およびBC070333)、3−33(NG_0010109およびNT_024637)ならびに3−7(NG_0010109およびNT_024637)にて入手可能である。別の例として、HCo12 HuMAbマウス内で見出される以下の重鎖生殖細胞系配列は、付属のGenbank登録番号:1−69(NG_0010109、NT_024637およびBC070333)、5−51(NG_0010109およびNT_024637)、4−34(NG_0010109およびNT_024637)、3−30.3(CAJ556644)ならびに3−23(AJ406678)にて入手可能である。
抗体タンパク質配列は、当業者に周知のギャップドBLASTと称される配列類似性を探索する方法(Altschulら(1997年)Nucleic Acids Research 25:3389−3402頁)の1つを用いて集められたタンパク質配列データベースに対して比較される。BLASTは、抗体配列とデータベース配列との間での統計的に有意なアラインメントが、整列されたワードの高スコアリングセグメント対(HSP)を有する傾向が高いという点で、ヒューリスティックアルゴリズムである。延長またはトリミングによりスコアが改善されえないセグメント対はヒットと称される。つまり、Vベース(VBASE)由来のヌクレオチド配列(http://vbase.mrc−cpe.cam.ac.uk/vbase1/list2.php)が翻訳され、かつFR1〜FR3フレームワーク領域の間の領域および同領域を含む領域が保持される。データベース配列は平均98残基長を有する。タンパク質の全長にわたり正確に一致する二重配列が除去される。オフの低複雑性フィルタを除くデフォルトの標準パラメータおよびBLOSUM62の置換マトリックスを備えたblastpプログラムを用いるタンパク質におけるBLAST探索では、配列一致をもたらす上位5つのヒットがフィルタにかけられる。ヌクレオチド配列は全部で6つのフレームで翻訳され、データベース配列の一致するセグメント内に停止コドンを全く有しないフレームはヒットの可能性があると考えられる。次いで、これはBLASTプログラムtblastxを用いて確認され、これにより全部で6つのフレーム内で抗体配列が翻訳され、全部で6つのフレーム内で動的に翻訳されたVベース(VBASE)ヌクレオチド配列に対する翻訳が比較される。
同一性は、抗体配列と配列の全長にわたるタンパク質データベースとの間の正確なアミノ酸の一致である。正(同一性+置換の一致)は同一ではなく、BLOSUM62置換行列によって導かれるアミノ酸置換である。抗体配列がデータベース配列のうちの2つと同じ同一性で一致する場合、大部分の正を伴うヒットであれば一致する配列ヒットであることが決定されることになる。
本開示の抗体での使用にとって好ましいフレームワーク配列は、選択される本開示の抗体により用いられるフレームワーク配列に構造的に類似し、例えば本開示の好ましいモノクローナル抗体により用いられるV7−4.1(配列番号51)、V4−34(配列番号52)、V5−51(配列番号53)、またはV1−69(配列番号54)フレームワーク配列および/またはVλ2b2(配列番号55)、VL6(配列番号56)、VA27(配列番号57)、VA10(配列番号58)、またはVL18(配列番号93)フレームワーク配列に類似するものである。VCDR1、CDR2、およびCDR3配列、ならびにVCDR1、CDR2、およびCDR3配列はフレームワーク配列の元となる生殖細胞系免疫グロブリン遺伝子内に見出される配列と同一の配列を有するフレームワーク領域上に移植されうるか、あるいはCDR配列は生殖細胞系配列と比べて1つ以上の突然変異を有するフレームワーク領域上に移植されうる。例えば、特定の例ではフレームワーク領域内の残基を突然変異させ、抗原の抗体への結合能を維持または促進することが有益であることが見出されている(例えば、Queenらに交付された米国特許第5,530,101号明細書;米国特許第5,585,089号明細書;米国特許第5,693,762号明細書および米国特許第6,180,370号明細書を参照)。
可変領域修飾の別のタイプは、アミノ酸残基をVおよび/またはVのCDR1、CDR2および/またはCDR3領域内で変異させ、それにより目的の抗体の1つ以上の結合特性(例えば親和性)を改善するものである。部位特異的突然変異誘発またはPCR媒介性突然変異誘発を行い、突然変異を導入可能であり、かつ、目的の抗体の結合または他の機能特性に対する効果が、本明細書中に記載されかつ実施例に提供されるインビトロまたはインビボアッセイ法において評価されうる。好ましくは、(上で考察の)保存的修飾が導入される。突然変異は、アミノ酸の置換、付加または欠失でありうるが、好ましくは置換である。さらに典型的には、CDR領域内の1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つ以下の残基が改変される。
したがって、別の態様では、本開示は、(a)配列番号1〜4または63〜65からなる群から選択されるアミノ酸配列あるいは配列番号1〜4または63〜65と比べて1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つのアミノ酸置換、欠失または付加を有するアミノ酸配列を含むVCDR1領域;(b)配列番号5〜8、60または66〜68からなる群から選択されるアミノ酸配列あるいは配列番号5〜8、60または66〜68と比べて1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つのアミノ酸置換、欠失または付加を有するアミノ酸配列を含むVCDR2領域;(c)配列番号9〜12または69〜71からなる群から選択されるアミノ酸配列あるいは配列番号9〜12または69〜71と比べて1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つのアミノ酸置換、欠失または付加を有するアミノ酸配列を含むVCDR3領域;(d)配列番号13〜18または72〜74からなる群から選択されるアミノ酸配列あるいは配列番号13〜18または72〜74と比べて1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つのアミノ酸置換、欠失または付加を有するアミノ酸配列を含むVCDR1領域;(e)配列番号19〜24または75〜77からなる群から選択されるアミノ酸配列あるいは配列番号19〜24または75〜77と比べて1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つのアミノ酸置換、欠失または付加を有するアミノ酸配列を含むVCDR2領域;ならびに(f)配列番号25〜30または78〜80からなる群から選択されるアミノ酸配列あるいは配列番号25〜30または78〜80と比べて1つ、2つ、3つ、4つもしくは5つのアミノ酸置換、欠失または付加を有するアミノ酸配列を含むVCDR3領域を含む重鎖可変領域を含む単離抗CD22モノクローナル抗体またはその抗原結合部分を提供する。
本開示の改変抗体は、例えば抗体の特性を改善するためにVおよび/またはV内のフレームワーク残基に修飾が施されている場合の抗体を含む。典型的には、かかるフレームワーク修飾を施すことで抗体の免疫原性が低下する。例えば、1つのアプローチは、1つ以上のフレームワーク残基を対応する生殖細胞系配列に「復帰突然変異する」ことである。より詳細には、体細胞突然変異を経ている抗体は、その抗体が由来する生殖細胞系配列とは異なるフレームワーク残基を有しうる。かかる残基は、抗体フレームワーク配列を、抗体が由来する生殖細胞系配列と比較することにより同定されうる。
例えば、12C5 Vλ領域においては、フレームワーク領域のアミノ酸位置40および68(Kabat番号付与システムを使用)が生殖細胞系とは異なる。これらの位置の一方または両方は、L40QおよびR68Kといった置換基の一方または両方を作製することにより生殖細胞系配列に復帰突然変異されうる。
さらに、19A3およびCD22.1 V領域においては、フレームワーク領域のアミノ酸位置27(Kabat番号付与システムを使用)が生殖細胞系とは異なる。この位置は、R27Gといった置換基を作製することにより生殖細胞系配列に復帰突然変異されうる。
さらに、CD22.2 V領域においては、フレームワーク領域のアミノ酸位置27および57(Kabat番号付与システムを使用)が生殖細胞系とは異なる。この位置は、R27GおよびQ57Nといった置換基を作製することにより生殖細胞系配列に復帰突然変異されうる。
さらに、16F7 V領域においては、フレームワーク領域のアミノ酸位置28(Kabat番号付与システムを使用)が生殖細胞系とは異なる。この位置は、N28Sといった置換基を作製することにより生殖細胞系配列に復帰突然変異されうる。
さらに、16F7 V2領域においては、フレームワーク領域のアミノ酸位置85(Kabat番号付与システムを使用)が生殖細胞系とは異なる。この位置は、A85Tといった置換基を作製することにより生殖細胞系配列に復帰突然変異されうる。
さらに、23C6 V領域においては、フレームワーク領域のアミノ酸位置14、79および88(Kabat番号付与システムを使用)が生殖細胞系とは異なる。これらの位置の1つ、2つまたは3つすべては、T14P、V79AおよびA88Sといった置換基の1つ、2つまたは3つすべてを作製することにより生殖細胞系配列に復帰突然変異されうる。
さらに、4G6 V領域においては、フレームワーク領域のアミノ酸位置P、D、F、D、T、YおよびF(Kabat番号付与システムを使用)が生殖細胞系とは異なる。この位置は、P?A;D?G;N?S;F?Y;D?E;T?S;Y?R;F?Sといった置換基の1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つまたは7つすべてを作製することにより生殖細胞系配列に復帰突然変異されうる。
NEED INPUT RE:KABAT番号付与
さらに、4G6 V1領域においては、フレームワーク領域のアミノ酸位置TおよびD(Kabat番号付与システムを使用)が生殖細胞系とは異なる。これらの位置は、T?KおよびD?Eといった置換基の1つまたは2つを作製することにより生殖細胞系配列に復帰突然変異されうる。
さらに、21F6 V1領域においては、フレームワーク領域のアミノ酸位置SおよびI(Kabat番号付与システムを使用)が生殖細胞系とは異なる。これらの位置は、S?PおよびI?Vといった置換基を作製することにより生殖細胞系配列に復帰突然変異されうる。
さらに、21F6 V2領域においては、フレームワーク領域のアミノ酸位置SおよびM(Kabat番号付与システムを使用)が生殖細胞系とは異なる。これらの位置は、S?PおよびM?Vといった置換基を作製することにより生殖細胞系配列に復帰突然変異されうる。
フレームワーク修飾の別のタイプは、フレームワーク領域内またはさらに1つ以上のCDR領域内で1つ以上の残基を変異させ、T細胞エピトープを除去し、それにより抗体の潜在的な免疫原性を低下させることを含む。このアプローチは、「脱免疫化(deimmunization)」とも称され、Carrらによる米国特許出願公開第2003/0153043号明細書にさらに詳述されている。
フレームワークまたはCDR領域内でなされる修飾に加えてまたはそのかわりに、本開示の抗体は、Fc領域内で修飾を含み、典型的には抗体の1つ以上の機能特性、例えば血清半減期、補体固定、Fc受容体結合性および/または抗原依存性の細胞毒性を変化させるように改変されうる。さらに、本開示の抗体は、化学的に修飾されうる(例えば1つ以上の化学的部分が抗体に結合されうる)か、または修飾によりそのグリコシル化が改変されさらに抗体の1つ以上の機能特性が改変されうる。これらの各態様は下記にさらに詳述されている。Fc領域内の残基の番号付与はKabatのEU指数のものである。
一態様では、CH1のヒンジ領域が、ヒンジ領域内のシステイン残基の数が変化する、例えば増加または減少するように修飾される。このアプローチは、Bodmerらによる米国特許第5,677,425号明細書にさらに記載されている。CH1のヒンジ領域内のシステイン残基の数が変化することで、例えば軽鎖および重鎖の構築が促進されるかあるいは抗体の安定性が増大または低下する。
別の態様では、抗体のFcヒンジ領域の突然変異により抗体の生物学的半減期が減少する。より詳細には、天然Fc−ヒンジドメインSpA結合と比べて、抗体のブドウ球菌(Staphylococcyl)プロテインA(SpA)結合が低下するように、1つ以上のアミノ酸変異がFc−ヒンジ断片のCH2−CH3ドメイン界面領域に導入される。このアプローチは、Wardらによる米国特許第6,165,745号明細書にさらに詳述されている。
別の態様では、抗体の修飾によりその生物学的半減期が増加する。様々なアプローチが可能である。例えば、Wardに交付された米国特許第6,277,375号明細書に記載のように、1つ以上の以下の変異、すなわちT252L、T254S、T256Fが導入可能である。あるいは、Prestaらによる米国特許第5,869,046号明細書および米国特許第6,121,022号明細書に記載のように、生物学的半減期を増加させるため、抗体はIgGのFc領域のCH2ドメインの2つのループから得られるサルベージ(salvage)受容体結合エピトープを有するようにCH1またはCL領域内で改変されうる。
さらに他の態様では、Fc領域は少なくとも1つのアミノ酸残基を異なるアミノ酸残基と置換し、抗体のエフェクター機能を改変することによって改変される。例えば、アミノ酸残基234、235、236、237、297、318、320および322から選択される1つ以上のアミノ酸が、抗体がエフェクターリガンドに対して改変された親和性を有しても親抗体の抗原への結合能を保持する程度に異なるアミノ酸残基と置換されうる。親和性が改変される対象のエフェクターリガンドは、例えばFc受容体または補体のC1成分でありうる。このアプローチは、米国特許第5,624,821号明細書および米国特許第5,648,260号明細書(いずれもWinterらによる)にさらに詳述されている。
別の例では、アミノ酸残基329、331および322から選択される1つ以上のアミノ酸が、抗体がC1q結合を改変しかつ/または補体依存性の細胞毒性(CDC)を低減または根絶している程度に異なるアミノ酸残基と置換されうる。このアプローチは、米国特許第6,194,551号明細書(Idusogieらによる)にさらに詳述されている。
別の例では、アミノ酸位置231および239内の1つ以上のアミノ酸残基が改変されることにより、抗体の補体を固定する能力が改変される。このアプローチは、BodmerらによるPCT公開、国際公開第94/29351号論説にさらに記載されている。
さらに別の例では、以下の位置、すなわち238、239、248、249、252、254、255、256、258、265、267、268、269、270、272、276、278、280、283、285、286、289、290、292、293、294、295、296、298、301、303、305、307、309、312、315、320、322、324、326、327、329、330、331、333、334、335、337、338、340、360、373、376、378、382、388、389、398、414、416、419、430、434、435、437、438もしくは439での1つ以上のアミノ酸の修飾によるFc領域の修飾により、抗体の抗体依存性細胞毒性(ADCC)を媒介する能力が増大しかつ/または抗体のFcγ受容体に対する親和性が増大する。このアプローチは、PCT公開、国際公開第00/42072号論説(Prestaによる)にさらに記載されている。さらに、ヒトIgG1上のFcγR1、FcγRII、FcγRIIIおよびFcRnに対する結合部位がマッピングされており、かつ結合が改善された変異体についての記載がなされている(Shields R.L.ら(2001年)J.Biol.Chem.276:6591−6604頁を参照)。位置256、290、298、333、334および339での特異的変異がFcγRIIIに対する結合を改善することが示された。さらに、以下の変異体の組み合わせ、すなわちT256A/S298A、S298A/E333A、S298A/K224AおよびS298A/E333A/K334AがFcγRIIIに対する結合を改善することが示された。
さらに別の態様では、抗体のグリコシル化が修飾される。例えば、アグリコシル化(aglycosylated)抗体が作製されうる(すなわち抗体におけるグリコシル化が失われる)。グリコシル化の改変により、例えば抗体の抗原に対する親和性が増大しうる。かかる炭水化物修飾は、例えば抗体配列内の1つ以上のグリコシル化部位を改変することによりなされうる。例えば、1つ以上のアミノ酸置換がなされうる結果、1つ以上の可変領域フレームワークグリコシル化部位の除去によりその部位でのグリコシル化が失われる。かかるアグリコシル化により、抗原に対する抗体の親和性が増大しうる。かかるアプローチは、米国特許第5,714,350号明細書および米国特許第6,350,861号明細書(Coらに付与)にさらに詳述されている。グリコシル化を改変するためのさらなるアプローチが、Hanaiらに交付された米国特許第7,214,775号明細書、Prestaに交付された米国特許第6,737,056号明細書、Prestaに交付された米国特許出願公開第20070020260号明細書、Dickeyらに交付されたPCT公開の国際公開第2007/084926号論説、Zhuらに交付されたPCT公開の国際公開第2006/089294号論説、およびRavetchらに交付されたPCT公開の国際公開第2007/055916号論説においてさらに詳述されており、これら各々はその全体が参照により本明細書中に援用される。
典型的な一態様では、19A3抗体のV鎖のCDR2領域内のグリコシル化部位がN57Q突然変異の導入により除去され(実施例1を参照)、配列番号61で示されるVアミノ酸配列を有する組換え抗体CD22.2が得られた。
さらにまたはかわりに、グリコシル化の改変タイプを有する抗体、例えば減量されたフコシル残基を有する低フコシル化(hypofucosylated)抗体または増強されたGlcNac二分構造を有する抗体が作製されうる。かかる改変されたグリコシル化パターンにより、抗体のADCC能力が増大することが示されている。かかる炭水化物修飾は、例えばグリコシル化機構が改変された宿主細胞内で抗体を発現することにより行われうる。グリコシル化機構が改変された細胞については当該技術分野で記載がなされており、本開示の組換え抗体を発現することによりグリコシル化が、改変抗体が産生される宿主細胞として用いられうる。例えば、細胞系Ms704、Ms705およびMs709は、Ms704、Ms705およびMs709細胞系内で発現される抗体がその炭水化物上にフコースを含まないように、フコシルトランスフェラーゼ遺伝子FUT8(α(1、6)フコシルトランスフェラーゼ)を含まない。Ms704、Ms705およびMs709 FUT8−/−細胞系は、2つの置換ベクターを用いたCHO/DG44細胞内での標的化されたFUT8遺伝子の破壊により作製された(Yamaneらによる米国特許出願公開第20040110704号明細書およびYamane−Ohnukiら(2004年)Biotechnol Bioeng 87:614−22頁を参照)。別の例として、Hanaiらによる欧州特許第1,176,195号明細書は、機能的に破壊されたフコシルトランスフェラーゼをコードするFUT8遺伝子を有する細胞系について記載している。かかる細胞系内で発現される抗体は、α1,6結合に関連した酵素の低減または除去により低フコシル化(hypofucosylation)を示す。Hanaiらは、フコースを抗体のFc領域に結合するN−アセチルグルコサミンに添加するのに低い酵素活性を有するかまたは酵素活性を有することのない細胞系、例えばラット骨髄腫細胞系YB2/0(ATCC CRL 1662)についても記載している。PrestaによるPCT公開、国際公開第03/035835号論説には、フコースをAsn(297)に連結された炭水化物に結合させる能力が低下した(その宿主細胞内で発現される抗体の低フコシル化ももたらす)変異CHO細胞系、Lec13細胞について記載されている(Shields R.L.ら(2002年)J.Biol.Chem.277:26733−26740頁も参照)。米国特許出願第PCT/US06/05853号明細書に記載のように、修飾されたグリコシル化特性を有する抗体は鶏卵内でも産生されうる。あるいは、修飾されたグリコシル化特性を有する抗体は、植物細胞、例えばレムナ(Lemna)内で産生されうる。植物系内で抗体を産生するための方法は、2006年8月11日に出願されたAlston&Bird LLP代理人整理番号040989/314911に対応する米国特許出願に開示されている。UmanaらによるPCT公開、国際公開第99/54342号論説には、糖タンパク質を修飾するグリコシルトランスフェラーゼ(例えばβ(1,4)−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIII(GnTIII))を、改変された細胞系内で発現される抗体が抗体のADCC活性の増大をもたらすGlcNac二分構造の増大を示すように発現するように改変された細胞系について記載されている(Umanaら(1999年)Nat.Biotech.17:176−180頁も参照)。あるいは、抗体のフコース残基はフコシダーゼ酵素を用いて切断されうる。例えば、フコシダーゼのα−L−フコシダーゼはフコシル残基を抗体から除去する(Tarentino A.L.ら(1975年)Biochem.14:5516−23頁)。
さらにまたはかわりに、グリコシル化の改変タイプを有する抗体の作製が可能であり、ここでその改変は抗体のシアル化のレベルに関係する。かかる改変は、Dickeyらに交付されたPCT公開の国際公開第2007/084926号論説およびRavetchらに交付されたPCT公開の国際公開第2007/055916号論説に記載されており、それら双方はそれら全体が参照により援用される。例えば、アルスロバクター・ウレアファシエンス(Arthrobacter ureafaciens)シアリダーゼなどのシアリダーゼとの酵素反応を用いることができる。かかる反応の条件は、一般に米国特許第5,831,077号明細書に記載されており、その全体が参照により本明細書中に援用される。適切な酵素の他の非限定例として、ノイラミニダーゼおよびN−グリコシダーゼF(それぞれSchloemerら、J.Virology、15(4)、882−893頁(1975年)およびLeibigerら、Biochem J.、338、529−538頁(1999年)に記載)が挙げられる。脱シアル化抗体が親和性クロマトグラフィーを用いてさらに精製可能である。あるいは、本方法を用い、例えばシアリルトランスフェラーゼ酵素の使用によりシアル化のレベルを上昇させることができる。かかる反応の条件は、一般にBassetら、Scandinavian Journal of Immunology、51(3)、307−311頁(2000年)に記載されている。
本開示で検討される本明細書中の抗体の別の修飾がペグ化である。抗体をペグ化することで、例えば抗体の生物学的(例えば血清)半減期が増加されうる。抗体をペグ化するため、抗体またはその断片は典型的にはポリエチレングリコール(PEG)、例えばPEGの反応性エステルまたはアルデヒド誘導体と、1つ以上のPEG基が抗体または抗体断片に結合した状態になるという条件下で反応する。好ましくは、ペグ化は、反応性PEG分子(または類似反応性の水−可溶性ポリマー)とのアシル化反応またはアルキル化反応を介して行われる。本明細書で用いられる「ポリエチレングリコール」という用語は、他のタンパク質、例えばモノ(C1〜C10)アルコキシ−もしくはアリールオキシ−ポリエチレングリコールまたはポリエチレングリコール−マレイミドを誘導体化するのに用いられているPEGの形態のいずれかを包含するように意図されている。特定の態様では、ペグ化されるべき抗体はアグリコシル化抗体である。タンパク質をペグ化するための方法は当該技術分野で既知であり、本開示の抗体に適用可能である。例えば、Nishimuraらによる欧州特許第0154316号明細書およびIshikawaらによる欧州特許第0401384号明細書を参照のこと。
抗体断片および抗体模倣体
本発明は、従来の抗体に限定されることなく、抗体断片および抗体模倣体の使用を通じて実施可能である。下記に詳述のように、多種多様な抗体断片および抗体模倣技術が現在では開発されており、当該技術分野で広く知られている。多数のこれら技術、例えばドメイン抗体、ナノボディ、およびユニボディでは従来の抗体構造の断片またはそれに対する他の修飾が用いられる一方、他の技術、例えば従来の抗体結合を模倣する一方、異なる機序から産生され、それを介して機能する結合構造を用いるアフィボディ、ダルピン、アンチカリン、アビマー、およびバーサボディも存在する。
ドメイン抗体(dAb)は抗体の最小の機能結合単位であり、ヒト抗体の重鎖(VH)または軽鎖(VL)のいずれかの可変領域に対応するものである。ドメイン抗体は約13kDaの分子量を有する。Domantisは、完全ヒトVHおよびVL dAbにおける一連の大規模かつ高度に機能的なライブラリ(各ライブラリ内に100億超の異なる配列)を開発しており、これらのライブラリを用いて治療標的に特異的なdAbを選択する。多数の従来の抗体に対し、ドメイン抗体は細菌、酵母、および哺乳類細胞系内で十分に発現される。ドメイン抗体およびその産生方法のさらなる詳細については、米国特許第6,291,158号明細書;米国特許第6,582,915号明細書;米国特許第6,593,081号明細書;米国特許第6,172,197号明細書;米国特許第6,696,245号明細書;米国特許出願公開第2004/0110941号明細書;欧州特許出願第1433846号明細書および欧州特許第0368684号明細書および欧州特許第0616640号明細書;国際公開第05/035572号論説、国際公開第04/101790号論説、国際公開第04/081026号論説、国際公開第04/058821号論説、国際公開第04/003019号論説および国際公開第03/002609号論説の参照により得られうる(これら各々はその全体が参照により本明細書中に援用される)。
ナノボディは、天然の重鎖抗体の固有の構造および機能特性を有する抗体由来の治療タンパク質である。これらの重鎖抗体は、単一の可変ドメイン(VHH)および2つの定常ドメイン(CH2およびCH3)を有する。重要なことには、クローニングされ、単離されたVHHドメインは、元の重鎖抗体の完全な抗原結合能を内在する完全に安定的なポリペプチドである。ナノボディは、ヒト抗体のVHドメインとの高い相同性を有し、かつ活性の任意の低下を伴うことなくさらにヒト化されうる。重要なことには、ナノボディは免疫原性の低い可能性を有し、霊長動物試験でナノボディのリード化合物を用いて確認されている。
ナノボディでは、従来の抗体の利点を小分子薬物の重要な特徴と組み合わされる。ナノボディは、従来の抗体と同様、その標的および低い固有の毒性に対し、高い標的特異性、高親和性を示す。しかし、ナノボディは、小分子薬物と同様、酵素を阻害し、受容体のクレフト(cleft)に容易に接近可能である。さらに、ナノボディは極めて安定的であり、注射以外の手段で投与可能であり(例えば国際公開第04/041867号論説を参照(その全体が参照により本明細書中に援用される)、製造が容易である。ナノボディの他の利点は、小さいサイズに起因するまれであるかまたは隠されたエピトープの認識、タンパク質標的の空洞または活性部位へのその固有の三次元構造に起因する高い親和性および選択性による結合性、薬物形式の柔軟性、半減期の調整ならびに薬物発見の容易性および速度を含む。
ナノボディは、単一の遺伝子によりコードされ、ほぼすべての原核生物および真核生物宿主、例えば大腸菌(E.coli)(例えば米国特許第6,765,087号明細書を参照(その全体が参照により本明細書中に援用される))、カビ(例えばコウジカビ属(Aspergillus)またはトリコデルマ(Trichoderma))ならびに酵母(例えば、サッカロマイセス(Saccharomyces)、クリベロマイセス(Kluyveromyces)、ハンゼヌラ(Hansenula)またはピキア(Pichia))(例えば米国特許第6,838,254号明細書を参照(その全体が参照により本明細書中に援用される))において効率的に産生される。産生プロセスは拡張可能であり、数キログラム量のナノボディが産生されている。ナノボディは、従来の抗体と比べて優れた安定性を示すことから、貯蔵寿命が長く即使用可能な溶液として調製可能である。
ナノクローン(Nanoclone)法(例えば国際公開第06/079372号論説を参照(その全体が参照により本明細書中に援用される))は、B細胞の自動化された高スループットな選択に基づき所望の標的に対するナノボディを産生するための独自の方法であり、場合により本発明との関連で用いられうる。
ユニボディは別の抗体断片技術であるが、この技術はIgG4抗体のヒンジ領域の除去に基づくものである。ヒンジ領域の欠失により、従来のIgG4抗体に対して本質的に半分のサイズでありかつIgG4抗体の二価結合領域ではなく一価結合領域を有する分子が生成される。IgG4抗体が不活性であることから免疫系と相互作用することがないことも周知であり、これは免疫応答が望ましくない場合の疾患の治療において有利な場合があり、この利点はユニボディに受け継がれる。例えば、ユニボディは、その結合対象の細胞を殺傷することなく阻害または沈黙するように機能しうる。さらに、癌細胞に結合するユニボディは、それらを刺激して増殖させることはない。さらに、ユニボディが従来のIgG4抗体の約半分のサイズであることから、それは大きい固形腫瘍全体により適切な分布を示すとともに有利な有効性を発揮する可能性がある。ユニボディは、全IgG4抗体と同様の速度で身体から除去され、その抗原に対して全抗体と同様の親和性で結合可能である。ユニボディのさらなる詳細は、特許出願国際公開第2007/059782号論説(その全体が参照により本明細書中に援用される)の参照により得られうる。
アフィボディ(Affibody)分子は、スタフィロコッカル(staphylococcal)プロテインAのIgG結合ドメインのうちの1つに由来する、58−アミノ酸残基のタンパク質ドメインに基づく親和性タンパク質の新しいクラスを表す。この3つのヘリックスバンドル(helix bundle)ドメインはコンビナトリアルファージミドライブラリの作成物における足場として用いられており、それから所望の分子を標的にするアフィボディ変異体がファージディスプレイ技術を用いて選択されうる(Nord K.、Gunneriusson E.、Ringdahl J.、Stahl S.、Uhlen M.、Nygren P.A.、「Binding proteins selected from combinatorial libraries of an α−helical bacterial receptor domain」、Nat Biotechnol 1997年;15:772−7頁、Ronmark J.、Gronlund H.、Uhlen M.、Nygren P.A.、「Human immunoglobulin A(IgA)−specific ligands from combinatorial engineering of protein A」、Eur J Biochem 2002年;269:2647−55頁)。アフィボディ分子におけるその低い分子量(6kDa)とともに単純で強固な構造により、それが例えば検出試薬のような多種多様な用途に適するようになり(Ronmark J.、Hansson M.、Nygren T.ら、「Construction and characterization of affibody−Fc chimeras produced in Escherichia coli」、J Immunol Methods 2002年;261:199−211頁)、かつ受容体相互作用が阻害される(Sandstorm K.、Xu Z.、Forsberg G.、Nygren P.A.、「Inhibition of the CD28−CD80 co−stimulation signal by a CD28−binding Affibody ligand developed by combinatorial protein engineering」、Protein Eng 2003年;16:691−7頁)。アフィボディおよびそれを産生する方法のさらなる詳細が、米国特許第5,831,012号明細書により得られうる(その全体が参照により本明細書中に援用される)。
標識されたアフィボディは、多数のアイソフォームを判定するためのイメージング用途においても有用でありうる。
ダルピン(設計されたアンキリンリピートタンパク質)は、非抗体ポリペプチドの結合能を用いるように開発された抗体模倣DRP(設計されたリピートタンパク質)技術の一例である。アンキリンまたはロイシンリッチのリピートタンパク質などのリピートタンパク質は、偏在する結合分子であり、抗体と異なり細胞内および細胞外に生じる。それら固有のモジュール構造は、構造単位の反復(リピート)を特徴とし、共に蓄積され、可変でかつモジュール式の標的に結合する表面を示す伸長されたリピートドメインが形成される。このモジュール性に基づき、非常に多様化された結合特異性を有するポリペプチドのコンビナトリアルライブラリが生成されうる。この方法は、可変の表面残基およびリピートドメインへのランダムアセンブリを示す自家和合性リピートに共通の設計を含む。
ダルピンは、細菌発現系内で極めて高収量に産生可能であり、既知の最も安定なタンパク質に属する。ヒト受容体、サイトカイン、キナーゼ、ヒトプロテアーゼ、ウイルスおよび膜タンパク質を含む広範囲の標的タンパク質に対して極めて特異的な高親和性のダルピンが選択されている。1桁のナノモル〜ピコモルの範囲内の親和性を有するダルピンが得られうる。
ダルピンは、ELISA、サンドイッチELISA、フローサイトメトリー分析(FACS)、免疫組織化学(IHC)、チップ用途、親和性精製またはウエスタンブロッティングを含む広範囲の用途で用いられている。ダルピンは、例えば緑色蛍光タンパク質(GFP)に融合された細胞内マーカータンパク質としての細胞内区画内で活性が高いことも判明した。ダルピンは、pM範囲内のIC50でウイルスの侵入を阻害するのにさらに用いられた。ダルピンは、タンパク質−タンパク質相互作用の遮断に望ましいだけでなく酵素の阻害に望ましい。プロテアーゼ、キナーゼおよびトランスポーターの阻害に奏功しており、ほとんどの場合、アロステリック阻害様式である。腫瘍に対する極めて迅速で特異的な濃縮および極めて好ましい腫瘍対血液比により、インビボでの診断的または治療的アプローチに十分に適合するダルピンが作製される。
ダルピンおよび他のDRP技術に関するさらなる情報が、米国特許出願公開第2004/0132028号明細書および国際特許出願公開、国際公開第02/20565号論説に見出されうる(それら双方はそれら全体が参照により本明細書中に援用される)。
アンチカリンはさらなる抗体模倣技術であるが、この場合、結合特異性は、ヒト組織内および体液中で自然にかつ豊富に発現される低分子量タンパク質のファミリーであるリポカリンに由来する。リポカリンは、進化することで、化学的感受性があるかまたは不可溶性の化合物の生理的輸送および保存に関連したインビボでの機能の範囲を果たしている。リポカリンは、タンパク質の一末端で4つのループを支持する高度に保存されたβ−バレルを含む強固な固有の構造を有する。これらのループは結合ポケットに対する入口(entrance)を形成し、分子のこの部分における高次構造上の差は各リポカリン間の結合特異性におけるばらつきを示している。
保存されたβシートフレームワークにより支持される超可変ループの全体構造から免疫グロブリンが連想されるが、リポカリンはサイズの観点で抗体とはかなり異なり、単一の免疫グロブリンドメインよりもわずかに大きい160〜180個のアミノ酸の単一のポリペプチド鎖からなる。
リポカリンはクローニングされ、アンチカリンの作製のため、そのループには改変がなされる。構造的に多様なアンチカリンのライブラリが生成されており、アンチカリンの提示は、結合機能の選択およびスクリーニング、それに続く、原核系または真核系におけるさらなる分析のための可溶性タンパク質の発現および産生を可能にする。試験によると、仮想的に任意のヒト標的タンパク質に特異的なアンチカリンの開発が可能で、その単離が可能であり、ナノモルのまたはより高い範囲での結合親和性が得られうることを示すことに奏功している。
アンチカリンは、二重標的化された(dual targeting)タンパク質、いわゆるデュオカリンとしても形式化されうる。デュオカリンは、標準の作製プロセスを用いて1つの容易に生成される単量体タンパク質内の2つの別々の治療標的に結合する一方、その2つの結合ドメインの構造的方向性にかかわらず標的の特異性および親和性を保持する。
単一の分子を通じての複数の標的の調節は、2つ以上の病原因子を含むことで知られる疾患において特に有利である。さらに、デュオカリンなどの二価または多価の結合形式は、疾患における細胞表面分子の標的化において有意な可能性を有し、シグナル伝達経路に対して作動効果を媒介するか、または細胞表面受容体の結合およびクラスタリングを介して内在化効果の増大を誘発する。さらに、デュオカリンの固有の高い安定性は単量体アンチカリンに匹敵し、デュオカリンに対して柔軟な製剤および送達の可能性をもたらす。
アンチカリンに関するさらなる情報が、米国特許第7,250,297号明細書および国際特許出願公開番号、国際公開第99/16873号論説に見出されうる(それら双方はそれら全体が参照により本明細書中に援用される)。
本発明との関連で有用な別の抗体模倣技術がアビマーである。アビマーは、インビトロでのエクソンシャッフリングおよびファージディスプレイによりヒト細胞外受容体ドメインの大きいファミリーから進化したものであり、結合および阻害特性を備えた多重ドメインタンパク質を生成する。複数の独立した結合ドメインの連結により結合活性がもたらされることが示されており、結果として従来の単一のエピトープ結合タンパク質に対して親和性および特異性が改善される。他の有望な利点として、大腸菌内での多重標的に特異的な分子の単純かつ効率的な産生、プロテアーゼに対する改善された熱安定性および耐性が挙げられる。ナノメートル以下の親和性を有するアビマーが種々の標的に対して得られている。
アビマーに関するさらなる情報が、米国特許出願公開第2006/0286603号明細書、米国特許出願公開第2006/0234299号明細書、米国特許出願公開第2006/0223114号明細書、米国特許出願公開第2006/0177831号明細書、米国特許出願公開第2006/0008844号明細書、米国特許出願公開第2005/0221384号明細書、米国特許出願公開第2005/0164301号明細書、米国特許出願公開第2005/0089932号明細書、米国特許出願公開第2005/0053973号明細書、米国特許出願公開第2005/0048512号明細書、米国特許出願公開第2004/0175756号明細書に見出されうる(それらすべてはそれら全体が参照により本明細書中に援用される)。
バーサボディは、本発明との関連で利用可能な別の抗体模倣技術である。バーサボディは、15%を超えるシステインを有する3〜5kDaの小さいタンパク質であり、高いジスルフィド密度の足場を形成し、典型的なタンパク質が有する疎水性コアの代わりとなる。疎水性コアを含む多数の疎水性アミノ酸の少数のジスルフィドとの置換により、より小さくより親水性が高く(低下した凝集および非特異的結合)、プロテアーゼおよび熱に対してより耐性があり、かつMHC提示の大部分に寄与する残基が疎水性であることからより低いT細胞エピトープの密度を有するタンパク質が生成される。これらの特性の4つすべてが免疫原性に作用することで周知であり、それらは共に免疫原性の大幅な低下の原因になると予想される。
バーサボディについての着想は、ヒル、ヘビ、クモ、サソリ、カタツムリ、およびアネモネにより生成される天然の注射可能な生物医薬品から得られるものであり、予想外に低い免疫原性を示すことが知られている。選択された天然タンパク質ファミリーから、サイズの設計およびスクリーニングにより、疎水性、タンパク質分解の抗原プロセシング、およびエピトープ密度が注射可能な天然タンパク質における平均を大幅に下回るレベルまで最小化される。
バーサボディの構造を仮定すると、これらの抗体模倣体は多価、多重特異性、半減期機構の多様性、組織標的化モジュールおよび抗体Fc領域の非存在を含む多目的形式を提供する。さらに、バーサボディは、高収量で大腸菌内で作製され、かつ、バーサボディはその親水性および小サイズ故に可溶性が高く、高濃度に調製されうる。バーサボディは、特に熱安定的であり(それは沸騰可能であり)、長い貯蔵寿命をもたらす。
バーサボディに関するさらなる情報が、米国特許出願公開第2007/0191272号明細書に見出されうる(その全体が参照により本明細書中に援用される)。
上で提供された抗体断片および抗体模倣技術の詳細な説明は、本明細書との関連で用いられうるあらゆる技術の包括的リストであるように意図されていない。例えば、また限定を目的としない場合、他のポリペプチドに基づく技術、例えばQuiら、Nature Biotechnology、25(8)921−929頁(2007年)(その全体が参照により本明細書中に援用される)で概説された相補性決定領域の融合、ならびに核酸に基づく技術、例えば米国特許第5,789,157号明細書、米国特許第5,864,026号明細書、米国特許第5,712,375号明細書、米国特許第5,763,566号明細書、米国特許第6,013,443号明細書、米国特許第6,376,474号明細書、米国特許第6,613,526号明細書、米国特許第6,114,120号明細書、米国特許第6,261,774号明細書、および米国特許第6,387,620号明細書(これらのすべては参照により本明細書中に援用される)に記載のRNAアプタマー技術を含む種々のさらなる技術が本発明との関連で利用可能である。
抗体の物理的特性
本開示の抗体は、抗CD22抗体の様々な物理的特性によりさらに特徴づけられうる。様々なアッセイ法を用い、これらの物理的特性に基づいて抗体の異なるクラスの検出および/または識別が可能である。
いくつかの態様では、本開示の抗体は、軽鎖または重鎖可変領域のいずれかにおいて1つ以上のグリコシル化部位を有しうる。可変領域内に1つ以上のグリコシル化部位が存在する結果、抗原結合の改変により抗体の免疫原性または抗体のpKの変化が増大しうる(Marshallら(1972年)Annu Rev Biochem 41:673−702頁;Gala F.A.およびMorrison S.L.(2004年) J Immunol 172:5489−94頁;Wallickら(1988年)J Exp Med 168:1099−109頁;Spiro R.G.(2002年)Glycobiology 12:43R−56R;Parekhら(1985年)Nature 316:452−7頁;Mimuraら(2000年)Mol Immunol 37:697−706頁)。グリコシル化はN−X−S/T配列を有するモチーフで生じることが知られている。可変領域のグリコシル化はグライコブロット(Glycoblot)アッセイ法を用いて試験可能であり、同アッセイ法では、抗体の切断によりFabが産生され、次いで過ヨウ素酸酸化およびシッフ(Schiff)塩基形成を測定するアッセイ法を用いてグリコシル化が試験される。あるいは、可変領域のグリコシル化はディオネックス(Dionex)光クロマトグラフィー(ディオネックス−LC(Dionex−LC))を用いて試験可能であり、そこでは糖類がFabから切断されて単糖類にされ、各糖類の含量が分析される。いくつかの例では、可変領域のグリコシル化を有することのない抗CD22抗体を有することが好ましい。これは、可変領域内にグリコシル化モチーフを有することのない抗体を選択するかまたはグリコシル化モチーフ内の残基を当該技術分野で周知の標準技術を用いて突然変異させることにより実現されうる。
好ましい態様では、本開示の抗体はアスパラギン異性部位を有することがない。脱アミドまたはイソアスパラギン酸効果が各々、N−GまたはD−G配列上で生じうる。脱アミドまたはイソアスパラギン酸効果の結果、主鎖ではなく側鎖のカルボキシ末端から離れてキンク構造を生成することにより抗体の安定性を低下させるイソアスパラギン酸が生成される。イソアスパラギン酸の生成は等量(iso−quant)アッセイ法を用いて測定可能であり、そこでは逆相HPLCを用いてイソアスパラギン酸についての試験が行われる。
各抗体は特有の等電点(pI)を有することになるが、一般に抗体は6〜9.5のpH範囲に収まることになる。IgG1抗体におけるpIは典型的には7〜9.5のpH範囲内に収まり、かつIgG4抗体におけるpIは典型的には6〜8のpH範囲内に収まる。抗体はこの範囲外のpIを有する場合がある。効果は一般に未知であるが、正常な範囲外のpIを有する抗体がインビボ条件下である程度のアンフォールディングおよび不安定性を有しうることが推定される。等電点はキャピラリー等電点電気泳動アッセイ法を用いて試験可能であり、それはpH勾配を生成し、そこでは精度向上のためにレーザー集光が用いられうる(Janiniら(2002年)Electrophoresis 23:1605−11頁;Maら(2001年)Chromatographia 53:S75−89頁;Huntら(1998年)J Chromatogr A 800:355−67頁)。いくつかの例では、正常な範囲内に収まるpI値を有する抗CD22抗体を有することが好ましい。これは正常な範囲内のpIを有する抗体を分泌するかまたは帯電した表面残基を当該技術分野で周知の標準の技術を用いて突然変異することによりなされうる。
各抗体は、熱安定性を示す融解温度を有することになる(Krishnamurthy R.およびManning M.C.(2002年)Curr Pharm Biotechnol 3:361−71頁)。より高い熱安定性は、インビボで全体的により高い抗体安定性を示す。抗体の融解点は、示差走査熱量測定などの技術を用いて測定されうる(Chenら(2003年)Pharm Res 20:1952−60頁;Ghirlandoら(1999年)Immunol Lett 68:47−52頁)。TM1は抗体の初期のアンフォールディングの温度を示す。TM2は抗体の完全なアンフォールディングの温度を示す。一般に、本開示の抗体のTM1が60℃超、好ましくは65℃超、さらにより好ましくは70℃超であることが好ましい。あるいは、抗体の熱安定性は円二色性を用いて測定されうる。(Murrayら(2002年)J.Chromatogr Sci 40:343−9頁)。
好ましい態様では、急速に分解することのない抗体が選択される。抗CD22抗体の断片化は、当該技術分野で十分に理解されているようにキャピラリー電気泳動(CE)およびMALDI−MSを用いて測定されうる(Alexander A.J.およびHughes D.E.(1995年)Anal Chem 67:3626−32頁)。
別の好ましい態様では、最小の凝集効果を有する抗体が選択される。凝集が、望ましくない免疫応答および/または改変されるかもしくは好ましくない薬物動態学的特性の誘因となりうる。一般に、抗体では、25%以下、好ましくは20%以下、さらにより好ましくは15%以下、さらにより好ましくは10%以下およびさらにより好ましくは5%以下の凝集が許容される。凝集は、単量体、二量体、三量体または多量体を同定するためのサイズ排除カラム(SEC)高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)および光散乱を含む、当該技術分野で周知のいくつかの技術により測定されうる。
抗体を改変する方法
上で考察のように、本明細書中に開示されるVおよびV配列を有する抗CD22抗体を用い、Vおよび/またはV配列またはそれらに結合される定常領域を修飾することにより、新しい抗CD22抗体の産生が可能である。したがって、本開示の別の局面では、本開示の抗CD22抗体、例えば12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6の構造的特徴を用い、ヒトCD22への結合など、本開示の抗体の少なくとも1つの機能特性を保持する構造的に関連した抗CD22抗体が産生される。例えば、上で考察のように、12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6またはそれらの変異体のうちの1つ以上のCDR領域を既知のフレームワーク領域および/または他のCDRと組換え的に結合させることで、組換え操作されたさらなる本開示の抗CD22抗体の作製が可能である。修飾の他のタイプとして、前セクションに記載のタイプが挙げられる。改変方法における出発原料は、本明細書中に提供される1つ以上のVおよび/もしくはV配列またはそれらの1つ以上のCDR領域である。改変抗体を作製するのに、本明細書中に提供される1つ以上のVおよび/もしくはV配列またはそれらの1つ以上のCDR領域を有する抗体を実際に調製する(すなわちタンパク質として発現させる)必要はない。それに対し、配列内に含まれる情報を出発原料として用い、元の配列に由来する「第二世代」配列が作製され、次いで「第二世代」配列が調製され、タンパク質として発現される。
したがって、別の態様では、本開示は、抗CD22抗体を調製するための方法であって、
(a)(i)配列番号1〜4および63〜65からなる群から選択されるCDR1配列、配列番号5〜8、60および66〜68からなる群から選択されるCDR2配列、および/または配列番号9〜12および69〜71からなる群から選択されるCDR3配列を含む重鎖可変領域抗体配列;ならびに/あるいは(ii)配列番号13〜18および72〜74からなる群から選択されるCDR1配列、配列番号19〜24および75〜77からなる群から選択されるCDR2配列、および/または配列番号25〜30および78〜80からなる群から選択されるCDR3配列を含む軽鎖可変領域抗体配列を提供する工程と、
(b)重鎖可変領域抗体配列および/または軽鎖可変領域抗体配列の内部の少なくとも1つのアミノ酸残基を改変し、少なくとも1つの改変抗体配列を作製する工程と、
(c)改変抗体配列をタンパク質として発現する工程と、
を含む方法を提供する。
例えば、標準の分子生物学技術を用い、改変抗体配列の調製および発現が可能である。
好ましくは、改変された抗体配列によりコードされる抗体は、本明細書中に記載の抗CD22抗体の機能特性のうちの1つ、一部または全部を保持する抗体であり、ここでの機能特性は、限定はされないが、
(a)CD22+細胞に内在化し、
(b)CD22+細胞に対してADCC活性を示し、
(c)BCR刺激により誘発されるRamos細胞の細胞死を促進し、
(d)Ramos細胞に対する直接の抗増殖効果を有することなく、
(d)Ramos細胞へのカルシウム流入を誘発せず、
(e)Ramos細胞に対するCDC活性を媒介せず、かつ/または
(f)細胞毒素に結合される場合、インビボでCD22発現細胞の成長を阻害する
という機能特性を含む。
改変抗体の機能特性は、当該技術分野で使用可能でありかつ/または本明細書中に記載の標準アッセイ法、例えば実施例で示されるアッセイ法を用いて評価可能である。
本開示の抗体を改変する方法の特定の態様では、変異が、抗CD22抗体のコード配列の全部もしくは一部に沿ってランダムまたは選択的に導入可能であり、かつ、得られる修飾された抗CD22抗体における結合活性および/または本明細書中に記載の他の機能特性についてスクリーニング可能である。突然変異方法については当該技術分野で記載がなされている。例えば、ShortによるPCT公開、国際公開第02/092780号論説では、抗体変異を飽和突然変異誘発、合成的ライゲーションアセンブリー(synthetic ligation assembly)またはそれらの組み合わせを用いて作製しスクリーニングするための方法が記載されている。あるいは、LazarらによるPCT公開、国際公開第03/074679号論説では、コンピュータによるスクリーニング方法を用いて抗体の生理化学的特性を最適化する方法が記載されている。
本開示の抗体をコードする核酸分子
本開示の別の局面は、本開示の抗体をコードする核酸分子に関する。核酸は、全細胞内に、細胞溶解液中にまたは部分精製形態もしくは実質的に純粋な形態で存在しうる。核酸は、当該技術分野で周知のアルカリ/SDS処理、CsClバンディング、カラムクロマトグラフィー、アガロースゲル電気泳動およびその他を含む標準技術により、他の細胞成分または他の汚染物質、例えば他の細胞核酸もしくはタンパク質から除去精製される場合、「単離される」かまたは「実質的に純粋な状態にされる」。F.Ausubelら編(1987年)「Current Protocol in Molecular Biology」、ニューヨーク(New York)のGreene Publishing and Wiley Interscienceを参照のこと。本開示の核酸が例えばDNAまたはRNAでありうるとともに、イントロン配列を有するかまたは有しない場合がある。好ましい態様では核酸はcDNA分子である。
本開示の核酸は、標準の分子生物学技術を用いて得られうる。ハイブリドーマ(例えばさらに下記のヒト免疫グロブリン遺伝子を有するトランスジェニックマウスから調製されるハイブリドーマ)により発現される抗体においては、ハイブリドーマにより作製される抗体の軽鎖および重鎖をコードするcDNAが標準のPCR増幅またはcDNAクローニング技術により得られうる。(例えばファージディスプレイ技術を用いる)免疫グロブリン遺伝子ライブラリから得られる抗体については、かかる抗体をコードする核酸が遺伝子ライブラリから回収されうる。
本開示の好ましい核酸分子は、12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6モノクローナル抗体のVおよびV配列をコードするものである。12C5、19A3、CD22.1、16F7、23C6、CD22.2、4G6および21F6のV配列をコードするDNA配列はそれぞれ配列番号41〜44、62および87〜89で示される(ここで19A3およびCD22.1の重鎖は同一でありかつ配列番号42に対応し、CD22.2の重鎖は配列番号62に対応し、かつ21F6の重鎖は配列番号82および83に対応する)。12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7、23C6、4G6および21F6のV配列をコードするDNA配列はそれぞれ配列番号45〜50および90〜92で示される(ここで19A3、CD22.1およびCD22.2のκ軽鎖は同一でありかつ配列番号46に対応し、16F7のκ軽鎖は配列番号47または48のいずれかに対応し、23C6のκ軽鎖は配列番号49または50のいずれかに対応し、かつ4G6のκ軽鎖は配列番号90または91のいずれかに対応する)。
一旦VおよびVセグメントをコードするDNA断片が得られると、これらのDNA断片を標準の組換えDNA技術によりさらに操作することで、例えば可変領域遺伝子が完全長抗体鎖遺伝子、Fab断片遺伝子またはscFv遺伝子に変換されうる。これらの操作では、VもしくはVをコードするDNA断片が別のタンパク質、例えば抗体の定常領域またはフレキシブルリンカー(flexible linker)をコードする別のDNA断片に作動可能に連結される。これに関連して用いられる「作動可能に連結される」という用語は、2つのDNA断片が2つのDNA断片によってコードされるアミノ酸配列がインフレームに保持するように連結されることを意味するように意図されている。
領域をコードする単離DNAは、VをコードするDNAを重鎖定常領域(CH1、CH2、およびCH3)をコードする別のDNA分子に作動可能に連結することにより完全長重鎖遺伝子に変換されうる。ヒト重鎖定常領域遺伝子の配列は当該技術分野で既知であり(例えばKabat E.A.ら(1991年)「Sequences of Proteins of Immunological Interest」、第5版、U.S.Department of Health and Human Services、NIH Publication No.91−3242を参照)、これらの領域を包含するDNA断片が標準のPCR増幅により得られうる。重鎖定常領域は、IgG1、IgQ1、IgG3、IgG4、IgA、IgE、IgMまたはIgD定常領域でありうるが、最も好ましくはIgG1またはIgG4定常領域である。Fab断片重鎖遺伝子については、VをコードするDNAは重鎖CH1定常領域のみをコードする別のDNA分子に作動可能に連結されうる。
領域をコードする単離DNAは、VをコードするDNAを、軽鎖定常領域Cをコードする別のDNA分子に作動可能に連結することにより完全長軽鎖遺伝子(およびFab軽鎖遺伝子)に変換されうる。ヒト軽鎖定常領域遺伝子の配列は当該技術分野で既知であり(例えばKabat E.A.ら(1991年)「Sequences of Proteins of Immunological Interest」、第5版、U.S.Department of Health and Human Services、NIH Publication No.91−3242を参照)、これらの領域を包含するDNA断片は標準のPCR増幅により得られうる。好ましい態様では、軽鎖定常領域はカッパまたはラムダ定常領域でありうる。
scFv遺伝子を作製するのに、VおよびVをコードするDNA断片がフレキシブルリンカー、例えばアミノ酸配列(Gly−Ser)をコードする別の断片に作動可能に連結されることで、VおよびV配列はフレキシブルリンカーで連結されたVおよびV領域を有する隣接した一本鎖タンパク質として発現されうる(例えば、Birdら(1988年)Science 242:423−426頁;Hustonら(1988年)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879−5883頁;およびMcCaffertyら(1990年)、Nature 348:552−554頁を参照)。
本開示のモノクローナル抗体の産生
本開示のモノクローナル抗体(mAb)は、従来のモノクローナル抗体の方法、例えばKohlerおよびMilstein(1975年)Nature 256:495頁の標準の体細胞ハイブリダイゼーション技術を含む種々の技術により産生可能である。原理上、体細胞ハイブリダイゼーション法が好ましいが、モノクローナル抗体を産生するための他の技術、例えばBリンパ球のウイルス性または発癌性の形質転換が用いられうる。
ハイブリドーマを調製するための好ましい動物系はマウス系である。マウスにおけるハイブリドーマ生成は極めて十分に確立された方法である。融合のために免疫化された脾細胞を単離するための免疫プロトコルおよび技術は当該技術分野で既知である。融合相手(例えばマウス骨髄腫細胞)および融合方法についても既知である。
本開示のキメラまたはヒト化抗体は、上記のように調製される非ヒトモノクローナル抗体の配列に基づいて調製されうる。重鎖および軽鎖免疫グロブリンをコードするDNAは、目的の非ヒトハイブリドーマから得られ、標準の分子生物学技術を用いて非マウス(例えばヒト)免疫グロブリン配列を有するように改変されうる。例えば、キメラ抗体を作製するため、マウス可変領域は当該技術分野で既知の方法を用いてヒト定常領域に連結されうる(例えばCabillyらに交付された米国特許第4,816,567号明細書)。ヒト化抗体を作製するため、マウスCDR領域は当該技術分野で既知の方法を用いてヒトフレームワークに挿入されうる(例えば、Winterに交付された米国特許第5,225,539号明細書ならびにQueenらに交付された米国特許第5,530,101号明細書;米国特許第5,585,089号明細書;米国特許第5,693,762号明細書および米国特許第6,180,370号明細書を参照)。
好ましい態様では、本開示の抗体はヒトモノクローナル抗体である。CD22に特異的なかかるヒトモノクローナル抗体は、マウス系ではなくヒト免疫系の一部を保有するトランスジェニックまたはトランスクロモゾームマウスを用いて産生されうる。これらのトランスジェニックおよびトランスクロモゾームマウスは、本明細書中で各々HuMAbマウス(登録商標)およびKMマウス(登録商標)と称されるマウスを含み、本明細書中で総称して「ヒトIgマウス」と称される。
HuMAbマウス(登録商標)(Medarex(登録商標),Inc.)は、内因性μおよびκ鎖遺伝子座を不活性化する標的化された変異とともに未転位のヒト重鎖(μおよびγ)ならびにκ軽鎖免疫グロブリン配列をコードするヒト免疫グロブリン遺伝子ミニ遺伝子座(miniloci)を有する(例えば、Lonbergら 1994年)Nature 368(6474):856−859頁を参照)。したがって、マウスは、マウスIgMまたはκの発現の低下を示し、免疫に応答し、導入されたヒト重鎖および軽鎖導入遺伝子がクラススイッチおよび体細胞突然変異を受け、高親和性のヒトIgGκモノクローナル抗体が産生される(Lonberg N.ら(1994年)上記;Lonberg N.(1994年)「Handbook of Experimental Pharmacology」113:49−101頁にレビュー;Lonberg N.およびHuszar D.(1995年)Intern.Rev.Immunol.13:65−93頁;ならびにHarding F.およびLonberg N.(1995年)Ann.N.Y.Acad.Sci.764:536−546頁)。HuMabマウス(登録商標)の調製および使用ならびにかかるマウスにより保有されるゲノム修飾については、Taylor L.ら(1992年)Nucleic Acids Research 20:6287−6295頁;Chen J.ら(1993年)International Immunology 5:647−656頁;Tuaillonら(1993年)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:3720−3724頁;Choiら(1993年)Nature Genetics 4:117−123頁;Chen J.ら(1993年)EMBO J.12:821−830頁;Tuaillonら(1994年)J.Immunol.152:2912−2920頁;Taylor L.ら(1994年)International Immunology 6:579−591頁;ならびにFishwild D.ら(1996年)Nature Biotechnology 14:845−851頁にさらに記載されている(これらすべての内容はそれら全体が参照により本明細書中に具体的に援用される)。さらに、米国特許第5,545,806号明細書;米国特許第5,569,825号明細書;米国特許第5,625,126号明細書;米国特許第5,633,425号明細書;米国特許第5,789,650号明細書;米国特許第5,877,397号明細書;米国特許第5,661,016号明細書;米国特許第5,814,318号明細書;米国特許第5,874,299号明細書;および米国特許第5,770,429号明細書(すべてはLonbergおよびKayに交付)、Suraniらに交付された米国特許第5,545,807号明細書;PCT公開、国際公開第92/03918号論説、国際公開第93/12227号論説、国際公開第94/25585号論説、国際公開第97/13852号論説、国際公開第98/24884号論説および国際公開第99/45962号論説(すべてはLonbergおよびKayに交付)、ならびにKormanらに交付されたPCT公開、国際公開第01/14424号論説を参照のこと。
別の態様では、本開示のヒト抗体は、導入遺伝子およびトランスクロモゾーム上でヒト免疫グロブリン配列を保有するマウス、例えばヒト重鎖導入遺伝子およびヒト軽鎖トランスクロモゾームを保有するマウスを用いて産生されうる。このマウスは、本明細書中で「KMマウス(登録商標)」と称され、Ishidaらに交付されたPCT公開、国際公開第02/43478号論説に詳述されている。
さらに、ヒト免疫グロブリン遺伝子を発現する他のトランスジェニック動物系は当該技術分野で使用可能であり、その使用により、本開示の抗CD22抗体が産生されうる。例えば、キセノマウス(Xenomouse)(Abgenix,Inc.)として称される他のトランスジェニック系の使用が可能であり、かかるマウスは、例えばKucherlapatiらに交付された米国特許第5,939,598号明細書;米国特許第6,075,181号明細書;米国特許第6,114,598号明細書;米国特許第6,150,584号明細書および米国特許第6,162,963号明細書に記載されている。
さらに、ヒト免疫グロブリン遺伝子を発現する他のトランスクロモゾーム動物系は当該技術分野で使用可能であり、その使用により、本開示の抗CD22抗体の産生が可能である。例えば、「TCマウス」と称される、ヒト重鎖トランスクロモゾームとヒト軽鎖トランスクロモゾームとの双方を保有するマウスの使用が可能であり、かかるマウスについてはTomizukaら(2000年)Proc.Natl.Acad.Sci.USA97:722−727頁に記載されている。さらに、ヒト重鎖および軽鎖トランスクロモゾームを保有するウシについての記載が当該技術分野でなされており(例えば、Kuroiwaら(2002年)Nature Biotechnology 20:889−894頁およびPCT出願の国際公開第2002/092812号論説)、その使用により、本開示の抗CD22抗体の産生が可能である。
本開示のヒトモノクローナル抗体は、ヒト免疫グロブリン遺伝子のライブラリをスクリーニングするためのファージディスプレイ法を用いても調製可能である。ヒト抗体を単離するためのかかるファージディスプレイ法は、当該技術分野で確立されたものである。例えば、Ladnerらに交付された米国特許第5,223,409号明細書;米国特許第5,403,484号明細書;および米国特許第5,571,698号明細書;Dowerらに交付された米国特許第5,427,908号明細書および米国特許第5,580,717号明細書;McCaffertyらに交付された米国特許第5,969,108号明細書および米国特許第6,172,197号明細書;ならびにGriffithsらに交付された米国特許第5,885,793号明細書;米国特許第6,521,404号明細書;米国特許第6,544,731号明細書;米国特許第6,555,313号明細書;米国特許第6,582,915号明細書および米国特許第6,593,081号明細書を参照のこと。
本開示のヒトモノクローナル抗体はまた、ヒト抗体反応が免疫化時に生成されうるようにヒト免疫細胞が再構成されているSCIDマウスを用いて調製されうる。かかるマウスは、例えばWilsonらに交付された米国特許第5,476,996号明細書および米国特許第5,698,767号明細書に記載されている。
別の態様では、ヒト抗CD22抗体が、Buechlerらによる米国特許第6,794,132号明細書に記載のようにヒトIgマウスとファージディスプレイ技術を併用して調製される。より詳細には、本方法は最初に、(上記のHuMabマウスまたはKMマウスなどの)ヒトIgマウスにおけるマウスのCD22抗原での免疫化による抗CD22抗体応答の生成と、その後のマウスのリンパ細胞由来のヒト抗体鎖をコードする核酸の単離およびこれらの核酸のディスプレイベクター(例えばファージ)への導入によるディスプレイパッケージのライブラリの提供を含む。したがって、各ライブラリメンバーはヒト抗体鎖をコードする核酸を含み、各抗体鎖がディスプレイパッケージから提示される。次いで、ライブラリを、CD22抗原を用いてスクリーニングし、CD22に特異的に結合するライブラリメンバーが単離される。次いで、選択されたライブラリメンバーの核酸挿入物が単離され、標準の方法により配列決定され、選択されたCD22結合剤の軽鎖および重鎖可変配列が決定される。可変領域は、標準の組換えDNA技術、例えば可変領域のヒト重鎖および軽鎖定常領域をV領域がC領域に動作可能に連結されかつV領域がC領域に動作可能に連結されるように保有する発現ベクターへのクローニングにより、完全長抗体鎖に変換されうる。
ヒトIgマウスの免疫化
ヒトIgマウスの使用により本開示のヒト抗体が産生される場合、かかるマウスは、Lonberg N.ら(1994年)Nature 368(6474):856−859頁;Fishwild D.ら(1996年)Nature Biotechnology 14:845−851頁;ならびにPCT公開の国際公開第98/24884号論説および国際公開第01/14424号論説に記載のように、CD22抗原および/または組換えCD22、またはCD22を発現する細胞、またはCD22融合タンパク質の精製または濃縮された調製物で免疫化されうる。好ましくは、マウスは1回目の注入時には6〜16週齢となる。例えば、CD22抗原の精製または組換え調製物(5〜50μg)を用い、ヒトIgマウスの腹腔内での免疫化が可能である。最も好ましくは、本開示の抗体の産生に用いられる免疫原は、組換えヒトCD22細胞外ドメインと細胞表面上で完全長ヒトCD22を発現するように改変されたCHO細胞の組み合わせである(実施例1でさらに記載)。
CD22に対する完全ヒトモノクローナル抗体を産生するための詳細な方法が下記の実施例1に記載されている。様々な抗原を用いる試験を重ねることで、トランスジェニックマウスが、最初に完全フロインドアジュバント中の抗原で腹腔内(IP)に免疫化され、それに続き、不完全フロインドアジュバント中の抗原で隔週、最大で全6回IP免疫化される時、応答することが示されている。しかし、フロインド以外のアジュバントについても有効であることが見出されている。さらに、アジュバントの非存在下では全細胞における免疫原性が高いことが見出されている。免疫応答は、後眼窩(retroorbital)の出血により得られる血漿試料を用いる免疫プロトコルを通して監視可能である。血漿はELISAでスクリーニング可能であり(後述するように)、十分な力価の抗CD22ヒト免疫グロブリンを有するマウスが融合において用いられうる。マウスは、屠殺および脾臓摘出の3日前、抗原で静脈内に追加免疫されうる。免疫化ごとに2〜3の融合がなされる必要がありうることが想定される。典型的にはマウス6〜24匹が各抗原に対して免疫化される。通常、HCo7およびHCo12株の双方が用いられる。さらに、HCo7およびHCo12導入遺伝子は共に2つの異なるヒト重鎖導入遺伝子(HCo7/HCo12)を有する単一のマウスに育種されうる。その他としてまたはさらに、KMマウス(登録商標)および/またはKM−λHAC株が実施例1に記載のように用いられうる。
本開示のヒトモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマの生成
本開示のヒトモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを生成するため、免疫化されたマウス由来の脾細胞および/またはリンパ節細胞が単離され、適切な不死化細胞系、例えばマウス骨髄腫細胞系に融合されうる。生成されたハイブリドーマでは、抗原特異的な抗体の産生についてスクリーニング可能である。例えば、免疫化されたマウス由来の脾臓リンパ球の単一の細胞懸濁液が、50%PEGとともにP3X63−Ag8.653非分泌マウス骨髄腫細胞(ATCC、CRL1580)の数の1/6に融合されうる。あるいは、免疫マウス由来の脾臓リンパ球の単一の細胞懸濁液は、CytoPulse大型チャンバ細胞融合エレクトロポレーター(メリーランド州グレンバーニー(Glen Burnie)のCytoPulse Sciences,Inc.)を用いる、電場に基づく電気融合法を用いて融合されうる。細胞は、平底マイクロタイタープレート内に約2×10でプレーティング後、20%胎仔クローン血清、18%「653」馴化培地、5%オリゲン(origen)(IGEN)、4mMのL−グルタミン、1mMのピルビン酸ナトリウム、5mMのヘペス、0.055mMの2−メルカプトエタノール、50単位/mlのペニシリン、50mg/mlのストレプトマイシン、50mg/mlのゲンタマイシンおよび1×HAT(Sigma;HATは融合の24時間後に添加される)を含有する選択培地内で2週間インキュベートされる。約2週間後、細胞はHATがHTと交換された培地内で培養されうる。次いで、各ウェルにおけるヒトモノクローナルIgMおよびIgG抗体についてはELISAによりスクリーニング可能である。一旦多数のハイブリドーマの成長が生じると、培地は通常10〜14日後に観察されうる。抗体を分泌するハイブリドーマは、再プレーティングされ、再びスクリーニングされ、依然としてヒトIgG陽性である場合、モノクローナル抗体は限界希釈により少なくとも2回サブクローニングされうる。次いで、特徴づけのため、安定なサブクローンをインビトロで培養することで、組織培地内に少量の抗体が産生されうる。
ヒトモノクローナル抗体を精製するため、選択されたハイブリドーマはモノクローナル抗体の精製用の2リットルのスピナーフラスコ内で成長されうる。親和性クロマトグラフィー前、上清がプロテインA−セファローズ(ニュージャージー州ピスカタウェイ(Piscataway)のPharmacia)を用いて濾過され、濃縮される。溶出されたIgGをゲル電気泳動および高性能液体クロマトグラフィーで検査することで純度が保証されうる。緩衝溶液はPBSに交換可能であり、濃度は1.43の減衰係数を用い、OD280により判定可能である。モノクローナル抗体は、一定量に分割され、−80℃で保存されうる。
本開示のモノクローナル抗体を産生するトランスフェクトーマの生成
本開示の抗体は、例えば当該技術分野で周知のように組換えDNA技術と遺伝子形質移入方法を併用し、宿主細胞のトランスフェクトーマ内でも産生されうる(例えば、Morrison,S.(1985年)Science 229:1202頁)。
例えば、抗体またはその抗体断片を発現するため、部分長または完全長の軽鎖および重鎖をコードするDNAが標準の分子生物学技術(例えば目的の抗体を発現するハイブリドーマを用いるPCR増幅またはcDNAクローニング)により得られ、DNAは、遺伝子が転写および翻訳制御配列に作動可能に連結されるように発現ベクターに挿入されうる。これに関連し、「作動可能に連結される」という用語は、抗体遺伝子が、ベクター内の転写および翻訳制御配列が抗体遺伝子の転写および翻訳を調節するというその意図された機能を果たすようにベクターにライゲートされることを意味するように意図されている。発現ベクターおよび発現制御配列は、用いられる発現宿主細胞と適合可能であるように選択される。
抗体軽鎖遺伝子および抗体重鎖遺伝子は別々のベクターに挿入されうるかまたは、より典型的には両遺伝子は同じ発現ベクターに挿入される。抗体遺伝子は、標準の方法(例えば、抗体遺伝子断片およびベクター上での相補的制限部位のライゲーションまたは制限部位が全く存在しない場合での平滑末端ライゲーション)により発現ベクターに挿入される。本明細書中に記載の抗体の軽鎖および重鎖可変領域を用い、それらを、所望のアイソタイプの重鎖定常領域および軽鎖定常領域を既にコードする発現ベクターに、Vセグメントがベクター内のCセグメントに作動可能に連結されかつVセグメントがベクター内のCセグメントに作動可能に連結されるように挿入することにより、任意の抗体アイソタイプの完全長抗体遺伝子を作製可能である。さらにまたはかわりに、組換え発現ベクターは、抗体鎖の宿主細胞からの分泌を促進するシグナルペプチドをコードしうる。抗体鎖遺伝子は、シグナルペプチドが抗体鎖遺伝子のアミノ末端にインフレームに連結されるようにベクターにクローニングされうる。シグナルペプチドは、免疫グロブリンシグナルペプチドまたは異種のシグナルペプチド(すなわち非免疫グロブリンタンパク質由来のシグナルペプチド)でありうる。
抗体鎖遺伝子に加え、本開示の組換え発現ベクターは、宿主細胞内で抗体鎖遺伝子の発現を制御する調節配列を保有する。「調節配列」という用語は、抗体鎖遺伝子の転写または翻訳を制御するプロモーター、エンハンサーおよび他の発現制御因子(例えばポリアデニル化シグナル)を含むように意図されている。かかる調節配列は、例えばGoeddel(「Gene Expression Technology」Methods in Enzymology 185、Academic Press、カリフォルニア州サンディエゴ(San Diego)(1990年))に記載されている。調節配列の選択を含む発現ベクターの設計が形質転換対象の宿主細胞の選択、所望のタンパク質の発現のレベルなどの要素に依存しうることが当業者により理解されるであろう。哺乳類宿主細胞の発現における好ましい調節配列は、哺乳類細胞内で高レベルのタンパク質発現を誘導するウイルス因子、例えばサイトメガロウイルス(CMV)、サルウイルス40(SV40)、アデノウイルス(例えばアデノウィルスメジャー後期プロモーター(AdMLP))およびポリオーマに由来するプロモーターおよび/またはエンハンサーを含む。あるいは、非ウイルス調節配列、例えばユビキチンプロモーターまたはβ−グロビンプロモーターが用いられうる。さらに、異なる供給源由来の配列からなる調節因子、例えばSRαプロモーター系は、ヒトT細胞白血病ウイルスタイプ1のSV40初期プロモーターおよび長い末端リピートに由来する配列を有するものである(Takebe,Y.ら(1988年)、Mol.Cell.Biol.8:466−472頁)。
抗体鎖遺伝子および調節配列に加え、本開示の組換え発現ベクターは、追加配列、例えば宿主細胞内でのベクターの複製(例えば複製の起点)を調節する配列および選択可能マーカー遺伝子を保有しうる。選択可能マーカー遺伝子は、ベクターが導入されている宿主細胞の選択を促進する(例えば、米国特許第4,399,216号明細書、米国特許第4,634,665号明細書および米国特許第5,179,017号明細書(いずれもAxelらに付与)を参照)。例えば典型的には、選択可能マーカー遺伝子は、ベクターが導入されている宿主細胞上で薬物、例えばG418、ハイグロマイシンまたはメトトレキセートに耐性を与える。好ましい選択可能マーカー遺伝子は、(メトトレキセートの選択/増幅の場合にdhfr−宿主細胞内で用いられる)ジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)遺伝子および(G418の選択用の)ネオ遺伝子を含む。
軽鎖および重鎖の発現においては、重鎖および軽鎖をコードする発現ベクターは、標準技術により宿主細胞に形質移入される。「形質移入」という用語の様々な形態は、外因性DNAの原核または真核宿主細胞への導入のための一般に用いられる多種多様な技術、例えば、エレクトロポレーション、リン酸カルシウム沈殿、DEAE−デキストランによる形質移入などを包含するように意図されている。原核または真核宿主細胞のいずれかにおいて本開示の抗体を発現することは理論的に可能であるが、真核細胞内および最も好ましくは哺乳類宿主細胞内での抗体の発現が、かかる真核細胞および特に哺乳類細胞が適切に折り畳まれ免疫学的に活性な抗体を構築し分泌する可能性が原核細胞よりも高いことから最も好ましい。原核生物での抗体遺伝子の発現は、高収量の活性抗体の産生にとって無効であることが報告されている(Boss,M.A.およびWood,C.R.(1985年)、Immunology Today 6:12−13頁)。
本開示の組換え抗体を発現するための好ましい哺乳類宿主細胞は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO細胞)(例えばR.J.KaufmanおよびP.A.Sharp(1982年)Mol.Biol.159:601−621頁に記載のように、DHFR選択可能マーカーとともに用いられる、UrlaubおよびChasin(1980年)、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.77:4216−4220頁に記載のdhfr−CHO細胞を含む)、NSO骨髄腫細胞、COS細胞およびSP2細胞を含む。特に、NSO骨髄腫細胞の場合の使用においては、別の好ましい発現系は、国際公開第87/04462号論説(Wilsonに付与)、国際公開第89/01036号論説(Bebbingtonに付与)および欧州特許第338,841号明細書(Bebbingtonに付与)に開示されるGS遺伝子発現系である。抗体遺伝子をコードする組換え発現ベクターが哺乳類宿主細胞に導入される場合、抗体は、宿主細胞内での抗体の発現またはより好ましくは抗体の宿主細胞が成長される培地への分泌を実現するのに十分な期間、宿主細胞を培養することにより産生される。抗体は、標準のタンパク質精製方法を用いて培地から回収されうる。
抗原に結合する抗体の特徴づけ
本発明の抗体のCD22への結合については、例えば標準ELISAにより試験可能である。つまり、マイクロタイタープレートをPBS中、0.25μg/mlで精製および/または組換えCD22(例えば実施例1で記載のCD22 ECD)でコートし、次いでPBS中、5%ウシ血清アルブミンでブロッキングする。抗体の希釈物(例えばCD22免疫マウス由来の血漿の希釈物)を各ウェルに添加し、37℃で1〜2時間インキュベートする。プレートをPBS/トゥイーンで洗浄し、次いでアルカリホスファターゼに結合された二次試薬(例えばヒト抗体においてはヤギ−抗ヒトIgG Fcに特異的なポリクローナル試薬)とともに37℃で1時間インキュベートする。洗浄後、プレートをpNPP基質(1mg/ml)で発色させ、405〜650のODで分析する。好ましくは、最高の力価を生じるマウスが融合に用いられることになる。
上記のELISAアッセイ法を用い、CD22免疫原と陽性の反応性を示すハイブリドーマについてのスクリーニングも可能である。CD22に高い結合活性で結合するハイブリドーマがサブクローニングされ、さらに特徴づけられる。各ハイブリドーマ由来の1つのクローンは、(ELISAにより)親細胞の反応性を保持し、−140℃で保存された5〜10のバイアルの細胞バンクの作製および抗体精製のために選択されうる。
抗CD22抗体を精製するため、選択されたハイブリドーマを2リットルのスピナーフラスコ内で成長させ、モノクローナル抗体の精製を行ってもよい。上清を、プロテインA−セファローズ(ニュージャージー州ピスカタウェイ(Piscataway)のPharmacia)を用いる親和性クロマトグラフィー前に濾過し、濃縮してもよい。溶出されたIgGをゲル電気泳動および高性能液体クロマトグラフィーにより検査し、純度を保証してもよい。緩衝溶液をPBSに交換し、濃度を、1.43消衰係数を用いるOD280によって決定してもよい。モノクローナル抗体を一定量に分割し、−80℃で保存してもよい。
選択された抗CD22モノクローナル抗体が固有のエピトープに結合するか否かを判定するため、各抗体が市販の試薬(イリノイ州ロックフォード(Rockford)のPierce)を用いてビオチン化されうる。未標識のモノクローナル抗体およびビオチン化モノクローナル抗体を用いる競合試験が、上記のようなCD22でコートされるELISAプレートを用いて実施可能である。ビオチン化mAbの結合がストレプトアビジン−アルカリホスファターゼプローブで検出可能である。
精製抗体アイソタイプを判定するため、アイソタイプELISAを特定のアイソタイプの抗体に対して特異的な試薬を用いて行ってもよい。例えば、ヒトモノクローナル抗体アイソタイプを判定するため、マイクロタイタープレートのウェルを1μg/mlの抗ヒト免疫グロブリンで4℃で一晩コートしてもよい。1% BSAでブロック後、プレートを1μg/ml以下の試験モノクローナル抗体または精製されたアイソタイプ対照と周囲温度で1〜2時間反応させる。次いで、ウェルをヒトIgG1またはヒトIgMのいずれかに特異的なアルカリホスファターゼと結合されたプローブと反応させてもよい。プレートを発色させ、上記のように分析する。
抗CD22ヒトIgGでは、ウエスタンブロッティングにより、CD22抗原との反応性についてさらに試験してもよい。つまり、CD22に対し、調製し、ドデシル硫酸ナトリウム・ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行ってもよい。電気泳動後、分離された抗原をニトロセルロース膜に移し、10%ウシ胎仔血清でブロックし、試験対象のモノクローナル抗体でプローブする。ヒトIgGの結合性を、抗ヒトIgGアルカリホスファターゼを用いて検出し、BCIP/NBT基質タブレット(ミズーリ州セントルイス(St.Louis)のSigma Chem.Co.)を用いて発色させてもよい。
本開示の抗体の結合特異性は、例えばフローサイトメトリーにより、抗体のCD22を発現する細胞への結合を監視することによっても判定可能である。Daudi細胞またはRaji細胞のようなCD22を自然に発現する細胞系の使用が可能であるか、または、細胞系、例えばCHO細胞系には、CD22の膜貫通形態をコードする発現ベクターの形質移入が可能である。タグに対する抗体を用いる検出においては、形質移入されたタンパク質は、好ましくはN末端にタグ、例えばmycタグを含みうる。本開示の抗体のCD22への結合性は、形質移入細胞を抗体とともにインキュベートし、結合抗体を検出することにより判定可能である。形質移入されたタンパク質上での抗体のタグへの結合は、陽性対照として用いられうる。
二重特異性分子
別の局面では、本開示は、本開示の抗CD22抗体またはその断片を含む二重特異性分子を特徴とする。本開示の抗体またはその抗原結合部分が別の機能分子、例えば別のペプチドまたはタンパク質(例えば別の抗体または受容体のリガンド)に誘導体化または連結され、少なくとも2つの異なる結合部位または標的分子に結合する二重特異性分子が生成されうる。本開示の抗体が実際に2つ以上の他の機能分子に誘導体化または連結され、3つ以上の異なる結合部位および/または標的分子に結合する多重特異性分子が生成される可能性があり、かかる多重特異性分子は本明細書で用いられる「二重特異性分子」という用語に包含されるようにも意図されている。本開示の二重特異性分子を作製するため、本開示の抗体は、二重特異性分子が生成されるように、1つ以上の他の結合分子、例えば別の抗体、抗体断片、ペプチドまたは結合模倣体(binding mimetic)に(例えば化学共役、遺伝子融合、非共有結合またはその他により)機能的に連結されうる。
したがって、本開示は、CD22に対する少なくとも1つの第1の結合特異性および第2の標的エピトープに対する第2の結合特異性を含む二重特異性分子を含む。本開示の特定の態様では、第2の標的エピトープはFc受容体、例えばヒトFcγRI(CD64)またはヒトFcα受容体(CD89)である。したがって、本開示は、FcγRまたはFcαRを発現するエフェクター細胞(例えば、単球、マクロファージまたは多形核球細胞(PMN))とCD22を発現する標的細胞の双方に結合可能な二重特異性分子を含む。これらの二重特異性分子は、エフェクター細胞に対するCD22発現細胞を標的にし、かつ、Fc受容体媒介性のエフェクター細胞活性、例えばCD22発現細胞の食作用、抗体依存性細胞媒介性細胞毒性(ADCC)、サイトカイン放出あるいはスーパーオキシドアニオンの生成を引き起こす。
二重特異性分子が多重特異性である場合の本開示の態様では、同分子は、抗Fc結合特異性および抗CD22結合特異性に加え、第3の結合特異性をさらに含みうる。一態様では、第3の結合特異性は、抗促進因子(anti−enhancement factor)(EF)部分、例えば細胞毒性活性に関与する表面タンパク質に結合し、それにより標的細胞に対する免疫応答を高める分子である。「抗促進因子部分」は、所与の分子、例えば抗原または受容体に結合し、それによりF受容体または標的細胞抗原における結合決定因子の効果の促進をもたらす抗体、機能抗体断片またはリガンドでありうる。「抗促進因子部分」はF受容体または標的細胞抗原に結合しうる。あるいは、抗促進因子部分は、第1および第2の結合特異性の結合対象である実体とは異なる実体に結合しうる。例えば、抗促進因子部分は、(例えば標的細胞に対する免疫応答の増大をもたらすCD2、CD3、CD8、CD28、CD4、CD40、ICAM−1または他の免疫細胞を介して)細胞毒性T細胞に結合しうる。
一態様では、本開示の二重特異性分子は、結合特異性として、例えばFab、Fab’、F(ab’)、Fv、Fd、dAb、または一本鎖Fvを含む、少なくとも1つの抗体またはその抗体断片を含む。Ladnerらに交付された米国特許第4,946,778号明細書(その全体は参照により明示的に援用される)に記載のように、抗体は、Fvまたは一本鎖コンストラクトなどの軽鎖または重鎖二量体またはその任意の最小断片でもありうる。
一態様では、Fcγ受容体に対する結合特異性はモノクローナル抗体により提供され、その結合はヒト免疫グロブリンG(IgG)により遮断されることはない。本明細書で用いられる「IgG受容体」という用語は、染色体1上に位置する8つのγ鎖遺伝子のいずれかを示す。これらの遺伝子は、3つのFcγ受容体クラス:FcγRI(CD64)、FcγRII(CD32)およびFcγRIII(CD16)にグループ化された全部で12の膜貫通または可溶性受容体アイソフォームをコードする。好ましい一態様では、Fcγ受容体はヒト高親和性FcγRIである。ヒトFcγRIは72kDaの分子であり、単量体IgGに対して高い親和性を示す(10〜10−1)。
特定の好ましい抗Fcγモノクローナル抗体の産生および特徴づけについては、Fangerらに交付されたPCT公開、国際公開第88/00052号論説および米国特許第4,954,617号明細書において記載されており、それらの教示内容は参照により本明細書中に十分に援用される。これらの抗体は受容体のFcγ結合部位から離れた部位でFcγRI、FcγRIIまたはFcγRIIIのエピトープに結合することから、それらの結合がIgGの生理的レベルにより実質的に遮断されることはない。本開示で有用な特異的な抗FcγRI抗体は、mAb22、mAb32、mAb44、mAb62およびmAb197である。mAb32を産生するハイブリドーマは、American Type Culture Collection、ATCC登録番号HB9469から入手可能である。他の態様では、抗Fcγ受容体抗体はモノクローナル抗体22のヒト化形態である(H22)。H22抗体の産生および特徴づけについては、Graziano,R.F.ら(1995年)J.Immunol155(10):4996−5002頁およびTempestらに交付されたPCT公開、国際公開第94/10332号論説に記載されている。H22抗体産生細胞系は、HA022CL1の指定の下でAmerican Type Culture Collectionに寄託されたものであり、登録番号CRL11177を有する。
さらに他の好ましい態様では、Fc受容体に対する結合特異性はヒトIgA受容体、例えばFc−α受容体(FcαRI(CD89))に結合する抗体により提供され、その結合は好ましくはヒト免疫グロブリンA(IgA)により遮断されることはない。「IgA受容体」という用語は、染色体19上に位置する1つのα遺伝子の遺伝子産物(FcαRI)を含むように意図されている。この遺伝子は、5〜110kDaの数種の交互にスプライスされた膜貫通アイソフォームをコードすることが知られている。FcαRI(CD89)は、単球/マクロファージ、好酸性および好中性顆粒球上に構成的に発現されるが、非エフェクター細胞集団上に発現されることはない。FcαRIは、IgA1およびIgA2の双方に対して中程度の親和性(約5×10−1)を有し、G−CSFまたはGM−CSFなどのサイトカインへの暴露時に増加する(Morton,H.C.ら(1996年)、Critical Reviews in Immunology 16:423−440頁)。A3、A59、A62およびA77として同定された4つのFcαRIに特異的なモノクローナル抗体は、IgAリガンド結合ドメイン外部のFcαRIに結合するものであり、記載がなされている(Monteiro,R.C.ら(1992年)、J.Immunol.148:1764頁)。
FcαRIおよびFcγRIは、(1)主に免疫エフェクター細胞、例えば単球、PMN、マクロファージおよび樹状細胞の上で発現され、(2)高レベルで発現され(例えば1細胞当たり5,000〜100,000)、(3)細胞毒性活性のメディエーター(例えばADCC、食作用)であり、かつ(4)それらに対して標的とされる、自己抗原を含む抗原の抗原提示の促進を媒介することから、本開示の二重特異性分子において用いられる要因となる好ましい誘発受容体である。
ヒトモノクローナル抗体が好ましい一方、本開示の二重特異性分子において用いられうる他の抗体がマウス、キメラおよびヒト化モノクローナル抗体である。
本開示の二重特異性分子は、構成要素の結合特異性、例えば抗FcRおよび抗CD22結合特異性を当該技術分野で既知の方法を用いて複合することにより調製されうる。例えば、二重特異性分子の各結合特異性は、別々にもたらされ、次いで互いに結合されうる。結合特異性がタンパク質またはペプチドである場合、種々の共役剤または架橋剤が共有結合に用いられうる。架橋剤の例として、プロテインA、カルボジイミド、N−スクシンイミジル−S−アセチル−チオアセテート(SATA)、5,5’−ジチオビス(2−ニトロ安息香酸)(DTNB)、o−フェニレンジマレイミド(oPDM)、N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)およびスルホスクシンイミジル4−(N−マレイミドメチル)シクロヘキサン−1−カルボキシレート(スルホ−SMCC)が挙げられる(例えば、Karpovskyら(1984年)J.Exp.Med.160:1686頁;Liu M.A.ら(1985年)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:8648頁を参照)。他の方法として、Paulus(1985年)Behring Ins.Mitt.No.78:118−132頁;Brennanら(1985年)Science 229:81−83頁およびGlennieら(1987年)J.Immunol.139:2367−2375頁に記載の方法が挙げられる。好ましい複合剤はSATAおよびスルホ−SMCCであり、いずれもPierce Chemical Co.(イリノイ州ロックフォード(Rockford))から入手可能である。
結合特異性が抗体である場合、それらは2つの重鎖のC末端ヒンジ領域のスルフヒドリル結合を介して結合されうる。特に好ましい態様では、ヒンジ領域は、複合に先立ち、奇数、好ましくは1つのスルフヒドリル残基を有するように修飾される。
あるいは、両方の結合特異性は同じベクター内にコードされ、かつ同じ宿主細胞内で発現され、構築されうる。この方法は、二重特異性分子がmAb×mAb、mAb×Fab、Fab×F(ab’)またはリガンド×Fab融合タンパク質である場合に特に有用である。本開示の二重特異性分子は、1つの一本鎖抗体および結合決定因子を含む一本鎖分子、または2つの結合決定因子を含む一本鎖二重特異性分子でありうる。二重特異性分子は、少なくとも2つの一本鎖分子を含みうる。二重特異性分子を調製するための方法は、例えば米国特許第5,260,203号明細書;米国特許第5,455,030号明細書;米国特許第4,881,175号明細書;米国特許第5,132,405号明細書;米国特許第5,091,513号明細書;米国特許第5,476,786号明細書;米国特許第5,013,653号明細書;米国特許第5,258,498号明細書;および米国特許第5,482,858号明細書に記載されている(これらのすべては参照により本明細書中に明示的に援用される)。
二重特異性分子のその特異的な標的に対する結合は、例えば酵素結合免疫吸着アッセイ法(ELISA)、ラジオイムノアッセイ法(RIA)、FACS分析、バイオアッセイ法(例えば成長阻害)またはウエスタンブロットアッセイ法によって確認されうる。これらの各アッセイ法では、一般に、特別な目的のタンパク質−抗体複合体の存在が目的の複合体に対して特異的な標識試薬(例えば抗体)の使用により検出される。例えば、FcR−抗体複合体は、例えば、抗体−FcR複合体を認識しかつそれに対して特異的に結合する酵素結合抗体または抗体断片を用いて検出されうる。あるいは、複合体は種々の他のイムノアッセイ法のいずれかを用いて検出されうる。例えば、抗体は放射活性物質で標識され、ラジオイムノアッセイ法(RIA)で用いられうる(例えば、Weintraub B.、「Principles of Radioimmunoassays,Seventh Training Course on Radioligand Assay Techniques」、The Endocrine Society、1986年3月(参照により本明細書中に援用される)を参照)。放射性同位体は、ガンマカウンターまたはシンチレーションカウンターの使用などの手段あるいはオートラジオグラフィーにより検出されうる。
リンカー
本発明は、抗体が化学リンカーを介してパートナーに連結された抗体−パートナー複合体を提供する。一部の態様では、リンカーはペプチジルリンカーであり、本明細書中で(L−F−(Lとして表される。他のリンカーは、ヒドラジンおよびジスルフィドリンカーを含み、それぞれ本明細書中で(L−H−(Lまたは(L−J−(Lとして表される。本発明は、パートナーに結合されているリンカーに加え、本質的に任意の分子種への結合に適する切断可能なリンカーアームも提供する。本発明のリンカーアームの局面は、本明細書中でその治療部分への結合を参照することにより例示される。しかし、リンカーが限定はされないが診断剤、分析剤、生体分子、標的化剤、検出可能な標識などを含む多様な種に結合可能であることは当業者には容易に理解されるであろう。
抗体−パートナー複合体におけるペプチジルおよび他のリンカーの使用については、米国仮特許出願第60/295,196号明細書;米国仮特許出願第60/295,259号明細書;米国仮特許出願第60/295342号明細書;米国仮特許出願第60/304,908号明細書;米国仮特許出願第60/572,667号明細書;米国仮特許出願第60/661,174号明細書;米国仮特許出願第60/669,871号明細書;米国仮特許出願第60/720,499号明細書;米国仮特許出願第60/730,804号明細書;米国仮特許出願第60/735,657号明細書;米国仮特許出願第60/891,028号明細書、および米国特許出願第10/160,972号明細書;米国特許出願第10/161,234号明細書;米国特許出願第11/134,685号明細書;米国特許出願第11/134,826号明細書、米国特許出願第11/398,854号明細書および米国特許第6,989,452号明細書、ならびにPCT特許出願のPCT/US2006/37793号明細書において記載され、これら全部は参照により本明細書中に援用される。
さらなるリンカーが、米国特許第6,214,345号明細書(Bristol−Myers Squibb)、米国特許出願公開第2003/0096743号明細書および米国特許出願公開第2003/0130189号明細書(いずれもSeattle Geneticsに付与)、de Grootら、J.Med.Chem.42、5277頁(1999年);de Grootら、J.Org.Chem.43、3093頁(2000年);de Grootら、J.Med.Chem.66、8815頁、(2001年);国際公開第02/083180号論説(Syntarga);Carlら、J.Med.Chem.Lett.24、479頁、(1981年);Dubowchikら、Bioorg&Med.Chem.Lett.8、3347頁(1998年)において記載されている。
一局面では、本発明は、治療物質およびマーカーに対する標的化基への結合に有用なリンカーに関する。別の局面では、本発明は、化合物に安定性をもたらすか、そのインビボでの毒性を低減するか、またはそれ以外ではその薬動力学、バイオアベイラビリティおよび/または薬力学に好ましい作用をもたらすといったリンカーを提供する。かかる態様では、一旦薬剤がその作用部位に送達されると、リンカーが切断され活性薬剤が放出されることが一般に好ましい。したがって、本発明の一態様では、本発明のリンカーは、一旦治療物質またはマーカーから除去されると(活性化される間など)リンカーの存在の痕跡が全く残らないようにトレースレスである。
本発明の別の態様では、リンカーは、治療作用またはマーカー活性の部位など、標的細胞内またはその近傍の部位でのその切断される能力により特徴づけられる。かかる切断は本質的に酵素によるものでありうる。この特徴は、治療物質またはマーカーの全身活性化の低減や、毒性および全身性副作用の低減に役立つ。酵素的切断にとって好ましい切断可能な基は、ペプチド結合、エステル結合、およびジスルフィド結合を含む。他の態様では、リンカーはpHに感受性があり、pHの変化を通じて切断される。
本発明の重要な局面は、リンカーの切断速度を制御する能力である。速やかに切断されるリンカーが望ましい場合が多い。しかし、一部の態様では、より緩やかに切断されるリンカーが好ましい場合がある。例えば、徐放製剤または速やかな放出成分と緩やかな放出成分の双方を有する製剤では、より緩やかに切断されるリンカーを提供することが有用でありうる。国際公開第02/096910号論説は、ヒドラジンリンカーを有する数種の特異的リガンド−薬剤複合体を提供する。しかし、リンカー組成物を要求される環化速度に応じて「調節する(tune)」見込みはなく、リガンドを記載の特定の化合物よりも緩やかな速度で薬剤から切断することが多数の薬剤−リンカー複合体にとって好ましい。それに対し、本発明のヒドラジンリンカーが環化速度の非常に高速から非常に低速までの範囲を備えることにより、所望の環化速度に基づく特定のヒドラジンリンカーの選択が可能になる。
例えば、切断時に単一の5員環を生成するヒドラジンリンカーの場合、非常に高速な環化が得られうる。細胞毒性物質の細胞への標的化送達にとって好ましい環化速度は、切断時にジェミナル(geminal)位置に2つのメチル基を有するリンカーから得られる2つの5員環または単一の6員環のいずれかを生成するヒドラジンリンカーを用いて得られる。gem−ジメチル効果により、ジェミナル位置に2つのメチル基を有しない単一の6員環の場合と比べて環化反応の速度が加速されることが示されている。これは同環内に解放されている株から得られる。しかし時として、置換基は反応速度を高めるのではなく低下させうる。遅延の理由が立体障害に帰着されうることが多い。例えば、gemジメチル置換により、ジェミナル炭素がCHである場合よりも極めて迅速な環化反応が生じうる。
しかし、一部の態様ではより緩やかに切断されるリンカーが好ましい場合があることに着目することが重要である。例えば、徐放製剤または速やかな放出および緩やかな放出成分の双方を有する製剤では、より緩やかに切断されるリンカーを提供することが有用でありうる。特定の態様では、低速の環化が、切断時にgem−ジメチル置換基を有しない単一の6員環、または単一の7員環を生成するヒドラジンリンカーを用いてなされる。
リンカーはまた、治療物質またはマーカーを循環中での分解に対して安定化させるのに役立つ。この特徴は、かかる安定化の結果、結合された治療物質またはマーカーの循環半減期が延長されることから有意な効果をもたらす。リンカーはまた、結合された治療物質またはマーカーの活性を複合体が循環中に比較的良性であるように弱めるのに役立ち、かつ、所望の作用部位での活性化後に望ましい効果を有し、例えば毒性を示す。治療物質複合体においては、リンカーのこの特徴は同剤の治療指数を改善するのに役立つ。
安定化基は、好ましくは、治療物質またはマーカーのクリアランスおよび代謝を血液中または非標的組織内に存在しうる酵素により制限するように選択され、さらに同剤またはマーカーの細胞への輸送を制限するように選択される。安定化基は、同剤またはマーカーの分解を遮断するのに役立ち、また同剤またはマーカーの他の物理的特性をもたらすように作用しうる。安定化基はまた、同剤またはマーカーの安定性を製剤または非製剤形態のいずれかで保存される間に改善しうる。
望ましくは、安定化基は、治療物質またはマーカーのヒト血液中、37℃で2時間の保存により試験される場合に同剤またはマーカーを分解から保護するのに役立ち、かつ所与のアッセイ条件下でヒト血液中に存在する酵素により、20%未満、好ましくは10%未満、より好ましくは5%未満およびさらにより好ましくは2%未満の同剤またはマーカーの切断をもたらす場合、治療物質またはマーカーの安定化に有用である。
本発明は、これらのリンカーを有する複合体にも関する。より詳細には、本発明は疾患の治療、特に癌化学療法に用いられうるプロドラッグに関する。詳細には、本明細書中に記載のリンカーの使用により、類似構造のプロドラッグと比べて、活性の高い特異性、低下した毒性、および血中での改善された安定性を示すプロドラッグが提供される。
本明細書中に記載の本発明のリンカーは、パートナー分子内部の種々の位置に存在しうる。
したがって、インビボ、例えば血流中で、かかる基が欠如した構築物の速度よりも高い速度で切断されることになる、種々の基のいずれかをその鎖の一部として有しうるリンカーが提供される。リンカーアームと治療物質および診断剤との複合体も提供される。リンカーは、治療物質のプロドラッグ類似体を形成しかつ治療物質または診断剤を標的化剤、検出可能な標識、または固体支持体に可逆的に連結するのに有用である。リンカーは、本発明の細胞毒素を含む複合体に組み込まれうる。
切断可能なペプチド、ヒドラジン、またはジスルフィド基に加え、1つ以上の自己犠牲リンカー(self−immolative linker)基Lが場合により細胞毒素と標的化剤の間に導入される。これらのリンカー基はまた、スペーサー基として記述され、少なくとも2つの反応官能基を有しうる。典型的には、スペーサー基の一方の化学官能基が治療物質の化学官能基、例えば細胞毒素に結合する間、スペーサー基の他方の化学官能基は標的化剤または切断可能なリンカーの化学官能基に結合するように用いられる。スペーサー基の化学官能基の例として、ヒドロキシ基、メルカプト基、カルボニル基、カルボキシ基、アミノ基、ケトン基、およびメルカプト基が挙げられる。
で表される自己犠牲リンカーは、一般に置換もしくは未置換アルキル基、置換もしくは未置換アリール基、置換もしくは未置換ヘテロアリール基または置換もしくは未置換ヘテロアルキル基である。一態様では、アルキルまたはアリール基は1〜20個の炭素原子を含みうる。それらはまた、ポリエチレングリコール部分を含みうる。
典型的なスペーサー基として、例えば、6−アミノヘキサノール、6−メルカプトヘキサノール、10−ヒドロキシデカン酸、グリシンおよび他のアミノ酸、1,6−ヘキサンジオール、β−アラニン、2−アミノエタノール、システアミン(2−アミノエタンチオール)、5−アミノペンタン酸、6−アミノヘキサン酸、3−マレイミド安息香酸、フタリド、α−置換フタリド、カルボニル基、アミナールエステル、核酸、ペプチドなどが挙げられる。
スペーサーは、さらなる分子量および化学官能基を細胞毒素−標的化剤複合体に導入するのに役立ちうる。一般に、さらなる分子量および官能基は複合体の血清半減期および他の特性に作用することになる。したがって、スペーサー基の注意深い選択を通じ、ある範囲の血清半減期を有する細胞毒素複合体が生成されうる。
薬剤成分の直近に位置するスペーサーは、(L)m(式中、mは0、1、2、3、4、5、および6から選択される整数である)としても示される。複数のLスペーサーが存在する場合、同一のまたは異なるスペーサーのいずれかが用いられうる。Lは任意の自己犠牲的な基でありうる。
は好ましくは複合体に同部分を有するリンカーを用いて溶解度の増大または凝集特性の低下をもたらすかまたは複合体の加水分解速度を変化させるリンカー部分である。Lリンカーは自己犠牲的である必要がない。一態様では、L部分は、置換アルキル、未置換アルキル、置換アリール、未置換アリール、置換ヘテロアルキル、または未置換ヘテロアルキルであり、これらのいずれかが直鎖状、分岐鎖状、または環状でありうる。置換基は、例えば、低級(C〜C)アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、アルキルアミノ、またはジアルキルアミノでありうる。特定の態様では、Lは非環状部分を含む。別の態様では、Lは任意の正または負に帯電したアミノ酸重合体、例えばポリリシンまたはポリアルギニンを含む。Lはポリエチレングリコール部分などの重合体を含みうる。さらに、Lリンカーは、例えば重合体成分と小さい化学的成分の双方を含みうる。
好ましい態様では、Lはポリエチレングリコール(PEG)部分を含む。LのPEG部分は1〜50単位の長さでありうる。好ましくは、PEGは1〜12の繰り返し単位、より好ましくは3〜12の繰り返し単位、より好ましくは2〜6の繰り返し単位、またはさらにより好ましくは3〜5の繰り返し単位および最も好ましくは4の繰り返し単位を有することになる。Lは、単にPEG部分からなりうるか、あるいはさらなる置換もしくは未置換のアルキルまたはヘテロアルキルも有しうる。PEGとL部分の一部として結合し、複合体の水溶性を高めることは有用である。さらに、PEG部分は薬剤と抗体との複合の間に生じうる凝集の程度を低下させる。
一部の態様では、Lは、(AAのN末端に直接結合される
Figure 0005398538
を含む。R20は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーである。R25、R25’、R26、およびR26’の各々は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、および置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルから独立して選択され、かつsおよびtは独立して1〜6の整数である。好ましくは、R20、R25、R25’、R26およびR26’は疎水性である。一部の態様では、R20はHまたはアルキル(好ましくは未置換低級アルキル)である。一部の態様では、R25、R25’、R26およびR26’は、独立してHまたはアルキル(好ましくは未置換C〜Cアルキル)である。一部の態様では、R25、R25’、R26およびR26’はすべてがHである。一部の態様では、tは1でありかつsは1または2である。
ペプチドリンカー(F)
上で考察のように、本発明のペプチジルリンカーは、一般式:(L−F−(L(式中、Fはペプチジル部分を含むリンカー部分を表す)により表されうる。一態様では、F部分は任意の追加の自己犠牲リンカーLおよびカルボニル基を含む。別の態様では、F部分はアミノ基および任意のスペーサー基Lを含む。
したがって、一態様では、ペプチジルリンカーを含む複合体は、式(a):
Figure 0005398538
の構造を含む。
この態様では、Lは上記のような自己犠牲リンカーであり、かつ、Lは上記のように好ましくは溶解度の増大または凝集特性の低下をもたらすかあるいは加水分解速度を変化させる部分である。Lは自己犠牲リンカーを表す。さらに、mは0、1、2、3、4、5、もしくは6であり、かつoおよびpは独立して0もしくは1である。AAは1種以上の天然アミノ酸および/または非天然α−アミノ酸を表し、cは1〜20の整数である。一部の態様では、cは2〜5の範囲内であるかまたは2もしくは3である。
上記式(a)の本発明のペプチドリンカーにおいては、AAは、そのアミノ末端で、Lに直接連結されるか、またはLが不在の場合にはX基(すなわち、標的化剤、検出可能な標識、保護反応官能基または非保護反応官能基)に直接連結される。一部の態様では、Lが存在する場合、Lは(AAのN末端に直接結合されたカルボン酸アシル基を含まない。したがって、これらの態様では、米国特許第6,214,345号明細書に記載のペプチドリンカーにおいて必要であるように、LまたはXのいずれかとAAの間に直接カルボン酸アシル単位が必ずしも存在する必要がない。
別の態様では、ペプチジルリンカーを含む複合体は、式(b):
Figure 0005398538
の構造を含む。
この態様では、Lは上記のように、好ましくは溶解度の増大または凝集特性の低下をもたらすかあるいは加水分解速度を変化させる部分であり、Lは第一級もしくは第二級アミンまたはカルボキシル官能基を含むスペーサー基であり、かつLのアミンがDの懸垂カルボキシル官能基とアミド結合を形成するか、またはLのカルボキシル基がDの懸垂アミン官能基とアミド結合を形成し、かつoおよびpは独立して0または1である。AAは1種以上の天然アミノ酸および/または非天然α−アミノ酸を表し、cは1〜20の整数である。この態様では、Lは存在しない(すなわち一般式中でmは0である)。
上記式(b)の本発明のペプチドリンカーにおいては、AAは、そのアミノ末端で、Lに直接連結されるか、またはLが不在の場合にはX基(すなわち、標的化剤、検出可能な標識、保護反応官能基または非保護反応官能基)に直接連結される。一部の態様では、Lが存在する場合、Lは(AAのN末端に直接結合されたカルボン酸アシル基を含まない。したがって、これらの態様では、米国特許第6,214,345号明細書に記載のペプチドリンカーにおいて必要であるように、LまたはXのいずれかとAAの間に直接カルボン酸アシル単位が必ずしも存在する必要がない。
自己犠牲リンカーL
自己犠牲リンカーLは、2つの距離が離れた化学的部分を共に通常は安定なトリパーテート(tripartate)分子に共有結合可能な二機能の化学的部分であり、それにより酵素切断を用いてトリパーテート分子から前記距離が離れた化学的部分のうちの一方が放たれ、前記酵素切断後、分子の残りから自発的切断が生じ、前記距離が離れた化学的部分の他方が放たれる。本発明によると、自己犠牲スペーサーは、その一方の末端でペプチド部分に共有結合されかつその他方の末端で薬剤部分(その誘導化が薬理学的活性を阻害する)の化学反応性がある部位に共有結合されることで、距離が離れ、ペプチド部分および薬剤部分を共に標的酵素の不在下で安定でかつ薬理学的に不活性であるトリパーテート分子に共有結合させるが、それはスペーサー部分およびペプチド部分に共有結合することによりトリパーテート分子からのペプチド部分の放出を有効にする結合でかかる標的酵素により酵素的に切断可能である。次いで、かかる酵素切断は、スペーサー部分の自己犠牲的特徴を活性化し、スペーサー部分を薬剤部分に共有結合させることにより薬理活性形態での薬剤の放出を有効にする結合の自発切断を開始させることになる。
自己犠牲リンカーLは任意の自己犠牲的な基でありうる。好ましくは、Lは、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロシクロアルキル、置換ヘテロシクロアルキル、置換および未置換アリール、ならびに置換および未置換ヘテロアリールである。
1つの特に好ましい自己犠牲スペーサーLは、式(c):
Figure 0005398538
で表されうる。
アミノベンジル基の芳香環は1つ以上の「K」基で置換されうる。「K」基は、通常では環構造の一部である4つの非置換炭素のうちの1つに結合される水素を置き換える芳香環上の置換基である。「K」基は単一の原子、例えばハロゲンでありうるか、または多重原子群、例えばアルキル、ヘテロアルキル、アミノ、ニトロ、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロアルキル、およびシアノでありうる。各Kは、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロアルキル、置換アリール、未置換アリール、置換ヘテロアリール、未置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキル、未置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、NO、NR2122、NR21COR22、OCONR2122、OCOR21、およびOR21(式中、R21およびR22は独立してH、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロアルキル、置換アリール、未置換アリール、置換ヘテロアリール、未置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキルおよび未置換ヘテロシクロアルキルからなる群から選択される)からなる群から独立して選択される。典型的なK置換基は、限定はされないが、F、Cl、Br、I、NO、OH、OCH、NHCOCH、N(CH、NHCOCFおよびメチルを含む。「Ki」においては、iは0、1、2、3、もしくは4の整数である。好ましい一態様では、iは0である。
上記の構造のエーテル酸素原子はカルボニル基に結合される。NR24官能基から芳香環への系統は、アミンの官能基が5個の炭素(いずれも環を形成し、−CH−O−基で置換されない)のいずれかに結合されうることを示す。好ましくは、XのNR24官能基は−CH−O−基に対するパラ配位で芳香環に共有結合される。R24は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、および未置換ヘテロアルキルからなる群から選択されるメンバーである。特定の態様では、R24は水素である。
一態様では、本発明は、上記の式(a)のペプチドリンカーを提供し、ここでFは構造:
Figure 0005398538
を含み、ここでR24は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、および未置換ヘテロアルキルからなる群から選択される)を提供する。各Kは、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロアルキル、置換アリール、未置換アリール、置換ヘテロアリール、未置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキル、未置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、NO、NR2122、NR21COR22、OCONR2122、OCOR21、およびOR21(式中、R21およびR22は独立してH、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロアルキル、置換アリール、未置換アリール、置換ヘテロアリール、未置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキル、未置換ヘテロシクロアルキルからなる群から選択される)からなる群から独立して選択されるメンバーであり、かつiは0、1、2、3、もしくは4の整数である。
別の態様では、上記式(a)のペプチドリンカーは、構造:
Figure 0005398538
を含む−F−(L−を含み、ここで各R24は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、および未置換ヘテロアルキルからなる群から独立して選択されるメンバーである。
一部の態様では、自己犠牲スペーサーLまたはLは、
Figure 0005398538
を含み、ここでR17、R18、およびR19の各々は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換のヘテロアルキルおよび置換もしくは未置換アリールから独立して選択され、かつwは0〜4の整数である。一部の態様では、R17およびR18は独立してHまたはアルキル(好ましくは未置換C〜Cアルキル)である。好ましくは、R17およびR18はC〜Cアルキル、例えばメチルまたはエチルである。一部の態様では、wは0である。任意の特定の理論に拘束されたくないが、この特定の自己犠牲スペーサーが比較的速やかに環化することが実験的に見出されている。
一部の態様では、LまたはLは、
Figure 0005398538
を含む。
スペーサー基L
スペーサー基Lは第一級もしくは第二級アミンまたはカルボキシル官能基を含むように特徴づけられ、かつ、L基のアミンがDの懸垂カルボキシル官能基とアミド結合を形成するか、またはLのカルボキシルがDの懸垂アミン官能基とアミド結合を形成する。Lは、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、または置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルからなる群から選択されうる。好ましい態様では、Lは芳香族性基を含む。より好ましくは、Lは安息香酸基、アニリン基またはインドール基を含む。−L−NH−スペーサーとして機能しうる構造の非限定例として、
Figure 0005398538
といった構造が挙げられ、ここでZはO、SおよびNR23から選択されるメンバーであり、かつR23は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーである。
を有する本発明のリンカーの切断時、L部分は薬剤Dに結合されたままである。したがって、L部分はDに結合されたその存在がDの活性を有意に変化させないように選択される。別の態様では、薬剤D自体の一部がLスペーサーとして機能する。例えば、一態様では、薬剤Dは薬剤の一部がLスペーサーとして機能するデュオカルマイシン誘導体である。かかる態様の非限定例として、NH−(L)−Dが
Figure 0005398538
からなる群から選択される構造を有する場合が挙げられ、ここでZはO、SおよびNR23から選択されるメンバーであり、R23は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーであり、かつ各構造上のNH基は(AAと反応して−(AA−NH−を形成する。
ペプチド配列AA
AA基は、単一のアミノ酸またはアミド結合により結合された複数のアミノ酸を表す。アミノ酸は天然アミノ酸および/または非天然α−アミノ酸でありうる。
ペプチド配列(AAは、機能的に、単一のアミノ酸(c=1の場合)またはアミド結合により互いに結合された複数のアミノ酸のアミド化残基である。本発明のペプチドは、生体系における目的の位置で酵素によるペプチドの酵素触媒化切断を誘導するように選択される。例えば、標的化剤を用いて細胞に標的化されるがその細胞により内在化されない複合体においては、例えばペプチドが細胞外で切断されるように近隣での死滅に向かう細胞の細胞内容物の放出により、細胞外マトリックス内に存在しうる1種以上のプロテアーゼにより切断されるペプチドが選択される。ペプチド内部のアミノ酸の数は1〜20個の範囲でありうるが、より好ましくは(AAを含む、1〜8個のアミノ酸、1〜6個のアミノ酸または1、2、3もしくは4個のアミノ酸が存在することになる。特異的酵素により切断されやすいペプチド配列または酵素のクラスは当該技術分野で周知である。
血清、肝臓、腸管などにおける酵素により切断される多数のペプチド配列は、当該技術分野で既知である。本発明の典型的なペプチド配列は、プロテアーゼにより切断されるペプチド配列を含む。プロテアーゼ感受性配列の使用についてなされる考察の中心は、図示の簡素化を意図したものであり、本発明の範囲を限定することに役立つものではない。
ペプチドを切断する酵素がプロテアーゼである場合、リンカーは一般にプロテアーゼに対する切断認識配列を有するペプチドを含む。プロテアーゼに対する切断認識配列は、タンパク質分解切断の間にプロテアーゼにより認識される特定のアミノ酸配列である。多数のプロテアーゼ切断部位が当該技術分野で既知であり、これらおよび他の切断部位は、リンカー部分内に含まれうる。例えば、Matayoshiら、Science 247:954頁(1990年);Dunnら、Meth.Enzymol.241:254頁(1994年);Seidahら、Meth.Enzymol.244:175頁(1994年);Thornberry,Meth.Enzymol.244:615頁(1994年);Weberら、Meth.Enzymol.244:595頁(1994年);Smithら、Meth.Enzymol.244:412頁(1994年);Bouvierら、Meth.Enzymol.248:614頁(1995年)、Hardyら、in Amiloid Protein Precursor in Development,Aging,and Alzheimer’s Disease、Mastersら編、190−198頁(1994年)を参照のこと。
ペプチド配列(AAのアミノ酸は、腫瘍関連プロテアーゼなどの特定の分子による選択的酵素切断に対するその適合性に基づいて選択される。用いられるアミノ酸は天然または非天然アミノ酸でありうる。それらはLまたはD配置でありうる。一態様では、少なくとも3種の異なるアミノ酸が用いられる。別の態様では、2種のアミノ酸のみが用いられる。
好ましい態様では、ペプチド配列(AAはリソソームプロテアーゼにより切断されるその能力に基づいて選択され、その非限定例としてカテプシンB、C、D、H、LおよびSが挙げられる。好ましくは、ペプチド配列(AAはインビトロでカテプシンBにより切断可能であり、それは当該技術分野で既知のインビトロでのプロテアーゼ切断アッセイ法を用いて試験されうる。
別の態様では、ペプチド配列(AAは、腫瘍関連プロテアーゼ、例えば腫瘍細胞近傍で細胞外に見出されるプロテアーゼにより切断されるその能力に基づいて選択され、その非限定例として、チメット(thimet)オリゴペプチダーゼ(TOP)およびCD10が挙げられる。ペプチドのTOPまたはCD10により切断される能力は、当該技術分野で既知のインビトロでのプロテアーゼ切断アッセイ法を用いて試験されうる。
本発明の複合体での使用に適するペプチド配列の適例として、限定はされないが、Val−Cit、Cit−Cit、Val−Lys、Phe−Lys、Lys−Lys、Ala−Lys、Phe−Cit、Leu−Cit、Ile−Cit、Trp、Cit、Phe−Ala、Phe−N−トシル−Arg、Phe−N−ニトロ−Arg、Phe−Phe−Lys、D−Phe−Phe−Lys、Gly−Phe−Lys、Leu−Ala−Leu、Ile−Ala−Leu、Val−Ala−Val、Ala−Leu−Ala−Leu(配列番号94)、β−Ala−Leu−Ala−Leu(配列番号95)およびGly−Phe−Leu−Gly(配列番号96)、Val−Ala、Leu−Leu−Gly−Leu(配列番号97)、Leu−Asn−Ala、ならびにLys−Leu−Valが挙げられる。好ましいペプチド配列はVal−CitおよびVal−Lysである。
別の態様では、薬剤部分の直近に位置するアミノ酸は、Ala、Asn、Asp、Cit、Cys、Gln、Glu、Gly、Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Pro、Ser、Thr、Trp、Tyr、およびValからなる群から選択される。さらに別の態様では、薬剤部分の直近に位置するアミノ酸は、Ala、Asn、Asp、Cys、Gln、Glu、Gly、Ile、Leu、Met、Phe、Pro、Ser、Thr、Trp、Tyr、およびValからなる群から選択される。
プロテアーゼは癌転移に関与している。プロテアーゼウロキナーゼの合成の増大が、多数の癌内での転移能の増強と相関していた。ウロキナーゼは細胞外空間内に偏在するプラスミノゲンからプラスミンを活性化し、その活性化により転移性腫瘍細胞の浸潤を媒介する細胞外マトリックス内でタンパク質の分解が引き起こされうる。プラスミンはまたコラゲナーゼを活性化する故、毛細管およびリンパ系の周囲の基底膜内でのコラーゲンの分解を促進可能であり、それにより腫瘍細胞の標的組織への浸潤が可能になる(Danoら、Adv.Cancer.Res.、44:139頁(1985年))。したがって、ウロキナーゼにより切断されるペプチド配列のリンカーとしての使用は本発明の範囲内に含まれる。
本発明は、トリプターゼによる切断に感受性があるペプチド配列の使用についても提供する。ヒトマスト細胞は、α、βI、βII、およびβIIIと称される少なくとも4種の異なるトリプターゼを発現する。これらの酵素は血漿プロテアーゼ阻害剤により制御されることがなく、インビトロで数種の生理的基質を切断するだけである。セリンプロテアーゼのトリプターゼファミリーは、マスト細胞を含む種々のアレルギー性および炎症性疾患に関与しており、その理由はこれらの障害を有する患者由来の体液中で見出されるトリプターゼレベルの上昇にある。しかし、疾患の病態生理におけるトリプターゼの正確な役割はいまだに明らかにされていない。トリプターゼの生物学的機能および対応する生理学的結果の範囲は、それらの基質特異性により実質的に画定される。
トリプターゼは、腫瘍転移および浸潤に関連したプロテアーゼのチモーゲン形態であるプロウロキナーゼプラスミノゲン活性化因子(uPA)の強力な活性化因子である。細胞溢出および移動において細胞外マトリックスの破壊をまねくプラスミノゲンカスケードの活性化は、Pro−Arg−Phe−LysのP4〜P1配列(配列番号98)のプロウロキナーゼプラスミノゲン活性化因子のトリプターゼ活性化の機能でありうる(Stackら、Journal of Biological Chemistry 269(13):9416−9419頁(1994年))。血管透過性の調節に関与する神経ペプチドVIP(血管作動性腸管ペプチド)もまた主にThr−Arg−Leu−Arg(配列番号99)配列でトリプターゼにより切断される(Tamら、Am.J.Respir.Cell Mol.Biol.3:27−32頁(1990年))。Gタンパク質共役受容体PAR−2をSer−Lys−Gly−Arg(配列番号100)配列でトリプターゼにより切断し活性化することで、線維芽細胞の増殖が促進されうる一方、トロンビン活性化受容体PAR−1がPro−Asn−Asp−Lys(配列番号101)配列でトリプターゼにより不活性化される(Molinoら、Journal of Biological Chemistry 272(7):4043−4049頁(1997年))。総合すれば、このエビデンスは、トリプターゼにおける疾患の結果としての組織リモデリングでの中心的役割を示唆する。これはいくつかのマスト細胞媒介性の障害において観察される重大な変化に合致する。慢性喘息および他の長期の呼吸器疾患の1つの特質は、その生理的標的のトリプターゼ活性化の結果でありうる下層組織の線維化および肥厚である。同様に、血管新生が種々の癌におけるマスト細胞密度、トリプターゼ活性および予後不良に関連することを一連の報告が示している(Coussensら、Gene and Development 13(11):1382−97頁(1999年));Takanamiら、Cancer 88(12):2686−92頁(2000年);Toth−Jakaticsら、Human Pathology 31(8):955−960頁(2000年);Ribattiら、International Journal of Cancer 85(2):171−5頁(2000年))。
特定のプロテアーゼが選択されたペプチド配列を切断するか否かを評価するための方法は当該技術分野で既知である。例えば、7−アミノ−4−メチルクマリン(AMC)蛍光発生ペプチド基質の使用は、プロテアーゼ特異性を測定するための十分に確立された方法である(Zimmerman M.ら(1977年)Analytical Biochemistry 78:47−51頁)。アニリド結合の特異的切断により蛍光発生AMC脱離基が遊離し、各基質における切断速度の簡易な測定が可能になる。より最近では、AMCペプチド基質ライブラリのアレイ(Lee D.ら(1999年)Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 9:1667−72頁)および位置走査ライブラリ(Rano T.A.ら(1997年)Chemistry and Biology 4:149−55頁)を用い、単一の実験での広範囲の基質のサンプリングによるプロテアーゼのN末端特異性の迅速なプロファイリングが行われている。したがって、当業者は、過度の実験に依存することなく、ペプチド配列のアレイを評価し、本発明におけるその有用性を判定することが容易にできる。
本発明の抗体−パートナー複合体は、場合により2種以上のリンカーを有しうる。これらのリンカーは同じかまたは異なる場合がある。例えば、ペプチジルリンカーを用いて薬剤のリガンドへの連結が可能であり、第2のペプチジルリンカーにより診断剤の複合体への結合が可能である。追加のリンカーにおける他の使用として、分析剤、生体分子、標的化剤、および検出可能な標識の抗体−パートナー複合体への連結が含まれる。
また、例えば本発明の化合物の二量体、三量体、四量体およびより高級な相同体またはそれらの反応類似体などの種を含む多価種である本発明の化合物は、本発明の範囲内に含まれる。多価種は、本発明の単一種または2種以上の種から構築可能である。例えば、二量体構築物は「ホモ二量体」または「ヘテロ二量体」でありうる。さらに、本発明の化合物またはその反応類似体がオリゴマーまたはポリマーフレームワーク(例えばポリリシン、デキストラン、ヒドロキシエチルデンプンなど)に結合された多価構築物は本発明の範囲内に含まれる。フレームワークは、好ましくは多官能性である(すなわち本発明の化合物に結合するための一連の反応部位を有する)。さらに、フレームワークは、本発明の単一種または本発明の2種以上の種で誘導体化されうる。
さらに、本発明は、類似官能基でない類似化合物よりも高い水溶性を有する化合物が得られる官能化された化合物を含む。したがって、本明細書中に示される置換基のいずれかが水溶性を高めている類似基と置換されうる。例えば、水酸基をジオールまたは第4級アミン、ヒドロキシアミンもしくは類似の水溶性がより高い部分を有するアミンと置換することは本発明の範囲内に含まれる。好ましい態様では、さらなる水溶性が、本明細書中に示される化合物のイオンチャネルに対する活性にとって本質的でない部位での、親化合物の水溶性を高める部分との置換により与えられる。有機化合物の水溶性を高める方法は当該技術分野で既知である。かかる方法は、限定はされないが、常に帯電した部分、例えば第4級アンモニウムまたは生理学的関連pHで帯電した基、例えばカルボン酸、アミンで有機核を官能化する工程を含む。他の方法は、有機核にヒドロキシルまたはアミンを有する基、例えばアルコール、ポリオール、ポリエーテルなどを付加する工程を含む。代表例は、限定はされないが、ポリリシン、ポリエチレンイミン、ポリ(エチレングリコール)およびポリ(プロピレングリコール)を含む。これらの化合物に適する官能化の化学反応および戦略は当該技術分野で既知である。例えば、Dunn R.L.ら編、「POLYMERIC DRUGS AND DRUG DELIVERY SYSTEMS,ACS Symposium Series 第469巻」、ワシントンD.C.(Washington,D.C.)のAmerican Chemical Society、1991年を参照のこと。
ヒドラジンリンカー(H)
第2の態様では、本発明の複合体はヒドラジン自己犠牲リンカーを含み、ここで複合体は構造:
Figure 0005398538
を有し、ここで、D、L、L、およびXは上で定義された通りであり、かつ本明細書中にさらに記載され、かつHは構造:
Figure 0005398538
を含むリンカーであり、ここで、nは1〜10の整数であり、nは0、1、もしくは2であり、各R24は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、および未置換ヘテロアルキルからなる群から独立して選択されるメンバーであり、かつIは結合(すなわち骨格の炭素と隣接窒素の間の結合)かまたは
Figure 0005398538
のいずれかであり、ここで、nが0である場合、nが0でないという条件でnは0もしくは1であり、かつnは1、2、もしくは3であり、ここでIが結合である場合、nは3でありかつnは1であり、Dは
Figure 0005398538
である可能性がなく、ここで、RはMeまたはCH−CH−NMeである。
一態様では、フェニル環上での置換はパラ置換である。好ましい態様では、nは2、3、もしくは4であるかまたはnは3である。好ましい態様では、nは1である。好ましい態様では、Iは結合(すなわち骨格の炭素と隣接窒素の間の結合)である。一局面では、ヒドラジンリンカーHは、例えばnが0でかつnが2である場合、切断時に6員の自己犠牲リンカーを形成しうる。別の局面では、ヒドラジンリンカーHは切断時に2つの5員の自己犠牲リンカーを形成しうる。さらに他の局面では、切断時、Hは5員の自己犠牲リンカーを形成するか、Hは7員の自己犠牲リンカーを形成するか、またはHは5員の自己犠牲リンカーおよび6員の自己犠牲リンカーを形成する。切断の速度は、切断時に形成される環の大きさに影響される。したがって、望まれる切断の速度に依存して切断時に形成されるべき適切な大きさの環が選択されうる。
5員のヒドラジンリンカー
一態様では、ヒドラジンリンカーは5員のヒドラジンリンカーを含み、ここでHは構造:
Figure 0005398538
を含む。
好ましい態様では、nは2、3、もしくは4である。別の好ましい態様では、nは3である。
上記の構造では、各R24は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、および未置換ヘテロアルキルからなる群から独立して選択されるメンバーである。一態様では、各R24はHまたはC〜Cアルキルである。別の態様では、各R24は独立してHまたはC〜Cアルキル、より好ましくはHまたはCHである。別の態様では、少なくとも1つのR24はメチル基である。別の態様では、各R24はHである。各R24は、化合物の立体効果を調整しかつ溶解度を変化させるように選択される。
5員のヒドラジンリンカーは、薬剤をリンカーから分離する1つ以上の環化反応を受ける可能性があり、例えば、
Figure 0005398538
で記述されうる。
本発明の5員のリンカーを調製するための典型的な合成経路は、
Figure 0005398538
である。
Cbzで保護されたDMDA bは塩化チオニルを含有する溶液中の2,2−ジメチル−マロン酸aと反応し、Cbz−DMDA−2,2−ジメチルマロン酸cが形成される。化合物cはEDCの存在下でBoc−N−メチルヒドラジンdと反応し、DMDA−2,2−ジメチルマロニック(dimethylmalonic)−Boc−N−メチルヒドラジンeが形成される。
6員のヒドラジンリンカー
別の態様では、ヒドラジンリンカーは6員のヒドラジンリンカーを含み、ここでHは構造:
Figure 0005398538
を含む。
好ましい態様では、nは3である。上記構造では、各R24は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、および未置換ヘテロアルキルからなる群から独立して選択されるメンバーである。一態様では、各R24は独立してHまたはC〜Cアルキルである。別の態様では、各R24は独立してHまたはC〜Cアルキル、より好ましくはHまたはCHである。別の態様では、少なくとも1つのR24はメチル基である。別の態様では、各R24はHである。各R24は、化合物の立体効果を調整しかつ溶解度を変化させるように選択される。好ましい態様では、Hは構造:
Figure 0005398538
を含む。
一態様では、Hはジェミナルジメチル置換を含む。上記構造の一態様では、各R24は独立してHまたは置換もしくは未置換アルキルである。
6員のヒドラジンリンカーは薬剤をリンカーから分離する環化反応を受けることになり、
Figure 0005398538
のように記述されうる。
本発明の6員のリンカーを調製するための典型的な合成経路は、
Figure 0005398538
である。
ジクロロメタンを含有する溶液中のCbzで保護されたジメチルアラニンaはHOAtおよびCPIと反応し、Cbzで保護されたジメチルアラニンヒドラジンbが形成された。ヒドラジンbはメタノールの作用により脱保護され、化合物cが形成される。
他のヒドラジンリンカー
本発明が7員を有するリンカーを含む点が検討される。このリンカーであれば5員または6員のリンカーと同程度に速やかに環化しない可能性が高いことになるが、これは一部の抗体−パートナー複合体にとって好ましい場合がある。同様に、ヒドラジンリンカーは2つの6員環を含むか、またはヒドラジンリンカーは1つの6員および1つの5員の環化生成物を有しうる。5員および7員のリンカーならびに6員および7員のリンカーについても検討される。
別のヒドラジン構造Hは、式:
Figure 0005398538
を有し、ここで、qは0、1、2、3、4、5、もしくは6であり、かつ各R24は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、および未置換ヘテロアルキルからなる群から独立して選択されるメンバーである。このヒドラジン構造は5員環、6員環、または7員環も形成し、追加成分の添加によって複数の環が形成される可能性がある。
ジスルフィドリンカー(J)
さらに別の態様では、リンカーは酵素的に切断可能なジスルフィド基を含む。一態様では、本発明は、式(d):
Figure 0005398538
による構造を有する細胞毒性抗体−パートナー化合物を提供し、ここで、D、L、L、およびXは上で定義された通りであり、かつ本明細書中にさらに記載され、かつJは構造:
Figure 0005398538
を有する基を含むジスルフィドリンカーであり、ここで、各R24は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、および未置換ヘテロアルキルからなる群から独立して選択されるメンバーであり;各Kは、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロアルキル、置換アリール、未置換アリール、置換ヘテロアリール、未置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキル、未置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、NO、NR2122、NR21COR22、OCONR2122、OCOR21、およびOR21(式中、R21およびR22は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロアルキル、置換アリール、未置換アリール、置換ヘテロアリール、未置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキルおよび未置換ヘテロシクロアルキルからなる群から独立して選択される)からなる群から独立して選択されるメンバーであり;iは0、1、2、3、もしくは4の整数であり;ならびにdは0、1、2、3、4、5、もしくは6の整数である。
ジスルフィドリンカーの芳香環は1つ以上の「K」基と置換されうる。「K」基は、通常では環構造の一部である4つの非置換炭素のうちの1つに結合される水素を置換する芳香環上の置換基である。「K」基は、単一原子、例えばハロゲンでありうるか、または多原子基、例えばアルキル、ヘテロアルキル、アミノ、ニトロ、ヒドロキシ、アルコキシ、ハロアルキル、およびシアノでありうる。典型的なK置換基は、限定はされないが、F、Cl、Br、I、NO、OH、OCH、NHCOCH、N(CH、NHCOCFおよびメチルを独立して含む。「K」においては、iは0、1、2、3、もしくは4の整数である。特定の態様では、iは0である。
好ましい態様では、リンカーは、式:
Figure 0005398538
の酵素的に切断可能なジスルフィド基を含む。
この態様では、L、X、p、およびR24の属性は上で定義された通りであり、かつdは0、1、2、3、4、5、もしくは6である。特定の態様では、dは1または2である。
より特異的なジスルフィドリンカーは下記の式で示される。
Figure 0005398538
この態様の具体例は以下の通りである。
Figure 0005398538
好ましくは、dは1もしくは2である。
別のジスルフィドリンカーは下記の式で示される。
Figure 0005398538
この態様の具体例は以下の通りである。
Figure 0005398538
好ましくは、dは1または2である。
様々な態様では、ジスルフィドはアミンに対してオルトである。別の特定の態様では、aは0である。好ましい態様では、R24はHおよびCHから独立して選択される。
本発明のジスルフィドリンカーを調製するための典型的な合成経路は以下の通りである。
Figure 0005398538
3−メルカプトプロピオン酸aの溶液はアルドリチオール−2と反応し、3−メチルベンゾチアゾリウムヨージドbが形成される。3−メチルベンゾチアゾリウムヨージドcは水酸化ナトリウムと反応し、化合物dが形成される。メタノールを含有する化合物dの溶液はさらに化合物bと反応し、化合物eが形成される。化合物eは塩化アセチルおよびメタノールの作用により脱保護され、化合物fが形成される。
数種の細胞毒素、リンカーおよび治療物質を抗体に結合させるための他の方法についてのさらなる考察として、Gangwarらに交付され、「Cytotoxic Compounds And Conjugates」という表題のPCT公開の国際公開第2007/059404号論説、Saito G.ら(2003年)Adv.Drug Deliv.Rev.55:199−215頁;Trail P.A.ら(2003年)Cancer Immunol.Immunother.52:328−337頁;Payne G.(2003年)Cancer Cell 3:207−212頁;Allen T.M.(2002年)Nat.Rev.Cancer 2:750−763頁;Pastan I.およびKreitman R.J.(2002年)Curr.Opin.Investig.Drugs 3:1089−1091頁;Senter P.D.およびSpringer C.J.(2001年)Adv.Drug Deliv.Rev.53:247−264頁(これら各々はそれら全体が参照により本明細書中に援用される)も参照のこと。
パートナー分子
一局面では、本発明は、パートナー分子、例えば細胞毒素、薬剤(例えば免疫抑制剤)または放射性毒素に結合された抗体を特徴とする。かかる複合体は、本明細書中で「免疫複合体」とも称される。1種以上の細胞毒素を含有する免疫複合体は「免疫毒素」と称される。細胞毒素または細胞毒性物質は、細胞に対して有害な(例えば殺傷する)任意の作用物質を含む。
本発明のパートナー分子の例として、タキソール、サイトカラシンB、グラミシジンD、臭化エチジウム、エメチン、マイトマイシン、エトポシド、テノポシド、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ジヒドロキシアントラシンジオン、ミトキサントロン、ミトラマイシン、アクチノマイシンD、1−デヒドロテストステロン、糖質コルチコイド、プロカイン、テトラカイン、リドカイン、プロプラノロール、およびピューロマイシン、ならびにこれらの類似体または相同体が挙げられる。パートナー分子の例として、例えば、アンチメタボライト(例えば、メトトレキサート、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、5−フルオロウラシルデカルバジン)、アルキル化剤(例えば、メクロレタミン、チオエパクロラムブシル、メルファラン、カルムスチン(BSNU)およびロムスチン(CCNU)、シクロホスファミド(cyclothosphamide)、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、マイトマイシンC、ならびにシスジクロロジアミン白金(II)(DDP)シスプラチン)、アントラサイクリン(例えば、ダウノルビシン(元はダウノマイシン)およびドキソルビシン)、抗生物質(例えば、ダクチノマイシン(元はアクチノマイシン)、ブレオマイシン、ミトラマイシン、およびアントラマイシン(AMC))、ならびに抗有糸分裂剤(例えばビンクリスチンおよびビンブラスチン)も挙げられる。
本発明の抗体に複合可能なパートナー分子の他の好ましい例として、デュオカルマイシン、カリケアマイシン、メイタンシンおよびアウリスタチン、ならびにこれらの誘導体が挙げられる。カリケアマイシン抗体複合体の例は市販されている(Mylotarg(登録商標);American Home Products)。
パートナー分子の好ましい例として、CC−1065およびデュオカルマイシンが挙げられる。CC−1065は、Upjohn Companyにより1981年にストレプトマイセス・ゼレンシス(Streptomyces zelensis)から最初に単離され(Hankaら、J.Antibiot.31:1211頁(1978年);Martinら、J.Antibiot.33:902頁(1980年);Martinら、J.Antibiot.34:1119頁(1981年))、インビトロおよび実験動物の双方で強力な抗腫瘍および抗菌活性を有することが見出された(Liら、Cancer Res.42:999頁(1982年))。CC−1065は、好ましくは5’−d(A/GNTTA)−3’および5’−d(AAAAA)−3’の配列を有するマイナーグルーブ内の二本鎖B−DNAに結合し(Swensonら、Cancer Res.42:2821頁(1982年))、3’−アデニンのN3位を分子内に存在するそのCPIの左側ユニットによりアルキル化する(Hurleyら、Science 226:843頁(1984年))。CC−1065は、その強力かつ広範な抗腫瘍活性に反し、実験動物において遅発性死亡を引き起こすことからヒトでは使用できない。
CC−1065およびデュオカルマイシンの多数の類似体および誘導体は当該技術分野で既知である。多数の化合物の構造、合成および特性の研究についてのレビューがなされている。例えば、Bogerら、Angew.Chem.Int.Ed.Engl.35:1438頁(1996年)およびBogerら、Chem.Rev.97:787頁(1997年)を参照のこと。
Kyowa Hakko Kogya Co.,Ltd.のあるグループが多数のCC−1065誘導体を調製している。例えば、米国特許第5,101,038号明細書;米国特許第5,641,780号明細書;米国特許第5,187,186号明細書;米国特許第5,070,092号明細書;米国特許第5,703,080号明細書;米国特許第5,070,092号明細書;米国特許第5,641,780号明細書;米国特許第5,101,038号明細書および米国特許第5,084,468号明細書、ならびにPCT出願の国際公開第96/10405号論説および欧州特許出願公開第0537575A1号明細書を参照のこと。
Upjohn Company(Pharmacia Upjohn)はまた、CC−1065の誘導体の調製に積極的に取り組んでいる。例えば、米国特許第5,739,350号明細書;米国特許第4,978,757号明細書、米国特許第5,332,837号明細書および米国特許第4,912,227号明細書を参照のこと。
本発明の特に好ましい局面は、式(e):
Figure 0005398538
による構造を有する細胞毒性化合物を提供し、ここで環系Aは、置換もしくは未置換アリール置換もしくは未置換ヘテロアリールおよび置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル基から選択されるメンバーである。典型的な環系はフェニルおよびピロールを含む。
記号EおよびGは、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、ヘテロ原子、単結合から独立して選択されるか、またはEおよびGは、場合により結合し、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリールおよび置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルから選択される環系が形成される。
記号Xは、O、SおよびNR23から選択されるメンバーを表す。R23は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーである。
記号Rは、(=O)、SR11、NHR11およびOR11から選択されるメンバーを表し、ここでR11は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、モノホスフェート、ジホスフェート、トリホスフェート、スルホネート、アシル、C(O)R1213、C(O)OR12、C(O)NR1213、P(O)(OR12、C(O)CHR1213、SR12またはSiR121314である。記号R12、R13、およびR14は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキルおよび置換もしくは未置換アリールを独立して表し、ここでR12およびR13は、それらの結合対象である窒素または炭素原子とともに場合により結合し、4〜6員を有し、場合により2つ以上のヘテロ原子を有する置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル環系が形成される。R12、R13、またはR14のうちの1つ以上は、その構造内部に切断可能な基を含みうる。
、R4’、RおよびR5’は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、NO、NR1516、NC(O)R15、OC(O)NR1516、OC(O)OR15、C(O)R15、SR15、OR15、CR15=NR16、およびO(CHN(CH(式中、nは1〜20の整数である)から独立して選択されるメンバーであるか、またはR、R4’、RおよびR5’の任意の隣接対は、それらの結合対象の炭素原子とともに結合し、4〜6員を有する置換もしくは未置換シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル環系が形成される。R15およびR16は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルおよび置換もしくは未置換ペプチジルを独立して表し、ここでR15およびR16は、それらの結合対象の窒素原子とともに場合により結合し、4〜6員を有し、場合により2つ以上のヘテロ原子を有する置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル環系が形成される。1つの典型的な構造がアニリンである。
、R4’、R、R5’、R11、R12、R13、R15およびR16は、場合によりそれらの構造内部に1つ以上の切断可能な基、例えば切断可能なリンカーまたは切断可能な基質を有する。典型的な切断可能な基は、限定はされないが、ペプチド、アミノ酸、ヒドラジン、ジスルフィド、およびセファロスポリン誘導体を含む。
一部の態様では、R、R4’、R、R5’、R11、R12、R13、R15およびR16の少なくとも1つを用い、本明細書中に記載のように、薬剤が本発明のリンカーまたは酵素切断可能な基質、例えばL(存在する場合)またはF、H、J、もしくはX、またはJに結合される。
さらなる典型的な態様では、R、R4’、R、R5’、R11、R12、R13、R15およびR16の少なくとも1つは化合物への複合に適する反応基を担持する。さらなる典型的な態様では、R、R4’、R、R5’、R11、R12、R13、R15およびR16は、H、置換アルキルおよび置換ヘテロアルキルから独立して選択され、かつアルキルまたはヘテロアルキル部分の遊離末端に反応官能基を有する。R、R4’、R、R5’、R11、R12、R13、R15およびR16のうちの1つ以上は、別種、例えば標的化剤、検出可能な標識、固体支持体などに結合されうる。
は、存在するかまたは存在しない単結合である。Rが存在する場合、RおよびRは結合し、シクロプロピル環が形成される。RはCH−Xもしくは−CH−である。Rが−CH−である場合、それはシクロプロパン環の成分である。記号Xは、ハロゲン、例えばCl、BrもしくはFなどの離脱基を表す。RおよびRの結合は、化学価の原理に反しないように解釈される。
は任意の離脱基でありうる。有用な離脱基は、限定はされないが、ハロゲン、アジド、スルホン酸エステル(例えばアルキルスルホニル、アリールスルホニル)、オキソニウムイオン、アルキルパークロレート、アンモニオアルカンスルホネートエステル、アルキルフルオロスルホネートおよびフッ素化物(例えばトリフレート、ノナフレート、トレシレート)などを含む。離脱基として有用な特定のハロゲンは、F、ClおよびBrである。特定の一連の反応条件に適するこれらおよび他の離脱基の選択は当業者の能力の範囲内である(例えば、March J.、「Advanced Organic Chemistry」、第2版、John Wiley and Sons、1992年;Sandler SR、Karo W、「Organic Functional Group Preparations」、第2版、Academic Press,Inc.、1983年;およびWade LG、「Compendium of Organic Synthetic Methods」、John Wiley and Sons、1980年を参照)。
6員環内部の曲線は、環が1以上の不飽和度を有し、それは芳香族性でありうることを示す。したがって、下記などの環構造およびそれに関連する構造が、式(f):
Figure 0005398538
の範囲内に含まれる。
一部の態様では、R、R4’、R、およびR5’の少なくとも1つは前記薬剤をL(存在する場合)またはF、H、J、もしくはXに結合させ、かつ
Figure 0005398538
を含み、ここで、vは1〜6の整数であり;かつR27、R27’、R28、およびR28’の各々は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、および置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルから独立して選択される。一部の態様では、R27、R27’、R28、およびR28’はすべてHである。一部の態様では、vは1〜3の整数(好ましくは1)である。この単位を用い、アリール置換基を薬剤から分離することで、多剤耐性のための基質である化合物の生成に対する抵抗または回避がなされうる。
一態様では、R11は、自己環化することなく、薬剤をL(存在する場合)またはF、H、J、もしくはXに結合させる部分Xを含む。部分Xは、好ましくは酵素を用いて切断可能であり、切断される場合、活性薬剤を提供する。例として、R11は構造(右側が薬剤の残りに共役した状態):
Figure 0005398538
を有しうる。
典型的な態様では、式(e)の環系Aは、置換もしくは未置換フェニル環である。環系Aは、本明細書中の定義セクションで示される1つ以上のアリール置換基で置換されうる。一部の態様では、フェニル環は、CNまたはメトキシ部分で置換される。
一部の態様では、R、R4’、R、およびR5’の少なくとも1つは前記薬剤をL(存在する場合)またはF、H、J、もしくはXに結合させ、かつRはSR11、NHR11およびOR11から選択される。R11は、SO(OH)、−PO(OH)、−AA、−Si(CHC(CH、−C(O)OPhNH(AA)
Figure 0005398538
または任意の他の糖もしくは糖の組み合わせ、
Figure 0005398538
およびその薬学的に許容できる塩から選択され、ここでnは1〜10の範囲内の任意の整数であり、mは1〜4の範囲内の任意の整数であり、pは1〜6の範囲内の任意の整数であり、かつAAは任意の天然または非天然アミノ酸である。一部の態様では、AAまたはAAはペプチドリンカー(F)における上記と同じアミノ酸配列から選択され、場合によりR、R4’、R、もしくはR5’のリンカー部分で用いられるアミノ酸配列と同じである。少なくとも一部の態様では、Rはインビボで切断可能であることで活性薬剤化合物がもたらされる。少なくとも一部の態様では、Rはインビボでの化合物の溶解度を増大させる。一部の態様では、血中での活性薬剤の濃度の低下速度はRの切断速度よりも実質的に速いことで活性薬剤がもたらされる。これは、活性薬剤の毒性がプロドラッグ形態の毒性よりも実質的に高い場合、特に有用でありうる。他の態様では、活性薬剤をもたらすためのRの切断の速度は血中での活性薬剤の濃度の低下の速度よりも速い。
別の典型的な態様では、本発明は、式(g):
Figure 0005398538
による構造を有する化合物を提供する。
この態様では、置換基R、R、R4’、R、R5’、R、RおよびXの属性は式(a)における上記と実質的に同じであるとともに、特定の態様において好ましい。記号Zは、O、SおよびNR23から独立して選択されるメンバーである。記号R23は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーを表す。各R23は独立して選択される。記号Rは、H、置換もしくは未置換低級アルキル、またはC(O)RもしくはCOを表す。Rは、置換アルキル、未置換アルキル、NR10、NRNHR10およびORから選択されるメンバーである。RおよびR10は、H、置換もしくは未置換アルキルおよび置換もしくは未置換ヘテロアルキルから独立して選択される。RはHまたは置換もしくは未置換低級アルキルである。Rが置換アルキルである場合、それはペルフルオロアルキル、例えばCF以外であることが一般に好ましい。一態様では、Rは置換アルキルであり、ここでは置換基はハロゲンではない。別の態様では、Rは未置換アルキルである。
一部の態様では、Rはエステル部分、例えばCOCHである。一部の態様では、Rは低級アルキル基であり、それは置換もしくは未置換でありうる。ここで好ましい低級アルキル基はCHである。一部の好ましい態様では、RはCOCHでありかつRはCHである。
一部の態様では、R、R4’、R、およびR5’は、H、ハロゲン、NH、OMe、O(CHN(R29およびNOから独立して選択されるメンバーである。各R29は、独立してHまたは低級アルキル(例えばメチル)である。
一部の態様では、薬剤は、離脱基Xがハロゲン、アルキルスルホニル、アリールスルホニル、およびアジドから選択されるメンバーであるように選択される。一部の態様では、XはF、Cl、またはBrである。
一部の態様では、ZはOまたはNHである。一部の態様では、XはOである。
さらに別の典型的な態様では、本発明は、式(h)または(i):
Figure 0005398538
による構造を有する化合物を提供する。
式(e)のデュオカルマイシン類似体の別の好ましい構造は、環系Aが未置換もしくは置換フェニル環である場合の構造である。環系Aがピロールである場合での式7の構造における上記の薬剤分子上の好ましい置換基はまた、環系Aが未置換もしくは置換フェニル環である場合での好ましい置換基である。
例えば、好ましい態様では、薬剤(D)は、構造(j):
Figure 0005398538
を含む。
この構造では、R、R、R、Xは式(e)において上記の通りである。さらに、ZはO、SおよびNR23から選択されるメンバーであり、ここでR23は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーである。
は、H、置換もしくは未置換低級アルキル、C(O)R、またはCOであり、ここでRはNR10およびORから選択されるメンバーであり、ここでRおよびR10は、H、置換もしくは未置換アルキルおよび置換もしくは未置換ヘテロアルキルから独立して選択されるメンバーである。
1’は、H、置換もしくは未置換低級アルキル、またはC(O)Rであり、ここでRはNR10およびORから選択されるメンバーであり、ここでRおよびR10は、H、置換もしくは未置換アルキルおよび置換もしくは未置換ヘテロアルキルから独立して選択されるメンバーである。
は、H、または置換もしくは未置換低級アルキルまたは未置換ヘテロアルキルまたはシアノまたはアルコキシであり、かつR2’は、H、または置換もしくは未置換低級アルキルまたは未置換ヘテロアルキルである。
、R4’、R、R5’、R11、R12、R13、R15またはR16の少なくとも1つは、薬剤をL(存在する場合)またはF、H、J、もしくはXに結合させる。
薬剤(D)の別の態様は構造(k)を含み、ここでRおよびR4’は結合し、ヘテロシクロアルキル:
Figure 0005398538
が形成される。
この構造では、R、R、R5’、R、R、Xは式(e)において上記の通りである。さらに、ZはO、SおよびNR23から選択されるメンバーであり、ここでR23は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーである。
32は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、NO、NR1516、NC(O)R15、OC(O)NR1516、OC(O)OR15、C(O)R15、SR15、OR15、CR15=NR16、およびO(CHN(CHから選択され、ここでnは1〜20の整数である。R15およびR16は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルおよび置換もしくは未置換ペプチジルを独立して表し、ここでR15およびR16はそれらの結合対象である窒素原子とともに場合により結合し、4〜6員を有し、場合により2つ以上のヘテロ原子を有する置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル環系が形成される。R32は、場合により、その構造内部に1つ以上の切断可能な基、例えば切断可能なリンカーまたは切断可能な基質を有する。典型的な切断可能な基は、限定はされないが、ペプチド、アミノ酸、ヒドラジン、ジスルフィド、およびセファロスポリン誘導体を含む。さらに、R、R4’、R、R5’、R15、およびR16に対する本明細書中に記載の置換基の選択はR32にも適用可能である。
、R5’、R11、R12、R13、R15、R16、またはR32の少なくとも1つは、薬剤をL(存在する場合)またはF、H、J、もしくはXに結合させる。少なくとも一部の態様では、R32は薬剤をL(存在する場合)またはF、H、J、もしくはXに結合させる。
この化合物の好ましい一態様は、
Figure 0005398538
である。
は、H、置換もしくは未置換低級アルキル、C(O)R、またはCOであり、ここでRはNR10およびORから選択されるメンバーであり、ここでRおよびR10は、H、置換もしくは未置換アルキルおよび置換もしくは未置換ヘテロアルキルから独立して選択されるメンバーである。
1’は、H、置換もしくは未置換低級アルキル、またはC(O)Rであり、ここでRはNR10およびORから選択されるメンバーであり、ここでRおよびR10は、H、置換もしくは未置換アルキルおよび置換もしくは未置換ヘテロアルキルから独立して選択されるメンバーである。
は、H、または置換もしくは未置換低級アルキルまたは未置換ヘテロアルキルまたはシアノまたはアルコキシであり、かつR2’は、H、または置換もしくは未置換低級アルキルまたは未置換ヘテロアルキルである。
さらなる態様は、式:
Figure 0005398538
を有する。
この構造では、A、R、R、X、R、R4’、R、およびR5’は式(e)において上記の通りである。さらに、ZはO、SおよびNR23から選択されるメンバーであり、ここでR23は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーである。
33は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、NO、NR1516、NC(O)R15、OC(O)NR1516、OC(O)OR15、C(O)R15、SR15、OR15、CR15=NR16、ならびにO(CHN(CHから選択され、ここでnは1〜20の整数である。R15およびR16は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルおよび置換もしくは未置換ペプチジルを独立して表し、ここでR15およびR16はそれらの結合対象である窒素原子とともに場合により結合し、4〜6員を有し、場合により2つ以上のヘテロ原子を有する置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル環系が形成される。R33は薬剤をL(存在する場合)またはF、H、J、もしくはXに結合させる。
好ましくは、Aは置換もしくは未置換フェニルまたは置換もしくは未置換ピロールである。さらに、R11に対する本明細書中に記載の置換基の選択はR33にも適用可能である。
リガンド
は保護反応官能基、非保護反応官能基、検出可能な標識、および標的化剤からなる群から選択されるリガンドを表す。好ましいリガンドは標的化剤、例えば抗体およびその断片である。
一部の態様では、X基はR29、COOR29、C(O)NR29、およびC(O)NNR29から選択されるメンバーとして記述可能であり、ここでR29は、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキルおよび置換もしくは未置換ヘテロアリールから選択されるメンバーである。さらに別の典型的な態様では、R29はチオール反応性メンバーである。さらに典型的な態様では、R29は、ハロアセチルおよびアルキルハロゲン化誘導体、マレイミド、アジリジン、およびアクリロイル誘導体から選択されるチオール反応性メンバーである。上記チオール反応性メンバーは、例えば標的化剤のアミノ酸の側鎖、例えば抗体と反応しうる反応性保護基として作用することで、標的化剤をリンカー−薬剤部分に結合させうる。
検出可能な標識
本発明の化合物および方法と併用される特定の標識または検出可能な基は、本発明の化合物の活性または有用性と有意に干渉することがない限り、一般に本発明の重要な局面ではない。検出可能な基は、検出可能な物理的または化学的特性を有する任意の材料でありうる。かかる検出可能な標識はイムノアッセイ法の分野で十分に開発されており、一般にかかる方法で有用な大部分の任意の標識が本発明に適用可能である。したがって、標識は、分光学的、光化学的、生物化学的、免疫化学的、電気的、光学的または化学的手段により検出可能な任意の組成物である。本発明で有用な標識は、磁気ビーズ(例えばDYNABEADS(商標))、蛍光色素(例えばフルオレセインイソチオシアネート、テキサスレッド、ローダミンなど)、放射性標識(例えばH、125I、35S、14C、または32P)、酵素(例えば、西洋わさびペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼおよびELISAで一般に用いられるその他のもの)、ならびにコロイド状金または着色ガラスまたはプラスチックビーズ(例えばポリスチレン、ポリプロピレン、ラテックスなど)などの比色標識を含む。
標識は、当該技術分野で周知の方法に従い、本発明の化合物に直接的または間接的に共役されうる。上記のように、多種多様な標識の使用が可能であり、そこでの標識の選択は、要求される感受性、化合物との複合の容易性、安定性の要求、使用可能な器具類、および使い捨ての設備(disposal provision)に依存する。
本発明の化合物が検出可能な標識に結合される場合、標識は好ましくは放射性同位体、蛍光物質、蛍光物質前駆体、発色団、酵素およびこれらの組み合わせからなる群から選択されるメンバーである。様々な基を抗体に複合するための方法は、当該技術分野で周知である。例えば、抗体に結合されることが多い検出可能な標識は、酵素、例えば西洋わさびペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β−ガラクトシダーゼ、およびグルコースオキシダーゼである。
非放射性標識は間接的手段により結合されることが多い。一般に、リガンド分子(例えばビオチン)は複合体の成分に共有結合される。次いで、リガンドは別の分子(例えばストレプトアビジン分子)に結合し、それは本質的に検出可能であるかあるいはシグナル系、例えば検出可能な酵素、蛍光化合物、または化学発光化合物に共有結合される。
本発明の複合体の成分はまた、例えば酵素またはフルオロフォアとの複合により、シグナル生成化合物に直接結合されうる。標識としての目的の酵素は、主に加水分解酵素、特にホスファターゼ、エステラーゼおよびグリコシダーゼ、またはオキシドターゼ(oxidotase)、特にペルオキシダーゼとなる。蛍光化合物は、フルオレセインおよびその誘導体、ローダミンおよびその誘導体、ダンシル、ウンベリフェロンなどを含む。化学発光化合物は、ルシフェリン、および2,3−ジヒドロフタラジンジオン、例えばルミノールを含む。使用可能な様々な標識またはシグナル生成系についてのレビューとしては、米国特許第4,391,904号明細書を参照のこと。
標識を検出する手段は当業者に周知である。したがって、例えば、標識が放射性標識である場合、検出用手段はオートラジオグラフィーなどではシンチレーションカウンターまたは写真フィルムを含む。標識が蛍光標識である場合、それは蛍光色素を適切な光の波長で励起し、得られる蛍光を検出することで検出可能である。蛍光は、電荷結合素子(CCD)または光電子増倍管などの電子検出器の使用により、写真フィルムを用いて視覚的に検出可能である。同様に、酵素標識は、酵素に適する基質を提供し、得られた反応生成物を検出することにより検出可能である。最後に、簡素な比色標識は、単に標識に関連する色を観察することにより検出可能である。したがって、様々なディップスティックアッセイ法では、結合された金がピンク色を呈することが多い一方、様々な複合ビーズがビーズの色を呈する。
蛍光標識は取扱い上の注意がほとんど要求されないという利点を有し、高スループット画像化技術(コンピュータを含む集積システムにおける分析用の画像のデジタル化を含む光学分析)への適合性が高いことから、ここでは好ましい。好ましい標識は、典型的には、標識における高い感受性、高い安定性、低いバックグラウンド、低い環境感受性および高い特異性のうちの1つ以上で特徴づけられる。多数の蛍光標識が、SIGMA Chemical Company(ミズーリ州セントルイス(Saint Louis))、Molecular Probes(オレゴン州ユージン(Eugene))、R&D systems(ミネソタ州ミネアポリス(Minneapolis))、Pharmacia LKB Biotechnology(ニュージャージー州ピスカタウェイ(Piscataway))、CLONTECH Laboratories,Inc.(カリフォルニア州パロアルト(Palo Alto))、Chem Genes Corp.、Aldrich Chemical Company(ウィスコンシン州ミルウォーキー(Milwaukee))、Glen Research,Inc.、GIBCO BRL Life Technologies,Inc.(メリーランド州ゲイサーズバーグ(Gaithersburg))、Fluka Chemica−Biochemika Analytika(スイス、ブッフス(Buchs)のFluka Chemie AG)、およびApplied Biosystems(カリフォルニア州フォスターシティ(Foster City))、ならびに当業者に既知の多数の他の市販元から市販されている。さらに、当業者は、特定の用途に適するフルオロフォアの選択方法を理解し、市販品として容易に入手できない場合、必要なフルオロフォアを新規に合成するかまたは市販の蛍光化合物を合成的に修飾し、所望の蛍光標識の入手に至ることができるであろう。
小分子のフルオロフォアに加え、天然蛍光タンパク質およびかかるタンパク質の改変類似体は本発明で有用である。かかるタンパク質として、例えば、刺胞動物の緑色蛍光タンパク質(Wardら、Photochem.Photobiol.35:803−808頁(1982年);Levineら、Comp.Biochem.Physiol.、72B:77−85頁(1982年))、ビブリオ・フィシェリ(Vibrio fischeri)株由来の黄色蛍光タンパク質(Baldwinら、Biochemistry 29:5509−15頁(1990年))、渦鞭毛藻のシンビオジニウム種(dinoflagellate Symbiodinium sp.)由来のペリジニン−クロロフィル(Morrisら、Plant Molecular Biology 24:673:77頁(1994年))、海洋シアノバクテリア、例えばシネココッカス(Synechococcus)由来のフィコビリンタンパク質、例えばフィコエリトリンおよびフィコシアニン(Wilbanksら、J.Biol.Chem.268:1226−35(1993年))などが挙げられる。
一般に、細胞毒素と標的化剤(または他の作用物質)、場合によりスペーサー基の間での結合の形成に先立ち、化学官能基の少なくとも1つが活性化されることになる。当業者は、ヒドロキシ、アミノ、およびカルボキシ基を含む種々の化学官能基が種々の標準の方法および条件を用いて活性化されうることを理解するであろう。例えば、細胞毒素または標的化剤の水酸基がホスゲンでの処理を通じて活性化され、対応するクロロホルメート(chloroformate)またはクロロホルメートp−ニトロフェニル(p−nitrophenylchloroformate)が形成され、対応するカルボネートが形成されうる。
典型的な態様では、本発明ではカルボキシル官能基を含む標的化剤が使用される。カルボキシル基は、例えば対応するアシルハロゲン化物または活性エステルへの変換により活性化されうる。この反応は、March、上記、388−89頁で例示のように種々の条件下で行われうる。典型的な態様では、ハロゲン化アシルは、カルボキシル含有基と塩化オキサリルとの反応を通じて調製される。活性化剤は細胞毒素または細胞毒素−リンカーアーム複合体と反応し、本発明の複合体が形成される。当業者は、カルボキシル含有標的化剤の使用はあくまで例示であり、多数の他の官能基を有する作用物質が本発明のリンカーに結合されうることを理解するであろう。
反応官能基
例示の簡素化のため、以下の考察では本発明の細胞毒素と標的化剤との複合について着目される。その着目により本発明の一態様が例示され、その他は当業者により容易に推定される。本発明が単一の態様に関する考察に着目することによって限定されることは全く意図されていない。
本発明の典型的な化合物は一般に置換もしくは未置換アルキルまたはヘテロアルキル鎖上に位置する反応官能基を担持することから、それらの別種への容易な結合が可能になる。反応基にとって好都合な位置は鎖の末端位置である。
本発明の実施において有用な反応の反応基およびクラスは、一般にバイオコンジュゲート化学の技術分野で周知のものである。反応官能基は保護または非保護の場合があり、基の保護性は有機合成の技術分野で既知の方法により変化しうる。反応性の細胞毒素類似体の場合に使用可能な好ましい反応のクラスは比較的穏やかな条件下で進行するものである。これらは、限定はされないが、求核置換基(例えばアミンおよびアルコールとハロゲン化アシル、活性エステルとの反応)、求電子置換基(例えばエナミン反応)、ならびに炭素−炭素および炭素−ヘテロ原子の複数の結合の付加(例えばマイケル反応、ディールス−アルダー付加)を含む。これらおよび他の有用な反応は、例えば、March、「Advanced Organic Chemistry」、第3版、John Wiley & Sons、ニューヨーク(New York)、1985年;Hermanson、「Bioconjugate Techniques」、Academic Press、サンディエゴ(San Diego)、1996年、およびFeeneyら、「Modification of Proteins;Advances in Chemistry Series」、第198巻、American Chemical Society、ワシントンD.C.(Washington,D.C.)、1982年において考察されている。
典型的な反応タイプは、カルボキシル基と、限定はされないが、N−ヒドロキシスクシンイミドエステル、N−ヒドロキシベンゾトリアゾールエステル、酸ハロゲン化物、アシルイミダゾール、チオエステル、p−ニトロフェニルエステル、アルキル、アルケニル、アルキニルおよび芳香族エステルを含むその様々な誘導体との反応を含む。水酸基は、エステル、エーテル、アルデヒドなどに変換されうる。ハロアルキル基は、例えば、アミン、カルボン酸アニオン、チオールアニオン、カルボアニオン、またはアルコキシドイオンとの反応により新種に変換される。求ジエン体(例えばマレイミド)基はディールス−アルダー付加に関与する。アルデヒドまたはケトン基は、イミン、ヒドラゾン、セミカルバゾンもしくはオキシムにまたはグリニャール付加またはアルキルリチウム付加のような機序を介して変換されうる。ハロゲン化スルホニルは例えばアミンと容易に反応し、スルホンアミドが形成される。アミンまたはスルフヒドリル基は、例えばアシル化、アルキル化または酸化される。アルケンは、付加環化、アシル化、マイケル付加などを用いて一連の新種に変換されうる。エポキシドは、アミンおよびヒドロキシル化合物と容易に反応する。
当業者は、これら結合の多数が種々の方法でかつ種々の条件を用いて生成可能であることを容易に理解するであろう。エステルの調製においては例えばMarch、上記、1157頁を参照し;チオエステルにおいてはMarch、上記、362−363頁、491頁、720−722頁、829頁、941頁、および1172頁を参照し;カルボネートにおいてはMarch、上記、346−347頁を参照し;カルバメートにおいてはMarch、上記、1156−57頁を参照し;アミドにおいてはMarch、上記、1152頁を参照し;尿素およびチオ尿素においてはMarch、上記、1174頁を参照し;アセタールおよびケタールにおいてはGreeneら、上記、178−210頁およびMarch、上記、1146頁を参照し;アシルオキシアルキル誘導体においては「Prodrugs:Topical and Ocular Drug Delivery」、K.B.Sloan編、Marcel Dekker,Inc.、ニューヨーク(New York)、1992年を参照し;エノールエステルにおいてはMarch、上記、1160頁を参照し;N−スルホニルイミデートにおいてはBundgaardら、J.Med.Chem.、31:2066頁(1988年)を参照し;無水物においてはMarch、上記、355−56頁、636−37頁、990−91頁、および1154頁を参照し;N−アシルアミドにおいてはMarch、上記、379頁を参照し;N−マンニッヒ塩基においてはMarch、上記、800−02頁および828頁を参照し;ヒドロキシメチルケトンエステルにおいてはPetracekら、Annals NY Acad.Sci.、507:353−54頁(1987年)を参照し;ジスルフィドにおいてはMarch、上記、1160頁を参照し;かつホスホン酸エステルおよびホスホンアミデート(phosphonamidate)においては。
反応官能基は非保護であり、反応に関与または干渉しないように選択されうる。あるいは、反応官能基は保護基の存在により反応への関与から保護されうる。当業者は、特定の官能基を選択された一連の反応条件への干渉から保護する方法を理解するであろう。有用な保護基の例として、Greeneら、「Protective Groups in Organic Synthesis」、John Wiley & Sons、ニューヨーク(New York)、1991年を参照のこと。
典型的には、標的化剤は、その各化学官能基による標準の化学技術を用いて細胞毒素に共有結合される。場合により、リンカーまたは作用物質は1つ以上のスペーサー基を介して作用物質に共役される。スペーサー基は、併用される場合、等しいかまたは異なりうる。
一般に細胞毒素と反応官能基、場合によりスペーサー基の間での結合の形成に先立ち、化学官能基の少なくとも1つが活性化されることになる。当業者は、ヒドロキシ、アミノ、およびカルボキシ基を含む種々の化学官能基が種々の標準の方法および条件を用いて活性化されうることを理解するであろう。典型的な態様では、本発明は反応官能基としてカルボキシル官能基を含む。カルボキシル基は上記のように活性化されうる。
切断可能な基質
本発明の切断可能な基質は「X」として表される。好ましくは、切断可能な基質は酵素により切断されうる切断可能な酵素基質である。好ましくは、酵素は、治療されるべき腫瘍または他の標的細胞と直接的または間接的に優先的に結合される。酵素は、治療されるべき腫瘍または他の標的細胞により生成されうる。例えば、切断可能な基質は、腫瘍または他の標的細胞の近傍もしくは内部に見出される酵素により優先的に切断可能なペプチドでありうる。さらにまたはかわりに、酵素は、腫瘍細胞に特異的に結合する標的化剤、例えば腫瘍抗原に特異的な抗体に結合されうる。
上記の薬剤への共役に適する酵素切断可能な基質の例として、PCT特許出願公開の国際公開第00/33888号論説、国際公開第01/95943号論説、国際公開第01/95945号論説、国際公開第02/00263号論説、および国際公開第02/100353号論説(これらのすべては参照により本明細書中に援用される)は、切断可能なペプチドの薬剤への結合について開示している。ペプチドは、腫瘍に関連した酵素、例えばtrouase(チメットオリゴペプチダーゼなど)、CD10(ネプリリシン)、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP2またはMMP9など)、II型膜貫通セリンプロテアーゼ(ヘプシン、テスチシン、TMPRSS4、またはマトリプターゼ/MT−SP1など)、またはカテプシンにより切断可能である。この態様では、プロドラッグは、上記の薬剤、ペプチド、安定化基、また場合により薬剤とペプチドの間の連結基を含む。安定化基がペプチドの末端に結合されることで、プロドラッグが腫瘍または他の標的細胞に到達するまで分解から保護される。適切な安定化基の例として、非アミノ酸、例えばコハク酸、ジグリコール酸、マレイン酸、ポリエチレングリコール、ピログルタミン酸、酢酸、ナフチルカルボン酸、テレフタル酸、およびグルタル酸誘導体;ならびにアスパラギン酸のβ−カルボキシ基またはグルタミン酸のγ−カルボキシル基でのペプチドのN末端に結合された遺伝的にコードされないアミノ酸またはアスパラギン酸またはグルタミン酸が挙げられる。
ペプチドは、典型的には3〜12個(またはそれより多数)のアミノ酸を含む。特定のアミノ酸の選択は、少なくとも部分的にペプチドの切断に用いられる酵素、ならびにインビボでのペプチドの安定性に依存することになる。適切な切断可能なペプチドの一例がβ−AlaLeuAlaLeuである。これが安定化基と結合することで、スクシニル−β−AlaLeuAlaLeuが形成されうる。適切な切断可能なペプチドの他の例が上記の参考文献にて提供される。
一具体例として、ネプリリシン、中性エンドペプチターゼ(NEP)、および急性リンパ芽球性白血病共通抗原(CALLA)としても知られるCD10はII型細胞表面亜鉛依存性メタロプロテアーゼである。CD10との使用に適する切断可能な基質として、LeuAlaLeuおよびIleAlaLeuが挙げられる。CD10に対する他の既知の基質が最大で50アミノ酸長のペプチドを含むが、基質が大きくなると触媒効率は低下することが多い。
別の具体例はマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)に基づく。おそらくは最良に特徴づけられたタンパク質分解酵素は腫瘍に関連し、腫瘍微小環境内でのMMPの活性化には明らかな相関がある。特に、可溶性のマトリックス酵素MMP2(ゼラチナーゼA)およびMMP9(ゼラチナーゼB)については徹底した試験が行われ、腫瘍成長を含む組織リモデリングの間に選択的に活性化されることが示されている。デキストランとメトトレキサートの複合体については、MMP2およびMMP9により切断されるように設計されたペプチド配列の設計および試験が行われている(Chauら、Bioconjugate Chem.15:931−941頁(2004年));PEG(ポリエチレングリコール)およびドキソルビシン(Baeら、Drugs Exp.Clin.Res.29:15−23頁(2004年))、ならびにアルブミンおよびドキソルビシン(Kratzら、Bioorg.Med.Chem.Lett.11:2001−2006頁(2001年))。MMPとの使用に適する配列の例として、限定はされないが、ProValGlyLeuIleGly(配列番号102)、GlyProLeuGlyVal(配列番号103)、GlyProLeuGlyIleAlaGlyGln(配列番号104)、ProLeuGlyLeu(配列番号105)、GlyProLeuGlyMetLeuSerGln(配列番号106)、およびGlyProLeuGlyLeuTrpAlaGln(配列番号107)が挙げられる(例えば上記の参考文献ならびにKlineら、Mol.Pharmaceut.1:9−22頁(2004年)およびLiuら、Cancer Res.60:6061−6067頁(2000年)を参照)。他の切断可能な基質の使用も可能である。
さらに別の例がII型膜貫通セリンプロテアーゼである。この酵素の基として、例えばヘプシン、テスチシン、およびTMPRSS4が挙げられる。GlnAlaArgは(乳癌および卵巣癌において過剰発現される)マトリプターゼ/MT−SP1の場合に有用な1つの基質配列であり、LeuSerArgは(前立腺癌および一部の他の腫瘍タイプにおいて過剰発現される)ヘプシンの場合に有用である(例えば、Leeら、J.Biol.Chem.275:36720−36725頁およびKurachiおよびYamamoto、「Handbook of Proeolytic Enzymes Vol.2」、第2版(Barrett AJ、Rawlings NDおよびWoessner JF編)、1699−1702頁(2004年)を参照)。他の切断可能な基質の使用も可能である。
切断可能な基質配列の別のタイプとして、腫瘍または細胞と結合状態になる切断可能な基質を切断する能力がある別の酵素の調製が含まれる。例えば、酵素が腫瘍特異抗体(または腫瘍もしくは受容体リガンドなどの他の標的細胞に優先的に引き付けられる他の実体)に共役され、次いで酵素−抗体複合体が患者に提供されうる。酵素−抗体複合体は、腫瘍に関連した抗原に導かれ、結合される。次いで、薬剤−切断可能な基質複合体がプロドラッグとして患者に提供される。薬剤は、薬剤−切断可能な基質複合体が腫瘍と結合状態になっている酵素と、切断可能な基質が切断されかつ薬剤が遊離されるように相互作用する場合に、腫瘍の近傍でのみ放出される。例えば、米国特許第4,975,278号明細書;米国特許第5,587,161号明細書;米国特許第5,660,829号明細書;米国特許第5,773,435号明細書、および米国特許第6,132,722号明細書(これらのすべては参照により本明細書中に援用される)はかかる配列を開示している。適切な酵素および基質の例として、限定はされないが、β−ラクタマーゼおよびセファロスポリン誘導体、カルボキシペプチターゼG2およびグルタミン酸およびアスパラギン酸および葉酸誘導体が挙げられる。
一態様では、酵素−抗体複合体は、目的の標的細胞上または標的部位で発現される抗原に対するその特異性に基づいて選択される抗体または抗体断片を含む。抗体についての考察が上記に与えられる。適切なセファロスポリン−切断可能な基質の一例が、
Figure 0005398538
である。
複合体の例
本発明のリンカーおよび切断可能な基質は、種々のパートナー分子を有する複合体内で用いられうる。本発明の複合体の例が、下記にさらに詳述される。他に指定がない限り、置換基は、細胞毒素、リンカー、および切断可能な基質に関するセクションで上記のように定義される。
A.リンカー複合体
適切な複合体の一例が、式:
Figure 0005398538
の化合物であり、ここでLは自己犠牲リンカーであり;mは0、1、2、3、4、5、もしくは6の整数であり;Fは構造:
Figure 0005398538
を含むリンカーであり、ここでAAは天然アミノ酸および非天然α−アミノ酸からなる群から独立して選択される1種以上のメンバーであり;cは1〜20の整数であり;Lは自己犠牲リンカーでありかつ
Figure 0005398538
を含み、ここでR17、R18、およびR19の各々は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキルおよび置換もしくは未置換アリールから独立して選択され、かつwは0〜4の整数であり;oは1であり;Lはリンカーメンバーであり;pは0もしくは1であり;Xは保護反応官能基、非保護反応官能基、検出可能な標識、および標的化剤からなる群から選択されるメンバーであり;かつDは構造:
Figure 0005398538
を含み、ここで環系Aは、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリールおよび置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル基から選択されるメンバーであり;EおよびGは、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、ヘテロ原子、単結合から独立して選択されるメンバーであるか、またはEおよびGは結合し、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリールおよび置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルから選択される環系が形成され;XはO、SおよびNR23から選択されるメンバーであり;R23は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーであり;RはOR11であり、ここでR11は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロアルキル、モノホスフェート、ジホスフェート、トリホスフェート、スルホネート、アシル、C(O)R1213、C(O)OR12、C(O)NR1213、P(O)(OR12、C(O)CHR1213、SR12およびSiR121314からなる群から選択されるメンバーであり、R、R4’、R、R5’は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換アリール、未置換アリール、置換ヘテロアリール、未置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキル、未置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、NO、NR1516、NC(O)R15、OC(O)NR1516、OC(O)OR15、C(O)R15、SR15、OR15、CR15=NR16、およびO(CHN(CHからなる群から独立して選択されるメンバーであるか、またはR、R4’、RおよびR5’の任意の隣接対はそれらの結合対象である炭素原子とともに結合し、4〜6員を有する置換もしくは未置換シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル環系が形成され;ここでnは1〜20の整数であり;R15およびR16は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル、および置換もしくは未置換ペプチジルから独立して選択され、ここでR15およびR16はそれらの結合対象である窒素原子とともに場合により結合し、4〜6員を有し、場合により2つ以上のヘテロ原子を有する置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル環系が形成され;Rは存在するかまたは存在しない単結合であり、存在する場合、RおよびRは結合し、シクロプロピル環が形成され;かつRはRと前記シクロプロピル環内でCH−Xもしくは−CH−で結合され、ここでXは離脱基であり、ここでR11は前記薬剤をL(存在する場合)またはFに結合させる。
一部の態様では、薬剤は上記の構造(c)または(f)を有する。複合体としての使用に適する化合物の一例として、
Figure 0005398538
が挙げられる。
複合体のタイプの別の例が、式:
Figure 0005398538
の化合物であり、ここでLは自己犠牲リンカーであり;mは0、1、2、3、4、5、もしくは6の整数であり;Fは構造:
Figure 0005398538
を含むリンカーであり、ここでAAは天然アミノ酸および非天然α−アミノ酸からなる群から独立して選択される1種以上のメンバーであり;cは1〜20の整数であり;Lは自己犠牲リンカーであり;oは0もしくは1であり;Lはリンカーメンバーであり;pは0もしくは1であり;Xは保護反応官能基、非保護反応官能基、検出可能な標識、および標的化剤からなる群から選択されるメンバーであり;かつDは構造:
Figure 0005398538
を含み、ここで環系Aは、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリールおよび置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル基から選択されるメンバーであり;EおよびGは、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、ヘテロ原子、単結合から独立して選択されるメンバーであるか、またはEおよびGは結合し、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリールおよび置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルから選択される環系が形成され;XはO、SおよびNR23から選択されるメンバーであり;R23は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーであり;Rは(=O)、SR11、NHR11およびOR11からなる群から選択されるメンバーであり、ここでR11は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロアルキル、モノホスフェート、ジホスフェート、トリホスフェート、スルホネート、アシル、C(O)R1213、C(O)OR12、C(O)NR1213、P(O)(OR12、C(O)CHR1213、SR12およびSiR121314からなる群から選択されるメンバーであり、ここでR12、R13、およびR14は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキルおよび置換もしくは未置換アリールから独立して選択されるメンバーであり、ここでR12およびR13はそれらの結合対象である窒素または炭素原子とともに場合により結合し、4〜6員を有し、場合により2つ以上のヘテロ原子を有する置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル環系が形成され;R、R4’、R、R5’は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換アリール、未置換アリール、置換ヘテロアリール、未置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキル、未置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、NO、NR1516、NC(O)R15、OC(O)NR1516、OC(O)OR15、C(O)R15、SR15、OR15、CR15=NR16、およびO(CHN(CHからなる群から独立して選択されるメンバーであるか、またはR、R4’、RおよびR5’の任意の隣接対はそれらの結合対象である炭素原子とともに結合し、4〜6員を有する置換もしくは未置換シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル環系が形成され、ここでnは1〜20の整数であり;R15およびR16は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル、および置換もしくは未置換ペプチジルから独立して選択され、ここでR15およびR16はそれらの結合対象である窒素原子とともに場合により結合し、4〜6員を有し、場合により2つ以上のヘテロ原子を有する置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル環系が形成され;ここでR、R4’、RおよびR5’の少なくとも1つは前記薬剤をL(存在する場合)またはFに結合させ、かつ
Figure 0005398538
を含み、ここでvは1〜6の整数であり;かつR27、R27’、R28、およびR28’の各々は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、および置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルから独立して選択され;Rは存在するかまたは存在しない単結合であり、存在する場合、RおよびRは結合し、シクロプロピル環が形成され;かつRはRと前記シクロプロピル環内でCH−Xもしくは−CH−で結合され、ここでXは離脱基である。
一部の態様では、薬剤は上記の構造(c)または(f)を有する。複合体としての使用に適する化合物の1つの具体例が、
Figure 0005398538
であり、ここでrは0〜24の範囲内の整数である。
適切な複合体の別の例が、式:
Figure 0005398538
の化合物であり、ここでLは自己犠牲リンカーであり、mは0、1、2、3、4、5、もしくは6の整数であり、Fは構造:
Figure 0005398538
を含むリンカーであり、ここでAAは天然アミノ酸および非天然α−アミノ酸からなる群から独立して選択される1つ以上のメンバーであり;cは1〜20の整数であり;Lは第一級もしくは第二級アミンを含むスペーサー基またはカルボキシル官能基であり;ここでLが存在する場合、mは0でありかつLのアミンがDの懸垂カルボキシル官能基とアミド結合を形成するか、またはLのカルボキシルがDの懸垂アミン官能基とアミド結合を形成し;oは0もしくは1であり;Lはリンカーメンバーであり、ここでLは(AAのN末端に直接結合された
Figure 0005398538
を含み、ここでR20は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーであり、R25、R25’、R26、およびR26’の各々は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、および置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルから独立して選択され、かつsおよびtは独立して1〜6の整数であり;pは1であり;Xは保護反応官能基、非保護反応官能基、検出可能な標識、および標的化剤からなる群から選択されるメンバーであり、かつDは構造:
Figure 0005398538
を含み、ここで環系Aは、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリールおよび置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル基から選択されるメンバーであり;EおよびGは、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、ヘテロ原子、単結合から独立して選択されるメンバーであるか、またはEおよびGは結合し、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリールおよび置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルから選択される環系が形成され;XはO、SおよびNR23から選択されるメンバーであり;R23は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーであり;Rは(=O)、SR11、NHR11およびOR11からなる群から選択されるメンバーであり、ここでR11は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロアルキル、モノホスフェート、ジホスフェート、トリホスフェート、スルホネート、アシル、C(O)R1213、C(O)OR12、C(O)NR1213、P(O)(OR12、C(O)CHR1213、SR12およびSiR121314からなる群から選択されるメンバーであり、ここでR12、R13、およびR14は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキルおよび置換もしくは未置換アリールから独立して選択されるメンバーであり、ここでR12およびR13はそれらの結合対象である窒素または炭素原子とともに場合により結合し、4〜6員を有し、場合により2つ以上のヘテロ原子を有する置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル環系が形成され;R、R4’、RおよびR5’は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換アリール、未置換アリール、置換ヘテロアリール、未置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキル、未置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、NO、NR1516、NC(O)R15、OC(O)NR1516、OC(O)OR15、C(O)R15、SR15、OR15、CR15=NR16、およびO(CHN(CHからなる群から独立して選択されるメンバーであるか、またはR、R4’、RおよびR5’の任意の隣接対はそれらの結合対象である炭素原子とともに結合し、4〜6員を有する置換もしくは未置換シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル環系が形成され、ここでnは1〜20の整数であり;R15およびR16は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル、および置換もしくは未置換ペプチジルから独立して選択され、ここでR15およびR16はそれらの結合対象である窒素原子とともに場合により結合し、4〜6員を有し、場合により2つ以上のヘテロ原子を有する置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル環系が形成され;Rは存在するかまたは存在しない単結合であり、存在する場合、RおよびRは結合し、シクロプロピル環が形成され;かつRはRと前記シクロプロピル環内でCH−Xもしくは−CH−で結合され、ここでXは離脱基であり、ここでR、R4’、R、R5’、R15またはR16のうちの少なくとも1つは前記薬剤をL(存在する場合)またはFに結合させる。
一部の態様では、薬剤は上記の構造(c)または(f)を有する。複合体としての使用に適する化合物の1つの具体例が、
Figure 0005398538
であり、ここでrは0〜24の範囲内の整数である。
複合体としての使用に適する化合物の他の例として、
Figure 0005398538
Figure 0005398538
Figure 0005398538
Figure 0005398538
が挙げられ、ここでRは
Figure 0005398538
であり、かつrは0〜24の範囲内の整数である。
複合体はまた、構造(g)、例えば化合物:
Figure 0005398538
Figure 0005398538
Figure 0005398538
を有する薬剤を用いて形成可能であり、ここでrは0〜24の範囲内の整数である。
複合体はまた、構造:
Figure 0005398538
Figure 0005398538
を有する薬剤を用いて形成されうる。
かかる毒素の合成に加え、抗体へのその結合に関する詳細が、米国仮特許出願第60/991,300号明細書に開示されている。
B.切断可能なリンカー複合体
適切な複合体の一例が、構造:
Figure 0005398538
を有する化合物であり、ここでLは自己犠牲スペーサーであり、mは0、1、2、3、4、5、もしくは6の整数であり;Xは切断可能な基質であり;かつDは構造:
Figure 0005398538
を含み、ここで環系Aは、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリールおよび置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル基から選択されるメンバーであり;EおよびGは、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、ヘテロ原子、単結合から独立して選択されるメンバーであるか、またはEおよびGは結合し、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリールおよび置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルから選択される環系が形成され;XはO、SおよびNR23から選択されるメンバーであり;R23は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、およびアシルから選択されるメンバーであり;Rは(=O)、SR11、NHR11およびOR11からなる群から選択されるメンバーであり、ここでR11は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換ヘテロアルキル、未置換ヘテロアルキル、モノホスフェート、ジホスフェート、トリホスフェート、スルホネート、アシル、C(O)R1213、C(O)OR12、C(O)NR1213、P(O)(OR12、C(O)CHR1213、SR12およびSiR121314からなる群から選択されるメンバーであり、ここでR12、R13、およびR14は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキルおよび置換もしくは未置換アリールから独立して選択されるメンバーであり、ここでR12およびR13はそれらの結合対象である窒素または炭素原子とともに場合により結合し、4〜6員を有し、場合により2つ以上のヘテロ原子を有する置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル環系が形成され;Rは存在するかまたは存在しない単結合であり、存在する場合、RおよびRは結合し、シクロプロピル環が形成され;かつRはRと前記シクロプロピル環内でCH−Xもしくは−CH−で結合され、ここでXは離脱基であり、R、R4’、RおよびR5’は、H、置換アルキル、未置換アルキル、置換アリール、未置換アリール、置換ヘテロアリール、未置換ヘテロアリール、置換ヘテロシクロアルキル、未置換ヘテロシクロアルキル、ハロゲン、NO、NR1516、NC(O)R15、OC(O)NR1516、OC(O)OR15、C(O)R15、SR15、OR15、CR15=NR16、およびO(CHN(CHからなる群から独立して選択されるメンバーであるか、またはR、R4’、RおよびR5’の任意の隣接対はそれらの結合対象である炭素原子とともに結合し、4〜6員を有する置換もしくは未置換シクロアルキルまたはヘテロシクロアルキル環系が形成され、ここでnは1〜20の整数であり;R15およびR16は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル、および置換もしくは未置換ペプチジルから独立して選択され、ここでR15およびR16はそれらの結合対象である窒素原子とともに場合により結合し、4〜6員を有し、場合により2つ以上のヘテロ原子を有する置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキル環系が形成され、ここでR、R4’、RおよびR5’のメンバーうちの少なくとも1つは前記薬剤をL(存在する場合)またはXに結合させ、かつ
Figure 0005398538
からなる群から選択され、ここでR30、R30’、R31、およびR31’は、H、置換もしくは未置換アルキル、置換もしくは未置換ヘテロアルキル、置換もしくは未置換アリール、置換もしくは未置換ヘテロアリール、および置換もしくは未置換ヘテロシクロアルキルから独立して選択され;かつvは1〜6の整数である。
適切な切断可能なリンカーの例として、β−AlaLeuAlaLeuおよび
Figure 0005398538
が挙げられる。
医薬組成物
別の局面では、本開示は、組成物、例えば薬学的に許容できる担体とともに調製された本開示のモノクローナル抗体またはその抗原結合部分のうちの1つまたは組み合わせを含有する医薬組成物を提供する。かかる組成物は、本開示の(例えば2種もしくは3種以上の異なる)抗体または免疫複合体または二重特異性分子のうちの1つまたはそれらの組み合わせを含有しうる。例えば、本開示の医薬組成物は、標的抗原上で異なるエピトープに結合するかまたは相補的活性を有する抗体(または免疫複合体または二重特異性抗体)の組み合わせを含有しうる。
本開示の医薬組成物は、併用療法、すなわち他の作用物質との併用であっても投与可能である。例えば、併用療法は、本開示の抗CD22抗体と、少なくとも1つの他の抗癌剤、抗炎症物質または免疫抑制剤との併用を含みうる。併用療法で用いられうる治療物質の例が、本開示の抗体の使用に関する下記セクションにおいてより詳細に記載される。
本明細書で用いられる「薬学的に許容できる担体」は、生理学的に適合可能な、あらゆる溶媒、分散媒体、コーティング剤、抗菌剤および抗真菌剤、等張剤および吸収遅延剤などを含む。好ましくは、担体は、静脈内、筋肉内、皮下、非経口、脊髄または表皮投与(例えば注射または注入による)に適する。投与経路に依存し、活性化合物、すなわち抗体、免疫複合体または二重特異性分子は、化合物を酸の活性および化合物を不活性化しうる他の天然条件から保護するための材料でコートされうる。
本開示の医薬品化合物は、1つ以上の薬学的に許容できる塩を含む。「薬学的に許容できる塩」は、親化合物の所望の生物学的活性を保持する塩を示し、任意の望ましくない毒物学的効果を与えることがない(例えば、ベルゲ(Berge),S.M.ら(1977年)、J.Pharm.Sci.66:1−19頁を参照)。かかる塩の例として、酸添加塩および塩基添加塩が挙げられる。酸添加塩は、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、亜リン酸などの非毒性無機酸や、脂肪族モノカルボキシル酸およびジカルボキシル酸、フェニル置換アルカン酸、ヒドロキシアルカン酸、芳香族酸、脂肪族および芳香族スルホン酸などの非毒性有機酸から誘導される塩を含む。塩基添加塩は、アルカリ土類金属、例えばナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムなどや、非毒性有機アミン、例えばN,N’−ジベンジルエチレンジアミン、N−メチルグルカミン、クロロプロカイン、コリン、ジエタノールアミン、エチレンジアミン、プロカインなどから誘導される塩を含む。
本開示の医薬組成物は、薬学的に許容できる酸化防止剤も含有しうる。薬学的に許容できる酸化防止剤の例として、(1)水溶性酸化防止剤、例えばアスコルビン酸、塩酸システイン、重硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムなど;(2)油可溶性酸化防止剤、例えばアスコルビン酸パルミテート、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、α−トコフェロールなど;および(3)金属キレート剤、例えばクエン酸、エチレンジアミン4酢酸(EDTA)、ソルビトール、酒石酸、リン酸などが挙げられる。
本開示の医薬組成物中に用いられうる適切な水性および非水性担体の例として、水、エタノール、ポリオール(グリセリン、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど)およびそれらの適切な混合物、植物オイル、例えばオリーブオイルならびに注射可能な有機エステル、例えばオレイン酸エチルが挙げられる。適切な液性が、例えば、コーティング材、例えばレシチンの使用、分散の場合に必要とされる粒径の維持ならびに界面活性剤の使用により維持されうる。
これらの組成物は、防腐剤、浸潤剤、乳化剤および分散剤などのアジュバントも含有しうる。微生物の出現の防止は、上記の滅菌法と、様々な抗菌剤および抗真菌剤、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などの封入との双方により保証されうる。組成物中に等張剤、例えば糖、塩化ナトリウムなどを含めることも望ましい場合がある。さらに、注射可能な医薬形態の吸収遅延がモノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンなどの吸収を遅延させる作用物質の封入によりもたらされうる。
薬学的に許容できる担体は、注射可能な無菌溶液または分散系の即時調製のための無菌水溶液または分散系および無菌粉末を含む。医薬活性物質におけるかかる媒体および作用物質の使用については当該技術分野で既知である。任意の従来の媒体または作用物質が活性化合物と混合できない場合を除き、本開示の医薬組成物におけるそれらの使用が検討される。補助活性化合物も組成物中に組み込み可能である。
治療組成物は、典型的には製造および保存の条件下で無菌かつ安定でなければならない。組成物は、高い薬物濃度に適する溶液、マイクロエマルジョン、リポソームまたは他の規則的構造として調製されうる。担体は、例えば、水、エタノール、ポリオール(例えば、グリセリン、プロピレングリコールおよび液体ポリエチレングリコールなど)およびそれらの適切な混合物を含有する溶媒または分散系でありうる。適切な液性が、例えば、レシチンなどのコーティング材の使用、分散の場合に必要とされる粒径の維持ならびに界面活性剤の使用により維持されうる。多くの場合、組成物中に、等張剤、例えば糖、マンニトール、ソルビトールなどの多価アルコールまたは塩化ナトリウムを含めることが好ましいことになる。注射可能な組成物の遅延された吸収は、組成物中に吸収を遅延させる作用物質、例えばモノステアレート塩(monostearate salt)およびゼラチンを含めることによりもたらされうる。
注射可能な無菌溶液は、必要に応じ、上掲の原料の1つもしくは組み合わせを有する適切な溶媒中に必要量の活性化合物を組み込み、その後に滅菌および精密ろ過を施すことにより調製されうる。一般に、分散系は、塩基性分散系および上掲の原料由来の必要な他の原料を含有する無菌溶媒に活性化合物を組み込むことにより調製される。注射可能な無菌溶液を調製するための無菌粉末の場合、好ましい調製方法は、活性成分の粉末に加え任意の所望の追加原料をその予め無菌濾過された溶液から生成する真空乾燥およびフリーズドライ(凍結乾燥)である。
担体材料と組み合わせることで単一の剤形を生成可能な活性成分の量は、治療される対象および特定の投与方法に依存して変化することになる。単一の剤形を生成するための担体材料と併用可能な活性成分の量は、一般に治療効果をもたらす組成物の量となる。一般に、この量は、薬学的に許容できる担体との併用で、100%のうち、活性成分の約0.01%〜約99%、好ましくは活性成分の約0.1%〜約70%、最も好ましくは活性成分の約1%〜約30%の範囲となる。
投与計画を調節することで最適な所望の応答(例えば治療応答)がもたらされる。例えば、単回ボーラスが投与されうるか、数回の分割用量が長期にわたり投与されうるかまたは同用量が治療状況の要件で示されるように比例的に漸減または増加されうる。投与の容易さおよび用量の均一性を意図し、非経口組成物を投与単位形態で調製することが特に有利である。本明細書で用いられる投与単位形態は、試験されるべき対象に対する単一の用量として適合する物理的に別々の単位であり、各単位は必要とされる医薬担体と関連して所望の治療効果をもたらすように計算された既定量の活性化合物を有する。本開示の投与単位形態における仕様は、(a)活性化合物固有の特性および達成されるべき特定の治療効果と、(b)個体における感受性を治療するためにかかる活性化合物を化合する当該技術分野に内在する制限により決定づけられ、かつそれらに直接依存している。
抗体の投与においては、用量は、宿主体重の約0.0001〜100mg/kg、およびより一般的には0.01〜5mg/kgの範囲である。例えば用量は、0.3mg/kg体重、1mg/kg体重、3mg/kg体重、5mg/kg体重もしくは10mg/kg体重または1〜10mg/kgの範囲内であってもよい。典型的な治療計画では、毎週1回、2週ごとに1回、3週ごとに1回、4週ごとに1回、1か月に1回、3か月ごとに1回または3〜6か月ごとに1回の投与が必要とされる。本開示の抗CD22抗体に対する好ましい投与計画は、抗体の静脈内投与を介した1mg/kg体重または3mg/kg体重を含み、ここで抗体は(i)6回投与を4週ごと、次いで3か月ごと;(ii)3週ごと;(iii)1回の3mg/kg体重、次いで3週ごとに1mg/kg体重といった投与計画のうちの1つを用いて投与される。
いくつかの方法では、異なる結合特異性を有する、2つ以上のモノクローナル抗体が同時投与され、いずれの場合でも投与される各抗体の用量は指定範囲内に含まれる。多くの場合、抗体が通常投与される。単回投与間の間隔は、例えば、週単位、月単位、3か月単位または年単位であってもよい。患者における抗体の標的抗原に対する血中濃度の測定により示されるように、間隔は不規則であってもよい。用量は、ある方法では約1〜1000μg/ml、またある方法では約25〜300μg/mlの血漿抗体濃度を得るように調節される。
あるいは、抗体は徐放製剤として投与可能であり、いずれの場合でも低頻度の投与が必要とされる。用量および頻度は、患者における抗体の半減期に依存して変化する。一般に、ヒト抗体は最長の半減期を示し、ヒト化抗体、キメラ抗体および非ヒト抗体がそれに続く。投与の用量および頻度は、治療が予防的であるかまたは治療的であるかに依存して変化しうる。予防的適用においては、比較的低用量が長期にわたり比較的低頻度の間隔で投与される。一部の患者が、余生にわたって治療を受け続けている。治療的適用においては、疾患の進行が低下または終結されるまで、好ましくは患者が疾患の徴候の部分的または完全な改善を示すまで、比較的短い間隔で比較的高用量が必要とされる場合がある。その後、患者は予防計画通りに投与されうる。
異常な細胞増殖に関連する疾患の予防および/または治療での使用においては、約0.001μM〜20μMの投与化合物の血中濃度が好ましく、ここで約0.01μM〜5μMが好ましい。
本明細書中に記載の化合物の経口投与における患者への用量は、典型的には約1mg/日〜約10,000mg/日、より典型的には約10mg/日〜約1,000mg/日、および最も典型的には約50mg/日〜約500mg/日の範囲である。患者の体重について述べると、典型的用量は、約0.01〜約150mg/kg/日、より典型的には約0.1〜約15mg/kg/日、および最も典型的には約1〜約10mg/kg/日、例えば5mg/kg/日または3mg/kg/日の範囲である。
少なくとも一部の態様では、腫瘍成長を遅らせるかまたは阻害する患者への用量は1μmol/kg/日以下であってもよい。例えば、患者への用量は、(薬剤のモルについては)0.9、0.6、0.5、0.45、0.3、0.2、0.15、もしくは0.1μmol/kg/日以下であってもよい。好ましくは、抗体−薬剤複合体は、少なくとも5日間にわたり日用量で投与される場合、腫瘍の成長を遅らせる。少なくとも一部の態様では、腫瘍はSCIDマウスにおけるヒト型腫瘍である。例として、SCIDマウスは(ニューヨーク州ジャーマンタウン(Germantown)のTaconicから入手可能な)CB17.SCIDマウスであってもよい。
本開示の医薬組成物中での活性成分の実際の用量レベルは、患者に毒性をもたらすことなく、特定の患者、組成物および投与様式について所望の治療応答を得るのに有効な活性成分の量を得るように変化しうる。選択される用量レベルは、用いられる本開示の特定の組成物またはそのエステル、塩もしくはアミドの活性、用いられる特定の化合物の投与経路、投与時間、排出速度、用いられる特定の組成物と併用される治療薬、他の薬物、化合物および/または材料の持続時間、治療される患者の年齢、性別、体重、状態、一般健康および過去の病歴、ならびに医術において周知の要素のようなものを含む種々の薬物動態学的因子に依存することになる。
本開示の抗CD22抗体の「治療有効用量」は、好ましくは疾患徴候の重症度の低下、疾患徴候のない期間の頻度および持続時間の増大あるいは疾患の苦しみに起因する機能障害または身体障害の予防をもたらす。例えば、CD22腫瘍の治療における「治療有効用量」は、好ましくは細胞成長または腫瘍成長を、未治療の対象に対し、少なくとも約20%、より好ましくは少なくとも約40%、さらにより好ましくは少なくとも約60%、およびさらにより好ましくは少なくとも約80%阻害する。化合物の腫瘍成長に対する阻害能は、ヒト腫瘍における有効性を予測する動物モデル系において評価可能である。あるいは、組成物のこの特性は、化合物の細胞成長に対する阻害能の試験により評価可能であり、かかる阻害は当業者に既知のアッセイ法によりインビトロで測定可能である。治療有効量の治療化合物により、腫瘍サイズが低減しうるかまたはそうでなくても対象における徴候が改善しうる。当業者であれば、対象の大きさ、対象の徴候の重症度および選択された投与における特定の組成物または経路などの要素に基づき、かかる量を決定できるであろう。
本開示の組成物は、種々の当該技術分野で既知の方法のうちの1つ以上を用い、1つ以上の投与経路を介して投与されうる。当業者に理解されるように、投与の経路および/または方法は所望の結果に応じて変化することになる。本開示の抗体における好ましい投与経路は、静脈内、筋肉内、皮内、腹腔内、皮下、脊髄または他の非経口投与経路、例えば注射もしくは注入によるものを含む。本明細書で用いられる「非経口投与」という語句は、経腸および局所投与以外の投与方法、通常は注射によるものを意味し、限定はされないが、静脈内、筋肉内、動脈内、髄腔内、嚢内、眼窩内、心臓内、皮内、腹腔内、経気管、皮下、表皮下、関節内、被膜下、くも膜下、脊髄内、硬膜外および胸骨内への注射および注入を含む。
あるいは、本開示の抗体は、非経口でない(non−parenteral)経路、例えば局所経路、表皮または粘膜の投与経路を介し、例えば、経鼻的、経口的、経膣的、経直腸的、舌下的または局所的に投与されうる。
活性化合物は、迅速な放出に対する化合物、例えばインプラント、経皮パッチおよびマイクロカプセル化送達システムを含む制御放出製剤を保護することになる担体とともに調製されうる。生体分解性、生体適合性ポリマー、例えば、エチレン酢酸ビニル、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステルおよびポリ乳酸が用いられうる。かかる製剤を調製するための多数の方法が特許化されているかまたは一般に当業者に既知である。例えば、「Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems」、J.R.Robinson編、Marcel Dekker,Inc.、ニューヨーク(New York)、1978年を参照のこと。
治療組成物は、当該技術分野で既知の医療器具を用いて投与可能である。例えば、好ましい態様では、本開示の治療組成物は、ニードルレス皮下注射器具、例えば米国特許第5,399,163号明細書;米国特許第5,383,851号明細書;米国特許第5,312,335号明細書;米国特許第5,064,413号明細書;米国特許第4,941,880号明細書;米国特許第4,790,824号明細書;または米国特許第4,596,556号明細書に開示された器具を用いて投与可能である。本開示において有用な周知のインプラントおよびモジュールの例として、薬物を制御された速度で小出しするための埋め込み式マイクロ注入ポンプを開示する米国特許第4,487,603号明細書、皮膚を通してメディカント(medicant)を投与するための治療器具を開示する米国特許第4,486,194号明細書、薬物を正確な注入速度で送達するための薬物注入ポンプを開示する米国特許第4,447,233号明細書、連続的薬物送達のための流量可変の埋め込み式注入装置を開示する米国特許第4,447,224号明細書、マルチチャンバ式の区画を有する浸透圧薬物送達システムを開示する米国特許第4,439,196号明細書、ならびに浸透圧薬物送達システムを開示する米国特許第4,475,196号明細書が挙げられる。これらの特許は参照により本明細書中に援用される。多数の他のかかるインプラント、送達システムおよびモジュールは当業者に既知である。
特定の態様では、本開示のヒトモノクローナル抗体を調製し、インビボで適切な分布を保証することが可能である。例えば、血液脳関門(BBB)は多数の親水性の高い化合物を排除する。(必要に応じて)本開示の治療化合物がBBBを通過することを保証するため、それらを例えばリポソームの形で調製してもよい。リポソームを作製する方法については、例えば米国特許第4,522,811号明細書;米国特許第5,374,548号明細書;および米国特許第5,399,331号明細書を参照のこと。リポソームは特定の細胞または器官に選択的に輸送される1つ以上の部分を含みうることから、標的化された薬剤送達が促進される(例えば、V.V.Ranade(1989年)J.Clin.Pharmacol.29:685頁を参照)。典型的な標的化部分は、葉酸またはビオチン(例えばLowらに交付された米国特許第5,416,016号明細書を参照);マンノシド(Umezawaら(1988年)Biochem.Biophys.Res.Commun.153:1038頁);抗体(P.G.Bloemanら(1995年)FEBS Lett.357:140頁;M.Owaisら(1995年)Antimicrob.Agents Chemother.39:180頁);界面活性剤のプロテインA受容体(Briscoeら(1995年)Am.J.Physiol.1233:134頁);p120(Schreierら(1994年)J.Biol.Chem.269:9090頁)を含み、K.Keinanen;M.L.Laukkanen(1994年)FEBS Lett.346:123頁;J.J.Killion;I.J.Fidler(1994年)Immunomethods4:273頁も参照のこと。
本発明の使用および方法
本開示の抗体、特にヒト抗体、抗体組成物および方法は、CD22に関与する疾病および障害の診断および治療を含む、極めて多数のインビトロおよびインビボでの診断的および治療的有用性を有する。例えば、これらの分子を、インビトロまたは生体外で培地内の細胞にまたは例えばインビボでヒト対象に投与し、種々の障害を治療し、予防し、かつ診断してもよい。
本明細書で用いられる「対象」という用語は、ヒトおよび非ヒト動物を含むように意図されている。非ヒト動物は、あらゆる脊椎動物、例えば哺乳類および非哺乳類、例えば非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ネコ、ウシ、ウマ、ニワトリ、両生類および爬虫類を含む。好ましい対象は、CD22活性に媒介されるかまたは調節される障害を有するヒト患者を含む。CD22に対する抗体が別の作用物質とともに投与される場合、2剤は順次投与または同時投与のいずれであってもよい。
本開示の抗体がCD22に対して特異的に結合することを仮定すると、本開示の抗体を用い、細胞の表面上でのCD22の発現の特異的検出が可能であり、さらにそれを用い、免疫親和性精製を介するCD22の精製が可能である。
本開示の抗体組成物(例えばヒトモノクローナル抗体、多重特異性および二重特異性分子および免疫複合体)をインビボおよびインビトロで投与する適切な経路は当該技術分野で周知であり、当業者により選択されうる。例えば、抗体組成物を注射(例えば静脈内または皮下)により投与してもよい。用いられる分子の適切な用量は、対象の年齢および体重ならびに抗体組成物の濃度および/または調合に依存することになる。
上記のように、本開示のヒト抗CD22抗体を、1つもしくは他の複数の治療物質、例えば細胞毒性物質、放射性毒性物質(radiotoxic agent)または免疫抑制剤と同時投与してもよい。抗体を(免疫複合体としての)作用物質に連結するかまたは作用物質とは別々に投与してもよい。後者(別々の投与)の場合、作用物質の前、後またはそれと同時に抗体を投与するかまたは他の既知の治療、例えば抗癌治療、例えば放射線と併せて同時投与してもよい。かかる治療物質は、特にドキソルビシン(アドリアマイシン)、シスプラチン、硫酸ブレオマイシン、カルムスチン、クロラムブシルおよびシクロホスファミド、ヒドロキシウレアなどの抗悪性腫瘍薬を含み、それら単独では患者に対して毒性または亜毒性のレベルでのみ有効である。シスプラチンは、4週ごとに1回、100mg/kg用量で静脈内投与され、アドリアマイシンは、21日ごとに1回、60〜75mg/ml用量で静脈内投与される。本開示のヒト抗CD22抗体またはそれらの抗原結合断片と化学療法剤の同時投与は、ヒト腫瘍細胞に細胞毒性効果をもたらす異なる機序を介して作用する2つの抗癌剤を提供する。かかる同時投与は、抗体に反応しなくなる薬剤に対する耐性または腫瘍細胞の抗原性における変化が生じることによる問題を解決しうる。
標的特異的なエフェクター細胞、例えば本開示の組成物(例えばヒト抗体、多重特異性および二重特異性分子)に連結したエフェクター細胞は、治療物質としても用いられうる。標的化のためのエフェクター細胞は、マクロファージ、好中球または単球などのヒト白血球でありうる。他の細胞は、好酸球、ナチュラルキラー細胞および他のIgG−もしくはIgA−受容体担持細胞を含む。必要に応じ、エフェクター細胞を試験されるべき対象から得てもよい。標的特異的なエフェクター細胞を生理学的に許容できる溶液中の細胞の懸濁液として投与してもよい。投与される細胞の数は10〜10程度でありうるが、治療目的に応じて変化することになる。一般に、数は、標的細胞、例えばCD22を発現する腫瘍細胞で局在化を得、かつ例えば食作用による細胞死を有効にするのに十分な数となる。投与経路もまた変化しうる。
標的特異的なエフェクター細胞による治療を、標的化細胞を除去するための他の技術と併せて行ってもよい。例えば、本開示の組成物(例えばヒト抗体、多重特異性および二重特異性分子)および/またはこれらの組成物が備えられたエフェクター細胞を用いる抗腫瘍療法を化学療法と併用してもよい。さらに、併用免疫療法を用い、2つの異なる細胞毒性のあるエフェクター集団を指令し、腫瘍細胞を拒絶することが可能である。例えば、抗Fc−γ RIまたは抗CD3に連結された抗CD22抗体は、IgG−またはIgA−受容体に特異的な結合剤と併用可能である。
本開示の二重特異性および多重特異性分子を用い、エフェクター細胞上のFcγRまたはFcγRレベルの例えば細胞表面上の受容体のキャッピングおよび除去による調節も可能である。抗Fc受容体の混合物もこの目的で用いられうる。
補体結合部位、例えば補体に結合するIgG1、IgG2、IgG3、またはIgM由来の部分を有する本開示の組成物(例えばヒト、ヒト化、またはキメラ抗体、多重特異性および二重特異性分子および免疫複合体)も補体の存在下で用いられうる。一態様では、本開示の結合剤および適切なエフェクター細胞による標的細胞を含む細胞の集団の生体外治療は、補体または補体を含有する血清の添加により補完されうる。本開示の結合剤でコートされた標的細胞の食作用は補体タンパク質の結合により改善されうる。別の態様では、本開示の組成物(例えばヒト抗体、多重特異性および二重特異性分子)でコートされた標的細胞も補体により溶解されうる。さらに別の態様では、本開示の組成物は補体を活性化することがない。
本開示の組成物(例えばヒト、ヒト化、またはキメラ抗体、多重特異性および二重特異性分子および免疫複合体)はまた、補体とともに投与可能である。したがって、ヒト抗体、多重特異性または二重特異性分子および血清または補体を含有する組成物は本開示の範囲内に含まれる。これらの組成物は、補体がヒト抗体、多重特異性または二重特異性分子の近接位置に存在する点で有利である。あるいは、本開示のヒト抗体、多重特異性または二重特異性分子と補体または血清を別々に投与してもよい。
本開示の抗体は、1つ以上の追加の治療抗体または他の結合剤、例えばIg融合タンパク質とも併用可能である。投与可能な本開示の抗CD22抗体との併用対象の他の抗体または結合剤の非限定例として、CTLA−4、PSMA、CD30、IP−10、IFN−γ、CD70、PD−1、PD−L1、TNF、TNF−R、VEGF、VEGF−R、CCR5、IL−1、IL−18、IL−18R、CD19、キャンパス−1(Campath−1)、EGFR、CD33、CD20、Her−2、CD25、gpIIb/IIIa、IgE、CD11a、α4インテグリンに対する抗体または結合剤が挙げられる。
本開示の抗体組成物(例えば、ヒト抗体、二重特異性または多重特異性分子または免疫複合体)と使用説明書を含むキットも本開示の範囲内に含まれる。キットは、1つ以上の追加試薬、例えば免疫抑制試薬、細胞毒性物質または放射性毒性物質あるいは1つ以上の追加の本開示のヒト抗体(例えば、第1のヒト抗体とは異なる、異なるCD22抗原内のエピトープに対して結合する相補活性を有するヒト抗体)をさらに含みうる。
したがって、本開示の抗体組成物で治療される患者に、別の治療物質、例えばヒト抗体の治療効果を促進または増強する細胞毒性物質または放射性毒性物質を(本開示のヒト抗体の投与の前、投与と同時または投与後に)さらに投与してもよい。
他の態様では、対象をさらに、FcγまたはFcγ受容体の発現または活性を調節する、例えば促進または阻害する作用物質で治療する、例えば対象をサイトカインで治療することが可能である。多重特異性分子による治療の間での投与における好ましいサイトカインは、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、インターフェロン−γ(IFN−γ)および腫瘍壊死因子(TNF)を含む。
本開示の組成物(例えばヒト抗体、多重特異性および二重特異性分子)を用い、CD22を発現する細胞を、例えばかかる細胞を標識する目的で標的にすることも可能である。かかる使用においては、結合剤を検出可能な分子に連結してもよい。したがって、本開示は、CD22を発現する細胞を生体外またはインビトロで局在化するための方法を提供する。検出可能な標識は、例えば放射性同位体、蛍光化合物、酵素または酵素共同因子でありうる。
特定の態様では、本開示は、試料中のCD22抗原の存在を検出するか、またはCD22抗原の量を測定するための方法であって、試料および対照試料を、CD22に、抗体またはその一部とCD22との複合体の形成を可能にする条件下で特異的に結合するヒトモノクローナル抗体またはその抗原結合部分と接触させる工程を含む方法を提供する。次いで、複合体の形成が検出され、ここで対照試料と比べた場合の試料間での複合体形成の差は試料中でのCD22抗原の存在を示す。
さらに別の態様では、本発明の免疫複合体を用い、化合物(例えば、治療物質、標識、細胞毒素、放射性毒素、免疫抑制剤など)がCD22を発現する細胞に、かかる化合物を抗体に結合することにより標的化されうる。例えば、抗CD22抗体は、米国特許第6,281,354号明細書および米国特許第6,548,530号明細書、米国特許出願公開第20030050331号明細書、米国特許出願公開第20030064984号明細書、米国特許出願公開第20030073852号明細書、および米国特許出願公開第20040087497号明細書で記載されるかまたは国際公開第03/022806号論説で公開された毒素化合物のいずれかに結合されうる。したがって、本発明は、(例えば、検出可能な標識、例えば放射性同位体、蛍光化合物、酵素、または酵素共同因子を用いて)生体外またはインビボでCD22を発現する細胞を局在化するための方法も提供する。あるいは、免疫複合体を用い、CD22細胞表面受容体を有する細胞が細胞毒素または放射性毒素のCD22への標的化により死滅されうる。
CD22は、大きい割合を占めるB細胞リンパ腫上で発現されることが知られ、また自己免疫疾患がCD22の標的化を介して治療されうるようにB細胞活性の調節に関与することが知られている。したがって、これらの各臨床状況では、本開示の抗CD22抗体(および免疫複合体および二重特異性分子)を用い、CD22活性の調節が可能である。
したがって、一局面では、本発明は、CD22発現腫瘍細胞の成長を阻害する方法を提供する。本方法は、CD22発現腫瘍細胞を本発明の抗体またはその抗原結合部分とCD22発現腫瘍細胞の成長が阻害されるように接触させる工程を含む。好ましくは、CD22発現腫瘍細胞はB細胞リンパ腫、例えば非ホジキンリンパ腫である。CD22発現腫瘍細胞の他のタイプは、バーキットリンパ腫およびB細胞慢性リンパ性白血病を含む。
腫瘍細胞成長を阻害する方法の一態様では、抗体またはその抗原結合部分は、パートナー分子、例えば治療物質、例えば細胞毒素、放射性同位体または化学療法剤に結合される。他の態様では、抗体またはその抗原結合部分は、1種以上の追加の抗腫瘍剤と併用投与される。抗体は、他の癌治療、例えば手術および/または放射線と併用され、かつ/または他の抗腫瘍剤、例えば上で考察され示された抗腫瘍剤(化学療法薬と限定はされないが抗CD20抗体(例えばRituxan(登録商標))を含む他の抗腫瘍抗原抗体とを含む)と併用可能である。
別の局面では、本発明は、対象における炎症性または自己免疫疾患を治療する方法を提供する。本方法は、本発明の抗体またはその抗原結合部分を、対象における炎症性または自己免疫疾患が治療されるように対象に投与する工程を含む。好ましい自己免疫疾患の非限定例として、全身性エリテマトーデスおよび関節リウマチが挙げられる。自己免疫疾患の他の例として、炎症性腸疾患(潰瘍性大腸炎およびクローン病を含む)、I型糖尿病、多発性硬化症、シェーグレン症候群、自己免疫性甲状腺炎(グレーブス病および橋本甲状腺炎を含む)、乾癬、ならびに糸球体腎炎が挙げられる。抗体は、単独使用されうるか、または他の抗炎症剤または免疫抑制剤、例えば非ステロイド抗炎症薬(NSAID)、コルチコステロイド(例えばプレドニゾン、ヒドロコルチゾン)、メトトレキサート、COX−2阻害剤、TNF拮抗剤(例えば、エタネルセプト(etanercept)、インフリキシマブ(infliximab)、アダリムマブ(adalimumab))、ならびに免疫抑制剤(6−メルカプトプリン、アザチオプリンおよびシクロスポリンAなど)と併用されうる。
本開示は以下の実施例によりさらに例示され、実施例はさらに限定するものとして解釈されるべきでない。本願を通して言及されるあらゆる図面およびあらゆる参考文献、特許および公開された特許出願の内容は、参照により本明細書中に明示的に援用される。
実施例1:CD22に対するヒトモノクローナル抗体の産生
抗CD22ヒトモノクローナル抗体を、以下のようにヒト抗体遺伝子を発現するトランスジェニックマウスを用いて産生した。
抗原
抗CD22抗体の産生に用いられる抗原は、CHO細胞上で発現されるヒトCD22および完全長CD22タンパク質の細胞外ドメインであった。細胞外ドメインを得るため、(Open Biosystems,Inc.から市販の)ヒトCD22をコードするcDNAを用い、C末端のヘキサヒスチジンタグに融合されたCD22β細胞外ドメイン(CD22 ECD)全体をコードする発現ベクターを作成した。CHO細胞の形質移入および標準技術による安定なトランスフェクタントの選択の後、金属キレートクロマトグラフィーを用い、CD22 ECDを細胞用培地から精製した。さらに、細胞表面上で完全長CD22を発現する組換えCHO細胞を、細胞に完全長CD22 cDNAを有した発現ベクターを形質移入することにより作製した。形質移入細胞の選択後、細胞表面上で高レベルのCD22を発現する細胞を、フルオレセイン標識抗CD22(Becton−Dickinson−Pharmingenから市販)との反応性に基づき、蛍光活性化細胞選別により単離した。
マウス株
CD22に対する完全ヒトモノクローナル抗体を、トランスジェニックHuMAbマウス(登録商標)のHCo7/HCo12およびHCo12/Balbc株ならびにトランスジェニックトランスクロモゾームマウスのKMおよびKM−λHAC株(これらすべてはヒト抗体遺伝子を発現する)を用いて調製した。
これらのマウス株の各々では、Chenら(1993年)EMBO J.12:811−820頁に記載のように内因性マウスκ軽鎖遺伝子のホモ接合が破壊されており、PCT公開の国際公開第01/09187号論説の実施例1に記載のように内因性マウス重鎖遺伝子のホモ接合が破壊されている。さらに、これらの株の各々は、(Fishwildら(1996年)Nature Biotechnology 14:845−851頁に記載のように)ヒトκ軽鎖導入遺伝子KCo5を保有し、さらにPCT公開の国際公開第02/43478号論説に記載のように、ヒトIg重鎖遺伝子座を保有するSC20トランスクロモゾームを有する。
HCo7株は、米国特許第5,545,806号明細書;米国特許第5,625,825号明細書;および米国特許第5,545,807号明細書に記載のようにHCo7ヒト重鎖導入遺伝子を保有する。HCo12株は、PCT公開の国際公開第01/09187号論説の実施例2に記載のようにHCo12ヒト重鎖導入遺伝子を保有する。
KMマウス(登録商標)株は、米国特許出願公開第20020199213号明細書に詳述されている。
KM−λHAC株は内因性のマウスの重鎖およびκ軽鎖遺伝子座が破壊されておりかつSC20トランスクロモゾームおよびKCo5導入遺伝子が挿入されている点でKM株に酷似するが、KM−λHAC株はヒトλ軽鎖遺伝子座を保有するヒト染色体22に由来するヒト人工染色体も保有する。したがって、KM−λHAC株はλ軽鎖またはκ軽鎖のいずれかを用いるヒト抗体を発現しうる。KM−λHACマウスはまた、米国特許出願公開第20060015958号明細書に詳述されている。
免疫化
CD22に対する完全ヒトモノクローナル抗体を産生するため、上記の株の動物を組換えヒトCD22 ECDおよびCD22発現CHO細胞(抗原として上記のように調製)で免疫化した。ヒト抗体遺伝子を保有するマウス株においてヒト抗体を産生するための一般の免疫化スキームは、例えばLonberg N.ら (1994年)Nature 368(6474):856−859頁;Fishwild D.ら (1996年)Nature Biotechnology 14:845−851頁およびPCT公開の国際公開第98/24884号論説に記載されている。免疫化を開始した時、マウスは10〜12週齢であった。マウスを、毎週、腹腔内および皮下に、20μgのCD22 ECDまたはアジュバントとしてRIBIを有する10個の形質移入CHO細胞で免疫化した。最初の2回の免疫化をRIBIアジュバント中のCD22 ECDで行った後、毎週6回の追加免疫を、CD22 ECDまたは形質移入細胞を交互に用いて行った(最大で全部で8回の免疫化)。眼窩後方からの採血(retroorbital bleed)により採取した血液中で免疫応答を監視した。血清をELISAおよびFACSによりスクリーニングした。抗CD22ヒトIgG免疫グロブリンの適正な力価を有するマウスを融合に用いた。マウスの静脈内および腹腔内の双方に、CD22 ECDで1回、CD22発現CHO細胞で1回、それぞれ犠死および脾臓の摘出の4日前と3日前に追加免疫した。
抗体の選択
CD22に結合した抗体を産生するマウスを同定するため、免疫マウス由来の血清のヒトCD22を発現するCHO細胞および親CHO細胞への結合について、フローサイトメトリーによりスクリーニングした。CD22を発現するヒトDaudi B細胞上での血清を、さらにフローサイトメトリー(FACS)によりスクリーニングした。すべての免疫マウス由来の血清を、FACS実験において1:50の希釈で試験した。希釈血清の細胞への添加および37℃で30分間のインキュベーションの後、細胞を洗浄し、結合をPE標識抗ヒトIgG Abを用いて検出した。FACSCaliburフローサイトメトリー(カリフォルニア州サンノゼ(San Jose)のBecton Dickinson)を用いてフローサイトメトリー分析を行った。マウス抗CD22モノクローナル抗体(M抗CD22)を実験における陽性対照として用いた。試験対象のマウス3匹全部が、CHO−CD22およびCHO親細胞(CHO−S)に対する力価を示した。CHO−S細胞への結合は、CHO細胞の表面上でのCD22以外の分子に結合する抗体の存在を示す。マウスをCHO形質移入細胞で免疫化したことから、この結果は予想された。マウス3匹においてヒトDaudi細胞に対する力価も検出し、それは非組換え供給源由来のCD22に結合しうるCD22に特異的な抗体の存在可能性を示す。
血清のヒトCD22 ECDへの結合についてELISAによりさらに試験した。つまり、マイクロタイタープレートを、室温で2時間、PBS中1〜2.5μg/ml(50μl/ウェル)のCHO細胞内で生成した精製CD22 ECDタンパク質でコートした。次いで、プレートを300μl/ウェルのPBS中1%BSAでブロッキングした。CD22免疫マウス由来の血清の希釈物(100〜20000)を各ウェルに添加し、周囲温度で1〜2時間インキュベートした。プレートをPBS/トゥイーンで洗浄し、西洋わさびペルオキシダーゼ(HRP)と結合したヤギ−抗ヒトIgGポリクローナル抗体とともに室温で1時間インキュベートした。洗浄後、プレートを、パーボレート(シグマ#P4922)またはMoss ABTS−1000を有するホスフェートシトレート緩衝液中のABTS基質(シグマ#A9941)で発色させ、OD415〜495nmでの分光測光により分析した。試験対象のマウス3匹は良好な力価の抗CD22抗体を有したことから、それらを融合に用いた。
脾細胞融合物
マウス脾細胞をマウス骨髄腫細胞系に、Cyto Pulse大型チャンバ式の細胞融合エレクトロポレーター(メリーランド州グレンバーニー(Glen Burnie)のCyto Pulse Sciences,Inc.)を用いる電場に基づく電気融合を用いて融合した。免疫マウス由来の脾細胞の単一の細胞懸濁液をAg8.653マウス骨髄腫細胞(ATCC、CRL1581)に1:1の比で融合した。細胞を平底マイクロタイタープレート内に約2×10/ウェルでプレーティングした。プレートを、L−グルタミン、ピルビン酸ナトリウム(バージニア州ハーンドン(Herndon)のMediatech,Inc.)、10%ウシ胎仔血清(ユタ州ローガン(Logan)のHyclone)、18%P388DI条件培地、5%Origen Hybridoma クローニング因子(バージニア州ゲイサーズバーグ(Gaithersburg)のBioVeris)、4mM L−グルタミン、5mMヘペス、0.055mM β−メルカプトエタノール、50単位/mlのペニシリン、50mg/mlのストレプトマイシンおよび1×ヒポキサンチン−アミノプテリン−チミジン(HAT)を含有するDMEM高グルコース培地内で1週間インキュベートした。1週間(7日)後、HAT成長培地をHTを含有する培地と交換した。多数のハイブリドーマの成長が生じたら(10〜11日目)、HTRFホモジニアスアッセイ法においてハイブリドーマ上清におけるヒトIgG抗体の存在について試験した。KM−λHACマウス由来の融合物におけるヒトκまたはヒトλ軽鎖のいずれかを担持するヒトIgGの存在についてスクリーニングした。次いで、陽性のハイブリドーマにおけるCD22に特異的なヒトIgG抗体の存在について、Daudi細胞上でFACSにより、またELISAによりスクリーニングした。ELISAおよびFACS実験を、ハイブリドーマ上清(50〜100μl/ウェル)を血清希釈物の代わりに用いた以外では上記のように行った。抗原特異的な親ハイブリドーマ系を24ウェルプレートに移し、再びスクリーニングし、ヒトIgGに対してまだ陽性であれば、限界希釈により1回サブクローニングした。次いで、さらなる特徴づけのため、安定なサブクローンをインビトロで増殖させ、抗体を精製した。
抗体精製における増殖のため、18のサブクローンを選択した。増殖させたサブクローンのアイソタイプは、IgG1;IgG4;IgG4/IgM;IgG1/IgM;IgG1/IgG2/λやIgG4/λといったアイソタイプを含んだ。精製抗体のうちの13をELISAおよびFACSにより力価測定し、両方のアッセイ法においてそれぞれがヒトCD22に対する特異的結合を示した。さらなる構造分析および配列決定のため、4つのサブクローン12C5、19A3、16F7、23C6を選択した。
組換え抗体CD22.1およびCD22.2の産生
抗CD22抗体19A3をヒトIgG1(fアロタイプ)としてCHO細胞内で発現させ、組換え抗体をCD22.1と称した。さらに、CD22.2と称される19A3の変異体を作製し、そこでは突然変異N57QをV鎖のCDR2領域内でのN−グリコシル化部位を除去するように作製した。
19A3のVおよびV領域をcDNAクローンからPCRで増幅し、pCR4Blunt−TOPO(Invitrogen)にクローニングし、クローニングにおける制限部位を導入した。次いで、部位特異的突然変異誘発を行い、N57Q突然変異を重鎖配列に導入し、CDR2内でのN−グリコシル化部位を除去した。19A3 VをpICOFSneoK2.hCMV2.1kbベクターにサブクローニングし、ベクターpICOFSneoK2.hCMV2.1kb(CD22.19A3)を生成し、V(野生型およびN57Q突然変異の双方)領域をpICOFSpurGベクターにサブクローニングし、ベクターpICOFSpurG(CD22.19A3)およびpICOFSpurG(CD22.19A3.VN57Q)を生成した。軽鎖および重鎖を発現するためのこれらの構築物を直線化し、DMRIE−C(Invitrogen)を用いてCHO−S細胞に同時形質移入し、標準技術を用いて安定なクローンを選択した。
CD22.1の発現においてはCHO−Sクローン8G9を選択した。このクローンの過剰成長した培養物は約75mg/lの抗体を産生した。CD22.2の発現においてはCHO−Sクローン17E11を選択し、それは過剰成長した培養物中で約413mg/lを産生した。次いで、組換え抗体CD22.1およびCD22.2の構造および機能を判定した(下記の実施例3および実施例10を参照)。
実施例2:ヒト抗CD22モノクローナル抗体の構造的特徴づけ
実施例1に記載の12C5、19A3、16F7、23C6、CD22.1、CD22.2、4G6および21F6クローンにより発現されたmAbの重鎖および軽鎖可変領域をコードするcDNA配列を標準のDNA配列決定技術を用いて配列決定し、発現されたタンパク質を標準のタンパク質化学分析により特徴づけた。
12C5、19A3、CD22.1、CD22.2、16F7および23C6の特徴づけ
12C5クローンは、IgG1重鎖およびλ軽鎖を含む抗体を発現することが見出された。19A3クローンは、IgG1重鎖およびκ軽鎖を含む抗体を発現することが見出された。8G9クローンにより発現された組換えmAbの重鎖および軽鎖は、19A3クローンにより発現されたものと同一であった。17E11により発現された組換えmAbの重鎖は、導入されたN57Q突然変異以外では19A3の重鎖と同一であった。17E11クローンにより発現された組換えmAbの軽鎖は、19A3クローンにより発現された軽鎖と同一であった。16F7クローンは、IgG1重鎖および2つの異なるκ軽鎖(本明細書中でV1およびV2と称され、抗体タンパク質の43%はV1を含みかつ抗体タンパク質の57%はV2を含んでいた)のうちの1つを含む抗体を発現することが見出された。23C6クローンもまた、IgG1重鎖および2つの異なるκ軽鎖(V1およびV2、抗体タンパク質の40%はV1を含みかつ抗体タンパク質の60%はV2を含んでいた)のうちの1つを含む抗体を発現することが見出された。4G6クローンは、IgG1重鎖および2つの異なるκ軽鎖(本明細書中でV1およびV2と称される)のうちの1つを含む抗体を発現することが見出された。21F6クローンは、2つの異なるIgG1重鎖(本明細書中でV1およびV2と称される)のうちの1つおよびκ軽鎖を含む抗体を発現することが見出された。
12C5の重鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図1Aと配列番号41および31に示す。
12C5のλ軽鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図1Bと配列番号45および35に示す。
12C5重鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリン重鎖配列との比較によると、12C5重鎖ではヒト生殖細胞系V7−4.1由来のVセグメント、ヒト生殖細胞系3−3由来のDセグメント、およびヒト生殖細胞系JH6B由来のJHセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる12C5 V配列のさらなる分析により、重鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図1Aと配列番号1、5および9に図示されるに至った。
12C5軽鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリン軽鎖配列との比較によると、12C5λ軽鎖ではヒト生殖細胞系Vλ2b2由来のVλセグメントおよびヒト生殖細胞系JL2由来のJλセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる12C5Vλ配列のさらなる分析により、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図1Bと配列番号13、19および25に図示されるに至った。
19A3の重鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図2Aと配列番号42および32に示す。CD22.1の重鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列は、19A3のそれらと同一であり、かつ図2Aと配列番号42および32にそれぞれ示されるヌクレオチドおよびアミノ酸配列に対応する。
CD22.2の重鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図2Cと配列番号61および60に示す。
19A3の軽鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図2Bと配列番号46および36に示す。CD22.1およびCD22.2の双方の軽鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列は、19A3のそれらと同一であり、かつ図2Aと配列番号46および36にそれぞれ示されるヌクレオチドおよびアミノ酸配列に対応する。
19A3/CD22.1重鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリン重鎖配列との比較によると、19A3重鎖ではヒト生殖細胞系V4−34由来のVセグメント、ヒト生殖細胞系3−9由来のDセグメント、およびヒト生殖細胞系JH4B由来のJHセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる19A3/CD22.1 V配列のさらなる分析により、重鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図2Aと配列番号2、6および10に図示されるに至った。
CD22.2重鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリン重鎖配列との比較によると、CD22.2重鎖ではヒト生殖細胞系V4−34由来のVセグメント、ヒト生殖細胞系3−9由来のDセグメント、およびヒト生殖細胞系JH4B由来のJHセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いるCD22.2 V配列のさらなる分析により、重鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図2Cと配列番号2、60および10に図示されるに至った。
19A3/CD22.1/CD22.2軽鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリン軽鎖配列との比較によると、19A3/CD22.1/CD22.2κ軽鎖ではヒト生殖細胞系VL6由来のVセグメントおよびヒト生殖細胞系JK1由来のJKセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる19A3/CD22.1/CD22.2 V配列のさらなる分析により、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図2Bと配列番号14、20および26に図示されるに至った。
16F7の重鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図3Aと配列番号43および33に示す。
16F7のV1κ軽鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図3Bと配列番号47および37に示す。
16F7のV2κ軽鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図3Cと配列番号48および38に示す。
16F7重鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリン重鎖配列との比較によると、16F7重鎖ではヒト生殖細胞系V5−51由来のVセグメント、ヒト生殖細胞系3−10由来のDセグメント、およびヒト生殖細胞系JH3B由来のJHセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる16F7 V配列のさらなる分析により、重鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図3Aと配列番号3、7および11に図示されるに至った。
16F7 V1κ軽鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリンκ軽鎖配列との比較によると、16F7 V1κ軽鎖ではヒト生殖細胞系VA27由来のVセグメントおよびヒト生殖細胞系JK1由来のJKセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる16F7 V配列のさらなる分析により、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図3Bと配列番号15、21および27に図示されるに至った。
16F7 V2κ軽鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリンκ軽鎖配列との比較によると、16F7 V2κ軽鎖ではヒト生殖細胞系VA10由来のVセグメントおよびヒト生殖細胞系JK2由来のJKセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる16F7 V配列のさらなる分析により、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図3Cと配列番号16、22および28に図示されるに至った。
23C6の重鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図4Aと配列番号44および34に示す。
23C6のV1κ軽鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図4Bと配列番号49および39に示す。
23C6のV2κ軽鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図4Cと配列番号50および40に示す。
23C6重鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリン重鎖配列との比較によると、23C6重鎖ではヒト生殖細胞系V1−69由来のVセグメント、ヒト生殖細胞系2−15由来のDセグメント、およびヒト生殖細胞系JH6B由来のJHセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる23C6 V配列のさらなる分析により、重鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図4Aと配列番号4、8および12に図示されるに至った。
23C6 V1κ軽鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリンκ軽鎖配列との比較によると、V1κ軽鎖ではヒト生殖細胞系VL6由来のVセグメントおよびヒト生殖細胞系JK1由来のJKセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる23C6 V1配列のさらなる分析により、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図4Bと配列番号17、23および29に図示されるに至った。
23C6 V2κ軽鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリンκ軽鎖配列との比較によると、V2κ軽鎖ではヒト生殖細胞系VL6由来のVセグメントおよびヒト生殖細胞系JK1由来のJKセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる23C6 V2配列のさらなる分析により、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図4Bと配列番号18、24および30に図示されるに至った。
図5Aは、12C5重鎖可変アミノ酸配列(配列番号31)と生殖細胞系V7−4.1がコードされたアミノ酸配列(配列番号51)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図5Bは、12C5λ軽鎖可変アミノ酸配列(配列番号35)と生殖細胞系Vλ2b2がコードされたアミノ酸配列(配列番号55)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図6Aは、19A3重鎖可変アミノ酸配列およびCD22.1重鎖可変アミノ酸配列(配列番号32)と生殖細胞系V4−34がコードされたアミノ酸配列(配列番号52)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図6Bは、19A3、CD22.1およびCD22.2κ軽鎖可変アミノ酸配列(これら全部は配列番号36と一致する)と生殖細胞系VL6がコードされたアミノ酸配列(配列番号56)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図6Cは、CD22.2重鎖可変アミノ酸配列(配列番号32)と生殖細胞系V4−34がコードされたアミノ酸配列(配列番号52)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図7Aは、16F7重鎖可変アミノ酸配列(配列番号33)と生殖細胞系V5−51がコードされたアミノ酸配列(配列番号53)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図7Bは、16F7 V1κ軽鎖可変アミノ酸配列(配列番号37)と生殖細胞系VA27がコードされたアミノ酸配列(配列番号57)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図7Cは、16F7 V2κ軽鎖可変アミノ酸配列(配列番号38)と生殖細胞系VA10がコードされたアミノ酸配列(配列番号58)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図8Aは、23C6重鎖可変アミノ酸配列(配列番号34)と生殖細胞系V1−69がコードされたアミノ酸配列(配列番号54)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図8Bは、23C6 V1κ軽鎖可変アミノ酸配列(配列番号39)およびV2κ軽鎖可変アミノ酸配列(配列番号40)と生殖細胞系VL6がコードされたアミノ酸配列(配列番号56)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
4G6および21F6の特徴づけ
4G6の重鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図17Aと配列番号87および81に示す。
4G6のV1κ軽鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図17Bと配列番号90および84に示す。
4G6のV2κ軽鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図17Cと配列番号91および85に示す。
4G6重鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリン重鎖配列との比較によると、4G6重鎖ではヒト生殖細胞系V1−69由来のVセグメント、ヒト生殖細胞系7−27由来のDセグメント、およびヒト生殖細胞系JH4B由来のJHセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる4G6V配列のさらなる分析により、重鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図17Aと配列番号63、66および69に図示されるに至った。
4G6 V1κ軽鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリンκ軽鎖配列との比較によると、16F7 V1κ軽鎖ではヒト生殖細胞系VL18由来のVセグメントおよびヒト生殖細胞系JK2由来のJKセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる4G6 V配列のさらなる分析により、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図3Bと配列番号72、75および78に図示されるに至った。
4G6 V2κ軽鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリンκ軽鎖配列との比較によると、4G6 V2κ軽鎖ではヒト生殖細胞系VA27由来のVセグメントおよびヒト生殖細胞系JK4由来のJKセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる4G6 V配列のさらなる分析により、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図17Cと配列番号73、76および79に図示されるに至った。
21F6のV1重鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図18Aと配列番号88および82に示す。
21F6のV2重鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図18Bと配列番号89および83に示す。
21F6のκ軽鎖可変領域のヌクレオチドおよびアミノ酸配列をそれぞれ図18Cと配列番号92および86に示す。
21F6 V1重鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリン重鎖配列との比較によると、21F6重鎖ではヒト生殖細胞系V4−34由来のVセグメント、ヒト生殖細胞系3−9由来のDセグメント、およびヒト生殖細胞系JH4B由来のJHセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる21F6 V配列のさらなる分析により、重鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図3Aと配列番号64、67および70に図示されるに至った。
21F6 V2κ軽鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリンκ軽鎖配列との比較によると、21F6 V2重鎖ではヒト生殖細胞系V4−34由来のVセグメント、ヒト生殖細胞系3−9由来のDセグメント、およびヒト生殖細胞系JH4B由来のJHセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる21F6 V配列のさらなる分析により、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図18Bと配列番号65、68および71に図示されるに至った。
21F6κ軽鎖免疫グロブリン配列と既知のヒト生殖細胞系免疫グロブリンκ軽鎖配列との比較によると、21F6κ軽鎖ではヒト生殖細胞系VL6由来のVセグメントおよびヒト生殖細胞系JK4由来のJKセグメントが用いられることが示された。CDR領域決定のKabatシステムを用いる21F6 V配列のさらなる分析により、軽鎖CDR1、CDR2およびCDR3領域がそれぞれ図18Cと配列番号74、77および80に図示されるに至った。
図19Aは、4G6重鎖可変アミノ酸配列(配列番号81)と生殖細胞系V1−69がコードされたアミノ酸配列(配列番号54)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図19Bは、4G6 V1κ軽鎖可変アミノ酸配列(配列番号84)と生殖細胞系V1L18がコードされたアミノ酸配列(配列番号93)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図18Cは、4G6 V2κ軽鎖可変アミノ酸配列(配列番号85)と生殖細胞系VA27がコードされたアミノ酸配列(配列番号57)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図20Aは、21F6 V1重鎖可変アミノ酸配列(配列番号82)と生殖細胞系V4−34がコードされたアミノ酸配列(配列番号52)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図20Bは、21F6 V2κ軽鎖可変アミノ酸配列(配列番号83)と生殖細胞系V4−34がコードされたアミノ酸配列(配列番号52)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
図20Cは、21F6κ軽鎖可変アミノ酸配列(配列番号86)と生殖細胞系VL6がコードされたアミノ酸配列(配列番号56)とのアラインメントを示す。CDR1、CDR2およびCDR3領域が図示される。
組換えアイソタイプの変換
12C5、19A3、16F7、23C6、CD22.1、CD22.2、4G6および21F6可変領域は、標準の組換えDNA技術を用いて任意の所望のアイソタイプの完全長抗体に変換されうる。例えば、VおよびV領域をコードするDNAは、重鎖および軽鎖の定常領域を可変領域が定常領域に作動可能に連結されるように保有する発現ベクターにクローニングされうる。あるいは、完全長重鎖および完全長軽鎖の発現には別々のベクターが用いられうる。完全長抗体の作製における使用に適する発現ベクターの非限定例として、Blackによる米国特許出願公開第20050153394号明細書に記載のpIEベクターが挙げられる。
実施例3:抗CD22ヒトモノクローナル抗体の結合特性
この実施例では、抗CD22抗体12C5、19A3、16F7、23C6および4G6の結合親和性をBIAcore分析により試験した。19A32組換え誘導体抗体CD22.1およびCD22.2によりCD22結合親和性が保持されることを、ELISA分析およびFACSフローサイトメトリーを用いて確認した。
12C5、19A3、16F7、および23C6抗体のエピトープの分類をBIAcore分析により行った。
最終的に、本発明の抗CD22抗体が特異的に結合する対象のCD22ドメインを、CD22のアミノ末端ドメイン1および2のみを有する融合タンパク質を発現するCHO細胞を用いてマッピングした。
結合親和性および結合動態
抗体親和性(K)の測定においては、CD22抗原が抗原上に存在するHisタグに対する抗体を用いてBIAcoreチップ上に捕捉されるという実験を行った。抗Hisモノクローナル抗体ab15149(Abcam、ストック濃度0.5mg/mL)を、製造業者の推奨に従い、高密度(3500RU)でCM5チップ上にコートした。CD22 ECD(6.6μg/mL)を6μL/分の流速でこの表面上に60秒間捕捉した。単一の濃度(20μg/mL)の抗CD22精製mAbを捕捉された抗原上に5分の結合時間および8分の解離時間、25μg/mLの流速でインジェクションした。各サイクル後、チップ表面を25mM NaOH10μLで再生した。アイソタイプ対照をチップ上に流し、そのデータを用いて非特異的結合を差し引いた。すべての実験を、BIAcore Controlソフトウェアv3.2を用い、BIAcore 3000表面プラズモン共鳴装置上で行った。データ分析をBiaEvaluation v.3.2ソフトウェアを用いて行った。
14の選択された抗CD22抗体を親和性実験で試験した。12の抗体において得られた親和性値の範囲は0.07〜9.95×10−9Mであった。実施例2で構造的に特徴づけた4つの抗体における結果を下記の表1にまとめる。
(表1)抗CD22HuMAbにおけるBIAcore結合データ
Figure 0005398538
組換え誘導体抗体CD22.1およびCD22.2によるCD22結合親和性の保持
CD22.1およびCD22.2がCD22結合親和性を保持したか否かを判定するため、CD22.1およびCD22.2によるCD22 ECDへの結合をハイブリドーマ由来の親抗体19A3による結合と比較するELISA分析を行った。
組換えCD22細胞外ドメイン(CD22 ECD)を2μg/mlで96ウェルELISAプレート上でコートし、洗浄、5%ウシ血清アルブミンでのブロッキング、および再洗浄の後、試験抗体を、10μg/mlから下向きに1:3希釈で力価測定した。1時間のインキュベーション後、プレートを洗浄し、ヤギ抗ヒトIgG HRP複合体を各ウェルに添加した。さらに1時間後、インキュベーションプレートを再洗浄し、結合されたHRP複合体を、TMB基質を添加し、着色するまでインキュベートし、1M塩酸で停止することを通じて検出した。次いで、吸光度を450nmでのプレートリーダーで読み取った。結果(図12)によると、CD22.1およびCD22.2のCD22 ECDに対する結合能が親抗体19A3に匹敵することが明示された。これは、CHO細胞内での抗体の発現が奏功し、かつN−グリコシル化部位を除去するための突然変異が抗原への結合に作用しないことを示した。
4G6および21F6抗CD22モノクローナル抗体のCD22 ECDに対する結合能についても検討し、CD22 ECDへの特異的結合が見出された。
細胞表面上に発現されるCD22のFACS分析
CD22.1およびCD22.2のCD22に対する結合能についてもフローサイトメトリーにより確認した。完全長CD22が形質移入されたCHO細胞(CHO−CD22)またはRaji細胞のいずれかをFACS緩衝液中に2×10細胞/ウェルで再懸濁し、細胞のペレット化後、抗体を、ウェルで10μg/mlから始めて段階的に1:3に希釈して力価測定した。混合し氷上で45分間インキュベートしてから、FACS緩衝液を添加し、細胞を4回洗浄した。洗浄後、ヤギ抗ヒトIgG PE複合体を添加し、氷上でさらに30分間インキュベートした後、FACS緩衝液中に再懸濁しFACSアレイ機器上でPE蛍光を読み取る前に細胞を再び4回洗浄した。結果(図13および14)は、CD22.1およびCD22.2がCHO−CD22トランスフェクタントおよびRaji細胞の双方に強力かつ同等に結合することを示した。
4G6および21F6のRaji細胞およびCD22で形質転換されたCHO細胞の表面上に発現されたCD22への結合についてもFACS分析により分析した。結果は、高レベルの細胞結合が得られることを示した。図21、22Aおよび22Bを参照のこと。いずれの抗体もCD22の形質移入のないCHO細胞に結合できなかった。
エピトープの分類
選択された抗体を標準の固定化プロトコルに基づいてCM5チップ上に固定化し、抗体−抗原複合体を表面上に流すことにより、エピトープビニング(binning)を行った。重複エピトープを有する抗体は、非重複エピトープを有する抗体による抗原への同時結合が生じる間にわたり競合した。シグナルの上昇はチップ上にコートされた抗体と異なるエピトープを意味し、その逆はシグナルが低下する場合に該当する。より速いオフレート(off−rate)定数を示す抗体を選択し、この抗体がチップを反復使用する場合により容易な再生を促進することになるようにBiacore CM5チップ上にコートした。精製抗CD22抗体を異なるCM5チップの異なる表面上に高密度でコートした。異なるエピトープ群が同定されるまで、数回の反復ビニングを行った。抗体の濃度は50〜200μg/mLで変化し、それらを4nM〜50nMのCD22 ECDとともに室温で2時間インキュベートした。インキュベートされた複合体を、各チップ上の抗体でコートされた表面全体に5〜10μL/分で2〜6分間通過させた。各サイクルを15〜30mM NaOHにより再生した。インジェクションの2〜5分後に得られたシグナルを抗体濃度に対してプロットし、エピトープ群を判定した。実験観察の上記の解釈に基づき、抗体を様々なエピトープに分類した。
エピトープの分類実験の結果は、4つの異なるエピトープ群が同定可能であることであった。試験対象の14の抗CD22抗体のうち、5つがエピトープ群1内に存在することが見出され、3つがエピトープ群2内に存在することが見出され、4つがエピトープ群3内に存在することが見出され、1つがエピトープ群4内に存在することが見出され、かつ1つがエピトープ群3および4内に存在することが見出されたが、これはエピトープ群3および4の間に一部重複が存在することを示す。実施例2で構造的に特徴づけられた4つの抗体における結果を下記の表2にまとめる。
(表2)BIAcoreによりマッピングされたCD22エピトープ群
Figure 0005398538
CD22アミノ末端ドメインの認識
CD22の細胞外領域は、7つの免疫グロブリン型ドメインを有し、それらのうちのアミノ末端2 Ig型ドメインはCD22リガンドへの結合にとって特に重要でありうる。ヒト抗体がいずれのドメインに結合するかをマッピングするため、ECDのアミノ末端ドメイン1および2のみがマウスIgG重鎖のヒンジおよびFc領域に融合された組換え構築物を作成した。結合アッセイ法で用いるため、CD22 d1d2−mFcと称される得られた融合タンパク質をCHO細胞内で発現させ、精製した。次いで、CD22のECD全体に結合することが先に示されたヒト抗体のCD22 d1d2−mFcに対する結合能について試験した。
ヤギ抗−マウスIgGを96ウェルのELISAプレート上に5μg/mlでコートした。4℃で一晩インキュベートした後、プレートを洗浄し、CD22 d1d2−mFcを2μg/mlで各ウェルに添加してから室温で1時間インキュベートした。プレート洗浄、5%ウシ血清アルブミンでのブロッキングおよび再洗浄の後、試験抗体を10μg/mlで添加した。1時間インキュベートした後、プレートを洗浄し、ヤギ抗ヒトIgG HRP複合体を各ウェルに添加した。さらに1時間のインキュベーション後、プレートを再洗浄し、結合されたHRP複合体を、TMB基質を添加し、着色するまでインキュベートし、1M塩酸で停止することを通じて検出した。次いで、吸光度を450nmでのプレートリーダーで読み取った。
結果(図15)によると、抗体が2群に分類されることが示された。23C6、19A3、ならびに19A3、CD22.1およびCD22.2の組換え誘導体で表される1群がCD22 d1d2−mFcに結合した一方、12C5および16F7で表される2群は結合しなかった。これは、12C5および16F7がアミノ末端ドメイン外部のCD22 ECD上のエピトープを認識することを示唆する。
細胞表面上に発現されるCD22のFACS分析
CD22.1およびCD22.2のCD22への結合についてもフローサイトメトリーにより確認した。完全長CD22が形質移入されたCHO細胞(CHO−CD22)またはRaji細胞のいずれかをFACS緩衝液中に2×10細胞/ウェルで再懸濁し、細胞のペレット化後、抗体を、ウェルで10μg/mlから始めて段階的に1:3に希釈して力価測定した。混合し氷上で45分間インキュベートしてから、FACS緩衝液を添加し、細胞を4回洗浄した。洗浄後、ヤギ抗ヒトIgG PE複合体を添加し、氷上でさらに30分間インキュベートした後、FACS緩衝液中に再懸濁し、FACSアレイ機器上でPE蛍光を読み取る前、細胞を再び4回洗浄した。結果(図13および14)は、CD22.1およびCD22.2がCHO−CD22トランスフェクタントおよびRaji細胞の双方に強力かつ同等に結合することを示した。
Raji細胞およびCD22で形質転換されたCHO細胞の表面上に発現されたCD22への、4G6および21F6の結合についてもFACS分析により分析した。結果は、高レベルの細胞結合が得られることを示した。図21、22Aおよび22Bを参照のこと。いずれの抗体もCD22の形質移入のないCHO細胞に結合できなかった。
実施例4:抗CD22抗体の内在化
抗CD22ヒト抗体がCD22発現細胞に内在化する能力を測定するため、CD22を発現するバーキットリンパ腫細胞系Rajiを用いるHum−ZAP内在化アッセイ法を用いた。Hum−ZAPアッセイ法では、一次抗体の、毒素サポリンに結合されたヒトIgGに対する親和性での二次抗体への結合を通じての内在化について試験する。
CD22を発現するRaji細胞を2.0×10細胞/ウェル(35μl/ウェル)で播種した。抗CD22抗体をウェルに1.5μg/ml(35μl/ウェル)で添加した。陰性対照として培地のみを用いた。次いで、Hum−ZAP試薬(カリフォルニア州サンディエゴ(San Diego)のAdvanced Targeting Systems、IT−22−25)を半分のウェルに3.0μg/mL(35μl/ウェル)の濃度で添加する一方、残り半分のウェルに培地のみを入れた。プレートを37℃で72時間インキュベートした。細胞生存度をCellTiter−Glo Luminescent Cell Viability Assay(ウィスコンシン州マディソン(Madison)のPromega、#G7571)を用いて測定した。CellTiter−Glo緩衝液をCellTiter−Glo基質と混合し、混合物100μLを各ウェルに添加した。発光を、製造業者の指示によりVeritas Microplate LuminometerおよびVeritasソフトウェア(カリフォルニア州サニーベール(Sunnyvale)のTurner BioSystems)を用いて検出した。
12の異なる抗CD22抗体について試験し、全部が内在化する能力を示した。実施例2で構造的に特徴づけられた4つの抗体における結果を図9の棒グラフに示す。図9に図示されるように、Raji細胞の生存度の顕著な低下が、陽性対照を有するウェルを含む、抗CD22抗体およびHumZAP試薬を有するすべてのウェル内で観察された一方、HumZAP試薬を全く有しないで抗CD22抗体のみを有するウェル内での細胞生存度は影響を受けず、これは抗CD22抗体が単独で細胞死を引き起こさないことを示す。想定どおり、抗CD22抗体の不在下では、陰性対照(培地と称される)はHumZAP試薬の存在下または不在下で細胞死を全く示さなかった。これらのデータは、抗CD22抗体が効率的に内在化し、かつ細胞内でのサポリンの放出がHumZAP試薬の存在下でCD22を発現するRaji細胞の死滅に関与することを示す。
実施例5:抗CD22抗体のADCC活性の評価
抗CD22ヒト抗体が抗体依存性細胞毒性(ADCC)を介してエフェクター細胞の存在下でCD22+細胞系を殺傷する能力を測定するため、蛍光細胞毒性アッセイ法を用いた。
ヒトエフェクター細胞を以下のように全血から調製した。ヒト末梢血単核球を標準のFicoll−paque分離によりヘパリン化全血から精製した。細胞を10%FBS(熱不活性化)および200U/mlのヒトIL−2を含有するRPMI1640培地内で再懸濁し、37℃で一晩インキュベートした。翌日、細胞を採取し、培地内で4回洗浄し、1×10細胞/mlで再懸濁した。標的CD22+細胞を、1×10個の標的細胞/mL当たりBATDA2.5μlでのBATDA試薬(マサチューセッツ州ウェレズリー(Wellesley)のPerkin Elmer)とともに37℃で20分間インキュベートした。標的細胞を4回洗浄し、遠心沈殿させ、最終容量を1×10細胞/mlにした。
CD22+細胞系Raji(ヒトBリンパ球バーキットリンパ腫;ATCC登録番号CCL−86)およびDaudi(ヒトBリンパ球バーキットリンパ腫;ATCC登録番号CCL−213)のヒト抗CD22モノクローナル抗体に対する抗体特異的なADCCについて、以下のようにDelfia蛍光放射分析を用いて試験した。各標的細胞系(標識標的細胞100μl、10細胞/ウェル)をエフェクター細胞50μl(10細胞/ウェル)および抗体50μl(10ug/mlの最終濃度)とともにインキュベートした。実験を通して1:50の標的対エフェクター比を用いた。すべての試験において、ヒトIgG1アイソタイプ対照を陰性対照として用いた。細胞を2000rpmで遠心沈殿させ、37℃で1時間インキュベートした。次いで、上清を採取し、遠心分離にかけ、上清20μlを平底プレートに移し、そこにEu溶液(マサチューセッツ州ウェレズリー(Wellesley)のPerkin Elmer)180μlを添加し、RubyStarリーダー(BMG Labtech)で読み取った。溶解率を、(試料放出−自然放出100)/(最大放出−自然放出)(式中、自然放出は標的細胞+エフェクター細胞を有するウェルからの蛍光であり、かつ最大放出は標的細胞を含有し、2%トリトン−Xで処理されているウェルからの蛍光である)に従って計算した。
RajiおよびDaudi細胞のADCCアッセイ法においては、13の異なる抗CD33抗体について、陰性および陽性対照抗体(それぞれhIgG1およびCD20)とともに試験した。各アッセイ法では、13の抗CD22抗体のうちの10が陽性対照抗体以上のADCC活性のレベルを示した。実施例2で構造的に特徴づけられた4つの抗体における結果を、細胞溶解率を示す図10A(Daudi細胞)および10B(Raji細胞)のグラフで示す。データは、ADCC活性を示すヒト抗CD22抗体が選択されうるが、CD22+細胞に対する各抗体の細胞毒性の程度はいずれの細胞系が標的細胞として用いられるかに応じて異なりうることを示す。
実施例6:抗CD22抗体によるカルシウム流入の刺激
抗CD22ヒト抗体のCD22+細胞へのカルシウム流入に対する刺激能を評価するため、以下のカルシウム流入アッセイ法を用いた。生存可能なRamos細胞(ATCC登録番号CRL−1596)をトリパンブルー排除顕微鏡検査によりカウントし、RPMI+10%FBS培地内で2×10細胞/mlに希釈した。この細胞懸濁液から、2×10個の細胞(100μl/ウェル)を平底96ウェルプレート(Corning#3667)を用いてポリD−リジン黒色表面のすべてのウェルに分注した。ローディングダイ(Molecular Devices、カタログ番号R7181)を細胞懸濁液100μl/ウェルに添加した。プレートを1100rpmで4分間遠心分離し、次いで37℃で30分間インキュベートした。抗CD22抗体およびヒトIgG1アイソタイプ対照の5倍連続希釈物50μg/ml〜40ng/mlをComponent B(Molecular Devices#R7181)+0.1%BSA緩衝液中で調製した。抗体を予め調製した96ウェルプレートのA〜F列に3通りに分注した。成分B+0.1%BSAをアッセイプレート上のGおよびH列の全ウェルに分注した。カルシウム流入をFlex Station(Molecular Devices)を用いて分析し、試薬22μl/ウェルをアッセイプレートに17秒で添加した。データをFI Max−Minとして分析し、GraphPad(商標)PRISM、非直線回帰、シグモイド用量応答、可変スロープを用い、抗体濃度に対してプロットした。
分析において17の異なる抗CD22ヒト抗体を評価した。結果は、17の試験対象の抗CD22抗体のうち、ヒトIgG1アイソタイプ対照または緩衝液のみと比較し、有意なカルシウム流入を刺激するものが全くないことを示した。Ramos細胞では、ヤギ抗ヒトIgM F(ab’)でのBCR刺激に応答してカルシウム流入が生じることが先行的に示された。
実施例7:抗CD22抗体によるBCR刺激誘発性の効果の調節
この実施例では、固定化された抗CD22抗体の、B細胞受容体(BCR)の刺激誘発性の効果に対する調節能について試験した。分析では、抗CD22ヒト抗体およびヒトIgG1アイソタイプ対照をRPMI+10%FBS中で5μg/mlに希釈し、Microlite 1 Flat Bottomプレート(Corning#7416)に3通りに100μl/ウェルで分注した。4℃で一晩のインキュベーション後、プレートを冷却PBSで1回、次いでRPMI1640(Mediatech)+10%FBS(GIBCO)で1回洗浄した。生存可能なRamos細胞(ATCC登録番号CRL−1596)をトリパンブルー排除顕微鏡検査によりカウントし、RPMI+10%FBS中で2×10細胞/mlに希釈した。20,000個の細胞(50μl/ウェル)を抗体でコートした96ウェルプレートに分注した。抗ヒトIgM F(ab’)(Jacksonカタログ番号109−006−129)をRPMI+10%FBS中で5μg/mlに希釈し、100μl/ウェルで分注して最終濃度を2.5μg/mlにした。アッセイプレートを72時間インキュベートした。細胞生存度を、100μl/ウェルのCellTiter−Glo試薬(Promega G7571)を10分間添加して分析した。発光をPherastar GMB Labtech上のLuminescence Test 1プレートNunc96を用いて測定した。データを、100%の細胞生存度を示すヒトIgG1アイソタイプ対照に対する細胞死率として分析した。
分析では17の異なる抗CD22抗体について試験し、このパネルは、特異的抗体に応じ、約80%の細胞死率の観察値からアイソタイプ対照の場合にほぼ等しい細胞死率の観察値を範囲とする広範囲の活性を示した。実施例2で構造的に特徴づけられた4つの抗体における結果を、図11の棒グラフに示し、それは固定化された19A3、23C6および12C5のそれぞれがBCR刺激による細胞死の抗増殖効果を強力に高めた一方、16F7とアイソタイプ対照との差が有意でなかったことを示す。
実施例8:細胞増殖に対する抗CD22抗体の効果
この実施例では、抗体の架橋を伴う場合または伴わない場合での可溶性抗CD22抗体の細胞増殖に対する直接的効果について試験した。用いたアッセイ法では、生存可能なRamos細胞(ATCC登録番号CRL−1596)をトリパンブルー排除顕微鏡検査によりカウントし、RPMI+10%FBS中で2×10細胞/mlに希釈した。20,000個の細胞(50μl/ウェル)を96ウェル培養処理プレートに分注した。架橋抗体ヤギ抗ヒトIgG Fc(Rocklandカタログ番号709−1117)をRPMI+10%FBS中、80μg/mlに希釈し、25μl/ウェルをRamos細胞アッセイプレートの半分に分注した。希釈剤のみをプレートの残りに分注した(25μl/ウェル)。抗CD22ヒト抗体およびヒトIgG1アイソタイプ対照をRPMI+10%FBS中、20μg/mlに希釈し、25μl/ウェルを、Ramos+クロスリンカーおよびRamos+希釈剤の双方を含有するウェルに最終抗体濃度が5μg/mlの抗CD22+/−20μg/mlの架橋抗体であるように3通りに分注した。アッセイプレートを37℃で72時間インキュベートした。細胞生存度を、100μl/ウェルのCellTiter−Glo試薬(Promega G7571)を10分間添加して分析した。発光をPherastar GMB Labtech上のLuminescence Test 1プレートNunc96を用いて測定した。データを、0%の阻害を示すヒトIgG1アイソタイプ対照に対する成長阻害率として分析した。
分析では17の異なる抗CD22ヒト抗体について評価した。結果は、試験対象の17の抗CD22抗体のうち、抗体が架橋されない場合または架橋される場合のいずれであってもRamos細胞増殖の速度を有意に変化させるものが全くないことを示した。これらの結果は、抗CD22抗体のうち、たとえ抗体が架橋される場合であってもRamos細胞に対して直接的な抗増殖効果を有するものが全くないことを示す。
実施例9:抗CD22抗体のCDC活性の評価
この実施例では、可溶性抗CD22ヒト抗体の補体依存性細胞毒性(CDC)に対する媒介能について試験した。用いたアッセイ法では、生存可能なRamos細胞(ATCC登録番号CRL−1596)をトリパンブルー排除顕微鏡検査によりカウントし、CDC緩衝液(RPMI1640+0.1%BSA+20mMヘペス+1%Pen/strep)中で2×10細胞/mlに希釈した。細胞懸濁液を、96ウェル平底組織培養処理プレート内に50,000個の細胞(50μl/ウェル)として分注した。ヒト補体(Quidelカタログ番号A113)を56℃で1時間インキュベートすることにより熱不活性化した。活性を有する補体と熱不活性化した補体をそれぞれCDC緩衝液中で1:3に希釈し、Ramosアッセイプレート内に50μl/ウェルで分注した。抗CD22ヒト抗体、ヒトIgG1アイソタイプ対照および抗CD20陽性対照抗体をそれぞれCDC緩衝液中で40μg/mlに希釈した。希釈抗体を、抗体の最終濃度が10μg/mlであるように、活性を有する補体と熱不活性化した補体の双方を有するRamosアッセイプレート内に50μl/ウェルで2通りに分注した。アッセイプレートを37℃で2時間インキュベートした。細胞生存度を分析するため、アラマーブルー試薬(BioSourceカタログ番号DAL1100)を50μl/ウェルに添加し、プレートを37℃でさらに21時間インキュベートした。細胞生存度を、SPECTROMAX GEMINI蛍光プレートリーダー(Molecular Devices S/N G02243)を用い、蛍光測定値に比例するものとして分析した。
18の異なる抗CD22抗体を、陽性対照として、活性があるが熱不活性化していない補体の存在下で強力な細胞毒性を示すことで知られる抗CD20抗体とともに試験した。結果は、試験対象の抗CD22抗体のうち、ヒトIgG1アイソタイプ対照と比べて有意なCDC活性を示すものが全くないことを示した。
実施例10:抗CD22抗体−薬剤複合体によるインビボでの固形腫瘍細胞増殖の阻害
CD22.1およびCD22.2の薬剤複合体を作製し、確立された固形腫瘍の増殖がインビボで有効に阻害されうるか否かを判定するため、抗CD22組換え抗体のCD22.1およびCD22.2を細胞毒性薬剤のサイトトキシンAに結合し、得られたADC化合物の有効性を、Ramos皮下腫瘍細胞モデルを用いて試験した。
CD22.1およびCD22.2の細胞毒性化合物サイトトキシンAへの複合
CD22.1およびCD22.2を約5mg/mlに濃縮し、緩衝液を20mMホスフェート緩衝液、50mM NaCl、2mM DTPA、3%グリセリン、pH7.5に交換し、14倍モル過剰な2−イミノチオレーン(2−Imminothiolane)で室温で60分間チオール化した。チオール化後、抗体に対し、緩衝液を、5mMグリシン、2mM DTPA、および0.5%ポビドン(10K)、pH5.5を含有する50mMヘペス緩衝液に交換した。チオール化を、324nMでのチオピリジン(thiopyridine)の放出の測定により4,4’’−ジチオジピリジンで定量した。サイトトキシンAをサイトトキシンA対チオールのモル比を3:1で添加することにより、複合を行った。室温で60分間インキュベート後、任意の残存チオールを、N−エチルマレイミド対チオールのモル比10:1で反応混合物に添加してブロッキングした。
得られた複合体をイオン交換クロマトグラフィーにより精製した。各反応混合物を濾過し、緩衝液A(50mMヘペス、5mMグリシン、0.5%ポビドン(10K)、pH5.5)で平衡化したSP−Sepharose High Performanceカラムに充填した。抗体複合体を24%緩衝液B(50mMヘペス、5mMグリシン、1M NaCl、0.5%ポビドン(10K)、pH5.5)で溶出した。単量体抗体−サイトトキシンA複合体を含有する画分をプールし、50mMヘペス、5mMグリシン、100mMNaCl、0.5%ポビドン(10K)、pH6.0に対して透析した。置換比を280および340nmでの吸光度の測定により判定し、複合体をSEC−HPLCにより分析した。
CD22.1−サイトトキシンA複合体を1.7の置換比で作製し、CD22.2複合体を1.6の置換比で作製した。
抗CD22抗体−薬剤複合体のCD22.1−サイトトキシンAおよびCD22.2−サイトトキシンAのインビボでの有効性
SCIDマウスの皮下に、マトリゲル内、マウス1匹当たり1000万個の細胞のRaji細胞を移植し、腫瘍を約190mmのサイズ中央値で十分に確立されるまで成長させておいた。次いで、マウス8匹からなる群に、CD22.1−サイトトキシンA抗体複合体、CD22.2−サイトトキシンA複合体、Raji細胞に結合しない対照ヒトIgG1−サイトトキシンA複合体、または賦形剤単独のいずれかを単回投与して処置した。腫瘍サイズを、投与後63日間または動物が1500mmを超える腫瘍成長が原因で安楽死するまで監視した。CD22.1−サイトトキシンAを0.18μmol/kg相当の薬剤で投与し、CD22.2−サイトトキシンAおよび対照ab−サイトトキシンAを0.3μmol/kg相当の薬剤で投与した。結果は、CD22.1およびCD22.2複合体の双方において良好な抗腫瘍有効性を示した(図16)。
配列表の概要
Figure 0005398538
Figure 0005398538

Claims (18)

  1. (a)配列番号32および61からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、ならびに
    (b)配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
    を含む、単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分であって、
    該抗体がヒトCD22に特異的に結合する、
    単離モノクローナル抗体またはその抗原結合部分。
  2. (a)配列番号32のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および
    (b)配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
    を含む、請求項記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合部分。
  3. (a)配列番号61のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および
    (b)配列番号36のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
    を含む、請求項記載のモノクローナル抗体またはその抗原結合部分。
  4. 請求項1〜のいずれか一項記載の抗体またはその抗原結合部分、および薬学的に許容できる担体を含む組成物。
  5. 請求項1〜のいずれか一項記載の抗体またはその抗原結合部分、および治療物質であるパートナー分子を含む免疫複合体。
  6. パートナー分子が化学リンカーにより該抗体に結合されている、請求項記載の免疫複合体。
  7. 請求項または記載の免疫複合体および薬学的に許容できる担体を含む組成物。
  8. 治療物質が細胞毒素である、請求項記載の免疫複合体。
  9. 請求項記載の免疫複合体および薬学的に許容できる担体を含む組成物。
  10. 請求項1〜のいずれか一項記載の抗体またはその抗原結合部分をコードする単離核酸分子。
  11. 請求項10記載の核酸分子を含む発現ベクター。
  12. 請求項11記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
  13. CD22発現腫瘍細胞の成長を阻害するために用いる薬剤の製造のための、請求項1〜のいずれか一項記載の抗体もしくはその抗原結合部分、または請求項のいずれか一項記載の免疫複合体の使用。
  14. 炎症性疾患または自己免疫疾患を治療するために用いる薬剤の製造のための、請求項1〜のいずれか一項記載の抗体もしくはその抗原結合部分、または請求項のいずれか一項記載の免疫複合体の使用。
  15. ヒト化抗体またはキメラ抗体である、請求項1〜のいずれか一項記載の抗体またはその抗原結合部分。
  16. ヒト抗体である、請求項1〜のいずれか一項記載の抗体またはその抗原結合部分。
  17. IgG1アイソタイプの完全長抗体である、請求項1〜のいずれか一項記載の抗体またはその抗原結合部分。
  18. IgG4アイソタイプの完全長抗体である、請求項1〜のいずれか一項記載の抗体またはその抗原結合部分。
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