[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPWO2011155579A1 - 抗Trop−2抗体 - Google Patents

抗Trop−2抗体 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2011155579A1
JPWO2011155579A1 JP2012519433A JP2012519433A JPWO2011155579A1 JP WO2011155579 A1 JPWO2011155579 A1 JP WO2011155579A1 JP 2012519433 A JP2012519433 A JP 2012519433A JP 2012519433 A JP2012519433 A JP 2012519433A JP WO2011155579 A1 JPWO2011155579 A1 JP WO2011155579A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antibody
amino acid
acid sequence
seq
trop
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2012519433A
Other languages
English (en)
Inventor
美樹 山口
美樹 山口
和則 加藤
和則 加藤
洋文 濱田
洋文 濱田
中村 和靖
和靖 中村
義幸 杉本
義幸 杉本
麗夫 久保田
麗夫 久保田
池田 昌弘
昌弘 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sapporo Medical Univ
Kyowa Kirin Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Hakko Kirin Co Ltd
Sapporo Medical Univ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyowa Hakko Kirin Co Ltd, Sapporo Medical Univ filed Critical Kyowa Hakko Kirin Co Ltd
Publication of JPWO2011155579A1 publication Critical patent/JPWO2011155579A1/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • C07K16/30Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants from tumour cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/505Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/20Immunoglobulins specific features characterized by taxonomic origin
    • C07K2317/24Immunoglobulins specific features characterized by taxonomic origin containing regions, domains or residues from different species, e.g. chimeric, humanized or veneered
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/30Immunoglobulins specific features characterized by aspects of specificity or valency
    • C07K2317/34Identification of a linear epitope shorter than 20 amino acid residues or of a conformational epitope defined by amino acid residues
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/70Immunoglobulins specific features characterized by effect upon binding to a cell or to an antigen
    • C07K2317/73Inducing cell death, e.g. apoptosis, necrosis or inhibition of cell proliferation
    • C07K2317/732Antibody-dependent cellular cytotoxicity [ADCC]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/90Immunoglobulins specific features characterized by (pharmaco)kinetic aspects or by stability of the immunoglobulin
    • C07K2317/92Affinity (KD), association rate (Ka), dissociation rate (Kd) or EC50 value

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本発明は、ヒトTrop−2細胞外領域に特異的に結合するヒトTrop−2に対するモノクローナル抗体または該抗体断片、該抗体を産生するハイブリドーマ、該抗体をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該ベクターを導入して得られる形質転換体、該ハイブリドーマまたは該形質転換体を用いる抗体または抗体断片の製造方法または該抗体断片を用いる治療薬または診断薬に関する。

Description

本発明は、高いアフィニティーでヒトTrop−2細胞外領域に結合し、かつ高い抗体依存的細胞傷害活性(antibody−dependent cellular cytotoxicity、以下ADCC活性と記す)、高い抗腫瘍活性を発揮するモノクローナル抗体またはその抗体断片、該抗体を産生するハイブリドーマ、該抗体をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該ベクターを導入して得られる形質転換体、該ハイブリドーマまたは該形質転換体を用いる抗体または該抗体断片の製造方法、抗体または該抗体断片を用いる治療薬および診断薬に関する。
Trop−2は別名Tumor associated calcium signal transducer 2(TACSTD2)、GA733−1、gp50、T16としても知られる、323アミノ酸から成るI型膜タンパク質である。Trop−2は、ヒト栄養芽細胞に反応するモノクローナル抗体162−25.3、162−46.2の認識タンパク質として見出された(非特許文献1)。
Trop−2の遺伝子は、1989年にクローニングされている(非特許文献2)。Trop−2のDNA配列、アミノ酸配列および立体構造は、公的データベース上に公開されており、例えば、NP_002344、NM_002353(NCBI)等のアクセッション番号から参照可能である。Trop−2のアミノ酸配列は、N末端26アミノ酸から成るシグナル配列、248アミノ酸から成る細胞外ドメイン、23アミノ酸から成る膜貫通ドメイン、26アミノ酸から成る細胞内ドメインで構成されている。Trop−2の分子量の理論計算値は35キロダルトンであるが、糖鎖付加を受け、10キロダルトン前後増加することが知られている。
Trop−2は、ファミリー分子であるEpCAM(別名Trop−1)と、同一のシステイン残基の数および位置を有することから、構造が類似することが推定されている(非特許文献2)。EpCAMの細胞外領域は、システイン残基に富むN末端側の二つのドメインと、システイン残基の少ないC末端側のドメインの、3つのドメインから成る(非特許文献15)。EpCAMにおいては、N末端側の第一のドメインは細胞間のEpCAM同士の接着に、第二のドメインは同一細胞膜上のEpCAM同士の相互作用に関与することが知られている(非特許文献15)。
Trop−2は多くの癌で発現が認められており、発現と予後不良との相関も報告されている(非特許文献3−9)。また、大腸癌において、足場非依存性増殖への関与が報告されている(非特許文献10)。正常組織におけるTrop−2の発現は、いくつかの組織の上皮細胞に限られていると報告されている。
162−25.3、162−46.2が報告されて以降、Trop−2に対するモノクローナル抗体は複数樹立されている(非特許文献11−13、特許文献1−3)。77220など、試薬として市販されている抗Trop−2モノクローナル抗体もある。これら、樹立された抗Trop−2モノクローナル抗体のいくつかは癌治療への利用が検討されている。
抗Trop−2モノクローナル抗体の一つであるBR110(特許文献1)は細胞表面のTrop−2に結合後、細胞内にインターナリゼーションすることから、抗細胞薬剤とのコンジュゲートの検討例が報告されている。本コンジュゲートはH2987、H3396、H3619、MCF−7といった癌細胞に対して細胞傷害活性を示すことが開示されている。
抗Trop−2モノクローナル抗体の一つであるRS7(特許文献2、非特許文献11、14、16)は細胞表面のTrop−2に結合後、細胞内にインターナリゼーションすることから、抗細胞薬剤とのコンジュゲートの検討例が報告されている。該抗体のヒト化抗体hRS7と放射性同位元素(131I、131I−IMR−R4)とのコンジュゲートは、乳癌細胞株を用いたヒト癌細胞異所移植モデルで抗腫瘍活性を示すことが開示されている。
抗Trop−2モノクローナル抗体の一つであるAR47A6.4.2(特許文献3)およびAR52A301.5(特許文献4)は、標的細胞であるTrop−2発現癌細胞を特異的に傷害することにより薬効を発揮する抗体である。特許文献3および4には、これらの抗体が癌細胞を直接的に殺傷することが開示されている。
また、AR47A6.4.2のヒト化抗体huAR47A6.4.2(特許文献5)は細胞内のExtracellular−signal regulated kinase(ERK)の活性化を抑制することが開示されている。さらに、特許文献5には、補体依存性細胞傷害活性(Complement−dependent Cytotoxicity、以下CDC活性と表記する)については、huAR47A6.4.2は、補体価の高いウサギ血清を用いた場合に、Trop−2陽性のヒト細胞株に対してCDC活性を示すことが開示されている。
国際公開第97/14796号 国際公開第2003/074566号 国際公開第2007/095748号 国際公開第2007/095749号 国際公開第2008/144891号
Proc.Natl.Acad.Sci.USA,8,5147(1981) Int.J.Cancer,62,610(1995) Mod.Pathol.,21,186(2008) Clin.Cancer Res.,12,3057(2006) Br.J.Cancer,99,1290(2008) J.Clin.Pathol.,62,152(2009) Eur.J.Cancer,46,944(2010) Cancer Res.,62,5325(2002) Lab.Invest.84,320(2004) Mol.Cancer Ther.,7,280(2008) Int.J.Cancer,39,297(1987) Cancer Res.,50,1330(1990) Hybridoma,11,539(1992) Breast Cancer Res.Treat.,84,173,(2004) Mol.Cell.Biol.,21,2570(2001) Clin.Cancer Res.,17,3157(2011)
しかしながら、特許文献1に記載のBR110は、抗細胞薬剤を結合していない場合には細胞傷害活性を持たない。また、特許文献2、非特許文献11、14および16に記載のRS7は、抗細胞薬剤を結合していない場合には細胞傷害活性を示さない。また、特許文献5に記載のhuAR47A6.4.2のADCC活性については報告がない。
さらに、ヒトTrop−2の細胞外領域に高いアフィニティーで結合する抗Trop−2モノクローナル抗体については報告がない。ヒトTrop−2の細胞外領域に高いアフィニティーで結合する抗Trop−2モノクローナル抗体は、ヒトTrop−2陽性のヒト細胞株に対して高いADCC活性および抗腫瘍活性を示すと考えられる。
したがって、本発明は、高いアフィニティーでヒトTrop−2細胞外領域に結合するヒトTrop−2に対するモノクローナル抗体または該抗体断片、該抗体を産生するハイブリドーマ、該抗体をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該ベクターを導入して得られる形質転換体、該ハイブリドーマまたは該形質転換体を用いる抗体または抗体断片の製造方法または該抗体断片を用いる治療薬または診断薬を提供することを課題とする。
すなわち、本発明は以下の通りである。
1.ヒトTrop−2の細胞外領域のうち、少なくともドメインIに結合するヒトTrop−2に対するモノクローナル抗体または該抗体断片。
2.配列番号1で表されるアミノ酸配列のうち、34番目〜72番目の少なくとも1つのアミノ酸に結合する前項1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
3.抗体の抗原に対する解離定数(K)が5×10−10M以下である前項1または2に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
4.高いADCC活性および抗腫瘍活性を有する前項1〜3のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
5.相補鎖決定領域(complementarity determining region、以下CDRと記す)1〜3がそれぞれ配列番号13〜15で表されるアミノ酸配列を含む抗体の重鎖(以下、H鎖と記す)を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号16〜18で表されるアミノ酸配列である抗体の軽鎖(以下、L鎖と記す)を含む、前項1〜4のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
6.配列番号10で表されるアミノ酸配列を含むH鎖可変領域(以下、VHと記す)を含み、かつ配列番号12で表されるアミノ酸配列を含むL鎖可変領域(以下、VLと記す)を含む抗体が結合するTrop−2の細胞外領域に存在するエピトープと、同じエピトープに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片。
7.前項5または6に記載の抗体と競合してTrop−2の細胞外領域に結合するモノクローナル抗体または該抗体断片。
8.遺伝子組換え抗体である、前項1〜7のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
9.ヒト型キメラ抗体、ヒト化抗体およびヒト抗体から選ばれる遺伝子組換え抗体である、前項8に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
10.ヒト化抗体であって、以下の(a)VHおよび(b)VLを含む前項9に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
(a)配列番号24で表されるアミノ酸配列、または配列番号24で表されるアミノ酸配列の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換するアミノ酸改変のうち、少なくとも1つの改変を行ったアミノ酸配列含むVH。
(b)配列番号26で表されるアミノ酸配列、または配列番号26で表されるアミノ酸配列の15番目のLeuをAlaに、19番目のAlaをValに、21番目のIleをMetに、および84番目のLeuをValに置換するアミノ酸改変のうち、少なくとも1つの改変を行ったアミノ酸配列を含むVL。
11.以下の(1)〜(5)から選ばれる前項10に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
(1)配列番号28で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号26で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
(2)配列番号30で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号26で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
(3)配列番号32で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号26で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
(4)配列番号34で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号36で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
(5)配列番号34で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号38で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
12.Fab、Fab’、(Fab’)、一本鎖抗体(scFv)、二量体化V領域(Diabody)、ジスルフィド安定化V領域(dsFv)およびCDRを含むペプチドから選ばれる抗体断片である、前項1〜11のいずれか1に記載の抗体断片。
13.前項1〜12のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片をコードするDNA。
14.前項13に記載のDNAを含有する組換え体ベクター。
15.前項14に記載の組換え体ベクターを宿主細胞に導入して得られる形質転換株。
16.前項14に記載の形質転換株を培地に培養し、培養物中に前項1〜12のいずれか1に記載の抗体または該抗体断片を精製蓄積させ、培養物から該抗体または該抗体断片を採取することを特徴とする前項1〜12のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片の製造方法。
17.前項1〜12のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片を含むヒトTrop−2の検出または測定用試薬。
18.前項1〜12のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片を有効成分として含有するヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の診断薬。
19.ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患が癌である、前項18に記載の診断薬。
20.前項1〜12のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片を有効成分として含有するヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の治療薬。
21.ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患が癌である、前項20に記載の治療薬。
22.前項1〜12のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片を用いてヒトTrop−2陽性細胞を検出または測定することを含む、ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の診断方法。
23.前項1〜12のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片を用いてヒトTrop−2を検出または測定することを含む、ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の診断方法。
24.ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患が癌である、前項22または23に記載の診断方法。
25.ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の診断薬を製造するための、前項1〜12のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片の使用。
26.ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患が癌である、前項25に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片の使用。
27.ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の治療薬を製造するための、前項1〜12のいずれか1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片の使用。
28.ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患が癌である、前項27に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片の使用。
本発明のヒトTrop−2に対するモノクローナル抗体または該抗体断片は、ヒトTrop−2の細胞外領域のうち少なくともドメインIを特異的に認識し、該細胞外領域に高いアフィニティーで結合することができる。これにより、本発明のモノクローナル抗体または該抗体断片は、ヒトTrop−2陽性細胞に対し、高いADCC活性および抗腫瘍活性を有することができる。したがって、本発明のヒトTrop−2に対するモノクローナル抗体または該抗体断片は、ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の治療および診断等に非常に有用である。
また、本発明は、前記抗体を産生するハイブリドーマ、該抗体をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該ベクターを導入して得られる形質転換体、該ハイブリドーマまたは形質転換体を用いる抗体または該抗体断片の製造方法、抗体または該抗体断片を用いる治療薬および診断薬を提供することができる。
図1(a)は、ヒト膵臓癌細胞株BxPC−3に対するKM4097の反応性をFCMにより解析した結果を示す。図1(b)は、ヒト卵巣癌細胞株CaOV−3に対するKM4097の反応性をFCMにより解析した結果を示す。図1(c)は、ヒト乳癌細胞株MCF−7に対するKM4097の反応性をFCMにより解析した結果を示す。図1(d)は、ヒト大腸癌細胞株Colo205に対するKM4097の反応性をFCMにより解析した結果を示す。図1(a)〜(d)において、黒部分はKM4097を10μg/mL添加した時のヒストグラムを、白部分は陰性対照抗体でのヒストグラムを示す。 図2は、ヒト膵臓癌細胞株BxPC−3へのcAR47A6.4.2の結合に対する、抗Trop−2マウスモノクローナル抗体の拮抗作用を、FCMにより解析した結果を示す。横軸には各抗体の濃度を、縦軸にはcAR47A6.4.2の結合を表すMFI値を示す。●はKM4097を、□は77220を共存させた場合のMFI値を示す。 図3は、ヒト膵臓癌細胞株BxPC−3への各抗Trop−2マウスモノクローナル抗体の結合に対する、cAR47A6.4.2の拮抗作用を、FCMにより解析した結果を示す。横軸にはcAR47A6.4.2の濃度を、縦軸には各競合抗体の結合を表すMFI値を示す。●はKM4097を、□は77220を共存させた場合のMFI値を示す。 図4は、組換えTrop−2へのKM4097の結合に対する、抗Trop−2モノクローナル抗体の拮抗作用を、バインディングELISAで解析した結果を示す。横軸には各抗体の濃度を、縦軸にはKM4097の結合率(%)を示す。■はcAR47A6.4.2を、□は77220を共存させた場合のKM4097の結合率(%)を示す。 図5は、組換えTrop−2への77220の結合に対する、抗Trop−2モノクローナル抗体の拮抗作用をバインディングELISAで解析した結果を示す。横軸には各抗体の濃度を、縦軸には77220の結合率(%)を示す。●はKM4097を、■はcAR47A6.4.2を、△はMOv16を共存させた場合の77220の結合率(%)を示す。 図6(a)および(b)は、ヒト乳癌細胞株MCF−7細胞に対する抗Trop−2抗体の抗体依存性細胞傷害活性(ADCC活性)を示す。図6(a)はドナー1、図6(b)はドナー2の結果である。横軸に各抗体の濃度を、縦軸に細胞傷害活性率(%)を示す。●はKM4590を、◇はcAR47A6.4.2をそれぞれ表す。結果を3ウェルの平均値±標準誤差で表す。*はStudent’s t−testの結果、cAR47A6.4.2と比較して有意に異なる(p<0.05)ことを示す。 図7(a)および(b)は、ヒト大腸癌細胞株Colo205細胞に対する抗Trop−2抗体の抗体依存性細胞傷害活性(ADCC活性)を示す。図7(a)はドナー1、図7(b)はドナー2の結果である。横軸に各抗体の濃度を、縦軸に細胞傷害活性率(%)を示す。●はKM4590を、◇はcAR47A6.4.2をそれぞれ表す。結果を3ウェルの平均値±標準誤差で表す。*はStudent’s t−testの結果、cAR47A6.4.2と比較して有意に異なる(p<0.05)ことを示す。 図8(a)および(b)は、ヒト乳癌細胞株MCF−7細胞に対する抗Trop−2抗体の抗体依存性細胞傷害活性(ADCC活性)を示す。図8(a)はドナー1、図8(b)はドナー2の結果である。横軸に抗体の濃度を、縦軸に細胞傷害活性率(%)を示す。●はKM4590を、○はKM4591をそれぞれ表す。結果を3ウェルの平均値±標準誤差で表す。 図9(a)および(b)は、ヒト大腸癌細胞株Colo205細胞に対する抗体依存性細胞傷害活性(ADCC活性)を示す。図9(a)はドナー1、図9(b)はドナー2の結果である。横軸に各抗体の濃度を、縦軸に細胞傷害活性率(%)を示す。●はKM4590を、○はKM4591をそれぞれ表す。結果を3ウェルの平均値±標準誤差で表す。 図10は、ヒト膵臓癌細胞株BxPC−3異所移植マウスにおける抗Trop−2キメラ抗体の抗腫瘍結果を示す。縦軸が腫瘍体積、横軸が細胞株移植後の経過日数を示す。○はPBS投与群、■はcAR47A6.4.2−P投与群、●はKM4591投与群を示す。結果を6個体の平均値±標準誤差で表す。*はStudent’s t−testの結果、KM4591投与群がPBS投与群と比較して有意に異なる(p<0.05)ことを示す。#はStudent’s t−testの結果、cAR47A6.4.2−P投与群がPBS投与群と比較して有意に異なる(p<0.05)ことを示す。 図11は、ヒト大腸癌細胞株Colo205異所移植マウスにおける抗Trop−2キメラ抗体の抗腫瘍結果を示す。縦軸が腫瘍体積、横軸が細胞株を移植後の経過日数を示す。○はPBS投与群、■はcAR47A6.4.2−P投与群、●はKM4591投与群を示す。結果を5個体の平均値±標準誤差で表す。*、**、***はStudent’s t−testの結果、KM4591投与群がPBS投与群と比較して有意に異なる(それぞれ、p<0.05、p<0.01、p<0.001)ことを示す。#はStudent’s t−testの結果、cAR47A6.4.2−P投与群がPBS投与群と比較して有意に異なる(p<0.05)ことを示す。 図12は、設計したKM4097ヒト化抗体のH鎖可変領域HV0、HV2、HV3a、HV3b、HV4、HV5a、HV5b、HV5c、HV6、HV8、HV9、HV10のアミノ酸配列を示す。 図13は、設計したKM4097ヒト化抗体のL鎖可変領域LV0、LV2、LV3a、LV3b、LV4のアミノ酸配列を示す。 図14(a)〜(f)は、各種抗Trop−2マウスモノクローナル抗体の組換えTrop−2への結合に対する、KM4590またはcAR47A6.4.2の拮抗作用をバインディングELISAで解析した結果を示す。横軸には各キメラ抗体の濃度を、縦軸には各マウスモノクローナル抗体の結合率(%)を示す。●はcAR47A6.4.2を、○はKM4590を共存させた場合のマウスモノクローナル抗体の結合率(%)を示す。 図15はTrop−2/FLAG/Fc、Mutant A、Mutant B、Mutant Cの構造の模式図を示す。 図16(a)〜(c)は、Trop−2細胞外領域蛋白質またはそのドメイン欠失体に対してウェスタンブロットでKM4590[図16(a)]、cAR47A6.4.2[図16(b)]または抗ヒトIgG(Anti−Fc)[図16(c)]を反応させた結果を示す。レーン1、2、3、4はそれぞれ、Trop−2/FLAG/Fc、Mutant A、Mutant B、Mutant Cを示す。 図17(a)および(b)は、ウェスタンブロットにおけるKM4590またはcAR47A6.4.2のTrop−2/FLAG/Fcに対する反応性を、還元処理の有無で比較した結果を示す。図17(a)は、非還元状態および還元状態のTrop−2/FLAG/FcへKM4590またはcAR47A6.4.2を反応させた結果を示す。図17(b)は、図17(a)の各PDVF膜より抗体を剥離し、抗ヒトIgG(Anti−Fc)を反応させた結果を示す。いずれもレーン1、2はそれぞれ、非還元状態、還元状態のTrop−2/FLAG/Fcを示す。 図18は、各PDVF膜における3種類のバンド(非還元状態の上下のバンドおよび還元状態のバンド)のシグナルの強さを定量し、KM4590またはcAR47A6.4.2を反応させた場合とAnti−Fcを反応させた場合との比を算出した結果を示す。 図19(a)および(b)は、ヒトTrop−2発現CHO細胞に対するADCC活性を示す。横軸に各抗体の濃度を、縦軸に細胞傷害活性率(%)を示す。図19(a)はドナー1、図19(b)はドナー2の結果である。◇はHV3aLV0を、●はHV4LV0を、□はKM4591をそれぞれ表す。結果を3ウェルの平均値±標準誤差で表す。
本発明は、ヒトTrop−2の細胞外領域に特異的に結合する、ヒトTrop−2に対するモノクローナル抗体(以下、本発明のモノクローナル抗体と略記する。)または該抗体断片に関する。本発明のモノクローナル抗体は、ヒトTrop−2の細胞外領域に高いアフィニティーで結合することにより、高いADCC活性および抗腫瘍活性を有する。
本発明におけるヒトTrop−2としては、配列番号1またはNCBIアクセッション番号NP_002344で示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドまたは配列番号1またはNCBIアクセッション番号NP_002344で示されるアミノ酸配列において1つ以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたアミノ酸配列から成り、かつTrop−2の機能を有するポリペプチド、ならびに配列番号1またはNCBIアクセッション番号NP_002344で示されるアミノ酸配列と60%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上の相同性を有するポリペプチド、最も好ましくは95%以上の相同性を有するアミノ酸配列から成り、かつTrop−2の機能を有するポリペプチドなどが挙げられる。
配列番号1またはNCBIアクセッション番号NP_002344で示されるアミノ酸配列において1つ以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたアミノ酸配列を有するポリペプチドは、部位特異的変異導入法[Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Second Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons(1987−1997)、Nucleic acids Research,10,6487(1982)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,79,6409(1982)、Gene,34,315(1985)、Nucleic Acids Research,13,4431(1985)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,82,488(1985)]などを用いて、例えば配列番号1で示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドをコードするDNAに部位特異的変異を導入することにより得ることができる。
欠失、置換または付加されるアミノ酸の数は特に限定されないが、好ましくは1個〜数十個、例えば、1〜20個、より好ましくは1個〜数個、例えば、1〜5個のアミノ酸である。
ヒトTrop−2をコードする遺伝子としては、配列番号2またはNCBIアクセッション番号NM_002353で示される塩基配列が挙げられる。配列番号2またはNCBIアクセッション番号NM_002353で示される塩基配列において、1以上の塩基が欠失、置換または付加された塩基配列から成り、かつTrop−2の機能を有するポリペプチドをコードするDNAを含む遺伝子、配列番号2またはNCBIアクセッション番号NM_002353で示される塩基配列と少なくとも60%以上の相同性を有する塩基配列、好ましくは80%以上の相同性を有する塩基配列、さらに好ましくは95%以上の相同性を有する塩基配列から成り、かつTrop−2の機能を有するポリペプチドをコードするDNAを含む遺伝子、ならびに配列番号2またはNCBIアクセッション番号NM_002353で示される塩基配列を有するDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAから成り、かつTrop−2の機能を有するポリペプチドをコードする遺伝子なども、本発明におけるTrop−2をコードする遺伝子に包含される。
ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAとしては、配列番号2またはNCBIアクセッション番号NM_002353で示される塩基配列を有するDNAをプローブに用いた、コロニー・ハイブリダイゼーション法、プラーク・ハイブリダイゼーション法、サザンブロット・ハイブリダイゼーション法、またはDNAマイクロアレイ法などにより得られるハイブリダイズ可能なDNAを意味する。
具体的には、ハイブリダイズしたコロニー若しくはプラーク由来のDNA、または該配列を有するPCR産物若しくはオリゴDNAを固定化したフィルターまたはスライドガラスを用いて、0.7〜1.0mol/Lの塩化ナトリウム存在下、65℃でハイブリダイゼーション[Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Second Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons(1987−1997)、DNA Cloning 1: Core Techniques,A Practical Approach,Second Edition,Oxford University,(1995)]を行った後、0.1〜2倍濃度のSSC溶液(1倍濃度のSSC溶液の組成は、150mmol/L塩化ナトリウム、15mmol/Lクエン酸ナトリウムよりなる)を用い、65℃条件下でフィルターまたはスライドグラスを洗浄することにより同定できるDNAを挙げることができる。
前記ハイブリダイズ可能なDNAとしては、配列番号2またはNCBIアクセッション番号NM_002353で示される塩基配列と少なくとも60%以上の相同性を有するDNA、好ましくは80%以上の相同性を有するDNA、さらに好ましくは95%以上の相同性を有するDNAを挙げることができる。
真核生物の蛋白質をコードする遺伝子の塩基配列には、しばしば遺伝子の多型が認められる。本発明において用いられる遺伝子に、このような多型によって塩基配列に小規模な変異を生じた遺伝子も、本発明におけるTrop−2をコードする遺伝子に包含される。
本発明における相同性の数値は、特に明示した場合を除き、当業者に公知の相同性検索プログラムを用いて算出される数値であってよいが、塩基配列については、BLAST[J.Mol.Biol.,215,403(1990)]においてデフォルトのパラメータを用いて算出される数値など、アミノ酸配列については、BLAST2[Nucleic Acids Res.,25,3389(1997)、Genome Res.,7,649(1997)、http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Education/BLASTinfo/information3.html]においてデフォルトのパラメータを用いて算出される数値などが挙げられる。
デフォルトのパラメータとしては、G(Cost to open gap)が塩基配列の場合は5、アミノ酸配列の場合は11、−E(Cost to extend gap)が塩基配列の場合は2、アミノ酸配列の場合は1、−q(Penalty for nucleotide mismatch)が−3、−r(reward for nucleotide match)が1、−e(expect value)が10、−W(wordsize)が塩基配列の場合は11残基、アミノ酸配列の場合は3残基、−y[Dropoff(X)for blast extensions in bits]がblastn の場合は20、blastn以外のプログラムでは7、−X(X dropoff value for gapped alignment in bits)が15および−Z(final X dropoff value for gapped alignment in bits)がblastn の場合は50、blastn以外のプログラムでは25である(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/html/blastcgihelp.html)。
配列番号1またはNCBIアクセッション番号NP_002344で示されるアミノ酸配列の部分配列から成るポリペプチドは、当業者に公知の方法によって作成することができ、例えば、配列番号1で示されるアミノ酸配列をコードするDNAの一部を欠失させ、これを含む発現ベクターを導入した形質転換体を培養することにより作製することができる。
また、上記の方法で作製されるポリペプチドまたはDNAに基づいて、上記と同様の方法により、配列番号1またはNCBIアクセッション番号NP_002344で示されるアミノ酸配列において1以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたアミノ酸配列を有するポリペプチドを得ることができる。
さらに、配列番号1またはNCBIアクセッション番号NP_002344で示されるアミノ酸配列の部分配列から成るポリペプチド、または配列番号1またはNCBIアクセッション番号NP_002344で示されるアミノ酸配列の部分配列において1以上のアミノ酸が欠失、置換または付加されたアミノ酸配列を有するポリペプチドは、フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)法、t−ブチルオキシカルボニル(tBoc)法などの化学合成法によって製造することもできる。
本発明におけるヒトTrop−2の細胞外領域としては、例えば配列番号1で示される該ポリペプチドのアミノ酸配列を公知の膜貫通領域予測プログラムSOSUI(http://bp.nuap.nagoya−u.ac.jp/SOSUI/SOSUI_submit.)、TMHMM ver.2(http://www.cbs.dtu.dk/services/TMHMM−2.0/)またはExPASy Proteomics Server(http://Ca.expasy.org/)などを用いて予測された領域などが挙げられる。具体的には、SOSUIにおいて予測される細胞外ドメインであるN末より274番目までが挙げられる。
本発明におけるヒトTrop−2の細胞外領域としては、配列番号1またはNCBIアクセッション番号NP_002344で示されるアミノ酸配列を有するTrop−2の細胞外領域が天然状態でとりうる構造と同等の構造を有していればいずれの構造でもよい。Trop−2の細胞外領域が天然状態でとりうる構造とは、細胞膜上に発現しているTrop−2の天然型の立体構造のことをいう。
本発明において、ヒトTrop−2の細胞外領域は3つに分類され、N末側より順にドメインをI、II、IIIと表される。すなわち、ヒトTrop−2の細胞外領域のうち、EpCAMの細胞外領域のシステイン残基に富んだ2つのドメインに相同なドメインを、N末側より順に各々ドメインI、ドメインIIと表し、システイン残基の少ないC末側のドメインを、ドメインIIIと表す。具体的には、配列番号1で表されるヒトTrop−2のアミノ酸配列のうち、34番目から72番目をドメインI、73番目から145番目をドメインII、146番目から274番目をドメインIIIと表す。本発明のモノクローナル抗体または該抗体断片は、ヒトTrop−2の細胞外領域のうち、少なくともドメインIに結合する。
本発明のモノクローナル抗体または該抗体断片が、Trop−2の細胞外領域の天然型立体構造を特異的に認識し、かつ該細胞外領域に結合することは、固相サンドイッチ法などを用いたラジオイムノアッセイ、または酵素免疫測定法(ELISA)などを用いたTrop−2を発現した細胞に対する公知の免疫学的検出法、好ましくは蛍光細胞染色法などの特定の抗原を発現した細胞と特定抗原に対する抗体の結合性を調べることができる。
例えば、FMAT8100HTSシステム(アプライドバイオシステムズ社製)などを用いる蛍光抗体染色法[Cancer Immunol.Immunother.,36,373(1993)]、フローサイトメトリーを用いる蛍光細胞染色法、またはBiacoreシステム(ジーイーヘルスケア社製)などを用いた表面プラズモン共鳴などの方法が挙げられる。
また、公知の免疫学的検出法[Monoclonal Antibodies−Principles and practice,Third edition,Academic Press(1996)、Antibodies−A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory(1988)、単クローン抗体実験マニュアル,講談社サイエンティフィック(1987)]などを組み合わせて確認することもできる。
ヒトTrop−2を発現した細胞としては、該Trop−2を発現していればいずれの細胞でもよく、例えばヒト体内に天然に存在する細胞、ヒト体内に天然に存在する細胞から樹立された細胞株、または遺伝子組換え技術により得られた細胞などが挙げられる。
ヒト体内に天然に存在する細胞としては、癌患者体内において該ポリペプチドが発現している細胞が挙げられ、例えば、バイオプシーなどで得られた腫瘍細胞のうちで該Trop−2が発現している細胞などが挙げられる。
ヒト体内に天然に存在する細胞から樹立された細胞株としては、上記の癌患者から得られた該Trop−2が発現している細胞を株化して得られた細胞株のうち、該Trop−2を発現している細胞株が挙げられる。例えば、ヒトから樹立された細胞株であるヒト膵臓癌細胞株BxPC−3(ATCC番号:CRL−1687)、ヒト乳癌細胞株MCF−7(ATCC番号:HTB−22)などが挙げられる。
遺伝子組換え技術により得られた細胞としては、具体的には、該Trop−2をコードするcDNAを含む発現ベクターを昆虫細胞または動物細胞などに導入することにより得られる、該Trop−2を発現した細胞などが挙げられる。
本発明のモノクローナル抗体は、Trop−2に高いアフィニティーで結合する抗体であることが好ましい。Trop−2に高いアフィニティーで結合する抗体とは、治療用抗体として十分なアフィニティーを有する抗体であり、抗体のTrop−2に対する解離定数(以下、Kと記す)が1×10−9M以下であることが好ましく、7×10−10M以下であることがより好ましく、5×10−10M以下であることが更に好ましく、1×10−10M以下であることが特に好ましい。
を1×10−9M以下とすることにより、治療用抗体として十分なアフィニティーでヒトTrop−2の細胞外領域に結合することができ、かつ高いADCC活性および抗腫瘍活性を有することができる。抗体のTrop−2に対する解離定数Kは、例えば、Biacore T100(ジーイーヘルスケア社製)などを用いて算出することができ、具体的には、実施例において後述する方法により測定することができる。本発明のモノクローナル抗体は、当該測定法を用いた場合に、抗Trop−2抗体AR47A6.4.2と比べて、より低い値を示す。
アフィニティーとは、反応速度論的な解析により測定されるものであり、例えばBiacore T100(ジーイーヘルスケア社製)などを用いて測定することができる。
本発明において、解離が遅いとは、Biacore T100において算出される抗体の解離速度定数kdの値が、より小さな値を示すことである。解離速度定数kdは、例えばBiacore T100を用いて測定され、付属ソフトウェアBiacore T100 evaluation software(ジーイーヘルスケア社製)により算出することができる。
また、本発明のモノクローナル抗体は、高いADCC活性および抗腫瘍活性を有することが好ましく、さらにCDC活性を有することがより好ましい。
本発明において、「高いADCC活性を有する」とは、Trop−2発現細胞に対して、公知の測定方法[Cancer Immunol.Immunother.,36,373(1993)]を用いて、同時に複数の抗体のADCC活性を測定した場合に、抗Trop−2抗体AR47A6.4.2と比べて、より高いADCC活性を示すことをいう。
本発明において、「高い抗腫瘍活性を有する」とは、Trop−2を発現する癌細胞株の担癌動物モデルにおいて、同時に複数の抗体の抗腫瘍活性を測定した場合、抗Trop−2抗体AR47A6.4.2と比べて、より高い抗腫瘍活性を示すことをいう。抗腫瘍活性は、実施例において後述する方法により測定する。
本発明においてモノクローナル抗体としては、ハイブリドーマにより産生される抗体、または抗体遺伝子を含む発現ベクターで形質転換した形質転換体により生産される遺伝子組換え抗体を挙げることができる。
モノクローナル抗体とは、単一クローンの抗体産生細胞が分泌する抗体であり、ただ一つのエピトープ(抗原決定基ともいう)を認識し、モノクローナル抗体を構成するアミノ酸配列(1次配列)が均一である。
エピトープとは、モノクローナル抗体が認識し、結合する単一のアミノ酸配列、アミノ酸配列から成る立体構造、糖鎖が結合したアミノ酸配列および糖鎖が結合したアミノ酸配列から成る立体構造などが挙げられる。
本発明のモノクローナル抗体が認識するエピトープは、Trop−2の一部のドメインを欠失または他のタンパク質由来のドメインと置換させた変異体を用いて抗体の結合実験を行うことにより決定することができる。
本発明のモノクローナル抗体が認識するエピトープとは、抗Trop−2モノクローナル抗体AR47A6.4.2が認識するエピトープとは異なるアミノ酸配列または立体構造である。AR47A6.4.2は、179番目から187番目のアミノ酸配列および、252番目から260番目までの配列をエピトープとして認識し結合することが開示されている(国際公開第2008/144891号)。
本発明のモノクローナル抗体としては、ヒトTrop−2の細胞外領域のうち、抗Trop−2抗体AR47A6.4.2および77220が結合するエピトープとは別の部位に結合するモノクローナル抗体および該抗体断片が挙げられる。
本発明のモノクローナル抗体としては、具体的には、CDR1〜3がそれぞれ配列番号13〜15で表されるアミノ酸配列を含む抗体の重鎖可変領域(以下、VHと記す)を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号16〜18で表されるアミノ酸配列を含む抗体の軽鎖可変領域(以下、VLと記す)を含むモノクローナル抗体が挙げられる。
また、本発明のモノクローナル抗体として、より具体的には、配列番号10で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHを含み、かつ配列番号12で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLを含むモノクローナル抗体が挙げられる。
更に、本発明のモノクローナル抗体としては、前記モノクローナル抗体ならびに前記モノクローナル抗体と競合しTrop−2の細胞外領域に結合するモノクローナル抗体が結合する、Trop−2の細胞外領域上に存在するエピトープと、同じエピトープに結合するモノクローナル抗体を挙げることができる。具体的には、ヒトTrop−2の細胞外領域のうち、少なくともドメインIを認識する抗体および該抗体断片が挙げられる。
ハイブリドーマは、例えば上記のTrop−2を発現した細胞などを抗原として調製し、該抗原を免疫した動物より抗原特異性を有する抗体生産細胞を誘導し、さらに、該抗体生産細胞と骨髄腫細胞とを融合させることにより、調製することができる。該ハイブリドーマを培養するか、または該ハイブリドーマを動物に投与して該動物を腹水癌化させ、該培養液または腹水を分離、精製することにより抗Trop−2モノクローナル抗体を取得することができる。
抗原を免疫する動物としてはハイブリドーマを作製することが可能であれば、いかなるものも用いることができるが、例えば、好ましくはマウス、ラット、ハムスター、ニワトリまたはラビットが挙げられる。このような動物から抗体産生能を有する細胞を取得し、該細胞にin vitroで免疫を施した後に、骨髄腫細胞と融合して作製したハイブリドーマが生産する抗体なども本発明のモノクローナル抗体に包含される。
本発明において遺伝子組換え抗体としては、ヒト型キメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体または抗体断片など、遺伝子組換えにより製造される抗体を包含する。遺伝子組換え抗体において、モノクローナル抗体の特徴を有し、抗原性が低く、血中半減期が延長されたものは、治療薬として好ましい。遺伝子組換え抗体は、例えば上記本発明のモノクローナル抗体を遺伝子組換え技術を用いて改変したものが挙げられる。
ヒト型キメラ抗体とは、非ヒト動物の抗体のVHおよびVLとヒト抗体の重鎖定常領域(以下、CHと記す)および軽鎖定常領域(以下、CLと記す)とから成る抗体をいう。本発明のヒト型キメラ抗体は、Trop−2を特異的に認識し、かつ該細胞外領域に結合するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマより、VHおよびVLをコードするcDNAを取得し、ヒト抗体のCHおよびCLをコードする遺伝子を有する動物細胞用発現ベクターにぞれぞれ挿入してヒト型キメラ抗体発現ベクターを構築し、動物細胞へ導入することにより発現させ、製造することができる。
ヒト型キメラ抗体のCHとしては、ヒトイムノグロブリン(以下、hIgと表記する)に属すればいかなるものでもよいが、好ましくはhIgGクラスのものが用いられ、さらにhIgG1、hIgG2、hIgG3またはhIgG4といったサブクラスのいずれも用いることができる。また、ヒト型キメラ抗体のCLとしては、hIgに属すればいずれのものでもよく、κクラスまたはλクラスのものを用いることができる。
本発明のキメラ抗体として具体的には、配列番号10で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHを含み、かつ配列番号12で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLを含むキメラ抗体が挙げられる。
更に、本発明のキメラ抗体としては、前記キメラ抗体と競合して、Trop−2の細胞外領域に結合するキメラ抗体および前記キメラ抗体が結合するTrop−2の細胞外領域上に存在するエピトープと、同じエピトープに結合するキメラ抗体を挙げることができる。
ヒト化抗体とは、ヒト型相補鎖決定領域(Complementarity Determining Region、以下、CDRと表記する)移植抗体を包含する。
本発明のヒト化抗体とは、非ヒト動物の抗体のVHおよびVLのCDRのアミノ酸配列をヒト抗体のVHおよびVLの適切な位置に移植した抗体をいう。本発明のヒト化抗体は、非ヒト動物由来のハイブリドーマが産生しTrop−2に特異的に結合するモノクローナル抗体のVHおよびVLのCDRのアミノ酸配列を、任意のヒト抗体のVHおよびVLのフレームワーク領域(Framework Region、以下、FRと表記する)に各々移植して可変領域(以下、V領域と表記する)のアミノ酸配列を設計し、さらに、V領域のアミノ酸配列をコードするcDNAを構築し、ヒト抗体のCHおよびCLをコードする遺伝子を有する動物細胞用発現ベクターにそれぞれ挿入してヒト化抗体発現ベクターを構築し、動物細胞へ導入することにより発現させ、製造することができる。
ヒト化抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列は、ヒト抗体由来のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列であれば、いかなるものでも用いることができる。例えば、Protein Data Bankなどのデータベースに登録されているヒト抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列、またはSequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services(1991)などに記載の、ヒト抗体のVHおよびVLのFRの各サブグループの共通アミノ酸配列などが挙げられる。
本発明のヒト化抗体としては、CDR1〜3がそれぞれ配列番号13〜15のアミノ酸配列を含む抗体のVHを含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号16〜18のアミノ酸配列を含む抗体のVLを含むヒト化抗体が挙げられる。
本発明のヒト化抗体として、具体的には、以下の(a)VHおよび(b)VLの少なくとも一方を含むヒト化抗体などが挙げられるが、導入される改変の数に制限はない。
(a)配列番号24のアミノ酸配列、または配列番号24のアミノ酸配列の9番目のAla、12番目のLys、20番目のVal、38番目のArg、48番目のMet、67番目のArg、68番目のVal、70番目のIle、95番目のTyr、および112番目のValから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基が他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含む抗体のVH
(b)が配列番号26のアミノ酸配列、または配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeu、19番目のAla、21番目のIle、および84番目のLeuから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基が他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含む抗体のVL
更に、本発明のヒト化抗体に含まれるVHとしては、以下の(1)〜(11)が好ましい。
(1)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAla、12番目のLys、20番目のVal、38番目のArg、48番目のMet、67番目のArg、68番目のVal、70番目のIle、95番目のTyr、および112番目のValが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(2)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAla、12番目のLys、20番目のVal、38番目のArg、48番目のMet、67番目のArg、68番目のVal、70番目のIle、および95番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(3)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAla、20番目のVal、38番目のArg、48番目のMet、67番目のArg、68番目のVal、70番目のIle、および95番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(4)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAla、38番目のArg、48番目のMet、67番目のArg、68番目のVal、および95番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(5)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAla、67番目のArg、68番目のVal、70番目のIle、および95番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(6)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAla、38番目のArg、48番目のMet、67番目のArg、および95番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(7)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArg、48番目のMet、67番目のArg、68番目のVal、および95番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(8)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAla、38番目のArg、48番目のMet、および95番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(9)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAla、67番目のArg、および95番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(10)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArg、48番目のMet、および95番目のTyrが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
(11)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArg、および48番目のMetが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVH
前記VHのアミノ酸配列としては、例えば、配列番号24のアミノ酸配列中の、9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、または112番目のValをLeuに置換する改変から選ばれる少なくとも1つの改変が導入されたアミノ酸配列が挙げられる。
10個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、配列番号24のアミノ酸配列中の、9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列が挙げられる。
9個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(10)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号24のアミノ酸配列中の12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(9)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(10)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
8個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(17)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号24のアミノ酸配列中の12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(9)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、および70番目のIleをLeuに置換したアミノ酸配列
(10)配列番号24のアミノ酸配列中の12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(11)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(12)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(13)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(14)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(15)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(16)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
(17)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
7個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(8)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号24のアミノ酸配列中の12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、および70番目のIleをLeuに置換したアミノ酸配列
6個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(13)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、38番目のArgをLysに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、および70番目のIleをLeuに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号24のアミノ酸配列中の20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(9)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、20番目のValをIleに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(10)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(11)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、68番目のValをAlaに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(12)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(13)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、および68番目のValをAlaに置換したアミノ酸配列
5個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(5)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号24のアミノ酸配列中の12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
4個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(5)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号24のアミノ酸配列中の12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、68番目のValをAlaに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
3個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(12)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、67番目のArgをLysに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、38番目のArgをLysに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、48番目のMetをIleに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、68番目のValをAlaに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、38番目のArgをLysに、および48番目のMetをIleに置換したアミノ酸配列
(9)配列番号24のアミノ酸配列中の12番目のLysをValに、38番目のArgをLysに、および48番目のMetをIleに置換したアミノ酸配列
(10)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、および67番目のArgをLysに置換したアミノ酸配列
(11)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、および68番目のValをAlaに置換したアミノ酸配列
(12)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、および70番目のIleをLeuに置換したアミノ酸配列
2個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(18)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、および48番目のMetをIleに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号24のアミノ酸配列中の48番目のMetをIleに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、および38番目のArgをLysに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号24のアミノ酸配列中の12番目のLysをValに、および38番目のArgをLysに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、および67番目のArgをLysに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、および68番目のValをAlaに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに、および70番目のIleをLeuに置換したアミノ酸配列
(9)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、および48番目のMetをIleに置換したアミノ酸配列
(10)配列番号24のアミノ酸配列中の12番目のLysをValに、および48番目のMetをIleに置換したアミノ酸配列
(11)配列番号24のアミノ酸配列中の48番目のMetをIleに、および67番目のArgをLysに置換したアミノ酸配列
(12)配列番号24のアミノ酸配列中の48番目のMetをIleに、および68番目のValをAlaに置換したアミノ酸配列
(13)配列番号24のアミノ酸配列中の48番目のMetをIleに、および70番目のIleをLeuに置換したアミノ酸配列
(14)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(15)配列番号24のアミノ酸配列中の12番目のLysをValに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(16)配列番号24のアミノ酸配列中の67番目のArgをLysに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(17)配列番号24のアミノ酸配列中の68番目のValをAlaに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(18)配列番号24のアミノ酸配列中の70番目のIleをLeuに、および95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
1個の改変が導入されたVHのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(10)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号24のアミノ酸配列中の9番目のAlaをProに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号24のアミノ酸配列中の12番目のLysをValに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号24のアミノ酸配列中の20番目のValをIleに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号24のアミノ酸配列中の38番目のArgをLysに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号24のアミノ酸配列中の48番目のMetをIleに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号24のアミノ酸配列中の67番目のArgをLysに置換したアミノ酸配列
(7)配列番号24のアミノ酸配列中の68番目のValをAlaに置換したアミノ酸配列
(8)配列番号24のアミノ酸配列中の70番目のIleをLeuに置換したアミノ酸配列
(9)配列番号24のアミノ酸配列中の95番目のTyrをPheに置換したアミノ酸配列
(10)配列番号24のアミノ酸配列中の112番目のValをLeuに置換したアミノ酸配列
また、本発明のヒト化抗体に含まれるVLとしては、以下の(1)〜(4)が好ましい。
(1)配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeu、19番目のAla、21番目のIle、および84番目のLeuが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVL
(2)配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeu、19番目のAla、および84番目のLeuが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVL
(3)配列番号26のアミノ酸配列中の19番目のAla、21番目のIle、および84番目のLeuが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVL
(4)配列番号26のアミノ酸配列中の19番目のAla、および84番目のLeuが、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むVL
前記VLのアミノ酸配列としては、例えば、配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeuをAlaに、19番目のAlaをValに、21番目のIleをMetに、および84番目のLeuをValに置換する改変から選ばれる少なくとも1つの改変が導入されたアミノ酸配列が挙げられる。
4個の改変が導入されたVLのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeuをAlaに、19番目のAlaをValに、21番目のIleをMetに、および84番目のLeuをValに置換したアミノ酸配列が挙げられる。
3個の改変が導入されたVLのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(4)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号26のアミノ酸配列中の19番目のAlaをValに、21番目のIleをMetに、および84番目のLeuをValに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeuをAlaに、21番目のIleをMetに、および84番目のLeuをValに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeuをAlaに、19番目のAlaをValに、および84番目のLeuをValに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeuをAlaに、19番目のAlaをValに、および21番目のIleをMetに置換したアミノ酸配列
2個の改変が導入されたVLのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(6)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeuをAlaに、および19番目のAlaをValに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeuをAlaに、および21番目のIleをMetに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeuをAlaに、および84番目のLeuをValに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号26のアミノ酸配列中の19番目のAlaをValに、および21番目のIleをMetに置換したアミノ酸配列
(5)配列番号26のアミノ酸配列中の19番目のAlaをValに、および84番目のLeuをValに置換したアミノ酸配列
(6)配列番号26のアミノ酸配列中の21番目のIleをMetに、および84番目のLeuをValに置換したアミノ酸配列
1個の改変が導入されたVLのアミノ酸配列としては、具体的には、例えば、以下の(1)〜(4)のアミノ酸配列が挙げられる。
(1)配列番号26のアミノ酸配列中の15番目のLeuをAlaに置換したアミノ酸配列
(2)配列番号26のアミノ酸配列中の19番目のAlaをValに置換したアミノ酸配列
(3)配列番号26のアミノ酸配列中の21番目のIleをMetに置換したアミノ酸配列
(4)配列番号26のアミノ酸配列中の84番目のLeuをValに置換したアミノ酸配列
が挙げられる。
また、本発明のヒト化抗体の具体例としては、以下の(1)〜(3)のヒト化抗体が挙げられる。
(1)配列番号24で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号26で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
(2)配列番号24で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび図13で示されるいずれかのアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
(3)図12で示されるいずれかのアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号26のアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
更に、本発明のヒト化抗体としては、前記ヒト化抗体と競合してTrop−2に反応するヒト化抗体、および前記ヒト化抗体が反応するエピトープと同じエピトープに結合するヒト化抗体も包含される。
ヒト抗体は、元来、ヒト体内に天然に存在する抗体をいうが、最近の遺伝子工学的、細胞工学的、発生工学的な技術の進歩により作製されたヒト抗体ファージライブラリーおよびヒト抗体産生トランスジェニック動物から得られる抗体なども含まれる。
ヒト体内に天然に存在する抗体は、例えば、ヒト末梢血リンパ球にEBウイルスなどを感染させて不死化し、クローニングすることにより、該抗体を産生するリンパ球を培養し、該培養上清中より該抗体を精製することにより取得することができる。
ヒト抗体ファージライブラリーは、ヒトB細胞から調製した抗体遺伝子をファージ遺伝子に挿入することによりFab、scFvなどの抗体断片をファージ表面に発現させたライブラリーである。該ライブラリーより、抗原を固定化した基質に対する結合活性を指標として所望の抗原結合活性を有する抗体断片を表面に発現しているファージを回収することができる。該抗体断片は、さらに、遺伝子工学的手法により2本の完全なH鎖および2本の完全なL鎖からなるヒト抗体分子へも変換することができる。
ヒト抗体産生トランスジェニック動物は、ヒト抗体遺伝子が細胞内に組込まれた動物を意味する。具体的には、例えば、マウスES細胞へヒト抗体遺伝子を導入し、該ES細胞をマウスの初期胚へ移植後、個体を発生させることにより、ヒト抗体産生トランスジェニックマウスを作製することができる。ヒト抗体産生トランスジェニック動物からのヒト抗体は、通常のヒト以外の動物で行われているハイブリドーマ作製方法を用い、ヒト抗体産生ハイブリドーマを取得し、培養することで培養上清中にヒト抗体を産生蓄積させることにより作製できる。
上述の抗体または抗体断片を構成するアミノ酸配列において、1つ以上のアミノ酸が欠失、付加、置換または挿入され、かつ上述の抗体またはその抗体断片と同様な活性を有するモノクローナル抗体またはその抗体断片も、本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片に包含される。
欠失、置換、挿入および/または付加されるアミノ酸の数は1個以上でありその数は特に限定されないが、部位特異的変異導入法[Molecular Cloning 2nd Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons(1987−1997)、Nucleic Acids Research,10,6487(1982)、Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,79,6409(1982)、Gene,34,315(1985)、Nucleic Acids Research,13,4431(1985)、Proc.Natl.Acad.Sci USA,82,488(1985)]などの周知の技術により、欠失、置換もしくは付加できる程度の数である。例えば、好ましくは1〜数十個、より好ましくは1〜20個、さらに好ましくは1〜10個、特に好ましくは1〜5個である。
上記の抗体のアミノ酸配列において1つ以上のアミノ酸残基が欠失、置換、挿入または付加されたとは、次のことを示す。即ち、同一配列中の任意、かつ1もしくは複数のアミノ酸配列中において、1または複数のアミノ酸残基の欠失、置換、挿入または付加があることを意味する。また、欠失、置換、挿入または付加が同時に生じる場合もあり、置換、挿入または付加されるアミノ酸残基は天然型と非天然型いずれの場合もある。
天然型アミノ酸残基としては、例えば、L−アラニン、L−アスパラギン、L−アスパラギン酸、L−グルタミン、L−グルタミン酸、グリシン、L−ヒスチジン、L−イソロイシン、L−ロイシン、L−リジン、L−メチオニン、L−フェニルアラニン、L−プロリン、L−セリン、L−スレオニン、L−トリプトファン、L−チロシン、L−バリン、またはL−システインなどが挙げられる。
以下に、相互に置換可能なアミノ酸残基の好ましい例を示す。同一群に含まれるアミノ酸残基は相互に置換可能である。
A群:ロイシン、イソロイシン、ノルロイシン、バリン、ノルバリン、アラニン、2−アミノブタン酸、メチオニン、O−メチルセリン、t−ブチルグリシン、t−ブチルアラニン、シクロヘキシルアラニン
B群:アスパラギン酸、グルタミン酸、イソアスパラギン酸、イソグルタミン酸、2−アミノアジピン酸、2−アミノスベリン酸
C群:アスパラギン、グルタミン
D群:リジン、アルギニン、オルニチン、2,4−ジアミノブタン酸、2,3−ジアミノプロピオン酸
E群:プロリン、3−ヒドロキシプロリン、4−ヒドロキシプロリン
F群:セリン、スレオニン、ホモセリン
G群:フェニルアラニン、チロシン
本発明において、抗体断片としては、Fab、F(ab’)、Fab’、scFv、diabody、dsFvおよびCDRを含むペプチドなどが挙げられる。
Fabは、IgGを蛋白質分解酵素であるパパインで処理して得られる断片のうち(H鎖の224番目のアミノ酸残基で切断される)、H鎖のN末端側約半分とL鎖全体がジスルフィド結合で結合した、分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明のFabは、本発明のモノクローナル抗体をパパインで処理して得ることができる。また、該抗体のFabをコードするDNAを原核生物用発現ベクターまたは真核生物用発現ベクターに挿入し、該ベクターを原核生物または真核生物へ導入することにより発現させ、Fabを製造することもできる。
F(ab’)は、IgGのヒンジ領域の2個のジスルフィド結合の下部を蛋白質分解酵素であるペプシンで分解して得られる、2つのFab領域がヒンジ部分で結合して構成された、分子量約10万の抗原結合活性を有する断片である。
本発明のF(ab’)は、本発明のモノクローナル抗体をペプシンで処理して得ることができる。また、下記のFab’をチオエーテル結合またはジスルフィド結合させ、作製することもできる。
Fab’は、前記F(ab’)のヒンジ領域のジスルフィド結合を切断して得られる、分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。本発明のFab’は、本発明のF(ab’)をジチオスレイトールなどの還元剤で処理して得ることができる。また、該抗体のFab’断片をコードするDNAを原核生物用発現ベクターまたは真核生物用発現ベクターに挿入し、該ベクターを原核生物または真核生物へ導入することにより、Fab’を発現させ製造することもできる。
scFvは、1本のVHと1本のVLとを適当なペプチドリンカー(以下、Pと表記する)を用いて連結した、VH−P−VLまたはVL−P−VHポリペプチドであり、抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明のscFvは、本発明のモノクローナル抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得し、scFvをコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物用発現ベクターまたは真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物または真核生物へ導入することにより、発現させ、製造することができる。
diabodyは、scFvが二量体化した抗体断片であり、二価の抗原結合活性を有する抗体断片である。二価の抗原結合活性は、同一であることもできるし、一方を異なる抗原結合活性とすることもできる。本発明のdiabodyは、本発明のモノクローナル抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得し、scFvをコードするDNAをペプチドリンカーのアミノ酸配列の長さが8残基以下となるように構築し、該DNAを原核生物用発現ベクターまたは真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物または真核生物へ導入することにより、発現させ、製造することができる。
dsFvは、VHおよびVL中のそれぞれ1アミノ酸残基をシステイン残基に置換したポリペプチドを該システイン残基間のジスルフィド結合を介して結合させたものをいう。dsFvは、システイン残基に置換するアミノ酸残基は既知の方法[Protein Engineering,7,697(1994)]に従って、抗体の立体構造予測に基づいて選択することができる。
本発明のdsFvは、本発明のモノクローナル抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得し、dsFvをコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物用発現ベクターまたは真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物または真核生物へ導入することにより、発現させ、製造することができる。
CDRを含むペプチドは、VHまたはVLのCDRの少なくとも1領域以上を含んで構成される。複数のCDRを含むペプチドは、直接または適当なペプチドリンカーを介して結合させることができる。
本発明のCDRを含むペプチドは、本発明のモノクローナル抗体のVHおよびVLのCDRをコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物用発現ベクターまたは真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物または真核生物へ導入することにより、発現させ、製造することができる。また、CDRを含むペプチドは、Fmoc法、またはtBoc法などの化学合成法によって製造することもできる。
本発明は、本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片に、放射性同位元素、低分子の薬剤、高分子の薬剤、蛋白質、または抗体医薬などを化学的または遺伝子工学的に結合させた抗体の誘導体を包含する。
本発明における抗体の誘導体は、本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片のH鎖またはL鎖のN末端側またはC末端側、抗体またはその抗体断片中の適当な置換基または側鎖、さらにはモノクローナル抗体またはその抗体断片中の糖鎖などに、放射性同位元素、低分子の薬剤、高分子の薬剤、免疫賦活剤、蛋白質または抗体医薬などを化学的手法[抗体工学入門,地人書館(1994)]により結合させることにより製造することができる。
また、本発明における抗体の誘導体は、本発明のモノクローナル抗体または抗体断片をコードするDNAと、結合させたい蛋白質または抗体医薬をコードするDNAを連結させて発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを適当な宿主細胞へ導入し、発現させる遺伝子工学的手法より製造することができる。
放射性同位元素としては、例えば、131I、125I、90Y、64Cu、99Tc、77Lu、または211Atなどが挙げられる。放射性同位元素は、クロラミンT法などによって抗体に直接結合させることができる。また、放射性同位元素をキレートする物質を抗体に結合させてもよい。キレート剤としては、例えば、1−イソチオシアネートベンジル−3−メチルジエチレントリアミンペンタ酢酸(MX−DTPA)などが挙げられる。
低分子の薬剤としては、例えば、アルキル化剤、ニトロソウレア剤、代謝拮抗剤、抗生物質、植物アルカロイド、トポイソメラーゼ阻害剤、ホルモン療法剤、ホルモン拮抗剤、アロマターゼ阻害剤、P糖蛋白阻害剤、白金錯体誘導体、M期阻害剤、またはキナーゼ阻害剤などの抗癌剤[臨床腫瘍学,癌と化学療法社(1996)]、またはハイドロコーチゾン、プレドニゾンなどのステロイド剤、アスピリン、インドメタシンなどの非ステロイド剤、金チオマレート、ペニシラミンなどの免疫調節剤、サイクロフォスファミド、アザチオプリンなどの免疫抑制剤、マレイン酸クロルフェニラミン、またはクレマシチンのような抗ヒスタミン剤などの抗炎症剤[炎症と抗炎症療法,医歯薬出版株式会社(1982)]などが挙げられる。
抗癌剤としては、例えば、アミフォスチン(エチオール)、シスプラチン、ダカルバジン(DTIC)、ダクチノマイシン、メクロレタミン(ナイトロジェンマスタード)、ストレプトゾシン、シクロフォスファミド、イホスファミド、カルムスチン(BCNU)、ロムスチン(CCNU)、ドキソルビシン(アドリアマイシン)、エピルビシン、ゲムシタビン(ゲムザール)、ダウノルビシン、プロカルバジン、マイトマイシン、シタラビン、エトポシド、メトトレキセート、5−フルオロウラシル、フルオロウラシル、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ブレオマイシン、ダウノマイシン、ペプロマイシン、エストラムスチン、パクリタキセル(タキソール)、ドセタキセル(タキソテア)、アルデスロイキン、アスパラギナーゼ、ブスルファン、カルボプラチン、オキサリプラチン、ネダプラチン、クラドリビン、カンプトテシン、10−ヒドロキシ−7−エチル−カンプトテシン(SN38)、フロクスウリジン、フルダラビン、ヒドロキシウレア、イホスファミド、イダルビシン、メスナ、イリノテカン(CPT−11)、ノギテカン、ミトキサントロン、トポテカン、ロイプロリド、メゲストロール、メルファラン、メルカプトプリン、ヒドロキシカルバミド、プリカマイシン、ミトタン、ペガスパラガーゼ、ペントスタチン、ピポブロマン、ストレプトゾシン、タモキシフェン、ゴセレリン、リュープロレニン、フルタミド、テニポシド、テストラクトン、チオグアニン、チオテパ、ウラシルマスタード、ビノレルビン、クロラムブシル、ハイドロコーチゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、ビンデシン、ニムスチン、セムスチン、カペシタビン、トムデックス、アザシチジン、UFT、オキザロプラチン、ゲフィチニブ(イレッサ)、イマチニブ(STI571)、エルロチニブ、FMS−like tyrosine kinase 3(Flt3)阻害剤、vascular endothelial growth facotr receptor(VEGFR)阻害剤、fibroblast growth factor receptor(FGFR)阻害剤、イレッサ、タルセバなどのepidermal growth factor receptor(EGFR)阻害剤、ラディシコール、17−アリルアミノ−17−デメトキシゲルダナマイシン、ラパマイシン、アムサクリン、オール−トランスレチノイン酸、サリドマイド、アナストロゾール、ファドロゾール、レトロゾール、エキセメスタン、金チオマレート、D−ペニシラミン、ブシラミン、アザチオプリン、ミゾリビン、シクロスポリン、ラパマイシン、ヒドロコルチゾン、ベキサロテン(ターグレチン)、タモキシフェン、デキサメタゾン、プロゲスチン類、エストロゲン類、アナストロゾール(アリミデックス)、ロイプリン、アスピリン、インドメタシン、セレコキシブ、アザチオプリン、ペニシラミン、金チオマレート、マレイン酸クロルフェニラミン、クロロフェニラミン、クレマシチン、トレチノイン、ベキサロテン、砒素、ボルテゾミブ、アロプリノール、カリケアマイシン、イブリツモマブチウキセタン、タルグレチン、オゾガミン、クラリスロマシン、ロイコボリン、イファスファミド、ケトコナゾール、アミノグルテチミド、スラミン、メトトレキセート、マイタンシノイド、またはその誘導体、などが挙げられる。
低分子の薬剤と抗体とを結合させる方法としては、例えば、グルタールアルデヒドを介して薬剤と抗体のアミノ基間を結合させる方法、または水溶性カルボジイミドを介して薬剤のアミノ基と抗体のカルボキシル基を結合させる方法などが挙げられる。
高分子の薬剤としては、例えば、ポリエチレングリコール(以下、PEGと表記する)、アルブミン、デキストラン、ポリオキシエチレン、スチレンマレイン酸コポリマー、ポリビニルピロリドン、ピランコポリマー、またはヒドロキシプロピルメタクリルアミドなどが挙げられる。
これらの高分子化合物を抗体または抗体断片に結合させることにより、(1)化学的、物理的または生物的な種々の因子に対する安定性の向上、(2)血中半減期の顕著な延長、(3)免疫原性の消失または抗体産生の抑制、などの効果が期待される[バイオコンジュゲート医薬品,廣川書店(1993)]。
PEGと抗体を結合させる方法としては、例えば、PEG化修飾試薬と反応させる方法などが挙げられる[バイオコンジュゲート医薬品,廣川書店(1993)]。PEG化修飾試薬としては、リジンのε−アミノ基への修飾剤(日本国特開昭61−178926号公報)、アスパラギン酸およびグルタミン酸のカルボキシル基への修飾剤(日本国特開昭56−23587号公報)、またはアルギニンのグアニジノ基への修飾剤(日本国特開平2−117920号公報)などが挙げられる。
免疫賦活剤としては、イムノアジュバントとして知られている天然物でもよく、具体例としては、免疫を亢進する薬剤が、β(1→3)グルカン(レンチナン、シゾフィラン)、またはαガラクトシルセラミドなどが挙げられる。
蛋白質としては、NK細胞、マクロファージ、または好中球などの免疫担当細胞を活性化するサイトカイン若しくは増殖因子、または毒素蛋白質などが挙げられる。
サイトカインまたは増殖因子としては、例えば、インターフェロン(以下、INFと記す)−α、INF−β、INF−γ、インターロイキン(以下、ILと記す)−2、IL−12、IL−15、IL−18、IL−21、IL−23、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、またはマクロファージコロニー刺激因子(M−CSF)などが挙げられる。
毒素蛋白質としては、例えば、リシン、ジフテリアトキシン、またはONTAKなどが挙げられ、毒性を調節するためにタンパク質に変異を導入したタンパク毒素も含まれる。
抗体医薬としては、例えば、抗体の結合によりアポトーシスが誘導される抗原、腫瘍の病態形成に関わる抗原または免疫機能を調節する抗原、病変部位の血管新生に関与する抗原に対する抗体が挙げられる。
抗体の結合によりアポトーシスが誘導される抗原としては、例えば、Cluster of differentiation(以下、CDと記載する)19、CD20、CD21、CD22、CD23、CD24、CD37、CD53、CD72、CD73、CD74、CDw75、CDw76、CD77、CDw78、CD79a、CD79b、CD80(B7.1)、CD81、CD82、CD83、CDw84、CD85、CD86(B7.2)、human leukocyte antigen(HLA)−Class II、またはEpidermal Growth Factor Receptor(EGFR)などが挙げられる。
腫瘍の病態形成に関わる抗原または免疫機能を調節する抗体の抗原としては、例えば、CD40、CD40リガンド、B7ファミリー分子(CD80、CD86、CD274、B7−DC、B7−H2、B7−H3、またはB7−H4)、B7ファミリー分子のリガンド(CD28、CTLA−4、ICOS、PD−1、またはBTLA)、OX−40、OX−40リガンド、CD137、tumor necrosis factor(TNF)受容体ファミリー分子(DR4、DR5、TNFR1、またはTNFR2)、TNF−related apoptosis−inducing ligand receptor(TRAIL)ファミリー分子、TRAILファミリー分子の受容体ファミリー(TRAIL−R1、TRAIL−R2、TRAIL−R3、またはTRAIL−R4)、receptor activator of nuclear factor kappa B ligand(RANK)、RANKリガンド、CD25、葉酸受容体4、サイトカイン[IL−1α、IL−1β、IL−4、IL−5、IL−6、IL−10、IL−13、transforming growth factor(TGF)β、またはTNFαなど]、これらのサイトカインの受容体、ケモカイン(SLC、ELC、I−309、TARC、MDC、またはCTACKなど)、またはこれらのケモカインの受容体が挙げられる。
病変部位の血管新生を阻害する抗体の抗原としては、例えば、vascular endothelial growth factor(VEGF)、Angiopoietin、fibroblast growth factor(FGF)、EGF、platelet−derived growth factor(PDGF)、insulin−like growth factor(IGF)、erythropoietin(EPO)、TGFβ、IL−8、Ephilin、SDF−1、またはこれらの受容体などが挙げられる。
蛋白質または抗体医薬との融合抗体は、モノクローナル抗体または抗体断片をコードするcDNAに蛋白質をコードするcDNAを連結させることにより、融合抗体をコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物または真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物または真核生物へ導入することにより、融合抗体を発現させ製造することができる。
検出方法、定量方法、検出用試薬、定量用試薬または診断薬として上記抗体の誘導体を使用する場合に、本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片に結合させる薬剤としては、通常の免疫学的検出または測定法で用いられる標識体が挙げられる。
標識体としては、例えば、アルカリフォスファターゼ、ペルオキシダーゼおよびルシフェラーゼなどの酵素、アクリジニウムエステルおよびロフィンなどの発光物質、並びにフルオレセインイソチオシアネート(FITC)およびテトラメチルローダミンイソチオシアネート(RITC)などの蛍光物質などが挙げられる。
また、本発明は、本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片を有効成分として含有するTrop−2陽性細胞が関与する疾患の治療薬に関する。
Trop−2陽性細胞が関与する疾患としては、例えば、Trop−2が発現している細胞が関与する疾患であればいかなるものでもよく、例えば癌が挙げられる。
癌としては、例えば、血液癌、乳癌、子宮癌、大腸癌、食道癌、胃癌、卵巣癌、肺癌、腎臓癌、直腸癌、甲状腺癌、子宮頸癌、小腸癌、前立腺癌または膵臓癌などが挙げられ、好ましくは血液癌、食道癌、胃癌、大腸癌、肝癌または前立腺癌が挙げられる。
本発明のモノクローナル抗体または該抗体断片、またはこれらの誘導体を含有する治療剤は、有効成分としての該抗体もしくは該抗体断片、またはこれらの誘導体のみを含むものであってもよいが、通常は薬理学的に許容される1以上の担体と一緒に混合し、製剤学の技術分野において公知の任意の方法により製造した医薬製剤として提供するのが望ましい。
投与経路は、治療に際して最も効果的なものを使用するのが好ましく、例えば、経口投与、または口腔内、気道内、直腸内、皮下、筋肉内または静脈内などの非経口投与が挙げられる。中でも、静脈内投与が好ましい。
投与形態としては、例えば、噴霧剤、カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒剤、シロップ剤、乳剤、座剤、注射剤、軟膏、またはテープ剤などが挙げられる。
投与量または投与回数は、目的とする治療効果、投与方法、治療期間、年齢、および体重などにより異なるが、通常成人1日当たり10μg/kg〜10mg/kgである。
さらに、本発明は、本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片を有効成分として含有する、Trop−2の免疫学的検出または測定方法、Trop−2の免疫学的検出用または測定用試薬、Trop−2が発現する細胞の免疫学的検出または測定方法、およびTrop−2陽性細胞が関与する疾患の診断薬に関する。
本発明においてTrop−2の量を検出または測定する方法としては、任意の公知の方法が挙げられる。例えば、免疫学的検出または測定方法などが挙げられる。
免疫学的検出または測定方法とは、標識を施した抗原または抗体を用いて、抗体量または抗原量を検出または測定する方法である。免疫学的検出または測定方法としては、例えば、放射免疫測定法(RIA)、酵素免疫測定法(EIAまたはELISA)、蛍光免疫測定法(FIA)、発光免疫測定法(luminescent immunoassay)、ウェスタンブロット法または物理化学的手法などが挙げられる。
本発明のモノクローナル抗体または該抗体断片を用いてTrop−2が発現した細胞を検出または測定することにより、Trop−2が関連する疾患を診断することができる。
該ポリペプチドが発現している細胞の検出には、公知の免疫学的検出法を用いることができるが、例えば、免疫沈降法、免疫細胞染色法、免疫組織染色法、または蛍光抗体染色法などが、好ましく挙げられる。また、FMAT8100HTSシステム(アプライドバイオシステム社製)などの蛍光抗体染色法なども挙げられる。
本発明においてTrop−2を検出または測定する対象となる生体試料としては、組織細胞、血液、血漿、血清、膵液、尿、糞便、組織液、または培養液など、Trop−2が発現した細胞を含む可能性のあるものであれば特に限定されない。
本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片、またはこれらの誘導体を含有する診断薬は、目的の診断法に応じて、抗原抗体反応を行なうための試薬、該反応の検出用試薬を含んでもよい。抗原抗体反応を行なうための試薬としては、例えば、緩衝剤、塩などが挙げられる。
検出用試薬としては、例えば、該モノクローナル抗体若しくはその抗体断片、またはこれらの誘導体を認識する標識された二次抗体、または標識に対応した基質などの通常の免疫学的検出または測定法に用いられる試薬が挙げられる。
以下に、本発明のモノクローナル抗体の製造方法、疾患の治療方法、および疾患の診断方法について、具体的に説明する。
1.モノクローナル抗体の製造方法
(1)抗原の調製
抗原となるTrop−2またはTrop−2を発現させた細胞は、Trop−2全長またはその部分長をコードするcDNAを含む発現ベクターを、大腸菌、酵母、昆虫細胞、または動物細胞などに導入することにより、得ることができる。また、Trop−2を多量に発現している各種ヒト腫瘍培養細胞、ヒト組織などからTrop−2を精製し、得ることができる。また、該腫瘍培養細胞、または該組織などをそのまま抗原として用いることもできる。さらに、Fmoc法、またはtBoc法などの化学合成法によりTrop−2の部分配列を有する合成ペプチドを調製し、抗原に用いることもできる。
本発明で用いられるTrop−2は、Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Second Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)やCurrent Protocols In Molecular Biology,John Wiley&Sons(1987−1997)などに記載された方法などを用い、例えば以下の方法により、該Trop−2をコードするDNAを宿主細胞中で発現させて、製造することができる。
まず、Trop−2をコードする部分を含む完全長cDNAを適当な発現ベクターのプロモーターの下流に挿入することにより、組換えベクターを作製する。上記完全長cDNAの代わりに、完全長cDNAをもとにして調製された、ポリペプチドをコードする部分を含む適当な長さのDNA断片を用いてもよい。次に、得られた該組換えベクターを、該発現ベクターに適合した宿主細胞に導入することにより、ポリペプチドを生産する形質転換体を得ることができる。
発現ベクターとしては、使用する宿主細胞における自律複製または染色体上への組込みが可能であり、ポリペプチドをコードするDNAを転写できる位置に適当なプロモーターを含有しているものであれば、いずれも用いることができる。
宿主細胞としては、大腸菌などのエシェリヒア属などに属する微生物、酵母、昆虫細胞、または動物細胞など、目的とする遺伝子を発現できるものであればいずれも用いることができる。
大腸菌などの原核生物を宿主細胞として用いる場合、組換えベクターは、原核生物中で自律複製が可能であると同時に、プロモーター、リボソーム結合配列、Trop−2をコードする部分を含むDNA、および転写終結配列を含むベクターであることが好ましい。また、該組換えベクターには、転写終結配列は必ずしも必要ではないが、構造遺伝子の直下に転写終結配列を配置することが好ましい。さらに、該組換えベクターには、プロモーターを制御する遺伝子を含んでいてもよい。
該組換えベクターとしては、リボソーム結合配列であるシャイン・ダルガルノ配列(SD配列ともいう)と開始コドンとの間を適当な距離(例えば6〜18塩基)に調節したプラスミドを用いることが好ましい。
また、該Trop−2をコードするDNAの塩基配列としては、宿主内での発現に最適なコドンとなるように塩基を置換することができ、これにより目的とするTrop−2の生産率を向上させることができる。
発現ベクターとしては、使用する宿主細胞中で機能を発揮できるものであればいずれも用いることができる。例えば、pBTrp2、pBTac1、pBTac2(以上、ロシュ・ダイアグノスティックス社製)、pKK233―2(ファルマシア社製)、pSE280(インビトロジェン社製)、pGEMEX−1(プロメガ社製)、pQE−8(キアゲン社製)、pKYP10(日本国特開昭58−110600号公報)、pKYP200[Agricultural Biological Chemistry,48,669(1984)]、pLSA1[Agric.Biol.Chem.,53,277(1989)]、pGEL1[Proc.Natl.Acad.Sci.USA,82,4306(1985)]、pBluescript II SK(−)(ストラタジーン社製)、pTrs30[大腸菌JM109/pTrS30(FERM BP−5407)より調製]、pTrs32[大腸菌JM109/pTrS32(FERM BP−5408)より調製]、pGHA2[大腸菌IGHA2(FERM BP−400)より調製、日本国特開昭60−221091号公報]、pGKA2[大腸菌IGKA2(FERM BP−6798)より調製、日本国特開昭60−221091号公報]、pTerm2(米国特許第4686191号明細書、米国特許第4939094号明細書、米国特許第5160735号明細書)、pSupex、pUB110、pTP5、pC194、pEG400[J.Bacteriol.,172,2392(1990)]、pGEX(ファルマシア社製)、pETシステム(ノバジェン社製)、またはpME18SFL3などが挙げられる。
プロモーターとしては、使用する宿主細胞中で機能を発揮できるものであればいかなるものでもよい。例えば、trpプロモーター(Ptrp)、lacプロモーター、PLプロモーター、PRプロモーター、またはT7プロモーターなどの、大腸菌やファージなどに由来するプロモーターを挙げることができる。また、Ptrpを2つ直列させたタンデムプロモーター、tacプロモーター、lacT7プロモーター、またはlet Iプロモーターなどの人為的に設計改変されたプロモーターなども用いることができる。
宿主細胞としては、例えば、大腸菌XL1−Blue、大腸菌XL2−Blue、大腸菌DH1、大腸菌MC1000、大腸菌KY3276、大腸菌W1485、大腸菌JM109、大腸菌HB101、大腸菌No.49、大腸菌W3110、大腸菌NY49、または大腸菌DH5αなどが挙げられる。
宿主細胞への組換えベクターの導入方法としては、使用する宿主細胞へDNAを導入する方法であればいずれも用いることができ、例えば、カルシウムイオンを用いる方法[Proc.Natl.Acad.Sci.USA,69,2110(1972)、Gene,17,107(1982)、Molecular&General Genetics,168,111(1979)]が挙げられる。
動物細胞を宿主として用いる場合、発現ベクターとしては、動物細胞中で機能を発揮できるものであればいずれも用いることができ、例えば、pcDNAI、pcDM8(フナコシ社製)、pAGE107 [日本国特開平3−22979号公報;Cytotechnology,3,133(1990)]、pAS3−3(日本国特開平2−227075号公報)、pCDM8[Nature,329,840(1987)]、pcDNAI/Amp(インビトロジェン社製)、pcDNA3.1(インビトロジェン社製)、pREP4(インビトロジェン社製)、pAGE103[J.Biochemistry,101,1307(1987)]、pAGE210、pME18SFL3、またはpKANTEX93(国際公開第97/10354号)などが挙げられる。
プロモーターとしては、動物細胞中で機能を発揮できるものであればいずれも用いることができ、例えば、サイトメガロウイルス(CMV)のimmediate early(IE)遺伝子のプロモーター、SV40の初期プロモーター、レトロウイルスのプロモーター、メタロチオネインプロモーター、ヒートショックプロモーター、SRαプロモーター、またはモロニーマウス白血病ウイルスのプロモーター若しくはエンハンサーが挙げられる。また、ヒトCMVのIE遺伝子のエンハンサーをプロモーターと共に用いてもよい。
宿主細胞としては、例えば、ヒトバーキットリンパ腫細胞Namalwa、サル腎臓細胞COS、チャイニーズ・ハムスター卵巣細胞CHO(Journal of Experimental Medicine,108,945(1958); Proc.Natl.Acad.Sci.USA,60 ,1275(1968); Genetics,55,513(1968); Chromosoma,41,129(1973); Methods in Cell Science,18,115(1996); Radiation Research,148,260(1997); Proc.Natl.Acad.Sci.USA,77,4216(1980); Proc.Natl.Acad.Sci.,60,1275(1968); Cell,6,121(1975); Molecular Cell Genetics,Appendix I,II(pp.883−900);)、CHO/DG44、CHO−K1(ATCC CCL−61)、DUKXB11(ATCC CCL−9096)、Pro−5(ATCC CCL−1781)、CHO−S(Life Technologies,Cat # 11619)、Pro−3、ラットミエローマ細胞YB2/3HL.P2.G11.16Ag.20(またはYB2/0ともいう)、マウスミエローマ細胞NSO、マウスミエローマ細胞SP2/0−Ag14、シリアンハムスター細胞BHKまたはヒト白血病細胞HBT5637(日本国特開昭63−000299号公報)、などが挙げられる。
宿主細胞への組換えベクターの導入方法としては、動物細胞にDNAを導入する方法であればいずれも用いることができる。例えば、エレクトロポレーション法[Cytotechnology,3,133(1990)]、リン酸カルシウム法(日本国特開平2−227075号公報)、またはリポフェクション法[Proc.Natl.Acad.Sci.USA,84,7413(1987)]などが挙げられる。
以上のようにして得られるTrop−2をコードするDNAを組み込んだ組換えベクターを保有する、微生物または動物細胞などの由来の形質転換体を培地に培養し、培養物中に該Trop−2を生成蓄積させ、該培養物から採取することにより、Trop−2を製造することができる。該形質転換体を培地に培養する方法は、宿主の培養に用いられる通常の方法に従って行うことができる。
真核生物由来の細胞で発現させた場合には、糖または糖鎖が付加されたTrop−2を得ることができる。
誘導性のプロモーターを用いた組換えベクターで形質転換した微生物を培養するときには、必要に応じてインデューサーを培地に添加してもよい。例えば、lacプロモーターを用いた組換えベクターで形質転換した微生物を培養する場合にはイソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシドなどを、trpプロモーターを用いた組換えベクターで形質転換した微生物を培養する場合にはインドールアクリル酸などを、培地に添加してもよい。
動物細胞を宿主として得られた形質転換体を培養する培地としては、一般に使用されているRPMI1640培地[The Journal of the American Medical Association,199,519(1967)]、EagleのMEM培地[Science,122,501(1952)]、ダルベッコ改変MEM培地[Virology,8,396(1959)]、199培地[Proc.Soc.Exp.Biol.Med.,73,1(1950)]、Iscove’s Modified Dulbecco’s Medium(IMDM)培地、またはこれらの培地に牛胎児血清(FBS)などを添加した培地などが挙げられる。培養は、通常pH6〜8、30〜40℃、5%CO存在下などの条件下で1〜7日間行う。また、培養中必要に応じて、カナマイシン、ペニシリンなどの抗生物質を培地に添加してもよい。
Trop−2をコードする遺伝子の発現方法としては、直接発現以外に、分泌生産または融合蛋白質発現などの方法[Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Second Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)]を用いることができる。
Trop−2の生産方法としては、宿主細胞内に生産させる方法、宿主細胞外に分泌させる方法、または宿主細胞外膜上に生産させる方法があり、使用する宿主細胞や、生産させるTrop−2の構造を変えることにより、適切な方法を選択することができる。
Trop−2が宿主細胞内又は宿主細胞外膜上に生産される場合、ポールソンらの方法[J.Biol.Chem.,264,17619(1989)]、ロウらの方法[Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,86,8227(1989)、Genes Develop.,4,1288(1990)]、日本国特開平05−336963号公報、または国際公開第94/23021号などに記載の方法を用いることにより、Trop−2を宿主細胞外に積極的に分泌させることができる。
また、ジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子などを用いた遺伝子増幅系(日本国特開平2−227075号公報)を利用してTrop−2の生産量を上昇させることもできる。
得られたTrop−2は、例えば、以下のようにして単離、精製することができる。
Trop−2が細胞内に溶解状態で発現した場合には、培養終了後に細胞を遠心分離により回収し、水系緩衝液に懸濁後、超音波破砕機、フレンチプレス、マントンガウリンホモゲナイザー、またはダイノミルなどを用いて細胞を破砕し、無細胞抽出液を得る。
前記無細胞抽出液を遠心分離することにより得られる上清から、通常の蛋白質の単離精製法、即ち、溶媒抽出法、硫安などによる塩析法、脱塩法、有機溶媒による沈殿法、ジエチルアミノエチル(DEAE)−セファロース、DIAION HPA−75(三菱化学社製)などのレジンを用いた陰イオン交換クロマトグラフィー法、S−Sepharose FF(ファルマシア社製)などのレジンを用いた陽イオン交換クロマトグラフィー法、ブチルセファロース、フェニルセファロースなどのレジンを用いた疎水性クロマトグラフィー法、分子篩を用いたゲルろ過法、アフィニティークロマトグラフィー法、クロマトフォーカシング法、または等電点電気泳動などの電気泳動法などの手法を単独または組み合わせて用い、精製標品を得ることができる。
Trop−2が細胞内に不溶体を形成して発現した場合は、上記と同様に細胞を回収後破砕し、遠心分離を行うことにより、沈殿画分として該Trop−2の不溶体を回収する。回収した該Trop−2の不溶体を蛋白質変性剤で可溶化する。該可溶化液を希釈または透析することにより、該Trop−2を正常な立体構造に戻した後、上記と同様の単離精製法によりポリペプチドの精製標品を得ることができる。
Trop−2またはその糖修飾体などの誘導体が細胞外に分泌された場合には、培養上清において該Trop−2またはその糖修飾体などの誘導体を回収することができる。該培養物を上記と同様に遠心分離などの手法により処理することにより可溶性画分を取得し、該可溶性画分から、上記と同様の単離精製法を用いることにより、精製標品を得ることができる。
また、本発明において用いられるTrop−2は、Fmoc法、またはtBoc法などの化学合成法によっても製造することができる。また、アドバンストケムテック社製、パーキン・エルマー社製、ファルマシア社製、プロテインテクノロジインストルメント社製、シンセセル−ベガ社製、パーセプチブ社製、または島津製作所社製などのペプチド合成機を利用して化学合成することもできる。
(2)動物の免疫と融合用抗体産生細胞の調製
3〜20週令のマウス、ラットまたはハムスターなどの動物に、(1)で得られる抗原を免疫して、その動物の脾臓、リンパ節、末梢血中の抗体産生細胞を採取する。また、免疫原性が低く上記の動物で充分な抗体価の上昇が認められない場合には、Trop−2ノックアウトマウスを被免疫動物として用いることもできる。
免疫は、動物の皮下、静脈内または腹腔内に、例えば、フロインドの完全アジュバント、または水酸化アルミニウムゲルと百日咳菌ワクチンなどの適当なアジュバントとともに抗原を投与することにより行う。抗原が部分ペプチドである場合には、BSA(ウシ血清アルブミン)、またはKLH(Keyhole Limpet hemocyanin)などのキャリア蛋白質とコンジュゲートを作製し、これを免疫原として用いる。
抗原の投与は、1回目の投与の後、1〜2週間おきに5〜10回行う。各投与後3〜7日目に眼底静脈叢より採血し、その血清の抗体価を酵素免疫測定法[Antibodies−A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]などを用いて測定する。免疫に用いた抗原に対し、その血清が十分な抗体価を示した動物を融合用抗体産生細胞の供給源とする。
抗原の最終投与後3〜7日目に、免疫した動物より脾臓などの抗体産生細胞を含む組織を摘出し、抗体産生細胞を採取する。脾臓細胞を用いる場合には、脾臓を細断、ほぐした後、遠心分離し、さらに赤血球を除去して融合用抗体産生細胞を取得する。
(3)骨髄腫細胞の調製
骨髄腫細胞としては、マウスから得られた株化細胞を用い、例えば、8−アザグアニン耐性マウス(BALB/c由来)骨髄腫細胞株P3−X63Ag8−U1(P3−U1)[Current Topics in Microbiology and Immunology,18,1(1978)]、P3−NS1/1−Ag41(NS−1)[European J.Immunology,6,511(1976)]、SP2/0−Ag14(SP−2)[Nature,276,269(1978)]、P3−X63−Ag8653(653)[J.Immunology,123,1548(1979)]、またはP3−X63−Ag8(X63)[Nature,256,495(1975)]などが挙げられる。
該骨髄腫細胞は、正常培地[グルタミン、2−メルカプトエタノール、ジェンタマイシン、FBS、および8−アザグアニンを加えたRPMI1640培地]で継代し、細胞融合の3〜4日前に正常培地に継代し、融合当日2×10個以上の細胞数を確保する。
(4)細胞融合とモノクローナル抗体産生ハイブリドーマの調製
(2)で得られる融合用抗体産生細胞と(3)で得られる骨髄腫細胞をMinimum Essential Medium(MEM)培地またはPBS(リン酸二ナトリウム1.83g、リン酸一カリウム0.21g、食塩7.65g、蒸留水1リットル、pH7.2)でよく洗浄し、細胞数が、融合用抗体産生細胞:骨髄腫細胞=5〜10:1になるよう混合し、遠心分離した後、上清を除く。
沈澱した細胞群をよくほぐした後、ポリエチレングリコール−1000(PEG−1000)、MEM培地およびジメチルスルホキシドの混液を37℃で、攪拌しながら加える。さらに1〜2分間毎にMEM培地1〜2mLを数回加えた後、MEM培地を加えて全量が50mLになるようにする。遠心分離後、上清を除く。沈澱した細胞群をゆるやかにほぐした後、融合用抗体産生細胞にHAT培地[ヒポキサンチン、チミジン、およびアミノプテリンを加えた正常培地]中にゆるやかに細胞を懸濁する。この懸濁液を5%COインキュベーター中、37℃で7〜14日間培養する。
培養後、培養上清の一部を抜き取り、後述のバインディングアッセイなどのハイブリドーマの選択方法により、Trop−2を含む抗原に反応し、Trop−2を含まない抗原に反応しない細胞群を選択する。次に、限界希釈法によりクローニングを2回繰り返し[1回目はHT培地(HAT培地からアミノプテリンを除いた培地)、2回目は正常培地を使用する]、安定して強い抗体価の認められたものをモノクローナル抗体産生ハイブリドーマとして選択する。
(5)精製モノクローナル抗体の調製
プリスタン処理[2,6,10,14−テトラメチルペンタデカン(Pristane)0.5mlを腹腔内投与し、2週間飼育する]した8〜10週令のマウスまたはヌードマウスに、(4)で得られるモノクローナル抗体産生ハイブリドーマを腹腔内に注射する。10〜21日でハイブリドーマは腹水癌化する。このマウスから腹水を採取し、遠心分離して固形分を除去後、40〜50%硫酸アンモニウムで塩析し、カプリル酸沈殿法、DEAE−セファロースカラム、プロテインA−カラムまたはゲル濾過カラムによる精製を行い、IgGまたはIgM画分を集め、精製モノクローナル抗体とする。
また、(4)で得られるモノクローナル抗体産生ハイブリドーマを、10%濃度のFBSを添加したRPMI1640培地などで培養した後、遠心分離により上清を除き、Hybridoma SFM培地に懸濁し、3〜7日間培養する。得られた細胞懸濁液を遠心分離し、得られた上清よりプロテインA−カラムまたはプロテインG−カラムによる精製を行ない、IgG画分を集め、精製モノクローナル抗体を得ることもできる。なお、Hybridoma SFM培地には5%濃度のダイゴGF21を添加することもできる。
抗体のサブクラスの決定は、サブクラスタイピングキットを用いて酵素免疫測定法により行う。蛋白量の定量は、ローリー法または280nmでの吸光度より算出する。
(6)モノクローナル抗体の選択
モノクローナル抗体の選択は以下に示す酵素免疫測定法によるバインディングアッセイ、およびBiacoreによるkinetics解析により行う。これらの方法以外に、公知の方法(The Prostate,67,1163(2007))により、抗体の標的抗原を同定することで選択することもできる。
(6−a)バインディングアッセイ
抗原としては、(1)で得られるTrop−2をコードするcDNAを含む発現ベクターを大腸菌、酵母、昆虫細胞、または動物細胞などに導入して得られた遺伝子導入細胞、リコンビナント蛋白質、またはヒト組織から得た精製ポリペプチドまたは部分ペプチドなどを用いる。抗原が部分ペプチドである場合には、BSAまたはKLHなどのキャリア蛋白質とコンジュゲートを作製して、これを用いる。
抗原を96ウェルプレートなどのプレートに分注し、固相化した後、一次抗体として血清、ハイブリドーマの培養上清または精製モノクローナル抗体などの被験物質を分注し、反応させる。PBSまたはPBS−Tweenなどで、よく洗浄した後、二次抗体としてビオチン、酵素、化学発光物質または放射線化合物などで標識した抗イムノグロブリン抗体を分注して反応させる。PBS−Tweenでよく洗浄した後、二次抗体の標識物質に応じた反応を行い、免疫原に対し特異的に反応するモノクローナル抗体を選択する。
また、本発明のモノクローナル抗体と競合してTrop−2に結合するモノクローナル抗体は、上述のバインディングアッセイ系に、被検抗体を添加して反応させることで取得できる。すなわち、被検抗体を加えた時にモノクローナル抗体の結合が阻害される抗体をスクリーニングすることにより、Trop−2の細胞外領域への結合において、取得したモノクローナル抗体と競合するモノクローナル抗体を取得することができる。
更に、本発明のモノクローナル抗体が認識するエピトープと、同じエピトープに結合する抗体は、上述のバインディングアッセイ系で取得された抗体のエピトープを同定し、同定したエピトープの、部分的な合成ペプチド、またはエピトープの立体構造に擬態させた合成ペプチド等を作製し、免疫することで、取得することができる。
(6−b)Biacoreによるカイネティクス解析
Biacore T100を用い、抗原と被験物の間の結合におけるカイネティクスを測定し、その結果を機器付属の解析ソフトウエアで解析をする。抗マウスIgG抗体をセンサーチップCM5にアミンカップリング法により固定した後、ハイブリドーマ培養上清または精製モノクローナル抗体などの被験物質を流し、適当量結合させ、更に濃度既知の複数濃度の抗原を流し、結合および解離を測定する。
得られたデータを元に、機器付属のソフトウエアを用いて、1:1バインディングモデルによりカイネティクス解析を行い、各種パラメータを取得する。または、ヒトTrop−2をセンサーチップ上に、例えばアミンカップリング法により固定した後、濃度既知の複数濃度の精製モノクローナル抗体を流し、結合および解離を測定する。得られたデータを機器付属のソフトウエアを用い、バイバレントバインディングモデルによるカイネティクス解析を行い、各種パラメータを取得する。
2.遺伝子組換え抗体の作製
遺伝子組換え抗体の作製例として、以下にヒト型キメラ抗体およびヒト型CDR移植抗体の作製方法を示す。
(1)遺伝子組換え抗体発現用ベクターの構築
遺伝子組換え抗体発現用ベクターは、ヒト抗体のCHおよびCLをコードするDNAが組み込まれた動物細胞用発現ベクターであり、動物細胞用発現ベクターにヒト抗体のCHおよびCLをコードするDNAをそれぞれクローニングすることにより構築することができる。
ヒト抗体のC領域は任意のヒト抗体のCHおよびCLを用いることができる。例えば、ヒト抗体のγ1サブクラスのCHおよびκクラスのCLなどを用いる。ヒト抗体のCHおよびCLをコードするDNAには、cDNAを用いるが、エキソンとイントロンからなる染色体DNAを用いることもできる。
動物細胞用発現ベクターには、ヒト抗体のC領域をコードする遺伝子を組込み発現できるものであればいかなるものでも用いることができる。例えば、pAGE107[Cytotechnol.,3,133(1990)]、pAGE103[J.Biochem.,101,1307(1987)〕、pHSG274[Gene,27,223(1984)]、pKCR[Proc.Natl.Acad.Sci.USA,78,1527(1981)]、pSG1bd2−4[Cytotechnol.,4,173(1990)]、またはpSE1UK1Sed1−3[Cytotechnol.,13,79(1993)]などを用いる。
動物細胞用発現ベクターのうちプロモーターとエンハンサーには、例えば、SV40の初期プロモーター[J.Biochem.,101,1307(1987)]、モロニーマウス白血病ウイルスLTR[Biochem.Biophys.Res.Commun.,149,960(1987)〕、または免疫グロブリンH鎖のプロモーター[Cell,41,479(1985)]とエンハンサー[Cell,33,717(1983)]などを用いる。
遺伝子組換え抗体発現用ベクターには、遺伝子組換え抗体発現ベクターの構築の容易さ、動物細胞への導入の容易さ、動物細胞内での抗体H鎖およびL鎖の発現量のバランスが均衡するなどの点から、抗体H鎖およびL鎖が同一のベクター上に存在するタイプ(タンデム型)の遺伝子組換え抗体発現用ベクター[J.Immunol.Methods,167,271(1994)]を用いるが、抗体H鎖およびL鎖が別々のベクター上に存在するタイプを用いることもできる。タンデム型の遺伝子組換え抗体発現用ベクターには、例えば、pKANTEX93(国際公開第97/10354号公報)、pEE18[Hybridoma,17,559(1998)]などを用いる。
(2)ヒト以外の動物由来の抗体のV領域をコードするcDNAの取得およびアミノ酸配列の解析
非ヒト抗体のVH及びVLをコードするcDNAの取得およびアミノ酸配列の解析は以下のようにして行うことができる。非ヒト抗体を産生するハイブリドーマ細胞よりmRNAを抽出し、cDNAを合成する。合成したcDNAをファージまたはプラスミドなどのベクターにクローニングしてcDNAライブラリーを作製する。
前記ライブラリーより、マウス抗体のC領域部分またはV領域部分をコードするDNAをプローブとして用い、VHまたはVLをコードするcDNAを有する組換えファージまたは組換えプラスミドをそれぞれ単離する。組換えファージまたは組換えプラスミド上の目的とするマウス抗体のVHまたはVLの全塩基配列をそれぞれ決定し、塩基配列よりVHまたはVLの全アミノ酸配列をそれぞれ推定する。
非ヒト抗体を産生するハイブリドーマ細胞を作製するヒト以外の動物には、マウス、ラット、ハムスター、またはラビットなどを用いるが、ハイブリドーマ細胞を作製することが可能であれば、いかなる動物も用いることができる。
ハイブリドーマ細胞からの全RNAの調製には、チオシアン酸グアニジン−トリフルオロ酢酸セシウム法[Methods in Enzymol.,154,3(1987)]、またはRNA easy kit(キアゲン社製)などのキットなどを用いる。
全RNAからのmRNAの調製には、オリゴ(dT)固定化セルロースカラム法[Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Second Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)]、またはOligo−dT30<Super> mRNA Purification Kit(タカラバイオ社製)などのキットなどを用いる。
また、Fast Track mRNA Isolation Kit(インビトロジェン社製)、またはQuickPrep mRNA Purification Kit(ファルマシア社製)などのキットを用いてハイブリドーマ細胞からmRNAを調製することもできる。
cDNAの合成およびcDNAライブラリーの作製には、公知の方法[Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Second Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current Protocols in Molecular Biology,Supplement 1,John Wiley&Sons(1987−1997)]、またはSuperScript Plasmid System for cDNA Synthesis and Plasmid Cloning(インビトロジェン社製)、またはZAP−cDNA Synthesis Kit(ストラタジーン社製)などのキットなどを用いる。
cDNAライブラリーの作製の際、ハイブリドーマ細胞から抽出したmRNAを鋳型として合成したcDNAを組み込むベクターには、該cDNAを組み込めるベクターであればいかなるものでも用いることができる。例えば、ZAP Express[Strategies,5,58(1992)]、pBluescript II SK(+)[Nucleic Acids Research,17,9494(1989)]、λZAPII(Stratagene社製)、λgt10、λgt11[DNA Cloning:A Practical Approach,I,49(1985)]、Lambda BlueMid(クローンテック社製)、λExCell、pT7T3−18U(ファルマシア社製)、pcD2[Mol.Cell.Biol.,3,280(1983)]、またはpUC18[Gene,33,103(1985)]などを用いる。
ファージまたはプラスミドベクターにより構築されるcDNAライブラリーを導入する大腸菌には、該cDNAライブラリーを導入、発現および維持できるものであればいかなるものでも用いることができる。例えば、XL1−Blue MRF’[Strategies,5,81(1992)]、C600[Genetics,39,440(1954)]、Y1088、Y1090[Science,222,778(1983)]、NM522[J.Mol.Biol.,166,1(1983)]、K802[J.Mol.Biol.,16,118(1966)]、またはJM105[Gene,38,275(1985)]などを用いる。
cDNAライブラリーからの非ヒト抗体のVHまたはVLをコードするcDNAクローンの選択には、アイソトープまたは蛍光標識したプローブを用いたコロニー・ハイブリダイゼーション法、またはプラーク・ハイブリダイゼーション法[Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Second Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)]などを用いる。
また、プライマーを調製し、mRNAから合成したcDNAまたはcDNAライブラリーを鋳型として、Polymerase Chain Reaction法[以下、PCR法と表記する、Molecular Cloning,A Laboratory Manual,Second Edition ,Cold Spring Harbor Laboratory Press(1989)、Current Protocols in Molecular Biology,Supplement 1,John Wiley&Sons(1987−1997)]を行うことよりVHまたはVLをコードするcDNAを調製することもできる。
選択されたcDNAを、適当な制限酵素などで切断後、pBluescript SK(−)(ストラタジーン社製)などのプラスミドにクローニングし、通常用いられる塩基配列解析方法などにより該cDNAの塩基配列を決定する。塩基配列解析方法には、例えば、ジデオキシ法[Proc.Natl.Acad.Sci.USA,74,5463(1977)]などの反応を行った後、ABI PRISM3700(PEバイオシステムズ社製)またはA.L.F.DNAシークエンサー(ファルマシア社製)などの塩基配列自動分析装置などを用いる。
決定した塩基配列からVHおよびVLの全アミノ酸配列をそれぞれ推定し、既知の抗体のVHおよびVLの全アミノ酸配列[Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services(1991)]と比較することにより、取得したcDNAが分泌シグナル配列を含む抗体のVHおよびVLの完全なアミノ酸配列をコードしているかをそれぞれ確認する。
分泌シグナル配列を含む抗体のVHおよびVLの完全なアミノ酸配列に関しては、既知の抗体のVHおよびVLの全アミノ酸配列[Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services(1991)]と比較することにより、分泌シグナル配列の長さおよびN末端アミノ酸配列を推定でき、更にはそれらが属するサブグループを知ることができる。また、VHおよびVLの各CDRのアミノ酸配列についても、既知の抗体のVHおよびVLのアミノ酸配列[Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services(1991)]と比較することによって見出すことができる。
また、得られたVHおよびVLの完全なアミノ酸配列を用いて、例えば、SWISS−PROTまたはPIR−Proteinなどの任意のデータベースに対してBLAST法[J.Mol.Biol.,215,403(1990)]などの相同性検索を行い、VHおよびVLの完全なアミノ酸配列が新規なものかを確認できる。
(3)ヒト型キメラ抗体発現ベクターの構築
(1)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクターのヒト抗体のCHまたはCLをコードするそれぞれの遺伝子の上流に、それぞれ非ヒト抗体のVHまたはVLをコードするcDNAをそれぞれクローニングすることで、ヒト型キメラ抗体発現ベクターを構築することができる。
非ヒト抗体のVHまたはVLをコードするcDNAの3’末端側と、ヒト抗体のCHまたはCLの5’末端側とを連結するために、連結部分の塩基配列が適切なアミノ酸をコードし、かつ適当な制限酵素認識配列になるように設計したVHおよびVLのcDNAを作製する。
作製されたVHおよびVLのcDNAを、(1)で得られるヒト型CDR移植抗体発現用ベクターのヒト抗体のCHまたはCLをコードするそれぞれの遺伝子の上流にそれらが適切な形で発現する様にそれぞれクローニングし、ヒト型キメラ抗体発現ベクターを構築する。
また、非ヒト抗体VHまたはVLをコードするcDNAを、適当な制限酵素の認識配列を両端に有する合成DNAを用いてPCR法によりそれぞれ増幅し、(1)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクターにクローニングすることもできる。
(4)ヒト型CDR移植抗体のV領域をコードするcDNAの構築
ヒト型CDR移植抗体のVHまたはVLをコードするcDNAは、以下のようにして構築することができる。
非ヒト抗体のVHまたはVLのCDRのアミノ酸配列を移植するための、ヒト抗体のVHまたはVLのFRのアミノ酸配列をそれぞれ選択する。選択するFRのアミノ酸配列には、ヒト抗体由来のものであれば、いずれのものでも用いることができる。
例えば、Protein Data Bankなどのデータベースに登録されているヒト抗体のFRのアミノ酸配列、またはヒト抗体のFRの各サブグループの共通アミノ酸配列[Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services(1991)]などを用いる。
抗体の結合活性の低下を抑えるため、元の抗体のVHまたはVLのFRのアミノ酸配列とできるだけ高い相同性(少なくとも60%以上)のFRのアミノ酸配列を選択する。
次に、選択したヒト抗体のVHまたはVLのFRのアミノ酸配列に、もとの抗体のCDRのアミノ酸配列をそれぞれ移植し、ヒト型CDR移植抗体のVHまたはVLのアミノ酸配列をそれぞれ設計する。設計したアミノ酸配列を抗体の遺伝子の塩基配列に見られるコドンの使用頻度[Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services(1991)]を考慮してDNA配列に変換し、ヒト型CDR移植抗体のVHまたはVLのアミノ酸配列をコードするDNA配列をそれぞれ設計する。
設計したDNA配列に基づき、100塩基前後の長さからなる数本の合成DNAを合成し、それらを用いてPCR反応を行う。この場合、PCR反応での反応効率及び合成可能なDNAの長さから、好ましくはVH、VL各々について各6本の合成DNAを設計する。さらに、両端に位置する合成DNAの各5’末端に適当な制限酵素の認識配列を導入することで、ヒト型CDR移植抗体のVHまたはVLをコードするcDNAを、(1)で得られるヒト型CDR移植抗体発現用ベクターへ容易にクローニングすることができる。
PCR反応後、増幅産物をpBluescript SK(−)(ストラタジーン社製)などのプラスミドにそれぞれクローニングし、(2)に記載の方法と同様の方法により、塩基配列を決定し、所望のヒト型CDR移植抗体のVHまたはVLのアミノ酸配列をコードするDNA配列を有するプラスミドを取得する。
または、設計したDNA配列に基づき、VH全長およびVL全長を各々1本の長鎖DNAとして合成したものを、上記PCR増幅産物に代えて用いることもできる。さらに、合成長鎖DNAの両端に適当な制限酵素の認識配列を導入することで、ヒト型CDR移植抗体のVHまたはVLをコードするcDNAを、(1)で得られるヒト型CDR移植抗体発現用ベクターへ容易にクローニングすることができる。
(5)ヒト型CDR移植抗体のV領域のアミノ酸配列の改変
ヒト型CDR移植抗体は、非ヒト抗体のVHおよびVLのCDRのみをヒト抗体のVHおよびVLのFRに移植しただけでは、その抗原結合活性は元の非ヒト抗体に比べて低下する[BIO/TECHNOLOGY,9,266(1991)]。
ヒト型CDR移植抗体では、ヒト抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列の中で、直接抗原との結合に関与しているアミノ酸残基、CDRのアミノ酸残基と相互作用するアミノ酸残基、および抗体の立体構造を維持し、間接的に抗原との結合に関与しているアミノ酸残基を同定し、それらのアミノ酸残基を元の非ヒト抗体のアミノ酸残基に置換することにより、低下した抗原結合活性を上昇させることができる。
抗原結合活性に関わるFRのアミノ酸残基を同定するために、X線結晶解析[J.Mol.Biol.,112,535(1977)]またはコンピューターモデリング[Protein Engineering,7,1501(1994)]などを用いることにより、抗体の立体構造の構築および解析を行うことができる。
また、それぞれの抗体について数種の改変体を作製し、それぞれの抗原結合活性との相関を検討することを繰り返し、試行錯誤することで必要な抗原結合活性を有する改変ヒト型CDR移植抗体を取得できる。
ヒト抗体のVH及びVLのFRのアミノ酸残基は、改変用合成DNAを用いて(4)に記載のPCR反応を行うことにより、改変させることができる。PCR反応後の増幅産物について(2)に記載の方法により、塩基配列を決定し、目的の改変が施されたことを確認する。
(6)ヒト型CDR移植抗体発現ベクターの構築
(1)で得られる遺伝子組換え抗体発現用ベクターのヒト抗体のCHまたはCLをコードするそれぞれの遺伝子の上流に、構築した遺伝子組換え抗体のVHまたはVLをコードするcDNAをそれぞれクローニングし、ヒト型CDR移植抗体発現ベクターを構築することができる。
例えば、(4)および(5)で得られるヒト型CDR移植抗体のVHまたはVLを構築する際に用いる合成DNAのうち、両端に位置する合成DNAの5’末端に適当な制限酵素の認識配列を導入することで、(1)で得られるヒト型CDR移植抗体発現用ベクターのヒト抗体のCHまたはCLをコードするそれぞれの遺伝子の上流にそれらが適切な形で発現するようにそれぞれクローニングする。
(7)遺伝子組換え抗体の一過性発現
(3)および(6)で得られる遺伝子組換え抗体発現ベクター、またはそれらを改変した発現ベクターを用いて遺伝子組換え抗体の一過性発現を行い、作製した多種類のヒト型CDR移植抗体の抗原結合活性を効率的に評価することができる。
発現ベクターを導入する宿主細胞には、遺伝子組換え抗体を発現できる宿主細胞であれば、いかなる細胞でも用いることができるが、例えばCOS−7細胞[American Type Culture Collection(ATCC)番号:CRL1651]を用いる[Methods in Nucleic Acids Res.,CRC press,283(1991)]。
COS−7細胞への発現ベクターの導入には、DEAE−デキストラン法[Methods in Nucleic Acids Res.,CRC press(1991)]、またはリポフェクション法[Proc.Natl.Acad.Sci.USA,84,7413(1987)]などを用いる。
発現ベクターの導入後、培養上清中の遺伝子組換え抗体の発現量および抗原結合活性は酵素免疫抗体法[Monoclonal Antibodies−Principles and practice,Third edition,Academic Press(1996)、Antibodies − A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory(1988)、単クローン抗体実験マニュアル,講談社サイエンティフィック(1987)]などを用いて測定する。
(8)遺伝子組換え抗体を安定に発現する形質転換株の取得と遺伝子組換え抗体の調製
(3)および(6)で得られた遺伝子組換え抗体発現ベクターを適当な宿主細胞に導入することにより、遺伝子組換え抗体を安定に発現する形質転換株を得ることができる。
宿主細胞への発現ベクターの導入には、エレクトロポレーション法[日本国特開平2−257891号公報、Cytotechnology,3,133(1990)]などを用いる。
遺伝子組換え抗体発現ベクターを導入する宿主細胞には、遺伝子組換え抗体を発現させることができる宿主細胞であれば、いかなる細胞でも用いることができる。例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞CHO−K1(ATCC CCL−61)、DUKXB11(ATCC CCL−9096)、Pro−5(ATCC CCL−1781)、CHO−S(Life Technologies,Cat # 11619)、ラットミエローマ細胞YB2/3HL.P2.G11.16Ag.20(ATCC番号:CRL1662、またはYB2/0ともいう)、マウスミエローマ細胞NS0、マウスミエローマ細胞SP2/0−Ag14(ATCC番号:CRL1581)、マウスミエローマ細胞P3X63−Ag8.653(ATCC番号:CRL1580)、ジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子(Dihydroforate Reductase、以下、dhfrと表記する)が欠損したCHO細胞[Proc.Natl.Acad.Sci.USA,77,4216(1980)]などを用いる。
また、細胞内糖ヌクレオチドGDP−フコースの合成に関与する酵素などの蛋白質またはN−グリコシド結合複合型糖鎖の還元末端のN−アセチルグルコサミンの6位にフコースの1位がα結合する糖鎖修飾に関与する酵素などの蛋白質、または細胞内糖ヌクレオチドGDP−フコースのゴルジ体への輸送に関与する蛋白質などの活性が低下または欠失した宿主細胞、例えばα1,6−フコース転移酵素遺伝子が欠損したCHO細胞(国際公開第2005/035586号、国際公開第02/31140号)、レクチン耐性を獲得したLec13[Somatic Cell and Molecular genetics,12,55(1986)]などを用いることもできる。
発現ベクターの導入後、遺伝子組換え抗体を安定に発現する形質転換株は、G418硫酸塩(以下、G418と表記する)などの薬剤を含む動物細胞培養用培地で培養することにより選択する(日本国特開平2−257891号公報)。
動物細胞培養用培地には、RPMI1640培地(インビトロジェン社製)、GIT培地(日本製薬社製)、EX−CELL301培地(ジェイアールエイチ社製)、IMDM培地(インビトロジェン社製)、Hybridoma−SFM培地(インビトロジェン社製)、またはこれら培地にFBSなどの各種添加物を添加した培地などを用いる。
得られた形質転換株を培地中で培養することで培養上清中に遺伝子組換え抗体を発現蓄積させる。培養上清中の遺伝子組換え抗体の発現量および抗原結合活性はELISA法などにより測定できる。また、dhfr遺伝子増幅系(日本国特開平2−257891号公報)などを利用して、形質転換株の産生する遺伝子組換え抗体の発現量を向上させることができる。
遺伝子組換え抗体は、形質転換株の培養上清よりプロテインA−カラムを用いて精製する[Monoclonal Antibodies − Principles and practice,Third edition,Academic Press(1996)、Antibodies − A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]。また、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィーおよび限外濾過などの蛋白質の精製で用いられる方法を組み合わせることもできる。
精製した遺伝子組換え抗体のH鎖、L鎖或いは抗体分子全体の分子量は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法[Nature,227,680(1970)]、またはウェスタンブロッティング法[Monoclonal Antibodies − Principles and practice,Third edition,Academic Press(1996)、Antibodies − A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]など用いて測定することができる。
3.精製モノクローナル抗体またはその抗体断片の活性評価
精製した本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片の活性評価は、以下のように行うことができる。Trop−2発現細胞株に対する結合活性は、前述の1−(6a)記載のバインディングアッセイおよび(6b)記載のBiacoreシステムなどを用いた表面プラズモン共鳴法を用いて測定する。
また、該結合活性は、蛍光抗体法[Cancer Immunol.Immunother.,36,373(1993)]などを用いて測定できる。抗原陽性培養細胞株に対するCDC活性、またはADCC活性は公知の測定方法[Cancer Immunol.Immunother.,36,373(1993)]により測定することができる。
4.抗体のエフェクター活性を制御する方法
本発明のモノクローナル抗体のエフェクター活性を制御する方法としては、抗体の定常領域(Fragment,crystallizable、以下、Fc領域と表記する)の297番目のアスパラギン(Asn)に結合するN結合複合型糖鎖の還元末端に存在するN−アセチルグルコサミン(GlcNAc)にα−1,6結合するフコース(コアフコースともいう)の量を制御する方法(国際公開第2005/035586号、国際公開第2002/31140号、国際公開第00/61739号)や、抗体のFc領域のアミノ酸残基を改変することで制御する方法などが知られている。本発明のモノクローナル抗体にはいずれの方法を用いても、エフェクター活性を制御することができる。
エフェクター活性とは、抗体のFc領域を介して引き起こされる抗体依存性の活性をいい、抗体依存性細胞傷害活性(ADCC活性)、補体依存性傷害活性(CDC活性)や、マクロファージや樹状細胞などの食細胞による抗体依存性ファゴサイトーシス(Antibody−dependent phagocytosis,ADP活性)などが知られている。
Fc領域上のN−結合型複合型糖鎖の還元末端のN−アセチルグルコサミンに付加するフコースの含量を制御することで、抗体のエフェクター活性を増加または低下させることができる。抗体のFc領域に結合しているN結合複合型糖鎖に付加するフコースの含量を低下させる方法としては、α1,6−フコース転移酵素遺伝子が欠損したCHO細胞を用いて抗体を発現することで、フコースが結合していない抗体を取得することができる。フコースが結合していない抗体は高いADCC活性を有する。
一方、抗体のFc領域に結合しているN−結合複合型糖鎖に付加するフコースの含量を増加させる方法としては、α1,6−フコース転移酵素遺伝子を導入した宿主細胞を用いて抗体を発現させることで、フコースが結合している抗体を取得できる。フコースが結合している抗体は、フコースが結合していない抗体よりも低いADCC活性を有する。
また、抗体のFc領域のアミノ酸残基を改変することでADCC活性やCDC活性を増加または低下させることができる。例えば、米国特許出願公開第2007/0148165号明細書に記載のFc領域のアミノ酸配列を用いることで、抗体のCDC活性を増加させることができる。また、米国特許第6,737,056号明細書、米国特許第7,297,775号明細書または米国特許第7,317,091号明細書に記載のアミノ酸改変を行うことで、ADCC活性またはCDC活性を、増加させることも低下させることもできる。
更に、上述の方法を組み合わせて、一つの抗体に使用することにより、抗体のエフェクター活性が制御された抗体を取得することができる。
5.本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片を用いた疾患の治療方法
本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片は、Trop−2陽性細胞が関与する疾患の治療に用いることができる。
本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片、またはこれらの誘導体を含有する治療剤は、有効成分としての該抗体もしくは該抗体断片、またはこれらの誘導体のみを含むものであってもよいが、通常は薬理学的に許容される1以上の担体と一緒に混合し、製剤学の技術分野において公知の方法により製造した医薬製剤として提供される。
投与経路としては、例えば、経口投与、並びに口腔内、気道内、直腸内、皮下、筋肉内および静脈内などの非経口投与が挙げられる。投与形態としては、例えば、噴霧剤、カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒剤、シロップ剤、乳剤、座剤、注射剤、軟膏およびテープ剤などが挙げられる。
経口投与に適当な製剤としては、例えば、乳剤、シロップ剤、カプセル剤、錠剤、散剤、または顆粒剤などが挙げられる。
乳剤またはシロップ剤のような液体調製物は、水、ショ糖、ソルビトールまたは果糖などの糖類、ポリエチレングリコールまたはプロピレングリコールなどのグリコール類、ごま油、オリーブ油または大豆油などの油類、p−ヒドロキシ安息香酸エステル類などの防腐剤、またはストロベリーフレーバーまたはペパーミントなどのフレーバー類などを添加剤として用いて製造する。
カプセル剤、錠剤、散剤または顆粒剤などは、乳糖、ブドウ糖、ショ糖またはマンニトールなどの賦形剤、デンプンまたはアルギン酸ナトリウムなどの崩壊剤、ステアリン酸マグネシウムまたはタルクなどの滑沢剤、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロースまたはゼラチンなどの結合剤、脂肪酸エステルなどの界面活性剤またはグリセリンなどの可塑剤などを添加剤として用いて製造する。
非経口投与に適当な製剤としては、例えば、注射剤、座剤または噴霧剤などが挙げられる。
注射剤は、塩溶液、ブドウ糖溶液、またはその両者の混合物からなる担体などを用いて製造する。
座剤はカカオ脂、水素化脂肪またはカルボン酸などの担体を用いて製造する。
噴霧剤は受容者の口腔および気道粘膜を刺激せず、かつ本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片を微細な粒子として分散させ、吸収を容易にさせる担体などを用いて製造する。担体としては、例えば乳糖またはグリセリンなどを用いる。また、エアロゾルまたはドライパウダーとして製造することもできる。
さらに、上記非経口剤においても、経口投与に適当な製剤で添加剤として例示した成分を添加することもできる。
6.本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片を用いた疾患の診断方法
本発明のモノクローナル抗体または該抗体断片を用いて、Trop−2またはTrop−2が発現した細胞を検出または測定することにより、Trop−2が関連する疾患を診断することができる。
Trop−2が関連する疾患の一つである癌の診断は、例えば、以下のようにTrop−2の検出または測定して行うことができる。患者体内の癌細胞に発現しているTrop−2をフローサイトメトリーなどの免疫学的手法を用いて検出することにより診断を行うことができる。
免疫学的手法とは、標識を施した抗原または抗体を用いて、抗体量または抗原量を検出または測定する方法である。例えば、放射免疫測定法、酵素免疫測定法、蛍光免疫測定法、発光免疫測定法、ウェスタンブロット法または物理化学的手法などを用いる。
放射免疫測定法は、例えば、抗原または抗原を発現した細胞などに、本発明のモノクローナル抗体または該抗体断片を反応させ、さらに放射線標識を施した抗イムノグロブリン抗体または結合断片を反応させた後、シンチレーションカウンターなどで測定する。
酵素免疫測定法は、例えば、抗原または抗原を発現した細胞などに、本発明のモノクローナル抗体または該抗体断片を反応させ、さらに標識を施した抗イムノグロブリン抗体または結合断片を反応させた後、発色色素を吸光光度計で測定する。例えばサンドイッチELISA法などを用いる。酵素免疫測定法で用いる標識体としては、公知[酵素免疫測定法,医学書院(1987)]の酵素標識を用いることができる。例えば、アルカリフォスファターゼ標識、ペルオキシダーゼ標識、ルシフェラーゼ標識、またはビオチン標識などを用いる。
サンドイッチELISA法は、固相に抗体を結合させた後、検出または測定対象である抗原をトラップさせ、トラップされた抗原に第2の抗体を反応させる方法である。該ELISA法では、検出または測定したい抗原を認識する抗体または抗体断片であって、抗原認識部位の異なる2種類の抗体を準備し、そのうち、第1の抗体または抗体断片を予めプレート(例えば、96ウェルプレート)に吸着させ、次に第2の抗体または抗体断片をFITCなどの蛍光物質、ペルオキシダーゼなどの酵素、またはビオチンなどで標識しておく。
上記の抗体が吸着したプレートに、生体内から分離された、細胞またはその破砕液、組織またはその破砕液、細胞培養上清、血清、胸水、腹水、または眼液などを反応させた後、標識したモノクローナル抗体または抗体断片を反応させ、標識物質に応じた検出反応を行う。濃度既知の抗原を段階的に希釈して作製した検量線より、被験サンプル中の抗原濃度を算出する。
サンドイッチELISA法に用いる抗体としては、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体のいずれを用いてもよく、Fab、Fab’、またはF(ab)などの抗体フラグメントを用いてもよい。サンドイッチELISA法で用いる2種類の抗体の組み合わせとしては、異なるエピトープを認識するモノクローナル抗体または抗体断片の組み合わせでもよいし、ポリクローナル抗体とモノクローナル抗体または抗体断片との組み合わせでもよい。
蛍光免疫測定法は、文献[Monoclonal Antibodies−Principles and practice,Third edition,Academic Press(1996)、単クローン抗体実験マニュアル,講談社サイエンティフィック(1987)]などに記載された方法で測定する。蛍光免疫測定法で用いる標識体としては、公知[蛍光抗体法,ソフトサイエンス社(1983)]の蛍光標識を用いることができる。例えば、FITC、またはRITCなどを用いる。
発光免疫測定法は文献[生物発光と化学発光 臨床検査42,廣川書店(1998)]などに記載された方法で測定する。発光免疫測定法で用いる標識体としては、公知の発光体標識が挙げられ、アクリジニウムエステル、ロフィンなどを用いる。
ウェスタンブロット法は、抗原または抗原を発現した細胞などをSDS(ドデシル硫酸ナトリウム)−PAGE(ポリアクリルアミドゲル)[Antibodies−A Laboratory Manual Cold Spring Harbor Laboratory(1988)]で分画した後、該ゲルをポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜またはニトロセルロース膜にブロッティングし、該膜に抗原を認識する抗体または抗体断片を反応させ、さらにFITCなどの蛍光物質、ペルオキシダーゼなどの酵素標識、またはビオチン標識などを施した抗マウスIgG抗体または結合断片を反応させた後、該標識を可視化することによって測定する。一例を以下に示す。
配列番号1で示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドを発現している細胞や組織を溶解し、還元条件下でレーンあたりのタンパク量として0.1〜30μgをSDS−PAGE法により泳動する。泳動されたタンパク質をPVDF膜にトランスファーし1〜10%BSAを含むPBS(以下、BSA−PBSと表記する)に室温で30分間反応させブロッキング操作を行う。
ここで本発明のモノクローナル抗体を反応させ、0.05〜0.1%のTween−20を含むPBS(以下、Tween−PBSと表記する)で洗浄し、ペルオキシダーゼ標識したヤギ抗マウスIgGを室温で2時間反応させる。Tween−PBSで洗浄し、ECL Western Blotting Detection Reagents(アマシャム社製)などを用いてモノクローナル抗体が結合したバンドを検出することにより、配列番号1で示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドを検出する。ウェスタンブロッティングでの検出に用いられる抗体としては、天然型の立体構造を保持していないポリペプチドに結合できる抗体が用いられる。
物理化学的手法は、例えば、抗原であるTrop−2と本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片とを結合させることにより凝集体を形成させて、この凝集体を検出することにより行う。この他に物理化学的手法として、毛細管法、一次元免疫拡散法、免疫比濁法またはラテックス免疫比濁法[臨床検査法提要,金原出版(1998)]などを用いることもできる。
ラテックス免疫比濁法は、抗体または抗原を感作させた粒径0.1〜1μm程度のポリスチレンラテックスなどの担体を用い、対応する抗原または抗体により抗原抗体反応を起こさせると、反応液中の散乱光は増加し、透過光は減少する。この変化を吸光度または積分球濁度として検出することにより被験サンプル中の抗原濃度などを測定する。
一方、Trop−2が発現している細胞の検出または測定は、公知の免疫学的検出法を用いることができるが、好ましくは免疫沈降法、免疫細胞染色法、免疫組織染色法または蛍光抗体染色法などを用いる。
免疫沈降法は、Trop−2を発現した細胞などを本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片と反応させた後、プロテインG−セファロースなどのイムノグロブリンに特異的な結合能を有する担体を加えて抗原抗体複合体を沈降させる。または以下のような方法によっても行なうことができる。ELISA用96ウェルプレートに上述した本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片を固相化した後、BSA−PBSによりブロッキングする。
抗体が、例えばハイブリドーマ培養上清などの精製されていない状態である場合には、抗マウスイムノグロブリン、抗ラットイムノグロブリン、プロテイン−Aまたはプロテイン−GなどをあらかじめELISA用96ウェルプレートに固相化し、BSA−PBSでブロッキングした後、ハイブリドーマ培養上清を分注して結合させる。次に、BSA−PBSを捨てPBSでよく洗浄した後、Trop−2を発現している細胞や組織の溶解液を反応させる。よく洗浄した後のプレートより免疫沈降物をSDS−PAGE用サンプルバッファーで抽出し、上記のウェスタンブロッティングにより検出する。
免疫細胞染色法または免疫組織染色法は、抗原を発現した細胞または組織などを、場合によっては抗体の通過性を良くするため界面活性剤やメタノールなどで処理した後、本発明のモノクローナル抗体と反応させ、さらにFITCなどの蛍光標識、ペルオキシダーゼなどの酵素標識またはビオチン標識などを施した抗イムノグロブリン抗体またはその結合断片と反応させた後、該標識を可視化し、顕微鏡にて顕鏡する方法である。
また、蛍光標識の抗体と細胞を反応させ、フロ−サイトメーターにて解析する蛍光抗体染色法[Monoclonal Antibodies − Principles and practice,Third edition,Academic Press(1996)、単クローン抗体実験マニュアル,講談社サイエンティフィック(1987)]により検出を行うことができる。特に、Trop−2の細胞外領域に結合する、本発明のモノクローナル抗体またはその抗体断片は、蛍光抗体染色法により天然型の立体構造を保持して発現している細胞の検出ができる。
また、蛍光抗体染色法のうち、FMAT8100HTSシステム(アプライドバイオシステム社製)などを用いた場合には、形成された抗体−抗原複合体と、抗体−抗原複合体の形成に関与していない遊離の抗体または抗原とを分離することなく、抗原量または抗体量を測定できる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
抗Trop−2マウスモノクローナル抗体の取得
(1)免疫原の調製
ヒト前立腺癌より癌細胞株Pc1を樹立し、免疫原として用いた。
(2)動物の免疫と抗体産生細胞の調製
1×10個のPc1細胞をBalb/cマウスに2週間間隔で5回投与し、最終投与の3日後に脾臓を摘出した。脾臓をRPMI1640(以下、RPMI培地と表記する)中で裁断し、すりつぶして遠心分離(1200rpm、5分間)した。得られた沈殿画分にトリス−塩化アンモニウム緩衝液(pH7.6)を添加し、37℃で1分間処理することにより赤血球を除去した。さらに、沈殿画分(細胞画分)をRPMI培地で3回洗浄し、細胞融合に用いた。
(3)マウス骨髄腫細胞の調製
8−アザグアニン耐性マウス骨髄腫細胞株P3X63Ag8U.1(P3−U1)を10%ウシ胎児血清添加RPMI1640(インビトロジェン社)にて培養し、細胞融合の親株として用いた。
(4)アデノウィルスベクターの調製
IgGへの結合性を有するprotein AのZ33モチーフをHIループ中に持つ、改変型のタイプ5アデノウィルスに、β−ガラクトシダーゼ遺伝子を導入したAx3CAZ3−FZ33[Clin Cancer Res,12,3803(2006)]を、ハイブリドーマへの導入に用いた。
(5)ハイブリドーマの作製
実施例1(2)で得られたマウス脾細胞と実施例1(3)で得られた骨髄腫細胞を5:1になるよう混合し、遠心分離(1200rpm、5分間)した。得られた沈殿画分の細胞群をよくほぐした後、攪拌しながら、ポリエチレングリコール−4000(PEG−4000)1mLを約1分かけて徐々に加え、その後該細胞液に1分毎にRPMI培地1mLを数回加えた後、RPMI培地を加えて全量を50mLとした。該細胞懸濁液を遠心分離(900rpm、5分間)し、得られた沈殿画分の細胞をゆるやかにほぐした後、HAT培地[10%ウシ胎児血清およびHAT Media Supplementを加えたMI1640培地]100mL中にゆるやかに懸濁した。該懸濁液を96ウェル培養用プレートに200μL/ウェルずつ分注し、37℃、5%COのインキュベーター中で、50%コンフルエントとなるまで培養した。
一方で96ウェルプレートにて培養したPc1細胞より培養液を除去し、上記のハイブリドーマの培養上清を添加した。4℃で1時間インキュベートした後、培養上清を除いて細胞をPBSで2回洗浄し、実施例1(4)にて作製したAx3CAZ3−FZ33を多重感染度(MOI)1000となるよう添加した。さらに4℃で1時間インキュベートした後、ウィルス液を除いて細胞をPBSで2回洗浄した。
β−Gal Reporter Gene Assay,chemiliminescentキット(Roche Diagnostics社)を用いてβ−ガラクトシダーゼレポーターアッセイを行い、β−ガラクトシダーゼ活性の高いウェルを選択した。選択したウェルの細胞について限界希釈法によるクローニングを2回繰り返すことにより、Pc1細胞に反応する抗体を産生するハイブリドーマを単離した[The Prostate,67,1163(2007)]。
(6)抗体の標的抗原の決定
実施例1(5)にて確立したハイブリドーマの標的抗原を公知の方法[The Prostate,67,1163(2007)]にて決定し、ハイブリドーマからTrop−2を認識する抗体KM4097を見出した。Iso Stripマウスモノクローナル抗体アイソタイピングキット(ロシュ・アプライドサイエンス社)により、本抗体のアイソタイプはIgG1およびκと決定された。
[実施例2]
抗Trop−2マウス抗体AR47A6.4.2のIgG1型キメラ抗体およびデフコース型抗体の作製
(1)AR47A6.4.2由来ヒト型キメラ抗体発現ベクターの構築
本発明の抗Trop−2モノクローナル抗体の活性と比較するために、既存の抗Trop−2マウスモノクローナル抗体AR47A6.4.2の可変領域と、ヒトIgG1のFc領域とのキメラ抗体(以下、cAR47A6.4.2と略記する)を作製した。
米国特許第7420040号明細書に開示されている配列情報に基づき、AR47A6.4.2のVHおよびVLをコードする遺伝子として、配列番号3のDNAおよび配列番号4のDNAをおのおのpZErO−2ベクターに組み込んだプラスミドをカスタム合成した(IDT社)。
AR47A6.4.2のVHが組み込まれたプラスミドに対し、ApaI(New England Biolabs社)およびNotI(New England Biolabs社)を用いて制限酵素処理を行い、VHを含むNotI−ApaI断片を取得した。また、AR47A6.4.2のVLが組み込まれたプラスミドに対し、BsiWI(New England Biolabs社)およびEcoRI(New England Biolabs社)を用いて制限酵素処理を行い、VLを含むEcoRI−BsiWI断片を取得した。
一方、抗体発現ベクターpKANTEX93に対し、NotIおよびApaI、またはEcoRIおよびBsiWIの2通りの組み合わせで制限酵素処理を行った。VHを含むNotI−ApaI断片およびpKANTEX93由来のNotI−ApaI断片、ならびに、VLを含むEcoRI−BsiWI断片およびpKANTEX93由来のEcoRI−BsiWI断片の2種類の組み合わせを、Ligation high(TOYOBO社)を用いて連結した。
得られた該連結反応液を用いて、大腸菌DH5α株(TOYOBO社)の形質転換を行った。形質転換クローンよりプラスミドDNAを調製し、AR47A6.4.2のVHまたはVLをコードするcDNAが各々クローニングされたpKANTEX93ベクターを取得した。
AR47A6.4.2のVHまたはVLが組み込まれた各々のpKANTEX93ベクターに対し、EcoRIおよびNotIを用いて制限酵素処理を行い、VLの組み込まれたEcoRI−NotI断片、およびVHの組み込まれたNotI−EcoRI断片を取得した。得られた2種類の断片を、Ligation high(TOYOBO社)を用いて連結した。
得られた該連結反応液を用いて、大腸菌DH5α株(TOYOBO社)の形質転換を行った。形質転換クローンよりプラスミドDNAを調製し、AR47A6.4.2のVHおよびVLをコードするcDNAを有する、抗Trop−2ヒト型キメラ抗体発現ベクターを取得した。
(2)動物細胞を用いたAR47A6.4.2由来ヒト型キメラ抗体の発現
実施例2(1)で得た抗体発現ベクターを、常法[Antibody Engineering,A Practical Guide,W.H.Freeman and Company(1992)]により動物細胞株へ導入し、抗Trop−2ヒト型キメラ抗体を産生する形質転換株を取得した。宿主動物細胞株としては、CHO/DG44細胞株、およびα1,6−フコース転移酵素(FUT8)遺伝子をノックアウトしたCHO/DG44細胞株(以下、FUT8ノックアウトCHO/DG44細胞株と表記する)を用いた。
(3)AR47A6.4.2精製キメラ抗体の取得
実施例(2)で得られた各形質転換株の細胞懸濁液に対し、3000rpm、4℃の条件で20分間の遠心分離を行うことにより、培養上清を回収し、さらに0.22μm孔径MillexGVフィルター(ミリポア社)により濾過滅菌した。得られた培養上清より、Protein A High−capacityレジン(ミリポア社)カラムを用いて、各抗Trop−2ヒト型キメラ抗体を精製した。CHO/DG44細胞株およびFUT8ノックアウトCHO/DG44細胞株由来の各形質転換株より得た抗体を、それぞれcAR47A6.4.2およびcAR47A6.4.2−Pと称す。
(4)AR47A6.4.2キメラ抗体のフコース含量測定
国際公開第2002/31140号に記載の方法に従い、cAR47A6.4.2およびcAR47A6.4.2−Pに存在するN結合複合型糖鎖のうち、フコースが結合していない糖鎖の割合を調べた。その結果を表1に示す。
Figure 2011155579
表1に示す結果から、cAR47A6.4.2−Pにはフコースが付加していないことが確認された。
[実施例3]
抗Trop−2マウスモノクローナル抗体KM4097の抗原結合活性評価
(1)フローサイトメトリー(以下、FCMと表記する)を用いたヒトTrop−2陽性細胞株に対するKM4097の反応性
1〜2×10個のヒト膵臓癌細胞株BxPC−3、ヒト乳癌細胞株MCF−7、卵巣癌細胞株CaOV−3および大腸癌細胞株Colo205を、BSA(インビトロジェン社)を1%加えたPBS(以下、BSA−PBSと表記する)中に懸濁して細胞をブロッキングした。
その後、抗Trop−2モノクローナル抗体KM4097をBSA−PBSで適宜希釈して添加し、全量を100μLとした。これらの細胞懸濁液を氷上で60分間反応させた後、BSA−PBSを用いて細胞を洗浄した。該細胞に、BSA−PBSで希釈調製したFITC標識抗マウスIgGヤギ抗体(ダコ・ジャパン社)を100μL添加し、氷上で30分間反応させた。BSA−PBSで細胞を洗浄した後、PBSに懸濁して、フローサイトメーター(ベックマン・コールター社)を用いて、蛍光強度を測定した。
図1(a)〜(d)および表2に、KM4097を10μg/mLで反応させた場合のヒストグラムおよび平均蛍光強度(MFI値)を示す。
Figure 2011155579
図1(a)〜(d)および表2に示す結果から、KM4097はいずれも抗体濃度依存的にTrop−2陽性細胞株へ結合することが確認された。
(2)Biacoreを用いた組換えヒトTrop−2に対するKM4097の結合活性
組換えヒトTrop−2に対する各抗Trop−2マウスモノクローナル抗体の結合活性を反応速度論的に解析するため、表面プラズモン共鳴法(SPR法)を用いて結合活性測定を行った。尚、既存の抗Trop−2モノクローナル抗体である77220(R&D社)およびMOv16(Alexis Biomedical社)についても解析を行い、比較対照とした。
以下の操作は全てBiacore T100(GEヘルスケアバイオサイエンス社)を用いて行った。Amine Coupling Kit(GEヘルスケアバイオサイエンス社)を用いて、Tetra−His抗体(QIAGEN社)を12000RU(レゾナンス ユニット)になるように、CM5センサーチップ(GEヘルスケアバイオサイエンス社)上に固相化した。センサーチップに組換えTrop−2/Fc/His融合タンパク質(R&D社)を捕捉させた後、5000ng/mLから5段階に希釈した抗Trop−2抗体を30μL/minの速度で流し、各濃度におけるセンサーグラムを取得した。
装置添付の解析ソフトにより、Bivalent Analyteモデルを用いて解析し、各抗体の組換えヒトTrop−2/Fc/His融合タンパク質に対する結合速度定数および解離速度定数を算出した。
各抗体の結合速度定数(以下、kaと記す)、解離速度定数(以下、kdと記す)および解離定数K(kd/ka)を表3に示す(2回の実験の平均値)。
Figure 2011155579
表3に示すように、KM4097は既存抗体よりも高いアフィニティーを示した。
(3)FCMを用いた抗Trop−2モノクローナル抗体間の競合活性評価
1〜2×10個のヒト膵臓癌細胞株BxPC−3を、BSA−PBS中に懸濁して細胞をブロッキングした。一方、BSA−PBSを用いて、cAR47A6.4.2を0.3μg/mLの濃度とすると共に、KM4097または77220を段階的に希釈した。調製した各抗体溶液を細胞懸濁液へ添加して全量を100μLとした。
これらの細胞懸濁液を氷上で60分間反応させた後、BSA−PBSを用いて細胞を洗浄した。該細胞に、BSA−PBSで希釈調製したFITC標識抗ヒトIgGヤギ抗体(Jackson Immuno reserch Laboratories社)を100μL添加し、氷上で30分間反応させた。BSA−PBSで細胞を洗浄した後、PBSに懸濁して、フローサイトメーター(ベックマン・コールター社)用いて、蛍光強度を測定した。
図2に、KM4097または77220の濃度を変化させた場合の、cAR47A6.4.2のBxPC−3細胞への結合を表す平均蛍光強度(MFI値)を示す。77220は濃度依存的にcAR47A6.4.2の細胞への結合を阻害する一方で、KM4097はcAR47A6.4.2の細胞への結合を阻害しないことが確認された。
次に、上記と同様にして、BxPC−3細胞をBSA−PBSでブロッキングした。一方、BSA−PBSを用いて、KM4097または77220を1μg/mLの濃度とすると共に、cAR47A6.4.2を段階的に希釈した。調製した抗体溶液を細胞懸濁液へ添加し、全量を100μLとした。
これらの細胞懸濁液を氷上で60分間反応させた後、BSA−PBSを用いて細胞を洗浄した。該細胞に、BSA−PBSで希釈調製したFITC標識抗マウスIgGヤギ抗体(ダコ・ジャパン社)を100μL添加し、氷上で30分間反応させた。BSA−PBSで細胞を洗浄した後、PBSに懸濁して、フローサイトメーター(ベックマン・コールター社)を用いて、蛍光強度を測定した。
図3に、cAR47A6.4.2の濃度を変化させた場合の、KM4097および77220のBxPC−3細胞への結合を表す平均蛍光強度(MFI値)を示す。図3に示すように、cAR47A6.4.2はKM4097のBxPC−3細胞への結合を阻害しないことが確認された。
以上の結果から、KM4097はcAR47A6.4.2とは異なるエピトープを認識することが示された。
(4)Trop−2バインディングELISAを用いた抗Trop−2モノクローナル抗体間の競合活性評価
2μg/mL組換えヒトTrop−2/Fc/His融合タンパク質(R&D社)を96ウェルELISA用プレート(グライナー社)へ50μL/ウェルずつ分注し、4℃で一晩静置して固相化した。該プレートをPBSで洗浄後、BSA−PBSを100μL/ウェルずつ加え、室温で1時間静置することによりブロッキングを行った。
該プレートよりBSA−PBSを除去した後、一次抗体として、0.3μg/mL濃度のKM4097(サブクラスはマウスIgG1)のBSA−PBS希釈溶液、および競合抗体(マウスIgG1以外のサブクラスの抗体)のBSA−PBS段階希釈溶液を、総量50μL/ウェルとなるように分注し、2時間静置した。
該プレートを0.05%ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート[(ICI社商標Tween 20相当品:和光純薬工業社)]/PBS(以下Tween‐PBSと表記)で洗浄した後、2次抗体としてペルオキシダーゼ標識ウサギ抗マウスIgG1抗体(ZYMED社)を50μL/ウェルずつ加えて1時間室温で静置した。
該プレートをTween‐PBSで洗浄した後、ABTS〔2.2‐アジノビス(3‐エチルベンゾチアゾール−6−スルホン酸)アンモニウム〕基質液〔1mmoL/L ABTS、0.1moL/L クエン酸バッファー(pH4.2)、0.1%H〕を50μL/ウェルずつ添加して発色し、さらに5%SDS(Sodium Lauryl Sulfate)溶液を50μL/ウェルずつ添加して発色反応を停止した。OD415nmの吸光度をプレートリーダーEmax(Molecular Devices社)を用いて測定した。
図4に、77220の濃度を変化させた場合の、KM4097のTrop−2/Fc/His融合タンパク質への結合を示す。図4に示すように、77220はKM4097のTrop−2/Fc/His融合タンパク質への結合を阻害しないことが確認された。
次に、上記の実験と同様に、96ウェルのELISA用プレートに組換えヒトTrop−2/Fc/His融合タンパク質を固相化し、PBSで洗浄後、BSA−PBSでブロッキングした。該プレートに、一次抗体として、0.3μg/mL濃度の77220(サブクラスはマウスIgG2a)のBSA−PBS希釈溶液、および競合抗体(マウスIgG2a以外のサブクラスの抗体)のBSA−PBS段階希釈溶液を、総量50μL/ウェルとなるように分注して、2時間静置した。
該プレートをTween‐PBSで洗浄後、2次抗体としてペルオキシダーゼ標識ウサギ抗マウスIgG2a抗体(ZYMED社)を50μL/ウェルずつ加えて1時間室温で静置した。該プレートをTween‐PBSで洗浄し、ABTS基質液を50μL/ウェル添加して発色し、さらに5%SDS溶液を50μL/ウェルずつ添加して発色反応を停止した。OD415nmの吸光度をプレートリーダーEmax(Molecular Devices社)を用いて測定した。
図5に、KM4097、MOv16の濃度を変化させた場合の77220のTrop−2/Fc/Hisキメラタンパク質への結合を示す。図5に示すように、MOv16は77220のTrop−2/Fc/Hisキメラタンパク質への結合を阻害する一方で、KM4097は77220のTrop−2/Fc/Hisキメラタンパク質への結合を阻害しないことが確認された。
以上の結果から、KM4097は77220およびMOv16と異なるエピトープに結合することが明らかとなった。
[実施例4]
抗Trop−2マウスモノクローナル抗体KM4097の可変領域をコードするcDNAの単離
(1)KM4097産生ハイブリドーマ細胞からのmRNAの調製
実施例1で取得したハイブリドーマ細胞5×10〜1×10個より、RNeasy Mini kit(QIAGEN社)およびOligotexTM−dT30<Super>mRNA Purification Kit(TaKaRa社)を用いて、KM4097のmRNAを調製した。
(2)KM4097のH鎖可変領域遺伝子およびL鎖可変領域遺伝子のクローニング
実施例4(1)で取得したKM4097のmRNAから、SMART RACE cDNA Amplification Kit(Clontech社)を用いて、cDNAを取得した。取得したcDNAを鋳型として、ユニバーサルプライマーAmix(上記キットに添付)と、マウスIgG1に特異的なプライマー(配列番号5、6)を用いて、それぞれPCRを行い、各抗体のVHのcDNA断片を増幅した。また、抗体の各サブクラス特異的プライマーの代わりにマウスIg(κ)特異的プライマー(配列番号7、8)を用いてPCRを行い、各抗体のVLのcDNA断片を増幅した。いずれのPCRとも、PTC−200 DNA Engine(BioRad社)を用いて、94℃で2分間加熱後、94℃で15秒間、68℃で1分間から成る反応サイクルを30回行った。
取得したPCR産物をアガロースゲル電気泳動にて展開し、VHを含むDNA断片およびVLを含むDNA断片を取得した。次に、TArget Clone Plus(TOYOBO社)を用いて、得られた各DNA断片の両端にデオキシアデニンを付加した後、pTA2ベクターへ各々組み込んだ。こうして得られたベクターを用いて大腸菌DH5α株(TOYOBO社)の形質転換を行い、得られた形質転換クローンよりプラスミドを抽出した。クローニングした各PCR産物の塩基配列の解析は、BigDye Terminator Cycle Sequencing FS Ready Reaction Kit(PEバイオシステムズ社)および同社のシーケンサーABI PRISM3700を用いて実施した。その結果、cDNAの5’末端に開始コドンと推定されるATG配列が存在する、VHの完全長cDNAを含むプラスミドおよびVLの完全長cDNAを含むプラスミドを各々取得したことが確認された。
(3)KM4097可変領域の遺伝子配列の解析
実施例4(2)で得られたプラスミドが有する、KM4097のVHの全塩基配列を配列番号9に、該配列から推定されるシグナル配列を含んだVHの全アミノ酸配列を配列番号10に、また、VLの全塩基配列を配列番号11に、該配列から推定されるシグナル配列を含んだVLの全アミノ酸配列を配列番号12にそれぞれ示した。
既知のマウス抗体の配列データ[SEQUENCES of Proteins of Immunological Interest、US Dept.Health and Human Services(1991)]との比較から、単離した各cDNAは、KM4097の分泌シグナル配列を含む可変領域(以下、V領域と表記する)をコードする完全長cDNAであり、さらに、KM4097のH鎖については配列番号10に記載のアミノ酸配列の1から19番目が、KM4097のL鎖については配列番号12に記載のアミノ酸配列の1から20番目が分泌シグナル配列であることが明らかとなった。
次に、KM4097のVHおよびVLのアミノ酸配列の新規性について解析した。配列解析システムとしてGCG Package(version 9.1、Genetics Computer Group社)を用い、既存のタンパク質のアミノ酸配列データベースをBLASTP法[Nucleic Acids Res.,25,3389(1997)]により検索した。その結果、VH、VLともに完全に一致するアミノ酸配列がデータベース内に認められなかったことから、KM4097のVHおよびVLは新規のアミノ酸配列を有していることが確認された。
また、KM4097のVHおよびVLのCDRを、既知の抗体のアミノ酸配列と比較することにより同定した。KM4097のVHのCDR1、CDR2およびCDR3のアミノ酸配列を配列番号13、14および15に、VLのCDR1、CDR2およびCDR3のアミノ酸配列を配列番号16、17および18にそれぞれ示した。
[実施例5]
KM4097ヒト型キメラ抗体の作製
(1)KM4097ヒト型キメラ抗体発現ベクターの構築
本発明で作製するキメラ抗体は、実施例4(2)で得られたKM4097の重鎖および軽鎖の各可変領域に、ヒトIgG1のFc領域の重鎖定常領域およびヒトκ型軽鎖定常領域をそれぞれ連結したキメラ抗体である。方法としては、抗体発現ベクターpKANTEX93と、実施例4(2)で得られたVHまたはVLを有する各pTA2ベクターとを用いて、以下のようにしてKM4097ヒト型キメラ抗体発現ベクターを構築した。
KM4097のVHまたはVLを有するpTA2ベクターを鋳型として100ng使用し、10×ExTaq緩衝液を1.5μL、2.5mmol/L dNTPを1.2μL、ExTaq DNA polymerase(TaKaRa社)を1μL、10μmol/L濃度のVHまたはVLに特異的なプライマーを0.75μL各々含む、全量15μLから成る溶液を用いて、PCRを行った。KM4097のVHのプライマーを配列番号19および20に、VLのプライマーを配列番号21および22に示す。PCRは、94℃で2分間加熱後、94℃で15秒間、55℃で30秒間、72℃で1分間の反応から成る反応サイクルを30回行った後、72℃で10分間反応させることで行った。
各PCR反応産物をアガロースゲル電気泳動にて展開し、VHを含むDNA断片およびVLを含むDNA断片を取得した。次に、TOPO TA cloning kit for sequencing(インビトロジェン社)用いて、各DNA断片をpCR4−TOPOベクターへ組み込んだ。
KM4097のVHが組み込まれたプラスミドに対し、ApaI(New England Biolabs社)およびNotI(New England Biolabs社)を用いて制限酵素処理を行い、VHを含むNotI−ApaI断片を取得した。また、KM4097のVLが組み込まれたプラスミドに対し、BsiWI(New England Biolabs社)およびEcoRI(New England Biolabs社)を用いて制限酵素処理を行い、VLを含むEcoRI−BsiWI断片を取得した。
一方、抗体発現ベクターpKANTEX93に対し、NotIおよびApaI、またはEcoRIおよびBsiWIの2通りの組み合わせで制限酵素処理を行った。VHを含むNotI−ApaI断片およびpKANTEX93由来のNotI−ApaI断片、ならびに、VLを含むEcoRI−BsiWI断片およびpKANTEX93由来のEcoRI−BsiWI断片の2種類の組み合わせを、Ligation high(TOYOBO社)を用いて連結した。
得られた該連結反応液を用いて、大腸菌DH5α株(TOYOBO社)の形質転換を行った。形質転換クローンよりプラスミドDNAを調製し、KM4097のVHまたはVLをコードするcDNAが各々クローニングされたpKANTEX93ベクターを取得した。
次に、KM4097のVHまたはVLが組み込まれた各々のpKANTEX93ベクターに対し、EcoRIおよびNotIを用いて制限酵素処理を行い、VLの組み込まれたEcoRI−NotI断片、およびVHの組み込まれたNotI−EcoRI断片を取得した。得られた2種類の断片を、Ligation high(TOYOBO社)を用いて連結した。得られた該連結反応液を用いて、大腸菌DH5α株(TOYOBO社)の形質転換を行った。形質転換クローンよりプラスミドDNAを調製し、KM4097のVHおよびVLをコードするcDNAを有する、抗Trop−2ヒト型キメラ抗体発現ベクターを取得した。
(2)動物細胞を用いたKM4097ヒト型キメラ抗体の取得
実施例2と同様にして、実施例5(1)で得た抗Trop−2キメラ抗体発現ベクターをCHO/DG44細胞株およびFUT8ノックアウトCHO/DG44細胞株に導入し、得られた各形質転換株より、ヒト型キメラ抗体KM4590およびKM4591を各々取得した。
(3)KM4097キメラ抗体のフコース含量測定
国際公開第2002/31140号に記載の方法に従い、KM4590およびKM4591に存在するN−結合複合型糖鎖のうち、フコースが結合していない糖鎖の割合を調べた。その結果を表4に示す。
Figure 2011155579
表4に示す結果から、実施例5(2)で作製したヒト型キメラ抗体KM4591にはフコースが付加していないことが確認された。
[実施例6]
抗Trop−2ヒト型キメラ抗体KM4590およびKM4591の活性評価
実施例5で得たKM4590およびKM4591、ならびに、実施例2で得たcAR47A6.4.2およびcAR47A6.4.2−Pの活性評価を行った。
(1)ビアコアによる抗Trop−2ヒト型キメラ抗体の組換えヒトTrop−2への結合活性評価
実施例3と同様にして、KM4591、cAR47A6.4.2−PのヒトTrop−2/Fc/His融合タンパク質(R&D社)に対する親和性を評価した。各抗体のka、kdおよびK(kd/ka)を表5に示す(2回の実験の平均値)。
Figure 2011155579
表5に示すように、KM4591はcAR47A6.4.2−Pよりも高いアフィニティーを示した。
(2)抗Trop−2ヒト型キメラ抗体のヒト癌細胞株に対するADCC活性の評価
ヒト癌細胞株に対するKM4590、およびcAR47A6.4.2−1のADCC活性を、以下に示す方法に従って測定した。
(2)−1 標的細胞懸濁液の調製
ヒト癌細胞株MCF−7、Colo205をPBSで洗浄後、5%ウシ胎児血清(FBS)(インビトロジェン社)を含むフェノールレッド不含有RPMI1640培地(インビトロジェン社)(以下、ADCC用培地と表記する)で洗浄し、同培地で至適の細胞密度に調製して標的細胞懸濁液とした。
(2)−2 エフェクター細胞懸濁液の調製
以下に示した方法により、健常人末梢血より末梢血単核球(Peripheral blood mononuclear cell:PBMC)を分離した。ヘパリンナトリウム注(味の素社)を0.5mL加えたシリンジを用いて、健常人から健常人末梢血50mLを採血した。採取した末梢血に同量の生理食塩水(大塚製薬)を加えて希釈し、良く攪拌した。
15mLチューブ(Greiner社)に4.5mLずつ分注したLymphoprep(Axis−Shield社)の上に、10mLの希釈末梢血を静かに重層し、2000rpm、ブレーキオフ、室温の条件で20分間遠心分離して、単核球層を分離した。こうして得られた単核球画分を、ADCC用培地を用いて2回洗浄し、同培地により至適の細胞密度に調製して、エフェクター細胞懸濁液とした。
(2)−3 ADCC活性の測定
96ウェルU底プレート(FALCON社)の各ウェルに、各抗体を3μg/mLから段階的に10倍希釈した抗体溶液を50μLずつ分注した後、次に(2)−1で調製した標的細胞懸濁液を1×10個/50μL/ウェルずつ分注し、最後に(2)−2で調製したエフェクター細胞懸濁液を2.5×10個/50μL/ウェルずつ分注し、全量を150μLとして、37℃で4時間反応させた。本系でのエフェクター細胞(E)と標的細胞(T)の比は25:1とした。反応後、LDH Cytotoxic Test(和光純薬社)を用いて各培養上清の発色を測定した。
ADCC活性は次式により求めた。その結果を図6(a)および(b)、図7(a)および(b)、図8(a)および(b)並びに図9(a)および(b)に示す。
(式)
ADCC活性(%)={([検体の吸光度]−[標的細胞自然遊離の吸光度]−[エフェクター細胞自然遊離の吸光度])/([標的細胞全遊離の吸光度]−[標的細胞自然遊離の吸光度])}×100
図6(a)および(b)並びに図7(a)および(b)に示すように、KM4590は、ヒト癌細胞株MCF−7、Colo205に対してADCC活性を示し、その活性は既存の抗Trop−2ヒト型キメラ抗体cAR47A6.4.2よりも高かった。さらに、図8(a)および(b)並びに図9(a)および(b)に示すように、KM4591は、ヒト癌細胞株MCF−7、Colo205に対してKM4590よりも高いADCC活性を有していた。
(3)BxPC−3細胞株異所移植マウスにおける抗Trop−2ヒト型キメラ抗体の抗腫瘍活性の評価
BxPC−3細胞をPBSにて5×10個/mLの密度に調製し、6週齢雄性SCIDマウス(日本クレア)の右腋下に100μL注入した。6日後に腫瘍径を測定し、各群の平均腫瘍体積[長径×(短径)×0.5として計算]が100mmとなるよう群分けした(各群6匹)。PBSまたは抗Trop−2キメラ抗体(KM4591またはcAR47A6.4.2−P)を週2回、4週間投与して抗腫瘍活性を評価した。
その結果を図10に示す。図10に示すように、評価の結果、KM4591は有意な抗腫瘍活性を示し、その活性はcAR47A6.4.2−Pよりも高かった。
(4)Colo205細胞株異所移植マウスにおける抗Trop−2キメラ抗体の抗腫瘍活性の評価
Colo205細胞をPBSにて5×10個/mLの密度に調製し、5週齢雄性SCIDマウス(日本クレア)の右腋下に100μL注入した。5日後に腫瘍径を測定し、各群の平均腫瘍体積[長径×(短径)×0.5として計算]が100mmとなるよう群分けした(各群5匹)。PBSまたは抗Trop−2キメラ抗体(KM4591またはcAR47A6.4.2−P)を週2回、4週間投与して抗腫瘍活性を評価した。
その結果を図11に示す。図11に示すように、評価の結果、KM4591は有意な抗腫瘍活性を示し、その活性はcAR47A6.4.2−Pよりも高かった。
[実施例7]
抗Trop−2ヒト型キメラ抗体KM4590のエピトープ解析
(1)Trop−2バインディングELISAによる各種抗Trop−2モノクローナル抗体に対する競合活性評価
96ウェルELISA用プレート(グライナー社)へ、2μg/mLの組換えヒトTrop−2/Fc/Hisキメラタンパク質(R&D社製)をプレートに50μL/ウェル分注し、4℃で一晩静置して吸着させた。該プレートをPBSで洗浄後、BSA−PBSを100μL/ウェルずつ加え、室温で1時間静置することにより活性基のブロッキングを行った。
その後、該プレートよりBSA−PBSを除去し、一次抗体として、0.3μg/mL濃度の各種マウス抗Trop−2抗体〔77720(R&D社)、MOv16(ALEXIS BIOCHEMICALS社)、MM0588−49D6(Angio−Proteomie社)、YY−01(Santa Cruz社)または162−46(BD Pharmigen社)〕のBSA−PBS希釈溶液、および競合キメラ抗体(KM4590またはcAR47A6.4.2)の段階希釈溶液を50μL/ウェル分注し、2時間静置した。
該プレートをTween‐PBSで洗浄後、2次抗体として、ペルオキシダーゼ標識ウサギ抗ヒトIgG抗体(American Qualex社)を50μL/ウェルずつ加えて1時間室温で静置した。該プレートをTween‐PBSで洗浄し、ABTS〔2.2‐アジノビス(3‐エチルベンゾチアゾール−6−スルホン酸)アンモニウム〕基質液〔1 mmoL/L ABTS、0.1moL/L クエン酸バッファー(pH4.2)、0.1%H〕を50μL/ウェル添加して発色し、5%SDS(Sodium Lauryl Sulfate)溶液を50μL/ウェル添加して発色反応を停止した。プレートリーダーEmax(Molecular Devices社)を用いて該プレートのOD415nmの吸光度を測定した。
図14(a)〜(f)に、KM4590およびcAR47A6.4.2の濃度を変化させた場合の、各種抗Trop−2マウスモノクローナル抗体のTrop−2/Fc/Hisキメラタンパク質への結合を示す。
図14(a)〜(f)に示すように、KM4097以外の抗Trop−2マウスモノクローナル抗体のTrop−2/Fc/Hisキメラタンパク質への結合は、KM4590により阻害されないことが確認された。一方、KM4097以外の抗Trop−2マウスモノクローナル抗体のTrop−2/Fc/Hisキメラタンパク質への結合は、cAR47A6.4.2により阻害されることが確認された。
これらの結果から、KM4097およびそのキメラ抗体であるKM4590は他の抗Trop−2抗体とは異なるエピトープを認識することが示された。
(2)Trop−2細胞外領域蛋白質およびそのドメイン欠損体蛋白質の作製
本発明の抗Trop−2モノクローナル抗体のエピトープを同定するため、Trop−2蛋白質の細胞外領域およびそのドメイン欠損体を作製した[図15(a)〜(d)]]。まず、INPEP4ベクター(Biogen−IDEC社)に、FLAGタグおよびFc領域をコードするDNAを5’末端側から3’末端側へ順次配置したDNA(配列番号39)を挿入したベクターを作製した(INPEP4−FLAG−Fc)。
次に、Trop−2の細胞外領域に分泌シグナル配列を付加した蛋白質をコードするDNA(配列番号40)を、INPEP4−FLAG−FcベクターのFLAGタグ配列の5’末端側に挿入することにより、Trop−2細胞外領域とFLAGタグおよびFcとの融合蛋白質(Trop−2/FLAG/Fcとする)の発現ベクターを構築した。
同様にして、Trop−2細胞外領域側のドメインIのみ、ドメインIおよびドメインII、ドメインIおよびIIの全長ならびにドメインIIIの一部を各々欠損した3種類の蛋白質(それぞれMutant A、Mutant B、Mutant Cとする)をコードするDNA(配列番号41、42、43)についても、FLAGタグおよびFc領域との融合蛋白質の発現ベクターを構築した。Trop−2/FLAG/Fc、Mutant A、Mutant BおよびMutant Cのアミノ酸配列を配列番号44−47に示す。
HEK293Fを宿主細胞とし、FreeStyleTM 293 遺伝子導入システム(invitrogen社)を用いて、遺伝子導入および蛋白質の発現を行った。まず、発現ベクタープラスミド 30μgを、OPTI−MEM I(invitrogen社)と混合して計900μLとした。次に、293fectinTM(invitrogen社)30μLをOPTI−MEM Iと混合して計900μLとし、室温で5分間静置した。
該293fectinTM溶液を上記発現ベクタープラスミド溶液と混合し、室温で20〜30分間静置した。FreeStyleTM 293 SFM(invitrogen社)にて、1.1×10 cells/mLの密度で培養したHEK293F細胞30mLに対し、上記プラスミド混合液の全量を加えた後、37℃、5%CO2、125rpmの設定条件下で、4日間の浮遊旋回培養を行った。
培養後、細胞懸濁液を3000 rpm、4℃の条件で20分間の遠心分離に供して培養上清を回収し、0.22μm孔径Millex GVフィルターを通して濾過滅菌した。
エコノパックカラム(BIO−RAD社)にMabSelect(GE Healthcare社)1 mLを充填し、上記の操作で回収した培養上清をカラムに通塔した後、PBS 10 mLで洗浄した。洗浄後、0.1 mol/Lクエン酸緩衝液(pH 3.4)を用いて担体に吸着した抗体の溶出を行った。
溶出画分を1 mol/L Tris緩衝液(pH8.5)により中和した。次に、SDS−PAGE解析により目的蛋白質の溶出が確認された画分を合一し、該画分をAmicon Ultra−10K(Millipore社)で濃縮した後、0.22μm孔径Millex GV(MILLIPORE社)を用いて滅菌濾過した。上記濃縮溶液の280nmの吸光度(OD280 nm)を吸光光度計(ThermoScientific社製Nanodrop 2000)を用いて測定し、各精製蛋白質の濃度を算出した。
(3)ウェスタンブロットによるエピトープ解析
本実施例(2)で作製したTrop−2/FLAG/Fc、Mutant A、Mutant BおよびMutant Cの各蛋白質を還元状態(サンプルを10 mmol/L DTT存在下で95℃、5分間処理)または非還元状態(DTT非存在下で室温にて10分間処理)でSDS−PAGEにて展開した後、セミドライ法を用いて、200mAの電流を1時間流すことによりゲル内のタンパク質をポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜上に転写した。
5%BSAを含むPBSにて該PVDF膜を室温で1時間ブロッキングした後、0.1%BSAを含むTBST[ナカライテスク社製トリス緩衝生理食塩水(10倍濃縮)(pH 7.4)を10倍に希釈し、さらに0.1%濃度の0.05%ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレート(ICI社商標Tween 20相当品:和光純薬工業社)を加えた水溶液]で調製した一次抗液に浸漬し、室温で1時間または4℃で一晩反応させた。
該PVDF膜をTBSTで3〜4回洗浄した後、0.1%BSAを含むTBSTで調製したペルオキシダーゼ標識ヤギ抗マウスIgG抗体(GE Healthcare社)もしくはペルオキシダーゼ標識ヤギ抗ヒトκ鎖抗体(Southern Biotech社)を二次抗体として、室温で1時間反応させた。該PVDF膜をTBSTで3〜4回洗浄した後、SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate(ThermoScientific社)を添加し、化学発光反応を行った。
発光像を、イメージングシステムLAS4000mini(富士フイルム社)を用いて取得した。一方、PVDF膜上の各FLAG/Fc融合タンパク質の量を評価する目的で、一次抗体反応を行わずに、ヒトFcを認識するペルオキシダーゼ標識ウサギ抗ヒトIgG抗体(American Qualex社)を室温で1時間反応させた後、化学発光反応を行う実験も実施した。
図16(a)に、ウェスタンブロットにおいて、一次抗体としてKM4590を反応させた実験結果を示す。また、図16(b)に、ウェスタンブロットにおいて、一次抗体としてcAR47A6.4.2を反応させた実験結果を示す。
図16(a)に示すように、非還元状態および還元状態のいずれにおいても、KM4590は、Trop−2のドメインIを欠損させたMutant AおよびMutant Bに対する反応性が低下した。一方、図16(b)に示すように、cAR47A6.4.2は、ドメインIIIの一部まで欠損させたMutant Cに対してのみ反応性が低下した。
以上の結果から、キメラ抗体KM4590およびそのマウスモノクローナル抗体KM4097のエピトープはドメインIに、cAR47A6.4.2のエピトープはドメインIIIにあることが示された。
次に、Trop−2/FLAG/Fcタンパク質の非還元状態と還元状態に対するKM4590およびcAR47A6.4.2の反応性を比較した。図17(a)および(b)並びに図18に実験の結果を示す。
ウェスタンブロットにてKM4590およびcAR47A6.4.2を各々反応させたPVDF膜[図17(a)]より、RestoreTM PLUS Western Blot Stripping Buffer(ThermoScientific社)を用いて抗体を剥離し、前述のブロッキングを行った後にペルオキシダーゼ標識ウサギ抗ヒトIgG抗体を反応させることにより、PVDF膜上のTrop−2/FLAG/Fc蛋白質の量を評価した。
その結果、図17(b)に示すように、二つのPVDF膜の間で、含まれるTrop−2/FLAG/Fc蛋白質の量に大きな差は認められなかった。また、KM4590は還元状態のTrop−2/FLAG/Fcタンパク質への反応性は非常に弱いのに対し、cAR47A6.4.2は還元状態への反応性が強いことが示された。
図18に、画像解析ソフトMulti Gauge Ver3.0(富士フイルム社)を用いてバンドのシグナル強度を解析し数値化した結果を示す。以上より、KM4590はTrop−2タンパク質のドメインI内の、ジスルフィド結合を含む構造を認識していることが示された。
以上の結果から、KM4590およびそのマウス抗体KM4097は、Trop−2の細胞外領域のうち、既存抗体とは異なるエピトープであるドメインIを認識する抗体であることが明らかとなった。
[実施例8]
抗Trop−2ヒト化抗体の作製
(1)KM4097ヒト化抗体のVHおよびVLのアミノ酸配列の設計
KM4097ヒト化抗体のVHのアミノ酸配列を以下のようにして設計した。KM4097VHのCDR1〜3のアミノ酸配列(配列番号13〜15)の移植に適したヒト抗体のVHのFRのアミノ酸配列を以下のようにして選択した。
カバットらは、既知の様々なヒト抗体のVHをそのアミノ酸配列の相同性からサブグループ(HSG I〜III)に分類し、それらのサブグループ毎に共通配列を報告している[Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services(1991)]。そこで、ヒト抗体のVHのサブグループI〜IIIの共通配列のFRのアミノ酸配列とKM4097VHのFRのアミノ酸配列との相同性検索を実施した。
相同性を検索した結果、HSGI、HSGII、およびHSGIIIの相同性はそれぞれ74.7%、55.2%、59.8%であった。従って、KM4097VHのFRのアミノ酸配列はサブグループIと最も高い相同性を有していた。
以上の結果から、ヒト抗体のVHのサブグループIの共通配列のFRのアミノ酸配列の適切な位置に、KM4097VHのCDRのアミノ酸配列(配列番号13〜15)を移植した。このようにして、配列番号24で表される抗Trop−2KM4097ヒト化抗体のVHのアミノ酸配列KM4097HV0を設計した。
次に、KM4097ヒト化抗体のVLのアミノ酸配列を以下のようにして設計した。KM4097VLのCDR1〜3のアミノ酸配列(配列番号16〜18)を移植に適したヒト抗体のVLのFRのアミノ酸配列を、以下のようにして選択した。
カバットらは、既知の様々なヒト抗体のVLをそのアミノ酸配列の相同性からサブグループ(HSG I〜IV)に分類し、それらのサブグループ毎に共通配列を報告している[Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services(1991)]。そこで、ヒト抗体のVLのサブグループI〜IVの共通配列のFRのアミノ酸配列とKM4097VLのFRのアミノ酸配列との相同性検索を実施した。
相同性を検索した結果、HSGI、HSGII、HSGIII、およびHSGIVの相同性はそれぞれ78.8%、73.8%、72.5%、83.8%であった。従って、KM4097VLのFRのアミノ酸配列はサブグルーIVと最も高い相同性を有していた。
以上の結果から、ヒト抗体のVLのサブグループIVの共通配列のFRのアミノ酸配列の適切な位置に、KM4097VLのCDRのアミノ酸配列(配列番号16〜18)を移植した。しかし、KM4097VLのアミノ酸配列(配列番号12)中の110番目のLeuは、カバットらが挙げるヒト抗体FRのアミノ酸配列の相当する部位において、最も使用される頻度が高いアミノ酸残基ではないが、比較的高い頻度で使用されるアミノ酸残基であるため、上記のKM4097VLのアミノ酸配列で認められるアミノ酸残基を用いることとした。
このようにして、抗Trop−2KM4097ヒト化抗体のVLのアミノ酸配列KM4097LV0(配列番号26)を設計した。
上記で設計したKM4097ヒト化抗体のVHのアミノ酸配列KM4097HV0、およびVLのアミノ酸配列KM4097LV0は、選択したヒト抗体のFRのアミノ酸配列に、マウスモノクローナル抗体であるKM4097のCDRのアミノ酸配列のみを移植した配列である。
しかし、一般に、ヒト化抗体を作製する場合には、単にヒト抗体のFRへマウス抗体のCDRのアミノ酸配列を移植するのみでは、結合活性が低下してしまうことが多い。このような結合活性の低下を回避するため、CDRのアミノ酸配列の移植とともに、ヒト抗体とマウス抗体で異なっているFRのアミノ酸残基のうち、結合活性に影響を与えると考えられるアミノ酸残基を改変することが行われている。
そこで、本実施例においても、結合活性に影響を与えると考えられるFRのアミノ酸残基を以下のようにして同定し、改変することとした。
まず、上記で設計したKM4097ヒト化抗体のVHのアミノ酸配列KM4097HV0、およびVLのアミノ酸配列KM4097LV0より成る抗体V領域(以下、HV0LV0と表す)の三次元構造をコンピューターモデリングの手法を用いて構築した。三次元構造座標作製および三次元構造の表示には、Discovery Studio(アクセルリス社)を用いた。また、KM4097のV領域の三次元構造のコンピューターモデルも同様にして構築した。
更に、HV0LV0のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列の中で、KM4097と異なっているアミノ酸残基を選択し、KM4097のアミノ酸残基へ改変したアミノ酸配列を作製し、同様に三次元構造モデルを構築した。これら作製したKM4097、HV0LV0および改変体の各V領域の三次元構造を比較し、抗体の結合活性に影響を与えると予測されるアミノ酸残基を同定した。
その結果、HV0LV0のFRのアミノ酸残基の中で抗原結合部位の三次元構造を変化させ、抗体の結合活性に影響を与えると考えられるアミノ酸残基として、
KM4097HV0では、9番目のAla、12番目のLys、20番目のVal、38番目のArg、48番目のMet、67番目のArg、68番目のVal、70番目のIle、95番目のTyr、および112番目のValを、KM4097LV0では、15番目のLeu、19番目のAla、21番目のIle、および84番目のLeuを、それぞれ選択した。
これらの選択したアミノ酸残基のうち、少なくとも1つ以上のアミノ酸配列をKM4097の同じ部位に存在するアミノ酸残基へ改変し、様々な改変を有するヒト化抗体のVHおよびVLを設計した。
具体的には、VHについては、配列番号24のアミノ酸配列の
9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換するアミノ酸改変のうち、少なくとも1つの改変を導入した。
また、VLについては、配列番号26のアミノ酸配列の
15番目のLeuをAlaに、19番目のAlaをValに、21番目のIleをMetに、および84番目のLeuをValに置換するアミノ酸改変のうち、少なくとも1つの改変を導入した。
HV0LV0のFRに存在する、少なくとも1つのアミノ酸残基を改変したKM4097ヒト化抗体の抗体V領域として、
HV0LV0、HV0LV2、HV0LV3a、HV0LV3b、HV0LV4、HV2LV0、HV2LV2、HV2LV3a、HV2LV3b、HV2LV4、HV3aLV0、HV3aLV2、HV3aLV3a、HV3aLV3b、HV3aLV4、HV3bLV0、HV3bLV2、HV3bLV3a、HV3bLV3b、HV3bLV4、HV4LV0、HV4LV2、HV4LV3a、HV4LV3b、HV4LV4、HV5aLV0、HV5aLV2、HV5aLV3a、HV5aLV3b、HV5aLV4、HV5bLV0、HV5bLV2、HV5bLV3a、HV5bLV3b、HV5bLV4、HV5cLV0、HV5cLV2、HV5cLV3a、HV5cLV3b、HV5cLV4、HV6LV0、HV6LV2、HV6LV3a、HV6LV3b、HV6LV4、HV8LV0、HV8LV2、HV8LV3a、HV8LV3b、HV8LV4、HV9LV0、HV9LV2、HV9LV3a、HV9LV3b、HV9LV4、HV10LV0、HV10LV2、HV10LV3a、HV10LV3b、およびHV10LV4をそれぞれ設計した。
H鎖可変領域HV2、HV3a,HV3b,HV4、HV5a、HV5b,HV5c、HV6、HV8、HV9、HV10およびL鎖可変領域LV2、LV3a、LV3b、LV4のアミノ酸配列をそれぞれ図12および図13に示す。
(2)KM4097ヒト化抗体のVHおよびVLのcDNA配列の設計
KM4097ヒト化抗体の可変領域のアミノ酸配列をコードするDNAは、KM4097VHおよびKM4097VLのアミノ酸配列をコードするDNA(配列番号23、25)で用いられているコドンを利用して設計し、アミノ酸改変を行う場合には、哺乳動物細胞で高頻度で使用されるコドンを用いて設計し、各々作製した。これらDNA配列を用いて、抗体発現ベクターの構築およびヒト化抗体の発現を行った。
(3)KM4097ヒト化抗体のVHをコードするcDNAの構築
本実施例(1)で設計したKM4097ヒト化抗体のVHのアミノ酸配列KM4097HV0(配列番号24)、および本実施例(1)の方法により設計した図12に示されるHV3a(配列番号28)、HV4(配列番号30)、HV5(配列番号32)、HV10(配列番号34)をコードする、各cDNA(配列番号23、27、29、31、33)を全合成にて作成した。
(4)KM4097ヒト化抗体のVLをコードするcDNAの構築
本実施例(1)で設計したKM4097ヒト化抗体のVLのアミノ酸配列LV0(配列番号26)、および本実施例(1)の方法により設計した図13に示されるLV2(配列番号36)、LV4(配列番号38)をコードする、各cDNA(配列番号25、35、37)を全合成にて作成した。
(5)KM4097ヒト化抗体発現ベクターの構築
国際公開第97/10354号に記載のヒト化抗体発現用ベクターpKANTEX93の適当な位置に、本実施例(3)および(4)で得られたHV0、HV3a、HV4、HV5、HV10のいずれかをコードするcDNA、およびLV0、LV2、LV4のいずれかをコードするcDNAを挿入し、各種KM4097ヒト化抗体発現ベクターを構築した。
(6)動物細胞を用いたKM4097ヒト化抗体の発現
本実施例(5)にて構築した動物細胞用の抗体発現ベクターの遺伝子導入には、CHO−K1細胞(理化学研究所セルバンク寄託番号RCB0403)のα1,6−フコシルトランスフェラーゼ(FUT8)遺伝子を破壊した株(以下、FUT8ノックアウトCHO細胞)を使用した。
FUT8ノックアウトCHO細胞を宿主細胞とし、FreeStyleTM MAX CHO Expression System(invitrogen社)の説明書に基づいて、遺伝子導入から抗体の発現を行った。312.5μgの発現ベクタープラスミドを、OptiProTM SFM(invitrogen社)と混合して計5mLとした。
312.5μLのFreeStyleTM MAX Transfection Reagent(invitrogen社)を、OptiProTM SFMと混合して計5mLとした。発現ベクタープラスミド溶液と上記FreeStyleTM MAX Transfection Reagent 溶液を混合し、室温で10分間静置した。FreeStyleTM CHO Expression Medium(invitrogen社)にて1.0×10 cells/mLの密度で培養したFUT8ノックアウトCHO細胞 250mLに対し、上記ベクター溶液の全量を加えた後、37℃、8%CO2、135rpmの条件下で、5日〜7日間浮遊旋回培養した。
培養後、細胞懸濁液を3000 rpm、4℃の条件で20分間の遠心分離に供して培養上清を回収し、0.22μm孔径Millex GVフィルターを通して濾過滅菌した。
(7)KM4097ヒト化抗体の精製
0.8cm径のカラムにMabSelect SuRe(GE Healthcare社製)0.5mLを充填し、精製水 3.0mL、0.1Mクエン酸緩衝液(pH 3.5)2.0mL、および150mM NaCl,0.2Mホウ酸ナトリウム酸緩衝液(pH 7.5)1.5mLを順次通塔し、担体の平衡化を行った。次に、本実施例(6)で回収した培養上清をカラムに通塔した後、150mM NaCl,0.2Mホウ酸ナトリウム酸緩衝液(pH 7.5)5.0mLで洗浄した。洗浄後、0.1Mクエン酸緩衝液(pH 3.5)2.0mLを用いて担体に吸着した抗体の溶出を行った。
溶出は500μLずつ、4画分に分けて取得した。次に、得られた精製画分のSDS−PAGE解析を行い、抗体の溶出が確認された画分をまとめ、150mM NaCl,10mM クエン酸Na溶液(pH6.0)を用いて、4℃で一昼夜透析を行った。透析後、抗Trop−2KM4097ヒト化抗体溶液を回収し、0.22μm孔径Millex GV(MILLIPORE社)を用いて滅菌濾過した後に、280nmの吸光度(OD280 nm)を吸光光度計(SHIMADZU UV−1700)を用いて測定し、各精製KM4097ヒト化抗体の濃度を算出した。
以上より、抗体のVHがHV0、VLがLV0から成るHV0LV0、抗体のVHがHV3a、VLがLV0から成るHV3aLV0、抗体のVHがHV4、VLがLV0から成るHV4LV0、抗体のVHがHV5、VLがLV0から成るHV5LV0、抗体のVHがHV10、VLがLV2からなるHV10LV2、および抗体のVHがHV10、VLがLV4から成るHV10LV4、の6種類のKM4097ヒト化抗体を作製した。
(8)KM4097ヒト化抗体のフコース含量測定
国際公開第2002/31140号に記載の方法に従い、本実施例(7)で作製した6種類のKM4097ヒト化抗体に存在するN−結合複合型糖鎖のうち、フコースが結合していない糖鎖の割合を調べた。その結果、本実施例(7)で作製した6種類のKM4097ヒト化抗体にはフコースが付加していないことが確認された。
[実施例9]
KM4097ヒト化抗体の活性評価
実施例5で得たKM4591ならびに、実施例8で得た6種類のKM4097ヒト化抗体(HV0LV0、HV3aLV0、HV4LV0、HV5LV0、HV10LV2、およびHV10LV4)の活性評価を行った。
(1)ビアコアによる組換えヒトTrop−2に対するKM4097ヒト化抗体の結合活性評価
実施例3(2)と同様にして、KM4591ならびに、実施例8で得た6種類のKM4097ヒト化抗体(HV0LV0、HV3aLV0、HV4LV0、HV5LV0、HV10LV2、およびHV10LV4)の、ヒトTrop−2/Fc/His融合タンパク質(R&D社)に対する親和性を評価した。
各抗体のka、kdおよびK(kd/ka)を表6に示す(2回の実験の平均値)。
Figure 2011155579
表6に示すように、全ての抗Trop−2KM4097ヒト化抗体(HV0LV0、HV3aLV0、HV4LV0、HV5LV0、HV10LV2、およびHV10LV4)は、1×10−9M以下の高いアフィニティー(K)値を示した。うち5種類のKM4097ヒト化抗体(HV3aLV0、HV4LV0、HV5LV0、HV10LV2、およびHV10LV4)は、5×10−10M以下の高いK値を示した。
(2)ヒトTrop−2発現細胞株に対する抗Trop−2ヒト化抗体のADCC活性の評価
(2)−1 標的細胞懸濁液の調製
ヒトTrop−2のC末端側にmycタグおよびHisタグを付加した配列(配列番号48)をコードするDNA(配列番号49)をpKANTEX93の適当な部位に挿入することにより、タグ付加ヒトTrop−2発現ベクターを構築した。該発現ベクターをCHO/DG44細胞に導入して得た形質転換株を本評価の標的細胞として用いた。標的細胞をPBSで洗浄後、5%ウシ胎児血清(FBS)(インビトロジェン社)を含むフェノールレッド不含RPMI1640培地(インビトロジェン社)(以下、ADCC用培地と表記する)で洗浄し、同培地で至適の細胞密度に調製して標的細胞懸濁液とした。
(2)−2 エフェクター細胞懸濁液の調製
凍結状態より融解した末梢血単核球〔Peripheral blood mononuclear cell(PBMC):AllCells社〕を、DNase I(ロシュアプライドサイエンス社製)および10% FBSを含むRPMI1640培地中に懸濁し、1500rpmで10分間遠心分離した。上清を除いた後、細胞をDNase Iおよび10% FBSを含むRPMI1640培地中に懸濁し、37℃で20分間インキュベートした。該懸濁液を1500rpmで10分間遠心した後、上清を除き、さらに、ADCC用培地を用いて2回洗浄した。ADCC用培地により細胞を至適の密度に調製し、エフェクター細胞懸濁液とした。
(2)−3 ADCC活性の測定
96ウェルU底プレート(FALCON社)の各ウェルに、3μg/mLから段階的に10倍希釈した各抗体溶液を50μL/ウェル分注した。次に、(2)−1で調製した標的細胞懸濁液を1×10個/50μL/ウェル分注し、さらに(2)−2で調製したエフェクター細胞懸濁液を2.5×10個/50μL/ウェル分注して全量を150μL/ウェルとした後、37℃で24時間反応させた。本系でのエフェクター細胞(E)と標的細胞(T)の比は25:1とした。反応後、LDH Cytotoxic Test(和光純薬社)を用いて各培養上清の発色を測定した。
ADCC活性は次式により算出した。その結果を図19に示す。
(式)
ADCC活性(%)={([検体の吸光度]−[標的細胞自然遊離の吸光度]−[エフェクター細胞自然遊離の吸光度])/([標的細胞全遊離の吸光度]−[標的細胞自然遊離の吸光度])}×100
図19に示すように、作製したヒト化抗体HV3aLV0、HV4LV0はKM4591と同程度のADCC活性を示した。
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお本出願は、2010年6月10日付で出願された米国仮出願(61/353430)に基づいており、その全体が引用により援用される。
本発明によれば、高いアフィニティーでヒトTrop−2の細胞外領域に結合し、かつ高い抗体依存的細胞傷害活性(antibody−dependent cellular cytotoxicity、以下ADCC活性と記す)、高い抗腫瘍活性を発揮するモノクローナル抗体またはその抗体断片、該抗体を産生するハイブリドーマ、該抗体をコードするDNA、該DNAを含むベクター、該ベクターを導入して得られる形質転換体、該ハイブリドーマまたは該形質転換体を用いる抗体または該抗体断片の製造方法、抗体または該抗体断片を用いる治療薬および診断薬を提供することができる。
配列番号1:ヒトTrop−2アミノ酸配列
配列番号2:ヒトTrop−2塩基配列
配列番号3:AR47A6.4.2VH塩基配列
配列番号4:AR47A6.4.2VL塩基配列
配列番号5:マウスIgG1プライマーmG1a1塩基配列
配列番号6:マウスIgG1プライマーmG1a2塩基配列
配列番号7:マウスκ鎖プライマーKa1塩基配列
配列番号8:マウスκ鎖プライマーKa2塩基配列
配列番号9:KM4097VH塩基配列
配列番号10:KM4097VHアミノ酸配列
配列番号11:KM4097VL塩基配列
配列番号12:KM4097VLアミノ酸配列
配列番号13:KM4097VHCDR1アミノ酸配列
配列番号14:KM4097VHCDR2アミノ酸配列
配列番号15:KM4097VHCDR3アミノ酸配列
配列番号16:KM4097VLCDR1アミノ酸配列
配列番号17:KM4097VLCDR2アミノ酸配列
配列番号18:KM4097VLCDR3アミノ酸配列
配列番号19:KM4097キメラ抗体作製用VH鎖増幅フォワードプライマー塩基配列
配列番号20:KM4097キメラ抗体作製用VH鎖増幅リバースプライマー塩基配列
配列番号21:KM4097キメラ抗体作製用VL鎖増幅フォワードプライマー塩基配列
配列番号22:KM4097キメラ抗体作製用VL鎖増幅リバースプライマー塩基配列
配列番号23:KM4097 HV0可変領域塩基配列
配列番号24:KM4097 HV0可変領域アミノ酸配列
配列番号25:KM4097 LV0可変領域塩基配列
配列番号26:KM4097 LV0可変領域アミノ酸配列
配列番号27:KM4097 HV3a可変領域塩基配列
配列番号28:KM4097 HV3a可変領域アミノ酸配列
配列番号29:KM4097 HV4可変領域塩基配列
配列番号30:KM4097 HV4可変領域アミノ酸配列
配列番号31:KM4097 HV5可変領域塩基配列
配列番号32:KM4097 HV5可変領域アミノ酸配列
配列番号33:KM4097 HV10可変領域塩基配列
配列番号34:KM4097 HV10可変領域アミノ酸配列
配列番号35:KM4097 LV2可変領域塩基配列
配列番号36:KM4097 LV2可変領域アミノ酸配列
配列番号37:KM4097 LV4可変領域塩基配列
配列番号38:KM4097 LV4可変領域アミノ酸配列
配列番号39:FLAGタグおよびFcの塩基配列
配列番号40:Trop−2細胞外領域にシグナル配列を付加した塩基配列
配列番号41:Mutant AよりFLAGタグおよびFc領域を除いた塩基配列
配列番号42:Mutant BよりFLAGタグおよびFc領域を除いた塩基配列
配列番号43:Mutant CよりFLAGタグおよびFc領域を除いた塩基配列
配列番号44:Trop−2/FLAG/Fcアミノ酸配列
配列番号45:Mutant Aアミノ酸配列
配列番号46:Mutant Bアミノ酸配列
配列番号47:Mutant Cアミノ酸配列
配列番号48:C末端タグ付加ヒトTrop−2アミノ酸配列
配列番号49:C末端タグ付加ヒトTrop−2塩基配列

Claims (28)

  1. ヒトTrop−2の細胞外領域のうち、少なくともドメインIに結合するヒトTrop−2に対するモノクローナル抗体または該抗体断片。
  2. 配列番号1で表されるアミノ酸配列のうち、34番目〜72番目の少なくとも1つのアミノ酸に結合する請求項1に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
  3. 抗体の抗原に対する解離定数(K)が5×10−10M以下である請求項1または2に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
  4. 高いADCC活性および抗腫瘍活性を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
  5. CDR1〜3がそれぞれ配列番号13〜15で表されるアミノ酸配列を含む抗体のH鎖を含み、かつCDR1〜3がそれぞれ配列番号16〜18で表されるアミノ酸配列である抗体のL鎖を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
  6. 配列番号10で表されるアミノ酸配列を含むVHを含み、かつ配列番号12で表されるアミノ酸配列を含むVLを含む抗体が結合するTrop−2の細胞外領域に存在するエピトープと、同じエピトープに結合するモノクローナル抗体または該抗体断片。
  7. 請求項5または6に記載の抗体と競合してTrop−2の細胞外領域に結合するモノクローナル抗体または該抗体断片。
  8. 遺伝子組換え抗体である、請求項1〜7のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
  9. ヒト型キメラ抗体、ヒト化抗体およびヒト抗体から選ばれる遺伝子組換え抗体である、請求項8に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
  10. ヒト化抗体であって、以下の(a)VHおよび(b)VLの少なくとも一方を含む請求項9に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
    (a)配列番号24で表されるアミノ酸配列、または配列番号24で表されるアミノ酸配列の9番目のAlaをProに、12番目のLysをValに、20番目のValをIleに、38番目のArgをLysに、48番目のMetをIleに、67番目のArgをLysに、68番目のValをAlaに、70番目のIleをLeuに、95番目のTyrをPheに、および112番目のValをLeuに置換するアミノ酸改変のうち、少なくとも1つの改変を行ったアミノ酸配列含むVH。
    (b)配列番号26で表されるアミノ酸配列、または配列番号26で表されるアミノ酸配列の15番目のLeuをAlaに、19番目のAlaをValに、21番目のIleをMetに、および84番目のLeuをValに置換するアミノ酸改変のうち、少なくとも1つの改変を行ったアミノ酸配列を含むVL。
  11. 以下の(1)〜(5)から選ばれる請求項10に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片。
    (1)配列番号28で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号26で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
    (2)配列番号30で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号26で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
    (3)配列番号32で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号26で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
    (4)配列番号34で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号36で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
    (5)配列番号34で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVHおよび配列番号38で表されるアミノ酸配列を含む抗体のVLの少なくとも一方を含むヒト化抗体
  12. Fab、Fab’、(Fab’)、一本鎖抗体(scFv)、二量体化V領域(Diabody)、ジスルフィド安定化V領域(dsFv)およびCDRを含むペプチドから選ばれる抗体断片である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の抗体断片。
  13. 請求項1〜12のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片をコードするDNA。
  14. 請求項13に記載のDNAを含有する組換え体ベクター。
  15. 請求項14に記載の組換え体ベクターを宿主細胞に導入して得られる形質転換株。
  16. 請求項14に記載の形質転換株を培地に培養し、培養物中に請求項1〜12のいずれか1項に記載の抗体または該抗体断片を精製蓄積させ、培養物から該抗体または該抗体断片を採取することを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片の製造方法。
  17. 請求項1〜12のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片を含むヒトTrop−2の検出または測定用試薬。
  18. 請求項1〜12のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片を有効成分として含有するヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の診断薬。
  19. ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患が癌である、請求項18に記載の診断薬。
  20. 請求項1〜12のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片を有効成分として含有するヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の治療薬。
  21. ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患が癌である、請求項20に記載の治療薬。
  22. 請求項1〜12のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片を用いてヒトTrop−2陽性細胞を検出または測定することを含む、ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の診断方法。
  23. 請求項1〜12のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片を用いてヒトTrop−2を検出または測定することを含む、ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の診断方法。
  24. ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患が癌である、請求項22または23に記載の診断方法。
  25. ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の診断薬を製造するための、請求項1〜12のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片の使用。
  26. ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患が癌である、請求項25に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片の使用。
  27. ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患の治療薬を製造するための、請求項1〜12のいずれか1項に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片の使用。
  28. ヒトTrop−2陽性細胞が関与する疾患が癌である、請求項27に記載のモノクローナル抗体または該抗体断片の使用。
JP2012519433A 2010-06-10 2011-06-09 抗Trop−2抗体 Withdrawn JPWO2011155579A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US35343010P 2010-06-10 2010-06-10
US61/353430 2010-06-10
PCT/JP2011/063294 WO2011155579A1 (ja) 2010-06-10 2011-06-09 抗Trop-2抗体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2011155579A1 true JPWO2011155579A1 (ja) 2013-08-15

Family

ID=45098183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012519433A Withdrawn JPWO2011155579A1 (ja) 2010-06-10 2011-06-09 抗Trop−2抗体

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120237518A1 (ja)
EP (1) EP2594589A1 (ja)
JP (1) JPWO2011155579A1 (ja)
TW (1) TW201204387A (ja)
WO (1) WO2011155579A1 (ja)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8435529B2 (en) 2002-06-14 2013-05-07 Immunomedics, Inc. Combining radioimmunotherapy and antibody-drug conjugates for improved cancer therapy
US9770517B2 (en) 2002-03-01 2017-09-26 Immunomedics, Inc. Anti-Trop-2 antibody-drug conjugates and uses thereof
IL163852A0 (en) 2002-03-01 2005-12-18 Immunomedics Inc Rs7 antibodies
US9745380B2 (en) 2002-03-01 2017-08-29 Immunomedics, Inc. RS7 antibodies
US8871908B2 (en) 2011-11-11 2014-10-28 Rinat Neuroscience Corp. Antibodies specific for Trop-2 and their uses
CN102827282B (zh) * 2012-09-04 2015-02-11 林红 人源抗Trop-2基因工程抗体IgG及其应用
US9931417B2 (en) 2012-12-13 2018-04-03 Immunomedics, Inc. Antibody-SN-38 immunoconjugates with a CL2A linker
KR20230078823A (ko) * 2012-12-13 2023-06-02 이뮤노메딕스, 인코오포레이티드 개선된 효능 및 감소된 독성을 위한 항체 및 sn-38의 면역컨쥬게이트의 투약
ES2703903T3 (es) 2013-12-25 2019-03-13 Daiichi Sankyo Co Ltd Conjugado de fármaco-anticuerpo anti-trop2
KR102465042B1 (ko) 2014-01-31 2022-11-09 다이이찌 산쿄 가부시키가이샤 항-her2 항체-약물 접합체
MX2016010683A (es) 2014-02-21 2017-05-11 Ibc Pharmaceuticals Inc Terapia para tratar enfermedades mediante la induccion de respuesta inmune de las células que expresan trop-2.
CA2968330A1 (en) 2014-12-04 2016-06-09 Abruzzo Theranostic S.R.L. Humanized anti-trop-2 monoclonal antibodies and uses thereof
US9797907B2 (en) 2015-04-22 2017-10-24 Immunomedics, Inc. Isolation, detection, diagnosis and/or characterization of circulating Trop-2-positive cancer cells
IL290959B2 (en) 2015-06-29 2023-04-01 Daiichi Sankyo Co Ltd Preparations containing antibody-drug conjugates and methods for their production
CN109843327B (zh) 2016-07-07 2022-05-13 小利兰·斯坦福大学托管委员会 抗体佐剂缀合物
KR20190095280A (ko) 2016-12-12 2019-08-14 다이이찌 산쿄 가부시키가이샤 항체-약물 콘주게이트와 면역 체크 포인트 저해제의 조합
IL268102B1 (en) 2017-01-17 2024-08-01 Daiichi Sankyo Co Ltd Anti-GPR 20 antibody and anti-GPR 20 antibody-drug conjugate
EP3600283A4 (en) 2017-03-27 2020-12-16 Immunomedics, Inc. TREATMENT OF TROP-2 EXPRESSIVE TRIPLE NEGATIVE BREAST CANCER WITH SACITUZUMAB GOVITECAN AND A RAD51 INHIBITOR
EP3606964A4 (en) 2017-04-03 2020-12-09 Immunomedics, Inc. SUBCUTANE ADMINISTRATION OF ANTIBODY DRUG CONJUGATES FOR CANCER THERAPY
US11207420B2 (en) 2017-04-19 2021-12-28 Sichuan Kelun-Biotech Biopharmaceutical Co., Ltd. Cytotoxin and conjugate, uses of same and preparation method therefor
TWI794230B (zh) 2017-05-15 2023-03-01 日商第一三共股份有限公司 抗cdh6抗體及抗cdh6抗體-藥物結合物、以及其製造方法
SG11202000997YA (en) 2017-08-31 2020-03-30 Daiichi Sankyo Co Ltd Improved method for producing antibody-drug conjugate
SG11202001514XA (en) 2017-08-31 2020-03-30 Daiichi Sankyo Co Ltd Novel method for producing antibody-drug conjugate
KR20200099123A (ko) 2017-12-15 2020-08-21 쓰촨 케룬-바이오테크 바이오파마수티컬 컴퍼니 리미티드 생체활성 접합체, 이의 제조 방법 및 용도
WO2019219891A1 (en) 2018-05-18 2019-11-21 Daiichi Sankyo Co., Ltd. Anti-muc1 antibody-drug conjugate
US20210340628A1 (en) 2018-08-23 2021-11-04 Daiichi Sankyo Company, Limited Sensitivity marker for antibody-drug conjugate
EP3876998A1 (en) 2018-11-05 2021-09-15 Synaffix B.V. Antibody-conjugates for targeting of tumours expressing trop-2
AU2020241686A1 (en) 2019-03-15 2021-11-04 Bolt Biotherapeutics, Inc. Immunoconjugates targeting HER2
EP3976113A1 (en) 2019-05-29 2022-04-06 Daiichi Sankyo Company, Limited Dosage of an antibody-drug conjugate
CN115398010A (zh) 2020-03-20 2022-11-25 免疫医疗公司 用于戈沙妥珠单抗疗法的生物标志物
US20230293716A1 (en) 2020-05-08 2023-09-21 Bolt Biotherapeutics, Inc. Elastase-substrate, peptide linker immunoconjugates, and uses thereof
MX2023001679A (es) 2020-08-13 2023-02-22 Bolt Biotherapeutics Inc Inmunoconjugados de pirazolazepina y usos de estos.
IT202000031838A1 (it) * 2020-12-22 2022-06-22 Saverio Alberti Piattaforma per ottenere anticorpi monoclonali diretti contro antigeni processati tumore-specifici
JP2024512056A (ja) 2021-03-26 2024-03-18 ボルト バイオセラピューティクス、インコーポレーテッド 2-アミノ-4-カルボキサミド-ベンゾアゼピン免疫複合体、及びその使用
EP4313162A1 (en) 2021-03-26 2024-02-07 Bolt Biotherapeutics, Inc. 2-amino-4-carboxamide-benzazepine immunoconjugates, and uses thereof
US20240207432A1 (en) * 2021-04-21 2024-06-27 Biosion Inc. Antibodies binding trop2 and uses thereof
WO2022253284A1 (zh) 2021-06-02 2022-12-08 百奥泰生物制药股份有限公司 药物偶联物及其用途
WO2022266660A1 (en) 2021-06-17 2022-12-22 Amberstone Biosciences, Inc. Anti-cd3 constructs and uses thereof
CN116064558A (zh) * 2021-09-24 2023-05-05 百奥赛图(北京)医药科技股份有限公司 Trop2基因人源化非人动物的构建方法及应用
CA3234604A1 (en) 2021-10-29 2023-05-04 Shelley Erin ACKERMAN Tlr agonist immunoconjugates with cysteine-mutant antibodies, and uses thereof
KR20240113514A (ko) 2021-11-30 2024-07-22 다이이찌 산쿄 가부시키가이샤 프로테아제 분해성 마스크 항체
IL314707A (en) 2022-02-09 2024-10-01 Daiichi Sankyo Co Ltd Environmentally reactive masked antibody and its use
WO2023155808A1 (zh) 2022-02-16 2023-08-24 苏州宜联生物医药有限公司 抗体-艾日布林或其衍生物的偶联物、其中间体、制备方法、药物组合物和用途
AU2023241225A1 (en) 2022-03-23 2024-08-29 Synaffix B.V. Antibody-conjugates for targeting of tumours expressing trop-2
WO2024138128A2 (en) 2022-12-23 2024-06-27 Genentech, Inc. Cereblon degrader conjugates, and uses thereof
WO2024173384A1 (en) 2023-02-14 2024-08-22 Bolt Biotherapeutics, Inc. Aza-benzazepine immunoconjugates, and uses thereof
WO2024186626A1 (en) 2023-03-03 2024-09-12 Bolt Biotherapeutics, Inc. Aza-bicyclic sting agonist immunoconjugates, and uses thereof
WO2024226410A1 (en) 2023-04-24 2024-10-31 Merck Sharp & Dohme Llc Trop2 binders and conjugates thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5840854A (en) * 1995-10-19 1998-11-24 Bristol-Myers Squibb Company Monoclonal antibody BR110 and uses thereof
IL163852A0 (en) * 2002-03-01 2005-12-18 Immunomedics Inc Rs7 antibodies
US7420040B2 (en) * 2006-02-24 2008-09-02 Arius Research Inc. Cytotoxicity mediation of cells evidencing surface expression of TROP-2
US20080131428A1 (en) * 2006-02-24 2008-06-05 Arius Research, Inc. Cytotoxicity mediation of cells evidencing surface expression of TROP-2
JP2012516887A (ja) * 2009-02-05 2012-07-26 オンコックス・エッセ・エッレ・エッレ 抗trop−2モノクローナル抗体ならびに腫瘍の治療および診断におけるその使用

Also Published As

Publication number Publication date
EP2594589A1 (en) 2013-05-22
TW201204387A (en) 2012-02-01
WO2011155579A1 (ja) 2011-12-15
US20120237518A1 (en) 2012-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011155579A1 (ja) 抗Trop-2抗体
JP6158511B2 (ja) 抗tim−3抗体
JP6224619B2 (ja) 抗folr1抗体
JP5511686B2 (ja) 抗cd4抗体
US8076458B2 (en) Anti-claudin-4 antibody
JP7311425B2 (ja) CD40とEpCAMに結合するバイスペシフィック抗体
JP5812869B2 (ja) 抗システムascアミノ酸トランスポーター2(asct2)抗体
KR20090029227A (ko) 헤파린 결합 상피세포 증식 인자 유사 증식 인자에 결합하는 모노클로날 항체
WO2012074097A1 (ja) 抗cd33抗体
WO2013005649A1 (ja) 抗ヒトccr6抗体
JP6803231B2 (ja) 抗ヒトGas6モノクローナル抗体
WO2016111344A1 (ja) Trailr2とpsmaに結合するバイスペシフィック抗体
JP7502281B2 (ja) Cd40とgpc3に結合するバイスペシフィック抗体
AU2022332728A1 (en) Bispecific antibody that binds to cd116 and cd131

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140902