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KR20150043550A - 메소텔린에 결합하는 인간 항체 및 이의 용도 - Google Patents

메소텔린에 결합하는 인간 항체 및 이의 용도 Download PDF

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KR20150043550A
KR20150043550A KR20157008793A KR20157008793A KR20150043550A KR 20150043550 A KR20150043550 A KR 20150043550A KR 20157008793 A KR20157008793 A KR 20157008793A KR 20157008793 A KR20157008793 A KR 20157008793A KR 20150043550 A KR20150043550 A KR 20150043550A
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South Korea
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antibody
mesothelin
seq
human
variable region
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KR20157008793A
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조나단 에이. 테렛
사라 엘. 포그
크리스토퍼 토이
란 양
체타나 라오-나익
빙글리앙 첸
Original Assignee
브리스톨-마이어스 스큅 컴퍼니
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Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40526631&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20150043550(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
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Abstract

본 발명은 메소텔린 (mesothelin)에 고친화도로 특이적으로 결합하는 분리된 단일클론 항체, 특히 인간 단일클론 항체를 제공한다. 바람직하게, 상기 항체는 인간 메소텔린에 결합한다. 소정의 구체예에서, 상기 항체는 메소텔린-발현 세포로 내재화할 수 있거나 항원 의존성 세포 독성을 매개할 수 있다. 본 발명은 나아가 난소암 항원 CA125에 대한 메소텔린 결합을 억제하는 항-메소텔린 항체를 제공한다. 본 발명의 항체를 암호화하는 핵산 분자, 발현 벡터, 숙주 세포 및 본 발명의 항체를 발현하는 방법 또한 제공한다. 항체-파트너 분자 접합체, 이종특이적 분자 (bispecific molecule) 및 본 발명의 항체들을 포함하는 약제학적 조성물 또한 제공한다. 본 발명은 또한 본 발명의 항-메소텔린 항체를 이용하여 종피종 (mesothelioma), 이자암 및 난소암과 같은 암을 치료하는 방법뿐만 아니라 메소텔린을 검출하는 방법을 제공한다.

Description

메소텔린에 결합하는 인간 항체 및 이의 용도{HUMAN ANTIBODIES THAT BIND MESOTHELIN, AND USES THEREOF}
본 발명은 메소텔린 (mesothelin)에 고친화도로 특이적으로 결합하는 분리된 단일클론 항체, 특히 인간 단일클론 항체를 제공한다. 바람직하게, 상기 항체는 인간 메소텔린에 결합한다. 소정의 구체예에서, 상기 항체는 메소텔린-발현 세포로 내재화할 수 있거나 항원 의존성 세포 독성을 매개할 수 있다. 본 발명은 나아가 난소암 항원 CA125에 대한 메소텔린 결합을 억제하는 항-메소텔린 항체를 제공한다. 본 발명의 항체를 암호화하는 핵산 분자, 발현 벡터, 숙주 세포 및 본 발명의 항체를 발현하는 방법 또한 제공한다. 항체-파트너 분자 접합체, 이종특이적 분자 (bispecific molecule) 및 본 발명의 항체들을 포함하는 약제학적 조성물 또한 제공한다. 본 발명은 또한 본 발명의 항-메소텔린 항체를 이용하여 종피종 (mesothelioma), 이자암 및 난소암과 같은 암을 치료하는 방법뿐만 아니라 메소텔린을 검출하는 방법을 제공한다.
본 출원은 2007년 10월 1일자로 출원된 미국 가출원 일련번호 제60/976,626호, 2007년 11월 30일자로 출원된 미국 가출원 일련번호 제60/991,692호 및 2008년 7월 1일자로 출원된 미국 가출원 일련번호 제61/077,397호에 대한 우선권을 주장하며, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 통합되어 있다.
메소텔린 (mesothelin)은 복막, 흉막 및 심막 체강의 종피층 (mesothelial lining)의 세포 표면에 존재하는 당단백질이다. 이것은 원래 인간 이자 세포주 HPC-Y5로부터 정제되었고, 거핵세포 강화 능력을 가지는 것으로 관찰되어 거핵세포 강화인자 (MFP, megakaryocyte potentiating factor)라고 명명되었다 (Yamaguchi et al . (1994) J. Biol . Chem . 269:805-808). 메소텔린 cDNA는 HPC-Y5 세포주로부터 제작한 라이브러리로부터 클론되었다 (Kojima et al . (1995) J. Biol . Chem. 270:21984-21990). 이 cDNA도 또한 단일클론 항체 K1을 사용하여 클론되었고, 종피종을 인식한다 (Chang and Pastan (1996) Proc . Natl . Acad . Sci . USA 93:136-40). 구조적으로, 메소텔린은 60 kDa 전구체 폴리펩티드로서 세포 표면 상에 발현되고, 단백분해 프로세싱을 거쳐 31 kDa 분리 성분 (MPF에 해당) 및 40 kDa 막 부착 성분이 된다 (Hassen et al . (2004) Clin . Cancer Res . 10:3927-3942).
정상 종피세포 상에 발현되는 것과 더불어, 메소텔린은 모든 종피종, 많은 난소암 및 이자암 및 일부 위암, 폐암 및 자궁내막암을 포함하는 인간 종양의 수개 타입에서 과발현된다. 예를 들어, 메소텔린은 대략적으로 모든 난소암의 70%, 유두상 장액샘암종의 82%, 모든 이자샘암종의 83% 및 모든 도관 이자샘암종의 86%에서 발현된다.
메소텔린 유전자가 상동성 재조합 (homologous recombination)에 의해 파괴된 돌연변이 마우스가 제작되었다 (Bera, T.K. and Pastan, I. (2000) Mol . Cell . Biol. 20:2902-2906). 해부학적, 혈액학적 또는 생식적 장애가 전혀 검출되지 않았고, 이는 적어도 이들 마우스에서 메소텔린 기능이 성장 또는 생식에 필수적이 아니라는 점을 보여주었다.
메소텔린은 이전에 난소암 항원으로 확인된 종양세포 표면에 존재하는 뮤신-유사 당단백질인 CA125 (또한 MUC-16 라고도 알려짐)에 특이적으로 반응한다. 또한, 막-부착 메소텔린에 대한 CA125 결합은 헤테로타입 세포 부착을 매개하고 CA125 및 메소텔린은 진행된 난소 샘암종에서 공-발현된다 (Rump, A. et al . (2004) J. Biol . Chem . 279:9190-9198). 복강 내피에서 메소텔린의 발현은 난소암의 전이 형성에 선호되는 부위와 상호관련이 있고, 메소텔린-CA125 결합은 난소 종양의 복강 전이를 용이하게 한다고 사료된다 (Gubbels, J.A. et al . (2006) Mol . Cancer 5:50).
상기의 관점에서, 메소텔린의 활성을 조절하는 추가적인 제제가 관심을 끈다.
본 발명은 메소텔린에 특이적으로 결합하고, 인간 메소텔린에 결합하는 고친화도, 메소텔린을 발현하는 세포에 의한 내재화, CA125에 대한 메소테린 결합의 억제, 및/또는 항체 의존성 세포 독성 (antibody dependent cellular cytotoxicity, ADCC)의 매개와 같은 바람직한 특성을 가지는 분리된 모노클론 항체, 특히 인간 모노클론 항체를 제공한다. 본 발명의 항체는 예를 들어, 메소텔린을 검출하는 데 또는, 메소텔린-발현 종양 세포와 같은 메소텔린을 발현하는 세포의 성장을 억제하는 데 사용될 수 있다.
일 관점에서, 본 발명은 분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합에 관한 것이며, 여기에서 상기 항체는 인간 메소텔린에 결합하고 하기 특성 중 적어도 하나를 나타낸다:
(a) 1 x 10-8 M 이하의 KD로 인간 메소텔린에 결합하고;
(b) 메소텔린-발현 세포에 의하여 내재화되며;
(c) 난소암 항원 CA125에 대한 메소텔린 결합을 억제하고;
(d) 메소텔린-발현 세포에 대항하는 항체 의존성 세포 독성(antibody dependent cellular cytotoxicity, ADCC)을 나타내며; 및
(e) 세포 독소와 결합될 때 생체 내에서 메소텔린-발현 세포의 성장을 억제한다.
바람직하게, 상기 항체는 특성 (a), (b), (c), (d), 및 (e) 중 적어도 두 개를 나타낸다. 더 바람직하게, 상기 항체는 특성 (a), (b), (c), (d), 및 (e) 중 적어도 세 개를 나타낸다. 보다 바람직하게, 상기 항체는 특성 (a), (b), (c), (d), 및 (e) 중 네 개를 나타낸다. 보다 더 바람직하게, 상기 항체는 특성 (a), (b), (c), (d), 및 (e) 중 다섯 개 모두를 나타낸다. 다른 바람직한 구체예에서, 상기 항체는 1 x 10-8 M 이하의 KD로 메소텔린에 결합한다. 또 다른 바람직한 구체예에서, 상기 항체는 세포 독소와 결합될 때 메소텔린-발현 종양 세포의 성장을 억제한다.
다른 관점에서, 본 발명은 분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합에 관한 것이며, 여기에서 상기 항체는 참조 항체에 의하여 인식된 인간 메소텔린 상의 에피토프에 결합을 위하여 교차-경쟁 (cross-compete)하고, 상기 참조 항체는 다음을 포함한다:
(a) 서열번호 19의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역 (VH) 및 서열 번호 22의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역 (VL);
(b) 서열번호 20의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 번호 23의 아미노산 서열을 포함하는 VL; 및
(c) 서열번호 21의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 번호 24의 아미노산 서열을 포함하는 VL.
상기 기술된 참조 항체는 하기 본 명세서에서 참조 항체 (a), (b), 및 (c)라고 각각 지칭된다.
바람직한 구체예에서, 참조 항체는 서열번호 19의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 번호 22의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다. 다른 바람직한 구체예에서, 참조 항체는 서열번호 20의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 번호 23의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다. 또 다른 바람직한 구체예에서, 참조 항체는 서열번호 21의 아미노산 서열을 포함하는 VH 및 서열 번호 24의 아미노산 서열을 포함하는 VL을 포함한다.
다른 관점에서, 본 발명은 인간 VH 3-33 유전자 또는 인간 VH 3-7 유전자의 생성물 또는 상기 유전자로부터 유도되는 VH 를 포함하는, 분리된 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부에 관한 것이고, 여기에서 항체는 인간 메소텔린과 특이적으로 결합한다. 또 다른 관점에서, 본 발명은 인간 VK L6 유전자 또는 인간 VK A27 유전자의 생성물 또는 상기 유전자로부터 유도되는 VL을 포함하는, 분리된 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부에 관한 것이며, 상기 항체는 인간 메소텔린과 특이적으로 결합한다. 또 다른 관점에서, 본 발명은 다음을 포함하는, 분리된 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부에 관한 것이며:
(a) 인간 VH 3-33 유전자의 생성물 또는 상기 유전자로부터 유도되는 VH 및 인간 VK L6 유전자의 생성물 또는 상기 유전자로부터 유도되는 VL; 또는
(b) 인간 VH 3-7 유전자의 생성물 또는 상기 유전자로부터 유도되는 VH 및 인간 VK A27 유전자의 생성물 또는 상기 유전자로부터 유도되는 VL;
여기에서 상기 항체는 인간 메소텔린과 특이적으로 결합한다.
특히 바람직한 항체, 또는 이의 항원-결합부 ("구체예 A")는 다음을 포함한다.
(a) 서열번호 1을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) 서열번호 4를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) 서열번호 7을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) 서열번호 10을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) 서열번호 13을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) 서열번호 16을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR3;
다른 특히 바람직한 항체, 또는 이의 항원-결합부 ("구체예 B")는 다음을 포함한다.
(a) 서열번호 2를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) 서열번호 5를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) 서열번호 8을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) 서열번호 11을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) 서열번호 14를 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) 서열번호 17을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR3;
또 다른 특히 바람직한 항체, 또는 이의 항원-결합부 ("구체예 C")는 다음을 포함한다.
(a) 서열번호 3을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) 서열번호 6을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) 서열번호 9를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) 서열번호 12을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) 서열번호 15을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) 서열번호 18을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR3;
또 다른 관점에서, 본 발명은 다음을 포함하는, 분리된 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부에 관한 것이며: (a) 서열번호 19-21로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 VH; 및 (b) 서열번호 22-24로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 VL; 여기에서 상기 항체는 인간 메소텔린 단백질과 특이적으로 결합한다.
바람직한 조합은 다음을 포함한다: (a) 서열번호 19의 아미노산 서열을 포함하는 VH; 및 (b) 서열번호 22의 아미노산 서열을 포함하는 VL.
다른 바람직한 조합은 다음을 포함한다: (a) 서열번호 20의 아미노산 서열을 포함하는 VH; 및 (b) 서열번호 23의 아미노산 서열을 포함하는 VL.
또 다른 바람직한 조합은 다음을 포함한다: (a) 서열번호 21의 아미노산 서열을 포함하는 VH; 및 (b) 서열번호 24의 아미노산 서열을 포함하는 VL.
본 발명의 항체는, 예를 들어 IgG1 또는 IgG4 이소타입일 수 있다. 대안적으로, 상기 항체는 Fab, Fab' 또는 Fab'2 단편과 같은 항체 단편 또는 단일 사슬 항체 (single chain antibody)일 수 있다.
본 발명은 또한 파트너 분자에 연결되고 본 발명의 항체 또는 이의 항원-결합부를 포함하는 면역접합체 (immunoconjugate)를 제공한다. 특히 바람직한 구체예에서, 본 발명은 본 발명의 항체 또는 이의 항원-결합부를 포함하고, 화합물 사이토톡신 A에 연결되는 면역접합체를 제공하며, 이는 하기에서 확인되고 국제특허출원 제 WO 2008/083312호에 토론되어 있으며, 본 명세서에서 그 내용이 참고문헌으로 통합된다. 본 발명은 본 발명의 항체에 연결된 사이토톡신 A를 포함하는 하기 바람직한 면역접합체를 제공하고, 여기에서 상기 항체는 (i) 인간 메소텔린의 에피토프에 결합하기 위하여 참조 항체 (a), (b), 또는 (c)와 교차-경쟁하며; (ii) 구체예 A에 따르고; (iii) 구체예 B에 따르며; 또는 (iv) 구체예 C에 따른다. 소정의 이러한 항체-파트너 분자 접합체는 메소텔린-발현 세포 내로 내재화될 수 있고 ADCC를 매개할 수 있다.
한 관점에서, 이러한 항체-파트너 분자 접합체는 화학적 링커를 통하여 접합된다. 어떤 구체예에서, 상기 링커는 펩티딜 링커이고, 본 명세서에서 (L4)p-F-(L1)m으로 표시된다. 다른 링커는 하이드라진 및 디설파이드 링커들을 포함하고, 본 명세서에서 각각 (L4)p-H-(L1)m 또는 (L4)p-J-(L1)m으로 표시된다. 파트너에 부착된 링커에 부가하여, 본 발명은 또한 필수적인 임의의 분자 종에 부착하기에 적절한 분리가능한 (cleavable) 링커 가지 (arm)를 제공한다.
본 발명은 또한 상기 항체, 또는 이의 항원-결합부보다 다른 특이성을 가지는 두 번째 기능부에 연결된 항체, 또는 이의 항원-결합부를 포함하는 이중특이적 분자를 제공한다.
본 발명의 항체, 또는 이의 항원-결합부, 또는 면역접합체 또는 이중특이적 분자 및 약제학적 허용가능한 담체를 포함하는 조성물 또한 제공된다.
본 발명의 항체, 또는 이의 항원-결합부를 암호화하는 핵산 분자뿐만 아니라 이러한 핵산을 포함하는 발현 벡터 및 이러한 발현 벡터를 포함하는 숙주세포 또한 본 명세서에 의하여 포괄된다. 이러한 발현 벡터를 포함하는 숙주세포를 이용하여 항-메소텔린 항체를 제조하는 방법 또한 제공되며, (i) 숙주세포에서 항체를 발현시키고 및 (ii) 숙주세포로부터 항체를 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 항-메소텔린 항체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 다음을 포함한다:
(a) (i) 서열번호 1-3으로 이루어진 군에서 선택된 CDR1 서열, 서열번호 4-6으로 이루어진 군에서 선택된 CDR2 서열, 및/또는 서열번호 7-9로 이루어진 군에서 선택된 CDR3 서열을 포함하는 VH 항체 서열; 및/또는 (ii) 서열번호 10-12로 이루어진 군에서 선택된 CDR1 서열, 서열번호 13-15로 이루어진 군에서 선택된 CDR2 서열, 및/또는 서열번호 16-18로 이루어진 군에서 선택된 CDR3 서열을 포함하는 VL 항체 서열을 제공하고;
(b) 상기 VH 항체 서열 및/또는 상기 VL 항체 서열 내에 적어도 하나의 아미노산 잔기를 변경하여 적어도 하나의 변경된 항체 서열을 만들며; 및
(c) 상기 변경된 항체 서열을 단백질로서 발현시킨다.
다른 관점에서, 본 발명은 메소텔린-종양 세포의 성장을 억제하기 위하여 종양 세포를 본 발명의 항체-파트너 분자 접합체와 접촉시키는 것을 포함하는 메소텔린-발현 종양 세포의 성장을 억제하는 방법에 관한 것이다. 바람직하게는, 상기 메소텔린-발현 종양 세포는 종피종 세포 (mesothelioma cell), 이자 종양 세포, 난소 종양 세포, 위 종양 세포, 폐 종양 세포 또는 자궁내막 종양 세포이다. 보다 다른 구체예에서, 상기 메소텔린-발현 종양 세포는 종피종 (mesothelioma), 유두상 장액 난소 샘암종 (papillary serous ovarian adenocarcinoma), 투명 세포 난소암종 (clear cell ovarian carcinoma), 혼합 뮐러 난소암종 (mixed Mullerian ovarian carcinoma), 자궁내막 뮤신 난소암종 (endometrioid mucinous ovarian carcinoma), 이자샘암종 (pancreatic adenocarcinoma), 이자관 샘암종 (ductal pancreatic adenocarcinoma), 자궁 장액 암종 (uterine serous carcinoma), 폐 샘암종 (lung adenocarcinoma), 간외 담관 암종 (extrahepatic bile duct carcinoma), 위샘암종 (gastric adenocarcinoma), 식도 샘암종 (esophageal adenocarcinoma), 직장 샘암종 (coloretal adenocarcinoma) 및 유방샘암종 (breast adenocarcinoma)으로 이루어진 군에서 선택된 암으로부터 나온다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 대상체 내에서 암을 치료하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 대상체 내에서 암을 치료하기 위하여 대상체에 본 발명의 항체-파트너 분자 접합체를 투여하는 것을 포함한다. 치료를 위하여 특히 바람직한 암은 종피종, 이자암, 난소암, 위암, 폐암 또는 자궁내막암이다. 또 다른 구체예에서, 치료되는 암은 종피종, 유두상 장액 난소 샘암종, 투명 세포 난소암종, 혼합 뮐러 난소암종, 자궁내막 뮤신 난소암종, 이자샘 암종, 이자관 샘암종, 자궁 장액 암종, 폐 샘암종, 간외 담관 암종, 위샘암종, 식도 샘암종, 직장 샘암종 및 유방샘암종으로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명은 분리된 단일클론 항체, 특히 인간 단일클론 항체에 관한 것으로서, 상기 항체는 인간 메소텔린에 결합하고, 바람직한 특성들을 가진다. 소정의 구체예에서, 본 발명의 항체는 특정 중쇄 및 경쇄 생식계열 서열로부터 유도되고 및/또는 특정 아미노산 서열을 포함하는 CDR 영역과 같은 특정한 구조적 특징을 포함한다. 본 발명은 분리된 항체, 상기 항체를 만드는 방법, 항체-파트너 분자 접합체 (antibody-partner molecule conjugate), 및 상기 항체를 포함하는 이중특이적 분자 (bispecific molecule) 및 본 발명의 항체, 항체-파트너 분자 접합체 또는 이중특이적 분자를 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 또한 상동성 항체, 보존적 변형을 가진 항체, 조작되고 변형된 항체, 항체 단편 및 항체 의태체와 같이 여기서 본 명세서의 하기에 기술되는 변이체 또는 대안체도 제공된다. 본 발명은 또한 종양 세포와 같은 메소텔린-발현 세포의 성장을 억제하기 위하여 본 발명의 항-메소텔린 항체를 사용하는 방법뿐만 아니라 메소텔린 단백질을 검출하는 것과 같은 항체를 이용하는 방법에 관한 것이다. 따라서, 또한 본 발명은 다양한 유형의 암, 예를 들어 이자암, 난소암, 위암, 폐암, 자궁내막암 또는 종피종을 치료하기 위하여 본 발명의 항-메소텔린 항체를 이용하는 방법을 제공한다. 바람직하게, 항체, 접합체, 이중특이적 분자, 대안체 또는 변이체는 다음 특성의 하나 이상을 나타낸다: 인간 메소텔린에 결합, 메소텔린 발현 세포에 의한 내재화, CA125에 대한 메소텔린 결합의 억제, 메소텔린 발현 세포에 대항하는 ADCC의 매개, 및 생체내 메소텔린-발현 종양 세포의 성장 억제. 항체는 인간 (바람직하게), 인간화된 또는 키메릭(chimeric)된 것일 수 있다.
본 발명이 보다 용이하게 이해될 수 있도록 하기 위하여, 우선 소정의 용어를 정의한다. 추가적인 정의는 상세한 설명 전체를 통하여 설명된다.
용어 “메소텔린 (mesothelin)”은 변이체(variant), 이소형태(isoform), 동족체(homolog), 오솔로그(ortholog) 및 파라로그(paralog)를 포함한다. 예를 들어, 인간 메소텔린 단백질에 대하여 특이적인 항체는, 소정의 경우에, 인간 이외의 다른 종으로부터의 메소텔린 단백질과 교차-경쟁한다. 다른 구체예에서, 인간 메소텔린 단백질에 대하여 특이적인 항체는 인간 메소텔린 단백질에 대하여 완전히 특이적일 수 있으며 교차-반응성의 종 또는 다른 유형을 나타내지 않거나, 또는 소정의 다른 종으로부터의 메소텔린과 교차-반응할 수 있지만 다른 모든 종의 것과는 아니다(예, 영장류 메소텔린과는 교차-경쟁하지만 마우스 메소텔린과는 교차-경쟁하지 않는다). 용어 “인간 메소텔린”은 진뱅크(Genbank) 기탁번호 NP_005814을 가지는 인간 메소텔린의 완전한 아미노산 서열과 같은, 인간 서열 메소텔린을 지칭한다. 용어 “마우스 메소텔린”은 진뱅크 기탁번호 NP_061345를 가지는 마우스 메소텔린의 완전한 아미노산 서열과 같은, 마우스 서열 메소텔린을 지칭한다. 메소텔린의 N-말단부는 또한 거핵구 강화 인자(MPF)라고도 알려져 있다. 인간 메소텔린 서열은, 예를 들어 보존된 돌연변이 또는 비-보존된 영역 내의 돌연변이를 가짐으로써 진뱅크 기탁번호 NP_005814의 인간 메소텔린과 다를 수 있으며 메소텔린은 진뱅크 기탁번호 NP_005814의 인간 메소텔린과, CA125에 대한 결합과 같이 실질적으로 동일한 생물학적 기능을 가진다.
특정 인간 메소텔린 서열은 일반적으로 진뱅크 기탁번호 NP_005814의 인간 메소텔린과 아미노산 서열에 있어서 적어도 90%가 동일할 것이고 다른 종(예, 마우스)의 메소텔린 아미노산 서열과 비교할 때 인간의 것으로서의 아미노산 서열을 식별하는 아미노산 잔기들을 함유한다. 소정의 경우에, 인간 메소텔린은 아미노산 서열에 있어서 진뱅크 기탁번호 NP_005814의 메소텔린과 적어도 95%, 또는 심지어 적어도 96%, 97%, 98%, 또는 99%가 동일할 수 있다. 소정의 구체예에서, 인간 메소텔린 서열은 진뱅크 기탁번호 NP_005814의 메소텔린 서열과는 단지 10개의 아미노산 차이만을 보일 수 있다. 소정의 구체예에서, 인간 메소텔린은 진뱅크 기탁번호 NP_005814의 메소텔린 서열과는 단지 5, 또는 심지어 4, 3, 2, 또는 1 개의 아미노산 차이만을 보일 수 있다. 퍼센트 동일성 (percent identity)은 본 명세서에서 설명한 바와 같이 결정될 수 있다.
용어 "CA125"는 난소 암종 항원, 또는 MUC-16이라고도 알려진 난소암 종양 마커를 지칭한다. 용어 "인간 CA125"는 진뱅크 기탁번호 NP_078966를 가지는 인간 CA125의 완전한 아미노산 서열과 같은, 인간 서열 CA125를 지칭한다. 인간 CA125 서열은, 예를 들어 보존된 돌연변이 또는 비-보존된 영역 내의 돌연변이를 가짐으로써 진뱅크 기탁번호 NP_078966의 인간 CA125와 다를 수 있다. 특정 인간 CA125 서열은 일반적으로 진뱅크 기탁번호 NP_078966의 인간 CA125과 아미노산 서열에 있어서 적어도 90%가 동일할 것이고 다른 종(예, 마우스)의 CA125 아미노산 서열과 비교할 때 인간의 것으로서의 아미노산 서열을 식별하는 아미노산 잔기들을 함유한다. 소정의 경우에, 인간 CA125는 아미노산 서열에 있어서 진뱅크 기탁번호 NP_078966의 CA125와 적어도 95%, 또는 심지어 적어도 96%, 97%, 98%, 또는 99%가 동일할 수 있다. 소정의 구체예에서, 인간 CA125 서열은 진뱅크 기탁번호 NP_078966의 CA125 서열과는 단지 10개의 아미노산 차이만을 보일 수 있다. 소정의 구체예에서, 인간 CA125는 진뱅크 기탁번호 NP_078966의 CA125 서열과는 단지 5, 또는 심지어 4, 3, 2, 또는 1 개의 아미노산 차이만을 보일 수 있다. 퍼센트 동일성은 본 명세서에서 설명한 바와 같이 결정될 수 있다.
용어 “면역 반응 (immune response)”은, 예를 들어 림프구, 항원 제시 세포, 식세포, 과립구, 및 상기 세포들 또는 간 (항체, 사이토카인, 및 보체를 포함)에 의하여 생산되는 가용성 거대분자의 거동을 지칭하는데, 침입 병원체, 병원체에 감염된 세포 또는 조직, 암세포, 또는 자가면역 또는 병리적 염증의 경우에서 있어서 정상 인간 세포 또는 조직에 선택적으로 손상을 주거나 그것을 파괴하거나 또는 그것을 인체로부터 제거하는 결과를 가져온다.
“신호 전달 경로 (signal transduction pathway)”는 세포의 한 부분에서 세포의 또 다른 부분으로의 신호전달에 있어서 역할을 하는 다양한 신호 전달 분자들 사이의 생화학적 관계를 지칭한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은, 어구 “세포 표면 수용체”는, 예를 들어, 신호를 받고 그 신호를 세포의 원형질 막을 가로질러 전달할 수 있는 분자 및 분자의 복합체를 포함한다. 본 발명의 “세포 표면 수용체”의 예는 인간 메소텔린이다.
용어 “항체”는 온전한 항체 및 이의 임의의 항원 결합 단편(즉, “항원-결합부”) 또는 단일 사슬을 지칭한다.“항체”는 디설파이드 결합에 의해 상호 연결된 적어도 두 개의 중쇄(H) 및 적어도 두 개의 경쇄(L), 또는 이의 항원 결합부를 포함하는 당단백질을 지칭한다. 각 중쇄는 중쇄 가변 영역 (본 명세서에서는 VH로 약자화) 및 중쇄 불변 영역으로 구성된다. 중쇄 불변 영역은 세 개의 도메인, CH1, CH2 및 CH3으로 구성된다. 각 경쇄는 경쇄 가변 영역 (본 명세서에서는 VL로 약자화) 및 경쇄 불변 영역으로 구성된다. 경쇄 불변 영역은 하나의 도메인, CL로 구성된다. VH 및 VL 영역들은 상보성 결정 영역 (complementarity determining region, CDR)으로 불리는, 초가변 영역 (region of hypervariability)들로 더 나뉠 수 있는데, 이들은 골격 영역(framework region, FR)으로 불리는, 더 보존적인 영역과 섞여있다. 각 VH 및 VL은 세 개 CDRs 및 네 개 FRs로 구성되고, 이들은 아미노 말단에서부터 카르복시 말단 방향으로 하기 순서로 정렬되어 있다: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. 상기 중쇄 및 경쇄의 가변 영역들은 항원과 상호작용하는 결합 도메인을 포함한다. 상기 항체들의 불변 영역들은, 면역계(예, 작동자(effector) 세포) 및 전통적인 보체계(classical complement system)의 제 1 요소(Clq)의 다양한 세포들을 포함한, 숙주 조직 또는 인자에 면역글로불린을 결합시키는 것을 매개할 수 있다.
용어 “항체 단편” 및 항체의 “항원-결합부”(또는 간단히 “항체부”)는, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 항원(예, 메소텔린)에 특이적으로 결합하는 능력을 보유하는 항체의 하나 이상의 단편들을 지칭한다. 항체의 항원-결합 기능은 전장 (full-length) 항체의 단편에 의하여 수행될 수 있음을 보여 주었다. 용어 항체의 “항원-결합부” 내에 포함되는 결합 단편들의 예는, (i) Fab 단편, 즉 VL, VH, CL 및 CH1 도메인으로 구성되는 1가 단편; (ii) F(ab')2 단편, 즉, 힌지 영역에서 디설파이드 다리(disulfide bridge)에 의해 연결된 두 개의 Fab 단편을 포함하는 2가 단편; (iii) Fab’ 단편, 즉, 본질적으로 힌지 영역 (hinge region)의 일부를 갖는 Fab(FUNDAMENTAL IMMUNOLOGY (Paul ed., 3rd ed. 1993) 참조); (iv) VH 및 CH1 도메인으로 구성되는 Fd 단편; (v) 항체의 단일 가지의 VL 및 VH 도메인으로 구성되는 Fv 단편; (vi) VH 도메인으로 구성되는 dAb 단편(Ward 등 (1989) Nature 341:544-546); (vii) 분리된 상보성 결정 영역(CDR); 및 (viii) 나노바디, 즉 단일 가변 도메인 및 두 개의 불변 도메인을 포함하는 중쇄 가변 영역을 포함한다. 더욱이, Fv 단편의 두 개 도메인, VL 및 VH가 별개의 유전자에 의해 암호화되어 있지만, 그것들은 재조합 방법들을 사용하여, 합성 링커에 의해 결합되고 단일 단백질 사슬로서 만들어 질 수 있으며, 여기에서 VL 및 VH 영역들은 짝을 이뤄 단일가 분자(단일 사슬 Fv(scFv)로서 공지됨; 예, Bird 등 (1988) Science 242:423-426; 및 Huston 등 (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-5883 참조)를 형성하게 된다. 상기 단일 사슬 항체들은 또한 용어 항체의 “항원-결합부”의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 이러한 항체 단편들은 당해 분야의 숙련자들에게 공지된 기술을 사용하여 얻어질 수 있고, 상기 단편들을 본래의 항체들과 동일한 방식으로 스크리닝하여 이용할 수 있다.
"분리된 항체”는 상이한 항원 특이성들을 갖는 다른 항체들이 실질적으로 없는 항체를 지칭하는 것으로 의도된다(예, 메소텔린과 특이적으로 결합하는 분리된 항체는 메소텔린 이외의 항원과 특이적으로 결합하는 항체들이 실질적으로 없다). 그러나, 메소텔린과 특이적으로 결합하는 분리된 항체는 다른 종으로부터의 메소텔린 분자와 같은, 다른 항원에 교차 반응성(cross-reactivity)을 가진다. 분리된 항체는 인간 메소텔린에 특이적으로 결합하지만 다른 비-인간 메소텔린 항원과 교차-반응한다. 더욱이, 분리된 항체는 다른 세포성 물질 및/또는 화학물질이 실질적으로 없을 수 있다.
용어 “단일클론 항체” 또는 “단일클론 항체 조성물”은, 단일 분자 조성물의 항체 분자들의 제조물을 지칭한다. 단일클론 항체 조성물은 특정 에피토프에 대하여 단일 결합 특이성 및 친화도를 보인다.
용어 “인간 항체”는, 골격 영역 및 CDR 영역 둘 다가 인간 생식계열 면역글로불린 서열들로부터 유도되는 가변 영역을 갖는 항체들을 지칭한다. 또한, 상기 항체가 불변 영역을 포함한다면, 그 불변 영역 또한 인간 생식계열 면역글로불린 서열로부터 유도된다. 본 발명의 인간 항체들은 인간 생식계열 면역글로불린 서열들에 의해 암호화되지 않은 아미노산 잔기들(예, 시험관 내 랜덤 또는 자리-특이적(site-specific) 돌연변이 유발(mutagenesis)에 의해 또는 생체 내 체세포 돌연변이에 의해 도입된 돌연변이들)을 포함할 수 있다. 그러나, 용어 “인간 항체”는, 마우스와 같은 다른 포유동물 종의 생식계열로부터 유도된 CDR 서열들이 인간 골격 서열들에 이식된 항체들을 포함하는 것으로 의도되지 않는다.
용어 “인간 단일클론 항체”는, 골격 영역 및 CDR 영역 둘 모두 인간 생식계열 면역글로불린 서열들로부터 유도된 가변 영역을 가지는 단일 결합 특이성을 보이는 항체들을 지칭한다. 한 구체예에서, 상기 인간 단일클론 항체들은, 무한증식 세포에 융합된 인간 중쇄 트랜스유전자 및 경쇄 트랜스유전자를 포함하는 게놈을 가지는, 트랜스유전자성(transgenic) 비인간 동물, 예를 들어, 트랜스유전자성 쥐로부터 얻어진 B 세포를 포함하는 하이브리도마에 의해 생산된다.
본 명세서에서 사용되는, 용어 “재조합 인간 항체”는, 재조합 수단에 의해 제조되거나, 발현되거나, 만들어지거나 또는 분리된 모든 인간 항체들, 예를 들어, (a) 인간 면역글로불린 유전자들에 대하여 트랜스유전자성 (transgenic)이거나 트랜스염색체성(transchromosomal)인 동물(예, 마우스)로부터 또는 이로부터 제조된 하이브리도마(하기에 설명됨)로부터 분리된 항체들, (b) 형질전환되어 인간 항체를 발현하는 숙주세포로부터, 예를 들어 트랜스펙토마로부터 분리된 항체들, (c) 재조합, 조합성 인간 항체 라이브러리로부터 분리된 항체들, 및 (d) 인간 면역글로불린 유전자 서열들을 다른 DNA 서열들로 스플라이싱하는 것을 수반하는 임의의 다른 수단에 의해 제조되거나, 발현되거나, 만들어지거나 또는 분리된 항체들을 포함한다. 상기 재조합 인간 항체들은, 골격 영역 및 CDR 영역이 인간 생식계열 면역글로불린 서열들로부터 유도되는 가변 영역을 가진다. 그러나 소정 구체예에서, 상기 재조합 인간 항체들은 시험관 내 돌연변이유발(mutagenesis)(또는 인간 Ig 서열들에 대해 트랜스유전자성인 동물이 사용되는 경우, 생체 내 체세포 돌연변이유발)로 처리될 수 있고, 따라서 재조합 항체들의 VH 및 VL 영역의 아미노산 서열들은, 인간 생식계열 VH 및 VL 서열들로부터 유도되고 이에 관련된 것인 반면에, 생체내에서 인간 항체 생식계열 원천 내에 자연적으로 존재하지 않을 수 있는 서열들이다.
용어“이소타입 (isotype)”은 중쇄 불변 영역 유전자들에 의해 암호화되는 항체 등급(예, IgM 또는 IgGl)을 지칭한다.
어구 “항원을 인식하는 항체” 및 “항원에 특이적인 항체”는 용어 “항원에 특이적으로 결합하는 항체”와 함께 상호교환적으로 이용된다.
용어 “인간 항체 유도체 (human antibody derivative)”는 인간 항체의 임의의 변형된 형태, 예를 들어, 항체 및 다른 제제 또는 항체의 접합체를 지칭한다.
용어 “인간화 항체 (humanized antibody)”는 마우스와 같은 다른 포유동물 종의 생식계열로부터 유도된 CDR 서열들이 인간 골격 서열들에 접합된 항체를 지칭하는 것으로 의도된다. 추가의 골격 영역 변형이 인간 골격 서열 내에서 이루어질 수 있다.
용어 “키메릭 항체”는 가변 영역 서열들이 하나의 종으로부터 유도되고 불변 영역 서열들이 다른 종으로부터 유도된 항체들, 예를 들어, 가변 영역 서열들이 마우스 항체로부터 유도되고 불변 영역 서열들이 인간 항체로부터 유도된 항체를 지칭하는 것으로 의도된다.
용어 “항체 의태체”는 항원을 결합하는 항체의 능력을 의태할 수 있는 분자들을 지칭하는 것으로 의도되나, 천연 항체 구조에 한정되지 않는다. 상기 항체 의태체의 예들은 어피바디(Affibodies), 디에이알핀(DARPins), 안티칼린(Anticalins), 아비머(Avimers), 및 베르사바디(Versabodies)를 포함하나 이에 제한되지 않는데, 이들 모두는 하기 본 명세서에서 설명된다.
용어 “파트너 분자”는 항체-파트너 분자 접합체에서 항체에 접합하는 개체를 지칭한다. 파트너 분자의 예들은 약물, 독소, 약물, 독소, 마커 분자, 단백질 및 치료제를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는,“인간 메소텔린에 특이적으로 결합”하는 항체는 1 x 10-7 M 이하, 더 바람직하게 5 x 10-8 M 이하, 더 바람직하게 3 x 10-8M 이하, 더 바람직하게 1 x 10-8M 이하, 더욱 더 바람직하게는 5 x 10-9M 이하의 KD로 인간 메소텔린에 결합하는 항체를 지칭하는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 사용되는 용어, 단백질 또는 세포에 “실질적으로 결합하지 않는”은 단백질 또는 세포에 결합하지 않거나 또는 고친화도로 결합하지 않는, 즉 1 x 10-6M 이하, 더 바람직하게는 1 x 10-5M 이하, 더 바람직하게는 1 x 10-4M 이하, 더 바람직하게는 1 x 10-3M 이하, 더욱 더 바람직하게는 1 x 10-2M 이하의 KD로 단백질 또는 세포에 결합하는 것을 의미한다.
용어 “Kassoc” 또는 “Ka”는, 특정 항체-항원 상호작용의 결합 속도(association rate)를 지칭하는 것으로 의도되고, 반면 본 명세서에서 사용되는, 용어 “Kdis” 또는 “Kd”는, 특정 항체-항원 상호작용의 해리 속도를 지칭하는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 사용되는, 용어 “KD”는, Kd 대 Ka의 비율(즉, Kd/Ka)로부터 얻어지고, 몰 농도(M)로 표현되는 해리 상수를 지칭하는 것으로 의도된다. 항체들에 대한 KD 값은 당해 분야에 설정된 방법들을 사용하여 결정될 수 있다. 항체의 KD를 결정하는 바람직한 방법은 표면 플라즈몬(plasmon) 공명, 바람직하게, 비아코어(Biacore®) 시스템과 같은 바이오센서 시스템을 사용하여 수행될 수 있다.
용어 IgG 항체에 대한 “고친화도”는 표적 항원에 대하여 1 x 10-7M 이하, 더 바람직하게는 5 x 10-8M 이하, 더욱 바람직하게는 1 x 10-8M 이하, 더욱 더 바람직하게는 5 x 10-9M 이하 및 훨씬 더 바람직하게는 1 x 10-9M의 KD 를 가지는 항체를 지칭한다. 그러나, “고친화도” 결합은 다른 항체 이소타입에서 다양해질 수 있다. 예를 들어, IgM 이소타입에 대한 “고친화도” 결합은 10-6M 이하, 더 바람직하게는 10-7M 이하, 더욱 더 바람직하게는 10-9M 이하의 KD를 가지는 항체를 지칭한다.
용어 “대상체”는 임의의 인간 또는 비인간 동물을 포함한다. 용어 “비인간 동물”은 모든 척추동물, 예를 들어, 비인간 영장류, 양, 개, 고양이, 말, 소, 닭, 양서류, 어류, 파충류 등과 같은, 포유동물 및 비-포유동물을 포함한다.
용어 “알킬”은, 단독으로 또는 다른 치환기의 부분으로서, 다른 언급이 없으면, 직쇄 또는 분지쇄, 또는 사이클릭 탄화수소 라디칼, 또는 이의 조합을 의미하고, 이들은 충분히 포화되거나, 단일불포화되거나 또는 다중불포화되며, 지정된 탄소 원자의 수(즉, C1-C10은 하나부터 열 개의 탄소를 의미함)를 갖는, 이가 및 다가 라디칼을 포함할 수 있다. 포화 탄화수소 라디칼의 예들은, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, t-부틸, 이소부틸, sec-부틸, 사이클로헥실, (사이클로헥실)메틸, 사이클로프로필메틸, 예를 들어, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸 등의 동족체(homologs) 및 이성질체(isomers)와 같은 기들을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 불포화 알킬기는 하나 이상의 이중 결합 또는 삼중 결합을 가지는 것이다. 불포화 알킬기의 예들은, 비닐, 2-프로페닐, 크로틸, 2-이소펜테닐, 2-(부타디에닐), 2,4-펜타디에닐, 3-(1,4-펜타디에닐), 에티닐, 1- 및 3-프로피닐, 3-부티닐, 및 고도 동족체 및 이성질체를 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 또한 용어 “알킬”은, 다르게 기술되지 않으면, “헤테로알킬”과 같은, 하기에 더 자세히 정의되는 알킬의 유도체들을 포함하는 것을 의미한다. 탄화수소기에 한정되는, 알킬기는 “호모알킬(homoalkyl)”로 불리운다.
용어 “알킬렌”은, 단독으로 또는 다른 치환기의 부분으로서, -CH2CH2CH2CH2-에 의하여 예시되나 이에 한정되지 않는, 알칸으로부터 유도되는 이가 라디칼을 의미하고, 또한 “헤테로알킬렌”으로서 하기에 설명된 기들을 포함한다. 일반적으로, 알킬(또는 알킬렌)기는 1개부터 24개의 탄소 원자를 가질 것이며, 10개 이하의 탄소 원자를 갖는 기들이 본 발명에서 바람직하다. “저급 알킬” 또는 “저급 알킬렌”은, 일반적으로 8개 이하의 탄소 원자를 갖는, 더 짧은 사슬 알킬 또는 알킬렌 기이다.
용어 “헤테로알킬”은, 단독으로 또는 다른 용어와 조합하여, 다른 언급이 없으면, 안정한 직쇄 또는 분지쇄, 용어 “헤테로알킬”은, 단독으로 또는 다른 용어와 조합하여, 다른 언급이 없으면, 안정한 직쇄 또는 분지쇄, 또는 사이클릭 탄화수소 라디칼, 또는 이들의 조합을 의미하는데, 정해진 수의 탄소 원자와 O, N, Si, 및 S으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 헤테로원자로 이루어지며, 여기에서 질소, 탄소 및 황 원자는 임의로 산화될 수 있고 질소 헤테로원자는 선택적으로 사급화될(quaternized) 수 있다. 헤테로원자(들) O, N, S, 및 Si은 헤테로알킬기의 임의의 내부 위치에 또는 알킬기가 분자의 잔여 부분에 부착되는 위치에 위치할 수 있다. 예들은, -CH2-CH2-O-CH3 -CH2-CH2-NH-CH3, -CH2-CH2-N(CH3)-CH3, -CH2-S-CH2-CH3, -CH2-CH2-S(O)-CH3, -CH2-CH2-S(O)2-CH3, -CH=CH-O-CH3, -Si(CH3)3, -CH2-CH=N-OCH3, 및 -CH=CH-N(CH3)-CH3을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, -CH2-NH-OCH3 및 -CH2-O-Si(CH3)3와 같이, 두 개까지의 헤테로원자가 연속적일 수 있다. 유사하게, 용어“헤테로알킬렌”은, 단독으로 또는 다른 치환기의 일부로서, -CH2-CH2-S-CH2-CH2- 및 -CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-에 의하여 예시되나 이에 한정되지 않는, 헤테로알킬로부터 유도되는 이가 라디칼을 의미한다. 헤테로알킬렌기에 있어서, 헤테로원자는 또한 사슬 말단의 어느 한쪽 또는 둘 다를 차지할 수 있다(예, 알킬렌옥시, 알킬렌디옥시, 알킬렌아미노, 알킬렌디아미노, 등등). 용어 “헤테로알킬” 및 “헤테로알킬렌”은 폴리(에틸렌글리콜) 및 이의 유도체(예를 들어, Shearwater Polymers Catalog, 2001 참조)를 포괄한다. 더 나아가, 알킬렌 및 헤테로알킬렌 연결기에 있어서, 연결기의 식이 쓰여진 방향에 의하여 연결기의 어떠한 방향도 암시되지 않는다. 예를 들어, 식 -C(O)2R’은 -C(O)2R’- 및 -R’C(O)2- 둘 다를 나타낸다.
용어 “저급”은 용어 “알킬” 또는 “헤테로알킬”과 조합하여 1개부터 6개의 탄소 원자를 갖는 부분을 지칭한다.
용어 “알콕시”, “알킬아미노”, “알킬설포닐”, 및 “알킬티오”(또는 티오알콕시)는 그들의 일반적인 의미로 사용되며, 각각, 산소 원자, 아미노기, SO2기, 또는 황 원자를 통하여 분자의 잔여 부분에 부착된 알킬기를 지칭한다. 용어 “아릴설포닐”은 SO2기를 통하여 분자의 잔여 부분에 부착된 아릴기를 지칭하며, 용어 “설피드릴”은 SH기를 지칭한다.
일반적으로, “아실 치환기”는 또한 상기에서 설명된 기로부터 선택된다. 본 명세서에서 사용되는, 용어 “아실 치환기”는 본 발명의 화합물의 다중고리 핵에 직접적으로 또는 간접적으로 부착된 카르보닐 탄소에 부착되어 카르보닐 탄소의 원자가(valence)를 맞추는 기들을 지칭한다.
용어 “사이클로알킬” 및 “헤테로사이클로알킬”은, 단독으로 또는 다른 용어와 조합하여, 다른 언급이 없으면, 각각, 치환 또는 비치환 “알킬” 및 치환 또는 비치환 “헤테로알킬”의 고리 형을 나타낸다. 추가적으로, 헤테로사이클로알킬에 있어서, 헤테로원자는 헤테로 고리가 분자의 잔여 부분에 부착된 위치를 점유할 수 있다. 사이클로알킬의 예는, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 1-사이클로헥세닐, 3-사이클로헥세닐, 사이클로헵틸, 등등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 헤테로사이클로알킬의 예는 1-(1,2,5,6-테트라하이드로피리딜), 1-피페리디닐, 2-피페리디닐, 3-피페리디닐, 4-모르폴리닐, 3-모르폴리닐, 테트라히드로푸란-2-일, 테트라히드로푸란-3-일, 테트라히드로티엔-2-일, 테트라히드로티엔-3-일, 1-피페라지닐, 2-피페라지닐, 등등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 고리 구조의 헤테로원자 및 탄소 원자는 선택적으로 산화될 수 있다.
용어 “할로” 또는 “할로겐”은, 단독으로 또는 다른 치환기의 부분으로서, 다른 언급이 없으면, 불소, 염소, 브롬, 또는 요오드 원자를 의미한다. 추가적으로, “할로알킬”과 같은 용어는 모노할로알킬 및 폴리할로알킬을 포함하는 것을 의미한다. 예를 들면, 용어 “할로(C1-C4)알킬”은, 트리플루오로메틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 4-클로로부틸, 3-브로모프로필, 등등을 포함하나, 이에 한정되지 않는 것을 의미한다.
용어 “아릴”은, 다른 언급이 없으면, 함께 융합되거나 공유 결합되어 단일 고리 또는 다중 고리(바람직하게는 1개부터 3개의 고리)가 될 수 있는 치환 또는 비치환 다중포화, 방향족, 탄화수소 치환기를 의미한다. 용어 “헤테로아릴”은, N, O, 및 S으로부터 선택된 1개부터 4개의 헤테로원자를 포함하는 아릴기(또는 고리)를 지칭하는데, 여기에서, 질소, 탄소 및 황 원자는 임의로 산화될 수 있으며, 질소 원자(들)는 임의로 사급화될 수 있다. 헤테로아릴기는 헤테로원자를 통해 분자의 잔여 부분에 부착될 수 있다. 아릴 및 헤테로아릴기들의 비-제한적인 예들은 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 4-비페닐, 1-피롤릴, 2-피롤릴, 3-피롤릴, 3-피라졸릴, 2-이미다졸릴, 4-이미다졸릴, 피라지닐, 2-옥사졸릴, 4-옥사졸릴, 2-페닐-4-옥사졸릴, 5-옥사졸릴, 3-이속사졸릴, 4-이속사졸릴, 5-이속사졸릴, 2-티아졸릴, 4-티아졸릴, 5-티아졸릴, 2-푸릴, 3-푸릴, 2-티에닐, 3-티에닐, 2-피리딜, 3-피리딜, 4-피리딜, 2-피리미딜, 4-피리미딜, 5-벤조티아졸릴, 푸리닐, 2-벤지미다졸릴, 5-인돌릴, 1-이소퀴놀릴, 5-이소퀴놀릴, 2-퀴녹사리닐, 5-퀴녹사리닐, 3-퀴놀릴, 및 6-퀴놀릴을 포함한다. 상기에서 기술된 아릴 및 헤테로아릴 고리계의 각각의 치환기는 하기에서 기술된 허용가능한 치환기들의 군으로부터 선택된다. “아릴” 및 “헤테로아릴”은 또한 하나 이상의 비-방향족 고리계가 융합되거나, 그렇지 않으면, 아릴 또는 헤테로아릴 시스템에 결합된 고리계를 포함한다.
요약하면, 용어 “아릴”은 다른 용어들(예, 아릴옥시, 아릴티옥시, 아릴알킬)과 조합하여 사용될 때, 상기에서 정의된 아릴 및 헤테로아릴 고리 둘 다를 포함한다. 따라서, 용어 “아릴알킬”은, 탄소 원자(예, 메틸렌기)가 예를 들면, 산소 원자에 의해 대체된(예, 펜옥시메틸, 2-피리딜옥시메틸, 3-(1-나프틸옥시)프로필, 등등) 알킬기들을 포함하는, 알킬기(예, 벤질, 펜에틸, 피리딜메틸, 등등)에 아릴기가 부착된 라디칼들을 포함하는 것을 의미한다.
상기 용어들(예, “알킬”, “헤테로알킬”, “아릴” 및 “헤테로아릴”) 각각은 지시된 라디칼의 치환 및 비치환 형태 둘 다를 포함한다. 라디칼의 각 유형의 바람직한 치환기는 하기에 제공된다.
알킬, 및 헤테로알킬 라디칼의 치환기(알킬렌, 알케닐, 헤테로알킬렌, 헤테로알케닐, 알키닐, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 사이클로알케닐, 및 헤테로사이클로알케닐로 흔히 지칭되는 그러한 기들을 포함)는 일반적으로 “알킬 치환기” 및 “헤테로알킬 치환기”로 각각 지칭되고, -OR’, =O, =NR’, =N-OR’, -NR’R”, -SR’, -할로겐, -SiR’R”R”’, -OC(=O)R’, -C(=O)R’, -CO2R’, -CONR’R”, -OC(=O)NR’R”, -NR”C(=O)R’, -NR’-C(=O)NR”R”’, -NR”C(=O)2R’, -NRC(NR’R”R’”)=NR””, -NRC(NR’R”)=NR’”, -S(O)R’, -S(O)2R’, -S(O)2NR’R”, -NRSO2R’, -CN 및 -NO2 로부터 선택되는 여러 가지 기들 중 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 그 수는 0 부터 (2m’+1)의 범위를 가지는데, m’은 상기 라디칼 내에서 탄소 원자의 총 수이다. R’, R”, R”’ 및 R"" 각각은 바람직하게는 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 치환 또는 비치환 아릴, 예를 들어, 1-3 할로겐으로 치환된 아릴, 치환 또는 비치환 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시기, 또는 아릴알킬기를 지칭한다. 본 발명의 화합물이 하나 이상의 R기를 포함할 때, 예를 들어, 각각의 R기들은 하나 이상의 이들 기가 존재하는 각각의 R’, R”, R”’ 및 R”” 기들로서 독립적으로 선택된다. R’ 및 R”가 동일한 질소 원자에 부착되면, 이들은 질소 원자와 결합되어 5-, 6-, 또는 7-멤버 고리를 형성할 수 있다. 예를 들어, -NR’R”은 1-피롤리디닐 및 4-모르폴리닐을 포함하나, 이에 한정되지 않는 것으로 의미된다. 치환기에 대해 상술한 것으로부터, 당업자라면 용어 “알킬”이 할로알킬(예, -CF3 및 -CH2CF\3) 및 아실(예, -C(O)CH3, -C(O)CF3, -C(O)CH2OCH3, 등등)과 같은, 수소기 이외의 기에 결합된 탄소 원자를 포함하는 기를 포함하는 것을 의미한다고 이해할 것이다.
알킬 라디칼에 대해 기술된 치환기와 유사하게, 아릴 치환기 및 헤테로아릴 치환기는 일반적으로 “아릴 치환기” 및 “헤테로아릴 치환기”로 각각 지칭되며, 예를 들어, 0부터 방향족 고리계 상의 개방 원자가(open valence)의 총 수까지의 범위에서, 할로겐, -OR’, =O, =NR’, =N-OR’, -NR’R”, -SR’, -할로겐, -SiR’R”R”’, -OC(=O)R’, -C(=O)R’, -CO2R’, -C(=O)NR’R”, -OC(=O)NR’R”, -NR”C(=O)R’, -NR’C(=O)NR”R”’, -NR”CO2R’, -NRC(NR’R”)=NR’”, -S(=O)R’, -S(=O)2R’, -S(=O)2NR’R”, -NRSO2R’, -CN 및 -NO2, -R’, -N3, -CH(Ph)2, 플루오로(C1-C4)알콕시, 및 플루오로(C1-C4)알킬로부터 다양화되고 선택되는데; 여기에서, R’, R”, R”’ 및 R””은 바람직하게는 수소, (C1-C8)알킬 및 헤테로알킬, 비치환 아릴 및 헤테로아릴, (비치환 아릴)-(C1-C4)알킬, 및 (비치환 아릴)옥시-(C1-C4)알킬로부터 독립적으로 선택된다. 본 발명의 화합물이 하나 이상의 R기를 포함할 때, 예를 들면, 각각의 R기들은 하나 이상의 이들 기가 존재하는 각각의 R’, R”, R’” 및 R””기들로서 독립적으로 선택된다.
아릴 또는 헤테로아릴 고리의 인접한 원자 상의 아릴 치환기들 중 둘은 식-T-C(O)-(CRR’)q-U-의 치환기로 임의로 대체될 수 있는데, 여기에서, T 및 U는 독립적으로 -NR-, -O-, -CRR’- 또는 단일 결합이고, q는 0부터 3까지의 정수이다. 대안적으로, 아릴 또는 헤테로아릴 고리의 인접한 원자 상의 치환기들 중 둘은 식 -A-(CH2)r-B-의 치환기로 임의로 대체될 수 있는데, 여기에서, A 및 B는 독립적으로 -CRR’, -O-, -NR-, -S-, -S(O)-,-S(O)2-, -S(O)2NR’- 또는 단일 결합이고, r은 1부터 4까지의 정수이다. 그렇게 형성된 새로운 고리의 단일 결합들 중 하나는 이중결합으로 임의로 대체될 수 있다. 대안적으로 아릴 또는 헤테로아릴 고리의 인접한 원자 상의 치환기들 중 둘은 식 -(CRR’)s-X-(CR”R’”)d-의 치환기로 임의로 대체될 수 있는데, 여기에서, s 및 d는 독립적으로 0부터 3까지의 정수이고, X는 -O-, -NR’, -S-, -S(=O)-, -S(=O)2-, 또는 -S(=O)2NR’-이다. 치환기 R, R’, R” 및 R’”은 바람직하게는 수소 또는 치환 또는 비치환 (C1-C6) 알킬로부터 독립적으로 선택된다.
본 명세서에서 사용되는, 용어 “디포스페이트”는 두 개의 포스페이트기를 포함하는 인산의 에스테르를 포함하나 이에 한정되지 않는다. 용어 “트리포스페이트”는 세 개의 포스페이트기를 포함하는 인산의 에스테르를 포함하나 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 사용되는, 용어 “헤테로원자”는 산소(O), 질소(N), 황(S) 및 실리콘(Si)을 포함한다.
기호 “R”은 본 명세서에서 다른 언급이 없으면 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 치환 또는 비치환 아릴, 치환 또는 비치환 헤테로아릴, 및 치환 또는 비치환 헤테로시클릴 기들로부터 선택되는 치환기를 나타내는 일반적인 약어이다.
본 발명의 다양한 관점은 하기의 소단락에서 좀 더 자세히 기술된다.
특정 기능적 특성을 가지는 항- 메소텔린 항체
본 발명의 항체는 항체의 특정 기능적 특징 또는 특성에 의하여 특징지어진다. 예를 들어, 그들은 세포의 표면에서 발현되는 인간 메소텔린과 같은, 인간 메소텔린에 특이적으로 결합한다. 바람직하게, 본 발명의 항체는 고친화도, 예를 들어 1 x 10-7M 이하의 KD로, 더 바람직하게는 5 x 10-8M 이하의 KD로 및 더욱 더 바람직하게는 1 x 10-8M 이하의 KD로 메소텔린에 결합한다. 본 발명의 항-메소텔린 항체는 인간 메소텔린에 결합하고 바람직하게는 다음의 특성 중 적어도 하나를 나타낸다:
(a) 1 x 10-8 M 이하의 KD로 인간 메소텔린에 결합하고;
(b) 메소텔린-발현 세포에 의하여 내재화하며;
(c) 난소암 항원 CA125에 대한 메소텔린 결합을 억제하고;
(d) 메소텔린-발현 세포에 대한 항체 의존성 세포 독성(ADCC)을 나타내며; 및
(e) 세포독소에 접합될 때 생체내에서 메소텔린-발현 세포의 성장을 억제한다.
바람직하게는, 본 발명의 항체는 메소텔린 단백질에 5 x 10-8M 이하의 KD로 결합하고, 메소텔린 단백질에 3 x 10-8M 이하의 KD로 결합하며, 메소텔린 단백질에 1 x 10-8M 이하의 KD로 결합하고, 메소텔린 단백질에 7 x 10-9M 이하의 KD로 결합하며, 메소텔린 단백질에 6 x 10-9M 이하의 KD로 결합하고, 메소텔린 단백질에 5 x 10-9M 이하의 KD로 결합한다. 메소텔린에 대한 항체의 결합 친화도는, 예를 들어 표준화 비아코아 (BIACORE) 분석법에 의하여 평가될 수 있다 (예, 실시예 3B 참조).
본 발명의 바람직한 항체는 인간 단일클론 항체이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 항체는 예를 들어 키메릭 또는 인간화 단일클론 항체일 수 있다.
단일클론 항체 3 C10 , 6A4 및 7B1
본 발명의 바람직한 항체는 인간 단일클론 항체는 실시예 1 및 2에 기재된 바와 같이 분리되고 구조적으로 특징지워진 인간 단일클론 항체 3C10, 6A4 및 7B1을 포함한다. 3C10, 64A 및 7B1의 VH 아미노산 서열은 각각 서열번호 19, 20 및 21에 보여진다. 3C10, 64A 및 7B1의 VL 아미노산 서열은 각각 서열번호 22, 23 및 24에 보여진다.
다른 관점에서, 본 발명은 3C10, 64A 및 7B1 또는 이의 조합들의 중쇄 및 경쇄 CDR1들, CDR2들 및 CDR3들을 포함하는 항체를 제공한다. 3C10, 64A 및 7B1의 VH CDR1들의 아미노산 서열들이 각각 서열번호 1-3에 보인다. 3C10, 64A 및 7B1의 VH CDR2들의 아미노산 서열들이 각각 서열번호 4-6에 보인다. 3C10, 64A 및 7B1의 VH CDR3들의 아미노산 서열들이 각각 서열번호 7-9에 보인다. 3C10, 64A 및 7B1의 VL CDR1들의 아미노산 서열들이 각각 서열번호 10-12에 보인다. 3C10, 64A 및 7B1의 VL CDR2들의 아미노산 서열들이 각각 서열번호 13-15에 보인다. 3C10, 64A 및 7B1의 VH CDR3들의 아미노산 서열들이 각각 서열번호 16-18에 보인다. 카밧 시스템(Kabat system)을 이용하여 CDR 영역이 묘사되어 있다(Kabat, E. A., 등 (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, 제5판, U.S. Department of Health and Human Services, NIH Publication No. 91-3242, 하기 "카밧 '242").
이러한 항체 각각이 메소텔린에 결합할 수 있고 항원-결합 특이성이 CDR1, CDR2, 및 CDR3 영역들에 의하여 일차적으로 제공된다면, VH CDR1, CDR2 및 CDR3 서열들과 VL CDR1, CDR2 및 CDR3 서열들은 “혼합되고 짝지어져서 (mixed and mached)”(즉, 비록 각 항체가 VH CDR1, CDR2 및 CDR3, 및 VL CDR1, CDR2 및 CDR3을 포함하더라도, 상이한 항체들로부터의 CDR들이 혼합되고 짝지어질 수 있음), 본 발명의 다른 항-메소텔린 결합 분자를 만들 수 있다. 바람직하게, VH CDR 서열들이 혼합되고 짝지어질 때, 특정 VH 서열의 CDR1, CDR2 및/또는 CDR3 서열은 구조적으로 유사한 CDR 서열(들)로 대체된다. 마찬가지로, VL CDR 서열들이 혼합되고 짝지어질 때, 특정 VL 서열의 CDR1, CDR2 및/또는 CDR3 서열은 바람직하게는 구조적으로 유사한 CDR 서열(들)로 대체된다. 하나 이상의 VH 및/또는 VL CDR 영역 서열들을 단일클론 항체 3C10, 6A4 및7B1에 대하여 본 명세서에서 공지된 CDR 서열들로부터의 구조적으로 유사한 서열들로 치환함으로써 신규한 VH 및 VL 서열들을 만들 수 있다는 것을 통상적인 당업자라면 명백하게 인식하고 있을 것이다.
따라서, 다른 관점에서, 본 발명은 다음을 포함하는 분리된 단일클론 항체 또는 이의 항원 결합부를 제공한다:
(a) 서열번호 1-3으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) 서열번호 4-6으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) 서열번호 7-9로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) 서열번호 10-12로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) 서열번호 13-15로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) 서열번호 16-18으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR3;
여기에서, 상기 항체는 인간 메소텔린과 특이적으로 결합한다.
한 바람직한 구체예에서, 항체는 구체예 A에 따른다. 다른 바람직한 구체예에서, 항체는 구체예 B에 따른다. 또 다른 바람직한 구체예에서, 항체는 구체예 C에 따른다.
CDR3 도메인은, CDR1 및/또는 CDR2 도메인(들)과 독립적으로, 단독으로 동종(cognate) 항원에 대한 항체의 결합 특이성을 결정지을 수 있다는 것과 공통의 CDR3 서열에 근거하여 동일한 결합 특이성을 가지는 다중 항체들이 예측한 대로 생성될 수 있다는 것이 당해 분야에 널리 공지되어 있다.
따라서, 본 발명은 인간 또는 비-인간 동물로부터 유도되는 항체로부터 하나 이상의 중쇄 및/또는 경쇄 CDR3 도메인을 포함하는 단일클론 항체를 제공하는데, 여기에서 상기 단일클론 항체는 메소텔린에 특이적으로 결합할 수 있다. 소정의 관점 내에서, 본 발명은 마우스 또는 래트 항체와 같은, 비-인간 항체로부터의 하나 이상의 중쇄 및/또는 경쇄 CDR3 도메인을 포함하는 단일클론 항체를 제공하는데, 여기에서 상기 단일클론 항체는 메소텔린에 특이적으로 결합할 수 있다. 소정의 구체예 내에서, 비-인간 항체로부터의 하나 이상의 중쇄 및/또는 경쇄 CDR3 도메인을 포함하는 그러한 독창적인 항체는 (a) 해당 부모 비-인간 항체와 결합을 위한 경쟁을 할 수 있고; (b) 해당 부모 비-인간 항체와 같은 기능적 특징을 보유하며; (c) 해당 부모 비-인간 항체와 동일한 에피토프에 결합하고; 및/또는 (d) 해당 부모 비-인간 항체와 유사한 결합 친화도를 가진다.
다른 관점 내에서, 본 발명은, 예를 들어 비-인간 동물로부터 얻은 인간 항체와 같은 인간 항체로부터의 하나 이상의 중쇄 및/또는 경쇄 CDR3 도메인을 포함하는 단일클론 항체를 제공하는데, 여기에서 상기 인간 항체는 메소텔린에 특이적으로 결합할 수 있다. 다른 관점 내에서, 본 발명은, 예를 들어, 비-인간 동물로부터 얻은 인간 항체와 같은, 제 1 인간 항체로부터의 하나 이상의 중쇄 및/또는 경쇄 CDR3 도메인을 포함하는 단일클론 항체를 제공하는데, 여기에서 상기 제 1 인간 항체는 메소텔린에 특이적으로 결합할 수 있고 제 1 인간 항체로부터의 상기 CDR3 도메인은 메소텔린에 대한 결합 특이성이 부족한 인간 항체에서 CDR3 도메인을 대체하여 메소텔린에 특이적으로 결합할 수 있는 제 2 인간 항체를 생성한다. 소정의 구체예 내에서, 제 1 인간 항체로부터의 하나 이상의 중쇄 및/또는 경쇄 CDR3 도메인을 포함하는 그러한 독창적인 항체는 (a) 해당 부모 제 1 인간 항체와 결합을 위한 경쟁을 할 수 있고; (b) 해당 부모 제 1 인간 항체와 같은 기능적 특징을 보유하며; (c) 해당 부모 제 1 인간 항체와 동일한 에피토프에 결합하고; 및/또는 (d) 해당 부모 제 1 인간 항체와 유사한 결합 친화도를 가진다.
특정 생식계열 서열을 가지는 항체
소정 실시예에서, 본 발명의 항체는 특정 생식계열 중쇄 면역글로불린 유전자로부터의 VH 및/또는 특정 생식계열 경쇄 면역글로불린 유전자로부터의 VL을 포함한다.
예를 들어, 바람직한 구체예에서, 본 발명은 인간 VH 3-33 유전자 또는 인간 VH 3-7의 생성물 또는 상기 유전자로부터 유도되는 VH을 포함하는, 분리된 단일클론 항체 또는 이의 항원-결합부를 제공하며, 여기에서 상기 항체는 인간 메소텔린과 특이적으로 결합한다. 다른 바람직한 구체예에서, 본 발명은 인간 VK L6 유전자 또는 인간 VK A27의 생성물 또는 상기 유전자로부터 유도된 VL을 포함하는, 분리된 단일클론 항체 또는 이의 항원-결합부를 제공하며, 여기에서 상기 항체는 인간 메소텔린에 특이적으로 결합한다. 또 다른 바람직한 구체예에서, 본 발명은 인간 VH 3-33 유전자의 생성물 또는 상기 유전자로부터 유도된 VH를 포함하고 인간 VK L6 유전자의 생성물 또는 상기 유전자로부터 유도된 VL을 포함하는, 분리된 단일클론 항체 또는 이의 항원-결합부를 제공하며, 여기에서 상기 항체는 메소텔린과 특이적으로 결합한다. 또 다른 바람직한 구체예에서, 본 발명은 인간 VH 3-7 유전자의 생성물 또는 상기 유전자로부터 유도된 VH를 포함하고 인간 VK A27 유전자의 생성물인 또는 상기 유전자로부터 유도된 VL을 포함하는, 분리된 단일클론 항체 또는 이의 항원-결합부를 제공하며, 여기에서 상기 항체는 메소텔린과 특이적으로 결합한다.
이러한 항체는 또한 인간 메소텔린에 고친화도 결합, 메소텔린-발현 세포에 의한 내재화, CA125에 대한 메소텔린 결합의 억제, 메소텔린 발현 세포에 대항하는 ADCC의 매개 및 세포 독소에 접합될 때 생체 내에서 메소텔린-발현 종양 세포의 종양 성장을 억제하는 능력과 같은, 상기에 상술된 하나 이상의 기능적 특징을 가질 수 있다.
VH 3-33 및 VK L6의 VH 및 VL를 각각 가지는 항체의 예는 3C10 및 6A4 항체이다. VH 3-7 및 VK A27의 VH 및 VL를 각각 가지는 항체의 예는 7B1 항체이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 인간 항체는, 항체의 가변 영역들이 인간 생식계열 면역글로불린 유전자를 사용하는 시스템으로부터 획득된다면, 특정 생식계열 서열의 “생성물” 또는 “이로부터 유도된” 중쇄 또는 경쇄 가변 영역을 포함한다. 상기 시스템들은 인간 면역글로불린 유전자를 지니는 트랜스유전자성 마우스를 관심의 항원으로 면역화하거나 또는 파지 상에 전시된 인간 면역글로불린 유전자 라이브러리를 관심의 항원으로 스크리닝하는 것을 포함한다. 인간 생식계열 면역글로불린 서열의 “생성물” 또는 “이로부터 유도된” 인간 항체는 인간 항체의 아미노산 서열을 인간 생식계열 면역글로불린의 아미노산 서열들과 비교하고 서열에 있어서 인간 항체의 서열과 가장 근접한 (즉, 최대 % 상동성) 인간 생식계열 면역글로불린 서열을 선택함으로써 그러한 것으로 확인될 수 있다. 특정 인간 생식계열 면역글로불린 서열의 “생성물”또는 “이로부터 유도된” 인간 항체는, 예를 들어, 자연적으로 발생하는 체세포 돌연변이 또는 자리-지정 돌연변이(site-directed mutation)의 인위적 도입으로 인해 생식계열 서열과 비교하여 상이한 아미노산을 포함할 수 있다. 그러나, 선택된 인간 항체는 일반적으로는 인간 생식계열 면역글로불린 유전자에 의해 암호화된 아미노산 서열과 아미노산 서열에 있어서 적어도 90% 동일하고 다른 종의 생식계열 면역글로불린 아미노산 서열들(예를 들어, 마우스 생식계열 서열들)과 비교할 때, 인간의 것으로서의 인간 항체를 식별하는 아미노산 잔기들을 포함한다. 소정의 경우에, 인간 항체는, 아미노산 서열에 있어서, 생식계열 면역글로불린 유전자에 의해 암호화된 아미노산 서열과, 적어도 95%, 또는 적어도 96%, 97%, 98%, 또는 99% 동일할 수 있다. 일반적으로, 특정 인간 생식계열 서열로부터 유도된 인간 항체는 인간 생식계열 면역글로불린 유전자에 의해 암호화된 아미노산 서열과 단지 10개 아미노산 차이만을 보일 것이다. 소정의 경우에, 상기 인간 항체는 생식계열 면역글로불린 유전자에 의해 암호화된 아미노산 서열과 단지 5개 또는 심지어 4, 3, 2, 또는 1개 아미노산 차이만을 보일 수 있다.
상동성 항체( Homologous Antibodies )
또 다른 구체예에서, 본 발명의 항체는 본 명세서에 기재된 바람직한 항체들의 아미노산 서열들과 상동성인 아미노산 서열들을 포함하는 중쇄 및 경쇄 가변 영역을 포함하고, 상기 항체들은 본 발명의 항-메소텔린 항체들의 소망의 기능적 특성을 보유한다.
예를 들어, 본 발명은 VH 및 VL을 포함하는, 분리된 단일클론 항체 또는 이의 항원 결합부를 제공하며, 여기에서: (a) 상기 VH는 서열번호 19-21로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열과 적어도 80% 상동성인 아미노산 서열을 포함하고; (b) 상기 VL은 서열번호 22-24로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열과 적어도 80% 상동성인 아미노산 서열을 포함하며; 및 (c) 상기 항체는 인간 메소텔린에 특이적으로 결합한다.
다른 구체예에서, VH 및/또는 VL 아미노산 서열들은 상기 설명된 서열들과 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 상동성일 수 있다. 상기 설명된 서열들의 VH 및 VL 영역과 높은 (즉, 80% 이상) 상동성을 가지는 VH 및 VL 영역을 갖는 항체는 서열번호 25-27 및 28-30을 암호화하는 핵산 분자의 돌연변이유발(예, 자리-지정 또는 PCR-매개 돌연변이유발)에 의하여 얻은 후, 본 명세서에 기재된 기능적 분석법을 사용하여 보유된 기능(즉, 상기에서 설명된 기능)에 대하여 상기 암호화된 변경된 항체를 테스트할 수 있다.
두 개의 아미노산 서열 간의 상동성 백분율은 두 서열 간의 동일성 백분율에 대응된다. 두 서열 간의 동일성 백분율은, 두 서열의 최적 정렬에 대하여 도입될 필요가 있는, 간격들의 수 및 각 간격의 길이를 고려하여, 상기 서열들에 의해 공유되는 동일한 위치의 수의 함수이다(즉, % 상동성 = 동일한 위치의 수/위치의 총 수 x 100). 두 서열 간 서열의 비교 및 백분율 동일성의 결정은, 하기 비-제한적 실시예에 기재된 바와 같이, 수학적 알고리즘을 사용하여 이룰 수 있다.
두 개 아미노산 서열 간의 동일성 백분율은 E. Meyers 및 W. Miller의 알고리즘(Comput. Appl. Biosci., 4:11-17 (1988))을 사용하여 결정될 수 있고, 이 알고리즘은 ALIGN 프로그램(버전 2.0)에 통합되어 있으며, PAM120 가중치 잔기 표, 12의 간격 길이 페널티 및 4의 간격 페널티를 사용한다. 또한, 두 개 아미노산 서열 간의 동일성 백분율은 Needleman 및 Wunsch(J. Mol . Biol. 48:444-453 (1970)) 알고리즘을 사용하여 결정될 수 있고, 이 알고리즘은 GCG 소프트웨어 패키지(www.gcg.com에서 이용가능) 내의 GAP 프로그램에 통합되어 있으며, Blossum 62 매트릭스 또는 PAM250 매트릭스와, 16, 14, 12, 10, 8, 6, 또는 4의 간격 가중치와 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6의 길이 가중치를 사용한다.
본 발명의 단백질 서열들을 또한“조회(query) 서열”로 사용하여 공공 데이터베이스에 대하여 검색을 수행함으로써, 예를 들어, 연관 서열들을 확인할 수 있다. 상기 검색은 Altschul, 등 (1990) J. Mol . Biol . 215:403-10의 XBLAST 프로그램(버전 2.0)을 사용하여 수행될 수 있다. XBLAST 프로그램, 스코어= 50, 단어 길이= 3을 사용하여 BLAST 단백질 검색을 수행하여 본 발명의 항체 분자와 상동성인 아미노산 서열들을 얻을 수 있다. 비교 목적상 이격된 정렬들을 얻기 위해, Gapped BLAST를 Altschul 등 (1997) Nucleic Acids Res . 25(17):3389-3402에 기재된 바와 같이 이용할 수 있다. BLAST 및 Gapped BLAST 프로그램을 사용할 때, 각각의 프로그램(예, XBLAST 및 NBLAST)의 디폴트(default) 변수들이 유용하다. www.ncbi.nlm.nih.gov 참조.
보존적 변형( conservative modifications )을 가진 항체
소정의 구체예에서, 본 발명의 항체는 CDR1, CDR2 및 CDR3 서열을 포함하는 VH 및 CDR1, CDR2 및 CDR3 서열을 포함하는 VL을 포함하며, 여기에서 이러한 CDR 서열들의 하나 이상은 공지의 항-메소텔린 항체 또는 이의 보존적 변형에 기초한 특정 아미노산 서열들을 포함하고 상기 항체는 본 발명의 항-메소텔린 항체들의 소망의 기능적 특성을 보유한다. 항원 결합을 제거하지 않는 소정의 보존적 서열 변형체가 만들어질 수 있다는 것은 당해 분야에서 이해되고 있다. 따라서, 본 발명은 CDR1, CDR2, 및 CDR3 서열을 포함하는 VH 및 CDR1, CDR2, 및 CDR3 서열을 포함하는 VL을 포함하는, 분리된 단일클론 항체 또는 이의 항원 결합부를 제공하며, 여기에서: (a) 상기 VH CDR3 서열은 서열번호 7-95의 아미노산 서열들 및 이의 보존적 변형체로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하고; (b) 상기 VL CDR3 서열은 서열번호 16-18의 아미노산 서열들 및 이의 보존적 변형체로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하며; 및 (c) 상기 항체는 메소텔린과 특이적으로 결합한다.
바람직한 구체예에서, 상기 중쇄 가변 영역 CDR2 서열은 서열번호4-6의 아미노산 서열들 및 이의 보존적 변형으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하고; 상기 경쇄 가변 영역 CDR2 서열은 서열번호 13-15의 아미노산 서열들 및 이의 보존적 변형으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함한다. 다른 바람직한 구체예에서, 상기 중쇄 가변 영역 CDR1 서열은 서열번호 1-3의 아미노산 서열들 및 이의 보존적 변형으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하고;
상기 경쇄 가변 영역 CDR1 서열은 서열번호 10-12의 아미노산 서열들 및 이의 보존적 변형으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함한다.
용어 “보존적 서열 변형”는 그 아미노산 서열을 포함하는 항체의 결합 특징을 유의하게 변화 또는 변경하지 않는 아미노산 변형체를 지칭하는 것으로 의도된다. 상기 보존적 변형은 아미노산 치환, 첨가 및 결실을 포함한다. 자리-지정 돌연변이유발 및 PCR-매개 돌연변이유발과 같이, 당해 분야에 공지된 표준 기술을 사용하여, 본 발명의 항체에 변형을 도입할 수 있다. 보존적 아미노산 치환은 아미노산 잔기가 유사한 측쇄를 가지는 아미노산 잔기로 대체된 것이다. 유사한 측쇄를 가지는 아미노산 잔기의 군들(families)은 당해 분야에 정의되어 있다. 이러한 군들은 염기성 측쇄(예, 리신, 아르기닌, 히스티딘), 산성 측쇄(예, 아스파르트 산, 글루탐산), 비하전된 극성 측쇄(예, 글리신, 아스파라긴, 글루타민, 세린, 트레오닌, 티로신, 시스테인, 트립토판), 비극성 측쇄(예, 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 프롤린, 페닐알라닌, 메티오닌), 베타-분지 측쇄(예, 트레오닌, 발린, 이소류신) 및 방향족 측쇄(예, 티로신, 페닐알라닌, 트립토판, 히스티딘)를 가진 아미노산들을 포함한다. 따라서, 본 발명의 항체의 CDR 영역 내에서 하나 이상의 아미노산 잔기는 동일한 측쇄 군(family)으로부터 나온 다른 아미노산 잔기로 대체될 수 있고, 이러한 변경된 항체는 본 명세서에 기재된 기능 분석법을 사용하여 보유된 기능(즉, 상기에서 설명된 기능들)에 대하여 테스트할 수 있다.
본 발명의 항- 메소텔린 항체와 동일한 에피토프에 결합하는 항체
다른 구체예에서, 본 발명은 본 발명의 임의의 메소텔린 단일클론 항체(즉, 인간 메소텔린에 결합하기 위하여 본 발명의 임의의 단일클론 항체와 교차-경쟁하는 능력을 가진 항체)에 의하여 인식되는 인간 메소텔린 상에서 에피토프와 결합하는 항체를 제공한다. 바람직한 구체예에서, 교차-경쟁 연구를 위한 참조 항체는 단일클론 항체 3C10(서열번호 19 및 22에서 각각 보여주는 바와 같은 VH 및 VL 서열을 가짐) 또는 단일클론 항체 6A4(서열번호 20 및 23에서 각각 보여주는 바와 같은 VH 및 VL 서열을 가짐) 또는 단일클론 항체 7B1(서열번호 21 및 24에서 각각 보여주는 바와 같은 VH 및 VL 서열을 가짐)일 수 있다.
상기 교차-경쟁하는 항체들은 ELISA 또는 비아코아 분석법과 같은 표준 메소텔린 결합 분석법을 이용하고 3C10, 6A4 및 7B1과 교차-경쟁하는 그들의 능력에 근거하여 확인될 수 있다. 바람직한 구체예에서, 3C10, 6A4 및 7B1에 의하여 인식된 인간 메소텔린 상에서 동일한 에피토프에 결합하는 항체는 인간 단일클론 항체이다. 상기 인간 단일클론 항체는 실시예들에서 기재된 바와 같이 제조 및 분리될 수 있다.
조작되고 변형된 항체
본 발명의 항체는 더 나아가 하나 이상의 기지의 항-메소텔린 항체 VH 및/또는 VL 서열들을 가지는 항체를 출발 물질로 사용하여 제조될 수 있고 변형된 항체를 조작할 수 있으며, 상기 변형된 항체는 상기 출발 항체와는 변경된 특성을 가질 수 있다. 하나 또는 양쪽 VH 및/또는 VL 내에 하나 이상의 아미노산, 하나 이상의 CDR 영역 내에 및/또는 골격 영역 내에 하나 이상의 아미노산은 변경될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 불변 영역(들) 내의 잔기들을 변형함으로써, 항체를 조작하여, 예를 들어, 항체의 작동자 기능(들)을 바꿀 수 있다.
소정의 구체예에서, CDR 접합은 항체의 가변 영역을 조작하는 데 사용될 수 있다. 항체들은 주로 CDRs에 위치하는 아미노산 잔기를 통해서 표적 항원과 상호작용한다. 이러한 이유로, CDR 내에 있는 아미노산 서열들은 CDR 바깥의 서열들보다 개별 (individual) 항체들 간에 있어서 더욱 다양하다. CDR 서열들이 대부분 항체-항원 상호작용을 담당하기 때문에, 상이한 특성을 가지는 상이한 항체로부터 유도되는 골격 서열 상에 이식된 (grafted) 자연 발생적 특이 항체들로부터 나온 CDR 서열들을 포함하는 발현 벡터들을 제작함으로써 자연 발생적 특이 항체들의 특성을 의태하는 재조합 항체들을 발현하는 것이 가능하다(예, Riechmann, L. 등 (1998) Nature 332:323-327; Jones, P. 등 (1986) Nature 321:522-525; Queen, C. 등 (1989) Proc . Natl . Acad . See. U.S.A. 86:10029-10033; Winter의 미국 특허 번호 제5,225,539호, 및 Queen 등의 미국 특허 번호 제5,530,101호; 제5,585,089호; 제5,693,762호 및 제6,180,370호 참조).
따라서, 본 발명의 다른 구체예는 각각 서열번호 1-3, 서열번호 4-6, 및 서열번호 7-9로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 CDR1, CDR2, 및 CDR3 서열들을 포함하는 VH 및 각각 서열번호 10-12, 서열번호 13-15, 및 서열번호 16-18로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열을 포함하는 CDR1, CDR2, 및 CDR3 서열들을 포함하는 VL을 포함하는, 분리된 단일클론 항체 또는 이의 항원 결합부에 관한 것이다. 따라서, 상기 항체들은 단일클론 항체 3C10, 6A4 또는 7B1의 VH 및 VL CDR 서열들을 포함하나, 이러한 항체들로부터의 상이한 골격 서열들을 포함할 수 있다.
상기 골격 서열들은, 생식계열 항체 유전자 서열들을 포함하는 공공의 DNA 데이터베이스 또는 공개된 참조문헌으로부터 얻을 수 있다. 예를 들어, 인간 VH 및 VL 유전자에 대한 생식계열 DNA 서열들은 카밧 '242; Tomlinson, I. M., 등 (1992) J. Mol . Biol. 227:776-798; 및 Cox, J. P. L. 등 (1994) Eur . J. Immunol . 24:827-836에서는 물론 “VBase” 인간 생식계열 서열 데이터베이스(www.mrc-cpe.cam.ac.uk/vbase에서 인터넷 상으로 이용가능)에서 발견될 수 있고, 이들 각각의 내용은 참조문헌으로 본 명세서에서 통합된다. 다른 예로서, 인간 VH 및 VL 유전자들에 대한 생식계열 DNA 서열들은 진뱅크(Genbank) 데이터베이스에서 발견될 수 있다. 예를 들어, HCo7 HuMAb 마우스에서 발견되는 하기 중쇄 생식계열 서열들은 첨부한 진뱅크(Genbank) 기탁 번호 1-69(NG_0010109, NT_024637 및 BC070333), 3-33(NG_0010109 및 NT_024637) 및 3-7(NG_0010109 및 NT_024637)에서 입수할 수 있다. 다른 예로서, HuMAb 마우스 타입의 HCo12 마우스에서 발견되는 하기 중쇄 생식계열 서열들은 첨부한 진뱅크 기탁번호 1-69(NG_0010109, NT_024637 및 BC070333), 5-51(NG_0010109 및 NT_024637), 4-34(NG_0010109 및 NT_024637), 3-30.3(CAJ556644) 및 3-23(AJ406678)에서 입수할 수 있다. 그러나 인간 중쇄 및 경쇄 생식계열 서열의 또 다른 출처는 IMGT(http://imgt.cines.fr)에서 이용가능한 인간 면역글로불린 유전자의 데이터베이스이다.
항체 단백질 서열들은 축척된 단백질 서열 데이터베이스와 비교하는 데 있어서 당업자들에게는 잘 알려진, 서열 유사성 검색 방법들 중 하나인, Gapped BLAST로 불리는 방법을 사용할 수 있다(Altschul 등 (1997) Nucleic Acids Research 25:3389-3402). BLAST는 발견적(heuristic) 알고리즘으로, 여기에서 항체 서열 및 데이터베이스 서열 간의 통계적으로 유의한 정렬은 정렬된 단어들의 고-득점 분절 쌍 (high-scoring segment pairs, HSP)을 포함할 수 있을 것이다. 연장 또는 가지치기(trimming)에 의해서 그 득점을 향상시키지 못하는 분절 쌍(segment pair)을 히트(hit)라고 칭한다. 간략하게, VBASE 기원의 뉴클레오티드 서열들 (http://vbase.mrc-cpe.cam.ac.uk/vbase1/list2.php)은 번역되어 있고, FR1 내지 FR3 골격 영역 간 및 이를 포함하는 영역은 유지되어 있다. 상기 데이터베이스 서열들은 평균 98 잔기의 길이를 가진다. 단백질의 전장에 걸쳐서 정확히 들어맞는 이중 서열들은 제외된다. 저 복잡도 필터(complexity filter)를 정지시킨 것을 제외하고는 기설정된(default), 표준 변수들을 가지고 blastp 프로그램 및 BLOSUM62의 치환 매트릭스를 사용하여 단백질들에 대하여 BLAST 검색을 실시하여 5 등까지의 히트를 걸러내어, 서열 짝(match)들을 생성하였다. 상기 뉴클레오티드 서열들을 6 개 모든 프레임에서 번역하고 상기 데이터베이스 서열의 짝지워진 분절에서 정지 코돈이 없는 프레임이 잠재적인 히트로 고려된다. 이를, 다음, BLAST 프로그램 tblastx를 사용하여 확정하였고, 이것은 상기 항체 서열을 6 개 모든 프레임에서 번역하며 이러한 번역물을 6 개 모든 프레임에서 동적으로 번역된 VBASE 뉴클레오티드 서열들과 비교한다. IMGT(http://imgt.cines.fr)로부터 이용가능한 것과 같은, 다른 인간 생식계열 서열 데이터베이스를 상기 기재한 VBASE와 유사하게 검색할 수 있다.
아이덴티티들(identities)은 서열의 전장에 걸쳐서 항체 서열과 단백질 데이터베이스 간의 아미노산이 정확하게 들어맞는 것들이다. 양성적인 것들(아이덴티티들+치환 짝)은 일치하지는 않으나 아미노산 치환물은 BLOSUM62 치환 매트릭스에 의해 가이드된다. 만약 항체 서열이 동일한 아이덴티티를 가진 두 데이터베이스 서열과 매치된다면, 가장 양성적인 것들을 가지는 히트는 매칭 서열 히트(matching sequence hit)인 것으로 결정될 수 있다.
본 발명의 항체에 사용하기에 바람직한 골격 서열들은 본 발명의 선택된 항체들에 의해 사용된 골격 서열들과 구조적으로 유사한데, 예를 들어, 본 발명의 바람직한 단일클론 항체들에 의해 사용되는 VH 3-33 골격 서열들(서열번호 31) 및/또는 VH 3-7 골격 서열들(서열번호 32) 및/또는 VK L6 골격 서열들(서열번호 33) 및/또는 VK A27 골격 서열들(서열번호 34)과 유사하다. VH CDR1, CDR2 및 CDR3 서열 및 VK CDR1, CDR2 및 CDR3 서열은, 골격 서열이 유도하는 생식계열 면역글로불린 유전자에서 발견되는 것과 동일한 서열을 가지는 골격 영역 상에 접합될 수 있거나, 또는 상기 CDR 서열들은 생식계열 서열들에 비하여 하나 이상의 돌연변이를 포함하는 골격 영역 상에 접합될 수 있다. 예를 들어, 소정의 경우, 골격 영역 내의 잔기를 돌연변이시켜 항체의 항원 결합능을 유지 또는 강화시키는 것이 유익한 것으로 알려져 있다(예를 들어, Queen 등의 미국 특허 번호 제 5,530,101호; 제5,585,089호; 제5,693,762호 및 제6,180,370호 참조).
다른 유형의 가변 영역 변형은 VH 및/또는 VK CDR1, CDR2 및/또는 CDR3 영역 내의 아미노산 잔기를 돌연변이시켜 관심의 항체의 하나 이상의 결합 특성(예, 친화도)을 향상시키는 것이다. 자리-지정 돌연변이유발 또는 PCR-매개 돌연변이유발을 수행하여 돌연변이(들)를 도입하고 항체 결합, 또는 다른 관심의 기능적 특성에 대한 효과는 본 명세서에 기재되고 실시예에서 제공된 바와 같이, 시험관 내 또는 생체 내 분석법으로 평가할 수 있다. 바람직하게는, 보존적 변형(상기에서 검토된 바와 같이)이 도입된다. 이러한 돌연변이는 아미노산 치환, 첨가, 또는 결실일 수 있지만, 바람직하게는 치환이다. 더욱이, 일반적으로, 하나의 CDR 영역 내에서 단지 한 개, 두 개, 세 개, 네 개 또는 다섯 개의 잔기만이 변경된다.
따라서, 다른 구체예에서, 본 발명은 다음을 포함하는 중쇄 가변 영역을 포함하는, 분리된 항-메소텔린 단일클론 항체 또는 이의 항원 결합부를 제공한다: (a) 서열번호 1-3으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열 또는 서열번호 1-3에 비하여 한 개, 두 개, 세 개, 네 개 또는 다섯 개의 아미노산 치환들, 결실들 또는 첨가들을 가지는 아미노산 서열을 포함하는 VH CDR1 영역; (b) 서열번호 4-6으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열 또는 서열번호 4-6에 비하여 한 개, 두 개, 세 개, 네 개 또는 다섯 개의 아미노산 치환들, 결실들 또는 첨가들을 가지는 아미노산 서열을 포함하는 VH CDR2 영역; (c) 서열번호 7-9로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열 또는 서열번호 7-9에 비하여 한 개, 두 개, 세 개, 네 개 또는 다섯 개의 아미노산 치환들, 결실들 또는 첨가들을 가지는 아미노산 서열을 포함하는 VH CDR3 영역; (d) 서열번호 10-12로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열 또는 서열번호 10-12에 비하여 한 개, 두 개, 세 개, 네 개 또는 다섯 개의 아미노산 치환들, 결실들 또는 첨가들을 가지는 아미노산 서열을 포함하는 VL CDR1 영역; (e) 서열번호 13-15로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열 또는 서열번호 13-15에 비하여 한 개, 두 개, 세 개, 네 개 또는 다섯 개의 아미노산 치환들, 결실들 또는 첨가들을 가지는 아미노산 서열을 포함하는 VL CDR2 영역; (f) 서열번호 16-18으로 이루어진 군에서 선택된 아미노산 서열 또는 서열번호 16-18에 비하여 한 개, 두 개, 세 개, 네 개 또는 다섯 개의 아미노산 치환들, 결실들 또는 첨가들을 가지는 아미노산 서열을 포함하는 VL CDR3 영역.
본 발명의 조작된 항체들은, 예를 들어, 항체의 특성을 개선시키기 위하여, VH 및/또는 VL 내의 골격 잔기에 변형이 만들어진 것을 포함한다. 일반적으로 상기 골격 변형들은 항체의 면역원성을 감소시키도록 만들어진다. 하나의 접근 방법은 하나 이상의 골격 잔기를 상응하는 생식계열 서열로 “복귀돌연변이”시키는 것이다. 더욱 상세하게는, 체세포 돌연변이된 항체는 항체가 유도되는 생식계열 서열과는 상이한 골격 잔기를 포함할 수 있다. 상기 잔기는 항체 골격 서열들을 항체가 유도되는 생식계열 서열들과 비교함으로써 확인할 수 있다.
예를 들어, 표 A는 골격 영역 아미노산 위치 (카밧 번호매김 시스템를 이용한)가 생식계열과 다른 부위 및 이 위치가 표시된 치환에 의하여 생식계열로 복귀돌연변이될 수 있는 방식을 보여준다.
Figure pat00001
골격 변형의 또 다른 타입은 골격 영역 내에서 또는 심지어 하나 이상의 CDR 영역 내에서 하나 이상의 잔기를 돌연변이시키고 항체에서 T-세포 에피토프를 제거하여 항체의 잠재적인 면역성원을 감소시키는 것을 포함한다. 이 접근법은 또한 "탈면역화 (deimmunization)"이라고도 지칭되며 Carr 등의 미국 특허 제 2003/0153043호에 상세히 기술된다.
골격 또는 CDR 영역 내에서 만들어진 변형에 더하여 또는 대안적으로, 본 발명의 항체들을 조작하여, 예를 들어, 혈청 반감기, 보체 고정, Fc 수용체 결합 및/또는 항원-의존성 세포 독성과 같은 항체의 하나 이상의 기능적 특성을 일반적으로 변경하기 위하여, Fc 영역 내에 변형을 포함할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 항체를 화학적으로 변형시키고(예를 들어, 하나 이상의 화학적 분체를 항체에 붙일수 있다) 또는 글리코실화를 변경하는 것으로 변형시켜 항체의 하나 이상의 기능적 특성을 변경할 수 있다. 이러한 구체예들 각각이 하기에 더 상세히 기재되어 있다. Fc 영역에서의 잔기의 번호매김은 카밧의 EU 인덱스의 것과 같다.
한 구체예에서, CH1의 힌지 영역을 변형시켜 힌지 영역에서 시스테인 잔기의 수를 변경, 예를 들어 증가시키거나 감소시킨다. 이러한 접근 방법은 Bodmer 등의 미국 특허 번호 제5,677,425호에 더 기재되어 있다. 이러한 변경은 경쇄 및 중쇄들의 결집을 용이하게 하거나 또는 항체의 안정성을 증가 또는 감소시킨다.
다른 구체예에서, 항체의 Fc 힌지 영역을 돌연변이시켜 항체의 생물학적 반감기를 감소시킨다. 더욱 상세하게는, 하나 이상의 아미노산 돌연변이가 Fc-힌지 단편의 CH2-CH3 도메인 계면 부위에 도입되어 상기 항체가, 천연 Fc-힌지 도메인 SpA 결합에 비하여, 손상된 포도상구균 단백질 A(SpA) 결합을 가진다. 이러한 접근 방법은 Ward 등의 미국 특허 번호 제6,165,745호에 더욱 상세하게 기재되어 있다.
다른 구체예에서, 상기 항체를 변형시켜 생물학적 반감기를 증가시킨다. 다양한 접근 방법이 가능하다. 예를 들어, Ward의 미국 특허 번호 제6,277,375호에 기재된 바와 같이, 하나 이상의 하기 돌연변이를 도입할 수 있다: T252L, T254S, 및 T256F. 대안적으로, 생물학적 반감기를 증가시키기 위해, Presta 등의 미국 특허 번호 제5,869,046호 및 제6,121,022호에 기재된 바와 같이, 항체를 CH1 또는 CL 영역에서 변경시켜 IgG의 Fc 영역의 CH2 도메인의 두 개 루프로부터 얻은 살비지(salvage) 수용체 결합 에피토프를 포함할 수 있다.
또 다른 구체예에서, 적어도 하나의 아미노산 잔기를 상이한 아미노산 잔기로 대체하여 항체의 작동자(effector) 기능(들)을 변경하도록 Fc 영역을 변경한다. 예를 들어, 아미노산 잔기 234, 235, 236, 237, 297,318, 320 및 322로부터 선택된 하나 이상의 아미노산들을 상이한 아미노산 잔기로 대체하여 항체가 작동자 리간드에 대한 변경된 친화도를 가지지만, 부모 항체의 항원-결합 능력을 보유하게 한다. 친화도가 변경되는 상기 작동자 리간드는, 예를 들어, Fc 수용체 또는 보체의 C1 성분일 수 있다. 이러한 접근 방법은 Winter 등의 미국 특허 번호 제5,624,821호 및 제5,648,260호에 더 상세히 기재되어 있다.
다른 예에서, 아미노산 잔기 329, 331 및 322로부터 선택된 하나 이상의 아미노산들을 다른 아미노산 잔기로 대체하여 항체가 변경된 C1q 결합 및/또는 감소되거나 파괴된 보체 의존성 세포독성(complement dependent cytotoxicity, CDC)을 가지게 한다. 이러한 접근 방법은 Idusogie 등의 미국 특허 번호 제6,194,551호에 더 상세히 기재되어 있다.
다른 예에서, 아미노산 위치 231 및 239 내의 하나 이상의 아미노산 잔기를 변경하여 보체를 고정시키는 항체의 능력을 변경한다. 이러한 접근 방법은 Bodmer 등의 PCT 공개번호 제WO 94/29351호에 더 기재되어 있다.
또 다른 예에서, 하기의 위치에서 하나 이상의 아미노산들을 변형함으로써 Fc 영역을 변형시켜 항체 의존성 세포독성(ADCC)을 매개하는 항체의 능력을 증가시키고 및/또는 Fcγ 수용체에 대한 항체의 친화도를 증가시킨다: 238, 239, 248, 249, 252, 254, 255, 256, 258, 265, 267, 268, 269, 270, 272, 276, 278, 280,283, 285, 286, 289, 290, 292, 293, 294, 295, 296, 298, 301, 303, 305, 307, 309, 312, 315, 320, 322, 324, 326, 327, 329, 330, 331, 333, 334, 335, 337, 338, 340, 360, 373, 376, 378, 382, 388, 389, 398, 414, 416, 419, 430, 434, 435, 437, 438 또는 439. 이러한 접근 방법은 Presta의 PCT 공개 번호 제WO 00/42072호에 더 상세히 기재되어 있다. 더욱이, FcγR1, FcγRII, FcγRIII 및 FcRn에 대한 인간 IgG1 상의 결합 자리가 지도화되어 있고 향상된 결합을 가지는 변이체들(variants)이 기재되어 있다(Shields, R.L. 등 (2001) J. Biol . Chem. 276:6591-6604 참조). 위치 256, 290, 298, 333, 334 및 339에서의 특이적 돌연변이는 FcγRIII에 대한 결합을 향상시키는 것으로 나타났다. 추가적으로, 하기의 조합 돌연변이체는 FcγRIII 결합을 향상시키는 것으로 나타났다: T256A/S298A, S298A/E333A, S298A/K224A 및 S298A/E333A/K334A.
또 다른 구체예에서, 본 발명의 항체의 C-말단은 시스테인 잔기의 도입으로 변형되며 이는 PCR/미국 특허번호 제 2008/073569호에 기재되어 있고, 그 내용은 전체가 본 명세서에 참조로서 통합되어 있다. 상기 변형은 전장 중쇄 서열의 c-말단으로 시스테인을 포함하는 연장(cysteine-containing extension)의 도입뿐만 아니라, 전장 중쇄 서열의 C-말단에 또는 그 근처에 존재하는 아미노산 잔기의 대체를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 바람직한 구체예에서, 시스테인을 포함하는 연장은 서열 알라닌-알라닌-시스테인(N-말단에서 C-말단으로)을 포함한다.
바람직한 구체예에서, 상기 C-말단 시스테인 변형의 존재는 치료제 또는 마커 분자와 같은 파트너 분자의 접합체에 대한 위치를 제공한다. 특히, C-말단 시스테인 변형때문에, 반응성 티올기의 존재는 하기에 상세히 기재된 디설파이드 링커를 사용하여 파트너 분자를 접합하는데 사용될 수 있다. 이러한 방법에서 파트너 분자에 대한 상기 항체의 접합은 특정 부착 위치 위로 증가된 제어를 가능하게 한다. 더욱이 C-말단에 또는 그 근처에 부착 위치를 도입함으로써, 접합은 최적화되어 항체의 기능적 특성으로 간섭을 감소시키거나 제거할 수 있고, 단순화한 분석법 및 접합체 제조물의 품질 관리를 가능하게 한다.
또 다른 구체예에서, 항체의 글리코실화를 변경시킨다. 예를 들어, 비글리코실화된 항체를 만들 수 있다(즉, 항체는 글리코실화를 결여함). 글리코실화를 변경하여, 예를 들어, 항원에 대한 항체의 친화도를 증가시킬 수 있다. 상기 탄수화물 변형은, 예를 들어, 항체 서열 내에서 하나 이상의 글리코실화의 자리를 변경함으로써 성취될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 가변 영역 골격 글리코실화 자리를 제거하도록 야기하는 하나 이상의 아미노산 치환을 만들어서 그 자리에서 글리코실화를 없애버릴 수 있다. 상기 비글리코실화는 항원에 대한 항체의 친화도를 증가시킬 수 있다. 상기 접근 방법은 Co 등의 미국 특허 번호 제5,714,350호 및 제6,350,861호에 더욱 상세하게 기술되어 있다. 글리코실화를 변경하는 추가적 접근 방법은 Hanai 등의 미국 특허 번호 제7,214,775호, Presta의 미국 특허 번호 제6,737,056호, Presta 의 미국 특허공개번호 제20070020260호, Dickey 등의 PCT 공개번호 제WO/2007/084926호, Zhu 등의 PCT 공개번호 제WO/2006/089294호, 및 Ravetch 등의 PCT 공개번호 제 WO/2007/055916호에 더 자세히 기재되어 있으며, 이들 각각은 그 전체가 참고로서 본 명세서에 통합된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 변경된 유형의 글리코실화를 가지는 항체, 예를 들어, 감소된 양의 퓨코실 잔기를 가지는 저퓨코실화 항체, 또는 증가된 두 갈래 GlcNac 구조를 가지는 항체를 만들 수 있다. 상기 변경된 글리코실화 양상은 항체들의 ADCC 능력을 증가시키는 것으로 입증되었다. 상기 탄수화물 변형은, 예를 들어, 변경된 글리코실화 기제(machinery)를 가진 숙주 세포에서 상기 항체를 발현시킴으로써 이루어질 수 있다. 변경된 글리코실화 기제를 가진 세포들은 당해 분야에 공지되어 있으며 본 발명의 재조합 항체들을 발현하여 변경된 글리코실화를 가지는 항체를 생성하는 숙주 세포로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 세포주 Ms704, Ms705, 및 Ms709는 퓨코실트랜스퍼라제 유전자, FUT8(알파 (1,6) 퓨코실트랜스퍼라제)이 결여되어 있어서, 이들 세포주에서 발현되는 항체들은 그들 탄수화물 상에 퓨코스가 결여되어 있다. Yamane 등의 미국 특허공개번호 제2004/0110704호 및 Yamane-Ohnuki 등 (2004) Biotechnol Bioeng 87:614-22 참조. 다른 예로서, Hanai 등의 EP 제1,176,195호에는 퓨코실 트랜스퍼라제를 암호화하는 FUT8 유전자가 기능적으로 파괴되어 있는 세포주가 기술되어 있고, 상기 세포주에서 발현되는 항체들은 저퓨코실화를 나타내게 된다. Hanai 등은 또한 항체의 Fc 영역에 결합하는 N-아세틸글루코사민에 퓨코스를 첨가하는데 낮은 효소 활성을 가지는 세포주를 기재하고 있다. Presta의 PCT 공개번호 제WO 03/035835호는 변형 CHO 세포주인 Lec13 세포에 대해서 기재하고 있는데, 이 세포들은 Asn(297)-연결 탄수화물에 퓨코스를 부착하는 능력이 감소되어 있어서, 또한 저퓨코실화를 야기하게 된다(또한 Shields, R.L. 등 (2002) J. Biol . Chem. 277:26733-26740 참조). Umana 등의 PCT 공개번호 제 WO 99/54342호는 당단백질-변형 글리코실 트랜스퍼라제(예를 들어, 베타(1,4)-N-아세틸글루코사미닐트랜스퍼라제 III (GnTIII))를 발현하도록 조작된 세포주를 기재하고 있고, 이러한 조작된 세포주에서 발현된 항체들은 증가된 양갈래 GlcNac 구조를 보이고, 결과적으로 상기 항체들의 증가된 ADCC 활성을 나타낸다(Umana 등 (1999) Nat . Biotech . 17:176-180을 참조). 대안적으로, 퓨코시다제 효소를 사용하여 상기 항체의 퓨코스 잔기를 절단할 수 있다 (Tarentino, A.L. 등 (1975) Biochem. 14:5516-23).
추가적으로 또는 대안적으로, 변경된 유형의 글리코실화를 갖는 항체를 만들 수 있는데, 변경은 항체의 시알릴화(sialyation)의 수준과 관련이 있다. 상기 변경은 Dickey 등의 PCT 공개번호 제WO/2007/084926호 및 Ravetch 등의 PCT 공개번호 제 WO/2007/055916호에 기재되어 있는데, 이 둘은 그 전체가 참고로서 본 명세서에서 통합되어 있다. 적절한 효소의 다른 비-제한적 예들은, Schloemer 등, J. Virology, 15(4), 882-893 (1975) 및 Leibiger 등, Biochem J., 338, 529-538 (1999)에 각각 기재된 바와 같은, 뉴라미니다제(neuraminidase) 및 N-글리코시다제 F이다. 대안적으로, 시알리트랜스퍼라제(sialytransferase) 효소를 이용하는 것과 같은, 시알리화의 수준을 증가시키는 방법을 Basset 등의 Scandinavian Journal of Immunology, 51(3), 307-311 (2000)에 기재된 바와 같이 이용할 수 있다.
본 발명에 의하여 고려될 수 있는 본원 항체들의 다른 변형은 페그화(pegylation)이다. 항체를 페그화시켜, 예를 들어, 항체의 생물학적(예를 들어, 혈청) 반감기를 늘릴 수 있다. 항체를 페그화시키기 위해, 항체 또는 이의 단편을, 예를 들어, PEG의 반응성 에스테르 또는 알데히드 유도체와 같은 폴리에틸렌 글리콜(PEG)과, 하나 이상의 PEG기들이 항체 또는 항체 단편에 부착되는 조건 하에서 반응시킨다. 바람직하게, 페그화는 반응성 PEG 분자(또는 유사한 반응성 수용성 중합체)와 아실화 반응 또는 알킬화 반응을 통해 실시된다. 본 명세서에서 사용되는, 용어 “폴리에틸렌 글리콜”은 다른 단백질들, 예를 들어, 모노 (C1-C10) 알콕시- 또는 아릴옥시-폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리에틸렌 글리콜-말레이미드를 유도하는 데 사용된 PEG의 임의의 형태를 포함한다. 소정의 구체예에서, 페그화될 항체는 비글리코실화된 항체이다. 단백질을 페그화시키는 방법은 당해 분야에 알려져 있고, 본 발명의 항체에 적용될 수 있다. 예를 들어, Nishimura 등의 EP 제0 154 316호 및 Ishikawa 등의 EP 제0 401 384호 참조.
항체 단편 및 항체 의태체
본 발명은 전통적인 항체에 한정되지 않고, 항체 단편 및 항체 의태체를 사용하여 실행될 수 있다. 다양한 항체 단편 및 항체 의태 기술이 개발되고 있으며 당해 분야에 널리 공지되어 있다.
도메인 항체(dAbs)는 항체의 최소 기능적 결합 유닛으로서, 인간 항체의 중쇄(VH) 또는 경쇄(VL)의 가변 영역에 상응한다. 도메인 항체는 약 13 kDa의 분자량을 가진다. 도만티스(Domantis)는 완전 인간 VH 및 VL dAb들의 일련의 크고 높은 기능적 라이브러리(각 라이브러리당 백억개 이상의 상이한 서열)를 개발하였고, 이러한 라이브러리를 사용하여 치료적 표적에 특이적인 dAb를 선택한다. 많은 통상적인 항체들과는 달리, 도메인 항체들은 박테리아, 효모, 및 포유동물 세포 시스템에서 잘 발현된다. 도메인 항체들 및 이의 제조방법에 대한 상세 설명은 미국 특허 번호 제6,291,158호; 제6,582,915호; 제6,593,081호; 제6,172,197호; 제6,696,245호; 미국 출원 일련 번호 제2004/0110941호; 유럽 특허출원 번호 제1433846호 및 유럽 특허 번호 제0368684호 및 제0616640호; 제WO 2O05/035572호, 제WO 2004/101790호, 제WO 2004/081026호, 제WO 2004/058821호, 제WO 2004/003019호 및 제WO03/002609호에서 찾을 수 있고, 이들 각각은 전체적으로 본 명세서에 참조 문헌으로 통합되어 있다.
나노바디는 자연적으로-일어나는 중쇄 항체의 유일한 구조적 및 기능적 특성을 포함하는 항체-유도 치료 단백질이다. 이들 중쇄 항체는 단일 가변 도메인(VHH) 및 두 개의 불변 도메인(CH2 및 CH3)을 포함한다. 중요한 것은, 클론화되고 분리된 VHH 도메인은 원래 중쇄 항체의 완전 항원-결합 능을 보유하고 있는 완벽하게 안정된 폴리펩티드이다. 나노바디들은 인간 항체들의 VH 도메인과 높은 상동성을 가지며 활성의 임의의 손실 없이 더 인간화될 수 있다. 중요한 것은 나노바디가 낮은 면역원성 잠재능을 가지며, 이는 나노바디가 주된 화합물로 사용된 영장류 실험에서 확인되었다.
나노바디는 통상적인 항체들의 장점과 작은 분자 약물의 중요한 특징을 조합한다. 통상적인 항체들과 같이, 나노바디들은 높은 표적 특이성, 이들 표적에 대한 높은 친화도 및 낮은 내재적 독성을 보인다. 그러나, 작은 분자 약물과 같이, 이들은 효소를 억제하며 수용체 틈에 용이하게 접근할 수 있다. 또한, 나노바디들은 매우 안정하고, 주사 외 다른 방식으로 투여될 수 있으며(예를 들어, 제WO 04/041867호 참조, 이들은 전체적으로 본 명세서에 참조 문헌으로 통합됨), 제조하기 쉽다. 나노바디의 다른 장점은 그들의 작은 크기의 결과로서, 공통적이지 않거나 숨겨진 에피토프를 인식하고, 그들의 독특한 삼차원적, 약물 포맷 유연성으로 인하여 높은 친화도 및 선택성으로 단백질 표적의 빈 공간 또는 활성 부위에 결합하며, 약물 전달의 수명, 용이성과 속도를 맞추는 것을 포함한다.
나노바디는 단일 유전자에 의해 암호화되며 거의 모든 원핵 및 진핵 숙주, 예를 들어, 대장균 (예, 미국 특허번호 제6,765,087호 참조, 이는 전체적으로 본 명세서에 참조 문헌으로 통합됨), 곰팡이(molds)(예를 들어, 아스파질러스 또는 트리코데마) 및 효소(예를 들어, 사카로마이세스, 클루이베로마이세스, 한세눌라 또는 피키아)(예, 미국 특허 번호 제6,838,254호 참조, 이는 전체적으로 본 명세서에서 참조문헌으로 통합됨)에서 효과적으로 생산된다.
나노클론 방법(예, 제WO 06/079372호 참조, 이는 전체적으로 본 명세서에 참조문헌으로 통합됨)은 B-세포의 자동화된 고출력 선택에 기초하여, 원하는 표적에 대하여 나노바디를 생성하는 독점적 방법으로서, 본 발명의 맥락에서 사용될 수 있다.
유니바디는 또 다른 항체 단편 기술이지만, 이러한 것은 IgG4 항체들의 힌지 영역을 제거하는 것에 기초한다. 힌지 영역을 삭제하면 통상적인 IgG4 항체들의 크기에 실질적으로 절반인 분자가 생성되고, IgG4 항체들의 이가 결합 영역보다는 일가 결합 영역을 가진다. IgG4 항체들이 비활성적이고 따라서 면역계와 상호작용하지 않는데, 이는 면역 반응을 원치 않는 질병 치료에 장점일 수 있고, 이러한 장점은 유니바디에 있는 것이 또한 공지되어 있다. 예를 들어, 유니바디들은 그들이 결합된 세포를 억제하거나 휴지(silence)시키지만 살해하지는 않게 기능할 수 있다. 부가적으로, 암 세포에 결합하는 유니바디는 증식하도록 그것들을 자극하지 않는다. 더구나, 유니바디는 통상적 IgG4 항체의 크기의 반 정도이기 때문에, 더 큰 고형암에 걸쳐 잠재적으로 유리한 효능으로 더 좋은 분포를 나타낼 수 있다. 유니바디는 온전한 IgG4 항체들과 유사한 속도로 신체에서 제거되며 온전한 항체들과 유사한 항원 친화도로 결합할 수 있다. 유니바디의 더 상세한 설명은 특허출원 제WO2007/059782호를 참조할 수 있고, 이것은 전체적으로 본 명세서에 참조문헌으로 통합된다.
어피바디 분자는, 포도상구균의 단백질 A의 IgG-결합 도메인들 중 하나로부터 유도되는, 58-아미노산 잔기 단백질 도메인에 기초한 새로운 형태의 친화성 단백질을 나타낸다. 이러한 세 개 나선 묶음 도메인은 조합성 파지미드 라이브러리의 제작용 골격으로 사용될 수 있고, 그로부터 파지 디스플레이 기술을 사용하여 원하는 분자를 표적하는 어피바디 변이체를 선택할 수 있다(Nord K, et al., Nat Biotechnol 1997;15:772-7; Ronmark et al., Eur J Biochem 2002;269:2647-55). 어피바디 분자의 간단하고 견고한 구조는 이들의 저분자량(6 kDa)과 조합되어 이들을 다양한 적용에, 예를 들어, 검출시약 및 수용체 상호작용의 억제제로서 적합하게 한다. 어피바디 및 이의 제조 방법의 더 상세한 설명은 미국 특허 번호 제5,831,012호를 참조할 수 있고, 이것은 전체적으로 본 명세서에 참조 문헌으로 통합되어 있다. 표지된 어피바디는 또한 이소형태의 풍부함을 결정하기 위한 이미징 어플리케이션에 유용하다.
디에이알핀(DARPin, Designed Ankyrin Repeat Proteins)은 항체 의태 DRP(Designed Repeat Protein) 기술의 한 예인데, 이는 비-항체 폴리펩티드의 결합 능력을 이용하기 위해 개발되었다. 안키린 또는 류신이 많은 반복 단백질과 같은 반복 단백질은 편재하는 결합 분자이고, 이는 항체와는 달리, 세포 내 및 세포외적으로 발생한다. 이들의 독특한 모듈식 건축구조는 반복되는 구조적 단위체(반복체)를 특징으로 하고, 이것들은 함께 쌓여져서 가변성 및 모듈식의 표적-결합 표면을 나타내는 연장된 반복 도메인을 형성한다. 이러한 모듈성에 근거하여, 고도로 다양화된 결합 특이성을 가지는 폴리펩티드들의 조합적 라이브러리들을 생성할 수 있다. 이러한 전략은 가변적인 표면 잔기 및 이들이 무작위적으로 반복 도메인으로 결집되는 것을 나타내는 자가-양립성 반복체들의 일치된 구성을 포함한다.
디에이알핀은 고효율로 박테리아성 발현 시스템에서 생산될 수 있으며, 공지된 가장 안정한 단백질에 속한다. 인간 수용체, 사이토카인, 키나아제, 인간 프로테아제, 바이러스 및 막 단백질을 포함한 광범위한 표적 단백질에 대한 매우 특이적이고 고친화도인 디에이알핀들을 선택하였다. 단단위(single-digit) 나노몰 내지 피코몰 범위의 친화도를 가지는 디에이알핀들을 얻을 수 있다.
디에이알핀은 ELISA, 샌드위치 ELISA, 유세포 분석법(FACS), 면역조직화학(IHC), 칩 응용, 친화도 정제 또는 웨스턴 블랏팅을 포함하여, 넓은 범위의 어플리케이션에 사용되어 왔다. 디에이알핀은 또한, 단백질-단백질 상호작용을 차단하는 데 이상적일 뿐 아니라, 효소를 억제하는 데에도 이상적이다. 종양 상에 매우 빠르고 특이적으로 농축되는 것과 매우 양호한 종양 대 혈액 비율로 인하여, 디에이알핀은 생체내 진단 또는 치료적 접근에 매우 적절하다. 디에이알핀 및 다른 DRP 기술에 관한 추가의 정보는 미국 특허 출원 공개 번호 제2004/0132028호 및 국제 특허출원 공개 번호 제WO 02/20565호에서 발견될 수 있고, 둘 다 본 명세서에서 참조 문헌으로서 통합된다.
안티칼린은 추가적인 항체 의태 기술이나, 이 경우, 결합 특이성은 리포칼린, 즉 인간 조직 및 체액에서 자연적으로 그리고 풍부하게 발현되는 저분자량 단백질의 군(family)으로부터 유도된다. 리포칼린은 생체 내에서 생리적 수송 및 화학적으로 민감하거나 불용성인 화합물의 저장과 관련된 일단의 기능들을 수행하기 위해 발달하였다. 리포칼린은 단백질의 하나의 말단에서 네 개 루프를 지지하는 고도로 보존된 β-배럴을 포함하는 견고하고 고유한 구조를 가진다. 이러한 루프들은 결합 포켓의 입구를 형성하고, 분자의 이러한 부분에서의 형태적 차이는 개별 리포칼린 간의 결합 특이성에서의 다변화를 설명한다.
보존된 β-시트 골격에 의해 지지되는 초가변성 루프의 전체 구조가 면역글로불린의 흔적이지만, 리포칼린은 크기에서 항체들과 상당히 상이하며, 단일 면역글로불린 도메인보다 약간 더 큰 160-180 아미노산들의 단일 폴리펩티드 사슬로 구성된다.
리포칼린을 클론화하고 이들의 루프를 조작하여 안티칼린을 생성한다. 구조적으로 다양한 안티칼린들의 라이브러리를 생성하였고 안티칼린 디스플레이는 결합 기능의 선택 및 스크리닝을 가능하게 하며, 용해성 단백질을 발현하고 생성하여 원핵 또는 진핵 시스템에서 더 분석할 수 있다. 연구에 따르면, 실질적으로 임의의 인간 표적 단백질에 특이적인 안티칼린을 개발할 수 있고, 나노몰 또는 그 이상의 범위의 결합 친화도를 얻을 수 있다는 것이 밝혀졌다.
또한 안티칼린은 이중 표적화 단백질 (듀오칼린)로서 형성될 수 있다. 듀오칼린은, 그의 두 개 결합 도메인의 구조적 방향과는 관계없이 표적 특이성 및 친화도를 유지하면서, 표준 제조방법으로 용이하게 제조되는 하나의 단량체성 단백질에서 두 개의 개별적인 치료적 표적을 결합한다.
단일 분자를 통하여 다중 표적들을 조정하는 것은 단일 원인 인자 이상을 포함하는 것으로 알려진 질병에 특히 유리하다. 더욱이, 듀오칼린과 같은 이중 또는 다중 결합 형식은 질병에서 세포 표면 분자를 표적화하는데 있어서, 신호 전달 경로 상에 작용 효과(agonistic effect)를 매개하는데 있어서, 또는 세포 표면 수용체들을 결합하고 클러스터링하는 것을 통해 향상된 내재화 효과를 유도하는 데 있어서 상당한 잠재능력을 가진다. 더구나, 듀오칼린의 높은 고유 안정성은 단량체성 안티칼린과 비견되며, 듀오칼린에게 유연한 배합 및 전달 능력을 제공한다.
안티칼린에 대한 추가 정보는 미국 특허 번호 제7,250,297호 및 국제 특허 출원 공개번호 제WO 99/16873호에서 발견되며, 이 둘은 전체가 본 명세서에서 참조 문헌으로서 통합된다.
본 발명의 맥락에 유용한 또 다른 항체 의태 기술은 아비머이다. 아비머는 시험관 내 엑손 셔플링(exon shuffling) 및 파지 디스플레이에 의해 인간 세포외 수용체 도메인의 거대 군(family)으로부터 개발되고, 결합 및 억제 특성을 갖는 다중도메인 단백질을 생성한다. 다중 독립적 결합 도메인들을 연결하는 것은, 결합 활성(avidity)을 생성하고 그 결과로 통상적인 단일-에피토프 결합 단백질에 비하여 친화도 및 특이성을 향상시킨다는 것을 보여 주었다. 잠재적 장점은 대장균 내에서 다중표적-특이적 분자를 간단하고 효율적으로 생산하고, 열안정성 및 프로테아제에 대한 내성을 향상시키는 것을 포함한다. 나노몰 이하의 친화도를 가지는 아비머를 다양한 표적에 대하여 얻었다. 아비머에 관한 추가 정보는 미국 특허출원 공개번호 제2006/0286603호, 제2006/0234299호, 제2006/0223114호, 제2006/0177831호, 제2006/0008844호, 제2005/0221384호, 제2005/0164301호, 제2005/0089932호, 제2005/0053973호, 제2005/0048512호, 제2004/0175756호에서 발견되며, 이 모두는 전체가 본 명세서에서 참조문헌으로서 통합된다.
베르사바디(Versabodies)는 본 발명의 맥락에서 사용될 수 있는 다른 항체 의태 기술이다. 베르사바디는 >15% 시스테인 함량을 갖는 3-5 kDa의 작은 단백질이고, 높은 디설파이드 밀도 골격을 형성하여, 통상적인 단백질이 가지는 소수성 코어를 대체한다. 이 대체는 더 작고, 더 강한 친수성(덜 결집되고 비-특이적 결합)이고, 프로테아제와 열에 더 저항성이 있으며, 더 낮은 밀도의 T-세포 에피토프를 가지는 단백질을 생성하게 되는데 이는, MHC 발현에 대부분 기여하는 잔기가 소수성이기 때문이다. 이러한 네 가지 특성 모두는 면역원성에 영향을 끼치는 것으로 공지되어 있고 이들은 함께 면역원성을 크게 감소시킬 것으로 예상된다.
베르사바디의 구조가 주어지면, 이러한 항체 의태체는 다-가(multi-valency), 다중 특이성, 다양한 반감기 메카니즘, 조직 표적화 모듈 및 항체 Fc 영역의 부재를 포함하는 다양한 형식을 제공한다. 더구나, 베르사바디는 대장균에서 고효율로 제조되며, 그들의 친수성 및 작은 크기 때문에, 베르사바디는 고도로 용해성이고 고농도로 제형화될 수 있다. 베르사바디는 뛰어나게 열에 안정성이고(그것들을 끓일 수도 있음) 보관 수명이 길다. 베르사바디에 대한 추가 정보는 미국 특허출원 공개번호 제2007/0191272호에서 발견되며, 이는 그 전체가 본 명세서에서 참조 문헌으로서 통합된다.
상기에서 제공된 항체 단편 및 항체 의태 기술의 상세한 설명은 본 명세서의 맥락에서 사용될 수 있는 모든 기술의 포함 목록인 것으로 의도되지 않는다. 다양한 추가 기술이 본 발명의 맥락에서 사용할 수 있는 데, Qui 등, Nature Biotechnology, 25(8) 921-929 (2007)에 개략적으로 기술된 상보적 결정 영역의 융합과 같은 대안적 폴리펩티드-기반 기술을 포함하고, 뿐만 아니라, 미국 특허번호 제5,789,157호; 제5,864,026호; 제5,712,375호; 제5,763,566호; 제6,013,443호; 제6,376,474호; 제6,613,526호; 제6,114,120호; 제6,261,774호; 및 제6,387,620호; 에 기재된 RNA 앱타머 기술(RNA aptamer technologies)과 같은 핵산-기반 기술도 포함하며, 이들 모두는 본 명세서에 참조 문헌으로서 통합되고, 본 발명의 내용으로 사용될 수 있다.
항체 물리적 성질
본 발명의 항체들은 항체들의 상이한 부류를 검출 및/또는 분화시키기 위하여, 항-메소텔린 항체의 다양한 물리적 특성에 의해 더 특징화될 수 있다.
본 발명의 항체들은 경쇄 또는 중쇄 가변 영역에서 하나 이상의 글리코실화 자리를 포함할 수 있다. 가변 영역에서 하나 이상의 글리코실화 자리가 존재하는 것은 변경된 항원 결합으로 인하여 항체의 면역원성을 높이거나 또는 항체의 pK를 변경하는 결과를 가져올 수 있다(Marshall 등 (1972) Annu Rev Biochem 41:673-702; Gala FA 및 Morrison SL (2004) J Immunol 172:5489-94; Wallick 등 (1988) J Exp Med 168:1099-109; Spiro RG (2002) Glycobiology 12:43R-56R; Parekh 등 (1985) Nature 316:452-7; Mimura 등 (2000) Mol Immunol 37:697-706). 글리코실화는 N-X-S/T 서열을 포함하는 모티프(motifs)에서 발생한다고 공지되어 있다. 소정의 경우에, 가변 영역 글리코실화를 포함하지 않는 항-메소텔린 항체를 가지는 것이 바람직하다. 이것은 가변 영역에서 글리코실화 모티프를 포함하지 않는 항체들을 선택함으로써 또는 글리코실화 모티프 내에 잔기를 돌연변이시킴으로써 성취될 수 있다.
바람직한 구체예에서, 본 발명의 항체들은 아스파라긴 이성화 자리를 포함하지 않는다. 아스파라진의 탈아미드화는 N-G 또는 D-G 서열들에서 일어날 수 있고 이소아스파르트 산 잔기의 생성을 야기하는데, 이것은 폴리펩티드 내에 얽힘 구조(kinked structure)를 생성하여 항체의 안정성을 저하시킨다 (이소아스파르트 산효과).
각 항체는 고유의 등전위점(pI)을 가지나, 일반적으로 항체들은 6 내지 9.5 사이의 pH 범위 안에 거한다. IgG1 항체에 대한 pI는 대표적으로 7-9.5의 pH 범위에 있고, IgG4 항체에 대한 pI는 대체로 6-8의 pH 범위에 거한다. 정상적인 범위 밖의 pI를 가진 항체들이 생체 내 조건 하에서 풀림(unfolding) 및 불안정성을 가질 수 있다고 생각된다. 따라서, 정상 범위에 들어가는 pI 값을 포함하는 항-메소텔린 항체를 가지는 것이 바람직하다. 이것은 정상 범위 내의 pI를 갖는 항체를 선택함으로써, 또는 하전된 표면 잔기를 돌연변이시킴으로써 이룰 수 있다.
각 항체는 전체가 더 큰 열 안정성을 나타내는 더 높은 용융점이 특징적인 용융점을 가질 수 있다(Krishnamurthy R 및 Manning MC (2002) Curr Pharm Biotechnol 3:361-71). 일반적으로, 본 발명의 항체의 TM1 (최초 풀림 온도)은 60℃ 이상, 바람직하게는 65℃ 이상, 더욱 바람직하게는 70℃ 이상이다. 대안적으로, 항체의 용융점은 차등 스캐닝 열량계 (Chen et al (2003) Pharm Res . 20:1952-60; Ghirlando et al (1999) Immuonol Lett 68:47-52) 또는 원편광 이색성 분석(circular dichroism)을 사용하여 측정될 수 있다(Murray 등 (2002) J. Chromatogr Sci 40:343-9).
바람직한 구체예에서, 빠르게 분해하지 않는 항체들을 선택한다. 항-메소텔린 항체의 단편화는, 모세관 전기영동(CE) 및 MALDI-MS를 이용하여 측정될 수 있다(Alexander and Hughes DE (1995) Anal Chem 67:3626-32).
다른 바람직한 구체예에서, 최소 결집 효과를 갖는 항체들을 선택한다. 결집은 원치 않는 면역 반응 및/또는 변경되거나 바람직하지 않은 약물동력학(pharmacokinetic) 특성을 개시하게 할 수 있다. 일반적으로, 25% 이하, 바람직하게는 20% 이하, 더욱 바람직하게는 15% 이하, 더 더욱 바람직하게는 10% 이하, 그리고 더욱 더 바람직하게는 5% 이하로 결집하는 항체가 허용된다. 결집은, 크기 배제 컬럼(size-exclusion column, SEC), 고성능 액체 크로마토그래피(high performance liquid chromatography, HPLC) 및 광 분산을 포함한, 몇 가지 기술로 측정할 수 있다.
항체를 조작하는 방법
상기에 검토된 바와 같이, 기지의 VH 및 VL 서열들을 갖는 항-메소텔린 항체가 이 서열들 또는 이에 부착된 불변 영역(들)을 변형함으로써 새로운 항-메소텔린 항체들을 만드는 데 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 관점에서, 본 발명의 항-메소텔린 항체, 예컨대 3C10, 6A4 또는 7B1의 구조적 특징을 이용하여, 인간 메소텔린에 결합하는 것과 같은, 본 발명의 항체의 적어도 하나의 기능적 특성을 보유하는, 구조적으로 관련된 항-메소텔린 항체를 만들 수 있다. 예를 들어, 상기에 검토된 바와 같이, 기지의 항-메소텔린 항체 또는 이의 돌연변이들의 하나 이상의 CDR 영역은 공지된 골격 영역 및/또는 다른 CDR들과 재조합적으로 조합하여, 추가의 재조합적으로 조작된 본 발명의 항-메소텔린 항체를 만들 수 있다. 다른 유형의 변형은 앞 부분에서 기재되었던 것들을 포함한다. 이러한 조작 방법에 사용되는 개시 물질은 본 명세서에서 제공된 하나 이상의 VH 및/또는 VL 서열들 또는 이의 하나 이상의 CDR 영역이다. 조작된 항체를 만들기 위해, 본 명세서에서 제공된 하나 이상의 VH 및/또는 VL 서열들 또는 이의 하나 이상의 CDR 영역을 갖는 항체를 실제로 제조하는(즉, 단백질로서 발현시킴) 것은 필요치 않다. 그보다는, 그 서열(들)에 포함된 정보를 개시 물질로 사용하여 원래 서열(들)로부터 유도된 “2세대” 서열(들)을 생성시킨 후, 상기 “2세대” 서열(들)을 제조하고 단백질로서 발현시킨다.
따라서, 다른 구체예에서, 본 발명은 다음을 포함하는 항-메소텔린 항체를 제조하는 방법을 제공한다:
(a) (i) 서열번호 1-3으로 이루어진 군에서 선택된 CDR1 서열, 서열번호 4-6으로 이루어진 군에서 선택된 CDR2 서열, 및/또는 서열번호 7-9로 이루어진 군에서 선택된 CDR3 서열을 포함하는 VH 항체 서열; 및/또는 (ii) 서열번호 10-12로 이루어진 군에서 선택된 CDR1 서열, 서열번호 13-15로 이루어진 군에서 선택된 CDR2 서열, 및/또는 서열번호 16-18로 이루어진 군에서 선택된 CDR3 서열을 포함하는 VL 항체 서열을 제공하고;
(b) 상기 중쇄 가변 영역 항체 서열 및/또는 상기 경쇄 가변 영역 항체 서열 내에 적어도 하나의 아미노산 잔기를 변경하여 적어도 하나의 변경된 항체 서열을 만들며; 및
(c) 상기 변경된 항체 서열을 단백질로서 발현시킨다.
표준 분자 생물학 기술을 사용하여 상기 변경된 항체 서열을 제조하고 발현시킬 수 있다.
본 발명의 항체를 조작하는 방법에 관한 소정의 구체예에서, 항-메소텔린 항체 암호화 서열의 전체 또는 일부를 따라서 돌연변이를 무작위적으로 또는 선택적으로 도입할 수 있으며, 그 결과의 변형된 항-메소텔린 항체들을, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 결합 활성에 대하여 및/또는 다른 기능적 특성들에 대하여 스크리닝할 수 있다. 돌연변이 방법은 당해 분야에 공지되어 있다. 예를 들면, Short의 PCT 공개번호 제WO 02/092780호는 포화 돌연변이 유발법, 합성 결찰 조립법(synthetic ligation assembly) 또는 이의 조합을 사용하여 항체 돌연변이를 생성하고 스크리닝하는 방법을 기재한다. 대안적으로, Lazar 등의 PCT 공개번호 제WO 03/074679호는 컴퓨터화된 스크리닝 방법을 사용하여 항체들의 생리화학적 특성들을 최적화시키는 방법들을 기재한다.
본 발명의 항체를 암호화하는 핵산 분자
본 발명의 다른 관점은 본 발명의 항체를 암호화하는 핵산 분자에 관한 것이다. 상기 핵산은 온전한 세포, 세포 용해물, 또는 부분적으로 정제되거나 실질적으로 순수한 형태 내에 존재할 수 있다. 핵산은, 알칼리/SDS 처리, CsCl 밴딩, 컬럼 크로마토그래피, 아가로즈 젤 전기영동 및 당해 업계에 공지된 다른 기술을 포함한 표준 기술을 사용하여, 다른 세포 성분 또는 다른 오염물, 예를 들어 다른 세포 핵산 또는 단백질로부터 정제될 때, “분리”되거나 “실질적으로 순수하게 된” 것이다. F. Ausubel 등, ed. (1987) Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing and Wiley Interscience, New York을 참조. 본 발명의 핵산은, 예를 들어, DNA 또는 RNA일 수 있고 인트론성 서열들을 포함할 수도 포함하지 않을 수도 있다. 바람직한 구체예에서, 상기 핵산은 cDNA 분자이다.
*본 발명의 핵산을 표준 분자 생물학 기술을 사용하여 얻을 수 있다. 하이브리도마(예를 들어, 후술하는 바와 같은 인간 면역글로불린 유전자를 지닌 트랜스유전자성(transgenic) 마우스로부터 제조된 하이브리도마)에 의해 발현되는 항체의 경우, 하이브리도마에 의해 만들어진 항체의 경쇄 및 중쇄를 암호하하는 cDNA는 표준 PCR 증폭 또는 cDNA 클로닝 기술에 의해 얻을 수 있다. 면역글로불린 유전자 라이브러리로부터 얻은(예, 파지 디스플레이 기술을 사용함) 항체의 경우, 상기 항체를 암호화하는 핵산은 유전자 라이브러리로부터 회수할 수 있다.
본 발명의 바람직한 핵산 분자들은 3C10, 6A4 또는 7B1 단일클론 항체들의 VH 및 VL 서열들을 암호화하는 것들이다. 3C10, 6A4 및 7B1의 VH 서열들을 암호화하는 DNA 서열들은 서열번호 25-27에 각각 나타나 있다. 3C10, 6A4 및 7B1의 VL 서열들을 암호화하는 DNA 서열들은 서열번호 28-30에 각각 나타나 있다.
일단 VH 및 VL 분절을 암호화하는 DNA 단편들을 얻는다면, 이러한 DNA 단편들은 표준 재조합 DNA 기술에 의하여 더 조작하여, 예를 들어, 가변 영역 유전자를 전장 항체 사슬 유전자로, Fab 단편 유전자로 또는 scFv 유전자로 변환시킬 수 있다. 이러한 조작에서, VL- 또는 VH-암호화 DNA 단편은 항체 불변 영역 또는 유연한 링커와 같은, 다른 단백질을 암호화하는 다른 DNA 단편과 작동적으로 연결되어 있다. 본 명세서의 맥락에서 사용되는, 용어“작동적으로 연결된”은, 두 개 DNA 단편들이 연결되어서 그 두 개 DNA 단편들에 의해 암호화된 아미노산 서열들이 프레임 내(in-frame)에 남아있는 것을 의미하는 것으로 의도된다.
VH-암호화 DNA를 중쇄 불변 영역들(CH1, CH2, 및 CH3)을 암호화하는 다른 DNA 분자에 작동적으로 연결함으로써 VH 영역을 암호화하는 분리된 DNA를 전장 중쇄 유전자로 변환시킬 수 있다. 인간 중쇄 불변 영역 유전자들의 서열은 당해 분야에 공지되어 있고(예, Kabat '242' 참조), 이러한 영역들을 포함하는 DNA 단편들을 표준 PCR 증폭에 의하여 얻을 수 있다. 상기 중쇄 불변 영역이 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA, IgE, IgM 또는 IgD 불변 영역일 수 있으나, 가장 바람직하게는 IgG1, 또는 IgG4 불변 영역이다. Fab 단편 중쇄 유전자의 경우, VH-암호화 DNA를 중쇄 CH1 불변 영역만을 암호화하는 다른 DNA 분자에 작동적으로 연결할 수 있다.
VL-암호화 DNA를 경쇄 불변 영역, CL을 암호화하는 다른 DNA 분자에 작동적으로 연결함으로써, VL 영역을 암호화하는 분리된 DNA를 전장 경쇄 유전자(Fab 경쇄 유전자는 물론)로 변환시킬 수 있다. 인간 경쇄 불변 영역 유전자의 서열들은 당해 분야에 공지되어 있고(예, Kabat '242' 참조), 이러한 영역들을 포함하는 DNA 단편들은 표준 PCR 증폭에 의하여 얻을 수 있다. 바람직한 구체예에서, 상기 경쇄 불변 영역은 카파 또는 람다 불변 영역일 수 있다.
scFv 유전자를 만들기 위해, VH- 및 VL-암호화하는 DNA 단편들을 유연한 링커를 암호화하는, 예를 들어, 아미노산 서열 (Gly4 -Ser)3을 암호화하는 다른 단편에 작동적으로 연결시켜서, VH 및 VL 서열들을 상기 유연한 링커로 연결된 VL 및 VH를 가지는, 연속적인 단일 사슬 단백질로서 발현하게 할 수 있다(예, Bird 등 (1988) Science 242:423-426; Huston 등 (1988) Proc . Natl . Acad . Sci . USA 85:5879-5883; McCafferty 등 (1990) Nature 348:552-554 참조).
본 발명의 단일클론 항체의 생산
본 발명의 단일클론 항체(mAbs)를 통상적인 단일클론 항체 방법, 예를 들어, Kohler 및 Milstein (1975) Nature 256:495의 표준 체세포 하이브리드화 기술을 포함하는 다양한 기술로 생산할 수 있다. 비록 체세포 하이브리드화 과정이 바람직하다 하더라도, 원칙적으로, 단일클론 항체를 생산하는 다른 기술, 예를 들어, B 림프구의 바이러스성 또는 종양원성 형질전환을 사용할 수 있다.
하이브리도마를 제조하기 위한 바람직한 동물 시스템은 마우스 시스템이다. 마우스에서의 하이브리도마 생산은 매우 잘 확립된 방법이다. 면역화 프로토콜 및 융합용 면역화된 비장세포의 분리 기술은 당해 분야에 공지되어 있다. 융합 파트너들(예, 마우스 골수종 세포) 및 융합 공정 또한 공지되어 있다.
본 발명의 키메릭 또는 인간화 항체들을 상기 기재한 대로 제조된 비-인간 단일클론 항체의 서열에 근거하여 제조할 수 있다. 중쇄 및 경쇄 면역글로불린들을 암호화하는 DNA는 관심의 비-인간 하이브리도마로부터 얻을 수 있고, 표준 분자 생물학 기술을 사용하여 비-마우스(예, 인간) 면역글로불린 서열을 포함하도록 조작할 수 있다. 예를 들어, 키메릭 항체를 만들기 위해, 당해 분야에 공지된 방법을 사용하여 마우스 가변 영역을 인간 불변 영역에 연결시킬 수 있다(예, Cabilly 등의 미국 특허번호 제4,816,567호 참조). 인간화 항체를 만들기 위해, 당해 분야에 공지된 방법을 사용하여 마우스 CDR 영역들을 인간 골격으로 삽입할 수 있다(예, Winter의 미국 특허번호 제5,225,539호 및 Queen 등의 미국 특허번호 제5,530,101호; 제5,585,089호; 제5,693,762호 및 제6,180,370호 참조).
바람직한 구체예에서, 본 발명의 항체들은 인간 단일클론 항체들이다. 이 항체들은 마우스 시스템보다는 인간 면역 시스템의 부분을 지닌 트랜스유전자성(transgenic) 또는 트랜스염색체성(transchromosomic) 마우스를 사용하여 생산할 수 있다. 이러한 트랜스유전자성 및 트랜스염색체성 마우스는 HuMAb 마우스® 및 KM 마우스® 타입의 마우스를 포함하고, 총칭하여 본 명세서에서 “인간 Ig 마우스”라고 지칭한다.
HuMAb 마우스® 타입의 마우스 (Medarex
Figure pat00002
사)는 내인성 μ 및 κ 사슬 좌위를 비활성화시키는 표적화된 돌연변이와 함께, 정렬되지 않은 인간 중쇄(μ 및 γ) 및 κ 경쇄 면역글로불린 서열들을 암호화하는 인간 면역글로불린 유전자 미소좌위 (miniloci)를 포함한다(예, Lonberg, 등 (1994) Nature 368(6474):856-859 참조). 따라서, 상기 마우스는 마우스 IgM 또는 κ의 감소된 발현을 나타내고, 면역화에 반응하여, 도입된 인간 중쇄 및 경쇄 트랜스유전자들은 유형 전환(switching) 및 체세포 돌연변이를 겪게 되어 고친화도 인간 IgGκ 단일클론 항체를 생성한다(Lonberg, 등 (1994), 위 문헌; Lonberg, N. (1994) Handbook of Experimental Pharmacology 113:49-101; Lonberg, N. 및 Huszar, D. (1995) Intern . Rev . Immunol. 13: 65-93, 및 Harding, F. 및 Lonberg, N. (1995) Ann . N.Y. Acad . Sci. 764:536-546에서 검토됨). HuMab 마우스®의 제조와 사용, 및 상기 마우스에 의한 게놈 변형은 Taylor, L. 등 (1992) Nucleic Acids Research 20:6287-6295; Chen, J. 등 (1993) International Immunology 5: 647-656; Tuaillon 등 (1993) Proc . Natl. Acad . Sci. USA 90:3720-3724; Choi 등 (1993) Nature Genetics 4:117-123; Chen, J. 등 (1993) EMBO J. 12: 821-830; Tuaillon 등 (1994) J. Immunol . 152:2912-2920; Taylor, L. 등 (1994) International Immunology 6: 579-591; 및 Fishwild, D. 등 (1996) Nature Biotechnology 14: 845-851에 더 상세히 설명되어 있는데, 이 모든 것들의 내용은 전체가 본 명세서에 특히 참조문헌으로서 통합된다. Lonberg 및 Kay의 미국 특허번호 제5,545,806호; 제5,569,825호; 제5,625,126호; 제5,633,425호; 제5,789,650호; 제5,877,397호; 제5,661,016호; 제5,814,318호; 제5,874,299호; 및 제5,770,429호; Surani 등의 미국 특허번호 제5,545,807호; Lonberg 및 Kay의 PCT 공개번호 제WO 92/03918호, 제WO 93/12227호, 제WO 94/25585호, 제WO 97/13852호, 제WO 98/24884호 및 제WO 99/45962호; 및 Korman 등의 PCT 공개번호 제WO 01/14424호를 더 참조. 또한 인간 람다 경쇄 유전자를 지니는 트랜스유전자성 마우스를 Bruggemann의 PCT 공개번호 제WO 00/26373호에 기재된 것와 같이 사용할 수 있다. 예를 들어, 인간 람다 경쇄 트랜스유전자를 지니는 마우스는 인간 중쇄 트랜스유전자(예, HCo7)를 지니는 마우스, 및 또한 임의적으로 인간 카파 경쇄 트랜스유전자(예, KCo5)를 지니는 마우스와 교배시켜 인간 중쇄 및 경쇄 트랜스유전자 둘 다를 지니는 마우스를 만들 수 있다(예, 실시예 1 참조).
다른 구체예에서, 본 발명의 인간 항체를, 인간 중쇄 트랜스유전자 및 인간 경쇄 트랜스염색체를 지닌 마우스와 같이, 트랜스유전자 및 트랜스염색체 상에 인간 면역글로불린 서열을 지닌 마우스를 사용하여 키울 수 있다. 이 마우스는 본 명세서에서 “KM 마우스®”품종 (strain) 또는 타입으로 지칭되며, Ishida 등의 PCT 공개번호 제WO 02/43478 호에 상세하게 기재되어 있다.
또한, 인간 면역글로불린 유전자를 발현하는 대안적 트랜스유전자성 동물 시스템은 당해 분야에서 이용가능하며 본 발명의 항-메소텔린 항체를 키우는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제노마우스(Abgenix 사)로 지칭되는 대안적 트랜스유전자성 시스템을 사용할 수 있는데; 그러한 마우스는, 예를 들어, Kucherlapati 등의 미국 특허번호 제5,939,598호; 제6,075,181호; 제6,114,598호; 제6,150,584호 및 제6,162,963호에 기재되어 있다.
더욱이, 인간 면역글로불린 유전자를 발현하는 대안적 트랜스염색체성 동물 시스템은 당해 분야에서 이용가능하고 본 발명의 항-메소텔린 항체를 키우는데 사용될 수 있다. 예를 들어, “TC 마우스”로 지칭되는, 인간 중쇄 트랜스염색체 및 인간 경쇄 트랜스염색체 둘 다를 지닌 마우스를 사용할 수 있는데; 상기 마우스는 Tomizuka 등 (2000) Proc . Natl . Acad . Sci . USA 97:722-727에 기재되어 있다. 또한, 인간 중쇄 및 경쇄 트랜스염색체를 지니는 소는 기재되어 있다 (예, Kuroiwa 등 (2002) Nature Biotechnology 20:889-894 및 PCT 공개번호 제 WO 2002/092812호).
본 발명의 인간 단일클론 항체들은 또한 인간 면역글로불린 유전자의 라이브러리를 스크리닝하는 파지 디스플레이 방법들을 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들어: Ladner 등의 미국 특허번호 제5,223,409호; 제5,403,484호; 및 제5,571,698호; Dower 등의 미국 특허번호 제5,427,908호 및 제5,580,717호; McCafferty 등의 미국 특허번호 제5,969,108호 및 제6,172,197호; 및 Griffiths 등의 미국 특허번호 제5,885,793호; 제6,521,404호; 제6,544,731호; 제6,555,313호; 제6,582,915호 및 제6,593,081호 참조.
본 발명의 인간 단일클론 항체들은 또한 인간 면역 세포가 재구성되어 인간 항체 반응이 면역화시 발생될 수 있는 SCID 마우스를 사용하여 제조할 수 있다. 상기 마우스는, 예를 들어, Wilson 등의 미국 특허 번호 제5,476,996호 및 제5,698,767호에 설명되어 있다.
다른 구체예에서, Buechler 등의 미국 특허 번호 제 6,794,132호에 기술된 바와 같이, 인간 항-메소텔린 항체를 인간 Ig 마우스 및 파지 디스플레이 기법의 조합을 이용하여 제조한다. 보다 명확히, 그 방법은 우선 인간 Ig 마우스 (상기한 HuMab 마우스
Figure pat00003
또는 KM 마우스
Figure pat00004
와 같은)를 하나 이상의 메소텔린 항원으로 면역화시킴으로써 상기 마우스에 항-메소텔린 항체 반응을 키우고, 이어서 핵산 암호화 인간 항체 사슬을 마우스의 림프 세포로부터 분리하고 이러한 핵산을 디스플레이 벡터(예, 파지)에 도입하여 디스플레이 패키지의 라이브러리를 제공하는 것을 포함한다. 따라서, 각 라이브러리 멤버는 인간 항체 사슬을 암호화하는 핵산을 포함하고 각 항체 사슬은 디스플레이 패키지로부터 나타내어진다. 그 다음 라이브러리를 메소텔린 단백질로 스크리닝하여 메소텔린에 특이적으로 결합하는 라이브러리 멤버를 분리한다. 그 후 선택된 라이브러리 멤버의 핵산 삽입물(inserts)을 표준 방법에 의하여 분리하고 배열하여 선택된 메소텔린 바인더의 경쇄 및 중쇄 가변 서열을 결정한다. VH 영역이 CH 영역에 작동적으로 연결되고 VL 영역이 CL 영역에 작동적으로 연결될 수 있도록 가변 영역을 인간 중쇄 및 경쇄 불변 영역을 지니는 발현 벡터로 클론화하는 것과 같은, 표준 재조합 DNA 기법에 의하여 가변 영역은 전장 항체 사슬로 변환될 수 있다.
인간 Ig 마우스의 면역화
인간 Ig 마우스를 사용하여 본 발명의 인간 항체를 키울 때, Lonberg, N. 등 (1994) Nature 368(6474): 856-859; Fishwild, D. 등 (1996) Nature Biotechnology 14: 845-851; 및 PCT 공개 번호 제WO 98/24884호 및 제WO 01/14424호에 의하여 기술된 바와 같이, 상기 마우스를 메소텔린 항원 및/또는 재조합 메소텔린의 정제되거나 농축된 제조물, 메소텔린-발현 세포주 또는 메소텔린 융합 단백질로 면역화할 수 있다. 바람직하게는, 상기 마우스는 첫 주입시 6-16 주령이다. 예를 들어, 메소텔린 항원의 정제되거나 재조합 제조물(5-50 ㎍)은 복강내 및/또는 피하로 인간 Ig 마우스를 면역화시키는데 사용될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 본 발명의 항체를 키우는데 사용되는 면역원은 메소텔린 단백질의 세포외 도메인을 포함하는, 비-메소텔린 폴리펩티드의 N-말단에 융합된 메소텔린 융합 단백질이다 (예, His 태그) (예, 실시예 1 참조).
메소텔린에 결합하는 완전한 인간 단일클론 항체를 생성하는 상세 과정이 하기 실시예 1에 기술되어 있다. 다양한 항원들과의 축적된 실험에 따르면, 트랜스유전자성 마우스는, 프로인트 완전 항원보강제(complete Freund’s adjuvant) 내의 항원으로 복강내(IP)로 처음 면역화시킨 후, 프로인트 불완전 항원보강제(incomplete Freund’s adjuvant) 내의 항원으로 2 주마다 (총 6 번까지) IP 면역화시킬 때, 반응하는 것으로 나타났다. 프로인트 이외의 다른 항원보강제도 효과적이다(예, 리비(RIBI) 항원보강제). 덧붙여, 보강제 부재시 완전 세포가 높은 항원성이라는 것도 발견하였다. 안와후방 혈액(retroorbital bleed)에 의하여 얻은 혈장 샘플을 이용한 면역화 프로토콜의 과정에 걸쳐서 면역반응을 모니터할 수 있다. 혈장을 ELISA에 의하여 스크리닝할 수 있고, 항-메소텔린 인간 면역글로불린의 충분한 역가를 가진 마우스를 융합에 사용할 수 있다. 예를 들어, 비장을 희생 및 제거하기 3일 전에, 마우스를 항원으로 정맥내 증폭시킬 수 있다. 각 면역화에 대하여 2-3가지 융합이 수행되는 것이 필요할 것으로 예상된다. 일반적으로, 각 항원에 대하여 6 내지 24 마리 마우스를 면역화시킨다. 통상, HCo7 및 HCo12 품종(strain) 둘 다가 사용된다. 또한, HCo7 및 HCo12 트랜스유전자 둘 다를 두 개의 상이한 인간 중쇄 트랜스유전자(HCo7/HCo12)를 가진 단일 마우스 내로 함께 배양할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, KM 마우스® 품종을 사용할 수 있다.
본 발명의 인간 단일클론 항체를 생산하는 하이브리도마의 생성
본 발명의 인간 단일클론 항체를 생산하는 하이브리도마를 생성하기 위해, 면역화된 마우스로부터 얻은 비장세포 및/또는 림프절 세포를 분리하고, 마우스 골수종 세포주와 같은 적절한 무한증식 세포주에 융합시킬 수 있다. 결과로 생성된 하이브리도마를 항원-특이적 항체들의 생산을 위하여 스크리닝할 수 있다. 예를 들어, 면역화된 마우스로부터 얻은 비장 림프구들의 단일 세포 현탁액을 50% PEG를 사용하여, P3X63-Ag8.653을 분비하지 않는 마우스 골수종 세포(ATCC, CRL 1580)의 수의 6분의 1에 융합시킬 수 있다. 대안적으로, 사이토펄스 (CytoPulse) 대형 챔버 세포 융합 전기천공기(CytoPulse Sciences, Inc., Glen Burnie, Maryland)를 사용하여, 전기장에 기초한 전기융합 방법을 사용함으로써 면역화된 마우스의 비장 림프구의 단일세포 현탁액을 융합시킬 수 있다. 세포를 평평한 바닥 미세역가 플레이트에 약 2 x 105으로 도말한 후, 20% 태아 클론 혈정, 18% “653” 조건 배양액, 5% 오리겐(IGEN), 4 mM L-글루타민, 1 mM 소듐 피루베이트, 5mM HEPES, 0.055 mM 2-메르캅토에탄올, 50 units/ml 페니실린, 50 mg/ml 스트렙토마이신, 50 mg/ml 겐타마이신, 및 1X HAT (Sigma; HAT는 융합 24 시간 후에 첨가)을 함유하는 선택 배지에 1주일 배양한다. 약 2 주일 후에는, 세포를 HAT가 HT로 대체된 배지에서 배양할 수 있다. 그 다음, 개별 웰을 인간 단일클론 IgM 및 IgG 항체들에 대하여 ELISA에 의하여 스크리닝한다. 일단 광범위한 하이브리도마 성장이 일어나면, 통상 10-14 일후에 배지를 관찰한다. 하이브리도마를 분비하는 항체를 재도말하고, 다시 스크린하고 나서, 인간 IgG에 대하여 여전히 양성이면, 단일클론 항체들을 제한 희석법으로 적어도 두 번 서브클론화한다. 그 다음 안정된 서브클론들을 시험관 내에서 배양하여 특성화용 조직 배양 배지에서 소량의 항체를 생산한다.
인간 단일클론 항체들을 정제하기 위해, 선택된 하이브리도마를 단일클론 항체 정제용 2-리터 스피너-플라스크에서 성장시킬 수 있다. 단백질 A-세파로즈(Pharmacia, Piscataway, N.J.)를 사용한 친화 크로마토그래피 전에 상청액을 여과하고 농축할 수 있다. 용출된 IgG를 젤 전기영동과 고성능 액체 크로마토그래피로 점검하여 순도를 확인한다. 완충액을 PBS로 교환하고, 농도를 1.43의 흡광 계수를 사용하여 OD280에 의하여 결정한다. 상기 단일클론 항체들을 분주하고 -80℃에 보관한다.
본 발명의 단일클론 항체를 생산하는 트랜스펙토마의 생성
또한 본 발명의 항체들을, 예를 들어, 당해 분야에 잘 알려진 재조합 DNA 기술 및 유전자 형질감염 방법의 조합을 사용하여, 숙주 세포 트랜스펙토마에서 생산할 수 있다(예, Morrison, S. (1985) Science 229:1202).
예를 들어, 상기 항체 또는 이의 항체 단편을 발현하기 위해, 일부 또는 전장 경쇄 및 중쇄를 암호화하는 DNA들을, 표준 분자 생물학 기술(예, PCR 증폭 또는 관심의 항체를 발현하는 하이브리도마를 사용하는 cDNA 클로닝)에 의하여 얻을 수 있고 이러한 DNA들을 발현 벡터들에 삽입하여 그 유전자를 전사 및 번역 조절 서열에 작동적으로 연결할 수 있다. 이러한 맥락에서, 용어 “작동적으로 연결된”은 항체 유전자가 벡터 내로 결찰되어 벡터 내의 전사 및 번역 조절 서열들이 항체 유전자의 전사 및 번역을 조절하는 그들의 의도된 기능을 행하도록 하는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 발현 벡터 및 발현 조절 서열들은 사용되는 발현 숙주 세포에 사용할 수 있도록 선택된다. 항체 경쇄 유전자 및 항체 중쇄 유전자를 별개의 벡터로 삽입할 수 있거나, 더욱 일반적으로는 두 유전자들을 동일한 발현 벡터로 삽입한다. 상기 항체 유전자들을 표준 방법(예, 항체 유전자 단편 및 벡터 상의 상보 제한 자리의 결찰, 또는 제한 자리가 없으면 블런트 말단 결찰(blunt end ligation))에 의하여 발현 벡터에 삽입할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 항체의 경쇄 및 중쇄 가변 영역들은, 그것들을 원하는 이소타입의 중쇄 불변 영역 및 경쇄 불변 영역을 이미 암호화하고 있는 발현 벡터 내로 삽입함으로써, 임의의 항체 이소타입의 전장 항체 유전자를 생성하는데 사용될 수 있는데, 상기 벡터 내에서 VH 분절이 CH 분절(들)과 작동적으로 연결되고 벡터 내에서 VL 분절이 CL 분절과 작동적으로 연결된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 상기 재조합 발현 벡터는 숙주 세포로부터 상기 항체 사슬의 분비를 용이하게 하는 신호 펩티드를 암호화할 수 있다. 상기 항체 사슬 유전자를 벡터로 클론화하여 신호 펩티드가 인-프레임(in-frame)으로 항체 사슬 유전자의 아미노산 말단에 연결되게 할 수 있다. 상기 신호 펩티드는 면역글로불린 신호 펩티드 또는 이종성 신호 펩티드(즉, 비-면역글로불린 단백질로부터 유도된 신호 펩티드)일 수 있다.
상기 항체 사슬 유전자에 더하여, 본 발명의 재조합 발현 벡터는 숙주 세포에서 항체 사슬 유전자의 발현을 조절하는 조절 서열들을 지닌다. 용어 “조절 서열 (regulatory sequence)”은 항체 사슬 유전자의 전사 또는 번역을 조절하는 프로모터, 인핸서 및 다른 발현 조절 요소(예, 폴리아데닐화 신호)를 포함하는 것으로 의도된다. 상기 조절 서열들은, 예를 들어, Goeddel(Gene Expression Technology. Methods in Enzymology 185, Academic Press, San Diego, CA (1990))에 설명되어 있다. 조절 서열들의 선택을 포함하여, 발현 벡터의 구성은 형질전환될 숙주 세포의 선택, 원하는 단백질의 발현 수준 등과 같은 요소에 달려있다는 것은 당업자에게 이해될 것이다. 포유동물 숙주 세포 발현에 대한 바람직한 조절 서열은 포유동물 세포에서 높은 수준의 단백질 발현을 계도하는 바이러스성 요소, 예를 들어, 사이토메갈로바이러스(CMV), 시미언 바이러스 40(SV40), 아데노바이러스 및 폴리오마바이러스로부터 유도된 프로모터 및/또는 인핸서(예, 아데노바이러스 주요 후기 프로모터(adenovirus major late promoter (AdMLP))를 포함한다. 대안적으로, 비바이러스성 조절 서열들, 예를 들어, 유비퀴틴 프로모터 또는 β-글로빈 프로모터를 사용할 수 있다. 또한, 조절 요소들은, SV40 초기 프로모터로부터 유도된 서열들 및 인간 T 세포 백혈병 바이러스 타입 1의 긴 말단 반복체를 포함하는 SRα 프로모터 시스템과 같이, 상이한 출처로부터 얻어진 서열들로 구성될 수 있다(Takebe, Y. 등 (1988) Mol . Cell . Biol. 8:466-472).
항체 사슬 유전자 및 조절 서열들에 더하여, 본 발명의 재조합 발현 벡터는 추가 서열, 숙주 세포에서 벡터의 복제를 조절하는 서열(예, 복제 개시점) 및 선택 마커 유전자와 같은 서열들을 보유할 수 있다. 상기 선택 마커 유전자는 벡터가 도입된 숙주 세포의 선택을 용이하게 한다(예, Axel 등의 미국 특허 번호 제4,399,216호, 제4,634,665호 및 제5,179,017호 참조). 예를 들어, 일반적으로, 선택 마커 유전자는 벡터가 도입된 숙주 세포 상에, G418, 하이그로마이신 또는 메토트렉세이트와 같은 약물에 대한 저항성을 부여한다. 바람직한 선택 마커 유전자는 디하이드로폴레이트 리덕타제(DHFR) 유전자(메토트렉세이트 선택/증폭으로 dhfr- 숙주세포에서 사용) 및 네오(neo) 유전자(G418 선택용으로)를 포함한다.
경쇄 및 중쇄를 발현하기 위해, 중쇄 및 경쇄를 암호화하는 발현 벡터(들) 를 표준 기술에 의하여 숙주 세포로 형질감염시킨다. 용어 “형질감염”의 다양한 유형은 외부 DNA를 원핵 또는 진핵 숙주 세포로 도입하는 데 공통적으로 사용되는 다양한 기술, 예를 들어, 전기천공, 칼슘-포스페이트 침전, DEAE-덱스트란 형질감염 등을 포함하는 것으로 의도된다. 비록 본 발명의 항체들을 원핵 또는 진핵 숙주 세포에서 발현하는 것이 이론적으로 가능하다고 할지라도, 진핵 세포, 및 가장 바람직하게는 포유동물 숙주 세포에서 항체를 발현시키는 것이 가장 바람직한데, 이는 상기 진핵 세포, 및 특히 포유동물 세포가 원핵 세포보다, 적절히 접히고 면역적으로 활성인 항체를 더 잘 모으고 분비할 것 같기 때문이다.
본 발명의 재조합 항체들을 발현하기 위한 바람직한 포유동물 숙주 세포는 차이니스 햄스터 난소(Chinese Hamster Ovary, CHO 세포)(예를 들어, R. J. Kaufman 및 P. A. Sharp (1982) J. Mol . Biol. 159:601-621 에서 설명된 바와 같이, DHFR 선택 마커와 같이 사용되는, Urlaub 및 Chasin, (1980) Proc . Natl . Acad. Sci. USA 77:4216-4220 에서 설명된 dhfr- CHO 세포를 포함), NSO 골수종 세포, COS 세포 및 SP2 세포를 포함한다. 특히, NSO 골수종 세포와 같이 사용하기 위해, 다른 바람직한 발현 시스템은 제WO 87/04462호 (Wilson의), 제WO 89/01036호 (Bebbington의) 및 EP 제338,841호 (Bebbington의)에 개시된 GS 유전자 발현 시스템이다. 항체 유전자를 암호화하는 재조합 발현 벡터가 포유동물 숙주 세포로 도입될 때, 숙주 세포에서 항체가 발현하기에, 또는 더 바람직하게는 항체가 숙주세포가 성장되는 배양 배지로 분비되기에 충분한 시간 동안 숙주 세포를 배양함으로써, 상기 항체를 생산할 수 있다. 표준 단백질 정제 방법을 사용하여 배양 배지로부터 항체를 회수할 수 있다.
항원에 대한 항체 결합의 특성화
본 발명의 항체들을, 예를 들어 표준 ELISA에 의하여, 메소텔린에 결합하는 것에 대하여 테스트할 수 있다. 간단히 말하면, 미세역가 플레이트(microtiter plates)를 PBS 중의 0.25 ㎍/ml의 정제된 메소텔린으로 코팅하고 나서, PBS 중의 5% 소 혈청 알부민으로 차단시킨다. 항체의 희석물(예, 메소텔린-면역화된 마우스로부터의 혈청 희석물)을 각각의 웰에 첨가하고 37℃에서 1-2 시간 동안 배양한다. 플레이트를 PBS/Tween으로 세척하고 나서, 알칼리 포스파타아제에 접합된 2차 시약(예, 인간 항체에 대하여, 염소-항-인간 IgG Fc-특이적 다중클론 시약)으로 37℃에서 1 시간동안 배양한다. 세척 후, 플레이트를 pNPP 기질(1 mg/ml)로 전개시킨 다음, 405-650의 OD로 분석한다. 바람직하게, 최고의 역가를 전개한 마우스가 융합에 사용될 것이다.
또한 상술한 바와 같은 ELISA 분석법을 사용하여 메소텔린 면역원과의 양성 반응성을 보여주는 하이브리도마를 스크리닝할 수 있다. 높은 결합력 및/또는 친화도로 메소텔린에 결합하는 하이브리도마를 서브클론화하고 나아가 특성화한다. 부모 세포의 반응성을 보유하는(ELISA 분석법에 의함), 각 하이브리도마로부터의 하나의 클론이 선택되어 5-10개의 바이얼 세포 은행(vial cell bank)으로 -140 ℃에서 저장되고 항체의 정제를 위해 선택될 수 있다.
항-메소텔린 항체를 정제하기 위해, 선택된 하이브리도마를 단일클론 항체 정제용 2-리터 스피너-플라스크에서 성장시킬 수 있다. 단백질 A-세파로즈(Pharmacia, Piscataway, N.J.)를 사용한 친화 크로마토그래피 전에 상청액을 여과하고 농축할 수 있다. 용출된 IgG를 젤 전기영동과 고성능 액체 크로마토그래피로 점검하여 순도를 확인한다. 완충액을 PBS로 교환하고, 농도를 1.43의 흡광 계수를 사용하여 OD280에 의하여 결정한다. 상기 단일클론 항체들을 분주하고 -80℃에 보관한다.
선택된 항-메소텔린 단일클론 항체가 특유한 에피토프에 결합하고 있는지를 결정하기 위하여, 각 항체를 시판되는 시약(Pierce, Rockford, IL)을 이용하여 비오티닐화할 수 있다. 비표지된 단일클론 항체와 비오티닐화된 단일클론 항체를 이용한 경쟁 연구를 상기에서 설명된 메소텔린 단백질 코팅된-ELISA 플레이트를 이용하여 수행할 수 있다. 비오티닐화된 mAb 결합을 스트렙-아비딘-알칼리 포스파타제 탐침자(strep-avidin-alkaline phosphatase probe)로 검출할 수 있다.
정제된 항체들의 이소타입을 결정하기 위해, 특정 이소타입의 항체들에 특이적인 시약을 사용하여 이소타입 ELISA를 수행할 수 있다. 예를 들어, 인간 단일클론 항체의 이소타입을 결정하기 위해, 미세역가 플레이트의 웰을 1 ㎍/ml의 항-인간 면역글로불린으로 밤새 4℃에서 코팅할 수 있다. 1% BSA로 차단한 후, 상온에서 1 내지 2 시간 동안 플레이트를 1 ㎍/ml 이하의 테스트 단일클론 항체들 또는 정제된 이소타입 대조군과 반응시킨다. 다음, 웰을 인간 IgG1 또는 인간 IgM-특이 알칼리 포스파타제-접합 탐침자와 반응시킬 수 있다. 플레이트를 전개시키고 상기 기술한 바와 같이 분석한다.
웨스턴 블랏팅에 의하여, 메소텔린 항원과의 반응성에 대하여 항-메소텔린 인간 IgG를 더 분석할 수 있다. 간단히 말하면, 메소텔린을 준비하고, 여기에 소듐 도데실 설페이트 폴리아크릴아마이드 겔 전기영동을 실시한다. 전기영동 후, 분리된 항원들을 니트로셀룰로오스 막으로 옮기고, 10% 태아 소혈청으로 차단하며, 테스트될 단일클론 항체들로 탐침한다. 인간 IgG 결합을 항-인간 IgG 알칼리 포스파타제를 사용하여 검출하고 BCIP/NBT 기질 타블렛(Sigma Chem. Co., St. Louis, Mo.)으로 전개시킬 수 있다.
또한 본 발명의 항체의 결합 특이성은, 예를 들어 유세포 분석에 의하여 메소텔린 단백질을 발현하는 세포에 대한 항체의 결합을 모니터함으로써 결정할 수 있다. OVCAR3, NCI-H226, CFPAC-1 또는 KB 세포와 같이, 자연적으로 메소텔린 단백질을 발현하는 세포 또는 세포주를 사용할 수 있거나 또는 CHO 세포주와 같은 세포주를 메소텔린을 암호화하는 발현 벡터로 형질감염시켜 메소텔린을 상기 세포의 표면 상에 발현시킬 수 있다. 형질감염된 단백질은 태그에 대한 항체를 이용한 검출에 사용되기 위해, 바람직하게는 N-말단에, myc-태그 또는 his-태그와 같은, 태그를 포함할 수 있다. 메소텔린 단백질에 대한 본 발명의 항체의 결합은 형질감염된 세포를 항체와 함께 배양하고, 결합한 항체를 탐지함으로써 결정할 수 있다. 형질감염된 단백질 상에서 태그에 대한 항체의 결합을 양성 대조군으로서 이용할 수 있다.
이중특이적 분자
*다른 관점에서, 본 발명은 본 발명의 항-메소텔린 항체 또는 이의 단편을 포함하는 이중특이적 분자를 특징으로 한다. 본 발명의 항체 또는 이의 항원-결합부는, 다른 기능성 분자, 예로 다른 펩티드 또는 다른 항체, 결합 의태체 또는 수용체에 대한 리간드와 같은 단백질로 연결되어 적어도 두 개의 상이한 결합 자리 또는 표적 분자에 결합하는 이중특이적 분자를 생성할 수 있다. 본 발명의 항체는 사실상 하나 이상의 다른 기능성 분자로 연결되어 두 개 이상의 상이한 결합 자리 및/또는 표적 분자에 결합하는 다중특이적 분자를 생성한다. 상기 다중특이적 분자들은 또한, 본 명세서에서 사용되는, 용어 “이중특이적 분자”에 의하여 포함되는 것으로 의도된다. 본 발명의 항체는 화학적 커플링, 유전적 융합, 비공유적 결합 또는 기타에 의해 연결될 수 있다.
따라서, 본 발명은 메소텔린에 대한 적어도 하나의 제 1 결합 특이체 및 제 2 표적 에피토프에 대한 제 2 결합 특이체를 포함하는 이중특이적 분자를 포함한다. 본 발명의 특정 구체예에서, 상기 제 2 표적 에피토프는 Fc 수용체, 예를 들어 인간 FcγRI(CD64) 또는 인간 Fcα 수용체(CD89)이다. 따라서, 본 발명은 FcγR 또는 FcαR 발현 작동자 세포(예, 단핵구, 대식세포 또는 다형핵 세포(PMN)), 및 메소텔린을 발현하는 표적 세포 둘 다에 결합할 수 있는 이중특이적 분자를 포함한다. 이러한 이중특이적 분자들은 메소텔린 발현 세포를 작동자 세포에 표적화시키고 Fc 수용체-매개 작동자 세포 활성, 예를 들어 메소텔린 발현 세포의 대식작용, 항체 의존성 세포-매개 세포 독성(ADCC), 사이토카인 분비 또는 슈퍼옥사이드 음이온의 발생을 개시한다.
이중특이적 분자가 다중특이성인 본 발명의 구체예에서, 상기 분자는 항-Fc 결합 특이성 및 항-메소텔린 결합 특이성에 더하여, 제 3 결합 특이체를 더 포함할 수 있다. 한 구체예에서, 상기 제 3 결합 특이체는 항-증진 인자(anti-enhancement factor, EF) 부분, 예를 들어, 세포독성 활성에 수반된 표면 단백질에 결합하여 표적 세포에 대하여 면역 반응을 증가시키는 분자이다. 상기 “항-증진 인자 부분”은 주어진 분자, 예를 들어 항원 또는 수용체에 결합하는 항체, 기능적 항체 단편 또는 리간드일 수 있고, 따라서 Fc 수용체 또는 표적 세포 항원에 대한 결합 결정자의 작용을 향상시키는 결과를 낳는다. 상기 “항-증진 인자 부분”은 Fc 수용체 또는 표적 세포 항원과 결합할 수 있다. 대안적으로, 상기 항-증진 인자 부분은 제1 및 제 2 결합 특이성들이 결합하는 독립체와는 다른 개체에 결합할 수 있다. 예를 들어, 항-증진 인자 부분은 세포독성 T-세포(예, CD2, CD3, CD8, CD28, CD4, CD40, ICAM-1를 통해서) 또는 표적 세포에 대하여 면역 반응을 증진시키는 결과를 가져오는 다른 면역 세포과 결합할 수 있다.
한 구체예에서, 본 발명의 이중특이적 분자는 결합 특이체로서 적어도 하나의 항체 또는 이의 항체 단편을 포함하고, 예를 들어, Fab, Fab', F(ab')2, Fv, Fd, dAb 또는 단일 사슬 Fv를 포함한다. 상기 항체는 또한 경쇄 또는 중쇄 이중체 (dimer), 또는 이의 임의의 최소 단편일 수 있고, 예를 들어 Fv 또는 단일 사슬 구성체일 수 있으며, 이는 Ladner 등의 미국 특허 번호 제4,946,778호에 기술되어 있고, 이의 내용은 참조문헌으로서 명백히 본 명세서에 통합된다.
한 구체예에서, Fcγ 수용체를 위한 결합 특이체가 단일클론 항체에 의해 제공되며, 이의 결합은 인간 면역글로불린 G(IgG)에 의해 차단되지 않는다. 본 명세서에서 사용되는, 용어 “IgG 수용체”는 1번 염색체 상에 위치한 8개 γ-사슬 유전자들 중의 임의의 것을 지칭한다. 이러한 유전자들은 총 12개의 트랜스멤브레인 또는 용해성 수용체 이소타입을 암호화하고 이들은 세 가지 Fcγ 수용체 군으로 나뉜다: FcγRI(CD64), FcγRII(CD32) 및 FcγRIII(CD16). 바람직한 한 구체예에서, Fcγ 수용체는 인간 고친화성 FcγRI이다. 인간 FcγRI은 72 kDa 분자이고, 단량체성 IgG에 대하여 높은 친화도(108 - 109 M-1)를 보여준다.
소정의 바람직한 항-Fcγ 단일클론 항체들의 생산 및 특성화는 Fanger 등의 PCT 공개번호 제WO 88/00052호 및 미국 특허번호 제4,954,617호에 기술되어 있고, 이는 본 명세서에 참조문헌으로서 완전히 통합된다. 이러한 항체들은 수용체의 Fcγ의 결합 자리와 구별되는 자리에서 FcγRI, FcγRII 또는 FcγRIII의 에피토프에 결합하고, 따라서, 그들의 결합은 IgG의 생리적 수준에 의해서 실질적으로 차단되지 않는다. 본 발명에 유용한 특이성 항-FcγRI 항체들은 mAb 22, mAb 32, mAb 44, mAb 62 및 mAb 197이다. mAb 32 를 생산하는 하이브리도마는 아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션(American Type Culture Collection), ATCC 기탁번호 HB9469로부터 입수가능하다. 다른 구체예에서, 상기 항-Fcγ 수용체 항체는 단일클론 항체 22(H22)의 인간화 형태이다. H22 항체의 생산과 특성화는 Graziano, R. F. 등 (1995) J. Immunol 155(10):4996-5002 및 Tempest 등의 PCT 공개번호 제WO 94/10332호에 기술되어 있다. H22 항체 생산 세포주는 지정 제 HA022CL1호 하에서 아메리칸 타입 컬쳐 콜렉션에 기탁되었고 기탁번호 CRL 11177을 가진다.
다른 바람직한 구체예에서, Fc 수용체에 대한 결합 특이성이 인간 IgA 수용체, 예를 들어 Fc-알파 수용체(FcαRI (CD89))에 결합하는 항체에 의해 제공되며, 이의 결합은 바람직하게 인간 면역글로불린 A(IgA)에 의해 차단되지 않는다. 용어 “IgA 수용체”는 19번 염색체 상에 위치한 하나의 α-유전자(FcαRI)의 유전자 생성물을 포함하는 것으로 의도된다. 이러한 유전자는 55 내지 110 kDa의 수 개의 교호적으로 스플라이스된 트랜스멤브레인 이소타입을 암호화하는 것으로 알려져 있다. FcαRI(CD89)은 단핵구/대식세포, 호산구 및 호중구 과립세포 상에 구조적으로 발현되나, 비-작동자(non-effector) 세포군 상에서는 아니다. FcαRI은 IgA1 및 IgA2 둘 다에 대하여 중간 정도의 친화도(≒ 5 × 107M-1)를 가지며, 이는 G-CSF 또는 GM-CSF와 같은 사이토카인류에 노출시 증가된다(Morton, H. C. 등 (1996) Critical Reviews in Immunology 16:423-440). A3, A59, A62 및 A77로서 동정된, IgA 리간드 결합 도메인 외부의 FcαRI과 결합하는, 4 개 FcαRI-특이성 단일클론 항체가 기재되어 있다(Monteiro, R. C. 등 (1992) J. Immunol . 148:1764).
FcαRI 및 FcγRI은 본 발명의 이중특이적 분자에 사용하기에 바람직한 개시 수용체(trigger receptor)인데, 이는 그것들이 (1) 면역 작동자 세포, 예를 들어 단핵구, PMN, 대식세포 및 수지상 세포 상에서 일차적으로 발현되고; (2) 높은 수준(예, 세포당 5,000-100,000)으로 발현되며; (3) 세포독성 활성의 매개자이고(예, ADCC, 대식작용); 및 (4) 그것들에 표적화된, 자체-항원을 포함한, 항원의 향상된 항원 제시를 매개하기 때문이다.
인간 단일클론 항체가 바람직하지만, 본 발명의 이중특이적 분자에 사용될 수 있는 다른 항체는 마우스, 키메릭, 및 인간화 단일클론 항체이다.
본 발명의 이중특이적 분자는 당해 분야에 공지된 방법을 사용하여, 구성적 결합 특이체 (constituent binding specificity), 예를 들어 항-FcR 및 항-메소텔린 결합 특이체들을 접합함으로써 제조할 수 있다. 예를 들어, 이중특이적 분자의 각 결합 특이체는 분리적으로 생성되고 이후에 서로 접합될 수 있다. 상기 결합 특이체들이 단백질 또는 펩티드인 경우, 다양한 커플링 또는 교차-결합 제제가 공유결합성 접합에 사용될 수 있다. 교차-결합 제제의 예는 단백질 A, 카보디이미드, N-석신이미딜-S-아세틸-티오아세테이트(SATA), 5,5'-디티오비스(2-니트로벤조산)(DTNB), o-페닐렌디말레이미드(oPDM), N-석신이미딜-3-(2-피리딜디티오)프로피오네이트(SPDP) 및 설포석신이미딜 4-(N-말레이미도메틸) 사이클로헥산-1-카르복실레이트(설포-SMCC)를 포함한다(예, Karpovsky 등 (1984) J. Exp . Med . 160:1686; Liu, MA 등 (1985) Proc . Natl . Acad . Sci . USA 82:8648 참조). 다른 방법들은 Paulus (1985) Behring Ins. Mitt. No.78, 118-132; Brennan 등 (1985) Science 229:81-83, 및 Glennie 등 (1987) J. Immunol. 139: 2367-2375에 설명된 것들을 포함한다. 바람직한 접합 제제는 SATA 및 설포-SMCC 이고, 둘 다 Pierce Chemical Co.(Rockford, IL)에서 입수 가능하다.
결합 특이체들이 항체인 경우, 이들을 두 개 중쇄의 C-말단 힌지 영역의 설피드릴 결합을 통해 접합할 수 있다. 특히 바람직한 구체예에서, 접합 전에, 힌지 영역은 변형되어 홀수의 설피드릴 잔기, 바람직하게는 하나를 포함한다.
대안적으로, 결합 특이체 둘 다는 동일 벡터에서 암호화되고 동일한 숙주 세포에서 발현하고 결집될 수 있다. 이러한 방법은 상기 이중특이적 분자가 mAb x mAb, mAb x Fab, Fab x F(ab')2 또는 리간드 x Fab 융합 단백질인 경우 특히 유용하다. 본 발명의 이중특이적 분자는 하나의 단일 사슬 항체와 결합 결정자를 포함하는 단일 사슬 분자, 또는 두 개의 결합 결정자를 포함하는 단일 사슬 이중특이적 분자일 수 있다. 이중특이적 분자는 적어도 두 개의 단일 사슬 분자를 포함할 수 있다. 이중특이적 분자를 제조하기 위한 방법은, 예를 들어, 미국 특허 번호 제5,260,203호; 미국 특허 번호 제5,455,030호; 미국 특허 번호 제4,881,175호; 미국 특허 번호 제5,132,405호; 미국 특허 번호 제5,091,513호; 미국 특허 번호 제5,476,786호; 미국 특허 번호 제5,013,653호; 미국 특허 번호 제5,258,498호; 및 미국 특허 번호 제5,482,858호에 설명되어 있고, 이들 모두는 본 명세서에 참조문헌으로서 명백히 통합된다.
이중특이적 분자가 그의 특이성 표적에 결합하는 것은, 예를 들어, 효소연관 면역흡착법(ELISA), 방사능면역분석(RIA), FACS 분석, 생체분석(예, 성장 억제), 또는 웨스턴 블랏 분석으로 확인될 수 있다. 이러한 분석법의 각각은 일반적으로, 관심의 복합체에 특이적인 표지 시약(예, 항체)을 사용함으로써, 특정 관심의 단백질-항체 복합체의 존재를 검출한다. 예를 들어, FcR-항체 복합체는 예컨대, 항체-FcR 복합체를 인식하고 특이적으로 결합하는 효소-연결 항체 또는 항체 단편을 사용하여 검출될 수 있다. 대안적으로, 상기 복합체는 다양한 다른 면역분석법 중 임의의 것을 사용하여 검출될 수 있다. 예를 들어, 상기 항체는 방사능으로 표지되고 방사능면역분석(RIA)에서 사용될 수 있다(예를 들어, Weintraub, B., Principles of Radioimmunoassays, Seventh Training Course on Radioligand Assay Techniques, The Endocrine Society, March, 1986 참조, 이는 본 명세서에 참조 문헌으로 통합됨). 방사능 동위원소는 γ 계수기 또는 신틸레이션 계수기(scintillation counter)와 같은 수단을 사용하여 또는 자가방사기록법(autoradiography)으로 검출될 수 있다.
접합체( conjugate )
다른 관점에서, 항체-파트너 분자 접합체가 제공되고, 이 파트너 분자는 본 발명의 항체에 화학적 링커 (때로 여기서 단순히 "링커"라고 지칭함)에 의하여 접합된다. 파트너 분자는 치료제 또는 마커일 수 있다. 치료제는, 예를 들어 세포 독소, 비-세포독소 약물 (예, 면역억제제), 방사성 제제, 또 다른 항체 또는 효소일 수 있다. 바람직하게, 파트너 분자는 세포 독소이다. 마커는 방사성 표지, 형광 표지 또는 기질에 검출될 수 있는 변형을 촉매하는 효소와 같은 검출할 수 있는 신호를 생성하는 어떤 표지도 될 수 있다. 상기 항체는 표적 기능을 부여한다: 항원이 발견되는 표적 조직 또는 세포에 결합하여, 항체는 표적 조직 또는 세포에 대한 접합을 조정한다. 그 곳에서, 링커는 분리되고 파트너 분자를 방출하여 원하는 생물학적 기능을 수행한다. 어떤 경우에는, 상기 접합체가 표적 세포 내에 내재화되고 그 곳 내에서 분리가 일어난다.
링커( linkers )
소정의 구체예에서, 링커는 펩티딜 링커이고, 본 명세서에 (L4)p-F-(L1)m으로 표시된다. 다른 링커는 하이드라진 및 디설파이드 링커를 포함하고, 본 명세서에서 각각 (L4)p-H-(L1)m 또는 (L4)p-J-(L1)m으로 표시된다. F, H, 및 J는 각각 절단되어 항체로부터 파트너 분자를 방출할 수 있는 펩티딜, 하이드라진, 및 디설파이드 분체이지만, L1 및 L4은 링커기이다. F, H, J, L1 및 L4 는 본 명세서의 하기에서 p 및 m 아래 첨자와 함께 보다 완전히 정의된다. 이들 및 다른 링커의 제조물 및 용도는 PCT 공개번호 제 WO 2005/112919호에 기술되어 있고 이들 기재는 본 명세서에 참조문헌으로서 통합된다.
항체-파트너 접합체에서 펩티딜 및 다른 링커들의 사용은 미국 출원 번호 제2006/0004081호; 제2006/0024317호; 제2006/0247295호; 제6,989,452호; 제 7,087,600호; 및 제7,129,261호; PCT 공개번호 제WO 2007/051081호; 제 2007/038658호; 제2007/059404호; 및 제2007/089100호; 이들 모두는 참조로서 본 명세서에 통합된다.
추가 링커들은 미국 특허 번호 제6,214,345호; 제2003/0096743호; 및 제2003/0130189 호; de Groot 등, J. Med. Chem. 42, 5277 (1999); de Groot 등, J. Org. Chem. 43, 3093 (2000); de Groot 등, J. Med. Chem. 66, 8815, (2001); 제WO 02/083180호 (Syntarga); Carl 등, J. Med. Chem. Lett. 24, 479, (1981); Dubowchik 등, Bioorg & Med. Chem. Lett. 8, 3347 (1998)에 기술되어 있다. 이들 기재는 참조 문헌으로서 본 명세서에 통합된다.
항체와 파트너 분자를 연결하는 것에 더하여, 링커는 파트너 분자의 안정성을 부여하거나, 그들의 생체 내 독성을 감소시키거나, 그렇지 않으면 그들의 약물동력학, 생물학적 이용효능 및/또는 약물역학에 유리하게 영향을 미친다. 상기 접합체가 작용 자리로 전달되면, 상기 링커는 분리되어 활성 약물을 방출하는 것이 일반적으로 바람직하다. 또한 바람직하게, 본 발명의 링커는 흔적이 없어서, 일단 치료제 또는 마커로부터 제거되면(예를 들어 활성화 동안에), 링커의 존재 흔적을 남기지 않는다.
본 발명의 다른 구체예에서, 링커들은 치료 작용 또는 마커 활성의 자리에서와 같은 표적 세포의 자리에서 또는 근처에서 분리될 수 있는 그들의 능력에 의해 특징지워진다. 상기 분리는 자연에서 효소적일 수 있다. 이 특징은 치료제 또는 마커의 전신 활성을 감소시키고 독성 및 전신 부작용을 감소시키는 데 도움을 준다. 효소적 분리의 바람직한 분리가능한 기는 상기에서 언급된 F, H, 및 J 분체와 같은 펩티드 결합, 에스테르 결합, 및 디설파이드 결합을 포함한다. 다른 구체예에서, 링커는 pH에 민감하여 pH의 변화를 통해 분리된다.
본 발명의 한 중요한 관점은 링커가 분리되는 속도를 조절하는 능력이다. 종종 빨리 분리하는 링커가 바람직하다. 그러나 어떤 구체예에서는 더 느리게 분리하는 링커가 바람직할 수 있다. 예를 들면, 지속 방출 제형(sustained release formulation)에서 또는 빠른 방출 및 느린 방출 성분 둘 다를 가진 제형(formulation)에서 더 느리게 분리하는 링커를 제공하는 것이 유용할 수 있다. 상기 언급된 PCT 공개번호 제WO 02/096910호는 매우 빠른 속도부터 매우 느린 속도까지의 속도 범위에서 분리되도록 디자인될 수 있는 하이드라진 링커를 기술하고 있다.
상기 링커는 또한 접합체가 순환하는 중에, 즉 표적 조직 또는 세포에 도달하기 전에, 분해에 대항하여 파트너 분자를 안정화시키는 작용을 한다. 이러한 특징은 부착된 파트너 분자의 순환 반감기를 연장하기 때문에 유의한 이점을 제공한다. 또한 링커는 파트너 분자의 활성을 약화시켜서 접합체를 순환 중에 상대적으로 양성을 띠게 하여(relatively benign), 파트너 분자가 원하는 작용 자리에서 활성화 후에, 원하는 효과 - 예를 들면 독성-을 갖게 한다. 치료제 접합체에 대해서, 링커의 이 특징이 제제의 치료 지표를 개선한다.
분리가능한 펩티드, 하이드라진, 또는 디설파이드 기, 각각 F, H, 또는 J에 부가하여, 하나 이상의 링커기 L1가 파트너 분자 및 이 경우에 가능한 F, H, 또는 J 사이에 선택적으로 도입된다. 또한 이러한 링커기 L1은 스페이서기(spacer groups)로 기술될 수도 있으며, 적어도 2개의 반응성 기능기(functional groups)를 포함한다. 아래 첨자 m (예, 존재하는 L1 기의 수) 및 특정 L1기의 위치에 의존하여, L1기의 화학적 기능성은 파트너 분자, 이 경우에서 가능한 F, H 또는 J, 또는 다른 링커기 L1 (하나 이상의 L1이 존재하는 경우)의 화학적 기능성과 결부된다. 스페이서기 L1의 적합한 화학적 기능성 기의 예는 하이드록시, 메르캅토, 카르보닐, 카르목시, 아미노, 케톤, 알데하이드 및 메르캅토 기를 포함한다.
링커 L1은 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 아릴, 치환 또는 비치환 헤테로아릴 또는 치환 또는 비치환 헤테로알킬 기일 수 있다. 한 구체예에서, 알킬 또는 아릴 기는 1 내지 20개 사이의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 또한 그것들은 폴리에틸렌 글리콜 부분도 포함한다.
대표적인 L1 기는, 예를 들어, 6-아미노헥사놀, 6-메르캅토헥사놀, 10-하이드록시데칸산, 글리신 및 다른 아미노산, 1,6-헥산디올, β-알라닌, 2-아미노에탄올, 시스테아민(2-아미노에탄티올), 5-아미노펜탄산, 6-아미노헥산산, 3-말레이미도벤조산, 프탈리드, α-치환 프탈리드, 카르보닐기, 아민성 에스테르, 핵산, 펩티드 등을 포함한다.
L1 기의 한 가지 기능은 이 경우에서 가능한 F, H 또는 J 및 파트너 분자 사이에 후자가 F, H 또는 J에서 분리 화학 (cleavage chemistry)으로 방해하지 않도록 (예, 입체구조적 또는 정전기적 효과를 통하여) 공간적 분리를 제공하는 것이다. L1 기는 또한 부가적인 분자 부분 및 화학적 기능성기를 세포독소-표적화 제제 복합체 내로 도입 가능하게 한다. 일반적으로, 부가적인 부분 및 기능성기는 상기 접합체의 혈장 반감기 및 다른 특성들에 영향을 줄 것이다. 따라서, 스페이서기의 신중한 선택을 통하여, 혈장 반감기 범위를 갖는 접합체를 생산할 수 있다. 대안적으로, 하나 이상의 L1 기는 본 명세서의 하기에 기술된 바와 같이 자기-희생 (self-immolative) 기일 수 있다.
아래 첨자 m은 0, 1, 2, 3, 4, 5, 및 6으로부터 선택된 정수이다. 다중 L1 스페이서가 존재할 때, 그들은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
L4 는 이 경우에서 가능한 F, H, 또는 J 및 항체 사이에 F, H, 또는 J 가 항체에 의한 항원 결합을 방해하지 않도록 또는 항체가 F, H 또는 J 에서 분리 화학 (cleavage chemistry)으로 방해하지 않도록 공간적 분리를 제공하는 링커 부분이다. 바람직하게, L4는 상기 부분을 포함하는 링커를 사용하여 접합체에 증가된 용해성 또는 감소된 응집성을 부여하거나 상기 접합체의 가수분해 속도를 변경하는 링커 부분이다. L1 의 경우에서와 같이, L4 는 선택적으로 자기-희생기이다. 한 구체예에서, L4 부분은 직쇄, 분지쇄 또는 고리일 수 있는, 치환 알킬, 비치환 알킬, 치환 아릴, 비치환 아릴, 치환 헤테로알킬, 또는 비치환 헤테로알킬이다. 치환은는, 예를 들어 저급 (C1-C6)알킬, 알콕시, 알킬티오, 알킬아미노, 또는 디알킬아미노일 수 있다. 어떤 구체예에서, L4는 비-고리형 부분을 포함한다. 다른 구체예에서, L4는 임의의 양 또는 음으로 하전된 폴리리신 또는 폴리아르기닌과 같은 아미노산 폴리머를 포함한다. L4는 폴리에틸렌 글리콜 부분과 같은 폴리머를 포함할 수 있다. 추가적으로, L4 링커는, 예를 들어 폴리머 성분 및 작은 분자 부분 둘 다를 포함할 수 있다.
바람직한 구체예에서, L4는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 부분을 포함한다. L4의 PEG 부분은 1 내지 50개 단위의 길이일 수 있다. 바람직하게는, PEG는 1-12개의 반복 단위, 더 바람직하게는 3-12개의 반복 단위, 더욱 바람직하게는 2-6개의 반복 단위, 또는 심지어 더 바람직하게는 3-5개의 반복 단위 및 가장 바람직하게는 4개의 반복 단위를 가질 것이다. L4는 단지 PEG 부분만으로 구성되거나, 또는 부가적인 치환 또는 비치환 알킬 또는 헤테로알킬을 또한 포함할 수 있다. L4 부분의 일부로서 PEG를 조합하여 복합체의 수용성을 향상시키는 것이 유용하다. 추가적으로, PEG 부분은 항체에 약물이 접합하는 동안 일어날 수 있는 결집의 정도를 감소시킨다.
아래 첨자 p는 0 또는 1이다; 즉, L4 의 존재는 대안적이다. L4는 존재하는 곳에서, 이 경우에서 가능한 F, H, 또는 J의 화학적 기능성에 결합하는 하나의 기능성 기를 가진 적어도 2개의 기능성 기 및 항체에 결합하는 다른 기능성 기를 가진다. L4 기의 적절한 화학적 기능성의 예는 하이드록시, 메르캅토, 카르보닐, 카르목시, 아미노, 케톤, 알데하이드 및 메르캅토 기를 포함한다. 항체가 전형적으로 설프하이드릴 기 (예, 산화되지 않은 시스테인 잔기, 설프히드릴-포함하는 연장을 이미노티올레인을 가진 리신 잔기에 부가, 또는 설파이드 연결로부터), 아미노 기 (예, 리신 잔기로부터), 알데히드 기 (예, 글리코사이 측쇄로부터), 또는 히드록시 기 (예, 세린 잔기로부터)를 통하여 접합되기 때문에, 항체의 부착을 위해 바람직한 화학적 기능성은 상기 기와 반응하는 것이고, 그 예로는 말레이미드, 설프히드릴, 알데히드, 하이드라진, 세미카바자이드, 및 카르복실 기이다. 항체 상의 설프히드릴 기 및 L4 상의 말레이미드의 조합이 바람직하다.
어떤 구체예에서, L4는 (AA1)c의 N-말단에 직접 부착되는 다음 구조를 포함한다.
Figure pat00005
R20은 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 및 아실로부터 선택되는 멤버이다. 각 R25, R25', R26, 및 R26'는 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 치환 또는 비치환 아릴, 치환 또는 비치환 헤테로아릴, 및 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬로부터 독립적으로 선택되고; s 및 t는 독립적으로 1 부터 6까지의 정수이다. 바람직하게, R20, R25, R25', R26 및 R26'는 소수성이다. 어떤 구체예에서, R20은 H 또는 알킬(바람직하게, 비치환 저급 알킬)이다. 어떤 구체예에서, R25, R25', R26및 R26'는 독립적으로 H 또는 알킬(바람직하게, 비치환 C1부터 C4까지의 알킬)이다. 어떤 구체예에서, R25, R25', R26, 및 R26'는 모두 H이다. 어떤 구체예에서, t는 1이고 s는 1 또는 2이다.
펩티드 링커 (F)
상기 논의된 바와 같이, 본 발명의 펩티딜 링커는 하기의 일반식으로 표시될 수 있다: (L4)p-F-(L1)m, 여기에서 F는 펩티딜 분체를 포함하는 부분을 나타낸다. 한 구체예에서, F 부분은 화학식 (a)의 접합체에 해당하는 임의의 부가적인 자기-희생 링커 L2 및 카르보닐기를 포함한다.
Figure pat00006
이 구체예에서, L1, L4, p 및 m은 상기에서 정의된 바와 같다. X4는 항체이고 D는 파트너 분자이다. 아래 첨자 o는 0 또는 1 이고 L2가, 존재하는 경우 자기-희생 링커를 나타낸다. AA1 은 하나 이상의 천연 아미노산, 및/또는 비천연 α-아미노산을 나타내고; c는 1 로부터 20까지의 정수이다. 어떤 구체예에서, c는 2 내지 5의 범위에 있거나, 또는 c는 2 또는 3이다.
상기 화학식 (a)에서, AA1은 그의 아미노 말단에서 직접 L4에 연결되거나, 또는 L4가 부재하는 경우, X4에 직접 연결된다. 어떤 구체예에서, L4가 존재하면, L4는 (AA1)c의 N-말단에 직접 부착된 카르복실 아실기를 포함하지 않는다.
다른 구체예에서, F 부분은 화학식 (b)의 접합체에 해당하고, 아미노기 및 임의의 스페이서 기 L3 를 포함하고 L1는 존재하지 않는다 (예, m은 0이다).
Figure pat00007
이 구체예에서, X4, D, L4, AA1, c, 및 p는 상기에 정의된 바와 같다. 아래 첨자 o는 0 또는 1이다. L3는, 존재하는 경우 일차 또는 이차 아민 또는 카르복실 기능기를 포함하는 스페이서기이며, L3의 아민은 매달린(pendant) 카르복실 기능기 D와 아미드 결합을 형성하거나 또는 L3의 카르복실은 매달린 아민 기능기 D와 아미드 결합을 형성한다.
자기-희생 링커
자기-희생 링커는 두 개의 간격이 있는 화학적 부분을 함께 공유적으로 연결시켜 정상적으로 안정한 세 부분으로 된 분자를 형성할 수 있는 이중기능성 화학적 부분으로서, 효소적 분리 수단에 의해 상기 세 부분으로 된 분자로부터 상기의 간격이 있는 화학적 부분 중의 하나를 방출하고; 상기 효소적 분리 후, 상기의 간격이 있는 화학적 부분 중 다른 하나를 상기 분자의 잔여 부분으로부터 자발적으로 분리하여 방출시킨다. 본 발명에 따라, 자기-희생 스페이서를 그의 한쪽 끝에서 펩티드 부분에 공유적으로 연결시키고, 그의 다른 쪽 끝에서 유도체화가 약리학적 활성을 억제하는 약물 부분의 화학적 반응성 자리에 공유적으로 연결되어, 결과적으로 펩티드 부분과 약물 부분을 함께 구분하고 공유적으로 연결하여 세 부분으로 된 분자를 형성하는데, 이것은 표적 효소가 없을 때는 안정되고 약리학적으로 비활성이지만, 스페이서 부분과 펩티드 부분을 공유적으로 연결하는 결합부에서 표적 효소에 의해 효소적으로 분리되어 그렇게 함으로써 세 부분으로 된 분자로부터 펩티드 부분의 방출에 영향을 미친다. 상기 효소적 분리는, 다시 스페이서 부분의 자기-희생적 특징을 활성화하고 약물 부분에 스페이서 부분을 공유적으로 연결하는 결합부의 자발적 분리를 개시하는데, 그렇게 함으로써 약물을 약리학적으로 활성인 형태로 방출하는 데 영향을 미친다. 예를 들어, Carl et al., J. Med. Chem., 24 (3), 479-480 (1981); Carl 등의 PCT 공개번호 제 WO 81/01145호 (1981); Toki et al., J. Org. Chem. 67, 1866-1872 (2002); Boyd 등의 PCT 공개번호 제 WO 2005/112919호; 및 Boyd 등의 PCT 공개번호 제 WO 2007/038658호 참조하고, 그 기재는 본 명세서에서 참조문헌으로서 통합된다.
특히 바람직한 자기-희생 스페이서 하나는 화학식 (c)에 의하여 나타낼 수 있다.
Figure pat00008
아미노벤질기의 방향족 고리는 하나 이상의 “K”기로 치환될 수 있다.“K”기는 고리 구조의 일부인 4개의 비치환 탄소 중 하나에 부착된 수소를 대체한 방향족 고리 상의 치환기이다. “K”기는 할로겐과 같은 단일 원자일 수 있고, 또는 알킬, 헤테로알킬, 아미노, 니트로, 하이드록시, 알콕시, 할로알킬, 및 시아노와 같은 다-원자기일 수 있다. 각 K 는 치환 알킬, 비치환 알킬, 치환 헤테로알킬, 비치환 헤테로알킬, 치환 아릴, 비치환 아릴, 치환 헤테로아릴, 비치환 헤테로아릴, 치환 헤테로사이클로알킬, 비치환 헤테로사이클로알킬, 할로겐, NO2, NR21R22, NR21COR22, OCONR21, OCOR21, 및 OR21로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되는데, 여기에서 R21 및 R22는 H, 치환 알킬, 비치환 알킬, 치환 헤테로알킬, 비치환 헤테로알킬, 치환 아릴, 비치환 아릴, 치환 헤테로아릴, 비치환 헤테로아릴, 치환 헤테로사이클로알킬 및 비치환 헤테로사이클로알킬로 이루어진 군에서 독립적으로 선택된다. 예시적인 K 치환기는 F, Cl, Br, I, NO2, OH, OCH3, NHCOCH3, N(CH3)2, NHCOCF3 및 메틸을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. “K i ”에서, i는 0, 1, 2, 3, 또는 4의 정수이다. 한 바람직한 구체예에서, i는 0이다.
상기에서 보여진 구조의 에테르 산소 원자는 카르보닐기에 연결된다. NR24 기능성기로부터 방향족 고리로 난 선은, 아민 기능성기가 고리를 형성하면서 -CH2-O- 기에 의해 치환되지 않는 5개의 탄소 중 임의의 것에 결합될 수 있는 것을 나타낸다. 바람직하게는, X의 NR24 기능성기는 -CH2-O- 기에 상대적인 파라 위치에서 방향족 고리에 공유적으로 결합된다. R24는 H, 치환 알킬, 비치환 알킬, 치환 헤테로알킬, 및 비치환 헤테로알킬로 이루어진 군에서 선택된 멤버이다. 특정 구체예에서, R24는 수소이다.
한 구체예에서, 본 발명은 상기 화학식 (a)의 펩티드 링커를 제공하는데, 여기에서 F는 다음 구조를 포함한다:
Figure pat00009
여기에서 R24, AA1, K, i, 및 c는 상기에 정의된 바와 같다.
다른 구체예에서, 상기 화학식 (a)의 펩티드 링커는 다음 구조를 포함하는 -F-(L1)m-를 포함한다:
Figure pat00010
여기에서 R24, AA1, K, i 및 c는 상기에 정의된 바와 같다.
어떤 구체예에서, 자기-희생 스페이서 L1 및 L2은 다음을 포함한다:
Figure pat00011
여기에서 각 R17, R18, 및 R19은 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬 및 치환 또는 비치환 아릴로부터 독립적으로 선택되고, w는 0 내지 4의 정수이다. 어떤 구체예에서, R17 및 R18은 독립적으로 H 또는 알킬(바람직하게, 비치환 C1-C4 알킬)이다. 바람직하게, R17 및 R18은 메틸 또는 에틸과 같은, C1-4 알킬이다.어떤 구체예에서, w는 0이다. 이 특정한 자기-희생 스페이서는 상대적으로 빠르게 고리화하는 것이 실험적으로 발견되었다.
어떤 구체예에서, L1 또는 L2는 다음 구조를 포함한다.
Figure pat00012
여기에서 R17, R18, R19, R24 및 K는 상기에 정의한 바와 같다.
스페이서기 ( spacer group )
스페이서기 L3은 일차 또는 이차 아민 또는 카르복실 기능기를 포함하는 것으로 특징지워지며, L3기의 아민이 매달린 카르복실 기능기 D와 아미드 결합을 형성하거나 또는 L3의 카르복실이 매달린 아민 기능기 D와 아미드 결합을 형성한다. L3는 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 치환 또는 비치환 아릴, 치환 또는 비치환 헤테로아릴, 또는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 한 바람직한 구체예에서, L3은 방향족기를 포함한다. 더욱 바람직하게, L3은 벤조산기, 아닐린기 또는 인돌기를 포함한다. -L3-NH- 스페이서로 작용할 수 있는 구조의 비-제한적인 예들은 하기의 구조를 포함한다:
Figure pat00013
여기에서 Z는 O, S 및 NR23으로부터 선택되는 멤버이며, R23은 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 및 아실로부터 선택되는 멤버이다.
L3을 포함하는 본 발명의 링커의 분리시, L3 부분은 약물 D 에 부착된 상태로 남는다. 따라서, L3 부분은 D에 부착된 그의 존재가 D의 활성을 유의하게 변경하지 않도록 선택된다. 다른 구체예에서, 약물 D의 일 부분은 그 자체가 L3 스페이서로 기능한다. 예를 들어, 한 구체예에서, 약물 D는, 약물의 일 부분이 L3 스페이서로서 기능하는 듀오카르마이신 유도체이다. 이러한 구체예의 비-제한적인 예는 NH2-(L3)-D가 다음으로 이루어진 군에서 선택된 구조를 갖는 것을 포함한다:
Figure pat00014
여기에서 Z는 O, S 또는 NR23이고, R23은 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 및 아실이며; 및 각 구조 상에 NH2 기는 (AA1)c와 반응하여 -(AA1)c-NH-를 형성한다.
펩티드 서열 ( AA 1 ) c
AA1 기는 단일 아미노산 또는 아미드 결합에 의해 함께 연결된 다수의 아미노산을 나타낸다. 아미노산은 천연 아미노산 및/또는 비천연 α-아미노산일 수 있다. 그들은 L 또는 D 구조일 수 있다. 한 구체예에서, 적어도 3개의 아미노산이 사용된다. 다른 구체예에서, 단지 2개의 아미노산이 사용된다.
용어 "아미노산"은 아미노산 유사체 및 자연적으로 존재하는 아미노산과 유사한 방식으로 기능하는 아미노산 의태체뿐만 아니라 자연적으로 존재하는 및 합성 아미노산을 지칭한다. 자연적으로 존재하는 아미노산은 이후에 변경되는 아미노산, 예로 히드록시프롤린, γ-카르복시클루타메이트, 시트룰린, 및 O-포스포세린 뿐만 아니라 유전적 코드에 의해 암호화되는 것이다. 아미노산 유사체는 자연적으로 존재하는 아미노산과 동일한 기본 화학적 구조를 가지는 화합물, 예로 수소에 결합한 α 탄소, 카르복실기, 아미노기, 및 R 기, 예로 호모세린, 노르루이신, 메티오닌 설폭사이드, 메티오닌 메틸 설포니움을 지칭한다. 이러한 유사체는 변형된 R기 (예, 노르루이신) 또는 변형된 펩티드 골격을 가지지만, 자연적으로 존재하는 아미노산과 동일한 기본 화학적 구조를 보유한다. 특히 사용될 수 있는 아미노산 하나는 시트룰린이고, 이는 아르기닌의 전구체이며 간에서 우레아를 만드는데 관여한다. 아미노산 의태체는 일반적인 아미노산의 화학 구조와는 다른 구조를 가지지만 천연적으로 존재하는 아미노산과 유사한 방식으로 기능하는 화학적 화합물을 지칭한다. 용어 "비천연 아미노산"은 상기 기술된 천연으로 존재하는 20개의 아미노산의 "D" 입체화학적 형태를 나타내려는 것이다. 또한, 용어 비천연 아미노산은 천연 아미노산의 상동체 및 천연 아미노산의 합성적으로 변형된 형태를 포함하는 것으로 이해된다. 상기 합성적으로 변형된 형태는 이에 제한되지는 않지만, 2개까지 탄소 원자가 짧아지거나 길어진 알킬렌 사슬을 가지는 아미노산, 임의로 치환된 아릴기를 포함하는 아미노산, 및 할로겐화 기, 바람직하게는 할로겐화 알킬 및 아릴 기를 포함하는 아미노산을 포함한다. 본 발명의 링커 또는 접합체에 부착될 때, 아미노산은 "아미노산 측쇄"의 형태이고, 여기서 아미노산의 카르복실산 기는 케토 (C(O)) 기로 치환되었다. 따라서, 예를 들어 알라닌 측쇄는 -C(O)-CH(NH2)-CH3 등등이다.
펩티드 서열 (AA1)c은 단일 아미노산 (c = 1 일 때) 또는 아미드 결합으로 함께 결합된 다수 아미노산의 기능적 아미드화 잔기이다. 펩티드 서열 (AA1)c는 생물학적 시스템에서 관심의 위치에 효소에 의한 펩티드의 효소-촉매화된 분리가 가능하도록 선택되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 세포에 표적화되나 그 세포에 의하여 내재화되지 않은 접합체의 경우라면, 펩티드를 세포외적으로 분리하기 위하여 세포외 기질에 존재할 수 있는 하나 이상의 프로테아제, 예로 사멸하는 이웃 세포에 의해 방출되는 프로테아제 또는 종양-관련 프로테아제에 의하여 분리되는 펩티드를 선택한다. 세포 내에 내재화되도록 디자인된 접합체의 경우라면, 서열 (AA1)C를 엔도좀 또는 리소좀 프로테아제에 의해 분리되도록 선택하는 것이 바람직하다. 이 펩티드 내 아미노산의 수는 1 부터 20까지의 범위에 있을 수 있으나; (AA1)c를 포함하여 1-8개의 아미노산, 1-6개의 아미노산 또는 1, 2, 3 또는 4개의 아미노산인 것이 더욱 바람직할 것이다. 특정 효소 또는 효소류에 의해 분리되기 쉬운 펩티드 서열은 당해 분야에 잘 알려져 있다.
바람직하게, (AA1)c는 프로테아제에 의한 분리 자리인 아미노산 서열 ("분리 인지 서열 (cleavage recognition sequence)")을 포함한다. 많은 프로테아제 분리 서열dl 당해 분야에 공지되어 있다. 예를 들어, Matayoshi 등, Science 247: 954 (1990); Dunn 등, Meth . Enzymol. 241: 254 (1994); Seidah 등, Meth . Enzymol . 244: 175 (1994); Thornberry, Meth . Enzymol . 244: 615 (1994); Weber 등, Meth . Enzymol. 244: 595 (1994); Smith 등, Meth. Enzymol. 244: 412 (1994); Bouvier 등, Meth . Enzymol . 248: 614 (1995), Hardy 등, in Amyloid Protein Precursor in Development, Aging, and Alzheimer's Disease, ed. Masters et al. pp. 190-198 (1994) 참조.
바람직한 구체예에서, 펩티드 서열 (AA1)c은 리소좀 프로테아제에 의하여 분리되는 그의 능력을 근거로 선택되는 데, 이의 비-제한적인 예는 카텝신 B, C, D, H, L 및 S를 포함한다. 바람직하게, 펩티드 서열 (AA1)c은 생체외에서 카텝신 B에 의하여 분리될 수 있다.
다른 구체예에서, 펩티드 서열 (AA1)c은 종양 세포의 부근에서 세포외적으로 발견되는 프로테아제와 같은, 종양-관련 프로테아제에 의하여 분리될 수 있는 그의 능력을 근거로 선택되는데, 이의 비-제한적인 예는 티메트 올리고펩티다아제(thimet oligopeptidase, TOP) 및 CD10을 포함한다. 다른 구체예에서, 서열 (AA1)c은 우로키나제 또는 트립타제에 의해 선택적으로 분리 가능하도록 디자인된다.
본 발명의 접합체에 사용하기에 적절한 펩티드 서열의 적합하지만 비-제한적인 예는 Val-Cit, Cit-Cit, Val-Lys, Phe-Lys, Lys-Lys, Ala-Lys, Phe-Cit, Leu-Cit, Ile-Cit, Trp, Cit, Phe-Ala, Phe-N9-토실-Arg, Phe-N9-니트로-Arg, Phe-Phe-Lys, D-Phe-Phe-Lys, Gly-Phe-Lys, Leu-Ala-Leu, Ile-Ala-Leu, Val-Ala-Val, Ala-Leu-Ala-Leu(서열번호 40), β-Ala-Leu-Ala-Leu(서열번호 41) 및 Gly-Phe-Leu-Gly(서열번호 42), Val-Ala, Leu-Leu-Gly-Leu(서열번호 43), Leu-Asn-Ala, 및 Lys-Leu-Val를 포함한다. 바람직한 펩티드 서열은 Val-Cit 및 Val-Lys이다.
다른 구체예에서, 약물 부분에 가장 근접하게 위치하는 아미노산은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택된다: Ala, Asn, Asp, Cit, Cys, Gln, Glu, Gly, Ile, Leu, Lys, Met, Phe, Pro, Ser, Thr, Trp, Tyr, 및 Val. 또한 다른 구체예에서, 약물 부분에 가장 근접하게 위치하는 아미노산은 다음으로 이루어진 군으로부터 선택된다: Ala, Asn, Asp, Cys, Gln, Glu, Gly, Ile, Leu, Met, Phe, Pro, Ser, Thr, Trp, Tyr, 및 Val.
당업자라면 펩티드 서열의 정렬을 평가하여 추가적 실험이 없이도 그들의 유용성 (utility)을 결정할 수 있다. 예를 들어, Zimmerman, M., et al ., (1977) Analytical Biochemistry 78:47-51; Lee, D., et al ., (1999) Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 9:1667-72; 및 Rano, T.A., et al ., (1997) Chemistry and Biology 4:149-55 참조.
본 발명의 접합체는 임의로 둘 이상의 링커를 포함할 수 있다. 이들 링커는 동일할 수도 다를 수 있다. 예를 들어, 펩티딜 링커는 약물을 리간드에 연결하는 데 사용될 수 있고, 두 번째 펩티딜 링커는 진단적 제제를 복합체에 부착할 수 있다. 추가적인 링커의 기타 용도는 연결 (linking) 분석적 제제, 바이오분자 (biomolecule), 표적 제제 및 항-파트너 복합체의 검출가능한 표지를 포함한다.
하이드라진 링커 (H)
다른 구체예에서, 본 발명의 접합체는 하이드라진 자기-희생 링커를 포함하는데, 상기 접합체는 다음의 구조를 가진다:
Figure pat00015
여기에서, D, L1, L4, p, m 및 X4는 상기에서 정의된 바와 같고 본 명세서에서 더 기술되며, H는 다음의 구조를 포함하는 링커이다:
Figure pat00016
여기에서 n1은 1 - 10 으로부터의 정수이고; n2는 0, 1, 또는 2이고; 각 R24는 H, 치환 알킬, 비치환 알킬, 치환 헤테로알킬, 및 비치환 헤테로알킬로 이루어진 군에서 독립적으로 선택되는 멤버이고; 및 I 는 결합(예, 골격의 탄소와 인접한 질소 사이의 결합) 또는 다음의 구조이다:
Figure pat00017
여기에서 n3은 0 또는 1이며, 단 n3이 0일 때, n2 는 0이 아니고; 및 n4는 1, 2, 또는 3이다.
한 구체예에서, 페닐 고리 상에서의 치환은 파라 치환이다. 바람직한 구체예에서, n1은 2, 3, 또는 4이거나 또는 n1은 3이다. 바람직한 구체예에서, n2는 1이다. 바람직한 구체예에서, I는 결합 (예, 골격의 탄소와 인접한 질소 사이의 결합)이다. 한 관점에서, 하이드라진 링커, H는 분리시, 예를 들면 n3이 0 이고 n4가 2일 때, 6-멤버 자기 희생 링커를 형성할 수 있다. 다른 관점에서, 하이드라진 링커, H는 분리시 2개의 5-멤버 자기 희생 링커를 형성할 수 있다. 또 다른 관점에서, 분리시, H는 5-멤버 자기 희생 링커를 형성하거나, H는 7-멤버 자기 희생 링커를 형성하거나, 또는 H는 5-멤버 자기 희생 링커 및 6-멤버 자기 희생 링커를 형성한다. 분리 속도는 분리 시 형성되는 고리의 크기에 따라 영향을 받는다. 따라서, 원하는 분리 속도에 따라, 분리 시 형성될 적절한 크기의 고리를 선택할 수 있다.
다른 하이드라진 구조, H는 다음 화학식을 가진다:
Figure pat00018
여기에서, q는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6이고; 및 각 R24는 H, 치환 알킬, 비치환 알킬, 치환 헤테로알킬, 및 비치환 헤테로알킬로 이루어진 군으로부터서 독립적으로 선택되는 멤버이다. 이 하이드라진 구조는 또한 5-, 6-, 또는 7-멤버 고리를 형성할 수 있으며, 부가 성분을 첨가하여 다중 고리를 형성할 수 있다.
다양한 하이드라진 링커의 제조, 분리 화학 및 고리화 역학은 PCT 공개번호 제 WO 2005/112919호에 기재되어 있고, 본 명세서에서 참조 문헌으로서 통합된다.
디설파이드 링커 (J)
또 다른 구체예에서, 링커는 효소적으로 분리가능한 디설파이드기를 포함한다. 한 구체예에서, 본 발명은 화학식 (d)를 따르는 구조를 갖는 세포독성 항체-파트너 화합물을 제공한다:
Figure pat00019
여기에서 D, L1, L4, p, m 및 X4는 상기에서 정의된 바와 같고 본 명세서에 더 설명되어 있으며, J는 다음 구조를 가지는 기를 포함하는 디설파이드 링커이다:
Figure pat00020
여기에서, 각 R24는 H, 치환 알킬, 비치환 알킬, 치환 헤테로알킬, 및 비치환 헤테로알킬로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 멤버이고; 각 K는 치환 알킬, 비치환 알킬, 치환 헤테로알킬, 비치환 헤테로알킬, 치환 아릴, 비치환 아릴, 치환 헤테로아릴, 비치환 헤테로아릴, 치환 헤테로사이클로알킬, 비치환 헤테로사이클로알킬, 할로겐, NO2, NR21R22, NR21COR22, OCONR21R22, OCOR21, 및 OR21로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 멤버이며, 여기에서, R21 및 R22는 H, 치환 알킬, 비치환 알킬, 치환 헤테로알킬, 비치환 헤테로알킬, 치환 아릴, 비치환 아릴, 치환 헤테로아릴, 비치환 헤테로아릴, 치환 헤테로사이클로알킬 및 비치환 헤테로사이클로알킬로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고; i는 0, 1, 2, 3, 또는 4의 정수이고; 및 d는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6의 정수이다.
디설파이드 링커의 방향족 고리는 하나 이상의 “K”기로 치환될 수 있다. “K”기는, 고리 구조의 일부인 4개의 비치환 탄소 중 하나에 부착된 수소를 대체하는 방향족 고리 상의 치환기다. “K”기는 할로겐과 같은 단일 원자일 수 있고, 또는 알킬, 헤테로알킬, 아미노, 니트로, 하이드록시, 알콕시, 할로알킬, 및 시아노와 같은 다-원자기일 수 있다. 예시적인 K 치환기는 독립적으로 F, Cl, Br, I, NO2, OH, OCH3, NHCOCH3, N(CH3)2, NHCOCF3 및 메틸을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. “Ki”에서 i는 0, 1, 2, 3, 또는 4의 정수이다. 한 특정 구체예에서, i는 0이다.
*바람직한 구체예에서, 링커는 하기 화학식의 효소적으로 분리가능한 디설파이드기를 포함한다:
Figure pat00021
여기에서, L4, X4, p, 및 R24의 아이덴티티들(identities)은 상기에 기술된 바와 같고, d는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6이다. 특정 구체예에서, d는 1 또는 2이다.
더욱 특정한 디설파이드 링커는 하기 화학식에서 보인다:
Figure pat00022
바람직하게, d는 1 또는 2 이고 각 K는 H이다.
다른 디설파이드 링커는 하기 화학식에서 보인다:
Figure pat00023
바람직하게, d는 1 또는 2 이고 각 K는 H이다.
다양한 구체예에서, 디설파이드는 아민에 대하여 오르토(ortho) 위치에 있다. 다른 특정 구체예에서, a는 0이다. 바람직한 구체예에서, R24는 H 및 CH3로부터 독립적으로 선택된다.
상기에 기술한 바와 같이 디설파이드 링커의 제조 및 화학은 PCT 공개번호 제 WO 2005/112919호에 기재되어 있고 본 명세서에서 참조문헌으로서 통합된다.
세포 독소 타입, 링커 및 치료제를 접합하는 다른 방법에 대한 더 많은 논의가 또한, 미국 특허 번호 제 7,087,600호; 미국 특허 제 6,989,452호; 미국 특허 제 7,129,261호; 미국 특허 제 2006/0004081호; 미국 특허 제2006/0247295호; PCT 공개번호 제 WO 02/096910호; 제 WO 2007/051081호; 제 WO 2005/112919호; 제 WO 2007/059404호; 제 WO 2008/083312호; PCT 출원번호 제 PCT/US2008/054362호; Saito et al. (2003) Adv. Drug Deliv. Rev. 55:199-215; Trail et al. (2003) Cancer Immunol. Immunother. 52:328-337; Payne. (2003) Cancer Cell 3:207-212; Allen (2002) Nat. Rev. Cancer 2:750-763; Pastan and Kreitman (2002) Curr. Opin. Investig. Drugs 3:1089-1091; Senter and Springer (2001) Adv. Drug Deliv. Rev. 53:247-264 참조. 이들 각각은 전체 내용이 참조문헌으로서 본 명세서에서 통합되어 있다.
파트너 분자로서의 세포 독소
한 관점에서, 본 발명은 세포독소, 약물(예, 면역억제제) 또는 방사능독소와 같은, 파트너 분자에 접합하는 항체를 특징으로 한다. 또한 상기 접합체는 본 명세서에서 “면역접합체”로도 지칭된다. 세포독소 또는 세포독성 제제는 세포에 해로운(예, 살해) 임의의 제제를 포함한다.
본 발명의 파트너 분자의 예는 택솔, 사이토칼라신 B(cytochalasin B), 그라미시딘 D(gramicidin D), 에티듐 브로마이드(ethidium bromide), 에메틴(emetine), 미토마이신(mitomycin), 에토포시드(etoposide), 테노포시드(tenoposide), 빈크리스틴(vincristine), 빈블라스틴(vinblastine), 콜히친(colchicin), 독소루비신(doxorubicin), 다우노루비신(daunorubicin), 디하이드록시 안트라신 디오네(dihydroxy anthracin dione), 미톡산트론(mitoxantrone), 미트라마이신(mithramycin), 악티노마이신 D(actinomycin D), 1-디하이드로테스토스테론(1-dehydrotestosterone), 글루코코르티코이드(glucocorticoids), 프로카인(procaine), 테트라카인(tetracaine), 리도카인(lidocaine), 프로프라노롤(propranolol), 및 퓨로마이신(puromycin) 및 이들의 유사체 또는 동족체를 포함한다. 또한, 파트너 분자의 예는, 예를 들어, 항대사물질(예, 메토트렉세이트(methotrexate), 6-메르캅토퓨린(6-mercaptopurine), 6-티오구아닌(6-thioguanine), 사이타라빈(cytarabine), 5-플루오로우라실 데카르바진(5-fluorouracil decarbazine)), 알킬화 제제(예, 메클로레타민(mechlorethamine), 티오에파 클로람부실(thioepa chlorambucil), 멜팔란(melphalan), 카르무스틴(carmustine)(BSNU) 및 로무스틴(lomustine) (CCNU), 사이클로토스프아미드(cyclothosphamide), 부술판(busulfan), 디브로모만니톨(dibromomannitol), 스트렙토조토신(streptozotocin), 미토마이신C(mitomycin C), 및 cis-디클로로디아민 플라티늄 (II)(cis-dichlorodiamine platinum, DDP) 시스플라틴(cisplatin)), 안트라사이클린(anthracyclines)(예, 다우노루비신(daunorubicin)(이전에는 다우노마이신(daunomycin)) 및 독소루비신(doxorubicin)), 항생제(예, 닥티노마이신(dactinomycin)(이전에는 악티노마이신(actinomycin)), 블레오마이신(bleomycin), 미트라마이신(mithramycin), 및 안트라마이신(anthramycin, AMC)), 및 항-유사분열 제제(예, 빈크리스틴(vincristine) 및 빈블라스틴(vinblastine))을 포함한다. 본 발명의 항체에 접합할 수 있는 파트너 분자의 다른 바람직한 예는 칼리체아미신(calicheamicins), 메이탄신(maytansines) 및 아우리스타틴(auristatins), 및 이들의 유도체를 포함한다.
파트너 분자의 바람직한 예는 CC-1065의 유사체 및 유도체 그리고 구조적으로 관련된 듀오카르마이신이다. 강력하고 광범위한 항종양 활성에도 불구하고, CC-1065는 실험용 동물에서 죽음을 지연시키기 때문에 인간에 사용될 수 없고, 더 나은 치료적 지표를 보이는 유사체 또는 유도체에 대한 연구가 이루어져야 한다.
CC-1065 및 듀오카르마이신의 많은 유사체 및 유도체는 당해 분야에서 공지되어 있다. 많은 화합물의 구조, 합성 및 특성에 대한 연구가 검토되었다. 예를 들어, Boger 등, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 35: 1438 (1996); 및 Boger 등, Chem. Rev. 97: 787 (1997) 참조. Kyowa Hakko Kogya 사에서의 하나의 기(group)는 많은 CC-1065 유도체를 제조하였다. CC-1065 유사체 또는 유도체와 관련된 다른 기재는 미국 특허 번호 제5,101,038호; 제5,641,780호; 제5,187,186호; 제5,070,092호; 제5,703,080호; 제5,070,092호; 제5,641,780호; 제5,101,038호; 제5,084,468호; 제 5,737,350호; 제4,978,757호 및 제4,912,227호; PCT 공개번호 제WO 96/10405호 및 공개된 유럽 특허출원 번호 제0 537 575 A1호를 참조.
본 발명의 특히 바람직한 관점에서, 파트너 분자는 하기 화학식 (e)에 따른 구조를 갖는 CC-1065/듀오카마이신 유사체이다:
Figure pat00024
여기에서, 고리계 A는 치환 또는 비치환 아릴, 치환 또는 비치환 헤테로아릴, 및 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 기로부터 선택되는 멤버이다. 예시적인 고리계 A는 페닐 및 피롤을 포함한다.
기호 E 및 G는 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 헤테로원자, 단일결합으로부터 독립적으로 선택되거나, E 및 G는 임의로 결합되어 치환 또는 비치환 아릴, 치환 또는 비치환 헤테로아릴 및 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬로부터 선택된 고리계를 형성한다.
기호 X는 O, S 및 NR23로부터 선택된 멤버를 나타낸다. R23은 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬로, 및 아실로부터 선택된 멤버이다.
기호 R3은 (=O), SR11, NHR11 및 OR11로부터 선택된 멤버를 나타내는데, 여기에서 R11은 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 모노포스페이트, 디포스페이트, 트리포스페이트, 설포네이트, 아실, C(O)R12R13, C(O)OR12, C(O)NR12R13, P(O)(OR12)2, C(O)CHR12R13, SR12 또는 SiR12R13R14이다. 기호 R12, R13, 및 R14는 독립적으로 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 및 치환 또는 비치환 아릴을 나타내고, 여기에서 R12 및 R13은 그들이 부착되는 질소 또는 탄소 원자와 함께 임의로 결합되어 선택적으로 둘 이상의 헤테로 원자를 포함하는 4 부터 6까지의 멤버를 가지는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 고리계를 형성한다.
R4, R4', R5 및 R5'는 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 아릴, 치환 또는 비치환 헤테로아릴, 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬, 할로겐, NO2, NR15R16, NC(O)R15, OC(O)NR15R16, OC(O)OR15, C(O)R15, SR15, OR15, CR15, =NR16, 및 O(CH2)nN(CH3)2로부터 독립적으로 선택되는 멤버들인데, 여기에서 n은 1부터 20까지의 정수이며, 또는 R4, R4', R5 및 R5'의 임의의 이웃한 쌍은, 그들이 부착된 탄소 원자와 함께, 결합되어 4부터 6까지의 멤버를 갖는 치환 또는 비치환 사이클로알킬 또는 헤테로사이클로알킬 고리계를 형성한다. R15 및 R16은 독립적으로 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 치환 또는 비치환 아릴, 치환 또는 비치환 헤테로아릴, 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 및 치환 또는 비치환 펩티딜을 나타내는데, 여기에서 R15 및 R16은 그들이 부착되는 질소 원자와 함께, 임의로 결합되어 선택적으로 둘 이상의 헤테로원자를 포함하는 4부터 6까지의 멤버를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 고리계를 형성한다. 예시적인 구조 하나는 아닐린이다.
R3, R4, R4', R5 및 R5'의 하나는, 상기 기술한 바와 같이 세포 독소를 링커 또는 본 발명의 효소 분리가능한 기질에 연결시키고, 예를 들어 존재한다면 L1 또는 L3에 또는 F, H 또는 J 에 연결시킨다.
R6은 존재하거나 부재하는 단일 결합이다. R6이 존재한다면, R6 및 R7은 결합되어 사이클로프로필 고리를 형성한다. R7은 CH2-X1 또는 -CH2-이다. R7이 CH2-인 경우, 그것은 사이클로프로판 고리의 성분이다. 기호 X1은 할로겐, 예를 들어 Cl, Br 또는 F와 같은 이탈기를 나타낸다. R6 및 R7의 조합은 화학 원자가의 원칙을 어기지 않는 방식으로 해석된다.
X1은 임의의 이탈기일 수 있다. 유용한 이탈기는 할로겐, 아지드, 설포닉 에스테르(예, 알킬설포닐, 아릴설포닐), 옥소늄 이온, 알킬 퍼클로레이트, 암모니오알칸설포네이트 에스테르, 알킬플루오로설포네이트 및 플루오르화 화합물(예, 트리플레이트, 노나플레이트, 트레실레이트) 등을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 이탈기로서 유용한 특정 할로겐은 F, Cl 및 Br이다.
6-멤버 고리 내의 곡선은 고리가 하나 이상의 불포화도를 가질 수 있으며, 방향족일 수 있다는 것을 나타낸다. 따라서, 하기에 설명된 것들과 같은 고리 구조 및 관련 구조는 화학식 (f)의 범위 내에 있다:
Figure pat00025
한 구체예에서, R11은 자기-고리화되지 않는 부분, X5를 포함하고 약물을, 존재한다면 L1 또는 L3 에 또는 F, H 또는 J 에 연결시킨다. X5 부분은 효소를 사용하여 분리가능한 것이 바람직하고, 분리될 때 활성 약물을 제공한다. 예로서는, R11는 다음 구조 (약물의 잔여 부분에 결합한 우측을 가짐)를 가질 수 있다.
Figure pat00026
어떤 구체예에서, R4, R4', R5, 및 R5'의 적어도 하나는 상기 약물을, 존재한다면 L1에, 또는 F, H, J 또는 X2 에 연결시키고, R3는 SR11, NHR11 및 OR11로부터 선택된다. R11은. -SO(OH)2, -PO(OH)2, -AAn, -Si(CH3)2C(CH3)3, -C(O)OPhNH(AA)m 및 이의 약제학적으로 허용가능한 염으로부터 선택되고
Figure pat00027
여기에서 n는 1 내지 10 범위의 임의의 정수이고, m은 1 내지 4 범위의 임의의 정수이며, p는 1 내지 6 범위의 임의의 정수이고 AA는 천연 또는 비-천연 아미노산이다. 화학식 (e)의 화합물이 R4, R4' R5 또는 R6 을 거쳐서 접합될 때, R3는 존재한다면 화합물의 세포 독소 활성을 차단하지만 세포 독소를 항체에 연결하는 링커의 분리의 경우와는 다른 기작에 의하여 의도된 작용 자리에서 발견되는 조건 하에서는 분리가능한 분리 차단기 (cleavage blocking group)를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로 혈장에서 접합체가 유리하게 분리되는 경우, 차단기는 방출된 세포 독소의 세포 독성도 약화시킨다. 예를 들어, 접합체가 하이드라존 또는 디설파이드 링커인 경우, 차단기는 효소적으로 분리가능한 아마이드일 수 있다. 또는, 링커가 프로테아제에 의하여 분리가능한 펩티딜 링커인 경우, 차단기는 카르복시에스터라제에 의하여 분리가능한 에스터 또는 카바메이트일 수 있다.
예를 들어, 바람직한 구체예에서, D는 (j) 구조를 가지는 세포 독소이다:
Figure pat00028
이 구조에서 R3, R6, R7, R4, R4', R5, R5' 및 X는 화학식 (e)에 대해 상기에 기술된 바와 같다. Z는 O, S 및 NR23으로부터 선택된 멤버이고, 여기에서 R23은 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 및 아실로부터 선택된 멤버를 나타낸다.
R1은 H, 치환 또는 비치환 저급 알킬, 또는 C(O)R8 , 또는 CO2R8이고, 여기에서 R8는 NR9R10 및 OR9로부터 선택된 멤버이며, R9 및 R10은 H, 치환 또는 비치환 알킬 및 치환 또는 비치환 헤테로알킬로부터 독립적으로 선택된 멤버이다.
R1은 H, 치환 또는 비치환 저급 알킬, 또는 C(O)R8 이고, 여기에서 R8는 NR9R10 및 OR9로부터 선택된 멤버이며, R9 및 R10은 H, 치환 또는 비치환 알킬 및 치환 또는 비치환 헤테로알킬로부터 독립적으로 선택된 멤버이다.
R2은 H, 치환 또는 비치환 저급 알킬, 또는 비치환 헤테로알킬 또는 시아노 또는 알콕시이고; 및 R2는 H, 치환 또는 비치환 저급 알킬 및 비치환 헤테로알킬이다.
R3, R4, R4', R5 및 R5'의 하나는 세포 독소를, 존재한다면 L1 또는 L3에 또는 F, H, 또는 J에 연결시킨다.
다른 구체예는 다음 화학식을 갖는다:
Figure pat00029
이 구조에서, 이 구조에서, A, R6, R7, X, R4, R4', R5, 및 R5'는 화학식 (e)에 대해 상기 기술된 바와 같다. Z는 O, S 및 NR23으로부터 선택된 멤버이고, 여기에서, R23은 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 및 아실
로부터 선택된 멤버이다;
R34 는 C(=O)R33 또는 C1-C6 알킬이고, 여기에서 R33은 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 아릴, 치환 또는 비치환 헤테로아릴, 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬, 할로겐, NO2, NR15R16, NC(O)R15, OC(O)NR15R16, OC(O)OR15, C(O)R15, SR15, OR15, CR15=NR16, 및 O(CH2)nN(CH3)2로부터 선택되는데, 여기에서 n은 1 내지 20의 정수이다. R15 및 R16은 독립적으로 H, 치환 또는 비치환 알킬, 치환 또는 비치환 헤테로알킬, 치환 또는 비치환 아릴, 치환 또는 비치환 헤테로아릴, 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 및 치환 또는 비치환 펩티딜을 나타내는데, 여기에서 R15 및 R16은 그들이 부착되는 질소 원자와 함께 선택적으로 결합되어, 둘 이상의 헤테로원자를 임의로 포함하는, 4 내지 6의 멤버를 갖는 치환 또는 비치환 헤테로사이클로알킬 고리계를 형성한다.
바람직하게, A는 치환 또는 비치환 페닐, 또는 치환 또는 비치환 피롤이다. 또한, R11 에 대하여 본 명세서에 기술된 치환기의 임의의 선택은 R33에도 적용가능하다.
파트너 분자로서의 마커
파트너 분자가 마커로 사용될 때, 이것은 검출가능한 물리적 또는 화학적 성질을 가지거나 생성하여 특정 조직 또는 세포에 그의 존재 여부를 나타내는 임의의 분체 (moiety)일 수 있다. 마커는 (때로 리포터 기라고도 지칭함) 면역분석법, 생물의학적 연구 및 의학적 진단 분야에서 잘 개발되어 왔다. 마커는 분광적, 광화학적, 생화학적, 면역화학적, 전기적, 광학적 또는 화학적 수단에 의하여 검출될 수 있다. 예로는 자성 구슬 (예, DYNABEADSTM), 형광 색소 (예, 플루오레세인 이소티오시아네이트, 텍사스 레드, 로다민 등등), 방사성 표지 (예, 3H, 125I, 35S, 14C, 또는 32P), 효소 (예, 호스 래디쉬 퍼옥시다제, 알칼라인 포스파타제 및 ELISA 에 널리 사용되는 기타 효소), 및 콜로이드성 금 또는 착색된 유리 또는 플라스틱 구슬 (예, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 라텍스 등)와 같은 비색 표지를 포함한다.
마커는 바람직하게는 방사성 동위원소, 형광성 제제, 형광성 제제 전구체, 발색단(chromophores), 효소 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 멤버이다. 적절한 효소의 예는 호스래디쉬 퍼옥시다제, 알칼리 포스파타제, β-갈락토시다제, 및 글루코스 옥시다제이다. 형광성 제제는 플루오레세인 및 그의 유도체, 로다민 및 그의 유도체, 단실, 엄벨리페론 등을 포함한다. 화학발광성 화합물은 루시페린, 및 2,3-디하이드로프탈라진디온, 예로 루미놀을 포함한다. 사용될 수 있는 여러 표지화 또는 신호 생성 시스템의 검토하기 위하여, 미국 특허번호 제4,391,904호를 참조.
마커는 간접 수단에 의하여 부착될 수 있다: 리간드 분자 (예, 비오틴)는 항체에 공유적으로 결합된다. 상기 리간드는 그 다음 고유하게 검출 가능하거나, 검출가능한 효소, 형광성 화합물, 또는 화학발광성 화합물과 같은 신호 시스템에 공유적으로 결합되는 다른 분자(예, 스트렙타비딘)에 결합된다.
접합체의 예
본 발명의 항체에 접합하는 데 적합한 파트너 분자-링커 조합의 특정 예는 다음에 보여진다:
Figure pat00030
Figure pat00031
Figure pat00032
Figure pat00033
Figure pat00034
Figure pat00035
Figure pat00036
Figure pat00037
Figure pat00038
상기 화합물에서, 아래 첨자 r이 화학식에 존재할 때, 이것은 0 내지 24 범위의 정수이고, 여기에서 R 이 나오는 경우라면 다음 화학식이다.
Figure pat00039
상기 화합물 각각은 말레이미드 기를 가지고 그 위의 설프하이드릴 기를 통해 항체에 잘 접합한다.
본 발명의 항체에 대한 접합은 또한 본 명세서에서 이중특이적 분자의 내용에서 상기 기술한 바와 같이, 다른 타입의 화학적 기능성에 의해 영향을 받을 수 있다.
약제학적 조성물
다른 관점에서, 본 발명은 단일클론 항체 또는 이의 항원-결합부(들)의 하나 또는 조합을 포함하고, 약제학적으로 허용가능한 담체와 함께 제형화된 약제학적 조성물을 제공한다.
본 발명의 약제학적 조성물은 또한 조합 요법, 즉 다른 제제와 조합하여 투여될 수 있다. 예를 들어, 조합 요법은 적어도 하나의 다른 항-암 제제와 조합된 본 발명의 항-메소텔린 항체를 포함할 수 있다. 조합 요법에 사용될 수 있는 치료제의 예들은 보다 상세히 하기에 기술된다.
본 명세서에서 사용되는, “약제학적으로 허용가능한 담체”는 생리학적으로 양립할 수 있는, 임의의 및 모든 용매, 분산매, 코팅물, 항박테리아성 및 항균성 제제, 등장액 및 흡수 지연제 등을 포함한다. 바람직하게는, 담체는 정맥내, 근육내, 피하, 비경구적, 척수 또는 표피 투여(예, 주사 또는 주입으로)에 적합하다. 투여 경로에 따라, 활성 화합물, 예로 항체, 면역접합체, 또는 이중특이적 분자는 산의 작용 및 화합물을 비활성화시킬수 있는 다른 자연적 조건으로부터 화합물을 보호하는 물질로 코팅할 수 있다.
본 발명의 약제학적 화합물은 하나 이상의 약제학적으로 허용가능한 염을 포함할 수 있다. “약제학적으로 허용가능한 염”은 부모 화합물의 바람직한 생물학적 활성을 유지하고 임의의 원하지 않는 독소학적 효과를 부여하지 않는 염을 지칭한다). 그러한 염의 예는 산 부가염 및 염기 부가 염을 포함한다. 산 부가 염은 염산, 질산, 인산, 황산, 브롬화수소산, 요오드화수소산, 아인산 등과 같은 비독성 무기산으로부터 유래된 것은 물론, 지방족 모노- 및 디카르복실 산, 페닐-치환된 알카노 산, 하이드록시 알카노 산, 방향족 산, 지방족 및 방향족 술폰 산 등과 같은 비독성 유기산으로부터 유래된 것을 포함한다. 염기 부가 염은, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 등과 같은 알칼리 토금속으로부터 유래된 것은 물론 N,N'-디벤질에틸렌디아민, N-메틸글루카민, 클로로프로카인, 콜린, 디에탄올아민, 에틸렌디아민, 프로카인 등과 같은 비독성 유기 아민류로부터 유래된 것을 포함한다.
본 발명의 약제학적 조성물은 또한 약제학적으로 허용가능한 항-산화제를 포함할 수 있다. 약제학적으로 허용가능한 항산화제의 예는: (1) 아스코르브 산, 시스테인 염산염, 소듐 비설페이트, 소듐 메타비설파이트, 소듐 설파이트 등과 같은 수용성 항산화제; (2) 아스코빌 팔미테이트, 부틸레이티드 하이드록시아니솔(butylated hydroxyanisole, BHA), 부틸레이티드 하이드록시톨루엔(butylated hydroxytoluene, BHT), 레시틴, 프로필 갈레이트, 알파-토코페롤 등과 같은 지용성 항산화제; 및 (3) 시트르 산, 에틸렌디아민 테트라아세트 산(ethylenediamine tetraacetic acid, EDTA), 소르비톨, 타르타르 산, 인산 등과 같은 금속 킬레이트화제를 포함한다.
본 발명의 약제학적 조성물에 사용될 수 있는 적절한 수성 및 비수성 담체의 예는 물, 에탄올, 폴리올류(글리세롤, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 등과 같은) 및 이들의 적절한 혼합물, 올리브 오일과 같은 식물성 오일, 및 에틸 올레이트와 같은 주사가능한 유기 에스테르류를 포함한다. 적절한 유동성은, 예를 들어, 레시틴과 같은 코팅 물질을 사용함으로써, 분산액의 경우 필요한 입자 크기를 유지함으로써 및 계면활성제를 사용함으로써 유지될 수 있다.
상기 조성물은 또한 보존제, 습윤제, 유화제 및 분산제와 같은 보조제를 포함할 수 있다. 미생물 존재의 예방은 살균 공정 및, 예를 들어, 파라벤, 클로로부탄올, 페놀 소르브 산 등과 같은 다양한 항박테리아 및 항진균성 제제 주입으로 확립할 수 있다. 당, 염화나트륨 등과 같은 등장제제(isotonic agents)를 조성물에 포함하는 것이 또한 바람직하다. 이에 더하여, 알루미늄 모노스테아레이트 및 젤라틴과 같은 흡수 지연제를 포함하여 주사가능한 약제학적 제형의 흡수를 연장할 수 있다.
약제학적으로 허용가능한 담체는 멸균 수용액 또는 분산액, 및 멸균 주사용액이나 분산액의 임시 제조물용 멸균 분말을 포함한다. 약제학적 활성 물질용으로 그러한 배지 및 제제를 사용하는 것은 당해 분야에 공지되어 있다. 임의의 통상적인 배지 또는 제제가 활성 화합물과 양립할 수 없는 경우를 제외하고는, 본 발명의 약제학적 조성물에 이를 사용하는 것이 포함된다. 보조적인 활성 화합물 또한 조성물에 포함될 수 있다.
치료적 조성물은 일반적으로 제조 및 보관 환경 하에서 반드시 멸균적이고 안정적이어야 한다. 상기 조성물은 용액, 미소유화액, 리포좀, 또는 고 약물 농도에 적합한 다른 주문된 구조로서 제형화될 수 있다. 담체는, 예를 들어, 물, 에탄올, 폴리올(예를 들어, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 및 액체 폴리에틸렌 글리콜 등), 및 이의 적절한 혼합물을 포함하는 용매나 분산매일 수 있다. 적절한 유동성은, 예를 들어, 레시틴과 같은 코팅 물질을 사용함으로써, 분산액의 경우 필요한 입자 크기를 유지함으로써 및 계면활성제를 사용함으로써 유지될 수 있다. 많은 경우에 있어서, 등장제제, 예를 들어, 당, 폴리알코올류, 예를 들어, 만니톨, 소르비톨, 또는 염화나트륨을 조성물에 포함하는 것이 바람직할 것이다.
멸균된 주사가능한 용액은, 활성 화합물을 적절한 용매에 요구되는 양으로, 필요한 경우, 상기 설명된 성분 중 하나 또는 조합물과 같이 배합하고, 멸균 마이크로정제하여 제조될 수 있다. 일반적으로 분산액은 상기 활성 화합물을, 염기성 분산매 및 상기 설명된 것의 필요한 다른 성분을 포함하는 멸균 운반체(vehicle)에 배합하여 제조된다. 멸균된 주사용 용액을 제조하기 위한 멸균 분말의 경우, 바람직한 제조 방법은 진공 건조 및 동결 건조(lyophilization)이고 이는 활성 성분에 더하여 이의 이전에 멸균-여과된 용액으로부터 임의의 추가의 원하는 성분의 분말을 산출한다.
담체 물질과 조합하여 단일 투약 형태를 생성하는 활성 성분의 양은 처리될 대상체 및 투여의 특정 방식에 따라 변할 것이다. 단일 투약 형태를 제조하기 위해 담체 물질과 조합할 수 있는 활성 성분의 양은 일반적으로 치료 효과를 나타내는 조성물의 양이다. 일반적으로, 100 퍼센트 중에, 이러한 양은 활성 성분의 약 0.01 퍼센트 내지 약 99 퍼센트, 바람직하게는 약 0.1 퍼센트 내지 70 퍼센트, 가장 바람직하게는 활성 성분의 약 1 퍼센트 내지 약 30 퍼센트가 약제학적으로 허용가능한 담체와 조합되어 있다.
투약 섭생은 최적의 원하는 반응(예, 치료 반응)을 제공하도록 조절된다. 예를 들어, 단일 볼러스(bolus)가 투여될 수 있고, 수 개 분리된 투약물이 여러 번 투여될 수 있고 또는 투여량은 치료 상태의 긴급성에 의해 지시되는 바와 같이, 비례적으로 감소되거나 증가될 수 있다. 투여의 용이함 및 투여의 일관성을 위해 비경구 조성물을 투약 단위 형태로 제형화하는 것이 특히 유리하다. 본 명세서에서 사용되는 투약 단위 형태는, 치료될 대상체에 단일성 투약물로서 적절한 물리적으로 분리된 단위체를 지칭하고, 각 단위체는 요구되는 약제학적 담체와 결합하여 요구되는 치료 효과를 생성하는 데 계산된 활성 화합물의 소정의 양을 포함한다. 본 발명의 투약 단위 형태에 대한 명세는 (a) 활성 화합물의 고유의 특성 및 이루어지는 특정 치료효과, 및 (b) 개인에게서 민감성의 치료를 위해 이러한 활성 화합물을 조제하는 당해 분야에 고유한 제한에 의해 지시되고 및 직접적으로 의존한다.
항체의 투여의 경우, 투여량은 숙주 체중의, 약 0.0001 내지 100 mg/kg, 더 통상적으로는 0.01 내지 25 mg/kg의 범위이다. 예를 들어, 투여량은 0.3 mg/kg 체중, 1 mg/kg 체중, 3 mg/kg 체중, 5 mg/kg 체중 또는 10 mg/kg 체중이거나 1-10 mg/kg의 범위에 있다. 필요시, 예를 들어 15 mg/kg 체중, 20 mg/kg 체중 또는 25 mg/kg 체중의 더 높은 투여량이 사용될 수 있다. 예시적인 치료 섭생은 일 주에 한번, 이 주에 한 번, 삼 주에 한 번, 사 주에 한 번, 한 달에 한 번, 세 달에 한 번, 또는 삼 내지 육 개월에 한 번 투여일 수 있다. 본 발명의 항체에 대한 특정한 투여 섭생은 1 mg/kg 체중 또는 3 mg/kg 체중 정맥 내 투여를 포함하고, 상기 항체는 하기 투여 스케줄 중 하나를 이용한다: (i) 4주마다 6 번 투여 후, 3달 마다 투여; (ii) 3주 마다; (iii) 3 mg/kg 체중 한 번 투여 후, 매 3주 마다 1 mg/kg 체중 투여.
어떤 방법에서, 상이한 결합 특이성을 가지는 본 발명의 두 개 이상의 단일클론 항체를 동시에 투여하며, 이 경우, 투여되는 각 항체의 투여량은 지시된 범위에 속한다. 항체는 통상적으로 여러 번 투여된다. 단일 투여 간의 간격은, 예를 들어, 주간, 월간, 삼 개월 또는 연간일 수 있다. 간격은 또한, 환자에서 표적 항원에 대한 항체의 혈중 농도를 측정하여 지시되는 바에 따라, 불규칙할 수 있다. 어떤 방법에서, 투여량은 약 1-1000 ㎍/ml의 혈장 항체 농도, 및 특정의 방법에서는 약 25-300 ㎍/ml의 농도를 얻도록 조절한다.
대안적으로, 항체는 지속 방출(sustained release) 제형으로서 투여될 수 있고, 이 경우, 투여 횟수가 줄어든다. 투여량 및 횟수는 환자에서 항체의 반감기에 의존하여 변한다. 일반적으로, 인간 항체들은 가장 긴 반감기를 보이며, 인간화 항체들, 키메릭 항체들, 및 비인간 항체들이 그 뒤를 따른다. 투여량 및 투여 횟수는 치료가 예방적인지 또는 치료적인지에 따라 변할 수 있다. 예방적 적용에서는, 상대적으로 적은 투여량이 긴 시간에 걸쳐서 상대적으로 적은 횟수로 투여된다. 특정 환자는 그들 수명의 남은 기간 동안 치료를 계속 받는다. 치료적 적용에서, 질병의 진행이 감소되거나 종결될 때까지 및 바람직하게, 환자가 질병의 증상의 부분적으로 또는 완전한 개선을 보일 때까지 상대적으로 잦은 횟수로 상대적으로 높은 투여량이 때때로 요구된다. 그 후, 환자는 예방적 섭생 방식으로 투여될 수 있다.
예방(prophylaxis)에서의 사용 및/또는 비정상 세포 증식과 관련된 질병의 치료에서, 약 0.001 μM 내지 20 μM의 화합물의 농도를 순회하여 투여하는 것이 바람직한데, 약 0.01 μM 내지 5 μM이 바람직하다.
본 명세서에 설명된 화합물의 구강 투여에 관한 환자 투여량은, 전형적으로 약 1 mg/일 내지 약 10,000 mg/일, 더 전형적으로 약 10 mg/일 내지 약 1,000 mg/일, 그리고 가장 전형적으로 약 50 mg/일 내지 약 500 mg/일의 범위를 가진다. 환자 체중의 견지에서 언급했듯이, 전형적인 투여량은 약 0.01 내지 약 150 mg/kg/일, 더욱 전형적으로 약 0.1 내지 약 15 mg/kg/일, 가장 전형적으로 약 1 내지 약 10 mg/kg/일의 범위를 가지며, 예를 들면 5 mg/kg/일 또는 3 mg/kg/일이다.
적어도 어떤 구체예에서, 종양 성장을 저지하거나 억제하는 환자 투여량은 1 μmol/kg/일 이하일 수 있다. 예를 들면, 환자 투여량은 0.9, 0.6, 0.5, 0.45, 0.3, 0.2, 0.15, 또는 0.1 μmol/kg 이하일 수 있다(약물의 몰(mole)을 지칭). 바람직하게, 항체-약물 접합체는 적어도 5일의 기간 이상 일일 투여량으로 투여될 때 종양의 성장을 저지한다.
본 발명의 약제학적 조성물에서 활성 성분의 실제 투약 수준은 환자에 유독하지 않고서, 특정 환자, 조성물, 및 투여의 방식에 대하여 원하는 치료학적 반응을 성취하는데 효과적인 활성 성분의 양을 얻기 위하여 다양화할 수 있다. 선택된 투여량 수준은 사용된 본 발명의 특정 조성물, 또는 이들의 에스테르, 염 또는 아미드의 활성, 투여의 경로, 투여의 시간, 사용된 특정 화합물의 배출율, 치료의 기간, 다른 약물, 사용된 특정 조성물와 조합하여 이용된 화합물 및/또는 물질, 치료될 환자의 나이, 성별, 체중, 조건, 일상 건강 상태 및 이전의 병력, 및 의학 분야에서 잘 알려진 유사한 요소들을 포함하는, 다양한 약물동력학적 요소들에 달려있다.
본 발명의 항-메소텔린 항체의 “치료적으로 유효한 투여량”은 바람직하게는 질병 증상의 중증도를 감소시키고, 무증상질병 기간의 빈도 및 기간을 증가시키고, 또는 질병 고통으로 인한 장애나 불능을 방지하는 결과를 가져온다. 예를 들어, 종양-보유 대상체의 치료의 경우, "치료적으로 유효한 투여량”은, 미치료 대상체에 비하여, 세포 성장 또는 종양 성장을 바람직하게는 적어도 약 20%, 더 바람직하게는 적어도 약 40%, 더욱 바람직하게는 적어도 약 60%, 및 더더욱 바람직하게는 적어도 약 80%로 억제한다. 종양 성장을 억제하는 화합물의 능력은 인간 종양 에서 효능을 예시하는 동물 모델 시스템에서 평가될 수 있다. 대안적으로, 이러한 조성물의 성질은 세포 성장을 억제하는 화합물의 능력을 조사함으로써 평가될 수 있고, 그러한 억제는, 숙련된 실험자에게 알려진 분석 방법으로 시험관 내에서 측정될 수 있다. 치료 화합물의 치료적 유효량은 대상체에서 종양 크기를 감소시키거나, 그렇지 않다면 증상을 개선시킨다. 통상의 기술자는 대상체의 크기, 대상체 증상의 중증도, 및 선택된 투여의 특정 조성물이나 경로와 같은 요인에 근거하여 그러한 양을 결정할 수 있을 것이다.
본 발명의 조성물을 당해 분야에 공지된 하나 이상의 다양한 방법을 사용하여 하나 이상의 투여 경로를 통해 투여할 수 있다. 숙련자에 의해 이해될 바와 같이, 투여의 경로 및/또는 방식은 원하는 결과에 의존하여 변할 것이다. 본 발명의 항체에 대한 바람직한 투여 경로는, 정맥내, 근육내, 피부내, 복강내, 피하, 척추 또는 다른 비경구 투여 경로, 예를 들어, 주사 또는 주입에 의한 투여를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는, 어구 “비경구 투여”는, 장 및 국소 투여 외의 투여 방식, 통상적으로는 주사에 의한 방식을 의미하며, 정맥내, 근육내, 동맥내, 수막강내, 관절낭내(intracapsular), 안와내(intraorbital), 심장내, 피부내, 복강내, 경기관(transtracheal), 피하, 표피하(subcuticular), 관절내, 피막하(subcapsular), 지주막하(subarachnoid), 척수내, 경막외(epidural) 및 흉골내(intrasternal) 주사 및 주입을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
대안적으로, 본 발명의 항체는 국소, 표피 또는 점막 투여 경로와 같은, 비경구가 아닌 경로, 예를 들어, 비강내, 경구적으로, 질내로, 직장내로, 설하내로 또는 국소적으로 투여될 수 있다.
활성 화합물은, 조절된 분비 제형과 같이, 이식물, 경피 패치, 및 마이크로캡슐화된 전달 시스템을 포함하는, 빠른 분비에 대하여 화합물을 보호하는 담체와 함께 제조될 수 있다. 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리안하이드라이드, 폴리글리콜산, 콜라겐, 폴리오르토에스테르, 및 폴리락트산과 같은, 생체분해성, 생체양립성 중합체를 사용할 수 있다. 그러한 제형을 제조하기 위한 많은 방법은 특허되어 있거나 일반적으로 당해 분야에 공지되어 있다. 예를 들어, Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems, J.R. Robinson ed., Marcel Dekker, Inc., New York, 1978 참조.
치료 조성물은 당해 분야에 공지된 의료 장치로 투여될 수 있다. 예를 들어, 바람직한 구체예에서, 본 발명의 치료 조성물은 미국 특허 번호 제5,399,163호; 제5,383,851호; 제5,312,335호; 제5,064,413호; 제4,941,880호; 제4,790,824호; 또는 제4,596,556호에 공지된 장치와 같이, 바늘없는 피하 주사 장치로 투여될 수 있다. 본 발명에 유용한 공지된 이식물 및 모듈의 예는 다음을 포함한다: 미국 특허 번호 제4,487,603호(조절된 속도로 약물을 분배하는, 이식될 수 있는 마이크로-주입 펌프); 미국 특허 번호 제4,486,194호(피부를 통해 약물을 투여하는 치료 장치); 미국 특허 번호 제4,447,233호 (정밀한 주입 속도로 약물을 전달하는 약물 주입 펌프); 미국 특허 번호 제4,447,224호(연속적인 약물 전달용, 가변성 흐름 이식성 주입 장치); 미국 특허 번호 제4,439,196호(다중-챔버 구획을 가지는 삼투압성 약물 전달 시스템); 및 미국 특허 번호 제4,475,196호(삼투압성 약물 전달 시스템). 이러한 특허들은 본 명세서에서 참조문헌으로서 통합된다. 많은 다른 그러한 이식물, 전달 시스템, 및 모듈은 통상의 기술자에게 공지되어 있다.
본 발명의 인간 단일클론 항체들을 제형화하여 생체 내에서 적절히 분포하게 할 수 있다. 예를 들어, 혈액-뇌 장벽(blood-brain barrier, BBB)은 많은 고도의 친수성 화합물을 배제시킨다. 본 발명의 치료 화합물이 BBB를 가로지르는 것을 확실하게 하기 위해(필요시), 상기 화합물은, 예를 들어, 리포좀 내에 제형화될 수 있다. 리포좀 제조 방법에 대해서는, 예를 들어, 미국 특허 번호 제4,522,811호; 제5,374,548호; 및 제 5,399,331호를 참조. 리포좀은 선택적으로 특정 세포 또는 기관으로 운반되는 하나 이상의 부분을 포함하며, 따라서 표적화 약물 전달을 향상시킬 수 있다(예, V.V. Ranade (1989) J. Clin . Pharmacol . 29:685 참조). 예시적 표적화 부분들은 폴레이트 또는 비오틴(예컨대, Low 등의 미국 특허 번호 제 5,416,016호 참조); 만노시드(Umezawa 등 (1988) Biochem . Biophys . Res . Commun. 153:1038); 항체(P.G. Bloeman 등 (1995) FEBS Lett. 357:140; M. Owais 등 (1995) Antimicrob. Agents Chemother . 39:180); 계면활성체 단백질 A 수용체(Briscoe 등 (1995) Am . J. Physiol . 1233:134); p120 (Schreier 등 (1994) J. Biol . Chem. 269:9090); 또한 K. Keinanen; M.L. Laukkanen (1994) FEBS Lett . 346:123; J.J. Killion; I.J. Fidler (1994) Immunomethods 4:273 참조)을 포함한다.
본 발명의 용도 및 방법
본 발명의 항체, 특히 인간 항체, 항체 조성물, 항체-파트너 분자 접합체 조성물 및 방법은 메소텔린 매개 질병의 진단 및 치료를 포함한 수 많은 시험관 내 및 생체 내 진단 유용성 및 치료 유용성을 가진다. 예를 들어, 시험관 내 또는 생체 외, 또는 인간 대상체, 예를 들어 생체내로 이러한 분자들을 배양중인 세포로 투여하여 다양한 질환을 치료, 예방 및 진단할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는, 용어 “대상체”는 인간 및 비-인간 동물을 포함하는 것으로 의도된다. “비-인간 동물”은 모든 척추동물들, 예를 들어, 포유동물, 및 비-인간 영장류, 양, 개, 고양이, 소, 말, 닭, 양서류, 및 파충류와 같은 비포유동물을 포함한다. 바람직한 대상체는 메소텔린 활성에 의해 매개되는 질환을 갖는 인간 환자를 포함한다. 본 방법은 변종적 메소텔린 발현과 관련된 질환을 갖는 인간 환자를 치료하는데 특히 적당하다. 메소텔린에 대한 항체-파트너 분자 접합체를 다른 제제와 함께 투여하면, 그 둘은 순차적으로 또는 동시에 투여할 수 있다.
본 발명의 항체가 메소텔린에 대하여 특이적으로 결합하는 경우, 본 발명의 항체를 사용하여 세포 표면 상에서 메소텔린 발현을 특이적으로 검출할 수 있고, 또한, 면역친화성 정제를 통해 메소텔린을 정제할 수 있다.
한 구체예에서, 본 발명의 조성물은 메소텔린의 수준을 검출하는 데 사용될 수 있고, 그 다음에 상기 수준은 소정의 질병 증상과 연결될 수 있다. 대안적으로, 상기 조성물을 사용하여 메소텔린 기능을 억제하거나 차단할 수 있으며, 그 다음 소정의 질병 증상의 예방 또는 개선과 연관될 수 있고, 그것에 의하여 질병의 매개자로서 메소텔린을 결부시킬 수 있다. 이것은 항체와 메소텔린 사이에서 복합체의 형성을 가능하게 하는 조건 하에서 실험 샘플 및 대조군 샘플을 항-메소텔린 항체와 접촉시킴으로써 이룰 수 있다. 항체 및 메소텔린 사이에서 형성된 임의의 복합체는 실험 샘플 및 대조군에서 검출되고 비교된다.
다른 구체예에서, 본 발명의 조성물은 처음에 시험관 내에서 치료적 또는 진단 용도와 연관된 결합 활성에 대하여 테스트할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 조성물은 당해 분야의 기지의 유세포 분석법을 사용하여 테스트할 수 있다.
본 발명의 조성물은 메소텔린-관련 질병의 치료 및 진단에 추가적인 유용성을 가진다. 예를 들어, 면역접합체를 사용하여 하기 생물학적 활성의 하나 이상을 생체 내 또는 시험관 내에서 유도해 낼 수 있다: 메소텔린을 발현하는 세포의 성장을 억제 및/또는 상기 세포를 살해하는 것; 인간 작동자 세포의 존재시 메소텔린을 발현하는 세포의 식세포작용 또는 ADCC를 매개하는 것; 또는 메소텔린에 대한 메소텔린 리간드 결합을 억제하는 것.
특정 구체예에서, 상기 조성물을 사용하여 생체 내에서 다양한 메소텔린-관련 질병을 치료, 예방 또는 진단할 수 있다. 메소텔린-관련 질병의 예는 다른 것들 중에서 난소암, 이자암, 위암, 폐암, 자궁암, 자궁내막암, 담즙관암, 위/식도암, 직장암 및 유방암을 포함한다.
본 발명의 조성물은 항-신생물 제제, 예를 들어, 독소루비신(아드리아마이신), 시스플라틴 블레오마이신 설페이트, 카르무스틴, 클로람부실 및 사이클로포스파미드 하이드록시우레아를 포함하며, 이들은 그 자체로, 환자에 독성이거나 약독성(subtoxic)인 수준에서만 효과적이다. 시스플라틴은 4주에 한 번씩 100 mg/ 투여량으로 정맥내 투여되며 아드리아마이신은 21일 마다 한 번씩 60-75 mg/ml의 투여량으로 정맥내 투여된다. 본 발명의 인간 항-메소텔린 항체 또는 이의 항원 결합 단편을 화학요법제와 함께 공동 투여하면, 인간 종양 세포에 세포독성 효과를 내는 상이한 메커니즘을 통해 작동하는 두 개의 항암제를 제공하게 된다. 그러한 공동 투여는, 약물에 대한 저항성의 발달로 인한 문제점 또는 종양 세포가 상기 항체에 비반응적이 되도록 하는, 종양 세포의 항원성에서의 변화로 인한 문제점을 해결할 수 있다.
또한 본 발명의 이중특이적 및 다중특이적 분자를 사용하여, 예를 들어 세포 표면 상에 있는 수용체를 캡핑하거나 제거함으로써, 작동자 세포 상의 FcγR 또는 FcγR 수준을 조절할 수 있다. 또한 항-Fc 수용체들의 혼합물을 이 목적에 사용할 수 있다.
보체와 결합하는 IgG1, IgG2, 또는 IgG3, 또는 IgM의 부분과 같이, 보체 결합 자리를 가지는, 본 발명의 조성물을 또한 보체 존재 하에 사용할 수 있다. 한 구체예에서, 본 발명의 결합제 및 적절한 작동자 세포를 가지는 표적 세포를 포함하는 일 군의 세포를 이용한 생체외 치료법은, 보체 또는 보체 함유 혈청을 첨가함으로써 보완될 수 있다. 본 발명의 결합제로 코팅된 표적 세포의 대식 작용은 보체 단백질의 결합으로 향상될 수 있다. 다른 구체예에서, 본 발명의 조성물(예, 인간 항체, 다중특이적 및 이중특이적 분자)로 코팅된 표적 세포는 또한 보체에 의해 용해될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 본 발명의 조성물은 보체를 활성화시키지 않는다.
본 발명의 조성물은 또한 보체와 함께 투여될 수 있다. 따라서, 인간 항체, 다중특이적 또는 이중특이적 분자 및 혈청이나 보체를 포함하는 조성물이 본 발명의 범위에 속한다. 이러한 조성물들은 보체가 인간 항체, 다중특이적 또는 이중특이적 분자들 바로 가까이에 위치할 때 유리할 수 있다. 대안적으로, 본 발명의 인간 항체, 다중특이적 또는 이중특이적 분자 및 보체나 혈청은 따로 투여될 수 있다.
또한 본 발명의 항체 조성물을 포함하는 키트, 및 이의 사용에 대한 설명서가 본 발명의 범위에 속한다. 상기 키트는 하나 이상의 추가적인 시약, 예를 들어, 면역억제제, 세포독성제 또는 방사능독성제, 또는 본 발명의 하나 이상의 추가적인 인간 항체(예, 상기 제 1 인간 항체와는 구별되는, 메소텔린 항원의 에피토프에 결합하는 상보성 활성을 가지는 인간 항체)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 항체 조성물로 치료된 환자에 다른 치료제, 예를 들어, 세포독성 또는 방사능독성 제제를 추가로(본 발명의 인간 항체 투여 전에, 동시에, 또는 그 후에) 투여하여, 상기 인간 항체들의 치료 효과를 향상시키거나 증폭할 수 있다.
다른 구체예에서, 상기 대상체를 Fcγ 또는 Fcγ 수용체의 발현 또는 활성을 변경하는, 예를 들어, 향상시키거나 억제하는 제제로, 예를 들어, 사이토카인으로 대상체를 처리함으로써 추가로 치료할 수 있다. 다중특이적 분자로 치료 중 투여될 수 있는 바람직한 사이토카인은 과립구 콜로니-자극 인자(G-CSF), 과립구-대식세포 콜로니-자극 인자(GM-CSF), 인터페론-γ(IFN-γ) 및 종양괴사인자(TNF)를 포함한다.
특정 구체예에서, 본 발명은 샘플 내에서 메소텔린 항원의 존재를 검출하는, 또는 메소텔린 항원의 양을 측정하는 방법을 제공하는데, 이는 상기 항체 또는 이의 결합부와 메소텔린 사이에 복합체를 형성하도록 허용하는 조건 하에서 샘플 및 대조군 샘플을 메소텔린에 특이적으로 결합하는 인간 단일클론 항체 또는 이의 항원 결합부에 접촉시키는 것을 포함한다. 그 다음 복합체의 형성을 검출하는데, 여기에서 샘플과 대조군 샘플 사이의 복합체 형성 차이는 샘플에서의 메소텔린 항원의 존재를 나타낸다.
기타 구체예에서, 본 발명은 대상체에서 메소텔린-관련 질병, 예를 들어 난소암, 이자암, 위암, 폐암, 자궁암, 자궁내막암, 담즙관암, 위/식도암, 직장암 및 유방암을 치료하는 방법을 제공한다.
또 다른 구체예에서, 본 발명의 면역접합체를 사용하여 파트너 분자를 상기 항체에 연결시킴으로써, 메소텔린 세포 표면 수용체를 가지는 세포로 상기 파트너 분자를 표적화할 수 있다. 예를 들면, 항-메소텔린 항체를 미국 특허 번호 제 6,281,354호 및 제 6,548,530호, 미국 특허공개 번호 제2003/0050331호, 제 2003/0064984호, 제 2003/0073852호, 및 제 2004/0087497호; 또는 PCT 공개번호 제 WO 03/022806호에 기술된 임의의 세포독소 화합물에 접합시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 메소텔린을 발현하는 세포를 생체 외에서 또는 생체 내에서 국소화 시키는 방법을 제공한다(예를 들어, 방사능 동위원소, 형광 화합물, 효소, 또는 효소 보조인자와 같은, 검출가능한 표지를 사용하여). 대안적으로, 상기 면역접합체를 사용하여, 세포독소 또는 방사능독소를 메소텔린에 표적화함으로써 메소텔린 세포 표면 수용체를 갖는 세포를 살해할 수 있다.
소정의 종양과 메소텔린의 연관성의 측면에서, 본 발명은 종양 세포의 성장을 억제하기 위하여 메소텔린-발현 종양 세포를 본 발명의 항-메소텔린 항체와 접촉시키는 것을 포함하는, 메소텔린-발현 종양 세포의 성장을 억제하는 방법을 제공한다. 바람직한 구체예에서, 상기 항체는 세포 독소와 같은 치료제와 결합된다. 특정 바람직한 구체예에서, 메소텔린-발현 종양 세포는 종피종 세포 또는 난소암, 이자암, 위암, 폐암, 자궁암, 자궁내막암, 담즙관암, 의/식도암, 직장암 및 유방암과 관련된 종양 세포이다. 다른 바람직한 구체예에서, 메소텔린-발현 종양 세포는 종피종 세포, 이자 종양 세포, 난소 종양 세포, 위 종양 세포, 폐 종양 세포 또는 자궁내막 종양 세포이다. 또 다른 구체예에서, 종양 세포는 종피종, 유두상 장액 난소 샘암종, 투명 세포 난소암종, 혼합 뮐러 난소암종, 자궁내막 뮤신 난소암종, 이자샘 암종, 이자관 샘암종, 자궁 장액 암종, 폐 샘암종, 간외 담관 암종, 위샘암종, 식도 샘암종, 직장 샘암종 및 유방샘암종으로 이루어진 군에서 선택된 암으로부터 나온다.
또한 다른 관점에서, 항-메소텔린 항체 및 이의 항체 약물 접합체는 대상체 내에서 암을 치료하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 대상체 내에서 암을 치료하기 위하여 대상체에 본 발명의 항체를 투여하는 것을 포함하는 대상체 내에서 암을 치료하는 방법을 제공한다. 예를 들어 특정 바람직한 구체예에서, 항체는 종피종, 난소암 또는 이자암을 치료하는 데 사용될 수 있다. 또 다른 구체예에서,항체는 종피종, 유두상 장액 난소 샘암종, 투명 세포 난소암종, 혼합 뮐러 난소암종, 자궁내막 뮤신 난소암종, 이자샘 암종, 이자관 샘암종, 자궁 장액 암종, 폐 샘암종, 간외 담관 암종, 위샘암종, 식도 샘암종, 직장 샘암종 및 유방샘암종으로 이루어진 군에서 선택된 암을 치료하는 데 사용될 수 있다.
항체는 단독으로 또는 외과 및/또는 방사선과 같은 다른 암 치료와 조합하여, 및/또는 화학치료 약물 및 CD20, Her2, PSMA, Campath-1, EGFR 등과 같은 다른 항-종양 항원 항체를 포함하는 항-신생물 제제와 같이 상기에서 논의되고 기술된 항-신생물 제제와 조합하여 사용될 수 있다.
대안적으로, 메소텔린에 대한 항체는 암화 세포, 정제된 종양 항원 (재조합 단백질, 펩티드 및 카보하이드레이트 분자를 포함), 세포 및 면역 자극 사이토카인을 암호화하는 유전자로 형질전환된 세포와 같은 면역원성 제제와 조합될 수 있다 (He et al (2004) J. Immunol. 173:4919-28). 많은 실험적 전략이 종양에 대한 백신화를 위하여 고안되었다(Rosenberg, S., 2000, Development of Cancer Vaccines, ASCO Educational Book Spring: 60-62; Logothetis, C., 2000, ASCO Educational Book Spring: 300-302; Khayat, D. 2000, ASCO Educational Book Spring: 414-428; Foon, K. 2000, ASCO Educational Book Spring: 730-738 참조; 또한 Restifo, N. and Sznol, M., Cancer Vaccines, Ch. 61, pp. 3023-3043 in DeVita, V. et al . (eds.), 1997, Cancer: Principles and Practice of Oncology. Fifth Edition 참조). 이들 전략의 하나에서, 자가 (autologous) 또는 동종이형 (allogeneic) 종양 세포를 사용하여 백신이 제조되었다. 이들 세포 백신은 종양 세포가 GM-CSF를 발현하도록 형질 감염되어 있을 때 가장 효과적인 것으로 보여주었다. GM-CSF는 종양 백신화를 위한 항원 발현의 강력한 활성인자인 것으로 관찰되었다 (Dranoff et al . (1993) Proc . Natl . Acad . Sci USA . 90: 3539-43).
다른 종양 백신은 인간 암에 관련된 바이러스, 예로 인간 파필로마 바이러스 (Human Papilloma Viruses, HPV), 간염 바이러스 (HBV and HCV) 및 카포시 허피스 사코마 바이러스 (Kaposi's Herpes Sarcoma Virus, KHSV)로부터 나온 단백질을 포함할 수 있다. 종양 백신으로서 사용될 수 있는 종양 특이 항원의 또 다른 형태는 종양 조직 자체로부터 분리된 열 충격 단백질 (HSP)이다. 이들 열 충격 단백질은 종양 세포로부터 나온 단백질의 단편을 포함하며 이 HSPs는 종양 면역을 나타내기 위한 항원 발현 세포로의 운반에 있어 매우 효율적이다 (Suot, R & Srivastava, P (1995) Science 269:1585-1588; Tamura, Y. et al . (1997) Science 278:117-120).
가지세포 (dendritic cell, DC)은 항원-특이 반응을 유발하는 데 사용될 수 있는 강력한 항원 발현 세포이다. DC는 생체 외에서 생산될 수 있고 종양 세포 추출물뿐만 아니라 다양한 단백질 및 펩티드 항원과 같이 이동한다 (Nestle, F. et al. (1998) Nature Medicine 4: 328-332). DCs는 또한 유전적 수단에 의해 형질전환되어 이들 종양 항원을 발현할 수 있다. DCs는 또한 면역화 목적을 위해 종양 세포에 직접적으로 융합하기도 하였다. (Kugler, A. et al . (2000) Nature Medicine 6:332-336). 백신화 방법으로서, DC 면역화는 항-메소텔린 항체 치료법과 효과적으로 조합되어 항-종양 반응을 활성화할 수 있다.
항-메소텔린 항체의 사용은 또한 표준화 암 치료법과 조합될 수 있다. 항-메소텔린 항체 치료법은 화학치료 섭생과 효과적으로 조합될 수 있다. 이 경우에, 투여되는 화학치료 제제의 용량을 감소시키는 것이 가능하다 (Mokyr, M. et al . (1998) Cancer Research 58: 5301-5304). 항-메소텔린 항체 치료법과 상호상승 작용을 유도할 수 있는 다른 조합 치료법은 방사선, 외과 수술 및 호르몬 고갈이다. 또한 혈관 형성 저해제도 항-메소텔린 항체 치료법과 조합될 수 있다.
또한 항-메소텔린 항체 치료법은 Fc 알파 또는 Fc 감마 수용체-발현 작동기 세포를 종양 세포에 표적화하는 이중특이적 항체와 조합하여 사용될 수 있다 (예, 미국 특허 번호 제 5,922,845호 및 제5,837,243호 참조). 예를 들어, 항-Fc 수용체/항 종양 항원 (예, Her-2/neu) 이중특이적 항체는 대식세포가 종양 자리를 표적하는 데 사용되었다. 이 표적화는 종양 특이 반응을 효과적으로 활성화할 수 있다. 대안적으로, 항원은 종양 항원 및 가지 세포 특이 세포 표면 마커에 결합하는 이중특이적 항체를 사용하여 DCs로 직접적으로 운반될 수 있다.
종양은 매우 다양한 기작에 의하여 숙주 면역 감시작용을 피한다. 많은 이들 기작은 종양에 의해 발현되는 면역억제 단백질의 불활성화에 의해 극복될 수 있다. 이 기작은 TGF-베타 (Kehrl, J. et al . (1986) J. Exp . Med. 163: 1037-1050), IL-10 (Howard, M. & O'Garra, A. (1992) Immunology Today 13: 198-200), 및 Fas 리간드 (Hahne, M. et al . (1996) Science 274: 1363-1365)를 포함한다. 이들 실체 각각에 대한 항체는 항-메소텔린과 조합하여 면역억제 제제의 효과에 대항하고 숙주에 의한 종양 면역 반응을 선호하도록 사용될 수 있다.
숙주 면역 반응을 활성화하는 데 사용될 수 있는 항체는 항-메소텔린 항체와 조합하여 사용될 수 있다. 이 항체는 DC 기능과 항원 발현을 활성화하는 가지 세포의 표면 상의 분자를 포함한다. 항-CD40 항체는 T 세포 헬퍼 활성을 효과적으로 대체할 수 있고 (Ridge, J. et al . (1998) Nature 393: 474-478) 항-메소텔린 항체와 연결하여 사용될 수 있다 (Ito, N. et al . (2000) Immunobiology 201 (5) 527-40). T 세포 공자극 (costimulatory) 분자, 예를 들어 CTLA-4 (e.g., US Patent No. 5,811,097, and 6,984,720), OX-40 (Weinberg, A. et al . (2000) Immunol 164: 2160-2169), 4-1BB (Melero, I. et al . (1997) Nature Medicine 3: 682-685 (1997), ICOS (Hutloff, A. et al . (1999) Nature 397: 262-266), PD-1 and/or PD-L1에 대한 항체도 또한 T 세포 활성화의 수준을 증가시키기 위하여 제공되고 따라서 이러한 T 세포 활성화 항체는 본 발명의 항-메소텔린 항체와 조합하여 사용될 수 있다.
골수 이식은 현재 조혈세포 기원의 다양한 종양을 치료하는 데 사용되고 있다. 이식 vs 숙주 질환이 이 치료법의 결과인 반면, 치료적 이득은 이식 vs 종양 반응으로부터 획득될 수 있다. 따라서, 항-메소텔린 항체 치료법은 종양 치료 섭생의 일부분으로서 골수 이식과 조합하여 사용될 수 있다.
도 1A는 3C10 인간 단일클론 항체의 VH의 뉴클레오티드 (서열번호 25) 및 아미노산 서열 (서열번호 19)을 보여준다. CDR1 (서열번호 1), CDR2 (서열번호 4) 및 CDR3 (서열번호 7) 영역들이 묘사되어 있다.
도 1B는 3C10 인간 단일클론 항체의 VL의 뉴클레오티드 (서열번호 28) 및 아미노산 서열 (서열번호 22)을 보여준다. CDR1 (서열번호 10), CDR2 (서열번호 13) 및 CDR3 (서열번호 16) 영역들이 묘사되어 있다.
도 2A는 6A4 인간 단일클론 항체의 VH의 뉴클레오티드 (서열번호 26) 및 아미노산 서열 (서열번호 20)을 보여준다. CDR1 (서열번호 2), CDR2 (서열번호 5) 및 CDR3 (서열번호 8) 영역들이 묘사되어 있다.
도 2B는 6A4 인간 단일클론 항체의 VL의 뉴클레오티드 (서열번호 29) 및 아미노산 서열 (서열번호 23)을 보여준다. CDR1 (서열번호 11), CDR2 (서열번호 14) 및 CDR3 (서열번호 17) 영역들이 묘사되어 있다.
도 3A는 7B1 인간 단일클론 항체의 VH의 뉴클레오티드 (서열번호 27) 및 아미노산 서열 (서열번호 21)을 보여준다. CDR1 (서열번호 3), CDR2 (서열번호 6) 및 CDR3 (서열번호 9) 영역들이 묘사되어 있다.
도 3B는 7B1 인간 단일클론 항체의 VL의 뉴클레오티드 (서열번호 30) 및 아미노산 서열 (서열번호 24)을 보여준다. CDR1 (서열번호 12), CDR2 (서열번호 15) 및 CDR3 (서열번호 18) 영역들이 묘사되어 있다.
도 4는 3C10 (서열번호 19) 및 6A4 (서열번호 20)의 VHS의 아미노산 서열을 인간 생식계열 VH 3-33 아미노산 서열(서열번호 31)과 정렬시킨 것을 보여준다.
도 5는 3C10 (서열번호 22) 및 6A4 (서열번호 23)의 VLS의 아미노산 서열을 인간 생식계열 VK L6 아미노산 서열 (서열번호 33)과 정렬시킨 것을 보여준다.
도 6은 7B1 (서열번호 21)의 VH의 아미노산 서열을 인간 생식계열 VH 3-7 아미노산 서열(서열번호 32)과 정렬시킨 것을 보여준다.
도 7은 7B1 (서열번호 24)의 VL의 아미노산 서열을 인간 생식계열 VK A27 아미노산 서열(서열번호 34)과 정렬시킨 것을 보여준다.
도 8은 OVCAR3 난소암 세포 부착 분석법의 결과를 보여준다.
도 9A 및 9B는 NCI-H226 (폐 종피종) 이종이식 마우스 모델을 이용한 생체내 연구의 결과를 보여준다.
도 10A 및 10B는 HPAC (인간 이자 암종) 이종이식 마우스 모델을 이용한 생체내 연구의 결과를 보여준다.
도 11은 난소암 마우스 이종이식 모델에서 본 발명의 면역접합체가 난소암 종양 부피를 감소시키는 것을 보여주는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 비-퓨코실화 항체에 의한 난소암 세포 (OVCAR3 세포, 도 12a) 및 NSCLC 세포 (H226 세포, 도 12b)의 ADCC를 보여준다.
본 발명은 더 나아가 하기 실시예에 의하여 기술되고, 이는 더 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 출원서를 통해 인용된 모든 도면의 내용 및 모든 참조문헌, 진뱅크 서열, 특허 및 공개된 특허 출원서는 전체가 참조문헌으로서 본 명세서에 명백히 통합된다.
실시예 1: 메소텔린 단백질에 대항하는 인간 단일클론 항체의 생성
항-메소텔린 인간 단일클론 항체는 인간 항체 유전자를 발현하는 형질전환 마우스를 사용하여 하기와 같이 생산되었다.
항원
메소텔린 수용성 융합 단백질은 면역화를 위한 항원으로서 사용되었다. 수용성 융합 단백질은 C-말단에 His 태그가 연결된 (원래 (native) 메소텔린에서 GPI-연결을 통해 막-부착됨) 메소텔린의 40 kDa 부분으로 구성되었다. 이 융합 단백질은 여기에서 "인간-메소텔린-히스 융합 단백질 (hu mesothelin-his fusion protein)"이라고 지칭된다. 이 융합 단백질은 표준 재조합 DNA 방법에 의하여 생산되고, 수용성 융합 단백질을 배양 상청액 내로 분비하는 형질전환된 CHO 세포에서 발현되었다. 형질전환에 사용되는 CHO 숙주 세포는 인비트로겐 (카탈로그 번호 11619-021)로부터 입수하였다. 분비된 수용성 융합 단백질은 면역원으로서 사용하기 위해 정제되었다. 또한 인간 메소텔린-히스 융합 단백질을 분비하는 형질전환된 CHO 세포로부터 얻은 상청액은 (하기에 상술됨) MAbs 을 검색하는 ELISA 분석법에서 사용되었다.
트랜스유전자성 마우스
인간 메소텔린에 대한 완전 인간 단일클론 항체를 HuMab 마우스TM 타입의 트랜스유전자성 마우스 ("Hco7 x hu 마우스")의 HCo7 x hu 람다 품종 (strain)으로부터 나온 마우스를 사용하여 제조하였다. 이 동물 품종에서, 내인성 마우스 카파 경쇄 유전자가 Chen et al . (1993) EMBO J. 12:811-820 에 기술된 바와 같이 동형접합적으로 파괴되었고 내인성 마우스 중쇄 유전자는 PCT 공개번호 제WO 2001/09187호의 실시예 1 에 기술된 바와 같이 동형접합적으로 파괴되었다. 또한 이 마우스 품종은 Fishwild et al. (1996) Nature Biotechnology 14:845-851에 기술된 바 같은 인간 카파 경쇄 트랜스 유전자 KCo5, PCT 국제공개 제 WO 2000/026373호에 기술된 바와 같은 인간 람다 경쇄 좌위 대부분을 보유하는 이스트 인공 염색체 (YAC), 및 미국 특허 번호 제 5,545,806호; 제 5,625,825호; 및 제 5,545,807호에 기술된 바와 같은 인간 중쇄 트랜스 유전자를 보유하고 있다.
마우스의 면역화
인간 메소텔린에 대한 완전한 (full) 인간 단일클론 항체를 생성하기 위하여, HCo7 x hu 마우스가 정제된 hu 메소텔린-히스 융합 단백질을 사용하여 면역화되었다. 일반적인 면역화 체계는 Lonberg, N. 등 (1994) Nature 368(6474): 856-859; Fishwild, D. 등 (1996) Nature Biotechnology 14: 845-851 및 PCT 공개 제WO 98/24884호에 기술되어 있다. 마우스는 항원의 첫 주입시 3-4월령 되었다. 정제된 재조합 인간-메소텔린-히스 항원 제조물 (형질전환된 상기 융합 단백질을 발현하는 포유동물 세포로부터 정제된 10μg)은 마우스를 복강내 및 피하내로 면역화하는 데 사용되었다. 항원은 리비 보조제와 함께 1 : 1로 혼합되었다 (시그마 카탈로그 번호 #M6536).
마우스는 주 단위 간격으로 9번 면역화되었다. 면역 반응은 안와후 출혈(retroorbital bleeds)에 의하여 모니터하였다. 혈장을 간접 ELISA 분석법 (하기에 기술됨)으로 스크리닝하였으며, 가장 높은 역가의 항-인간 메소텔린 인간 IgG를가지는 마우스를 융합을 위하여 사용하였다. 마우스를 희생시켜 비장을 제거하기 2일 및 3일 전에 항원을 정맥내 (IV) 및 복강내 (IP)로 주입하여 최종적으로 부스팅하였다.
항-인간 메소텔린 인간 모노클론 항체를 생산하는 마우스의 선별
높은 역가의 항-메소텔린 항체를 생산하는 HCo7 x hu 마우스를 선택하기 위하여, 간접 ELISA 분석법이 하기와 같이 사용되어 혈청 항체 역가를 모니터하였다. 히스-태그 항체가 코팅된 미세역가 플레이트 (노바겐, 카탈로그 번호 #71184)는 수화되고 300μL/웰의 1% BSA/DPBS를 이용하여 10 내지 15분 동안 차단 (blocking)되었다. 몇 번 세척한 다음, hu 메소텔린-히스 융합 단백질을 분비하는 CHO 세포로부터 나온 상청액을 최대 신호에 대해 역가를 측정하여 (titered) 첨가하고 (50μg/웰) 1시간 동안 반응시켰다. 플레이트를 DPBS/트윈으로 세척한 다음, 메소텔린으로 면역화된 마우스로부터 혈장을 희석하여 (1 : 50 에서 희석을 시작하여 1 : 2까지 연속적으로 11회 희석시킴) 각 웰에 첨가하고 1시간 동안 반응시켰다. 플레이트는 DPBS/트윈을 이용하여 세척하고, 호스래디쉬 퍼옥시다제 (잭슨 이뮤노리서치 랩 카탈로그 번호 # 115-036-098)와 접합한 염소-항-인간 IgG 다중클론 항체로 1시간 동안 반응시켰다.
그 다음 ABTS (2,2'-아지노-비스[3-에틸벤티아졸린 6-설폰산]) 기질 (시그마 카탈로그 번호 #S9941)을 첨가하고 플레이트를 OD 415 nm에서 분광학적측정으로 (spectrophotometrically) 분석하였다. 역가는 백그라운드 OD의 2배 OD를 생성하는 혈청의 희석으로 정의되었다. 역가는 Excel 템플레이트를 이용하여 계산되었다. 항-인간 메소텔린 항체에 대해 가장 높은 역가를 나타낸 마우스가 융합에 사용되었다. 융합은 하기에 기술된 바와 같이 수행되었으며 하이브리도마 상청액은 하기에도 기술된 2개의 서로 다른 ELISA 분석 포맷을 사용하여 항-인간 메소텔린 활성에 대하여 테스트되었다.
메소텔린 단백질에 대한 인간 단일클론 항체를 생산하는 하이브리도마의 생성
HHCo7 X hu 마우스로부터 분리된 마우스 비장세포를 사이토펄스(Cyto Pulse) 거대 챔버 세포 융합 전기천공기(Cyto Pulse Sciences, Inc., Glen Burnie, MD)를 사용하는 전기장 기반 전기융합을 사용하여, 마우스 골수종 세포주에 융합시켰다. 면역화된 마우스로부터의 비장 림프구의 단일 세포 현탁액을 동일한 수의 P3X63 Ag8.6.53 (ATCC CRL 1580) 비분비 (nonsecreting) 마우스 마이엘로마 세포에 융합시켰다. 그 결과 얻은 세포를 편평바닥 미세역가 플레이트(flat bottom microtiter plate)에서 높은 포도당 (Cellgro #10-013-CM) 및 10% 소 태아 혈청 (Hyclone #SH30071.03)을 포함하고 베타-머캅토에탄올 (1000X, Gibco #21985-023), 7 mM HEPES (Cell-gro 25-060-Cl), 추가적인 2 mM L-글루타민 (Cellgro 25-005-Cl), HAT (50X, Sigma #H-0262), 5% 하이브리도마 클로닝 인자 (BioVeris #210001), 10% P388DI (ATCC #CRL TIB-63) 조건 배지 및 페니실린-스트렙토마이신 (100x, Cellgro #30-002-CI)을 보충한 DMEM 선택 배지를 사용하여 약 2 x 104세포/웰 밀도로 도말하였다. 약 7일 후에, HAT을 포함하는 배지 일부를 HT (Cellgro #25-047-CI)를 포함하는 배지로 교환하였다.
10 내지 12일 후에, 개별 웰은 인간 IgG/인간 카파 경쇄 또는 인간 IgG/인간 람다 경쇄 항체를 포함하는 웰에 대하여 직접 ELISA 분석법으로 검색하였다. 직접 ELISA 포맷에서, 미세역가 플레이트를 Fc 단편 특이 염소 항-인간 IgG F(ab')2 (Jackson ImmunoResearch Labs, Cat. # 109-006-098) 2.5 μg/mL를 사용하여 50 μl/웰로 코팅하고 1시간 동안 배양되었으며 그 다음 1% BSA/DPBS를 사용하여 300μL/웰로 15분 동안 차단시켰다. 블로킹 완충액을 제거하고 융합 플레이트로부터 상청액을 첨가하여 (50μL/웰) 1시간 동안 반응시켰다. 플레이트는 DPBS/트윈으로 세척한 다음 호스래디쉬 퍼옥시다제를 접합시킨 염소-항-인간 카파 경쇄 폴리클론 항체 (베틸 카탈로그 번호 #A80-115P) 또는 호스래디쉬 퍼옥시다제를 접합시킨 염소-항-인간 람다 경쇄 폴리클론 항체 (바이오소스 카탈로그 번호 #10904)와 1시간 동안 반응시켰다. 세척 후에, 플레이트는 ABTS 기질을 사용하여 발색되고 OD 415 nm에서 분광학적측정으로 분석되었다. 증가된 OD > 0.75를 가진 웰이 다음 분석을 위해 선택되었다.인간 IgG/인간 카파 경쇄 또는 인간 IgG/인간 람다 경쇄 항체에 대해 양성인 웰로부터 나온 하이브리도마 세포는 24-웰 배양으로 옮겼다. 몇 일 후에, 개별 웰로부터의 세포 상청액은 간접 ELISA를 이용하여 특이도를 재검색하고 인간 메소텔린에 특이적인 하이브리도마를 생산하는 인간 IgG 항체를 확인하였다. 하이브리도마의 2차 검색에 사용되는 간접 ELISA를 위한 프로토콜은, 샘플 상청액이 hu IgG/hu 카파 또는 hu IgG/hu 람다 양성 배양액으로부터 나온 것을 제외하고는, 상기에서 Hco7 x hu 마우스에서 혈청 항체를 테스트하기 위해 기술된 프로토콜과 동일하였다.
하이브리도마는 연속 희석에 의해 클론되고 2번 검색되었다. 다중 특성화 분석법 (하기 실시예에서 기술함)은 클로닝 전에 과배양된 24-웰 배양액으로부터 얻은 상청액을 사용하여 수행되었다. 10개 항체가 선택되었고 그들의 특징이 클론화된 실험관 내에서 생산되어 정제된 항체를 사용하여 검증되었다. 3개 항체, 3C10 (원래의 클론 명칭: 1382.210.3C10.1.6), 6A4 (원래의 클론 명칭: 1382.210.6A4.1.6) 및 7B1 (원래의 클론 명칭: 1382.210.7B1.2.18)가 선택되어 서열화 분석 및 상세한 분석이 이루어졌다.
실시예 2 : 항체 3 C10 , 6A4 및 7B1의 구조적 특성화
3C10, 6A4 및 7B1 클론에 의해 발현되는 mAbs의 중쇄 및 경쇄 가변 영역을 암호화하는 cDNA 서열은 실시예 1에서 기술된 바와 같이 표준 DNA 서열화 기술을 이용하여 서열 분석되었고 발현된 단백질은 표준 단백질화학 분석법에 의하여 특성이 분석되었다. 모두 3개의 클론은 IgG1 중쇄 및 카파 경쇄를 포함하는 항체를 발현하는 것으로 확인되었다.
3C10의 VH의 뉴클레오티드 및 아미노산 서열은 도 1A 및 서열번호 25 및 19에 각각 보여진다. 3C10의 카파 VL의 뉴클레오티드 및 아미노산 서열은 도 1B 및 서열번호 28 및 22에 각각 보여진다.
3C10 중쇄 면역글로불린 서열을 기지의 인간 생식계열 면역글로불린 중쇄 서열과 비교하여, 3C10 중쇄는 인간 생식계열 VH 3-33로부터의 VH 분절, 인간 생식계열 D3-10으로부터 D 분절 및 인간 생식계열 JH 4B로부터의 JH 분절을 사용하는 것을 알 수 있었다. CDR 영역 결정의 카밧 시스템을 사용한 3C10 VH 서열을 좀 더 분석하여 도 1A 및 서열번호 1, 4 및 7에 나타난 바와 같이 중쇄 CDR1, CDR2 및 CD3 영역을 각각 나열하였다.
3C10 경쇄 면역글로불린 서열을 기지의 인간 생식계열 면역글로불린 경쇄 서열과 비교하여, 3C10 카파 경쇄는 인간 생식계열 VK L6로부터의 VK 분절 및 인간 생식계열 JK로부터의 JK 분절을 사용하는 것을 알 수 있었다. CDR 영역 결정의 카밧 시스템을 사용한 3C10 VK 서열을 좀 더 분석하여 도 1B 및 서열번호 10, 13 및 16에 나타난 바와 같이 경쇄 CDR1, CDR2 및 CD3 영역을 각각 나열하였다.
6A4의 VH의 뉴클레오티드 및 아미노산 서열은 도 2A 및 서열번호 26 및 20에 각각 보여진다. 6A4의 VL의 뉴클레오티드 및 아미노산 서열은 도 2B 및 서열번호 29 및 23에 각각 보여진다.
6A4 중쇄 면역글로불린 서열을 기지의 인간 생식계열 면역글로불린 중쇄 서열과 비교하여, 6A4 중쇄는 인간 생식계열 VH 3-33로부터의 VH 분절, 인간 생식계열 D3-10으로부터의 D 분절 및 인간 생식계열 JH 4B로부터의 JH 분절을 사용하는 것을 알 수 있었다. CDR 영역 결정의 카밧 시스템을 사용한 6A4 VH 서열을 좀 더 분석하여 도 2A 및 서열번호 2, 5 및 8에 나타난 바와 같이 중쇄 CDR1, CDR2 및 CD3 영역을 각각 나열하였다.
6A4 경쇄 면역글로불린 서열을 기지의 인간 생식계열 면역글로불린 경쇄 서열과 비교하여, 6A4 카파 경쇄는 인간 생식계열 VK L6로부터의 VK 분절 및 인간 생식계열 JK 4로부터의 JK 분절을 사용하는 것을 알 수 있었다. CDR 영역 결정의 카밧 시스템을 사용한 6A4 VK 서열을 좀 더 분석하여 도 2B 및 서열번호 11, 14 및 17에 나타난 바와 같이 경쇄 CDR1, CDR2 및 CD3 영역을 각각 나열하였다.
7B1의 VH의 뉴클레오티드 및 아미노산 서열은 도 3A 및 서열번호 27 및 21에 각각 보여진다. 7B1의 VL의 뉴클레오티드 및 아미노산 서열은 도 3B 및 서열번호 30 및 24에 각각 보여진다.
7B1 중쇄 면역글로불린 서열을 기지의 인간 생식계열 면역글로불린 중쇄 서열과 비교하여, 7B1 중쇄는 인간 생식계열 VH 3-7로부터의 VH 분절, 인간 생식계열 D3-10으로부터의 D 분절 및 인간 생식계열 JH 6B로부터의 JH 분절을 사용하는 것을 알 수 있었다. CDR 영역 결정의 카밧 시스템을 사용한 7B1 VH 서열을 좀 더 분석하여 도 3A 및 서열번호 3, 6 및 9에 나타난 바와 같이 중쇄 CDR1, CDR2 및 CD3 영역을 각각 나열하였다.
7B1 경쇄 면역글로불린 서열을 기지의 인간 생식계열 면역글로불린 경쇄 서열과 비교하여, 7B1 카파 경쇄는 인간 생식계열 VK A27로부터의 VK 분절 및 인간 생식계열 JK2로부터의 JK 분절을 사용하는 것을 알 수 있었다. CDR 영역 결정의 카밧 시스템을 사용한 7B1 VK 서열을 좀 더 분석하여 도 3B 및 서열번호 12, 15 및 18에 나타난 바와 같이 경쇄 CDR1, CDR2 및 CD3 영역가 각각 묘사되었다.
도 4는 3C10 및 6A4 중쇄 가변 아미노산 서열 (각각 서열번호 19 및 20)을 인간 생식계열 VH 3-33을 암호화하는 아미노산 서열(서열번호 31)과 함께 정렬시킨 것을 보여준다. CDR1, CDR2 및 CDR3가 묘사되어 있다.
도 5는 3C10 및 6A4 카파 경쇄 가변 아미노산 서열 (각각 서열번호 22 및 23)을 인간 생식계열 VK L6을 암호화하는 아미노산 서열 (서열번호 33)과 함께 정렬시킨 것을 보여준다. CDR1, CDR2 및 CDR3가 묘사되어 있다.
도 6은 7B1 중쇄 가변 아미노산 서열 (서열번호 21)을 인간 생식계열 VH 3-7 을 암호화하는 아미노산 서열(서열번호 32)과 함께 정렬시킨 것을 보여준다. CDR1, CDR2 및 CDR3가 묘사되어 있다.
*도 7은 7B1 카파 경쇄 아미노산 서열 (서열번호 24)을 인간 생식계열 VK A27을 암호화하는 아미노산 서열(서열번호 34)과 함께 정렬시킨 것을 보여준다. CDR1, CDR2 및 CDR3가 묘사되어 있다.
3C10, 6A4 및 7B1 가변 영역은 표준 재조합 DNA 기술을 이용하여 임의의 필요한 이소타입의 전장의 항체로 전환될 수 있다. 예를 들어, VH 및 VL 영역을 암호화하는 DNA는 중쇄 및 경쇄 불변 영역을 보유하는 발현 벡터 내로 클론될 수 있어 가변 영역은 불변 영역에 연결되어 작동한다. 대안적으로, 별개의 벡터가 전장의 중쇄 및 전장의 경쇄의 발현에 사용될 수 있다. 완전한 항체를 만드는 데 사용하기 적합한 발현 벡터의 비제한적 예는 Black의 미국 특허출원 번호 제 2005/0153394호에 기술된 pIE 벡터를 포함한다.
실시예 3 : 메소텔린 단일클론 항체의 결합 특성의 특성화
본 발명의 실시예에서, 세포 표면 메소텔렌에 대한 mAbs 3C10, 6A4 및 7B1의 결합이 유세포 분석에 의해 조사되었다. 또한, 메소텔린에 대한 결합 역학은 비아코아 (BIACORE) 분석법에 의해 분석되었다.
A. 유세포 분석 연구
세포 표면 메소텔린 단백질에 결합하는 항체의 능력을 테스트하기 위하여, 항체를 4개의 서로 다른 메소텔린-발현 세포와 반응시켰다: OVCAR3 (ATCC 기탁번호 HTB-161, 인간 난소암 세포주), NCI-H226 (ATCC 기탁번호 CRL-5826, 인간 폐-유래 종피종), CFPAC-1 (ATCC 기탁번호 CRL-1918, 인간 이자암 세포주), 및 KB (ATCC 기탁번호 CCL-17, 인간 구강암종 세포주). 유세포 분석 연구를 위하여, 3C10, 6A4 및 7B1 단일클론 항체는 차가운 1x PBS + 0.1% BSA 를 사용하여 40 μg/mL로 희석하였다. 결합 반응을 위하여, 희석된 항체 용액 50μl를 4 x 105 세포를 포함하는 50μl 세포 현탁액에 첨가하고 혼합액은 얼음 상에서 30-60분 동안 반응시켰다. 그 다음 세포는 1 x PBS + 0.1% BSA를 사용하여 3번 세척하였다. R-피코에리트린-표지된 염소 항-인간 IgG FγF(ab)2 단편의 1 : 50 희석액이 첨가되고 혼합액은 얼음 상에서 1시간 동안 배양되었으며, 이어서 차가운 1 x PBS + 0.1% BSA 를 사용하여 세척하였다. 최종적으로 세척한 후에, 차가운 1 x PBS + 0.1% BSA 200μl가 각 용액에 첨가되고 항체의 결합 분석이 FACS 에 의하여 수행되었다.
유세포 분석 결과는 하기 표 1에 정리되어, 4개 서로 다른 세포주에 대한 결합 EC50 을 보여준다. 이 결과는 3개 모든 단일클론 항체가 세포-표면 인간 메소텔린에 효과적으로 결합하는 것을 나타내고 있다.
Figure pat00040

B. 비아코아 분석
재조합 수용성 메소텔린 히스-융합 단백질에 대한 3C10, 6A4 및 7B1 항체의 결합이 캡처 방법을 이용한 BIAcoreTM에 의하여 조사되었다. 3C10, 6A4 및 7B1 항체는 각각 별도로 프로테인 G 코팅된 CM5 칩 상에 높은 밀도 (4000RUs)로 캡처되었다. 코팅은 제조자가 추천하는 표준 고정 방법에 근거하여 수행되었다. 3C10, 6A4 또는 7B1 정제된 항체는 프로테인 G 상에 캡처된 후에, 재조합 인간 메소텔린 히스-융합 단백질이 일련의 농도 (450, 225, 112.5, 56 및 28 nM)로 캡처된 항체 위로 2분 동안 25μL/mL의 유속으로 주입되었다. 항원은 8분 동안 해리되도록 하였다. 이소타입 대조군이 칩 상에서 전개되고 그 데이타는 비-특이 결합을 차감하는 데 이용된다. 모든 분석은 비아코아 2000 또는 3000 표면 플라스몬 공명 장치 (surface plasmon resonance instrument) 상에서 비아코아 컨트롤 소프트웨어 v4.01을 이용하여 수행되었다. 데이타는 비아이밸류에이션 (BiaEvaluation) v4.01 소프트웨어를 이용하여 분석되었다.
그 결과는 하기 표 2에 보여준다. 3C10, 6A4 및 7B1에 대한 비아코아 결과는 3개 항체 모두가 인간 메소텔린에 높은 친화도로 결합할 수 있다는 유세포 분석 결과를 입증해준다.
Figure pat00041
3C10, 6A4 및 7B1 mAbs에 결합하는 에피토프를 조사하기 위하여, 에피토프 결합 분석이 비아코아를 이용하여 수행되었다. 3C10, 6A4 및 7B1 mAbs가 CM5 칩 (카르복시 메틸 덱스트란 코팅된 칩)에 일차 아민을 통해 공유적으로 연결되었고, 표준 아민 커플링 화학 및 비아코아가 제공하는 키트가 사용되었다. 항체-항원 복합체의 혼합물이 고정된 항체를 통과하여 유동하였다. 항체 농도는 50 및 500 nM 사이에서 시작하여 2배씩 연속적으로 희석되었다. 메소텔린 농도는 22 및 44 nM 사이였다. 항체와 메소텔린은 주입 전에 적어도 1시간 동안 전-배양되었다. 항체-항원 혼합물 (15μL)은 6μl/분의 유속으로 주입되었다. 겹치는 에피토프를 가지는 항체는 경쟁하는 반면 (항체 농도가 증가하면서 반응이 감소됨), 구별되는 에피토프를 가지는 항체는 항원에 동시적으로 결합할 것이다 (항체 농도가 증가하면서 반응이 증가됨). 이 결과는 3C10 mAb가 상기 기술한 마우스 항-메소텔린 mAb K1과 동일한 (또는 매우 유사한 에피토프) 곳에 결합하였던 것을 보여준다. 7B1 mAb는 3C10 및 K1과 구별되는 에피토프에 부착하였다. 6A4 mAb는 재조합 메소텔린에 대한 3C10 및 6A4 둘 다의 결합을 차단할 수 있다.
실시예 4 : 메소텔린 단일클론 항체의 안정성의 특성화
본 실시예에서, mAbs 3C10, 6A4 및 7B1의 안정성이 하기와 같이 화학적 접힘 (chemical unfolding) 및 열 안정성 (thermal stability) 분석에서 조사되었다.
항-메소텔린 단일클론 항체의 안정성을 형광 분광법에 의해 화학적 변성의 중간점 (midpoint)을 측정하여 비교하였다. 화학적 변성의 형광 측정은 마이크로맥스 플레이트 리더가 장착된 SPEX 플루오로로그 3.22 (SPEX, 에디슨, NJ) 상에서 수행되었다. 20시간 동안 평형화된 항체 샘플이 0 내지 6 몰라 (Molar) 범위의 PBS 완충액에 녹인 16가지 서로 다른 농도의 구아니디움 하이드로클로라이드를 사용하여 측정되었다. 검정색이고 부피가 작으며 비-결합 표면을 가진 384-웰 플레이트 (코닝, 액튼, MA) 상에서 측정되었으며, 12μL의 웰 부피에서 1μM 항체가 요구되었다. 형광은 280 nm에서 여기되었고 방출 스펙트럼은 320 및 400 nm 사이에서 측정되었다. 스캔 속도는 nm 당 1초 였으며 슬릿은 5 nm 간격 (bandpass)으로 설정되었다. 대조 완충액 (blank)은 PBS를 사용하여 수행되었고 자동적으로 데이타로부터 차감되었다. 데이타는 그래프패드 프리즘 (GraphPad Prism) 소프트웨어를 이용한 두-상 변성 모델에 맞추어졌다. 풀림 중간점이 되는 GdHCl의 몰라 농도로 표현되는 결과가 하기 표 3에 보여진다.
Figure pat00042
항-메소텔린 단일클론 항체의 열 안정성이 항체의 녹는점의 열량 측정 분석으로 결정되었다.
녹는점 (Tm)의 열량 측정은 자동샘플기와 조합된 VP-모세관 DSC 차별적 스캐닝 마이크로열량측정기 플랫폼 (MicroCal LLC, 노스앰튼, MA, 미국) 상에서 수행되었다. 항체에 대한 변성 데이타는 샘플을 0.25 mg/mL 농도에서 30 부터 95℃까지 분당 1℃씩 가열하여 획득되었다. 비교를 위하여 동일한 완충액을 기준 세포에 사용하여 몰라 열 용량을 얻었다. 관찰된 온도 기록 (thermogram)은 기초선이 수정되고 정상화된 데이타는 비-2-상 모델에 기초하여 소프트웨어 오리진 v7.0을 사용하여 분석되었다. 항체가 녹은 것이 표시된 피크가 관찰되는 온도 (℃)에서 나타난 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
Figure pat00043
상기 결과는 3C10, 6A4 및 7B1 항체가 필요한 화학적 및 열적 안정성의 특징을 가지는 것을 보여준다.
실시예 5 : 메소텔린 항체의 내재화
본 실시예에서는, 3C10, 6A4 및 7B1 항체가 메소텔린-발현 세포에 의하여 내재화되는 능력이 하기와 같이 조사되었다.
첫 번째 일련의 분석에서, Hum-ZAP 분석법이 항체의 내재화를 조사하기 위하여 사용되었다. Hum-ZAP 분석법 (어드밴스트 타켓팅 시스템사로부터 구입 가능한 키트, 샌디에고, CA)에서, 항-메소텔린 항체는 메소텔린-발현 세포와 및 독소 사포닌 (리보좀 불활성화 단백질)과 접합된 염소-항-인간 IgG 항체와 반응하였다. 일차 항-메소텔린 항체의 내재화 시, 이차 사포닌-접합된 항체도 또한 세포 내로 들어가서 단백질 합성을 억제시키고 2-4일 후에 결국 세포 죽음을 야기하였다.
보다 상세하게는, 세포는 세포 배양 배지를 사용하여 5 x 104 세포/mL로 희석되었다. 희석된 세포 50μL은 편평-바닥의 96-웰 조직 배양 플레이트의 각 웰에 첨가되었으며 37℃, 5% CO2 배양기에서 밤새 배양되었다. 항체는 배양 배지를 사용하여 4μg/mL 및 0.4μg/mL 농도로 희석되었다. 희석된 항체 25μL은 배양된 세포에 첨가되었고 최종 항체 농도는 1μg/mL 및 0.1μg/mL 이었다. 세포와 항체는 8μg/mL Hum-Zap 시약 25μL을 첨가하기 전 10분 동안 배양되었다. Celltiter-Glo (생존율 염색시약) 100μL 이 각 웰에 첨가되고 2분 동안 가만히 흔들었다. 실온에서 10분 후에, 플레이트를 프로메가 베리타스 마이크로플레이트 발광기 상에서 읽었다.
Hum-ZAP 분석법은 세포 표면 상에 GPI-연결을 통해 메소텔린을 발현하도록 형질전환된 CHO 세포 (CHO-메소텔린)뿐만 아니라 메소텔린-발현 세포주 NCI-H226, CFPAC-1 및 KB (실시예 3에 기술됨)를 표적 세포로 사용하여 수행되었다. 그 결과는 하기 표 5에 정성적으로 표현되었다.
Figure pat00044
Hum-ZAP 분석 결과는 6A4 항체가 4개 세포주 모두에 의해 내재화되는 것을 보여주었다. 3C10 및 7B1 항체도 역시 CHO-메소텔린 세포에 의해 내재화되었다. 더 나아가, 3C10 항체는 KB 세포에 의해 내재화된 반면, 7B1 항체는 KB 세포에 의해 다른 2개 항체보다는 덜 내재화되었다.
두 번째 일련의 분석에서, NCI-H226 세포주에 의한 6A4 항체의 내재화가 면역형관 분석법을 사용하여 상세히 조사되었다. 이 분석법에서, NCI-H226 은 80% 충만도로 배양되었다. 부착된 세포는 세포 분리 완충액 (세포 긁개)을 사용하여 떼어내고 1.35 x 106 세포를 15 ml 튜브에 옮겨 FACS 완충액 (PBS + 2% 소 태아 혈청)을 사용하여 한 번 세척하였다. 세포를 450μL FACS 완충액 (PBS + 2% 소 태아 혈청) 부피에서 6A4 항체 20μg/mL로 4℃에서 30분 동안 배양하였으며, 이어서 차가운 FACS 완충액을 사용하여 세척하였다. 그 다음 세포를 검출 항체인 로다민이 결합된 염소 항-인간 IgG 항체로 FACS 완충액을 사용하여 4℃에서 30분 동안 염색하였고, 이어서 차가운 FACS 완충액으로 세척하였다. 이러한 수용체/항체 복합체는 다시 450μL FACS 완충액으로 재현탁시키고 세포와 함께 37℃/5% CO2 에서 특정 시간 동안 (제로, 5, 10, 15, 30, 60, 120 분, 및 밤새) 배양하여 내재화되도록 하였다. 특정한 시간 지점에, 150,000개의 세포에 해당하는 50μL 분주액이 96-웰 플레이트에 옮겨지고, 세포 표면을 염색하는 밀 배아 어글루티닌-Alexa Fluor 488 접합체 (인비트로겐, 카탈로그 번호 #W11261)로 염색하였다. 세포 분주액을 얼음 상에서 30분 동안 10μg/mL WGA의 FACS 완충액으로 배양하였고, 이어서 차가운 FACS 완충액으로 세척하였다. 최종적으로, 세포는 FACS 완충액으로 세척되고 2% 파라포름알데하이드를 첨가하여 고정되었으며 ALEXA 488 및 로다민에 대해 여기/방출 파장 495/519 및 554/570을 각각 이용하여 분리된 면역형광을 형광 현미경으로 분석하였다. 그 결과는 6A4 mAb가 NCI-H226 세포에 의하여 효과적으로 내재화되는 것을 입증해주었다.
실시예 6 : 항- 메소텔린 mAbs 에 의한 CA125 에 대한 메소텔린 결합의 억제
CA125에 대한 메소텔린의 결합을 억제하는 항-메소텔린 항체의 능력을 테스트하기 위하여, 실험관 내 헤테로타입 세포 부착 분석법이 수행되었다. 이 분석법에서, 세포 표면에 메소텔린을 발현하도록 형질전환된 CHO 세포에 OVCAR3 세포 (CA125를 발현하는 난소암 세포주)의 부착을 억제하는 항체의 능력이 조사되었다. CHO-메소텔린 세포에 OVCAR3 세포 (실시예 3에 상세히 기술됨)의 부착은 CA125와 메소텔린의 상호작용에 의해 매개된다.
메소텔린/CA125 상호작용의 항체 억제를 테스트하기 위하여, OVCAR 세포를 분석 24시간 전에 웰 당 4 x 104 세포/200μl의 밀도로 96-웰 플레이트에 도말하여 적당한 (subconfluent) 세포 배양액을 얻었다. 24시간 후에, 배지가 제거되고 1% 소 혈청 알부민 (BSA) + 10μg/mL 항체 (3C10, 7B1, 6A4, 이소타입 대조군 또는 무항체 대조군)을 포함하는 신선한 배지가 웰에 첨가되었다. 세포는 37℃에서 5% CO2조건에서 30분 동안 배양되었다. CHO-S (부모 세포) 및 CHO-메소텔린 세포를 칼세인 AM (Calcein AM, 6 x 106 세포/mL에서 5μM)과 30분 동안 배양하였으며 배지로 세척하고 OVCAR 배양액을 첨가하여 60분 동안 37℃에서 배양하였다.
배양에 이어서, 샘플을 PBS로 4번 세척하여 부착되지 않은 세포를 제거시켰다. 부착된 세포는 100μl/웰 PBS를 첨가하고 494 nm/517 nm에서 시너지-HT 형광 리더로 플레이트를 읽어서 측정되었다.
그 결과는 도 8에 나타난다. 이 결과는 OVCAR3 세포가 항체 부재 시 CHO-메소텔린 세포에 부착하지만, 세포 표면에 메소텔린을 발현하지 않았던 대조군 CHO-S 세포에는 부착하지 않는 것을 보여준다. 또한, 3C10 mAb 또는 6A4 mAb의 존재는 세포 부착에서 대조군 항체 (DT)와 비교하여 대략 68.7% 또는 84.4%의 결합 억제를 각각 유도한다. 대조적으로, 7B1 mAb는 CA125와 메소텔린의 상호작용을 억제하는 능력을 나타내지 않았고, 이는 7B1가 메소텔린 상에 결합하는 에피토프 (3C10 및 6A4 에피토프와는 다름)는 메소텔린-CA125 상호작용 영역을 방해하지 않는 것을 보여주었다.
실시예 7 : 항체-의존성 세포 독성
항체 6A4가 작동기 존재 시 항체 의존성 세포 독성 (ADCC)을 통하여 메소텔린-발현 세포를 살해하는 능력을 결정하기 위하여, 형광 세포독성 분석법이 사용되었다. 세포 표면 상에 메소텔린의 40 kDa 막-연관 부위를 발현하도록 형질전환된 CHO 세포 (CHO-메소텔린 세포)가 표적 세포로서 사용되었다.
인간 작동기 세포가 전혈로부터 하기와 같이 제조되었다. 인간 말초 혈액 단핵구가 헤파린 처리된 전혈로부터 표준 피콜-파크 분리에 의하여 정제되었다. 세포는 10% FBS (열처리됨) 및 200 U/mL의 인간 IL-2 를 포함하는 RPMI 1640 배지를 사용하여 재현탁되었고 37℃에서 밤새 배양되었다. 다음 날, 세포는 수확되고 배양 배지로 4번 세척되며 2 x 107 세포/mL 밀도로 재현탁되었다. 표적 CHO-메소텔린 세포가 1 x 106 표적 세포/mL 당 2.5μl BATDA로 BATDA 시약과 20분 동안 37℃에서 반응시켜 제조되었다. 표적 세포를 4번 세척하여 농축시켰고 (spin down) 최종 부피가 1 x 105 세포/mL이 되도록 맞추었다.
CHO-메소텔린 세포는 하기와 같이 인간 항-메소텔린 6A4 단일클론 항체에 대한 항체 특이 ADCC가 델피아 형광 방출 분석법을 이용하여 테스트되었다. CHO-메소텔린 세포 (표지된 표적 세포 100μl, 104 세포/웰)를 50μl의 작동기 세포 (106 세포/웰) 및 50μl의 항체 (최종 농도 10μg/mL)와 반응시켰다. 작동기에 대한 표적 비율 1: 100이 되도록 하여 분석 과정에서 사용되었다. 모든 연구에서, 인간 IgG1 이소타입 대조군이 음성 대조군으로 사용되었다. 세포는 2000 rpm으로 가라앉히고 37℃에서 1시간 동안 배양되었다. 상청액을 그 다음 모아서 원심분리시키고 20μl의 상청액을 편평 바닥 플레이트로 옮겼으며, 여기에서 180μl의 Eu 용액 (퍼킨 엘머, 웰레슬리, MA)을 첨가하여 루비스타 리더기 (BMG Labtech)로 결과를 읽는다. % 용해율 (lysis)은 하기와 같이 계산되었다.: (샘플 방출 - 자발적 방출 * 100)/(최대 방출 - 자발적 방출), 여기서 자발적 방출은 표적 세포와 작동기 세포를 포함하는 웰로부터의 형광이고, 최대 방출은 표적 세포를 포함하는 웰로부터의 형광이며, 2% 트리톤-X로 처리되었다.
그 결과는 하기 표 6에 정리되어 있고, EC50 을 nM 단위로 보여준다.
Figure pat00045
이 결과는 6A4 단일클론 항체가 세포 표면에 메소텔린을 발현하는 세포주에 대항하는 ADCC 활성을 나타내는 것을 보여준다.
실시예 8 : 항- 메소텔린 mAb 6A4에 의한 생체 내 종양 성장 억제
본 실시예에서는, 항체 그대로 또는 세포 독소 접합체로서 6A4 mAb가 생체내 마우스 모델에서 종양 성장을 억제하는 능력을 조사하였다. 6A4 세포 독소 접합체는 본 명세서에서 사이토톡신 A (cytotoxin A)에 연결된 6A4 항체로 구성되는 6A4-사이토톡신 A 라고 지칭된다. 사이토톡신 A 세포 독소 및 이의 제조물은 PCT 공개번호 제 WO 2008/083312호에 상세히 기술되고 전체 내용은 본 명세서에 참조문헌으로 통합된다. 6A4-사이토톡신 A 접합체는 하기와 같이 제조되었다:
6A4 항체는 대략 5 mg/mL로 농축되었고 완충액은 100 mM 포스페이트 완충용액, 50 mM NaCl, 2 mM DTPA pH 8.0으로 교환되었으며 8 내지 10배 몰라의 2-이미노티올레인을 첨가하여 60분 동안 실온에서 티올화시켰다. 티올화에 이어서, 항체는 완충액이 5 mM 글리신, 2 mM DTPA 및 0.5% 포비돈 (10 K) pH 5.5를 포함하는 50 mM HEPES 완충액으로 교환되었다. 티올화는 324 nM 에서 티오피리딘 방출을 측정하여 4,4''-디티오디피리딘으로 정량하였다. 접합은 사이토톡신 A 약물을 포함하는 말레이미드를 약물에 대한 티올의 몰라 비율 3 : 1로 첨가하여 이루어졌다. 실온에서 60분 동안 배양하고 이어서 티올에 대한 N-에틸말레이미드 (NEM)의 몰라 비율 10 : 1로 반응 혼합물에 첨가하였다. NEM 존재 시 반응시킨 후, 그 결과 얻은 접합체는 크기 배제 크로마토그래피에 의하여 세파크릴-200 컬럼 상에서 50 mM HEPES, 5 mM 글리신, 100 mM NaCl, pH 6.0을 사용하여 정제하였다. 모노머 형태의 항체 접합체를 포함하는 분획을 모아 초여과 (ultrafiltration)에 의하여 농축시켰다. 항체 접합체 농도 및 치환 비율은 280 및 340 nm에서 흡광도를 측정하여 결정되었다.
사이토톡신 A는 하기에 나타난 구조를 가진다.
Figure pat00046
당업자라면 용어 "세포 독소"가 사용되더라도, 실제로 나타난 구조가 적절한 세포 독소 (파트너 분자) 및 세포 독소를 항체에 연결하는 링커 부분 둘 다를 포함하고, 접합체의 분리 후에 독소가 적절한 독소로 가수분해되는 프로드러그 형태로 방출되는 것을 이해하고 있을 것이다. 따라서 엄격히 말하면, 본 발명의 접합체에서 파트너 분자는 프로드러그 형태 또는 적절한 세포 독소로서 검토될 수 있다.
Figure pat00047
첫 번째 일련의 분석법에서, NCI-H226 세포 (폐-유래 종피종; ATCC 기탁번호 CRL-5826)의 성장에 미치는 6A4 및 6A4-사이토톡신 A의 효과가 마우스 이종이식 모델에서 조사되었다. 이러한 이종이식 모델에서, SCID 마우스 (CB17, 태코닉, 저먼타운, NJ)가 9 x 106 NCI-H226 세포/마우스로 이식되었고, NCI-H226 세포는 36일 동안 성장하도록 하였다. 평균 종양 부피가 87 mm3이 되는 시간인 40일째, 마우스는 무작위로 추출되고 6A4 (10 mg/kg 또는 30 mg/kg) 또는 6A4-사이토톡신 A 접합체 (0.1μmole/kg)를 복강 내로 (i.p.) 대조군과 함께 처리하였다: 운반체 단독 (PBS, Q3Dx4), 이소타입-짝지워진 인간 IgG1 항체 (4A3) 또는 사이토톡신 A 세포독소에 연결된 이소타입-짝지워진 인간 IgG1 항체 (이소-사이토톡신 A).
6A4 항체 및 그의 대조군은 40, 43, 47 및 51일째에 투여되었다. 6A4-사이토톡신 A 접합체 및 그의 대조군은 40 및 64일째에 투여되었다. 종양 부피는 105일이 될 때까지 일정한 간격으로 측정되었다. 도 9A 및 9B는 운반체 단독, 6A4-사이토톡신 A, 이소-사이토톡신 A (0.1 μmole/kg), 접합되지 않은 6A4 및 접합되지 않은 이소타입 대조군 (4A3)를 처리한 마우스 각각에서 평균 종양 부피 및 중간 종양 부피를 나타낸다. 예상한 바와 같이, 본 연구에서 사용된 마우스 이종이식 모델이 면역-억제되고 따라서 건강한 ADCC 반응을 유발할 것으로 예상되지 않는 경우, 6A4 항체 그대로 처리하는 것은 NCI-H226 종양 세포 부피에 미치는 효과를 보여주지 못하였다 (예, 종양 성장을 억제하지 못함). 대조적으로, 6A4-사이토톡신 A 접합체를 처리한 것은 도 9A 및 9B의 그래프로 묘사된 바와 같이, 종양 성장을 유의하게 억제하였다.
두 번째 일련의 분석법에서, HPAC 세포 (인간 이자샘암종; ATCC 기탁번호 CRL-2119)의 성장에 미치는 6A4 및 6A4-사이토톡신 A의 효과가 마우스 이종이식 모델에서 조사되었다. HPAC 세포 (5 x 106 세포/마우스)가 CB17 SCID 마우스 내에 이식되었고 8일 동안 성장하도록 하였다. 평균 종양 부피가 96 mm3이 되는 시간인 8일째에, 마우스는 무작위로 추출되고 6A4 (10 mg/kg 또는 30 mg/kg) 또는 6A4-사이토톡신 A 접합체 (0.15μmole/kg)를 복강 내로 (i.p.) 대조군과 함께 처리하였다: 동등한 단백질 량에서의 운반체 단독 (PBS, Q3Dx4), 이소타입-짝지워진 인간 IgG1 항체 (4A3; 30 mg/kg) 또는 사이토톡신 A 세포독소에 연결된 이소타입-짝지워진 인간 IgG1 항체 (2A10-사이토톡신 A; 0.15μmole/kg) 및 접합되지 않은 6A4 (8 mg/kg) 또는 접합되지 않은 이소타입 대조군 (2A10; 8.7 mg/kg, SD). 6A4 항체 및 그의 대조군은 Q3Dx4의 용량 스케쥴로 투여되었다 (3일 마다 4번). 6A4-사이토톡신 A 접합체 및 그의 대조군은 단일 용량 (SD)의 용량 스케쥴로 투여되었다. 종양 부피는 57일이 될 때까지 일정한 간격으로 측정되었다.
그 결과는 도 10A 및 도 10B의 그래프에 나타낸다. 도 10A 및 10B는 운반체 단독, 6A4-사이토톡신 A (0.15μmole/kg), 이소타입-짝지워진 접합체 (2A10-사이토톡신 A; 0.15μmole/kg), 무게-동등한 접합되지 않은 6A4 (8 mg/kg), 접합되지 않은 이소타입 대조군 (2A10; 8.7 mg/kg), 6A4 그대로 (10 mg/kg 또는 30 mg/kg) 또는 이소타입-짝지워진 IgG1 그대로의 mAb (4A4; 30 mg/kg)을 처리한 마우스 각각에서 평균 종양 부피 및 중간 종양 부피를 나타낸다. 데이타는 마우스 이종이식 모델이 건강한 ADCC 반응을 유발할 것으로 예상되지는 않지만, 6A4 항체 그대로가 HPAC 종양 세포의 성장을 억제하는 것을 나타낸다. 또한, 이전의 실시예에서와 마찬가지로, 6A4-사이토톡신 A 접합체를 처리한 것은 HPAC 종양 세포의 성장을 억제하는 데 효과적임을 보여주었다.
세 번째 일련의 분석법에서, 난소암 유래 OVCAR3 세포 (ATCC 기탁번호 HTB-161)의 성장에 미치는 6A4-사이토톡신 A의 효과가 마우스 이종이식 모델에서 조사되었다. 이러한 이종 이식 모델에서, CB17 SCID 마우스는 마우스 당 5 x 106 OVCAR3 세포로 이식되었고 OVCAR 세포는 42일 동안 성장하도록 하였다. 42일째에 평균 종양 부피는 대략 100 mm3이 되었다. 마우스는 6A4-사이토톡신 A 접합체 0.1 또는 0.3μmole/kg 용량으로 복강 내로 (i.p.) 처리되었다. 대조군으로서, 마우스는 운반체 단독 (PBS, Q3Dx4) 또는 0.1 또는 0.3μmole/kg의 사이토톡신 A 세포독소에 연결된 이소타입-짝지워진 인간 IgG1 항체 (2A10-사이토톡신 A; 0.15μmole/kg)가 투여되었다.
6A4-사이토톡신 A 접합체 및 그의 대조군은 42, 96, 132 및 176일째에 투여되었다. 도 11에 나타난 바와 같이, 6A4-사이토톡신 A 접합체로의 처리는 종양 성장을 유의하게 억제시켰다. 종양 성장은 176일째 0.3μmol/kg 용량의 6A4-사이토톡신 A의 최종 투여를 통하여 조절되는 것을 포함하여 본 실시예 전체에서 조절되었다. 종양 성장은 150일이 될 때까지 0.1μmol/kg 용량의 6A4-사이토톡신 A으로 조절되었다. 이소타입 대조군은 종양을 조절하는 데 효과적이지 않았다 (데이타 미기재).
정리하면, 6A4 항체의 세포 독소 접합체 (0.1-0.15μmol/kg 용량에서)는 3개 서로 다른 이종이식 마우스 모델에서 생체내 종양 성장을 유의하게 억제하였다.
실시예 9 : 비- 퓨코실화 6A4에 의해 매개되는 ADCC
본 실시예에서는, 비-퓨코실화 6A4 (6A4nf) 항체가 폐 및 난소암에서 효율적인 ADCC 매개자인 것을 확인하였다. 델피아 형광 방출 분석법은 비-퓨코실화 6A4가 작동기 세포 존재시 ADCC를 통해 메소텔린-발현 H226 (NSCLC) 및 OVCAR3 (난소암) 세포를 살해하는 것을 보여주었다. 먼저, 인간 작동기 세포가 전혈로부터 하기와 같이 제조되었다: 인간 말초 혈액 단핵구를 헤파린 처리된 전혈로부터 표준 피톨-파크 분리에 의해 정제하였다. 세포를 10% FBS (열 처리된) 및 200 U/mL의 인간 IL-2를 포함하는 RPMI 1640 배지로 재현탁하였고 37℃에서 밤새 배양하였다. 다음 날, 세포는 수확되고 배양 배지로 4번 세척되었으며 2 x 107 세포/mL로 재현탁되었다.
둘째, 표지된 H226 또는 OVCAR3 세포는 BATDA 시약 (퍼킨 엘머, 웰레스리, MA)과 반응시켜서 제조되었다. 셋째, 표적 세포는 작동기 세포 및 항체와 혼합하였다. 100μl의 표지된 표적 세포 (104 세포/웰)가 50μl의 작동기 세포 (106세포/mL) 및 50μl의 항체 (최종 농도 10μg/mL)와 배양되었다. 작동기에 대한 표적 비율 1 : 100이 분석법 전체에서 사용되었다. 네째, 세포 용해가 정량되었다. 세포는 2000 rpm에서 모아서 원심분리시켰으며 20μl의 상청액이 편평 바닥 플레이트로 옮겨졌다. 180μl의 Eu 용액 (퍼킨 엘머, 웰레슬리, MA)이 첨가되어 루비스타 리더기 (BMG Labtech)로 결과를 읽었다. % 용해율 (lysis)은 하기와 같이 계산되었다.: (샘플 방출 - 자발적 방출* 100)/(최대 방출 - 자발적 방출), 여기서 자발적 방출은 표적 세포와 작동기 세포를 포함하는 웰로부터의 형광이고, 최대 방출은 표적 세포를 포함하는 웰로부터의 형광이며, 2% 트리톤-X로 처리되었다. ADCC 활성에서 유의한 증가가 비-퓨코실화 6A4를 사용하여 OVCAR3 세포 (도 12a) 및 H226 세포 (도 12b) 상에서 관찰되었다.
실시예 10 : 비- 퓨코실화 6A4가 생체 내 종양 성장을 억제하였다
다른 실시예에서는, 6A4nf가 마우스 이종이식 모델에서 젬시타빈 (Gemcitabine)과 조합하여 H226 세포의 성장을 유의하게 늦추었다. CB17 SCID 마우스는 마우스 당 9 x 106 H226 세포로 이식되었고 성장이 하용되었다. 23일째에 평균 종양 부피는 대략 100 mm3이 되었다. 마우스는 임의로 선택되어 6A4nf, 80 mg/kg의 젬시타빈, 재조합 6A4nf과 젬시타빈의 조합, 운반체 단독 또는 IgG1 이소타입 대조군이 복강내로 투여되었다. 최대 억제는 6A4nf를 젬시타빈과 조합하여 30 mg/kg으로 투여하였을 때 달성되었고 용량-의존적 효과를 제시하였다.
실시예 11 : 종양 세포 상에서 메소텔린 발현
6A4 항체를 이용한 면역조직화학이 인간 종양에 결합하는 그의 능력을 보여주고 종양에서 메소텔린의 발현 범위를 결정하는 데 사용되었다. 6A4는 FITC-표지된 염소 항 인간 Fab (잭슨 # 109-097-003)와 전-복합화되었으며 6A4의 최종 농도는 6 ug/mL이었다. 이 복합체는 그 다음 표준 IHC 방법으로 결합을 결정하는 데 사용되었다. 6A4는 난소암, 이자암, 폐암, 종피종, 그리고 머리 및 목의 암에 결합하는 것을 보여주었다. 머리와 목 암에 6A4 결합의 추가적인 예는 후두개, 인두, 침샘, 혀 및 편도 조직으로부터의 암을 포함한다.
실시예 12 : 6A4- 사이톡신 A는 사이노모로구스 원숭이에서 독성이 아니다.
6A4-사이토톡신 A는 사이노모로구스 원숭이에서 독성을 나타내지 않는 것으로 확인되었다. 이 동물은 인간에서와 유사한 메소텔린 발현 양상을 보인다. 또한, 6A4 항체는 인간 메소텔린 단백질과 결합하는 것과 동일한 친화도로 사이아노모로구스 메소텔린 단백질에 결합한다. 따라서, 사이아노모로구스 원숭이는 6A4-사이토톡신 A의 표적 독성을 평가하는 데 적합하였다.
6A4-사이토톡신 A를 사이아노모로구스 원숭이 수컷 2마리 및 암컷 2마리에 정맥내 투여하였다. 0.4 μmol/kg의 용량이 두 번 1일 및 15일에 주어졌다. 동물은 행동적 변화, 독성 증세에 대해 관찰되었고 분석을 위해 혈액을 뽑았다. 동물은 독성 효과의 증세를 보이지 않았다.
4,3,7,14,21 및 28일째에, 혈액을 뽑아 여러 변수가 측정되었다. 백혈구, 적혈구, 혈소판, 망상적혈구, 중성구 퍼센트, 임파구 퍼센트, 단핵구, 호산구 퍼센트, 호염구 퍼센트, 염색되지 않은 세포 퍼센트, 헤모글로빈, 헤마토크릿, mcv, mch, mchc, 프로타임, apt, 알부민, 전체-단백질, 글로불린, 빌리루빈, 우레아-질소, 크레아티닌, 알칼라인 포스파타제, 알라닌 전이효소, 아스파테이트 전이효소, 글루타밀 전이효소, 포도당, 콜레스테롤, 칼슘, 염소, 인, 칼륨, 소듐, 및 트리글리세라이드에서 유의한 변화가 전혀 관찰되지 않았다.
이어서 28일째 부검에서, 약물 관련 변화는 다음의 기관에서 전혀 관찰되지 않았다: 부신, 대동맥, 흉골, 뇌, 맹장, 결장, 십이지장, 식도, 눈, 눈 신경, 대퇴골, 담낭, 심장, 회장, 공장, 신장, 림프절, 간, 림프절, 창자간막, 폐, 유선, 좌골 신경, 난소, 이자, 뇌하수체, 부갑상샘, 직장 침샘, 피부, 골격근, 지라, 위, 감상샘, 흉선, 척수, 기관, 방광, 자궁, 질, 자궁경부, 주입부, 난관, 뇨관 및 페이어 패치.
Figure pat00048
SEQUENCE LISTING <110> Medarex Inc. Terrett, Jonathan A. Pogue, Sarah L. Toy, Kristopher Yang, Lan Rao-Naik, Chetana Chen, Bingliang <120> HUMAN ANTIBODIES THAT BIND MESOTHELIN, AND USES THEREOF <130> 0192PC <140> WO 00/000000 <141> 2008-10-01 <150> US 60/976626 <151> 2007-10-01 <150> US 60/991,692 <151> 2007-11-30 <150> US 61/077,397 <151> 2008-07-01 <160> 43 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 5 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Ile Tyr Gly Met His 1 5 <210> 2 <211> 5 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 2 Ile Tyr Gly Met His 1 5 <210> 3 <211> 5 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 3 Arg Tyr Trp Met Ser 1 5 <210> 4 <211> 17 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 4 Val Ile Trp Tyr Asp Gly Ser His Glu Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 5 <211> 17 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 5 Val Leu Trp Tyr Asp Gly Ser His Glu Tyr Tyr Ala Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 6 <211> 17 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 6 Ser Ile Lys Gln Ala Gly Ser Glu Lys Thr Tyr Val Asp Ser Val Lys 1 5 10 15 Gly <210> 7 <211> 13 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 7 Asp Gly Asp Tyr Tyr Asp Ser Gly Ser Pro Leu Asp Tyr 1 5 10 <210> 8 <211> 13 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 8 Asp Gly Asp Tyr Tyr Asp Ser Gly Ser Pro Leu Asp Tyr 1 5 10 <210> 9 <211> 22 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 9 Glu Gly Ala Tyr Tyr Tyr Asp Ser Ala Ser Tyr Tyr Pro Tyr Tyr Tyr 1 5 10 15 Tyr Tyr Ser Met Asp Val 20 <210> 10 <211> 11 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 10 Arg Ala Ser Gln Ser Val Ser Ser Tyr Leu Ala 1 5 10 <210> 11 <211> 11 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 11 Arg Ala Ser Gln Ser Val Ser Ser Tyr Leu Ala 1 5 10 <210> 12 <211> 12 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 12 Arg Ala Ser Gln Ser Val Ser Ser Ser Tyr Leu Ala 1 5 10 <210> 13 <211> 7 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 13 Asp Ala Ser Asn Arg Ala Thr 1 5 <210> 14 <211> 7 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 14 Asp Ala Ser Asn Arg Ala Thr 1 5 <210> 15 <211> 7 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 15 Gly Ala Ser Ser Arg Ala Thr 1 5 <210> 16 <211> 9 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 16 Gln Gln Arg Ser Asn Trp Pro Leu Thr 1 5 <210> 17 <211> 9 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 17 Gln Gln Arg Ser Asn Trp Pro Leu Thr 1 5 <210> 18 <211> 9 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 18 Gln Gln Tyr Gly Ser Ser Gln Tyr Thr 1 5 <210> 19 <211> 122 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 19 Gln Val Tyr Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Val Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Ile Thr Phe Ser Ile Tyr 20 25 30 Gly Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Val Ile Trp Tyr Asp Gly Ser His Glu Tyr Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Leu Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Asp Gly Asp Tyr Tyr Asp Ser Gly Ser Pro Leu Asp Tyr Trp 100 105 110 Gly Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser 115 120 <210> 20 <211> 122 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 20 Gln Val His Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Val Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Val Ala Ser Gly Ile Thr Phe Arg Ile Tyr 20 25 30 Gly Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Val Leu Trp Tyr Asp Gly Ser His Glu Tyr Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Ile Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Asp Gly Asp Tyr Tyr Asp Ser Gly Ser Pro Leu Asp Tyr Trp 100 105 110 Gly Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser 115 120 <210> 21 <211> 131 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 21 Glu Val His Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Gly 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Arg Tyr 20 25 30 Trp Met Ser Trp Val Arg Gln Ala Gln Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Ser Ile Lys Gln Ala Gly Ser Glu Lys Thr Tyr Val Asp Ser Val 50 55 60 Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys Asn Ser Leu Ser 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Glu Gly Ala Tyr Tyr Tyr Asp Ser Ala Ser Tyr Tyr Pro Tyr 100 105 110 Tyr Tyr Tyr Tyr Ser Met Asp Val Trp Gly Gln Gly Thr Thr Val Thr 115 120 125 Val Ser Ser 130 <210> 22 <211> 107 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 22 Glu Ile Val Leu Thr Gln Ser Pro Ala Thr Leu Ser Leu Ser Pro Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Ser Val Ser Ser Tyr 20 25 30 Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Asp Ala Ser Asn Arg Ala Thr Gly Ile Pro Ala Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Glu Pro 65 70 75 80 Glu Asp Phe Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Gln Arg Ser Asn Trp Pro Leu 85 90 95 Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 100 105 <210> 23 <211> 107 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 23 Glu Ile Val Leu Thr Gln Ser Pro Ala Thr Leu Ser Leu Ser Pro Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Ser Val Ser Ser Tyr 20 25 30 Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Asp Ala Ser Asn Arg Ala Thr Gly Ile Pro Ala Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Glu Pro 65 70 75 80 Glu Asp Phe Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Gln Arg Ser Asn Trp Pro Leu 85 90 95 Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 100 105 <210> 24 <211> 108 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 24 Glu Ile Val Leu Thr Gln Ser Pro Gly Thr Leu Ser Leu Ser Pro Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Ser Val Ser Ser Ser 20 25 30 Tyr Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu 35 40 45 Ile Tyr Gly Ala Ser Ser Arg Ala Thr Gly Ile Pro Asp Arg Phe Ser 50 55 60 Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Arg Leu Glu 65 70 75 80 Pro Glu Asp Phe Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Gln Tyr Gly Ser Ser Gln 85 90 95 Tyr Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Leu Glu Ile Lys 100 105 <210> 25 <211> 366 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 25 caggtgtacc tggtggagtc tgggggaggc gtggtccagc ccgggaggtc cctgagactc 60 tcctgtgcag cgtctggaat caccttcagt atctatggca tgcactgggt ccgccaggct 120 ccaggcaagg ggctggagtg ggtggcagtt atatggtatg atggaagtca tgaatactat 180 gcagactccg tgaagggccg attcaccatc tccagagaca attccaagaa cacgctgtat 240 ctgctaatga acagcctgag agccgaggac acggctgtgt attactgtgc gagagatggc 300 gattattatg attcggggag tcctcttgac tactggggcc agggaaccct ggtcaccgtc 360 tcctca 366 <210> 26 <211> 366 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 26 caggtgcacc tggtggagtc tgggggaggc gtggtccagc ctgggaggtc cctgagactc 60 tcctgtgtag cgtctggaat caccttcagg atctatggca tgcactgggt ccgccaggct 120 ccaggcaagg ggctggagtg ggtggcagtt ttatggtatg atggaagtca tgaatactat 180 gcagactccg tgaagggccg attcaccatc tccagagaca attccaagaa cacgctatat 240 ctgcaaatga acagcctgag agccgaggac acggctatat attactgtgc gagagatggc 300 gattactatg attcggggag tcctcttgac tactggggcc agggaaccct ggtcaccgtc 360 tcctca 366 <210> 27 <211> 393 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 27 gaggttcacc tggtggagtc tgggggaggc ttggtccagc ctggggggtc cctgagactc 60 tcctgtgcag cctctggatt cacctttagt agatactgga tgagctgggt ccgccaggct 120 caagggaaag ggctggagtg ggtggccagc ataaagcaag ctggaagtga gaaaacctat 180 gtggactctg tgaagggccg attcaccatc tccagagaca acgccaagaa ctcactgtct 240 ctgcaaatga acagcctgag agccgaggac acggctgttt attactgtgc gagggagggg 300 gcatattact atgattcggc gagttattac ccttactact actactacag tatggacgtc 360 tggggccaag ggaccacggt caccgtctcc tca 393 <210> 28 <211> 321 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 28 gaaattgtgt tgacacagtc tccagccacc ctgtctttgt ctccagggga aagagccacc 60 ctctcctgca gggccagtca gagtgttagc agctacttag cctggtacca acagaaacct 120 ggccaggctc ccaggctcct catctatgat gcatccaaca gggccactgg catcccagcc 180 aggttcagtg gcagtgggtc tgggacagac ttcactctca ccatcagcag cctagagcct 240 gaagattttg cagtttatta ctgtcagcag cgtagcaact ggccgctcac tttcggcgga 300 gggaccaagg tggagatcaa a 321 <210> 29 <211> 321 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 29 gaaattgtgt tgacacagtc tccagccacc ctgtctttgt ctccagggga aagagccacc 60 ctctcctgca gggccagtca gagtgttagc agctacttag cctggtacca acagaaacct 120 ggccaggctc ccaggctcct catctatgat gcatccaaca gggccactgg catcccagcc 180 aggttcagtg gcagtgggtc tgggacagac ttcactctca ccatcagcag cctagagcct 240 gaagattttg cagtttatta ctgtcagcag cgtagcaact ggccgctcac tttcggcgga 300 gggaccaagg tggagatcaa a 321 <210> 30 <211> 318 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 30 gtgttgacgc agtctccagg caccctgtct ttgtctccag gggaaagagc caccctctcc 60 tgcagggcca gtcagagtgt tagcagcagc tacttagcct ggtaccagca gaaacctggc 120 caggctccca ggctcctcat ctatggtgca tccagcaggg ccactggcat cccagacagg 180 ttcagtggca gtgggtctgg gacagacttc actctcacca tcagcagact ggagcctgaa 240 gattttgcag tgtattactg tcagcagtat ggtagctcac agtacacttt tggccagggg 300 accaagctgg agatcaaa 318 <210> 31 <211> 98 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 31 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Val Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Ser Tyr 20 25 30 Gly Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Val Ile Trp Tyr Asp Gly Ser Asn Lys Tyr Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg <210> 32 <211> 98 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 32 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Gly 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Ser Tyr 20 25 30 Trp Met Ser Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Asn Ile Lys Gln Asp Gly Ser Glu Lys Tyr Tyr Val Asp Ser Val 50 55 60 Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys Asn Ser Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg <210> 33 <211> 95 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 33 Glu Ile Val Leu Thr Gln Ser Pro Ala Thr Leu Ser Leu Ser Pro Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Ser Val Ser Ser Tyr 20 25 30 Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Asp Ala Ser Asn Arg Ala Thr Gly Ile Pro Ala Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Glu Pro 65 70 75 80 Glu Asp Phe Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Gln Arg Ser Asn Trp Pro 85 90 95 <210> 34 <211> 95 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 34 Glu Ile Val Leu Thr Gln Ser Pro Gly Thr Leu Ser Leu Ser Pro Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Ser Val Ser Ser Ser 20 25 30 Tyr Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu 35 40 45 Ile Tyr Gly Ala Ser Ser Arg Ala Thr Gly Ile Pro Asp Arg Phe Ser 50 55 60 Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Arg Leu Glu 65 70 75 80 Pro Glu Asp Phe Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Gln Tyr Gly Ser Ser 85 90 95 <210> 35 <211> 11 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 35 Asp Gly Asp Tyr Tyr Asp Ser Gly Ser Pro Leu 1 5 10 <210> 36 <211> 11 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 36 Asp Gly Asp Tyr Tyr Asp Ser Gly Ser Pro Leu 1 5 10 <210> 37 <211> 12 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 37 Leu Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 1 5 10 <210> 38 <211> 13 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 38 Glu Gly Ala Tyr Tyr Tyr Asp Ser Ala Ser Tyr Tyr Pro 1 5 10 <210> 39 <211> 12 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 39 Tyr Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Leu Glu Ile Lys 1 5 10 <210> 40 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Peptide conjugate sequence <400> 40 Ala Leu Ala Leu 1 <210> 41 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Peptide conjugate sequence <220> <221> MISC_FEATURE <222> (1)..(1) <223> X = Beta-alanine <400> 41 Xaa Leu Ala Leu 1 <210> 42 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Peptide conjugate sequence <400> 42 Gly Phe Leu Gly 1 <210> 43 <211> 4 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Peptide conjugate sequence <400> 43 Leu Leu Gly Leu 1

Claims (16)

  1. 항체가 인간 메소텔린(mesothelin)에 결합하고 하기 특성 중 적어도 하나를 나타내는 분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부이고,
    (a) 1x10-8 M 이하의 KD로 인간 메소텔린에 결합함;
    (b) 메소텔린-발현 세포에 의하여 내재화됨;
    (c) 난소암 항원 CA125에 대한 메소텔린 결합을 억제함;
    (d) 메소텔린-발현 세포에 대항하는 항체 의존성 세포 독성(antibody dependent cellular cytotoxicity, ADCC)을 나타냄; 및
    (e) 세포독소에 접합될 때 생체 내에서 메소텔린-발현 세포의 성장을 억제함;
    상기 항체는
    (a) 서열번호 2를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR1;
    (b) 서열번호 5를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR2;
    (c) 서열번호 8을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR3;
    (d) 서열번호 11을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR1;
    (e) 서열번호 14를 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
    (f) 서열번호 17을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR3; 을 포함하며,
    상기 항체, 또는 이의 항원-결합부를 암호화하는 분리된 핵산 분자를 포함하는 발현벡터를 포함하는 숙주세포에서 항체를 발현시키고 상기 숙주세포로부터 항체를 분리하는 것을 포함하는 항-메소텔린 항체를 제조하는 방법.
  2. (a) 서열번호 20의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및
    (b) 서열번호 23의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역;을 포함하고,
    인간 메소텔린 단백질과 특이적으로 결합하는 분리된 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부를 암호화하는 분리된 핵산 분자를 포함하는 발현벡터를 포함하는 숙주세포에서 항체를 발현시키고 상기 숙주세포로부터 항체를 분리하는 것을 포함하는 항-메소텔린 항체를 제조하는 방법.
  3. 메소텔린-발현 종양 세포의 성장을 억제하기 위한 치료제의 제조에 사용되는 분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부로서, 여기서
    항체가 인간 메소텔린에 결합하고 하기 특성 중 적어도 하나를 나타내며,
    (a) 1x10-8 M 이하의 KD로 인간 메소텔린에 결합함;
    (b) 메소텔린-발현 세포에 의하여 내재화됨;
    (c) 난소암 항원 CA125에 대한 메소텔린 결합을 억제함;
    (d) 메소텔린-발현 세포에 대항하는 항체 의존성 세포 독성을 나타냄; 및
    (e) 세포독소에 접합될 때 생체 내에서 메소텔린-발현 세포의 성장을 억제함;
    상기 항체는
    (a) 서열번호 2를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR1;
    (b) 서열번호 5를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR2;
    (c) 서열번호 8을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR3;
    (d) 서열번호 11을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR1;
    (e) 서열번호 14를 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
    (f) 서열번호 17을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR3; 을 포함하며,
    상기 항체, 또는 이의 항원-결합부가 메소텔린-종양 세포의 성장을 억제하도록 메소텔린-발현 종양 세포에 접촉되는
    분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부.
  4. 메소텔린-발현 종양 세포의 성장을 억제하기 위한 치료제의 제조에 사용되는 분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부로서, 여기서
    항체가 다음을 포함하고, 인간 메소텔린 단백질과 특이적으로 결합하며,
    (a) 서열번호 20의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및
    (b) 서열번호 23의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    상기 항체, 또는 이의 항원-결합부가 메소텔린-종양 세포의 성장을 억제하도록 메소텔린-발현 종양 세포에 접촉되는
    분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부.
  5. 메소텔린-발현 종양 세포의 성장을 억제하기 위한 치료제의 제조에 사용되는 항체-파트너 분자 접합체로서, 상기 항체-파트너 분자 접합체는 분리된 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부 및 파트너 분자를 포함하고, 상기 파트너 분자는 치료제이며, 여기서
    항체가 인간 메소텔린에 결합하고 하기 특성 중 적어도 하나를 나타내며,
    (a) 1x10-8 M 이하의 KD로 인간 메소텔린에 결합함;
    (b) 메소텔린-발현 세포에 의하여 내재화됨;
    (c) 난소암 항원 CA125에 대한 메소텔린 결합을 억제함;
    (d) 메소텔린-발현 세포에 대항하는 항체 의존성 세포 독성을 나타냄; 및
    (e) 세포독소에 접합될 때 생체 내에서 메소텔린-발현 세포의 성장을 억제함;
    상기 항체는
    (a) 서열번호 2를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR1;
    (b) 서열번호 5를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR2;
    (c) 서열번호 8을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR3;
    (d) 서열번호 11을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR1;
    (e) 서열번호 14를 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
    (f) 서열번호 17을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR3; 을 포함하며,
    상기 항체-파트너 분자 접합체가 메소텔린-종양 세포의 성장을 억제하도록 메소텔린-발현 종양 세포에 접촉되는
    항체-파트너 분자 접합체.
  6. 메소텔린-발현 종양 세포의 성장을 억제하기 위한 치료제의 제조에 사용되는 항체-파트너 분자 접합체로서, 상기 항체-파트너 분자 접합체는 분리된 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부 및 파트너 분자를 포함하고, 상기 파트너 분자는 치료제이며, 여기서
    항체가 다음을 포함하고, 인간 메소텔린 단백질과 특이적으로 결합하며,
    (a) 서열번호 20의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및
    (b) 서열번호 23의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    상기 항체-파트너 분자 접합체가 메소텔린-종양 세포의 성장을 억제하도록 메소텔린-발현 종양 세포에 접촉되는
    항체-파트너 분자 접합체.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 치료제는 세포 독소인
    항체-파트너 분자 접합체.
  8. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 메소텔린-발현 종양 세포는 종피종 세포, 이자 종양 세포, 난소 종양 세포, 위 종양 세포, 폐 종양 세포 또는 자궁내막 종양 세포인
    분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부.
  9. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 메소텔린-발현 종양 세포는 종피종, 유두상 장액 난소 샘암종, 투명 세포 난소암종, 혼합 뮐러 난소암종, 자궁내막 뮤신 난소암종, 이자샘 암종, 이자관 샘암종, 자궁 장액 암종, 폐 샘암종, 간외 담관 암종, 위샘암종, 식도 샘암종, 직장 샘암종 및 유방샘암종으로 이루어진 군에서 선택된 암으로부터 유래된
    분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부.
  10. 대상체 내에서 암을 치료하기 위한 치료제의 제조에 사용되는 분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부로서, 여기서
    항체가 인간 메소텔린에 결합하고 하기 특성 중 적어도 하나를 나타내며,
    (a) 1x10-8 M 이하의 KD로 인간 메소텔린에 결합함;
    (b) 메소텔린-발현 세포에 의하여 내재화됨;
    (c) 난소암 항원 CA125에 대한 메소텔린 결합을 억제함;
    (d) 메소텔린-발현 세포에 대항하는 항체 의존성 세포 독성을 나타냄; 및
    (e) 세포독소에 접합될 때 생체 내에서 메소텔린-발현 세포의 성장을 억제함;
    상기 항체는
    (a) 서열번호 2를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR1;
    (b) 서열번호 5를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR2;
    (c) 서열번호 8을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR3;
    (d) 서열번호 11을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR1;
    (e) 서열번호 14를 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
    (f) 서열번호 17을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR3; 을 포함하며,
    상기 항체, 또는 이의 항원-결합부가 대상체에 투여되는
    분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부.
  11. 대상체 내에서 암을 치료하기 위한 치료제의 제조에 사용되는 분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부로서, 여기서
    항체가 다음을 포함하고, 인간 메소텔린 단백질과 특이적으로 결합하며,
    (a) 서열번호 20의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및
    (b) 서열번호 23의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    상기 항체, 또는 이의 항원-결합부가 대상체에 투여되는
    분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부.
  12. 대상체 내에서 암을 치료하기 위한 치료제의 제조에 사용되는 항체-파트너 분자 접합체로서, 상기 항체-파트너 분자 접합체는 분리된 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부 및 파트너 분자를 포함하고, 상기 파트너 분자는 치료제이며, 여기서
    항체가 인간 메소텔린에 결합하고 하기 특성 중 적어도 하나를 나타내며,
    (a) 1x10-8 M 이하의 KD로 인간 메소텔린에 결합함;
    (b) 메소텔린-발현 세포에 의하여 내재화됨;
    (c) 난소암 항원 CA125에 대한 메소텔린 결합을 억제함;
    (d) 메소텔린-발현 세포에 대항하는 항체 의존성 세포 독성을 나타냄; 및
    (e) 세포독소에 접합될 때 생체 내에서 메소텔린-발현 세포의 성장을 억제함;
    상기 항체는
    (a) 서열번호 2를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR1;
    (b) 서열번호 5를 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR2;
    (c) 서열번호 8을 포함하는 중쇄 가변 영역 CDR3;
    (d) 서열번호 11을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR1;
    (e) 서열번호 14를 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
    (f) 서열번호 17을 포함하는 경쇄 가변 영역 CDR3; 을 포함하며,
    상기 항체-파트너 분자 접합체가 대상체에 투여되는
    항체-파트너 분자 접합체.
  13. 대상체 내에서 암을 치료하기 위한 치료제의 제조에 사용되는 항체-파트너 분자 접합체로서, 상기 항체-파트너 분자 접합체는 분리된 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부 및 파트너 분자를 포함하고, 상기 파트너 분자는 치료제이며, 여기서
    항체가 다음을 포함하고, 인간 메소텔린 단백질과 특이적으로 결합하며,
    (a) 서열번호 20의 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역; 및
    (b) 서열번호 23의 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역;
    상기 항체-파트너 분자 접합체가 대상체에 투여되는
    항체-파트너 분자 접합체.
  14. 제 12항 또는 제 13항에 있어서,
    상기 치료제는 세포 독소인
    항체-파트너 분자 접합체.
  15. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 암은 종피종, 이자암, 난소암, 위암, 폐암 또는 자궁내막암인
    분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부.
  16. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 암은 종피종, 유두상 장액 난소 샘암종, 투명 세포 난소암종, 혼합 뮐러 난소암종, 자궁내막 뮤신 난소암종, 이자샘 암종, 이자관 샘암종, 자궁 장액 암종, 폐 샘암종, 간외 담관 암종, 위샘암종, 식도 샘암종, 직장 샘암종 및 유방샘암종으로 이루어진 군으로부터 선택된 암인
    분리된 인간 단일클론 항체, 또는 이의 항원-결합부.
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