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JP2025524923A - クローディン-6結合部分及びその使用 - Google Patents

クローディン-6結合部分及びその使用

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JP2025524923A
JP2025524923A JP2025504062A JP2025504062A JP2025524923A JP 2025524923 A JP2025524923 A JP 2025524923A JP 2025504062 A JP2025504062 A JP 2025504062A JP 2025504062 A JP2025504062 A JP 2025504062A JP 2025524923 A JP2025524923 A JP 2025524923A
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チューチュワン ジュワン
シャオフー ファン
ホーフェイ ホウ
ジエンルイ ジュー
ダン ジャオ
レイ ヤン
ジエ マオ
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レジェンド バイオテック アイルランド リミテッド
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Abstract

本開示は、抗クローディン-6抗体(例えば、VHHドメイン抗体)、及びクローディン-6に結合するキメラ抗原受容体(CAR)を提供する。前記キメラ抗原受容体は、細胞外抗原結合ドメインにおける抗クローディン-6抗体と、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメインとを含む。開示されたCAR構築体を形質導入された免疫エフェクター細胞は、がん免疫療法に用いることができる。

Description

相互参照
本出願は、2022年7月29日に提出された国際特許出願番号PCT/CN2022/109077の優先権を主張し、その内容は、全体として参照により本明細書に援用される。
配列表
本出願は、本出願と共に提出された配列表を参照により組み合わせ、該配列表は、XMLファイルフォーマットであり、「IEC230078PCT-seql.xml」と題され、2023年7月26日に作成され、68,969バイトのサイズを有する。
1.分野
本開示は、クローディン-6を標的とする抗体(例えば、ドメイン抗体)、キメラ抗原受容体及び操作された免疫細胞、並びにそれらの使用方法の分野に関する。
2.背景
クローディン(CLDN)は、重要な密着結合タンパク質であり、主に内皮細胞又は上皮細胞において組織特異的に発現する(Int J Mol Sci,14;22(24):13416(2021)(非特許文献1)を参照されたい)。CLDNファミリーのメンバーとして、クローディン-6(CLDN6)は、バリア、特に肺上皮バリア及び表皮透過性バリア(EPB)の形成において重要な役割を果たすことが見出されている。CLDN6発現の変化は、様々ながんの進行に関連し、且つCLDN6の影響を受ける腫瘍の悪性表現型は、増殖とアポトーシス、遊走と浸潤及び薬物耐性を含み、これらは、いずれもCLDN6により媒介される重要なシグナル伝達経路によって制御されることが証明されている。CLDN6は、がん胎児性標的であり、それは、いくつかの固形腫瘍において高度に発現するが、正常な組織において発現しないことが証明されている(Histopathology,61(6):1043-56(2021)(非特許文献2)、Sci Transl Med.,13(579):eabb6282(2021)(非特許文献3)を参照されたい)。同じ発現プロファイルは、別のがん胎児性標的GPC3において示された。本技術分野では、新たな抗クローディン-6結合剤及び免疫療法、例えば、クローディン-6を標的とするCAR-T療法が必要とされている。
Int J Mol Sci,14;22(24):13416(2021) Histopathology,61(6):1043-56(2021) Sci Transl Med.,13(579):eabb6282(2021)
3.概要
一態様では、本明細書は、抗クローディン-6(CLDN6)単一ドメイン抗体(sdAb)を提供し、それは、(i)SEQ ID NO:7に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、CDR1、CDR2及びCDR3、(ii)SEQ ID NO:8に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、CDR1、CDR2及びCDR3、(iii)SEQ ID NO:9に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、CDR1、CDR2及びCDR3、(iv)SEQ ID NO:10に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、CDR1、CDR2及びCDR3、又は(v)SEQ ID NO:11に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、CDR1、CDR2及びCDR3を含む。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキーム、IMGT番号付けスキーム、AbM番号付けスキーム、Chothia番号付けスキーム、Contact番号付けスキーム又はそれらの組み合わせに従ってCDR1、CDR2又はCDR3を確定する。
一態様では、本明細書は、抗クローディン-6単一ドメイン抗体(sdAb)を提供し、それは、(i)SEQ ID NO:1のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:3のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:5のアミノ酸配列を含むCDR3、又は(ii)SEQ ID NO:2のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:4のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:6のアミノ酸配列を含むCDR3を含む。
いくつかの態様において、本明細書による抗クローディン-6 sdAbは、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10及び/又はSEQ ID NO:11に示す一つ又は複数のFR領域をさらに含む。
いくつかの態様において、本明細書は、抗クローディン-6 sdAbを提供し、それは、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、本明細書は、抗クローディン-6 sdAbを提供し、それは、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか、又はそれからなる。
いくつかの態様において、抗クローディン-6 sdAbは、ラクダ科動物のsdAbである。いくつかの態様において、抗クローディン-6 sdAbは、ヒト化sdAbである。
いくつかの態様において、抗クローディン-6 sdAbは、作用物質と遺伝子融合又は化学コンジュゲーションしている。
別の態様では、本明細書は、融合タンパク質を提供し、それは、本明細書による抗クローディン-6 sdAbと、Fc領域(例えば、ヒトIgG1Fc)とを含む。いくつかの態様において、ヒトIgG1Fcは、SEQ ID NO:39のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、融合タンパク質は、SEQ ID NO:21~25のうちのいずれか一つのアミノ酸配列を含む。
別の態様では、本明細書は、キメラ抗原受容体(CAR)を提供し、それは、本明細書による抗クローディン-6 sdAbを含む細胞外抗原結合ドメインと、膜貫通ドメインと、細胞内シグナル伝達ドメインとを含む。
いくつかの態様において、キメラ抗原受容体の細胞外抗原結合ドメインは、一つ又は複数のさらなる抗原結合ドメインをさらに含む。いくつかの態様において、これらのさらなる結合ドメインのうちの少なくとも一つは、GPC3に結合する。いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、SEQ ID NO:18のアミノ酸配列を含むVHに示すHCDR1、HCDR2及びHCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するHCDR1、HCDR2及びHCDR3と、SEQ ID NO:19のアミノ酸配列を含むVLに示すLCDR1、LCDR2及びLCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するLCDR1、LCDR2及びLCDR3とを含む。
いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、SEQ ID NO:12のアミノ酸配列を含むHCDR1と、SEQ ID NO:14のアミノ酸配列を含むHCDR2と、SEQ ID NO:16のアミノ酸配列を含むHCDR3と、SEQ ID NO:13のアミノ酸配列を含むLCDR1と、SEQ ID NO:15のアミノ酸配列を含むLCDR2と、SEQ ID NO:17のアミノ酸配列を含むLCDR3とを含む。
いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、VHドメインとVLドメインとを含み、該VHドメインは、SEQ ID NO:18のアミノ酸配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含み、該VLドメインは、SEQ ID NO:19のアミノ酸配列と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、VHドメインとVLドメインとを含み、該VHドメインはSEQ ID NO:18のアミノ酸配列を含み、該VLドメインはSEQ ID NO:19のアミノ酸配列を含む。
いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、SEQ ID NO:20のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、SEQ ID NO:20と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの態様において、抗原結合ドメインは、ペプチドリンカーを介して互いに融合している。
いくつかの態様において、ペプチドリンカーの長さは、約50アミノ酸以下である。
いくつかの態様において、膜貫通ドメインは、CD8α、CD4、CD28、CD137、CD80、CD86、CD152及びPD1からなる群から選択される分子に由来する。いくつかの態様において、膜貫通ドメインはCD8αに由来する。
いくつかの態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫エフェクター細胞の一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、該一次細胞内シグナル伝達ドメインはCD3ζに由来する。
いくつかの態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激シグナル伝達ドメインをさらに含む。いくつかの態様において、共刺激シグナル伝達ドメインは、CD27、CD28、CD137、OX40、CD30、CD40、CD3、LFA-1、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83のリガンド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される共刺激分子に由来する。いくつかの態様において、共刺激シグナル伝達ドメインはCD137に由来する。
いくつかの態様において、本明細書によるCARは、細胞外抗原結合ドメインのC末端と膜貫通ドメインのN末端との間に位置するヒンジドメインをさらに含む。いくつかの態様において、該ヒンジドメインはCD8αに由来する。
いくつかの態様において、本明細書によるCARは、ポリペプチドのN-末端に位置するシグナルペプチドをさらに含む。いくつかの態様において、シグナルペプチドはCD8αからのものである。
いくつかの態様において、本明細書は、キメラ抗原受容体(CAR)を提供し、それは、(i)SEQ ID NO:26及びSEQ ID NO:28からなる群から選択されるアミノ酸配列、又は(ii)SEQ ID NO:26及びSEQ ID NO:28の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
別の態様では、本明細書は、核酸を提供し、それは、本明細書による抗クローディン-6 sdAb、融合タンパク質又はCAR、又はそれらの断片をコードする。
別の態様では、本明細書による核酸は、キメラ受容体をコードする配列をさらに含む。いくつかの態様において、キメラ受容体をコードする核酸は、SEQ ID NO:33の核酸配列を含む。いくつかの態様において、キメラ受容体をコードする核酸は、SEQ ID NO:32及び44~45のうちのいずれか一つのアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする。
別の態様では、本明細書は、ベクターを提供し、それは、本明細書による核酸を含む。
別の態様では、本明細書は、操作された免疫エフェクター細胞を提供し、それは、本明細書によるCAR、核酸及び/又はベクターを含む。いくつかの態様において、操作された免疫エフェクター細胞は、T細胞、NK細胞、末梢血単核細胞(PBMC)、造血幹細胞、多能性幹細胞、胚性幹細胞又はそれらの組み合わせである。
別の態様では、本明細書は、医薬組成物を提供し、それは、本明細書による抗クローディン-6 sdAb、核酸、ベクター又は操作された免疫エフェクター細胞と、薬学的に許容可能な賦形剤とを含む。
別の態様では、本明細書は、対象の疾患又は障害を処置する方法を提供し、該方法は、有効量の、本明細書による抗クローディン-6 sdAb、操作された免疫エフェクター細胞又は医薬組成物を対象に投与することを含む。いくつかの態様において、疾患又は障害は、クローディン-6関連疾患又は障害、及び/又はGPC3関連疾患又は障害である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、がん、例えば、固形腫瘍がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、胚細胞腫瘍(GCT)、卵巣がん(OC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)、類内膜がん(EC)及びAFP+胃がん(AFP+GC)からなる群から選択される。
別の態様では、本開示は、それを必要とする対象の疾患又は障害を処置するための方法をさらに提供し、該方法は、有効量の、CLDN6アンタゴニストとGPC3アンタゴニストとの組み合わせ、又はCLDN6とGPC3のアンタゴニストを、対象に投与することを含む。CLDN6アンタゴニスト、GPC3アンタゴニスト及び/又はCLDN6とGPC3のアンタゴニストは、複数のクラスを有することができ、例えば、アンタゴニストは、操作された受容体、操作された免疫細胞、抗体、抗体-薬物コンジュゲート(ADC)、アプタマー及び小分子RNAから選択されてもよい。
一態様では、CLDN6アンタゴニストは、CLDN6を特異的に標的とする操作された受容体を含む操作された免疫細胞であり、該操作された受容体は、少なくとも一つの抗CLDN6結合部分(例えば、本明細書による抗CLDN6 sdAb)を含む細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、GPC3アンタゴニストは、GPC3を特異的に標的とする操作された受容体を含む操作された免疫細胞であり、該操作された受容体は、少なくとも一つの抗GPC3結合部分を含む細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、CLDN6を特異的に標的とする操作された受容体(例えば、本明細書によるCLDN6 CAR)及びGPC3を特異的に標的とする操作された受容体は、異なる操作された免疫細胞において発現する。これに応じて、CLDN6アンタゴニストとGPC3アンタゴニストとの組み合わせは、本明細書に記載のCLDN6を特異的に標的とする操作された受容体を含む第1群の操作された免疫細胞とGPC3を特異的に標的とする操作された受容体の第2群の操作された免疫細胞との組み合わせである。
いくつかの態様において、CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、操作された免疫細胞であり、それは、CLDN6を特異的に標的とする第1の操作された受容体と、GPC3を特異的に標的とする第2の操作された受容体とを含み、即ち二種類の操作された受容体は、同じ免疫細胞において共発現する。より具体的には、CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、操作された免疫細胞であり、それは、CLDN6を特異的に標的とする第1の操作された受容体と、GPC3を特異的に標的とする第2の操作された受容体とを含み、ここで、(1)CLDN6を特異的に標的とする第1の操作された受容体は、少なくとも一つの抗CLDN6結合部分を含む第1の細胞外抗原結合ドメイン、第1の膜貫通ドメイン及び第1の細胞内シグナル伝達ドメインを含み、且つ(2)GPC3を特異的に標的とする第2の操作された受容体は、少なくとも一つの抗GPC3結合部分を含む第2の細胞外抗原結合ドメイン、第2の膜貫通ドメイン及び第2の細胞内シグナル伝達ドメインを含む。
いくつかの態様において、CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、操作された免疫細胞であり、それは、CLDN6を標的とする第1のCARと、GPC3を標的とする第2のCARとを含み、ここで、(1)第1のCARは、少なくとも一つの抗CLDN6結合部分(例えば、本明細書による抗CLDN6 sdAb)を含有する第1の細胞外抗原結合ドメイン、第1の膜貫通ドメイン及び第1の細胞内シグナル伝達ドメインを含み、(2)第2のCARは、少なくとも一つの抗GPC3結合部分を含有する第2の細胞外抗原結合ドメイン、第2の膜貫通ドメイン及び第2の細胞内シグナル伝達ドメインを含み、ここで、該第1のCARと該第2のCARは、機能的に連結され、該第1のCARは、GPC3を標的とする該第2のCARのN末端又はC末端に位置し、任意選択的に、該第1のCARは、切断可能ペプチドを介して該第2のCARに機能的に連結され、又は該第1のCARと該第2のCARは、切断可能ペプチドの切断のためには連結していない。
いくつかの態様において、CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、CLDN6及びGPC3を同時に標的とする操作された受容体を含む操作された免疫細胞であり、該操作された受容体は、少なくとも一つの抗CLDN6結合部分(例えば、本明細書による抗CLDN6 sdAb)及び少なくとも一つの抗GPC3結合部分を含む細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、CLDN6及びGPC3を同時に標的とするCAR(「CLDN6×GPC3二重特異性CAR」)を含む操作された免疫細胞であり、ここで、該CLDN6×GPC3特異性CARは、(1)少なくとも一つの抗CLDN6結合部分及び少なくとも一つの抗GPC3結合部分を含む細胞外抗原結合ドメイン、(2)膜貫通ドメイン及び(3)細胞内シグナル伝達ドメインを含み、ここで、該抗CLDN6結合部分は、該抗GPC3結合部分のN末端又はC末端に位置し、任意選択的に、該抗CLDN6結合部分は、GSリンカー、例えば、(GS)などのペプチドリンカーを介して該抗GPC3結合部分に機能的に連結される。
いくつかの態様において、疾患又は障害は、クローディン-6関連疾患又は障害、及び/又はGPC3関連疾患又は障害である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、がん、例えば、固形腫瘍がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、胚細胞腫瘍(GCT)、卵巣がん(OC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)、類内膜がん(EC)及びAFP+胃がん(AFP+GC)からなる群から選択される。いくつかの態様において、対象は、少なくとも一つのCLDN6薬剤に対して耐性を有し、及び/又はここで、対象は、少なくとも一つのGPC3薬剤に対して耐性を有する。
ES-2.huCLDN.Luc細胞及びOV90細胞へのキメラ抗体の結合を示した図である。 図1Aの説明を参照。 図1Aの説明を参照。 図1Aの説明を参照。 図1Aの説明を参照。 ES-2.huCLDN.Luc細胞及びOV90細胞へのヒト化キメラ抗体の結合を示した図である。 図2Aの説明を参照。 図2Aの説明を参照。 図2Aの説明を参照。 図2Aの説明を参照。 異なるCLDNファミリーに対するCAR-Tのインビトロ細胞傷害性を示した図である。「UnT」は、CARを形質導入されていないT細胞を表す。「CD19 CAR-T」は、関連しない対照CAR-Tとして用いられる。 図3Aの説明を参照。 図3Aの説明を参照。 異なるCLDNファミリーに対するCAR-TのIFN-γ放出を示した図である。「UnT」は、CARを形質導入されていないT細胞を表す。「CD19 CAR-T」は、関連しない対照CAR-Tとして用いられる。 図4Aの説明を参照。 図4Aの説明を参照。 図4Aの説明を参照。 OV90.Luc異種移植マウスにおけるCLDN6 CAR-T細胞のインビボ有効性を示した図である。「UnT」は、CARを形質導入されていないT細胞を表す。 図5Aの説明を参照。 図5Aの説明を参照。 異なるGPC3及びCLDN6発現レベルを有する腫瘍細胞と共培養されたCAR-T細胞のインビトロ細胞傷害性を示した図である。「UnT」は、CARを形質導入されていないT細胞を表す。 外因的に導入されたTGFβR及びIL23R構築体を説明した図である。 OV90.Luc細胞皮下腫瘍切片におけるGPC3及びCLDN6の発現を示した図である。 OV90.Luc異種移植マウスにおけるCAR-T細胞のインビボ有効性(0.2M CAR+/マウス)を示した図である。「UnT」は、CARを形質導入されていないT細胞を表す。 図8Aの説明を参照。
5.詳細な説明
本開示は、クローディン-6に結合する新規抗体、クローディン-6及び/又はGPC3に結合するキメラ抗原受容体、あるいはそれらを含む及び/又はキメラ受容体を発現する操作された細胞、並びにそれらの改善された性質に、部分的に基づくものである。
5.1. 定義
本明細書に記載されるか又は参照される技術及び手順には、例えば、Sambrookら,Molecular Cloning: A Laboratory Manual(第3版 2001)、Current Protocols in Molecular Biology(Ausubelらによる編集,2003)、Therapeutic Monoclonal Antibodies: From Bench to Clinic(Anによる編集 2009)、Monoclonal Antibodies: Methods and Protocols(Albitarによる編集 2010)、及びAntibody Engineering 第1巻と第2巻(KontermannとDubelによる編集,第2版 2010)に記載される広く利用されている方法など、概して当業者によって従来の方法を用いてよく理解されているもの及び/又は一般的に採用されているものが含まれる。本明細書において特に定義しない限り、本明細書で使用される技術用語と科学用語は、当業者に一般的に理解されている意味を有する。本明細書の解釈上、以下の用語の説明が適用され、且つ任意の適切な場合に、単数形で使用される用語は複数形も含み、逆も同様である。記載される用語のいずれかの説明が、参照により本明細書に援用されるいずれかの文献と矛盾する場合、以下に記載される用語の説明が優先されるべきである。
「抗体」、「免疫グロブリン」又は「Ig」という用語は、本明細書において同義的に使用されてもよく、最も広義に使用され、且つ具体的には、例えば、モノクローナル抗体(アゴニスト、アンタゴニスト、中和抗体、完全長の又はインタクトなモノクローナル抗体を含む)、マルチエピトープ又はモノエピトープ特異性を有する抗体組成物、ポリクローナル又は一価抗体、多価抗体、少なくとも二つのインタクトな抗体から形成される多重特異性抗体(例えば、所望の生物学的活性を呈する限り、二重特異性抗体)、一本鎖抗体及びそれらの断片(例えば、ドメイン抗体)を包含し、以下に記載のとおりである。抗体は、ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体及び/又は親和性成熟抗体並びに他の種(例えば、マウス、ウサギ、ラマなど)からの抗体であり得る。「抗体」という用語は、免疫グロブリン系ポリペプチドにおけるB細胞のポリペプチド生成物を含むことが意図され、それは、特定の分子抗原に結合する能力を有し、且つ二つの同一のポリペプチド鎖対から構成され、ここで各対のポリペプチド鎖は、一本の重鎖(約50~70kDa)と一本の軽鎖(約25kDa)を有し、各本の鎖の各アミノ末端部分が約100~約130又はそれ以上のアミノ酸の可変領域を含み、且つ各本の鎖の各カルボキシ末端部分が定常領域を含む。例えば、Antibodey Engineering(Borrebaeckによる編集,第2版 1995)及びKuby,Immunology(第3版 1997)を参照されたい。抗体は、合成抗体、組換えにより産生された抗体、ラクダ科種(例えば、ラマ又はアルパカ)由来を含む抗体又はそれらのヒト化変異体、イントラボディ、抗イディオタイプ(抗Id)抗体及び上記のいずれかの機能性断片(例えば、抗原結合断片)をさらに含むが、それらに限らず、これらの機能性断片は、抗体重鎖又は軽鎖ポリペプチドの一部を指し、該断片の由来となった抗体の結合活性の一部又は全てを保持している。機能性断片(例えば、抗原結合断片)の非限定的な例としては、一本鎖Fvs(scFv)(例えば、単一特異性、二重特異性などを含む)、Fab断片、F(ab’)断片、F(ab)断片、F(ab’)断片、ジスルフィド結合により連結されるFvs(dsFv)、Fd断片、Fv断片、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ及びミニボディが挙げられる。具体的には、本明細書による抗体は、免疫グロブリン分子及び免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分、例えば、抗原結合ドメイン又は抗原に結合する抗原結合部位を含有する分子(例えば、抗体の一つ又は複数のCDR)を含む。このような抗体断片は、例えば、HarlowとLane,Antibodies: A Laboratory Manual(1989)、Mol. Biology and Biotechnology: A Comprehensive Desk Reference(Myersによる編集,1995)、Hustonら,1993,Cell Biophysics 22:189-224、PluckthunとSkerra,1989,Meth. Enzymol. 178:497-515、及びDay,Advanced Immunochemistry(第2版 1990)という文献に記載されている。本明細書による抗体は、免疫グロブリン分子の任意のクラス(例えば、IgG、IgE、IgM、IgDとIgA)又は任意のサブクラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1とIgA2)であり得る。抗体は、アゴニスト抗体又はアンタゴニスト抗体であり得る。抗体は、アゴニストでもアンタゴニストでもないものであり得る。
「抗原」は、抗体が選択的に結合することのできる構造である。標的抗原は、ポリペプチド、炭水化物、核酸、脂質、ハプテン又は他の天然に存在する化合物もしくは合成化合物であり得る。標的抗原は、ポリペプチドであってもよい。抗原は、細胞に関連していてもよく、例えば、細胞上又は細胞中に存在する。
「インタクトな」抗体は、抗原結合部位並びにCL及び少なくとも重鎖定常領域CH1、CH2及びCH3を含む抗体である。定常領域は、ヒト定常領域又はそのアミノ酸配列変異体を含んでもよい。インタクトな抗体は、一つ又は複数のエフェクター機能を有してもよい。
「一本鎖Fv」(「sFv」又は「scFv」とも略される)は、単一のポリペプチド鎖に連結されるVH及びVL抗体ドメインを含む抗体断片である。好ましくは、sFvポリペプチドは、VHとVLドメインとの間のポリペプチドリンカーをさらに含み、該ポリペプチドリンカーは、sFvが抗原結合のための望ましい構造を形成することを可能にする。sFvに関する概説は、Pluckthun in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies,第113巻、Rosenburg及びMooreによる編集,Springer-Verlag,New York,ページ269~315(1994)を参照されたい。
「重鎖単独抗体」又は「HCAb」という用語は、機能性抗体を含み、それは、重鎖を含むが、通常4鎖抗体に見られる軽鎖を欠く。例えば、ラクダ科動物(例えば、ラクダ、ラマ又はアルパカ)は、HCAbを産生することが知られている。
本明細書で使用される「単一ドメイン抗体」又は「sdAb」は、単一のモノマー可変抗体ドメインを指し、且つ抗原に結合することができる(例えば、クローディン-6に結合する単一ドメイン抗体)。単一ドメイン抗体は、本明細書に記載のVHHドメインを含む。単一ドメイン抗体の例は、例えば、ラクダ科種(例えば、ラマ)からの抗体、従来の4鎖抗体に由来する単一ドメイン抗体、操作された抗体、及び抗体に由来するもの以外の単一ドメイン足場などの、軽鎖を天然に欠いている抗体を含むが、それに限らない。単一ドメイン抗体(例えば、VHHドメイン抗体)は、任意の種に由来してもよく、マウス、ヒト、ラクダ、ラマ、ヤギ、ウサギ及びウシを含むが、それらに限らない。例えば、本明細書に記載されているように、単一ドメイン抗体は、ラクダ科種、例えば、ラクダ、ラマ、ヒトコブラクダ、アルパカ及びグアナコから産生された抗体に由来してもよい。ラクダ科以外の他の種は、軽鎖を天然に欠いている重鎖抗体を産生することができ、このような他の種に由来するVHHは、本開示の範囲内にある。いくつかの態様において、本明細書による単一ドメイン抗体(例えば、VHH)は、FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4の構造を有する。単一ドメイン抗体は、本明細書に記載されているように、別の分子(例えば、作用物質)と遺伝子融合又は化学コンジュゲーションすることができる。単一ドメイン抗体は、大きい結合分子(例えば、多重特異性抗体又はキメラ抗原受容体)の一部であり得る。
「結合」という用語は、分子間の相互作用を指し、例えば、複合体を形成することを含む。相互作用は、例えば、水素結合、イオン結合、疎水性相互作用及び/又はファンデルワールス相互作用を含む非共有結合性相互作用であってもよい。複合体は、共有結合性又は非共有結合性の結合、相互作用又は力によって一体に保持された二つ以上の分子の結合をさらに含んでもよい。抗体上の単一の抗原結合部位と標的分子(例えば、抗原)の単一のエピトープとの間の全体としての非共有結合性相互作用の強度は、該エピトープに対する抗体又は機能性断片の親和性である。結合分子(例えば、抗体)と一価抗原との解離速度(koff)と会合速度(kon)との比率(koff/kon)は、解離定数Kであり、親和性に反比例する。K値が低いほど、抗体の親和性は高くなる。Kの値は、抗体と抗原との複合体によって異なり、且つkonとkoffに依存する。本明細書による抗体の解離定数Kは、本明細書による任意の方法又は当業者に周知の任意の他の方法を用いて確定することができる。一つの結合部位における親和性が、常に抗体と抗原との間の相互作用の真の強度を反映しているとは限らない。複数の反復する抗原決定基を含有する複合抗原(例えば、多価抗原)が、複数の結合部位を含有する抗体と接触する場合、一つの部位における抗体の抗原との相互作用により、二番目の部位における反応の可能性が増加することになる。多価抗体と抗原との間のこのような複数の相互作用の強度は、アビディティと呼ばれる。
本明細書に記載される結合分子に関連して、「~に結合する」、「~に特異的に結合すること」などの用語及び類似の用語も本明細書で同義的に使用され、抗原(例えば、ポリペプチド)に特異的に結合する抗原結合ドメインの結合分子を指す。抗原に結合するか又は特異的に結合する結合分子又は抗原結合ドメインは、例えば、イムノアッセイ、Octet(登録商標)、Biacore(登録商標)又は当業者に周知の他の技術によって同定することができる。結合分子又は抗原結合ドメインがいかなる交差反応性抗原よりも高い親和性で抗原に結合する場合に、結合分子又は抗原結合ドメインは、ラジオイムノアッセイ(RIA)及び酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)などの実験技術を用いて確定したように、抗原に結合するか又は特異的に結合することができる。典型的には、特異的又は選択的反応はバックグラウンドシグナル又はノイズの少なくとも2倍になることになり、バックグラウンドの10倍を超えることもあり得る。例えば、Fundamental Immunology 332-36(Paulによる編集,第2版 1989)における結合特異性に関する考察を参照されたい。結合分子又は抗原結合ドメインが「非標的」タンパク質に結合する程度は、例えば、蛍光活性化細胞選別(FACS)分析又はRIAにより確定したように、結合分子又は抗原結合ドメインとその特定の標的抗原との結合の約10%であってもよい。抗原に結合する結合分子又は抗原結合ドメインは、例えば、結合分子が、例えば、抗原を標的化する治療剤及び/又は診断剤として使用され得るように、十分な親和性で抗原に結合することができる結合分子又は抗原結合ドメインを含む。抗原に結合する結合分子又は抗原結合ドメインは、1μM、800nM、600nM、550nM、500nM、300nM、250nM、100nM、50nM、10nM、5nM、4nM、3nM、2nM、1nM、0.9nM、0.8nM、0.7nM、0.6nM、0.5nM、0.4nM、0.3nM、0.2nM又は0.1nM以下の解離定数(K)を有してもよい。結合分子又は抗原結合ドメインは、異なる種からの抗原で保存され得る抗原エピトープに結合する。
結合分子又は抗原結合ドメインは、「キメラ」配列を含んでもよく、ここで、重鎖及び/又は軽鎖の一部は、特定の種に由来するか又は特定の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体における対応する配列と同一又は相同である一方、鎖の残りの部分は、別の種に由来するか又は別の抗体クラス又はサブクラスに属する抗体及びこのような抗体の断片における対応する配列と同一又は相同であり、それらが所望の生物学的活性を示すものであればよい(米国特許第4,816,567号及びMorrisonら,1984,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81:6851-55を参照されたい)。キメラ配列は、ヒト化配列を含んでもよい。
結合分子又は抗原結合ドメインは、非ヒト(例えば、ラクダ科動物、ネズミ、非ヒト霊長類動物)抗体の「ヒト化」形態の部分を含んでもよく、これらの非ヒト抗体は、ヒト免疫グロブリン(例えば、受容体抗体)からの配列を含み、ここで、天然CDR残基は、所望の特異性、親和性及び能力を有するラクダ科動物、マウス、ラット、ウサギ又は非ヒト霊長類動物などの非ヒト種(例えば、ドナー抗体)の対応するCDRからの残基に置き換えられる。ヒト免疫グロブリン配列の一つ又は複数のFR領域残基は、対応する非ヒト残基に置き換えられ得る。なお、ヒト化抗体は、受容体抗体又はドナー抗体で発見されていない残基を含んでもよい。これらの修飾は、抗体性能をさらに改善するために行われる。ヒト化抗体重鎖又は軽鎖は、少なくとも一つ又は複数の可変領域の実質的に全てを含んでもよく、ここで、全て又は実質的に全てのCDRは、非ヒト免疫グロブリンのCDRに対応し、且つ全て又は実質的に全てのFRは、ヒト免疫グロブリン配列のFRである。ヒト化抗体は、免疫グロブリン定常領域(Fc)の少なくとも一部、通常、ヒト免疫グロブリン定常領域の少なくとも一部を含む。さらなる詳細については、Jonesら,Nature 321:522-25(1986)、Riechmannら,Nature 332:323-29(1988)、Presta,Curr. Op. Struct. Biol. 2:593-96(1992)、Carterら,Proc. Natl. Acad. Sci. USA,89:4285-89(1992)、米国特許第6,800,738、6,719,971、6,639,055、6,407,213及び6,054,297号を参照されたい。
結合分子又は抗原結合ドメインは、「完全ヒト抗体」又は「ヒト抗体」の一部を含んでもよく、ここで、これらの用語は、本明細書で同義的に使用され、且つヒト可変領域と、例えば、ヒト定常領域とを含む抗体を指す。結合分子は、抗体配列を含んでもよい。該用語は、ヒト由来の可変領域及び定常領域を含み得る抗体を指す。「完全ヒト」抗体は、ポリペプチドに結合し、且つ核酸配列によりコードされる抗体をさらに包含してもよく、これらの核酸配列は、ヒト生殖系列免疫グロブリン核酸配列の天然に存在する体細胞変異体である。「完全ヒト抗体」という用語は、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列に対応する可変領域と定常領域を有する抗体を含み、例えば、Kabatら(Kabatら(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,第5版,U.S. Department of Health and Human Services,NIH公開番号91-3242を参照されたい)によって記載されているとおりである。「ヒト抗体」は、ヒトによって産生される抗体のアミノ酸配列に対応するアミノ酸配列を有し及び/又はヒト抗体を製造するための技術のいずれかを用いて産生された抗体である。ヒト抗体のこの定義は、非ヒト抗原結合残基を含むヒト化抗体を特に排除する。ヒト抗体は、当分野の既知の様々な技術を用いて産生することができ、ファージディスプレイライブラリー(Hoogenboom及びWinter,J. Mol. Biol. 227:381(1991)、Marksら,J. Mol. Biol. 222:581(1991))と酵母ディスプレイライブラリー(Chaoら,Nature Protocols 1:755-68(2006))を含む。ヒトモノクローナル抗体の製造にも用いられ得る方法は、Coleら,Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy 77(1985)、Boernerら,J. Immunol. 147(1):86-95(1991)、及びvan Dijkとvan de Winkel,Curr. Opin. Pharmacol. 5: 368-74(2001)という文献に記載されている。ヒト抗体は、抗原チャレンジに応答してこのような抗体を産生するように修飾されているが、その内因性遺伝子座が無効になったトランスジェニック動物(例えば、マウス)に抗原を投与することによって製造され得る(例えば、Jakobovits,Curr. Opin. Biotechnol. 6(5):561-66(1995)、BruggemannとTaussing,Curr. Opin. Biotechnol. 8(4):455-58(1997)、及びXENOMOUSE(商標)技術に関する米国特許第6,075,181と6,150,584号を参照されたい)。ヒトB細胞ハイブリドーマ技術によって産生されるヒト抗体は、さらに、例えば、Liら,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103:3557-62(2006)を参照されたい。
結合分子又は抗原結合ドメインは、「組換えヒト抗体」の一部を含んでもよく、ここで、該語句は、宿主細胞にトランスフェクトされた組換え発現ベクターを用いて発現した抗体、組換えのコンビナトリアルヒト抗体ライブラリーから単離された抗体、ヒト免疫グロブリン遺伝子に関してトランスジェニック及び/又はトランスクロモソミック動物(例えば、マウス又はウシ)から単離された抗体(例えば、Taylor,L. D.ら,Nucl. Acids Res. 20:6287-6295(1992)を参照されたい)又はヒト免疫グロブリン遺伝子配列の他のDNA配列へのスプライシングに関わる任意の他の方式によって製造、発現、産生又は単離された抗体など、組換え方式によって製造、発現、産生又は単離されたヒト抗体を含む。このような組換えヒト抗体は、ヒト生殖系列免疫グロブリン配列に由来する可変領域及び定常領域を有し得る(Kabat,E. A.ら(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,第5版,U.S. Department of Health and Human Services,NIH公開番号91-3242を参照されたい)。しかしながら、いくつかの態様において、このような組換えヒト抗体に対してインビトロ変異誘発を行う(又は、ヒトIg配列のトランスジェニック動物を用いる場合、インビボ体細胞変異誘発を行う)ため、組換え抗体のVH及びVL領域のアミノ酸配列は、ヒト生殖系列VH及びVL配列に由来してその近縁であるが、インビボでのヒト抗体生殖系列レパートリー内に自然に存在しないものであり得る配列である。
結合分子又は抗原結合ドメインは、「モノクローナル抗体」の一部を含んでもよく、ここで、本明細書で使用される用語は、実質的に均一な抗体群から入手された抗体を指し、例えば、少量で存在し得る天然に存在する可能な突然変異又は周知の翻訳後修飾(例えば、アミノ酸異性体化又は脱アミド、メチオニン酸化又はアスパラギンもしくはグルタミン脱アミド)を除いて、該群を構成する各抗体は同一であり、各モノクローナル抗体が、通常、抗原上の単一のエピトープを識別することになる。本明細書で使用される「モノクローナル抗体」は、単一のハイブリドーマ又は他の細胞により産生された抗体である。用語「モノクローナル」は、抗体を製造するための任意の特定の方法に限定されない。例えば、本開示に用いられ得るモノクローナル抗体は、Kohlerら,Nature 256:495(1975)によって最初に記載されたハイブリドーマ方法によって製造されてもよく、又は組換えDNA方法を用いて細菌又は真核生物の動物もしくは植物細胞において製造されてもよい(例えば、米国特許第4,816,567号を参照されたい)。「モノクローナル抗体」は、例えば、Clacksonら,Nature 352:624-28(1991)及びMarksら,J. Mol. Biol. 222:581-97(1991)に記載される技術を用いてファージ抗体ライブラリーからも単離され得る。クローン細胞株及びそれが発現するモノクローナル抗体の他の製造方法は、当分野において周知である。例えばShort Protocols in Molecular Biology(Ausubelらによる編集,第5版 2002)を参照されたい。
典型的な4鎖抗体単位は、二本の同一の軽(L)鎖と二本の同一の重(H)鎖で構成されるヘテロ四量体糖タンパク質である。IgGの場合に、4鎖単位は、通常、約150,000ダルトンである。各本のL鎖は、一つの共有結合性ジスルフィド結合を介してH鎖に連結される一方、二本のH鎖は、H鎖のアイソタイプに依存して一つ又は複数のジスルフィド結合を介して互いに連結される。各本のH鎖とL鎖は、規則的に間隔を置いて配置された鎖内ジスルフィド結合をさらに有する。各本のH鎖は、N-末端に可変ドメイン(VH)を有し、α鎖とγ鎖のうちのそれぞれについて三つの定常ドメイン(CH)が続く一方、μアイソタイプ及びεアイソタイプについて四つのCHドメインが続く。各本のL鎖は、N-末端に可変ドメイン(VL)を有し、その他端に定常ドメイン(CL)を有する。VLはVHと整列し、CLは重鎖の第1の定常ドメイン(CH1)と整列する。特定のアミノ酸残基は、軽鎖及び重鎖可変ドメイン間の境界面を形成すると考えられる。VHとVLのペアリングは、一緒になって単一の抗原結合部位を形成する。異なるクラス抗体の構造特性については、例えば、Basic and Clinical Immunology 71(Stitesらによる編集,第8版 1994)とImmunobiology(Janewayら,第5版 2001)を参照されたい。
用語「Fab」又は「Fab領域」は、抗原に結合する抗体領域を指す。従来のIgGは、通常、二つのFab領域を含み、各Fab領域は、Y字型IgG構造の二つのアームの一方に存在する。各Fab領域は、通常、重鎖と軽鎖のそれぞれの一つの可変領域及び一つの定常領域で構成される。より具体的には、Fab領域における重鎖の可変領域及び定常領域は、VH領域及びCH1領域であり、Fab領域における軽鎖の可変領域及び定常領域は、VL領域及びCL領域である。Fab領域におけるVH、CH1、VL及びCLは、本開示に係る抗原結合能を付与するように様々な方法で配列され得る。例えば、従来のIgGのFab領域に似ているように、VH領域及びCH1領域は、一つのポリペプチド上にあってもよく、VL領域及びCL領域は、単独のポリペプチドにあってもよい。代替的に、VH、CH1、VL及びCL領域は、以下の節でより詳細に記載されるように、全て同じポリペプチド上にあり、且つ異なる順序で配向されてもよい。
用語「可変領域」、「可変ドメイン」、「V領域」又は「Vドメイン」は、抗体の軽鎖又は重鎖の一部を指し、それは、通常、軽鎖又は重鎖のアミノ末端に位置し、且つ長さが重鎖で約120~130個のアミノ酸及び軽鎖で約100~110個のアミノ酸であり、且つ各特定の抗体のその特定の抗原に対する結合及び特異性に用いられる。重鎖の可変領域は、「VH」と呼ばれてもよい。軽鎖の可変領域は、「VL」と呼ばれてもよい。用語「可変」は、抗体における可変領域のいくつかのセグメントが配列に大きな違いを呈するという事実を指す。V領域は、抗原結合を媒介し、特定の抗体のその特定の抗原に対する特異性を定義する。しかしながら、可変性は、可変領域の110個のアミノ酸範囲内に均等に分布しているわけではない。代わりに、V領域は、約15~30個のアミノ酸の、フレームワーク領域(FR)と呼ばれる、変化が小さい(例えば、相対的に変化しない)セグメントで構成され、これらのセグメントは、長さがそれぞれ約9~12個のアミノ酸である、「超可変領域」と呼ばれる、変化が大きい(例えば、極端的に変化する)短領域によって隔てられている。重鎖と軽鎖の可変領域はそれぞれ、主にβシート構造を用いる四つのFRを含み、それらは、三つの超可変領域を介して連結され、この三つの超可変領域は連結されてループを形成し、且ついくつかの場合にβシート構造の一部を形成する。各鎖における超可変領域は、FRによってごく接近して一体に保持されており、且つ他方の鎖の超可変領域と共に、抗体の抗原結合部位の形成に寄与する(例えば、Kabatら,Sequences of Proteins of Immunological Interest(第5版,1991)を参照されたい)。定常領域は、抗体による抗原への結合に直接的には関わらないが、抗体依存性細胞傷害(ADCC)及び補体依存性細胞傷害(CDC)への抗体の関与など、様々なエフェクター機能を呈する。可変領域は、種々の抗体間で配列が広く異なる。具体的な態様において、可変領域は、ヒト可変領域である。
用語「Kabatに係る可変領域残基の番号付け」又は「Kabatにおけるアミノ酸位置の番号付け」及びこれらの変化形は、Kabatら前掲における抗体編成の重鎖可変領域又は軽鎖可変領域に使用される番号付けシステムを指す。この番号付けシステムを使用すると、実際の直鎖アミノ酸配列は、可変ドメインFR又はCDRの短縮又は挿入に対応するより少なく又は別のアミノ酸を含有してもよい。例えば、重鎖可変ドメインは、残基52の後の単一のアミノ酸挿入(Kabatによる残基52a)及び残基82の後の三つ挿入された残基(例えば、Kabatによる残基82a、82b及び82cなど)を含んでもよい。所与の抗体の残基のKabat番号付けは、抗体配列と「標準」Kabat番号付け配列との相同性領域におけるアラインメントによって確定することができる。可変ドメインにおける残基(およそ軽鎖の残基1~107及び重鎖の残基1~113)に言及する場合、通常、Kabat番号付けシステム(例えば、上記Kabatら)を用いる。免疫グロブリン重鎖定常領域における残基に言及する場合、通常、「EU番号付けシステム」又は「EUインデックス」(例えば、Kabatら前掲に報告されるEUインデックス)を用いる。「KabatにおけるEUインデックス」は、ヒトIgG 1 EU抗体の残基番号付けを指す。他の番号付けシステムは、例えば、AbM、Chothia、Contact、IMGT及びAHonによって記載されている。
抗体に関連して使用される時、用語「重鎖」は、約50~70kDaのポリペプチド鎖を指し、ここで、アミノ末端部分は、約120~130又はそれ以上のアミノ酸の可変領域を含み、カルボキシ末端部分は定常領域を含む。重鎖定常領域に基づくアミノ酸配列は、定常領域が、アルファ(α)、デルタ(δ)、イプシロン(ε)、ガンマ(γ)及びミュー(μ)と称される五つの異なるタイプ(例えば、アイソタイプ)のうちの一つであり得る。別個の重鎖はサイズが異なる:α、δ及びγは約450個のアミノ酸を含有するが、μ及びεは約550個のアミノ酸を含有する。軽鎖と組み合わせになると、これらの異なるタイプの重鎖はそれぞれ、五つの周知のクラス(例えば、アイソタイプ)の抗体であるIgA、IgD、IgE、IgG及びIgMを産生し、IgGの四つのサブクラス、即ちIgG1、IgG2、IgG3及びIgG4を含む。
抗体に関連して使用される時、用語「軽鎖」は、約25kDaのポリペプチド鎖を指し、ここで、アミノ末端部分は、約100~約110又はそれ以上のアミノ酸の可変領域を含み、カルボキシ末端部分は定常領域を含む。軽鎖のおよその長さは211~217個のアミノ酸である。定常ドメインに基づくアミノ酸配列には、二つの異なるタイプが存在し、カッパ(κ)又はラムダ(λ)と称される。
本明細書で使用される用語「超可変領域」、「HVR」、「相補性決定領域」及び「CDR」は、同義的に使用される。「CDR」は、免疫グロブリン(Ig又は抗体)VH β-シートフレームワークの非フレームワーク領域内の三つの超可変領域(H1、H2又はH3)の一つ、又は抗体VL β-シートフレームワークの非フレームワーク領域内の三つの超可変領域(L1、L2又はL3)の一つを指す。VHドメインにおけるCDR1、CDR2及びCDR3は、それぞれHCDR1、HCDR2及びHCDR3とも称される。VLドメインにおけるCDR1、CDR2及びCDR3は、それぞれLCDR1、LCDR2及びLCDR3とも称される。そのため、CDRは、フレームワーク領域配列の範囲内に散在する可変領域配列である。
CDR領域は当業者に周知であり、且つ周知の番号付けシステムによって定義されている。例えば、Kabat相補性決定領域(CDR)は、配列可変性に基づくものであり、最も一般的に用いられている(例えば、Kabatら前掲、Nick Deschachtら,J Immunol 2010; 184:5696-5704)を参照されたい)。Chothiaは、代わりに、構造ループの位置を指す(例えばChothia及びLesk,J. Mol. Biol. 196:901-17(1987)を参照されたい)。Kabatの番号付け規則を用いて番号付けした時、Chothia CDR-H1ループの末端は、H32とH34との間で変化し、これはループの長さに依存する(これは、Kabatの番号付けレジメンが挿入をH35AとH35Bに置くためであり、35Aも35Bも存在しない場合、ループが32で終わり、35Aのみが存在する場合、ループが33で終わり、35A及び35Bの両方が存在する場合、ループが34で終わる)。AbM超可変領域は、Kabat CDRとChothia構造ループとの折衷案に相当し、且つOxford MolecularのAbM抗体モデリングソフトウェアに使用されている(例えばAntibody Engineering第2巻(KontermannとDubelによる編集,第2版,2010)を参照されたい)。「コンタクト」超可変領域は、利用可能な複合体結晶構造に対する分析に基づく。開発され、広く採用されている別の汎用的な番号付けシステムは、ImMunoGeneTics(IMGT)Information System(登録商標)(Lafrancら,Dev. Comp. Immunol. 27(1):55-77(2003))である。IMGTは、ヒト及び他の脊椎動物の免疫グロブリン(IG)、T細胞受容体(TCR)及び主要組織適合性複合体(MHC)に特化した総合情報システムである。本明細書では、CDRは、軽鎖又は重鎖内のアミノ酸配列及び位置を指す。免疫グロブリン可変ドメインの構造内でのCDRの「位置」は種間で保存的であり、且つループと呼ばれる構造中に存在するため、構造的特徴に従い可変ドメイン配列をアラインメントする番号付けシステムを用いることにより、CDR及びフレームワーク残基が容易に識別される。該情報は、一つの種の免疫グロブリンからのCDR残基を、通常ヒト抗体からのアクセプターフレームワークに移植し、置き換えるために用いることができる。HoneggerとPluckthun,J. Mol. Biol. 309: 657-70(2001)は、別の番号付けシステム(AHon)を開発した。例えば、Kabat番号付けとIMGT独自の番号付けシステムとを含む番号付けシステム間の対応関係は、当業者に周知である(例えば、Kabat前掲、Chothia及びLesk前掲、Martin前掲、Lefrancら前掲を参照されたい)。これらの超可変領域又はCDRからの各残基は、以下の表1に例示されている。
所与のCDRの境界は、識別に用いられるレジメンに応じて異なり得る。そのため、特に指定されない限り、所与の抗体又はその領域(例えば、可変領域)の「CDR」及び「相補性決定領域」という用語並びに抗体又はその領域の各CDR(例えば、CDR-H1、CDR-H2)は、上記の任意の既知のレジメンによって定義される相補性決定領域を包含すると理解されるべきである。いくつかの場合に、一つ又は複数の特定のCDRを識別するためのレジメンを指定し、例えば、IMGT、Kabat、Chothia又はContact方法により定義されたCDRである。他の場合に、CDRの特定のアミノ酸配列が与えられる。注意すべきこととして、CDR領域は、様々な番号付けシステムの組み合わせ、例えば、Kabat及びChothia番号付けシステムの組み合わせ、Kabat及びAbM番号付けシステムの組み合わせ又はKabat及びIMGT番号付けシステムの組み合わせによって定義されてもよい。そのため、「特定のVHに記載されているようなCDR1」などの用語は、上記例示的なCDR番号付けシステムにより定義された任意のCDR1を含むが、それに限らない。可変領域(例えば、VH又はVL)が与えられると、当業者は、該領域内のCDRが種々の番号付けシステム又はその組み合わせによって定義され得ることを理解するであろう。
超可変領域は、VLにおける24-36又は24-34(L1)、46-56又は50-56(L2)及び89-97又は89-96(L3)、並びにVHにおける26-35又は26-35A(H1)、50-65又は49-65(H2)及び93-102、94-102又は95-102(H3)などの「拡張された超可変領域」を含んでもよい。
用語「定常領域」又は「定常ドメイン」は、軽鎖と重鎖のカルボキシ末端部分を指し、それは、抗体と抗原との結合に直接的には関わらないが、様々なエフェクター機能、例えば、Fc受容体との相互作用を呈する。該用語は、免疫グロブリン分子の一部を指し、該免疫グロブリン分子の一部は、免疫グロブリンの他の部分、即ち可変領域と比べて、より保存的なアミノ酸配列を有し、該アミノ酸配列は、抗原結合部位を含有する。定常領域は、重鎖のCH1、CH2及びCH3領域並びに軽鎖のCL領域を含有し得る。
用語「フレームワーク」又は「FR」は、CDRの両側に位置する可変領域残基を指す。FR残基は、例えば、キメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、ドメイン抗体、ダイアボディ、線形抗体及び二重特異性抗体に存在する。FR残基は、超可変領域残基又はCDR残基以外の可変ドメイン残基である。
本明細書における用語「Fc領域」は、免疫グロブリン重鎖のC-末端領域を定義するためのものであり、例えば、天然配列Fc領域と、組換えFc領域と、変異体Fc領域とを含む。免疫グロブリン重鎖Fc領域の境界は異なる可能性があるが、ヒトIgG重鎖Fc領域は、通常、Cys226又はPro230位置のアミノ酸残基からそのカルボキシ末端まで広がると定義される。Fc領域のC-末端リジン(EU番号付けシステムによる残基447)は、例えば、抗体の産生又は精製中、又は抗体の重鎖をコードする核酸に対して組換えてエンジニアリングを行うことによって除去され得る。そのため、インタクトな抗体の組成物は、全てのK447残基が除去された抗体群、K447残基が除去されていない抗体群及びK447残基を含む抗体とそれを含まない抗体との混合物を有する抗体群を含んでもよい。「機能的Fc領域」は、天然配列Fc領域の「エフェクター機能」を有する。例示的「エフェクター機能」としては、C1q結合、CDC、Fc受容体結合、ADCC、貪食作用、細胞表面受容体(例えば、B細胞受容体)の下方制御などが挙げられる。このようなエフェクター機能は、通常、Fc領域を結合領域又は結合ドメイン(例えば、抗体可変領域又はドメイン)と組み合わせる必要があり、且つ当業者に周知の様々なアッセイを用いて評価することができる。「変異体Fc領域」は、少なくとも一つのアミノ酸修飾(例えば、置換、付加又は欠失)のために天然配列Fc領域と異なるアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、変異体Fc領域は、天然配列Fc領域又は親ポリペプチドのFc領域と比べて少なくとも一つのアミノ酸置換を有し、例えば、天然配列Fc領域又は親ポリペプチドのFc領域に約1~約10個のアミノ酸置換、又は約1~約5個のアミノ酸置換を有する。本明細書の変異体Fc領域は、天然配列Fc領域及び/又は親ポリペプチドのFc領域との少なくとも約80%の相同性、又はそれと少なくとも約90%の相同性、例えば、それと少なくとも約95%の相同性を有してもよい。
本明細書で使用される「エピトープ」は、当分野における用語であり、且つ結合分子(例えば、抗体)が特異的結合できる抗原の局所的領域を指す。エピトープは、線形エピトープ又は立体構造的、非線形的もしくは不連続的エピトープであってもよい。ポリペプチド抗原の場合に、例えば、エピトープは、ポリペプチドの連続したアミノ酸であってもよく(「線形」エピトープ)、又はエピトープは、ポリペプチドの二つ又はそれ以上の非連続領域からのアミノ酸を含んでもよい(「立体的」、「非線形的」又は「不連続的」エピトープ)。当業者によれば、一般に、線状エピトープは、二次、三次又は四次構造に依存することも又はしないこともあると理解されるであろう。例えば、結合分子は、天然の三次元タンパク質構造に折り畳まれているか否かに関係なく、1群のアミノ酸に結合することができる。結合分子は、エピトープを識別して結合するために、エピトープを構成するアミノ酸残基が特定の立体配座(例えば、屈曲、ねじれ、旋回又は折り畳み)を呈する必要がある。
ペプチド、ポリペプチド又は抗体配列の「パーセント(%)配列同一性」及び「相同性」は、最大配列同一性パーセントを実現するために配列アラインメント及び必要な場合にギャップを導入し、いかなる保存的置換も配列同一性の一部として考慮されない時、候補配列における、特定のペプチド又はポリペプチド配列におけるアミノ酸残基と同じであるアミノ酸残基のパーセントとして定義される。所属分野の技術の範囲内にある様々な方式により、BLAST、BLAST-2、ALIGN又はMEGALIGN(商標)(DNASTAR)ソフトウェアなどの公的に利用可能なコンピュータソフトウェアを用いて、アラインメントを実現してアミノ酸配列同一性パーセントを確定することができる。当業者は、比較される配列の完全長にわたって最大限のアラインメントを実現するために必要な任意のアルゴリズムを含め、アラインメントの測定に適切なパラメータを確定することができる。
「特異性」という用語は、抗原結合タンパク質(例えば、CAR又は抗体)による抗原の特定のエピトープに対する選択的識別を指す。例えば、天然抗体は、単一特異的である。本明細書で使用される「多重特異性」という用語は、抗原結合タンパク質(例えば、CAR又は抗体)が二つ又はそれ以上の抗原結合部位を有することを示し、ここで、少なくとも二つが異なる抗原に結合する。本明細書で使用される「二重特異性」は、抗原結合タンパク質(例えば、CAR又は抗体)が二つの異なる抗原結合特異性を有することを示す。本明細書で使用される「単一特異性」CARは、一つ又は複数の結合部位を有する抗原結合タンパク質(例えば、CAR又は抗体)を示し、各結合部位が同じ抗原に結合する。
本明細書で使用される「価」という用語は、抗原結合タンパク質(例えば、CAR又は抗体)に所定の数の結合部位が存在することを示す。例えば、天然抗体又は全長抗体は、二つの結合部位を有し、且つ二価である。このように、「三価」、「四価」、「五価」及び「六価」という用語は、それぞれ、抗原結合タンパク質(例えば、CAR又は抗体)に二つの結合部位、三つの結合部位、四つの結合部位、五つの結合部位及び六つの結合部位が存在することを表す。
本明細書で使用される「キメラ抗原受容体」又は「CAR」は、一つ又は複数の抗原をT細胞などの免疫エフェクター細胞に特異的に移植するために用いることができる遺伝子操作された受容体を指す。いくつかのCARは、「人工T細胞受容体」、「キメラT細胞受容体」又は「キメラ免疫受容体」とも呼ばれる。CARは、一つ又は複数の抗原(例えば、腫瘍抗原)に特異的な細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン、T細胞及び/又は他の受容体の細胞内シグナル伝達ドメインを含んでもよい。「CAR-T細胞」は、CARを発現するT細胞を指す。
用語「ポリペプチド」及び「ペプチド」及び「タンパク質」は、本明細書で同義的に使用され、且つ任意の長さのアミノ酸のポリマーを指す。ポリマーは、直鎖又は分岐鎖であってもよく、それは、修飾されたアミノ酸を含んでもよく、且つ非アミノ酸によって分断され得る。これらの用語は、既に天然に修飾されたか又は介入によって修飾されたアミノ酸ポリマーをさらに包含する。例えば、ジスルフィド結合の形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化又は任意の他の操作又は修飾である。該定義は、例えば、一つ又は複数のアミノ酸類似体を含有するポリペプチドをさらに含み、非天然アミノ酸及び当分野の既知の他の修飾を含むが、それらに限らない。理解すべきこととして、本開示のポリペプチドが抗体又は免疫グロブリンスーパーファミリーの他のメンバーに基づいてもよいため、例えば、「ポリペプチド」は、一本鎖又は二本以上の会合した鎖として存在し得る。
本明細書で同義的に使用されるように、「ポリヌクレオチド」又は「核酸」は、任意の長さのヌクレオチドのポリマーを指し、且つDNAとRNAとを含む。ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、修飾されたヌクレオチド又は塩基、及び/又はそれらの類似体、又はDNAもしくはRNAポリメラーゼ又は合成反応によってポリマーに取り込まれ得る任意の基質であり得る。ポリヌクレオチドは、修飾されたヌクレオチド、例えば、メチル化されたヌクレオチド及びその類似体を含んでもよい。本明細書で使用される「オリゴヌクレオチド」は、短く、通常一本鎖であり、合成されたポリヌクレオチドを指し、その長さが、通常(必ずしもそうとは限らない)約200個のヌクレオチド未満である。用語「オリゴヌクレオチド」と「ポリヌクレオチド」とは、互いに排他的というわけではない。ポリヌクレオチドについての上記の説明は、オリゴヌクレオチドにも等しく全面的に適用可能である。本開示の結合分子を産生する細胞は、親ハイブリドーマ細胞、並びに抗体をコードする核酸が導入された細菌及び真核宿主細胞を含んでもよい。特に指定のない限り、本明細書に開示される任意の一本鎖ポリヌクレオチド配列の左側末端は5’末端であり、二本鎖ポリヌクレオチド配列の左手方向は5’方向と称される。5’から3’への新生RNA転写物の付加方向は転写方向と称される。DNA鎖においてRNA転写物と同じ配列を有する、RNA転写物の5’末端より5’側にある配列領域は、「上流配列」と称され、DNA鎖においてRNA転写物と同じ配列を有する、RNA転写物の3’末端より3’側にある配列領域は、「下流配列」と称される。
「単離された核酸」は、天然配列に天然に付随する他のゲノムDNA配列並びにリボソーム及びポリメラーゼなどのタンパク質又は複合体と実質的に分離されている核酸(例えば、RNA、DNA又は核酸混合物)である。「単離された」核酸分子は、核酸分子の天然の供給源に存在する他の核酸分子と分離されている核酸分子である。なお、「単離された」核酸分子、例えば、cDNA分子は、組換え技術によって産生される場合、他の細胞物質又は培地を実質的に含まなくてもよいか、又は化学的に合成される場合、化学的前駆体又は他の化学物質を実質的に含まない。本明細書に記載の抗体をコードする一つ又は複数の核酸分子は、単離又は精製され得る。該用語は、その天然に存在する環境から除去された核酸配列を含み、且つ組換え又はクローニングされたDNA単離物及び化学的に合成された類似体又は異種系によって生物学的に合成された類似体を含む。実質的に純粋な分子は、該分子の単離された形態を含んでもよい。具体的には、本明細書に記載の、CAR又は抗体をコードする「単離された」核酸分子は、少なくとも一つの汚染物の核酸分子から同定され単離された核酸分子であり、該核酸分子は、通常、それが産生された環境において該少なくとも一つの汚染物の核酸分子と会合する。
別段の説明がない限り、「アミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列」は、互いに縮退形態を呈し、同じアミノ酸配列をコードする全てのヌクレオチド配列を含む。タンパク質又はRNAをコードするヌクレオチド配列という語句は、該タンパク質をコードするヌクレオチド配列がいくつかの形態において一つ又は複数のイントロンを含有し得る程度で、イントロンをさらに含んでもよい。
用語「制御配列」は、特定の宿主生物において、機能的に連結されたコード配列を発現するために必要なDNA配列を指す。原核生物に適用される制御配列は、例えば、プロモーター、任意選択的なオペロン配列及びリボソーム結合部位を含む。真核細胞は、プロモーター、ポリアデニル化シグナル及びエンハンサーを利用することが知られている。
本明細書で使用される「機能的に連結される」という用語及び同様の語句(例えば、遺伝的に融合される)は、核酸又はアミノ酸を指すために用いられる場合、それぞれ核酸配列又はアミノ酸配列の操作可能な連結を指し、それらは互いに機能的関係に置かれている。例えば、プロモーター、エンハンサーエレメント、オープンリーディングフレーム、5’及び3’UTR並びにターミネーター配列が作動可能に連結されると、核酸分子(例えば、RNA)の正確な産生が起こる。機能的に連結された核酸エレメントは、オープンリーディングフレームの転写を引き起こし、最終的にポリペプチドの産生(即ち、オープンリーディングフレームの発現)を引き起こし得る。別の例として、作動可能に連結されたペプチドは、その機能ドメインが互いに適切な距離に置かれており、各ドメインに所期の機能を付与するペプチドである。
「ベクター」という用語は、核酸配列を宿主細胞に導入するように、例えば、本明細書に記載の結合分子(例えば、抗体)をコードする核酸配列を含む核酸配列を担持するか又は含むための物質を指す。適用可能なベクターは、例えば、発現ベクター、プラスミド、ファージベクター、ウイルスベクター、エピソーム及び人工染色体を含み、それは、選択配列、又は宿主細胞染色体に安定的に組込むことができる標識を含んでもよい。なお、ベクターは、一つ又は複数の選択的標識遺伝子と適切な発現制御配列とを含んでもよい。含まれる選択的標識遺伝子は、例えば、抗生物質又は毒素に対する耐性を提供し、栄養欠乏を補充するか又は培地中にない重要栄養素を供給する。発現制御配列は、当分野に周知の構成型及び誘導型プロモーター、転写エンハンサー、転写ターミネーターなどを含んでもよい。二つ又はそれ以上の核酸分子を共発現させようとする時(例えば、抗体重鎖及び軽鎖又は抗体VH及びVL)、二つの核酸分子を、例えば、単一の発現ベクター又は単独の発現ベクターに挿入してもよい。単一のベクター発現について、コード核酸は、一つの共通の発現制御配列に機能的に連結されるか、又は異なる発現制御配列、例えば、一つの誘導型プロモーター及び一つの構成型プロモーターに連結され得る。宿主細胞への核酸分子の導入は、当分野に周知の方法を用いて確認することができる。これらの方法は、例えば、mRNAのNorthernブロット又はポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅などの核酸分析、遺伝子生成物の発現に用いられる免疫ブロット又は導入された核酸配列もしくはそれに対応する遺伝子生成物の発現を試験する他の適切な分析方法を含む。当業者は、核酸分子が所望の生成物を産生するのに十分な量で発現されていることを理解し、さらに、当分野に周知の方法で発現レベルを最適化して十分な発現を得ることができることを理解すべきである。
本明細書で使用される用語「宿主」は、動物、例えば、哺乳類(例えば、ヒト)を指す。
本明細書で使用される「宿主細胞」という用語は、核酸分子でトランスフェクトされ得る特定の標的細胞及びこのような細胞の子孫又は潜在的な子孫を指す。このような細胞の子孫は、次世代に起こり得る突然変異もしくは環境の影響又は宿主細胞ゲノムへの核酸分子の組込みが原因で、核酸分子でトランスフェクトされる親細胞と同じではないこともある。
本明細書で使用される用語「自家」は、同じ個体に由来する任意の材料を指し、ここで、該材料が後に該個体に再導入される。
「同種異系」は、同じ種の異なる個体に由来する移植片を指す。
本明細書で使用される「トランスフェクトした」又は「形質転換した」又は「形質導入した」という用語は、外来核酸を宿主細胞に転移又は導入するプロセスを指す。「トランスフェクトした」又は「形質転換した」又は「形質導入した」細胞は、外因性核酸を用いて、トランスフェクト、形質転換又は形質導入した細胞である。該細胞は、初代標的細胞及びその子孫を含む。
本明細書で使用される「薬学的に許容可能」という用語は、連邦もしくは州政府の規制当局によって承認され、又は米国薬局方、欧州薬局方もしくは他の一般に認められた薬局方においてリストされて動物、より具体的にはヒトに使用することを意味する。
「賦形剤」は、液体又は固体の充填剤、希釈剤、溶媒又はカプセル化材料などの薬学的に許容される材料、組成物又はビヒクルを指す。賦形剤としては、例えば、カプセル化材料又は添加剤、例えば、吸収促進剤、酸化防止剤、接着剤、緩衝液、キャリア剤、コーティング剤、着色剤、希釈剤、崩壊剤、乳化剤、増量剤、充填剤、香味剤、保湿剤、潤滑剤、香料、防腐剤、噴射剤、離型剤、滅菌剤、甘味剤、可溶化剤、湿潤剤及びそれらの混合物が挙げられる。用語「賦形剤」はさらに、希釈剤、アジュバント(例えば、フロイントアジュバント(完全又は不完全))又はビヒクルを指してもよい。
賦形剤は、薬学的に許容可能な賦形剤であってもよい。薬学的に許容可能な賦形剤の例としては、リン酸塩、クエン酸塩及び他の有機酸などの緩衝液、アスコルビン酸を含む酸化防止剤、低分子量(例えば、約10個のアミノ酸残基未満)のポリペプチド、血清アルブミン、ゼラチン又は免疫グロブリンなどのタンパク質、ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー、グリシン、グルタミン、アスパラギン、アルギニン、又はリジンなどのアミノ酸、グルコース、マンノース又はデキストリンを含む単糖類、二糖類及び他の炭水化物、EDTAなどのキレート剤、マンニトール又はソルビトールなどの糖アルコール類、ナトリウムなどの塩形成性対イオン、及び/又はTWEEN(商標)、ポリエチレングリコール(PEG)及びPLURONICS(商標)などの非イオン性界面活性剤が挙げられる。薬学的に許容可能な賦形剤の他の例は、RemingtonとGennaro,Remington’s Pharmaceutical Sciences(第18版,1990)に記載されている。
各成分は、医薬製剤の他の成分と適合性があるという意味で「薬学的に許容可能」であってもよく、且つ合理的なリスク対効果比に見合って、過度の毒性、刺激、アレルギー反応、免疫原性又は他の問題もしくは合併症を伴わずに、ヒト及び動物の組織又は臓器と接触するのに適している。例えば、Lippincott Williams & Wilkins: Philadelphia,PA,2005; Handbook of Pharmaceutical Excipients,第6版; Roweらによる編集、The Pharmaceutical Press and the American Pharmaceutical Association: 2009; Handbook of Pharmaceutical Additives,第3版、AshとAshによる編集、Gower Publishing Company: 2007、Pharmaceutical Preformulation and Formulation,第2版、Gibsonによる編集、CRC Press LLC: Boca Raton,FL,2009を参照されたい。薬学的に許容可能な賦形剤は、用いられる投与量及び濃度で、それに曝露される細胞又は哺乳類にとって非毒性であり得る。薬学的に許容可能な賦形剤は、水性pH緩衝溶液であってもよい。
賦形剤は、ピーナッツ油、ダイズ油、鉱油、ゴマ油などの、石油、動物、植物又は合成供給源のものを含む油及び水などの無菌の液体であってもよい。組成物(例えば、医薬組成物)が静脈内投与される時、水は例示的賦形剤である。生理食塩水溶液、グルコース水溶液及びグリセリン溶液も液体賦形剤として、特に注射用溶液に用いることができる。賦形剤は、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、コメ、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、タルク、塩化ナトリウム、脱脂粉乳、グリセロール、プロピレン、エチレングリコール、水、エタノールなどをさらに含んでもよい。該組成物は、必要に応じて、少量の湿潤剤又は乳化剤又はpH緩衝剤をさらに含んでもよい。組成物は、溶液、懸濁液、乳剤、錠剤、丸薬、カプセル、散剤、徐放性製剤などの形態をとることができる。経口組成物は、製剤を含み、医薬品グレードのマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリンナトリウム、セルロース、炭酸マグネシウムなどの標準的な賦形剤を含んでもよい。
薬物化合物を含む組成物は、例えば、単離又は精製の形態の結合分子(例えば、抗体)及び好適な量の賦形剤を含んでもよい。
本明細書で使用される「有効量」又は「治療有効量」という用語は、抗体又は作用物質及び本明細書による抗体もしくは医薬組成物を含む治療用分子の、所望の結果をもたらすのに十分な量を指す。
用語「対象」と「患者」は、同義的に使用され得る。本明細書で使用される対象は、非霊長類動物又は霊長類動物(例えば、ヒト)などの哺乳類であってもよい。対象は、ヒトであってもよい。対象は、疾患又は障害に罹患していると診断される哺乳類、例えば、ヒトであってもよい。代替的に、対象は、疾患又は障害が進行するリスクがある哺乳類、例えば、ヒトであってもよい。
「投与」は、例えば、粘膜、皮内、静脈内、筋肉内送達及び/又は本明細書に記載されるもしくは当分野に周知の任意の他の物理的送達方法により、体外に存在する物質を患者の体内に注射するか又は他の方式で物理的に送達する行為を指す。
本明細書で使用される「処置する(treat)」「処置(treatment)」「処置すること(treating)」という用語は、一つ又は複数の療法の投与による疾患又は病態の進行、重症度及び/又は持続時間を低減又は改善することを指す。処置は、患者が潜在的状態を依然として有している可能性があるにもかかわらず、患者の改善が観察されるように、潜在的病態に関連する一つ又は複数の症状が低減されているか、寛解されているか及び/又は緩和されているか否かを評価することによって確定され得る。用語「処置すること」は、疾患の制御及び改善を含む。「制御する(manage)」「制御(managing)」「制御すること(management)」という用語は、対象が、必ずしも疾患の治癒をもたらすとは限らない療法から得た有益な効果を指す。
「アンタゴニスト」という用語は、標的抗原の生理的作用又は標的抗原媒介性シグナル伝達経路を干渉又は抑制する物質を指す。当分野では様々なタイプのアンタゴニストが既知であり、操作された免疫細胞、操作されたT細胞受容体(TCR)などの操作された受容体、キメラ抗原受容体(CAR)、T細胞抗原カップリング剤(TAC)又はその一部、抗体、抗体-薬物コンジュゲート(ADC)、アプタマー、小分子RNA及び化学化合物阻害剤を含むが、それらに限らない。
本明細書で使用される「CLDN6アンタゴニストとGPC3アンタゴニストとの組み合わせ」という用語は、抗CLDN6に特異的に拮抗するがGPC3に拮抗しない第1の物質と、GPC3に特異的に拮抗するがCLDN6に拮抗しない第2の物質との組み合わせを指す。第1の物質と第2の物質は、分離してもよいし、連結、融合又は複合化してもよい。CLDN6アンタゴニストは、CLDN6に結合するがGPC3に結合しない細胞外抗原結合ドメインを有する第1のCARであってもよく、且つGPC3アンタゴニストは、GPC3に結合するがCLDN6に結合しない細胞外抗原結合ドメインを有する第2のCARであってもよく、第1のCARと第2のCARは、個別のポリペプチドであってもよく、又は同じ鎖で一緒に連結されてもよい。CLDN6アンタゴニストは、CLDN6に結合するがGPC3に結合しないCARを発現する第1群の操作された免疫細胞であってもよく、且つGPC3アンタゴニストは、GPC3に結合するがCLDN6に結合しないCARを発現する第2群の操作された免疫細胞であってもよい。第1の物質と第2の物質が、両物質の拮抗能力を保持する新たな分子として連結又は融合し得る場合、該新たな分子は、「CLDN6とGPC3のアンタゴニスト」と見なされ得る。
本明細書で使用される「CLDN6とGPC3のアンタゴニスト」という用語は、CLDN6とGPC3の両方に拮抗する能力を有する物質を指す。CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、CLDN6とGPC3に結合できる細胞外抗原結合ドメインを有するCARであってもよい。CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、CLDN6とGPC3に結合できる細胞外抗原結合ドメインを有するCARを発現する操作された免疫細胞であってもよい。CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、第1のCARと第2のCARを発現する操作された免疫細胞であってもよく、該第1のCARは、CLDN6に結合するがGPC3に結合しない細胞外抗原結合ドメインを有し、該第2のCARは、GPC3に結合するがCLDN6に結合しない細胞外抗原結合ドメインを有する。CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、また抗CLDN6×GPC3抗体であってもよい。
「予防する(prevent)」、「予防すること(preventing)」及び「予防(prevention)」という用語は、疾患、障害、病態又は関連する症状(例えば、糖尿病又はがん)が発生(又は再発)する可能性を低減することを指す。
本明細書で使用されるがんの進行を「遅延」させるとは、疾患の進行を遅らせ、抑制し、減速させ、延ばし、安定させ及び/又は遅くすることを指す。この遅延は、疾患の歴史及び/又は処置される個体に応じて、異なる時間長を有してもよい。当業者には明らかなこととして、該個体が該疾患に罹患していないため、十分又は有意な遅延は、実際的には、予防を含んでもよい。該方法を用いない場合に比べて、がんの進行を「遅延」させる方法は、所与の時間範囲内で疾患進行の確率を低減し、及び/又は所与の時間範囲内で疾患の程度を低減する方法である。このような比較は、通常、統計学的に有意な数の個体を使用した臨床試験に基づく。がんの進行は、標準的な方法を用いて検出することができ、これらの標準的な方法は、コンピュータ体軸断層撮影(CATスキャン)、磁気共鳴画像法(MRI)、腹部超音波検査、凝固検査、動脈造影法又は生検を含むが、それらに限らない。進行は、最初に検出不能であり得るがんの進行を指してもよく、且つ発生、再発及び発作を含む。
本明細書で使用される「クローディン-6関連疾患又は障害」は、クローディン-6がその中で発現するか又は異常に発現(例えば、過剰発現)する細胞又は組織を含む疾患又は障害を指す。クローディン-6関連疾患又は障害は、クローディン-6がそれにおいて異常に発現する細胞を含んでもよい。クローディン-6関連疾患又は障害は、その中又はそれにおけるクローディン-6の少なくとも一つの活性が欠如している細胞を含んでもよい。いくつかの態様において、クローディン-6関連疾患又は障害は、がん、例えば、固形腫瘍がんである。
本明細書で使用される「GPC3関連疾患又は障害」は、GPC3がその中で発現又は過剰発現する細胞又は組織を含む疾患又は障害を指す。GPC3関連疾患又は障害は、GPC3がそれにおいて異常に発現する細胞を含んでもよい。GPC3関連疾患又は障害は、その中又はそれにおけるGPC3の少なくとも一つの活性が欠如している細胞を含んでもよい。いくつかの態様において、GPC3関連疾患又は障害は、がん、例えば、固形腫瘍がんである。
用語「約」及び「大約」は、所定値又は範囲から20%以内、15%以内、10%以内、9%以内、8%以内、7%以内、6%以内、5%以内、4%以内、3%以内、2%以内、1%以内又はそれ未満を指す。
本開示及び請求項で使用されるように、単数形の「一つの(a)」、「一つの(an)」及び「該(the)」は、文脈において明確に記載されていない限り、複数形を含む。
理解すべきこととして、本明細書のいずれかの部分において用語「含む」で態様を説明し、「からなる」及び/又は「実質的にからなる」で説明された類似した態様も提供する。さらに理解すべきこととして、本明細書のいずれかの部分において語句「実質的にからなる」で態様を説明し、「からなる」で説明された類似した態様も提供する。
語句「AとBとの間」又は「A~Bの間」で使用される用語「~の間」は、AとBを含む範囲を指す。
本明細書において「A及び/又はB」などの語句で使用される用語「及び/又は」は、AとB、A又はB、A(単独)、及びB(単独)を含むことが意図される。同様に、「A、B及び/又はC」などの語句で使用される用語「及び/又は」は、A、B及びC、A、B又はC、A又はC、A又はB、B又はC、A及びC、A及びB、B及びC、A(単独)、B(単独)、並びにC(単独)の態様のうちの各々を含むことが意図される。
5.2. 単一ドメイン抗体
5.2.1. 結合クローディン-6の単一ドメイン抗体
一態様では、本明細書は、クローディン-6に結合できる単一ドメイン抗体(例えば、VHHドメイン)を提供する。
いくつかの態様において、本明細書による単一ドメイン抗体(例えば、VHHドメイン)は、ヒトクローディン-6に結合する。CLDN6(UniProtKB:P56747)発達において密着結合の形成に関与する4回膜貫通タンパク質である。
本明細書による抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、一つ又は複数のクローディン-6の活性を調節することができる。いくつかの態様において、本明細書による抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、アンタゴニスト抗体である。
本明細書による抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、≦1μM、≦100nM、≦10nM、≦1nM、≦0.1nM、≦0.01nM又は≦0.001nM(例えば、10-8 M又はそれ未満、例えば、10-8 M~10-13 M、例えば、10-9 M~10-13 M)の解離定数(K)でクローディン-6(例えば、ヒトクローディン-6)に結合することができる。結合親和性を測定する複数の方法は当分野で既知のものであり、そのいずれの方法も本開示の目的のために使用することができ、RIAによる、例えば、目的抗体のFab形態及びその抗原を用いた(Chenら,1999,J. Mol Biol 293:865-81)もの、バイオレイヤー干渉法(BLI)又は表面プラズモン共鳴(SPR)法によるもの、Octet(登録商標)による、例えば、Octet(登録商標)Red96システムを用いたもの、又はBiacore(登録商標)による、例えば、Biacore(登録商標)TM-2000又はBiacore(登録商標)TM-3000を用いたものを含む。「会合速度」又は「kon」も、上記同じバイオレイヤー干渉法(BLI)又は表面プラズモン共鳴(SPR)技術により、例えば、Octet(登録商標)Red96、Biacore(登録商標)TM-2000又はBiacore(登録商標)TM-3000システムを用いて測定することができる。
いくつかの態様において、本明細書による抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、VHHドメインである。本明細書による例示的VHHドメインは、以下の第6のセクションに記載のように産生され、且つこれらのVHHドメインは、77LICNB01、77LICNB02、77LICNB03、77LICNB02H1及び77LICNB02H2と称される。
そのため、いくつかの態様において、本明細書による単一ドメイン抗体は、77LICNB01、77LICNB02、77LICNB03、77LICNB02H1及び77LICNB02H2のうちのいずれか一つの一つ又は複数のCDR配列を含む。いくつかの態様において、本明細書は、FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4という構造を含む、クローディン-6に結合する単一ドメイン抗体を提供し、ここで、CDR配列は、77LICNB01、77LICNB02、77LICNB03、77LICNB02H1及び77LICNB02H2におけるそれらから選択される。
いくつかの態様において、SEQ ID NO:7のアミノ酸配列の一つ、二つ又は全ての三つのCDRを含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体が提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:8のアミノ酸配列の一つ、二つ又は全ての三つのCDRを含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体が提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:9のアミノ酸配列の一つ、二つ又は全ての三つのCDRを含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体が提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:10のアミノ酸配列の一つ、二つ又は全ての三つのCDRを含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体が提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:11のアミノ酸配列の一つ、二つ又は全ての三つのCDRを含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体が提供される。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ラクダ科動物からのものである。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ヒト化したものである。抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、レシピエントヒトフレームワーク、例えば、ヒト免疫グロブリンフレームワーク又はヒト共有フレームワークを含んでもよい。
いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1を有し、該CDR1はSEQ ID NO:7に示すCDR1のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR2を有し、該CDR2はSEQ ID NO:7に示すCDR2のアミノ酸配列を有する。他の態様において、単一ドメイン抗体はCDR3を有し、該CDR3はSEQ ID NO:7に示すCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1及びCDR2を有し、該CDR1及びCDR2はSEQ ID NO:7に示すCDR1及びCDR2のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1及びCDR3を有し、該CDR1及びCDR3はSEQ ID NO:7に示すCDR1及びCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR2及びCDR3を有し、該CDR2及びCDR3はSEQ ID NO:7に示すCDR2及びCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1、CDR2及びCDR3を有し、該CDR1、CDR2及びCDR3はSEQ ID NO:7に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列を有する。CDR配列は、周知の番号付けシステムに従って確定することができる。いくつかの態様において、IMGT番号付けスキームに従ってCDRを確定する。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキームに従ってCDRを確定する。いくつかの態様において、AbM番号付けスキームに従ってCDRを確定する。他の態様において、Chothia番号付けスキームに従ってCDRを確定する。他の態様において、Contact番号付けスキームに従ってCDRを確定する。CDRは、上記任意の番号付けスキームの組み合わせに従って確定することができる。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ラクダ科動物からのものである。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ヒト化したものである。抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、レシピエントヒトフレームワーク、例えば、ヒト免疫グロブリンフレームワーク又はヒト共有フレームワークを含んでもよい。
いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1を有し、該CDR1はSEQ ID NO:8に示すCDR1のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR2を有し、該CDR2はSEQ ID NO:8に示すCDR2のアミノ酸配列を有する。他の態様において、単一ドメイン抗体はCDR3を有し、該CDR3はSEQ ID NO:8に示すCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1及びCDR2を有し、該CDR1及びCDR2はSEQ ID NO:8に示すCDR1及びCDR2のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1及びCDR3を有し、該CDR1及びCDR3はSEQ ID NO:8に示すCDR1及びCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR2及びCDR3を有し、該CDR2及びCDR3はSEQ ID NO:8に示すCDR2及びCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1、CDR2及びCDR3を有し、該CDR1、CDR2及びCDR3はSEQ ID NO:8に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列を有する。CDR配列は、周知の番号付けシステムに従って確定することができる。いくつかの態様において、IMGT番号付けスキームに従ってCDRを確定する。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキームに従ってCDRを確定する。いくつかの態様において、AbM番号付けスキームに従ってCDRを確定する。他の態様において、Chothia番号付けスキームに従ってCDRを確定する。他の態様において、Contact番号付けスキームに従ってCDRを確定する。CDRは、上記任意の番号付けスキームの組み合わせに従って確定することができる。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ラクダ科動物からのものである。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ヒト化したものである。抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、レシピエントヒトフレームワーク、例えば、ヒト免疫グロブリンフレームワーク又はヒト共有フレームワークを含む。
いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1を有し、該CDR1はSEQ ID NO:9に示すCDR1のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR2を有し、該CDR2はSEQ ID NO:9に示すCDR2のアミノ酸配列を有する。他の態様において、単一ドメイン抗体はCDR3を有し、該CDR3はSEQ ID NO:9に示すCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1及びCDR2を有し、該CDR1及びCDR2はSEQ ID NO:9に示すCDR1及びCDR2のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1及びCDR3を有し、該CDR1及びCDR3はSEQ ID NO:9に示すCDR1及びCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR2及びCDR3を有し、該CDR2及びCDR3はSEQ ID NO:9に示すCDR2及びCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1、CDR2及びCDR3を有し、該CDR1、CDR2及びCDR3はSEQ ID NO:9に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列を有する。CDR配列は、周知の番号付けシステムに従って確定することができる。いくつかの態様において、IMGT番号付けスキームに従ってCDRを確定する。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキームに従ってCDRを確定する。いくつかの態様において、AbM番号付けスキームに従ってCDRを確定する。他の態様において、Chothia番号付けスキームに従ってCDRを確定する。他の態様において、Contact番号付けスキームに従ってCDRを確定する。CDRは、上記任意の番号付けスキームの組み合わせに従って確定することができる。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ラクダ科動物からのものである。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ヒト化したものである。抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、レシピエントヒトフレームワーク、例えば、ヒト免疫グロブリンフレームワーク又はヒト共有フレームワークを含む。
いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1を有し、該CDR1はSEQ ID NO:10に示すCDR1のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR2を有し、該CDR2はSEQ ID NO:10に示すCDR2のアミノ酸配列を有する。他の態様において、単一ドメイン抗体はCDR3を有し、該CDR3はSEQ ID NO:10に示すCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1及びCDR2を有し、該CDR1及びCDR2はSEQ ID NO:10に示すCDR1及びCDR2のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1及びCDR3を有し、該CDR1及びCDR3はSEQ ID NO:10に示すCDR1及びCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR2及びCDR3を有し、該CDR2及びCDR3はSEQ ID NO:10に示すCDR2及びCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1、CDR2及びCDR3を有し、該CDR1、CDR2及びCDR3はSEQ ID NO:10に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列を有する。CDR配列は、周知の番号付けシステムに従って確定することができる。いくつかの態様において、IMGT番号付けスキームに従ってCDRを確定する。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキームに従ってCDRを確定する。いくつかの態様において、AbM番号付けスキームに従ってCDRを確定する。他の態様において、Chothia番号付けスキームに従ってCDRを確定する。CDRは、上記任意の番号付けスキームの組み合わせに従って確定することができる。他の態様において、CDRはContactに従って番号付けられる。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ラクダ科動物からのものである。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ヒト化したものである。抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、レシピエントヒトフレームワーク、例えば、ヒト免疫グロブリンフレームワーク又はヒト共有フレームワークを含む。
いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1を有し、該CDR1はSEQ ID NO:11に示すCDR1のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR2を有し、該CDR2はSEQ ID NO:11に示すCDR2のアミノ酸配列を有する。他の態様において、単一ドメイン抗体はCDR3を有し、該CDR3はSEQ ID NO:11に示すCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1及びCDR2を有し、該CDR1及びCDR2はSEQ ID NO:11に示すCDR1及びCDR2のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1及びCDR3を有し、該CDR1及びCDR3はSEQ ID NO:11に示すCDR1及びCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR2及びCDR3を有し、該CDR2及びCDR3はSEQ ID NO:11に示すCDR2及びCDR3のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体はCDR1、CDR2及びCDR3を有し、該CDR1、CDR2及びCDR3はSEQ ID NO:11に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列を有する。CDR配列は、周知の番号付けシステムに従って確定することができる。いくつかの態様において、IMGT番号付けスキームに従ってCDRを確定する。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキームに従ってCDRを確定する。いくつかの態様において、AbM番号付けスキームに従ってCDRを確定する。他の態様において、Chothia番号付けスキームに従ってCDRを確定する。他の態様において、Contact番号付けスキームに従ってCDRを確定する。CDRは、上記任意の番号付けスキームの組み合わせに従って確定することができる。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ラクダ科動物からのものである。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ヒト化したものである。抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、レシピエントヒトフレームワーク、例えば、ヒト免疫グロブリンフレームワーク又はヒト共有フレームワークを含む。
いくつかの態様において、本明細書は、FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4という構造を含む、クローディン-6に結合する単一ドメイン抗体を提供し、ここで、(i)CDR1は、SEQ ID NO:1又はSEQ ID NO:2のアミノ酸配列を含み、(ii)CDR2は、SEQ ID NO:3又はSEQ ID NO:4のアミノ酸配列を含み、及び/又は(iii)CDR3は、SEQ ID NO:5又はSEQ ID NO:6のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ラクダ科動物からのものである。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ヒト化したものである。抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、レシピエントヒトフレームワーク、例えば、ヒト免疫グロブリンフレームワーク又はヒト共有フレームワークを含んでもよい。
他の態様において、本明細書は、FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4という構造を含む、クローディン-6に結合する単一ドメイン抗体を提供し、ここで、(i)CDR1は、SEQ ID NO:1又はSEQ ID NO:2と少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、(ii)CDR2は、SEQ ID NO:3又はSEQ ID NO:4と少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み、及び/又は(iii)CDR3は、SEQ ID NO:5又はSEQ ID NO:6と少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ラクダ科動物からのものである。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ヒト化したものである。抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、レシピエントヒトフレームワーク、例えば、ヒト免疫グロブリンフレームワーク又はヒト共有フレームワークを含んでもよい。
いくつかの態様において、CDR1はSEQ ID NO:1のアミノ酸配列を含み、CDR2はSEQ ID NO:3のアミノ酸配列を含み、且つCDR3はSEQ ID NO:5のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ラクダ科動物からのものである。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ヒト化したものである。抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、レシピエントヒトフレームワーク、例えば、ヒト免疫グロブリンフレームワーク又はヒト共有フレームワークを含んでもよい。
いくつかの態様において、CDR1はSEQ ID NO:2のアミノ酸配列を含み、CDR2はSEQ ID NO:4のアミノ酸配列を含み、且つCDR3はSEQ ID NO:6のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ラクダ科動物からのものである。いくつかの態様において、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、ヒト化したものである。抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、レシピエントヒトフレームワーク、例えば、ヒト免疫グロブリンフレームワーク又はヒト共有フレームワークを含んでもよい。
いくつかの態様において、単一ドメイン抗体は、77LICNB01、77LICNB02、77LICNB03、77LICNB02H1及び/又は77LICNB02H2の一つ又は複数のフレームワーク領域をさらに含む。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体は、SEQ ID NO:7の配列を含むVHHドメインに由来する一つ又は複数のフレームワークを含む。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体は、SEQ ID NO:8の配列を含むVHHドメインに由来する一つ又は複数のフレームワークを含む。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体は、SEQ ID NO:9の配列を含むVHHドメインに由来する一つ又は複数のフレームワークを含む。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体は、SEQ ID NO:10の配列を含むVHHドメインに由来する一つ又は複数のフレームワークを含む。いくつかの態様において、単一ドメイン抗体は、SEQ ID NO:11の配列を含むVHHドメインに由来する一つ又は複数のフレームワークを含む。
いくつかの態様において、本明細書による単一ドメイン抗体は、ヒト化単一ドメイン抗体である。ヒト化単一ドメイン抗体は、以下のセクション6に例示される方法又は以下のセクションに記載される方法を使用して生成され得る。
本明細書に記載のフレームワーク領域は、CDR番号付けシステムの境界に従って確定される。換言すれば、CDRが、例えば、Kabat、IMGT又はChothiaにより確定される場合、フレームワーク領域は、可変領域においてN末端からC末端への形でCDRを取り囲むアミノ酸残基である:FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4。例えば、FR1は、例えば、Kabat番号付けシステム、AbM番号付けシステム、IMGT番号付けシステム又はChothia番号付けシステムにより定義されるCDR1アミノ酸残基のN末端のアミノ酸残基として定義され、FR2は、例えば、Kabat番号付けシステム、AbM番号付けシステム、IMGT番号付けシステム又はChothia番号付けシステムにより定義されるCDR1とCDR2アミノ酸残基の間のアミノ酸残基として定義され、FR3は、例えば、Kabat番号付けシステム、AbM番号付けシステム、IMGT番号付けシステム又はChothia番号付けシステムにより定義されるCDR2とCDR3アミノ酸残基の間のアミノ酸残基として定義され、且つFR4は、例えば、Kabat番号付けシステム、AbM番号付けシステム、IMGT番号付けシステム又はChothia番号付けシステムにより定義されるCDR3アミノ酸残基のC末端のアミノ酸残基として定義される。
いくつかの態様において、SEQ ID NO:7のアミノ酸配列を有するVHHドメインを含む、単離された抗クローディン-6単一ドメイン抗体が提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:7のアミノ酸配列を含むポリペプチドが提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:8のアミノ酸配列を有するVHHドメインを含む、単離された抗クローディン-6単一ドメイン抗体が提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:8のアミノ酸配列を含むポリペプチドが提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:9のアミノ酸配列を有するVHHドメインを含む、単離された抗クローディン-6単一ドメイン抗体が提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:9のアミノ酸配列を含むポリペプチドが提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:10のアミノ酸配列を有するVHHドメインを含む、単離された抗クローディン-6単一ドメイン抗体が提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:10のアミノ酸配列を含むポリペプチドが提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:11のアミノ酸配列を有するVHHドメインを含む、単離された抗クローディン-6単一ドメイン抗体が提供される。いくつかの態様において、SEQ ID NO:11のアミノ酸配列を含むポリペプチドが提供される。
いくつかの態様において、本明細書に記載の抗体又はその抗原結合断片は、抗体77LICNB01、77LICNB02、77LICNB03、77LICNB02H1及び77LICNB02H2のうちのいずれか一つに対して一定のパーセント同一性を有するアミノ酸配列を含む。
二つの配列(例えば、アミノ酸配列又は核酸配列)の間の同一性パーセントは、数学的アルゴリズムを用いて確定することができる。二つの配列を比較するための数学的アルゴリズムの非限定的例は、KarlinとAltschul,Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 87:2264 2268(1990)のアルゴリズムであり、KarlinとAltschul,Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 90:5873 5877(1993)に修正された。このようなアルゴリズムは、Altschulら,J. Mol. Biol. 215:403(1990)のNBLAST及びXBLASTプログラムに取り込まれている。本明細書に記載の核酸分子に相同なヌクレオチド配列を得るために、例えば、スコア=100、ワード長さ=12であるNBLASTヌクレオチドプログラムパラメータセットを用いて、BLASTヌクレオチド検索を実施してもよい。本明細書に記載のタンパク質分子に相同なアミノ酸配列を得るために、例えば、スコア50、ワード長さ=3であるXBLASTプログラムパラメータセットを用いて、BLASTタンパク質検索を実施してもよい。比較目的のためのギャップありアライメントを得るために、Altschulら,Nucleic Acids Res. 25:3389 3402(1997)に記載されたGapped BLASTを使用することができる。代替的に、PSI BLASTは、分子間の距離関係を検出する反復検索(Id.)に用いられてもよい。BLAST、Gapped BLAST及びPSI Blastプログラムを用いる場合、(例えば、XBLAST及びNBLASTの)対応するプログラムのデフォルトパラメータ(例えば、ワールドワイドウェブのアメリカ国立生物工学情報センター(NCBI)、ncbi.nlm.nih.govを参照されたい)を使用することができる。配列を比較するための数学的アルゴリズムの別の非限定的例は、Myers及びMiller,CABIOS 4:11-17(1998)のアルゴリズムである。このようなアルゴリズムは、ALIGNプログラム(バージョン2.0)に取り込まれており、該プログラムは、GCG配列アラインメントソフトウェアパッケージの一部である。ALIGNプログラムを用いてアミノ酸配列の比較を行う場合、PAM120重み残基テーブルを用いることができ、ギャップ長ペナルティは12であり、ギャップペナルティは4である。ギャップが許容されるか又は許容されない場合、上記技術と同様の技術を用いて二つの配列の間のパーセント同一性を確定することができる。パーセント同一性を計算する場合、通常、完全一致のみが計算される。
いくつかの態様において、VHHドメインを含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体を提供し、該VHHドメインは、SEQ ID NO:7~11から選択されるアミノ酸配列と少なくとも約75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を有するもののうちのいずれか一つである。いくつかの態様において、少なくとも約75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%の同一性を有するもののうちのいずれか一つのVHH配列は、参照配列に対する置換(例えば、保存的置換)、挿入又は欠失を含むが、該配列を含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、クローディン-6に結合する能力を保持する。いくつかの態様において、SEQ ID NO:7~11から選択されるアミノ酸配列において、合計1~10個のアミノ酸が置換、挿入及び/又は欠失されている。いくつかの態様において、置換、挿入又は欠失は、CDR以外の領域(即ちFR)で起こる。任意選択的に、抗クローディン-6単一ドメイン抗体は、SEQ ID NO:7~11から選択されるアミノ酸配列を含み、該配列の翻訳後修飾を含む。
いくつかの態様において、本明細書に記載の単一ドメイン抗体は、SEQ ID NO:7のアミノ酸配列と少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有するVHHドメインを含み、ここで、該単一ドメイン抗体はクローディン-6に結合する。いくつかの態様において、本明細書に記載の単一ドメイン抗体は、SEQ ID NO:8のアミノ酸配列と少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有するVHHドメインを含み、ここで、該単一ドメイン抗体はクローディン-6に結合する。いくつかの態様において、本明細書に記載の単一ドメイン抗体は、SEQ ID NO:9のアミノ酸配列と少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有するVHHドメインを含み、ここで、該単一ドメイン抗体はクローディン-6に結合する。いくつかの態様において、本明細書に記載の単一ドメイン抗体は、SEQ ID NO:10のアミノ酸配列と少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有するVHHドメインを含み、ここで、該単一ドメイン抗体はクローディン-6に結合する。いくつかの態様において、本明細書に記載の単一ドメイン抗体は、SEQ ID NO:11のアミノ酸配列と少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有するVHHドメインを含み、ここで、該単一ドメイン抗体はクローディン-6に結合する。
例えば、アラニンスキャニングを組み合わせることによって機能性エピトープをプロットして、クローディン-6タンパク質における本明細書による抗クローディン-6単一ドメイン抗体との相互作用に必要なアミノ酸を同定することができる。クローディン-6に結合する抗クローディン-6単一ドメイン抗体の立体配座及び結晶体構造を用いてエピトープを同定することができる。本開示は、本明細書による任意の抗クローディン-6単一ドメイン抗体と同じエピトープに特異的に結合する抗体を提供することができる。例えば、SEQ ID NO:7のアミノ酸配列を含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体と同じエピトープに結合する抗体が提供される。SEQ ID NO:8のアミノ酸配列を含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体と同じエピトープに結合することができる抗体が提供される。SEQ ID NO:9のアミノ酸配列を含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体と同じエピトープに結合することができる抗体が提供される。SEQ ID NO:10のアミノ酸配列を含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体と同じエピトープに結合することができる抗体が提供される。SEQ ID NO:11のアミノ酸配列を含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体と同じエピトープに結合することができる抗体が提供される。
いくつかの態様において、本明細書は、本明細書に記載のいずれか一つの抗クローディン-6単一ドメイン抗体と競合的に、クローディン-6に特異的に結合する抗クローディン-6抗体又はその抗原結合断片を提供する。競合的結合は、ELISAアッセイによって確定することができる。例えば、SEQ ID NO:7のアミノ酸配列を含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体と競合的に、クローディン-6に特異的に結合する抗体を提供することができる。SEQ ID NO:8のアミノ酸配列を含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体と競合的に、クローディン-6に特異的に結合する抗体を提供することができる。SEQ ID NO:9のアミノ酸配列を含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体と競合的に、クローディン-6に特異的に結合する抗体を提供することができる。SEQ ID NO:10のアミノ酸配列を含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体と競合的に、クローディン-6に特異的に結合する抗体を提供することができる。SEQ ID NO:11のアミノ酸配列を含む抗クローディン-6単一ドメイン抗体と競合的に、クローディン-6に特異的に結合する抗体を提供することができる。
いくつかの態様において、本明細書は、上記抗クローディン-6単一ドメイン抗体のうちのいずれか一つを含むクローディン-6結合タンパク質を提供する。いくつかの態様において、クローディン-6結合タンパク質は、モノクローナル抗体であり、ラクダ科動物の、キメラ、ヒト化又はヒト抗体を含む。いくつかの態様において、抗クローディン-6抗体は、抗体断片、例えば、VHH断片である。いくつかの態様において、抗クローディン-6抗体は、任意の抗体クラス又はアイソタイプ(例えば、IgG1又はIgG4)のFc領域を含む重鎖のみの全長抗体である。Fc領域は、低下したか又は最小化されたエフェクター機能を有してもよい。いくつかの態様において、クローディン-6結合タンパク質は、本明細書による抗クローディン-6単一ドメイン抗体を含む融合タンパク質である。クローディン-6結合タンパク質は、本明細書による抗クローディン-6単一ドメイン抗体を含む多重特異性抗体であってもよい。他の例示的クローディン-6結合分子は、以下のセクションでより詳しく説明される。
いくつかの態様において、任意の上記態様による抗クローディン-6抗体(例えば、抗クローディン-6単一ドメイン抗体)又は抗原結合タンパク質は、以下の第5.2.2~5.2.7セクションに記載されているように、単独又は組み合わせて、任意の特徴を含んでもよい。
5.2.2.ヒト化単一ドメイン抗体
本明細書に記載の単一ドメイン抗体は、ヒト化単一ドメイン抗体を含む。ラクダ科種からの単一ドメイン抗体をヒト化するための一般的な戦略は、記載されており(例えば、Vinckeら,J. Biol. Chem.,284(5):3273-3284(2009)を参照されたい)、且つ本明細書に開示されるヒト化VHHドメインを産生に用いることができる。ラクダ科種からのヒト化単一ドメイン抗体の設計は、VHHにおける標識残基、例えば、残基11、37、44、45及び47(Kabatに従って番号付けされた残基)を含んでもよい(Muyldermans,Reviews Mol Biotech 74:277-302(2001))。
ヒト化抗体、例えば、本明細書に開示されるヒト化単一ドメイン抗体は、当分野の既知の様々な技術を用いて産生することができ、CDR移植(欧州特許第EP 239,400号、国際公開番号WO 91/09967、及び米国特許第5,225,539、5,530,101及び5,585,089号)、ベニヤリング又は再現化(欧州特許第EP 592,106及びEP 519,596号、Padlan,Molecular Immunology 28(4/5):489-498(1991)、Studnickaら,Protein Engineering 7(6):805-814(1994)、及びRoguskaら,PNAS 91:969-973(1994))、鎖シャッフリング(米国特許第5,565,332)、及び例えば、米国特許第6,407,213号、米国特許第5,766,886号、WO 9317105、Tanら,J. Immunol. 169:1119 25(2002)、Caldasら,Protein Eng. 13(5):353-60(2000)、Moreaら,Methods 20(3):267 79(2000)、Bacaら,J. Biol. Chem. 272(16):10678-84(1997)、Roguskaら,Protein Eng. 9(10):895 904(1996)、Coutoら,Cancer Res. 55(23 Supp):5973s- 5977s(1995)、Coutoら,Cancer Res. 55(8):1717-22(1995)、Sandhu JS,Gene 150(2):409-10(1994)とPedersenらJ. Mol. Biol. 235(3):959-73(1994)に開示される技術を含むが、それらに限らない。さらに、米国特許第US 2005/0042664 A1号(2005年2月24日)を参照されたく、そのうちの各々は、全体として参照により本明細書に組込まれる。
いくつかの態様において、本明細書による単一ドメイン抗体は、クローディン-6(ヒトクローディン-6を含む)に結合するヒト化単一ドメイン抗体であってもよい。例えば、本開示のヒト化一本鎖抗体は、SEQ ID NO:7-11に示す一つ又は複数のCDRを含んでもよい。非ヒト抗体をヒト化するための様々な方法は、当分野の既知である。例えば、ヒト化抗体は、非ヒト由来から導入された一つ又は複数のアミノ酸残基を有してもよい。これらの非ヒトアミノ酸残基は、通常、「インポート」残基と呼ばれ、これらの残基は、典型的に、「インポート」可変ドメインから取られる。例えば、Jonesら,Nature 321:522-25(1986)、Riechmannら,Nature 332:323-27(1988)及びVerhoeyenら,Science 239:1534-36(1988)の方法に従って、超可変領域配列でヒト抗体の対応する配列を置換することによってヒト化を行うことができる。以下の第6のセクションに記載されるように、本明細書による単一ドメイン抗体のヒト化を行う。
いくつかの場合に、ヒト化抗体は、CDR移植により構築され、ここで、親非ヒト抗体のCDRのアミノ酸配列は、ヒト抗体フレームワークに移植される。例えば、Padlanらは、抗原に実際に接触するのがCDR中の残基の約三分の一のみであることを明らかにし、これらを「特異性決定残基」又はSDR(Padlanら,FASEB J. 9:133-39(1995))と呼んだ。SDR移植技術において、SDR残基のみがヒト抗体フレームワークに移植される(例えば、Kashmiriら,Methods 36:25-34(2005)を参照されたい)。
抗原性を低減するには、ヒト化抗体を製造するためのヒト可変ドメインの選択が重要となり得る。例えば、いわゆる「最良適合」方法により、周知のヒト可変ドメイン配列のライブラリー全体に対して非抗体の可変ドメインの配列をスクリーニングする。非ヒト抗体に最も近いヒト配列をヒト化抗体のヒトフレームワークとして選択してもよい(Simsら,J. Immunol. 151:2296-308(1993)及びChothiaら,J. Mol. Biol. 196:901-17(1987))。別の方法では、軽鎖又は重鎖の特定のサブグループの全てのヒト抗体のコンセンサス配列に由来する特定のフレームワークを用いる。同じフレームワークは、いくつかの異なるヒト化抗体に用いることができる(Carterら,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:4285-89(1992)及びPrestaら,J. Immunol. 151:2623-32(1993))。いくつかの場合に、フレームワークは、最も豊富なヒトサブクラスV6サブグループI(V6I)及びVサブグループIII(VIII)のコンセンサス配列に由来する。別の方法では、ヒト生殖系列遺伝子は、フレームワーク領域の供給源として用いられる。
CDRの比較に基づく代替的なパラダイムでは、超ヒト化と呼ばれ、FRの相同性は無関係である。該方法は、非ヒト配列を機能的ヒト生殖系列遺伝子レパートリーと比較することを含む。そして、マウス配列と同じ又は近縁のカノニカル構造をコードする遺伝子を選択する。続いて、非ヒト抗体とカノニカル構造を共有する遺伝子において、CDR内で最も高い相同性を有する遺伝子をFRドナーとして選択する。最後、非ヒトCDRをこれらのFRに移植する(例えば、Tanら,J. Immunol. 169:1119-25(2002)を参照されたい)。
通常、抗原に対するその親和性及び他の有利に作用する生物学的特性を保持するために抗体をヒト化することが望ましい。該目標を実現するために、一つの方法によれば、親及びヒト化配列の三次元モデルを用いて親配列及び様々な概念的ヒト化生成物を分析する方法によってヒト化抗体を製造する。三次元免疫グロブリンモデルは、一般的に入手可能であり、且つ当業者によく知られている。選択された候補免疫グロブリン配列の三次元立体配座構造を説明し表示するコンピュータプログラムを得ることができる。これらは、例えば、WAM(WhiteleggとRees,Protein Eng. 13:819-24(2002))、Modeller(SaliとBlundell,J. Mol. Biol. 234:779-815(1993))及びSwiss PDB Viewer(GuexとPeitsch,Electrophoresis 18:2714-23(1997))を含む。これらの表示を調べることにより、候補免疫グロブリン配列の機能における残基の可能な作用の分析、例えば、候補免疫グロブリンがその抗原に結合する能力に影響を与える残基の分析を可能にする。このように、受容体及びインポート配列からFR残基を選択し組み合わせることによって、一つ又は複数の標的抗原に対する親和性の増加などの、必要な抗体特徴を得ることができる。通常、抗原結合に影響を与える点では、超可変領域残基は直接且つ最も顕著に関与する。
別の抗体ヒト化方法は、Human String Content(HSC)と呼ばれる抗体ヒト化度の計量に基づく。該方法は、マウス配列をヒト生殖系列遺伝子レパートリーと比較し、その差異をHSCとしてスコア化する。そして、グローバル同一性測定を用いるのではなく、そのHSCを最大にすることによって、標的配列をヒト化して、複数の異なるヒト化変異体を産生する(Lazarら,Mol. Immunol. 44:1986-98(2007))。
上記方法に加えて、ヒト化抗体を産生し選択するために経験的方法も使用され得る。これらの方法は、ヒト化変異体の大規模ライブラリーの作成及びエンリッチメント技術又はハイスループットスクリーニング技術を用いた最適なクローンの選択に基づく方法を含む。抗体変異体は、ファージ、リボソーム及び酵母ディスプレイライブラリーから並びに細菌コロニースクリーニングにより単離され得る(例えば、Hoogenboom,Nat. Biotechnol. 23:1105-16(2005)、Dufnerら,Trends Biotechnol. 24:523-29(2006)、Feldhausら,Nat. Biotechnol. 21:163-70(2003)、及びSchlapschyら,Protein Eng. Des. Sel. 17:847-60(2004)を参照されたい)。
FRライブラリー方法において、FR内の特定の位置に一纏まりの残基変異体を導入し、そしてライブラリーのスクリーニングにより、移植されたCDRを最良に支持するFRを選択する。置換対象残基は、CDR構造に寄与する可能性があると同定される「バーニア」残基の一部又は全部(例えば、FooteとWinter,J. Mol. Biol. 224:487-99(1992)を参照されたい)、又はBacaらJ. Biol. Chem. 272:10678-84(1997)の同定からのより限定的な1群の標的残基を含んでもよい。
FRシャッフリングにおいて、FR全体は、選択された残基変異体のコンビナトリアルライブラリーを作成することなく、非ヒトCDRと組み合わせる(例えば、Dall’Acquaら,Methods 36:43-60(2005)を参照されたい)。ワンステップFRシャッフリングプロセスを用いてもよい。このような方法は、得られた抗体が、増強した発現、増加した親和性及び熱安定性を含む、改善された生物化学的及び物理化学的特性を示すため、有効であることが証明される(例えば、Damschroderら,Mol. Immunol. 44:3049-60(2007)を参照されたい)。
「ヒューマニアリング」(humaneering)方法は、必須の最小特異性決定基(MSD)の実験的同定に基づき、ヒトFRライブラリーへの非ヒト断片の逐次置き換え及び結合の評価に基づく。該方法は、通常、エピトープが、異なるヒトVセグメントCDRを有する複数のサブクラスからの抗体を保持し同定することを引き起こす。
「ヒトエンジニアリング」(human engineering)方法は、抗体のアミノ酸配列に対して特異性改変を行って非ヒト抗体又は抗体断片を改変することによって、ヒトにおいて低下した免疫原性を有する修飾された抗体を産生することに関し、該修飾された抗体は、元の非ヒト抗体の必要な結合特性を依然として保持している。通常、該技術は、非ヒト抗体のアミノ酸残基を「低リスク」、「中間リスク」又は「高リスク」残基に分類することに関する。分類は、全体的リスク/リターン計算を用いて行われ、該計算は、特定の置換(例えば、ヒトの免疫原性に対する)の予測利益、及び置換が得られた抗体の折り畳みに影響を及ぼすリスクを評価する。非ヒト抗体可変領域からのアミノ酸配列を、特定又はコンセンサスヒト抗体配列の対応する領域とアラインメントすることにより、非ヒト抗体配列の所与の位置(例えば、低リスク又は中間リスク)において置換されることになる特定のヒトアミノ酸残基を選択することができる。非ヒト配列における低リスク又は中間リスク位置のアミノ酸残基は、アラインメントによりヒト抗体配列における対応する残基を置換することができる。ヒトエンジニアリングタンパク質を製造するための技術は、Studnickaら,Protein Engineering 7:805-14(1994)、米国特許第5,766,886、5,770,196、5,821,123及び5,869,619号、及びPCT公開WO 93/11794に記載されている。
複合ヒト抗体は、例えば、Composite Human Antibody(商標)技術(Antitope Ltd.,Cambridge,United Kingdom)を用いて産生され得る。複合ヒト抗体を産生するために、T細胞エピトープを回避するように複数のヒト抗体可変領域配列の断片から可変領域配列を設計することによって、得られた抗体の免疫原性を最小限する。
脱免疫化抗体は、その中のT細胞エピトープが除去された抗体である。脱免疫化抗体を製造する方法が記載されている。例えば、Jonesら,Methods Mol Biol. 525:405-23(2009),xiv及びDe Grootら,Cell. Immunol. 244:148-153(2006)を参照されたい。脱免疫化抗体は、T細胞エピトープが欠失している可変領域及びヒト定常領域を含む。簡単に説明すると、抗体の可変領域をクローニングし、続いてT細胞増殖アッセイにおいて抗体可変領域に由来するオーバーラップペプチドを試験することによってT細胞エピトープを同定する。コンピュータ方法によってT細胞エピトープを同定してヒトMHC IIクラスに結合するペプチドを同定する。可変領域に突然変異を導入してヒトMHC クラスIIとの結合を除去する。そして、突然変異した可変領域を用いて脱免疫化抗体を産生する。
5.2.3. 単一ドメイン抗体変異体
いくつかの態様において、本明細書に記載の、クローディン-6に結合する単一ドメイン抗体の一つ又は複数のアミノ酸配列修飾を考慮した。例えば、抗体の結合親和性及び/又は他の生物学的特性の最適化が必要とされる場合があり、特異性、熱安定性、発現レベル、エフェクター機能、グリコシル化、低下した免疫原性又は溶解性を含むが、それらに限らない。そのため、本明細書に記載の、クローディン-6に結合する単一ドメイン抗体に加えて、本明細書に記載の、クローディン-6に結合する単一ドメイン抗体の変異体を製造することも期待される。例えば、適切なヌクレオチド変化をコードDNAに導入するか及び/又は所望の抗体又はポリペプチドを合成することによって単一ドメイン抗体変異体を製造することができる。アミノ酸の改変は、単一ドメイン抗体の翻訳後プロセスを変化させ得ることが当業者に理解される。
化学修飾
いくつかの態様において、本明細書による単一ドメイン抗体は、化学修飾されたものであり、例えば、任意のタイプの分子を介して単一ドメイン抗体に共有結合した。抗体誘導体は、例えば、グリコシル化、アセチル化、ペグ化、リン酸化、アミド化、既知の保護/ブロッキング基による誘導体化、タンパク質の加水分解及び切断、細胞リガンド又は他のタンパク質との連結又は一つ又は複数の免疫グロブリンドメイン(例えば、Fc又はFcの一部)とのコンジュゲーションによって既に化学修飾された抗体を含んでもよい。複数の化学修飾のうちのいずれか一つは、既知の技術によって行うことができ、特異的化学的切断、アセチル化、製剤化、ツニカマイシンの代謝合成などを含むが、それらに限らない。また、抗体は、一つ又は複数の非古典的なアミノ酸を含有してもよい。
本明細書による抗体を改変して、抗体のグリコシル化程度を増加又は低下させることができる。アミノ酸配列を改変して一つ又は複数のグリコシル化部位を産生又は除去することによって、抗体グリコシル化部位の付加又は欠失を容易に実現することができる。
本明細書による単一ドメイン抗体がFc領域と融合する場合、それに連結する炭水化物を改変してもよい。哺乳類細胞から産生された天然抗体は、通常、分岐型バイ接触角オリゴ糖を含み、該分岐型バイ接触角オリゴ糖は、通常、N結合を介してFc領域のCH2ドメインのAsn297に連結される。例えば、WrightらTIBTECH 15:26-32(1997)を参照されたい。オリゴ糖は、様々な炭水化物、例えば、マンノース、N-アセチルグルコサミン(GlcNAc)、ガラクトースとびシアル酸、及びバイ接触角オリゴ糖構造の「ステム」においてGlcNAcに連結されるフコースを含んでもよい。本明細書による結合分子におけるオリゴ糖に対して修飾を行って、いくつかの改善した特性を有する変異体を産生することができる。
他の態様において、本明細書による単一ドメイン抗体がFc領域と融合する場合、本明細書による抗体変異体は、前記Fc領域に(直接又は間接的に)連結されるフコースを欠く炭水化物構造を有し得る。例えば、このような抗体におけるフコースの量は、1%~80%、1%~65%、5%~65%又は20%~40%であってもよい。フコースの量は、MALDI-TOF質量分析法により測定された、Asn297に連結される全ての糖構造(例えば、複合体化、ハイブリッド及び高マンノース構造)の合計に対するAsn 297位置の糖鎖におけるフコースの平均量を計算することによって確定され、例えば、WO 2008/077546に記載のとおりである。Asn297は、Fc領域中の約位置297(Fc領域残基のEU番号)に位置するアスパラギン残基を指し、しかしながら、抗体における微小な配列変化のため、Asn297は、位置297の上流又は下流約±3個のアミノ酸、即ち位置294と位置300との間に位置する場合もある。このようなフコシル化変異体は、改善したADCC機能を有してもよい。例えば、米国特許公開番号US 2003/0157108及びUS 2004/0093621を参照されたい。「脱フコシル化」又は「フコース欠損」抗体変異体に関わる刊行物の例として、US 2003/0157108、WO 2000/61739、WO 2001/29246、US 2003/0115614、US 2002/0164328、US 2004/0093621、US 2004/0132140、US 2004/0110704、US 2004/0110282、US 2004/0109865、WO 2003/085119、WO 2003/084570、WO 2005/035586、WO 2005/035778、WO2005/053742、WO2002/031140、OkazakiらJ. Mol. Biol. 336:1239-1249(2004)、Yamane-OhnukiらBiotech. Bioeng. 87: 614(2004)が挙げられる。脱フコシル化抗体を産生できる細胞株の例としては、タンパク質フコシル化欠損型Lec13 CHO細胞(RipkaらArch. Biochem. Biophys. 249:533-545(1986)、米国特許出願番号US 2003/0157108、及びWO 2004/056312、特に例11)、及びノックアウト細胞株、例えば、α-1,6-フコシルトランスフェラーゼ遺伝子FUT8ノックアウトCHO細胞(例えば、Yamane-OhnukiらBiotech. Bioeng. 87: 614(2004)、Kanda,Y.ら,Biotechnol. Bioeng.,94(4):680-688(2006)、及びWO 2003/085107を参照されたい)が挙げられる。
本明細書による単一ドメイン抗体を含む結合分子は、等分されるオリゴ糖がさらに提供され、例えば、ここで、Fc領域に接続されるバイ接触角オリゴ糖はGlcNAcにより等分される。このような変異体は、減少したフコシル化及び/又は改善したADCC機能を有してもよい。このような変異体の例は、例えば、WO 2003/011878(Jean-Mairetら)、米国特許第6,602,684号(Umanaら)及びUS 2005/0123546(Umanaら)に記載されている。Fc領域に連結されるオリゴ糖に少なくとも一つのガラクトース残基がある変異体をさらに提供する。このような変異体は、改善したCDC機能を有してもよい。このような変異体は、例えば、WO 1997/30087、WO 1998/58964及びWO 1999/22764に記載されている。
本発明の単一ドメイン抗体とFc領域を含む分子において、一つ又は複数のアミノ酸修飾をFc領域に導入することによって、Fc領域変異体を生成することができる。Fc領域変異体は、一つ又は複数のアミノ酸位置にアミノ酸修飾(例えば、置換)が含まれるヒトFc領域配列(例えば、ヒトIgG1、IgG2、IgG3又はIgG4 Fc領域)を含んでもよい。
本出願では、いくつかの(全てではない)エフェクター機能を有する変異体が考慮され、これらの機能により、該抗体変異体は、応用に適する望ましい候補となり、これらの応用において、結合分子のインビボ半減期が重要であるが、いくつかのエフェクター機能(例えば、補体及びADCC)は、必要でないか又は有害である。インビトロ及び/又はインビボ細胞傷害性アッセイを行うことによって、CDC及び/又はADCC活性の減少/枯渇を確認することができる。例えば、Fc受容体(FcR)結合アッセイを行うことにより、結合分子がFcγR結合能を有しない(したがってADCC活性を欠く可能性がある)が、FcRn結合能を保持できることを保証することができる。米国特許第5,500,362号(例えば、Hellstrom,I.らProc. Nat’l Acad. Sci. USA 83:7059-7063(1986)を参照されたい)とHellstrom,Iら,Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 82:1499-1502(1985)、5,821,337(Bruggemann,M.ら,J. Exp. Med. 166:1351-1361(1987)を参照されたい)では、目的分子のADCC活性を評価するためのインビトロアッセイの非限定的な例が記載されている。代替的に、非放射性アッセイ方法を用いてもよく、例えば、フローサイトメトリーのためのACTI(商標)非放射性細胞傷害性アッセイ(CellTechnology,Inc. Mountain View,CA)、及びCytoTox 96(登録商標)非放射性細胞傷害性アッセイ(Promega,Madison,WI)を参照されたい。このようなアッセイに有用なエフェクター細胞は、末梢血単核細胞(PBMC)と、ナチュラルキラー(NK)細胞とを含む。代替的に又は付加的に、インビボで、例えば、Clynesら,Proc. Nat’l Acad. Sci. USA 95:652-656(1998)に開示されたような動物モデルにおいて、目的分子のADCC活性を評価してもよい。C1q結合アッセイを行うことにより、抗体がC1qに結合できず、且つそのためCDC活性を欠くことを確認することができる。例えば、WO 2006/029879とWO 2005/100402におけるC1qとC3cとの結合のELISAを参照されたい。補体活性化を評価するために、CDCアッセイを行ってもよい(例えば、Gazzano-Santoroら、J. Immunol. Methods 202:163(1996)、Cragg,M.S.ら,Blood 101:1045-1052(2003)、及びCragg,M.S.とM.J. Glennie,Blood 103:2738-2743(2004)を参照されたい)。当分野の既知の方法で、FcRn結合とインビボクリアランス/半減期確定を行ってもよい(例えば、Petkova,S.B.ら,Int’l. Immunol. 18(12):1759-1769(2006)を参照されたい)。
低下したエフェクター機能を有する結合分子は、Fc領域残基238、265、269、270、297、327及び329のうちの一つ又は複数を置換する抗体(米国特許第6,737,056)を含む。このようなFc突然変異体は、アミノ酸位置265、269、270、297及び327における二つ又はそれ以上のものを置換するFc突然変異体を含み、残基265及び297がアラニン置換される、「DANA」と称されるFc突然変異体を含む(米国特許第7,332,581号)。
FcRへの結合性が向上又は低下したいくつかの変異体が記載されている。(例えば、米国特許第6,737,056号、WO 2004/056312及びShieldsら,J. Biol. Chem. 9(2): 6591-6604(2001)を参照されたい)。
変異体は、一つ又は複数のアミノ酸の置換を有するFc領域を含んでもよく、これらの置換(例えば、Fc領域内の位置298、333及び/又は334にある置換(残基のEU番号))は、ADCCを改善する。Fc領域内に改変が発生してもよく、それによりC1q結合及び/又は補体依存性細胞傷害性(CDC)の改変(即ち、向上又は低下)を引き起こし、例えば、米国特許第6,194,551号、WO 99/51642及びIdusogieら,J. Immunol. 164: 4178-4184(2000)に記載のとおりである。
延長した半減期と新生児Fc受容体(FcRn)との改善した結合を有する結合分子(それは、母体IgGの胎児への転移を担当する(Guyerら,J. Immunol. 117:587(1976)及びKimら,J. Immunol. 24:249(1994)))は、US2005/0014934A1に記載されている(Hintonら)。それらの分子は、一つ又は複数のアミノ酸置換を有するFc領域を含み、ここで、これらの置換は、Fc領域とFcRnとの結合を改善した。このようなFc変異体は、238、256、265、272、286、303、305、307、311、312、317、340、356、360、362、376、378、380、382、413、424又は434という一つ又は複数のFc領域残基において置換を有するもの、例えば、Fc領域残基434を置換するものを含む(米国特許第7,371,826号)。さらにDuncan & Winter,Nature 322:738-40(1988)、米国特許第5,648,260号、米国特許第5,624,821号、及びFc領域変異体の他の例に関わるWO 94/29351を参照されたい。
システインエンジニアリング抗体の産生を必要とする可能性があり、ここで、抗体の一つ又は複数の残基は、システイン残基によって置換される。置換された残基は、抗体のアクセス可能な部位に存在し得る。システインを用いてそれらの残基を置換することで、反応性チオール基は、抗体のアクセス可能な部位に位置決めされ、且つ本明細書にさらに記載されるように、抗体を他の部分、例えば、薬物部分又はリンカー-薬物部分にコンジュゲートして、免疫コンジュゲートを産生するために用いられてもよい。
置換、欠失又は挿入
変異は、単一ドメイン抗体又はポリペプチドをコードする一つ又は複数のコドンの置換、欠失又は挿入であってもよく、元の抗体又はポリペプチドに対するアミノ酸配列の改変を引き起こす。置換変異誘発の目的部位は、CDRとFRとを含む。
アミノ酸置換は、セリンでロイシンを置き換えるように、似ている構造及び/又は化学的特性を有する別のアミノ酸でアミノ酸を置き換えた結果であってもよく、例えば、保存的アミノ酸の置き換えであってもよい。当業者に周知の標準的技術は、本明細書による分子コードするヌクレオチド配列に突然変異を導入するために用いられてもよく、例えば、アミノ酸置換を引き起こす部位特異的変異誘発とPCR媒介性変異誘発とを含む。挿入又は欠失は、任意選択的に、約1~5個のアミノ酸の範囲内であってもよい。置換、欠失又は挿入は、元の分子に対して25個未満のアミノ酸置換、20個未満のアミノ酸置換、15個未満のアミノ酸置換、10個未満のアミノ酸置換、5個未満のアミノ酸置換、4個未満のアミノ酸置換、3個未満のアミノ酸置換又は2個未満のアミノ酸置換を含んでもよい。置換は、一つ又は複数の予測された非必須アミノ酸残基において行われた保存的アミノ酸置換であってもよい。許容される変化は、配列においてアミノ酸の挿入、欠失又は置換を系統的に行い、且つ得られた変異体の親抗体が示す活性を試験することによって確定することができる。
アミノ酸配列の挿入は、長さが一つの残基から複数の残基を含有するポリペプチドの範囲内にあるアミノ末端及び/又はカルボキシル末端の融合と、単一又は複数のアミノ酸残基の配列内挿入とを含む。末端挿入の例としては、N-末端メチオニル残基を有する抗体が挙げられる。
本開示は、保存的アミノ酸置換により生成された単一ドメイン抗体を含む。保存的アミノ酸置換において、アミノ酸残基は、似ている電荷を有する側鎖を有するアミノ酸残基に置換される。上記のように、当分野では、似ている電荷を有する側鎖を有するアミノ酸残基ファミリーが定義されている。これらのファミリーは、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、非荷電極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、β分岐側鎖を有するアミノ酸(例えば、スレオニン、バリン、イソロイシン)及び芳香族側鎖を有するアミノ酸(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を含む。代替的に、突然変異は、全て又は一部のコード配列に沿って、例えば、飽和変異誘発によって、ランダムに導入されてもよく、且つ得られた突然変異体の生物学的活性をスクリーニングして、活性を保持する突然変異体を同定することができる。変異誘発後、コードされたタンパク質を発現することができ、且つタンパク質の活性を確定することができる。特性を保持するか又は著しく変えないために、保存的(例えば、似ている特性及び/又は側鎖を有するアミノ酸群内で)置換を行ってもよい。例示的置換は、以下の表2に示されている。
アミノ酸は、それらの側鎖の特性の類似性に基づいてグループ分けすることができる(例えば、Lehninger,Biochemistry 73-75(第2版 1975)を参照されたい):(1)非極性:Ala(A)、Val(V)、Leu(L)、Ile(I)、Pro(P)、Phe(F)、Trp(W)、Met(M)、(2)非荷電極性:Gly(G)、Ser(S)、Thr(T)、Cys(C)、Tyr(Y)、Asn(N)、Gln(Q)、(3)酸性:Asp(D)、Glu(E)、及び(4)塩基性:Lys(K)、Arg(R)、His(H)。代替的に、天然に存在する残基は、共通の側鎖特性に基づいてグループ分けすることができる:(1)疎水性:ノルロイシン、Met、Ala、Val、Leu、Ile、(2)中性親水性:Cys、Ser、Thr、Asn、Gln、(3)酸性:Asp、Glu、(4)塩基性:His、Lys、Arg、(5)鎖配向に影響する残基:Gly、Pro、及び(6)芳香族:Trp、Tyr、Phe。例えば、分子の酸化安定性を向上させ、異常な架橋を防止するために、単一ドメイン抗体の正確な立体配座の維持に関与しない任意のシステイン残基は、例えば、アラニン又はセリンなどの別のアミノ酸で置換されてもよい。非保存的置換は、これらのクラスにおける一つのメンバーを別のクラスに交換する必要がある。
置換変異体の一つのタイプは、親抗体(例えば、ヒト化又はヒト抗体)の一つ又は複数の超可変領域残基の置換に係る。通常、さらなる研究に用いられる、一つ又は複数の得られた変異体を選択し、親抗体に対して、いくつかの生物学的特性(例えば、増加した親和性、低下した免疫原性)で修飾(例えば、改善)し、及び/又は、親抗体のいくつかの生物学的特性を実質的に保持する。例示的置換型変異体は、例えば、ファージディスプレイに基づく親和性成熟技術(例えば、本明細書に記載のそれらの技術)で容易に生成できる親和性成熟抗体である。簡単に説明すると、一つ又は複数のCDR残基は突然変異し、且つ変異体抗体は、ファージにディスプレイし、特定の生物学的活性(例えば、結合親和性)をスクリーニングする。
CDRにおいて改変(例えば、置換)を行って、例えば、抗体親和性を改善することができる。このような改変は、CDR「ホットポイント」、即ち体細胞成熟過程期間に高頻度で突然変異したコドンによってコードされる残基(例えば、Chowdhury,Methods Mol. Biol. 207:179-196(2008)を参照されたい)及び/又はSDR(a-CDR)において行われてもよく、ここで、得られた変異体抗体又はその断片の結合親和性を試験する。二次ライブラリーからの構築及び再選択による親和性成熟は、例えば、Hoogenboomら,Methods in Molecular Biology 178:1-37(O’Brienらによる編集,Human Press,Totowa,NJ,(2001))に記載されている。親和性成熟のいくつかの場合に、様々な方法(例えば、エラープローンPCR、鎖シャッフリング又はオリゴヌクレオチド特異的突然変異誘発)のうちの任意の方法によって、多様性を成熟のために選択された可変遺伝子に導入する。そして、二次ライブラリーを作成する。そして、ライブラリーをスクリーニングし、所望の親和性を有する任意の抗体変異体を同定する。多様性を導入する別の方法は、CDRガイド方法に関し、ここで、いくつかのCDR残基(例えば、一度に4~6個の残基)はランダム化された。抗原結合に関与するCDR残基は、例えば、アラニンスキャニング変異誘発又はモデリングによって特異的に同定することができる。以下のセクションでは、親和性成熟に関するより詳しい説明が提供される。
このような改変が抗原に結合する抗体の能力を実質的に低下させない限り、置換、挿入又は欠失は、一つ又は複数のCDR内に発生してもよい。例えば、CDRにおいて、結合親和性を実質的に低下させない保存的改変(例えば、本明細書による保存的置換)を行ってもよい。本明細書による変異体VHH配列のいくつかの態様において、各CDRは、改変されていないものであるか又は一つ、二つ又は三つ以下のアミノ酸置換を含有するものである。
CunninghamとWells,Science,244:1081-1085(1989)に記載のように、標的変異誘発を行うことができる抗体の残基又は領域を同定するための有用な方法は、「アラニンスキャニング変異誘発」と呼ばれる。この方法において、標的残基の残基又は残基群(例えば、Arg、Asp、His、Lys及びGluなどの荷電残基)を同定し、中性又は負に荷電したアミノ酸(例えば、アラニン又はポリアラニン)を用いて置換を行うことで、抗体と抗原の相互作用が影響を受けたか否かを確定する。アミノ酸の位置に別の置換を導入することで、初期置換に対する機能的感受性を実証することができる。代替的に、又は付加的に、抗原-抗体複合体の結晶構造を確定して抗体と抗原との間の接触点を同定することができる。このような接触残基及び隣接残基は、置換候補物として標的化されるか又は除去され得る。変異体は、所望の特性を含むか否かを確定するためにスクリーニングされてもよい。
アミノ酸配列の挿入は、長さが一つの残基から百個又はそれ以上の残基を含むポリペプチドの範囲内にあるアミノ末端及び/又はカルボキシ末端の融合と、単一又は複数のアミノ酸残基の配列内挿入とを含む。末端挿入の例としては、N-末端メチオニル残基を有する抗体が挙げられる。抗体分子の他の挿入変異体は、抗体のN末端又はC末端を、抗原結合ドメイン抗体の血清半減期を増加させる酵素(例えば、ADEPTの場合)又はポリペプチドと融合させることを含む。
変化は、オリゴヌクレオチド媒介性(部位特異的)変異誘発、アラニンスキャニング及びPCR変異誘発などの当分野の既知の方法を用いて行ってもよい。単一ドメイン抗体変異体DNAを産生するために、クローニングされたDNAに対して、部位特異的変異誘発(例えば、Carter,Biochem J. 237:1-7(1986)及びZollerら,Nucl. Acids Res. 10:6487-500(1982)を参照されたい)、カセット変異誘発(例えば、Wellsら,Gene 34:315-23(1985)を参照されたい)又は他の既知の技術を行ってもよい。
5.2.4. インビトロでの親和性成熟
親抗体に比べて、親和性、安定性又は発現レベルなどの改善した特性を有する抗体変異体は、インビトロでの親和性成熟によって製造され得る。天然プロトタイプと同様に、インビトロでの親和性成熟は、突然変異及び選択の原理に基づいている。抗体ライブラリーは、生物(例えば、ファージ、細菌、酵母又は哺乳類細胞)の表面にディスプレイするか、又はそのコードmRNA又はDNAと(例えば、共有結合的又は非共有結合的に)会合する。ディスプレイされた抗体の親和性の選択は、抗体をコードする遺伝子情報を有する生物又は複合体の単離を許容する。ファージディスプレイなどのディスプレイ方法を用いた2ラウンド又は3ラウンドの突然変異及び選択は、通常、親和性が低いナノモル範囲内にある抗体断片を産生する。親和性成熟された抗体は、標的抗原に対してナノモル又はピコモルの親和性を有する可能性がある。
ファージディスプレイは、抗体をディスプレイし選択するための一般的な方法である。抗体は、ファージコートタンパク質との融合体としてFd又はM13ファージの表面にディスプレイされる。選択は、抗原に曝露してファージディスプレイを可能にする抗体のそれらの標的への結合に関し、該プロセスは「パニング」と呼ばれる。抗原に結合するファージは、回収され、細菌に感染させてさらなるラウンドの選択のためのファージを産生するために用いられる。概説について、例えば、Hoogenboom,Methods. Mol. Biol. 178:1-37(2002)及びBradburyとMarks,J. Immunol. Methods 290:29-49(2004)を参照されたい。
酵母ディスプレイ系(例えば、Boderら,Nat. Biotech. 15:553-57(1997)及びChaoら,Nat. Protocols 1:755-68(2006)を参照されたい)では、抗体は、酵母レクチンタンパク質Aga2pの接着サブユニットと融合することができ、該接着サブユニットは、Aga1pとのジスルフィド結合を介して酵母細胞壁に連結される。Aga2pディスプレイタンパク質により、タンパク質を細胞表面から突出させることによって、酵母細胞壁上の他の分子との潜在的な相互作用を最小化する。磁気分離とフローサイトメトリーは、ライブラリーをスクリーニングして、改善した親和性又は安定性を有する抗体を選択するために用いられる。ビオチン化抗原及び蛍光団にコンジュゲートする第2の試薬、例えば、ストレプトアビジンで酵母を標識して、目的可溶性抗原との結合を測定する。一本鎖抗体の両側に位置するヘマグルチニン又はc-Mycエピトープタグ(例えば、scFv)の免疫蛍光標識によって抗体表面の発現の変化を測定する。発現は、ディスプレイされたタンパク質の安定性に関連することが示され、且つそのため、抗体を選択して安定性及び親和性を向上させることができる(例えば、Shustaら,J. Mol. Biol. 292:949-56(1999)を参照されたい)。酵母ディスプレイの別の利点は、小胞体シャペロン及び品質管理機序を利用し、ディスプレイされたタンパク質が真核酵母細胞の小胞体において折り畳まれることである。成熟が完了すると、抗体親和性は、容易に「滴定」すると共に、酵母表面にディスプレイすることができ、それにより各クローンを発現し精製する必要がなくなる。酵母表面ディスプレイの理論上の制限は、他のディスプレイ方法よりも小さい可能性のあるファンクションディスプレイサイズであり、しかしながら、最近の方法では、酵母細胞の交配系を用いてサイズが約1014である組み合わせ多様性を産生する(例えば、米国特許公開2003/0186374及びBlaiseら,Gene 342:211-18(2004)を参照されたい)。
リボソームディスプレイにおいて、抗体-リボソーム-mRNA(ARM)複合体を産生して、無細胞系での選択に用いる。特定の抗体ライブラリーをコードするDNAライブラリーは、終結コドンを欠くスペーサー配列遺伝子と融合する。該スペーサー配列は、翻訳時に依然としてペプチドtRNAに連結され、リボソームチャネルを占有することにより、目的タンパク質をリボソームから突出させ、折り畳ませる。得られたmRNA、リボソーム及びタンパク質の複合体は、表面が結合するリガンドと結合することにより、リガンドとの親和により抗体及びそのコードmRNAを捕捉すると共に単離することを可能にする。そしてリボソームが結合するmRNAをcDNAに逆転写し、そして変異誘発を行って、次のラウンドの選択に用いることができる(例えば、Fukudaら,Nucleic Acids Res. 34:e127(2006)を参照されたい)。mRNAディスプレイでは、ピューロマイシンをアダプター分子として用いて抗体とmRNAとの間で共有結合を確立する(Wilsonら,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98:3750-55(2001))。
これらの方法は完全にインビトロで行われるため、他の選択技術に比べて優れている二つの主な利点を提供する。第1に、ライブラリーの多様性は、細菌細胞の形質転換効率に制限されず、試験管に存在するリボソーム及び異なるmRNA分子の数のみに制限される。第2に、どのような多様化ステップの後にもライブラリーを形質転換する必要がないため、各ラウンドの選択後に、ランダムな突然変異を、例えば、非校正ポリメラーゼにより容易に導入することができる。
哺乳類ディスプレイ系を用いてもよい。
標的方式又はランダム導入により、多様性を抗体ライブラリーのCDRに導入することもできる。前の方法は、高レベル又は低レベルの変異誘発により抗体の全てのCDRを順に標的とするか、もしくは体細胞超突然変異の単離されたホットポイントを標的とすること(例えば、Hoら,J. Biol. Chem. 280:607-17(2005)を参照されたい)、又は実験もしくは又は構造的理由に基づいて、親和性に影響を与える残基を疑うことを含む。また、DNAシャッフリング又は類似の技術により天然な多様化領域を置き換えることによって多様性を導入してもよい(例えば、Luら,J. Biol. Chem. 278:43496-507(2003)、米国特許第5,565,332と6,989,250号を参照されたい)。代替的技術は、フレームワーク領域残基まで延びる高可変ループを標的とし(例えば、Bondら,J. Mol. Biol. 348:699-709(2005)を参照されたい)、CDRにおいて、ループ欠失及び挿入を使用するか、又はハイブリダイゼーションに基づく多様化を使用する(例えば、米国特許公開番号2004/0005709を参照されたい)。CDRにおいて多様性を産生する他の方法は、例えば、米国特許第7,985,840号に開示されている。抗体ライブラリーの生成及び/又は抗体親和性成熟に用いられ得る別の方法は、例えば、米国特許第8,685,897と8,603,930号及び米国公開番号2014/0170705、2014/0094392、2012/0028301、2011/0183855と2009/0075378に開示されており、それらは、それぞれ参照により本明細書に組込まれる。
ライブラリーのスクリーニングは、当分野に既知の様々な技術により完成され得る。例えば、単一ドメイン抗体は、固体支持体、カラム、針又はセルロース/ポリ(ビニリデンフルオライド)膜/他のフィルタに固定化し、吸着プレートに付着した宿主細胞において発現するか又は細胞選別に用いるか、又はビオチンとコンジュゲートして、ストレプトアビジンで被覆されるビーズで捕捉するか、又は任意の他の方法に用いられてディスプレイライブラリーをパニングすることができる。
インビトロでの親和性成熟の方法に関する概説は、例えば、Hoogenboom,Nature Biotechnology 23:1105-16(2005)、QuirozとSinclair,Revista Ingeneria Biomedia 4:39-51(2010)、及びそれらの参考文献を参照されたい。
5.2.5. 単一ドメイン抗体の修飾
単一ドメイン抗体の共有結合修飾は、本開示の範囲に含まれる。共有結合修飾は、単一ドメイン抗体の標的化アミノ酸残基を、単一ドメイン抗体の所定の側鎖又はN末端もしくはC末端残基と反応可能な有機誘導体化剤と反応させることを含む。他の修飾は、グルタミニルとアスパラギニル残基のそれぞれ対応するグルタミルとアスパルチル残基への脱アミド、プロリンとリジンのヒドロキシル化、セリル又はスレオニル残基のヒドロキシル基のリン酸化、リジン、アルギニン及びヒスチジン側鎖α-アミノ基のメチル化(例えば、Creighton,Proteins: Structure and Molecular Properties 79-86(1983)を参照されたい)、N-末端アミンのアセチル化及び任意のC-末端カルボキシル基のアミド化を含む。
本開示の範囲に含まれる単一ドメイン抗体の他のタイプの共有結合修飾は、上記の抗体又はポリペプチドの天然グリコシル化パターンを変えることと(例えば、Beckら,Curr. Pharm. Biotechnol. 9:482-501(2008)、及びWalsh,Drug Discov. Today 15:773-80(2010))、例えば、米国特許第4,640,835、4,496,689、4,301,144、4,670,417、4,791,192又は4,179,337号に記載の方法で抗体を複数の非タンパク質ポリマーのうちの一つ、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール又はポリオキシアルキレンに連結することとを含む。本開示のクローディン-6に結合する単一ドメイン抗体はさらに、一つ又は複数の免疫グロブリン定常領域又はその一部(例えば、Fc)遺伝子と融合又はコンジュゲートして、半減期を延長し、及び/又は既知のFc媒介性エフェクター機能を付与することができる。
また、本開示のクローディン-6に結合する一本鎖抗体を修飾してキメラ分子を形成することができ、これらのキメラ分子は、別の異種ポリペプチド又はアミノ酸配列、例えば、エピトープタグ(例えば、Terpe,Appl. Microbiol. Biotechnol. 60:523-33(2003)を参照されたい)又はIgG分子のFc領域(例えば、Aruffo,Antibody Fusion Proteins 221-42(ChamowとAshkenaziによる編集,1999)を参照されたい)と融合する、クローディン-6に結合する一本鎖抗体を含む。クローディン-6に結合する一本鎖抗体は、以下でより詳しく説明されるように、クローディン-6に結合するキメラ抗原受容体(CAR)を生成するために用いられてもよい。
本明細書は、融合タンパク質をさらに提供し、該融合タンパク質は、本開示のクローディン-6に結合する一本鎖抗体と、異種ポリペプチドとを含む。いくつかの態様において、抗体遺伝子と融合又は化学的にコンジュゲートする異種ポリペプチドは、細胞表面で発現するクローディン-6を有する細胞に抗体を標的とするために用いられ得る。
本明細書は、クローディン-6抗原に結合する抗体セットをさらに提供する。抗体セットは、異なる結合速度、異なる解離速度、クローディン-6抗原に対する異なる親和性及び/又はクローディン-6抗原に対する異なる特異性を有し得る。セットは、約10~約1000又はそれ以上の抗体を含むか、又は約10~約1000又はそれ以上の抗体から構成され得る。抗体セットは、例えば、96ウェル又は384ウェルのプレートに用いて、ELISAなどの測定に用いることができる。
5.2.6. 単一ドメイン抗体の製造
単一ドメイン抗体を調製する方法は記述されている。例えば、Els Pardonら,Nature Protocol,9(3): 674(2014)を参照されたい。単一ドメイン抗体(例えば、VHH)は、当分野で既知の方法で取得することができ、例えば、免疫ラクダ科種(例えば、ラクダ又はラマ)を免疫化し、それからハイブリドーマを得るか、又は当分野で既知の分子生物学的技術で単一ドメイン抗体ライブラリーをクローニングし、その後にELISAにより、選択されていないライブラリーの単一のクローンもしくはファージディスプレイを使用することによって選択する。
本明細書による単一ドメイン抗体は、単一ドメイン抗体をコードする核酸を含有するベクターで形質転換又はトランスフェクトされた細胞を培養することによって産生され得る。本開示の抗体のポリペプチド成分をコードするポリヌクレオチド配列は、標準的な組換え技術を用いて得ることができる。所望のポリヌクレオチド配列は、ハイブリドーマ細胞又はB細胞などの抗体産生細胞から単離し配列決定することができる。代替的に、ヌクレオチド合成装置又はPCR技術を用いて、ポリヌクレオチドを合成することができる。取得すると、ポリペプチドをコードする配列を、宿主細胞において異種ポリヌクレオチドを複製し発現することができる組換えベクターに挿入する。当分野で取得可能な多くの既知のベクターは、本開示の目的に用いられ得る。適切なベクターの選択は、主に、ベクターに挿入される核酸の大きさ及びベクターで形質転換される特定の宿主細胞に依存する。本開示の抗体を発現することに適した宿主細胞は、グラム陰性又はグラム陽性生物を含む古細菌と真正細菌などの原核生物、糸状菌又は酵母などの真核微生物、昆虫又は植物細胞などの無脊椎動物細胞、及び哺乳類宿主細胞株などの脊椎動物細胞を含む。宿主細胞は、上記発現ベクターで形質転換され、従来の栄養培地で培養され、該従来の栄養培地は、適切に修飾されてプロモーターを誘導し、形質転換体を選択し、又は必要な配列をコードする遺伝子を増幅する。当分野で既知の標準的なタンパク質精製方法を用いて、宿主細胞により産生された抗体を精製する。
ベクター構築、発現及び精製を含む抗体産生方法は、Pluckthunら,Antibody Engineering: Producing antibodies in Escherichia coli: From PCR to fermentation 203-52(McCaffertyらによる編集,1996)、KwongとRader,E. coli Expression and Purification of Fab Antibody Fragments,Current Protocols in Protein Science(2009)、TachibanaとTakekoshi,Production of Antibody Fab Fragments in Escherichia coli,Antibody Expression and Production(Al-Rubeaiによる編集,2011)、及びTherapeutic Monoclonal Antibodies: From Bench to Clinic(Anによる編集,2009)という文献でさらに記載されている。
無論、当分野で周知の代替的な方法を用いて抗クローディン-6単一ドメイン抗体を製造することが期待されている。例えば、適切なアミノ酸配列又はその一部は、固相技術を用いた直接ペプチド合成により産生され得る(例えば、Stewartら,Solid-Phase Peptide Synthesis(1969)とMerrifield,J. Am. Chem. Soc. 85:2149-54(1963)を参照されたい)。インビトロでのタンパク質合成は、手動技術を用いるか又は自動化によって行うことができる。抗クローディン-6抗体の各部分は、個別に化学的に合成され、化学的又は酵素的方法で組み合わせて必要な抗クローディン-6抗体を産生することができる。代替的に、抗体は、米国特許第5,545,807と5,827,690号に開示されるように、操作された発現抗体のトランスジェニック動物の細胞又は体液、例えば、乳液から精製され得る。
具体的には、本明細書による単一ドメイン抗体又は他のクローディン-6結合タンパク質は、以下の方法により生成することができ、ラマを免疫化し、単一のB細胞の選別を行い、V遺伝子の抽出を行い、クローディン-6結合タンパク質(例えば、VHH-Fc融合体)をクローンし、そして小規模の発現及び精製を行う。また、クローディン-6に結合する単一ドメイン抗体及び他の分子に対して別のスクリーニングを行ってもよく、ELISA陽性、BLI陽性及び100nM未満のKのうちの一つ又は複数を選択することを含む。これらの選択基準は、以下のセクション6に記載されるように組み合わせることができる。また、単独のVHH結合タンパク質(及びクローディン-6に結合する他の分子)の、クローディン-6を発現する細胞への結合能を測定することができる。FACSを用いてクローディン-6を発現する細胞を分析し、蛍光標識されたVHH分子の平均蛍光強度(MFI)を測定して、このような測定を行うことができる。以下では、上記各態様についてより詳しく説明する。
ポリクローナル抗体
ポリクローナル抗体は、通常、関連する抗原及びアジュバントの複数回の皮下(sc)又は腹膜内(ip)注射によって動物に産生される。二官能性又は誘導体化剤、例えば、マレイミドベンゾイルスルホスクシンイミドエステル(システイン残基を介してコンジュゲートされる)、N-ヒドロキシスクシンイミド(リジン残基を介してコンジュゲートされる)、グルタルアルデヒド、コハク酸無水物、SOCl又はRN=C=NR(ここで、R及びRは、独立して、低級アルキル基である)を用いて、関連抗原を、免疫化対象種において免疫原性を有するタンパク質、例えば、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、血清アルブミン、ウシサイログロブリン又はダイズトリプシン阻害剤とコンジュゲートする。使用可能なアジュバントの例は、フロイント完全アジュバントとMPL-TDMアジュバント(モノホスホリルリピドA、合成トレハロース二菌型マイコバクテリア酸エステル)を含む。免疫スキームは、過度の実験を行うことなく、当業者により選択することができる。
例えば、動物に対して、例えば、100μg又は5μgのタンパク質又はコンジュゲート(それぞれウサギ又はマウスに用いられる)を3体積のフロイント完全アジュバントと組み合わせ、溶液を複数の部位で皮内注射することによって、抗原、免疫原性コンジュゲート又は誘導体に対する免疫化を行う。一ヶ月後、複数の部位で皮下注射することにより、フロイント完全アジュバント中のペプチド又はコンジュゲートの1/5~1/10元の量を用いて、動物に対して追加免疫を行う。7~14日後、動物から採血し、血清の抗体力価を測定する。力価プラトー期まで動物を追加免疫する。コンジュゲートは、また組換え細胞培養物においてタンパク質融合体を製造することができる。なお、ミョウバンなどの凝集剤は免疫応答を増強するのに適する。
モノクローナル抗体
モノクローナル抗体は、実質的に同質の抗体群から得られ、即ち、少量に存在する可能性のあり天然に存在する突然変異及び/又は翻訳後修飾(例えば、異性化、アミド化)を除いて、該群を構成する各抗体は同じである。そのため、修飾語「モノクローナル」は、個別抗体の混合物ではないという抗体の特徴を示す。
例えば、モノクローナル抗体は、最初にKohlerら,Nature,256:495(1975)により記述されたハイブリドーマ方法で製造されてもよく、又は組換えDNA方法によって製造されてもよい(米国特許第4,816,567号)。
ハイブリドーマ方法において、適切な宿主動物に対して免疫化を行って、免疫化用のタンパク質に特異的に結合する抗体を産生するか又は産生できるリンパ球を誘導する。代替的に、リンパ球をインビトロで免疫化してもよい。そして、ポリエチレングリコールなどの適切な融合剤を用いてリンパ球を骨髄腫細胞と融合させて、ハイブリドーマ細胞を生成する(Goding,Monoclonal Antibodies: Principles and Practice,ページ59~103(Academic Press,1986))。
免疫剤は、通常、抗原タンパク質又はその融合変異体を含む。Goding,Monoclonal Antibodies: Principles and Practice,Academic Press(1986),ページ59~103。不死化細胞株は、通常、形質転換された哺乳類細胞である。このように製造されたハイブリドーマ細胞を適切な培地に接種し、その中で増殖させ、該培地は、融合していない親骨髄腫細胞の増殖又は生存を阻害する一つ又は複数の物質を含んでもよい。好ましい不死化骨髄腫細胞株は、効果的に融合し、選択された抗体産生細胞による抗体の安定的な高レベルの産生を支援し、且つHAT培地などの培地に対して感受性である細胞である。
ハイブリドーマ細胞がその中で増殖する培地における抗原に対するモノクローナル抗体の産生を測定する。ハイブリドーマ細胞を培養する培地における、所望の抗原に対するモノクローナル抗体の存在を測定することができる。このような技術と測定は、当分野で既知のものである。例えば、結合親和性は、Munsonら,Anal. Biochem.,107:220(1980)のスキャッチャード(Scatchard)分析によって確定することができる。
所望の特異性、親和性及び/又は活性を有する抗体を産生するハイブリドーマ細胞を同定した後、クローンを、限界希釈法によってサブクローンし、標準的な方法(上記Goding)により増殖させることができる。この目的に用いられる適切な培地は、例えば、D-MEM又はRPMI-1640培地を含む。なお、ハイブリドーマ細胞は、哺乳類において腫瘍としてインビボで増殖することができる。
サブクローンによって分泌されたモノクローナル抗体は、従来の免疫グロブリン精製法、例えば、タンパク質A-アガロース、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析又はアフィニティークロマトグラフィーにより、培地、腹水又は血清から適切に単離される。
モノクローナル抗体は、また、米国特許第4,816,567号及び上に記載されるように、組換えDNA方法で製造され得る。従来の方法を用いて(例えば、マウス抗体の重鎖及び軽鎖をコードする遺伝子に特異的に結合できるオリゴヌクレオチドプローブを用いることにより)、モノクローナル抗体をコードするDNAを容易に単離し配列決定する。ハイブリドーマ細胞は、このようなDNAの好ましい供給源として役立つ。単離されると、DNAを発現ベクターに入れ、そして大腸菌(E.coli)細胞、サルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞又は免疫グロブリンを産生しない骨髄腫細胞などの宿主細胞にそれをトランスフェクトして、このような組換え宿主細胞においてモノクローナル抗体を合成することができる。抗体をコードするDNAの細菌における組換え発現に関する概説文章は、Skerraら,Curr. Opinion in Immunol.,5:256-262(1993)とPliickthun,Immunol. Revs. 130:151-188(1992)を含む。
McCaffertyら,Nature,348:552-554(1990)に記載される技術を用いて生成された抗体ファージライブラリーから抗体を単離することができる。Clacksonら.,Nature,352:624-628(1991)とMarksら,J. Mol. Biol.,222:581-597(1991)。その後の刊行物は、鎖シャッフリング(Marksら,Bio/Technology,10:779-783(1992))及びコンビナトリアル感染とインビボ組換えによって高親和性(nM範囲)のヒト抗体を産生することを非常に大きいファージライブラリーを構築する方策とすることを記載している(Waterhouseら,Nucl. Acids Res.,21:2265-2266(1993))。そのため、これらの技術は、モノクローナル抗体を単離するための伝統的なモノクローナル抗体ハイブリドーマ技術の的実行可能な代替法である。
DNAは、例えば、コード配列を置換するか(米国特許第4,816,567号、Morrisonら,Proc. Natl Acad. Sci. USA,81:6851(1984))、又は非免疫グロブリンポリペプチドの全て又は一部のコード配列を共有結合によりコード配列に連結することによって、修飾され得る。キメラ二価抗体を産生するために、このような非免疫グロブリンポリペプチドは置換されてもよく、該キメラ二価抗体は、抗原に対して特異性を有する一つの抗原結合部位と、異なる抗原に対して特異性を有するさらなる抗原結合部位とを含む。
キメラ又はハイブリッド抗体は、また合成タンパク質化学における既知の方法(架橋剤に関するそれらの方法を含む)を用いてインビトロで製造され得る。例えば、免疫毒素は、ジスルフィド交換反応又はチオエーテル結合を形成することによって構築することができる。この目的に用いられる適切な試薬の例は、イミノチオレートとメチル-4-メルカプトブチルイミド酸塩を含む。
原核細胞における組換え産生
本開示の抗体をコードするポリ核酸配列は、標準的な組換え技術により得ることができる。所望のポリ核酸配列は、ハイブリドーマ細胞などの抗体産生細胞から単離し配列決定することができる。代替的に、ヌクレオチド合成装置又はPCR技術を用いて、ポリヌクレオチドを合成することができる。取得すると、ポリペプチドをコードする配列を、原核宿主において異種ポリヌクレオチドを複製し発現することができる組換えベクターに挿入する。当分野で取得可能な多くの既知のベクターは、本開示の目的に用いられ得る。適切なベクターの選択は、主に、ベクターに挿入される核酸の大きさ及びベクターで形質転換される特定の宿主細胞に依存する。各ベクターは異なる成分を含有し、これは、その機能(異種ポリヌクレオチドの増幅又は発現、又はその両方)及び所在する宿主細胞とのその適合性に依存する。ベクター成分は、通常、複製起点、選択標識遺伝子、プロモーター、リボソーム結合部位(RBS)、シグナル配列、異種核酸挿入物及び転写終結配列を含むか、それらに限らない。
通常、宿主細胞と適合する種に由来するレプリコン及び制御配列を含有するプラスミドベクターは、これらの宿主と組み合わせて使用される。ベクターは、通常、複製部位、及び形質転換細胞において表現型選択を提供できる標識配列を有する。例えば、大腸菌は、通常、pBR322(大腸菌種に由来するプラスミド)で形質転換される。特定の抗体を発現するためのpBR322誘導体の例は、Carterらの米国特許第5,648,237号に詳しく記載されている。
なお、宿主微生物と適合するレプリコン及び制御配列を含有するファージベクターは、これらの宿主と関連する形質転換ベクターとして用いられ得る。例えば、GEM(商標)-11などのファージは、組換えベクターを製造するために用いることができ、該ベクターは、大腸菌LE392などの感受性宿主細胞を形質転換するために用いることができる。
本出願の発現ベクターは、二つ又はそれ以上のプロモーター-シストロン対を含んでもよく、各ポリペプチド成分をコードする。プロモーターは、その発現を調節するシストロン上流(5’)に位置する非翻訳調節配列である。原核プロモーターは、通常、誘導型と構成型の2種類に分けられる。誘導型プロモーターは、培養条件の変化(例えば、栄養物の存在又は不存在、又は温度の変化)に応じて、その制御下でシストロンの転写レベルの増加を開始するプロモーターである。
多くの潜在的な宿主細胞に識別される多数のプロモーターは周知である。選択されたプロモーターは、制限酵素消化により、ソースDNAからプロモーターを除去し、単離されたプロモーター配列を本出願のベクターに挿入することによって、本発明の抗体をコードするシストロンDNAに機能的に連結され得る。天然プロモーター配列及び複数の異種プロモーターは、いずれも標的遺伝子の増幅及び/又は発現をガイドするために用いられ得る。異種プロモーター、天然標的ポリペプチドプロモーターに比べて、通常、発現する標的遺伝子のより大きな転写とより高い収量を可能にするため、使用することができる。
原核宿主に適するプロモーターは、PhoAプロモーター、β-ガラクトシダーゼとラクトースプロモーター系、トリプトファン(trp)プロモーター系とtac又はtrcプロモーターなどのハイブリッドプロモーターを含む。しかしながら、細菌に作用する他のプロモーター(例えば、他の既知の細菌又はファージプロモーター)も適切なものである。それらの核酸配列が開示されたため、当業者は、リンカー又はアダプターを用いて、標的ペプチドをコードするシストロンにそれらを機能的に連結して(SiebenlistらCell 20: 269(1980))、任意の必要な制限部位を提供することができる。
一態様では、組換えベクター内の各シストロンは、発現するポリペプチドの膜貫通転座をガイドする分泌シグナル配列成分を含む。通常、シグナル配列は、ベクターの構成部分であってもよく、又はベクターに挿入される標的ポリペプチドDNAの一部であってもよい。本開示の目的のために選択されるシグナル配列は、宿主細胞により識別され処理され(即ち、シグナルペプチダーゼにより切断され)得るシグナル配列であるべきである。異種ポリペプチド天然シグナル配列を識別し加工しない原核宿主細胞に対して、シグナル配列は、原核シグナル配列で置換されてもよく、該原核シグナル配列は、例えば、アルカリホスファターゼ、ペニシリナーゼ、Ipp又は耐熱性エンテロトキシンII(STII)リーダー配列、LamB、PhoE、PelB、OmpA及びMBPから選択される。
本開示による抗体の産生は、宿主細胞の細胞質に発生し得るため、シストロンごとに分泌シグナル配列が存在する必要がない。いくつかの宿主菌株(例えば、大腸菌trxB-菌株)は、ジスルフィド結合の形成に有利な細胞質条件を提供することによって、発現されるタンパク質サブユニットの正確な折り畳みと組み立てを可能にする。
本開示の抗体を発現することに適した原核宿主細胞は、グラム陰性又はグラム陽性生などの古細菌と真正細菌を含む。有用な細菌の例は、エシェリヒア属(例えば、大腸菌)、バチルス属(例えば、枯草菌(B.subtilis))、エンテロバクター属、シュードモナス属(例えば、緑膿菌(P.auruginosa))、ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)、セラチア・マルセッセンス(Serratia marcescans)、クレブシエラ属、プロテウス属、シゲラ属、根粒菌属、ビトレオシラ属又はパラコッカス属を含む。いくつかの態様において、グラム陰性細胞を使用する。大腸菌細胞は宿主として用いられ得る。大腸菌菌株の例は、菌株W3110(Bachmann,Cellular and Molecular Biology,第2巻(Washington,D.C.: American Society for Microbiology,1987),ページ1190~1219、ATCC寄託番号27,325)及びその誘導体、遺伝子型W3110 AfhuA(AtonA)ptr3 lac Iq lacL8 AompT A(nmpc-fepE)degP41 kanを有する菌株33D3(米国特許第5,639,635号)を含む。他の菌株及びそれらの誘導体、例えば、大腸菌294(ATCC 31,446)、大腸菌B、大腸菌1776(ATCC 31,537)と大腸菌RV308(ATCC 31,608)も適切なものである。これらの例は、説明するためのものであり、限定的なものではない。確定された遺伝子型を有する任意の上記細菌の誘導体を構築する方法は、当分野で既知のものであり、例えば、Bassら,Proteins,8:309-314(1990)に記載されている。レプリコンの細菌細胞での複製可能性を考慮して、通常、適切な細菌を選択する必要がある。例えば、周知のプラスミド(例えば、pBR322、pBR325、pACYC177又はpKN410)でレプリコンを供給する場合、大腸菌、セラチア菌又はセラチア菌種は宿主として好適に使用され得る。
典型的には、宿主細胞は、最小限の量のタンパク質加水分解酵素を分泌すべきであり、且つ別のプロテアーゼ阻害剤を細胞培養物に理想的に組込むことができる。
宿主細胞は、上記発現ベクターで形質転換され、従来の栄養培地で培養され、該従来の栄養培地は、適切に修飾されてプロモーターを誘導し、形質転換体を選択し、又は必要な配列をコードする遺伝子を増幅する。形質転換は、DNAが、染色体外エレメントとして、又は染色体組込み体を介して複製することができるように、DNAを原核宿主に導入することを指す。使用する宿主細胞に応じて、これらの細胞に適する標準的な技術を用いて形質転換を行う。塩化カルシウムを用いたカルシウム処理は、通常、大量の細胞壁障壁を含有する細菌細胞に用いられる。別の形質転換方法は、ポリエチレングリコール/DMSOを用いる。使用する別の技術は、エレクトロポレーションである。
本出願の抗体を産生するのに適した原核細胞は、当分野で既知の培地で増殖し、選択した宿主細胞を培養することに適する。適切な培地の例は、luriaブロス(LB)と必要な栄養補充物を含む。培地は、発現ベクターの構築に基づいて選択した選択剤をさらに含有してもよく、それにより発現ベクターを含有する原核細胞の増殖を選択的に許容する。例えば、アンピシリンを培地に加え、アンピシリン耐性遺伝子を発現する細胞を増殖させる。
炭素、窒素及び無機リン酸源以外の任意の必要な補充物は、適切な濃度で、単独で導入するか又は別の補充物又は媒体、例えば、複合窒素源との混合物として導入されてもよい。任意選択的に、培地は、グルタチオン、システイン、シスタミン、チオグリコレート、ジチオエリスリトール及びジチオスレイトールから選択される一つ又は複数の還元剤を含有してもよい。原核宿主細胞は、適切な温度及びpHで培養される。
本出願の発現ベクターにおいて誘導型プロモーターを用いる場合、プロモーター活性化に適する条件下でタンパク質の発現を誘導する。本出願の一態様では、PhoAプロモーターは、ポリペプチドの転写を制御するために用いられる。そのため、形質転換された宿主細胞は、リン酸塩制限培地中で培養して誘導する。例えば、リン酸塩制限培地は、C.R.A.P培地である(例えば、Simmonsら,J. Immunol. Methods 263:133-147(2002)を参照されたい)。使用するベクター構築体に応じて、当分野で既知の複数の他の誘導物を使用することができる。
本開示の発現される抗体は、宿主細胞のペリプラズムに分泌され、それから回収される。タンパク質の回収は、通常、微生物の破壊に関し、通常、浸透圧ショック、超音波処理又は溶解などの方法を用いる。細胞が破壊されると、遠心分離又は濾過によって細胞破片又は完全な細胞を除去することができる。タンパク質は、例えば、親和性樹脂クロマトグラフィーによってさらに精製され得る。代替的に、タンパク質を培地に輸送し、それから単離することができる。培地から細胞を除去し、濾過し、培養物上清を濃縮して、産生したタンパク質をさらに精製することができる。発現するポリペプチドは、ポリアクリルアミドゲル電気泳動(PAGE)及びWesternブロットアッセイなどの通常既知の方法を用いてさらに単離し同定することができる。
代替的に、発酵方法によってタンパク質を大量に産生する。様々な大規模な流加発酵手順は、組換えタンパク質を産生するために用いることができる。本開示の抗体の収量及び品質を高めるために、様々な発酵条件を変えることができる。例えば、シャペロンは、細菌宿主細胞において産生された異種タンパク質の正確な折り畳みと溶解に役立つことが証明された。ChenらJ Bio Chem 274:19601-19605(1999)、米国特許第6,083,715号、米国特許第6,027,888号、BothmannとPluckthun,J. Biol. Chem. 275:17100-17105(2000)、RammとPluckthun,J. Biol. Chem. 275:17106-17113(2000)、Arieら,Mol. Microbiol. 39:199-210(2001)。
発現する異種タンパク質(特にタンパク質加水分解に敏感なもの)のタンパク質加水分解を最小化するために、タンパク質加水分解酵素を欠くいくつかの宿主菌株は、本開示に用いることができ、例えば、米国特許第5,264,365号、米国特許第5,508,192号、Haraら,Microbial Drug Resistance,2:63-72(1996)に記載のとおりである。タンパク質加水分解酵素を欠く、一つ又は複数のシャペロンを過剰発現するプラスミドで形質転換された大腸菌菌株は、本出願の抗体をコードする発現系における宿主細胞として用いることができる。
本明細書で産生された抗体は、さらに精製して、実質的に均質な製剤を得て、さらなる測定及び使用に用いることができる。当分野で既知の標準的なタンパク質精製方法を用いることができる。以下の手順は適切な精製手順の例である:免疫親和性又はイオン交換カラムでの分画分離、エタノール沈殿、逆相HPLC、シリカ又は陽イオン交換樹脂、例えば、DEAEでのクロマトグラフィー、クロマトフォーカシング、SDS-PAGE、硫酸アンモニウム沈殿、及び例えば、Sephadex G-75を用いたゲル濾過。固相上に固定化されたタンパク質Aは、例えば、いくつかの態様において、本開示の結合分子の免疫親和性精製に用いることができる。タンパク質Aを固定化する固相は、ガラス又はシリカ表面を含むカラム、又は制御される微多孔質ガラス又はケイ酸カラムであってもよい。カラムは、汚染物の非特異的な付着を防ぐために、グリセロールなどの試薬でコーティングされている場合がある。そして固相を洗浄して、固相に非特異的に結合する汚染物を除去する。最後に、溶出によって固相から目的抗体を回収する。
真核細胞における組換え産生
真核発現について、ベクター成分は、通常、シグナル配列、複製起点、一つ又は複数の標識遺伝子、エンハンサーエレメント、プロモーター及び転写終結配列のうちの一つ又は複数を含むが、それらに限らない。
真核宿主に用いられるベクターは、シグナル配列、又は成熟タンパク質もしくはポリペプチドのN-末端に特異的切断部位がある他のポリペプチドの挿入物であってもよい。選択される異種シグナル配列は、宿主細胞により識別され処理され(即ち、シグナルペプチダーゼにより切断される)異種シグナル配列であってもよい。哺乳類細胞発現において、哺乳類シグナル配列及びウイルス分泌リーダー配列、例えば、単純ヘルペスgDシグナルを得ることができる。このような前駆体領域のDNAは、リーディングフレームにおいて本出願の抗体をコードするDNAに連結され得る。
通常、哺乳類発現ベクターは、複製起点成分を必要としない(SV40起点は、初期プロモーターを含有するため、通常、使用できる)。
発現及びクローニングベクターは、選択遺伝子を含有してもよく、選択標識とも呼ばれる。選択遺伝子は、抗生物質又は他の毒素(例えば、アンピシリン、ネオマイシン、メトトレキサート又はテトラサイクリン)に対する耐性を付与するタンパク質をコードし、栄養要求性欠陥を補い、又は複合培地から得られない重要栄養素を提供することができる。
選択される形態の一例では、薬物により宿主細胞の増殖を阻止する。異種遺伝子により形質転換に成功した細胞は、薬物耐性を付与するタンパク質を産生し、そのため選択される形態において生存している。このような優位性選択の例は、ネオマイシン、ミコフェノール酸及びハイグロマイシンという薬物を使用する。
哺乳類細胞に用いられる適切な選択標識の別の例は、本出願の抗体をコードする核酸を取り込むことができる細胞を同定できるものである。例えば、まずメトトレキサート(Mtx)(DHFRの競合的アンタゴニスト)を含有する培地中で全ての形質転換体を培養することによって、DHFR選択遺伝子により形質転換された細胞を同定する。野生型DHFRを用いる場合、例示的適切な宿主細胞は、DHFR活性が欠如しているチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株である。代替的に、DNA配列をコードするポリペプチド、野生型DHFRタンパク質及びアミノグリコシド3’-ホスホトランスフェラーゼ(APH)などの別の選択標識により形質転換又は共形質転換された宿主細胞(特に内因性DHFRを含有する野生型宿主)は、選択標識に用いられる選択剤、例えば、アミノグリコシド抗生物質を含有する培地中の細胞増殖によって選択することができる。
発現及び克隆ベクターは、通常プロモーターを含有し、該プロモーターは、宿主生物により識別され、必要なポリペプチド配列をコードする核酸に機能的に連結される。真核遺伝子は、ATに富む領域を有し、転写開始部位の約25~30個の塩基上流に位置する。多くの遺伝子の転写開始の70~80個の塩基上流に発見される別の配列を含んでもよい。大多数の真核生物の3’末端は、ポリアデニル酸テールをコード配列の3’末端に付加するためのシグナルであってもよい。これらの配列は、いずれも真核発現ベクターに挿入され得る。
哺乳類宿主細胞からのベクターのポリペプチド転写は、例えば、ウイルス(例えば、ポリオーマウイルス、鶏痘ウイルス、アデノウイルス(例えば、アデノウイルス2)、ウシパピローマウイルス、鳥肉腫ウイルス、サイトメガロウイルス、逆転写ウイルス、B型肝炎ウイルス及びシミアンウイルス40(SV40))のゲノムから得られたプロモーター、異種哺乳類プロモーター(例えば、アクチンプロモーター又は免疫グロブリンプロモーター)、ヒートショックプロモーターにより制御することができ、これらのプロモーターが宿主細胞株と適合すればよい。
本開示の抗体をコードするDNAの高等真核生物による転写は、通常、エンハンサー配列をベクターに挿入することによって増加する。現在、哺乳類遺伝子(グロビン、エラスターゼ、アルブミン、アルファフェトプロテイン及びインスリン)からの多くのエンハンサー配列が知られている。例としては、複製起点の後期側に位置するSV40エンハンサー(bp 100-270)、サイトメガロウイルス初期プロモーターエンハンサー、複製起点の後期側に位置するポリオーマエンハンサーとアデノウイルスエンハンサーが挙げられる。真核プロモーターを活性化するためのエンハンサーエレメントは、さらにYaniv,Nature 297:17-18(1982)を参照されたい。エンハンサーは、ポリペプチドコード配列の5’又は3’位置でベクターにスプライシングされ得るが、好ましくは、プロモーターの5’部位に位置する。
真核宿主細胞(酵母、真菌、昆虫、植物、動物、ヒト、又は他の多細胞生物からの有核細胞)に用いられる発現ベクターは、また転写の終結及びmRNAの安定化に必要な配列を含有する。このような配列は、通常、真核又はウイルスDNAもしくはcDNAの5’、場合によって3’非翻訳領域から得られ得る。これらの領域は、mRNAコードするポリペプチドの非翻訳部分でポリアデニル酸化断片に転写されるヌクレオチド断片を含有する。有用な転写終結成分は、ウシ成長ホルモンポリアデニル酸化領域である。
本明細書のベクターにおいてDNAをクローン又は発現するための適切な宿主細胞は、本明細書に記載の高等真核細胞を含み、脊椎動物宿主細胞を含む。培養(組織培養)において、脊椎動物細胞の増殖は一般的な手順になっている。有用な哺乳類宿主細胞株の例としては、SV40により形質転換されたサル腎臓CV1細胞株(COS-7、ATCC CRL 1651)、ヒト胎児腎臓株(293又は293細胞サブクローンは浮遊培地で増殖するために用いられ、Grahamら,J. Gen Virol. 36:59(1977));ベビーハムスター腎臓細胞(BHK、ATCC CCL 10)、チャイニーズハムスター卵巣細胞/-DHFR(CHO、Urlaubら,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4216(1980))、マウスセルトリ細胞(TM4、Mather,Biol. Reprod. 23:243-251(1980))、ザル腎臓細胞(CV1 ATCC CCL 70)、アフリカミドリザル腎臓細胞(VERO-76、ATCC CRL-1587)、ヒト子宮頸がん細胞(HELA、ATCC CCL 2)、イヌ腎臓細胞(MDCK、ATCC CCL 34)、バッファローラット肝臓細胞(BRL 3A、ATCC CRL 1442)、ヒト肺細胞(W138、ATCC CCL 75)、ヒト肝臓細胞(Hep G2、HB 8065)、マウス乳腺腫瘍(MMT 060562、ATCC CCL51)、TR1細胞(Matherら,Annals N.Y. Acad. Sci. 383:44-68(1982))、MRC 5細胞、FS4細胞、及びヒト肝がん細胞株(Hep G2)が挙げられる。
宿主細胞は、抗体を産生するための上記発現又は克隆ベクターにより形質転換することができ、従来の栄養培地中で培養され、該従来の栄養培地は、適切に修飾されてプロモーターを誘導し、形質転換体を選択し、又は必要な配列をコードする遺伝子を増幅する。
本出願の抗体を産生するための宿主細胞は、複数の培地で培養することができる。市販の培地、例えば、Ham’s F10(Sigma)、最小必須培地((MEM)、(Sigma))、RPMI-1640(Sigma)及びダルベッコ改変イーグル培地((DMEM)、Sigma)は、宿主細胞の培養に適する。なお、Hamら,Meth. Enz. 58:44(1979)、Barnesら,Anal. Biochem. 102:255(1980)、米国特許第4,767,704、4,657,866、4,927,762、4,560,655又は5,122,469号、WO 90/03430、WO 87/00195、又は米国特許再発行30,985に記載の培地のいずれも宿主細胞の培地として使用可能である。これらの培地のうちのいずれか一つは、必要に応じて、ホルモン及び/又は他の成長因子(例えば、インスリン、トランスフェリン又は上皮成長因子)、塩(例えば、塩化ナトリウム、カルシウム、マグネシウム及びリン酸塩)、緩衝液(例えば、HEPES)、ヌクレオチド(例えば、アデノシン及びチミジン)、抗生物質(例えば、GENTAMYCIN(商標)薬物)、微量元素(通常、マイクロモル範囲内の最終濃度で存在する無機化合物として定義される)及びグルコース又は等価エネルギーを補充することができる。当業者に既知の適切な濃度の任意の他の必要な補充物をさらに含んでもよい。培養条件、例えば、温度、pHなどは、発現のために以前に選択された宿主細胞と共に使用されたものであり、且つ当業者にとって明らかである。
組換え技術を用いる場合、抗体は、細胞内、ペリプラズム隙間に産生するか、又は培地に直接分泌することができる。抗体が細胞内に産生されると、最初のステップとして、例えば、遠心分離又は限外濾過によって微粒子破片、宿主細胞又は溶解断片を除去する。抗体が培地に分泌された場合、通常、まず、市販されているタンパク質濃縮フィルタ(例えば、Amicon又はMillipore Pellicon限外濾過ユニット)によりこの発現系からの上清を濃縮する。PMSFなどのプロテアーゼ阻害剤は、タンパク質加水分解を阻害するために前記ステップのいずれに含まれてもよく、且つ外来汚染物の成長を防止するために抗生物質を含んでもよい。
細胞から製造されるタンパク質組成物は、例えば、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析及びアフィニティークロマトグラフィーにより精製することができ、ここで、アフィニティークロマトグラフィーは、好ましい精製技術である。アフィニティーリガンドに連結されるマトリックスは、通常、アガロースであるが、他のマトリックスも利用可能である。アガロースに比べて、機械的に安定したマトリックス、例えば、孔径制御可能なガラス又はポリ(スチレン-ジビニル)ベンゼンは、より速い流速及びより短い処理時間を可能にする。回収対象抗体に応じて、他のタンパク質精製技術、例えば、イオン交換カラムでの分画分離、エタノール沈殿、逆相HPLC、シリカゲルクロマトグラフィー、陰イオン又は陽イオン交換樹脂(例えば、ポリアスパラギン酸カラム)でのヘパリンSEPHAROSE(商標)クロマトグラフィー、クロマトグラフィークロマトフォーカシング、SDS-PAGE、硫酸アンモニウム沈殿を使用してもよい。任意の一つ又は複数の予備精製ステップの後、目的抗体と汚染物を含む混合物に対して低pH疎水性相互作用クロマトグラフィーを行ってもよい。
5.2.7. 単一ドメイン抗体を含む結合分子
別の態様では、本明細書は、本明細書による単一ドメイン抗体(例えば、クローディン-6に対するVHHドメイン)を含む結合分子を提供する。以下のセクション5.3に記載の本明細書によるキメラ抗原受容体(CAR)に加えて、いくつかの態様において、本明細書による、クローディン-6に対する単一ドメイン抗体は、他の結合分子の一部でもある。本明細書には、本開示の例示的結合分子が記載されている。
融合タンパク質
様々な態様において、本明細書による単一ドメイン抗体は、別の作用物質、例えば、タンパク質ベースの実体と融合するか又は化学的にコンジュゲートすることができる。単一ドメイン抗体は、作用物質と化学的にコンジュゲートするか、又は他の方式で作用物質と非共有結合的にコンジュゲートすることができる。作用物質は、ペプチド又は抗体(又はそれらの断片)であってもよい。
そのため、いくつかの態様において、本明細書は、異種タンパク質又はポリペプチド(又はそれらの断片、例えば、約10個、約20個、約30個、約40個、約50個、約60個、約70個、約80個、約90個、約100個、約150個、約200個、約250個、約300個、約350個、約400個、約450個又は約500個のアミノ酸又は500個超のアミノ酸のポリペプチド)と組換えて融合するか又は化学的にコンジュゲート(共有結合的又は非共有結合的コンジュゲート)して融合タンパク質を生成する単一ドメイン抗体(例えば、VHHドメイン)及びその使用を提供する。具体的には、本明細書は、本明細書による単一ドメイン抗体の抗原結合断片(例えば、CDR1、CDR2及び/又はCDR3)及び異種タンパク質、ポリペプチド又はペプチドを含む融合タンパク質を提供する。
なお、本明細書による抗体は、標識又は「タグ」配列(例えば、ペプチド)と融合して精製を促進することができる。標識又はタグアミノ酸配列は、ヘキサヒスチジンペプチド、ヘマグルチニン(「HA」)タグ及び「FLAG」タグであってもよい。
一部(ポリペプチドを含む)を抗体と融合させるか又はコンジュゲートする方法は既知のものである(例えば、Arnonら,Monoclonal Antibodies for Immunotargeting of Drugs in Cancer Therapy,Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy 243-56(Reisfeldらによる編集,1985)、Hellstromら,Antibodies for Drug Delivery,Controlled Drug Delivery 623-53(Robinsonらによる編集,第2版,1987)、Thorpe,Antibody Carriers of Cytotoxic Agents in Cancer Therapy: A Review,Monoclonal Antibodies: Biological and Clinical Applications 475-506(Pincheraらによる編集,1985)、Analysis,Results,and Future Prospective of the Therapeutic Use of Radiolabeled Antibody in Cancer Therapy,Monoclonal Antibodies for Cancer Detection and Therapy 303-16(Baldwinらによる編集,1985)、Thorpeら,Immunol. Rev. 62:119-58(1982)、米国特許第5,336,603、5,622,929、5,359,046、5,349,053、5,447,851、5,723,125、5,783,181、5,908,626、5,844,095、と5,112,946号、EP 307434、EP 367166、EP 394827、PCT公開WO 91/06570、WO 96/04388、WO 96/22024、WO 97/34631とWO 99/04813、Ashkenaziら,Proc. Natl. Acad. Sci. USA,88: 10535-39(1991)、Trauneckerら,Nature,331:84-86(1988)、Zhengら,J. Immunol. 154:5590-600(1995)、及びVilら,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:11337-41(1992))を参照されたい。
融合タンパク質は、例えば、遺伝子シャッフリング、モチーフシャッフリング、エクソンシャッフリング及び/又はコドンシャッフリング(「DNAシャッフリング」と総称される)技術によって産生され得る。DNAシャッフリングは、本明細書による単一ドメイン抗体の活性を変えるために用いることができ、例えば、高い親和性と低い解離速度を有する抗体を含む(例えば、米国特許第5,605,793、5,811,238、5,830,721、5,834,252と5,837,458号、Pattenら,Curr. Opinion Biotechnol. 8:724-33(1997)、Harayama,Trends Biotechnol. 16(2):76-82(1998)、Hanssonら,J. Mol. Biol. 287:265-76(1999)、及びLorenzoとBlasco,Biotechniques 24(2):308-13(1998)を参照されたい)。抗体又はコードされる抗体は、組換え前に、エラープローンPCR、ランダムヌクレオチド挿入又は他の方法によりランダムな変異誘発を行って変えることができる。本明細書による抗体をコードするポリヌクレオチドは、一つ又は複数の異種分子の一つ又は複数の成分、モチーフ、セグメント、部分、ドメイン、断片などと組換えを行うことができる。
本明細書による単一ドメイン抗体(例えば、VHHドメイン)は、第2の抗体にコンジュゲートして抗体異種コンジュゲートを形成することができる。
様々な態様において、単一ドメイン抗体は作用物質と遺伝子融合する。遺伝子融合は、単一ドメイン抗体と作用物質との間にリンカー(例えば、ポリペプチド)を配置することによって実現することができる。リンカーは、柔軟なリンカーであってもよい。
単一ドメイン抗体は、治療用分子遺伝子とコンジュゲートすることができ、ここで、ヒンジ領域は、単一ドメイン抗体を治療用分子に連結する。
本明細書は、本明細書による様々な融合タンパク質を製造する方法をさらに提供する。以上のセクション5.2.6に記載の様々な方法は、本明細書による融合タンパク質を製造するために用いられ得る。
具体的な態様において、本明細書による融合タンパク質を組換え、発現する。本明細書による融合タンパク質の組換え発現には、該タンパク質又はそれらの断片をコードするポリヌクレオチドを含有する発現ベクターの構築が必要となる場合がある。本明細書によるタンパク質又はそれらの断片をコードするポリヌクレオチドを得ると、当分野で周知の技術を用いて、組換えDNA技術により、該分子を産生するためのベクターを産生することができる。そのため、本明細書には、コードするヌクレオチド配列を含有するポリヌクレオチドを発現することによってタンパク質を製造する方法が記載されている。当業者に周知の方法は、コード配列及び適切な転写と翻訳制御シグナルを含有する発現ベクターを構築するために用いられ得る。これらの方法は、例えば、インビトロ組換えDNA技術、合成技術及びインビボ遺伝子組換えを含む。複製可能なベクターをさらに提供し、それは、プロモーターに機能的に連結される、本明細書による融合タンパク質又はそれらの断片又はCDRをコードするヌクレオチド配列を含む。
従来技術によって発現ベクターを宿主細胞に転移させ、そして従来技術によってトランスフェクトされた細胞を培養して、本明細書による融合タンパク質を産生することができる。そのため、本明細書は、異種プロモーターに機能的に連結される、本明細書による融合タンパク質又はそれらの断片をコードするポリヌクレオチドを含有する宿主細胞をさらに提供する。
複数の宿主発現ベクター系は、本明細書による融合タンパク質を発現するために用いられ得る。このような宿主発現系は、ビヒクルを表し、目的コード配列がこれらのビヒクルにより産生され、その後に精製することができ、それと共に細胞も表し、適切なヌクレオチドコード配列で形質転換又はトランスフェクトする場合、これらの細胞は、本明細書による融合タンパク質をインサイチュで発現することができる。これらは、微生物、例えば、コード配列を含有する組換えファージDNA、プラスミドDNA又はコスミドDNA発現ベクターで形質転換された細菌(例えば、大腸菌と枯草菌)、コード配列を含有する組換え酵母発現ベクターで形質転換された酵母(例えば、パストリス)、コード配列を含有する組換えウイルス発現ベクター(例えば、バキュロウイルス)に感染した昆虫細胞系、組換えウイルス発現ベクター(例えば、カリフラワーモザイクウイルス、CaMV、タバコモザイクウイルス、TMV)に感染したか又はコード配列を含有する組換えプラスミド発現ベクター(例えば、Tiプラスミド)で形質転換された植物細胞系、又は組換え発現構築体を含有する哺乳類細胞系(例えば、COS、CHO、BHK、293、NS0及び3T3細胞)を含むが、それらに限らず、これらの組換え発現構築体は、哺乳類細胞ゲノムに由来するプロモーター(例えば、メタロチオネインプロモーター)又は哺乳類ウイルスに由来するプロモーター(例えば、アデノウイルス後期プロモーター、牛痘ウイルス7.5Kプロモーター)を含有する。大腸菌などの細菌細胞、又は真核細胞、特に完全な組換え抗体分子を発現するための細菌細胞は、組換え融合タンパク質を発現するために用いられ得る。例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)などの哺乳類細胞とヒトサイトメガロウイルスからの主要中間初期遺伝子プロモーターエレメントなどのベクターとの結合は、抗体又はその変異体の有効な発現系である。具体的な態様において、本明細書による融合タンパク質をコードするヌクレオチド配列の発現は、構成型プロモーター、誘導型プロモーター又は組織特異的プロモーターにより調節される。
細菌系において、発現する融合タンパク質の所望の使用に応じて、複数の発現ベクターを有利に選択することができる。例えば、このような融合タンパク質を大量に産生する必要がある場合、融合タンパク質の医薬組成物を製造するために、精製しやすい高レベルの融合タンパク質生成物の発現をガイドするベクターが必要となる場合がある。これらのベクターは、大腸菌発現ベクターpUR278(Rutherら,EMBO 12:1791(1983))であって、コード配列はフレームワークにおいてlac Zコード領域と共にベクターに単独で連結することができ、それによって融合タンパク質を産生する大腸菌発現ベクターpUR278、pINベクター(Inouye & Inouye,Nucleic Acids Res. 13:3101-3109(1985)、Van Heeke & Schuster,J. Biol. Chem. 24:5503-5509(1989))などを含むが、それらに限らない。pGEXベクターは、また外因性ポリペプチドをグルタチオン5-トランスフェラーゼ(GST)との融合タンパク質として発現するために用いられ得る。通常、このような融合タンパク質は、可溶性であり、且つマトリックスグルタチオンアガロースビーズに吸着し結合し、そして遊離グルタチオンの存在下で溶出することによって、溶解細胞から容易に精製することができる。pGEXベクターをトロンビン又は因子Xaプロテアーゼ切断部位を含むように設計し、それによりクローニングされた標的遺伝子生成物はGST部分から放出され得る。
哺乳類宿主細胞において、多くのウイルスベースの発現系を用いることができる。アデノウイルスが発現ベクターとして用いられる場合、目的コード配列は、アデノウイルス転写/翻訳制御複合体、例えば、後期プロモーター及びトリパータイトリーダー配列に連結することができる。そしてインビトロ又はインビボ組換えによって該キメラ遺伝子をアデノウイルスゲノムに挿入することができる。ウイルスゲノムの非必須領域(例えば、領域E1又はE3)での挿入は、生存しており、且つ感染した宿主で融合タンパク質を発現できる組換えウイルスを産生することができる(例えば、Logan & Shenk,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 8 1:355-359(1984)を参照されたい)。挿入されたコード配列の有効な翻訳には、特定の開始シグナルが必要となる場合がある。これらのシグナルは、ATG開始コドンと隣接配列とを含む。なお、挿入断片全体の翻訳を確保するために、開始コドンは、所望のコード配列のリーディングフレームと同位相でなければならない。これらの外因性翻訳制御シグナル及び開始コドンは、天然及び合成を含む様々な供給源を有することができる。適切な転写エンハンサーエレメント、転写ターミネーターなどを含み、それによって発現効率を向上させることができる(例えば、Bittnerら,Methods in Enzymol. 153:51-544(1987)を参照されたい)。
なお、挿入された配列の発現を調節するか又は書房の特定の方式で遺伝子生成物を修飾し加工する宿主細胞株を選択することができる。タンパク質生成物のこのような修飾(例えば、グリコシル化)及び加工(例えば、切断)は、タンパク質の機能にとって重要であり得る。異なる宿主細胞は、タンパク質と遺伝子生成物の翻訳後加工及び修飾に用いられる特徴的及び特異的機序を有する。適切な細胞株又は宿主系を選択して、発現した外因性タンパク質の正確な修飾及び加工を確保することができる。そのため、一次転写物、グリコシル化及び遺伝子生成物のリン酸化の加工に適切な細胞機序を有する真核宿主細胞を使用することができる。このような哺乳類宿主細胞は、CHO、VERY、BHK、Hela、COS、MDCK、293、3T3、W138、BT483、Hs578T、HTB2、BT2OとT47D、NS0(いかなる免疫グロブリン鎖も内因的に産生しないマウス骨髄腫細胞株)、CRL7O3OとHsS78Bst細胞を含むが、それらに限らない。
組換えタンパク質を長期間にわたって高収量で産生するために、安定的な発現を利用してもよい。例えば、融合タンパク質を安定的に発現する細胞株を操作してもよい。ウイルス複製起点を含有する発現ベクターを使用するために、宿主細胞は、適切な発現制御エレメント(例えば、プロモーター、エンハンサー、配列、転写ターミネーター、ポリアデニル酸化部位など)及び選択標識により制御されるDNAで形質転換されてもよい。外因性DNAを導入した後、操作された細胞を富化培地中で1~2日間増殖させ、そして選択的培地に移してもよい。組換えプラスミドにおける選択標識は、選択に対する耐性を付与し、細胞がプラスミドをそれらの染色体に安定的に組込み、増殖して病巣を形成することを可能にし、病巣は、またクローニングされ、増殖して細胞株をなることができる。該方法は、融合タンパク質を発現する細胞株のエンジニアリングに有利に用いられ得る。このような操作された細胞株は、結合分子と直接又は間接的に相互作用する組成物のスクリーニング及び評価に特に有用である。
複数の選択系を使用することができ、単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ(Wiglerら,Cell 11:223(1977))、ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Szybalska & Szybalski,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 48:202(1992))及びアデニングアニンホスホリボシルトランスフェラー(Lowyら,Cell 22:8-17(1980))を含むが、それらに限らず、遺伝子は、それぞれtk-、hgprt-又はaprt-細胞に用いることができる。なお、代謝拮抗剤耐性は、以下の遺伝子の選択の基礎として用いられ得る:メトトレキサートに対する耐性を付与するdhfr(Wiglerら,Natl. Acad. Sci. USA 77:357(1980)、O’Hareら,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78:1527(1981))、ミコフェノール酸に対する耐性を付与するgpt(Mulligan & Berg,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 78:2072(1981))、アミノグリコシドG-418に対する耐性を付与するneo(WuとWu,Biotherapy 3:87-95(1991)、Tolstoshev,Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 32:573-596(1993)、Mulligan,Science 260:926-932(1993)、及びMorganとAnderson,Ann. Rev. Biochem. 62:191-217(1993)、May,TIB TECH 11(5):l55-2 15(1993))、及びハイグロマイシンに対する耐性を付与するhygro(Santerreら,Gene 30:147(1984))。組換えDNA技術分野で一般的に知られている方法は、所望の組換えクローンの選択に一般的に使用することができ、且つこれらの方法は、例えば、Ausubelら(による編集),Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons,NY(1993)、Kriegler,Gene Transfer and Expression,A Laboratory Manual,Stockton Press,NY(1990)、及びDracopoliら(による編集),Current Protocols in Human Genetics,第12章と第13章,John Wiley & Sons,NY(1994)、Colberre-Garapinら,J. Mol. Biol. 150:1(1981)という文献に記載されており、これらの文献は、その全体が参照により本明細書に組込まれる。
融合タンパク質の発現レベルは、ベクター増幅により高められ得る(概説について、BebbingtonとHentschel,The use of vectors based on gene amplification for the expression of cloned genes in mammalian cells in DNA cloning,第3巻(Academic Press,New York,1987)を参照されたい)。融合タンパク質を発現するベクター系における標識が増幅可能なものである場合、宿主細胞培養物に存在する阻害剤レベルの増加は、標識遺伝子のコピー数の増加を引き起こす。増幅領域が融合タンパク質遺伝子に関連するため、融合タンパク質の産生も増加する(Crouseら,Mol. Cell. Biol. 3:257(1983))。
宿主細胞は、本明細書による複数の発現ベクターと同時トランスフェクトすることができる。ベクターは、同じ選択標識を含有してもよく、これらの選択標識は、対応するコードされるポリペプチドを同等に発現させることができる。代替的に、複数のポリペプチドをコードし、発現することができる単一のベクターを使用することができる。コード配列は、cDNA又はゲノムDNAを含んでもよい。
本明細書による融合タンパク質が組換え発現によって産生されると、当分野で既知の、ポリペプチド(例えば、免疫グロブリン分子)を精製するための任意の方法、例えば、クロマトグラフィー(例えば、イオン交換、親和性、特にタンパク質A後の特定の抗原的に対する親和性、サイズカラムクロマトグラフィー及びKappa selectアフィニティークロマトグラフィー)、遠心分離、差異溶解度又はタンパク質を精製するための任意の他の標準的な技術によって精製することができる。なお、本明細書による融合タンパク質分子は、本明細書に記載の又は当分野で既知の異種ポリペプチド配列と融合して精製を促進することができる。
免疫コンジュゲート
本開示は、免疫コンジュゲートをさらに提供し、これらの免疫コンジュゲートは、一つ又は複数の細胞毒性剤、例えば、化学治療剤又は薬物、増殖阻害剤、毒素(例えば、タンパク質毒素、細菌、真菌、植物又は動物由来の酵素活性毒素又はそれらの断片)又は放射性同位体にコンジュゲートする本明細書に記載の任意の抗体(例えば、抗クローディン-6単一ドメイン抗体)を含む。
免疫コンジュゲートは、抗体-薬物コンジュゲート(ADC)であってもよく、ここで、抗体は、一つ又は複数の薬物とコンジュゲートし、メイタンシノイド(米国特許第5,208,020、5,416,064号及び欧州特許第EP 0 425 235 B1号を参照されたい)、アウリスタチン、例えば、モノメチルアウリスタチン薬物部分DEとDF(MMAEとMMAF)(米国特許第5,635,483、5,780,588及び7,498,298号を参照されたい)、ドラスタチン、カリケアミシン又はその誘導体(米国特許第5,712,374、5,714,586、5,739,116、5,767,285、5,770,701、5,770,710、5,773,001及び5,877,296号、Hinmanら,Cancer Res. 53:3336-3342(1993)、及びLodeら,Cancer Res. 58:2925-2928(1998)を参照されたい)、アントラサイクリン、例えば、ドノマイシン又はドキソルビシン(Kratzら,Current Med. Chem. 13:477-523(2006)、Jeffreyら,Bioorganic & Med. Chem. Letters 16:358-362(2006)、Torgovら,Bioconj. Chem. 16:717-721(2005)、Nagyら,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97:829-834(2000)、Dubowchikら,Bioorg. & Med. Chem. Letters 12:1529-1532(2002)、Kingら,J. Med. Chem. 45:4336-4343(2002)、及び米国特許第6,630,579号を参照されたい)、メトトレキサート、ビンデシン、タキサン、例えば、ドセタキセル、パクリタキセル、ラロタキセル、テセタキセル及びオルタキセル、トリコテセン、及びCC1065を含むが、それらに限らない。
免疫コンジュゲートは、酵素活性毒素又はその断片にコンジュゲートする本明細書に記載の抗体を含んでもよく、該酵素活性毒素又はそれらの断片は、ジフテリアA鎖、ジフテリア毒素の非結合活性断片、外毒素A鎖(緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)に由来する)、リシンA鎖、アブリンA鎖、ミデカマイシンA鎖、α-サルシニン、アブリン、ジアンチン、フィトラカ・アメリカーナ(Phytolaca americana)タンパク質(PAPI、PAPII及びPAP-S)、モモルディカ・チャランチア(momordica charantia)阻害剤、トキシン、クロチン、サパオナリア・オフィシナリス(sapaonaria officinalis)阻害剤、ゲロニン、ミトゲリン、レストリクトシン、フェノマイシン、エノマイシン及びトリコテシンを含むが、それらに限らない。
免疫コンジュゲートは、放射性原子にコンジュゲートして、放射性コンジュゲートを形成する本明細書に記載の抗体を含んでもよい。複数の放射性同位体は、放射性コンジュゲートの製造に用いられてもよい。例としては、At211、I131、I125、Y90、Re186、Re188、Sm153、Bi212、P32、Pb212及びLuの放射性同位体が挙げられる。放射性コンジュゲートが検出に用いられる場合、それは、シンチレーション研究に用いられる放射性原子、例えば、tc99m又はI123、又は核磁気共鳴(NMR)イメージング(磁気共鳴イメージング、mriとも呼ばれる)に用いられるスピン標識、例えば、ヨウ素-123、ヨウ素-131、インジウム-111、フッ素-19、炭素-13、窒素-15、酸素-17、ガドリニウム、マンガン又は鉄を含んでもよい。
抗体と細胞毒性剤のコンジュゲートは、様々な二官能性タンパク質カップリング剤、例えば、N-スクシンイミジル-3-(2-ピリジンジメルカプト)プロピオネート(SPDP)、スクシンイミジル-4-(N-マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボキシレート(SMCC)、イミノスルファン(IT)、イミドエステルの二官能性誘導体(例えば、ジメチルアジピミデートHCl)、活性エステル(例えば、スベリン酸ジスクシンイミジル)、アルデヒド(例えば、グルタルアルデヒド)、ジスアゾ化合物(例えば、ビス(p-アジドベンゾイル)ヘキサンジアミン)、二重窒素誘導体(例えば、ビス-(p-ジアゾベンゾイル)-エチレンジアミン)、ジイソシアネート(例えば、トルエン2,6-ジイソシアネート)及びビス活性フッ素化合物(例えば、1,5-ジフルオロ-2,4-ジニトロベンゼン)で製造することができる。例えば、Vitettaら,Science 238:1098(1987)に記載されているようにリシン免疫毒素を製造することができる。炭素-14-標識化1-イソチオシアナトベンジル-3-メチルジエチレントリアミン五酢酸( MX-DTPA )は、放射性ヌクレオチドと抗体をコンジュゲートするための例示的なキレート剤である。WO 94/11026を参照されたい。
リンカーは、細胞におけるコンジュゲートの放出を促進する「切断可能なリンカー」であってもよいが、本明細書では、切断不可能なリンカーも考慮した。本開示のコンジュゲートに用いられるリンカーは、酸不安定性リンカー(例えば、ヒドラゾンリンカー)、ジスルフィド結合含有リンカー、ペプチダーゼ感受性リンカー(例えば、アミノ酸を含むペプチドリンカー、これらのアミノ酸、例えば、バリン及び/又はシトルリン、例えば、シトルリン-バリン又はフェニルアラニン-リジン)、光不安定性リンカー、ジメチルリンカー、チオエーテルリンカー又は多剤輸送タンパク質媒介性耐性を回避するように設計される親水性リンカーを含むが、それらに限らない。
本明細書の免疫コンジュゲート又はADCは、架橋剤試薬を用いて製造されるこのようなコンジュゲートを考慮するが、それらに限らず、これらの架橋剤試薬は、市販されている(例えば、Pierce Biotechnology,Inc.,Rockford,IL.,U.S.Aから入手された)BMPS、EMCS、GMBS、HBVS、LC-SMCC、MBS、MPBH、SBAP、SIA、SIAB、SMCC、SMPB、SMPH、スルホ-EMCS、スルホ-GMBS、スルホ-KMUS、スルホ-MBS、スルホ-SIAB、スルホ-SMCCとスルホ-SMPB及びSVSB(スクシンイミジル-(4-ビニルスルホン)ビニルスルホン)を含むが、それらに限らない。
他の態様において、本明細書による抗体は、例えば、診断分子とコンジュゲート又は組換え融合を行う。このような診断及び検出は、例えば、抗体を検出可能な物質とカップリングすることによって完了することができ、これらの検出可能な物質は、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、β-ガラクトシダーゼ又はアセチルコリンエステラーゼであるが、それらに限らない様々な酵素と、例えば、ストレプトアビジン/ビオチン又はアビジン/ビオチンであるが、それらに限らない接合団と、例えば、ウンベリフェロン、フルオレセイン、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、ジクロロトリアジナミドフルオレセイン、ダンシルクロリド又はフィコエリトリンであるが、それらに限らない蛍光材料と、例えば、ルミノールであるが、それに限らない発光材料と、例えば、ルシフェラーゼ、フルオレセイン又はイクオリンであるが、それらに限らない生物発光材料と、225Acγ放射線、オージェ放射線、β放射線、α放射線又は陽電子放出放射性同位体などの化学発光材料とを含むが、それらに限らない。
5.3. キメラ抗原受容体
別の態様では、本明細書は、細胞外抗原結合ドメインを含むキメラ抗原受容体(CAR)を提供し、該細胞外抗原結合ドメインは、本明細書による、クローディン-6に結合する単一ドメイン抗体(例えば、VHH)を含む。本発明のVHHドメインを含む例示的CAR(即ち、VHHに基づくCAR)は、以下のセクション6で説明される。
いくつかの態様において、本明細書によるキメラ抗原受容体(CAR)は、ポリペプチドを含み、該ポリペプチドは、(a)本明細書による、クローディン-6に特異的に結合する単一ドメイン抗体(sdAb)と、任意選択的な一つ又は複数のさらなる結合ドメインとを含む細胞外抗原結合ドメインと、(b)膜貫通ドメインと、(c)細胞内シグナル伝達ドメインとを含む。以下では、各部分及びさらなる領域をより詳しく説明する。
5.3.1. 細胞外抗原結合ドメイン
本明細書に記載のCARの細胞外抗原結合ドメインは、一つ又は複数(例えば、1、2、3、4、5、6又はそれ以上のうちのいずれか一つ)の単一ドメイン抗体を含む。単一ドメイン抗体は、ペプチド結合又はペプチドリンカーを介して互いに直接融合することができる。
本開示のCARは、細胞外抗原結合ドメインを含み、該細胞外抗原結合ドメインは、一つ又は複数の単一ドメイン抗体を含む。sdAbは、同じ又は異なる供給源を有し、且つ同じ又は異なるサイズを有してもよい。いくつかの態様において、本明細書による細胞外抗原結合ドメインは、少なくとも一つの結合ドメインを含み、且つ該少なくとも一つの結合ドメインは、本明細書による、クローディン-6に結合する単一ドメイン抗体を含み、例えば、以上のセクション5.2に記載されている抗クローディン-6単一ドメイン抗体である。
いくつかの態様において、本明細書は、ポリペプチドを含むCARを提供し、該ポリペプチドは、(a)抗クローディン-6 sdAbを含む細胞外抗原結合ドメインと、(b)膜貫通ドメインと、(c)細胞内シグナル伝達ドメインとを含み、ここで、該抗クローディン-6 sdAbは、以上のセクション5.2に記載の抗クローディン-6 sdAbである。
いくつかの態様において、本明細書は、ポリペプチドを含むCARを提供し、該ポリペプチドは、(a)抗クローディン-6 sdAbを含む細胞外抗原結合ドメインと、(b)膜貫通ドメインと、(c)細胞内シグナル伝達ドメインとを含み、ここで、該抗クローディン-6 sdAbは、(i)SEQ ID NO:7に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(ii)SEQ ID NO:8に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(iii)SEQ ID NO:9に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(iv)SEQ ID NO:10に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、又は(v)SEQ ID NO:11に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3を含む。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキーム、IMGT番号付けスキーム、AbM番号付けスキーム、Chothia番号付けスキーム、Contact番号付けスキーム又はそれらの組み合わせに従ってCDR1、CDR2又はCDR3を確定する。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、(i)SEQ ID NO:1のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:3のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:5のアミノ酸配列を含むCDR3、又は(ii)SEQ ID NO:2のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:4のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:6のアミノ酸配列を含むCDR3を含む。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか又は該アミノ酸配列からなる。
他の態様において、細胞外抗原結合ドメインは、二つ又はそれ以上の抗原結合ドメインを含む。この二つ又はそれ以上の抗原結合ドメインにおいて、少なくとも一つは、本明細書による、クローディン-6に結合するVHH、及び一つ又は複数のさらなる抗原に結合する一つ又は複数のさらなる結合ドメインであり、例えば、一つ又は複数のさらなる抗原を標的とする1、2、3、4又はそれ以上のさらなる単一ドメイン抗体結合領域(sdAb)である。いくつかの態様において、これらのさらなる結合ドメインのうちの少なくとも一つは、GPC3に結合する。いくつかの具体的な態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:18に示すHCDR1、HCDR2及びHCDR3と、SEQ ID NO:19に示すLCDR1、LCDR2及びLCDR3とを含む。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキーム、IMGT番号付けスキーム、AbM番号付けスキーム、Chothia番号付けスキーム、Contact番号付けスキーム又はそれらの組み合わせに従ってCDR1、CDR2又はCDR3を確定する。他の態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:12のアミノ酸配列を含有するHCDR1、SEQ ID NO:14のアミノ酸配列を含有するHCDR2とSEQ ID NO:16のアミノ酸配列を含有するHCDR3、及びSEQ ID NO:13のアミノ酸配列を含有するLCDR1、SEQ ID NO:15のアミノ酸配列を含有するLCDR2とSEQ ID NO:17のアミノ酸配列を含有するLCDR3を含む。いくつかの態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:18を含有するVHドメインと、SEQ ID NO:19を含有するVLドメインとを含む。いくつかの態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:18のアミノ酸配列と少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有するVHドメインと、SEQ ID NO:19のアミノ酸配列と少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有するVLドメインとを含む。いくつかの態様において、さらなる結合ドメインは、一本鎖抗体断片(scFv)である。いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、SEQ ID NO:20のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、SEQ ID NO:20の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか又は該アミノ酸配列からなる。いくつかの態様において、抗原結合ドメインは、ペプチドリンカーを介して互いに融合する。
本明細書による一つ又は複数の抗原結合ドメインに加えて、本明細書によるCARは、リンカー(例えば、ペプチドリンカー)、膜貫通ドメイン、ヒンジ領域、シグナルペプチド、細胞内シグナル伝達ドメイン、共刺激シグナル伝達ドメインのうちの一つ又は複数をさらに含んでもよく、それらは、それぞれ以下でより詳しく説明される。
例えば、いくつかの態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞)の一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、該一次細胞内シグナル伝達ドメインはCD3ζに由来する。いくつかの態様において、該細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、共刺激シグナル伝達ドメインは、CD27、CD28、CD137、OX40、CD30、CD40、CD3、LFA-1、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83のリガンド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される共刺激分子に由来する。いくつかの態様において、共刺激シグナル伝達ドメインはCD137に由来する。いくつかの態様において、クローディン-6 CARは、細胞外抗原結合ドメインのC末端と膜貫通ドメインのN末端との間に位置するヒンジドメイン(例えば、CD8αヒンジドメイン)をさらに含む。いくつかの態様において、クローディン-6 CARは、ポリペプチドのN末端に位置するシグナルペプチド(例えば、CD8αシグナルペプチド)をさらに含む。いくつかの態様において、ポリペプチドは、N-末端からC-末端へ、CD8αシグナルペプチド、細胞外抗原結合ドメイン、CD8αヒンジドメイン、CD8α膜貫通ドメイン、CD137に由来する共刺激シグナル伝達ドメイン及びCD3ζに由来する一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、クローディン-6 CARは、単一特異的である。いくつかの態様において、クローディン-6 CARは1価である。いくつかの態様において、本明細書によるクローディン-6×GPC3 CARは、二重特異的である。
ペプチドリンカー
本発明のCARに複数の抗体(例えば、複数の抗体断片)が存在する場合、各抗体は、ペプチドリンカーを介して互いに融合することができる。抗体は、いかなるペプチドリンカーもない場合に互いに直接融合することができる。異なる抗体を連結するペプチドリンカーは、同じであってもよく、又は異なってもよい。CARの異なるドメインもペプチドリンカーを介して互いに融合することができる。
抗体及び/又は各ドメインの構造及び/又は機能的特徴に依存して、CARにおける各ペプチドリンカーは、同じ又は異なる長さ及び/又は配列を有してもよい。各ペプチドリンカーは、独立して選択され、最適化され得る。CARに使用される一つ又は複数のペプチドリンカーの長さ、柔軟度及び/又は他の特性は、特性に何らかの影響を与える可能性があり、一つ又は複数の特定抗原又はエピトープに対する親和性、特異性又はアビディティを含むが、それらに限らない。例えば、隣接する二つのドメインが空間的に互いに干渉しないよう確保するために、より長いペプチドリンカーを選択してもよい。短いペプチドリンカーは、CARの膜貫通ドメインと細胞内シグナル伝達ドメインとの間に設置されてもよい。ペプチドリンカーは、柔軟な残基(例えば、グリシン及びセリン)を含んでもよく、それによって隣接するドメインは、互いに自由に移動する。例えば、グリシン-セリン二剤は、適切なペプチドリンカーであってもよい。
ペプチドリンカーは、任意の適切な長さを有してもよい。ペプチドリンカーの長さは、少なくとも約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、50、75、100個又はそれ以上のアミノ酸のうちのいずれか一つであってもよい。ペプチドリンカーの長さは、約100、75、50、40、35、30、25、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9、8、7、6、5個又はより少ないアミノ酸のうちのいずれか一つ以下であってもよい。ペプチドリンカーの長さは、約1個のアミノ酸から約10個のアミノ酸、約1個のアミノ酸から約20個のアミノ酸、約1個のアミノ酸から約30個のアミノ酸、約5個のアミノ酸から約15個のアミノ酸、約10個のアミノ酸から約25個のアミノ酸、約5個のアミノ酸から約30個のアミノ酸、約10個のアミノ酸から約30個のアミノ酸、約30個のアミノ酸から約50個のアミノ酸、約50個のアミノ酸から約100個のアミノ酸又は約1個のアミノ酸から約100個のアミノ酸のうちのいずれか一つであってもよい。
ペプチドリンカーは、天然に存在する配列又は非天然に存在する配列を有してもよい。例えば、重鎖のみを有する抗体に由来するヒンジ領域の配列は、リンカーとして用いられてもよい。例えば、WO1996/34103を参照されたい。ペプチドリンカーは、柔軟なリンカーであってもよい。例示的な柔軟なリンカーは、グリシンポリマー(G)、グリシン-セリンポリマー、グリシン-アラニンポリマー、アラニン-セリンポリマー及び当分野で既知の他の柔軟なリンカーを含む。当分野で既知の他のリンカーは、例えば、WO 2016014789、WO 2015158671、WO 2016102965、US 20150299317、WO 2018067992、US7741465、Colcherら,J. Nat. Cancer Inst. 82:1191-1197(1990)及びBirdら,Science 242:423-426(1988)に記載されるように、本明細書によるCARに含まれてもよく、各開示内容は、参照により本明細書に組込まれる。
いくつかの具体的な態様において、ペプチドリンカーは、SEQ ID NO:40又はSEQ ID NO:41のアミノ酸配列を含む。
5.3.2. 膜貫通ドメイン
本開示のCARは、細胞外抗原結合ドメインと直接又は間接的に融合し得る膜貫通ドメインを含む。膜貫通ドメインは、天然又は合成供給源に由来してもよい。本明細書で使用される「膜貫通ドメイン」は、細胞膜、例えば、真核細胞膜において熱力学的に安定的な任意のタンパク質構造を指す。本明細書に記載のCARに適した膜貫通ドメインは、天然に存在するタンパク質から得ることができる。代替的に、それは、合成された、非天然タンパク質セグメント、例えば、細胞膜において熱力学的に安定的なハイドロフォビンセグメントであってもよい。
膜貫通ドメインの三次元構造に基づいて膜貫通ドメインを分類する。例えば、膜貫通ドメインには、α螺旋、一つのα螺旋以上の複合体、βバレル、又は細胞リン脂質二重層に跨ることができる任意の他の安定構造が形成され得る。なお、膜貫通ドメインはさらに、同様に又は代わりに、膜貫通ドメインが膜を通過する回数及びタンパク質の配向を含む膜貫通ドメイントポロジー構造に基づいて分類され得る。例えば、一回膜貫通タンパク質は細胞膜を一回通過するが、複数回膜貫通タンパク質は細胞膜を少なくとも2(例えば、2、3、4、5、6、7又はそれ以上)回通過する。膜タンパク質は、細胞内側及び外側に対するその末端及び一つ又は複数の膜貫通セグメントのトポロジー構造に依存して、I型、II型又はIII型に定義され得る。I型膜タンパク質は、単一の膜貫通領域を有し、タンパク質のN-末端が細胞の脂質二重層の細胞外側に位置し、該タンパク質のC-末端が細胞内側に存在するように配向される。II型膜タンパク質も単一の膜貫通領域を有するが、タンパク質のC-末端が細胞の脂質二重層の細胞外側に存在し、該タンパク質のN-末端が細胞に内側に存在するように配向される。III型膜タンパク質は、複数の膜貫通セグメントを有し、膜貫通セグメントの数並びにN-末端及びC-末端の位置に基づいてさらに分類され得る。
本明細書に記載のCARの膜貫通ドメインは、I型一回膜貫通タンパク質に由来してもよい。複数回膜貫通タンパク質からの膜貫通ドメインは、本明細書に記載のCARに適合するために用いられてもよい。複数回膜貫通タンパク質は、複合体(少なくとも2、3、4、5、6、7又はそれ以上)α螺旋又はβシート構造を含んでもよい。複数回膜貫通タンパク質のN末端及びC末端は、脂質二重層の反対側に存在してもよく、例えば、タンパク質のN末端は脂質二重層の細胞内側に存在するが、該タンパク質のC末端は細胞外側に存在する。
CAR的膜貫通ドメインは、T細胞受容体のα、β又はζ鎖、CD28、CD3 ε、CD45、CD4、CD5、CD8、CD9、CD16、CD22、CD33、CD37、CD64、CD80、CD86、CD134、CD137、CD154、KIRDS2、OX40、CD2、CD27、LFA-1(CDl la、CD18)、ICOS(CD278)、4-1BB(CD137)、GITR、CD40、BAFFR、HVEM(LIGHTR)、SLAMF7、NKp80(KLRF1)、CD160、クローディン-6、IL-2R β、IL-2R γ、IL-7R a、ITGA1、VLA1、CD49a、ITGA4、IA4、CD49D、ITGA6、VLA-6、CD49f、ITGAD、CDl ld、ITGAE、CD103、ITGAL、CDl la、LFA-1、ITGAM、CDl lb、ITGAX、CDl lc、ITGB1、CD29、ITGB2、CD18、LFA-1、ITGB7、TNFR2、DNAM1(CD226)、SLAMF4(CD244、2B4)、CD84、CD96(Tactile)、CEACAM1、CRT AM、Ly9(CD229)、CD160(BY55)、PSGL1、CDIOO(SEMA4D)、SLAMF6(NTB-A、Lyl08)、SLAM(SLAMF1、CD150、IPO-3)、BLAME(SLAMF8)、SELPLG(CD162)、LTBR、PAG/Cbp、NKp44、NKp30、NKp46、NKG2D及び/又はNKG2Cの膜貫通ドメインから選択された膜貫通ドメインを含んでもよい。いくつかの態様において、膜貫通ドメインは、CD8α、CD4、CD28、CD137、CD80、CD86、CD152及びPD1からなる群から選択される分子に由来する。
いくつかの具体的な態様において、膜貫通ドメインはCD8αに由来する。いくつかの態様において、膜貫通ドメインは、SEQ ID NO:36のアミノ酸配列を含むCD8αの膜貫通ドメインである。
本明細書に記載のCARに用いられる膜貫通ドメインは、合成された、非天然タンパク質セグメントの少なくとも一部をさらに含んでもよい。膜貫通ドメインは、合成された、非天然α螺旋又はβシートであってもよい。タンパク質セグメントは、少なくとも約20個のアミノ酸、例えば、少なくとも18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30個又はそれ以上のアミノ酸であってもよい。合成された膜貫通ドメインの例は、当分野に既知のものであり、例えば、米国特許第7,052,906号及びPCT公開番号WO 2000/032776において、その関連開示内容は、参照により本明細書に援用される。
本明細書による膜貫通ドメインは、膜貫通領域と、膜貫通ドメインのC-末端側に位置する細胞内領域とを含んでもよい。膜貫通ドメインの細胞内領域は、三つ又はそれ以上のアミノ酸を含んでもよく、且ついくつかの態様において、膜貫通ドメインの脂質二重層における配向に有利である。いくつかの態様において、一つ又は複数のシステイン残基は、膜貫通ドメインの膜貫通領域に存在する。一つ又は複数のシステイン残基は、膜貫通ドメインの細胞内領域に存在し得る。膜貫通ドメインの細胞内領域は、正に荷電したアミノ酸を含んでもよい。膜貫通ドメインの細胞内領域は、アミノ酸アルギニンと、セリンと、リジンとを含んでもよい。
膜貫通ドメインの膜貫通領域は、疎水性アミノ酸残基を含んでもよい。本明細書によるCARの膜貫通ドメインは、疎水性人工配列を含んでもよい。例えば、フェニルアラニン、トリプトファン及びバリンのトリプレットは、膜貫通ドメインのC末端位置に存在し得る。膜貫通領域は、主に疎水性アミノ酸残基、例えば、アラニン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン又はバリンを含んでもよい。膜貫通領域は、疎水性であってもよい。膜貫通領域は、ポリロイシン-アラニン配列を含んでもよい。タンパク質又はタンパク質セグメントの親水性又は疎水性又は親水性特徴は、当分野の既知の任意の方法、例えば、Kyte及びDoolittle親水性分析によって評価され得る。
5.3.3. 細胞内シグナル伝達ドメイン
本開示のCARは、細胞内シグナル伝達ドメインを含む。細胞内シグナル伝達ドメインは、CARを発現する免疫エフェクター細胞の少なくとも一つの正常なエフェクター機能を活性化する役割を担う。「エフェクター機能」という用語は、細胞の特殊な機能を指す。T細胞のエフェクター機能は、例えば、細胞溶解活性、又はサイトカインの分泌を含む補助活性であってもよい。そのため、用語「細胞内シグナル伝達ドメイン」は、エフェクター機能シグナルを伝達し、特定の機能を実行するように細胞に指示するタンパク質部分を指す。通常、細胞内シグナル伝達ドメイン全体を使用することができるが、多くの場合に鎖全体を使用する必要はない。細胞内シグナル伝達ドメインの短縮部分を使用することについては、エフェクター機能シグナルを伝達する限り、インタクトな鎖の代わりにこのような短縮部分を使用してもよい。そのため、用語の細胞内シグナル伝達ドメインは、エフェクター機能シグナルを伝達するのに十分な細胞内シグナル伝達ドメインを含む任意の短縮部分を指すことが意図される。
いくつかの態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫エフェクター細胞の一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、CARは、実質的に免疫エフェクター細胞の一次細胞内シグナル伝達ドメインからなる細胞内シグナル伝達ドメインを含む。「一次細胞内シグナル伝達ドメイン」は、刺激的に作用して免疫エフェクターを機能するように誘導する細胞内シグナル伝達配列を指す。一次細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫受容体チロシンに基づく活性化モチーフ又はITAMと呼ばれるシグナル伝達モチーフを含有してもよい。本明細書で使用される「ITAM」は、保存的タンパク質モチーフであり、通常、免疫細胞で発現するシグナル伝達分子の尾部に存在する。モチーフは、6~8個のアミノ酸により隔てられたアミノ酸配列YxxL/Iの二つのリピートを含んでもよく、ここで、各xは、独立して、任意のアミノ酸であり、保存的モチーフYxxL/Ix(6-8)YxxL/Iを産生する。シグナル伝達分子におけるITAMは、細胞内シグナル伝達にとって重要であり、該シグナル伝達は、少なくとも一部がシグナル伝達分子活性化後のITAMにおけるチロシン残基のリン酸化により媒介される。ITAMは、シグナル伝達経路に関与する他のタンパク質のドッキング部位としても機能し得る。ITAMを例示的に含有する一次細胞内シグナル配列は、CD3ζ、FcR γ(FCER1G)、FcR β(Fc ε Rib)、CD3 γ、CD3 δ、CD3 ε、CD5、CD22、CD79a、CD79b及びCD66dに由来するものを含む。
いくつかの態様において、該一次細胞内シグナル伝達ドメインはCD3ζに由来する。細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζの細胞内シグナル伝達ドメインで構成されてもよい。一次細胞内シグナル伝達ドメインは、野生型CD3ζの細胞内シグナル伝達ドメインであってもよい。いくつかの態様において、CD3ζの一次細胞内シグナル伝達ドメインは、SEQ ID NO:38のアミノ酸配列を含む。
5.3.4. 共刺激シグナル伝達ドメイン
抗原特異性シグナルを刺激することに加えて、多くの免疫エフェクター細胞は、細胞の増殖、分化及び生存を促進し、細胞のエフェクター機能を活性化するために共刺激を必要とする。いくつかの態様において、CARは、少なくとも一つの共刺激シグナル伝達ドメインを含む。本明細書で使用される用語「共刺激シグナル伝達ドメイン」は、細胞内シグナル伝達を媒介して免疫応答(例えば、エフェクター機能)を誘導するタンパク質の少なくとも一部を指す。本明細書に記載のキメラ受容体の共刺激シグナル伝達ドメインは、共刺激タンパク質からの細胞内シグナル伝達ドメインであってもよく、それは、シグナルを伝達し、T細胞、NK細胞、マクロファージ、好中球又は好酸球などの免疫細胞により媒介される反応を調節する。「共刺激シグナル伝達ドメイン」は、共刺激分子の細胞内部分であってもよい。用語「共刺激分子」は、免疫細胞(例えば、T細胞)における相同結合パートナーを指し、それは、共刺激リガンドに特異的に結合することによって、免疫細胞の共刺激応答、例えば、限定されないが、増殖及び生存を媒介する。
いくつかの態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、単一の共刺激シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、二つ又はそれ以上(例えば、約2、3、4個又はそれ以上のうちのいずれか一つ)の共刺激シグナル伝達ドメインを含む。細胞内シグナル伝達ドメインは、二つ又はそれ以上の同じ共刺激シグナル伝達ドメインを含んでもよい。細胞内シグナル伝達ドメインは、異なる共刺激タンパク質(例えば、本明細書に記載のいずれか二つ又はそれ以上の共刺激タンパク質)からの二つ又はそれ以上の共刺激シグナル伝達ドメインを含んでもよい。いくつかの態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、一次細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、CD3ζの細胞内シグナル伝達ドメイン)と、一つ又は複数の共刺激シグナル伝達ドメインとを含む。一つ又は複数の共刺激シグナル伝達ドメインと一次細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、CD3ζの細胞内シグナル伝達ドメイン)は、任意選択的なペプチドリンカーを介して互いに融合することができる。一次細胞内シグナル伝達ドメイン及び一つ又は複数の共刺激シグナル伝達ドメインは、任意の適切な順序で並べられ得る。いくつかの態様において、一つ又は複数の共刺激シグナル伝達ドメインは、膜貫通ドメインと一次細胞内シグナル伝達ドメイン(例えば、CD3ζの細胞内シグナル伝達ドメイン)との間に位置する。複数の共刺激シグナル伝達ドメインは、相加的又は相乗的刺激効果を提供することができる。
宿主細胞(例えば、免疫細胞)における共刺激シグナル伝達ドメインの活性化は、サイトカインの産生及び分泌、貪食特性、増殖、分化、生存及び/又は細胞傷害性を増加又は減少させるように細胞を誘導することができる。任意の共刺激分子の共刺激シグナル伝達ドメインは、本明細書に記載のCARに適用可能である。共刺激シグナル伝達ドメインの一つ又は複数のタイプは、例えば、エフェクター分子がそれに発現することになる免疫エフェクター細胞のタイプ(例えば、T細胞、NK細胞、マクロファージ、好中球又は好酸球)及び所望の免疫エフェクター機能(例えば、ADCCエフェクター)などの要因に基づいて選択される。CARに用いられる共刺激シグナル伝達ドメインの例は、共刺激タンパク質の細胞内シグナル伝達ドメインであってもよく、B7/CD28ファミリーのメンバー(例えば、B7-1/CD80、B7-2/CD86、B7-H1/PD-L1、B7-H2、B7-H3、B7-H4、B7-H6、B7-H7、BTLA/CD272、CD28、CTLA-4、Gi24/VISTA/B7-H5、ICOS/CD278、PD- 1、PD-L2/B7-DC及びPDCD6)と、TNFスーパーファミリーのメンバー(例えば、4-1BB/TNFSF9/CD137、4-1BBリガンド/TNFSF9、BAFF/BLyS/TNFSF13B、BAFF R/TNFRSF13C、CD27/TNFRSF7、CD27リガンド/TNFSF7、CD30/TNFRSF8、CD30リガンド/TNFSF8、CD40/TNFRSF5、CD40/TNFSF5、CD40リガンド/TNFSF5、DR3/TNFRSF25、GITR/TNFRSF18、GITRリガンド/TNFSF18、HVEM/TNFRSF14、LIGHT/TNFSF14、リンホトキシン-α/TNF-β、OX40/TNFRSF4、OX40リガンド/TNFSF4、RELT/TNFRSF19L、TACI/TNFRSF13B、TL1A/TNFSF15、TNF-α及びTNF RII/TNFRSF1B)と、SLAMファミリーのメンバー(例えば、2B4/CD244/SLAMF4、BLAME/SLAMF8、CD2、CD2F-10/SLAMF9、CD48/SLAMF2、CD58/LFA-3、CD84/SLAMF5、CD229/SLAMF3、CRACC/SLAMF7、NTB-A/SLAMF6及びSLAM/CD150)と、任意の他の共刺激分子、例えば、CD2、CD7、CD53、CD82/Kai-1、CD90/Thy1、CD96、CD160、CD200、CD300a/LMIR1、HLA クラスI、HLA-DR、Ikaros、インテグリンα4/CD49d、インテグリンα4β1、インテグリンα4β7/LPAM-1、LAG-3、TCL1A、TCL1B、CRTAM、DAP12、Dectin-1/CLEC7A、DPPIV/CD26、EphB6、TIM-1/KIM-1/HAVCR、TIM-4、TSLP、TSLP R、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)及びNKG2Cとを含むが、それらに限らない。
いくつかの態様において、一つ又は複数の共刺激シグナル伝達ドメインは、CD27、CD28、CD137、OX40、CD30、CD40、CD3、リンパ球機能関連抗原-1(LFA-1)、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83に特異的に結合するリガンド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの態様において、本開示のCARにおける細胞内シグナル伝達ドメインは、CD137に由来する共刺激シグナル伝達ドメイン(即ち、4-1BB)を含む。いくつかの態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD3ζの細胞内シグナル伝達ドメインと、CD137の共刺激シグナル伝達ドメインとを含む。いくつかの態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、CD137の共刺激シグナル伝達ドメインを含み、それは、SEQ ID NO:37のアミノ酸配列を含む。
本明細書に記載の任意の共刺激シグナル伝達ドメインの変異体も本開示の範囲内にあり、それにより共刺激シグナル伝達ドメインは、免疫細胞の免疫応答を調節することができる。野生型対象物に比べて、共刺激シグナル伝達ドメインは、10個まで(例えば、1、2、3、4、5又は8個)のアミノ酸残基変異を含んでもよい。一つ又は複数のアミノ酸変化を含むこのような共刺激シグナル伝達ドメインは、変異体と呼ばれてもよい。突然変異を含まない共刺激シグナル伝達ドメインと比較して、共刺激シグナル伝達ドメインのアミノ酸残基の突然変異は、シグナル伝達の増加及び免疫応答に対する刺激の増強をもたらすことができる。突然変異を含まない共刺激シグナル伝達ドメインと比較して、共刺激シグナル伝達ドメインのアミノ酸残基の突然変異は、シグナル伝達の減少及び免疫応答に対する刺激の低下をもたらすことができる。
5.3.5. ヒンジ領域
本開示のCARは、細胞外抗原結合ドメインと膜貫通ドメインとの間に位置するヒンジドメインを含んでもよい。ヒンジドメインは、通常、タンパク質の二つのドメインの間で発現するアミノ酸セグメントであり、且つタンパク質の一つ又は二つの柔軟なドメインの互いに対する移動を可能にすることができる。エフェクター分子の膜貫通ドメインに対する細胞外抗原結合ドメインのこのような柔軟性及び移動を提供する任意のアミノ酸配列を使用することができる。
ヒンジドメインは、約10~100個のアミノ酸、例えば、約15~75個のアミノ酸、20~50個のアミノ酸又は30~60個のアミノ酸のうちのいずれか一つを含んでもよい。ヒンジドメインの長さは、少なくとも約10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、35、40、45、50、55、60、65、70又は75個のアミノ酸のうちのいずれか一つであってもよい。
ヒンジドメインは、天然に存在するタンパク質のヒンジドメインであってもよい。ヒンジドメインを含む当分野の既知の任意のタンパク質のヒンジドメインは、いずれも本明細書に記載のキメラ受容体に適用可能である。ヒンジドメインは、天然に存在するタンパク質のヒンジドメインの少なくとも一部であってもよく、且つキメラ受容体に柔軟性を与える。いくつかの態様において、該ヒンジドメインはCD8αに由来する。ヒンジドメインは、CD8αのヒンジドメインの一部であってもよく、例えば、CD8αのヒンジドメインの少なくとも15個(例えば20、25、30、35又は40個の)連続したアミノ酸の断片を含有する。いくつかの態様において、CD8αのヒンジドメインは、SEQ ID NO:35のアミノ酸配列を含む。
抗体(例えば、IgG、IgA、IgM、IgE又はIgD抗体)のヒンジドメインは、本明細書に記載のpH依存性キメラ受容体系にも適用可能である。ヒンジドメインは、抗体の定常ドメインCH1とCH2を連結するヒンジドメインであってもよい。ヒンジドメインは、抗体のヒンジドメインであってもよく、且つ抗体及び該抗体の一つ又は複数の定常領域のヒンジドメインを含む。ヒンジドメインは、抗体及び該抗体のCH3定常領域のヒンジドメインを含んでもよい。ヒンジドメインは、抗体及び該抗体のCH2とCH3定常領域のヒンジドメインを含んでもよい。抗体は、IgG、IgA、IgM、IgE、又はIgD抗体であってもよい。任意選択的に、抗体は、IgG抗体である。抗体は、IgG1、IgG2、IgG3又はIgG4抗体であってもよい。ヒンジ領域は、IgG1抗体のヒンジ領域及びCH2とCH3定常領域を含んでもよい。ヒンジ領域は、IgG1抗体のヒンジ領域及びCH3定常領域を含んでもよい。
非天然ペプチドは、本明細書に記載のキメラ受容体のヒンジドメインとして用いられてもよい。Fc受容体の細胞外リガンド結合ドメインのC末端と膜貫通ドメインのN末端との間のヒンジドメインは、ペプチドリンカー、例えば、(GxS)nリンカーであってもよく、ここで、x及びnは、独立して、3~12の整数であってもよく、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12又はそれ以上を含む。
5.3.6. シグナルペプチド
本開示のCARは、ポリペプチドのN-末端位置のシグナルペプチド(シグナル配列とも呼ばれる)を含んでもよい。通常、シグナルペプチドは、ポリペプチドを細胞内の所望の部位に標的化するペプチド配列である。シグナルペプチドは、エフェクター分子を細胞の分泌経路に標的化し、脂質二重層へのエフェクター分子の組込み及び固着を可能にすることができる。本明細書に記載のCARに適用し、天然に存在するタンパク質のシグナル配列又は合成された非天然シグナル配列を含むシグナルペプチドは、当業者には明らかであろう。シグナルペプチドは、CD8α、GM-CSF受容体α及びIgG1重鎖からなる群から選択される分子に由来してもよい。いくつかの態様において、シグナルペプチドはCD8αからのものである。いくつかの態様において、CD8αのシグナルペプチドは、SEQ ID NO:34のアミノ酸配列を含む。
5.3.7. クローディン-6及び/又はGPC3に結合する例示的CAR
クローディン-6に結合する例示的CARは、以下のセクション6に示すように生成され、例えば、CNBCAR1である。いくつかの態様において、本明細書は、SEQ ID NO:26のアミノ酸配列を含むか又はSEQ ID NO:26のアミノ酸配列からなるCARを提供する。いくつかの態様において、本明細書によるCARは、以下のセクション6における例示的CARのいずれか一つに対して一定の同一性パーセントを有するアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、本明細書は、SEQ ID NO:26のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を有するペプチドを含むクローディン-6 CARを提供する。
いくつかの態様において、本明細書は、本明細書による任意のクローディン-6 CARをコードする核酸を提供する。以下では、核酸配列及びベクターに関するより詳しい説明が提供される。
クローディン-6及びGPC3に結合する例示的CARは、以下のセクション6に示すように生成され、例えば、CNBCAR3である。いくつかの態様において、本明細書は、SEQ ID NO:28のアミノ酸配列を含むか又はSEQ ID NO:28のアミノ酸配列からなるCARを提供する。いくつかの態様において、本明細書によるCARは、以下のセクション6における例示的CARのいずれか一つに対して一定の同一性パーセントを有するアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、本明細書は、SEQ ID NO:28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を有するポリペプチドを含むクローディン-6×GPC3 CARを提供する。
いくつかの態様において、本明細書は、本明細書による任意のクローディン-6×GPC3 CARをコードする核酸を提供する。以下では、核酸配列及びベクターに関するより詳しい説明が提供される。
本明細書による他の例示的CARは、キメラ受容体をさらに含む。いくつかの態様において、キメラ受容体は、TGFβR及び/又はIL23Rを含む。本明細書によるCARは、SEQ ID NO:29のアミノ酸配列を含んでもよい。本明細書によるCARは、SEQ ID NO:31のアミノ酸配列を含んでもよい。本明細書は、SEQ ID NO:29のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を有するポリペプチドを含むCARを提供することができる。本明細書は、SEQ ID NO:31のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を有するポリペプチドを含むCARを提供することができる。
いくつかの態様において、本明細書は、本明細書による任意のCAR及びキメラ受容体をコードする核酸を提供する。以下では、核酸配列及びベクターに関するより詳しい説明が提供される。
5.4. 操作された免疫エフェクター細胞
別の態様では、本明細書は、本明細書に記載のCARのうちのいずれか一つを含む宿主細胞(例えば、免疫エフェクター細胞)を提供する。
そのため、いくつかの態様において、本明細書は、CARを含む操作された免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞)を含み、該CARは、ポリペプチドを含み、該ポリペプチドは、(a)一つ又は複数の抗クローディン-6 sdAbを含む細胞外抗原結合ドメインと、(b)膜貫通ドメインと、(c)細胞内シグナル伝達ドメインとを含み、ここで、該抗クローディン-6 sdAbは、以上のセクション5.2に記載の抗クローディン-6 sdAbであり、例えば、(i)SEQ ID NO:7に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(ii)SEQ ID NO:8に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(iii)SEQ ID NO:9に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(iv)SEQ ID NO:10に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、又は(v)SEQ ID NO:11に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3を含むものを含む。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキーム、IMGT番号付けスキーム、AbM番号付けスキーム、Chothia番号付けスキーム、Contact番号付けスキーム又はそれらの組み合わせに従ってCDR1、CDR2又はCDR3を確定する。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、(i)SEQ ID NO:1のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:3のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:5のアミノ酸配列を含むCDR3、又は(ii)SEQ ID NO:2のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:4のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:6のアミノ酸配列を含むCDR3を含む。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか又は該アミノ酸配列からなる。
いくつかの態様において、細胞外抗原結合ドメインは、一つ又は複数のさらなる抗原結合ドメインをさらに含む。いくつかの態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:18に示すHCDR1、HCDR2及びHCDR3と、SEQ ID NO:19に示すLCDR1、LCDR2及びLCDR3とを含む。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキーム、IMGT番号付けスキーム、AbM番号付けスキーム、Chothia番号付けスキーム、Contact番号付けスキーム又はそれらの組み合わせに従ってCDR1、CDR2又はCDR3を確定する。他の態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:12のアミノ酸配列を含有するHCDR1、SEQ ID NO:14のアミノ酸配列を含有するHCDR2とSEQ ID NO:16のアミノ酸配列を含有するHCDR3、及びSEQ ID NO:13のアミノ酸配列を含有するLCDR1、SEQ ID NO:15のアミノ酸配列を含有するLCDR2とSEQ ID NO:17のアミノ酸配列を含有するLCDR3を含む。いくつかの態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:18を含有するVHドメインと、SEQ ID NO:19を含有するVLドメインとを含む。いくつかの態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:18のアミノ酸配列と少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有するVHドメインと、SEQ ID NO:19のアミノ酸配列と少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有するVLドメインとを含む。いくつかの態様において、さらなる結合ドメインは、一本鎖抗体断片(scFv)である。いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、SEQ ID NO:20のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、SEQ ID NO:20の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか又は該アミノ酸配列からなる。いくつかの態様において、抗原結合ドメインは、ペプチドリンカーを介して互いに融合する。いくつかの態様において、ペプチドリンカーの長さは約50個のアミノ酸以下である。いくつかの態様において、膜貫通ドメインは、CD8α、CD4、CD28、CD137、CD80、CD86、CD152及びPD1からなる群から選択される。いくつかの態様において、細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞)の一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、該一次細胞内シグナル伝達ドメインはCD3ζに由来する。いくつかの態様において、該細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、共刺激シグナル伝達ドメインは、CD27、CD28、CD137、OX40、CD30、CD40、CD3、LFA-1、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83のリガンド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される共刺激分子に由来する。いくつかの態様において、CARは、細胞外抗原結合ドメインのC-末端と膜貫通ドメインのN-末端との間に位置するヒンジドメイン(例えば、CD8αヒンジドメイン)をさらに含む。いくつかの態様において、CARは、ポリペプチドのN-末端に位置するシグナルペプチド(例えば、CD8αシグナルペプチド)をさらに含む。いくつかの態様において、ポリペプチドは、N-末端からC-末端へ、CD8αシグナルペプチド、細胞外抗原結合ドメイン、CD8αヒンジドメイン、CD8α膜貫通ドメイン、CD137に由来する共刺激シグナル伝達ドメイン及びCD3ζに由来する一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。
他の具体的な態様において、本明細書は、CARを含む操作された免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞)を提供し、該CARは、ポリペプチドを含み、該ポリペプチドは、SEQ ID NO:26又は28のアミノ酸配列、又はSEQ ID NO:26又は28のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。
いくつかの態様において、操作された免疫エフェクター細胞は、T細胞、NK細胞、末梢血単核細胞(PBMC)、造血幹細胞、多能性幹細胞又は胚性幹細胞である。T細胞は、αβT細胞又はγδT細胞であってもよい。操作された免疫エフェクター細胞は、自家由来であってもよい。操作された免疫エフェクター細胞は、異種であってもよい。
操作された免疫エフェクター細胞は、一つ又は複数の治療用タンパク質及び/又は免疫調節剤、例えば、免疫チェックポイント阻害剤をさらに発現することができる。
5.4.2. ベクター
本開示は、本明細書に記載のCARのうちのいずれか一つをクローニングし発現するためのベクターを提供する。ベクターは、真核細胞、例えば、哺乳類細胞における複製及び組込みに適する。ベクターは、ウイルスベクターであってもよい。ウイルスベクターの例は、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、レンチウイルスベクター、レトロウイルスベクター、牛痘ベクター、単純ヘルペスウイルスベクター及びその誘導体を含むが、それらに限らない。ウイルスベクター技術は、当分野に周知のものであり、且つ例えば、Sambrookら(2001,Molecular Cloning: A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New York)並びに他のウイルス学及び分子生物学的マニュアルに記載されている。
哺乳類細胞に遺伝子を移入するための多くのウイルスベースのシステムが開発されている。例えば、逆転写ウイルスは遺伝子送達システムのために便利なプラットフォームを提供する。当分野の既知の技術を用いて異種核酸をベクターに挿入し、逆転写ウイルス粒子にパッケージングすることができる。そして組換えウイルスを単離し、操作された哺乳類細胞にそれをインビトロ又はエクスビボ送達することができる。多くの逆転写ウイルス系は、当分野に既知のものである。アデノウイルスベクターを使用してもよい。多くのアデノウイルスベクターは当分野に既知のものである。レンチウイルスベクターを使用してもよい。自己不活性化型レンチウイルスベクターを使用してもよい。例えば、免疫調節剤(例えば、免疫チェックポイント阻害剤)コード配列を担持する自己不活性化型レンチウイルスベクター及び/又はキメラ抗原受容体を担持する自己不活性化型レンチウイルスベクターは、当分野に既知のレジメンパッケージングでパッケージングされ得る。当分野の既知の方法を用いて、得られたレンチウイルスベクターを哺乳類細胞(例えば、初代ヒトT細胞)への形質導入に用いてもよい。レンチウイルスなどの逆転写ウイルスに由来するベクターは、トランスジェニックの長期的で安定的な組込み及び子孫細胞での増殖を可能にするため、長期的な遺伝子転移を実現するのに適したツールである。レンチウイルスベクターは、低免疫原性も有しており、非増殖性細胞に形質導入することができる。
いくつかの態様において、ベクターは、本明細書に記載のCARをコードする核酸のうちのいずれか一つを含む。核酸は、例えば、制限エンドヌクレアーゼ部位及び一つ又は複数の選択可能標識を用いることを含め、当分野における任意の周知の分子クローニング方法を用いてベクターにクローニングされ得る。核酸は、プロモーターに機能的に連結され得る。哺乳類細胞における遺伝子発現のための様々なプロモーターが探索されており、本開示では、当分野に既知のプロモーターのいずれも使用し得る。プロモーターは、構成型プロモーター又は調節型プロモーター、例えば、誘導型プロモーターに大別され得る。
CARをコードする核酸は、構成型プロモーターに機能的に連結され得る。構成型プロモーターは、異種遺伝子(トランスジェニックとも呼ばれる)の宿主細胞での構成的発現を可能にする。本明細書で考慮される例示的な構成型プロモーターは、サイトメガロウイルスウイルス(CMV)プロモーター、ヒト伸長因子-1α(hEF1α)、ユビキチンCプロモーター(UbiC)、ホスホグリセロキナーゼプロモーター(PGK)、シミアンウイルス40初期プロモーター(SV40)及びCMV初期エンハンサーにカップリングされるニワトリβ-アクチンプロモーター(CAGG)を含むが、それらに限らない。このような構成型プロモーターのトランスジェニック発現ドライブに対する効率は、多くの研究において広く比較されている。例えば、Michael C. Miloneらは、CMV、hEF1α、UbiC及びPGKが初代ヒトT細胞におけるキメラ抗原受容体発現をドライブする効率を比較し、hEF1αプロモーターが、最も高いレベルのトランスジェニック発現を誘導するだけでなく、且つCD4及びCD8ヒトT細胞において最適に維持されると結論付けた(Molecular Therapy,17(8): 1453-1464(2009))。CARをコードする核酸は、hEF1αプロモーターに機能的に連結され得る。
CARをコードする核酸は、誘導型プロモーターに機能的に連結され得る。誘導型プロモーターは、調節型プロモーターのクラスに属する。誘導型プロモーターは、一つ又は複数の条件、例えば、物理的条件、操作された免疫エフェクター細胞の微小環境もしくは操作された免疫エフェクター細胞の生理学的状態、誘導物(即ち、誘導剤)又はそれらの組み合わせにより誘導され得る。
誘導条件は、操作された哺乳類細胞及び/又は医薬組成物を受けた対象における内因性遺伝子の発現を誘導しない場合がある。誘導条件は、誘導物、照射(例えば、電離放射線、光)、温度(例えば、熱)、酸化還元状態、腫瘍環境及び操作された哺乳類細胞の活性化状態からなる群から選択され得る。
ベクターは、レンチウイルスベクターによりトランスフェクトされた宿主細胞群からCARを発現する細胞を選択するために、選択標識遺伝子又はレポーター遺伝子をさらに含んでもよい。宿主細胞における発現を可能にするために、選択標識及びレポーター遺伝子には、両方とも適切な調節配列が隣接され得る。例えば、ベクターは、転写及び翻訳ターミネーター、開始配列並びに核酸配列発現の調節に用いられ得るプロモーターを含有する。
ベクターは、CARをコードする一つ以上の核酸を含んでもよい。ベクターは、第1のCARをコードする第1の核酸配列と第2のCARをコードする第2の核酸配列とを含有する核酸を含んでもよく、ここで、第1の核酸は、自己切断ペプチドをコードする第3の核酸配列を介して第2の核酸に機能的に連結される。自己切断ペプチドは、T2A、P2A及びF2Aからなる群から選択され得る。
5.4.3. 免疫エフェクター細胞
「免疫エフェクター細胞」は、免疫エフェクター機能を発揮し得る免疫細胞を指す。免疫エフェクター細胞は、少なくともFcγRIIIを発現し、且つADCCエフェクター機能を発揮することができる。ADCCを媒介する免疫エフェクター細胞の例としては、末梢血単核細胞(PBMC)、ナチュラルキラー(NK)細胞、単核細胞、細胞傷害性T細胞、好中球、及び好酸球が挙げられる。
いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞は、T細胞である。T細胞は、αβT細胞又はγδT細胞であってもよい。T細胞は、CD4+/CD8-、CD4-/CD8+、CD4+/CD8+、CD4-/CD8-又はそれらの組み合わせであってもよい。T細胞は、CARを発現し標的細胞(例えば、GPC3+腫瘍細胞)に結合した後に、IL-2、TFN及び/又はTNFを産生することができる。CD8+ T細胞は、CARを発現し標的細胞に結合した後に抗原特異性標的細胞を溶解することができる。
いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞はNK細胞である。免疫エフェクター細胞は、樹立された細胞株、例えば、NK-92細胞であってもよい。
いくつかの態様において、免疫エフェクター細胞は、幹細胞(例えば、造血幹細胞、多能性幹細胞、iPS、又は胚性幹細胞)から分化したものである。
操作された免疫エフェクター細胞は、CARを免疫エフェクター細胞、例えば、T細胞に導入することによって製造される。いくつかの態様において、いずれか一つの核酸又はいずれか一つの上記ベクターをトランスフェクトすることによって、CARを免疫エフェクター細胞に導入する。タンパク質を細胞膜に挿入すると共に細胞をマイクロ流体系(例えば、CELL SQUEEZE(登録商標))に通すことによって、CARを免疫エフェクター細胞に導入することができる(例えば、米国特許出願公開番号20140287509を参照されたい)。
ベクター又は単離された核酸を哺乳類細胞に導入する方法は、当分野において既知である。記載されるベクターは、物理的、化学的、又は生物学的方法によって免疫エフェクター細胞に移入させることができる。
ベクターを免疫エフェクター細胞に導入する物理的方法としては、リン酸カルシウム沈殿、リポフェクション、パーティクルボンバードメント、マイクロインジェクション、エレクトロポレーションなどが挙げられる。ベクター及び/又は外因性核酸を含む細胞の産生方法は、当分野において周知である。例えば、Sambrookら(2001)Molecular Cloning: A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,New Yorkを参照されたい。エレクトロポレーションによってベクターを細胞に導入することができる。
ベクターを免疫エフェクター細胞に導入する生物学的方法は、DNAとRNAベクターを用いることを含む。ウイルスベクターは、遺伝子を哺乳類、例えば、ヒトの細胞に挿入するための最も広く使用されている方法となっている。
ベクターを免疫エフェクター細胞に導入するための化学的方法は、高分子複合体、ナノカプセル、マイクロスフェア、ビーズなどのコロイド分散系と、水中油型エマルジョン、ミセル、混合ミセル及びリポソームを含む脂質ベースの系とを含む。インビトロ送達ビヒクルとしての例示的なコロイド系は、リポソーム(例えば、人工膜小胞)である。
本明細書に記載の任意のCARをコードするRNA分子は、従来の方法(例えば、インビトロ転写)によって製造され、そして、mRNAエレクトロポレーションなどの既知の方法によって免疫エフェクター細胞に導入され得る。例えば、Rabinovichら,Human Gene Therapy 17:1027-1035(2006)を参照されたい。
いくつかの態様において、形質導入又はトランスフェクトされた免疫エフェクター細胞を、ベクター又は核酸に導入した後にエキソビボで増殖させる。形質導入又はトランスフェクトされた免疫エフェクター細胞を培養して、少なくとも約1日間、2日間、3日間、4日間、5日間、6日間、7日間、10日間、12日間又は14日間のいずれかにわたって増殖させてもよい。形質導入又はトランスフェクトされた免疫エフェクター細胞は、操作された哺乳類細胞を選択するために、さらに評価又はスクリーニングされてもよい。
レポーター遺伝子は、トランスフェクト可能な細胞の同定及び調節配列の機能の評価に用いられ得る。通常、レポーター遺伝子は、受容体生物又は組織に存在しないか又は受容体生物又は組織に発現されず、且つその発現に対して容易に検出できる特性(例えば、酵素的活性)により示されるポリペプチドをコードする遺伝子である。レポーター遺伝子の発現は、DNAが受容体細胞に導入された後の適切な時間に検出される。適切なレポーター遺伝子は、ルシフェラーゼ、β-ガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、分泌型アルカリホスファターゼをコードする遺伝子、又は緑色蛍光タンパク質遺伝子を含んでもよい(例えば、Ui-TeiらFEBS Letters 479: 79-82(2000))。適切な発現系は、周知のものであり、且つ既知の技術を用いて製造されるか又は商業的に入手され得る。
操作された免疫エフェクター細胞にCARをコードする核酸が存在することを確認する他の方法は、例えば、ノーザンブロッティング法及びサザンブロッティング法、RT-PCR及びPCRなどの当業者に周知の分子生物学的アッセイと、免疫学方法(例えば、ELISA及びウエスタンブロット)によって特定のペプチドの有無を検出する生物化学的アッセイとを含む。
5.4.4. T細胞の供給源
T細胞に対して増幅及び遺伝子修飾を行う前に、対象からT細胞の供給源を得ることができる。T細胞は、多くの供給源から得ることができ、末梢血単核球、骨髄、リンパ節組織、臍帯血、胸腺組織、感染部位からの組織、腹水、胸水、脾臓組織及び腫瘍を含む。当分野で入手可能な任意の数のT細胞株を使用することができる。当業者に周知の様々な技術(例えば、Ficoll(商標)単離)を用いて、対象から採取した単位血液からT細胞を得ることができる。個体の循環血液からの細胞はアフェレーシス(apheresis)によって得られる。アフェレーシス生成物は、典型的に、リンパ球を含み、T細胞、単球、顆粒球、B細胞、他の有核白血球、赤血球及び血小板を含む。アフェレーシスにより採取された細胞を洗浄して血漿部分を除去し、細胞を適切な緩衝液又は培地において後続の処理ステップに用いてもよい。リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で細胞を洗浄する。洗浄溶液は、カルシウムを欠き、且つマグネシウムを欠いている場合があるか、又は多くの(全てではない場合)2価カチオンを欠いている場合がある。カルシウムが存在しない場合の初期活性化ステップは、活性化の拡大につながり得る。当業者であれば容易に理解できるように、洗浄ステップは、例えば、メーカーの指示に従って半自動化「フロースルー」遠心機(例えば、Cobe 2991細胞プロセッサ、Baxter CytoMate又はHaemonetics Cell Saver 5)を使用するような当分野の既知の方法によって完了され得る。洗浄後、細胞を様々な生体適合性緩衝液、例えば、Ca2+、Mg2+なしPBS、プラズマライトA(PlasmaLyte A)又は緩衝液を含むか又は含まない他の食塩水溶液に再懸濁してもよい。代替的に、アフェレーシスサンプルの望ましくない成分を除去し、細胞を培地に直接再懸濁してもよい。
例えば、PERCOLL(商標)勾配遠心分離又は向流遠心エルトリエーションによって赤血球を溶解させ、且つ単球を枯渇して、末梢血リンパ球からT細胞を単離することができる。ポジティブ又はネガティブ選択技術によって、CD3+、CD28+、CD4+、CD8+、CD45RA+及びCD45RO+T細胞などの、T細胞の特定のサブグループをさらに単離することができる。例えば、T細胞は、所望のT細胞に対してポジティブ選択を行うのに十分な時間にわたって抗CD3/抗CD28(即ち、3×28)コンジュゲーションビーズ(例えば、DYNABEADS(登録商標)M-450 CD3/CD28 T)とインキュベートすることによって単離される。該期間は、約30分間であってもよい。該期間の範囲は、30分間~36時間又はそれ以上の時間、及びその間の全ての整数値であってもよい。該期間は、少なくとも1、2、3、4、5又は6時間であってもよい。該期間は、10~24時間であってもよい。インキュベート期間は、24時間であってもよい。白血病患者のT細胞の単離では、インキュベート時間(例えば、24時間)を長くとることにより、細胞の収量を増加させることができる。他の細胞型に比べて、腫瘍組織又は免疫無防備状態の個体から腫瘍浸潤リンパ球(TIL)をする場合などのT細胞が少ない任意の場合に、長いインキュベート時間でT細胞を単離してもよい。なお、長いインキュベートを用いることにより、CD8+ T細胞の捕捉効率を向上させることができる。そのため、いくつかの態様において、T細胞とCD3/CD28ビーズとの結合を可能にする時間を単純に短縮又は延長するか、及び/又はビーズとT細胞との比率を増加又は減少することによって、培養開始時又は培養中の他の時点にT細胞のサブグループを優先的に選択するか又は選択しないことができる。付加的に、ビーズ又は他の表面上の抗CD3及び/又は抗CD28抗体の比率を増加又は減少させることによって、培養開始時又は他の所望の時点にT細胞のサブグループを優先的に選択するか又は選択しないことができる。当業者であれば、複数の選択ラウンドも使用可能であることを認識するであろう。選択手順を実施し、活性化及び増幅プロセスに「選択されていない」細胞を使用することが望ましい場合もある。「選択されていない」細胞もさらなるラウンドの選択を行うことができる。
ネガティブ選択によるT細胞群の濃縮は、ネガティブ選択された細胞に特有の表面標識に対する抗体との結合によって実現され得る。一つの方法は、ネガティブ磁気免疫付着又はフローサイトメトリーによって細胞選別及び/又は選択を行い、該方法は、ネガティブ選択された細胞上に存在する細胞表面マーカーに対するモノクローナル抗体の混合物を用いる。例えば、ネガティブ選択によってCD4+細胞を濃縮させるために、モノクローナル抗体混合物は、通常、CD14、CD20、CD11b、CD16、HLA-DR及びCD8に対する抗体を含む。CD4+、CD25+、CD62Lhi、GITR+及びFoxP3+を典型的に発現する調節性T細胞を濃縮させるか又はポジティブ選択することが望ましい場合がある。代替的に、抗C25コンジュゲートビーズ又は他の類似した選択方法によってT調節性細胞を枯渇する。
ポジティブ又はネガティブ選択によって所望の細胞群を単離するために、細胞及び表面(例えば、ビーズなどの粒子)の濃度を変えてもよい。細胞とビーズとの接触が最大限となることを確保するために、ビーズ及び細胞が一緒に混合される容積を著しく減少させる(即ち、細胞の増加を増加させる)ことが望ましい場合もある。例えば、20億個の細胞/mlの濃度を用いる。10億の細胞/mlの濃度を用いてもよい。1億個の細胞/ml超を用いてもよい。1000万、1500万、2000万、2500万、3000万、3500万、4000万、4500万又は5000万個の細胞/mlの濃度を用いてもよい。7500万、8000万、8500万、9000万、9500万又は1億個の細胞/mlの濃度を用いてもよい。1.25又は1.50億個の細胞/ml濃度を用いてもよい。高濃度の使用は、細胞収量、細胞活性化及び細胞増殖の増加をもたらし得る。なお、高濃度の細胞の使用は、目的の標的抗原を弱発現する可能性のある細胞(例えば、CD28陰性T細胞)、又は多くの腫瘍細胞が存在する試料(即ち、白血病血液、腫瘍組織など)からの細胞のより有効な捕捉を可能にすることができる。このような細胞群は、治療的価値を有する可能性があり、入手が期待される。例えば、高い細胞濃度の使用は、通常弱いCD28発現を有するCD8+ T細胞のより有効な選択を可能にする。
より低い濃度の細胞を使用することが望ましい場合がある。T細胞及び表面(例えば、ビーズなどの粒子)の混合物を著しく希釈することによって、粒子と細胞との間の相互作用を最小限にする。これにより、粒子に結合するために所望の抗原を高量で発現する細胞が選択される。例えば、CD4+ T細胞は、より高いレベルのCD28を発現し、且つ希釈濃度のCD8+ T細胞よりも有効に捕捉される。用いられる細胞の濃度は、5×10個/mLである。用いられる濃度は、約1×10個/mL~1×10個/mL、及び両方の間にある任意の整数値であり得る。
細胞は、回転器上にて、2℃~10℃又は室温で様々な速度で様々な長さの時間にわたってインキュベートされ得る。
刺激のためのT細胞は、洗浄ステップ後に凍結されてもよい。理論に束縛されるものではないが、凍結及び続く解凍ステップは、細胞群における顆粒球を除去し単球をある程度で除去することによってより均一な生成物を提供することができる。血漿及び血小板を除去する洗浄ステップ後、細胞を凍結用溶液中に懸濁し得る。多くの凍結用溶液及びパラメータが当分野において既知であり、このような場合に有用であるが、一つの方法は、20% DMSO及び8%ヒト血清アルブミンを含有するPBS、又は10%デキストラン40及び5%デキストロース、20%ヒト血清アルブミン及び7.5% DMSO、又は31.25% plasmalyte-A、31.25%デキストロース5%、0.45% NaCl、10%デキストラン40及び5%デキストロース、20%ヒト血清アルブミン及び7.5% DMSOを含有する培地、又は例えば、Hespan及びPlasmaLyte Aを含有する他の適切な細胞凍結培地を使用する。そして細胞を1℃/分間の速度で-80℃に凍結し液体窒素貯蔵タンクの気相中に貯蔵することに関する。他の制御された凍結方法及び-20℃又は液体窒素中での制御されていない即時の凍結が用いられ得る。
本明細書に記載されるように、凍結保存された細胞を解凍し洗浄し、活性化前に室温に一時間静置してもよい。
本開示において、本明細書に記載の増幅した細胞が必要になる可能性がある時よりも前の時点で対象から血液試料又はアフェレーシス生成物を採取することも企図される。そのため、任意の必要な時点で増幅対象の細胞供給源を採取し、T細胞などの必要な細胞を単離し凍結し、それにより後にT細胞療法において、本明細書に記載されるような、T細胞療法から利益を得る様々な疾患又は病態に使用することができる。血液試料又はアフェレーシスは、一般の健常な対象から取られ得る。血液試料又はアフェレーシス血液成分は、疾患に罹患するリスクがあるが、疾患に罹患していない一般の健常な対象から取られてもよく、且つその後の使用のために目的細胞を単離し凍結する。T細胞は、増幅し、凍結され、後に使用され得る。いくつかの態様において、試料は、本明細書に記載されているような特定の疾患の診断の直後であるが、何らかの処置の前に患者から採取される。様々な関連処置モダリティの前に対象の血液試料又はアフェレーシス血液成分から細胞を単離し、これらの関連処置モダリティは、ナタリズマブ(natalizumab)、エファリズマブ(efalizumab)、抗ウイルス剤、化学療法、放射線照射、免疫阻害剤(例えば、シクロスポリン、アザチオプリン、メトトレキサート、ミコフェノール酸塩及びFK506)、抗体又は他の免疫除去剤(immunoablative agent)(例えば、CAMPATH、抗CD3抗体、シトキサン(cytoxan)、フルダラビン(fludarabine)、シクロスポリン、FK506、ラパマイシン、ミコフェノール酸、ステロイド、FR901228)及び放射線照射などの作用物質で処置することを含むが、それに限らない。これらの薬物は、カルシウム依存性ホスファターゼカルシニューリン(シクロスポリン及びFK506)を抑制するか、又は成長因子誘導性シグナル伝達に重要なp70S6キナーゼ(ラパマイシン)を抑制する(Liuら.,Cell 66:807-815(1991)、Hendersonら,Immun 73:316-321(1991)、Biererら,Curr. Opin. Immun. 5:763-773(1993))。患者の細胞を単離し、後に骨髓又は幹細胞移植、化学治療剤(例えば、フルダラビン)を使用するT細胞除去療法、外照射放射線療法(XRT)、シトキサン又は抗体(例えば、OKT3又はCAMPATH)と併せて(例えば、その前、それと同時又はその後に)使用するためにそれを凍結してもよい。
T細胞は、処置後に患者から直接得ることができる。この点で、いくつかのがん処置後、特に免疫系に損傷を与える薬物による処置後、患者が通常であれば処置から回復しているところである期間に、処置直後、得られたT細胞の品質が最適であり得るか、又はそのエクスビボ増殖能力を改善することが観察されている。同様に、本明細書に記載の方法でエクスビボ操作を行った後、これらの細胞は、生着及びインビボ増幅を増強する好ましい状態にあり得る。そのため、本開示の文脈において、該回復期間に血液細胞を採取することが企図され、T細胞、樹状細胞、又は他の造血系細胞を含む。なお、動員(例えば、GM-CSFによる動員)及びコンディショニングレジメンは、対象に条件を作り出すために用いられることができ、ここで、特に処置後に定義された時間ウィンドウの間、細胞型の再填充、再循環、再生及び/又は増幅に有利である。説明的細胞型は、T細胞、B細胞、樹状細胞及び免疫系の他の細胞を含む。
5.4.5. T細胞の活性化及び増幅
いくつかの態様において、本明細書に記載のCARを有するT細胞の遺伝子修飾の前又は後に、T細胞は、通常、例えば、米国特許第6,352,694、6,534,055、6,905,680、6,692,964、5,858,358、6,887,466、6,905,681、7,144,575、7,067,318、7,172,869、7,232,566、7,175,843、5,883,223、6,905,874、6,797,514、6,867,041号、及び米国特許出願公開番号20060121005という文献に記載の方法を用いて活性化され増幅され得る。
通常、T細胞は、CD3/TCR複合体関連シグナルを刺激する試薬及びT細胞表面上の共刺激分子を刺激するリガンドが付着している表面と接触することによって増幅することができる。具体的には、T細胞群は、本明細書に記載されるように、例えば、抗CD3抗体もしくはその抗原結合断片又は表面に固定される抗CD2抗体と接触するか、又はカルシウムイオンベクターに結合するプロテインキナーゼC活性化剤(例えば、ブリオスタチン)と接触することによって刺激され得る。T細胞表面のヘルパー分子を共刺激するために、ヘルパー分子に結合するリガンドを用いてもよい。例えば、T細胞の増殖を刺激するのに適した条件下で、T細胞群を抗CD3抗体及び抗CD28抗体と接触させてもよい。CD4+ T細胞又はCD8+ T細胞の増殖を刺激するために、抗CD3抗体及び抗CD28抗体を使用してもよい。抗CD3抗体の例としては、UCHT1、OKT3、HIT3a(BioLegend,San Diego,US)が挙げられ、当分野に周知の他の方法のように使用されてもよい(Graves Jら,J.Immunol. 146:2102(1991)、Li B,ら.,Immunology 116:487(2005)、Rivollier A,ら,Blood 104:4029(2004))。当分野に周知の他の方法のように、抗CD28抗体の例としては、9.3、B-T3、XR-CD28(Diaclone,Besancon,France)が挙げられる(Bergら,Transplant Proc. 30(8):3975-3977,(1998)、Haanenら,J. Exp. Med. 190(9):13191328,1999、Garlandら,J. Immunol Meth. 227(1-2):53-63(1999))。
T細胞の一次刺激シグナル及び共刺激シグナルは、種々のレジメンによって提供され得る。例えば、各シグナルを提供する作用物質は、溶液中にあるか、又は表面にカップリングされ得る。表面にカップリングされる場合、作用物質は、同一の表面に(即ち、「シス」形式で)カップリングされるか又は単独の表面に(即ち、「トランス」形式で)カップリングされてもよい。代替的に、一つの作用物質は、溶液において表面及び別の作用物質にカップリングすることができる。共刺激シグナルを提供する試薬は、細胞表面に結合することができ、且つ一次活性化シグナルを提供する試薬は、溶液中にあるか又は表面とカップリングすることができる。両方の作用物質は、いずれも溶液中にあり得る。作用物質は、可溶性形態であってもよく、そしてFc受容体を発現する細胞又は抗体又は作用物質に結合することになる他の結合剤などの表面に架橋結合され得る。この点で、例えば、米国特許出願公開番号20040101519及び20060034810の人工抗原提示細胞(aAPC)を参照されたく、それらは、本開示のいくつかの態様においてT細胞の活性化及び増幅に用いられると企図される。
いくつかの態様においてT細胞を、試薬をコーティングするビーズと組み合わせ、続いてビーズと細胞を分離し、そして細胞を培養する。培養前に、作用物質をコーティングするビーズと細胞とを分離せず、一緒に培養してもよい。まず磁力などの力を印加することによりビーズ及び細胞を濃縮させて、細胞表面マーカーの連結を増加させることによって、細胞刺激を誘導することができる。
例えば、細胞表面タンパク質は、抗CD3及び抗CD28が付着している常磁性ビーズ(3×28ビーズ)とT細胞との接触を可能にすることによって連結され得る。細胞(例えば、10~4×10個のT細胞)及びビーズ(例えば、推奨力価が1:100である抗CD3/CD28 MACSiBead粒子)を緩衝液中に組み合わせ、例えば、PBS(2価カチオンを含まず、例えば、カルシウム及びマグネシウム)である。当業者は、任意の細胞濃度が用いられ得ることを容易に理解し得る。例えば、標的細胞は、試料中で非常に少量であり得、且つ試料の0.01%しか占めていないか、又は試料全体(即ち100%)が目的の標的細胞を含んでもよい。そのため、いかなる細胞数も本開示の範囲内である。細胞と粒子との接触が最大限となることを確保するために、粒子及び細胞が一緒に混合される容積を著しく減少させる(即ち、細胞の増加を増加させる)ことが望ましい場合もある。例えば、約20億個の細胞/mLの濃度を用いてもよい。1億個の細胞/mL超を用いてもよい。1000万、1500万、2000万、2500万、3000万、3500万、4000万、4500万又は5000万個の細胞/mLの濃度を用いてもよい。7500万、8000万、8500万、9000万、9500万又は1億個の細胞/mLの濃度を用いてもよい。1.25又は1.50億個の細胞/mLの濃度を用いてもよい。高濃度の使用は、細胞収量、細胞活性化及び細胞増殖の増加をもたらし得る。なお、高い細胞濃度の使用は、CD28陰性T細胞などの、目的標的抗原を弱発現する可能性のある細胞のより有効な捕捉を可能にすることができる。このような細胞群は、治療的価値を有し得、且ついくつかの態様において入手が期待される。例えば、高濃度の細胞の使用は、通常弱いCD28発現を有するCD8+ T細胞のより有効な選択を可能にする。
混合物は、数時間(約3時間)から約14日又は両方の間の任意の時間整数値にわたって培養され得る。混合物は21日培養され得る。ビーズとT細胞は、一緒に約8日培養される。ビーズとT細胞は、一緒に2~3日培養され得る。T細胞の培養時間が60日以上となり得るように、数回の刺激サイクルが必要であることもある。T細胞培養に適した条件は、適切な培地(例えば、最小必須培地又はRPMI培地1640又はX-vivo 15(Lonza))を含み、該培地は、増殖及び生存に必須な因子を含んでもよく、血清(例えば、ウシ胎仔血清又はヒト血清)、インターロイキン-2(IL-2)、インスリン、IFN-γ、IL-4、IL-7、GM-CSF、IL-10、IL-12、IL-15、TGFβ及びTNF-α又は当業者に周知の、細胞成長のための任意の他の添加剤を含む。細胞成長のための他の添加剤は、界面活性剤、プラスマネート並びにN-アセチル-システイン及び2-メルカプトエタノールなどの還元剤を含むが、それらに限らない。培地は、RPMI 1640、AIM-V、DMEM、MEM、α-MEM、F-12、X-Vivo 15及びX-vivo 20、最適化剤であって、アミノ酸、ピルビン酸ナトリウム及びビタミンが加えられ、血清がないか又は適切な量の血清(又は血漿)もしくは1群の確定されたホルモンが補充される最適化剤、及び/又はT細胞を成長及び増幅させるのに十分な量のサイトカインを含んでもよい。抗生物質(例えば、ペニシリン及びストレプトマイシン)は、実験培養物のみに含まれ、対象に注入されることになる細胞培養物に含まれていない。標的細胞を、成長を支持するのに必須な条件、例えば、適切な温度(例えば、37℃)及び雰囲気(例えば、空気+5% CO)に維持する。異なる刺激時間に曝露されたT細胞は、種々の特徴を呈し得る。例えば、典型的な血液又はアフェレーシス血液成分の末梢血単核球生成物は、細胞傷害性又は抑制性T細胞群(TC、CD8)よりも多くのヘルパーT細胞群(TH、CD4+)を有する。CD3及びCD28受容体の刺激によるT細胞エクスビボ増幅はT細胞群を産生し、該T細胞群は、約8~9日目前に主にTH細胞で構成され、約8~9日目後に、T細胞群はますます多くなるTC細胞群を含む。そのため、治療目的により、主にTH細胞を含むT細胞群を対象に注入することが有利であり得る。同様に、TC細胞の抗原特異性サブグループが単離された場合、該サブグループをより大きな程度に増幅することが有益であり得る。
なお、CD4及びCD8標識に加えて、他の表現型標識も有意に異なるが、細胞増殖中にかなり再現可能である。そのため、このような再現性により、特定の目的のために活性化されたT細胞生成物をカスタマイズすることが可能となる。
5.4.6. 外因的に導入されたTGFβR及びIL23Rを発現するCAR-T細胞
いくつかの態様において、本明細書によるT細胞は、外因的に導入された、TGFβRとIL23Rとを含むキメラ受容体(本明細書では「TF23」とも呼ばれる)をさらに発現する。
より具体的には、いくつかの態様において、外因的に導入されたTGFβRとIL23Rを発現するCAR-T細胞は、TGFβRとIL23Rの両方を含むポリペプチドをコードする一つ又は複数の核酸を導入することによって産生され得る。
CAR、TGFβR及びIL23Rは、それぞれ単独のポリペプチドとしてT細胞に個別に導入され得る。例えば、本明細書によるCARをコードする核酸、TGFβRをコードする核酸及びIL23Rをコードする核酸をそれぞれT細胞に導入してもよい。
代替的に、三者のうちのいずれか両者又は三者全ては、一つの核酸により単一ポリペプチドとしてT細胞に一緒に導入されてもよく、該核酸は細胞内で翻訳される時に切断される。例えば、本明細書によるCARと、自己切断ペプチドリンカーを介して連結されるTGFβRとを含むポリペプチドをコードする核酸をT細胞に導入し、IL23Rをコードする核酸をT細胞に別々に導入する。同様に、本明細書によるCARと、自己切断ペプチドリンカーを介して連結されるIL23Rとを含むポリペプチドをコードする核酸をT細胞に導入し、TGFβRをコードする核酸をT細胞に別々に導入する。いくつかの態様において、自己切断ペプチドリンカーを介して互いに連結されるCAR、TGFβR及びIL23Rのうちの三者の全てを含むポリペプチドをコードする核酸をT細胞に導入してもよい。以上では、自己切断ペプチドリンカーがより詳細に説明されている。2A自己切断ペプチドは、F2A、E2A、P2A、T2A又はそれらの変異体からなる群から選択されてもよい。自己切断ペプチドは、SEQ ID NO:42のアミノ酸配列を含む2A自己切断ペプチドP2A断片であってもよい。
代替的に、本明細書によるCAR-T細胞は、複数の領域、例えば、CARをコードする領域、TGFβRをコードする領域及び/又はIL23Rをコードする領域を含むポリヌクレオチドから産生され得る。異なる領域は、同じプロモーターにより制御され得る。例えば、いくつかの態様において、本明細書は、内部リボソームエントリー部位(IRES)を用いて、一つのプロモーターからの複数の遺伝子を発現する。他の態様において、異なる領域は、単独のプロモーターにより制御される。
いくつかの具体的な態様において、本明細書によるCAR-T細胞には、TF23キメラ受容体が外因的に導入され、該TF23キメラ受容体は、TGFβR1の細胞外ドメインを含む第1の細胞外ドメイン、IL-12Rβ1の膜貫通ドメインを含む第1の膜貫通ドメイン、IL-12Rβ1の細胞内ドメインを含む第1の細胞内ドメイン、2A自己切断ペプチド、TGFβR2の細胞外ドメインを含む第2の細胞外ドメイン、IL-23Rの膜貫通ドメインを含む第2の膜貫通ドメイン、IL-23Rの細胞内ドメインを含む第2の細胞内ドメインを含み、図7Aに示すとおりである。いくつかの具体的な態様において、本明細書によるCAR-T細胞は、外因的に導入されたポリペプチドを発現し、該ポリペプチドは、SEQ ID NO:32及び44~45のうちのいずれか一つのアミノ酸配列を含む。他の具体的な態様において、本明細書によるCAR-T細胞には、SEQ ID NO:32のアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチド、例えば、SEQ ID NO:33の核酸配列を含むポリヌクレオチドが外因的に導入された。
5.5. ポリヌクレオチド
いくつかの態様において、本開示は、クローディン-6に結合する本発明の抗体(例えば、VHHドメイン抗体)をコードするポリヌクレオチド、及び本明細書に記載のクローディン-6に結合する抗体を含む融合タンパク質を提供する。本開示のポリヌクレオチドは、RNA形態又はDNA形態であってもよい。DNAは、cDNAと、ゲノムDNAと、合成DNAとを含み、且つ二本鎖又は一本鎖であってもよく、且つ一本鎖であれば、コード鎖又は非コード(アンチセンス)鎖であってもよい。ポリヌクレオチドは、cDNA形態であってもよい。ポリヌクレオチドは、合成ポリヌクレオチドであってもよい。
いくつかの態様において、本開示は、本明細書によるクローディン-6結合CARをコードするポリヌクレオチドを提供する。本開示のポリヌクレオチドは、RNA形態又はDNA形態であってもよい。DNAは、cDNAと、ゲノムDNAと、合成DNAとを含み、且つ二本鎖又は一本鎖であってもよく、且つ一本鎖であれば、コード鎖又は非コード(アンチセンス)鎖であってもよい。ポリヌクレオチドは、cDNA形態であってもよい。ポリヌクレオチドは、合成ポリヌクレオチドであってもよい。
本開示は、さらに、本明細書に記載のポリヌクレオチドの変異体に関し、ここで、該変異体は、例えば、本開示のクローディン-6に結合する抗体又はCARの断片、類似体及び/又は誘導体をコードする。本開示は、ポリヌクレオチドを提供することができ、該ポリヌクレオチドは、本開示のクローディン-6に結合する抗体又はCARをコードするポリヌクレオチドと少なくとも約75%同一、少なくとも約80%同一、少なくとも約85%同一、少なくとも約90%同一、少なくとも約95%同一、且ついくつかの態様において、少なくとも約96%、97%、98%又は99%同一であるヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを含む。本明細書で使用される「参照ヌクレオチド配列と少なくとも例えば95%「同一性」のヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチド」という語句は、該ポリヌクレオチド配列が、該参照ヌクレオチド配列の100ヌクレオチド当たり五つまでの点突然変異を含み得ることを除いて、該ポリヌクレオチドのヌクレオチド配列が参照配列と同一性を有することを意味することが意図される。換言すれば、参照ヌクレオチド配列と少なくとも95%の同一性を有するヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを得るために、参照配列における5%までのヌクレオチドを削除するかもしくは別のヌクレオチドで置換してもよく、又は参照配列における全ヌクレオチドの5%までの複数のヌクレオチドを参照配列に挿入してもよい。参照配列のこれらの突然変異は、参照ヌクレオチド配列の5’又は3’末端位置又はそれらの末端位置の間にある、参照配列における単一のヌクレオチドの間に散在するか又は参照配列内にある一つ又は複数の連続した基における任意の場所で発生し得る。
ポリヌクレオチド変異体は、コード領域、非コード領域又は両方に変化を含有し得る。ポリヌクレオチド変異体は、サイレント置換、付加、又は欠失を生じさせるが、コードされるポリペプチドの特性又は活性を変化させない変化を含んでもよい。ポリヌクレオチド変異体は、サイレント置換を含んでもよく、それは、(遺伝子コードの縮重に起因して)ポリペプチドのアミノ酸配列の変化を生じさせない。ポリヌクレオチド変異体は、種々の理由、例えば、特定の宿主のコドン発現を最適化する(即ち、ヒトmRNAのコドンを大腸菌などの細菌宿主に好ましいものに変更する)ために産生され得る。ポリヌクレオチド変異体は、配列の非コード又はコード領域において少なくとも一つのサイレント突然変異を含んでもよい。
ポリヌクレオチド変異体を産生して、コードされるポリペプチドの発現(又は発現レベル)を調節又は改変することができる。ポリヌクレオチド変異体を産生して、コードされるポリペプチドの発現を増加することができる。ポリヌクレオチド変異体を産生して、コードされるポリペプチドの発現を減少させることができる。親ポリヌクレオチド配列に比べて、ポリヌクレオチド変異体は、コードされるポリペプチドの発現の増加を示してもよい。親ポリヌクレオチド配列に比べて、ポリヌクレオチド変異体は、コードされるポリペプチドの発現の減少を示してもよい。
本明細書に記載の核酸分子を含むベクターがさらに提供される。一態様において、核酸分子を組換え発現ベクターに組込んでもよい。本開示は、本開示の任意の核酸を含む組換え発現ベクターを提供する。本明細書で使用される「組換え発現ベクター」という用語は、遺伝子修飾されたオリゴヌクレオチド又はポリヌクレオチド構築体を指し、該構築体が、mRNA、タンパク質、ポリペプチド又はペプチドをコードするヌクレオチド配列を含み、且つベクターが、mRNA、タンパク質、ポリペプチド又はペプチドを細胞内で発現させるのに十分な条件下で細胞と接触する場合、mRNA、タンパク質、ポリペプチド又はペプチドは、宿主細胞を介した発現が許容される。本明細書に記載のベクターは、全体的には天然に存在するものではなく、しかしながら、一部のベクターは、天然に存在するものであってもよい。記載される組換え発現ベクターは、任意のタイプのヌクレオチドを含んでもよく、DNAとRNAを含むが、それらに限らず、それらは、一本鎖又は二本鎖、合成されるか又は一部が天然の供給源から得られたものであってもよく、且つ天然、非天然又は改変されたヌクレオチドを含有してもよい。組換え発現ベクターは、天然に存在するか又は非天然に存在するヌクレオチド間結合、又は二つのタイプの結合を含んでもよい。非天然に存在するか又は改変されたヌクレオチド又はヌクレオチド間結合は、ベクターの転写又は複製を防げない。
本開示の組換え発現ベクターは、任意の適切な組換え発現ベクターであってもよく、且つ任意の適切な宿主を形質転換又はトランスフェクトするために用いられ得る。適切なベクターは、増殖及び増幅又は発現又はその両方を行うために用いられるように設計されるベクター、例えば、プラスミドとウイルスを含む。ベクターは、pUC系(Fermentas Life Sciences,Glen Burnie,Md.)、pBluescript系(Stratagene,LaJolla,Calif.)、pET系(Novagen,Madison,Wis.)、pGEX系(Pharmacia Biotech,Uppsala,Sweden)及びpEX系(Clontech,Palo Alto,Calif.)からなる群から選択されてもよい。ファージベクター、例えば、λGT10、λGT11、λEMBL4、λNM1149及びλZapII(Stratagene)を使用することができる。植物発現ベクターの例としては、pBI01、pBI01.2、pBI121、pBI101.3及びpBIN19(Clontech)が挙げられる。動物発現ベクターの例としては、pEUK-Cl、pMAM及びpMAMneo(Clontech)が挙げられる。組換え発現ベクターは、ウイルスベクター、例えば、逆転写ウイルスベクター、例えば、γ逆転写ウイルスベクターであってもよい。
例えば、上記Sambrookら及び上記Ausubelらに記載される標準的な組換えDNA技術で組換え発現ベクターを製造することができる。原核又は真核宿主細胞内で機能する複製系を含むように、環状又は線状発現ベクターの構築体を製造してもよい。複製系は、例えば、ColE1、SV40、2μプラスミド、λ、ウシパピローマウイルスなどに由来してもよい。
組換え発現ベクターは、調節配列、例えば、転写及び翻訳開始と終結コドンを含んでもよく、それらは、ベクターが導入される宿主のタイプ(例えば、細菌、植物、真菌又は動物)に特異的であり、場合によって決まり、ベクターがDNAに基づくかRNAに基づくかを考慮する。
組換え発現ベクターは、一つ又は複数の標識遺伝子を含んでもよく、それらは、形質転換又はトランスフェクトされた宿主を選択することを許容する。標識遺伝子は、殺生物剤耐性、例えば、抗生物質、重金属などに対する耐性、栄養要求性宿主における相補性を含み、原栄養株などを提供する。前記発現ベクターの適切な標識遺伝子は、例えば、ネオマイシン/G418耐性遺伝子、ヒスチジノールx耐性遺伝子、ヒスチジノール耐性遺伝子、テトラサイクリン耐性遺伝子及びアンピシリン耐性遺伝子を含む。
組換え発現ベクターは、本開示のヌクレオチド配列に機能的に連結される天然又は標準プロモーターを含んでもよい。プロモーターの選択、例えば、強いプロモーター、弱いプロモーター、組織特異的プロモーター、誘導型プロモーター及び発生特異的プロモーターは、当業者の一般的な技術範囲内にある。同様に、ヌクレオチド配列とプロモーターとの組み合わせも当業者の技術範囲内にある。プロモーターは、非ウイルスプロモーター又はウイルスプロモーター、例えば、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、RSVプロモーター、SV40プロモーター又はマウス幹細胞ウイルスの長末端反復から見出されるプロモーターであってもよい。
組換え発現ベクターは、一過性発現、安定的発現又はその両方に用いられるように設計されてもよい。なお、組換え発現ベクターを製造して構成型発現又は誘導型発現に用いることができる。
なお、組換え発現ベクターに自殺遺伝子を含ませることができる。本明細書で使用される「自殺遺伝子」という用語は、自殺遺伝子を発現する細胞の死を引き起こす遺伝子を指す。自殺遺伝子は、該遺伝子を発現する細胞に、作用物質、例えば、薬物に対する感受性を付与する遺伝子であってもよく、且つ細胞が作用物質と接触するか又は作用物質に曝露される場合に、細胞死を引き起こす。自殺遺伝子は、当分野で既知のものであり、且つ例えば、単純ヘルペスウイルス(HSV)チミジンキナーゼ(TK)遺伝子、シトシンデアミナーゼ、プリンヌクレオシドホスホリラーゼ及びニトロレダクターゼを含む。
いくつかの態様において、ポリヌクレオチドは、単離されたものである。ポリヌクレオチドは、実質的に純粋なものであってもよい。
本明細書に記載の核酸分子を含む宿主細胞がさらに提供される。宿主細胞は、異種核酸を含有する任意の細胞であってもよい。異種核酸は、ベクター(例えば、発現ベクター)であってもよい。例えば、宿主細胞は、任意の生体からの細胞であってもよく、任意の方式で選択され、修飾され、形質転換され、増殖し、使用されるか又は操作され、細胞、例えば、細胞発現遺伝子、DNA又はRNA配列、タンパク質又は酵素によって物質を産生するためのものである。適切な宿主は確定され得る。例えば、ベクター骨格及び所望の結果に基づいて宿主細胞を選択することができる。例えば、プラスミド又はコスミドを原核宿主細胞に導入して、いくつかのタイプのベクターを複製することができる。DH5α、JM109及びKCB、SURE(登録商標)コンピテント細胞及びSOLOPACK Gold細胞などの(それらに限らない)細菌細胞は、ベクターを複製及び/又は発現するための宿主細胞として用いられてもよい。また、細菌細胞(例えば、大腸菌LE392)は、ファージウイルスの宿主細胞として用いられてもよい。宿主細胞として用いられ得る真核細胞は、酵母(例えば、YPH499、YPH500及びYPH501)、昆虫及び哺乳類を含むが、それらに限らない。複製及び/又は発現ベクターに用いられる哺乳類真核宿主細胞の例は、HeLa、NIH3T3、Jurkat、293、COS、Saos、PC12、SP2/0(アメリカンタイプカルチャーコレクション(ATCC)、Manassas,VA,CRL-1581)、NS0(欧州細胞カルチャーコレクション(ECACC)、Salisbury,Wiltshire,UK,ECACC No. 85110503)、FO(ATCC CRL-1646)及びAg653(ATCC CRL-1580)マウス細胞株を含むが、それらに限らない。例示的ヒト骨髄腫細胞株は、U266(ATCC CRL-TIB-196)である。他の有用な細胞株は、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞に由来する細胞株、例えば、CHO-K1SV(Lonza Biologics,Walkersville,MD)、CHO-K1(ATCC CRL-61)又はDG44を含む。
5.6. 医薬組成物
一態様では、本開示は、抗体(例えば、VHH)、抗体の結合分子又は治療用分子又は本開示の操作された免疫エフェクター細胞を含む医薬組成物をさらに提供する。いくつかの態様において、医薬組成物は、治療有効量の、抗体(例えば、本明細書によるVHH)、抗体の結合分子又は治療用分子又は本開示の操作された免疫エフェクター細胞と、薬学的に許容可能な賦形剤とを含む。
いくつかの態様において、本明細書は、治療有効量の本明細書による抗体(例えば、本明細書によるVHH)と、薬学的に許容可能な賦形剤とを含む、医薬組成物を提供する。抗体は、本明細書による抗CLDN6 sdAb(例えば、VHH)であってもよく、又は抗体は、抗CLDN6 sdAb(例えば、VHH)と別の抗体(例えば、GPC3 scFv)との組み合わせであってもよい。抗体は、アゴニスト抗体又はアンタゴニスト抗体であり得る。
いくつかの態様において、本明細書は、治療有効量の、本明細書による抗体を含む治療用分子(例えば、融合タンパク質、免疫コンジュゲート及び多重特異性結合分子)と、薬学的に許容可能な賦形剤とを含む、医薬組成物を提供する。
他の態様において、本明細書は、治療有効量の、本明細書による抗体を含むCARと、薬学的に許容可能な賦形剤とを含む、医薬組成物を提供する。CARは、本明細書によるCLDN6 CARであってもよい。CARは、本明細書によるCLDN6×GPC3二重特異性CARであってもよく、又はCARは、本明細書によるCLDN6 CARと、別の抗原(例えば、GPC3)を標的とする別のCARとの組み合わせであってもよい。
他の態様において、本明細書は、治療有効量の、本明細書による操作された免疫エフェクター細胞と、薬学的に許容可能な賦形剤とを含む、医薬組成物を提供する。操作された免疫エフェクター細胞は、本明細書によるCLDN6 CARを含んでもよい。操作された免疫エフェクター細胞は、本明細書によるCLDN6×GPC3二重特異性CARを含んでもよい。代替的に、操作された免疫エフェクター細胞は、本明細書によるCLDN6 CARと、別の抗原(例えば、GPC3)を標的とする別のCARとの組み合わせを含んでもよい。
他の態様において、本明細書は、例えば、ベクターにおける治療有効量の本明細書による核酸と、例えば、遺伝子治療に適する薬学的に許容可能な賦形剤とを含む医薬組成物を提供する。
「賦形剤」という用語は、希釈剤、アジュバント(例えば、フロイントアジュバント(完全又は不完全))、キャリア剤又はビヒクルを指してもよい。薬物賦形剤は、ピーナッツ油、ダイズ油、鉱油、ゴマ油などの、石油、動物、植物又は合成供給源のものを含む油及び水などの無菌の液体であってもよい。生理食塩水溶液、グルコース水溶液及びグリセリン溶液も液体賦形剤として用いることができる。適切な薬物賦形剤は、デンプン、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、コメ、小麦粉、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、タルク、塩化ナトリウム、脱脂粉乳、グリセロール、プロピレン、エチレングリコール、水、エタノールなどを含む。該組成物は、必要に応じて、少量の湿潤剤又は乳化剤又はpH緩衝剤をさらに含んでもよい。これらの組成物は、溶液、懸濁液、乳剤、錠剤、丸薬、カプセル、散剤、徐放性製剤などの形態をとることができる。適切な薬物賦形剤の例は、Remington’s Pharmaceutical Sciences(1990)Mack Publishing Co.,Easton,PAに記載されている。このような組成物は、患者への投与に適した形態を提供するために、予防又は治療有効量の、例えば、精製された形態で、本明細書に提供される活性成分、及び適切な量の賦形剤を含むことになる。該製剤は投与方式に適しているべきである。
賦形剤の選択は、特定の細胞、結合分子及び/又は抗体及び/又は投与方法により部分的に確定され得る。そのため、複数の適切な製剤が存在する。
通常、許容可能なキャリア剤、賦形剤又は安定剤は、用いられる用量及び濃度でレシピエントにとって非毒性であり、且つ緩衝剤と、アスコルビン酸、メチオニン、ビタミンE、メタ重亜硫酸ナトリウムを含む酸化防止剤と、防腐剤、等張剤、安定剤、金属複合体(例えば、Zn-タンパク質複合体)と、EDTAなどのキレート剤、及び/又は非イオン性界面活性剤とを含む。
緩衝剤は、特に安定性がpH依存的である場合、治療効果を最適化する範囲内にpHを制御するために用いることができる。本開示に適した緩衝剤は、有機酸、無機酸及びそれらの塩を含む。例えば、クエン酸塩、リン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、フマル酸塩、グルコン酸塩、シュウ酸塩、乳酸塩、酢酸塩である。なお、緩衝液は、ヒスチジン及びトリメチルアミン塩、例えば、Trisを含んでもよい。
微生物の増殖を遅らせるため、保存剤を加えてもよい。本開示に適した防腐剤は、塩化オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム、塩化ヘキサメトニウムと、ベンザルコニウムハロゲン化物(例えば、塩素、臭素、ヨウ素)、塩化ベンゼトニウム、チメロサール、フェノール、ブチル又はベンジルアルコール、メチルパラベン又はプロピルパラベンなどのアルキルパラベン類と、カテコールと、レソルシノール、シクロヘキサノール、3-ペンタノール及びm-クレゾールとを含む。
等張剤(「安定剤」と呼ばれることもある)は組成物における液体の張力を調節又は維持するために存在してもよい。タンパク質及び抗体などの大きな荷電生体分子と共に使用される場合、それらは、アミノ酸側鎖の荷電基と相互作用することによって分子間及び分子内相互作用の可能性を低下させることができるため、多くの場合に「安定剤」と呼ばれる。例示的等張剤は、多価糖アルコール類、三価以上の糖アルコール類、例えば、グリセリン、エリスリトール、アラビトール、キシリトール、ソルビトール及びマンニトールである。
別の例示的賦形剤は、(1)充填剤と、(2)溶解度促進剤と、(3)安定剤と、(4)変性又は容器壁への接着を防止する試薬とを含む。このような賦形剤は、多価糖アルコール類(上記に列挙した)と、アラニン、グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、リジン、オルニチン、ロイシン、2-フェニルアラニン、グルタミン酸、スレオニンなどのアミノ酸と、スクロース、ラクトース、ラクチトール、トレハロース、スタキオース、マンノース、ソルボース、キシロース、リボース、リビトール、ミオイニシトース(myoinisitose)、ミオイニシトール(myoinisitol)、ガラクトース、ガラクチトール、グリセロール、シクリトール類(例えば、イノシトール)、ポリエチレングリコールなどの有機糖又は糖アルコール類と、尿素、グルタチオン、チオクト酸、チオグリコール酸ナトリウム、チオグリセロール、α-モノチオグリセロール及びチオ硫酸ナトリウムなどの含硫還元剤と、ヒト血清アルブミン、ウシ血清アルブミン、ゼラチン又は他の免疫グロブリン低分子量タンパク質と、ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマーと、単糖類(例えば、キシロース、マンノース、フルクトース、グルコース)と、二糖類(例えば、ラクトース、マルトース、スクロース)と、ラフィノースなどの三糖類と、デキストリン又はデキストランなどの多糖類とを含む。
治療剤の溶解を促進し、治療用タンパク質を撹拌誘発性凝集から保護するために、非イオン性界面活性剤又はデタージェント(「湿潤剤」とも呼ばれる)が存在し得、これは、活性治療用タンパク質又は抗体の変性を引き起こすことなく製剤が剪断表面応力に曝露されることも可能にする。適切な非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリソルベート類(20、40、60、65、80など)、ポロキサマー類(184、188など)、PLURONIC(登録商標)ポリオール類、TRITON(登録商標)、ポリオキシエチレンソルビタンモノエーテル類(TWEEN(登録商標)-20、TWEEN(登録商標)-80など)、ラウロマクロゴール400、ステアリン酸ポリオキシル40、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油10、50及び60、モノステアリン酸グリセロール、スクロース脂肪酸エステル、メチルセルロース及びカルボキシメチルセルロースが挙げられる。利用可能なアニオン性デタージェントとしては、ラウリル硫酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム及びジオクチルスルホン酸ナトリウムが挙げられる。カチオン性デタージェントとしては、塩化ベンザルコニウム又は塩化ベンゼトニウムが挙げられる。
医薬組成物は、インビボ投与に用いるために、滅菌されたものであり得る。医薬組成物は、滅菌濾過膜で濾過することによって滅菌され得る。本明細書の医薬組成物は、通常、滅菌の入り口を有する容器、例えば、皮下注射針によって穿刺可能なストッパを有する静脈内溶液バッグ又はバイアルに入れられる。
投与経路は、単回又は複数回のボーラス注入又は適切な方式、例えば、皮下、静脈内、腹腔内、筋肉内、動脈内、病巣内もしくは関節内経路による注射もしくは注入、局所投与、吸入、又は持続放出もしくは遅延放出方式による長時間注入などの、既知且つ許容可能な方法に従って行われる。
医薬組成物は、制御放出又は持続放出系として提供され得る。制御放出又は持続放出を実現するために、ポンプを使用してもよい(例えば、Sefton,Crit. Ref. Biomed. Eng. 14:201-40(1987)、Buchwaldら,Surgery 88:507-16(1980)、及びSaudekら,N. Engl. J. Med. 321:569-74(1989)を参照されたい)。ポリマー材料は、予防剤又は治療剤(例えば、本明細書に記載の融合タンパク質)又は本明細書による組成物の制御放出又は持続放出を実現するために用いられてもよい(例えば、Medical Applications of Controlled Release(LangerとWiseによる編集,1974)、Controlled Drug Bioavailability,Drug Product Design and Performance(SmolenとBallによる編集,1984)、RangerとPeppas,J. Macromol. Sci. Rev. Macromol. Chem. 23:61-126(1983)、Levyら,Science 228:190-92(1985)、Duringら,Ann. Neurol. 25:351-56(1989)、Howardら,J. Neurosurg. 71:105-12(1989)、米国特許第5,679,377、5,916,597、5,912,015、5,989,463及び5,128,326号、PCT公開番号WO 99/15154及びWO 99/20253を参照されたい)。持続放出製剤に用いられるポリマーの例は、ポリ(2-メタクリル酸ヒドロキシエチル)、ポリ(メタクリル酸メチル)、ポリ(アクリル酸)、ポリ(エチレン-コ-酢酸ビニル)、ポリ(メタクリル酸)、ポリグリコリド類(PLG)、ポリ無水物、ポリ(N-ビニルピロリドン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリアクリルアミド、ポリ(エチレングリコール)、ポリラクチド類(PLA)、ポリ(ラクチド-コ-グリコリド)類(PLGA)及びポリオルトエステル類を含むが、それらに限らない。持続放出製剤に使用されるポリマーは、不活性であり、浸出性不純物を含まず、貯蔵時に安定性があり、滅菌され、且つ生分解性であってもよい。制御放出又は持続放出系を特定の標的組織、例えば、鼻道又は肺付近に置いてもよいため、全身用量の一部のみが必要となる(例えば、Goodson,Medical Applications of Controlled Release 第2巻,115-38(1984)を参照されたい)。制御放出系は、例えば、Langer,Science 249:1527-33(1990)によって検討されている。当業者に周知の任意の技術は、本明細書に記載の一つ又は複数の作用物質を含む持続放出製剤を産生するために用いられてもよい(例えば、米国特許第4,526,938号、PCT公開番号WO 91/05548及びWO 96/20698、Ningら,Radiotherapy & Oncology 39:179-89(1996)、Songら,PDA J. of Pharma. Sci. & Tech. 50:372-97(1995)、Cleekら,Pro. Int’l. Symp. Control. Rel. Bioact. Mater. 24:853-54(1997)、及びLamら,Proc. Int’l. Symp. Control Rel. Bioact. Mater. 24:759-60(1997)を参照されたい)。
本明細書に記載の医薬組成物は、処置する特定の適応症の必要に応じて一つよりも多くの活性化合物又は活性剤をさらに含んでもよい。代替的に又は付加的に、組成物は、細胞毒性剤、化学療法剤、サイトカイン、免疫阻害剤又は増殖阻害剤を含んでもよい。これらの分子は、所望の目的に有効な量で適宜組み合わせられて存在する。
活性成分は、例えば、コアセルベーション技術又は界面重合によって製造されるマイクロカプセル、例えば、それぞれヒドロキシメチルセルロース又はゼラチンマイクロカプセル及びポリ(メタクリル酸メチル)マイクロカプセル、コロイド状薬物送達システム(例えば、リポソーム、アルブミンマイクロスフェア、マイクロエマルション、ナノパーティクル及びナノカプセル)又はマクロエマルションにも封入され得る。このような技術は、Remington’s Pharmaceutical Sciences 第18版に開示されている。
様々な組成物及び送達システムは、周知であり、且つ本明細書による治療剤と共に使用することができ、該組成物及び送達システムは、リポソーム、マイクロパーティクル、マイクロカプセルに封入され、本明細書による抗体又は治療用分子を発現することができる組換え細胞、レトロウイルスベクター又は他のベクターの一部として構築される核酸などを含む。
いくつかの態様において、本明細書による医薬組成物は、治療有効量又は予防有効量などの、疾患又は障害を処置又は予防するのに有効な量の結合分子及び/又は細胞を含む。いくつかの態様において、治療又は予防効果は、処置される対象を定期的に評価することによってモニタリングされる。数日以上の繰り返し投与については、病態に応じて、疾患症状の所望の抑制が起こるまで処置を繰り返して行う。しかしながら、他の投与量レジメンは、有用であり、且つ確定され得ることもある。
5.7. 方法及び使用
別の態様では、本明細書は、本願のクローディン-6結合分子を使用する方法及びこれらのクローディン-6結合分子の使用を提供し、これらのクローディン-6結合分子は、抗クローディン-6抗体(例えば、クローディン-6結合VHH)、クローディン-6及び/又はGPC3に結合するキメラ抗原受容体(CAR)及び/又はキメラ受容体を発現する操作された細胞を含む。
5.7.1. 治療方法及び使用
このような方法及び使用は、治療用方法及び使用を含み、例えば、分子、細胞又はそれらを含有する組成物を、クローディン-6及び/又はGPC3を発現するか又はクローディン-6及び/又はGPC3発現に関連する疾患、病態又は障害に罹患し、及び/又はその細胞又は組織がクローディン-6及び/又はGPC3を発現する対象に投与することに関する。いくつかの態様において、分子、細胞及び/又は組成物は、有効量で投与されて、疾患又は障害の処置を実現する。使用は、抗体と細胞のこれらの方法と処置における使用、及びこれらの治療方法を行うための薬物の製造における使用を含む。いくつかの態様において、これらの方法は、抗体もしくは細胞又はこれらの抗体もしくは細胞を含む組成物を、疾患又は病態に罹患しているか又は罹患の疑いがある対象に投与することによって行われる。いくつかの態様において、これらの方法は、これにより対象の疾患又は障害を処置する。
本明細書による処置は、疾患もしくは障害又はそれらに関連する症状、副効用もしくは結果もしくは表現型の完全又は部分的な改善又は減少をもたらすことができる。処置の理想的効果は、疾患の発生又は再発の予防、症状の軽減、疾患の任意の直接又は間接的な病理学的帰結の縮小、転移の予防、疾患の進行速度の低下、疾患状態の改善又は軽減、及び寛解又は予後の改善を含むが、それらに限らない。これらの用語は、疾患の完治、又は任意の症状又は全ての症状もしくはアウトカムに対する一つ又は複数の影響の完全除去を含むが、これを示唆するものではない。
本明細書で使用されるいくつかの態様において、本明細書による処置は、疾患又は障害の進行を遅延させ、例えば、疾患(例えば、がん)の進行を遅くし、妨げ、減速させ、阻止し、安定化し、抑制し及び/又は遅らせる。この遅延は、疾患の歴史及び/又は処置される個体に応じて、異なる時間長を有してもよい。当業者には明らかなこととして、個体が疾患又は障害に罹患していないため、十分又は有意な遅延は、実際的には、予防を包含することができる。例えば、進行がん(例えば、転移の進行)を遅延させる可能性がある。他の態様において、本明細書による方法又は使用は、疾患又は障害を予防する。
いくつかの態様において、疾患又は障害は、クローディン-6関連疾患又は障害である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、クローディン-6陽性がん、即ち、クローディン-6を発現又は過剰発現するがんである。いくつかの態様において、クローディン-6陽性がんは、固形腫瘍がんである。クローディン-6陽性がんの例は、胚細胞腫瘍(GCT)、卵巣がん(OC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)、類内膜がん(EC)及びAFP+胃がん(AFP+GC)を含むが、それらに限らない。
いくつかの態様において、疾患又は障害は、GPC3関連疾患又は障害である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、GPC3陽性がんであり、即ちGPC3を発現又は過剰発現するがんである。GPC3陽性がんの例は、HCC、黒色腫、卵巣明細胞がん、卵黄嚢腫(YST)、神経芽腫、肝芽腫、腎芽腫(ウィルムス腫瘍)、肺扁平上皮がん、肺腺がん、大細胞肺がん、小細胞肺がん、精巣非セミノーマ性胚細胞腫瘍、脂肪肉腫、子宮頸部上皮内腫瘍、副腎腺腫、神経鞘腫、胚性腫瘍、胃がん(例えば、アルファフェトプロテインを産生する胃がん)、結腸直腸がん、食道がん及び甲状腺がんを含むが、それらに限らない。いくつかの態様において、疾患又は障害は、HCCである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、黒色腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、卵巣明細胞がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、卵黄嚢腫(YST)である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、神経芽腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、肝芽腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、腎芽腫(ウィルムス腫瘍)である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、肺扁平上皮がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、肺腺がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、大細胞肺がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、小細胞肺がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、睾丸非精原細胞性生殖細胞瘤である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、脂肪肉腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、子宮頸部上皮内腫瘍である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、副腎腺腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、神経鞘腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、胚性腫瘍である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、胃がん(例えば、アルファフェトプロテインを産生する胃がん)である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、結腸直腸がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、食道がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、甲状腺がんである。
いくつかの態様において、これらの方法は、養子細胞療法を含み、これにより、提供されたクローディン-6標的化CARを発現する、遺伝子操作された細胞を対象に投与する。このような投与は、クローディン-6標的化方式で細胞の活性化(例えば、T細胞の活性化)を促進して、疾患又は障害の細胞を標的化して破壊することができる。いくつかの態様において、提供されたクローディン-6標的化CARを発現する、遺伝子操作された細胞は、さらに別の抗原結合ドメイン(例えば、GPC3標的化scFv)を発現する。いくつかの態様において、遺伝子操作された細胞は、さらにキメラ受容体を発現する。
いくつかの態様において、これらの方法は、これらの細胞又はこれらの細胞を含む組成物を、対象、組織又は細胞、例えば、疾患又は障害に罹患している、疾患又は障害のリスクにあるか又は疾患又は障害に罹患する疑いがある対象、組織又は細胞に投与することを含む。いくつかの態様において、例えば、養子T細胞療法などの養子細胞療法によって、処置対象の特定の疾患又は障害に罹患している対象に細胞、群及び組成物を投与する。いくつかの態様において、細胞又は組成物を対象、例えば、疾患又は障害に罹患しているか又は疾患又は障害のリスクにある対象に投与する。いくつかの態様において、これにより、これらの方法は、例えば、GPC3を発現するがんにおける腫瘍負荷を軽減することによって疾患又は障害の一つ又は複数の症状を処置(例えば、改善)する。
養子細胞療法に用いられる細胞投与方法は、既知のものであり、例えば、米国特許出願公開番号2003/0170238、米国特許第4,690,915号、Rosenberg,Nat Rev Clin Oncol. 8(10):577-85(2011)、Themeliら,Nat Biotechnol. 31(10):928-933(2013)、Tsukaharaら,Biochem Biophys Res Commun 438(1): 84-9(2013)、及びDavilaら,PloS ONE 8(4): e61338(2013)という文献に記載されている。これらの方法は、本明細書による方法及び組成物と併用することができる。
細胞療法(例えば、養子T細胞療法)は、自己伝達によって実施することができ、ここで、細胞は、細胞療法を受ける対象又はこのような対象に由来する試料から単離され及び/又は他の方式で製造される。そのため、いくつかの態様では、細胞は、処置を必要とする対象に由来し、且つ単離され処理された後、同一の対象に投与される。細胞療法(例えば、養子T細胞療法)は、同種異系伝達によって実施することができ、ここで、細胞は、細胞療法を受けるか又は最終的に受けた対象以外の対象(例えば、第1の対象)から単離され及び/又は他の方式で製造される。そして細胞を同じ種の異なる対象、例えば、第2の対象に投与する。第1の対象と第2の対象は、遺伝的に同じであってもよい。第1の対象と第2の対象は、遺伝的に似ているものであってもよい。第2の対象は、第1の対象と同じHLAタイプ又はスーパータイプを発現することができる。細胞療法(例えば、養子T細胞療法)は、同種異系伝達によって実施することができる。
細胞、細胞群又は組成物が投与される対象は、ヒトなどの霊長類動物である。対象は、男性又は女性であり得、且つ乳児、若年、青年、成人及び老年対象を含め、任意の適切な年齢であり得る。いくつかの例において、対象は、疾患、養子細胞療法のための、及び/又は毒性アウトカムを評価するための検証された動物モデルである。いくつかの態様において、対象は、少なくとも一つのCLDN6薬剤に対して耐性を有する。いくつかの態様において、対象は、少なくとも一つのGPC3薬剤に対して耐性を有する。いくつかの態様において、対象は、少なくとも一つのCLDN6薬剤及び少なくとも一つのGPC3薬剤に対して耐性を有する。
クローディン-6結合分子、例えば、クローディン-6に結合する抗体とキメラ抗原受容体及びそれらを発現する細胞は、任意の適切な方式、例えば、注射、例えば、静脈内又は皮下注射、眼内注射、眼窩周囲注射、網膜下注射、硝子体内注射、経中隔注射、強膜下注射、脈絡膜内注射、前房内注射、結膜下注射、テノン嚢下注射、球後注射、球周囲注射又は後部強膜近傍送達によって投与され得る。それらは、非経口、肺内及び鼻腔内投与され、且つ局所処置が必要とされる場合、病巣内投与される。非経口注入は、筋肉内、静脈内、動脈内、腹腔内又は皮下投与を含む。
疾患又は病態を有効に予防及び/又は処置する、本明細書による予防剤又は治療剤の量は、標準的な臨床技術によって確定することができる。有効投与量は、インビトロ又は動物モデル試験システムから得られた投与量-反応曲線から推定され得る。疾患の予防又は処置について、結合分子又は細胞の適切な投与量は、処置する疾患又は障害のタイプ、結合分子のタイプ、疾患又は障害の重症度及び経過、治療剤が予防又は治療目的で投与されるか否か、過去の療法、患者の臨床病歴及び薬剤に対する反応、並びに主治医の判断に依存してもよい。いくつかの態様において、組成物、分子及び細胞は、一回又は一連の処置において患者に適切に投与される。
例えば、疾患のタイプ及び重症度に応じて、抗体の用量は、約10μg/kg~100mg/kg又はそれ以上を含んでもよい。複数の投与量を間欠的に投与することができる。初期のより高い負荷投与量を投与し、その後に一つ又は複数のより低い投与量を投与してもよい。ここで、医薬組成物は、本明細書に記載の抗体のうちのいずれか一つを含んでもよく、医薬組成物は、毎日約10ng/kg~約100mg/kg個体体重又はそれ以上の用量、例えば、約1mg/kg/日~10mg/kg/日の用量で投与され、これは投与経路に依存する。文献では、特定の用量及び送達方法に関する指針が提供される(例えば、米国特許第4,657,760、5,206,344及び5,225,212号を参照されたい)。
結合分子を含有する遺伝子操作された細胞の場合に、対象に約一百万から約1千億個の細胞及び/又は体重1キログラム当たり該量の細胞を投与してもよい。ここで、該医薬組成物は、本明細書に記載の操作された免疫細胞のうちのいずれか一つを含んでもよく、該医薬組成物は、少なくとも約10、10、10、10、10、又は10個の細胞/kg個体体重のうちのいずれか一つの用量で投与される。投与量は、疾患又は障害及び/又は患者及び/又は他の処置の具体的な属性に応じて変化することができる。
いくつかの態様において、医薬組成物を一回投与する。いくつかの態様において、医薬組成物を複数回(例えば、2、3、4、5、6回又はそれ以上のうちのいずれか一つ)投与する。いくつかの態様において、医薬組成物は、投与サイクル中に一回又は複数回投与される。投与サイクルは、例えば1、2、3、4、5週又はそれ以上、又は1、2、3、4、5ヶ月又はそれ以上であってもよい。特定の患者に対する最適な投与量及び処置レジメンは、患者の疾患徴候をモニタリングし、それに応じて処置を調整することによって、医学分野の当業者により確定され得る。細胞を哺乳類(例えば、ヒト)に投与した後、複数の既知の方法のうちのいずれか一つによって、操作された細胞群及び/又は抗体の生物学的活性を測定することができる。評価のパラメータは、インビボ(例えば、イメージングによる)又はエクスビボ(例えば、ELISA又はフローサイトメトリーによる)操作又は天然T細胞もしくは他の免疫細胞と抗原との特異的結合を含む。操作された細胞が標的細胞を破壊する能力は、例えば、Kochenderferら,J. Immunotherapy,32(7):689-702(2009)及びHermanらJ. Immunological Methods,285(1):25-40(2004)に記載される細胞傷害性アッセイなどの当分野で既知の任意の適切な方法によって測定することができる。細胞の生物学的活性はさらに、CD107a、IFNγ、IL-2及びTNFなどのいくつかのサイトカインの発現及び/又は分泌のアッセイによって測定され得る。いくつかの態様では、生物学的活性は、腫瘍負荷又は負荷の減少などの臨床アウトカムを評価することによって測定される。
いくつかの具体的な態様において、本明細書は、対象の疾患又は障害を処置するための方法を提供し、該方法は、対象に結合分子を投与することを含み、該結合分子は、以上のセクション5.2に記載の抗クローディン-6 sdAb(例えば、クローディン-6に結合するVHH)を含み、例えば、(i)SEQ ID NO:7に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(ii)SEQ ID NO:8に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(iii)SEQ ID NO:9に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(iv)SEQ ID NO:10に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、又は(v)SEQ ID NO:11に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3を含むものを含む。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキーム、IMGT番号付けスキーム、AbM番号付けスキーム、Chothia番号付けスキーム、Contact番号付けスキーム又はそれらの組み合わせに従ってCDR1、CDR2又はCDR3を確定する。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、(i)SEQ ID NO:1のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:3のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:5のアミノ酸配列を含むCDR3、又は(ii)SEQ ID NO:2のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:4のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:6のアミノ酸配列を含むCDR3を含む。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか又は該アミノ酸配列からなる。いくつかの態様において、疾患又は障害は、クローディン-6関連疾患又は障害である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、クローディン-6陽性がん、即ちクローディン-6を発現又は過剰発現するがんである。いくつかの態様において、クローディン-6陽性がんは、固形腫瘍がんである。クローディン-6陽性がんの例は、胚細胞腫瘍(GCT)、卵巣がん(OC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)、類内膜がん(EC)及びAFP+胃がん(AFP+GC)を含むが、それらに限らない。
他の具体的な態様において、本明細書は、対象の疾患又は障害を処置するための方法を提供し、該方法は、対象に操作された免疫エフェクター細胞を投与することを含み、該操作された免疫エフェクター細胞は、本明細書によるCAR、例えば、以上のセクション5.2部分に記載の抗クローディン-6 sdAb(例えば、以下を含むものを含む)に結合するsdAbを含むCARを発現し、(i)SEQ ID NO:7に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(ii)SEQ ID NO:8に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(iii)SEQ ID NO:9に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、(iv)SEQ ID NO:10に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3、又は(v)SEQ ID NO:11に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有するCDR1、CDR2及びCDR3。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキーム、IMGT番号付けスキーム、AbM番号付けスキーム、Chothia番号付けスキーム、Contact番号付けスキーム又はそれらの組み合わせに従ってCDR1、CDR2又はCDR3を確定する。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、(i)SEQ ID NO:1のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:3のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:5のアミノ酸配列を含むCDR3、又は(ii)SEQ ID NO:2のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:4のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:6のアミノ酸配列を含むCDR3を含む。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、該抗クローディン-6 sdAbは、SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか又は該アミノ酸配列からなる。いくつかの態様において、操作された免疫エフェクター細胞において発現するCARは、一つ又は複数のさらなる抗原結合ドメインをさらに含む。他の態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:18に示すHCDR1、HCDR2とHCDR3及びSEQ ID NO:19に示すLCDR1、LCDR2とLCDR3を含む。いくつかの態様において、Kabat番号付けスキーム、IMGT番号付けスキーム、AbM番号付けスキーム、Chothia番号付けスキーム、Contact番号付けスキーム又はそれらの組み合わせに従ってCDR1、CDR2又はCDR3を確定する。他の態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:12のアミノ酸配列を含有するHCDR1、SEQ ID NO:14のアミノ酸配列を含有するHCDR2とSEQ ID NO:16のアミノ酸配列を含有するHCDR3、及びSEQ ID NO:13のアミノ酸配列を含有するLCDR1、SEQ ID NO:15のアミノ酸配列を含有するLCDR2とSEQ ID NO:17のアミノ酸配列を含有するLCDR3を含む。いくつかの態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:18を含有するVHドメインと、SEQ ID NO:19を含有するVLドメインとを含む。いくつかの態様において、さらなる結合ドメインは、SEQ ID NO:18のアミノ酸配列と少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有するVHドメインと、SEQ ID NO:19のアミノ酸配列と少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%又は少なくとも99%の配列同一性を有するVLドメインとを含む。いくつかの態様において、さらなる結合ドメインは、一本鎖抗体断片(scFv)である。いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、SEQ ID NO:20のアミノ酸配列を含む。いくつかの態様において、さらなる抗原結合ドメインは、SEQ ID NO:20の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか又は該アミノ酸配列からなる。いくつかの態様において、抗原結合ドメインは、ペプチドリンカーを介して互いに融合する。いくつかの態様において、ペプチドリンカーの長さは約50個のアミノ酸以下である。いくつかの態様において、操作された免疫エフェクター細胞において発現するCARの膜貫通ドメインは、CD8α、CD4、CD28、CD137、CD80、CD86、CD152及びPD1からなる群から選択される。いくつかの態様において、操作された免疫エフェクター細胞において発現するCARの細胞内シグナル伝達ドメインは、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞)の一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、該一次細胞内シグナル伝達ドメインはCD3ζに由来する。いくつかの態様において、操作された免疫エフェクター細胞において発現するCARの細胞内シグナル伝達ドメインは、共刺激シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、共刺激シグナル伝達ドメインは、CD27、CD28、CD137、OX40、CD30、CD40、CD3、LFA-1、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83のリガンド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される共刺激分子に由来する。いくつかの態様において、CARは、細胞外抗原結合ドメインのC-末端と膜貫通ドメインのN-末端との間に位置するヒンジドメイン(例えば、CD8αヒンジドメイン)をさらに含む。いくつかの態様において、CARは、ポリペプチドのN-末端に位置するシグナルペプチド(例えば、CD8αシグナルペプチド)をさらに含む。いくつかの態様において、ポリペプチドは、N-末端からC-末端へ、CD8αシグナルペプチド、細胞外抗原結合ドメイン、CD8αヒンジドメイン、CD8α膜貫通ドメイン、CD137に由来する共刺激シグナル伝達ドメイン及びCD3ζに由来する一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、疾患又は障害は、クローディン-6関連疾患又は障害である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、クローディン-6陽性がん、即ちクローディン-6を発現又は過剰発現するがんである。いくつかの態様において、クローディン-6陽性がんは、固形腫瘍がんである。クローディン-6陽性がんの例は、胚細胞腫瘍(GCT)、卵巣がん(OC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)、類内膜がん(EC)及びAFP+胃がん(AFP+GC)を含むが、それらに限らない。いくつかの態様において、疾患又は障害は、GPC3関連疾患又は障害である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、GPC3陽性がんであり、即ちGPC3を発現又は過剰発現するがんである。GPC3陽性がんの例は、HCC、黒色腫、卵巣明細胞がん、卵黄嚢腫(YST)、神経芽腫、肝芽腫、腎芽腫(ウィルムス腫瘍)、肺扁平上皮がん、肺腺がん、大細胞肺がん、小細胞肺がん、精巣非セミノーマ性胚細胞腫瘍、脂肪肉腫、子宮頸部上皮内腫瘍、副腎腺腫、神経鞘腫、胚性腫瘍、胃がん(例えば、アルファフェトプロテインを産生する胃がん)、結腸直腸がん、食道がん及び甲状腺がんを含むが、それらに限らない。いくつかの態様において、疾患又は障害は、HCCである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、黒色腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、卵巣明細胞がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、卵黄嚢腫(YST)である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、神経芽腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、肝芽腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、腎芽腫(ウィルムス腫瘍)である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、肺扁平上皮がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、肺腺がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、大細胞肺がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、小細胞肺がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、睾丸非精原細胞性生殖細胞瘤である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、脂肪肉腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、子宮頸部上皮内腫瘍である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、副腎腺腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、神経鞘腫である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、胚性腫瘍である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、胃がん(例えば、アルファフェトプロテインを産生する胃がん)である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、結腸直腸がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、食道がんである。いくつかの態様において、疾患又は障害は、甲状腺がんである。いくつかの態様において、対象は、少なくとも一つのCLDN6薬剤に対して耐性を有し、及び/又はここで、対象は、少なくとも一つのGPC3薬剤に対して耐性を有する。
別の態様では、本開示は、それを必要とする対象の疾患又は障害を処置するための方法をさらに提供し、該方法は、有効量の、CLDN6アンタゴニストとGPC3アンタゴニストとの組み合わせ、又はCLDN6とGPC3のアンタゴニストを対象に投与することを含む。CLDN6アンタゴニスト、GPC3アンタゴニスト及び/又はCLDN6とGPC3のアンタゴニストは、複数のクラスを有することができ、例えば、アンタゴニストは、操作された受容体、操作された免疫細胞、抗体、抗体-薬物コンジュゲート(ADC)、アプタマー及び小分子RNAから選択されてもよい。
一態様では、CLDN6アンタゴニストは、CLDN6を特異的に標的とする操作された受容体を含む操作された免疫細胞であり、該操作された受容体は、少なくとも一つの抗CLDN6結合部分(例えば、本明細書による抗CLDN6 sdAb)を含む細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、GPC3アンタゴニストは、GPC3を特異的に標的とする操作された受容体を含む操作された免疫細胞であり、該操作された受容体は、少なくとも一つの抗GPC3結合部分を含む細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、CLDN6を特異的に標的とする操作された受容体(例えば、本明細書によるCLDN6 CAR)及びGPC3を特異的に標的とする操作された受容体は、異なる操作された免疫細胞において発現する。これに応じて、CLDN6アンタゴニストとGPC3アンタゴニストとの組み合わせは、本明細書に記載のCLDN6を特異的に標的とする操作された受容体を含む第1群の操作された免疫細胞とGPC3を特異的に標的とする操作された受容体の第2群の操作された免疫細胞との組み合わせである。
いくつかの態様において、CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、操作された免疫細胞であり、それは、CLDN6を特異的に標的とする第1の操作された受容体と、GPC3を特異的に標的とする第2の操作された受容体とを含み、即ち二種類の操作された受容体は、同じ免疫細胞において共発現する。より具体的には、CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、操作された免疫細胞であり、それは、CLDN6を特異的に標的とする第1の操作された受容体と、GPC3を特異的に標的とする第2の操作された受容体とを含み、ここで、(1)CLDN6を特異的に標的とする第1の操作された受容体は、少なくとも一つの抗CLDN6結合部分を含む第1の細胞外抗原結合ドメイン、第1の膜貫通ドメイン及び第1の細胞内シグナル伝達ドメインを含み、且つ(2)GPC3を特異的に標的とする第2の操作された受容体は、少なくとも一つの抗GPC3結合部分を含む第2の細胞外抗原結合ドメイン、第2の膜貫通ドメイン及び第2の細胞内シグナル伝達ドメインを含む。
いくつかの態様において、CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、操作された免疫細胞であり、それは、CLDN6を標的とする第1のCARと、GPC3を標的とする第2のCARとを含み、ここで、(1)第1のCARは、少なくとも一つの抗CLDN6結合部分(例えば、本明細書による抗CLDN6 sdAb)を含有する第1の細胞外抗原結合ドメイン、第1の膜貫通ドメイン及び第1の細胞内シグナル伝達ドメインを含み、(2)第2のCARは、少なくとも一つの抗GPC3結合部分を含有する第2の細胞外抗原結合ドメイン、第2の膜貫通ドメイン及び第2の細胞内シグナル伝達ドメインを含み、ここで、該第1のCARと該第2のCARは、機能的に連結され、該第1のCARは、GPC3を標的とする該第2のCARのN末端又はC末端に位置し、任意選択的に、該第1のCARは、切断可能ペプチドを介して該第2のCARに機能的に連結され、又は該第1のCARと該第2のCARは、切断可能ペプチドの切断のために連結していない。
いくつかの態様において、CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、CLDN6及びGPC3を同時に標的とする操作された受容体を含む操作された免疫細胞であり、該操作された受容体は、少なくとも一つの抗CLDN6結合部分(例えば、本明細書による抗CLDN6 sdAb)及び少なくとも一つの抗GPC3結合部分を含む細胞外抗原結合ドメイン、膜貫通ドメイン及び細胞内シグナル伝達ドメインを含む。いくつかの態様において、CLDN6とGPC3のアンタゴニストは、CLDN6及びGPC3を同時に標的とするCAR(「CLDN6×GPC3二重特異性CAR」)を含む操作された免疫細胞であり、ここで、該CLDN6×GPC3特異性CARは、(1)少なくとも一つの抗CLDN6結合部分及び少なくとも一つの抗GPC3結合部分を含む細胞外抗原結合ドメイン、(2)膜貫通ドメイン及び(3)細胞内シグナル伝達ドメインを含み、ここで、該抗CLDN6結合部分は、該抗GPC3結合部分のN末端又はC末端に位置し、任意選択的に、該抗CLDN6結合部分は、GSリンカー、例えば、(GS)などのペプチドリンカーを介して該抗GPC3結合部分に機能的に連結される。いくつかの態様において、疾患又は障害は、クローディン-6関連疾患又は障害である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、クローディン-6陽性がん、即ち、クローディン-6を発現又は過剰発現するがんである。いくつかの態様において、クローディン-6陽性がんは、固形腫瘍がんである。クローディン-6陽性がんの例は、胚細胞腫瘍(GCT)、卵巣がん(OC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)、類内膜がん(EC)及びAFP+胃がん(AFP+GC)を含むが、それらに限らない。いくつかの態様において、疾患又は障害は、GPC3関連疾患又は障害である。いくつかの態様において、疾患又は障害は、GPC3陽性がんであり、即ちGPC3を発現又は過剰発現するがんである。GPC3陽性がんの例は、HCC、黒色腫、卵巣明細胞がん、卵黄嚢腫(YST)、神経芽腫、肝芽腫、腎芽腫(ウィルムス腫瘍)、肺扁平上皮がん、肺腺がん、大細胞肺がん、小細胞肺がん、精巣非セミノーマ性胚細胞腫瘍、脂肪肉腫、子宮頸部上皮内腫瘍、副腎腺腫、神経鞘腫、胚性腫瘍、胃がん(例えば、アルファフェトプロテインを産生する胃がん)、結腸直腸がん、食道がん及び甲状腺がんを含むが、それらに限らない。いくつかの態様において、対象は、少なくとも一つのCLDN6薬剤に対して耐性を有し、及び/又はここで、対象は、少なくとも一つのGPC3薬剤に対して耐性を有する。
5.7.2. 診断及び検出の方法及び使用
別の態様では、本明細書による方法は、本明細書による結合分子、例えば、クローディン-6に結合する抗体及びこのような抗体を含有する分子(例えば、コンジュゲートと複合体)を使用して、例えば、クローディン-6及び/又は抗体により識別されるそのエピトープの存在を検出することによって、特定の処置と一つ又は複数の組織型又は細胞型との結合、及び/又は対象に通知する処置決定を検出、予後、診断、病期決定、確定することに関する。
診断又は検出方法に用いられる抗クローディン-6抗体(例えば、本明細書に記載の抗クローディン-6 sdAbのうちのいずれか一つ)が提供される。別の態様では、生体試料におけるクローディン-6の存在を検出する方法が提供される。該方法は、生体試料におけるクローディン-6タンパク質の存在を検出することを含んでもよい。クローディン-6は、ヒトクローディン-6であってもよい。これらの方法は、クローディン-6を発現する疾患又は障害に関連する診断及び/又は予後方法であってもよい。これらの方法は、抗体で生体試料をインキュベート及び/又は検出すること、及び/又は抗体を対象に投与することを含んでもよい。生体試料は、細胞又は組織又はそれらの一部、例えば、腫瘍又はがん組織又はそれらの生検物もしくは切片を含んでもよい。接触は、抗クローディン-6抗体と試料に存在するクローディン-6との結合が許容される条件下で行われ得る。これらの方法は、試料における抗クローディン-6抗体とクローディン-6との間に複合体が形成されたか否かを検出し、例えば、このような結合の存在又は不存在又はレベルを検出することをさらに含んでもよい。このような方法は、インビトロ又はインビボ方法であってもよい。一態様では、抗クローディン-6抗体は、抗クローディン-6抗体又は操作された抗原受容体による処置に適した対象を選択するために用いられ、例えば、ここで、クローディン-6は、患者を選択するためのバイオマーカーである。
試料(例えば、細胞、組織試料、溶解物、組成物又はそれに由来する他の試料)を抗クローディン-6抗体と接触させ、抗体と試料(例えば、試料におけるクローディン-6)との間の結合又は複合体の形成を確定又は検出することができる。同じ組織型の参照細胞と比べて試験試料における結合を証明又は検出した場合、それは、関連疾患又は障害が存在することを示し、及び/又は抗体を含有する治療剤は、試料に由来する組織又は細胞又は他の生体材料と同じ又は同じ型である組織又は細胞に特異的に結合する。試料は、人体組織からのものであってもよく、且つ疾患組織及び/又は正常な組織に由来してもよく、例えば、処置される疾患又は障害に罹患する対象及び/又はこのような対象と同じ種であるが処置される疾患又は障害に罹患していない対象に由来する。いくつかの場合に、正常な組織又は細胞は、処置される疾患又は障害に罹患する対象に由来するが、その自体が疾患細胞又は組織ではなく、例えば、所定の対象に存在するがんと同じであるか又は異なる器官に由来する正常な組織である。
特異的抗体-抗原結合を検出するための当分野で既知の様々な方法を用いることができる。例示的免疫測定は、蛍光偏光免疫測定法(FPIA)、蛍光免疫測定法(FIA)、酵素免疫測定法(EIA)、濁度抑制免疫測定法(NIA)、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)及び放射免疫測定法(RIA)を含む。指示薬部分又は標識基を用いて該方法の様々な使用の需要を満たすことができ、これらの使用は往々にして、測定機器の利用可能性及びそれと適合する免疫測定手順により決められる。例示的標識は、放射性核種(例えば、125I、131I、35S、H又は32P及び/又はクロム(51Cr)、コバルト(57Co)、フッ素(18F)、ガドリニウム(153Gd、159Gd)、ゲルマニウム(68Ge)、ホルミウム(166Ho)、インジウム(115In、113In、112In、111In)、ヨウ素(125I、123I、121I)、ランタン(140La)、ルテチウム(177Lu)、マンガン(54Mn)、モリブデン(99Mo)、パラジウム(103Pd)、リン(32P)、プラセオジム(142Pr)、プロメチウム(149Pm)、レニウム(186Re、188Re)、ロジウム(105Rh)、ルテニウム(97Ru)、サマリウム(153Sm)、スカンジウム(47Sc)、セレン(75Se)、(85Sr)、硫黄(35S)、テクネチウム(99Tc)、タリウム(201Ti)、スズ(113Sn、117Sn)、トリチウム(3H)、キセノン(133Xe)、イッテルビウム(169Yb、175Yb)、イットリウム(90Y))、酵素(例えば、アルカリホスファターゼ、西洋ワサビペルオキシダーゼ、ルシフェラーゼ又はβ-ガラクトシダーゼ)、蛍光部分又はタンパク質(例えば、フルオレセイン、ローダミン、フィコエリトリン、GFP又はBFP)又は発光部分(例えば、Quantum Dot Corporation(Palo Alto,Calif.)によるQdot(商標)ナノ粒子)を含む。上記様々な免疫測定を行うための様々な一般的な技術は既知のものである。
標識抗体(例えば、抗クローディン-6抗体)を提供することができる。標識は、直接検出された標識又は部分(例えば、蛍光標識、発色団標識、高電子密度標識、化学発光標識及び放射性標識)、及び例えば、酵素的反応又は分子相互作用によって間接的に検出された部分、例えば、酵素又はリガンドを含むが、それらに限らない。抗体は、標識されない可能性があり、且つ任意の抗体に結合する標識抗体でその存在を検出することができる。
5.8. キット及び製造物品
本明細書に記載の任意の抗体、キメラ抗原受容体又は操作された免疫エフェクター細胞を含むキット、単位用量及び製造物品をさらに提供した。本明細書に記載の医薬組成物のうちのいずれか一つを含有するキットを提供することができ、且つ好ましくは、その取扱説明書を提供した。
本出願のキットは、適切な包装内にある。適切な包装は、バイアル、ボルト、缶、フレキシブル包装(例えば、密封されたポリエステルフィルム又はプラスチック袋)などを含むが、それらに限らない。キットは、任意選択的に、緩衝液と説明的情報などの他の構成部分を提供することができる。そのため、本出願は製造物品をさらに提供し、それは、バイアル(例えば、密封されたバイアル)、ボトル、ジャー、フレキシブル包装などを含む。
該製造物品は、容器、及び該容器にあるか又は該容器に関連するラベルもしくは包装インサートを含んでもよい。適切な容器は、例えば、ボトル、バイアル、シリンジなどを含む。容器は、様々な材料(例えば、ガラス又はプラスチック)により形成され得る。通常、容器は、本明細書に記載の疾患又は障害(例えば、がん)を有効に処置する組成物を収容し、且つ無菌の入り口を有してもよい(例えば、容器は、静脈内溶液バッグ、又は皮下注射針によって穿刺可能なストッパを有するバイアルであってもよい)。ラベル又は包装インサートは、組成物が個体の特定の病態の処置に使用されることを指示する。ラベル又は包装インサートは、組成物を個体に投与するための説明書をさらに含む。ラベルは、再構成及び/又は使用に関する指図を指示し得る。医薬組成物を収容する容器は、複数回使用のバイアルであってもよく、それは、再構築製剤の反復投与(例えば、2~6回の投与)を可能にする。包装インサートは、通常治療製品の商業用パッケージに含まれる説明書を指し、これらの説明書には、このような治療製品の使用の適応症、使用法、投与量、投与、禁忌及び/又は警告に関する情報が含まれる。付加的に、製造物品は、第2の容器をさらに含んでもよく、該容器は、薬学的に許容される緩衝液、例えば、注射用静菌水(BWFI)、リン酸緩衝生理食塩水、リンゲル液及びデキストロース溶液を含む。それは、他の緩衝液、希釈剤、フィルタ、針及びシリンジを含む、商業的及びユーザの観点から望ましい他の材料をさらに含んでもよい。
キット又は製造物品は、複数の単位投与量の医薬組成物及び取扱説明書を含んでもよく、それは、薬局(例えば、院内薬局及び調剤薬局)での貯蔵及び使用に十分な量で包装される。
簡潔にするために、本明細書ではいくつかの略語が使用される。一つの例は、アミノ酸残基を示す一文字略語である。アミノ酸及びそれに対応する三文字及び一文字略語は以下のとおりである。
本開示は、概して、多くの実施形態を説明する際に肯定的文言を用いて本明細書に開示される。本開示は、具体的には、物質又は材料、方法ステップ及び条件、レジメン、手順、アッセイ又は分析など、特定の主題が完全に又は部分的に除外される実施形態をさらに含む。そのため、本開示が、概して、本開示に含まれていない内容に基づいて本明細書で表されていない場合であっても、本開示に明示的に含まれていない態様は、依然として本明細書で開示される。
本開示の複数の態様について説明した。しかしながら、理解すべきこととして、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく様々な修正を行うことができる。そのため、以下の例は、請求項に記載される開示範囲を限定するのではなく、例示することが意図される。
6. 実施例
以下は、研究で使用される様々な方法及び材料に対する説明であり、且つ完全な開示内容及び本開示をどのように製造し使用するかの説明を当業者に提供することを目的とし、本発明者らがその開示内容であると考える範囲を限定することを意図するものではなく、以下の実験が行われ且つ実施可能な全ての実験であることを意図するものではない。現在時制で書かれた例示的な説明を実行する必要はなく、これらの説明は、本開示の教示に関連するデータなどを生成するために実行され得ることを理解されたい。使用される数字(例えば、量、パーセントなど)の正確性を確保するように努力してきたが、実験誤差及び偏差も考慮すべきである。別段の指示がない限り、部は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏度であり、圧力は大気圧である又は大気圧に近い。
6.1. 実施例1-CLDN6に対するVHHの生成
6.1.1. 細胞株の構築
クローディン-6(CLDN6)に対して高い結合親和性を有する結合部分を含有する重鎖抗体又はVHを開発するために、ラクダを免疫化し、ファージディスプレイライブラリーを構築して、抗CLDN6 VHリーダー配列を同定する。
Dubca.huCLDN6細胞株は、以下で簡単に説明される方法に従って内部開発された。ヒトCLDN6コード配列(NM_021195.4)を合成し、EcoRI及びBamHI制限部位でそれをベクターpLVX-puro(Clontech、カタログ番号632164)にサブクローニングし、トランスファーベクターpLVX-huCLDN6.Luc.Puroを得た。プラスミド混合物(psPAX2(Addgene、カタログ番号12260)、pMD.2G(Addgene、カタログ番号12259)及びpLVX-huCLDN6.Luc.Puroを含む)を用いてLenti-X 293T(Clontech、カタログ番号632180)宿主細胞に対して一過性トランスフェクションを行うことによって、レンチウイルスをパッケージングした。得られたLV-huCLDN6.Luc.PuroRレンチウイルスを100μL加えることによって、0.5×10個のDubca細胞(ATCC(登録商標)CRL2276(商標))に形質導入した。2~3日ごとに選択培地(10% FBSと2μg/mLのピューロマイシンが補充されたEagle最小必須培地)を更新することによって、形質導入された細胞をピューロマイシンで選択して、Dubca.huCLDN6.Luc細胞株を得た。
3ラウンドの選択後、得られた細胞株をトリプシンで消化した。得られた細胞を適切に保存し、さらなる使用の準備をした。
ヒトCLDN6 Alexa Fluor(登録商標)700とコンジュゲートした抗体(R&D、カタログ番号FAB3656N)を用いて、フローサイトメトリーによってヒトCLDN6のDubca.huCLDN6.Luc細胞株での発現を検証した。簡単に言えば、2×10個のDubca.huCLDN6.Luc細胞株又はDubca細胞を、ヒトCLDN6 Alexa Fluor(登録商標)700とコンジュゲートした抗体と共に4℃で30分インキュベートし、そしてDPBSで3回の洗浄-遠心分離-上清枯渇細胞洗浄のサイクルを行った。細胞をAttune NXTフローサイトメトリー(Thermo Fisher)に供して、ヒトCLDN6の発現レベルを検出した。標識されたDubca.huCLDN6.Luc細胞株の平均蛍光強度(MFI)は、Dubca細胞の平均蛍光強度の203.2倍である。さらに、上記の当分野で既知の一般的な、安定的な細胞株生成手順により、HEK293T(ATCC(登録商標)CRL3216(商標))を用いてHEK293T.huCLDN6.Luc細胞株を構築し、検証した。
CLDN6は、他のCLDNファミリーメンバー(CLDN3、CLDN4及びCLDN9)と高い相同性を有する。上記Dubca.huCLDN6.Luc細胞株の生成及び製造手順に従って、さらに、CLDN陰性ES-2細胞株(ATCC#CRL-1978)を、ヒトCLDN3(NM_001306.3)、ヒトCLDN4(NM_001305.4)、CLDN6及びヒトCLDN9(NM_020982.3)を発現するよう内部開発した。上記の当分野で既知の一般的な安定型細胞株生成手順で上記細胞株を開発した。内部製造されたレンチウイルスLV-huCLDN3.Luc.Puro、LV-huCLDN4.Luc.Puro又はLV-huCLDN9.Luc.Puroストックを用いて宿主細胞に対して形質導入を行った。ピューロマイシンで形質導入細胞をスクリーニングして、安定的な細胞を得た。例えば、2Aペプチドを用いて、ヒトCLDN3とホタルルシフェラーゼを共発現するES-2.huCLDN3.Luc細胞株を開発した。2Aペプチドを用いて、ヒトCLDN4とホタルルシフェラーゼを共発現するES-2.huCLDN4.Luc細胞株を開発した。2Aペプチドを用いて、ヒトCLDN9とホタルルシフェラーゼを共発現するES-2.huCLDN9.Luc細胞株を開発した。なお、ヒトCLDN3 PEとコンジュゲートする抗体(R&D、カタログ番号FAB4620P)を選択して、CLDN3の発現を検出した。ヒトCLDN4 Alexa Fluor(登録商標)647とコンジュゲートする抗体(R&D、カタログ番号FAB4620P)を選択して、CLDN4の発現を検出した。そして、抗CLDN9抗体[YD4E9](ABCAM、カタログ番号ab187116)を選択して、CLDN9の発現を検出した。なお、ES-2、PA-1(ATCC#CRL-1572)又はOV90(ATCC#CRL-11732)細胞株を、ホタルルシフェラーゼのみを過剰発現するよう開発し、それぞれES-2.Luc細胞株、PA-1.Luc細胞株又はOV90.Luc細胞株とした。
6.1.2. 動物免疫及び免疫応答試験
以上のように製造された、Dubca.huCLDN6細胞株を含む免疫原をアジュバント又はPBSと混合し、成体の雄フタコブラクダに注射した。動物を、典型的には毎回CFA(完全フロイントアジュバント)を使用するか又は使用せず、約1週間~2週間の間隔で5回免疫化した。免疫前段階及び毎回の免疫後に末梢血試料を収集した。勾配遠心分離により約100mLの末梢血からリンパ球を分離し、RNALater(商標)を補充し、-80℃で保存した。抗凝固処理血液試料を遠心分離することによって血清を得て、血清を-80℃で保存した。
複数ラウンドの免疫化後、HEK293T.CLDN6.Luc細胞株結合によって抗原特異性抗体の力価を確定した。データによると、抗体力価が免疫化に伴って有意に増加した。
最後の免疫化から3~5日間後、頸静脈から100mLの血液を生産出血として収集した。Lymphoprep手順に従って血液から末梢血リンパ球(PBL)を分離した。
6.1.3. VHファージディスプレイライブラリーの構築
TRIzol(登録商標)試薬(Thermofisher、カタログ番号15596026)のマニュアルに従って、分離されたリンパ球(実施例1.2に由来する)から総RNAを抽出した。品質試験後、PrimeScript(商標)第1鎖cDNA合成キット(Takara、カタログ番号6110A)のマニュアルに従って、オリゴ(dT)20プライマーを用いて総RNAをcDNAに逆転写した。ネステッドPCRプライマー(特許CN 105555310 Bを参照されたい)を設計し、VH断片の増幅に用い、ここで、二つのSfiI制限部位を導入した。2ステップポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によりVH断片を増幅させ、PCR生成物をSfiIで消化し、ゲル精製を行い、そしてファージミドベクターpFL249(CN 105555310 Bを参照されたい)に挿入し、該ファージミドベクターを大腸菌細胞にエレクトロポレートして、ファージディスプレイVH免疫ライブラリーを生成した。
ごく一部の形質転換細胞を希釈し、100μg/mLのアンピシリンが補充された2×YTプレートでストリークした。コロニーを計数して、ライブラリーの大きさを計算した。陽性クローンをランダムに選択し、配列決定して、ライブラリーの品質を評価した。残りの形質転換細胞を、100μg/mLのアンピシリンと2%グルコースが補充された245mm正方形2×YT-寒天皿にストリークした。培養皿からコロニーの菌叢を掻き落とした。細胞の小分けをライブラリープラスミドの単離に用いた。残りの部分にグリセリンを補充し、原液として-80℃で保存した。
最後に、VHライブラリーを構築した。陽性クローンに対して配列決定を行い、ライブラリーからのVHドメインは、良好なCDR3多様性を有していた。
6.1.4. ファージディスプレイのパニング
ヘルパーファージに感染させた後に、表面において遺伝子III融合タンパク質の形でVHをディスプレイする組換えファージ粒子が産生した。標準的な方法に従ってファージ粒子を製造し、4℃で濾過し滅菌した後に、さらなる研究のために保存した。各ラウンドのパニング前に、ヘルパーファージを加えることによって、VHディスプレイファージ粒子をレスキューし増幅させた。
製造された上記Dubca.huCLDN6.Luc細胞株、HEK293T.huCLDN6.Luc細胞株及びPA-1.Luc細胞株をそれぞれファージライブラリーと共にインキュベートした。十分に洗浄した後に、1mg/mLのトリプシンで溶出し、結合したファージ粒子を収集した。第2ラウンドの選択において、得られたファージ粒子をDubca.huCLDN6.Luc細胞株と共にインキュベートした。十分に洗浄した後に、結合したファージをトリエチルアミンで溶出した。2ラウンドのパニング後に、ファージ濃縮を観察した。
6.1.5. ELISAのスクリーニング
個々のライブラリークローンを96ウェルの深型ウェルプレートに接種し、その発現を誘導した。細胞に基づくELISAスクリーニングを行って、HEK293T.huCLDN6.Luc細胞株を特異的に識別するVHクローンを単離した。ファージELISAを行って、標的抗原に対して特異性を有するクローンを同定した。
個々の出力ファージクローンを96ウェルの深型ウェルプレート中で増殖させ、M13KO7ヘルパーファージで一晩レスキューした。抗原タンパク質に結合するクローンを同定するために、96ウェルのELISAマイクロタイタープレートを、それぞれ組換えヒトHEK293T細胞及びHEK293T.huCLDN6.Luc細胞株を用いて、コーティング緩衝液において4℃で一晩コーティングし、そしてプレートをブロッキング緩衝液でブロッキングした。ブロッキング後に、一晩細胞培養物からのウェル当たり約50μLのファージ上清をプレートに加え、4℃で1.5時間インキュベートした。プレートを4回洗浄し、HRPとコンジュゲートした抗M13モノクローナル抗体をプレートに加え、4℃で45分間インキュベートした。プレートをさらに5回洗浄し、発色のために基質溶液をウェルに加えた。各ウェルの450nmでの吸光度を測定した。
スクリーニング後、高い結合能を有するクローンを選択して配列決定を行った。CDR及びVHアミノ酸配列は表3にまとめられている。
6.2. 実施例2-キメラ抗CLDN6抗体の製造
6.2.1. VH発現プラスミドの構築
選択された抗体のVHコード配列をGenScript OptimumGene(商標)-コドン最適化により最適化し、ヒトコドンバイアス発現に用い、合成し、ヒトIgG1Fc(SEQ ID NO:39)コード配列に融合し、キメラ形式の一過性発現に用いた。キメラ抗体コード配列をpcDNA3.4に基づく哺乳類発現系プラスミドにクローニングし、当分野で既知の一般的な分子生物学的技術を用いて、GenScriptにより大量のプラスミドを製造し、タンパク質の産生に用いた。それと共に、CLDN6に対するIMAB206-C46S(WO 2020161186 A1に由来する)の重鎖及び軽鎖配列を選択し、それを完全なIgG1として発現させた。それをIMAB206-C46Sと名付け、基準抗体として用いた。キメラ抗体を構築し、表4に示した。
6.2.2. キメラ抗体の発現及び精製
HEK293F細胞(ThermoFisher、カタログ番号A14528)を無血清FreeStyle(商標)293発現培地(Thermofisher、カタログ番号12338018)で増殖させた。オービタルシェーカー(VWR Scientific)において、37℃及び5% CO下で、細胞を円錐フラスコ内に維持した。トランスフェクト前日、細胞を適切な密度でCorning Erlenmeyer円錐フラスコに接種した。トランスフェクションに対して、DNAとポリエーテルイミド(PEI)を最適な割合で混合し、細胞を有する円錐フラスコに加えた。6日目に、上清を収集し、精製に用いた。細胞培養物であるブロスを遠心分離し、そして濾過した。濾過された上清を0.5mL/分で1mL HiTrap(商標)Protein Aカラム(GE Healthcare、カタログ番号17040201)にローディングした。適切な緩衝液で洗浄し溶出した後に、抗体画分を収集し、中和した。SDS-PAGE(GenScriptカタログ番号M42012)により、タンパク質の純度を評価した。Bradford方法により濃度を確定した。タンパク質発現の代表的なデータは表5にまとめられている。
6.3. 実施例3-キメラ抗CLDN6抗体の特徴づけ
6.3.1. 異なるCLDNファミリーへのVHH-hIgG1Fcキメラ抗体の結合の特異性
細胞に基づくフローサイトメトリーにより、抗CLDN6抗体のES-2.huCLDN3.Luc細胞株、ES-2.huCLDN4.Luc細胞株、ES-2.huCLDN6.Luc細胞株及びES-2.huCLDN9.Luc細胞株への結合能を試験した。簡単に言えば、DPBS(pH7.2)中5×10個のES-2.huCLDN.Luc細胞株を、一連の希釈された抗CLDN6抗体と共に4℃で45分インキュベートし、そしてDPBSで3回の、洗浄-遠心分離-上清枯渇細胞洗浄のサイクルを行った。洗浄後、細胞ペレットをDPBSに再懸濁し、PE標識された抗ヒトFc抗体(Biolegend、カタログ番号409304)と共に、暗所において4℃で30分インキュベートした。そしてDPBSを用いて、細胞に対して3回の洗浄-遠心分離-上清枯渇細胞洗浄サイクルを行った。そして、Attune NXTフローサイトメトリー(Thermo Fisher)で細胞を操作して、抗体結合レベルを検出した。GraphPad prism 9ソフトウェアにおいて、各ウェルにおける細胞群の蛍光強度の幾何学的平均値に基づいてデータを分析した。結果は、図1及び表6に示されている。FACSは、蛍光活性化細胞選別を意味する。
図1及び表6に示すように、全てのキメラ抗体は、ES-2.huCLDN6.Luc細胞に対する有効な結合を用量依存的に示し、EC50値の範囲は3.77nM~11.01nMである。なお、ES-2.huCLDN9.Luc細胞に非特異的に結合する高用量のIMAB206-C46Sキメラ抗体とは異なって、全てのVHH-hIgG1Fcキメラ抗体は、いずれもES-2.huCLDN6.Luc細胞に特異的に結合するが、ES-2.huCLDN3.Luc細胞、ES-2.huCLDN4.Luc細胞又はES-2.huCLDN9.Luc細胞には結合しなかった。「EC50」という用語は、最大半数有効濃度とも呼ばれ、所定の曝露時間後にベースラインと最大との間の中間の反応を誘導する抗体濃度を指す。
6.3.2. VHH-hIgG1Fcキメラ抗体の腫瘍細胞への結合の確認
OV90(ATCC#CRL-11732)は、典型的なCLDN6陽性腫瘍細胞株である。それを収穫し、96ウェルプレートにおいて、1% PBS-BSA緩衝液に再懸濁した。以下の実験方法は、実施例6.3.1における方法と同じである。
図1及び表7に示すように、全てのVHH-hIgG1Fcキメラ抗体は、いずれもOV90細胞に結合することができる。OV90細胞結合において、全てのVHH-hIgG1Fcキメラ抗体は、いずれも基準抗体(EC50=16.72nM)よりも高い親和性を有する(EC50値が3.38nM~14.75nMである)。
6.4. 実施例4-ヒト化抗CLDN6キメラ抗体の製造
6.4.1. ヒト化設計
CLDN6に対して高い結合親和性を有する結合部分を含有する抗体をヒト化するために、Ce’cile Vinckeら(J. Biol. Chem. 2009,284:3273-3284)の説明又はVHH抗体フレームワークを再構成する方法によって、抗CLDN6 VHH抗体アミノ酸残基をヒト化した。
モデリングMODELLERを用いて、ラクダ科動物のVHHの相同性モデリングを行った。77LICNB02の参照相同配列は、ラクダ科動物のVHH(タンパク質データベース、PDBコード:1mvf)である。
ヒト生殖系列遺伝子とのアラインメントに基づいて、IGHV3-66*01を77LICNB02のヒト受容体として選択した。タンパク質の三次元構造に基づいてアミノ酸の相対的溶媒接触度を計算した。VHの一つのアミノ酸が溶媒に曝露された場合、元のアミノ酸でそれを置き換えた。本開示の例示的ヒト化VHドメインは表8に示されている。
6.4.2. 抗体の発現及び精製
選択された抗体のヒト化VHコード配列をGenScript OptimumGene(商標)-コドン最適化により最適化し、ヒトコドンバイアス発現に用い、合成し、ヒトIgG1Fc(SEQ ID NO:39)コード配列に融合し、キメラ形式の一過性発現に用いた。キメラ抗体コード配列をpcDNA3.4に基づく哺乳類発現系プラスミドにクローニングし、当分野で既知の一般的な分子生物学的技術を用いて、GenScriptにより大量のプラスミドを製造し、タンパク質の産生に用いた。本開示の例示的ヒト化キメラ抗体及びそれらの対応するヒト化VHドメインは、表9に示されている。
ヒト化キメラ抗体を発現させ、SDS-PAGE(GenScriptカタログ番号M42012)によってタンパク質の純度を評価した。Bradford方法により濃度を確定した。タンパク質発現の代表的なデータは表10にまとめられている。
6.5. 実施例5-ヒト化抗CLDN6キメラ抗体の特徴づけ
6.5.1. 異なるCLDNファミリーへのヒト化VHH-hIgG1Fcキメラ抗体の結合の特異性
実施例6.3.1における方法のように、細胞に基づくフローサイトメトリーにより、ヒト化抗CLDN6キメラ抗体のES-2.huCLDN3.Luc細胞株、ES-2.huCLDN4.Luc細胞株、ES-2.huCLDN6.Luc細胞株及びES-2.huCLDN9.Luc細胞株への結合能を試験した。結果は、図2及び表11に示されている。
図2及び表11に示すように、77LICNB02H1-hIgG1Fc(EC50=7.02nM)及び77LICNB02H2-hIgG1Fc(EC50=7.00nM)キメラ抗体は、ES-2.huCLDN6.Luc細胞に対する有効な結合を用量依存的に示した。なお、IMAB206-C46Sとは異なって、77LICNB02H1-hIgG1Fc及び77LICNB02H2-hIgG1Fcキメラ抗体は、ES-2.huCLDN6.Luc細胞に特異的に結合するが、ES-2.huCLDN3.Luc細胞、ES-2.huCLDN4.Luc細胞又はES-2.huCLDN9.Luc細胞には結合しなかった。
6.5.2. ヒト化VHH-hIgG1Fcキメラ抗体の腫瘍細胞への結合の確認
実施例6.3.2における方法のように、細胞に基づくフローサイトメトリーにより、ヒト化抗CLDN6キメラ抗体のOV90細胞への結合能を試験した。
最後に、図2及び表12に示すように、77LICNB02H1-hIgG1Fc及び77LICNB02H2-hIgG1Fcキメラ抗体は、基準抗体(EC50=16.52nM)よりも高い親和性を有する(EC50が6.98nM~7.05nMである)。
6.6. 実施例6-キメラ抗原受容体を含有する操作されたT細胞の製造
N末端からC末端へCD8αヒンジドメイン(SEQ ID NO:35)、CD8α膜貫通ドメイン(SEQ ID NO:36)、CD137共刺激シグナル伝達ドメイン(SEQ ID NO:37)及びCD3ζ一次細胞内シグナル伝達ドメイン(SEQ ID NO:38)を含む、キメラ抗原受容体(CAR)主鎖ポリペプチドをコードする核酸分子を合成し、それを、下流の前修飾されたレンチウイルスベクター(pLSINK-BBzBB)にクローニングし、構成型hEF1αプロモーターに機能的に連結した。ベクターにおけるポリクローナル部位(MCS)は、上記抗CLDN6 VH断片の一つと融合するCD8αシグナルペプチド(SEQ ID NO:34)をコードする核酸配列に機能的に連結されるKozak配列を含む核酸配列をCAR主鎖ベクターに挿入することを可能にし、CAR主鎖配列の上流にあり、CAR主鎖配列に機能的に連結される。CD8αシグナルペプチドと抗CLDN6 VH断片をコードする核酸配列を化学的に合成し、当分野で既知の分子クローニング技術により、EcoRI(5’-GAATTC-3’)とSpeI(5’-ACTAGT-3’)制限部位を経て、それをpLSINK-BBzBB CAR主鎖にクローニングした。CLDN6 VHH CAR(SEQ ID NO:26)をLCAR-CNBCAR1と名付けた。それと共に、IMAB206-C46S(WO 2020161186A1を参照されたい)からのscFv断片をヒトCD8αヒンジ領域及び膜貫通領域と融合させ、206-C46SCARと名付け、基準として用いた。なお、CD19 CAR-T(WO 2020069409 A1からのNovartisのKYMRIAH(登録商標))を、関連しない対照CAR-Tとして選択した。
pMDLg.pRRE(Addgene#12251)、pRSV-REV(Addgene#12253)及びpMD2.G(Addgene#12259)を含有するレンチウイルスパッケージングプラスミド混合物と、CAR構築体を発現するベクターとを、予備最適化された比でPEIプレトランスフェクション試薬(Polyplus Transfection#115-010)と予め混合し、そして室温で15分間インキュベートした。HEK293細胞をトランスフェクト混合物に加えた。その後、細胞を、37℃で、5% COを有する細胞培養器において一晩インキュベートした。4℃及び3000g下で15分間遠心分離してから上清を回収し、0.45μm PESフィルタによって濾過し、そして超速度で遠心分離してレンチウイルス濃縮を行った。そして上清を慎重に捨て、予冷されたDPBSでウイルス粒子を慎重にすすいだ。ウイルスを適宜液化し、-80℃で保存した。CHO(チャイニーズハムスター卵巣、ATCC)細胞株への形質導入を介する滴定法によって、ウイルス力価を確定した。
アフェレーシスにより健常なドナーから白血球を収集し、TexMACS GMP Medium&1L(Miltenyi #170-076-309)において細胞濃度を5×10個の細胞/mLに調節した。そして、白血球を0.9% NaCl溶液と1:1(v/v)の比で混合した。3mL lymphoprep培地を15mLの遠心管に加え、6mLの希釈されたリンパ球混合物をlymphoprep培地の上層にゆっくりと重ねた。20℃で、リンパ球混合液を800gで30分絶えず遠心分離した。そして、200μLのピペットでリンパ球のバフィーコートを収集した。0.9% NaCl又はR10を用いて、得られた画分を少なくとも6倍希釈して、溶液の密度を低下させた。そして、20℃で、得られた画分を250gで10分間遠心分離した。上清を完全に吸い出し、10mLのR10を細胞ペレットに加えて、細胞ペレットを再懸濁した。20℃で、混合物を250gで10分さらに遠心分離した。上清をさらに吸引した。300 IU/mL IL-2を含有する、37℃で予熱したTexMACS GMP Medium&1L(Miltenyi #170-076-309)2mLを細胞ペレットに加え、細胞ペレットを軽く再懸濁した。トリパンブルー染色後、細胞数を確定し、該PBMC試料を後の実験のために用意した。
Miltenyi Pan T細胞分離キット(カタログ番号130-096-535)を用いて、以下に記載のメーカーのレジメンに従ってPBMCからヒトT細胞を精製した。まず細胞数を確定し、細胞懸濁液を300gで10分遠心分離した。そして上清を完全に吸い出し、10個の総細胞ごとに、40μLのMACS緩衝液(8μM EDTA + 0.5%FBSが補充されたDPBS)に細胞粒子を再懸濁した。Pan T細胞ビオチン-抗体混合物を10個の総細胞当たり10μL加え、十分に混合し、冷蔵庫(2℃~8℃)中で約5分インキュベートした。そして、10個の細胞当たり30μLのMACS緩衝液を加えた。10個の細胞当たり20μLのPan T細胞マイクロビーズ混合物を加えた。細胞懸濁液混合物を十分に混合し、冷蔵庫(2℃~8℃)中で10分インキュベートした。磁気分離には少なくとも500μLが必要である。磁気分離の場合、LSカラムを適切なMACS分離器の磁場に置いた。3mLの緩衝液ですすぐことによってカラムを準備した。そして細胞懸濁液をカラムに適用し、標識されていない細胞を含むフロースルーを回収し、これは濃縮したT細胞画分を表す。3mLの緩衝液でカラムを洗浄し、通過した標識されていない細胞を回収することによって別のT細胞を回収した。これらの標識されていない細胞は、濃縮したT細胞を再び表し、前のステップのフロースルーと組み合わせた。そして、回収された濃縮T細胞を遠心分離し、TexMACS GMP Medium&1L(Miltenyi #170-076-309)+300 IU/mL IL-2に再懸濁した。
その後、メーカーのレジメンに従って、製造されたT細胞をヒトT細胞TransAct(商標)(Miltenyi #130-111-160)で48時間予備活性化し、ここで、抗CD3/CD28 MACSiBead粒子をT細胞活化試薬として加えた。
予備活性化されたT細胞にレンチウイルスストックを直接加えることにより、感染多重度(MOI)が15であるレンチウイルスストックを、予備活性化されたT細胞に形質導入した。一晩インキュベートした後、37℃、5% COの細胞培養器中で、形質導入された細胞をトランスジェニック発現させた。
細胞の形質導入から7日後、室温で、300gで10分遠心分離することによって細胞を収穫した。細胞ペレットを細胞培地又はDPBSで再懸濁し、等分し、室温で、300gでさらに10分遠心分離した。そして、細胞培地又はDPBSを用いて、さらなる使用のために細胞ペレットを再懸濁した。DPBS再懸濁細胞の等分試料を処理して、フローサイトメトリーによりCAR発現レベルを評価することに用いた。簡単に言えば、各群から1×10個のT細胞を収集し、そしてVHHに基づくCAR-Tに用いられるFITC標識MonoRab(商標)ウサギ抗ラクダ科動物のVHH抗体(iFluor 647)mAb(Genscript#A01994)又はscFvに基づくCARに用いられるヤギF(ab’)2抗マウスIgG(Fab’)2(FITC)(Abcam#ab98658)と共に、4℃で30分インキュベートした。インキュベーション完了後、細胞を収集し、DPBSで洗浄し、そして室温で、300gで1分遠心分離した。Attune NxTフローサイトメトリー(Thermo Fisher)において、製造されたCAR-T細胞の発現レベルを検出した。
6.7. 実施例7-操作されたCAR-T細胞のインビトロ特徴づけ
実施例1に記載されるように、製造された上記CAR-T細胞を、それぞれES-2.huCLDN6.Luc細胞株、OV90.Luc細胞株又はES-2.Luc細胞株(陰性対照細胞)と20~24時間共インキュベートした。4:1、2:1又は1:1のエフェクター(CAR-T細胞)と標的細胞との比(E:T)を選択した。CAR-T細胞による共培養細胞への細胞傷害性を測定するために、メーカーのレジメンに従ってOne-glo発光ルシフェラーゼアッセイ試薬(Promega#E6120)を製造し、共培養された細胞に加えて、ウェル内の残留ルシフェラーゼの活性を検出した。残留ルシフェラーゼの活性は、ウェル内の生存標的細胞の数と直接関連する。以下の式によって特異的細胞傷害性を計算した:特異的細胞傷害性%=100%×(1-(RLU試料-RLUmin)/(RLUUnT-RLUmin))。RLU試料は、本開示のCLDN6 CARを有するCAR-T細胞を用いてウェルにおいて測定したルシフェラーゼ活性を表す。RLUminは、細胞傷害性アッセイが開始した時に、最終濃度が1%であるTriton X-100が加えられたウェルにおいて確定されたルシフェラーゼ活性を指し、RLUUnTは、CARを形質導入されていないT細胞を有するウェルにおいて確定されたルシフェラーゼ活性を指す。
CisbioからのHTRFキット(カタログ番号62HIFNGPEG)を用いてインビトロ共培養アッセイからの上清を収集し、CAR特異性サイトカインの放出(インターフェロンγ、IFNγ)の分析に用いた。簡単に言えば、アッセイ前にHTRF試薬を室温に昇温させ、少なくとも30分持続した。共培養アッセイからの16μl/ウェルの上清を384ウェルのアッセイ用プレート(Greiner Bio-One#784075)に移し、その後、キットマニュアルに従って製造された、予め混合されたHTRF試薬を4μl/ウェルで加えた。そしてパラフィンでプレートを封止し、室温で一晩インキュベートした。翌日、HTRF対応リーダーTecan Spark 10M(Tecan)で該プレートを読み取った。キットによる標準曲線から得られたシグナルに基づいてIFNγ濃度を計算した。
図3に示すように、4:1のE/T比(E/T=4:1)では、206-C46S CAR-T細胞に比べて、LCAR-CNBCAR1 CAR-T細胞は、ES-2.huCLDN6.Luc細胞に対してより高い細胞傷害性を示した(LCAR-CNBCAR1 CAR-Tの91.98% ± 0.76%対206-C46S CAR-Tの76.95% ± 1.10%)。2:1の低いE/T比(E/T=2:1)では、206-C46S CAR-T細胞に比べて、LCAR-CNBCAR1 CAR-T細胞は、ES-2.huCLDN6.Luc細胞に対してより高い細胞傷害性を示した(LCAR-CNBCAR1 CAR-Tの60.83% ± 3.41%対206-C46S CAR-Tの30.25% ± 4.87%)。なお、4:1のE/T比では、206-C46S CAR-T細胞に比べて、LCAR-CNBCAR1 CAR-T細胞は、OV90.Luc細胞に対するより高い殺傷効果を示した(LCAR-CNBCAR1 CAR-Tの66.89% ± 1.66%対206-C46S CAR-Tの47.52% ± 2.50%)。2:1の低いE/T比では、206-C46S CAR-T細胞に比べて、LCAR-CNBCAR1 CAR-T細胞も、OV90.Luc細胞に対するより高い殺傷効果を示した(LCAR-CNBCAR1 CAR-Tの40.45% ± 1.59%対206-C46S CAR-Tの25.53% ± 2.62%)。
図4に示すように、E/T=4:1及びCAR-T細胞の自発的放出において、陰性対照ES-2.Luc細胞(LCAR-CNBCAR1 CAR-Tに対して248.56 ± 13.56pg/mlである)の共培養時のIFNγに比べて、LCAR-CNBCAR1 CAR-Tは、ES-2.huCLDN6.Luc細胞(LCAR-CNBCAR1 CAR-Tに対して26314.57 ± 433.42pg/mlである)又はOV90.Luc細胞(LCAR-CNBCAR1 CAR-Tに対して18811.15 ± 542.90pg/mlである)と共培養される場合、有意なIFNγを示した。これらの結果により、LCAR-CNBCAR1 CAR-T細胞は、IFNγをヒトCLDN6特異的に放出できることが示された。
6.8. 実施例8-CLDN6 CAR-T細胞の腫瘍異種移植マウスでのインビボ有効性
OV90.Luc細胞株卵巣がん全身性NCG(NOD-Prkdcem26Cd52Il2rgem26Cd22/NjuCrl)マウスモデルでCLDN6 CAR-T細胞のインビボ抗腫瘍有効性を評価した。
上記のレンチウイルス形質導入を用いてCAR-T細胞を製造した。
免疫不全マウスNCGにOV90.Luc細胞株を5×10個/マウスで皮下注射した。10日後、皮下異種移植腫瘍を有するNCGマウスにCLDN6特異性CAR-T細胞(2.5×10個/マウス)を注射した。T細胞投与後約4週間以内に、これらのマウスの腫瘍体積を監視して、抗腫瘍有効性を評価した。一方向ANNOVAを、GraphPad prism 9により実行される多重比較に用いた。
図5A及び5Bに示すように、CLDN6 CAR-T細胞は、インビボで、OV90.Luc細胞が移植された異種移植モデルに対する強固な抗腫瘍作用を示した。206-C46S CAR-T細胞に比べて、LCAR-CNBCAR1 CAR-T細胞は、該卵巣がん異種移植モデルにおいて腫瘍増殖を効果的に排除し、重量は変化しなかった。なお、末梢血において、LCAR-CNBCAR1 CAR-T細胞の確固とした移植が観察された(図5C)。
6.9. 実施例9-CLDN6及びGPC3に対する組換え受容体の特徴づけ
不均一性は、胚細胞腫瘍(GCT)、卵巣がん(OC)、非小細胞肺がん(NSCLC)及び肝細胞がん(HCC)などの固形腫瘍の大きな問題である。CLDN6は、がん胎児性標的であり、それは、これらの固形腫瘍において高度に発現するが、正常な組織において発現しない(Histopathology. 2012年12月;61(6):1043-56及びSci Transl Med. 2021年2月3日;13(579):eabb6282)。別のがん胎児性標的GPC3は、同じ発現プロファイルを示した(Am J pathol. 2018年9月;188(9):1973-1981及びAdv Anat Pathol. 2014年11月;21(6):450-60.)。本研究は、固形腫瘍の不均一性及び標的喪失を克服するために、CLDN6とGPC3の両方に結合する二重特異性CARを構築した。本研究の重点は、上記ヒト化抗CLDN6 VHH抗体を、Legendにより内部開発された抗GPC3 scFv H93抗体と結合することである。H93のアミノ酸配列は、表14に示されている。
6.9.1. 細胞株の構築及びがん細胞におけるCLDN6とGPC3発現のフローサイトメトリー分析
実施例6.1.1における方法のように、ルシフェラーゼウイルスによりPA-1(ATCC#CRL-1572)及びOV90(ATCC#CRL-11732)をそれぞれ形質導入して、ルシフェラーゼ発現を有する細胞を得た。なお、全長ヒトGPC3(NM_004484.3)を合成し、Genscriptによりそれをプラスミドにサブクローニングし、プラスミドをPLVX-huGPC3.Luc.Puroと名付けた。Nanjing Legendの内部ウイルスパッケージング系において力価の高い組換えレンチウイルスを産生し、ES-2.huGPC3.Luc細胞株を構築し、フローサイトメトリーによりその細胞での発現を監視した。
がん細胞におけるCLDN6及びGPC3の発現を検出するために、77LICNB02H2-hIgG1Fc抗体又はH93-hIgG1Fc抗体(WO 2021170100 A1)を第1の抗体とし、PE抗ヒトFc抗体(biolegend、#410708)を第2の抗体として、0.5M細胞を染色した。
表15に示すように、PA-1.Luc cell及びOV-90.Luc細胞は、GPC3及びCLDN6ダブルポジティブ細胞であり、ES-2.huGPC3.Luc細胞は、GPC3陽性CLDN6陰性細胞であり、ES-2.huCLDN6.Luc細胞は、CLDN6陽性GPC3陰性細胞である。
6.9.2 キメラ抗原受容体を含有する、操作されたT細胞の製造
上記方法に従って、キメラ抗原受容体を含有する、操作されたT細胞を製造した。ヒト化CLDN6 VHH CARをLCAR-CNBCAR1(SEQ ID NO:26)と名付けた。GPC3 scFv H93 CARをLCAR-CNBCAR2(SEQ ID NO:27)と名付けた。それと共に、CLDN6及びGPC3の両方を標的とする二重特異性CARをLCAR-CNBCAR3(SEQ ID NO:28)と名付けた。上記の方法で全てのCAR-T細胞を製造した。
6.9.3 異なるGPC3又はCLDN6発現レベルを有する腫瘍に対するCAR-T細胞のインビトロ細胞傷害性
いくつかのタイプの標的細胞が存在する:a)GPC3及びCLDN6ダブルポジティブ細胞株:PA-1.Luc細胞株、OV90.Luc細胞株、b)GPC3陽性及びCLDN6陰性細胞株:ES-2.huGPC3.Luc細胞株、c)CLDN6陽性及びGPC3陰性細胞株:ES-2.huCLDN6.Luc細胞株。CAR-T細胞と標的細胞を一定の比(それぞれ2×10個の細胞/ウェル、E/T=4:1)で混合し、384ウェルプレートで20時間培養した。CAR-T細胞の腫瘍細胞に対する細胞傷害性を測定するために、メーカーのプロトコルに従ってOne-glo発光ルシフェラーゼアッセイ試薬(Promega#E6120)を製造し、ウェル内の残留ルシフェラーゼの活性を検出するために、共培養された細胞に加えた。ルシフェラーゼは腫瘍細胞のみで発現するため、ウェル内の残留ルシフェラーゼの活性は、ウェル内の生存標的細胞の数と直接相関する。エフェクター細胞の非存在下で標的細胞に培地を加えることによって、ルシフェラーゼ活性の最大値を得た。細胞傷害性アッセイを開始する時に最終濃度が1%であるTriton X-100を加えることによってルシフェラーゼ活性の最小値をアッセイした。以下の式によって特異的細胞傷害性を計算した:特異的細胞傷害性%=100%×(1-(RLU試料-RLUmin)/(RLUUnT-RLUmin))。
図6に示すように、GPC3陽性CLDN6陰性細胞株(ES-2.huGPC3.Luc細胞)に対して、LCAR-CNBCAR2 CAR-T細胞及びLCAR-CNBCAR3 CAR-T細胞のみが同等なインビトロ細胞傷害性を示した(LCAR-CNBCAR1 CAR-Tに対して-8.20 ± 3.02%であり、LCAR-CNBCAR2 CAR-Tに対して89.36% ± 1.99%であり、且つLCAR-CNBCAR3 CAR-Tに対して90.05% ± 0.49%である)。CLDN6陽性GPC3陰性細胞株(ES-2.huCLDN6.Luc細胞)に対して、LCAR-CNBCAR1 CAR-T細胞及びLCAR-CNBCAR3 CAR-T細胞のみが同等なインビトロ細胞傷害性を示した(LCAR-CNBCAR1 CAR-Tに対して90.64 ± 0.90%であり、LCAR-CNBCAR2 CAR-Tに対して-19.69% ± 5.32%であり、且つLCAR-CNBCAR3 CAR-Tに対して93.85% ± 0.49%である)。CLDN6及びGPC3ダブルポジティブ細胞株(PA-1.Luc細胞とOV-90.Luc細胞)に対して、全てのCAR-T細胞が、明らかなインビトロ細胞傷害性を示した。
6.10. 実施例10-CLDN6×GPC3 CAR-T細胞の腫瘍不均一性異種移植マウスでのインビボ有効性
6.10.1 キメラ抗原受容体を含有する、操作されたT細胞の製造
実施例9に記載の方法を用いて、TGFβR及びIL23Rを武装化し(TF23、図7A及びPCT/CN2022/087016を参照されたい)、LCAR-CNBCAR1、LCAR-CNBCAR2及びLCAR-CNBCAR3に外因的に導入し、それぞれLCAR-CNBCAR1-TF23、LCAR-CNBCAR2-TF23及びLCAR-CNBCAR3-TF23と名付けた。TF23は、二本のポリペプチド鎖(SEQ ID NO:44:TGFβR2EC-IL23RTM-IL23RIC、及びSEQ ID NO:45:TGFβR1EC-IL12Rβ1TM-IL12Rβ1IC)を含み、それらは、自己切断2Aリンカー(SEQ ID NO:42)を介して連結される。全長TF23のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:32であり、TF23をコードする核酸配列は、SEQ ID NO:33である。LCAR-CNBCAR1-TF23のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:29であり、LCAR-CNBCAR1-TF23をコードする核酸配列はSEQ ID NO:46である。LCAR-CNBCAR2-TF23のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:30である。LCAR-CNBCAR3-TF23のアミノ酸配列は、SEQ ID NO:31であり、LCAR-CNBCAR3-TF23をコードする核酸配列は、SEQ ID NO:47である。実施例6.6に記載の方法で全てのCAR-T細胞を製造した。
6.10.2. CLDN6(GPC3 CAR-T細胞は、不均一な腫瘍を治療することができる
実施例6.9.1に記載されるように、OV90.Luc細胞株皮下腫瘍切片においてGPC3とCLDN6の発現を検出した。
厚さが3~4μmである組織スライドグラスを58℃~60℃の乾燥オーブン中で1時間インキュベートし、その後に脱ろうし、水和し、蒸留水で洗浄した。クエン酸塩抗原回復溶液(pH 6.0)中で20分間マイクロ波処理することによって抗原を回復させた。スライドグラスを室温で60分冷却させた。室温で、3%過酸化水素で10分間インキュベートすることによって、内因性ペルオキシダーゼをブロックした。2℃~8℃で、スライドグラスを5%ヤギ血清含有PBSで一晩ブロッキングした。スライドグラスを、抗CLDN6抗体(Santa Cruz Biotechnology、sc-393671、1:100)又は抗GPC3抗体(Genscript、2μg/mL)と共に、37℃で2時間インキュベートした。ポリマーに基づくBrightVision抗体BrightVision HRPヤギ抗マウスIgG(MXB Biotechnologies、KIT-5002)及びImmPACT DABペルオキシダーゼ(Vector laboratories、SK-4105)を用いて、西洋ワサビペルオキシダーゼにより標識された二次抗体により抗体結合を可視化した。
図7Bに示されるように、GPC3は、OV90.Luc細胞において均一に強く発現するが、CLDN6は、OV90.Luc細胞において不均一に弱く発現する。そのため、OV90.Lu細胞株を選択して、腫瘍不均一性異種移植マウスモデルを構築した。
免疫不全マウスNCGにOV90.Luc細胞株を5×10個/マウスで皮下注射した。10日後、皮下異種移植腫瘍を有するNCGマウスにCAR-T細胞(0.2×10個/マウス)を注射した。CAR-T細胞投与後約4週間以内に、これらのマウスの腫瘍体積を監視して、抗腫瘍有効性を評価した。一方向ANNOVAを、GraphPad prism 9により実行される多重比較に用いた。
図8A及び8Bに示すように、206-C46S CAR-T細胞及びLCAR-CNBCAR1 CAR-T細胞は、低用量(0.2M CAR+/マウス)で抗腫瘍作用を有しなかった。LCAR-CNBCAR1-TF23 CAR-T細胞は、短期間腫瘍増殖を抑制し、CAR-T細胞処置から6週間後にOV90が再発した。しかしながら、二重特異性LCAR-CNBCAR3-TF23 CAR-T細胞は、このような不均一な腫瘍異種移植モデルにおいて腫瘍増殖を効果的に排除し、重量は変化しなかった。
本明細書に援用された全ての特許、開示された出願及び参照文献の教示は、いずれも全体として参照により本明細書に組込まれる。例示的な態様が具体的に示され、説明されたが、当業者であれば理解できるように、添付の特許請求の範囲に包含される態様の範囲から逸脱することなく、形態及び詳細において様々な変更がなされ得る。
以上から理解されるように、本明細書では、例示の目的で具体的な態様が説明されているが、本明細書により提供された精神及び範囲から逸脱することなく、様々な修正がなされてもよい。以上で言及された全ての参考文献は、全体として参照により本明細書に組込まれる。
配列表

Claims (50)

  1. (i)SEQ ID NO:7に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、CDR1、CDR2及びCDR3、
    (ii)SEQ ID NO:8に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、CDR1、CDR2及びCDR3、
    (iii)SEQ ID NO:9に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、CDR1、CDR2及びCDR3、
    (iv)SEQ ID NO:10に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、CDR1、CDR2及びCDR3、又は、
    (v)SEQ ID NO:11に示すCDR1、CDR2及びCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、CDR1、CDR2及びCDR3
    を含む、抗クローディン-6単一ドメイン抗体(sdAb)。
  2. 前記CDR1、CDR2又はCDR3が、Kabat番号付けスキーム、IMGT番号付けスキーム、AbM番号付けスキーム、Chothia番号付けスキーム、Contact番号付けスキーム又はそれらの組み合わせに従って確定される、請求項1に記載の抗クローディン-6 sdAb。
  3. (i)SEQ ID NO:1のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:3のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:5のアミノ酸配列を含むCDR3、又は、
    (ii)SEQ ID NO:2のアミノ酸配列を含むCDR1、SEQ ID NO:4のアミノ酸配列を含むCDR2、及びSEQ ID NO:6のアミノ酸配列を含むCDR3
    を含む、請求項1又は2に記載の抗クローディン-6 sdAb。
  4. SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10及び/又はSEQ ID NO:11に示す一つ又は複数のFR領域をさらに含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の抗クローディン-6 sdAb。
  5. SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11のアミノ酸配列を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の抗クローディン-6 sdAb。
  6. SEQ ID NO:7、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10又はSEQ ID NO:11のアミノ酸配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むか、又はそれからなる、請求項1~4のいずれか一項に記載の抗クローディン-6 sdAb。
  7. ラクダ科動物のsdAbである、請求項1に記載の抗クローディン-6 sdAb。
  8. ヒト化sdAbである、請求項1に記載の抗クローディン-6 sdAb。
  9. 作用物質と遺伝子融合又は化学コンジュゲーションしている、請求項1~8のいずれか一項に記載の抗クローディン-6 sdAb。
  10. Fc領域と融合している、請求項1~9のいずれか一項に記載の抗クローディン-6 sdAb。
  11. 前記Fc領域がヒトIgG1Fcであり、任意選択的に、前記ヒトIgG1FcがSEQ ID NO:39のアミノ酸配列を含む、請求項10に記載の抗クローディン-6 sdAb。
  12. 請求項1~9のいずれか一項に記載の抗クローディン-6 sdAbと、ヒトIgG1Fcとを含む、融合タンパク質であって、SEQ ID NO:21~25のうちのいずれか一つのアミノ酸配列を含む、融合タンパク質。
  13. (a)請求項1~9のいずれか一項に記載の抗クローディン-6 sdAbを含む細胞外抗原結合ドメインと、
    (b)膜貫通ドメインと、
    (c)細胞内シグナル伝達ドメインと
    を含む、キメラ抗原受容体(CAR)。
  14. 前記細胞外抗原結合ドメインが、一つ又は複数のさらなる抗原結合ドメインをさらに含み、任意選択的に、前記さらなる結合ドメインのうちの少なくとも一つが、GPC3に結合する、請求項13に記載のCAR。
  15. 前記さらなる抗原結合ドメインが、
    SEQ ID NO:18のアミノ酸配列を含むVHに示すHCDR1、HCDR2及びHCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、HCDR1、HCDR2及びHCDR3と、
    SEQ ID NO:19のアミノ酸配列を含むVLに示すLCDR1、LCDR2及びLCDR3のアミノ酸配列をそれぞれ有する、LCDR1、LCDR2及びLCDR3と
    を含む、請求項14に記載のCAR。
  16. 前記さらなる抗原結合ドメインが、SEQ ID NO:12のアミノ酸配列を含むHCDR1、SEQ ID NO:14のアミノ酸配列を含むHCDR2、SEQ ID NO:16のアミノ酸配列を含むHCDR3、SEQ ID NO:13のアミノ酸配列を含むLCDR1、SEQ ID NO:15のアミノ酸配列を含むLCDR2、及びSEQ ID NO:17のアミノ酸配列を含むLCDR3を含む、請求項15に記載のCAR。
  17. 前記さらなる抗原結合ドメインが、
    SEQ ID NO:18の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むVHドメインと、
    SEQ ID NO:19の配列と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%又はそれ以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むVLドメインと
    を含む、請求項16に記載のCAR。
  18. 前記さらなる抗原結合ドメインが、
    SEQ ID NO:18のアミノ酸配列を含むVHドメインと、
    SEQ ID NO:19のアミノ酸配列を含むVLドメインと
    を含む、請求項17に記載のCAR。
  19. 前記さらなる抗原結合ドメインが、SEQ ID NO:20と少なくとも80%の同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項18に記載のCAR。
  20. 前記さらなる抗原結合ドメインが、SEQ ID NO:20のアミノ酸配列を含む、請求項19に記載のCAR。
  21. 前記抗原結合ドメインが、ペプチドリンカーを介して互いに融合している、請求項14~20のいずれか一項に記載のCAR。
  22. 前記ペプチドリンカーの長さが、約50アミノ酸以下である、請求項21に記載のCAR。
  23. 前記膜貫通ドメインが、CD8α、CD4、CD28、CD137、CD80、CD86、CD152及びPD1からなる群から選択される分子に由来する、請求項13~22のいずれか一項に記載のCAR。
  24. 前記膜貫通ドメインが、CD8αに由来する、請求項23に記載のCAR。
  25. 前記細胞内シグナル伝達ドメインが、免疫エフェクター細胞の一次細胞内シグナル伝達ドメインを含む、請求項13~24のいずれか一項に記載のCAR。
  26. 前記一次細胞内シグナル伝達ドメインが、CD3ζに由来する、請求項25に記載のCAR。
  27. 前記細胞内シグナル伝達ドメインが、共刺激シグナル伝達ドメインをさらに含む、請求項25又は26に記載のCAR。
  28. 前記共刺激シグナル伝達ドメインが、CD27、CD28、CD137、OX40、CD30、CD40、CD3、LFA-1、CD2、CD7、LIGHT、NKG2C、B7-H3、CD83のリガンド及びそれらの組み合わせからなる群から選択される共刺激分子に由来する、請求項27に記載のCAR。
  29. 前記共刺激シグナル伝達ドメインが、CD137に由来する、請求項28に記載のCAR。
  30. 前記細胞外抗原結合ドメインのC末端と前記膜貫通ドメインのN末端との間に位置するヒンジドメインをさらに含む、請求項13~29のいずれか一項に記載のCAR。
  31. 前記ヒンジドメインが、CD8αに由来する、請求項30に記載のCAR。
  32. ポリペプチドのN末端に位置するシグナルペプチドをさらに含む、請求項13~31のいずれか一項に記載のCAR。
  33. 前記シグナルペプチドが、CD8αに由来する、請求項32に記載のCAR。
  34. SEQ ID NO:26及びSEQ ID NO:28からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、キメラ抗原受容体(CAR)。
  35. 請求項1~11のいずれか一項に記載の抗クローディン-6 sdAb又は請求項12に記載の融合タンパク質をコードする核酸配列を含む、核酸。
  36. 請求項13~34のいずれか一項に記載のCARをコードする核酸配列を含む、核酸。
  37. 前記核酸が、キメラ受容体をコードする核酸配列をさらに含み、前記キメラ受容体が、TGFβRとIL23Rとを含み、任意選択的に、前記キメラ受容体をコードする前記核酸が、SEQ ID NO:33の核酸配列を含む、請求項36に記載の核酸。
  38. SEQ ID NO:32及び44~45のうちのいずれか一つのアミノ酸配列を含む、キメラ受容体。
  39. 請求項35~37のいずれか一項に記載の核酸を含む、ベクター。
  40. 請求項13~34のいずれか一項に記載のCAR、請求項38に記載のキメラ受容体、請求項35~37のいずれか一項に記載の核酸又は請求項39に記載のベクターを含む、操作された免疫エフェクター細胞。
  41. T細胞、NK細胞、末梢血単核細胞(PBMC)、造血幹細胞、多能性幹細胞、胚性幹細胞又はそれらの組み合わせである、請求項40に記載の操作された免疫エフェクター細胞。
  42. 請求項39に記載のベクターを細胞に導入することを含む、操作された免疫エフェクター細胞を産生するための方法。
  43. 請求項1~11のいずれか一項に記載の抗クローディン-6 sdAb、請求項35~37のいずれか一項に記載の核酸、請求項39に記載のベクター、請求項40又は41に記載の操作された免疫エフェクター細胞と、薬学的に許容可能な賦形剤とを含む、医薬組成物。
  44. 有効量の、請求項1~11のいずれか一項に記載の抗クローディン-6 sdAb、請求項40~41のいずれか一項に記載の操作された免疫エフェクター細胞又は請求項43に記載の医薬組成物を対象に投与することを含む、対象の疾患又は障害を処置する方法。
  45. 有効量の、CLDN6アンタゴニストとGPC3アンタゴニストとの組み合わせ、又はCLDN6及びGPC3のアンタゴニストを対象に投与することを含む、対象の疾患又は障害を処置する方法。
  46. 前記疾患又は障害が、クローディン-6関連疾患もしくは障害、及び/又はGPC3関連疾患もしくは障害である、請求項44又は45に記載の方法。
  47. 前記疾患又は障害が、がんである、請求項46に記載の方法。
  48. 前記疾患又は障害が、固形腫瘍がんである、請求項47に記載の方法。
  49. 前記疾患又は障害が、胚細胞腫瘍(GCT)、卵巣がん(OC)、非小細胞肺がん(NSCLC)、肝細胞がん(HCC)、類内膜がん(EC)及びAFP+胃がん(AFP+GC)からなる群から選択される、請求項46~48のいずれか一項に記載の方法。
  50. 前記対象が、少なくとも一つのCLDN6薬剤に対して耐性を有する、及び/又は前記対象が、少なくとも一つのGPC3薬剤に対して耐性を有する、請求項44~49のいずれか一項に記載の方法。
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