(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-10-05
(45)【発行日】2023-10-16
(54)【発明の名称】抗PD-L1抗体及びその使用
(51)【国際特許分類】
C12N 15/13 20060101AFI20231006BHJP
C07K 16/28 20060101ALI20231006BHJP
C12N 15/63 20060101ALI20231006BHJP
C12N 1/15 20060101ALI20231006BHJP
C12N 1/19 20060101ALI20231006BHJP
C12N 1/21 20060101ALI20231006BHJP
C12N 5/10 20060101ALI20231006BHJP
A61K 39/395 20060101ALI20231006BHJP
A61P 29/00 20060101ALI20231006BHJP
A61P 35/00 20060101ALI20231006BHJP
A61P 37/04 20060101ALI20231006BHJP
A61K 51/10 20060101ALI20231006BHJP
【FI】
C12N15/13 ZNA
C07K16/28
C12N15/63 Z
C12N1/15
C12N1/19
C12N1/21
C12N5/10
A61K39/395 N
A61K39/395 L
A61P29/00
A61P35/00
A61P37/04
A61K51/10 100
(21)【出願番号】P 2019565604
(86)(22)【出願日】2018-02-13
(86)【国際出願番号】 CN2018076669
(87)【国際公開番号】W WO2018153320
(87)【国際公開日】2018-08-30
【審査請求日】2021-01-21
(31)【優先権主張番号】201710093631.6
(32)【優先日】2017-02-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】320000850
【氏名又は名称】上海君▲実▼生物医▲薬▼科技股▲分▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】SHANGHAI JUNSHI BIOSCIENCES CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】Floor 13, Building 2, Nos. 36 and 58, Haiqu Road, Pilot Free Trade Zone, Shanghai 201210 CHINA
(73)【特許権者】
【識別番号】519301559
【氏名又は名称】▲蘇▼州君盟生物医▲薬▼科技有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110001070
【氏名又は名称】弁理士法人エスエス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】武海
(72)【発明者】
【氏名】姚盛
(72)【発明者】
【氏名】周岳▲華▼
(72)【発明者】
【氏名】姚▲劍▼
(72)【発明者】
【氏名】蒙丹
(72)【発明者】
【氏名】▲馮▼▲輝▼
【審査官】鈴木 崇之
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2016/061142(WO,A1)
【文献】国際公開第2016/022630(WO,A1)
【文献】特表2013-511959(JP,A)
【文献】特表2008-544755(JP,A)
【文献】特表2015-500207(JP,A)
【文献】特表2014-532687(JP,A)
【文献】特表2016-513644(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C12N 15/00-15/90
C07K 16/00-16/64
C12P 21/08
JSTPlus/JMEDPlus/JST7580(JDreamIII)
CAplus/REGISTRY/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
GenBank/EMBL/DDBJ/GeneSeq
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ヒトPD-L1に特異的に結合し、重鎖可変領域が配列番号33であり、かつ軽鎖可変領域が配列番号31、または重鎖可変領域が配列番号40であり、かつ軽鎖可変領域が配列番号39である、抗体又はその機能性断片。
【請求項2】
キメラ抗体、
又はヒト化抗
体であることを特徴とする、請求項1に記載の抗体又はその機能性断片。
【請求項3】
配列番号44の重鎖可変領域および配列番号42の軽鎖可変領域、または、配列番号48の重鎖可変領域および配列番号46の軽鎖可変領域を含む、
ヒトPD-L1に特異的に結合する抗体又はその機能性断片。
【請求項4】
請求項1~
3のいずれか一項に記載の抗体又はその機能性断片をコードする分離された核酸分子。
【請求項5】
前記抗体をコードする分離された核酸分子が配列番号43および45、または配列番号47および49である、請求項
4に記載の分離された核酸分子。
【請求項6】
請求項
4又は
5に記載の分離された核酸分子を含む発現ベクター。
【請求項7】
請求項
4又は
5に記載の分離された核酸分子を含む宿主細胞。
【請求項8】
請求項1~
3のいずれか一項に記載の抗体もしくはその機能性断片、請求項
4もしくは
5に記載の核酸分子、請求項
6に記載の発現ベクター、請求項
7に記載の宿主細胞、又はそれらの任意の組み合わせと、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物。
【請求項9】
請求項1~
3のいずれか一項に記載の抗体もしくはその機能性断片、請求項
4もしくは
5に記載の核酸分子、請求項
6に記載の発現ベクター、又は請求項
7に記載の宿主細胞の、T細胞機能不全疾患を治療する薬物の製造における使用、もしくはT細胞の機能を増強して細胞仲介免疫応答を向上させる薬物の製造における使用。
【請求項10】
前記疾患は、癌又は炎症性疾患である、請求項
9に記載の使用。
【請求項11】
治療剤とカップリングした請求項1~
3のいずれか一項に記載の抗体又はその機能性断片を含む免疫抱合体。
【請求項12】
前記治療剤は、毒素、放射性同位体、薬物又は細胞毒剤である、請求項
11に記載の免疫抱合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はバイオ医薬分野に属し、PD-L1から誘導される分子に結合できる抗体の産生に適用できる抗原性ポリペプチドを提供する。本発明はさらに、高親和性でPD-L1に特異的に結合する抗体又はその機能性断片に関する。本発明はさらに、本発明にかかる抗体又はその機能性断片をコードする核酸分子、本発明にかかる抗体又はその機能性断片を発現するための発現ベクター及び宿主細胞、並びに本発明にかかる抗体又はその機能性断片の生産方法を提供する。本発明はさらに、本発明にかかる抗体又はその機能性断片を含む免疫抱合体及び医薬組成物、並びに本発明にかかる抗体又はその機能性断片を用いて、T細胞の機能を増強して細胞仲介免疫応答を向上させることで、T細胞機能不全疾患を治療する方法を提供する。
【背景技術】
【0002】
プログラム細胞死リガンド1(Programmed death-ligand 1、PD-L1)は、分化抗原群274(cluster of differentiation 274、CD274)又はB7ホモログ1(B7 homolog 1、B7-H1)とも称され、腫瘍壊死因子スーパーファミリーに属し、290個のアミノ酸残基からなるI型膜貫通糖タンパク質であり、一つのIgV様領域、一つのIgC様領域、一つの膜貫通疎水領域、及び一つの30個のアミノ酸からなる細胞内尾部を含み、全体分子量は40kDaである。PD-L1 mRNAは殆どの組織に発現されるが、PD-L1タンパク質は、肝臓、肺、扁桃腺及び眼や胎盤等の免疫特権組織を含むごく一部の組織に持続的に発現される。PD-L1は活性化されたT細胞、B細胞、単球、樹状細胞、マクロファージ等にも発現される。
【0003】
PD-L1の受容体はPD-1で、主にCD4+T細胞、CD8+T細胞、NKT細胞、B細胞や活性化単球等の免疫細胞表面に発現される。PD-L1とPD-1の結合により、PD-1細胞質側領域ITIM(免疫受容体チロシン依存性抑制モチーフ)のチロシン残基のリン酸化を引き起こし、チロシンホスホリパーゼとSHP2の結合を促進し、SHP2を活性化し、下流のSykとPI3Kを脱リン酸化させて終止シグナルを伝達し、抗原提示細胞若しくは樹状細胞とT細胞の相互作用を抑制することができる。このような結合により、さらに、T細胞の代謝を抑制し、抗アポトーシスタンパク質Bcl-X2の分泌を阻害し、エフェクターサイトカインであるIL-2、IFN-γの分泌を低減し、T細胞の疲弊とアポトーシスを誘発することで、免疫T細胞の関与する免疫応答を低下させる負の制御機能を奏することもできる。
【0004】
T細胞は抗原を認識して活性化されると、IFN-γを分泌する。T細胞から由来のIFN-γは、T細胞の機能を増幅・維持させること、例えばMHC分子をアップレギュレートし、標的細胞による抗原の処理と提示を増強し、T細胞の分化を促進することができる。それと共に、IFN-γは免疫炎症部位の組織にPD-L1の発現を誘導させ、過剰免疫による組織の傷害を防止する。IFN-γは、普通の上皮細胞、血管内皮細胞、骨髄系細胞、ナイーブT細胞等の細胞表面にPD-L1の発現を誘導させることができる。IFN-γに誘導されて発生するインターフェロン制御因子1(IRF-1)も、PD-L1の転写開始点の上流200bpと320bpにあるインターフェロン制御因子結合部位に結合し、転写レベルでPD-L1を制御することができる。PD-L1はT細胞表面のPD-1に結合して負の制御機能を奏することで、炎症性部位を保護することができる。
【0005】
PD-L1の負の制御機能は、腫瘍免疫において重要な役割を果たす。2004年、Konishiらは初めて、非小細胞肺癌患者の組織検体からPD-L1の発現を発見し、その後、PD-L1の発現は、胃癌、肺癌、肝癌、肝内胆管癌、結腸癌、膵癌、卵巣癌、乳癌、子宮頸癌、頭頸部扁平上皮癌、上咽頭癌、食管癌、膀胱癌、腎細胞癌、皮膚癌、口腔扁平上皮癌等を含む各種の腫瘍患者の組織から発見される。細胞の癌化過程において、遺伝子突然変異、外来遺伝子(ウイルス)の発現や沈黙遺伝子の活性化等の原因で、新規なタンパク質分子が生じ、これらのタンパク質は細胞内で分解されると、分解されたあるペプチドフラグメントは細胞表面に腫瘍抗原として発現することができる。免疫系は免疫監視によって腫瘍抗原を認識して腫瘍細胞を絶滅できるが、腫瘍細胞はPD-L1を利用して免疫攻撃から逃げる。
【0006】
腫瘍部位におけるPD-L1の発現は多種の経路を通して腫瘍細胞を傷害から保護できる。腫瘍浸潤リンパ球(TIL)が分泌するIFN-γは、腫瘍細胞及び周囲のマトリックス細胞にPD-L1の発現を誘導できる。一方、腫瘍細胞のPD-L1はTILにおけるPD-1と結合し、TIL細胞の活性化を抑制することができ、且つさらにそのアポトーシスにも繋がる。インビトロ実験により、腫瘍細胞関連PD-L1は腫瘍特異性T細胞のアポトーシスを増加できるが、PD-L1モノクローナル抗体はこの作用を弱めることが証明された。腫瘍関連PD-L1はT細胞にIL-10の発現を促進し、免疫反応をさらに抑制することができる。PD-L1はPD-1のリガンドだけではなく、受容体として逆方向のシグナルを伝達して、腫瘍細胞をFAS-FASL等の他の抗腫瘍経路で誘発されるアポトーシスから保護することもできる。
【0007】
多種の慢性及び急性ウイルスもPD-L1シグナルを利用して人体の免疫監視から逃げる。Wangらは、HIV感染者の骨髄から由来の樹状細胞におけるPD-L1の発現は明らかに向上し、抗ウイルス感染を経てHIVの複製を抑制した後、PD-L1の発現の低下と伴い、T細胞数も増加したことを見出した。Chenらの研究により、慢性HBV感染者のTリンパ球と樹状細胞におけるPD-L1の発現も向上したことを見出した。ウイルス感染は、感染細胞にPD-L1の高発現を誘導すると共に、CD8+T細胞にPD-1の発現を誘導することで、T細胞の作用を抑制し、エフェクターT細胞の疲弊に繋がる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の一つの目的は、T細胞機能の増強に関連する標的の抗体及び前記抗体の機能性断片、並びに前記抗体又は抗体の機能性断片を用いて、T細胞の機能を増強して細胞仲介免疫応答を向上させることで、T細胞機能不全疾患を治療する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の発明者らは、前記目的を果たすために鋭意検討したところ、PD-L1に特異的に結合し且つPD-L1とPD-1の結合を阻害することで、T細胞の機能を増強する抗体及び前記抗体の機能性断片を見出し、以下の内容を含む本発明に至った。
【0010】
本発明の一つにおいて、本発明にかかる抗体又はその機能性断片は、アミノ酸配列番号7、8、9、13、14、15、19、20、21、22、23、24、28、29、30若しくは前記配列のいずれかの変異体からなる群から選ばれる重鎖CDR、及び/又はアミノ酸配列番号1、2、3、4、5、6、10、11、12、16、17、18、25、26、27若しくは前記配列のいずれかの変異体からなる群から選ばれる軽鎖CDRを含む。
【0011】
本発明のもう一つにおいて、PD-L1に結合できる抗体又はその機能性断片をさらに提供し、ただし、前記重鎖CDRのCDR1、CDR2とCDR3のアミノ酸配列は、以下の各アミノ酸配列若しくはその変異体の組み合わせからなる群から選ばれる1種の組み合わせである:
【0012】
【0013】
及び/又は、前記軽鎖CDRのCDR1、CDR2とCDR3のアミノ酸配列は、以下の各アミノ酸配列若しくはその変異体の組み合わせからなる群から選ばれる1種の組み合わせである:
【0014】
【0015】
本発明のもう一つにおいて、PD-L1に結合できる抗体又はその機能性断片を提供し、ただし、重鎖CDR1、CDR2とCDR3並びに軽鎖CDR1、CDR2とCDR3のアミノ酸配列は、以下の各アミノ酸配列若しくはその変異体の組み合わせからなる群から選ばれる1種の組み合わせである:
【0016】
【0017】
本発明のもう一つにおいて、PD-L1に結合できる抗体又はその機能性断片を提供し、ただし、それは、アミノ酸配列番号33、35、37、38、40若しくは前記配列のいずれかの変異体からなる群から選ばれる重鎖可変領域、及び/又はアミノ酸配列番号31、32、34、36、39若しくは前記配列のいずれかの変異体からなる群から選ばれる軽鎖可変領域を含む。
【0018】
本発明のもう一つにおいて、PD-L1に結合できる抗体又はその機能性断片を提供し、ただし、それはキメラ抗体、ヒト化抗体又は完全ヒト抗体である。
本発明のもう一つにおいて、本発明にかかるCDR、軽鎖可変領域又は重鎖可変領域をコードする核酸分子及びその相補配列、並びにそれらの核酸分子又はその相補配列を含む発現ベクター及び宿主細胞を提供し、ただし、前記核酸分子は、配列番号1~40、42、44、46及び48に示すアミノ酸配列をコードする核酸分子を含むが、それらに限定されるものではない。
【0019】
本発明のもう一つは、本発明にかかるPD-L1に結合できる抗体又はその機能性断片をコードする分離された核酸分子及びその相補配列、並びに前記核酸分子又はその相補配列を含む発現ベクター及び宿主細胞を提供する。
【0020】
本発明のもう一つにおいて、PD-L1に結合できる抗体又はその機能性断片、或いはそれらをコードする核酸分子、或いは発現ベクター又は宿主細胞の、T細胞の機能を増強して細胞仲介免疫応答を向上させる薬物の製造、或いは腫瘍や炎症性疾患等の疾患のようなT細胞機能不全疾患を治療する薬物の製造における使用を提供する。
【0021】
本発明のもう一つにおいて、本発明にかかるPD-L1に結合できる抗体又はその機能性断片、本発明にかかるPD-L1に結合できる抗体又はその機能性断片をコードする分離された核酸分子及び発現ベクター又は宿主細胞、或いはそれらの任意の組み合わせと、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物を提供する。
【0022】
本発明のもう一つにおいて、治療剤とカップリングした本発明にかかるPD-L1に結合できる抗体又はその機能性断片を含む免疫抱合体を提供し、ただし、前記治療剤は、毒素、放射性同位体、薬物又は細胞毒剤であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【
図1A】pCDNA3.1プラスミドを改造してpSec CAGA2 ECDを獲得するプロセスである。
【
図1B】ヒトPD-L1細胞外領域タンパク質のSDS-PAGE電気泳動図である。
【
図2】ElisaによるヒトPD-L1細胞外領域タンパク質とPD-1の結合の検出である。
【
図3】FACSによるヒトPD-L1細胞外領域タンパク質と293F細胞におけるPD-1の結合の検出である。
【
図4】FACSによるPD-L1とPD-1の結合に対する候補ハイブリドーマ細胞上澄の阻害効果の検出である。
【
図5】候補ハイブリドーマ細胞上澄のJurkat・フルオレセイン分析である。
【
図7】キメラ抗体と293F細胞におけるPD-L1の結合である。
【
図8】キメラ抗体によるヒトPD-L1と293F細胞におけるPD-1の結合に対する阻害である。
【
図9】キメラ抗体のJurkat・フルオレセイン分析である。
【
図10】ヒト化抗体とヒトPD-L1の結合である。
【
図11】ヒト化抗体と293F細胞におけるPD-L1の結合である。
【
図12】ヒト化抗体によるヒトPD-L1と293F細胞におけるPD-1の結合に対する阻害である。
【
図13】ヒト化抗体のJurkat・フルオレセイン分析である。
【
図14】Elisaによる比較ヒト化抗体とヒトPD-L1の結合の検出である。
【
図15】インビボ実験による腫瘍成長に対するヒト化抗体の抑制作用の検出である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本文に記載の参考書類は全て明確に本文に組み込まれる。
[汎用技術]
特に断らない限り、本発明の実施において、分子生物学(組換え技術も含む)、微生物学、細胞生物学、生物化学及び免疫学の通常技術を採用するが、それらはいずれも本分野の技術の範囲内に入る。それらの技術は、例えばMolecular Cloning :A Laboratory Manual(モレキュラー クローニング:ア ラボラトリー マニュアル)、第二版(Sambrookら,1989);Oligonucleotide Synthesis(オリゴヌクレオチド合成)(M.J.Gait編集,1984);Animal Cell Culture(動物細胞培養)(R.I.Freshney編集,1987);Methods in Enzymology(酵素学における方法)(Academic Press,Inc.);Current Protocols in Molecular Biology(分子生物学カレント・プロトコル)(F.M.Ausubelら編集,1987,及び定期的に更新する);PCR :The Polymerase Chain Reaction(PCR :ポリメラーゼ連鎖反応),(Mullisら編集,1994);A Practical Guide to Molecular Cloning(モレキュラー クローニングの実用的ガイド)(Perbal Bernard V.,1988);Phage Display :A Laboratory Manual(ファージディスプレイ:ア ラボラトリー マニュアル)(Barbasら,2001)などの文献において十分に解釈されてある。
【0025】
[1.宿主免疫]
(1.1.リンパ球の発育と活性化)
ヒトのリンパ球の2種類の主要なタイプはT(胸腺由来)とB(骨髄由来)である。それらの細胞は、既にリンパ球系発育経路に付された骨髄及び胎児肝臓(fetal liver)中の造血幹細胞から由来する。それらの幹細胞の子孫は、枝分かれした経路をたどってB又はTリンパ球に成熟する。ヒトBリンパ球の発育は完全に骨髄内で生じる。他方で、T細胞は骨髄を出て血流を通って胸腺に移動した未熟な前駆細胞から発育するものであり、それらは胸腺で増殖し且つ成熟なTリンパ球に分化する。
【0026】
胸線又は骨髄から出現する成熟リンパ球は、静止状態又は「休止」状態にあり、即ち、それらは有糸分裂という点で不活性である。血流中に分散されたとき、それらの「ナイーブ」又は「処女」リンパ球は、多様な二次又は末梢リンパ系器官、例えば脾臓、リンパ節又は扁桃腺に移動する。大半の処女リンパ球は固有の短い寿命を有し、骨髄又は胸線を出てから数日後で死亡する。しかしながら、そのような細胞は抗原の存在を示すシグナルを受け取ると、それらは活性化して連続の細胞分裂サイクルを経る。その後、結果として得られる子孫細胞の一部は休止状態に戻り、メモリーリンパ球であるB及びT細胞となるが、該メモリーリンパ球は、刺激を引き起こすアレルゲンとの次の遭遇により本性的にプライミングされる。活性化処女リンパ球の他の子孫はエフェクター細胞であり、それらはほんの数日間しか生存できないが、特異的な防御活性を発揮する。
【0027】
リンパ球の活性化とは、休止リンパ球が刺激されたときに分裂して子孫を生じ、子孫の一部がエフェクター細胞になるという秩序的な一連の事象を指す。完全な応答は、細胞増殖(有糸分裂の発生)の誘発及び免疫学的機能の発現の両方を含む。リンパ球は、それらの表面の受容体に特異的リガンドが結合したときに活性化される。該リガンドはT細胞及びB細胞について異なるが、細胞内で生じる生理学的メカニズムは類似である。
【0028】
一部の外来抗原そのもの、特にB細胞の表面免疫グロブリン又はT細胞の他の糖タンパク質と架橋する大きなポリマー抗原は、リンパ球の活性化を誘発することができる。しかしながら、殆どの抗原はポリマー性ではなく、多数のB細胞との直接結合でさえも活性化をもたらすことができない。それらより一般的な抗原は、隣接する活性化ヘルパーTリンパ球と共刺激するときに、B細胞を活性化する。そのような刺激は、T細胞によって分泌されるリンホカインから生じ得るが、B細胞をT細胞表面タンパク質と直接に接触させることは最も効率的な伝達であり、ただし、該T細胞表面タンパク質はあるB細胞の表面受容体と相互作用して二次シグナルを生じる。
【0029】
(1.2.T細胞)
Tリンパ球は免疫グロブリンを発現しないが、その代わりに、T細胞受容体(TCR)と称される表面タンパク質を経由して外来物質の存在を検出する。それらの受容体は、直接な接触によって、又は他の免疫細胞の活性に対して影響を与えることによって、抗原を認識する。T細胞はマクロファージと共に、細胞仲介免疫に関与する主要な細胞タイプである。
【0030】
T細胞はB細胞と異なり、特定の環境でのみ外来物質を検出できる。具体的に言えば、Tリンパ球は、外来タンパク質がまず小ペプチドに切断され、その後第二の宿主細胞(抗原提示細胞(APC)と称される)の表面に提示される場合にのみ、前記外来タンパク質を認識する。多くのタイプの宿主細胞はいくつかの条件下で抗原を提示できるが、マクロファージ及び他のB細胞を含むあるタイプはこの目的にとってより特異的に適切であり、且つT細胞活性の制御において特に重要である。抗原の提示は、部分的には、提示細胞の表面にある、主要組織適合性複合体(MHC)タンパク質と称される特異的タンパク質に依存する。したがって、細胞仲介免疫を刺激するために、外来ペプチドは、MHCペプチドと組み合わせてT細胞に提示されねばならず、こういう組み合わせは、T細胞受容体に認識されねばならない。
【0031】
細胞傷害性Tリンパ球(Tc細胞又はCTL)及びヘルパーT(TH)細胞という2種類の主要なT細胞サブセットが存在し、それらは、細胞表面に発現されるマーカーのCD8及びCD4を基準にして大ざっぱに同定できる。Tc細胞はウイルス防御において重要であり、ある細胞の表面に発現されるウイルスペプチドを認識することによってウイルスを直接に死滅させることができる。TH細胞は、他の細胞タイプの増殖、成熟及び免疫学的機能、例えばリンホカインの分泌を促進することで、B細胞、マクロファージ及び細胞傷害性T細胞の活性を制御する。処女リンパ球もメモリーTリンパ球も通常休止状態にあり、この状態では、それらは顕著なヘルパー活性も細胞傷害性活性も示さない。活性化されたときに、それらの細胞は数回の有糸分裂サイクルを経て、娘細胞を生じる。それらの娘細胞の一部はメモリー細胞として休止状態に戻るが、その他は、ヘルパー活性又は細胞傷害性活性を活発に発現するエフェクター細胞に成る。それらの娘細胞はそれらの親に類似する:CD4+細胞はCD4+子孫のみを生じ、一方、CD8+細胞はCD8+子孫のみを生じる。エフェクターT細胞は、例えばCD25、CD28、CD29、CD40L、トランスフェリン受容体及びMHCクラスIIタンパク質のような、休止T細胞には発現されない細胞表面マーカーを発現する。活性化刺激がなくなると、細胞傷害性又はヘルパー活性は、エフェクター細胞が死亡するか又は休止状態に戻ることに従って、数日の期間の間に徐々に静まっていく。
【0032】
B細胞の活性化に類似するように、殆どの抗原に対するTリンパ球の応答にもまた2種類のタイプの同時刺激が必要である。第一は抗原であり、それは、MHCタンパク質によって抗原提示細胞に適切に提示されると、T細胞受容体に認識されて結合することができる。このような抗原-MHC複合体は確かに細胞内部へシグナルを伝達するが、通常はT細胞の活性化にとって不十分である。例えばヘルパーT細胞で生じるもののような完全な活性化は、抗原提示細胞表面に発現される、共刺激因子と称される他の特異的リガンドとの共刺激を必要とする。他方、細胞傷害性T細胞の活性化は通常、活性化ヘルパーT細胞によって分泌されるIL-2を必要とする。
【0033】
(1.3.免疫応答)
他の生体防御から区別される哺乳動物の免疫系の三つの一次機能特性は、(1)特異性―大多数の標的分子の間で個別に認識する、並びに応答する若しくは応答しない能力と、(2)認識―非自己のものから自己のものを特定することで、数え切れないあらゆるタンパク質や他の有機分子と穏やかに共存できるが、依然として生体に導入される外来物質に対して強烈に反応できる能力と、並びに(3)記憶―経験に沿ってモデルを構築することで、特定の外来病原体との次の遭遇が、最初の遭遇で生じたものよりも迅速で活発な応答を惹起する能力と、を含む。それらの機能の中の一つ又は複数が障害されると、生理的病症がもたらされてしまう。
【0034】
処女リンパ球は、一次リンパ系器官から末梢へ持続的に放出され、各々が抗原結合を可能にする表面受容体を携える。B細胞での抗原結合は表面に結合される免疫グロブリンによって仲介されるが、T細胞ではT細胞受容体によって仲介される。しかしながら、処女リンパ球が活性化されると、それらは増殖し、次に活性化と増殖のさらなるサイクルを起こし得る娘細胞を生じる。所定の抗原に対する応答の速度及び強度は、殆どがクローン選択によって決定される。特定の抗原に対して特異的な娘細胞又はクローンが大きいほど、免疫応答を認識してそれに関与できる細胞の数も多くなる。それぞれの免疫応答は複雑であり、且つ複数種の細胞タイプに関連する順次的な事象によって複雑に制御される。それは、免疫原が生体内に入って且つ特殊の種類の細胞(抗原提示細胞(APCs)と称される)に遭遇したときに誘発される。それらのAPCsは微量の免疫原を捕捉し、且つ抗原特異的ヘルパーTリンパ球に認識できる形態で提示することができる。その後、ヘルパーT細胞は活性化され、且つ逆にB細胞や細胞傷害性T細胞のような他のタイプのリンパ球の活性化を促進する。その後、活性化リンパ球は増殖して、それらの特異的なエフェクター機能を行う。このようなプロセスの各段階で、リンパ球とAPCは、直接な接触によって、又は調節性サイトカインを分泌することによって、互いに連絡を取り合う。
【0035】
APCにより捕捉された外来抗原は、抗原プロセシングと称される一連の変化を経る。このようなプロセシング(特にタンパク質免疫原のプロセシング)は、変性及び部分的なタンパク質分解・消化に関わり、これで該免疫原が短いペプチドに切断される。その後、結果として得られる限られた数のペプチドは、MHCクラスIIタンパク質と非共有結合し、且つAPC表面に輸送され、該プロセスは抗原提示と称される。APCと直接に接触するCD4+ヘルパーTリンパ球が活性化され得るが、それは、APCにより提示される特定のペプチド-MHC複合体を認識して結合することのできるT細胞受容体タンパク質が発現された場合にのみ活性化される。
【0036】
ヘルパーT(TH)細胞は免疫応答の主要なオーケストレイター(orchestrators)である。なぜなら、それらは、2種類の他のリンパ系エフェクター細胞:細胞傷害性T(Tc)細胞及び抗体分泌形質細胞の活性化のために必要とされるからである。THの活性化は、免疫応答の早期において発生し、且つ少なくとも2つのシグナルを必要とする。1つ目のシグナルは、APC表面での、CD3タンパク質複合体を介して伝達された抗原性ペプチド-MHC複合体へのT細胞抗原受容体の結合により提供され、その一方で、2つ目の、APCを介した共刺激シグナルは、T細胞表面における独立のシグナル伝達タンパク質への、APCにおける特異的リガンドの結合に起因すると考えられる。1つの公知のそのような相互作用は、T細胞タンパク質CD28及びB7として公知されるAPC表面タンパク質ファミリーである。他の表面タンパク質のペアも共刺激を仲介することができる。共刺激のプロセスは続いてより詳細に説明する。本発明の抗PD-L1抗体は、PD-L1を介したシグナル伝達により提供される負の共刺激シグナルに拮抗することで、共刺激を増強すると考えられる。
【0037】
とにかく、2つのシグナルはヘルパーT細胞を誘導してサイトカインのインターロイキン2(IL-2)の分泌を開始させ、また、その表面で特異的な高親和性IL-2受容体の発現を開始させる。IL-2は、Tリンパ球にとって高度に強力な有糸分裂促進因子であり、活性化T細胞の増殖性応答にとって必須である。IL-2の、それを分泌する細胞に対する効果は、オートクライン効果として公知される現象である。T細胞は両方のシグナルとも受けている場合でさえ、その自身のIL-2受容体が遮断されていると、それは増殖しないであろうことがさらに示されている。IL-2は、いわゆるパラクリン効果によって周辺の細胞に作用することもできる。この効果は、Tc細胞を活性化するために特に重要であり、Tc細胞は通常、それら自身の増殖を刺激するために十分なIL-2を産生しない。IL-2に加えて、活性化TH細胞は他のサイトカインを分泌し、B細胞、マクロファージ及び他の細胞タイプの増殖、分化及び機能を促進する。
【0038】
APCと抗原特異的TH細胞の間での接触は、APCに対する効果も有する―その中の最も重要なものの1つはIL-1の放出である。このサイトカインはオートクラインの形態で作用し、MHCクラスIIタンパク質及び種々の接着分子の表面発現を増加させ、それによりTH細胞の結合を強化し、抗原提示を増強すると考えられる。同時に、IL-1はTH細胞に対してパラクリンの形態で機能し、IL-2分泌及びIL-2受容体の発現を促進する。
【0039】
以上に記載された形態でのTH細胞の活性化の過程において、一部のB細胞は、後に分泌される膜結合形態の抗体であるそれらの抗原受容体を介して免疫原に結合することもできる。B細胞はT細胞と異なり、遊離の非プロセシング形態で免疫原を認識する。特異的抗原結合は、B細胞を活性化に導くことができるタイプのシグナルを提供する。
【0040】
第2の種類は、活性化TH細胞により提供され、該細胞は、その表面で非免疫グロブリン受容体に結合することによってB細胞の活性化を補助するタンパク質を発現する。それらのTH由来シグナル(その抗原特異性にかかわらずB細胞に作用するもの)は、ヘルパー因子と称される。それらのヘルパー因子はIL-2、IL-4及びIL-6を含む。しかしながら、補助は細胞-細胞接触を介してより効率的に達成され、該細胞-細胞接触により、T細胞表面におけるタンパク質がB細胞におけるタンパク質と直接に接触することが可能になる。接触仲介性補助の最も効果的な形態は、CD40リガンド(CD40L)と称されるタンパク質(それらはTH細胞が活性化された後にのみTH細胞に発現される)がB細胞におけるCD40と称されるタンパク質に結合する際に生じる。バイスタンダー(by-stander)活性化と称されるプロセスにおいて、活性化B細胞との接触は、該B細胞の表面免疫グロブリンが抗原に結合していなくても、休止B細胞を活性化するのに十分であり得る。
【0041】
Tcリンパ球は機能して、それらの表面に外来抗原を発現する細胞(例えば、ウイルス感染宿主細胞など)を絶滅させる。大半のTc細胞はCD4より、むしろCD8を発現する故に、MHCクラスIIタンパク質より、むしろクラスIに関連する抗原を認識する。体細胞がウイルスにより感染される場合、一部の免疫原性ウイルスタンパク質が細胞内でプロセシングを受け得るが、結果として得られるペプチドは次にMHCクラスI分子との表面複合体として現れる。その後、それらのペプチド-MHC複合体は抗原特異的クローンのT細胞受容体によって認識され、Tc細胞の活性化のために必要な2つのシグナルの1つを提供することができる。この第1のシグナルは単独で、Tc細胞に高親和性IL-2受容体を誘導する。第2のシグナルは、隣接する活性化THリンパ球から分泌されたIL-2により提供される。両方のシグナルとも受けると、活性化Tc細胞は細胞傷害活性を得て、それに結合した細胞、並びに同じペプチド-MHCクラスI複合体を携える他の細胞を死滅させることができるようになる。一部の場合において、死滅は、Tcが標的細胞に特異的毒素を放出することで発生する。他の場合において、Tcは標的細胞にアポトーシスによる自殺を誘発する。活性化Tc細胞も増殖し、同じ抗原特異性を持つ追加のTc細胞を生じる。
【0042】
[2.PD-1経路]
T細胞の活性化を制御する重要な負の共刺激シグナルは、プログラム細胞死-1受容体(PD-1)(CD279)並びにそのリガンド結合パートナーのPD-L1(B7-H1、CD274)及びPD-L2(B7-DC、CD273)によって提供される。PD-1の負の制御作用は、自己免疫に陥りやすいPD-1ノックアウト(Pdcd1-/-)によって示される。Nishimuraら,Immunity(免疫)11:141-51(1999);Nishimuraら,Science(サイエンス)291 :319-22(2001)。PD-1はCD28及びCTLA-4に関連するが、ホモダイマー形成を可能にする膜基部システインを欠いている。PD-1の細胞質側ドメインは、免疫受容体チロシン依存性抑制モチーフ(ITIM、V/IxYxxL/V)を含む。PD-1はPD-L1及びPD-L2にのみ結合する。Freemanら,J.Exp.Med.(実験医学雑誌)192:1-9(2000);Dongら,Nature Med.(ネイチャー メディシン)5 :1365-1369(1999);Latchmanら,Nature Immunol.(ネイチャー イミュノロジー)2:261-268(2001);Tsengら,J.Exp.Med.(実験医学雑誌)193:839-846(2001)。
【0043】
PD-1は、T細胞、B細胞、ナチュラルキラーT細胞、活性化単球及び樹状細胞(DC)に発現することができる。PD-1は、活性化されたヒトCD4+及びCD8+T細胞、B細胞及び骨髄系細胞によって発現されるが、未刺激のそれら細胞には発現されない。このことは、CD28及びCTLA-4のより制限的な発現と対照的である。Nishimuraら,Int.Immunol.(国際免疫学)8:773-80(1996);Boettlerら,J.Virol.(ウイルス学雑誌)80:3532-40(2006)。活性化ヒトT細胞からは、既に(i)エクソン2、(ii)エクソン3、(iii)エクソン2及び3、又は(iv)エクソン2から4を欠く転写物を含む少なくとも4種類のPD-1変異体がクローニングされた。Nielsenら,Cell.Immunol.(細胞免疫学)235:109-16(2005)。PD1Δex3を除いて、いずれの変異体も休止末梢血単核細胞(PBMC)中で完全長PD-1として同様なレベルで発現される。全ての変異体の発現は、抗CD3及び抗CD28によってヒトT細胞を活性化する際に顕著に誘導される。PD1Δex3変異体は膜貫通ドメインを欠いており、且つ自己免疫で重要な役割を果たす可溶性CTLA-4に類似する。Uedaら,Nature(ネイチャー)423:506-11(2003)。このような変異体は、関節リウマチ患者の滑液及び血清中で富化する。Wanら,J.Immunol.(免疫学雑誌)177:8844-50(2006)。
【0044】
2種類のPD-1リガンドは、それらの発現パターンで異なっている。PD-L1は、マウスのT及びB細胞、CD、マクロファージ、間葉系幹細胞及び骨髄由来マスト細胞において構成的に発現される。Yamazakiら,J.Immunol.(免疫学雑誌)169:5538-45(2002)。PD-L1は広範囲の非造血細胞(例えば角膜、肺、血管上皮、肝非実質細胞、間葉系幹細胞、膵島、胎盤の合胞体性栄養膜細胞、角化細胞)に発現され[Keirら,Annu. Rev. Immunol., 26:677-704, 2008]、多数の細胞タイプの活性化後にアップレギュレートされる。I型及びII型インターフェロン(IFN’s)の両方はPD-L1をアップレギュレートする。Eppihimerら,Microcirculation(微小循環)9:133-45(2002);Schreinerら,J.Neuroimmunol.(神経免疫学雑誌)155:172-82(2004)。MyD88、TRAF6及びMEKが阻害されたとき、細胞におけるPD-L1発現は低下する。Liuら,Blood(血液)110:296-304(2007)。JAK2もPD-L1の誘導に関与する。Leeら,FEBSLett.580:755-62(2006);Liuら,Blood(血液)110:296-304(2007)。ホスファターゼ・テンシン・ホモログ(PTEN)(ホスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI3K)-Aktシグナル伝達を修飾させる細胞性ホスファターゼ)の喪失又は阻害は、癌で転写後PD-L1の発現を増加させる。Parsaら,Nat.Med.(ネイチャー メディシン)13:84-88(2007)。
【0045】
PD-L2の発現はPD-L1よりも制限されている。PD-L2は、DC、マクロファージ及び骨髄由来マスト細胞において誘導発現される。PD-L2は約1/2~2/3の休止腹膜B1細胞にも発現されるが、通常のB2B細胞には発現されない。Zhong ら,Eur.J.Immunol.(ヨーロッパ免疫学雑誌)37:2405-10(2007)。PD-L2+B1細胞はホスファチジルコリンに結合し、細菌抗原に対抗する生来の免疫応答にとって重要であり得る。IFN-γによるPD-L2の誘導は部分的にNF-KBに依存する。Liangら,Eur.J.Immunol.(ヨーロッパ免疫学雑誌)33:2706-16(2003)。PD-L2は、GM-CF、IL-4及びIFN-γによって単球及びマクロファージにおいても誘導できる。Yamazakiら,J.Immunol.(免疫学雑誌)169:5538-45(2002);Lokeら,PNAS 100:5336-41(2003)。
【0046】
PD-1シグナル伝達は、典型的に、細胞増殖よりもサイトカインの産生に大きな効果を有し、IFN-γ、TNF-α及びIL-2の産生に顕著な効果を示す。PD-1によって仲介される阻害性シグナル伝達もTCRシグナル伝達の強度に依存し、低レベルのTCR刺激で、より強い阻害が伝達される。このような低下は、CD28による共刺激によって(Freemanら, J. Exp. Med., 192:1027-34, 2000)、又はIL-2の存在によって(Carterら, Eur. J. Immunol., 32:634-43, 2002)克服できる。
【0047】
PD-L1及びPD-L2によるシグナル伝達が二方向性であるという証拠は増えつつある。即ち、TCR又はBCRシグナル伝達の修飾に加えて、シグナル伝達はPD-L1及びPD-L2を発現する細胞に伝達し戻される可能性もある。(ワルデンストロームマクログロブリン血症の患者から単離された)天然のヒト抗PD-L2抗体による樹状細胞の処理では、MHC II又はB7共刺激分子をアップレギュレートすることが認められないが、そのような細胞は確かにより大量の炎症誘発性サイトカイン、特にTNF-α及びIL-6を生じ、且つT細胞の増殖を刺激する。Nguyenら,J.Exp.Med.(実験医学雑誌)196:1393-98(2002)。このような抗体によるマウスの処理もまた、(1)移植(transplated)bl6メラノーマに対する耐性を増強し、且つ腫瘍特異的CTLを迅速に誘導する。Radhakrishnanら,J.Immunol.(免疫学雑誌)170:1830-38(2003);Radhakrishnanら,Cancer Res.(癌研究)64:4965-72(2004);Heckmanら,Eur.J.Immunol.(ヨーロッパ免疫学雑誌)37:1827-35(2007);(2)マウスのアレルギー喘息モデルにおける気道の炎症性疾患の進行を阻止する。Radhakrishnanら,J.Immunol.(免疫学雑誌)173:1360-65(2004);Radhakrishnanら,J.Allergy Clin.Immunol.(アレルギー反応臨床免疫学雑誌)116:668-74(2005)。
【0048】
樹状細胞(「DC’s」)への逆方向シグナル伝達のさらなる証拠は、可溶性PD-1(Ig定常領域と融合させたPD-1 ECドメインである「s-PD-1」)と共に培養した骨髄由来DCに対する研究から得られる。Kuipersら,Eur.J.Immunol.(ヨーロッパ免疫学雑誌)36:2472-82(2006)。このようなs-PD-1は、抗PD-1の投与により逆転できる形態で、DCの活性化を抑制し、IL-10の産生を増加させる。
【0049】
さらにまた、いくつかの研究により、PD-1に依存しないPD-L1又はPD-L2の受容体が示唆される。B7.1は既にPD-L1の結合パートナーとして同定されている。Butteら,Immunity(免疫)27:111-22(2007)。化学的架橋研究により、PD-L1及びB7.1はそれらのIgV様ドメインを介して相互作用できることが示唆される。B7.1:PD-L1相互作用はT細胞への阻害性シグナルを誘導できる。B7.1によるCD4+T細胞へのPD-L1の結合又はPD-L1によるCD4+T細胞へのB7.1の結合は阻害性シグナルを伝達する。CD28及びCTLA-4を欠くT細胞は、抗CD3+B7.1被覆ビーズによって刺激されたとき、増殖及びサイトカイン産生の低下を示す。B7.1に対する全ての受容体(即ちCD28、CTLA-4及びPD-L1)を欠くT細胞では、T細胞の増殖及びサイトカインの産生はもはや抗CD3+B7.1被覆ビーズによって阻害されなくなる。このことは、B7.1は、CD28及びCTLA-4の非存在下でT細胞においてPD-L1を介して特異的に作用を発揮することを示している。類似に、PD-1を欠くT細胞は、抗CD3+PD-L1被覆ビーズの存在下で刺激されたとき、増殖及びサイトカイン産生の低下を示し、このことは、T細胞でのB7.1に対するPD-L1結合の阻害効果を示している。T細胞がPD-L1に対する全ての既知の受容体を欠く(即ちPD-1及びB7.1が存在しない)とき、T細胞はもはや抗CD3+PD-L1被覆ビーズによって障害されなくなる。したがって、PD-L1はB7.1又はPD-1を介してT細胞に対して阻害的効果を発揮することができる。
【0050】
B7.1とPD-L1の間での直接な相互作用は、共刺激に対する従来の理解が不完全であり、T細胞に対するこれらの分子の発現の重要性が過小評価されていることを示唆する。PD-L1-/-T細胞の研究により、T細胞におけるPD-L1はT細胞のサイトカイン産生をダウンレギュレートできることが示唆される。Latchmanら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(米国科学アカデミー紀要)101:10691-96(2004)。T細胞、B細胞、DC及びマクロファージにはPD-L1及びB7.1が両方とも発現されるので、これらの細胞タイプにおいて、B7.1とPD-L1の間には指向性の相互作用が存在する可能性がある。さらにまた、非造血細胞におけるPD-L1は、T細胞におけるB7.1及びPD-1と相互作用できるので、PD-L1がそれらの制御に関与するか否かという問題は浮上する。B7.1:PD-L1相互作用の阻害的効果についての1つの可能な解釈は、T細胞のPD-L1が、CD28との相互作用からAPC B7.1を捕捉若しくは隔離できるかもしれないということである。
【0051】
したがって、PD-L1を介するシグナル伝達に拮抗すること(PD-1、B7.1又はその両方との相互作用からPD-L1を遮断することも含む)により、PD-L1がT細胞及び他の抗原提示細胞に負の共刺激シグナルを伝達するのを妨げるということで、感染症(例えば急性及び慢性のもの)及び腫瘍免疫に応答する免疫を増強する可能性がある。さらにまた、本発明の抗PD-L1抗体は、PD-1:PD-L1シグナル伝達の他の成分の拮抗剤(例えば拮抗的な抗PD-1及び抗PD-L2抗体)と組み合わせることができる。
【0052】
[用語]
本文で用いられる全ての科学技術用語は、当業者の理解と同様な意味を有する。本分野の定義及び用語について、当業者は具体的に分子生物学カレント・プロトコル(Current Protocols in Molecular Biology(Ausubel))に参考できる。アミノ酸残基の略語は、本分野で用いられる、20つの通常L-アミノ酸のうちの1つを表記するための3文字及び/又は1文字の標準コードである。
【0053】
「抗体」という用語は、モノクローナル抗体(免疫グロブリンFc領域を有する完全長抗体を含む)、多重エピトープ特異性を有する抗体組成物、多重特異性抗体(例えば二重特異性抗体)、ダイアボディ及び一本鎖分子、並びに抗体断片(例えばFab、F(ab’)2及びFv)を含む。本文において、「免疫グロブリン(Ig)」という用語は「抗体」と互換的に用いられる。
【0054】
基本的な4本鎖抗体ユニットは、2本の同一の軽鎖(L)及び2本の同一の重鎖(H)からなるヘテロテトラマー糖タンパク質である。IgM抗体は、5つの基本的なヘテロテトラマーユニットと、J鎖と称される追加のポリペプチドからなり、10つの抗原結合部位を含むが、IgA抗体は、J鎖と組み合わせて集合して多価集合物を形成できる2~5つの基本的な4本鎖ユニットを含む。IgGの場合、4本鎖ユニットは通常約150,000ダルトンである。各軽鎖はそれぞれ、1つの共有ジスルフィド結合によって重鎖と連結されるが、2本の重鎖は、1つ以上のジスルフィド結合によって互いに連結され、ジスルフィド結合の数は重鎖のアイソタイプに応じて決定される。各重鎖及び軽鎖はさらに、規則的な間隙を有する鎖内ジスルフィド架橋を有する。各重鎖はN-末端に可変ドメイン(VH)を有し、その後に続くのは、(各種のα及びγ鎖のそれぞれに相応する)3つの定常ドメイン(CH)、並びに(μ及びεアイソタイプに相応する)4つの定常ドメイン(CH)である。各軽鎖はN-末端に可変ドメイン(VL)を有し、その後に続くのは、その他方の末端の定常ドメインである。VLはVHと一列に並ぶが、CLは重鎖の第一定常ドメイン(CH1)と一列に並ぶ。特定のアミノ酸残基は、軽鎖と重鎖の可変ドメインの間で境界を形成すると考えられる。ペアになるVHとVLは一緒になって、1つの抗原結合部位を形成する。異なるタイプの抗体の構造及び特性については、例えばBasic and Clinical Immunology(基礎及び臨床免疫学),第八版,Daniel P.Sties,Abba I.TerrとTristram G.Parsolw(編集),Appleton & Lange,Norwalk,CT,1994,ページ71および第6章を参照できる。任意の脊椎動物種から由来の軽鎖は、それらの定常ドメインのアミノ酸配列に基づいて、κ及びλと称される2種類の全く異なるタイプのうちの1種に割り当てることができる。免疫グロブリンは、それらの重鎖の定常ドメイン(CH)のアミノ酸配列に基づいて、別個のクラス又はアイソタイプに割り当てることができる。IgA、IgD、IgE、IgG及びIgMという5種類の免疫グロブリンクラスが存在し、それぞれα、δ、ε、γ及びμと称される重鎖を有する。γ及びαクラスは、CH配列及び機能の比較的小さな相違に基づいて、さらにサブクラスに分割することができ、例えばヒトは以下のサブクラスを発現する:IgG1、IgG2A、IgG2B、IgG3、IgG4、IgA1及びIgA2。
【0055】
抗体の「可変領域」又は「可変ドメイン」は、抗体の重鎖又は軽鎖のアミノ末端ドメインを指す。重鎖及び軽鎖の可変ドメインは、それぞれ「VH」及び「VL」と言ってもよい。それらのドメインは通常、(同じクラスの他の抗体と比べて)抗体の最も可変的な部分であり、且つ抗原結合部位を含む。
【0056】
「可変」という用語は、可変ドメインのあるセグメントが抗体の間で配列に関して広範囲に相違するという事実を指す。Vドメインは抗原結合を仲介し、且つその特定の抗原に対する特定の抗体の特異性を規定する。しかしながら、可変性は、可変ドメインのアミノ酸全体にわたって均等に分布しているわけではない。代わりに、それは、(軽鎖及び重鎖の可変ドメインの両方にもある)超可変領域(HVR)と称される3つのセグメントに集中する。可変ドメインのより高度に保存された部分はフレームワーク領域(FR)と称される。天然の重鎖及び軽鎖の可変ドメインはそれぞれ4つのFT領域を含み、その大部分はベータ・シート配座を取っており、ループ状連結を形成し且つ一部の場合にベータ・シート構造の一部を形成する3つのHVRによって連結される。各鎖のHVRはFR領域によって極めて近接して一緒に保持され、且つ他の鎖のHVRと共に抗体の抗原結合部位の形成に寄与する(Kabatら,Sequences of Immunological Interest(免疫学に興味のある配列),第五版.National Institute of Health(国立衛生研究所),Bethesda,MD.(1991)を参照する)。定常ドメインは、抗体と抗原の結合に直接に関与しないが、種々のエフェクター機能、例えば抗体依存性細胞介在性細胞傷害性における抗体の関与などを示す。
【0057】
「モノクローナル抗体」という用語は、本文で使用する通り、実質的に均質な抗体の集団から得られる抗体を指し、即ち、この集団を含む個々の抗体は、少量で存在し得る天然の突然変異及び/又は翻訳後修飾(例えば異性化、アミド化)を除き、同一である。モノクローナル抗体は高度に特異的であり、単一の抗原部位に向けられる。(異なる決定基(エピトープ)に向けられる異なる抗体を典型的に含む)ポリクローナル抗体製剤と対照的に、各モノクローナル抗体は抗原における単一の決定基に向けられる。それらの特異性に加えて、モノクローナル抗体は、それらがハイブリドーマ培養によって合成され、他の免疫グロブリンによる混雑がないという点で有利である。「モノクローナル」という修飾語は、実質的に均質な抗体の集団から得られる特徴を示し、任意の特定の方法による抗体の産生を要求していると解釈されるべきではない。例えば、本発明に用いられるモノクローナル抗体は、例えば以下を含む多様な技術によって製造できる:ハイブリドーマ法(例えばKohlerとMilstein,Nature(ネイチャー),256:495-97(1975);Hongoら,Hybridoma(ハイブリドーマ),14(3):253-260(1995),Harlowら,Antibodies:A Laboratory Manual(抗体:ア ラボラトリー マニュアル),(Cold Spring Harbor Laboratory Press,第二版.1988);Hammerlingら,Monoclonal Antibodies and T-Cell Hybridomas(モノクローナル抗体とT細胞ハイブリドーマ)563-681,(Elsevier,N.Y.,1981))、組換えDNA法(例えば米国特許第4,816,567号を参照する)、ファージディスプレイ技術(例えばClacksonら,Nature(ネイチャー),352:624-628(1991);Marksら,J.Mol.Biol.(分子生物学雑誌),222:581-597(1992);Sidhuら,J.Mol.Biol.(分子生物学雑誌)338(2):299-310(2004);Leeら,J.Mol.Biol.(分子生物学雑誌)340(5):1073-1093(2004);Fellouse,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(米国科学アカデミー紀要)101(34):12467-12472(2004);及びLeeらJ.Immunol.Methods(免疫学方法雑誌)284(1-2):119-132(2004)を参照する)、並びにヒト免疫グロブリン遺伝子座又はヒト免疫グロブリン配列をコードする遺伝子の一部又は全部を有する動物でヒト抗体又はヒト様抗体を製造するための技術(例えばWO1998/24893;WO1996/34096;WO1996/33735;WO 1991/10741;Jakobovitsら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(米国科学アカデミー紀要),90:2551(1993);Jakobovitsら,Nature(ネイチャー),362:255-258(1993);Bruggemannら,Year in Immunol.(イヤー・イン・イミュノロジー),7:33(1993);米国特許第5,545,807;5,545,806;5,569,825;5,625,126;5,633,425;及び5,661,016号,Marksら,Bio/Technology(生物/技術),10:779-783(1992);Lonbergら,Nature(ネイチャー),368:856-859(1994);Morrison,Nature(ネイチャー),368:812-813(1994);Fishwildら,Nature Biotechnol.(ネイチャー:生物技術),14:845-851(1996);Neuberger,Nature Biotechnol.(ネイチャー:生物技術),14:826(1996);及びLonbergとHuszar,Intern.Rev.Immunol.,13:65-93(1995)を参照する)。
【0058】
「完全長抗体」、「インタクト抗体」、又は「抗体全体」という用語は互換的に使用することができ、(抗体断片と対照的に)その実質的にインタクトな形態の抗体を指す。具体的には、抗体全体はFc領域を含む重鎖及び軽鎖を備えるものを含む。定常ドメインは、天然配列の定常ドメイン(例えばヒト天然配列の定常ドメイン)又はそのアミノ酸配列変異体であってもよい。一部の場合において、インタクト抗体は1つ又は複数のエフェクター機能を有してもよい。
【0059】
「抗体断片」は、インタクト抗体の一部、好ましくはインタクト抗体の抗原結合領域及び/又は可変領域を含む。抗体断片の例は、Fab、Fab’、F(ab’)2及びFv断片;ダイアボディ;直鎖状抗体(米国特許第5,641,870号,実施例2;Zapataら, Protein Eng.(タンパク質工学) 8(10): 1057-1062 [1995]を参照する);一本鎖抗体分子、並びに抗体断片から形成される多重特異性抗体を含む。抗体をパパインで消化することにより、「Fab」断片と称される2つの同一の抗原結合性断片、及び残りの「Fc」断片(容易に結晶化する能力を反映する命名)は産生される。Fab断片は、軽鎖の全体と、重鎖の可変領域ドメイン(VH)と、1つの重鎖の第一定常ドメイン(CH1)とからなる。各Fab断片は抗原結合の点で一価であり、即ち、それらは単一の抗原結合部位を有する。抗体をペプシンで処理することにより、ジスルフィド結合を介して連結されている2つのFab断片に大まかに対応し、異なる抗原結合活性を有するが抗原を架橋することが依然として可能である単一の大きなF(ab’)2断片が産出される。Fab’断片は、CH1ドメインのカルボキシ末端でいくつかの追加残基(抗体ヒンジ領域から由来の1つ又は複数のシステインを含む)を有することにより、Fab断片とは異なる。F(ab’)2抗体断片は元々、その間にヒンジシステインを有するFab’断片のペアとして産生される。抗体断片の他の化学カップリングも公知である。Fc断片は、ジスルフィド結合によって一緒に保持されている2本の重鎖のカルボキシ末端部分を含む。抗体のエフェクター機能は、ある細胞タイプで見出されるFc受容体(FcR)によって認識される領域でもあるFc領域における配列により決定される。
【0060】
「Fv」は、完全な抗原認識・結合部位を含む最小限の抗体断片である。該断片は、堅固に非共有結合した1つの重鎖可変ドメインと1つの軽鎖可変ドメインの二量体からなる。それらの2つのドメインのフォールディングから、抗原結合のためのアミノ酸残基を与え、且つ抗体に抗原結合特異性を付与する6つの超可変ループ(重鎖と軽鎖からはそれぞれ3つのループ)が突出している。しかしながら、単一の可変ドメイン(又は抗原に特異的な3つのHVRしか含まないFvの半分)でさえも、親和性が結合部位の全体より低いが、抗原を認識して結合する能力を有する。
【0061】
「一本鎖Fv」は、「sFv」又は「scFv」とも略され、抗体VH及びVLドメインを含むものが一本のポリペプチド鎖に連結してなる抗体断片である。好ましくは、sFvポリペプチドはVHドメインとVLドメインの間にポリペプチドリンカーをさらに含み、それによりsFvが所望の抗原結合構造を形成することを可能にする。sFvの概説については、Pluckthun, The Pharmacology of Monoclonal Antibodies(モノクローナル抗体の薬理学), vol. 113, RosenburgとMoore編集, Springer-Verlag, New York, pp.269-315 (1994)を参照する。
【0062】
本発明の抗体の「機能性断片」はインタクト抗体の一部を含み、一般的に、インタクト抗体の抗原結合領域若しくは可変領域、又はFcR結合能を保持するか又は修飾されたFcR結合能を有する抗体のFc領域を含む。抗体断片の実例は、直鎖抗体、一本鎖抗体分子、及び抗体断片から形成される多重特異性抗体を含む。特に、例えばFv、scFv(scとは一本鎖を指す)、Fab、F(ab’)2、Fab’、scFv-Fc断片のような抗体断片若しくはダイアボディ(diabody)、或いは、例えばポリエチレングリコール等のポリ(アルキレン)グリコールの添加(「ポリエチレングリコール化、PEG化」)のような化学修飾若しくはリポソームへの封入によって半減期の増加が可能になり、且つEGFR結合活性を有するいずれかの断片(Fv-PEG、scFv-PEG、Fab-PEG、F(ab’)2-PEG又はFab’-PEGと称されるポリエチレングリコール化断片(「PEG」はポリエチレングリコールである))を指す。好ましくは、前記機能性断片は、その由来である抗体の重鎖可変領域又は軽鎖可変領域の部分配列からなるもの或いはそれらを含むものであり、前記部分配列はその由来である抗体と同様な結合特異性及び十分な親和性を十分に保持でき、PD-L1に対して、その親和性は、好ましくはその由来である抗体の親和性の少なくとも1/100に、より好ましい形態では少なくとも1/10に等しい。このような機能性断片は、最小で5個のアミノ酸を、好ましくはその由来である抗体配列の10、15、25、50及び100個の連続アミノ酸を含む。
【0063】
本文におけるモノクローナル抗体は、具体的には、「キメラ」抗体(免疫グロブリン)、並びにそのような抗体の断片(それらが所望の生物学的活性を示す限り)を含み、それらにおいて、重鎖及び/又は軽鎖の一部が、特定の種から由来する又は特定の抗体クラス若しくはサブクラスに属する抗体における相応の配列と同一又は相同であるが、鎖の残りの部分が、別の種から由来する又は別の抗体クラス若しくはサブクラスに属する抗体における相応の配列と同一又は相同である(米国特許第4,816,567号; Morrisonら, Proc. Natl. Acad. Sci. USA(米国科学アカデミー紀要), 81: 6851-6855 (1984))。本文の目的のキメラ抗体はPRIMATIZED抗体を含み、ただし、該抗体の抗原結合領域は、例えば、マカクザルを目的の抗原で免疫化することによって産生される抗体から由来する。本文で使用する通り、「ヒト化抗体」は「キメラ抗体」のサブセットとして使用される。
【0064】
非ヒト(例えばマウス)抗体の「ヒト化」形態とは、非ヒト免疫グロブリンから由来の配列を最小限で含むキメラ抗体を指す。
「ヒト抗体」とは、ヒトから作製された抗体のアミノ酸性配列に相応するアミノ酸配列を有し、及び/又は、本文で開示されるヒト抗体を産生するためのいずれかの技術を用いて産生される抗体を指す。ヒト抗体のこのような定義では、非ヒト抗原結合残基を含むヒト化抗体が明確に除外される。ヒト抗体は、ファージディスプレイライブラリーを含む本分野で公知の種々の技術を使用して産生することができる。HoogenboomとWinter,分子生物学雑誌(J.Mol.Biol.)227:381(1991);Marksら,分子生物学雑誌(J.Mol.Biol.)222:581(1991)。ヒトモノクローナル抗体の調製のために利用可能な方法は、Coleら, モノクローナル抗体と癌療法(Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy), Alan R. Liss, p. 77 (1985); Boernerら, J. Immunol., 147(1): 86-95 (1991)に記載される。さらに、van Dijkとvan de Winkel,カレント・オピニオン・イン・ファーマコロジー(Curr.Opin.Pharmacol.),5:368-74(2001)を参照する。ヒト抗体は、抗原攻撃に応答してそ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能になっているトランスジェニック動物(例えば免疫化ゼノマウス)に対して、抗原を投与することにより調製することができる(例えばゼノマウスTM技術に関する米国特許第6,075,181号及び第6,150,584号を参照する)。さらに、ヒトB細胞ハイブリドーマ技術を介して産生されるヒト抗体に関しては、例えばLiら, 米国科学アカデミー紀要(Proc. Natl. Acad. Sci. USA), 103: 3557-3562 (2006)を参照する。
【0065】
「フレームワーク」又は「FR」残基とは、本文で定義するHVR残基以外の可変ドメイン残基を指す。
本発明は、PD-L1に結合できる抗PD-L1抗体及びその機能性断片を提供する。本発明にかかる抗体又はその機能性断片は、以下の特性の少なくとも1種を有する:高親和性でPD-L1とPD-1の相互作用を遮断できること;PD-L1に高特異性で結合できること。
【0066】
本発明はさらに、ヒト化抗PD-L1抗体及びその機能性断片を提供する。前記ヒト化抗体は、免疫化マウスから産生されるマウス化抗体から、コンピューターシミュレーション設計によって、且つファージディスプレイ技術も併せて利用して得られるものである。
【0067】
抗体活性に実質的に影響を与えない限り、当業者は本発明の配列に1個又はそれ以上(例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9若しくは10個、又はそれ以上)のアミノ酸を置換、添加及び/又は欠失することで、前記抗体又はその機能性断片の配列の変異体を得ることができる。それらはいずれも本発明の保護範囲内に含まれるとみなされる。例えば、可変領域において類似の性質を持つアミノ酸で置換することができる。本発明にかかる変異体の配列は、その由来である配列と少なくとも95%、96%、97%、98%又は99%の同一性を有してもよい。本発明にかかる配列同一性は、配列解析ソフトウェアを用いて計測することができる。例えばデフォルトパラメータのコンピュータープログラムBLAST、特にBLASTP又はTBLASTNを使用してもよい。
【0068】
本発明の抗体は、完全長のもの(例えばIgG1又はIgG4抗体)であってもよく、或いは抗原結合部分(例えばFab、F(ab’)2又はscFv断片)のみを含んでもよく、或いは修飾されてその機能が影響されてもよい。本発明は、修飾されたグリコシル化パターンを有する抗PD-L1抗体を含む。ある応用において、修飾によって不要のグリコシル化部位を除去することは役に立ち、或いは、例えば抗体の抗体依存性細胞傷害性(ADCC)機能を増強させるように、オリゴ糖鎖にフコース部分を存在させない。他のある応用において、補体依存性細胞傷害性(CDC)を改変するように、ガラクトシル化修飾を行ってもよい。
【0069】
当業者は、本発明にかかる抗PD-L1抗体をコードするDNA分子をベクターにクローニングし、そして宿主細胞を形質転換することができる。したがって、本発明はさらに、本発明にかかる抗PD-L1抗体をコードするDNA分子を含む組換えDNAベクターを提供する。
【0070】
好ましくは、前記組換えDNAベクターは発現ベクターであり、当業者が前記抗体のDNA分子を発現ベクターにクローニングし、宿主細胞を形質転換し、誘導発現によって抗体を得る。本発明にかかる発現ベクターは、抗PD-L1抗体の重鎖可変領域、軽鎖可変領域及び/又は定常領域のDNA配列を含む。しかしながら、重鎖可変領域及び定常領域を含むものと、軽鎖可変領域及び定常領域を含むものとの2種類の発現ベクターを別々に構築し、哺乳動物細胞をコトランスフェクションすることもできる。一つの好ましい実施形態において、前記発現ベクターはさらに、プロモーター及び分泌シグナルペプチドをコードするDNA配列、並びに少なくとも1種のスクリーニング用薬剤耐性遺伝子を含む。
【0071】
本発明にかかる宿主細胞は、原核宿主細胞、真核宿主細胞又はファージであってもよい。前記原核宿主細胞は、大腸菌、枯草菌、ストレプトマイセス又はミラビリス変形菌等であってもよい。前記真核宿主細胞は、ピキア・パストリス、シゾサッカロミセスセレビシエ、分裂酵母、トリコデルマ等の真菌、ツマジロクサヨトウ等の昆虫細胞、タバコ等の植物細胞、BHK細胞、CHO細胞、COS細胞、骨髄腫細胞等の哺乳動物細胞であってもよい。ある実施形態において、本発明にかかる宿主細胞は、好ましくは哺乳動物細胞、より好ましくはBHK細胞、CHO細胞、NSO細胞又はCOS細胞である。
【0072】
本文で用いられる「医薬組成物」という用語は、ある特定の目的を果たすために共に組み合わせる、少なくとも1種の薬物と、任意の薬学的に許容される担体又は補助剤との組み合わせを示す。ある実施形態において、前記医薬組成物は、共同に作用して本発明の目的を果たすことさえできれば、時間的に及び/又は空間的に分かれる組み合わせを含む。例えば、前記薬物組成物に含まれる成分(例えば本発明にかかる抗体、核酸分子、核酸分子の組み合わせ及び/又は抱合体)は、全体として対象に投与してもよく、又は別々に対象に投与してもよい。前記医薬組成物に含まれる成分が別々に対象に投与される場合、前記成分は同時に又は順次に対象に投与してもよい。好ましくは、前記薬学的に許容される担体は、水、緩衝水溶液、PBS(リン酸塩緩衝液)のような等張塩溶液、葡萄糖、マンニトール、デキストロース、乳糖、澱粉、ステアリン酸マグネシウム、セルロース、炭酸マグネシウム、0.3%グリセリン、ヒアルロン酸、エタノール又はポリプロピレングリコールのようなポリアルキレングリコール、トリグリセリド等である。前記薬学的に許容される担体のタイプは、特に、本発明にかかる組成物が経口、経鼻、皮内、皮下、筋肉内又は静脈内の投与のために配合されるか否かによるものである。本発明にかかる組成物は、湿潤剤、乳化剤又は緩衝液物質を添加剤として含んでもよい。
【0073】
本発明にかかる医薬組成物は、適切な経路のいずれかを経って投与してもよく、例えば、経口、経鼻、皮内、皮下、筋肉内又は静脈内で投与することができる。
一つの関連する点で、本発明は、抗PD-L1抗体と第2の治療剤の組み合わせである医薬組成物を提供する。一つの実施形態において、前記第2の治療剤は、抗PD-L1抗体と有利に組み合わせる任意の試薬である。抗PD-L1抗体と有利に組み合わせる例示的な試薬は、PD-L1活性を抑制する他の試薬(他の抗体又はその抗原結合断片、ペプチド阻害剤、小分子拮抗剤等を含む)及び/又はPD-L1上流又は下流のシグナル伝達を阻害する試薬を含むが、それらに限定されるものではない。
【0074】
本文で用いられる「PD-L1活性を消失、抑制又は低下させることで疾患又は病症を予防又は治療する」という用語とは、PD-L1の発現によって引き起こされる、或いはPD-L1の発現を症状/特徴とする疾患又は病症を指し、癌や炎症性疾患のようなT細胞機能不全疾患を含む。ある実施形態において、本発明にかかる癌は、胃癌、肺癌、肝癌、肝内胆管癌、結腸癌、膵癌、卵巣癌、乳癌、子宮頸癌、頭頸部扁平上皮癌、上咽頭癌、食管癌、膀胱癌、腎細胞癌、皮膚癌、口腔扁平上皮癌を含むが、それらに限定されるものではない。
【0075】
本文で用いられる「治療有効量」とは、投与対象に対するメリットを示すのに十分な投与量を指す。実際の投与量、並びに投与の速度と時間スケジュールは、治療を受ける者自身の状況及び重篤度に応じて決定される。治療の処方(例えば投与量の決定等)は、最終的に、総合診療医及び他の医者の責任で、それらによって決定され、通常は治療される疾患、患者の個人状況、送達部位、投与手段及び医者にとって既知の他の要素を考慮する。
【0076】
本文で用いられる「対象」という用語は、ヒトのような哺乳動物を指すが、他の動物、例えば野生動物(例えばアオサギ、コウノトリ、ツル等)、家畜(例えばカモ、ガチョウ等)又は実験動物(例えばオランウータン、サル、ラット、マウス、ウサギ、モルモット等)であってもよい。
【0077】
本発明の一つにおいて、本発明にかかる抗体又はその機能性断片は、アミノ酸配列番号7、8、9、13、14、15、19、20、21、22、23、24、28、29、30若しくは前記配列のいずれかの変異体からなる群から選ばれる重鎖CDR、及び/又はアミノ酸配列番号1、2、3、4、5、6、10、11、12、16、17、18、25、26、27若しくは前記配列のいずれかの変異体からなる群から選ばれる軽鎖CDRを含む。ある好ましい実施形態において、本発明にかかる抗体又はその機能性断片において、重鎖CDRのアミノ酸配列は、配列番号7、8、9、13、14、15、19、20、21、22、23、24、28、29及び30に示す配列から選ばれる、及び/又は軽鎖CDRのアミノ酸配列は、配列番号1、2、3、4、5、6、10、11、12、16、17、18、25、26及び27に示す配列から選ばれる。
【0078】
ある好ましい実施形態において、本発明にかかる抗体又はその機能性断片の重鎖CDR1のアミノ酸配列は、配列番号7、13、19、22若しくは28又は前記配列のいずれかの変異体に示す。ある好ましい実施形態において、本発明にかかる抗体又はその機能性断片の重鎖CDR2のアミノ酸配列は、配列番号8、14、20、23若しくは29又は前記配列のいずれかの変異体に示す。本発明にかかる抗体又はその機能性断片の重鎖CDR3のアミノ酸配列は、配列番号9、15、21、24若しくは30又は前記配列のいずれかの変異体に示す。
【0079】
ある好ましい実施形態において、本発明にかかる抗体又はその機能性断片の重鎖CDR1のアミノ酸配列は、配列番号7、13、19、22若しくは28又は前記配列のいずれかの変異体に示す;重鎖CDR2のアミノ酸配列は、配列番号8、14、20、23若しくは29又は前記配列のいずれかの変異体に示す;及び、重鎖CDR3のアミノ酸配列は、配列番号9、15、21、24若しくは30又は前記配列のいずれかの変異体に示す。
【0080】
ある好ましい実施形態において、前記抗体又はその機能性断片の重鎖CDR1、CDR2とCDR3のアミノ酸配列は、以下の各アミノ酸配列若しくはその変異体の組み合わせからなる群から選ばれる1種の組み合わせである:
【0081】
【0082】
ある好ましい実施形態において、本発明にかかる抗体又はその機能性断片の軽鎖CDR1のアミノ酸配列は、配列番号1、4、10、16若しくは25又は前記配列のいずれかの変異体に示す。ある好ましい実施形態において、本発明にかかる抗体又はその機能性断片の軽鎖CDR2のアミノ酸配列は、配列番号2、5、11、17若しくは26又は前記配列のいずれかの変異体に示す。本発明にかかる抗体又はその機能性断片の軽鎖CDR3のアミノ酸配列は、配列番号3、6、12、18若しくは27又は前記配列のいずれかの変異体に示す。
【0083】
ある好ましい実施形態において、本発明にかかる抗体又はその機能性断片の軽鎖CDR1のアミノ酸配列は、配列番号1、4、10、16若しくは25又は前記配列のいずれかの変異体に示す;軽鎖CDR2のアミノ酸配列は、配列番号2、5、11、17若しくは26又は前記配列のいずれかの変異体に示す;及び、軽鎖CDR3のアミノ酸配列は、配列番号3、6、12、18若しくは27又は前記配列のいずれかの変異体に示す。
【0084】
ある好ましい実施形態において、前記抗体又はその機能性断片の軽鎖CDR1、CDR2とCDR3のアミノ酸配列は、以下の各アミノ酸配列若しくはその変異体の組み合わせからなる群から選ばれる1種の組み合わせである:
【0085】
【0086】
ある好ましい実施形態において、本発明にかかる抗体又はその機能性断片の重鎖CDR1のアミノ酸配列は、配列番号7、13、19、22若しくは28又は前記配列のいずれかの変異体に示す;重鎖CDR2のアミノ酸配列は、配列番号8、14、20、23若しくは29又は前記配列のいずれかの変異体に示す;及び、重鎖CDR3のアミノ酸配列は、配列番号9、15、21、24若しくは30又は前記配列のいずれかの変異体に示す;並びに、軽鎖CDR1のアミノ酸配列は、配列番号1、4、10、16若しくは25又は前記配列のいずれかの変異体に示す;軽鎖CDR2のアミノ酸配列は、配列番号2、5、11、17若しくは26又は前記配列のいずれかの変異体に示す;及び、軽鎖CDR3のアミノ酸配列は、配列番号3、6、12、18若しくは27又は前記配列のいずれかの変異体に示す。
【0087】
ある好ましい実施形態において、前記抗体又はその機能性断片の重鎖CDR1、CDR2とCDR3のアミノ酸配列は、以下の各アミノ酸配列若しくはその変異体の組み合わせからなる群から選ばれる1種の組み合わせである:
【0088】
【0089】
;及び/又は、前記軽鎖CDR1、CDR2とCDR3のアミノ酸配列は、以下の各アミノ酸配列若しくはその変異体の組み合わせからなる群から選ばれる1種の組み合わせである:
【0090】
【0091】
ある好ましい実施形態において、本発明にかかる抗体又はその機能性断片の重鎖CDR1、CDR2とCDR3及び軽鎖CDR1、CDR2とCDR3のアミノ酸配列は、以下の各アミノ酸配列若しくはその変異体の組み合わせからなる群から選ばれる1種の組み合わせである:
【0092】
【0093】
ある実施形態において、本発明にかかる抗体又はその機能性断片は、アミノ酸配列番号33、35、37、38、40若しくは前記配列のいずれかの変異体からなる群から選ばれる重鎖可変領域、及び/又はアミノ酸配列番号31、32、34、36、39若しくは前記配列のいずれかの変異体からなる群から選ばれる軽鎖可変領域を含む。ある実施形態において、本発明にかかる抗体又はその機能性断片の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、配列番号33、35、37、38若しくは40に示す、及び/又はその軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、配列番号31、32、34、36若しくは39に示す。
【0094】
一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号33又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号31又はその変異体である。
もう一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号33又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号32又はその変異体である。
【0095】
さらに一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号35又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号34又はその変異体である。
さらに一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号37又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号36又はその変異体である。
【0096】
さらに一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号38又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号36又はその変異体である。
さらに一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号40又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号39又はその変異体である。
【0097】
本発明にかかる抗体又はその機能性断片は、キメラ抗体、ヒト化抗体又は完全ヒト抗体であってもよい。
本発明にかかる抗体又はその機能性断片はヒト化のものであってもよい。ヒト化抗体を調製する方法は当業者によく知られる。例えば、本発明のCDR配列をヒト抗体可変領域に転移することにより、本発明のヒト化抗PD-L1抗体を調製することができる。前記ヒト化抗体は、抗抗体反応(AAR)及びヒト抗マウス抗体反応(HAMA)を発生せず、抗抗体に中和されて早速に排除されるものではなく、且つ免疫エフェクター機能を有する。
【0098】
ある好ましい実施形態において、本発明にかかるヒト化抗PD-L1抗体又はその機能性断片は、アミノ酸配列番号33、35、37、38、40若しくは前記配列のいずれかの変異体からなる群から選ばれる重鎖可変領域、及び/又はアミノ酸配列番号31、32、34、36、39若しくは前記配列のいずれかの変異体からなる群から選ばれる軽鎖可変領域を含む。ある実施形態において、本発明にかかるヒト化抗PD-L1抗体又はその機能性断片の重鎖可変領域のアミノ酸配列は、配列番号33、35、37、38若しくは40に示す、及び/又はその軽鎖可変領域のアミノ酸配列は、配列番号31、32、34、36若しくは39に示す。
【0099】
本発明にかかるヒト化抗体又はその機能性断片の一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号33又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号31又はその変異体である。
【0100】
本発明にかかるヒト化抗体又はその機能性断片の一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号33又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号32又はその変異体である。
【0101】
本発明にかかるヒト化抗体又はその機能性断片のもう一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号35又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号34又はその変異体である。
【0102】
本発明にかかるヒト化抗体又はその機能性断片のもう一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号38又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号36又はその変異体である。
【0103】
本発明にかかるヒト化抗体又はその機能性断片のさらに一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号37又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号36又はその変異体である。
【0104】
本発明にかかるヒト化抗体又はその機能性断片のさらに一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号40又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号39又はその変異体である。
【0105】
本発明にかかるヒト化抗体又はその機能性断片のさらに一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号44又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号42又はその変異体である。
【0106】
本発明にかかるヒト化抗体又はその機能性断片のさらに一つの好ましい実施形態において、前記重鎖可変領域は配列番号48又はその変異体であり、且つ前記軽鎖可変領域は配列番号46又はその変異体である。
【0107】
本発明はさらに、本発明にかかる抗体又はその機能性断片をコードする分離された核酸分子を提供する。したがって、本発明は、本発明にかかるCDR、軽鎖可変領域又は重鎖可変領域をコードする核酸分子を提供し、それは、配列番号1~40、42、44、46及び48に示すアミノ酸配列をコードする核酸分子を含むが、それらに限定されるものではない。一つの好ましい実施形態において、前記核酸分子は、配列番号43、47及び/又は45、49に示すヌクレオチド配列又はその組み合わせを含む。ある実施形態において、本発明にかかる核酸分子は配列番号43、47、45又は49に示す。
【0108】
本発明はさらに、前記核酸分子を含む発現ベクター、並びに前記発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。
本発明は、前記抗体又はその機能性断片の産生が可能である条件下で本発明にかかる前記宿主細胞を培養すること、並びにそれによって産生した前記抗体又はその機能性断片を回収することを含む、抗PD-L1抗体又はその機能性断片を産生する方法を提供する。
【0109】
本発明のもう一つにおいて、治療剤と抱合した本発明にかかる抗体又はその機能性断片を含む免疫抱合体に関する。前記治療剤は、毒素、放射性同位体、薬物又は細胞毒剤であることが好ましい。
【0110】
本発明はさらに、本発明にかかる抗体又はその機能性断片と、薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物に関する。
本発明のもう一つにおいて、その必要のある対象に、治療有効量の本発明にかかる抗体又はその機能性断片、核酸、発現ベクター、宿主細胞、免疫抱合体又は医薬組成物を投与することを含む、PD-L1活性を消失、抑制又は低下させることで疾患又は病症を予防又は治療する方法を提供する。
【0111】
本発明はさらに、本発明にかかる抗体又はその機能性断片、核酸、発現ベクター、宿主細胞、免疫抱合体又は医薬組成物の、疾患又は病症を治療する薬物の製造における使用を提供する。
【実施例】
【0112】
以下の実施例を提供することで、本発明のある好ましい実施形態と方面をさらに証明・解釈するが、それらは発明の範囲に対する制限と解釈すべきではない。
【0113】
[実施例1]ヒトPD-L1細胞外ドメインの真核発現プラスミドへのクローニング
義翹神州からヒトPD-L1遺伝子cDNA配列を含有するプラスミドHG10084-Mを購入し、フォワードプライマー5’-GTACGCTAGCCACCATGAGGATATTTGCTGTC-3’(配列番号50)とリバースプライマー5’-GATCCTCGAGCGTGAGTCCTTTCATTTGG-3’(配列番号51)を利用して、ヒトPD-L1細胞外断片(ヌクレオチド配列は配列番号41に示す)をPCR増幅した。増幅した断片をNheIとXhoIで二重酵素切断した後、自力で構築した真核発現プラスミド系(pSec CAGA2 ECD、pCDNA3.1プラスミドを基に改造して得られたもの、
図1Aに示す)にクローニングし、該プラスミドでPEIによって293 E細胞をトランスフェクションし、6日後、培地上澄を収集し、アフィニティークロマトグラフィーで精製し、ヒトPD-L1細胞外領域タンパク質を得た。結果は
図1Bに示すように、ヒトPD-L1細胞外領域タンパク質は、SDS-PAGEをクマシーブリリアントブルーで染色すると、75Kダルトン程度の大きさを示した。
【0114】
[実施例2]ElisaによるヒトPD-L1組換えタンパク質とヒトPD-1の結合の検出
(2.1 ビオチン標識ヒトPD-L1組換えタンパク質)
ヒトPD-L1組換えタンパク質(即ち実施例1で得られたヒトPD-L1細胞外領域タンパク質)と、DMSOに溶解されたビオチン-NHSとを1:10のモル比の割合で混合し、摂氏4度で2時間放置し、反応混合物を10kDの限外濾過カラムに通過させることで、ビオチン標識ヒトPD-L1と遊離のビオチンを分離した。
【0115】
(2.2 ELISAによるビオチン標識ヒトPD-L1とPD-1の結合)
ヒトPD-L1とPD-1の結合能を検討するために、96ウェルマイクロプレートにおいて、2μg/mlのPD-1を被覆緩衝液中に展開させ、4℃で一晩経過した。翌日、ウェル内の溶液を捨て、洗浄緩衝液で3回洗浄した。その後、2%牛乳含有PBS溶液を加え、60分間ブロッキングした。洗浄緩衝液で3回洗浄してから、異なる濃度のビオチン標識ヒトPD-L1を100μl加え、室温で1時間インキュベートした後、洗浄緩衝液で3回リンスし、洗浄緩衝液で1:10000倍でHRP-ストレプトアビジンを希釈し、室温で1時間インキュベートし、洗浄緩衝液で3回リンスしてから、TMB基質溶液を50μl加えて発色し、室温で8分間反応させた後、2Mの塩酸溶液100μlで反応を中止させ、450nmで吸光度を読み取った。
【0116】
結果は
図2に示すように、ビオチン標識ヒトPD-L1組換えタンパク質はPD-1に特異的に結合できる。
【0117】
[実施例3]PD-L1とPD-1の結合の細胞レベル検出
(3.1 293FヒトPD-1安定発現細胞株の樹立)
構築されたピューロマイシンスクリーニング系付きPD-1完全長配列真核発現ベクターを293F接着細胞にPEIトランスフェクションした。トランスフェクションの24h後、ピューロマイシン(2μg/ml)によって、293F PD-1安定発現細胞が形成するまでスクリーニングした。同時に、限界希釈法により、1ウェルあたり0.8個の細胞を96ウェルプレートに播き、15日後、293F PD-1モノクローンを選別して継代し、293F PD-1安定発現細胞株を形成した。
【0118】
(3.2 ビオチン標識ヒトPD-L1と293F PD-1安定発現細胞株の結合)
異なる濃度のビオチン標識ヒトPD-L1組換えタンパク質(即ち実施例1で得られたヒトPD-L1細胞外領域タンパク質)を293F PD-1安定発現細胞懸濁液と混合し、摂氏37度で30分間インキュベートした。FACS緩衝液(20mM Tris、100mM NaCl、2mM Ca2+、1% FBS、pH 7.4)で3回洗浄した後、ストレプトアビジン-アロフィコシアニン(SA-APC,2μg/ml)を加え、室温で30分間インキュベートした。FACS緩衝液で3回洗浄した後、フローサイトメーターで検出した。
【0119】
結果は
図3に示すように、ビオチン標識PD-L1は293F細胞におけるPD-1に特異的に結合できる。
【0120】
[実施例4]抗PD-L1マウス化抗体の調製
(4.1 動物の免疫)
実施例1で得られたヒトPD-L1組換えタンパク質を抗原として等量の免疫アジュバント(フロインドアジュバント)と混合し、5匹の6週齢メスFVBマウスにて皮下免疫を行った。初回免疫の後、週に1回追加免疫し、合計で4回の免疫を行った。
【0121】
(4.2 細胞の融合)
最終の追加免疫の後、マウスの脚の付け根のリンパ節を取り、生理食塩水中で磨砕した後、リンパ球リッチ懸濁液を取り、通常のエレクトロポレーション方法(BTX社のエレクトロポレーターハンドブックを参照する)でそれをSP2/0細胞と融合させた。融合細胞をHAT含有RPMI-1640完全培地(Sigma)中において、5% CO2、37℃の条件下で培養した。
【0122】
[実施例5]ハイブリドーマ細胞のスクリーニング実験
12000株の異なるモノクローナルハイブリドーマ細胞から、酵素(Elisa)反応により、分泌される抗体がヒトPD-L1タンパク質に結合できるクローンを950株スクリーニングした。それらの950株のクローンの中で、139株は293F細胞に発現されるPD-L1に結合できた。それらの139株のクローンの中で、23株はビオチン標識ヒトPD-L1と293におけるPD-1の結合を阻害する能力を備えた。我々はこの23株のクローンをめぐって次の実験を行った。
【0123】
以上で得られた23株の抗体を直接にビオチン標識ヒトPD-L1(10μg/ml)と混合し、室温で30分間インキュベートした。その後、混合物と293F PD-1安定発現細胞株懸濁液を摂氏37度で30分間インキュベートし、細胞をFACS緩衝液で3回洗浄した後、5μg/mlのSA-APCを加え、30分間インキュベートした。細胞をFACS緩衝液で3回洗浄した後、フローサイトメーター検出により、ハイブリドーマ細胞から分泌される抗体がヒトPD-L1と293F細胞表面におけるPD-1の結合を阻害できるか否かを検討した。
【0124】
結果は
図4に示すように、クローン1、2、4、6、16、17、18、21は、PD-L1と293F細胞におけるPD-1の結合に対して良好な阻害効果を有する。
【0125】
[実施例6]候補抗体のJurkat・フルオレセイン分析
PD-L1を発現するCHO細胞を96ウェルプレートに播き、1ウェルあたりの細胞量を5×104にし、37℃、7% CO2で一晩培養し、細胞上澄を取り除き、各ウェルに抗体希釈液(初期濃度が60μg/mlで、3倍の濃度勾配で希釈した)を40μl加え、PD-1及びNFAT-ルシフェラーゼレポーター遺伝子を持続発現できるJurkatレポーター細胞(Promega社から購入した)を40μl加え、総細胞数を1×105細胞にし、37℃、7% CO2で6時間培養し、ルシフェラーゼ試薬を加え、マイクロプレートリーダーで発光値を検出した。
【0126】
結果は
図5に示すように、フルオレセインの検出結果から明らかなように、クローン4、6、16、17、18及び21はPD-L1のJurkat細胞におけるルシフェラーゼ発現に対する阻害現象に対して、顕著な回復作用を有する。
【0127】
[実施例7]候補抗体とヒトPD-L1組換えタンパク質の結合定数の測定
表9に示すように、ForteBio装置により、異なるマウス化抗体とヒトPD-L1の間の結合定数を測定した。結果から明らかなように、実施例5で調製したマウス化抗体4、6、16、17、18及び21はいずれもヒトPD-L1に特異的に結合できる。
【0128】
【0129】
[実施例8]候補抗体可変領域配列の獲得
ハイブリドーマ細胞に発現される抗体の発現量、活性、タイプ等を考慮して、クローン6、16、18、21を選択して、引き続き実験を行った。候補ハイブリドーマ細胞を培養し、1000rpm遠心で細胞を収集し、Trizolで全RNAを抽出した。それを鋳型として第一鎖cDNAを合成してから、該第一鎖cDNAを次の鋳型として、ハイブリドーマ細胞に相応する可変領域DNA配列を増幅した。増幅反応に用いられたプライマー配列は、抗体可変領域の第一フレームワーク領域及び定常領域と相補していた(Larrick,J.W.ら,1990,Scand.J.Immunol.,32,121-128及びColoma,J.J.ら,(1991)BioTechniques,11,152-156)。50μlの反応系において、それぞれcDNAを1μl、10×PCR緩衝液を5μl、上流及び下流プライマーをそれぞれ1μl(25 pmol)、dNTPを1μl、25 mmolPL MgCl2を1μl、H2Oを39μl加え、95℃で10 min初期変性し、Taq酵素を1μl加え、温度のサイクルに入ってPCR増幅を行った。反応条件は、94℃で1 minの変性、58℃で1 minのアニーリング、72℃で15sの伸長というサイクルを、合計で32回行い、そして72℃で10 min保温した。
【0130】
NCBI Ig-Blast(http://www.ncbi.nlm.nih. gov/projects/igblast/)を用いて、生殖系列及び再配列Ig可変領域配列データベースから共有配列を検索した。Kabat(Wu,T.TとKabat,E.A. 1970 J.Exp.Med.,132:211-250)及びIMGTシステム(Lefranc M.-P.ら,1999 Nucleic Acids Research,27,209-212)に基づき、配列ラベリング及びインターネットに基づく配列解析(http ://www. Imgt.org/IMGT_vquest/share/ textes/index.html与http ://www.ncbi.nlm.nih. gov/igblast/)により相補性決定領域(CDR)を同定した。
【0131】
ハイブリドーマ細胞にコードされる軽鎖と重鎖の可変領域及びCDRのアミノ酸配列は下表に示す(配列表で開示された配列に相応する):
増幅産物のシーケンシングをすると、得られた候補ハイブリドーマの重鎖と軽鎖の可変領域配列は:
クローン6:
軽鎖:配列番号31;
LCDR1:配列番号1;
LCDR2:配列番号2;
LCDR3:配列番号3;
軽鎖変異体:配列番号32;
LCDR1:配列番号4;
LCDR2:配列番号5;
LCDR3:配列番号6;
重鎖:配列番号33;
HCDR1:配列番号7;
HCDR2:配列番号8;
HCDR3:配列番号9。
【0132】
クローン16:
軽鎖:配列番号34;
LCDR1:配列番号10;
LCDR2:配列番号11;
LCDR3:配列番号12;
重鎖:配列番号35;
HCDR1:配列番号13;
HCDR2:配列番号14;
HCDR3:配列番号15。
【0133】
クローン18:
軽鎖:配列番号36;
LCDR1:配列番号16;
LCDR2:配列番号17;
LCDR3:配列番号18;
重鎖:配列番号37;
HCDR1:配列番号19;
HCDR2:配列番号20;
HCDR3:配列番号21;
重鎖変異体:配列番号38;
HCDR1:配列番号22;
HCDR2:配列番号23;
HCDR3:配列番号24。
【0134】
クローン21:
軽鎖:配列番号39;
LCDR1:配列番号25;
LCDR2:配列番号26;
LCDR3:配列番号27;
重鎖:配列番号40;
HCDR1:配列番号28;
HCDR2:配列番号29;
HCDR3:配列番号30であった。
【0135】
[実施例9]キメラ抗体発現ベクターの構築
ヒト血細胞(北京血液研究所)から重鎖定常領域Fc断片及び軽鎖k定常領域をクローニングし、pCDNA3.1プラスミドに組み込んで(Walls MA,Hsiao HとHarris LJ(1993),Nucleic Acids Research,Vol.21,No.122921-2929を参照する)改造を行った。実施例8に記載のクローン6、16、18、21の重鎖と軽鎖の可変領域配列断片をGenscript社に合成してもらい、重鎖をBspq Iで切断し、軽鎖をBspq Iで切断した後、相応に改造されたpCDNA3.1プラスミドに組み込み、且つシーケンシングによって正確なクローンを決定した。次の実験材料はいずれも、該シリーズのプラスミドで細胞をトランスフェクションしてから抽出して得られるものであった。
【0136】
[実施例10]Elisaによるキメラ抗体とヒトPD-1の結合の検出
96ウェルマイクロプレートを0.5μg/mlのヒトPD-L1で被覆し、摂氏37度で60分間恒温インキュベートした。その後、ウェル内の溶液を捨て、洗浄緩衝液で3回洗浄し、2% BSA含有PBS溶液を加えて60分間ブロッキングした。洗浄緩衝液で3回洗浄してから、勾配希釈した抗体を加え、摂氏37度で60分間インキュベートした後、洗浄緩衝液で3回リンスし、次に1:10000倍で希釈したビオチン-抗IgG4抗体を加え、摂氏37度で1時間インキュベートし、洗浄緩衝液で3回リンスしてから、洗浄緩衝液で1:10000倍で希釈したHPR-ストレプトアビジンを加え、室温で1時間インキュベートし、洗浄緩衝液で3回リンスしてから、TMB基質溶液を100μl加えて発色し、室温で30分間反応させた後、2Mの塩酸溶液100μlで反応を中止させ、450nmで吸光度を読み取った。
【0137】
図6の結果から分かるように、キメラ抗体24、25はPD-L1に特異的に結合でき、それらのEC50はそれぞれ7.782 ng/mLと9.233 ng/mLであった。
【0138】
[実施例11]キメラ抗体と293F細胞におけるPD-L1の結合
PD-L1を発現する293F細胞を消化してから、遠心でFACS緩衝液中に再懸濁させ、細胞量が~2.5×104で体積が50μlになるように1.5ml EPチューブに入れ、異なる濃度のキメラ抗体希釈液を50μl加えて均一に混合し、室温で30minインキュベートした。FACS緩衝液で細胞を2回洗浄してから、ヒツジ抗ヒトIgG-PE抗体を100μl加え、遮光で30minインキュベートした。FACS緩衝液で2回洗浄してから、FACS検出を行った。
【0139】
結果は
図7に示すように、キメラ抗体24、25は293F細胞におけるPD-L1に特異的に結合できる。それらのEC
50はそれぞれ0.09092μg/mLと0.1329μg/mLであった。
【0140】
[実施例12]キメラ抗体によるヒトPD-L1と293F細胞におけるPD-1の結合に対する阻害
組換え発現のキメラ抗体を取り(10μg/ml)、ビオチン標識ヒトPD-L1(即ち実施例1で得られたヒトPD-L1細胞外領域タンパク質、1μg/ml)と混合し、室温で30分間インキュベートした。その後、混合物と293F PD-1安定発現細胞株(1.5×105細胞)懸濁液を摂氏37度で15分間インキュベートし、PBSで3回洗浄した後、5μg/mlのSA-APCを加え、室温で30分間インキュベートした。PBSで3回洗浄した後、フローサイトメーター検出により、キメラ抗体がヒトPD-L1と293F細胞表面におけるPD-1の結合を阻害できるか否かを検討した。
【0141】
結果は
図8に示すように、キメラ抗体24及び25はヒトPD-L1と293F細胞表面におけるPD-1の結合を特異的に阻害できる。それらのEC
50はそれぞれ133.1μg/mLと21.17μg/mLであった。
【0142】
[実施例13]キメラ抗体のJurkat・フルオレセイン分析
PD-L1を発現するCHO細胞を96ウェルプレートに播き、1ウェルあたりの細胞量を5×104にし、37℃、7% CO2で一晩培養し、細胞上澄を取り除き、各ウェルに抗体希釈液(初期濃度が60μg/mlで、3倍の濃度勾配で希釈した)を40μl加え、PD-1及びNFAT-ルシフェラーゼレポーター遺伝子を持続発現できるJurkatレポーター細胞を40μl加え、総細胞数を1×105細胞にし、37℃、7% CO2で6時間培養し、ルシフェラーゼ試薬を加え、マイクロプレートリーダーで発光値を検出した。
【0143】
結果は
図9に示すように、キメラ抗体24及び25は、ヒトPD-L1とPD-1の結合を特異的に阻害し、レポーター遺伝子の発現を促進することができる。それらのEC
50はそれぞれ0.1796μg/mLと0.06166μg/mLであった。
【0144】
[実施例14]抗体のヒト化修飾
以上で得られたハイブリドーマ細胞が分泌した抗体の可変領域配列に応じて、ヒト化修飾を行った。簡単に言えば、ヒト化修飾過程は以下の工程に関する:A、各ハイブリドーマ細胞が分泌した抗体の遺伝子配列をヒト胎児性抗体遺伝子配列とアラインメントし、相同性の高い配列を見出す;B、HLA-DRの親和性を解析・調査し、親和性の低いヒト胎児性フレームワーク配列を選別する;C、コンピューターシミュレーション技術を利用し、分子ドッキングを用いて、可変領域及びその周辺のフレームワークのアミノ酸配列を解析し、その三次元的な結合形態を調査した。静電力、ファン・デル・ワールス力、親疎水性及びエントロピーを計算することにより、各ハイブリドーマ細胞が分泌した抗体の遺伝子配列の中で、PD-1と作用でき且つ三次元的フレームワークを維持できる肝心なアミノ酸個体を解析し、それを選択されたヒト胎児性遺伝子フレームワークにグラフトした上で、保留の必要があるフレームワーク領域のアミノ酸部位を標示し、ヒト化抗体を合成した(Pini, A.ら, (1998). Design and Use of a Phage Display Library: HUMAN ANTIBODIES WITH 10 SUBNANOMOLAR AFFINITY AGAINST A MARKER OF ANGIOGENESIS ELUTED FROM A TWO-DIMENSIONAL GEL.,Journal of Biological Chemistry, 273(34): 21769-21776)。それに基づき、以下の2つのヒト化抗体30及び38が得られた:
ヒト化抗体30軽鎖:
配列番号42、軽鎖可変領域アミノ酸配列;
配列番号43、軽鎖可変領域ヌクレオチド配列;
ヒト化抗体30重鎖:
配列番号44、重鎖可変領域アミノ酸配列;
配列番号45、重鎖可変領域ヌクレオチド配列。
【0145】
ヒト化抗体38軽鎖:
配列番号46、軽鎖可変領域アミノ酸配列;
配列番号47、軽鎖可変領域ヌクレオチド配列;
ヒト化抗体38重鎖:
配列番号48、重鎖可変領域アミノ酸配列;
配列番号49、重鎖可変領域ヌクレオチド配列。
【0146】
[実施例15]Elisaによるヒト化抗体とヒトPD-1の結合の検出
96ウェルマイクロプレートに播き、PD-L1で被覆し、摂氏37度で60分間恒温インキュベートした。その後、ウェル内の溶液を捨て、洗浄緩衝液で3回洗浄し、2% BSA含有PBS溶液を加えて60分間ブロッキングした。洗浄緩衝液で3回洗浄してから、1ウェルあたりにビオチン標識IgG4抗体を100μl加え、摂氏37度で30分間インキュベートした後、洗浄緩衝液で3回リンスし、次に異なる倍数で希釈したヒト化抗体を加え、摂氏37度で1時間インキュベートし、洗浄緩衝液で3回リンスしてから、洗浄緩衝液で1:10000倍で希釈したHPR標識マウス抗ヒトIgG(H+L)を加え、室温で1時間インキュベートし、洗浄緩衝液で3回リンスしてから、TMB基質溶液を100μl加えて発色し、室温で30分間反応させた後、2Mの塩酸溶液100μlで反応を中止させ、450nmで吸光度を読み取った。
【0147】
結果は
図10に示すように、ヒト化抗体30及び38がPD-L1に結合するEC
50値はそれぞれ558pg/mLと837pg/mLであった。
【0148】
[実施例16]ヒト化抗体と293F細胞におけるPD-L1の結合
PD-L1を発現する293F細胞を消化してから、遠心でFACS緩衝液中に再懸濁させ、細胞量が~2.5×104で体積が50μlになるように1.5ml EPチューブに入れ、異なる濃度の抗体(人化抗体30、38)を50μl加えて均一に混合し、室温で30minインキュベートした;FACS緩衝液で細胞を2回洗浄してから、ヒツジ抗ヒトIgG-PE抗体を100μl加え、遮光で30minインキュベートした;FACS緩衝液で2回洗浄してから、FACS検出を行った。
【0149】
結果は
図11に示すように、ヒト化抗体30、38は293F細胞におけるPD-L1に特異的に結合できる。EC
50値はそれぞれ0.2866μg/mLと0.3476μg/mLであった。
【0150】
[実施例17]ヒト化抗体によるヒトPD-L1と293F細胞におけるPD-1の結合に対する阻害
組換え発現のヒト化抗体を取り(10μg/ml)、ビオチン標識ヒトPD-L1(即ち実施例1で得られたヒトPD-L1細胞外領域タンパク質、1μg/ml)と混合し、室温で30分間インキュベートした。その後、混合物と293F PD-1安定発現細胞株(1.5×105細胞)を摂氏37度で15分間インキュベートし、PBSで3回洗浄した後、5μg/mlのSA-APCを加え、摂氏4度で15分間インキュベートした。PBSで3回洗浄した後、フローサイトメーター検出により、ヒト化抗体がヒトPD-L1と293F細胞表面におけるPD-1の結合を阻害できるか否かを検討した。
【0151】
結果は
図12に示すように、ヒト化抗体30及び38はヒトPD-L1と293F細胞表面におけるPD-1の結合を特異的に阻害できる。それらのEC
50値はそれぞれ0.6474μg/mLと0.8887μg/mLであった。
【0152】
[実施例18]ヒト化抗体のJurkat・フルオレセイン分析
PD-L1を発現するCHO細胞を96ウェルプレートに播き、1ウェルあたりの細胞量を5×104にし、37℃、7% CO2で一晩培養し、細胞上澄を取り除き、各ウェルに抗体希釈液(初期濃度が60μg/mlで、3倍の濃度勾配で希釈した)を40μl加え、PD-1及びNFAT-ルシフェラーゼレポーター遺伝子を持続発現できるJurkatレポーター細胞を40μl加え、総細胞数を1×105細胞にし、37℃、7% CO2で6時間培養し、ルシフェラーゼ試薬を加え、マイクロプレートリーダーで発光値を検出した。
【0153】
結果は
図13に示すように、ヒト化抗体30及び38は、ヒトPD-L1とPD-1の結合を特異的に阻害し、レポーター遺伝子の発現を促進することができる。それらのEC
50値はそれぞれ0.07816μg/mLと0.08202μg/mLであった。
【0154】
[実施例19]Elisaによる比較ヒト化抗体とヒトPD-1の結合の検出
96ウェルマイクロプレートに播き、hPD-L1-hisで被覆し、摂氏37度で90分間恒温インキュベートした。室温で平衡状態を約5分間取り、マイクロプレートウォッシャーでマイクロプレートを300μL/ウェル×6回で洗浄し、2% BSA含有PBS溶液を加えて37度で90分間ブロッキングした。マイクロプレートウォッシャーでマイクロプレートを300μL/ウェル×6回で洗浄し、1ウェルあたりに試料溶液を100μl加え、摂氏37度で60分間インキュベートした後、マイクロプレートウォッシャーでマイクロプレートを300μL/ウェル×6回で洗浄し、希釈液で1:5000倍でHPR標識抗人IgG(FC特異性)-ペルオキシダーゼ抗体を希釈し、摂氏37度で1時間インキュベートし、マイクロプレートウォッシャーでマイクロプレートを300μL/ウェル×6回で洗浄し、TMB基質溶液を100μl加えて発色し、摂氏37度で30分間反応させた後、2Mの塩酸溶液100μlで反応を中止させ、450nmで吸光度を読み取った。
【0155】
結果は
図14に示すように、ヒト化抗体30がヒトPD-L1に結合するEC
50値は11.09ng/mLであり、デュルバルマブ(durvalumab)のEC
50値は21.56ng/mLであり、アテゾリズマブ(atezolizumab)のEC
50値は47.13ng/mLであった。
【0156】
[実施例20]マウス腫瘍成長に対するヒト化抗体の抑制作用
6~8週齢メスC57BL/6Jマウスを15匹取り、右腋下から1×106個の(50μLの)MC38-B7H1結腸癌細胞を注射し、5~7日目で腫瘍の形成が触れるようになった後,マウスの腫瘍の体積を計測した。1群あたりに5匹で、3群に分けた。群1は、各匹にKLHを100μL腹腔内注射した。群2は、抗体30を150μg/100μL腹腔内注射した。群3は抗体38を150μg/100μL腹腔内注射した。週に2回注射し、継続的に3週間注射した。週に3回計測した。横×縦2/2で腫瘍体積を計算した。
【0157】
結果は
図15に示すように、ヒト化抗体30及び38はMC38-B7H1で誘発された腫瘍の成長を顕著に抑制できる。
【配列表】