(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】2023-11-27
(45)【発行日】2023-12-05
(54)【発明の名称】グリコシル化CEACAM5に特異的に結合した抗体
(51)【国際特許分類】
C12N 15/13 20060101AFI20231128BHJP
A61K 39/395 20060101ALI20231128BHJP
A61P 1/00 20060101ALI20231128BHJP
A61P 35/00 20060101ALI20231128BHJP
C07K 16/30 20060101ALI20231128BHJP
C12N 1/15 20060101ALI20231128BHJP
C12N 1/19 20060101ALI20231128BHJP
C12N 1/21 20060101ALI20231128BHJP
C12N 5/10 20060101ALI20231128BHJP
C12P 21/08 20060101ALI20231128BHJP
【FI】
C12N15/13 ZNA
A61K39/395 T
A61P1/00
A61P35/00
C07K16/30
C12N1/15
C12N1/19
C12N1/21
C12N5/10
C12P21/08
(21)【出願番号】P 2023512468
(86)(22)【出願日】2021-01-08
(86)【国際出願番号】 CN2021070825
(87)【国際公開番号】W WO2022037002
(87)【国際公開日】2022-02-24
【審査請求日】2023-06-02
(31)【優先権主張番号】PCT/CN2020/110514
(32)【優先日】2020-08-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】521173535
【氏名又は名称】シャンハイ、ケンパーソー、バイオテクノロジー、カンパニー、リミテッド
【氏名又は名称原語表記】SHANGHAI GENBASE BIOTECHNOLOGY CO.,LTD.
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100120617
【氏名又は名称】浅野 真理
(74)【代理人】
【識別番号】100126099
【氏名又は名称】反町 洋
(72)【発明者】
【氏名】モウ、ナン
(72)【発明者】
【氏名】ユイ、ユエ
(72)【発明者】
【氏名】ユアン、チーチュン
【審査官】中山 基志
(56)【参考文献】
【文献】特表2019-526275(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C12N15/00-15/90
C07K
CAplus/REGISTRY/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
グリコシル化CEACAM5に特異的に結合するヒト化抗体またはその抗原結合断片であって、前記抗体は、軽鎖可変領域および重鎖可変領域を含んでなり、
前記軽鎖可変領域は、
配列番号84に記載されるCDR-L1、配列番号85に記載されるCDR-L2、および配列番号86に記載されるCDR-L3を含み、前記重鎖可変領域は、配列番号87に記載されるCDR-H1、配列番号88に記載されるCDR-H2、および配列番号89に記載されるCDR-H3を含む、
ヒト化抗体またはその抗原結合断片。
【請求項2】
前記軽鎖可変領域は、配列番号68
のアミノ酸配列と少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を含んでなり、前記重鎖可変領域は、配列番号69
のアミノ酸配列と少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を含んでなる、請求項1に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片。
【請求項3】
前記抗体は、配列番号52
のヌクレオチド配列によりコードされる軽鎖可変領域、および配列番号53
のヌクレオチド配列によりコードされる重鎖可変領域を含んでなる、請求項1に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片。
【請求項4】
前記抗体は、配列番号68
の軽鎖可変領域および配列番号69
の重鎖可変領域を含んでなる、請求項1に記載のヒト化抗体またはその抗原結合断片。
【請求項5】
単離された核酸分子であって、前記核酸分子は、請求項1~
4のいずれか一項に記載の
ヒト化抗体またはその抗原結合断片をコードするヌクレオチド配列を含んでなる、核酸分子。
【請求項6】
請求項
5に記載の核酸分子を含んでなる、ベクター。
【請求項7】
請求項
6に記載のベクターを含んでなる、宿主細胞。
【請求項8】
医薬組成物であって、前記医薬組成物は、請求項1~
4のいずれか一項に記載の
ヒト化抗体またはその抗原結合断片および薬学的に許容される担体を含んでなる、医薬組成物。
【請求項9】
宿主細胞中で請求項
5に記載の核酸分子を発現すること、および前記宿主細胞からグリコシル化CEACAM5に特異的に結合する
ヒト化抗体を単離することを含む、グリコシル化CEACAM5に特異的に結合する
ヒト化抗体の調製方法。
【請求項10】
胃腸管関連腫瘍を治療するための医薬品の製造における請求項1~
4のいずれか一項に記載の
ヒト化抗体の使用。
【請求項11】
胃腸管関連腫瘍の治療において使用するための、請求項1~
4のいずれか一項に記載の
ヒト化抗体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モノクローナル抗体に関する。より具体的には、本願は、グリコシル化CEACAM5に特異的に結合するモノクローナル抗体、そのヒト化抗体の調製、およびその使用に関する。
【背景技術】
【0002】
中国では、結腸直腸癌、胃癌、および食道癌を含む胃腸関連腫瘍が一般的であり、これらの腫瘍の新規の症例数は、毎年520,000、460,000、および310,000件である(WHO,2018)。したがって、胃腸関連腫瘍は、肺癌を上回り、中国で最も一般的な癌になった。現在、胃腸腫瘍の治療方法としては主に、外科手術、化学療法、標的治療および免疫療法が挙げられる。一般的に用いられる化学療法薬としては、ドセタキセル、5-フルオロウラシル、マイトマイシンC、白金剤などが挙げられ、標的治療薬としては、VEGFRモノクローナル抗体、Her2モノクローナル抗体などが挙げられ、免疫療法では主にPD1/PDL1抗体などが挙げられる。
【0003】
ヒトがん胎児性抗原細胞接着因子(CEACAM)ファミリーは、1960年代に発見された。CEAファミリーは、結腸直腸癌、膵癌、肺癌、胃癌、肝細胞癌、乳癌などの多様な胃腸および肺癌腫瘍に高度に発現する。CEACAMファミリーは、CEACAMサブグループおよびPSGファミリーからなり、細胞外領域に連続する、非常に類似する構造を形成し、高度にグリコシル化された(グリコシル化部分は分子量の50%を占める)IgVドメインによって特徴づけられ、CEAファミリーの細胞外領域は、連続するA1-B1-A2-B2-A3-B3構造(A1-3またはB1-3は、非常に相同的な構造である)からなり、一般的なCEA分子は、CEACAM5(CD66e)であり、グリコシルホスファチジルイノシトール(GPI)により細胞膜に結合し、GPIの酵素分解(例えば、ホスホリパーゼC)により血中に放出されることができ、CEACAM5分子は、細胞接着(CEACAM6などの、CEAファミリーホモ―またはヘテロ二量体を介する)、細胞内シグナル伝達、腫瘍転移および薬剤耐性の発生に関与し、同時に、CEACAM5は、大腸菌の消化管への接着に関係する。
【0004】
CEACAM5は、高度にグリコシル化されたタンパク質なので、組換えで発現したCEACAM5(例えば、293システム)抗原は、腫瘍細胞自身が発現したCEACAM5とは異なるグリコシル化を有することができるので、当該技術分野では、CEACAM5の自然抗原を認識することができる抗体が必要とされる。さらに、CEACAM5は、消化管などの正常組織に少量発現し、消化管の頂端膜側に位置しており、腫瘍細胞においては、CEACAM5は、頂端膜側および基底膜側に発現し、CEACAM5抗体薬が腫瘍部位に到達するのは難しい。したがって、当該技術分野においてCEACAM5抗体薬の局所濃度を高める問題に取り組むことが必要とされる。
【発明の開示】
【0005】
本発明の内容
本発明の一つの態様は、グリコシル化CEACAM5に対するモノクローナル抗体またはその抗原結合断片、ならびにグリコシル化CEACAM5のドメインA1-B1、A2-B2、および/もしくはA3-B3に特異的に結合する抗体またはその抗原結合断片を提供する。
【0006】
特定の実施形態において、本発明のモノクローナル抗体は、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含んでなり、
a.この重鎖可変領域は、配列番号1に記載されるCDR-H1、配列番号2に記載されるCDR-H2および配列番号3に記載されるCDR-H3を含んでなり、一方この軽鎖可変領域は、配列番号4に記載されるCDR-L1、配列番号5に記載されるCDR-L2および配列番号6に記載されるCDR-L3を含んでなる、
b.この重鎖可変領域は、配列番号7に記載されるCDR-H1、配列番号8に記載されるCDR-H2および配列番号9に記載されるCDR-H3を含んでなり、一方この軽鎖可変領域は、配列番号10に記載されるCDR-L1、配列番号11に記載されるCDR-L2および配列番号12に記載されるCDR-L3を含んでなる、
c.この重鎖可変領域は、配列番号13に記載されるCDR-H1、配列番号14に記載されるCDR-H2および配列番号15に記載されるCDR-H3を含んでなり、一方この軽鎖可変領域は、配列番号16に記載されるCDR-L1、配列番号17に記載されるCDR-L2および配列番号18に記載されるCDR-L3を含んでなる、または
d.この重鎖可変領域は、配列番号19に記載されるCDR-H1、配列番号20に記載されるCDR-H2および配列番号21に記載されるCDR-H3を含んでなり、一方この軽鎖可変領域は、配列番号22に記載されるCDR-L1、配列番号23に記載されるCDR-L2および配列番号24に記載されるCDR-L3を含んでなる。
【0007】
特定の実施形態において、本発明のモノクローナル抗体は、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含んでなり、
a)この重鎖可変領域は、配列番号25に記載されるポリペプチドを含んでなり、一方この軽鎖可変領域は、配列番号26に記載されるポリペプチドを含んでなる、
b)この重鎖可変領域は、配列番号27に記載されるポリペプチドを含んでなり、一方この軽鎖可変領域は、配列番号28に記載されるポリペプチドを含んでなる、
c)この重鎖可変領域は、配列番号29に記載されるポリペプチドを含んでなり、一方この軽鎖可変領域は、配列番号30に記載されるポリペプチドを含んでなる、または
d)この重鎖可変領域は、配列番号31に記載されるポリペプチドを含んでなり、一方この軽鎖可変領域は、配列番号32に記載されるポリペプチドを含んでなる。
【0008】
1つの態様において、本発明は、グリコシル化CEACAM5に特異的に結合するヒト化抗体またはその抗原結合断片を提供し、この抗体は、軽鎖可変領域および重鎖可変領域を含んでなり、
この軽鎖可変領域は、
配列番号84、配列番号90、配列番号96、配列番号102、配列番号108、配列番号114、配列番号120および配列番号126からなる群から選択されるCDR-L1、
配列番号85、配列番号91、配列番号97、配列番号103、配列番号109、配列番号115、配列番号121および配列番号127からなる群から選択されるCDR-L2、ならびに
列番号86、配列番号92、配列番号98、配列番号104、配列番号110、配列番号116、配列番号122および配列番号128からなる群から選択されるCDR-L3を含んでなり、
この重鎖可変領域は、
配列番号87、配列番号93、配列番号99、配列番号105、配列番号111、配列番号117、配列番号123および配列番号129からなる群から選択されるCDR-H1、
配列番号88、配列番号94、配列番号100、配列番号106、配列番号112、配列番号118、配列番号124および配列番号130からなる群から選択されるCDR-H2、ならびに
配列番号89、配列番号95、配列番号101、配列番号107、配列番号113、配列番号119、配列番号125および配列番号131からなる群から選択されるCDR-H3を含んでなる。
【0009】
特定の実施形態において、本発明のヒト化抗体において、この軽鎖可変領域は、配列番号68、70、72、74、76、78、80、82から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を含んでなり、この重鎖可変領域は、配列番号69、71、73、75、77、79、81、83から選択されるアミノ酸配列と少なくとも90%の同一性を有するアミノ酸配列を含んでなる。
【0010】
好ましい技術的解決法においては、本発明のヒト化抗体は、配列番号52、54、56、58、60、62、64、66から選択されるヌクレオチド配列によってコードされる軽鎖可変領域、および配列番号53、55、57、59、61、63、65、67から選択されるヌクレオチド配列によってコードされる重鎖可変領域を含んでなる。
【0011】
好ましい技術的解決法においては、本発明のヒト化抗体は、配列番号68、70、72、74、76、78、80、82から選択される軽鎖可変領域および配列番号69、71、73、75、77、79、81、83から選択される重鎖可変領域を含んでなる。
【0012】
好ましい技術的解決法においては、本発明のヒト化抗体は、軽鎖可変領域および重鎖可変領域を含んでなり、
a.この軽鎖可変領域は、配列番号84に記載されるCDR-L1、配列番号85に記載されるCDR-L2および配列番号86に記載されるCDR-L3を含んでなり、一方この重鎖可変領域は、配列番号87に記載されるCDR-H1、配列番号88に記載されるCDR-H2および配列番号89に記載されるCDR-H3を含んでなる、
b.この軽鎖可変領域は、配列番号90に記載されるCDR-L1、配列番号91に記載されるCDR-L2および配列番号92に記載されるCDR-L3を含んでなり、一方この重鎖可変領域は、配列番号93に記載されるCDR-H1、配列番号94に記載されるCDR-H2および配列番号95に記載されるCDR-H3を含んでなる、
c.この軽鎖可変領域は、配列番号96に記載されるCDR-L1、配列番号97に記載されるCDR-L2および配列番号98に記載されるCDR-L3を含んでなり、一方この重鎖可変領域は、配列番号99に記載されるCDR-H1、配列番号100に記載されるCDR-H2および配列番号101に記載されるCDR-H3を含んでなる、
d.この軽鎖可変領域は、配列番号102に記載されるCDR-L1、配列番号103に記載されるCDR-L2および配列番号104に記載されるCDR-L3を含んでなり、一方この重鎖可変領域は、配列番号105に記載されるCDR-H1、配列番号106に記載されるCDR-H2および配列番号107に記載されるCDR-H3を含んでなる、
e.この軽鎖可変領域は、配列番号108に記載されるCDR-L1、配列番号109に記載されるCDR-L2および配列番号110に記載されるCDR-L3を含んでなり、一方この重鎖可変領域は、配列番号111に記載されるCDR-H1、配列番号112に記載されるCDR-H2および配列番号113に記載されるCDR-H3を含んでなる、
f.この軽鎖可変領域は、配列番号114に記載されるCDR-L1、配列番号115に記載されるCDR-L2および配列番号116に記載されるCDR-L3を含んでなり、一方この重鎖可変領域は、配列番号117に記載されるCDR-H1、配列番号118に記載されるCDR-H2および配列番号119に記載されるCDR-H3を含んでなる、
g.この軽鎖可変領域は、配列番号120に記載されるCDR-L1、配列番号121に記載されるCDR-L2および配列番号122に記載されるCDR-L3を含んでなり、一方この重鎖可変領域は、配列番号123に記載されるCDR-H1、配列番号124に記載されるCDR-H2および配列番号125に記載されるCDR-H3を含んでなる、または
h.この軽鎖可変領域は、配列番号126に記載されるCDR-L1、配列番号127に記載されるCDR-L2および配列番号128に記載されるCDR-L3を含んでなり、一方この重鎖可変領域は、配列番号129に記載されるCDR-H1、配列番号130に記載されるCDR-H2および配列番号131に記載されるCDR-H3を含んでなる。
【0013】
別の態様において、本発明は、グリコシル化CEACAM5と特異的に結合する抗体またはその抗原結合断片をコードするヌクレオチド配列を含んでなる単離された核酸分子を提供する。
【0014】
別の態様において、本発明は、本明細書に開示されるグリコシル化CEACAM5と特異的に結合する抗体をコードする核酸分子を含んでなる発現ベクターに関する。
【0015】
別の態様において、本発明は、本明細書に開示される発現ベクターを含んでなる宿主細胞に関する。
【0016】
別の態様において、本発明は、本明細書に開示されるグリコシル化CEACAM5と特異的に結合する少なくとも1つの抗体および薬学的に許容される担体を含んでなる医薬組成物に関する。
【0017】
別の態様において、本発明は、グリコシル化CEACAM5と特異的に結合する抗体の調製方法であって、この方法は、宿主細胞に、グリコシル化CEACAM5と特異的に結合する本明細書に開示される抗体をコードする核酸配列を発現すること、およびグリコシル化CEACAM5と特異的に結合するこの抗体をこの宿主細胞から分離することを含んでなる。
【0018】
別の態様において、本発明は、胃腸管関連腫瘍を治療するための医薬品の製造における本発明の抗体の使用を提供する。
【0019】
別の態様において、本発明は、胃腸管関連腫瘍の治療を必要とする対象に本発明の抗体を投与することを含んでなる、胃腸管関連腫瘍の治療方法を提供する。
【発明を実施するための形態】
【0020】
モノクローナル抗体の調製およびスクリーニング
モノクローナル抗体を以下のように調製することができる。第1に、マウスまたは他の適した宿主動物を免疫原で(必要に応じてアジュバントを加えて)免疫化する。免疫原またはアジュバントは通常、皮下多点注射または腹腔内注射により注射される。宿主中の抗原の免疫原性を増強するために、免疫原を、血清アルブミンまたは大豆トリプシンインヒビターなどの特定の既知のタンパク質と予め結合することができる。アジュバントは、フロイントアジュバントまたはMPL-TDM等であってよい。動物を免疫化した後、免疫原に特異的に結合する抗体を分泌するリンパ球が体内で作成される。さらに、インビトロ免疫化によりリンパ球を得ることもできる。標的リンパ球を集め、PEGなどの適した融合剤を用いて骨髄腫細胞と融合してハイブリドーマ細胞を得る(Goding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, pp.59-103, Academic Press, 1996).。好ましい骨髄腫細胞は、高い融合率、安定した抗体分泌能力、およびHAT培地に対する感受性を有するべきである。特異抗原に対するモノクローナル抗体を生成したかを検出するためにハイブリドーマ細胞を生育させるための培地を用いる。ハイブリドーマ細胞によって産生されたモノクローナル抗体の結合特異性を検出するための方法としては、例えば免疫沈降またはラジオイムノアッセイ(RIA)、酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)などのインビトロ結合アッセイが挙げられる。例えば、モノクローナル抗体の親和性は、Munson et al., Anal. Biochem. 107:220 (1980)によって記載されるスキャッチャードアッセイを用いて決定することができる。ハイブリドーマによって産生された抗体の特異性、親和性および反応性を決定した後、標的細胞株にGoding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, pp. 59-103, Academic Press, 1996によって記載される標準的な限界希釈アッセイによるサブクローニングをかけることができる。適した培地は、DMEMまたはRPMI-1640等であってよい。さらに、ハイブリドーマ細胞を動物の腹水腫瘍の形態で増殖させることもできる。サブクローニング細胞によって分泌されたモノクローナル抗体を、プロテインAアガロースゲル、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、またはアフィニティークロマトグラフィーなどの伝統的な免疫グロブリン精製方法を用いて、培地、腹水、または血清から単離することができる。
【0021】
また、モノクローナル抗体は、遺伝子操作および遺伝的組換え技術により取得することもできる。モノクローナル抗体の重鎖および軽鎖遺伝子と特異的に結合する核酸プライマーを用いてPCR増幅を実行することにより、モノクローナル抗体の重鎖および軽鎖遺伝子をコードするDNA分子をハイブリドーマ細胞から単離することができる。生じるDNA分子を発現ベクターに挿入し、宿主細胞(例えば、免疫グロブリンを産生しない大腸菌、COS細胞、CHO細胞、または他の骨髄腫細胞)に遺伝子導入し、適切な条件下で培養して、組換えで発現した関心のある抗体を取得する。
【0022】
本発明においては、CEACAM5の自然抗原を認識する抗体を取得する目的でマウスを免疫化するために、CEACAM5高発現の腫瘍細胞株(例えば、Lovo)を用いる。
【0023】
CRISPR技術を通して、CEACAM5特異抗体を効率的にスクリーニングする目的で標的ゲノムを切断し、遺伝子発現を効率的にノックアウトし、そしてCEACAM5ノックアウト細胞株を作成するためにsgRNAガイドCas9を用いる。本発明によりスクリーニングし、取得した抗体は、CEACAM5の3個の構造ドメイン(A1-B1、A2-B2、A3-B3)に同時に結合し、その結果抗体はCEACAM5高発現の腫瘍細胞の表面結合量を増やすことができ、これにより抗体の局所濃度および薬効が高まる。
【0024】
ヒト化抗体
スクリーニングしたマウス抗体のヒト化デザインおよびスクリーニングは、臨床応用におけるHAMA(ヒト抗マウス抗体)効果を低減することができ、これにより患者が中和抗体を産生するのを低減し、薬物の血中濃度を上昇させて効果を高める。
【0025】
「ヒト化抗体」は、ヒト化VHドメインおよびヒト化VLドメインの一方または両方を含んでなる抗体である。1つまたは複数の免疫グロブリンの定常領域は、存在する必要はないが、存在する場合、定常領域は完全にまたは実質的にヒト免疫グロブリン定常領域に由来する。
【0026】
ヒト化抗体は、非ヒト「ドナー」抗体由来のCDRがヒト「レシピエント」抗体配列に移植された遺伝子操作された抗体である(例えば、Queen, US 5,530,101 and 5,585,089; Winter, US 5,225,539; Carter, US 6,407,213; Adair, US 5,859,205; and Foote, US 6,881,557を参照する)。レシピエント抗体配列は、例えば、成熟ヒト抗体配列、このような配列の複合体、ヒト抗体配列の共通配列または生殖系列配列であってよい。可変領域フレームワークが、レシピエントおよびドナーCDRの間の典型的なパターンならびに他の基準と一致するようにドナー配列に対する高度の配列同一性を有するように、ヒトレシピエント配列を選択することができる。したがって、ヒト化抗体とは、CDRが完全にまたは実質的にドナー抗体および可変領域フレームワーク配列に由来し、定常領域(存在する場合)が完全にまたは実質的にヒト抗体配列に由来する抗体である。同様に、ヒト化重鎖は典型的には、実質的にドナー抗体重鎖および重鎖可変領域フレームワーク配列に由来する3個全てのCDR、および実質的にヒト重鎖可変領域フレームワークおよび定常領域配列に由来する重鎖定常領域(存在する場合)を有する。同様に、ヒト化軽鎖は典型的には、完全にまたは実質的にドナー抗体軽鎖および軽鎖可変領域フレームワーク配列に由来する3個全てのCDR、および実質的にヒト軽鎖可変領域フレームワークおよび定常領域配列に由来する軽鎖定常領域(存在する場合)を有する。それぞれのCDRの間で、対応する残基(Kabat番号付けシステムにより定義される)の少なくとも約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、または約99%が同一である、または対応する残基(Kabat番号付けシステムにより定義される)の約100%が同一である場合、ヒト化抗体のCDRは、実質的に非ヒト抗体の対応するCDRに由来する。対応する残基(可変領域は、Kabat番号付けシステムにより定義され、定常領域は、EU番号付けシステムにより定義される)の少なくとも約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、または約99%が同一である、または対応する残基(可変領域は、Kabat番号付けシステムにより定義され、定常領域は、EU番号付けシステムにより定義される)の約100%が同一である場合、抗体鎖の可変領域フレームワーク配列または抗体鎖の定常領域はそれぞれ、実質的にヒト可変領域フレームワーク配列またはヒト定常領域に由来する。
【0027】
ヒト化抗体は、マウス抗体由来の6個全てのCDR(好ましくはKabatまたはIMGTにより定義される)を組み込むことが多いが、ヒト化抗体はまた、マウス抗体由来の6個全てより少ないCDR(例えば、少なくとも3、4または5個のCDR)からなってもよい(例えば、 Pascalis et al., J. Immunol. 169:3076, 2002; Vajdos et al., Journal of Molecular Biology, 320:415-428, 2002; Iwahashi et al., Mol. Immunol.36 :1079-1091, 1999; Tamura et al., Journal of Immunology, 164:1432-1441, 2000)。
【0028】
それぞれのCDRの間で対応する残基(KabatまたはIMGTにより定義される)の少なくとも60%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%または100%が同一である場合、ヒト化抗体のCDRは、非ヒト抗体の対応するCDRに「実質的に由来する」。CDRが非ヒト免疫グロブリンのヒト化VHまたはVLドメインに実質的に由来する特異的変化においては、ヒト化VHまたはVLドメインのCDRは、対応する非ヒトVHまたはVL CDRに関して3個全てのCDRにおよび、6個以下の(例えば、5個以下、4個以下、3個以下、2個以下、または1個以下)のアミノ酸置換(好ましくは保存的置換)を有する。対応する残基(可変領域は、Kabat番号付けシステムにより定義され、定常領域は、EU番号付けシステムにより定義される)の少なくとも約80%、約81%、約82%、約83%、約84%、約85%、約86%、約87%、約88%、約89%、約90%、約91%、約92%、約93%、約94%、約95%、約96%、約97%、約98%、または約99%が同一である、または対応する残基(可変領域は、Kabat番号付けシステムにより定義され、定常領域は、EU番号付けシステムにより定義される)の約100%が同一である場合、抗体VHまたはVLドメインの可変領域フレームワーク配列または免疫グロブリン定常領域配列(存在する場合)はそれぞれ、ヒトVHまたはVLフレームワーク配列またはヒト定常領域に「実質的に由来する」。したがって、ヒト化抗体の全ての部分(CDR以外)は通常、ヒト自然免疫グロブリン配列の対応する部分に完全にまたは実質的に由来する。
【0029】
一般的用語の定義
本発明において、特に指定されない限り、本明細書において用いられる科学的および技術的用語は、当業者によって一般的に理解される意味を有する。さらに、本明細書において用いられる細胞培養、分子遺伝学、核酸化学、および免疫学の実験操作工程は、全て対応する分野で広く用いられるルーチン工程である。一方で、本発明をより良く理解するために、関連する用語の定義および説明を以下に提供する。
【0030】
本明細書で使用される場合、「抗体」という用語は、通常2対のポリペプチド鎖(各対は軽鎖および重鎖を有する)からなる、免疫グロブリン分子を指す。抗体の軽鎖は、κおよびλ軽鎖と分類することができる。重鎖は、μ、δ、γ、α、またはεと分類することができ、抗体アイソタイプはそれぞれ、IgM、IgD、IgG、IgA、およびIgEと定義される。軽鎖および重鎖内部では、可変および定常領域が約12個以上のアミノ酸の「J」領域により結合される一方、重鎖も約3個以上のアミノ酸の「D」領域を含んでなる。各重鎖は、重鎖可変領域(VH)および重鎖定常領域(CH)からなる。重鎖定常領域は、3ドメイン(CH1、CH2およびCH3)からなる。各軽鎖は、軽鎖可変領域(VL)および軽鎖定常領域(CL)からなる。軽鎖定常領域は、1つのドメイン、CLからなる。抗体の定常領域は、免疫グロブリンの、宿主組織または種々の免疫系細胞(例えば、エフェクター細胞)および古典補体系の第1成分(Clq)を含む、因子への結合を媒介することができる。VHおよびVL領域は、フレームワーク領域(FR)と呼ばれる保存性の高い領域で散在された相補性決定領域(CDR)と呼ばれる可変性が高い領域に細分することもできる。各VHおよびVLは、アミノ末端からカルボキシ末端に、以下の順序:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4で配置された、3個のCDRおよび4個のFRからなる。各重鎖/軽鎖対の可変領域(VHおよびVL)はそれぞれ、抗体結合部位を形成する。アミノ酸の領域またはドメインへの割当は、Kabat Sequences of Proteins of Immunological Interest の定義に従う(National Institutes of Health, Bethesda, Md. (1987 and 1991)), or Chothia & Lesk (1987) J. Mol. Biol. 196: 901-917; Chothia et al. (1989) Nature 342:878-883。「抗体」という用語は、抗体を作成するためのいかなる特定の方法も限定しない。例えば、抗体は、組換え抗体、モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体を含む。抗体は、例えば、IgG(例えば、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4サブタイプ)、IgAl、IgA2、IgD、IgEまたはIgM抗体などの異なるアイソタイプのものであってよい。
【0031】
本明細書において、「抗体」という用語が指す場合、文脈上別段の意味を有することが明らかな場合を除き、用語は、抗体全体だけではなく、抗体の抗原結合断片も含む。本明細書で使用される場合、抗体の「抗原結合断片」という用語は、全長抗体の断片を含んでなるポリペプチドを指し、このポリペプチドは、全長抗体が結合する同一の抗原に特異的に結合する能力を保持する、および/または抗原に対する特異的な結合を全長抗体と競合する能力を保持し、この用語はまた、「抗原結合部分」とも呼ばれる。一般的にFundamentalImmunology, Ch. 7 (Paul, W., ed., 2nd ed., Raven Press, N.Y. (1989)を参照し、この文献は全ての目的のためにその全体を本明細書に参照により援用される。抗体の抗原結合断片は、組換えDNA技術により、またはインタクトな抗体の酵素的または化学的分解により取得することができる。いくつかの場合において、抗原結合断片は、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fd、Fv、dAb、および相補性決定領域(CDR)断片、単鎖抗体(例えば、scFv)、キメラ抗体、二重特異性抗体、およびこのポリペプチドに特異的抗原結合能力を与えるのに充分な抗体の少なくとも一部を含むポリペプチドを含む。
【0032】
抗体の抗原結合断片(例えば、上述した抗体断片)を、所定の抗体から当業者に既知の従来技術(例えば、組換えDNA技術または酵素的若しくは化学的断片化方法など)を用いて取得することができ、インタクトな抗体と同一の方式で抗体の抗原結合断片の特異性をスクリーニングするために用いることができる。
【0033】
本明細書で使用される場合、「mAb」および「モノクローナル抗体」という用語は、高度に同種の抗体分子の集団、すなわち自然に起こってよい自然突然変異を除く同一抗体のグループに由来する抗体または抗体の断片を指す。mAbsは、抗原上の単一のエピトープに対して高度に特異的である。モノクローナル抗体と比較すると、ポリクローナル抗体は通常、少なくとも2個以上の異なる抗体を含有し、これらの異なる抗体は通常、抗原上の異なるエピトープを認識する。モノクローナル抗体は通常、Kohler et al. (Nature, 256:495, 1975)により初めて報告されたハイブリドーマ技術により取得することができるが、組換えDNA技術(例えば、U.S.P. 4,816,567を参照する)により取得することもできる。
【0034】
例えば、モノクローナル抗体を以下のように調製することができる。マウスまたは他の適した宿主動物を初めに免疫原での注射方法で免疫化する(必要に応じてアジュバントと共に加える)。免疫原またはアジュバントは通常、多点で皮下にまたは腹腔内に注射される。宿主内での抗原の免疫原性を高めるために、免疫原を、血清アルブミンまたは大豆トリプシンインヒビターなどの特定の既知のタンパク質と予め結合することができる。アジュバントは、フロイントアジュバントまたはMPL-TDMなどであってよい。動物を免疫化した後、免疫原に特異的に結合する抗体を分泌するリンパ球が、生体内で作成される。さらに、リンパ球を、インビトロ免疫化により取得することもできる。関心のあるリンパ球を集め、PEGなどの適した融合剤を用いて骨髄腫細胞と融合してハイブリドーマ細胞を取得する(Goding, Monoclonal Antibodies:Principles and Practice, pp. 59-103, Academic Press, 1996)。上で調製したハイブリドーマ細胞を播種して適した培地で増殖させることができ、この培地は好ましくは、未融合の、親の骨髄腫細胞の増殖を抑制することができる1つまたは複数の物質を含有する。例えば、親の骨髄腫細胞はヒポキサンチングアニンホスホトランスフェラーゼ(HGPRTまたはHPRT)を欠いているので、培地にヒポキサンチン、アミノプテリン、およびチミンなどの物質を加えると(HAT培地)、HGPRT欠損細胞の増殖を抑制することになる。好ましい骨髄腫細胞は、高い融合率、安定した抗体分泌能力、およびHAT培地に対する感受性という特性を有するべきである。これらのなかでも、骨髄腫細胞としての第1の選択肢は、MOP-21またはMC-11マウス腫瘍由来株(THE Salk Institute Cell Distribution Center, San Diego, Calif. USA)、およびSP-2/0またはX63-Ag8-653細胞株(American Type Culture Collection, Rockville, Md. USA)などのマウス骨髄腫である。さらに、研究報告書もあり、この報告書では、ヒトモノクローナル抗体を調製するためにヒト骨髄腫およびヒトマウスヘテロ骨髄腫(heteromyeloma)細胞株を使用する(Kozbor, J. Immunol., 133:3001 (1984); Brodeur et al., Monoclonal Antibody Production Techniques and Applications, pp 51-63, Marcel Dekker, Inc., New York, 1987)。特異抗原に対するモノクローナル抗体の産生を検出するためにハイブリドーマ細胞を増殖するための培地を用いる。ハイブリドーマ細胞が産生したモノクローナル抗体の結合特異性を検出するための方法としては、例えば、免疫沈降またはラジオイムノアッセイ(RIA)、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)などのインビトロ結合アッセイが挙げられる。例えば、mAbの親和性を、Munson et al., Anal. Biochem. 107:220 (1980)に記載されるスキャッチャードアッセイを用いて検出することができる。ハイブリドーマが産生した抗体の特異性、親和性および反応性を決定した後、標的細胞株に、Goding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, pp. 59-103, Academic Press, 1996により記載された標準的な限界希釈アッセイによるサブクローニングをかけることができる。適した培地は、DMEMまたはRPMI-1640などであってよい。さらに、ハイブリドーマ細胞は、動物中で腹水腫瘍の形態で増殖することもできる。プロテインAアガロースゲル、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、またはアフィニティークロマトグラフィーなどの伝統的な免疫グロブリン精製方法を用いることにより、細胞培養液、腹水または血清からサブクローニングされた細胞が分泌したモノクローナル抗体を精製することができる。
【0035】
モノクローナル抗体は、遺伝子操作および組換え技術により取得することもできる。モノクローナル抗体の重鎖および軽鎖遺伝子と特異的に結合する核酸プライマーを用いてPCR増幅を実行することにより、モノクローナル抗体の重鎖および軽鎖遺伝子をコードするDNA分子をハイブリドーマ細胞から単離することができる。生じるDNA分子を発現ベクターに挿入し、宿主細胞(例えば、免疫グロブリンを産生しない大腸菌細胞、COS細胞、CHO細胞、または他の骨髄腫細胞)に遺伝子導入し、適切な条件下で培養して組換えで発現した関心のある抗体を取得する。
【0036】
本明細書で使用される場合、「キメラ抗体」という用語は、軽鎖および/または重鎖が1つの抗体(この抗体は、特定の生物種に由来し、または特定の抗体クラス若しくはサブクラスに属してよい)に部分的に由来し、軽鎖および/または重鎖の他の部分は別の抗体(この抗体は、同一のもしくは異なる生物種に由来し、または同一のもしくは異なる抗体クラス若しくはサブクラスに属してよい)に由来する抗体を指すが、いかなる場合においても、キメラ抗体は標的抗原に対する結合活性を保持する(U.S.P 4,816,567 to Cabilly et al.; Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81:6851 6855 (1984))。
【0037】
本明細書で使用される場合、「ヒト抗体」という用語は、ヒト化抗体またはヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)のCDR領域の全てまたは一部を非ヒト抗体(ドナー抗体)のCDR領域によって置換することによって得られる抗体または抗体断片を指し、ドナー抗体は、所望の特異性、親和性または反応性を有する非ヒト(例えば、マウス、ラットまたはウサギ)抗体であってよい。さらに、抗体の性能をさらに改善しまたは最適化するように、レシピエント抗体のフレームワーク領域(FR)のいくつかのアミノ酸残基を、対応する非ヒト抗体のアミノ酸残基により、または他の抗体のアミノ酸残基により置換することもできる。ヒト化抗体の更なる詳細については、例えば、Jones et al., Nature, 321:522 525 (1986); Reichmann et al., Nature, 332:323 329 (1988); Presta, Curr. Op. Struct. Biol., 2:593 596 (1992); and Clark, Immunol. Today 21:397 402 (2000)を参照する。
【0038】
本明細書で使用される場合、「エピトープ」という用語は、免疫グロブリンまたは抗体により特異的に結合される抗原上の部位を指す。「エピトープ」はまた、当該技術分野において「抗原決定基」とも呼ばれる。エピトープまたは抗原決定基は通常、アミノ酸または炭水化物または糖側鎖などの分子の化学的に活性な表面基からなり、通常特異的な三次元構造特性および特異的な電荷特性を有する。例えば、エピトープは典型的には、特有の空間的立体構造で少なくとも3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、または15個の連続的なまたは非連続的なアミノ酸を含んでなり、空間的立体構造は、「直線的」または「立体構造的」であってよい。例えば、Molecular Biology, Vol. 66, G. E. Morris, Ed. (1996)の方法のエピトープマッピングプロトコルを参照する。直線的エピトープにおいては、タンパク質および相互作用分子(例えば抗体)の間の相互作用の全ての点が、タンパク質の一次アミノ酸配列に沿って直線的に存在する。立体構造的エピトープにおいては、相互作用の点は、互いに離れているタンパク質アミノ酸残基にわたって存在する。
【0039】
本明細書で使用される場合、「エピトープペプチド」という用語は、エピトープとして働くことができる抗原上のペプチドセグメントを指す。いくつかの場合において、エピトープペプチドは単独で、エピトープに向けられた抗体により特異的に認識され/結合されることができる。他の場合においては、エピトープペプチドを特異抗体が認識できるように、エピトープペプチドを担体タンパク質に融合することが必要になってよい。本明細書で使用される場合、「担体タンパク質」という用語は、エピトープペプチド用の担体として働くことができるタンパク質を指す、すなわち、担体タンパク質は、エピトープペプチドを特異的な位置(例えばタンパク質の内部、N-末端またはC-末端)に挿入することができ、その結果エピトープペプチドを提示することができ、その結果エピトープペプチドを抗体または免疫系が認識することができる。このような担体タンパク質は当業者に周知であり、例えばHPV L1タンパク質(エピトープペプチドをタンパク質のアミノ酸130~131の間またはアミノ酸426~427の間に挿入することができる、Slupetzky, K. et al Chimeric papillomavirus-like particles expressing a foreign epitope on capsid surface loops[J] J Gen Virol,2001, 82:2799-2804; Varsani, A. et al Chimeric human papillomavirus type 16 (HPV-16) L1 particles presenting the common neutralizing epitope for the L2 minor capsid protein of HPV-6 and HPV-16[J]. J Virol, 2003, 77:8386-8393.を参照する)、HBVコア抗原(タンパク質のアミノ酸79~81を置換するためにエピトープペプチドを使用してよい、: Koletzki, D., et al. HBV core particles allow the insertion and surface exposure of the entire potentially protective region of Puumala hantavirus nucleocapsid protein[J]. Biol Chem,1999, 380:325-333を参照する)、ウッドチャック肝炎ウイルスコアタンパク質(タンパク質のアミノ酸79~81を置換するためにエピトープペプチドを使用することができる、Sabine Koenig, Gertrud Beterams and Michael Nassal, J. Virol. 1998, 72(6):4997を参照する),CRM197タンパク質(タンパク質またはその断片のN-末端またはC-末端にエピトープペプチドを結合することができる)が挙げられる。場合により、エピトープペプチドおよび担体タンパク質のフォールディングを促進するために、これらの間にリンカー(例えば柔軟なまたは強固なリンカー)を使用することができる。
【0040】
当業者に公知のルーチン技術を用いて、抗体の同一のエピトープへの結合を競合的にスクリーニングすることができる。例えば、互いに競合するまたは抗原に対する結合を交差競合する抗体を取得するために競合および交差競合研究を実行することができる。抗体の交差競合に基づいて同一のエピトープに結合する抗体を取得するためのハイスループット方法は、国際公開第03/48731号に記載される。したがって、当業者に公知のルーチン技術を用いて、本発明のモノクローナル抗体とインフルエンザウイルスヘマグルチニンタンパク質の同一のエピトープへの結合を競合する抗体およびその抗原結合断片(すなわち、抗原結合部分)を取得することができる。
【0041】
本明細書で使用される場合、「特異的に結合する」という用語は、抗体および抗体が向けられる抗原の間の反応などの、2分子間のノンランダムの結合反応を指す。特定の実施形態において、抗原に特異的に結合する抗体(または抗原に対する特異性を有する抗体)とは、約10-5M未満、例えば、約10-6M未満、約10-7M未満、約10-8M未満、約10-9M未満または約10-10M未満またはそれ以下の親和性(KD)で抗原と結合する抗体を指す。
【0042】
本明細書で使用される場合、「KD」という用語は、特定の抗体-抗原相互作用の解離平衡定数を指し、抗体および抗原の間の結合親和性を記述するために用いられる。平衡解離定数が小さいほど、抗体-抗原結合が緊密で、抗体および抗原の間の親和性が高い。「KD」は、例えば表面プラズモン共鳴法(SPR)を用いるBIACORE装置などの、種々の方法を用いて決定することができる。
【0043】
本明細書で使用される場合、「ハイブリドーマ」および「ハイブリドーマ細胞株」は互換的に用いられ、「ハイブリドーマ」および「ハイブリドーマ細胞株」に言及する場合、用語には、ハイブリドーマのサブクローンおよび子孫細胞も含まれる。例えば、ハイブリドーマ細胞株2F4に言及する場合、この用語は、ハイブリドーマ細胞株2F4のサブクローンおよび子孫細胞も指す。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【
図1】
図1は、CRISPR法によりベクター(CEACAM5 KO1-3)を用いてCEACAM5高発現のLovo 6-1細胞のCEACAM5遺伝子をノックアウトした結果を示す。
【
図2】
図2は、CEACAM5 KO3ベクターを用いてCEACAM5高発現のLovo 6-1細胞のCEACAM5遺伝子をノックアウトした結果を示す。
【
図3】
図3は、CEACAM5組換えタンパク質に対するマウスモノクローナル抗体の結合結果を示す。
【
図4】
図4は、CEACAM5の細胞外ドメインへのマウスモノクローナル抗体の結合を示す。
【
図5】
図5は、CEACAM5高発現のLS174T細胞およびKATO3細胞に対するマウスモノクローナル抗体の結合を示す。
【
図6】
図6は、組換えCEACAM5抗原に対するヒト化抗体の結合を示す。
【
図7】
図7は、CEACAM5高発現のKATO3細胞に対するヒト化抗体の結合を示す。
【
図8】
図8は、ヒト化抗体およびマウスm2F4抗体のCEACAM5に対する競合結合を示す。
【0045】
配列情報
本願に関わる配列情報の一部を以下の表に記載し、残りを実施例に記載する。
【0046】
【表1-1】
【表1-2】
【表1-3】
【表1-4】
【実施例】
【0047】
本発明を実行するための特定のモデル
本願の実施形態を、実施例と組み合わせて以下に詳細に説明するが、当業者は、以下の実施例は、本願の範囲を制限するよりむしろ、本願を説明するためのものにすぎないことを理解するだろう。好ましい実施形態の以下の詳細な説明から、本願の種々の対象および利点が当業者に明らかになるだろう。
【0048】
実施例1 モノクローナル抗体の調製
本実施例においては、モノクローナル抗体を調製する目的でマウスを免疫化するために、CEACAM5 を発現した腫瘍細胞株を使用した。
【0049】
1.SJLマウス免疫化/ハイブリドーマ融合
CEACAM5を高度に発現したLovo細胞株ATCC CCL-229を、10%FBSを含有するRPMI1640培地中で培養した。Lovo細胞をTrypLEトリプシンで消化した後、細胞をDPBS溶液に再懸濁し、各SJLマウスを皮下に多点で免疫化し、107個のLovo細胞を1回あたり、1週間に1回、合計5回免疫化した。血清力価に対する検査をするマウスを犠牲にし、脾臓を取り、粉砕し、そしてふるいにかけ、標準的な融合手順にしたがってSP20骨髄種細胞を融合してハイブリドーマ細胞を得た。
【0050】
2.Lovo CEACAM5 KO細胞株の作成およびスクリーニング
2.1 Lovo CEACAM5高発現のモノクローナル細胞株のスクリーニング
Lovo細胞を、組換えにより発現した抗CEACAM5抗体hMN14(Immunomedics,第2相の薬物)で標識し、この配列は、以下の通りである。
>hMN14 VH
EVQLVESGGGVVQPGRSLRLSCSASGFDFTTYWMSWVRQAPGKGLEWIGEIHPDSSTINYAPSLKDRFTISRDNAKNTLFLQMDSLRPEDTGVYFCASLYFGFPWFAYWGQGTPVTVSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSREEMTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
>hMN14 VL
DIQLTQSPSSLSASVGDRVTITCKASQDVGTSVAWYQQKPGKAPKLLIYWTSTRHTGVPSRFSGSGSGTDFTFTISSLQPEDIATYYCQQYSLYRSFGQGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC,
【0051】
標識後、抗マウスFc-PE蛍光標識二次抗体を加え、BD FACS Ariaにより96-ウェルプレートへと選別し、モノクローナル培養を実行した後、モノクローナルCEACAM5の発現を検出するためにMN14を使用し、結果は以下の通りとなった。
【0052】
【0053】
上の結果から、クローン6-1は、他のクローンより純度が高く、98.6%に達し、クローン6-1のCEACAM5発現MFIは、他のクローンより有意に高いことが示され、その結果CEACAM5ノックアウト用にクローン6-1を選択した。
【0054】
2.2 Lovo CEACAM5 KO細胞株のスクリーニング
CRISPR法によりLovo6-1クローンをCEACAM5遺伝子ノックアウトにかけ、Lovo CEACAM5 KO細胞株(以下Lovo CEA KO細胞株と称する)をスクリーニングした。CRISPRおよびsgRNAを有するベクターをレンチウイルスベクターにパッケージし(CEACAM5 KO1-3)、Lovo6-1細胞に形質導入した。形質導入後、FACSによりCEACAM5発現(MN14抗体)を検出し、マウスFc-APC二次抗体によりMN14結合を検出した。結果を
図1に示す。結果から、CEACAM5 KO1-3はCEACAM5をノックアウトすることができ、CEACAM5 KO3ベクターのノックアウト効率は高いことが示され、CEACAM5-陰性集団は、より明白であると示された。CEACAM5を標的にする3種類のsgRNAの配列は以下の通りである。
【0055】
【0056】
図2に示すように、CRISPR法によりLovo 6-1クローンにCEACAM5ノックアウトをかけた後、細胞集団中に100%~29.3%を占めるCEACAM5ノックアウト集団が出現し、CEACAM5ノックアウトは、首尾よく実行されたことが分かった。
【0057】
3. ハイブリドーマクローニングおよびスクリーニング
Lovo細胞およびLovo CEA KO細胞を96-ウェルプレートにウェルあたり104個で播種し、一晩培養し、Lovo/Lovo CEA KO細胞培養プレートに1~10μlのハイブリドーマ上清を加え、1時間インキュベーションし、上清を捨て、抗マウスFc-FITC蛍光二次抗体を加え、1時間インキュベーションし、上清を捨て、2%BSAを含有するDPBS溶液を加え、Celigoで蛍光シグナルおよびFITC染色面積を読み、解析した。
【0058】
スクリーニングにより4種類のクローンM19(2F4)、M7(11B6)、M17(6A8)およびM18(7G1)を取得した。
【0059】
【0060】
4. ハイブリドーマ配列決定/組換え発現ベクター作成
スクリーニングにより4種類のクローンM19(2F4)、M7(11B6)、M17(6A8)およびM18(7G1)を取得した。標準的なハイブリドーマ配列決定方法にしたがって選択されたハイブリドーマクローンを配列決定して選択されたクローンの重鎖および軽鎖可変領域(VHおよびVL)を取得した。全遺伝子合成によりVHおよびVLを合成し、ヒトIgG1およびκ鎖定常領域に連結し、重鎖および軽鎖配列をpcDNA3.4ベクターに連結し、293システムの一過性発現にかけ、プロテインA/Gにより精製した。PBS溶液での緩衝液置換のため、得られたキメラ組換え抗体を限外濾過にかけた。配列決定結果を以下の表に示す。
【0061】
【0062】
実施例2 抗原結合のELISA実験
組換えCEACAM5抗原(Sinobiological,11077-H08H)をDPBS溶液により1μg/mlに希釈し、96ウェルプレートにウェルあたり100μlで加え、2~8℃で一晩コーティングし、コーティング溶液を捨て、PBS溶液で2回洗浄を行い、2%BSAを含有するPBS溶液を加え、室温で2時間ブロッキングし、ブロッキング溶液を捨て、濃度勾配で希釈した抗体を加え、37℃で1時間インキュベーションし、抗体溶液を捨て、0.05%Tween 20を含有するPBS溶液(PBST溶液)で4回洗浄をおこない、抗ヒトIgG Fc-HRP二次抗体を加え、37℃で30分間インキュベーションし、PBST溶液で4回洗浄を行い、TMB発色基質を加え、5~10分間発色を行い、等体積の1M H
2SO
4で反応を終わらせ、マイクロプレートリーダーで450nmの吸光度を読んだ。上の4種類の抗体M7、M17、M18、およびM19のCEACAM5組換えタンパク質に対する結合結果を
図3および以下の表に示した。結果から、上の4種類全ての抗体は、CEACAM5-His組換えタンパク質に結合できることが示された。
【0063】
【0064】
実施例3 抗体エピトープ結合実験
CEACAM5分子を細胞外ドメイン(A1-B1-A2-B2-A3-B3)にしたがって分割し、A1-B1-Hisタグ、A2-B2-Hisタグ、A3-B3-Hisタグ発現ベクターを作成し、293システム中で発現した後Niカラムを用いて精製し、分子の配列を以下の表に示した。
【0065】
【0066】
上のCEACAM5断片をDPBS溶液で1μg/mlに希釈し、96-ウェルプレートにウェルあたり100μlで加え、2~8℃で一晩コーティングし、コーティング溶液を捨て、PBS溶液により2回洗浄を行い、2%BSAを含有するPBS溶液を加え、室温で2時間ブロッキングを行い、ブロッキング溶液を捨て、濃度勾配で希釈した抗体を加え、37℃で1時間インキュベーションし、抗体溶液を捨て、0.05% Tween 20を含有するPBS溶液(PBST溶液)で4回洗浄を行い、抗ヒトIgG Fc-HRP二次抗体を加え、37℃で30分間インキュベーションし、PBST溶液で4回洗浄を行い、TMB発色基質を加え、5~10分間発色を行い、等体積の1MH
2SO
4で反応を終わらせ、マイクロプレートリーダーで450nmの吸光度を読んだ。結果を
図4に示した。
【0067】
CEACAM5分子に結合する上の4種類の抗体M7、M17、M18、およびM19のエピトープは以下の通りだった。
【0068】
【0069】
上の結果から、M19抗体は、3種類全てのCEACAM5ドメインを認識し、結合することができ、その中でA2-B2に対するドメイン結合EC50が最小で(EC50=0.003μg/ml)、この値はA1-B1(EC50=0.95μg/ml)のものおよびA3-B3(EC50=3.23μg/ml)ドメイン結合よりずっと小さく、このことから、M19抗体の主要な結合部分は、CEACAM5分子のA2-B2ドメインに位置するが、M19抗体は、A1-B1およびA3-B3ドメインにも結合することができ、おそらくB1-A2およびB2-A3ドメインにも結合できると分かった。
【0070】
実施例4 抗原結合のFACS実験
LS174T細胞およびKATO3細胞(CEACAM5高発現;ATCC,CL-188)を10%FBSを含有するRPMI1640培地中で培養した。細胞をTrypLEで消化した後、細胞を遠心分離し、2%BSAを含有するDPBS溶液(FACS緩衝液、4℃)に再懸濁し、U底96-ウェルプレートに5×10
5/100μl/ウェルで加え、濃度勾配で希釈した抗体を加え、4℃で1時間インキュベーションし、遠心分離後に上清を捨て、抗ヒトIgG Fc-APC二次抗体の溶液100μlを加え、4℃で1時間インキュベーションし、FACS緩衝液で1回洗浄を行い、200μl FACS緩衝液に再懸濁を行い、BD CantoIIで蛍光シグナル値を読んだ。結果を
図5に示した。結果から、上の抗体は全てLS174T細胞およびKATO3細胞に結合したことが示された。
【0071】
【0072】
実施例5 ヒト化抗体の設計および発現
M19抗体(m2F4)をIMGTデータベースと比較し、M19抗体のVH/VLに対する相同性が最も高いヒトフレームワーク配列を選択し、CDR移植にかけ、CDRの抗原に対する結合を維持するように計算化学シミュレーションを実行した。ヒト化抗体の設計を以下の表に示した。
【0073】
【表10-1】
【表10-2】
【表10-3】
【表10-4】
【表10-5】
【表10-6】
【表10-7】
【表10-8】
【0074】
上の抗体のVHおよびVL領域をヒトIgG1Fc領域およびκ定常領域に連結し、抗体の重鎖および軽鎖配列をpcDNA3.4ベクターに挿入し、293細胞で一過性に発現し、プロテインAまたはGにより精製した。
【0075】
実施例6 ヒト化抗体のELISA結合実験
組換えCEACAM5抗原(Sinobiological,11077-H08H)をDPBS溶液で1μg/mlに希釈し、96-ウェルプレートにウェルあたり100μlで加え、2~8℃で一晩コーティングし、コーティング溶液を捨て、PBS溶液で2回洗浄を行い、2%BSAを溶液を含有するPBS溶液を加え、室温で2時間ブロッキングを行い、ブロッキング溶液を捨て、濃度勾配に希釈したヒト化抗体を加え、37℃で1時間インキュベーションし、抗体溶液を捨て、0.05% Tween 20を含有するPBS溶液(PBST溶液)で4回洗浄を行い、抗ヒトIgG Fc-HRP二次抗体を加え、37℃で30分間インキュベーションし、PBST溶液で4回洗浄を行い、TMB発色基質を加え、5~10分間発色を実行し、等体積の1M H
2SO
4を加えることにより反応を終わらせ、マイクロプレートリーダーで450nmの吸光度を読んだ。上のヒト化抗体のCEACAM5組換えタンパク質に対する結合結果を
図6に示した。結果から、hAb-005抗体を除いて、他のヒト化抗体はCEACAM5-His抗原と結合できたことが示された。
【0076】
【0077】
実施例7 ヒト化抗体の細胞結合実験
KATO3細胞(CEACAM5高発現)を10%FBSを含有するRPMI1640培地中で培養した。細胞をTrypLEトリプシンで消化した後、細胞を遠心分離し、2%BSAを含有するDPBS溶液(FACS緩衝液、4℃)に再懸濁し、U底96-ウェルプレートに5×10
5個/100μl/ウェルで加え、濃度勾配に希釈した抗体を加え、4℃で1時間インキュベーションし、遠心分離の後上清を捨て、各ウェルに抗ヒトIgG Fc-APC二次抗体を含有する溶液100μlを加え、4℃で1時間インキュベーションし、FACS緩衝液で1回洗浄を行い、FACS緩衝液200μlに再懸濁を行い、BD C6 plusで蛍光シグナル値を読んだ。結果を
図7に示した。
【0078】
ヒト化抗体がKATO3細胞に結合するEC50およびEmaxを以下の表に示した。
【0079】
【0080】
上の結果から、hAb-005は、CEACAM5タンパク質およびKATO3細胞株に結合する能力を失ったことが示され、その中でhAb-009ヒト化抗体は、KATO3細胞に対する最も強い結合能力を有し、最大結合を維持した。
【0081】
実施例8 抗体結合のブロッキング実験
KATO3細胞(CEACAM5高発現)を10%FBSを含有するRPMI1640培地中で培養した。細胞をTrypLEトリプシンで消化した後、細胞を遠心分離し、2%BSAを含有するDPBS溶液(FACS緩衝液、4℃)に再懸濁し、U-底96-ウェルプレートに5×10
5個/100μl/ウェルで加え、マウスモノクローナル抗体M19抗体(m2F4)を1μg/mlに加え、勾配に希釈したヒト化抗体(50μg/ml,3-倍希釈)を加え、4℃で1時間インキュベーションし、遠心分離の後に上清を捨て、抗マウスIgGFc-APC二次抗体を含有する溶液100μlを各ウェルに加え、4℃で1時間インキュベーションし、FACS緩衝液で1回洗浄を行い、FACS緩衝液200μlに再懸濁を行い、BD C6 plusで蛍光シグナル値を読んだ。結果を
図8に示した。
【0082】
ヒト化抗体がマウスモノクローナル抗体M19抗体(m2F4)の結合をブロッキングした結果を以下の表に示した。
【0083】
【0084】
上の結果から、hAb-003、hAb-006、hAb-009、hAb-010、hAb-013、hAb-016、hAb-017抗体は、m2F4抗体と競合することができることが示され、ヒト化抗体は、CEACAM5分子上の同一のエピトープと結合できることが分かった。
【配列表】