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特許7554781抗CEACAM5モノクローナル抗体およびその調製方法およびその使用
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(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】2024-09-11
(45)【発行日】2024-09-20
(54)【発明の名称】抗CEACAM5モノクローナル抗体およびその調製方法およびその使用
(51)【国際特許分類】
   C07K 16/30 20060101AFI20240912BHJP
   C12N 15/13 20060101ALI20240912BHJP
   C07K 16/46 20060101ALI20240912BHJP
   C12N 15/63 20060101ALI20240912BHJP
   C12P 21/08 20060101ALI20240912BHJP
   C07K 19/00 20060101ALI20240912BHJP
   C12N 15/62 20060101ALI20240912BHJP
   C12Q 1/06 20060101ALI20240912BHJP
   C12N 1/15 20060101ALI20240912BHJP
   C12N 1/19 20060101ALI20240912BHJP
   C12N 1/21 20060101ALI20240912BHJP
   C12N 5/10 20060101ALI20240912BHJP
   A61K 39/395 20060101ALI20240912BHJP
   A61K 45/00 20060101ALI20240912BHJP
   A61K 51/10 20060101ALI20240912BHJP
   A61K 35/768 20150101ALI20240912BHJP
   A61P 1/02 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 1/04 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 1/18 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 11/00 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 11/02 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 11/04 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 13/12 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 13/10 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 13/08 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 15/00 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 17/00 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 21/00 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 25/00 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 35/02 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 35/00 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 43/00 20060101ALI20240912BHJP
   A61P 3/00 20060101ALI20240912BHJP
   A61K 47/68 20170101ALI20240912BHJP
   G01N 33/574 20060101ALI20240912BHJP
【FI】
C07K16/30
C12N15/13 ZNA
C07K16/46
C12N15/63 Z
C12P21/08
C07K19/00
C12N15/62 Z
C12Q1/06
C12N1/15
C12N1/19
C12N1/21
C12N5/10
A61K39/395 N
A61K39/395 L
A61K45/00
A61K51/10 100
A61K35/768
A61P1/02
A61P1/04
A61P1/18
A61P11/00
A61P11/02
A61P11/04
A61P13/12
A61P13/10
A61P13/08
A61P15/00
A61P17/00
A61P21/00
A61P25/00
A61P35/02
A61P35/00
A61P43/00 111
A61P3/00
A61K47/68
G01N33/574 A
【請求項の数】 27
(21)【出願番号】P 2021572365
(86)(22)【出願日】2020-06-03
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-12
(86)【国際出願番号】 CN2020094045
(87)【国際公開番号】W WO2020244526
(87)【国際公開日】2020-12-10
【審査請求日】2023-03-15
(31)【優先権主張番号】201910481112.6
(32)【優先日】2019-06-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】521530738
【氏名又は名称】普米斯生物技術(珠海)有限公司
【氏名又は名称原語表記】BIOTHEUS INC.
【住所又は居所原語表記】10B, BUILDING 4, NO 1 KEJI 7TH ROAD, TANGJIAWAN TOWN, XIANGZHOU DISTRICT, ZHUHAI, GUANGDONG 519080, PEOPLE’S REPUBLIC OF CHINA
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】莫 世 甫
(72)【発明者】
【氏名】徐 偉
(72)【発明者】
【氏名】羅 ▲イー▼
(72)【発明者】
【氏名】陳 連 ▲ディー▼
【審査官】山内 達人
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2011/034660(WO,A1)
【文献】特表2018-522833(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C12N
C07K
C12P
C12Q
A61K
A61P
G01N
CAplus/REGISTRY/MEDLINE/EMBASE/BIOSIS(STN)
GenBank/EMBL/DDBJ/GeneSeq
UniProt/GeneSeq
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
CEACAM5タンパク質に特異的に結合する抗体またはその抗原結合性断片であって、
(1)前記抗体またはその抗原結合性断片は、以下の3つの重鎖CDR:配列番号1で示される配列を有するVH CDR1、配列番号2で示される配列を有するVH CDR2および配列番号3で示される配列を有するVH CDR3、ならびに以下の3つの軽鎖CDR:配列番号4で示される配列を有するVL CDR1、配列番号5で示される配列を有するVL CDR2および配列番号6で示される配列を有するVL CDR3を含む、または
(2)前記抗体またはその抗原結合性断片は、以下の3つの重鎖CDR:配列番号20で示される配列を有するVH CDR1、配列番号21で示される配列を有するVH CDR2および配列番号3で示される配列を有するVH CDR3ならびに以下の3つの軽鎖CDR:配列番号4で示される配列を有するVL CDR1、配列番号22で示される配列を有するVL CDR2および配列番号6で示される配列を有するVL CDR3を含む、抗体またはその抗原結合性断片
【請求項2】
請求項1に記載の抗体またはその抗原結合性断片であって、
a)配列番号7で示される配列を有するVHおよび配列番号8で示される配列を有するVL、
(b)配列番号18で示される配列を有するVHおよび配列番号8で示される配列を有するVL、
(c)配列番号16で示される配列を有するVHおよび配列番号17で示される配列を有するVL、または
(d)配列番号19で示される配列を有するVHおよび配列番号17で示される配列を有するVL
を含む、、抗体またはその抗原結合性断片。
【請求項3】
以下のうち1つまたは複数を特徴とする、請求項1に記載の抗体またはその抗原結合性断片:
(1)前記抗体またはその抗原結合性断片は、ヒト免疫グロブリンの重鎖定常領域(CH)および/またはヒト免疫グロブリンの軽鎖定常領域(CL)を含む、
(2)前記抗体またはその抗原結合性断片は、ヒト免疫グロブリンのIgG重鎖定常領域および/またはヒト免疫グロブリンのκ軽鎖定常領域を含む。
【請求項4】
前記抗体またはその抗原結合性断片は、配列番号9で示される重鎖定常領域および/または配列番号11で示される軽鎖定常領域を含む、請求項1に記載の抗体またはその抗原結合性断片。
【請求項5】
以下のうち1つまたは複数を特徴とする、請求項1に記載の抗体またはその抗原結合性断片:
(1)前記抗原結合性断片は、Fab、Fab’、(Fab’)2、Fv、ジスルフィド結合されたFv、BsFv、DsFv、(dsFv)2、dsFv-dsFv’、scFv、scFv二量体、ダイアボディー、dsダイアボディーからなる群から選択され、および/または、前記抗体は、マウス抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、二重特異性抗体または多重特異性抗体である、ならびに
(2)前記抗体またはその抗原結合性断片は、標識を含む。
【請求項6】
請求項1から5のいずれか1項に記載の抗体またはその抗原結合性断片を含む二重特異性または多重特異性分子。
【請求項7】
以下のうち1つまたは複数を特徴とする、請求項6に記載の二重特異性または多重特異性分子:
(1)前記二重特異性または多重特異性分子は、CEACAM5に特異的に結合し、さらに少なくとも1つの標的に特異的に結合する、
(2)前記二重特異性または多重特異性分子は、第2の標的に対する第2の結合特異性を有する少なくとも1つの分子をさらに含む、および
(3)前記二重特異性または多重特異性分子は、第2の抗体をさらに含む。
【請求項8】
請求項1から5のいずれか1項に記載の抗体またはその抗原結合性断片と、前記抗体またはその抗原結合性断片に結合した治療薬とを含む免疫複合体であって、
前記治療薬は細胞傷害性薬剤である、免役複合体
【請求項9】
以下のうち1つまたは複数を特徴とする、請求項8に記載の免疫複合体:
(1)前記治療薬は、アルキル化剤、有糸分裂阻害剤、抗腫瘍抗生物質、代謝拮抗物質、トポイソメラーゼ阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、放射性核種剤およびそれらの任意の組合せからなる群から選択される、および、
(2)前記免疫複合体は、抗体-薬物コンジュゲート(ADC)である。
【請求項10】
請求項1から5のいずれか1項に記載の抗体もしくはその抗原結合性断片または前記抗体もしくはその抗原結合性断片を含む二重特異性もしくは多重特異性分子または前記抗体またはその抗原結合性断片および細胞傷害性薬剤を含む免疫複合体を、薬学的に許容される担体および/または賦形剤とともに含む医薬組成物であって、
抗腫瘍活性を有する薬物である追加の薬学的活性剤を含むか、または含まない、医薬組成物。
【請求項11】
記追加の薬学的活性剤が、アルキル化剤、有糸分裂阻害剤、抗腫瘍抗生物質、代謝拮抗物質、トポイソメラーゼ阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、放射性核種、放射線増感剤、抗血管新生剤、サイトカイン、免疫チェックポイント阻害剤または腫瘍溶解性ウイルスである、請求項10に記載の医薬組成物。
【請求項12】
請求項1から5のいずれか1項に記載の抗体またはその抗原結合性断片を含み、
第2の抗体を含むか、または含まず、
前記抗体もしくはその抗原結合性断片および/または前記第2の抗体は、検出可能な標識を含む、または含まない、キット。
【請求項13】
請求項1から5のいずれか1項に記載の抗体またはその抗原結合性断片の抗原結合性ドメインを含むキメラ抗原受容体。
【請求項14】
前記抗原結合性ドメインは、前記抗体またはその抗原結合性断片の重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む、請求項13に記載のキメラ抗原受容体。
【請求項15】
前記抗原結合性ドメインは、scFvである、請求項14に記載のキメラ抗原受容体。
【請求項16】
(i)請求項1から5のいずれか1項に記載の抗体もしくはその抗原結合性断片またはその重鎖可変領域および軽鎖可変領域;または(ii)前記抗体もしくはその抗原結合性断片を含むキメラ抗原受容体、をコードする単離された核酸分子。
【請求項17】
請求項16に記載の単離された核酸分子を含むベクター。
【請求項18】
請求項16に記載の単離された核酸分子または前記単離された核酸分子を含むベクター
を含む宿主細胞。
【請求項19】
以下のうち1つまたは複数を特徴とする、請求項18に記載の宿主細胞:
(1)前記宿主細胞は免疫エフェクター細胞である、
(2)前記宿主細胞はT細胞またはNK細胞である、および
(3)前記宿主細胞はキメラ抗原受容体T細胞(CAR-T)である。
【請求項20】
請求項1から5のいずれか1項に記載の抗体またはその抗原結合性断片を調製する方法であって、(i)前記抗体またはその抗原結合性断片をコードする核酸分子を含む宿主細胞を、前記抗体またはその抗原結合性断片の発現を可能にする条件下で培養すること、および(ii)前記宿主細胞の培養物から前記抗体またはその抗原結合性断片を回収することを含む、方法。
【請求項21】
CEACAM5を発現する腫瘍細胞の成長を阻害し、および/または前記腫瘍細胞を殺滅するための医薬の製造における、請求項1から5のいずれか1項に記載の抗体もしくはその抗原結合性断片または前記抗体もしくはその抗原結合性断片を含む二重特異性もしくは多重特異性分子または前記抗体もしくはその抗原結合性断片および細胞傷害性薬剤を含む免疫複合体または前記抗体もしくはその抗原結合性断片を含む医薬組成物または前記抗体もしくはその抗原結合性断片を含むキメラ抗原受容体または前記キメラ抗原受容体をコードする単離された核酸分子を含む宿主細胞の使用。
【請求項22】
対象において腫瘍を予防および/または処置するための医薬の製造における、請求項1から5のいずれか1項に記載の抗体もしくはその抗原結合性断片または前記抗体もしくはその抗原結合性断片を含む二重特異性もしくは多重特異性分子または前記抗体もしくはその抗原結合性断片および細胞傷害性薬剤を含む免疫複合体または前記抗体もしくはその抗原結合性断片を含む医薬組成物または前記抗体もしくはその抗原結合性断片を含むキメラ抗原受容体または前記キメラ抗原受容体をコードする単離された核酸分子含む宿主細胞の使用。
【請求項23】
以下のうち1つまたは複数を特徴とする、請求項22に記載の使用:
(1)前記腫瘍は、CEACAM5を発現する腫瘍細胞を含む、
(2)前記腫瘍は、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、腎細胞がん、結腸直腸がん、卵巣がん、乳がん、膵臓がん、胃がん、膀胱がん、食道がん、中皮腫、黒色腫、頭頸部がん、甲状腺がん、肉腫、前立腺がん、神経膠芽腫、子宮頸がん、胸腺がん、白血病、リンパ腫、骨髄腫、菌状息肉症、メルケル細胞がん、血液悪性腫瘍、原発性縦隔大型B細胞リンパ腫、EBV陽性または陰性PTLD、EBV関連びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)、形質芽球性リンパ腫、節外性NK/T細胞リンパ腫、ホジキンリンパ腫、中枢神経系(CNS)腫瘍、原発性CNSリンパ腫、脊髄軸腫瘍および脳幹神経膠腫からなる群から選択される、
(3)前記対象が、哺乳動物またはヒトである、および
(4)前記医薬が、アルキル化剤、有糸分裂阻害剤、抗腫瘍抗生物質、代謝拮抗物質、トポイソメラーゼ阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、放射性核種、放射線増感剤、抗血管新生剤、サイトカイン、免疫チェックポイント阻害剤または腫瘍溶解性ウイルスをさらに含む。
【請求項24】
サンプル中のCEACAM5の存在または量を検出するためのキットの製造における、請求項1から5のいずれか1項に記載の抗体またはその抗原結合性断片の使用。
【請求項25】
前記CEACAM5がヒトCEACAM5である、請求項24に記載の使用。
【請求項26】
腫瘍が、CEACAM5を標的とする抗腫瘍療法によって処置されることが可能であるかを決定するためのキットの製造における、請求項1から5のいずれか1項に記載の抗体またはその抗原結合性断片の使用。
【請求項27】
以下のうち1つまたは複数を特徴とする、請求項26に記載の使用:
(1)前記CEACAM5が、ヒトCEACAM5である、および
(2)前記腫瘍が、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、腎細胞がん、結腸直腸がん、卵巣がん、乳がん、膵臓がん、胃がん、膀胱がん、食道がん、中皮腫、黒色腫、頭頸部がん、甲状腺がん、肉腫、前立腺がん、神経膠芽腫、子宮頸がん、胸腺がん、白血病、リンパ腫、骨髄腫、菌状息肉症、メルケル細胞がん、血液悪性腫瘍、原発性縦隔大型B細胞リンパ腫、EBV陽性または陰性PTLD、EBV関連びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)、形質芽球性リンパ腫、節外性NK/T細胞リンパ腫、ホジキンリンパ腫、中枢神経系(CNS)腫瘍、原発性CNSリンパ腫、脊髄軸腫瘍および脳幹神経膠腫からなる群から選択される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
技術分野
本出願は、免疫性の分野に属する、具体的には、ヒト癌胎児性抗原細胞接着分子5(human carcinoembryonic antigen cell adhesion molecule 5:CEACAM5)に特異的に結合するモノクローナル抗体およびその抗原結合性断片に関する。本出願はまた、抗体およびその抗原結合性断片の調製方法および使用に関する。
【0002】
背景
ヒト癌胎児性抗原細胞接着分子(CEACAM)ファミリーは、1960年代には早くも発見され、19番染色体(q13.1と13.3との間)に位置する35種の遺伝子/偽遺伝子を含み、その中にタンパク質をコードする21種がある。CEACAMは、接着分子の免疫グロブリンスーパーファミリーに属し、そのドメインは、高度にグリコシル化され、普通、1~2つの免疫グロブリン可変領域様ドメイン(Nドメイン)および0~6つの免疫グロブリン定常領域様ドメインを含む。CEACAMタンパク質は、細胞膜上に位置し、CEACAM1、CEACAM3およびCEACAM4は、疎水性膜貫通ドメインを介して細胞膜上に固定され、一方で、CEACAM5~8は、グリコシル-ホスファチジル-イノシトールを介して細胞膜上に固定される。これらの細胞外ドメインは普通、細胞(例えば、上皮、内皮、樹状突起および白血球)間接着分子として作用する。
【0003】
CEACAMは、さまざまな細胞機能に関与し、細胞間の接着機能に基づくシグナル伝達を介して細胞成長および分化を調節し、インスリンホメオスタシス、血管新生および免疫調節において重要な役割を果たす。CEACAMファミリーのメンバーは、病原性微生物の受容体として含む、さまざまな病態生理学の役割に関与する。それらは、がん発生において、特に、がん検出、進行および転移において重要な役割を果たす。CEACAM5(CEAと呼ばれる、CD66eとしても知られる)は、約180kDaの分子量を有する糖タンパク質である。7つのドメインを含有するCEACAM5は、グリコシル-ホスファチジル-イノシトール(GPI)を介して細胞膜上に固定される。7つのドメインは、単一のN末端Ig可変ドメインおよびIg定常ドメインと相同な6つのドメイン(A1-B1-A2-B2-A3-B3)を含む。CEACAM5は元々、胎児組織において発現されるタンパク質であると考えられており、今では、いくつかの正常な成体組織において同定されている。CEACAM5の過剰発現は、多数の種類のがんにおいて観察されている。例えば、CEACAM5は、結腸がんを有する患者の血液において検出され得る。さらに、さらなる研究が、その過剰発現は多数の悪性腫瘍と関連しており、不十分な予後と相関していることが多いということを決定した。前立腺がんおよび結腸直腸がんでは、CEACAM5の過剰発現はまた、腫瘍バイオマーカーとしても見出され、使用することができる。
【0004】
さらに、CEACAM5/CEACAM6はまた、さまざまな悪性腫瘍、例えば、乳房、膵臓、卵巣、結腸、肺および胃腺腫瘍において過剰発現されるとわかっており、腫瘍浸潤および転移と関連している。肝臓転移の開始の際、CEACAM5は、その受容体CEArに結合し、その相互作用は、炎症性サイトカイン、主に、IL-1、IL-6、IL-10およびTNF-αの活性化および生成につながる。簡潔に述べると、これらのサイトカインは、肝細胞およびクッパー細胞の微小環境ならびに肝類洞細胞(hepatic sinusoidal cells)とのその相互作用を変化させる。これらの相互作用は、腫瘍細胞または他の肝細胞に影響を及ぼすだけでなく、脳脊髄液においてCSCおよび他の循環腫瘍細胞の活力を促進するとも思われる。
【0005】
これに基づいて、がんの予後を臨床的に決定し、がんの進行をモニタリングするために、がん患者の血液におけるCEACAM5レベルの上昇を測定する免疫学的アッセイにおいて腫瘍マーカーとしてCEACAM5を使用するという現在の適用に加えて、CEACAM5が、標的化療法の潜在的に有用な腫瘍関連抗原であることがより重要となる。がんにおいて標的化免疫療法のためにCEACAM5を使用することが報告されている2つの主要な適用がある。一方の適用は、抗CEACAM5抗体を使用して、特に、抗体依存性細胞傷害(ADCC)または補体依存性細胞傷害(CDC)による免疫細胞の溶解活性を引き起こし、CEACAM5を発現する腫瘍細胞を排除し、もう一方の適用は、抗CEACAM5抗体またはその抗体断片にエフェクター分子、例えば、薬物、毒素、放射活性ヌクレオチド、免疫調節物質またはサイトカインをコンジュゲートして、CEACAM5を発現する腫瘍細胞を特異的に標的とし、それによって、エフェクター分子の治療効果を発揮することを含む。CEACAM5は、一部の固形腫瘍、例えば、結腸直腸がん、膵臓がん、肺がん、胃がん、肝細胞腫瘍、乳がんおよび甲状腺がんにおいて優先的に過剰発現されるという事実に基づいて、現在の研究は、抗CEACAM5抗体の抗原認識能に焦点が当てられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
結論として、現在の研究は、CEACAM5を標的とする免疫療法が、腫瘍転移を阻害するのに役立つであろうことを示す。特に、CEACAM5に対して強い特異性を有する抗体は、オフターゲットの抗体によって引き起こされる副作用をより良好に避けることができる。例えば、CEACAM1およびCEACAM3、CEACAM8は、ヒト免疫系および骨髄、例えば、好中球などにおいて広く分布しており、特定のCEACAM5および/またはCEACAM6抗体は、薬物のあり得る副作用を低減でき、処置手段を増大できる。
【0007】
これに基づいて、より高い親和性およびより良好な特異性を有する抗CEACAM抗体に対する需要がある。
【0008】
発明の内容
本出願では、特に断りのない限り、本明細書において使用さ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ている意味を有する。さらに、本明細書において使用される細胞培養、分子遺伝学、核酸化学および免疫学の実験手順はすべて、対応する分野で広く使用される日常的な手順である。同時に、本出願をより良好に理解するために、関連用語の定義および説明を以下に提供する。
【0009】
用語の定義
「抗体」という用語は、本出願において、特異的抗原に結合できる任意の免疫グロブリン、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異性抗体または二重特異性(二価)抗体を含む。天然の無傷の抗体は、2つの重鎖および2つの軽鎖を含有する。各重鎖は、1つの可変領域と、第1、第2および第3の定常領域から構成され、各軽鎖は、1つの可変領域と、1つの定常領域から構成される。哺乳動物重鎖は、α、δ、ε、γおよびμにわけることができ、哺乳動物軽鎖は、λまたはκにわけることができる。抗体は、「Y」型で提示され、Y型構造のネックは、ジスルフィド結合によって連結されている2つの重鎖の第2および第3の定常領域から構成される。「Y」型構造の各アームは、1つの重鎖に可変領域および第1の定常領域を含有し、これらは、1つの軽鎖の可変領域および定常領域と連結している。軽鎖および重鎖の可変領域は、抗原結合を決定する。各鎖の可変領域は、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる3つの超可変領域を含有する。軽鎖(L)のCDRは、VLCDR1、VLCDR2およびVLCDR3を含み、重鎖(H)のCDRは、VHCDR1、VHCDR2およびVHCDR3を含む。本出願において開示される抗体およびその抗原結合性断片のCDR境界は、Kabat、ChothiaまたはAl-Lazikani番号付けシステムによって名付けるまたは同定することができる(Al-Lazikani, B.、Chothia, C.、Lesk, AM、J. Mol. Biol.、273巻(4号):927頁(1997年)、Chothia, C.ら、J. Mol. Biol.、186巻(3号):651~63頁(1985年)、Chothia, C.およびLesk,AM、J. Mol. Biol.、196巻:901頁(1987年)、Chothia, C.ら、Nature、342巻(6252号):877~83頁(1989年)、Kabat, EAら、National Institutes of Health、Bethesda、Md.(1991年))。ここで、3つのCDRは、フレームワーク領域(FR)と呼ばれる連続した副次的な部分によってわけられている。フレームワーク領域は、CDRよりも高度に保存されており、超可変ループを支持するための足場を形成する。重鎖および軽鎖の定常領域は、抗原結合と関連していないが、複数のエフェクター機能を有する。抗体は、重鎖の定常領域のアミノ酸配列に基づいていくつかのカテゴリーにわけることができる。それらがα、δ、ε、γおよびμ重鎖を含有するかに従って、抗体を5つの主要なカテゴリーまたは異性体にわけることができる:IgA、IgD、IgE、IgGおよびIgM。いくつかの主要な抗体カテゴリーをサブクラス、例えば、IgG1(γ1重鎖)、IgG2(γ2重鎖)、IgG3(γ3重鎖)、IgG4(γ4重鎖)、IgA1(α1重鎖)またはIgA2(α2重鎖)などにさらにわけることができる。
【0010】
「抗原結合性断片」という用語は、本出願において、1つもしくは複数のCDRを含有する抗体部分によって形成される抗体断片または抗原に結合するが、完全な抗体構造を有さない任意の他の抗体断片を指す。抗原結合性断片の例として、限定されるものではないが、例えば、ダイアボディ、Fab、Fab’、F(ab’)、Fv断片、ジスルフィド結合によって安定化されたFv断片(dsFv)、(dsFv)、二重特異的dsFv(dsFv-dsFv’)、ジスルフィド結合によって安定化された二官能性抗体(dsダイアボディ)、単鎖抗体分子(scFv)、scFv二量体(二価二官能性抗体)、二価単鎖抗体(BsFv)、多重特異性抗体、ラクダ化単一ドメイン抗体、ナノボディ、ドメイン抗体および二価ドメイン抗体が挙げられる。抗原結合性断片は、親抗体と同一抗原に結合できる。一部の実施形態では、抗原結合性断片は、特定のヒト抗体に由来する1つまたは複数のCDRを含有する場合があり、これらは、1つまたは複数の異なるヒト抗体に由来するフレームワーク領域中に接合される。
【0011】
抗体の「Fab」断片とは、抗体分子の一部を指し、軽鎖(可変および定常領域を含む)およびジスルフィド結合によって結合されている重鎖の可変領域と定常領域の一部から構成される。
【0012】
「Fab’」断片とは、ヒンジ領域の一部を含有するFab断片を指す。
「F(ab’)」とは、Fabの二量体を指す。
【0013】
抗体のFcセグメントは、さまざまな異なるエフェクター機能、例えば、ADCCおよびCDCに関与するが、抗原結合には加わらない。
【0014】
抗体の「Fv」セグメントとは、完全抗原結合部位を含有する最小の抗体断片を指す。Fv断片は、軽鎖の可変領域および重鎖の可変領域から構成される。
【0015】
「単鎖Fv抗体」または「scFv」とは、軽鎖の可変領域および重鎖の可変領域が直接結合されている、またはペプチド鎖を介して結合されている操作された抗体を指す(Huston JSら、Proc Natl Acad Sci USA、85巻:5879頁(1988年))。
【0016】
「単鎖抗体Fv-Fc」または「scFv-Fc」とは、ある特定の抗体のFcセグメントに結合されているscFvから構成される操作された抗体を指す。
【0017】
「ラクダ化単一ドメイン抗体」、「重鎖抗体」または「HCAb(重鎖のみの抗体、HCAb)」はすべて、2つのVHドメインを含有し、軽鎖を含まない抗体を指す(Riechmann L.およびMuyldermans S.、J Immunol Methods. 231巻(1-2):25~38頁(1999年)、Muyldermans S.、J Biotechnol. 74巻(4号):277~302頁(2001年)、WO94/04678、WO94/25591、米国特許第6,005,079号)。重鎖抗体は元々、ラクダ類(ラクダ、ヒトコブラクダおよびラマ)に由来するものであった。その軽鎖が失われているが、ラクダ化抗体は、確認された抗原結合機能を有する(Hamers Casterman C.ら、Nature 363巻(6428号):446~8頁(1993年)、Nguyen VK.ら、「Heavy-chain antibodies in Camelidae: a case of evolutionary innovation、Immunogenetics. 54巻(1号):39~47頁(2002年)、Nguyen VK.ら、Immunology. 109巻(1号):93~101頁(2003年))。重鎖抗体の可変領域(VHドメイン)は、獲得免疫によって生成される最も小さい既知抗原結合性ユニットである(Koch-Nolte F.ら、FASEB J.21巻(13号):3490~8頁 Epub (2007年))。
【0018】
「ナノボディ」とは、重鎖抗体に由来するVHドメインおよび2つの定常領域CH2およびCH3から構成される抗体断片を指す。
【0019】
「ダイアボディ」は、2つの抗原結合部位を有する小さい抗体断片を含有し、断片は、同一ポリペプチド鎖に結合されたVHドメインおよびVLドメインを含有する(Holliger P.ら、Proc Natl. Acad Sci US A. 90巻(14号):6444~8頁(1993年)、EP404097、WO93/11161を参照)。2つのドメインの間のリンカーは、同一鎖上の2つのドメインが互いに対を形成できないように短く、このため、2つのドメインは、他の鎖の相補的ドメインと対を形成して、2つの抗体結合部位を形成するように強いられる。これらの2つの抗体結合部位は、同一または異なる抗原(またはエピトープ)を標的とすることができる。
【0020】
「ドメイン抗体」とは、1つの重鎖可変領域または1つの軽鎖可変領域のみを含有する抗体断片を指す。一例では、2つ以上のVHドメインが、ポリペプチドリンカーによって共有結合によって連結されて、二価ドメイン抗体を形成する。二価ドメイン抗体の2つのVHドメインは、同一または異なる抗原を標的とすることができる。
【0021】
一部の実施形態では、「(dsFv)」は、3つのペプチド鎖を含有する:2つのVH遺伝子は、ポリペプチドリンカーによって連結され、それらは、ジスルフィド結合によって2つのVL群にライゲートされている。
【0022】
一部の実施形態では、「二重特異性ds二官能性抗体」は、VL1-VH2(ポリペプチドリンカーによって連結された)およびVH1-VL2(同様にポリペプチドリンカーによって連結された)を含有し、2つは、ジスルフィド結合によってVH1とVL1との間に連結されている。
【0023】
「二重特異的dsFv」または「dsFv-dsFv」は、3つのポリペプチド鎖:VH1-VH2群を含有し、2つの重鎖は、ポリペプチドリンカー(例えば、長い弾性のリンカー)によって連結され、それらはそれぞれ、ジスルフィド結合によってVL1およびVL2群にライゲートされ、ジスルフィド結合を用いて対形成された重鎖および軽鎖の各対は、異なる抗原特異性を有する。
【0024】
ある特定の実施形態では、「scFv二量体」は、二量体化されたVH-VL(ポリペプチドリンカーによって連結された)グループを含有する二価二官能性抗体または二価単鎖抗体(BsFv)であり、一方のグループのVHおよびもう一方のグループのVLは、協力して2つの結合部位を形成し、2つの結合部位は、同一抗原(またはエピトープ)または異なる抗原(またはエピトープ)を標的とすることができる。他の実施形態では、「scFv二量体」は、VL1-VH2(ポリペプチドリンカーによって連結された)およびVH1-VL2(ポリペプチドリンカーによって連結された)を含有する二重特異的二官能性抗体であり、VH1およびVL1が協力し、VH2およびVL2が協力し、各協力した対は、異なる抗原特異性を有する。
【0025】
本出願において使用される「完全ヒト」という用語について、抗体または抗原結合性断片に適用される場合には、抗体または抗原結合性断片が、ある特定のアミノ酸配列を有する、またはアミノ酸配列からなり、アミノ酸配列は、ヒトもしくはヒト免疫細胞によって産生されるか、または非ヒト供給源、例えば、ヒト抗体ライブラリーを使用するトランスジェニック非ヒト動物に由来する抗体のアミノ酸配列またはヒト抗体をコードする他の配列に対応することを指す。一部の実施形態では、完全ヒト抗体は、非ヒト抗体に由来するアミノ酸残基(特に、抗原結合性残基)を含有しない。
【0026】
本明細書において使用される「ヒト化」という用語について、抗体または抗原結合性断片に適用される場合には、非ヒト動物に由来するCDR、ヒトに由来するFR領域およびヒトに由来する定常領域(適用可能である場合)を含有する抗体または抗原結合性断片を指す。ヒト化抗体または抗原結合性断片は、低減された免疫原性を有するので、ある特定の実施形態ではヒト治療薬として使用できる。一部の実施形態では、非ヒト動物は、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、モルモットまたはハムスターなどの哺乳動物である。一部の実施形態では、ヒト化抗体または抗原結合性断片は、CDR配列が非ヒトである点を除いて、本質的にヒト配列からなる。一部の実施形態では、ヒトに由来するFR領域は、由来するヒト抗体と同一アミノ酸配列を含有し得るか、またはいくつかのアミノ酸変化、例えば、10、9、8、7、6、5、4、3、2もしくは1つ以下のアミノ酸変化を含有し得る。一部の実施形態では、アミノ酸変化は、重鎖のFR領域中にのみ、軽鎖のFR領域中にのみ、または両方の鎖に存在し得る。一部の好ましい実施形態では、ヒト化抗体は、ヒトFR1~3およびヒトJHおよびJKを含む。
【0027】
「キメラ」という用語は、本出願において使用される場合、重鎖および/または軽鎖の一部がある種に由来し、重鎖および/または軽鎖の残りの部分が異なる種に由来する抗体または抗原結合性断片を指す。例示的例では、キメラ抗体は、ヒト由来の定常領域およびマウスなどの非ヒト動物由来の可変領域を含有し得る。
【0028】
「癌胎児性抗原細胞接着分子5」(CEACAM5、CEAと略され、CD66eとしても知られる;例えば、AAA51967.1/GI:180223、702個のアミノ酸を参照)とは、約180kDaの分子量を有する糖タンパク質を指す。CEACAM5は、7つのIg様ドメインを含有し、これらの7つのドメインは、Ig定常ドメインと相同である、単一のN末端Ig可変ドメインおよび6つのドメイン(A1-B1-A2-B2-A3-B3)を含む。CEACAMは、カルボキシ末端グリコシル-ホスファチジル-イノシトール(GPI)を介して細胞膜に固定される。
【0029】
「特異的に結合する」または「特異的結合」とは、本出願において、2つの分子間の非無作為結合反応、例えば、抗体と抗原との間の反応を指す。一部の実施形態では、本出願の抗体またはその抗原結合性断片は、ヒトおよび/またはサル癌胎児性抗原細胞接着分子5に特異的に結合し、その結合親和性(KD)は、≦10-6M.KDである。本出願において、KDとは、結合速度に対する解離速度の比(koff/kon)を指し、これは、例えば、Biacoreなどの機器を使用して表面プラズモン共鳴によって測定できる。
【0030】
「選択的結合」とは、本出願において、本出願の抗体またはその抗原結合性断片が、CEACAM5タンパク質に特異的に結合するが、別のCEACAMタンパク質、例えば、CEACAM1タンパク質、CEACAM3タンパク質、CEACAM7タンパク質に実質的に結合しないか、または有意により低いレベルで結合することを指す。
【0031】
一部の実施形態では、本出願において記載される抗体の重鎖定常領域は、ヒトIgG1型のものである。一部の実施形態では、本出願において記載される抗体の軽鎖定常領域は、κ鎖である。一部の実施形態では、本出願において記載される抗体の重鎖および軽鎖定常領域は、それぞれ、ヒトIgG1およびκ鎖である。
【0032】
本出願において、「保存的置換」は、アミノ酸配列に適用される場合には、あるアミノ酸残基が別のアミノ酸残基と置き換えられ、それらが、同様の物理的および化学的特性を有する側鎖を有することを指す。例えば、保存置換は、疎水性側鎖を有するアミノ酸残基(例えば、Met、Ala、Val、LeuおよびIle)の間、中性親水性側鎖を有する残基(例えば、Cys、Ser、Thr、AsnおよびGln)の間、酸性側鎖を有する残基(例えば、Asp、Glu)の間、塩基性側鎖を有するアミノ酸(例えば、His、LysおよびArg)の間または芳香族側鎖を有する残基(例えば、Trp、TyrおよびPhe)の間で実施され得る。保存的置換は普通、タンパク質のコンホメーション的構造において大幅な変化を引き起こさない、したがって、タンパク質の生物活性は保持され得るということは、当技術分野で公知である。
【0033】
「配列同一性パーセント」がアミノ酸配列(または核酸配列)に適用される場合には、配列アラインメントが実施され、同一アミノ酸(または核酸)の数を最大化するために必要な場合に間隔が導入された後の、参照配列のアミノ酸(または核酸)残基と同一である候補配列のアミノ酸(または核酸)残基のパーセンテージを指す。保存的置換のアミノ酸残基は、同一残基と考えられる場合も、考えられない場合もある。配列アラインメントは、アミノ酸(または核酸)配列の配列同一性パーセントを決定するための当技術分野で開示されるツールによって実施できる。当業者は、ツールのデフォルトパラメータを使用できる、またはアラインメントの必要性に従って適宜、例えば、適したアルゴリズムを選択することによってパラメータを調整できる。
【0034】
本出願において使用される「T細胞」には、CD4T細胞、CD8T細胞、Tヘルパー1型T細胞、Tヘルパー2型T細胞、Tヘルパー17型T細胞および抑制性T細胞が含まれる。
【0035】
「エフェクター機能」とは、本出願で使用される場合、そのエフェクター、例えば、C1複合体およびFc受容体に結合する抗体のFc領域の生物活性を指す。例示的エフェクター機能には、抗体の、C1複合体上のC1qとの相互作用によって誘導される補体依存性細胞傷害(CDC)、エフェクター細胞上のFc受容体への抗体のFc領域の結合によって誘導される抗体依存性細胞媒介性細胞傷害(ADCC)および食作用が含まれる。
【0036】
本出願において「がん」または「がん性症状」とは、腫瘍または悪性細胞成長、増殖または転移によって媒介され、固形腫瘍および非固形腫瘍、例えば白血病を引き起こす任意の医学的状態を指す。本出願において「腫瘍」とは、腫瘍および/または悪性細胞の固形物質を指す。
【0037】
ある特定の状態の「処置」または「療法」は、ある特定の状態を防ぐことまたは軽減すること、ある特定の状態の増加もしくは発生速度を低減すること、ある特定の状態の発生のリスクを低減することおよびある特定の状態と関連する症状の発生を防ぐこともしくは遅延すること、ある特定の状態と関連する症状を低減することもしくは終結させること、ある特定の状態の完全もしくは部分回復を促進すること、ある特定の状態を治癒することまたはそれらの任意の組合せを含む。がんについては、「処置」または「療法」は、腫瘍もしくは悪性細胞の成長、再生成もしくは転移を阻害もしくは減速することまたは上記のもののうちいくつかの任意の組合せを指す場合がある。腫瘍については、「処置」または「療法」は、腫瘍のすべてもしくは一部を取り除くこと、腫瘍の成長および転移を阻害もしくは減速すること、腫瘍の発生を防ぐもしくは遅延することまたは上記のもののうちいくつかの組合せを含む。
【0038】
「単離された」材料とは、その天然状態から人工的に変更されていることを指す。ある特定の「単離された」物質または成分が天然に現れる場合、それはその元の状態から変更されているか、またはそれから逸脱している、または両方である。例えば、生存している動物中に天然に存在するポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、単離されていないが、これらのポリヌクレオチドまたはポリペプチドが、その天然状態で共存する物質から十分にわけられ、十分に純粋な状態で存在する場合には、それらは「単離され」ていると考えることができる。一部の実施形態では、抗体およびその抗原結合性断片の純度は、少なくとも90%、93%、95%、96%、97%、98%、99%であり、これは、電気泳動法(例えば、SDS-PAGE、等電点電気泳動、キャピラリー電気泳動)またはクロマトグラフィー(例えば、イオン交換クロマトグラフィーまたは逆相HPLC)によって決定できる。
【0039】
「ベクター」とは、本出願において、タンパク質が発現されることを可能にするように、ある特定のタンパク質をコードするポリヌクレオチドが作動可能に挿入され得るビヒクルを指す。ベクターを使用して、保持する遺伝物質エレメントが宿主細胞において発現され得るように、宿主細胞を形質転換、形質導入またはトランスフェクトできる。例えば、ベクターには、プラスミド、ファージミド、コスミド、人工染色体、例えば、酵母人工染色体(YAC)、細菌人工染色体(BAC)またはP1由来人工染色体(PAC)、バクテリオファージ、例えば、λファージもしくはM13バクテリオファージおよび動物ウイルスなどが含まれる。ベクターとして使用される動物ウイルスの種類には、レトロウイルス(レンチウイルスを含む)、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス(例えば、単純ヘルペスウイルス)、ポックスウイルス、バキュロウイルス、パピローマウイルス、乳頭腫空胞ウイルス(例えば、SV40)が含まれる。ベクターは、プロモーター配列、転写開始配列、エンハンサー配列、選択エレメントおよびレポーター遺伝子を含む、発現を制御するさまざまなエレメントを含有し得る。さらに、ベクターはまた、複製起点も含有し得る。ベクターはまた、限定されるものではないが、ウイルス粒子、リポソームまたはタンパク質シェルを含む、細胞に侵入するのを補助する成分を含有し得る。
【0040】
本出願において、「宿主細胞」とは、外来性ポリヌクレオチドおよび/またはベクターが導入される細胞を指す。本出願において記載される宿主細胞として、限定されるものではないが、原核細胞、例えば、大腸菌(E.coli)または枯草菌(Bacillus subtilis)、真菌細胞、例えば、酵母細胞またはアスペルギルス(Aspergillus)、昆虫細胞、例えば、S2ショウジョウバエ細胞またはSf9または動物細胞、例えば、線維芽細胞、CHO細胞、COS細胞、NSO細胞、HeLa細胞、BHK細胞、HEK293細胞またはヒト細胞が挙げられる。
【0041】
本出願において、「キメラ抗原受容体」は、CARと呼ばれ、特異的抗原を認識するための細胞外ドメイン(例えば、特異的抗原を認識し、結合できる抗原結合性断片)および細胞外シグナルを細胞の内側に伝達するための細胞内ドメイン(細胞内シグナル伝達領域とも呼ばれる、例えば、CD3のδ鎖またはFcεRIγの細胞内部分)を含む、特異的抗原(例えば、腫瘍抗原)を認識できる細胞表面受容体を指す。このようなキメラ抗原受容体を保持し、発現するT細胞は、CAR-T細胞と呼ばれ、これは、細胞外ドメインによって特異的抗原および細胞(例えば、腫瘍細胞)を認識し、結合でき、細胞内シグナル伝達機能によって、免疫応答を活性化でき、多数の種々のエフェクターを放出でき、特異的抗原を発現する細胞(例えば、腫瘍細胞)を効率的に殺滅し、それによって、治療効果(例えば、腫瘍の処置)を発揮できる。
【0042】
先行技術の欠点に基づいて、本出願の主要な目的のうちの1つは、より強力な特異性およびより良好な選択性を有する抗CEACAM5抗体を提供することである。本出願はまた、抗体の調製方法および使用を提供し、本出願の抗CEACAM5抗体は、腫瘍の検出および/または処置のために使用できる。
【課題を解決するための手段】
【0043】
本出願の抗体
一態様では、本出願は、CEACAM5タンパク質に特異的に結合する抗体またはその抗原結合性断片を提供し、抗体またはその抗原結合性断片は、
(a)以下の3つの相補性決定領域(CDR):
(i)以下の配列:配列番号1またはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列からなるVH CDR1、
(ii)以下の配列:配列番号2またはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列からなるVH CDR2、および
(iii)以下の配列:配列番号3またはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列からなるVH CDR3
を含む重鎖可変領域(VH)
ならびに/または、
(b)以下の3つの相補性決定領域(CDR):
(iv)以下の配列:配列番号4またはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列からなるVL CDR1、
(v)以下の配列:配列番号5またはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列からなるVL CDR2、および
(vi)以下の配列:配列番号6またはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列からなるVL CDR3
を含む軽鎖可変領域(VL)
を含む。
【0044】
ある特定の実施形態では、(i)~(vi)のいずれか1つにおいて記載される置換は、保存的置換である。
【0045】
ある特定の実施形態では、(i)~(vi)のいずれか1つにおいて記載されるCDRは、Kabat番号付けシステムに従って定義される。
【0046】
ある特定の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、以下の3つの重鎖CDR:配列番号1もしくは配列番号20で示されるような配列を有するVH CDR1、配列番号2もしくは配列番号21で示されるような配列を有するVH CDR2および配列番号3で示されるような配列を有するVH CDR3、ならびに/または以下の3つの軽鎖CDR:配列番号4で示されるような配列を有するVL CDR1、配列番号5もしくは配列番号22で示されるような配列を有するVL CDR2および配列番号6で示されるような配列を有するVL CDR3を含む。
【0047】
ある特定の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、以下の3つの重鎖CDR:配列番号1で示されるような配列を有するVH CDR1、配列番号2で示されるような配列を有するVH CDR2および配列番号3で示されるような配列を有するVH CDR3、ならびに/または以下の3つの軽鎖CDR:配列番号4で示されるような配列を有するVL CDR1、配列番号5で示されるような配列を有するVL CDR2および配列番号6で示されるような配列を有するVL CDR3を含む。
【0048】
ある特定の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、以下の3つの重鎖CDR:配列番号20で示されるような配列を有するVH CDR1、配列番号21で示されるような配列を有するVH CDR2および配列番号3で示されるような配列を有するVH CDR3、ならびに/または以下の3つの軽鎖CDR:配列番号4で示されるような配列を有するVL CDR1、配列番号22で示されるような配列を有するVL CDR2および配列番号6で示されるような配列を有するVL CDR3を含む。
【0049】
ある特定の実施形態では、重鎖CDRおよび軽鎖CDRは、Kabat番号付けシステムに従って定義される。
【0050】
一態様では、本出願は、CEACAM5タンパク質に特異的に結合する抗体またはその抗原結合性断片を提供し、抗体またはその抗原結合性断片は、
(i)配列番号7で示されるような重鎖可変領域(VH)中に含有されるようなVH CDR1もしくはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列、
(ii)配列番号7で示されるような重鎖可変領域(VH)中に含有されるようなVH CDR2もしくはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列、および
(iii)配列番号7で示されるような重鎖可変領域(VH)中に含有されるようなVH CDR3もしくはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列、および/または、
(iv)配列番号8で示されるような軽鎖可変領域(VL)中に含有されるようなVL CDR1もしくはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列、
(v)配列番号8で示されるような軽鎖可変領域(VL)中に含有されるようなVL CDR2もしくはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列、および
(vi)配列番号8で示されるような軽鎖可変領域(VL)中に含有されるようなVL CDR3もしくはそれと比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2もしくは3個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列
を含む。
【0051】
ある特定の実施形態では、VH中に含有される3つのCDRおよび/またはVL中に含有される3つのCDRは、Kabat、IMGTまたはChothia番号付けシステムによって定義される。ある特定の実施形態では、VH中に含有される3つのCDRおよび/またはVL中に含有される3つのCDRは、Kabat番号付けシステムによって定義される。
【0052】
ある特定の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、
(a)以下:
(i)配列番号7で示される配列、
(ii)配列番号7で示される配列と比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2、3、4もしくは5個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列、または
(iii)配列番号7で示される配列と比較して少なくとも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%、少なくとも99%もしくは100%の配列同一性を有する配列
から選択されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域(VH)
および/または
(b)以下:
(iv)配列番号8で示される配列、
(v)配列番号8で示される配列と比較して1個もしくは数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加(例えば、1、2、3、4もしくは5個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加)を有する配列、または
(vi)配列番号8で示される配列と比較して少なくとも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%、少なくとも99%もしくは100%の配列同一性を有する配列
から選択されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域(VL)
を含む。
【0053】
ある特定の実施形態では、(ii)または(v)に記載される置換は、保存的置換である。
【0054】
ある特定の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、ヒト免疫グロブリンに由来する重鎖フレームワーク領域配列および/または軽鎖フレームワーク領域配列を含む。
【0055】
ある特定の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、ヒト重鎖生殖系列遺伝子によってコードされる重鎖フレームワーク領域配列および/またはヒト軽鎖生殖系列遺伝子によってコードされる軽鎖フレームワーク領域配列を含む。
【0056】
ある特定の例示的実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、配列番号7、配列番号16、配列番号18または配列番号19で示される配列を含むVHおよび配列番号8または配列番号17で示される配列を含むVLを含む。
【0057】
ある特定の例示的実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、配列番号7で示される配列を有するVHおよび配列番号8で示される配列を有するVLを含む。ある特定の例示的実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、配列番号18で示される配列を有するVHおよび配列番号8で示される配列を有するVLを含む。ある特定の例示的実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、配列番号16で示される配列を有するVHおよび配列番号17で示される配列を有するVLを含む。ある特定の例示的実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、配列番号19で示される配列を有するVHおよび配列番号17で示される配列を有するVLを含む。
【0058】
本出願の抗体またはその抗原結合性断片は、哺乳動物(例えば、マウスまたはヒト)免疫グロブリンまたはそのバリアントに由来する定常領域配列を含む場合があり、バリアントは、それが由来する配列と比較して、1個または数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加またはそれらの任意の組合せ(例えば、最大で20個、最大で15個、最大で10個または最大で5個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加またはそれらの任意の組合せ、例えば、1、2、3、4もしくは5個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加またはそれらの任意の組合せ)を有する。
【0059】
ある特定の実施形態では、本出願の抗体またはその抗原結合性断片は、ヒト免疫グロブリンまたはそのバリアントの重鎖定常領域(CH)を含む重鎖を有し、バリアントは、それが由来する配列と比較して、1個または数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加またはそれらの任意の組合せ(例えば、最大で20個、最大で15個、最大で10個または最大で5個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加またはそれらの任意の組合せ、例えば、1、2、3、4もしくは5個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加またはそれらの任意の組合せ)を有する。
【0060】
ある特定の実施形態では、本出願の抗体またはその抗原結合性断片は、ヒト免疫グロブリンまたはそのバリアントの軽鎖定常領域(CL)を含む軽鎖を有し、バリアントは、それが由来する配列と比較して、1個または数個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加またはそれらの任意の組合せ(例えば、最大で20個、最大で15個、最大で10個または最大で5個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加またはそれらの任意の組合せ、例えば、1、2、3、4もしくは5個のアミノ酸の置換、欠失もしくは付加またはそれらの任意の組合せ)を有する。
【0061】
一部の実施形態では、重鎖定常領域(CH)のバリアントは、それが由来する配列と比較して、1個または数個のアミノ酸の保存的置換(例えば、1、2、3、4または5個のアミノ酸の保存的置換)を有し得る。
【0062】
一部の実施形態では、軽鎖定常領域(CL)のバリアントは、それが由来する配列と比較して、1個または数個のアミノ酸の保存的置換(例えば、1、2、3、4または5個のアミノ酸の保存的置換)を有し得る。
【0063】
ある特定の実施形態では、重鎖定常領域は、IgG重鎖定常領域、例えば、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4重鎖定常領域である。ある特定の実施形態では、重鎖定常領域は、ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4重鎖定常領域である。
【0064】
ある特定の実施形態では、軽鎖定常領域は、κ軽鎖定常領域である。ある特定の実施形態では、軽鎖定常領域は、ヒトκ軽鎖定常領域である。
【0065】
ある特定の例示的実施形態では、本出願の抗体またはその抗原結合性断片は、配列番号9で示される重鎖定常領域(CH)および/または配列番号11で示される軽鎖定常領域(CL)を含む。
【0066】
ある特定の実施形態では、抗原結合性断片は、Fab、Fab’、(Fab’)、Fv、ジスルフィド結合されたFv、scFv、ダイアボディおよび単一ドメイン抗体(sdAb)からなる群から選択される。
【0067】
ある特定の実施形態では、抗体は、マウス抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、二重特異性抗体または多重特異性抗体である。
【0068】
本出願の抗体またはその抗原結合性断片は、以下:
(1)CEACAM5タンパク質またはCEACAM5タンパク質を発現する細胞に特異的に結合すること、
(2)CEACAM1、CEACAM3、CEACAM7、CEACAM8タンパク質またはCEACAM1、CEACAM3、CEACAM7、CEACAM8タンパク質を発現する細胞に基本的に結合しないこと、
(3)CEACAM6タンパク質またはCEACAM6タンパク質を発現する細胞に弱くのみ結合し、結合親和性は、CEACAM5タンパク質またはCEACAM5タンパク質を発現する細胞に対する結合親和性よりも有意に低いこと、
(4)ADCC活性を有すること、
(5)CEACAM5タンパク質を発現する腫瘍細胞(例えば、結腸がん細胞、胃がん細胞)を阻害または殺滅可能であり、それによって、腫瘍処置活性を有すること
から選択される1つまたは複数の活性を有する。
【0069】
ある特定の実施形態では、本出願の抗体またはその抗原結合性断片は、標識を含む。一部の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、検出可能な標識、例えば、酵素(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ)、放射性核種、蛍光色素、発光物質(例えば、化学発光物質)またはビオチンを含む。
【0070】
ある特定の実施形態では、本出願は、例示的抗CEACAM5抗体UM05-5LおよびhUM05-3を提供する。
【0071】
当業者ならば、上記のCDR配列を、1個または複数のアミノ酸の置換を含むように改変し、それによって、改善された生物活性、例えば、ヒト癌胎児性抗原細胞接着分子5に対する改善された結合親和性を得ることができるということは理解するはずである。例えば、ファージディスプレイ技術を使用して、抗体バリアントライブラリー(例えば、FabまたはFcFvバリアント)を生成および発現させ、次いで、CEACAM5との親和性を有する抗体をスクリーニングすることができる。別の例では、コンピュータソフトウェアを使用して、抗体のCEACAM5への結合をシミュレートし、結合境界面を形成する抗体上のアミノ酸残基を同定できる。これらの残基の置換は、結合親和性の低下を防ぐために避けられる場合があり、またはこれらの残基を、より強力な結合を形成するための置換のための標的とすることができる。ある特定の実施形態では、CDR配列中の少なくとも1つ(またはすべて)の置換は、保存的置換である。
【0072】
ある特定の実施形態では、抗体または抗原結合性断片は、1つまたはいくつかのCDR配列を含み、これらのCDR配列は、配列番号1~6と比較して、少なくとも80%(例えば、少なくとも85%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%)の配列同一性を有し、同時に、その親抗体と比較して、CEACAM5に対して同様の、またはさらにより高い結合親和性を保持する。親抗体は、実質的に同一の配列を有するが、その対応するCDR配列は、配列番号1~6に列挙される配列と比較して、100%の配列同一性を有する。
【0073】
一部の実施形態では、本出願において記載される抗体または抗原結合性断片は、CEACAM5に特異的に結合でき、≦10-7Mの結合親和性(KD)を有し、これは、表面プラズモン共鳴によって測定できる。結合親和性値は、KD値によって表すことができ、これは、抗原の抗原結合性分子への結合が平衡に達したときの結合速度に対する解離速度の比(koff/kon)の算出によって得られる。抗原結合親和性(例えば、KD)は、当技術分野で公知の適した方法、例えば、Biacoreなどの機器の使用を含むプラズモン共鳴結合法によっておおよそ決定できる。
【0074】
一部の実施形態では、本出願において記載される抗体または抗原結合性断片は、CEACAM5に、1ng/mL~10μg/mLのEC50(すなわち、半結合濃度)で結合する。抗体または抗原結合性断片のCEACAM5への結合は、当技術分野で公知の方法、例えば、サンドイッチ法、例えば、ELISA、ウエスタンブロット、FACSまたは他の結合アッセイによって決定できる。例示的一例では、試験されるべき抗体(すなわち、一次抗体)が、固定されたCEACAM5またはCEACAM5を発現する細胞に結合され、次いで、結合されていない抗体が洗浄除去され、一次抗体に結合できる標識された二次抗体が導入され、その結果、結合された二次抗体が検出される。固定された癌胎児性抗原細胞接着分子5が使用される場合には、検出はマイクロプレートリーダーで実施でき、CEACAM5を発現する細胞が使用される場合には、検出のためにFACS分析を使用できる。
【0075】
一部の実施形態では、本出願において記載される抗体または抗原結合性断片は、CEACAM5に10ng/mL~10μg/mL(FACS分析によって決定された)のEC50(すなわち、50%の有効濃度)で結合する。
【0076】
抗体は、CEACAM5に対して特異的である。ある特定の実施形態では、抗体は、任意選択で、CEACAM1、CEACAM3、CEACAM7、CEACAM8に結合せず、CEACAM6にCEACAM5のものよりも有意に低い結合親和性で結合する。
【0077】
一部の実施形態では、本出願において記載される抗体は、免疫学的物質、例えば、腫瘍細胞、精製された腫瘍抗原、免疫賦活性因子をコードするものがトランスフェクトされた細胞および腫瘍ワクチンと組み合わせて使用できる。さらに、標準化学療法および放射線療法、標的ベースの小分子療法および他の新たに出現した免疫チェックポイントモジュレーター療法を含む併用療法に、抗CEACAM5抗体およびその抗原結合性断片を含めることができる。一部の実施形態では、抗体およびその抗原結合性断片を、抗体-薬物コンジュゲート、二重特異性または多価抗体の基本分子として使用できる。
【0078】
一部の実施形態では、本出願において記載される抗体およびその抗原結合性断片は、ラクダ化単一鎖ドメイン抗体、ダイアボディ、scFv、scFv二量体、BsFv、dsFv、(dsFv)、dsFv-dsFv’、Fv断片、Fab、Fab’、F(ab’)、dsダイアボディ、ナノボディ、ドメイン抗体または二価ドメイン抗体である。
【0079】
一部の実施形態では、本出願において記載される抗体は、免疫グロブリン定常領域を含む。一部の実施形態では、免疫グロブリン定常領域は、重鎖および/または軽鎖定常領域を含む。重鎖定常領域は、CH1、CH1-CH2またはCH1-CH3領域を含む。一部の実施形態では、免疫グロブリン定常領域は、所望の特性を得るために1つまたは複数の改変をさらに含み得る。例えば、定常領域は、1つまたはいくつかのエフェクター機能を低減または排除するために、FcRn受容体結合を増強するために、または1個もしくは数個のシステイン残基を導入するために改変され得る。
【0080】
一部の実施形態では、抗体およびその抗原結合性断片は、コンジュゲートをさらに含む。本出願の抗体またはその抗原結合性断片をさまざまなコンジュゲートに連結できるということが考えられる(例えば、「Conjugate Vaccines」、Contributions to Microbiology and Immunology、JM CruseおよびRE Lewis, Jr.(編)、Carger Press、New York (1989年)を参照)。これらのコンジュゲートを、他の手段、例えば、共有結合、親和性結合、包理、配位結合、複合体形成、結合、混合または付加によって抗体または抗原結合性断片に連結できる。一部の実施形態では、本出願において開示される抗体および抗原結合性断片を、エピトープ結合部分以外の特定の部位を含有するように操作でき、これらの部位を使用して、1つまたはいくつかのコンジュゲートに結合できる。例えば、このような部位は、コンジュゲートへの共有結合を促進するために1個または数個の反応性アミノ酸残基、例えば、システイン残基およびヒスチジン残基を含み得る。ある特定の実施形態では、抗体は、コンジュゲートに間接的に結合され得る、または別のコンジュゲートを介してコンジュゲートに結合され得る。例えば、抗体またはその抗原結合性断片は、ビオチンに結合し、次いで、アビジンに連結されている第2のコンジュゲートに間接的に結合できる。コンジュゲートは、検出可能な標識、薬物動態改変部分、精製部分または細胞傷害性部分であり得る。検出可能な標識の例として、蛍光標識(例えば、フルオレセイン、ローダミン、ダンシル、フィコエリトリンまたはテキサスレッド)、酵素基質標識(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)、ルシフェラーゼ、グルコアミラーゼ、リゾチーム、グルコースオキシダーゼまたはβ-Dガラクトシダーゼ)、安定な同位元素または放射性同位元素、発色団部分、ジゴキシン、ビオチン/アビジン、試験のためのDNA分子または金を挙げることができる。ある特定の実施形態では、コンジュゲートは、薬物動態改変部分、例えば、抗体の半減期を延長するのに役立つPEGであり得る。他の適したポリマーとして、例えば、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、エチレングリコール/プロピレングリコールコポリマーなどが挙げられる。一部の実施形態では、コンジュゲートは、精製された部分、例えば、磁性ビーズであり得る。「細胞傷害性部分」は、細胞にとって有害であるか、または細胞に損傷を与えることができるか、もしくは殺滅できる任意の薬剤であり得る。細胞傷害性部分の例として、限定されるものではないが、パクリタキセル、サイトカラシンB、グラミシジンD、臭化エチジウム、エメチン、マイトマイシン、エトポシド、テニポシド、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルヒチン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ジヒドロキシ-アントラシン(anthracin)-ジオン、ミトキサントロン、ミトラマイシン、アクチノマイシンD、l-デヒドロテストステロン、グルココルチコイド、プロカイン、テトラカイン、リドカイン、プロプラノロール、ピューロマイシンおよびその類似体、代謝拮抗物質(例えば、メトトレキサート、6-メルカプトプリン、6-メルカプトグアニン、シタラビン、5-フルオロウラシル、ダカルバジン)、アルキル化剤(例えば、クロルメチン、チオテパクロラムブシル、メルファラン、カルムスチン(BSNU)およびロムスチン(CCNU)、シクロホスファミド、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、マイトマイシンCおよびシス-ジクロロジアミン白金(DDP)シスプラチン)、アントラサイクリン抗生物質(例えば、ダウノルビシン(以前はダウノマイシンとして知られる)およびアドリアマイシン)、抗生物質(例えば、ダクチノマイシン(以前はアクチノマイシンとして知られる)、ブレオマイシン、ミトラマイシンおよびアンピシリン(AMC))および細胞分裂抑制薬(例えば、ビンクリスチンおよびビンブラスチン)が挙げられる。
【0081】
核酸分子および組換え法
本出願の抗体は、例えば、遺伝子工学組換え技術によって得られる当技術分野で公知の種々の方法によって調製できる。例えば、本出願の抗体またはその抗原結合性断片をコードするDNA分子を、化学合成またはPCR増幅によって得ることができる。得られたDNA分子を、発現ベクター中に挿入し、次いで、宿主細胞中にトランスフェクトする。次いで、トランスフェクトされた宿主細胞を特定の条件下で培養し、本出願の抗体またはその抗原結合性断片を発現させる。
【0082】
本出願の抗原結合性断片は、無傷の抗体分子を加水分解することによって得ることができる(Morimotoら、J. Biochem. Biophys. Methods 24巻:107~117頁(1992年)およびBrennanら、Science 229巻:81頁(1985年)を参照)。さらに、これらの抗原結合性断片はまた、組換え宿主細胞によって直接産生され得る(Hudson、Curr. Opin. Immunol. 11巻:548~557頁(1999年)、Littleら、Immunol. Today、21巻:364~370頁(2000年)に概説されている)。例えば、Fab’断片は、宿主細胞から直接得ることができ、Fab’断片を、化学的にカップリングして、F(ab’)断片を形成できる(Carterら、Bio/Technology、10巻:163~167頁(1992年))。さらに、Fv、FabまたはF(ab’)断片はまた、組換え宿主細胞培養培地から直接単離できる。当業者ならば、これらの抗原結合性断片を調製するための他の技術を十分に承知している。
【0083】
一部の特定の実施形態では、本出願において提供される抗CEACAM5抗体またはその抗原結合性断片の調製方法は、以下のステップ:
1)材料として癌胎児性抗原細胞接着分子5を過剰発現するCHO細胞株を用いて免疫処置されたBalb/cマウスを使用して、脾臓細胞を抽出し、マウス骨髄腫細胞株SP2/0-AG14と融合して、抗CEACAM5抗体またはその抗原結合性断片を発現可能なハイブリドーマ細胞株を得るステップと、
2)ステップ1)において得られたハイブリドーマ細胞株において抗CEACAM5抗体またはその抗原結合性断片の遺伝子をクローニングし、発現させるステップと、
3)発現ベクターを提供し、発現ベクターが、ステップ2)においてクローニングされた遺伝子および遺伝子に作動可能にライゲートされた発現制御配列を含むステップと、
4)ステップ3)に記載された発現ベクターを用いて宿主細胞を形質転換するステップと、
5)ステップ4)において得られた宿主細胞を培養するステップと、
6)モノクローナル抗体を得るために分離および精製するステップと
を含む。
【0084】
別の態様では、本出願は、上記の調製方法において使用されるハイブリドーマ細胞株を提供する。
【0085】
本出願において、特定の抗CEACAM5抗体を分泌するヒト-マウスハイブリドーマが調製され、抗体の重鎖および軽鎖配列(100%ヒト遺伝子)が、分子生物学技術を使用することによってクローニングされ、抗ヒト癌胎児性抗原細胞接着分子5ヒトモノクローナル抗体が構築され、その抗体がCHO細胞によって発現され、産生される。既存の抗体と比較して、薬物としてのこれらの抗体は、より強力な結合能および特異性を有する。
【0086】
別の態様では、本出願は、本出願の抗体もしくはその抗原結合性断片、またはその重鎖可変領域および/または軽鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列を含む単離された核酸分子を提供する。ある特定の実施形態では、核酸分子は、配列番号14および/または配列番号15で示されるようなヌクレオチドコード配列を含む。
【0087】
別の態様では、本出願は、上記のような単離された核酸分子を含む、ベクター(例えば、クローニングベクターまたは発現ベクター)を提供する。ある特定の実施形態では、本出願のベクターは、プラスミド、コスミド、バクテリオファージなどである。
【0088】
ある特定の実施形態では、ベクターは、本出願の抗体またはその抗原結合性断片の重鎖可変領域をコードする第1のヌクレオチド配列および/または本出願の抗体またはその抗原結合性断片の軽鎖可変領域をコードする第2のヌクレオチド配列を含む。一部の実施形態では、第1のヌクレオチド配列および第2のヌクレオチド配列は、同一または異なるベクターで提供される。
【0089】
別の態様では、本出願は、上記のような単離された核酸分子またはベクターを含む宿主細胞を提供する。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、哺乳動物細胞である。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、ヒト、マウス、ヒツジ、ウマ、イヌまたはネコ細胞である。ある特定の実施形態では、宿主細胞は、チャイニーズハムスター卵巣細胞である。
【0090】
別の態様では、上記のような宿主細胞を抗体またはその抗原結合性断片の発現を可能にする条件下で培養することおよび宿主細胞の培養物から抗体またはその抗原結合性断片を回収することを含む、本出願の抗体またはその抗原結合性断片を調製する方法が提供される。
【0091】
別の態様では、本出願はまた、抗体またはその抗原結合性断片を含む二重特異性または多重特異性分子を提供する。ある特定の実施形態では、二重特異性または多重特異性分子は、CEACAM5に特異的に結合し、さらに1つまたはいくつかの他の標的に特異的に結合する。ある特定の実施形態では、二重特異性または多重特異性分子は、第2の標的に対する第2の結合特異性を有する少なくとも1つの分子(例えば、第2の抗体)をさらに含む。
【0092】
別の態様では、本出願はまた、抗体またはその抗原結合性断片と、抗体またはその抗原結合性断片にコンジュゲートされた治療薬とを含む免疫複合体を提供する。ある特定の実施形態では、治療薬は、細胞傷害性薬剤から選択される。ある特定の実施形態では、治療薬は、アルキル化剤、有糸分裂阻害剤、抗腫瘍抗生物質、代謝拮抗物質、トポイソメラーゼ阻害剤、チロシン-キナーゼ阻害剤、放射性核種剤およびそれらの任意の組合せからなる群から選択される。ある特定の実施形態では、免疫複合体は、抗体-薬物コンジュゲート(ADC)である。
【0093】
当技術分野で周知の遺伝子工学技術を使用して、本出願において記載される抗体およびその抗原結合性断片のアミノ酸配列を、対応するDNAコード配列に変換できる。遺伝暗号の縮重のために、変換によって得られたDNA配列は、完全に一致しない場合があるが、コードされるタンパク質配列は変更されていないままである。
【0094】
当技術分野で周知の組換え技術を使用して、抗体およびその抗原結合性断片をコードするポリヌクレオチドを含むベクターをクローニング(DNAの増幅)または遺伝子発現のために宿主細胞中に導入することができる。別の実施形態では、抗体およびその抗原結合性断片は、当技術分野で公知の相同組換え法によって調製できる。さまざまなベクターが利用可能である。ベクター成分は普通、限定されるものではないが、以下:シグナル配列、複製起点、1つまたはいくつかのマーカー遺伝子、エンハンサー配列、プロモーター(例えば:SV40、CMV、EF-1a)および転写終結配列のうち2つ以上を含む。
【0095】
一部の実施形態では、ベクター系として、哺乳動物、細菌、酵母系などが挙げられ、限定されるものではないが、pALTER、pBAD、pcDNA、pCal、pL、pELpGEMEX、pGEX、pCLpCMV、pEGFP、pEGFT、pSV2、pFUSE、pVITRO、pVIVO、pMAL、pMONO、pSELECT、pUNO、pDUO、Psg5L、pBABE、pWPXL、pBI、p15TV-L、pPro18、pTD、pRS420、pLexA、pACT2を含むプラスミドなどのベクター、および実験室から得ることができるまたは市販されている他のベクターを含む。適したベクターとして、プラスミドまたはウイルスベクター(例えば、複製欠陥レトロウイルス、アデノウイルスおよびアデノ随伴ウイルス)を挙げることができる。
【0096】
抗体およびその抗原結合性断片をコードするポリヌクレオチドを含むベクターを、クローニングまたは遺伝子発現のために宿主細胞中に導入できる。本出願においてベクターにおいてDNAをクローニングする、または発現させるのに適した宿主細胞は、原核細胞、酵母または上記の高等真核細胞である。本出願において使用するのに適した原核細胞として、真正細菌、例えば、グラム陰性菌またはグラム陽性菌、例えば、腸内細菌科(例えば、大腸菌)、エンテロバクター属の菌種、エルウィニア属の菌種、クレブシエラ属の菌種、プロテウス属の菌種、サルモネラ属の菌種、例えば、サルモネラ・チフィリウム(Salmonella typhimurium)、セラチア属の菌種、例えば、セラチア・マルセセンス(Serratia marcescens)および赤痢菌属の菌種およびバチルス属の菌種、例えば、枯草菌(Bacillus subtilis)およびバチルス・リケニフォルミス(Bacillus licheniformis)、シュードモナス属の菌種、例えば、シュードモナス・エルジノーサ(Pseudomonas aeruginosa)およびストレプトマイセス属が挙げられる。
【0097】
原核細胞に加えて、真核細胞の微生物、例えば、糸状菌または酵母も、抗体をコードするベクターをクローニングする、または発現させるための宿主細胞として使用できる。サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)またはパン酵母は、最もよく使用される低級真核細胞宿主微生物である。しかし、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)、クリベロマイセス属宿主、例えば、クルイベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)、クルイベロミセス・フラギリス(Kluyveromyces fragilis)(ATCC12424)、クルイベロミセス・ブルガリクスス(Kluyveromyces bulgaricus)(ATCC16045)、クルイベロミセス・ウェイチー(Kluyveromyces weichii)(ATCC24178)、クルイベロミセス(Kluyveromyces)(ATCC56500)、クルイベロミセス・ドロソフィラ(Kluyveromyces drosophila)(ATCC36906)、クルイベロミセス・テルモトレランス(Kluyveromyces thermotolerans)およびクルイベロミセス・マルキシアヌス(Kluyveromyces marxianus)、ヤロウィア・リポリティカ(Yarrowia lipolytica)(EP402226)、ピキア・パストリス(Pichia pastoris)(EP183070)、カンジダ属、トリコデルマ・リーゼイ(Trichoderma reesei)(EP244234)、アカパンカビ属、シュワン酵母、例えば、シュワニオミセス・オクシデンタリス(Schwanniomyces occidentalis)および糸状菌、例えば、アカパンカビ属、アオカビ属、カーブラリア属およびアスペルギルス属、例えば、アスペルギルス・ニジュランス(Aspergillus nidulans)およびアスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)などの多数の他の属、種および株が、本出願においてより一般的に使用され、適用可能である。
【0098】
本出願において提供されるグリコシル化抗体またはその抗原結合性断片を発現するのに適した宿主細胞は、多細胞生物に由来する。脊椎動物細胞における例として、植物および昆虫細胞が挙げられる。さまざまなバキュロウイルス株およびそのバリアントならびに対応する許容昆虫宿主細胞が、以下:ヨトウガ(Spodoptera frugiperda)(イモムシ)、ネッタイシマカ(Aedes aegypti)(蚊)、ヒトスジシマカ(Aedes albopictus)(蚊)、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)(ショウジョウバエ)およびカイコ(Bombyx mori)(カイコ)などの宿主から発見されている。オートグラファ・カリフォルニカ(Autographa californica)核多角体病ウイルスおよびカイコ核多角体病ウイルスのBm-5バリアントなど、トランスフェクションに使用されるさまざまなウイルス株は、公的に入手可能である。これらのウイルスは、本出願において使用できる、特に、ヨトウガ細胞にトランスフェクトするために使用できる。綿、トウモロコシ、ジャガイモ、ダイズ、ペチュニア、トマトおよびタバコの植物細胞培養物も宿主として使用できる。
【0099】
しかし、最も興味深いものは、脊髄細胞であり、脊髄細胞の培養(組織培養)は、日常的な操作となっている。利用可能な哺乳動物宿主細胞の例として、SV40によって形質転換されたサル腎臓細胞株CV1(COS-7、ATCC CRL 1651)、ヒト胚性腎臓細胞株(293または懸濁培養された293細胞サブクローン、Grahamら). Gen Virol. 36巻:59頁(1977年))、若年ハムスター腎臓細胞(B血液、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巻:4216頁(1980年))、マウスセルトリ細胞(TM4、Mather JP、Biol. Reprod. 23巻:243~252頁(1980年))、サル腎臓細胞(CV1ATCC 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 CCL75)、ヒト肝細胞(Hep G2、HB 8065)、マウス乳房腫瘍(MMT 060562、ATCC CCL51)、TRI細胞(Matherら、Annals NY Acad. Sci. 383巻:44~68頁(1982年))、MRC5細胞、FS4細胞およびヒト肝臓がん細胞株(HepG2)が挙げられる。ある特定の好ましい実施形態では、宿主細胞は、293F細胞である。
【0100】
宿主細胞に、抗体およびその抗原結合性断片を生成できる上記の発現またはクローニングベクターを導入し、従来の栄養培地で培養し、栄養培地は、プロモーター誘導および細胞の選択的形質転換または標的配列をコードする遺伝子の増幅にとって適しているように改変する。
【0101】
抗体およびその抗原結合性断片を生成するために本出願において使用される宿主細胞は、当技術分野で周知のさまざまな培地で培養できる。培地は、任意の他の必要な添加物を当技術分野で公知の適当な濃度でさらに含有し得る。培地の条件、例えば、温度、pHなどは、発現のために宿主細胞を選択するためにこれまでに使用された条件であり、当業者には周知である。
【0102】
組換え技術を使用する場合には、抗体は、細胞膜周辺腔において細胞内に産生される場合も、培養培地中に直接分泌される場合もある。抗体が細胞内に産生される場合には、宿主細胞の粒子状の残渣または溶解した断片をまず、例えば、遠心分離または超音波によって除去する。Carterら、Bio/Technology 10巻:163~167頁(1992年)には、大腸菌の細胞膜周辺腔中に分泌された抗体を分離する方法が記載されている。簡潔に述べると、細胞ペーストを酢酸ウラニル(pH3.5)、EDTAおよびPMSFの存在下で30分より長く融解する。遠心分離を実施して、細胞片を除去する。抗体が培養培地中に分泌される場合には、市販のタンパク質濃縮フィルター、例えば、IamiconまたはMillipore Pellicon限外濾過ユニットが普通、発現系の上清を濃縮するために最初に使用される。前記のステップのいずれにおいても、プロテアーゼ阻害剤、例えば、タンパク質分解を阻害するためのPMSFおよび偶発的な汚染物質の増殖を妨げるための抗生物質が添加される場合がある。
【0103】
細胞から産生される抗体を、精製法、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、DEAE-セルロースイオン交換クロマトグラフィーカラム、硫酸アンモニウム沈殿、塩析およびアフィニティークロマトグラフィーによって精製でき、アフィニティークロマトグラフィーが好ましい精製技術である。抗体の種類および抗体中の任意の免疫グロブリンFcドメインの存在によって、プロテインAが親和性リガンドとして適しているかが決定される。プロテインAを使用して、ヒトγ1、γ2またはγ4重鎖に基づく抗体を精製できる(Lindmarkら、J. Immunol. Meth. 62巻:13頁(1983年))。プロテインGは、すべてのマウスアイソフォームおよびヒトγ3に適している(Gussら、EMBO J. 5巻:1567 1575(1986年))。アガロースは、最も一般的に使用される親和性リガンド付着マトリックスであるが、他のマトリックスも使用できる。機械的に安定な物質、例えば、制御細孔ガラスまたはポリスチレンは、アガロースと比較して、より速い流速およびより短い処理時間を達成できる。抗体がCH3ドメインを含有する場合には、Bakerbond ABX(商標)樹脂(J. T. Baker、Phillipsburg、N. J.)を用いて精製できる。取得する必要がある抗体に従って、イオン交換カラムでの分画、エタノール沈殿法、逆相HPLC、シリカゲルクロマトグラフィー、陰イオンまたは陽イオン交換樹脂に基づくヘパリンセファロースクロマトグラフィー(例えば、ポリアスパラギン酸カラム)、クロマトグラフィーフォーカシング、SDS-PAGEおよび硫酸アンモニウム沈殿などの他のタンパク質精製技術を決定することもできる。
【0104】
任意の予備的精製ステップの後、目的の抗体および不純物を含有する混合物を、好ましくは、低塩濃度(例えば、約0~0.25Mの塩濃度)で、約2.5~4.5のpHを有する溶出バッファーを使用する低pH疎水性相互作用クロマトグラフィーによって処置できる。
【0105】
医薬組成物および治療的使用
別の態様では、本出願は、本出願の抗体もしくはその抗原結合性断片、本出願の二重特異性もしくは多重特異性分子または本出願の免疫複合体と、薬学的に許容される担体および/または賦形剤とを含む医薬組成物を提供する。
【0106】
ある特定の実施形態では、医薬組成物はまた、さらなる薬学的に活性な薬剤を含み得る。
【0107】
ある特定の実施形態では、さらなる薬学的に活性な薬剤は、抗腫瘍活性を有する薬物、例えば、アルキル化剤、有糸分裂阻害剤、抗腫瘍抗生物質、代謝拮抗物質、トポイソメラーゼ阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、放射性核種剤、放射線増感剤、抗血管新生剤、サイトカイン、分子標的化薬物、免疫チェックポイント阻害剤または腫瘍溶解性ウイルスである。
【0108】
ある特定の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片、二重特異性または多重特異性分子または免疫複合体およびさらなる薬学的に活性な薬剤が、別個の成分として、または同一組成物の成分として提供される。本出願の抗体またはその抗原結合性断片およびさらなる薬学的に活性な薬剤は、同時に、別個にまたは逐次投与できる。
【0109】
本出願は、抗体および1種または数種の薬学的に許容される担体を含む医薬組成物をさらに提供する。
【0110】
本出願において開示される医薬組成物において使用される薬学的に許容される担体として、例えば、薬学的に許容される液体、ゲルまたは固体担体、水相培地、非水相培地、抗菌物質、等張性物質、バッファー、抗酸化物質、麻酔、懸濁剤/分散剤、組込み剤、希釈剤、アジュバント、賦形剤または非毒性補助物質、当技術分野で公知の他の成分または上記のものの任意の組合せを挙げることができる。
【0111】
適した成分として、例えば、抗酸化物質、増量剤、結合剤、崩壊剤、バッファー、防腐剤、滑沢剤、香味料、増粘剤、着色剤、乳化剤または安定剤、例えば、糖およびシクロデキストリンを挙げることができる。適した抗酸化物質として、例えば、メチオニン、アスコルビン酸、EDTA、チオ硫酸ナトリウム、白金、カタラーゼ、クエン酸、システイン、メルカプトグリセロール、チオグリコール酸、メルカプトソルビトール、ブチルメチルアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエンおよび/または没食子酸プロピルを挙げることができる。1種または数種の抗酸化物質、例えば、メチオニンが、本出願において開示される抗体を含有する組成物中に存在する場合には、抗体の酸化が低減され得る。酸化の低減は、結合親和性の低下を防ぐまたは低減し、それによって、抗体安定性を改善し、有効期間を延長することができる。
【0112】
さらに、薬学的に許容される担体として、例えば、水性培地、例えば、塩化ナトリウム注射液、リンゲル溶液注射液、等張性デキストロース注射液、滅菌水注射液またはグルコースおよび乳酸リンゲル注射液、非水性培地、例えば、植物由来硬化油、綿実油、コーン油、ゴマ油またはピーナッツ油、細菌または真菌阻害濃度の抗菌物質、等張剤、例えば、塩化ナトリウムまたはグルコース、バッファー、例えば、リン酸またはクエン酸バッファー、抗酸化物質、例えば、重硫酸ナトリウム、局所麻酔薬、例えば、塩酸プロカイン、懸濁助剤および分散剤、例えば、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースまたはポリビニルピロリドン、乳化剤、例えば、ポリソルベート80(Tween-80)、組込み試薬、例えば、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)またはEGTA(エチレングリコール-ビス(2-アミノエチルエーテル)四酢酸)、エタノール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、水酸化ナトリウム、塩酸、クエン酸または乳酸を挙げることができる。複数回用量容器中の医薬組成物に、担体として抗菌剤を添加でき、これとして、フェノールまたはクレゾール、水銀調製物、ベンジルアルコール、クロロブタノール、メチルおよびプロピルパラベン、メルチオレート、塩化ベンズアルコニウムおよびトリエチルベンゾニウムクロリドが挙げられる。適した賦形剤として、例えば、水、塩、グルコース、グリセロールまたはエタノールを挙げることができる。適した非毒性補助物質として、例えば、乳化剤、pHバッファー、安定剤、可溶化剤または酢酸ナトリウム、ラウリン酸ソルビタン、トリエタノールアミンオレエートまたはシクロデキストリンを挙げることができる。
【0113】
医薬組成物は、液体溶液、懸濁液、エマルジョン、丸剤、カプセル剤、錠剤、持続放出製剤または散剤であり得る。経口調製物は、標準担体、例えば、医薬品等級マンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、ポリビニルピロリドン、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を含み得る。
【0114】
ある特定の実施形態では、医薬組成物は、注射用組成物として製剤化される。注射用医薬組成物は、任意の従来形態、例えば、液体溶液、懸濁液、エマルジョンまたは液体溶液、懸濁液もしくはエマルジョンを生成するのに適した任意の固体形態で調製できる。注射調製物は、現在使用されている滅菌および/または発熱物質不含溶液、使用前に溶媒と組み合わされる滅菌乾燥溶媒(solvend)、例えば、皮下錠剤を含む凍結乾燥粉末、注射用に準備された滅菌懸濁液、使用前に媒体と組み合わされる滅菌乾燥不溶性製品ならびに滅菌および/または発熱物質不含エマルジョンを含み得る。溶媒は、水相または非水相であり得る。
【0115】
一部の実施形態では、単位用量注射調製物は、アンプル、チューブまたはニードルを備えたシリンジにパッケージングされる。注射投与のためのすべての調製物が無菌であり、発熱物質不含であるべきであるということは当技術分野で公知である。
【0116】
一部の実施形態では、滅菌凍結乾燥散剤は、本出願において開示される抗体またはその抗原結合性断片を適した溶媒中に溶解することによって調製できる。溶媒は、散剤もしくは散剤から調製された再構成された溶液の安定性を改善できる、または散剤もしくは再構成された溶液を改善できるある種の他の薬理学的成分を含有し得る。適した賦形剤として、限定されるものではないが、水、グルコース、ソルビトール、フルクトース、コーンシロップ、キシリトール、グリセロール、グルコース、ブラウンシュガーまたは他の適用可能な物質が挙げられる。溶媒は、バッファー、例えば、クエン酸バッファー、リン酸ナトリウムまたはリン酸カリウムバッファーまたは当業者に公知の他のバッファーを含み得る。一実施形態では、バッファーのpHは、中性である。溶液は、当技術分野で公知の標準条件下でその後の濾過および滅菌法に付され、次いで、凍結乾燥されて、理想の製剤が得られる。一実施形態では、得られた溶媒は、小バイアルにわけられ、凍結乾燥される。各バイアルは、抗CEACAM5抗体またはその抗原結合性断片またはそれらの組合せの単回用量または複数回用量を含有し得る。各バイアル中の充填量は、正確なサンプリングおよび正確な投与を確実にするために、各用量または複数回用量のために必要なものよりもわずかに高い場合がある(例えば、10%過剰用量)。凍結乾燥散剤は、適当な条件下で、例えば、約4℃~室温の範囲において保存できる。
【0117】
凍結乾燥散剤は、注射水を用いて再溶解されて、注射投与のための調製物が得られる。一実施形態では、凍結乾燥散剤は、滅菌発熱物質不含水または他の適した液体担体で再構成できる。その正確な量は、選択された療法によって決定され、経験値に基づいて決定され得る。
【0118】
抗体誘導体化および免疫複合体
本出願の抗体またはその抗原結合性断片は、誘導体化できる、例えば、別の分子(例えば、別のポリペプチドまたはタンパク質)に連結できる。一般に、抗体またはその抗原結合性断片の誘導体化(例えば、標識)は、CEACAM5へのその結合に有害に影響を及ぼさない。したがって、本出願の抗体またはその抗原結合性断片はまた、このような誘導体化形態を含むように意図される。例えば、本出願の抗体またはその抗原結合性断片は、1つまたはいくつかの他の分子群、例えば、別の抗体(例えば、二重特異性抗体を形成するために)、検出試薬、医薬品試薬および/または抗体もしくはその抗原結合性断片の別の分子(例えば、アビジンまたはポリヒスチジンタグ)への結合を媒介可能なタンパク質もしくはポリペプチドに機能的に連結できる(化学的カップリング、遺伝子融合、非共有結合連結または他の手段によって)。さらに、本出願の抗体またはその抗原結合性断片はまた、化学基、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)、メチルまたはエチルまたはグリコシルを用いて誘導体化できる。これらの基を使用して、抗体の生物学的特性を改善する、例えば血清半減期を増大することができる。
【0119】
したがって、一態様では、本出願は、本出願において記載される抗体またはその抗原結合性断片および抗体またはその抗原結合性断片にコンジュゲートされた治療薬を含む免疫複合体を提供する。
【0120】
ある特定の実施形態では、治療薬は、細胞傷害性薬剤から選択される。
ある特定の実施形態では、治療薬は、アルキル化剤、有糸分裂阻害剤、抗腫瘍抗生物質、代謝拮抗物質、トポイソメラーゼ阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、放射性核種剤およびそれらの任意の組合せから選択される。
【0121】
ある特定の実施形態では、免疫複合体は、抗体-薬物コンジュゲート(ADC)である。
【0122】
キットおよび検出使用
本出願の抗体またはその抗原結合性断片は、CEACAM5タンパク質に特異的に結合でき、基本的にCEACAM1、CEACAM3、CEACAM7、CEACAM8タンパク質に結合せず、CEACAM6タンパク質に弱くのみ結合する。したがって、本出願の抗体またはその抗原結合性断片は、検出においてより高い特異性および正確性を有する。
【0123】
したがって、別の態様では、本出願は、本出願の抗体またはその抗原結合性断片または本出願のコンジュゲートを含むキットを提供する。
【0124】
一部の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、検出可能な標識、例えば、酵素(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ)、放射性核種、蛍光色素、発光物質(例えば、化学発光物質)またはビオチンを含む。
【0125】
一部の実施形態では、キットは、抗体またはその抗原結合性断片を特異的に認識する第2の抗体をさらに含む。
【0126】
一部の実施形態では、第2の抗体は、検出可能な標識、例えば、酵素(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ)、放射性核種、蛍光色素、発光物質(例えば、化学発光物質)またはビオチンをさらに含む。
【0127】
一部の実施形態では、本出願のキットは、対応する検出可能な標識が検出されることを可能するための試薬をさらに含み得る。例えば、検出可能な標識が酵素である場合には、キットはまた、対応する酵素の発色基質、例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼのo-フェニレンジアミン(OPD)およびテトラメチルベンジジン(TMB)、ABTSもしくはルミノール化合物またはアルカリホスファターゼのp-ニトロフェニルホスフェート(p-NPP)もしくはAMPPDを含み得る。例えば、検出可能な標識が、化学発光試薬(例えば、アクリジンエステル化合物)である場合には、キットは、化学発光のための事前励起溶液および/または励起溶液をさらに含み得る。
【0128】
別の態様では、本出願はまた、キットの製造における抗体またはその抗原結合性断片の使用を提供し、キットは、腫瘍がCEACAM5を標的とする抗腫瘍療法によって処置され得るかを決定するために使用される。
【0129】
ある特定の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、検出可能な標識を保有する。
【0130】
ある特定の実施形態では、CEACAM5は、ヒトCEACAM5である。
ある特定の実施形態では、腫瘍は、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、腎細胞がん、結腸直腸がん、卵巣がん、乳がん、膵臓がん、胃がん、膀胱がん、食道がん、中皮腫、黒色腫、頭頸部がん、甲状腺がん、肉腫、前立腺がん、神経膠芽腫、子宮頸がん、胸腺がん、白血病、リンパ腫、骨髄腫、菌状息肉症(mycosis fungoids)、メルケル細胞がんおよび他の血液悪性腫瘍、例えば、定型のホジキンリンパ腫(CHL)、原発性縦隔大型B細胞リンパ腫(primary mediastinal large B-cell lymphoma)、T細胞/組織球性B細胞多発性リンパ腫(T cell/histiocytic B-cell-rich lymphoma)、EBV陽性および陰性PTLD(EBV-positive and negative PTLD)ならびにEBV関連びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)(EBV-related diffuse large B cell lymphoma)、形質芽球性リンパ腫(plasmablastic lymphoma)、節外性NK/T細胞リンパ腫(extranodal NK/T cell Lymphoma)、上咽頭がん(nasopharyngeal carcinoma)およびHHV8関連原発性滲出性リンパ腫(HHV8-related primary exudative lymphoma)、ホジキンリンパ腫、中枢神経系(CNS)腫瘍、例えば、原発性CNSリンパ腫、脊髄軸腫瘍(spinal axis tumor)、脳幹神経膠腫からなる群から選択される。
【0131】
本出願は、抗体またはその抗原結合性断片を含むキットを提供する。一部の実施形態では、キットは、生体サンプルにおけるCEACAM5の存在またはレベルを検出するために使用される。生体サンプルは、細胞または組織を含み得る。
【0132】
一部の実施形態では、キットは、検出可能な標識にコンジュゲートされた抗体またはその抗原結合性断片を含む。一部の実施形態では、キットは、非標識抗体を含み、非標識抗体に結合可能な標識された二次抗体をさらに含む。キットは、使用のための説明書およびキット中で各成分を分離する包装紙をさらに含み得る。
【0133】
一部の実施形態では、抗体はサンドイッチアッセイ、例えば、ELISAまたは免疫クロマトグラフィーアッセイのための基質または機器に連結される。適した基質または機器は、例えば、マイクロプレートおよび試験紙であり得る。
【0134】
キメラ抗原受容体
別の態様では、本出願はまた、抗体またはその抗原結合性断片の抗原結合性ドメインを含むキメラ抗原受容体を提供する。
【0135】
ある特定の実施形態では、抗原結合性ドメインは、抗体またはその抗原結合性断片の重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む。
【0136】
ある特定の実施形態では、抗原結合性ドメインは、scFvである。
ある特定の実施形態では、キメラ抗原受容体は、抗体の抗原結合性断片を含む。
【0137】
ある特定の実施形態では、キメラ抗原受容体は、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞)によって発現される。
【0138】
別の態様では、本出願はまた、キメラ抗原受容体をコードする単離された核酸分子を提供する。
【0139】
別の態様では、本出願はまた、単離された核酸分子を含むベクターを提供し、一部の実施形態では、キメラ抗原受容体T細胞を調製するために使用される。
【0140】
別の態様では、本出願はまた、単離された核酸分子またはベクターを含む宿主細胞を提供する。
【0141】
ある特定の実施形態では、宿主細胞は、免疫エフェクター細胞(例えば、T細胞またはNK細胞)である。
【0142】
ある特定の実施形態では、宿主細胞は、キメラ抗原受容体T細胞(CAR-T)である。
【0143】
検出方法および処置方法
多数の悪性腫瘍では、CEACAM5の過剰発現を腫瘍バイオマーカーとして使用できる。したがって、患者の血液におけるCEACAM5の測定は、がんの予後および管理のために使用でき、CEACAM5の標的化療法はまた、有望ながん処置方法になった。本出願の抗体(例えば、UM05-5LおよびhUM05-3)は、高親和性および高特異性でCEACAM5タンパク質に結合でき、腫瘍増殖を阻害でき、腫瘍細胞を殺滅できるADCC活性を有する。
【0144】
したがって、別の態様では、本出願はまた、CEACAM5を発現する腫瘍細胞の増殖を阻害し、および/または腫瘍細胞を殺滅する方法を提供し、これは、腫瘍細胞を、有効量の抗体もしくはその抗原結合性断片または二重特異性もしくは多重特異性分子または免疫複合体または医薬組成物またはキメラ抗原受容体または宿主細胞と接触させることを含む。
【0145】
別の態様では、本出願はまた、細胞の表面上のCEACAM5の発現レベルを低減する方法を提供し、これは、腫瘍細胞を、有効量の抗体もしくはその抗原結合性断片または二重特異性もしくは多重特異性分子または免疫複合体または医薬組成物またはキメラ抗原受容体または宿主細胞と接触させて、細胞表面上のCEACAM5の発現レベルを低減することを含み、細胞は、その表面にCEACAM5を発現する。
【0146】
ある特定の実施形態では、細胞は、CEACAM5を発現する腫瘍細胞である。
別の態様では、本出願はまた、対象(例えば、ヒト)において腫瘍を予防および/または処置する方法を提供し、方法は、それを必要とする対象に、有効量の抗体もしくはその抗原結合性断片または二重特異性もしくは多重特異性分子または免疫複合体または医薬組成物またはキメラ抗原受容体または宿主細胞を投与することを含む。
【0147】
ある特定の実施形態では、腫瘍は、CEACAM5を発現する。
ある特定の実施形態では、腫瘍は、CEACAM5を発現する腫瘍細胞を含む。ある特定の実施形態では、CEACAM5は、腫瘍細胞の表面上に発現される。
【0148】
ある特定の実施形態では、腫瘍は、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、腎細胞がん、結腸直腸がん、卵巣がん、乳がん、膵臓がん、胃がん、膀胱がん、食道がん、中皮腫、黒色腫、頭頸部がん、甲状腺がん、肉腫、前立腺がん、神経膠芽腫、子宮頸がん、胸腺がん、白血病、リンパ腫、骨髄腫、菌状息肉症、メルケル細胞がんおよび他の血液悪性腫瘍、例えば、定型のホジキンリンパ腫(CHL)、原発性縦隔大型B細胞リンパ腫,T細胞/組織球性B細胞多発性リンパ腫、EBV陽性および陰性PTLDならびにEBV関連びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)、形質芽球性リンパ腫、節外性NK/T細胞リンパ腫、上咽頭がんおよびHHV8関連原発性滲出性リンパ腫、ホジキンリンパ腫、中枢神経系(CNS)腫瘍、例えば、原発性CNSリンパ腫、脊髄軸腫瘍、脳幹神経膠腫からなる群から選択される。
【0149】
ある特定の実施形態では、対象は、哺乳動物、例えば、ヒトである。
ある特定の実施形態では、方法は、抗腫瘍活性を有するさらなる薬物、例えば、アルキル化剤、有糸分裂阻害剤、抗腫瘍抗生物質、代謝拮抗物質、トポイソメラーゼ阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、放射性核種剤、放射線増感剤、抗血管新生剤、サイトカイン、分子標的化薬物、免疫チェックポイント阻害剤または腫瘍溶解性ウイルスを投与することをさらに含む。
【0150】
ある特定の実施形態では、方法は、さらなる抗腫瘍療法、例えば、手術、化学療法、放射線療法、標的化療法、免疫療法、ホルモン療法、遺伝子療法または対症療法を施すことをさらに含む。
【0151】
別の態様では、本出願はまた、対象(例えば、ヒト)における腫瘍の予防および/処置のための医薬の製造における、抗体もしくはその抗原結合性断片または二重特異性もしくは多重特異性分子または免疫複合体または医薬組成物またはキメラ抗原受容体または宿主細胞の使用を提供する。
【0152】
ある特定の実施形態では、医薬は、さらなる薬学的に活性な薬剤をさらに含む。
ある特定の実施形態では、さらなる薬学的に活性な薬剤は、抗腫瘍活性を有する薬物、例えば、アルキル化剤、有糸分裂阻害剤、抗腫瘍抗生物質、代謝拮抗物質、トポイソメラーゼ阻害剤、チロシンキナーゼ阻害剤、放射性核種剤、放射線増感剤、抗血管新生剤、サイトカイン、分子標的化薬物、免疫チェックポイント阻害剤または腫瘍溶解性ウイルスである。
【0153】
ある特定の実施形態では、腫瘍は、CEACAM5を発現する。
ある特定の実施形態では、腫瘍は、CEACAM5を発現する腫瘍細胞を含み、好ましくは、CEACAM5は、腫瘍細胞の表面に発現される。
【0154】
ある特定の実施形態では、腫瘍は、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、腎細胞がん、結腸直腸がん、卵巣がん、乳がん、膵臓がん、胃がん、膀胱がん、食道がん、中皮腫、黒色腫、頭頸部がん、甲状腺がん、肉腫、前立腺がん、神経膠芽腫、子宮頸がん、胸腺がん、白血病、リンパ腫、骨髄腫、菌状息肉症、メルケル細胞がんおよび他の血液悪性腫瘍、例えば、定型のホジキンリンパ腫(CHL)、原発性縦隔大型B細胞リンパ腫、T-細胞/組織球性B細胞多発性リンパ腫、EBV陽性および陰性PTLDならびにEBV関連びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)、形質芽球性リンパ腫、節外性NK/T細胞リンパ腫、上咽頭がんおよびHHV8関連原発性滲出性リンパ腫、ホジキンリンパ腫、中枢神経系(CNS)腫瘍、例えば、原発性CNSリンパ腫、脊髄軸腫瘍、脳幹神経膠腫からなる群から選択される。
【0155】
ある特定の実施形態では、対象は、哺乳動物、例えば、ヒトである。
別の態様では、本出願はまた、サンプル中のCEACAM5(例えば、ヒトCEACAM5)の存在または量を検出する方法を提供し、これは、以下のステップ:
(1)サンプルを抗体またはその抗原結合性断片と接触させるステップと、
(2)抗体またはその抗原結合性断片およびCEACAM5を含む複合体の形成を検出するステップ、または複合体の量を検出するステップと
を含む。
【0156】
ある特定の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、検出可能な標識を含む。
ある特定の実施形態では、CEACAM5は、ヒトCEACAM5である。
【0157】
別の態様では、本出願はまた、腫瘍が、CEACAM5を標的とする抗腫瘍療法によって処置され得るかを決定する方法を提供し、これは、以下のステップ:
(1)腫瘍の細胞を含有するサンプルを、抗体またはその抗原結合性断片と接触させるステップと、
(2)抗体またはその抗原結合性断片およびCEACAM5を含む複合体の形成を検出するステップと
を含む。
【0158】
ある特定の実施形態では、抗体またはその抗原結合性断片は、検出可能な標識を保有する。
【0159】
ある特定の実施形態では、CEACAM5は、ヒトCEACAM5である。
ある特定の実施形態では、腫瘍は、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、腎細胞がん、結腸直腸がん、卵巣がん、乳がん、膵臓がん、胃がん、膀胱がん、食道がん、中皮腫、黒色腫、頭頸部がん、甲状腺がん、肉腫、前立腺がん、神経膠芽腫、子宮頸がん、胸腺がん、白血病、リンパ腫、骨髄腫、菌状息肉症、メルケル細胞がんおよび他の血液悪性腫瘍、例えば、定型のホジキンリンパ腫(CHL)、原発性縦隔大型B細胞リンパ腫、T細胞/組織球性B細胞多発性リンパ腫、EBV陽性および陰性PTLDならびにEBV関連びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)、形質芽球性リンパ腫、節外性NK/T細胞リンパ腫、上咽頭がんおよびHHV8関連原発性滲出性リンパ腫、ホジキンリンパ腫、中枢神経系(CNS)腫瘍、例えば、原発性CNSリンパ腫、脊髄軸腫瘍、脳幹神経膠腫からなる群から選択される。
【0160】
本出願はまた、本出願において記載される抗体の治療上有効量を、それを必要とする対象に投与することを含む治療方法を提供する。
【0161】
本出願において提供される抗体の治療上有効量は、当技術分野で公知のさまざまな因子、例えば、体重、年齢、過去の病歴、現在の処置、対象の健康状態および交差感染の可能性、アレルギー、過敏症および副作用ならびに投与経路および腫瘍の発達程度に応じて変わる。当業者(例えば、医師または獣医)ならば、これらまたは他の条件または必要に従って比例して量を低減または増大できる。
【0162】
ある特定の実施形態では、本出願において提供される抗体は、約0.01mg/kgから約100mg/kgの間の治療上有効な用量で投与され得る。一部の実施形態では、抗体は、約50mg/kg以下の用量で投与される。一部の実施形態では、投与用量は、10mg/kg以下、5mg/kg以下、1mg/kg以下、0.5mg/kg以下または0.1mg/kg以下である。特定の用量は、複数の間隔、例えば、1日1回、1日2回以上、月に2回以上、週に1回、2週間に1回、3週間に1回、月に1回または2ヶ月以上に1回で投与され得る。ある特定の実施形態では、投与用量は、処置の過程につれて変わり得る。例えば、ある特定の実施形態では、最初の投与用量は、その後の投与用量よりも高いものであり得る。一部の実施形態では、投与用量は、処置の過程の間の投与に対する対象の応答に従って調整される。
【0163】
投与レジメンは、最適応答(例えば、処置応答)を達成するように調整され得る。例えば、投与は、単回用量でまたは一定期間にわたる複数回の分割用量で実施され得る。
【0164】
本出願において開示される抗体は、当技術分野で公知の方法、例えば、注射投与(例えば、皮下注射、腹膜内注射、静脈内点滴を含む静脈内注射、筋肉内注射または皮内注射)または非注射投与(例えば、経口投与、鼻腔投与、舌下投与、直腸投与または局所投与)によって投与され得る。
【0165】
ある特定の実施形態では、抗体を、腫瘍およびがん、例えば、非小細胞肺がん、小細胞肺がん、腎細胞がん、結腸直腸がん、卵巣がん、乳がん、膵臓がん、胃がん、膀胱がん、食道がん、中皮腫、黒色腫、頭頸部がん、甲状腺がん、肉腫、前立腺がん、神経膠芽腫、子宮頸がん、胸腺がん、白血病、リンパ腫、骨髄腫、菌状息肉症、メルケル細胞がんおよび他の血液悪性腫瘍、例えば、定型のホジキンリンパ腫(CHL)、原発性縦隔大型B細胞リンパ腫、T細胞/組織球性B細胞リンパ腫、EBV陽性および陰性PTLDならびにEBV関連びまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)、形質芽球性リンパ腫、節外性NK/T細胞リンパ腫、上咽頭がんおよびHHV8関連原発性滲出性リンパ腫、ホジキンリンパ腫、中枢神経系(CNS)腫瘍、例えば、原発性CNSリンパ腫、脊髄軸腫瘍、脳幹神経膠腫を含む、その分子機構と関連する疾患の処置のために使用できる。
【0166】
利用
本出願は、抗体を使用する方法をさらに提供する。
【0167】
一部の実施形態では、本出願は、個体における抗体の機序と関連する状態または疾患を処置する方法であって、本明細書に記載される抗体の治療上有効量を投与することを含む方法を提供する。
【0168】
本出願において開示される抗体は、単独で、または1種もしくは数種の他の治療手段または物質と組み合わせて投与できる。例えば、本出願において開示される抗体は、化学療法、放射線療法、がん処置手術(例えば、腫瘍切除)、抗ウイルス薬、1種または数種の制吐薬または化学療法誘導性合併症のための他の療法またはがんもしくはウイルスのための任意の他の治療物質と組み合わせて使用できる。一部のこのような実施形態では、本出願において開示される抗体が、1種または数種の治療物質と組み合わせて使用される場合、1種または数種の治療物質と同時に投与され得る。一部のこのような実施形態では、抗体は、同一医薬組成物の一部として同時に投与され得る。しかし、別の治療物質と「組み合わせて使用される」抗体は、治療物質と同時に、または同一組成物中で投与される必要はない。本出願における「組み合わせて使用される」の意味はまた、別の治療物質よりも前または後に投与される抗体も、抗体および第2の物質が異なる方法で投与される場合であっても、治療物質と「組み合わせて使用される」と考えられることを含む。可能であれば、本出願において開示される抗体と組み合わせて使用される他の治療物質は、他の治療物質の製品説明書を参照することによって投与され得る、または医師用添付文書集2003(Physicians’ Desk Reference、第57版; Medical Economics Company; ISBN: 1563634457; 第57版(2002年11月))を参照、または当技術分野で公知の他の方法を参照。
【0169】
一部の実施形態では、治療物質は、がんに対する免疫応答を誘導または増強する場合がある。例えば、腫瘍ワクチンを使用して、ある特定の腫瘍またはがんに対する免疫応答を誘導できる。サイトカイン療法を使用して、免疫系に対する腫瘍抗原の提示を増大できる。サイトカイン療法の例として、限定されるものではないが、インターフェロン、例えば、インターフェロンα、βおよびγ、コロニー刺激因子、例えば、マクロファージCSF、顆粒球マクロファージCSFおよび顆粒球CSFならびにインターロイキン、例えば、IL-1、IL-1a、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-11およびIL-12、腫瘍壊死因子、例えば、TNF-αおよびTNF-βが挙げられる。免疫抑制標的を不活化する試薬も使用でき、例として、PD-1抗体、TGF-β阻害剤、IL-10阻害剤およびFasリガンド阻害剤が挙げられる。試薬の別の群として、腫瘍またはがん細胞に対する免疫応答を活性化するもの、例えば、T細胞活性化を増大するもの(例えば、T細胞補助刺激シグナル伝達経路、例えば、CTLA-4、ICOS、OX40、4-1BBなどといった経路)ならびに樹状細胞機能および抗原提示を改善するものが挙げられる。
【0170】
以下の実施例は、本出願をより良好に例示するように意図され、本出願の範囲を制限すると解釈されてはならない。以下の特定の組成物、材料および方法のすべては、全体でまたは一部で、本出願の範囲内にある。これらの特定の組成物、材料および方法は、本出願を制限するように意図されるものではなく、単に、本出願の範囲内の特定の実施形態を例示するのみである。当業者ならば、創造性を加えることなく、本出願の範囲から逸脱することなく同等の組成物、材料および方法を開発できる。本出願の方法に行われる種々の変更は、依然として本出願の範囲内であり得るということは理解されるべきである。本発明者らは、このような変更を本出願の範囲内に含むことを意図する。
【0171】
配列情報
本出願中に含まれるいくつかの配列の情報が、以下の表1に示されている。
【0172】
【表1-1】
【0173】
【表1-2】
【0174】
有益な効果
本出願のモノクローナル抗体(例えば、UM05-5L、hUM05-3抗体)は、CEACAM5タンパク質またはCEACAM5タンパク質を発現する細胞に高い特異性および選択性で結合でき、CEACAM1、CEACAM3、CEACAM7、CEACAM8タンパク質に実質的に結合せず、CEACAM6タンパク質と弱くのみ結合する。同時に、抗体UM05-5Lはまた、ADCC活性を有する。抗体UM05-5Lに基づいて構築されたUM05-5L-CARは、ヒトT細胞の表面に発現されることができ、in vivoで腫瘍細胞を認識し、サイトカインを分泌でき、強力な腫瘍阻害効果を有する。したがって、本出願のモノクローナル抗体(例えば、UM05-5L、hUM05-3抗体)は、高い臨床適用価値を有する。
【図面の簡単な説明】
【0175】
図1】従来のCHO細胞と比較した、本出願において構築されたCHO細胞株におけるCEACAM5の発現レベルを示した図である。本出願において構築されたCHO細胞株におけるCEACAM5の発現レベルは、最大904倍であった。
図2】ELISA実験における抗体UM05-5LとCEACAM5タンパク質との間の結合結果を示した図である。
図3】抗体UM05-5LのLOVO細胞への結合プロファイルを示した図である。
図4図4aおよび図4bはレポーター細胞株における抗体UM05-5LのADCC活性を示した図である。図4aは、陽性対照(アービタックス抗体)および陰性対照のADCC活性を示し、図4bは、UM05-5LのADCC活性を示した。
図5図5aおよび図5bはフローサイトメトリーの結果を示した図である。図5aは、対照T細胞(モックT)の発現効率を示し、図5bは、UM05-5L-CARの発現効率を示した。
図6】UM05-5L-CAR-T細胞が腫瘍細胞と混合された後の、サイトカインIFNγ(左)およびIL-2(右)の分泌を示した図である。
図7】腫瘍細胞KATO3に対するUM05-5L-CAR-T細胞の殺滅結果を示した図である。
図8】腫瘍細胞LS174Tによって刺激されたUM05-5L-CAR-T細胞の拡大増殖を示した図である。
図9】マウスにおけるUM05-5L-CAR-T細胞の抗腫瘍効果を示した図である。
図10】UM05-5L-CAR-T細胞を注射されたマウスにおけるIFNγの放出を示した図である。
図11】ヒト化抗体hUM05-3のLS174T細胞への結合プロファイルを示した図である。
図12】抗体UM05-5L、UM05-5L C47W、hUM05-3およびhUM05-3 W47Cの、LS174T細胞への結合プロファイルを示した図である。
【実施例
【0176】
本発明を実施するための具体的なモデル
本出願をここで、本出願を例示することを意図した(本出願を制限しない)以下の実施例を参照して説明する。
【0177】
特に断りのない限り、本出願において使用される分子生物学実験法およびイムノアッセイ法は、基本的にはJ. Sambrookら、Molecular Cloning: Laboratory Manual、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press、1989年およびFM Ausubelら、Compiled Molecular Biology Experiment Guide、第3版、John Wiley & Sons, Inc.、1995年を参照し、制限酵素は、製品製造業者によって推奨された条件に従って使用した。実施例において具体的な条件が示されなかった場合、従来の条件または製造業者によって推奨される条件に従って実施されるべきである。製造業者の指示なく使用された試薬または機器は、すべて商業的に購入された従来製品であった。当業者ならば、実施例は、本出願を例によって説明するのであって、本出願によって特許請求される保護の範囲を制限することを意図するものではないということは承知している。
【0178】
実施例1
ヒトCEACAM5タンパク質に対するモノクローナル抗体の獲得
本出願では、CEACAM5タンパク質を過剰発現するCHO細胞株を構築した。簡潔に述べると、CEACAM5プラスミド(Beijing Yiqiao Shenzhou Technology Co.、Ltd.、HG11077-UT)を、CHO細胞株(ATCC)中にトランスフェクトし、発現させた。プラスミドは、ハイグロマイシン(Hygromycin)に対して耐性であり、その結果、このプラスミドを安定にトランスフェクトされた細胞は、ハイグロマイシンを含有する培地において安定に継代され得た。細胞を選びとり、CEACAM5の発現を測定した。図1に示されるように、CHO-CEACAM5細胞は、FACSによって検出されたように904倍増大したCEACAM5発現を示した。
【0179】
CHO-CEACAM5細胞および腫瘍患者から精製されたCEACAM5タンパク質(L2C01001)を使用して、5~8週齢の6個体のBalb/cマウス(Shanghai Slack)を、表2における免疫処置スケジュールに従って免疫処置した。
【0180】
【表2】
【0181】
免疫処置後2日目に、免疫処置されたマウスの脾臓細胞を採取し、SP2/0-AG14細胞(ATCC)と融合して、ハイブリドーマ細胞を調製し、適当な量の融合細胞を96ウェルプレートにプレーティングした。融合の約10日後、各ウェルの上清を採取し、ハイブリドーマ細胞によって分泌されたマウス抗体のヒトCEACAM5への結合活性を、ELISAによって検出した。
【0182】
さらに、強力な陽性ELISAシグナルによって検出されたウェルから上清を採取し、LOVO細胞(Shanghai Institute of Cell Biology、Chinese Academy of Sciences)へのその結合活性をフローサイトメトリーによって検出し、LOVO細胞への高い結合活性を有するハイブリドーマ細胞を得た。これらの細胞をサブクローニングして、モノクローナル細胞を得た。表3に、いくつかのハイブリドーマ細胞の検出データを示した。
【0183】
【表3】
【0184】
より良好な結合活性を有するハイブリドーマ細胞3-8C10を、シーケンシングのために選択した。シーケンシング後、抗体を得、UM05-5と名付け、UM05-5抗体のCDR配列をKabat番号付けシステム(Kabatら、Sequences of Proteins of Immunological Interest、第5版、Public Health Service、National Institutes of Health、Bethesda、Maryland (1991年)、647~669頁)を使用して決定し、表4に示した。
【0185】
【表4】
【0186】
実施例2
ヒト-マウスキメラ抗体の調製
表4中のUM05-5の配列に従って、ヒト-マウスキメラ抗体を設計し、発現させ、UM05-5Lと名付けた。簡潔に述べると、マウス抗体VHおよびVLをコードする配列を、それぞれ、ヒトIgG1重鎖定常領域(そのアミノ酸配列は、配列番号9で示されており、そのヌクレオチド配列は、配列番号10で示されていた)およびκ鎖定常領域配列(そのアミノ酸配列は、配列番号11で示されており、そのヌクレオチド配列は、配列番号12で示されていた)をコードする配列に連結して、ヒト-マウスキメラ抗体UM05-5Lを得た。
【0187】
抗体の重鎖および軽鎖をコードするヌクレオチド配列を、それぞれ哺乳動物細胞発現ベクターpcDNA3.4中にクローニングした。Lipofectamine 2000トランスフェクション試薬(Invitrogen)を2:1のモル比で用いて、重鎖発現ベクターおよび軽鎖発現ベクターをHEK293細胞にトランスフェクトし、37℃および5%二酸化炭素で7日間培養した。培養培地上清を収集し、上清中の抗体をプロテインAアフィニティークロマトグラフィーによって精製した。精製後、抗体をPBS溶液を用いて透析し、凍結乾燥し、濃縮し、-20℃で保存した。
【0188】
実施例3
抗体のCEACAM5タンパク質への結合
96ウェル高親和性プレートを、1μg/mLの濃度を有するヒトCEACAM5タンパク質溶液100μL/ウェルを用い、4℃でコーティングし、一晩振盪した。翌日、まず300μLのPBST(Tween20:0.5‰)を用いて3回洗浄し、次いで、100μL/ウェルの5% BSA/PBSを用いて1時間ブロッキングし、室温で振盪した。300μLのPBSTを用いて洗浄を3回実施した。抗体サンプルの一連の希釈溶液をPBSを用いて調製し、100μL/ウェルで96ウェルプレートに添加し、室温で1時間振盪した。300μLのPBSTを用いて洗浄を3回実施した。二次抗体ヤギ抗ヒトIgG HRP溶液を調製し、100μL/ウェルで96ウェルプレートに添加し、室温で30分間振盪した。300μLのPBSTを用いて洗浄を4回実施した。100μL/ウェルのTMBを添加して、20分間発色を実施した。100μL/ウェルの0.6N HSOを添加して、発色を停止し、OD450nmを検出した。検出後、結果を図2に示した。キメラ抗体UM05-5LのCEACAM5タンパク質への結合のEC50は、105.3ng/mLであった。
【0189】
実施例4
CEACAM5を発現する細胞への抗体の結合性
フローサイトメトリー(FACS)を使用して、天然にヒトCEACAM5を発現するLOVO腫瘍細胞への、または種々のCEACAMファミリーメンバーを過剰発現する細胞への抗体の結合を検出した。簡潔に述べると、細胞をまず収集し、PBSで洗浄し、カウントし、希釈して、2×10個/mlの細胞懸濁液を得、100μlの細胞懸濁液に10μlの抗体溶液を添加し、4℃で30分間、暗所でインキュベートし、PBSで2回洗浄した後、対応する蛍光標識された二次抗体ヤギ抗ヒトIgG(H+L)(Invitrogen)を添加し、4℃で30分間、暗所でインキュベートし、PBSで2回洗浄した後、400μlのFACSバッファーに懸濁し、細胞への抗体の結合プロファイルをFACSによって検出した。
【0190】
3μg/mLの濃度のキメラ抗体UM05-5Lおよび対照抗体UM05-8(抗CEACAM5抗体、本発明者らの実験室においてハイブリドーマ法によって調製された)の上清の種々の細胞への結合プロファイルを検出し、ここで、SW620-CEACAM1はCEACAM1を過剰発現する細胞であり、SW620-CEACAM3はCEACAM3を過剰発現する細胞であり、CHO-CEACAM6はCEACAM6を過剰発現する細胞であり、CHO-CEACAM7はCEACAM7を過剰発現する細胞であり、CHO-CEACAM8はCEACAM8を過剰発現する細胞であった。LOVO細胞(CEACEM5を発現した)への抗体の結合値(すなわち、FACSの検出値)を100%として正規化し、種々の細胞(種々のCEACAMタンパク質を発現した)への抗体の相対結合活性を算出し、結果を表5に示した。
【0191】
【表5】
【0192】
表5から、キメラ抗体UM05-5Lは、特に顕著な選択性を有しており、CEACAM5に高親和性で結合したが、CEACAM1、CEACAM3、CEACAM7、CEACAM8には明らかに結合せず、CEACAM6に弱くのみ結合したことがわかる。通常の抗体(例えば、対照抗体UM05-8)はCEACAM5に結合できたが、同時に、CEACAM1、CEACAM3、CEACAM6、CEACAM7およびCEACAM8により高いレベルで結合し、選択性を示さなかった。
【0193】
さらに、本発明者らは、FACSを使用して、天然にヒトCEACAM5を発現したLOVO腫瘍細胞へのキメラ抗体UM05-5L結合のEC50を検出した。結果は図3に示され、LOVO細胞へのキメラ抗体UM05-5L結合のEC50は、3173ng/mLであった。上記の結果に基づいて、キメラ抗体UM05-5Lは、CEACAM5に対して優れた結合親和性、特異性および選択性を有していた。
【0194】
実施例5
抗体のADCC活性
標的細胞としてLOVO細胞を使用して、LOVO細胞を20,000個細胞/ウェルの密度で96ウェル細胞培養プレートでインキュベートし、37℃および5%COで一晩インキュベートした。2日目に、抗体UM05-5Lおよび陽性対照抗体アービタックスを培養培地で20μg/mlで調製し、3回まで希釈して、8種の濃度を得た。LOVO細胞の上清培地をピペッティングによって除去し、指定の濃度に希釈した抗体(陽性対照抗体アービタックス、キメラ抗体UM05-5Lまたは陰性対照の無関係の抗体)を、30μL/ウェルでLOVO細胞に添加した。その後、エフェクター細胞Jurkat/ADC(Nanjing Nuoaixin Biotechnology Co.、Ltd.)を、120,000個細胞/30μL/ウェルでLOVO細胞ウェル中にプレーティングし、37℃および5% COで16~20時間インキュベートした。インキュベーション後、Bright-Gloキット(Promega、カタログE2620)を使用して、エフェクター細胞におけるルシフェラーゼの発現レベルを検出した。ルシフェラーゼレベルは、エフェクター細胞のADCC活性化の程度を表した。図4aは、陽性対照アービタックス抗体および陰性対照のADCC活性を示し、図4bは、UM05-5LのADCC活性を示した。上記の結果に基づいて、UM05-5Lが強力なADCC活性を有し、0.85μg/mLのEC50を有したことがわかる。
【0195】
実施例6
CEACAM5を標的とするCAR-T細胞の構築
第2および第3世代のCAR-T構造に基づいて、本発明者らは、CAR-T認識抗体として抗CEACAM5単鎖抗体を使用し、1つまたはいくつかの共刺激成分、例えば、41BB、CD28、OX40および他のものを使用して、種々のCEA-CAR構造の設計を実施し、対応するレンチウイルスプラスミドを構築して、細胞に感染でき、対応するCARを発現できるレンチウイルスを作製した。レンチウイルスを使用して、腫瘍患者の末梢血から単離されたT細胞に感染させ、細胞膜表面に対応するCAR受容体を発現するCAR-T細胞を生成できた。この種のCAR-T細胞は、CEACAM5を発現する腫瘍細胞を効率的に認識し、殺滅できた。in vitroおよびin vivo実験の両方で、この細胞性免疫療法は、極めて良好な安全性および有効性を示した。
【0196】
配列番号13で示されるような単鎖抗体UM05-5L scFv(VH-G4S3-VLの順の)を、配列CD8α-CD137-CD3ζ-p2A-tEGFRにライゲートして、キメラ抗原受容体CARを構築し、次いで、CARをコードするヌクレオチド配列をレンチウイルスベクター(Jike Gene、GV401)にクローニングし、ベクターをUM05-5L-CARと名付けた。発現カセットは、EF1aプロモーター-CAR-2A-tEGFR-WPREであった。
【0197】
U05-5L-CARレンチウイルスベクターおよびパッケージングプラスミドを、293T細胞に16時間一過性にトランスフェクトし、培地を交換し、培養を24~48時間継続した。上清(レンチウイルスを含有する)を収集し、-80℃で保存した。
【0198】
健常な人に由来するPBMC細胞を、CD3/28抗体を用いて24時間活性化し、レンチウイルスおよびT細胞を、MOI=3:1に従って混合し、96時間培養し、UM05-5L-CARの発現をPE蛍光標識されたセツキシマブを用いて検出した。結果は、図5に示された。対照(図5a)と比較して、UM05-5L-CAR(図5b)は、ヒトT細胞の表面で十分に発現できた。
【0199】
実施例7
CEACAM5を標的とするCAR-T細胞の機能的評価
1.サイトカイン放出の検出
UM05-5L-CAR-T細胞およびCEACAM5発現性腫瘍細胞(例えば、KATO3およびLS174T)を混合し、培地対照(すなわち、UM05-5L-CAR-T細胞のみを使用した)およびCEACAM5陰性細胞対照(すなわち、UM05-5L-CAR-T細胞およびCEACAM5を発現しない細胞、例えば、RKO細胞を使用した)を設定し、2種類の細胞を1:1の比で混合し、16時間培養し、上清中の放出されたIFNγおよびIL2を検出した。結果を図6に示した。UM05-5L-CAR-Tは、CEACAM5を発現する細胞株を認識でき、サイトカインIFNγおよびIL-2の放出を誘導できた。
【0200】
2.腫瘍細胞の殺滅の検出
UM05-5L-CAR-TおよびCEACAM5発現性腫瘍細胞(例えば、KATO3)を混合し、96ウェル培養プレートにおいて、指定のE:T比(30:1、10:1、3:1、1:1、0.3:1)で培養した。Promega LDH検出キットを使用して、培養上清における乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)の放出記録データを検出した。腫瘍細胞の殺滅の算出結果を、図7に示した。図から、UM05-5L-CAR-Tが、腫瘍細胞を効率的に用量依存的に殺滅したことがわかる。
【0201】
3.腫瘍細胞によって刺激された増殖実験
UM05-5L-CAR-T細胞およびCEACAM5発現性腫瘍細胞(例えば、LS174T)を、E:T=1:1に従って混合し、72時間培養し(IL2補給を伴わない)、細胞カウンティングによってその増殖を検出した。結果を、図8に示した。UM05-5L-CAR-Tは、CEACAM5を発現する腫瘍細胞によって刺激された場合に、効率的に増殖できた。
【0202】
実施例8
LS174T腫瘍モデルのin vivo薬学的有効性実験
LS174T細胞(ATCC CL-187)を、NSGマウス(Biocytometer)中に1×10個/マウスで皮下に播種した。腫瘍体積が200~400mmに達したときに、PBS対照、未改変T細胞対照(モックT)またはUM05-5L CAR-Tを、それぞれ、100μlの用量、1×10個細胞および1×10個tEGFR+細胞で尾静脈を介して投与した。腫瘍体積変化を記録し、末梢血におけるIFNγ放出を分析した。結果は、図9および図10に示された。UM05-5Lは、マウスにおいてLS174T腫瘍細胞を認識し、多量のIFNγを放出し、強力な腫瘍抑制効果をもたらした。
【0203】
実施例9
ヒト化抗体の調製
IMGTデータベース中のヒト抗体配列を使用して、UM05-5L抗体をヒト化し、ヒト化抗体を得、これをhUM05-3と名付けた。hUM05-3の特定の配列が表6に示されている。抗体調製を実施例2に記載されるとおりに実施した。簡潔に述べると、配列番号16および配列番号17をコードするヌクレオチド配列をそれぞれ合成し、発現ベクター中にクローニングし、HEK293細胞において一過性に発現させた。培養後、上清を収集し、上清中の抗体をプロテインAアフィニティークロマトグラフィーによって精製した。精製後、抗体をPBS溶液を用いて透析し、凍結乾燥し、濃縮し、-20℃で保存した。
【0204】
【表6】
【0205】
実施例10
ヒト化抗体の結合能
LS174T細胞(CEACAM5の高発現を有する腫瘍細胞)を、10% FBSを含有するRPMI1640培地で培養した。LS174T細胞をTrypLEトリプシンを用いて消化した後、細胞を遠心分離し、2% BSAを含有するDPBS溶液(FACSバッファー、4℃)に再懸濁し、次いで、細胞を5×10個/100μL/ウェルでU型底96ウェルプレートに添加し、抗体の一連の希釈溶液をU型底96ウェルプレートに添加し、混合物を4℃で1時間インキュベートした。インキュベーション後、混合物を遠心分離し、得られた上清を廃棄し、各ウェルに100μlの二次抗体(抗ヒトIgG Fc-APC)を添加し、4℃で1時間インキュベートした。インキュベーション後、細胞をFACSバッファーを用いて1回洗浄し、200μlのFACSバッファーに再懸濁し、蛍光シグナル値をBD C6 plusで読み取った。
【0206】
実験結果は図11に示されている。結果は、ヒト化抗体hUM05-3は、LS174T細胞に用量依存的に結合できたということを示した。
【0207】
実施例11
抗体の突然変異
ヒト-マウスキメラ抗体UM05-5L VHの47番目のアミノ酸(Cys)を、Trpに突然変異させ、突然変異された抗体をUM05-5L C47Wと名付け、ヒト化抗体hUM05-3 VHの 47番目のアミノ酸(Trp)をCysに突然変異させ、突然変異された抗体をhUM05-3 W47Cと名付けた。突然変異された抗体の可変領域配列を、表7に示した。実施例10に記載されるように、LS174T細胞への抗体結合の能力を試験した。実験結果を、図12および表8に示した。結果は、ヒト-マウスキメラ抗体UM05-5Lおよびヒト化抗体hUM05-3は、突然変異の前および後にCEACAM5を発現する細胞に結合できたということを示した。
【0208】
【表7】
【0209】
【表8】
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
【配列表】
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