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特表2024-537188カドヘリン-17タンパク質を検出するための組成物及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-10
(54)【発明の名称】カドヘリン-17タンパク質を検出するための組成物及び方法
(51)【国際特許分類】
   G01N 33/574 20060101AFI20241003BHJP
   G01N 33/53 20060101ALI20241003BHJP
   G01N 33/577 20060101ALI20241003BHJP
【FI】
G01N33/574 A
G01N33/53 D
G01N33/577 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024520899
(86)(22)【出願日】2022-10-08
(85)【翻訳文提出日】2024-05-29
(86)【国際出願番号】 US2022077826
(87)【国際公開番号】W WO2023060276
(87)【国際公開日】2023-04-13
(31)【優先権主張番号】63/253,609
(32)【優先日】2021-10-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518242019
【氏名又は名称】アーベル リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ARBELE LIMITED
【住所又は居所原語表記】#522, Biotech Center 2, 11 Science Park West Ave., Shatin, N.T. Hong Kong (CN)
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】SK弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】ルク, ジョン ムーンチン
(72)【発明者】
【氏名】アイエル, ディーパック ナラヤナン
(57)【要約】
対象からのサンプル中のCDH17タンパク質の量を決定することにより、対象のがんをスクリーニングする方法であって、前記サンプルをCDH17に対して結合親和性を有する捕捉抗体に接触させ、前記サンプル中の任意のCDH17タンパク質は、前記捕捉抗体に結合して結合サンプルを提供するように構成されるステップと、前記結合サンプルを検出分子に接触させて検出サンプルを提供し、前記検出分子は、CDH17タンパク質に対して結合親和性を有する二次抗体に結合したセンシングシグナル分子を含むステップと、前記検出サンプルに結合した前記センシングシグナル分子を介してセンシングシグナルを生成するステップと、前記センシングシグナルの量を決定するステップと、前記センシングシグナルの量に基づいて、前記サンプル中のCDH17タンパク質の量を決定するステップと、を含む、方法。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対象からのサンプル中のCDH17タンパク質の量を決定することにより、対象のがんをスクリーニングする方法であって、
前記サンプルをCDH17に対して結合親和性を有する捕捉抗体に接触させ、前記サンプル中の任意のCDH17タンパク質は、前記捕捉抗体に結合して結合サンプルを提供するように構成されるステップと、
前記結合サンプルを検出分子に接触させて検出サンプルを提供し、前記検出分子は、CDH17タンパク質に対して結合親和性を有する二次抗体に結合したセンシングシグナル分子を含むステップと、
前記検出サンプルに結合した前記センシングシグナル分子を介してセンシングシグナルを生成するステップと、
前記センシングシグナルの量を決定するステップと、
前記センシングシグナルの量に基づいて、前記サンプル中のCDH17タンパク質の量を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項2】
サンプル中のCDH17タンパク質の量に基づいて、対象がCDH17陽性前がん状態又はCDH17陽性がんを有する確率を決定するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記センシングシグナル分子は、ペルオキシダーゼ酵素を含み、前記センシングシグナルは、酸化基質を含み、
前記センシングシグナル分子を介して前記センシングシグナルを生成するステップは、前記ペルオキシダーゼ酵素で基質を酸化して前記酸化基質を提供することを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
前記センシングシグナル分子は、蛍光標識試薬を含み、前記センシングシグナルは、蛍光シグナルを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
前記捕捉抗体は、配列番号1、2、3、4、5又は6と少なくとも98%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
前記捕捉抗体は、
配列番号9、10、11を有する3つの重鎖相補的決定領域(CDR)及び配列番号12、13、14を有する3つの軽鎖CDR;
配列番号15、16、17を有する3つの重鎖CDR及び配列番号18、19、20を有する3つの軽鎖CDR;又は
配列番号21、22、23を有する3つの重鎖CDR及び配列番号24、25、26を有する3つの軽鎖CDR;
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
前記二次抗体は、配列番号7-8と少なくとも98%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
前記二次抗体は、配列番号27、28、29を有する3つの重鎖CDR及び配列番号30、31、32を有する3つの軽鎖CDRを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
前記捕捉抗体は、バイオセンサーに担持される、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記がんは、胃腸系のCDH17陽性がんを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
前記サンプルは、体液を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記体液は、末梢血、血清、血漿、尿、唾液、骨髄、胸水若しくは腹水、又は腸液を含む、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
CDH17に対して親和性を有するモノクローナル抗体であって、
配列番号9、10、11を有する3つの重鎖CDR及び配列番号12、13、14を有する3つの軽鎖CDR;
配列番号15、16、17を有する3つの重鎖CDR及び配列番号18、19、20を有する3つの軽鎖CDR;
配列番号21、22、23を有する3つの重鎖CDR及び配列番号24、25、26を有する3つの軽鎖CDR;又は
配列番号27、28、29を有する3つの重鎖CDR及び配列番号30、31、32を有する3つの軽鎖CDR;
を含む、モノクローナル抗体。
【請求項14】
配列番号1、2、3、4、5、6、7又は8と少なくとも98%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、請求項13に記載のモノクローナル抗体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、35U.S.C.119(e)に基づいて2021年10月8日に提出された米国仮出願第63/253,609の利益を主張し、その全開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、がんの検出に有用な方法に関する。特に、本発明は、ヒト生体液サンプルにおけるCDH17タンパク質の検出に関する。
【背景技術】
【0003】
本明細書に別段の指示がない限り、このセクションに記載される材料は、本出願の特許請求の範囲に対する先行技術ではなく、このセクションに含めることによって先行技術であるとは認められない。
【0004】
消化器(GI、即ち、胃、肝臓、食道、膵臓、大腸)がんは、世界中で罹患率と死亡率の主な原因となっている。国際がん研究機関によると、GIがんは世界中で480万件のがん症例とがん関連死亡の3人に1人を占めており、その主役は大腸がんである(Sung et al,2021)。大腸がんと診断された患者の5年生存率は、局所疾患の場合91%、局所転移の場合72%、ステージIVの場合14%である(Gonzalez-Pons,2015)。この疾患を早期に検出すれば、ほとんどの腫瘍の治癒手術が可能になる(Siegel 2017)。特に、悪性疾患発症の高危険因子として認識されている消化管内の非悪性病変、腺腫、結節を特定することで、疾患全体の転帰を大幅に改善することができる。現在適用可能なCEAやCA19-9などの血液ベースの臨床バイオマーカーは、消化器がんの早期検出に必要な感度と特異性を欠いている(Lech 2016)。
【0005】
カドヘリン-17(CDH17)は、胃がん、肝臓がん、大腸がんでは過剰発現するが、健康な成人の正常組織では過剰発現しないことを特徴とする消化器がんのバイオマーカーである。CDH17は、消化器系の腺癌の診断に有用な免疫組織化学マーカーでもある(Su et al 2008)。さらに、CDH17は、転移性がんで高度に発現しており、CDH17の発現と機能を阻害すると、肝細胞がん(HCC)の肺転移を著しく減少させることができる(Lee et al 2010)。CDH17は有効な消化器がん診断バイオマーカーとして機能するが、より高い検査感度と特異性で大規模なスクリーニングアプローチにCDH17を適用するには、CDH17の検出戦略の改善が不可欠である。
【発明の概要】
【0006】
以下の概要は例示のみを目的としており、いかなる形でも限定することを意図したものではない。上述の例示的な態様、実施形態及び特徴に加えて、さらなる態様、実施形態及び特徴は、図面及び以下の詳細な説明を参照することによって明らかになるであろう。
【0007】
一態様において、本発明は、対象のがんを検出又はスクリーニングする方法を提供する。この方法は、対象からのサンプル中のCDH17タンパク質の量を決定するステップを含む。前記対象は、がん又は前がん状態を有する可能性がある。前記サンプルには、CDH17タンパク質が含まれていても含まれていなくてもよい。この方法は、サンプル中にCDH17タンパク質が存在する場合、その存在を検出するために使用され、したがって、対象が有する可能性のあるがん又は前がん状態を特徴付けることができる。
【0008】
一実施形態において、前記方法は、
前記サンプルをCDH17に対して結合親和性を有する捕捉抗体に接触させ、前記サンプル中の全てのCDH17タンパク質は、前記捕捉抗体に結合して結合サンプルを提供するように構成されるステップと、
前記結合サンプルを検出分子に接触させて検出サンプルを提供し、前記検出分子は、CDH17タンパク質に対して結合親和性を有する二次抗体に結合したセンシングシグナル分子を含むステップと、
前記検出サンプルに結合したセンシングシグナル分子によりセンシングシグナルを生成するステップと、
センシングシグナルの量を決定するステップと、
前記センシングシグナルの量に基づいて、前記サンプル中のCDH17タンパク質の量を決定するステップと、
を含む。
【0009】
一実施形態において、前記方法は、前記サンプル中のCDH17タンパク質の量に基づいて、前記対象がCDH17陽性前がん状態を有する確率を決定するステップをさらに含む。一実施形態において、前記方法は、前記サンプル中のCDH17タンパク質の量に基づいて前記対象がCDH17陽性がんを有する確率を決定するステップをさらに含んでもよい。
【0010】
一実施形態において、前記センシングシグナル分子は、ペルオキシダーゼ酵素を含み、前記センシングシグナルは、酸化基質を含む。前記ペルオキシダーゼ酵素は、基質を酸化して前記酸化基質を提供する。
【0011】
一実施形態において、前記センシングシグナル分子は、蛍光標識試薬を含み、前記センシングシグナルは、蛍光シグナルを含む。一実施形態において、前記蛍光標識試薬は、ユウロピウムを含む。
【0012】
一実施形態において、前記方法は、
CDH17タンパク質を含む可能性があるサンプルをCDH17タンパク質に対して結合親和性を有する捕捉抗体に接触させるステップと、
前記CDH17タンパク質を前記捕捉抗体に結合させて結合サンプルを提供するステップと、
検出分子を前記結合サンプルに接触させ、ここで、前記検出分子は、CDH17タンパク質に対して親和性を有する二次抗体に結合したペルオキシダーゼ酵素を含むステップと、
前記ペルオキシダーゼ酵素で基質を酸化して酸化基質を提供するステップと、
前記酸化基質の量を決定するステップと、
前記酸化基質の量に基づいて前記CDH17タンパク質の量を決定するステップと、
を含む。
【0013】
一実施形態において、前記方法は、
CDH17タンパク質を含む可能性があるサンプルをCDH17タンパク質に対して結合親和性を有する捕捉抗体に接触させるステップと、
前記CDH17タンパク質を前記捕捉抗体に結合させて結合サンプルを提供するステップと、
検出分子を前記結合サンプルに接触させ、ここで、前記検出分子は、CDH17タンパク質に対して親和性を有する二次抗体に結合した蛍光標識剤(例えば、ユウロピウム)を含むステップと、
生成した蛍光シグナルの量を決定するステップと、
生成した前記蛍光シグナルに基づいてCDH17タンパク質の量を決定するステップと、
を含む。
【0014】
一実施形態において、前記捕捉抗体は、配列番号1、2、3、4、5又は6と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、98%又は99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一実施形態において、前記捕捉抗体は、配列番号9、10、11を有する3つの重鎖相補的決定領域(CDR)と、配列番号12、13、14を有する3つの軽鎖CDRとを含む。一実施形態において、前記捕捉抗体は、配列番号15、16、17を有する3つの重鎖CDRと、配列番号18、19、20を有する3つの軽鎖CDRとを含む。一実施形態において、前記捕捉抗体は、配列番号21、22、23を有する3つの重鎖CDRと、配列番号24、25、26を有する3つの軽鎖CDRとを含む。
【0015】
一実施形態において、前記二次抗体は、配列番号7又は8と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、98%又は99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む。一実施形態において、前記二次抗体は、配列番号27、28、29を有する3つの重鎖CDRと、配列番号30、31、32を有する3つの軽鎖CDRとを含む。
【0016】
一実施形態において、前記捕捉抗体は、バイオセンサー上に担持されてもよい。一実施形態において、前記捕捉抗体は、固体表面上に固定されてもよい。一実施形態において、前記捕捉抗体は、プレート上に固定されてもよい。
【0017】
開示された方法で検出可能ながんは、CDH17陽性がんであり得る。一実施形態において、前記がんは、消化器がんであり得る。
【0018】
サンプルは、例えば、末梢血、血清、血漿、尿、唾液、骨髄、胸水もしくは腹水、又は腸液を含む対象からの体液であり得る。一実施形態において、前記対象は、ヒトであり得る。
【0019】
別の態様において、本発明は、CDH17に対して親和性を有するモノクローナル抗体を含んでもよい。一実施形態において、前記抗体は、配列番号1、2、3、4、5又は6と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含んでもよい。一実施形態において、前記抗体は、配列番号7又は8と少なくとも75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含んでもよい。
【0020】
一実施形態において、前記抗体は、配列番号9、10、11を有する3つの重鎖CDRと、配列番号12、13、14を有する3つの軽鎖CDRとを含んでもよい。一実施形態において、前記抗体は、配列番号15、16、17を有する3つの重鎖CDRと、配列番号18、19、20を有する3つの軽鎖CDRとを含んでもよい。一実施形態において、前記抗体は、配列番号21、22、23を有する3つの重鎖CDRと、配列番号24、25、26を有する3つの軽鎖CDRを含んでもよい。一実施形態において、前記抗体は、配列番号27、28、29を有する3つの重鎖CDRと、配列番号30、31、32を有する3つの軽鎖CDRを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【0021】
本開示の前述の特徴又は他の特徴は、添付の図面と併せて、以下の説明又は添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになるであろう。これらの図面は、本開示に従って構成されたいくつかの実施形態のみを示しており、したがって、本開示の範囲を限定するものとみなされるべきではないことを理解されたい。この開示は、添付の図面を使用してさらに具体的に又は詳細に説明される。
【0022】
図1】(a)IHCアッセイを用いて推定された複数の消化器がん組織におけるCDH17タンパク質の発現;並びに(b)非腫瘍(NT)結腸及びCRC組織におけるCDH17タンパク質の特徴的な発現パターンを示す。
【0023】
図2】(a)患者のFFPE組織(T/N)(免疫組織化学によって決定)及び血漿(CRC)(ELISAによって決定)検体におけるCDH17タンパク質発現の高相関性;並びに(b)ELISAによって決定された同患者の血清サンプル及び血漿サンプルにおけるCDH17タンパク質発現の高相関性を示す。
【0024】
図3】(a)非がん個体及び大腸腺腫又は大腸がんを有する患者におけるCDH17タンパク質濃度の測定(BLIアッセイを使用);並びに(b)高CDH17発現と遠隔転移の増加との臨床的相関を示す。
【0025】
図4】(a)非がん個体、腺腫、及び大腸がんの進行段階にある患者におけるCDH17タンパク質濃度の測定(ELISAを使用);(b)非がん個体、大腸がんの早期又は晩期段階にある患者におけるCDH17タンパク質濃度の測定(TRFIAを使用);並びに(c)高CDH17発現と、(c1)腫瘍浸潤、(c2)リンパ節転移又は(c3)遠隔転移の増加との臨床的相関を示す。
【0026】
図5】(a)液体サンプル中のCDH17タンパク質の定量を可能にする(A)CDH17-BLIアッセイ、(B)CDH17-ELISA、又は(C)CDH17-TRFIA3つのアッセイプラットフォームの概略図;並びに(b)捕捉されたCDH17を定量するための(b1)CDH17-BLIアッセイ、(b2)CDH17-ELISA、又は(b3)CDH17-TRFIAの標準化と感度を示す。標準曲線は、複数の濃度の組換えCDH17-hFcを使用して確立され、pg/mLまでカーバーされる。
【0027】
図6】(a)CDH17を検出する抗CDH17抗体Lic3、9A6又は7C5のクーマシーブルー染色;(b)CDH17-hFcタンパク質に対するLic3(ドメイン2)、9A6(ドメイン4)又は7C5(ドメイン1)のCD17ドメイン結合特異性の決定;並びに(c)OCTET(上)又はELISA(下)によって測定された、CDH17-hFcタンパク質に対する(c1)Lic3、(c2)9A6又は(c3)7C5の結合親和性分析を示す。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を構成する添付図面を参照する。これらの図面では、文脈で別段の指示がない限り、同様の記号は通常、同様のコンポーネントを表す。詳細な説明、図面、又は特許請求の範囲に記載された例示的な実施形態は、限定することを意味するものではない。本明細書に提示される主題の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施形態が利用されてもよく、他の変更が行われてもよい。本明細書に一般的に説明され、図に示される本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配置、置換、結合、分離、又は設計することができ、そのすべてが本明細書で明示的に考慮されることが容易に理解されるであろう。
【0029】
本発明は一般に、とりわけ、がん診断に関連する組成物、方法、装置、システム、デバイス、又は/又はコンピュータプログラム製品を対象とする。
【0030】
一実施形態において、本発明は、ヒト生体液サンプル中のCDH17タンパク質を検出するための方法に関する。CDH17は、肝臓-腸カドヘリンとしても知られ、ペプチド輸送体又は細胞接着分子として機能し、上皮の組織構造の完全性を維持するのに役立つ7D-カドヘリンスーパーファミリーに属する。このタンパク質は、胚形成中に胎児の肝臓又は胃腸管で一般的に発現されるが、成人の肝臓又は胃組織では発現が抑制されている(Lee et al,2010)。ただし、CDH17は、胃がん、肝細胞がん、大腸がん、膵臓がん、食道がんなどのいくつかの消化器がんで高発現を示す(Liu et al 2019,Qiu et al 2013,Bartolome et al 2014,Panarelli et al 2012)。さらに、CDH17発現は、疾患段階又は遠隔転移の存在と直接相関する(Park et al 2011,Bartolome et al 2014,Takamura et al 2004)。疾患の早期発見のマーカーとして、CDH17発現レベルは、胃腸上皮化生や鎮痙ポリペプチド表現化生などの前がん組織でも増加することが報告されている(Lee HJ et al 2010)。したがって、CDH17は、複数の消化器がんにわたる前がん状態又は進行中の悪性腫瘍の早期検出のための診断バイオマーカーとして高い臨床的有用性を持っている(PCT/US2019/032752)。ただし、リキッドバイオプシー中のCDH17の迅速かつ正確な検出のための堅牢で正確なアッセイが明らかに不足している。したがって、臨床でカドヘリン17を検出するために高感度のプラットフォームを使用することにより、がんの早期発見が大幅に向上し、それによって疾患の転帰が大幅に改善される。そこで、本開示は、とりわけ、極めて高い診断感度又は特異性で血液サンプル(リキッドバイオプシー)中のCDH17発現を正確に定量するための組成物、試薬又は方法を提供する。
【0031】
組織中のCDH17の発現は、免疫組織化学(IHC)を用いて決定することができる。ほとんどのGI組織はCDH17を発現する(図1a)。しかし、CDH17発現の顕著な増加が正常組織とがんGI組織の間で観察され、大腸がんの代表的な例を図1bに示す。
【0032】
一実施形態において、本開示は、血液検体中のCDH17を正確かつ迅速に定量するための高感度かつ特異的なアッセイの開発に関する。図5aに示されるCDH17-BLIアッセイ、CDH17-ELISA又はCDH17-TRFIAの3つのプラットフォームを比較して、生体液中のCDH17を検出するための最大の感度とダイナミックレンジを有するアッセイを開発した。これらの中で、CDH17-BLIアッセイは、限られた数のステップを必要とする最も迅速なアッセイであるという利点がある。バイオレイヤー干渉法(BLI)は、生体分子相互作用を測定するためのラベルフリーアッセイである。タンパク質の定量には、システムは固定化タンパク質でプレコートされた光ファイバーバイオセンサーを利用する。バイオセンサーチップの表面に固定化されたリガンドと溶液中の分析物との結合により、バイオセンサーチップの光学的厚さが増加し、その結果、生物学的層の厚さの変化の直接的な尺度である波長シフトが生じる。このような干渉パターンのシフトはリアルタイムで測定されるため、システムはタンパク質の結合特異性と濃度を高精度で監視することができる。これらのメカニズムのおかげで、BLIテクノロジーは、標的代謝物の高感度な定量に対するサンプルマトリックス(細胞培養上清、尿、血液などのリキッドバイオプシー)の干渉を受けない。さらに、未希釈のサンプルは、BLIアッセイを使用した代謝物の定量化に直接使用することができる。BLIアッセイと比較して、ELISAとTRFIAは両方とも、捕捉抗体を親水性マイクロプレート表面に固定し、その後、サンプル内の抗原(CDH17)に曝露することに依存する。ELISAは、ペルオキシダーゼ主導の吸光度ベースの検出技術に依存するのに対し、TRFIAにはユウロピウムなどの重金属が組み込まれており、これにより大きなストークスシフトが得られ、その結果、蛍光シグナルの保持時間が長くなる。
【0033】
分析検証の主な手順は下記の通りである。
【0034】
(A)効果的な捕捉又は検出抗CDH17抗体の同定
【0035】
捕捉抗体
一実施形態において、本明細書に示されるアッセイは、CRC診断におけるCDH17の臨床応用に有用である。循環するCDH17が自由に循環する総タンパク質、切断型タンパク質、エクソソーム関連タンパク質などの複数の形態で存在する可能性があることを考慮すると、リキッドバイオプシーからの大部分の形態のCDH17の捕捉を支援できる潜在的な抗体の同定に重点が置かれた。400個を超えるCDH17モノクローナル抗体のパネル(PCT/US2019/032752)を使用して、いくつかの抗体をスクリーニング又は同定している。これらの抗体は、CDH17検出のための捕捉抗体又は検出抗体として使用できる可能性がある。これらの抗体のそれぞれによって認識される各エピトープの位置を特定するために、ELISAアッセイにより切断型ヒトCDH-17ペプチドを使用してドメインマッピングを実行した(図6b)。さらに、CDH17に対するこれらの抗体のそれぞれの標的特異性は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動とそれに続くクーマシー染色により評価された(図6a)。最後に、7C5、Lic3又は9A6(配列番号1~6)などの最終候補に挙げられた捕捉抗体について、ELISA又はOCTETにより標的親和性を決定した(図6c)。
【0036】
検出抗体
検出抗体は、CDH17に対する高親和性及び捕捉抗体と異なるCDH17の1つ又は複数の細胞外ドメインに対する結合特性に基づいて選択された。精製されたCDH17-hFcを標準として使用し、CDH17-BLIアッセイ、CDH17-ELISA又はCDH17-TRFIAを使用してアッセイの感度を決定したところ、すべてのアッセイがpg/mLまでカーバーすることが発見された(図5b)。
【0037】
(B)サンプルタイプの選択
がん又は正常個体から得られたFFPE組織はCDH17の明確な発現パターンを示したが、観察された重要な結果は、この発現パターンと特定の個体のCDH17の血漿発現との間の高い一致であった(図2a)。サンプルの選択については、血清か血漿についても明らかな議論が存在する。私たちの研究プール内で、個体から血清と血漿を抽出し、各サンプル中のCDH17発現を分析した。どちらのサンプルタイプでもCDH17の発現間に高い一致が見出され、両方の血液サンプルのサブタイプがCDH17の発現を分析するための最適な選択肢として機能することを示している(図2b)。
【0038】
(C)組換え抗CDH17抗体の使用
アッセイの有効性と柔軟性を向上させるために、ビオチン化のために少なくとも1つのAvitagを組み込んだ組換え捕捉抗CDH17抗体を開発した。さらに、検出抗体には、ビオチン化又はHRPストレプトアビジン又はユウロピウム-ストレプトアビジン結合体への結合のためにAvitagを組み込むこともできる。
実施例
実施例1:サンプルの調製方法
【0039】
個体から血液検体を収集し、血清又は血漿サンプルを抽出した。抽出された血清又は血漿サンプルを直ちに分析するか、又はさらに使用するまで-80℃で保存した。アッセイによる全体的なCDH17検出効率に対する影響を特定するために、2つのサンプルタイプ間のアッセイ性能の比較が行った(図2b)ところ、血清と血漿サンプル中のCDH17発現の強い一致を示している。さらに、CDH17の血漿発現は、タンパク質の組織発現と強い相関関係を示した(図2a)。
実施例2:循環CDH17タンパク質の特性評価方法
【0040】
循環内のCDH17タンパク質の発現は、免疫組織化学、BLIアッセイ、ELISA、TRFIAなどのいくつかの方法により定量化することができる。本明細書に開示されている方法により、消化器系でCDH17タンパク質を簡単に検出することができる。具体的に、がん組織ではほぼ1ug/mLの中から高発現範囲を示す一方、非がん組織ではサブナノモル又は無視できる範囲の極めて低いタンパク質発現を示す(図3、4)。さらに、CDH17の発現は、非がん群と比較して、前がん性腺腫性ポリープを有する個体で顕著に高かった(図3、4)。大腸ポリープの個人歴又は家族歴は、CRC発症の強力な危険因子として特定されている。悪性疾患の発症リスクが高い他のGIがんにおける同様の前がん病変又は結節は、進行中のがんを早期に検出するための潜在的な診断時点として機能する。診断マーカーとしてCDH17を使用してGI内のこのような前がん病変、良性ポリープ又は結節を早期に特定することは、全体的な疾患転帰の改善において臨床的に重要な関連性を持っている。
【0041】
さらに、がん組織内のCDH17の発現は、より大きな浸潤、リンパ節又は遠隔転移の発生という観点から、全身腫瘍組織量の相対的な増加に伴って増加した。複数の研究により、CDH17発現と、CDH17の高発現を示す進行性疾患の表現及びがんにおける全体的な予後不良との直接的な相関関係が示されている(Wang et al,2013;Tsoi et al,2013;Wang et al,2005;Kaposi-Novak et al,2006;Lee et al,2018;Liu et al,2012)。したがって、GIがん患者の血液サンプル中のCDH17を非侵襲的に推定することで、疾患の予後をモニタリングすることができる。
【0042】
CDH17タンパク質は、進行中の腫瘍又は前腫瘍段階から、遊離型、結合型、エンベロープ型などの複数の形態で放出され得る。さらに、6つのドメインを含む細胞外ドメインの長さのため、タンパク質は完全型又は切断型で存在することもできる。したがって、循環タンパク質に最大限に結合できる高価の捕捉抗体の同定は、タンパク質のほぼ全濃度が確定されることを確保することにより検出感度が向上するという顕著な技術的利点を提供する。臨床的に適用可能な診断アッセイを開発するために、エピトープが全ての7つのCDH17細胞外ドメインにマッピングされた400種超えのCDH17モノクローナル抗体を生成した(PCT/US2019/032752)。CDH17タンパク質の異なるドメインを標的とすることができる複数の捕捉抗体を1つのアッセイに組み込むことによって(図6)、単一抗体ベースの捕捉と比較して、総CDH17タンパク質濃度の可視性(又は感度)を向上させることができる。
【0043】
複数の消化器がんの診断と予後モニタリングのために、臨床では、いくつかのマーカーが定期的に使用されている。CRCについては、CEA(がん胎児性抗原)やCa19-9(炭酸脱水酵素19-9)などの臨床マーカーは、疑わしい症例やいくつかのGIがんの臨床的なモニタリングに使用されている。しかし、いくつかの研究では、これらのマーカーは診断感度と疾患特異性が低いことが報告されている(Gold et al,1978;Kim et al,2020;Macdonald,1999;Eleftheriadis et al,2009)。CDH17診断アッセイと比較して、CEA又はCa19-9は、CRC症例の検出に関して顕著に低い感度と特異性を示した(表2)。この情報は、腫瘍の進行過程を決定するため、又はGIがんを治療するための治療法を検討するための予後アッセイとしてさらに開発することができる。
実施例3:CDH17診断アッセイプラットフォーム
【0044】
臨床検体中のCDH17のレベルを定量するには、既知のCDH17希釈液を使用して標準曲線を作成する(図5B)。図5Aでは、BLIアッセイ、ELISA、又はTRFIAの3つのアッセイ形式の操作図を定義している。CDH17-BLIアッセイの場合、プロトコールにはストレプトアビジンプローブ上でのビオチン化捕捉抗体の初期固定化が含まれる。次に、CDH17標準品又は検出抗体に結合した後、金属強化DAB基質などの二次試薬を使用してシグナルを生成し、これによって、システムの測定可能なシグナルが急激に上昇する。標準曲線が確立されると、それが1回限りのイベントであるため、その後アッセイプロトコルを変更しない限り、CDH17-BLIプラットフォームは、臨床検体を使用したCDH17発現レベルの分析に直接利用することができる。CDH17-ELISA又はCDH17-TRFIAプラットフォームの場合、捕捉抗体は親水性マイクロプレート表面に固定され、CDH17標準品又は生体液にさらされる。ELISAの場合、抗CDH17二次抗体は、基質の酸化を引き起こす可能性のあるペルオキシダーゼ酵素に直接的又は間接的に結合することがあり、酸化された基質の量の定量化は、サンプル中のCDH17の量の定量化に役立つ。TRFIAとは対照的に、抗CDH17二次抗体はユウロピウム又はビオチン(その後ユウロピウムストレプトアビジンによって結合される可能性がある)に直接的又は間接的に結合することができ、これを使用して蛍光シフトを測定することができる。これによって、特定のサンプル中のCDH17の量を定量化することができる。
【0045】
これらの診断プラットフォームはリキッドバイオプシー(血漿又は血清)に適用されているが、これらの技術は細胞培養上清及び末梢血、血清、血漿、尿、唾液、骨髄、胸水、腹水、腸液などの他の生体液を含む他のサンプルを使用してCDH17レベルの定量的推定にも利用することができる。サンプルは、希釈せずに適用することも、アッセイバッファーで希釈して実験評価に使用することもできる。希釈形式は、サンプルタイプ中の基礎CDH17濃度の予備的な理解に基づいて決定することができる。例えば、非がん性検体にはサブナノモルの濃度のCDH17が含まれるのに対し、がん性検体にはCDH17濃度がより高い可能性が高くなる。アッセイの実行後、標準回帰曲線を用いて作成したCDH17標準曲線を使用して、サンプル中のCDH17の濃度を外挿することができる。
実施例4:CDH17診断アッセイの臨床応用
【0046】
CDH17診断アッセイは、CDH17タンパク質の量を決定する方法であり、
a)バイオセンサー又は親水性マイクロプレート表面上に固定された捕捉抗体を、CDH17タンパク質を含むサンプルに曝露し、この捕捉抗体はCDH17タンパク質に対して結合親和性を有するステップと、
b)CDH17タンパク質を捕捉抗体に結合させて結合したCDH17タンパク質を提供するステップと、
c)検出分子を前記結合したCDH17タンパク質に結合させ、ここで、前記検出分子は、CDH17タンパク質に対する親和性を有する二次抗体に結合したペルオキシダーゼ酵素又はユウロピウムのような蛍光標識試薬を含むステップと、
d)ペルオキシダーゼ酵素によって酸化された基質の量又は生成された蛍光シグナルの量に基づいて、CDH17タンパク質の量を決定するステップと、
e)前記対象がCDH17陽性前がん状態又は腫瘍を有する可能性を決定するステップと、
を含む。
【0047】
アッセイの臨床性能は、疾患を患っている個体又は疾患のリスクのある個体を非がん患者から効果的に識別できるかどうかに依存する。大腸腺腫又はポリープは、CRC発症の強力な危険因子として特定されている。したがって、高い診断感度と特異性で腺腫を同定することは、アッセイの診断力を大幅に向上させる。CDH17の発現レベルは、大腸腺腫、早期CRC、後期CRCと疾患の進行に伴って増加し、転移性CRC個体で最も高い発現が観察される(図2、3)。CDH17診断アッセイプラットフォームは、CRCの診断とモニタリングのために現在臨床的に利用されているがん胎児性抗原や炭酸脱水酵素19-9などのバイオマーカーと比較して極めて高い診断感度と特異性を有するため(表2)、この技術は、CDH17の高発現が観察されている大腸がん又は他のGIがんの集団スクリーニングに適用することができる。CDH17診断アッセイにより腺腫やがん腫などの前がん状態を有する潜在的な個体を特定することによりスクリーニングされた候補者は、その後、はるかに高価な侵襲的ツールである大腸内視鏡検査により評価して疾患の重症度を確認することができる。
【0048】
この技術は数年前から存在しているにもかかわらず未開拓のままであるため、本発明に開示されたソリューションは実際に臨床分野と研究分野の両方で非常に価値がある。CDH-17はいくつかのがんにおいて確立された診断バイオマーカーですが、商業化を目的としてこのバイオマーカーを研究している企業は限られている。CDH17診断アッセイプラットフォームは、臨床的に適用可能な体外診断(IVD)技術に成熟し、GIがんの疾患管理の改善に適用することができる。
【0049】
医薬製剤は単位剤形であってもよい。このような剤形では、製剤は、適切な量の活性成分を含む単位用量に細分化することができる。単位剤形は、キット又は他の形態などのパッケージされた製剤であってもよく、前記パッケージは、パッケージされた錠剤、カプセル、バイアル又はアンプルに入った液体若しくは粉末などの個別量の製剤を含む。また、単位剤形は、カプセル、錠剤、カシェ剤、又はトローチ剤であってもよく、又はこれらのいくつかのパッケージ形態であってもよい。
【0050】
本開示は、以下の実施例によってさらに説明されるが、本出願を通して引用されたすべての参考文献の内容は、いかなる形でも限定するものとして解釈されるべきではなく、参照により本明細書に明示的に組み込まれる。本開示の実施には、別段の指示がない限り、当該技術分野の範囲内である薬理学又は製薬の従来の技術が使用される。
【0051】
表1:循環CDH17タンパク質をアッセイするための特徴的な試薬
【表1】
【0052】
表2:大腸がんに臨床的に使用されている標準品(CEA/CA19-9)と比較したCDH17の診断精度
【表2】
【0053】
配列表
>配列番号1
m7C5可変重鎖ドメインのアミノ酸配列
QVQLQQSGAELARPGASVKLSCKASGYTFTSYGLSWVKQRTGQGLEWIGEIFPRSGNSYYNEKFKGKAALTADKSSSTAYMQLSSLTSEDSAVYFCARHYYSSLYYAMDYWGQGTSVTVSS

>配列番号2
m7C5可変軽鎖ドメインのアミノ酸配列
DIQVTQSPASLSASVGESVSITCGTNENLYGALNWYQRKQGKSPQLLIYGATNLADGMSSRFSGSGSGRQYSLKISSLHPDDVATYYCQNVLSTPRTFGGGTKLEIK

>配列番号3
mLic3可変重鎖ドメインのアミノ酸配列
EVQLVESGGGLVKPGGSLKLSCAASGFSFSDYYMYWVRQAPEKRLEWVASISFDGTYTYYTDRVKGRFTISRDNAKNNLYLQMSSLKSEDTAMYYCARDRPAWFPYWGQGTLVTVSA

>配列番号4
mLic3可変軽鎖ドメインのアミノ酸配列
DVLMTQIPLSLTVSLGDQASISCRSSQSIVHSNGNTYLEWYLQRPGQSPKLLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKISRVEAEDLGVYYCFQGSHVPLTFGAGTKLELK

>配列番号5
m9A6可変重鎖ドメインのアミノ酸配列
EVKLQESGPELVKPGASVTISCKASGYTFTDYYINWVKQRPGQGLEWIGWLFPGSGTTYYNEKFKGKATLTVAKSSSTAYMLLSSLTSEDSAVYFCARWGFGNYAFAYWGQGTLVTVSA

>配列番号6
m9A6可変軽鎖ドメインのアミノ酸配列
DIVLTQSQKFMSATVGDRVSITCKASQNVGTAVAWYQQKPGQSPKLLIYSPSSRNTGVPDRFTGSGSGTDFTLTISSVQSEDLADYFCQQYSTYPRTFGGGTKLEIK

>配列番号7
10C12可変重鎖ドメインのヒト化アミノ酸配列(ARB102)
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAASGFTFSSYAMSWVRQTPGKGLEWVAVIDSNGGSTYYPDTVKDRFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCSSYTNLGAYWGQGTLVTVSA

>配列番号8
10C12可変軽鎖ドメインのヒト化アミノ酸配列(ARB102)
DIQMTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQDISGYLNWLQQKPGGAIKRLIYTTSTLDSGVPKRFSGSGSGTDFTLTISSLQSEDFATYYCLQYASSPFTFGGGTKVEIK

>配列番号9
m7C5重鎖CDR-H1配列
GYTFTSYG

>配列番号10
m7C5重鎖CDR-H2配列
IFPRSGNS

>配列番号11
m7C5重鎖CDR-H3配列
ARHYYSSLYYAMDY
>配列番号12
m7C5軽鎖CDR-L1配列
ENLYGA
>配列番号13
m7C5軽鎖CDR-L2配列
GAT
>配列番号14
m7C5軽鎖CDR-L3配列
QNVLSTPRT
>配列番号15
mLic3重鎖CDR-H1配列
DYYMY

>配列番号16
mLic3重鎖CDR-H2配列
SISFDGTYTYYTDRVKG

>配列番号17
mLic3重鎖CDR-H3配列
DRPAWFPY

>配列番号18
mLic3軽鎖CDR-L1配列
RSSQSIVHSNGNTYLE
>配列番号19
mLic3軽鎖CDR-L2配列
KVSNRFS
>配列番号20
mLic3軽鎖CDR-L3配列
FQGSHVPLT
>配列番号21
m9A6重鎖CDR-H1配列
DYYIN

>配列番号22
m9A6重鎖CDR-H2配列
WLFPGSGTTYYNEKFKG

>配列番号23
m9A6重鎖CDR-H3配列
WGFGNYAFAY

>配列番号24
m9A6軽鎖CDR-L1配列
KASQNVGTAVA
>配列番号25
m9A6軽鎖CDR-L2配列
SPSSRNT
>配列番号26
m9A6軽鎖CDR-L3配列
QQYSTYPRT
>配列番号27
10C12重鎖CDR-H1(ARB102)配列
GFTFSSYA

>配列番号28
10C12重鎖CDR-H2(ARB102)配列
IDSNGGST

>配列番号29
10C12重鎖CDR-H3(ARB102)配列
SSYTNLGAY

>配列番号30
10C12軽鎖CDR-L1(ARB102)配列
QDISGY
>配列番号31
10C12軽鎖CDR-L2(ARB102)配列
TTS
>配列番号32
10C12軽鎖CDR-L3(ARB102)配列
LQYASSPFT
図1
図2
図3
図4-1】
図4-2】
図4-3】
図5-1】
図5-2】
図5-3】
図6-1】
図6-2】
図6-3】
図6-4】
図6-5】
【配列表】
2024537188000001.xml
【国際調査報告】