JP7679347B2 - 抗デスレセプター抗体およびその使用方法 - Google Patents
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Description
本発明は、細胞内デスドメインを持つ腫瘍壊死因子(TNF)レセプタースーパーファミリー(TNFR-SF)のメンバーであるデスレセプターの抗原に特異的に結合する単一特異性抗体または二重特異性抗体に関する。本発明は、特に、標的結合後のIgG分子のクラスター化を強化する変異をFc領域中に有するIgG1アイソタイプの抗体分子に関する。さらに本発明は、1つまたは複数の特異的デスレセプター上の異なるエピトープに結合する抗体分子の組合せに関する。本発明は、これらの分子を含有する薬学的組成物、およびこれらの組成物を使ったがんの処置にも関係する。
デスレセプター(DR)はTNFR-SFのサブセットであり、これらは、デスドメイン(DD)として公知である約80アミノ酸の細胞質配列を特徴とする、形質膜レセプターである(Nagata et al., Cell. 1997 Feb 7;88(3):355-65(非特許文献1)、Ashkenzai et al., Science. 1998 Aug 28;281(5381):1305-8(非特許文献2)、Locksley et al., Cell. 2001 Feb 23;104(4):487-501(非特許文献3)、Wajant Cell Death Differ. 2015 Nov;22(11):1727-41(非特許文献4))。腫瘍壊死因子(TNF)レセプタースーパーファミリー(TNFR-SF)の細胞内デスドメインが、2つの主要シグナリングカスケード、すなわち、NF-カッパB活性化およびJNK活性化につながるキナーゼカスケードと、細胞死につながるカスパーゼカスケードとを活性化することは、公知である(Ashkenazi et al., Science. 1998 Aug 28;281(5381):1305-8(非特許文献2))。デスレセプターのリガンド媒介活性化はさまざまな形質転換細胞株においてアポトーシスをトリガーすることが示されている。したがって、さまざまな疾患に関して、アゴニスト抗体を含むデスレセプター標的治療薬を開発するための努力が、大いになされてきた。しかしこれらの努力では限られた臨床的有効性しか得られなかった。
[本発明1001]
ヒト免疫グロブリンIgGのFc領域と細胞内デスドメインを含むデスレセプターに結合する抗原結合領域とを含む抗体であって、
該Fc領域がEUナンバリングでヒトIgG1中の位置E430、E345またはS440に対応するアミノ酸位置に変異を含む、前記抗体。
[本発明1002]
EUナンバリングでヒトIgG1中の位置S440に対応するアミノ酸位置にある変異がS440YまたはS440Wである、本発明1001の抗体。
[本発明1003]
前記Fc領域が、少なくとも、EUナンバリングでヒトIgG1中のE430およびE345に対応するアミノ酸位置に第1および第2の変異を含む、本発明1001または1002の抗体。
[本発明1004]
前記Fc領域が、EUナンバリングでヒトIgG1中のY436およびS440からなる群より選択されるアミノ酸位置に第3の変異をさらに含む、本発明1003の抗体。
[本発明1005]
前記Fc領域が、E430G、E345K、E430S、E430F、E430T、E345Q、E345R、E345Y、S440WおよびS440Yからなる群より選択される変異を含む、本発明1001~1004のいずれかの抗体。
[本発明1006]
前記Fc領域が、E430G、E345KおよびS440Yからなる群より選択される変異を含む、本発明1001~1005のいずれかの抗体。
[本発明1007]
EUナンバリングでヒトIgG1中のE430、E345およびS440に対応するアミノ酸位置にある第1、第2および第3の変異が、E430G、E345RおよびS440Yである、本発明1004の抗体。
[本発明1008]
EUナンバリングでヒトIgG1中のE430、E345およびS436に対応するアミノ酸位置にある第1、第2および第3の変異が、E430G、E345RおよびY436Iである、本発明1004の抗体。
[本発明1009]
前記Fc領域が、K439に対応するアミノ酸位置にさらなる変異を含む、本発明1001~1007のいずれかの抗体。
[本発明1010]
前記Fc領域が、EUナンバリングでヒトIgG1中のE430および/またはE345に対応するアミノ酸位置に変異を含み、該Fc領域が、S440に対応するアミノ酸位置にさらなる変異を含むが、該変異はS440YでもS440Wでもないものとする、本発明1001、1003~1005、1008のいずれかの抗体。
[本発明1011]
さらなる変異が、K439E、K439Dからなる群より選択される、本発明1009の抗体。
[本発明1012]
さらなる変異が、S440K、S440RおよびS440Hからなる群より選択される、本発明1010の抗体。
[本発明1013]
さらなる変異がK439EまたはS440Kから選択される、本発明1001、1003~1010のいずれかの抗体。
[本発明1014]
細胞内デスドメインを含むデスレセプターのメンバーが、FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDAR、およびNGFRからなる群より選択される、前記本発明1001~のいずれかの抗体。
[本発明1015]
細胞内デスドメインを含むデスレセプターのメンバーがFASである、前記本発明1001~1014のいずれかの抗体。
[本発明1016]
細胞内デスドメインを含むデスレセプターのメンバーがDR4である、前記本発明1001~1014のいずれかの抗体。
[本発明1017]
IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgE、IgDまたはIgMアイソタイプである、前記本発明のいずれかの抗体。
[本発明1018]
IgG1アイソタイプである、前記本発明のいずれかの抗体。
[本発明1019]
IgG1m(f)、IgG1m(a)、IgG1m(z)、IgG1m(x)アロタイプまたは混合アロタイプである、前記本発明のいずれかの抗体。
[本発明1020]
モノクローナル抗体である、前記本発明のいずれかの抗体。
[本発明1021]
ヒト抗体、ヒト化抗体またはキメラ抗体である、前記本発明のいずれかの抗体。
[本発明1022]
アゴニスト性である、前記本発明のいずれかの抗体。
[本発明1023]
カスパーゼ依存性細胞死などの、標的細胞におけるプログラム細胞死を誘導する、前記本発明のいずれかの抗体。
[本発明1024]
FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARおよびNGFRからなる群からの細胞内デスドメインを含むデスレセプターのメンバー
を発現する標的細胞におけるアポトーシスを誘導する、前記本発明のいずれかの抗体。
[本発明1025]
細胞の生存率を低減する、前記本発明のいずれかの抗体。
[本発明1026]
1つまたは複数の、前記本発明1001~1019および1021~1025のいずれかの抗原結合領域を含む、多重特異性抗体。
[本発明1027]
前記本発明1001~1019および1021~1025のいずれかにおいて定義された第1の抗原結合領域および第2の抗原結合領域を含む二重特異性抗体である、本発明1026の多重特異性抗体。
[本発明1028]
第1の抗原結合領域および第2の抗原結合領域が、
FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARおよびNGFRからなる群より選択される、細胞内デスドメインを含むデスレセプターの1つまたは複数のメンバー
上の異なるエピトープに結合する、本発明1027の二重特異性抗体。
[本発明1029]
FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARおよびNGFRからなる群より選択される、細胞内デスドメインを含むデスレセプターのメンバー
に結合する第1の抗原結合領域が、
FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARおよびNGFRからなる群より選択される、細胞内デスドメインを含むデスレセプターのメンバー
に結合する第2の抗原結合領域の結合をブロックしない、前記本発明1027~1028のいずれかの二重特異性抗体。
[本発明1030]
少なくとも1つの、前記本発明のいずれかの抗体を含む、組成物。
[本発明1031]
1つまたは複数の、前記本発明のいずれかの抗体を含む、本発明1030の組成物。
[本発明1032]
前記本発明1001~1029のいずれかにおいて定義された第1の抗体および第2の抗体を含む、前記本発明1030~1031のいずれかの組成物。
[本発明1033]
i)前記Fc領域が、EUナンバリングでヒトIgG1中のE430またはE345に対応するアミノ酸位置にある第1の変異と、EUナンバリングでヒトIgG1中のK439に対応するアミノ酸位置にあるさらなる変異とを含む、本発明1001~1029のいずれかの第1の抗体、
ii)前記Fc領域が、EUナンバリングでヒトIgG1中のE430またはE345に対応するアミノ酸位置にある第1の変異と、EUナンバリングでヒトIgG1中のS440に対応するアミノ酸位置にあるさらなる変異とを含む、本発明1001~1029のいずれかの第2の抗体
を含む、前記本発明1030~1032のいずれかの組成物。
[本発明1034]
さらなる変異がK439EおよびK439Dの群から選択される第1の抗体と、さらなる変異がS440K、S440RまたはS440Hの群から選択される第2の抗体とを含む、本発明1033の組成物。
[本発明1035]
さらなる変異がK439Eである第1の抗体と、さらなる変異がS440Kである第2の抗体とを含む、本発明1033~1034のいずれかの組成物。
[本発明1036]
第1の抗体および第2の抗体が、
FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARおよびNGFRなどからなる群より選択される、細胞内デスドメインを含むデスレセプターの1つまたは複数のメンバー
上の異なるエピトープに結合する、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1037]
第1の抗体および第2の抗体が、
FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARおよびNGFRからなる群より選択される、同じデスレセプター
上の異なるエピトープに結合する、本発明1036の組成物。
[本発明1038]
第1の抗体および第2の抗体が、
FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARおよびNGFRからなる群より選択される、デスレセプターの異なるメンバー
に結合する、本発明1036の組成物。
[本発明1039]
FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARまたはNGFRからなる群より選択される、細胞内デスドメインを含むデスレセプターの1つのメンバー
に結合する第1の抗体が、
FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARまたはNGFRからなる群より選択される、細胞内デスドメインを含むデスレセプターの1つのメンバー
に結合する第2の抗体の結合をブロックしない、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1040]
第1の抗体がDR4に結合し、第2の抗体がDR5に結合する、本発明1036、1038~1039のいずれかの組成物。
[本発明1041]
第1の抗体および第2の抗体が、組成物中に、1:49~49:1のモル比、例えば1:1のモル比、1:2のモル比、1:3のモル比、1:4のモル比、1:5のモル比、1:6のモル比、1:7のモル比、1:8のモル比、1:9のモル比、1:5のモル比、1:5のモル比、1:5のモル比、1:10のモル比、1:15のモル比、1:20のモル比、1:25のモル比、1:30のモル比、1:35のモル比、1:40のモル比、1:45のモル比、1:50のモル比、50:1のモル比、45:1のモル比、40:1のモル比、35:1のモル比、30:1のモル比、25:1のモル比、20:1のモル比、15:1のモル比、10:1のモル比、9:1のモル比、8:1のモル比、7:1のモル比、6:1のモル比、5:1のモル比、4:1のモル比、3:1のモル比、2:1のモル比で存在する、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1042]
第1の抗体および第2の抗体ならびに/または任意の追加抗体が、組成物中に、等モル比で存在する、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1043]
薬学的組成物である、前記本発明のいずれかの組成物。
[本発明1044]
薬学的担体をさらに含む、前記本発明1030~1043のいずれかの組成物。
[本発明1045]
医薬として使用するための、前記本発明1030~1044のいずれかの組成物。
[本発明1046]
感染性疾患、自己免疫疾患または心血管異常の処置において使用するための、前記本発明1030~1045のいずれかの組成物。
[本発明1047]
固形腫瘍および/または血液学的腫瘍の処置において使用するための、前記本発明1030~1045のいずれかの組成物。
[本発明1048]
結腸直腸癌および結腸直腸腺癌を含む結腸直腸がん、膀胱がん、骨肉腫、軟骨肉腫、トリプルネガティブ乳がんを含む乳がん、神経膠芽腫、星状細胞腫、神経芽細胞腫、神経線維肉腫、神経内分泌腫瘍を含む中枢神経系のがん、子宮頸がん、子宮内膜がん、胃腺癌を含む胃がん、頭頸部がん、腎がん、肝細胞癌を含む肝がん、NSCLCおよびSCLCを含む肺がん、卵巣がん、膵管癌および膵臓腺癌を含む膵がん、肉腫、または悪性黒色腫および非黒色腫皮膚がんを含む皮膚がんなどの固形腫瘍の処置において使用するための、前記本発明1030~1045または1047のいずれかの組成物。
[本発明1049]
血液学的腫瘍、例えば、慢性リンパ球性白血病と、急性骨髄性白血病および慢性骨髄性白血病を含む骨髄性白血病とを含む白血病、非ホジキンリンパ腫を含むリンパ腫、またはホジキンリンパ腫を含むもしくは骨髄異形成症候群を含む多発性骨髄腫などの処置において使用するための、前記本発明1030~1045または1047のいずれかの組成物。
[本発明1050]
FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARまたはNGFR発現腫瘍の成長の阻害に使用するための、前記本発明1030~1045または1047~1049のいずれかの組成物。
[本発明1051]
FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARまたはNGFR発現腫瘍におけるアポトーシスの誘導に使用するための、前記本発明1030~1045または1047~1050のいずれかの組成物。
[本発明1052]
がんを有する個体を処置する方法であって、該個体に、有効量の、前記本発明のいずれかの抗体または組成物を投与する工程を含む方法。
[本発明1053]
追加の治療作用物質を投与する工程をさらに含む、本発明1052の方法。
[本発明1054]
追加の治療作用物質が、化学療法剤(パクリタキセル、テモゾロミド、シスプラチン、カルボプラチン、オキサリプラチン、イリノテカン、ドキソルビシン、ゲムシタビン、5-フルオロウラシル、ペメトレキセドを含むが、それらに限定されるわけではない)、キナーゼ阻害剤(ソラフェニブ、スニチニブまたはエベロリムスを含むが、それらに限定されるわけではない)、アポトーシス調節物質(組換えヒトTRAILまたはビリナパントを含むが、それらに限定されるわけではない)、RAS阻害剤、プロテアソーム阻害剤(ボルテゾミブを含むが、それに限定されるわけではない)、ヒストンデアセチラーゼ阻害剤(ボリノスタットを含むが、それに限定されるわけではない)、機能性食品、サイトカイン(IFN-γを含むが、それに限定されるわけではない)、抗体または抗体ミメティック(抗EGFR、抗IGF-1R、抗VEGF、抗CD20、抗CD38、抗HER2、抗PD-1、抗PD-L1、抗CTLA4、抗CD40、抗CD137、抗GITR抗体および抗体ミメティックを含むが、それらに限定されるわけではない)、抗体-薬物コンジュゲートからなる群より選択される1つまたは複数の抗がん剤である、本発明1053の方法。
[本発明1055]
前記本発明のいずれかの抗体または組成物を含み、該抗体または組成物がバイアルなどの1つまたは複数の容器に入っている、キット・オブ・パーツ(kit of parts)。
[本発明1056]
前記本発明のいずれかの抗体または組成物が、治療において同時使用、個別使用または逐次使用するためのものである、本発明1055のキット・オブ・パーツ。
[本発明1057]
がん処置用の医薬の製造のための、前記本発明1001~1045または1047~1051のいずれかの抗体または組成物の使用。
本発明の態様の説明では、明快な記述になるように、具体的な術語が用いられる。しかし、本発明はそのように選択された具体的用語に限定されるものではなく、具体的用語のそれぞれは、同様に作動して同様の目的を達成するすべての技術的等価物を包含すると理解される。
本明細書において用いられる「免疫グロブリン」という用語は、4つすべてがジスルフィド結合によって潜在的に相互接続された、1対の低分子量軽(L)鎖および1対の重(H)鎖の2対のポリペプチド鎖からなる構造的に関連する糖タンパク質のクラスをいう。免疫グロブリンの構造は、よく特徴付けられている。例えば、Fundamental Immunology Ch. 7 (Paul, W., ed., 2nd ed. Raven Press, N.Y. (1989))を参照されたい。簡単に言うと、各重鎖は、典型的には、重鎖可変領域(本明細書においてVHと略記される)および重鎖定常領域から構成される。IgG抗体の重鎖定常領域は、典型的には、3つのドメインCH1、CH2およびCH3から構成される。重鎖は、いわゆる「ヒンジ領域」中のジスルフィド結合を介して相互連結されている。各軽鎖は、典型的には、軽鎖可変領域(本明細書においてVLと略記される)および軽鎖定常領域から構成される。軽鎖定常領域は、典型的には、1つのドメインCLから構成される。VHおよびVL領域は、フレームワーク領域(FR)と呼ばれる、より保存されている領域によって隔てられた、相補性決定領域(CDR)とも呼ばれる、超可変性の領域(または配列が超可変でありうるおよび/もしくは構造的に規定されたループの形態でありうる超可変領域)にさらに細分されうる。各VHおよびVLは、典型的には、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって以下の順に配列される3つのCDRおよび4つのFRから構成される: FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4 (Chothia and Lesk J. Mol. Biol. 196, 901 917 (1987)も参照のこと)。他に明記されていないか、文脈によって矛盾がない限り、本発明におけるアミノ酸位置への言及は、EUナンバリング(Edelman et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 1969 May;63(1):78-85; Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition. 1991 NIH Publication No. 91-3242)によるものである。
元のアミノ酸 - 位置 - 置換されたアミノ酸;
アミノ酸残基を示すための表記XaaおよびXを含めて、3文字表記または1文字表記が用いられる。したがって、「E345R」または「Glu345Arg」という記法は、バリアントが、親抗体中の番号345におけるアミノ酸に対応するバリアントアミノ酸位置にグルタミン酸とアルギニンとの置換を含むことを意味する。そのような位置が抗体に存在しないが、しかしバリアントがアミノ酸の挿入を含む場合、例えば: 位置 - 置換されたアミノ酸; 記法、例えば「448E」が用いられる。そのような記法は、一連の相同なポリペプチドまたは抗体の改変に関して特に関連する。同様に、置換アミノ酸残基の同一性が重要でない場合: 元のアミノ酸 - 位置; または「E345」。元のアミノ酸および/または置換されたアミノ酸が、すべてではないが2つ以上のアミノ酸を含みうる修飾の場合、位置345におけるアルギニン、リジンまたはトリプトファンに向けてのグルタミン酸の置換: 「Glu345Arg、Lys、Trp」または「E345R、K、W」または「E345R/K/W」または「E345→R、 KもしくはW」が本発明の文脈において互換的に用いられうる。さらに、「置換」という用語は、他の19種の天然アミノ酸のいずれか1つへの、または非天然アミノ酸などの、他のアミノ酸への置換を包含する。例えば、位置345におけるアミノ酸Eの置換には、以下の置換の各々が含まれる: 345A、345C、345D、345G、345H、345F、345I、345K、345L、345M、345N、345Q、345R、345S、345T、345V、345W、および345Y。それは、ところで、345Xという指定と等価であり、ここでXは任意のアミノ酸を指定する。これらの置換は、E345A、E345Cなど、またはE345A, Cなど、またはE345A/C/などと指定することもできる。同じことが、本明細書において言及されたありとあらゆる位置への類推のため、そのような置換のいずれか1つを具体的に含むように適用される。
(同一残基×100)/(アライメントの長さ - アライメントにおけるギャップの総数)。
(同一デオキシリボヌクレオチド×100)/(アライメントの長さ - アライメントにおけるギャップの総数)。
本発明は、少なくとも部分的には、細胞内デスドメインを含むTNFR-SFのメンバーを標的とする抗体、例えば抗FAS、抗DR4、抗DR5、抗TNFR1、抗DR6、抗DR3、抗EDARまたは抗NGFR抗体の、FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDAR、またはNGFRを発現する標的細胞における細胞死を誘導する能力は、EUナンバリングでヒトIgG1中のアミノ酸位置E430、E345またはS440に対応するFc領域中のアミノ酸に変異を導入することによって、著しく強化することができるという発見に基づいている。本発明はさらに、FAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDAR、またはNGFR上の第1エピトープおよび第2エピトープに結合し、それぞれがFc領域中に変異を含む、2つの抗体の組合せが、Fc領域中に変異を持たない当該2つの抗体の組合せと比較して、標的細胞において細胞死の優れた誘導を示すという、驚くべき知見に基づいている。
a)(VH)SEQ ID NO 19および(VL)SEQ ID NO:23、
b)(VH)SEQ ID NO 26および(VL)SEQ ID NO:23、
c)(VH)SEQ ID NO 31および(VL)SEQ ID NO:35、ならびに
d)(VH)SEQ ID NO 40および(VL)SEQ ID NO:43
からなる群からのアミノ酸配列を含む、可変重鎖(VH)領域および可変軽鎖(VL)領域を含む抗原結合領域を含む。
別の一局面において、本発明は、デスレセプター、例えば本明細書に記載のFAS、DR4、DR5、TNFR1、DR6、DR3、EDARまたはNGFRに結合する少なくとも1つの抗原結合領域を含む二重特異性抗体に関する。
本発明のいずれかの局面または態様によるモノクローナル抗体または二重特異性抗体などの抗デスレセプター抗体、すなわち抗FAS、抗DR4、抗DR5、抗TNFR1、抗DR6、抗DR3、抗EDARまたは抗NGFR抗体は、薬学的組成物、診断組成物または任意の他の組成物などの、組成物に含まれうる。
a)抗DR4抗体、
b)抗DR5抗体、
c)抗TNFR1抗体、
d)抗DR6抗体、
c)抗DR3抗体、
d)抗EDAR抗体、および
e)抗NGFR抗体
からなる群より選択される。
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c)抗TNFR1抗体、
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c)抗DR3抗体、
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本発明の任意の局面または態様によるモノクローナル抗体、二重特異性抗体または組成物のような抗体は、薬物として、すなわち治療用途のために用いられうる。
a)上述した本発明のハイブリドーマまたは宿主細胞を培養する工程、および
b)培養培地から本発明の抗体を回収および/または精製する工程
を含む方法に関する。
a)上述のヌクレオチド配列を含む発現ベクターを含む宿主細胞を培養する工程、および
b)培養培地から抗体融合タンパク質を回収および/または精製する工程
を含む方法に関する。
抗体用の発現コンストラクト
抗体発現のために、IgG1の重鎖(HC)定常領域および軽鎖(LC)定常領域を含有するpcDNA3.3発現ベクターに、可変重(VH)鎖配列および可変軽(VL)鎖配列をクローニングした。所望の変異を遺伝子合成または部位特異的変異導入のどちらかによって導入した。本願において言及する抗体は、以前に記載されたキメラヒト/マウスDR5抗体DR5-01およびDR5-05(EP2684896A1に基づく)、ヒト化DR5抗体hDR5-01およびhDR5-05(WO2014/009358に基づく)、IgG1-CONA(US7521048 B2およびWO2010/138725に基づく)、IgG1-chTRA8(EP1506285B1およびUS7244429B2に基づく)、IgG1-DR5-H48-2(US 2004 0214235 A1に基づく)、IgG1-DR4-T1014G03(US7361341に基づく)、およびIgG1-FAS-E09(Chodorge et al., Cell Deth Differ. 2012 Jul; 19(7):1187-1195に基づく)に由来するVH配列およびVL配列を有する。一部の例では、gp120特異的抗体であるヒトIgG1抗体b12を陰性対照として使用した(Barbas et al., J Mol Biol. 1993 Apr 5;230(3):812-23)。
抗体をIgG1,κとして発現させた。抗体の重鎖と軽鎖の両方をコードするプラスミドDNA混合物を、本質的にVinkらが記載しているように、293fectin(Life technologies)を使って、Expi293F細胞(Life technologies、米国)に、一過性にトランスフェクトした(Vink et al., Methods, 65(1), 5-10 2014)。
抗体は固定化プロテインGクロマトグラフィーによって精製した。Hisタグ付き組換えタンパク質は固定化金属アフィニティークロマトグラフィーによって精製した。タンパク質バッチは、SDS-PAGE、サイズ排除クロマトグラフィーおよびエンドトキシンレベルの測定を含むいくつかの生化学分析アッセイによって分析した。
二重特異性IgG1抗体は制御された還元条件下でのFabアーム交換によって作製された。この方法の基礎は、WO2011/131746に記載の特別なアッセイ条件下でヘテロ二量体の形成を促進する相補的CH3ドメインの使用である(Labrijn et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Mar 26;110(13):5145-50)。相補的CH3ドメインを持つ抗体ペアを作製するために、IgG1-DR5-05、IgG1-DR5-05-E430GおよびIgG1-DR5-05-E345Kには、F405L変異(EUナンバリング)を導入し、IgG1-DR5-01、IgG1-DR5-01-E430G、IgG1-DR5-01-E345KおよびIgG1-CONA-E430Gには、K409R変異を導入した。二重特異性抗体を作製するために、2つの相補的親抗体を、それぞれ0.5mg/mLの最終濃度で、TE 100μLの総体積中、75mM 2-メルカプトエチルアミン-HCl(2-MEA)と共に、31℃で5時間、インキュベートした。スピンカラム(Microcon遠心分離フィルター、30k、Millipore)を製造者のプロトコールに従って使用して還元剤2-MEAを除去することにより、還元反応を停止させた。この方法で、二重特異性抗体IgG1-DR5-01-K409R×IgG1-DR5-05-F405L(BsAb DR5-01-K409R×DR5-05-F405L)、IgG1-DR5-01-K409R-E430G×IgG1-DR5-05-F405L-E430G(BsAb DR5-01-K409R-E430G×DR5-05-F405L-E430G)、IgG1-DR5-01-K409R-E345K×IgG1-DR5-05-F405L-E345K(BsAb DR5-01-K409R-E345K×DR5-05-F405L-E345K)およびIgG1-DR5-CONA-K409R-E430G×IgG1-DR5-05-F405L-E345K(BsAb DR5-CONA-K409R-E430G×DR5-05-F405L-E345K)が作製された。
ヒト大腸がん細胞COLO205への、六量体化強化変異(E430GまたはE345K)を持つ、および六量体化強化変異(E430GまたはE345K)を持たない、IgG1-DR5-01-K409R、IgG1-DR5-05-F405Lおよび二重特異性抗体IgG1-DR5-01-K409R×IgG1-DR5-05-F405L(BsAb DR5-01-K409R×DR5-05-F405L)の精製抗体バリアントの結合を、FACS分析によって分析した。非接着細胞を含有する培養上清とトリプシン処理した接着COLO205細胞とをプールすることによって細胞を収穫した。細胞を1,200rpmで5分間遠心分離し、10mLの培養培地[25mM HepesとL-グルタミンとを含むRPMI 1640(Lonzaカタログ番号BE12-115F)+10%鉄サプリメントドナーウシ血清(Life Technologiesカタログ番号10371-029)+50単位ペニシリン/50単位ストレプトマイシン(Lonzaカタログ番号DE17-603E)]に再懸濁した。細胞をカウントし、再び遠心分離し、FACS緩衝液に0.3×106細胞/mLの濃度で再懸濁した。続く工程は4℃で行った。100μLの細胞懸濁試料(1ウェルあたり30,000細胞)をポリスチレン製96ウェル丸底プレートに播種し、4℃における300×gで3分間の遠心分離によってペレット化した。段階希釈抗体調製物系列(5倍希釈で最終濃度が0~10μg/mLの範囲)の試料50μLに、細胞を再懸濁し、4℃で30分間インキュベートした。プレートを4℃において300×gで3分間遠心分離し、細胞を150μLのFACS緩衝液で2回洗浄した。細胞を50μLの二次抗体R-PEコンジュゲートヤギ抗ヒトIgG F(ab')2(Jackson ImmunoResearch;カタログ番号109-116-098;1/100)と共に、遮光下に4℃で30分間インキュベートした。細胞を150μLのFACS緩衝液で2回洗浄し、100μLのFACS緩衝液に再懸濁し、抗体結合を、FACS Canto II(BD Biosciences)で、5,000イベントを記録することによって分析した。結合曲線はGraphPad Prismソフトウェアを使用し、非線形回帰分析を使って、分析した(傾き可変のシグモイド型用量応答)。
コーティングされたヒト可溶型DR4への、六量体化強化変異E430Gを持つ、および六量体化強化変異E430Gを持たない、IgG1-DR4-T1014G03の精製抗体バリアントの結合を、サンドイッチ酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)で分析した。96ウェル平底ELISAプレート(Greiner bio-one;カタログ番号655092)を、100μLのPBS中、2μg/mLのsTRAIL-R1(Peprotechカタログ番号310-18)で、4℃において一晩コーティングした。ウェルを、PBST[0.05%Tween-20を含むPBS(Sigma-Aldrich;カタログ番号63158)]で、3回洗浄した。200μLのPBSA[1%ウシ血清アルブミンを含むPBS(BSA; Rocheカタログ番号10735086001)]を加えることによって、ウェルをブロックし、振とうしながら室温で1時間インキュベートした。ウェルをPBSTで3回洗浄した。次に、IgG1-DR4-T1014G03-K409RまたはIgG1-DR4-T1014G03-K409R-E430Gの抗体試料(3倍希釈で最終濃度は0~2,000ng/mLの範囲)を、PBSTA(0.2%のBSAを含むPBST)100μLの総体積で加え、振とうしながら室温で1.5時間インキュベートした。PBSTで3回洗浄した後、ウェルをELISA振とう機上、PBSTA中のセイヨウワサビペルオキシダーゼ(HRP)コンジュゲートヤギ抗ヒトIgG Fcγ抗体(Jackson ImmunoResearch;カタログ番号109-035-098; 1:10.000)100μLと共に、室温で1.5時間インキュベートした。PBSTで3回洗浄した後、100μLの2,2'-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸[ABTS(Roche;カタログ番号11112597001)]と共に、遮光下に室温でインキュベートすることによって、反応を視覚化した。405nmにおける蛍光を、ELISAリーダー(BioTek ELx808吸光度マイクロプレートリーダー)で測定した。
ヒト大腸がん細胞COLO205またはHCT116の死滅を誘導するために異なるDR5抗体に六量体化強化変異E345KまたはE430Gを導入することの効果を調べるために、生存アッセイを行った。COLO205細胞は、非接着細胞を含有する培養上清とトリプシン処理した接着細胞とをプールすることによって収穫した。HCT116細胞はトリプシン処理によって収穫した。細胞をセルストレーナーに通し、1,200rpmで5分間の遠心分離によってペレット化し、培養培地に0.5×105細胞/mLの濃度で再懸濁した[COLO205:25mM HepesおよびL-グルタミンを含むRPMI1640(Lonzaカタログ番号BE12-115F)+10%鉄サプリメントドナーウシ血清(DBSI; Life Technologiesカタログ番号10371-029)+50単位ペニシリン/50単位ストレプトマイシン(Pen/Strep; Lonzaカタログ番号DE17-603E); HCT116: L-グルタミンおよびHepesを含むマッコイ5A培地(Lonza,カタログ番号BE12-168F)+10%DBSI+Pen/Strep]。100μLの単一細胞懸濁液(1ウェルあたり5,000細胞)を、ポリスチレン製96ウェル平底プレート(Greiner Bio-One、カタログ番号655182)に播種した。50μLの段階希釈抗体調製物系列(5倍希釈で最終濃度が0.05~20,000ng/mLの範囲)を加え、37℃で3日間インキュベートした。代謝的に活性な細胞の指標であるATPの存在量を定量するCellTiter-Gloルミネセント細胞生存アッセイ(Promega、カタログ番号G7571)で、培養細胞の生存率を決定した。キットから、1ウェルにつき20μLのルシフェリン溶液試薬を加え、プレートを500rpmで2分間振とうすることによって混合した。次にプレートを37℃で1.5時間インキュベートした。100μLの上清を白色OptiPlate-96(Perkin Elmer、カタログ番号6005299)に移し、EnVisionマルチラベルリーダー(PerkinElmer)でルミネセンスを測定した。データは、GraphPad Prismソフトウェアを使用し、非線形回帰を使って分析した(傾き可変のシグモイド型用量応答)。5μMスタウロスポリン(Sigma Aldrich、カタログ番号S6942)を含む試料を陽性対照として含めた場合は、次の式を使って生細胞百分率を算出した:
生細胞%=[(ルミネセンス抗体試料-ルミネセンススタウロスポリン試料)/(ルミネセンス抗体なし試料-ルミネセンススタウロスポリン試料)]×100。
スタウロスポリン対照試料を含めなかった実験については、ルミネセンスとしてデータを提示する。
BxPC-3ヒト膵がん細胞の死滅を誘導するためにDR4抗体IgG1-DR4-T1014G03-K409Rに六量体化強化変異E430Gを導入することの効果を調べるために、生存アッセイを行った。細胞をトリプシン処理によって収穫し、セルストレーナーに通した。1,200rpmで5分間の遠心分離によって細胞をペレット化し、培養培地に0.5×105細胞/mLの濃度で再懸濁した[25mM HepesおよびL-グルタミンを含むRPMI1640(Lonzaカタログ番号BE12-115F)+10%DBSI+Pen/Strep]。100μLの単一細胞懸濁液(1ウェルあたり5,000細胞)をポリスチレン製96ウェル平底プレート(Greiner Bio-One、カタログ番号655182)に播種し、37℃で一晩インキュベートした。50μLの段階希釈抗体調製物系列(4倍希釈で最終濃度が0.0006~40μg/mLの範囲)を加え、37℃で3日間インキュベートした。陰性対照および陽性対照として、細胞を、それぞれ抗体なしでまたは5μMスタウロスポリンと共にインキュベートした。実施例4で述べたように、CellTiter-Gloルミネセント細胞生存アッセイで、培養細胞の生存率を決定した。図5は、E430G変異を持たない抗体が試験した抗体濃度で死滅を誘導できなかったのに対して、DR4抗体IgG1-DR4-T1014G03-K409R-E430Gは、六量体化強化変異E430Gの導入によって、BxPC-3膵がん細胞の用量依存的死滅を誘導することが可能になったことを明らかにしている。
JurkatヒトTリンパ球(ATTC TIB-152(商標))の死滅を誘導するためにFAS抗体IgG1-FAS-E09に六量体化強化変異E345K/E430G/S440Y(RGY)を導入することの効果を調べるために、生存アッセイを行った。Jurkat細胞を収穫し、培養培地に0.3×106細胞/mLの濃度で再懸濁した(25mM HepesおよびL-グルタミンを含むRPMI1640+10%Cosmic Calf血清(CCS、Perbioカタログ番号SH30087.03)+Pen/Strep)。100μLの単一細胞懸濁液(1ウェルあたり30,000細胞)をポリスチレン製96ウェル平底プレート(Greiner Bio-One、カタログ番号655182)に播種した。50μLの段階希釈抗体調製物系列(5倍希釈で最終濃度が0.005~10,000ng/mLの範囲)を加え、37℃で3日間インキュベートした。培養細胞の生存率はTOPRO-3ヨウ素によって決定した。TOPRO-3はDNAに結合するが、無傷の形質膜および核膜を通過することができないので、膜の完全性が低下している死にかけた細胞だけを染色することになる。細胞を再懸濁し、U底96ウェルプレート(Greiner、カタログ番号650101)に移した。細胞を300×gで3分間の遠心分離によってペレット化し、150μLのFACS緩衝液で洗浄した。細胞を300×gで3分間の遠心分離によってペレット化し、TOPRO-3ヨウ素(1:1,000;最終濃度1μM; Life Technologies、カタログ番号T3605)を補足したFACS緩衝液100μLに再懸濁した。FACS Canto II(BD Biosciences)で20,000イベントを記録することによってTOPRO-3染色を分析した。データは、GraphPad Prismソフトウェアを使用し、非線形回帰を使って分析した(傾き可変のシグモイド型用量応答)。図6はTOPRO-3陰性細胞百分率から算出される生細胞百分率を示している。E345R/E430G/S440Y三重変異を持たない抗体が試験した抗体濃度で死滅を誘導できなかったのに対して、六量体化強化変異RGYの導入は、FAS抗体IgG1-FAS-E09が、JurkatヒトTリンパ球の用量依存的死滅を誘導することを可能にした。
ヒト大腸がん細胞COLO205およびHCT116を死滅させる抗体の組合せIgG1-DR5-01-K409R+IgG1-DR5-05-F405Lの能力に六量体化強化変異E345KまたはE430Gが及ぼす効果を、実施例4で述べた生存アッセイで調べた。BsAb DR5-01-K409R×DR5-05-F405LにE345K変異またはE430G変異を導入することの効果も、COLO205またはHCT116で調べた。図7は、抗体の組合せIgG1-DR5-01-K409R-E430G+IgG1-DR5-05-F405L-E430GおよびIgG1-DR5-01-K409R-E345K+IgG1-DR5-05-F405L-E345Kが、E345K六量体化強化変異もE430G六量体化強化変異も持たない抗体の組合せIgG1-DR5-01-K409R+IgG1-DR5-05-F405Lと比較して、COLO205(図7A)でもHCT116細胞(図7C)でも、強化された効力を示したことを明らかにしている。BsAb DR5-01-K409R-E430G×DR5-05-F405L-E430Gも、E430G六量体化強化変異を持たないBsAb DR5-01-K409R×DR5-05-F405Lと比較して、COLO205(図7B)とHCT116細胞(図7D)の両方で、強化された効力を示した。BsAb DR5-01-K409R-E345K×DR5-05-F405L-E345Kは、E430G六量体化強化変異を持たないBsAb DR5-01-K409R×DR5-05-F405Lと比較して、HCT116細胞(図7E)で、強化された効力を示した。
HCT15大腸がん細胞およびBxPC-3膵がん細胞を死滅させる抗体の組合せIgG1-hDR5-01-G56T+IgG1-hDR5-05の能力に六量体化強化変異E430Gが及ぼす効果を、生存アッセイで調べた。細胞をトリプシン処理によって収穫し、セルストレーナーに通した。1,200rpmで5分間の遠心分離によって細胞をペレット化し、培養培地に0.5×105細胞/mLの濃度で再懸濁した(25mM HepesおよびL-グルタミンを含むRPMI1640(Lonzaカタログ番号BE12-115F)+10%DBSI+Pen/Strep)。100μLの単一細胞懸濁液(1ウェルあたり5,000細胞)をポリスチレン製96ウェル平底プレート(Greiner Bio-One、カタログ番号655182)に播種し、37℃で一晩インキュベートした。段階希釈抗体調製物系列(4倍希釈で最終濃度が0.3~20,000ng/mLの範囲)の抗体試料50μLを加え、37℃で3日間インキュベートした。陰性対照および陽性対照として、細胞を、それぞれ抗体なしで、および5μMスタウロスポリンと共に、インキュベートした。実施例4で述べたように、CellTiter-Gloルミネセント細胞生存アッセイで、細胞培養の生存率を決定した。
細胞死を誘導するためにIgG1-hDR5-01-G56T-E430GおよびIgG1-hDR5-05-E430Gが抗体六量体形成を必要とすることを分析するために、本発明者らは自己反発変異K439EおよびS440Kを利用した(Diebolder et al., Science. 2014 Mar 14;343(6176):1260-3)。一つのIgG1抗体または抗体の組合せにK439EまたはS440Kのどちらか一つが存在することによって導入される抗体間のFc反発は、E345KまたはE430Gなどの六量体化強化変異の存在下でさえ、六量体化の阻害をもたらす(WO2013/0044842)。K439E変異およびS440K変異による反発は、それぞれが一方または他方の変異を内包する2つの抗体の混合物において両変異を組み合わせることによって中和され、Fc-Fc相互作用および六量体化の回復がもたらされる。
抗体の組合せIgG1-hDR5-01-G56T-E430G+IgG1-hDR5-05-E430Gによる細胞死の誘導におけるFc-Fc媒介抗体六量体化の関与を調べるために、本発明者らは、Fc-Fc相互作用に関与する疎水性パッチ中のコアアミノ酸を含有する領域においてFcに結合する13残基ペプチドDCAWHLGELVWCT(DeLano et al., Science 2000 Feb 18;287(5456):1279-83)を利用した(Diebolder et al., Science. 2014 Mar 14;343(6176):1260-3)。抗体の組合せIgG1-hDR5-01-G56T-E430G+IgG1-hDR5-05-E430Gについて、DCAWHLGELVWCTペプチドの存在下または非存在下で、実施例4で述べたように、BxPC-3細胞での生存アッセイを行った。簡単に述べると、細胞を37℃で一晩インキュベートした後、培養培地を除去して、段階希釈されたペプチド濃度(最終濃度が0~100μg/mLの範囲)のFc結合性DCAWHLGELVWCTペプチドまたは非特異的対照ペプチドGWTVFQKRLDGSVを含有するか、ペプチドを含有しない、培養培地100μLで置き換えた。次に、50μL抗体試料(833ng/mL最終濃度)を加えて、37℃で3日間インキュベートした。BxPC-3細胞の死滅を誘導する抗体の組合せIgG1-hDR5-01-G56T-E430G+IgG1-hDR5-05-E430Gの能力は、100μg/mLのFc結合性DCAWHLGELVWCTペプチドによって強く阻害された(図10)。これらのデータは、六量体化強化変異を持つ抗体の組合せIgG1-hDR5-01-G56T-E430G+IgG1-hDR5-05-E430Gの、がん細胞の細胞表面でDR5のクラスター化を誘導する能力、およびアポトーシスの誘導への、Fc相互作用の関与を示している。
六量体化強化変異E430Gを持つおよび六量体化強化変異E430Gを持たない、抗体の組合せIgG1-DR5-01-K409R+IgG1-DR5-05-F405の、COLO205、HCT-15、HCT116、HT-29およびSW480大腸がん、BxPC-3、HPAF-IIおよびPANC-1膵がん、SNU-5胃がん、A549およびSK-MES-1肺がん、ならびにA375皮膚がん細胞の死滅を誘導する能力を調べるために、生存アッセイを行った。ここでは10μg/mLに固定された抗体濃度を使用した点を除けば、このアッセイは、実施例4で述べたように行った。既述でない細胞株の培地組成は次のとおりである: SW480: 25mM HepesおよびL-グルタミンを含むRPMI1640+10%DBSI+Pen/Strep; HT-29:L-グルタミンおよびHepesを含むマッコイ5A培地+10%DBSI+Pen/Strep; HPAF-IIおよびSK-MES-1:イーグル最小必須培地(EMEM、ATCCカタログ番号30-2003)+10%DBSI+Pen/Strep; PANC-1およびA375: L-Glnを含まずHEPESを含むDMEM 4.5g/Lグルコース(Lonzaカタログ番号LO BE12-709F)+10%DBSI+1mM L-グルタミン(Lonzaカタログ番号BE17-605E)+Pen/Strep; SNU-5: IMDM(Lonzaカタログ番号BE12-722F)+10%DBSI+Pen/Strep; A549: F-12K培地(ATCCカタログ番号30-2004)+10%DBSI+1mM L-グルタミン+Pen/Strep)。
HCT116大腸がん細胞を死滅させる抗体の組合せIgG1-DR5-01-K409R+IgG1-CONAおよびBsAb CONA-K409R×DR5-05-F405Lの能力に六量体化強化変異が及ぼす効果を、実施例4で述べたように、生存アッセイで調べた。図12は、六量体化強化変異を持つ抗体の組合せIgG1-CONA-K409R-E430G+IgG1-DR5-05-F405L-E345KおよびBsAb CONA-K409R-E430G×DR5-05-F405L-E345Kが、HCT116細胞の死滅において、六量体化強化変異E430GもE345Kも持たない組合せおよび二重特異性抗体と比較して、強化された有効性を示したことを明らかにしている。
COLO205結腸直腸がん細胞ならびにBxPC-3およびPANC-1膵がん細胞の死滅を誘導する、六量体化変異を持つ抗体による組合せの能力を、二次的抗体架橋剤の非存在下と存在下とで比較するために、生存アッセイを行った。比較のために、死滅を誘導するには二次的抗体架橋剤を必要とすることが公知であるDR5抗体IgG1-CONAおよびIgG1-chTRA8-F405Lを、同じ設定下で試験した。ヤギ-抗ヒトIgG F(ab')2(1/150; Jackson ImmunoResearch;カタログ番号109-006-098)の非存在下または存在下で、実施例4で述べたように生存アッセイを行った。DR5抗体IgG1-CONAおよびIgG1-chTRA8-F405Lは、Fc架橋剤の非存在下では、標的細胞死滅を誘導しなかった(図13)。Fc架橋は、COLO205細胞およびBxPC-3細胞において、IgG1-DR5-CONAおよびIgG1-DR5-chTRA8-F405Lによる死滅を誘導した。抗体の組合せIgG1-DR5-01-K409R-E430G+IgG1-DR5-05-F405L-E430GおよびBsAb DR5-01-K409R-E430G×DR5-05-F405L-E430Gは、二次的Fc架橋剤の存在下でも非存在下でも、陰性対照と比較して有意な死滅を誘導した。これらのデータは、抗体の組合せIgG1-DR5-01-K409R-E430G+IgG1-DR5-05-F405L-E430GおよびBsAb DR5-01-K409R-E430G×DR5-05-F405L-E430GによるCOLO205、BxPC-3およびPANC-1がん細胞の死滅が、二次的Fc架橋剤によるFcγR媒介結合には依存しないこと、およびこの架橋剤非依存的死滅が、FcγR架橋IgG1-DR5-CONAおよびIgG1-DR5-chTRA8-F405Lの場合よりも高効率であることを示している。
ヒト化抗体IgG1-hDR5-01-E430G+IgG1-hDR5-05-E430Gの組合せの細胞傷害性を、カスパーゼ阻害剤の存在下と非存在下とで比較するために、生存アッセイを行った。PANC-1膵がん細胞およびBxPC3膵がん細胞をトリプシン処理によって収穫し、セルストレーナーに通した。1,200rpmで5分間の遠心分離によって細胞をペレット化し、培養培地に0.5×105細胞/mLの濃度で再懸濁した。100μLの単一細胞懸濁液(1ウェルあたり5,000細胞)をポリスチレン製96ウェル平底プレート(Greiner Bio-One、カタログ番号655182)に播種し、37℃で一晩インキュベートした。25μLの汎カスパーゼ阻害剤Z-Val-Ala-DL-Asp-フルオロメチルケトン(Z-VAD-FMK、150μL中に5μMの末端濃度、Bachem、カタログ番号4026865.0005)を細胞培養に加え、37℃で1時間インキュベートしてから、段階希釈抗体調製物系列(4倍希釈で最終濃度が1~20μg/mLの範囲)の抗体試料25μLを加え、さらに37℃で3日間インキュベートした。陽性対照として、細胞を5μMスタウロスポリン(Sigma Aldrich、カタログ番号S6942)と共にインキュベートした。組換えヒトTRAIL/APO-2L(eBioscience、カタログ番号BMS356)を6μg/mLの最終濃度で使用した。実施例4で述べたように、CellTiter-Gloルミネセント細胞生存アッセイで、細胞培養の生存率を決定した。六量体化強化変異を持つ抗体の組合せIgG1-hDR5-01-E430G+IgG1-hDR5-05-E430Gは、汎カスパーゼ阻害剤Z-VAD-FMKの存在下では、PANC-1膵がん細胞およびBxPC3膵がん細胞の生存率を低減することができなかったことから、IgG1-hDR5-01-E430G+IgG1-hDR5-05-E430Gの組合せはカスパーゼ依存性プログラム細胞死を誘導したことが示された(図14)。これは天然のDR5リガンドTRAILでも示された。
細胞死誘導の動態を、アネキシンV/ヨウ化プロピジウム(PI)二重染色および活性型カスパーゼ3染色によって分析した。アネキシン-Vは、可逆的プロセスであるプログラム細胞死の開始後に細胞表面上に露出されるホスファチジルセリンに結合する。PIは、細胞に進入した場合に、二本鎖DNAおよびRNAにインターカレートする色素である。PIは無傷の形質膜および核膜を通過することができないので、生きている細胞は染色せず、膜の完全性が低下している死にかけた細胞だけに進入してそれを染色することになる。これらの特徴ゆえに、アネキシンV/PI二重染色を応用して、初期プログラム細胞死(アネキシンV陽性/PI陰性)と不可逆的プログラム細胞死(アネキシンV陽性/PI陽性)とを識別することができる。カスパーゼ-3は、外因性デスレセプター誘導細胞死経路と内因性ミトコンドリア細胞死経路の両方によって活性化される。それゆえに、活性型カスパーゼ3はデスカスケードの開始に関するマーカーでもある。IgG1-DR5-01-K409R-E430G+IgG1-DR5-05-F405L-E430Gの組合せおよびBsAb DR5-01-K409R-E430G×DR5-05-F405L-E430Gが結合したときの細胞死の誘導を、DR5陽性COLO205大腸がん細胞において分析した。非接着細胞を含有する培養上清とトリプシン処理した接着細胞とをプールすることによって、細胞を収穫した。細胞をセルストレーナーに通し、1,200rpmで5分間の遠心分離によってペレット化し、培養培地に0.2×106細胞/mLの濃度で再懸濁した。500μLの単一細胞懸濁液(1ウェルあたり100,000細胞)を24ウェル平底培養プレート(Greiner Bio-One、カタログ番号662160)に播種し、37℃で16時間インキュベートした。500μLの抗体試料を加え(抗体最終濃度1μg)、37℃で5時間または24時間インキュベートした。陽性対照として、細胞を5μMスタウロスポリン(Sigma Aldrich、カタログ番号S6942)と共にインキュベートした。細胞を250μLの1×PBSで1回洗浄した。100μLの0.05%トリプシンと共に37℃で10分間インキュベートすることによって接着細胞を収穫した。トリプシン処理された細胞に200μLの培地を加え、細胞を96ウェル丸底FACSプレート(Greiner Bio-One、カタログ番号650101)に移し、非接着細胞と共にプールした。細胞を、1,200rpmで5分間の遠心分離によってペレット化し、200μLの氷冷PBSに再懸濁し、96ウェル丸底FACSプレート中で、それぞれアネキシンV/PIおよび活性型カスパーゼ3染色のために、100μLの試料2つに分割した。
実施例15では、抗体の組合せIgG1-DR5-01-K409R-E430G+IgG1-DR5-05-F405L-E430Gとのインキュベーションが、COLO205大腸がん細胞におけるカスパーゼ-3の活性化を誘導したことを述べた。活性型カスパーゼ-3陽性細胞の百分率は、5時間後の方が、抗体の組合せと共に24時間インキュベートした後より高かった。この実施例では、カスパーゼ-3/7認識モチーフDEVDを持つ基質が切断されてルシフェラーゼの基質であるアミノルシフェリンを放出するカスパーゼ-Glo3/7アッセイ(Promega、カタログ番号G8091)を使って、カスパーゼ-3/7活性化を経時的に測定した。非接着細胞を含有する培養上清とトリプシン処理した接着COLO205とをプールすることによって、細胞を収穫した。細胞をセルストレーナーに通し、1,200rpmで5分間の遠心分離によってペレット化し、培養培地に0.8×105細胞/mLの濃度で再懸濁した。25μLの単一細胞懸濁液(1ウェルあたり2,000細胞)を384ウェル培養プレート(Perkin Elmer、カタログ番号6007680)に播種し、37℃で16時間インキュベートした。25μLの抗体試料を加え(抗体最終濃度1μg)、37℃で1、2、5および24時間インキュベートした。プレートをインキュベーターから取り出して、温度を室温まで下がらせた。細胞を300×gで3分間の遠心分離によってペレット化した。25μLの上清を取り除き、25μLのカスパーゼGlo3/7基質で置き換えた。500rpmで1分間の振とうによって混合した後、プレートを室温で1時間インキュベートした。EnVisionマルチラベルリーダー(PerkinElmer)でルミネセンスを測定した。
本願で述べる実験の多くにおいて、抗デスレセプター抗体は、IgG Fcドメインに、K409R変異またはF405L変異(EUナンバリング)を含有している。これらの変異は、WO2011/131746に記載されているように、制御された還元条件下でのK409R含有IgG1とF405L含有IgG1との間のFabアーム交換反応による二重特異性デスレセプター抗体の作製を可能にする。Fabアーム交換を行わない場合、K409R変異またはF405L変異を保持するヒトIgG1抗体は、野生型ヒトIgG1と同じ機能的特徴を示すと考えられている(Labrijn et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Mar 26;110(13):5145-50)。ここでは、K409R変異またはF405L変異の存在が、インビトロで腫瘍細胞における細胞死を誘導する親IgG1-DR5-01-K409R-E430GおよびIgG1-DR5-05-F405L-E430G抗体の組合せの能力に、影響を及ぼさないことを明らかにする。BxPC-3膵がん細胞の死滅を誘導する抗体の組合せIgG1-DR5-01-K409R-E430G+IgG1-DR5-05-F405L-E430Gの能力を、抗体の組合せIgG1-hDR5-01-E430G+IgG1-hDR5-05-E430Gの能力と比較するために、実施例5で述べたように生存アッセイを行った。
IgG1-DR5-01-K409R-E430GとIgG1-DR5-05-F405L-E430Gを異なる比で組み合わせた場合の、BxPC-3膵がん細胞の死滅を誘導する抗体の組合せIgG1-DR5-01-K409R-E430G+IgG1-DR5-05-F405L-E430Gの能力を調べるために、実施例5で述べたように生存アッセイを行った。IgG1-DR5-01-K409R-E430GとIgG1-DR5-05-F405L-E430Gの比を、比DR5-01-E430G:DR5-05-E430Gとして示した場合に、100:0、90:10、80:20、70:30、60:40、50:50、40:60、30:70、20:80、10:90および0:100と、さまざまにして、抗体を組み合わせた。20μg/mLおよび4μg/mLの総抗体濃度では、死滅は、両抗体IgG1-DR5-01-K409R-E430GおよびIgG1-DR5-05-F405L-E430Gを含有する試験した抗体比のすべてにおいて、等しく有効であった。0.8μg/mLおよび0.16μg/mLの総抗体濃度では、両抗体IgG1-DR5-01-K409R-E430GおよびIgG1-DR5-05-F405L-E430Gを含有する試験した抗体比のすべてが、死滅を誘導した(図18)。
最終抗体濃度をBxPC-3については10μg/mLとし、HCT-15については20μg/mLとして、異なる抗体比(図19に示すように、比DR5-01-E430G:DR5-05-E430Gとして、100:0、98:2、96:4、94:6、92:8、90:10、50:50、10:90、8:92、6:94、4:96、2:98および0:100)で組み合わせた場合の、BxPC-3膵がん細胞およびHCT-15大腸がん細胞の死滅を誘導する抗体の組合せIgG1-hDR5-01-G56T-E430G+IgG1-hDR5-05-E430Gの能力を調べるために、実施例5で述べたように生存アッセイを行った。死滅は、両抗体IgG1-hDR5-01-G56T-E430GおよびIgG1-hDR5-05-E430Gを含有する試験したすべての抗体比において、等しく有効であった(図19)。
COLO205ヒト大腸がん細胞を使った皮下モデルにおいて、IgG1-DR5-05-F405L-E430Gのインビボ抗腫瘍有効性を、六量体化強化変異を持たないIgG1-DR5-05-F405Lのそれと比較した。0日目に、非接着細胞を含有する培養上清とトリプシン処理した接着細胞とをプールすることによって、細胞を収穫した。3×106細胞を、体積200μLのPBSに入れて、6~11週齢の雌SCIDマウス(C.B-17/IcrHan(登録商標)Hsd-Prkdcscid; Harlan)の脇腹に注射した。すべての実験および動物の取り扱いは現地当局によって承認され、適用可能なすべての国際法、国内法および現地法に従って行われた。少なくとも週に2回は、カリパス(PLEXX)測定により、0.52×(長さ)×(幅)2として、腫瘍形成をモニタリングした。腫瘍の測定は、1,500mm3のエンドポイント腫瘍体積まで、腫瘍が潰瘍形成を示すまで、重篤な臨床徴候が観察されるまで、または腫瘍成長がマウスの運動を阻止するまで行った。6日目に、平均腫瘍体積は約200mm3であった。マウスを等しい腫瘍サイズ分散を持つ群に分類した(下記表)。6日目と13日目にPBS200μL中の抗体100μgを腹腔内(i.p.)注射することによって、マウスを処置した(1回あたり5mg/kg)。正しい抗体投与をチェックするために、1回目の投与の3日後に、IgG血清決定用の血液試料を得た。1匹のマウス個体には、検出可能なヒトIgG血漿中レベルがなく、統計的解析からは除外した(下記表)。他のマウスについては、Vcen=50mL/kg、Vs=100mL/kgおよび消失半減期11.6日の2コンパートメントモデルを仮定すれば、ヒト抗体血漿中濃度は予想どおりであった(データ省略)。腫瘍接種後16週間まで腫瘍を測定した。
六量体化強化変異E345R/E430G/S440Yの導入は、実施例6で述べたように、FAS抗体IgG1-FAS-E09がJurkatヒトTリンパ球の用量依存的死滅を誘導することを可能にした。六量体化されたIgG1-FAS-E09バリアントが細胞死を誘導するために抗体Fc-Fc相互作用を必要とすることを分析するために、自己反発変異K439EおよびS440Kを、それぞれ六量体化強化変異E345R/E430G/S440Y(RGY)およびE345R/E430G/Y436I(RGI)と組み合わせて利用した(WO2014006217)。
この研究では、六量体化強化変異E430Gを持つ抗DR5抗体IgG1-DR5-CONAの、付着ヒト大腸がん細胞COLO205を死滅させる能力を明らかにする。COLO205細胞は、実施例4で述べたように収穫した。100μLの単一細胞懸濁液(1ウェルあたり5,000細胞)を96ウェル平底プレートに播種し、37℃で一晩インキュベートした。抗体濃度系列(4倍希釈で最終濃度が0.04~10μg/mLの範囲)の試料50μLを加え、37℃で3日間インキュベートした。陽性対照として、細胞を5μMスタウロスポリンと共にインキュベートした。実施例4で述べたように、CellTiter-Gloルミネセント細胞生存アッセイで、細胞培養の生存率を決定した。EnVisionマルチラベルリーダー(PerkinElmer)でルミネセンスを測定した。データは、GraphPad Prismソフトウェアを使用し、非線形回帰を使って分析した(傾き可変のシグモイド型用量応答)。生細胞百分率は、次式を使って算出した:
生細胞%=[(ルミネセンス抗体試料-ルミネセンススタウロスポリン試料)/(ルミネセンス抗体なし試料-ルミネセンススタウロスポリン試料)]*100。
COLO205ヒト大腸がん細胞を死滅させる単独の抗体IgG1-hDR5-01-G56TおよびIgG1-hDR5-05ならびにそれらの組合せの能力に、六量体化強化変異S440Yが及ぼす効果を、生存アッセイで調べた。実施例4で述べたように、細胞を収穫し、生存アッセイを行った。簡単に述べると、100μLの単一細胞懸濁液(1ウェルあたり5,000細胞)を96ウェルプレートに播種した。50μLの段階希釈抗体調製物系列(4倍希釈で最終濃度が0.0003~20μg/mLの範囲)を加え、37℃で3日間インキュベートした。実施例4で述べたように、CellTiter-Gloルミネセント細胞生存アッセイで、培養細胞の生存率を決定した。実施例22で述べたようにルミネセンスデータを分析した。
DR5の細胞外ドメインへの結合に関するIgG1-DR5-CONA-K409RとIgG1-DR5-chTRA8-F405Lの間の競合を、サンドイッチ酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)におけるサンドイッチ結合アッセイによって測定した。96-ウェル平底ELISAプレート(Greiner bio-one;カタログ番号655092)を、PBS100μL中の2μg/mL DR5抗体(IgG1-DR5-CONA-K409RまたはIgG1-DR5-chTRA8-F405L)で、4℃において一晩コーティングした。200μLのPBSA[PBS/1%ウシ血清アルブミン(BSA; Rocheカタログ番号10735086001)]を加えることによってウェルをブロッキングし、室温で1時間インキュベートした。ウェルをPBST[PBS/0.05%Tween-20(Sigma-Aldrich;カタログ番号63158)]で3回洗浄した。次に、DR5ECD-FcHisタグ(最終濃度0.2μg/mL)および競合抗体(最終濃度1μg/mL)をPBSTA(PBST/0.2%BSA)100μLの総体積で加え、振とうしながら室温で1時間インキュベートした。PBSTで3回洗浄した後、ウェルを、ELISA振とう機上で、PBSTA中のビオチン化抗Hisタグ抗体(R&D Systems;カタログ番号BAM050; 1:2.000)100μLと共に、室温で1時間インキュベートした。PBSTで3回洗浄した後、ウェルを、PBSTA中のストレプトアビジン標識ポリHRP(Sanquin;カタログ番号M2032; 1:10.000)と共に、ELISA振とう機上、室温で20分間インキュベートした。PBSTで3回洗浄した後、100μLの2,2'-アジノ-ビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸[ABTS(Roche;カタログ番号11112597001)]と共に、遮光下に室温で30分間インキュベートすることによって、反応を視覚化した。等体積の2%シュウ酸を加えることによって、基質反応を停止させた。405nmにおける蛍光を、ELISAリーダー(BioTek ELx808吸光度マイクロプレートリーダー)で測定した。
CrownBiosciences(中国太倉)で、皮下HCT15ヒト大腸がん異種移植片モデルにおける抗DR5抗体の組合せIgG1-hDR5-01-G56T-E430G+IgG1-hDR5-05-E430Gのインビボ抗腫瘍有効性が、E430G六量体化強化変異を持たないIgG1-hDR5-01-G56T+IgG1-hDR5-05のそれと比較された。細胞は、10%ウシ胎児血清を補足したRPMI-1640培地中、空気中の5%CO2雰囲気下、37℃で、単層培養物としてインビトロで維持された。指数成長期の接着細胞をトリプシンEDTA処理によって収穫した。5×106細胞を、体積100μLのPBSに入れて、7~9週齢の雌BALB/cヌードマウスの脇腹に注射した。研究中の動物の管理と使用は、実験動物ケア評価認証協会(Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care)(AAALAC)の規制に従って行った。腫瘍体積は、週に2回、カリパスを使って二次元で測定し、式: V=0.5a×b2(式中、aおよびbはそれぞれ腫瘍の長径および短径である)を使って体積をmm3の単位で表した。マウスをランダム化ブロックデザインを使って群に割り当て、平均腫瘍サイズが161mm3に到達したら、処置を開始した(各群8匹)。マウスを、10μg抗体(0.5mg/kg、すなわち、組合せの中の各抗体について0.25mg/kg)のi.v.注射により、Q7Dレジメンで3回、処置した。対照群のマウスは、並行して、0.5mg/kgのIgG1-b12で処置した。
皮下COLO205ヒト大腸がん異種移植片モデルにおいて、抗体IgG1-hDR5-01-G56T-E430GおよびIgG1-hDR5-05-E430Gのインビボ抗腫瘍有効性を、単独の抗体および両抗体の組合せについて評価し、E430G変異を持たない親抗体と比較した。腫瘍細胞の接種、マウスの取り扱い、腫瘍アウトグロース測定およびエンドポイント決定は、本質的に実施例20で述べたように行った。3×106細胞を体積100μLのPBSに入れて、5~8週齢のSCIDマウス(C.B-17/IcrHan(登録商標)Hsd-Prkdcscid; Harlan)の脇腹に注射した。9日目に、平均腫瘍体積を測定し、等しい腫瘍サイズ分散を持つ群にマウスを分類した。9日目にPBS200μL中の抗体10μg(0.5mg/kg)を静脈内(i.v.)注射することによってマウスを処置した。対照群のマウスは10μg(0.5mg/kg)のIgG1-b12で処置した。
SEQUENCE LISTING
<110> Genmab B.V.
<120> ANTI-DEATH RECEPTOR ANTIBODIES AND METHODS OF USE THEREOF
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50 55 60
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<213> Homo Sapiens
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Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Ser Ile Ser Asn Asn
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100 105 110
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Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser
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Gln Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Glu Val Lys Lys Pro Gly Ala
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Ser Val Lys Val Ser Cys Lys Ala Ser Gly Phe Asn Ile Lys Asp Thr
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Gly Arg Ile Asp Pro Ala Asn Gly Asn Thr Glu Tyr Asp Gln Lys Phe
50 55 60
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65 70 75 80
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180 185 190
Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser
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Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg
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Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro
260 265 270
Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala
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Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr
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Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser
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Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp
385 390 395 400
Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser
405 410 415
Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala
420 425 430
Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys
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Ser Ser Val Ser Tyr
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Asp Ile Gln Leu Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly
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Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Ser Ala Ser Ser Ser Val Ser Tyr Met
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Tyr Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys Ala Pro Lys Pro Trp Ile Tyr
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1 5 10 15
Thr Leu Ser Leu Thr Cys Thr Val Ser Gly Gly Ser Ile Ser Ser Gly
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Asp Tyr Phe Trp Ser Trp Ile Arg Gln Leu Pro Gly Lys Gly Leu Glu
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Cys Ile Gly His Ile His Asn Ser Gly Thr Thr Tyr Tyr Asn Pro Ser
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Ser Leu Arg Leu Ser Ser Val Thr Ala Ala Asp Thr Ala Val Tyr Tyr
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Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Gly Ile Ser Arg Ser
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Tyr Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Ser Leu Leu
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50 55 60
Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Arg Leu Glu
65 70 75 80
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85 90 95
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100 105
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65 70 75 80
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Ala Arg Arg Gly Asp Ser Met Ile Thr Thr Asp Tyr Trp Gly Gln Gly
100 105 110
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210 215 220
Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro
225 230 235 240
Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser
245 250 255
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260 265 270
Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn
275 280 285
Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val
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Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu
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65 70 75 80
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165 170 175
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180 185 190
Cys Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser Ser Pro Val Thr Lys Ser Phe
195 200 205
Asn Arg Gly Glu Cys
210
Claims (4)
- ヒトIgG1アイソタイプのFc領域と、
それぞれ、(VH)SEQ ID NO:13および(VL)SEQ ID NO:14のアミノ酸配列で示される可変重鎖(VH)領域および可変軽鎖(VL)領域を含み、DR4に結合する、抗原結合領域と
を含むアゴニスト性抗体であって、
該Fc領域がEUナンバリングでヒトIgG1中の位置E430に対応するアミノ酸位置にE430G変異を含む、前記抗体。 - 前記Fc領域が、K439またはS440に対応するアミノ酸位置にさらなる変異を含む、請求項1記載の抗体。
- さらなる変異がK439EまたはS440Kから選択される、請求項2記載の抗体。
- モノクローナル抗体である、請求項1~3のいずれか一項記載の抗体。
Applications Claiming Priority (12)
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