(57)【要約】      （修正有）【課題】親抗体の核酸配列を変異誘発し、システイン操作抗体をコードするようにシステインによって一又は複数のアミノ酸を置換し、システイン操作抗体を発現させ、システイン操作抗体を単離することによって調製される、重鎖又は軽鎖に遊離システインアミノ酸を含んでなるシステイン操作抗体の提供。【解決手段】遊離システインアミノ酸、及び特定のアミノ酸配列を有する重鎖、及び特定のアミノ酸配列を有する軽鎖における配列を含んでなる単離されたシステイン操作抗体であって、配列におけるシステインが遊離システインアミノ酸であるシステイン操作抗体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊離システインアミノ酸、及び配列番号５０−９８から選択される重鎖における配列又は配列番号９９−１４７から選択される軽鎖における配列を含んでなる単離されたシステイン操作抗体であって、配列におけるシステインが遊離システインアミノ酸であるシステイン操作抗体。
【請求項２】
請求項１に記載の単離されたシステイン操作抗体であって、
(ｉ)システイン操作抗体をコードするために、一又は複数のアミノ酸残基をシステインで置換することによって、親抗体の核酸配列を変異誘発させる工程、
(ｉｉ)システイン操作抗体を発現させる工程、及び
(ｉｉｉ)システイン操作抗体を単離する工程
を含んでなる方法によって調製されるシステイン操作抗体。
【請求項３】
変異誘発が部位特異的変異誘発を含む請求項２に記載のシステイン操作抗体。
【請求項４】
システイン操作抗体が、ファージ又はファージミド粒子から選択されるウィルス粒子上で発現される請求項２に記載のシステイン操作抗体。
【請求項５】
請求項２に記載のシステイン操作抗体であって、
(ｉ)親和性標識されたシステイン操作抗体を生成するための、チオール反応性親和性試薬とのシステイン操作抗体の反応、及び
(ｉｉ)捕獲媒体への、親和性標識されたシステイン操作抗体の結合の測定
を更に含んでなるシステイン操作抗体
【請求項６】
チオール反応性親和性試薬がビオチン部分を含む請求項５に記載のシステイン操作抗体。
【請求項７】
チオール反応性試薬がマレイミド部分を含む請求項５に記載のシステイン操作抗体。
【請求項８】
捕獲媒体がストレプトアビジンを含む請求項５に記載のシステイン操作抗体。
【請求項９】
システイン操作抗体が、アルブミン結合ペプチド(ＡＢＰ)を含んでなる融合タンパク質である請求項１に記載のシステイン操作抗体。
【請求項１０】
ＡＢＰが、配列番号：１、配列番号：２、配列番号：３、配列番号：４、及び配列番号：５から選択される配列を含む請求項９に記載のシステイン操作抗体。
【請求項１１】
システイン操作抗体がモノクローナル抗体、抗体断片、二重特異性抗体、キメラ抗体、ヒト抗体、及びヒト化抗体から選択される請求項１に記載のシステイン操作抗体。
【請求項１２】
抗体断片がＦａｂ断片である請求項１１に記載のシステイン操作抗体。
【請求項１３】
システイン操作抗体が抗ＨＥＲ２抗体である請求項１１に記載のシステイン操作抗体。
【請求項１４】
システイン操作抗体が、一又は複数のレセプター(１)−(３６)：
(１)ＢＭＰＲ１Ｂ(骨形成タンパク質レセプター−タイプＩＢ)
(２)Ｅ１６(ＬＡＴ１，ＳＬＣ７Ａ５)；
(３)ＳＴＥＡＰ１(前立腺癌六回膜貫通型上皮抗原)；
(４)０７７２Ｐ(ＣＡ１２５、ＭＵＣ１６)；
(５)ＭＰＦ(ＭＰＦ、ＭＳＬＮ、ＳＭＲ、巨核球増強因子、メソテリン)；
(６)Ｎａｐｉ３ｂ(ＮＡＰＩ−３Ｂ、ＮＰＴＩＩｂ、ＳＬＣ３４Ａ２、ソリュートキャリアファミリー３４(リン酸ナトリウム)、メンバー２、タイプＩＩナトリウム−リン酸共輸送体３ｂ)；
(７)Ｓｅｍａ５ｂ(ＦＬＪ１０３７２、ＫＩＡＡ１４４５、Ｍｍ．４２０１５、ＳＥＭＡ５Ｂ、ＳＥＭＡＧ、セマフォリン５ｂＨｌｏｇ、セマドメイン、７トロンボスポンジンレセプター(タイプ１及びタイプ１様)、膜貫通型ドメイン(ＴＭ)及びショート細胞質ドメイン、(セマフォリン)５Ｂ)；
(７)Ｓｅｍａ５ｂ(ＦＬＪ１０３７２、ＫＩＡＡ１４４５、Ｍｍ．４２０１５、ＳＥＭＡ５Ｂ、ＳＥＭＡＧ、セマフォリン５ｂＨｌｏｇ、セマドメイン、７トロンボスポンジンリピート(タイプ１及びタイプ１様)、膜貫通型ドメイン(ＴＭ)及びショート細胞質ドメイン、(セマフォリン)５Ｂ)；
(８)ＰＳＣＡ ｈｌｇ(２７０００５０Ｃ１２Ｒｉｋ、Ｃ５３０００８Ｏ１６Ｒｉｋ、ＲＩＫＥＮｃＤＮＡ２７０００５０Ｃ１２、ＲＩＫＥＮｃＤＮＡ２７０００５０Ｃ１２遺伝子)；
(９)ＥＴＢＲ(エンドセリンタイプＢレセプター)；
(１０)ＭＳＧ７８３(ＲＮＦ１２４、ハイポセティカルタンパク質ＦＬＪ２０３１５)；
(１１)ＳＴＥＡＰ２(ＨＧＮＣ＿８６３９、ＩＰＣＡ−１、ＰＣＡＮＡＰ１、ＳＴＡＭＰ１、ＳＴＥＡＰ２、ＳＴＭＰ、前立腺癌関連遺伝子１、前立腺癌癌関連タンパク質１、前立腺癌六回膜貫通型上皮抗原２、六回膜貫通型前立腺癌タンパク質)；
(１２)ＴｒｐＭ４(ＢＲ２２４５０、ＦＬＪ２００４１、ＴＲＰＭ４、ＴＲＰＭ４Ｂ、トランジェントレセプターポテンシャルカチオンチャネル、サブファミリーＭ、メンバー４)；
(１３)ＣＲＩＰＴＯ(ＣＲ、ＣＲ１、ＣＲＧＦ、ＣＲＩＰＴＯ、ＴＤＧＦ１、奇形癌腫由来増殖因子)；
(１４)ＣＤ２１(ＣＲ２(補体レセプター２)又はＣ３ＤＲ(Ｃ３ｄ／エプスタイン・バーウイルスレセプター)又はＨｓ７３７９２)；
(１５)ＣＤ７９ｂ(ＣＤ７９Ｂ、ＣＤ７９β、ＩＧｂ(免疫グロブリン関連β)、Ｂ２９)；
(１６)ＦｃＲＨ２(ＩＦＧＰ４、ＩＲＴＡ４、ＳＰＡＰ１Ａ(ＳＨ２ドメイン含有ホスファターゼアンカー型タンパク質１ａ)、ＳＰＡＰ１Ｂ、ＳＰＡＰ１Ｃ)；
(１７)ＨＥＲ２；
(１８)ＮＣＡ；
(１９)ＭＤＰ；
(２０)ＩＬ２０Ｒα；
(２１)ブレビカン；
(２２)ＥｐｈＢ２Ｒ；
(２３)ＡＳＬＧ６５９；
(２４)ＰＳＣＡ；
(２５)ＧＥＤＡ；
(２６)ＢＡＦＦ−Ｒ(Ｂ細胞活性化因子レセプター、ＢＬｙＳレセプター３、ＢＲ３；
(２７)ＣＤ２２(Ｂ細胞レセプターＣＤ２２−Ｂアイソフォーム)；
(２８)ＣＤ７９ａ(ＣＤ７９Ａ、ＣＤ７９α、免疫グロブリン関連α、Ｂ細胞特異的タンパク質)；
(２９)ＣＸＣＲ５(バーキットリンパ腫レセプター１、Ｇタンパク質共役レセプター)；
(３０)ＨＬＡ−ＤＯＢ(主要組織適合複合体クラスＩＩ分子βサブユニット(Ｉａ抗原))；
(３１)Ｐ２Ｘ５(プリン作動性レセプターＰ２Ｘリガンドゲートイオンチャネル５)；
(３２)ＣＤ７２(Ｂ細胞分化抗原ＣＤ７２、Ｌｙｂ−２)；
(３３)ＬＹ６４(リンパ球抗原６４(ＲＰ１０５)、ロイシンリッチ反復配列(ＬＲＲ)ファミリーのＩ型膜タンパク質)；
(３４)ＦｃＲＨ１(Ｆｃレセプター様タンパク質１)；
(３５)ＩＲＴＡ２(免疫グロブリンスーパーファミリーレセプタートランスロケーション関連２)；及び
(３６)ＴＥＮＢ２(推定膜貫通型プロテオグリカン)
に結合する請求項１に記載のシステイン操作抗体。
システイン操作抗体が、一又は複数のレセプター(１)−(３６)：
【請求項１５】
抗体が捕獲標識、検出標識、薬剤部分、又は固相担体に共有結合されている請求項１に記載のシステイン操作抗体。
【請求項１６】
抗体がビオチン捕獲標識に共有結合されている請求項１５に記載のシステイン操作抗体。
【請求項１７】
抗体が蛍光色素検出標識に共有結合されている請求項１５に記載のシステイン操作抗体。
【請求項１８】
蛍光色素がフルオレセイン型、ローダミン型、ダンシル、リサミン、シアニン、フィコエリトリン、テキサスレット゛、及びその類似体から選択される請求項１７に記載のシステイン操作抗体。
【請求項１９】
抗体が３Ｈ、１１Ｃ、１４Ｃ、１８Ｆ、３２Ｐ、３５Ｓ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、８６Ｙ、８９Ｚｒ、９９Ｔｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉ、１３３Ｘｅ、１７７Ｌｕ、２１１Ａｔ、及び２１３Ｂｉから選択される放射性核種検出標識に共有結合されている請求項１５に記載のシステイン操作抗体。
【請求項２０】
抗体がキレートリガンドによって検出標識に共有結合されている請求項１５に記載のシステイン操作抗体。
【請求項２１】
キレートリガンドがＤＯＴＡ、ＤＯＴＰ、ＤＯＴＭＡ、ＤＴＰＡ及びＴＥＴＡから選択される請求項２０に記載のシステイン操作抗体。
【請求項２２】
抗体が、マイタンシノイド、アウリタチン、ドラスタチン、トリコテシン、ＣＣ１０６５、カリチアマイシン、エンジイン抗生物質、タキサン、及びアントラサイクリンから選択される薬剤部分に共有結合され、式Ｉを有する抗体-薬剤コンジュゲートを形成し
2018027932.tif 000052
ここで、Ａｂは抗体であり、Ｌはリンカーであり、Ｄは薬剤部分であり、そしてｐは１、２、３、又は４である請求項１５に記載のシステイン操作抗体。
【請求項２３】
抗体-薬剤コンジュゲートが、構造：
2018027932.tif 000053
を有する請求項２２に記載のシステイン操作抗体。
【請求項２４】
Ｄが、構造：
2018027932.tif 000054
を有するマイタンシノイドであり、ここで、波線はリンカーへのＤのイオウ原子の共有結合を示し、ＲはＨ、メチル、エチル、１-プロピル、２-プロピル、１-ブチル、２-メチル-１-プロピル、２-ブチル、２-メチル-２-プロピル、１-ペンチル、２-ペンチル、３-ペンチル、２-メチル-２-ブチル、３-メチル-２-ブチル、３-メチル-１-ブチル、２-メチル-１-ブチル、１-ヘキシル、２-ヘキシル、３-ヘキシル、２-メチル-２-ペンチル、３-メチル-２-ペンチル、４-メチル-２-ペンチル、３-メチル-３-ペンチル、２-メチル-３-ペンチル、２,３-ジメチル-２-ブチル、及び３,３-ジメチル-２-ブチルから独立して選択され、ｍは１、２、又は３である請求項２２に記載のシステイン操作抗体。
【請求項２５】
Ｄが、構造：
2018027932.tif 000055
2018027932.tif 000056
及び
2018027932.tif 000057
から選択される請求項２４に記載のシステイン操作抗体。
【請求項２６】
請求項２５に記載のシステイン操作抗体であって、
2018027932.tif 000058
の構造を有し、ｎは０、１、又は２であるシステイン操作抗体。
【請求項２７】
Ｄが、構造：
2018027932.tif 000059
2018027932.tif 000060
を有するモノメチルアウリスタチン薬剤部分ＭＭＡＥ又はＭＭＡＦである請求項２２に記載のシステイン操作抗体。
【請求項２８】
抗体-薬剤コンジュゲートが、構造：
2018027932.tif 000061
2018027932.tif 000062
2018027932.tif 000063
2018027932.tif 000064
から選択され、ここで、Ｖａｌはバリンであり、Ｃｉｔはシトルリンであり、そしてｐは１、２、３、又は４である請求項２７に記載のシステイン操作抗体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
(関連出願の相互参照)
３７ＣＦＲ§１．５３(ｂ)に基づき出願される本非仮出願は、２０１０年６月８日出願された米国仮出願第６１／３５２，７２８号の優先権を３５ＵＳＣ§１１９(ｅ)に基づき主張するものであり、出典明記によりその全体を援用する。
【０００２】
(発明の分野)
本発明は一般に反応性システイン残基で操作された抗体、より具体的には治療的又は診断的応用のある抗体に関する。システイン操作抗体は、化学療法剤、毒素、ビオチン等の親和性リガンド、及びフルオロフォア等の検出標識でコンジュゲートされうる。発明はまた、哺乳類細胞のインビトロ、インサイツ、及びインビボ診断又は治療、又は関連病的状態のための抗体及び抗体-薬剤コンジュゲートの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
抗体薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)は、抗原を発現する腫瘍細胞に強力な細胞傷害剤を向け、それによりそれらの抗腫瘍活性を増強することによって、抗体及び細胞傷害剤双方の理想的な特性を組み合わせるため、魅力的な標的化学治療用分子である。任意の標的抗原に対するＡＤＣ開発の成功は、抗体選択の最適化、リンカーの安定性、細胞傷害剤の効力及び抗体へのリンカー-薬剤コンジュゲーションの方法に依存する。
【０００４】
抗体への薬剤部分の結合、すなわち共有結合による結合の一般的な手段は一般的に、薬剤部分が抗体の多数の部位に結合する、不均一な分子の混合を導く。例えば細胞傷害剤は典型的には、抗体のしばしば多数のリシン残基を介して抗体にコンジュゲートされ、不均一な抗体-薬剤コンジュゲート混合物が生成される。反応条件に依存して、不均一な混合物は典型的には、０〜約８、又はそれ以上の結合薬剤部分を有する抗体の分布を有する。更に、抗体に対する薬剤部分の特定の整数比を有するコンジュゲートの各サブグループでは、薬剤部分が抗体上の様々な部位に結合される潜在的に不均一な混合物である。分析的及び調製的方法は、コンジュゲーション反応から得られる不均一な混合物内で抗体-薬剤コンジュゲート種分子を分離し特徴付けるには不十分である。抗体は大きく、複雑な、構造的に多様な生体分子であり、しばしば多くの官能基を有する。リンカー試薬及び薬剤-リンカー中間体とのそれらの反応性は、ｐＨ、濃度、塩濃度、及び共溶媒等の要因に依存する。更に、複数工程のコンジュゲーションプロセスは、反応条件の制御、及び反応物及び中間体の特徴付けにおける困難性により、非再現可能でありうる。
【０００５】
ｐＨ７付近でプロトン化されあまり求核性でない殆どのアミンと異なり、システインチオールは中性ｐＨで反応性である。遊離チオール(ＲＳＨ、スルフヒドリル)基は比較的反応性であるため、システイン残基を有するタンパク質はしばしばそれらの酸化形態においてジスルフィド連結オリゴマーとして存在するか、又は内部に架橋されたジスルフィド基を有する。抗体システインチオール基は一般的に、抗体アミン又はヒドロキシル基より、求電子性コンジュゲーション試薬に対してより反応性、すなわちより求核性である。システインへのタンパク質の様々なアミノ酸残基の変異によるシステインチオール基の操作は、潜在的に問題があり、不対(遊離Ｃｙｓ)残基、又は反応又は酸化に比較的にアクセス容易なものの場合に特に問題である。タンパク質の濃縮溶液では、大腸菌のペリプラズム、培養上澄み、又は部分的もしくは完全に精製されたタンパク質であれ、タンパク質の表面上の不対Ｃｙｓ残基は対になり酸化され、分子間ジスルフィド、故にタンパク質二量体又は多量体を形成しうる。ジスルフィド二量体形成は、新しいＣｙｓを、薬剤、リガンド、又は他の標識へのコンジュゲーションに非反応性にする。更に、タンパク質が、新規に設計されたＣｙｓと既存のＣｙｓ残基との間に分子内ジスルフィド結合を酸化的に形成すると、両Ｃｙｓ基が、活性部位の関与及び相互作用に利用できない。更に、タンパク質は、三次構造のミスフォールディング又は喪失によって、不活性又は非特異的となりうる(Zhang等(2002) Anal. Biochem. 311:1-9)。
【０００６】
操作システインがコンジュゲーションに利用可能であるが、免疫グロブリンのフォールディング及び組立てを撹乱しないか又は抗原結合及びエフェクター機能を変化させない部位にシステイン置換(ＴｈｉｏＭａｂ)を有する抗体(Junutula, et al., 2008b Nature Biotech., 26(8):925-932; Dornan等(2009) Blood 114(13):2721-2729; US 7521541; US 7723485; WO2009/052249)。次いで、これらのＴｈｉｏＭａｂは、操作システインチオール基を介して細胞傷害剤にコンジュゲートされ得、均一なストイキオメトリ(抗体あたり〜２の薬剤)のＴｈｉｏＭａｂ薬剤コンジュゲート(ＴＤＣ)が得られる。異なる抗原に対する複数の抗体での研究は、ＴＤＣが異種移植片モデルにおいて一般的なＡＤＣと同程度に効果的であり、関連前臨床モデルにおいて高用量で耐性であることを示した。ＴｈｉｏＭａｂ薬剤コンジュゲートは、抗体の異なる部分(軽鎖-Ｆａｂ、重鎖-Ｆａｂ及び重鎖-Ｆｃ)への薬剤結合により操作された。ＴＤＣのインビトロ及びインビボ安定性、効果及びＰＫ特性は、それらの均一性及び細胞傷害剤への部位特異的コンジュゲーションにより、一般的なＡＤＣに優る独自の利点を提供する。
【発明の概要】
【０００７】
発明は、重鎖又は軽鎖に遊離システインアミノ酸を含んでなる単離されたシステイン操作抗体を含む。
【０００８】
発明の態様は、システイン操作抗体をコードさせるために一又は複数のアミノ酸残基をシステインによって置換することによる親抗体の核酸配列の変異誘発；システイン操作抗体の発現；及びシステイン操作抗体の単離により、単離されたシステイン操作抗体を調製するためのプロセスである。
【０００９】
発明の他の態様は単離されたシステイン操作抗体のコンジュゲートであり、ここでは抗体は捕獲標識、検出標識、薬剤部分、又は固相担体に共有結合されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１ＡはＸ線結晶配位から得られたｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ７抗体断片の三次元表示を示す。重及び軽鎖の例示的な操作Ｃｙｓ残基の構造位置に番号付けをする(連続的番号付けシステムに従う)。
【図１Ｂ】図１Ｂは連続的番号付けスキーム(上列)を示し、Ｎ末端から開始し、４Ｄ５ｖ７ｆａｂＨについてＫａｂａｔ番号付けスキーム(下列)と比較する。Ｋａｂａｔ番号付け挿入をａ、ｂ、ｃで記す。
【図２】図２Ａ及び２Ｂは、ＢＳＡ(中空棒)、ＨＥＲ２(ストライプ棒)又はストレプトアビジン(中実棒)との相互作用について、ＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイによるｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８及びｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８ Ｃｙｓ変異体（mutant）(ＴｈｉｏＦａｂ)ファージ変異体(variant)：(Ａ)非ビオチン化ファージ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８及び(Ｂ)ビオチン化ファージ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(Ｂ)の４５０ｎｍでの吸光度の検出による結合測定を示す。
【図３】図３Ａ及び３Ｂは、ＢＳＡ(中空棒)、ＨＥＲ２(ストライプ棒)及びストレプトアビジン(中実棒)との相互作用について、ＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイによるｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(左)及びｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８ Ｃｙｓ変異体(ＴｈｉｏＦａｂ)変異体：(Ａ)非ビオチン化ファージ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８及び(Ｂ)ビオチン化ファージ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８の４５０ｎｍでの吸光度の検出による結合測定を示す。軽鎖変異体は左側であり、重鎖変異体は右側である。チオール反応性＝ストレプトアビジン結合のＯＤ４５０ｎｍ÷ＨＥＲ２(抗体)結合のＯＤ４５０ｎｍ
【図４】図４Ａは野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８上の残基の部分的表面アクセス容易性値を示す。軽鎖部位は左側であり、重鎖部位は右側である。図４Ｂは、ＨＥＲ２(２日目)、ストレプトアビジン(ＳＡ)(２日目)、ＨＥＲ２(４日目)、及びＳＡ(４日目)との相互作用についての、ビオチン化ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(左)及びｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８ Ｃｙｓ変異体(ＴｈｉｏＦａｂ)変異体の４５０ｎｍでの吸光度の検出による結合測定を示す。ファージ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８ Ｃｙｓ変異体を単離し、４℃で保管した。ビオチンコンジュゲーションを２日目又は４日目に実施し、その後ＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲ分析により、実施例２に記載するようにＨｅｒ２及びストレプトアビジンとのそれらの相互作用をモニタし、操作ＴｈｉｏＦａｂ変異体における反応性チオール基の安定性を探索した。
【図５】図５はストレプトアビジン及びＨＥＲ２への結合についての、ビオチン-マレイミドコンジュゲート-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(Ａ１２１Ｃ)及び非ビオチン化野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８の、４５０ｎｍでの吸光度の検出による結合測定を示す。各Ｆａｂを２ｎｇ及び２０ｎｇで試験した。
【図６】図６はウサギアルブミン、ストレプトアビジン(ＳＡ)、及びＨＥＲ２との結合について、ビオチン化ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８野生型(ｗｔ)、及びＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８システイン変異体Ｖ１１０Ｃ及びＡ１２１Ｃの４５０ｎｍでの吸光度の検出によるＥＬＩＳＡ分析を示す。
【図７】図７はウサギアルブミン、ＨＥＲ２及びストレプトアビジン(ＳＡ)との結合について、ビオチン化ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８システイン変異体(ＴｈｉｏＦａｂ変異体)：(左から右)単一Ｃｙｓ変異体ＡＢＰ-Ｖ１１０Ｃ、ＡＢＰ-Ａ１２１Ｃ、及び二重Ｃｙｓ変異体ＡＢＰ-Ｖ１１０Ｃ-Ａ８８Ｃ及びＡＢＰ-Ｖ１１０Ｃ-Ａ１２１Ｃの、４５０ｎｍでの吸光度の検出によるＥＬＩＳＡ分析を示し、Ｆａｂ-ＨＲＰ又はＳＡ-ＨＲＰで探索した。
【図８】図８は、ＨＥＲ２(上)及びストレプトアビジン(下)へのビオチン化ＴｈｉｏＦａｂファージ及び抗ファージＨＲＰ抗体の結合を示す。
【図９】図９Ａは、吸光度検出のためのＨＲＰ標識された二次抗体の結合と共に、固定化ＨＥＲ２に結合するビオチン化抗体の図説を示す。図９Ｂは、固定化ＨＥＲ２への結合における、ビオチン-マレイミドコンジュゲートｔｈｉｏ-トラスツズマブ変異体及び非ビオチン化野生型トラスツズマブの４５０ｎｍでの吸光度の検出による結合測定を示す。左から右：Ｖ１１０Ｃ(単一ｃｙｓ)、Ａ１２１Ｃ(単一ｃｙｓ)、Ｖ１１０Ｃ／Ａ１２１Ｃ(二重ｃｙｓ)、及びトラスツズマブ。各ｔｈｉｏ ＩｇＧ変異体及びトラスツズマブを、１、１０、及び１００ｎｇで試験した。
【図１０】図１０Ａは、吸光度検出のための抗ＩｇＧ-ＨＲＰへのビオチンの結合と共に、固定化ＨＥＲ２に結合するビオチン化抗体の図説を示す。図１０Ｂは、固定化ストレプトアビジンへの結合における、ビオチン-マレイミドコンジュゲートｔｈｉｏ トラスツズマブ変異体及び非ビオチン化野生型トラスツズマブの４５０ｎｍでの吸光度の検出による結合測定を示す。左から右：Ｖ１１０Ｃ(単一ｃｙｓ)、Ａ１２１Ｃ(単一ｃｙｓ)、Ｖ１１０Ｃ／Ａ１２１Ｃ(二重ｃｙｓ)、及びトラスツズマブ。各ｔｈｉｏ ＩｇＧ変異体及びトラスツズマブを、１、１０、及び１００ｎｇで試験した。
【図１１】図１１はコンジュゲーションのために細胞培養物から発現されるシステイン操作抗体(ＴｈｉｏＭａｂ)を調製するための一般的なプロセスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のある実施態様を詳細に参照するが、その例を添付の構造及び式で例証する。本発明を列挙する実施態様に関連して説明するが、それらは本発明をその実施態様に限定することを意図するものではないことは理解されよう。それどころか、本発明は特許請求の範囲によって定まる本発明の範囲に含まれうるあらゆる代替例、変形例、及び均等物を包含することが意図される。
【００１２】
当業者であれば、本発明の実施において使用されうるここに記載のものと同様な又は均等な多くの方法及び材料が分かるであろう。本発明は記載された方法及び材料に決して限定されるものではない。
【００１３】
特に別に定義しない限り、ここで使用する技術用語及び科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されているものと同じ意味を有し、例えば、Singleton等(1994) Dictionary of Microbiology and Molecular Biology, 2nd Ed., J. Wiley & Sons, New York, NY; and Janeway, C., Travers, P., Walport, M., Shlomchik (2001) Immunobiology, 5th Ed., Garland Publishing, New Yorkに従っている。
【００１４】
定義
別の定義をしない限り、ここで使用される次の用語と語句は次の意味を有しているものである：
商品名がここで使用される場合、本出願人は商品名の製品製剤、ジェネリック薬剤、商品名の製品の活性な薬学的成分を独立に含むものである。
【００１５】
ここでの「抗体」なる用語は最も広義に使用され、特にモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、二量体、多量体、多重特異性抗体(例えば二重特異性抗体)、及びそれらが所望の生物活性を示す限り抗体断片を包含する(Miller 等(2003) Jour. of Immunology 170:4854-4861)。抗体はマウス、ヒト、ヒト化、キメラ、又は他の種由来であり得る。抗体は特定の抗原を認識し結合することができる免疫系によって産生されるタンパク質である。(Janeway,C., Travers, P., Walport, M., Shlomchik (2001) Immuno Biology, 5版, Garland Publishing, New York)。標的抗原は、一般に、複数の抗体のＣＤＲによって認識されるエピトープとも呼ばれる多くの結合部位を有している。異なったエピトープに特異的に結合する各抗体は異なった構造を有している。よって、一つの抗原は一を越える対応の抗体を有しうる。抗体は、完全長免疫グロブリン分子又は完全長免疫グロブリン分子の免疫学的に活性な部分、つまり、対象の標的の抗原又はその一部に免疫特異的に結合する抗原結合部位を含む分子を含み、かかる標的は、限定しないが、癌細胞又は自己免疫疾患に関連する自己免疫抗体を産生する細胞を含む。ここに開示されている免疫グロブリンは、免疫グロブリン分子の任意のタイプ(例えば、ＩｇＧ、ＩｇＥ、ＩｇＭ、ＩｇＤ、及びＩｇＡ)、クラス(例えば、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ１及びＩｇＡ２)又はサブラスでありうる。免疫グロブリンは、任意の種から誘導されうる。しかしながら、一態様では、免疫グロブリンはヒト、マウス、又はウサギ起源である。
【００１６】
「抗体断片」は、完全長抗体の一部、一般には、その抗原結合ドメイン又は可変ドメインを含む。抗体断片の例は、Ｆａｂ、Ｆａｂ’、Ｆ(ａｂ')２、及びＦｖ断片；ダイアボディ、線状抗体、ミニボディ(Olafsen等(2004) Protein Eng. Design & Sel. 17(4):315-323)、Ｆａｂ発現ライブラリーによって生産される断片、抗イディオタイプ(抗Ｉｄ)抗体、ＣＤＲ(相補性決定領域)、及び癌細胞抗原、ウイルス抗原又は微生物抗原、単鎖抗体分子に免疫特異的に結合する上記の何れかのエピトープ結合断片；及び抗体断片から形成された多重特異性抗体を含む。
【００１７】
ここで使用される「モノクローナル抗体」という用語は、実質的に均一な抗体の集団から得られる抗体を意味する。すなわち、少量で存在しうる可能な天然に生じる変異を除いて、集団を構成する個々の抗体が同一である。モノクローナル抗体は高度に特異的であり、単一の抗原部位に対するものである。更に、異なる決定基(エピトープ)に対する異なる抗体を含むポリクローナル抗体調製物とは異なり、各モノクローナル抗体は抗原の単一の決定基に対するものである。その特異性に加えて、モノクローナル抗体は、それらが他の抗体によって汚染されないで合成されうる点で有利である。「モノクローナル」との修飾語句は、実質的に均一な抗体の集団から得たものとしての抗体の性質を表すものであり、抗体が何か特定の方法による生成を必要として構築したものであることを意味するものではない。例えば、本発明において使用されるモノクローナル抗体は、最初にKohler等(1975), Nature, 256:495に記載されたハイブリドーマ法によって作製することができ、あるいは組換えＤＮＡ法によって作製することができる(例えば米国特許第４８１６５６７号、同第５８０７７１５号を参照)。またモノクローナル抗体は、例えば、Clackson等(1991), Nature, 352：624-628；Marks等(1991), J. Mol. biol. 222: 581-597に記載された技術を用いてファージ抗体ライブラリーから単離することもできる。
【００１８】
ここでモノクローナル抗体は、特定の種由来又は特定の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体において、対応する配列に一致する又は類似する重鎖及び／又は軽鎖の一部であり、残りの鎖は、所望の生物学的活性を表す限り、抗体断片のように他の種由来又は他の抗体クラスもしくはサブクラスに属する抗体において、対応する配列に一致するか又は類似するものである「キメラ」抗体を特に含む(米国特許第４８１６５６７号；及びMorrison等(1984) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81:6851-6855)。ここでの興味のキメラ抗体は、非ヒト霊長類(例えば旧世界ザル、類人猿等)由来の可変ドメイン抗原結合配列とヒト定常領域配列を含む「プリマタイズ」抗体を含む。
【００１９】
「インタクトな」抗体は、ＶＬ及びＶＨドメイン、並びに軽鎖定常ドメイン(ＣＬ)及び重鎖定常ドメイン、ＣＨ１、ＣＨ２及びＣＨ３を含んでなるものである。定常ドメインは天然配列定常ドメイン(例えば、ヒト天然配列定常ドメイン)又はそのアミノ酸配列変異体でありうる。インタクトな抗体は、抗体のＦｃ定常領域(天然配列Ｆｃ領域又はアミノ酸配列変異体Ｆｃ領域)に起因する生物学的活性を意味する一又は複数の「エフェクター機能」を有しうる。抗体エフェクター機能の例は、Ｃ１ｑ結合；補体依存性細胞傷害性；Ｆｃレセプター結合；抗体依存性細胞媒介細胞傷害性(ＡＤＣＣ)；ファゴサイトーシス；Ｂ細胞レセプター及びＢＣＲのような細胞表面レセプターのダウンレギュレーションを含む。
【００２０】
その重鎖の定常ドメインのアミノ酸配列に応じて、インタクトな抗体には異なったクラスがあてがわれうる。インタクトな免疫グロブリン抗体の５つの主要なクラス；ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ、及びＩｇＭがあり、これらの幾つかは更に「サブクラス」(アイソタイプ)、例えば、ＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡ、及びＩｇＡ２に更に分割されうる。抗体の異なったクラスに対応する重鎖定常ドメインはそれぞれα、δ、ε、γ、及びμと呼ばれる。免疫グロブリンの異なったクラスのサブユニット構造及び三次元立体構造はよく知られている。Ｉｇ形態は、ヒンジ修飾されたもの又はヒンジレス形態を含む(Roux等(1998) J. Immunol. 161:4083-4090; Lund等(2000) Eur. J. Biochem. 267:7246-7256; US 2005/0048572; US 2004/0229310)。
【００２１】
「ＥｒｂＢレセプター」は、メンバーが細胞増殖、分化及び生存の重要なメディエーターであるＥｒｂＢレセプターファミリーに属するレセプタープロテインキナーゼである。ＥｒｂＢレセプターファミリーは、上皮増殖因子レセプター(ＥＧＦＲ，ＥｒｂＢ１，ＨＥＲ１)、ＨＥＲ２(ＥｒｂＢ２又はｐ１８５ｎｅｕ)、ＨＥＲ３(ＥｒｂＢ３)及びＨＥＲ４(ＥｒｂＢ４又はｔｙｒｏ２)を含む４つの区別されるメンバーを含む。抗ＥｒｂＢ２抗体のパネルは、ヒト乳房腫瘍細胞株ＳＫＢＲ３を使用して特徴づけられた(Hudziak等(1989) Mol. Cell. Biol. 9(3):1165-1172。最大の阻害は４Ｄ５と呼ばれる抗体で得られ、細胞増殖を５６％阻害した。パネルの他の抗体は、このアッセイではより少ない程度に細胞増殖を低減させた。抗体４Ｄ５は、ＴＮＦ-αの細胞傷害効果に対し、ＥｒｂＢ２過剰発現乳房腫瘍細胞株を感作させることが更に分かった(ＵＳ５６７７１７１)。Hudziak等に検討されている抗ＥｒｂＢ２抗体は、Fendly等(1990) Cancer Research 50:1550-1558; Kotts等(1990) In Vitro 26(3):59A; Sarup等(1991) Growth Regulation 1:72-82;  Shepard等J. (1991) Clin. Immunol. 11(3):117-127; Kumar等(1991) Mol. Cell. Biol. 11(2):979-986; Lewis等(1993) Cancer Immunol. Immunother. 37:255-263; Pietras等(1994) Oncogene 9:1829-1838; Vitetta等(1994) Cancer Research 54:5301-5309; Sliwkowski等(1994) J. Biol. Chem. 269(20):14661-14665; Scott等(1991) J. Biol. Chem. 266:14300-5; D'souza等Proc. Natl. Acad. Sci. (1994) 91:7202-7206; Lewis等(1996) Cancer Research 56:1457-1465; and Schaefer等(1997) Oncogene 15:1385-1394に更に特徴づけられている。
【００２２】
ＥｒｂＢレセプターは一般的に、ＥｒｂＢリガンド；脂溶性膜貫通ドメイン；保存細胞内チロシンキナーゼドメイン；及びリン酸化されうる幾つかのチロシン残基を持つカルボキシル末端シグナル伝達ドメインを結合しうる細胞外ドメインを含むだろう。ＥｒｂＢレセプターは「天然配列」ＥｒｂＢレセプター又はその「アミノ酸配列変異体」でありうる。好ましくはＥｒｂＢレセプターは天然配列ヒトＥｒｂＢレセプターである。従って、「ＥｒｂＢレセプターファミリーのメンバー」は、ＥＧＦＲ(ＥｒｂＢ１)、ＥｒｂＢ２、ＥｒｂＢ３、ＥｒｂＢ４を含む。
【００２３】
「アミノ酸配列変異体」は、天然配列ポリペプチドとある程度異なるアミノ酸配列を有するポリペプチドを指す。通常は、アミノ酸配列変異体は、天然ＥｒｂＢリガンドの少なくとも一つの受容体結合ドメインと、又は天然ＥｒｂＢ受容体の少なくとも一つのリガンド結合ドメインと少なくとも約７０％の配列同一性を有し、好ましくはそれらは、このような受容体又はリガンド結合ドメインと、少なくとも約８０％、より好ましくは少なくとも約９０％の配列相同性であろう。アミノ酸配列変異体は、天然アミノ酸配列のアミノ酸配列内の特定の位置に置換、欠失、及び／又は挿入を有する。アミノ酸は、１文字及び３文字コードの慣習的名称によって命名される。
【００２４】
「配列同一性」は、最大の配列同一性が達成されるように、配列を整列させ、必要ならば間隙を導入した後に、同一であるアミノ酸配列変異体における残基の割合と定義される。アラインメントの方法及びコンピュータプログラムは、当該分野でよく知られている。このようなコンピュータプログラムの一つは、Genentech社が著作し、１９９１年１２月１０日にアメリカ合衆国著作権庁(ワシントンＤＣ 20559)にユーザー文書と共に出願された「Ａｌｉｇｎ２」である。
【００２５】
「天然抗体」は、通常は、２つの同一の軽(Ｌ)鎖及び２つの同一の重(Ｈ)鎖からなる約１５００００ダルトンのヘテロ四量体糖タンパク質である。各軽鎖は一つの共有ジスルフィド結合により重鎖に結合しており、ジスルフィド結合の数は、異なった免疫グロブリンアイソタイプの重鎖間で変化する。また各重鎖と軽鎖は、規則的に離間した鎖内ジスルフィド架橋を有している。各重鎖は、多くの定常ドメインが続く可変ドメイン(ＶＨ)を一端に有する。各軽鎖は、一端に可変ドメイン(ＶＬ)を、他端に定常ドメインを有し；軽鎖の定常ドメインは重鎖の第一定常ドメインと整列し、軽鎖の可変ドメインは重鎖の可変ドメインと整列している。特定のアミノ酸残基が、軽鎖及び重鎖可変ドメイン間の界面を形成すると考えられている。
【００２６】
「可変」という用語は、可変ドメインのある部位が、抗体の中で配列が広範囲に異なっており、その特定の抗原に対する各特定の抗体の結合性及び特異性に使用されているという事実を意味する。しかしながら、可変性は抗体の可変ドメインにわたって一様には分布していない。それは、軽鎖及び重鎖可変ドメインの両方の高頻度可変領域と呼ばれる３つのセグメントに集中している。可変ドメインのより高度に保存された部分はフレームワーク領域(ＦＲ)と呼ばれる。天然の重鎖及び軽鎖の可変ドメインは、βシート構造を連結し、ある場合にはその一部を形成するループを形成する３つの高頻度可変領域により連結されたβシート配置を主に採る４つのＦＲをそれぞれ含んでいる。各鎖の高頻度可変領域は、ＦＲによって近接して保持され、他の鎖の高頻度可変領域と共に、抗体の抗原結合部位の形成に寄与している(Kabat等, Sequence of Proteins of Immunological Interest, 第5版. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD. (1991))。定常ドメインは、抗体の抗原への結合に直接には関連していないが、様々なエフェクター機能、例えば抗体依存性細胞傷害活性(ＡＤＣＣ)における抗体の関与を示す。
【００２７】
ここで使用されるときの「高頻度可変領域」なる用語は、抗原結合の原因である抗体のアミノ酸残基を意味する。高頻度可変領域は一般的に、「相補性決定領域」又は「ＣＤＲ」からのアミノ酸残基(例えば、軽鎖可変ドメインの残基２４−３４(Ｌ１)、５０−５６(Ｌ２)及び８９−９７(Ｌ３)、及び重鎖可変ドメインの３１−３５(Ｈ１)、５０−６５(Ｈ２)及び９５−１０２(Ｈ３)；Kabat等supra)、及び／又は「高頻度可変ループ」由来の残基(例えば、軽鎖可変ドメインの残基２６−３２(Ｌ１)、５０−５２(Ｌ２)及び９１−９６(Ｌ３)及び重鎖可変ドメインの残基２６−３２(Ｈ１)、５３−５５(Ｈ２)及び９６−１０１(Ｈ３)；Chothia and Lesk (1987) J. Mol. Biol., 196:901-917)を含む。「フレームワーク領域」又は「ＦＲ」残基はここで定義される高頻度可変領域残基以外の可変ドメイン残基である。
【００２８】
抗体のパパイン消化は、「Ｆａｂ」断片と呼ばれる２つの同一の抗体結合断片を生成し、その各々は単一の抗原結合部位を持ち、残りは容易に結晶化する能力を反映して「Ｆｃ」断片と命名される。ペプシン処理は２つの抗原結合部位を持つＦ(ａｂ')２断片を生じ、尚、抗原と交差結合することができる。
【００２９】
「Ｆｖ」は、完全な抗原認識及び抗原結合部位を含む最小抗体断片である。この領域は、堅固な非共有結合をなした一つの重鎖及び一つの軽鎖可変ドメインの二量体からなる。各可変ドメインの３つの高頻度可変領域が相互に作用してＶＨ-ＶＬ二量体表面に抗原結合部位を定めるのはこの配置においてである。集合的に、６つの高頻度可変領域が抗体に抗原結合特異性を付与する。しかし、単一の可変ドメイン(又は抗原に対して特異的な３つの高頻度可変領域のみを含むＦｖの半分)でさえ、全結合部位よりも親和性が低くなるが、抗原を認識して結合する能力を有している。
【００３０】
Ｆａｂ断片はまた軽鎖の定常ドメインと重鎖の第一定常領域(ＣＨ１)を有する。Ｆａｂ'断片は、抗体ヒンジ領域からの一又は複数のシステインを含む重鎖ＣＨ１ドメインのカルボキシ末端に数個の残基が付加されている点でＦａｂ断片とは異なる。Ｆａｂ'-ＳＨは、定常ドメインのシステイン残基が少なくとも一つの遊離チオール基を有しているＦａｂ'に対するここでの命名である。Ｆ(ａｂ')２抗体断片は、間にヒンジシステインを有するＦａｂ'断片の対として産生された。抗体断片の他の化学結合もまた知られている。
【００３１】
任意の脊椎動物種からの抗体の「軽鎖」には、その定常ドメインのアミノ酸配列に基づいて、カッパ(κ)及びラムダ(λ)と呼ばれる２つの明確に区別される型の一つを割り当てることができる。
【００３２】
「一本鎖Ｆｖ」又は「ｓｃＦｖ」抗体断片は、抗体のＶＨ及びＶＬドメインを含み、これらのドメインは単一のポリペプチド鎖中に存在する。好ましくは、ＦｖポリペプチドはＶＨ及びＶＬドメイン間にポリペプチドリンカーをさらに含み、それによりｓｃＦｖが抗原結合に対して望ましい構造を形成するのが可能になる。ｓｃＦｖの概説については、The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 113, Rosenburg及びMoore編, Springer-Verlag, New York, pp. 269-315 (1994)のPluckthunを参照のこと。抗ＥｒｂＢ２抗体ｓｃＦｖ断片は、ＷＯ９３／１６１８５；米国特許第５５７１８９４号；及び５５８７４５８に記載されている。
【００３３】
非ヒト(例えば齧歯類)抗体の「ヒト化」型とは、非ヒト免疫グロブリンから誘導された最小配列を含むキメラ抗体である。ヒト化は、マウス抗原結合情報を非免疫原性ヒト抗体受容体に移すための方法であり、多くの治療的に有用な薬剤をもたらす。ヒト化の方法は一般的に、全ての６つのマウス相補性決定領域(ＣＤＲ)をヒト抗体フレームワークに移すことにより始まる(Jones et al, (1986) Nature 321:522-525)。これらのＣＤＲ移植された抗体は一般的に、抗原結合についてそれらの元の親和性を保持せず、事実、親和性はしばしばひどく損なわれる。ＣＤＲに加え、選択の非ヒト抗体フレームワーク残基も適切なＣＤＲコンホメーションを維持するために組み込まれなければならない(Chothia等(1989) Nature 342:877)。移植ＣＤＲの構造コンホメーションを支えるためにヒトアクセプターへ主要マウスフレームワーク残基を移すことは、抗原結合及び親和性を回復することが示されている(Riechmann等(1992) J. Mol. Biol. 224, 487-499; Foote and Winter, (1992) J. Mol. Biol. 224:487-499; Presta等(1993) J. Immunol. 151, 2623-2632; Werther等(1996) J. Immunol. Methods 157:4986-4995; and Presta等(2001) Thromb. Haemost. 85:379-389)。大部分では、ヒト化抗体はレシピエントの高頻度可変領域由来の残基が、マウス、ラット、ウサギ又は非ヒト霊長類のような所望の特異性、親和性、及び能力を有する非ヒト種(ドナー抗体)の高頻度可変領域由来の残基によって置換されたヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)である。ある場合には、ヒト免疫グロブリンのフレームワーク領域(ＦＲ)残基は、対応する非ヒト残基によって置換される。更に、ヒト化抗体は、レシピエント抗体にもドナー抗体にも見出されない残基を含んでいてもよい。これらの変更は、抗体の性能を更に洗練させるために行なわれる。一般に、ヒト化抗体は、全てあるいはほとんど全ての高頻度可変ループが非ヒト免疫グロブリンのものに対応し、全てあるいはほとんど全てのＦＲがヒト免疫グロブリン配列のものである、少なくとも一つ、典型的には二つの可変ドメインの実質的に全てを含む。ヒト化抗体は、場合によっては、免疫グロブリン定常領域(Ｆｃ)、典型的にはヒトの免疫グロブリンの定常領域の少なくとも一部を含んでなる。更なる詳細については、米国特許第６４０７２１３号; Jones等(1986) Nature, 321:522-525; Riechmann等(1988) Nature 332:323-329; and Presta, (1992) Curr. Op. Struct. Biol., 2:593-596を参照のこと。
【００３４】
「遊離システインアミノ酸」は、親抗体中に操作され、チオール官能基(-ＳＨ)を有し、分子内又は分子間ジスルフィド架橋として対合しないシステインアミノ酸残基を意味する。
【００３５】
「チオール反応性値」なる用語は、遊離システインアミノ酸の反応性の定量的特徴である。チオール反応性値は、チオール反応性試薬と反応するシステイン操作抗体における遊離システインアミノ酸の割合であり、最大値１に転換される。例えば、ビオチン-マレイミド試薬等、チオール反応性試薬と１００％収率で反応し、ビオチン標識抗体を形成するシステイン操作抗体上の遊離システインアミノ酸は、チオール反応性値１．０を有する。チオール反応性試薬と８０％収率で反応する同じか又は異なった親抗体中に操作された他のシステインアミノ酸は、約０．８のチオール反応性値を有する。チオール反応性試薬との反応に完全に失敗する同じ又は異なった親抗体中に操作された他のシステインアミノ酸は、チオール反応性値０を有する。特定のシステインのチオール反応性値の決定は、ＥＬＩＳＡアッセイ、質量分析、液体クロマトグラフィー、オートラジオグラフィー、又は他の定量分析試験により実施することができる。
【００３６】
「親抗体」は、一又は複数のアミノ酸残基が一又は複数のシステイン残基に置き換わっているアミノ酸配列を含む抗体である。親抗体は、天然の又は野生型の配列を含んでいてもよい。親抗体は、他の天然、野生型又は修飾した形態の抗体と比較して既存のアミノ酸配列修飾(例えば付加、欠失および／または置換)を有してもよい。親抗体は、関心ある標的抗原、すなわち生物学的に重要なポリペプチドに対して産生されうる。非ポリペプチド抗原に対して産生された抗体(例えば、腫瘍関連糖脂質抗原；米国特許第５０９１１７８号)も考慮される。
【００３７】
例示的な親抗体は、細胞表面及び膜貫通レセプター及び腫瘍関連抗原(ＴＡＡ)に親和性及び選択性を有する抗体を含む。
【００３８】
「単離された」抗体とは、その自然環境の成分から同定され分離され及び／又は回収されたものである。その自然環境の汚染成分とは、抗体の診断又は治療への使用を妨害する物質であり、酵素、ホルモン、及び他のタンパク質様又は非タンパク質様溶質が含まれる。好ましい実施態様では、抗体は、(１)ローリー法で測定して抗体の９５重量％を越えるまで、最も好ましくは９９重量％を超えるまで；(２)スピニングカップシークエネーターを使ったＮ末端又は内在するアミノ酸配列の少なくとも１５残基を得るのに十分な程度まで、又は(３)クーマシーブルー、又は好ましくは銀染色を用いた還元又は非還元状態の下でのＳＤＳ-ＰＡＧＥにより均一になるまで、精製される。単離された抗体は、抗体の少なくとも一成分が存在しないことから、組換え細胞内のインサイツ抗体を含む。しかしながら、通常は、単離された抗体は少なくとも一の精製工程によって調製されるであろう。
【００３９】
分子標的又は興味の抗原、例えばＥｒｂＢ２抗原に「結合する」抗体は、抗体が抗原発現細胞を標的にすることにおいて利用できる程、十分な親和性で抗原に結合することができるものである。抗体がＥｒｂＢ２に結合するものである場合、通常他のＥｒｂＢレセプターに対してＥｒｂＢ２と特異的に結合し、ＥＧＦＲ、ＥｒｂＢ３又はＥｒｂＢ４のような他のタンパク質と有意には交差反応しないようなものである。このような実施態様では、これらの非ＥｒｂＢ２タンパク質に対する抗体の結合度合い(例えば内在性レセプターに対する細胞表面結合性)は、蛍光活性化細胞選別(ＦＡＣＳ)分析又は放射性免疫沈降(ＲＩＡ)による測定では約１０％未満であろう。時として、抗-ＥｒｂＢ２抗体は、例えばSchecter等(1984) Nature 312:513 and Drebin等(1984) Nature 312:545-548に記載されているように、ラットｎｅｕタンパク質と有意には交差反応しない。
【００４０】
本発明によって包含される抗体の分子標的は、ＣＤタンパク質及びそれらのリガンド、例えば、限定するものではないが：(ｉ)ＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ８、ＣＤ１９、ＣＤ２０、ＣＤ２２、ＣＤ３４、ＣＤ４０、ＣＤ７９α(ＣＤ７９ａ)、及びＣＤ７９β(ＣＤ７９ｂ)；(ｉｉ)ＥｒｂＢレセプターファミリーのメンバー、例えばＥＧＦレセプター、ＨＥＲ２、ＨＥＲ３又はＨＥＲ４レセプター；(ｉｉｉ)細胞接着分子、例えばＬＦＡ-１、Ｍａｃ１、ｐ１５０、９５、ＶＬＡ-４、ＩＣＡＭ-１、ＶＣＡＭ及びαｖ／β３インテグリン、そのアルファ又はベータサブユニット(例えば抗ＣＤ１１ａ、抗ＣＤ１８又は抗ＣＤ１１ｂ抗体)を含む；(ｉｖ)増殖因子、例えばＶＥＧＦ；ＩｇＥ；血液型抗原；ｆｌｋ２／ｆｌｔ３レセプター；肥満(ＯＢ)レセプター；ｍｐｌレセプター；ＣＴＬＡ-４；プロテインＣ、ＢＲ３、ｃ-ｍｅｔ、組織因子、β７等；及び(ｖ)細胞表面及び膜貫通腫瘍関連抗原(ＴＡＡ)を含む。
【００４１】
別段の定めがある場合を除き、「モノクローナル抗体４Ｄ５」なる用語は、マウス４Ｄ５抗体(ＡＴＣＣ ＣＲＬ １０４６３)の抗原結合残基を有するか又はマウス４Ｄ５抗体由来の抗体を示す。例えば、モノクローナル抗体４Ｄ５は、マウスモノクローナル抗体４Ｄ５又はその変異体、例えばヒト化４Ｄ５でありうる。例示的なヒト化４Ｄ５抗体は、米国特許第５８２１３３７号に記載のようなｈｕＭＡｂ４Ｄ５-１、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-２、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-３、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-４、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-５、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-６、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-７及びｈｕＭＡｂ４Ｄ５-８(トラスツズマブ、ＨＥＲＣＥＰＴＩＮ(登録商標))を含む。
【００４２】
「治療する」及び「治療」なる用語は、治癒的処置と、目的が例えば癌の発症又は広がりのような望まれない生理学的変化又は疾患を防止し又は遅延させる(少なくする)ことである予防的又は防止的手段の双方を意味する。この発明の目的では、有益な又は所望の臨床結果は、限定するものではないが、検出可能であれ検出不可能であれ、徴候の軽減、疾患の程度の低減、疾患の安定化(つまり悪化しない)状態、疾患進行の遅延又は緩徐化、疾患状態の回復又は緩和、及び寛解(部分的又は完全)を含む。「治療」は、治療を受けない場合に予想される生存率と比較して生存を延長することを意味しうる。治療を必要とする者は、既に症状又は疾患を持つ者並びに症状又は疾患になりやすい者又は症状又は疾患が防止される者を含む。
【００４３】
「治療的に有効な量」なる語句は、哺乳動物における疾病又は疾患を治療するのに有効な薬剤の量を意味する。癌の場合、薬剤の治療的に有効な量は、癌細胞の数を減少させ；腫瘍サイズを減少させ；周辺器官への癌細胞の浸潤を阻害し(つまり、ある程度まで遅くさせ、好ましくは停止させ)；腫瘍転移を阻害し(つまり、ある程度まで遅くさせ、好ましくは停止させ)；腫瘍増殖をある程度まで阻害し；及び／又は癌に伴う徴候の一又は複数をある程度軽減しうる。薬剤が増殖を防止し、及び／又は存在する癌細胞を死滅させうる程度まで、それは細胞分裂阻害性及び／又は細胞毒性でありうる。癌治療では、効能は、例えば無増悪期間(ＴＴＰ)を評価し、及び／又は奏功率(ＲＲ)を決定することにより測定することができる。
【００４４】
「癌」及び「癌性」という用語は、典型的には調節されない細胞増殖を特徴とする哺乳動物における生理学的状態を指すか記述する。「腫瘍」は一又は複数の癌細胞を含む。癌の例には、限定されるものではないが、癌腫、リンパ腫、芽細胞腫、肉腫、及び白血病又はリンパ系腫瘍が含まれる。このような癌のより特定の例には、扁平細胞癌(例えば、上皮扁平細胞癌)、肺癌、例えば小細胞肺癌、非小細胞肺癌(「ＮＳＣＬＣ」)、肺の腺癌、及び肺の扁平癌腫(squamous carcinoma))、腹膜癌、肝細胞癌、胃(gastric)又は腹部(stomach)癌、例えば胃腸癌、膵臓癌、神経膠芽細胞腫、子宮頸管癌、卵巣癌、肝臓癌、膀胱癌、肝癌、乳癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜又は子宮癌、唾液腺癌、腎臓(kidney)又は腎(renal)癌、前立腺癌、産卵口癌、甲状腺癌、肝臓癌、肛門癌、陰茎癌、並びに頭頸部癌を含む。
【００４５】
「ＥｒｂＢ発現癌」はその細胞表面に存在するＥｒｂＢタンパク質を有する細胞を含むものである。「ＥｒｂＢ２発現癌」は、その細胞表面に十分なレベルのＥｒｂＢ２を産生するものであり、抗ＥｒｂＢ２抗体がそれに結合し得、癌に対して治療効果を奏する。
【００４６】
抗原性レセプターを「過剰発現する」癌は、同じ組織型の非癌細胞と比較して、その細胞表面に有意に高いレベルのＥｒｂＢ２のようなレセプターを有しているものである。このような過剰発現は、遺伝子増幅により、又は転写又は翻訳を増加させることにより引き起こされうる。レセプター過剰発現は、細胞の表面のレセプタータンパク質の増加レベルを評価することにより、診断又は予後アッセイで決定されうる(例えば、免疫組織化学アッセイ；ＩＨＣによる)。あるいは、又は加えて、例えば、蛍光インサイツハイブリダイゼーション(ＦＩＳＨ；国際公開第98/45479号参照)、サザンブロット法、又はポリメラーゼ連鎖反応(ＰＣＲ)法、例えばリアルタイム定量ＰＣＲ(ＲＴ-ＰＣＲ)を介して、細胞中のレセプターコード化核酸のレベルを測定してもよい。
【００４７】
ここで用いられる「細胞傷害剤」なる用語は、細胞の機能を阻害又は抑制し、及び／又は細胞の破壊を生じせしめる物質を意味する。該用語は、放射性同位体(例えば、２１１Ａｔ、１３１Ｉ、１２５Ｉ、９０Ｙ、１８６Ｒｅ、１８８Ｒｅ、１５３Ｓｍ、２１２Ｂｉ、３２Ｐ、６０Ｃ、及びＬｕの放射性同位体)、化学療法剤、及び毒素、例えばその合成アナログ及び誘導体を含む、小分子毒素又は細菌、糸状菌、植物又は動物起源の酵素的に活性な毒素を含むことが意図されている。
【００４８】
「ファージディスプレイ」は、変異体ポリペプチドをファージ、例えば繊維状ファージの粒子の表面でコートタンパク質と融合したタンパク質として提示する手法である。ファージディスプレイの一有用性は、ランダム化タンパク質変異体の大きなライブラリーから対象分子と高親和性で結合する配列を迅速かつ効率的に選別できることにある。ファージ上のペプチド及びタンパク質ライブラリーの提示は、何百万ものポリペプチドから特異的結合特性を持つものをスクリーニングするために利用されてきた。多価ファージディスプレイ法は、典型的には繊維状ファージのｐＩＩＩ又はｐＶＩＩＩとの融合体を通して小さなランダムペプチド及び小タンパク質を提示するために利用されてきた(Wells及びLowman (1992) Curr. Opin. Struct. Biol., 3: 355-362とその中の引用文献)。一価のファージディスプレイでは、タンパク質又はペプチドのライブラリーがファージコートタンパク質又はその一部に融合され、野生型タンパク質の存在下で低レベルで発現される。アビディティー効果は多価のファージと比較して低下しているので、選別は内在性のリガンド親和性に基づいており、ファージミドベクターが使われるが、このベクターはＤＮＡ操作を単純化する。Lowman and Wells, Methods: A companion to Methods in Enzymology, 3:205-0216 (1991)。ファージディスプレイは、抗体様分子を生産する技術を含む(Janeway, C., Travers, P., Walport, M., Shlomchik (2001) Immunobiology, 5th Ed., Garland Publishing, New York, p627-628; Lee等)。
【００４９】
「ファージミド」は、細菌の複製起点、例えばＣｏ１Ｅ１及びバクテリオファージの遺伝子間領域のコピーを有するプラスミドベクターである。ファージミドは任意の既知のバクテリオファージ、例えば繊維状バクテリオファージ及びラムドイドバクテリオファージに使用できる。プラスミドは、一般に、抗生物質耐性の選択マーカーも含む。これらのベクターにクローニングされたＤＮＡセグメントは、プラスミドとして増殖することができる。これらのベクターを備える細胞がファージ粒子の生産のために必要なすべての遺伝子を備えているとき、プラスミドの複製様式はローリングサークル複製に変化し、プラスミドＤＮＡの一つの鎖のコピーとパッケージファージ粒子を生成する。ファージミドは感染性又は非感染性ファージ粒子を形成しうる。この用語は、異種ポリペプチドがファージ粒子の表面で提示されるように遺伝子融合体として異種ポリペプチド遺伝子と結合したファージコートタンパク質遺伝子又はその断片を含むファージミドを含む。
【００５０】
「リンカー」、「リンカーユニット」、又は「リンク」は、抗体を薬剤部分に共有的に結合させる共有結合又は原子鎖を含む化学的部分を意味する。様々な実施態様では、リンカーはＬと特定されている。リンカーは、２価の基、例えばアルキルジイル、アリーレン、ヘテロアリーレン、アルキロキシ(例としてポリエチレンオキシ、ＰＥＧ、ポリメチレンオキシ)及びアルキラミノ(例えばポリエチレンアミノ、JeffamineＴＭ)の繰り返しユニットである-(ＣＲ２)ｎＯ(ＣＲ２)ｎ-などの成分、及び、スクシナート、スクシンアミド、ジグリコレート、マロネート及びカプロアミドを含む二酸エステル及びアミドが含まれる。
【００５１】
「標識」なる用語は、抗体に共有的に結合可能であり、(ｉ)検出可能なシグナルを提供し；(ｉｉ)第２の標識と相互作用し、第１又は第２の標識、例えばＦＲＥＴ(蛍光共鳴エネルギー転移)により提供される検出可能なシグナルを修飾し；(ｉｉｉ)相互作用を安定化させるか、又は抗原もしくはリガンドとの結合親和性を増加させ；(ｉｖ)電荷、疎水性度、形状、又は他の物理的パラメーターにより、移動度、例えば電気泳動移動度、又は細胞-透過性に影響を与え、又は(ｉｖ)キャプチャー部分を提供し、リガンド親和性、抗体／抗原結合、又はイオン錯体形成を調節するように機能する任意の部分を意味する。
【００５２】
ここで使用される立体化学の定義及び慣習は一般にS. P. Parker編, McGraw-Hill Dictionary of Chemical Terms (1984) McGraw-Hill Book Company, New York；及びEliel, E.及びWilen, S., Stereochemistry of Organic Compounds (1994), John Wiley & Sons, Inc., New Yorkに従う。多くの有機化合物は光学的に活性な形態で存在する、つまり、それらは直線偏光の面を回転させる能力を有している。光学的に活性な化合物を記述する場合、接頭辞Ｄ及びＬ、又はＲ及びＳは、そのキラル中心の回りの分子の絶対配置を示すために使用される。接頭辞ｄ及びｌ又は(＋)及び(−)は化合物による直線偏光の回転の符号を示すために使用され、(−)又はｌは化合物が左旋性であることを意味する。(＋)又はｄの接頭辞の化合物は右旋性である。所定の化学構造に対して、これらの立体異性体は、それらが互いに鏡像であることを除いて同一である。特定の立体異性体は、エナンチオマーとも称されることがあり、そのような異性体の混合物はしばしばエナンチオマー混合物と呼ばれる。エナンチオマーの５０：５０混合物はラセミ混合物又はラセミ体と呼ばれ、化学反応又はプロセスに立体選択又は立体特異性がなかった場合に生じうる。「ラセミ混合物」及び「ラセミ体」なる用語は、光学活性を欠いている２つのエナンチオマー種の等モル混合物を意味する。
【００５３】
ここで使用される「薬学的に許容可能な塩」なる語句は、ＡＤＣの薬学的に許容可能な有機又は無機塩を意味する。例示的な塩には、限定されるものではないが、硫酸塩、クエン酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、塩化物、臭化物、ヨウ化物、硝酸塩、重硫酸塩、リン酸塩、酸ホスフェート、イソニコチン酸塩、乳酸塩、サリチル酸塩、酸シトレート、酒石酸塩、オレイン酸塩、タンニン酸塩、パントテン酸塩、酒石酸水素塩、アスコルビン酸塩、コハク酸塩、マレイン酸塩、ゲンチシン酸塩、フマル酸塩、グルコン酸塩、グルクロン酸塩、糖酸塩、ギ酸塩、安息香酸塩、グルタミン酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、ｐ-トルエンスルホン酸塩、パモ酸塩(つまり、１，１’-メチレン-ビス-(２-ヒドロキシ-３-ナフトエート))塩が含まれる。薬学的に許容可能な塩は、アセテートイオン、スクシネートイオン又は他の対イオンのような他の分子を含みうる。対イオンは親化合物上の電荷を安定化する任意の有機又は無機部分でありうる。更に、薬学的に許容可能な塩は、その構造中に一を越える荷電原子を有しうる。複数の荷電原子が薬学的に許容可能な塩の一部である場合は、複数の対イオンを有しうる。よって、薬学的に許容可能な塩は一又は複数の荷電原子及び／又は一又は複数の対イオンを有しうる。
【００５４】
「薬学的に許容可能な溶媒和物」は一又は複数の溶媒分子とＡＤＣの結合体を意味する。薬学的に許容可能な溶媒和物を形成する溶媒の例には、限定されないが、水、イソプロパノール、エタノール、メタノール、ＤＭＳＯ、酢酸エチル、酢酸、及びエタノールアミンが含まれる。
【００５５】
システイン操作抗体
発明の化合物は、野生型又は親抗体の一又は複数のアミノ酸がシステインアミノ酸で置換されているシステイン操作抗体を含む。任意の形態の抗体がそのように操作、すなわち変異されうる。例えば、親Ｆａｂ抗体断片はシステイン操作Ｆａｂを形成するように操作され得、ここでは「ＴｈｉｏＦａｂ」と称される。単一部位の変異はＴｈｉｏＦａｂにおいて単一の操作システイン残基を生じる一方、単一部位の変異はＴｈｉｏＭａｂにおいてはＩｇＧ抗体の二量体の性質のため、二つの操作システイン残基を生じることに留意されなければならない。置換(「操作」)システイン(Ｃｙｓ)残基を有する変異体は、新たに導入された操作システインチオール基の反応性について評価される。チオール反応性値は０〜１．０の範囲の相対的な数字で表され、任意のシステイン操作抗体について測定可能である。発明のシステイン操作抗体のチオール反応性値は０．６〜１．０；０．７〜１．０；又は０．８〜１．０の範囲である。
【００５６】
本発明の設定、選別および調製方法により、求電子性の官能性と反応するシステイン改変抗体が可能である。これらの方法によりさらに、所定の設定した選択した部位に薬剤分子を有する抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)化合物などの抗体複合体化合物が可能である。抗体表面上の反応性のシステイン残基により、マレイミド又はハロアセチルなどのチオール反応基を介した薬剤成分の特異的なコンジュゲートが可能である。マレイミド基に対するＣｙｓ残基のチオール官能基の求核反応性は、リジン残基のアミノ基又はＮ-末端アミノ基などのタンパク質内の任意の他のアミノ酸官能性の、およそ１０００倍である。ヨードアセチルおよびマレイミド試薬のチオール特異的官能性はアミン基と反応するが、より高いｐＨ(＞９．０)とより長い反応時間が必要である(Garman, 1997, Non-Radioactive Labelling: A Practical Approach, Academic Press, London)。
【００５７】
発明のシステイン操作抗体は、その野生型対応物の抗原結合能を好ましくは保持する。よって、システイン操作抗体は、抗原に、好ましくは特異的に結合可能である。このような抗原には、例えば、腫瘍関連抗原(ＴＡＡ)、細胞表面レセプタータンパク質及び他の細胞表面分子、膜貫通タンパク質、シグナル伝達タンパク質、細胞生存調節因子、細胞増殖調節因子、組織発達又は分化に関連する(例えば、それに機能的に寄与することが知られているか又は疑われる)分子、リンホカイン、サイトカイン、細胞周期調節に関与する分子、脈管形成に関与する分子及び血管形成に関連する(例えば、それに機能的に寄与することが知られているか又は疑われる)分子が含まれる。腫瘍関連抗原はクラスター分化因子(つまり、ＣＤタンパク質)でありうる。システイン操作抗体が結合可能な抗原は、上述のカテゴリーのサブセットのメンバーであり得、上記カテゴリーの他のサブセットは、(対象の抗原に対して)区別される特性を有する他の分子／抗原を含む。
【００５８】
親抗体はまた、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-１、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-２、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-３、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-４、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-５、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-６、ｈｕＭＡｂ４Ｄ５-７及びｈｕＭＡｂ４Ｄ５-８(トラスツズマブ、ＨＥＲＣＥＰＴＩＮ(登録商標))(ＵＳ５８２１３３７の表３に記載され、出典明記によりここに援用する)；ヒト化５２０Ｃ９(ＷＯ９３／２１３１９)及びここに記載のヒト化２Ｃ４抗体から選択されるヒト化抗体でありうる。
【００５９】
発明のシステイン改変抗体は部位特異的であり、チオール反応性の試薬と効率よくカップリングしうる。チオール反応性の試薬は、多機能性リンカー試薬、キャプチャ、すなわち親和性、標識試薬(例えばビオチン-リンカー試薬)、検出標識(例えば蛍光体試薬)、固相固定化試薬(例えばＳＥＰＨＡＲＯＳＥＴＭ、ポリスチレン又はガラス)、又は薬剤-リンカー中間生成物であってもよい。チオール反応性試薬の一例はＮ-エチルマレイミド(ＮＥＭ)である。ある例示的な実施態様では、ビオチン-リンカー試薬とのＴｈｉｏＦａｂの反応によりビオチン化されたＴｈｉｏＦａｂが生じ、これによって改変されたシステイン残基の存在および反応性が検出され、測定されうる。多機能リンカー試薬とのＴｈｉｏＦａｂの反応により、薬剤成分試薬又は他の標識とさらに反応しうる官能化されたリンカーを有するＴｈｉｏＦａｂが生じる。薬剤-リンカー中間生成物とのＴｈｉｏＦａｂの反応により、ＴｈｉｏＦａｂ薬剤コンジュゲートが生じる。
【００６０】
本明細書中で記述される例示的な方法は一般に、抗体の同定および産生、さらに一般的には、本明細書中に記載の設定およびスクリーニングの工程によって他のタンパク質に応用されてもよい。
【００６１】
このような手法は、反応基が例えばマレイミド、ヨードアセトアミド、ピリジルジスルフィド、又は他のチオール反応性の結合パートナーである他のチオール反応性試薬のコンジュゲーションに応用されてもよい(Haugland, 2003, Molecular Probes Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals, Molecular Probes, Inc.；Brinkley, 1992, Bioconjugate Chem. 3:2；Garman, 1997, Non-Radioactive Labelling: A Practical Approach, Academic Press, London；Means (1990) Bioconjugate Chem. 1:2；Hermanson, G. in Bioconjugate Techniques (1996) Academic Press, San Diego, pp. 40-55, 643-671)。パートナーは、細胞傷害座位(例えば、ドキソルビシン又は百日咳毒素などの毒素)、フルオロホア、例としてフルオレセインまたはローダミンのような蛍光染料、イメージングまたは放射性治療用金属のためのキレート剤、ペプチジルまたは非ペプチジル標識ないしは検出用タグ、又はポリエチレングリコールの各種アイソフォームなどのクリアランス-改変剤、第三成分に結合するペプチド、または他の炭水化物または親油性剤であってもよい。
【００６２】
ここでの例示的抗体断片、ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８において同定される部位は主に、全種の抗体にわたって良く保存されている抗体の定常ドメインにある。これらの部位は、特定の抗体構造の構造設計又は知識を更に必要とせず、抗体の可変ドメインに備わる抗原結合特性を干渉することなく、他の抗体に広く応用可能であるべきである。
【００６３】
癌の治療に有用であり得るシステイン操作抗体は、限定しないが、細胞表面レセプター及び腫瘍関連抗原(ＴＡＡ)に対する抗体を含む。そのような抗体は、ネイキッド抗体(薬物又は標識部分に非コンジュゲート)として又は式Ｉの抗体-薬物コンジュゲート(ＡＤＣ)として使用されうる。腫瘍関連抗原は当該分野で知られており、当該分野で良く知られている方法及び情報を使用して抗体生産に使用するために調製することができる。癌診断及び治療法のための効果的な細胞標的を発見する試みにおいて、研究者は、一又は複数の正常な非癌性細胞上と比較して一又は複数の特定のタイプの癌細胞の表面に特異的に発現される膜貫通型又は他の腫瘍関連ポリペプチドを同定しようとした。しばしば、そのような腫瘍関連ポリペプチドは、非癌性細胞の表面上と比較して癌細胞の表面上により豊富に発現される。そのような腫瘍関連細胞表面抗原ポリペプチドの同定は、抗体ベースの療法を介した破壊のために癌細胞に特異的に標的とする能力を生じせしめた。
【００６４】
ＴＡＡの例は、限定しないが、以下に列挙するＴＡＡ(１)−(３６)を含む。簡単のために、その全てが当該分野で知られているこれらの抗原に関する情報を以下に列挙するが、これは、名前、別名、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号及び主要な文献、その後に国立バイオテクノロジー情報センター(ＮＣＢＩ)の核酸及びタンパク質配列同定コンベンションを含む。ＴＡＡ(１)−(３６)に対応する核酸及びタンパク質配列は公的データベース、例えばＧｅｎＢａｎｋから入手できる。抗体によって標的とされる腫瘍関連抗原は、引用された文献で同定された配列に対して少なくとも約７０％、８０％、８５％、９０％、又は９５％の配列同一性を有する全てのアミノ酸配列変異体及びアイソフォームを含み、又は引用された文献に見出される配列を有するＴＡＡと実質的に同じ生物学的性質又は特性を示す。例えば、変異配列を有するＴＡＡは、一般に、列挙された対応の配列を持つＴＡＡに特異的に結合する抗体に特異的に結合することができる。ここに特に記載された文献中の配列及び開示は出典明示により明示的に援用される。
【００６５】
腫瘍関連抗原(１)−(３６)：
(１)ＢＭＰＲ１Ｂ(骨形成タンパク質レセプター−タイプＩＢ、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＭ＿００１２０３); ten Dijke、P.等 Science 264 (5155):101-104 (1994), Oncogene 14 (11):1377-1382 (1997)); 国際公開2004063362 (クレーム2); 国際公開2003042661 (クレーム12); 米国特許出願公開2003134790-A1 (p38-39); 国際公開2002102235 (クレーム13; p296); 国際公開2003055443 (p91-92); 国際公開200299122 (実施例2; p528-530); 国際公開2003029421 (クレーム6); 国際公開2003024392 (クレーム2; 図112); 国際公開200298358 (クレーム1; p183); 国際公開200254940 (p100-101); 国際公開200259377(p349-350); 国際公開200230268 (クレーム27; p376); 国際公開200148204 (実施例; 図4); NP_001194骨形成タンパク質レセプター、 タイプIB /pid=NP_001194.1; クロスリファレンス: MIM:603248; NP_001194.1; AY065994
【００６６】
(２)Ｅ１６(ＬＡＴ１、ＳＬＣ７Ａ５、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＭ＿００３４８６)；Biochem. Biophys. Res. Commun. 255 (2)、 283-288 (1999)、 Nature 395 (6699):288-291 (1998)、 Gaugitsch、 H.W.、等(1992) J. Biol. Chem. 267 (16):11267-11273); 国際公開2004048938 (実施例2); 国際公開2004032842 (実施例IV); 国際公開2003042661 (クレーム12); 国際公開2003016475 (クレーム1); 国際公開200278524 (実施例2); 国際公開200299074 (クレーム19; p127-129); 国際公開200286443 (クレーム27; ｐ222, 393); 国際公開2003003906 (クレーム10; p293); 国際公開200264798 (クレーム33; p93-95); 国際公開200014228 (クレーム5; p133-136); 米国特許出願公開2003224454 (図3); 国際公開2003025138 (クレーム12; p150);NP_003477ソリュート キャリアファミリー 7 (カチオンアミノ 酸 トランスポーター、 y+ システム)、 メンバー5 /pid=NP_003477.3 - ホモサピエンス; クロスリファレンス: MIM:600182; NP_003477.3; NM_015923; NM_003486_1
【００６７】
(３)ＳＴＥＡＰ１(前立腺癌六回膜貫通型上皮抗原、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＭ＿０１２４４９)；Cancer Res. 61 (15)、 5857-5860 (2001)、 Hubert、 R.S.、等(1999) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96 (25):14523-14528); 国際公開2004065577 (クレーム6); 国際公開2004027049 (図1L); EP1394274 (実施例11); 国際公開2004016225 (クレーム2); 国際公開2003042661 (クレーム12); 米国特許出願公開2003157089 (実施例5); 米国特許出願公開2003185830 (実施例5); 米国特許出願公開2003064397 (図2); 国際公開200289747 (実施例5; p618-619); 国際公開2003022995 (実施例9; 図13A、実施例53; p173,実施例2; 図2A); NP_036581六回膜貫通型上皮抗原; クロスリファレンス: MIM:604415; NP_036581.1; NM_012449_1
【００６８】
(４)０７７２Ｐ(ＣＡ１２５、ＭＵＣ１６、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＦ３６１４８６)； J. Biol. Chem. 276 (29):27371-27375 (2001)); 国際公開2004045553 (クレーム14); 国際公開200292836 (クレーム6; 図12); 国際公開200283866 (クレーム15; p116-121); 米国特許出願公開2003124140 (実施例16);クロスリファレンス: GI:34501467; AAK74120.3; AF361486_1
【００６９】
(５)ＭＰＦ(ＭＰＦ、ＭＳＬＮ、ＳＭＲ、巨核球増強因子、メソテリン、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＭ＿００５８２３)Yamaguchi、 N.、等Biol. Chem. 269 (2)、 805-808 (1994)、 Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96 (20):11531-11536 (1999)、 Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 93 (1):136-140 (1996)、 J. Biol. Chem. 270 (37):21984-21990 (1995)); 国際公開2003101283 (クレーム14); (国際公開2002102235 (クレーム13; p287-288); 国際公開2002101075 (クレーム4; p308-309); 国際公開200271928 (p320-321); WO9410312 (p52-57); クロスリファレンス: MIM:601051; NP_005814.2; NM_005823_1
【００７０】
(６)Ｎａｐｉ３ｂ(ＮＡＰＩ−３Ｂ、ＮＰＴＩＩｂ、ＳＬＣ３４Ａ２、ソリュートキャリアファミリー３４(リン酸ナトリウム)、メンバー２、タイプＩＩナトリウム−リン酸共輸送体３ｂ、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＭ＿００６４２４)；J. Biol. Chem. 277 (22):19665-19672 (2002)、 Genomics 62 (2):281-284 (1999)、 Feild、 J.A.、等(1999) Biochem. Biophys. Res. Commun. 258 (3):578-582); 国際公開2004022778 (クレーム2);欧州特許出願公開1394274 (実施例11); 国際公開2002102235 (クレーム13; p326);欧州特許出願公開875569 (クレーム1; p17-19); 国際公開200157188 (クレーム20; p329); 国際公開2004032842 (実施例IV); 国際公開200175177 (クレーム24; p139-140); クロスリファレンス: MIM:604217; NP_006415.1; NM_006424_1
【００７１】
(７)Ｓｅｍａ５ｂ(ＦＬＪ１０３７２、ＫＩＡＡ１４４５、Ｍｍ．４２０１５、ＳＥＭＡ５Ｂ、ＳＥＭＡＧ、セマフォリン５ｂ Ｈｌｏｇ、セマドメイン、７トロンボスポンジンリピート(タイプ１及びタイプ１様)、膜貫通型ドメイン(ＴＭ)及びショート細胞質ドメイン、(セマフォリン)５Ｂ、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＢ０４０８７８)；Nagase T.、等(2000) DNA Res. 7 (2):143-150); 国際公開2004000997 (クレーム1); 国際公開2003003984 (クレーム1); 国際公開200206339 (クレーム1; p50); 国際公開200188133 (クレーム1; p41-43, 48-58); 国際公開2003054152 (クレーム20); 国際公開2003101400 (クレーム11); 受託: Q9P283; EMBL; AB040878; BAA95969.1. Genew; HGNC:10737;
【００７２】
(８)ＰＳＣＡｈｌｇ(２７０００５０Ｃ１２Ｒｉｋ、Ｃ５３０００８Ｏ１６Ｒｉｋ、ＲＩＫＥＮｃＤＮＡ２７０００５０Ｃ１２、ＲＩＫＥＮｃＤＮＡ２７０００５０Ｃ１２遺伝子、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＹ３５８６２８)；Ross等(2002) Cancer Res. 62:2546-2553; 米国特許出願公開2003129192 (クレーム2); 米国特許出願公開2004044180 (クレーム12); 米国特許出願公開2004044179 (クレーム11); 米国特許出願公開2003096961 (クレーム11); 米国特許出願公開2003232056 (実施例5); 国際公開2003105758 (クレーム12); 米国特許出願公開2003206918 (実施例5);欧州特許出願公開1347046 (クレーム1); 国際公開2003025148 (クレーム20); クロスリファレンス: GI:37182378; AAQ88991.1; AY358628_1
【００７３】
(９)ＥＴＢＲ(エンドセリンタイプＢレセプター、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＹ２７５４６３)；Nakamuta M.、等Biochem. Biophys. Res. Commun. 177、 34-39、 1991; Ogawa Y.、等Biochem. Biophys. Res. Commun. 178、 248-255、 1991; Arai H.、等Jpn. Circ. J. 56, 1303-1307、 1992; Arai H.、等J. Biol. Chem. 268、 3463-3470、 1993; Sakamoto A.、 Yanagisawa M.、等Biochem. Biophys. Res. Commun. 178、 656-663, 1991; Elshourbagy N.A.、等J. Biol. Chem. 268、 3873-3879、 1993; Haendler B.、等J. Cardiovasc. Pharmacol. 20、 s1-S4, 1992; Tsutsumi M.、等Gene 228、 43-49、 1999; Strausberg R.L.、等Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99、 16899-16903, 2002; Bourgeois C.、等J. Clin. Endocrinol. Metab. 82, 3116-3123, 1997; Okamoto Y.、等Biol. Chem. 272, 21589-21596, 1997; Verheij J.B.、等Am. J. Med. Genet. 108、 223-225、 2002; Hofstra R.M.W.、等Eur. J. Hum. Genet. 5、 180-185、 1997; Puffenberger E.G.、等Cell 79、 1257-1266, 1994; Attie T.、 et al、 Hum. Mol. Genet. 4, 2407-2409、 1995; Auricchio A.、等Hum. Mol. Genet. 5:351-354, 1996; Amiel J.、等Hum. Mol. Genet. 5、 355-357、 1996; Hofstra R.M.W.、等Nat. Genet. 12, 445-447、 1996; Svensson P.J.、等Hum. Genet. 103, 145-148、 1998; Fuchs S.、等Mol. Med. 7、 115-124, 2001; Pingault V.、等(2002) Hum. Genet. 111, 198-206; 国際公開2004045516 (クレーム1); 国際公開2004048938 (実施例2); 国際公開2004040000 (クレーム151); 国際公開2003087768 (クレーム1); 国際公開2003016475 (クレーム1); 国際公開2003016475 (クレーム1); 国際公開200261087 (図1); 国際公開2003016494 (図6); 国際公開2003025138 (クレーム12; p144); 国際公開200198351 (クレーム1; p124-125);欧州特許出願公開522868 (クレーム8; 図2); 国際公開200177172 (クレーム1; p297-299); 米国特許出願公開2003109676; 米国特許6518404 (図3); 米国特許5773223 (クレーム1a; Col 31-34); 国際公開2004001004.
【００７４】
(１０)ＭＳＧ７８３(ＲＮＦ１２４、ハイポセティカルタンパク質ＦＬＪ２０３１５、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＭ＿０１７７６３)；国際公開2003104275 (クレーム1); 国際公開2004046342 (実施例2); 国際公開2003042661 (クレーム12); 国際公開2003083074 (クレーム14; p61); 国際公開2003018621 (クレーム1); 国際公開2003024392 (クレーム2; 図93); 国際公開200166689 (実施例6); クロスリファレンス: LocusID:54894; NP_060233.2; NM_017763_1
【００７５】
(１１)ＳＴＥＡＰ２(ＨＧＮＣ＿８６３９、ＩＰＣＡ−１、ＰＣＡＮＡＰ１、ＳＴＡＭＰ１、ＳＴＥＡＰ２、ＳＴＭＰ、前立腺癌関連遺伝子１、前立腺癌癌関連タンパク質１、前立腺癌六回膜貫通型上皮抗原２、六回膜貫通型前立腺癌タンパク質、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＦ４５５１３８)； Lab. Invest. 82 (11):1573-1582 (2002)); 国際公開2003087306; 米国特許出願公開2003064397 (クレーム1; 図1); 国際公開200272596 (クレーム13; p54-55); 国際公開200172962 (クレーム1; 図4B); 国際公開2003104270 (クレーム11); 国際公開2003104270 (クレーム16); 米国特許出願公開2004005598 (クレーム22); 国際公開2003042661 (クレーム12); 米国特許出願公開2003060612 (クレーム12; 図10); 国際公開200226822 (クレーム23; 図2); 国際公開200216429 (クレーム12; 図10); クロスリファレンス: GI:22655488; AAN04080.1; AF455138_1
【００７６】
(１２)ＴｒｐＭ４(ＢＲ２２４５０、ＦＬＪ２００４１、ＴＲＰＭ４、ＴＲＰＭ４Ｂ、トランジェントレセプターポテンシャルカチオンチャネル、サブファミリーＭ、メンバー４、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＭ＿０１７６３６)； Xu、 X.Z.、等Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (19):10692-10697 (2001)、 Cell 109 (3):397-407 (2002)、 J. Biol. Chem. 278 (33):30813-30820 (2003)); 米国特許出願公開2003143557 (クレーム4); 国際公開200040614 (クレーム14; p100-103); 国際公開200210382 (クレーム1; 図9A); 国際公開2003042661 (クレーム12); 国際公開200230268 (クレーム27; p391); 米国特許出願公開2003219806 (クレーム4); 国際公開200162794 (クレーム14; 図1A-D); クロスリファレンス: MIM:606936; NP_060106.2; NM_017636_1
【００７７】
(１３)ＣＲＩＰＴＯ(ＣＲ、ＣＲ１、ＣＲＧＦ、ＣＲＩＰＴＯ、ＴＤＧＦ１、奇形癌腫由来増殖因子、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＰ＿００３２０３又はＮＭ＿００３２１２)；Ciccodicola、 A.、等EMBO J. 8 (7):1987-1991 (1989)、 Am. J. Hum. Genet. 49 (3):555-565 (1991)); 米国特許出願公開2003224411 (クレーム1); 国際公開2003083041 (実施例1); 国際公開2003034984 (クレーム12); 国際公開200288170 (クレーム2; p52-53); 国際公開2003024392 (クレーム2; 図58); 国際公開200216413 (クレーム1; p94-95、 105); 国際公開200222808 (クレーム2; 図1); 米国特許5854399 (実施例2; Col 17-18); 米国特許5792616 (図2); クロスリファレンス: MIM:187395; NP_003203.1; NM_003212_1
【００７８】
(１４)ＣＤ２１(ＣＲ２(補体レセプター２)又はＣ３ＤＲ(Ｃ３ｄ／エプスタイン・バーウイルスレセプター)又はＨｓ．７３７９２ Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号Ｍ２６００４)； Fujisaku等(1989) J. Biol. Chem. 264 (4):2118-2125); Weis J.J.、等J. Exp. Med. 167、 1047-1066, 1988; Moore M.、等Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 84, 9194-9198、 1987; Barel M.、等Mol. Immunol. 35、 1025-1031, 1998; Weis J.J.、等Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 5639-5643, 1986; Sinha S.K.、等(1993) J. Immunol. 150、 5311-5320; 国際公開2004045520 (実施例4); 米国特許出願公開2004005538 (実施例1); 国際公開2003062401 (クレーム9); 国際公開2004045520 (実施例4); WO9102536 (図9.1-9.9); 国際公開2004020595 (クレーム1); 受託: P20023; Q13866; Q14212; EMBL; M26004; AAA35786.1.
【００７９】
(１５)ＣＤ７９ｂ(ＣＤ７９Ｂ、ＣＤ７９ｂ、ＩＧｂ(免疫グロブリン関連β)、Ｂ２９、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＭ＿０００６２６又は１１０３８６７４)； Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (2003) 100 (7):4126-4131, Blood (2002) 100 (9):3068-3076, Muller等(1992) Eur. J. Immunol. 22 (6):1621-1625); 国際公開2004016225 (クレーム 2, 図140); 国際公開2003087768、 米国特許出願公開2004101874 (クレーム 1, ｐ 102); 国際公開2003062401 (クレーム 9); 国際公開200278524 (実施例2); 米国特許出願公開2002150573 (クレーム 5、 ｐ 15); 米国特許5644033; 国際公開2003048202 (クレーム 1, ｐs 306及び309); 国際公開99/558658、 米国特許6534482 (クレーム 13, 図17A/B); 国際公開200055351 (クレーム 11, ｐs 1145-1146); クロスリファレンス: MIM:147245; NP_000617.1; NM_000626_1
【００８０】
(１６)ＦｃＲＨ２(ＩＦＧＰ４、ＩＲＴＡ４、ＳＰＡＰ１Ａ(ＳＨ２ドメイン含有ホスファターゼアンカー型タンパク質１ａ)、ＳＰＡＰ１Ｂ、ＳＰＡＰ１Ｃ、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＭ＿０３０７６４、ＡＹ３５８１３０)；Genome Res. 13 (10):2265-2270 (2003)、 Immunogenetics 54 (2):87-95 (2002)、 Blood 99 (8):2662-2669 (2002)、 Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (17):9772-9777 (2001)、 Xu、 M.J.、等(2001) Biochem. Biophys. Res. Commun. 280 (3):768-775; 国際公開2004016225 (クレーム2); 国際公開2003077836; 国際公開200138490 (クレーム5; 図18D-1-18D-2); 国際公開2003097803 (クレーム12); 国際公開2003089624 (クレーム25); クロスリファレンス: MIM:606509; NP_110391.2; NM_030764_1
【００８１】
(１７)ＨＥＲ２(ＥｒｂＢ２、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号Ｍ１１７３０)；Coussens L.、等Science (1985) 230(4730):1132-1139); Yamamoto T.、等Nature 319、 230-234, 1986; Semba K.、等Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 82, 6497-6501, 1985; Swiercz J.M.、等J. Cell Biol. 165、 869-880、 2004; Kuhns J.J.、等J. Biol. Chem. 274, 36422-36427、 1999; Cho H.-S.、等Nature 421, 756-760、 2003; Ehsani A.、等(1993) Genomics 15、 426-429; 国際公開2004048938 (実施例2); 国際公開2004027049 (図1I); 国際公開2004009622; 国際公開2003081210; 国際公開2003089904 (クレーム9); 国際公開2003016475 (クレーム1); 米国特許出願公開2003118592; 国際公開2003008537 (クレーム1); 国際公開2003055439 (クレーム29; 図1A-B); 国際公開2003025228 (クレーム37; 図5C); 国際公開200222636 (実施例13; p95-107); 国際公開200212341 (クレーム68; 図7); 国際公開200213847 (p71-74); 国際公開200214503 (p114-117); 国際公開200153463 (クレーム2; p41-46); 国際公開200141787 (p15); 国際公開200044899 (クレーム52; 図7); 国際公開200020579 (クレーム3; 図2); 米国特許5869445 (クレーム3; Col 31-38); WO9630514 (クレーム2; p56-61);欧州特許出願公開1439393 (クレーム7); 国際公開2004043361 (クレーム7); 国際公開2004022709; 国際公開200100244 (実施例3; 図4); 受託: P04626; EMBL; M11767; AAA35808.1. EMBL; M11761; AAA35808.1.
【００８２】
(１８)ＮＣＡ(ＣＥＡＣＡＭ６、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号Ｍ１８７２８)；Barnett T.、等Genomics 3, 59-66, 1988; Tawaragi Y.、等Biochem. Biophys. Res. Commun. 150、 89-96, 1988; Strausberg R.L.、等Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99:16899-16903, 2002; 国際公開2004063709;欧州特許出願公開1439393 (クレーム7); 国際公開2004044178 (実施例4); 国際公開2004031238; 国際公開2003042661 (クレーム12); 国際公開200278524 (実施例2); 国際公開200286443 (クレーム27; p427); 国際公開200260317 (クレーム2); Accession: P40199; Q14920; EMBL; M29541; AAA59915.1. EMBL; M18728
【００８３】
(１９)ＭＤＰ(ＤＰＥＰ１、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＢＣ０１７０２３)；Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (26):16899-16903 (2002)); 国際公開2003016475 (クレーム1); 国際公開200264798 (クレーム33; p85-87); JP05003790 (図6-8); WO9946284 (図9); クロスリファレンス: MIM:179780; AAH17023.1; BC017023_1
【００８４】
(２０)ＩＬ２０Ｒａ(ＩＬ２０Ｒａ、ＺＣＹＴＯＲ７、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＦ１８４９７１)；Clark H.F.、等Genome Res. 13, 2265-2270、 2003; Mungall A.J.、等Nature 425、 805-811, 2003; Blumberg H.、等Cell 104, 9-19、 2001; Dumoutier L.、等J. Immunol. 167、 3545-3549、 2001; Parrish-Novak J.、等J. Biol. Chem. 277、 47517-47523, 2002; Pletnev S.、等(2003) Biochemistry 42:12617-12624; Sheikh F.、等(2004) J. Immunol. 172, 2006-2010;欧州特許出願公開1394274 (実施例11); 米国特許出願公開2004005320 (実施例5); 国際公開2003029262 (p74-75); 国際公開2003002717 (クレーム2; p63); 国際公開200222153 (p45-47); 米国特許出願公開2002042366 (p20-21); 国際公開200146261 (p57-59); 国際公開200146232 (p63-65); 国際公開9837193 (クレーム1; p55-59); 受託: Q9UHF4; Q6UWA9; Q96SH8; EMBL; AF184971; AAF01320.1. 
【００８５】
(２１)ブレビカン(ＢＣＡＮ、ＢＥＨＡＢ、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＦ２２９０５３)；Gary S.C.、等Gene 256, 139-147、 2000; Clark H.F.、等Genome Res. 13, 2265-2270、 2003; Strausberg R.L.、等Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99、 16899-16903, 2002; 米国特許出願公開2003186372 (クレーム11); 米国特許出願公開2003186373 (クレーム11); 米国特許出願公開2003119131 (クレーム1; 図52); 米国特許出願公開2003119122 (クレーム1; 図52); 米国特許出願公開2003119126 (クレーム1); 米国特許出願公開2003119121 (クレーム1; 図52); 米国特許出願公開2003119129 (クレーム1); 米国特許出願公開2003119130 (クレーム1); 米国特許出願公開2003119128 (クレーム1; 図52); 米国特許出願公開2003119125 (クレーム1); 国際公開2003016475 (クレーム1); 国際公開200202634 (クレーム1);
【００８６】
(２２)ＥｐｈＢ２Ｒ(ＤＲＴ、ＥＲＫ、Ｈｅｋ５、ＥＰＨＴ３、Ｔｙｒｏ５、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＭ＿００４４４２)； Chan、J.及びWatt、 V.M.、 Oncogene 6 (6)、 1057-1061 (1991) Oncogene 10 (5):897-905 (1995)、 Annu. Rev. Neurosci. 21:309-345 (1998)、 Int. Rev. Cytol. 196:177-244 (2000)); 国際公開2003042661 (クレーム12); 国際公開200053216 (クレーム1; p41); 国際公開2004065576 (クレーム1); 国際公開2004020583 (クレーム9); 国際公開2003004529 (p128-132); 国際公開200053216 (クレーム1; p42); クロスリファレンス: MIM:600997; NP_004433.2; NM_004442_1
【００８７】
(２３)ＡＳＬＧ６５９(Ｂ７ｈ、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＸ０９２３２８)；米国特許出願公開20040101899 (クレーム2); 国際公開2003104399 (クレーム11); 国際公開2004000221 (図3); 米国特許出願公開2003165504 (クレーム1); 米国特許出願公開2003124140 (実施例2); 米国特許出願公開2003065143 (図60); 国際公開2002102235 (クレーム13; p299); 米国特許出願公開2003091580 (実施例2); 国際公開200210187 (クレーム6; 図10); 国際公開200194641 (クレーム12; 図7b); 国際公開200202624 (クレーム13; 図1A-1B); 米国特許出願公開2002034749 (クレーム54; p45-46); 国際公開200206317 (実施例2; p320-321, クレーム34; p321-322); 国際公開200271928 (p468-469); 国際公開200202587 (実施例1; 図1); 国際公開200140269 (実施例3; ｐ 190-192); 国際公開200036107 (実施例2; p205-207); 国際公開2004053079 (クレーム12); 国際公開2003004989 (クレーム1); 国際公開200271928 (p233-234, 452-453); 国際公開0116318; 
【００８８】
(２４)ＰＳＣＡ(前立腺肝細胞抗原前駆物質、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＪ２９７４３６)； Reiter R.E.、等Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 95、 1735-1740、 1998; Gu Z.、等Oncogene 19、 1288-1296, 2000; Biochem. Biophys. Res. Commun. (2000) 275(3):783-788; 国際公開2004022709;欧州特許出願公開1394274 (実施例11); 米国特許出願公開2004018553 (クレーム17); 国際公開2003008537 (クレーム1); 国際公開200281646 (クレーム1; p164); 国際公開2003003906 (クレーム10; p288); 国際公開200140309 (実施例1; 図17); 米国特許出願公開2001055751 (実施例1; 図1b); 国際公開200032752 (クレーム18; 図1); 国際公開9851805 (クレーム17; p97); 国際公開9851824 (クレーム10; p94); 国際公開9840403 (クレーム2; 図1B); Accession: O43653; EMBL; AF043498; AAC39607.1.
【００８９】
(２５)ＧＥＤＡ(Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＹ２６０７６３)；AAP14954脂肪腫HMGIC融合対様タンパク質 /pid=AAP14954.1 ホモサピエンス (human); 国際公開2003054152 (クレーム20); 国際公開2003000842 (クレーム1); 国際公開2003023013 (実施例3, クレーム20); 米国特許出願公開2003194704 (クレーム45); クロスリファレンス: GI:30102449; AAP14954.1; AY260763_1
【００９０】
(２６)ＢＡＦＦ−Ｒ(Ｂ細胞活性化因子レセプター、ＢＬｙＳレセプター３、ＢＲ３、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＦ１１６４５６)；BAFF レセプター /pid=NP_443177.1 - ホモサピエンス; Thompson、 J.S.、等Science 293 (5537)、 2108-2111 (2001); 国際公開2004058309; 国際公開2004011611; 国際公開2003045422 (実施例; p32-33); 国際公開2003014294 (クレーム35; 図6B); 国際公開2003035846 (クレーム70; p615-616); 国際公開200294852 (Col 136-137); 国際公開200238766 (クレーム3; p133); 国際公開200224909 (実施例3; 図3); クロスリファレンス: MIM:606269; NP_443177.1; NM_052945_1; AF132600
【００９１】
(２７)ＣＤ２２(Ｂ細胞レセプターＣＤ２２−Ｂアイソフォーム、ＢＬ−ＣＡＭ、Ｌｙｂ−８、Ｌｙｂ８、ＳＩＧＬＥＣ−２、ＦＬＪ２２８１４、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＫ０２６４６７)； Wilson等(1991) J. Exp. Med. 173:137-146; 国際公開2003072036 (クレーム1; 図1); クロスリファレンス: MIM:107266; NP_001762.1; NM_001771_1
【００９２】
(２８)ＣＤ７９ａ(ＣＤ７９Ａ、ＣＤ７９ａ、免疫グロブリン関連α、Ｉｇβ(ＣＤ７９Ｂ)と共有的に相互作用し、ＩｇＭ分子と表面上に複合体を形成し、Ｂ細胞分化に関与するシグナルを伝達するＢ細胞−特異タンパク質)、 pI: 4.84, MW: 25028 TM: 2 [P] Gene Chromosome: 19q13.2, Genbank accession No. NP_001774.10); 国際公開2003088808、 米国特許出願公開20030228319; 国際公開2003062401 (クレーム 9); 米国特許出願公開2002150573 (クレーム 4, ｐs 13-14); 国際公開9958658 (クレーム 13, 図16); 国際公開9207574 (図1); 米国特許5644033; Ha等(1992) J. Immunol. 148(5):1526-1531; Mueller等(1992) Eur. J. Biochem. 22:1621-1625; Hashimoto等(1994) Immunogenetics 40(4):287-295; Preud’homme等(1992) Clin. Exp. Immunol. 90(1):141-146; Yu等(1992) J. Immunol. 148(2) 633-637; Sakaguchi等(1988) EMBO J. 7(11):3457-3464
【００９３】
(２９)ＣＸＣＲ５(バーキットリンパ腫レセプター１、ＣＸＣＬ１３ケモカイン二より活性化され、リンパ球遊走機能及び体液性防御において機能し、ＨＩＶ−２感染とおそらくはＡＩＤＳ、リンパ腫、骨髄腫、及び白血病の発症において所定の役割を担うＧタンパク質結合レセプター)； 372 aa)、 pI: 8.54 MW: 41959 TM: 7 [P] Gene Chromosome: 11q23.3, Genbank accession No. NP_001707.1); 国際公開2004040000; 国際公開2004015426; 米国特許出願公開2003105292 (実施例2); 米国特許6555339 (実施例2); 国際公開200261087 (図1); 国際公開200157188 (クレーム20、 ｐ 269); 国際公開200172830 (ｐs 12-13); 国際公開200022129 (実施例1, ｐs 152-153,実施例2, ｐs 254-256); 国際公開9928468 (クレーム 1, ｐ 38); 米国特許5440021 (実施例2, col 49-52); 国際公開9428931 (ｐs 56-58); 国際公開9217497 (クレーム 7、 図5); Dobner等(1992) Eur. J. Immunol. 22:2795-2799; Barella等(1995) Biochem. J. 309:773-779
【００９４】
(３０)ＨＬＡ−ＤＯＢ(主要組織適合複合体クラスＩＩ分子βサブユニット(Ｉａ抗原))；273 aa、 pI: 6.56 MW: 30820 TM: 1 [P] Gene Chromosome: 6p21.3, Genbank accession No. NP_002111.1); Tonnelle等(1985) EMBO J. 4(11):2839-2847; Jonsson等(1989) Immunogenetics 29(6):411-413; Beck等(1992) J. Mol. Biol. 228:433-441; Strausberg等(2002) Proc. Natl. Acad. Sci USA 99:16899-16903; Servenius等(1987) J. Biol. Chem. 262:8759-8766; Beck等(1996) J. Mol. Biol. 255:1-13; Naruse等(2002) Tissue Antigens 59:512-519; 国際公開9958658 (クレーム 13, 図15); 米国特許6153408 (Col 35-38); 米国特許5976551 (col 168-170); 米国特許6011146 (col 145-146); Kasahara等(1989) Immunogenetics 30(1):66-68; Larhammar等(1985) J. Biol. Chem. 260(26):14111-14119
【００９５】
(３１)Ｐ２Ｘ５(プリン作動性レセプターＰ２Ｘリガンドゲートイオンチャネル５、細胞外ＡＴＰによってゲートされるイオンチャネル、シナプス伝達及びニューロン新生に関与し得、欠損は突発性排尿筋不安定性の病態生理に寄与しうる)； 422 aa)、 pI: 7.63, MW: 47206 TM: 1 [P] Gene Chromosome: 17p13.3, Genbank 受託番号 NP_002552.2); Le等(1997) FEBS Lett. 418(1-2):195-199; 国際公開2004047749; 国際公開2003072035 (クレーム 10); Touchman等(2000) Genome Res. 10:165-173; 国際公開200222660 (クレーム 20); 国際公開2003093444 (クレーム1); 国際公開2003087768 (クレーム1); 国際公開2003029277 (p82)
【００９６】
(３２)ＣＤ７２(Ｂ細胞分化抗原ＣＤ７２、Ｌｙｂ−２)；３５９ａａ)、ｐＩ：８．６６，ＭＷ：４０２２５ＴＭ：１［Ｐ］遺伝子染色体：９ｐ１３．３，Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＮＰ＿００１７７３．１)；国際公開2004042346 (クレーム65); 国際公開2003026493 (ｐs 51-52, 57-58); 国際公開200075655 (ｐs 105-106); Von Hoegen等(1990) J. Immunol. 144(12):4870-4877; Strausberg等(2002) Proc. Natl. Acad. Sci USA 99:16899-16903
【００９７】
(３３)ＬＹ６４(リンパ球抗原６４(ＲＰ１０５)、ロイシンリッチ反復配列(ＬＲＲ)ファミリーのＩ型膜タンパク質、Ｂ細胞活性化及びアポトーシスを調節し、機能喪失が全身性エリテマトーデスの患者における疾患活性の増加に関連)； 661 aa)、 pI: 6.20、 MW: 74147 TM: 1 [P] Gene Chromosome: 5q12, Genbank 受託番号NP_005573.1); 米国特許出願公開2002193567; 国際公開9707198 (クレーム11, p39-42); Miura等(1996) Genomics 38(3):299-304; Miura等(1998) Blood 92:2815-2822; 国際公開2003083047; 国際公開9744452 (クレーム8、 p 57-61); 国際公開200012130 (p24-26)
【００９８】
(３４)ＦｃＲＨ１(Ｆｃレセプター様タンパク質１、Ｃ２タイプＩｇ様及びＩＴＡＭドメインを含む免疫グロブリンＦｃドメインに対する推定レセプター、Ｂリンパ球分化において役割を有しうる)；429 aa、 pI: 5.28、 MW: 46925 TM: 1 [P] Gene Chromosome: 1q21-1q22, Genbank 受託番号NP_443170.1); 国際公開2003077836; 国際公開200138490 (クレーム6, 図18E-1-18-E-2); Davis等(2001) Proc. Natl. Acad. Sci USA 98(17):9772-9777; 国際公開2003089624 (クレーム8);欧州特許出願公開1347046 (クレーム1); 国際公開2003089624 (クレーム7)
【００９９】
(３５)ＩＲＴＡ２(免疫グロブリンスーパーファミリーレセプタートランスロケーション関連２、Ｂ細胞発達及びリンパ腫発生に可能な役割のある推定イムノレセプター；トランスロケーションによる遺伝子の調節解除がある種のＢ細胞悪性腫瘍で生じる)；977 aa、 pI: 6.88 MW: 106468 TM: 1 [P] Gene Chromosome: 1q21, Genbank 受託番号ヒト:AF343662、 AF343663、 AF343664、 AF343665、 AF369794、 AF397453、 AK090423、 AK090475、 AL834187、 AY358085; マウス:AK089756、 AY158090、 AY506558; NP_112571.1; 国際公開2003024392 (クレーム2, 図97); Nakayama等(2000) Biochem. Biophys. Res. Commun. 277(1):124-127; 国際公開2003077836; 国際公開200138490 (クレーム3, 図18B-1-18B-2)
【０１００】
(３６)ＴＥＮＢ２(ＴＭＥＦＦ２、トモレグリン、ＴＰＥＦ、ＨＰＰ１、ＴＲ、推定膜貫通型プロテオグリカン、ＥＧＦ／ヘレグリンファミリー増殖因子及びフォリスタチン関連)； 374 aa、 NCBI受託: AAD55776、 AAF91397、 AAG49451、 NCBI RefSeq: NP_057276; NCBI Gene: 23671; OMIM: 605734; SwissProt Q9UIK5; Genbank 受託番号AF179274; AY358907、 CAF85723, CQ782436; 国際公開2004074320; JP2004113151; 国際公開2003042661; 国際公開2003009814;欧州特許出願公開1295944 (ｐs 69-70); 国際公開200230268 (ｐ 329); 国際公開200190304; 米国特許出願公開2004249130; 米国特許出願公開2004022727; 国際公開2004063355; 米国特許出願公開2004197325; 米国特許出願公開2003232350; 米国特許出願公開2004005563; 米国特許出願公開2003124579; Horie等(2000) Genomics 67:146-152; Uchida等(1999) Biochem. Biophys. Res. Commun. 266:593-602; Liang等(2000) Cancer Res. 60:4907-12; Glynne-Jones等(2001) Int J Cancer. Oct 15;94(2):178-84.
【０１０１】
親抗体はまた、アルブミン結合ペプチド(ＡＢＰ)配列を含んでなる融合タンパク質でありうる(Dennis等(2002) “Albumin Binding As A General Strategy For Improving The Pharmacokinetics Of Proteins” J Biol Chem. 277:35035-35043; WO 01/45746)。発明の抗体は、(i) Dennis等(2002) J Biol Chem. 277:35035-35043の表 III 及びIV, 頁35038; (ii) US 20040001827 の[0076];及び(iii) WO 01/45746の頁12-13に教示され、その全体を出典明記によりここに援用するＡＢＰ配列を有する融合タンパク質を含む。
【０１０２】
変異誘発
出発ポリペプチドのアミノ酸配列変異体をコードするＤＮＡは、公知の様々な方法により調製される。これらの方法には、これに限定されるものではないが、部位指向性(又はオリゴヌクレオチド媒介)突然変異誘発、ＰＣＲ突然変異誘発、及びポリペプチドをコードする前もって調製されたＤＮＡのカセット突然変異による調製が含まれる。組換え抗体の変異体はまた、制限断片操作によって、又は合成オリゴヌクレオチドを用いるオーバーラップエクステンションＰＣＲによって構築されうる。変異誘発プライマーは、システインコドン置換をコードする。標準的な変異誘発技術を使用して、このような変異体システイン操作抗体をコードするＤＮＡを生成できる。一般的なガイダンスは、Sambrook等Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 1989; and Ausubel等Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing and Wiley-Interscience, New York, N.Y., 1993に見られる。
【０１０３】
部位特異的突然変異誘発は、置換変異体、つまり変異体タンパク質を調製するための一方法である。この方法はよく知られている(例えば、(see for example, Carter (1985)等Nucleic Acids Res. 13:4431-4443; Ho等(1989) Gene (Amst.) 77:51-59; and Kunkel等(1987) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:488)を参照されたい)。簡潔に言えば、ＤＮＡの部位特異的突然変異誘発を実施するには、出発ＤＮＡがそのような出発ＤＮＡの一本鎖に所望の突然変異をコードするオリゴヌクレオチドを先ずハイブリダイズすることにより改変される。ハイブリダイゼーション後にＤＮＡポリメラーゼが、プライマーとしてハイブリダイズされたオリゴヌクレオチドを使用し、テンプレートとして出発ＤＮＡの一本鎖を使用して、完全な第２ストランドを合成するために使用される。よって、所望の突然変異をコードするオリゴヌクレオチドが得られた二本鎖ＤＮＡに導入される。部位特異的突然変異誘発は、発現プラスミドにおいて、変異誘発されるタンパク質を発現する遺伝子内で実施され得、得られたプラスミドは、所望のシステイン置換突然変異の導入を確認するために配列決定されうる(Liu等(1998) J. Biol. Chem. 273:20252-20260)。QuikChange(登録商標) Multi Site-Directed Mutagenesis Kit (Stratagene, La Jolla, CA)など、商業的に入手可能なものを含む部位特異的のプロトコル及び形式。
【０１０４】
ＰＣＲ突然変異誘発もまた出発ポリペプチドのアミノ酸配列変異体を製造するために好適である。Higuchi, (1990) in PCR Protocols, pp.177-183, Academic Press; Ito等(1991) Gene 102:67-70; Bernhard等(1994) Bioconjugate Chem. 5:126-132; and Vallette等(1989) Nuc. Acids Res. 17:723-733を参照されたい。簡潔に述べれば、少量のテンプレートＤＮＡがＰＣＲの出発材料として使用される場合、テンプレートＤＮＡにおける対応する領域とは配列が僅かに異なるプライマーを使用して、プライマーがテンプレートと異なる位置でのみテンプレート配列と異なる比較的多量の特異的ＮＡ断片を産生することができる。
【０１０５】
変異体を調製する他の方法であるカセット突然変異誘発は、Wells等(1985) Gene 34:315-323により記載された方法に基づく。出発材料は変異される出発ポリペプチドＤＮＡを含んでなるプラスミド(又は他のベクター)である。変異される出発ＤＮＡのコドンが同定される。同定される変異部位の各側に独特な制限エンドヌクレアーゼ部位がなければならない。そのような制限部位が存在しない場合は、出発ポリペプチドＤＮＡの適切な位置にそれを導入するために上述したオリゴヌクレオチド媒介突然変異誘発法を使用してこれを産生しうる。プラスミドＤＮＡはこれらの部位で切断されてそれを線形化する。制限部位間のＤＮＡ配列をコードするが所望の変異を含んでいる二本鎖オリゴヌクレオチドは常套的な手順を使用して合成され、そこでは、オリゴヌクレオチドの二本のストランドが別個に合成され、ついで標準的な方法を使用して共にハイブリダイズされる。オリゴヌクレオチドは、ホスホラミダイト合成方法によって調製される(US 4415732; US 4458066; Beaucage, S. and Iyer, R. (1992) "Advances in the synthesis of oligonucleotides by the phosphoramidite approach", Tetrahedron 48:2223-2311)。この二本鎖オリゴヌクレオチドはカセットと呼ばれる。このカセットは線形化されたプラスミドの末端と適合性である５'及び３'末端を有するように設計され、プラスミドに直接に結合できる。しかして、このプラスミドは変異ＤＮＡ配列を含んでいる。コード化システイン置換を有する変異体ＤＮＡは、ＤＮＡ配列決定によって確認できる。
【０１０６】
単一突然変異はまた、ＰＣＲベース変異誘発により鋳型として二本鎖プラスミドＤＮＡを使用してオリゴヌクレオチド指定突然変異により生成される(Sambrook and Russel, (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd edition; Zoller等(1983) Methods Enzymol. 100:468-500; Zoller, M.J. and Smith, M. (1982) Nucl. Acids Res. 10:6487-6500)。
【０１０７】
本発明では、Ｍ１３ファージにディスプレイされるｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(Gerstner等(2002) “Sequence Plasticity In The Antigen-Binding Site Of A Therapeutic Anti-HER2 Antibody”, J Mol Biol. 321:851-62)をモデルシステムとして実験のために使用した。システイン変異を、ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-ファージ、ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８、及びＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８コンストラクトに導入した。ｈｕ４Ｄ５-ＴｈｉｏＦａｂ-ファージ調製を、前述のように、ポリエチレングリコール(ＰＥＧ)沈降法を使用して実施した(Lowman, Henry B. (1998) Methods in Molecular Biology (Totowa, New Jersey) 87 (Combinatorial Peptide Library Protocols) 249-264)。
【０１０８】
ＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイ
ＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲ(反応性チオールの選別のためのファージＥＬＩＳＡ)アッセイにより、ＥＬＩＳＡファージ様式での抗体の反応性システイン基の検出が可能である。ウェル表面に興味のタンパク質(例えば抗体)をコートし、その後にファージ粒子、次いでＨＲＰ標識した二次抗体を用いインキュベーションし吸光度を検出するプロセスが、実施例２に詳細に記載されている。ファージにディスプレイされる変異タンパク質は、迅速で、強力な、ハイ-スループット方法でスクリーニングされうる。システイン改変抗体のライブラリを生成して同じ手法を用いて結合選別を行い、抗体又は他のタンパク質のランダムなタンパク質-ファージライブラリから遊離Ｃｙｓ取込みの反応性の部位を適切に同定することができる。この技術は、ファージにディスプレイされるシステイン変異タンパク質を、チオール反応性でもあるレポーターグループ又は親和性試薬と反応させることを含む。図８は、ＨＥＲ２へのＦａｂ又はＴｈｉｏＦａｂ(上)及びストレプトアビジンへのビオチン化ＴｈｉｏＦａｂ(下)の結合を描く、模式図によるＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイを示す。
【０１０９】
タンパク質の発現及び精製
システイン操作抗体をコードしているＤＮＡは、常法を用いて(例えば、モノクローナル抗体の重鎖及び軽鎖をコードしている遺伝子に特異的に結合できるオリゴヌクレオチドプローブを用いることにより)直ぐに分離され配列決定される。ハイブリドーマ細胞は、このようなＤＮＡの供給源となる。ひとたび分離されたならば、ＤＮＡを発現ベクター中に入れ、ついでこれを、そうしないと抗体タンパク質を産生しない大腸菌細胞、サルＣＯＳ細胞、チャイニーズハムスター卵巣(ＣＨＯ)細胞、又は他の哺乳類宿主細胞、例えばミエローマ細胞(ＵＳ５８０７７１５；ＵＳ２００５／００４８５７２；ＵＳ２００４／０２２９３１０)のような宿主細胞中にトランスフェクトし、組換え宿主細胞中でモノクローナル抗体の合成を達成することができる。ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８システイン操作抗体の収率は、野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８と類似であった。抗体をコードするＤＮＡの細菌中での組換え発現に関する概説文献は、Skerra等(1993) Curr. Opinion in Immunol. 5:256-262 and Pluckthun (1992) Immunol. Revs. 130:151-188を含む。
【０１１０】
設定および選別の後、改変された、反応性のある対になっていないＣｙｓ残基を有するシステイン改変抗体、例えばＴｈｉｏＦａｂが、(i) 細菌、例えば大腸菌システム又は哺乳類の細胞培養システム(国際公開第０１／００２４５号)、例えばチャイニーズハムスター卵巣細胞(ＣＨＯ)における発現、および(ii) 一般的なタンパク質精製技術を用いた精製(Lowman等 (1991) J. Biol. Chem. 266(17): 10982-10988)によって産生されてもよい。
【０１１１】
ＴｈｉｏＦａｂは、非サプレッサー大腸菌株である３４Ｂ８(Baca等(1997) Journal Biological Chemistry 272(16):10678-84)における誘発により発現させた。実施例３ａを参照のこと。収集した細胞ペレットをＰＢＳ(リン酸緩衝食塩水)に再懸濁させ、完全細胞溶解をマイクロフルダイザーを通過させることによって実施し、ＴｈｉｏＦａｂをプロテインＧ ＳＥＰＨＡＲＯＳＥＴＭ(Amersham)を用いるアフィニティークロマトグラフィーによって精製した。ＴｈｉｏＦａｂを上記のようにビオチン-ＰＥＯ-マレイミドとコンジュゲートさせ、ビオチン化-ＴｈｉｏＦａｂをSuperdex-200ＴＭ(Amersham)ゲル濾過クロマトグラフィーによって更に精製し、これは遊離ビオチン-ＰＥＯ-マレイミド及びＴｈｉｏＦａｂのオリゴマー画分を除去した。
【０１１２】
質量分析法
液体クロマトグラフィーエレクトロスプレーイオン化質量(ＬＣ-ＥＳＩ-ＭＳ)分析を、ビオチンコンジュゲートＦａｂの正確な分子量決定のために使用した(Cole, R.B. Electro Spray Ionization Mass Spectrometry: Fundamentals, Instrumentation And Applications. (1997) Wiley, New York)。ビオチン化ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(Ａ１２１Ｃ)ペプチドのアミノ酸配列を、トリプシン消化と、その後のＬＣ-ＥＳＩ-Ｔａｎｄｅｍ ＭＳ分析によって決定した(表４、実施例３ｂ)。
【０１１３】
抗体Ｆａｂ断片ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８は約４４５のアミノ酸残基を有し、１０のＣｙｓ残基を含む(軽鎖に５、重鎖に５)。ヒト化４Ｄ５可変断片(Ｆｖ４Ｄ５)の高分解能構造が確立されている(Eigenbrot等“X-Ray Structures Of The Antigen-Binding Domains From Three Variants Of Humanized Anti-P185her2 Antibody 4D5 And Comparison With Molecular Modeling” (1993) J Mol Biol. 229:969-995)を参照)。全てのＣｙｓ残基はジスルフィド結合の形態で存在し、従ってこれらの残基は、薬剤-マレイミドとコンジュゲートする何れかの反応性チオール基を持たない(還元剤で処理されない場合)。よって、新しく設計されたＣｙｓ残基は不対のままであり得、求電子リンカー試薬又は薬剤-リンカー中間体、例えば薬剤-マレイミドと反応、つまりコンジュゲートできる。図１ＡはＸ線結晶配位によるｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８抗体断片の三次元表示を示す。重及び軽鎖の操作されたＣｙｓ残基の構造位置は、連続的番号付けシステムにより番号付けされている。この連続的番号付けシステムは、Ｎ末端で開始され、ａ、ｂ、ｃで記される挿入によってＫａｂａｔ番号付けスキーム(下列)と異なる、連続的番号付けスキーム(上列)を示す図１Ｂに従い、トラスツズマブの４ｄ５ｖ７ｆａｂＨ変異体について、Ｋａｂａｔ番号付けシステム(Kabat et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD)に相関する。カバット番号付けシステムを用いると、実際の直鎖のアミノ酸配列は、可変ドメインのＦＲないしＣＤＲが短くなっているアミノ酸か、又はＦＲないしＣＤＲに挿入を含むアミノ酸を含みうる。システイン操作重鎖変異体部位は、次の表の連続的番号付けおよびカバット番号付けスキームによって同定される。
2018027932.tif 000002
【０１１４】
Ｍ１３ファージミド-Ｃｙｓ変異体Ｆａｂ(図３Ａ及び３Ｂ)は、Ｆａｂタンパク質と比較して迅速にスクリーニングできる。抗原及びストレプトアビジンに結合するファージミド-ＴｈｉｏＦａｂは、実施例２に記載し図８に示すように、ＥＬＩＳＡプレートにそれぞれＨＥＲ２及びストレプトアビジンをコートし、抗Ｆａｂ-ＨＲＰ(西洋ワサビペルオキシダーゼ)で探索することによって試験できる。この方法は、操作Ｃｙｓ残基／コンジュゲートされたビオチン分子による、抗原結合及びチオール基の反応性に対する効果の同時モニタリングを可能にした。また、方法は、Ｍ１３ファージにディスプレイされている任意のタンパク質について反応性チオール基をスクリーニングするのに使用できる。コンジュゲート又は非コンジュゲートファージミド-ＴｈｉｏＦａｂは、単純なＰＥＧ沈殿によって精製される。
【０１１５】
ヒト化４Ｄ５(ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂ)の抗原結合断片は大腸菌において良く発現され、バクテリオファージにディスプレイされる(Garrard等(1993) Gene 128:103-109)。抗体Ｆａｂ断片ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８を、チオール反応性を探索するために、ＥＬＩＳＡベースアッセイにおいてモデルシステムとして、Ｍ１３ファージ上にディスプレイした。図８はＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイのグラフィック表示であり、ＨＥＲ２(上)及びストレプトアビジン(下)へのビオチン化ＴｈｉｏＦａｂファージ及び抗ファージＨＲＰ抗体の結合を示す。５のアミノ酸残基(Ｌ-Ａｌａ４３、Ｈ-Ａｌａ４０、Ｈ-Ｓｅｒ１１９、Ｈ-Ａｌａ１２１及びＨ-Ｓｅｒ１２２)を、抗原結合表面からの遠位として結晶構造情報から最初に選択した(Eigenbrot等(1993) J Mol Biol. 229:969-995)。タンパク質データベースＸ線結晶構造を１ＦＶＣとして設計した。Ｃｙｓ残基を部位特異的変異誘発によりこれらの位置に設計した。ＴｈｉｏＦａｂ-ファージ調製物を単離し、ビオチン化試薬と反応させた。
【０１１６】
ビオチンコンジュゲート及び非コンジュゲート変異体を、ＨＲＰ(西洋ワサビペルオキシダーゼ)コンジュゲートされた抗ファージ抗体を用いて、ＥＬＩＳＡベースＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイ(図８、実施例２)を使用してＨＥＲ２及びストレプトアビジン結合について試験した。ＢＳＡ(中空ボックス)、ＨＥＲ２(灰色ボックス)又はストレプトアビジン(中実ボックス)との非ビオチン化ファージ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(図２Ａ)及びビオチン化ファージ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(図２Ｂ)との相互作用を、抗-Ｍ１３-西洋ワサビペルオキシダーゼ(ＨＲＰ)抗体を介し、標準的なＨＲＰ反応を展開し、４５０ｎｍで吸光度を測定することによりモニタした。発色基質のターンオーバーにより生成される吸光度を４５０ｎｍで測定した。ＨＥＲ２とのＴｈｉｏＦａｂの反応性は、抗原結合を測定する。ストレプトアビジンとのＴｈｉｏＦａｂの反応性は、ビオチン化の程度を測定する。ＢＳＡとのＴｈｉｏＦａｂの反応性は、非特異的相互作用のネガティブコントロールである。図２Ａに見られるように、全てのＴｈｉｏＦａｂ-ファージ変異体は、野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-ファージのと比較して、ＨＥＲ２への類似な結合を有する。更に、ビオチンとのコンジュゲーションは、ＨＥＲ２へのＴｈｉｏＦａｂの結合を干渉しなかった(図２Ｂ)。
【０１１７】
驚くべきこのに、また予想外に、ＴｈｉｏＦａｂ-ファージサンプルは、様々なレベルのストレプトアビジン結合活性を示した。全ての試験したファージ-ＴｈｉｏＦａｂから、Ａ１２１Ｃシステイン操作抗体が最大のチオール反応性を呈した。野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-ファージを同じ量のビオチン-マレイミドとインキュベートしたが、これらのファージはほとんどストレプトアビジン結合を持たず、ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８及びＭ１３ファージコートタンパク質からの既存のシステイン残基(ジスルフィド結合形成に関与)は、ビオチン-マレイミドの部位特異的コンジュゲーションを干渉しなかったことを示す。これらの結果は、ファージＥＬＩＳＡアッセイが、Ｆａｂ表面上の反応性チオール基をスクリーニングするのに成功裏に使用できることを示す。
【０１１８】
ＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイにより、抗体の反応性のチオール基のスクリーニングが可能である。この方法によるＡ１２１Ｃ変異の同定は一例である。完全なＦａｂ分子は、反応性チオール基を有するＴｈｉｏＦａｂ変異体をより多く同定するために、効果的に検索されうる。パラメーターである断片的な表面のアクセス容易性を用いて、ポリペプチド内のアミノ酸残基に対する溶媒のアクセスしやすさを同定して、定量化した。表面のアクセス容易性は、溶媒分子、例えば水が接触することができる表面積(Å２)として表されうる。水が占める面積は１．４Å半径球として概算される。アルゴリズムを用いて公知のＸ線結晶学由来の座標によりタンパク質の各アミノ酸の表面アクセス容易性を算出する結晶学プログラムのＣＣＰ４ Ｓｕｉｔｅとして("The CCP4 Suite: Programs for Protein Crystallography" (1994) Acta. Cryst. D50: 760-763)、ソフトウェアは入手自由であるか許可されている(Secretary to CCP4, Daresbury Laboratory, Warrington, WA4 4AD, United Kingdom, Fax: (+44) 1925 603825, or by internet: www.ccp4.ac.uk/dist/html/INDEX.html)。B.Lee and F.M.Richards (1971) J.Mol.Biol. 55:379-400のアルゴリズムに基づいて、表面アクセス容易性の算出を実行する２つの例示的なソフトウェアモジュールは、「ＡＲＥＡＩＭＯＬ」および「ＳＵＲＦＡＣＥ」である。ＡＲＥＡＩＭＯＬは、タンパク質のヴァンデルワールス表面を転がるので、プローブ球(溶媒分子を表す)の中心の座標としてタンパク質の溶媒にアクセスする表面を定義する。ＡＲＥＡＩＭＯＬは、各原子の周りの拡がった球上(原子とプローブの半径の合計に等しい原子中心からの距離)に表面ポイントを生成して、周囲の原子と関連する同等の球内にあるものを除くことによって溶媒にアクセス容易な表面を算出する。ＡＲＥＡＩＭＯＬは、ＰＤＢ座標ファイルに原子の溶媒にアクセス容易な領域を見つけ、残基、鎖、及び全分子がアクセス容易な領域をまとめる。個々の原子がアクセス容易な領域(または、領域の相違)は、偽ＰＤＢ出力ファイルに書き込まれる。ＡＲＥＡＩＭＯＬは各エレメントについて単一の半径を仮定し、限られた数の異なるエレメントを認識するのみである。未知の原子タイプ(すなわちＡＲＥＡＩＭＯＬの内部データベースにないもの)にはデフォルト半径の１．８Ａが割り当てられるだろう。認識された原子のリストは：
2018027932.tif 000003
【０１１９】
ＡＲＥＡＩＭＯＬおよびＳＵＲＦＡＣＥは、絶対的なアクセス容易性、すなわち正方形のオングストローム(Å)の数を示す。部分的な表面アクセス容易性は、ポリペプチド内のアミノ酸に関する標準の状態を参照することで算出される。基準状態はトリペプチドＧｌｙ-Ｘ-Ｇｌｙであり、ここで、Ｘは対象のアミノ酸であり、基準状態は「伸展した」高次構造、すなわちβ鎖内の高次構造様でなければならない。伸展した高次構造はＸのアクセス容易性を最大にする。算出したアクセス容易な領域をＧｌｙ-Ｘ-Ｇｌｙトリペプチド基準状態のアクセス容易な領域で割って、比率を比率を示す。これが部分的なアクセス容易性となる。アクセス容易性の割合は、１００を乗じた部分的アクセス容易性である。
【０１２０】
表面アクセス容易性を算出するための他の例示的なアルゴリズムは、ポリペプチドのＸ線座標に基づいて水球体に対するアミノ酸残基の部分的アクセス容易性を算出するプログラムｘｓａｅ (Broger, C., F. Hoffman-LaRoche, Basel)のＳＯＬＶモジュールに基づく。
【０１２１】
ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ７のすべてのアミノ酸の部分的表面アクセス容易性を、結晶構造情報を使用して算出した(Eigenbrot等 (1993) J Mol Biol. 229:969-995; US 7521541)。Ｃｙｓ残基と置換されるよう操作できるｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８の残基を同定するために、次の２つの基準を使用した：
1.完全に埋没しているアミノ酸残基は除外される(つまり１０％未満の部分的表面アクセス容易性)。１０％より大のアクセス可能(部分的表面アクセス容易性)であるｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８の１３４(軽鎖)及び１５１(重鎖)残基がある。上位１０の最もアクセス可能なＳｅｒ、Ａｌａ及びＶａｌ残基を、他のアミノ酸と比較したＣｙｓへのそれらの近い構造類似性により選択し、新規に設計されたＣｙｓにより、抗体に最小の構造制約のみを導入した。他のシステイン置換部位もまたスクリーニングでき、コンジュゲーションに有用でありうる。
2.残基は、Ｆａｂの機能的及び構造的相互作用におけるそれらの役割に基づいて分別される。抗原相互作用に関与せず、存在するジスルフィド結合と離れた残基を更に選択した。新規に設計されたＣｙｓ残基は、抗原結合と異なり、抗原結合を干渉せず、ジスルフィド結合形成に関与するシステインと誤対合しないべきである。
【０１２２】
Ｌ-１０からＬ-２０、Ｌ-３８からＬ-４８、Ｌ-１０５からＬ-１１５、Ｌ-１３９からＬ-１４９、Ｌ-１６３からＬ-１７３から選択される軽鎖の範囲内、及びＨ-３５からＨ-４５、Ｈ-８３からＨ-９３、Ｈ-１１４からＨ-１２７、及びＨ-１７０からＨ-１８４から選択される重鎖の範囲内、及びＨ-２６８からＨ-２９１、Ｈ-３１９からＨ-３４４、Ｈ-３７０からＨ-３８０、及びＨ-３９５からＨ-４０５から選択される範囲内のＦｃ領域において、反応性のシステインアミノ酸によるアミノ酸の置換を持つ抗体に対してチオール反応が生じうる。
【０１２３】
また、チオール反応は、抗体の特定のドメイン、例えば軽鎖定常ドメイン(ＣＬ)および重鎖定常ドメイン、ＣＨ１、ＣＨ２およびＣＨ３に対して生じうる。０．８以上のチオール反応値となるシステイン置換は、インタクト抗体、つまりＩｇＧサブクラスＩｇＧ１、ＩｇＧ２、ＩｇＧ３、ＩｇＧ４、ＩｇＡおよびＩｇＡ２を含むＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧおよびＩｇＭの重鎖定常ドメインα、δ、ε、γおよびμにあってもよい。
【０１２４】
選択した１０のＣｙｓ変異体が抗原結合部位、例えばこの場合ＨＥＲ２とのインターフェースから離れていることが、結晶構造データから明らかである。これらの変異体は、機能的相互作用への間接的効果について実験的に試験できる。全てのＣｙｓ Ｆａｂ変異体のチオール反応性を、実施例１及び２に説明し、表１に提示するように、測定し算出した。残基Ｌ-Ｖ１５Ｃ、Ｌ-Ｖ１１０Ｃ、Ｈ-Ａ８８Ｃ及びＨ-Ａ１２１Ｃは、反応性であり安定なチオール基を有する(図３Ａ及び３Ｂ)。変異体Ｖ１５Ｃ、Ｖ１１０Ｃ、Ａ１４４Ｃ、Ｓ１６８Ｃは、軽鎖Ｃｙｓ変異体である。変異体Ａ８８Ｃ、Ａ１２１Ｃ、Ａ１７５Ｃ、Ｓ１７９Ｃは重鎖Ｃｙｓ変異体である。ＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイによって算出されるように、高い部分的表面アクセス容易性を有する部位が最も高いチオール反応性を持たなかったことは驚くべきことであり予期されなかった(表１)。言い換えると、部分的表面アクセス容易性(図１Ａ)は、チオール反応性と相関しなかった(表１)。事実、２０％〜８０％の中程度の表面アクセス容易性を有する部位(図４Ａ)、又は部分的に露出された部位、例えばＡｌａ又はＶａｌ残基に設計されたＣｙｓ残基が、Ｓｅｒ残基に導入されたＣｙｓより、より良いチオール反応性、すなわち＞０．６、(図３Ｂ、表１)を呈し、よって、結晶構造情報単独がこれらの部位を選択するのに十分でないことから、チオール反応部位のスクリーニングにおいてＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイの使用の必要性を示す(図３Ｂ及び４Ａ)。
【０１２５】
チオール反応性データを、図３Ａ及び３Ｂに、４Ｄ５ ＴｈｉｏＦａｂ Ｃｙｓ変異体：(３Ａ)非ビオチン化(コントロール)及び(３Ｂ)ビオチン化ファージ-ＴｈｉｏＦａｂのアミノ酸残基について示す。抗体／Ｆａｂ表面上の反応性チオール基を、ＢＳＡ(中空ボックス)、ＨＥＲ２(灰色ボックス)又はストレプトアビジン(中実ボックス)との非ビオチン化ファージ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(３Ａ)及びビオチン化ファージ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(３Ｂ)の相互作用について、ＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイ分析により同定した。アッセイは実施例２に記載のように実施した。軽鎖変異体は左側であり、重鎖変異体は右側である。非ビオチン化４Ｄ５ ＴｈｉｏＦａｂ Ｃｙｓ変異体の結合は予想した通り低いが、ＨＥＲ２への強い結合は保持されている。ビオチン化４Ｄ５ ＴｈｉｏＦａｂ Ｃｙｓ変異体のストレプトアビジン及びＨＥＲ２への結合の割合は、表１のチオール反応性値をもたらす。４５０ｎｍでのバックグラウンド吸光度、又はＢＳＡへのビオチン化４Ｄ５ ＴｈｉｏＦａｂ Ｃｙｓ変異体の少量の非特異的タンパク質結合もまた、図３Ｂにおいて明らかである。Ｃｙｓ残基で置換された選択アミノ酸残基の部分的表面アクセス容易性値を図４Ａに示す。部分的表面アクセス容易性は、利用可能なｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ７構造から算出した(Eigenbrot等(1993) J Mol Biol. 229:969-995)。ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ７及びｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８構造のコンホメーションパラメーターは、高度に一定であり、ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ７の部分的表面アクセス容易性算出と、ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８システイン変異体のチオール反応性との間の任意の相関の決定を可能にする。部分的に露出された残基(Ａｌａ又はＶａｌ)に導入されたファージＴｈｉｏＦａｂ Ｃｙｓ残基の測定されたチオール反応性は、Ｓｅｒ残基に導入されたものと比較して、良いチオール反応性を有した(表１)。チオール反応性値と部分的表面アクセス容易性との間にほとんどあるいは全く相関がないことが、表１のＴｈｉｏＦａｂ Ｃｙｓ変異体から分かる。
【０１２６】
抗体の位置Ｌ-１５、Ｌ-４３、Ｌ-１１０、Ｌ-１４４、Ｌ-１６８、Ｈ-４０、Ｈ-８８、Ｈ-１１９、Ｈ-１２１、Ｈ-１２２、Ｈ-１７５、及びＨ-１７９のアミノ酸が一般的に遊離システインアミノ酸で変異(置換)されうる。発明のシステイン操作抗体を産生するために、これらの位置の両側の約５アミノ酸残基内の範囲、すなわちＬ-１０〜Ｌ-２０；Ｌ-３８〜Ｌ-４８；Ｌ-１０５〜Ｌ-１１５；Ｌ-１３９〜Ｌ-１４９；Ｌ-１６３〜Ｌ-１７３；Ｈ-３５〜Ｈ-４５；Ｈ-８３〜Ｈ-９３；Ｈ-１１４〜Ｈ-１２７；及びＨ-１７０〜Ｈ-１８４、並びにＨ-２６８〜Ｈ-２９１；Ｈ-３１９〜Ｈ-３４４から選択されるＦｃ領域の範囲；Ｈ-３７０〜Ｈ-３８０；及びＨ-３９５〜Ｈ-４０５がまた遊離システイン酸で置換され得る。
2018027932.tif 000004
Ｌ＝軽鎖、Ｈ＝重鎖、Ａ＝アラニン、Ｓ＝セリン、Ｖ＝バリン、Ｃ＝システイン
＊チオール反応性は、ＨＥＲ２(抗体)結合のＯＤ４５０ｎｍに対するストレプトアビジン結合のＯＤ４５０ｎｍの割合として測定される(実施例２)。１のチオール反応性値は、システインチオールの完全ビオチン化を示す。
【０１２７】
軽鎖からの２つのＣｙｓ変異体(Ｌ-Ｖ１５Ｃ及びＬ-Ｖ１１０Ｃ)及び重鎖からの２つ(Ｈ-Ａ８８Ｃ及びＨ-Ａ１２１Ｃ)を、これらの変異体が最も高いチオール反応性を示したことから(表１)、更なる分析のために選択した。
【０１２８】
ファージ精製と異なり、Ｆａｂ調製は２−３日を必要とし得、生産の規模に依存する。この間、チオール基は酸化によって反応性を失いうる。ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-ファージ上のチオール基の安定性を調べるために、ファージ-ｔｈｉｏＦａｂのチオール反応性の安定性を測定した(図４Ｂ)。ＴｈｉｏＦａｂ-ファージ精製の後、１日目、２日目及び４日目に、全てのサンプルをビオチン-ＰＥＯ-マレイミドでコンジュゲートし、ファージＥＬＩＳＡアッセイ(ＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲ)で調査し、ＨＥＲ２及びストレプトアビジン結合を試験した。Ｌ-Ｖ１５Ｃ、Ｌ-Ｖ１１０Ｃ、Ｈ-Ａ８８Ｃ及びＨ-Ａ１２１Ｃは、他のＴｈｉｏＦａｂ変異体と比較して有意な量のチオール反応性を保持する(図４Ｂ)。
【０１２９】
標識されたシステイン操作抗体
発明のシステイン操作抗体は、反応性システインチオール基を通して抗体に共有結合できる任意の標識部分とコンジュゲートされうる(Singh等(2002) Anal. Biochem. 304:147-15; Harlow E. and Lane, D. (1999) Using Antibodies: A Laboratory Manual, Cold Springs Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY; Lundblad R.L. (1991) Chemical Reagents for Protein Modification, 2nd ed. CRC Press, Boca Raton, FL)。付着された標識は、(i) 検出可能なシグナルを提供する、(ii) 第二標識と反応して、例えばＦＲＥＴ(蛍光共鳴エネルギー転移)が生じるように第一又は第二標識によって生じる検出可能なシグナルを改変する、(iii) 抗原又はリガンドとの相互作用を安定させるかまたは結合の親和性を増加する、(iv) 電荷、疎水性、形状又は他の物理学的なパラメータによって可動性、例えば電気泳動易動度又は細胞透過性に作用する、又は(v) キャプチャー成分を与えて、リガンド親和性、抗体／抗原結合又はイオン錯体形成を調節する、ように機能しうる。
【０１３０】
標識したシステイン改変抗体は、例えば、特定の細胞、組織又は血清における対象の抗原の発現を検出するための診断的検査法に有用となりうる。診断用適用のために、抗体は一般的に検出可能な成分ににより標識されるであろう。多くの標識が利用可能であり、通常、以下のカテゴリに分類することができる：
(a)ラジオアイソトープ(放射性核種)、例えば３Ｈ、１１Ｃ、１４Ｃ、１８Ｆ、３２Ｐ、３５Ｓ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、８６Ｙ、９９Ｔｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉ、１３３Ｘｅ、１７７Ｌｕ、２１１Ａｔ、又は２１３Ｂｉ。放射性同位体標識抗体は、レセプター標的撮像実験において有用である。抗体は、Immunology, (1991) Volumes 1 and 2, Coligen et al, Ed. Wiley-Interscience, New York, NY, Pubs.のCurrent Protocolsに記載される技術を用いて、リガンド試薬が抗体の改変システインチオールと反応性がある場合に、キレートを結合するか、あるいはラジオアイソトープ金属と複合化する該リガンド試薬により標識することができる。金属イオンを複合化しうるキレートリガンドには、ＤＯＴＡ、ＤＯＴＰ、ＤＯＴＭＡ、ＤＴＰＡおよびＴＥＴＡ(Macrocyclics, Dallas, TX)が含まれる。放射性核種は、本発明の抗体-薬剤コンジュゲートとの複合体化によりターゲティングされうる(Wu等 (2005) Nature Biotechnology 23(9): 1137-1146)。ＤＯＴＡ-マレイミド試薬は、システイン改変抗体の遊離したシステインアミノ酸と反応して、抗体上の金属錯体形成リガンドを提供する(Lewis等 (1998) Bioconj. Chem. 9:72-86)。ＤＯＴＡ-ＮＨＳ(１,４,７,１０-テトラアザシクロドデカン-１,４,７,１０-四酢酸モノ(Ｎ-ヒドロキシスクシンイミドエステル)などのキレート化リンカー標識試薬は市販されている(Macrocyclics, Dallas, TX)。放射性核種標識抗体によるレセプター標的造影は、腫瘍組織の抗体の進行性蓄積の検出および定量化によって経路活性化のマーカーとなりうる(Albert等 (1998) Bioorg. Med. Chem. Lett. 8:1207-1210)。
【０１３１】
造影実験のための抗体標識として好適な金属-キレート複合体(ＵＳ２０１０／０１１１８５６；米国特許第５３４２６０６号、米国特許第５４２８１５５号、米国特許第５３１６７５７号、米国特許第５４８０９９０号、米国特許第５４６２７２５号、米国特許第５４２８１３９号、米国特許第５３８５８９３号、米国特許第５７３９２９４号、米国特許第５７５０６６０号、米国特許第５８３４４５６号、Hnatowich等 (1983) J. Immunol. Methods 65:147-157；Meares等 (1984) Anal. Biochem. 142:68-78；Mirzadeh等 (1990) Bioconjugate Chem. 1:59-65；Meares等 (1990) J. Cancer1990, Suppl. 10:21-26；Izard等 (1992) Bioconjugate Chem. 3:346-350；Nikula等 (1995) Nucl. Med. Biol. 22:387-90；Camera等 (1993) Nucl. Med. Biol. 20:955-62；Kukis等 (1998) J. Nucl. Med. 39: 2105-2110；Verel等 (2003) J. Nucl. Med. 44: 1663-1670；Camera等 (1994) J. Nucl. Med. 21: 640-646；Ruegg等 (1990) Cancer Res. 50: 4221-4226；Verel等 (2003) J. Nucl. Med. 44: 1663-1670；Lee等 (2001) Cancer Res. 61: 4474-4482；Mitchell,等 (2003) J. Nucl. Med. 44: 1105-1112；Kobayashi等 (1999) Bioconjugate Chem. 10:103-111；Miederer等 (2004) J. Nucl. Med. 45: 129-137；DeNardo等 (1998) Clinical Cancer Research 4:2483-90；Blend等 (2003) Cancer Biotherapy & Radiopharmaceuticals 18:355-363；Nikula等 (1999) J. Nucl. Med. 40: 166-76；Kobayashi等 (1998) J. Nucl. Med. 39: 829-36；Mardirossian等 (1993) Nucl. Med. Biol. 20:65-74；Roselli等 (1999) Cancer Biotherapy & Radiopharmaceuticals, 14:209-20)。
【０１３２】
(b) 蛍光標識、例えば希有土類キレート(ユウロピウムキレート)、ＦＩＴＣ、５-カルボキシフルオレセイン、６カルボキシフルオレセインを含むフルオレセイン種；ＴＡＭＲＡを含むローダミン種；ダンシル；リサミン；シアニン；フィコエリトリン；テキサスレッド；及びこれらの類似体。蛍光標識は、例えば、上記のImmunologyのCurrent Protocolsに開示される技術を用いて抗体にコンジュゲートすることができる。蛍光色素および蛍光標識試薬には、Invitrogen/Molecular Probes (Eugene, OR)およびPierce Biotechnology, Inc. (Rockford, IL)から市販されているものが含まれる。
【０１３３】
蛍光色素および化学発光色素などの検出標識(Briggs等 (1997) "Synthesis of Functionalised Fluorescent Dyes and Their Coupling to Amines and Amino Acids," J. Chem. Soc., Perkin-Trans. 1:1051-1058)は検出可能なシグナルを提供し、通常、好ましくは以下のような特性により標識化抗体に応用することができる。(i) 標識抗体は、少量の抗体が無細胞アッセイおよび細胞に基づくアッセイにおいて敏感に検出されるように低いバックグランドで非常に高いシグナルを産生するものである、さらに、(ii) 標識抗体は、有意に写真を退色させることなく蛍光シグナルが観察され、モニターされ、記録されるように、光安定性を有するものである。膜又は細胞表面、特に生きている細胞への標識抗体の細胞表面結合を伴う用途では、標識は、(iii) 有効なコンジュゲート濃度と検出感度が達成されるように良好な水溶性であり、(iv) 細胞の正常な代謝過程が破壊されないか、又は早期に細胞死を引き起こさないように生きている細胞に対して毒性がないことが好ましい。
【０１３４】
(c) 様々な酵素基質標識は利用可能であり、開示されてもいる(米国特許第４２７５１４９号)。一般に、酵素は、様々な技術を用いて測定することができる色素生産性基質の化学変化を触媒する。例えば、酵素は、分光測光法で測定することができる基質の変色を触媒するかもしれない。あるいは、酵素は、基質の蛍光又は化学発光を変えうる。蛍光の変化を定量化する技術は上記の通りである。化学発光基質は、化学反応によって電子的に励起され、測定することができる(例えば化学ルミノメーターを用いて)か、またはエネルギーを蛍光受容基に与える光を発しうる。酵素標識の例には、ルシフェラーゼ(例えば、ホタルルシフェラーゼおよび細菌ルシフェラーゼ；米国特許第４７３７４５６号)、ルシフェリン、２,３-ジヒドロフタルアジネジオン(dihydrophthalazinediones)、リンゴ酸酵素、ウレアーゼ、西洋わさびペルオキシダーゼ(ＨＲＰ)などのペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ(ＡＰ)、β-ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、リソチーム、サッカライドオキシダーゼ(例えばグルコースオキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼおよびグルコース-６-リン酸デヒドロゲナーゼ)、複素環のオキシダーゼ(例えばウリカーゼおよびキサンチンオキシダーゼ)、ラクトペルオキシダーゼ、ミクロペルオキシダーゼなどが含まれる。抗体に酵素をコンジュゲートする技術は、O'Sullivan等, Methods for the Preparation of Enzyme-Antibody Conjugates for use in Enzyme Immunoassay, in Methods in Enzym. (ed J. Langone & H. Van Vunakis), Academic press, New York, 73:147-166 (1981)に記載されている。
【０１３５】
酵素基質の組合せ(ＵＳ４２７５１４９；ＵＳ４３１８９８０)の例には、例えば以下のものが含まれる：
(i) 基質として水素ペルオキシダーゼを有する西洋わさびペルオキシダーゼ(ＨＲＰ)、ここで水素ペルオキシダーゼが染料前駆(例えば、オルソフェニレン(orthophenylene)ジアミン(ＯＰＤ)又は３,３',５,５'テトラメチルのベンジジン塩酸塩(ＴＭＢ))を酸化する；
(ii) 色素生産性基質としてリン酸パラグラフ-ニトロフェニルを有するアルカリホスファターゼ(ＡＰ)；及び
(iii) 色素生産性基質(例えばｐ-ニトロフェニル-β-Ｄ-ガラクトシダーゼ)又は蛍光発生基質４-メチルウンベリフェリル(methylumbelliferyl)-β-Ｄ-ガラクトシダーゼを有するβ-Ｄ-ガラクトシダーゼ(β-Ｄ-Ｇａｌ)。
【０１３６】
標識は、システイン改変抗体と間接的にコンジュゲートされてもよい。例えば、抗体は、ビオチンとコンジュゲートさせることができ、前述した大きな３つの分類のうちの何れかはアビジン又はストレプトアビジンとコンジュゲートさせることができ、その逆もまた可能である。ビオチンは選択的にストレプトアビジンと結合し、したがって、標識はこの間接的な方法で抗体にコンジュゲートさせることができる。あるいは、ポリペプチド変異体と標識とを間接的にコンジュゲートさせるために、ポリペプチド変異体は小ハプテン(例えばジゴキシン)とコンジュゲートさせ、前述した標識の異なるタイプのうちの１つは抗ハプテンポリペプチド変異体(例えば抗ジゴキシン抗体)とコンジュゲートさせる。したがって、ポリペプチド変異体と標識は間接的にコンジュゲートすることができる(Hermanson, G. (1996) in Bioconjugate Techniques Academic Press, San Diego)。
【０１３７】
本発明のポリペプチド変異体は、任意の公知のアッセイ方法、例えばＥＬＩＳＡ、競合結合アッセイ、直接的および間接的なサンドイッチアッセイおよび免疫沈降アッセイに用いられてもよい(Zola, (1987) Monoclonal Antibodies: A Manual of Techniques, pp.147-158, CRC Press, Inc.)。
【０１３８】
検出標識は、結合又は認識事象を局所化し、視覚化して、数量化するために有用となりうる。本発明の標識抗体は細胞表面レセプターを検出しうる。検出可能に標識した抗体についての他の使用は、蛍光標識抗体とビーズをコンジュゲートさせ、リガンド結合時の蛍光シグナルを検出することを含む、ビーズに基づく免疫キャプチャの方法である。同様の結合検出方法論は、表面プラスモン共鳴(ＳＰＲ)効果を利用して抗体-抗原相互作用を測定して検出するものである。
【０１３９】
本発明の標識システイン操作抗体は、様々な方法及び以下のような生医学的かつ分子的撮像法の技術によってバイオマーカーやプローブを造影する際に有用である。(i) ＭＲＩ(磁気共鳴画像法)、(ii) ＭｉｃｒｏＣＴ(コンピューター断層撮影法)、(iii) ＳＰＥＣＴ(単一光子放射型コンピュータ断層撮影法)、(iv) ＰＥＴ(ポジトロン放出断層撮影) Tinianow, J.等(2010) Nuclear Medicine and Biology, 37(3):289-297; Chen等(2004) Bioconjugate Chem. 15:41-49; US 2010/0111856、(v) バイオルミネセンス、(vi) 蛍光、及び(vii) 超音波。イムノシンチグラフィは、放射性物質にによって標識された抗体が動物又はヒト患者に投与される造影手順であり、画像は抗体が局在する身体の部位のものである(米国特許第６５２８６２４号)。造影バイオマーカーは、客観的に測定され、正常な生物学的プロセス、病原性プロセス、又は治療的介入に対する薬理学的応答の指標として評価されてもよい。バイオマーカーはいくつかの種類がある。タイプ０は、疾患の自然な成長マーカーであって、公知の臨床指標、例えば関節リウマチの滑液炎症のＭＲＩ評価と縦方向に相関する。タイプＩマーカーは、例えばメカニズムが臨床転帰と関係していなくても、作用のメカニズム(mechanism-of-action)の関係として介入の効果を捕らえる。タイプＩＩマーカーは代理のエンドポイントとして機能するものであり、該バイオマーカーの変化又は該バイオマーカーのシグナルから、関節リウマチの骨浸食をＣＴで測定するなどの目的の応答を「有効と認める」ために臨床的な利点を予測する。したがって、造影バイオマーカーは、(i) 標的タンパク質の発現、(ii) 標的タンパク質に対する治療用の結合、すなわち選択性、および(iii) クリアランスおよび半減期の薬物動態学的データについての薬物動態学的(ＰＤ)治療的情報を提供しうる。研究室ベースのバイオマーカーと比較したときのインビボ造影バイオマーカーの利点には、非侵襲性処置、定量化できる、全身評価、反復性投与及び評価、すなわち複数の時点の投与と評価、及び臨床前(小動物)の結果を臨床(ヒト)の結果に潜在的に置き換えることができる結果が含まれる。用途によっては、バイオイメージングは、前臨床研究の多くの動物実験の代替となるかまたは最小化する。
【０１４０】
ペプチド標識方法は周知である。Haugland, 2003, Molecular Probes Handbook of Fluorescent Probes and Research Chemicals, Molecular Probes, Inc.; Brinkley, 1992, Bioconjugate Chem. 3:2；Garman, (1997) Non-Radioactive Labelling: A Practical Approach, Academic Press, London; Means (1990) Bioconjugate Chem. 1:2；Glazer等 (1975) Chemical Modification of Proteins. Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology (T. S. Work and E. Work, Eds.) American Elsevier Publishing Co., New York；Lundblad, R. L. and Noyes, C. M. (1984) Chemical Reagents for Protein Modification, Vols. I and II, CRC Press, New York；Pfleiderer, G. (1985) "Chemical Modification of Proteins", Modern Methods in Protein Chemistry, H. Tschesche, Ed., Walter DeGryter, Berlin and New York；及びWong (1991) Chemistry of Protein Conjugation and Cross-linking, CRC Press, Boca Raton, Fla.)；De Leon-Rodriguez等 (2004) Chem.Eur. J. 10:1149-1155；Lewis等 (2001) Bioconjugate Chem. 12:320-324；Li等 (2002) Bioconjugate Chem. 13:110-115；Mier等 (2005) Bioconjugate Chem. 16:240-237を参照。
【０１４１】
十分近接した蛍光レポーターとクエンチャーの２つの成分にて標識されたペプチドとタンパク質は、蛍光共鳴エネルギー転移(ＦＲＥＴ)を受ける。レポーター基は、一般的に、特定の波長で光に励起され、エネルギーをアクセプター又はクエンチャーに転移して、その結果、最大の明るさで発光するための適切なストークスシフトが生じる蛍光色素である。蛍光色素には、広範な芳香族性を有する分子、例としてフルオレセインおよびローダミン、ないしこれらの誘導体が含まれる。蛍光レポーターは、完全なペプチドのクエンチャー成分によって部分的あるいは有意に失活されうる。ペプチダーゼ又はプロテアーゼによるペプチドの切断時に、蛍光の検出可能な増加が測定されうる(Knight, C. (1995) "Fluorimetric Assays of Proteolytic Enzymes", Methods in Enzymology, Academic Press, 248:18-34)。
【０１４２】
また、本発明の標識抗体は親和性精製剤として用いられてもよい。この方法では、標識抗体は、当分野で公知の方法を用いて、セファデックス樹脂又は濾紙などの固相に固定される。固定された抗体は、精製される抗原を含む試料と接触させ、その後、支持体を、精製される抗原以外の試料中の実質的にすべての物質を取り除く適切な溶媒にて洗浄し、固定されたポリペプチド変異体に結合させる。最後に、抗原をポリペプチド変異体から放すように、支持体を他の適切な溶媒、例えばグリシンバッファ、ｐＨ５．０にて洗浄する。
【０１４３】
標識化試薬は、一般的に、(i) 標識抗体を形成するためにシステイン改変抗体のシステインチオールと直接、(ii) リンカー-標識中間生成物を形成するためにリンカー試薬と、又は(iii) 標識抗体を形成するためにリンカー抗体と、反応しうる反応官能基を保持する。標識試薬の反応性官能基には、マレイミド、ハロアセチル、ヨードアセトアミドスクシンイミジルエステル(例えば、ＮＨＳ、Ｎ-ヒドロキシスクシンイミド)、イソチオシアネート、スルホニルクロリド、２,６-ジクロロトリアジニル、ペンタフルオロフェニルエステル、およびホスホラミダイトが含まれるが、他の官能基も用いられてよい。
【０１４４】
ＴＨＩＯＦＡＢへのビオチン-マレイミドのコンジュゲーション
ファージコートタンパク質へのＦａｂの融合はＣｙｓチオールアクセス容易性又は反応性を潜在的に変えうるため、上記ＴｈｉｏＦａｂ特性はファージの存在下において得た。従って、ＴｈｉｏＦａｂコンストラクトはアルカリホスファターゼプロモーター下で発現ベクターにクローン化し(Chang等(1987) Gene 55:189-196)、ＴｈｉｏＦａｂ発現は無ホスフェート培地において大腸菌細胞を増殖させることにより誘発させた。ＴｈｉｏＦａｂをプロテインＧ ＳＥＰＨＡＲＯＳＥＴＭカラムにおいて精製し、還元及び非還元ＳＤＳ-ＰＡＧＥゲルにおいて分析した。これらの分析は、ＴｈｉｏＦａｂがそれらの反応性チオール基を保持したか、又は分子内又は分子間ジスルフィド結合の形成により不活性化されたかの評価を可能にする。ＴｈｉｏＦａｂ Ｌ-Ｖ１５Ｃ、Ｌ-Ｖ１１０Ｃ、Ｈ-Ａ８８Ｃ、及びＨ-Ａ１２１Ｃを発現させ、プロテイン-Ｇ ＳＥＰＨＡＲＯＳＥＴＭカラムクロマトグラフィーによって精製した(詳細については方法セクションを参照のこと)。精製したタンパク質を還元(ＤＴＴ有り)及び非還元(ＤＴＴ無し)条件においてＳＤＳ-ＰＡＧＥゲルにおいて分析した。他の還元剤、例えばＢＭＥ(ベータ-メルカプトエタノール)が、鎖間ジスルフィド基を切断するためにゲルにおいて使用されうる。ＳＤＳ-ＰＡＧＥゲル分析から、ＴｈｉｏＦａｂの主要(〜９０％)画分が単量体型であり、野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８は基本的に単量体型(４７ｋＤａ)であることが明らかである。
【０１４５】
ＴｈｉｏＦａｂ(Ａ１２１Ｃ)及び野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８を１００倍過剰のビオチン-マレイミドで室温で３時間インキュベートし、ビオチン化ＦａｂをSuperdex-200ＴＭゲル濾過カラムにロードした。この精製工程は、オリゴマーＦａｂ及び過剰の遊離ビオチン-マレイミド(又は遊離細胞傷害剤)から単量体Ｆａｂを分離するのに有用である。
【０１４６】
図５はファージ環境不在でのＴｈｉｏＦａｂ変異体の特性の検証を示す。ファージ融合無しのタンパク質、ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８及びｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-Ａ１２１Ｃ(ＴｈｉｏＦａｂ-Ａ１２１Ｃ)を発現させ、プロテインＧアガロースビーズを使用して精製し、１００倍モル過剰のビオチン-マレイミドでインキュベートした。ビオチン化ｃｙｓ操作ＴｈｉｏＦａｂ及び非ビオチン化野生型Ｆａｂのストレプトアビジン及びＨＥＲ２結合を比較した。ビオチンコンジュゲーション(ストレプトアビジンとの相互作用)の程度及びそれらのＨＥＲ２に対する結合能を、ＥＬＩＳＡ分析によりモニターした。各Ｆａｂを２ｎｇ及び２０ｎｇで試験した。
【０１４７】
ビオチン化Ａ１２１Ｃ ＴｈｉｏＦａｂは、野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８のものと同等なＨＥＲ２結合を保持した(図５)。野生型Ｆａｂ及びＡ１２１Ｃ-ＴｈｉｏＦａｂをゲル濾過カラムクロマトグラフィーによって精製した。２つのサンプルを、ヤギ抗Ｆａｂ-ＨＲＰを二次抗体として使用してＥＬＩＳＡによって、ＨＥＲ２及びストレプトアビジン結合について試験した。野生型(中空ボックス)及びＴｈｉｏＦａｂ(ドットボックス)双方ともＨＥＲ２への類似な結合を有したが、ＴｈｉｏＦａｂのみがストレプトアビジン結合を保持した。非ビオチン化野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８では、バックグラウンドレベルのみのストレプトアビジンとの相互作用が観察された(図５)。ビオチン化-ＴｈｉｏＦａｂ(Ａ１２１Ｃ)の質量スペクトル(ＬＣ-ＥＳＩ-ＭＳ)分析は、野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(４７７３７ダルトン)と比較して、４８２９４．５ダルトンの主要ピークとなった。２分子間の５３７．５ダルトンの差は、ＴｈｉｏＦａｂにコンジュゲートした単一ビオチン-マレイミドにちょうど相応する。質量分析タンパク質配列決定(ＬＣ-ＥＳＩ-タンデム質量分析)の結果は、コンジュゲートしたビオチン分子が新規の操作Ｃｙｓ残基にあることを更に確認した(表８、実施例３ｂ)。
【０１４８】
アルブミン結合ペプチド(ＡＢＰ)-ＴＨＩＯＦＡＢへのビオチン-マレイミドの部位特異的コンジュゲーション
血漿タンパク質結合は、生存が短い分子の薬物動態学的性質を向上させる有効な手段となりうる。アルブミンは血漿中で最も多いタンパク質である。血清アルブミン結合ペプチド類(ＡＢＰ)は、組織取り込み、浸透および拡散の変更を含む、融合した活性なドメインタンパク質の薬物動態を変えうる。これらの薬物動態学的パラメータは、適切な血清アルブミン結合ペプチド配列を特異的に選別することによって調製されうる(米国特許公開２００４０００１８２７)。一連のアルブミン結合ペプチドは、ファージディスプレイスクリーニングによって同定された(Dennis等 (2002) "Albumin Binding As A General Strategy For Improving The Pharmacokinetics Of Proteins" J Biol Chem. 277:35035-35043；国際公開第０１／４５７４６号)。本発明の化合物には、(i) Dennis等 (2002) J Biol Chem. 277:35035-35043 at Tables III and IV, page 35038、(ii) 米国特許公開２００４０００１８２７の[００７６]、及び(iii) 国際公開第01/45746号の１２〜１３頁に示されるＡＢＰ配列が含まれ、これらの文献はすべて出典明記によって本明細書中に援用される。
【０１４９】
アルブミン結合(ＡＢＰ)-Ｆａｂは、１：１の化学量比(１ＡＢＰ／１Ｆａｂ)で、Ｆａｂ重鎖のＣ末端にアルブミン結合ペプチドを融合させることによって作製した。アルブミンとのこれらＡＢＰ-Ｆａｂの会合により、それらの半減期がウサギおよびマウスの２５倍以上に増加したことが示された。したがって、上記の反応性のＣｙｓ残基をこれらＡＢＰ-Ｆａｂに導入し、細胞障害性剤と部位特異的にコンジュゲートさせた後にインビボ動物実験に用いることができる。
【０１５０】
例示的なアルブミン結合ペプチド配列は、限定するものではないが、配列番号：１−５に挙げるアミノ酸配列を含む：
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【０１５１】
アルブミン結合ペプチド(ＡＢＰ)配列は、複数の種(マウス、ラット、ウサギ、ウシ、アカゲザル、ヒヒ、及びヒト)からのアルブミンにＫｄ(ウサギ)＝０．３μＭで結合する。アルブミン結合ペプチドは、アルブミンに結合すると知られているリガンドと競合せず、ウサギでは２．３時間の半減期(Ｔ1/2)を有する。ＡＢＰ-ＴｈｉｏＦａｂタンパク質を、先のセクションに記載するようにＢＳＡ-ＳＥＰＨＡＲＯＳＥＴＭにおいて精製し、ビオチン-マレイミドコンジュゲーションし、Ｓｕｐｅｒｄｅｘ-Ｓ２００カラムクロマトグラフィーで精製した。精製したビオチン化タンパク質は均一であり、何れのオリゴマー形成も持たなかった(実施例４)。
【０１５２】
図６は、アルブミン結合ペプチド(ＡＢＰ)-ＴｈｉｏＦａｂ変異体の特性を示す。ＥＬＩＳＡ分析を、ウサギアルブミン、ストレプトアビジン及びＨＥＲ２とのＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-ｗｔ、ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-Ｖ１１０Ｃ及びＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-Ａ１２１Ｃの結合能力を試験するために実施した。ビオチン化ＡＢＰ-ＴｈｉｏＦａｂは、ＥＬＩＳＡ(図６)及びＢＩＡｃｏｒｅ結合キネティクス分析(表２)から確認されるように、野生型ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８のと類似な親和性で、アルブミン及びＨＥＲ２に結合することができる。ＥＬＩＳＡプレートを記載のようにアルブミン、ＨＥＲ２及びＳＡでコートした。アルブミン、ＨＥＲ２及びＳＡへのビオチン化ＡＢＰ-ＴｈｉｏＦａｂの結合を、抗Ｆａｂ ＨＲＰで探索した。ビオチン化ＡＢＰ-ＴｈｉｏＦａｂは、非ビオチン化コントロールＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-ｗｔと比較してストレプトアビジンに結合でき、同じＣｙｓ変異体を双方の変異体に使用したことから、ＡＢＰ-ＴｈｉｏＦａｂがＴｈｉｏＦａｂのように部位特異的にビオチンマレイミドにコンジュゲートされたことを示す(図６)。
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【０１５３】
あるいは、アルブミン結合ペプチドはリンカー部分を介して共有結合によって抗体に結合されてもよい。
【０１５４】
ＦＡＢあたり２つの遊離チオール基を有するＡＢＰ-ＴＨＩＯＦＡＢの設計
上記の結果は、全４つの(Ｌ-Ｖ１５Ｃ、Ｌ-Ｖ１１０Ｃ、Ｈ-Ａ８８Ｃ及びＨ-Ａ１２１Ｃ)ｔｈｉｏＦａｂ(システイン操作Ｆａｂ抗体)変異体が、標識試薬、リンカー試薬、又は薬剤-リンカー中間体との部位特異的コンジュゲーションに使用できる反応性チオール基を有することを示す。Ｌ-Ｖ１５Ｃは比較的低い収率で発現及び精製が可能である。しかしながら、Ｌ-Ｖ１１０Ｃ、Ｈ-Ａ８８Ｃ及びＨ-Ａ１２１Ｃ変異体の発現及び精製収率はｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８のと類似であった。よってこれらの変異体は更なる分析に使用され、Ｆａｂあたり１つ以上のチオール基を得るために組換えできる。この目的のために、Ｆａｂ分子あたり２つのチオール基を得るために、軽鎖に１つ及び重鎖に１つのチオール基を構築した(Ｌ-Ｖ１１０Ｃ／Ｈ-Ａ８８Ｃ及びＬ-Ｖ１１０Ｃ／Ｈ-Ａ１２１Ｃ)。これらの２つの二重Ｃｙｓ変異体を大腸菌発現系において発現させ、精製した。精製したビオチン化ＡＢＰ-ＴｈｉｏＦａｂの均一性は、単一Ｃｙｓ変異体のと類似であることが分かった。
【０１５５】
Ｆａｂあたり２つの反応性Ｃｙｓ残基を設計することの効果を調査した(図７)。第二のビオチンの存在を、ストレプトアビジン-ＨＲＰを使用して、ＳＡへのビオチン化ＡＢＰ-ＴｈｉｏＦａｂの結合を探索することによって試験した(図７)。ＨＥＲ２／Ｆａｂ分析では、ＥＬＩＳＡプレートをＨＥＲ２でコートし、抗Ｆａｂ ＨＲＰで探索した。ＳＡ／Ｆａｂ分析では、ＥＬＩＳＡプレートをＳＡでコートし、抗Ｆａｂ ＨＲＰで探索した。ＳＡ／ＳＡ分析では、ＥＬＩＳＡプレートをＳＡでコートし、ＳＡ-ＨＲＰで探索した。図７。ＨＥＲ２、ストレプトアビジン(ＳＡ)とのビオチン化ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８ ｃｙｓ変異体の相互作用のＥＬＩＳＡ分析。ＨＥＲ２／Ｆａｂ、ＳＡ／Ｆａｂ及びＳＡ／ＳＡは、それらの相互作用が抗Ｆａｂ-ＨＲＰ、ＳＡ-ＨＲＰによってそれぞれモニタされたことを示す。ＳＡ／ＦａｂはＦａｂあたり単一のビオチンの存在をモニタし、Ｆａｂあたり一以上のビオチンはＳＡ／ＳＡ分析によってモニタされる。二重ｃｙｓ変異体とのＨＥＲ２の結合は、単一Ｃｙｓ変異体のと類似である(図７)。しかしながら、二重Ｃｙｓ変異体におけるビオチン化の程度は、Ｆａｂ分子あたり一以上の遊離チオール基により、単一Ｃｙｓ変異体と比較して高かった(図７)。
【０１５６】
トラスツズマブのＴＨＩＯ ＩｇＧ変異体の設計
システインを完全長モノクローナル抗体、トラスツズマブ(ＨＥＲＣＥＰＴＩＮ(登録商標), Genentech Inc.)の特定残基に導入した。トラスツズマブの単一ｃｙｓ変異体Ｈ-Ａ８８Ｃ、Ｈ-Ａ１２１Ｃ及びＬ-Ｖ１１０Ｃ、及びトラスツズマブの二重ｃｙｓ変異体Ｖ１１０Ｃ-Ａ１２１Ｃ及びＶ１１０Ｃ-Ａ１２１Ｃを、ＣＨＯ(チャイニーズハムスター卵巣)細胞において、１ｍＭのシステインを含有する培地において一過性発酵によって発現させた。Ａ８８Ｃ変異体重鎖配列(４５０ａａ)は配列番号：６である。Ａ１２１Ｃ変異体重鎖配列(４５０ａａ)は配列番号：７である。Ｖ１１０Ｃ変異体軽鎖配列(２１４ａａ)は配列番号：８である。
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【０１５７】
一実施態様では、システイン操作ｔｈｉｏ-トラスツズマブ抗体は、遊離システインアミノ酸と共に一又は複数の次の可変領域重鎖配列を含む(配列番号：９−１６)。
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【０１５８】
他の実施態様では、システイン操作ｔｈｉｏ-トラスツズマブ抗体は、遊離システインアミノ酸と共に一又は複数の次の可変領域軽鎖配列を含む(配列番号：１７−２７)。
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【０１５９】
得られた完全長のｔｈｉｏ-トラスツズマブＩｇＧ変異体を、チオール反応性及びＨＥＲ２結合活性についてアッセイした。図１０Ａは固定化ＨＥＲ２へのビオチン化抗体の結合及び吸光度検出のためのＨＲＰ標識二次抗体の図説を示す。図１０Ｂは：非ビオチン化野生型トラスツズマブ(Ｗｔ)、ビオチン-マレイミドコンジュゲートｔｈｉｏ-トラスツズマブ変異体Ｖ１１０Ｃ(単一ｃｙｓ)、Ａ１２１Ｃ(単一ｃｙｓ)、及びＶ１１０Ｃ-Ａ１２１Ｃ(二重ｃｙｓ)(左から右)の４５０ｎｍでの吸光度の検出による、固定化ＨＥＲ２への結合測定を示す。各ｔｈｉｏ ＩｇＧ変異体及びトラスツズマブを、１、１０、及び１００ｎｇで試験した。測定は、ビオチン化抗ＨＥＲ２ ＴｈｉｏＭａｂがＨＥＲ２結合活性を保持することを示す。
【０１６０】
図１１Ａは、吸光度検出のための抗ＩｇＧ-ＨＲＰへのビオチンの結合と共に、固定化ＨＥＲ２に結合するビオチン化抗体の図説を示す。図１４Ｂは、ストレプトアビジンへの結合における、ビオチン-マレイミドコンジュゲートのｔｈｉｏ-トラスツズマブ変異体及び非ビオチン化野生型トラスツズマブの４５０ｎｍでの吸光度の検出による結合測定を示す。左から右：Ｖ１１０Ｃ(単一ｃｙｓ)、Ａ１２１Ｃ(単一ｃｙｓ)、Ｖ１１０Ｃ／Ａ１２１Ｃ(二重ｃｙｓ)、及びトラスツズマブ。各ｔｈｉｏ ＩｇＧトラスツズマブ変異体及び親トラスツズマブを１、１０、及び１００ｎｇで試験した。測定はＨＥＲ２ ＴｈｉｏＭａｂが高チオール反応性を有することを示す。
【０１６１】
システインを、完全長２Ｈ９抗ＥｐｈＢ２Ｒ抗体の特定残基に導入した。２Ｈ９の単一ｃｙｓ変異体Ｈ-Ａ１２１ＣをＣＨＯ(チャイニーズハムスター卵巣)細胞において、１ｍＭのシステインを含有する培地において一過性発酵によって発現させた。Ａ１２１Ｃ ２Ｈ９変異体重鎖配列(４５０ａａ)は配列番号：２８である。
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【０１６２】
システイン操作ｔｈｉｏ-２Ｈ９抗体は、遊離システインアミノ酸と共に次のＦｃ定常領域重鎖配列を含む(配列番号：２９−３８)。
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【０１６３】
システインを、完全長３Ａ５抗ＭＵＣ１６抗体の特定残基に導入した。３Ａ５の単一ｃｙｓ変異体Ｈ-Ａ１２１ＣをＣＨＯ(チャイニーズハムスター卵巣)細胞において、１ｍＭのシステインを含有する培地において一過性発酵によって発現させた。Ａ１２１Ｃ ３Ａ５変異体重鎖配列(４４６ａａ)は配列番号：３９を含む。
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【０１６４】
システイン操作ｔｈｉｏ-３Ａ５抗ＭＵＣ１６抗体は、遊離システインアミノ酸と共に次の可変領域重鎖配列を含む(配列番号：４０−４４)。
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【０１６５】
システイン操作ｔｈｉｏ-３Ａ５抗ＭＵＣ１６抗体は、遊離システインアミノ酸と共に次の可変領域軽鎖配列を含む(配列番号：４５−４９)。
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【０１６６】
４Ｄ５抗ＨＥＲ２ ＴＨＩＯＦＡＢの設計及びチオール反応性
システインを抗ＨＥＲ２ ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８ Ｆａｂ断片抗体の重鎖及び軽鎖の各位置に導入した。全４４０の重鎖変異体及び軽鎖変異体を、ここに記載の方法に従って調製した。チオール反応性をＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイによって測定した。重鎖配列は連続的番号付けシステムによって番号付けされる。軽鎖配列はＫａｂａｔ番号付けシステムに従う。軽鎖配列では、Ｋａｂａｔ及び連続的番号付け双方は同じ番号を示す。
【０１６７】
重鎖ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８変異体を、ＨＥＲ２レセプタータンパク質への効果的結合(図２及び３)及びビオチン化試薬、ビオチン-ＰＥＯ-マレイミド(実施例１及び２)とのチオール反応性について選択した。特定の重鎖変異体はＨＥＲ２ ＥＣＤへの限られた又は低減された結合を有し、なぜなら、これが抗体-Ｆａｂの可変領域におけるＣＤＲに位置する、抗原結合(ＨＥＲ２)に重要な残基だからである。Ｆａｂの定常ドメインに位置する幾つかの残基も乏しいＨＥＲ２結合を示し、なぜなら、これらの残基はＦａｂの構造及びフォールディングに貢献し得、Ｍ１３-ファージにおける乏しい４Ｄ５-Ｆａｂディスプレイをもたらすからである(Junutula, J.R.等(2008) J. Immunol Methods, 332:41-52)。乏しいＨＥＲ２ ＥＣＤ結合を有する重鎖ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８変異体は、位置１、２１、３１、３３−３６、３８、４８−５０、５９、８７、９５、１０１、１０４、１２９、１３１、１３２、１３６、１５３、１５５、１５９、１６６、１６９、１７０、１７２、１９７、１９８、２０２、２１５、２１９でのシステイン変異を含んだ。野生型システイン変異体２２、９６、１４７、２０３、２２３を測定した。他の重鎖変異体は、ビオチン化試薬との限られたチオール反応性を有した。遊離システインアミノ酸残基は、表３の中央欄の配列においてフランキング残基と共に中央にある。置換アミノ酸及び重鎖における位置を左欄に示す。表３の重鎖ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８変異体配列番号：５０−９８は、野生型システイン変異体を除き、ＨＥＲ２結合及び約０．８以上のチオール反応性値を保持した。配列番号：５０−９８(表３)の抗体はチオール反応性を示し、捕獲標識、検出標識、薬剤部分、又は固相担体との供給結合形成に有用でありうる。表３の重鎖変異体は、ＴｈｉｏＦａｂ又はＴｈｉｏＭａｂとして、例えば抗体-薬剤コンジュゲートとしてコンジュゲートされうる。
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【０１６８】
軽鎖ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８変異体を、ＨＥＲ２レセプタータンパク質への効果的結合(図２及び３)及びビオチン化試薬、ビオチン-ＰＥＯ-マレイミド(実施例１及び２)とのチオール反応性について選択した。特定の軽鎖変異体はＨＥＲ２への限られた又は低減された結合を有し、なぜなら、これが抗体-Ｆａｂの可変領域におけるＣＤＲに位置する、抗原結合(ＨＥＲ２)に重要な残基だからである。Ｆａｂの定常ドメインに位置する幾つかの残基も乏しいＨＥＲ２結合を示し、なぜなら、これらの残基はＦａｂの構造及びフォールディングに貢献し得、Ｍ１３-ファージにおける乏しい４Ｄ５-Ｆａｂディスプレイをもたらすからである(Junutula, J.R.等(2008) J. Immunol Methods, 332:41-52)。ＨＥＲ２への乏しい結合を有する軽鎖ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８変異体は、位置４、２９−３２、３５、３６、５０、８２、８６、８９−９１、１１３、１１５、１１７、１２０、１２６、１２８、１３９、１４１、１４６、１４８、１７９、１８６、１９２、２０２でのシステイン変異を含んだ。他の軽鎖変異体は、ビオチン化試薬との限られたチオール反応性を有した。遊離システインアミノ酸残基は、表４の中央欄の配列においてフランキング残基と共に中央にある。置換アミノ酸及び軽鎖における位置を左欄に示す。表４の軽鎖ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８変異体配列番号：９９−１４７は、野生型システイン変異体を除き、ＨＥＲ２結合及び約０．８以上のチオール反応性値を保持した。配列番号：９９−１４７(表４)の抗体はチオール反応性を示し、捕獲標識、検出標識、薬剤部分、又は固相担体との供給結合形成に有用でありうる。表４の軽鎖変異体は、ＴｈｉｏＦａｂ又はＴｈｉｏＭａｂとして、例えば抗体-薬剤コンジュゲートとしてコンジュゲートされうる。
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【０１６９】
ＴＨＩＯＭＡＢのチオール反応性
完全長のＩｇＧシステイン操作抗体(ＴｈｉｏＭａｂ)のチオール反応性を、ビオチン化及びストレプトアビジン結合によって測定した(ＵＳ ７５２１５４１)。ビオチン-マレイミドと特異的にコンジュゲートするＴｈｉｏＭａｂをスクリーニングするために、ウエスタンブロットアッセイを設定した。このアッセイでは、抗体は還元ＳＤＳ-ＰＡＧＥにおいて分析され、ビオチンの存在はストレプトアビジン-ＨＲＰでインキュベートすることによって特異的にプローブされる。図１８から分かるように、ストレプトアビジン-ＨＲＰ相互作用は、どの操作ｃｙｓ変異体が使用されているかに依存して重鎖又は軽鎖どちらかに観察され、野生型とは相互作用が見られず、ＴｈｉｏＭａｂ変異体が操作Ｃｙｓ残基でビオチンと特異的にコンジュゲートしたことを示す。図１８は、固定化抗ＩｇＧ-ＨＲＰ(上ゲル)及びストレプトアビジン-ＨＲＰ(下ゲル)での捕獲後の、還元されたビオチン化Ｔｈｉｏ-ＩｇＧ変異体の変性ゲル分析を示す。レーン１：３Ａ５ Ｈ-Ａ１２１Ｃ。レーン２：３Ａ５ Ｌ-Ｖ１１０Ｃ。レーン３：２Ｈ９ Ｈ-Ａ１２１Ｃ。レーン４：２Ｈ９ Ｌ-Ｖ１１０Ｃ。レーン５：抗ＥｐｈＢ２Ｒ ２Ｈ９親、野生型。各変異体(レーン１−４)はＨＲＰ検出を有する抗ＩｇＧによって捕獲され(上)、選択性及び親和性が保持されていることを示す。ＨＲＰ検出を有する固定化ストレプトアビジンによる捕獲(下)は、重及び軽鎖上のビオチンの位置を確認した。レーン１及び３におけるシステイン操作抗体上のシステイン変異の位置は重鎖である。レーン２及び４におけるシステイン操作抗体上のシステイン変異の位置は軽鎖である。システイン変異部位は、ビオチン-マレイミド試薬でのコンジュゲーションを受ける。
【０１７０】
ＬＣ／ＭＳによる図１８のＴｈｉｏＭａｂシステイン操作抗体及び２Ｈ９ Ｖ１５Ｃ変異体の分析は、チオール反応性の定量的指標を与える(表５)。
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【０１７１】
システイン操作を定常ドメイン、すなわちＩｇＧ抗体のＦｃ領域に実施した。様々なアミノ酸部位をシステイン部位に変換し、発現変異体、すなわちシステイン操作抗体をそれらのチオール反応性について評価した。ビオチン化２Ｈ９ ＴｈｉｏＭａｂ Ｆｃ変異体を、ＥＬＩＳＡアッセイにおいて固定化ストレプトアビジンにおける捕獲によって、ＨＲＰ定量化によってチオール反応性について評価した(図１９)。ＥＬＩＳＡアッセイを、反応性チオール基を有するＣｙｓ残基を迅速にスクリーニングするために行った。図１９の概要図に示すように、ストレプトアビジン-ビオチン相互作用は、抗ＩｇＧ-ＨＲＰでプローブし、４５０ｎｍで吸光度を測定することによってモニタされる。これらの結果は、２Ｈ９-ＴｈｉｏＦｃ変異体Ｖ２８２Ｃ、Ａ２８７Ｃ、Ａ３３９Ｃ、Ｓ３７５Ｃ及び４００Ｃが中程度から最も高いチオール反応性を有したことを確認する。２Ｈ９ ＴｈｉｏＭａｂ Ｆｃ変異体のビオチンコンジュゲーションの程度を、表６に報告するようにＬＳ／ＭＳ分析によって定量化した。ＬＳ／ＭＳ分析は、Ａ２８２Ｃ、Ｓ３７５Ｃ及びＳ４００Ｃ変異体が１００％のビオチンコンジュゲーションを有し、Ｖ２８４Ｃ及びＡ３３９Ｃが５０％のコンジュゲーションを有したことを確認し、反応性システインチオール基の存在を示す。他のＴｈｉｏＦｃ変異体、及び親、野生型２Ｈ９は、非常に少ないビオチン化、又は無しであった。
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【０１７２】
ＴＨＩＯ-４Ｄ５ ＦＡＢ軽鎖変異体のチオール反応性
抗ＥｒｂＢ２抗体４Ｄ５の様々なシステイン操作軽鎖変異体Ｆａｂのスクリーニングは、図８のＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイに測定されるように、０．６以上のチオール反応性値を有する多くの変異体をもたらした(表７)。表７のチオール反応性値は、１００％に設定される重鎖４Ｄ５ ＴｈｉｏＦａｂ変異体(ＨＣ-Ａ１２１Ｃ)に正規化され、ＨＣ-Ａ１２１Ｃ変異体の完全なビオチン化を仮定し、パーセント値として表している。
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【０１７３】
抗体-薬剤コンジュゲート
発明のシステイン操作抗体は、任意の治療剤、すなわち薬剤部分にコンジュゲートされ得、それは反応性システインチオール基により抗体に共有結合できる。
【０１７４】
抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)化合物の例示的な実施態様は、システイン操作抗体(Ａｂ)、及び薬剤部分(Ｄ)を含み、抗体は一又は複数の遊離システインアミノ酸を有し、抗体はリンカー部分(Ｌ)によって一又は複数の遊離システインアミノ酸を介してＤに結合され；組成物は式Ｉを有し
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ここで、ｐは１、２、３、又は４である。チオール反応性リンカー部分によって抗体分子にコンジュゲートされうる薬剤部分の数は、ここに記載の方法によって導入されるシステイン残基の数に限定される。式Ｉの例示的なＡＤＣは、従って、１、２、３、又は４の操作システインアミノ酸を有する抗体を含む。
【０１７５】
抗体-薬剤コンジュゲート化合物(ＡＤＣ)の他の例示的な実施態様は、システイン操作抗体(Ａｂ)、アルブミン結合ペプチド(ＡＢＰ)及び薬剤部分を含み(Ｄ)、抗体はリンカー部分(Ｌ)によって薬剤部分に結合され、抗体はアミド結合又は第二のリンカーによってアルブミン結合ペプチドに結合され、組成物は式Ｉａを有し
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ここでｐは１、２、３、又は４である。
【０１７６】
本発明のＡＤＣ化合物は、抗癌活性の有用性を持つものを含む。特に、化合物は、薬剤部分、すなわち毒素にコンジュゲートされた、つまりリンカーによって共有的に結合されたシステイン操作抗体を含む。薬剤が抗体にコンジュゲートしていないとき、薬剤は細胞傷害性又は細胞分裂抑制効果を有している。よって、薬剤部分の生物学的活性は抗体へのコンジュゲーションによって調節される。本発明の抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)は、有効用量の細胞傷害剤を腫瘍組織に選択的に送達し、それによって、より大きな選択性、つまりより低い有効投薬量が達成されうる。
【０１７７】
薬剤部分
抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)の薬剤部分(Ｄ)は、細胞傷害又は細胞分裂停止効果を有する任意の化合物、部分又は基を含む。薬剤部分は(ｉ)微小管インヒビター、有糸分裂インヒビター、トポイソメラーゼインヒビター、又はＤＮＡインターカレーターとして機能しうる化学療法剤；(ｉｉ)酵素的に機能しうるタンパク質毒素；及び(ｉｉｉ)放射性同位体を含む。
【０１７８】
例示的な薬剤部分は、限定するものではないが、マイタンシノイド、アウリスタチン、ドラスタチン、トリコテシン、ＣＣ１０６５、カリチアマイシン及び他のエンジイン抗生物質、タキサン、アントラサイクリン、及び立体異性体、アイソスター、その類似体又は誘導体を含む。
【０１７９】
メイタンシノイド薬剤部分としての使用に適切なメイタンシン化合物は当分野で周知であり、公知の方法に従って天然の供給源から単離してもよいし、又は遺伝子工学技術を用いて産生してもよい(Yu等(2002) PROC. NAT. ACAD. SCI. (USA)  99:7968-7973を参照)。また、マイタンシノール及びマイタンシノール類似体は、公知の方法に従って合成して調製されてもよい。
【０１８０】
メイタンシノイド薬剤部分としての使用に適切なメイタンシン化合物は当分野で周知であり、公知の方法に従って天然の供給源から単離してもよいし、又は遺伝子工学技術を用いて産生してもよい(Yu等 (2002) PNAS 99:7968-7973を参照)。また、マイタンシノール及びマイタンシノール類似体は、公知の方法に従って合成して調製されてもよい。
例示的なメイタンシノイド薬剤部分には、修飾した芳香族環を有するもの、例えば、Ｃ-１９-デクロロ(米国特許第４２５６７４６号)(アンサマイトシンＰ２のリチウムアルミニウム水素化物の還元によって調製される)；Ｃ-２０-ヒドロキシ(又はＣ-２０-デメチル) ＋／−Ｃ-１９-デクロロ(米国特許第４３６１６５０号及び同第４３０７０１６号)(ストレプトミセス属ないしはアクチノミセス属を用いた脱メチル化又はＬＡＨを用いた脱塩素により調製される)；及びＣ-２０-デメトキシ、Ｃ-２０-アシロキシ(-ＯＣＯＲ)、＋／−デクロロ(米国特許第４２９４７５７号)(アシル塩化物を用いたアシル化により調製される)、及び他の位置に修飾を有するものが含まれる。
【０１８１】
また、例示的なメイタンシノイド薬剤部分には、修飾を有するもの、例えば、Ｃ-９-ＳＨ(米国特許第４４２４２１９号)(Ｈ２Ｓ又はＰ２Ｓ５を有するメイタンシノールの反応により調製される)；Ｃ-１４-アルコキシメチル(デメトキシ／ＣＨ２ ＯＲ)(米国特許第４３３１５９８号)；Ｃ-１４-ヒドロキシメチル又はアシロキシメチル(ＣＨ２ＯＨ又はＣＨ２ＯＡｃ) (米国特許第４４５０２５４号)；Ｃ-１５-ヒドロキシ／アシロキシ(米国特許第４３６４８６６号)(ストレプトミセス属によるメイタンシノールの変換によって調製される)；Ｃ-１５-メトキシ(米国特許第４３１３９４６号及び同第４３１５９２９号)(トレウィア ヌドロフローラ(Trewia nudlflora)より単離)；Ｃ-１８-Ｎ-デメチル(米国特許第４３６２６６３号及び第４３２２３４８号)(ストレプトミセス属によるメイタンシノールの脱メチル化により調製される)；及び、４,５-デオキシ(米国特許第４３７１５３３号)(メイタンシノールの三塩化チタン／ＬＡＨ還元により調製される)が含まれる。メイタンシン化合物上の多くの位置が、結合位置として有用であることが知られており、結合のタイプに依存する。例えば、エステル結合の形成には、ヒドロキシル基を有するＣ-３位置、ヒドロキシメチルで修飾されたＣ-１４位置、ヒドロキシル基で修飾されたＣ-１５位置、及びヒドロキシル基を有するＣ−２０位置が全て好適である。
【０１８２】
式Ｉの抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)の薬剤部分(Ｄ)は次の構造を有するマイタンシノイドを含み：
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ここで波選は抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)のリンカー(Ｌ)へのＤのイオウ原子の共有結合を示す。Ｒは独立して、メチル、エチル、１-プロピル、２-プロピル、１-ブチル、２-メチル-１-プロピル、２-ブチル、２-メチル-２-プロピル、１-ペンチル、２-ペンチル、３-ペンチル、２-メチル-２-ブチル、３-メチル-２-ブチル、３-メチル-１-ブチル、２-メチル-１-ブチル、１-ヘキシル、２-ヘキシル、３-ヘキシル、２-メチル-２-ペンチル、３-メチル-２-ペンチル、４-メチル-２-ペンチル、３-メチル-３-ペンチル、２-メチル-３-ペンチル、２,３-ジメチル-２-ブチル、及び３,３-ジメチル-２-ブチルから選択されるＣ１-Ｃ６アルキル又はＨでありうる。イオウ原子へアミド基を結合するアルキレン鎖は、メタニル、エタニル又はプロピルであり得、すなわちｍは１、２、又は３である。
【０１８３】
メイタンシン化合物は、マイクロチューブリンタンパク質であるチューブリンの重合阻害により有糸分裂中の微小管の形成を阻害することによって細胞増殖を阻害する(Remillard等(1975) Science 189:1002-1005)。メイタンシン及びマイタンシノイドは高い細胞傷害性を有するが、主に腫瘍に対するそれらの乏しい選択性に起因するそれらの重篤な全身性副作用により、癌治療におけるそれらの臨床使用は非常に限られてきた。メイタンシンによる臨床治験は、中枢神経系及び胃腸管系への重篤な副作用により中断されている(Issel等(1978) Can. Treatment. Rev. 5:199-207)。
【０１８４】
メイタンシノイド薬剤部分は、それらが、(ｉ)発酵又は化学的修飾、発酵産物の誘導体化による調製に比較的到達可能であり、(ｉｉ)抗体への非ジスルフィドリンカーを介してのコンジュゲーションに適した官能基での誘導体化が受け入れられ、(ｉｉｉ)血漿中で安定しており、(ｉｖ)多様な腫瘍細胞株に対して効果的であるので、抗体薬剤コンジュゲートにおける魅力的な薬剤部分である(ＵＳ２００５／０１６９９３３；ＷＯ２００５／０３７９９２；ＵＳ５２０８０２０)。
【０１８５】
他の薬剤部分と同様に、メイタンシノイド薬剤部分のすべての立体異性体、Ｄのキラル炭素でのＲ及びＳ配位の組合せは、本発明の化合物のために考慮される。一実施態様では、メイタンシノイド薬剤部分(Ｄ)は次の立体化学を有する：
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【０１８６】
マイタンシノイド薬剤部分の例示的な実施態様は、ＤＭ１、(ＣＲ２)ｍ＝ＣＨ２ＣＨ２；ＤＭ３、(ＣＲ２)ｍ＝ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ(ＣＨ３)；及びＤＭ４、(ＣＲ２)ｍ＝ＣＨ２ＣＨ２Ｃ(ＣＨ３)２を含み、次の構造を有する
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【０１８７】
リンカーは結合の種類に応じて、種々の位置でメイタンシノイド分子に結合し得る。例えば、従来からのカップリング技術を使用してヒドロキシル基と反応させることによりエステル結合を形成することができる。反応はヒドロキシル基を有するＣ-３位、ヒドロキシメチルで修飾されたＣ-１４位、ヒドロキシル基で修飾されたＣ-１５位、及びヒドロキシル基を有するＣ-２０位で生じる。好適な実施態様では、結合はメイタンシノール又はメイタンシノールの類似体のＣ-３位で形成される。
【０１８８】
また、式Ｉの抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)の薬剤部分(Ｄ)は、ドラスタチン及びそれらのペプチジル類似体及び誘導体、アウリスタチン(auristatin) (米国特許第５６３５４８３号；同第５７８０５８８号)を含む。ドラスタチン及びアウリスタチンは、微小管動態、ＧＴＰ加水分解及び核と細胞の分割を妨げ(Woyke 等 (2001) Antimicrob. Agents and Chemother. 45(12): 3580-3584)、抗癌活性(米国特許第５６６３１４９号)及び抗真菌性活性(Pettit 等 (1998) Antimicrob. Agents Chemother. 42:2961-2965)を有することが示されている。様々な形態のドラスタチン又はアウリスタチン薬剤部分が、ペプチド薬剤部分のＮ(アミノ)末端又はＣ(カルボキシル)末端を通して抗体に共有結合されうる(WO 02/088172; Doronina等(2003) Nature Biotechnology 21(7):778-784; Francisco等(2003) Blood 102(4):1458-1465)。
【０１８９】
薬剤部分は、ドラスタチン、アウリスタチン(US 5635483; US 5780588; US 5767237; US 6124431)、及びその類似体及び誘導体を含む。ドラスタチン及びアウリスタチンは、微小管動態、ＧＴＰ加水分解、及び核及び細胞分裂を干渉し(Woyke等(2001) Antimicrob. Agents and Chemother. 45(12):3580-3584)、抗癌(US 5663149)及び抗真菌活性(Pettit等(1998) Antimicrob. Agents Chemother. 42:2961-2965)を有することが示されている。ドラスタチン又はアウリスタチン薬剤成分は、ペプチジル薬剤分子のＮ(アミノ)末端又はＣ(カルボキシル)末端により抗体に接着しうる(国際公開第０２／０８８１７２号)。
【０１９０】
例示的なアウリスタチンの実施態様には、Ｎ末端連結モノメチルアウリスタチン薬剤部分ＤＥ及びＤＦを含み、ＵＳ７４９８２９８及びＵＳ７６５９２４１に開示され、各開示は出典明記によってその全体が特別に援用される。
【０１９１】
式Ｉの抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)の薬剤部分(Ｄ)は、Ｎ末端を介して抗体に結合されるモノメチルアウリスタチン薬剤部分ＭＭＡＥ及びＭＭＡＦを含み、次の構造を有する：
2018027932.tif 000031
【０１９２】
一般的に、ペプチドベースの薬剤成分は、２以上のアミノ酸及び／又はペプチド断片間でペプチド結合を形成することによって調製されうる。このようなペプチド結合は、例えば、ペプチド化学の分野において周知の液相合成方法に従って調製することができる(E. Schroder and K. Lubke, "The Peptides", volume 1, pp 76-136, 1965, Academic Pressを参照)。
【０１９３】
薬剤部分はカリケアマイシン、及びその類似体及び誘導体を含む。抗生物質のカリケアマイシンファミリーはサブ-ピコモルの濃度で二重鎖ＤＮＡ破壊を生じることができる。カリケアマイシンファミリーのコンジュゲートの調製については、US 5712374; US 5714586; US 5739116; US 5767285; US 5770701, US 5770710; US 5773001; US 5877296を参照のこと。使用可能なカリケアマイシンの構造類似体には、限定するものではないが、γ１Ｉ、α２Ｉ、α３Ｉ、Ｎ-アセチル-γ１Ｉ、ＰＳＡＧ及びθＩ１((Hinman等Cancer Research 53:3336-3342 (1993), Lode等Cancer Research 58:2925-2928 (1998)が含まれる。
【０１９４】
タンパク質毒素は：ジフテリアＡ鎖、ジフテリア毒素の非結合性活性断片、外毒素Ａ鎖(シュードモナス・アエルギノーサ(Pseudomonas aeruginosa))、リシンＡ鎖(Vitetta等(1987) Science, 238:1098)、アブリンＡ鎖、モデシン(modeccin)Ａ鎖、アルファ-サルシン(sarcin)、アレウライツ・フォルディイ(Aleurites fordii)プロテイン、ジアンシン(dianthin)プロテイン、フィトラッカ・アメリカーナ(Phytolaca americana)プロテイン(ＰＡＰＩ、ＰＡＰＩＩ及びＰＡＰ-Ｓ)、モモルディカ・キャランティア(momordica charantia)インヒビター、クルシン(curcin)、クロチン、サパオナリア(sapaonaria)オフィシナリスインヒビター、ゲロニン(gelonin)、マイトゲリン(mitogellin)、レストリクトシン(restrictocin)、フェノマイシン、エノマイシン及びトリコセセンス(tricothecenes)(ＷＯ９３／２１２３２)が含まれる。
【０１９５】
治療用放射性同位体は、３２Ｐ、３３Ｐ、９０Ｙ、１２５Ｉ、１３１Ｉ、１３１Ｉｎ、１５３Ｓｍ、１８６Ｒｅ、１８８Ｒｅ、２１１Ａｔ、２１２Ｂｉ、２１２Ｐｂ及びＬｕの放射性同位体を含む。
【０１９６】
放射性同位体又は他の標識は、既知の方法によりコンジュゲートに組み込まれうる(Fraker等(1978) Biochem. Biophys. Res. Commun. 80: 49-57; "Monoclonal Antibodies in Immunoscintigraphy" Chatal, CRC Press 1989)。炭素-１４標識された１-イソチオシアナートベンジル-３-メチルジエチレン トリアミン５酢酸(ＭＸ-ＤＴＰＡ)は、抗体への放射性同位体のコンジュゲーションのための例示的なキレート剤である(ＷＯ９４／１１０２６)。
【０１９７】
リンカー
「リンカー」(Ｌ)は、一又は複数の薬剤成分(Ｄ)と抗体ユニット(Ａｂ)を連結させて、式Ｉの抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)を形成させるために用いられうる、二官能性成分又は多機能性成分である。抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)は、薬剤及び抗体への結合について反応性機能を有するリンカーを用いて都合良く調製されうる。システイン改変抗体(Ａｂ)のシステインチオールは、リンカー試薬、薬剤成分又は薬剤-リンカー中間生成物の官能基と結合することができる。
【０１９８】
一態様では、リンカーは、抗体に存在する求核性システインに反応することができる求電子性基を有する反応部位を有する。抗体のシステインチオールは、リンカー上の求電子性基と反応することができ、リンカーに共有結合する。有用な求電子性の基には、マレイミドおよびハロアセトアミド基を含むが、これらに限定されるものではない。
【０１９９】
システイン改変抗体は、Klussman,等 (2004), Bioconjugate Chemistry 15(4): 765-773の７６６ページのコンジュゲート法及び、実施例４のプロトコールに従って、マレイミド又はα-ハロカルボニルなどの求電子性の官能基を有するリンカー試薬又は薬剤-リンカー中間生成物と反応する。
【０２００】
さらに他の実施態様では、リンカー試薬又は薬剤-リンカー中間体の反応基は、抗体の遊離したシステインチオールと結合することができるチオール反応性の官能基を含む。チオール反応性の官能基の例には、限定するものではないが、マレイミド、α-ハロアセチル、活性エステル、例として、スクシンイミドエステル、４-ニトロフェニルエステル、ペンタフルオロフェニルエステル、テトラフルオロフェニルエステル、無水物、酸クロリド、塩化スルホニル、イソシアネートおよびイソチオシアネートが含まれる。
【０２０１】
他の実施態様では、リンカーは、分岐した多機能性リンカー成分を介して一より多い薬剤成分を抗体へ共有結合的に付着させるために樹枝状型である(Sun等 (2002) Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 12:2213-2215；Sun等 (2003) Bioorganic & Medicinal Chemistry 11:1761-176；King (2002) Tetrahedron Letters 43:1987-1990)。樹枝状のリンカーは抗体に対する薬剤のモル比を増やす、すなわち負荷することができ、これはＡＤＣの力価に関連がある。したがって、システイン改変抗体は１つの反応性のシステインチオール基のみを有する場合、多くの薬剤成分が樹枝状のリンカーを介して付着されうる。
【０２０２】
リンカーは、抗体(Ａｂ)を本発明のシステイン改変抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)の薬剤成分(Ｄ)に連結するアミノ酸残基を含んでいてもよい。アミノ酸残基は、ジペプチド、トリペプチド、テトラペプチド、ペンタペプチド、ヘキサペプチド、ヘプタペプチド、オクタペプチド、ノナペプチド、デカペプチド、ウンデカペプチドまたはドデカペプチドのユニットを形成しうる。アミノ酸残基には、天然に生じるもの、並びにシトルリンなどの微量アミノ酸及び天然に生じないアミノ酸類似体が含まれる
【０２０３】
有用なアミノ酸残基ユニットは、特定の酵素、例えば活性薬剤部分を遊離させるための腫瘍関連プロテアーゼによる酵素的切断について、それらの選択性を設計及び最適化できる。一実施態様では、アミノ酸残基ユニット、例えばバリン-シトルリン(ｖｃ又はｖａｌ-ｃｉｔ)は、その切断がカテプシンＢ、Ｃ及びＤ、又はプラスミンプロテアーゼによって触媒される。
【０２０４】
リンカーユニットはｐ-アミノベンジルカルバモイル(ＰＡＢ)ユニット等の自己犠牲タイプ(self-immolative)であり得、ＡＤＣは次の例示的な構造を有し：
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このとき、Ｑは、-Ｃ１-Ｃ８アルキル、-Ｏ-(Ｃ１-Ｃ８アルキル)、-ハロゲン、-ニトロ、又は-シアノであり、ｍは０〜４の範囲の整数であり、そして、ｐは１から４の範囲である。
【０２０５】
自己犠牲的なスペーサーの他の例には、ＰＡＢグループに電子的に類似している芳香族化合物、例として、２-アミノイミダゾール-５-メタノール誘導体(ＵＳ７３７５０７８；Hay等 (1999) Bioorg. Med. Chem. Lett. 9:2237)、およびオルトないしはパラ-アミノベンジルアセタールが含まれるが、これらに限定されるものではない。アミド結合加水分解の際に環化されるスペーサー、例として、置換した、及び、置換していない４-アミノ酪酸アミド(Rodrigues等 (1995) Chemistry Biology 2:223)、適切に置換されたビシクロ[２.２.１]、及び、ビシクロ[２.２.２]環システム(Storm等 (1972) J. Amer. Chem. Soc. 94: 5815)、及び２-アミノフェニルプロピオン酸アミド(Amsberry,等 (1990) J. Org. Chem. 55:5867)などが使われてもよい。また、グリシンで置換されるアミン含有薬剤の除去(Kingsbury等 (1984) J. Med. Chem. 27:1447)は、ＡＤＣに有用な自己犠牲的スペーサーの例である。
【０２０６】
他の実施態様では、リンカーＬは、分岐状の、多機能リンカー成分により一又は複数の薬剤成分が抗体に共有結合するために樹枝型のリンカーであってもよい(Sun等 (2002) Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 12:2213-2215；Sun等 (2003) Bioorganic & Medicinal Chemistry 11:1761-1768)。樹枝状のリンカーは抗体に対する薬剤のモル比を増す、すなわち負荷することができ、これはＡＤＣの力価に関連がある。したがって、システイン改変抗体は１つの反応性のシステインチオール基のみを有する場合、多くの薬剤成分が樹枝状のリンカーを介して付着されうる(国際公開２００４／０１９９３；Szalai等 (2003) J. Amer. Chem. Soc. 125: 15688-15689；Shamis等 (2004) J. Amer. Chem. Soc. 126: 1726-1731；Amir等 (2003) Angew. Chem. Int. Ed. 42: 4494-4499)。
【０２０７】
式Ｉａの抗体-薬剤コンジュゲート化合物の実施態様は、(ｖａｌ-ｃｉｔ)、(ＭＣ-ｖａｌ-ｃｉｔ)、及び(ＭＣ-ｖａｌ-ｃｉｔ-ＰＡＢ)を含む：
2018027932.tif 000033
2018027932.tif 000034
2018027932.tif 000035
【０２０８】
式Ｉａの抗体-薬剤コンジュゲート化合物の他の例示的な実施態様は次の構造を含み：
2018027932.tif 000036
2018027932.tif 000037
2018027932.tif 000038
ここでＸは：
2018027932.tif 000039
Ｙは：
2018027932.tif 000040
そして、ＲはそれぞれＨ又はＣ１-Ｃ６アルキルであり、そして、ｎは１〜１２である。
【０２０９】
他の実施態様では、リンカーは、抗体に存在する求電子性の基に反応することができる求核基を有する反応性の官能基を有する。抗体上の有用な求電子性の基は、アルデヒドおよびケトンカルボニル基が含まれるが、これらに限定されるものではない。リンカーの求核基のヘテロ原子は抗体上の求電子性の基と反応して、抗体ユニットに共有結合することができる。リンカーの有用な求核基には、ヒドラジド、オキシム、アミノ、ヒドラジン、チオセミカルバゾン、ヒドラジンカルボキシレートおよびアリールヒドラジドが含まれるが、これらに限定するものではない。抗体の求電子性の基は、リンカーへの付着に都合の良い部位を提供する。
【０２１０】
一般的に、ペプチド-タイプのリンカーは、２以上のアミノ酸および／またはペプチド断片間でペプチド結合を形成することによって調製されうる。このようなペプチド結合は、例えば、ペプチド化学の分野では周知である液相合成方法(E. Schroder and K. Lubke (1965) "The Peptides", volume 1, pp 76-136, Academic Press)に従って調製されうる。
【０２１１】
他の実施態様では、リンカーは、溶解性又は反応性を変更した基に置換されてもよい。例えば、ＡＤＣを調製するために用いる合成手段に応じて、スルホン酸(-ＳＯ３−)又はアンモニウムなどの荷電性の置換基は、試薬の水溶性を増し、抗体又は薬剤成分とリンカー試薬とのカップリング反応を容易にしうるか、またはＤとＡｂ-Ｌ(抗体-リンカー中間生成物)とのカップリング反応、又はＡｂとＤ-Ｌ(薬剤-リンカー中間生成物)とのカップリング反応を容易にしうる。
【０２１２】
発明の化合物は、限定するものではないが、リンカー試薬：ＢＭＰＥＯ、ＢＭＰＳ、ＥＭＣＳ、ＧＭＢＳ、ＨＢＶＳ、ＬＣ-ＳＭＣＣ、ＭＢＳ、ＭＰＢＨ、ＳＢＡＰ、ＳＩＡ、ＳＩＡＢ、ＳＭＣＣ、ＳＭＰＢ、ＳＭＰＨ、スルホ-ＥＭＣＳ、スルホ-ＧＭＢＳ、スルホ-ＫＭＵＳ、スルホ-ＭＢＳ、スルホ-ＳＩＡＢ、スルホ-ＳＭＣＣ、およびスルホ-ＳＭＰＢ、及びＳＶＳＢ(スクシンイミジル-(４-ビニルスルホン)ベンゾアート)、及びビスマレイミド試薬、例えばＤＴＭＥ、ＢＭＢ、ＢＭＤＢ、ＢＭＨ、ＢＭＯＥ、ＢＭ(ＰＥＯ)３、及びＢＭ(ＰＥＯ)４にて調製されるＡＤＣが明示的に考えられ、これらはPierce Biotechnology, Inc., Customer Service Department, P.O. Box 117, Rockford, IL. 61105 U.S.A, U.S.A 1-800-874-3723, International +815-968-0747から市販されている。pages 467-498, 2003-2004 Applications Handbook and Catalogを参照のこと。ビスマレイミド試薬により、連続した様式又は同時の様式で、チオール含有薬剤成分、標識又はリンカー中間生成物にシステイン改変抗体のチオール基が付着することができる。システイン改変抗体、薬剤成分、標識又はリンカー中間生成物のチオール基と反応することができるマレイミド以外の他の官能基には、ヨードアセトアミド、ブロモアセトアミド、ビニルピリジン、ジスルフィド、ピリジルジスルフィド、イソシアネートおよびイソチオシアネートが含まれる。
2018027932.tif 000041
【０２１３】
また、有用なリンカー試薬は、Molecular Biosciences Inc.(Boulder, CO)などの他の商業的供給源により得ることができるし、Toki等 (2002) J. Org. Chem. 67:1866-1872；Walker, M.A. (1995) J. Org. Chem. 60:5352-5355；Frisch等 (1996) Bioconjugate Chem. 7:180-186；米国特許第６２１４３４５号；国際公開０２／０８８１７２；米国特許公開２００３１３０１８９；米国特許公開２００３０９６７４３；国際公開０３／０２６５７７；国際公開０３／０４３５８３；及び国際公開０４／０３２８２８に記載の手段に従って合成してもよい。
【０２１４】
マレイミドストレッチャーとパラ-アミノベンジルカルバモイル(ＰＡＢ)自己犠牲的スペーサーとを有する例示的なバリン-シトルリン(ｖａｌ-ｃｉｔ又はｖｃ)ジペプチドリンカー試薬は、以下の構造を有する：
2018027932.tif 000042
ここで、Ｑは-Ｃ１-Ｃ８アルキル、-Ｏ-(Ｃ１-Ｃ８アルキル)、-ハロゲン、-ニトロ又は-シアノであり；ｍは０〜４の範囲の整数である。
【０２１５】
マレイミドストレッチャーユニットとｐ-アミノベンジル自己-犠牲的スペーサーユニットとを有する例示的なｐｈｅ-ｌｙｓ(Ｍｔｒ)ジペプチドリンカー試薬は、Dubowchik,等 (1997) Tetrahedron Letters, 38:5257-60に従って調製されてもよく、以下の構造を有する：
2018027932.tif 000043
ここで、Ｍｔｒはモノ-４-メトキシトリチルであり、Ｑは-Ｃ１-Ｃ８アルキル、-Ｏ-(Ｃ１-Ｃ８アルキル)、-ハロゲン、-ニトロ又は-シアノであり；ｍは０〜４の範囲の整数である。
【０２１６】
例示的な発明の抗体-薬剤コンジュゲート化合物は以下を含む：
2018027932.tif 000044
2018027932.tif 000045
2018027932.tif 000046
2018027932.tif 000047
ここで、Ｖａｌはバリンであり；Ｃｉｔはシトルリンであり；ｐは１、２、３、又は４であり；Ａｂはシステイン操作抗体である。マイタンシノイド薬剤部分ＤＭ１がＢＭＰＥＯリンカーを介してトラスツズマブのチオール基に結合されている他の例示的な抗体薬剤コンジュゲートは次の構造を持ち
2018027932.tif 000048
ここで、Ａｂはシステイン操作抗体であり；ｎは０、１、又は２であり；ｐは１、２、３、又は４である。
【０２１７】
抗体-薬剤コンジュゲートの調製
式ＩのＡＤＣは、(１)共有結合を介して抗体-リンカー中間体Ａｂ-Ｌを形成するためのリンカー試薬とのシステイン操作抗体のシステイン基の反応と、続く活性化された薬剤部分Ｄとの反応；及び(２)共有結合を介して薬剤-リンカー中間体Ｄ-Ｌを形成するためのリンカー試薬との薬剤部分の求核基の反応と、続くシステイン操作抗体のシステイン基との反応を含む、当業者に知られた有機化学反応、条件、及び試薬を用いて、幾つかの経路によって調製されうる。コンジュゲーション方法(１)及び(２)を様々なシステイン操作抗体、薬剤部分、及びリンカーと共に用いて、式Ｉの抗体-薬剤コンジュゲートを調製することができる。
【０２１８】
抗体システインチオール基は、求核であり、反応して、(ｉ)活性エステル、例えばＮＨＳエステル、ＨＯＢｔエステル、ハロギ酸及び酸ハロゲン化物；(ｉｉ)アルキル及びベンジルハライド、例えばハロアセトアミド；(ｉｉｉ)アルデヒド、ケトン、カルボキシル、及びマレイミド基；及びスルフィド交換を介するピリジルジスルフィドを含むジスルフィドを含む、リンカー試薬及び薬剤-リンカー中間体上の求電子性の基と共有結合を形成することができる。薬剤部分上の求核基には、限定するものではないが、リンカー部分上の求電子基及びリンカー試薬と反応して共有結合を形成可能なアミン、チオール、ヒドロキシル、ヒドラジド、オキシム、ヒドラジン、チオセミカルバゾン、ヒドラジンカルボン酸エステル及びアリールヒドラジド基を含む。
【０２１９】
マイタンシンは、例えば、Ｍａｙ-ＳＳＣＨ３に変換され得、これは遊離チオールＭａｙ-ＳＨへ還元され、修飾抗体(Chari等(1992) Cancer Research 52:127-131)と反応して、ジスルフィドリンカーを有するマイタンシノイド-抗体イムノコンジュゲートを生成できる。ジスルフィドリンカーを有する抗体-マイタンシノイドコンジュゲートが報告されている(ＷＯ０４／０１６８０１；ＵＳ６８８４８７４；ＵＳ２００４／０３９１７６Ａ１；ＷＯ０３／０６８１４４；ＵＳ２００４／００１８３８Ａ１；米国特許第号６４４１１６３号、同第５２０８０２０号、同第５４１６０６４号；ＷＯ０１／０２４７６３)。ジスルフィドリンカーＳＰＰは、リンカー試薬Ｎ-サクシニミジル４-(２-ピリジルチオ)ペンタノエートを用いて構築される。
【０２２０】
特定の条件下で、システイン改変抗体は、ＤＴＴ(クリーランド試薬、ジチオトレイトール)又はＴＣＥＰ(トリス(２-カルボキシエチル)ホスフィンヒドロクロライド；Getz等 (1999) Anal. Biochem. Vol 273:73-80；Soltec Ventures, Beverly, MA)などの還元剤にて処理することによって、リンカー試薬とのコンジュゲートに対して反応性にしてもよい。ＣＨＯ細胞に発現される完全長のシステイン改変モノクローナル抗体(ＴｈｉｏＭａｂ)を、新たに導入したシステイン残基と培養培地中に存在するシステインとの間で形成しうるジスルフィド結合を還元するために、およそ５０倍の過剰なＴＣＥＰにて３７℃で３時間かけて還元した。還元されたＴｈｉｏＭａｂを希釈して、１０ｍＭ 酢酸ナトリウム、ｐＨ５にてＨｉＴｒａｐ Ｓカラムに流し、０．３Ｍ 塩化ナトリウムを含むＰＢＳにて溶出する。希釈(２００ｎＭ)硫酸銅水(ＣｕＳＯ４)、室温に終夜置くことにより親Ｍａｂに存在するシステイン残基間にジスルフィド結合が再構築された。当分野で公知の他の酸化体、すなわち酸化剤および酸化条件が用いられてもよい。外気酸化も有効である。この低刺激性の部分的な再酸化工程により、高品位の鎖内ジスルフィドが効率よく形成される。およそ１０倍過剰な薬剤-リンカー中間生成物、例えばＢＭ(ＰＥＯ)４-ＤＭ１を添加し、混合して、室温におよそ１時間置いて、コンジュゲートに作用させ、ＴｈｉｏＭａｂ抗体-薬剤コンジュゲートを形成させた。コンジュゲート混合物をゲル濾過し、ＨｉＴｒａｐ Ｓカラムに流して溶出させ、過剰な薬剤-リンカー中間生成物と他の不純物を除去した。
【０２２１】
図１１は、コンジュゲートのために細胞培養物から発現されるシステイン改変抗体を調製するための一般的な方法を示す。おそらく様々な鎖間ジスルフィド結合を有する、システイン付加物は、還元的に切断され、抗体の還元形態をもたらす。対のシステイン残基間の鎖間ジスルフィド結合は、部分的参加条件下、例えば周囲酸素への曝露下で、再形成される。システイン付加物は、おそらく様々な鎖間ジスルフィド結合とともに、抗体の還元型を生じさせるために、還元により切断される。対形成したシステイン残基間の鎖間ジスルフィド結合は、周囲酸素への曝露等の不完全酸化条件下で再形成される。新たに導入され、改変され、対形成しないシステイン残基は、リンカー試薬や薬剤-リンカー中間生成物と反応して本発明の抗体コンジュゲートを形成するために利用されうる状態にある。哺乳類の細胞株において発現されるＴｈｉｏＭａｂは、-Ｓ-Ｓ-結合形成によって外部からコンジュゲートされた改変ＣｙｓへのＣｙｓ付加物となる。したがって、精製されたＴｈｉｏＭａｂは、反応性のＴｈｉｏＭａｂｓを生産するために、実施例１１に記載の還元及び再酸化の手順にて処理されなければならない。これらのＴｈｉｏＭａｂを用いて、細胞障害性剤、蛍光体および他の標識を含むマレイミドとコンジュゲートさせる。
【０２２２】
様々なＴｈｉｏＦａｂ及びＴｈｉｏＭａｂ抗体-薬剤コンジュゲートが調製された(実施例４−８)。システイン変異体ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(Ｖ１１０Ｃ)を、ビス-マレイミドリンカー試薬ＢＭＰＥＯを用いてマイタンシノイド薬剤部分ＤＭ１にコンジュゲートさせ、ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(Ｖ１１０Ｃ)-ＢＭＰＥＯ-ＤＭ１を形成した(実施例８)。
【０２２３】
インビトロ細胞増殖アッセイ
一般に、抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)の細胞傷害性又は細胞分裂抑制活性は、細胞培養培地中のＡＤＣの抗体にレセプタータンパク質、例えばＨＥＲ２を有する哺乳動物細胞を暴露し；約６時間から約５日の期間、細胞を培養し；細胞生存率を測定することにより、測定される。細胞ベースのインビトロアッセイを使用して、発明のＡＤＣの生存率(増殖)、細胞傷害性、及びアポトーシスの誘導(カスパーゼ活性化)を測定した。
【０２２４】
抗体-薬剤コンジュゲートのインビトロ力価を、細胞増殖アッセイによって測定した(図１０及び１１、実施例９)。ＣｅｌｌＴｉｔｅｒ-Ｇｌｏ(登録商標)発光細胞生存アッセイは商業的に入手可能であり(Promega Corp., Madison, WI)、Ｃｏｌｅｏｐｔｅｒａ  ルシフェラーゼの組換え発現に基づく均一アッセイ方法である(米国特許第５５８３０２４号；米国特許第５６７４７１３号及び米国特許第５７００６７０号)。この細胞増殖アッセイは、代謝的に活性な細胞の指標である(Crouch等(1993) J. Immunol. Meth. 160:81-88; 米国特許6602677)存在しているＡＴＰの定量に基づき培養中の生存細胞の数を決定する。ＣｅｌｌＴｉｔｅｒ-Ｇｌｏ(登録商標)アッセイを９６ウェル形式で実施し、それを自動化高スループットスクリーニング(ＨＴＳ)に受け入れられるものにした(Cree等(1995)AntiCancer Drugs 6:398-404)。該均一アッセイ手順は、血清補填培地で培養された細胞に直接単一の試薬(CellTiter-Glo(登録商標)試薬)を加えることを含む。細胞洗浄、培地の除去及び複数のピペット操作工程は必要とされない。該システムは、試薬を添加し混合した後、１０分で３８４ウェル形式で１５細胞／ウェルと少ない検出を行う。細胞は、ＡＤＣで連続的に処理されてもよく、あるいはそれらは処理され、ＡＤＣから離されてもよい。一般に、短く、すなわち３時間処理された細胞は、連続的に処理された細胞と同じ効力効果を示した。
【０２２５】
均一「アドミックス手段」形式は存在するＡＴＰの量に比例した細胞溶解及び発光シグナルの生成を生じる。ＡＴＰの量は培養物中に存在する細胞の数に正比例する。CellTiter-Glo(登録商標)アッセイは、ルシフェラーゼ反応により生成される「グロータイプ」発光シグナルを生じ、これは一般的に５時間を超える半減期を有し、細胞タイプ及び使用する培地に依存する。生細胞は相対発光単位(ＲＬＵ)に反映される。基質のカブトムシルシフェリンは、組換えホタルルシフェラーゼによって酸化的に脱カルボキシル化され、ＡＴＰからＡＭＰへの同時の転換と光子の発生を伴う。
【０２２６】
インビボ効力
発明の２つのアルブミン結合ペプチド-ＤＭ１(マイタンシノイド)-抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)のインビボ効力は、高度にＨＥＲ２を発現するトランスジェニック外植マウスモデルによって測定される(実施例１２、実施例１０)。同種移植片は、ハーセプチン(登録商標)治療法に応答しないか僅かにしか応答しないＦｏ５ｍｍｔｖトランスジェニックマウスから増殖される。被験者を、ＡＢＰ-ｒｈｕＦａｂ４Ｄ５-ｃｙｓ(軽鎖)-ＤＭ１；ＡＢＰ-ｒｈｕＦａｂ４Ｄ５-ｃｙｓ(重鎖)-ＤＭ１；及びプラセボＰＢＳバッファーコントロール(ビヒクル)で一回処置し、３週にわたってモニターし、腫瘍が倍になる時間、対数細胞死滅、及び腫瘍収縮を測定した。
【０２２７】
抗体-薬剤コンジュゲートの投与
発明の抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)は治療される症状に適した任意の経路によって投与されうる。ＡＤＣは、典型的には非経口的、つまり、注入、皮下、筋肉内、静脈内、皮内、くも膜下腔内及び硬膜外投与される。
【０２２８】
薬学的製剤
発明の治療用抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)の薬学的製剤は、典型的には薬学的に許容可能な非経口ビヒクルでの非経口投与用、つまりボーラス、静脈内、腫瘍内注射として、また単位投薬形態の注射可能形態で調製される。所望の度合いの純度を有する抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)は、凍結乾燥製剤又は水溶液の形態で、場合によっては薬学的に許容可能な希釈剤、担体、賦形剤又は安定剤と混合される(Remington's Pharmaceutical Sciences(1980)16版、Osol、A.編)。
【０２２９】
抗体-薬剤コンジュゲート治療
本発明の抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)を用いて、例えば腫瘍抗原の過剰発現に特徴がある様々な疾患ないしは疾病を治療することが考慮される。例示的な症状又は過剰増殖性疾患には、良性ないし悪性の腫瘍；白血病およびリンパ系の悪性腫瘍が含まれる。他には、神経系、神経膠、星状性、視床下部、腺性、マクロファージ性、上皮性、間質性、胚盤胞性、炎症性、血管形成性、及び、自己免疫性を含む免疫性の疾患が含まれる。
【０２３０】
一般に、治療される疾患又は障害は、癌などの過剰増殖性疾患である。ここで治療される癌の例は、限定しないが、癌腫、リンパ腫、芽細胞腫、肉芽腫、及び白血病又はリンパ系悪性腫瘍を含む。このような癌のより特定の例は、扁平細胞癌(例えば、上皮扁平細胞癌)、肺癌、例えば小細胞肺癌、非小細胞肺癌、肺癌の腺癌及び肺癌の扁平上皮癌、腹膜癌、肝細胞癌、胃癌(gastric又はstomach)、例えば胃腸癌、膵臓癌、神経膠芽腫、子宮頚癌、卵巣癌、肝臓癌、膀胱癌、肝細胞癌、乳癌、結腸癌、直腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜又は子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌又は腎癌、前立腺癌、外陰癌、甲状腺癌、肝臓癌、肛門癌、陰茎癌、並びに頭頸部癌を含む。
【０２３１】
ＡＤＣ化合物が治療において使用されうる自己免疫疾患は、リウマチ学疾患(例えば、関節リウマチ、シェーグレン症候群、強皮症、ＳＬＥ及びループス腎炎などの狼瘡、多発性筋炎／皮膚筋炎、クリオグロブリン血症、抗リン脂質抗体症候群、及び乾癬の関節炎など)、自己免疫性胃腸及び肝臓疾患(例えば、炎症性腸疾患(例えば潰瘍性大腸炎及びクローン病)、自己免疫性胃炎及び悪性貧血、自己免疫性肝炎、原発性胆管萎縮症、原発性硬化性胆管炎、及び小児脂肪便病など)、血管炎(例えば、チャング-シュトラウス血管炎、ウェゲナー肉芽腫症及び多発血管炎を含むＡＮＣＡ-関連血管炎)、自己免疫性神経学的疾患(例えば、多発性硬化症、眼球クローヌスミオクローヌス症候群、重症筋無力症、視神経脊髄炎、パーキンソン病、アルツハイマー病、及び自己免疫性多発性神経炎など)、腎臓疾患(例えば、糸球体腎炎、グッドパスチャー症候群、及びベルガー病など)、自己免疫性皮膚科疾患(例えば、乾癬、蕁麻疹、蕁麻疹、尋常性天疱瘡、類天疱瘡、及び皮膚紅班性狼瘡など)、血液系疾患(例えば、血小板減少性紫斑病、血栓性血小板減少性紫斑病、輸血後の紫斑病、及び自己免疫溶血性貧血など)、アテローム性動脈硬化、ブドウ膜炎、自己免疫性聴覚疾患(例えば、内耳疾患及び聴力障害など)、ベーチェット病、レイノー症候群、臓器移植及び自己免疫性内分泌系疾患(例えば、インスリン依存型糖尿病(ＩＤＤＭ)などの糖尿病関連の自己免疫性疾患、アジソン病及び自己免疫性甲状腺疾患(例えばグレーブス病及び甲状腺炎)など)が含まれる。より好ましい前記疾患には、例えば、関節リウマチ、潰瘍性大腸炎、ＡＮＣＡ関連血管炎、狼瘡、多発性硬化症、シェーグレン症候群、グレーブス病、ＩＤＤＭ、悪性貧血、甲状腺炎及び糸球体腎炎が含まれる。
【０２３２】
疾患の予防又は治療のために、ＡＤＣの適切な用量は、上述のような治療されるべき疾患のタイプ、疾患の重篤度及び過程、分子が予防目的か治療目的で投与されるかどうか、患者の臨床歴、及び抗体への応答、及び担当医師の裁量に依存する。分子は、好適には一回で又は一連の治療で患者に投与される。疾患のタイプ及び重篤度に応じて、分子の約１μｇ／ｋｇから１５ｍｇ／ｋｇ(例えば０．１−２０ｍｇ／ｋｇ)が、例えば一又は複数回の別個の投与か又は連続注入にかかわらず、患者への投与に対する最初の候補用量である。典型的な１日の用量は、上述の要因に応じて、約１ｍｇ／ｋｇから１００ｍｇ／ｋｇ又はそれ以上の範囲となるかも知れない。患者に投与されるＡＤＣの例示的な用量は、約０．１から約１０ｍｇ／ｋｇ患者体重の範囲である。
【０２３３】
症状に応じて、数日以上にわたる繰り返し投与に対して、疾患兆候の所望の抑制が生じるまで、治療が維持される。例示的な投薬レジメンは、約４ｍｇ／ｋｇの初期負荷用量と、これに続く約２ｍｇ／ｋｇの抗ＥｒｂＢ２抗体の毎週の維持用量の投与を含む。他の投薬レジメンが有用でありうる。この治療法の進行は、一般的な技術及びアッセイによって容易にモニターされる。
【０２３４】
標識抗体造影方法：
本発明の他の実施態様では、システイン改変抗体は、放射性核種、蛍光色素、バイオルミネセンスを誘発する基質成分、化学発光を誘発する基質成分、酵素、および診断用、薬物動態用、治療用の適用の造影実験のための他の検出標識を有するシステインチオールによって標識されてもよい。一般に、標識されたシステイン改変抗体、すなわち「バイオマーカー」又は「プローブ」は、注入、灌流又は経口摂取によって生きている生物体、例えばヒト、げっ歯動物、又は他の小動物、灌流される臓器、又は組織試料に投与される。プローブの分布は経時的に検出され、画像に表される。
【０２３５】
製造品
発明の他の実施態様では、上述の疾患の治療に有用な物質を含む製造品又は「キット」が提供される。製造品は容器と該容器上の又はそれに付随したラベル又はパッケージ挿入物を含んでなる。好適な容器には、例えば、ビン、バイアル、シリンジ、ブリスターパック等が含まれる。容器は、ガラス又はプラスチックなどの様々な材料から形成されうる。容器は、症状を治療するのに有効な抗体-薬剤コンジュゲート(ＡＤＣ)組成物を収容し、無菌のアクセスポートを有し得る(例えば、容器は皮下注射針で貫通可能なストッパーを有する静脈内溶液バッグ又はバイアルであってもよい)。組成物中の少なくとも一の活性剤はＡＤＣである。ラベル又はパッケージ挿入物は、組成物が癌のような選択した症状の治療のために使用されることを示している。あるいは、又は加えて、製造品は、薬学的に許容可能なバッファー、例えば注射用の静菌水(ＢＷＦＩ)、リン酸緩衝生理食塩水、リンガー液及びデキストロース溶液を含む第二(又は第三)の容器を更に含みうる。それは、他のバッファー、希釈剤、フィルター、針及びシリンジを含む商業的及び使用者の見地から望ましい他の材料を更に含んでもよい。
【０２３６】
実施例
実施例１−ビオチン化ＴｈｉｏＦａｂファージの調製
ＴｈｉｏＦａｂ-ファージ(５ｘ１０１２ファージ粒子)を、１５０倍過剰のビオチン-ＰＥＯ-マレイミド((＋)-ビオチニル-３-マレイミドプロピオンアミジル-３,６-ジオキサオクタンジアミン(dioxaoctainediamine), Oda等(2001) Nature Biotechnology 19:379-382, Pierce Biotechnology, Inc.)と、室温で３時間反応させた。過剰ビオチン-ＰＥＯ-マレイミドを、反復ＰＥＧ沈殿(３−４回)によりビオチンコンジュゲートファージから除去した。他の商業的に利用可能な、システインチオール基と反応性である求電子基を有するビオチン化標識を使用してもよく、Biotin-BMCC、PEO-Iodoacetyl Biotin、Iodoacetyl-LC-Biotin、及びBiotin-HPDP (Pierce Biotechnology, Inc.)、及びＮα-(3- maleimidylpropionyl)biocytin(MPB, Molecular Probes, Eugene, OR)を含む。ビオチン化、二機能性及び多機能性リンカー試薬の他の商業的供給源は、Molecular Probes、Eugene、OR、及びSigma, St. Louis, MOを含む。
2018027932.tif 000049
【０２３７】
実施例２−ＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイ
ウシ血清アルブミン(ＢＳＡ)、ｅｒｂＢ２細胞外ドメイン(ＨＥＲ２)及びストレプトアビジン(１００μｌの２μｇ／ｍｌ)を、Ｍａｘｉｓｏｒｐ９６ウェルプレート上に別個にコートした。０．５％Ｔｗｅｅｎ-２０(ＰＢＳ中)でブロッキングした後、ビオチン化及び非ビオチン化ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-ＴｈｉｏＦａｂ-ファージ(２ｘ１０１０ファージ粒子)を１時間室温でインキュベートし、その後西洋ワサビペルオキシダーゼ(ＨＲＰ)標識された二次抗体(抗Ｍ１３ファージコートタンパク質、ｐＶＩＩＩタンパク質抗体)でインキュベートした。図８は、ＨＥＲ２(上)へのＦａｂ又はＴｈｉｏＦａｂ、ストレプトアビジン(下)へのビオチン化ＴｈｉｏＦａｂの結合を描く略図によりＰＨＥＳＥＬＥＣＴＯＲアッセイを示す。
【０２３８】
標準的なＨＲＰ反応を実施し、吸光度を４５０ｎｍで測定した。チオール反応性を、ストレプトアビジンのＯＤ４５０／ＨＥＲ２のＯＤ４５０間の比を算出することによって測定した。１のチオール反応性値は、システインチオールの完全なビオチン化を示す。Ｆａｂタンパク質結合測定の場合、ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(２−２０ｎｇ)を使用し、その後ＨＲＰ標識されたヤギポリクローナル抗Ｆａｂ抗体でインキュベートした。
【０２３９】
実施例３ａ−ＴｈｉｏＦａｂの発現及び精製
ＴｈｉｏＦａｂｓを、非サプレッサー大腸菌株である３４Ｂ８における誘発により発現させた(Baca等(1997) Journal Biological Chemistry 272(16):10678-84)。収集した細胞ペレットをＰＢＳ(リン酸緩衝生理食塩水)に再懸濁させ、完全細胞溶解をマイクロフルダイザーを通過させて実施し、ＴｈｉｏＦａｂをプロテインＧ ＳＥＰＨＡＲＯＳＥＴＭ(Amersham)を用いアフィニティークロマトグラフィーによって精製した。
【０２４０】
ＴｈｉｏＦａｂ Ｌ-Ｖ１５Ｃ、Ｌ-Ｖ１１０Ｃ、Ｈ-Ａ８８Ｃ、及びＨ-Ａ１２１Ｃを発現させ、プロテイン-Ｇ ＳＥＰＨＡＲＯＳＥＴＭカラムクロマトグラフィーによって精製した。オリゴマー-Ｆａｂは画分２６〜３０に存在し、ほとんどの単量体型は画分３１−３４に存在した。単量体型から成る画分をプールし、野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８と共にＳＤＳ-ＰＡＧＥによって分析し、還元(ＤＴＴ又はＢＭＥ有り)及び非還元(ＤＴＴ又はＢＭＥ無し)条件においてＳＤＳ-ＰＡＧＥゲルにおいて分析した。Ａ１２１Ｃ-ＴｈｉｏＦａｂのゲル濾過画分を非還元ＳＤＳ-ＰＡＧＥにおいて分析した。
【０２４１】
ＴｈｉｏＦａｂｓを上記のようにビオチン-ＰＥＯ-マレイミドでコンジュゲートし、ビオチン化ＴｈｉｏＦａｂをＳｕｐｅｒｄｅｘ-２００ＴＭ(Ａｍｅｒｓｈａｍ)ゲル濾過クロマトグラフィーによって更に精製して遊離ビオチン-ＰＥＯ-マレイミド及びＴｈｉｏＦａｂのオリゴマー画分を除去した。野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８及びｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８ Ａ１２１Ｃ-ＴｈｉｏＦａｂ(０．５ｍｇの量)を各々別個に、１００倍モル過剰のビオチン-ＰＥＯ-マレイミドで３時間室温でインキュベートし、Ｓｕｐｅｒｄｅｘ-２００ゲル濾過カラムにロードし、遊離ビオチン並びに単量体型からのオリゴマーＦａｂを分離させた。
【０２４２】
実施例３ｂ−ＴｈｉｏＦａｂの分析
ビオチン化ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(Ａ１２１Ｃ)ＴｈｉｏＦａｂ及び野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８の酵素消化断片を、液体クロマトグラフィーエレクトロスプレーイオン化質量分析(ＬＳ-ＥＳＩ-ＭＳ)によって分析した。ビオチン化ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(Ａ１２１Ｃ)の４８２９４．５一次質量及び野生型ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８の４７７３７．０一次質量間の差は、５５７．５質量単位だった。この断片は単一ビオチン-ＰＥＯ-マレイミド部分(Ｃ２３Ｈ３６Ｎ５Ｏ７Ｓ２)の存在を示す。表８は、配列を確認する断片化値の割当てを示す。
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【０２４３】
Ｓｕｐｅｒｄｅｘ-２００ゲル濾過の前後に、ビオチン化ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-Ａ１２１Ｃ、ビオチン化ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-Ｖ１１０Ｃ、ビオチン化二重ＣｙｓＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(Ｖ１１０Ｃ-Ａ８８Ｃ)、及びビオチン化二重ＣｙｓＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(Ｖ１１０Ｃ-Ａ１２１Ｃ)の、ＤＴＴ又はＢＭＥでの還元の有無によるＳＤＳ-ＰＡＧＥゲル分析を実施した。
【０２４４】
ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(Ｖ１１０Ｃ)-ＢＭＰＥＯ-ＤＭ１の質量分析(ＭＳ／ＭＳ)(Ｓｕｐｅｒｄｅｘ-２００ゲル濾過精製後)：Ｆａｂ＋１ ５１６０７．５、Ｆａｂ ５０５１５．５。このデータは９１．２％のコンジュゲーションを示す。ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(Ｖ１１０Ｃ)-ＢＭＰＥＯ-ＤＭ１(還元)のＭＳ／ＭＳ分析：ＬＣ ２３４４７．２、ＬＣ＋１ ２４５３７．３、ＨＣ(Ｆａｂ) ２７０７２．５。このデータは、全てのＤＭ１コンジュゲーションがＦａｂの軽鎖上であることを示す。
【０２４５】
実施例４−ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(Ｖ１１０Ｃ)及びＭＣ-ＭＭＡＥのコンジュゲーションによるＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(Ｖ１１０Ｃ)-ＭＣ-ＭＭＡＥの調製
ＤＭＳＯに溶存する薬剤リンカー試薬、マレイミドカプロイル-モノメチルアウリスタチンＥ(ＭＭＡＥ)、すなわちＭＣ-ＭＭＡＥを、既知濃度でアセトニトリル及び水に希釈し、そしてリン酸緩衝生理食塩水(ＰＢＳ)中における冷却ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(Ｖ１１０Ｃ)ＴｈｉｏＦａｂに加え、これらはＵＳ７５２１５４１、ＵＳ７６５９２４１、及びＵＳ７４９８２９８に従った。約１時間後、過剰のマレイミドを加え、反応をクエンチし、何れかの未反応抗体チオール基をキャップした。反応混合物を遠心限外濾過によって濃縮し、ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(Ｖ１１０Ｃ)-ＭＣ-ＭＭＡＥを、ＰＢＳ中におけるＧ２５樹脂を通す溶出により精製及び脱塩し、無菌条件下で０．２μｍフィルターを通して濾過し、保管のために凍結させた。
【０２４６】
実施例５−ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(ＬＣ Ｖ１１０Ｃ)及びＭＣ-ＭＭＡＦのコンジュゲーションによるＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(ＬＣ Ｖ１１０Ｃ)-ＭＣ-ＭＭＡＦの精製
ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(ＬＣ Ｖ１１０Ｃ)-ＭＣ-ＭＭＡＦは、実施例４の手順に従い、ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(ＬＣ Ｖ１１０Ｃ)ＴｈｉｏＦａｂ及びＭＣ-ＭＭＡＦのコンジュゲーションにより調製される。
【０２４７】
実施例６−ＡＢＰ-ＨＣ Ａ１２１Ｃ-ＴｈｉｏＦａｂ及びＭＣ-ｖａｌ-ｃｉｔ-ＰＡＢ-ＭＭＡＥのコンジュゲーションによるＡＢＰ-ＨＣ Ａ１２１Ｃ-ＴｈｉｏＦａｂ-ＭＣ-ｖａｌ-ｃｉｔ-ＰＡＢ-ＭＭＡＥの調製
ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(ＨＣ Ａ１２１Ｃ)-ＭＣ-ｖａｌ-ｃｉｔ-ＰＡＢ-ＭＭＡＥは、実施例４の手順に従い、ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(ＨＣ Ａ１２１Ｃ)及びＭＣ-ｖａｌ-ｃｉｔ-ＰＡＢ-ＭＭＡＥのコンジュゲーションにより調製される。
【０２４８】
実施例７−ＡＢＰ-ＨＣ Ａ１２１Ｃ-ＴｈｉｏＦａｂ及びＭＣ-ｖａｌ-ｃｉｔ-ＰＡＢ-ＭＭＡＦのコンジュゲーションによるＡＢＰ-ＨＣ Ａ１２１Ｃ-ＴｈｉｏＦａｂ-ＭＣ-ｖａｌ-ｃｉｔ-ＰＡＢ-ＭＭＡＦの調製
ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(ＨＣ Ａ１２１Ｃ)-ＭＣ-ｖａｌ-ｃｉｔ-ＰＡＢ-ＭＭＡＦは、実施例４の手順に従い、ＡＢＰ-ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(ＨＣ Ａ１２１Ｃ)及びＭＣ-ｖａｌ-ｃｉｔ-ＰＡＢ-ＭＭＡＦのコンジュゲーションにより調製される。
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【０２４９】
実施例８−ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(ＬＣ Ｖ１１０Ｃ)ＴｈｉｏＦａｂ-ＢＭＰＥＯ-ＤＭ１の調製
抗体の表面上の反応していないマレイミド基を残すビス-マレイミド試薬であるＢＭ(ＰＥＯ)３ (Pierce Chemical)によってｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(Ｖ１１０Ｃ) ＴｈｉｏＦａｂの遊離システインを改変した。これは、５０％エタノール／水混合物にＢＭ(ＰＥＯ)４を１０ｍＭの濃度にまで溶解して、１０倍モル過剰のＢＭ(ＰＥＯ)３をおよそ１．６ｍｇ／ｍｌ(１０μモル)の濃度のｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(Ｖ１１０Ｃ) ＴｈｉｏＦａｂを含むリン酸緩衝生理食塩水溶液に加えて、１時間反応させることによって行った。過剰なＢＭ(ＰＥＯ)３は、１５０ｍＭ ＮａＣｌバッファを有する３０ｍＭ クエン酸塩、ｐＨ６のゲル濾過(ＨｉＴｒａｐカラム、Pharmacia)によって除去した。ジメチルアセトアミド(ＤＭＡ)に溶解したおよそ１０倍モル過剰のＤＭ１を、ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(Ｖ１１０Ｃ) ＴｈｉｏＦａｂ-ＢＭＰＥＯ中間生成物に加えた。また、ジメチルホルムアミド(ＤＭＦ)が薬剤成分試薬を溶解するために使用されてもよい。反応混合物を終夜反応させて、ＰＢＳにてゲル濾過又は透析を行って、反応しなかった薬剤を除去した。ＰＢＳのＳ２００カラムのゲル濾過を用いて、高分子量集合体を取り除き、精製されたｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８-(ＬＣ Ｖ１１０Ｃ)ＴｈｉｏＦａｂ-ＢＭＰＥＯ-ＤＭ１に与えた。
【０２５０】
同じプロトコルによって、ｈｕ４Ｄ５Ｆａｂｖ８(ＨＣ Ａ１２１Ｃ)ＴｈｉｏＦａｂ-ＢＭＰＥＯ-ＤＭ１を調製した。
【０２５１】
実施例９−インビトロ細胞増殖アッセイ
ＡＤＣの効果を次のプロトコル(CellTiter Glo Luminiscent Cell Viability Assay, Promega Corp. Technical Bulletin TB288; Mendoza等(2002) Cancer Res. 62:5485-5488)を使用して細胞増殖アッセイによって測定した：
１．培地中に約１０４の細胞(ＳＫＢＲ-３、ＢＴ４７４、ＭＣＦ７又はＭＤＡ-ＭＢ-４６８)を有する１００μｌの細胞培養物のアリコートを、９６ウェル、不透明ウェルプレートの各ウェルに入れた。
２．コントロールウェルを培地を含み、細胞無しで調製した。
３．ＡＤＣを実験ウェルに加え、３−５日間インキュベートした。
４．プレートをおよそ３０分間、室温に平衡化させた。
５．各ウェルに存在する細胞培養培地の体積と等しい体積のＣｅｌｌＴｉｔｅｒ-Ｇｌｏ試薬を加えた。
６．内容物を、細胞溶解を誘導するためにオービタルシェーカーにおいて２分間混合させた。
７．プレートを、発光シグナルを安定化させるために、室温で１０分間インキュベートした。
８．発光を記録し、ＲＬＵ＝相対発行単位としてグラフに報告した。
【０２５２】
特定の細胞が、９６-ウェルプレート、５０ｕＬ／ウェルにおいて、１０００−２０００／ウェル(ＰＣ３株)又は２０００−３０００／ウェル(ＯＶＣＡＲ-３)で播種される。１(ＰＣ３)又は２(ＯＶＣＡＲ-３)日後、ＡＤＣが、９０００、３０００、１０００、３３３、１１１、３７、１２．４、４．１、又は１．４ｎｇ／ｍＬの最終濃度まで５０μＬ体積において加えられ、培地単独を有する「無ＡＤＣ」コントロールウェルもある。条件は２つ組み又は３つ組みである。３(ＰＣ３)又は４−５(ＯＶＣＡＲ-３)日後、１００μＬ／ウェルのＣｅｌｌ ＴｉｔｅｒＧｌｏＩＩが加えられ(ルシフェラーゼベースアッセイ；増殖がＡＴＰレベルによって測定される)、細胞数はルミノメーターを使用して決定される。データは、標準偏差エラーバーと共に、各反復のセットについて発行の平均としてプロットされる。プロトコルはCellTiter Glo Luminiscent Cell Viability Assay (Promega)の改変である： 
１．１０００細胞／ウェルのＰＣ３／Ｍｕｃ１６、ＰＣ３／ｎｅｏ(５０μＬ／ウェルの培地において)のプレーティング。Ｏｖｃａｒ３細胞は、２０００細胞／ウェル(５０μＬの培地において)でプレーティングされなければならない。(下にレシピ)細胞を一晩接着させる。
２．ＡＤＣを、作業濃度１８μｇ／ｍｌで開始し、培地中に１：３に段階的に希釈した（これは９μｇ／ｍｌの最終濃度になる）。５０μＬの希釈ＡＤＣが５０μＬの細胞に加えられ、培地はウェルに既に存在する。
３．７２−９６時間インキュベートする（標準は７２時間だが、細胞が８５−９５％のコンフルエントになった時にアッセイを停止するために０ｕｇ／ｍＬ濃度を見る）。
４．１００μＬ／ウェルのPromega Cell Titer Glo試薬を加え、３分間振とうさせ、ルミノメーターを読む
培地：ＰＣ３／ｎｅｏ及びＰＣ３／ＭＵＣ１６は５０／５０／１０％ＦＢＳ／グルタミン／２５０μｇ／ｍＬにおいて増殖、Ｇ-４１８ ＯＶＣＡＲ-３はＲＰＭＩ／２０％ＦＢＳ／グルタミンにおいて増殖
【０２５３】
実施例１０−ＨＥＲ２を高度に発現するトランスジェニック外植片マウスにおける腫瘍増殖阻害のインビボ効率
トランスジェニック実験に好適な動物は、Taconic (Germantown, N.Y.)等の標準的な商業的供給源から得ることができる。多くの株が好適であるが、ＦＶＢ雌マウスが、腫瘍形成への高い感受性により好ましい。雄ＦＶＢを交配に使用し、精管切除されたＣＤ．１種動物(stud)を偽妊娠を刺激するために使用した。精管切除マウスは任意の商業的供給者から入手可能である。ファウンダーをＦＶＢマウス又は１２９／ＢＬ６×ＦＶＢ ｐ５３ヘテロ接合体マウスと繁殖させた。ｐ５３対立遺伝子にヘテロ接合性を有するマウスを、腫瘍形成を潜在的に増加させるために使用した。しかしながら、これは不必要であると判明した。よって、幾つかのＦ１腫瘍は混合株である。ファウンダー腫瘍はＦＶＢのみである。６のファウンダーを幾つかの発生した腫瘍と共に得、同腹仔はなかった。
【０２５４】
腫瘍を有する動物(Ｆｏ５ ｍｍｔｖトランスジェニックマウスから増殖させた同種移植片)をＡＤＣの静脈内注射によって単回又は複数回投与処置した。腫瘍体積を、注射後、様々な時間点で評価した。
【０２５５】
腫瘍は、ＨＥＲ２のラット相同体であるｎｅｕの変異的活性化形態を発現するトランスジェニックマウスにおいて直ぐに生じたが、ヒト乳癌で過剰発現されるＨＥＲ２は変異されておらず、非変異ＨＥＲ２を過剰発現するトランスジェニックマウスでは腫瘍形成はそれほど強固ではない(Webster等(1994) Semin. Cancer Biol. 5:69-76)。
【０２５６】
非変異ＨＥＲ２で腫瘍形成を改善するために、トランスジェニックマウスをＨＥＲ２ ｃＤＮＡプラスミドを使用して生産し、そこでは、上流ＡＴＧがかかる上流ＡＴＧコドンでの翻訳の開始を防止するために欠失され、そうでなければＨＥＲ２の下流の真の開始コドンからの翻訳の開始の頻度が低減させる(例えばChild等(1999) J. Biol. Chem. 274: 24335-24341を参照)。更に、キメライントロンを５’末端に加え、これはまた先に報告されるように発現のレベルを増強する(Neuberger and Williams (1988) Nucleic Acids Res. 16:6713; Buchman and Berg (1988) Mol. Cell. Biol. 8:4395; Brinster等(1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:836)。キメライントロンは、Ｐｒｏｍｅｇａベクター、Ｐｃｉ-ｎｅｏ哺乳類発現ベクター(bp 890-1022)から得られる。ｃＤＮＡ３’末端は、ヒト成長ホルモンエクソン４及び５、及びポリアデニル化配列を両側に持つ。更に、ＦＶＢマウスを、この株が腫瘍形成により感受性であることから使用した。ＭＭＴＶ-ＬＴＲからのプロモーターを、乳腺における組織特異的ＨＥＲ２発現を確実にするために使用した。腫瘍形成への感受性を増加させるために、動物にＡＩＮ ７６Ａの食事を与えた(Rao等(1997) Breast Cancer Res. and Treatment 45:149-158)。
【０２５７】
実施例１１−コンジュゲーションのためのＴｈｉｏＭａｂの還元／酸化
ＣＨＯ細胞において発現された完全長のシステイン操作モノクローナル抗体(ＴｈｉｏＭａｂ)を、約５０倍過剰のＴＣＥＰ(トリス(２-カルボキシエチル)ホスフィン ハイドロクロライド; Getz等(1999) Anal. Biochem. Vol 273:73-80; Soltec Ventures, Beverly, MA)で３時間３７℃で還元した。還元されたＴｈｉｏＭａｂ(図１１)を希釈し、１０ｍＭの酢酸ナトリウム(ｐＨ５)においてＨｉＴｒａｐ Ｓカラムにロードし、０．３Ｍの塩化ナトリウムを含有するＰＢＳで溶出した。溶出された還元ＴｈｉｏＭａｂを、室温で一晩、２００ｎＭの水性硫酸銅(ＣｕＳＯ４)で処理した。デヒドロアスコルビン酸(ＤＨＡＡ)及び周囲空気酸化も効果的なオキシダントである。
【０２５８】
実施例１２−ＴｈｉｏＭａｂのコンジュゲーション
ｔｈｉｏ-トラスツズマブ(ＨＣ Ａ１２１Ｃ)、ｔｈｉｏ-２Ｈ９(Ａ１２１Ｃ)、及びｔｈｉｏ-３Ａ５(Ａ１２１Ｃ)を含む、実施例１１からの再酸化ＴｈｉｏＭａｂを、１０倍過剰の薬剤-リンカー中間体、ＢＭ(ＰＥＯ)３-ＤＭ１と組合せ、混合し、室温で約１時間静置してコンジュゲーションを生じさせ、ｔｈｉｏ-トラスツズマブ(ＨＣ Ａ１２１Ｃ)-ＢＭＰＥＯ-ＤＭ１、ｔｈｉｏ-２Ｈ９(ＨＣ Ａ１２１Ｃ)-ＢＭＰＥＯ-ＤＭ１、及びｔｈｉｏ-３Ａ５(ＨＣ Ａ１２１Ｃ)-ＢＭＰＥＯ-ＤＭ１を含むＴｈｉｏＭａｂ抗体-薬剤コンジュゲートを形成した。コンジュゲーション混合物をゲル濾過るすか、又はＨｉＴｒａｐ Ｓカラムにロードし溶出して、過剰の薬剤-リンカー中間体及び他の不純物を除去した。
【０２５９】
本発明は、発明の幾つかの態様の説明として意図される実施例に開示されている特定の実施態様によって範囲が限定されるものではなく、機能的に均等なあらゆる実施態様がこの発明の範囲内である。実際、ここに示し記載したものに加えて、本発明を様々に変形することは当業者にとっては明らかなものであり、添付の請求の範囲内に入ることを意図する。
【０２６０】
全ての特許、特許出願、及び明細書中の引用文献は、全ての目的に対し、その全体が、出典明示によりここに明示的に援用される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【配列表】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月3日(2017.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書に記載の発明。
【外国語明細書】
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