(57)【要約】      （修正有）【課題】ヒトfrizzled受容体に結合する抗体を含むが、これに限定されない、新規の抗癌剤を提供する。【解決手段】抗癌剤の標的として適した、ヒトfrizzled受容体における新規のエピトープを特定している。さらに、Wntシグナル伝達を阻害するために、および/または腫瘍成長を阻害するために前記剤または抗体を使用する方法等の、前記剤または抗体を使用する方法を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤であって、
(a)ヒトfrizzled受容体における配列
2015177802.tif 000150
の少なくとも一部；および/または
(b)ヒトfrizzled受容体における配列
2015177802.tif 000151
の少なくとも一部
に結合する前記剤。
【請求項２】
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する、請求項1記載の剤。
【請求項３】
ヒトfrizzled受容体における配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部に結合する、請求項1または2記載の剤。
【請求項４】
剤に結合されるヒトfrizzled受容体が、FZD5およびFZD8を含む、請求項2または3記載の剤。
【請求項５】
競合的結合アッセイにおいて、ヒトFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8との特異的結合について、SEQ ID NO:10を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:12またはSEQ ID NO:14を含む軽鎖可変領域を含む抗体と競合する剤。
【請求項６】
競合的結合アッセイにおいて、ヒトFZD5および/またはFZD8との特異的結合について、SEQ ID NO:85を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:86を含む軽鎖可変領域を含む抗体と競合する剤。
【請求項７】
ヒトFZD8に特異的に結合する剤であって、
(a)FZD8における配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部；および/または
(b)FZD8における配列QYGFA(SEQ ID NO:66)の少なくとも一部
に結合する前記剤。
【請求項８】
さらにヒトFZD1、FZD2、FZD5、および/またはFZD7に特異的に結合する、請求項7記載の剤。
【請求項９】
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8を含む3種類またはそれ以上の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤。
【請求項１０】
3種類またはそれ以上の種類のヒトfrizzled受容体が、FZD3、FZD4、FZD6、FZD9、および/またはFZD10をさらに含む、請求項9記載の剤。
【請求項１１】
3種類またはそれ以上のヒト受容体がFZD5およびFZD8を含む、請求項9または10記載の剤。
【請求項１２】
3種類またはそれ以上の種類のヒトfrizzled受容体が、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8を含む、請求項11記載の剤。
【請求項１３】
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤であって、ヒトfrizzled受容体における生物学的結合部位(BBS)の少なくとも一部に結合する前記剤。
【請求項１４】
ヒトfrizzled受容体がFZD8であり、かつ剤が、
(a)アミノ酸72(F)、74〜75(PL)、78(I)、92(Y)、121〜122(LM)、および129〜132(WPDR)によって形成される立体構造(conformational)エピトープ；
(b)配列
2015177802.tif 000152
からなる領域；ならびに/または
(c)配列QYGFA(SEQ ID NO:66)からなる領域
の少なくとも一部に結合する、請求項13記載の剤。
【請求項１５】
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤であって、
(a)ヒトfrizzled受容体がFZD8である場合に、配列
2015177802.tif 000153
からなるFZD8の領域の少なくとも一部に結合し；かつ
(b)ヒトfrizzled受容体がFZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD9、またはFZD10である場合に、配列
2015177802.tif 000154
からなるFZD8の領域に対応するヒトfrizzled受容体の領域の少なくとも一部に結合する前記剤。
【請求項１６】
(a)ヒトfrizzled受容体がFZD8である場合に、配列QYGFA(SEQ ID NO:66)からなるFZD8の領域の少なくとも一部にさらに結合し；かつ
(b)ヒトfrizzled受容体がFZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD9、またはFZD10である場合に、配列QYGFA(SEQ ID NO:66)からなるFZD8の領域に対応するヒトfrizzled受容体の領域の少なくとも一部にさらに結合する、請求項15記載の剤。
【請求項１７】
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤であって、
(a)ヒトfrizzled受容体がFZD8である場合に、配列QYGFA(SEQ ID NO:66)からなるFZD8の領域の少なくとも一部に結合し；かつ
(b)ヒトfrizzled受容体がFZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD9、またはFZD10である場合に、FZD8の領域に対応するヒトfrizzled受容体の領域の少なくとも一部に結合する前記剤。
【請求項１８】
ヒトfrizzled受容体が、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項13または15〜17のいずれか一項記載の剤。
【請求項１９】
少なくとも2種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する、請求項13〜18のいずれか一項記載の剤。
【請求項２０】
少なくとも2種類のヒトfrizzled受容体がそれぞれ、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される、請求項19記載の剤。
【請求項２１】
少なくとも2種類のヒトfrizzled受容体がFZD5およびFZD8を含む、請求項20記載の剤。
【請求項２２】
少なくとも3種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する、請求項19または21記載の剤。
【請求項２３】
少なくとも3種類のヒトfrizzled受容体がそれぞれ、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される、請求項22記載の剤。
【請求項２４】
抗体ではない、請求項1〜23のいずれか一項記載の剤。
【請求項２５】
抗体である、請求項1〜23のいずれか一項記載の剤。
【請求項２６】
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗原結合部位を含む、請求項25記載の剤。
【請求項２７】
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体であって、
(a)
2015177802.tif 000155
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR1；
2015177802.tif 000156
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR2；および
NFIKYVFAN(SEQ ID NO:3)、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域；ならびに/あるいは
(b)
2015177802.tif 000157
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7のいずれかの変種を含む、軽鎖CDR1；
2015177802.tif 000158
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5もしくはSEQ ID NO:8のいずれかの変種を含む、軽鎖CDR2；および
2015177802.tif 000159
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6もしくはSEQ ID NO:9のいずれかの変種を含む、軽鎖CDR3
を含む前記抗体。
【請求項２８】
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体であって、
(a)
2015177802.tif 000160
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000161
を含む重鎖CDR2、および
NFIKYVFAN(SEQ ID NO:3)を含む重鎖CDR3；ならびに/または
(b)
2015177802.tif 000162
を含む軽鎖CDR1、
DKSNRPSG(SEQ ID NO:8)を含む軽鎖CDR2、および
QSYANTLSL(SEQ ID NO:9)を含む軽鎖CDR3
を含む前記抗体。
【請求項２９】
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体であって、
(a)
2015177802.tif 000163
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000164
を含む重鎖CDR2、および
NFIKYVFAN(SEQ ID NO:3)を含む重鎖CDR3；ならびに/または
(b)
2015177802.tif 000165
を含む軽鎖CDR1、
EKDNRPSG(SEQ ID NO:5)を含む軽鎖CDR2、および
SSFAGNSLE(SEQ ID NO:6)を含む軽鎖CDR3
を含む前記抗体。
【請求項３０】
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合するポリペプチドであって、下記のポリペプチドを含むポリペプチド：
(a)SEQ ID NO:10と少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチド；および/または
(b)SEQ ED NO:12もしくはSEQ ID NO:14と少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチド。
【請求項３１】
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合するポリペプチドであって、下記のポリペプチドを含むポリペプチド：
(a)SEQ ID NO:10のアミノ酸配列を有するポリペプチド；および/または
(b)SEQ ID NO:12もしくはSEQ ID NO:14のアミノ酸配列を有するポリペプチド。
【請求項３２】
抗体である、請求項30または31記載のポリペプチド。
【請求項３３】
FZD5およびFZD8の両方に特異的に結合する、請求項27〜32のいずれか一項記載の抗体またはポリペプチド。
【請求項３４】
ヒトFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8に特異的に結合する、請求項33記載の抗体またはポリペプチド。
【請求項３５】
ヒトFZD5および/またはFZD8に特異的に結合する抗体であって、
(a)
2015177802.tif 000166
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR1；
2015177802.tif 000167
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR2；および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR3；ならびに/あるいは
(b)
2015177802.tif 000168
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR1；
SG(SEQ ID NO:81)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR2；および
2015177802.tif 000169
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR3
を含む前記抗体。
【請求項３６】
ヒトFZD5および/またはFZD8に特異的に結合する抗体であって、
(a)
2015177802.tif 000170
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000171
を含む重鎖CDR2、および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)を含む重鎖CDR3；ならびに/または
(b)
2015177802.tif 000172
を含む軽鎖CDR1、
SG(SEQ ID NO:81)を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000173
を含む軽鎖CDR3
を含む前記抗体。
【請求項３７】
FZD5および/またはFZD8に特異的に結合するポリペプチドであって、下記のポリペプチドを含むポリペプチド：
(a)SEQ ID NO:85と少なくとも約80％の同一性を有するポリペプチド；および/または
(b)SEQ ID NO:86と少なくとも約80％の同一性を有するポリペプチド。
【請求項３８】
FZD5および/またはFZD8に特異的に結合するポリペプチドであって、下記のポリペプチドを含むポリペプチド：
(a)SEQ ID NO:85のアミノ酸配列を有するポリペプチド；および/または
(b)SEQ ID NO:86のアミノ酸配列を有するポリペプチド。
【請求項３９】
抗体である、請求項37または38記載のポリペプチド。
【請求項４０】
ヒトFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8との特異的結合について、18R8、18R5、18R4605、または18R4805と競合する抗体。
【請求項４１】
ヒトFZD5および/またはFZD8との特異的結合について44R24と競合する抗体。
【請求項４２】
ヒトfrizzled受容体のアンタゴニストである、請求項1〜41のいずれか一項記載の剤、抗体、またはポリペプチド。
【請求項４３】
IgG1またはIgG2抗体である、請求項1〜42のいずれか一項記載の剤、抗体、またはポリペプチド。
【請求項４４】
抗体断片である、請求項1〜42のいずれか一項記載の剤、抗体、またはポリペプチド。
【請求項４５】
モノクローナル抗体である、請求項1〜43のいずれか一項記載の剤、抗体、またはポリペプチド。
【請求項４６】
ヒト抗体である、請求項1〜43のいずれか一項記載の剤、抗体、またはポリペプチド。
【請求項４７】
ヒト化抗体である、請求項1〜43のいずれか一項記載の剤、抗体、またはポリペプチド。
【請求項４８】
Wntとヒトfrizzled受容体との結合を阻害する、請求項1〜47のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体。
【請求項４９】
標準的Wntシグナル伝達を阻害する、請求項1〜48のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体。
【請求項５０】
腫瘍成長を阻害する、請求項1〜49のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体。
【請求項５１】
ヒトfrizzled受容体の細胞外ドメインに結合する、請求項1〜50のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体。
【請求項５２】
ヒトfrizzled受容体のFriドメインに結合する、請求項51記載の剤、ポリペプチド、または抗体。
【請求項５３】
約100nMまたはそれ以下のKDでヒトfrizzled受容体に結合する、請求項1〜52のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体。
【請求項５４】
アクセッション番号PTA-9540またはPTA-9541としてATCCに寄託されたプラスミドの配列によってコードされる抗体。
【請求項５５】
単離されている、請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体。
【請求項５６】
実質的に純粋な、請求項55記載の剤、ポリペプチド、または抗体。
【請求項５７】
請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体を産生する、単離された細胞。
【請求項５８】
請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体と、薬学的に許容されるビヒクルとを含む、薬学的組成物。
【請求項５９】
請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体と、第2の抗癌剤とを含む、薬学的組成物。
【請求項６０】
請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体と、第2の抗癌剤とを含む、キット。
【請求項６１】
細胞と、請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体とを接触させる工程を含む、細胞における標準的Wntシグナル伝達を阻害する方法。
【請求項６２】
細胞が腫瘍細胞である、請求項61記載の方法。
【請求項６３】
請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における腫瘍成長を阻害する方法。
【請求項６４】
請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における癌幹細胞を含む腫瘍の腫瘍形成能を低下させる方法であって、前記剤、ポリペプチド、または抗体の投与によって腫瘍内の癌幹細胞頻度が低下する、前記方法。
【請求項６５】
請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における腫瘍内の細胞を分化させるように誘導する方法。
【請求項６６】
腫瘍が膵臓腫瘍または結腸腫瘍である、請求項65記載の方法。
【請求項６７】
腫瘍が、結腸直腸腫瘍、膵臓腫瘍、肺腫瘍、卵巣腫瘍、肝臓腫瘍、乳房腫瘍、腎臓腫瘍、前立腺腫瘍、胃腸腫瘍、黒色腫、子宮頚腫瘍、膀胱腫瘍、グリア芽細胞腫、および頭頚部腫瘍からなる群より選択される腫瘍である、請求項62〜65のいずれか一項記載の方法。
【請求項６８】
腫瘍が、結腸直腸腫瘍、乳房腫瘍、または膵臓腫瘍である、請求項67記載の方法。
【請求項６９】
請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における癌を治療する方法。
【請求項７０】
癌が、結腸直腸癌、膵臓癌、肺癌、卵巣癌、肝臓癌、乳癌、腎臓癌、前立腺癌、胃腸癌、黒色腫、子宮頚癌、膀胱癌、グリア芽細胞腫、および頭頚部癌からなる群より選択される癌である、請求項69記載の方法。
【請求項７１】
癌が、結腸直腸癌、乳癌、または膵臓癌である、請求項70記載の方法。
【請求項７２】
第2の抗癌剤を被験体に投与する工程をさらに含む、請求項63〜71のいずれか一項記載の方法。
【請求項７３】
第2の抗癌剤が化学療法剤である、請求項72記載の方法。
【請求項７４】
化学療法剤が代謝拮抗物質である、請求項73記載の方法。
【請求項７５】
化学療法剤がゲムシタビンである、請求項74記載の方法。
【請求項７６】
化学療法剤がトポイソメラーゼ阻害剤である、請求項72記載の方法。
【請求項７７】
化学療法剤がイリノテカンである、請求項76記載の方法。
【請求項７８】
化学療法剤が有糸分裂阻害剤である、請求項72記載の方法。
【請求項７９】
剤がタキサンを含む、請求項78記載の方法。
【請求項８０】
タキサンがパクリタキセルである、請求項79記載の方法。
【請求項８１】
第2の抗癌剤が血管新生阻害剤である、請求項72記載の方法。
【請求項８２】
血管新生阻害剤が抗VEGF抗体である、請求項81記載の方法。
【請求項８３】
第2の抗癌剤がNotchシグナル伝達阻害剤である、請求項72記載の方法。
【請求項８４】
Notchシグナル伝達阻害剤が抗Notch抗体または抗DLL4抗体である、請求項83記載の方法。
【請求項８５】
請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体におけるWntシグナル伝達活性化に関連する疾患を治療する方法。
【請求項８６】
Wntシグナル伝達が標準的Wntシグナル伝達である、請求項85記載の方法。
【請求項８７】
請求項 1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における幹細胞および/または前駆細胞のレベルの増加を特徴とする障害を治療する方法。
【請求項８８】
被験体がヒトである、請求項63〜87のいずれか一項記載の方法。
【請求項８９】
SEQ ID NO:10〜15およびSEQ ID NO:85〜86からなる群より選択される配列を含む、単離されたポリペプチド。
【請求項９０】
請求項89記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、単離されたポリヌクレオチド。
【請求項９１】
SEQ ID NO:17〜22、87〜90、92、および94〜95からなる群より選択される配列を含む、単離されたポリヌクレオチド。
【請求項９２】
(a)SEQ ID NO:17、19、21、87〜90、92、および94〜95からなる群より選択されるポリヌクレオチド；または
(b)配列SEQ ID NO:10、12、14、および85〜86からなる群より選択されるポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
と高ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドを含む、単離されたポリヌクレオチド。
【請求項９３】
請求項90〜92のいずれか一項記載のポリヌクレオチドを含むベクター。
【請求項９４】
請求項90〜92のいずれか一項記載のポリヌクレオチドを含む、単離された細胞。
【請求項９５】
剤に曝露された第1の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルと、剤に曝露されていない第2の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルとを比較する工程を含む、癌幹細胞に対する活性について剤をスクリーニングする方法。
【請求項９６】
(a)第1の固形腫瘍を剤に曝露するが、第2の固形腫瘍を剤に曝露しない工程；
(b)第1の固形腫瘍および第2の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルを評価する工程；ならびに
(c)第1の固形腫瘍と第2の固形腫瘍とで、1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルを比較する工程
を含む、癌幹細胞に対する活性について剤をスクリーニングする方法。
【請求項９７】
剤が、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する、請求項95または96記載の方法。
【請求項９８】
第2の固形腫瘍と比較して、第1の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルが増加していることにより、固形腫瘍幹細胞に対する効力が示される、請求項95または96記載の方法。
【請求項９９】
固形腫瘍が膵臓腫瘍である、請求項95または96記載の方法。
【請求項１００】
1種類もしくは複数の種類の分化マーカーが(a)1種類もしくは複数の種類のムチンまたは(b)クロモグラニンA(CHGA)を含む、請求項99記載の方法。
【請求項１０１】
1種類もしくは複数の種類の分化マーカーがムチン16(Muc16)を含む、請求項100記載の方法。
【請求項１０２】
固形腫瘍が結腸腫瘍である、請求項95または96記載の方法。
【請求項１０３】
1種類もしくは複数の種類の分化マーカーがサイトケラチン7を含む、請求項102記載の方法。
【請求項１０４】
剤が、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体である、請求項95または96記載の方法。
【請求項１０５】
間質と、請求項1〜54のいずれか一項記載の剤、ポリペプチド、または抗体の有効量とを接触させる工程を含む、固形腫瘍の間質における筋線維芽細胞活性化を低下させる方法。
【請求項１０６】
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合し、かつヒトfrizzled受容体のアンタゴニストである抗体の有効量と、腫瘍とを接触させる工程を含む、腫瘍内の細胞を分化させるように誘導する方法。
【請求項１０７】
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合し、かつヒトfrizzled受容体のアンタゴニストである抗体の有効量と、間質とを接触させる工程を含む、固形腫瘍の間質における筋線維芽細胞活性化を低下させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明の分野は、概して、ヒトfrizzled受容体に結合する抗体および他の剤、ならびに癌などの疾患の治療のために抗体または他の剤を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
癌は、先進諸国の主要な死因の1つであって、米国だけでも毎年100万人以上が癌と診察され、500,000人が死亡する。通算して、3人に2人以上が一生のうちになんらかの形の癌を発病するであろうと推測される。200種を上回る様々な種類の癌が存在し、それらのうちの4つ、すなわち乳房、肺、結腸直腸、および前立腺の癌が全ての新患の半分以上を占める(Jemal et al., 2003, Cancer J. Clin. 53:5-26)。
【０００３】
Wntシグナル伝達経路は、癌治療法の潜在的な標的として特定されている。Wntシグナル伝達経路は、胚パターン形成、後胚組織の維持、および幹細胞生物学機能のいくつかの重要な制御因子の1つである。より具体的には、Wntシグナル伝達は、幹細胞集団による自己複製を含む、細胞極性の発生および細胞運命の決定において重要な役割を果たしている。Wnt経路の無秩序な活性化は非常に多くのヒト癌と関連しており、腫瘍細胞の発生運命を変えて、腫瘍細胞を未分化かつ増殖性の状態に維持することができる。従って、発癌は、幹細胞による正常な発生および組織修復を制御するホメオスタシス機構に取って代わることで進行することができる(Reya & Clevers, 2005, Nature 434:843; Beachy et al., 2004, Nature 432:324において概説されている)。
【０００４】
Wntシグナル伝達経路は、ショウジョウバエ(Drosophila)発生変異体であるwingless(wg)において、およびマウス癌原遺伝子int-1、現在はWnt1から最初に解明された(Nusse & Varmus, 1982, Cell 31:99-109; Van Ooyen & Nusse, 1984, Cell 39:233-40; Cabrera et al., 1987, Cell 50:659-63; Rijsewijk et al., 1987, Cell 50:649-57)。Wnt遺伝子は分泌型脂質修飾型糖タンパク質をコードし、このうち19種類が哺乳動物において同定されている。これらの分泌型リガンドは、Frizzled(Fzd)受容体ファミリーメンバーおよび低密度リポタンパク質(LDL)受容体関連タンパク質5または6(LPR5/6)からなる受容体複合体を活性化する。Fzd受容体は、Gタンパク質共役受容体(GPCR)スーパーファミリーの7回膜貫通ドメインタンパク質であり、システインリッチドメイン(CRD)またはFriドメインとして知られる10個の保存システインを有する大きな細胞外N末端リガンド結合ドメインを含有する。10種類のヒトFZD受容体FZD1〜10がある。異なるFzd CRDが、特定のWntに対して異なる結合親和性を有する(Wu & Nusse, 2002, J. Biol. Chem. 277:41762-9)。Fzd受容体は、標準的β-カテニン経路を活性化するもの、および下記の非標準的経路を活性化するものにグループ分けされている(Miller et al., 1999, Oncogene 18:7860-72)。FZDリガンドに結合する受容体複合体を形成するために、FZD受容体は、4つの細胞外EGF様ドメインが6個のYWTDアミノ酸反復で分けられている1回膜貫通タンパク質であるLRP5/6と相互作用する(Johnson et al., 2004, J. Bone Mineral Res. 19:1749)。
【０００５】
受容体に結合すると活性化される標準的Wntシグナル伝達経路は、Fzd受容体と直接相互作用する細胞質タンパク質Dishevelled(Dsh)によって媒介され、β-カテニンの細胞質安定化および蓄積をもたらす。Wntシグナルの非存在下では、β-カテニンは、腫瘍サプレッサータンパク質である大腸腺腫症(APC)タンパク質およびアキシンを含む細胞質破壊複合体に局在する。これらのタンパク質は、グリコーゲン合成酵素キナーゼ(GSK)-3βがβ-カテニンに結合し、β-カテニンをリン酸化して、ユビキチン/プロテアソーム経路を介した分解のためにそれに印を付けるための重要なスキャフォールドとして機能する。Dshが活性化すると、GSK3βがリン酸化され、破壊複合体が解離する。次いで、蓄積した細胞質β-カテニンは核に輸送され、ここで、Tcf/LefファミリーのDNA結合タンパク質と相互作用して転写を活性化する。
【０００６】
標準的シグナル伝達経路に加えて、Wntリガンドはまたβ-カテニン非依存性経路も活性化する(Veeman et al., 2003, Dev. Cell 5:367-77)。非標準的Wntシグナル伝達は非常に多くのプロセスに結び付けられているが、最も説得力があるのは、ショウジョウバエ平面内細胞極性(PCP)経路に似た機構を介した原腸形成運動に結び付けられている。非標準的Wntシグナル伝達の他の潜在的な機構には、カルシウム流、JNK、ならびに低分子量Gタンパク質およびヘテロ三量体Gタンパク質が含まれるが、これに限定されない。標準的経路と非標準的経路との間には拮抗が観察されることが多く、証拠の中には、非標準的シグナル伝達が癌形成を抑制することができると示すものもある(Olson & Gibo, 1998, Exp. Cell Res. 241:134; Topol et al., 2003, J. Cell Biol. 162:899-908)。従って、ある特定の状況では、Fzd受容体は、標準的Wntシグナル伝達経路の負の制御因子として作用する。例えば、FZD6は、FZD1と同時発現された時に、TAK1-NLK経路を介して、Wnt-3aにより誘導された標準的シグナル伝達を抑制する(Golan et al., 2004, JBC 279:14879-88)。同様に、Fzd2は、TAK1-NLK MAPKカスケードを介して、Wnt-5aの存在下での標準的Wntシグナル伝達に拮抗する(Ishitani et al., 2003, Mol. Cell. Biol. 23:131-9)。
【０００７】
標準的Wntシグナル伝達経路はまた、小腸および結腸における幹細胞集団の維持において重要な役割を果たしており、この経路の不適切な活性化は、結腸直腸癌において顕著な役割を果たしている(Reya & Clevers, 2005, Nature 434:843)。腸の吸収上皮は絨毛および陰窩になるように並べられている。幹細胞は陰窩にあり、ゆっくりと分裂して急速に分裂する細胞を産生し、この細胞が全ての分化細胞集団を生じる。分化細胞集団は陰窩から上方へ移動して腸絨毛を占める。Wntシグナル伝達カスケードは、陰窩-絨毛の軸に沿った細胞運命の制御において主な役割を果たしており、幹細胞集団の維持に必須である。相同組換えによるTcf7/2の遺伝子消失(Korinek et al., 1998, Nat. Genet. 19:379)により、または強力な分泌型WntアンタゴニストであるDickkopf-1(Dkk1)の過剰発現(Pinto et al., 2003, Genes Dev. 17:1709-13; Kuhnert et al., 2004, Proc. Nat'l. Acad. Sci. 101:266-71)により、Wntシグナル伝達が破壊されると、腸幹細胞集団が枯渇する。
【０００８】
結腸直腸癌は、最も一般的には、Wntシグナル伝達カスケードの活性化変異により始まる。全ての結腸直腸癌の約5〜10％が遺伝性である。主要型の1つが常染色体優性疾患である家族性大腸腺腫症(FAP)であり、罹患した個体の約80％が大腸腺腫症(APC)遺伝子に生殖系列変異を含む。アキシンおよびβ-カテニンを含む他のWnt経路成分にも変異が同定されている。個々の腺腫は、別の不活化対立遺伝子を含む上皮細胞のクローン増殖であり、多くのFAP腺腫は、癌遺伝子および/または腫瘍抑制遺伝子の付加変異により腺癌を必ず発生する。さらに、APCおよびβ-カテニンの機能獲得型変異を含むWntシグナル伝達経路の活性化は、マウスモデルにおいて過形成発生および腫瘍成長を誘導することができる(Oshima et al., 1997, Cancer Res. 57:1644-9; Harada et al., 1999, EMBO J. 18:5931-42)。
【０００９】
癌におけるWntシグナル伝達の役割は、マウスウイルスの近傍挿入(nearby insertion)によって癌化した乳房腫瘍において、癌遺伝子であるWnt1(当初はint1)が同定されたことによって初めて明らかにされた(Nusse & Varmus, 1982, Cell 31:99-109)。それ以来、乳癌においてWntシグナル伝達が役割と果たすというさらなる証拠が蓄積してきた。例えば、乳腺におけるβ-カテニンのトランスジェニック過剰発現は過形成および腺癌をもたらすのに対して(Imbert et al., 2001, J. Cell Biol. 153:555-68; Michaelson & Leder, 2001, Oncogene 20:5093-9)、Wntシグナル伝達が消失すると正常な乳腺発達が破壊される(Tepera et al., 2003, J. Cell Sci. 116:1137-49; Hatsell et al., 2003, J. Mammary Gland Biol. Neoplasia 8:145-58)。つい最近、乳房幹細胞がWntシグナル伝達によって活性化されることが示された(Liu et al., 2004, Proc. Nat'l Acad. Sci. 101:4158)。ヒト乳癌におけるβ-カテニンの蓄積は、癌腫の50％超においてWntシグナル伝達が活性化されることを意味している。具体的な変異は同定されていないが、Frizzled受容体発現のアップレギュレーションが観察されている(Brennan & Brown, 2004, J. Mammary Gland Neoplasia 9:119-31; Malovanovic et al., 2004, Int. J. Oncol. 25:1337-42)。
【００１０】
FZD10、FZD8、FZD7、FZD4、およびFZD5は、10種類の同定されたヒトWnt受容体のうちの5つである。Fzd10は肺においてWnt7bと同時発現しており、細胞トランスフェクション研究によって、Fzd10/LRP5コレセプターがWnt7bに応答して標準的Wntシグナル伝達経路を活性化することが証明されている(Wang et al., 2005, Mol. Cell Biol. 25:5022-30)。FZD10 mRNAは、子宮頸細胞株、胃細胞株、およびグリア芽細胞腫細胞株を含む非常に多くの癌細胞株において、ならびに原発性の胃癌、結腸癌、および滑膜肉腫の約40％を含む原発癌においてアップレギュレートしている(Saitoh et al., 2002, Int. J. Oncol. 20:117-20; Terasaki et al., 2002, Int. J. Mol. Med. 9:107-12; Nagayama et al., 2005, Oncogene 1-12)。FZD8は、いくつかのヒト癌細胞株、原発性胃癌、および腎臓癌においてアップレギュレートしている(Saitoh et al., 2001, Int. J. Oncol. 18:991-96; Kirikoshi et al., 2001, Int. J. Oncol. 19:111-5; Janssens et al., 2004, Tumor Biol. 25:161-71)。FZD7は胃腸管全体に発現しており、ヒト原発性胃癌の6症例のうち1症例においてアップレギュレートしている(Kirikoshi et al., 2001, Int. J. Oncol. 19:111-5)。結腸癌細胞株によるFZD7外部ドメインの発現は、異種移植片モデルにおいて形態変化を誘導し、腫瘍成長を減少させた(Vincan et al., 2005, Differentiation 73:142-53)。FZD5は、卵黄嚢および胎盤の血管新生において必須の役割を果たしており(Ishikawa et al., 2001, Dev. 128:25-33)、腎臓癌ではWnt/β-カテニンシグナル伝達の活性化に関連してアップレギュレートしている(Janssens et al., 2004, Tumor Biology 25:161-71)。FZD4は、腸陰窩上皮細胞において高発現しており、正常組織対腫瘍性組織において特異的な発現を示すいくつかの因子の1つである(Gregorieff et al., 2005, Gastroenterology 129:626-38)。このように、FZD受容体が癌幹細胞マーカーとして同定されたので、これらのタンパク質は癌治療剤の理想的な標的である。
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に結合する抗体または他の剤を含むが、これに限定されない、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体(FZD)に結合する新規の剤、ならびにこの剤を使用する方法を提供する。さらに、本発明は、新規のポリペプチド、例えば、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に結合する抗体、このような抗体の断片、およびこのような抗体に関連する他のポリペプチドを提供する。ある態様では、前記の剤、抗体、他のポリペプチド、またはFZDに結合する剤は、本発明者らが、Wntシグナル伝達および/または腫瘍成長を阻害するための標的と初めて特定した、本明細書において生物学的結合部位(BBS)と呼ばれるFZD領域に結合する。複数の種類のFZDに結合する抗原結合部位を含む、抗体および他のポリペプチドも提供される。ポリペプチドをコードする核酸配列を含むポリヌクレオチドも提供され、同様に、ポリヌクレオチドを含むベクターも提供される。さらに、本発明のポリペプチドおよび/またはポリヌクレオチドを含む細胞が提供される。新規のFZDに結合する剤または抗体を含む組成物(例えば、薬学的組成物)も提供される。さらに、新規のFZDに結合する剤または抗体を作製および使用する方法、例えば、腫瘍成長の阻害および/または癌の治療のために新規のFZDに結合する剤または抗体を使用する方法も提供される。
【００１２】
従って、1つの局面において、本発明は、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤を提供する。ある態様では、剤は、リガンド(例えば、Wnt)と、ヒトfrizzled受容体の生物学的結合部位(BBS)との結合を阻害する。ある態様では、剤は、ヒトfrizzled受容体における生物学的結合部位(BBS)の少なくとも一部に結合する。ある態様では、剤とBBSが結合すると、Wntシグナル伝達および/または腫瘍成長が阻害される。ある態様では、ヒトfrizzled受容体はFZD8であり、剤は、(a)アミノ酸72(F)、74〜75(PL)、78(I)、92(Y)、121〜122(LM)、および129〜132(WPDR(SEQ ID NO:70))によって形成される、FZD8の立体構造(conformational)エピトープ；(b)配列
2015177802.tif 000002
からなる、FZD8の領域；ならびに/または(c)配列QYGFA(SEQ ID NO:66)からなる、FZD8の領域の少なくとも一部に結合する。ある態様では、ヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、またはFZD8からなる群より選択され、剤は、ヒトfrizzled受容体における配列
2015177802.tif 000003
の少なくとも一部に結合する。例えば、ある態様では、ヒトfrizzled受容体はFZD8であり、剤は、FZD8における配列
2015177802.tif 000004
の少なくとも一部に結合する。ある態様では、剤は、配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部に結合する。ある態様では、ヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD9、またはFZD10であり、剤は、
2015177802.tif 000005
からなるFZD8の領域に対応するヒトfrizzled受容体の領域の少なくとも一部に結合する。ある態様では、剤は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8における配列
2015177802.tif 000006
の少なくとも一部に結合する。例えば、ある態様では、ヒトfrizzled受容体はFZD8であり、剤は、FZD8における配列QYGFA(SEQ ID NO:66)の少なくとも一部に結合する。ある特定の他の態様において、ヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD9、またはFZD10であり、剤は、QYGFA(SEQ ID NO:66)からなるFZD8の領域に対応するヒトfrizzled受容体の領域の少なくとも一部に結合する。ある態様では、剤は、2種類またはそれ以上の、3種類またはそれ以上の、または4種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、剤は、FZD5およびFZD8を含むヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。
【００１３】
別の局面において、本発明は、(例えば、インビトロ競合的結合アッセイにおいて)ヒトfrizzled受容体との特異的結合について抗体と競合する剤を提供する。ここで、抗体は、SEQ ID NO:10を含む重鎖可変領域、およびSEQ ID NO:12またはSEQ ID NO:14を含む軽鎖可変領域を含む。ある態様では、抗体は、SEQ ID NO:10を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:14を含む軽鎖可変領域を含む。ある態様では、剤は、2種類またはそれ以上の、3種類またはそれ以上の、または4種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体との特異的結合について競合する。ある態様では、剤は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、またはFZD8との特異的結合について競合する。
【００１４】
別の局面において、本発明は、ヒトFZD5および/またはFZD8との特異的結合について、SEQ ID NO:85を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:86を含む軽鎖可変領域を含む抗体と競合する剤を提供する。
【００１５】
別の局面において、本発明は、2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤を提供する。ある態様では、2種類またはそれ以上のfrizzled受容体は、(a)FZD1、ならびにFZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される第2のfrizzled受容体；(b)FZD2、ならびにFZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される第2のfrizzled受容体；(c)FZD5およびFZD7；または(d)FZD7およびFZD8を含む。ある態様では、剤は、3種類またはそれ以上の(すなわち、3種類、4種類、または5種類の)ヒトfrizzled受容体に特異的に結合し、3種類またはそれ以上の種類のヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8を含む。ある態様では、3種類またはそれ以上のヒト受容体はFZD5およびFZD8を含む。ある態様では、3種類またはそれ以上の種類のヒトfrizzled受容体は、FZD3、FZD4、FZD6、FZD9、および/またはFZD10をさらに含む。
【００１６】
さらなる局面において、本発明は、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合するポリペプチドを提供する。ここで、前記ポリペプチドは、
(a)
2015177802.tif 000007
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR1；
(b)
2015177802.tif 000008
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR2；および/あるいは
(c)
2015177802.tif 000009
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域を含む。ある態様では、前記ポリペプチドは、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8に特異的に結合する。ある態様では、前記ポリペプチドは、FZD5およびFZD8を含む、2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、アミノ酸置換は保存的置換である。
【００１７】
さらなる局面において、本発明は、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合するポリペプチドを提供する。前記ポリペプチドは、
(a)
2015177802.tif 000010
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7の変種を含む、軽鎖CDR1；
(b)
2015177802.tif 000011
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5もしくはSEQ ID NO:8の変種を含む、軽鎖CDR2；および/あるいは
(c)
2015177802.tif 000012
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6もしくはSEQ ID NO:9の変種を含む、軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域を含む。ある態様では、前記ポリペプチドは、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8に特異的に結合する。ある態様では、前記ポリペプチドは、FZD5およびFZD8を含む、2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、アミノ酸置換は保存的置換である。
【００１８】
別の局面において、本発明は、
(a)
2015177802.tif 000013
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000014
を含む重鎖CDR2、および
2015177802.tif 000015
を含む重鎖CDR3；ならびに/または
(b)
2015177802.tif 000016
を含む軽鎖CDR1、
2015177802.tif 000017
を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000018
を含む軽鎖CDR3
を含むポリペプチドを提供する。ある態様では、ポリペプチドは、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、ポリペプチドは、2種類もしくはそれ以上の(例えば、少なくともFZD5およびFZD8)、3種類もしくはそれ以上の、または4種類もしくはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。
【００１９】
さらなる局面において、本発明は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体を提供する。ここで、抗体は、
(a)
2015177802.tif 000019
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR1；
2015177802.tif 000020
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR2；および
2015177802.tif 000021
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR3
を含む、重鎖可変領域；ならびに/あるいは
(b)
2015177802.tif 000022
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7のいずれかの変種を含む、軽鎖CDR1；
2015177802.tif 000023
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5もしくはSEQ ID NO:8のいずれかの変種を含む、軽鎖CDR2；および
2015177802.tif 000024
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:9のいずれかの変種を含む、軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、抗体は、
(a)
2015177802.tif 000025
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000026
を含む重鎖CDR2、および
2015177802.tif 000027
を含む重鎖CDR3；ならびに/または
(b)
2015177802.tif 000028
を含む軽鎖CDR1、
2015177802.tif 000029
を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000030
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、抗体は、
(a)
2015177802.tif 000031
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000032
を含む重鎖CDR2、および
2015177802.tif 000033
を含む重鎖CDR3；ならびに/または
(b)
2015177802.tif 000034
を含む軽鎖CDR1、
2015177802.tif 000035
を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000036
を含む軽鎖CDR3
を含む。
【００２０】
別の局面において、本発明は、(a)SEQ ID NO:10と少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチド；および/または(b)SEQ ID NO:12もしくはSEQ ID NO:14と少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチドを含む、ポリペプチドを提供する。ある態様では、本発明は、(a)SEQ ID NO:10と少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチド；および/または(b)SEQ ID NO:14と少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチドを含む、ポリペプチドを提供する。ある態様では、ポリペプチドは、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、ポリペプチドは、2種類もしくはそれ以上の、3種類もしくはそれ以上の、または4種類もしくはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、ヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される。
【００２１】
さらに別の局面において、本発明は、剤、例えば、ヒトFZD5および/またはFZD8に特異的に結合する抗体を提供する。ここで、抗体は、
(a)
2015177802.tif 000037
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR1；
2015177802.tif 000038
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR2；および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR3；ならびに/あるいは
(b)
2015177802.tif 000039
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR1；
SG(SEQ ID NO:81)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR2；および
2015177802.tif 000040
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、抗体は、
(a)
2015177802.tif 000041
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000042
を含む重鎖CDR2、および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)を含む重鎖CDR3、ならびに/あるいは
(b)
2015177802.tif 000043
を含む軽鎖CDR1、
SG(SEQ ID NO:81)を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000044
を含む軽鎖CDR3
を含む。
【００２２】
さらなる局面において、本発明は、FZD5および/またはFZD8に特異的に結合するポリペプチドを提供する。ここで、前記ポリペプチドは、(a)SEQ ID NO:85と少なくとも約80％の同一性を有するポリペプチド；および/または(b)SEQ ID  NO:86と少なくとも約80％の同一性を有するポリペプチドを含む。
【００２３】
さらなる局面において、本発明は、ヒトFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8との特異的結合について、以下のIgG抗体:18R8、18R5、18R4605、および18R4805いずれか１つと競合する剤を提供する。
【００２４】
なおさらなる局面において、本発明は、ヒトFZD5および/またはFZD8との特異的結合について、抗FZD IgG抗体44R24と競合する剤を提供する。
【００２５】
上述の局面ならびに本明細書に記載の他の局面のそれぞれのある態様では、剤またはポリペプチドは抗体である。ある特定の別の態様において、剤は抗体でない。
【００２６】
上述の局面ならびに本明細書に記載の他の局面のそれぞれのある態様では、剤またはポリペプチドまたは抗体は、これらが結合するヒトfrizzled受容体の細胞外ドメイン(ECD)に特異的に結合する。上述の局面ならびに本明細書に記載の他の局面のそれぞれのある態様では、剤またはポリペプチドまたは抗体は、これらが結合するヒトfrizzled受容体のFriドメイン(Fri)に特異的に結合する。
【００２７】
上述の局面ならびに本明細書の他の場所に記載の他の局面のそれぞれのある態様では、抗体または他のポリペプチドの個々の抗原結合部位は、複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する(または結合することができる)。
【００２８】
上述の局面ならびに本明細書に記載の他の局面のそれぞれのある態様では、剤またはポリペプチドまたは抗体は、リガンドとヒトfrizzled受容体との結合を阻害する。ある態様では、リガンドはWntである。
【００２９】
上述の局面ならびに本明細書に記載の他の局面のそれぞれのある態様では、FZDに結合する剤またはポリペプチドまたは抗体は、FZDのアンタゴニストである。
【００３０】
上述の局面ならびに本明細書に記載の他の局面のそれぞれのある態様では、剤またはポリペプチドまたは抗体は、Wntシグナル伝達を阻害する。ある態様では、阻害されるWntシグナル伝達は、標準的Wntシグナル伝達である。ある態様では、FZD結合剤により阻害されるWntシグナル伝達は、非標準的Wntシグナル伝達である。ある態様では、Wntシグナル伝達は、非標準的Wntシグナル伝達である。
【００３１】
上述の局面ならびに本明細書に記載の他の局面のそれぞれのある態様では、FZDに結合する剤またはポリペプチドまたは抗体は、腫瘍成長を阻害する。
【００３２】
さらに、本発明は、抗体18R8、18R5、18R4605、44R24、および18R4805、ならびにその断片を提供する。
【００３３】
さらに、本発明は、FZDに結合する剤または抗体を含む組成物、例えば、薬学的組成物を提供する。
【００３４】
FZDに結合する剤またはポリペプチドまたは抗体の治療的有効量を投与する工程を含む、被験体におけるWntシグナル伝達(例えば、標準的Wntシグナル伝達)を阻害する方法および/または被験体における腫瘍成長を阻害する方法が提供される。
【００３５】
癌幹細胞を含む腫瘍の腫瘍形成能を低下させる方法も提供される。ある態様では、前記方法は、腫瘍を含む被験体に、FZDに結合する剤またはポリペプチドまたは抗体の治療的有効量を投与する工程を含む。ある態様では、抗体の投与によって、腫瘍における癌幹細胞頻度が低下する。ある態様では、FZD結合剤を投与すると、腫瘍の腫瘍形成性細胞が非腫瘍形成性状態に分化する。
【００３６】
FZDに結合する剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における腫瘍の細胞の分化を誘導する方法も提供される。
【００３７】
FZDに結合する剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における癌を治療する方法がさらに提供される。
【００３８】
さらに、間質と、FZDに結合する剤、ポリペプチド、または抗体の有効量とを接触させる工程を含む、固形腫瘍の間質における筋線維芽細胞活性化を低下させる方法も提供される。
【００３９】
ある態様では、FZDに結合する剤、ポリペプチド、または抗体の投与を含む前記方法は、第2の抗癌剤(例えば、化学療法剤)を被験体に投与する工程をさらに含む。ある態様では、第2の剤は、ゲムシタビン、イリノテカン、またはパクリタキセルである。ある態様では、第2の剤は、血管新生阻害剤および/またはNotchシグナル伝達阻害剤である。
【００４０】
別の局面において、本発明は、SEQ ID NO:10〜15からなる群より選択される配列を含むポリペプチドを提供する。SEQ ID NO:85〜86からなる群より選択される配列を含むポリペプチドも同様に提供される。このようなポリペプチドをコードする核酸配列を含むポリヌクレオチドも提供される。
【００４１】
さらなる局面において、本発明は、SEQ ID NO:17〜22からなる群より選択される配列を含むポリヌクレオチドを提供する。SEQ ID NO:87〜90、92、および94〜95からなる群より選択される配列を含むポリヌクレオチドがさらに提供される。
【００４２】
なおさらなる局面において、本発明は、SEQ ID NO:17、19、21、87〜90、92、および94〜95からなる群より選択されるポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチド、または高ストリンジェンシー条件下で、SEQ ID NO:10、12、14、および85〜86からなる群より選択されるポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドを提供する。ある態様では、本発明は、高ストリンジェンシー条件下で、配列SEQ ID NO:17、19、もしくは21からなるポリヌクレオチド、またはSEQ ID NO:10、12、または14をコードするポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドを含む。
【００４３】
上述の局面ならびに本明細書に記載の他の局面のそれぞれのある態様では、剤またはポリペプチドまたは抗体またはポリヌクレオチドは単離される。ある態様では、剤またはポリペプチドまたは抗体またはポリヌクレオチドは実質的に純粋である。
【００４４】
さらに、本発明は、FZD結合剤(例えば、ヒトfrizzled受容体のアンタゴニストおよび/もしくはWntシグナル伝達の阻害剤)またはWntシグナル伝達の他の阻害剤による治療に応答する可能性が高い腫瘍および/または患者の特定に有用なWnt遺伝子シグネチャー(signature)を提供する。FZD結合剤またはWntシグナル伝達の他の阻害剤による治療のために患者を選択するためにWnt遺伝子シグネチャーを使用する方法も提供される。ある態様では、前記方法は、Wnt遺伝子シグネチャーの中の1つまたは複数の遺伝子のレベルを評価する工程を含む。Wnt遺伝子シグネチャーを用いて特定された腫瘍に対する薬物候補をスクリーニングする方法も提供される。前記方法において有用なアレイ、キット、および他の組成物も提供される。
【００４５】
本発明はまた、潜在的な薬物候補または他の剤をスクリーニングする方法を提供する。これらの方法には、剤に曝露されたことのある第1の固形腫瘍の1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルと、剤に曝露されたことのない第2の固形腫瘍の1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルとを比較する工程を含む方法が含まれるが、これに限定されない。ある態様では、これらの方法は、(a)第1の固形腫瘍を剤に曝露するが、第2の固形腫瘍を剤に曝露しない工程；(b)第1の固形腫瘍および第2の固形腫瘍の1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルを評価する工程；ならびに(c)第1の固形腫瘍と第2の固形腫瘍とで、1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルを比較する工程を含む。
【００４６】
本発明の局面または態様が、マーカッシュグループまたは代替物の他のグループで説明された場合、本発明は、列挙されたグループ全体を全体として含む、グループの各メンバーを個々に含む、メイングループの全ての可能性のあるサブグループを含むだけでなく、グループのメンバーの1つまたは複数が存在しないメイングループも含む。本発明はまた、本発明においてグループのメンバーのいずれか1つまたは複数の明確な除外も想定する。
[本発明1001]
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤であって、
(a)ヒトfrizzled受容体における配列
2015177802.tif 000045
の少なくとも一部；および/または
(b)ヒトfrizzled受容体における配列
2015177802.tif 000046
の少なくとも一部
に結合する前記剤。
[本発明1002]
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する、本発明1001の剤。
[本発明1003]
ヒトfrizzled受容体における配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部に結合する、本発明1001または1002の剤。
[本発明1004]
剤に結合されるヒトfrizzled受容体が、FZD5およびFZD8を含む、本発明1002または1003の剤。
[本発明1005]
競合的結合アッセイにおいて、ヒトFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8との特異的結合について、SEQ ID NO:10を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:12またはSEQ ID NO:14を含む軽鎖可変領域を含む抗体と競合する剤。
[本発明1006]
競合的結合アッセイにおいて、ヒトFZD5および/またはFZD8との特異的結合について、SEQ ID NO:85を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:86を含む軽鎖可変領域を含む抗体と競合する剤。
[本発明1007]
ヒトFZD8に特異的に結合する剤であって、
(a)FZD8における配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部；および/または
(b)FZD8における配列QYGFA(SEQ ID NO:66)の少なくとも一部
に結合する前記剤。
[本発明1008]
さらにヒトFZD1、FZD2、FZD5、および/またはFZD7に特異的に結合する、本発明1007の剤。
[本発明1009]
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8を含む3種類またはそれ以上の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤。
[本発明1010]
3種類またはそれ以上の種類のヒトfrizzled受容体が、FZD3、FZD4、FZD6、FZD9、および/またはFZD10をさらに含む、本発明1009の剤。
[本発明1011]
3種類またはそれ以上のヒト受容体がFZD5およびFZD8を含む、本発明1009または1010の剤。
[本発明1012]
3種類またはそれ以上の種類のヒトfrizzled受容体が、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8を含む、本発明1011の剤。
[本発明1013]
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤であって、ヒトfrizzled受容体における生物学的結合部位(BBS)の少なくとも一部に結合する前記剤。
[本発明1014]
ヒトfrizzled受容体がFZD8であり、かつ剤が、
(a)アミノ酸72(F)、74〜75(PL)、78(I)、92(Y)、121〜122(LM)、および129〜132(WPDR)によって形成される立体構造(conformational)エピトープ；
(b)配列
2015177802.tif 000047
からなる領域；ならびに/または
(c)配列QYGFA(SEQ ID NO:66)からなる領域
の少なくとも一部に結合する、本発明1013の剤。
[本発明1015]
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤であって、
(a)ヒトfrizzled受容体がFZD8である場合に、配列
2015177802.tif 000048
からなるFZD8の領域の少なくとも一部に結合し；かつ
(b)ヒトfrizzled受容体がFZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD9、またはFZD10である場合に、配列
2015177802.tif 000049
からなるFZD8の領域に対応するヒトfrizzled受容体の領域の少なくとも一部に結合する前記剤。
[本発明1016]
(a)ヒトfrizzled受容体がFZD8である場合に、配列QYGFA(SEQ ID NO:66)からなるFZD8の領域の少なくとも一部にさらに結合し；かつ
(b)ヒトfrizzled受容体がFZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD9、またはFZD10である場合に、配列QYGFA(SEQ ID NO:66)からなるFZD8の領域に対応するヒトfrizzled受容体の領域の少なくとも一部にさらに結合する、本発明1015の剤。
[本発明1017]
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する剤であって、
(a)ヒトfrizzled受容体がFZD8である場合に、配列QYGFA(SEQ ID NO:66)からなるFZD8の領域の少なくとも一部に結合し；かつ
(b)ヒトfrizzled受容体がFZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD9、またはFZD10である場合に、FZD8の領域に対応するヒトfrizzled受容体の領域の少なくとも一部に結合する前記剤。
[本発明1018]
ヒトfrizzled受容体が、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、本発明1013または1015〜1017のいずれかの剤。
[本発明1019]
少なくとも2種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する、本発明1013〜1018のいずれかの剤。
[本発明1020]
少なくとも2種類のヒトfrizzled受容体がそれぞれ、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される、本発明1019の剤。
[本発明1021]
少なくとも2種類のヒトfrizzled受容体がFZD5およびFZD8を含む、本発明1020の剤。
[本発明1022]
少なくとも3種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する、本発明1019または1021の剤。
[本発明1023]
少なくとも3種類のヒトfrizzled受容体がそれぞれ、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される、本発明1022の剤。
[本発明1024]
抗体ではない、本発明1001〜1023のいずれかの剤。
[本発明1025]
抗体である、本発明1001〜1023のいずれかの剤。
[本発明1026]
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗原結合部位を含む、本発明1025の剤。
[本発明1027]
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体であって、
(a)
2015177802.tif 000050
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR1；
2015177802.tif 000051
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR2；および
NFIKYVFAN(SEQ ID NO:3)、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域；ならびに/あるいは
(b)
2015177802.tif 000052
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7のいずれかの変種を含む、軽鎖CDR1；
2015177802.tif 000053
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5もしくはSEQ ID NO:8のいずれかの変種を含む、軽鎖CDR2；および
2015177802.tif 000054
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6もしくはSEQ ID NO:9のいずれかの変種を含む、軽鎖CDR3
を含む前記抗体。
[本発明1028]
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体であって、
(a)
2015177802.tif 000055
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000056
を含む重鎖CDR2、および
NFIKYVFAN(SEQ ID NO:3)を含む重鎖CDR3；ならびに/または
(b)
2015177802.tif 000057
を含む軽鎖CDR1、
DKSNRPSG(SEQ ID NO:8)を含む軽鎖CDR2、および
QSYANTLSL(SEQ ID NO:9)を含む軽鎖CDR3
を含む前記抗体。
[本発明1029]
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体であって、
(a)
2015177802.tif 000058
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000059
を含む重鎖CDR2、および
NFIKYVFAN(SEQ ID NO:3)を含む重鎖CDR3；ならびに/または
(b)
2015177802.tif 000060
を含む軽鎖CDR1、
EKDNRPSG(SEQ ID NO:5)を含む軽鎖CDR2、および
SSFAGNSLE(SEQ ID NO:6)を含む軽鎖CDR3
を含む前記抗体。
[本発明1030]
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合するポリペプチドであって、下記のポリペプチドを含むポリペプチド：
(a)SEQ ID NO:10と少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチド；および/または
(b)SEQ ED NO:12もしくはSEQ ID NO:14と少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチド。
[本発明1031]
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択されるヒトfrizzled受容体に特異的に結合するポリペプチドであって、下記のポリペプチドを含むポリペプチド：
(a)SEQ ID NO:10のアミノ酸配列を有するポリペプチド；および/または
(b)SEQ ID NO:12もしくはSEQ ID NO:14のアミノ酸配列を有するポリペプチド。
[本発明1032]
抗体である、本発明1030または1031のポリペプチド。
[本発明1033]
FZD5およびFZD8の両方に特異的に結合する、本発明1027〜1032のいずれかの抗体またはポリペプチド。
[本発明1034]
ヒトFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8に特異的に結合する、本発明1033の抗体またはポリペプチド。
[本発明1035]
ヒトFZD5および/またはFZD8に特異的に結合する抗体であって、
(a)
2015177802.tif 000061
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR1；
2015177802.tif 000062
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR2；および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR3；ならびに/あるいは
(b)
2015177802.tif 000063
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR1；
SG(SEQ ID NO:81)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR2；および
2015177802.tif 000064
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR3
を含む前記抗体。
[本発明1036]
ヒトFZD5および/またはFZD8に特異的に結合する抗体であって、
(a)
2015177802.tif 000065
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000066
を含む重鎖CDR2、および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)を含む重鎖CDR3；ならびに/または
(b)
2015177802.tif 000067
を含む軽鎖CDR1、
SG(SEQ ID NO:81)を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000068
を含む軽鎖CDR3
を含む前記抗体。
[本発明1037]
FZD5および/またはFZD8に特異的に結合するポリペプチドであって、下記のポリペプチドを含むポリペプチド：
(a)SEQ ID NO:85と少なくとも約80％の同一性を有するポリペプチド；および/または
(b)SEQ ID NO:86と少なくとも約80％の同一性を有するポリペプチド。
[本発明1038]
FZD5および/またはFZD8に特異的に結合するポリペプチドであって、下記のポリペプチドを含むポリペプチド：
(a)SEQ ID NO:85のアミノ酸配列を有するポリペプチド；および/または
(b)SEQ ID NO:86のアミノ酸配列を有するポリペプチド。
[本発明1039]
抗体である、本発明1037または1038のポリペプチド。
[本発明1040]
ヒトFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8との特異的結合について、18R8、18R5、18R4605、または18R4805と競合する抗体。
[本発明1041]
ヒトFZD5および/またはFZD8との特異的結合について44R24と競合する抗体。
[本発明1042]
ヒトfrizzled受容体のアンタゴニストである、本発明1001〜1041のいずれかの剤、抗体、またはポリペプチド。
[本発明1043]
IgG1またはIgG2抗体である、本発明1001〜1042のいずれかの剤、抗体、またはポリペプチド。
[本発明1044]
抗体断片である、本発明1001〜1042のいずれかの剤、抗体、またはポリペプチド。
[本発明1045]
モノクローナル抗体である、本発明1001〜1043のいずれかの剤、抗体、またはポリペプチド。
[本発明1046]
ヒト抗体である、本発明1001〜1043のいずれかの剤、抗体、またはポリペプチド。
[本発明1047]
ヒト化抗体である、本発明1001〜1043のいずれかの剤、抗体、またはポリペプチド。
[本発明1048]
Wntとヒトfrizzled受容体との結合を阻害する、本発明1001〜1047のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体。
[本発明1049]
標準的Wntシグナル伝達を阻害する、本発明1001〜1048のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体。
[本発明1050]
腫瘍成長を阻害する、本発明1001〜1049のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体。
[本発明1051]
ヒトfrizzled受容体の細胞外ドメインに結合する、本発明1001〜1050のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体。
[本発明1052]
ヒトfrizzled受容体のFriドメインに結合する、本発明1051の剤、ポリペプチド、または抗体。
[本発明1053]
約100nMまたはそれ以下のKDでヒトfrizzled受容体に結合する、本発明1001〜1052のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体。
[本発明1054]
アクセッション番号PTA-9540またはPTA-9541としてATCCに寄託されたプラスミドの配列によってコードされる抗体。
[本発明1055]
単離されている、本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体。
[本発明1056]
実質的に純粋な、本発明1055の剤、ポリペプチド、または抗体。
[本発明1057]
本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体を産生する、単離された細胞。
[本発明1058]
本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体と、薬学的に許容されるビヒクルとを含む、薬学的組成物。
[本発明1059]
本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体と、第2の抗癌剤とを含む、薬学的組成物。
[本発明1060]
本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体と、第2の抗癌剤とを含む、キット。
[本発明1061]
細胞と、本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体とを接触させる工程を含む、細胞における標準的Wntシグナル伝達を阻害する方法。
[本発明1062]
細胞が腫瘍細胞である、本発明1061の方法。
[本発明1063]
本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における腫瘍成長を阻害する方法。
[本発明1064]
本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における癌幹細胞を含む腫瘍の腫瘍形成能を低下させる方法であって、前記剤、ポリペプチド、または抗体の投与によって腫瘍内の癌幹細胞頻度が低下する、前記方法。
[本発明1065]
本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における腫瘍内の細胞を分化させるように誘導する方法。
[本発明1066]
腫瘍が膵臓腫瘍または結腸腫瘍である、本発明1065の方法。
[本発明1067]
腫瘍が、結腸直腸腫瘍、膵臓腫瘍、肺腫瘍、卵巣腫瘍、肝臓腫瘍、乳房腫瘍、腎臓腫瘍、前立腺腫瘍、胃腸腫瘍、黒色腫、子宮頚腫瘍、膀胱腫瘍、グリア芽細胞腫、および頭頚部腫瘍からなる群より選択される腫瘍である、本発明1062〜1065のいずれかの方法。
[本発明1068]
腫瘍が、結腸直腸腫瘍、乳房腫瘍、または膵臓腫瘍である、本発明1067の方法。
[本発明1069]
本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における癌を治療する方法。
[本発明1070]
癌が、結腸直腸癌、膵臓癌、肺癌、卵巣癌、肝臓癌、乳癌、腎臓癌、前立腺癌、胃腸癌、黒色腫、子宮頚癌、膀胱癌、グリア芽細胞腫、および頭頚部癌からなる群より選択される癌である、本発明1069の方法。
[本発明1071]
癌が、結腸直腸癌、乳癌、または膵臓癌である、本発明1070の方法。
[本発明1072]
第2の抗癌剤を被験体に投与する工程をさらに含む、本発明1063〜1071のいずれかの方法。
[本発明1073]
第2の抗癌剤が化学療法剤である、本発明1072の方法。
[本発明1074]
化学療法剤が代謝拮抗物質である、本発明1073の方法。
[本発明1075]
化学療法剤がゲムシタビンである、本発明1074の方法。
[本発明1076]
化学療法剤がトポイソメラーゼ阻害剤である、本発明1072の方法。
[本発明1077]
化学療法剤がイリノテカンである、本発明1076の方法。
[本発明1078]
化学療法剤が有糸分裂阻害剤である、本発明1072の方法。
[本発明1079]
剤がタキサンを含む、本発明1078の方法。
[本発明1080]
タキサンがパクリタキセルである、本発明1079の方法。
[本発明1081]
第2の抗癌剤が血管新生阻害剤である、本発明1072の方法。
[本発明1082]
血管新生阻害剤が抗VEGF抗体である、本発明1081の方法。
[本発明1083]
第2の抗癌剤がNotchシグナル伝達阻害剤である、本発明1072の方法。
[本発明1084]
Notchシグナル伝達阻害剤が抗Notch抗体または抗DLL4抗体である、本発明1083の方法。
[本発明1085]
本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体におけるWntシグナル伝達活性化に関連する疾患を治療する方法。
[本発明1086]
Wntシグナル伝達が標準的Wntシグナル伝達である、本発明1085の方法。
[本発明1087]
本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における幹細胞および/または前駆細胞のレベルの増加を特徴とする障害を治療する方法。
[本発明1088]
被験体がヒトである、本発明1063〜1087のいずれかの方法。
[本発明1089]
SEQ ID NO:10〜15およびSEQ ID NO:85〜86からなる群より選択される配列を含む、単離されたポリペプチド。
[本発明1090]
本発明1089のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、単離されたポリヌクレオチド。
[本発明1091]
SEQ ID NO:17〜22、87〜90、92、および94〜95からなる群より選択される配列を含む、単離されたポリヌクレオチド。
[本発明1092]
(a)SEQ ID NO:17、19、21、87〜90、92、および94〜95からなる群より選択されるポリヌクレオチド；または
(b)配列SEQ ID NO:10、12、14、および85〜86からなる群より選択されるポリペプチドをコードするポリヌクレオチド
と高ストリンジェンシー条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドを含む、単離されたポリヌクレオチド。
[本発明1093]
本発明1090〜1092のいずれかのポリヌクレオチドを含むベクター。
[本発明1094]
本発明1090〜1092のいずれかのポリヌクレオチドを含む、単離された細胞。
[本発明1095]
剤に曝露された第1の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルと、剤に曝露されていない第2の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルとを比較する工程を含む、癌幹細胞に対する活性について剤をスクリーニングする方法。
[本発明1096]
(a)第1の固形腫瘍を剤に曝露するが、第2の固形腫瘍を剤に曝露しない工程；
(b)第1の固形腫瘍および第2の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルを評価する工程；ならびに
(c)第1の固形腫瘍と第2の固形腫瘍とで、1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルを比較する工程
を含む、癌幹細胞に対する活性について剤をスクリーニングする方法。
[本発明1097]
剤が、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する、本発明1095または1096の方法。
[本発明1098]
第2の固形腫瘍と比較して、第1の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルが増加していることにより、固形腫瘍幹細胞に対する効力が示される、本発明1095または1096の方法。
[本発明1099]
固形腫瘍が膵臓腫瘍である、本発明1095または1096の方法。
[本発明1100]
1種類もしくは複数の種類の分化マーカーが(a)1種類もしくは複数の種類のムチンまたは(b)クロモグラニンA(CHGA)を含む、本発明1099の方法。
[本発明1101]
1種類もしくは複数の種類の分化マーカーがムチン16(Muc16)を含む、本発明1100の方法。
[本発明1102]
固形腫瘍が結腸腫瘍である、本発明1095または1096の方法。
[本発明1103]
1種類もしくは複数の種類の分化マーカーがサイトケラチン7を含む、本発明1102の方法。
[本発明1104]
剤が、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体である、本発明1095または1096の方法。
[本発明1105]
間質と、本発明1001〜1054のいずれかの剤、ポリペプチド、または抗体の有効量とを接触させる工程を含む、固形腫瘍の間質における筋線維芽細胞活性化を低下させる方法。
[本発明1106]
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合し、かつヒトfrizzled受容体のアンタゴニストである抗体の有効量と、腫瘍とを接触させる工程を含む、腫瘍内の細胞を分化させるように誘導する方法。
[本発明1107]
ヒトfrizzled受容体に特異的に結合し、かつヒトfrizzled受容体のアンタゴニストである抗体の有効量と、間質とを接触させる工程を含む、固形腫瘍の間質における筋線維芽細胞活性化を低下させる方法。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】18R8は複数の種類のヒトfrizzled受容体に結合する。FACS分析によって、一過的にトランスフェクトされたHEK293細胞上にあるFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8配列に18R8が結合することが証明された。示されたFZDをコードする発現ベクターおよびGFP発現ベクターをトランスフェクトされたHEK293細胞と18R8との結合についてのFACSプロットを示した。18R8結合は、コトランスフェクトされた(GFP陽性)細胞集団内の強い染色によって示された。FZD1、FZD2、FZD5、FZD7およびFZD8のFACSプロットには、18R8との結合を示すFZDを強調するために、太い線で囲みを付けた。
【図２】抗FZD抗体18R5は、細胞上の複数の種類のヒトfrizzled受容体に結合する。FACS分析によって、18R8と同様に18R5も細胞上のFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8配列に結合することが証明された。抗体18R8および18R5を、ある範囲の濃度で、示されたFZDを過剰発現するHEK293細胞とインキュベートし、抗体結合をフローサイトメトリーによって評価した。18R8および18R5は両方ともFZD1、FZD2、FZD5、FZD7およびFZD8に結合するが、18R5の方が高い親和性で結合する。
【図３】ルシフェラーゼに連結した8xTCFプロモーターエレメントを安定発現するSTF293細胞において、ルシフェラーゼレポーターアッセイを行った。細胞を、Wnt3Aならびにある範囲の濃度の18R8および18R5を含有する調整培地(conditioned medium)で処理し、次いで、18時間後に、Dual-Gloルシフェラーゼアッセイレポーターシステム(Promega)を用いてアッセイした。結果から、18R8および18R5は両方ともWntシグナル伝達を阻害し、18R5は18R8より高い親和性で結合することが証明された。
【図４】18R8は、複数の種類のWntによるTCFシグナル伝達をブロックする。ルシフェラーゼに連結した8xTCFプロモーターエレメントを安定発現するSTF293細胞において、ルシフェラーゼレポーターアッセイを行った。Fugene6(Roche)を用いて、示されたWntタンパク質をコードする発現ベクターをHEK293細胞(ATCC)にトランスフェクトすることによって、様々なWnt過剰発現細胞を作製した。STF293細胞を18R8で処理し、HEK293細胞によって過剰発現されたWntを添加し、18時間後に、Dual-Gloルシフェラーゼアッセイレポーターシステムを用いてアッセイした。
【図５】18R8は、WntとFZDとの結合を直接阻害する。8xTCFプロモーターエレメントを安定発現するSTF293細胞においてルシフェラーゼレポーターアッセイを行った。Wnt3A調整培地、精製されたFZD8-Fc、および/または18R8を含有する混合物を、プロテインAセファロースビーズと共に/プロテインAセファロースビーズ無しで、示されたように4℃で2時間コインキュベートした。インキュベーション後に、プロテインAセファロースビーズを取り出し、STF293細胞に添加した。18時間後に、処理したSTF293細胞を、Dual-Gloルシフェラーゼアッセイレポーターシステムを用いてアッセイした。この実験から、18R8の非存在下では、Fzd8-Fcは、Wnt3Aがシグナル伝達を刺激する能力を阻害することができるが、FZD8-Fc(および18R8)をコインキュベーションから除去するためにセファロースAビーズが用いられた時のシグナル伝達の回復により証明されたように、18R8は、FZD8がWnt3Aに結合する能力をブロックできることが分かる。
【図６】野生型FZD8と比較した、18R8と変異体FZD8との結合のFACS分析。FZD上にある18R8エピトープを評価するために、エピトープマッピング研究を行った。N末端FLAGタグならびにC末端CD4膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインを有するヒトFZD8のFriドメインを発現することができる発現構築物を、GFPをコードする発現ベクターと共に、一過的トランスフェクション研究において使用した。18R8が結合しない他の特定のFZDのFriドメイン内の対応する位置にあるアミノ酸をコードするように、FZD8配列内に選択されたアミノ酸置換を含有する、この発現ベクターの変種も調製した。次いで、これらの変種FZD8配列に結合する18R8の能力をフローサイトメトリーによって評価した。コトランスフェクトされた(GFP陽性)細胞集団内での染色低下により示されたように、FZD8のアミノ酸66〜71および126〜127を含む、ある特定の位置が18R8結合に必要であることが見出された。18R8とコトランスフェクト細胞集団との結合を示したFACSプロットの領域を囲みで強調した。18R8結合が著しく低下したアミノ酸置換については、囲みを太い線で付けた。
【図７】18R5および18R8は、ヒトFZD8に対して類似の結合エピトープを有することが示された。18R8結合を破壊することが以前に示された一連のアミノ酸変種を用いたフローサイトメトリーによって、18R5が18R8と同様のエピトープに結合する能力を評価した。コトランスフェクトされた(GFP陽性)細胞集団内での染色低下により示されたように、FZD8のアミノ酸66〜71および126〜127を含む位置は、18R8および18R5の両方の結合に必要であることが見出された。18R8とコトランスフェクト細胞集団との結合を示したFACSプロットの領域を囲みで強調した。18R8および18R5結合が著しく低下したアミノ酸置換については、囲みを太い線で付けた。
【図８】ヒトfrizzled受容体のFriドメイン配列の一部のアミノ酸配列の比較。保存された残基を有する部位を黒色で陰影を付けた。類似のアミノ酸残基を有する部位を灰色で陰影を付けた。18R8および18R5のFZDエピトープは、下線で表示し、「上端(top edge)」および「下端(bottom edge)」と名前を付けた領域を含んでいる。「上端」および「下端」という用語は、Friドメイン結晶構造の調査に基づいて、これらの領域が、FZDタンパク質の表面上で切れ込み(cleft)に隣接しているという認識を反映している。この切れ込みは、複数の高度に保存された残基を含んでいる。この切れ込みを構成するアミノ酸は、アラインメント内のそれぞれの対応する位置の上にある、キャレット記号で強調した。この領域は、特定の機能があると以前に認められてない。この領域に結合する抗体が発見されたこと、これらの抗体がWnt結合およびWntシグナル伝達を阻害すると発見されたこと、この切れ込みに保存性があると本発明者らが認めたことから、この領域に、FZDタンパク質の重要な機能上の側面があると突き止めることができた。
【図９】FZDの生物学的結合部位(BBS)。Fzd friドメインの構造の画像を示した。画像は、以前に報告されたマウスFZD8結晶構造の分析(Dann CE et al., Nature 412(6842) 86-90, 2001)およびソフトウェアプログラムPymolを用いて行った分析に基づくものである。本発明者らが発見した生物学的結合部位(BBS)(白色の長円形で取り囲んだ)を含む、Fzdタンパク質の領域を有するFZD Friドメインの表面図を、左上の画像に示した。これは、抗体18R8および18R5が結合する領域である。この領域は、本発明者らが「上端」、「下端」、および「切れ込み」と名付けた構造エレメントを含有する。これらはそれぞれ、パネルの下部にある別々の画像に、暗い表面の色で強調した。右上の画像は、暗い表面で、10種類のヒトFzdファミリーメンバーの中の9種類または10種類において保存されている残基を強調し、これらの残基からなる別個のグループが、Fzd機能を阻害する抗体に結合するエピトープに隣接する「切れ込み」領域の中心にあるという認識を強調する。
【図１０】抗FZD mAbによるWnt依存性腫瘍成長の阻止。NOD/SCIDマウスに50,000個のMMTV WNT1腫瘍由来細胞を注射し、腫瘍成長が検出されるまで、腫瘍成長を毎週モニタリングした。次いで、腫瘍成長を週2回、測定した。確立した腫瘍を有する10匹のマウスを、18R8または対照である対照抗体を用いて治療した。18R8を用いて治療された動物における腫瘍成長は、対照抗体を用いて治療された動物において観察された腫瘍成長と比較して実質的に無くなった。
【図１１】18R5およびイリノテカンの併用治療によるOMP-C28異種移植片の腫瘍成長の低下。NOD/SCIDマウスに10,000個のOMP-C28結腸腫瘍細胞を注射し、24日目に、平均体積が129mm3の腫瘍を有するマウスを無作為化し、示された治療を開始した。腫瘍成長を毎週モニタリングした。18R5を用いて治療された動物における腫瘍成長は大幅に低下した。さらに、18R5およびイリノテカンの組み合わせは、いずれかの剤のみによる治療より大幅に腫瘍成長を低下させた。
【図１２】18R5およびゲムシタビンの併用治療によるOMP-PN4異種移植片の腫瘍成長の低下。NOD/SCIDマウスに50,000個のOMP-PN4膵臓腫瘍細胞を注射し、38日目に、平均体積が約120mm3の腫瘍を有するマウスを無作為化し、2日後に、示された治療を開始した。18R5およびゲムシタビンの組み合わせを用いて治療された動物における腫瘍成長は、ゲムシタビンのみによる治療より大幅に低下した。
【図１３】VH配列およびVL配列を含む、18R8および18R5の重鎖アミノ酸配列および軽鎖アミノ酸配列。
【図１４】18R8および18R5の重鎖およびVH配列をコードするヌクレオチド配列。
【図１５】18R8および18R5の軽鎖およびVL配列をコードするヌクレオチド配列。
【図１６】FZD7 ECD Fcタンパク質のアミノ酸配列およびこれをコードするヌクレオチド配列。
【図１７】ヒトFZD1(SEQ ID NO:26)、FZD1の細胞外ドメイン(ECD)(SEQ ID NO:27、SEQ ID NO:26の下線の付いたアミノ酸1〜321として示した)、およびFZD1のFriドメイン(SEQ ID NO:28)のアミノ酸配列。
【図１８】ヒトFZD2(SEQ ID NO:30)、FZD2の細胞外ドメイン(ECD)(SEQ ID NO:31、SEQ ID NO:30の下線の付いたアミノ酸1〜250として示した)、およびFZD2のFriドメイン(SEQ ID NO:32)のアミノ酸配列。
【図１９】ヒトFZD1をコードするヌクレオチド配列。
【図２０】ヒトFZD2をコードするヌクレオチド配列。
【図２１】ヒトFZD3(SEQ ID NO:34)、FZD3の細胞外ドメイン(ECD)(SEQ ID NO:35、SEQ ID NO:34の下線の付いたアミノ酸1〜204として示した)、およびFZD3のFriドメイン(SEQ ID NO:36)のアミノ酸配列。
【図２２】ヒトFZD4(SEQ ID NO:38)、FZD4の細胞外ドメイン(ECD)(SEQ ID NO:39、SEQ ID NO:38の下線の付いたアミノ酸1〜224として示した)、およびFZD4のFriドメイン(SEQ ID NO:40)のアミノ酸配列。
【図２３】ヒトFZD3をコードするヌクレオチド配列。
【図２４】ヒトFZD4をコードするヌクレオチド配列。
【図２５】ヒトFZD5(SEQ ID NO:42)、FZD5の細胞外ドメイン(ECD)(SEQ ID NO:43、SEQ ID NO:42の下線の付いたアミノ酸1〜233として示した)、およびFZD5のFriドメイン(SEQ ID NO:44)のアミノ酸配列。
【図２６】ヒトFZD6(SEQ ID NO:46)、FZD6の細胞外ドメイン(ECD)(SEQ ID NO:47、SEQ ID NO:46の下線の付いたアミノ酸1〜207として示した)、およびFZD6のFriドメイン(SEQ ID NO:48)のアミノ酸配列。
【図２７】ヒトFZD5をコードするヌクレオチド配列。
【図２８】ヒトFZD6をコードするヌクレオチド配列。
【図２９】ヒトFZD7(SEQ ID NO:50)、FZD7の細胞外ドメイン(ECD)(SEQ ID NO:51、SEQ ID NO:50の下線の付いたアミノ酸1〜255として示した)、およびFZD7のFriドメイン(SEQ ID NO:52)のアミノ酸配列。
【図３０】ヒトFZD8(SEQ ID NO:54)、FZD8の細胞外ドメイン(ECD)(SEQ ID NO:55、SEQ ID NO:54の下線の付いたアミノ酸1〜277として示した)、およびFZD8のFriドメイン(SEQ ID NO:56)のアミノ酸配列。
【図３１】ヒトFZD7をコードするヌクレオチド配列。
【図３２】ヒトFZD8をコードするヌクレオチド配列。
【図３３】ヒトFZD9(SEQ ID NO:58)、FZD9の細胞外ドメイン(ECD)(SEQ ID NO:59、SEQ ID NO:58の下線の付いたアミノ酸1〜230として示した)、およびFZD9のFriドメイン(SEQ ID NO:60)のアミノ酸配列。
【図３４】ヒトFZD10(SEQ ID NO:62)、FZD10の細胞外ドメイン(ECD)(SEQ ID NO:63、SEQ ID NO:62の下線の付いたアミノ酸1〜227として示した)、およびFZD10のFriドメイン(SEQ ID NO.64)のアミノ酸配列。
【図３５】ヒトFZD9をコードするヌクレオチド配列。
【図３６】ヒトFZD10をコードするヌクレオチド配列。
【図３７】18R5抗体およびパクリタキセルの併用治療によるPE-13乳房腫瘍成長の低下。NOD/SCIDマウスに10,000個のPE-13乳房腫瘍細胞を注射し、22日目に、平均体積が約120mm3の腫瘍を有するマウスを無作為化した。次いで、マウスを、対照抗体(「対照Ab」)、18R5抗体(「抗FZD」)、パクリタキセル(「タキソール」)、または18R5抗体とパクリタキセルの組み合わせ(「抗FZD＋タキソール」)を用いて治療した。18R5抗体とパクリタキセルの組み合わせを用いた治療によって抗腫瘍活性が生じた。
【図３８】18R5抗体とパクリタキセルの組み合わせを用いて治療された個々の動物における乳房腫瘍成長。18R5抗体とパクリタキセルの組み合わせを用いた治療によって、確立した乳房腫瘍が退縮した。
【図３９】対照抗体、18R5抗体、イリノテカン、または18R5抗体およびイリノテカンの両方を用いて治療した後の、結腸直腸腫瘍細胞のフローサイトメトリー分析。
【図４０】対照抗体(「対照」)、18R5抗体(「抗FZD」)、ゲムシタビン(「ゲムシタビン」)、または18R5とゲムシタビンの組み合わせ(「組み合わせ」)を用いて、41日間治療したマウスから得られた、30個、90個、270個、または810個の腫瘍細胞を移植した後のマウスにおける腫瘍成長。
【図４１】限界希釈分析によって求められた、対照抗体(「対照Ab」)、18R5抗体のみ(「抗FZD」)、ゲムシタビンのみ(「ゲムシタビン」)、または18R5抗体およびゲムシタビンの組み合わせ(「組み合わせ」)を用いた治療後のPN-4膵臓腫瘍における癌幹細胞(CSC)頻度。
【図４２】対照抗体(「LZ-1」)、18R5抗体のみ(「18R5」)、ゲムシタビンのみ(「ゲムシタビン」)、またはゲムシタビンおよび18R5の組み合わせ(「組み合わせ」)を用いて治療された膵臓腫瘍細胞におけるクロマトグラム(Chromatogram)遺伝子発現。
【図４３】抗FZD抗体18R5を用いた治療によって、非増殖性の粘液性細胞への腫瘍細胞の分化が促進される。NOD/SCIDマウスに50,000個のOMP-PN13膵臓腫瘍細胞を注射し、23日目に、平均体積の腫瘍が約107mm3のマウスを無作為化し、4日後に、対照抗体または18R5を用いた治療を開始した。20日後に、腫瘍を集め、切片にした。18R5で治療したマウスまたは対照抗体で治療したマウスからの腫瘍切片を、粘液性細胞を明らかにするためにアルシアンブルー染色を用いて、増殖細胞を明らかにするためにki67に対する抗体を用いた免疫組織化学によって染色した。例示的な粘液性細胞および増殖細胞を矢印で強調した。
【図４４】抗FZD抗体18R5は単独で、およびタキソール(登録商標)(パクリタキセル)と組み合わせてOMP-LU24異種移植片の腫瘍成長を阻害する。OMP-LU24ヒト肺腫瘍を有するマウスを、対照抗体(「対照Ab」)、抗FZD 18R5(「18R5」)、タキソール(登録商標)(「タキソール」)、または18R5とタキソール(登録商標)の組み合わせ(「18R5＋タキソール」)を用いて治療した。
【図４５】抗FZD抗体18R5は単独で、およびアバスチン(登録商標)(ベバシズマブ)と組み合わせて、OMP-LU33異種移植片の腫瘍成長を阻害する。OMP-LU33ヒト肺腫瘍を有するマウスを、対照抗体(四角)、アバスチン(登録商標)(上向きの三角)、抗FZD 18R5(下向きの三角)、または18R5とアバスチン(登録商標)の組み合わせ(丸)を用いて治療した。
【図４６】抗FZD抗体18R5とハーセプチン(登録商標)(トラスツズマブ)との組み合わせは、T3異種移植片の腫瘍成長の成長を阻害する。T3ヒト乳房腫瘍を有するマウスを、対照抗体(四角)、抗FZD 18R5(三角)、ハーセプチン(登録商標)(黒丸)、または18R5とハーセプチン(登録商標)の組み合わせ(白丸)を用いて治療した。
【図４７】18R5および44R24 Fzd結合プロファイル。それぞれのmAbとFzd1、2、5、7および8との結合を表す用量反応曲線。
【図４８】18R5および44R24による、STF細胞におけるWnt3a誘導性レポーター活性の阻害(用量反応曲線)。
【図４９】18R5および44R24によるアキシン2遺伝子発現の基底値の阻害。
【図５０】18R5で治療したOMP-PN13腫瘍および44R24で治療したOMP-PN13腫瘍における、Muc16のIHC検出。
【図５１Ａ】18R5で治療された膵臓腫瘍における平滑筋アクチンの阻害。A.マイクロアレイによって検出されたACTA2遺伝子発現レベル。
【図５１Ｂ】18R5で治療された膵臓腫瘍における平滑筋アクチンの阻害。B.対照mAb(上パネル)および18R5(下パネル)で治療されたOMP-PN4腫瘍におけるSMA検出。
【図５２−１】18R5により誘導されたMuc16+OMP-PN13細胞の腫瘍形成の試験。A.Muc16を染色した、linを持たないOMP-PN13腫瘍細胞のFACSプロット。2種類の分別された集団に丸を付けた。B.Muc16-細胞(上パネル)およびMuc16+細胞(下パネル)の注射によって生じた腫瘍の代表的な写真。
【図５２−２】18R5により誘導されたMuc16+OMP-PN13細胞の腫瘍形成の試験。C.腫瘍成長曲線。
【図５３】PE13乳房腫瘍の異種移植片における抗FZD mAb 18R5による腫瘍再発の阻害。
【図５４】抗FZD mAb 18R5による乳癌幹細胞頻度の低下。
【図５５】PN4膵臓腫瘍の異種移植片における抗FZD mAb 18R5による腫瘍再発の阻害。
【図５６】PN4膵臓腫瘍の異種移植片における抗FZD mAb 44R24とゲムシタビンの組み合わせによる腫瘍成長の阻害。
【図５７】野生型FZD8と比較した、抗FZD mAb 44R24と変異体FZD8との結合のFACS分析。44R24とコトランスフェクト細胞集団との結合を示すFACSプロットの領域を囲みで強調した。著しく低下した44R24結合を示すアミノ酸置換の囲みを矢印で印を付けた。
【図５８】C28結腸腫瘍の異種移植片における抗FZD抗体44R24および18R5の抗腫瘍活性。
【図５９】抗FZD抗体44R24または18R5を用いて治療されたC28結腸腫瘍の異種移植片におけるサイトケラチン7発現の誘導。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
発明の詳細な説明
本発明は、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体(FZD)に結合する、ポリペプチド、例えば、抗体を含むが、これに限定されない、新規の剤を提供する。関連するポリペプチドおよびポリヌクレオチド、FZD結合剤を含む組成物、およびFZD結合剤を作製する方法も提供される。新規のFZD結合剤を使用する方法、例えば、腫瘍成長を阻害する方法および/または癌を治療する方法がさらに提供される。
【００４９】
本発明は、FZDに結合する抗癌剤に適した標的である、ヒトfrizzled受容体における領域を特定したことに一部、基づいている。2種類の抗FZD抗体18R8および18R5はFZD7に特異的に結合するが、FZD1、FZD2、FZD5、およびFZD8と交差反応することも見出された(下記の実施例1および2)。18R8抗体を用いたインビトロ実験から、この抗体はWntシグナル伝達を阻害し(実施例3、下記)、WntリガンドとFZD8との結合を阻害できることも分かった(実施例4、下記)。18R5抗体はまた、細胞をベースとするアッセイでもWntシグナル伝達を阻害できることが証明された(実施例3および20、下記)。18R5抗体によるインビボ実験から、この抗体は腫瘍の成長または再発を阻害できることも証明された(実施例7、17、および23、下記)。本発明者らはまた、抗FZD抗体18R5が腫瘍の癌幹細胞頻度を低下させ(実施例、8および23、下記)、分化を誘導し、ならびに/または腫瘍細胞の腫瘍形成能を低下できることも示した(実施例16、21、22、および25、下記)。これらの活性のある18R8および18R5抗体を用いたエピトープマッピング実験から、両抗体とも、FZD8における配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部および配列YGFA(SEQ ID NO:74)の少なくとも一部に結合することが分かった(実施例5、下記)。これらの2種類の抗体の証明された生物学的活性を考慮して、マウスFrizzled8の結晶構造(Dann et al., Nature, 412:86-90(2001))を分析し、以前は特定の機能が認められていなかった、これらの配列を含むfrizzledタンパク質の細胞外領域は、FZD生物機能およびWntシグナル伝達において重要な機能上の役割を果たしていることが初めて特定された(実施例6)。ヒトfrizzled受容体のこの領域は生物学的結合部位(BBS)と名付けられ、抗癌治療に適した標的である。
【００５０】
さらに、第3の抗体である44R24がヒトFZD5およびFZD8に特異的に結合することが見出された(実施例19、下記)。この抗体もまた、細胞をベースとするアッセイにおいてWntシグナル伝達を阻害することができ(実施例20、下記)、インビボで抗腫瘍効力が可能なことが示された(実施例23および25、下記)。抗FZD抗体18R8および18R5を用いた治療と同様に、44R24で腫瘍を治療すると、腫瘍に高レベルの分化マーカーが生じた(実施例25、下記)。エピトープマッピングからもまた、抗FZD抗体44R24のエピトープが抗FZD抗体18R8および18R5のエピトープと重複することが分かった。より具体的には、44R24は、BBS内の領域YGFA(SEQ ID NO:74)の少なくとも一部に結合することが示された(実施例24、下記)。
【００５１】
I.定義
本発明の理解を容易にするために、多くの用語および句を以下で定義する。
【００５２】
「抗体」という用語は、タンパク質、ポリペプチド、ペプチド、炭水化物、ポリヌクレオチド、脂質、または上記の組み合わせなどの標的を、免疫グロブリン分子の可変領域内の少なくとも1つの抗原認識部位によって認識しかつ特異的に結合する免疫グロブリン分子を意味する。本明細書で用いられる「抗体」という用語は、抗体が所望の生物活性を示す限り、無傷の(intact)ポリクローナル抗体、無傷のモノクローナル抗体、抗体断片(Fab、Fab'、F(ab')2、およびFv断片など)、単鎖Fv(scFv)変異体、少なくとも二つの無傷の抗体から生成された二重特異性抗体などの多重特異性抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、抗体の抗原決定部分を含む融合タンパク質、ならびに抗原認識部位を含む任意の他の改変された免疫グロブリン分子を包含する。抗体は、重鎖定常ドメインの同一性に基づいて、5つの主要なクラスの免疫グロブリンIgA、IgD、IgE、IgG、およびIgM、またはそのサブクラス(アイソタイプ)(例えばIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、およびIgA2)のいずれかであり得る。IgA、IgD、IgE、IgG、およびIgMの重鎖定常ドメインは、それぞれ、α、δ、ε、γおよびμと呼ばれる。異なるクラスの免疫グロブリンは、異なる周知のサブユニット構造および三次元構造を有する。抗体は、裸であっても、または毒素、放射性同位体などの他の分子に結合していてもよい。
【００５３】
「抗体断片」という用語は、無傷の抗体の一部を指し、かつ無傷の抗体の抗原決定可変領域を指す。抗体断片の例には、Fab、Fab'、F(ab')2、およびFv断片、直鎖状抗体、単鎖抗体、ならびに抗体断片から形成される多重特異性抗体を含むが、これに限定されない。
【００５４】
「モノクローナル抗体」とは、単一の抗原決定基、すなわちエピトープの極めて特異的な認識および結合に関与する、均一な抗体集団を指す。これは、異なる抗原決定基を対象とした異なる抗体を典型的に含むポリクローナル抗体とは対照的である。「モノクローナル抗体」という用語は、無傷でありかつ完全長であるモノクローナル抗体、ならびに抗体断片(Fab、Fab'、F(ab')2、Fvなど)、単鎖(scFv)変異体、抗体部分を含む融合タンパク質、および抗原認識部位を含む任意の他の改変免疫グロブリン分子を包含する。さらに、「モノクローナル抗体」とは、ハイブリドーマ、ファージ選択、組換え体発現、およびトランスジェニック動物による手法を含むが、これに限定されない多様な手法によって作製される抗体を指す。
【００５５】
「ヒト化抗体」という用語は、最小の非ヒト(例えば、マウス)配列を含む、特異的な免疫グロブリン鎖、キメラ免疫グロブリン、またはそれらの断片である非ヒト(例えば、マウス)抗体の形を指す。典型的には、ヒト化抗体とは、相補性決定領域(CDR)由来の残基が、所望の特異性、親和性、および能力を有する非ヒト種(例えば、マウス、ラット、ウサギ、ハムスター)のCDR由来の残基により置き換えられている、ヒト免疫グロブリンである(Jones et al., 1986, Nature, 321:522-525; Riechmann et al., 1988, Nature, 332:323-327; Verhoeyen et al., 1988, Science, 239:1534-1536)。場合によっては、ヒト免疫グロブリンのFvフレームワーク領域(FR)残基が、所望の特異性、親和性、および能力を有する非ヒト種由来の抗体中の対応する残基で置き換えられる。ヒト化抗体は、Fvフレームワーク領域中および/または置き換えられた非ヒト残基の中の別の残基の置換によってさらに改変して、抗体の特異性、親和性、および/または能力を改良および最適化することができる。一般に、ヒト化抗体は、非ヒト免疫グロブリンに対応する全てまたは実質的に全てのCDR領域を含む、少なくとも1つ、典型的には2つまたは3つの可変ドメインの実質的に全てを含む。しかし一方で、全てまたは実質的に全てのFR領域は、ヒト免疫グロブリンコンセンサス配列のFR領域である。ヒト化抗体はまた、免疫グロブリン定常領域またはドメイン(Fc)の少なくとも一部、典型的にはヒト免疫グロブリンの少なくとも一部を含むことができる。米国特許第5,225,539号に、ヒト化抗体を作製するために用いられる方法の例が述べられている。
【００５６】
「ヒト抗体」という用語は、ヒトによって産生された抗体、または当技術分野で公知の任意の技術を用いて作製された、ヒトによって産生された抗体に対応するアミノ酸配列を有する抗体を意味する。ヒト抗体のこの定義は、無傷もしくは完全長の抗体、その断片、ならびに/または、例えば、マウスの軽鎖およびヒトの重鎖ポリペプチドを含む抗体などの、少なくとも1つのヒト重鎖および/もしくは軽鎖ポリペプチドを含む抗体を含む。
【００５７】
「キメラ抗体」という用語は、免疫グロブリン分子のアミノ酸配列が2つまたはそれ以上の種に由来する抗体を指す。典型的には、軽鎖および重鎖両方の可変領域は、所望の特異性、親和性、および能力を有する1つの哺乳動物種(例えば、マウス、ラット、ウサギなど)由来の抗体の可変領域に対応し、一方、定常領域は、別の種(通常、ヒト)において免疫応答を誘発することを回避するために、別の種に由来する抗体中の配列と相同である。
【００５８】
「エピトープ」または「抗原決定基」という用語は、本明細書において同義に用いられ、かつ、特定の抗体が認識し、特異的に結合することができる抗原の部分を指す。抗原がポリペプチドである場合、エピトープは、連続したアミノ酸、およびタンパク質の三次元的折り畳みによって近接して並べられた非連続アミノ酸の両方から形成することができる。連続するアミノ酸から形成されているエピトープは、タンパク質が変性した場合にも典型的には維持されるが、三次元的折り畳みによって形成されたエピトープは、タンパク質が変性すると典型的には失われる。エピトープは、独特の空間配置中に典型的には少なくとも3アミノ酸、より通常は少なくとも5または8〜10アミノ酸を含む。
【００５９】
抗体がエピトープまたはタンパク質に「特異的に結合する」ということは、抗体がエピトープまたはタンパク質に対し、無関係のタンパク質を含む別の物質よりも高い頻度で、素早く、長い持続時間で、高い親和性で、または前記のいくつかの組み合わせで反応または結合することを意味する。ある態様において「特異的に結合する」とは、抗体が、例えば、約0.1mMまたはそれ以下のKDであるが、より通常は、約1μM未満のKDでタンパク質に結合することを意味する。ある態様では、「特異的に結合する」とは、抗体が、ある時には、少なくとも約0.1μMまたはそれ以下のKDで、またある時には、少なくとも約0.01μMまたはそれ以下のKDでタンパク質に結合することを意味する。異なる種における相同タンパク質間の配列同一性のために、特異的結合は、複数の種にある、ある特定のタンパク質、例えば、frizzled受容体を認識する抗体を含み得る。同様に、異なるFZD受容体(例えば、FZD5およびFZD8)間の、これらの受容体のポリペプチド配列のある特定の領域における相同性のために、特異的結合は、複数の種類のfrizzled受容体を認識する抗体(または他のポリペプチドもしくは剤)を含み得る。第1の標的に特異的に結合する抗体または結合部分は第2の標的に特異的に結合してもよく、特異的に結合しなくてもよいことが理解される。従って、「特異的結合」は、必ずしも、排他的な結合、すなわち、1種類の標的のみとの結合を必要としない(だが、1種類の標的のみとの結合を含み得る)。従って、抗体は、ある態様では、複数の種類の標的(例えば、ヒトFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8)に特異的に結合する。ある態様では、複数の種類の標的は、抗体の同じ抗原結合部位に結合してもよい。例えば、抗体は、場合によっては、2つ同一の抗原結合部位を含んでもよく、これらの抗原結合部位はそれぞれ、2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体(例えば、ヒトFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8)に特異的に結合する。ある特定の他の態様において、抗体は二重特異性でもよく、特異性の異なる少なくとも2種類の抗原結合部位を含んでもよい。非限定的な例として、二重特異性抗体は、あるfrizzled受容体、例えば、ヒトFZD5のエピトープを認識する抗原結合部位を含んでもよく、さらに、第2のfrizzled受容体、例えば、ヒトFZD8の異なるエピトープを認識する第2の異なる抗原結合部位を含んでもよい。必ずしもそうとは限らないが、一般的に、結合についての言及は特異的結合を意味する。
【００６０】
「単離された」ポリペプチド、抗体、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または組成物は、天然では見られない形をしたポリペプチド、抗体、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または組成物である。単離されたポリペプチド、抗体、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または組成物には、天然で見られる形ではない程度まで精製されたものが含まれる。ある態様では、単離された抗体、ポリヌクレオチド、ベクター、細胞、または組成物は実質的に純粋である。
【００６１】
本明細書で使用する「実質的に純粋な」は、純度が少なくとも50％の(すなわち、汚染物質を含まない)、より好ましくは純度が少なくとも90％の、より好ましくは純度が少なくとも95％の、より好ましくは純度が少なくとも98％の、より好ましくは純度が少なくとも99％の材料を指す。
【００６２】
「癌」および「癌性」という用語は、無秩序な細胞増殖を特徴とする細胞集団を含む哺乳動物における生理的状態を指す、または説明する。癌の例には、癌腫、リンパ腫、芽細胞腫、肉腫、および白血病が含まれるが、これに限定されない。このような癌のより詳細な例には、扁平上皮癌、小細胞肺癌、非小細胞肺癌、肺の腺癌、肺の扁平上皮癌、腹膜の癌、肝細胞癌、胃腸癌、膵臓癌、膠芽腫、子宮頸癌、卵巣癌、肝臓癌、膀胱癌、ヘパトーマ、乳癌、結腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌または子宮癌、唾液腺癌、腎臓癌、肝臓癌、前立腺癌、外陰部癌、甲状腺癌、肝癌、および様々なタイプの頭頸部癌が含まれる。
【００６３】
「腫瘍」および「新生物」とは、過度の細胞成長または増殖に起因する、前癌病変を含む良性(非癌性)病変または悪性(癌性)病変の任意の組織塊を指す。
【００６４】
「癌幹細胞」、「腫瘍幹細胞」、または「固形腫瘍幹細胞」という用語は、本明細書で同義に用いられ、かつ、(1)高い増殖能を有し；(2)非対称細胞分裂を行って、増殖能力または発生能力の低下した1つまたは複数の種類の分化した後代細胞を産生することができ；かつ(3)自己複製または自己維持のための対称細胞分裂を行うことができる、固形腫瘍由来の細胞集団を指す。「癌幹細胞」、「腫瘍幹細胞」、または「固形腫瘍幹細胞」のこれらの特性によって、これらの癌幹細胞は、易感染性のマウスに累代移植されると、腫瘍を形成できない大多数の腫瘍細胞と比較して触診可能な腫瘍を形成できる。癌幹細胞は、分化に対して無秩序な様式で自己複製を起こし、変異が生じるにつれて経時変化することができる異常細胞型を含む腫瘍を形成する。
【００６５】
「癌細胞」、「腫瘍細胞」という用語、およびその文法上の等価物は、腫瘍細胞集団の大部分を構成する非腫瘍形成性細胞および腫瘍形成性幹細胞(癌幹細胞)の両方を含む、腫瘍または前癌病変に由来する細胞の全集団を指す。本明細書で使用する「腫瘍細胞」という用語は、再生および分化する能力が無い腫瘍細胞のみを指している場合に、腫瘍細胞と癌幹細胞を区別するために「非腫瘍形成性の」という用語で修飾される。
【００６６】
「腫瘍形成性の」という用語は、(さらなる腫瘍形成性癌幹細胞を生じる)自己複製の特性、および固形腫瘍幹細胞が腫瘍を形成するのを可能にする(分化した、従って、非腫瘍形成性の腫瘍細胞を生じる)他の全ての腫瘍細胞を発生する増殖を含む、固形腫瘍幹細胞の機能的特徴を指す。自己複製および他の全ての腫瘍細胞を発生する増殖のこれらの特性によって、癌幹細胞は、易感染性マウスに累代移植されると、非腫瘍形成性腫瘍細胞と比較して触診可能な腫瘍を形成できる。非腫瘍形成性腫瘍細胞は累代移植されても、腫瘍を形成することができない。非腫瘍形成性腫瘍細胞は、固形腫瘍から腫瘍細胞を得た後に易感染性マウスに一次移植されると腫瘍を形成することがあるが、累代移植では腫瘍を生じないことが観察されている。
【００６７】
「被験体」という用語は、特定の治療のレシピエントとなるべき、ヒト、非ヒト霊長類、齧歯類などを含むが、これに限定されない任意の動物(例えば、哺乳動物)を指す。典型的には、ヒト被験体に関して、本明細書では「被験体」および「患者」という用語が同義に用いられる。
【００６８】
「薬学的に許容される塩」とは、薬学的に許容され、かつ親化合物の望ましい薬理活性を有する化合物の塩を指す。
【００６９】
「薬学的に許容される賦形剤、担体、またはアジュバント」とは、本開示の抗体の少なくとも1つと共に被験体に投与することができ、かつこの抗体の薬理活性を破壊せず、かつ治療量の化合物を送達するのに十分な用量で投与されたときに無毒である、賦形剤、担体またはアジュバントを指す。
【００７０】
「薬学的に許容されるビヒクル」とは、本開示の抗体の少なくとも1つと共に投与される希釈剤、アジュバント、賦形剤、または担体を指す。
【００７１】
「治療的有効量」という用語は、被験体または哺乳動物の疾患または障害を「治療する」のに有効な、抗体、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、有機低分子、または他の薬物の量を指す。癌の場合には、薬物の治療的有効量は、癌細胞の数を減少させること；腫瘍の大きさを縮小すること；例えば、軟組織および骨への癌の拡大を含む、末梢器官への癌細胞浸潤を阻害または停止させること；腫瘍転移を阻害および停止させること；腫瘍成長を阻害および停止させること；癌に関連した1つまたは複数の症状をある程度軽減させること；罹患率と死亡率を低下させること；生活の質を改善すること；腫瘍の腫瘍形成能、腫瘍形成頻度、もしくは腫瘍形成能力を低下させること；腫瘍内にある癌幹細胞の数もしくは頻度を低下させること；非腫瘍形成性状態に腫瘍形成性細胞を分化させること、あるいは、このような効果の組み合わせが可能である。薬物が既存の癌細胞の増殖を防止しかつ/またはこれを死滅させるという点で、薬物を、細胞増殖抑制性および/または細胞傷害性であると言うことができる。
【００７２】
例えば、「治療する」もしくは「治療」もしくは「治療するために」または「寛解する」もしくは「寛解するために」という用語は、1)診断された病理学的状態もしくは障害の症状を治癒する、診断された病理学的状態もしくは障害の症状を減速させる、診断された病理学的状態もしくは障害の症状を和らげる、および/または診断された病理学的状態もしくは障害の進行を止める治療的処置と、2)標的とされた病理学的状態もしくは障害の発症を阻止および/または遅らせる予防的処置または防止的処置の両方を指す。従って、治療を必要とする者には、既に障害がある者；障害になりやすい者；および障害を予防しようとする者が含まれる。ある態様では、被験体は、癌細胞の数が減少していること、もしくは癌細胞が完全に存在しないこと；腫瘍の大きさが縮小していること；軟組織および骨への癌の拡大を含む、末梢器官への癌細胞浸潤が阻害されていること、もしくは末梢器官への癌細胞浸潤が無いこと；腫瘍転移が阻害されていること、もしくは腫瘍転移が無いこと；腫瘍成長が阻害されていること、もしくは腫瘍成長が無いこと；特定の癌に関連する1つもしくは複数の症状が軽減していること；罹患率および死亡率が低下していること；生活の質が改善していること；腫瘍の腫瘍形成能、腫瘍形成頻度、もしくは腫瘍形成能力が低下していること；腫瘍内にある癌幹細胞の数もしくは頻度が低下していること；非腫瘍形成性状態に腫瘍形成性細胞が分化していること；または効果のいくつかの組み合わせの1つまたは複数を示すのであれば、本発明の方法に従って癌が首尾良く「治療されている」。
【００７３】
本明細書において同義に用いられる「ポリヌクレオチド」または「核酸」は、任意の長さのヌクレオチドのポリマーを指し、DNAおよびRNAを含む。ヌクレオチドは、デオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、修飾ヌクレオチドもしくは塩基、および/またはその類似体、あるいはDNAポリメラーゼもしくはRNAポリメラーゼによってポリマーに組み込むことができる任意の基質でもよい。ポリヌクレオチドは、修飾ヌクレオチド、例えば、メチル化ヌクレオチドおよびその類似体を含んでもよい。ヌクレオチド構造への修飾が存在するのであれば、ポリマーが組み立てられる前に付与されてもよく、ポリマーが組み立てられた後に付与されてもよい。ヌクレオチド配列は、非ヌクレオチド成分によって中断されてもよい。ポリヌクレオチドは、重合後に、例えば、標識成分と結合することによってさらに修飾されてもよい。他のタイプの修飾には、例えば、「キャップ」、類似体による1つまたは複数の天然ヌクレオチドの置換、ヌクレオチド間修飾、例えば、無電荷結合(例えば、メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホアミデート、カバメートなど)および荷電結合(例えば、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートなど)による修飾、ペンダント部分、例えば、タンパク質(例えば、ヌクレアーゼ、毒素、抗体、シグナルペプチド、ply-L-リジンなど)を含む修飾、インターカレーター(例えば、アクリジン、ソラレンなど)による修飾、キレート剤(例えば、金属、放射性金属、ホウ素、酸化金属など)を含む修飾、アルキル化剤を含む修飾、修飾結合による修飾(例えば、αアノマー核酸など)、ならびに非修飾型のポリヌクレオチドが含まれる。さらに、糖に通常存在する任意のヒドロキシル基を、例えば、ホスホン酸基、リン酸基によって置換してもよく、標準的な保護基によって保護してもよく、さらなるヌクレオチドに対するさらなる結合を調製するために活性化してもよく、固体支持体と結合してもよい。5'末端OHおよび3'末端OHをリン酸化してもよく、アミンまたは1〜20個の炭素原子の有機キャッピング基部分で置換してもよい。他のヒドロキシルも標準的な保護基に誘導体化することができる。ポリヌクレオチドはまた、例えば、2'-O-メチル-、2'-O-アリル、2'-フルオロ-、または2'-アジド-リボース、炭素環式糖類似体、αアノマー糖、エピマー糖、例えば、アラビノース、キシロース、またはリキソース、ピラノース糖、フラノース糖、セドヘプツロース、非環式類似体および脱塩基ヌクレオシド類似体、例えば、メチルリボシドを含む、当技術分野において一般に知られている、リボース糖またはデオキシリボース糖の類似型を含有してもよい。1つまたは複数のホスホジエステル結合を、別の結合基で置換することができる。これらの別の結合基には、リン酸基が、P(O)S(「チオエート」)、P(S)S(「ジチオエート」)、「(O)NR2 (「アミデート」)、P(O)R、P(O)OR'、COまたはCH2 (「ホルマセタル」)で置換される態様が含まれるが、これに限定されない。式中、それぞれのRまたはR'は独立して、H、またはエーテル(--O--)結合を含有してもよい置換もしくは非置換アルキル(1〜20C)、アリール、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、あるいはアラルドイルである。ポリヌクレオチド内の結合は全て同一である必要はない。前��の説明は、RNAおよびDNAを含む、本明細書において言及される全てのポリヌクレオチドに適用される。
【００７４】
抗体の「可変領域」は、抗体軽鎖の可変領域または抗体重鎖の可変領域を単独で、または組み合わせて指す。重鎖の可変領域および軽鎖の可変領域はそれぞれ、超可変領域とも知られる3つの相補性決定領域(CDR)でつながれた4つのフレームワーク領域(FR)からなる。各鎖内のCDRはFRによって近くにまとめられ、他の鎖からのCDRは抗体の抗原結合部位の形成に寄与する。CDRの決定には少なくとも2種類の技法(1)異種間配列可変性に基づくアプローチ(すなわち、Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest,(5th ed., 1991, National Institutes of Health, Bethesda Md.))；および(2)抗原-抗体複合体の結晶学研究に基づくアプローチ(Al-lazikani et al (1997) J. Molec. Biol. 273:927-948))がある。さらに、CDRを決定するために、時として、これらの2つのアプローチの組み合わせが当技術分野において用いられる。
【００７５】
「ベクター」という用語は、宿主細胞において関心対象の1つまたは複数の遺伝子または配列を送達することができる、好ましくは、発現することができる構築物を意味する。ベクターの例には、ウイルスベクター、裸のDNAまたはRNA発現ベクター、プラスミド、コスミドまたはファージベクター、カチオン性縮合剤と結合したDNAまたはRNA発現ベクター、リポソームにカプセル化されたDNAまたはRNA発現ベクター、およびある特定の真核細胞、例えば、プロデューサー細胞が含まれるが、これに限定されない。
【００７６】
「ポリペプチド」、「ペプチド」、および「タンパク質」という用語は、任意の長さのアミノ酸のポリマーを指すために本明細書において同義に用いられる。ポリマーは直鎖または分岐鎖でもよく、修飾アミノ酸を含んでもよく、非アミノ酸によって中断されてもよい。これらの用語はまた、天然に、あるいは介入によって、例えば、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化、または標識成分との結合などの他の任意の操作もしくは修飾によって改変されたアミノ酸ポリマーを含む。例えば、1つまたは複数のアミノ酸類似体(例えば、非天然アミノ酸などを含む)ならびに当技術分野において公知の他の修飾を含有するポリペプチドも、この定義に含まれる。本発明のポリペプチドは、ある態様では抗体をベースとするので、単鎖または結合した鎖として生じでもよいことが理解される。
【００７７】
2種類またはそれ以上の核酸またはポリペプチドの文脈において、「同一の」またはパーセント「同一性」という用語は、配列同一性の一部として保存的アミノ酸置換を全く考慮することなく、最大一致(maximum correspondence)を得るように比較およびアラインメントされた時に(必要であれば、ギャップを導入する)、同じであるか、または特定のパーセントの同じヌクレオチドもしくはアミノ酸残基を有する、2つまたはそれ以上の配列または部分配列を指す。パーセント同一性は、配列比較ソフトウェアもしくはアルゴリズムを用いて、または目視検査によって測定することができる。アミノ酸またはヌクレオチド配列のアラインメントを得るために使用することができる様々なアルゴリズムおよびソフトウェアが当技術分野において公知である。配列アラインメントアルゴリズムのこのような非限定的な一例は、Karlin et al., 1993, Proc. Natl. Acad. Sci., 90:5873-5877において改良され、NBLAST およびXBLAST プログラム(Altschul et al., 1991, Nucleic Acids Res., 25:3389-3402)に組み込まれた、Karlin et al., 1990, Proc. Natl. Acad. Sci., 87:2264-2268に記載のアルゴリズムである。ある態様では、Gapped BLASTを、Altschul et al., 1997, Nucleic Acids Res. 25:3389-3402に記載のように使用することができる。BLAST-2、WU-BLAST-2(Altschul et al., 1996, Methods in Enzymology, 266:460-480)、ALIGN、ALIGN-2(Genentech, South San Francisco, California)、またはMegalign(DNASTAR)は、配列をアラインメントするために使用することができる公的利用可能なさらなるソフトウェアプログラムである。ある態様では、2つのヌクレオチド配列間のパーセント同一性は、GCGソフトウェアのGAPプログラムを用いて(例えば、NWSgapdna.CMPマトリックス、および40、50、60、70、または90のギャップウェイト(gap weight)、および1、2、3、4、5、または6のレングスウェイト(length weight)を用いて)決定される。ある特定の他の態様では、Needleman and Wunsch(J. Mol. Biol.(48):444-453(1970))のアルゴリズムを組み込んでいる、GCGソフトウェアパッケージのGAPプログラムを用いて、(例えば、Blossum62マトリックスまたはPAM250マトリックスのいずれかと、16、14、12、10、8、6、または4のギャップウェイト、および1、2、3、4、5のレングスウェイトを用いて)2つのアミノ酸配列間のパーセント同一性を決定することができる。または、ある態様では、ヌクレオチド配列またはアミノ酸配列間のパーセント同一性は、Myers and Miller(CABIOS, 4:11-17(1989))のアルゴリズムを用いて決定される。例えば、パーセント同一性は、ALIGNプログラム(バージョン2.0)を使用し、PAM120と、残基表、ギャップレングスペナルティ(gap length penalty)12およびギャップペナルティ(gap penalty)4を使用して決定することができる。特定のアラインメントソフトウェアによって最大限アラインメントするための適切なパラメータは当業者によって決定することができる。ある態様では、アラインメントソフトウェアのデフォルトパラメータが用いられる。ある態様では、第2の配列アミノ酸に対する第1のアミノ酸配列の「X」のパーセント同一性は、100x(Y/Z)で計算される。式中、Yは、(目視検査または特定の配列アラインメントプログラムによってアラインメントされた時の)第1の配列および第2の配列のアラインメントにおいて同一マッチとスコアされたアミノ酸残基の数であり、Zは、第2の配列における残基の総数である。第1の配列の長さが第2���配列より長ければ、第2の配列に対する第1の配列のパーセント同一性は、第1の配列に対する第2の配列のパーセント同一性より長くなるだろう。
【００７８】
非限定的な例として、特定のポリヌクレオチドが参照配列に対してある特定のパーセント配列同一性を有するかどうかは(例えば、少なくとも80％同一、少なくとも85％同一、少なくとも90％同一、ある態様では、少なくとも95％、96％、97％、98％、または99％同一であるかどうかは)、ある態様では、Bestfitプログラム(Wisconsin Sequence Analysis Package, Version 8 for Unix, Genetics Computer Group, University Research Park, 575 Science Drive, Madison, WI 53711)を用いて決定することができる。Bestfitは、2つの配列間の最良の相同性セグメントを見つけるために、Smith and Waterman, Advances in Applied Mathematics 2:482 489(1981)の局所相同性アルゴリズムを用いる。特定の配列が、例えば、本発明による参照配列と95％同一であるかどうか確かめるために、Bestfitまたは他の任意の配列アラインメントプログラムを使用する場合、参照ヌクレオチド配列の完全長にわたって同一性パーセントが計算され、参照配列におけるヌクレオチド総数の5％までの相同性ギャップが許されるように、パラメータが設定される。
【００７９】
ある態様では、本発明の2つの核酸またはポリペプチドは実質的に同一である。実質的に同一であるとは、2つの核酸またはポリペプチドが最大限一致するように比較および整列された時に、配列比較アルゴリズムまたは目視検査を用いて測定された場合に、少なくとも70％、少なくとも75％、好ましくは少なくとも80％、より好ましくは少なくとも85％、より好ましくは少なくとも90％、ある態様では少なくとも95％、96％、97％、98％、99％のヌクレオチド同一性またはアミノ酸残基同一性を有することを意味する。好ましくは、同一性は、長さが少なくとも約10、好ましくは約20、より好ましくは約40〜60残基、またはその間の任意の整数値の配列の領域にわたって、好ましくは、60〜80残基より長い領域にわたって、より好ましくは少なくとも約90〜100残基の領域にわたって存在し、最も好ましくは、配列は、比較されている配列、例えば、ヌクレオチド配列のコード領域の完全長にわたって実質的に同一である。
【００８０】
「保存的アミノ酸置換」とは、あるアミノ酸残基が、類似の側鎖を有する別のアミノ酸残基で置換される置換である。塩基性側鎖(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸)、無電荷極性側鎖(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、β分枝(beta-branched)側鎖(例えば、スレオニン、バリン、イソロイシン)、および芳香族側鎖(例えば、チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を含む、類似の側鎖を有するアミノ酸残基ファミリーが当技術分野において定義されている。例えば、チロシンをフェニルアラニンで置換するのが保存的置換である。好ましくは、本発明のポリペプチドおよび抗体の配列における保存的置換は、アミノ酸配列を含有するポリペプチドまたは抗体と、抗原、すなわち、ポリペプチドまたは抗体が結合する1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体との結合を阻止しない。抗原結合を妨げない、ヌクレオチドおよびアミノ酸の保存的置換を特定する方法は当技術分野において周知である(例えば、Brummell et al., Biochem. 32:1180-1187(1993); Kobayashi et al., Protein Eng. 12(10):879-884(1999);およびBurks et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:.412-417(1997)を参照されたい)。
【００８１】
本開示および特許請求の範囲において用いられる単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」は、文脈上明らかに他の指示がない限り、複数形を含む。
【００８２】
本明細書において「を含む」という言葉で態様が説明された場合はいつでも、「からなる」および/または「から本質的になる」で説明される他の類似する態様も提供されることが理解される。
【００８３】
例えば、本明細書において「Aおよび/またはB」という句で用いられるような「および/または」という用語は、「AおよびB」、「AまたはB」、「A」、ならびに「B」を含むことが意図される。同様に、例えば、「A、B、および/またはC」という句で用いられるような「および/または」という用語は、以下の態様のそれぞれを含むことが意図される：A、B、およびC；A、B、またはC；AまたはC；AまたはB；BまたはC；AおよびC；AおよびB；BおよびC；A(のみ)；B(のみ)；ならびにC(のみ)。
【００８４】
「高ストリンジェンシー条件」とは、(1)洗浄のために低いイオン強度および高い温度、例えば、50℃で、0.015M塩化ナトリウム/0.0015Mクエン酸ナトリウム/0.1％ドデシル硫酸ナトリウムを使用すること；(2)ハイブリダイゼーションの間に、変性剤、例えば、ホルムアミド、例えば、50％(v/v)ホルムアミド＋0.1％ウシ血清アルブミン/0.1％ Ficoll/0.1％ポリビニルピロリドン/50mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH6.5＋750mM塩化ナトリウム、75mMクエン酸ナトリウムを42℃で使用すること；または(3)50％ホルムアミド、5×SSC(0.75M NaCl、0.075Mクエン酸ナトリウム)、50mMリン酸ナトリウム(pH6.8)、0.1％ピロリン酸ナトリウム、5×デンハート溶液、超音波処理済みサケ精子DNA(50μg/ml)、0.1％SDS、および10％硫酸デキストランを42℃で使用し、42℃で0.2×SSC(塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム)中で洗浄し、55℃で50％ホルムアミド中で洗浄し、その後、EDTAを含む0.1×SSCからなる高ストリンジェンシー洗浄を55℃で行うことによって特定されてもよい。
【００８５】
II.FZD結合剤
本発明は、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体(FZD)に特異的に結合する剤を提供する。これらの剤は、本明細書において「FZD結合剤」と呼ばれる。ある態様では、前記剤は、2種類の、3種類の、4種類の、5種類の、6種類の、7種類の、8種類の、9種類の、または10種類のfrizzled受容体に特異的に結合する。これらの剤に結合するヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD3、FZD4、FZD5、FZD6、FZD7、FZD8、FZD9、およびFZD10からなる群より選択されてもよい。ある態様では、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8を含む。ある態様では、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体はFZD7を含む。ある態様では、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体はFZD5および/またはFZD8を含む。ある態様では、前記の剤は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8に特異的に結合する。FZD1〜10の完全長アミノ酸(aa)配列およびヌクレオチド(nt)配列は当技術分野において公知であり、本明細書においても
2015177802.tif 000069
として提供される。
【００８６】
ある態様では、本明細書に記載の抗体または他のポリペプチドもしくは剤は、FZD7に特異的に結合する。ある態様では、前記の抗体、ポリペプチド、または剤は、さらに、1種類または複数の種類のさらなるヒトfrizzled受容体に特異的に結合してもよく、1種類または複数の種類のさらなるヒトfrizzled受容体と交差反応してもよい。
【００８７】
ある態様では、本明細書に記載の抗体または他のポリペプチドもしくは剤は、FZD5に特異的に結合する。ある態様では、前記の抗体、ポリペプチド、または剤は、さらに、1種類または複数の種類のさらなるヒトfrizzled受容体に特異的に結合してもよく、1種類または複数の種類のさらなるヒトfrizzled受容体と交差反応してもよい。
【００８８】
ある態様では、前記剤は、2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体は、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される。ある態様では、2種類またはそれ以上のfrizzled受容体はFZD1を含み、第2のfrizzled受容体は、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される。ある態様では、2種類またはそれ以上のfrizzled受容体はFZD2を含み、第2のfrizzled受容体は、FZD1、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される。ある態様では、2種類またはそれ以上のfrizzled受容体はFZD5を含み、第2のfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される。ある態様では、2種類またはそれ以上のfrizzled受容体はFZD5およびFZD8を含む。ある態様では、2種類またはそれ以上のfrizzled受容体はFZD7を含み、第2のfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD5、およびFZD8からなる群より選択される。
【００８９】
ある態様では、前記剤は、3種類またはそれ以上の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、3種類またはそれ以上の種類のヒトfrizzled受容体は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される3種類またはそれ以上のfrizzled受容体を含む。ある態様では、前記剤は、さらに、1つまたは複数のさらなるヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。
【００９０】
ある態様では、前記剤または抗体は、これらが結合する1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体における細胞外ドメイン(ECD)に特異的に結合する。ヒトfrizzled受容体のそれぞれの細胞外ドメインの配列は当技術分野において公知であり、
2015177802.tif 000070
としても提供される。
【００９１】
ある態様では、前記剤または抗体は、これらが結合する、ヒトfrizzled受容体におけるFriドメイン(FRI)(システインリッチドメイン(CRD)とも知られる)に特異的に結合する。それぞれのヒトfrizzled受容体のFriドメインの配列は当技術分野において公知であり、
2015177802.tif 000071
としても提供される。
【００９２】
ある態様では、本明細書に記載のFZDに結合する抗体またはポリペプチドの個々の抗原結合部位は、1種類、2種類、3種類、4種類、もしくは5種類(またはそれ以上の)ヒトfrizzled受容体に結合することができる(または結合する)。ある態様では、FZDに結合する抗体またはポリペプチドの個々の抗原結合部位は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される1種類、2種類、3種類、4種類、または5種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合することができる。ある態様では、抗体またはポリペプチドの個々の結合部位は、少なくともFZD5およびFZD8に特異的に結合する。
【００９３】
ある態様では、FZDに結合する剤または抗体は、約1μMもしくはそれ以下、約100nMもしくはそれ以下、約40nMもしくはそれ以下、約20nMもしくはそれ以下、または約10nMもしくはそれ以下の解離定数(KD)で、1種類または複数の種類の(例えば、2種類もしくはそれ以上の、3種類もしくはそれ以上の、または4種類もしくはそれ以上の)ヒトfrizzled受容体に結合する。例えば、ある態様では、複数の種類のFZDに結合する、本明細書に記載のFZDに結合する剤または抗体は、約100nMもしくはそれ以下、約20nMもしくはそれ以下、または約10nMもしくはそれ以下のKDでFZDに結合する。ある態様では、FZDに結合する剤または抗体は、約40nMまたはそれ以下の解離定数で、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8のうちの1種類または複数の種類の(例えば、1種類、2種類、3種類、4種類、または5種類)のFZDのそれぞれに結合する。ある態様では、FZDに結合する剤または抗体は、約10nMまたはそれ以下の解離定数で、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8のうちの1種類または複数の種類のFZDのそれぞれに結合する。ある態様では、FZDに結合する剤または抗体は、約10nMまたはそれ以下の解離定数で、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8のうちのFZDのそれぞれに結合する。ある態様では、特定のFZDに対する前記剤または抗体の解離定数は、FZD細胞外ドメインまたはFriドメインがBiacoreチップ上に固定化されているFZD-Fc融合タンパク質を用いて求められた解離定数である。
【００９４】
ある態様では、FZDに結合する剤または抗体は、約1μMもしくはそれ以下、約100nMもしくはそれ以下、約40nMもしくはそれ以下、約20nMもしくはそれ以下、約10nMもしくはそれ以下、または約1nMもしくはそれ以下のEC50で、1種類または複数の種類の(例えば、2種類もしくはそれ以上の、3種類もしくはそれ以上の、または4種類もしくはそれ以上の)ヒトfrizzled受容体に結合する。例えば、ある態様では、複数の種類のFZDに結合する、本明細書に記載のFZDに結合する剤または抗体は、これらのFZDに対して、約40nMもしくはそれ以下、約20nMもしくはそれ以下、または約10nMもしくはそれ以下のEC50を有する。ある態様では、FZDに結合する剤または抗体は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8のうちの1種類または複数の種類の(例えば、1種類、2種類、3種類、4種類、または5種類の)FZDに対して、約20nMまたはそれ以下のEC50を有する。ある態様では、FZDに結合する剤または抗体は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8のうちの1種類または複数の種類の(例えば、1種類、2種類、3種類、4種類、または5種類の)FZDに対して、約10nMまたはそれ以下のEC50を有する。ある態様では、FZDに結合する剤または抗体は、FZD5および/またはFZD8の結合に関して、約40nMもしくはそれ以下または20nMもしくはそれ以下のEC50を有する。
【００９５】
ある態様では、FZDに結合する剤(例えば、抗体)は、SEQ ID NO:10を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:12もしくはSEQ ID NO:14を含む軽鎖可変領域を含む抗体(例えば、18R5もしくは18R8 IgG抗体)のエピトープと同じエピトープに結合するか、またはSEQ ID NO:10を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:12もしくはSEQ ID NO:14を含む軽鎖可変領域を含む抗体(例えば、18R5もしくは18R8 IgG抗体)のエピトープと重複するエピトープに結合する。ある態様では、FZDに結合する剤または抗体は、SEQ ID NO:11の配列を含む重鎖およびSEQ ID NO:13もしくはSEQ ID NO:15の配列を含む軽鎖を含む抗体のエピトープと同じエピトープに結合するか、またはSEQ ID NO:11の配列を含む重鎖およびSEQ ID NO:13もしくはSEQ ID NO:15の配列を含む軽鎖を含む抗体のエピトープと重複するエピトープに結合する。ある態様では、FZD結合剤は、SEQ ID NO:85を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:86を含む軽鎖可変領域を含む抗体(例えば、44R24 IgG抗体)のエピトープと同じエピトープに結合するか、またはSEQ ID NO:85を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:86を含む軽鎖可変領域を含む抗体(例えば、44R24 IgG抗体)のエピトープと重複するエピトープに結合する。
【００９６】
ある態様では、FZD結合剤は、競合的結合アッセイにおいて、ヒトfrizzled受容体との特異的結合について抗体と競合する。ここで、抗体は、SEQ ID NO:10を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:12またはSEQ ID NO:14を含む軽鎖可変領域を含む。ある態様では、FZD結合剤は、ヒトfrizzled受容体との特異的結合について、SEQ ID NO:11の配列を含む重鎖およびSEQ ID NO:13またはSEQ ID NO:15の配列を含む軽鎖を含む抗体と競合する。ある態様では、ヒトfrizzled受容体との特異的結合について剤が競合する抗体は、18R5 IgG抗体である。ある特定の他の態様において、抗体は18R8 IgG抗体である。
【００９７】
ある態様では、FZD結合剤は、競合的結合アッセイにおいて、ヒトfrizzled受容体との特異的結合について抗体と競合する。ここで、抗体は、SEQ ID NO:85を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:86を含む軽鎖可変領域を含む。
【００９８】
ある態様では、FZDに結合する剤または抗体は、本発明者らが生物学的結合部位(BBS)と名付けたヒトfrizzled受容体の領域の少なくとも一部に結合する(図9、実施例6)。ヒトFZD8(SEQ ID NO:54)において、BBSは、以下からなる：(a)アミノ酸72(F)、74〜75(PL)、78(I)、92(Y)、121〜122(LM)、および129〜132(WPDR(SEQ ID NO:70))からなる立体構造エピトープ(図8および図9に示したBBSの「切れ込み」)；(b)配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)からなるFZD8の領域(図8および図9に示したBBSの「上端」)；ならびに(c)配列YGFA(SEQ ID NO:74)からなるFZD8の領域(図8および図9に示したBBSの「下端」)。FZD1〜7、FZD9、およびFZD10上にあるBBSの対応する残基は、以下の表1および図8において特定した。ある態様では、リガンド(例えば、Wnt)とFZDとの結合をブロックする剤は、リガンドとBBSとの結合を阻害する。ある態様では、BBSの少なくとも一部に結合する剤はまた、ヒトfrizzled受容体上の他の(すなわち、BBS外にある)1つまたは複数の領域に結合してもよいことが理解される。言い換えると、ある態様では、FZDに結合する剤または抗体が結合するエピトープは、BBSと重複するが、BBSの中に完全に含まれない、FZD受容体の細胞外ドメイン内の領域である。ある特定の他の態様において、FZDに結合する剤または抗体が結合するエピトープは、BBSの中に完全に含まれる(すなわち、BBSは、FZDに結合する抗体または他の剤が結合するエピトープ全体を含む)。
【００９９】
（表１）FZD受容体の生物学的結合部位(BBS)
2015177802.tif 000072
【０１００】
理論に拘束されるものではないが、BBSは、可能性のあるリガンド結合部位、例えば、Wnt結合部位を含むと考えられている。FZD8上で、この可能性のあるリガンド結合部位は、アミノ酸72(F)、74〜75(PL)、78(I)、92(Y)、121〜122(LM)、および129〜132(WPDR(SEQ ID NO:70))によって形成される立体構造エピトープ(図8および図9に示したBBSの「切れ込み」)を含む。FZD1〜7、FZD9、およびFZD10上の可能性のあるリガンド結合部位の対応する残基を、図8の配列アラインメントにおいて示した。ある態様では、リガンド(例えば、Wnt)とBBSとの結合をブロックする剤は、リガンドと、この立体構造エピトープの結合を阻害する。ある態様では、このリガンド結合部位の少なくとも一部に結合する剤はまた、ヒトfrizzled受容体上の他の(すなわち、BBS外にある)領域に結合してもよいことが理解される。ある特定の他の態様において、剤は、立体構造エピトープ外の、どのFZD部分にも結合しない。
【０１０１】
ある態様では、前記剤は、ヒトfrizzled受容体がFZD8である場合に、ヒトfrizzled受容体における配列
2015177802.tif 000073
の少なくとも一部に結合する、またはヒトfrizzled受容体がFZD1〜7、FZD9、もしくはFZD10である場合に、対応する配列の少なくとも一部に結合する。FZD上のこの領域は、図8および図9において特定されたBBSの「上端」を構成する。様々なfrizzled受容体におけるFZD8のエピトープ
2015177802.tif 000074
に対応する配列は以下の表2において特定し、図8のアラインメントからも明らかである。ある態様では、前記剤は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合し、剤は、ヒトfrizzled受容体における
2015177802.tif 000075
の少なくとも一部に結合する。ある態様では、剤は、ヒトfrizzled受容体FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8における配列AGLEVHQF(SEQ ID NO:68)の少なくとも一部に特異的に結合する。ある態様では、前記剤は、FZD8の配列AGLEVHQF(SEQ ID NO:68)に対応する、FZD3、FZD4、FZD6、FZD9、および/またはFZD10における配列の少なくとも一部に結合する。ある態様では、前記剤は、ヒトfrizzled受容体FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8における配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部に特異的に結合する。この配列は、図9に示したBBSの「上端」である。ある態様では、前記剤は、FZD8の配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)に対応する、FZD3、FZD4、FZD6、FZD9、および/またはFZD10の配列の少なくとも一部に結合する。以下の表2の2番目および3番目の縦列において、FZD8の配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)に対応する配列に下線を付し、この配列は図8の配列アラインメントから明らかである。ある態様では、FZD8のSEQ ID NO:67もしくは68の少なくとも一部に結合する、または別のFZDの対応するエピトープに結合する剤は、リガンド(例えば、Wnt)とFZD(例えば、FZDのBBS)との結合を阻害する。ある態様では、前記の示された領域に結合する剤はまた、ヒトfrizzled受容体上の他のさらなる(すなわち、前記で特定した領域外の)領域にも結合してよい。
【０１０２】
（表２）ヒトfrizzled受容体上の対応する領域
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(a):FZD8(SEQ ID NO:54)のaa66〜71 GLEVHQ(SEQ ID NO:25)に対応する配列に下線を付した。
(b):FZD8(SEQ ID NO:54)のaa125〜128 YGFA(SEQ ID NO:74)に対応する配列に下線を付した。
【０１０３】
ある態様では、FZD結合剤は、ヒトfrizzled受容体がFZD8である場合に、BBSの「下端」を構成する配列QYGFA(SEQ ID NO:66) からなる領域の少なくとも一部に結合する、またはヒトfrizzled受容体がFZD1〜7、FZD9、もしくはFZD10である場合に、対応する配列からなる領域の少なくとも一部に結合する。様々なfrizzled受容体における領域QYGFA(SEQ ID NO:66)に対応する配列は、図8および上の表2において特定した。ある態様では、FZD結合剤は、ヒトfrizzled受容体がFZD8である場合に、BBSの「下端」である配列YGFA(SEQ ID NO:74)からなる領域の少なくとも一部に結合する、またはヒトfrizzled受容体がFZD1〜7、FZD9、もしくはFZD10である場合に、対応する配列からなる領域の少なくとも一部に結合する。様々なfrizzled受容体における領域YGFA(SEQ ID NO:74)に対応する配列は、図8および上の表2の4番目の縦列において特定した。ある態様では、FZD8のSEQ ID NO:66もしくはSEQ ID NO:74の少なくとも一部、または別のFZDのその対応する配列に結合する剤は、リガンド(例えば、Wnt)とFZD(例えば、FZDのBBS)との結合を阻害する。ある態様では、この領域に結合する剤はまた、ヒトfrizzled受容体上の他の場所の(すなわち、この領域外の)1つまたは複数のアミノ酸残基に結合してもよい。
【０１０４】
ある態様では、FZD結合剤は、BBSの「上端」を形成する領域の少なくとも一部、ならびにBBSの「下端」を形成する領域の少なくとも一部に結合する。ある態様では、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/もしくはFZD8における
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、FZD8における
2015177802.tif 000078
、FZD8におけるAGLEVHQF(SEQ ID NO:68)、ならびに/またはFZD8におけるGLEVHQ(SEQ ID NO:25)、ならびに/あるいは異なるヒトfrizzled受容体におけるこれらの配列のいずれかに対応する配列(上の表2に定義した)の少なくとも一部に結合するFZD結合剤はさらに、FZD8におけるQYGFA(SEQ ID NO:66)もしくはFZD8におけるYGFA(SEQ ID NO:74)、および/またはFZD1〜7、FZD9、もしくはFZD10におけるこれらの配列の1つに対応する配列(上の表2に定義した)の少なくとも一部に結合する。ある態様では、FZD結合剤は、FZD8における配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部に結合し、FZD8における配列YGFA(SEQ ID NO:74)の少なくとも一部に結合する。ある態様では、FZD結合剤は、FZD8の配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)に対応する、FZD1〜7、FZD9、またはFZD10の領域の少なくとも一部に結合し、FZD8の配列YGFA(SEQ ID NO:74)に対応する、FZD1〜7、FZD9、またはFZD10の領域の少なくとも一部に結合する。ある態様では、示された配列に結合するFZD結合剤はまた、これらが結合する、ヒトfrizzled受容体における他の場所の1つまたは複数の配列にも結合する。言い換えると、ある態様では、FZDに結合する剤または抗体が結合するエピトープは、前記の配列と一部しか重複しないFZD細胞外ドメイン内の領域である。ある特定の他の態様において、FZD結合剤が結合するエピトープ全体が前記の配列の中に完全に含まれる。
【０１０５】
ある態様では、前記剤はポリペプチドである。ある態様では、前記剤またはポリペプチドは抗体である。ある態様では、前記抗体はIgG1抗体またはIgG2抗体である。ある態様では、前記抗体はモノクローナル抗体である。ある態様では、前記抗体はヒト抗体またはヒト化抗体である。ある態様では、前記抗体は抗体断片である。
【０１０６】
本発明の抗体または他の剤は、当技術分野において公知の任意の方法によって、特異的結合についてアッセイすることができる。使用することができるイムノアッセイには、例えば、BIAcore分析、FACS分析、免疫蛍光、免疫細胞化学、ウエスタンブロット、ラジオイムノアッセイ、ELISA、「サンドイッチ」イムノアッセイ、免疫沈降アッセイ、沈殿反応、ゲル拡散沈降反応、免疫拡散アッセイ、凝集アッセイ、補体固定アッセイ、免疫放射線測定法、蛍光イムノアッセイ、およびプロテインAイムノアッセイなどの技法を用いた、競合的アッセイ系および非競合的アッセイ系が含まれるが、これに限定されない。このようなアッセイは日常的なものであり、当技術分野において周知である(例えば、Ausubel et al., eds, 1994, Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 1, John Wiley & Sons, Inc., New Yorkを参照されたい。これはその全体が参照により本明細書に組み入れられる)。
【０１０７】
例えば、抗体とヒトfrizzled受容体との特異的結合は、ELISAを用いて求めることができる。ELISAアッセイは、抗原を調製する工程、96ウェルマイクロタイタープレートのウェルを抗原でコーティングする工程、検出可能な化合物、例えば、酵素基質(例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼまたはアルカリホスファターゼ)が結合した、FZDに結合する抗体または他のFZD結合剤を、ウェルに添加する工程、ある期間にわたってインキュベートする工程、および抗原の存在を検出する工程を含む。ある態様では、FZDに結合する抗体または剤には、検出可能な化合物が結合していないが、その代わりに、FZDに結合する抗体または剤を認識する第2の結合抗体がウェルに添加される。ある態様では、ウェルを抗原でコーティングする代わりに、FZDに結合する抗体または剤をウェルにコーティングし、コーティングされたウェルに抗原を添加した後に、検出可能な化合物が結合した第2の抗体を添加してもよい。当業者であれば、検出されるシグナルを増強するために改変することができるパラメータ、ならびに当技術分野において公知のELISAの他のバリエーションについてよく知っているであろう(例えば、Ausubel et al., eds, 1994, Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 1, John Wiley & Sons, Inc., New York at 11.2.1を参照されたい)。
【０１０８】
ヒトfrizzled受容体に対する抗体または他の剤の結合親和性および抗体-抗原相互作用のオフレート(off-rate)は、競合的結合アッセイによって求めることができる。競合的結合アッセイの一例は、漸増量の非標識抗原の存在下で、標識された抗原(例えば、3Hもしくは125I)またはその断片もしくは変種と関心対象の抗体とをインキュベーションした後に、標識された抗原に結合した抗体を検出する工程を含む、ラジオイムノアッセイである。frizzled受容体に対する抗体の親和性および結合のオフレートは、スキャッチャードプロット分析によってデータから求めることができる。ある態様では、BIAcore動態解析を用いて、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に結合する抗体または剤の結合のオンレート(on-rate)およびオフレートを求める。BIAcore動態解析は、チップ表面上にFZD抗原が固定化されたチップからの抗体の結合および解離を解析する工程を含む。
【０１０９】
ある態様では、前記剤(例えば、抗体)は、前記剤が結合する、少なくとも1種類のヒトfrizzled受容体(すなわち、1種類、2種類、3種類、4種類、5種類、6種類、7種類、8種類、9種類、または10種類のFZD)のアンタゴニストである。ある態様では、前記剤は、結合されるヒトfrizzled受容体の1つまたは複数の活性の少なくとも約10％、少なくとも約20％、少なくとも約30％、少なくとも約50％、少なくとも約75％、少なくとも約90％、または約100％を阻害する。
【０１１０】
ある態様では、FZD結合剤は、リガンドと少なくとも1種類のヒトfrizzled受容体との結合を阻害する。ある態様では、FZD結合剤は、リガンドと、ヒトfrizzled受容体の生物学的結合部位(BBS)との結合を阻害する。ある態様では、リガンドはヒトWntタンパク質である。19種類のヒトWntタンパク質WNT1、WNT2、WNT2B/13、WNT3、WNT3A、WNT4、WNT5A、WNT5B、WNT6、WNT7A、WNT7B、WNT8A、WNT8B、WNT9A(以前はWNT14)、WNT9B(以前はWNT15)、WNT10A、WNT10B、WNT11、およびWNT16が特定されている。ある態様では、前記剤は、WNT3AとFZD8との結合を阻害する。ある態様では、FZD結合剤によって得られる、特定のリガンドと特定のヒトfrizzledタンパク質との結合の阻害は、少なくとも約10％、少なくとも約25％、少なくとも約50％、少なくとも約75％、少なくとも約90％、または少なくとも約95％である。ある態様では、リガンド、例えば、WntとFZDとの結合を阻害する剤はWntシグナル伝達をさらに阻害する(例えば、標準的Wntシグナル伝達を阻害する)。
【０１１１】
ある態様では、FZD結合剤はWntシグナル伝達を阻害する。Wntシグナル伝達を阻害するFZD結合剤は、ある態様では、1種類または複数の種類のWntによるシグナル伝達を阻害することができるが、必ずしも全種類のWntによるシグナル伝達を阻害しないことが理解される。ある特定の他の態様において、全種類のWntによるシグナル伝達が阻害されてもよい。ある態様では、WNT1、WNT2、WNT2B/13、WNT3、WNT3A、WNT4、WNT5A、WNT5B、WNT6、WNT7A、WNT7B、WNT8A、WNT8B、WNT9A(以前はWNT14)、WNT9B(以前はWNT15)、WNT10A、WNT10B、WNT11、およびWNT16からなる群より選択される1種類または複数の種類のWntによるシグナル伝達が阻害される。ある態様では、阻害されるWntシグナル伝達は、WNT1、WNT2、WNT3、WNT3A、WNT7a、WNT7b、および/またはWNT10Bによるシグナル伝達である。ある態様では、前記剤は、(少なくとも)WNT1、WNT3A、WNT7b、およびWNT10Bによるシグナル伝達を阻害する。特定の態様において、前記剤は、(少なくとも)WNT3Aによるシグナル伝達を阻害する。ある態様では、FZD結合剤により得られる、Wntによるシグナル伝達の阻害は、少なくとも約10％、少なくとも約25％、少なくとも約50％、少なくとも約75％、少なくとも約90％、または少なくとも約95％の、Wntによるシグナル伝達レベルの低下である。ある態様では、阻害されるWntシグナル伝達は標準的Wntシグナル伝達である。
【０１１２】
FZD結合剤(または候補FZD結合剤)がWntシグナル伝達を阻害するかどうか確かめるためのインビボアッセイおよびインビトロアッセイが当技術分野において公知である。例えば、ホタルルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流に複数コピーのTCF結合ドメインを含有するTCF/Lucレポーターベクターを用いた、細胞をベースとするルシフェラーゼレポーターアッセイを用いて、インビトロで、標準的Wntシグナル伝達レベルを測定することができる(Gazit et al., 1999, Oncogene 18; 5959-66)。1種類または複数の種類のWnt(例えば、トランスフェクト細胞によって発現されたWnt、またはWnt調整培地によって提供されたWnt)とFZD結合剤の存在下でのWntシグナル伝達レベルを、FZD結合剤が存在しない状態でのシグナル伝達レベルと比較する。このようなルシフェラーゼレポーターアッセイを用いて、標準的Wntシグナル伝達の阻害を評価するための非限定的な具体例を、下記の実施例3および実施例11に示した。TCF/lucレポーターアッセイに加えて、標準的Wntシグナル伝達に対するFZD結合剤(または候補剤)の作用は、β-カテニンにより調節される遺伝子、例えば、c-myc(He et al., Science, 281:1509-12(1998))、サイクリンD1(Tetsu et al., Nature, 398:422-6 (1999))、および/またはフィブロネクチン(Gradl et al., Mol. Cell Biol., 19:5576-87(1999))の発現レベルに対する前記剤の作用を測定することによってインビトロまたはインビボで測定することができる。ある態様では、Wntシグナル伝達に対する剤の作用はまた、Dishevelled-1、Dishevelled-2、Dishevelled-3、LRP5、LRP6、および/またはβ-カテニンのリン酸化状態に対する前記剤の作用を測定することによって評価することもできる。なおさらなる態様において、Wntシグナル伝達に対するFZD結合剤の作用は、Wntシグネチャーの1種類または複数の種類の遺伝子の発現レベルに及ぼすFZD結合剤の影響を評価することによって確かめられる。
【０１１３】
ある態様では、FZD結合剤は、以下の作用の1つまたは複数を有する：腫瘍細胞の増殖の阻害、腫瘍内の癌幹細胞頻度の低下による腫瘍の腫瘍形成能の低下、腫瘍成長の阻害、生存の増大、腫瘍細胞の細胞死の誘発、非腫瘍形成性状態への腫瘍形成性細胞の分化、または腫瘍細胞の転移の阻止。
【０１１４】
ある態様では、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体または他の剤は、結合している毒素、化学療法剤、放射性同位体、または他のこのような剤を介して細胞死を誘発する。例えば、ある態様では、ヒトfrizzled抗体に対する抗体に、タンパク質内部移行により、FZDを発現する腫瘍細胞において活性化される毒素が結合している。ある特定の他の態様において、前記剤または抗体には、毒素、化学療法剤、または放射性同位体が結合していない。
【０１１５】
ある態様では、FZD結合剤は腫瘍成長を阻害することができる。ある態様では、FZD結合剤は、インビボ(例えば、異種移植片マウスモデルおよび/または癌を有するヒトにおいて)で腫瘍成長を阻害することができる。
【０１１６】
ある態様では、FZD結合剤は、腫瘍の腫瘍形成能を低下することができる。ある態様では、前記剤または抗体は、動物モデル、例えば、マウス異種移植片モデルにおいて、癌幹細胞を含む腫瘍の腫瘍形成能を低下することができる。ある態様では、腫瘍内の癌幹細胞の数または頻度は、少なくとも約1/2、約1/3、約1/5、約1/10、約1/50、約1/100、または約1/1000に低下する。ある態様では、癌幹細胞の数または頻度の低下は、動物モデルを用いた限界希釈アッセイによって求められる。抗FZD抗体の効力を試験するために用いられる限界希釈アッセイの一例を、下記の実施例8に示した。腫瘍内の癌幹細胞の数または頻度の低下を求める限界希釈アッセイの使用に関するさらなる例およびガイダンスは、例えば、国際公開公報第2008/042236号、米国特許出願公開第2008/0064049号、および米国特許出願公開第2008/0178305号において見られる。これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【０１１７】
ある態様では、ヒトfrizzled受容体に対する抗体は、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を介して、FZDタンパク質を発現する細胞の細胞死を媒介する。ADCCは、抗体のFc部分を認識するエフェクター細胞による細胞溶解を伴う。例えば、多くのリンパ球、単球、組織マクロファージ、顆粒球、および好酸球がFc受容体を有し、細胞溶解を媒介することができる(Dillman, 1994, J. Clin. Oncol. 12:1497)。
【０１１８】
ある態様では、1種類または複数の種類のFZDに対する抗体は、補体依存性細胞傷害(CDC)を活性化することによって、FZDタンパク質を発現する細胞の細胞死を誘発する。CDCは、血清補体と抗体のFc部分とが結合し、その後に、補体タンパク質カスケードが活性化して、細胞膜が傷つけられ、最終的に、細胞死が起こることを伴う。抗体の生物学的活性は、かなりの程度まで、抗体分子の定常ドメインまたはFc領域によって決まることが知られている(Uananue and Benacerraf, Textbook of Immunology, 2nd Edition, Williams & Wilkins, p. 218(1984))。異なるクラスおよびサブクラスの抗体はこの点で異なり、同じサブクラスであるが異なる種に由来する抗体も同様である。ヒト抗体のうち、IgMは、補体に結合する抗体の中で最も効率的なクラスであり、これにIgG1、IgG3、およびIgG2が続くのに対して、IgG4は、補体カスケードを全く活性化しないように見える(Dillman, 1994, J. Clin. Oncol. 12:1497; Jefferis et al., 1998, Immunol. Rev. 163:59-76)。本発明によって、望ましい生物学的活性を有する、これらのクラスの抗体が調製された。
【０１１９】
1種類または複数の種類のFZDに対する特定の抗体が、補体活性化および/またはADCCによって標的細胞の溶解を媒介する能力をアッセイすることができる。関心対象の細胞をインビトロで増殖および標識する。抗体を、抗原抗体複合体によって活性化することができる血清補体または免疫細胞と組み合わせて、細胞培養物に添加する。例えば、溶解細胞からの標識の放出によって、標的細胞の細胞溶解素が検出される。実際には、抗体は、補体および/または免疫細胞の供給源として患者自身の血清を用いてスクリーニングすることができる。次いで、インビトロ試験において補体を活性化することができる抗体またはADCCを媒介することができる抗体を、その患者の治療に使用することができる。
【０１２０】
本発明は、1つのCDRにつき4個までの(すなわち、0個、1個、2個、3個、または4個の)保存的アミノ酸置換がある、18R5および/または18R8のCDRの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、および/または6つ(下記の実施例1の表4を参照されたい)を含む、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体を含むが、これに限定されない、ポリペプチドを提供する。従って、本発明は、18R5および/または18R8のCDRの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、および/または6つを含む、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体を含むが、これに限定されない、ポリペプチドを提供する。ある態様では、ポリペプチドは、18R8の重鎖CDR3および/または18R5もしくは18R8の軽鎖CDR3を含む。ある態様では、重鎖CDRは重鎖可変領域の中に含まれる、および/または軽鎖CDRは軽鎖可変領域の中に含まれる。
【０１２１】
例えば、本発明は、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合するポリペプチド(例えば、抗体)を提供する。ここで、前記ポリペプチドは、
(a)
2015177802.tif 000079
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR1；
(b)
2015177802.tif 000080
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR2；および/あるいは
(c)
2015177802.tif 000081
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域を含む。ある態様では、前記ポリペプチドは、
(a)
2015177802.tif 000082
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7の変種を含む、軽鎖CDR1；
(b)
2015177802.tif 000083
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5またはSEQ ID NO:8の変種を含む、軽鎖CDR2；および/あるいは
(c)
2015177802.tif 000084
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:9の変種を含む、軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域をさらに含む。ある態様では、アミノ酸置換は保存的置換である。
【０１２２】
従って、本発明は、
2015177802.tif 000085
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000086
を含む重鎖CDR2、および/または
2015177802.tif 000087
を含む重鎖CDR3
を含む、ポリペプチドまたは抗体を提供する。ある態様では、軽鎖CDRは、抗体重鎖の可変領域の中に含まれる。ある態様では、重鎖CDRの1つまたは複数を含むポリペプチドまたは抗体は、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、CDRは、1個、2個、3個、または4個の保存的アミノ酸置換で改変されている。ある態様では、重鎖CDRはそれぞれ、1〜2個以下の保存的アミノ酸置換で改変されている。
【０１２３】
本発明はまた、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体を提供する。ここで、抗体は、
(a)
2015177802.tif 000088
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR1；
(b)
2015177802.tif 000089
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR2；および
(c)
2015177802.tif 000090
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域を含む。ある態様では、前記抗体は、
(a)
2015177802.tif 000091
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7の変種を含む、軽鎖CDR1；
(b)
2015177802.tif 000092
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5もしくはSEQ ID NO:8の変種を含む、軽鎖CDR2；および
(c)
2015177802.tif 000093
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6もしくはSEQ ID NO:9の変種を含む、軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域をさらに含む。一部の別の態様において、前記抗体は、代わりに、
(a)
2015177802.tif 000094
を含む軽鎖CDR1、
(b)
2015177802.tif 000095
を含む軽鎖CDR2；および
(c)
2015177802.tif 000096
を含む軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域をさらに含む。ある態様では、前記抗体は、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8に特異的に結合する。ある態様では、前記抗体は、FZD5およびFZD8を含む、2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、アミノ酸置換は保存的置換である。
【０１２４】
さらに、本発明は、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合するポリペプチド(例えば、抗体)を提供する。ここで、前記ポリペプチドは、
(a)
2015177802.tif 000097
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:4もしくはSEQ ID NO:7の変種を含む、軽鎖CDR1；
(b)
2015177802.tif 000098
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:5もしくはSEQ ID NO:8の変種を含む、軽鎖CDR2；および/あるいは
(c)
2015177802.tif 000099
、または1個、2個、3個、もしくは4個のアミノ酸置換を含むSEQ ID NO:6もしくはSEQ ID NO:9の変種を含む、軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域を含む。ある態様では、アミノ酸置換は保存的置換である。
【０１２５】
(a)配列
2015177802.tif 000100
、または4個までの(すなわち、0個、1個、2個、3個、もしくは4個の)保存的アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:71の配列を含む、軽鎖CDR1、
(b)配列(E/D)K(D/S)NRPSG(SEQ ID NO:72)、または4個までの保存的アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:72の配列を含む、軽鎖CDR2、および/あるいは
(c)配列(S/Q)S(F/Y)A(G/N)(N/T)(aaなし/L)SL(E/aaなし)(式中、「aaなし/L」は、Lもしくはアミノ酸なしを示し、「E/aaなし」は、Eもしくはアミノ酸なしを示す；SEQ NO:73)、または4個までの保存的アミノ酸置換を有するSEQ ID NO:73の配列を含む、軽鎖CDR3
を含むポリペプチドまたは抗体も提供される。
【０１２６】
本発明はまた、
2015177802.tif 000101
を含む軽鎖CDR1、
2015177802.tif 000102
を含む軽鎖CDR2、および/または
2015177802.tif 000103
を含む軽鎖CDR3
を含むポリペプチドまたは抗体を提供する。ある態様では、前記ポリペプチドまたは抗体は、
2015177802.tif 000104
を含む軽鎖CDR1、
DKSNRPSG(SEQ ID NO:8)を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000105
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある特定の他の態様において、前記ポリペプチドまたは抗体は、
2015177802.tif 000106
を含む軽鎖CDR1、
2015177802.tif 000107
を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000108
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、軽鎖CDRは、抗体軽鎖の可変領域の中に含まれる。ある態様では、ポリペプチドまたは抗体は、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、1つまたは複数の軽鎖CDRを含むポリペプチドまたは抗体は、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する。ある態様では、CDRは、1個、2個、3個、または4個の保存的改変によって改変されている。ある態様では、軽鎖CDRはそれぞれ、1〜2個以下の保存的アミノ酸置換で改変されている。
【０１２７】
ある態様では、前記抗体は、
(a)
2015177802.tif 000109
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000110
を含む重鎖CDR2、および
2015177802.tif 000111
を含む重鎖CDR3；ならびに/または
(b)
2015177802.tif 000112
を含む軽鎖CDR1、
2015177802.tif 000113
を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000114
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、前記抗体は、
(a)
2015177802.tif 000115
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000116
を含む重鎖CDR2、および
2015177802.tif 000117
を含む重鎖CDR3；ならびに
(b)
2015177802.tif 000118
を含む軽鎖CDR1、
2015177802.tif 000119
を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000120
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、前記抗体は、
(a)
2015177802.tif 000121
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000122
を含む重鎖CDR2、および
2015177802.tif 000123
を含む重鎖CDR3、ならびに
(b)
2015177802.tif 000124
を含む軽鎖CDR1、
2015177802.tif 000125
を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000126
を含む軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、CDRは、1個、2個、3個、または4個の保存的アミノ酸置換によって改変されている。ある態様では、CDRはそれぞれ、1〜2個以下の保存的アミノ酸置換で改変されている。
【０１２８】
さらに、本発明は、CDR 1つにつき4個までの(すなわち、0個、1個、2個、3個、もしくは4個の)保存的アミノ酸置換を有する、抗FZD抗体44R24のCDR(下記の実施例18の表7を参照されたい)の1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、および/または6つを含む、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体を含むが、これに限定されない、ポリペプチドを提供する。従って、本発明は、44R24のCDRの1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、および/または6つを含む、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体を含むが、これに限定されない、ポリペプチドを提供する。ある態様では、前記ポリペプチドは、44R24の重鎖CDR3および/または44R24の軽鎖CDR3を含む。ある態様では、重鎖CDRは重鎖可変領域の中に含まれる、および/または軽鎖CDRは軽鎖可変領域の中に含まれる。
【０１２９】
本発明はまた、ヒトFZD5および/またはFZD8に特異的に結合するポリペプチド(例えば、抗体)を提供する。ここで、抗体は、
(a)
2015177802.tif 000127
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR1；
2015177802.tif 000128
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR2；および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、重鎖CDR3；ならびに/あるいは
(b)
2015177802.tif 000129
、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR1；
SG(SEQ ID NO:81)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR2；および
GSWDTRPYPKY(SEQ ID NO:82)、または1個、2個、3個、もしくは4個の保存的アミノ酸置換を含むその変種を含む、軽鎖CDR3
を含む。ある態様では、前記抗体(または他のFZDに結合するポリペプチド)は、
(a)
2015177802.tif 000130
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000131
を含む重鎖CDR2、および
SIVFDY(SEQ ID NO:79)を含む重鎖CDR3；ならびに/または
(b)
2015177802.tif 000132
を含む軽鎖CDR1、
SG(SEQ ID NO:81)を含む軽鎖CDR2、および
2015177802.tif 000133
を含む軽鎖CDR3
を含む。
【０１３０】
本明細書に記載の個々の軽鎖または重鎖の1つを含むポリペプチド、ならびに軽鎖および重鎖の両方を含むポリペプチド(例えば、抗体)も提供される。
【０１３１】
(a)SEQ ID NO:10と少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチド；および/または(b)SEQ ID NO:12もしくはSEQ ID NO:14と少なくとも約80％の配列同一性を有するポリペプチドを含むポリペプチドも提供される。ある態様では、前記ポリペプチドは、SEQ ID NO:10、12、または14と少なくとも約85％、少なくとも約90％、少なくとも約95％、少なくとも約97％、または少なくとも約99％の配列同一性を有するポリペプチドを含む。従って、ある態様では、前記ポリペプチドは、(a)SEQ ID NO:10と少なくとも約95％の配列同一性を有するポリペプチド、および/または(b)SEQ ID NO:12もしくは14と少なくとも約95％の配列同一性を有するポリペプチドを含む。ある態様では、前記ポリペプチドは、(a)SEQ ID NO:10のアミノ酸配列を有するポリペプチド；および/または(b)SEQ ID NO:12もしくはSEQ ID NO:14のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む。ある態様では、前記ポリペプチドは、(a)SEQ ID NO:11のアミノ酸配列を有するポリペプチド；および/または(b) SEQ ID NO:13もしくはSEQ ID NO:15のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む。ある態様では、前記ポリペプチドは抗体であり、および/または前記ポリペプチドは、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体(例えば、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7および/またはFZD8)に特異的に結合する。例えば、本発明は、(a)SEQ ID NO:10のアミノ酸配列を有するポリペプチド；および(b)SEQ ID NO:14のアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む、ヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体を提供する。ある態様においてSEQ ID NO:10を含むポリペプチドは重鎖可変領域である。ある態様では、SEQ ID NO:12または14を含むポリペプチドは、軽鎖可変領域である。ある態様では、SEQ ID NO:10、12、または14とある程度の配列同一性パーセントを有するポリペプチドは、保存的アミノ酸置換の点でのみSEQ ID NO:10、12、または14と異なる。
【０１３２】
ある態様では、前記ポリペプチドまたは抗体は、(a)SEQ ID NO:10 およびSEQ ID NO:12；(b)SEQ ID NO:10 およびSEQ ID NO:14；(c)SEQ ID NO:11およびSEQ ID NO:13；または(d)SEQ ID NO:11 およびSEQ ID NO:15を含む。
【０１３３】
さらに、本発明は、FZD5および/またはFZD8に特異的に結合し、(a) SEQ ID NO:85と少なくとも約80％、少なくとも約85％、少なくとも約90％、少なくとも約95％、少なくとも約97％、もしくは少なくとも約99％の同一性を有するポリペプチド；および/または(b)SEQ ID NO:86と少なくとも約80％、少なくとも約85％、少なくとも約90％、少なくとも約95％、少なくとも約97％、もしくは少なくとも約99％の同一性を有するポリペプチドを含む、抗体または他のポリペプチドを提供する。ある特定の他の態様において、前記ポリペプチドまたは抗体は、SEQ ID NO:85および/または SEQ ID NO:86を含む。
【０１３４】
ある態様では、FZD結合剤は、18R8、18R5、18R4605、18R4805、および44R24 IgG抗体からなる群より選択される抗FZD抗体を含む、またはこれから本質的になる、またはこれからなる。
【０１３５】
ある態様では、FZD結合剤は、(リーダー配列を有する、または有さない)18R8 IgG2抗体の重鎖および軽鎖を含む。ある態様では、FZD結合剤は、18R8 IgG2抗体である。18R8 IgG2抗体の重鎖および軽鎖をコードするDNAは、ブダペスト条約の規定に基づいて、2008年9月29日に、American Type Culture Collection(ATCC), 10801 University Boulevard, Manassas, VA, USAに寄託され、ATCC寄託指定番号PTA-9540が割り当てられた。ある態様では、FZD結合剤は、(リーダー配列を有する、または有さない)18R5 IgG2抗体の重鎖および軽鎖を含む。ある態様では、FZD結合剤は、18R5 IgG2抗体である。18R5 IgG2抗体の重鎖および軽鎖をコードするDNAは、ブダペスト条約の規定に基づいて、2008年9月29日にATCCに寄託され、ATCC寄託指定番号PTA-9541が割り当てられた。
【０１３６】
ある態様では、FZD結合剤は、2009年8月26日にATCCに寄託され、寄託指定番号PTA-10307、PTA-10309、またはPTA-10311が割り当てられたプラスミドによってコードされるIgG抗体である。
【０１３７】
ある態様では、FZD結合剤は、(例えば、競合的結合アッセイにおいて)FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、および/またはFZD8との特異的結合について、ATCC寄託指定番号PTA-9540、PTA-9541、PTA-10307、またはPTA-10309を有するプラスミドによってコードされる抗体と競合する剤である。ある特定の他の態様において、FZD結合剤は、FZD5および/またはFZD8との特異的結合について、ATCC寄託指定番号PTA-10311を有するプラスミドによってコードされる抗体と競合する剤である。
【０１３８】
ある態様では、FZD結合剤の、マウス、カニクイザル、またはヒトにおける循環半減期は、少なくとも約10時間、少なくとも約24時間、少なくとも約3日、少なくとも約1週間、または少なくとも約2週間である。ある態様では、FZD結合剤は、マウス、カニクイザル、またはヒトにおける循環半減期が少なくとも約10時間、少なくとも約24時間、少なくとも約3日、少なくとも約1週間、または少なくとも約2週間のIgG(例えば、IgG1またはIgG2)抗体である。ポリペプチドおよび抗体などの剤の半減期を延ばす方法は当技術分野において公知である。例えば、IgG抗体の循環半減期を延ばす公知の方法には、pH6.0での抗体と新生児型Fc受容体(FcRn)とのpH依存性結合を高める、Fc領域への変異の導入が含まれる(例えば、米国特許出願公開第2005/0276799号、同第2007/0148164号、および同第2007/0122403号を参照されたい)。Fc領域を欠く抗体断片の循環半減期を延ばす公知の方法には、ペグ化のような技法が含まれる。
【０１３９】
ポリクローナル抗体は、任意の公知の方法によって調製することができる。ポリクローナル抗体は、関連抗原(精製されたペプチド断片、完全長組換えタンパク質、融合タンパク質など)を複数回、皮下注射または腹腔内注射することによって、動物(例えば、ウサギ、ラット、マウス、ロバなど)を免疫することによって産生され、任意で、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、血清アルブミンが結合され、滅菌食塩水で希釈され、安定したエマルジョンを形成するためにアジュバント(例えば、完全フロイントアジュバントまたは不完全フロイントアジュバント)と組み合わせられる。次いで、ポリクローナル抗体は、このように免疫した動物の血液、腹水などから回収される。集めた血液を凝固させ、血清をデカントし、遠心分離によって遠心分離し、抗体価についてアッセイする。ポリクローナル抗体は、アフィニティクロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析などを含む当技術分野において標準的な方法に従って血清または腹水から精製することができる。
【０１４０】
モノクローナル抗体は、ハイブリドーマ法、例えば、Kohler and Milstein (1975) Nature 256:495によって記載されたハイブリドーマ法を用いて調製することができる。ハイブリドーマ法を用いて、マウス、ハムスター、または他の適当な宿主動物を上述のように免疫して、免疫に用いた抗原に特異的に結合する抗体のリンパ球による産生を誘発させる。リンパ球はまたインビトロで免疫することもできる。免疫化に続いてリンパ球を単離し、例えば、ポリエチレングリコールを用いて適当なミエローマ細胞株と融合させてハイブリドーマ細胞を形成させ、それらを次に、融合していないリンパ球およびミエローマ細胞から分離して、選択することができる。次いで、免疫沈降、免疫ブロッティング、またはインビトロ結合アッセイ(例えば、ラジオイムノアッセイ(RIA)、酵素結合免疫測定法(ELISA))によって決定される。選択された抗原に対して特異的に作られたモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを、標準的な方法(Goding, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, Academic Press, 1986)を用いるインビトロの培養で、またはインビボで動物中の腹水腫瘍として増殖することができる。次いで、ポリクローナル抗体について上述したように、モノクローナル抗体を培地または腹水から精製することができる。
【０１４１】
または、モノクローナル抗体はまた、米国特許第4,816,567号に記載されているように組換えDNA法を用いて作製することができる。モノクローナル抗体をコードするポリヌクレオチドを、成熟B細胞またはハイブリドーマ細胞から、例えば、抗体の重鎖および軽鎖をコードする遺伝子を特異的に増幅するオリゴヌクレオチドプライマーを用いるRT-PCRによって単離し、それらの配列を、従来の手順を用いて決定する。次いで、重鎖および軽鎖をコードする単離されたポリヌクレオチドを、適当な発現ベクター中へクローニングし、それを、トランスフェクションされていなければ免疫グロブリンタンパク質を産生しない宿主細胞、例えば、大腸菌(E. coli)細胞、サルCOS細胞、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、またはミエローマ細胞にトランスフェクションすると、宿主細胞はモノクローナル抗体を産生する。また、所望の種の組換えモノクローナル抗体またはその断片を、所望の種のCDRを発現するファージディスプレイライブラリーから、記載されたように(McCafferty et al., 1990, Nature, 348:552-554; Clackson et al., 1991, Nature, 352:624-628;およびMarks et al., 1991, J. Mol. Biol., 222:581-597)単離することができる。
【０１４２】
さらに、モノクローナル抗体をコードするポリヌクレオチドは、組換えDNA技術を用いた多くの異なるやり方で、代わりの抗体を作製するように改変することができる。ある態様では、例えば、マウスモノクローナル抗体の軽鎖および重鎖の定常ドメインを、1)キメラ抗体を作製するために、例えば、ヒト抗体の領域で、または2)融合抗体を作製するために、非免疫グロブリンポリペプチドで置換することができる。ある態様では、モノクローナル抗体の望ましい抗体断片を作製するために、定常領域は切断または除去される。可変領域の部位特異的変異誘発または高密度変異誘発を用いて、モノクローナル抗体の特異性、親和性などを最適化することができる。
【０１４３】
ある態様では、ヒトfrizzled受容体に対するモノクローナル抗体は、ヒト化抗体である。ある態様では、このような抗体は、ヒト被験体に投与された時の抗原性およびHAMA(ヒト抗マウス抗体)応答を低減するために治療に用いられる。ヒト化抗体は、当技術分野において公知の様々な技法を用いて作製することができる。ある特定の他の態様において、ヒトfrizzled受容体に対する抗体は、ヒト抗体である。
【０１４４】
当技術分野で公知の様々な技法を用いて、ヒト抗体を直接、調製することができる。インビトロで免疫し、標的抗原に対して作られた抗体を産生する免疫個体から単離した不死化ヒトBリンパ球を作製することができる(例えば、Cole et al., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Alan R. Liss, p. 77 (1985); Boemer et al., 1991, J. Immunol., 147 (1):86-95;および米国特許第5,750,373号を参照されたい)。また、例えば、Vaughan et al., 1996, Nat. Biotech., 14:309-314; Sheets et al., 1998, Proc. Nat'l Acad. Sci., 95:6157-6162; Hoogenboom and Winter, 1991, J. Mol. Biol., 227:381; およびMarks et al., 1991, J. Mol. Biol., 222:581に記載のように、ヒト抗体を発現するファージライブラリーから、ヒト抗体を選択することができる。抗体ファージライブラリーの作製および使用のための技法はまた、米国特許第5,969,108号、同第6,172,197号、同第5,885,793号、同第6,521,404号;同第6,544,731号;同第6,555,313号;同第6,582,915号;同第6,593,081号;同第6,300,064号;同第6,653,068号;同第6,706,484号;および同第7,264,963号;ならびにRothe et al., 2007, J. Mol. Bio., doi:10.1016/j.jmb.2007.12.018にも記載されている(これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み入れられる)。親和性成熟戦略および鎖シャッフリング(chain shuffling)戦略(Marks et al., 1992, Bio/Technology 10:779-783, その全体が参照により本明細書に組み入れられる)が当技術分野において公知であり、高親和性ヒト抗体を作製するのに使用することができる。
【０１４５】
ヒト化抗体はまた、免疫されると、内因性免疫グロブリンを産生せずに、ヒト抗体の全レパートリーを産生することができる、ヒト免疫グロブリン遺伝子座を含有するトランスジェニックマウスにおいて作ることもできる。このアプローチは、米国特許第5,545,807号;同第5,545,806号;同第5,569,825号;同第5,625,126号;同第5,633,425号;および同第5,661,016号に記載されている。
【０１４６】
本発明はまた、ヒトfrizzled受容体を特異的に認識する二重特異性抗体を含む。二重特異性抗体は、少なくとも2種類のエピトープを特異的に認識および結合することができる抗体である。異なるエピトープが同じ分子(例えば、同じヒトfrizzled受容体)の中にあってもよく、例えば、抗体が、ヒトfrizzled受容体と、例えば、1)白血球上のエフェクター分子、例えば、T細胞受容体(例えば、CD3)もしくはFc受容体(例えば、CD64、CD32、もしくはCD16)、または2)下記で詳述する細胞傷害剤の両方を特異的に認識し、結合することができるように異なる分子上にあってもよい。ある態様では、二重特異性抗体は、少なくとも1種類のヒトfrizzled受容体と、VEGF、Notchリガンド、例えば、delta様リガンド(例えば、DLL4)、もしくはjagged、または、Notch1、Notch2、Notch3、およびNotch4からなる群より選択される少なくとも1種類のNotch受容体のいずれかに特異的に結合する。二重特異性抗体は無傷の抗体または抗体断片でもよい。
【０１４７】
例示的な二重特異性抗体は2種類の異なるエピトープに結合することができ、このうちの少なくとも1つは本発明のポリペプチドに由来する。または、免疫グロブリン分子の抗抗原性アームを、白血球上のトリガー分子(triggering molecule)、例えば、T細胞受容体分子(例えば、CD2、CD3、CD28、もしくはB7)、または細胞防御機構を、特定の抗原を発現する細胞に焦点を合わせるために、IgGのFc受容体に結合するアームと組み合わせることができる。二重特異性抗体はまた、細胞傷害剤を、特定の抗原を発現する細胞に誘導するのに使用することができる。これらの抗体は、抗原結合アーム、および細胞傷害剤または放射性核種、キレート剤、例えば、EOTUBE、DPTA、DOTA、もしくはTETAに結合するアームを有する。二重特異性抗体を作製するための技法は当技術分野において一般的なものである(Millstein et al., 1983, Nature 305:537-539; Brennan et al., 1985, Science 229:81; Suresh et al., 1986, Methods in Enzymol. 121:120; Traunecker et al., 1991, EMBO J. 10:3655-3659; Shalaby et al., 1992, J. Exp. Med. 175:217-225; Kostelny et al., 1992, J. Immunol. 148:1547-1553; Gruber et al., 1994, J. Immunol. 152:5368;および米国特許第5,731,168号)。二価を超える抗体も意図される。例えば、三重特異性抗体を調製することができる(Tutt et al., J. Immunol. 147:60(1991))。従って、ある態様では、ヒトfrizzled受容体に対する抗体は多重特異性である。
【０１４８】
または、ある特定の他の態様において、本発明のFZD結合剤は二重特異性抗体でない。
【０１４９】
ある態様では、本明細書に記載の抗体(または他のポリペプチド)は単一特異性でもよい。例えば、ある態様では、抗体が含有する1つまたは複数の抗原結合部位はそれぞれ、1種類または複数の種類の同じヒトFZD受容体(例えば、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、またはFZD8、もしくはFZDの一部の組み合わせにある相同エピトープ)に結合することができる(または結合する)。ある態様では、本明細書に記載の単一特異性抗体の抗原結合部位は、1種類、2種類、3種類、4種類、もしくは5種類(またはそれ以上の)ヒトfrizzled受容体に結合することができる(または結合する)。
【０１５０】
ある態様では、例えば、腫瘍浸透性を増大させるための抗体断片が提供される。抗体断片の作製のための様々な技術が公知である。従来から、これらの断片は、無傷の抗体のタンパク質消化によって得られる(例えば、Morimoto et al., 1993, Journal of Biochemical and Biophysical Methods 24:107-117; Brennan et al., 1985, Science, 229:81)。ある態様では、抗体断片は組換えによって作製される。Fab、Fv、およびscFv抗体断片は全て大腸菌内または他の宿主細胞内で発現させ、分泌させることができ、従って、これらの断片の大量産生が可能である。このような抗体断片を、上に議論した抗体ファージライブラリから単離することもできる。抗体断片はまた、例えば、米国特許第5,641,870号に記載されているように直鎖状抗体であってもよく、単一特異性もしくは二重特異性であってよい。抗体断片を作製するための他の技術は当業者には明白であろう。
【０１５１】
本発明によれば、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的な単鎖抗体の作製に技術を合わせることができる(米国特許第4,946,778号を参照されたい)。さらに、Fab発現ライブラリ(Huse, et al., Science 246:1275-1281(1989))の構築に方法を合わせて、FZD受容体、またはその誘導体、断片、類似体、もしくはホモログに対して所望の特異性を有するモノクローナルFab断片の迅速かつ有効な同定を可能にすることができる。抗体断片は、(a)抗体分子のペプシン消化によって作製されるF(ab')2断片；(b)F(ab')2断片のジスルフィド架橋を還元することによって生成されるFab断片；(c)抗体分子をパパインおよび還元剤で処理することによって生成されるFab断片、ならびに(d)Fv断片を含むが、これに限定されない当技術分野の技術によって作製することができる。
【０１５２】
さらに、特に、抗体断片の場合には、その血清半減期を延ばすように抗体を改変することが望ましい場合がある。これは、例えば、抗体断片中の適当な領域の変異による、抗体断片中へのサルベージ受容体結合エピトープの組み込みにより、あるいは、ペプチドタグにエピトープを組み入れて、次いで、それを抗体断片のいずれかの端にまたは中間に(例えば、DNAまたはペプチド合成によって)融合することにより行うことができる。
【０１５３】
ヘテロ結合抗体もまた本発明の範囲内である。ヘテロ結合抗体は、共有結合した2つの抗体からなる。例えば、免疫細胞が望ましくない細胞を標的とするために、このような抗体が提案されている(米国特許第4,676,980号)。この抗体は、架橋剤を必要とする方法を含む、合成タンパク質化学で公知の方法を用いてインビトロで調製することができると考えられる。例えば、ジスルフィド交換反応を用いて、またはチオエテール結合を形成させて、免疫毒素を構築することができる。この目的に適している試薬の例には、イミノチオラートおよびメチル-4-メルカプトブチルイミダートが含まれる。
【０１５４】
本発明の目的のためには、改変抗体が、抗体とヒトFZD受容体のポリペプチドとの会合を提供する任意の型の可変領域を含むことができると認識されるはずである。この点で、可変領域は、液性応答の開始および所望の腫瘍に関連する抗原に対する免疫グロブリンの生成を誘起することができる、任意の型の哺乳動物を含んでもよく、これに由来するものであってよい。従って、改変抗体の可変領域は、例えば、ヒト、マウス、非ヒト霊長類(例えば、カニクイザル、マカクなど)、またはオオカミに由来してもよい。ある態様では、改変された免疫グロブリンの可変領域および定常領域の両方がヒトである。他の態様では、結合特性を改善する、または分子の免疫原性を減少させるように、適合性を有する抗体(通常、非ヒト供給源に由来する)の可変領域を操作する、または特異的に調整することができる。この点に関して、移入アミノ酸配列を含めることにより、本発明において有用な可変領域をヒト化、または他の方法で変えることができる。
【０１５５】
ある態様では、重鎖および軽鎖の両方の可変ドメインを、1つまたは複数のCDRの少なくとも一部の置き換えによって、必要な場合には、部分的なフレームワーク領域の置き換えおよび配列変更によって改変する。CDRは、フレームワーク領域が得られた抗体と同じクラス、さらには同じサブクラスの抗体に由来し得るが、CDRが、異なるクラスの抗体、好ましくは異なる種からの抗体に由来することが想定される。ある可変ドメインの抗原結合能を別の可変ドメインに移すためには、CDRの全てを、供与側の可変領域からの完全なCDRで置き換えることは必要でない場合がある。むしろ、抗原結合部位の活性を維持するのに必要な残基を移すことのみが必要な場合がある。米国特許第5,585,089号、第5,693,761号および第5,693,762号で述べられた説明を考慮すれば、日常的な実験作業を行って、または試行錯誤によって、免疫原性が減少した機能的な抗体を得ることは、十分に当業者の能力の範囲内のことであろう。
【０１５６】
可変領域への変化にもかかわらず、当業者であれば、本発明の改変抗体は、天然のまたは変化していない定常領域を含むほぼ同じ免疫原性の抗体と比較して、望ましい生化学的特徴が得られるように、例えば、腫瘍局在化が増大または血清半減期が減少するように、定常領域ドメインの1つまたは複数の少なくとも一部が欠失されている、または他の方法で変えられている抗体(例えば、完全長抗体またはその免疫反応性断片)を含むことを理解するだろう。ある態様では、改変抗体の定常領域はヒト定常領域を含む。本発明と適合する定常領域への改変は、1つまたは複数のドメイン内の1つまたは複数のアミノ酸の付加、欠失、または置換を含む。すなわち、本明細書において開示された改変抗体は、3つの重鎖定常ドメイン(CH1、CH2、もしくはCH3)および/または軽鎖定常ドメイン(CL)の1つまたは複数の変化または改変を含んでもよい。ある態様では、1つまたは複数のドメインが部分的または完全に欠失している改変された定常領域が意図される。ある態様では、改変抗体は、CH2ドメイン全体が除去されている(ΔCH2構築物)、ドメイン欠失構築物または変種を含む。ある態様では、除かれた定常領域ドメインは、典型的には、存在しない定常領域によって付与される、ある程度の分子可撓性をもたらす短いアミノ酸スペーサー(例えば、10残基)で置換される。
【０１５７】
これらの構成に加えて、定常領域がいくつかのエフェクター機能を媒介することが当技術分野において公知である。例えば、補体のC1成分と抗体が結合すると補体系が活性化される。補体活性化は、細胞病原体のオプソニン化および溶解において重要である。補体活性化はまた炎症応答を刺激し、自己免疫過敏にも関与する場合がある。さらに、抗体はFc領域を介して細胞に結合し、抗体Fc領域上のFc受容体部位は細胞上のFc受容体(FcR)に結合する。IgG(γ受容体)、IgE(η受容体)、IgA(α受容体)、およびIgM(μ受容体)を含む、異なるクラスの抗体に特異的な多くのFc受容体がある。抗体と、細胞表面上のFc受容体が結合すると、貪食および抗体コーティング粒子の破壊、免疫複合体のクリアランス、キラー細胞による抗体コーティング標的細胞の溶解(抗体依存細胞傷害またはADCCと呼ばれる)、炎症メディエーターの放出、胎盤通過、および免疫グロブリン産生の制御を含む、多くの重要かつ多様な生物学的応答が誘発される。
【０１５８】
ある態様では、FZDに結合する抗体はエフェクター機能の変化をもたらし、次に、これは、投与された抗体の生物学的プロファイルに影響を及ぼす。例えば、(点変異または他の手段によって)定常領域ドメインが欠失または不活性化すると、改変された循環抗体のFc受容体結合が低下し、それによって、腫瘍局在化が増大し得る。他の場合では、本発明と一致する、定常領域の改変は補体結合を緩和し、従って、血清半減期を短くし、結合している細胞毒の非特異的結合を弱めるかもしれない。ジスルフィド結合またはオリゴ糖部分を無くすように、定常領域のさらに他の改変を使用することができる。ジスルフィド結合またはオリゴ糖部分が無くなると、抗原特異性または抗体可撓性が増大することにより局在化が増大する。同様に、本発明による定常領域の改変は、当業者の十分に範囲内で、周知の生化学的または分子的な操作法を用いて容易に行うことができる。
【０１５９】
ある態様では、抗体であるFZD結合剤は、1つまたは複数のエフェクター機能を有さない。例えば、ある態様では、抗体は、抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性を有さず、および/または補体依存性細胞傷害(CDC)活性を有さない。ある態様では、抗体は、Fc受容体および/または補体因子に結合しない。ある態様では、抗体はエフェクター機能を有さない。
【０１６０】
ある態様では、改変抗体は、CH3ドメインをそれぞれの改変抗体のヒンジ領域へ直接融合するように操作できることに留意されたい。他の構築物では、ヒンジ領域と改変されたCH2および/またはCH3ドメインの間にペプチドスペーサーを設けることが望ましい場合がある。例えば、CH2ドメインが欠失され、残りのCH3ドメイン(改変または未改変)がヒンジ領域に5〜20個のアミノ酸スペーサーを用いて連結された、適合性を有する構築物を発現することができる。このようなスペーサーを付加することにより、例えば、定常ドメインの調節エレメントを遊離状態でアクセス可能に保つこと、またはヒンジ領域の可撓性を保つことができる。しかしながら、アミノ酸スペーサーは、場合によっては、免疫原性を有することが判明しており、構築物に対する望ましくない免疫応答を誘発する場合があることに留意すべきである。従って、ある態様では、構築物に付加されるどのスペーサーも、比較的、免疫原性が無く、または改変抗体の望ましい生化学特質が維持されるようにスペーサー全体が除かれさえする。
【０１６１】
定常領域ドメイン全体の欠失の他に、部分的欠失または少数のもしくは単一のアミノ酸の置換によっても、本発明の抗体を提供することができることが認識されよう。例えば、CH2ドメインの選択された区域の単一のアミノ酸の変異が、Fc結合を大幅に減少させ、それによって腫瘍の局在化を増大させるのに十分である可能性がある。同様に、1つまたは複数の定常領域ドメインの、調節しようとするエフェクター機能(例えば、補体CLQ結合)を制御する部分を単に欠失させることが望ましい場合がある。定常領域のこのような部分的欠失は、この定常領域ドメインに関連する他の望ましい機能をそのままにしておく一方で、抗体の選択された特性(血清半減期)を改善する可能性がある。さらに、上に示唆されるように、開示された抗体の定常領域は、結果として生じる構築物のプロファイルを向上させる、1つまたは複数のアミノ酸の変異または置換によって改変されてもよい。この点で、改変抗体の構成および免疫原プロファイルを実質的に維持する一方で、保存された結合部位(例えば、Fc結合活性)によって提供される活性を妨害することが可能な場合がある。ある態様は、エフェクター機能の増加もしくは減少などの望ましい特性を増強するように、またはより多くの細胞毒素もしくは炭水化物接着をもたらすように、定常領域への1つまたは複数のアミノ酸の付加を含んでもよい。このような態様では、選択された定常領域ドメインに由来する特異的配列を挿入または複製することが望ましい場合がある。
【０１６２】
本発明は、本明細書において示された、キメラ抗体、ヒト化抗体、およびヒト抗体、またはその抗体断片と実質的に相同の変種および等価物をさらに含む。これらは、例えば、保存的置換変異、すなわち、類似のアミノ酸による1つまたは複数のアミノ酸の置換を含有してもよい。例えば、保存的置換は、アミノ酸の、同じ一般クラス内の別のアミノ酸による置換、例えば、ある酸性アミノ酸の、別の酸性アミノ酸による置換、ある塩基性アミノ酸の、別の塩基性アミノ酸による置換、またはある中性アミノ酸の、別の中性アミノ酸による置換を指す。保存的アミノ酸置換によって意図されるものは当技術分野において周知である。
【０１６３】
本発明はまた、抗体が細胞傷害剤に結合している免疫結合体に関する。細胞傷害剤には、化学療法剤、増殖阻害剤、毒素(例えば、細菌、真菌、植物、もしくは動物に由来する酵素活性を有する毒素、またはその断片)、放射性同位体(すなわち、放射性結合体(radioconjugate))などが含まれる。このような免疫結合体の作製において有用な化学療法剤には、例えば、メトトレキセート、アドリアマイシン、ドキソルビシン、メルファラン、マイトマイシンC、クロラムブシル、ダウノルビシン、または他の挿入剤が含まれる。使用することができる酵素活性を有する毒素およびその断片には、ジフテリアA鎖、ジフテリア毒素の非結合活性断片、エキソトキシンA鎖、リシンA鎖、アブリンA鎖、モデシンA鎖、α-サルシン、シナアブラギリ(Aleurites fordii)タンパク質、ジアンシンタンパク質、アメリカヤマゴボウ(Phytolaca americana)タンパク質(PAPI、PAPII、およびPAP-S)、ニガウリ(momordica charantia)阻害剤、クルシン、クロチン、サボンソウ(sapaonaria officinalis)阻害剤、ゲロニン、ミトゲリン(mitogellin)、リストリクトシン、フェノマイシン(phenomycin)、エノマイシン(enomycin)、およびトリコテセン(tricothecene)が含まれる。放射性結合抗体を作製するために、212Bi、131I、131In、90Y、および186Reを含む、様々な放射性核種を利用することができる。抗体と細胞傷害剤の結合体は、N-スクシンイミジル-3-(2-ピリジジチオール(pyridyidithiol))プロピオネート(SPDP)、イミノチオラン(IT)、イミドエステルの二官能基誘導体(例えば、ジメチルアジプイミダートHCL)、活性エステル(例えば、ジスクシンイミジルスベラート)、アルデヒド(例えば、グルタルアルデヒド)、ビス-アジド化合物(例えば、ビス(p-アジドベンゾイル)ヘキサンジアミン)、ビス-ジアゾニウム誘導体(例えば、ビス-(p-ジアゾニウムベンゾイル)-エチレンジアミン)、ジイソシアネート(例えば、トリレン2,6-ジイソシアネート)、およびビス活性フッ素化合物(例えば、1,5-ジフルオロ-2,4-ジニトロベンゼン)などの様々な二官能基性タンパク質カップリング剤を用いて作製する。抗体と1つまたは複数の小分子毒素(例えば、カリケアマイシン、マイタンシノイド、トリコテン(trichothene)、およびCC1065、ならびにこれらの毒素の毒素活性を有する誘導体)との結合体も用いることができる。
【０１６４】
結合抗体は2種類の共有結合した抗体からなる。例えば、免疫細胞を不必要な細胞に標的化するために、このような抗体が提案されている(米国特許第4,676,980号)。前記の抗体は、架橋剤が関与する方法を含む、合成タンパク質化学における公知の方法を用いてインビトロで調製できることが意図される。例えば、ジスルフィド交換反応を用いて、またはチオエーテル結合を形成することによって、免疫毒素を構築することができる。この目的に適した試薬の例には、イミノチオレート(iminothiolate)およびメチル-4-メルカプトブチルイミダートが含まれる。
【０１６５】
有用な量を得る方法に関係なく、本発明の抗体は、多くの結合型(すなわち免疫結合体)または非結合型のいずれか1つで使用することができる。または、本発明の抗体は、非結合型または「裸の」型で使用することができる。ある態様では、抗体は、悪性細胞を排除するために、補体依存性細胞傷害(CDC)および抗体依存性細胞毒性(ADCC)を含む被験体の天然の防御機構を利用するために非結合型で用いられる。ある態様では、抗体は、多くの周知のキレート剤または直接標識のいずれか1つを用いて、放射性同位体、例えば、90Y、125I、131I、123I、111In、105Rh、153Sm、67Cu、67Ga、166Ho、177Lu、186Re、および188Reに結合することができる。他の態様において、開示された組成物は、薬物、プロドラッグ、または生物学的応答調節物質、例えば、メトトレキセート、アドリアマイシン、およびリンホカイン、例えば、インターフェロンとカップリングした抗体を含んでもよい。本発明のさらに他の態様は、特定の生体毒素、例えば、リシンまたはジフテリア毒素と結合した抗体の使用を含む。さらに他の態様では、改変抗体は、他の免疫学的に活性なリガンド(例えば、抗体またはその断片)と複合体化してもよい。ここで、結果として生じる分子は、腫瘍性細胞およびエフェクター細胞、例えば、T細胞に結合する。使用するために、結合型改変抗体または非結合型改変抗体のどれを選択するかは、癌のタイプおよび病期、補助的治療(例えば、化学療法または外部放射線)の使用、ならびに患者の状態によって決まる。当業者であれば、本明細書の開示を考慮して、このような選択を容易に行うことができることが理解されるだろう。
【０１６６】
本発明のポリペプチドは、ヒトFZD受容体に対する抗体またはその断片を含む、組換えポリペプチド、天然ポリペプチド、または合成ポリペプチドでもよい。タンパク質の構造または機能に影響を及ぼすことなく、本発明の一部のアミノ酸配列を変えることができることが当技術分野において理解されるだろう。従って、本発明は、ヒトFZD受容体タンパク質に対する抗体もしくはその断片の実質的な活性を示す、またはヒトFZD受容体タンパク質に対する抗体もしくはその断片の領域を含む、ポリペプチドのバリエーションさらに含む。このような変異体には、欠失、挿入、逆位、反復、およびタイプ置換が含まれる。
【０１６７】
前記のポリペプチドおよび類似体は、通常、タンパク質の部分にはない、さらなる化学的部分を含有するようにさらに改変することができる。これらの誘導体化部分は、タンパク質の溶解度、生物学的半減期、または吸収を改善することができる。これらの部分はまた、タンパク質の望ましい副作用などを低減する、または無くすこともできる。これらの部分の概説は、REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCES, 20th ed., Mack Publishing Co., Easton, PA (2000)に見られる。
【０１６８】
本明細書に記載の単離されたポリペプチドは、当技術分野において公知の任意の適切な方法によって作製することができる。このような方法は、直接的なタンパク質合成法から、単離されたポリペプチド配列をコードするDNA配列の構築と、適切な形質転換宿主におけるこれらの配列の発現に及ぶ。ある態様では、DNA配列は、組換え技術を用いて、関心対象の野生型タンパク質をコードするDNA配列を単離または合成することによって構築される。任意で、この配列は、その機能類似体を得るために、部位特異的変異誘発によって変異誘発することができる。例えば、Zoeller et al., Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 81:5662-5066 (1984)および米国特許第4,588,585号を参照されたい。
【０１６９】
ある態様では、関心対象のポリペプチドをコードするDNA配列は、オリゴヌクレオチド合成機を用いた化学合成によって構築される。このようなオリゴヌクレオチドは、望ましいポリペプチドのアミノ酸配列と、関心対象の組換えポリペプチドが産生される宿主細胞に好ましいコドンを選択することに基づいて設計することができる。標準的な方法を用いて、関心対象の単離されたポリペプチドをコードする単離されたポリヌクレオチド配列を合成することができる。例えば、完全なアミノ酸配列を用いて、逆翻訳(back-translate)した遺伝子を構築することができる。さらに、特定の単離されたポリペプチドをコードするヌクレオチド配列を含有するDNAオリゴマーを合成することができる。例えば、望ましいポリペプチドの一部をコードする、いくつかの小さなオリゴヌクレオチドを合成し、次いで、連結することができる。個々のオリゴヌクレオチドは、典型的には、相補的に組み立てるための5'オーバーハングまたは3'オーバーハングを含有する。
【０１７０】
(合成、部位特異的変異誘発、または別の方法によって)組み立てられたら、関心対象の特定の単離されたポリペプチドをコードするポリヌクレオチド配列を発現ベクターに挿入し、望ましい宿主におけるタンパク質の発現に適した発現制御配列に機能的に連結する。適切に組み立てられたことは、ヌクレオチド配列決定、制限酵素マッピング、および適切な宿主における生物学的に活性なポリペプチドの発現によって確かめることができる。当技術分野において周知のように、宿主におけるトランスフェクトされた遺伝子の高い発現レベルを得るために、遺伝子は、選択された発現宿主において機能する転写発現制御配列および翻訳発現制御配列に機能的に連結しなければならない。
【０１７１】
ある態様では、ヒトfrizzled受容体に対する抗体またはその断片をコードするDNAを増幅および発現するために、組換え発現ベクターが用いられる。組換え発現ベクターは、抗FZD抗体またはその断片のポリペプチド鎖をコードする合成DNA断片またはcDNAに由来するDNA断片が、哺乳動物遺伝子、微生物遺伝子、ウイルス遺伝子、または昆虫遺伝子に由来する適切な転写調節エレメントまたは翻訳調節エレメントに機能的に連結されている、複製可能なDNA構築物である。転写単位は、一般的に、下記に詳述するような、(1)遺伝子発現を調節する役割を有する遺伝因子またはエレメント、例えば、転写プロモーターまたはエンハンサー、(2)mRNAに転写され、タンパク質に翻訳される構造配列またはコード配列、ならびに(3)適切な転写および翻訳の開始配列および終結配列の集合を含む。このような調節エレメントは、転写を制御するためのオペレーター配列を含むことがある。通常、複製起点によって付与される、宿主において複製する能力、および形質転換体の認識を容易にする選択遺伝子をさらに組み込むことができる。DNA領域は、これらの機能が互いに関連しているときに、機能的に連結されている。例えば、シグナルペプチド(分泌リーダー)のDNAは、ポリペプチド分泌に関与する前駆体としてポリペプチドが発現されるのであれば、ポリペプチドDNAに機能的に連結されている。プロモーターは、コード配列の転写を制御すれば、コード配列に機能的に連結されている。または、リボソーム結合部位は、コード配列が翻訳されるように配置されていれば、コード配列に機能的に連結されている。酵母発現系における使用を目的とした構造エレメントには、宿主細胞により翻訳されるタンパク質の細胞外分泌を可能にするリーダー配列が含まれる。または、組換えタンパク質がリーダー配列も輸送配列もなく発現される場合、N末端メチオニン残基を含むことがある。この残基は、任意で、最終産物を得るために発現組換えタンパク質から後で切断されてもよい。
【０１７２】
発現制御配列および発現ベクターの選択は宿主の選択によって決まる。多種多様な発現宿主/ベクターの組み合わせを使用することができる。真核生物宿主に有用な発現ベクターには、例えば、SV40、ウシパピローマウイルス、アデノウイルス、およびサイトメガロウイルスに由来する発現制御配列を含むベクターが含まれる。細菌宿主に有用な発現ベクターには、公知の細菌プラスミド、例えば、pCR1、pBR322、pMB9およびその誘導体を含む大腸菌に由来するプラスミド、さらに広い宿主域のプラスミド、例えば、M13、ならびに繊維状一本鎖DNAファージが含まれる。
【０１７３】
FZDに結合するポリペプチドもしくは抗体(または抗原として使用するFZDタンパク質)の発現に適した宿主細胞には、適切なプロモーターの制御下にある、原核生物、酵母、昆虫、または高等真核細胞が含まれる。原核生物には、グラム陰性生物またはグラム陽性生物、例えば、大腸菌または杆菌が含まれる。高等真核細胞には、下記に記載の哺乳動物に由来する樹立細胞株が含まれる。無細胞翻訳系も使用することができる。細菌宿主、真菌宿主、酵母宿主、および哺乳動物細胞宿主と使用するのに適した適切なクローニングベクターおよび発現ベクターは、Pouwels et al.(Cloning Vectors: A Laboratory Manual, Elsevier, N.Y.,1985)に記載されている。この関連する開示は参照により本明細書に組み入れられる。抗体産生を含む、タンパク質を産生する方法に関するさらなる情報は、例えば、米国特許出願公開第2008/0187954号、米国特許第6,413,746号および同第6,660,501号、ならびに国際公開公報第04009823号に見られる。これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【０１７４】
組換えタンパク質を発現させるために、様々な哺乳動物培養系または昆虫細胞培養系も有利に用いられる。哺乳動物細胞における組換えタンパク質の発現は、このようなタンパク質がおおむね正しく折り畳まれ、適切に修飾され、かつ完全に機能するので実施可能である。適切な哺乳動物宿主細胞株の例には、Gluzman(Cell 23:175, 1981)に記載のサル腎臓細胞のCOS-7株、ならびに、例えば、L細胞、C127、3T3、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)、HeLa、およびBHK細胞株を含む、適切なベクターを発現することができる他の細胞株が含まれる。哺乳動物発現ベクターは、非転写エレメント、例えば、複製起点、発現させようとする遺伝子に連結される適切なプロモーターおよびエンハンサー、ならびに他の5'または3'隣接非転写配列、ならびに5'または3'非翻訳配列、例えば、必要なリボソーム結合部位、ポリアデニル化部位、スプライスドナーおよびスプライスアクセプター部位、ならびに転写終結配列を含んでもよい。昆虫細胞において異種タンパク質を産生するためのバキュロウイルス系は、Luckow and Summers, Bio/Technology 6:47(1988)に概説されている。
【０１７５】
形質転換宿主により産生されたタンパク質は、任意の適切な方法に従って精製することができる。このような標準的な方法には、クロマトグラフィー(例えば、イオン交換カラムクロマトグラフィー、アフィニティカラムクロマトグラフィー、およびサイジング(sizing)カラムクロマトグラフィー)、遠心分離、溶解度差、またはタンパク質精製のための他の任意の標準的な技法が含まれる。適切なアフィニティカラム上での通過による容易な精製を可能にするために、アフィニティタグ、例えば、ヘキサヒスチジン、マルトース結合ドメイン、インフルエンザコート配列、およびグルタチオン-S-トランスフェラーゼをタンパク質に取り付けることができる。単離されたタンパク質はまた、タンパク質分解、核磁気共鳴、およびX線結晶学のような技法を用いて物理的に特徴付けることもできる。
【０１７６】
例えば、最初に、市販のタンパク質濃縮フィルター、例えば、AmiconまたはMillipore Pellicon限外濾過ユニットを用いて、組換えタンパク質を培地に分泌する系からの上清を濃縮することができる。濃縮工程後に、濃縮物を適切な精製マトリックスに適用することができる。または、陰イオン交換樹脂、例えば、ペンダントジエチルアミノエチル(DEAE)基を有するマトリックスまたは基質を使用することができる。マトリックスは、アクリルアミド、アガロース、デキストラン、セルロース、またはタンパク質精製において一般に用いられる他のタイプでもよい。または、陽イオン交換工程を使用することができる。適切な陽イオン交換体には、スルホプロピル基またはカルボキシメチル基を含む様々な不溶性のマトリックスが含まれる。最後に、FZD結合剤をさらに精製するために、疎水性RP-HPLC媒体、例えば、ペンダントメチル基または他の脂肪族基を有するシリカゲルを用いた、1つまたは複数の逆相高速液体クロマトグラフィー(RP-HPLC)工程を使用することができる。均一な組換えタンパク質を得るために、前述の精製工程の一部または全てを様々な組み合わせで使用することができる。
【０１７７】
細菌培養において産生された組換えタンパク質は、例えば、最初に、細胞ペレットから抽出し、その後に、1回または複数回の濃縮、塩析、水性イオン交換クロマトグラフィー、またはサイズ排除クロマトグラフィー工程を行うことによって単離することができる。最後の精製工程には高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を使用することができる。組換えタンパク質の発現において用いられる微生物細胞は、凍結融解サイクル、超音波処理、機械的破壊、または細胞溶解剤の使用を含む任意の従来法によって破壊することができる。
【０１７８】
抗体および他のタンパク質の精製のための当技術分野における公知の方法には、例えば、米国特許出願公開第2008/0312425号、同第2008/0177048号、および同第2009/0187005号に記載の方法が含まれる。これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【０１７９】
ある態様では、FZD結合剤は、抗体ではないポリペプチドである。高親和性で、タンパク質標的に結合する非抗体ポリペプチドを特定および作製するための様々な方法が当技術分野において公知である。例えば、Skerra, Curr. Opin. Biotechnol., 18:295-304(2007)、Hosse et al., Protein Science, 15:14-27(2006)、Gill et al., Curr. Opin. Biotechnol., 17:653-658(2006)、Nygren, FEBS J., 275:2668-76 (2008)、およびSkerra, FEBS J., 275:2677-83(2008)を参照されたい。これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。ある態様では、FZDに結合するポリペプチドを特定/産生するために、ファージディスプレイ技術が用いられてきた。ある態様では、ポリペプチドは、プロテインA、リポカリン、フィブロネクチンドメイン、アンキリンコンセンサス反復ドメイン、およびチオレドキシンからなる群より選択されるタイプのタンパク質スキャフォールドを含む。
【０１８０】
ある態様では、前記剤は非タンパク質分子である。ある態様では、前記剤は低分子である。非タンパク質FZD結合剤の特定において有用なコンビナトリアルケミストリーライブラリーおよび技法は当業者に公知である。例えば、Kennedy et al., J. Comb. Chem, 10:345-354 (2008)、Dolle et al., J. Comb. Chem., 9:855-902(2007)、およびBhattacharyya, Curr. Med. Chem., 8:1383-404(2001)を参照されたい。これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。ある特定のさらなる態様において、前記剤は、炭水化物、グリコサミノグリカン、糖タンパク質、またはプロテオグリカンである。
【０１８１】
ある態様では、前記剤は核酸アプタマーである。アプタマーは、他の分子に結合する能力に基づいて(例えば、ランダムプールまたは変異誘発プールから)選択されたポリヌクレオチド分子である。ある態様では、アプタマーはDNAポリヌクレオチドを含む。ある特定の他の態様において、アプタマーはRNAポリヌクレオチドを含む。ある態様では、アプタマーは、1つまたは複数の修飾核酸残基を含む。核酸アプタマーを作製する方法およびタンパク質との結合について核酸アプタマーをスクリーニングする方法は当技術分野において周知である。例えば、米国特許第5,270,163号、米国特許第5,683,867号、米国特許第5,763,595号、米国特許第6,344,321号、米国特許第7,368,236号、米国特許第5,582,981号、米国特許第5,756,291号、米国特許第5,840,867号、米国特許第7,312,325号、米国特許第7,329,742号、国際公開公報第02/077262号、国際公開公報第03/070984号、米国特許出願公開第2005/0239134号、米国特許出願公開第2005/0124565号、および米国特許出願公開第2008/0227735号を参照されたい。これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【０１８２】
さらに、本発明は、Wntシグナル伝達の阻害における効力、抗腫瘍効力、および/または癌幹細胞に対する効力について剤をスクリーニングする方法を提供する。これらの方法には、剤に曝露されたことのある第1の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルと、剤に曝露されたことのない第2の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルとを比較する工程を含む方法が含まれるが、これに限定されない。ある態様では、これらの方法は、(a)第1の固形腫瘍を剤に曝露するが、第2の固形腫瘍を剤に曝露しない工程；(b)第1の固形腫瘍および第2の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルを評価する工程；ならびに(c)第1の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルと、第2の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルとを比較する工程を含む。ある態様では、前記剤は、標準的Wntシグナル伝達経路の阻害剤であり、および/または1種類または複数の種類のヒトWntタンパク質と1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体との結合を阻害する。ある態様では、前記剤は、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する抗体である。ある態様では、第2の固形腫瘍と比較して、第1の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカーのレベルが増加していることにより、固形腫瘍幹細胞に対する抗力が示される。ある特定の他の態様において、第2の固形腫瘍と比較して、第1の固形腫瘍における1種類もしくは複数の種類の分化マーカー(すなわち、負の分化マーカー)のレベルが低下していることにより、固形腫瘍幹細胞に対する効力が示される。ある態様では、固形腫瘍は膵臓腫瘍である。ある態様では、固形腫瘍は膵臓腫瘍であり、1種類もしくは複数の種類の分化マーカーは、1種類または複数の種類のムチン(例えば、Muc16)および/またはクロモグラニンA(CHGA)を含んでもよい。ある特定の別の態様において、固形腫瘍は結腸腫瘍である。ある態様では、固形腫瘍は結腸腫瘍であり、1種類もしくは複数の種類の分化マーカーはサイトケラチン7を含む。膵臓および結腸ならびに他の腫瘍タイプの他の潜在的な分化マーカーが当業者に公知である。スクリーニング方法において潜在的な分化マーカーが有用なことは、当業者であれば、望ましい腫瘍タイプを、本明細書において開示された抗FZD抗体、例えば、18R5および/または44R24の1つまたは複数で治療し、次いで、治療された腫瘍によるマーカー発現の変化を、対照と比較して評価することによって容易に評価することができる。このような方法の非限定的な例は、例えば、以下の特定の実施例において見られる。
【０１８３】
III.ポリヌクレオチド
ある態様では、本発明は、ヒトFZD受容体に特異的に結合するポリペプチドまたはこのようなポリペプチドの断片をコードするポリヌクレオチドを含む、ポリヌクレオチドを含む。例えば、本発明は、ヒトfrizzled受容体に対する抗体をコードする、またはこのような抗体の断片をコードする核酸配列を含むポリヌクレオチドを提供する。本発明のポリヌクレオチドはRNAの形をとってもよく、DNAの形をとってもよい。DNAは、cDNA、ゲノムDNA、および合成DNAを含み、二本鎖または一本鎖でもよく、一本鎖はコード鎖または非コード(アンチセンス)鎖でもよい。
【０１８４】
ある態様では、ポリヌクレオチドは単離されている。ある態様では、ポリヌクレオチドは実質的に純粋である。
【０１８５】
本発明は、SEQ ID NO:10、12、14からなる群より選択される配列を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、ポリヌクレオチドを提供する。さらに、本発明は、SEQ ID NO:85〜86からなる群より選択される配列を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、ポリヌクレオチドを提供する。SEQ ID NO:11、13、または15を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドも提供される。
【０１８６】
さらに、本発明は、SEQ ID NO:17、19、および21からなる群より選択される配列を含むポリヌクレオチドを提供する。または、ある態様では、ポリヌクレオチドは、SEQ ID NO:87〜90、92、および94〜95からなる群より選択される配列を含んでもよい。SEQ ID NO:18、20、または22を含むポリヌクレオチド配列も提供される。
【０１８７】
SEQ ID NO:17、19、もしくは21の配列を有するポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチド、および/またはSEQ ID NO:10、12、または14の配列を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドを含む、ポリヌクレオチドも提供される。SEQ ID NO:87〜90、92、および94〜95からなる群より選択される配列を有するポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチド、ならびに/またはSEQ ID NO:85または86の配列を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチドにハイブリダイズするポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドも提供される。ある態様では、ハイブリダイゼーションは、高ストリンジェンシー条件下でのハイブリダイゼーションである。
【０１８８】
ある態様では、前記ポリヌクレオチドは、例えば、宿主細胞からのポリペプチドの発現および分泌を助けるポリヌクレオチド(例えば、細胞からのポリペプチドの輸送を制御するための分泌配列として機能するリーダー配列)と同じ読み枠で融合した、成熟ポリペプチドのコード配列を含む。リーダー配列を有するポリペプチドはプレタンパク質であり、成熟型ポリペプチドを形成するために宿主細胞によって切断されるリーダー配列を有する場合がある。前記ポリヌクレオチドはまた、成熟タンパク質とさらなる5'アミノ酸残基であるプロタンパク質もコードする。プロ配列を有する成熟タンパク質がプロタンパク質であり、不活性型のタンパク質である。プロ配列が切断されると、活性のある成熟タンパク質が残る。
【０１８９】
ある態様において、前記ポリヌクレオチドは、例えば、コードされるポリペプチドの精製を可能にするマーカー配列と同じ読み枠で融合した、成熟ポリペプチドのコード配列を含む。例えば、細菌宿主の場合、マーカー配列は、マーカーと融合した成熟ポリペプチドを精製するための、pQE-9ベクターによって供給されるヘキサヒスチジンタグでもよい。または、哺乳動物宿主(例えば、COS-7細胞)が用いられる場合、マーカー配列は、インフルエンザ血球凝集素タンパク質に由来する血球凝集素(HA)タグでもよい。
【０１９０】
さらに、本発明は、例えば、断片、類似体、および誘導体をコードする、前記ポリヌクレオチドの変種に関する。
【０１９１】
ある態様では、本発明は、本明細書に記載のヒトFZD受容体に対する抗体またはその断片を含むポリペプチドをコードするポリヌクレオチドと少なくとも80％同一の、少なくとも85％同一の、少なくとも90％同一の、少なくとも95％同一の、ある態様では、少なくとも96％、97％、98％、または99％同一のヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを含む、単離されたポリヌクレオチドを提供する。
【０１９２】
参照ヌクレオチド配列と少なくとも、例えば、95％「同一の」ヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドとは、参照ヌクレオチド配列の100ヌクレオチドあたり点変異を5個までポリヌクレオチド配列が含むことができる以外は、ポリヌクレオチドのヌクレオチド配列が参照配列と同一であることが意図される。言い換えると、参照ヌクレオチド配列と少なくとも95％同一のヌクレオチド配列を有するポリヌクレオチドを得るために、参照配列のヌクレオチドの5％まで欠失する、または別のヌクレオチドで置換することができる。または、参照配列の総ヌクレオチドの5％まで多くのヌクレオチドを参照配列に挿入することができる。参照配列のこれらの変異は、参照ヌクレオチド配列のアミノ末端もしくはカルボキシ末端の位置または末端位置間の任意の場所で行われてもよく、参照配列の中のヌクレオチドの間に個々に、あるいは参照配列内の1つもしくは複数の近接するグループの中に分散してもよい。
【０１９３】
ポリヌクレオチド変種は、コード領域、非コード領域、またはその両方の変化を含有してもよい。ある態様において、ポリヌクレオチド変種は、サイレントな置換、付加、または欠失を生じるが、コードされるポリペプチドの性質および活性を変えない変化を含有する。ある態様では、ヌクレオチド変種は、遺伝暗号の縮重によるサイレントな置換により作製される。ポリヌクレオチド変種は、様々な理由で、例えば、ある特定の宿主に合わせたコドン発現を最適化するように作製することができる(ヒトmRNAのコドンを、細菌宿主、例えば、大腸菌に好ましいコドンに変える)。
【０１９４】
本明細書に記載のポリヌクレオチドを含むベクターおよび細胞も提供される。
【０１９５】
IV.使用方法および薬学的組成物
本発明のFZD結合剤(ポリペプチドおよび抗体を含む)は、治療方法、例えば、癌の治療を含むが、これに限定されない様々な用途において有用である。ある態様では、前記剤は、Wntシグナル伝達の阻害(例えば、標準的Wntシグナル伝達)の阻害、腫瘍成長の阻害、分化の誘導、腫瘍量の低下、および/または腫瘍の腫瘍形成能の低下に有用である。使用方法は、インビトロ、エクスビボ、またはインビボでの方法でもよい。ある態様では、FZDに結合する剤またはポリペプチドまたは抗体は、これらが結合する1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体のアンタゴニストである。
【０１９６】
ある態様では、FZD結合剤またはアンタゴニストは、Wntシグナル伝達活性化に関連する疾患の治療において用いられる。特定の態様において、疾患は、Wntシグナル伝達依存性の疾患である。特定の態様において、Wntシグナル伝達は、標準的Wntシグナル伝達である。ある態様では、FZD結合剤またはアンタゴニストは、幹細胞および/または前駆細胞のレベルの増加を特徴とする障害の治療において用いられる。
【０１９７】
ある態様では、FZD結合剤またはアンタゴニスト(例えば、抗FZD抗体)を用いて治療される疾患は、癌である。ある態様では、癌は、Wnt依存性腫瘍を特徴とする。ある態様では、癌は、FZD結合剤(例えば、抗体)が結合する1種類または複数の種類のfrizzled受容体を発現する腫瘍を特徴とする。ある態様では、癌は、Wnt遺伝子シグネチャーの1種類または複数の種類の遺伝子を発現する腫瘍を特徴とする。
【０１９８】
ある態様では、FZD結合剤またはアンタゴニストを用いて治療される疾患は、癌ではない。例えば、疾患は、代謝障害、例えば、肥満または糖尿病(例えば、II型糖尿病)(Jin T., Diabetologia, 2008 Oct;51(10):1771-80)でもよい。または、疾患は、骨障害、例えば、骨粗鬆症、変形性関節症、または慢性関節リウマチ(Corr M., Nat Clin Pract Rheumatol, 2008 Oct;4(10):550-6; Day et al., Bone Joint Surg Am, 2008 Feb;90 Suppl 1:19-24)でもよい。疾患はまた、腎臓障害、例えば、多発性嚢胞腎(Harris et al., Annu Rev Med, 2008 Oct. 23; Schmidt-Ott et al., Kidney Int, 2008 Oct;74(8):1004-8; Benzing et al., J Am Soc Nephrol, 2007 May;18(5):1389-98)でもよい。または、黄斑変性および家族性滲出性硝子体網膜症を含むが、これに限定されない眼障害を治療することができる(Lad et al., Stem Cells Dev, 2008 Aug. 8)。心筋梗塞、アテローム性動脈硬化症、および弁障害を含む心血管障害も治療することができる(Al-Aly Z., Transl Res, 2008 May;151(5):233-9; Kobayashi et al., Nat Cell Biol., 2009 Jan;11(1):46-55; van Gijn et al., Cardiovasc Res, 2002 Jul;55(1):16-24; Christman et al., Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2008 Jun;294(6):H2864-70)。ある態様では、疾患は、肺障害、例えば、特発性肺動脈高血圧または肺線維症 (Laumanns et al., Am J Respir Cell Mol. Biol., 2008 Nov 21; Konigshoff et al., PLoS ONE, 2008 May 14;3(5):e2142)である。ある態様では、FZD結合剤を用いて治療される疾患は、肝臓疾患、例えば、肝硬変または肝線維症である(Cheng et al., Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol, 2008 Jan;294(1):G39-49)。
【０１９９】
本発明は、FZD結合剤の治療的有効量を被験体(例えば、治療を必要とする被験体)に投与する工程を含む、癌を治療する方法を提供する。ある態様では、癌は、結腸直腸癌、膵臓癌、肺癌、卵巣癌、肝臓癌、乳癌、腎臓癌、前立腺癌、胃腸癌、黒色腫、子宮頚癌、膀胱癌、グリア芽細胞腫、および頭頚部癌からなる群より選択される癌である。ある態様では、癌は膵臓癌である。ある態様では、癌は結腸直腸癌である。ある態様では、被験体はヒトである。
【０２００】
さらに、本発明は、本明細書に記載の抗体または他の剤を用いて、腫瘍成長を阻害するための方法を提供する。ある態様では、腫瘍成長を阻害するための方法は、インビトロで細胞とFZD結合剤(例えば、抗体)とを接触させる工程を含む。例えば、腫瘍成長を阻害するために、標的のFZDを発現する不死化細胞株または癌細胞株が、抗体または他の剤を添加した培地中で培養される。ある態様では、腫瘍細胞が、患者試料、例えば、組織生検材料、胸水、または血液試料から単離され、腫瘍成長を阻害するために、FZD結合剤を添加した培地中で培養される。
【０２０１】
ある態様では、腫瘍成長を阻害する方法は、インビボで腫瘍または腫瘍細胞とFZD結合剤(例えば、抗体)とを接触させる工程を含む。ある態様では、腫瘍または腫瘍細胞とFZD結合剤との接触は動物モデルにおいて行われる。例えば、腫瘍成長を阻害するために、FZD結合剤は、易感染性マウス(例えば、NOD/SCIDマウス)において成長させた、1種類または複数の種類のFZDを発現する異種移植片に投与されてもよい。ある態様では、癌幹細胞は、患者試料、例えば、組織生検材料、胸水、または血液試料から単離され、易感染性マウスに注射され、次いで、腫瘍成長を阻害するために、このマウスにFZD結合剤が投与される。ある態様では、腫瘍成長を阻止するために、FZD結合剤は、腫瘍形成性細胞を動物に導入すると同時に、または腫瘍形成性細胞を動物に導入した直後に投与される。ある態様では、腫瘍形成性細胞が特定のサイズに成長した後に、FZD結合剤は治療剤として投与される。
【０２０２】
ある態様では、腫瘍成長を阻害する方法は、FZD結合剤の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む。ある態様では、被験体はヒトである。ある態様では、被験体は腫瘍を有するか、腫瘍が除去されている。
【０２０３】
ある態様では、腫瘍は、Wntシグナル伝達が活性化している腫瘍である。ある態様では、活性化しているWntシグナル伝達は、標準的Wntシグナル伝達である。ある態様では、腫瘍はWnt依存性腫瘍である。例えば、ある態様では、腫瘍は、アキシン(axin)過剰発現に対して感受性がある。ある態様では、腫瘍は、大腸腺腫症(APC)腫瘍抑制遺伝子の不活化変異(例えば、切断変異)も、β-カテニン遺伝子の活性化変異も含まない。ある態様では、腫瘍は、Wnt遺伝子シグネチャーの1種類または複数の種類の遺伝子を発現する。ある態様では、治療されている被験体の癌は、このような腫瘍を含む。
【０２０４】
ある態様では、腫瘍は、FZDに結合する剤または抗体が結合する1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体を発現する。ある態様では、腫瘍はヒトfrizzled受容体を過剰発現する。
【０２０５】
ある態様では、腫瘍は、結腸直腸腫瘍、膵臓腫瘍、肺腫瘍、卵巣腫瘍、肝臓腫瘍、乳房腫瘍、腎臓腫瘍、前立腺腫瘍、胃腸腫瘍、黒色腫、子宮頚腫瘍、膀胱腫瘍、グリア芽細胞腫、および頭頚部腫瘍からなる群より選択される腫瘍である。ある態様では、腫瘍は結腸直腸腫瘍である。ある態様では、腫瘍は膵臓腫瘍である。
【０２０６】
本発明はまた、細胞とFZD結合剤の有効量とを接触させる工程を含む、細胞におけるWntシグナル伝達を阻害する方法を提供する。ある態様では、前記細胞は腫瘍細胞である。ある態様では、前記方法は、細胞と剤とを接触させる工程が、剤の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、インビボ方法である。一部の別の態様において、前記方法は、インビトロ方法またはエクスビボ方法である。ある態様では、阻害されるWntシグナル伝達は、標準的Wntシグナル伝達である。ある態様では、Wntシグナル伝達は、WNT1、WNT2、WNT3、WNT3A、WNT7a、WNT7b、および/またはWNT10Bによるシグナル伝達である。ある態様では、Wntシグナル伝達は、WNT1、WNT3A、WNT7b、および/またはWNT10Bによるシグナル伝達である。
【０２０７】
さらに、本発明は、FZD結合剤の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における腫瘍の腫瘍形成能を低下させる方法を提供する。ある態様では、腫瘍は癌幹細胞を含む。ある態様では、腫瘍における癌幹細胞頻度は剤投与によって低下する。
【０２０８】
従って、本発明はまた、腫瘍と、FZD結合剤(例えば、抗FZD抗体)の有効量とを接触させる工程を含む、腫瘍における癌幹細胞頻度を少なくする方法も提供する。
【０２０９】
さらに、本発明は、(例えば、FZD結合剤を、腫瘍形成性細胞を含む腫瘍を有する被験体、またはこのような腫瘍が除去されている被験体に投与することによって)腫瘍形成性細胞とFZD結合剤とを接触させる工程を含む、腫瘍形成性細胞を非腫瘍形成性細胞に分化させる方法を提供する。ある態様では、腫瘍形成性細胞は膵臓腫瘍細胞である。ある特定の他の態様において、腫瘍形成性細胞は結腸腫瘍細胞である。
【０２１０】
腫瘍細胞を含むが、これに限定されない細胞の分化を誘導するために、本明細書に記載のFZDに結合する剤、ポリペプチド、または抗体を使用することも提供される。例えば、細胞と、本明細書に記載のFZD結合剤(例えば、抗FZD抗体)の有効量とを接触させる工程を含む、細胞の分化を誘導する方法が想定される。FZDに結合する剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む、被験体における腫瘍の細胞の分化を誘導する方法も提供される。ある態様では、腫瘍は膵臓腫瘍である。ある特定の他の態様において、腫瘍は結腸腫瘍である。
【０２１１】
さらに、被験体における、Wntシグナル伝達活性化に関連する、ならびに/または幹細胞および/もしくは前駆細胞のレベルの増加を特徴とする疾患または障害を治療する方法が提供される。ある態様では、前記治療方法は、FZDに結合する剤、ポリペプチド、または抗体の治療的有効量を被験体に投与する工程を含む。ある態様では、Wntシグナル伝達は、標準的Wntシグナル伝達である。
【０２１２】
さらに、本発明は、固形腫瘍の間質と、FZDに結合する剤、ポリペプチド、または抗体の有効量とを接触させる工程を含む、固形腫瘍の間質における筋線維芽細胞活性化を低下させる方法を提供する。
【０２１３】
さらに、本発明は、本明細書に記載のFZD結合剤の1つまたは複数を含む、薬学的組成物を提供する。ある態様では、薬学的組成物は、薬学的に許容されるビヒクルをさらに含む。これらの薬学的組成物は、ヒト患者における腫瘍成長の阻害および癌の治療において有用である。
【０２１４】
ある態様では、本発明の精製された抗体または剤と薬学的に許容されるビヒクル(例えば、担体、賦形剤)(Remington, The Science and Practice of Pharmacy 20th Edition Mack Publishing, 2000)を組み合わせることによって、保管および使用のための製剤が調製される。適切な薬学的に許容されるビヒクルには、無毒の緩衝液、例えば、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、および他の有機酸緩衝液；塩、例えば、塩化ナトリウム；アスコルビン酸およびメチオニンを含む抗酸化物質；防腐剤(例えば、塩化オクタデシルジメチルベンジルアンモニウム；塩化ヘキサメトニウム；塩化ベンザルコニウム；塩化ベンゼトニウム；フェノール、ブチルアルコールまたはベンジルアルコール；アルキルパラベン、例えば、メチルパラベンまたはプロピルパラベン；カテコール；レゾルシノール；シクロヘキサノール；3-ペンタノール；およびm-クレゾール)；低分子量ポリペプチド(例えば、約10未満のアミノ酸残基)；タンパク質、例えば、血清アルブミン、ゼラチン、または免疫グロブリン；親水性ポリマー、例えば、ポリビニルピロリドン；アミノ酸、例えば、グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、またはリジン；炭水化物、例えば、単糖、二糖、グルコース、マンノース、またはデキストリン；キレート剤、例えば、EDTA；糖、例えば、スクロース、マンニトール、トレハロース、またはソルビトール；塩を形成する対イオン、例えば、ナトリウム；金属錯体(例えば、Zn-タンパク質錯体)；および非イオン界面活性剤、例えば、TWEENまたはポリエチレングリコール(PEG)が含まれるが、これに限定されない。
【０２１５】
本発明の薬学的組成物は、局所治療または全身治療のための多様な手法で投与することができる。投与は、局所投与(例えば、腟送達および直腸送達を含む粘膜への投与)、例えば、経皮パッチ、軟膏、ローション剤、クリーム、ゲル、ドロップ、坐剤、スプレー、液剤、および散剤；肺投与(例えば、ネブライザーによる投与を含む、散剤もしくはエアゾール剤の吸入もしくはガス注入による投与；気管内投与、鼻腔内投与、表皮投与、および経皮投与)；経口投与；または静脈内、動脈内、皮下、腹腔内、もしくは筋肉内の注射もしくは注入を含む、非経口投与；あるいは頭蓋内投与(例えば、くも膜下腔内投与もしくは脳室内投与)でもよい。
【０２１６】
治療製剤は単位剤形でもよい。このような製剤には、経口投与、非経口投与、もしくは直腸投与のための、または吸入による投与のための、錠剤、丸剤、カプセル、散剤、顆粒剤、水もしくは非水性媒体に溶解した溶液もしくは懸濁液、または坐剤が含まれる。錠剤などの固形組成物では、主要な有効成分が薬学的担体と混合されている。本発明の化合物またはその無毒な薬学的に許容される塩の均一混合物を含む固体の予備処方組成物を形成するために、従来の錠剤化成分には、コーンスターチ、ラクトース、スクロース、ソルビトール、タルク、ステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、リン酸二カルシウム、またはゴム、および他の希釈剤(例えば、水)が含まれる。次いで、固体予備処方組成物を、上述の型の単位剤形へ細分する。持効性の長所を与える剤形を提供するために、新規組成物の錠剤やピルなどをコーティングするか、他の方法で調合することができる。例えば、錠剤またはピルは、外部成分によって覆われた内部組成物を含むことができる。さらに、崩壊に抵抗するよう働いて、内部成分にそのまま胃を通過させるかまたはその放出を遅らせることができる腸溶層によって、二つの成分を分離することができる。このような腸溶層またはコーティングには様々な材料を用いることができる。このような材料は、多くのポリマー酸、ならびにポリマー酸と、セラック、セチルアルコール、および酢酸セルロースのような材料との混合物を含む。
【０２１７】
抗体をマイクロカプセル中に封入することもできる。このようなマイクロカプセルは、例えば、コアセルベーション技術または界面重合法によって、それぞれ、例えば、ヒドロキシメチルセルロースまたはゼラチン-マイクロカプセルおよびポリ(メチルメタクリレート)マイクロカプセルが、コロイド状薬物送達システム(例えば、リポソーム、アルブミンミクロスフェア、マイクロエマルジョン、ナノ粒子およびナノカプセル)中に、またはRemington, The Science and Practice of Pharmacy 20th Ed. Mack Publishing (2000)に記載されているマクロエマルジョン中にそれぞれ調製される。
【０２１８】
ある態様では、薬学的製剤には、リポソームと複合体化された本発明の抗体または他の剤が含まれる(Epstein, et al., 1985, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82:3688; Hwang, et al., 1980, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77:4030;ならびに米国特許第4,485,045号および第4,544,545号)。循環時間が延長したリポソームが米国特許第5,013,556号に開示されている。いくつかのリポソームは、ホスファチジルコリン、コレステロール、およびPEG誘導体化ホスファチジルエタノールアミン(PEG-PE)を含む脂質組成物を用いた逆相蒸発によって生成することができる。規定の孔径のフィルターに通してリポソームを押し出すことにより、所望の直径を有するリポソームが得られる。
【０２１９】
さらに、徐放性製剤を調製することができる。徐放性製剤の適当な例には、抗体を含む、固体疎水性ポリマーの半透性マトリックスが含まれ、そのマトリックスは、成形された物品(例えば、フィルムまたはマイクロカプセル)の形をしている。徐放性マトリックスの例には、ポリエステル、ポリ(2-ヒドロキシエチル-メタクリレート)またはポリ(ビニルアルコール)などのヒドロゲル、ポリラクチド(米国特許第3,773,919号)、L-グルタミン酸と7エチル-L-グルタメートのコポリマー、非分解性エチレン-酢酸ビニル、LUPRON DEPOT(商標)(乳酸-グリコール酸コポリマーおよび酢酸ロイプロリドからなる注射可能なミクロスフェア)などの分解性乳酸-グリコール酸コポリマー、ショ糖酢酸イソ酪酸エステル、およびポリD-(-)-3-ヒドロキシ酪酸が含まれる。
【０２２０】
ある態様では、FZD結合剤を投与する工程に加えて、前記の方法または治療は、(FZD結合剤の投与の前に、FZD結合剤の投与と同時に、および/またはFZD結合剤の投与の後に)第2の抗癌剤を投与する工程をさらに含む。FZD結合剤および第2の抗癌剤を含む薬学的組成物も提供される。
【０２２１】
FZD結合剤と第2の抗癌剤の組み合わせを、任意の順番で、または同時に投与できることが理解されるだろう。選択された態様において、FZD結合剤は、第2の抗癌剤による治療を以前に受けたことがある患者に投与される。ある特定の他の態様において、FZD結合剤および第2の抗癌剤は、実質的に同時にまたは時を同じくして投与される。例えば、被験体は、第2の抗癌剤(例えば、化学療法)による治療コースを受けると同時に、FZD結合剤が与えられる。ある態様では、FZD結合剤には、第2の抗癌剤による治療の1年以内に投与される。ある特定の他の態様において、FZD結合剤は、第2の抗癌剤による任意の治療の10ヶ月以内、8ヶ月以内、6ヶ月以内、4ヶ月以内、または2ヶ月以内に投与される。ある特定の他の態様において、FZD結合剤は、第2の抗癌剤による任意の治療の4週間以内、3週間以内、2週間以内、または1週間以内に投与投与される。ある態様では、FZD結合剤は、第2の抗癌剤による任意の治療の5日以内、4日以内、3日以内、2日以内、または1日以内に投与される。さらに、数時間または数分のうちに(すなわち、実質的に同時に)、2種類の剤または治療を被験体に投与できることが理解されるだろう。
【０２２２】
抗癌剤の有用なクラスには、例えば、抗チューブリン剤、アウリスタチン(auristatin)、DNA副溝結合剤、DNA複製阻害剤、アルキル化剤(例えば、白金錯体、例えば、シスプラチン、モノ(白金)、ビス(白金)およびトリ-核白金錯体、ならびにカルボプラチン)、アントラサイクリン、抗生物質葉酸、代謝拮抗物質、化学療法増感剤、デュオカルマイシン、エトポシド、フッ化ピリミジン、イオノフォア、レキシトロプシン(lexitropsin)、ニトロソ尿素、プラチノール、実施化合物、プリン代謝拮抗物質、ピューロマイシン、放射線増感剤、ステロイド、タキサン、トポイソメラーゼ阻害剤、ビンカアルカロイドなどが含まれる。ある態様では、第2の抗癌剤は、代謝拮抗物質、抗有糸分裂剤、トポイソメラーゼ阻害剤、または血管新生阻害剤である。
【０２２３】
FZD結合剤と組み合わせて投与することができる抗癌剤には、化学療法剤が含まれる。従って、ある態様では、前記の方法または治療は、本発明の抗体または剤と、化学療法剤または複数の種類の化学療法剤のカクテルとの併用投与を伴う。抗体による治療は、化学療法の投与の前に、化学療法の投与と同時に、または化学療法の投与の後に行われてもよい。本発明により意図される化学療法には、当技術分野において公知であり、市販されている化学物質または薬物、例えば、ゲムシタビン、イリノテカン、ドキソルビシン、5-フルオロウラシル、シトシンアラビノシド(「Ara-C」)、シクロホスファミド、チオテパ、ブスルファン、サイトキシン(Cytoxin)、タキソール、メトトレキセート、シスプラチン、メルファラン、ビンブラスチン、およびカルボプラチンが含まれる。併用投与は、1種類の薬学的製剤に入れた、または別個の製剤を用いた同時投与を含んでもよく、どちらの順番でもよいが、活性剤の全てがその生物学的活性を同時に発揮できるように、一般的にある期間内で行われる、連続投与を含んでもよい。このような化学療法剤の調製および投与計画は、製造業者の説明書に従って、または当業者により経験的に決定されたように使用することができる。このような化学療法の調製および投与計画はまた、Chemotherapy Service Ed., M. C. Perry, Williams & Wilkins, Baltimore, Md. (1992)に記載されている。
【０２２４】
本発明において有用な化学療法剤には、アルキル化剤、例えば、チオテパおよびシクロホスファミド(シトキサン(CYTOXAN))；アルキルスルホネート、例えば、ブスルファン、インプロスルファン、およびピポスルファン；アジリジン、例えば、ベンゾドーパ(benzodopa)、カルボコン、メツレドーパ(meturedopa)、およびウレドーパ(uredopa)；アルトレタミン、トリエチレンメラミン、トリエチレンホスホラミド、トリエチレンチオホスホラミド、およびトリメチローロメラミン(trimethylolomelamime)を含む、エチレンイミンおよびメチルアメラミン(methylamelamine)、ナイトロジェンマスタード、例えば、クロランブシル、クロルナファジン、クロロホスファミド(cholophosphamide)、エストラムスチン、イホスファミド、メクロレタミン、塩酸メクロレタミンオキシド、メルファラン、ノベムビシン(novembichin)、フェネステリン(phenesterine)、プレドニムスチン、トロホスファミド、ウラシルマスタード；ニトロソ尿素、例えば、カルムスチン、クロロゾトシン、ホテムスチン、ロムスチン、ニムスチン、ラニムスチン；抗生物質、例えば、アクラシノマイシン、アクチノマイシン、アウスラマイシン(authramycin)、アザセリン、ブレオマイシン、カクチノマイシン、カリチアマイシン、カラビシン(carabicin)、カミノマイシン、カルジノフィリン、クロモマイシン、ダクチノマイシン、ダウノルビシン、デトルビシン、6-ジアゾ-5-オキソ-L-ノルロイシン、ドキソルビシン、エピルビシン、エソルビシン、イダルビシン、マルセロマイシン(marcellomycin)、マイトマイシン、ミコフェノール酸、ノガラマイシン、オリボマイシン、ペプロマイシン、ポトフィロマイシン(potfiromycin)、ピューロマイシン、クエラマイシン(quelamycin)、ロドルビシン(rodorubicin)、ストレプトニグリン、ストレプトゾシン、ツベルシジン、ユベニメックス、ジノスタチン、ゾルビシン；代謝拮抗物質、例えば、メトトレキセートおよび5-フルオロウラシル(5-FU)；葉酸類似体、例えば、デノプテリン、メトトレキセート、プテロプテリン、トリメトレキセート；プリン類似体、例えば、フルダラビン、6-メルカプトプリン、チアミプリン(thiamiprine)、チオグアニン；ピリミジン類似体、例えば、アンシタビン、アザシチジン、6-アザウリジン、カルモフール、シタラビン、ジデオキシウリジン、ドキシフルリジン、エノシタビン、フロクスウリジン、5-FU；アンドロゲン、例えば、カルステロン、プロピオン酸ドロモスタノロン、エピチオスタノール、メピチオスタン、テストラクトン；抗副腎剤、例えば、アミノグルテチミド、ミトタン、トリロスタン；葉酸補充剤、例えば、フロリン酸(frolinic acid)；アセグラトン；アルドホスファミドグリコシド；アミノレブリン酸；アムサクリン；ベストラブシル；ビサントレン；エダトレキサート(edatraxate)；デフォファミン(defofamine)；デメコルチン；ジアジクオン；エルフォルミチン(elformithine)；酢酸エリプチニウム；エトグルシド；硝酸ガリウム；ヒドロキシウレア；レンチナン；ロニダミン；ミトグアゾン；ミトキサントロン；モピダモール；ニトラクリン；ペントスタチン；フェナメット；ピラルビシン；ポドフィリニック酸；2-エチルヒドラジド；プロカルバジン；PSK.；ラゾキサン；シゾフラン(sizofuran)；スピロゲルマニウム；テヌアゾン酸；トリアジクオン；2,2',2''-トリクロロトリエチルアミン；ウレタン；ビンデシン；ダカルバジン；マンノムスチン；ミトブロニトール；ミトラクトール；ピポプロマン；ガシトシン(gacytosine)；アラビノシド(「Ara-C」)；シクロホスファミド；チオテパ；タキソイド、例えば、パクリタキセル(タキソール、Bristol-Myers Squibb Oncology, Princeton, NJ.)およびドキセタキセル(タキソテール、Rhone-Poulenc Rorer, Antony, France)；クロランブシル；ゲムシタビン；6-チオグアニン；メルカプトプリン；メトトレキセート；白金類似体、例えば、シスプラチンおよびカルボプラチン；ビンブラスチン；白金；エトポシド(VP-16)；イホスファミド；マイトマイシンC；ミトキサントロン；ビンクリスチン；ビノレルビン；ナベルビン；ノバントロン；テニポシド；ダウノマイシン；アミノプテリン；ゼローダ；イバンドロン酸；CPT11；トポイソメラーゼ阻害剤RFS2000；ジフルオロメチルオルニチン(DMFO)；レチノイン酸；エスペラミシン；カペシタビン；および前記のいずれかの薬学的に許容される塩、酸、または誘導体も含まれるが、これに限定されない。化学療法剤には、腫瘍に対するホルモン作用を調節または阻害するように働く抗ホルモン剤、例えば、タモキシフェン、ラロキシフェン、アロマターゼ阻害4(5)-イミダゾール、4-ヒドロキシタモキシフェン、トリオキシフェン(trioxifene)、ケオキシフェン、LY117018、オナプリストン、およびトレミフェン(Fareston)を含む抗エストロゲン、ならびにフルタミド、ニルタミド、ビカルタミド、ロイプロリド、およびゴセレリンなどの抗アンドロゲン、ならびに前記のいずれかの薬学的に許容される塩、酸、または誘導体も含まれる。
【０２２５】
ある態様では、化学療法剤は、トポイソメラーゼ阻害剤である。トポイソメラーゼ阻害剤は、トポイソメラーゼ酵素(例えば、トポイソメラーゼIまたはII)の作用を妨害する化学療法剤である。トポイソメラーゼ阻害剤には、ドキソルビシンHCL、クエン酸ダウノルビシン、ミトキサントロンHCL、アクチノマイシンD、エトポシド、トポテカンHCL、テニポシド(VM-26)、およびイリノテカンが含まれるが、これに限定されない。ある態様では、第2の抗癌剤はイリノテカンである。ある態様では、治療される腫瘍は、結腸直腸腫瘍であり、第2の抗癌剤は、トポイソメラーゼ阻害剤、例えば、イリノテカンである。
【０２２６】
ある態様では、化学療法剤は、代謝拮抗物質である。代謝拮抗物質は、正常な生化学反応に必要な代謝産物に似ているが、細胞の1つまたは複数の正常機能、例えば、細胞分裂を妨害するのに十分に異なる構造を有する化学物質である。代謝拮抗物質には、ゲムシタビン、フルオロウラシル、カペシタビン、メトトレキセートナトリウム、ラリトレキセド、ペメトレキセド、テガフール、シトシンアラビノシド、チオグアニン(GlaxoSmithKline)、5-アザシチジン、6-メルカプトプリン、アザチオプリン、6-チオグアニン、ペントスタチン、リン酸フルダラビン、およびクラドリビン、ならびにこれらのいずれかの薬学的に許容される塩、酸、または誘導体が含まれるが、これに限定されない。ある態様では、第2の抗癌剤は、ゲムシタビンである。ある態様では、治療される腫瘍は、膵臓腫瘍であり、第2の抗癌剤は、代謝拮抗物質(例えば、ゲムシタビン)である。
【０２２７】
ある態様では、化学療法剤は、チューブリンに結合する剤を含むが、これに限定されない、有糸分裂阻害剤である。非限定的な例として、前記剤はタキサンを含む。ある態様では、前記剤は、パクリタキセルもしくはドセタキセル、またはパクリタキセルもしくはドセタキセルの薬学的に許容される塩、酸、もしくは誘導体を含む。ある態様では、前記剤は、パクリタキセル(タキソール)、ドセタキセル(タキソテール)、アルブミン結合パクリタキセル(例えば、アブラキサン)、DHA-パクリタキセル、またはPG-パクリタキセルである。ある特定の他の態様において、有糸分裂阻害剤は、ビンカアルカロイド、例えば、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビノレルビン、もしくはビンデシン、またはその薬学的に許容される塩、酸、もしくは誘導体を含む。ある態様では、有糸分裂阻害剤は、Eg5キネシンの阻害剤または有糸分裂キナーゼ、例えば、AuroraAもしくはPlk1の阻害剤である。ある態様では、FZD結合剤またはポリペプチドまたは抗体と組み合わせて投与される化学療法剤が有糸分裂阻害剤を含む場合、治療されている癌または腫瘍は、乳癌または乳房腫瘍である。
【０２２８】
ある態様では、前記治療は、本発明の抗体(または他の剤)および放射線療法の併用投与を伴う。抗体(または剤)による治療は、放射線療法の投与の前に、放射線療法の投与と同時に、または放射線療法の投与の後に行ってもよい。当業者により決定されるように、このような放射線療法の任意の投与計画を使用することができる。
【０２２９】
いくつかの態様では、第2の抗癌剤は抗体を含む。従って、治療は、本発明の抗体(または他の剤)と、EGFR、ErbB2、HER2、DLL4、Notch、および/またはVEGFに結合する抗体を含むが、これに限定されない、さらなる腫瘍関連抗原に対する他の抗体との併用投与を伴ってもよい。例示的な抗DLL4抗体は、例えば、その全体が参照により本明細書に組み入れられる、米国特許出願公開第2008/0187532号に記載されている。ある態様では、第2の抗癌剤は、血管新生阻害剤である抗体(例えば、抗VEGF抗体)である。さらなる抗DLL4抗体は、例えば、国際公開公報第2008/091222号および国際公開公報第2008/0793326号、および米国特許出願公開第2008/0014196号、同第2008/0175847号、同第2008/0181899号、および同第2008/0107648号に記載されている。これらはそれぞれ、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。例示的な抗Notch抗体は、例えば、その全体が参照により本明細書に組み入れられる、米国特許出願公開第2008/0131434号に記載されている。ある態様では、第2の抗癌剤は、血管新生阻害剤である抗体(例えば、抗VEGF抗体)である。ある態様では、第2の抗癌剤は、Notchシグナル伝達阻害剤である。ある態様では、第2の抗癌剤は、アバスチン(ベバシズマブ)、ハーセプチン(トラスツズマブ)、ベクチビックス(VECTIBIX)(パニツムマブ)、またはエルビタックス(セツキシマブ)である。併用投与は、1種類の薬学的製剤に入れた、または別個の製剤を用いた同時投与を含んでもよく、どちらの順番でもよいが、活性剤の全てがその生物学的活性を同時に発揮できるように、一般的にある期間内で行われる連続投与を含んでもよい。
【０２３０】
さらに、治療は、1つまたは複数の種類のサイトカイン(例えば、リンホカイン、インターロイキン、腫瘍壊死因子、および/または増殖因子)の投与を含んでもよく、癌細胞の外科的除去、または治療を行っている医師により必要とみなされた他の任意の療法により達成されてもよい。
【０２３１】
疾患の治療のために、本発明の抗体または剤の適切な投与量は、治療されている疾患のタイプ、疾患の重篤度および経過、疾患の応答性、抗体または剤が治療目的または予防目的で投与されているかどうか、以前の療法、患者の病歴などによって、全て、治療を行っている医師の自由裁量で決まる。抗体または剤は、一回で投与されてもよく、数日〜数ヶ月間続く一連の治療にわたって投与されてもよく、治癒するまで、または疾患状態が緩和するまで(腫瘍の大きさが縮小するまで)投与されてもよい。最適な投与計画は、患者の身体における薬物蓄積を測定することによって計算することができ、個々の抗体または剤の相対効力に応じて変化する。投与を行っている医師は、最適な投与量、投与方法、および反復率を容易に決定することができる。ある態様では、投与量は0.01μg〜100mg/kg体重であり、1日に、1週間に、1ヶ月に、または1年に1回またはそれ以上与えることができる。ある態様では、抗体または他のFZD結合剤は、2週間に1回または3週間に1回与えられる。ある態様では、抗体または他のFZD結合剤の投与量は、約0.1mg〜約20mg/kg体重である。治療を行っている医師は、測定された滞留時間および体液または組織中の薬物濃度に基づいて、投薬のための反復率を評価することができる。
【０２３２】
V.Wnt遺伝子シグネチャーおよびその使用
さらに、本発明は、腫瘍におけるWntシグナル伝達活性を示す遺伝子シグネチャーであるWnt遺伝子シグネチャーを提供する。Wnt遺伝子シグネチャーは、腫瘍、患者、および/または療法の選択において使用することができる。
【０２３３】
Wnt遺伝子シグネチャーは、Wntシグナル伝達が活性化されていない腫瘍と比較した、Wntシグナル伝達が活性化されている(および/またはWntシグナル伝達に依存する)腫瘍における一組の遺伝子のディファレンシャルな発現を含む。ある態様では、Wntシグナル伝達は、標準的Wntシグナル伝達である。Wnt遺伝子シグネチャーは、Wntシグナル伝達の阻害剤(例えば、少なくとも1種類のヒトfrizzled受容体のアンタゴニストおよび/またはWntシグナル伝達阻害剤であるFZD結合剤)による治療に応答する可能性が高い腫瘍および/または患者の特定に有用である。
【０２３４】
ある態様では、Wnt遺伝子シグネチャーは、以下の表3に列挙した、1種類または複数の種類の遺伝子(すなわち、1種類、2種類、3種類、4種類、5種類、6種類、7種類、8種類、9種類、10種類、11種類、12種類、13種類、14種類、15種類、16種類、17種類、18種類、または19種類の遺伝子)を含む。「プローブセットID」の番号は、GeneChip(登録商標)ヒトゲノムU133＋2.0アレイ(「HG_U133_Plus_2」; Affymetrix, Santa Clara, CA)のプローブセットIDの番号である。Wntシグナル伝達が活性化している腫瘍(すなわち、Wnt遺伝子シグネチャーが陽性の腫瘍)において、Wnt遺伝子シグネチャーを構成する表3の遺伝子の発現レベルは、Wntシグナル伝達が活性化していない腫瘍と比較して上昇している。ある態様では、Wnt遺伝子シグネチャーは、以下の表3に列挙した2種類またはそれ以上の遺伝子を含む。ある態様では、Wnt遺伝子シグネチャーは、以下の表3に列挙した遺伝子の3つもしくはそれ以上、4つもしくはそれ以上、5つもしくはそれ以上、6つもしくはそれ以上、7つもしくはそれ以上、8つもしくはそれ以上、9つもしくはそれ以上、10もしくはそれ以上、11もしくはそれ以上、12もしくはそれ以上、13もしくはそれ以上、14もしくはそれ以上、15もしくはそれ以上、16もしくはそれ以上、17もしくはそれ以上、18もしくはそれ以上、または19もしくはそれ以上を含む。ある態様では、表3の1種類またはそれ以上の種類の遺伝子の発現レベルについて評価される腫瘍は、結腸直腸腫瘍である。ある態様では、Wnt遺伝子シグネチャーは、アキシン2および/またはFOXQ1を含む。ある態様では、腫瘍は結腸直腸腫瘍であり、Wnt遺伝子シグネチャーは、アキシン2、LGR5、および/またはFOXQ1を含む。
【０２３５】
（表３）例示的なWnt遺伝子シグネチャー遺伝子
2015177802.tif 000134
【０２３６】
Wnt経路阻害剤による治療に適した患者を選択する(もしくは患者を特定する)ために、または特定の療法の効力を評価するために、Wnt遺伝子シグネチャーを使用する方法も提供される。ある態様では、Wntシグナル伝達阻害剤は、FZD結合剤、例えば、アンタゴニストFZD抗体である。例えば、患者は、患者にある腫瘍または患者から取り除かれた腫瘍がWnt遺伝子シグネチャーを示すかどうか確かめることによって、FZD結合剤による治療に適していると特定することができる。ある態様では、Wnt遺伝子シグネチャーを検出する工程は、腫瘍における、表3の1種類または複数の種類の遺伝子の発現レベルを評価する行程を含む。Wnt遺伝子シグネチャーを構成する、表3の1種類または複数の種類の遺伝子の発現レベルが腫瘍において上昇していれば(従って、Wntシグナル伝達が腫瘍において活性化していることを示していれば)、患者は、FZD結合剤、例えば、Wntシグナル伝達を阻害する抗FZD抗体による治療に適していると特定される。特定の患者に適した療法を選択するためにWnt遺伝子シグネチャーを使用する方法も同様に提供される。
【０２３７】
本発明は、(a)腫瘍における、表3の1種類または複数の種類の遺伝子の発現レベルを得る工程、(b)1種類または複数の種類の遺伝子の発現レベルに基づいて、FZD結合剤による治療を開始するまたは継続するために患者を選択する工程、および(c)FZD結合剤を患者に投与する工程を含む、腫瘍を有する患者または腫瘍が除去された患者において癌を治療する方法を提供する。ある態様では、前記方法は、腫瘍における1種類または複数の種類の遺伝子の発現レベルを測定する工程を含む。ある態様では、1種類または複数の種類の遺伝子の発現レベルは対照または参照レベルと比較される。
【０２３８】
Wntシグナル伝達阻害剤による治療に応答し得る腫瘍を特定する方法も提供される。ある態様では、Wntシグナル伝達阻害剤は、FZD結合剤である。ある態様では、前記方法は、Wnt遺伝子シグネチャーについて腫瘍を試験する工程を含む。ある態様では、前記方法は、腫瘍における、表3の1種類または複数の種類の遺伝子の発現レベルを評価する工程を含む。
【０２３９】
Wnt遺伝子シグネチャーを示すと特定された腫瘍に対して薬物候補をスクリーニングする方法も提供される。ある態様では、薬物候補は、Wntシグナル伝達阻害剤である。このような薬物候補は、好ましくは、Wntシグナル伝達が活性化している腫瘍、および/またはWntシグナル伝達に依存する腫瘍に対する効力について試験される。本発明はまた、腫瘍における、表3の1種類または複数の種類の遺伝子の発現レベルを評価する工程、(b)1種類または複数の種類の遺伝子の発現レベルに基づいて(少なくとも一部基づいて)、薬物候補による試験のために腫瘍を選択する工程、および(c)腫瘍に対する薬物候補の効果を試験する工程を含む、薬物候補をスクリーニングする方法を提供する。
【０２４０】
さらに、ある態様では、Wntシグナル伝達が活性化している腫瘍の治療の効力を評価するために、Wnt遺伝子シグネチャーに対する薬物の効果を確認および使用すことができる。ある態様では、これは、患者の治療をモニタリングする方法を提供する。一部の別の態様において、これは、薬物候補の効力を評価する方法を提供する。ある態様では、表3の1種類または複数の種類の遺伝子の発現レベルの減少(すなわち、Wnt遺伝子シグネチャーの低下または消失)は治療の効力を示す。
【０２４１】
ある態様では、Wnt遺伝子シグネチャーの1種類または複数の種類の遺伝子のレベルを評価する工程は、1種類または複数の種類の遺伝子のポリヌクレオチドの発現レベルを確かめる工程を含む。ある態様では、Wnt遺伝子シグネチャーを検出する工程は、シグネチャーを構成する1種類または複数の種類の遺伝子のポリヌクレオチドのmRNA発現を検出する工程を含む。ある態様では、mRNA発現の検出はノーザンブロットを介するものである。ある態様では、mRNA発現の検出は、癌幹細胞シグネチャーを構成するポリヌクレオチドを特異的に増幅するプライマーセットを用いた、RT-PCR、リアルタイムPCR、または定量PCRを介するものである。ある態様では、mRNAの検出は、試料を、癌幹細胞遺伝子シグネチャーを構成するポリヌクレオチドに相補的な核酸プローブに曝露する工程を含む。ある態様では、試料のmRNAは、検出前にcDNAに変換される。ある態様では、mRNAの検出は、Wnt遺伝子シグネチャーの1種類または複数の種類の遺伝子にハイブリダイズするポリヌクレオチドを含むマイクロアレイを介するものである。
【０２４２】
ある態様では、Wnt遺伝子シグネチャーの1種類または複数の種類の遺伝子のレベルを評価する工程は、1種類または複数の種類の遺伝子によってコードされるポリペプチドを検出する工程を含む。ある態様では、1種類または複数の種類の遺伝子のポリペプチド発現産物のレベルの評価は、試料を、ポリペプチドに特異的な抗体に曝露する工程、および抗体とポリペプチドとの結合を、例えば、定量免疫蛍光またはELISAによって検出する工程を含む。他の検出手段も当業者に公知である。例えば、米国特許第6,057,105号を参照されたい
【０２４３】
ストリンジェントな条件下で、表3の1種類または複数の種類の遺伝子にハイブリダイズするポリヌクレオチドを含むアレイも提供される。アレイを含むキットも提供される。
【０２４４】
表3の1種類または複数の種類の遺伝子の発現産物に結合する抗体を含むキットも提供される。
【０２４５】
VI.Fzd結合剤を含むキット
本発明は、本明細書に記載の抗体または他の剤を含み、本明細書に記載の方法を実施するのに使用することができるキットを提供する。ある態様では、キットは、1つまたは複数の容器に入れられた、1種類または複数の種類のヒトfrizzled受容体に対する少なくとも1種類の精製された抗体を含む。ある態様では、キットは、全ての対照を含む、検出アッセイを行うのに必要および/または十分な成分の全て、アッセイを行うための説明書、ならびに分析および結果の表示に必要な任意のソフトウェアを含む。当業者であれば、本発明の開示された抗体または剤を、当技術分野において周知の確立されたキット形式の1つに容易に組み込むことができることを容易に認めるだろう。
【０２４６】
さらに、FZD結合剤(例えば、FZDに結合する抗体)、ならびに第2の抗癌剤を含むキットが提供される。ある態様では、第2の抗癌剤は、化学療法剤(例えば、ゲムシタビンまたはイリノテカン)である。ある態様では、第2の抗癌剤は、血管新生阻害剤である。ある態様では、第2の抗癌剤は、Notchシグナル伝達阻害剤(例えば、抗DLL4または抗Notch抗体)である。
【０２４７】
FZD結合剤、および上の表3にある1種類または複数の種類の遺伝子(「例示的なWnt遺伝子シグネチャー遺伝子」)の発現を評価するための試薬を含むキットも提供される。
【０２４８】
本開示の態様を、以下の非限定的な実施例を参照してさらに明確にすることができる。実施例は、本開示のある特定の抗体の調製および本開示の抗体を用いるための方法を詳述する。本開示の範囲から逸脱することなく、材料と方法の両方に多くの変更を加えることができることは当業者には明白であろう。
【実施例】
【０２４９】
本明細書に記載の実施例および態様は例示にすぎず、これらを考慮して、様々な変更および修正が当業者に示唆され、本願の精神および範囲の中に含まれることが理解される。
【０２５０】
実施例1
抗FZD抗体の特定/作製
1種類または複数の種類のヒトFrizzled受容体を特異的に認識するヒト抗体は、ファージディスプレイを用いて単離することができる。例えば、ヒト抗体可変ドメインを含有する合成抗体ライブラリーを、ヒトFZD7受容体の細胞外ドメインの特異的かつ高親和性の認識についてパンニング(pan)することができる。望ましい特徴を有する特異的なFabが特定されたら、CHO細胞においてヒト抗体を発現させるために、Fabのヒト可変領域を、ヒトIgG2重鎖および軽鎖(κまたはλ)を含有するIg発現ベクターにクローニングする。
【０２５１】
ファージディスプレイを用いて、FZD7の細胞外ドメインに結合する特異的Fabである18R8を特定した。ヒトFabファージライブラリーからの2x1013個のFabディスプレイファージ粒子を、受動免疫された組換えFZD7 ECD Fcタンパク質とインキュベートした。非特異的ファージを洗い流し、次いで、DTTによって特異的ファージを溶出させた。溶出したアウトプットを用いてTG1 F+細菌に感染させ、ヘルパーファージによってレスキューした。次いで、IPTG(0.25mM)によってFabディスプレイを誘導した。このレスキューした1回目のアウトプットは、さらなる選択回のための出発点として役立った。選択は3回目まで続け、次いで、アウトプットをELISAにおいて、組換えFZD7 ECD Fcタンパク質に対する特異的Fabについてスクリーニングした。ヒトFZD7に特異的に結合するFabを特定した。
【０２５２】
特定されたFabの可変領域の配列を得た。部位特異的変異誘発によって、親配列からN結合型グリコシル化部位を除去した。重鎖CDR1にあるN結合型グリコシル化部位AsnをHisに変えた。この変異は、哺乳動物系における発現間のグリコシル化を阻止するために行った。結果として生じたFabを18R8と名付けた。18R8の重鎖および軽鎖CDR配列を以下の表4に示した。18R8のVH配列およびVL配列を、それぞれ、SEQ ID NO:10およびSEQ ID NO:12に示した。
【０２５３】
（表４）18R8および18R5ヒト抗体のCDR
2015177802.tif 000135
*N結合型グリコシル化部位を除去するための部位特異的変化に下線を付した。
【０２５４】
抗FZD Fab 18R5は、18R8 FabのVH-CH1鎖と、18R8が特定された最初のFabファージライブラリーに由来する様々なVL-CL鎖を結合することによって作製した。18R5は、固定化された組換えFZD7 ECD Fcタンパク質による3回のパニング後にライブラリーから単離された。18R5のCDRの配列を上の表4に示した。18R5抗体のVLは、SEQ ID NO:14に示した配列を有する。18R5抗体の重鎖CDRおよびVHは、18R8抗体のものと同一である。
【０２５５】
CHO細胞において発現させるために、18R8および18R5 Fabのヒト可変領域を、ヒトIgG2重鎖および軽鎖(λ)を含有するIg発現ベクターにクローニングした。(シグナル配列を含む)18R8 IgG抗体の重鎖および軽鎖のアミノ酸配列を、それぞれSEQ ID NO:11およびSEQ ID NO:13に示した。各鎖のアミノ酸配列のN末端にあるシグナル配列は、分泌の際に切断される。18R8 IgG抗体の重鎖および軽鎖をコードする核酸配列を、それぞれ、SEQ ID NO:18およびSEQ ID NO:20に示した。18R5 IgG抗体の重鎖および軽鎖のアミノ酸配列を、それぞれ、SEQ ID NO:11およびSEQ ID NO:15に示した(これもまた、各鎖のアミノ酸配列のN末端にあるシグナル配列は、分泌の際に切断される)。18R5 IgG抗体の重鎖および軽鎖をコードする核酸配列を、それぞれ、SEQ ID NO:18およびSEQ ID NO:22に示した。プロテインA精製を用いて抗体を精製した。
【０２５６】
18R8および18R5抗体のKDを、Biacore Lifescience(GE Healthcare)からのBiacore 2000システムを用いて求めた。具体的には、精製された抗Fzd7抗体を、HBS-P(0.01M HEPES pH7.4、0.15M NaCl、0.005％v/v界面活性剤P20)で、100〜0.78nMまで連続2倍希釈した。CM5 Biacoreチップ上に固定化された組換えFzd Fcタンパク質に対して、それぞれの希釈液を試験した。結合速度および解離速度を測定し、Biaevaluationソフトウェアプログラムを用いてKD値を求めた(表5、以下)。
【０２５７】
（表５）18R8および18R5 IgG抗体の親和性
2015177802.tif 000136
【０２５８】
実施例2
抗FZD抗体のFACS分析によって、複数の種類の細胞表面ヒトFZDとの結合が証明された
フローサイトメトリー分析を用いて、抗体が細胞表面発現FZDタンパク質に結合する能力を確かめた。
【０２５９】
選択されたFZDタンパク質の強い細胞表面発現を可能にするために、標準的な組換えDNA技術を用いて、FZDをコードするポリヌクレオチドの上流にCMVプロモーターを含む哺乳動物発現プラスミドを作製した(このような構築物を「FL FLAGなし」と名付けた)。10種類のヒトfrizzledタンパク質それぞれについて、類似の発現プラスミドを作製した。FZD発現ベクターの別バージョンも調製した。ここでは、標準的な組換え技術によって、成熟FZDタンパク質のN末端に融合したN末端シグナル配列-FLAGエピトープタグをコードするポリヌクレオチドも作製した(このような構築物を「FL flag」と名付けた)。さらに、N末端シグナル配列-FLAGエピトープに融合した、FZDのCRDドメイン(「fri」ドメインとも呼ばれる)またはFZDタンパク質のN末端細胞外ドメイン全体からなるキメラタンパク質(それぞれ、「fri flag」および「ECD flag」と名付けた)、ならびにヒトCD4タンパク質の膜貫通ドメインおよび細胞質ドメインをコードするC末端部に融合した、FZDのCRDドメインまたはFZDタンパク質のN末端細胞外ドメイン全体からなるキメラタンパク質をコードする発現プラスミドを設計した。
【０２６０】
フローサイトメトリーによってFZDに対する抗体結合を測定するために、FZD発現ベクターおよびトランスフェクションマーカーGFPをHEK293細胞にコトランスフェクトした。トランスフェクションの24〜48時間後に、細胞を懸濁液中に集め、抗FZD抗体(特別の定めのない限り10μg/ml)またはバックグラウンド抗体結合を検出するために対照IgGと氷上でインキュベートした。細胞を洗浄し、一次抗体を、蛍光発色団が結合しているFcドメイン特異的二次抗体(例えば、フィコエリトリン結合抗ヒトIgG)で検出した。次いで、標識細胞をフローサイトメトリーによって分析して、FZDタンパク質の細胞表面発現を特異的に認識する抗FZD抗体を特定した。モノクローナル抗体18R5および18R8は、トランスフェクト細胞上のFZDを認識した。図1および図2に示したように、18R8および18R5は両方とも、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8を含む複数の種類のFZDに結合する。18R8および18R5がそれぞれのFZDタンパク質に結合する相対能力を調べるために、結合反応中の抗体量を変える滴定分析を行った(図2)。この分析によって、それぞれのFZD受容体(FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8)に対する18R5の結合能力は、18R8より大きいことが証明された。
【０２６１】
実施例3
18R8および18R5によるWntシグナル伝達の阻害
抗FZD IgG抗体18R8および18R5がWntシグナル伝達経路の活性化をブロックする能力を、ルシフェラーゼレポーターアッセイを用いてインビトロで確かめた。
【０２６２】
STF293細胞を、抗生物質および10％FCSを添加したDMEM中で培養した。STF293細胞は、(1)標準的Wntシグナル伝達レベルを測定するために、7コピーのTCF結合部位がホタルルシフェラーゼレポーター遺伝子のプロモーターの上流に連結している8xTCF Lucレポーターベクター(Gazit et al., 1999, Oncogene 18:5959-66)、および(2)トランスフェクション効率の内部対照としてウミシイタケ(Renilla)ルシフェラーゼレポーター(Promega; Madison, WI)が安定に組み込まれている293細胞である。細胞を培養プレートに添加した。試験しようとするFZD抗体を添加した(または抗体なし)。次いで、細胞を、Wnt3aを安定発現するL細胞(ATCC CRL-2647)から調製されたWnt3A調整培地、またはWnt3Aを過剰発現しないL細胞(ATCC細胞株CRL-2648)からの対照調整培地の存在下または非存在下でインキュベートした。一晩インキュベーション後に、デュアルルシフェラーゼアッセイキット(Promega; Madison、WI)を用いて、ルシフェラーゼレベルを測定した。ホタルルシフェラーゼ活性をウミシイタケルシフェラーゼ活性に対して規準化した。
【０２６３】
このように、18R8および18R5抗体がWnt誘導性経路活性化を阻害する能力を確かめた。STF293細胞を異なる濃度の18R8または18R5 IgG抗体で処理し、Wnt3A調整培地を添加した。デュアルルシフェラーゼアッセイキットを用いて、18時間後に細胞をアッセイした。結果を図3に示した。抗FZD抗体18R5を用いて、Wnt3a経路のTCFシグナル伝達の大きな阻害が観察された。
【０２６４】
さらなる実験において、18R8抗体が異なるWntリガンドによるシグナル伝達に拮抗する能力を確かめた。Fugene6(Roche)によって48時間、Wnt1、Wnt2、Wnt2b2、Wnt3、Wnt3a、Wnt7a、Wnt7b、Wnt8a、Wnt9b、およびWnt10bをHEK293細胞にトランスフェクトした。Wnt3A調整培地(「WNT3ACM」)を、活性化の正の対照として使用した。STF293細胞を、抗生物質および10％FCSを添加したDMEM中で培養し、20μg/ml 18R8抗体で処理したか、抗体で処理しなかった。次いで、Wnt過剰発現HEK293細胞を添加した。処理して18時間後に、デュアルルシフェラーゼアッセイキットを用いてルシフェラーゼレベルを測定した。結果を図4に示した。抗FZD抗体18R8は、Wnt3Aに加えて、Wnt1、Wnt2、Wnt3、Wnt7A、Wnt7B、およびWnt10Bの阻害を含む、様々なWntのシグナル伝達を阻害することが示された。
【０２６５】
実施例4
18R8はFZDとWntとの結合をブロックする
18R8が、FZDとWntとの結合をブロックする能力を評価するために、1.32μg/μlの可溶性のFriドメイン含有FZD8-Fc(ヒトIgG1 Fcとインフレームに連結したFZD8アミノ酸1〜157)2μlを、Wnt3Aのみまたは18R8 IgG抗体(4μlの3.71μg/μlとして添加した)の存在下でWnt3A(20μlのWnt3A調整培地として添加した)に結合するように培地に添加した。混合物を単独で、またはプロテインA セファロースビーズ(GE Healthcare products; PBSに溶解した50％溶液20μl)の存在下で、4℃で2時間インキュベートした。インキュベーション後に、各試料中のプロテインAビーズ(およびプロテインAビーズと複合体化した全てのタンパク質)を回転によって取り出し、8xTCFルシフェラーゼ活性を誘導する能力について上清をアッセイした。標準的Wntシグナル伝達レベルを測定するために、8xTCF(8コピーのTCF結合ドメインがホタルルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流にある)を安定発現し、抗生物質および10％FCSを添加したDMEM中で培養したSTF293細胞に、上清を添加した。STF293細胞を処理して18時間後に、デュアルルシフェラーゼアッセイキット(Promega; Madison, WI)を用いて、ルシフェラーゼレベルを測定した。
【０２６６】
図5に示したように、Wnt3A＋プロテインAによって、ルシフェラーゼ単位(RLU)により測定されたように、レポーター遺伝子の強力な活性化が誘導される(図5、カラム1)。Fzd8-fcが添加されると、Wnt3A-Fzd8とFc融合タンパク質とプロテインA セファロースビーズとの複合体が誘導される。プロテインA-Wnt3A-Fzd8複合体が遠心分離によって除去されると、結果として生じる上清は、もはやレポーター遺伝子を活性化することができない(図5、カラム2)。18R8が添加されると、恐らく、この抗体がFzd8のWnt3A相互作用ドメイン上でブロックすることによって、この複合体は破壊される。自身のFc部分を介してプロテインAと容易に相互作用することができるプロテインA-Fzd8-fc複合体は、18R8と共に除去されるが、レポーター活性は容易に観察することができるので、このことは、複合体化しなかったWnt3Aの濃度が十分にあったことを示唆している(図5、カラム3)。プロテインAによって18R8が除去されなくてもWnt3A活性化の回復を示さないので、18R8はSTF293細胞上に存在する内因性Fzd上でも機能する(図5、カラム6)。
【０２６７】
図5のデータは、インキュベーション反応に18R8 IgG抗体が存在することによって、FZD8-Fcのみで観察された活性と比較して、上清中のWnt3A活性が保持されたことを示す。これらの結果から、18R8は、FZD8がWnt3Aに結合する能力をブロックし、抗体と、18R8により認識されるエピトープとが結合することによって、Wnt-FZD相互作用をブロックできることが分かる。
【０２６８】
実施例5
18R8および18R5のエピトープマッピング
18R8 IgG抗体により認識されるFZDエピトープを特定するために、エピトープマッピングを行った。細胞表面発現FZDのフローサイトメトリー分析を用いて、抗体結合を測定した。FZD8のFriドメインのN末端に融合し、次に、CD4タンパク質の膜貫通ドメインおよび細胞内ドメインに融合した、N末端シグナル配列FLAGエピトープタグをコードするポリヌクレオチドの上流にCMVプロモーターを含む哺乳動物発現プラスミドベクターを、標準的な組換え技術によって作製した。この発現構築物は、細胞表面上でのFZD8 Friドメインの発現、ならびに発現をモニタリングするためのFLAGエピトープタグの発現を可能にする。次いで、部位特異的変異誘発を用いて、FZDの細胞外ドメイン内の選択されたアミノ酸を改変した。FZDをコードする発現ベクターおよびトランスフェクションマーカーGFPをコードする発現ベクターをHEK293細胞にコトランスフェクトした。トランスフェクションの48時間後に、細胞を懸濁液に入れて集め、バックグラウンド抗体結合を検出するために抗FZD抗体または対照IgGと氷上でインキュベートした。細胞を洗浄し、蛍光発色団が結合している抗抗体二次抗体を用いて、一次抗体を検出した。次いで、抗FZD抗体と細胞表面FZDとの結合を測定するために、フローサイトメトリーによって標識細胞を分析した。
【０２６９】
このように、抗FZD抗体の結合に重要なFZD細胞外ドメイン内の特定のアミノ酸を特定した。FZD8のアミノ酸残基82〜83をPDからSQに変異させた時に、18R8によるFZD8の結合は大きな影響を受けなかった(図6)。同様に、アミノ酸109Sが109Qに変化した時に、結合への影響ははっきりと観察されなかった。他方で、FZD8の残基70〜71がHQからAEに変化した時に、18R8による細胞上のFZD8の結合は明らかに減少した(図6および図7)。アミノ酸66〜67がGLからAAに変異した時に、またはアミノ酸68〜69がEVからQLに変異した時に、またはアミノ酸126〜127がFGからNVに変異した時に、18R8抗体と細胞上のFZD8との結合は同じように失われた。FZDの細胞外ドメインのある特定のアミノ酸が置換された時に、FZDへの結合が失われたことから、抗体の特定の認識部位が明らかになった。このように、抗体18R8は、FZD8のアミノ酸66〜71 GLEVHQ(SEQ ID NO:25)およびヒトFZD8のアミノ酸124〜128 GFを含むエピトープに結合することが確かめられた。このエピトープ領域は、FZD8が結合するヒトfrizzled受容体(すなわち、FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8)全体にわたってよく保存されており、FZD8が結合しないヒトfrizzled受容体(すなわち、FZD3、FZD4、FZD6、FZD9、またはFZD10)では高度に保存されていない。
【０２７０】
18R5 IgGおよび18R8 IgGと、細胞上の野生型FZD8および変異体FZD8との結合を比較したFACS実験も行った。これらの実験から、18R8抗体および18R5抗体はFZD8上の類似のエピトープに結合することが証明された(図7)。
【０２７１】
実施例6
生物学的結合部位(FZD受容体のBBS)の特定
Wntシグナル伝達を阻害する抗体が発見され、これらの抗体が結合するFZDタンパク質内のエピトープが発見されたことで、今や、FZDタンパク質構造のどの領域がWntシグナル伝達に重要であるか分析できるようになった。これを調べるために、マウスFzd8のFriドメインの結晶構造を調べた。本発明者らは、18R8および18R5の結合エピトープが、特定の機能上の役割が以前に認められていなかったFZD構造の領域内にあることを特定した。さらに、このエピトープは、切れ込みによって分けられた、Fzdの2つの別々の表面エレメント(本発明者らは「上端」および「下端」と名付けた)を含有していた。10種類のヒトfrizzled受容体を比較した時に、この切れ込みの下部に並んでいるアミノ酸の同一性が著しく保存されていることも発見された。18R8および18R5が結合する、この切れ込みならびに「上端」および「下端」を含む領域は、FZDの生物学的結合部位(BBS)と名付けられた。以前に報告されたマウスFZD8結晶構造の分析(Dann CE et al., Nature 412 (6842)86-90, 2001)およびソフトウェアプログラムPymolを用いて行った分析に基づく、Fzd Friドメインの構造の画像を図9に示した。白丸で示した生物学的結合部位(BBS)を含むFzdタンパク質領域を有するFZD Friドメインの表面図を、左上の画像に示した。BBSの「上端」、「下端」、および「切れ込み」と名付けた領域にはそれぞれ、パネルの下部にある別々の画像に、暗い表面の色で強調した。図9の右上の画像は、10種類のヒトFzdファミリーメンバーの中の9種類または10種類において保存されている残基を暗い表面で強調している。
【０２７２】
実施例7
インビボでの18R5による腫瘍成長の阻害
18R5によるWnt依存性腫瘍成長の阻止
5〜7週齢の雌NOD/SCIDマウスの右上の乳房脂肪パッドに、50,000個のマウス乳房腫瘍ウイルス(MMTV)-WNT1腫瘍由来細胞を注射した。トランスジェニック(MMTV)-Wnt-1マウスは、過形成、浸潤性腺管癌、および遠隔転移を含む乳房腫瘍形成の別々の段階を示し、従って、この乳癌マウスモデルは、腫瘍の形成および成長におけるWntの役割を分析するための有用なツールである(Nusse and Varmus(1982) Cell 31:99-109)。これらのマウスからの腫瘍を解離し、腫瘍増殖のために、これらの解離した腫瘍細胞を使用した。腫瘍細胞を乳房脂肪パッドに移植したマウスを週2回モニタリングした。腫瘍が触知可能になったら、腫瘍を週2回測定し、式1/2(axb2)を用いて、腫瘍量を求めた。式中、a=長さ、b=幅である。データは平均および平均±S.E.M.で表した。群平均は、スチューデント両側独立t検定を用いて比較した。<0.05の確率(p)値で有意差があると解釈した。19日目に、平均腫瘍量が44mm3のマウスを無作為に2つの群に分けた。1群は10匹の動物からなった。動物に、対照抗体または18R5 IgG抗体(10mg/kg)のいずれかを注射した。抗体の投与は、腹膜内空洞に週2回、注射することによって行った。対照抗体を用いて治療された腫瘍と比較して、抗体18R5による治療によって腫瘍成長は完全に消失した(図10;p=0.002)。
【０２７３】
18R5およびイリノテカンの併用治療による0MP-C28異種移植片の腫瘍成長の低下
別の態様において、OMP-C28結腸腫瘍の異種移植片の成長を弱めることができるかどうか、抗FZD抗体を分析した。解離したヒトOMP-C28細胞(動物1匹につき10,000個)を、6〜8週齢の雄NOD/SCIDマウスに皮下注射した。腫瘍成長を毎週モニタリングし、腫瘍が触知可能になったら腫瘍測定を開始した。24日目に、平均腫瘍量が129mm3のマウスを無作為に4つの群に分けた。1群は10匹の動物からなった。動物に、対照抗体、または18R5 IgG抗体(10mg/kg)、またはイリノテカン(7.5mg/kg)、または18R5およびイリノテカンの組み合わせを注射した。抗体およびイリノテカンの投与は、腹膜内空洞に週2回、注射することによって行った。腫瘍を週2回測定し、式1/2(axb2)を用いて、腫瘍量を求めた。式中、a=長さ、b=幅である。データは平均および平均±S.E.M.で表した。群平均は、スチューデント両側独立t検定を用いて比較した。<0.05の確率(p)値で有意差があると解釈した。図11に示したように、18R5で治療すると、腫瘍成長が40％低下した(p=0.02)。さらに、18R5およびイリノテカンにより治療すると、イリノテカンのみによる治療と比較して腫瘍成長が53％低下した(p=0.0002対イリノテカンのみ)(図11)。従って、18R5は、OMP-C28結腸腫瘍モデルにおいて、単一の剤として、ならびにイリノテカンと組み合わせて、抗腫瘍成長活性を証明した。
【０２７４】
18R5およびゲムシタビンの併用治療によるOMP-Pn4異種移植片の腫瘍成長の低下
別の態様では、OMP-Pn4膵臓腫瘍の異種移植片の成長を弱めることができるかどうか、抗FZD抗体を分析した。NOD/SCIDマウスはHarlan(Indianapolis, Indiana)から購入し、研究の前に数日間、順応させた。インビボ癌幹細胞由来膵臓異種移植片モデルの確立および特徴付けは以前に述べられた(Li et al., Cancer Res., 67:1030-7, 2007)。効力研究のために、OMP-Pn4ヒト膵臓腫瘍細胞を単一細胞懸濁液に解離し、FACS緩衝液の1:1(v/v)混合物(2％熱失活胎仔ウシ血清および20mM Hepesを添加したハンクス液[HBSS])ならびにMatrigel(BD Bioscience, San Jose, CA)に再懸濁し、50,000個の細胞/100μLを含有する25ゲージ針を用いて、6〜7週齢の雄NOD/SCIDマウスの右側腹部領域に皮下移植した。腫瘍成長を毎週モニタリングし、腫瘍が触知可能になったら腫瘍測定を開始した。36日目に、平均腫瘍量が約120mm3に達し、腫瘍を有する動物を無作為に分けた(1群につき9匹からなる4つの群)。2日後に治療を開始した。動物に、対照抗体、18R5 IgG抗体(10mg/kg)、ゲムシタビン(40mg/kg)、または18R5 IgG抗体およびゲムシタビンの組み合わせを注射した。抗体および/またはゲムシタビンの投与は、腹膜内空洞に週1回、注射することによって行った。電子キャリパ(Coast Tools Company, San Leandro, CA)を用いて、腫瘍成長を測定した。腫瘍を週1回測定し、式1/2(axb2)を用いて、腫瘍量を求めた。式中、a=長さ(腫瘍の最長軸)、b=幅(腫瘍の最短軸)である。動物の体重が15％超減少していれば、動物の体重を毎日測定し、動物の体重が20％減少していれば、安楽死させた。データは平均および平均±S.E.M.で表した。群間の平均値の差は、ノンパラメトリックt検定によって解析した。多重比較では、一元配置ANOVA検定と事後t検定比較を使用した。p<0.05の差であれば有意差があるとみなした。統計解析用のソフトウェアは、GraphPad Prism4(GraphPad Software Inc., San Diego, CA)によるものであった。研究の終わりに、CO2チャンバーを使用し、その後に頸部脱臼によって、マウスを安楽死させた。RNAおよび組織学分析のために腫瘍を集めた。残りの腫瘍を、癌幹細胞頻度を分析するための単一細胞懸濁液に処理するために冷medium 199に移した。
【０２７５】
OMP-Pn4異種移植片研究の結果を図12に示した。単独療法としての18R5抗体による治療は、この実験において腫瘍成長の大幅な低下をもたらさなかった。しかしながら、18R5およびゲムシタビンにより治療すると、腫瘍成長は、ゲムシタビンによる治療を超えて42％低下した(図12;p=<0.001対ゲムシタビンのみ)。従って、18R5は、OMP-Pn4膵臓腫瘍モデルにおいて、認可された標準治療化学療法剤であるゲムシタビンと組み合わせて相乗的な抗腫瘍成長活性を証明した。
【０２７６】
18R5およびパクリタキセルの併用治療によるPE-13乳房腫瘍成長の低下
10,000個のPE-13ヒト乳房腫瘍細胞(HER2陰性)をNOD-SCIDマウスに移植し、約120mm3の平均体積に達するまで、22日間成長させた。次いで、動物を無作為に、それぞれ10匹の動物からなる4つの群に分け、対照抗体、抗FZD 18R5、パクリタキセル(タキソール(登録商標))、または18R5＋パクリタキセルを投与した。図37は、対照抗体、抗FZD 18R5、パクリタキセル、または18R5＋パクリタキセルが投与されたマウスの平均腫瘍量を示す。抗体は、10mg/kg、IP、週2回、投与した。パクリタキセルは、10mg/kg、IP、週1回、投与した。図37に示した日に、腫瘍を測定した。図38は、18R5＋パクリタキセル群の個々の動物の腫瘍成長を示す。18R5＋パクリタキセル治療は、抗腫瘍活性および確立した乳房腫瘍の退縮をもたらすことが示された。
【０２７７】
実施例8
癌幹細胞頻度に対する効果を確かめるためのアッセイ
固形腫瘍癌幹細胞に対するFZDに結合する剤または抗体の効果、および癌幹細胞を含む腫瘍の腫瘍形成能に対するFZDに結合する剤または抗体の効果を評価するために、限界希釈アッセイ(LDA)を使用することができる。このアッセイは、FZDに結合する抗体または他の剤を用いて治療された動物からの腫瘍内の癌幹細胞頻度を確かめるために、およびこの頻度と、対照動物からの腫瘍の癌幹細胞頻度とを比較するために使用することができる。
【０２７８】
OMP-C28腫瘍内の癌幹細胞に対する18R5およびイリノテカンの併用治療の効果
前記のOMP-C28異種移植片研究(実施例7)からの対照および治療された腫瘍を、研究の終わり(48日目)に採取した。腫瘍を処理し、単細胞に解離した。次いで、腫瘍細胞を、ビオチン化マウス抗体(α-マウスCD45-ビオチン1:200希釈およびラットα-マウスH2Kd-ビオチン1:100希釈, BioLegend, San Diego, CA)と氷上で30分間インキュベートした後に、磁石の力を借りてマウス細胞を取り出すために、ストレプトアビジン標識磁気ビーズ(Invitrogen, Carlsbad, CA)を添加した。
【０２７９】
LDAのために、懸濁液中のヒト細胞を採取し、計数し、適切な細胞用量(5個、25個、および125個の細胞)を含むFACS緩衝液をMatrigelと1:1混合物で混合し、NOD/SCIDマウスに皮下注射した(細胞投与1回につき1治療群につき10匹のマウス)。腫瘍を4ヶ月まで成長させる。望ましい時点で、抗FZD抗体で治療された腫瘍細胞を注射した全ての群において、検出可能な腫瘍を有するマウスのパーセントを求め、対照において検出可能な腫瘍を有するマウスのパーセントと比較する。例えば、125個の対照治療腫瘍細胞を注射し、検出可能な腫瘍を有するマウスの数を求め、125個のFZD抗体治療腫瘍細胞を注射し、検出可能な腫瘍を有するマウスの数と比較する。次いで、L-Calc(商標)ソフトウェア(StemCell Technologies Inc.)を用いて、癌幹細胞頻度を計算する。簡単に述べると、ポアソン統計に基づくと、37％の動物が腫瘍を発症しなければ、既知数の注射細胞の中に、ちょうど1個の癌幹細胞が存在する。
【０２８０】
細胞表面マーカーの分析のために、単一腫瘍細胞懸濁液を、蛍光色素が直接結合している抗ESA(Biomeda)および抗CD44(BD Biosciences)抗体を用いて染色した。死細胞は、バイアビリティダイ(viability dye)DAPIを用いて排除した。フローサイトメトリーは、FACS Aria(Becton Dickinson)を用いて行った。側方散乱光および前方散乱光プロファイルを用いて、細胞凝集塊を排除した。対照抗体を用いて治療された腫瘍の分析から、腫瘍集団全体の64％がESAおよびCD44を両方とも高レベルで発現することが明らかになった(図39)。図39に示したように、二重陽性集団は、イリノテカンのみによる処理の影響を大きく受けなかったが(55％)、18R5または18R5とイリノテカンの組み合わせによる治療によって二重陽性集団は減少した(それぞれ、40％および32％)。
【０２８１】
OMP-Pn4腫瘍内の癌幹細胞に対する18R5およびゲムシタビンの併用治療の効果
前記のOMP-Pn4異種移植片研究(実施例7)からの対照および治療された腫瘍を、41日間の治療の終わりに採取した。腫瘍を処理し、単一細胞に解離した。次いで、腫瘍細胞を、ビオチン化マウス抗体(α-マウスCD45-ビオチン1:200希釈およびラットα-マウスH2Kd-ビオチン1:100希釈、BioLegend, San Diego, CA)と氷上で30分間インキュベートし、その後に、マウス細胞を取り出すためにストレプトアビジン標識磁気ビーズ(Invitrogen, Carlsbad, CA)を添加した。懸濁液中に残っているヒト細胞を集め、計数し、適切な細胞用量(30個、90個、270個、および810個の細胞)まで希釈し、1:1(v/v)FACS緩衝液およびMatrigelの混合物中で混合し、NOD/SCIDマウスに皮下注射した(細胞投与1回につき1治療群につき10匹のマウス)。図40に示したように、75日間、腫瘍を成長させた。図40の各点は、個々のマウスの腫瘍量を示す。抗FZD抗体で治療された腫瘍細胞を注射した全ての群において、検出可能な腫瘍を有するマウスのパーセントを求め、対照において検出可能な腫瘍を有するマウスのパーセントと比較した。例えば、810個の対照治療腫瘍細胞を注射し、検出可能な腫瘍を有するマウスの数を求め、810個のFZD抗体治療腫瘍細胞を注射し、検出可能な腫瘍を有するマウスの数と比較した。次いで、L-Calc(商標)ソフトウェアを用いて、癌幹細胞頻度を計算するために、腫瘍成長頻度を使用する。各治療群の計算した癌幹細胞頻度を図41に示した。18R5のみによる治療および18R5とゲムシタビンとを組み合わせた治療によって癌幹細胞頻度が低下したが、ゲムシタビンのみによる治療は効果がなかった。
【０２８２】
実施例9
FZD抗体の作製
抗原の作製
抗体作製のための抗原として、ヒトFZD受容体(FZD)の細胞外ドメイン(ECD)またはFriドメイン(Fri)の組換えポリペプチド断片を作製する。標準的な組換えDNA技術を用いて、望ましいヒトfrizzled受容体のこれらのドメインのアミノ酸をコードするポリヌクレオチドを単離する。これらのポリヌクレオチドのN末端にヒトFcタグまたはヒスチジンタグをインフレームで連結し、昆虫細胞におけるバキュロウイルスを介した発現用のトランスファープラスミドベクターにクローニングする。標準的なトランスフェクション、感染、および細胞培養プロトコールを用いて、対応するFZDポリペプチドを発現する組換え昆虫細胞を作製する(O'Reilley et al., Baculovirus expression vectors: A Laboratory Manual, Oxford: Oxford University Press (1994))。
【０２８３】
プロテインAおよびNi++キレートアフィニティクロマトグラフィーを用いて、昆虫細胞調整培地から抗原タンパク質を精製する。精製された抗原タンパク質をPBS(pH=7)に対して透析し、約1mg/mlまで濃縮し、免疫のために調製中に滅菌濾過する。
【０２８４】
免疫化
標準的な技法を用いて、マウスを、精製されたFZD抗原タンパク質で免疫する。初回免疫の約70日後に、ELISAおよびFACS分析を用いて、マウス一匹一匹からの血液を抗原認識についてスクリーニングする(下記で詳述する)。最後の抗原追加免疫のために、最も高い抗体価を有する2匹の動物を選択する。この後に、ハイブリドーマ作製のために脾臓細胞を単離する。ハイブリドーマ細胞を、1細胞/ウェルで、96ウェルプレートにプレーティングし、各ウェルからの上清を、抗原タンパク質に対するELISAおよびFACS分析によってスクリーニングする。最も高い抗体価を有する、いくつかのハイブリドーマを選択し、静置フラスコ培養にしてスケールアップする。プロテインAまたはタンパク質Gアガロースクロマトグラフィーを用いて、ハイブリドーマ上清から抗体を精製する。精製されたモノクローナル抗体をFACSによって再試験し、IgG抗体およびIgM抗体を選択するためにアイソタイプを決定する。
【０２８５】
エピトープマッピング
システインリッチドメインを含むFZD細胞外ドメインの特定の領域を認識する抗体を特定するために、エピトープマッピングを行う。細胞外FZDドメインの断片をコードするポリヌクレオチドの上流にCMVプロモーターを含む哺乳動物発現プラスミドベクターを、標準的な組換えDNA技術を用いて作製する。次いで、組換えタンパク質を、一過的トランスフェクションによって哺乳動物培養細胞において発現させる。トランスフェクションの24時間〜48時間後に、細胞を採取し、FZD抗原で免疫したマウスからの抗体を用いて、ウェスタンブロッティングのために、細胞溶解産物タンパク質をSDS-PAGEアクリルアミドゲル上で分離する。ELISAによって、FZDのリガンド結合ドメインを認識する抗体を、Wntタンパク質との競合的結合についてさらに分析することができる。
【０２８６】
FZDに対する抗体が認識する細胞外ドメイン内の特異的エピトープを特定するために、SPOTsシステムを使用する(Sigma Genosys, The Woodlands, TX)。1個のアミノ酸が重複し、FZD細胞外ドメイン全体をカバーする一連の10残基の直鎖ペプチドを合成し、SPOT合成法によってセルロース膜に共有結合させる。膜を、ブロッキング緩衝液と室温で8時間プレインキュベートし、抗体と4℃で一晩ハイブリダイズさせる。次いで、膜を洗浄し、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)が結合した二次抗体(Amersham Bioscience, Piscataway, NJ)とインキュベートし、再洗浄し、3-アミノ-9-エチルカルバゾールを含有するシグナル発色溶液を用いて視覚化する。このように、抗体により認識される特異的エピトープを決定する。
【０２８７】
FACS分析
天然の細胞表面FZDタンパク質を認識するハイブリドーマクローンにより産生されたモノクローナル抗体を選択するために、FACs分析を使用する。HEK293細胞に、対応するFZDの完全長cDNAクローンをコードする発現ベクターのみをトランスフェクトする、またはGFPを発現するベクターをコトランスフェクトする。Flagエピトープタグをアミノ末端に導入することができ、これにより、細胞表面上でのタグ化FZD受容体の発現を確認することができる。トランスフェクションの24〜48時間後に、細胞を懸濁液に入れて集め、抗FZD抗体、FLAG抗体、免疫血清(FZD5発現細胞用)、またはバックグラウンド抗体結合を検出するための対照IgGと氷上でインキュベートする。細胞を洗浄し、蛍光発色団が結合している抗マウス二次抗体を用いて、一次抗体を検出する。次いで、対応するFZD受容体の細胞表面発現を特異的に認識する抗FZD抗体を特定するために、標識細胞をFACSで分別する。望ましいヒトfrizzled受容体を認識する抗体が特定される。
【０２８８】
キメラ抗体
FZD受容体を特異的に認識するモノクローナル抗体が特定された後に、げっ歯類抗体が治療剤として用いられる時のヒト抗マウス抗体(HAMA)免疫応答を克服するために、これらの抗体を改変する。選択されたモノクローナル抗体の重鎖および軽鎖の可変領域を、RT-PCRによってハイブリドーマ細胞から単離し、それぞれ、哺乳動物発現ベクターに入れて、ヒトIgG1重鎖およびκ軽鎖定常領域とインフレームで連結する。または、同じプラスミド上にヒトIgG1重鎖およびκ軽鎖定常領域遺伝子を含有するヒトIg発現ベクター、例えば、TCAE5.3が用いられる(Preston et al., 1998, Infection & Immunity 66:4137-42)。次いで、キメラ抗体作製のために、キメラ重鎖および軽鎖をコードする発現ベクターを、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞にコトランスフェクトする。ELISAおよびFACSによって、キメラ抗体の免疫反応性および親和性を親マウス抗体と比較する。
【０２８９】
ヒト化抗体
キメラ抗体治療剤は今なお頻繁に抗原性があるために、ヒト抗キメラ抗体(HACA)免疫応答が生じるので、FZD受容体に対するキメラ抗体をさらにヒト化することができる。ヒト化抗体を作製するために、3つの短い超可変配列、すなわち相補性決定領域(CDR)、ならびに/または前記の抗体の重鎖および軽鎖の可変ドメインのCDR領域を正しく配置するのに必要なフレームワーク領域からの要素を潜在的に含む、抗体の特異性決定モチーフの鍵となる側面を、組換えDNA技術を用いて操作して、それぞれ、ヒト重鎖抗体遺伝子および軽鎖抗体遺伝子の生殖系列DNA配列に入れ、次いで、CHO細胞において発現させるために哺乳動物発現ベクターにクローニングする。ELISAおよびFACSによって、ヒト化抗体の免疫反応性および親和性を親キメラ抗体と比較する。さらに、ヒト化抗体の特異性、親和性などを最適化するために、可変領域の部位特異的変異誘発または高密度変異誘発を使用することができる。
【０２９０】
ヒト抗体
ある態様では、ファージディスプレイ技術を用いて、FZD受容体の細胞外ドメインを特異的に認識するヒト抗体を単離する。単鎖Fvまたはfabドメインとしてディスプレイされたヒト抗体可変ドメインを含有するファージディスプレイ抗体ライブラリーを、前記のFZD受容体抗原の特異的かつ高親和性の認識についてスクリーニングする。次いで、CHO細胞においてヒト抗体を発現させるために、特定された可変ドメイン抗体配列を、ヒトIgG1重鎖およびκ軽鎖を含有するIg発現ベクターに再編成する。
【０２９１】
実施例10
特異的エピトープを認識する抗体の作製
ハイブリドーマからのモノクローナル抗体
ある態様では、FZD受容体の機能的エピトープを認識する抗体は、マウスを、FZD受容体抗原の1つまたは複数で免疫することによって作製される。標準的な技法を用いて、マウスを精製FZD抗原タンパク質で免疫する。ある態様では、別個のFZD受容体抗原でマウスを連続して免疫する。初回免疫の約70日後に、個々のマウスからの血液をスクリーニングする。最後の抗原追加免疫のために、FZD抗原に対して高い抗体価を有する動物を選択し、この後に、ハイブリドーマを作製するために、脾臓細胞を単離する。ハイブリドーマ細胞を、96ウェルプレート中、1ウェルあたり1個の細胞でプレーティングし、各ウェルからの上清を、ELISAおよびフローサイトメトリー分析によってスクリーニングする。生物学的結合部位(BBS)の中にあるエピトープまたは生物学的結合部位(BBS)と重複するエピトープを含む、特異的エピトープを認識するモノクローナル抗体を特定するために、抗体が望ましいFZDに結合するかどうか、望ましい特異的エピトープ(例えば、BBS)の中に特定のアミノ酸置換を有するFZDに結合しないかどうか、ハイブリドーマ上清をスクリーニングする。
【０２９２】
ヒト抗体
FZD受容体の望ましいエピトープ(例えば、複数の種類のFZDに共通するエピトープおよび/あるいはBBSもしくはその一部の中にあるエピトープまたはBBSもしくはその一部と重複するエピトープ)を認識する抗体を特定するために、ファージディスプレイライブラリーを使用することができる。例えば、選択されたFZDのFriドメインを組換えタンパク質として発現させ、10μg/mLで、適切な表面上にコーティングする。次いで、ヒトファージライブラリーを、2回またはそれ以上の濃縮によってパンニングする(例えば、Griffiths et al., EMBO J. 12:715-34を参照されたい)。任意で、別個のFZDタンパク質を用いて、後の回のパニングを行うことができる。任意で、それぞれの回のパニングは、(例えば、生物学的結合部位(BBS)内のエピトープを含む)望ましい標的エピトープ領域の中に特定のアミノ酸置換を含有するデコイ可溶性FZDタンパク質の存在下で行ってもよい。次いで、ELISAまたはフローサイトメトリー分析によって、望ましいFZDタンパク質に結合する能力について、パニング選択からのアウトプットの個々のクローンをスクリーニングする。望ましいエピトープとの結合は、望ましい標的エピトープの中に特定のアミノ酸置換を含有するFZDタンパク質と結合しないことによって評価する。次いで、抗原結合ドメインをコードする遺伝子をファージから回収し、適切な宿主細胞株において発現させるために、抗原結合ドメインと定常領域を接続することによって完全なヒト抗体分子を構築するのに使用する。本明細書の他の場所に記載のように、腫瘍細胞増殖を阻止する能力について、抗体を特定および試験する。
【０２９３】
実施例11
FZD受容体に対する抗体を評価するためのさらなるインビトロアッセイ
本実施例は、細胞増殖、経路活性化、および細胞傷害性に対する、FZD受容体に対して作製した抗体の活性を試験するための代表的なインビトロアッセイについて述べる。
【０２９４】
増殖アッセイ
Taqman分析を用いて、様々な癌細胞株によるFZD受容体の発現を定量する。FZD受容体を発現すると特定された細胞株を、96ウェル組織培養マイクロプレートに入れて、104細胞/ウェルの密度でプレーティングし、24時間、増殖させる。その後に、細胞を、2％FCSを含む新鮮なDMEMに入れて、さらに12時間、培養する。この時点で、10μmol/L BrdUの存在下で、抗FZD抗体または対照抗体を培地に添加する。BrdU標識後に、培地を除去し、細胞をエタノールで室温で30分間固定し、ペルオキシダーゼ結合モノクローナル抗BrdU抗体(クローンBMG6H8、Fab断片)と90分間反応させる。基質を、テトラメチルベンジジンを含有する溶液に入れて発色させ、1mol/L H2SO4 25μlによって15分後に止める。自動ELISAプレートリーダーと450nmフィルター(UV Microplate Reader; Bio-Rad Laboratories, Richmond, CA)を用いて、呈色反応を測定する。全ての実験を3回繰り返して行う。対照抗体と比較して、抗FZD抗体が細胞増殖する能力を確かめる。
【０２９５】
経路活性化アッセイ
ある態様では、FZD受容体に対する抗体がWntシグナル伝達経路の活性化をブロックする能力をインビトロで確かめる。例えば、抗生物質および10％FCSを添加したDMEM中で培養したHEK293細胞に対して、1)Wntシグナル伝達経路を活性化するために、Wnt7BおよびFZD10発現ベクター;2)標準的Wntシグナル伝達レベルを測定するために、ホタルルシフェラーゼレポーター遺伝子の上流に3コピーまたは8コピーのTCF結合ドメインを含有する、TCF/Luc野生型または変異体レポーターベクター(Gazit et al., 1999, Oncogene 18:5959-66);ならびに3)トランスフェクション効率の内部対照としてウミシイタケルシフェラーゼレポーター(Promega; Madison, WI)をコトランスフェクトする。次いで、抗FZD10および対照抗体を細胞培地に添加する。トランスフェクションの48時間後に、デュアルルシフェラーゼアッセイキット(Promega; Madison, WI)を用いて、ルシフェラーゼレベルを測定する。ホタルルシフェラーゼ活性は、ウミシイタケルシフェラーゼ活性に対して基準化する。3回の独立した実験を3回繰り返して行う。このように、FZD抗体がWnt経路活性化を阻害する能力を確かめる。
【０２９６】
補体依存性細胞傷害アッセイ
ある態様では、FZD受容体を発現する癌細胞株、または易感染性マウスにおいて異種移植片として継代された、患者試料から単離した癌幹細胞を用いて、FZD受容体に対する抗体によって媒介される補体依存性細胞傷害(CDC)を測定する。抗生物質および5％FBSを添加したRPMI1640培地200μlに、細胞を106細胞/mlで懸濁する。次いで、懸濁した細胞を、FZD受容体に対する抗体または対照抗体を含む血清または熱失活血清200μlと混合する。これを3回繰り返して行う。細胞混合物を、5％CO2中で、37℃で1〜4時間インキュベートする。次いで、処理した細胞を集め、培地で希釈したFITC標識アネキシンV 100μlに再懸濁し、室温で10分間インキュベートする。HBSSで希釈したヨウ化プロピジウム溶液(25μg/ml)100マイクロリットルを添加し、室温で5分間インキュベートする。細胞を集め、培地に再懸濁し、フローサイトメトリーによって分析する。FITC染色細胞のフローサイトメトリーによって、総細胞数が得られる。熱失活血清および対照抗体と比較した、血清およびFZDに対する抗体の存在下での細胞死を測定するために、総細胞に対するパーセントとしての死細胞によるヨウ化プロピジウム取り込みが用いられる。このように、抗FZD抗体が補体依存性細胞傷害を媒介する能力を確かめる。
【０２９７】
抗体依存性細胞傷害アッセイ
FZD受容体を発現する癌細胞株、または易感染性マウスにおける異種移植片として継代された、患者試料から単離した癌幹細胞を用いて、FZD受容体に対する抗体によって媒介される抗体依存性細胞傷害(ADCC)を測定した。細胞を、抗生物質および5％FBSを添加したフェノールレッドを含まないRPMI1640培地200μlに、106細胞/mlで懸濁した。エフェクター細胞として使用するために、Ficoll-Paque密度勾配遠心分離法によって、末梢血単核球(PBMC)をヘパリン添加末梢血から単離する。次いで、標的細胞(T)とPBMCエフェクター細胞(E)を、25:1、10:1、および5:1のE/T比で、96ウェルプレートに入れて、少なくとも1種類のFZD受容体抗体または対照抗体の存在下で混合する。対照は、抗体の存在下での、標的細胞のみおよびエフェクター細胞のみのインキュベーションを含む。細胞混合物を、5％CO2中で、37℃で1〜6時間インキュベートする。次いで、細胞溶解の際に放出される安定サイトゾル酵素である乳酸デヒドロゲナーゼ(LDH)の放出を、比色アッセイ(CytoTox96非放射性細胞傷害性アッセイ;Promega; Madison, WI)によって測定する。標準的な96ウェルプレートリーダーを用いて490nmでの吸光度データを集め、バックグラウンドを補正する。特異的細胞傷害性のパーセントを、以下の式に従って計算する：％細胞傷害性=100×(実験LDH放出-エフェクター自然LDH放出-標的自然LDH放出)/(標的最大LDH放出-標的自然LDH放出)。このように、FZD受容体に対する抗体が抗体依存性細胞傷害を媒介する能力を確かめる。
【０２９８】
実施例12
インビボでの抗FZD受容体抗体を用いた腫瘍成長の阻止
本実施例は、異種移植片モデルにおいて腫瘍成長を阻止するための抗FZD受容体抗体の使用について述べる。ある態様では、マウスにおいて異種移植片として継代された、患者試料(固形腫瘍生検材料または胸水)からの腫瘍細胞を、実験動物に再継代するために調製する。腫瘍組織を無菌条件下で取り出し、小さな断片に切断し、滅菌したナイフを用いて完全に細かく切り刻み、酵素消化および機械的破壊によって単一細胞懸濁液を得る。具体的には、胸水細胞または結果として生じる腫瘍断片を、超高純度のコラゲナーゼIIIを含む培地(200〜250単位のコラゲナーゼ/mL)と混合し、15〜20分ごとに10mLピペットで上下にピペッティングしながら、37℃で3〜4時間インキュベートする。消化された細胞を、45μMナイロンメッシュに通して濾過し、RPMI/20％FBSで洗浄し、HBSSで2回洗浄する。次いで、腫瘍成長を誘発するために、解離した腫瘍細胞を、NOD/SCIDマウスの乳房脂肪パッドに皮下注射する。
【０２９９】
ある態様では、最初に、解離した腫瘍細胞を、細胞表面マーカーに基づいて腫瘍形成性細胞および非腫瘍形成性細胞に分別した後に、実験動物に注射する。具体的には、前記のように解離した腫瘍細胞を、2％熱失活仔ウシ血清(HICS)を含有するHepes緩衝生理食塩溶液(HBSS)で2回洗浄し、100μlにつき106個の細胞で再懸濁する。抗体を添加し、細胞を氷上で20分間インキュベートした後に、HBSS/2％HICSで2回洗浄する。抗体には、抗ESA(Biomeda, Foster City, CA)、抗CD44、抗CD24、および細胞系マーカー(lineage marker)である抗CD2、抗CD3、抗CDlO、抗CD16、抗CD18、抗CD31、抗CD64、および抗CD140b(総称してLinと呼ばれる;PharMingen, San Jose, CA)が含まれる。これらのマーカーを発現する細胞のポジティブセレクションまたはネガティブセレクションを行うために、抗体を蛍光色素に直接結合させる。マウス細胞は、H2Kd+細胞を選択することによって排除し、死細胞は、バイアビリティダイ7AADを使用することによって排除する。フローサイトメトリーは、FACSVantage(Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ)によって行う。側方散乱光および前方散乱光プロファイルを用いて、細胞凝集塊を排除する。次いで、腫瘍成長を誘発するために、単離されたESA+、CD44+、CD24-/low、Lin-腫瘍形成性細胞をNOD/SCIDマウスに皮下注射する。
【０３００】
一例として、腫瘍細胞の増殖を弱めることができるかどうか抗FZD抗体を分析する。解離した腫瘍細胞(動物1匹につき10,000個)を、6〜8週齢NOD/SCIDマウスの側腹部領域に皮下注射する。腫瘍細胞注射の2日後に、動物に、10mg/kgの抗FZD抗体を、週に2回、腹腔内(i.p.)注射する。成長が検出されるまで、腫瘍成長を毎週モニタリングする。この後に、腫瘍成長を、計8週間、週2回、測定する。このように、PBS注射対照と比較して腫瘍成長を大幅に弱める、FZD結合抗体を特定する。
【０３０１】
実施例13
抗FZD受容体抗体を用いた腫瘍のインビボ治療
本実施例は、異種移植片モデルにおいて癌を治療するための抗FZD受容体抗体の使用について述べる。ある態様では、マウスにおいて異種移植片として継代された、患者試料(固形腫瘍生検材料または胸水)からの腫瘍細胞を、実験動物に再継代するために調製する。腫瘍組織を取り出し、小さな断片に切断し、滅菌したナイフを用いて完全に細かく切り刻み、酵素消化および機械的破壊によって単一細胞懸濁液を得る。次いで、腫瘍成長を誘発するために、解離した腫瘍細胞を、乳房腫瘍の場合はNOD/SCIDマウスの乳房脂肪パッドに、または非乳房腫瘍の場合はNOD/SCIDマウスの側腹部に皮下注射する。または、ESA+、CD44+、CD24-/low、Lin-腫瘍形成腫瘍細胞を前記のように単離し、注射する。
【０３０２】
腫瘍細胞注射後に、動物の腫瘍成長をモニタリングする。腫瘍の平均サイズが約150〜200mmに達したら、抗体治療を開始する。各動物の腹腔内に、100μgのFZD受容体抗体または対照抗体を、計6週間、1週間に2〜5回、与える。腫瘍の大きさを6週間、週2回、評価する。このように、対照抗体と比較して、FZD受容体抗体が腫瘍成長をさらに阻止する、または腫瘍の大きさを縮小する能力を確かめる。
【０３０３】
抗体治療のエンドポイントで、さらなる分析のために腫瘍を採取する。ある態様では、腫瘍への抗体浸透および腫瘍応答を評価するために、腫瘍の一部を免疫蛍光によって分析する。抗FZD受容体で治療されたマウスおよび対照抗体で治療されたマウスから採取された各腫瘍の一部を液体窒素に入れて新鮮凍結し、O.C.T.に入れて包埋し、10μm切片としてクリオスタットで切断してガラススライドに載せる。ある態様では、各腫瘍の一部をホルマリンで固定し、パラフィン包埋し、10μm切片としてミクロトームで切断してガラススライドに載せる。切片を後固定し、腫瘍生検材料に存在する抗FZD受容体または対照抗体を検出するために、注射された抗体を特異的に認識する発色団標識抗体とインキュベートする。さらに、異なる腫瘍および腫瘍に補充される細胞タイプを検出する抗体、例えば、血管内皮細胞を検出する、抗VEカドヘリン(CD144)または抗PECAM-1(CD31)抗体、血管平滑筋細胞を検出する、抗平滑筋α-アクチン抗体、増殖細胞を検出する、抗Ki67抗体、死にかけている細胞を検出する、TUNELアッセイ、Wntシグナル伝達を検出する、抗β-カテニン抗体、およびNotchシグナル伝達を検出する、抗細胞内ドメイン(ICD)Notch断片抗体を用いて、例えば、血管新生、腫瘍成長、および腫瘍形態に対する抗体治療の効果を評価することができる。
【０３０４】
ある態様では、腫瘍細胞遺伝子発現に対する抗FZD受容体抗体治療の効果も評価する。FZD抗体で治療されたマウスおよび対照抗体で治療されたマウスから採取された各腫瘍の一部から、総RNAを抽出し、定量RT-PCRに使用する。FZD受容体、例えば、Wnt1およびβ-カテニンを含む、Wntシグナル伝達経路の成分、ならびに以前に特定されたさらなる癌幹細胞マーカー(例えば、CD44)の発現レベルを、内部対照であるハウスキーピング遺伝子GAPDHと比較して分析する。このように、FZD受容体抗体治療の際の腫瘍細胞遺伝子発現の変化を確かめる。
【０３０５】
さらに、腫瘍内の癌幹細胞頻度に対する抗FZD受容体抗体治療の効果を評価する。FZDで治療したマウスからの腫瘍試料と、対照抗体で治療したマウスからの腫瘍試料を小さな断片に切断し、滅菌したナイフを用いて完全に細かく切り刻み、酵素消化および機械的破壊によって単一細胞懸濁液を得る。次いで、前記で詳述したように、腫瘍形成癌幹細胞が存在するかどうか、ESA+、CD44+、CD24-/low、Lin-表面細胞マーカー発現に基づいて、解離した腫瘍細胞をFACS分析によって分析する。
【０３０６】
次いで、抗FZD抗体治療後に、ESA+、CD44+、CD24-/low、Lin-発現に基づいて単離した細胞の腫瘍形成能を評価することができる。FZD抗体で治療したマウスから単離したESA+、CD44+、CD24-/low、Lin-癌幹細胞と、対照抗体で治療したマウスから単離したESA+、CD44+、CD24-/low、Lin-癌幹細胞を、NOD/SCUDマウスの乳房脂肪パッドに再度、皮下注射した。次いで、一貫した腫瘍形成に必要な注射細胞の数に基づいて、癌幹細胞の腫瘍形成能を確かめる。
【０３０７】
実施例14
Wnt遺伝子シグネチャーの特定
ヒト結腸腫瘍においてWntシグナル伝達経路活性化に特異的な発現を示す一群の遺伝子を特定する実験を行った。
【０３０８】
アキシン過剰発現による腫瘍成長の抑止
アキシンは、標準的Wnt経路の重要な制御因子である。アキシンは、β-カテニン分解を誘発する多タンパク質複合体の一部であり、従って、この経路はWntの非存在下では働かない。この作用はWntによって逆転する。Wntは破壊複合体からアキシンを取り除き、これにより、β-カテニンが移動し、特定の標的遺伝子がTCFを介して活性化される。外因性アキシンの過剰発現およびドミナントネガティブ切断型TCF(DNTCF4)の発現は、Wntシグナル伝達経路をブロックするための、はっきり特徴づけられた手段である。
【０３０９】
本発明者らは、レンチウイルスを介したアキシン過剰発現によって、UM-PE13およびUM-T3乳房腫瘍の成長、ならびにNOD/SCIDマウスにおけるOMP-C11およびOMP-C17結腸腫瘍の成長が完全に消失したことを示した。UM-T3腫瘍細胞におけるDNTCF4の安定発現にも同じ効果があった。まとめると、これらのデータから、細胞内Wnt遮断は、異なる腫瘍タイプの発症にマイナス効果を及ぼし得ることが証明された。このことは、Wnt経路が、乳癌および結腸癌の治療のための関連する標的であることを裏付けている。
【０３１０】
Wntシグナル伝達経路は、多くの腫瘍タイプにおいて構成的に活性化されている。ほとんどの結腸腫瘍において、この活性化は、APCの切断変異またはβ-カテニンの活性化変異によるものである。このような変異は、他の組織については報告されていない。他の組織では、Wntシグナル伝達経路は、別のセットの変異またはオートクライン機構により活性化されている可能性がある。Wntシグナル伝達経路が依然としてオートクライン刺激に応答する腫瘍では、細胞外手段、例えば、抗体または他の可溶性タンパク質阻害剤を用いた経路の遮断が実行可能であり、腫瘍発症に影響を及ぼすはずである。このようなWnt依存性腫瘍の特性は、抗Wnt剤の開発、および診療所での標的となる腫瘍タイプの特定に役立つだろう。
【０３１１】
免疫組織化学的データから、ほとんどのOMP-C11腫瘍細胞は高レベルの細胞質/核β-カテニンを発現することが分かった。このことは、この腫瘍タイプにおいて、Wntシグナル伝達経路が構成的に活性化されていることを示唆している。これは、ウエスタンブロットによって、OMP-C11において高レベルのβ-カテニンが検出されたことによって確かめられた。Wnt経路活性化とアキシン過剰発現に対する感受性の組み合わせから、OMP-C11は、WntおよびWnt遮断に応答した遺伝子発現の調節を研究するための、ならびにWnt遺伝子シグネチャーを得るための良い腫瘍となっている。
【０３１２】
アキシン過剰発現に応答したディファレンシャルな遺伝子発現のマイクロアレイ分析
アキシンを用いてOMP-C11結腸腫瘍細胞を処理した時のディファレンシャルな遺伝子発現を、マイクロアレイ分析によって確かめた。
【０３１３】
結腸腫瘍細胞の供給源として、NOD/SCIDマウス(異種移植片腫瘍モデル)から新鮮に取り出したヒト結腸OMP-C11腫瘍を使用した。構成的アキシン-IRES-GFP発現カセットおよび対照IRES-GFP発現カセットを送達するために、2種類のレンチウイルスベクターを作製した。これらを、それぞれ、L0M91およびLOM92と名付けた。
【０３１４】
OMP-C11腫瘍を単一細胞懸濁液になるように処理し、マウス系列細胞から取り出した。linを持たない細胞に、感染多重度2.5で、L0M91(アキシン)または92(対照)レンチウイルスベクターを感染させ、3〜4日間、培養で維持し、GFP発現について分別した。分別した細胞の各試料から総RNAを抽出した。RNAを、GeneChip(登録商標)ヒトゲノムU133＋2.0マイクロアレイ(Affymetrix, Santa Clara, California)で分析した。実験を2回繰り返した。
【０３１５】
Wnt経路によって調節される基本セットの遺伝子を含有する遺伝子シグネチャーは、アキシン処理後に異なって発現し、正常試料および悪性結腸腫瘍試料のパネル全体にわたってアキシン2の発現との相関関係も示した遺伝子を分析することによって作製した。アキシンマイクロアレイ実験(前記)から、アキシン過剰発現に応答してダウンレギュレーションを示した遺伝子を特定した。この選択のカットオフは、t検定p値0.1未満で、対照試料と比較して、アキシン1過剰発現試料において50％またはそれ以上ダウンレギュレーションしたことであった(対照試料に対するアキシン1過剰発現試料のlog2比は-1またはそれ以下でなければならない)。アキシン1は公知のWnt経路阻害剤であるので、アキシン1過剰発現によってダウンレギュレーションした遺伝子は、直接的または間接的なWnt経路標的である。次いで、一組の結腸/腸/他の消化器組織の悪性腫瘍試料(232個の試料)の中で、アキシン2と高い相関関係(相関値>0.3)を示した遺伝子を特定することによって、この選択をさらに精巧にした。アキシン2は公知のWnt標的であるので、アキシン2と類似の発現パターンを示す遺伝子もWnt標的である可能性が高い。この分析により、Wnt経路活性についての遺伝子シグネチャーが得られた(表6)。このシグネチャーの中の遺伝子の発現レベルを用いると、個々の腫瘍試料または異なる腫瘍タイプが、Wnt経路シグナル伝達の変化の証拠を示すかどうか評価することができる。
【０３１６】
（表６）結腸腫瘍に由来するWnt遺伝子シグネチャーのリスト
2015177802.tif 000137
【０３１７】
実施例15
抗FZD受容体抗体を用いたヒト癌の治療
本実施例は、FZD受容体発現が検出されている癌幹細胞および/もしくは腫瘍細胞、ならびに/またはWntシグナル伝達の阻害に応答することを示すWnt遺伝子シグネチャー(例えば、実施例14のWnt遺伝子シグネチャー)を有する腫瘍細胞を含む腫瘍を標的とするために、FZD受容体に対する抗体を用いて癌を治療するための方法について述べる。
【０３１８】
最初に、腫瘍生検材料から、癌幹細胞マーカーもしくはFZD受容体の存在、またはWnt遺伝子シグネチャー中の1種類もしくは複数の種類の遺伝子の発現を確かめることができる。癌と診断された患者からの生検材料から腫瘍細胞を無菌条件下で取り出す。ある態様では、組織生検材料を液体窒素に入れて新鮮凍結し、O.C.T.に入れて包埋し、10μm切片としてクリオスタットで切断してガラススライドに載せる。ある態様では、組織生検材料をホルマリンで固定し、パラフィン包埋し、10μm切片としてミクロトームで切断してガラススライドに載せる。
【０３１９】
FZDタンパク質発現を検出するために、切片を、FZD受容体に対する抗体とインキュベートする。または、実施例14に記載のWnt遺伝子シグネチャー中の1種類または複数の種類の遺伝子が存在するかどうか、切片を分析することができる。
【０３２０】
癌幹細胞の存在も確かめることができる。組織生検試料を小さな断片に切断し、滅菌したナイフを用いて完全に細かく切り刻み、単一細胞懸濁液を得るために、細胞を酵素消化および機械的破壊に供する。次いで、癌幹細胞を検出するために、解離した腫瘍細胞を抗ESA抗体、抗CD44抗体、抗CD24抗体、抗Lin抗体、および抗FZD抗体とインキュベートし、ESA+、CD44+、CD24-/low、Lin-、FZD+腫瘍幹細胞の存在を、前記で詳述したようにフローサイトメトリーによって確かめる。
【０３２１】
FZD受容体および/またはWnt遺伝子シグネチャー中の1種類もしくは複数の種類の遺伝子を発現すると診断された腫瘍を有する癌患者を、抗FZD受容体抗体を用いて治療する。ある態様では、前記のように作製した、ヒト化モノクローナル抗FZD受容体抗体またはヒトモノクローナル抗FZD受容体抗体を精製し、注射用の適切な薬学的なビヒクルを用いて処方する。ある態様では、患者は、FZD抗体を用いて、少なくとも10週間にわたって1ヶ月に少なくとも1回、治療する。ある態様では、患者は、FZD抗体を用いて、少なくとも約14週間にわたって1ヶ月に少なくとも1回、治療する。それぞれの抗体投与は薬学的に有効な用量でなければならない。ある態様では、約2〜約100mg/mlの抗FZD抗体が投与される。ある態様では、約5〜約40mg/mlの抗FZD抗体が投与される。抗体は、標準的な放射線療法レジメンまたは1つもしくは複数の化学療法剤、例えば、オキサリプラチン、フルオロウラシル、ロイコボリン、またはストレプトゾシンを用いた化学療法レジメンの前に、これらと同時に、あるいはこれらの後に投与することができる。このような治療によって抗腫瘍応答が生じたかどうか確かめるために、患者は、例えば、腫瘍退縮、新たな腫瘍の発生率の低下、腫瘍抗原発現の低下、癌幹細胞数の減少、または疾患予後を評価する他の手段に基づいてモニタリングされる。
【０３２２】
実施例16
18R5およびゲムシタビンによる治療後の膵臓腫瘍細胞の分化
定量PCR(Q-PCR)による、治療された膵臓腫瘍細胞の遺伝子発現分析
前記のように(実施例7)、対照Ab、18R5 IgG抗体、ゲムシタビン、またはゲムシタビンおよび18R5 IgG抗体の組み合わせを用いて治療したPN4異種移植片腫瘍を、クロモグラニンA(CHGA)発現について、定量PCR分析によって分析した。CHGAは、乳房、結腸、肺および膵臓の腫瘍を含む様々な腫瘍の神経内分泌分化マーカーであることは周知であり、膵臓腫瘍におけるCHGAの高発現が生存の改善と関連することが見出されている(Tezel et al., 2000. Cancer 89, 2230-6)。
【０３２３】
総RNAを、PN4異種移植片研究の各群の5個の腫瘍から調製し、ワンステップ逆転写(RT)-PCRによって、Applied Biosystems Taqman(登録商標)の目録にあるプローブを使用し、標準的なプロトコールに従って評価した。CHGAの分析に使用したプローブ-プライマーセット(Hs00154441 m1)には、FAM色素標識プローブおよび以下のプライマー
2015177802.tif 000138
が含まれた。GusBを内部対照として使用した。簡単に述べると、RTは48℃で30分間、初回変性は95℃で10分間、その後に、95℃で15秒の変性と60℃で1分の伸長の40サイクルを行った。増幅/蛍光プローブの取り込みをリアルタイムで観察した。
【０３２４】
島β細胞マーカーであるCHGAは、ゲムシタビンおよび18R5を用いて治療されたマウスからの試料でのみ大幅に上昇した。対照Ab、18R5、およびゲムシタビンのみの群からの腫瘍は類似のCHGA RNAレベルを発現したのに対して、組み合わせ群からの腫瘍のCHGA発現は明らかに増加していた。18R5およびゲムシタビンの両方を用いて治療された腫瘍における2回の実験において、CHGAレベルは10倍および7倍に上昇した。代表的な実験の結果を図42に示した。
【０３２５】
免疫組織化学による、治療された膵臓腫瘍細胞の遺伝子発現分析
治療された腫瘍から調製された組織切片上での免疫組織化学によって、タンパク質レベルで高いCHGA発現も観察された(データ示さず)。対照Abで治療された腫瘍は、腫瘍全体に点在している細胞からなる小さなサブセットの強い染色を示した。18R5のみまたはゲムシタビンのみを用いて治療した腫瘍は、対照とほぼ同じレベルのCHGAを発現した。対照的に、18R5およびゲムシタビンの組み合わせを用いて治療した腫瘍は、CHGA陽性細胞数の増加を示した。これは、Q-PCRによって検出されたRNA発現の増加と一致する。
【０３２６】
アルシアンブルーおよびki67に対する抗体による染色
内分泌細胞、分泌細胞、または腺管細胞の別の特徴はムチン産生であり、これらの細胞はアルシアンブルー染色によって検出することができる(van Es et al., 2005. Nature 435 959-63)。腫瘍を採取および処理している間に、18R5で治療された腫瘍の粘液が、対照で治療された腫瘍より非常に多いことが観察された。従って、対照抗体、ゲムシタビンのみ、18R5のみ、または18R5＋ゲムシタビンを用いて治療されたマウスからのPN4腫瘍切片を、アルシアンブルーで染色した。18R5のみの群および18R5＋ゲムシタビンの群の両方で、18R5で治療した腫瘍は、対照およびゲムシタビンのみの群と比較して、アルシアンブルー染色が明らかに増加した(データ示さず)。
【０３２７】
粘液性細胞の増加は、別の膵臓腫瘍株PN13でも、18R5または対照抗体を用いた治療後に認められた(図43)。この実験では、PN13腫瘍を有するマウスを前記のように治療した(実施例7)。粘液性細胞を明らかにするために、腫瘍切片をアルシアンブルーで染色し、増殖している細胞を明らかにするために、免疫組織化学により、ki67に対する抗体でも染色した。結果から、18R5治療によって、アルシアンブルー陽性粘液性細胞の数が大幅に増加したことが分かる。さらに、18R5治療によって、ki67陽性細胞頻度が低下した。興味深いことに、粘液性細胞と、ki67陽性細胞とは一致しなかった。このことは、粘液性細胞が増殖細胞でないことを示唆している。これにより、18R5治療は、非増殖子孫への腫瘍細胞の分化を促進するという証拠が得られた。
【０３２８】
要約すると、CHGA発現の増大、アルシアンブルー染色により証明されたムチン産生の増大、およびki67に対する抗体を用いた染色により証明された非増殖子孫の生成は、18R5治療によるWnt-FZDシグナル伝達の阻害によって、非増殖性分化細胞に特有の特徴を有する複数の異なる細胞タイプへの膵臓腫瘍細胞の分化が促進されるモデルと一致する。
【０３２９】
実施例17
18R5を単独でおよび/または他の抗癌剤と組み合わせて用いた、さらなるインビボ効力研究
OMP-LU24異種移植片の腫瘍成長に対する効果
インビボでのOMP-LU24ヒト肺腫瘍の成長の阻害における、抗FZD抗体18R5のみの効力およびタキソール(登録商標)(パクリタキセル)と組み合わせた効力を評価した。
【０３３０】
50,000個のOMP-LU24ヒト肺腫瘍細胞を、NOD-SCIDマウスの皮下に注射した。腫瘍の平均体積が143mm3に達するまで、腫瘍を27日間、成長させた。動物を無作為に4つの群に分け(n=9/群)、対照抗体(「対照Ab」)、抗FZD 18R5(「18R5」)、タキソール(登録商標)(「タキソール」)または18R5とタキソール(登録商標)の組み合わせ(「18R5＋タキソール」)を用いて治療した。図44に示した日に腫瘍を測定した。抗体は、10mg/kg腹腔内(IP)、週1回で投与した。タキソール(登録商標)は、15mg/kg、IP、週1回で投与した。
【０３３１】
結果を図44に示した。抗FZD治療は腫瘍成長を弱めることが観察され、併用治療は、タキソール(登録商標)のみと比較して高い抗腫瘍活性を示した。
【０３３２】
OMP-LU33異種移植片の腫瘍成長に対する効果
インビボでのOMP-LU33ヒト肺腫瘍の成長の阻害における、抗FZD抗体18R5のみの効力およびアバスチン(登録商標)(ベバシズマブ)と組み合わせた効力も試験した。
【０３３３】
10,000個のOMP-LU33ヒト肺腫瘍細胞を、NOD-SCIDマウスに皮下注射した。腫瘍の平均体積が124mm3に達するまで、腫瘍を30日間、成長させた。動物を無作為に4つの群に分け(n=10/群)、対照抗体(四角)、アバスチン(登録商標)(下向きの三角)、抗FZD 18R5(上向きの三角)、または18R5とアバスチン(登録商標)の組み合わせ(丸)を用いて治療した。図45に示した日に腫瘍を測定した。抗体は10mg/kg IP、週2回で投与した。
【０３３４】
結果を図45に示した。抗FZD治療は、腫瘍成長を弱めることが観察され、併用治療は、アバスチン(登録商標)のみと比較して高い抗腫瘍活性を示した。
【０３３５】
T3異種移植片の腫瘍成長に対する効果
インビボでのT3ヒトHER2陽性乳房腫瘍の成長の阻害における、抗FZD抗体18R5のみの効力およびハーセプチン(登録商標)(トラスツズマブ)と組み合わせた効力も評価した。
【０３３６】
50,000個のT3ヒト乳房腫瘍細胞を、NOD-SCIDマウスに皮下注射した。腫瘍の平均体積が125mm3に達するまで、腫瘍を32日間、成長させた。動物を無作為に4つの群に分け(n=10/群)、対照抗体(四角)、抗FZD 18R5(三角)、ハーセプチン(登録商標)(小さな黒丸)、または185とハーセプチン(登録商標)の組み合わせ(白丸)を用いて治療した。図46に示した日に腫瘍を測定した。抗体は10mg/kg IP、週2回で投与した。
【０３３７】
結果を図46に示した。18R5およびハーセプチン(登録商標)による併用治療は、ハーセプチン(登録商標)のみと比較して高い抗腫瘍活性を示した。
【０３３８】
実施例18
抗FZD抗体配列
抗FZD抗体の重鎖CDRおよび軽鎖CDRを、それぞれ、以下の表7および表8に示した。抗FZD抗体の重鎖可変領域(VH)および軽鎖可変領域(VL)ならびにそのコード配列を、以下の表9に特定した。表9に列挙したVHおよびVLのアミノ酸配列およびポリヌクレオチド配列を、図13〜15または以下の表10および表11に示した。抗FZD抗体の重鎖または軽鎖をコードする配列を、図14〜15または以下の表12に示した。
【０３３９】
（表７）抗FZDヒト抗体の重鎖CDR
2015177802.tif 000139
【０３４０】
（表８）抗FZDヒト抗体の軽鎖CDR
2015177802.tif 000140
【０３４１】
（表９）抗FZDヒト抗体のVHおよびVL
2015177802.tif 000141
【０３４２】
（表１０）さらなる抗FZD VHおよびVLアミノ酸配列
2015177802.tif 000142
【０３４３】
（表１１）抗FZD抗体のVHおよびVLをコードするさらなるヌクレオチド配列
2015177802.tif 000143
【０３４４】
（表１２）(シグナル配列を含む)抗FZD IgG抗体の重鎖(HC)または軽鎖(LC)をコードするさらなるヌクレオチド配列
2015177802.tif 000144
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【０３４５】
抗FZD IgG抗体18R4605(ATCC寄託番号PTA-10307)、18R4805(ATCC寄託番号PTA-10309)、および44R24(ATCC寄託番号PTA-10311)をコードする大腸菌から単離されたプラスミドは、ブダペスト条約の規定に基づいて、2009年8月26日に、American Type Culture Collection(ATCC), 10801 University Boulevard, Manassas, VA, USAに寄託した。
【０３４６】
実施例19
抗FZD抗体の結合プロファイル
FACS分析を用いて、抗FZDモノクローナル抗体(mAb)のFZD1、2、5、7および8結合プロファイルを特徴付けた。
【０３４７】
完全長FZD1、2、5、7または8を発現するプラスミドDNAと、トランスフェクションマーカーとして使用したレポーター遺伝子GFPを発現する別のプラスミドとをHEK293細胞にコトランスフェクトした。Fugene6(Roche)を、製造業者の指示に従って、トランスフェクション試薬として使用した。トランスフェクト細胞を、24〜48時間、37℃および5％CO2でインキュベートした。次いで、抗FZD mAbを、最終体積50μlで、20μg/mlの濃度から希釈し、計8回、連続4倍希釈した。それぞれのFZD/GFP293一過的トランスフェクタントプールを懸濁液に入れて収集し、100,000個のトランスフェクト細胞を、試験しようとする希釈した抗FZD mAbと氷上で30〜60分間インキュベートした。細胞を洗浄し、結合した抗Fzd抗体を、蛍光発色団が結合している二次抗ヒト抗体で検出した。次いで、標識細胞を検出し、FACSにより計数した。得られたFACSデータは、平均蛍光強度(MFI)単位で表した。GraphPad Prismソフトウェアを用いて、データをグラフ化および解析した。用量反応曲線を確立するために、MFIをAb濃度の関数としてプロットした。曲線にフィットさせ、EC50を計算するために、非線形回帰を数値に当てはめた。
【０３４８】
mAb 18R5および44R24の結合プロファイルを決定および比較した。18R5および44R24のそれぞれとFzd1、2、5、7および8との結合を示す用量反応曲線を図47に示した。2種類のmAbについて計算したEC50(nM)を表13に示した。44R24は、Fzd5およびFzd8に高い親和性で結合した。S字形の用量反応曲線は、他の3種類のFzd受容体について確立することができなかった。このことから、44R24はFzd1、2および7に結合しないことが示唆される。18R5については、Fzd1、2、5および7の高親和性結合が確かめられた。
【０３４９】
（表１３）mAb 18R5および44R24のEC50(nM)
2015177802.tif 000147
【０３５０】
実施例20
細胞をベースとするアッセイにおける抗FZD mAbの抗Wnt活性の評価
18R5および44R24がSTF-293細胞におけるWntシグナル伝達を阻害する能力を確かめ、比較した。STF細胞は、ルシフェラーゼ(Luc)レポーター遺伝子の発現が最小プロモーターの上流にある複数コピーのTCF結合部位によって調節されるSuper Top Flash(STF)レポーターカセットを安定にトランスフェクトされたヒト胎児由来腎臓細胞(HEK)-293細胞である。Wnt3aに応答して、低い基底Luc発現を30〜60倍に誘導することができる。これにより、抗Fzd Abの阻害活性を評価するための広いウィンドウ(window)が得られる。
【０３５１】
mAbを評価するために、STF-293細胞をDMEM-10％FBS中で増殖させた。1日目に、96ウェルOptical Bottom Whiteプレート(Nunc#165306)に、1ウェルにつき10,000個の細胞をプレーティングした。細胞を、37℃および5％CO2で一晩インキュベートした。2日目に、試験しようとするAbを、培地を用いて、40μg/μlの最終濃度まで希釈した。5倍段階希釈を7回行った。STF-293細胞培地を、Ab希釈液50μl、Wnt3a安定L細胞からのWnt3a調整培地25μl、およびDMEM-10％FBS 25μlを含有する混合物と交換した。それぞれのAbについて、試験した最終濃度は、20μg/ml、4μg/ml、0.8μg/ml、0.16μg/ml、0.03μg/ml、0.006μg/ml、0.0013μg/ml、0.0003μg/mlであった。それぞれのAb濃度を3回繰り返して試験した。ヒト抗ハプテンAbであるLZ1を負の対照Abとして使用した。親L細胞からの非Wnt3a調整培地を、負の対照誘導物質として使用した。プレートをインキュベーターに戻した。3日目に、Promega Steady Gloキット(VWR#PAE2550-A)を用いて、製造業者の仕様書に従って、ルシフェラーゼ活性を測定した。結果は光子/秒で表した。GraphPad Prismソフトウェアを用いて、データをグラフ化および解析した。用量反応曲線を確立するために、ルシフェラーゼ活性をAb濃度の関数としてプロットした。曲線にフィットさせ、IC50を計算するために、非線形回帰を数値に当てはめた。
【０３５２】
同様に、44R24および18R5がSTF細胞においてWntシグナル伝達を阻害する能力を前記のように確かめ、比較した。結果を図48および表14に示した。18R5より高いAb濃度でしか44R24活性は検出されなかった。このことは、アッセイにおけるこの抗体の低い活性を反映している。44R24のIC50は、18R5の13分の1になると算出された。
【０３５３】
（表１４）18R5および44R24によるST-293細胞におけるWntシグナル伝達の阻害のIC50
2015177802.tif 000148
【０３５４】
18R5および44R24がA549細胞においてWntシグナル伝達を阻害する能力も確かめた。A549細胞は、Wntシグナル伝達の内因活性を変換するアキシン2遺伝子が高発現しているヒト肺癌腫細胞である。アキシン2は、Wntの転写をアップレギュレートし、最終的に、フィードバックループ機構を介してWntシグナル伝達をダウンレギュレートすることによって、この経路の活性化に応答する、周知のWnt標的遺伝子である。この系は、qPCRによって、アキシン2 mRNAレベルに対する抗Fzd Abの影響を試験するのに使用した。
【０３５５】
12ウェルプレートに、1ウェルにつき30,000個のA549細胞を播種し、DMEM＋10％FBS中で3日間増殖させた。様々な濃度(5μg/ml、1μg/ml、0.2μg/ml、0.04μg/ml、0.008μg/ml)の抗体を24時間添加し、細胞から総RNAを抽出した。非結合抗体であるLZ1を、負の対照として最高濃度のみで使用した。
【０３５６】
30,000個のA549細胞を12ウェルプレートに播種し、DMEM＋10％FBS中で3日間増殖させた。様々な濃度(5ug/ml、1ug/ml、0.2ug/ml、0.04ug/ml、0.008ug/ml)の抗FZD抗体18R5または44R24を添加し、非結合抗体であるLZ1を、負の対照として最高濃度のみで使用した。処理の24時間後にRNAを作製し、次いで、DNアーゼを用いて処理した。
【０３５７】
アキシン2は、Wntシグナル伝達における強力な標的遺伝子であることが知られている。Applied Biosystems 7900 HT機器を用いてTaqman相対発現(ΔΔCT)アッセイを行うことによって、その発現レベルを調べた。1点につき50ngのRNAを使用し、これを三通り行った。内因性対照にはGUSBプローブを使用した。全ての結果は、LZ1対照試料中のアキシン2レベルに対して基準化した。
【０３５８】
18R5および44R24による、アキシン2遺伝子発現の基底値の阻害を示した用量反応曲線、ならびにこれらの抗体のEC50計算値を図49に示した。18R5および44R24は、同等の効率で、LZ1対照と比較してアキシン2基底値を阻害した。
【０３５９】
実施例21
膵臓異種移植片モデルにおける抗FZD mAbの抗腫瘍活性の評価
OMP-PN13膵臓腫瘍：
マウスにおいて2回継代された凍結OMP-PN13腫瘍細胞を、Oncomed腫瘍バンクから入手した。細胞を融解し、融解直後にNOD/SCIDマウスの左側腹部に皮下注射した。動物1匹につき約25,000個の生細胞を注射した。マウスの腫瘍成長を毎週、モニタリングした。腫瘍が発症した後に、腫瘍の大きさをキャリパで週1回、測定した。200〜300mm3の腫瘍を有するマウスを、それぞれ5匹の動物を含む治療群に送った。各群の腫瘍の大きさの平均は同等であった。無作為化の翌日に、Ab治療を開始した。LZ1を負の対照Abとして使用した。12日間にわたって、腹膜内注射を介して、10mg/kgのAbを3回投与した。最後の注射の24時間後に、マウスを安楽死させた。腫瘍、十二指腸、および肝臓を採取した。
【０３６０】
パラフィン包埋および切片のために腫瘍組織をホルマリンで固定した。ムチン産生細胞の出現をモニタリングするために、免疫組織化学(IHC)によってMuc16検出を行った。ムチンは、膵臓における分化細胞のサブタイプに特異的であり、従って、腫瘍モデルにおける分化マーカーとして用いられる。
【０３６１】
ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)切片を脱パラフィンした。最初に、キシレンで2回、各5分間、連続処理することによって、スライドを脱パラフィンした。次いで、100％2回、各3分、90％1回、1分、80％1回、1分、および70％1回、1分、エタノール水溶液のシリーズに浸漬することによって、組織を脱水した。1分間、蒸留水を流して組織を洗浄した。
【０３６２】
ムチン16抗体(AbCAMからのクローンX325、カタログab10033)を、FFPE組織切片におけるムチン16発現細胞のIHC検出に使用した。オートクレーブ内で10mMクエン酸緩衝液pH6.0を用いて、熱により誘導される抗原賦活化を行った。次いで、スライドを室温に保ち、タンパク質の抗原性をゆっくりと回復させた(約2時間)。
【０３６３】
組織切片を、3％過酸化水素水溶液でブロックし、洗浄し、次いで、正常ウマ血清ブロッキング溶液(50mLの場合;PBS(38.5mL)、10％NHS(5mL)、1％BSA(5mL)、0.1％ゼラチン(500μL)、0.1％Tx-100(500μL)、0.05％NaN3(500μL))を用いて、室温で1時間、再度ブロックした。次いで、切片を、Da Vinci Green希釈剤pH7.3(PD 900、Biocare Medical)で1:200に希釈したMuc16一次抗体で、室温で1時間、染色した後に、0.1％tritonX-100を含有するリン酸緩衝食塩水を用いて3回洗浄した。次いで、ImmPress抗マウスIgG HRP結合体(Catalog 101098-260, VWR)を3滴落として、切片を室温で30分間、染色した後に、0.1％triton X-100を含有するリン酸緩衝食塩水を用いて3回洗浄した。スライドをペトリ皿に入れ、Vector NovaRedキット(SK4800, Vector labs)を用いて1〜2分間、発色させた。蒸留水を添加することで、反応を止めた。スライドに蒸留水を流して徹底的にリンスした。次いで、組織切片をヘマトキシリン(Catalog H3401, Vector Labs Gillの処方)を用いて1分間、対比染色し、洗浄し、次いで、ブルーイング(blueing)溶液を用いて30秒間、中和した。スライドを一晩乾燥させ、VectaMount(Vector Labs)を用いて封入した。
【０３６４】
対照Ab(LZ1)、18R5、または44R24を用いて治療された腫瘍の代表的な視野を図50に示した。LZ1は低強度の染色と関連しているが、18R5を用いて治療された腫瘍では、Muc16抗体による、さらに高いレベルの染色が検出された。これは、18R5によって、腫瘍細胞がムチン産生細胞系列に分化するように誘導されたことを示唆している。44R24で治療された腫瘍におけるMuc16染色のレベルは、18R5で治療された腫瘍より強くなかったが、それでもなお、この実験においてLZ1で治療された腫瘍よりわずかに強いように見えた。
【０３６５】
qPCRを用いてWnt標的遺伝子発現を分析するために、腫瘍、十二指腸、および肝臓からも総RNAを抽出した。
【０３６６】
組織を採取した時に、RNAlater(QIAGEN)にすぐに移した。Fibrous TissueミニキットのQIAGEN RNeasyを用いて、製造業者の説明書に従って、RNAを抽出した。ABIワンステップRT-PCRプロトコールおよび試薬を用いて、50ngの総RNAを遺伝子発現分析に供した。GusB遺伝子発現を内因性対照として使用した。それぞれの試料について三通り準備した。それぞれの治療群の5つ全ての腫瘍を分析した。実験を行うためにABI 7900 TaqMan機器を使用した。ABI SDS 2.2.1ソフトウェアを用いて、データを解析し、DeltaCt値を計算し、これを相対量に変換した。それぞれの治療群について、5つ全ての腫瘍の三通りの値を平均した。次いで、対照抗体(LZ1)と比較して、阻害倍率を計算した。
【０３６７】
結果を表15に示した。Wnt標的遺伝子に対する抗FZD Abの影響にはばらつきがあった。18R5は、腫瘍および肝臓において2.3xおよび8xの阻害を誘導したのに対して、十二指腸では影響を受けなかった。44R24によって誘導された変化は18R5より大きくなかった。
【０３６８】
（表１５）18R5で治療した組織および44R24で治療した組織におけるWnt標的遺伝子のqPCR遺伝子発現分析
2015177802.tif 000149
ND:実施せず。
別々の実験をイタリック体で示した。
【０３６９】
OMP-PN4膵臓腫瘍：
OMP-PN4膵臓腫瘍の異種移植片モデルにおける腫瘍間質に及ぼす18R5の影響も調べた。治療により発現レベルが変化したマイクロアレイによって、いくつかの遺伝子を特定した。これらのうち、平滑筋アクチン(SMA)タンパク質をコードするACTA2は特に興味の対象である。SMAは、腫瘍間質の活性化と関連することが示されている。従って、そのダウンレギュレーションは、腫瘍形成表現型が弱まった徴候とみなすことができる。
【０３７０】
前記の実施例7に記載のように、OMP-PN4腫瘍を有するNOD/SCIDマウスを、対照Ab(LZ-1)、18R5、ゲムシタビン、または18R5およびゲムシタビンの組み合わせを用いて、6週間、週1回、治療した。10mg/kgの濃度の抗体を投与した。この実験から腫瘍を採取した後に、腫瘍のWnt標的遺伝子発現をRNAレベルおよびタンパク質レベルで、それぞれ、マイクロアレイおよびIHCを用いて分析した。
【０３７１】
総RNAを腫瘍から抽出し、増幅し、マイクロアレイ分析に供した。Ovation RNA Amplification System V2(NuGEN, San Carlos, CA)を用いて、総RNAを増幅した。結果として生じた増幅アンチセンスss-cDNAを断片化し、Affymetrixチップに使用するためにFL-Ovation cDNA Biotin Module V2 (NuGEN)を用いてビオチン化した。これらの実験では、Affymetrix HG-U133 plus 2またはMG 430 2.0オリゴヌクレオチドマイクロアレイを使用した(Almac Diagnostics, Durham, NCで行った)。ハイブリダイゼーション後、遺伝子チップを洗浄し、染色し、製造業者の説明書(Affymetrix, Santa Clara, CA)に従ってスキャンした。cDNAおよび断片化cDNAの量は、アレイハイブリダイゼーションの前に分光光度計およびBioanalyzerによって評価した。スキャンされたチップ生データを、GCOSソフトウェアパッケージ(Affymetrix)を用いて定量および調整し、チップ欠陥および異常値を検出するために、Affymetrixが推奨するGene Chip Quality Controlの包括的な評価に供した。チップ欠陥および異常値は後のデータ分析から除外した。
【０３７２】
アレイバックグラウンドの調整およびシグナル強度の基準化は、オープンソースBioconductorソフトウェア(www.bioconductor.org)のGCRMAアルゴリズムを用いて行った。2つの群または時点で異なって発現した遺伝子を、ベイズのt検定(Cyber-T)で特定した。ベイズのt検定は、発現レベルが似ているプローブセットの観察された分散から得られた群内分散の、スチューデントt検定とベイズ法による評価を組み合わせている(Baldi P, Long AD. A Bayesian framework for the analysis of microarray expression data: regularized t-test and statistical inferences of gene changes. Bioinformatics. 2001;17(6):509-19)。
【０３７３】
ヒト腫瘍遺伝子チップ分析のために、試料をヒトチップおよびマウスチップの両方でアッセイして、ヒト腫瘍全体およびマウス間質に対する治療効果を独立して評価した。種特異的でないAffymetrixプローブセットは分析から省いた。
【０３７４】
平滑筋アクチンα(SMAa)免疫蛍光のための調製において、OCTを用いて腫瘍組織を凍結した。4ミクロン切片を入手し、-80℃で凍結して保管した。SMAa染色のために、組織を、-20℃の冷アセトンを用いて15分間固定し、次いで、乾燥させ、室温にし、次いで、疎水性PAPペンを用いて印を付けた。次いで、リン酸緩衝食塩水(PBS)を用いてスライドを洗浄した。正常ウマ血清R.T.U.(Vector Labs)を用いて、組織を室温で2時間ブロックした。1:10,000倍に希釈したFITC結合平滑筋アクチンα抗体(cline 1A4、#F3777, SIGMA)を用いて、一次抗体染色を1時間行った。0.1％triton X-100を含有するPBSを用いて、切片を3回洗浄した。次いで、スライドを風乾し、次いで、DAPI(vectashied H-500)を含有するハードセット封入剤を用いて封入した。
【０３７５】
図51Aは、マイクロアレイによって検出されたACTA2遺伝子発現レベルを示す。抗FZD抗体18R5を用いて治療された腫瘍は、ACTA2発現レベルの低下を示した。図51Bは、対照mAb(上パネル)および18R5(下パネル)で治療されたOMP-PN4腫瘍での平滑筋アクチンα(SMAa)免疫蛍光の結果を示す。SMAa量の低下は、18R5で治療された腫瘍において検出された。ACTA2の発現およびSMAの量は、18R5に応答して腫瘍間質において劇的に減少した。このことは、Wnt遮断が、(i)この腫瘍区画に影響を及ぼし、(ii)十分に確立した腫瘍形成マーカーを減少させることによって、影響を及ぼしたことを示唆している。これらの結果は、筋線維芽細胞活性化の低下が18R5の抗腫瘍作用機構の1つであり得ることを示唆している。
【０３７６】
実施例22
Muc16陽性OMP-PN13細胞の腫瘍形成能力の評価
前記のように、膵臓腫瘍において18R5治療によって、ムチン発現の増大を含む遺伝子発現および細胞表現型変化が誘導された。特に、治療されたPN-13腫瘍において行われたIHCから、Muc16陽性細胞の数の増加が明らかになった。治療された腫瘍におけるMuc16遺伝子発現レベルも対照腫瘍より高かった。18R5により誘導されたMuc16陽性細胞が、分化した腫瘍細胞亜集団を代表するという仮説を試験するために、18R5により誘導されたMuc16陽性細胞の腫瘍形成能を評価した。
【０３７７】
実施例21に記載のプロトコールに従って、OMP-PN13を有するマウスを18R5で治療した。Ab治療開始の12日後にマウスを安楽死させた。腫瘍を採取し、単一細胞懸濁液を得るために、組織を消化するコラゲナーゼIIIを用いて処理した。マウス間質細胞を、ビオチン化抗H-2Kd抗体およびビオチン化抗CD45抗体を用いて染色した。次いで、細胞を、ストレプトアビジンが結合している磁気ビーズ(Thermo MagnaBind)とインキュベートし、Dynal磁石を用いて枯渇させた。結果として生じた、linを持たない腫瘍細胞を、PE結合二次Abで検出される抗Muc16 mAbを用いて染色した。DIVAソフトウェアにより動作するARIA FACS機器を用いて、Muc16陽性細胞およびMuc16陰性細胞を分別した。図52Aを参照されたい。腫瘍形成能を比較するために、細胞を、NOD/SCIDマウスの左側腹部に再度、皮下注射した。それぞれの細胞タイプを10匹のマウスに注射した。それぞれのマウスに75個の細胞を与えた。Muc16-細胞(上パネル)およびMuc16+細胞(下パネル)を注射して生じた腫瘍の代表的な写真を図52Bに示した。マウスに注射した後のMuc16-腫瘍およびMuc16+腫瘍の成長曲線を図52Cに示した。Muc16+細胞を注射した後に腫瘍は成長しなかったのに対して、Muc16-細胞を注射した10匹のマウスのうち7匹が腫瘍を発症した。データから、18R5により誘導されたMuc16+細胞は非腫瘍形成性であることが示唆され、このことは、18R5抗腫瘍活性の根底をなす機構としての分化の誘導を裏付けている。
【０３７８】
実施例23
抗FZD抗体を用いた、さらなるインビボ研究
18R5 mAbを用いたPE13乳房腫瘍再発研究：
PE13乳房腫瘍細胞をNod-Scidマウスに注射し、腫瘍が約100mm3に達するまで成長させた。動物を無作為に2つの群に分け(n=10)、タキソール(15mg/kg、週2回)＋対照抗体(黒色四角)、または同じ用量のタキソール＋抗FZD 18R5(灰色の白丸)を投与した。抗体は20mg/kg週1回投与した。タキソール治療は70日目に止め、抗体治療を続けた。結果を図53に示した。18R5は、腫瘍退縮率を高め、タキソール治療を止めた後に腫瘍再発を遅らせることが観察された。
【０３７９】
18R5 mAbを用いた、PE13乳房腫瘍の限界希釈アッセイ(LDA)研究：
PE13乳房腫瘍を有する動物を、対照抗体(灰色の丸)、18R5(白三角)、タキソール(黒色丸)、またはタキソールおよび18R5の組み合わせ(白四角)を用いて治療した。タキソールは15mg/kg週2回で投与し、抗体は20mg/kg週1回投与した。腫瘍を採取し、ヒト腫瘍細胞をlin枯渇によって精製した。50個、150個、または500個の腫瘍細胞を新たなマウスコホート(n=10/細胞投与)に注射した。結果を図54に示した。腫瘍成長頻度を59日後にモニタリングし、CSC頻度(L-calc)を計算するのに使用した。
【０３８０】
18R5 mAbを用いた、PN4膵臓腫瘍の再発研究：
PN4膵臓腫瘍細胞をNod-Scidマウスに注射し、腫瘍が約250mm3に達するまで成長させた。腫瘍が退縮するまで、動物にゲムシタビン(75mg/kg、週1回)を5週間与えた。動物を無作為に2つの群に分け、対照抗体(黒色四角)または抗FZD 18R5(灰色の白丸)を投与した。抗体は10mg/kg週1回で投与した。結果を図55に示した。18R5は、ゲムシタビン治療後に腫瘍再発を遅らせることが観察された。
【０３８１】
44R24 mAbを用いた、PN4膵臓腫瘍の成長研究：
PN4膵臓腫瘍をNod-Scidマウスに注射した。腫瘍が約150mm3の体積に達するまで成長させた。動物を無作為に4つの群に分け(n=10/群)、対照抗体(黒色四角)、抗FZD5/8 44R24(灰色の白三角)、ゲムシタビン(黒三角)、または44R24とゲムシタビンの組み合わせ(灰色の白丸)を与えた。ゲムシタビンは15mg/kg週1回で投与し、抗体は20mg/kg週2回で投与した。結果を図56に示した。44R24は、ゲムシタビンのみと比較して、ゲムシタビンと組み合わせて腫瘍成長を弱めることが観察された。
【０３８２】
実施例24
抗FZD抗体44R24のエピトープマッピング
抗FZD抗体44R24のエピトープマッピングは、抗体18R8および18R5について実施例5において前述したのと同様に行った。18R8の結合を破壊することが以前に示された一連のFZD8アミノ酸変種(実施例5ならびに図6および図7を参照されたい)を用いたフローサイトメトリーによって、44R24が18R8と類似のエピトープに結合する能力を評価した。FZD8のアミノ酸126〜127は、コトランスフェクトされた(GFP陽性)細胞集団内での染色低下により示されたように、44R24の結合に必要であることが見出された。FACS実験の結果を図57に示した。これらの結果から、44R24は、18R8エピトープと重複し、共有のアミノ酸126〜127を含むエピトープに結合することが分かる。
【０３８３】
実施例25
抗FZD抗体18R5、18R8、および44R24を用いたC28結腸腫瘍の成長研究
C28腫瘍細胞をNod-Scidマウスに皮下注射した。腫瘍の平均体積が126mm3に達するまで、腫瘍を成長させた。腫瘍を有する動物を無作為に4つの群に分け(n=10マウス/群)、対照Ab(黒色四角)、18R8(灰色の三角)、44R24(黒色の白丸)、または18R5(灰色の丸)(図58)を用いて治療した。抗体を15mg/kg、週2回で腹腔内投与した。腫瘍量を示した。抗体44R24および18R5による治療によって、対照群と比較して成長が減少したのに対して、18R8は影響を及ぼさなかった(図58)。
【０３８４】
図58に示した実験における動物の治療後に、腫瘍を採取し、ホルマリンで固定し、パラフィン包埋し、5ミクロン切片に切断した。腫瘍切片を、結腸細胞分化マーカーであるサイトケラチン7発現について、免疫組織化学(Vectastain kit, Vector Labs)によって分析した。サイトケラチン7発現は、44R24または18R5による治療後に高くなることが見られた(図59)。
【０３８５】
本明細書において引用された、全ての刊行物、特許、特許出願、インターネットサイト、およびアクセッション番号/データベース配列(ポリヌクレオチド配列およびポリペプチド配列の両方を含む)は、それぞれ個々の刊行物、特許、特許出願、インターネットサイト、またはアクセッション番号/データベース配列が参照により本明細書に組み入れられるように詳細かつ個々に示されるのと同じ程度に、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【図１】
2015177802.tif 000174
【図２】
2015177802.tif 000175
【図３】
2015177802.tif 000176
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015177802.tif 000180
【図８】
2015177802.tif 000181
【図９】
2015177802.tif 000182
【図１０】
2015177802.tif 000183
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2015177802.tif 000192
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
2015177802.tif 000213
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
2015177802.tif 000218
【図４６】
2015177802.tif 000219
【図４７】
2015177802.tif 000220
【図４８】
2015177802.tif 000221
【図４９】
2015177802.tif 000222
【図５０】
2015177802.tif 000223
【図５１Ａ】
2015177802.tif 000224
【図５１Ｂ】
2015177802.tif 000225
【図５２−１】
2015177802.tif 000226
【図５２−２】
2015177802.tif 000227
【図５３】
2015177802.tif 000228
【図５４】
2015177802.tif 000229
【図５５】
2015177802.tif 000230
【図５６】
2015177802.tif 000231
【図５７】
2015177802.tif 000232
【図５８】
2015177802.tif 000233
【図５９】
2015177802.tif 000234
【配列表】
2015177802000001.app
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月16日(2015.6.16)
【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】
ヒトfrizzled受容体FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8に特異的に結合する単離された抗体であって、
(a)
2015177802.tif 000235
を含む重鎖CDR1、
2015177802.tif 000236
を含む重鎖CDR2、および
NFIKYVFAN(SEQ ID NO:3)を含む重鎖CDR3；ならびに
(b)
2015177802.tif 000237
を含む軽鎖CDR1、
DKSNRPSG(SEQ ID NO:8)を含む軽鎖CDR2、および
QSYANTLSL(SEQ ID NO:9)を含む軽鎖CDR3 
を含む前記抗体。
【請求項２】
ヒトfrizzled受容体FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8に特異的に結合する単離された抗体であって、
(a)SEQ ID NO:10と少なくとも95％の配列同一性を有するポリペプチド；および
(b)SEQ ID NO:14と少なくとも95％の配列同一性を有するポリペプチド
を含む前記抗体。
【請求項３】
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8からなる群より選択される2種類またはそれ以上のヒトfrizzled受容体に特異的に結合する単離された抗体であって、
(a)ヒトfrizzled受容体における配列
2015177802.tif 000238
の少なくとも一部；および/または
(b)ヒトfrizzled受容体における配列
2015177802.tif 000239
の少なくとも一部
に結合する前記抗体。
【請求項４】
ヒトfrizzled受容体における配列GLEVHQ(SEQ ID NO:25)の少なくとも一部および/または配列QYGFA(SEQ ID NO:66)の少なくとも一部に結合する、請求項3記載の抗体。
【請求項５】
ヒトfrizzled受容体がFZD8であり、かつ抗体が、
(a)アミノ酸72(F)、74〜75(PL)、78(I)、92(Y)、121〜122(LM)、および129〜132(WPDR)によって形成される立体構造(conformational)エピトープ；
(b)配列
2015177802.tif 000240
からなる領域；ならびに/または
(c)配列QYGFA(SEQ ID NO:66)からなる領域
の少なくとも一部に結合する、請求項3記載の抗体。
【請求項６】
FZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8に特異的に結合する、請求項3〜5のいずれか一項記載の抗体。
【請求項７】
競合的結合アッセイにおいて、ヒトFZD1、FZD2、FZD5、FZD7、およびFZD8との特異的結合について、SEQ ID NO:10を含む重鎖可変領域およびSEQ ID NO:14を含む軽鎖可変領域を含む第2の抗体と競合する抗体。
【請求項８】
モノクローナル抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、IgG1抗体、IgG2抗体、または抗体断片である、請求項1〜7のいずれか一項記載の抗体。
【請求項９】
細胞傷害剤と結合している、請求項1〜8のいずれか一項記載の抗体。
【請求項１０】
請求項1〜8のいずれか一項記載の抗体を産生する、単離された細胞。
【請求項１１】
請求項1〜8のいずれか一項記載の抗体と、薬学的に許容されるビヒクルとを含む、薬学的組成物。
【請求項１２】
請求項1〜8のいずれか一項記載の抗体を含む、癌を治療するための薬剤。
【請求項１３】
請求項1〜8のいずれか一項記載の抗体を含む、標準的Wntシグナル伝達を阻害するための薬剤。
【請求項１４】
請求項1〜8のいずれか一項記載の抗体を含む、腫瘍成長を阻害するための薬剤。
【請求項１５】
前記抗体と第2の抗癌剤とを組み合わせてなる、請求項12〜14のいずれか一項記載の薬剤。
【請求項１６】
第2の抗癌剤と組み合わせて用いられる、請求項12〜14のいずれか一項記載の薬剤。
【請求項１７】
前記第2の抗癌剤が、前記抗体の投与の前に、同時に、または後に対象に投与されるものである、請求項15または16記載の薬剤。
【請求項１８】
前記第2の抗癌剤が化学療法剤、血管新生阻害剤、Notchシグナル伝達阻害剤、抗Notch抗体、または抗Notchリガンド抗体である、請求項15〜17のいずれか一項記載の記載の薬剤。
【請求項１９】
請求項1〜8のいずれか一項記載の抗体の、癌を治療するための薬剤の製造における使用。
【請求項２０】
請求項1〜8のいずれか一項記載の抗体の、標準的Wntシグナル伝達を阻害するための薬剤の製造における使用。
【請求項２１】
請求項1〜8のいずれか一項記載の抗体の、腫瘍成長を阻害するための薬剤の製造における使用。
【請求項２２】
薬剤が、第2の抗癌剤と組み合わせて用いられる、請求項19〜21のいずれか一項記載の使用。
【請求項２３】
第2の抗癌剤が化学療法剤、血管新生阻害剤、Notchシグナル伝達阻害剤、抗Notch抗体、または抗Notchリガンド抗体である、請求項22記載の使用。