JP2017500889A - Pd−1抗体、その抗原結合性断片及びそれらの医学的使用 - Google Patents

Pd−1抗体、その抗原結合性断片及びそれらの医学的使用 Download PDF

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Abstract

本発明は、ヒトPD−1抗体、その抗原結合性断片及びそれらの医学的使用を提供し、さらに、抗体の相補性決定領域(CDR)を含むキメラ抗体及びヒト化抗体、ヒトPD−1抗体及びその抗原結合性断片を含む医薬組成物、並びに疾患または障害を処置するための医薬の調製における抗体の使用を提供する。

Description

本発明は、PD−1抗体、PD−1抗原結合性断片、PD−1抗体のCDRを含むキメラ抗体及びヒト化抗体、並びにPD−1抗体及びその抗原結合性断片を含む医薬組成物、並びに抗癌薬としてのその使用に関する。
腫瘍免疫療法は、長い間、腫瘍治療分野の注目領域であり、T細胞関連癌免疫療法は、その中心的な位置にある。腫瘍免疫療法は、腫瘍を有する患者において細胞傷害性Tリンパ球を十分に利用し且つ動員することによって、腫瘍に影響を及ぼし;これは、癌処置にとって最も有効且つ最も安全な方法であり得る。その一方で、腫瘍エスケープは腫瘍免疫療法が直面する大きな障害であり、これは、免疫系に対するその阻害作用を介して、癌細胞が腫瘍の急速な成長を促進するものである。
腫瘍免疫エスケープのメカニズムと腫瘍に対する体の免疫応答の間に、非常に複雑な関係がある。腫瘍免疫療法の初期では、腫瘍特異的キラーT細胞は生物活性を有するが、腫瘍成長の後期に死滅機能を失う。そのため、腫瘍免疫療法は、腫瘍に対する患者の自己免疫系応答を最大限に増強するためのものである。腫瘍免疫療法の鍵は、存在する免疫系の応答を活性化することだけでなく、免疫系の応答の持続時間及び強度を維持することでもある。
インビボでのヒトT細胞の活性化は、第1のシグナルをもたらすために抗原提示細胞を介してT細胞にMHC抗原ペプチドを提示することを必要とするだけでなく、第2のシグナルをもたらすために一連の共刺激分子も要する、2つのシグナル伝達経路系によって実行され、次いで、T細胞が正常な免疫応答を示す。この二重シグナル伝達系は免疫系のバランスにおいてきわめて重要な役割を果たし、内在性及び外来性の抗原によって刺激される様々な免疫応答を厳密に調節する。共刺激分子によってもたらされる第2のシグナルがないと、無応答または持続性の特異的T細胞免疫応答がもたらされ、結果として、寛容性を導く。したがって、第2のシグナル経路は、免疫応答の全プロセスにおいて重要な調節的役割を果たす。
1992年に発見されたプログラム死−1(PD−1)は、T細胞表面で発現しているタンパク質受容体であり、細胞アポトーシスに関与する。PD−1はCD28ファミリーに属し、アミノ酸配列で、細胞傷害性Tリンパ球抗原4(CTLA−4)と23%の相同性を示すが、活性化T細胞、B細胞及び骨髄系細胞で主に発現しており、これは、CTLAと異なる。PD−1は2つのリガンド、PD−L1及びPD−L2をそれぞれ有する。PD−L1はT細胞、B細胞、マクロファージ及び樹状細胞(DC)で主に発現しており、その発現は活性化細胞でアップレギュレートされている。PD−L2の発現は、抗原提示細胞、例えば活性化マクロファージ及び樹状細胞に主に限定される。
ヒト腫瘍組織、例えば乳癌、肺癌、胃癌、腸癌、腎臓癌、黒色腫などにおいて、PD−L1タンパク質の高発現が新規の研究によって検出され、PD−L1の発現レベルは、患者の臨床状態及び予後と密接に関係している。PD−L1は、第2のシグナル伝達経路を介してT細胞増殖を阻害するので、PD−L1/PD−1の結合をブロックすることが、腫瘍免疫療法分野における非常に有望な標的になる。
現在、PD−1に対するモノクローナル抗体に取り組むいくつかの多国籍製薬企業があり、この抗体は、WO2009114335のように、PD−L1/PD−1の結合をブロックし、結果的に腫瘍細胞に対する死滅目的を達成することによって、腫瘍に対する患者の自己免疫応答を最大にする。BMS及びMerckのPD−1モノクローナル抗体の臨床結果において、非小細胞肺癌、黒色腫及び腎癌においてある種の奏効率が観察され、その奏効率は腫瘍におけるPD−L1発現と顕著に高い関連性を示し、このことによって、PD−1抗体が腫瘍に対して正の効果を発揮することが示唆された。
本発明は、高親和性、高選択性及び高生物活性を有するPD−1抗体を提供する。
本発明は、以下を含む、PD−1抗体またはその抗原結合性断片を提供する:
配列番号6、配列番号7または配列番号8に示される配列から選択される少なくとも1つのLCDRを含む軽鎖可変領域;及び
配列番号3、配列番号4または配列番号5に示される配列から選択される少なくとも1つのHCDRを含む重鎖可変領域。
本発明の好ましい実施形態では、軽鎖可変領域が配列番号6に示されるLCDR1を含む、PD−1抗体またはその抗原結合性断片が提供される。
本発明の好ましい実施形態では、軽鎖可変領域が配列番号7に示されるLCDR2を含む、PD−1抗体またはその抗原結合性断片が提供される。
本発明の好ましい実施形態では、軽鎖可変領域が配列番号8に示されるLCDR3を含む、PD−1抗体またはその抗原結合性断片が提供される。
本発明の好ましい実施形態では、重鎖可変領域が配列番号3に示されるHCDR1を含む、PD−1抗体またはその抗原結合性断片が提供される。
本発明の好ましい実施形態では、重鎖可変領域が配列番号4に示されるHCDR2を含む、PD−1抗体またはその抗原結合性断片が提供される。
本発明の好ましい実施形態では、重鎖可変領域が配列番号5に示されるHCDR3を含む、PD−1抗体またはその抗原結合性断片が提供される。
本発明の好ましい実施形態では、軽鎖可変領域が、それぞれ配列番号6、配列番号7及び配列番号8に示されるLCDR1、LCDR2及びLCDR3を含む、PD−1抗体またはその抗原結合性断片が提供される。
本発明の好ましい実施形態では、重鎖可変領域が、それぞれ配列番号3、配列番号4及び配列番号5に示されるHCDR1、HCDR2及びHCDR3を含む、PD−1抗体またはその抗原結合性断片が提供される。
本発明の好ましい実施形態では、軽鎖可変領域が、それぞれ配列番号6、配列番号7及び配列番号8に示されるLCDR1、LCDR2及びLCDR3を含み;重鎖可変領域が、それぞれ配列番号3、配列番号4及び配列番号5に示されるHCDR1、HCDR2及びHCDR3を含む、PD−1抗体またはその抗原結合性断片が提供される。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1抗体またはその抗原結合性断片によれば、抗体は、マウス抗体またはその断片である。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるマウス抗体またはその断片によれば、軽鎖可変領域は、マウスのκ鎖、λ鎖またはそれらの変異体の軽鎖FRをさらに含む。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるマウス抗体またはその断片は、マウスのκ鎖、λ鎖またはそれらの変異体の軽鎖定常領域をさらに含む。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるマウス抗体またはその断片によれば、重鎖可変領域は、マウスのIgG1、IgG2、IgG3、IgG4またはそれらの変異体の重鎖FRをさらに含む。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるマウス抗体またはその断片は、マウスのIgG1、IgG2、IgG3、IgG4またはそれらの変異体の重鎖定常領域をさらに含む。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1抗体または抗原結合性断片によれば、抗体はキメラ抗体またはその断片である。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1キメラ抗体またはその断片によれば、キメラ抗体の軽鎖可変領域配列は配列番号10である。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1キメラ抗体またはその断片によれば、キメラ抗体の重鎖可変領域配列は配列番号9である。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1キメラ抗体またはその断片は、ヒトのκ鎖、λ鎖またはそれらの変異体の軽鎖定常領域をさらに含む。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1キメラ抗体またはその断片は、ヒトのIgG1、IgG2、IgG3もしくはIgG4またはそれらの変異体の重鎖定常領域をさらに含み、好ましくは、ヒトIgG2もしくはIgG4の重鎖定常領域、またはアミノ酸変異後にADCC(抗体依存性細胞介在性細胞傷害)を有さないIgG1の重鎖定常領域を含む。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1抗体または抗原結合性断片によれば、抗体はヒト化抗体またはその断片である。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1ヒト化抗体またはその断片によれば、ヒト化抗体の軽鎖可変領域は、ヒトのκ鎖、λ鎖またはそれらの変異体の軽鎖FRをさらに含む。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1ヒト化抗体またはその断片によれば、ヒト化抗体の軽鎖可変領域の軽鎖FR配列は、IGKV1−39のFR1、FR2及びFR3並びにJK4のFR4を含む、配列番号14に示される、ヒト生殖細胞系軽鎖IGKV1−39とJK4の組み合わせ配列に由来する。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1ヒト化抗体またはその断片によれば、ヒト化抗体の軽鎖の配列は、配列番号12に示されるか、その変異体である。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1ヒト化抗体またはその断片によれば、ヒト化抗体の軽鎖可変領域の変異体は、軽鎖可変領域中に0〜10個のアミノ酸変異、好ましくはA43Sを含む。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1ヒト化抗体またはその断片は、ヒトのκ鎖、λ鎖またはそれらの変異体の軽鎖定常領域をさらに含む。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1ヒト化抗体またはその断片によれば、重鎖可変領域は、ヒトのIgG1、IgG2、IgG3、IgG4またはそれらの変異体の重鎖FRをさらに含む。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1ヒト化抗体またはその断片によれば、ヒト化抗体の重鎖可変領域の重鎖FR配列は、IgHV3−7のFR1、FR2及びFR3並びにJH6のFR4を含む、配列番号13に示される、ヒト生殖細胞系重鎖IgHV3−7とJH6の組み合わせ配列に由来する。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1ヒト化抗体またはその断片によれば、ヒト化抗体重鎖の配列は、配列番号11に示されるか、その変異体であり;その変異体は、好ましくは、重鎖可変領域中に0〜10個のアミノ酸変異、より好ましくはG44Rを含む。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1ヒト化抗体またはその断片は、ヒトのIgG1、IgG2、IgG3もしくはIgG4またはそれらの変異体の重鎖定常領域をさらに含み、好ましくは、ADCCを有さないヒトIgG2もしくはIgG4の重鎖定常領域またはアミノ酸変異後にADCC(抗体依存性細胞介在性細胞傷害)を有さないIgG1の重鎖定常領域を含む。変異体は、好ましくはADCCの減弱または欠乏を引き起こす重鎖定常領域の変異であり、より好ましくはIgG1のN297A、L234A、L235A、IgG2/4キメラ及びIgG4のF235EまたはL234A/E235Aである。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供されるPD−1抗体または抗原結合性断片によれば、抗原結合性断片はFab、Fv、sFvまたはF(ab’)である。
本発明は、上記のPD−1抗体または抗原結合性断片をコードするDNA分子をさらに提供する。
本発明は、上記のDNA分子を含む発現ベクターをさらに提供する。
本発明は、上記の発現ベクターで形質転換された宿主細胞をさらに提供する。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供される宿主細胞によれば、宿主細胞は細菌、好ましくは大腸菌(E.coli)である。
本発明の好ましい実施形態では、本明細書で提供される宿主細胞は、酵母、好ましくはピキア・パストリス(Pichia pastoris)である。
本発明は、本明細書に記載されるPD−1抗体またはその抗原結合性断片及び医薬的に許容可能な賦形剤、希釈剤または担体を含む医薬組成物をさらに提供する。
本発明は、PD−1媒介性の疾患または障害の処置のための医薬の調製における、上記のPD−1抗体もしくは抗原結合性断片、またはこれらを含む医薬組成物の使用をさらに提供し;ここでは、疾患は、好ましくは癌、より好ましくはPD−L1を発現している癌であり;癌は、好ましくは乳癌、肺癌、胃癌、腸癌、腎臓癌、黒色腫、最も好ましくは非小細胞肺癌、黒色腫及び腎臓癌である。
本発明は、PD−1媒介性の疾患または障害を処置及び防止する方法であって、治療有効量の本発明によるPD−1抗体もしくはその抗原結合性断片またはこれらを含む医薬組成物を、それらを必要とする対象に投与することを含む方法をさらに提供し;ここでは、疾患は、好ましくは癌、より好ましくはPD−L1を発現している癌であり;癌は、好ましくは乳癌、肺癌、胃癌、腸癌、腎臓癌、黒色腫、非小細胞肺癌、最も好ましくは非小細胞肺癌、黒色腫及び腎臓癌である。
ヒト末梢血単核球の増殖アッセイを示す図である。結果は、試験PD−1抗体mAb005が、83ng/mlのEC50で、ヒト末梢血単核球の増殖を効果的に刺激することができることを示す。 ヒト末梢血単核球のサイトカインIFN−γ分泌試験を示す図である。結果は、試験PD−1抗体mAb005がPBMC増殖を刺激することができ、同時に、13ng/mlのEC50で、サイトカインIFN−γの分泌を効果的に刺激することができることを示す。 神経膠腫細胞の成長に対するPD−1抗体H005−1の阻害作用を示す図である。 処置後の腫瘍体積の変化を示す図である。 処置後のマウスの体重変化を示す図である。
1.定義
本発明をより容易に理解するために、ある種の技術用語及び科学用語を具体的に以下で定義する。本明細書の他の個所で特に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての他の技術用語及び科学用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般に理解される意味を有する。
本明細書で使用する場合、アミノ酸についての1文字コード及び3文字コードは、J.biol.chem,243,(1968)p3558に記載されている通りである。
本明細書で使用する場合、「抗体」は、2つの同一の重鎖と2つの同一の軽鎖の間のジスルフィド結合によって結合している4ペプチド鎖構造体である、免疫グロブリンを指す。異なる免疫グロブリン重鎖定常領域は、異なるアミノ酸組成及び順位序列を示し、それによって、様々な種類の抗原性を示す。したがって、免疫グロブリンは、5つのカテゴリーに分類することができ、または免疫グロブリンアイソタイプ、すなわちIgM、IgD、IgG、IgA及びIgEと呼ぶことができ、これらの重鎖は、それぞれμ鎖、δ鎖、γ鎖、α鎖及びε鎖である。ヒンジ領域のそのアミノ酸組成並びに重鎖のジスルフィド結合の数及び位置にしたがって、同じタイプのIgを異なるサブカテゴリーに分類することができ、例えば、IgGをIgG1、IgG2、IgG3及びIgG4に分類することができる。軽鎖は、異なる定常領域を考慮すると、κ鎖またはλ鎖に分類することができる。5つのIgのそれぞれは、κ鎖またはλ鎖を有し得る。
本発明では、本明細書で言及される抗体軽鎖可変領域は、ヒトまたはマウスのκ鎖、λ鎖またはそれらの変異体を含む軽鎖定常領域をさらに含む。
本発明では、本明細書で言及される抗体重鎖可変領域は、ヒトまたはマウスのIgG1、2、3、4またはそれらの変異体を含む重鎖定常領域をさらに含む。
抗体の重鎖及び軽鎖のN末端配列近くで、可変領域(V領域)として知られる約110アミノ酸の配列が大きく変動し;定常領域(C領域)として知られる、C末端近くの残りのアミノ酸配列は、比較的安定である。可変領域は、3つの超可変領域(HVR)及び4つの比較的保存された配列のフレームワーク領域(FR)を含む。3つの超可変領域は抗体の特異性を決定し、相補性決定領域(CDR)としても知られる。各軽鎖可変領域(LCVR)及び各重鎖可変領域(HCVR)は、アミノ末端からカルボキシル末端まで連続した順序(FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3及びFR4)で、3つのCDR及び4つのFRから構成される。3つの軽鎖CDRはLCDR1、LCDR2及びLCDR3を指し;3つの重鎖CDRはHCDR1、HCDR2及びHCDR3を指す。本明細書の抗体または抗原結合性断片のLCVR及びHCVRにおけるCDRのアミノ酸残基の数及び位置は、既知のKabatの番号付け基準に対応する(LCDR1−3、HCDE2−3)か、kabat及びchothiaの番号付け基準に対応する(HCDR1)。
本発明における用語「マウス抗体」は、当技術分野における知識及び技術に従って調製される抗ヒト−PD−1モノクローナル抗体を指す。調製の間、被検体にPD−1抗原を注射し、次いで、所望の配列または機能性を持つ抗体を発現するハイブリドーマを分離した。本発明の好ましい実施形態では、マウスPD−1抗体またはその抗原結合性断片は、マウスのκ鎖、λ鎖またはそれらの変異体の軽鎖定常領域をさらに含むか、マウスのIgG1、IgG2、IgG3もしくはIgG4またはそれらの変異体の重鎖定常領域をさらに含む。
用語「キメラ抗体」は、マウス抗体の可変領域をヒト抗体の定常領域と融合することによって形成される抗体であり、キメラ抗体は、マウス抗体誘導性の免疫応答を軽減することができる。キメラ抗体を確立するために、第一に、特定のマウスモノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを確立し、マウスハイブリドーマ細胞から可変領域遺伝子をクローニングし、次いで、所望によりヒト抗体の定常領域遺伝子をクローニングし、マウス可変領域遺伝子をヒト定常領域遺伝子とライゲーションして、キメラ遺伝子を形成し、これをヒトベクター中に挿入することができ、最後に、キメラ抗体分子を真核生物または原核生物の産業系で発現させる。本発明の好ましい実施形態では、PD−1キメラ抗体の軽鎖可変領域は、マウスのκ鎖、λ鎖またはそれらの変異体の軽鎖FRをさらに含み、軽鎖可変領域の配列は配列番号10に示される。PD−1キメラ抗体の重鎖可変領域は、マウスのIgG1、IgG2、IgG3、IgG4またはそれらの変異体の重鎖FRをさらに含み、重鎖可変領域の配列は配列番号10に示される。ヒト抗体の定常領域は、ヒトのIgG1、IgG2、IgG3もしくはIgG4またはそれらの変異体の重鎖定常領域から選択され、好ましくはヒトIgG2もしくはIgG4の重鎖定常領域、またはアミノ酸変異後にADCC(抗体依存性細胞介在性細胞傷害)を有さないIgG1の重鎖定常領域を含む。
CDR移植抗体としても知られる用語「ヒト化抗体」は、マウスのCDR配列をヒト抗体の可変領域フレームワーク、すなわち、異なるタイプのヒト生殖細胞系抗体フレームワークの配列に移植することによって生成される抗体を指す。ヒト化抗体は、大量のマウスタンパク質成分を保有するキメラ抗体によって誘導される不都合な強い抗体反応を克服する。そのようなフレームワーク配列は、生殖細胞系抗体の遺伝子配列をカバーする公開DNAデータベースまたは公表された参考文献から得ることができる。例えば、ヒトの重鎖及び軽鎖の可変領域遺伝子の生殖細胞系DNA配列は、「VBase」ヒト生殖細胞系配列データベース(ウェブwww.mrccpe.com.ac.uk/vbaseで利用可能)に見出すことができ、Kabat,EA,et al,1991 Sequences of Proteins of Immunological Interest,5th Edにも見出すことができる。本発明の好ましい実施形態では、PD−1ヒト化抗体のマウスCDR配列は、配列番号3、4、5、6、7、8から選択される。ヒト抗体の可変領域フレームワークは、抗体軽鎖可変領域の軽鎖FR配列が、IGKV1−39のFR1、FR2及びFR3並びにJK4のFR4を含む、ヒト生殖細胞系軽鎖IGKV1−39とJK4の組み合わせ配列:配列番号14に由来し;抗体重鎖可変領域の重鎖FR配列が、IgHV3−7のFR1、FR2及びFR3並びにJH6のFR4を含む、ヒト生殖細胞系重鎖IgHV3−7とJH6の組み合わせ配列:配列番号13に由来するように、設計及び選択された。免疫原性低減中の活性低下を回避するために、ヒト抗体の可変領域を最小限の復帰変異にかけて活性を維持する。
本明細書で使用する場合、「抗原結合性断片」は、抗原結合活性を有するFab断片、Fab’断片、F(ab’)2断片、及びヒトPD−1と結合するFv断片sFv断片を指し;配列番号3〜配列番号8から成る群から選択される、本発明で記載される抗体の1つまたは複数のCDR領域を含む。Fv断片は、重鎖可変領域、軽鎖可変領域、及び定常領域を有さないすべての抗原結合部位を含む、最小の抗体断片である。一般に、Fv抗体は、VHドメインとVLドメインの間にポリペプチドリンカーをさらに含み、抗原結合に必要とされる構造を形成することができる。さらに、単鎖抗体または単鎖Fv(sFv)と名付けられたポリペプチドを形成するために、異なるリンカーを使用して、2つの抗体の可変領域を結合することができる。本明細書で使用する場合、用語「PD−1と結合する」は、ヒトPD−1と相互作用することを意味する。本明細書で使用する場合、本発明の「抗原決定基」という用語は、抗原上の不連続な3次元部位を指し、本発明の抗体または抗原結合性断片を認識した。
本明細書で使用する場合、用語「ADCC」、すなわち抗体依存性細胞介在性細胞傷害は、Fc受容体発現細胞が、抗体のFcセグメントを認識することによって、抗体で覆われた標的細胞を直接的に死滅させることを指す。抗体のADCCエフェクター機能は、IgGのFcセグメントを改変することによって、低減または排除され得る。改変は、抗体の重鎖定常領域の変異、例えば、IgG1のN297A、L234A、L235A;IgG2/4キメラ;IgG4のF235EまたはL234A/E235A変異から選択される変異を指す。
本明細書で使用する場合、本発明で記載される融合タンパク質は、組み換えDNA技術を介して2つの遺伝子を共発現させることによって得られるタンパク質産物である。組み換えDNA技術を介してPD−1細胞外ドメインとヒト抗体Fc断片を共発現させることによって得られた組み換えのPD−1細胞外ドメインFc融合タンパク質。PD−1細胞外ドメインは、細胞膜の外側のPD−1部分を指し、その配列は、以下の配列番号1の線を引いた(scribing)領域である。
抗体及び抗原結合性断片を生成及び精製する方法は、当技術分野で周知であり、例えば、Antibody Experimental Technology Guide of Cold Spring Harbor,Chapter5−8及び15に見出すことができる。例えば、ヒトPD−1またはその断片でマウスを免疫化することでき、次いで、当技術分野で周知の従来の方法を使用して、得られた抗体を再生、精製及び配列決定することができる。抗原結合性断片も従来の方法によって調製することができる。本発明の抗体または抗原結合性断片は、1つまたは複数のヒトフレームワーク領域(FR)を非ヒト由来のCDRに導入するために遺伝子操作される。ヒトFR生殖細胞系配列は、ImMunoGeneTics(IMGT)からそのウェブサイトhttp://imgt.cines.frを介して得ることができるか、またはThe Immunoglobulin FactsBook,2001ISBN012441351から得ることができる。特に、本発明の抗体または抗原結合性断片において使用するための軽鎖FR生殖細胞系は、A3及びO2を含む。本発明の抗体または抗原結合性断片において使用するための特定の重鎖FR生殖細胞系は、VH3−21及びVH3−23を含む。
従来の方法を使用して、本発明の操作された抗体または抗原結合性断片を調製及び精製することができる。例えば、重鎖(配列番号11)及び軽鎖(配列番号12)をコードするcDNA配列をクローニングし、GS発現ベクターに再結合することができる。次いで、再結合した免疫グロブリン発現ベクターを、CHO細胞に安定してトランスフェクトすることができる。当技術分野で周知である、より推奨される方法として、抗体の哺乳類での発現は一般的にはFC領域の高度に保存されたN末端において、グリコシル化を引き起こす。ヒトPCSK9に特異的に結合する抗体の発現を介して、安定なクローンを得ることができる。バイオリアクターでの抗体産生のために、陽性クローンを血清フリー培養培地中で増やすことができる。抗体が分泌された培養培地を従来の技法によって精製することができる。例えば、培地を、適合性の緩衝液で平衡化したプロテインAまたはGセファロースFFカラムに都合よくかけることができる。このカラムを洗浄して、非特異的結合成分を除去する。結合した抗体をPH勾配によって溶出し、抗体断片をSDS−PAGEで検出し、次いでプールする。一般的な技法を使用して、抗体を濾過及び濃縮することができる。サイズ排除またはイオン交換を含めた一般的な技法によって、可溶性の凝集物及び多量体を効果的に除去することができる。得られた産物を、例えば−70℃で即時に凍結することができ、または凍結乾燥することができる。
本発明の抗体はモノクローナル抗体である。本明細書で使用する場合、モノクローナル抗体またはmAbは、限定されないが、任意の真核生物クローン、原核生物クローンまたはファージクローンを含めた単一クローンに由来する抗体を指す。モノクローナル抗体及びその抗原結合性断片を、例えば、ハイブリドーマ技術、組み換え技術、ファージディスプレイ技術、合成技術(例えばCDR移植)または当技術分野で既知の他の技術によって再結合することができる。
「投与」及び「処置」は、動物、ヒト、実験対象、細胞、組織、器官または生体液に適用される場合、外来性の医薬的、治療的、診断的な薬剤または組成物を、動物、ヒト、対象、細胞、組織、器官または生体液と接触させることを指す。「投与」及び「処置」は、例えば、治療的、薬物動態学的、診断的な研究及び実験方法を指すことができる。細胞の処置は、試薬を細胞と接触させること、及び試薬を細胞と接触している流体に接触させることを包含する。「投与」及び「処置」は、試薬、診断、結合性化合物または別の細胞による、例えば細胞の、インビトロ及びエキソビボでの処置も意味する。「処置」は、ヒト、獣医学または研究対象に適用される場合、治療的処置、予防的または防止的手段、研究及び診断上の適用を指す。
「処置する」は、治療剤、例えば本発明の結合性化合物のいずれかを含む組成物を、その薬剤が既知の治療活性を有する1つまたは複数の疾患症状を有する患者に、内的または外的に投与することを意味する。一般的には、薬剤は、処置される患者または集団の1つまたは複数の疾患症状を、そのような症状(複数可)の退行を誘導するか、またはその進行を阻害するかによって、臨床的に測定可能な任意の程度まで軽減するのに有効な量で投与される。任意の特定の疾患症状を軽減するのに有効な治療剤量(「治療有効量」とも呼ばれる)は、患者の病態、年齢及び体重並びに患者において薬物が所望の応答を惹起する能力などの要因に従って変動し得る。疾患症状が軽減したかどうかは、一般的には、症状の重症度または進行状態を評価するために医師または他の熟練の医療提供者によって使用される任意の臨床的測定によって評価することができる。本発明の一実施形態(例えば、処置方法または製造品)は、必ずしもすべての患者において目的の疾患症状(複数可)を軽減するのに有効であり得るとは限らないが、スチューデントのt検定、カイ二乗検定、マン及びホイットニーによるU検定、クラスカル−ウォリスの検定(H検定)、ヨンクヒール−タプストラ検定及びウィルコクソン検定などの当技術分野で既知の任意の統計的検定によって決定されるような統計学的に有意な数の患者において、目的の標的疾患症状(複数可)を軽減するはずである。
「保存的な改変」または「保存的な置き換えもしくは置換」は、タンパク質の生物活性を変えずに頻繁に変更できるような、類似した特徴(例えば、電荷、側鎖サイズ、疎水性/親水性、骨格コンフォメーション及び剛性など)を有する他のアミノ酸による、タンパク質のアミノ酸の置換を指す。一般に、ポリペプチドの非必須領域における単一アミノ酸置換は生物活性を実質的に変えないことを、当業者なら認識する(例えば、Watson et al.(1987)Molecular Biology of the Gene,The Benjamin/Cummings Pub.Co.,p.224(4th Ed.)を参照されたい)。さらに、構造的にまたは機能的に類似したアミノ酸の置換は、生物活性を乱す可能性が低い。
本明細書及び特許請求の範囲の全体を通して使用される「から本質的に成る」またはその変形は、任意の記載される要素または要素群の包含、及び特定の投与計画、方法または組成物の基本的なまたは新規な特性を実質的に変化させない、記載される要素と類似したまたは異なる性質の他の要素の随意の包含を示す。非限定例として、記載されるアミノ酸配列から本質的に成る結合性化合物は、結合性化合物の特性に実質的に影響を及さない1つまたは複数のアミノ酸を含むこともできる。
「有効量」は、医学的状態の症状または徴候を改善するまたは防止するのに十分である量を包含する。有効量は、診断を可能にするまたは容易にするのに十分である量も意味する。特定の患者または獣医学的対象に対する有効量は、処置を受ける状態、患者の全体的な健康状態、投与の経路及び用量並びに副作用の重症度などの要因によって変動する可能性がある。有効量は、著しい副作用または毒性作用を回避する最大の用量または投薬プロトコールであり得る。
「外来性」は、文脈に応じて、生物体、細胞または人体の外側で生成される物質を指す。「内在性」は、文脈に応じて、細胞、生物体または人体の中で生成される物質を指す。
「相同性」は、2つのポリヌクレオチド配列の間または2つのポリペプチドの間の配列類似性を指す。2つの比較配列の両方における位置が、同じ塩基またはアミノ酸の単量体サブユニットで占められている場合、例えば、2つのDNA分子のそれぞれにおける位置がアデニンで占められている場合、該分子はその位置において相同である。2つの配列間の相同性のパーセントは、2つの配列が共に有する一致するまたは相同である位置の数を比較される位置の数で割ったもの×100の関数である。例えば、配列が最適に整列されている場合に、2つの配列における10個の位置のうちの6個が一致しているか相同であるならば、2つの配列は60%相同である。一般に、比較は、最大の相同性パーセントを与えるように2つの配列が整列される場合に行われる。
本明細書で使用する場合、「細胞」、「細胞系」及び「細胞培養」という表現は互換的に使用され、すべてのそのような名称は後代を含む。したがって、「形質転換体」及び「形質転換細胞」という単語は、初代対象細胞、及びそれに由来する培養物(継代の数を考慮しない)を含む。故意のまたは偶発性の変異が原因で、すべての後代が、DNA内容物が正確に同一であるとは限らない可能性があることも理解される。最初の形質転換細胞においてスクリーニングされたものと同じ機能または生物活性を有する突然変異体後代が含まれる。異なる名称が意図される場合、それは文脈から明らかであろう。
本明細書で使用する場合、「ポリメラーゼ連鎖反応」または「PCR」は、核酸、RNA及び/またはDNAの微量の特定の部分を、例えば米国特許第4,683,195号に記載されているように増幅する手順または技法を指す。一般に、オリゴヌクレオチドプライマーを設計することができるように、目的の領域の末端またはそれ以降からの配列情報が入手可能である必要があり;これらのプライマーは、増幅される鋳型の対応する鎖と配列が同一であるか類似している。2つのプライマーの5’末端ヌクレオチドは、増幅される材料の末端と同一でもよい。PCRは、特定のRNA配列、全ゲノムDNAからの特定のDNA配列、及び全細胞RNAから転写されたcDNA、バクテリオファージまたはプラスミド配列などを増幅するのに使用することができる。一般に、Mullis et al.(1987)Cold Spring Harbor Symp.Ouant.Biol.51:263;Erlich,ed.,(1989)PCR TECHNOLOGY(Stockton Press,N.Y.)を参照されたい。本明細書で使用する場合、PCRは、核酸の特定の部分を増幅または生成するために、プライマーとしての既知の核酸及び核酸ポリメラーゼの使用を含む、核酸試験試料を増幅するための核酸ポリメラーゼ反応方法の一例(しかし唯一の例ではない)と考えられる。
「随意の」または「随意に」は、次に続く事象または事態が起こり得るが、必ずしも起こるとは限らないことを意味し、この記述は、事象または状況が起こるまたは起こらない場合を含む。例えば、「1〜3個の抗体重鎖可変領域を随意に含む」は、特定の配列を有する抗体重鎖可変領域が存在し得るが、必ずしも存在するとは限らないことを意味する。
「医薬組成物」は、本発明による1種または複数の化合物またはそれらの生理的/医薬的に許容可能な塩もしくはプロドラッグと他の化学成分並びにさらなる成分、例えば生理的/医薬的に許容可能な担体及び賦形剤との混合物を含むものを指す。医薬組成物は、生物体への投与を促進すること、活性成分の吸収を容易にすること、それによって生物学的効果を発揮することを目的とする。
発明の詳細な説明
以下に、実施例を参照して本発明をさらに説明するが、本発明の範囲はそれらに限定されない。本発明の実施例では、特定の条件が説明されない場合、実験は、Antibody Tcchnology Laboratory Manual and Mecular Cloning Manual of Cold Spring Harborに記載されているような従来の条件下で、または材料もしくは製品の製造者が提案する条件下で、通常行われる。試薬の供給源が特に示されない場合は、その試薬は市販の従来の試薬である。
実施例1 抗体の調製
ヒトPD−1に対するマウスモノクローナル抗体を生成した。精製した組み換えPD−1細胞外ドメインFc融合タンパク質(PD−1 Fc)(配列番号1);またはPD−1をトランスフェクトしたCHO細胞(配列番号2)を抗原として使用して、Balb/Cマウス及びSJLマウスを免疫化した。ヒトPD−1抗原は、ORIGENE(カタログ番号SC117011、NCBI参照配列:NM_005018.1)から購入した。
PD−1 Fc、組み換えPD−1細胞外ドメインFc融合タンパク質(配列番号1):
Figure 2017500889

PD−1、PD−1抗原トランスフェクト細胞(配列番号2):
Figure 2017500889
PD−1細胞外ドメイン−Fc融合タンパク質による免疫化は高用量(50ug)及び低用量(10ug)の精製した抗原に分けられ、PD−1がトランスフェクトされたCHO細胞による免疫化は0.5〜1×10細胞を使用する。免疫化は、それぞれ、0日目、14日目及び35日目に完全フロイントアジュバントを用いて行い;後眼窩部において血液をサンプリングして、免疫応答をモニターした。血漿スクリーニングELISAによって、抗PD−1ヒト免疫グロブリン力価を有するマウスを得た。56日目に、最も高い抗PD−1ヒト免疫グロブリン力価を有するマウスを追加免疫にかけた。3日後に、マウスを屠殺し、融合のために脾臓を取り出した。ハイブリドーマ融合物をスクリーニングし、マウスモノクローナル抗体mAb005を得た。マウスモノクローナル抗体mAb005の重鎖可変領域の配列及び軽鎖可変領域の配列は以下の通りである:
Figure 2017500889
CDR配列は以下の通りである:
Figure 2017500889
実施例2:抗体スクリーニング
インビトロでのPD−1抗体のELISA結合アッセイ:
PD−1抗体は、PD−1細胞外ドメインに結合することによって、PD−1及びそのリガンドのシグナル伝達経路をブロックする。インビトロでのELISAアッセイを使用して、PD−1抗体の結合特性を検出する。ビオチン標識したPD−1細胞外ドメインFC融合タンパク質(PD−1 FC)を、中和アビジンに結合させることによって96ウェルプレートにコーティングする。抗体添加後のシグナル強度を使用して、抗体及びPD−1の結合特性を決定する。
中和アビジン(ビオチンに結合する)を、PBS緩衝液で1μl/mlに希釈し、100μl/ウェルで96ウェルプレートにピペットで分注し、4℃で16時間〜20時間静置した。PBS緩衝液を除去した後に、96ウェルプレートをPBST(0.05%のtweeen20を含む、PH7.4のPBS)で1回洗浄し、次いで、120μl/ウェルのPBST/1%ミルクを加えて、プレートを室温で1時間インキュベート及びブロッキングした。ブロッキング溶液を除去した後、プレートをPBST緩衝液で洗浄し、続いて、PBST/1%ミルクで希釈した、1μg/mlのビオチン標識されたPD1−FCを加え、室温で1時間インキュベートした。ブロッキング溶液を除去した後、プレートをPBST緩衝液で3回洗浄し、続いて、PBST/1%ミルクで適切な濃度に希釈した試験PD−1抗体を加え、室温で1.5時間インキュベートした。反応系を除去した後、プレートをPBST緩衝液で3回洗浄し、続いて、PBST/1%ミルクで希釈した、100μl/ウェルのHRP標識された抗マウス二次抗体(The Jackson Laboratory)を加え、室温で1時間インキュベートした。PBSTで3回洗浄したあと、100μl/ウェルのTMBをプレートに加え、室温で5〜10分間インキュベートした。次いで、100μl/ウェルの1M HSOを加えて反応を終わらせた。450nmの吸光度値をNOVOStarマイクロプレートリーダーで読み取り;ELISA結合のEC50値を計算した。
Figure 2017500889
この結果は、抗体mAb005がヒトPD−1Fc(ヒトPD−1)及びカニクイザルPD−1Fc(cyno PD−1)に優れた結合活性を示すことを実証した。
PD−1抗体とPD−1リガンドの結合に関するインビトロでのブロッキングアッセイ:
腫瘍細胞の表面のPD−L1は、T細胞の表面のPD−1に結合することによって、T細胞の増殖に対して抑制作用を示す。PD−1抗体は、T細胞増殖を刺激するために、PD−1に結合することによって、PD−L1/PD−1シグナル伝達経路をブロックする。PD−1/PD−L1結合ブロッキングアッセイを使用して、このシグナル伝達経路に対するPD−1抗体のブロッキング活性を検出する。
本実験では、96ウェルプレートを、FCと融合した細胞外ドメインを有するPD−1タンパク質(PD−1−FC)でコーティングし、試験PD−1抗体とともにインキュベートし;その後、ビオチン標識されたPD−L1を加えて、インキュベーションした。プレートを洗浄した後、ビオチン標識されたPD−L1の結合量を検出し;リガンドPD−L1の結合に対するPD−1抗体のブロッキングIC50値を計算した。
PD−1−FCを、PH9.6のCB緩衝液(1.59gのNaCO及び2.93gのNaHCOを1Lの蒸留水に溶解した)で1μg/mlに希釈し、100μl/ウェルで96ウェルプレートにピペットで分注し、4℃で16時間〜20時間静置した。PBS緩衝液を除去した後に、96ウェルプレートをPBST(0.05%のtweeen20を含む、PH7.4のPBS)で1回洗浄し、次いで、120μl/ウェルのPBST/1%ミルクとともに、プレートを室温で1時間インキュベート及びブロッキングした。ブロッキング溶液を除去した後、プレートをPBST緩衝液で1回洗浄し、続いて、試料希釈剤(5%BSA、0.05%Tween20を含む、PH7.4のPBS)で適切な濃度に希釈した、90μlの試験PD−1抗体を加え、4℃で1時間インキュベートした。次いで、10×濃度のビオチン標識されたPD−L1(Beijing Sino Biological Inc.)(10μg/ml)を、10μl/ウェルでプレートに加え、オシレーターによって振動及び混合させ、37℃で1時間インキュベートした。反応系を除去した後、プレートをPBST緩衝液で6回洗浄し、続いて、1:400の比でPBSTで希釈した、100ul/ウェルのストレプトアビジン−ペルオキシダーゼポリマーを加え、振動させながら室温で50分間インキュベートした。PBSTで6回洗浄した後、100μl/ウェルのTMBをプレートに加え、室温で5〜10分間インキュベートした。次いで、100μl/ウェルの1M HSOを加えて反応を終わらせた。450nmの吸光度値をNOVOStarマイクロプレートリーダーで読み取り;リガンドPD−L1の結合に対するPD−1のブロッキングIC50値を計算した。
Figure 2017500889
この結果は、抗体mAb005がPD−1とのPD−L1の結合をブロックするのに非常に有効であることを示した。
実施例3:インビトロでのPD−1抗体の結合選択性アッセイ
PD−1ファミリーの他のタンパク質へのPD−1抗体の特異的結合活性を検出するために、ヒトCTLA4及びヒトCD28を結合アッセイに使用した。その一方で、ヒト/サル以外の異なる種に対するPD−1抗体の多様性を確認するために、マウスのPD−1も結合アッセイに使用した。
選択的結合タンパク質:ヒトPD−1、ヒトICOS、ヒトCTLA4、ヒトCD28及びマウスPD−1(Beijing Sino Biological Inc.)をそれぞれ、PBS緩衝液で1μg/mlに希釈し、100μl/ウェルで96ウェルプレートにピペットで分注し、4℃で16時間〜20時間静置した。PBS緩衝液を除去した後に、96ウェルプレートをPBST(0.05%のtweeen20を含む、PH7.4のPBS)で1回洗浄し、次いで、120μl/ウェルのPBST/1%ミルクとともに、プレートを室温で1時間インキュベート及びブロッキングした。ブロッキング溶液を除去した後、プレートをPBST緩衝液で3回洗浄し、続いて、試験PD−1抗体を加え、室温で1.5時間インキュベートした。反応系を除去した後、プレートをPBSTで3回洗浄し、続いて、PBST/1%ミルクで希釈した、100μl/ウェルのHRP標識された抗マウス二次抗体(The Jackson Laboratory)を加え、室温で1時間インキュベートした。プレートをPBSTで3回洗浄し、続いて、100μl/ウェルのTMBを加え、室温で5〜10分間インキュベートした。次いで、100μl/ウェルの1M HSOを加えて反応を終わらせた。450nmの吸光度値をNOVOStarマイクロプレートリーダーで読み取った。
Figure 2017500889
この結果は、mAb005抗体がPD−1ファミリーの他のタンパク質に対して特異的結合活性を示さないことを実証した。その一方で、mAbは、マウスのPD−1に対して、種間交差反応性がない。
実施例4:インビトロでのPD−1抗体の細胞結合アッセイ
FACS(蛍光活性化セルソーター)は、タンパク質と細胞の相互作用を検出する試験方法である。この試験を使用して、細胞表面で発現している天然のPD−1に対するPD−1抗体の結合活性を検出する。この試験で使用する細胞は、PD−1を高発現するCHO細胞である(実施例1、PD−1をトランスフェクトしたCHO細胞(配列番号2)を参照されたい)。
PD−1を高発現するCHO細胞を1000rpmで5分間遠心分離し、ペレットを集め、10〜15mlの予め冷却した流動緩衝液で懸濁し、細胞を数えた。細胞を50mlの遠心管中で1000rpmで5分間遠心分離して集めた。上清を除去した後、ペレットを、予め冷却したブロッキングバッファーで、0.5〜1.0×10細胞/mlの密度で再懸濁した。4℃で30分間インキュベーションした後、再懸濁したものを100μl/ウェルで96ウェルプレートにピペットで分注した。この96ウェルプレートを1500rpmで5分間遠心分離し、上清を捨てた。100μlの一次抗体を各ウェルに加え;細胞を再懸濁し、4℃で60分間暗所でインキュベートした。遠心分離し、上清を捨てた後、l:400で希釈した、100μlのFITC標識された二次抗体(BD Biosciences)を加えた。細胞を再懸濁し、4℃で60分間暗所でインキュベートした。細胞を流動緩衝液で2回洗浄し、再懸濁し、1%パラホルムアルデヒドで固定し、フローサイトメトリーアッセイを行った。
Figure 2017500889
この結果は、mAb005抗体が細胞表面上のPD−1にも結合することができることを示す。
実施例5:インビトロでの結合親和性及び動態アッセイ
Biacore法は、タンパク質の相互作用的親和性及び動態を客観的に検出する、認められているアッセイである。本発明者らは、Biacore(GE)によって、本発明の試験PD−1抗体の特徴付けられた親和性及び結合動態を解析した。
Biacoreが提供するキットの説明書に従って、標準的なアミノカップリング法を使用して、本発明の試験PD−1抗体をCM5(GE)チップに共有結合させた。次いで、同じ緩衝液に希釈した、一連の勾配濃度のPD−1 Hisタンパク質(Beijing Sino Biological Inc.)を連続的に各サイクルにロードした。その後、キットの再生試薬で試料を再生した。抗原−抗体結合動態を3分間追跡し、解離動態を10分間追跡した。得られたデータを、1:1(Langmuir)結合モデルを使用して、GEのBIAevaluationソフトウェアによって解析した。本アッセイによって決定したKa(kon)、kd(koff)及びKD値を以下の表に示した。
Figure 2017500889
この結果は、PD−1に対する抗体mAb005の結合Kd値が3.57nMに達することを示した。
実施例6 インビトロでの細胞学的試験
抗体の影響を受ける、新鮮なヒト末梢血単核球(PBMC)の増殖アッセイを使用して、抗体mAb005の細胞活性を検出する。
新鮮なヒトPBMCの密度を2×10/mlに調整し、2ml/ウェルで6ウェルプレートに播種し、37℃、5%COで6時間インキュベートした。懸濁細胞を捨てた後、各ウェルの接着細胞を100ng/mlのGM−CSF(顆粒球コロニー刺激生体因子)及び100ng/mlのIL−4を含む2mlのRPMI1640培地と混合し、2日間インキュベートした後に、100ng/mlのGM−CSF及び100ng/mlのIL−4を含む別の1mlのRPMI1640培地と混合し、次いで、細胞を継続的に2日間培養し、続いて、100ng/mlのTNF−α(腫瘍壊死因子−α)を各ウェルに加え、さらに2日間培養して、成熟樹状細胞を得た。樹状細胞及び同種異系T細胞をそれぞれ遠心分離し、1×10/ml及び1×10/mlの濃度で再懸濁し、96ウェルプレートに100μl/ウェルでピペットで分注し、続いて、PBSで異なる濃度勾配に希釈した、20μl/ウェルの抗体を加え、37℃、5%COのインキュベーターで5日間細胞を培養した。その後、100μlの細胞培養をサンプリングして、CellTiter−Glo(登録商標)発光細胞生存率アッセイキットで細胞増殖を検出した。結果を図1に示し、これは、試験PD−1抗体mAb005が、83ng/mlのEC50で、ヒト末梢血単核球の増殖を効果的に刺激することができることを示す。残りの試料は、サイトカインIFN−γの分泌について検出した。結果を図2に示し、これは、試験PD−1抗体mAb005がPBMCの増殖を刺激し、同時に、13ng/mlのEC50で、サイトカインIFN−γの分泌を効果的に刺激することができることを実証する。
実施例7:マウス抗体のヒト化
mAb005抗体の軽鎖可変領域の配列(mAb005 LCVR、配列番号10)及び重鎖可変領域の配列(mAb005 HCVR、配列番号9)に関して、生殖細胞系データベースにおいてその非CDRと最もよく一致するヒト化鋳型を選択した。抗体重鎖の鋳型はIgHV3−7/JH6であり、ヒト生殖細胞系軽鎖IGKV1−39のFR1、FR2、FR3及びJK4のFR4について選択し、配列番号13の配列を有し;軽鎖の鋳型はIGKV1−39/JK4であり、ヒト生殖細胞系軽鎖IGKV1−39のFR1、FR2、FR3及びJK4のFR4について選択し、配列番号14の配列を有する。
ヒト生殖細胞系重鎖の鋳型(配列番号13):
Figure 2017500889

ヒト生殖細胞系軽鎖の鋳型(配列番号14):
Figure 2017500889
マウス抗体のCDRを選択したヒト化鋳型に移植して、ヒト鋳型のCDRを置き換えし、次いで、IgG4定常領域と再結合して、ヒト化抗体H005−1を得た。その後、マウス抗体の三次元構造に基づいて、埋め込まれた残基、CDRと直接的に相互作用する残基並びにVL及びVHのコンフォメーションに著しく影響する残基を復帰変異させて、ヒト化抗体H005−2、H005−3及びH005−4を得た。配列は以下の通りである。
抗体の表示
Figure 2017500889
移植されたマウスCDRを有するヒト化抗体H005−1のHC配列は(配列番号11)であり、ヒト化抗体のLC配列は(配列番号12)である。抗体活性に影響を及ぼす可能性がある部位を点変異にかけた。配列は以下の通りである:
Figure 2017500889
各ヒト化抗体の軽鎖及び重鎖のアミノ酸配列(配列番号11、配列番号12及びそれらの変異体)に従って、cDNAを合成した。cDNAをXhoI及びBamHIで消化した後、得られたcDNA断片を、BamHI/XhoI制限部位で、pcDNA3.1発現ベクター(Life Technologiesカタログ番号V790−20)に挿入した。この発現ベクターとトランスフェクション試薬PEI(Polysciences,Inc.カタログ番号23966)を使用して、HEK293細胞(Life Technologiesカタログ番号11625019)に1:2でトランスフェクトし、トランスフェクトされた細胞を、COインキュベーターで4〜5日間インキュベートした。発現した抗体を遠心分離によって回収し、従来の方法に従って精製して、本発明のヒト化抗体を得た。
実施例8:ヒト化抗体の活性データ
ヒト化抗体を、インビトロで、ELISA結合アッセイ(方法は実施例2のものと同じである)、リガンド結合ブロッキングアッセイ(方法は実施例2のものと同じである)及び親和性動態実験(方法は実施例5のものと同じである)にかけた。結果を以下の表に示す:
Figure 2017500889
この結果は、ヒト化抗体H005−1、H005−2、H005−3及びH005−4がPD−1結合活性を維持し、それぞれ親和性動態KDが2.79、2.98、2.45及び3.89nMであることを示した。同時に、すべてのヒト化抗体が、PD−L1/PD−1経路に対してブロッキング活性を効果的に示した。
実施例9:PD−1抗体による腫瘍細胞成長の阻害
1.実験材料:
U87MG 細胞(神経膠腫細胞):Chinese Academy of Sciences Cell Bankから購入した(カタログ番号TCHu138);
Shanghai Blood Centerから購入したPBMC(末梢血単核球);
CD3:Miltenyi Biotecから購入した(カタログ番号130−093−387);
CD28:Miltenyi Biotecから購入した(カタログ番号130−093−375);
細胞計数キット−8:DOJINDO LABORATORIESから入手可能(カタログ番号CK04);
mIgG(陰性対照):SANTA CRUZから購入した(カタログ番号sc−2025);1660ng/mlの用量を使用。
2.実験方法:
1)10%FBS及び1%P/Sを含むEMEM培地中でU87MG細胞を培養し、96ウェルプレート(ウェルあたり1×10細胞)でインキュベートした。
2)H005−1抗体をPBSで異なる濃度勾配(図3の横軸に示す)に希釈し、10ul/ウェルで96ウェルプレートに加え、37℃、5%COのインキュベーター中で4時間インキュベートした。
3)細胞が接着した後、2×10細胞/ウェルの細胞密度で80ulのPBMC細胞懸濁液を各ウェルに加え、10ulのCD3抗体及びCD28抗体を各ウェルに加え、CD3及びCD28抗体の終濃度は両方とも500ng/mlであった。
4)37℃、5%COのインキュベーター中で72時間インキュベートした後、10ulのCCK8を各ウェルに加えて顕色させ、2時間後、OD450を測定した。
3.結果:
結果を図3に示した。mIgG(陰性対照)と比較した場合、異なる濃度のPD−1抗体(H005−1)がU87MG細胞の成長に対して有意な阻害作用を有しており、最高濃度の阻害率は約30%であった。
実施例10:ツベルクリン刺激性のPBMC増殖に対するH005−1の活性
インビトロでのツベルクリン刺激性のPBMC増殖に対するヒト化抗体H005−1の活性を検出した。
約3×10細胞の15mlの新鮮なPBMCに、20μlのツベルクリン(Shanghai BiYou Biotechnology、カタログ番号97−8800)を加え、この混合物を37℃、5%COのインキュベーター中で5日間インキュベートした。6日目に、培養細胞を遠心分離し、5×10細胞/mlに密度を調整して、新鮮な培地に再懸濁した。96ウェルプレートの各ウェルに190μlの再懸濁した細胞を植えた。ヒト化抗体H005−1を、96ウェルプレートの対応するウェルに10μl/ウェルで加えた。対照群及びブランク群に10μlのPBSを加えた。この細胞培養プレートを37℃、5%COのインキュベーター中でインキュベートし、72時間後に、PBMC増殖(Promega、カタログ番号G7571)及びIFN−γ分泌(Neo Bioscience、カタログ番号EHC102g)を測定した。結果は以下の通りである:
ツベルクリン刺激性のPBMC増殖及びIFN−γ分泌に対する試験試料の活性化作用
Figure 2017500889
注:n=4
実験結果は、ヒト化抗体H005−1が、外来性のツベルクリン刺激性のPBMC増殖及びIFN−γ分泌を非常によく活性化することを示した。
実施例11:H005−1による、皮下接種したU−87MG腫瘍の阻害
100ulのU87細胞(5×10細胞)をSCID−Beigeマウスの右肋骨部に皮下接種した。7〜10日後に腫瘍が80〜100mmに成長した時に、大きすぎるまたは小さすぎる体重または腫瘍を有するものを除いて、腫瘍体積に従って、SCID−BeigeマウスをH005−1の10mg/kg群とヒトIgGの10mg/kg群にランダムに分け、各群は7匹のマウスとした(D0)。3日間CD3抗体で刺激した2種類のPBMCを1:1の比で混合し、5×10細胞/60ulで腫瘍組織に注射し、その間に、試験抗体を、全部で3回の投与にわたって7日に1回皮下に注射した。週2回、マウスを腫瘍体積について測定し、計量した。データを記録した。腫瘍体積(V)を、V=1/2×a×b2(式中、a及びbはそれぞれ長さ及び幅を表す)として計算した。
結果を図4:処置後の腫瘍体積の変化、及び図5:処置後のマウスの体重変化に示し、この結果は、抗体H005−1はU87MG腫瘍の成長を非常によく阻害し、マウスの体重に影響がなかったことを示す。

Claims (27)

  1. 以下を含む、PD−1抗体またはその抗原結合性断片:
    配列番号6、配列番号7または配列番号8に示される配列から選択される少なくとも1つのLCDRを含む軽鎖可変領域;及び
    配列番号3、配列番号4または配列番号5に示される配列から選択される少なくとも1つのHCDR領域を含む重鎖可変領域。
  2. 前記軽鎖可変領域が配列番号6に示されるLCDR1を含む、請求項1に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  3. 前記軽鎖可変領域が配列番号7に示されるLCDR2を含む、請求項1に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  4. 前記軽鎖可変領域が配列番号8に示されるLCDR3を含む、請求項1に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  5. 前記重鎖可変領域が配列番号3に示されるHCDR1を含む、請求項1に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  6. 前記重鎖可変領域が配列番号4に示されるHCDR2を含む、請求項1に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  7. 前記重鎖可変領域が配列番号5に示されるHCDR3を含む、請求項1に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  8. 前記軽鎖可変領域が、それぞれ配列番号6、配列番号7及び配列番号8に示されるLCDR1、LCDR2及びLCDR3を含む、請求項1に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  9. 前記重鎖可変領域が、それぞれ配列番号3、配列番号4及び配列番号5に示されるHCDR1、HCDR2及びHCDR3を含む、請求項1に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  10. 前記軽鎖可変領域が、それぞれ配列番号6、配列番号7及び配列番号8に示されるLCDR1、LCDR2及びLCDR3を含み;前記重鎖可変領域が、それぞれ配列番号3、配列番号4及び配列番号5に示されるHCDR1、HCDR2及びHCDR3を含む、請求項1に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  11. 前記抗体または前記その抗原結合性断片がマウス抗体またはその断片である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  12. 前記抗体または前記その抗原結合性断片がキメラ抗体またはその断片である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  13. 前記キメラ抗体の前記軽鎖可変領域配列が配列番号10である、請求項12に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  14. 前記キメラ抗体の前記重鎖可変領域配列が配列番号9である、請求項12に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  15. 前記抗体または前記抗原結合性断片がヒト化抗体またはその断片である、請求項1〜10のいずれか1項に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  16. 前記ヒト化抗体の前記軽鎖可変領域の前記軽鎖FR配列が、IGKV1−39のFR1、FR2及びFR3並びにJK4のFR4を含む、配列番号14に示される、ヒト生殖細胞系軽鎖IGKV1−39とJK4の組み合わせ配列に由来する、請求項15に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  17. 前記ヒト化抗体の軽鎖の前記配列が、配列番号12に示される配列またはその変異体であり;ここでは、前記変異体が、好ましくは、前記軽鎖可変領域中に0〜10個のアミノ酸変異、より好ましくはA43Sを含む、請求項15に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  18. 前記ヒト化抗体の前記重鎖可変領域が、ヒトのIgG1、IgG2、IgG3もしくはIgG4またはそれらの変異体の重鎖FR、好ましくはヒトのIgG2またはIgG4の重鎖FRをさらに含む、請求項15に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  19. 前記ヒト化抗体の前記重鎖可変領域の前記重鎖FR配列が、IgHV3−7のFR1、FR2及びFR3並びにJH6のFR4を含む、配列番号13で示される、ヒト生殖細胞系重鎖IgHV3−7とJH6の組み合わせ配列に由来する、請求項15に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  20. 前記ヒト化抗体重鎖の前記配列が、配列番号11に示される配列またはその変異体であり;ここでは、前記変異体が、好ましくは前記重鎖可変領域中に0〜10個のアミノ酸変異、より好ましくはG44Rを含む、請求項15に記載のPD−1抗体またはその抗原結合性断片。
  21. 請求項1〜20のいずれか1項に記載の抗体をコードするDNA分子。
  22. 請求項21に記載のDNA分子を含む発現ベクター。
  23. 請求項22に記載の発現ベクターで形質転換された宿主細胞。
  24. 前記宿主細胞が細菌、好ましくは大腸菌(E.coli)である、請求項23に記載の宿主細胞。
  25. 前記宿主細胞が酵母、好ましくはピキア・パストリス(Pichia pastoris)である、請求項23に記載の宿主細胞。
  26. 請求項1〜20のいずれか1項に記載のPD−1抗体または抗原結合性断片及び医薬的に許容可能な賦形剤、希釈剤または担体を含む、医薬組成物。
  27. PD−1媒介性の疾患または障害を処置するための医薬の調製における、請求項1〜20のいずれか1項に記載のPD−1抗体または抗原結合性断片及び請求項26に記載の医薬組成物の使用であって、前記疾患または障害が、好ましくは癌、より好ましくはPD−L1を発現している癌、最も好ましくは乳癌、肺癌、胃癌、腸癌、腎臓癌、黒色腫及び非小細胞肺癌、最も好ましくは非小細胞肺癌、黒色腫及び腎臓癌である、使用。
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