JP4619651B2 - 前立腺特異的膜抗原に対する修飾抗体およびその使用 - Google Patents
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Description
本出願は、米国仮出願第60/295,214号、2001年6月1日出願、第60/323,585号、2001年9月20日出願、および第60/362,810号、2002年3月8日出願に優先権を請求し、これらのすべての内容が本明細書に援用される。本発明は、米国防総省助成金番号DAMD17−98−1−8594のもとに、米国政府と共に行った。米国政府は、本発明に特定の権利を有する。
本発明は、ヒト前立腺特異的膜抗原(PSMA)の細胞外ドメインに対する抗体、例えば修飾抗体、例えば脱免疫(deimmunized)抗体に関し、そして前立腺障害および癌を治療し、防止し、そして診断する際のその使用に関する。
前立腺癌は、米国男性において、癌での最も一般的な死因の1つである。1999年、およそ185,000の新たな症例が診断され、そしてこの疾患で37,500人が死亡した(NCI SEERデータ)。これは、男性で診断される癌すべての約40%を占める。1990年に米国に生まれた男性が、生涯で、臨床的に明らかな前立腺癌と診断される可能性は、およそ8分の1である。発生が近年増加する前であっても、前立腺癌は、男性において、最も蔓延している癌であった(Feldman, A.R.ら (1986) NEJM 315:1394−7)。
本発明は、とりわけ、ヒト前立腺特異的膜抗原(prostate specific
membrane antigen)(PSMA)の細胞外ドメインに結合する、抗体、および特に修飾抗体、またはその抗原結合断片を提供する。修飾抗PSMA抗体、またはその抗原結合断片は、既定の種、例えばヒトに対するその非修飾対応物と比較して、より低い免疫原性を与える。修飾抗PSMA抗体、またはその断片は、高い親和性および特異性でヒトPSMAに結合し、そしてしたがって、in vivoおよびin vitroで、診断剤、予防剤、または療法剤として使用可能である。したがって、本発明は、抗体、および特に修飾抗PSMA抗体、抗体断片、およびその薬剤組成物と共に、こうした抗体および断片を作成するための核酸、組換え発現ベクターおよび宿主細胞を提供する。
in vitroまたはin vivoいずれかで、PSMAを検出するために、あるいはPSMA発現細胞、例えばPSMA発現癌細胞、前立腺細胞または血管細胞を除去するかまたは殺すために、本発明の抗体を使用する方法もまた、本発明に含まれる。好ましくは、修飾抗体は、J591、J415、J533またはE99抗体由来の1以上の相補性決定領域(CDR)を有するものである。本明細書に論じるように、修飾抗体は、CDR移植抗体、ヒト化抗体、脱免疫抗体、またはより一般的には、非ヒト抗体、例えばマウスJ591、J415、J533またはE99抗体由来のCDR、およびヒトにおいて、より免疫原性でない、例えばマウスCDRが天然に存在するマウスフレームワークより抗原性でないとして選択されるフレームワークを有する抗体であることが可能である。
細胞株に産生される抗体、またはATCC寄託番号PTA−4174を有する細胞株に産生される脱免疫J415抗体の軽鎖または重鎖の可変部由来の、少なくとも1つ、2つ、そして好ましくは3つのCDRを有することが可能である。さらに他の態様において、修飾抗体またはその抗原結合断片は、ATCC寄託番号HB−12127を有する細胞株に産生される抗体、またはATCC寄託番号HB−12101を有する細胞株に産生される抗体の軽鎖または重鎖の可変部由来の、少なくとも1つ、2つ、そして好ましくは3つのCDRを有することが可能である。
表1:CDR配列
i.ヒト軽鎖または重鎖の可変フレームワーク由来の、少なくとも5、10、20、30、40、50、60、70、または80アミノ酸残基、例えば成熟ヒト抗体、ヒト生殖系列抗体配列、またはヒトコンセンサス抗体配列由来の軽鎖または重鎖の可変フレームワーク残基を含む、軽鎖または重鎖の可変フレームワーク;
ii.ヒト軽鎖または重鎖の可変フレームワーク由来の、少なくとも5であるが30未満のアミノ酸残基、例えば成熟ヒト抗体、ヒト生殖系列抗体配列、またはヒトコンセンサス抗体配列由来の軽鎖または重鎖の可変フレームワーク残基を含む、軽鎖または重鎖の可変フレームワーク;
iii.非ヒト抗体、例えばマウス抗体(例えば、配列番号7または8(それぞれ、マウスJ591の重鎖および軽鎖由来;図1Aおよび1Bを参照されたい)、配列番号35または36(それぞれ、マウスJ415の重鎖および軽鎖由来;図5および6を参照されたい)、配列番号109または114(それぞれ、マウスJ533の重鎖および軽鎖由来;図9Aおよび10Aを参照されたい)、あるいは配列番号119または124(それぞれ、マウスE99の重鎖および軽鎖由来;図11Aおよび12Aを参照されたい)に示すフレームワーク・アミノ酸配列を有する抗PSMA抗体)由来の軽鎖または重鎖の可変フレームワーク、あるいは本明細書に記載するマウス抗体(例えば、ATCC寄託番号HB−12126、HB−12109、HB−12127またはHB−12101を有するハイブリドーマ細胞株に産生される、マウスJ591、J415、J533、またはE99抗体)のフレームワーク由来の、少なくとも5、10、20、30、40、50、60、75、またはそれ以上のアミノ酸残基を含む、軽鎖または重鎖の可変フレームワーク;
iv.非ヒト抗体、例えばマウス抗体(例えば、配列番号7または8(それぞれ、マウスJ591の重鎖および軽鎖由来;図1Aおよび1Bを参照されたい)、配列番号35または36(それぞれ、マウスJ415の重鎖および軽鎖由来;図5および6を参照されたい)、配列番号109または114(それぞれ、マウスJ533の重鎖および軽鎖由来;
図9Aおよび10Aを参照されたい)、あるいは配列番号119または124(それぞれマウスE99の重鎖および軽鎖由来;図11Aおよび12Aを参照されたい)に示すフレームワーク・アミノ酸配列を有する抗PSMA抗体)の軽鎖または重鎖の可変部のフレームワークの配列、あるいは本明細書に記載するマウス抗体(例えば、ATCC寄託番号HB−12126、HB−12109、HB−12127またはHB−12101を有するハイブリドーマ細胞株に産生される、マウス抗体)のフレームワークと、少なくとも60%、65%、70%、72%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%またはそれ以上の同一性を有するか、あるいは、少なくとも1、2、5またはそれ以上の残基、但し10、20、30または40未満の残基が異なるアミノ酸配列を有する、軽鎖または重鎖の可変フレームワーク;あるいは
v.少なくとも5つのアミノ酸置換を有する、非ヒト、例えばマウス、例えばJ591またはJ415軽鎖または重鎖の可変部フレームワーク。
少なくとも5、6、7、または8の置換を有する、フレームワーク領域1;
少なくとも1つの置換を有する、フレームワーク領域2;
少なくとも5、6、7、8、または9の置換を有する、フレームワーク領域3;あるい
は
少なくとも2、3または4の置換を有する、フレームワーク領域4
の1以上が含まれる。
少なくとも1、2または3の置換を有する、フレームワーク領域1;
少なくとも1つの置換を有する、フレームワーク領域2;あるいは
少なくとも1、2または3の置換を有する、フレームワーク領域3
の1以上が含まれる。
抗原結合断片は:残基5(バリン)、40(アラニン)、41(プロリン)、44(グリシン)、82a(セリン)、83(アルギニン)、87(スレオニン)、または108(ロイシン)(表4に示すようなKabat番号付け)からなる群より選択されるヒト重鎖可変フレームワーク由来の、少なくとも1アミノ酸残基を有する。
少なくとも4、5、または6の置換を有する、フレームワーク領域1;
少なくとも1、2、または3の置換を有する、フレームワーク領域2;
少なくとも3、4、または5の置換を有する、フレームワーク領域3;あるいは
少なくとも1つの置換を有する、フレームワーク領域4
の1以上が含まれる。
少なくとも1つの置換を有する、フレームワーク領域1;
少なくとも1、2、または3の置換を有する、フレームワーク領域3;あるいは
少なくとも1つの置換を有する、フレームワーク領域4
の1以上が含まれる。
表6:フレームワーク配列
フレームワーク(例えば、それぞれ配列番号8(図1Bを参照されたい)または配列番号36(図6を参照されたい)に示すマウスJ591またはJ415軽鎖フレームワーク、あるいはATCC寄託番号HB−12126または12109を有するハイブリドーマ細胞株に産生される抗体の軽鎖可変フレームワーク)と異なる軽鎖フレームワークを含んでなる、非ヒト軽鎖可変部が含まれる。
残基1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基1〜13の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Bにおけるような番号付け);
残基8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19または20の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基8〜20の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Bにおけるような番号付け);
残基17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28または29の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基17〜29の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Bにおけるような番号付け);
残基27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38または39の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基27〜39の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Bにおけるような番号付け);
残基30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42または43の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基30〜43の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Bにおけるような番号付け);
残基45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、または57の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基45〜57の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Bにおけるような番号付け);
残基56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、または68の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基56〜68の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Bにおけるような番号付け);
残基71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、ま
たは83の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基71〜83の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Bにおけるような番号付け);
残基73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84または85の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基73〜85の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Bにおけるような番号付け);および
残基94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、または106の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基94〜106の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Bにおけるような番号付け)
からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個の位で、非ヒト抗PSMA軽鎖可変部、例えばマウスJ591軽鎖可変部(配列番号20またはATCC寄託番号HB−12126を有するハイブリドーマ細胞株に産生される抗体の軽鎖可変部)のフレームワークとは異なる修飾軽鎖フレームワークを含んでなる、修飾非ヒト軽鎖可変部が含まれる。
残基5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17または18の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基5〜18の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);
残基11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、または24の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基11〜24の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);
残基13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、または26の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基13〜26の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);
残基17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、または30の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基17〜30の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);
残基27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、または40の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基27〜40の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);
残基31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、または44の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基31〜44の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);
残基56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、または69の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基56〜69の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);
残基60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、または73の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基60〜73の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);
残基70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、または83の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基70〜83の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);
残基71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83または84の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基71〜84の1以上
を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);
残基73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85または86の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基73〜86の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);
残基76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、または92の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基76〜92の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け);および
残基81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、または94の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基81〜94の1以上を含むT細胞エピトープ(図6におけるような直鎖番号付け)
からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5、6、7個の位で、非ヒト抗PSMA軽鎖可変部、例えばマウスJ415軽鎖可変部(配列番号48またはATCC寄託番号HB−12109を有するハイブリドーマ細胞株に産生される抗体の軽鎖可変部)のフレームワークとは異なる軽鎖フレームワークを含んでなる、修飾非ヒト軽鎖可変部が含まれる。
残基2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、または14の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基2〜14の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、または22の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基10〜22の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、または28の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基16〜28の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、または42の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基30〜42の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、または44の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基32〜44の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、または55の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基43〜55の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、または58の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基46〜58の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、または70の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基58〜70の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73または74の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基62〜74の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80または81
の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基70〜81の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、または93の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基81〜93の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、95、または96の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基84〜96の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);
残基91、92、93、95、96、97、98、99、100、101、102、または103の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基91〜103の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け);および
残基100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、または112の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基100〜112の1以上を含むT細胞エピトープ(図3Aにおけるような番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、5、7、10個の位で、非ヒト抗PSMA重鎖可変部(例えば配列番号19のマウスJ591重鎖可変部またはATCC寄託番号HB−12126を有するハイブリドーマ細胞株に産生される抗体の重鎖可変フレームワーク)のフレームワークとは異なる重鎖フレームワークを含んでなる、非ヒト重鎖可変部が含まれる。
残基10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22または23の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基10〜23の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け);
残基16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、または29の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基16〜29の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け);
残基21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、または34の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基21〜34の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け);
残基30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、または43の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基30〜43の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け);
残基35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、または48の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基35〜48の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け);
残基43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、または56の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基43〜56の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け);
残基46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58または59の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基46〜59の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け);
残基49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、または62の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基49〜62の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け);
残基64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、7
6、または77の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基64〜77の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け);
残基80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、または93の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基80〜93の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け);
残基86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、または99の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基86〜99の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け);および
残基104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、または117の1つ以上の、範囲内または隣接する位、あるいは残基104〜117の1以上を含むT細胞エピトープ(図5におけるような番号付け)
からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5個の位で、非ヒト抗PSMA重鎖可変部(例えば配列番号47のマウスJ591重鎖可変部またはATCC寄託番号HB−12109を有するハイブリドーマ細胞株に産生される抗体の重鎖可変フレームワーク)のフレームワークとは異なる重鎖フレームワークを含んでなる、非ヒト重鎖可変部が含まれる。
択される、少なくとも1、2、3、4、5、6、または7位で、異なることが可能である。
残基1(グルタミン酸)、2(バリン)、4(ロイシン)、7(セリン)、8(グリシン)、11(ロイシン)、14(プロリン)、15(グリシン)、19(リジン)、20(イソロイシン)、21(セリン)、22(システイン)、および25(セリン)(図3Aに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13アミノ酸を有する、フレームワーク領域1;
残基26(グリシン)、28(スレオニン)、29(フェニルアラニン)、および32(チロシン)(図3Aに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4アミノ酸を有する、CDR1;
残基36(トリプトファン)、37(バリン)、38(アルギニン/リジン)、39(グルタミン)、41(プロリン)、43(リジン)、44(グリシン)、45(ロイシン)、46(グルタミン酸)、および47(トリプトファン)(図3Aに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10アミノ酸を有する、フレームワーク領域2;
51位(図3Aに示すような直鎖番号付け)での少なくとも1つのイソロイシンを有する、CDR2;
残基67(アルギニン/リジン)、73(アスパラギン酸)、75(セリン)、80(チロシン)、85(セリン)、86(ロイシン)、87(アルギニン)、89(グルタミン酸)、90(アスパラギン酸)、91(スレオニン)、92(アラニン)、93(バリン)、94(チロシン)、95(チロシン)、および96(システイン)(図3Aに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14アミノ酸を有する、フレームワーク領域3;
残基100(トリプトファン)および101(アスパラギン)(図3Aに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2アミノ酸を有する、CDR3;または
残基105(トリプトファン)、106(グリシン)、107(グルタミン)、108(グリシン)、109(スレオニン)、112(スレオニン)、113(バリン)、114(セリン)、および115(セリン)(図3Aに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9アミノ酸を有する、フレームワーク領域4
の1以上が含まれる。
残基2(イソロイシン)、4(メチオニン)、5(スレオニン)、6(グルタミン)、8(プロリン)、10(セリン)、12(セリン)、14(セリン)、16(グリシン)、17(グルタミン酸/アスパラギン酸)、18(アルギニン)、20(スレオニン)、21(ロイシン)、22(スレオニン)、および23(システイン)(図3Bに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15アミノ酸を有する、フレームワーク領域1;
残基24(リジン)、25(アラニン)、26(セリン)、29(バリン)、30(グリシン)、31(スレオニン)、および33(バリン)(図3Bに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5、6、7アミノ酸を有する、CDR1;
残基35(トリプトファン)、36(チロシン)、37(グルタミン)、38(グルタミン)、39(リジン)、40(プロリン)、43(セリン)、44(プロリン)、45(リジン)、47(ロイシン)、48(イソロイシン)、および49(チロシン)(図3Bに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12アミノ酸を有する、フレームワーク領域2;
残基51(アラニン)、52(セリン)、54(アルギニン)、および56(スレオニン)(図3Bに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4アミノ酸を有する、CDR2;
残基59(プロリン)、61(アルギニン)、62(フェニルアラニン)、63(セリン)、64(グリシン)、65(セリン)、66(グリシン)、67(セリン)、68(グリシン)、69(スレオニン)、70(アスパラギン酸)、71(フェニルアラニン)、73(ロイシン)、74(スレオニン)、75(スレオニン)、76(セリン)、77(セリン)、79(グルタミン)、81(グルタミン酸)、82(アスパラギン酸)、85(アスパラギン酸)、86(チロシン)、87(チロシン)、および88(システイン)(図3Bに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、21、22、23、24アミノ酸を有する、フレームワーク領域3;
残基90(グルタミン)、95(プロリン)、97(スレオニン)、および98(フェニルアラニン)(図3Bに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4アミノ酸を有する、CDR3;または
残基99(グリシン)、101(グリシン)、102(スレオニン)、103(リジン)、105(グルタミン酸/アスパラギン酸)、および107(リジン)(図3Bに示すような直鎖番号付け)からなる群より選択される、少なくとも1、2、3、4、5、6アミノ酸を有する、フレームワーク領域4
の1以上が含まれる。
重鎖可変部、例えば本明細書に記載するような修飾重鎖可変部をコードする第一の核酸を提供し;
軽鎖可変部、例えば本明細書に記載するような修飾軽鎖可変部をコードする第二の核酸を提供し;そして
前記の第一の核酸および第二の核酸を、前記軽鎖および重鎖の可変部の発現および組み立てを可能にする条件下で、宿主細胞に導入する
ことを含む。
宿主細胞は、真核細胞、例えば哺乳動物細胞、昆虫細胞、酵母細胞、または原核細胞、例えば大腸菌(E. coli)であることが可能である。例えば、哺乳動物細胞は、培養細胞または細胞株であることが可能である。典型的な哺乳動物細胞には、リンパ球細胞株(例えばNS0)、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)、COS細胞、卵母細胞、およびトランスジェニック動物由来の細胞、例えば乳腺上皮細胞が含まれる。例えば、本明細書に記載する修飾抗体をコードする核酸を、トランスジェニック動物において発現することが可能である。1つの態様において、核酸は、組織特異的プロモーター(例えば乳腺特異的プロモーター)の制御下に置かれ、そしてトランスジェニック動物において、抗体が産生される。例えば、抗体分子は、トランスジェニックウシ、ブタ、ウマ、ヒツジ、ヤギまたはげっ歯類などのトランスジェニック動物のミルク中に分泌される。
本発明は、とりわけ、ヒト前立腺特異的膜抗原(PSMA)の細胞外ドメインに対する抗体、例えば修飾抗体、またはその抗原結合断片を提供する。修飾抗PSMA抗体、またはその抗原結合断片は、既定の種、例えばヒトに対するその非修飾対応物と比較して、より低い免疫原性を与えられている。ヒトPSMAは、正常、良性過形成性上皮細胞(例えば良性前立腺分泌腺房上皮)、および癌性前立腺上皮細胞(例えば前立腺上皮内異常増殖および前立腺腺癌)と共に、癌性細胞、例えば腎臓、尿路上皮(例えば膀胱)、精巣、結腸、直腸、肺(例えば非小細胞肺癌)、***、肝臓、神経(例えば神経内分泌)、グリア(例えばグリア芽腫)、膵臓(例えば膵管)、黒色腫(例えば悪性黒色腫)、または軟組織肉腫の癌性細胞に近接した血管内皮細胞の表面上に発現される。本発明の抗体、例えば修飾抗体は、PSMAを発現する細胞の細胞表面に結合する。PSMAは、通常、細胞膜から細胞にリサイクルされる。したがって、本発明の抗体は、PSMA再循環過程を通じて、PSMAと共に内部に入り、それによって、抗体にコンジュゲート化した剤、例えば標識剤、細胞傷害性剤、またはウイルス粒子(例えば細胞傷害性剤、例えばアポトーシス促進因子をコードする遺伝子を含有するウイルス粒子)の搬送(delivery)を可能にする。
本明細書において、「PSMA」または「前立腺特異的膜抗原」タンパク質は、哺乳動物PSMA、好ましくはヒトPSMAタンパク質を指す。ヒトPSMAには、その内容が本明細書に援用される、Israeliら (1993) Cancer Res. 53:227−230;Suら (1995) Cancer Res. 55:1441−1443;US 5,538,866、US 5,935,818、およびWO 97/35616に開示されるPSMA cDNAの2つの選択的スプライシングmRNA変異体(それぞれ約2,653ヌクレオチドおよび約2,387ヌクレオチドを含有する)にコードされる2つのタンパク質産物、PSMAおよびPSM’が含まれる。PSMAの長い転写物は、トランスフェリン受容体と配列相同性を有し、そしてNAALADアーゼ活性を有する、II型膜貫通受容体として性質決定される、約100〜120kDa分子量のタンパク質産物をコードする(Carterら (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:749−753)。したがって、用語「ヒトPSMA」は、Israeliら (1993) Cancer Res. 53:227−230;Suら (1995) Cancer Res. 55:1441−1443;US 5,538,866、US 5,935,818、およびWO 97/35616に示されるようなアミノ酸配列を有するかまたは該アミノ酸配列に相同である(例えば少なくとも約85%、90%、95%同一である)か;あるいは(a)天然存在(自然発生)ヒトPSMA核酸配列(例えばIsraeliら (1993) Cancer Res. 53:227−230またはUS 5,538,866);(b)天然存在ヒトPSMA配列に縮重した核酸配列;(c)天然存在ヒトPSMA核酸配列に相同な(例えば少なくとも約85%、90%、95%同一の)核酸配列;または(d)ストリンジェントな条件下、例えば非常にストリンジェントな条件下で、前述の核酸配列の1つにハイブリダイズする核酸配列にコードされる、少なくとも2つのタンパク質産物、ヒトPSMAおよびPSM’を指す。
用語、抗体の「抗原結合断片」(または単に「抗体部分」または「断片」)は、本明細書において、PSMA(例えばヒトPSMA)に特異的に結合する抗体部分、例えば1以上の免疫グロブリン鎖が全長でないが、PSMA(例えばヒトPSMAタンパク質)に特異的に結合する分子を指す。用語、抗体の「抗原結合断片」内に含まれる結合断片の例には(i)Fab断片、VL、VH、CLおよびCH1ドメインからなる一価断片;(ii)F(ab’)2断片、ヒンジ領域でのジスルフィド架橋によって連結される2つのFab断片を含んでなる二価断片;(iii)VHおよびCH1ドメインからなるFd断片;(iv)抗体の単一のアームのVLおよびVHドメインからなるFv断片、(v)VHドメインからなるdAb断片(Wardら, (1989) Nature 341:544−546);および(vi)特異的に結合するのに十分なフレームワークを有する、単離相補性決定領域(CDR)、例えば可変部の抗原結合部分が含まれる。軽鎖可変部の抗原結合部分および重鎖可変部の抗原結合部分、例えばFv断片の2つのドメイン、VLおよびVHを、組換え法を用いて、単一タンパク質鎖として作成可能にする合成リンカーによって、連結することが可能であり、ここで、VLおよびVH領域は対形成して、一価分子を形成する(一本鎖Fv(scFv)として知られる;例えばBirdら (1988) Science 242:423−426;およびHustonら (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879−5883を参照されたい)。こうした一本鎖抗体もまた、用語、抗体の「抗原結合断片」内に含まれると意図される。当業者に知られる慣用的技術を用いて、これらの抗体断片を得て、そして損なわれていない抗体と同一の方式で、有用性に関して、該断片をスクリーニングする。
多くの種類の抗PSMA抗体、またはその抗原結合断片が本発明の方法で有用である。抗体は、IgG(例えばIgG1、IgG2、IgG3、IgG4)、IgM、IgA1、IgA2、IgD、またはIgEを含む、多様なアイソタイプであることが可能である。好ましくは、抗体は、IgGアイソタイプ、例えばIgG1である。抗体分子は全長であることが可能である(例えばIgG1またはIgG4抗体)し、または抗原結合断片のみを含むことが可能である(例えばFab、F(ab’)2、Fvまたは一本鎖Fv断片)。これらには、モノクローナル抗体、組換え抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、脱免疫抗体、およびヒト抗体と共に、前述のものの抗原結合断片が含まれる。
表8:抗体可変鎖配列
抗PSMA抗体、またはその抗原断片はまた、その内容が特に本明細書に援用される、WO 98/52976およびWO 00/34317に開示される方法によって、ヒトT細胞エピトープの特異的欠失または「脱免疫化」によって修飾可能である。簡潔には、抗PSMA抗体のマウス重鎖および軽鎖の可変部を、MHCクラスIIに結合するペプチドに関して解析可能であり;これらのペプチドは、潜在的なT細胞エピトープに相当する(WO 98/52976およびWO 00/34317に定義されるとおり)。潜在的なT細胞エピトープを検出するため、「ペプチドスレッディング」と称されるコンピュータモデリングアプローチが適用可能であり、そしてさらに、WO 98/52976およびWO 00/34317に記載されるように、マウスVHおよびVL配列に存在するモチーフに関して、ヒトMHCクラスII結合ペプチドのデータベースを検索することが可能である。これらのモチーフは、18の主要なMHCクラスII DRアロタイプのいずれかに結合し、そしてしたがって、潜在的なT細胞エピトープを構成する。検出される潜在的なT細胞エピトープは、可変部において、少数のアミノ酸残基を置換することによって、または好ましくは単一アミノ酸置換によって、除去可能である。ありうる保存的置換を作成する限り、排他的にではないが、しばしば、ヒト生殖系列抗体配列中のこの位に一般的なアミノ酸を使用することが可能である。ヒト生殖系列配列は、TomliNS0n, I.A.ら (1992) J. Mol. Biol. 227:776−798;Cook, G.P.ら (1995) Immunol. Today Vol.16(5):237−242;Chothia, D.ら (1992) J. Mol.
Bio. 227:799−817に開示される。V BASEディレクトリは、ヒト免疫グロブリン可変部配列の包括的なディレクトリを提供する(TomliNS0n, I.A.ら MRC Centre for Protein Engineering, 英国ケンブリッジによって編集)。マウスのVHおよびVL遺伝子の突然変異誘発によって、抗PSMA抗体の脱免疫VHおよびVLを構築した後、突然変異誘発した可変配列を、場合によって、ヒト定常部、例えばヒトIgG1またはκ定常部に融合させることが可能である。
1つの態様において、マウスのVHおよびVL遺伝子の突然変異誘発によって、マウスJ591領域の脱免疫VHおよびVLを構築した。マウスJ591可変部配列を図1A〜1Bに示す。マウスJ591重鎖および軽鎖の可変部における潜在的なエピトープ(ペプチドスレッディングプログラムを用いて同定)を、それぞれ、図3Aおよび3Bに示す。MHCクラスIIに結合すると予測される13量体ペプチドを下線で示し、CDRは図3Aの残基26〜35、50〜66、および99〜104、並びに図3Bの残基24〜34、50〜56、および89〜97に位置し、そして脱免疫重鎖および軽鎖の可変部において改変された残基はボックスに入れる。可能な場合、アミノ酸置換は、ヒト生殖系列重鎖および軽鎖の可変部に一般的に用いられるものである。ペプチドスレッディングソフトウェアを用いた、in silico解析に加えて、マウスJ591配列に存在するモチーフに関して、ヒトMHCクラスII結合ペプチドのデータベースを検索した。
5Q(R)Vは、残基2の潜在的なエピトープを除去し;
11,12LV(R)VKは、残基10の潜在的なエピトープを除去し;
12V(R)Kもまた、ヒトMHCクラスII結合ペプチドのデータベース由来のモチー
フを除去するよう変化し;
16,17TS(R)AT、および19R(R)Kは、残基16の潜在的なエピトープを除去し;
残基30のエピトープはCDR1に渡り、そしてしたがって改変せず;
40,41SH(R)APは、残基32および35の潜在的なエピトープを除去し;
44S(R)Gは、43のエピトープに関する結合スコアを減少させ、この13量体はC
DR2に渡り;
残基46、58および62のエピトープはCDR2に渡り、そしてしたがって改変せず;
75,76SS(R)TDは、残基70の潜在的なエピトープを除去し;
82aR(R)S、83T(R)Rは、残基81および84の潜在的なエピトープを除去し;
87S(R)T、この変化は、ヒトMHCクラスII結合ペプチドのデータベース由来の
モチーフを除去するよう作成され;
残基91のエピトープはCDR3に渡り、そしてしたがって改変せず;そして
108T(R)Lは、残基100の潜在的なエピトープを除去する。
0、31、35、45、47、56、60、71、73、81、94であった(図3B)。マウスJ591軽鎖可変部において残基に行う変化の根底にある原理の説明を以下に示す(改変された残基が、Kabat番号付け系に基づいて同定されていることに注目されたい):
3V(R)Qは、残基1の潜在的なエピトープを除去し;
8−11HKFM(R)PSSLは、残基8(13)の潜在的なエピトープを除去し;
20−22SII(R)TLTは、残基17および20の潜在的なエピトープを除去し;
21I(R)Lもまた、ヒトMHCクラスII結合ペプチドのデータベース由来のモチー
フを除去するよう変化し;
残基27のエピトープはCDR1に渡り、そしてしたがって改変せず;
42Q(R)Pは、残基31のエピトープに関する結合スコアを減少させ;
残基44および47のエピトープはCDR2に渡り、そしてしたがって改変せず;
58V(R)Iは、ヒトMHCクラスII結合ペプチドのデータベース由来のモチーフを
除去するよう変化し;
60D(R)S、62T(R)Sは、残基56および60のエピトープを除去し;
76−78TNV(R)SSL、80S(R)P、83L(R)Fは、残基71、73、76お
よび81のエピトープを除去し;
87F(R)YIは、ヒトMHCクラスII結合ペプチドのデータベース由来のモチーフ
を除去するよう変化し;
100A(R)Pおよび103M(R)Kは、残基94のエピトープを除去し;そして
104L(R)Vおよび106L(R)Iは、ヒトMHCクラスII結合ペプチドのデータベース由来のモチーフを除去するよう変化する。
ヒトIgG1またはκ定常部を付加して、そして複合遺伝子をNS0細胞にトランスフェクションして、完全な組換え抗PSMA抗体を産生した。これらの抗体は、元来のマウス抗体と同程度に効率的にPSMA(LNCap細胞上)に結合し、そしてヒトにおいて、減少した免疫原性を有するか、またはまったく免疫原性を持たない。
20L(R)Iは、残基10および16の潜在的なエピトープを除去し;
87N(R)Sは、残基80および86の潜在的なエピトープを除去し;
94、95GI(R)AVは、残基86の潜在的なエピトープを除去し;そして
112L(R)Vは、残基104の潜在的なエピトープを除去する。
13I Aは、残基5、11および13の潜在的なエピトープを除去し;
15V Aは、残基5、11および13の潜在的なエピトープを除去し;
19V−Mは、残基11、13および17の潜在的なエピトープを除去し;
41E−Tは、残基31の潜在的なエピトープを除去し;
63T−Sは、残基56および60の潜在的なエピトープを除去し;
68A−Gは、残基56および60の潜在的なエピトープを除去し;そして
80T−Aは、残基70、71、73、および76の潜在的なエピトープを除去する。
最高の産生性を持つクローンを、75cm2フラスコ中に拡大し、そしてその後、2x175cm2フラスコ中に拡大した。175cm2フラスコの1つ由来の細胞を用いて、5%FBSを含有する非選択DMEMを含有する4x三重層フラスコ(500cm2、Nalge Nunc International)に接種し、他由来の細胞を、以下に詳述するNS0細胞を凍結するプロトコルに詳述されるように凍結した。
上に詳述するようなプロトコルにしたがって、LNCap膜調製への結合に関する、ELISAにおいて、J415脱免疫抗体(脱免疫軽鎖サブユニットおよび脱免疫重鎖サブユニットの多様な組み合わせを含む)を試験した。ELISAプレートをLNCap膜調製物でコーティングし、そしてリン酸緩衝生理食塩水中の5%BSAを用いてブロッキングした。J415キメラ抗体(それぞれ、ヒト重鎖および軽鎖の定常部に融合させたマウス重鎖および軽鎖の可変部)および脱免疫抗体の2倍希釈を適用した。検出には、キメラ抗体およびマウス抗体それぞれに関して、西洋ワサビペルオキシダーゼをコンジュゲートしたヤギ抗ヒトIgGおよびロバ抗マウスを用いた。o−フェニレンジアミン基質を用いて発色させた。
損なわれていない抗体でない抗PSMA抗体もまた、本発明で有用である。こうした抗体は、上述の抗体のいずれに由来することも可能である。例えば、抗原結合断片と共に、上述の抗体由来の全長単量体、二量体または三量体ポリペプチド自体が有用である。この種の有用な抗体相同体には(i)Fab断片、VL、VH、CLおよびCH1ドメインからなる一価断片;(ii)F(ab’)2断片、ヒンジ領域でのジスルフィド架橋によって連結される2つのFab断片を含んでなる二価断片;(iii)VHおよびCH1ドメインからなるFd断片;(iv)抗体の単一のアームのVLおよびVHドメインからなるFv断片、(v)VHドメインからなるdAb断片(Wardら, (1989) Nature 341:544−546);および(vi)単離相補性決定領域(CDR)、例えば抗原結合断片を提供するのに十分なフレームワークを伴う、1以上の単離CDRが含まれる。さらに、Fv断片の2つのドメイン、VLおよびVHは別個の遺伝子にコードされているが、組換え法を用いて、単一タンパク質鎖として作成可能にする合成リンカーによって、これらを連結することが可能であり、ここで、VLおよびVH領域は対形成して、一価分子を形成する(一本鎖Fv(scFv)として知られる;例えばBirdら (1988) Science 242:423−426;およびHustonら (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879−5883を参照されたい)。こうした一本鎖抗体もまた、用語、抗体の「抗原結合断片」内に含まれると意図される。当業者に知られる慣用的技術を用いて、これらの抗体断片を得て、そして損なわれていない抗体と同一の方式で、有用性に関して、該断片をスクリーニングする。
本発明の別の側面は、本発明の修飾抗体および抗原結合断片の組換え発現に使用可能な、単離核酸、ベクターおよび宿主細胞組成物に関する。1つの態様において、抗PSMA抗体、例えば修飾抗PSMA抗体(例えば脱免疫J591またはJ415抗PSMA抗体)、またはその抗原結合断片の、それぞれ、重鎖および軽鎖の可変部をコードするヌクレオチド配列を含んでなる、第一の単離核酸および第二の単離核酸を提供する。
原核または真核宿主細胞が使用可能である。用語「宿主細胞」および「組換え宿主細胞」は、本明細書において、交換可能に用いられる。こうした用語は、特定の対象細胞のみでなく、こうした細胞の子孫または潜在的子孫も指す。突然変異または環境の影響によって、続く世代に特定の修飾が起こる可能性があるため、こうした子孫は、実際、親細胞に同一でない可能性があるが、それでも、本明細書で用いるような、用語の範囲内に含まれる。宿主細胞は、原核細胞、例えば大腸菌などの細菌細胞、または真核細胞、例えば昆虫細胞、酵母、または好ましくは哺乳動物細胞(例えば培養細胞または細胞株)いずれであることも可能である。他の適切な宿主細胞が当業者に既知である。
本発明の修飾抗体、またはその抗原結合部分の組換え発現のための典型的な系において、抗体重鎖および抗体軽鎖両方をコードする組換え発現ベクターを、リン酸カルシウム仲介トランスフェクションによって、dhfr−CHO細胞に導入する。組換え発現ベクター内で、抗体重鎖遺伝子および軽鎖遺伝子は、各々、遺伝子の高レベルの転写を駆動する、エンハンサー/プロモーター制御要素(例えばCMVエンハンサー/AdMLPプロモーター制御要素またはSV40エンハンサー/AdMLPプロモーター制御要素など、SV40、CMV、アデノウイルスなどに由来するもの)に機能可能であるように連結されている。組換え発現ベクターはまた、メトトレキセート選択/増幅を用いて、該ベクターでトランスフェクションされているCHO細胞の選択を可能にする、DHFR遺伝子も所持する。選択される形質転換宿主細胞を培養して、抗体重鎖および軽鎖の発現を可能にして、そして損なわれていない抗体を培地から回収する。標準的な分子生物学技術を用いて、組換え発現ベクターを調製し、宿主細胞にトランスフェクションし、形質転換細胞を選択し、該宿主細胞を培養し、そして培地から抗体を回収する。
別の側面において、本発明は、組成物、例えば薬剤的に許容しうるキャリアーと共に配合した、本明細書に記載する修飾抗体分子が含まれる、薬剤的に許容しうる組成物を提供する。
投薬措置を調整して、最適な望ましい反応(例えば療法反応)を提供する。例えば、単一の多量用量(bolus)を投与することが可能であるし、いくつかの分割用量を時間に渡って(over time)投与することが可能であるし、あるいは療法状況の要求に示されるように、比例して用量を減少させるかまたは増加させることが可能である。投与を容易にし、そして投薬量を均一にするため、非経口組成物を投薬単位型で配合することが、特に好適である。本明細書において、投薬単位型は、治療しようとする被験者の単位投薬量として適している、物理的に別個の単位を指し;各単位は、必要な薬剤的キャリアーと会合した、望ましい療法効果を生じると計算される、あらかじめ決定された量の活性化合物を含有する。本発明の投薬単位型の仕様は、(a)活性化合物の特有の特性および達成しようとする特定の療法効果、並びに(b)こうした活性化合物を治療のために化合する当該技術分野に生得的な、個体における感度の限界によって指定され、そしてこれらに直接応じる。
修飾抗体は、in vitroおよびin vivoで、診断的、療法的および予防的有用性を有する。例えば、これらの抗体を、培養中の細胞に、例えばin vitroでまたはex vivoで投与するか、あるいは被験者に、例えばin vivoで投与して、癌(前立腺癌および非前立腺癌)と共に、非癌性前立腺状態(例えば良性過形成性前立腺障害)などの、多様な障害を治療し、防止し、そして/または診断することが可能である。
1つの態様において、本発明は、細胞、例えば前立腺細胞(例えば癌性または非癌性の前立腺細胞、例えば正常、良性または過形成性の前立腺上皮細胞)、または悪性非前立腺細胞、例えば非前立腺固形腫瘍、軟組織腫瘍、または転移性病変に見られる細胞(例えば腎臓、尿路上皮(例えば膀胱)、精巣、結腸、直腸、肺(例えば非小細胞肺癌)、***、肝臓、神経(例えば神経内分泌)、グリア(例えばグリア芽腫)、膵臓(例えば膵管)の癌および/または転移、黒色腫(例えば悪性黒色腫)、または軟組織肉腫に見られる細胞)を処理する、例えば除去するかまたは殺す方法を提供する。本発明の方法には、該細胞、または近くの細胞、例えば該細胞に近接する血管内皮細胞を、該細胞を処理する、例えば除去するかまたは殺すのに十分な量の、修飾抗PSMA抗体、例えば本明細書に記載するような修飾抗PSMA抗体と接触させる工程が含まれる。
本発明にやはり含まれるのは、PSMA関連障害を防止するため、本明細書に記載する抗体、例えば修飾抗体を用いることを伴う、細胞を殺すかまたは除去する方法である。例えば、これらの物質を用いて、前立腺癌または他の癌の発展または進行を防止するかまたは遅延させることが可能である。
本明細書に記載する抗PSMA抗体、例えば修飾抗PSMA抗体、またはその抗原結合断片を、他の療法と併用することが可能である。例えば、併用療法には、1以上のさらなる療法剤、例えば1以上の抗癌剤、細胞傷害性剤または細胞***抑制性剤、ホルモン治療、ワクチン、および/または他の免疫療法と同時配合され、そして/または同時投与される本発明の組成物が含まれることが可能である。他の態様において、抗PSMA抗体を、手術、放射線療法、凍結手術、および/または熱療法を含む、他の療法治療様式と併用投与する。こうした併用療法は、より低い投薬量で投与される療法剤を好適に利用して、したがって多様な単一療法に関連する、ありうる毒性または合併症を回避することが可能である。
1つの側面において、本発明は、PSMAタンパク質の存在をin vitroで(例えば癌性組織または前立腺組織由来の組織生検などの生物学的試料において)またはin vivoで(例えば被験者におけるin vivoイメージングにおいて)検出する診断法を提供する。該方法には:(i)修飾抗PSMA抗体またはその断片と試料を接触させ、または被験者に修飾抗PSMA抗体を投与し;(場合によって)(ii)参照試料、例えば対照試料(例えば血漿、組織、生検などの対照生物学的試料、あるいは対照被験者)を接触させ;そして(iii)抗PSMA抗体、および試料または被験者、あるいは対照試料または被験者間の複合体の形成を検出することが含まれ、ここで、対照試料または対照被験者に比較した、試料または被験者における複合体形成の変化、例えば統計的に有意な変化が、試料中にPSMAが存在する指標となる。
予防的および療法的治療法両方に関して、こうした治療は、薬理ゲノミクスの分野から得られる知識に基づいて、特別に調整するかまたは修飾することが可能である。「薬理ゲノミクス」は、本明細書において、臨床的開発中の薬剤、および市場にある薬剤に対する、遺伝子配列決定、統計遺伝学、および遺伝子発現解析などのゲノミクス技術の適用を指す。例えば、Eichelbaum, M.ら (1996) Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 23:983−985およびLinder, M.W.ら (1997) Clin. Chem. 43:254−266を参照されたい。療法剤の代謝の相違は、薬理学的に活性である薬剤の用量および血中濃度間の関係を改変することによって、重度の毒性または療法的失敗を導く可能性がある。一般的に、2つの種類の薬理遺伝学的状態が区別可能である。薬剤が体に作用する方式を改変する(薬剤作用改変)単一の要因として伝達される遺伝的状態、または体が薬剤に作用する方式を改変する(薬剤代謝改変)単一の要因として伝達される遺伝的状態である。これらの薬理遺伝学的状態は、まれな遺伝子欠陥として、または天然存在多型として、いずれかで生じうる。より具体的には、該用語は、患者の遺伝子が薬剤に対する反応をどのように決定するか(例えば患者の「薬剤反応表現型」または「薬剤反応遺伝子型」)の研究を指す。したがって、本発明の別の側面は、個体の薬剤反応遺伝子型にしたがって、個体の予防的または療法的治療を調整する方法を提供する。
ハイブリドーマE99、J415、J533、およびJ591は、特許手続き上の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約の要件にしたがい、そしてこれを満足して、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(“A.T.C.C.”), 10801 University Boulevard, Manassas, VA 20110−2209に寄託されている。ハイブリドーマE99は、1996年5月2日に寄託され、そしてA.T.C.C.寄託番号HB−12101を得た。ハイブリドーマJ415は、1996年5月30日に寄託され、そしてA.T.C.C.寄託番号HB−12109を得た。ハイブリドーマJ533およびJ591は、1996年6月6日に寄託され、そしてそれぞれ、A.T.C.C.寄託番号HB−12127およびHB−12126を得た。
実施例1.111インジウム、90イットリウム及び177ルテチウムに対する抗PSMA抗体のキレート化
修飾抗PSMAモノクローナル抗体を、111インジウム、90イットリウム又は177ルテチウムで、該抗体の表面に存在する第1級アミンにキレーター1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−N,N',N",N"'−4酢酸(DOTA)の4カルボン酸基の1つを直接カップリングさせることによって放射能標識することができる。次に、DOTAコンジュゲートした抗体(DOTA conjugated antibody)を精製し、滅菌濾過し、バイアルに入れる。使用前に、該精製抗体を、DOTAに結合する望ましい放射能標識と混合することができる。
モノクローナル抗体deJ591を1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−N,N',N",N"'−4酢酸(DOTA)とコンジュゲートさせ、続いて、111インジウム、90イットリウム及び177ルテチウムで放射能標識した。放射能標識及び品質管理試験を、臨床等級mAb deJ591の3つの個別のバイアルで行なった。
モノクローナル抗体deJ591を、1,4,7,10-テトラアザシクロドデカン-N,N’,N”,N"'-4酢酸(DOTA)によって次のように修飾した。簡単に説明すると、deJ591 25mgを、24時間の期間にわたって、30 kDa microsep遠心分離濃縮器(Pall Filtron,MA)中で濃縮し、1%DTPA (pH 5.0)5x4mlで洗浄した。次に、抗体緩衝液を、同じ遠心分離手法を用いて、0.1Mリン酸塩(pH7.0)に変えた。水2ml中にDOTA (0.361mmole)146mgとN-ヒドロキシスクシンイミド(0.313mmole)36mgとを溶解して、NaOHでpHを7.3に調節してから、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド10mgを加えることによって、DOTAの活性エステルを調製した(下記参照)。
下記放射能標識手段は、111Inに関して述べるが、例えば90Y は177Luのような他の放射能標識によっても用いることができる。酢酸アンモニウム緩衝化DOTA-deJ591に111In(希HCl中)を加えることによって、放射能標識を達成した。該抗体に対するオートラジオリシスの影響を避けるために、反応時間を最小にし、投与の前に、反応混合物をサイズ排除カラムによって精製した。簡単には、111InCl3(8mCi,0.01M HCl)20μl、DOTA-deJ591 (4mg/ml,0.3M NH4OAc, pH 7)400μlから成る混合物を37℃で20分間反応させた。次に、反応混合物をPBS中無菌1%HSA 4x10ml(HSAはUS認可アルブミンの規格を満たす;Central Laboratory Blood Transfusion Service Swiss Red Cross, Bern, Switzerland,License No. 647製造)で平衡化した16ml Biogel-P6DG カラム(Bio-Rad, CA)上で分離した。反応混合物を該カラムに負荷させた後直ちに、これをさらに2mlの1%HSA PBSで洗浄してから、主要111In-DOTA-deJ591フラクションを5mlの1%HSA PBSで溶出した。次に、精製111In-DOTA-deJ591を滅菌濾過して、滅菌真空バイアルに入れた。この方法を用いて、7.6mCi 111In/mg DOTA-deJ591の比活性を得た。
下記放射能標識手段は、臨床研究及び安定性研究のための111In-DOTA-J591のルーチン調製に用いることができる。DOTA-J591溶液(8mg/ml,0.3M 酢酸アンモニウム,pH7)に、111In塩化物及び酢酸アンモニウム緩衝液(1 M)を添加することによって、放射能標識を達成する。該抗体に対するオートラジオリシスの影響を避けるために、反応時間は最小にされている。標識111In-DOTA-J591を、サイズ排除カラムを用いて精製し、0.2mミリポア膜フィルターを用いて滅菌濾過してから、患者に投与する。
手段は、111Inに関して上述した手段と、インキュベーション時間が10〜15分間であることを除いて、同様である。90Y-DOTA-J591の放射化学純度は>97%でなければならない。
手段は、2つの変更を除いて、上記手段と同様である。酢酸アンモニウムの添加量は減少し(177Luの各mCiに対して3〜5ml)、インキュベーション時間は僅か5分間である。177Lu-DOTA-J591の放射化学純度は>97%であるべきである。
放射能標識DOTA-deJ591調製物中の遊離111In量を、シリカゲル含浸ガラス繊維サポートと1%DTPA (pH 5.5)の移動相とによるインスタント薄層クロマトグラフィー方法を用いて評価した。簡単には、放射能標識DOTA-deJ591の一部を10 cm ITLC-SGストリップ (Gelman, prod. # 61885)上にスポットし、1% DTPA (pH 5.5)中で展開した。溶媒の先端が該ストリップの末端に達した直後に、該ストリップを溶媒から取り出し、0.5のRfで切断した。2部分を放射能に関して分析し、次式を用いて、放射化学純度を測定した:
放射化学純度=(Rf 0〜0.5中の放射能(activity))/(ストリップ中の総放射能)
免疫反応性
111In-DOTA-deJ591調製物の免疫反応性を、Lindmo方法(Lindmo T. et al. (1994) J. Immunol. Methods, 72:77-89, 1994)に従って評価した、この方法は、無限に過剰な抗原への放射能標識抗体の結合を推定する。簡単には、250μlの総試験量の0.2%BSA 10mM HEPES中に10,000cpmの111In-DOTA-deJ591及び種々な量のLNCaP細胞を含有する5種類の試験溶液を調製した(2通りに)。これらの溶液を4oCにおいて60分間インキュベートしてから、単離し(遠心分離によって)、氷冷PBSで洗浄した。次に、膜をガンマーカウンターで、添加した総放射能を示す基準と共にカウントした。データを次に、Lindmo法を用いて、結合した割合の逆数(reciprocal of the fraction bound)(y-軸)に対する基質濃度の逆数(reciprocal of the substrate concentration)(x-軸)としてプロットした。データを最小二乗線形回帰法(least squares linear regression method)(Sigma Plot)に従ってフィットさせて、yインターセプトを免疫反応性の逆数(reciprocal of the immunoreactivity)と見なした。LNCaP細胞に由来する膜を用いる同様な方法と、その後の該膜の遠心分離単離は、同様な結果を与えた。これらの結果は、72%の平均免疫反応性を与えた(表11参照)。
DOTAコンジュゲートし、部分精製されたバルク中間体deJ591に対して免疫組織化学を行なった。結果は、該調製物が前立腺組織に特異的であり、反応性が、裸の(naked)deJ591抗体と同じであることを示した。
111In-DOTA-deJ591調製物の増殖不能性を、USP 24/NF 19の方法に従ってチオグリコラート培地を用いて測定した。簡単には、111In-DOTA-deJ591調製物の4通りの0.1mlサンプルを15mlの流体チオグリコラート培地に移して、混合物を35℃で14日間インキュベートした。この培地を、4日目、7日目及び14日目に増殖の何らかの徴候に関して目視検査した。3調製物のすべては、増殖を示さなかった(表11参照)。
111In-DOTA-deJ591調製物の内毒素を、USP 24/NF 19に従ってLimulus amebocyte溶解物 (lysate)アッセイを用いて測定した。簡単には、Limulus amebocyte溶解物キット(Bio Whittaker lot # 7L3790,感度0.125EU/ml)を、試験サンプル0.25mlによって再構成した。4通りの試験サンプル、人為的陽性試験サンプル、陰性対照及び陽性対照を37℃において60分間インキュベートした。陽性結果は、180°反転によって影響されなかった粘性ゲルの形成によって代表された。1つの調製物は、5EU/ml未満の値を示した。このアッセイは、投与直前まで患者投与量に対して繰り返すことができる(及び繰り返されるであろう)。
DOTAコンジュゲートしたdeJ591抗体の大規模製造を下記パラグラフで述べる。上記方法論との主要な相違は、該抗体を濃縮し、ダイアフィルトレーションするためのmicrosep遠心分離濃縮器の代わりの撹拌セル(stirred cell)の使用と、該DOTAコンジュゲートしたdeJ591抗体から未反応のDOTA及び他の試薬を除去するためのSephadex G-25カラムの使用であった。これらの変更は、規模の増大によって必要になった。公称1000mg規模に関する出発物質の比率を表12に記載する。この方法は、出発物質の同様な比率を用いて、スケールアップすることができる。
DOTA-deJ591のサンプルを、280nmの波長において分光光度計での光学密度によって分析した。これらの算出に用いた吸光係数はA280,E0.1% 1cm=1.4であった。この分析の作用範囲(0.2OD単位〜1.2OD単位、直線、CV2%未満)内の吸光度読取りを与えるように、試験サンプルを適当に希釈した。タンパク質濃度の受容される範囲は、8.0mg/ml±0.5mg/mlである。
DOTA-deJ591のサンプルを、確証済みLimulus Amebocyte Lysate試験(LAL) Gel Clot Assay (BioWhittaker又は同等物)を用いて、発熱性物質に関して試験した。0.06EU/ml 感受性溶解物を用いて、ゲル・クロットアッセイに対するある種の化学物質の阻害レベルを克服するために、分析のための内毒素を含まない水中でサンプルを1:10又は1:25のいずれかで希釈した。加工(processing)中の各緩衝液又は中間体サンプルに関して2通りの測定を行なった、サンプル値は、該緩衝液に対して設定された希釈レベルで得られた値以下である必要があった。すべてのサンプルと共に、陽性及び陰性対照並びに阻害対照を実施した。提案された受容される範囲は、DOTA-deJ591 1mgにつき5EU以下であった。
DOTA-deJ591のアリコートを、流体チオグラート及び大豆−カゼイン・ブロスに直接接種した。14日間のインキュベーション後に、これらの培地を検査した。必然的に、両方の培地は14日間後に増殖を示さなかった。
DOTA-deJ591調製物の免疫反応性を、過剰な抗原の無限量に対する放射能標識抗体の結合を推定するLindmo方法 (Lindmo T. et al.(1994) J. Immunol. Methods 72:77-89)に従って評価した。簡単には、0.2 % BSA 10 mM HEPESの総試験量250μl中に10,000cpmの111インジウム標識DOTA-deJ591及び種々な量のLNCaP細胞又は細胞膜を含有する5種類の試験溶液を調製した(2通り)。これらの溶液を4℃で60分間インキュベートしてから、単離し(遠心分離による)、氷冷PBSで洗浄した。次に、これらの膜をガンマーカウンターで、添加した総放射能を示す基準と共にカウントした。データを次に、Lindmo法を用いて、結合した割合の逆数(y-軸)に対する基質濃度の逆数(x-軸)としてプロットした。データを最小二乗線形回帰法(Sigma Plot)に従ってフィットさせて、yインターセプトを免疫反応性の逆数と見なした。免疫反応性の目標は75%以上であった。
結合DOTA数/抗体を、インジウムの自然発生同位体及び111インジウムによる飽和結合方法を用いて測定した。DOTA-deJ591の複数アリコ−ト(少なくとも2つ)に、10〜30μlの範囲内の種々の量の、トレーサー量の111Inをスパイクした InCl3(0.01 M HCl)の3.0mM溶液を混合した。混合物を37℃で16時間インキュベートしてから、シリカゲル含浸ガラス繊維10cmストリップ(ITLC-SG, Gelman,又は同等物)及び1% DTPA (pH 6.0)の溶離剤を用いて、ITLCによって分析した。抗体結合放射能は最初の状態に留まり、遊離111Inは111In-DTPA複合体として溶媒と共に前方に移動する。111In及び111In -DOTA-J591の相対的量を、0.5のRfでITLCストリップを切断し、2つの半体をNa(Tl)I検出器でカウントすることによって測定した。111InとDOTA-deJ591との間のモル反応比率及び、検出された111Inと111In-DOTA-J591との実測比率を考察することによって、結合部位の数を算出した。DOTA分子/抗体の目標数は4〜6であった。DOTAコンジュゲートしたdeJ591抗体のサンプルロットの分析結果を以下の表13に示す。
DOTA-J591イムノコンジュゲート(immunoconjugate)の代替合成は、次の通りである:deJ591 956.5mgを6回ディアフィルトレーションした。該抗体を30kDa microsep 遠心分離濃縮器(Pall Filtron, MA)で、約15mg/mlまで濃縮し、金属を含まない0.1Mリン酸ナトリウム(pH7.1)で12.5倍に希釈した。この手段は6回行なった。0.1Mの金属を含まないリン酸塩緩衝液5.95ml中のDOTA598mg(1.48mmol)と、0.1Mの金属を含まないリン酸塩緩衝液2.7ml中のN−ヒドロキシスクシンイミド132mg(1.15mmol)とを混合することによって、DOTAの活性エステルを調製した。NaOHによって、pHを6.9〜7.2に調節してから、0.1Mの金属を含まないリン酸塩緩衝液1.45ml中の1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド144mg(0.75mmol)を添加した。この反応混合物を0.2ミクロン滅菌フィルターに通して濾過して、氷上で1時間冷却してから、deJ591溶液に加えて、2〜8℃で14〜18時間一晩インキュベートした。得られたDOTA-deJ591を、0.3Mの金属を含まない酢酸アンモニウム中で平衡化させたG-25カラムに通して精製することによって、過剰なDOTA及び他の反応物質から分離した。精製コンジュゲートを撹拌セルユニットで10mg/mlにまで濃縮し、0.3M酢酸アンモニウムで洗浄してから、0.22μmフィルターに通しての濾過によって滅菌して、滅菌ポリプロピレンバイアルに入れて2〜8℃において貯蔵した。
PSMA陽性ヒトLNCaP腫瘍を有するヌードマウスにおいて、131I又は111Inで放射能標識されたモノクローナルdeJ591及びマウスJ415抗体の薬物動態、生体内分布及び腫瘍取り込みを分析した。放射能標識MAbsの腫瘍内分配を確認するために、オートラジオグラフィー分析を行なった。
LNCaP腫瘍を有するヌードマウスにおいて、131I標識されたdeJ591及びJ415の生体内分布及び腫瘍取り込みを131I-7E11の生体内分布及び腫瘍取り込みと比較した。注入後2日目に、deJ591、J415及び7E11は同じ腫瘍取り込み及び血液プール活性を有した。6日目に、J415の腫瘍取り込み(15.4±1.1)は、deJ591の腫瘍取り込み(9.58±1.1)に比べて有意に高かった。deJ591及びJ415の両方の血液活性は、7E11の血液活性に比べて有意に低かった。131I標識MAbに関して、腫瘍/血液比率及び腫瘍/筋肉比率は、J415ではJ591又は7E11によるよりも有意に高かった。
111Inに関しては、deJ591及びJ415の腫瘍取り込みは、経時的に徐々に上昇し、7E11の腫瘍取り込みと全く同じであった。J415及びJ591の両方の血液クリアランスの動力学は、7E11に比べてより迅速である。注入後6日目に、J415 (2.63±0.23)及びdeJ591(2.52±0.16)の血液活性は、7E11(4.16±0.21)の血液活性の約50%である。その結果として、J415及びdeJ591による腫瘍/血液比率は、7E11の腫瘍/血液比率に比べて有意に高い。肝臓、脾臓及び腎臓におけるこれら3種類の抗体の取り込みには、軽微な差が存在するに過ぎなかった。
静脈内注入後4〜6日目に、腫瘍試験片(n=20)をヘマトキシリン(H)及びエオシン(E)染色及びオートラジオグラフィーのために回収して、131I標識MAbの腫瘍内生体内分布を研究した。H及びE染色は、研究した試験片のすべてにおいて横断面積の平均50%になる、かなりの量の壊死を明らかにする。オートラジオグラフは、3種類の抗体のすべてに関して焦点的な、幾らか不均質な分布図を明らかにする。興味深いことには、PSMAint及びPSMAextに対するMAbによる生体内分布図は、殆ど逆のパターン(reciprocal pattern)を示す。即ち、7E11(anti-PSMAint)は、明白に、壊死部位への局在を好むが、J415及びJ591(anti-PSMAext)は、生存腫瘍部位内の明白な選択的蓄積を示す。131I-J591を組織切片上で直接インキュベートした場合のex vivoオートラジオグラフィーは、均質な結合パターンを示した。
PSMA陽性LNCaP腫瘍における放射能標識J591及びJ415の局在は、非常に特異的である。これらの結果は、例えばdeJ591及びdeJ415のようなPSMA特異的インターナリジング抗体(internalizing antibodies)が、PSMA陽性腫瘍の治療のためにβ放射する放射性核種(131I, 90Y, 177Lu) のデリバリーを目標とする新規な治療法の開発のための理想的なMAbでありうることを、明確に実証する。
in vitro及びin vivo動物モデルで、90Y-DOTA-deJ591は実質的な抗腫瘍活性を実証している。これらの研究では、免疫不全“ヌード”マウスにPSMA発現ヒト前立腺癌細胞(LNCaP)を筋肉内移植した。幾つかの研究では、同じ動物の反対側の大腿部にPSMA不在ヒト前立腺癌系(PC3)を同時移植した。癌を約2週間の期間にわたって“定着”させ、この期間に、癌は血液供給を発達させて、さらなる増殖を可能にする。治療開始時に、癌移植片は平均すると直径1.0cm(又は動物体重の約5%)になる。
177Lu-DOTA-deJ591で治療された、LNCaP腫瘍を有するヌードマウスは、90Y-DOTA-deJ591治療マウスと同様な反応を示した。この研究では、LNCaP腫瘍を有するマウス(300〜400mg)を3群に分割した。対照群は治療を受けなかった。群2は200μCiの177Lu-DOTA-deJ591を受容し、群3は300μCiの177Lu-DOTA-deJ591を受容した。177Lu-DOTA-deJ591は、投与量に依存した形式で、平均腫瘍質量を、この2種類の投与量レベルで80〜97%減ずることができた。対照群は、腫瘍サイズの漸進的増加を示した、これは着実な体重損失を伴なった、該マウスは、低い体質量(body mass)のために53日間までに殺した。200μCiの177Lu-DOTA-deJ591で治療されたマウスは、注入後20日間までに腫瘍収縮を示したが、その後に、幾つかの動物では腫瘍再増殖が見られた。同じ群はまた、注入後20日目に、約90%(基準重量の)の体質量最低を有し、その後、出発質量の100〜105%までの平均体重の着実な上昇を有した。90日目に、11匹のマウスのうちの4匹は触知可能な腫瘍を有さなかった。300μCiの177Lu-DOTA-deJ591で治療されたマウスは、注入後40日間までに腫瘍収縮を有し、その後、幾つかの動物では腫瘍再増殖が見られた。同じ群はまた、注入後20日目に、約90%の体質量最低を有し、その後、出発質量の105〜110%までの平均体重の着実な上昇を有した。90日目に、11匹のマウスのうちの5匹は触知可能な腫瘍を有さなかった。
上昇するPSAレベルと、許容される血液学的機能、肝機能及び腎機能を有するホルモン非依存性患者は、マウスmAbJ591の単回投与量を受容した。投与量は、3〜6患者の群に
おいて段階的に増加した(0.5〜300mg)。各投与量は、“冷(cold)”mAbにプラスして、トレーサーとして10mCi131Iヨウ素で標識されたJ5911.0mg以下を包含した。投与量レベルは、次のように0.5〜300.0mgの範囲であった:0.5mg、1.0mg、2.0mg、5.0mg、10mg、25mg、50mg、100mg、125mg、150mg、200mg、250mg及び300mg。血液及び尿を回収して、薬物動態、毒性及びヒト抗マウス抗体(HAMA)反応をモニターした。患者を注入日(0日)並びに2、4及び6日に造影して、mAbターゲッティングをフォローした。
ターゲッティングは前立腺癌に特異的であり、非癌部位への明らかな局在化はなかった。131I-mJ591の平均有効血清滞留時間は、44.0時間(メジアン47.4時間)であると測定された。評価可能な16患者のうちの8人は、ヒト抗マウス抗体(HAMA)反応を発達させた。即ち、それらの免疫系は、マウス由来抗体の異物性を認識した。1患者のみが、マウス抗体に関連した不利なイベントを有した。この患者は、マウスmAbに対する重度なアレルギー(アナフィラキシー)反応を有し、これは、患者がそれで以前に治療された他の実験薬物の精製に用いられた、マウス抗体への以前(不明)の暴露によるものであると後に判明した。要約すると、33患者をターゲッティングに関して評価した:33患者のうちの27人は陽性の骨スキャンを有し、27人のうちの24人(約90%)は陽性のモノクローン抗体スキャンを有した;33患者のうちの9人は陽性の軟組織(CTスキャン)を有し、これらの9人のうちの8人(約90%)は陽性のモノクローン抗体スキャンを有した。
vivoで特異的に標的とし、有意な“不利”局在化及び有意な毒性を示さなかった。
単一患者をmAb deJ591で治療した。この患者は、大きい低分化型前立腺癌を有し、多重コースの外部ビーム・ラジオグラフィー並びに多重形式のホルモン及び非ホルモン化学療法に失敗していた。該患者は個人患者用INDで治療され、5か月間のコースにわたって、10mg〜200mgの範囲内のdeJ591投与量を全体で12回受容していた。4回投与量(#1、3、6及び11)を、薬物動態測定及び生体内分布のために131ヨウ素及び111インジウムのいずれかでトレース−放射能標識した。131I-deJ591の平均有効血清滞留時間は、投与量に依存して、31.9〜51.3時間の範囲であった。既知腫瘍部位への腫瘍局在化は、該5か月間にわたる放射能標識投与量の各々の後に良好であった。投与量12回分(dose twelve)を、血液に150rad未満の線量をデリバリーするように算出した治療量の90イットリウム(19mCi)で放射能標識した。この線量は、FDAと相談して決定されたものであり、外部ビームによって及び131ヨウ素によってデリバリーされる事前の放射能療法を考慮に入れたものであった。この患者では、検出可能なヒト抗脱免疫化(anti-deimmunized)抗体(免疫)応答は発生しなかった。該患者の血小板数は、90Y−DOTA-deJ591投与後5週間目に64,000に低下し(正常:150,000〜300,000)(骨髄への照射(radiation)の予想結果として)、その後、正常レベルに自然に回復した。他の血液学的又は非血液学的毒性は生じなかった。該患者は副作用を経験しなかった。該患者のPSAは、deJ591-DOTA-90Y投与時の63から36に減退した。腫瘍数又はサイズの測定可能な減少は生じなかった。この患者は、90Y-DOTA-deJ591による治療開始後11か月半で、彼の転移前立腺癌のために死亡した。
この実施例は、この遺伝子操作されたmAbのmAbターゲッティング、毒性、薬物動態(PK)及び免疫原性(ヒト抗脱免疫化Ab)を評価するためのdeJ591の臨床試験の結果を述べる。deJ591は、抗体依存性細胞傷害性(ADCC)の強力な仲介体である。PSMAは腫瘍中に、但し、すべての癌の正常でない血管内皮に発現されるので、deJ591の診断的及び治療的有用性は前立腺癌を超えて他の癌にも及びうる。
最初に15患者がこの試験に参加した。13患者は4回の計画投与量のすべてを受容した;2患者は1回以下の投与量を受容した。1患者は、迅速な注入速度のために、彼の初回注入の5分間中に低血圧になった。治療を完了しなかった第2患者は、もはや彼を試験適格者にしなかった、迅速な疾患進行のために1週間後に研究から離脱した。この後者の患者も残りの13人の患者も、如何なる毒性及び副作用を経験しなかった。13患者のうちの10人は、陽性の骨スキャンを示し、10人すべてが骨部位への優れたmAbターゲッティングを実証した。3患者は、CTスキャンによって測定されるような軟組織疾患を有し、2人はこれらの部位へのmAbターゲッティングを実証したが、111In-DOTA-deJ591陰性であった第3患者は、18か月間内にサイズを変化させなかった照射済み骨盤腫瘤(pelvic mass)を有した。非前立腺癌部位へのmAbターゲッティングは認められなかった。患者のいずれも該抗体に対する免疫応答を発生させなかった。deJ591の血漿半減期は投与量によって変化した。
この実施例は、ホルモン不応性前立腺癌を有する患者における、mAbターゲッティング、生体内分布及び薬物動態を評価し、このmAbによる放射免疫療法の抗体投与量を最適化するためのdeJ591の臨床試験の結果を述べる。
111In-DOTA-deJ591注射の0日(注射日)、3及び6日目に全身及びSPECTイメージングを受けた。111In-DOTA-deJ591イメージング結果を、CT、MRI及び骨スキャンと比較した。すべての患者は3回の連続測定で上昇するPSAレベルを示した。
111In-DOTA-deJ591に関して実施例8で述べたような、177Lu-DOTA-deJ591によるイメージング研究は、同様な結果を生じている。次の概要は、177Lu及び111Inに関して得られた結果の組み合わせを表す。
再発性/再発した前立腺癌を有する患者の90Y-DOTA-deJ591療法の投与量段階的上昇のI相試験を行なった。投与量は5mCi/m2から開始し、3〜6患者の群に対して+2.5〜5mCi/m2の増分で段階的に上昇させた。この研究の設計は次のように要約される:111In-DOTA-deJ591の生体内分布を測定し、関連した用量決定を行なうために、該抗体を患者に投与し、7〜10日後に、90Y-DOTA-deJ591を5.0、10、15、17.5及び20mCi/m2で投与した。すべての投与は、約5mg/分の速度で静脈内注入で行なった。deJ591-DOTAを、90Yの所定投与量に達するために3〜5mCi-90Y/mg抗体の比活性で標識し、残部は“冷”deJ591で総deJ591 20mgにした。投与量は、投与量レベルの間に6〜8週間を置いて投与した。90Y-DOTA-deJ591のその後の投与が考慮された。
この試験の目的は、(1)再発性及び/又は転移性前立腺癌を有する患者における脱免疫化モノクローナル抗体(mAb)、deJ591-DOTA-90イットリウム(90Y)の反復(分割)投与量の毒性及び最大耐量(maximum tolerated dose)(MTD)を明確にすること;(2)deJ591-DOTA-90Yの薬物動態を明確にすること;(3)deJ591-DOTA-90Yに対するヒト抗脱免疫化抗体免疫応答を明確にすること;及び(4)deJ591-DOTA-90Yの反復(分割)投与量の予備効力(preliminary efficacy)(反応率)を明確にすることである。
90Y-DOTA-deJ591の結果として2度以上のアレルギー反応を発生させた患者は、もはやDOTA-deJ591を受容せず、毒性に関してフォローされることになる。
111In -DOTA-deJ591の注射後、10分間、1、2、4、24時間並びに2、3、4及び7日目に血液サンプルを得た。血液アリコートを既知111In標準と共に測定することによって、血液中注入量%(%I.D.)を算出した。90Y- DOTA-deJ591後に、同じ間隔を置いて、同様な血液サンプルを採取した。血液アリコートを既知111In又は90Y標準と共に測定することによって、血液中の%I.D.を算出した。
NCI CTEP Common Toxicity Criteria (CTC),version2 (April, 1999)を用いた。CTEPはCTCを標準化しているので、NCIは、この資料にCTCを含めることを必要としない。すべての治療領域は、CTC version 2.0のコピーにアクセスすることができる。コピーをCTEPウェブサイトからダウンロードすることもできる。
血液学的毒性:4度顆粒球減少症[ANC<500/mm2];4度血小板減少症[血小板数<10,000/mm2];又はCTCによって定義されるような、熱性好中球減少症若しくは好中球減少性感染症。他の毒性:90Y-DOTA-deJ591に帰因する3度以上の非血液学的毒性。
0/6又は1/6患者がDLTを経験し、次に高い投与量レベルを有する2患者以上がDLTを経験する投与量レベルとしてMTDが定義される。MTDにひと度達したならば、その投与量で少なくとも6患者を評価して、投与計画の毒性及び90Y-DOTA-deJ591の薬物動態をより良好に決定すべきである。
mAbの薬物動態及び生体内分布を明確にするためのdeJ591の実際の投与及び関連研究の他に、行なわれた他の介入(実験(labs)、イメージング研究、事務所訪問)は標準的手段である。実験室試験の幾つかは、通常、前立腺癌のセッティング(setting)(例えば、免疫反応レベル)では行なわれない。他の実験室及びラジオグラフィー手段は、前立腺癌を有する患者の管理では標準的であるが、通常よりも大きな頻度で行なうことができる。
前立腺癌の進行は、PSAレベルの上昇、骨スキャンでの新しい病巣、新しい疾患関連症状、及び頻度は低いが、測定可能な軟組織腫瘤サイズの増大によって明らかになる。反応は一般に、生化学的に(PSA変化)又は測定可能な病巣(単数又は複数)のサイズ変化によって評価される。
20患者がこのプロトコールによって治療されており、この20人のうちの19人を現在評価することができる。20患者のすべてが1つ以上の形式のホルモン療法に失敗しており、20患者のうちの11人は少なくとも1つの化学療法計画に失敗していた。その上、患者のすべてが上昇するPSAレベル及び150,000の最小血小板数を有した。
90Y-DOTA-deJ591は、非免疫原性であり(これは反復治療を可能にする)、毒性は用量依存性の可逆的骨髄抑制に限定されている。重要なことには、90Y-DOTA-deJ591は、進行した前立腺癌を有する患者において用量依存性の抗腫瘍効果を有した。I相データは、90Y-DOTA-deJ591の単回投与(20mCi/m2以下)が、前立腺癌の治療のための最適の線量計測法によって安全であることを示唆している。さらに、線量計測法推定値は、多重投与も安全であることを示している。
90Y-DOTA-deJ591を受容した2患者は、放射能標識J591による治療前に上昇するPSAレベルを有した(図13A及び13B参照)。プロット上のX軸は時間(日数)を表す。この軸上の負数は、J591治療前の日数を示す。“0”時点で、患者は治療のための90Y-J591を受容した。グラフは、治療前の急激に上昇するPSAが数週間の治療内に鋭敏なターンをして、その後の長期間(少なくとも10週間)安定になることを実証する。PSAレベルの安定性は、進行性疾患が進行を停止したことを示唆する。高線量の放射能標識J591は、疾患負担の軽減及び/又は腫瘍増殖速度の停止の延長をもたらすことができる。さらに、反復投与も、腫瘍負担の絶対的減少並びに腫瘍増殖速度の停止の実質的延長をもたらすことができる。
この実施例は、最終的療法(例えば、手術及び/又は照射)後に再発した前立腺癌を有する及び/又はホルモン非依存性であり、彼らのために標準療法が存在しない対象の臨床研究を述べる。これらの患者のための治療的療法は現在存在しない。その上、この実施例は177Lu標識deJ591を主として扱う。177 Luは、β−エミッター及びγ−エミッターの両方である。このようなものとして、177Luは放射線療法及びイメージングの両方に用いることができる。
患者は、5mg/分以下の注入速度で投与されるdeJ591-DOTA-177Luの投与量を受容した。deJ591の総投与量は、依然として10mg/m2に固定されたままであった。177Lu線量(mCi/m2)は、各線量レベルに関して3〜6患者の群で段階的に上昇した(以下の表15参照)。DeJ591-DOTA-177Luは、所定の線量の177Luに達するように3〜10mCi/mg抗体の比活性で標識したものであり、残部は“冷”deJ591で10mg/m2総deJ591までにした。線量の段階的上昇(escalation)は、現行の線量レベルで少なくとも3患者が重篤な血液学的毒性なく6週間以上フォローされるまで、保留された。1つの線量レベルで最初の3患者のいずれかが6週間までに1度又は2度の血液学的毒性を経験する場合には、回復が始まるまで、又は8週間のさらなるモニターリングと毒性評価が行なわれるまで、段階的上昇は保留された。いずれかの患者が3度又は4度の血液学的毒性を経験する場合には、少なくとも6患者を該線量レベルで参加させて、段階的上昇の前に、少なくとも8週間又は回復が始まるまでフォローする必要があった。いかなる時にも、2例の線量限定毒性(dose-limiting toxicity)が特定の線量レベルで見られた場合には、該線量レベルでのさらなる参加は停止される。このような場合には、MTDの決定を助けるために、先行線量レベルに少なくとも6患者を参加させるべきである(以下の“毒性”項参照)。
注入後1時間以内(0日目)及びその後2週間内の付加的な少なくとも5時点(例えば、1、3、5、10及び15日目)で、全身画像を得た。適当なコリメーターを装備したデュアル・ヘッドADACガンマカメラを用いて、ガンマカメラ画像を得た。主要器官(心臓、肝臓、脾臓、腎臓、骨髄、GI管及び膀胱)中の注入線量%(%I.D.)を、問題の領域(regions of interest)(ROI)を描画して(drawing)、各器官の相対的カウント及び各器官からのウォッシュアウトの動力学(kinetics of wash out)を測定することによって算出した。時には、SPECT研究を腹、骨盤及び/又は転移病巣が疑われる領域に対して行なった。可能な場合には、177Luの既知標準を用いて、腫瘍塊1g当りの注入線量%を算出した。
NCI CTEP Common Toxicity Criteria (CTC), version 2 (April, 1999)を用いた。CTEPはCTCを標準化しているので、NCIは、この資料内にCTCを含めることを必要としない。 すべての治療領域をCTC version 2.0のコピーにアクセスさせる。コピーをCTEPウェブサイトからダウンロードすることもできる。
血液学的毒性:7日間を超える4度の顆粒球減少症(ANC<500μl)又は4度の血小板減少症(血小板<10,000)。他の毒性:177Lu-DOTA-deJ591に帰因する、3度以上の非血液学的毒性。
不利なイベントとは、原因作用に関係なく、臨床試験中又は治療後4週間に被検患者(research partient)における不都合な医学的発生として定義される。これは、臨床的若しくは実験室的所見、併発性疾患又は、参加の時点(ベースライン)で存在する疾患若しくは状態の憎悪若しくは悪化を包含する。不利なイベントは、重篤な基準(以下参照)のいずれをも満たさない場合には、重篤ではない。
すべての臨床的不利なイベント及び異常な実験的値を、実験的作用因子に対する可能な関係に関して評価した。原因作用/帰因の下記カテゴリー:明確、推定、可能、見込みなし、及び無関係を用いる。
この試験では、先在状態(即ち、不利なイベントを報告する期間が始まる前に存在する障害)は、状態が悪化しない限り又は不利なイベントを報告する期間中にエピソードの頻度が増加しない限り、不利なイベントとして報告しない。
各不利なイベントは、重篤な又は非重篤な、及び予測された又は予測されないとして分類した。不利なイベントは、それが死亡を生じた;それが生命をあやふくした(即ち、対象を死の直接の危険にさらした、遭遇された不利なイベント;より重症になった場合に、仮説的に死を生じたと思われる不利なイベントには該当しない);それが入院(in-patient hospitalization)を必要とした又は延長した;それが持続の又は重大な障害又は無能を生じた;及びそれが先天的な異常/先天性欠損を生じた場合には、重篤として分類された。
毒性には、Common Toxicity Criteriaスケール又は下記を用いた、0〜4のスケールで等級を付けた:
(1)0=非毒性。
(2)1=弱毒性、通常一過性、特別な治療を必要とせず、一般に患者の活動を妨害しない。
(3)2=簡単な治療手段によって改良することができる、中程度の毒性;通常の活動を損なう。
(4)3=治療の介入を必要とし、通常の活動を妨害する、重度の毒性;入院を必要とすることもしないこともある。
(5)4=入院を必要とする、生命をあやふくする毒性。
(6)5=致命的毒性。
前立腺癌は、PSAレベルの上昇、骨スキャンでの新しい病巣、新しい疾患関連症状及び頻度は低いものの、測定可能な軟組織腫瘤サイズの増大によって明らかになる。反応は、一般に、生化学的に(PSA変化)又は測定可能な病巣(単数又は複数)のサイズの変化によって評価される。
CT/Boneスキャンで立証された前立腺癌病巣とPSAレベル上昇とを有するホルモン不応性患者を、I相線量段階的上昇(10〜75mCi/m2)研究に参加させた。すべての患者が1種類以上のホルモン療法に失敗していた。
177Lu-J591は非免疫原性(これは、反復治療を可能にすると考えられる)であり、これまで用いられた投与量において低毒性を有する。177Lu-J591は、進行した前立腺癌を有する患者において用量関連抗腫瘍効果を有する。約20mCi/m2であると推定される最大耐量を有する90Y-DOTA-deJ591とは対照的に、177Lu-DOTA-deJ591は30mCi/m2線量レベルにおいても安全である。177Lu-DOTA-deJ591は、131I-DOTA-deJ591(in vivoで脱ハロゲン化され、取り込まれるmAbのためには理想的ではない)及び90Y-DOTA-deJ591の両方に関連した欠点を除去するように思われる。腫瘍組織中の177Lu-DOTA-deJ591の長い滞留時間も、抗腫瘍反応を増強することができる。
免疫組織化学的研究は、前立腺上皮細胞の他に、無数の充実性腫瘍の血管内皮細胞によってもPSMAが発現されるが、良性組織における正常な血管内皮によっては発現されないことを示す。上述したように、PSMAのこの発現パターンは、実際にあらゆる充実性腫瘍において生じる。
該研究に参加した患者は、8人の腎細胞癌患者、4人の膀胱癌患者、2人の結腸癌患者、及び1人の膵臓癌患者を包含した。すべての患者が、111In-DOTA-deJ591注入から0日目(注入日)、2、5及び7日目に全身及びSPECTイメージングを受けた。111In-DOTA-deJ591イメージング結果をCTスキャン及び骨スキャンと比較した。
この試験のための対象は、最終的療法(例えば、手術及び/又は放射線)後に再発した前立腺癌を有する、及び/又はホルモン非依存性であり、かれらのために標準療法が存在しない対象である。これらの患者のために現在、治療的療法は存在しない。
IL-2は、T細胞、B細胞及びナチュラルキラー(NK)細胞を含めた、あらゆる主要な種類のリンパ球の増殖を促進し、分泌能力を強化する(Smith K.A. (1988) Science 240:169)。抗原選択性T細胞及びB細胞クローンのIL-2刺激膨張が、抗原特異的免疫反応の大きさを決定するが、反応の性質は、付加的なサイトカイン、細胞溶解性分子及び抗体のIL-2促進分泌によって決定される(Smith K.A (1993) Blood 81:1414-1423)。さらに、IL-2は、NK細胞に対するその効果を通して、NK細胞と単球との相互作用を包含する抗原非特異的宿主反応を刺激する。これらの機能の結果として、IL-2は、当然、特に癌の免疫療法における免疫刺激剤として有益であることになる。しかし、IL-2の治療的使用は、IL-2の主要な効果の1つがIL-2反応性細胞による二次的サイトカイン(secondary cytokine)分泌の刺激から成るので、困難である。IL-2の可能な有益な効果の多くは、これらの二次的サイトカインに帰因することができ、これらの二次的サイトカインは、総合的免疫/炎症反応に寄与する、付加的な細胞種類、特に単球を強化し、活性化する。しかし、これらの同じ二次的サイトカインは、あまりに多量に産生されると、重度な毒性をも生じる可能性がある。IL-2は最初、150百万単位(MU)のChiron Corporation IL-2に相当する、非常に高用量で癌の治療に用いられた(Rosenberg S.A (1990) Sci. Am 262:62-69)。この高用量は、化学療法の用量段階的上昇及び用量増大原理を用いて決定され、重大な3又は4度の毒性を付随する。高用量のIL-2は、発熱、悪寒、倦怠、筋肉痛、悪心/嘔吐、低血圧、及びことによると死亡を含めた、重大な副作用を惹起することが知られている。
モノクローナル抗体とIL-2との組み合わせは、恐らく、モノクローナル抗体の効力を強化する筈である。IL-2は、細網内皮系を増強して、NK細胞及びマクロファージに対するその効果によって抗原抗体複合体を認識するように機能する。したがって、NK細胞を刺激して、IFN、GM-CSF及びTNFを放出させることによって、これらのサイトカインはFc受容体の細胞表面密度並びにこれらの細胞の食細胞能力を高める。それ故、体液性アーム及び細胞アームの両方のエフェクター・アームは人為的に高められる。正味の効果は、最大の反応を得ることができるように、モノクローナル抗体療法の効率を改良することである。少数の臨床試験が、IL-2をモノクローナル抗体と組み合わせている(Albertini et al. (1997) Clin Cancer Res 3:1277-1288; Frost et al. (1997) Cancer 80:317-333; Kossman et al. (1999) Clin Cancer Res 5:2748-2755)。このような研究では、IL-2をボラス又は連続注入のいずれかによって静脈内投与した。高用量のIL-2は毒性が付随した。
多様な研究が、in vitro及び前立腺癌動物モデルにおいて、前立腺癌細胞に対するIL-2の効果を試験している、Moody et al。インターロイキン−2トランスフェクトされた(interleukin-2 transfected)前立腺癌細胞は、in vivoで局所抗腫瘍効果を生じる(Prostate, 24: 244-251, 1994; Sokoloff et al. (1996) Cancer, 77: 1862-1872; Triest et al. (1998) Clin Cancer Res, 4: 2009-2014; Hautmann et al. (1999) Anticancer Res, 19: 2661-2663; Hillman et al. (1999) Cancer Detect.Prev. 23: 333-342)、とはいえ、進行した前立腺癌を有する患者におけるIL-2の臨床試験は殆ど存在しない。Hillman et al. (1999) supra; Maffezzini et al. (1996) Prostate, 28: 282-286; Morris et al. (2000) Cancer, 89: 1329-1348)。ホルモン不応性前立腺癌を有する患者においてI.V.中用量IL-2(1日に10〜15MUx4の範囲の用量)のII相試験を行なった。10患者のうちの6人において、PSAレベルの一時的な低下が観察された。このことが抗腫瘍活性からであるのかどうか、又はLNCaP細胞を用いたin vitro研究が報告しているように(Sokoloff et al.(1996) supra)、IL-2がPSA発現に影響したのかどうかは、不明である。いずれの患者においても、測定可能な疾患の退行(regression)は観察されなかった。進行性前立腺癌を有する患者における1日皮下低用量IL-2の効果は試験されていない。
(1)再発性及び/又は転移性前立腺癌を有する患者における1日低用量皮下IL-2と組み合わせたmAbdeJ591の予備的効力(反応率)を明確にすること。
(3)末梢血単核細胞(PBMC)集団に対するIL-2の効果を測定すること。
(4)mAb deJ591によってADCCを誘発させる、このプロトコールへの患者からのIL-2活性化NK細胞の効果をin vitro測定すること。
患者は、1日目から56日目まで1日低用量皮下rIL-2(1.2x106IU/m2/日)を受容する。3週間のIL-2投与後に、患者はdeJ591をI.V.(25mg/m2)によって1週間1回、3連続週間(22日目、29日目及び36日目)受容する。IL-2投与はこの期間中、その後さらに2週間続ける。この8週間計画は、治療の1サイクルを構成する。この1サイクルの終了時に、反応に関して、患者を評価する。治療に反応したか又は安定した疾患を有する患者が、追加の治療サイクルに適格である。少なくとも2週間離れた、PSAの少なくとも2つの連続上昇が存在する場合には、追加のサイクルが開始される。IL-2による3週間の入り(lead in)は、NK細胞集団を顕著に増加させるために充分である筈である。deJ591の用量は、I相111In標識deJ591試験からの予備的薬物動態データに基づくものである。抗体の用量は、この方法で治療された患者の追加のデータ分析に基づいて調節される。
試験は、deJ591と組み合わせた低用量IL-2が前立腺癌に活性を有するかどうか確認するためのパイロット研究である。低用量IL-2が前立腺癌患者に活性を有する可能性がある。しかし、deJ591とIL-2との複合効果を研究することは興味深いので、患者をIL-2単独で治療しないこと、又は低用量IL-2での治療の3週間後にPSAが低下した場合に、抗体療法を遅延させないことが決定されている。顕著な活性が観察される場合には、その後にIL-2単独対IL-2とdeJ591の無作為化試験を行なう。前立腺癌患者の如何なる期がこのアプローチから利益を得ることができるかは、不明である。それ故、少なくとも10人の患者をそれぞれ次のサブグループで治療する:(1)生化学的再発、ホルモン・ナイーブ:根治的前立腺切除術又は放射線療法後のPSA上昇、転移性疾患の証拠なし;(2)生化学的再発、ホルモン不応性:先行の化学療法なしのホルモン療法後にPSA上昇(これらの患者はX線で立証された転移性疾患を有することも有さないこともありうる);及び(3)先行化学療法を受けており、ホルモン不応性。約30〜40人の患者がこの試験に参加する。
毒性は、Cancer Therapy Evaluation Program Common Toxicity Criteria, Version 2.0 (April 1999)を用いてスコアを付ける。
IL-2は、血液学的毒性(これは、EPO又はG-CSF又は輸血によって改善することができる)以外の薬物関連4度毒性があった場合には、如何なる研究のためにも永久的に中断する。研究中の如何なる時点でも、ALTが正常の上限の20倍以上である場合には、該患者におけるIL-2療法及びmAb療法の両方を永久的に中断する。容易に改善することができる電解質異常は、永久的な薬物中断を必要としない。
迅速に改善することができない1度以上の電解質異常;1度以上の呼吸毒性;3度の局所反応又は、潰瘍を含む、如何なる局部反応も;>38℃の発熱、又は耐え難いインフルエンザ様症候群若しくは硬直;IL-2に関連した又は関連しない、他の3度以上の毒性;オポチュニスティック感染に関連していると疑われる発熱;1度の疲労;及びEPO、G-CSF又は輸血によって改善されうる、2度の血液学的毒性。
アレルギー・イベントは、次のように管理する:発疹、心因性掻痒症、蕁麻疹及び喘鳴は、臨床的必要に応じて、ベナドリル及び/又はステロイドで治療する。アナフィラキシー又はアナフィラキシー様徴候若しくは症状は、臨床的な適応に応じて、ステロイド及び/又はエピネフリンによって治療される。患者は、心肺蘇生術の装備をした総合治験センター(general clinical research center)で治療される。
反応は、生化学的(PSA変化)及び/又は測定可能な病巣(単数又は複数)のサイズの変化のいずれかによって、前立腺癌に関する標準的反応基準を用いて評価する(Dawson N.A. (1999) Semin Oncol 26:174-184; Bubley, G.J., et al. (1999) J Clin Oncol, 17:3461-3467)。
免疫学的表現型検査(immunologic phenotyping):免疫蛍光検査及び表現型検査を、フローサイトメトリーを用いて行なって、PBMC集団を測定し、リンパ球サブセット(T細胞ではCD3、NK細胞ではCD56及び単球ではCD14)の発現を、既述されたように(Bernstein Z.P., et al. (1995) Blood 86:3287-3294; Lalezari J.P., et al. (2000) HIV Clin Trials)、定量する。
例えばIL-2、TNF及びIFNのようなサイトカインの細胞内蓄積の発現を測定するためのアッセイは、Pala P. et al. (2000) J Immunol Methods 234:107-124に記載されている。治療前及び中の患者PBMCs内のこれらのサイトカインの発現を測定することができる。
種々な時点で行なわれる測定による、あらゆる転帰変数(outcome variable)に関して、変動の反復測定分析(Repeated Measures Analysis of Variance)(RMANOVA)を行なって、如何なるパターンの変化をも長期間にわたって(over time)測定する。有意な時間効果を見出した後に、Bonferroni調整ペインワイズ・コントラスト(painwise contrasts)を算出して、どの時点が他の時点とは異なるのかを判断する。多重時点で得られたデータの分析を簡単化するために、長期間にわたって採取した測定値を“統合する(aggregate)”ことを選択することができる。PSAレベルの曲線下面積(AUC)分析を行なうことができる。或いは、“傾斜分析(slope analysis)”を行なうことができる。
6患者が参加して、3人が8週間治療を完了しており;2患者はPSA安定化に基づいて再治療されている。3番目の患者は客観的な疾患悪化を有した。毒性は予想されており、マイナーな毒性は、疲労、注入部位反応及び無症候性甲状腺機能異常を包含する。IL-2媒介免疫調節を末梢血に対するフローサイトメトリーによって評価して、mAb治療の前後のリンパ球サブセットの発現を定量する。
この実施例は、deJ591-DM1イムノコンジュゲートの作製方法を述べる。この方法は、当該技術分野で知られた標準方法に基づくものであるので、例えばdeJ415のような、本発明の他の抗体を含めた、他の抗体に一般化することができる。
(1)deJ591抗体5g〜7.5gを接線方向流濾過(tangential flow filtration)(10kD NMWCO膜)によって25〜30mg/mlにまで濃縮して、5倍量の50mMリン酸カリウム、2mM EDTA、pH6.0に対してディアフィルトレーションする。収率は典型的に98%〜100%である。
抗PSMA抗体を、例えばメイタンシノイド・クラスの薬物のような、高い細胞傷害能力を有する物質にコンジュゲートさせることができる。メイタンシノイド類は、微小管の形成及び安定化を妨害することによって、それらの細胞傷害性効果を発揮する。メイタンシノイド類は、通常の化学療法剤(例えば、ドキソルビシン、メトトレキセート及びビンカアルカロイド)よりも100倍〜1000倍大きい細胞傷害能力を有する(Chari, R.V.J. et al. (1992) Cancer Res. 52: 127)。
毒性及び抗原選択性を評価する研究を以下で述べる。
実験1:in vivoでの効力、毒性及び用量−反応曲線の確立
LNCaP細胞の腫瘍異種移植片をBALB/cマウスの右側腹部に定着させた(5x106細胞皮下注入)。腫瘍が目に見えるようになる(7〜10mm)まで動物を観察した。次に、動物をPBS、非コンジュゲート化mAbJ591、非コンジュゲート化DM1、mAbJ591とDM1との両方(但し、非コンジュゲート化)、及びJ591-DM1イムノコンジュゲート(100、200、300及び400mcg/日、腹腔内、毎日x5日間)で治療した。mAbJ591を修飾して、ジチオピリジル基を導入して、次に、上述したように、立体障害ジスルフィド結合を介してDM1にコンジュゲートさせた。非コンジュゲート化mAbJ591及びDM1は、等モル濃度で供給した。
LNCaP細胞(5x106細胞、右側腹部に皮下注入)及びPC3細胞(3x106細胞、左側腹部に皮下注入)の両方の腫瘍異種移植片をBALB/cマウスに定着させた。LNCaP腫瘍が目に見えるようになるまで動物を観察した(PC3腫瘍も存在したが、非常に小さい)。動物をJ591-DM1イムノコンジュゲート:300mcg/日、腹腔内、毎日x5日間で処置した。
LNCaP細胞の腫瘍異種移植片をBALB/cマウスの右側腹部に皮下定着させた。腫瘍が目に見えるようになったときに、動物をPBS、非コンジュゲート化mAbJ591、J591-DM1イムノコンジュゲート(300mcg/日、静脈内、毎日x5日間;1コース投与)、J591-DM1イムノコンジュゲート(400mcg/日、静脈内、隔日、10日間に5回量;1コース投与)、及びJ591-DM1イムノコンジュゲート(300mcg/日、静脈内、毎日x5日間;合計で10回量のために2コース投与)で治療した。2コースのJ591-DM1イムノコンジュゲートを受容した動物に関して、第2の5日間コースは腫瘍容積最低(典型的に、第1コースの完了後21〜24日目に見られる)のときに投与された。
非コンジュゲート化DM1(単独、又は非コンジュゲート化mAbJ591と一緒にした)で治療した、すべてのマウスは、治療の完了後48時間以内に死亡した。400mcg/日の用量でのイムノコンジュゲートは、マウスの50%にとって致死的であった。
300mcg/日の用量では、腫瘍容積の顕著な減少が、幾つかの完全な反応及び最低の毒性を伴って認められた。しかし、これらの完全な反応は持続的ではなく、その後に、腫瘍容積が最低になった後2〜20日間に腫瘍サイズの増加が認められた。
LNCaP腫瘍とPC3腫瘍との両方を有するマウスでは、J591-DM1イムノコンジュゲートによる治療後にLNCaP腫瘍容積は実質的に減少した。これらの動物では完全な反応は達成されなかったが、腫瘍容積最低は平均0.08cm3であった。治療後のPC3腫瘍容積の着実な増加によって認識されるように、PC3腫瘍増殖はJ591-DM1イムノコンジュゲートによって影響されなかった。
投与経路は異なった(腹腔内に対して静脈内)が、1コースのJ591-DM1イムノコンジュゲートによる治療は、実験1から得られた結果に匹敵した。完全な反応が達成された(21〜24日目に)が、これらの結果は持続的ではなかった。400mcgの隔日投与で治療された動物では、毒性が実証された(体重損失>総体重の10%)が、すべての動物が最終的には生残した。腫瘍容積はすべての動物で減少したが、完全な反応は達成されなかった。2コースのJ591-DM1イムノコンジュゲートで治療されたすべての動物は、少なくとも66日目まで持続した完全な反応を達成した。
マウスJ591抗PSMA抗体は、メイタンシノイド・クラスの薬物(例えば、DM1)に効果的にコンジュゲートさせることができる。これらのJ591-DM1イムノコンジュゲートは、in vivoで、PSMA陽性前立腺癌細胞への、この細胞傷害性薬物の非常に選択的な、抗原特異的標的デリバリーを生じる。300mcg/日の用量で、最少の毒性による最大の腫瘍容積減少が注目された。最適投与スケジュールは、第2回コースを腫瘍容積最低時(21〜24日目)に投与する、2回の5日間コースのJ591-DM1イムノコンジュゲートであるように思われる。
実施例16に記載した実験と並行して、付加的実験をdeJ591-DM1イムノコンジュゲートによって行なった。これらの実験と、それから得られた結果を以下に述べる。
実験:LNCaP細胞を96穴プレートに、増殖アッセイのために1000細胞/穴の初期密度で植え付けた。deJ591-DM1又はDM1をある濃度範囲(0.01nM〜100nM)にわたって穴に加え、一定の時間(0.5、2、8、24、72及び144時間)にわたって細胞と接触させておいた。該期間の終了時に、薬物含有培地を取り出し、実験の開始から全体で144時間が経過するまで、培地を薬物を含まない培地と交換した。次に、増殖に対する薬物暴露の得られた結果を測定した。
実験:マウスに、 deJ591-DM1の静脈内14.5mg/kg用量を投与し、ヒト抗体に関するELISAアッセイを用いる試験物体(test article)の分析のために血清サンプルを回収した。サンプルは、3マウスの群から、6、24、48、72及び168時間目に回収した。データを二指数方程式(bi-exponential equation)に当てはめて、薬物動態パラメータを算出した。これらのパラメータを用いて、複数回投与後の血清レベルをシミュレートした。
CWR22前立腺異種移植片に対する効力への投与間隔の効果
実験:雄SCIDマウスにCWR22前立腺腫瘍異種移植片の連続継代によって移植した。これらの腫瘍が200〜250mm3サイズ(外側キャリパー測定から推定)に達したときに、マウスを8匹ずつの処置群に無作為に分けて、ビヒクルのみ(7日間毎)を、又はdeJ591-DM1を、下記スケジュール(7、14、21若しくは28日間毎)のいずれかで投与された14.5mg/kg抗体コンジュゲート(240μg/kg DM1に相当)の用量で受容させた。すべての処置は静脈内投与した。腫瘍増殖及び動物健康を、研究を通じて、連続的にモニターし、腫瘍増殖を3日間毎に測定した。
実験:雄SCIDマウスにCWR22前立腺腫瘍異種移植片の連続継代によって移植した。これらの腫瘍が200〜250mm3サイズ(外側キャリパー測定から推定)に達したときに、マウスを8匹ずつの処置群に無作為に分けて、ビヒクルのみ、14.5mg/kg抗体コンジュゲート(240μg/kg DM1に相当)の用量でのdeJ591-DM1、deJ591-DM1と同じ用量でのdeJ591、又は240μg/kgの用量で投与されたDM1を受容させた。すべての処置は静脈内に、5回投与のために3日間毎のスケジュールで投与した。腫瘍増殖及び動物健康を、研究を通じて、連続的にモニターし、腫瘍増殖を3日間毎に測定した。
実験:雄SCIDマウスにCWR22前立腺腫瘍異種移植片の連続継代によって移植した。これらの腫瘍が200〜250mm3サイズ(外側キャリパー測定から推定)に達したときに、マウスを8匹ずつの処置群に無作為に分けて、ビヒクルのみ、14.5mg/kg抗体コンジュゲート(240μg/kg DM1に相当)の用量又は7.25mg/kgの低用量でのdeJ591-DM1を受容させた。すべての処置は静脈内に、5回投与のために7日間毎のスケジュールで投与した。腫瘍増殖及び動物健康を、研究を通じて、連続的にモニターし、腫瘍増殖を3日間毎に測定した。
進行性前立腺癌への骨髄関与は、ルーチンには、検査されない。本出願人らは、進行したホルモン不応性前立腺癌患者に行なった骨髄バイオプシーの結果に関して報告する。
理想的には、血清PSMAは、簡単で、迅速な、再現可能及び定量的ELISAアッセイによって検出可能であるべきである。本出願人らの目的は、血清PSMAを測定するためのELISAアッセイを確立することであった。
当業者は、ルーチンに過ぎない実験を用いて、本明細書に記載した本発明の特定の実施態様の多くの同等物を認識する、又は確認することができるであろう。このような同等物は、特許請求の範囲によって包含されるように意図される。
Claims (52)
- 配列番号:22として示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変部及び
配列番号:21として示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変部
を含む、抗前立腺特異的膜抗原(PSMA)抗体又はその抗原結合断片。 - 抗体又はその抗原結合断片が2個の重鎖及び2個の軽鎖を含む、請求項1に記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 抗体がさらに、ヒトアイソタイプIgG1の重鎖定常部を含む、請求項1または2に記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 抗体又はその抗原結合断片が細胞傷害性部分にカップリングする、請求項1〜3のいずれかに記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 抗体又はその抗原結合部分が、キレート化剤又はリンカーによって細胞傷害性部分にカップリングする、請求項1〜4のいずれかに記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該キレート化剤が1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−N,N’,N’’,N’’’−四酢酸(DOTA)である、請求項5記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該リンカーがN−スクシンイミジル4−(2−ピリジルジチオ)ペンタノエート(SPP)である、請求項5記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該細胞傷害性部分が、放射線を放射する化合物、植物由来、真菌由来若しくは細菌由来の分子、及び生物学的タンパク質からなる群から選択される、請求項4〜7のいずれかに記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該細胞傷害性部分が細菌由来の分子である、請求項8記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 放射線を放射する該化合物が、α−放射体、β−放射体、γ−放射体、又はβ−及びγ−放射体である、請求項8記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 放射線を放射する該化合物が、ヨウ素(131I)、ヨウ素(125I)、イットリウム(90Y)、ルテチウム(177Lu)、アクチニウム(225Ac)、プラセオジミウム、ビスマス(212Bi)、ビスマス(213Bi)、アスタチン(211At)、レニウム(186Re)、及びロジウム(188Rh)から成る群から選択される、請求項8記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 放射線を放射する該化合物が、イットリウム(90Y)又はルテチウム(177Lu)である、請求項8記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該細胞傷害性部分がメイタンシノイドである、請求項8記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該メイタンシノイドがメイタンシノール又はメイタンシノール類似体である、請求項13記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該メイタンシノイドがDM1である、請求項13記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該細胞傷害性部分が、イットリウム(90Y)及びルテチウム(177Lu)から成る群から選択される放射性同位体である、請求項6記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該細胞傷害性部分がメイタンシノイドである、請求項7記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該メイタンシノイドがメイタンシノール又はメイタンシノール類似体である、請求項17記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該メイタンシノイドがDM1である、請求項17記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該細胞傷害性部分が、細胞毒素、治療剤又は放射性同位体である、請求項4〜7のいずれかに記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 該放射性同位体がα−放射体、β−放射体、γ−放射体、又はβ−及びγ−放射体である、請求項20記載の抗体又はその抗原結合断片。
- 請求項1〜21のいずれかに記載の抗PSMA抗体又はその抗原結合断片をコードするヌクレオチド配列を有する核酸。
- 抗PSMA抗体又はその抗原結合断片の製造方法であって、
配列番号:25の核酸残基261〜581として示されるヌクレオチド配列
を含む第1核酸を用意する工程;
配列番号:23の核酸残基261〜605として示されるヌクレオチド配列
を含む第2核酸を用意する工程;並びに
請求項1に記載の軽鎖可変部及び重鎖可変部の発現及びアッセンブリーを可能にする条件下で、前記第1核酸及び第2核酸を宿主細胞中に導入する工程
を含む方法。 - 第1核酸及び第2核酸が連結される、請求項23記載の方法。
- 第1核酸及び第2核酸が連結されない、請求項23記載の方法。
- 該宿主細胞が真核細胞又は原核細胞である、請求項23記載の方法。
- 該宿主細胞が哺乳動物細胞である、請求項23記載の方法。
- 該哺乳動物細胞がCHO細胞である、請求項23記載の方法。
- 対象における前立腺癌を治療するための薬剤組成物であって、
請求項1〜21のいずれかに記載の抗前立腺特異的膜抗原(PSMA)抗体又はその抗原結合断片の、前立腺癌が治療されるような有効量を含む薬剤組成物。 - 1種類以上の免疫調節剤と組み合わせて投与されることを特徴とする、請求項29に記載の薬剤組成物。
- 該免疫調節剤が、IL−1、IL−2、IL−4、IL−6、IL−12、インターフェロンα、インターフェロンγ、GM−CSF及びGCSFから成る群から選択される、請求項30記載の薬剤組成物。
- 1種類以上の付加的な治療様式と組み合わせて投与されることを特徴とする、請求項29に記載の薬剤組成物。
- 該付加的な治療様式が、組織の部分的若しくは根治的除去、放射線療法、ホルモン療法、アンドロゲン除去療法及び細胞傷害性化学療法の1種類以上である、請求項32記載の薬剤組成物。
- 該対象が、1種類以上の既存治療様式によって治療されている、請求項29に記載の薬剤組成物。
- 該既存治療様式が、組織の部分的若しくは根治的除去、放射線療法、ホルモン療法、アンドロゲン除去療法及び細胞傷害性化学療法の1種類以上である、請求項34記載の薬剤組成物。
- 細胞傷害性剤と組み合わせて投与されることを特徴とする、請求項29に記載の薬剤組成物。
- 該細胞傷害性剤が、代謝拮抗剤、アルキル化剤、アントラサイクリン及び細胞***抑制剤から成る群から選択される、請求項36記載の薬剤組成物。
- 該細胞傷害性剤が、タキソール、サイトカラシンB、ビンクリスチン、ビンブラスチン、コルチシン、テノポシド、メイタンシノイド、マイトマイシン、エトポシド、ドキソルビシン、ダウノルビシン、ミトキサントロン、ミトラマイシン、シスプラチン及びアクチノマイシンD、シクロホスファミド、ブスルファン、1−デヒドロテストステロン、ストレプトゾトシン、ジブロモマンニトール、グルココルチコイド、プロカイン、テトラカイン、リドカイン、プロプラノロール、プロマイシン、グラミシジンD、エチジウムブロミド、エメチン並びにジヒドロキシアントラシンジオンから成る群から選択される、請求項36記載の薬剤組成物。
- 該細胞傷害性剤が、ビンブラスチン、ミトキサントロン及びエストラムスチンから成る群から選択される、請求項36記載の薬剤組成物。
- 前立腺癌を有する又は前立腺癌と診断された対象によって経験される痛覚の治療用薬剤組成物であって、請求項1〜21のいずれかに記載の抗PSMA抗体又はその抗原結合断片を、前立腺癌に関連した痛覚を治療するために充分な量で含む薬剤組成物。
- PSMA発現腫瘍のin vivoイメージング用薬剤組成物であって、該イメージングが:(i)検出可能に標識した形で、請求項1〜3のいずれかに記載した抗PSMA抗体又はその抗原結合断片を、抗PSMA抗体又はその抗原結合断片とPSMAタンパク質との相互作用が生じるのを可能にする条件下で対象に投与する工程;及び(ii)抗PSMA抗体又はその断片とPSMAとの間の複合体の形成を検出する工程を含み、基準に比べて、該対象における該複合体形成の統計的に有意な変化が、PSMAの存在を示す薬剤組成物。
- 該標識が、放射線を放射する化合物である、請求項41記載の薬剤組成物。
- 放射線を放射する該化合物が、α−放射体、β−放射体、γ−放射体、又はβ−及びγ−放射体である、請求項42記載の薬剤組成物。
- 放射線を放射する該化合物が、ヨウ素(131I)、ヨウ素(125I)、イットリウム(90Y)、ルテチウム(177Lu)、アクチニウム(225Ac)、プラセオジミウム、ビスマス(212Bi)、ビスマス(213Bi)、アスタチン(211At)、レニウム(186Re)、ロジウム(188Rh)、インジウム(111In)、テクネチウム(99mTc)、リン(32P)、炭素(14C)及びトリチウム(3H)から成る群から選択される、請求項42記載の薬剤組成物。
- 放射線を放射する該化合物が、イットリウム(90Y)又はルテチウム(177Lu)である、請求項42記載の薬剤組成物。
- 放射線を放射する該化合物が、インジウム(111In)である、請求項42記載の薬剤組成物。
- 該抗PSMA抗体又はその断片が、キレート化剤によって該標識にカップリングされる、請求項41〜46のいずれかに記載の薬剤組成物。
- 該キレート化剤が、1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−N,N’,N’’,N’’’−四酢酸(DOTA)である、請求項47記載の薬剤組成物。
- 該標識が、イットリウム(90Y)又はルテチウム(177Lu)である、請求項48記載の薬剤組成物。
- 前立腺癌の診断用薬剤組成物であって、該診断が:(i)該癌を有する、又は該癌を有する危険がある対象を同定する段階;(ii)該癌に罹患した組織又は細胞のサンプルを入手する段階;(iii)前記サンプル又は対照サンプルを、請求項1〜3のいずれかに記載した抗PSMA抗体又はその抗原結合断片と、抗PSMA抗体又はその断片とPSMAタンパク質との相互作用が生じるのを可能にする条件下で接触させる段階;及び(iv)複合体の形成を検出する段階を含み、該対照サンプルに比べて、抗PSMA抗体又はその断片の複合体形成の統計的に有意な増加が該癌を示す薬剤組成物。
- 請求項1〜21のいずれかに記載の抗PSMA抗体又はその断片、及び使用説明書を含むキット。
- 請求項1〜21のいずれかに記載の抗PSMA抗体を含む、前立腺癌治療用薬剤組成物。
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