JP5851419B2 - ヘテロダイマー結合タンパク質およびその使用 - Google Patents

ヘテロダイマー結合タンパク質およびその使用 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2009年12月29日に出願された米国特許仮出願第61/290,840号、および2010年7月16日に出願された米国特許仮出願第61/365,266号(これらはそれぞれ、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)の恩典を主張する。
配列リストに関する声明
本出願に関連する配列リストは、紙コピーの代わりにテキスト形式で提供され、参照により明細書に組み込まれる。配列リストを含むテキストファイル名は、910180_422PC_SEQUENCE_LISTING.txt.である。テキストファイルは839KBであり、2010年12月29日に作成され、EFS−Webを介して電子的に、明細書の出願と同時に提出されている。
本開示は一般に、ポリペプチドヘテロダイマー、その組成物、およびそのようなポリペプチドヘテロダイマーの製造および使用方法を提供する。より詳細には、本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーは、一部分において、免疫グロブリンCH1領域と免疫グロブリン軽鎖定常領域(CL)との間の自然ヘテロ二量化を介して形成される。加えて、本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーは、特異的に1つ以上の標的に結合する2つ以上の結合ドメインを含む。さらに、本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーの1本鎖ポリペプチドは両方ともそれぞれ、Fc領域部分(例えば、免疫グロブリンCH2およびCH3ドメイン)を含む。
シグナル伝達プロセスにはしばしば、細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞内ドメインを有する受容体タンパク質が関与する。リガンド結合中、細胞表面受容体分子はしばしば、オリゴマー化または多量体化(「架橋」とも呼ばれる)し、シグナルを細胞の細胞内区画に効果的に伝達する。受容体とリガンドとの間のこの相互作用または受容体のその後のオリゴマー化もしくは多量体化の刺激または遮断は、広範囲の疾患に対し重要な治療的意味を有する。
受容体およびリガンド相互作用を調節するのに有用な例示的な分子としては、抗体または抗体から誘導される分子が挙げられる。例えば、抗体またはその誘導体は、細胞表面受容体に結合し、活性化リガンドの結合部位をブロックし、または活性化に必要とされる受容体二量体化もしくは多量体化を防止することにより、それを不活性化する受容体アンタゴニストとして機能し得る。ある他の場合では、抗体またはその誘導体は、複数の膜受容体に結合し、架橋し、天然リガンドの機能を模倣することによりアゴニストとして機能し得る。別の例は、細胞毒性剤または免疫エフェクター細胞を標的部位、例えば腫瘍に向かわせるために使用され得る二特異性抗体誘導体である。
二特異性抗体は、2つの離れた、別の抗原(または同じ抗原の異なるエピトープ)に同時に結合することができる抗体に基づく分子である。二特異性抗体の1つの使用は、抗体依存性細胞毒性(ADCC)による腫瘍細胞の死滅の増強のために細胞毒性免疫エフェクター細胞を向け直すことであった。この関係において、二特異性抗体の1つのアームが腫瘍細胞上の抗原に結合し、他のアームがエフェクター細胞上で発現される決定基に結合する。腫瘍およびエフェクター細胞を架橋することにより、二特異性抗体は、エフェクター細胞を腫瘍細胞近傍に移動させるだけでなく、同時に、それらの活性化を誘発し、有効な腫瘍細胞死滅に至らしめる。二特異性抗体はまた、腫瘍組織中の化学または放射線治療薬を濃縮し、正常組織への有害作用を最小に抑えるために使用されている。この設定では、二特異性抗体の1つのアームは破壊の標的とされる細胞上で発現される抗原に結合し、他のアームは化学治療薬、放射性同位体、または毒素を送達する。
二特異性抗体の一般的な開発における主な障害は、前臨床および臨床研究の両方のために十分な品質および量の材料を生成することが困難なことであった。最初、二特異性抗体の生成への主経路は、異なる特異性の2つの親抗体の両方の軽鎖および両方の重鎖の単一細胞における同時発現によるものであった。しかしながら、所望の結合適確な二特異性抗体は微量生成物であり、他の生成物からの精製は非常に困難である。二特異性抗体生成のための他の従来法は、異なる特異性を有する2つの抗体またはそれらのフラグメントの化学的結合である。しかしながら、この方法はまた複雑であり、化学修飾プロセスは、抗体を不活性化し、または凝集を促進する可能性がある。望ましくない生成物からの精製は困難なままなので、二特異性抗体の収率は低く、品質が悪く、これにより、このプロセスは、臨床開発のために必要とされる大規模生成には好適ではない。
近年、様々なヘテロ二量化技術が二特異性抗体の生成を改善するために使用されている。しかしながら、Jun/Fosコイルドコイルのような簡単なヘテロ二量化ドメインのscFvドメインへの融合は、ホモおよびヘテロダイマーの混合物に至らしめ、リフォールディングによる構築が必要とされる(非特許文献1)。scFvフラグメントの全抗体への融合もまた、二量体化装置として使用された(非特許文献2)。しかしながら、そのような融合では、固形組織浸透能力の低い大きな分子となってしまう。2つのscFvフラグメントの融合もまた、二特異性タンパク質の作成のために使用されている(例えば、Micromet Inc.、Bethesda、MDによるBITE(登録商標)抗体、特許文献1)。しかしながら、そのようなタンパク質は、Fc領域を含まず、よって、Fc領域を介するそれらの活性の操作が可能にならない。加えて、これらのタンパク質は小さく(約55kDa)、血清中での半減期がかなり短い。
米国特許第7,635,472号明細書
deKruif and Logtenberg, J. Biol. Chem.(1996)271:7630〜4 Colomaand Morrison, Nat. Biotechnol.(1997)15:159〜63
これまで、免疫グロブリン融合技術は、商業的に実現可能なヘテロダイマータンパク質またはそれらを製造するための方法を提供していない。よって、当技術分野では、依然として別の多特異的ヘテロダイマータンパク質ならびにこれらを生成するための効率的な方法が必要である。
本開示は、免疫グロブリンCH1領域と免疫グロブリン軽鎖定常領域(CL)の自然ヘテロ二量化を介して2つの異なる1本鎖ポリペプチド間で形成されるポリペプチドヘテロダイマーを提供する。本開示はまた、ポリペプチドヘテロダイマーを製造するための核酸、ベクター、宿主細胞および方法ならびに、例えば、指向性T細胞活性化、固形悪性腫瘍増殖の阻止、自己免疫もしくは炎症状態の処置、またはB細胞関連障害もしくは疾患の処置においてそのようなポリペプチドヘテロダイマーを使用するための方法を提供する。
1つの態様では、本開示は、(a)1〜4つの標的に特異的に結合する1〜4つの結合ドメイン、ヒンジ(H−I)、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)、およびFc領域部分(FRP−I)を含む第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I);ならびに(b)0〜4つの標的に特異的に結合する0〜4つの結合ドメイン、ヒンジ(H−II)、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)、およびFc領域部分(FRP−II)を含む第2の1本鎖ポリペプチド(SCP−II)を含むポリペプチドヘテロダイマーを提供し;ここで、(i)免疫グロブリンHD−Iおよび免疫グロブリンHD−IIは優先的に互いと結合し、SCP−IおよびSCP−IIからなるポリペプチドヘテロダイマーを形成し、(1)第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は第1の免疫グロブリンCH1領域を含み、第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は、第1の免疫グロブリンCL領域を含み、あるいは(2)第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は第1の免疫グロブリンCL領域を含み、第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は第1の免疫グロブリンCH1領域を含み;ならびに、(ii)SCP−IのFc領域部分およびSCP−IIのFc領域部分は、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、またはそれらの任意の組み合わせの免疫グロブリンCH2およびCH3ドメイン;IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、IgM、またはそれらの任意の組み合わせの1つまたは2つの免疫グロブリンCH3ドメイン;あるいはIgE、IgM、またはそれらの任意の組み合わせの免疫グロブリンCH3およびCH4ドメインを含み、ただし、ポリペプチドヘテロダイマーは、標的、例えば、少なくとも2つの異なる標的に特異的に結合する少なくとも2つの結合ドメインを含むことを条件とする。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーの結合ドメインは1本鎖Fv(scFv)ポリペプチドである。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは2つの結合ドメイン(BD1およびBD2)を含む。1つの実施形態では、2つの結合ドメイン(BD1およびBD2)はどちらも第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I)上にあり、HD−IおよびFRP−IはBD1とBD2の間に配置される。別の実施形態では、第1の結合ドメイン(BD1)は第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I)上にあり、第2の結合ドメイン(BD2)は第2の1本鎖ポリペプチド(SCP−II)上にある。例えば、第1の結合ドメイン(BD1)は、第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)へのアミノ末端であってもよく、第2の結合ドメイン(BD2)は第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのアミノ末端であってもよい。また、第1の結合ドメイン(BD1)は、第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)へのアミノ末端であってもよく、第2の結合ドメイン(BD2)は第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのカルボキシル末端であってもよい。さらにまた、第1の結合ドメイン(BD1)は第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)へのカルボキシル末端であってもよく、第2の結合ドメイン(BD2)は第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのカルボキシル末端であってもよい。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは3つの結合ドメイン(BD1、BD2およびBD3)を含む。1つの実施形態では、HD−IおよびFRP−IがBD1とBD2の間に配置され、第3の結合ドメイン(BD3)は第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのアミノ末端である。別の実施形態では、HD−IおよびFRP−IはBD1およびBD2の間に配置され、第3の結合ドメイン(BD3)は第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのカルボキシル末端である。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは4つの結合ドメイン(BD1、BD2、BD3、およびBD4)を含む。例えば、HD−IおよびFRP−IはBD1およびBD2の間に配置されてもよく、HD−IIおよびFRP−IIはBD3およびBD4の間に配置されてもよい。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは5〜8つの結合ドメイン(例えば、5、6、7または8つの結合ドメイン)を含む。
ある実施形態では、本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーの少なくとも1つの結合ドメインは、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD28、CD79b、ハイパーIL−6、モノIL−10、CD86、CD20、PSMA、CD19、HLA−DR、Ron、c−Met、CEACAM−6、LIGHT、GITRL、CD40、PDL1、PDL2、HVEM、LTBR、EGFR、EGFRvIII、ErbB2、ErbB3、ErbB4、IGF1R、EphA2、PDGFR、VEGFR1〜4、アンジオポエチン2、CD64、CD32A、CD16、CD71、TNFR1、TNFR2、TWEAKR、TACI、BAFF−R、BCMA、FAS、CD32B、CD21、CD22、CD30、CD33、CD37、CD38、CD70、TNFα、IL−6、ハイパーIL−6、IL−2、IL−1、IL−7、IL−8、IL−17A/C、IP−10、IFNγ、IFNα、RANKL、FASL、TGFβ、IL10、IL17A/F、CSF2、IGF1、IGF2、BLyS/APRIL、HGF、MSP、EGF(例えばエピレギュリン、ヘレグリン、β−レグリン、ニューレグリン)、HIF−1α、VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、TNFα、Wnt、sHH、TGFβ、PDGF、TWEAK、EpCAM、CEA、PCTA−1、STEAP−1、PSCA、ALCAM(CD166)、EphA2、CD151、CA−125、MUC−1、MAGE−1、TROP2、CCR5、HER−3、HER−4、EGFR、CEA、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5AC、MUC5、MUC7、βhCG、ルイス−Y、ガングリオシドGD3、9−O−アセチル−GD3、GM2、グロボH、フコシルGM1、ポリSA、GD2、カルボアンヒドラーゼIX(MN/CA IX)、CD44v6、ソニックヘッジホッグ(Shh)、Wue−1、形質細胞抗原、(膜結合)IgE、メラノーマ硫酸コンドロイチンプロテオグリカン(MCSP)、CCR8、TNF−α前駆体、STEAP、メソテリン、A33抗原、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、Ly−6;デスモグレイン4、E−カドヘリンネオエピトープ、胎児アセチルコリン受容体、CD25、CA19−9マーカー、CA−125マーカーおよびミュラー管抑制因子(MIS)受容体II型、sTn(シアル酸付加Tn抗原;TAG−72)、FAP(線維芽細胞活性化抗原)、エンドシアリン、EGFRvIII、LG、SAS、CD63、IGF1R、CD151、TGFBR2、GHRHR、GHR、IL−6R、gp130、TNFR2、OSMRβ、Patched−1、Frizzled、Robo1、CD80、CD81、CD86、OX40、CD40、CD137、LIFRβ、TLR7またはTLR9に特異的に結合する、またはそのアンタゴニストである。
ある他の実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーの少なくとも1つの結合ドメインは、IL−10、HLA−G、HGF、IL−35、PD−1、BTLA、TNFR1、TNFR2、DR4、DR5、TWEAKR、またはFASのアゴニストである。
本明細書で提供される、あるポリペプチドヘテロダイマーでは、少なくとも1つの結合ドメインは、TCR複合体またはその構成要素に特異的に結合し、少なくとも別の結合ドメインはPSMA、CD79b、CD19、HLA−DR、CD20、RON、c−Met、またはCEACAM−6に特異的に結合する。
本明細書で提供される、ある他のポリペプチドヘテロダイマーでは、少なくとも1つの結合ドメインはCD28に特異的に結合し、少なくとも別の結合ドメインは、CD79b、ハイパーIL−6、PDL2、モノIL−10、CD86、LIGHT、GITRL、CD40、PDL1、HVEM、またはLTBRに特異的に結合する、またはそのアンタゴニストである。
本明細書で提供される、ある他のポリペプチドヘテロダイマーでは、少なくとも1つの結合ドメインは、CD28に特異的に結合し、少なくとも別の結合ドメインは、IL−10、HLA−G、HGF、IL−35、PD−1、またはBTLAのアゴニストである。
ある実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は、第1の免疫グロブリンCH1領域を含み、第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は、第1の免疫グロブリンCL領域を含む。1つの実施形態では、第1のCH1領域は第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり、第1のCL領域は第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端である。別の実施形態では、第1のCH1領域は、第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり、第1のCL領域は第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端である。
第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)が第1の免疫グロブリンCH1領域を含み、第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)が第1の免疫グロブリンCL領域を含むある実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドはさらに第2のCH1領域を含み、第2の1本鎖ポリペプチドはさらに第2のCL領域を含み、第1の1本鎖ポリペプチドの第2のCH1領域および第2の1本鎖ポリペプチドの第2のCL領域はポリペプチドヘテロダイマー中で互いに結合する。例えば、第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は、第1と第2のCH1領域の間に配置されてもよく、第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は第1と第2のCL領域の間に配置されてもよい。また、第1および第2のCH1領域はどちらも、第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり得、第1および第2のCL領域はどちらも第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり得る。さらにまた、第1および第2のCH1領域はどちらも第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり得、第1および第2のCL領域はどちらも第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり得る。
第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)が第1の免疫グロブリンCH1領域を含み、第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)が第1の免疫グロブリンCL領域を含むある他の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドはさらに第2のCL領域を含み、第2の1本鎖ポリペプチドはさらに第2のCH1領域を含み、第1の1本鎖ポリペプチドの第2のCL領域および第2の1本鎖ポリペプチドの第2のCH1領域はポリペプチドヘテロダイマー中で互いに結合する。例えば、1つの実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCH1領域はFc領域部分へのアミノ末端であり、第2のCL領域はFc領域部分へのカルボキシル末端であり;第2の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCL領域はFc領域部分へのアミノ末端であり、第2のCH1領域はFc領域部分へのカルボキシル末端である。別の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCH1領域はFc領域部分へのカルボキシル末端であり、第2のCL領域はFc領域部分へのアミノ末端であり;第2の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCL領域はFc領域部分へのカルボキシル末端であり、第2のCH1領域はFc領域部分へのアミノ末端である。さらに別の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCH1領域および第2のCL領域はどちらもFc領域部分へのアミノ末端であり、第1のCH1領域は第2のCL領域へのアミノ末端であり;第2の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCL領域および第2のCH1領域はどちらもFc領域部分へのアミノ末端であり、第1のCL領域は第2のCH1領域へのアミノ末端である。さらに別の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCH1領域および第2のCL領域はどちらもFc領域部分へのアミノ末端であり、第2のCL領域は第1のCH1領域へのアミノ末端であり;第2の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCL領域および第2のCH1領域はどちらもFc領域部分へのアミノ末端であり、第2のCH1領域は第1のCL領域へのアミノ末端である。さらなる実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCH1領域および第2のCL領域はどちらもFc領域部分へのカルボキシル末端であり、第1のCH1領域は第2のCL領域へのアミノ末端であり;第2の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCL領域および第2のCH1領域はどちらもFc領域部分へのカルボキシル末端であり、第1のCL領域は第2のCH1領域へのアミノ末端である。別の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCH1領域および第2のCL領域はどちらもFc領域部分へのカルボキシル末端であり、第2のCL領域は第1のCH1領域へのアミノ末端であり;第2の1本鎖ポリペプチドでは、第1のCL領域および第2のCH1領域のどちらもFc領域部分へのカルボキシル末端であり、第2のCH1領域は第1のCL領域へのアミノ末端である。
ある実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は第1の免疫グロブリンCL領域を含み、第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は第1の免疫グロブリンCH1領域を含む。1つの実施形態では、第1のCL領域は第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり、第1のCH1領域は第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端である。別の実施形態では、第1のCL領域は第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり、第1のCH1領域は第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端である。さらに別の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドはさらに第2のCL領域を含み、第2の1本鎖ポリペプチドはさらに第2のCH1領域を含み、第1の1本鎖ポリペプチドの第2のCL領域および第2の1本鎖ポリペプチドの第2のCH1領域はポリペプチドヘテロダイマー中で互いに結合する。例えば、第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は、第1と第2のCL領域の間に配置されてもよく、第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は、第1と第2のCH1領域の間に配置されてもよい。また、第1および第2のCL領域はどちらも第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり得、第1および第2のCH1領域はどちらも第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり得る。さらにまた、第1および第2のCL領域はどちらも第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり得、第1および第2のCH1領域はどちらも第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり得る。
ある実施形態では、第1のCL領域はCκ領域である。他の実施形態では、第1のCL領域はCλ領域である。
ある実施形態では、第2のCL領域はCκ領域である。他の実施形態では、第2のCL領域はCλ領域である。
ある実施形態では、Cκ領域は、野生型ヒト免疫グロブリンCκ領域である。ある他の実施形態では、Cκ領域は、N29、N30、Q52、V55、T56、T56、S68、またはT70で置換された野生型ヒトCκ領域の1つ以上のアミノ酸を有する変化ヒト免疫グロブリンCκ領域である。例えば、1つ以上のアミノ酸置換は、Ala(A)、Arg(R)、Trp(W)、Tyr(Y)、Glu(E)、Gln(Q)、Lys(K)、Asp(D)、Met(M)、Ser(S)、およびPhe(F)から選択され得る。
ある実施形態では、CH1領域は、68位のVal(V)がLys(K)、Arg(R)またはHis(H)により置換されるアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCH1領域であり、ここで、Ck領域は、2位のLeu(L)がAsp(D)またはGlu(E)により置換されるアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCk領域である。ある他の実施形態では、CH1領域は、68位のVal(V)がAsp(D)またはGlu(E)に変更されるアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCH1領域であり、ここで、Ck領域は、2位のLeu(L)がLys(K)、Arg(R)またはHis(H)に変更されるアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCk領域である。

ある実施形態では、Cλ領域は野生型ヒト免疫グロブリンCλ領域である。
ある実施形態では、第1のCH1領域または存在する場合、第2のCH1領域は、野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域、例えば野生型ヒトIgG1 CH1領域である。
ある実施形態では、第1のCH1領域または存在する場合、第2のCH1領域は変化ヒト免疫グロブリンCH1領域、例えば変化ヒトIgG1 CH1領域であり、野生型ヒト免疫グロブリンCL領域とのジスルフィド結合の形成に関与する野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域のシステインが欠失または置換されている。
ある実施形態では、Cκ領域は、変化ヒト免疫グロブリンCκ領域、例えば、野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域とのジスルフィド結合の形成に関与する野生型ヒトCκ領域のシステイン残基が欠失または置換されているものである。
ある実施形態では、Cλ領域は、野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域とのジスルフィド結合の形成に関与する野生型ヒトCλ領域のシステイン残基が欠失または置換されている、変化ヒト免疫グロブリンCλ領域である。
ある実施形態では、第1のCH1領域または存在する場合、第2のCH1領域は、配列番号114、844または845を含むポリペプチドである。
ある実施形態では、存在する場合Ck領域は、配列番号141〜178、202、および838〜843を含むポリペプチドのいずれか1つから選択される。
ある実施形態では、存在する場合Cλ領域は配列番号140を含むポリペプチドである。
ある実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はそれぞれ、免疫グロブリンCH2ドメイン、例えばIgG1 CH2ドメインまたはIgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、もしくはIgD CH2ドメインを含む。
ある実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はそれぞれ、免疫グロブリンCH3ドメイン、例えばIgG1 CH3ドメインまたはIgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgEもしくはIgM CH3ドメインを含む。
ある実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はそれぞれ、免疫グロブリンCH2ドメインおよび免疫グロブリンCH3ドメイン、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、またはIgD CH2およびCH3ドメインを含む。
Fc領域部分が、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(例えば、CH1ドメインまたはCkドメイン)へのアミノ末端に近接する免疫グロブリンCH3ドメインを含むいくつかの実施形態では、免疫グロブリンCH3ドメインは、1つの1本鎖ポリペプチド中の免疫グロブリンCH3ドメインへのカルボキシル末端に近接するCH1ドメインに配列番号846、847、848、または849を含むペプチドを介して結合され;免疫グロブリンCH3ドメインは他の1本鎖ポリペプチド中の免疫グロブリンCH3ドメインへのカルボキシル末端に近接するCkドメインに、配列番号846、850、951、または852を含むペプチドを介して結合される。
ある実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および第2の鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はIgMまたはIgE CH3およびCH4ドメインを含む。
Fc領域部分が免疫グロブリンCH2ドメインを含むある実施形態では、CH2ドメインは、変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4CH2ドメインであってもよい。例示的な変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH2ドメインとしては(a)297位でのアミノ酸置換および234〜238位での少なくとも1つの追加の置換または欠失;(b)234〜238位での1つ以上のアミノ酸突然変異および253、310、318、320、322、または331位での少なくとも1つの置換;または(c)297位のアスパラギンでのアミノ酸置換、234〜238位での1つ以上の置換または欠失、および253、310、318、320、322、または331位での少なくとも1つの置換を含むものが挙げられる。別の例示的なCH2ドメインはL234、L235、G237、E318、K320およびK322位でのアミノ酸置換を含む変化ヒトIgG1 CH2ドメインである。
ある実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366Wを含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、Y407A置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3 またはIgG4 CH3ドメインである。ある他の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366Y置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、Y407T置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインである。ある他の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインはT366W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366S、L368AおよびY407V置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインである。ある他の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、Y407A置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインである。ある他の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインはY407T置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインはT366Y置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインである。ある他の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインはT366S、L368AおよびY407W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインはT366W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインである。
ある実施形態では、第1および第2の1本鎖ポリペプチドの両方のヒンジは、免疫グロブリンヒンジ領域、例えばIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、またはIgEヒンジである。ある実施形態では、免疫グロブリンヒンジは、野生型免疫グロブリンヒンジである。ある他の実施形態では、免疫グロブリンヒンジは配列番号232、234、240、664〜673、675および676から選択される変化免疫グロブリンヒンジである。
ある実施形態では、ヒンジ領域は、(a)Fc領域部分へのアミノ末端にあり、(b)結合ドメインと免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインの間に配置され、(c)免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインとFc領域部分の間に配置され、(d)第1または第2の1本鎖ポリペプチドのアミノ末端にあり、(e)Fc領域部分と結合ドメインの間に配置され、または(f)第1または第2の1本鎖ポリペプチドのカルボキシル末端にある。
ある実施形態では、少なくとも1つの第1および第2の1本鎖ポリペプチドヒンジは、C型レクチンヒンジ領域、例えばNKg2AもしくはNKg2Dペプチド、またはそれらの誘導体である。
ある実施形態では、第1および第2の1本鎖ポリペプチドのヒンジは同一である。ある他の実施形態では、第1および第2の1本鎖ポリペプチドのヒンジは異なる。
ある実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドは、TCR複合体またはその構成要素に特異的に結合する結合ドメインを含み、第2の1本鎖ポリペプチドはCD19、CD79b、HLA−DRまたはCD20に特異的に結合する結合ドメインを含む。
ある実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドは、CD28に特異的に結合する結合ドメインを含み、第2の1本鎖ポリペプチドは、(a)CD79b、ハイパーIL−6、もしくはCD86に特異的に結合する、または(b)PDL外部ドメインもしくはモノIL−10を含む結合ドメインを含む。
ある実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチドは、c−Metに特異的に結合する結合ドメインを含み、第2の1本鎖ポリペプチドはRONに特異的に結合する結合ドメインを含む。
ある実施形態では、第1および第2の1本鎖ポリペプチドは、配列番号:配列番号2および4、配列番号6および8、配列番号10および12、配列番号14および16、配列番号18および20、配列番号20 および 22、配列番号20 および 24、配列番号30および32、配列番号29および31、配列番号29および32、配列番号30および72、配列番号53および72、配列番号54および72、配列番号55および72、配列番号70および72、配列番号71および72、配列番号63および56、配列番号64および57、配列番号65および60、配列番号66および58、配列番号67および59、配列番号68および61、配列番号69および62、配列番号54および811、配列番号54および812、配列番号54および813、配列番号814および818、配列番号815および818、配列番号816および818、配列番号817および818、配列番号814および820、配列番号814および821、配列番号54および819、配列番号814および826、配列番号814および822、配列番号814および823、配列番号814および824、配列番号859および862、配列番号860および863、配列番号861および864、配列番号874および825、配列番号875および879、配列番号876および880、配列番号877および881、または配列番号878および882を含む。
別の態様では、本開示は本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーおよび薬学的に許容される賦形剤を含む組成物を提供する。
別の態様では、本開示は本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーを発現することができる、第1の1本鎖ポリペプチドをコードする第1のポリヌクレオチドおよび第2の1本鎖ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチドを含む発現ベクターを提供する。
別の態様では、本開示は上記発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。
別の態様では、本開示は、それぞれ、本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーの第1および第2の1本鎖ポリペプチドを発現することができる第1および第2の発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。
別の態様では、本開示は、(a)本明細書で提供される宿主細胞を、第1および第2の1本鎖ポリペプチドを発現するのに好適な条件下で培養すること、および(b)任意で、培養物から第1および第2の1本鎖ポリペプチドから形成されたヘテロダイマーを単離または精製することを含む、ポリペプチドヘテロダイマーを製造する方法を提供する。
別の態様では、本開示は、必要のある患者に有効量の、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、またはその組み合わせに特異的に結合する結合ドメインおよび異なる標的、例えば、腫瘍特異抗原またはT細胞活性化が望ましい部位または細胞で最適な他の抗原に特異的に結合する第2の結合ドメインを含むポリペプチドヘテロダイマーを投与することを含む、T細胞活性化を誘導するための方法を提供する。
別の態様では、本開示は、必要のある患者に有効量の、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、c−Met、RON、またはその組み合わせに特異的に結合する結合ドメインを含むポリペプチドヘテロダイマーを投与することを含む、悪性腫瘍の増殖、転移、または転移増殖を阻止するための方法を提供する。ある実施形態では、方法はさらに、必要のある患者に化学療法薬または電離放射線を投与することを含む。
別の態様では、本開示は、必要のある患者に有効量の、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、またはCD28に特異的に結合する結合ドメインを含むポリペプチドヘテロダイマーを投与することを含む、自己免疫または炎症状態を処置するための方法を提供する。
別の態様では、本開示は、必要のある患者に有効量の、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、またはCD3εに特異的に結合する結合ドメインおよびCD19、CD20、CD79bまたはHLA−DRに特異的に結合する第2の結合ドメインを含むポリペプチドヘテロダイマーを投与することを含む、B細胞関連障害または疾患を処置するための方法を提供する。
ある実施形態では、本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーを使用するための方法はさらに、必要のある患者に第2の活性剤、例えば第2のポリペプチドヘテロダイマー、モノクローナル抗体、または免疫グロブリン由来融合タンパク質を投与することをさらに含み得る。
例えば、本発明は以下の項目を提供する:
(項目1)
(a)1〜4つの標的に特異的に結合する1〜4つの結合ドメイン、ヒンジ(H−I)、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)、およびFc領域部分(FRP−I)を含む第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I);ならびに
(b)0〜4つの標的に特異的に結合する0〜4つの結合ドメイン、ヒンジ(H−II)、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)、およびFc領域部分(FRP−II)を含む第2の1本鎖ポリペプチド(SCP−II)
を含むポリペプチドヘテロダイマーであって、
(i)上記第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)および上記第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は優先的に互いと結合し、上記第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I)および上記第2の1本鎖ポリペプチド(SCP−II)からなるポリペプチドヘテロダイマーを形成し、
(1)上記第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は第1の免疫グロブリンCH1領域を含み、上記第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は、第1の免疫グロブリンCL領域を含み、あるいは
(2)上記第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は第1の免疫グロブリンCL領域を含み、上記第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は第1の免疫グロブリンCH1領域を含み;ならびに、
(ii)上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FCP−I)および上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FCP−II)はそれぞれ、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、またはそれらの任意の組み合わせの免疫グロブリンCH2およびCH3ドメイン;IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、IgM、またはそれらの任意の組み合わせの免疫グロブリンCH3ドメイン;あるいはIgE、IgM、またはそれらの任意の組み合わせの免疫グロブリンCH3およびCH4ドメインを含み、
ただし、上記ポリペプチドヘテロダイマーは、少なくとも2つの異なる標的に特異的に結合する少なくとも2つの結合ドメインを含むことを条件とする、ポリペプチドヘテロダイマー。
(項目2)
上記結合ドメインは1本鎖Fv(scFv)ポリペプチドである、項目1に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目3)
上記ポリペプチドヘテロダイマーは、2つの結合ドメイン(BD1およびBD2)を含む、項目1に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目4)
上記2つの結合ドメイン(BD1およびBD2)はどちらも第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I)上にあり、上記HD−IおよびFRP−IはBD1とBD2の間に配置される、項目3に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目5)
上記第1の結合ドメイン(BD1)は、上記第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I)上にあり、上記第2の結合ドメイン(BD2)は上記第2の1本鎖ポリペプチド(SCP−II)上にある、項目3に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目6)
上記第1の結合ドメイン(BD1)は上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)へのアミノ末端であり、上記第2の結合ドメイン(BD2)は上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのアミノ末端である、項目5に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目7)
上記第1の結合ドメイン(BD1)は上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)へのアミノ末端であり、上記第2の結合ドメイン(BD2)は上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのカルボキシル末端である、項目5に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目8)
上記第1の結合ドメイン(BD1)は上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)へのカルボキシル末端であり、上記第2の結合ドメイン(BD2)は上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのカルボキシル末端である、項目5に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目9)
上記ポリペプチドヘテロダイマーは、3つの結合ドメイン(BD1、BD2およびBD3)を含む、項目1に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目10)
上記HD−IおよびFRP−IはBD1とBD2の間に配置され、上記第3の結合ドメイン(BD3)は上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのアミノ末端である、項目9に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目11)
上記HD−IおよびFRP−IはBD1とBD2の間に配置され、上記第3の結合ドメイン(BD3)は上記第2の1本鎖ポリペプチド(FRP−II)のFc領域部分へのカルボキシル末端である、項目9に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目12)
上記ポリペプチドヘテロダイマーは4つの結合ドメイン(BD1、BD2、BD3、およびBD4)含む、項目1に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目13)
上記HD−IおよびFRP−IはBD1とBD2の間に配置され、上記HD−IIおよびFRP−IIは、BD3とBD4の間に配置される、項目12に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目14)
上記ポリペプチドヘテロダイマーは5〜8つの結合ドメインを含む、項目1に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目15)
上記結合ドメインの少なくとも1つは、CRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD28、CD79b、ハイパーIL−6、モノIL−10、CD86、CD20、PSMA、CD19、HLA−DR、Ron、c−Met、CEACAM−6、LIGHT、GITRL、CD40、PDL1、PDL2、HVEM、LTBR、EGFR、EGFRvIII、ErbB2、ErbB3、ErbB4、IGF1R、EphA2、PDGFR、VEGFR1〜4、アンジオポエチン2、CD64、CD32A、CD16、CD71、TNFR1、TNFR2、TWEAKR、TACI、BAFF−R、BCMA、FAS、CD32B、CD21、CD22、CD30、CD33、CD37、CD38,CD70、TNFα、IL−6、ハイパーIL−6、IL−2、IL−1、IL−7、IL−8、IL−17A/C、IP−10、IFNγ、IFNα、RANKL、FASL、TGFβ、IL10、IL17A/F、CSF2、IGF1、IGF2、BLyS/APRIL、HGF、MSP、EGF(例えばエピレギュリン、ヘレグリン、β−レグリン、ニューレグリン)、HIF−1α、VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、TNFα、Wnt、sHH、TGFβ、PDGF、TWEAK、EpCAM、CEA、PCTA−1、STEAP−1、PSCA、ALCAM(CD166)、EphA2、CD151、CA−125、MUC−1、MAGE−1、TROP2、CCR5、HER−3、HER−4、EGFR、CEA、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5 AC 、MUC5 、MUC7、βhCG、ルイス−Y、ガングリオシドGD3、9−O−アセチル−GD3、GM2、グロボH、フコシルGM1、ポリSA、GD2、カルボアンヒドラーゼIX(MN/CAIX)、CD44v6、ソニックヘッジホッグ(Shh)、Wue−1、形質細胞抗原、(膜結合)IgE、メラノーマ硫酸コンドロイチンプロテオグリカン(MCSP)、CCR8、TNFα前駆体、STEAP、メソテリン、A33抗原、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、Ly−6;デスモグレイン4、E−カドヘリンネオエピトープ、胎児アセチルコリン受容体、CD25、CA19−9マーカー、CA−125マーカーおよびミュラー管抑制因子(MIS)受容体II型、sTn(シアル酸付加Tn抗原;TAG−72)、FAP(線維芽細胞活性化抗原)、エンドシアリン、EGFRvIII、LG、SAS、CD63、IGF1R、CD151、TGFBR2、GHRHR、GHR、IL−6R、gp130、TNFR2、OSMRβ、Patched−1、Frizzled、Robo1、CD80、CD81、CD86、OX40、CD40、CD137、LIFRβ、TLR7またはTLR9に特異的に結合する、またはそのアンタゴニストである、項目1〜14のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目16)
上記結合ドメインの少なくとも1つは、IL−10、HLA−G、HGF、IL−35、PD−1、BTLA、TNFR1、TNFR2、DR4、DR5、TWEAKR、またはFASのアゴニストである、項目1〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目17)
少なくとも1つの結合ドメインは、TCR複合体またはその構成要素に特異的に結合し、少なくとも別の結合ドメインは、PSMA、CD79b、CD19、HLA−DR、CD20、RON、c−Met、またはCEACAM−6に特異的に結合する、項目1〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目18)
少なくとも1つの結合ドメインはCD28に特異的に結合し、少なくとも別の結合ドメインはCD79b、ハイパーIL−6、PDL2、モノIL−10、CD86、LIGHT、GITRL、CD40、PDL1、HVEM、またはLTBRに特異的に結合する、またはそのアンタゴニストである、項目1〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目19)
少なくとも1つの結合ドメインはCD28に特異的に結合し、少なくとも別の結合ドメインはIL−10、HLA−G、HGF、IL−35、PD−1、またはBTLAのアゴニストである、項目1〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目20)
上記第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は第1の免疫グロブリンCH1領域を含み、上記第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は第1の免疫グロブリンCL領域を含む、項目1〜19のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目21)
上記第1のCH1領域は上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり、上記第1のCL領域は上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端である、項目20に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目22)
上記第1のCH1領域は上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり、上記第1のCL領域は上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端である、項目20に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目23)
上記第1の1本鎖ポリペプチドはさらに、第2のCH1領域を含み、上記第2の1本鎖ポリペプチドはさらに、第2のCL領域を含み、上記第1の1本鎖ポリペプチドの第2のCH1領域および上記第2の1本鎖ポリペプチドの第2のCL領域は、上記ポリペプチドヘテロダイマー中で互いに結合する、項目20に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目24)
上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は、第1と第2のCH1領域の間に配置され、上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は第1と第2のCL領域の間に配置される、項目23に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目25)
上記第1および第2のCH1領域はどちらも上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり、上記第1および第2のCL領域はどちらも上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端である、項目23に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目26)
上記第1および第2のCH1領域はどちらも上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり、上記第1および第2のCL領域はどちらも上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端である、項目23に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目27)
上記第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は第1の免疫グロブリンCL領域を含み、上記第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は第1の免疫グロブリンCH1領域を含む、項目1〜19のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目28)
上記第1のCL領域は上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり、上記第1のCH1領域は上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端である、項目27に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目29)
上記第1のCL領域は上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり、上記第1のCH1領域は上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端である、項目27に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目30)
上記第1の1本鎖ポリペプチドはさらに、第2のCL領域を含み、上記第2の1本鎖ポリペプチドはさらに、第2のCH1領域を含み、上記第1の1本鎖ポリペプチドの第2のCL領域および上記第2の1本鎖ポリペプチドの第2のCH1領域は、上記ポリペプチドヘテロダイマー中で互いに結合する、項目27に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目31)
上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は、第1と第2のCL領域の間に配置され、上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は、第1と第2のCH1領域の間に配置される、項目30に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目32)
上記第1および第2のCL領域はどちらも上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり、上記第1および第2のCH1領域はどちらも上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端である、項目30に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目33)
上記第1および第2のCL領域のどちらも上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり、上記第1および第2のCH1領域はどちらも上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端である、項目30に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目34)
上記第1の1本鎖ポリペプチドはさらに第2のCL領域を含み、上記第2の1本鎖ポリペプチドはさらに第2のCH1領域を含み、上記第1の1本鎖ポリペプチドの第2のCL領域および上記第2の1本鎖ポリペプチドの第2のCH1領域は上記ポリペプチドヘテロダイマー中で互いに結合する、項目20に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目35)
(a)上記第1の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCH1領域は上記Fc領域部分へのアミノ末端であり、上記第2のCL領域は上記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、
(b)上記第2の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCL領域は上記Fc領域部分へのアミノ末端であり、上記第2のCH1領域は上記Fc領域部分へのカルボキシル末端である、
項目34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目36)
(a)上記第1の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCH1領域は上記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、上記第2のCL領域は上記Fc領域部分へのアミノ末端であり、
(b)上記第2の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCL領域は上記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、上記第2のCH1領域は上記Fc領域部分へのアミノ末端である、
項目34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目37)
(a)上記第1の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCH1領域および上記第2のCL領域はどちらも上記Fc領域部分へのアミノ末端であり、上記第1のCH1領域は上記第2のCL領域へのアミノ末端であり、
(b)上記第2の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCL領域および上記第2のCH1領域のどちらも上記Fc領域部分へのアミノ末端であり、上記第1のCL領域は上記第2のCH1領域へのアミノ末端である、
項目34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目38)
(a)上記第1の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCH1領域および上記第2のCL領域はどちらも上記Fc領域部分へのアミノ末端であり、上記第2のCL領域は上記第1のCH1領域へのアミノ末端であり、
(b)上記第2の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCL領域および上記第2のCH1領域はどちらも上記Fc領域部分へのアミノ末端であり、上記第2のCH1領域は上記第1のCL領域へのアミノ末端である、
項目34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目39)
(a)上記第1の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCH1領域および上記第2のCL領域はどちらも上記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、上記第1のCH1領域は上記第2のCL領域へのアミノ末端であり、
(b)上記第2の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCL領域および上記第2のCH1領域はどちらも上記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、上記第1のCL領域は上記第2のCH1領域へのアミノ末端である、
項目34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目40)
(a)上記第1の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCH1領域および上記第2のCL領域はどちらも上記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、上記第2のCL領域は上記第1のCH1領域へのアミノ末端であり、
(b)上記第2の1本鎖ポリペプチド中では、上記第1のCL領域および上記第2のCH1領域はどちらも上記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、上記第2のCH1領域は上記第1のCL領域へのアミノ末端である、
項目34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目41)
上記第1のCL領域はCκ領域である、項目1〜40のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目42)
上記第1のCL領域はCλ領域である、項目1〜40のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目43)
上記第2のCL領域はCκ領域である、項目24〜27および31〜41のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目44)
上記第2のCL領域はCλ領域である、項目23〜26および30〜40のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目45)
上記Cκ領域は野生型ヒト免疫グロブリンCκ領域である、項目41または43に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目46)
上記Cκ領域は、N29、N30、Q52、V55、T56、T56、S68、またはT70で置換された野生型ヒトCκ領域の1つ以上のアミノ酸を有する変化ヒト免疫グロブリンCκ領域である、項目41または43に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目47)
上記1つ以上のアミノ酸置換は、Ala(A)、Arg(R)、Trp(W)、Tyr(Y)、Glu(E)、Gln(Q)、Lys(K)、Asp(D)、Met(M)、Ser(S)、およびPhe(F)から選択される、項目46に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目48)
上記CH1領域は、68位でのVal(V)がLys(K)、Arg(R)またはHis(H)により置換されたアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCH1領域であり、上記Ck領域は、29位でのLeu(L)がAsp(D)またはGlu(E)により置換されたアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCk領域である、項目41または43に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目49)
上記CH1領域は、68位でのVal(V)がAsp(D)またはGlu(E)に変更されるアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCH1領域であり、上記Ck領域は29位でのLeu(L)がLys(K)、Arg(R)またはHis(H)に変更されるアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCk領域である、項目41または43に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目50)
上記Cλ領域は野生型ヒト免疫グロブリンCλ領域である、項目42または44に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目51)
上記第1のCH1領域または存在する場合、第2のCH1領域は、野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域である、項目1〜50のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目52)
上記第1のCH1領域または存在する場合、第2のCH1領域は、野生型ヒトIgG1
CH1領域である、項目1〜50のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目53)
上記第1のCH1領域または存在する場合、第2のCH1領域は、野生型ヒト免疫グロブリンCL領域とジスルフィド結合を形成するのに関与する野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域のシステインが欠失または置換されている変化ヒト免疫グロブリンCH1領域である、項目1〜50のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目54)
上記第1のCH1領域または存在する場合、第2のCH1領域は、野生型ヒト免疫グロブリンCL領域とジスルフィド結合を形成するのに関与する野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域のシステインが欠失または置換されている変化ヒトIgG1 CH1領域である、項目1〜50のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目55)
上記Cκ領域は野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域とジスルフィド結合を形成するのに関与する野生型ヒトCκ領域のシステイン残基が欠失または置換されている変化ヒト免疫グロブリンCκ領域である、項目41または43に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目56)
上記Cλ領域は、野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域とジスルフィド結合を形成するのに関与する野生型ヒトCλ領域のシステイン残基が欠失または置換されている変化ヒト免疫グロブリンCλ領域である、項目42または44に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目57)
上記第1のCH1領域および存在する場合、第2のCH1領域は配列番号114、844または845を含むポリペプチドである、項目53に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目58)
上記Ck領域は 配列番号141〜178、202、および838〜843を含むポリペプチドのいずれか一つから選択される、項目46または55に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目59)
上記Cλ領域は配列番号140を含むポリペプチドである、項目50または56に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目60)
上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はそれぞれ、免疫グロブリンCH2ドメインを含む、項目1〜59のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目61)
上記免疫グロブリンCH2ドメインはIgG1 CH2ドメインである、項目60に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目62)
上記免疫グロブリンCH2ドメインはIgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、またはIgD CH2ドメインである、項目60に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目63)
上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はそれぞれ、免疫グロブリンCH3ドメインを含む、項目1〜59のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目64)
上記免疫グロブリンCH3ドメインはIgG1 CH3ドメインである、項目63に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目65)
上記免疫グロブリンCH3ドメインはIgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgEまたはIgM CH3ドメインである、項目63に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目66)
上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および上記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はそれぞれ、免疫グロブリンCH2ドメインおよび免疫グロブリンCH3ドメインを含む、項目1〜65のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目67)
(i)上記免疫グロブリンCH3ドメインは、1つの1本鎖ポリペプチド中の上記免疫グロブリンCH3ドメインへのカルボキシル末端に近接するCH1ドメインに配列番号846、847、848、または849を含むペプチドを介して結合され、
(ii)上記免疫グロブリンCH3ドメインは、他の1本鎖ポリペプチド中の上記免疫グロブリンCH3ドメインへのカルボキシル末端に近接するCkドメインに、配列番号846、850、951、または852を含むペプチドを介して結合される、項目66に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目68)
上記免疫グロブリンCH2およびCH3ドメインは、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、またはIgD CH2およびCH3ドメインである、項目66に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目69)
上記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および上記第2の鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はIgMまたはIgE CH3およびCH4ドメインを含む、項目1〜59のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目70)
上記CH2ドメインは297位でのアミノ酸置換および234〜238位での少なくとも1つの追加の置換または欠失を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH2ドメインである、項目60〜62および66〜68のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目71)
上記CH2ドメインは、234〜238位での1つ以上のアミノ酸突然変異および253、310、318、320、322、または331位での少なくとも1つの置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH2ドメインである、項目60〜62および66〜68のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目72)
上記CH2ドメインは297位のアスパラギンでのアミノ酸置換、234〜238位での1つ以上の置換または欠失、および253、310、318、320、322、または331位での少なくとも1つの置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH2ドメインである、項目60〜62および66〜68のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目73)
上記CH2ドメインは、L234、L235、G237、E318、K320およびK322位でのアミノ酸置換を含む変化ヒトIgG1 CH2ドメインである、項目60〜62および66〜68のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目74)
(a)上記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366Wを含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、上記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、Y407A置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインであり、
(b)上記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366Y置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、上記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、Y407T置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインであり、
(c)上記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、上記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366S、L368AおよびY407V置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインであり、
(d)上記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、Y407A置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、上記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3 またはIgG4 CH3ドメインであり、
(e)上記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、Y407T置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、上記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366Y置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインであり、あるいは
(f)上記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366S、L368AおよびY407W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、上記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインである、項目63〜67のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目75)
上記第1および第2の1本鎖ポリペプチドの両方のヒンジは免疫グロブリンヒンジ領域である、項目1〜74のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目76)
上記免疫グロブリンヒンジはIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、またはIgEヒンジである、項目75に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目77)
上記免疫グロブリンヒンジは野生型免疫グロブリンヒンジである、項目75に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目78)
上記免疫グロブリンヒンジは、配列番号232、234、240、664〜673、675および676から選択される変化免疫グロブリンヒンジである、項目75に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目79)
上記ヒンジ領域は、
(a)上記Fc領域部分へのアミノ末端にあり、
(b)上記結合ドメインと上記免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインの間に配置され、
(c)上記免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインと上記Fc領域部分との間に配置され、または
(d)上記第1または第2の1本鎖ポリペプチドのアミノ末端にある、項目75〜78のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目80)
上記第1および第2の1本鎖ポリペプチドヒンジの少なくとも1つはC型レクチンヒンジ領域である、項目1〜74のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目81)
上記C型レクチンヒンジ領域は、NKg2AもしくはNKg2Dペプチド、またはそれらの誘導体である、項目80に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目82)
上記ヒンジ領域は上記Fc領域部分と結合ドメインの間、または上記第1もしくは第2の1本鎖ポリペプチドのカルボキシル末端に配置される、項目80または81に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目83)
上記第1および第2の1本鎖ポリペプチドのヒンジは同一である、項目1〜82のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目84)
上記第1および第2の1本鎖ポリペプチドのヒンジは異なる、項目1〜82のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
(項目85)
上記第1の1本鎖ポリペプチドはTCR複合体またはその構成要素に特異的に結合する結合ドメインを含み、上記第2の1本鎖ポリペプチドはCD19、CD79b、HLA−DRまたはCD20に特異的に結合する結合ドメインを含む、項目1〜14および20〜84のいずれか一項に記載のヘテロダイマー。
(項目86)
上記第1の1本鎖ポリペプチドはCD28に特異的に結合する結合ドメインを含み、上記第2の1本鎖ポリペプチドは、(a)CD79b、ハイパーIL−6、またはCD86に特異的に結合する、あるいは(b)PDL外部ドメインまたはモノIL−10を含む結合ドメインを含む、項目1〜14および20〜84のいずれか一項に記載のヘテロダイマー。
(項目87)
上記第1の1本鎖ポリペプチドは、c−Metに特異的に結合する結合ドメインを含み、上記第2の1本鎖ポリペプチドは、RONに特異的に結合する結合ドメインを含む、項目1〜14および20〜84のいずれか一項に記載のヘテロダイマー。
(項目88)
上記第1および第2の1本鎖ポリペプチドは、配列番号2および4、配列番号6および8、配列番号10および12、配列番号14および16、配列番号18および20、配列番号20および22、配列番号20および24、配列番号30および32、配列番号29および31、配列番号29および32、配列番号30および72、配列番号53および72、配列番号54および72、配列番号55および72、配列番号70および72、配列番号71および72、配列番号63および56、配列番号64および57、配列番号65および60、配列番号66および58、配列番号67および59、配列番号68および61、配列番号69および62、配列番号54および811、配列番号54および812、配列番号54および813、配列番号814および818、配列番号815および818、配列番号816および818、配列番号817および818、配列番号814および820、配列番号814および821、配列番号54および819、配列番号814および826、配列番号814および822、配列番号814および823、配列番号814および824、配列番号859および862、配列番号860および863、配列番号861および864、配列番号874および825、配列番号875および879、配列番号876および880、配列番号877および881、または配列番号878および882を含む、項目1に記載のヘテロダイマー。
(項目89)
項目1〜88のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーおよび薬学的に許容される賦形剤を含む組成物。
(項目90)
上記第1の1本鎖ポリペプチドをコードする第1のポリヌクレオチドおよび上記第2の1本鎖ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチドを含む、項目1〜88のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーを発現することができる発現ベクター。
(項目91)
項目90に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
(項目92)
それぞれ、項目1〜88のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーの上記第1および第2の1本鎖ポリペプチドを発現することができる第1および第2の発現ベクターを含む宿主細胞。
(項目93)
(a)項目91または92の宿主細胞を第1および第2の1本鎖ポリペプチドを発現するのに好適な条件下で培養すること、および
(b)任意で、上記第1および第2の1本鎖ポリペプチドから形成されたヘテロダイマーを上記培養物から単離または精製すること
を含む、ポリペプチドヘテロダイマーを製造するための方法。
(項目94)
必要のある患者に有効量の、項目1〜88のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーを投与することを含み、上記ポリペプチドヘテロダイマーは、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3εまたはその組み合わせに特異的に結合する結合ドメイン、および異なる標的に特異的に結合する第2の結合ドメインを含む、T細胞活性化を誘導するための方法。
(項目95)
必要のある患者に有効量の、項目1〜88のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーを投与することを含み、上記ポリペプチドヘテロダイマーは、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、c−Met、またはRonに特異的に結合する結合ドメインを含む、悪性腫瘍の増殖、転移、または転移増殖を阻止するための方法。
(項目96)
必要のある患者に有効量の、項目1〜88のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーを投与することを含み、上記ポリペプチドヘテロダイマーは、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、またはCD28に特異的に結合する結合ドメインを含む、自己免疫または炎症状態を処置するための方法。
(項目97)
必要のある患者に有効量の、項目1〜88のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーを投与することを含み、上記ポリペプチドヘテロダイマーは、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、またはCD3εに特異的に結合する結合ドメイン、およびCD19、CD20、CD79bまたはHLA−DRに特異的に結合する第2の結合ドメインを含む、B細胞関連障害または疾患を処置するための方法。
(項目98)
必要のある患者に化学療法薬または電離放射線を投与することをさらに含む項目95に記載の方法。
(項目99)
必要のある患者に第2の活性剤を投与することをさらに含む項目94〜97のいずれか一項に記載の方法。
(項目100)
上記第2の活性剤は、項目1〜88のいずれか一項に記載の第2のポリペプチドヘテロダイマーである、項目99に記載の方法。
(項目101)
上記第2の活性剤はモノクローナル抗体または免疫グロブリン由来融合タンパク質である、項目99に記載の方法。

二価抗CD28ポリペプチドヘテロダイマーX0172(左)およびX0172のSDS−PAGE分析(右)の略図である。「NR」は「非還元」を表し、「Red」は「還元」を表す。 一価(X0124)および二価(X0172)抗CD28ポリペプチドヘテロダイマーはどちらも、抗CD28scFv(2E12scFv)と比べた場合、精製ヒトT細胞を刺激するのに最適濃度以下のPMAと協同するが、二価抗CD28SMIPタンパク質(2E12SMIP)より低いことを示す。 二価ポリペプチドヘテロダイマーX0172は、2E12scFvおよび一価ポリペプチドヘテロダイマーX0124よりもよくCD4T細胞に結合することを示す。 ポリペプチドヘテロダイマーX0251、X0252およびX0253のカチオン交換クロマトグラフィーを示し(左)、同じポリペプチドヘテロダイマーの非還元(NR)および還元(Red)条件下でのSDS−PAGE電気泳動分析を示す(右)。 ポリペプチドヘテロダイマーX0252の質量スペクトルを示し、これはヘテロダイマーが主要種であることを証明する。 ポリペプチドヘテロダイマーX0283およびX0284の、非還元(NR)および還元(Red)条件下でのSDS−PAGE電気泳動分析(左)およびポリペプチドヘテロダイマーX0283のカチオン交換クロマトグラフィー分析を示す。 BIACORE(登録商標)分析により試験したポリペプチドヘテロダイマーX0283によるCD86への直接結合を示し、応答単位(Ru)が時間に対しプロットされ(左)、X0283の略図が示される。 二特異性抗RONおよび抗CD3コンストラクト(ポリペプチドヘテロダイマーS0268およびSCORPIONタンパク質S0266)のMDA−MB−453細胞への(A)および単離されたT細胞への結合を示す(B)。 二特異性抗RONおよび抗CD3コンストラクト(ポリペプチドヘテロダイマーS0268およびSCORPIONタンパク質S0266)のMDA−MB−453細胞への(A)および単離されたT細胞への結合を示す(B)。 抗CD19および抗CD3結合ドメインのいずれかを有する(TSC020)または抗CD20および抗CD3結合ドメインを有する(TSC021)二特異性ヘテロダイマーによる、(A)Rec1(CD19、CD20)細胞または(B)Jurkat(CD3)細胞への結合の特異性を示す。 抗CD19および抗CD3結合ドメインのいずれかを有する(TSC020)または抗CD20および抗CD3結合ドメインを有する(TSC021)二特異性ヘテロダイマーによる、(A)Rec1(CD19、CD20)細胞または(B)Jurkat(CD3)細胞への結合の特異性を示す。 (AおよびB)Daudi(CD19)細胞または(CおよびD)MDA−MB−453(CD19)細胞を用いた二特異性ポリペプチドヘテロダイマーTSC054、TSC078、TSC079、およびbsc19x3(TSC036)に応答するCD4+およびCD8+T細胞の増殖を示す。 (AおよびB)Daudi(CD19)細胞または(CおよびD)MDA−MB−453(CD19)細胞を用いた二特異性ポリペプチドヘテロダイマーTSC054、TSC078、TSC079、およびbsc19x3(TSC036)に応答するCD4+およびCD8+T細胞の増殖を示す。 (A)Daudi(RON、CD19)細胞または(B)BxPC−3(RON、CD19)細胞を用いたクロム(51Cr)放出アッセイにおける、二特異性ポリペプチドヘテロダイマーTSC054、TSC078、TSC079、およびS0268により誘導されたT細胞指向細胞毒性を示す。 (A)Daudi(RON、CD19)細胞または(B)BxPC−3(RON、CD19)細胞を用いたクロム(51Cr)放出アッセイにおける、二特異性ポリペプチドヘテロダイマーTSC054、TSC078、TSC079、およびS0268により誘導されたT細胞指向細胞毒性を示す。 二特異性ポリペプチドヘテロダイマーTSC165、TSC166、TSC167、TSC168およびTSC100を0.1pM〜10000pMの濃度で使用する、CD19+株細胞(Daudi)により誘導される標的依存性T細胞増殖を示す。 CD19+株細胞(Daudi)により、二特異性ポリペプチドヘテロダイマーTSC127およびTS165、ならびに対照としてのbsc19x3 BiTEを、0.001pM〜1000pMの濃度で使用して、誘導される標的依存性T細胞増殖を示す。 二特異性ポリペプチドヘテロダイマーTSC100、TSC165、TC166、TSC167、およびTSC168を使用した、CD19+株細胞(Daudi)に対する標的依存性再指向T細胞細胞毒性を示す。
本開示は、2つの異なる1本鎖ポリペプチド間で、免疫グロブリンCH1領域および免疫グロブリン軽鎖定常領域(CL)の自然ヘテロ二量化を介して形成されるポリペプチドヘテロダイマーを提供する。ポリペプチドヘテロダイマーは1つ以上の標的(例えば、抗原、受容体、またはリガンド)に特異的に結合する2つ以上の結合ドメインを有する。加えてヘテロダイマーの両方の鎖はそれぞれさらに、Fc領域部分(例えば、免疫グロブリンCH2および/またはCH3ドメイン)を含む。本開示はまた、ポリペプチドヘテロダイマーを製造するための核酸、ベクター、宿主細胞および方法を提供する。
本明細書で記載されるヘテロ二量化技術は下記利点の1つ以上を有する:(1)ダイマーが免疫グロブリンCH1領域および免疫グロブリンCL領域の自然ヘテロ二量化を介して形成されることによる、ポリペプチドヘテロダイマーの最小免疫原性の可能性;(2)実施例で示されるように、2つの異なる1本鎖ポリペプチドを同時発現することにより本開示のポリペプチドヘテロダイマーの効率的な生成および精製が可能である;(3)変異誘発により上方または下方調節することができるFcエフェクター機能(例えば、CDC、ADCC、ADCP)を媒介する能力、および本開示によるポリペプチドヘテロダイマーの各鎖がFc領域部分(例えば、免疫グロブリンCH2およびCH3ドメイン)を有するためのより長い血清半減期;ならびに(4)本開示のポリペプチドヘテロダイマーは、抗体分子よりも典型的に小さいサイズを有し、よって、例えば固形悪性腫瘍中へのより良好な組織浸透が可能になる。
本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーは治療薬または免疫エフェクター細胞を標的細胞に向かわせるのに有用である。例えば、ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは、TCR複合体またはその構成要素(例えば、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、およびCD3ε)に特異的に結合する結合ドメインおよび第2の異なる標的、例えばオンコロジー標的(例えば、c−Met、RON、CEACAM−6およびPSMA)またはB細胞標的(例えば、CD19、CD79b、HLA−DRおよびCD20)に特異的に結合する別の結合ドメインを含んでもよい。第2の異なる標的に特異的な結合ドメインは、TCR複合体またはその構成要素、例えばCD3に対する結合ドメインの親和性よりも、その標的に対しより高い親和性を有し得る。そのようなポリペプチドヘテロダイマーは、最初に、オンコロジー標的またはB細胞標的に優先的に結合し、その後、オンコロジー標的またはB細胞標的を発現する腫瘍または癌細胞にT細胞を動員し、悪性腫瘍(B細胞癌を含む)の増殖、転移または転移増殖の阻止に有用である。本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーの追加の用途としては、T細胞活性化の指向および自己免疫または炎症状態の処置が挙げられる。
本明細書で使用されるセクション表題は、組織目的のためのものにすぎず、記載される主題を制限するものと解釈されるべきではない。特許、特許出願、記事、書籍、および論文を含むが、それらに限定されない、本明細書で引用される全ての文書、または文書の一部は、いかなる目的に対しても、参照によりその全体が明確に本明細書に組み込まれる。1つ以上の組み込まれた文書または文書の一部が規定する用語が、本出願における用語の定義と矛盾する場合、本出願で現れる定義が支配する。
本記載では、いずれの濃度範囲、パーセンテージ範囲、比範囲、または整数範囲も、別記されない限り、列挙された範囲内の任意の整数値、および適切な場合、その分数(例えば、整数の10分の1および100分の1)を含むと理解されるべきである。本明細書では、「約」は、別記されない限り、示された範囲、値、配列、または構造の±20%を意味する。本明細書では「1つの(aおよびan)」という用語は、別記されない限りまたはその文脈で指示されない限り、列挙された構成要素の「1つ以上」を示すことが理解されるべきである。選択肢(例えば「または」)の使用は、選択肢の1つ、両方、またはそれらの任意の組み合わせのいずれかを意味すると理解されるべきである。本明細書では、「含む」および「備える」という用語は同義に使用される。加えて、本明細書で記載される構造および置換成分(例えば、ドメイン、領域、ヒンジ、およびリンカー)の様々な組み合わせから誘導される個々の1本鎖ポリペプチまたはヘテロダイマーは、本出願により、各1本鎖ポリペプチドまたはヘテロダイマーが個別に説明されたかのように同じ程度まで開示されることが理解されるべきである。よって、個々の1本鎖ポリペプチドまたはヘテロダイマーを形成するための特定の構成要素の選択は、本開示の範囲内にある。
本明細書では、タンパク質の他の部分(例えば、アミノまたはカルボキシ末端あるいは2つのドメイン間のアミノ酸)が、組み合わされて、タンパク質の長さのせいぜい20%(例えば、せいぜい15%、10%、8%、6%、5%、4%、3%、2%または1%)を占め、様々なドメインの活性(例えば、結合ドメインの標的結合親和性、Fc領域部分の活性、およびヘテロ二量化を促進する際の免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインの能力)に実質的には影響しない(すなわち50%を超えて、例えば40%、30%、25%、20%、15%、10%、または5%を超えて活性を減少させない)場合、タンパク質はいくつかのドメイン(例えば、標的に特異的に結合する結合ドメイン、ヒンジ、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン、およびFc領域部分)から「本質的に構成される」。ある実施形態では、タンパク質(例えば、1本鎖ポリペプチド)は、標的に特異的に結合する結合ドメイン、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン、ヒンジ、およびFc領域部分から本質的に構成され、タンパク質のアミノおよび/またはカルボキシ末端および/または2つの異なるドメイン間(例えば、結合ドメインと免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインの間、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインとヒンジの間、および/またはヒンジとFc領域部分の間)に接合アミノ酸を含んでもよい。
本明細書では、「ポリペプチドヘテロダイマー」または「ヘテロダイマー」は、2つの異なる1本鎖ポリペプチドから形成されるダイマーを示す。この用語は、4つの1本鎖ポリペプチド(すなわち、2つの軽鎖および2つの重鎖)から形成される抗体を含まない。「ダイマー」は、1つ以上の形態の分子内力、例えば共有結合(例えば、ジスルフィド結合)および他の相互作用(例えば、静電相互作用、塩橋、水素結合、および疎水性相互作用)を介して互いに結合された2つのサブユニットから構成され、適切な条件下(例えば、生理条件下、組換えタンパク質の発現、精製および/または貯蔵に好適な水溶液中、または非変性および/または非還元電気泳動のための条件下)で安定である生物学的実体を示す。
「1本鎖ポリペプチド」は、共有結合されたアミノ酸の1本のの直線状の連続した配列である。これは非線形様式で、例えば、鎖間ジスルフィド結合を介して共に結合する2つのポリペプチド鎖(例えば、軽鎖が重鎖とジスルフィド結合を介して結合する半免疫グロブリン分子)は含まない。ある実施形態では、1本鎖ポリペプチドは、1つ以上の鎖内ジスルフィド結合を有する、または形成することができる。
本明細書では、「免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン」は、別の1本鎖ポリペプチドの異なる免疫グロブリンドメインと優先的に相互作用する、または結合する1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンドメインを示し、ここで、異なるヘテロ二量化ドメインの相互作用は、第1および第2の1本鎖ポリペプチドのヘテロ二量化(すなわち、2つの異なる1本鎖ポリペプチド間のダイマーの形成、これはまた、「ヘテロダイマー」とも呼ばれる)に実質的に貢献し、またはこれを効率的に促進する。ヘテロ二量化ドメイン間の相互作用(複数可)は、第1の1本鎖ポリペプチドのヘテロ二量化ドメイン(HD−I)および/または第2の1本鎖ポリペプチドのヘテロ二量化ドメイン(HD−II)のない場合の第1および第2の1本鎖ポリペプチド間の二量体化において統計学的に有意な減少がある場合、第1および第2の1本鎖ポリペプチドのヘテロ二量化に「実質的に貢献し、またはこれを効率的に促進する」。ある実施形態では、第1および第2の1本鎖ポリペプチドが同時発現される場合、少なくとも60%、少なくとも約60%〜約70%、少なくとも約70%〜約80%、少なくとも約80%〜約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または100%、および少なくとも約90%〜約92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%の第1および第2の1本鎖ポリペプチドが、互いにヘテロダイマーを形成する。本開示の代表的な免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインとしては、免疫グロブリンCH1領域、免疫グロブリンCL領域(例えば、CκまたはCλアイソタイプ)、またはその誘導体、例えば、本明細書で提供される、野生型免疫グロブリンCH1およびCL領域ならびに変化(または変異)免疫グロブリンCH1およびCL領域が挙げられる。
本明細書では、「結合ドメイン」または「結合領域」は、標的(例えば、CD3、TCR、CD28、c−Met、RON)を特異的に認識し、結合する能力を有するタンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、またはペプチドを示す。結合ドメインは、生体分子または対象の他の標的に対する任意の天然、合成、半合成、または組換えにより生成された結合パートナーを含む。例示的な結合ドメインとしては1本鎖抗体可変領域(例えば、ドメイン抗体、sFv、scFv、Fab)、受容体外部ドメイン(例えば、c−Met、RON)、またはリガンド(例えば、サイトカイン、ケモカイン)が挙げられる。特定の標的に特異的に結合する本開示の結合ドメインを同定するための様々なアッセイが知られており、Westernブロット、ELISA、およびBiacore分析が挙げられる。
結合ドメインおよびその融合タンパク質は、10−1以上である親和性またはKa(すなわち、1/Mの単位を有する特定の結合相互作用の平衡結合定数)で標的に結合するが、試験試料中に存在する他の構成要素には有意には結合しないで、標的に「特異的に結合する」。結合ドメイン(またはその融合タンパク質)は、「高親和性」結合ドメイン(またはその融合タンパク質)および「低親和性」結合ドメイン(またはその融合タンパク質)として分類され得る。「高親和性」結合ドメインは、少なくとも10−1、少なくとも10−1、少なくとも10−1、少なくとも1010−1、少なくとも1011−1、少なくとも1012−1、または少なくとも1013−1のKを有する結合ドメインを示す。「低親和性」結合ドメインは最大10−1、最大10−1、最大10−1までのKを有する結合ドメインを示す。または、親和性は、Mの単位(例えば、10−5M〜10−13M)を有する特定の結合相互作用の平衡解離定数(K)として規定され得る。結合ドメインポリペプチドおよび本開示による1本鎖ポリペプチドの親和性は、従来の技術を用いて容易に決定することができる(例えば、Scatchard et al. (1949) Ann. N.Y. Acad. Sci. 51:660; および米国特許第5,283,173号、第5,468,614号、または等価物を参照されたい)。
「T細胞受容体」(TCR)は、CD3と共に、一般に主要組織適合性複合体(MHC)分子に結合された抗原の認識に関与するT細胞の表面上で見られる分子である。これはほとんどのT細胞中で高可変αおよびβ鎖のジスルフィド結合されたヘテロダイマーから構成される。他のT細胞では、可変γおよびδ鎖からなる別の受容体が発現される。TCRの各鎖は、免疫グロブリンスーパーファミリーのメンバーであり、1つのN末端免疫グロブリン可変ドメイン、1つの免疫グロブリン定常ドメイン、膜貫通領域、およびC末端の短い細胞質テイルを有する(Abbas and Lichtman, Cellular and Molecular Immunology (5th Ed.),Editor: Saunders、Philadelphia、2003; Janeway et al., Immunobiology: TheImmune System in Health and Disease、4th Ed., Current BiologyPublications、p148、149、and 172, 1999を参照されたい)。本開示で使用されるTCRは、様々な動物種、例えばヒト、マウス、ラット、または他の哺乳動物由来としてもよい。
「CD3」は当技術分野では6つの鎖の多タンパク質複合体として知られている(Abbasand Lichtman, 2003; Janeway et al., p. 172 and 178, 1999を参照されたい)。哺乳動物では、複合体はCD3γCD3γ鎖、CD3δCD3δ鎖、2つのCD3εCD3ε鎖、およびCD3ζ鎖のホモダイマーを含む。CD3γ、CD3δ、およびCD3ε鎖は、単一の免疫グロブリンドメインを含む免疫グロブリンスーパーファミリーの高度に関連する細胞表面タンパク質である。CD3γCD3γ、CD3δ、およびCD3ε鎖の膜貫通領域は負に帯電し、この特性により、これらの鎖は正に帯電したT細胞受容体鎖と結合できる。CD3γ、CD3δ、およびCD3ε鎖の細胞内テイルはそれぞれ、免疫受容体チロシン系活性化モチーフimmunoreceptor tyrosine-based activation motifまたはITAMとして知られている単一の保存モチーフを含み、一方、各CD3ζ鎖は3つを有する。ITAMはTCR複合体のシグナル伝達能力にとって重要であると考えられている。本開示で使用されるCD3は、様々な動物種、例えばヒト、マウス、ラット、または他の哺乳動物由来としてもよい。
本明細書では、「TCR複合体」はCD3のTCRとの結合により形成された複合体示す。例えば、TCR複合体は、CD3γCD3γ鎖、CD3δCD3δ鎖、2つのCD3εCD3ε鎖、CD3ζ鎖のホモダイマー、TCRα鎖、およびTCRβ鎖から構成することができる。また、TCR複合体は、CD3γCD3γ鎖、CD3δ鎖、2つのCD3εCD3ε鎖、CD3ζ鎖のホモダイマー、TCRγ鎖、およびTCRδ鎖から構成することができる。
本明細書では、「TCR複合体の構成要素」はTCR鎖(すなわち、TCRα、TCRβ、TCRγまたはTCRδ)、CD3鎖すなわち、CD3γ、CD3δ、CD3εまたはCD3ζ)、または2つ以上のTCR鎖もしくはCD3鎖により形成される複合体(例えば、TCRαおよびTCRβの複合体、TCRγおよびTCRδの複合体、CD3εおよびCD3δの複合体、CD3γおよびCD3εの複合体、またはTCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、および2つのCD3ε鎖のサブTCR複合体)を示す。
抗体技術の当業者により理解される用語にはそれぞれ、本明細書で明確に異なって規定されない限り、当技術分野で獲得される意味が与えられる。抗体は可変領域、ヒンジ領域、および定常ドメインを有することが知られている。免疫グロブリン構造および機能は、例えば、Harlow et al., Eds., Antibodies: A Laboratory Manual, Chapter14 (Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, 1988)においてレビューされている。
例えば、「VL」および「VH」という用語は、それぞれ、抗体軽および重鎖由来の可変結合領域を示す。可変結合領域は、「相補性決定領域」(CDR)および「フレームワーク領域」(FR)として知られている別々の、明確なサブ領域から構成される。「CL」という用語は、「免疫グロブリン軽鎖定常領域」または「軽鎖定常領域」、すなわち、抗体軽重鎖由来の定常領域を示す。「CH」という用語は「免疫グロブリン重鎖定常領域」または「重鎖定常領域」を示し、これは抗体アイソタイプによってさらにCH1、CH2、およびCH3(IgA、IgD、IgG)、またはCH1、CH2、CH3、およびCH4ドメイン(IgE、IgM)に分けられる。「Fab」(抗原結合フラグメント)は、抗原に結合する抗体の一部であり、鎖間ジスルフィド結合を介して軽鎖に結合された重鎖の可変領域およびCH1を含む。
本明細書では、「Fc領域定常ドメイン部分」または「Fc領域部分」は、抗体由来のFcフラグメント(「結晶化可能フラグメント」領域またはFc領域)の重鎖定常領域セグメントを示し、これは1つ以上の定常ドメイン、例えばCH2、CH3、CH4、またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。背景として、Fc領域は、免疫グロブリンのエフェクター機能、例えばADCC(抗体依存細胞媒介細胞毒性)、ADCP(抗体依存細胞食作用)、CDC(補体依存性細胞毒性)および補体結合、Fc受容体への結合(例えば、CD16、CD32、FcRn)、Fc領域が欠失したポリペプチドに対するインビボでの半減期の増大、プロテインA結合、およびおそらくは胎盤通過にも関与する(Capon et al.、Nature、337:525 (1989)を参照されたい)。
加えて、抗体は、典型的にはFabおよびFc領域の間に配置されたヒンジ配列を有する(が、ヒンジの下位セクションはFc領域のアミノ末端部分を含み得る)。背景として、免疫グロブリンヒンジは、可動性スペーサとして機能し、Fab部分を空間内で自由に移動させる。定常領域とは対照的に、ヒンジは構造的に多様であり、免疫グロブリンクラス間およびサブクラス間でも配列および長さの両方が変動する。例えば、ヒトIgG1ヒンジ領域は自由に可動性であり、Fabフラグメントは、その対称軸周りに回転し、2つの重鎖間ジスルフィド架橋の第1のものが中心にある球内で移動することができる。比較して、ヒトIgG2ヒンジは相対的に短く、4つの重鎖間ジスルフィド架橋により安定化された剛性ポリプロリン二重らせんを含み、これが可動性を制限する。ヒトIgG3ヒンジは独特の伸張ヒンジ領域(IgG1ヒンジの約4倍の長さ)により他のサブクラスとは異なり、62アミノ酸(21プロリンおよび11システインを含む)を含み、不動性ポリプロリン二重らせんを形成し、より大きな可動性を提供し、というのは、FabフラグメントがFcフラグメントから比較的遠く離れているからである。ヒトIgG4ヒンジは、IgG1よりも短いが、IgG2とは同じ長さを有し、その可動性はIgG1およびIgG2の間の中間にある。
結晶学的研究によれば、IgGヒンジドメインは、機能的および構造的に、3つの領域に細分することができる:上部、コアまたは中央、および下部ヒンジ領域(Shin et al., Immunological Reviews 130:87 (1992))。例示的な上部ヒンジ領域はIgG1で見られるEPKSCDKTHT(配列番号227)、IgG2で見られるERKCCVE(配列番号211)、IgG3で見られるELKTPLGDTT HT(配列番号245)またはEPKSCDTPPP(配列番号246)、およびIgG4で見られるESKYGPP(配列番号247)を含む。例示的な中央またはコアヒンジ領域は、IgG1およびIgG2で見られるCPPCP(配列番号228)、IgG3で見られるCPRCP(配列番号248)、およびIgG4で見られるCPSCP(配列番号249)を含む。IgG1、IgG2、およびIgG4抗体はそれぞれ、単一の上部および中央ヒンジを有するように見えるが、IgG3は4つをタンデムに有し−1つはELKTPLGDTTHTCPRCP(配列番号250)であり、3つはEPKSCDTPPP CPRCP(配列番号251)である。
IgAおよびIgD抗体は、IgG様コア領域を欠いているように見え、IgDは2つの上部ヒンジ領域をタンデムに有しているように見える(配列番号222および252を参照されたい)。IgA1およびIgA2抗体で見られる例示的な野生型上部ヒンジ領域は、配列番号215および216で示される。
IgEおよびIgM抗体は、対照的に、典型的なヒンジ領域を欠き、代わりにヒンジ様特性を有するCH2ドメインを有する。IgEおよびIgMの例示的な野生型CH2上部ヒンジ様配列は、それぞれ、配列番号253(VCSRDFTPPTVKILQSSSDGGGHFPPTIQLLCLVSGYTPGTINITWLEDG QVMDVDLSTASTTQEGELASTQSELTLSQKHWLSDRTYTCQVTYQGHTFE DSTKKCA)および配列番号254(VIAELPPKVSVFVPPRDGFFGNPRKSKLIC QATGFSPRQIQVSWLREGKQVGSGVTTDQVQAEAKESGPTTYKVTSTLTI KESDWLGQSMFTCRVDHRGLTFQQNASSMCVP)において示される。
本明細書では、「ヒンジ領域」または「ヒンジ」は、(a)免疫グロブリンヒンジ領域(例えば、上部およびコア領域から構成される)またはその機能的変異体、例えば野生型および変化免疫グロブリンヒンジ、(b)レクチンドメイン間領域またはその機能的変異体、(c)分化抗原群(CD)分子ストーク領域またはその機能的変異体、あるいは(d)免疫グロブリンV様または免疫グロブリンC様ドメインに結合する細胞表面受容体(ドメイン間領域)の一部を示す。
本明細書では、「野生型免疫グロブリンヒンジ領域」は、抗体の重鎖で見られるCH1およびCH2ドメインの間に挿入され、結合する(IgG、IgA、およびIgD)またはCH1およびCH3ドメインの間に挿入され、結合する(IgEおよびIgM)天然上部および中央ヒンジアミノ酸配列を示す。ある実施形態では、野生型免疫グロブリンヒンジ領域配列はヒトであり、ヒトIgGヒンジ領域を含み得る。例示的なヒト野生型免疫グロブリンヒンジ領域は、配列番号215(IgA1ヒンジ)、216(IgA2ヒンジ)、217(IgDヒンジ)、667(IgG1ヒンジ)、219(IgG2ヒンジ)、220(IgG3ヒンジ)および221(IgG4ヒンジ)において示される。
「変化野生型免疫グロブリンヒンジ領域」または「変化免疫グロブリンヒンジ領域」は、(a)最大30%までのアミノ酸変化(例えば、最大25%、20%、15%、10%、または5%までのアミノ酸置換もしくは欠失)を有する野生型免疫グロブリンヒンジ領域、あるいは(b)約5アミノ酸(例えば、約5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、または20のアミノ酸)から最大約120アミノ酸までの長さ(例えば、約10〜約40アミノ酸または約15〜約30アミノ酸または約15〜約20アミノ酸または約20〜約25アミノ酸の長さ)を有する、最大約30%までのアミノ酸変化(例えば、最大約25%、20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%、または1%までのアミノ酸置換または欠失あるいはその組み合わせ)を有する、配列番号228、248、または249で示されるIgGコアヒンジ領域を有する野生型免疫グロブリンヒンジ領域の部分を示す。
「ペプチドリンカー」は、重鎖可変領域を軽鎖可変領に結合し、2つのサブ結合ドメインの相互作用と適合するスペーサ機能を提供するアミノ酸配列を示し、よって、得られたポリペプチドは同じ軽および重鎖可変領域を含む抗体と同じ標的分子に対し特異的な結合親和性を保持する。ある実施形態では、リンカーは、5〜約35アミノ酸、例えば、約15〜約25アミノ酸から構成される。
「接合アミノ酸」または「接合アミノ酸残基」は、1本鎖ポリペプチドの2つの隣接する領域またはドメイン間の、例えばヒンジと隣接Fc領域部分間またはヒンジと隣接結合ドメイン間または2つの免疫グロブリン可変ドメインを結合させるペプチドリンカーと隣接免疫グロブリン可変ドメイン間の1つ以上(例えば、約2〜10)のアミノ酸残基示す。接合アミノ酸は、1本鎖ポリペプチドのコンストラクト設計から得られる(例えば、1本鎖ポリペプチドをコードする核酸分子の構成中での制限酵素部位の使用により得られるアミノ酸残基)。
「CH3とCH1またはCL間のリンカー」は、CH3ドメイン(例えば、野生型CH3または変異CH3)のC末端とCH1ドメインまたはCLドメイン(例えば、Ck)のN末端の間の1つ以上(例えば、約2〜12)のアミノ酸残基を示す。
「野生型免疫グロブリン領域」または「野生型免疫グロブリンドメイン」は、様々な免疫グロブリンクラスまたはサブクラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、およびIgMを含む)由来の、および様々な種(例えば、ヒト、ヒツジ、マウス、ラット、および他の哺乳動物)由来の天然免疫グロブリン領域またはドメイン(例えば、天然VL、VH、ヒンジ、CL、CH1、CH2、CH3、またはCH4)を示す。例示的な野生型ヒトCH1領域は配列番号114、186〜192および194で示され、野生型ヒトCκ領域は配列番号112で示され、野生型ヒトCλ領域は配列番号113および224〜226で示され、野生型ヒトCH2ドメインは配列番号115、195〜201および203で示され、野生型ヒトCH3ドメインは配列番号116、204〜210および212で示され、野生型ヒトCH4ドメインは配列番号213および214で示される。
「変化免疫グロブリン領域」、「変化免疫グロブリンドメイン」、「変異免疫グロブリンドメイン」などは、少なくとも75%(例えば、80%、82%、84%、86%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.5%)の野生型免疫グロブリン領域またはドメイン(例えば、野生型VL、VH、ヒンジ、CL、CH1、CH2、CH3、またはCH4)に対する配列同一性を有する免疫グロブリン領域を示す。例えば、「変化免疫グロブリンCH1領域」または「変化CH1領域」は、少なくとも75%(例えば、80%、82%、84%、86%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.5%)の野生型免疫グロブリンCH1領域(例えば、ヒトCH1)に対する配列同一性を有するCH1領域を示す。同様に、「変化免疫グロブリンCH2ドメイン」または「変化CH2ドメイン」は少なくとも75%(例えば、80%、82%、84%、86%、88%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、または99.5%)の野生型免疫グロブリンCH2領域(例えば、ヒトCH2)に対する配列同一性を有するCH2ドメインを示す。
本明細書では、「配列同一性」は、配列を整列させ、必要ならばギャップを導入して、最大パーセント配列同一性を達成し、配列同一性の一部としていずれの保存的置換も考慮しなかった場合の、別の参照ポリペプチド配列中のアミノ酸残基と同一である1つの配列中のアミノ酸残基のパーセンテージを示す。パーセンテージ配列同一性値は、Altschul et al. (1997) "Gapped BLAST and PSI-BLAST: a newgeneration of protein database search programs," Nucleic Acids Res.25:3389-3402により規定されるNCBI BLAST2.0 ソフトウェアにより、パラメータはデフォルト値に設定されて、作成される。
ある実施形態では、変化免疫グロブリンドメインは野生型免疫グロブリンドメインの保存的アミノ酸置換のみを含む。ある他の実施形態では、変化免疫グロブリンドメインは野生型免疫グロブリンドメインの非保存的アミノ酸置換のみを含む。さらに別の実施形態では、変化免疫グロブリンドメインは保存的および非保存的アミノ酸置換の両方を含む。
「保存的置換」は、当技術分野では1つのアミノ酸の同様の特性を有する別のアミノ酸による置換として認識される。例示的な保存的置換は、当技術分野ではよく知られている(例えば、1997年3月13日に公開された国際公開第97/09433号、10ページ;Lehninger, Biochemistry, Second Edition; Worth Publishers, Inc.NY:NY (1975), pp.71-77; Lewin, Genes IV, Oxford University Press, NY and CellPress, Cambridge, MA (1990), p. 8を参照されたい)。ある実施形態では、保存的置換は、ロイシンからセリンへの置換を含む。
本明細書では、「誘導体」という用語は、ペプチドの1つ以上のアミノ酸残基の、化学的または生物学的手段による、酵素を用いた、もしくは酵素なしの、例えば、グリコシル化、アルキル化、アシル化、エステル形成、またはアミド形成による修飾を示す。一般に、「誘導体」は、親ポリペプチドは「誘導体」を作製するための開始材料とすることができるが、一方、親ポリペプチドは必ずしも「類似体」を作製するための開始材料として使用されなくてもよいという点で「類似体」とは異なる。誘導体は、親ポリペプチドとは異なる化学、生物または物理特性を有し得る。例えば、誘導体はより親水性であってもよく、または親ポリペプチドに比べて変化した反応性を有し得る(例えば、CDRは標的に対するその親和性を変化させるアミノ酸変化を有する)。
本明細書では、別段の定めがない限り、免疫グロブリン分子の可変領域内のアミノ酸残基の位置は、Kabatナンバリング協定に従い番号付けされ(Kabat, Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5thed. Bethesda, MD: Public Health Service, National Institutes of Health (1991))、免疫グロブリン分子の定常領域内のアミノ酸残基の位置は、EU命名法に従い番号付けされる(Wardet al., 1995 Therap. Immunol. 2:77-94)。
「受容体」は、シグナル分子(すなわち、リガンド、例えばホルモン、神経伝達物質、毒素、サイトカイン)が付着し得る細胞の細胞膜または細胞質中に存在するタンパク質分子である。シグナル分子の受容体への結合により、受容体の立体構造変化が起こり、これが通常細胞応答を開始する。しかしながら、いくつかのリガンドは、いかなる応答も誘導せずに単に受容体をブロックする(例えば、アンタゴニスト)。いくつかの受容体タンパク質は、表在性膜タンパク質である。多くのホルモンおよび神経伝達物質受容体は細胞膜のリン脂質二重層中に埋め込まれた膜貫通タンパク質であり、別の主クラスの受容体は、細胞内タンパク質、例えばステロイドおよびイントラクラインペプチドホルモン受容体に対するものである。
「B細胞関連障害または疾患」または「異常B細胞活性と関連する疾患または障害」は、異常B細胞活性または正常、適正、もしくは期待される過程から逸脱した活性と関連する(例えば、誘発するまたは起因する)疾患または障害を示す。例えば、B細胞関連障害または疾患としては、損傷されたまたは欠陥のあるDNAまたは他の細胞構成要素を有するB細胞の不適切な増殖が挙げられる。異常B細胞活性としては、不適切に高いレベルのB細胞***、不適切に低いレベルのB細胞アポトーシス、またはその両方により特徴づけられる細胞増殖が挙げられる。そのような疾患は例えば、癌性か非癌性、良性か悪性かに関係なく、B細胞、B細胞の群または組織(複数可)の単一または複数の局所異常増殖を有し得る。B細胞関連障害または疾患はまた、異常抗体産生、例えば自己抗体の生成、または正常レベルで生成された場合により望ましい抗体の過剰産生を含み得る。本明細書では、異常B細胞活性は、B細胞のある亜集団で起こる可能性があり、他の亜集団では起こらず、または例えば、T細胞への不適切な抗原提示による、または他のB細胞経路によるT細胞の不適切な刺激を含む場合があることも企図される。B細胞関連障害または疾患の例としてはB細胞悪性腫瘍またはB細胞癌(例えば、B細胞リンパ腫、B細胞白血病またはB細胞骨髄腫)、自己抗体産生または炎症により特徴づけられる疾患(例えば、自己免疫疾患)あるいはT細胞への不適切なB細胞抗原提示により引き起こされる、またはB細胞が関与する他の経路により引き起こされる不適切なT細胞刺激により特徴づけられる疾患が挙げられる。
「処置」、「処置する」または「寛解」は、治療的処置または予防/防止処置のいずれかを示す。処置は、処置を受けた個体において疾患の少なくとも1つの症状が改善し、または処置が個体における進行性疾患の悪化を遅延させ、もしくは追加の関連疾患の発症を防止することができる場合に治療的である。
特異的結合分子または化合物の「治療的有効量(または用量)」または「有効量(または用量)」は、統計学的に有意な様式で処置される疾患の1つ以上の症状の寛解が得られるのに十分な化合物の量を示す。単独で投与される、個々の活性成分に言及する場合、治療的有効用量はその成分単独を示す。併用に言及する場合、治療的有効用量は、連続的または同時に(同じ製剤中または別々の製剤中で同時的に)投与されたかに関係なく、治療効果が得られる活性成分の組み合わされた量を示す。
「薬学的に許容される」という用語は、当技術分野ではよく知られている経路を用いて投与された場合、アレルギーまたは他の重篤な有害反応を発生させない分子実体および組成物を示す。
「必要のある患者」は、本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーまたはその組成物による処置または寛解を受けやすい、疾患、障害もしくは病状の危険がある、またはこれを患う患者を示す。
本明細書では、「免疫グロブリン由来融合タンパク質」という用語は、少なくとも1つの免疫グロブリン領域、例えばVL、VH、CL、CH1、CH2、CH3、およびCH4ドメインを含む融合タンパク質を示す。免疫グロブリン領域は、野生型免疫グロブリン領域または変化免疫グロブリン領域としてもよい。例示的な免疫グロブリン由来融合タンパク質としては、1本鎖可変抗体フラグメント(scFv)(例えば、Huston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 5879-83, 1988を参照されたい)、SMIP(商標)タンパク質(米国特許公開第2003/0133939号、第2003/0118592号、および第2005/0136049号を参照されたい)、PIMSタンパク質(PCT出願公開番号第2009/023386号を参照されたい)、および多機能結合タンパク質(例えばSCORPION(商標)およびXceptorタンパク質)(PCT出願公開第2007/146968号、米国特許出願公開番号第2006/0051844号、および米国特許第7,166,707号を参照されたい)が挙げられる。
追加の定義は本開示を通して提供される。
ポリペプチドヘテロダイマー
1つの態様では、本開示は2つの異なる1本鎖ポリペプチドの結合により形成されるポリペプチドヘテロダイマーを提供する。第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I)は、1〜4つの標的に特異的に結合する1〜4つの結合ドメイン、ヒンジ(H−I)、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)、およびFc領域部分(FRP−I)を含み、本質的に構成され、または構成され、一方、第2の1本鎖ポリペプチド(SCP−II)は、0〜4つの標的に特異的に結合する0〜4つの結合ドメイン、ヒンジ(H−II)、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)、およびFc領域部分(FRP−II)を含み、本質的に構成され、または構成され、ただし、ポリペプチドヘテロダイマーは1つ以上の標的、例えば、少なくとも2つの異なる標的に特異的に結合する少なくとも2つの結合ドメインを含むことを条件とする。H−IおよびH−IIは同じ配列を有してもよいが、異なってもよい。HD−Iは免疫グロブリンCH1領域を含んでもよく、HD−IIは免疫グロブリンCL領域を含んでもよい。また、HD−Iは免疫グロブリンCL領域を含んでもよく、HD−IIは免疫グロブリンCH1領域を含んでもよい。FRP−IおよびFRP−IIは、同じ配列を有してもよいが、異なってもよい。本開示のポリペプチドヘテロダイマーの個々の構成要素は、本明細書で詳細に記載される。
結合ドメイン
上記で示されるように、本開示のポリペプチドヘテロダイマーは、2つの1本鎖ポリペプチドを含み:1つの1本鎖ポリペプチドは1〜4つの標的に特異的に結合する1〜4つの結合ドメインを含み、およびポリペプチドヘテロダイマーの他の1本鎖ポリペプチドは0〜4つの標的に結合する0〜4つの結合ドメインを含む。ポリペプチドヘテロダイマーの結合ドメインの総数は、約2〜8の範囲であり、結合ドメインが結合する異なる標的の総数は約1〜8、例えば、2〜8、2〜4、2〜3または2つの標的の範囲である。
ポリペプチドヘテロダイマーの1本鎖ポリペプチドが単一の結合ドメインを含む場合、結合ドメインは、1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノまたはカルボキシル末端のいずれかに配置されてもよい。例えば、2つの結合ドメインを含む1本鎖ポリペプチドはアミノ末端に配置された1つの結合ドメイン、および1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端に配置された他のものを有してもよく、または、両方の結合ドメインはFc領域部分へのアミノ末端にあってもよく、もしくは両方がカルボキシル末端にあってもよい。別の例では、1本鎖ポリペプチドは3つの結合ドメインを含んでもよく、この場合、(a)2つの結合ドメインは異なる1本鎖タンパク質上のアミノ末端であり、第3の結合ドメインはSCP−IまたはSCP−IIのいずれか上のFc領域部分へのカルボキシル末端であり、(b)2つの結合ドメインは、異なる1本鎖タンパク質上のカルボキシル末端であり、第3の結合ドメインはSCP−IまたはSCP−IIのいずれか上のFc領域部分へのアミノ末端である。さらに別の例では、ポリペプチドヘテロダイマーは4つの結合ドメインを含んでもよく、この場合、2つの結合ドメインは、異なる鎖上のFc領域部分へのアミノ末端に配置され、他の2つの結合ドメインは、異なる鎖上のFc領域部分へのカルボキシル末端に配置される。また、これらの実施形態のいずれにおいても、存在する結合ドメインの数によって、2つの結合ドメインは互いにタンデムに結合され、SCP−IもしくはSCP−IIのいずれかまたは両方上に配置されてもよく−結合された5〜8結合ドメインがSCP−IおよびSCP−II中に存在する場合、タンデムスタッキングが使用される。
結合ドメインによる標的の結合は、標的(例えば、受容体またはリガンド)と別の分子間の相互作用を調節する。ある実施形態では、結合ドメインによる標的(例えば、受容体)の結合は、標的のある機能(例えば、シグナル伝達)を刺激し、または生物学的効果のために異なる標的を共に近接させる(例えば、T細胞を腫瘍に向かわせ、ひいてはT細胞を活性化させる)。ある他の実施形態では、結合ドメインによる標的の結合は、標的と別の分子の間の相互作用をブロックし、よって、標的のある機能を妨害し、減少させ、または排除する。
本開示のポリペプチドヘテロダイマーに含まれる結合ドメインにより特異的に結合される標的分子は、対象の細胞(「標的細胞」)上に見いだされ、またはこれと結合している可能性がある。例示的な標的細胞としては癌細胞、自己免疫疾患または障害もしくは炎症疾患または障害と関連する細胞、B細胞およびT細胞が挙げられる。標的分子はまた、細胞と結合されていなくてもよい。細胞と結合されていない例示的な標的分子としては可溶性タンパク質、分泌タンパク質、貯蔵タンパク質、および細胞外構造(マトリクス)タンパク質が挙げられる。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの結合ドメインは、T細胞標的、腫瘍抗原、B細胞標的、炎症促進性サイトカインもしくはケモカイン、発癌促進性サイトカインもしくは増殖因子、血管新生作用物質、Fc受容体、トランスフェリン受容体、受容体チロシンキナーゼ(RTK)、TNFSFR、またはそれらの任意の組み合わせから選択される標的に特異的に結合する。例えば、本開示のポリペプチドヘテロダイマーは、T細胞標的および腫瘍標的に特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの結合ドメインは、T細胞標的、例えばTCR複合体またはその構成要素(例えば、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、およびCD3ε)、CD28、PD−1、HVEM、BTLA、CD80、CD86、GITR、およびTGFBR1に特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの結合ドメインは、TCR複合体またはその構成要素に特異的に結合する。例えば、ある実施形態では、結合ドメインは、個々のヒトCD3鎖(例えば、ヒトCD3γCD3γ鎖、ヒトCD3δCD3δ鎖、およびヒトCD3εCD3ε鎖)または個々のヒトCD3鎖の2つ以上の組み合わせ(例えば、ヒトCD3γおよびヒトCD3εの複合体またはヒトCD3δおよびヒトCD3εの複合体)に特異的に結合する。ある実施形態では、結合ドメインは、ヒトCD3εCD3ε鎖に特異的に結合する。ある他の実施形態では、結合ドメインは、ヒトTCRα、ヒトTCRβ、またはヒトTCRαおよびヒトTCRβから形成されるヘテロダイマーの1つ以上に特異的に結合する。ある他の実施形態では、本開示の結合ドメインは、1つ以上のヒトCD3鎖から1つ以上のヒトTCR鎖と共に形成された複合体、例えば、ヒトCD3γ鎖、ヒトCD3δ鎖、またはヒトCD3ε鎖からヒトTCRα鎖またはヒトTCRβ鎖と共に形成された複合体に結合する。これらの実施形態のいずれにおいても、本開示のポリペプチドヘテロダイマーはまた、腫瘍標的に結合し得る。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの1つ以上の結合ドメインは、腫瘍標的、例えば、RON、c−Met、CEACAM−6、PSMA、EpCAM、CEA、PCTA−1、STEAP−1、PSCA、ALCAM(CD166)、EphA2、CD151、CA−125、MUC−1、MAGE−1、TROP2、IGF1R、CD44v6、CD151、TGFBR2、GHRHR、GHR、IL−6R、gp130、TNFR2、OSMRβ、Patched−1、Frizzled、Robo1、LTβT、CD80、CD81、CD86、CCR5、HER−3、HER−4、EGFR、CEA、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5AC、MUC5、MUC7、βhCG、ルイス−Y、CD33、CD30、ガングリオシドGD3、9−O−アセチル−GD3、GM2、グロボH、フコシルGM1、ポリSA、GD2、カルボアンヒドラーゼIX(MN/CA IX)、CD44v6、ソニックヘッジホッグ(Shh)、Wue−1、形質細胞抗原、(膜結合)IgE、メラノーマ硫酸コンドロイチンプロテオグリカン(MCSP)、CCR8、TNF−α前駆体、STEAP−2、メソテリン、A33抗原、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、Ly−6;デスモグレイン4、E−カドヘリンネオエピトープ、胎児アセチルコリン受容体、CD25、CA19−9マーカー、CA−125マーカーおよびミュラー管抑制因子(MIS)受容体II型、sTn(シアル酸付加Tn抗原;TAG−72)、FAP(線維芽細胞活性化抗原)、エンドシアリン、EGFRvIII、LG、SAS、CD63、B7−H3、またはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの1つ以上の結合ドメインは、B細胞標的、例えばCD19、CD20、CD21、CD22、CD30、CD33、CD37、CD38、CD70、CD79b、HLA−DR、またはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの1つ以上の結合ドメインは、炎症促進性サイトカインまたはケモカイン、例えばTNFα、IL−6、ハイパーIL−6、IL−2、IL−1、IL−8、IP−10、IFNγ、IFNα、RANKL、FASL、TGFβ、IL7、IL10、IL17A/F、TWEAK、CSF2、IGF1、IGF2もしくはBLyS/APRIL、またはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの1つ以上の結合ドメインは、発癌促進性サイトカインまたは増殖因子、例えばHGF、MSP、EGF(例えばエピレギュリン、ヘレグリン、β−レグリン、ニューレグリン)、HIF−1α、VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、TNFα、IL−6、ハイパーIL−6、IL−8、Wnt、sHH、TGFβ、PDGF、またはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの1つ以上の結合ドメインは、血管新生作用物質、例えばPDGFR、VEGFR1〜4、NRP1、アンジオポエチン2、c−Metまたはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの1つ以上の結合ドメインは、Fc受容体、例えばCD64、CD32A、CD32B、CD16、FcRn、またはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの結合ドメインは、トランスフェリン受容体、例えばCD71に特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの1つ以上の結合ドメインは、受容体チロシンキナーゼ、例えばEGFR、EGFRvIII、ErbB2、ErbB3、ErbB4、IGF1R、EphA2、c−Met、RON、またはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの1つ以上の結合ドメインは、TNFSFR、例えばTNFR1、TNFR2、TWEAKR、TACI、BAFF−R、BCMA、FAS、OX40、GITR、4−1−BB、LTbetaR、HVEM、RANK、またはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの1つ以上の結合ドメインは、ハイパーIL−6、IL−10、LIGHT、CD40、PDL1、PDL2、またはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの1つ以上の結合ドメインは、下記分子の1つのアゴニストである:IL−10、HLA−G、HGF、IL−35、PD−1、BTLA、TNFR1、TNFR2、DR4、DR5、TWEAKR、FAS、またはそれらの任意の組み合わせ。
結合ドメインは対象の標的に特異的に結合する任意のペプチドであり得る。結合ドメイン源としては、様々な種、例えばヒト、齧歯類、トリ、およびヒツジ由来の抗体可変領域(抗体、sFvs、scFvs、Fabs、または可溶性VHドメインもしくはドメイン抗体としてフォーマットすることができる)が挙げられる。追加の結合ドメイン源としては他の種、例えばラクダ科(ラクダ、ヒトコブラクダ、またはラマ由来; Ghahroudi et al. (1997) FEBS Letters414(3):521-526; Vincke et al. (2009) Journal of Biological Chemistry (2009)284:3273-3284; Hamers-Casterman et al. (1993) Nature, 363:446およびNguyen et al.(1998) J. Mol. Biol., 275:413)、テンジクザメ(Roux et al. (1998) Proc. Nat'l. Acad.Sci. (USA) 95:11804)、スポッティッドラットフィッシュ(Nguyen et al. (2002) Immunogenetics,54:39)、またはヤツメウナギ(Herrin et al., (2008) Proc. Nat'l. Acad. Sci. (USA)105:2040-2045およびAlder et al. (2008) Nature Immunology 9:319-327)由来の抗体の可変領域が挙げられる。これらの抗体は、重鎖可変領域のみを使用して、見かけ上、抗原結合領域を形成することができ、すなわち、これらの機能的抗体は、重鎖のみのホモダイマー(「重鎖抗体」と呼ばれる)である(Jesperset al. (2004) Nature Biotechnology 22:1161-1165; Cortez-Retamozo et al. (2004) Cancer Research 64:2853-2857; Baral et al. (2006) Nature Medicine12:580-584およびBarthelemy et al. (2008) Journal of Biological Chemistry283:3639-3654)。
この開示の結合ドメインが由来し得る例示的な抗CD3抗体としては、Cris−7モノクローナル抗体(Reinherz, E. L. et al. (eds.)、Leukocyte typing II., SpringerVerlag, New York, (1986))、BC3モノクローナル抗体 (Anasetti et al. (1990) J. Exp. Med.172:1691)、OKT3(Ortho multicenter Transplant Study Group (1985) N. Engl. J. Med.313:337)およびそれらの誘導体、例えばOKT3 ala−ala(Herold et al. (2003) J. Clin. Invest.11:409)、ビジリズマブ(Carpenter et al. (2002) Blood 99:2712)、および145−2C11モノクローナル抗体(Hirschet al. (1988) J. Immunol. 140: 3766)が挙げられる。例示的な抗TCR抗体はH57モノクローナル抗体である(Lavasaniet al. (2007) Scandinavian Journal of Immunology 65:39-47)。
この開示の別の結合ドメイン源は、ランダムペプチドライブラリをコードする配列または別の非抗体スカフォールドのループ領域中の操作された様々なアミノ酸をコードする配列を含み、例えばフィブリノーゲンドメイン(例えば、Weisel et al. (1985) Science230:1388を参照されたい)、クニッツドメイン(例えば、米国特許第6,423,498号を参照されたい)、アンキリン反復タンパク質(Binz et al.(2003) Journal of Molecular Biology 332:489-503およびBinz et al. (2004) NatureBiotechnology 22(5):575-582)、フィブロネクチン結合ドメイン(Richards et al. (2003) Journal ofMolecular Biology 326:1475-1488; Parker et al. (2005) Protein EngineeringDesign and Selection 18(9):435-444およびHackel et al. (2008) Journal of MolecularBiology 381:1238-1252)、システイン-ノットミニタンパク質(Vita et al. (1995) Proc. Nat'l. Acad.Sci. (USA) 92:6404-6408; Martin et al. (2002) Nature Biotechnology 21:71-76およびHuanget al. (2005) Structure 13:755-768)、テトラトリコペプチド反復ドメイン(Main et al. (2003)Structure 11:497-508およびCortajarena et al. (2008) ACS Chemical Biology3:161-166)、ロイシンリッチ反復ドメイン(Stumpp et al. (2003) Journal of Molecular Biology332:471-487)、リポカリンドメイン(例えば、国際公開第2006/095164号、Beste et al. (1999) Proc. Nat'l.Acad. Sci. (USA) 96:1898-1903およびSchonfeld et al. (2009) Proc. Nat'l. Acad. Sci.(USA) 106:8198-8203を参照されたい)、V様ドメイン(例えば、米国特許出願公開番号第2007/0065431号を参照されたい)、C型レクチンドメイン(Zelenskyand Gready (2005) FEBS J. 272:6179; Beavil et al. (1992) Proc. Nat'l. Acad.Sci. (USA) 89:753-757およびSato et al. (2003) Proc. Nat'l. Acad. Sci. (USA)100:7779-7784)、mAbまたはFCAB(商標)(例えば、PCT 特許出願公開番号第2007/098934号;国際公開第2006/072620号を参照されたい)、または同様のもの(Nordet al. (1995) Protein Engineering 8(6):601-608; Nord et al. (1997) NatureBiotechnology 15:772-777; Nord et al. (2001) European Journal of Biochemistry268(15):4269-4277およびBinz et al. (2005) Nature Biotechnology 23:1257-1268)である。
この開示の結合ドメインは、本明細書で記載されるように、または当技術分野では知られている様々な方法により作製することができる(例えば、米国特許第6,291,161号および第6,291,15号を参照されたい)。例えば、この開示の結合ドメインは、対象の標的に特異的に結合するFabフラグメントに対しFabファージライブラリをスクリーニングすることにより同定され得る(Hoet et al. (2005) Nature Biotechnol. 23:344を参照されたい)。さらに、対象の標的を免疫原として都合のよい系(例えば、マウス、HUMABマウス(登録商標)、TC MOUSE(商標)、KM−MOUSE(登録商標)、ラマ、ニワトリ、ラット、ハムスター、ウサギ、など)において使用するハイブリドーマ開発のための従来の戦略は、この開示の結合ドメインを開発するために使用することができる。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは、CD86結合ドメイン、例えばCTLA4外部ドメイン、CD28外部ドメイン、またはCD86に特異的な免疫グロブリン可変領域結合ドメイン(例えばscFv)(例えば、モノクローナル抗体3D1またはFUN1由来)を含む。いくつかの実施形態では、全未満の外部ドメインが使用される。例えば、CD86に結合し、CD86のCD28への結合を防止するCTLA4外部ドメイン内のドメインが使用され得る。CD86結合ドメインは、CD86のCD28への結合をブロックし、よって、T細胞活性化を下方制御することができる。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーはIL−10アゴニスト、例えばIL−10、モノIL−10、またはその機能的領域を含む。「モノIL−10」は、分子の2つのサブドメイン(アミノおよびカルボキシル末端ドメイン)を分離する短いリンカー(GGGSGG、配列番号760)を有し、よってこれらのサブドメインが分子内ダイマーを形成することができる、IL−10分子を示す。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーはHLA−Gアゴニスト、例えばHLA−G5、HLA−G1、HLA−Gムテイン、またはその機能的領域;HLA−G5、HLA−G1またはHLA−Gムテインの外部ドメイン;あるいILT2、ILT4またはKIR2DL4に特異的な免疫グロブリン可変領域結合ドメイン(例えばscFv)を含む。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーはHGFアゴニスト、例えばHGFまたはそのサブドメインを含む。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーはIL35アゴニスト、例えばIL35RもしくはIL35に特異的な免疫グロブリン可変領域結合ドメイン(例えばscFv)、またはその機能的領域を含む。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは、LIGHTアンタゴニスト、例えばLIGHTに特異的な免疫グロブリン可変領域結合ドメイン(例えばscFv)、またはHVEM外部ドメインあるいはその機能的領域を含む。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーはPD−1アゴニスト、例えばPD−1に特異的な免疫グロブリン可変領域結合ドメイン(例えばscFv)、またはPD−1リガンド(例えばPD−L1またはPD−L2)あるいはその機能的領域を含む。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーはBTLAアゴニスト、例えばBTLAに特異的な免疫グロブリン様可変領域結合ドメイン(例えばscFv)、またはHVEM外部ドメインあるいはその機能的領域を含む。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーはGITRLアンタゴニスト、例えばGITRLに特異的な免疫グロブリン様可変領域結合ドメイン(例えばscFv)、またはGITR外部ドメイン、可溶性GITR、あるいはその機能的領域を含む。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーはCD40アンタゴニスト、例えばCD40に特異的な免疫グロブリン様可変領域結合ドメイン(例えばscFv)を含む。
いくつかの実施形態では、結合ドメインは、対象の標的に特異的なVHおよびVL領域を含む1本鎖Fvフラグメント(scFv)である。ある実施形態では、VおよびVドメインはヒトである。例示的なVH領域としては、配列番号106で示される2E12(抗CD28)scFvのVH領域、配列番号184で示されるP2C2(抗CD79b)scFvのVH領域、配列番号258で示される5D5(抗c−Met)scFvのVH領域、配列番号80で示されるA2(抗ハイパーIL−6)scFvのVH領域、配列番号92で示される3D1(抗CD86)scFvのVH領域、配列番号100で示されるMET021(抗c−Met)scFvのVH領域、配列番号103で示されるG19−4(抗CD3)scFvのVH領域、配列番号117で示されるHD37(抗CD19)scFvのVH領域、配列番号121で示されるM0042(抗HLA−DR)scFvのVH領域、配列番号828で示されるBMA031(抗TCR)scFvのVH領域、配列番号831で示されるOKT3−M(抗CD3)scFvのVH領域、および配列番号835で示されるHuM291(抗CD3)scFvのVH領域が挙げられる。A2(抗ハイパーIL−6)および3D1(抗CD86)scFvのVH領域をコードするヌクレオチド配列は、それぞれ配列番号79および91で示される。
例示的なVLドメインは、配列番号107で示される2E12(抗CD28)scFvのVL領域、配列番号182で示されるP2C2(抗CD79b)scFvのVL領域、配列番号259で示される5D5(抗c−Met)scFvのVL領域、配列番号84で示されるA2(抗ハイパーIL−6)scFvのVL領域、配列番号96で示される3D1(抗CD86)scFvのVL領域、配列番号101で示されるMET021(抗c−Met)scFvのVL領域、配列番号104で示されるG19−4(抗CD3)scFvのVL領域、配列番号119で示されるHD37(抗CD19)scFvのVL領域、配列番号122で示されるM0042(抗HLA−DR)scFvのVL領域、配列番号829で示されるBMA031(抗TCR)scFvのVL領域、配列番号833で示されるOKT3−M(抗CD3)scFvのVL領域、および配列番号836で示されるHuM291(抗CD3)scFvのVL領域である。A2(抗ハイパーIL−6)および3D1(抗CD86)scFvのVL領域をコードするヌクレオチド配列はそれぞれ、配列番号83および95で示される。
いくつかの実施形態では、結合ドメインは、TCR複合体またはその構成要素に特異的なVおよびVドメインを含む1本鎖Fvフラグメント(scFv)である。ある実施形態では、VおよびVドメインはヒトまたはヒト化VおよびVドメインである。例示的なVドメインとしては、それぞれ、配列番号301、303、313、および317で示されるBC3(抗CD3)V、OKT3(抗CD3)V、H57(抗TCR)V、および2C11(抗CD3)Vドメインが挙げられる。さらなる例示的なVドメインとしては、Cris−7(抗CD3)Vドメイン、例えば配列番号327および331〜333で示されるものが挙げられる。例示的なVドメインはそれぞれ、配列番号302、304、315および318で示される、BC3(抗CD3)V、OKT3(抗CD3)V、H57(抗TCR)V、および2C11(抗CD3)Vドメインである。さらなる例示的なVドメインとしては、Cris−7(抗CD3)Vドメイン、例えば配列番号328、329および330で示されるものが挙げられる。
ある実施形態では、結合ドメインは軽鎖可変領域(V)もしくは重鎖可変領域(V)のアミノ酸配列、または両方に少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%、少なくとも99.5%、または100%同一である配列を含み、またはそれであり、ここで、各CDRは、対象の標的(例えば、c−Met、RON、CD28、CD79b、CD3ε、TCRα、TCRβ、ハイパーIL−6、CD86、CD19、およびHLA−DR)に特異的に結合するモノクローナル抗体もしくはフラグメントまたはその誘導体から0の変化またはせいぜい1、2、もしくは3つの変化を有し、そのような変異体または誘導体は依然としてその標的に結合する。
ある実施形態では、本開示の結合ドメインVHまたはVL領域は、公知のモノクローナル抗体のVHまたはVLから誘導することができ、またはそれらに基づくことができ、公知のモノクローナル抗体のVHまたはVLと比較した場合、1つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10)の挿入、1つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10)の欠失、1つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10)のアミノ酸置換(例えば、保存的アミノ酸置換または非保存的アミノ酸置換)、あるいは上記変化の組み合わせを含む。挿入(複数可)、欠失(複数可)または置換(複数可)は、VH領域のいずれの場所、例えば、この領域のアミノまたはカルボキシ末端あるいは両端にあってもよく、ただし、各CDRが0の変化またはせいぜい1、2、もしくは3つの変化を有すること、修飾VHまたはVL領域を含む結合ドメインが、野生型結合ドメインとほぼ同じ親和性でその標的に依然として特異的に結合することができることを条件とする。
VHおよびVLドメインは、いずれかの配向で(すなわち、アミノ末端からカルボキシル末端へ、VH−VLまたはVL−VH)配列させることができ、スペーサ機能を提供することができるアミノ酸配列(例えば、約5〜約35アミノ酸の長さを有する)により結合させることができ、よって、2つのサブ結合ドメインは相互作用して機能的結合ドメインを形成することができる。ある実施形態では、VHおよびVLドメインを結合させるアミノ酸配列(本明細書では、「リンカー」とも呼ばれる)としては、(GlySer)ファミリーに属するもの、例えば(GlySer)(GlySer)、(GlySer)(GlySer)、(GlySer)(GlySer)、または(GlySer)が挙げられ、ここで、nは1〜5の整数である。ある実施形態では、リンカーはGGGGSGGGGS GGGGS (配列番号183)またはGGGGSGGGGSGGGGSGGGGS(配列番号108)である。追加の例示的なリンカーはGGGGSGGGGSGGGGAS(配列番号739)である。ある実施形態では、これらの(GlySer)に基づくリンカーは、結合ドメインにおいてVHおよびVLドメインを結合するために使用されるが、結合ドメインを免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインまたはFc領域部分に結合するためには使用されない。
CD28に特異的な例示的な結合ドメインとしては配列番号109で示される2E12scFvが挙げられ、CD79bに特異的な結合ドメインとしては配列番号185で示されるP2C2scFvが挙げられ;c−Metに特異的な結合ドメインとしては配列番号257で示される5D5scFvが挙げられ;RONに特異的な結合ドメインとしては配列番号261で示される4C04scFvおよび配列番号265で示される11H09scFvが挙げられ;ハイパーIL−6に特異的な結合ドメインとしては配列番号86で示されるA2scFvが挙げられ;CD86に特異的な結合ドメインとしては配列番号98で示される3D1scFvが挙げられ;HLA−DRに特異的な結合ドメインとしては配列番号120で示されるM0042scFvが挙げられ;CD3に特異的な結合ドメインとしては配列番号102で示されるG19−4scFv、配列番号834で示されるOKT3−MscFv、配列番号837で示されるHuM291scFvが挙げられ;CD19に特異的な結合ドメインとしては配列番号105で示されるH37scFvが挙げられ;c−Metに特異的な結合ドメインとしては配列番号120で示されるMET021 scFvが挙げられる(それぞれ、配列番号296〜29および464〜466で示される軽鎖CDR1、CDR2、CDR3ならびに重鎖CDR1、CDR2およびCDR3を有する)。A2(抗ハイパーIL6)および3D1(抗CD86)scFvをコードするヌクレオチド配列はそれぞれ、配列番号85および97において示される。TCR複合体またはその構成要素に結合する例示的な結合ドメインとしては、配列番号830で示されるBMA031scFvならびに配列番号310、311、312、319、および334〜340で示される他のscFvが挙げられる。
追加の例示的な結合ドメインとしては、配列番号88で示されるPDL2外部ドメインおよび配列番号90で示されるモノIL−10が挙げられる。PDL2外部ドメインおよびモノIL−10をコードするヌクレオチド配列はそれぞれ、配列番号87および89で示される。
4C04(抗RON)scFvの軽鎖アミノ酸配列は、配列番号602で示され、そのCDR1、CDR2、およびCDR3はそれぞれ、配列番号604〜606で示される。4C04(抗RON)scFvの重鎖アミノ酸配列は配列番号603で示され、そのCDR1、CDR2、およびCDR3はそれぞれ、配列番号607〜609で示される。
11H09(抗RON)scFvの軽鎖アミノ酸配列は配列番号610で示され、そのCDR1、CDR2、およびCDR3はそれぞれ、配列番号612〜614で示される。11H09(抗RON)scFvの重鎖アミノ酸配列は、配列番号611で示され、そのCDR1、CDR2、およびCDR3はそれぞれ、配列番号615〜617で示される。
結合ドメインは本開示の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端またはカルボキシル末端のいずれかに配置され得る。ある実施形態では、結合ドメインは、1本鎖ポリペプチドのアミノ末端に配置される。ある他の実施形態では、結合ドメインは、1本鎖ポリペプチドのカルボキシル末端に配置される。ある他の実施形態では、結合ドメインは、1本鎖ポリペプチドのアミノおよびカルボキシル末端の両方に配置される。
ヘテロ二量化ドメイン
上記で示されるように、本開示のポリペプチドヘテロダイマーは、各ポリペプチド鎖中に免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインを含む。ポリペプチドヘテロダイマーの2つの1本鎖ポリペプチド中の免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは互いに異なり、よって、両方の鎖のヘテロ二量化を促進し、いずれかの鎖のホモ二量体化を最小に抑えるために異なって修飾され得る。実施例で示されるように、本明細書で提供される免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、異なるポリペプチド間での効率的なヘテロ二量化を可能にし、得られたポリペプチドヘテロダイマーの精製を容易にする。
本明細書で提供されるように、本開示による2つの異なる1本鎖ポリペプチド(例えば、1つは短く、1つは長い)のヘテロ二量化を促進するのに有用な免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインとしては、免疫グロブリンCH1およびCLドメイン、例えば、ヒトCH1およびCLドメインが挙げられる。ある実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは野生型CH1領域、例えば野生型IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、またはIgM CH1領域である。さらなる実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、それぞれ、配列番号114、186〜192および194で示される、野生型ヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、またはIgM CH1領域である。ある実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、配列番号114で示される野生型ヒトIgG1 CH1領域である。
さらなる実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、変化免疫グロブリンCH1領域、例えば変化IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2 IgD、IgE、またはIgM CH1領域である。ある実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、またはIgM CH1領域である。さらに別の実施形態では、野生型免疫グロブリンCLドメイン(例えば、ヒトCL)とのジスルフィド結合の形成に関与する野生型CH1領域(例えば、ヒトCH1)のシステイン残基は、変化免疫グロブリンCH1領域では欠失または置換されており、よって、ジスルフィド結合は変化CH1領域と野生型CLドメインの間では形成されない。
ある実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは野生型CLドメイン、例えば野生型Cκドメインまたは野生型Cλドメインである。特定の実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインはそれぞれ、配列番号112および113で示される野生型ヒトCκまたはヒトCλドメインである。さらなる実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、変化免疫グロブリンCLドメイン、例えば変化CκまたはCλドメイン、例えば、変化ヒトCκまたはヒトCλドメインである。
ある実施形態では、野生型免疫グロブリンCH1領域(例えば、ヒトCH1)とのジスルフィド結合の形成に関与する野生型CLドメイン(例えば、ヒトCL)システイン残基は、変化免疫グロブリンCLドメインでは欠失または置換されている。そのような変化CLドメインはさらに、それらのアミノ末端でのアミノ酸欠失を含み得る。例示的なCκドメインは、配列番号141で示され、野生型ヒトCkドメインの最初のアルギニンおよび最後のシステインは両方とも欠失している。ある実施形態では、野生型ヒトCkドメインの最後のシステインのみが変化Ckドメインで欠失しているが、というのも、野生型ヒトCkドメインから欠失している最初のアルギニンは、そのカルボキシル末端にアルギニンを有し、変化Ckドメインのアミノ末端を別のドメイン(例えば、Fc領域部分)と結合するリンカーにより提供され得るからである。例示的なCλドメインは、配列番号140で示され、この場合、野生型ヒトCλドメインの最初のアルギニンが欠失しており、CH1領域におけるシステインとのジスルフィド結合の形成に関与するシステインはセリンにより置換される。
さらなる実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、野生型Cκドメインに比べ、Cκ−Cκインターフェースでの鎖間−水素結合ネットワークの形成に関与し得る位置で、1つ以上のアミノ酸置換を含む変化Cκドメインである。例えば、ある実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、異なるアミノ酸で置換されたN29、N30、Q52、V55、T56、S68またはT70位で1つ以上のアミノ酸を有する変化ヒトCκドメインである。アミノ酸の番号付けは、配列番号141で示される変化ヒトCκ配列におけるそれらの位置に基づく。ある実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、N29、N30、V55、またはT70位で1、2、3または4アミノ酸置換を有する変化ヒトCκドメインである。上記位置で置換基として使用されるアミノ酸は、アラニン、またはバルク側鎖部分を有するアミノ酸残基、例えばアルギニン、トリプトファン、チロシン、グルタミン酸、グルタミン、またはリシンとすることができる。上記位置(例えば、N30)で野生型ヒトCk配列のアミノ酸残基を置換するために使用され得る追加のアミノ酸残基としては、アスパラギン酸、メチオニン、セリンおよびフェニルアラニンが挙げられる。例示的な変化ヒトCκドメインは、配列番号142〜178で示される。変化ヒトCκドメインは、CH1領域とのヘテロ二量化を促進するが、別のCκドメインとのホモ二量体化を最小に抑えるものである。代表的な変化ヒトCκドメインは、配列番号160(N29W V55A T70A)、161(N29Y V55A T70A)、202(T70E N29A N30A V55A)、167(N30R V55A T70A)、168(N30K V55A T70A)、170(N30E V55A T70A)、172(V55R N29A N30A)、175(N29W N30Y V55A T70E)、176(N29Y N30Y V55A T70E)、177(N30E V55A T70E)、178(N30Y V55A T70E)、838(N30D V55A T70E)、839(N30M V55A T70E)、840(N30S V55A T70E)、および841(N30F V55A T70E)で示される。
ある実施形態では、本明細書で記載されるCkドメインにおける突然変異に加えて、またはその代わりに、ポリペプチドヘテロダイマーの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(すなわち、免疫グロブリンCH1およびCLドメイン)のどちらも突然変異を有し、よって、得られた免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、変異部位のアミノ酸残基間で塩橋(すなわち、イオン相互作用)を形成する。例えば、ポリペプチドヘテロダイマーの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、変異Ckドメインと組み合わされた変異CH1ドメインとしてもよい。変異CH1ドメインでは、野生型ヒトCH1ドメインの68位のバリン(V68)が負電荷を有するアミノ酸残基(例えば、アスパラギン酸またはグルタミン酸)により置換され、最初のアルギニンおよび最後のシステインが欠失している変異ヒトCkドメインの2位のロイシン(L2)が正電荷を有するアミノ酸残基(例えば、リシン、アルギニンまたはヒスチジン)により置換される。得られた変異CH1ドメインの負電荷を有するアミノ酸残基と得られた変異Ckドメインの正電荷を有するアミノ酸残基との間の電荷−電荷相互作用は塩橋を形成し、変異CH1およびCkドメイン間のヘテロダイマーインターフェースを安定化する。また、野生型CH1のV68は正電荷を有するアミノ酸残基により置換することができ、最初のアルギニンおよび最後のシステインが欠失している変異ヒトCkドメインのL2は、負電荷を有するアミノ酸残基により置換することができる。V68が負または正電荷のいずれかを有するアミノ酸により置換された例示的な変異CH1配列は配列番号844および845で示される。L2が負または正電荷のいずれかを有するアミノ酸により置換された例示的な変異Ck配列が配列番号842および843で示される。

CH1ドメインのV68およびCkドメインのL2における突然変異に加えてまたはその代わりに、ヒトCH1ドメインのV68およびヒトCkドメインのL2以外の位置が、アミノ酸間のイオン相互作用を生成させる反対電荷を有するアミノ酸により置換され得る。そのような位置は、任意の好適な方法、例えばランダム変異誘発、CH1−Ckインターフェースのアミノ酸残基を同定するためのCH1−Ck対の結晶構造の分析、および一組の基準(例えば、イオン相互作用に関与する傾向、潜在的パートナー残基への近接、など)を用いたCH1−Ckインターフェースでのアミノ酸残基間の好適な位置のさらなる同定により同定することができる。

ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーは、一対の免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインしか含まない。例えば、ポリペプチドヘテロダイマーの第1の鎖は、CH1領域を免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインとして含むことができ、第2の鎖はCLドメイン(例えば、CκまたはCλ)を免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインとして含むことができる。また、第1の鎖はCL領域(例えば、CκまたはCλ)を免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインとして含むことができ、第2の鎖はCH1領域を免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインとして含むことができる。本明細書で説明されるように、第1および第2の鎖の免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、結合してこの開示のポリペプチドヘテロダイマーを形成することができる。
ある他の実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーは2対の免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインを有し得る。例えば、ポリペプチドヘテロダイマーの第1の鎖は、2つのCH1領域を含むことができ、一方、第2の鎖は第1の鎖中の2つのCH1領域と結合する2つのCLドメインを含むことができる。また、第1の鎖は2つのCLドメインを含むことができ、一方、第2の鎖は第1の鎖中の2つのCLドメインと結合する2つのCH1領域を有することができる。ある実施形態では、第1の鎖ポリペプチドはCH1領域およびCLドメインを含み、一方、第2の鎖ポリペプチドは、それぞれ、第1の鎖ポリペプチドのCH1領域およびCLドメインと結合するCLドメインおよびCH1領域を含む。
ポリペプチドヘテロダイマーが、1つのヘテロ二量化対のみ(すなわち、各鎖中1つの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン)を含む実施形態では、各鎖の免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、その鎖のFc領域部分へのアミノ末端に配置され得る。また、各鎖中の免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、その鎖のFc領域部分へのカルボキシル末端に配置され得る。
ポリペプチドヘテロダイマーが2つのヘテロ二量化対(すなわち、各鎖中2つの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン)を含む実施形態では、各鎖中の免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインはどちらも、その鎖のFc領域部分へのアミノ末端に配置され得る。また、各鎖中の免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインはどちらも、その鎖のFc領域部分へのカルボキシル末端に配置され得る。さらなる実施形態では、各鎖中の1つの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインは、その鎖のFc領域部分へのアミノ末端に配置され得、一方、各鎖の他の免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインはその鎖のFc領域部分へのカルボキシル末端に配置され得る。言い換えれば、それらの実施形態では、Fc領域部分は、各鎖の2つの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン間に挿入される。
Fc領域部分
本明細書で示されるように、本開示のポリペプチドヘテロダイマーは、各ポリペプチド鎖中にFc領域定常ドメイン部分(Fc領域部分とも呼ばれる)を含む。Fc領域部分を含むと、被験体への投与後の循環からのヘテロダイマーのクリアランスが遅くなる。突然変異または他の変化により、Fc領域部分はさらに、ヘテロダイマーポリペプチドエフェクター機能(例えば、ADCC、ADCP、CDC、補体結合およびFc受容体への結合)の比較的容易な調節を可能にし、これらは、当技術分野で知られているおよび本明細書で記載されるように、処置される疾患によって増加または減少させることができる。ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーのFc領域部分は、これらのエフェクター機能の1つ以上を媒介することができる。
本開示のポリペプチドヘテロダイマーの一部を形成する1本鎖ポリペプチド中に存在するFc領域部分は、CH2ドメイン、CH3ドメイン、CH4ドメインまたはそれらの任意の組み合わせを含み得る。例えば、Fc領域部分は、CH2ドメイン、CH3ドメイン、CH2およびCH3ドメインの両方、CH3およびCH4ドメインの両方、2つのCH3ドメイン、CH4ドメイン、または2つのCH4ドメインを含み得る。
本開示のヘテロダイマーの1本鎖ポリペプチドのFc領域部分を形成し得るCH2ドメインは、ある免疫グロブリンクラスまたはサブクラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、またはIgD)由来の、および様々な種(ヒト、マウス、ラット、および他の哺乳動物を含む)由来の野生型免疫グロブリンCH2ドメインまたはその変化免疫グロブリンCH2ドメインとすることができる。
ある実施形態では、CH2ドメインは野生型ヒト免疫グロブリンCH2ドメイン、例えば、それぞれ、配列番号115、199〜201および195〜197で示される、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、またはIgDの野生型CH2ドメインである。ある実施形態では、CH2ドメインは、配列番号115で示される野生型ヒトIgG1 CH2ドメインである。
ある実施形態では、CH2ドメインは、297位のアスパラギンでのアミノ酸置換(例えば、アスパラギンからアラニンへ)を含む変化免疫グロブリンCH2領域(例えば、変化ヒトIgG1 CH2ドメイン)である。そのようなアミノ酸置換は、この部位でのグリコシル化を減少または排除し、FcγRおよびC1qへの効率的なFc結合を抑止する。297位でのAsnからAlaへの置換を有する変化ヒトIgG1 CH2ドメインの配列は、配列番号324で示される。
ある実施形態では、CH2ドメインは、234〜238位で少なくとも1つの置換または欠失を含む変化免疫グロブリンCH2領域(例えば、変化ヒトIgG1 CH2ドメイン)である。例えば、免疫グロブリンCH2領域は、234、235、236、237または238位、234および235位、234および236位、234および237位、234および238位、234〜236位、234、235および237位、234、236および238位、234、235、237、および238位、236〜238位での1置換、または234〜238位での2、3、4、もしくは5つのアミノ酸の任意の他の組み合わせを含むことができる。加えてあるいはその代わりに、変化CH2領域は、234〜238位で、例えば、236位または237位の1つで1つ以上(例えば、2、3、4、または5)のアミノ酸欠失を含むことができ、他の位置は置換される。上記突然変異(複数可)は、変化CH2ドメインを含むポリペプチドヘテロダイマーの抗体依存細胞媒介細胞毒性(ADCC)活性またはFc受容体結合能力を減少または排除する。ある実施形態では234〜238位の1つ以上のアミノ酸残基は、1つ以上のアラニン残基で置換されている。さらなる実施形態では、234〜238位のアミノ酸残基の1つのみが欠失しており、234〜238位の残りのアミノ酸の1つ以上が、別のアミノ酸(例えば、アラニンまたはセリン)で置換され得る。
ある他の実施形態では、CH2ドメインは、253、310、318、320、322、および331位での1つ以上のアミノ酸置換を含む変化免疫グロブリンCH2領域(例えば、変化ヒトIgG1 CH2ドメイン)である。例えば、免疫グロブリンCH2領域は、253、310、318、320、322、または331位、318および320位、318および322位、318、320および322位での一置換、または253、310、318、320、322、および331位での2、3、4、5、もしくは6つのアミノ酸の任意の他の組み合わせを含むことができる。上記突然変異(複数可)は、変化CH2ドメインを含むポリペプチドヘテロダイマーの補体依存性細胞毒性(CDC)を減少または排除する。
ある他の実施形態では、297位でのアミノ酸置換に加えて、変化CH2領域(例えば、変化ヒトIgG1 CH2ドメイン)はさらに、234〜238位での1つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)の追加の置換を含むことができる。例えば、免疫グロブリンCH2領域は、234および297位、234、235および297位、234、236および297位、234〜236および297位、234、235、237および297位、234、236、238および297位、234、235、237、238および297位、236〜238および297位での一置換、または297位に加えて234〜238位での2、3、4、または5つのアミノ酸の任意の組み合わせを含むことができる。加えてまたはその代わりに、変化CH2領域は234〜238位、例えば236位または237位での1つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)のアミノ酸欠失を含み得る。追加の突然変異(複数可)は、変化CH2ドメインを含むポリペプチドヘテロダイマーの抗体依存細胞媒介細胞毒性(ADCC)活性またはFc受容体結合能力を減少または排除する。ある実施形態では、234〜238位の1つ以上でのアミノ酸残基は、1つ以上のアラニン残基と置換されている。さらなる実施形態では、234〜238位でのアミノ酸残基の1つのみが欠失しており、234〜238位の残りのアミノ酸の1つ以上が、別のアミノ酸(例えば、アラニンまたはセリン)で置換され得る。
ある実施形態では、234〜238位での1つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)のアミノ酸置換に加えて、本開示の融合タンパク質中の変異CH2領域(例えば、変化ヒトIgG1 CH2ドメイン)は、補体結合に関与する1つ以上の位置(例えば、I253、H310、E318、K320、K322、またはP331位)で1つ以上(例えば、2、3、4、5、または6つ)の追加のアミノ酸置換(例えば、アラニンによる置換)を含み得る。変異免疫グロブリンCH2領域の例としては、234、235、237(存在する場合)、318、320および322位でのアラニン置換を有するヒトIgG1、IgG2、IgG4およびマウスIgG2a CH2領域が挙げられる。例示的な変異免疫グロブリンCH2領域はL234、L235、G237、E318、K320、およびK322でのアラニン置換を有するマウスIGHG2c CH2領域(配列番号314)である。
さらに別の実施形態では、297位でのアミノ酸置換および234〜238位での追加の欠失(複数可)または置換(複数可)に加えて、変化CH2領域(例えば、変化ヒトIgG1 CH2ドメイン)はさらに、253、310、318、320、322、および331位での1つ以上(例えば、2、3、4、5、または6つ)の追加の置換を含むことができる。例えば、免疫グロブリンCH2領域は、(1)297位での置換、(2)234〜238位での1つ以上の置換もしくは欠失またはその組み合わせ、およびI253、H310、E318、K320、K322、およびP331位での1つ以上(例えば、2、3、4、5、または6つ)のアミノ酸置換、例えばE318、K320およびK322位での1、2、3つの置換を含むことができる。上記位置でのアミノ酸は、アラニンまたはセリンで置換され得る。
ある実施形態では、免疫グロブリンCH2領域ポリペプチドは下記を含む:(i)297位のアスパラギンでのアミノ酸置換および234、235、236または237位での1つのアミノ酸置換;(ii)297位のアスパラギンでのアミノ酸置換および234〜237位の2つでのアミノ酸置換;(iii)297位のアスパラギンでのアミノ酸置換および234〜237位の3つでのアミノ酸置換;(iv)297位のアスパラギンでのアミノ酸置換、234、235および237位でのアミノ酸置換、および236位でのアミノ酸欠失;(v)234〜237位の3つでのアミノ酸置換および318、320および322位でのアミノ酸置換;または(vi)234〜237位の3つでのアミノ酸置換、236位でのアミノ酸欠失、ならびに318、320および322位でのアミノ酸置換。
297位のアスパラギンでのアミノ酸置換を有する例示的な変化免疫グロブリンCH2領域としては下記が挙げられる:L234、L235、G237およびN297でのアラニン置換およびG236での欠失を有するヒトIgG1 CH2領域(配列番号325)、V234、G236およびN297でのアラニン置換を有するヒトIgG2 CH2領域(配列番号326)、F234、L235、G237およびN297でのアラニン置換およびG236の欠失を有するヒトIgG4 CH2領域(配列番号322)、F234およびN297でのアラニン置換を有するヒトIgG4 CH2領域(配列番号343)、L235およびN297でのアラニン置換を有するヒトIgG4 CH2領域(配列番号344)、G236およびN297でのアラニン置換を有するヒトIgG4 CH2領域(配列番号345)、ならびにG237およびN297でのアラニン置換を有するヒトIgG4 CH2領域(配列番号346)。
ある実施形態では、上記アミノ酸置換に加えて、変化CH2領域(例えば、変化ヒトIgG1 CH2ドメイン)は、上記位置以外の1つ以上の位置での1つ以上の追加のアミノ酸置換を含み得る。そのようなアミノ酸置換は保存的または非保存的アミノ酸置換であり得る。例えば、ある実施形態では、P233は、変化IgG2 CH2領域ではE233に変化され得る(例えば、配列番号326を参照されたい)。加えてまたはその代わりに、ある実施形態では、変化CH2領域は、1つ以上のアミノ酸挿入、欠失、または両方を含み得る。挿入(複数可)、欠失(複数可)または置換(複数可)は、免疫グロブリンCH2領域中のどこにあってもよく、例えば、CH2領域を別の領域(例えば、結合ドメインまたは免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン)とヒンジを介して結合することにより得られる野生型免疫グロブリンCH2領域のN−またはC末端にある。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマー中の変化CH2領域は、野生型免疫グロブリンCH2領域、例えば、野生型ヒトIgG1、IgG2、もしくはIgG4、またはマウスIgG2a(例えば、IGHG2c)のCH2領域に少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一である配列を含む、またはそのような配列である。
本開示のポリペプチドヘテロダイマー中の変化免疫グロブリンCH2領域は、様々な種(ヒト、マウス、ラット、および他の哺乳動物を含む)由来の様々な免疫グロブリンアイソタイプ、例えばIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、およびIgDのCH2領域から誘導され得る。ある実施形態では、本開示の融合タンパク質中の変化免疫グロブリンCH2領域は、ヒトIgG1、IgG2もしくはIgG4、またはマウスIgG2a(例えば、IGHG2c)のCH2領域由来としてもよく、その配列は、配列番号115、199、201および320で示される。
ある実施形態では、変化CH2ドメインは、235、318、320、および322位でのアラニン置換、および任意でN297突然変異(例えば、アラニンへ)を有するヒトIgG1 CH2ドメイン(すなわち、L235A、E318A、K320AおよびK322A置換を有するヒトIgG1 CH2ドメイン)(配列番号595)である。ある他の実施形態では、変化CH2ドメインは、234、235、237、318、320および322位でのアラニン置換、および任意でN297突然変異(例えば、アラニンへ)を有するヒトIgG1 CH2ドメイン(すなわち、L234A、L235A、G237A、E318A、K320AおよびK322A置換を有するヒトIgG1 CH2ドメイン)(配列番号596)である。
ある実施形態では、変化CH2ドメインは、免疫学的活性、例えばADCC、ADCP、CDC、補体結合、Fc受容体結合、またはそれらの任意の組み合わせを増強する当技術分野で知られている突然変異を有する変化ヒトIgG1 CH2ドメインである。
本開示のヘテロダイマーの1本鎖ポリペプチドのFc領域部分を形成し得るCH3ドメインは、様々な種(ヒト、マウス、ラット、および他の哺乳動物を含む)のある免疫グロブリンクラスまたはサブクラス(例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、IgM)由来の野生型免疫グロブリンCH3ドメインまたはその変化免疫グロブリンCH3ドメインとすることができる。ある実施形態では、CH3ドメインは、野生型ヒト免疫グロブリンCH3ドメイン、例えば、それぞれ、配列番号116、208〜210、204〜207、および212で示される、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、またはIgMの野生型CH3ドメインである。ある実施形態では、CH3ドメインは、配列番号116で示される野生型ヒトIgG1 CH3ドメインである。ある実施形態では、CH3ドメインは、変化ヒト免疫グロブリンCH3ドメイン、例えば、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、またはIgM抗体の野生型CH3ドメインに基づく、または由来する変化CH3ドメインである。例えば、変化CH3ドメインは、H433およびN434位(位置は、EUナンバリングに従い番号付けされる)での1または2つの突然変異を有するヒトIgG1 CH3ドメインとすることができる。そのような位置での突然変異は、補体結合に関与し得る。ある他の実施形態では、変化CH3ドメインは、F405またはY407位での1つまたは2つのアミノ酸置換を有するヒトIgG1 CH3ドメインとすることができる。そのような位置でのアミノ酸は、別のCH3ドメインとの相互作用に関与する。ある実施形態では、変化CH3ドメインは、その最後のリシンが欠失している変化ヒトIgG1 CH3ドメインとすることができる。この変化CH3ドメインの配列は、配列番号761で示される。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは、いわゆる「ノブイントゥホール(knobs-into-holes)」突然変異を含むCH3対を含む(Marvinand Zhu, Acta Pharmacologica Sinica 26:649-58, 2005; Ridgway et al., ProteinEngineering 9:617-21, 1966を参照されたい)。より詳細には、突然変異は2つのCH3ドメインの各々中に導入することができ、そのため、CH3/CH3結合のために要求される立体的相補性は、これらの2つのCH3ドメインに、互いに強制的に対形成させる。例えば、ポリペプチドヘテロダイマーの1つの1本鎖ポリペプチド中のCH3ドメインは、T366W突然変異(「ノブ」突然変異、これは小さなアミノ酸を大きなもので置換する)を含むことができ、ポリペプチドヘテロダイマーの他の1本鎖ポリペプチド中のCH3ドメインは、Y407A突然変異(「ホール」突然変異、これは、大きなアミノ酸を小さなもので置換する)を含むことができる。他の例示的なノブイントゥホール突然変異としては、(1)1つのCH3ドメイン中のT366Y突然変異および他のCH3ドメイン中のY407T、ならびに(2)1つのCH3ドメイン中のT366W突然変異および他のCH3ドメイン中のT366S、L368AおよびY407V突然変異が挙げられる。
本開示のヘテロダイマーの1本鎖ポリペプチドのFc領域部分を形成し得るCH4ドメインは、IgEまたはIgM分子由来の野生型免疫グロブリンCH4ドメインまたはその変化免疫グロブリンCH4ドメインとすることができる。ある実施形態では、CH4ドメインは、野生型ヒト免疫グロブリンCH4ドメイン、例えば、それぞれ、配列番号213および214で示されるヒトIgEおよびIgM分子の野生型CH4ドメインである。ある実施形態では、CH4ドメインは、変化ヒト免疫グロブリンCH4ドメイン、例えば、ヒトIgEまたはIgM分子のCH4ドメインに基づく、または由来する変化CH4ドメインであり、これは、IgEまたはIgM Fc領域と関連することが知られている免疫学的活性を増加または減少させる突然変異を有する。
ある実施形態では、本開示のヘテロダイマー中のFc領域定常ドメイン部分は、CH2、CH3またはCH4ドメインの組み合わせ(すなわち、CH2、CH3およびCH4から選択される1を超える定常サブドメイン)を含む。例えば、Fc領域部分は、CH2およびCH3ドメインまたはCH3およびCH4ドメインを含み得る。ある他の実施形態では、Fc領域部分は、2つのCH3ドメインを含み、CH2またはCH4ドメインを含まない(すなわち、2つ以上のCH3のみ)可能性がある。Fc領域部分を形成する複数の定常サブドメインは、同じ免疫グロブリン分子、または同じクラスもしくはサブクラスの免疫グロブリン分子に基づく、または由来する可能性がある。ある実施形態では、Fc領域部分はIgG CH2CH3(例えば、IgG1 CH2CH3、IgG2 CH2CH3、およびIgG4 CH2CH3)であり、ヒト(例えば、ヒトIgG1、IgG2、およびIgG4)CH2CH3とすることができる。例えば、ある実施形態では、Fc領域部分は、(1)野生型ヒトIgG1 CH2およびCH3ドメイン、(2)N297A置換を有するヒトIgG1 CH2(すなわち、CH2(N297A))および野生型ヒトIgG1 CH3、または(3)ヒトIgG1 CH2(N297A)および最後のリシンが欠失している変化ヒトIgG1 CH3を含む。
また、複数の定常サブドメインは、異なる免疫グロブリン分子、または異なるクラスもしくはサブクラスの免疫グロブリン分子に基づく、または由来し得る。例えば、ある実施形態では、Fc領域部分は、ヒトIgM CH3ドメインおよびヒトIgG1 CH3ドメインの両方を含む。Fc領域部分を形成する複数の定常サブドメインは、共に直接結合されてもよく、または1つ以上(例えば、約2〜10)のアミノ酸を介して互いに結合されてもよい。
例示的なFc領域部分は配列番号305〜309、321、323、341、342、および762で示される。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーの両方の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は、互いに同一である。ある他の実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーの1つの1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は、ヘテロダイマーの他の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分とは異なる。例えば、1つのFc領域部分は、「ノブ」突然変異を有するCH3ドメインを含むことができ、一方、他のFc領域部分は、「ホール」突然変異を有するCH3ドメインを含むことができる。
ヒンジ
本開示によるポリペプチドヘテロダイマーの1本鎖ポリペプチドに含まれるヒンジ領域は、(a)Fc領域部分へのアミノ末端に近接して(例えば、アイソタイプによって、Fc領域部分がCH2CH3であるCH2ドメインへのアミノ末端、またはFc領域部分がCH3CH4であるCH3ドメインへのアミノ末端)、(b)結合ドメイン(例えば、scFv)と免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインの間に挿入され、それらを結合するように、(c)免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインとFc領域部分(例えば、この場合、その1つまたは複数のアイソタイプによって、Fc領域部分はCH2CH3またはCH3CH4である)の間に挿入され、それらを結合するように、(d)Fc領域部分と結合ドメインの間に挿入され、それらを結合するように、(e)1本鎖ポリペプチドのアミノ末端に、または(f)1本鎖ポリペプチドのカルボキシル末端に、配置され得る。本明細書で記載されるヒンジ領域を含む1本鎖ポリペプチドは、異なる1本鎖融合ポリペプチドと結合して、本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーを形成することができ、形成されたポリペプチドヘテロダイマーは、その標的特異性またはその特異的標的結合親和性を保持する結合ドメインを含む。
ある実施形態では、別の1本鎖ポリペプチドとポリペプチドヘテロダイマーを形成する1本鎖ポリペプチド中に存在するヒンジは、免疫グロブリンヒンジ領域、例えば野生型免疫グロブリンヒンジ領域またはその変化免疫グロブリンヒンジ領域であり得る。
ある実施形態では、ヒンジは野生型ヒト免疫グロブリンヒンジ領域(例えば、配列番号215〜221で示されるヒト免疫グロブリンヒンジ領域)である。ある他の実施形態では、1つ以上のアミノ酸残基は、融合タンパク質コンストラクト設計の一部として野生型免疫グロブリンヒンジ領域のアミノまたはカルボキシ末端で追加され得る。例えば、ヒンジアミノ末端での追加の接合アミノ酸残基は「RT」、「RSS」、「TG」もしくは「T」とすることができ、またはヒンジカルボキシ末端では、「SG」とすることができ、またはヒンジ欠失は、カルボキシル末端で「SG」が付加されたΔPなどの付加と組み合わせることができる。
ある実施形態では、ヒンジは、野生型免疫グロブリンヒンジ領域中の1つ以上のシステイン残基が、1つ以上の他のアミノ酸残基(例えば、セリンまたはアラニン)で置換された変化免疫グロブリンヒンジである。例えば、ヒンジは配列番号667で示される野生型ヒトIgG1ヒンジに基づく、または由来する変化免疫グロブリンヒンジとすることができ、これは、アミノ末端からカルボキシル末端へ、上部ヒンジ領域(EPKSCDKTHT、配列番号227)およびコアヒンジ領域(CPPCP、配列番号228)を含む。例示的な変化免疫グロブリンヒンジは、野生型ヒトIgG1ヒンジで見られる1、2または3つのシステイン残基が、1、2または3つの異なるアミノ酸残基(例えば、セリンまたはアラニン)により置換されている免疫グロブリンヒトIgG1ヒンジ領域を含む。変化免疫グロブリンヒンジはさらに、別のアミノ酸(例えば、セリンまたはアラニン)で置換されたプロリンを有し得る。例えば、上記変化ヒトIgG1ヒンジはさらに、別のアミノ酸残基(例えば、セリン、アラニン)により置換された野生型ヒトIgG1ヒンジ領域の3つのシステインに対してカルボキシル末端側に配置されたプロリンを有し得る。1つの実施形態では、コアヒンジ領域のプロリンは置換されない。例示的な変化免疫グロブリンヒンジは配列番号229〜240、255、664〜677、および748〜759で示される。変化IgG1ヒンジの例は、最初のシステインがセリンにより置換された変化ヒトIgG1ヒンジである。この変化IgG1ヒンジの配列は、配列番号664で示され、「ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ」または「SCC−Pヒンジ」と呼ばれる。ある実施形態では、1つ以上のアミノ酸残基(例えば、「RT」、「RSS」、または「T」)が、変異免疫グロブリンヒンジ領域のアミノまたはカルボキシ末端に、融合タンパク質コンストラクト設計の一部として追加され得る。
ある実施形態では、ヒンジポリペプチドは、野生型免疫グロブリンヒンジ領域、例えば野生型ヒトIgG1ヒンジ、野生型ヒトIgG2ヒンジ、または野生型ヒトIgG4ヒンジに少なくとも80%、少なくとも81%、少なくとも82%、少なくとも83%、少なくとも84%、少なくとも85%、少なくとも86%、少なくとも87%、少なくとも88%、少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%同一である配列を含む、または配列である。
さらなる実施形態では、別の1本鎖ポリペプチドと共にポリペプチドヘテロダイマーを形成する1本鎖ポリペプチド中に存在するヒンジは、免疫グロブリンヒンジに基づかない、または由来しないヒンジであり得る(すなわち、野生型免疫グロブリンヒンジまたは変化免疫グロブリンヒンジではない)。これらの型の非免疫グロブリンに基づくヒンジはポリペプチドヘテロダイマーを形成する1本鎖ポリペプチドのカルボキシル末端で、またはその近くで使用され得る(例えば、Fc領域部分へのカルボキシル末端に配置される)。そのようなヒンジのための例としては、IIC型レクチンまたはCD分子のドメイン間またはストーク領域の約5〜約150のアミノ酸のペプチド、例えば、約8〜25のアミノ酸のペプチドおよび約7〜18のアミノ酸のペプチド、およびその誘導体が挙げられる。
IIC型レクチンまたはCD分子の「ドメイン間またはストーク領域」は、C型レクチン様ドメイン(CTLD;例えば、ナチュラルキラー細胞受容体のCTLDに類似)と膜貫通ドメイン間に配置される、IIC型レクチンまたはCD分子の細胞外ドメインの部分を示す。例えば、ヒトCD94分子(GenBank受入番号AAC50291.1、PRI、1995年12月30日)では、細胞外ドメインはアミノ酸残基34〜179に対応し、CTLDはアミノ酸残基61〜176に対応する。したがって、ヒトCD94分子のドメイン間またはストーク領域は、アミノ酸残基34〜60を含み、これは膜とCTLDの間で見られる(Boyington et al., Immunity 10:75, 1999を参照されたい;他のストーク領域の説明に対しては、Beavilet al., Proc. Nat’l. Acad. Sci. USA 89:753, 1992;およびFigdor et al., Nature Rev.Immunol. 2:77, 2002を参照されたい)。これらのIIC型レクチンまたはCD分子はまた、ストーク領域と膜貫通領域またはCTLDの間の6〜10の接合アミノ酸を有し得る。別の例では、233アミノ酸ヒトNKG2Aタンパク質(GenBank受入番号.P26715.1、PRI、2010年6月15日)は、アミノ酸71〜93の範囲の膜貫通ドメインおよびアミノ酸94〜233の範囲の細胞外ドメインを有する。CTLDは、アミノ酸119〜231から構成され、ストーク領域はアミノ酸99〜116を含み、5および2のアミノ酸の接合部により隣接される。他のIIC型レクチンまたはCD分子、ならびにそれらの細胞外リガンド結合ドメイン、ドメイン間またはストーク領域、およびCTLDは当技術分野では知られている(例えば、ヒトCD23、CD69、CD72、NKG2AおよびNKG2Dの配列ならびにそれらの説明については、それぞれ、GenBank受入番号.NP_001993.2;AAH07037.1、PRI、2006年7月15日;NP_001773.1、PRI、1010年6月20日;AAL65234.1、PRI、2002年1月17日、およびCAA04925.1、PRI、2006年11月14日を参照されたい)。
IIC型レクチンまたはCD分子のドメイン間もしくはストーク領域の「誘導体」、またはそれらのフラグメントは、野生型IIC型レクチンまたはCD分子のストーク領域の1、2もしくは3つのアミノ酸が欠失、挿入、置換、またはそれらの任意の組み合わせを有する、例えば、1つ以上の変化は置換であり、または1つ以上の突然変異は1つの欠失のみを含む約8〜約150のアミノ酸配列を含む。さらなる実施形態では、ドメイン間またはストーク領域の誘導体は、野生型ドメイン間またはストーク領域配列、例えばNKG2A、NKG2D、CD23、CD64、CD72、またはCD94の約8〜約20アミノ酸に由来するものに比べ、タンパク質分解的切断に対しより抵抗性である。
ある実施形態では、ドメイン間またはストーク領域ヒンジは7〜18のアミノ酸を有し、α−へリックスコイルドコイル構造を形成することができる。ある実施形態では、ドメイン間またはストーク領域ヒンジは、0、1、2、3、または4のシステインを含む。例示的なドメイン間またはストーク領域ヒンジは、ドメイン間またはストーク領域のペプチドフラグメント、例えば、配列番号241〜244、716および601で示される、CD69、CD72、CD94、NKG2AおよびNKG2Dのストーク領域由来の10〜150アミノ酸フラグメントである。追加の例示的なストーク領域またはドメイン間ヒンジとしては、配列番号78、734〜737、742〜747、および766〜790で示されるものが挙げられる。
ポリペプチドヘテロダイマーの1本鎖ポリペプチドにおいて使用することができる別のヒンジは、免疫グロブリンV様または免疫グロブリンC様ドメインを結合する細胞表面受容体の部分(ドメイン間領域)に由来する。細胞表面受容体が複数のIgV様ドメインをタンデムに含む場合のIgV様ドメイン間および細胞表面受容体が複数のタンデムIgC様領域を含む場合のIgC様ドメイン間の領域はまた、ポリペプチドヘテロダイマーの1本鎖ポリペプチドにおいて有用なヒンジとして企図される。ある実施形態では、細胞表面受容体ドメイン間領域から構成されるヒンジ配列はさらに、天然または追加のモチーフ、例えばポリペプチドヘテロダイマー形成を安定化させるために1つ以上のジスルフィド結合を付与するIgGコアヒンジ配列を含み得る。ヒンジの例としては、CD2、CD4、CD22、CD33、CD48、CD58、CD66、CD80、CD86、CD150、CD166およびCD244のIgV様およびIgC様領域間のドメイン間領域が挙げられる。
ある実施形態では、ヒンジ配列は、約5〜150のアミノ酸、5〜10のアミノ酸、10〜20のアミノ酸、20〜30のアミノ酸、30〜40のアミノ酸、40〜50のアミノ酸、50〜60のアミノ酸、5〜60のアミノ酸、5〜40のアミノ酸、8〜20のアミノ酸、または10〜15のアミノ酸を有する。ヒンジは主に可動性であり得るが、より剛性の特性を提供することができ、または主にα−へリックス構造を含むことができ、β−シート構造は最小に抑えられている。ヒンジの長さまたは配列は、ヒンジが直接または間接的に(別の領域またはドメイン、例えば免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインを介して)結合される結合ドメインの結合親和性、ならびにヒンジが直接または間接的に結合されるFc領域部分の1つ以上の活性に影響することができる(実施例9および10を参照されたい)。
ある実施形態では、ヒンジ配列は、血漿および血清中で安定であり、タンパク質分解的切断に対し抵抗性である。IgG1上部ヒンジ領域の最初のリシンはタンパク質分解的切断を最小に抑えるために変異されてもよく、例えば、リシンは、メチオニン、スレオニン、アラニンまたはグリシンで置換されてもよく、または欠失してもよい(例えば、配列番号379〜434を参照されたい、これらはRTなどのアミノ末端での接合アミノ酸を含み得る)。
いくつかの実施形態では、ヒンジ配列は天然または追加モチーフ、例えば、分子のカルボキシ末端を安定化するために1つまたは複数のジスルフィド結合を形成する能力を付与する免疫グロブリンヒンジコア構造CPPCP(配列番号228)を含み得る。他の実施形態では、ヒンジ配列は、1つ以上のグリコシル化部位を含み得る。
変化免疫グロブリンヒンジを含む例示的なヒンジは、配列番号379〜434、618〜749、および763〜791で示される。
ある実施形態では、本開示によるポリペプチドヘテロダイマーの1本鎖ポリペプチドは、1を超えるヒンジを含む。例えば、1つはアミノ末端およびもう1つはカルボキシル末端にある2つの結合ドメインを有する1本鎖ポリペプチドは、2つのヒンジを有し得る。1つのヒンジは直接または間接的に(例えば、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインを介して)アミノ末端で、またはその付近で結合ドメインに結合され得、他のヒンジはカルボキシル末端で、またはその付近で他の結合ドメインに結合(例えば、直接結合)され得る。ある実施形態では、たとえ、1本鎖ポリペプチドが1つの結合ドメインしか有しないとしても、1を超えるヒンジを、例えば、そのアミノまたはカルボキシル末端で有することができる。そのようなヒンジは、ヘテロダイマーの他の鎖中の対応するヒンジと相互作用することができ、例えば1つ以上の鎖間ジスルフィド結合を形成し、2つの鎖のヘテロ二量化を促進または増強する。ポリペプチドヘテロダイマーのSCP−Iのヒンジ(H−I)は、ヘテロダイマーのSCP−IIのヒンジ(H−II)に、H−IおよびH−IIがそれらの個々の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分の同じ端に配置されている場合、「対応する」。例えば、ポリペプチドヘテロダイマーは以下の2つの1本鎖ポリペプチドを含み得る:第1の鎖ポリペプチドはアミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3を含み、ならびに第2の鎖ポリペプチドはアミノからカルボキシル末端へ、CK、第1のヒンジ、CH2、CH3、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む。第1の鎖中のヒンジは、第2の鎖の第1のヒンジに「対応する」と考えられ、というのは、両方ともが、それらが結合されているFc領域部分へのアミノ末端にあるからである。
ポリペプチドヘテロダイマーの1本鎖ポリペプチドがそのカルボキシル末端に、またはその付近に結合ドメインを含む、ある実施形態では、ヒンジは結合ドメインを1本鎖ポリペプチドの別の部分(例えば、Fc領域部分または免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン)と結合させるために存在し得る。1つの実施形態では、そのようなヒンジは非免疫グロブリンヒンジ(すなわち、野生型免疫グロブリンヒンジに基づかず、または由来しないヒンジ)であり、IIC型レクチンまたはCD分子のストーク領域、細胞表面受容体のIgV様またはIgC様ドメインを結合するドメイン間領域、またはその誘導体もしくは機能的変異体とすることができる。時として「後端」ヒンジと呼ばれる例示的なカルボキシル末端ヒンジとしては、配列番号78、734〜737、742〜747、および766〜790で示されるものが挙げられる。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーの1つの1本鎖ポリペプチドのヒンジは、ヘテロダイマーの他の1本鎖ポリペプチドの対応するヒンジと同一である。ある他の実施形態では、1つの鎖のヒンジは、他の鎖のものとは異なる(長さまたは配列において)。異なる鎖中の異なるヒンジは、ヒンジが結合される結合ドメインの結合親和性の異なる操作を可能にし、よって、ヘテロダイマーは、他の結合ドメインの標的よりも優先的に1つの結合ドメインの標的に結合することができる。例えば、ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは1つの鎖中にCD3またはTCR結合ドメインおよび別の鎖中に腫瘍抗原結合ドメインを有する。2つの鎖中に2つの異なるヒンジを有することにより、ヘテロダイマーは、腫瘍抗原に最初に結合し、その後、CD3またはTCR分子に結合することができる。よって、ヘテロダイマーは腫瘍抗原を有する腫瘍細胞にCD3 T細胞を動員することができ、ひいては、腫瘍細胞を損傷または破壊することができる。
他の構成要素または修飾
ある実施形態では、別の1本鎖ポリペプチドとヘテロダイマーを形成する1本鎖ポリペプチドは、1つ以上の追加のドメインまたは領域を含み得る。そのような追加の領域は発現された1本鎖ポリペプチドの分泌のためのアミノ末端にあるリーダー配列(「シグナルペプチド」とも呼ばれる)であり得る。この開示の例示的なリーダーペプチドとしては、天然リーダー配列または他のもの、例えば配列番号110および111で示されるものが挙げられる。
追加の領域はまた、1本鎖ポリペプチドを同定または精製するためのカルボキシ末端にある配列であり得る(例えば、検出または精製のためのエピトープタグ、例えばヒスチジンタグ、ビオチン、FLAG(登録商標)エピトープ、またはそれらの任意の組み合わせ)。
さらなる任意的な領域は、1〜約10アミノ酸(例えば、約2〜5アミノ酸)の長さを有する追加のアミノ酸残基(「接合アミノ酸」または「接合アミノ酸残基」とも呼ばれる)とすることができ、これは、本開示の1本鎖ポリペプチドのための特異的な発現系またはコンストラクト設計の使用により得られ得る。そのような追加のアミノ酸残基(例えば、1、2、3、4、または5の追加のアミノ酸)は、1本鎖ポリペプチドのアミノもしくはカルボキシル末端または種々の領域もしくはドメイン間、例えば、結合ドメインと免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインの間、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインとヒンジの間、ヒンジとFc領域部分の間、Fc領域部分のドメイン間(例えば、CH2とCH3ドメインの間または2つのCH3ドメイン間)、結合ドメインとヒンジの間、Fc領域部分と免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインの間、または可変ドメインとリンカーの間に存在し得る。ヒンジへのアミノ末端の例示的な接合アミノ酸としては、RDQ(配列番号598)、RT、SS、SASS(配列番号599)およびSSS(配列番号600)が挙げられる。ヒンジへのカルボキシ末端の例示的な接合アミノ酸としてはアミノ酸SGが挙げられる。追加の例示的な接合アミノ酸としてはSRが挙げられる。
ある実施形態では、接合アミノ酸は、CH2およびCH3ドメインを含むFc領域と免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(CH1またはCL)の間に存在する。これらの接合アミノ酸はまた、CH3のC末端とCH1またはCLのN末端との間に存在する場合、「CH3とCH1またはCLの間のリンカー」と呼ばれる。そのようなリンカーは約2〜12アミノ酸長であり得る。ある実施形態では、Fc領域部分はヒトIgG1 CH2およびCH3ドメインを含み、ここでヒトIgG1 CH3のC末端リシン残基が欠失している。CH3とCH1の間の例示的なリンカーとしては、配列番号847〜849で示されるものが挙げられる。CH3とCkの間の例示的なリンカーとしては、配列番号850〜852で示されるもの(この場合、リンカー中のカルボキシル末端アルギニンは、代わりにCkの最初のアルギニンとて見なされ得る)が挙げられる。ある実施形態では、そのようなリンカーまたはリンカー対(例えば、ヘテロダイマーの1つの1本鎖ポリペプチド中のCH3−CH1リンカーとしての配列番号847およびヘテロダイマーの他の1本鎖ポリペプチド中のCH3−Ckリンカーとしての配列番号850;CH3−CH1リンカーとしての配列番号848およびCH3−Ckリンカーとしての配列番号851;ならびにCH3−CH1リンカーとしての配列番号849およびCH3−Ckリンカーとしての配列番号852)の存在は、ヘテロダイマーの両方の1本鎖ポリペプチド中の配列番号846で示される参照リンカー(この場合、CH3の最後のリシンは、リンカーの対として含められる)の存在に比べ、ヘテロダイマーの生成を改善する。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーの免疫グロブリンFc領域(例えば、CH2、CH3、および/またはCH4領域)は、免疫グロブリン参照配列に対し変化グリコシル化パターンを有し得る。例えば、様々な遺伝子操作のいずれいかが、グリコシル化部位を形成する1つ以上の特定のアミノ酸残基、例えば、CH2ドメインのN297(EUナンバリング)を変化させるために使用され得る(Co et al. (1993) Mol. Immunol. 30:1361; Jacquemon et al. (2006) J.Thromb. Haemost. 4:1047; Schuster et al. (2005) Cancer Res. 65:7934; Warnock etal. (2005) Biotechnol. Bioeng. 92:831を参照されたい)。また、この開示のポリペプチドヘテロダイマーを生成する宿主細胞は、変化グリコシル化パターンを生成するように操作され得る。当技術分野では知られている1つの方法は、例えば、ADCCを増加させる二分された、非フコシル化変異体の形状で変化グリコシル化を提供する。変異体は、オリゴ糖修飾酵素を含む宿主細胞中での発現に由来する。また、BioWa/Kyowa HakkoのPOTELLIGENT(登録商標)技術は、この開示によるグリコシル化分子のフコース量を減少させるように企図される。1つの公知の方法では、GDP−フコースの生成を介して、免疫グロブリンFc領域のグリコシル化パターンを修飾する、組換え免疫グロブリン生成のためのCHO宿主細胞が提供される。
または、この開示のポリペプチドヘテロダイマーのグリコシル化パターンを変化させる化学技術が使用される。例えば、様々なグリコシダーゼおよび/またはマンノシダーゼ阻害剤は、ADCC活性の増加、Fc受容体結合の増加、およびグリコシル化パターン変化の1つ以上の所望の効果を提供する。ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーを発現する細胞は、炭水化物修飾因子を、前記宿主細胞により生成される免疫糖タンパク質分子のADCCを増加させる濃度で含む培地中で増殖され、ここで、前記炭水化物修飾因子は、800μM未満の濃度である。1つの実施形態では、これらのポリペプチドヘテロダイマーを発現する細胞は、カスタノスペルミンまたはキフネンシンを、例えば、カスタノスペルミンを100〜800μM、例として100μM、200μM、300μM、400μM、500μM、600μM、700μM、または800μMの濃度で含む培地中で増殖される。炭水化物修飾因子、例えばカスタノスペルミンでグリコシル化を変化させるための方法は、米国特許第7,846,434号またはPCT公開番号第2008/052030号において提供される。
構造配列および例示的なヘテロダイマー
本発明によるポリペプチドヘテロダイマーを形成させるために、2つの1本鎖ポリペプチドは、第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインが適正に整列され、第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインと相互作用するように設計される。ある実施形態では、ヘテロダイマーは、2つの鎖のヘテロ二量化を促進または増強するために、第2の免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン対を含み得る。ある実施形態では、2つの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン間の相互作用に加えて、第1の鎖中のFc領域部分(例えば、CH3ドメイン)は、第2の鎖中のFc領域と相互作用することができ、ヘテロ二量化(例えば、2つの野生型CH3ドメイン間または「ノブイントゥホール」突然変異を有するCH3ドメイン対間の相互作用を介する)が増強される。さらに、ある実施形態では、第1の鎖中のヒンジ(例えば、配列番号664で示される2つのシステイン残基を有する変化ヒトIgG1ヒンジ)は、第2の鎖中のヒンジ(例えば、配列番号664で示される同じ変化ヒトIgG1ヒンジ)と相互作用し、例えば、ジスルフィド結合を形成することができ、これはさらに、第1および第2の1本鎖ポリペプチド間の相互作用を強化することができ、本開示のポリペプチドヘテロダイマーが形成される。さらに、ある実施形態では、第1および第2の鎖は、第2のヒンジ対(例えば、2つの鎖のカルボキシル末端)を含むことができ、2つの鎖間の相互作用がさらに増強される。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーは2つの結合ドメイン(BD1およびBD2)を含み、この場合、結合ドメインは2つの異なる標的分子に結合する。ある実施形態では、2つの結合ドメイン(BD1およびBD2)はどちらもSCP−I上にあり、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)およびFc領域部分(FRP−1)は、BD1とBD2の間に配置される。ある他の実施形態では、第1の結合ドメイン(BD1)はSCP−I上にあり、第2の結合ドメイン(BD2)はSCP−II上にある。ある実施形態では、BD1およびBD2はどちらも、それぞれ、SCP−IおよびSCP−IIのFc領域部分へのアミノ末端である。ある他の実施形態では、BD1は、SCP−IのFc領域部分へのアミノ末端であり、BD2はSCP−IIのFc領域部分へのカルボキシル末端である。ある他の実施形態では、BD1はSCP−IのFc領域部分へのカルボキシル末端であり、BD2はSCP−IIのFc領域部分へのアミノ末端である。ある他の実施形態では、BD1およびBD2はどちらも、それぞれ、SCP−IおよびSCP−IIのFc領域部分へのカルボキシル末端である。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは、3つの結合ドメイン(BD1、BD2およびBD3)を含み、この場合、結合ドメインは、2つまたは3つの異なる標的分子に結合する。例えば、BD1、BD2、およびBD3はそれぞれ、異なる標的に結合し、またはBD1およびBD2は第1の標的に結合し、一方、BD3は第2の標的に結合し、またはBD1およびBD3は第1の標的に結合し、一方BD2は第2の標的に結合し、またはBD2およびBD3は第1の標的に結合し、一方、BD1は第2の標的に結合する。ある実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインおよびFc領域部分はSCP−I上のBD1とBD2の間に配置され、BD3はSCP−IIのFc領域部分へのアミノ末端である。さらなる実施形態では、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインおよびFc領域部分はSCP−II上のBD1とBD2の間に配置され、BD3はSCP−IのFc領域部分へのカルボキシル末端である。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは4つの結合ドメイン(BD1、BD2、BD3およびBD4)を含み、この場合、結合ドメインは2〜4つの異なる標的分子に結合する。ある実施形態では、SCP−Iの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインおよびFc領域部分はBD1とBD2の間に配置され、SCP−IIの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインおよびFc領域部分はBD3とBD4の間に配置される。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは5つの結合ドメイン(BD1、BD2、BD3、BD4およびBD5)を含み、この場合、結合ドメインは2〜4つの異なる標的分子に結合する。ある実施形態では、SCP−Iは3つの結合ドメイン(BD1、BD2およびBD3)を含み、SCP−IIは2つの結合ドメイン(BD4およびBD5)を含む。さらなる実施形態では、BD1およびBD2は、例えば、SCP−Iのアミノ(またはカルボキシル)末端で、互いにタンデムに結合され(直接、または約2〜8つのアミノ酸のペプチドリンカーを介して)、BD3はSCP−IまたはSCP−IIのカルボキシル(またはアミノ)末端に配置され、ここで、BD4およびBD5は、BD3がSCP−I上にある場合SCP−II上に、またはBD4もしくはBD5は、BD3がSCP−II上にある場合SCP−I上にある。
さらに別の実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは6つの結合ドメイン(BD1〜BD6)を含む。ある実施形態では、SCP−IおよびSCP−IIはそれぞれ、3つの結合ドメイン(例えば、SCP−I上のBD1〜BD3、およびSCP−II上のBD4〜BD6)を含む。そのような実施形態では、例えば、BD1およびBD2は、タンデムに結合され、SCP−Iアミノ(またはカルボキシル)末端に配置され得、BD3はSCP−Iカルボキシル(またはアミノ)末端に配置され得る。同様に、BD4およびBD5はタンデムに結合され、SCP−IIアミノ(またはカルボキシル)末端に配置され得、BD6はSCP−IIカルボキシル(またはアミノ)末端に配置され得る。ある他の実施形態では、第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I)は4つの結合ドメイン(BD1〜BD4)を含み、第2の1本鎖ポリペプチド(SCP−II)は2つの結合ドメイン(BD5およびBD6)を含む。そのような実施形態では、BD1およびBD2はタンデムに結合され、SCP−Iのアミノ末端に、またはその付近に配置され得、BD3およびBD4はタンデムに結合され、SCP−Iのカルボキシル末端に、またはその付近に配置され得、BD5およびBD6はそれぞれ、SCP−IIのアミノおよびカルボキシル末端に、またはその付近に配置され得る。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは7つの結合ドメイン(BD1〜BD7)を含む。そのような実施形態では、SCP−Iは4つの結合ドメイン(BD1〜BD4)を含み得、SCP−IIは他の3つの結合ドメイン(BD5〜BD7)を含み得る。例えば、BD1およびBD2はタンデムに結合され、SCP−Iのアミノ末端に、またはその付近に配置され得、BD3およびBD4はタンデムに結合され、SCP−IIのカルボキシル末端に、またはその付近に配置され得る。BD5およびBD6はタンデムに結合され、SCP−IIのアミノ(またはカルボキシル)末端に、またはその付近に配置され得、BD7はSCP−IIのカルボキシル(またはアミノ)末端に、またはその付近に配置され得る。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーは8つの結合ドメイン(BD1〜BD8)を含む。そのような実施形態では、第1および第2の1本鎖ポリペプチドはそれぞれ、4つの結合ドメインを含み得る。各鎖では、2つの結合ドメインは、アミノ末端に、またはその付近に配置され得、他の2つの結合ドメインは、カルボキシル末端に、またはその付近に配置され得る。
本開示のポリペプチドヘテロダイマーを形成する第1および第2の1本鎖ポリペプチドを製造するために、どのように様々な構成要素が配列され得るかの説明を簡単にするために、2つの結合ドメインのみが各ヘテロダイマーに含まれる例示的な実施形態(1)〜(50)における配列を以下で提供する。
実施形態(1)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、およびFc領域部分を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CL領域(例えば、Cκ、Cλ)、ヒンジ、およびFc領域部分を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(2)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、およびCH1領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、およびCL領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(3)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、および第2のCH1領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、および第2のCL領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(4)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、第2のCH1領域、ヒンジ、およびFc領域部分を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CL領域、第2のCL領域、ヒンジおよびFc領域部分を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(5)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、および第2のCH1領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに、第2の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域および第2のCL領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(6)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(7)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(8)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のCH1領域、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のCL領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(9)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、CH1領域、第2のCH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCL領域、第2のCL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(10)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のCH1領域、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のCL領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(11)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、およびFc領域部分を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、およびFc領域部分を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(12)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、およびCL領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、およびCH1領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(13)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、および第2のCL領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、および第2のCH1領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(14)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CL領域、第2のCL領域、ヒンジ、およびFc領域部分を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CH1領域、第2のCH1領域、ヒンジ、およびFc領域部分を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(15)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域、および第2のCL領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、および第2のCH1領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(16)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(17)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(18)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のCL領域、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のCH1領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(19)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、CL領域、第2のCL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCH1領域、第2のCH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(20)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のCL領域、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のCH1領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(21)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、およびCL領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、およびCH1領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(22)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、およびCH1領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、およびCL領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(23)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、CL領域、ヒンジ、およびFc領域部分を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CL領域、CH1領域、ヒンジおよびFc領域部分を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(24)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CL領域、CH1領域、ヒンジ、およびFc領域部分を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CH1領域、CL領域、ヒンジおよびFc領域部分を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(25)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域およびCL領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域およびCH1領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(26)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域およびCH1領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならび第2の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域およびCL領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(27)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCL領域、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(28)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(29)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、CH1領域、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびCL領域、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジおよび第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(30)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、CL領域、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCH1領域、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(31)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、CL領域、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにヒンジ、Fc領域部分、CL領域、CH1領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(32)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域、CH1領域、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、CL領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(33)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCL領域、ヒンジ、およびFc領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(34)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCH1領域、ヒンジおよびFc領域部分を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(35)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジおよびFc領域部分を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジおよび第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(36)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジおよび第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CL領域、ヒンジおよびFc領域部分を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(37)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、および第2のヒンジを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、および第2のヒンジを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(38)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにヒンジ、Fc領域部分、およびCL領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(39)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、ヒンジ、Fc領域部分、およびCH1領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(40)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、およびCH1領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のヒンジおよび第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(41)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノ末端からカルボキシル末端へ、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジおよび第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、およびCL領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(42)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、および第2のヒンジを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域および第2のヒンジを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(43)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のヒンジおよび第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCL領域、ヒンジ、Fc領域部分およびCH1領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(44)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、およびCL領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第1の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域、CH1領域、第2のヒンジおよび第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(45)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、およびCL領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCL領域、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(46)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、CL、第2のヒンジおよび第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第2の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、およびCH1領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(47)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のCH1領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCL領域、ヒンジ、Fc領域部分、および第2のCL領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(48)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、および第2のCH1領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第1の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のCL領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(49)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、および第2のCH1領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のCL領域、第2のヒンジおよび第2の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(50)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジ、および第1の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;第2の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、および第2のCL領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
例示的な実施形態(51)〜(60)もまた、下記で提供され、この場合、3または4つの結合ドメインが各ヘテロダイマーに含められる。追加の結合ドメインは、本明細書で提供される概要を考慮して、本開示による5〜8つの結合ドメインを含むポリペプチドヘテロダイマーを製造するために含められ得る。
実施形態(51)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジおよび第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第3の結合ドメイン、CL領域、ヒンジおよびFc領域部分を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(52)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジおよび第3の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(53)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジおよび第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第3の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジおよびFc領域部分を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(54)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジおよび第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにCH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジおよび第3の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(55)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジおよび第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第3の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分およびCL領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(56)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のヒンジ、および第3の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(57)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第3の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分およびCH1領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(58)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジ、および第3の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(59)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、CH1領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジ、および第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第3の結合ドメイン、CL領域、ヒンジ、Fc領域部分、第2のヒンジおよび第4の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(60)では、ポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:アミノからカルボキシル末端へ、第1の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CH1領域、第2のヒンジおよび第2の結合ドメインを含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびに第3の結合ドメイン、ヒンジ、Fc領域部分、CL領域、第2のヒンジおよび第4の結合ドメインを含む第2の1本鎖ポリペプチド。
実施形態(1)〜(32)では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーは下記2つの1本鎖ポリペプチドを含む:T細胞標的(例えば、TCR複合体またはその構成要素、例えばTCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、およびCD3ε)に特異的に結合する第1の結合ドメイン(BD1)、SCC−P IgG1ヒンジであるヒンジ、野生型または変化ヒトIgG1 CH2CH3であるFc領域部分、および野生型またはN30Y V55A T70E(YAE)置換を有する変化ヒトCk領域であるCL領域を含む第1の1本鎖ポリペプチド;ならびにB細胞標的(例えば、CD19、CD79b、HLA−DR、CD37、CD20)または腫瘍もしくは癌抗原(例えば、RON、c−Met、EpCAM、CEACAM−6、PSMA)に特異的に結合する結合ドメイン(BD2)、SCC−P IgG1ヒンジであるヒンジ、野生型または変化ヒトIgG1 CH2CH3であるFc領域部分、およびヒトCH1領域であるCH1領域を含む第2の1本鎖ポリペプチド。
さらなる実施形態では、実施形態(1)〜(32)のポリペプチドヘテロダイマーはさらに、BD1またはBD2に同一であり、第2のヒンジ(例えば、それぞれ、配列番号742および78で示される、リンカーH75またはH68)を介して1本鎖ポリペプチドに結合される第3の結合ドメイン(BD3)を含み得る。さらに別の実施形態では、実施形態(1)〜(32)の実施形態のポリペプチドヘテロダイマーはさらに、それぞれ、BD1またはBD2と同一であり、または異なり、第2のヒンジ(例えば、配列番号742および78で示されるリンカーH75またはH68)を介して1本鎖ポリペプチド(複数可)に結合される第3および第4の結合ドメイン(BD3)および(BD4)を含み得る。
ある実施形態では、本開示のポリペプチドヘテロダイマーは、標的特異的細胞型に対し異なる親和性を有する結合ドメインを有するように操作することができる。例えば、TCR複合体またはその構成要素に対する結合ドメインおよび腫瘍抗原(またはB細胞標的)に対する別の結合ドメインを有するポリペプチドヘテロダイマーは、腫瘍抗原(またはB細胞標的を有するB細胞)を有する腫瘍細胞により高い親和性で優先的に結合することが望ましく、よって、ポリペプチドヘテロダイマーは腫瘍細胞(またはB細胞)に最初に結合し、その後、そのTCR/CD3結合ドメインを介してT細胞を腫瘍部位または細胞に動員する。異なる結合親和性は、例えば、他の結合ドメインがその標的に対し有するものよりも高い結合親和性を有する1つの標的に対する結合ドメインを選択することにより、またはポリペプチドヘテロダイマー上で1つの標的に対し複数の結合ドメイン、および第2のまたは他の標的に対し単一の結合ドメインまたはより少ない結合ドメインを含ませることにより、達成され得る。加えて、異なるヒンジを用いて(例えば、異なる長さのヒンジを用いて)他のものよりも1つのドメインの結合に影響させることができ、または結合ドメインの結合活性を変化させるために、異なる結合ドメインに対する異なるヒンジが使用される。
ある実施形態では、複数の結合ドメインは、互いに適切な距離で配置させる必要がある可能性があり、よってそれらの標的との相互作用は所望の効果を生み出すであろう。例えば、ある実施形態では、1本鎖ポリペプチド中のTCR複合体またはその構成要素に対する結合ドメインおよび第2の1本鎖ポリペプチド中の腫瘍抗原またはB細胞標的に対する別の結合ドメインを含むポリペプチドヘテロダイマーは、それらの対応する鎖のアミノまたはカルボキシル末端に両方の結合ドメインを有することができ、よってポリペプチドヘテロダイマー中で互いに物理的に近接する。
例示的なヘテロダイマーは、本明細書で記載される1本鎖ポリペプチド対から形成され得る。本明細書で示される配列識別番号がシグナルペプチド配列(例えば、最初の20アミノ酸)を含む場合、そのようなシグナルペプチド配列は、例示的なポリペプチドヘテロダイマーを形成する成熟1本鎖ポリペプチドの一部ではなく、除外して考えるべきである。
例示的な1本鎖ポリペプチドは、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、29〜32、53〜72、74、810〜826、859〜864および874〜882で示される。
例示的なヘテロダイマーは、下記1本鎖ポリペプチド対から形成され得る:配列番号2および4、配列番号6および8、配列番号10および12、配列番号14および16、配列番号18および20、配列番号20および22、配列番号20および24、配列番号30および32、配列番号29および31、配列番号29および32、配列番号30および72、配列番号53および72、配列番号54および72、配列番号55および72、配列番号70および72、配列番号71および72、配列番号63および56、配列番号64および57、配列番号65および60、配列番号66および58、配列番号67および59、配列番号68および61、配列番号69および62、配列番号54および811、配列番号54および812、配列番号54および813、配列番号814および818、配列番号815および818、配列番号816および818、配列番号817および818、配列番号814および820、配列番号814および821、配列番号54および819、配列番号814および826、配列番号814および822、配列番号814および823、配列番号814および824、配列番号859および862、配列番号860および863、配列番号861および864、配列番号874および825、配列番号875および879、配列番号876および880、配列番号877および881、または 配列番号878および882。
ヘテロダイマーを製造するための核酸、ベクター、宿主細胞、および方法
関連する態様では、本開示はまた、本明細書で提供される1本鎖ポリペプチドをコードする単離された核酸(「ポリヌクレオチド」と同じ意味で使用される)分子を提供する。例示的な核酸分子(シグナルペプチド配列をコードするヌクレオチド配列あり、またはなしのいずれか)は、配列番号1、3、5、7、9、11、13、15,17、19、21、23、25〜28、33〜52および792〜808で示される。
本開示はまた、本明細書で提供される1本鎖ポリペプチドをコードする核酸配列を含むベクターを提供する。本明細書では、「ベクター」は、結合されている別の核酸を輸送することができる核酸分子を示す。例示的なベクターとしては、プラスミド、酵母人工染色体、およびウイルスゲノムが挙げられる。あるベクターは宿主細胞中で自己的に複製することができ、他のベクターは宿主細胞のゲノムに組み込まれることができ、よって、宿主ゲノムと共に複製される。
ある実施形態では、ベクターは組換え発現ベクターとし得る。「組換え発現ベクター」または「発現ベクター」は、発現制御配列(例えば、プロモーター)に機能的に結合され、よって、それらの配列発現を誘導することができる核酸配列を含むベクターを示す。
本明細書で提供される発現ベクターにおいて有用なプロモーター配列は、任意の所望の遺伝子から、CAT(クロラムフェニコールトランスフェラーゼ)ベクターまたは他の選択可能なマーカーを有するベクターを用いて選択することができる。真核生物プロモーターとしては、CMV前初期、HSVチミジンキナーゼ、初期および後期SV40、レトロウイルス由来のLTR、およびマウスメタロチオネイン−Iが挙げられる。ある実施形態では、プロモーターは、誘導性プロモーターである。
ある実施形態では、ベクターは本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーの第1の1本鎖ポリペプチドをコードする核酸配列を含む発現ベクターである。ある他の実施形態では、ベクターは本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーの第2の1本鎖ポリペプチドをコードする核酸配列を含む発現ベクターである。
ある実施形態では、ベクターは、ポリペプチドヘテロダイマーの第1および第2の1本鎖ポリペプチドの両方をコードする核酸配列を含む発現ベクターである。第1の1本鎖ポリペプチドをコードする核酸配列のためのプロモーターは、第2の1本鎖ポリペプチドをコードする核酸のためのプロモーターと同じであり得る。また、第1の1本鎖ポリペプチドをコードする核酸配列のためのプロモーターは、第2の1本鎖ポリペプチドをコードする核酸のためのプロモーターとは異なっていてもよく、そのため、第1および第2の1本鎖ポリペプチドの発現レベルは、第1および第2の1本鎖ポリペプチドのヘテロ二量化が最大となるように異なって調節され得る。ある実施形態では、第1および第2の1本鎖ポリペプチドをコードする核酸のためのプロモーターの1つまたは両方が誘導性プロモーターである。
本開示はまた、本明細書で提供される核酸またはベクターのいずれかで形質転換もしくはトランスフェクトされた、あるいはそうでなければそれを含む宿主細胞を提供する。例示的な宿主細胞としては、VERO細胞、HeLa細胞、チャニーズハムスター卵巣(CHO)株細胞(発現された多価結合分子のグリコシル化パターンを修飾することができる修飾CHO細胞を含む、米国特許出願公開番号第2003/0115614号を参照されたい)、COS細胞(例えばCOS−7)、W138、BHK、HepG2、3T3、RIN、MDCK、A549、PC12、K562、HEK293細胞、HepG2細胞、N細胞、3T3細胞、スポドプテラ・フルギペルダ(Spodoptera frugiperda)細胞(例えば、Sf9細胞)、サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomycescerevisiae)細胞、大腸菌、枯草菌、ネズミチフス菌、またはストレプトミセス菌ファミリーのメンバーが挙げられる。
ある実施形態では、宿主細胞は、第1の1本鎖ポリペプチドをコードする核酸を含む第1の発現ベクターおよび第2の1本鎖ポリペプチドをコードする核酸を含む第2の発現ベクターを含む。
ある他の実施形態では、宿主細胞は、第1および第2の1本鎖ポリペプチドの両方をコードする核酸を含む発現ベクターを含む。
本開示はまた、本明細書で記載されるポリペプチドヘテロダイマーを生成する方法を含む。ある実施形態では、方法は、第1および第2の1本鎖ポリペプチドの両方をコードする核酸を含む宿主細胞を、ポリペプチドを発現するのに好適な条件下で培養すること、第1および第2の1本鎖ポリペプチドから形成されたヘテロダイマーを培養物から任意で単離または精製することを含む。第1の1本鎖ポリペプチドをコードする核酸および第2の1本鎖ポリペプチドをコードする核酸は、宿主細胞中の単一の発現ベクター中、または宿主細胞中の2つの異なる発現ベクター中に存在し得る。後者の場合、2つの発現ベクター間の比は、第1および第2の1本鎖ポリペプチドのヘテロ二量化を最大化するように制御され得る。
本開示は、本明細書で記載される精製されたポリペプチドヘテロダイマーを提供する。本明細書では、「精製された」という用語は、本明細書中で用いられる場合、他の構成要素から単離可能な組成物を示し、ここで、ポリペプチドヘテロダイマーは、その天然で得られる状態に比べ任意の程度まで濃縮され得る。ある実施形態では、本開示は本明細書で記載される実質的に精製されたポリペプチドヘテロダイマーを提供する。「実質的に精製された」は、ポリペプチドヘテロダイマーが組成物の主構成要素を形成する、例えば、組成物中でポリペプチドの少なくとも約50重量%、例えば少なくとも約60重量%、約70重量%、約80重量%、約90重量%、約95重量%、約99重量%を占めるポリペプチドヘテロダイマー組成物を示す。
タンパク質精製技術は当業者によく知られている。これらの技術は、1つのレベルで、ポリペプチドおよび非ポリペプチド画分の粗分別を含む。部分または完全精製(または均一性までの精製)を達成するためのクロマトグラフィーおよび電気泳動技術を用いたさらなる精製がしばしば要求される。純粋融合タンパク質の調製に特に好適な分析方法は、イオン交換クロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー;ポリアクリルアミドゲル電気泳動;および等電点電気泳動法である。ペプチドを精製する特に効率的な方法は、高速タンパク質液体クロマトグラフィーおよびHPLCである。
精製度を定量するための様々な方法が、本開示を考慮すると当業者に知られている。これらとしては例えば、本明細書で提供される実施例で説明される、SDS/PAGE分析およびHPLCによる画分中のポリペプチドヘテロダイマーの量の評価が挙げられる。
本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーを製造するための方法は、最初に、個々の1本鎖ポリペプチドを別々に発現させ、精製し、その後、精製された個々の1本鎖ポリペプチドを一緒にインキュベートし、ポリペプチドヘテロダイマーを形成させるための方法よりも好都合である。例えば、ある1本鎖ポリペプチド(例えば、CH1領域のみをそれらの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインとして含むあるポリペプチド)は、単独で発現された場合不安定である。加えて、個々の1本鎖ポリペプチドを別々に発現および精製させ、続いて精製された個々の1本鎖ポリペプチドを組み合わせることは、1本鎖ポリペプチドの両方を同時発現させ、続いて、得られたポリペプチドヘテロダイマーを精製することよりも多くの工程を必要とし、一般により効率的ではない。
ヘテロダイマーを使用するための組成物および方法
ポリペプチドヘテロダイマーに加えて、本開示はまた、ポリペプチドヘテロダイマーを含む医薬組成物および単位用量剤形、ならびに、ポリペプチドヘテロダイマー、医薬組成物および単位用量剤形を使用するための方法を提供する。
この開示のポリペプチドヘテロダイマーの組成物は一般に、本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーを、薬学的に許容される賦形剤、例えば薬学的に許容される担体および希釈剤と組み合わせて含む。薬学的に許容される賦形剤は、使用される用量および濃度では、レシピエントにとって無毒である。これらは、製薬技術分野でよく知られており、例えば、Rowe et al., Handbook of Pharmaecutical Excipients: A ComprehensiveGuide to Uses, Properties, and Safety, 5th Ed., 2006において記載される。
治療用途のための薬学的に許容される担体はまた、製薬技術分野においてよく知られており、例えばRemington’s Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co. (A.R.Gennaro (Ed.) 1985)において記載される。例示的な薬学的に許容される担体としては、生理的pHの滅菌生理食塩水およびリン酸緩衝生理食塩水が挙げられる。保存剤、安定剤、染料などが医薬組成物中で提供され得る。加えて、抗酸化剤および懸濁剤もまた、使用され得る。
医薬組成物はまた、希釈剤、例えば緩衝剤、抗酸化剤、例えばアスコルビン酸、低分子量(約10残基未満)ポリペプチド、タンパク質、アミノ酸、炭水化物(例えば、グルコース、スクロース、デキストリン)、キレート剤(例えば、EDTA)、グルタチオンならびに他の安定剤および賦形剤を含み得る。中性緩衝生理食塩水または非特異的血清アルブミンと混合された生理食塩水は例示的な希釈剤である。例えば、生成物は、凍結乾燥物として、適切な賦形剤溶液(例えば、スクロース)を希釈剤として使用して製剤化され得る。
本開示はまた、例えば、過剰受容体媒介シグナル伝達と関連する疾患または障害を処置するための方法であって、必要のある患者に有効量の、受容体、例えば受容体チロシンキナーゼ、例えばEGFR、EGFRvIII、ErbB2、ErbB3、ErbB4、IGF1R、c−Met、RON、およびEphA2に特異的に結合する結合ドメインを含むポリペプチドヘテロダイマーを投与することを含む方法を提供する。
過剰受容体媒介シグナル伝達と関連する例示的な疾患または障害としては、癌(例えば、固形悪性腫瘍および血液悪性腫瘍)、自己免疫もしくは炎症疾患または状態、細菌感染に起因する敗血症、およびウイルス感染が挙げられる。
1つの態様では、本開示は、T細胞活性化を誘導するための方法であって、必要のある患者に有効量の、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3εまたはその組み合わせに特異的に結合する結合ドメイン、および異なる標的、例えば、腫瘍特異抗原またはT細胞活性化が要求される部位または細胞で最適な他の抗原に特異的に結合する第2の結合ドメインを含むポリペプチドヘテロダイマーを投与することを含む方法を提供する。
別の態様では、本開示は、悪性腫瘍(例えば、固形悪性腫瘍または血液悪性腫瘍)の増殖、転移または転移増殖を阻止するための方法であって、必要のある患者に、有効量の本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーまたはその組成物を投与することを含む方法を提供する。
様々な癌、例えば固形悪性腫瘍および血液悪性腫瘍が、本明細書で開示される組成物および方法に適している。処置され得る癌の型としては、下記が挙げられるが、それらに限定されない:***、前立腺、膵臓、結腸および直腸の腺癌;肺の全ての型の気管支癌(例えば、扁平上皮癌、腺癌、小細胞肺癌および非小細胞肺癌);ミエロイド;メラノーマ;肝細胞腫;神経芽細胞腫;パピローマ;アプドーマ;分離腫;鰓腫;悪性カルチノイド症候群;カルチノイド心疾患;および細胞腫(例えば、Walker、基底細胞、基底扁平、Brown−Pearce、腺管癌、Ehrlich腫瘍、Krebs 2、メルケル細胞、粘液性、非小細胞肺、燕麦細胞、乳頭、スキルス、細気管支、気管支原性、扁平細胞、および移行細胞)。処置され得る追加の型の癌としては下記が挙げられる:組織球性障害;白血病;悪性組織球症;ホジキン病;免疫増殖性小;非ホジキンリンパ腫;形質細胞腫;細網内皮症;メラノーマ;軟骨芽細胞腫;軟骨腫;軟骨肉腫;線維腫;線維肉腫;巨細胞腫瘍;組織球腫;脂肪腫;脂肪肉腫;中皮腫;粘液腫;粘液肉腫;骨腫;骨肉腫;脊索腫;頭蓋咽頭腫;未分化胚細胞腫;過誤腫;間葉腫;中腎腫;筋肉腫;エナメル上皮腫;セメント質腫;歯牙腫;奇形腫;胸腺腫;絨毛性腫瘍。さらに、下記の型の癌もまた処置に適しているものとして企図される:腺腫;胆管癌;真珠腫;円柱腫;嚢胞腺癌;嚢胞腺腫;顆粒膜細胞腫;卵巣男性胚細胞腫;肝細胞腫;汗腺腫;島細胞腫瘍;Leydig細胞腫瘍;パピローマ;セルトリ細胞腫;莢膜細胞腫;平滑筋腫;平滑筋肉腫;筋芽細胞腫;筋腫;筋肉腫;横紋筋腫;横紋筋肉腫;上衣腫;神経節腫;グリオーマ;髄芽腫;髄膜腫;神経鞘腫;神経芽細胞腫;神経上皮腫;神経線維腫;神経腫;パラガングリオーマ;パラガングリオーマ非クロム親和性;および多形神経膠芽腫。処置され得る癌の型としてはまた、下記が挙げられるが、それらに限定されない:被角血管腫;好酸球性血管リンパ球増殖症;硬化性血管腫;血管腫症;グロムス血管腫;血管内皮腫;血管腫;血管外皮腫;血管肉腫;リンパ管腫;リンパ管筋腫;リンパ管肉腫;松果体腫;癌肉腫;軟骨肉腫;葉状嚢肉腫;線維肉腫;血管肉腫;平滑筋肉腫;白血肉腫;脂肪肉腫;リンパ管肉腫;筋肉腫;粘液肉腫;卵巣癌;横紋筋肉腫;肉腫;新生物;神経線維腫症;および子宮頸部異形成。
本明細書で開示される組成物および方法に適している追加の例示的な癌は、B細胞癌、例えばB細胞リンパ腫[例えば、様々な型のホジキン病、非ホジキンリンパ腫(NHL)または中枢神経系リンパ腫]、白血病[例えば、急性リンパ芽球性白血病(ALL)、慢性リンパ球性白血病(CLL)、ヘアリー細胞白血病および慢性筋芽細胞白血病]および骨髄腫(例えば、多発性骨髄腫)である。追加のB細胞癌としては、小リンパ球性リンパ腫、B細胞前リンパ球性白血病、リンパ形質細胞性リンパ腫、脾性辺縁帯リンパ腫、形質細胞骨髄腫、骨の孤立性形質細胞腫、骨外形質細胞腫、粘膜関連(MALT)リンパ組織の節外周辺帯B細胞リンパ腫、節性辺縁帯B細胞リンパ腫、濾胞性リンパ腫、マントル細胞リンパ腫、びまん性大B細胞リンパ腫、縦隔(胸腺)大B細胞リンパ腫、血管内大B細胞リンパ腫、原発性体液性リンパ腫、Burkittリンパ腫/白血病、不確かな悪性度のB細胞増殖、リンパ腫様肉芽腫症、および移植後リンパ増殖性障害が挙げられる。
ある実施形態では、固形悪性腫瘍の増殖または固形悪性腫瘍もしくは血液悪性腫瘍の転移もしくは転移増殖を阻止するのに有用なポリペプチドヘテロダイマーとしては腫瘍または癌抗原およびT細胞標的に特異的に結合するものが挙げられる。そのようなヘテロダイマーは典型的には、T細胞標的に対してよりも腫瘍または癌抗原に対し高い(例えば、少なくとも約5、10、15、20、25、50、75または100倍高い)結合親和性を有するように設計され、そのため、それらは、最初に腫瘍または癌抗原に優先的に結合し、その後、T細胞標的に結合し、ひいては、T細胞を動員および活性化し、腫瘍または癌抗原をその表面上に有する腫瘍または癌細胞を損傷または破壊する。例示的な腫瘍または癌抗原およびT細胞標的としては、ポリペプチドヘテロダイマーの結合ドメインを説明するセクションで、上記で提供されるものが挙げられる。例えば、T細胞標的はCD3またはPSMAとすることができる。
ある実施形態では、悪性腫瘍の増殖、転移、または転移増殖を阻止するのに有用な、または指向性T細胞活性化による、ポリペプチドヘテロダイマーはオンコロジー標的(腫瘍または細胞抗原、例えばRON、c−Met、CEACAM−6、またはPSMAを含む)に特異的に結合する少なくとも1つの結合ドメインおよびTCR複合体またはその構成要素(例えば、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、およびCD3ε)に特異的に結合する別の結合ドメインを含む。
ある他の実施形態では、悪性腫瘍の増殖、転移、または転移増殖を阻止するのに有用なポリペプチドヘテロダイマーは、CD28に特異的に結合する少なくとも1つの結合ドメインおよびCD79bに特異的に結合する別の結合ドメインを含む。そのようなポリペプチドヘテロダイマーはさらに、PDL2外部ドメインを含む結合ドメイン、ハイパーIL−6に特異的に結合する結合ドメイン、または両方の結合ドメインをさらに含み得る。
ある他の実施形態では、悪性腫瘍の増殖、転移、または転移増殖を阻止するのに有用なポリペプチドヘテロダイマーは、RONに特異的に結合する少なくとも1つの結合ドメインおよびc−Metに特異的に結合する別の結合ドメインを含む。
ある他の実施形態では、悪性腫瘍の増殖、転移、または転移増殖を阻止するのに有用なポリペプチドヘテロダイマーは、下記受容体チロシンキナーゼの1つ以上に特異的に結合する結合ドメインを含む:c−Met、RON、EGFR、EGFRvIII、Her2、ErbB3、ErbB4およびIGF1R、EphA2。ある実施形態では、ヘテロダイマーはさらに、下記の抗血管新生作作用物質の1つ以上に特異的に結合する1つ以上の結合ドメインを含み得る:PDGFR、VEGFR1〜4およびアンジオポエチン2。ある実施形態では、上記ヘテロダイマーはさらに、下記Fc受容体の1つ以上に特異的に結合する1つ以上の結合ドメインを含み得、細胞毒性エフェクター機能のターゲティングを増加させる:CD64、CD32AおよびCD16。ある実施形態では、上記ヘテロダイマーはさらに、トランスフェリン受容体(CD71)に特異的に結合する結合ドメインを含み得、受容体の分解を可能にする。
ある他の実施形態では、悪性腫瘍の増殖、転移、または転移増殖を阻止するのに有用なポリペプチドヘテロダイマーは、下記TNFSFRの2つ以上のアゴニストである結合ドメインを含む:TNFR1、TNFR2、DR4、DR5、TWEAKR、およびFAS。
ある他の実施形態では、悪性腫瘍の増殖、転移、または転移増殖を阻止するのに有用なポリペプチドヘテロダイマーは、下記発癌促進性サイトカインまたは増殖因子の2つ以上に特異的に結合する結合ドメインを含む:HGF、MSP、EGF(エピレギュリン、ヘレグリン、β−レグリン、ニューレグリンを含む)、HIF−1α、VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、TNFα、IL−6、ハイパーIL−6、IL−8、Wnt、sHH、TGFβ、またはPDGF。
ある実施形態では、固形悪性腫瘍の増殖または固形悪性腫瘍の転移もしくは転移増殖を阻止するのに有用なポリペプチドヘテロダイマーとしては、例えば、EGFR、ErbB3、ErbB4、c−Met、RON、EphA2、IGF1R、VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3、CD44v6、CD151、EpCAM、CEACAM6、TGFBR2、、GHRHR、GHR、IL−6R、gp130、TNFR2、PD1、TWEAK−R、OSMRβ、Patched−1、Frizzled、またはRobo1に特異的に結合するものが挙げられる。
血液悪性腫瘍の転移または転移増殖を阻止するのに有用なポリペプチドヘテロダイマーとしては、例えば、EGFR、ErbB3、c−Met、RON、EphA2、IGF1R、TGFBR2、IL−6R、gp130、TNFR2、PD1、OSMRβ、LTβR、CD19、CD80、CD81、またはCD86に特異的に結合するものが挙げられる。
別の態様では、本開示は、自己免疫または炎症疾患、障害または状態を処置するための方法であって、必要のある患者に、有効量の、本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーまたはその組成物を投与することを含む方法を提供する。
融合タンパク質ならびにその組成物および単位用量剤形により処置され得る例示的な自己免疫または炎症疾患、障害または状態としては、下記が挙げられるが、それらに限定されない:炎症性腸疾患(例えば、クローン病または潰瘍性大腸炎)、糖尿病(例えば、I型糖尿病)、皮膚筋炎、多発性筋炎、悪性貧血、原発性胆汁性肝硬変、急性散在性脳脊髄炎(ADEM)、アジソン病、強直性脊椎炎、抗リン脂質抗体症候群(APS)、自己免疫肝炎、Goodpasture症候群、Graves病、ギランバレー症候群(GBS)、橋本病、特発性血小板減少紫斑病、全身性エリテマトーデス、ループス腎炎、神経精神ループス、多発性硬化症(MS)、重症筋無力症、尋常性天疱瘡、喘息、乾癬性関節炎、関節リウマチ、シェーグレン症候群、側頭動脈炎(「巨細胞動脈炎」としても知られている)、自己免疫性溶血性貧血、水疱性類天疱瘡、血管炎、セリアック病、慢性閉塞性肺疾患、子宮内膜症、汗腺膿瘍、間質性膀胱炎、モルフェア、強皮症、ナルコレプシー、神経性筋強直症、白斑、および自己免疫性内耳疾患。
自己免疫または炎症疾患、障害または状態を処置するのに有用な例示的なポリペプチドヘテロダイマーは、CD28に特異的に結合する1つ以上の結合ドメイン、および1、2または3つの下記の追加の結合ドメインを含み得る:PDL2外部ドメインを含む結合ドメイン、モノIL−10を含む結合ドメイン、およびCD86に特異的に結合する結合ドメイン。例えば、ポリペプチドヘテロダイマーは、CD28に特異的に結合する結合ドメインおよびCD86に特異的に結合する1〜3つの結合ドメインを含み得る。
自己免疫または炎症疾患、障害または状態を処置するのに有用な追加の例示的なポリペプチドヘテロダイマーは、CD28に特異的に結合する1つ以上の結合ドメインおよびIL−10アゴニスト(例えば、モノIL−10)、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである1つ以上の結合ドメインを含み得る。また、ポリペプチドヘテロダイマーは、IL−10アゴニスト(例えば、モノIL−10)、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストから選択される2つ以上の結合ドメインを含み得る。
自己免疫または炎症疾患、障害または状態を処置するのに有用な追加の例示的なポリペプチドヘテロダイマーは、CD32Bに特異的に結合する1つ以上の結合ドメインおよび、IL−10アゴニスト(例えば、モノIL−10)、HLA−Gアゴニスト、HGFアゴニスト、IL−35アゴニスト、PD−1アゴニスト、BTLAアゴニスト、LIGHTアンタゴニスト、GITRLアンタゴニストまたはCD40アンタゴニストである1つ以上の結合ドメインを含み得る。
自己免疫または炎症疾患、障害または状態を処置するのに有用な追加の例示的なポリペプチドヘテロダイマーは、下記TNFSFRの1つ以上に特異的に結合する結合ドメインを含み得る:TNFR1、TNFR2、HVEW、LTβR、TWEAKR、TACI、BAFF−R、BCMA、またはFAS。
自己免疫または炎症疾患、障害または状態を処置するのに有用な追加の例示的なポリペプチドヘテロダイマーは、下記炎症促進性サイトカイン/ケモカイン、例えばTNFα、IL−6、IL−2、IL−1、IL−8、IP−10、IFNγ、IFNα、RANKL、FASL、TGFβ、IL7、IL10、IL17A/F、TWEAK、CSF2、IGF1、IGF2またはBLyS/APRILの2つ以上に特異的に結合する結合ドメインを含み得る。
自己免疫または炎症疾患、障害または状態を処置するのに有用なポリペプチドヘテロダイマーとしては、例えば、TGFBR2、IL−6R、gp130、TNFR1、TNFR2、PD1、HVEM、OX40、CD40、CD137、TWEAK−R、LTβR、LIFRβ、OSMRβ、CD3、TCRα、TCRβ、CD19、CD28、CD80、CD81、CD86、TLR7、TLR9、またはそれらの任意の組み合わせに特異的に結合するものが挙げられる。
別の態様では、本開示は、B細胞関連障害または疾患を処置するための方法であって、必要のある患者(例えば、B細胞関連障害または疾患を有するまたは有する疑いがある患者)に、有効量の本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマー、例えばB細胞標的に特異的に結合するものを投与することを含む方法を提供する。
B細胞関連障害または疾患を処置するのに有用なポリペプチドヘテロダイマーは、1つ以上のB細胞標的、例えばCD79b、CD19、HLA−DR、CD20、CD21、CD22、CD30、CD33、CD37、CD38、またはCD70に特異的に結合する結合ドメインを含み得る。ポリペプチドヘテロダイマーはさらに、T細胞標的、例えばTCR複合体またはその構成要素、例としてTCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、またはCD3εに特異的に結合する結合ドメインを含み得る。
B細胞関連障害または疾患を処置するのに有用なポリペプチドヘテロダイマーは、B細胞標的、例えばCD79b、CD19、HLA−DR、CD20、CD21、CD22、CD30、CD33、CD37、CD38、およびCD70に特異的に結合する結合ドメインならびにCD64、CD32A、またはCD16に特異的に結合する結合ドメインを含むことができ、細胞毒性エフェクター機能のターゲティングが増加される。
本開示のポリペプチドヘテロダイマーまたはその組成物は、経口で、局所的に、経皮的に、非経口的に、吸入噴霧により、経膣的に、経直腸的に、もしくは頭蓋内注入により、またはそれらの任意の組み合わせにより投与され得る。1つの実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーまたはその組成物は非経口的に投与される。本明細書では、「非経口」という用語は、皮下注射、静脈内、筋内、大槽内注射、または注入技術を含む。静脈内、皮内、筋内、***内、腹腔内、くも膜下腔内、眼球後、肺内注射および/または特定の部位での外科的埋込による投与が同様に企図される。例えば、本発明は、ポリペプチドヘテロダイマーまたはその組成物を静脈内注射により投与することを含む。
薬学的に有効な用量は、疾患の型、使用される組成物、投与経路、処置される被験体の型、処置のための対象の特定の被験体の身体特性、併用投薬、および医学分野における当業者が認識する他の因子に依存する。例えば、0.01mg/kg〜1000mg/kg(例えば、約0.1〜1mg/kg、約1〜10mg/kg、約10〜50mg/kg、約50〜100mg/kg、約100〜500mg/kg、または約500〜1000mg/kg)体重(単回投与、毎日、毎週、毎月、または任意の適切な間隔で投与することができる)の活性成分の量がこの開示のポリペプチドヘテロダイマーの効力に依って投与され得る。
ポリペプチドヘテロダイマーまたはその組成物の第2の薬剤との併用投与もまた、企図される。第2の薬剤は、当技術分野において、特定の疾患状態または障害、例えば、癌、炎症、自己免疫、および感染のための標準処置として許容されるものとすることができる。企図される例示的な第2の薬剤としては、主ポリペプチドヘテロダイマーが結合するものとは異なる標的に結合するポリペプチドヘテロダイマー、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、免疫グロブリン由来融合タンパク質、化学療法薬、電離放射線、ステロイド、NSAID、抗感染治療薬、または他の活性および補助剤、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
ある実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーおよび第2の薬剤は、相乗的に作用する。言い換えれば、これらの2つの化合物は相互作用し、よって、化合物の併用効果は、単独で投与された場合の各化合物の個々の効果の和よりも大きくなる(例えば、Berenbaum, Pharmacol. Rev. 41:93, 1989を参照されたい)。
ある他の実施形態では、ポリペプチドヘテロダイマーおよび第2の薬剤は相加的に作用する。言い換えれば、これら2つの化合物は相互作用し、よって、化合物の併用効果は、単独で投与された場合の各化合物の個々の効果の和と同じである。
本明細書で提供されるポリペプチドヘテロダイマーまたはその組成物との併用で有用な第2の薬剤は、ステロイド、NSAID、mTOR阻害剤(例えば、ラパマイシン(シロリムス)、テムシロリムス、デフォロリムス、エベロリムス、ゾタロリムス、クルクミン、ファルネシルチオサリチル酸)、カルシニューリン阻害剤(例えば、シクロスポリン、タクロリムス)、代謝拮抗薬(例えば、ミコフェノール酸、ミコフェノール酸モフェチル)、ポリクローナル抗体(例えば、抗胸腺細胞グロブリン)、モノクローナル抗体(例えば、ダクリズマブ、バシリキシマブ)、およびCTLA4−Ig融合タンパク質(例えば、アバタセプトまたはベラタセプト)とすることができる。
固形悪性腫瘍の増殖を阻止する、固形悪性腫瘍の転移または転移増殖を阻止する、または血液悪性腫瘍を処置もしくは寛解させるのに有用な第2の薬剤としては、化学療法薬、電離放射線、および他の抗癌剤が挙げられる。さらなる治療薬として企図される化学療法薬の例としては、下記が挙げられる:アルキル化剤、例えばナイトロジェンマスタード(例えば、メクロレタミン、シクロホスファミド、イホスファミド、メルファラン、およびクロラムブシル);二機能性化学療法薬(例えば、ベンダムスチン);ニトロソウレア(例えば、カルムスチン(BCNU)、ロムスチン(CCNU)、およびセムスチン(メチル−CCNU));エチレンイミンおよびメチル−メラミン(例えば、トリエチレンメラミン(TEM)、トリエチレンチオホスホラミド(チオテパ)、およびヘキサメチルメラミン(HMM、アルトレタミン));スルホン酸アルキル(例えば、ブスルファン);およびトリアジン(例えば、ダカルバジン(DTIC));代謝拮抗薬、例えば葉酸類似体(例えば、メトトレキサート、トリメトレキサート、およびペメトレキセド(多標的葉酸代謝拮抗薬));ピリミジン類似体(例えば5−フルオロウラシル(5−FU)、フルオロデオキシウリジン、ゲムシタビン、シトシンアラビノシド(AraC、シタラビン)、5−アザシチジン、および2,2’−ジフルオロデオキシシチジン);およびプリン類似体(例えば、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、アザチオプリン、2’−デオキシコホルマイシン(ペントスタチン)、エリスロヒドロキシノニルアデニン(EHNA)、リン酸フルダラビン、2−クロロデオキシアデノシン(クラドリビン、2−CdA));I型トポイソメラーゼ阻害剤、例えばカンプトテシン(CPT)、トポテカン、およびイリノテカン;天然物、例えばエピポドフィロトキシン(例えば、エトポシドおよびテニポシド);およびビンカアルカロイド(例えば、ビンブラスチン、ビンクリスチン、およびビノレルビン);抗腫瘍抗生物質、例えばアクチノマイシンD、ドキソルビシン、およびブレオマイシン;放射線増感剤、例えば5−ブロモデオキシウリジン、5−ヨードデオキシウリジン、およびブロモデオキシシチジン;白金配位複合体、例えばシスプラチン、カルボプラチン、およびオキサリプラチン;置換尿素、例えばヒドロキシ尿素;ならびにメチルヒドラジン誘導体、例えばN−メチルヒドラジン(MIH)およびプロカルバジン。
ある実施形態では、悪性腫瘍の増殖、転移、または転移増殖を阻止するのに有用な第2の薬剤としては、第1のポリペプチドヘテロダイマーが結合する標的以外の癌細胞標的に結合する本開示によるポリペプチドヘテロダイマーが挙げられる。ある他の実施形態では、そのような処置に有用な第2の薬剤としては、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、および癌細胞標的に結合する免疫グロブリン由来融合タンパク質が挙げられる。例示的な癌細胞標的が、上記処置に有用なポリペプチドヘテロダイマーを記載する関連で上記で提供される。
自己免疫疾患の処置のためにこの開示により企図されるさらなる治療薬は、免疫抑制剤と呼ばれ、これは、処置される個体の免疫系を抑制または遮蔽するように作用する。免疫抑制剤としては、例えば、非ステロイド抗炎症薬(NSAID)、鎮痛薬、グルココルチコイド、関節炎を処置するための疾患修飾性抗リウマチ薬(DMARD)、または生物学的反応修飾因子が挙げられる。DMARD記述中の組成物はまた、関節リウマチだけでなく多くの他の自己免疫疾患の処置に有用である。
例示的なNSAIDは、イブプロフェン、ナプロキセン、ナプロキセンナトリウム、Cox−2阻害剤、例えばVioxxおよびCelebrex、およびシアリレートからなる群より選択される。例示的な鎮痛薬は、アセトアミノフェン、オキシコドン、塩酸プロポキシフェンのトラマドールからなる群より選択される。例示的なグルココルチコイドは、コルチゾン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、メチルプレドニゾロン、プレドニゾロン、またはプレドニゾンからなる群より選択される。例示的な生物学的応答修飾因子としては、細胞表面マーカー(例えば、CD4、CD5、など)に対して誘導される分子、サイトカイン阻害剤、例えばTNFアンタゴニスト(例えばエタネルセプト(Enbrel)、アダリムマブ(Humira)およびインフリキシマブ(Remicade))、ケモカイン阻害剤および接着分子阻害剤が挙げられる。生物学的応答修飾因子としては、モノクローナル抗体ならびに分子の組換え型が挙げられる。例示的なDMARDとしては、アザチオプリン、シクロホスファミド、シクロスポリン、メトトレキサート、ペニシラミン、レフルノミド、スルファサラジン、ヒドロキシクロロキン、金(経口(オーラノフィン)および筋内)ならびにミノサイクリンが挙げられる。
自己免疫または炎症疾患、障害または状態を処置するのに有用な追加の第2の薬剤は、ポリクローナルまたはモノクローナル抗体、免疫グロブリン由来融合タンパク質(例えば、scFv、SMIP(商標)、PIMS、SCORPION(商標)融合タンパク質)、またはそのような疾患、障害もしくは状態と関連する標的に特異的に結合する本開示によるポリペプチドヘテロダイマーとすることができる。そのような標的の例は、上記処置に有用な本開示のポリペプチドヘテロダイマーの標的の関連で上記で提供される。
結合分子組成物及び第2の活性剤は、同じ製剤中で同時に投与され得ることが企図される。また、第2の薬剤は、別々の製剤中であるが、同時的に(すなわち、互いに1時間以内に)投与され得る。
ある実施形態では、第2の活性剤は、ポリペプチドヘテロダイマーまたはその組成物の投与前に投与され得る。前投与は、ポリペプチドヘテロダイマーまたはその組成物による処置前少なくとも1時間の第2の活性剤の投与を示す。活性剤は、結合分子組成物の投与後に投与され得ることがさらに企図される。後投与は、ポリペプチドヘテロダイマーまたはその組成物の投与後少なくとも1時間の投与を示すことを意味する。
この開示は、この開示の医薬組成物を含む用量単位を企図する。そのような用量単位としては、例えば、単回投与または複数回投与バイアルまたはシリンジ、例えば2区画バイアルまたはシリンジ(一方は凍結乾燥形態のこの開示の医薬組成物を含み、他方は再構成のための希釈剤を含む)が挙げられる。複数回投与用量単位はまた、例えば、静脈内注入装置への結合のためのバッグまたはチューブとすることができる。
この開示はまた単位用量、または複数回用量のこの開示の医薬組成物、容器、例えば、バイアル、および組成物を、障害、例えば上記障害を患う患者に投与するための1組の説明書を含むキットを企図する。
実施例
実施例1
2対のヘテロ二量化ドメインを有する二価ポリペプチドヘテロダイマー
1本鎖ポリペプチドX0130(2E12 CH1 CH2 CH3 Ck)およびX0168(Ck CH2 CH3 CH1 H68 2E12)を同時発現させることにより、ポリペプチドヘテロダイマーX0172を作製した。1本鎖ポリペプチドX0130は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:2E12(抗CD28)scFv、ヒトIgG1 CH1、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、および変化ヒトCk(最初のArgまたは最後のCysを有さない)。X130の核酸およびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号1および2で示される。1本鎖ポリペプチドX0168は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:変化ヒトCk(最初のArgまたは最後のCysを有さない)、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、ヒトIgG1 CH1、H68リンカー、および2E12(抗CD28)scFv。X0168の核酸およびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号3および4で示される。H68リンカーのアミノ酸配列は配列番号78で示される。
比較のために、1本鎖ポリペプチドX0112(2E12 CH1 CH2 CH3)およびX0113(Ck CH2 CH3)を同時発現させることによりポリペプチドヘテロダイマーX0124を作製した。1本鎖ポリペプチドX0112は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:2E12(抗CD28)scFv、ヒトIgG1 CH1、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、およびヒトIgG1 CH3。X0112の核酸およびアミノ酸配列は、それぞれ、配列番号5および6で示される。1本鎖ポリペプチドX0113は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:変化ヒトCk(最初のArgまたは最後のCysを有さない)、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、およびヒトIgG1 CH3。X0113の核酸およびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号7および8で示される。
発現
トランスフェクションの前日、HEK293細胞を、Freestyle293発現培地(Gibco)中0.5x10細胞/mlの細胞濃度で懸濁させた。大量トランスフェクションのためには、250mlの細胞を使用したが、少量トランスフェクションのためには、60mlの細胞を使用した。トランスフェクション日に、320μlの293fectin試薬(Invitrogen)を、8mlの培地と混合した。同時に、2つの鎖のそれぞれに対する250μgのDNAもまた、8mlの培地と混合し、5分間インキュベートした。15分のインキュベーション後、DNA−293fectin混合物を250mlの293細胞に添加し、37℃の振盪機に戻し、120RPMの速度で振盪させた。60mlの細胞を用いるより少量のトランスフェクションでは、4分の1のDNA、293fectinおよび培地を使用した。
精製
プロテインAアフィニティクロマトグラフィーを使用して、タンパク質を精製した。2mLの充填プロテインAアガロース(Repligen)をBioradカラム(Econo−カラムクロマトグラフィーカラム、サイズ2.5x10cm)に添加し、PBS(10xカラム体積)で十分に洗浄し、上清をロードし、PBSで再び洗浄し、3カラム体積のPierce IgG溶出緩衝剤で溶出させた。タンパク質をその後、PBSに対し十分に透析させた。その後、タンパク質を、Amicon遠心フィルタ装置を用いて濃縮し約0.5mLの最終体積とした。
第2段階の精製のために、プロテインLアフィニティクロマトグラフィーまたはカチオン交換クロマトグラフィーを使用した。プロテインL精製のために、プロテインA精製ポリペプチドヘテロダイマーを、PBSと予め平衡化されたプロテインLアガロースカラム上を通過させ、PBS(10xカラム体積)で洗浄させ、その後、Pierce IgG溶出緩衝剤で溶出した。タンパク質をその後PBSに対して十分に透析し、Amicon遠心フィルタ装置を用いて濃縮し約0.5mLの最終体積とした。
前に親和性精製された(プロテインAまたはプロテインL)ポリペプチドヘテロダイマーコンストラクトの試料(200〜300μg)を20mM MES、pH6.0(緩衝剤A)中に透析し、MonoS5/50GLカチオン交換カラム(GE Healthcare)上に2mL/分の流速で、AKTA Explorer FPLCを用いてロードさせた。カラムを5カラム体積(CV)に対し平衡化させ、その後、勾配フォーマットで50%:50%緩衝剤A:緩衝剤B(緩衝剤Bは20mM MES、1M NaCl、pH6.0である)の混合物になるまで20CVにわたり、実施した。次の100%緩衝剤B混合物を5CVに対し実施し、カラムを清浄にし、系をさらに5CVに対し100%緩衝剤Aで実施し、次の注入前に再平衡化させた。ピークを集め、SDS−PAGEおよびエレクトロスプレー質量分析により分析した。
SDS−PAGE分析
精製されたタンパク質を、10%SDS−PAGEゲル上で、InvitrogenのX−cell Surelockゲルボックスを用いて分析した。
最適以下濃度のPMAとの相乗作用
社内ドナー由来の末梢血単核細胞(PBMC)を、ヘパリン処置された全血からリンパ球分離用培地(Lymphocyte Separation Media)(MP Biomedicals、Aurora、OH)上での遠心分離により単離し、2回、RPMI培地(Gibco−Invitrogen、Carlsbad、CA)で洗浄した。CD4+ T細胞をその後、PBMCから、MACS CD4+ T細胞単離キット(Miltenyi Biotec、Auburn、CA)によるネガティブ選択を用いて濃縮した。濃縮(>95%)CD4+ T細胞をその後、1x10細胞/mlの濃度で完全RPMI/10%FCS中に再懸濁させた。試験試薬を、完全RPMI/10%FCS中40μg/ml(10μg/mlの最終濃度が得られる)で調製し、50μl/ウェルで平底96ウェルプレート(BD Falcon、San Jose、CA)に添加した。完全RPMI/10%FCS中のPMA(ホルボール12ミリステート13アセテート;A.G.Scientific、Inc.、San Diego、CA)を、50μl/ウェル中4ng/ml(1ng/mlの最終濃度)で添加した。その後、完全RPMI/10%FCS中のT細胞を、50μl体積中5x10細胞/ウェルの濃度で添加し、最終的に適切な量の完全RPMI/10%FCSを各ウェル(典型的には50μl)に添加し、最終体積を200μl/ウェルとした。細胞を試験試料+/−PMAで処理し、72時間37℃で5%CO中インキュベートした。1:50希釈の完全RPMI/10%FCS(50μl/ウェル)中の1μlのトリチウム標識したチミジン(Amersham Biosciences、Pisctaway、NJ)をウェルに培養の最後の6時間の間添加した。プレートをUnifilter−96、GF/Cマイクロプレート(Perkin Elmer、Boston、MA)上にPackard Filtermate Harvester(Perkin Elmer、Boston、MA)を用いて収穫した。数はcpmで表し、複製試料の平均である。
図2はポリペプチドヘテロダイマーX0172が、2E12 SMIP M0039(配列番号77)に比べ異なる特性を有することを示す。これは、PMAならびにSMIPと協同しなかった。この二価ポリペプチドヘテロダイマーは、二価SMIPよりもむしろ一価ポリペプチドヘテロダイマー、X0124に近い特性を有する。
図3は、二価ポリペプチドヘテロダイマーX0172が、2E12 scFv(配列番号109)および一価ポリペプチドヘテロダイマーX0124よりもよく、CD4細胞に結合したことを示す。
実施例2
単一ヘテロ二量化ドメイン対を用いる二価、三価、四価ポリペプチドヘテロダイマー
1本鎖ポリペプチドX0244(Ck(YAE) CH2(N297A)CH3 H68 2E12)およびX0245(2E12 CH1 CH2(N297A) CH3)を同時発現させることにより、二価ポリペプチドヘテロダイマーX0251を作製した。1本鎖ポリペプチドX0244は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:ヒトCk(YAE)(すなわち、最初のArgまたは最後のCysを有さないがN30Y、V55A、およびT70E置換を有するヒトCk)、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(N297A)(すなわち、N297A置換を有するヒトIgG1 CH2)、ヒトIgG1 CH3、H68リンカー、および2E12(抗CD28)scFv。X0244のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号9および10で示される。1本鎖ポリペプチドX0245は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:2E12(抗CD28)scFv、ヒトIgG1 CH1、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(N297A)、およびヒトIgG1 CH3。X0245のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号11および12で示される。
1本鎖ポリペプチドX0246(P2C2 Ck(YAE) CH2(N297A) CH3)およびX0247(2E12 CH1 CH2(N297A) CH3 H68 2E12)を同時発現させることにより、三価、二特異性ポリペプチドヘテロダイマーX0252を作製した。1本鎖ポリペプチドX0246は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:P2C2(抗CD79b)scFv、ヒトCk(YAE)、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(N297A)、およびヒトIgG1 CH3。X0246のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号13および14で示される。1本鎖ポリペプチドX0247は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:2E12(抗CD28)scFv、ヒトIgG1 CH1、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(N297A)、ヒトIgG1 CH3、H68リンカー、および2E12(抗CD28)scFv。X0247のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号15および16で示される。
1本鎖ポリペプチドX0248(P2C2 CK(YAE) CH2(N297A) CH3 H68 A2)およびX0249(PDL2 ECD CH1 CH2(N297A) CH3 H68 2E12)を同時発現させることにより、四価、三特異性ポリペプチドヘテロダイマーX0253を作製した。1本鎖ポリペプチドX0248は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:P2C2(抗CD79b)scFv、ヒトCk(YAE)、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(N297A)、ヒトIgG1 CH3、H68リンカー、およびA2(抗ハイパーIL−6)scFv。X0248のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号17および18で示される。1本鎖ポリペプチドX0249は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:PDL2 ECD(すなわち、PDL2外部ドメイン)、ヒトIgG1 CH1、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(N297A)、ヒトIgG1 CH3、H68リンカー、および2E12(抗CD28)scFv。X0249のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号19および20で示される。
1本鎖ポリペプチドX0249(PDL2 ECD CH1 CH2(N297A) CH3 H68 2E12)およびX0281(モノIL−10 Ck(YAE) CH2(N297A) CH3 H68 3D1)を同時発現させることにより別の四価、四特異性ポリペプチドヘテロダイマーX0283を作製した。1本鎖ポリペプチドX0281は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:モノIL−10、ヒトCk(YAE)、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(N297A)、ヒトIgG1 CH3、H68リンカー、および3D1(抗CD86)scFv。X0281のヌクレオチドおよびアミノ酸配列は、配列番号21および22で示される。
ポリペプチドヘテロダイマーX0283のための対照として、1本鎖ポリペプチドX0249(PDL2 ECD CH1 CH2(N297A) CH3 H68 2E12)およびX0282(モノIL−10 Ck CH2(N297A) CH3 H68 3D1)を同時発現させることにより四価ヘテロダイマー、ポリペプチドヘテロダイマーX0284を作製した。1本鎖ポリペプチドX0282は、ヒトCk配列中にN30Y V55A T70E置換を含まないことを除き、X0281と同一である。よって、1本鎖ポリペプチドX0282は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:モノIL−10、変化ヒトCk(最初のArgまたは最後のCysを有さない)、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(N297A)、ヒトIgG1 CH3、H68リンカー、および3D1(抗CD86)scFv。X0282のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号23および24で示される。
ポリペプチドヘテロダイマー分子を実施例1に従い、発現させ、精製した。精製されたタンパク質を、SDS−PAGE電気泳動を還元および非還元条件下で用いて分析した。サイズ排除クロマトグラフィーをAKTA Explorer FPLC(Pharmacia Biotech)上で、Superdex200 10/300GLカラムを使用して実施した。いくつかのタンパク質をエレクトロスプレー質量分析によりAgilent 6120 TOF ES/MSを用いて分析した。
表面プラズモン共鳴(SPR)測定を、Biacore T100 SPR上で、ランニング緩衝剤としてHBS−P+(GE Healthcare)を使用して実施した。標的を直接、CM5チップ上に、標準アミンカップリング化学(BIACORE(登録商標)Amine Coupling Kit、GE Healthcare)を使用して固定し、最終固定レベルを800〜1900Ru(共鳴単位)とした。ポリペプチドヘテロダイマーX0283を25℃または37℃で150秒間、30μl/分の流速で、10nM〜1μMの一連の濃度で注入した。解離を1200秒間モニタし、50mM NaOHを60秒間注入することにより表面を再生させた。表面との結合相互作用は少なくとも60再生サイクルを通して安定であった。データを、T100ソフトウェア(バージョン2.0、GE Healthcare)のためのBiaEvaluationを用いて分析した。
SDS−PAGE電気泳動およびカチオン交換クロマトグラフィー分析は、ポリペプチドヘテロダイマーX0251、X0252およびX0253が、適度によく発現され、精製されたことを示す(図4)。X0252の質量分析は、タンパク質はほとんど均質であり、検出できない量のホモダイマーを有することを示す(図5)。加えて、ポリペプチドヘテロダイマーX0283およびX0284のSDS−PAGE電気泳動およびカチオン交換クロマトグラフィー分析は、CH1/Ck(YAE)ヘテロ二量化ドメインを有するポリペプチドヘテロダイマーX0283は、CH1/Ckヘテロ二量化ドメイン(同様にホモダイマーを形成した)を有する対照ポリペプチドヘテロダイマーX0284に比べ、効率的にヘテロダイマーを構築した(図6)。Biocore分析はさらに、1本鎖ポリペプチドX0281のカルボキシル末端の3D1(抗CD86)結合ドメインは、CD86に一価的に結合したことを示す(図7)。
実施例3
抗RONおよび抗c−Met結合ドメインを有するポリペプチドヘテロダイマー
抗RON結合ドメインを有する二価ポリペプチドヘテロダイマー(ORN151)ならびに抗RONおよび抗cMet結合ドメインを含む2つの二特異性ポリペプチドヘテロダイマー(ORN152およびORN153)を作製した。
二価ポリペプチドヘテロダイマーORN151は1本鎖ポリペプチドORN145(4C04 CH2 CH3 CH1)およびORN148(11H09 CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドORN145は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:4C04(抗RON)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトIgG1 CH1。ORN145のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号26および30で示される。1本鎖ポリペプチドORN148はそのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:11H09(抗RON)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトCH2、ヒトCH3、およびヒトCk(YAE)。ORN148のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号28および32で示される。
二特異性(c−Met、RON)ポリペプチドヘテロダイマーORN152は1本鎖ポリペプチドORN116(MET021 CH2 CH3 CH1)およびORN146(4C04 CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドORN116は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:MET021(抗c−Met)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトIgG1 CH1。ORN116のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号25および29で示される。1本鎖ポリペプチドORN146は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:4C04(抗RON)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトCH2、ヒトCH3、およびヒトCk(YAE)。ORN146のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号27および31で示される。
二特異性(c−Met、RON)ポリペプチドヘテロダイマーORN153は、1本鎖ポリペプチドORN116(MET021 CH2 CH3 CH1)およびORN148(11H09 CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。
ポリペプチドヘテロダイマーORN151、ORN152およびORN153を、実施例1に従い、発現させた。下記発現レベルが得られた:ORN151では1.9μgタンパク質/mLの培養物、ORN152では3.1μg/mL、およびORN153では4.9μg/mL。
実施例4
抗CD3結合ドメインを有するポリペプチドヘテロダイマー
抗CD3結合ドメインを有するいくつかの二特異性ポリペプチドヘテロダイマーを作製した:ポリペプチドヘテロダイマーS0268、S0269、およびTSC020〜TSC030。ポリペプチドヘテロダイマーS0268は、1本鎖ポリペプチドORN145(4C04 CH2 CH3 CH1)およびTSC019(G19−4 CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC019は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:G19−4(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトCH2、ヒトCH3、およびヒトCk(YAE)。TSC019のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号52および72で示される。
二特異性(CD3、c−Met)ポリペプチドヘテロダイマーS0269は、1本鎖ポリペプチドORN160(5D5 CH2 CH3 CH1)およびTSC019(G19−4 CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドORN160は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:5D5(抗c−Met)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。ORN160のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号33および53で示される。
二価(CD19)ポリペプチドヘテロダイマーTSC020は1本鎖ポリペプチドTSC001(HD37 CH2 CH3 CH1)およびTSC019(G19−4 CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC001は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトIgG1 CH1。TSC001のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号34および54で示される。
二特異性(CD20、CD3)ポリペプチドヘテロダイマーTSC021は1本鎖ポリペプチドTSC002(2H7 CH2 CH3 CH1)およびTSC019(G19−4 CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC002はそのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:2H7(抗CD20)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトIgG1 CH1。TSC002のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号35および55で示される。
二特異性(CD79b、CD3)ポリペプチドヘテロダイマーTSC022は、1本鎖ポリペプチドTSC017(P2C2 H2 CH3 CH1)およびTSC019(G19−4 CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC017は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:P2C2(抗CD79b)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3およびヒトIgG1 CH1。TSC017のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号50および70で示される。
二特異性(HLA−DR、CD3)ポリペプチドヘテロダイマーTSC023は1本鎖ポリペプチドTSC018(M0042 CH2 CH3 CH1)およびTSC019(G19−4 CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC018は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:M0042(抗HLA−DR)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC018のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号51および71で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC024は、1本鎖ポリペプチドTSC010(HD37−「IgA1ヒンジ」−CH2 CH3 CH1)およびTSC003(G19−4−「IgA1ヒンジ」−CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC010は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、変化ヒトIgA1ヒンジ(PSTPPTPSPSTPPTPSPSCPPCP、配列番号752)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC010のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号43および63で示される。1本鎖ポリペプチドTSC003は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:G19−4(抗CD3)scFv、変化ヒトIgA1 ヒンジ(配列番号752)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC003のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号36および56で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC025は、1本鎖ポリペプチドTSC011(HD37−「IgA2ヒンジ」−CH2 CH3 CH1)およびTSC004(G19−4−「IgA2ヒンジ」−CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC011は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、変化ヒトIgA2ヒンジ(PPPPPCPPCP、配列番号748)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC011のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号44および64で示される。1本鎖ポリペプチドTSC004は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:G19−4(抗CD3)scFv、変化ヒトIgA2ヒンジ(配列番号748)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC004のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号37および57で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC026は、1本鎖ポリペプチドTSC012(HD37−「IgG1ヒンジ」−CH2 CH3 CH1)およびTSC007(G19−4−「IgG1ヒンジ」−CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC012はそのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、変化ヒトIgG1ヒンジ(EPKSSDKTHTSPPSPCPPCP、配列番号750)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC012のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号45および65で示される。1本鎖ポリペプチドTSC007は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:G19−4(抗CD3)scFv、変化ヒトIgG1ヒンジ(配列番号750)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC007のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号40および60で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC027は1本鎖ポリペプチドTSC013(HD37−「IgG3ヒンジ」−CH2 CH3 CH1)およびTSC005(G19−4−「IgG3ヒンジ」−CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC013は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、変化ヒトIgG3ヒンジ(EPKSSDTPPPSPRSPCPPCP、配列番号751)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC013のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号46および66で示される。1本鎖ポリペプチドTSC005は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:G19−4(抗CD3)scFv、変化ヒトIgG3ヒンジ(配列番号751)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC005のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号38および58で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC028は、1本鎖ポリペプチドTSC014(HD37−「IgDヒンジ」−CH2 CH3 CH1)およびTSC006(G19−4−「IgDヒンジ」−CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC014は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、変化ヒトIgDヒンジ(ESPKAQASSVPTAQPQAEGSLAKATTAPATTRNTCPPCP、配列番号754)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC014のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号47および67で示される。1本鎖ポリペプチドTSC006は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:G19−4(抗CD3)scFv、変化ヒトIgDヒンジ(配列番号754)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC006のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号39および59で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC029は、1本鎖ポリペプチドTSC015(HD37−「IgE CH2ヒンジ」−CH2 CH3 CH1)およびTSC008(G19−4−「IgE CH2ヒンジ」−CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC015は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、変化ヒトIgE CH2ヒンジ(配列番号757)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC014のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号48および68で示される。1本鎖ポリペプチドTSC008は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:G19−4(抗CD3)scFv、変化ヒトIgE CH2ヒンジ(配列番号757)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC008のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号41および61で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC030は、1本鎖ポリペプチドTSC016(HD37−「IgM CH2ヒンジ」−CH2 CH3 CH1)およびTSC009(G19−4−「IgM CH2ヒンジ」−CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC016は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、変化ヒトIgM CH2ヒンジ(配列番号759)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC015のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号49および69で示される。1本鎖ポリペプチドTSC009は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:G19−4(抗CD3)scFv、変化ヒトIgM CH2ヒンジ(配列番号759)、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC009のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号42および62で示される。
二特異性ポリペプチドヘテロダイマーS0268(RON、CD3)およびS0269(CD3、c−Met)を、実施例1に従い発現させた。下記発現レベルが得られた:S0268では2.2μgタンパク質/mLの培養物、およびS0269では2.7μg/mL。
実施例5
二特異性ポリペプチドヘテロダイマーの細胞結合
腫瘍細胞抗原およびT細胞を標的とするのに二特異性ポリペプチドヘテロダイマー分子の有効性を比較するために、抗RON(4C04結合ドメイン)x抗CD3(G19−4結合ドメイン)ポリペプチドヘテロダイマー、S0268(実施例4で記載)、および同じ結合ドメインを含む異なる二特異性足場(SCORPION(商標)タンパク質)、S0266の細胞上結合特性を比較した。さらに、異なるB細胞抗原(TSC020ではCD19およびTSC021ではCD20)ならびにT細胞抗原(CD3)を標的とする2つの二特異性ポリペプチドヘテロダイマー、TSC020およびTSC021(実施例4で記載)の細胞上結合特性を比較した。SCORPIONタンパク質S0266のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号73および74で示される。二特異性ポリペプチドヘテロダイマーS0268、TSC020、およびTSC021を構成する1本鎖ポリペプチドのヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号26および52(ヌクレオチド)、30および72(アミノ酸);34および52(ヌクレオチド)、54および72(アミノ酸);ならびに35および52(ヌクレオチド)、55および72(アミノ酸)で示される(実施例4も参照されたい)。ヒト293細胞における一過性トランスフェクションによりS0266では6.9μgタンパク質/mLの培養物;S0268では2.3μg/mLの培養物;TSC020では3.0μg/mLの培養物;およびTSC021では3.2μg/mLの培養物が生成された。
MDA−MB−453(RON+)乳癌細胞、Rec1(CD19、CD20)マントル細胞リンパ腫細胞、およびJurkat(CD3)T細胞白血病細胞を、ATCC(Manassas、VA)から入手し、提供されたプロトコルに従い培養した。T細胞を、ドナーPBMCから、Miltenyi Biotec(Bergisch Gladbach、Germany)社製のPan T細胞単離キットIIを用いて単離した。非T細胞をPBMCから、ビオチン結合モノクローナル抗体および抗ビオチン磁性ミクロビーズで間接的に磁気標識させることにより分離した。これらの細胞をその後、磁場で囲まれたカラム内で保持することにより激減させた。T細胞はカラム内に保持されず、フロースルー中で回収された。
5×10T細胞または標的(MDA−MB−453、Rec1、Jurkat)細胞を30分間4℃で、100nM〜0.1nMの濃度で、連続希釈させた二特異性分子S0266(αRON×αCD3 SCORPION(商標)タンパク質)またはS0268(αRON×αCD3ポリペプチドヘテロダイマー)(MDA−MB−453および単離されたT細胞に対し);またはRec1およびJurka T細胞に対しTSC020(αCD19xαCD3)もしくはTSC021(αCD20xαCD3)と共にインキュベートすることにより、結合を評価した。細胞を3度洗浄し、その後、ヤギ抗ヒトIgG−FITC(1:200希釈)と共にさらに30分間4℃でインキュベートした。細胞をその後再び3度洗浄し、1%パラホルムアルデヒド中で固定し、FACS−Calibur機器で読み取った。
FlowJo v7.5(Tree Star、Inc、Ashland、OR)におけるFSC高、SSC高サブセットの分析は二特異性分子S0266およびS0268のMDA−MB−453および単離されたT細胞の両方に対する用量依存的結合を示した(図8Aおよび8B)。予想外に、S0268ポリペプチドヘテロダイマーは、比較SCORPION(商標)分子(S0266)と同様の親和性でMDA−MB−453細胞およびT細胞の両方上で結合したが、いずれの結合活性に対する可能性も欠如した。両方の標的細胞型でのより高い飽和がポリペプチドヘテロダイマーで観察され、これは、ポリペプチドヘテロダイマーが等価のSCORPION(商標)(二価SCORPION対表面抗原の潜在的1:2結合)よりも高い化学両論(ポリペプチドヘテロダイマー対表面抗原の1:1結合)で結合している場合であろう。Rec1およびJurka T細胞上でのCD19−ターゲティング二特異性ヘテロダイマー(TSC020;HD37およびG19−4結合ドメイン)およびCD20−ターゲティング二特異性ヘテロダイマー(TSC021;2H7およびG19−4結合ドメイン)の比較により、TSC020ヘテロダイマーが、Rec1細胞に対し、TSC021ヘテロダイマーよりも高い親和性を有することが明らかになった(図9A)。しかしながら、TSC020およびTSC021ヘテロダイマーはどちらも、CD3 Jurka T細胞に対し同様の結合を示し、これは、どちらのヘテロダイマーも同じ抗CD3結合ドメイン(G19−4)を有するので予測される(図9B)。
実施例6
単一のヘテロ二量化ドメイン対を用いた追加の二価&三価ポリペプチドヘテロダイマー
追加の多特異的ヘテロダイマーを作製した:TSC046、TSC047、TSC048、TSC054、TSC055、TSC056、TSC057、TSC078、TSC079、TSC080、TSC099、TSC100、TSC101、およびTSC102。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC046は、1本鎖ポリペプチドTSC001(HD37 CH2 CH3 CH1)およびTSC039(BMA031 CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC001は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC001のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号34および54で示される。1本鎖ポリペプチドTSC039は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:BMA031(抗TCR)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC039のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号793および811で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC047は、1本鎖ポリペプチドTSC001(HD37 CH2 CH3 CH1)およびTSC041(CRIS7 CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC041は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:CRIS7(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC041のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号794および812で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC048は、1本鎖ポリペプチドTSC001(HD37 CH2 CH3 CH1)およびTSC043(OKT3−M CH2 CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC043は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:OKT3−M(Micromet変異抗CD3、米国特許第7,635,472号も参照されたい)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC043のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号795および813で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC054は、一本鎖ポリペプチドTSC049(HD37 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC053(G19−4 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC049は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)(すなわち、L234A、L235A、G237A、E318A、K320A、およびK322A置換を有するヒトIgG1 CH2)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC049のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号796および814で示される。1本鎖ポリペプチドTSC053は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:G19−4(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)(すなわち、L234A、L235A、G237A、E318A、K320A、およびK322A置換を有するヒトIgG1 CH2)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC053のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号800および818で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC055は1本鎖ポリペプチドTSC050(2H7 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC053(G19−4 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC050は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:2H7(抗CD20)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC050のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号797および815で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC056は、1本鎖ポリペプチドTSC051(P2C2 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC053(G19−4 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC051はそのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:P2C2(抗CD79)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC051のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号798および816で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC057は、1本鎖ポリペプチドTSC052(5D5 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC053(G19−4 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC052は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:5D5(抗cMet)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC052のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号799および817で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC078は1本鎖ポリペプチドTSC049(HD37 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC076(OKT3 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC076は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:OKT3(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC076のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号802および820で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC079は、1本鎖ポリペプチドTSC049(HD37 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC077(Nuvion CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC077は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:Nuvion(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC077のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号803および821で示される。
三価ポリペプチドヘテロダイマーTSC080は、1本鎖ポリペプチドTSC001(HD37 CH2 CH3 CH1)およびTSC064(G19−4 CH2 CH3 Ck(YAE) H75 Met021)を含む。1本鎖ポリペプチドTSC064は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:G19−4(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2、ヒトIgG1 CH3、ヒトCk(YAE)、H75リンカー、およびMet021(抗c−Met)scFv(C末端の3つのセリン残基欠失)。TSC064のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号801および819で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC099は、1本鎖ポリペプチドTSC049(HD37 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC097(4C04 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC097は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:4C04(抗RON)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC097のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号808および826で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC100は、1本鎖ポリペプチドTSC049(HD37 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC093(CRIS7 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC093はそのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:CRIS7(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC093のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号804および822で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC101は、1本鎖ポリペプチドTSC049(HD37 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC094(OKT3−M CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC094は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:OKT3−M(Micromet変異抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、ヒトCk(YAE)。TSC094のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号805および823で示される。
二価ポリペプチドヘテロダイマーTSC102は、1本鎖ポリペプチドTSC049(HD37 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC095(BMA031 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC095は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:BMA031(抗TCR)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、ヒトCk(YAE)。TSC095のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号806および824で示される。
ポリペプチドヘテロダイマー分子を、実施例1に従い、発現させ、精製した。
実施例7
ポリペプチドヘテロダイマーによる標的依存性T細胞増殖
標的依存性T細胞活性化および増殖の誘導での異なる二特異性ポリペプチドヘテロダイマー分子の有効性を比較するために、共通の抗CD19結合ドメイン(HD37)および3つの異なる抗CD3結合ドメイン(TSC054ではG19−4、TSC078ではOKT3、TSC079ではHuM291)を有する3つの異なる二特異性分子(実施例6で記載されるTSC054、TSC078、およびTSC079)を比較した。陽性対照として、bsc19x3として知られている二特異性T細胞結合分子(BiTE)を調製した(米国特許第7,635,472号を参照されたい)。bsc19x3に対するヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号809および827で示される。ヒト293細胞における一過性トランスフェクションにより、TSC054では2.33μg/mLタンパク質、TSC078では0.67μg/mLタンパク質、およびTSC079では3.5μg/mLが生成した。
Daudi Burkittリンパ腫細胞(CD19)およびMDA−MB−453(CD19)乳癌細胞を、ATCC(Manassas、VA)から入手し、提供されたプロトコルに従い培養した。末梢血単核細胞(PBMC)をヒト血から標準フィコール勾配を用いて単離した。単離された細胞を、生理食塩水緩衝剤中で洗浄した。T細胞をさらに、Miltenyi Biotec(Bergisch Gladbach、Germany)製のPan T細胞単離キットIIを用い、製造者プロトコルを使用して単離した(詳しくは実施例5も参照されたい)。
増殖を、単離されたPBMCおよびT細胞集団をカルボキシフルオセイン二酢酸サクシニミジルエステル(CFSE)で標識することにより評価した。CFSE標識PBMCまたはT細胞を、U底96ウェルプレート中にそれぞれ、150,000または100,000細胞/ウェルで、様々な数の腫瘍細胞と共に蒔き、10:1〜3:1のT細胞対腫瘍細胞比を達成した。8nM〜0.08pMの範囲の濃度の試験分子を細胞混合物に添加し、10%ヒトまたはウシ血清、ピルビン酸ナトリウムおよび非必須アミノ酸が補充されたRPMI1640培地中、総計、200μl/ウェルとした。プレートを37℃、5%COで、加湿インキュベーター中でインキュベートした。3日後、細胞をフローサイトメトリー分析のために、抗体で標識した。細胞をそれらの元のプレート中で標識し、洗浄し、移動中の細胞損失を最小に抑え、全てのラベリングは、0.2%ウシ血清アルブミンを有する生理食塩水緩衝剤中で実施した。最初に、細胞を100μg/mlヒトIgGと共に、室温で15分間プレインキュベートした。その後、細胞を下記染料標識抗体の混合物(総体積50μl)と共に40分間インキュベートした:CD5−PE、CD4−APC、CD8−Pacific Blue、CD25−PE−Cy7、ならびに7−アミノアクチノマイシンD(以後、7AAD)。プレートを2度洗浄し、80〜120μl体積中に再懸濁させ、BD LSRIIフローサイトメーター中に直ちに流し、各ウェルの内容物の80%を獲得した。試料ファイルをFlowJoソフトウェアを用いて分析し、それらのCFSEプロファイルに従い、活性化された、生存CD4+またはCD8+ T細胞(それぞれ、7AAD−、CD5+ CD25+ CD4+または7AAD− CD5+ CD25+ CD8+)に対して連続してゲーティングすることにより、少なくとも1回の細胞***を受けた細胞のパーセンテージおよび数を計算した。平均値および標準偏差をMicrosoft Excelソフトウェアを用いて計算した。Microsoft ExcelまたはGraphpad Prismを用いてグラフをプロットした。
全PBMCで処理されたDaudi細胞またはMDA−MB−453細胞由来の生存CD4+およびCD8+集団の分析(図10A〜10D)は、標的CD19抗原を表示するDaudi細胞の存在下では細胞の総数および%増殖細胞の両方が著しく増加したが(図10A、10B)、CD19抗原を欠如するMDA−MB−453細胞の存在下では著しい増殖が欠如した(図10C、10D)ことを明らかにした。MDA−MB−453細胞および全PBMCを用いると、より低いレベルで、いくらかの増殖が観察されたが、PBMC中にB細胞(CD19+)が存在したからであり、比較すると、全体の増殖は著しく減少された。この選択性は、同様に単離されたT細胞を用いた場合に観察された。増殖は、PBMCで処理されたDaudi細胞またはMDA−MB−453細胞の存在下、CD4+ T細胞よりもCD8+ T細胞で高く(図10A〜10D)、TSC078(HD37xOKT3)により誘導される増殖は、TSC054(HD37xG19−4)またはTSC079(HD37xHuM291)により誘導される応答よりも全ての濃度において一般に高かった(図10A〜10D)。誘導されたCD4+ T細胞の増殖はTSC054、TSC078、およびTSC079に対する全ての場合において、BiTE bsc19x3よりも低かった(図10A)が、TSC078およびTSC079は、BiTE分子よりも低い濃度(例えば、5pM)でのCD8+細胞の増殖の優れた誘導を示した(図10B)。
実施例8
ポリペプチドヘテロダイマーによる再指向T細胞細胞毒性
標的依存性T細胞細胞毒性の誘導での異なる二特異性ポリペプチドヘテロダイマー分子の有効性を比較するために、4つの異なる二特異性分子をクロム(51Cr)放出アッセイにおいて比較した。共通の抗CD19結合ドメイン(HD37)および3つの異なる抗CD3結合ドメイン(TSC054ではG19−4、TSC078ではOKT3、TSC079ではHuM291)を有する3つの異なる二特異性分子(TSC054、TSC078、TSC079、実施例6で記載)を、抗RON結合ドメイン(4C04)および抗CD3結合ドメイン(G19−4)を有する第4の二特異性分子(S0268、実施例4で記載)と共に試験した。ヒト293細胞における一過性トランスフェクションにより、TSC054では約2.33μg/mLタンパク質、TSC078では約0.67μg/mLタンパク質、TSC079では約3.5μg/mLタンパク質が生成した。
Daudi Burkittリンパ腫細胞(CD19+、RON−)およびBxPC−3細胞(CD19−、RON+)をATCC(Manassas、VA)から入手し、提供されたプロトコルに従い培養した。末梢血単核細胞(PBMC)をヒト血から標準フィコール勾配を用いて単離した。単離された細胞を、生理食塩水緩衝剤中で洗浄した。T細胞をさらに、Miltenyi Biotec(Bergisch Gladbach、Germany)製のPan T細胞単離キットIIを用い、製造者プロトコルを使用して単離した(詳しくは実施例5も参照されたい)。
細胞毒性を51Cr放出アッセイにより評価した。約5×10のDaudiまたはBxPC−3細胞を0.3mCiの51Crで処理し、75分間37℃でインキュベートした。75分後、細胞を3度培地(RPMI+10%FBS)で洗浄し、11.5mLの培地に再懸濁させた。この懸濁液から、1ウェルあたり50μLを、96ウェルU底プレートに(約20,000細胞/ウェル)分注させた。10nM〜0.1pMの範囲の濃度の二特異性分子を標的(Daudi、BxPC−3)細胞に添加し、総体積を100μL/ウェルとした。標的細胞を室温で15分間インキュベートした。その後、100μLの単離されたT細胞(約200,000)を添加し、T細胞対標的細胞比を10:1とした。50μLの0.8%NP−40を標的細胞を含む対照ウェルに添加し、15分間放置し、その後、100μLの培地を添加し、総溶解対照を提供した。
プレートを4時間インキュベートさせ、1500rpmで3分間回転させ、25μLの上清を各ウェルから96ウェルLuma試料プレートの対応するウェルに移した。試料プレートを化学安全フード内で18時間空気乾燥させ、その後、放射活性を、Topcountシンチレーションカウンター上で標準プロトコルを用いて読み取った。
細胞毒性データの分析は、抗RON指向二特異性分子S0268(図11A)由来のDaudi(RON−)細胞上のオフターゲット細胞毒性の欠如を示した。同様に、T細胞なしでDaudi細胞をTSC054で処理することから観察される直接細胞毒性はなかった(図11A)。しかしながら、強いT細胞指向細胞毒性がT細胞および抗CD19指向二特異性分子(TSC054)の存在下、Daudi細胞で観察され、10〜100pMの間の濃度で最大溶解に到達した(図11A)。同様に、第2のT細胞ドナー(図11B)を使用すると、BxPC−3(CD19−)細胞のオフターゲット細胞毒性は、CD19指向二特異性TSC054、TSC078、もしくはTSC079、またはCD19指向BiTE bsc19x3からは観察されなかった。BxPC−3(RON+)細胞中での、抗RON指向S0268二特異性分子誘導細胞毒性は、10と100pMの間で最大に到達した(図11B)。
実施例9
変化ヒンジ配列を有するポリペプチドヘテロダイマーによる標的依存性T細胞増殖の調節
標的依存性T細胞活性化および増殖の誘導での変化ヒンジ配列を有する異なる二特異性ポリペプチドヘテロダイマー分子の有効性を比較するために、6つの異なる二特異性ヘテロダイマー(共通の抗CD19結合ドメイン(HD37)、共通の抗CD3結合ドメイン(Cris7)および5つの異なるヒンジコンストラクト(TSC100およびTSC127ではIgG1 SCC−Pヒンジ、TSC165ではヒトIgG1コアヒンジに結合された最初のVal残基がないIgA2ヒンジ、TSC166ではヒトIgG1コアヒンジに結合されたIgG1 SSS−Pヒンジ、TSC167ではIgG1コアヒンジに結合された変異IgG3ヒンジの一部、TSC168ではIgG1コアヒンジに結合された最初のValがないIgM CH2ドメイン)を有するTSC100、TSC127、TSC165、TSC166、TSC167およびTSC168)を比較した。
より詳細には、二特異性ヘテロダイマーTSC100は実施例6において記載される通りである。
二特異性ヘテロダイマーTSC127は、1本鎖ポリペプチドTSC125(Cris7 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC096(HD37 CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE)を含む。1本鎖ポリペプチドTSC125は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:ヒト化Cris7(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC125のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号865および874で示される。1本鎖ポリペプチドTSC096は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC096のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号807および825で示される。
二特異性ヘテロダイマーTSC165は1本鎖ポリペプチドTSC157(Cris7 IgA2UH CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC161(HD37 IgA2UH CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC157は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:ヒト化Cris7(抗CD3)scFv、ヒトIgG1コアヒンジと結合された最初のValがないヒトIgA2ヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC157のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号866および875で示される。1本鎖ポリペプチドTSC161は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1コアヒンジと結合された最初のValがないヒトIgA2ヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC161のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号870および879で示される。TSC157およびTSC161で使用されるヒンジのアミノ酸配列は、配列番号748で示される。
二特異性ヘテロダイマーTSC166は1本鎖ポリペプチドTSC158(Cris7 IgG1miniUH CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC162(HD37 IgG1miniUH CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC158は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:ヒト化Cris7(抗CD3)scFv、ヒトIgG1コアヒンジと結合されたヒトIgG1 SSC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC158のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号867および876で示される。1本鎖ポリペプチドTSC162は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1コアヒンジ結合されたヒトIgG1 SSC−Pヒンジ、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC162のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号871および880で示される。TSC158およびTSC162で使用されるヒンジのアミノ酸配列は、配列番号750で示される。
二特異性ヘテロダイマーTSC167は、1本鎖ポリペプチドTSC159(Cris7 IgG3UH CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC163(HD37 IgG3UH CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC159は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:ヒト化Cris7(抗CD3)scFv、ヒトIgG1コアヒンジと結合された変異ヒトIgG3ヒンジの一部、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC159のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号868および877で示される。1本鎖ポリペプチドTSC163は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1コアヒンジと結合された変異ヒトIgG3ヒンジの一部、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC163のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号872および881で示される。TSC159およびTSC163で使用されるヒンジのアミノ酸配列は、配列番号751で示される。
二特異性ヘテロダイマーTSC168は、1本鎖ポリペプチドTSC160(Cris7 IgMCH2UH CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 CH1)およびTSC164(HD37 IgMCH2UH CH2(ADCC/CDC欠損) CH3 Ck(YAE))を含む。1本鎖ポリペプチドTSC160はそのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:ヒト化Cris7(抗CD3)scFv、ヒトIgG1コアヒンジと結合された最初のValがないヒトIgM CH2、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトIgG1 CH1。TSC160のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号869および878で示される。1本鎖ポリペプチドTSC163は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1コアヒンジと結合された最初のValがないヒトIgM CH2、ヒトIgG1 CH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトIgG1 CH3、およびヒトCk(YAE)。TSC164のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号873および882で示される。TSC160およびTSC164で使用されるヒンジのアミノ酸配列は、配列番号759で示される。
陽性対照として、bsc19x3として知られている二特異性T細胞結合分子(BiTE)もまた調製した(米国特許第7,635,472号を参照されたい)。bsc19x3に対するヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号809および827で示される。
ヒト293細胞における一過性トランスフェクションにより、TSC100では3.2μgタンパク質/mLの培養物、TSC127では6.1μgタンパク質/mLの培養物、TSC165では4.8μgタンパク質/mLの培養物、TSC166では6.2μgタンパク質/mLの培養物、TSC167では6.4μgタンパク質/mLの培養物、およびTSC168では6.4μg/mLタンパク質が生成された。
Daudi Burkittリンパ腫細胞(CD19)およびC4−2(CD19)前立腺細胞腫細胞を、ATCC(Manassas、VA)およびMD Anderson癌センター(Houston、TX)から入手し、提供されたプロトコルに従い培養した。T細胞を、Miltenyi Biotec(Bergisch Gladbach、Germany)製のPan T細胞単離キットIIを用い、製造者プロトコルを使用して単離した(詳しくは実施例5も参照されたい)。
増殖を、単離されたT細胞集団をカルボキシフルオセイン二酢酸サクシニミジルエステル(CFSE)で標識することにより評価した。CFSE標識T細胞を、U底96ウェルプレート中に、100,000細胞/ウェル、10,000腫瘍細胞/ウェルで蒔き、10:1のT細胞対腫瘍細胞比を達成した。5nM〜0.005pMの範囲の試験分子濃度を細胞混合物に添加し、10%ヒトまたはウシ血清、ピルビン酸ナトリウムおよび非必須アミノ酸が補充されたRPMI1640培地中、総計、200μl/ウェルとした。プレートを37℃、5%COで、加湿インキュベーター中でインキュベートした。3日後、細胞をフローサイトメトリー分析のために、抗体で標識した。細胞をそれらの元のプレート中で標識し、洗浄し、移動中の細胞損失を最小に抑え、全てのラベリングは、0.2%ウシ血清アルブミンを有する生理食塩水緩衝剤中で実施した。最初に、細胞を100μg/mlヒトIgGと共に、室温で15分間プレインキュベートした。その後、細胞を下記染料標識抗体の混合物(総体積50μl)と共に40分間インキュベートした:CD5−PE、CD4−APC、CD8−Pacific Blue、CD25−PE−Cy7、ならびに7−アミノアクチノマイシンD(以後、7AAD)。プレートを2度洗浄し、80〜120μl体積中に再懸濁させ、BD LSRIIフローサイトメーター中に直ちに流し、各ウェルの内容物の80%を獲得した。試料ファイルをFlowJoソフトウェアを用いて分析し、それらのCFSEプロファイルに従い、活性化された、生存CD4+またはCD8+T細胞(それぞれ、7AAD−、CD5+ CD25+ CD4+または7AAD− CD5+ CD25+ CD8+)に対して連続してゲーティングすることにより、少なくとも1回の細胞***を受けた細胞のパーセンテージおよび数を計算した。平均値および標準偏差をMicrosoft Excelソフトウェアを用いて計算した。Microsoft ExcelまたはGraphpad Prisを用いてグラフをプロットした。
単離されたT細胞で処理されたDaudi細胞またはC4−2細胞由来の生存CD4+およびCD8+集団の分析は、標的CD19抗原を表示するDaudi細胞の存在下では、細胞の総数および%増殖細胞の両方が著しく増加したが、CD19抗原を欠如するC4−2細胞の存在下では著しい増殖が欠如したことを明らかにした(図12)。CD8+細胞の増殖は、デフォルトIgG1ヒンジ(TSC100)を有する二特異性分子ならびにより長いヒンジを有するもの(TSC166、TSC167、TSC168)で非常に類似した。より短いIgA2上部ヒンジ(TSC165)を有する二特異性では、低い濃度でわずかに高いCD8+増殖が観察された。同様に、しかしより顕著な違いがCD4+細胞の増殖で観察され、この場合、より短いIgA2ヒンジを含む分子(TSC165)は標準IgG1ヒンジ(TSC100)よりもほとんどの濃度でより高い増殖を示し、より長いヒンジを有する分子(TSC166、TSC167、TSC168)はより低い増殖を示した。
IgA2ヒンジの活性差を確認するために、第2の増殖実験を、より低いタンパク質濃度までの滴定を用いて実施し(図13)、IgA2ヒンジを特徴とする二特異性(TSC165)を2つの異なる生成ロットの、デフォルトIgG1ヒンジ(TSC127)を特徴とする二特異性およびbsc19x3 BiTE分子と比較した。前の実験と同様に、CD8+細胞の増殖についてより小さな変動が観察され、TSC165は、bsc19x3に匹敵する、またはそれ以上の増殖誘導を示し、これは、TSC127よりわずかに高い、または匹敵する増殖を示した。また、前の実験と同様に、これらの傾向は、CD4+細胞増殖では拡大された様式で反復され、TSC165およびbsc19x3は匹敵する増殖を示し、これは、TSC127よりも著しく大きかった。
実施例10
変化ヒンジ配列を有するポリペプチドヘテロダイマーによる再指向されたT細胞細胞毒性の調節
標的依存性T細胞細胞毒性の誘導に関する二特異性ポリペプチドヘテロダイマー分子におけるヒンジ組成を変化させる有効性を比較するために、5つの異なる二特異性分子をクロム(51Cr)放出アッセイにおいて比較した。共通の抗CD19結合ドメイン(HD37)、共通の抗CD3結合ドメイン(Cris7)および5つの異なるヒンジコンストラクト(TSC100およびTSC127ではIgG1 SCC−Pヒンジ、TSC165ではヒトIgG1コアヒンジに結合された最初のValがないIgA2ヒンジ、TSC166ではヒトIgG1コアヒンジに結合されたIgG1 SSS−Pヒンジ、TSC167ではヒトIgG1コアヒンジに結合された変異IgG3ヒンジの一部、TSC168ではIgG1コアヒンジに結合された最初のValがないIgM CH2ドメイン)を有する5つの異なる二特異性分子(TSC100、TSC165、TSC166、TSC167およびTSC168、実施例9に記載)を比較した。
Daudi Burkittリンパ腫細胞(CD19+、RON−)を、ATCC(Manassas、VA)から入手し、提供されたプロトコルに従い培養した。T細胞を、Miltenyi Biotec(Bergisch Gladbach、Germany)製のPan T細胞単離キットIIを用い、製造者プロトコルを使用して単離した(詳しくは実施例5も参照されたい)。
細胞毒性を51Cr放出アッセイにより評価した。約5×10のDaudi細胞を0.3mCiの51Crで処理し、75分間37℃でインキュベートした。75分後、細胞を3度培地(RPMI+10%FBS)で洗浄し、11.5mLの培地に再懸濁させた。この懸濁液から、1ウェルあたり50μLを、96ウェルU底プレートに(約20,000細胞/ウェル)分注させた。10nM〜0.1pMの範囲の濃度の二特異性分子を標的(Daudi)細胞に添加し、総体積を100μL/ウェルとした。標的細胞を室温で15分間インキュベートした。その後、100μLの単離されたT細胞(約200,000)を添加し、T細胞対標的細胞比を10:1とした。50μLの0.8%NP−40を標的細胞を含む対照ウェルに添加し、15分間放置し、その後、100μLの培地を添加し、総溶解対照を提供した。
プレートを4時間インキュベートさせ、1500rpmで3分間回転させ、25μLの上清を各ウェルから96ウェルLuma試料プレートの対応するウェルに移した。試料プレートを化学安全フード内で18時間空気乾燥させ、その後、放射活性を、Topcountシンチレーションカウンター上で標準プロトコルを用いて読み取った。
細胞毒性データの分析は、T細胞および抗CD19再指向二特異性分子(TSC100−TSC168)の存在下でDaudi細胞による強いT細胞指向細胞毒性を示し、5〜50pMの間の濃度で最大溶解を達成した(図14)。実施例9で観察された傾向と同様に、より短いIgA2上部ヒンジ領域を有する二特異性分子(TSC165)は、標準IgG1上部ヒンジ領域を有する分子(TSC100)に匹敵する、またはそれ以上の細胞毒性を示し、より長い上部ヒンジ領域を有する分子(TSC166、TSC167、TSC168)は、細胞毒性の誘導についてより強力ではなかった。
実施例11
CH3−CH1およびCH3−Ckリンカー変化を有する二特異性ヘテロダイマー
下記CH3−CH1およびCH3−Ckリンカー変化を有する二特異性ヘテロダイマーを作製した:
二特異性ヘテロダイマーTSC151は1本鎖ポリペプチドTSC145およびTSC148を含む。1本鎖ポリペプチドTSC145は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:ヒト化Cris7(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトCH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトCH3、およびヒトIgG1 CH1。ヒトCH3およびヒトIgG1 CH1は、配列GGGSS(配列番号847)を有するリンカーにより結合される。TSC145のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号853および859で示される。1本鎖ポリペプチドTSC148は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトCH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトCH3、およびヒトCk(YAE)。ヒトCH3およびヒトCk(YAE)は、配列GGGSR(配列番号850)(Rはまた、ヒトCk(YAE)の最初のアルギニンとして考えられ得る)を有するリンカーにより結合される。TSC148のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号856および862で示される。
二特異性ヘテロダイマーTSC152は、1本鎖ポリペプチドTSC146およびTSC149を含む。1本鎖ポリペプチドTSC146は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:ヒト化Cris7(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトCH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトCH3、およびヒトIgG1 CH1。ヒトCH3およびヒトIgG1 CH1は配列SYSPNS(配列番号848)を有するリンカーにより結合される。TSC146のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号854および860で示される。1本鎖ポリペプチドTSC149はそのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトCH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトCH3、およびヒトCk(YAE)。ヒトCH3およびヒトCk(YAE)は、配列SYSPNSR(配列番号851)(Rはまた、ヒトCk(YAE)の最初のアルギニンとして考えられ得る)を有するリンカーにより結合される。TSC149のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号857および863で示される。
二特異性ヘテロダイマーTSC153は1本鎖ポリペプチドTSC147およびTSC150を含む。1本鎖ポリペプチドTSC147は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:ヒト化Cris7(抗CD3)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトCH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトCH3、およびヒトIgG1 CH1。ヒトCH3およびヒトIgG1 CH1は、配列SSLNTPNS(配列番号849)を有するリンカーにより結合される。TSC147のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号855および861で示される。1本鎖ポリペプチドTSC150は、そのアミノからカルボキシル末端へ下記を含む:HD37(抗CD19)scFv、ヒトIgG1 SCC−Pヒンジ、ヒトCH2(ADCC/CDC欠損)、ヒトCH3、およびヒトCk(YAE)。ヒトCH3およびヒトCk(YAE)は、配列SSLNTPNSR(配列番号852)(Rはまた、ヒトCk(YAE)の最初のアルギニンとして考えられ得る)を有するリンカーにより結合される。TSC150のヌクレオチドおよびアミノ酸配列はそれぞれ、配列番号858および864で示される。
上記二特異性ヘテロダイマーを、実施例1に従い発現させた。下記発現レベルが得られた:TSC151では9.2μgタンパク質/mlの培養物、TSC152では11.2μgタンパク質/mlの培養物、およびTSC153では14.7μgタンパク質/mlの培養物。比較して、約6μgタンパク質/mlの培養物が、アミノ酸配列KSR(配列番号846)を有するCH3−CH1およびCH3−Ckリンカーを有するヘテロダイマーに対して得られた。
以上で記載した様々な実施形態を組み合わせて、さらなる実施形態を提供することができる。この明細書で引用されおよび/または出願データシートで列挙された米国特許、米国特許出願公報、米国特許出願、外国特許、外国特許出願および非特許出版物は全て、本明細書に参照により、その全体が組み込まれる。実施形態の態様は、必要ならば様々な特許、出願および出版物の概念を採用してさらに別の実施形態を提供するように改変することができる。
上記詳細な説明を考慮すると、実施形態に対するこれらのおよび他の変更が可能である。一般に、下記特許請求の範囲では、使用される用語は、特許請求の範囲を、本明細書および特許請求の範囲で開示された特定の実施形態に制限するものと解釈すべきではなく、全ての可能な実施形態を、そのような特許請求の範囲が与えられる全ての範囲の等価物と共に含むと解釈されるべきである。したがって、特許請求の範囲は本開示により制限されない。

Claims (99)

  1. (a)1〜4つの標的に特異的に結合する1〜4つの結合ドメイン、ヒンジ(H−I)、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)、およびFc領域部分(FRP−I)を含む第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I);ならびに
    (b)0〜4つの標的に特異的に結合する0〜4つの結合ドメイン、ヒンジ(H−II)、免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)、およびFc領域部分(FRP−II)を含む第2の1本鎖ポリペプチド(SCP−II)
    を含むポリペプチドヘテロダイマーであって、
    (i)前記第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)および前記第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は優先的に互いと結合し、前記第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I)および前記第2の1本鎖ポリペプチド(SCP−II)からなるポリペプチドヘテロダイマーを形成し、
    (1)前記第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は第1の免疫グロブリンCH1領域を含み、前記第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は、第1の免疫グロブリンCL領域を含み、あるいは
    (2)前記第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は第1の免疫グロブリンCL領域を含み、前記第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は第1の免疫グロブリンCH1領域を含み;ならびに、
    (ii)前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FCP−I)および前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FCP−II)はそれぞれ、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、またはそれらの任意の組み合わせの免疫グロブリンCH2およびCH3ドメイン;IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgE、IgM、またはそれらの任意の組み合わせの免疫グロブリンCH3ドメイン;あるいはIgE、IgM、またはそれらの任意の組み合わせの免疫グロブリンCH3およびCH4ドメインを含み、
    記ポリペプチドヘテロダイマーは、少なくとも2つの異なる標的に特異的に結合する少なくとも2つの結合ドメインを含
    前記第1の免疫グロブリンCL領域は、N29、N30、Q52、V55、T56、S68、またはT70で置換された野生型ヒトCκ領域の1つ以上のアミノ酸を有する変化ヒト免疫グロブリンCκ領域である、ポリペプチドヘテロダイマー。
  2. 前記結合ドメインは1本鎖Fv(scFv)ポリペプチドである、請求項1に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  3. 前記ポリペプチドヘテロダイマーは、2つの結合ドメイン(BD1およびBD2)を含む、請求項1に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  4. 前記2つの結合ドメイン(BD1およびBD2)はどちらも第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I)上にあり、前記HD−IおよびFRP−IはBD1とBD2の間に配置される、請求項3に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  5. 前記第1の結合ドメイン(BD1)は、前記第1の1本鎖ポリペプチド(SCP−I)上にあり、前記第2の結合ドメイン(BD2)は前記第2の1本鎖ポリペプチド(SCP−II)上にある、請求項3に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  6. 前記第1の結合ドメイン(BD1)は前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)へのアミノ末端であり、前記第2の結合ドメイン(BD2)は前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのアミノ末端である、請求項5に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  7. 前記第1の結合ドメイン(BD1)は前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)へのアミノ末端であり、前記第2の結合ドメイン(BD2)は前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのカルボキシル末端である、請求項5に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  8. 前記第1の結合ドメイン(BD1)は前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)へのカルボキシル末端であり、前記第2の結合ドメイン(BD2)は前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのカルボキシル末端である、請求項5に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  9. 前記ポリペプチドヘテロダイマーは、3つの結合ドメイン(BD1、BD2およびBD3)を含む、請求項1に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  10. 前記HD−IおよびFRP−IはBD1とBD2の間に配置され、前記第3の結合ドメイン(BD3)は前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)へのアミノ末端である、請求項9に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  11. 前記HD−IおよびFRP−IはBD1とBD2の間に配置され、前記第3の結合ドメイン(BD3)は前記第2の1本鎖ポリペプチド(FRP−II)のFc領域部分へのカルボキシル末端である、請求項9に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  12. 前記ポリペプチドヘテロダイマーは4つの結合ドメイン(BD1、BD2、BD3、およびBD4)含む、請求項1に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  13. 前記HD−IおよびFRP−IはBD1とBD2の間に配置され、前記HD−IIおよびFRP−IIは、BD3とBD4の間に配置される、請求項12に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  14. 前記ポリペプチドヘテロダイマーは5〜8つの結合ドメインを含む、請求項1に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  15. 前記結合ドメインの少なくとも1つは、CRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、CD28、CD79b、ハイパーIL−6、モノIL−10、CD86、CD20、PSMA、CD19、HLA−DR、Ron、c−Met、CEACAM−6、LIGHT、GITRL、CD40、PDL1、PDL2、HVEM、LTBR、EGFR、EGFRvIII、ErbB2、ErbB3、ErbB4、IGF1R、EphA2、PDGFR、VEGFR1〜4、アンジオポエチン2、CD64、CD32A、CD16、CD71、TNFR1、TNFR2、TWEAKR、TACI、BAFF−R、BCMA、FAS、CD32B、CD21、CD22、CD30、CD33、CD37、CD38,CD70、TNFα、IL−6、ハイパーIL−6、IL−2、IL−1、IL−7、IL−8、IL−17A/C、IP−10、IFNγ、IFNα、RANKL、FASL、TGFβ、IL10、IL17A/F、CSF2、IGF1、IGF2、BLyS/APRIL、HGF、MSP、EGF(例えばエピレギュリン、ヘレグリン、β−レグリン、ニューレグリン)、HIF−1α、VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、TNFα、Wnt、sHH、TGFβ、PDGF、TWEAK、EpCAM、CEA、PCTA−1、STEAP−1、PSCA、ALCAM(CD166)、EphA2、CD151、CA−125、MUC−1、MAGE−1、TROP2、CCR5、HER−3、HER−4、EGFR、MUC2、MUC3、MUC4、MUC5AC、MUC5、MUC7、βhCG、ルイス−Y、ガングリオシドGD3、9−O−アセチル−GD3、GM2、グロボH、フコシルGM1、ポリSA、GD2、カルボアンヒドラーゼIX(MN/CAIX)、CD44v6、ソニックヘッジホッグ(Shh)、Wue−1、形質細胞抗原、(膜結合)IgE、メラノーマ硫酸コンドロイチンプロテオグリカン(MCSP)、CCR8、TNFα前駆体、STEAP、メソテリン、A33抗原、前立腺幹細胞抗原(PSCA)、Ly−6;デスモグレイン4、E−カドヘリンネオエピトープ、胎児アセチルコリン受容体、CD25、CA19−9マーカー、CA−125マーカーおよびミュラー管抑制因子(MIS)受容体II型、sTn(シアル酸付加Tn抗原;TAG−72)、FAP(線維芽細胞活性化抗原)、エンドシアリン、EGFRvIII、LG、SAS、CD63、IGF1R、CD151、TGFBR2、GHRHR、GHR、IL−6R、gp130、TNFR2、OSMRβ、Patched−1、Frizzled、Robo1、CD80、CD81、CD86、OX40、CD40、CD137、LIFRβ、TLR7またはTLR9に特異的に結合する、またはそのアンタゴニストである、請求項1〜14のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  16. 前記結合ドメインの少なくとも1つは、IL−10、HLA−G、HGF、IL−35、PD−1、BTLA、TNFR1、TNFR2、DR4、DR5、TWEAKR、またはFASのアゴニストである、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  17. 少なくとも1つの結合ドメインは、TCR複合体またはその構成要素に特異的に結合し、少なくとも別の結合ドメインは、PSMA、CD79b、CD19、HLA−DR、CD20、RON、c−Met、またはCEACAM−6に特異的に結合する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  18. 少なくとも1つの結合ドメインはCD28に特異的に結合し、少なくとも別の結合ドメインはCD79b、ハイパーIL−6、PDL2、モノIL−10、CD86、LIGHT、GITRL、CD40、PDL1、HVEM、またはLTBRに特異的に結合する、またはそのアンタゴニストである、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  19. 少なくとも1つの結合ドメインはCD28に特異的に結合し、少なくとも別の結合ドメインはIL−10、HLA−G、HGF、IL−35、PD−1、またはBTLAのアゴニストである、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  20. 前記第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は第1の免疫グロブリンCH1領域を含み、前記第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は第1の免疫グロブリンCL領域を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  21. 前記第1のCH1領域は前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり、前記第1のCL領域は前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端である、請求項20に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  22. 前記第1のCH1領域は前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり、前記第1のCL領域は前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端である、請求項20に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  23. 前記第1の1本鎖ポリペプチドはさらに、第2のCH1領域を含み、前記第2の1本鎖ポリペプチドはさらに、第2のCL領域を含み、前記第1の1本鎖ポリペプチドの第2のCH1領域および前記第2の1本鎖ポリペプチドの第2のCL領域は、前記ポリペプチドヘテロダイマー中で互いに結合する、請求項20に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  24. 前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は、第1と第2のCH1領域の間に配置され、前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は第1と第2のCL領域の間に配置される、請求項23に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  25. 前記第1および第2のCH1領域はどちらも前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり、前記第1および第2のCL領域はどちらも前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端である、請求項23に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  26. 前記第1および第2のCH1領域はどちらも前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり、前記第1および第2のCL領域はどちらも前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端である、請求項23に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  27. 前記第1の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−I)は第1の免疫グロブリンCL領域を含み、前記第2の1本鎖ポリペプチドの免疫グロブリンヘテロ二量化ドメイン(HD−II)は第1の免疫グロブリンCH1領域を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  28. 前記第1のCL領域は前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり、前記第1のCH1領域は前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端である、請求項27に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  29. 前記第1のCL領域は前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり、前記第1のCH1領域は前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端である、請求項27に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  30. 前記第1の1本鎖ポリペプチドはさらに、第2のCL領域を含み、前記第2の1本鎖ポリペプチドはさらに、第2のCH1領域を含み、前記第1の1本鎖ポリペプチドの第2のCL領域および前記第2の1本鎖ポリペプチドの第2のCH1領域は、前記ポリペプチドヘテロダイマー中で互いに結合する、請求項27に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  31. 前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は、第1と第2のCL領域の間に配置され、前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分は、第1と第2のCH1領域の間に配置される、請求項30に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  32. 前記第1および第2のCL領域はどちらも前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端であり、前記第1および第2のCH1領域はどちらも前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのアミノ末端である、請求項30に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  33. 前記第1および第2のCL領域のどちらも前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端であり、前記第1および第2のCH1領域はどちらも前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分へのカルボキシル末端である、請求項30に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  34. 前記第1の1本鎖ポリペプチドはさらに第2のCL領域を含み、前記第2の1本鎖ポリペプチドはさらに第2のCH1領域を含み、前記第1の1本鎖ポリペプチドの第2のCL領域および前記第2の1本鎖ポリペプチドの第2のCH1領域は前記ポリペプチドヘテロダイマー中で互いに結合する、請求項20に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  35. (a)前記第1の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCH1領域は前記Fc領域部分へのアミノ末端であり、前記第2のCL領域は前記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、
    (b)前記第2の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCL領域は前記Fc領域部分へのアミノ末端であり、前記第2のCH1領域は前記Fc領域部分へのカルボキシル末端である、
    請求項34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  36. (a)前記第1の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCH1領域は前記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、前記第2のCL領域は前記Fc領域部分へのアミノ末端であり、
    (b)前記第2の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCL領域は前記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、前記第2のCH1領域は前記Fc領域部分へのアミノ末端である、
    請求項34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  37. (a)前記第1の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCH1領域および前記第2のCL領域はどちらも前記Fc領域部分へのアミノ末端であり、前記第1のCH1領域は前記第2のCL領域へのアミノ末端であり、
    (b)前記第2の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCL領域および前記第2のCH1領域のどちらも前記Fc領域部分へのアミノ末端であり、前記第1のCL領域は前記第2のCH1領域へのアミノ末端である、
    請求項34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  38. (a)前記第1の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCH1領域および前記第2のCL領域はどちらも前記Fc領域部分へのアミノ末端であり、前記第2のCL領域は前記第1のCH1領域へのアミノ末端であり、
    (b)前記第2の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCL領域および前記第2のCH1領域はどちらも前記Fc領域部分へのアミノ末端であり、前記第2のCH1領域は前記第1のCL領域へのアミノ末端である、
    請求項34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  39. (a)前記第1の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCH1領域および前記第2のCL領域はどちらも前記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、前記第1のCH1領域は前記第2のCL領域へのアミノ末端であり、
    (b)前記第2の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCL領域および前記第2のCH1領域はどちらも前記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、前記第1のCL領域は前記第2のCH1領域へのアミノ末端である、
    請求項34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  40. (a)前記第1の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCH1領域および前記第2のCL領域はどちらも前記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、前記第2のCL領域は前記第1のCH1領域へのアミノ末端であり、
    (b)前記第2の1本鎖ポリペプチド中では、前記第1のCL領域および前記第2のCH1領域はどちらも前記Fc領域部分へのカルボキシル末端であり、前記第2のCH1領域は前記第1のCL領域へのアミノ末端である、
    請求項34に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  41. 前記第2のCL領域は第2のCκ領域である、請求項2〜2および3〜4のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  42. 前記第2のCL領域はCλ領域である、請求項23〜26および30〜40のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  43. 前記第2のCκ領域は野生型ヒト免疫グロブリンCκ領域である、請求項41に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  44. 前記第2のCκ領域は、N29、N30、Q52、V55、T56、S68、またはT70で置換された野生型ヒトCκ領域の1つ以上のアミノ酸を有する変化ヒト免疫グロブリンCκ領域である、請求項41に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  45. 前記第1のCL領域、第2のCL領域、または前記第1および第2のCL領域の両方は、Ala(A)、Arg(R)、Trp(W)、Tyr(Y)、Glu(E)、Gln(Q)、Lys(K)、Asp(D)、Met(M)、Ser(S)、およびPhe(F)から選択される1つ以上のアミノ酸置換によりN29、N30、Q52、V55、T56、S68、またはT70で置換された野生型ヒトCκ領域の1つ以上のアミノ酸を有する変化ヒト免疫グロブリンCκ領域である、請求項1〜44のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  46. 前記第1のCH1領域または存在する場合、前記第2のCH1領域は、68位でのVal(V)がLys(K)、Arg(R)またはHis(H)により置換されたアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCH1領域であり、前記第1のCL領域、前記第2のCL領域、または前記第1および第2のCL領域の両方は、位でのLeu(L)がAsp(D)またはGlu(E)により置換されたアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCk領域である、請求項1〜45のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  47. 前記第1のCH1領域または存在する場合、前記第2のCH1領域は、68位でのVal(V)がAsp(D)またはGlu(E)に変更されるアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCH1領域であり、前記第1のCL領域、前記第2のCL領域、または前記第1および第2のCL領域の両方は、位でのLeu(L)がLys(K)、Arg(R)またはHis(H)に変更されるアミノ酸置換を含む変化ヒト免疫グロブリンCk領域である、請求項1〜45のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  48. 前記Cλ領域は野生型ヒト免疫グロブリンCλ領域である、請求項42に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  49. 前記第1のCH1領域または存在する場合、第2のCH1領域は、野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域である、請求項1〜45および48のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  50. 前記第1のCH1領域または存在する場合、第2のCH1領域は、野生型ヒトIgG1
    CH1領域である、請求項1〜45、48、および49のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  51. 前記第1のCH1領域または存在する場合、第2のCH1領域は、野生型ヒト免疫グロブリンCL領域とジスルフィド結合を形成するのに関与する野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域のシステインが欠失または置換されている変化ヒト免疫グロブリンCH1領域である、請求項1〜48のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  52. 前記第1のCH1領域または存在する場合、第2のCH1領域は、野生型ヒト免疫グロブリンCL領域とジスルフィド結合を形成するのに関与する野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域のシステインが欠失または置換されている変化ヒトIgG1 CH1領域である、請求項1〜48および51のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  53. 前記第1のCL領域、第2のCL領域、または前記第1および第2のCL領域の両方は、野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域とジスルフィド結合を形成するのに関与する野生型ヒトCκ領域のシステイン残基が欠失または置換されている変化ヒト免疫グロブリンCκ領域である、請求項1〜52のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  54. 前記Cλ領域は、野生型ヒト免疫グロブリンCH1領域とジスルフィド結合を形成するのに関与する野生型ヒトCλ領域のシステイン残基が欠失または置換されている変化ヒト免疫グロブリンCλ領域である、請求項42に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  55. 前記第1のCH1領域および存在する場合、第2のCH1領域は配列番号114、844または845を含むポリペプチドである、請求項5に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  56. 前記Ck領域は配列番号14〜178、202、および838〜84を含むポリペプチドのいずれか一つから選択される、請求項1〜55のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  57. 前記Cλ領域は配列番号140を含むポリペプチドである、請求項42に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  58. 前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はそれぞれ、免疫グロブリンCH2ドメインを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  59. 前記免疫グロブリンCH2ドメインはIgG1 CH2ドメインである、請求項58に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  60. 前記免疫グロブリンCH2ドメインはIgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、またはIgD CH2ドメインである、請求項58に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  61. 前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はそれぞれ、免疫グロブリンCH3ドメインを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  62. 前記免疫グロブリンCH3ドメインはIgG1 CH3ドメインである、請求項6に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  63. 前記免疫グロブリンCH3ドメインはIgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、IgEまたはIgM CH3ドメインである、請求項6に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  64. 前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および前記第2の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はそれぞれ、免疫グロブリンCH2ドメインおよび免疫グロブリンCH3ドメインを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  65. (i)前記免疫グロブリンCH3ドメインは、1つの1本鎖ポリペプチド中の前記免疫グロブリンCH3ドメインへのカルボキシル末端に近接するCH1ドメインに配列番号846、847、848、または849を含むペプチドを介して結合され、
    (ii)前記免疫グロブリンCH3ドメインは、他の1本鎖ポリペプチド中の前記免疫グロブリンCH3ドメインへのカルボキシル末端に近接するCkドメインに、配列番号846、850、951、または852を含むペプチドを介して結合される、請求項6に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  66. 前記免疫グロブリンCH2およびCH3ドメインは、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、またはIgD CH2およびCH3ドメインである、請求項6に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  67. 前記第1の1本鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−I)および前記第2の鎖ポリペプチドのFc領域部分(FRP−II)はIgMまたはIgE CH3およびCH4ドメインを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  68. 前記CH2ドメインは297位でのアミノ酸置換および234〜238位での少なくとも1つの追加の置換または欠失を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH2ドメインである、請求項58〜6および6〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  69. 前記CH2ドメインは、234〜238位での1つ以上のアミノ酸突然変異および253、310、318、320、322、または331位での少なくとも1つの置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH2ドメインである、請求項58〜6および6〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  70. 前記CH2ドメインは297位のアスパラギンでのアミノ酸置換、234〜238位での1つ以上の置換または欠失、および253、310、318、320、322、または331位での少なくとも1つの置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH2ドメインである、請求項58〜6および6〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  71. 前記CH2ドメインは、L234、L235、G237、E318、K320およびK322位でのアミノ酸置換を含む変化ヒトIgG1 CH2ドメインである、請求項58〜6および6〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  72. (a)前記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366Wを含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、前記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、Y407A置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインであり、
    (b)前記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366Y置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、前記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、Y407T置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインであり、
    (c)前記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、前記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366S、L368AおよびY407V置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインであり、
    (d)前記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、Y407A置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、前記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3 またはIgG4 CH3ドメインであり、
    (e)前記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、Y407T置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、前記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366Y置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインであり、あるいは
    (f)前記第1の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366S、L368AおよびY407W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4 CH3ドメインであり、前記第2の1本鎖ポリペプチドのCH3ドメインは、T366W置換を含む変化ヒトIgG1、IgG2、IgG3またはIgG4 CH3ドメインである、請求項6〜6のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  73. 前記第1および第2の1本鎖ポリペプチドの両方のヒンジは免疫グロブリンヒンジ領域である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  74. 前記免疫グロブリンヒンジはIgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、IgA2、IgD、またはIgEヒンジである、請求項7に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  75. 前記免疫グロブリンヒンジは野生型免疫グロブリンヒンジである、請求項7に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  76. 前記免疫グロブリンヒンジは、配列番号232、234、240、664〜673、675および676から選択される変化免疫グロブリンヒンジである、請求項7に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  77. 前記ヒンジ領域は、
    (a)前記Fc領域部分へのアミノ末端にあり、
    (b)前記結合ドメインと前記免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインの間に配置され、
    (c)前記免疫グロブリンヘテロ二量化ドメインと前記Fc領域部分との間に配置され、または
    (d)前記第1または第2の1本鎖ポリペプチドのアミノ末端にある、請求項7〜7のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  78. 前記第1および第2の1本鎖ポリペプチドヒンジの少なくとも1つはC型レクチンヒンジ領域である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  79. 前記C型レクチンヒンジ領域は、NKg2AもしくはNKg2Dペプチド、またはそれらの誘導体である、請求項78に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  80. 前記ヒンジ領域は前記Fc領域部分と結合ドメインの間、または前記第1もしくは第2の1本鎖ポリペプチドのカルボキシル末端に配置される、請求項78または79に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  81. 前記第1および第2の1本鎖ポリペプチドのヒンジは同一である、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  82. 前記第1および第2の1本鎖ポリペプチドのヒンジは異なる、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマー。
  83. 前記第1の1本鎖ポリペプチドはTCR複合体またはその構成要素に特異的に結合する結合ドメインを含み、前記第2の1本鎖ポリペプチドはCD19、CD79b、HLA−DRまたはCD20に特異的に結合する結合ドメインを含む、請求項1〜14および20〜8のいずれか一項に記載のヘテロダイマー。
  84. 前記第1の1本鎖ポリペプチドはCD28に特異的に結合する結合ドメインを含み、前記第2の1本鎖ポリペプチドは、(a)CD79b、ハイパーIL−6、またはCD86に特異的に結合する、あるいは(b)PDL外部ドメインまたはモノIL−10を含む結合ドメインを含む、請求項1〜14および20〜8のいずれか一項に記載のヘテロダイマー。
  85. 前記第1の1本鎖ポリペプチドは、c−Metに特異的に結合する結合ドメインを含み、前記第2の1本鎖ポリペプチドは、RONに特異的に結合する結合ドメインを含む、請求項1〜14および20〜8のいずれか一項に記載のヘテロダイマー。
  86. 前記第1および第2の1本鎖ポリペプチドは、配列番号10および12、配列番号14および16、配列番号18および20、配列番号20および22、配列番号30および32、配列番号29および31、配列番号29および32、配列番号30および72、配列番号53および72、配列番号54および72、配列番号55および72、配列番号70および72、配列番号71および72、配列番号63および56、配列番号64および57、配列番号65および60、配列番号66および58、配列番号67および59、配列番号68および61、配列番号69および62、配列番号54および811、配列番号54および812、配列番号54および813、配列番号814および818、配列番号815および818、配列番号816および818、配列番号817および818、配列番号814および820、配列番号814および821、配列番号54および819、配列番号814および826、配列番号814および822、配列番号814および823、配列番号814および824、配列番号859および862、配列番号860および863、配列番号861および864、配列番号874および825、配列番号875および879、配列番号876および880、配列番号877および881、または配列番号878および882を含む、請求項1に記載のヘテロダイマー。
  87. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーおよび薬学的に許容される賦形剤を含む組成物。
  88. 前記第1の1本鎖ポリペプチドをコードする第1のポリヌクレオチドおよび前記第2の1本鎖ポリペプチドをコードする第2のポリヌクレオチドを含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーを発現することができる発現ベクター。
  89. 請求項88に記載の発現ベクターを含む宿主細胞。
  90. それぞれ、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーの前記第1および第2の1本鎖ポリペプチドを発現することができる第1および第2の発現ベクターを含む宿主細胞。
  91. (a)請求項89または9の宿主細胞を第1および第2の1本鎖ポリペプチドを発現するのに好適な条件下で培養すること、および
    (b)任意で、前記第1および第2の1本鎖ポリペプチドから形成されたヘテロダイマーを前記培養物から単離または精製すること
    を含む、ポリペプチドヘテロダイマーを製造するための方法。
  92. T細胞活性化を誘導するための組成物であって、前記組成物は、有効量の、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーを含み、前記ポリペプチドヘテロダイマーは、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3εまたはその組み合わせに特異的に結合する結合ドメイン、および異なる標的に特異的に結合する第2の結合ドメインを含む、組成物。
  93. 悪性腫瘍の増殖、転移、または転移増殖を阻止するための組成物であって、前記組成物は、有効量の、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーを含み、前記ポリペプチドヘテロダイマーは、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、c−Met、またはRonに特異的に結合する結合ドメインを含む、組成物。
  94. 自己免疫または炎症状態を処置するための組成物であって、前記組成物は、有効量の、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーを含み、前記ポリペプチドヘテロダイマーは、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、CD3ε、またはCD28に特異的に結合する結合ドメインを含む、組成物。
  95. B細胞関連障害または疾患を処置するための組成物であって、前記組成物は、有効量の、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリペプチドヘテロダイマーを含み、前記ポリペプチドヘテロダイマーは、TCRα、TCRβ、CD3γ、CD3δ、またはCD3εに特異的に結合する結合ドメイン、およびCD19、CD20、CD79bまたはHLA−DRに特異的に結合する第2の結合ドメインを含む、組成物。
  96. 化学療法薬または電離放射線と組み合わせて投与されることを特徴とする、請求項9に記載の組成物。
  97. 第2の活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9〜9のいずれか一項に記載の組成物。
  98. 前記第2の活性剤は、請求項1〜8のいずれか一項に記載の第2のポリペプチドヘテロダイマーである、請求項9に記載の組成物。
  99. 前記第2の活性剤はモノクローナル抗体または免疫グロブリン由来融合タンパク質である、請求項9に記載の組成物。
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