JP6444486B2 - 志賀毒素ａサブユニットエフェクター領域を含む多価ｃｄ２０結合分子及びそれらの強化組成物 - Google Patents

志賀毒素ａサブユニットエフェクター領域を含む多価ｃｄ２０結合分子及びそれらの強化組成物 Download PDF

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Description

本発明は、複数のＣＤ２０結合領域を含み、１つ又は２つ以上の毒素エフェクター領域、例えば、志賀毒素ファミリーのメンバーのＡサブユニットに由来する志賀毒素エフェクター領域などを含んでいてもよい、多価ＣＤ２０結合分子、及び前述の分子の１つ又は２つ以上で強化された組成物に関する。本発明の多価ＣＤ２０結合分子、及びそれらの組成物は、例えば、ＣＤ２０発現細胞の選択的殺滅のために使用され、また、がん、腫瘍及び／又は免疫障害を含む様々な疾患、障害及び状態の治療のための治療薬として使用される。
治療薬として有効である毒素からの合成融合タンパク質の開発は、何十年にもわたって科学者の意欲をかきたててきた（Pastan I et al., Annu Rev Med 58: 221-37 (2007)）。毒素に由来する組換え細胞毒性タンパク質の作用強度は、細胞を効率的に標的化して殺滅するための、受容体内在化、細胞内経路決定、及びサイトゾルの標的基質への酵素的に活性な毒素部分の送達を含む、様々な細胞プロセスにおける各タンパク質の効率に依存する（Du X et al., Cancer Res 68: 6300-5 (2008)、Pirie C et al., J Biol Chem 286: 4165-72 (2011)）。
細胞標的治療用分子の作製を期待して、天然に存在する毒素又は短縮型毒素断片が化学的コンジュゲーション又は組換えタンパク質工学技術によって免疫グロブリンドメイン又は受容体リガンドに連結又は融合されてきた（Moolten F, Cooperband S, Science 169: 68-70 (1970)、Thorpe P et al., Nature 271: 752-5 (1978)、Krolick K et al., Proc Natl Acad Sci USA 77: 5419-23 (1980)、Krolick K et al., Cancer Immunol Immunother 12: 39-41 (1981)、Blythman H et al., Nature 290: 145-46 (1981)、Chaudhary V et al., Nature 339: 394-7 (1989)、Strom T et al., Semin Immunol 2: 467-79 (1990)、Pastan I et al., Annu Rev Biochem 61: 331-54 (1992)、Foss F et al., Curr Top Microbiol Immunol 234: 63-81 (1998)）。そのような分子工学技術の目的は、１）毒素を全身性投与後に生物体内の特異的な細胞型又は位置に送達する、及び２）真核生物細胞において効果がある強力な細胞毒性メカニズムを用いて特定の細胞に対して標的化された細胞毒性を生じさせるという、二重機能を有するキメラ分子の設計である。
効能のために細胞内在化を必要とする治療薬の細胞外ＣＤ２０抗原への標的化には未解決の問題がある−細胞表面ＣＤ２０分子と結合している治療薬を如何にして効率的に標的細胞の内部に入れるか。ＣＤ２０は、抗体が結合してしまうと内在化しないので、治療薬が細胞表面に残存することが望ましいメカニズムに基づく抗体ベースの治療にとって特に魅力的な標的である。ＣＤ２０内在化の欠如は細胞型特異的でもあり抗体型特異的でもあることが後に証明されたが、一般に、ＣＤ２０は、他の細胞表面抗原よりはるかに低速で内在化するようであり、一般には非内在化性細胞外標的とみなされる。ＣＤ２０は、「内在化に対して抵抗性であり、数時間及びことによると数日という長期にわたってｍＡｂに結合したまま細胞表面に残存する」（Glennie M et al., Mol Immunol 44: 3823-37 (2007)、例えば、Press O et al., Cancer Res 49: 4906-12 (1989)、McLaughlin P et al., J Clin Oncol 16: 2825-33 (1998)、Johnson P, Glennie M, Semin Oncol 30: 3-8 (2003)を参照されたい）。
細胞外ＣＤ２０抗原を標的にする抗体ベースの治療は非常に沢山あるが、上で述べたように、それらは一般に細胞外メカニズムに基づく（Cheson B, Leonard J, N Engl J Med 359: 613-26 (2008)、Boross P, Leusen J, Am J Cancer Res 2: 676-90 (2012)を参照されたい）。当技術分野では、ＣＤ２０は容易に内在化しないという一般的見解のため、治療薬がＣＤ２０媒介融合での標的細胞の細胞内空間への到達がその有効性の要件である治療の細胞外標的としてのＣＤ２０の有用性については疑問がある。
例えば、免疫毒素、リガンド−毒素融合体及び免疫ＲＮアーゼなどの治療薬の細胞内在化に依存する治療の有効性は、標的細胞表面のそれらの標的の量と、その標的と複合体を形成している表面結合治療薬の細胞内在化速度の、両方に依存する。特に、ＣＤ２０については、細胞外ＣＤ２０の標的化と治療薬の内在化には未解決の問題がある−細胞表面ＣＤ２０分子と結合した治療薬を如何にして効率的に標的細胞の内部に入れるか。細胞内在化に対するＣＤ２０の一般的な抵抗性は、効率的なＣＤ２０内在化を促進するというこの未解決の問題が比較的大量のＣＤ２０を細胞表面で発現する細胞を含むあらゆるＣＤ２０発現標的細胞に一般に当てはまることを意味する。
例えば免疫グロブリン結合ドメインなどによる治療薬の結合時にＣＤ２０が効率的に内在化しない、細胞表面ＣＤ２０を発現する細胞を標的にする有効な組成物、治療用分子及び治療方法の開発が、当技術分野において必要とされている。特に、細胞表面ＣＤ２０分子の迅速で効率的な細胞内在化を誘発するＣＤ２０標的化分子の開発が、当技術分野において必要とされている。例えば、細胞表面で発現するＣＤ２０分子の細胞内在化を積極的に誘導する免疫毒素であって、毒素成分をそれらの標的へと細胞内経路決定する、及びＣＤ２０発現細胞を強力に殺滅できる免疫毒素は、有効なＣＤ２０標的化、抗新生物及び免疫修飾治療薬の開発に望ましい。そのような細胞標的治療は、例えば特定の悪性細胞、Ｂリンパ球（Ｂ細胞）及びＴリンパ球（Ｔ細胞）などの、ＣＤ２０発現細胞の標的化殺滅に使用することができるだろう。例えば、Ｆｃ受容体又は相補系と結晶性断片（Ｆｃ、fragment crystallizable）領域（ＦＣ領域）の相互作用のような免疫グロブリンドメインのシグナル伝達機能に基づく免疫メカニズムなどの、細胞外メカニズムに依存する現行のＣＤ２０標的治療に対して非感受性である又は抵抗性を生ずる患者のための新規治療が特に必要とされている。
したがって、効率的で有効な細胞内在化、細胞内経路決定、及び／又はＣＤ２０発現細胞に対する強力な細胞毒性を示すＣＤ２０結合分子が、当技術分野において依然として必要とされている。特に、効率的速度で又は治療薬が結合すると自然に内在化しない細胞表面ＣＤ２０抗原を標的にする、有効な組成物、治療薬及び治療方法の開発が、当技術分野において必要とされている。加えて、独自の細胞内在化、細胞内経路決定を自ら方向づける、及び／又は強力な細胞毒性を示す、志賀毒素サブユニットＡ由来ポリペプチドを含む改善された細胞標的化分子であって、特異的ＣＤ２０発現細胞型を殺滅するための、及び標的ＣＤ２０発現細胞型の選択的殺滅又は標的ＣＤ２０発現細胞型への薬剤の選択的に送達によって治療することができる様々な疾患、例えば、がん、腫瘍及び免疫障害などの治療のための治療法で使用するための、細胞標的化分子を有することは、望ましいことであろう。
Pastan I et al., Annu Rev Med 58: 221-37 (2007) Du X et al., Cancer Res 68: 6300-5 (2008) Pirie C et al., J Biol Chem 286: 4165-72 (2011) Moolten F, Cooperband S, Science 169: 68-70 (1970) Thorpe P et al., Nature 271: 752-5 (1978) Krolick K et al., Proc Natl Acad Sci USA 77: 5419-23 (1980) Krolick K et al., Cancer Immunol Immunother 12: 39-41 (1981) Blythman H et al., Nature 290: 145-46 (1981) Chaudhary V et al., Nature 339: 394-7 (1989) Strom T et al., Semin Immunol 2: 467-79 (1990) Pastan I et al., Annu Rev Biochem 61: 331-54 (1992) Foss F et al., Curr Top Microbiol Immunol 234: 63-81 (1998) Glennie M et al., Mol Immunol 44: 3823-37 (2007) Press O et al., Cancer Res 49: 4906-12 (1989) McLaughlin P et al., J Clin Oncol 16: 2825-33 (1998) Johnson P, Glennie M, Semin Oncol 30: 3-8 (2003) Cheson B, Leonard J, N Engl J Med 359: 613-26 (2008) Boross P, Leusen J, Am J Cancer Res 2: 676-90 (2012)
本発明は、各々の多価ＣＤ２０結合分子が、１）２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域、例えば、免疫グロブリンに由来する結合領域と、２）志賀毒素ファミリーの少なくとも１つのメンバーのＡサブユニットに由来する少なくとも１つの志賀毒素Ａサブユニットエフェクターポリペプチドとを含む、多価ＣＤ２０結合分子及びそれらの組成物の様々な実施形態を提供する。本発明の多価ＣＤ２０結合分子のＣＤ２０結合領域は、例えば、ＣＤ２０が細胞の細胞表面に発現しており、その細胞と物理的に結合したままであるとき、細胞外環境に露出されているＣＤ２０の部分などのＣＤ２０の細胞外部分に、各々が独自に特異的に結合することができる。
１つ又は２つ以上の志賀毒素Ａサブユニット由来ポリペプチドを有する多価ＣＤ２０結合領域の連結は、細胞表面ＣＤ２０の迅速な細胞内在化を促進することができ、したがってＣＤ２０発現細胞の内部に効率的に侵入することができる、ＣＤ２０標的化分子の改変を可能にする。したがって、本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子及びそれらの組成物を使用して、そのＣＤ２０標的化及び細胞内在化活性に基づいてカーゴ（cargo）、例えば所望の細胞内機能を有するカーゴなどを、１つ又は２つ以上の他の細胞型の存在下でＣＤ２０発現細胞型に選択的に送達することができるだろう。加えて、本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子及びそれらの組成物を使用して、そのＣＤ２０標的活性及び細胞内在化活性に基づいて、例えば、細胞内位置で細胞毒性である多価ＣＤ２０結合分子の成分を標的ＣＤ２０発現細胞の内部に送達することなどによって、１つ又は２つ以上の他の細胞型の存在下でＣＤ２０発現細胞を選択的に殺滅することができるだろう。例えば、本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子は、サイトゾルに有効に経路決定することができる触媒活性志賀毒素エフェクターポリペプチドをＣＤ２０発現細胞の内部に効率的に送達するそれらの能力によって、ＣＤ２０発現細胞に対して強細胞毒性でありうる。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、（１）ＣＤ２０分子の細胞外部分に各々が特異的に結合することができる２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と、（２）志賀毒素ファミリーの少なくとも１つのメンバーのＡサブユニットのアミノ酸配列に由来するポリペプチドを各々が含む１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクター領域とを含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、（１）ＣＤ２０分子の細胞外部分に各々が独自に特異的に結合することができる２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と、（２）志賀毒素ファミリーの少なくとも１つのメンバーのＡサブユニットのアミノ酸配列に由来するポリペプチドを各々が含む１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクター領域とを含む。特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、免疫グロブリンＦｃ領域を含まず、抗原結合に必要なドメイン以外の細胞外細胞殺滅メカニズムに必要ないかなる免疫グロブリンドメインも含まない。特定のさらなる実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子は、（１）６若しくは７以上のＣＤＲ又は（２）１つ若しくは２つ以上の一本鎖可変断片以外の、いかなる免疫グロブリンドメインも含まない。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、志賀毒素エフェクター領域を２つだけ含む。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態については、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している細胞に多価ＣＤ２０結合分子を投与すると、結果として次のうちの１つ又は２つ以上が生ずる：（１）細胞内部への多価ＣＤ２０結合分子の内在化、（２）多価ＣＤ２０結合分子の志賀毒素エフェクター領域の細胞のサイトゾルへの細胞内経路決定、（３）細胞のリボソーム機能の破壊、及び（４）細胞の殺滅。特定のさらなる実施形態について、内在化は、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で起こる。特定のさらなる実施形態について、多価ＣＤ２０結合分子は、ＣＤ２０と結合しているその多価ＣＤ２０結合分子を含む分子複合体の細胞内在化を誘導する。特定のさらなる実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態については、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している複数の細胞に、多価ＣＤ２０結合分子を投与すると、結果として次の活性の１つ又は２つ以上が生ずる：（１）細胞内部への多価ＣＤ２０結合分子の内在化、（２）多価ＣＤ２０結合分子の志賀毒素エフェクター領域の細胞のサイトゾルへの細胞内経路決定、（３）細胞のリボソーム機能の破壊、及び（４）細胞の殺滅。特定のさらなる実施形態について、多価ＣＤ２０結合分子は、ＣＤ２０と結合しているその多価ＣＤ２０結合分子を含む分子複合体の細胞内在化を誘導する。特定のさらなる実施形態については、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している複数の細胞に、多価ＣＤ２０結合分子を、細胞表面占有率５又は３８パーセント〜５０パーセントに相当する多価ＣＤ２０結合分子濃度で投与すると、多価ＣＤ２０結合分子の大部分が、複数の細胞に、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で内在化する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態（多価ＣＤ２０結合分子のＣＤ２０発現細胞への投与）について、多価ＣＤ２０結合分子は、細胞を死滅させること、すなわち細胞を殺滅することができる。本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態については、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０を発現するＣＤ２０発現細胞に、多価ＣＤ２０結合分子を投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、細胞を死滅させることができる。特定のさらなる実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定のさらなる実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。この細胞殺滅活性は、多価ＣＤ２０結合分子の１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクター領域の触媒活性に依存することもあり、しないこともある。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態については、ＣＤ２０と物理的に結合している第１の細胞集団、及び第２の細胞集団に多価ＣＤ２０結合分子を投与すると、前記第２の細胞集団のメンバーと比較して前記第１の細胞集団のメンバーに対する多価ＣＤ２０結合分子の細胞毒性効果は少なくとも３倍大きい。特定のさらなる実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０を、細胞表面で過剰発現する。特定の実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、過剰発現する。特定の実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。特定の実施形態について、第２の細胞集団のメンバーは、細胞外ＣＤ２０と物理的に結合していない、及び／又はＣＤ２０陰性である。特定の実施形態について、第２の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する細胞外ＣＤ２０と物理的に結合していない。特定のさらなる実施形態について、第２の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定の実施形態について、第２の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合していない。本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態については、多価ＣＤ２０結合分子を、メンバーがＣＤ２０陽性である第１の細胞集団、及びメンバーがＣＤ２０陽性でない第２の細胞集団に投与すると、前記第２の細胞集団のメンバーと比較して前記第１の細胞集団のメンバーに対する多価ＣＤ２０結合分子の細胞毒性効果は少なくとも３倍大きい。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、各タンパク質性成分が、（１）ＣＤ２０分子の細胞外部分に特異的に結合することができる少なくとも１つのＣＤ２０結合領域を含み、（２）志賀毒素ファミリーの少なくとも１つのメンバーのＡサブユニットのアミノ酸配列に由来するポリペプチドを各々が含む１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクター領域を含んでいてもよい、２つ又は３つ以上のタンパク質性成分（例えばタンパク質サブユニット）を含む。特定のさらなる実施形態において、各タンパク質性成分は、（１）ＣＤ２０分子の細胞外部分に特異的に結合することができる１つだけのＣＤ２０結合領域と（２）１つだけの志賀毒素エフェクター領域とを含む。特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、厳密に２つのタンパク質性成分を含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、少なくとも１つの成分が１つ又は２つ以上の非共有結合性相互作用によって多価ＣＤ２０結合分子と会合している、２つ又は３つ以上の成分を含む。特定のさらなる実施形態において、成分の少なくとも１つは、タンパク質性である。特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の非共有結合性相互作用によって互いに直接又は間接的に会合している２つ又は３つ以上のタンパク質性成分を含む。特定のさらなる実施形態において、各タンパク質性成分は、（１）ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる少なくとも１つのＣＤ２０結合領域と（２）志賀毒素エフェクター領域とを含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、免疫グロブリン型結合領域を含む少なくとも１つのＣＤ２０結合領域を含む。特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、自律ＶＨドメイン、シングルドメイン抗体（ｓｄＡｂ、single-domain antibody）断片、ナノボディ、ラクダ科動物に由来する重鎖抗体ドメイン（ＶＨＨ又はＶＨドメイン断片）、軟骨魚類に由来する重鎖抗体ドメイン（ＶＨＨ又はＶＨドメイン断片）、免疫グロブリン新規抗原受容体（ＩｇＮＡＲ，immunoglobulin new antigen receptor）、ＶＮＡＲ断片、一本鎖可変断片（ｓｃＦｖ，single-chain variable fragment）、抗体可変断片（Ｆｖ，variable fragment）、相補性決定領域３（ＣＤＲ３，complementary determining region 3）断片、拘束ＦＲ３−ＣＤＲ３−ＦＲ４ポリペプチド（ＦＲ３−ＣＤＲ３−ＦＲ４）、Ｆｄ断片、小モジュラー免疫医薬（ＳＭＩＰ，small modular immunopharmaceutical）ドメイン、抗原結合断片（Ｆａｂ，antigen-binding fragment）、アルマジロ反復ポリペプチド（ＡｒｍＲＰ，Armadillo repeat polypeptide）、フィブロネチン由来第１０フィブロネクチンIII型ドメイン（１０Ｆｎ３，10th fibronectin type III domain）、テネイシンIIIドメイン（ＴＮｆｎ３）、アンキリン反復モチーフドメイン、低密度リポタンパク質受容体由来Ａドメイン（ＬＤＬＲ−Ａ，low-density-lipoprotein-receptor-derived A-domain）、リポカリン（アンチカリン）、Kunitzドメイン、プロテインＡ由来Ｚドメイン、ガンマ−Ｂ結晶由来ドメイン、ユビキチン由来ドメイン、Ｓａｃ７ｄ由来ポリペプチド（アフィチン）、Ｆｙｎ由来ＳＨ２ドメイン、ミニタンパク質、Ｃ型レクチン様ドメイン足場、改変抗体模倣物、及び結合機能性を保持する前述のもののいずれかの遺伝子操作された任意の対応物からなる群から選択されるポリペプチドを含む免疫グロブリン型結合領域を含むＣＤ２０結合領域を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、例えば免疫系因子、細胞及び／又は組織への細胞外シグナル伝達に関わることなどのＦｃ領域機能を保持する、免疫グロブリンＦｃ領域又はＦｃ領域エフェクターを含まない。Ｆｃ領域機能の非限定的な例は、Ｔ細胞を活性化する機能、ＴＮＦ−アルファのようなサイトカインなどの炎症性媒介因子の放出を刺激する機能、補体依存性細胞毒性（ＣＤＣ，complement dependent cytotoxicity）、抗体依存性細胞毒性（ＡＤＣＣ，antibody-dependent cytotoxicity）、及びＦｃ領域を含む分子が細胞外結合した細胞のファゴサイトーシスを開始させる機能を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、いかなる免疫グロブリン重鎖定常領域も、免疫グロブリン軽鎖定常領域も、免疫グロブリンＣＬドメインも、免疫グロブリンＣＨ１ドメインも、免疫グロブリンＣＨ２ドメインも、及び／又は免疫グロブリンＣＨ３ドメインも含まない。特定のさらなる実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子は、（１）ＣＤＲ、（２）ＡＢＲ、並びに／又は（３）自律ＶＨドメイン、シングルドメイン抗体（ｓｄＡｂ）ドメイン、重鎖抗体ドメイン断片（ＶＨＨ断片又はＶＨドメイン断片）及び一本鎖可変断片（ｓｃＦｖ）中に存在するあらゆる免疫グロブリンドメイン、から選択される免疫グロブリンドメイン以外のいかなる免疫グロブリンドメインも含まない。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、いかなる免疫グロブリンドメインも、免疫グロブリンに由来するいかなるポリペプチドも含まない。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、（ａ）配列番号１、配列番号２若しくは配列番号３のアミノ酸７５〜２５１、（ｂ）配列番号１、配列番号２若しくは配列番号３のアミノ酸１〜２４１、（ｃ）配列番号１、配列番号２若しくは配列番号３のアミノ酸１〜２５１、及び（ｄ）配列番号１、配列番号２若しくは配列番号３のアミノ酸１〜２６１からなる群から選択されるポリペプチドを含む又はこのポリペプチドから本質的になる、少なくとも１つの志賀毒素エフェクター領域を含む。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子は単量体である。特定の他の実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子は多量体であり、例えば、分子は、単一分子を形成するように直接又は間接的に会合している少なくとも２本の独立したポリペプチド鎖（例えばタンパク質サブユニット）を含む。特定のさらなる実施形態において、本発明の多量体多価ＣＤ２０結合分子は、２つ又は３つ以上のタンパク質成分、例えば、２つ又は３つ以上の個々のＣＤ２０結合タンパク質を含む。特定の実施形態において、本発明の多量体多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の非共有結合性相互作用によって会合している２つ又は３つ以上のタンパク質成分（例えばサブユニット）を含む。
特定の実施形態において、本発明の多量体多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の共有結合性相互作用によって会合している２つ又は３つ以上のタンパク質成分（例えばサブユニット）を含む。特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の共有結合性相互作用によって会合している２つ又は３つ以上のタンパク質成分、例えば、２つ又は３つ以上の個々のＣＤ２０結合タンパク質であって、少なくとも１つの共有結合性相互作用が、少なくとも２つのタンパク質成分間（例えば、異なるタンパク質サブユニット間）のジスルフィド結合である、タンパク質成分を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、配列番号１〜３０４のいずれか１つで示される分子を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、（ａ）（ｉ）配列番号５、配列番号１１、配列番号１７、配列番号２３、配列番号２９若しくは配列番号３５で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＨＣＤＲ１、（ii）配列番号６、配列番号１２、配列番号１８、配列番号２４、配列番号３０若しくは配列番号３６で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＨＣＤＲ２、及び／又は（iii）配列番号７、配列番号１３、配列番号１９、配列番号２５、配列番号３１若しくは配列番号３７で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＨＣＤＲ３を含む、重鎖可変（ＶＨ）ドメイン、並びに（ｂ）（ｉ）配列番号８、配列番号１４、配列番号２０、配列番号２６、配列番号３２若しくは配列番号３８で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＬＣＤＲ１、（ii）配列番号９、配列番号１５、配列番号２１、配列番号２７、配列番号３３若しくは配列番号３９で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＬＣＤＲ２、及び／又は（iii）配列番号１０、配列番号１６、配列番号２２、配列番号２８、配列番号３４若しくは配列番号４０で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＬＣＤＲ３を含む、軽鎖可変（ＶＬ）ドメイン、からなる群から選択されるポリペプチドを含む免疫グロブリン型結合領域を含む、ＣＤ２０結合領域を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、配列番号４７〜１１９及び１７６〜２４８のいずれか１つのアミノ酸１〜２３２、１〜２３３、１〜２３４、１〜２３５、１〜２３６、１〜２４２、１〜２４３、１〜２４４、１〜２４５、１〜２４６、１〜２５２、１〜２５３、１〜２５４、１〜２５５若しくは１〜２５６を含む又はこのアミノ酸から本質的なるＣＤ２０結合領域を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、配列番号４７〜３０４のいずれか１つで示されるタンパク質を含み、このタンパク質は、アミノ末端メチオニン残基をさらに含んでいてもよい。特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、各々のタンパク質が配列番号４７〜３０４で示されるポリペプチドのいずれか１つから選択され、各々のタンパク質がアミノ末端メチオニン残基をさらに含んでいてもよい、２つのタンパク質を含む、又はこの２つのタンパク質から本質的になる。特定のさらなる実施形態において、タンパク質は、配列番号４７〜１７５で示されるタンパク質のいずれか１つから選択され、２４２、４８２、４８３、４８４、４９０、４９１、４９２、４９３、４９４、４９５、４９９、５００、５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５１０、５１１、５１２、５１３及び５２１からなる群から選択される位置のシステイン残基を含むジスルフィド結合をさらに含む。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態について、多価ＣＤ２０結合分子は、ＣＤ２０結合に単一特異的である。特定のさらなる実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子中に存在するすべてのＣＤ２０結合領域は、同じＣＤ２０の同じ細胞外部分に独自に結合する。特定のさらなる実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子中に存在するすべてのＣＤ２０結合領域は、同じ細胞外ＣＤ２０エピトープに同等の特異性で独自に結合する。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の一価ＣＤ２０結合分子成分を含み、それによって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している細胞の集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、細胞集団に対して、多価ＣＤ２０結合分子の同等の量、質量若しくは容積モル濃度の一価ＣＤ２０結合分子成分のいずれか１つを同じＣＤ２０陽性細胞の集団に同じ条件下で投与した結果として得られる細胞毒性効果より１．３３、１．５、１．７５、２、３、５、７．５、１０、２０、１００倍大きい、又は一価ＣＤ２０結合成分と多価ＣＤ２０結合分子間のＣＤ２０結合価の変化より大きい、細胞毒性効果を示す。特定のさらなる実施形態について、細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、細胞集団のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の一価ＣＤ２０結合分子成分を含み、それによって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０を発現するＣＤ２０陽性細胞の集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、多価ＣＤ２０結合分子の同等の量、質量若しくは容積モル濃度の一価ＣＤ２０結合分子成分のいずれか１つを同じＣＤ２０陽性細胞の集団に同じ条件下で投与した結果として得られる細胞毒性効果より１．３３、１．５、１．７５、２、３、５、７．５、１０、２０、１００倍大きい、又は一価ＣＤ２０結合成分と多価ＣＤ２０結合分子間のＣＤ２０結合価の変化より大きい、細胞毒性効果を示す。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の一価ＣＤ２０結合分子成分を含み、それによって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している細胞の集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、多価ＣＤ２０結合分子の同等の量、質量若しくは容積モル濃度の一価ＣＤ２０結合分子成分のいずれか１つを同じＣＤ２０陽性細胞の集団に同じ条件下で投与した結果として得られる細胞毒性効果より１．３３、１．５、１．７５、２、３、５、７．５、１０、２０、１００倍大きい、又はＣＤ２０若しくはＣＤ２０発現細胞との結合についての多価ＣＤ２０結合分子と一価ＣＤ２０結合成分間の平衡結合定数（ＫＤ）の変化より大きい、細胞毒性効果を示す。特定のさらなる実施形態について、細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、細胞集団のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の一価ＣＤ２０結合分子成分を含み、それによって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０を発現するＣＤ２０陽性細胞の集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、多価ＣＤ２０結合分子の同等の量、質量若しくは容積モル濃度の一価ＣＤ２０結合分子成分のいずれか１つを同じＣＤ２０陽性細胞の集団に同じ条件下で投与した結果として得られる細胞毒性効果より１．３３、１．５、１．７５、２、３、５、７．５、１０、２０、１００倍大きい、又はＣＤ２０若しくはＣＤ２０発現細胞との結合についての多価ＣＤ２０結合分子と一価ＣＤ２０結合成分間の平衡結合定数（ＫＤ）の変化より大きい、細胞毒性効果を示す。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の一価ＣＤ２０結合分子成分を含み、それによって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している細胞の集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、多価ＣＤ２０結合分子の同等の量、質量若しくは容積モル濃度の一価ＣＤ２０結合分子成分のいずれか１つを同じＣＤ２０陽性細胞の集団に同じ条件下で投与した結果として得られる細胞毒性効果より、１．３３、１．５、１．７５、２、３、５、７．５、１０、２０、１００倍大きい、又はＣＤ２０若しくはＣＤ２０発現細胞との結合についての多価ＣＤ２０結合分子と一価ＣＤ２０結合成分間の親和性定数（１／ＫＤ）の変化より大きい、細胞毒性効果を示す。特定のさらなる実施形態について、細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、細胞集団のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の一価ＣＤ２０結合分子成分を含み、それによって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０を発現するＣＤ２０陽性細胞の集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、多価ＣＤ２０結合分子の同等の量、質量若しくは容積モル濃度の一価ＣＤ２０結合分子成分のいずれか１つを同じＣＤ２０陽性細胞の集団に同じ条件下で投与した結果として得られる細胞毒性効果より１．３３、１．５、１．７５、２、３、５、７．５、１０、２０、１００倍大きい、又はＣＤ２０若しくはＣＤ２０発現細胞との結合についての多価ＣＤ２０結合分子と一価ＣＤ２０結合成分間の親和性定数（１／ＫＤ）の変化より大きい、細胞毒性効果を示す。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、ＣＤ２０結合分子の１つ又は２つ以上のポリペプチド成分は、ＫＤＥＬファミリーのメンバーのカルボキシ末端小胞体保留／回収シグナルモチーフを含む。特定のさらなる実施形態において、カルボキシ末端小胞体保留／回収シグナルモチーフは、ＫＤＥＬ、ＨＤＥＦ、ＨＤＥＬ、ＲＤＥＦ、ＲＤＥＬ、ＷＤＥＬ、ＹＤＥＬ、ＨＥＥＦ、ＨＥＥＬ、ＫＥＥＬ、ＲＥＥＬ、ＫＡＥＬ、ＫＣＥＬ、ＫＦＥＬ、ＫＧＥＬ、ＫＨＥＬ、ＫＬＥＬ、ＫＮＥＬ、ＫＱＥＬ、ＫＲＥＬ、ＫＳＥＬ、ＫＶＥＬ、ＫＷＥＬ、ＫＹＥＬ、ＫＥＤＬ、ＫＩＥＬ、ＤＫＥＬ、ＦＤＥＬ、ＫＤＥＦ、ＫＫＥＬ、ＨＡＤＬ、ＨＡＥＬ、ＨＩＥＬ、ＨＮＥＬ、ＨＴＥＬ、ＫＴＥＬ、ＨＶＥＬ、ＮＤＥＬ、ＱＤＥＬ、ＲＥＤＬ、ＲＮＥＬ、ＲＴＤＬ、ＲＴＥＬ、ＳＤＥＬ、ＴＤＥＬ、ＳＫＥＬ、ＳＴＥＬ及びＥＤＥＬからなる群から選択される。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクター領域は、志賀毒素ファミリーのメンバーの天然に存在するＡサブユニットと比較して該志賀毒素エフェクター領域の酵素活性を変化させる変異を含み、変異は、例えば、配列番号１、配列番号２、配列番号３又は配列番号４におけるＡ２３１Ｅ、Ｒ７５Ａ、Ｙ７７Ｓ、Ｙ１１４Ｓ、Ｅ１６７Ｄ、Ｒ１７０Ａ、Ｒ１７６Ｋ及び／又はＷ２０３Ａなどの、少なくとも１つのアミノ酸残基欠失、挿入又は置換から選択される。特定のさらなる実施形態において、変異は、触媒活性を低減させる又は除去するが、例えば細胞内在化を導入すること及び／又は細胞内経路決定を指示することなどの少なくとも１つの他の志賀毒素エフェクター機能を保持する、少なくとも１つのアミノ酸残基欠失、挿入又は置換から選択される。特定のさらなる実施形態において、変異は、志賀毒素エフェクター領域の細胞毒性を低減させる、又は除去する。
多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態については、多価ＣＤ２０結合分子を細胞への追加の外因性物質の送達に利用することができるだろう。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、追加の外因性物質を含む。追加の外因性物質を含む、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態については、それによって、多価ＣＤ２０結合分子を、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している１つ又は２つ以上の細胞に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の細胞に、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、この細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で内在化する。特定のさらなる実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
追加の外因性物質を含む、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態については、それによって、多価ＣＤ２０結合分子を、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している１つ又は２つ以上の細胞に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、１つ又は２つ以上の細胞に、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、この細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で内在化し、細胞の内部に追加の外因性物質を送達する。特定のさらなる実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
追加の外因性物質を含む、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態については、それによって、多価ＣＤ２０結合分子を、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している複数の細胞に、細胞表面占有率５又は３８パーセント〜５０パーセントに相当する多価ＣＤ２０結合分子濃度で投与すると、多価ＣＤ２０結合分子の大部分が、複数の細胞に、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、この細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で内在化する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
追加の外因性物質を含む、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態については、それによって、多価ＣＤ２０結合分子を、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している１つ又は２つ以上の細胞に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で、１つ又は２つ以上の細胞に内在化し、細胞の内部に追加の外因性物質を送達する。特定のさらなる実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
追加の外因性物質を含む、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態については、それによって、多価ＣＤ２０結合分子を、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している複数の細胞に、細胞表面占有率５又は３８パーセント〜５０パーセントに相当する多価ＣＤ２０結合分子濃度で投与すると、多価ＣＤ２０結合分子の大部分が、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で、複数の細胞に内在化し、細胞の内部に追加の外因性物質を送達する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
追加の外因性物質を細胞に送達するための本発明の多価ＣＤ２０結合分子の実施形態は、各々、（１）各々がＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と、（２）追加の外因性物質とを含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、細胞毒性薬剤、検出促進剤、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質及びポリヌクレオチドからなる群から選択される追加の外因性物質を含む。特定のさらなる実施形態において、追加の外因性物質は、酵素を含むタンパク質である。特定の他の実施形態において、追加の外因性物質は、低分子阻害ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ，small inhibiting RNA）又はマイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ，microRNA）として機能するポリヌクレオチドである。特定の実施形態において、追加の外因性物質は、例えば病原体からのものなどの抗原であるペプチドである。特定の実施形態において、抗原は、配列番号４６を含む、又は配列番号４６から本質的になる。特定の実施形態において、抗原は、細菌タンパク質、がんにおいて変異したタンパク質、がんにおいて異常発現するタンパク質、Ｔ細胞相補性決定領域ポリペプチド、及び／又はウイルスタンパク質からなる群から選択される分子に由来する。特定の実施形態において、細胞毒性薬剤は、化学療法薬、細胞毒性抗生物質、アルキル化剤、代謝拮抗薬、トポイソメラーゼ阻害剤、及び／又はチューブリン阻害剤である。
本発明は、例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子について強化された組成物、及び／又は一価ＣＤ２０結合分子と比べて相対的に大きい割合の多価ＣＤ２０結合分子を有する組成物などの、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む組成物（多価ＣＤ２０結合分子組成物）も提供する。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含み、組成物は、１対３より小さい一価ＣＤ２０結合分子濃度の全ＣＤ２０結合分子濃度に対する比を含み、各々の一価ＣＤ２０結合分子は、ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができるＣＤ２０結合領域を１つだけ含み、志賀毒素エフェクターポリペプチドを少なくとも１つ含む。特定のさらなる実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：５、１：６、１：７、１：８、１：９、１：１０、及び１：１１から選択される比より小さい、一価ＣＤ２０結合分子濃度の全ＣＤ２０結合タンパク質濃度に対する比を含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、２対３より大きい、多価ＣＤ２０結合分子濃度の全ＣＤ２０結合分子濃度に対する比を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：４、１：７、１：１１、１：２１、１：４１、１：７１、１：１１１、及び１：１６１から選択される比より小さい、結合価が相対的に大きいＣＤ２０結合分子濃度の、全ＣＤ２０結合分子濃度に対する比を含み、結合価が相対的に大きいＣＤ２０結合分子の各々が、ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる３つ又は４つ以上のＣＤ２０領域を含み、少なくとも１つの志賀毒素エフェクターポリペプチドを含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：２、２：３、３：４、４：５、５：６、７：８、８：９、９：１０、１０：１１、１１：１２、１２：１３、１３：１４、及び１４：１５から選択される比より大きい、二価ＣＤ２０結合分子濃度の全ＣＤ２０結合分子濃度に対する比を含み、各々の二価ＣＤ２０結合分子は、（１）ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる２つだけのＣＤ２０結合領域と、（２）１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクターポリペプチドとを含む。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の特定の実施形態については、多価ＣＤ２０結合分子組成物を、ＣＤ２０と物理的に結合している第１の細胞集団、及び第２の細胞集団に投与すると、前記第２の細胞集団のメンバーと比較して前記第１の細胞集団のメンバーに対する多価ＣＤ２０結合分子組成物の細胞毒性効果は少なくとも３倍大きい。特定のさらなる実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子組成物の多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子組成物の多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、多価ＣＤ２０結合分子組成物の多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０を、細胞表面で過剰発現する。特定の実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子組成物の多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を過剰発現する。特定の実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、第１の細胞集団のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。特定の実施形態について、第２の細胞集団のメンバーは、細胞外ＣＤ２０と物理的に結合していない、及び／又はＣＤ２０陰性である。特定の実施形態について、第２の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する細胞外ＣＤ２０と物理的に結合していない。特定のさらなる実施形態について、第２の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子組成物の多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定の実施形態について、第２の細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子組成物のいずれかの多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合していない。本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の特定の実施形態については、多価ＣＤ２０結合分子組成物を、メンバーがＣＤ２０陽性である第１の細胞集団、及びメンバーがＣＤ２０陽性でない第２の細胞集団に投与すると、前記第２の細胞集団のメンバーと比較して前記第１細胞集団のメンバーに対する多価ＣＤ２０結合分子組成物の細胞毒性効果は少なくとも３倍大きい。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１つ又は２つ以上の一価ＣＤ２０結合分子成分を有する多価ＣＤ２０結合分子を含み、それによって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物を、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している細胞の集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、同等の量、質量若しくは容積モル濃度の一価ＣＤ２０結合分子成分のいずれか１つを同じＣＤ２０陽性細胞の集団に同じ条件下で投与した結果として得られる細胞毒性効果より１．３３、１．５、１．７５、２、３、５、７．５、１０、２０、１００倍大きい、又は一価ＣＤ２０結合成分と多価ＣＤ２０結合分子間のＣＤ２０結合価の変化より大きい、細胞毒性効果を示す。特定のさらなる実施形態について、細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、細胞集団のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、細胞集団のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１つ又は２つ以上の一価ＣＤ２０結合分子成分を有する多価ＣＤ２０結合分子を含み、それによって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物を、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０を発現するＣＤ２０陽性細胞の集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、同等の量、質量若しくは容積モル濃度の一価ＣＤ２０結合分子成分のいずれか１つを同じＣＤ２０陽性細胞の集団に同じ条件下で投与した結果として得られる細胞毒性効果より１．３３、１．５、１．７５、２、３、５、７．５、１０、２０、１００倍大きい、又は一価ＣＤ２０結合成分と多価ＣＤ２０結合分子間のＣＤ２０結合価の変化より大きい、細胞毒性効果を示す。
追加の外因性物質を有する多価ＣＤ２０結合分子を含む、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の特定の実施形態については、それによって、多価ＣＤ２０結合分子組成物を、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している複数の細胞に、細胞表面占有率５又は３８パーセント〜５０パーセントに相当する多価ＣＤ２０結合分子濃度で投与すると、多価ＣＤ２０結合分子の大部分が、複数の細胞に、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、この細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で内在化する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
追加の外因性物質を有する多価ＣＤ２０結合分子を含む、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の特定の実施形態については、それによって、多価ＣＤ２０結合分子組成物を、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している１つ又は２つ以上の細胞に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で、１つ又は２つ以上の細胞に内在化し、細胞の内部に追加の外因性物質を送達する。特定のさらなる実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、１つ又は２つ以上の細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
追加の外因性物質を有する多価ＣＤ２０結合分子を含む、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の特定の実施形態については、それによって、多価ＣＤ２０結合分子組成物を、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している複数の細胞に、細胞表面占有率５又は３８パーセント〜５０パーセントに相当する多価ＣＤ２０結合分子濃度で投与すると、多価ＣＤ２０結合分子の大部分が、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で、複数の細胞に内在化し、細胞の内部に追加の外因性物質を送達する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
本発明は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む医薬組成物、及び／又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含み、少なくとも１つの薬学的に許容される賦形剤又は単体を含む医薬組成物、並びにそのような医薬組成物の製造における及び本明細書の中でさらに説明するような本発明の方法におけるそのような多価ＣＤ２０結合分子の又はそれを含む組成物の使用も提供する。本発明の特定の実施形態は、本発明の任意の多価ＣＤ２０結合分子（例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質）と少なくとも１つの薬学的に許容される賦形剤又は担体とを含む医薬組成物である。
本発明の特定の実施形態の中には、細胞、細胞型、組織、器官、疾患、障害、状態、対象及び／又は患者についての情報を収集するための検出促進剤をさらに含む、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む診断用組成物がある。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びそれらの組成物以外に、本発明の多価ＣＤ２０結合分子（例えば、多価ＣＤ２０結合タンパク質）又はそのポリペプチド成分をコードすることができるポリヌクレオチドは本発明の範囲内であり、本発明のポリヌクレオチドを含む発現ベクター及び本発明の発現ベクターを含む宿主細胞も本発明の範囲内である。本発明の発現ベクターを含む宿主細胞は、例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子又はそのポリペプチド成分若しくは断片を組換え発現によって生産する方法に使用することができるだろう。同様に、本発明の発現ベクターを含む宿主細胞は、例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物又はそのポリペプチド成分を生産する方法に使用することができるだろう。
本発明は、固体基材上に固定化されている本発明の物のあらゆる組成物も包含する。本発明の物の組成物のそのような配置は、例えば、本明細書に記載の分子のスクリーニング方法に用いることができるだろう。
加えて、本発明は、細胞を殺滅する方法であって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、及び／又は本発明の医薬組成物と細胞を接触させるステップを含む方法を提供する。特定の実施形態について、細胞を接触させるステップは、インビトロで行われる。特定の他の実施形態について、細胞を接触させるステップは、インビボで行われる。本発明の細胞殺滅方法の特定の実施形態について、方法は、多価ＣＤ２０結合分子並びに／又は本発明の組成物（例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物及び／若しくは医薬組成物）の多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合するＣＤ２０の細胞表面存在及び／又は発現レベルに関して異なる様々な細胞を含む細胞混合物を接触させた場合、細胞及び／又は細胞型を他の細胞及び／又は細胞型より優先的に、選択的に殺滅することができる。
加えて、本発明は、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している細胞への多価ＣＤ２０結合分子の細胞内在化を誘導する方法であって、細胞を、本発明の多価ＣＤ２０結合分子、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、本発明の医薬組成物、及び／又は本発明の診断用組成物と接触させるステップを含む方法を提供する。細胞内在化誘導方法の特定のさらなる実施形態について、細胞を接触させるステップは、インビトロで行われる。特定の他の実施形態について、細胞を接触させるステップは、インビボで、例えば、患者体内などで行われる。細胞内在化誘導方法の特定のさらなる実施形態について、多価ＣＤ２０結合分子の細胞内在化は、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で起こる。特定のさらなる実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
特定の実施形態について、本発明は、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している複数の細胞への多価ＣＤ２０結合分子の細胞内在化を誘導する方法であって、複数の細胞を、本発明の多価ＣＤ２０結合分子、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、本発明の医薬組成物、及び／又は本発明の診断用組成物と接触させるステップを含む方法を提供する。細胞内在化誘導方法の特定のさらなる実施形態について、細胞を接触させるステップは、インビトロで行われる。特定の他の実施形態について、細胞を接触させるステップは、インビボで、例えば、患者体内などで行われる。細胞内在化誘導方法の特定のさらなる実施形態について、多価ＣＤ２０結合分子の細胞内在化は、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で起こる。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
同様に、本発明は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子と結合する細胞表面局在ＣＤ２０を内在化する方法であって、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する細胞表面局在ＣＤ２０を有する細胞を、本発明の多価ＣＤ２０結合分子、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、本発明の医薬組成物、及び／又は本発明の診断用組成物と接触させるステップを含む方法を提供する。細胞表面局在ＣＤ２０を内在化する方法の特定のさらなる実施形態について、細胞を接触させるステップは、インビトロで行われる。特定の他の実施形態について、細胞を接触させるステップは、インビボで、例えば、患者体内などで行われる。細胞表面局在ＣＤ２０を内在化する方法の特定のさらなる実施形態について、細胞表面局在ＣＤ２０の内在化は、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で起こる。特定のさらなる実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
特定の実施形態について、本発明は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子と結合する細胞表面局在ＣＤ２０を内在化する方法であって、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する細胞表面局在ＣＤ２０を有する複数の細胞を、本発明の多価ＣＤ２０結合分子、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、本発明の医薬組成物、及び／又は本発明の診断用組成物と接触させるステップを含む方法を提供する。細胞表面局在ＣＤ２０を内在化する方法の特定のさらなる実施形態について、複数の細胞を接触させるステップは、インビトロで行われる。特定の他の実施形態について、複数の細胞を接触させるステップは、インビボで、例えば、患者体内などで行われる。細胞表面局在ＣＤ２０を内在化する方法の特定のさらなる実施形態について、細胞表面局在ＣＤ２０の内在化は、複数の細胞の大部分の細胞において、約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分若しくはそれ未満以内で、細胞に適している生理的温度で、及び／又は約摂氏３７度で起こる。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、複数の細胞のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、複数の細胞のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
特定の実施形態について、本発明は、対象において多価ＣＤ２０結合分子と結合する細胞表面局在ＣＤ２０の細胞内在化を誘導する方法であって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、本発明の医薬組成物、及び／又は本発明の診断用組成物を対象に投与するステップを含む方法を提供する。
加えて、本発明は、細胞内部に外因性物質を送達する方法であって、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の医薬組成物、及び／又は追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の診断用組成物と細胞をインビトロ又はインビボで接触させるステップを含む方法を提供する。特定のさらなる実施形態について、細胞は、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している。特定のさらなる実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
特定の実施形態について、本発明は、細胞内部に外因性物質を送達する方法であって、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の医薬組成物、及び／又は追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の診断用組成物を対象に投与するステップを含む方法を提供する。特定のさらなる実施形態について、細胞は、多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有するＣＤ２０と物理的に結合している。特定のさらなる実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を、細胞表面で発現する。特定のさらなる実施形態について、細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態について、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している。特定の実施形態について、細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態について、細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／又は健常Ｔ細胞からなる群から選択される。
特定のさらなる実施形態について、（１）「細胞」、（２）「ＣＤ２０と物理的に結合している細胞」、（３）「ＣＤ２０を細胞表面で発現する細胞」、（４）「ＣＤ２０陽性細胞」、（５）「複数の細胞」、（６）「ＣＤ２０と物理的に結合している複数の細胞」、（７）「細胞の集団」、（８）「ＣＤ２０陽性細胞の集団」又は（９）「１つ又は２つ以上の細胞」という細胞（単数）、細胞（複数）、及び細胞の集団は、（ａ）細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している、（ｂ）（ｉ）多価ＣＤ２０結合分子の２つ若しくは３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する、（ii）膜貫通ドメインを有する及び（iii）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を細胞表面で発現する、（ｃ）ＣＤ２０陽性である、（ｄ）多価ＣＤ２０結合分子の２つ若しくは３つ以上のＣＤ２０結合領域と結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０と物理的に結合している、（ｅ）Ｂ細胞系列の子孫若しくはメンバーである、並びに／又は（ｆ）悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリー細胞白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、新生物形質細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞性骨髄腫細胞、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健常Ｂ細胞系列細胞及び／若しくは健常Ｔ細胞のうちの１つ又は２つ以上である、細胞（単数）、細胞（複数）、又は細胞の集団である。
疾患、障害及び／又は状態の診断、予後予測及び／又は特性評価のための本発明のいかなる組成物の使用も本発明の範囲内である。本発明の特定の実施形態の中には、がん、腫瘍、異常増殖状態、及び／又は免疫障害の治療又は予防における本発明の物の組成物（例えば、本発明の医薬組成物）１つ又は２つ以上の使用がある。本発明の特定の実施形態の中には、がん、腫瘍、異常増殖状態、及び／又は免疫障害の治療又は予防のための医薬品の製造における本発明の物の組成物（例えば、本発明の医薬組成物）１つ又は２つ以上の使用がある。
本発明は、対象の疾患、障害及び／又は状態を治療する方法であって、それを必要とする対象に本発明の多価ＣＤ２０結合分子、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、及び／又は本発明の医薬組成物の治療有効量を投与するステップを含む方法をさらに提供する。本発明のこれらの治療方法の特定の実施形態について、本発明の方法を使用して治療されることになる疾患、障害又は状態には、細胞表面でＣＤ２０を発現する、細胞、がん細胞、腫瘍細胞及び／又は免疫細胞が関係する。本発明のこれらの治療方法の特定の実施形態について、本発明の方法を使用して治療されることになる疾患、障害又は状態は、がん、腫瘍、異常増殖状態、及び／又は免疫障害である。本発明のこれらの治療方法の特定の実施形態について、治療されることになる疾患は、血液がん、白血病、リンパ腫、黒色腫及び骨髄腫からなる群から選択される。本発明のこれらの治療方法の特定の実施形態について、治療されることになる免疫障害は、アミロイドーシス、強直性脊椎炎、喘息、クローン病、糖尿病、移植片拒絶、移植片対宿主病、グレーブス病、グレーブス眼症、橋本甲状腺炎、溶血性***症候群、ＨＩＶ関連疾患、エリテマトーデス、多発性硬化症、視神経脊髄炎スペクトラム障害、Ｎ−メチル−Ｄ−アスパラギン酸（ＮＭＤＡ，N-methyl D-aspartate）受容体脳炎、眼球クローヌス・ミオクローヌス症候群（ＯＭＳ，opsoclonus myoclonus syndrome）、発作性夜間ヘモグロビン尿症、結節性多発動脈炎、多発性関節炎、乾癬、乾癬性関節炎、関節リウマチ、強膜炎、強皮症、敗血症性ショック、シェーグレン症候群、潰瘍性大腸炎、及び血管炎からなる群から選択される。本発明のこれらの治療方法の特定の実施形態について、治療されることになるがんは、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ，acute myeloid leukemia又はacute myelogenous leukemia）、急性非リンパ球性白血病、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病（Ｂ細胞ＣＬＬ，B-cell chronic lymphocytic leukemia）、Ｂ細胞リンパ腫、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫（Ｂ細胞ＮＨＬ，B-cell non-Hodgkin’s lymphoma）、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病（ＢＣＰ−ＡＬＬ，B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia、又はＢ−ＡＬＬ）、Ｂ細胞前リンパ球性白血病（Ｂ−ＰＬＬ，B-cell prolymphocytic leukemia）、バーキットリンパ腫（ＢＬ，Burkitt’s lymphoma）、慢性リンパ球性白血病（ＣＬＬ，chronic lymphocytic leukemia）、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ，chronic myeloid leukemia）、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫（ＤＬＢＣＬ，diffuse large B-cell lymphoma、又はＤＬＢＬ）、濾胞性リンパ腫（ＦＬ，follicular lymphoma）、ヘアリー細胞白血病（ＨＣＬ，hairy cell leukemia）、ホジキンリンパ腫（ＨＬ，Hodgkin’s lymphoma、又はＨＤ）、免疫芽球性大細胞型リンパ腫、マントル細胞リンパ腫（ＭＣＬ，mantle cell lymphoma）、多発性骨髄腫（ＭＭ，multiple myeloma）、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫（ＮＬＰＨＬ，nodular lymphocyte predominant Hodgkin’s lymphoma）、非ホジキンリンパ腫（ＮＨＬ，non-Hodgkin’s lymphoma）、形質芽球性リンパ腫、形質細胞新生物、形質細胞性骨髄腫、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫（Ｂ−ＬＢＬ，precursor B-lymphoblastic lymphoma）、小リンパ球性リンパ腫（ＳＬＬ，small lymphocytic lymphoma）、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病（Ｔ−ＬＧＬＬ，T-cell large granular lymphocyte leukemia）、Ｔ細胞リンパ腫（ＴＣＬ，T-cell lymphoma）、Ｔ細胞前リンパ球性白血病（Ｔ−ＰＬＬ，T-cell prolymphocytic leukemia）、及びワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症（ＷＭ，Waldenstrom’s macroglobulinemia）からなる群から選択される。
本発明の特定の実施形態の中には、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又は多価ＣＤ２０結合分子組成物を生産する方法であって、例えばキチン結合相互作用に基づくものなどの、アフィニティ精製ステップを使用して、多価ＣＤ２０結合分子又はそのタンパク質成分を精製するステップを含む方法がある。特定のさらなる実施形態について、アフィニティ精製ステップは、キチン結合相互作用を使用する。特定のさらなる実施形態について、方法の精製ステップは、配列番号４〜３０４で示される分子のいずれか１つを含む分子、又は配列番号４〜３０４で示される分子のいずれか１つから本質的になる分子に関わる。
本発明の特定の実施形態の中には、疾患、障害又は状態の診断、予後予測又は特性評価に有用な情報を収集するために、検出促進剤を含む本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質を使用する方法がある。本発明の特定の実施形態の中には、本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質及び／又は診断用組成物を使用して細胞を検出する方法であって、細胞を本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質及び／又は診断用組成物と接触させるステップと、多価ＣＤ２０結合分子及び／又は診断用組成物の存在を検出するステップとを含む方法がある。特定の実施形態について、細胞を接触させるステップは、インビトロ及び／又はエクスビボで行われる。特定の実施形態について、細胞を接触させるステップは、インビボで行われる。特定の実施形態について、細胞を検出するステップは、インビトロ及び／又はエクスビボで行われる。特定の実施形態について、細胞を検出するステップは、インビボで行われる。
本発明の特定の実施形態の中には、本発明の物の組成物を備えており、使用説明書、追加の試薬及び／又は医薬品送達デバイスを備えていてもよい、キットがある。
本発明のこれら及び他の特徴、態様及び利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、及び付属の図に関連してよりよく理解されることになる。本発明の上述の要素を個々に組み合わせて又は自由に除去して本発明の他の実施形態を、以降にそのような組み合わせ又は除去に反対するいかなる記述もなければ、成すことができるだろう。
（図１Ａ及び１Ｂ）は、それぞれが２つのＣＤ２０結合領域を含む本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子の略図を示す。図１Ａは、本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子の略図を示し、短い縦線は、あらゆる好適な型の分子会合、例えばジスルフィド結合のような単共有結合、又は可動性若しくは剛性リンカーを表し、曲線は、あらゆる好適な型の分子会合、例えば可動性リンカーを表しうる。図１Ｂは、それぞれが免疫グロブリンに由来する２つのＣＤ２０結合領域を含む、本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子の略図を示し、免疫グロブリン由来のＣＤ２０結合領域の間の分子間ドメイン交換の結果として非共有結合の分子間会合の例を示す。図１Ｂでは、より太い線は、あらゆる好適な型の分子会合、例えば共有結合又はリンカーを表し、細い線は、ＣＤ２０結合領域成分の免疫グロブリン由来ドメイン間の結合、例えば単共有結合又はアミノ酸残基５０個のリンカーを表す。図１の略図は、単量体、ヘテロ二量体、及び／又はホモ二量体形態、例えば分子の２つの成分（例えば、志賀毒素Ａサブユニットエフェクター領域及び／又はＣＤ２０結合領域）の間のポリペプチド間ジスルフィド結合で安定化されたホモ二量体形態を含む異なる構造形態を表しうる、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の例示的な形態を示す。 サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）によって分析した本発明の異なる例示的な組成物中の本発明の異なる例示的な多価ＣＤ２０結合分子のサイズをグラフで示す。さらに、図２は、ＳＥＣによって分析した本発明の異なる例示的な組成物の純度を示す。３つの異なる試料のＳＥＣ分析に関して、ＳＥＣカラムの中を通過させた後に溶出させた材料のミリ吸光単位（ｍＡＵ）で表す２８０ナノメートル（ｎｍ）での紫外線の吸光度を、溶出容積（ｍＬ）に対してプロットした。 還元又は非還元条件のいずれかで調製した、本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物からの本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子の電気泳動後の、クーマシー染色ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲルを示す。図３は、ゲル電気泳動によって分析した本発明の異なる例示的な多価ＣＤ２０結合分子のサイズ及び本発明の異なる例示的な組成物に存在するタンパク質様分子の相対純度を示す。 ＣＤ２０陽性（ＣＤ２０＋）ヒト腫瘍由来細胞に対する本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物及び一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物の結合親和性特徴をグラフで示す。細胞に結合したＣＤ２０結合タンパク質の量を表す平均蛍光強度を、分析した多価ＣＤ２０結合タンパク質の１ミリリットルあたりのナノグラム（ｎｇ／ｍＬ）で表す試料濃度に対してプロットした。 インビトロ翻訳アッセイにおけるタンパク質合成のゼロ阻害のパーセントとしての本発明の異なる例示的な多価ＣＤ２０結合分子及び一価ＣＤ２０結合タンパク質のリボソーム阻害活性をグラフで示す。ゼロタンパク質合成活性のタンパク質合成のパーセントを、分析した各試料中に存在する志賀毒素成分のピコモル濃度で表すモル濃度の対数（底＝１０）に対してプロットした。 それらの例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物の例示的な多価ＣＤ２０結合分子の一価ＣＤ２０結合タンパク質成分を含む組成物の細胞毒性と比較したＣＤ２０＋ヒト由来腫瘍細胞に対する例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物の細胞毒性をグラフで示す。生存細胞のパーセントを、１ミリリットル当たりのナノグラム（ｎｇ／ｍＬ）で表すＣＤ２０結合タンパク質濃度の対数（底＝１０）に対してプロットした。 その例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物の例示的な多価ＣＤ２０結合分子の一価ＣＤ２０結合タンパク質成分を含む組成物と比較した、ＣＤ２０＋ヒト腫瘍由来細胞に対する例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物の細胞毒性をグラフで示す。さらに、図７は、一価及び多価ＣＤ２０結合分子の混合物を含む組成物の細胞毒性を示す。細胞の生存率パーセントを、１ミリリットル当たりのナノグラム（ｎｇ／ｍＬ）で表すＣＤ２０結合タンパク質濃度の対数（底＝１０）に対してプロットした。 ＣＤ２０＋ヒト腫瘍由来細胞に対する精製ＣＤ２０結合タンパク質組成物の様々な固定比混合物の細胞毒性をグラフで示す。細胞の生存率パーセントを、１ミリリットル当たりのナノグラム（ｎｇ／ｍＬ）で表すＣＤ２０結合タンパク質濃度の対数（底＝１０）に対してプロットした。 ＣＤ２０陰性（ＣＤ２０−）ヒト腫瘍由来細胞に対する、例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物及び精製ＣＤ２０結合タンパク質組成物の固定比混合物の細胞毒性をグラフで示す。細胞の生存率パーセントを、１ミリリットル当たりのナノグラム（ｎｇ／ｍＬ）で表すＣＤ２０結合タンパク質濃度の対数（底＝１０）に対してプロットした。 ＣＤ２０＋ヒト腫瘍由来細胞に対する、多価ＣＤ２０結合分子対一価ＣＤ２０結合タンパク質の割合を変化させた異なる多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物の細胞毒性（ＣＤ５０濃度）をグラフで示す。異なる固定比のＣＤ２０結合タンパク質混合物の１ミリリットル当たりのナノグラム（ｎｇ／ｍＬ）で表すＣＤ５０値を、試験した試料中に存在する多価（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物のタンパク質濃度のパーセントに対してプロットした。さらに、図１０は、線形回帰統計モデリングを使用して、データ点にフィットさせた線、及びその線のフィットに関して得られた決定係数（Ｒ二乗）を示す。 ＣＤ２０＋ヒト腫瘍由来細胞に対する、多価ＣＤ２０結合分子対一価ＣＤ２０結合タンパク質の割合を変化させた異なる多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物の細胞毒性（ＣＤ５０濃度）をグラフで表す。異なる固定比のＣＤ２０結合タンパク質混合物の１ミリリットル当たりのナノグラム（ｎｇ／ｍＬ）で表すＣＤ５０値を、試験した試料中に存在する多価（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物のタンパク質濃度のパーセントに対してグラフを作成した。 サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）によって分析した本発明の異なる例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物に存在する分子のサイズ及び割合をグラフで示す。ＳＥＣ分析に関して、ＳＥＣカラムの中を通過させた後に溶出させた材料のミリ吸光単位（ｍＡＵ）で表す２８０ｎｍでの紫外線の吸光度を、溶出時間（分）に対してプロットした。ソフトウェアを使用して、２８０ｎｍトレースでの個々のピークを同定して、２８０ｎｍでの紫外線の各ピークの最大吸光度での保持時間を同定した。
例証となる非限定的実施形態、及び付属の図への参照を用いて、以降、本発明をより詳細に説明する。しかし、本発明は多くの異なる形態で実施されることがあり、本発明を、下に示す実施形態に限定されるとみなすべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が行き届いたものになるように、また本発明の範囲を当業者に知らせるために提供するものである。
本発明をより容易に理解できるように特定の用語を下で定義する。さらなる定義は、発明の詳細な説明の中で見つけることができるだろう。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において用いる場合、用語「１つの（a）」、「１つの（an）」及び「その（the）」は、文脈による別段の明白な指図がない限り、単数及び複数両方の指示対象を含む。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において用いる場合、２つの種、Ａ及びＢ、に言及するときの用語「及び／又は」は、Ａ及びＢの少なくとも一方を意味する。本明細書及び添付の特許請求の範囲において用いる場合、２つより多くの種、例えばＡ、Ｂ及びＣ、に言及するときの用語「及び／又は」は、Ａ、Ｂ若しくはＣの少なくとも１つ、又はＡ、Ｂ若しくはＣのいずれかの組み合わせ（この場合は各々の種に単数の可能性又は複数の可能性がある）の少なくとも１つを意味する。
本明細書全体を通して、語「含む（comprise）」、又は「含む（comprises）」若しくは「含むこと（comprising）」などの語尾変化形は、述べられている整数（若しくは成分）又は整数（若しくは成分）群の包含を含意するが、他のいかなる整数（若しくは成分）又は整数（若しくは成分）群の除外も含意しないと解されるものとする。
本明細書を通して、用語「含む（including）」は、「含むがこれらに限定されない（including but not limited to）」を意味するために用いている。「含む（including）」及び「含むがこれらに限定されない（including but not limited to）」は、同義で用いている。
用語「アミノ酸残基」又は「アミノ酸」は、タンパク質、ポリペプチド又はペプチドに組み込まれているアミノ酸への言及を含む。用語「ポリペプチド」は、アミノ酸又はアミノ酸残基のあらゆる重合体を含む。用語「ポリペプチド配列」は、ポリペプチドを物理的に構成する一連のアミノ酸又はアミノ酸残基を指す。「タンパク質」は、１本又は２本以上のポリペプチド又はポリペプチド「鎖」を含む高分子である。「ペプチド」は、約１５〜２０アミノ酸残基未満のサイズの小さいポリペプチドである。用語「アミノ酸配列」は、その長さに依存してペプチド又はポリペプチドを物理的に含む一連のアミノ酸又はアミノ酸残基を指す。別段の指示がない限り、本明細書において開示するポリペプチド及びタンパク質配列は、アミノ末端からカルボキシ末端へのそれらの順序を表すように左から右に記載している。
用語「アミノ酸」、「アミノ酸残基」、「アミノ酸配列」又はポリペプチド配列は、天然に存在するアミノ酸（Ｌ及びＤ立体異性体を含む）を含み、別段の制限がない限り、天然に存在するアミノ酸と同様に機能することができる公知の天然アミノ酸アナログ、例えば、セレノシステイン、ピロールリジン、Ｎ−ホルミルメチオニン、ガンマ−カルボキシグルタメート、ヒドロキシプロリン、ハイプシン、ピログルタミン酸及びセレノメチオニンなども含む。本明細書において言及するアミノ酸は、表Ａ中の以下のような簡略表記名によって記載している：
ポリペプチドに関しての句「保存的置換」は、全ポリペプチドの機能及び構造を実質的に変えない、ポリペプチドのアミノ酸組成の変化を指す（Creighton, Proteins: Structures and Molecular Properties (W. H. Freeman and Company, New York (2nd ed., 1992)を参照されたい）。
本明細書において用いる場合、用語「発現した」、「発現すること」又は「発現する」及びその文法上の異形は、ポリヌクレオチド又は核酸のポリペプチド及び／又はタンパク質への翻訳を指す。発現したポリペプチド又はタンパク質は、細胞内に残存し、細胞表面膜の成分になることもあり、又は細胞外空間に分泌されることもある。
本明細書において用いる場合、句「ＣＤ２０発現細胞」の意味は、膜貫通ドメインを含むＣＤ２０分子を細胞表面で発現するあらゆる細胞を包含する。
本明細書において用いる場合、少なくとも１つの細胞表面で有意な量のＣＤ２０を発現する細胞は、「ＣＤ２０陽性細胞」又は「ＣＤ２０＋細胞」であり、細胞外標的生体分子ＣＤ２０と物理的に結合している細胞である。ＣＤ２０の有意な量は、下のセクションIII−Ｂで定義する。
本明細書において用いる場合、記号「α」は、この記号の後に続く生体分子と結合することができる免疫グロブリン型結合領域の簡略表記である。記号「α」は、この記号の後に続く生体分子と結合するその能力に基づく免疫グロブリン型結合領域の機能的特徴を指すために用いている。
記号「：：」は、物理的に互いに連結されて連続するポリペプチドを形成する前又はした後のポリペプチド領域を意味する。
本発明の目的では、用語「エフェクター」は、１つ又は２つ以上の因子の動員及び／又はアロステリック効果をもたらす生物活性、例えば、細胞毒性、生体シグナル伝達、酵素的触媒、細胞内経路決定及び／又は細胞間結合を提供することを意味する。
本明細書において用いる場合、句「多価ＣＤ２０結合分子」は、例えば、個々の結合領域各々がＣＤ２０の細胞外部分に対する１リットル当たり１０−５〜１０−１２モルの解離定数を有する２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域を含むタンパク質などの、２つ又は３つ以上の高親和性ＣＤ２０結合領域を含む、１つのＣＤ２０結合分子又は複数のＣＤ２０結合分子を指す。
本明細書において用いる場合、句「多価ＣＤ２０結合タンパク質」は、例えば、個々の結合領域各々がＣＤ２０の細胞外部分に対する１０−５〜１０−１２モル／リットルの解離定数を有する２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域を含むタンパク質などの、２つ又は３つ以上の高親和性ＣＤ２０結合領域を含む、１つのＣＤ２０結合タンパク質分子又は複数のＣＤ２０結合タンパク質分子を指す。
本発明の目的では、句「〜に由来する」は、ポリペプチド領域が、タンパク質中で元来見つけられるアミノ酸配列であって、全機能及び構造が実質的に保存されることを前提に元の配列と比較して付加、欠失、短縮化、再配列又は他の改変を現在は含むこともあるアミノ酸配列を含むことを意味する。
本発明の目的では、志賀毒素エフェクター機能は、志賀毒素Ａサブユニットに由来するポリペプチド領域によってもたらされる生物活性である。志賀毒素エフェクター機能の非限定的な例は、細胞内在化、細胞内経路決定、触媒活性及び細胞毒性を含む。志賀毒素触媒活性は、例えば、リボソーム不活性化、タンパク質合成阻害、Ｎ−グリコシダーゼ活性、ポリヌクレオチド：アデノシングリコシダーゼ活性、ＲＮＡａｓｅ及びＤＮＡａｓｅ活性を含む。志賀毒素は、リボソーム不活性化タンパク質（ＲＩＰ、ribosome inactivating protein）である。ＲＩＰは、核酸、ポリヌクレオシド、ポリヌクレオチド、ｒＲＮＡ、ｓｓＤＮＡ、ｄｓＤＮＡ、ｍＲＮＡ（及びポリＡ）、及びウイルス核酸を脱プリン化することができる（例えば、Brigotti M et al., Toxicon 39: 341-8 (2001)、Brigotti M et al., FASEB J 16: 365-72 (2002)を参照されたい）。一部のＲＩＰは、抗ウイルス活性及びスーパーオキシドジスムターゼ活性を示す。志賀毒素触媒活性は、インビトロでもインビボでも観察されている。志賀毒素エフェクター活性についてのアッセイの非限定的な例は、タンパク質合成阻害活性、脱プリン化活性、細胞増殖の阻害、細胞毒性、スーパーコイルＤＮＡ弛緩活性、及びヌクレアーゼ活性を測定するものである。
本明細書において用いる場合、志賀毒素エフェクター機能の保持は、再現性のある適切な定量的アッセイによって測定して野生型志賀毒素エフェクター領域対照に匹敵する志賀毒素機能活性レベルを指す。リボソーム阻害については、志賀毒素エフェクター機能は、１０，０００ピコモーラー（ｐＭ）又はそれ未満以内のＩＣ５０を示すことになる。標的陽性細胞殺滅アッセイにおける細胞毒性については、志賀毒素エフェクター機能は、細胞型、及び適切な細胞外ＣＤ２０標的生体分子のその発現に依存して、１，０００ナノモーラー（ｎＭ）又はそれ未満以内のＣＤ５０を示すことになる。
本明細書において用いる場合、「有意な」志賀毒素エフェクター機能の保持は、再現性のある適切な定量的アッセイによって測定して野生型志賀毒素エフェクターポリペプチド対照に匹敵する志賀毒素機能活性レベルを指す。インビトロリボソーム阻害について、有意な志賀毒素エフェクター機能は、リボソーム源（例えば、細菌、古細菌又は真核生物（藻類、真菌、植物若しくは動物））に依存して３００ｐＭ又はそれ未満以内のＩＣ５０を示すことになる。これは、触媒不活性ＳＬＴ−１Ａ １−２５１二重変異体（Ｙ７７Ｓ／Ｅ１６７Ｄ）についての１００，０００ｐＭの近似的ＩＣ５０と比較して有意に大きい阻害である。実験室細胞培養での標的陽性細胞殺滅アッセイにおける細胞毒性について、有意な志賀毒素エフェクター機能は、細胞株、及び適切な細胞外ＣＤ２０標的生体分子のその発現に依存して、１００、５０又は３０ｎＭ又はそれ未満以内のＣＤ５０を示すことになる。これは、細胞標的化結合領域のない単独のＳＬＴ−１Ａサブユニット（細胞株に依存して１００〜１０，０００ｎＭのＣＤ５０を有する）と比較して、適切な標的細胞株に対する有意に大きい細胞毒性である。
一部の試料ついては、正確な曲線フィッティングに必要なデータ点を収集することができないため、ＩＣ５０又はＣＤ５０のいずれかについての正確な値を得ることができないこともあるだろう。例えば、理論的には、５０％より高いリボソーム阻害又は細胞死が所与の試料の濃度系列でそれぞれ起こらない場合、ＩＣ５０もＣＤ５０も決定することができない。有意な志賀毒素エフェクター機能活性を判定するとき、不正確なＩＣ５０及び／又はＣＤ５０値を考慮すべきでない。例えば下の実施例で説明するアッセイなどの例示的志賀毒素エフェクター機能アッセイからのデータの分析に関して説明するような曲線への正確なフィッティングに不十分なデータは、実際の志賀毒素エフェクター機能の代表とみなすべきではない。
志賀毒素エフェクター機能の活性を検出できないことは、細胞侵入、細胞内経路決定及び／又は酵素活性の欠如ではなく、不適切な発現、ポリペプチドフォールディング及び／又はポリペプチド安定性が原因であることもある。志賀毒素エフェクター機能についてのアッセイは、本発明の多価ＣＤ２０結合分子をさほど必要とせずに有意な量の志賀毒素エフェクター機能活性を測定することができるだろう。エフェクター機能が低い又はないことの根本原因がタンパク質発現又は安定性と関係することを実験により確定されるのであれば、当業者は、当技術分野において公知のタンパク質化学及び分子工学技術を用いてそのような因子を補償することができることがあり、その結果、志賀毒素機能性エフェクター活性が回復され、測定されることもある。例として、不適切な細胞ベースの発現は、様々な発現制御配列を使用することによって補償されることがあり、不適切なポリペプチドフォールディング及び／又は安定性は、末端配列の安定化の恩恵を受けることがあり、又はタンパク質の三次元構造を安定させる非エフェクター領域の補償変異の恩恵を受けることなどがある。個々の志賀毒素機能についての新たなアッセイが利用できるようになると、志賀毒素エフェクター領域又はポリペプチドを、それらの志賀毒素エフェクター機能の任意のレベルについて、例えば、野生型志賀毒素エフェクターポリペプチドの活性の特定の倍数以内であることについて分析することができる。有意義な活性差の例は、例えば、野生型志賀毒素エフェクターポリペプチドの１０００倍若しくは１００倍若しくはそれ未満の活性を有する志賀毒素エフェクター領域、又は機能的ノックダウン若しくはノックアウト志賀毒素エフェクターポリペプチドと比較して３倍〜３０倍、若しくは３１倍以上大きい活性を有する志賀毒素エフェクター領域である。
特定の志賀毒素エフェクター機能、例えば、細胞内経路決定機能は、容易に測定できない。現在、志賀毒素エフェクターポリペプチドが細胞毒性であることができないことが、不適切な細胞内経路決定に起因するかどうかを識別するための通例の定量的アッセイはないが、試験が利用できれば、志賀毒素エフェクターポリペプチドを、適切な野生型志賀毒素エフェクター領域と比較して任意の有意な細胞内経路決定レベルについて分析することができるだろう。
志賀毒素エフェクターポリペプチドの細胞毒性が、野生型と比較して低減されたとしても、実際には、弱毒化された志賀毒素エフェクターポリペプチドを使用する応用は、野生型志賀毒素エフェクターポリペプチドを使用するもの以上に有効であることがあることに留意されたい。なぜなら、最高作用強度のバリアントは、作用強度が低減されたバリアントでは最小化又は低減される望ましくない作用を示す可能性があるからである。野生型志賀毒素エフェクターポリペプチドは非常に強力であり、たった１分子がサイトゾルに達することで、又はことによると４０分子が内在化されることで殺滅することができる（Tam P, Lingwood C, Microbiology 153: 2700-10 (2007)）。志賀毒素エフェクターポリペプチドは、例えば細胞内経路決定又は細胞毒性などの志賀毒素エフェクター機能が野生型志賀毒素エフェクターポリペプチドと比較してかなり低減されていたとしても、標的化細胞殺滅及び／又は特異的な細胞型の特定の細胞内区画の検出を伴う実際の応用に十分な作用強度を依然として有しうる。そしてそのようなエフェクターポリペプチドは、特定の細胞内位置又は細胞内区画へのカーゴ（例えば、追加の外因性物質）の送達にも有用でありうる。
細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の細胞毒性活性に関して、用語「選択的細胞毒性」は、選択性の測定基準としての標的細胞型の細胞殺滅の優先性を明らかにするための、標的細胞型の半数細胞毒性濃度（ＣＤ５０、half-maximal cytotoxic concentration）の非標的細胞型のＣＤ５０に対する比として表現することができる、標的細胞集団と非標的バイスタンダー細胞集団間の相対細胞毒性レベルを指す。
本明細書の明細書及び特許請求の範囲において用いる場合、句「細胞に適している生理的温度」は、その特定の細胞又は細胞型の健常な成長、増殖及び／若しくは機能に好適な範囲内である、その細胞が由来する種のコア温度に相当する、並びに／又はその細胞を含む健常生存生物に対応する、当技術分野において公知の及び／又は当業者よって特定されうる温度を指す。例えば、種に依存して３７℃辺りの温度が多くの哺乳動物細胞に適している。
本発明の目的では、句「ＣＤ２０と結合している多価ＣＤ２０結合分子を含む分子複合体の内在化」は、内在化が、多価ＣＤ２０結合分子と細胞表面ＣＤ２０が細胞外位置で複合体を形成することで始まり、多価ＣＤ２０結合分子とＣＤ２０分子の両方が細胞に侵入することで終わり、その後、多価ＣＤ２０結合分子が結合したＣＤ２０分子からの多価ＣＤ２０結合分子が解離することから、多価ＣＤ２０結合分子の細胞内在化がＣＤ２０媒介型であることを意味する。
本発明の目的では、句「細胞の表面に天然に存在するＣＤ２０」は、細胞が、その固有のタンパク質合成機構を使用してＣＤ２０分子を発現し、その固有の細胞内経路決定機構を使用してＣＤ２０分子を細胞表面に局在させること、したがって、ＣＤ２０分子が前記細胞に物理的に結合しており、ＣＤ２０分子の少なくとも一部に細胞外空間から、すなわち細胞の表面で、到達可能であることを意味する。
本発明の特定の実施形態の目的では、細胞内在化は、同じ温度で同じ細胞型を使用する同じアッセイによって判定して、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の結合に起因して起こる内在化の時間が、同じＣＤ２０占有パーセントの先行技術参照分子の内在化の時間と比較して短縮される場合、迅速とみなされる。
本明細書の明細書及び特許請求の範囲において用いる場合、句「迅速な細胞内在化」は、当技術分野において公知の又は本明細書に記載のいくつかの細胞内在化アッセイのいずれか１つによって測定して、本発明の多価ＣＤ２０結合分子が、細胞外ＣＤ２０抗原又は細胞表面局在ＣＤ２０分子の細胞内在化の平均時間を、細胞外ＣＤ２０抗原又は細胞表面局在ＣＤ２０分子の細胞内在化に必要とされる平均時間と比較して減少させることができることを指す。
本明細書の明細書及び特許請求の範囲において用いる場合、句「迅速な内在化」は、基本ＣＤ２０内在化速度と比較して及び／又はＣＤ２０の細胞外部分に結合することが当技術分野において公知の免疫グロブリン型結合分子（例えばモノクローナル抗体）の投与後の分子結合誘導ＣＤ２０内在化速度と比較してアッセイされうる内在化を含む。句「迅速な細胞内在化」の範囲は、ＣＤ２０特異的抗体を試験したとき又はＦｃ領域を有する免疫グロブリン由来タンパク質分子を試験したときに観察されるものより平均して速い内在化速度を包含することを意図している。一般に、内在化速度定数は、ＣＤ２０陽性細胞への所望のＣＤ２０特異的結合分子の投与後、細胞表面ＣＤ２０抗原、ＣＤ２０分子及び／又はＣＤ２０特異的結合分子の５０％が、所与の投与濃度、質量、容積モル濃度、又はＣＤ２０占有率調整濃度で特定の細胞型に特定の温度で内在化される時間と定義されうる。細胞表面ＣＤ２０内在化は、基本的にであろうと、ＣＤ２０結合分子の投与に応じてであろうと、当業者に公知の様々な方法によってアッセイすることができるだろう（例えば、Press O et al., Blood.83: 1390-7 (1994)、Golay J et al., Blood 98: 3383-9 (2001)、Goulet A et al., Blood 90: 2364-75 (1997)、Manches O et al., Blood 101: 949-54 (2003)、Hess G et al., Biochim Biophys Acta 1773: 1583-8 (2007)、Baskar S et al., Clin Cancer Res 14: 396-404 (2008)、Luqman M et al., Blood 112: 711-20 (2008)を参照されたい）。
本発明の特定の実施形態の目的では、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の結合に起因して起こる内在化の時間が、ＣＤ２０抗原を認識する十分に特性評価されている抗体、例えばαＣＤ２０モノクローナル抗体１Ｈ４、の結合に伴う標的ＣＤ２０分子の内在化の時間と比較して短縮される場合、迅速とみなされる（Haisma H et al., Blood 92: 184-90 (1999)）。例えば、ＣＤ２０抗原の内在化タイミングは、細胞型及び抗体型によって変わることがあるが、通常は、結合後おおよそ６時間又は７時間以上まで最大レベルに達し始めない。したがって、本明細書を通して用いる用語「迅速な」は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子が１つ又は２つ以上のＣＤ２０発現及び／又はＣＤ２０陽性細胞に６時間未満で侵入することを示すことを意図したものである。特定の実施形態において、迅速なは、約３０分未満ほども急速にであることもあるが、約１時間〜約２時間、〜約３時間、〜約４時間、〜約５時間の範囲、約２時間〜約３時間、〜約４時間、〜約５時間の範囲、約３時間〜約４時間、〜約５時間の範囲、及び約４時間〜約５時間の範囲も包含しうる。
本発明の目的では、互いに連結している２つ又は３つ以上の成分を含む分子に関して、句「１つ又は２つ以上の非共有結合性連結」は、特定の分子では該分子をネイティブタンパク質フォールディング条件からタンパク質変性条件に変えたときに除去されているように観察されることもある成分を接続する（すなわち、２つ又は３つ以上の成分をもはや接続しない）連結のタイプを含む。例えば、当技術分野において公知の及び／又は本明細書に記載の技術、例えば電気泳動及び／又はクロマトグラフィーアッセイなどをタンパク質性分子サイズのアッセイに使用したとき、ネイティブタンパク質フォールディング条件（例えば、真核細胞の小胞体の内腔に又は生物体内の細胞外環境に類似するように意図されたｐＨ緩衝環境）下では単一サイズの種のように見える多成分分子は、変性条件下で、及び／又は変性条件に付した後、２つ又は３つ以上のより小さいサイズのタンパク質性分子で構成されているように観察されることもある。「タンパク質変成」条件は当業者に公知であり、例えば、高温を有する（例えば摂氏５０度より高い）環境、並びに／又は化学的変性剤及び／若しくは界面活性剤（例えば、１〜１０％ドデシル硫酸ナトリウム、ポリソルベート、Triton（登録商標）X-100、サルコシル、並びにイオン性、非イオン性、双性イオン性及び／若しくはカオトロピックにかかわらず他の界面活性剤など）の存在を特徴とするものなどの、ネイティブタンパク質フォールディング条件とは著しく異なる条件を含む。
本明細書において用いる場合、タンパク質及び／又はタンパク質性分子の説明に関して、用語「単量体（の）」は、後に環状構造になる連続した直鎖状のポリペプチドを含む、単一ポリヌクレオチドテンプレートからリボソームによって合成されうる単一の連続したポリペプチドから（その二次構造か三次構造かにかかわらず）なる、１つのポリペプチド成分のみを含む分子を指す。対照的に、多量体分子は、多量体である単一ポリヌクレオチドテンプレートからリボソームによって合成されうる単一の連続したポリペプチドを一緒に形成しない、２つ又は３つ以上のポリペプチド（例えばサブユニット）を含むことがある。
本明細書において用いる場合、タンパク質及び／又はタンパク質性分子の説明に関して、用語「多量体（の）」は、例えば、各々が特有の連続ポリペプチドである２つの成分からなる分子などの、互いに会合している及び／又は互いに連結している２つ又は３つ以上の個々のポリペプチド成分を含む分子を指す。例えば、分子の成分間の会合又は連結は、２つ又は３つ以上のポリペプチド成分の配置に起因して、例えば分岐状若しくは環状ポリペプチド構造などの、非直鎖状ポリペプチドを含む単一分子をもたらす、１）１つ若しくは２つ以上の非共有結合性相互作用、２）１つ若しくは２つ以上の翻訳後共有結合性相互作用、３）１つ若しくは２つ以上の共有結合性化学コンジュゲーション、及び／又は４）１つ若しくは２つ以上の共有結合性相互作用を含みうる。単一ポリヌクレオチドテンプレートからリボソームによって合成される単一の連続したポリペプチド中の１つ又は２つ以上のペプチド結合のタンパク質切断の結果として２つの不連続ポリペプチドを含む分子は、「多量体」であり、「単量体」ではない。
本明細書において用いる場合、句「ＣＤ２０結合分子組成物」は、少なくとも１つのタイプのＣＤ２０結合分子を含む組成物であって、各々のタイプのＣＤ２０結合分子が、例えば最も大量に存在するタイプのＣＤ２０結合分子の少なくとも１（質量）パーセントについて、組成物中で再現性よく測定可能に表示される、２つ又は３つ以上のタイプのＣＤ２０結合分子を一般に含むことができるだろう組成物を指す。他のタイプのタンパク質性分子が存在しない、１タイプのみのＣＤ２０結合分子を含む組成物（例えば、存在する全タンパク質性分子に対して１００パーセントの単一タイプのＣＤ２０結合分子を含む組成物）は、句「ＣＤ２０結合分子組成物」によって包含される。
序論
本発明は、細胞標的化のための複数の異種ＣＤ２０結合領域と会合している志賀毒素サブユニットＡ由来領域を含む多価ＣＤ２０結合分子を提供する。加えて、本発明は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子について強化された組成物（例えば、一価ＣＤ２０結合分子と比べて相対的に大きい割合の多価ＣＤ２０結合分子を含む組成物）を提供する。本発明は、ＣＤ２０発現細胞に対する結合親和性及び／又はＣＤ２０結合価の違いから予測できなかった方法で、いくつかの多価ＣＤ２０結合分子のＣＤ２０発現細胞に対する細胞毒性が一価ＣＤ２０結合タンパク質成分よりはるかに高いことを発見したことに基づく（下の実施例を参照されたい）。
実施例においてより詳細に説明するように、特定の例示的多価ＣＤ２０結合分子及びそれらの組成物は、同等の量の一価ＣＤ２０結合バリアンド及びその特定の組成物を使用して測定したものと比較して予想外に大きい細胞毒性作用強度を示した。理論により拘束されないが、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びそれらの組成物は、特定の１）一価ＣＤ２０結合分子及びそれらの組成物、２）毒素エフェクター領域（例えば志賀毒素Ａサブユニットエフェクターポリペプチド）を欠いている多価ＣＤ２０結合分子、及び／又は志賀毒素Ａサブユニットエフェクターポリペプチドを含む一価ＣＤ２０結合分子を全ＣＤ２０結合分子に対して高い割合で含む組成物と比較して、ＣＤ２０発現細胞に内在化する能力、特定の細胞内区画に細胞内経路決定する能力、及び／又は活性毒素エフェクターポリペプチド領域（例えば志賀毒素Ａサブユニットエフェクターポリペプチド）をサイトゾルに送達する能力の改善を有しうる。
Ｉ．本発明の多価ＣＤ２０結合分子の一般構造
本発明は、ＣＤ２０発現細胞型への標的化細胞内在化のための様々な多価ＣＤ２０結合分子を提供する。本発明のＣＤ２０結合分子は、１）各々がＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる、２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域と、２）志賀毒素ファミリーの少なくとも１つのメンバーのＡサブユニットのアミノ酸配列に由来するポリペプチドを含む少なくとも１つの志賀毒素エフェクター領域とを含む。複数の細胞標的化ＣＤ２０結合領域と志賀毒素サブユニットＡ由来領域の連結は、ＣＤ２０＋細胞型への強力な志賀毒素細胞毒性の特異的標的化を可能にする。本発明は、ＣＤ２０発現細胞型への細胞内在化の標的化を含む応用のための、大きい割合の本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む様々な組成物も提供する。
本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子及びそれらの組成物は細胞毒性であり、他のもの、例えば、ＣＤ２０発現細胞の内部を標識するためのものなどは、細胞毒性でない。本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子及びそれらの組成物は、追加の外因性物質をＣＤ２０発現細胞に送達することができ、志賀毒素エフェクター領域の活性に依存しない細胞毒性をもたらすこともあり、又はもたらさないこともある。
Ａ．本発明の多価ＣＤ２０結合分子のＣＤ２０結合領域
本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、各々の結合領域が、ＣＤ２０分子の細胞外部分と特異的に結合することができるペプチド又はポリペプチド領域を含む、２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域を含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、各々の結合領域が、細胞と物理的に会合しているＣＤ２０分子の細胞外部分と特異的に結合することができるペプチド又はポリペプチド領域を含む、２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域を含む。ＣＤ２０結合領域は、１つ又は２つ以上の様々なペプチド性又はポリペプチド部分、例えば、ランダムに生成されたペプチド配列、それらの天然に存在するリガンド又は誘導体、免疫グロブリン由来ドメイン、免疫グロブリンドメインの代替物としての改変足場などを含むことがある。
本発明の目的では、用語「ＣＤ２０結合領域」は、例えばＣＤ２０に関して１リットル当たり１０−５〜１０−１２モルの解離定数を有するものなどの、高い親和性でＣＤ２０分子の細胞外部分に特異的に結合することができる本発明の分子のタンパク質性（例えば、ペプチド性及び／又はポリペプチド）領域を指す。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の結合領域は、細胞と物理的に会合している、細胞表面で発現するＣＤ２０の細胞外部分に選択的かつ特異的に結合することができるポリペプチドを含む。特定の実施形態において、ＣＤ２０結合領域は、ＣＤ２０の細胞外部分との結合機能性を保持する、ＣＤ２０分子の天然に存在するリガンド又はその誘導体を含む。特定の他の実施形態によると、ＣＤ２０結合領域は、ＣＤ２０の細胞外部分と高い親和性で結合することができる合成リガンドを含む。
名称ＣＤ２０は、様々な種からの関連構造及びポリペプチド配列を有する複数のタンパク質を指すものでありうるが、本発明の目的では、用語「ＣＤ２０」は、その正確な配列がアイソフォームに基づいて及び個体によってわずかに異なることがある、哺乳動物に存在するＢリンパ球抗原ＣＤ２０タンパク質を指す。当技術分野において認知されているＣＤ２０の別名としては、Ｂリンパ球表面抗原Ｂ１、Ｌｅｕ−１６及びＢｐ３５が挙げられる。例えば、ヒトの場合、ＣＤ２０は、主ポリペプチド配列ＵｎｉｔＰｒｏｔ Ｐ１１８３６及びＮＣＢＩ受託ＮＰ ６９０６０５．１によって表されるタンパク質を指すが、様々なアイソフォーム及びバリアントが存在しうる。コウモリ、ネコ、ウシ、イヌ、マウス、マーモセット及びラットからのものなどの様々な種からのＣＤ２０タンパク質のポリペプチド配列が記載されており、非常に多くの他の種において遺伝子相同性に基づいてバイオインフォマティクスによってそのようなポリペプチド配列を予測することができる（例えば、ＣＤ２０は、ヒヒ、マカク、テナガザル、チンパンジー及びゴリラを含む様々な霊長類において予測されている）（ＮＣＢＩタンパク質データベース（米国国立生物学情報センター）を参照されたい）。当業者は、たとえ参照配列と異なっていたとしても哺乳動物のＣＤ２０関連タンパク質を同定することができるだろう。
ＣＤ２０は、非ホジキンリンパ腫（ＮＨＬ）及び慢性リンパ球性白血病（ＣＬＬ）を引き起こすＢ細胞によって特定の細胞発生段階中に発現するが、ＣＤ２０は、造血幹細胞又は成熟形質細胞では発現されない（van Meerten T et al., Clin Cancer Res 12: 4027-35 (2006)）。ＣＤ２０の魅力的特性は、それが、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫のおおよそ９０％で発現するためリンパ腫細胞の準普遍的標的となることである（Anderson K et al., Blood 63: 2825-33 (1984)、Press O et al., Cancer Res 49: 4906-12 (1989)、Press O et al., Blood.83: 1390-7 (1994)、Manches O et al., Blood 101: 949-54 (2003)）。ＣＤ２０のさらなる魅力的特性は、リンパ腫細胞の細胞膜上でのその高度の発現及び細胞膜にごく近接しているその複数の細胞外ＣＤ２０抗原エピトープである（Teeling J et al., J Immunol 177: 362-71 (2006)、Lim S et al., Haematologica 95: 135-43 (2010)）。
ＣＤ２０分子の細胞外部分は、例えば細胞表面で自然に発現するＣＤ２０分子などのＣＤ２０分子が細胞膜中に存在するときに細胞外環境に露出されているその構造の一部分を指す。この文脈で、細胞外環境に露出されているとは、ＣＤ２０分子の一部に、例えば、抗体が又は少なくとも、抗体より小さい結合部分、例えば、シングルドメイン抗体ドメイン、ナノボディ、ラクダ科動物若しくは軟骨魚類に由来する重鎖抗体ドメイン、一本鎖可変断片、又は免疫グロブリンの任意の数の改変代替足場（下記参照）が到達可能であることを意味する。細胞に物理的に結合しているＣＤ２０の一部の細胞外環境への露出、又は細胞に物理的に結合しているＣＤ２０への到達可能性を、当業者は、当技術分野において周知の方法を用いて実験により判定することができるだろう。細胞外空間内の抗体に到達可能でないとＣＤ２０内のそのエピトープ位置に基づいて予測されたＣＤ２０の相当な部分にモノクローナル抗体が到達可能であることが実験によって証明された（Teeling J et al., J. Immunol.177: 362-71 (2006)）。
ＣＤ２０結合領域は、抗体又は抗体様構造に由来しうるが、本発明の範囲内で他の起源からの代替足場がＣＤ２０結合領域の起源として考えられる。特定の実施形態において、ＣＤ２０結合領域は、抗体パラトープなどの免疫グロブリン由来結合領域に由来する。特定の他の実施形態において、ＣＤ２０結合領域は、免疫グロブリンドメインに由来しない改変ポリペプチドである免疫グロブリン型結合領域を含む。
１つの特異的な、しかし非限定的な態様によると、ＣＤ２０結合領域は、免疫グロブリン型結合領域を含むことがある。本明細書において用いる場合の用語「免疫グロブリン型結合領域」は、抗原又はエピトープなどの１つ又は２つ以上の標的生体分子に結合することができるポリペプチド領域を指す。免疫グロブリン型結合領域は、標的分子と結合するそれらの能力によって機能的に定義され、本発明のすべての免疫グロブリン型結合領域は、ＣＤ２０に結合することができる。免疫グロブリン型結合領域は、一般に、抗体又は抗体様構造に由来するが、他の起源からの代替足場がこの用語の範囲内で考えられる。
免疫グロブリン（Ｉｇ）タンパク質は、Ｉｇドメインとして公知の構造ドメインを有する。Ｉｇドメインは、長さが約７０〜１１０アミノ酸残基の範囲であり、典型的に７〜９本の逆平行ベータ鎖が、サンドイッチ様構造を形成する２つのベータシートになるように並んでいる、特徴的なＩｇフォールドを有する。Ｉｇフォールドは、サンドイッチの内面で疎水性アミノ酸相互作用及び鎖内のシステイン残基間の高度に保存されたジスルフィド結合によって安定化される。Ｉｇドメインは、可変的（ＩｇＶ又はＶセット）であることもあり、定常的（ＩｇＣ又はＣセット）であることもあり、又は中間的（ＩｇＩ又はＩセット）であることもある。一部のＩｇドメインは、相補性決定領域又は相補性決定領域（ＣＤＲ，complementarity determining region又はcomplementary determining region）と会合していることがあり、ＣＤＲは、抗原結合領域（ＡＢＲ，antigen binding region）と言われることもあり、抗体の、それらのエピトープへの結合の特異性にとって重要である。Ｉｇ様ドメインは、非免疫グロブリンタンパク質においても見つけられ、それに基づいてタンパク質のＩｇスーパーファミリーのメンバーとして分類される。ＨＵＧＯ遺伝子命名法委員会（ＨＧＮＣ，HUGO Gene Nomenclature Committee）は、Ｉｇ様ドメイン含有ファミリーのメンバーのリストを提供している。
本明細書において用いる場合、「重鎖可変（ＶＨ）ドメイン」又は「軽鎖可変（ＶＬ）ドメイン」は、それぞれ、任意の抗体ＶＨ又はＶＬドメイン（例えばヒトＶＨ又はＶＬドメイン）はもちろん、対応するネイティブ抗体の少なくとも質的抗原結合能力を保持するそれらの任意の誘導体（例えば、ネイティブネズミＶＨ又はＶＬドメインに由来するヒト化ＶＨ又はＶＬドメイン）も指す。ＶＨ又はＶＬドメインは、３つのＣＤＲ又はＡＢＲが割り込んでいる「フレームワーク」領域からなる。フレームワーク領域は、抗原のエピトープとの特異的結合のためＣＤＲを整列させるのに役立つ。ＶＨ及びＶＬドメイン両方が、アミノ末端からカルボキシ末端に向かって、次のフレームワーク（ＦＲ、framework）及びＣＤＲ領域を含む：ＦＲ１、ＣＤＲ１、ＦＲ２、ＣＤＲ２、ＦＲ３、ＣＤＲ３そしてＦＲ４。ラクダ科動物ＶＨＨ断片、軟骨魚類のＩｇＮＡＲ、ＶＮＡＲ断片、及びそれらの誘導体には、同じ基礎配置：ＦＲ１、ＣＤＲ１、ＦＲ２、ＣＤＲ２、ＦＲ３、ＣＤＲ３そしてＦＲ４を含む単一の重鎖可変ドメインがある。
免疫グロブリン型結合領域は、アミノ酸配列が、例えば分子工学又はライブラリースクリーニングによって、ネイティブ抗体のアミノ酸配列又は非免疫グロブリンタンパク質のＩｇ様ドメインのアミノ酸配列から変更された、抗体又はその抗原結合断片のポリペプチド配列でありうる。免疫グロブリン型結合領域の作製における組換えＤＮＡ技術及びインビトロライブラリースクリーニングの妥当性のため、より小さいサイズ、細胞侵入又は他の治療上の改善などの所望の特性が得られるように抗体を再設計することができる。可能な変形形態は多く、１つだけのアミノ酸の変更から、例えば可変領域の、完全再設計まで多岐にわたりうる。典型的に、抗原結合特性を向上させるように、可変領域の安定性を向上させるように、又は免疫原性応答の可能性を低下させるように、可変領域に変更を加えることになる。
本発明によって考えられるＣＤ２０の細胞外部分に結合する免疫グロブリン型結合領域は非常に沢山ある。特定の実施形態において、免疫グロブリン型結合領域は、ＣＤ２０の細胞外部分に結合することができる抗体パラトープなどの、免疫グロブリン結合領域に由来する。特定の他の実施形態において、免疫グロブリン型結合領域は、ＣＤ２０の細胞外部分との高親和性結合をもたらすことによって免疫グロブリン結合領域のように機能するがいかなる免疫グロブリンドメインにも由来しない改変ポリペプチドを含む。この改変ポリペプチドは、本明細書に記載の免疫グロブリンからの相補性決定領域を含む又は本明細書に記載の免疫グロブリンからの相補性決定領域から本質的になる、ポリペプチド足場を含んでいてもよい。
ＣＤ２０発現細胞への本発明の多価ＣＤ２０結合分子の標的化に有用である、先行技術の免疫グロブリン由来結合領域及び非免疫グロブリン改変ポリペプチドは、非常に沢山ある。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の免疫グロブリン型結合領域は、自律ＶＨドメイン、シングルドメイン抗体（ｓｄＡｂ）ドメイン、ラクダ科動物に由来する重鎖抗体ドメイン（ＶＨＨ断片又はＶＨドメイン断片）、ラクダ科動物ＶＨＨ断片又はＶＨドメイン断片に由来する重鎖抗体ドメイン、軟骨魚類に由来する重鎖抗体ドメイン、免疫グロブリン新規抗原受容体（ＩｇＮＡＲ）、ＶＮＡＲ断片、一本鎖可変（ｓｃＦｖ）断片、ナノボディ、重鎖とＣＨ１ドメインとからなるＦｄ断片、順列変異Ｆｖ（ｐＦｖ，permutated Fv）、一本鎖Ｆｖ−ＣＨ３ミニボディ、二量体ＣＨ２ドメイン断片（ＣＨ２Ｄ）、Ｆｃ抗原結合ドメイン（Ｆｃａｂ）、単離された相補性決定領域３（ＣＤＲ３）断片、拘束フレームワーク領域３，ＣＤＲ３，フレームワーク領域４（ＦＲ３−ＣＤＲ３−ＦＲ４）ポリペプチド、小モジュラー免疫医薬（ＳＭＩＰ）ドメイン、ｓｃＦｖ−Ｆｃ融合体、多量体化ｓｃＦｖ断片（ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ）、ジスルフィド安定化抗体可変（Ｆｖ）断片、ＶＬ、ＶＨ、ＣＬ及びＣＨ１ドメインからなるジスルフィド安定化抗原結合（Ｆａｂ）断片、二価ナノボディ、二価ミニボディ、二価Ｆ（ａｂ’）２断片（Ｆａｂ二量体）、二重特異性タンデムＶＨＨ断片、二重特異性タンデムｓｃＦｖ断片、二重特異性ナノボディ、二重特異性ミニボディ、並びにそのパラトープ及び結合機能を保持する前述のものの任意の遺伝子操作された対応物を含む群から選択される（Ward E et al., Nature 341: 544-6 (1989)、Davies J, Riechmann L, Biotechnology (NY) 13: 475-9 (1995)、Brinkmann U et al., J Mol Biol 268: 107-17 (1997)、Reiter Y et al., Mol Biol 290: 685-98 (1999)、Riechmann L, Muyldermans S, J Immunol Methods 231: 25-38 (1999)、Tanha J et al., J Immunol Methods 263: 97-109 (2002)、Vranken W et al., Biochemistry 41: 8570-9 (2002)、Jespers L et al., J Mol Biol 337: 893-903 (2004)、Jespers L et al., Nat Biotechnol 22: 1161-5 (2004)、To R et al., J Biol Chem 280: 41395-403 (2005)、Saerens D et al., Curr Opin Pharmacol 8: 600-8 (2008)、Dimitrov D, MAbs 1: 26-8 (2009)、Weiner L, Cell 148: 1081-4 (2012)、Ahmad Z et al., Clin Dev Immunol 2012: 980250 (2012)を参照されたい）。例えば、改変二量体Ｆｃドメイン、単量体Ｆｃ（ｍＦｃ，monomeric Fc）、ｓｃＦｖ−Ｆｃ、ＶＨＨ−Ｆｃ、ＣＨ２ドメイン、単量体ＣＨ３（ｍＣＨ３，monomeric CH3）ドメイン、合成により再プログラムされた免疫グロブリンドメイン、及び／又は免疫グロブリンドメインとリガンドのハイブリッド融合体などの、免疫グロブリンの定常領域に由来するポリペプチドを含む様々な結合領域がある（Hofer T et al., Proc Natl Acad Sci USA 105: 12451-6 (2008)、Xiao J et al., J Am Chem Soc 131: 13616-13618 (2009)、Xiao X et al., Biochem Biophys Res Commun 387: 387-92 (2009)、Wozniak-Knopp G et al., Protein Eng Des Sel 23 289-97 (2010)、Gong R et al., PLoS ONE 7: e42288 (2012)、Wozniak-Knopp G et al., PLoS ONE 7: e30083 (2012)、Ying T et al., J Biol Chem 287: 19399-408 (2012)、Ying T et al., J Biol Chem 288: 25154-64 (2013)、Chiang M et al., J Am Chem Soc 136: 3370-3 (2014)、Rader C, Trends Biotechnol 32: 186-97 (2014)Ying T et al., Biochimica Biophys Acta 1844: 1977-82 (2014)）。
特定の他の実施形態に従って、結合領域は、免疫グロブリンドメインの改変代替足場を含む。免疫グロブリン由来構造と同様の機能的特性、例えば、標的生体分子に対する高親和性及び特異的結合を示し、特定の免疫グロブリンドメインに特性向上、例えば、より高い安定性又は免疫原性低減などをもたらすこともある、改変代替足場は、当技術分野において公知である。一般に、免疫グロブリンの代替足場は、２０キロダルトン（ｋＤａ）未満であり、１本のポリペプチド鎖からなり、システイン残基を欠いており、比較的高い熱力学的安定性を示す。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態について、免疫グロブリン型結合領域は、改変された、アルマジロ反復ポリペプチド（ＡｒｍＲＰ）、改変された、フィブロネクチン由来第１０フィブロネクチンIII型（１０Ｆｎ３）ドメイン（モノボディ、AdNectins（商標）、又はAdNexins（商標））、改変された、テネイシン由来テネイシンIII型ドメイン（Centryns（商標））、改変された、アンキリン反復モチーフ含有ポリペプチド（DARPins（商標））、改変された、低密度リポタンパク質受容体由来Ａドメイン（ＬＤＬＲ−Ａ）（Avimers（商標））、リポカリン（アンチカリン）、改変された、プロテアーゼ阻害剤由来Kunitzドメイン、改変された、プロテインＡ由来Ｚドメイン（Affibodies（商標））、改変された、ガンマ−Ｂ結晶由来足場又は改変された、ユビキチン由来足場（アフィリン）、Ｓａｃ７ｄ由来ポリペプチド（Nanoffitins（登録商標）又はアフィチン）、改変された、Ｆｙｎ由来ＳＨ２ドメイン（Fynomers（登録商標））、及び改変された抗体模倣物、並びにその結合機能性を保持する前述のものの任意の遺伝子操作された対応物を含む群から選択される（Worn A, Pluckthun A, J Mol Biol 305: 989-1010 (2001)、Xu L et al., Chem Biol 9: 933-42 (2002)、Wikman M et al., Protein Eng Des Sel 17: 455-62 (2004)、Binz H et al., Nat Biotechnol 23: 1257-68 (2005)、Hey T et al., Trends Biotechnol 23 :514-522 (2005)、Holliger P, Hudson P, Nat Biotechnol 23: 1126-36 (2005)、Gill D, Damle N, Curr Opin Biotech 17: 653-8 (2006)、Koide A, Koide S, Methods Mol Biol 352: 95-109 (2007)、Byla P et al., J Biol Chem 285: 12096 (2010)、Zoller F et al., Molecules 16: 2467-85 (2011)、Alfarano P et al., Protein Sci 21: 1298-314 (2012)、Madhurantakam C et al., Protein Sci 21: 1015-28 (2012)、Varadamsetty G et al., J Mol Biol 424: 68-87 (2012)）。例えば、改変Ｆｎ３（ＣＤ２０）は、ＣＤ２０発現細胞との高親和性結合を示す、改変された代替足場ＣＤ２０結合領域である（Natarajan A et al., Clin Cancer Res 19: 6820-9 (2013)）。
本発明の特定の実施形態の中で、免疫グロブリン型結合領域は、ナノボディ又はシングルドメイン免疫グロブリン由来領域ＶＨＨに由来する。一般に、ナノボディは、ラクダ科動物及び軟骨魚類（軟骨魚綱）において見いだされるような天然に存在する単一の単量体性可変ドメイン抗体（ｓｄＡｂ）の断片から構築される。ナノボディは、例えばＩｇＮＡＲ、ＶＨＨ及びＶＮＡＲ構築物などの、より小さい、より安定性の高い分子を作製するために、これらの天然に存在する抗体からその単一の単量体性可変ドメインの短縮化によって改変される。それらの小さいサイズのため、ナノボディは、全抗体に到達できない抗原と結合することができる。本発明の特定の実施形態の中で、免疫グロブリン型結合領域は、特異的にＣＤ２０の細胞外部分との高親和性結合を示す、ナノボディ又はシングルドメイン免疫グロブリン由来領域ＶＨＨに由来する。
特定の他の実施形態に従って、本発明のＣＤ２０結合分子の免疫グロブリン型結合領域は、Ｆｃ領域も、Ｆｃ領域エフェクター機能を保持するいかなるＦｃ領域エフェクタードメインも含まない、免疫グロブリン由来結合領域を含む。本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態について、多価ＣＤ２０結合分子は、Ｆｃ領域も、Ｆｃ機能（下記のＦｃ機能の例を参照されたい）を保持するＦｃ領域エフェクタードメインも含まない。
本明細書において用いる場合、句「Ｆｃ領域」は、例えば免疫グロブリンアイソタイプＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧ及びＩｇＭなどの、免疫グロブリン中に存在するポリペプチドドメインである結晶性断片領域又はＦｃ（断片、結晶性領域）を指す。Ｆｃ領域は、例えばＴ細胞、好塩基球、好酸球、大食細胞（マクロファージ）、マスト細胞、好中球及びナチュラルキラー細胞（ＮＫ，natural killer，細胞）などの免疫細胞上に存在する免疫系及び／又はＦｃ受容体の補体系と相互作用する。Ｆｃ領域エフェクター機能は、Ｔ細胞を活性化する機能、ＴＮＦ−アルファのようなサイトカインなどの炎症性媒介因子の放出を刺激する機能、補体依存性細胞毒性（ＣＤＣ）、抗体依存性細胞毒性（ＡＤＣＣ）、最終的ファゴサイトーシス及び可能な免疫作用を開始させる機能を含む。Ｆｃ領域は、例えば、抗原結合断片と合成Ｆ（ａｂ’）２及びＦｃａｂ中のＦｃ領域との融合体などの、組換えポリペプチド及びタンパク質に改変されることもある。
いかなるＦｃ領域もＦｃ領域エフェクター機能を保持するいかなるＦｃ領域エフェクタードメインも含まない本発明のＣＤ２０結合分子は、免疫不全患者などのＦｃ−ＦｃｙＲ依存性メカニズムが損なわれている対象において、免疫正常患者などの他の対象の場合と同様によく機能することができるだろう。
上記ＣＤ２０結合領域のいずれを本発明の成分として使用してもよいが、そのＣＤ２０結合領域成分が、ＣＤ２０の細胞外部分に対して、１リットル当たり１０−５〜１０−１２モル、好ましくは２００ｎＭ未満の解離定数を有することを条件とする。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、例えば志賀毒素ファミリーの志賀毒素Ａサブユニットなどの、タンパク質性毒素に由来する毒素エフェクター領域を含む。
Ｂ．本発明の多価ＣＤ２０結合分子の志賀毒素エフェクター領域
本発明の目的では、句「志賀毒素エフェクター領域」は、志賀毒素ファミリーの少なくとも１つのメンバーの志賀毒素Ａサブユニットに由来するポリペプチド領域を指し、該志賀毒素エフェクター領域は、少なくとも１つの志賀毒素機能を示すことができる。志賀毒素機能は、例えば、細胞侵入を促進する機能、脂質膜を変形させる機能、クラスリン媒介エンドサイトーシスを刺激する機能、逆行輸送を指示する機能、細胞内経路決定を指示する機能、細胞内分解を回避する機能、リボソームを触媒不活性化する機能、細胞毒性をもたらす機能、及び細胞***停止作用をもたらす機能を含む。
志賀毒素ファミリーのメンバーは、構造的に及び機能的に関連している、天然に存在するタンパク質毒素、特に、志賀赤痢菌（S. dysenteriae）及び大腸菌（E. coli）から単離される毒素、のファミリーの任意のメンバーを指す（Johannes L, Romer W, Nat Rev Microbiol 8: 105-16 (2010)）。例えば、志賀毒素ファミリーは、志賀赤痢菌血清型１から単離される真正志賀毒素（Ｓｔｘ，Shiga toxin）、腸管出血性大腸菌の血清型から単離される志賀様毒素１（ＳＬＴ１又はＳｔｘ１又はＳＬＴ−１又はＳｌｔ−Ｉ，Shiga-like toxin 1）バリアント、及び腸管出血性大腸菌の血清型から単離される志賀様毒素２（ＳＬＴ２又はＳｔｘ２又はＳＬＴ−２，Shiga-like toxin 2）バリアントを包含する。ＳＬＴ１は、１残基しかＳｔｘと異ならず、両方ともベロ細胞毒素又はベロ毒素（ＶＴ，Verotoxin）と言われている（O’Brien A et al, Curr Top Microbiol Immunol 180: 65-94 (1992)）。ＳＬＴ１及びＳＬＴ２バリアントは、アミノ酸配列レベルでは互いの類似性が約５３〜６０％に過ぎないが、志賀毒素ファミリーのメンバーに共通の酵素活性メカニズム及び細胞毒性メカニズムを共有する（Johannes, Nat Rev Microbiol 8: 105-16 (2010)）。３９種を超える様々な志賀毒素、例えば、被定義サブタイプＳｔｘ１ａ、Ｓｔｘ１ｃ、Ｓｔｘ１ｄ及びＳｔｘ２ａ〜ｇが記載されている（Scheutz F et al., J Clin Microbiol 50: 2951-63 (2012)）。志賀毒素ファミリーのメンバーは、志賀毒素をコードする遺伝子が遺伝子水平伝播によって細菌種間で伝播しうるので、本来、いかなる細菌種にも限定されない。種間伝播の一例として、患者から単離されたアシネトバクター・ヘモリティカス（A. haemolyticus）の株で志賀毒素が発見された（Grotiuz G et al., J Clin Microbiol 44: 3838-41 (2006)）。志賀毒素をコードするポリヌクレオチドが新たな亜種又は種に侵入すると、志賀毒素アミノ酸配列は、志賀毒素ファミリーのメンバーに共通の細胞毒性メカニズムをなお維持しながら、遺伝的浮遊及び／又は選択圧に起因してわずかな配列変化を発生させうると推測される。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の志賀毒素エフェクター領域は、そのネイティブ志賀毒素Ｂサブユニットのいかなる形態からも解離されている志賀毒素Ａサブユニットに由来するポリペプチドを含む、又はそのようなポリペプチドから本質的になる。加えて、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、ネイティブ志賀毒素Ｂサブユニットの機能性結合ドメインを含む又はネイティブ志賀毒素Ｂサブユニットの機能性結合ドメインから本質的になる、いかなるポリペプチドも含まない。むしろ、多価ＣＤ２０結合分子の志賀毒素Ａサブユニット由来領域は、細胞標的化を果たすために異種結合領域と機能的に会合している。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の志賀毒素エフェクター領域は、完全長志賀毒素Ａサブユニット（例えば、ＳＬＴ−１Ａ（配列番号１）、ＳｔｘＡ（配列番号２）若しくはＳＬＴ−２Ａ（配列番号３））を含む又は完全長志賀毒素Ａサブユニットから本質的なることもあるが、天然に存在する志賀毒素Ａサブユニットが、成熟志賀毒素Ａサブユニットを生産するために除去される、及び当業者には認識できる、約２２アミノ酸のシグナル配列を含有する前駆形態をそのアミノ末端に含むことがあることに言及しておく。他の実施形態において、本発明の志賀毒素エフェクター領域は、完全長志賀毒素Ａサブユニットより短い短縮型志賀毒素Ａサブユニットを含む、又はそのような短縮型志賀毒素Ａサブユニットから本質的になる。
志賀様毒素１Ａサブユニット短縮形は、触媒活性であり、インビトロでリボソームを触媒不活性化することができ、細胞内で発現したとき細胞毒性である。完全触媒活性を示す最小志賀毒素Ａサブユニット断片は、Ｓｌｔ１Ａの残基１〜２３９で構成されているポリペプチドであることが証明された。実質的な触媒活性を保持すると報告された志賀毒素Ａサブユニットの最小断片は、ＳｔｘＡの残基７５〜２４７であったが、真核細胞内で新規に発現するＳｔｘＡ短縮形は、サイトゾルに達してリボソーム触媒不活性化を発揮するために２４０以下の残基しか必要としない。
志賀毒素エフェクター領域は、一般に、完全長志賀毒素Ａサブユニットより小さいだろう。志賀毒素エフェクター領域は、アミノ酸位置７７〜２３９（ＳＬＴ−１Ａ（配列番号１）若しくはＳｔｘＡ（配列番号２））のポリペプチド領域、又は志賀毒素ファミリーのメンバーの他のＡサブユニット内の同等の領域（例えば（配列番号３）の７７〜２３８）を維持することが好ましい。例えば、本発明の特定の実施形態において、ＳＬＴ−１Ａに由来する志賀毒素エフェクター領域は、配列番号１のアミノ酸７５〜２５１、配列番号１のアミノ酸１〜２４１、配列番号１のアミノ酸１〜２５１、若しくは配列番号１のアミノ酸１〜２６１を含む又はこれらのアミノ酸から本質的になることがある。特定の他の実施形態において、ＳｔｘＡに由来する志賀毒素エフェクター領域は、配列番号２のアミノ酸７５〜２５１、配列番号２のアミノ酸１〜２４１、配列番号２のアミノ酸１〜２５１、若しくは配列番号２のアミノ酸１〜２６１を含む又はこれらのアミノ酸から本質的になることがある。特定の他の実施形態の中で、ＳＬＴ−２に由来する志賀毒素エフェクター領域は、配列番号３のアミノ酸７５〜２５１、配列番号３のアミノ酸１〜２４１、配列番号３のアミノ酸１〜２５１、若しくは配列番号３のアミノ酸１〜２６１を含む又はこれらのアミノ酸から本質的になることがある。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、志賀毒素エフェクター領域は、天然に存在する志賀毒素Ａサブユニットと、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０又は４１以上までのアミノ酸残基が（しかし、少なくとも８５％、９０％、９５％、９９％又はそれより高いアミノ酸配列同一性を保持するもの以下が）異なる。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、志賀毒素以外のタンパク質性毒素に由来する毒素エフェクター領域を含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、非機能性志賀毒素エフェクター領域を含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、志賀毒素エフェクター領域を含まない。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、例えば、志賀毒素以外のＡＢｘ毒素、志賀毒素以外のリボソーム不活性化タンパク質毒素、アブリン、炭疽毒素、Ａｓｐｆ１、ブーゲニン、ブリオジン、コリックス毒素、クローディン、ジフテリア毒素、ゲロニン、易熱性エンテロトキシン、ミトギリン、百日咳毒素、ヤマゴボウ抗ウイルスタンパク質、プルケリン、緑膿菌外毒素Ａ、レストリクトシン、リシン、サポリン、サルシン、及びスブチラーゼ細胞毒素に由来するものなど、志賀毒素ファミリーのメンバー以外の毒素に由来する毒素エフェクター領域を、触媒活性であるか触媒不活性であるかにかかわらず、含む（例えば、国際公開第２０１５／１１３００５号パンフレット、国際公開第２０１５／１２００５８号パンフレットを参照されたい）。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、毒素エフェクター領域も、毒素に由来するいかなるポリペプチドも含まない。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の上記実施形態において、（細胞毒性であることもあり、並びに／又は触媒活性及び／若しくは細胞毒性を変える、低減させる、若しくは除去する１つ若しくは２つ以上の変異を内部に持つこともある）ＣＤ２０結合領域及び毒素エフェクターポリペプチド領域は、互いに直接連結されることもあり、並びに／又は当技術分野において周知の及び／若しくは本明細書に記載の１つ若しくは２つ以上のリンカー、例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の他のタンパク質性成分間で遺伝子融合されうるタンパク質性リンカーなどによって互いに好適に連結されることもある。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、例えば、該多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質性成分（例えば、タンパク質成分）のカルボキシ末端のアミノ酸ＫＤＥＬなどの、カルボキシ末端小胞体保留／回収シグナルモチーフをさらに含んでいてもよい。
Ｃ．本発明の多価ＣＤ２０結合分子の成分を接続する連結
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の個々のペプチド、ポリペプチド及び／又はタンパク質成分、例えば、ＣＤ２０結合領域及び志賀毒素エフェクター領域は、当技術分野において周知の及び／又は本明細書に記載の１つ又は２つ以上のリンカーによって互いに好適に連結させることができるだろう。本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質及びポリペプチド成分、例えば、多鎖結合領域は、当技術分野において周知の１つ又は２つ以上のリンカーによって互いに又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子の他のポリペプチド成分と好適に連結させることができるだろう。本発明の多価ＣＤ２０結合分子のペプチド成分、例えば、抗原性ペプチド及びＫＤＥＬファミリー小胞体保留／回収シグナルモチーフは、当技術分野において周知である１つ又は２つ以上のリンカー、例えばタンパク質性リンカー、によって本発明の別の成分に好適に連結させることができるだろう。
好適なリンカーは、一般に、いかなるリンカーも他の成分も用いずに個々に生産されたポリペプチド成分と非常に類似している三次元構造での、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の各ポリペプチド成分のフォールディングを可能にするものである。好適なリンカーは、単一のアミノ酸、ペプチド、ポリペプチド、及び前述のものを一切欠いているリンカー、例えば、分岐状か環状かにかかわらず様々な非タンパク質性炭素鎖を含む（例えば、Alley S et al., Bioconjug Chem 19: 759-65 (2008)、Ducry L, Stump B, Bioconjug Chem 21: 5-13 (2010)を参照されたい）。
好適なリンカーは、タンパク質性であることがあり、１つ又は２つ以上のアミノ酸、ペプチド及び／又はポリペプチドを含むことがある。タンパク質性リンカーは、組換え融合タンパク質にも化学的に連結されたコンジュゲートにも好適である。タンパク質性リンカーは、例えば約５〜約３０、又は約６〜約２５アミノ酸残基などの、約２〜約５０アミノ酸残基を概して有する。選択されるリンカーの長さは、例えば、所望の特性、又はリンカーが選択される理由となる特性などの、様々な因子に依存することになる。
好適なリンカーは、例えば化学的リンカーなどの、非タンパク質性のものであることもある。当技術分野において公知の様々な非タンパク質性リンカー、例えば、免疫グロブリンポリペプチドを異種ポリペプチドにコンジュゲートさせるために一般に使用されるリンカーを使用して、ＣＤ２０結合領域を志賀毒素エフェクター領域に結合させてもよい。例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の成分を、それらのアミノ酸残基及び炭水化物部分の官能性側鎖、例えば、カルボキシ、アミン、スルフヒドリル、カルボン酸、カルボニル、ヒドロキシル及び／又は環式環基などを使用して互いに連結させてもよい。例えば、ジスルフィド結合及びチオエーテル結合を使用して、２つ又は３つ以上のタンパク質を連結させてもよい。加えて、非天然アミノ酸残基を他の官能性側鎖、例えばケトン基と併用してもよい（例えば、Axup J et al., Proc Natl Acad Sci USA 109: 16101-6 (2012)を参照されたい）。非タンパク質性化学的リンカーの例は、Ｎ−スクシンイミジル（４−ヨードアセチル）−アミノベンゾエート、Ｓ−（Ｎ−スクシンイミジル）チオアセテート（ＳＡＴＡ，S-(N-succinimidyl) thioacetate）、Ｎ−スクシンイミジル−オキシカルボニル−ｃｕ−メチル−ａ−（２−ピリジルジチオ）トルエン（ＳＭＰＴ，N-succinimidyl-oxycarbonyl-cu-methyl-a-(2-pyridyldithio) toluene）、Ｎ−スクシンイミジル４−（２−ピリジルジチオ）−ペンタノエート（ＳＰＰ，N-succinimidyl 4-(2-pyridyldithio)-pentanoate）、スクシンイミジル４−（Ｎ−マレイミドメチル）シクロヘキサンカルボキシレート（ＳＭＣＣ又はＭＣＣ，succinimidyl 4-(N-maleimidomethyl) cyclohexane carboxylate）、スルホスクシンイミジル（４−ヨードアセチル）−アミノベンゾエート、４−スクシンイミジル−オキシカルボニル−α−（２−ピリジルジチオ）トルエン、スルホスクシンイミジル−６−（α−メチル−α−（ピリジルジチオール）−トルアミド）ヘキサノエート、Ｎ−スクシンイミジル−３−（−２−ピリジルジチオ）−プロピオネート（ＳＰＤＰ，N-succinimidyl-3-(-2-pyridyldithio)-proprionate）、スクシンイミジル６（３（−（−２−ピリジルジチオ）−プロピオンアミド）ヘキサノエート、スルホスクシンイミジル６（３（−（−２−ピリジルジチオ）−プロピオンアミド）ヘキサノエート、マレイミドカプロイル（ＭＣ，maleimidocaproyl）、マレイミドカプロイル−バリン−シトルリン−ｐ−アミノベンジルオキシカルボニル（ＭＣ−ｖｃ−ＰＡＢ，maleimidocaproyl-valine-citrulline-p-aminobenzyloxycarbonyl）、３−マレイミド安息香酸Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ＭＢＳ，3-maleimidobenzoic acid N-hydroxysuccinimide ester）、アルファ−アルキル誘導体、スルホＮＨＳ−ＡＴＭＢＡ（スルホスクシンイミジルＮ−［３−（アセチルチオ）−３−メチルブチリル−ベータ−アラニン］）、スルホジクロロフェノール、２−イミノチオラン、３−（２−ピリジルジチオ）−プロピオニルヒドラジド、エルマン試薬、ジクロロトリアジン酸、及びＳ−（２−ジピリジル）−Ｌ−システインを含むが、これらに限定されない。
タンパク質性か非タンパク性かにかかわらず、好適なリンカーは、例えば、プロテアーゼ感受性、環境酸化還元電位感受性、ｐＨ感受性、酸切断性、光切断性及び／又は熱感受性リンカーを含むことができるだろう。
組換え融合タンパク質である本発明の多価ＣＤ２０結合分子の実施形態への組み込みにタンパク質性リンカーが選択されることもある。例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質のタンパク質性成分を、１つ又は２つ以上のアミノ酸、ペプチド及び／又はポリペプチドを含む１つ又は２つ以上のリンカーによって連結させてもよい。本発明の組換え融合多価ＣＤ２０結合タンパク質について、リンカーは、約１〜５０アミノ酸残基、好ましくは約５〜３０アミノ酸残基を概して含む。一般に、タンパク質性リンカーは、例えばトレオニン、プロリン、グルタミン、グリシン及びアラニンなどの極性、非荷電及び／又は荷電残基とともにアミノ酸残基の大多数を含む。タンパク質性リンカーの非限定的な例は、アラニン−セリン−グリシン−グリシン−プロリン−グルタメート（ＡＳＧＧＰＥ）、バリン−メチオニン（ＶＭ）、アラニン−メチオニン（ＡＭ）、ＡＭ（Ｇ２〜４Ｓ）ＸＡＭ（この場合、Ｇはグリシンであり、Ｓはセリンであり、ｘは１〜１０の整数である）を含む。
所望の特性に基づいてタンパク質性リンカーを選択してもよい。当業者は、特異的特徴を念頭に置いて、例えば、融合タンパク質のフォールディング、安定性、発現、可溶性、薬物動態特性、薬力学的特性、及び／又は融合構築物に関連して同じドメイン単独での活性と比較した融合ドメインの活性のうちの１つ又は２つ以上を最適化するように、タンパク質性リンカーを選択することができるだろう。例えば、タンパク質性リンカーは、可動性、剛性及び／又は切断性に基づいて選択されることもある。当業者は、リンカーを選択する際にデータベース及びリンカー設計ソフトウェアツールを利用することができるだろう。発現を最適化するために特定のリンカーが選択されることもある。ホモ多量体を形成するために同一のＣＤ２０結合分子間の又はヘテロ多量体を形成するために異なるＣＤ２０結合分子間の分子間相互作用を促進するために、特定のリンカーが選択されることもある（例えば、図１を参照されたい）。例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質性成分間の所望の非共有結合性相互作用、例えば、二量体及び他のより高次の多量体の形成に関連した相互作用などを可能にする、タンパク質性リンカーを選択してもよい（例えば、図１を参照されたい）。
可動性タンパク質性リンカーは、多くの場合、１２アミノ酸残基長より長く、小さい非極性アミノ酸残基、極性アミノ酸残基及び／又は親水性アミノ酸残基、例えばグリシン、セリン及びトレオニンなどに富んでいる。可動性タンパク質性リンカーは、成分間の空間的分離を増すために選択されることもあり、及び／又は成分間の分子間相互作用を可能にするために選択されることもある。例えば、様々な「ＧＳ」リンカーが当業者に公知であり、複数のグリシン及び／又は１つ若しくは２つ以上のセリンで構成されており、例えば（ＧｘＳ）ｎ、（ＳｘＧ）ｎ、（ＧＧＧＧＳ）ｎ及び（Ｇ）ｎ（この場合、ｘは１〜６であり、ｎは１〜３０である）などの反復単位で構成されていることもある（例えば、国際公開第９６／０６６４１号パンフレットを参照されたい）。可動性タンパク質性リンカーの非限定的な例は、ＧＫＳＳＧＳＧＳＥＳＫＳ、ＥＧＫＳＳＧＳＧＳＥＳＫＥＦ、ＧＳＴＳＧＳＧＫＳＳＥＧＫＧ、ＧＳＴＳＧＳＧＫＳＳＥＧＳＧＳＴＫＧ、ＧＳＴＳＧＳＧＫＰＧＳＧＥＧＳＴＫＧ、ＳＲＳＳＧ及びＳＧＳＳＣを含む。
剛性タンパク質性リンカーは、多くの場合、堅いアルファヘリックス構造であり、プロリン残基及び／又は１つ若しくは２つ以上の戦略的に配置されたプロリンに富んでいる。剛性リンカーは、連結された成分間の分子間相互作用を防止するために選択されることもある。
好適なリンカーは、成分のインビボ分離、例えば、切断及び／又は環境特異的不安定性に起因する成分のインビボ分離などを可能にするように選択されることもある。インビボ切断性タンパク質性リンカーは、タンパク質プロセッシングによって結合解除することができ、及び／又は環境を、多くの場合、生物体内の若しくは特定の細胞型の内部の特異的部位の環境を、削減することができる。インビボ切断性タンパク質性リンカーは、１つ又は２つ以上のシステイン対によって形成される、プロテアーゼ感受性モチーフ及び／又はジスルフィド結合を含むことが多い。インビボ切断性タンパク質性リンカーは、生物体内の特定の位置、細胞内の区画、のみに存在する及び／又は（例えば、異常に高レベルのプロテアーゼ、特定の疾患部位で過剰発現するプロテアーゼ、及び病原性微生物によって特異的に発現するプロテアーゼに関わるものなどの）特定の生理若しくは病的条件下でのみ活性になるプロテアーゼに対して感受性であるように設計することができるだろう。例えば、細胞内のみに存在するプロテアーゼ、特異的な細胞型内にのみ存在するプロテアーゼ、及びがん若しくは炎症のような病的条件下でのみ存在するプロテアーゼなどによって切断されるタンパク質性リンカー、例えば、Ｒ−ｘ−ｘ−Ｒモチーフ及びＡＭＧＲＳＧＧＧＣＡＧＮＲＶＧＳＳＬＳＣＧＧＬＮＬＱＡＭは、当技術分野において公知である。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態では、標的細胞内に存在するプロテアーゼによって切断されるように１つ又は２つ以上のプロテアーゼ感受性部位を含むリンカーを使用することがある。本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態では、脊椎動物生物への投与後の望ましくない毒性を低減させるために切断性でないリンカーを使用することもある。
好適なリンカーは、タンパク質性か非タンパク質性かにかかわらず、例えば、プロテアーゼ感受性、環境酸化還元電位感受性、ｐＨ感受性、酸切断性、光切断性及び／又は熱感受性リンカーを含むことができるだろう。
好適な切断性リンカーは、例えば、Zarling D et al., J Immunol 124: 913-20 (1980)、Jung S, Moroi M, Biochem Biophys Acta 761: 152-62 (1983)、Bouizar Z et al., Eur J Biochem 155: 141-7 (1986)、Park L et al., J Biol Chem 261: 205-10 (1986)、Browning J, Ribolini A, J Immunol 143: 1859-67 (1989)、Joshi S, Burrows R, J Biol Chem 265: 14518-25 (1990)によって述べられているリンカーなどの、当技術分野において公知である切断性基を含むリンカーを含むことができるだろう。
好適なリンカーは、ｐＨ感受性リンカーを含むことができるだろう。例えば、特定の好適なリンカーは、標的細胞の細胞内区画内部で解離させるために、より低いｐＨ環境でのそれらの不安定性により選択されることもある。例えば、１つ又は２つ以上のトリチル基、誘導体化トリチル基、ビスマレイミドエトキシプロパン基、アジピン酸ジヒドラジド基及び／又は酸不安定性トランスフェリン基を含むリンカーは、特異的ｐＨ範囲を有する環境で本発明の多価ＣＤ２０結合分子の成分、例えばポリペプチド成分、を放出させることができるだろう。例えば健常組織の場合より低い腫瘍組織のｐＨなどの、組織間の生理的ｐＨ差に対応するｐＨ範囲で切断される特定のリンカーを選択してもよい。
光切断性リンカーは、可視領域の光などの特定の波長領域の電磁放射線への曝露に基づいて切断されるリンカーである。光切断性リンカーを使用して、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の成分、例えばポリペプチド成分を特定の波長の光への曝露に基づいて放出させることができるだろう。光切断性リンカーの非限定的な例は、システインの光切断性保護基のようなニトロベンジル基、ニトロベンジルオキシカルボニルクロリド架橋剤、ヒドロキシプロピルメタクリルアミド共重合体、グリシン共重合体、フルオレセイン共重合体及びメチルローダミン共重合体を含む。光切断性リンカーは、ファイバーオプティクスを使用して光に曝露することができる疾患、障害及び状態を治療するために設計された本発明の多価ＣＤ２０結合分子を形成するための成分の連結に、特に使用されうる。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、ＣＤ２０結合領域は、共有結合性連結及び非共有結合性連結のいずれか又は両方を含む当業者に公知の任意の数の手段を使用して、志賀毒素エフェクター領域に連結される。ＣＤ２０結合領域の個々のポリペプチド小成分、例えば、免疫グロブリンＣＤＲ、ＡＢＲ、重鎖可変領域（ＶＨ）、軽鎖可変領域（ＶＬ）、及び／又はＶＨＨ領域を、当技術分野において周知の及び／又は本明細書に記載の１つ又は２つ以上のリンカーによって好適に互いに連結させることができるだろう。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、分子は、重鎖可変（ＶＨ）ドメインと軽鎖可変（ＶＬ）ドメインを接続するリンカーを有するｓｃＦｖであるＣＤ２０結合領域を含む。例えば１５残基（Ｇｌｙ４Ｓｅｒ）３ペプチドなどの、この目的に好適な非常に多くのリンカーが当技術分野において公知である。非共有結合性多価構造の形成に使用することができるだろう好適なｓｃＦｖリンカーは、ＧＧＳ、ＧＧＧＳ（Ｇｌｙ３Ｓｅｒ又はＧ３Ｓ）、ＧＧＧＧＳ（Ｇｌｙ４Ｓｅｒ又はＧ４Ｓ）、ＧＧＧＧＳＧＧＧ、ＧＧＳＧＧＧＧ、ＧＳＴＳＧＧＧＳＧＧＧＳＧＧＧＧＳＳ、及びＧＳＴＳＧＳＧＫＰＧＳＳＥＧＳＴＫＧを含む。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の成分の連結に好適な方法は、そのような連結を果たすための当技術分野において現在公知のいずれの方法によるものであってもよいが、ただし、本明細書に記載するアッセイを含む適切なアッセイによって測定して、その結合が、ＣＤ２０結合領域の結合能力、多価ＣＤ２０結合分子の細胞内在化、及び／又は志賀毒素エフェクター領域の所望の志賀毒素エフェクター機能を実質的に妨げないことを条件とする。
Ｄ．多価ＣＤ２０結合分子の構造例
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の一般構造は、様々な多様なＣＤ２０発現細胞型への細胞毒性、細胞***停止、診断薬及び／又は外因性物質送達の細胞標的化をもたらすために様々な多様なＣＤ２０結合領域が同じ又は異なる志賀毒素エフェクター領域とともに使用されうることから、モジュラーである。各々がＣＤ２０の細胞外部分に結合することができる２つ又は３つ以上のいかなるＣＤ２０結合領域を志賀毒素エフェクター領域と会合させて本発明の多価ＣＤ２０結合分子を生産してもよいことは、当業者には理解されるであろう。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０又は２２の個々のＣＤ２０結合領域を含む。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、様々な多価構造を含むことがある（例えば図１を参照されたい）。例えば、共有結合性及び／又は非共有結合性相互作用を用いて、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を形成するように様々な成分を互いに会合させることによって、多価構造を作製することができる。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、例えば二量体、三量体、四量体、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディなどのような、２つ又は３つ以上のタンパク質性サブユニットの多量体複合体である。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、該多価ＣＤ２０結合分子の２つ又は３つ以上の成分が互いに化学的に連結又はコンジュゲートされているので、２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域を含む。例えば、２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合タンパク質を互いにコンジュゲートさせて多価ＣＤ２０結合分子を形成するために化学的リンカーが使用されることもある（例えば、Wolff E et al., Cancer Res 53: 2560-5 (1993)、Ghetie M et al., Proc Natl Acad Sci USA 94: 7509-14 (1997)、Ghetie M et al., Blood 97: 1392-8 (2001)を参照されたい）。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態は、同一であってもよく、又は同一でなくてもよい、２つ又は３つ以上の成分分子を含む多量体構造を含む。本明細書において用いる場合、用語（Ｘ）ｎは、成分（Ｘ）の整数（ｎ）個のコピーを含む、又は成分（Ｘ）の整数（ｎ）個のコピーからなる分子を指す。例えば、２つの同一の一価ＣＤ２０結合ポリペプチドサブユニットを含む二量体タンパク質をホモ二量体又は（ＣＤ２０結合単量体）２と言うこともある。別の例は、各々のタンパク質が３つ又は４つ以上の同一のポリペプチド「Ｘ」サブユニットを含む、多価タンパク質の混合物であり、これを本明細書では（Ｘ）２＋ｎと言い、この場合の「ｎ」は正の整数を指し、「２＋ｎ」の値は、存在するタンパク質分子のタンパク質１個当たりのＣＤ２０結合領域の数を表し、このように単一のタンパク質組成物中に存在する複数の異なる多価タンパク質種を記述する。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態は、例えばホモ二量体、ホモ三量体及びホモ四量体などのような、２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合分子からなる多量体である。例えば、２つ又は３つ以上の一価ＣＤ２０結合ポリペプチドを組み合わせて、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を形成することもある（例えば、図１を参照されたい）。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、多量体構造を有する多価ＣＤ２０結合分子をもたらす２つ又は３つ以上の成分間のドメイン交換の結果として生ずる非共有結合性分子間会合のため、各々が少なくとも１つのＣＤ２０結合領域を含む２つ又は３つ以上の成分を含む（例えば図１Ｂを参照されたい）。例えば、免疫グロブリンドメイン間のタンパク質ドメイン交換を、正確な多量体構造を生産するメカニズムに従って改変し、最適化することができる（例えば、Arndt K et al., Biochemistry 37: 12918-26 (1998)、Holliger P et al., Proc Natl Acad Sci USA90: 6444-8 (1993)を参照されたい）。
当業者は、様々なｓｃＦｖベースのポリペプチド相互作用を使用して、例えばｓｃＦｖベースの二量体、三量体、四量体、複合体などのような本発明の多量体多価ＣＤ２０結合分子を改変することができる。例えば、ｓｃＦｖ中のリンカーの長さは、非共有結合に基づく多量体多価構造の自然発生的な構築に影響を与えることがある。一般に、一切のリンカー不在を含めて１２アミノ酸又はそれ未満以内のリンカーは、鎖間ドメイン対合より好都合な分子間ドメイン交換による、ｓｃＦｖを含むポリペプチド又はタンパク質のより高分子量種への多量体化を促進する（例えば、Huston J et al., Methods Enzymol 203: 46-88 (1991)、Holliger P et al., Proc Natl Acad Sci USA 90: 6444-8 (1993)、Stemmer W et al., Biotechniques 14: 256-65 (1993)、Whitlow M et al., Protein Eng 6: 989-95 (1993)、Desplancq D et al., Protein Eng 7: 1027-33 (1994)、Whitlow M et al., Protein Eng 7: 1017-26 (1994)、Alfthan K et al., Protein Eng 8: 725-31 (1995)、Iliades P et al., FEBS Lett 409: 437-41 (1997)、Kortt A et al., Biomol Eng 18: 95-108 (2001)、Todorovska A et al., J Immunol Methods 248: 47-66 (2001)、Tomlinson I, Holliger P et al., Methods Enzymol 326: 461-79 (2001)、Dolezal O et al., Protein Eng 16: 47-56 (2003)を参照されたい）。しかし、リンカーを全く有さない又は例示的１５アミノ酸残基長のリンカーを有するｓｃＦｖが多量体化することもある（Whitlow M et al., Protein Eng 6: 989-95 (1993)、Desplancq D et al., Protein Eng 7: 1027-33 (1994)、Whitlow M et al., Protein Eng 7, 1017-26 (1994)、Alfthan K et al., Protein Eng 8: 725-31 (1995)）。当業者は、当技術分野において公知の及び／又は本明細書に記載の技術を使用して作製及び／又は精製される多量体構造を同定することができる。
加えて、追加の共有結合を有する改変構造を使用して、自然発生的に構築する多量体構造を安定させることができる（例えば、Glockshuber R et al., Biochemistry 29: 1362-7 (1990)を参照されたい）。例えば、特異的位置でのシステイン残基導入を使用して、例えばアミノ酸残基：ＧＧＧＧＣ及びＳＧＧＧＧＣを付加させることなどによって、Ｃｙｓ−ダイアボディ、ｓｃＦｖ’多量体、ＶＨＨ多量体、ＶＮＡＲ多量体及びＩｇＮＡＲ多量体のようなジスルフィド安定化構造を作製することができるだろう（Tai M et al., Biochemistry 29: 8024-30 (1990)、Caron P et al., J Exp Med 176: 1191-5 (1992)、Shopes B, J Immunol 148: 2918-22 (1992)、Adams G et al., Cancer Res 53: 4026-34 (1993)、McCartney J et al., Protein Eng 18: 301-14 (1994)、Perisic O et al., Structure 2: 1217-26 (1994)、George A et al., Proc Natl Acad Sci USA 92: 8358-62 (1995)、Tai M et al., Cancer Res (Suppl) 55: 5983-9 (1995)、Olafsen T et al., Protein Eng Des Sel 17: 21-7 (2004)）。したがって、当業者は、ジスルフィド架橋を使用して、及び／又は特定のジスルフィド架橋の位置を制御するための特定の位置でのシステイン残基の付加若しくは除去によって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を作製又は安定させることができる。
特定の実施形態において、本発明のＣＤ２０結合分子の多価構造は、ＣＤ２０の細胞外部分に結合する２つ又は３つ以上の免疫グロブリンドメインを含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、単一の連続したポリペプチド鎖を含む又は単一の連続したポリペプチド鎖からなることがある。例えば、タンデムｓｃＦｖ（ｔａＦｖ，tandem scFv）、一本鎖ダイアボディ（ｓｃＤｂ，single chain diabody）及びタンデムダイアボディ（ｔａｎＤｂ，tandem diabody又はＴａｎｄａｂ）と言われることもある、一本鎖二価ｓｃＦｖは、単一の連続したポリペプチドから作製される多価結合タンパク質の代表である（例えば、Mack M et al., Proc Natl Acad Sci USA 92: 7021-5 (1995)、Kipriyanov S et al., J Mol Biol 293: 41-56 (1999)、Cochlovius, B et al., Cancer Res 60: 4336-41 (2000)、Volkel T et al., Protein Eng 14: 815-23 (2001)、Jendreyko N et al., J Biol Chem 278: 47812-9 (2003)、Kipriyanov S et al., J Mol Biol 330: 99-111 (2003)、Miller K et al., J Immunol 170: 4854-61 (2003)、Meng R et al., Clin Cancer Res 10: 1274-81 (2004)、Schlereth B et al., Cancer Res 65: 2882-9 (2005)、Huang T, Morrison S, J Pharmacol Exp Ther 316: 983-91 (2006)、Liu X et al., Int Immunopharmacol 6: 791-9 (2006)、Shen J et al., J Biol Chem 281: 10706-14 (2006)、Shen J et al., J Immunol Methods 318: 65-74 (2007)、Wu C et al., Nat Biotech 25: 1290-7 (2007)、Li B et al., Cancer Res 68: 2400-8 (2008)を参照されたい）。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域間のリンカーと、該リンカーの遠位か近位かにかかわらず、ＣＤ２０結合領域の成分間の１つ又は２つ以上のジスルフィド結合、例えば、２つの免疫グロブリン領域間の、それら２つの免疫グロブリン領域間の免疫グロブリンドメイン交換会合を必要とする、ジスルフィド結合とを両方とも含む（例えば、Glockshuber R et al., Biochemistry.29: 1362-7 (1990)を参照されたい）。
あるいは、２本又は３本以上のポリペプチド鎖を、互いに自己会合又は多量体化するポリペプチドドメインを使用して、互いに連結させることができるだろう（例えば、米国特許第６，３２９，５０７号明細書を参照されたい）。例えば、カルボキシ末端多量体化ドメインの付加が、例えばｓｃＦｖ、自律ＶＨドメイン、ＶＨＨ、ＶＮＡＲ及びＩｇＮＡＲなどの、免疫グロブリンドメインを含む多価タンパク質を構築するために使用されている。当業者に公知の自己会合性ドメインの例は、免疫グロブリン定常ドメイン（例えば、ノブイントゥーホール（knobs-into-holes）、静電ステアリング、及びＩｇＧ／ＩｇＡ鎖交換）、免疫グロブリンＦａｂ鎖（例えば、（Ｆａｂ−ｓｃＦｖ）２及び（Ｆａｂ’ｓｃＦｖ）２）、免疫グロブリンＦｃドメイン（例えば、（ｓｃダイアボディ−Ｆｃ）２、（ｓｃＦｖ−Ｆｃ）２及びｓｃＦｖ−Ｆｃ−ｓｃＦｖ）、免疫グロブリンＣＨＸドメイン、免疫グロブリンＣＨ１−３領域、免疫グロブリンＣＨ３ドメイン（例えば、（ｓｃダイアボディ−ＣＨ３）２、ＬＤミニボディ、及びＦｌｅｘ−ミニボディ）、免疫グロブリンＣＨ４ドメイン、ＣＨＣＬドメイン、両親媒性ヘリックスバンドル（例えば、ｓｃＦｖ−ＨＬＸ）、ヘリックス・ターン・ヘリックスドメイン（例えば、ｓｃＦｖ−ｄＨｌｘ）、ロイシンジッパーと軟骨オリゴマー基質タンパク質を含むコイルドコイル構造（例えば、ｓｃＺＩＰ）、Ａキナーゼアンカータンパク質（ＡＫＡＰ，A kinase anchor protein）アンカードメイン（ＡＤ，anchoring domain）と組み合わされたｃＡＭＰ依存性プロテインキナーゼ（ＰＫＡ）二量体化及びドッキングドメイン（ＤＤＤ，dimerization and docking domain）（「ドック・アンド・ロック」又は「ＤＮＬ」とも言われる）、ストレプトアビジン、ベロ毒素Ｂ多量体化ドメイン、ｐ５３からの四量体化領域、並びにバルナーゼ−バルスター相互作用ドメインを含む（Pack P, Pluckthun A, Biochemistry 31: 1579-84 (1992)、Holliger P et al., Proc Natl Acad Sci USA 90: 6444-8 (1993)、Kipriyanov S et al., Hum Antibodies Hybridomas 6: 93-101 (1995)、de Kruif J, Logtenberg T, J Biol Chem 271: 7630-4 (1996)、Hu S et al., Cancer Res 56: 3055-61 (1996)、Kipriyanov S et al., Protein Eng 9: 203-11 (1996)、Rheinnecker M et al., J Immunol 157: 2989-97 (1996)、Tershkikh A et al., Proc Natl Acad Sci USA 94: 1663-8 (1997)、Muller K et al., FEBS Lett 422: 259-64 (1998)、Cloutier S et al., Mol Immunol 37: 1067-77 (2000)、Li S et al., Cancer Immunol Immunother 49: 243-52 (2000)、Schmiedl A et al., Protein Eng 13: 725-34 (2000)、Schoonjans R et al., J Immunol 165: 7050-7 (2000)、Borsi L et al., Int J Cancer 102: 75-85 (2002)、Deyev S et al., Nat Biotechnol 21: 1486-92 (2003)、Wong W, Scott J, Nat Rev Mol Cell Biol 5: 959-70 (2004)、Zhang J et al., J Mol Biol 335: 49-56 (2004)、Baillie G et al., FEBS Letters 579: 3264-70 (2005)、Rossi E et al., Proc Natl Acad Sci USA 103: 6841-6 (2006)、Simmons D et al., J Immunol Methods 315: 171-84 (2006)、Braren I et al., Biotechnol Appl Biochem 47: 205-14 (2007)、Chang C et al., Clin Cancer Res 13: 5586-91s (2007)、Liu M et al., Biochem J 406: 237-46 (2007)、Zhang J et al., Protein Expr Purif 65: 77-82 (2009)、Bell A et al., Cancer Lett 289: 81-90 (2010)、Iqbal U et al., Br J Pharmacol 160: 1016-28 (2010)、Asano R et al., FEBS J 280: 4816-26 (2013)、Gil D, Schrum A, Adv Biosci Biotechnol 4: 73-84 (2013)）。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の構造は、抗体又はＦａｂ断片から改変される。例えば、当業者に公知のアプローチを使用して多価ＣＤ２０結合分子を改変することができるだろう（例えば、Shuford W et al., Science 252: 724-7 (1991)、Caron P et al., J Exp Med 176: 1191-5 (1992)、Shopes B, J Immunol 148: 2918-22 (1992)、Wolff E et al., Cancer Res 53: 2560-5 (1993)を参照されたい）。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子のすべての細胞標的化結合領域は同一であり、及び／又は同じ結合特異性を共有する。そのような実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は単一特異性である−これは、本発明の多価ＣＤ２０結合分子が、同じ細胞外ＣＤ２０標的生体分子、同じＣＤ２０標的生体分子中の重複している細胞外エピトープ、及び／又はＣＤ２０標的生体分子中の同じ細胞外エピトープと高い親和性で結合するＣＤ２０結合領域を含むことを意味する。２つの結合領域がＣＤ２０標的生体分子の同じ細胞外部分と結合するかどうかを、当業者は、例えば、競合結合アッセイを用いて実験的に判定すること、又は既知エピトープ及び／若しくは免疫化ペプチド配列の重複に基づいて予測的になど、利用可能な方法で判定することができるだろう。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、非重複か重複かにかかわらず、非同一エピトープと高い親和性で結合する結合領域を含むことがある。本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、非重複エピトープとの高い結合親和性を有する結合領域を含むこともある。本発明の多重特異性多価ＣＤ２０結合分子は、例えば、ダイアボディ、トリアボディ、タンデム形式での２つの異なるｓｃＦｖ、ＶＨＨ、ＶＮＡＲ及び／又はＩｇＮＡＲ（タンデムジｓｃＦｖ、タンデムトリｓｃＦｖ及びｓｃＦｖ−Ｆｃタンデムを含む）、一本鎖ダイアボディ（ｓｃＤｂ）、タンデムＦｖ、二重特異性ｓｃＦｖ（ビスｓｃＦｖ）、ｓｃＦｖ２、（Ｆａｂ’）３、四量体（ｓｃＦｖ２）２、ｓｃＦｖ２−Ｆｃ、並びに異なる特異性を有するｓｃＦｖ、ＶＨＨ、ＶＮＡＲ及び／又はＩｇＮＡＲの組合せなどの、２つ又は３つ以上の異なる結合領域を使用して作製することができるだろう（Adams G et al., Cancer Res 53: 4026-34 (1993)、Mallender W et al., J Biol Chem 269: 199-206 (1994)、Todorovska A et al., J Immunol Methods 248: 47-66 (2001)、Korn T et al., J Gene Med 6: 642-51 (2004)、Lu D et al., J Biol Chem 280: 19665-72 (2005)、Schneider M et al., Eur J Immunol 35: 987-95 (2005)、Wittel U et al., Nucl Med Biol 32: 157-64 (2005)、Semenyuk E et al., Biochimie 89: 31-8 (2007)）。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、それ自体と又は別のタンパク質と多量体化して多量体構造を形成する、単一の連続したポリペプチド成分を含むこともある。例えば、タンデムｓｃＦｖ（ｔａＦｖ，tandem scFv）、一本鎖ダイアボディ（ｓｃＤＢ）、及びタンデムダイアボディ（ｔａｎＤｂ又はＴａｎｄａｂ）と言われることもある、一本鎖二価ｓｃＦｖは、単一の連続したポリペプチド鎖と表現することができる（Mack M et al., Proc Natl Acad Sci USA 92: 7021-5 (1995)、Kipriyanov S et al., J Mol Biol 293: 41-56 (1999)、Cochlovius, B et al., Cancer Res 60: 4336-41 (2000)、Volkel T et al., Protein Eng 14: 815-23 (2001)、Kipriyanov S et al., J Mol Biol 330: 99-111 (2003)、Schlereth B et al., Cancer Res 65: 2882-9 (2005)）。これらの多価構造は、例えば四価Ｆ（ａｂ’）２、（ｔａＦｖ）２及び（ｓｃＤｂ）２構造などの、より高次の、より高価の構造に多量体化するように改変されることもある（Todorovska A et al., J Immunol Methods 248: 47-66 (2001)を参照されたい）。
可変領域の分子間対合に起因する非共有結合性相互作用によって連結されている２つのｓｃＦｖを含む構造、例えば、ダイアボディ、ミニ抗体及び二価ミニ抗体（これらのすべては単一特異性であることもあり、又は二重特異性であることもある）などは、当業者に公知である（Holliger, P et al., Proc Natl Acad Sci USA 90: 6444-8 (1993)、Pack P et al., Biotechnology (NY) 11: 1217-7 (1993)、Tai M et al., Cancer Res (Suppl) 55: 5983-9 (1995)、Atwell J et al., Mol Immunol 33: 1301-12 (1996)、Rheinnecker M et al., J Immunol 157: 2989-97 (1996)、Schier R et al., J Mol Biol 255: 28-43 (1996)、Adams G et al., Br J Cancer 77: 1405-12 (1998)、Todorovska A et al., J Immunol Methods 248: 47-66 (2001)、Buhler P et al., Cancer Immunol Immunother 57: 43-52 (2008)）。非常に多くのｓｃＦｖ単量体は自己会合に起因して多量体又はオリゴマー（例えば、ダイアボディ、トリアボディ及びテトラボディ）を自然に形成し、３〜１２アミノ酸残基のリンカーを含むｓｃＦｖ構造についてはその大多数の形態が二量体であることが観察されている（Essig N et al., J Mol Biol 234: 897-901 (1993)、Griffiths A et al., EMBO J 12: 725-34 (1993)、Holliger P et al., Proc Natl Acad Sci USA 90: 6444-8 (1993)、Whitlow M et al., Protein Eng 6: 989-95 (1993)、Desplancq D et al., Protein Eng 7: 1027-33 (1994)、Whitlow M et al., Protein Eng 7, 1017-26 (1994)、Kortt A et al., Protein Eng 10: 423-33 (1997)、Arndt K et al., Biochemistry 37: 12918-26 (1998)、Atwell J et al., Protein Eng 12: 597-604 (1999)）。
一般に、５〜１０アミノ酸残基又はそれ未満の比較的短いリンカーを有するｓｃＦｖ構造は、ホモ二量体化する傾向が非常に高い（Arndt K et al., Biochemistry 37: 12918-26 (1988)、Holliger P et al., Proc Natl Acad Sci USA 90: 6444-8 (1993)、Perisic O et al., Structure 2: 1217-26 (1994)、Atwell J et al., Mol Immunol 33: 1301-12 (1996)、Iliades P et al., FEBS Lett 409: 437-41 (1997)、Kortt A et al., Protein Eng 10: 423-33 (1997)、Metzger D et al., Protein Eng 10: 423-33 (1997)、Pei X et al., Proc Natl Acad Sci USA 94: 9637-42 (1997)、Atwell J et al., Protein Eng 12: 597-604 (1999)、Denton G et al., Cancer Immunol Immunother 48: 29-38 (1999)、Le Gall F et al., FEBS Lett 453: 164-8 (1999)、Atwell J et al., Protein Eng 12: 597-604 (1999)、Dolezal, O et al., Protein Eng 13: 565-74 (2000)、Nielsen U et al., Cancer Res 60: 6434-40 (2000)、Todorovska A et al., J Immunol Methods 248: 47-66 (2001)、Wu A et al., Protein Eng 14: 1025-33 (2001)、Arndt M et al., FEBS Lett 578: 257-61 (2004)、Le Gall F et al., J Immunol Methods 285: 111-27 (2004)）。対照的に、少なくとも１２アミノ酸残基を含むリンカーを有するｓｃＦｖは、ほんのわずかな割合しか自然発生的に多量体化しない単量体を主として形成する（Nielsen U et al., Cancer Res 60: 6434-40 (2000)、Denton G et al., Cancer Immunol Immunother 48: 29-38 (1999)、Kortt A et al., Biomol Eng 18: 95-108 (2001)、Volkel T et al., Protein Eng 14: 815-23 (2001)）。
３アミノ酸残基又はそれ未満のリンカーの使用は、二量体形態より大きい、より高次の構造への多量体化を促進しうる。ｓｃＦｖが３残基未満のリンカーを有する場合には三量体化に有利でありうる（Iliades P et al., FEBS Lett 409: 437-41 (1997)、Kortt A et al., Biomol Eng 18: 95-108 (2001)、Todorovska A et al., J Immunol Methods 248: 47-66 (2001)、Arndt M et al., FEBS Lett 578: 257-61 (2004)）。さらに、非常に短いリンカー、例えば２アミノ酸残基又はそれ未満のリンカーは、三量体、及び／又は三量体と四量体の混合物を形成することが多い（Pei X et al., Proc Natl Acad Sci USA94: 9637-42 (1997)、Hudson P, Kortt A, J Immunol Methods 231: 177-89 (1999)、Dolezal, O et al., Protein Eng 13: 565-74 (2000)、Power B et al., Protein Sci 12: 734-47 (2003)、Le Gall F et al., J Immunol Methods 285: 111-27 (2004)）。短いリンカーを有する特定の配置では、四量体に有利でありうる（Dolezal O et al., Protein Eng 13: 565-74 (2003)、Arndt M et al., FEBS Lett 578: 257-61 (2004)）。多量体構造は、一切のリンカーを欠いている、すなわち０アミノ酸残基のリンカー長を有する、ｓｃＦｖによって形成されることもある。例えば、ＶＨの前のＶＬと可変ドメインの直接連結は、テトラボディの形成に有利である（Iliades P et al., FEBS Lett 409: 437-41 (1997)）が、ＶＬの前のＶＨは、三量体に有利でありうる（Kortt A et al., Protein Eng 10: 423-33 (1997)）。
リンカー長に加えて、可変ドメインの配向が多量体化特性に影響を与えることもある（Huston J et al., Proc Natl Acad Sci USA 85, 5879-83 (1988)、Padlan E, Mol Immunol 31: 169-217 (1994)、Kortt A et al., Protein Eng 10: 423-33 (1997)、Dolezal, O et al., Protein Eng 13: 565-74 (2000)、Carmichael J et al., J Mol Biol 326: 341-51 (2003)、Arndt M et al., FEBS Lett 578: 257-61 (2004)）。ＶＬ−ＶＨ配向のほうが拘束されているので、ＶＬ−ＶＨ配向のほうが逆配向より高分子量のオリゴマーを形成しやすい傾向を示すことが示唆されている（Kortt A et al., Protein Eng 10: 423-33 (1997)、Dolezal, O et al., Protein Eng 13: 565-74 (2000)、Pluckthun A, Pack P, Immunotechnology 3: 83-105 (1997)）。
ＶＨ及びＶＬ配向に依存して、同じリンカーがｓｃＦｖ多量体化に対するその影響、例えば、二量体形態の三量体形態に対する相対的割合に与える影響などにばらつきを見せた（Le Gall F et al., FEBS Lett 453: 164-8 (1999)、Arndt M et al., FEBS Lett 578: 257-61 (2004)、Le Gall F et al., J Immunol Methods 285: 111-27 (2004)）。
ラクダ科動物ＶＨＨ免疫グロブリンドメインは、特定のヒンジ及び共有結合で連結された複数のＶＨＨ鎖（タンデム）を使用して多量体化された（Fraile S et al., Mol Microbiol 53: 1109-21 (2004)、Zhang J et al., J Mol Biol 335: 49-56 (2004)）。軟骨魚綱からの免疫グロブリンドメイン、例えばＩｇＮＡＲは、特定のヒンジ又はシステイン媒介ジスルフィド結合安定化を使用して多量体化された（例えば、Simmons et al., J Immunol Methods 315: 171-84 (2006)を参照されたい）。
このように、様々な免疫グロブリンドメインを含む多価ＣＤ２０結合分子の生成を、共有結合性又は非共有結合性のいずれかである分子工学戦略、例えば、一本鎖タンデム配置を含む共有結合性戦略、システイン媒介ジスルフィド結合安定化多量体を含む共有結合性戦略、並びに／又は二量体化ドメイン、リンカー選択及び／若しくは可変ドメイン順序を含む非共有結合性戦略などによって制御することができるだろう。本発明の多価ＣＤ２０結合分子である構造を作製するときに複数の戦略（例えば、リンカー関連非共有結合性多量体化及び共有結合性ジスルフィド結合安定化）を併用してもよい（例えば、Lu D et al., J Immunol Methods 279: 219-32 (2003)を参照されたい）。
本発明の目的では、毒素エフェクター領域及び２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域についての互いに対する又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子全体に対する特定の順序又は配向を固定しない。本発明の多価ＣＤ２０結合分子の成分をいかなる順序で配置してもよいが、ただし、ＣＤ２０結合領域及び毒素エフェクター領域の所望の活性が除去されないことを条件とする。所望の活性は、例えば、ＣＤ２０発現細胞に結合する能力、細胞内在化を迅速に誘導する能力、効率的に内在化させる能力、所望の細胞内区画に細胞内経路決定する能力、細胞***停止を引き起こす能力、細胞毒性を引き起こす能力、ＣＤ２０発現細胞を選択的に殺滅する能力、細胞の内部に外因性物質を送達する能力、疾患、障害若しくは状態を診断する能力、及び／又はそれを必要とする患者の疾患、障害若しくは状態を治療する能力を、多価ＣＤ２０結合分子に持たせるものを含む。
Ｅ．本発明の組成物中に存在する１つ又は２つ以上の他のＣＤ２０結合分子に対する多価ＣＤ２０結合分子の相対的割合の決定
本発明の組成物中の異なる分子種の比、百分率及び／又は相対的割合を、当業者は、例えばクロマトグラフィー、電気泳動、エレクトロクロマトグラフィー、キャピラリー、遠心分離、等電点電気泳動及びタンパク質性分子の分析のための微少流体技術などの、当技術分野において周知の及び／又は本明細書に記載の技術を使用して決定することができるだろう。例えば、上述の方法のいずれかにタンパク質試料を付した結果として得られる異なる「ピーク」又は「バンド」のサイズ及び／又は強度を使用して、組成物中の異なるサイズのＣＤ２０結合分子の相対比を計算することができる。
本発明のすべての組成物は、少なくとも１つのタンパク質性成分を含む少なくとも１つの多価ＣＤ２０結合分子を含むので、当業者は、当技術分野において公知の技術を使用してタンパク質性分子の相対的割合を決定することができるだろう。例えば、本発明の組成物中の異なるタンパク質性分子種の割合を、当業者に公知のアミノ酸分析／アミノ酸定量技術（例えば、Bio-Synthesis社、Lewisville、TX、U.S.を参照されたい）によって決定することができるだろう。別の例では、本発明の組成物中の異なるサイズのタンパク質性分子の相対的割合を、当業者に公知の及び／又は本明細書に記載のクロマトグラフィー、電気泳動、エレクトロクロマトグラフィー及び／又は密度勾配超遠心分離技術を使用して、例えば、ゲル電気泳動及びその結果の濃度測定分析などによって決定することができるだろう。
当業者は、当技術分野において公知の及び／又は本明細書に記載のソフトウェア方法を使用して、なかんずく、アミノ酸定量、クロマトグラフィー、電気泳動、エレクトロクロマトグラフィー及び密度勾配超遠心分離アッセイから得たデータの分析を行って、本発明の組成物中に存在する異なる分子種の割合を決定することができるだろう。例えば、当業者は、当技術分野において公知のソフトウェア方法を使用して、クロマトグラフィー、電気泳動及び／又はエレクトロクロマトグラフィーデータ、例えば、サイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ，size-exclusion chromatographic）データなどのピーク強度分析を行って、本発明の組成物中に存在する異なる分子種の相対的割合を比較することができるだろう。分子サイズ移動標準物質（例えば、ゲル濾過及びイオン交換標準物質）、及び本発明の組成物中に存在する可能性のある分子種の知識を使用することによって、ピーク中の分子種のサイズを推定することができるだろうし、ピーク中の分子種の正体を推測することができるだろう。あるいは、又は加えて、当業者に公知の及び／又は本明細書に記載の補足的方法（例えば、ドデシル硫酸ナトリウム，ポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ，sodium dodecyl sulfate, polyacrylamide gel electrophoresis）又は質量分析）を使用して、特定のピークの構成分子を決定することができるだろう。
ピーク積分計算を使用して、ピーク面積、滞留時間、ピークの高さ、ピーク幅、及び全ピーク面積に対するピーク面積の百分率を含む、様々な曲線特性を決定することができる。いかなるピーク積分分析についても、例えば、ブランク曲線（例えば、溶媒若しくは移動相ブランク試験から収集したデータ）、ブランク曲線減法又はゼロベースラインと組み合わせた自動計算などを使用して、先ずベースラインを計算することができるだろう。特定の状況で、特定の設定、例えば、構造の幅、ベースラインノイズパラメータ、ベースライン勾配限界若しくは閾値勾配設定、最大ベースライン限界及び／又はデータ点間の最小距離などを調整することができるだろう。いかなるクロマトグラフィー、電気泳動及び／又はエレクトロクロマトグラフィーデータ分析についても、（例えば、カラム包含体積を回避するために、及び／又は排除限界を超える滞留時間からのデータを回避するために）分析範囲を特定の滞留時間範囲に限定することができる。必要に応じて、又は最小面積及び／若しくは最小の高さのような設定を変更することによって、ピークウィンドウ限界及びピーク指定拒否のユーザー編集を行ってもよい。
当業者に公知の及び／又は本明細書に記載のアミノ酸定量、クロマトグラフィー、電気泳動、エレクトロクロマトグラフィー及び／又は密度勾配超遠心分離方法を使用して、１）本発明の組成物中の異なるＣＤ２０結合分子の相対濃度比、２）本発明の組成物中の異なるＣＤ２０結合分子の相対モル比、３）本発明の組成物中の異なるＣＤ２０結合分子の相対質量比、及び／又は４）本発明の組成物中の異なるＣＤ２０結合分子の相対モル濃度比を決定することができるだろう。例えば、本発明の組成物中の多価ＣＤ２０結合分子の相対的割合は、（濃度、容積モル濃度、質量又は重量モル濃度にかかわらず）全多価ＣＤ２０結合分子を全タンパク質性種で割って１００を掛けて計算した百分率として表すことができる。あるいは、本発明の組成物中の多価ＣＤ２０結合分子の相対的割合は、全多価ＣＤ２０結合分子種の測定値対別の分子種の測定値を、それが異なる多価ＣＤ２０結合分子種であるのか、非ＣＤ２０結合分子種であるのかに関係なく用いて、濃度、容積モル濃度、質量又は重量モル濃度の比として表すことができる。
下記実施例では、ＣＤ２０結合分子組成物の高速タンパク質液体クロマトグラフィーサイズ排除（ＦＰＬＣ−ＳＥＣ，fast protein liquid chromatography size exclusion）分析又は高速液体クロマトグラフィーサイズ排除（ＨＰＬＣ−ＳＥＣ，high performance liquid chromatography size exclusion）分析を使用して、組成物中に存在する異なるサイズの多価ＣＤ２０結合分子の相対量はもちろん、一価ＣＤ２０結合分子のような他の分子に対する多価ＣＤ２０結合分子の相対量、例えば、組成物中に存在する一価、二価及びより高い結合価のＣＤ２０結合タンパク質性種間の比も決定した。
当業者が本発明の組成物中の異なる分子種の比及び／又は百分率を決定するために使用することができるだろう、当技術分野において公知の方法の一例は、動的光散乱又は光子相関分光法である（例えば、Lamkemeyer T et al., FEBS J 273: 3393-410 (2006)、Rousselot M et al., FEBS J 273: 4055-71 (2006)、Bruneaux M et al., Curr Protein Pept Sci 9: 15-80 (2008)を参照されたい）。
当業者が本発明の組成物中の異なる分子種の比及び／又は百分率を決定するために使用することができるだろう、当技術分野において公知の方法の別の例は、Agilent Bioanalyzerを使用してAgilent 2100 Expertソフトウェアを実行するProtein 230 Assay（Agilent Technologies社、Santa Clara、CA、U.S.）である。Protein 230 Assayを使用して、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の量、分子量及び純度を推定することができる。Protein 230 Assayは、「バンド」を有するゲル様画像及び／又は「ピーク」を有する電気泳動図として提示されるデータを生成する。マーカーサイズが分かっている標準ラダーを使用して、分析ごとに標準ゲル様及び電気泳動図プロファイルを作成してもよい。次いで、そのアッセイでの試料の泳動挙動を使用して、なかんずく、そのサイズを予測する。レーザー誘導蛍光強度を使用して、試料中のタンパク質量、個々のバンド及び／又はピークを推定することができるだろう。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含み、この組成物は、１対３より小さい一価ＣＤ２０結合タンパク質濃度の全ＣＤ２０結合分子濃度に対する比を含み、各々の一価ＣＤ２０結合タンパク質は、ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができるＣＤ２０結合領域を１つだけ含み、志賀毒素エフェクターポリペプチドを少なくとも１つ含む。特定のさらなる実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：５、１：６、１：７、１：８、１：９、１：１０、及び１：１１から選択される比より小さい、一価ＣＤ２０結合タンパク質濃度の全ＣＤ２０結合分子濃度に対する比を含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、２対３より大きい、多価ＣＤ２０結合タンパク質濃度の全ＣＤ２０結合タンパク質濃度に対する比を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：４、１：７、１：１１、１：２１、１：４１、１：７１、１：１１１、及び１：１６１から選択される比より小さい、結合価が相対的に大きいＣＤ２０結合タンパク質濃度の、全ＣＤ２０結合タンパク質濃度に対する比を含み、結合価が相対的に大きいＣＤ２０結合タンパク質の各々が、ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる３つ又は４つ以上のＣＤ２０結合領域を含み、少なくとも１つの志賀毒素エフェクターポリペプチドを含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：２、２：３、３：４、４：５、５：６、７：８、８：９、９：１０、１０：１１、１１：１２、１２：１３、１３：１４、及び１４：１５から選択される比より大きい、二価ＣＤ２０結合分子濃度の全ＣＤ２０結合分子濃度に対する比を含み、各々の二価ＣＤ２０結合分子は、（１）ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる２つだけのＣＤ２０結合領域と、（２）１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクターポリペプチドとを含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含み、この組成物は、１対３より小さい一価ＣＤ２０結合分子質量の全ＣＤ２０結合分子質量に対する比を含み、各々の一価ＣＤ２０結合分子は、ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができるＣＤ２０結合領域を１つだけ含み、志賀毒素エフェクターポリペプチドを少なくとも１つ含む。特定のさらなる実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：５、１：６、１：７、１：８、１：９、１：１０、及び１：１１から選択される比より小さい、一価ＣＤ２０結合分子質量の全ＣＤ２０結合タンパク質質量に対する比を含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、２対３より大きい、多価ＣＤ２０結合分子質量の全ＣＤ２０結合分子質量に対する比を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：４、１：７、１：１１、１：２１、１：４１、１：７１、１：１１１、及び１：１６１から選択される比より小さい、結合価が相対的に大きいＣＤ２０結合分子質量の、全ＣＤ２０結合分子質量に対する比を含み、結合価が相対的に大きいＣＤ２０結合分子の各々が、ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる３つ又は４つ以上のＣＤ２０結合領域を含み、少なくとも１つの志賀毒素エフェクターポリペプチドを含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：２、２：３、３：４、４：５、５：６、７：８、８：９、９：１０、１０：１１、１１：１２、１２：１３、１３：１４、及び１４：１５から選択される比より大きい、二価ＣＤ２０結合分子質量の全ＣＤ２０結合分子質量に対する比を含み、各々の二価ＣＤ２０結合分子は、（１）ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる２つだけのＣＤ２０結合領域と、（２）１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクターポリペプチドとを含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含み、この組成物は、１対１．５より小さい一価ＣＤ２０結合分子容積モル濃度の全ＣＤ２０結合分子容積モル濃度に対する比を含み、各々の一価ＣＤ２０結合分子は、ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができるＣＤ２０結合領域を１つだけ含み、志賀毒素エフェクターポリペプチドを少なくとも１つ含む。特定のさらなる実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、及び１：８から選択される比より小さい、一価ＣＤ２０結合分子容積モル濃度の全ＣＤ２０結合タンパク質容積モル濃度に対する比を含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１対１．５より大きい、多価ＣＤ２０結合分子容積モル濃度の全ＣＤ２０結合分子容積モル濃度に対する比を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：２、１：３．５、１：５、１：１１、１：２１、１：３６、１：５５、及び１：５９から選択される比より小さい、結合価が相対的に大きいＣＤ２０結合分子容積モル濃度の、全ＣＤ２０結合分子容積モル濃度に対する比を含み、結合価が相対的に大きいＣＤ２０結合分子の各々が、ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる３つ又は４つ以上のＣＤ２０領域を含み、少なくとも１つの志賀毒素エフェクターポリペプチドを含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：１．５、２：３、３：４、４：５、５：６、７：８、８：９、９：１０、１０：１１、１１：１２、１２：１３、１３：１４、及び１４：１５から選択される比より大きい、二価ＣＤ２０結合分子容積モル濃度の全ＣＤ２０結合分子容積モル濃度に対する比を含み、各々の二価ＣＤ２０結合分子は、（１）ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる２つだけのＣＤ２０結合領域と、（２）１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクターポリペプチドとを含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含み、この組成物は、１対１．５より小さい一価ＣＤ２０結合分子重量モル濃度の全ＣＤ２０結合分子重量モル濃度に対する比を含み、各々の一価ＣＤ２０結合分子は、ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができるＣＤ２０結合領域を１つだけ含み、志賀毒素エフェクターポリペプチドを少なくとも１つ含む。特定のさらなる実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：２、１：３、１：４、１：５、１：６、１：７、及び１：８から選択される比より小さい、一価ＣＤ２０結合分子重量モル濃度の全ＣＤ２０結合タンパク質重量モル濃度に対する比を含む。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１対１．５より大きい、多価ＣＤ２０結合分子重量モル濃度の全ＣＤ２０結合分子重量モル濃度に対する比を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：２、１：３．５、１：５、１：１１、１：２１、１：３６、１：５５、及び１：５９から選択される比より小さい、結合価が相対的に大きいＣＤ２０結合分子重量モル濃度の、全ＣＤ２０結合分子重量モル濃度に対する比を含み、結合価が相対的に大きいＣＤ２０結合分子の各々が、ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる３つ又は４つ以上のＣＤ２０結合領域を含み、少なくとも１つの志賀毒素エフェクターポリペプチドを含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、１：１．５、２：３、３：４、４：５、５：６、７：８、８：９、９：１０、１０：１１、１１：１２、１２：１３、１３：１４、及び１４：１５から選択される比より大きい、二価ＣＤ２０結合分子重量モル濃度の全ＣＤ２０結合分子重量モル濃度に対する比を含み、各々の二価ＣＤ２０結合分子は、（１）ＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる２つだけのＣＤ２０結合領域と、（２）１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクターポリペプチドとを含む。
Ｆ．分子安定性、組成物安定性、多量体化の制御、及び凝集の最小化
特定の応用については、本発明の組成物中の多価ＣＤ２０結合分子の全ＣＤ２０結合分子に対する相対的割合の安定性が組成物の有効性にとって重要でありうる。例えば、特定の医学的応用では、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の一価ＣＤ２０結合分子に対する相対的割合の安定性が重要でありうる。特定の応用では、二価ＣＤ２０結合分子のより高い結合価のＣＤ２０結合分子に対する相対的割合の安定性が重要でありうる。特定の応用では、二価ＣＤ２０結合分子の非二価ＣＤ２０結合分子に対する相対的割合の安定性が重要でありうる。
特定の実施形態については、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の成分の一部又はすべてを、１ステップ又は２ステップ以上の制御された多量体化ステップを使用して本発明の組成物を生産することができるだろう。
特定の応用については、ＣＤ２０結合分子の望ましくない凝集及び／又は多量体化の最小化又は別様の制御が本発明の特定の組成物にとって重要でありうる。例えば、特定のタンパク質性治療薬の場合、治療用分子の凝集及び／又は多量体化は、特定の状況ではそのタンパク質性治療薬のレシピエントの望ましくない免疫応答のリスクを増大させることがある。特に、より高分子量の複合体へのＣＤ２０結合分子の凝集及び／又は多量体化は、特定のレシピエントへの特定のＣＤ２０結合分子組成物の投与後に望ましくない免疫応答のリスクを増大させることがある。加えて、ミスフォールドしたタンパク質、及びタンパク質分解生成物は、それらの正しくフォールドした対応物と比較して免疫原性増加を示すことがある。
これらのすべての理由のため、及び特定の応用に依存して、１）本発明の組成物の多価ＣＤ２０結合分子の安定性及び２）本発明の組成物中に存在する異なるＣＤ２０結合分子の比の安定性を考慮する必要があるかどうかが当業者には分かるであろう。例えば、特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、制御された多量体化及び／又は特定の精製ステップの結果である。同様に、特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、特定の多量体化の可能性を除去又は低減するように改変されることになる。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、例えば、水溶液中、８、４、２、−４、−１０、−２０又は−２５℃でのような特定の保存条件下などでの、望ましくない凝集体の形成を回避するように設計されることになる。
本発明の組成物の特定の応用については、本発明の組成物中の、１）高分子量、多価ＣＤ２０結合分子（例えば、１７５ｋＤａ、１８０ｋＤａ、１９０ｋＤａ、２００ｋＤａ、又は２５０ｋＤａより大きい若しくはそれより大きい分子）、２）非常に多価のＣＤ２０結合分子（すなわち、５つ又は６つ以上のＣＤ２０結合領域を含む分子）、３）＃１を代表する高分子量、多価ＣＤ２０結合分子及び／若しくは＃２を代表する非常に多価のＣＤ２０結合分子であるＣＤ２０結合分子の多量体（例えば、ＣＤ２０結合分子の特定の大きい非共有結合性多量体）、３）ミスフォールドしたタンパク質（例えば、ミスフォールドしたＣＤ２０結合タンパク質又はそのタンパク質成分）、並びに／又は４）分解生成物（例えば、多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質性成分の望ましくないタンパク質断片、例えば、志賀毒素エフェクター領域又はＣＤ２０結合領域のポリペプチド断片）の量を最小化することが望ましいこともある。例えば、上記＃１〜＃４として列挙したタイプの分子のいずれかの量を最小化する理論的根拠は、これらの分子の特定の量の存在が、例えば、新たなエピトープを明らかにするこれらの分子の存在、又はレシピエントの免疫系によってより容易に異物と識別される反復モチーフの形成などによって、本発明の組成物のレシピエントにおける望ましくない抗原性及び／又は免疫原性反応の可能性を増すことがある、医学的応用のためでありうる。
当業者は、通例の方法を使用して、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又は本発明の組成物中に存在する分子の多量体化状態を評価することができるだろう。当業者は、通例の方法を使用して、本発明の組成物中のＣＤ２０結合分子凝集体、高分子量ＣＤ２０結合タンパク質多量体、ミスフォールドしたＣＤ２０結合タンパク質、及びＣＤ２０結合タンパク質分解生成物の存在又は相対的割合を最小化することができるだろう。
本発明の組成物の特定の実施形態において、二価、三価及び／又は四価形態の多価ＣＤ２０結合分子の相対的割合は、例えば、一価ＣＤ２０結合タンパク質、より高分子量のＣＤ２０結合分子、ミスフォールドしたＣＤ２０結合タンパク質、及び／又はタンパク質分解生成物からのさらなる精製除去によって最大化される。
当業者は、通例の方法を使用して、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物を作製することができるだろう。当業者は、通例の方法を使用して、例えば、共有結合で連結された多量体の多価ＣＤ２０結合分子の、非共有結合で連結された多量体の多価ＣＤ２０結合分子に対する割合などの、異なる多量体形態のＣＤ２０結合分子の割合を含む、本発明の組成物中の特定の多価ＣＤ２０結合分子の他の分子に対する相対的割合を安定させることができるだろう（例えば、Gil D, Schrum A, Adv Biosci Biotechnol 4: 73-84 (2013)、国際公開第２００５／０００８９８号パンフレットを参照されたい）。例えば、本発明の組成物中のＣＤ２０結合分子の多量体化は、例えば、本発明の組成物中に存在するＣＤ２０結合分子の異なる成分及び／又はサブユニットを連結及び／又は会合させるための特定のリンカーを選択することなどによって、制御及び／又は最小化することができるだろう。例えば、特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子のＣＤ２０結合領域は、例えば、ジスルフィド安定化ｓｃＦｖ、Ｆｖ断片又はＦａｂ（例えば、Reiter Y et al., J Biol Chem 269: 18327-31 (1994)、Kuan C, Pastan I, Biochemistry 35: 2872-7 (1996)、Almog O et al., Proteins 31: 128-38 (1998)、Schoonjans R et al., J Immunol 165: 7050-7 (2000)、Olafsen T et al., Protein Eng Des Sel 17: 21-7 (2004)、Gil D, Schrum A, Adv Biosci Biotechnol 4: 73-84 (2013)、米国特許出願公開第２０１２／０２８３４３１８号明細書を参照されたい）、塩基ループ結合（例えば、Brinkmann U et al., J Mol Biol 268: 107-17 (1997)を参照されたい）、並びに／又は他の修飾、例えば、荷電残基の付加、グリカン、及び／若しくは免疫グロブリンドメイン短縮化（例えば、Gong R et al., Mol Pharm 10: 2642-52 (2013)、Lee C et al., Trends Biotechnol 31: 612-20 (2013)を参照されたい）を使用することなどによって、望ましくない分子間会合、多量体及び／又は凝集体の形成を最小化するように改変される。
本発明の特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、例えば、より短いリンカー（概して１２アミノ酸残基未満）並びに／又はｓｃＦｖの重鎖及び軽鎖領域を連結するジスルフィド安定化リンカーを使用することなどによって、凝集しないように改変されたｓｃＦｖであるＣＤ２０結合領域を含む（例えば、Brinkmann U et al., Proc Natl Acad Sci USA90: 7538-42 (1993)、Whitlow M et al., Protein Engineering 6: 989-95 (1993)、Reiter Y et al., Biochemistry 33: 5451-9 (1994)、Gong R et al., Molecular Pharmaceutics 10: 2642-52 (2013)を参照されたい）。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、２より大きい結合価を有する特定の多価ＣＤ２０結合分子の他のＣＤ２０結合分子に対する割合を最小化する。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、該組成物中の全ＣＤ２０結合分子の１５％、１０％、７．５％、５％、２％、１％又はそれ未満である、４より大きい結合価を有する多価ＣＤ２０結合分子の相対百分率を有する。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、該組成物中の全ＣＤ２０結合分子の１５％、１０％、７．５％、５％、２％、１％又はそれ未満である、３より大きい結合価を有するＣＤ２０結合分子の他のＣＤ２０結合分子に対する相対百分率を有する。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、該組成物中の全ＣＤ２０結合分子の１５％、１０％、７．５％、５％、２％、１％又はそれ未満以内である、２より大きい結合価を有するＣＤ２０結合分子の百分率を有する。
特定の実施形態において、本発明の組成物は、厳密に２つのＣＤ２０結合領域を有する多価ＣＤ２０結合分子の全ＣＤ２０結合分子に対する相対割合を最大にする。したがって、特定の実施形態において、本発明の組成物は、該組成物中の全ＣＤ２０結合分子の８０％、８５％、８８％、９０％、９２％、９３％又は９４％以上である、ＣＤ２０結合領域を２つだけ有するＣＤ２０結合分子の割合を有する。
特定の応用については、本発明の多価組成物中の多価ＣＤ２０結合分子の安定性（例えば、多価ＣＤ２０結合分子の成分及び／又はサブユニット間の会合及び／又は連結の安定性）を維持すること、例えば、形成中、保管（例えば、水溶液中、８、４、２、−４、−１０、−２０若しくは−２５℃での保管）中、及び／又はレシピエントへの投与後の分解を最小化することなどが望ましいことがある。当業者は、周知の方法を使用して、例えば、志賀毒素エフェクターポリペプチドと結合領域間の高安定性連結の使用、及び／又は多価ＣＤ２０結合分子の成分、領域若しくは小領域間のジスルフィド連結の改変、又は本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質を生成するための一価ＣＤ２０結合タンパク質間のジスルフィド連結の改変などによって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の成分又はサブユニット分離を最小化することができるだろう（例えば、Gil D, Schrum A, Adv Biosci Biotechnol 4: 73-84 (2013)を参照されたい）。当業者は、分子間ジスルフィド結合の付加又は維持を用いて、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定のＣＤ２０結合領域を安定させることができるだろう（例えば、Glockshuber R et al., Biochemistry 29: 1362-7 (1990)、Stanfield R et al., Science 305: 1770-3 (2004)、Hagihara Y et al., J Biol Chem 282: 36489-95 (2007)、Chan P et al., Biochemistry 47: 11041-54 (2008)、Saerens D et al., J Mol Biol 478-88 (2008)、Hussack G et al., PLoS One 6: e28218 (2011)、Govaert J et al., J Biol Chem 287: 1970-9 (2012)、Kim D et al., Protein Eng Des Sel 25: 581-9 (2012)、Gil D, Schrum A, Adv Biosci Biotechnol 4: 73-84 (2013)、McConnell A et al., Protein Eng Des Sel 25: 581-9 (2013)、Feige M et al., Proc Natl Acad Sci USA 111: 8155-60 (2014)、Hagihara Y, Saerens D, Biochim Biophys Acta 1844: 2016-2023 (2014)、Kim D et al., Mabs 6: 219-35 (2014)を参照されたい）。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、例えば、特定の免疫グロブリンのＢ鎖とＦβ鎖間に天然に見いだされるジスルフィド結合、及び／又は免疫グロブリンの若しくは免疫グロブリンドに由来する重鎖と軽鎖間のジスルフィド結合などの、ドメイン間ジスルフィド結合を有する免疫グロブリンドメイン及び／又はＩｇフォールド構造を含む、ＣＤ２０結合領域を含む。しかし、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、分子は、ドメイン間ジスルフィド結合を含まなくても、１つ若しくは２つ以上のＣＤ２０結合領域内にいかなるドメイン間ジスルフィド結合も含まなくても、非常に安定している（例えば、Proba K et al., Biochemistry 37: 13120-7 (1998)、Worn A, Pluckthun A, Biochemistry 37: 13120-7 (1998)、Worn A, Pluckthun A, FEBS Lett 427: 357-61 (1998)、Ramm K et al., J Mol Biol 290: 535-46 (1999)、Tanaka T, Rabbitts T, J Mol Biol 376: 749-57 (2008)を参照されたい）。
特定の実施形態において、本発明の組成物は、異なるポリペプチド鎖の志賀毒素エフェクター領域内に含まれている２つ又は３つ以上のシステイン残基間の１つ又は２つ以上のジスルフィド結合を有する多価ＣＤ２０結合分子を含む。特定の実施形態において、本発明の組成物は、５つのジスルフィド結合を有するタンパク質性二量体多価ＣＤ２０結合分子、例えば、１）免疫グロブリン由来ＣＤ２０結合領域１つ当たり２つのジスルフィド結合に相当する４つの分子間ジスルフィド結合であって、各々のジスルフィド結合が１対のシステイン残基を含み、各対の一方のシステイン残基が免疫グロブリン重鎖由来ドメイン内にあり、その対の他方のシステイン残基が免疫グロブリン軽鎖由来ドメイン内にある、４つのジスルフィド結合と、２）２つの志賀毒素エフェクター領域を架橋する１つの分子間ジスルフィド結合であって、１対のシステイン残基間に存在し、その対の各々のシステイン残基が志賀毒素エフェクター領域内にあるが、その志賀毒素エフェクター領域が、本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質の異なるサブユニットに相当する異なるポリペプチド鎖内にある、１つのジスルフィド結合とを含む二量体多価ＣＤ２０結合分子などを含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、免疫グロブリンに由来するＣＤ２０結合領域であって、可溶性を向上させるために、安定性を向上させるために、及び／又は該結合領域を別様に「ラクダ化」するために、特定のラクダ科動物ＶＨＨ「四分子」変異を用いて改変された、ＣＤ２０結合領域を含む（例えば、Vincke C et al., J Biol Chem 284: 3273-84 (2009)、Perchiacca J et al., Proteins 79: 2637-47 (2011)、Gil D, Schrum A, Adv Biosci Biotechnol 4: 73-84 (2013)を参照されたい）。
II．本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特異的構造変化の例
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、１）各々が独自にＣＤ２０の細胞外部分に特異的に結合することができる、２つ又は３つ以上のタンパク質性ＣＤ２０結合領域と、２）志賀毒素ファミリーの少なくとも１つのメンバーのＡサブユニットのアミノ酸配列に由来するポリペプチドを含む１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクター領域とを含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、ＣＤ２０＋細胞の細胞表面との特異的な高親和性結合のために選択された免疫グロブリン型ポリペプチドを含む２つ又は３つ以上のＣＤ２０結合領域を含む（例えば、下記の表９を参照されたい）。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、ＣＤ２０結合領域は、ａ）ｉ）配列番号５、配列番号１１、配列番号１７、配列番号２３、配列番号２９若しくは配列番号３５で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＨＣＤＲ１と、ii）配列番号６、配列番号１２、配列番号１８、配列番号２４、配列番号３０若しくは配列番号３６で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＨＣＤＲ２と、iii）配列番号７、配列番号１３、配列番号１９、配列番号２５、配列番号３１若しくは配列番号３７で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＨＣＤＲ３とを含む重鎖可変（ＶＨ）ドメイン、及びｂ）ｉ）配列番号８、配列番号１４、配列番号２０、配列番号２６、配列番号３２若しくは配列番号３８で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＬＣＤＲ１と、ii）配列番号９、配列番号１５、配列番号２１、配列番号２７、配列番号３３若しくは配列番号３９で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＬＣＤＲ２と、iii）配列番号１０、配列番号１６、配列番号２２、配列番号２８、配列番号３４若しくは配列番号４０で示されるアミノ酸配列を含む又はこのアミノ酸配列から本質的になるＬＣＤＲ３とを含む軽鎖可変（ＶＬ）ドメイン、からなる群から選択されるポリペプチドを含む。特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、配列番号４７〜１１９及び１７６〜２４８のいずれか１つのアミノ酸１〜２３２、１〜２３３、１〜２３４、１〜２３５、１〜２３６、１〜２４２、１〜２４３、１〜２４４、１〜２４５、１〜２４６、１〜２５２、１〜２５３、１〜２５４、１〜２５５若しくは１〜２５６を含む又はこのアミノ酸から本質的になるＣＤ２０結合領域を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、（ａ）配列番号１、配列番号２若しくは配列番号３のアミノ酸７５〜２５１、（ｂ）配列番号１、配列番号２若しくは配列番号３のアミノ酸１〜２４１、（ｃ）配列番号１、配列番号２若しくは配列番号３のアミノ酸１〜２５１、及び（ｄ）配列番号１、配列番号２若しくは配列番号３のアミノ酸１〜２６１からなる群から選択されるポリペプチドを各々が含む、又はこのポリペプチドから各々が本質的になる、１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクター領域を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、配列番号１、配列番号２、配列番号３及び／又は配列番号４で示されるポリペプチド中に位置するようなＡ２３１Ｅ、Ｒ７５Ａ、Ｙ７７Ｓ、Ｙ１１４Ｓ、Ｅ１６７Ｄ、Ｒ１７０Ａ、Ｒ１７６Ｋ及びＷ２０３Ａの少なくとも１つから選択される置換を含む、１つ又は２つ以上の志賀毒素エフェクター領域を含む。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、２つのタンパク質を含み、又は２つのタンパク質から本質的になり、及び少なくとも１つのジスルフィド結合を含む。特定のさらなる実施形態において、ジスルフィド結合は１対のシステイン残基間にあり、この対の第１のシステイン残基は、第１の志賀毒素エフェクターポリペプチド領域内の配列番号１若しくは配列番号２で示されるポリペプチドのアミノ酸残基２４２若しくは２６１に又は配列番号３で示されるポリペプチドのアミノ酸残基位置２４１若しくは２６０に位置し、この対の第２のシステイン残基は、第２の志賀毒素エフェクターポリペプチド領域の配列番号１若しくは配列番号２で示されるポリペプチドのアミノ酸残基２４２若しくは２６１に又は配列番号３で示されるポリペプチドのアミノ酸残基位置２４１若しくは２６０に位置する（例えば図１を参照されたい）。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、配列番号４７〜３０４のいずれか１つで示されるタンパク質を含み、このタンパク質は、アミノ末端メチオニン残基をさらに含んでいてもよい。特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、各々のタンパク質が配列番号４７〜３０４で示されるポリペプチドのいずれか１つから選択され、各々のタンパク質がアミノ末端メチオニン残基をさらに含んでいてもよい、２つのタンパク質を含む、又はこの２つのタンパク質から本質的になる。特定のさらなる実施形態において、２つのタンパク質の各々は、配列番号４７〜１７５で示されるタンパク質のいずれか１つから選択され、多価ＣＤ２０結合分子は、１対のシステイン残基のスルフヒドリル基を各々が連結している５つのジスルフィド結合をさらに含み、この５つのジスルフィド結合のうちの４つは、同じＣＤ２０結合領域の免疫グロブリンドメイン内の別のシステイン残基に連結されているタンパク質のＣＤ２０結合領域の免疫グロブリンドメイン内にあるシステイン残基を含み、この５つのジスルフィド結合の残りのジスルフィド結合は、配列番号４７〜１７５で示される２つのタンパク質の第２のタンパク質からの２４２、４８２、４８３、４８４、４９０、４９１、４９２、４９３、４９４、４９５、４９９、５００、５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５１０、５１１、５１２、５１３及び５２１からなる群から選択される位置のシステイン残基に連結されている、配列番号４７〜１７５で示される２つのタンパク質の第１のタンパク質の２４２、４８２、４８３、４８４、４９０、４９１、４９２、４９３、４９４、４９５、４９９、５００、５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５１０、５１１、５１２、５１３及び５２１からなる群から選択される位置のシステイン残基を含む。
例えば、２つ又は３つ以上の機能性ＣＤ２０結合領域を含有するタンパク質、さらにいっそう好ましくは、（例えば、ＣＤ２０発現細胞を用いて又はインビトロでＣＤ２０標的分子を用いて実験により測定されたＣＤ２０結合領域のＫＤを使用して判定して）高い親和性でＣＤ２０の細胞外部分に結合することができる２つのＣＤ２０結合領域を含有するタンパク質などの、本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質の断片、バリアント及び／又は誘導体を使用することは、本発明の範囲内である。例えば、本発明は、ＣＤ２０と結合することができるポリペプチドを提供するが、１リットル当たり１０−５〜１０−１２モルの、好ましくは２００ｎｍ未満の、解離定数でＣＤ２０の細胞外部分と結合するいかなる結合領域も、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の製造並びに本発明の関連組成物及び方法での使用に好適でありうる。
III．本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の一般構造
本発明は、様々な多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物を提供し、それぞれの多価ＣＤ２０結合分子は、１）細胞標的化のための２又は３以上のＣＤ２０結合領域、及び２）少なくとも１つの志賀毒素エフェクターポリペプチド領域を含む。多数の細胞標的化ＣＤ２０結合領域を志賀毒素サブユニットＡ由来領域に連結させることにより、強力な志賀毒素細胞毒性及び／又は細胞***停止の細胞型特異的標的化が可能となり、並びに外因性物質、例えば細胞内細胞毒性薬剤をＣＤ２０＋細胞型の内部に送達することができる。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、強力な志賀毒素細胞毒性、細胞***停止、カーゴの迅速な細胞内送達、又は他の細胞内在化機能を様々なＣＤ２０発現細胞型に標的化するために使用されうる。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、特定の細胞型の細胞表面に会合する細胞外ＣＤ２０分子に結合して、それらの細胞に急速に侵入することができる。本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態は、標的化された細胞内に内在化されたら、標的細胞のサイトゾルに細胞毒性の志賀毒素エフェクターポリペプチドフラグメントの経路を定めることが可能である。本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態は、標的化された細胞のサイトゾル中に入れば、リボソームを酵素的に不活化し、細胞の恒常性に干渉し、最終的に細胞を殺滅することが可能である。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、追加の外因性物質、例えば、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、ポリヌクレオチド、及び診断上有用な情報を収集するために標的細胞の内部を標識するための検出促進剤をＣＤ２０発現細胞に送達するために使用されうる。
Ａ．標的化志賀毒素細胞毒性を介したＣＤ２０＋細胞の殺滅
志賀毒素ファミリーのメンバーは、真核細胞を殺滅するように適合されていることから、志賀毒素エフェクター領域を含む多価ＣＤ２０結合分子は、強力な細胞殺滅活性を示すことができる。志賀毒素ファミリーメンバーのＡサブユニットは、細胞のサイトゾルに入ると真核細胞を殺滅することができる酵素ドメインを含む。本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の特定の実施形態は、この細胞毒性機構を利用している。本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の特定の実施形態は、その志賀毒素エフェクター領域を介して細胞標的化細胞毒性を示す。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の特定の実施形態は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の結合領域が結合する細胞外部分を有する細胞外ＣＤ２０に物理的に結合している細胞に、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を接触させると、細胞を死滅させることができる。特定のさらなる実施形態において、細胞を死滅させることができるためには、例えば毒素エフェクター領域の触媒活性などの細胞内機構を必要とする。
ＣＤ２０発現細胞の殺滅は、ＣＤ２０発現標的細胞、例えばエクスビボで操作された標的細胞、インビトロで培養された標的細胞、インビトロで培養された組織試料内の標的細胞、及び／又はインビボでの標的細胞の様々な条件下で、本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を使用して達成することができる。
細胞表面でのＣＤ２０の発現は、本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物による標的化細胞殺滅を達成するために、ネイティブである必要はない。標的細胞によるＣＤ２０の細胞表面発現は、感染、病原体の存在、及び／又は細胞内微生物病原体の存在の結果であってもよい。標的細胞によるＣＤ２０の発現は、人工的又は改変であってもよく、例えばウイルス発現ベクター、例えばアデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、及びレトロウイルス系による感染後の強制的又は誘導型発現であってもよい。ＣＤ２０の発現誘導の一例は、細胞を電離放射線に曝露することによって誘導されるＣＤ２０のアップレギュレーションである。
特定の細胞型又は細胞集団が細胞表面にＣＤ２０を発現するかどうかは、当業界で周知の方法によって決定することができる。例えば、抗ＣＤ２０抗体を使用するＦＡＣＳ法及び免疫組織化学法はいずれも、当業界で公知であり、細胞表面にＣＤ２０を発現する細胞（ＣＤ２０＋細胞）を決定するため、したがって、特定の細胞外ＣＤ２０標的生体分子がどの細胞に物理的に結合しているかを決定するためのアッセイとして使用することができる。さらに、ＣＤ２０＋細胞型の細胞表面でのＣＤ２０発現の密度は、限定されないが、本明細書において言及した方法を含む、当業界で公知の方法を使用してアッセイすることができる。
異なる標的細胞に対する本発明の多価ＣＤ２０結合分子の有効性及び作用強度は、標的細胞表面上のそのＣＤ２０標的抗原の密度、ＣＤ２０とのそのエピトープ結合相互作用の位置、異なる標的細胞の細胞表面結合ＣＤ２０のＣＤ２０細胞内在化の速度、及び異なる標的細胞の細胞内アイテナリーによって影響を受けうる。
細胞外ＣＤ２０標的の細胞表面提示及び／又は密度は、本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子又はその組成物が最も好適に使用されうる適用に影響を及ぼしうる。特定の細胞外ＣＤ２０標的の細胞表面提示及び／又は密度が細胞により差があることにより、本発明の所定の多価ＣＤ２０結合分子又はその組成物の細胞内在化及び／又は細胞毒性は定量的及び定性的に変化しうる。特定の細胞又は細胞集団上のＣＤ２０及び／又は特定のＣＤ２０エピトープの全細胞表面提示は、当業者に公知の方法、例えば蛍光活性化細胞ソーティング（ＦＡＣＳ、fluorescence-activated cell sorting）、フローサイトメトリー技術を使用して決定することができる。
特定の細胞型に関する細胞外ＣＤ２０抗原の細胞表面提示を決定するためのＦＡＣＳに基づくアッセイの一例は、以下の通りである。抗ＣＤ２０抗体を、蛍光体、例えば、フルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ、fluorescein isothiocyanate）のようなフルオレセイン誘導体、Alexa488のようなAlexa Fluor（登録商標）色素、又はいくつかの他の蛍光タグによって標識する。所望の細胞型の細胞集団を増殖させて、１×１０６細胞／ｍＬの密度で採取して、０．１〜１．０ミリグラム（ｍｇ）／ｍＬ（ｍｇ／ｍＬ）の標識抗ＣＤ２０抗体で、氷中で３０分間処理した。次に、処理した冷細胞を２回洗浄して、非結合抗体を除去する。あるいは、非標識抗ＣＤ２０抗体を使用して、二次抗体、例えば蛍光体、例えばAlexa488又はＦＩＴＣとコンジュゲートした抗マウスＩｇＧで検出する。直接免疫蛍光を使用して、例えばＦＡＣＳデバイスの使用により細胞外ＣＤ２０の量を定量する。
例えば、細胞表面ＣＤ２０は通常、他の細胞表面標的と比較してＢ細胞によって高レベルで、例えば２５０，０００細胞表面ＣＤ２０分子／細胞のレベルで発現され、これは本発明の多価ＣＤ２０結合分子に関して高密度の細胞外ＣＤ２０標的を提供する。
多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の特定の実施形態に関して、多価ＣＤ２０結合分子の結合領域が結合する細胞外部分を有する細胞外ＣＤ２０に物理的に結合している細胞に接触させることによる、細胞を殺滅する能力は、多価ＣＤ２０結合分子の１又は２以上の志賀毒素エフェクター領域の触媒活性に依存してもしなくてもよい。本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の特定の実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子の結合領域が結合する細胞外部分を有する細胞外ＣＤ２０に物理的に結合している細胞に接触させることにより、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、細胞を死滅させることができる。特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、（１）触媒活性を欠如する及び／又は志賀毒素エフェクター媒介リボソーム不活化機構を通して細胞を死滅させることができない志賀毒素エフェクター領域を含む、又は（２）いかなる志賀毒素エフェクター領域も含まない、のいずれかである。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその強化組成物の特定の実施形態は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を欠如する、又は総ＣＤ２０結合分子に対する本発明の多価ＣＤ２０結合分子の割合が本発明の強化組成物（すなわち、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物）より低い、一価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物と比較して、予想外に大きい細胞標的化細胞毒性作用強度を示す。理論に拘束されたくはないが、一価ＣＤ２０結合分子と本発明の多価ＣＤ２０結合分子の間のＣＤ２０の結合価に関連する機能の改善は、単なるＣＤ２０結合価の効果の結果を上回ると考えられるという点では多価ＣＤ２０結合構造に起因するが、むしろ一価ＣＤ２０結合バリアントには存在しない本発明の多価ＣＤ２０結合構造のデノボ特性に起因するように思われる。理論に拘束されたくはないが、一価ＣＤ２０結合バリアントと比較して定性的及び／又は定量的に予想外に大きい細胞毒性作用強度を示す本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその強化組成物は、改善の結果として、例えば分子の１）ＣＤ２０発現細胞への細胞内在化、２）特定の細胞内区画への細胞内在化後の細胞内経路決定、及び／又は３）志賀毒素エフェクターポリペプチドのサイトゾルへの送達、に関する分子の有効性が改善した結果として、そのようなレベルの細胞毒性作用強度を示しうる。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、１又は２以上の一価ＣＤ２０結合分子成分を含み、本発明の多価ＣＤ２０結合分子又はその組成物を、多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有するＣＤ２０に物理的に結合している細胞集団（例えば、ＣＤ２０＋細胞）に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、同じ条件（例えば、同じ温度、細胞密度、及びアッセイ持続時間）で同じ型のＣＤ２０陽性細胞集団に対して、多価ＣＤ２０結合分子のいずれか１つの一価ＣＤ２０結合分子成分の同等の量、質量、又はモル濃度の投与に起因する細胞毒性効果より、１．３３、１．５、１．７５、２、３、５、７．５、１０、２０、１００倍大きい細胞毒性効果、又は（１）一価ＣＤ２０結合成分と多価ＣＤ２０結合分子の間のＣＤ２０結合価の変化、（２）ＣＤ２０又はＣＤ２０発現細胞に対する結合に関する多価ＣＤ２０結合分子と一価ＣＤ２０結合成分との間の平衡結合定数（ＫＤ）の変化、及び／若しくは（３）ＣＤ２０又はＣＤ２０発現細胞に対する結合に関する多価ＣＤ２０結合分子と一価ＣＤ２０結合成分との間の親和性定数（１／ＫＤ）の変化より大きい細胞毒性効果を示す。特定のさらなる実施形態において、細胞集団のメンバーは、（１）それぞれのＣＤ２０結合領域が多価ＣＤ２０結合分子から単離されて試験される、多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままである、ＣＤ２０を細胞表面に発現する。特定のさらなる実施形態において、細胞集団のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態において、細胞集団のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する、有意な量の細胞外ＣＤ２０に物理的に結合している。特定のさらなる実施形態において、細胞集団のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定のさらなる実施形態において、細胞集団のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞性急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリーセル白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、形質細胞新生物細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞骨髄腫細胞、前駆Ｂ細胞性リンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒性リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健康なＢ細胞系列細胞、及び／又は健康なＴ細胞からなる群から選択される。
Ｂ．異なる細胞混合物間の選択的細胞毒性
本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、非標的化細胞又は「バイスタンダー」細胞の存在下での特異的な細胞型の集団の除去にとって有用である。例えば、本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、１又は２以上の細胞表面で高レベルのＣＤ２０を発現するＣＤ２０発現細胞を除去することによって、特定の腫瘍、がん、及び／又は増殖異常を治療するために有用である。多数の高親和性ＣＤ２０結合領域を使用して、酵素的に活性な志賀毒素領域のＣＤ２０発現細胞への送達を標的化することにより、志賀毒素の細胞殺滅活性を、少なくとも１つの細胞型集団が少なくとも１つの他の細胞型集団より多くのＣＤ２０を発現する２又は３以上の細胞型の存在下で、細胞表面にＣＤ２０を発現するＣＤ２０発現細胞型（例えば、ＣＤ２０＋細胞）、例えば特定の新生物細胞又は悪性形質細胞を優先的に殺滅することに限定することができる。
特定の実施形態において、本発明の細胞毒性ＣＤ２０結合分子は、２又は３以上の異なる細胞型の混合物中の特異的な細胞型を選択的又は優先的に死滅させることができる。これは、細胞外ＣＤ２０を発現しない「バイスタンダー」細胞型と比較して高い優先性、例えば３倍の細胞毒性効果で、特異的な細胞型に対する標的化細胞毒性活性を可能にする。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を細胞型混合物に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、多価ＣＤ２０結合分子の結合領域の細胞外ＣＤ２０標的を欠如する細胞型と比較して、細胞外ＣＤ２０標的を示すＣＤ２０発現細胞を選択的に殺滅することができる。
特定の実施形態において、本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子を細胞型混合物に投与すると、細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子は、細胞外ＣＤ２０標的生体分子のいかなる細胞表面発現も欠如する細胞と比較して、細胞外ＣＤ２０標的生体分子を発現するＣＤ２０＋細胞を選択的に殺滅することができる。
特定のＣＤ２０陽性細胞型は、他のＣＤ２０陽性細胞を含む他の細胞の存在下で、標的細胞と非標的細胞の細胞外ＣＤ２０標的の発現レベルが異なることに基づいて、本発明の多価ＣＤ２０結合分子又はその組成物によって殺滅することができる。例えば、ＣＤ２０を過剰発現する細胞は、健康な細胞がＣＤ２０を発現するかどうかとは無関係に、健康な細胞に囲まれていても殺滅することができる。
標的生体分子を「過剰発現する」細胞は、同じ組織型の健康な細胞と比較してその細胞表面上で有意に高レベルの標的生体分子に物理的に結合している細胞を含む。過剰発現は、様々な状況、例えば遺伝子増幅、転写の増加、翻訳の増加、ＣＤ２０遊離の減少、及び／又はＣＤ２０標的生体分子の除去の減少によって引き起こされうる。当業者は、当業界で公知の方法を使用して特定の標的生体分子の過剰発現を決定することができる。
細胞表面上の細胞外ＣＤ２０標的生体分子のレベルは、当業者に公知の様々な方法、例えばＦＡＣＳ法を使用して決定することができる。本明細書において使用される、細胞表面に発現する細胞外ＣＤ２０の有意な量は、細胞型に依存してＦＡＣＳ分析により、１０，０００、２０，０００、３０，０００、４０，０００、又は５０，０００平均蛍光強度（ＭＦＩ，mean fluorescence intensity）より大きい。
本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子は、特異的な細胞型の集団を低減又は除去するために有用である。例えば、本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子は、１又は２以上の細胞表面で高レベルのＣＤ２０を発現するＣＤ２０＋細胞（例えば、ＣＤ２０を過剰発現するものとして特徴付けられる細胞）を除去することによって、特定の腫瘍、がん、及び／又は増殖異常を治療するために有用である。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、ＣＤ２０＋であるが標的細胞より低い細胞表面の量又は密度で細胞表面ＣＤ２０を発現する「バイスタンダー」細胞型と比較して、高い優先性で、例えば少なくとも３倍高い細胞毒性効果で特異的な細胞型に細胞毒性活性を標的化するために使用することができる。ＣＤ２０の発現は、細胞型による細胞外ＣＤ２０の発現量が十分に低く、そのため標的化されない場合、１つの細胞型に対して非排他的でありうる。したがって、１つのＣＤ２０陽性細胞型の優先的殺滅は、いくつかのＣＤ２０＋細胞型がバイスタンダー細胞である多数のＣＤ２０＋の混合物、例えば任意でＣＤ２０陰性細胞の存在下で様々なＣＤ２０発現レベルを有するＣＤ２０＋細胞型の混合物において達成することができる。これにより、有意な量のＣＤ２０を発現しない又は細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的を露出しない「バイスタンダー」細胞型と比較して、高発現性のＣＤ２０細胞型の優先的細胞殺滅、例えば３倍の細胞毒性効果が可能となる。
特定の実施形態において、細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合している細胞型集団に対する本発明の多価ＣＤ２０結合分子の細胞毒性活性は、その多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域が特異的に結合する有意な量の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞型集団に対する細胞毒性活性より少なくとも３倍高い。本発明によれば、選択的細胞毒性は、（ａ）本発明の多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合している細胞集団に対する細胞毒性、対（ｂ）本発明の多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞型の細胞集団に対する細胞毒性の比（ａ／ｂ）に関して定量されうる。
特定の実施形態において、細胞毒性比は、細胞外ＣＤ２０標的を発現しない、又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域が特異的に結合する有意な量の細胞外ＣＤ２０に物理的に結合していない細胞又は細胞型集団と比較して、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の細胞外ＣＤ２０標的を発現する又は物理的に結合している細胞又は細胞型集団に関して、少なくとも３倍、５倍、１０倍、１５倍、２０倍、２５倍、３０倍、４０倍、５０倍、７５倍、１００倍、２５０倍、５００倍、７５０倍、１０００倍、又はそれより高い選択的細胞毒性を示す。例えば、細胞外ＣＤ２０標的生体分子の存在及び／又はポリペプチド配列が異なる２つの異なる細胞集団に、本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子を投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域が結合する細胞外ＣＤ２０標的生体分子に物理的に結合している細胞型に対して、例えば多価ＣＤ２０結合分子のＣＤ２０結合領域の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞型に対する結合のＣＤ５０より少なくとも３倍低いＣＤ５０で細胞を死滅させることができる。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子を２つの異なる細胞型集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、その半数細胞毒性濃度（ＣＤ５０）によって定義して、そのメンバーが細胞表面にＣＤ２０を発現する第１の細胞集団に対して、そのメンバーがＣＤ２０を発現しない、有意な量のＣＤ２０を発現しない、又は多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的を露出していない第２の細胞集団に対する同じ多価ＣＤ２０結合分子のＣＤ５０量より少なくとも３倍低い用量で、細胞死をもたらすことができる。
本発明によれば、選択的細胞毒性は、（ａ）ＣＤ２０＋細胞集団に対する細胞毒性、対（ｂ）ＣＤ２０陰性細胞集団に対する細胞毒性の比率（ａ／ｂ）に関して定量化されうる。特定の実施形態において、細胞毒性比は、ＣＤ２０−細胞又はＣＤ２０−細胞集団と比較してＣＤ２０＋細胞又はＣＤ２０＋細胞集団に関して、少なくとも３倍、５倍、１０倍、１５倍、２０倍、２５倍、３０倍、４０倍、５０倍、７５倍、１００倍、２５０倍、５００倍、７５０倍、又は１０００倍高い選択的細胞毒性を示す。例えば、細胞外ＣＤ２０標的生体分子の存在が異なる２つの細胞型集団に、多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態を投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、ＣＤ２０標的生体分子陰性細胞に対するＣＤ５０より少なくとも３倍低いＣＤ５０でＣＤ２０標的生体分子陽性細胞に対して細胞死をもたらすことができる。
生物内の特定のＣＤ２０発現レベルは、ユニークな細胞、組織、細胞型、状態、疾患状態、障害、及び／又は細胞の状況に限定されうる。ＣＤ２０は、多くの疾患状態に関係する細胞、例えば悪性免疫細胞、腫瘍細胞、及びがん細胞によって過剰発現されうる。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物を細胞型混合物に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、本発明の組成物の多価ＣＤ２０結合分子の細胞外ＣＤ２０標的を欠如する細胞型と比較して、細胞外ＣＤ２０標的を示すＣＤ２０発現細胞を選択的に殺滅することができる。
特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物を、細胞外ＣＤ２０標的の存在及び／又はポリペプチド配列が異なる２つの細胞型集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、ＣＤ２０＋標的細胞集団に対して半数細胞毒性濃度（ＣＤ５０）によって定義して、例えばＣＤ２０−細胞集団に対する同じ多価ＣＤ２０結合分子組成物のＣＤ５０用量より少なくとも３倍低い用量で細胞死をもたらすことができる。
本発明によれば、選択的細胞毒性は、（ａ）ＣＤ２０＋細胞集団に対する細胞毒性、対（ｂ）ＣＤ２０−細胞集団に対する細胞毒性の比率（ａ／ｂ）に関して定量化されうる。特定の実施形態において、細胞毒性比は、ＣＤ２０−細胞又はＣＤ２０−細胞集団と比較してＣＤ２０＋細胞又はＣＤ２０＋細胞集団に関して、少なくとも３倍、５倍、１０倍、１５倍、２０倍、２５倍、３０倍、４０倍、５０倍、７５倍、１００倍、２５０倍、５００倍、７５０倍、又は１０００倍高い選択的細胞毒性を示す。例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の特定の実施形態を、細胞外ＣＤ２０標的生体分子の存在が異なる２つの細胞型集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、ＣＤ２０標的生体分子陰性細胞に対するＣＤ５０より少なくとも３倍低いＣＤ５０でＣＤ２０標的生体分子陽性細胞に対して細胞を死滅させることができる。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、２又は３以上の異なる細胞型の混合物中の特異的な細胞型の死滅を選択的又は優先的にもたらすことができる。これによって、いかなる有意な量の適切な細胞外ＣＤ２０標的も発現しない「バイスタンダー」細胞型、例えばＣＤ２０陰性細胞と比較して、高い優先性で、例えば少なくとも３倍の細胞毒性効果で、特異的な細胞型に細胞毒性活性を標的化することが可能となる。これによって、有意な量の適切なＣＤ２０標的を発現しない、又は細胞表面に有意な量の適切なＣＤ２０標的を露出していない「バイスタンダー」細胞型と比較して、高い優先性、例えば少なくとも３倍の細胞毒性効果で、細胞表面にＣＤ２０を発現する特異的な細胞型の標的化細胞殺滅が可能となる。
細胞又は細胞集団の表面で発現する細胞外ＣＤ２０のレベルは、当業者に公知の様々な方法、例えばＦＡＣＳ法を使用して決定されうる。本明細書において使用される、細胞表面で発現する有意な量の細胞外ＣＤ２０は、細胞型に応じてＦＡＣＳ分析によって１０，０００、２０，０００、３０，０００、４０，０００、又は５０，０００平均蛍光強度（ＭＦＩ）より大きい。
あるいは、本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、ＣＤ２０＋であるが、標的細胞より低い細胞表面量又は密度でＣＤ２０を発現する「バイスタンダー」細胞型と比較して、高い優先性で、例えば少なくとも３倍の細胞毒性効果での特異的な細胞型への細胞毒性活性の標的化を可能にする。このように、いくつかのＣＤ２０＋細胞型がバイスタンダー細胞である多数のＣＤ２０＋細胞型の混合物、例えば様々なＣＤ２０発現レベルを有するＣＤ２０＋細胞型の混合物中で、及び同様に任意でＣＤ２０陰性細胞の存在下で、１つのＣＤ２０陽性細胞型の優先的殺滅を達成することができる。
特定の実施形態において、細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合している細胞型集団に対する細胞毒性活性は、本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞型集団に対する細胞毒性活性より少なくとも３倍高い。本発明によれば、選択的細胞毒性は、（ａ）細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合している細胞集団に対する細胞毒性、対（ｂ）細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞型の細胞集団に対する細胞毒性の比（ａ／ｂ）に関して定量化されうる。特定の実施形態において、細胞毒性比は、細胞外ＣＤ２０標的を発現していない、又は細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞又は細胞型集団と比較して、細胞外ＣＤ２０標的を発現している、又は細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合している細胞又は細胞型集団に対して、少なくとも３倍、５倍、１０倍、１５倍、２０倍、２５倍、３０倍、４０倍、５０倍、７５倍、１００倍、２５０倍、５００倍、７５０倍、又は１０００倍高い選択的細胞毒性を示す。例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の特定の実施形態を、細胞外ＣＤ２０標的生体分子の存在が異なる２つの細胞型集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、そのＣＤ２０結合領域の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞型に対するＣＤ５０より少なくとも３倍低いＣＤ５０で、１又は２以上のそのＣＤ２０結合領域の細胞外ＣＤ２０標的生体分子に物理的に結合している細胞型に対して細胞死をもたらすことができる。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の特定の実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子組成物を異なる２つの細胞型集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、半数細胞毒性濃度（ＣＤ５０）によって定義して、そのメンバーが細胞表面にＣＤ２０を発現する第１の細胞集団に対して、そのメンバーがＣＤ２０を発現しない、有意な量のＣＤ２０を発現しない、又は多価ＣＤ２０結合分子組成物の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的を露出していない第２の細胞集団に対する同じ多価ＣＤ２０結合分子組成物のＣＤ５０量より少なくとも３倍低い用量で細胞死をもたらすことができる。
特定の実施形態において、細胞表面にＣＤ２０を発現する細胞型集団に対する本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の細胞毒性活性は、多価ＣＤ２０結合分子組成物の多価ＣＤ２０結合分子が特異的に結合する任意の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞型集団に対する細胞毒性活性より少なくとも３倍高い。
本発明によれば、選択的細胞毒性は、（ａ）実施形態のＣＤ２０結合領域の細胞外ＣＤ２０標的を発現している細胞集団に対する細胞毒性、対（ｂ）実施形態のＣＤ２０結合領域のいかなる細胞外ＣＤ２０標的にも物理的に結合していない細胞型の細胞集団に対する細胞毒性の比（ａ／ｂ）に関して定量化されうる。特定の実施形態において、細胞毒性比は、ＣＤ２０を発現していない細胞又は細胞型集団と比較して、ＣＤ２０を発現している細胞又は細胞型集団に対して、少なくとも３倍、５倍、１０倍、１５倍、２０倍、２５倍、３０倍、４０倍、５０倍、７５倍、１００倍、２５０倍、５００倍、７５０倍、又は１０００倍高い選択的細胞毒性を示す。
特定の実施形態において、細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合している細胞型集団に対する本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の細胞毒性活性は、多価ＣＤ２０結合分子組成物の多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域が特異的に結合する有意な量の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞型集団に対する細胞毒性活性より少なくとも３倍高い。本発明によれば、選択的細胞毒性は、（ａ）本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合している細胞集団に対する細胞毒性、対（ｂ）細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞型の細胞集団に対する細胞毒性の比（ａ／ｂ）に関して定量化されうる。特定の実施形態において、細胞毒性比は、細胞外ＣＤ２０標的を発現していない、又は本発明の組成物の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子のいずれかのＣＤ２０結合領域が特異的に結合する有意な量の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞又は細胞型集団と比較して、細胞外ＣＤ２０標的を発現している、又は本発明の組成物の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合している細胞又は細胞型集団に対して、少なくとも３倍、５倍、１０倍、１５倍、２０倍、２５倍、３０倍、４０倍、５０倍、７５倍、１００倍、２５０倍、５００倍、７５０倍、又は１０００倍高い選択的細胞毒性を示している。例えば、本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子組成物を、細胞外ＣＤ２０標的生体分子の存在及び／又はポリペプチド配列が異なる２つの異なる細胞集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、組成物の多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域が結合する細胞外ＣＤ２０標的生体分子に物理的に結合している細胞型に対して、例えば組成物のいずれかの多価ＣＤ２０結合分子の細胞外ＣＤ２０標的に物理的に結合していない細胞型に対する結合のＣＤ５０より少なくとも３倍低いＣＤ５０で、細胞死をもたらすことができる。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物の特定の実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子組成物を２つの異なる細胞型集団に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子組成物は、半数細胞毒性濃度（ＣＤ５０）によって定義して、そのメンバーが細胞表面にＣＤ２０を発現する第１の細胞集団に対して、そのメンバーがＣＤ２０を発現しない、有意な量のＣＤ２０を発現しない、又は多価ＣＤ２０結合分子組成物のいずれかの細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の少なくとも１つのＣＤ２０結合領域の有意な量の細胞外ＣＤ２０標的を露出していない第２の細胞集団に対する同じ多価ＣＤ２０結合分子のＣＤ５０量より少なくとも３倍低い用量で、細胞死をもたらすことができる。
この優先的細胞殺滅機能により、本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物によって、様々な条件及び非標的化ＣＤ２０−バイスタンダー細胞の存在下で、例えばエクスビボで操作された細胞型混合物、細胞型混合物を有するインビトロ培養組織、又はインビボでの多数の細胞型の存在下（例えば、インサイチュー、多細胞生物内の本来の位置で、又は多細胞生物内の疾患部位）で、標的化ＣＤ２０＋細胞を殺滅することができる。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を、細胞型混合物に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、細胞外ＣＤ２０標的生体分子のいかなる細胞表面発現も欠如する細胞と比較して、細胞外ＣＤ２０標的生体分子を発現するＣＤ２０＋細胞を選択的に殺滅することができる。高親和性ＣＤ２０結合領域を使用して、酵素的に活性な志賀毒素領域の特異的な細胞型への送達を標的化することによって、この強力で選択的な細胞殺滅活性を、生物内でＣＤ２０発現細胞のみを殺滅することに制限することができる。
本発明の特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、異常に高いＣＤ２０発現及び／又は異所性ＣＤ２０発現を有する細胞を伴う疾患、障害、又は状態においてＣＤ２０＋細胞を殺滅するために適用を有する。ＣＤ２０を発現する様々な細胞型が、細胞殺滅及び／又は細胞***停止のために本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物によって標的化されうる。例えば、自己免疫状態、Ｂ細胞新生物の増殖、及び過敏反応を含む様々な生物学的プロセスにおいて機能する様々な型のＣＤ２０＋細胞が存在する。
Ｃ．追加の外因性物質の標的細胞の内部への送達
直接細胞殺滅に加えて、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、追加の外因性物質を標的細胞の内部に送達するために使用されてもよい。追加の外因性物質の送達を、例えば細胞毒性、細胞***停止、情報の収集、及び／又は診断機能のために使用してもよい。本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の非毒性バリアント、又は毒性であってもよいバリアントを使用して、細胞外ＣＤ２０分子に物理的に結合している細胞の内部に追加の外因性物質を送達してもよく、及び／又は細胞の内部を標識してもよい。１又は２以上の細胞表面でＣＤ２０を発現する様々な型の細胞及び／又は細胞集団が、外因性物質を受容するために本発明の多価ＣＤ２０結合分子によって標的化されうる。本発明の機能的成分は、様々な適用、例えば腫瘍細胞の非侵襲性のインビボでのイメージングにおいて使用するために好適な本発明の様々な多価ＣＤ２０結合分子をもたらすために、様々な志賀毒素エフェクター領域及び追加の外因性物質が様々なＣＤ２０結合領域に連結されうるという点で、モジュラーである。
細胞毒性又は非毒性の多価ＣＤ２０結合分子、及びその触媒的に不活性形態は、ＣＤ２０分子に物理的に結合している細胞に侵入することができることから、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態を使用して、追加の外因性物質を標的化ＣＤ２０＋細胞型の内部に送達してもよい。ある意味において、多価ＣＤ２０結合分子全体が、標的細胞に侵入する外因性物質であり、したがって、「さらなる」外因性物質は、迅速な細胞内在化及び／又は所望の細胞内区画への効率的な細胞内経路決定を達成するために必要最少の成分で単に構成されているコアの多価ＣＤ２０結合分子そのもの以外に連結される異種物質である。
本明細書において使用される「追加の外因性物質」は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を使用してそのような材料を細胞の内部に特異的に輸送することができる、ネイティブＣＤ２０＋標的細胞内にしばしば一般的に存在しない１又は２以上の分子を指す。
追加の外因性物質の非制限的な例は、細胞毒性薬剤、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、ポリヌクレオチド、小分子化学療法薬、放射性核種、及び検出促進剤である。
本発明の細胞毒性ＣＤ２０結合分子の非毒性バリアント及びその組成物、又は任意で毒性バリアントを、本発明の多価ＣＤ２０結合分子が結合するＣＤ２０分子に物理的に結合している細胞に追加の外因性物質を送達するため及び／又は細胞の内部を標識するために使用してもよい。細胞表面にＣＤ２０を発現する様々な型の細胞及び／又は細胞集団は、殺滅するため及び／又は外因性物質、例えば検出促進剤を受容するために、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物によって標的化されうる。本発明のシステムは、様々な志賀毒素エフェクター領域及び追加の外因性物質を同じ結合領域に連結させて、様々な適用、例えば腫瘍細胞及び／又は免疫細胞の内部のインビボでの非侵襲性イメージングが提供されうるという点で、モジュラーである。
追加の外因性物質の細胞の内部への送達に使用するための、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の特定の実施形態において、追加の外因性物質は、細胞毒性薬剤、例えば、小分子化学療法薬、細胞毒性の抗生物質、アルキル化剤、代謝拮抗物質、トポイソメラーゼ阻害剤、及び／又はチューブリン阻害剤である。細胞毒性薬剤の非制限的な例としては、アジリジン、シスプラチン、テトラジン、プロカルバジン、ヘキサメチルメラミン、ビンカアルカロイド、タキサン、カンプトテシン、エトポシド、ドキソルビシン、ミトキサントロン、テニポシド、ノボビオシン、アクラルビシン、アントラサイクリン、アクチノマイシン、ブレオマイシン、プリカマイシン、マイトマイシン、ダウノルビシン、エピルビシン、イダルビシン、ドラスタチン、メイタンシン、ドセタキセル、アドリアマイシン、カリチアマイシン、オーリスタチン、ピロロベンゾジアゼピン、カルボプラチン、５−フルオロウラシル（５−ＦＵ，5-fluorouracil）、カペシタビン、マイトマイシンＣ、パクリタキセル、１，３−ビス（２−クロロエチル）−１−ニトロソ尿素（ＢＣＮＵ，1,3-Bis(2-chloroethyl)-1-nitrosourea）、リファンピシン、シスプラチン、メトトレキサート、及びゲムシタビンが挙げられる。
特定の実施形態において、追加の外因性物質は、酵素を含むタンパク質又はポリペプチドを含む。特定の他の実施形態において、追加の外因性物質は、核酸であり、例えば低分子阻害ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ，small inhibiting RNA）又はマイクロＲＮＡ（ｍｉＲＮＡ，microRNA）として機能するリボ核酸である。特定の実施形態において、追加の外因性物質は、抗原であり、例えば細菌タンパク質、ウイルスタンパク質、がんにおいて変異したタンパク質、がんにおいて異常に発現したタンパク質、又はＴ細胞相補性決定領域に由来する抗原などである。例えば、外因性物質としては、抗原、例えば細菌感染した抗原提示細胞に特徴的な抗原、及び外因性抗原として機能することが可能なＴ細胞相補性決定領域が挙げられる。特定の実施形態において、追加の外因性物質は、アポトーシス促進性ペプチド、ポリペプチド、又はタンパク質、例えばＢＣＬ−２、カスパーゼ、チトクローム、グランザイムＢ、アポトーシス誘導因子（ＡＩＦ, apoptosis-inducing factor）、ＢＡＸ、ｔＢｉｄ（短縮型Ｂｉｄ）、及びアポトーシス促進性フラグメント又はその誘導体を含む（例えば、Ellerby H et al., Nat Med 5: 1032-8 (1999); Mai J et al., Cancer Res 61: 7709-12 (2001); Liu Y et al., Mol Cancer Ther 2: 1341-50 (2003); Perea S et al., Cancer Res 64: 7127-9 (2004); Dalken B et al., Cell Death Differ 13: 576-85 (2006); Kwon M et al., Mol Cancer Ther 7: 1514-22 (2008); Wang F et al., Clin Cancer Res 16: 2284-94 (2010); Kim J et al., J Virol 85: 1507-16 (2011)を参照されたい）。外因性物質のさらなる例には、抗原性ペプチドより大きいタンパク質、例えば酵素が挙げられる。タンパク質を含む外因性物質は、当業者に公知であるか未知であるかによらず、１又は２以上の抗原を含んでもよい。
追加の外因性物質の細胞の内部への送達に使用するための本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の特定の実施形態において、追加の外因性物質は、１又は２以上の放射性核種、例えば、２１１Ａｔ、１３１Ｉ、１２５Ｉ、９０Ｙ、１１１Ｉｎ、１８６Ｒｅ、１８８Ｒｅ、１５３Ｓｍ、２１２Ｂｉ、３２Ｐ、６０Ｃ、及び／又はＬｕの放射活性同位体である。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、細胞に送達するための追加の外因性物質を含み、多価ＣＤ２０結合分子は、配列番号５１〜５２、５９〜６１、６４〜６５、７１〜７３、７６〜７７、８２〜８３、８８〜８９、９４、１００、１０６、１０９〜１１２、１１５〜１１８、１２４、１３２、１４０、１４５、１５０、１５６、１６２、１６８、１７１、１７４、１８０〜１８１、１８９〜１９０、１９３〜１９４、２００〜２０２、２０５〜２０６、２１１〜２１２、２１７〜２１８、２２３、２２９、２３５、２３８〜２４１、２４４〜２４７、２５３、２６１、２６９、２７４、２７９、及び２８５のいずれか１つに示されるタンパク質を含み、並びにタンパク質はアミノ末端メチオニン残基をさらに含んでもよい。特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、２つのタンパク質を含む又は２つのタンパク質から本質的になり、それぞれのタンパク質は、配列番号５１〜５２、５９〜６１、６４〜６５、７１〜７３、７６〜７７、８２〜８３、８８〜８９、９４、１００、１０６、１０９〜１１２、１１５〜１１８、１２４、１３２、１４０、１４５、１５０、１５６、１６２、１６８、１７１、１７４、１８０〜１８１、１８９〜１９０、１９３〜１９４、２００〜２０２、２０５〜２０６、２１１〜２１２、２１７〜２１８、２２３、２２９、２３５、２３８〜２４１、２４４〜２４７、２５３、２６１、２６９、２７４、２７９、及び２８５に示されるポリペプチドのいずれか１つから選択され；並びに各タンパク質は、アミノ末端メチオニン残基をさらに含んでもよい。特定のさらなる実施形態において、タンパク質は、配列番号５１〜５２、５９〜６１、６４〜６５、７１〜７３、７６〜７７、８２〜８３、８８〜８９、９４、１００、１０６、１０９〜１１２、１１５〜１１８、１２４、１３２、１４０、１４５、１５０、１５６、１６２、１６８、１７１、及び１７４に示されるタンパク質のいずれか１つから選択され、２４２、４８２、４８３、４８４、４９０、４９１、４９２、４９３、４９４、４９５、４９９、５００、５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５１０、５１１、５１２、５１３、及び５２１からなる群からなる群から選択される位置でシステイン残基を含むジスルフィド結合をさらに含む。
特定の実施形態に関して、多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を、多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有するＣＤ２０に物理的に結合している１又は２以上の細胞に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、１又は２以上の細胞に細胞内在化して、追加の外因性物質を細胞又は少なくともいくつかの細胞の内部に送達する。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の特定の実施形態に関して、細胞内在化速度は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子が、多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物に接触した細胞及び／又は大部分の細胞の内部で観察される、投与後の時間（平均値）として測定されうる。例えば、抗ＣＤ２０モノクローナル抗体であるリツキシマブは、典型的には、３７℃で約１６〜１８時間後に最大の細胞内在化に達し、したがって、本発明の内容において、「急速な細胞内在化」は、同じ温度及び受容体占有レベルでリツキシマブに関して観察された平均速度より数時間速い細胞内在化速度を示すであろう。
特定の実施形態において、多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を、多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有するＣＤ２０に物理的に結合している１又は２以上の細胞に投与すると、多価ＣＤ２０結合分子は、１又は２以上の細胞に細胞内在化して、細胞にとって適切な生理的温度及び／又は約３７℃で約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分、又はそれ未満以内で追加の外因性物質を細胞の内部に送達する。特定のさらなる実施形態に関して、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままであるＣＤ２０を細胞表面に発現する。特定のさらなる実施形態に関して、細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態に関して、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０に物理的に結合している。特定の実施形態に関して、細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態に関して、細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞性急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリーセル白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、形質細胞新生物細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞骨髄腫細胞、前駆Ｂ細胞性リンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒性リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健康なＢ細胞系列細胞、及び／又は健康なＴ細胞からなる群から選択される。
本発明の特定の実施形態の目的に関して、成句「約３０分未満で」は、細胞内在化アッセイの時間経過において細胞内ＣＤ２０、ＣＤ２０抗原、及び／又は多価ＣＤ２０結合分子に関して観察される最大（又は特定の内容において半数）量が、３７℃及び５０ｎＭ多価ＣＤ２０結合分子と類似の条件での適切なアッセイによって決定した場合に、ＣＤ２０陽性細胞に本発明の多価ＣＤ２０結合分子を接触させるステップから３０分で又は３０分までに観察されることを意味する。最大又は半数細胞内蓄積の時間は、ピーク又はプラトーを発見するために異なる時間で細胞内蓄積を比較することによって決定されうる。プラトーが観察される場合、最大細胞内蓄積は、プラトーがその最高点に達する最初の時間であると決定されうる。
細胞外ＣＤ２０細胞表面密度及びＣＤ２０結合分子のＫＤを使用して、ＣＤ２０結合分子、例えば本発明のＣＤ２０結合分子又は当業者に公知の参照ＣＤ２０結合分子（例えば、モノクローナル抗体）の所定の濃度に関して占有率を計算することができる。例えば、ＣＤ２０受容体の占有率は、１）細胞外ＣＤ２０受容体とＣＤ２０結合分子の間の結合相互作用、２）結合に利用できる細胞外ＣＤ２０受容体の量（例えば、濃度又は有効濃度）、及び３）所定の状況に存在するＣＤ２０結合分子の量（例えば、質量、濃度、又はモル濃度）の関数として決定されうる。
特定の実施形態において、当業界で公知のＣＤ２０抗体と比較して、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の細胞内在化速度は、投与されたＣＤ２０結合分子（すなわち、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び先行技術の参照の抗ＣＤ２０抗体）の比較可能な濃度で行われたアッセイを使用して決定されるのではなく、比較可能な細胞外ＣＤ２０受容体占有率で行われるアッセイを使用して決定されうる。％ＣＤ２０受容体占有率（ＲＯＣＤ２０）は、モデル及び式、例えば
（式中、ＲＯは、細胞内在化アッセイにおける細胞外ＣＤ２０の受容体占有率であり、ＫＤは、細胞外ＣＤ２０受容体に対する所望のＣＤ２０結合分子の解離定数であり、Ａｔｏｔは、アッセイにおけるＣＤ２０結合分子の総数であり、及びＣＤ２０ｔｏｔは、アッセイにおける細胞表面ＣＤ２０分子の総数である）（例えば、Muller P, Brennan F, Clin Pharmacol Ther 85: 247-58 (2009); 米国特許出願第１４／９６５，８８２号明細書を参照されたい）を使用して決定されうる。
追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態に関して、多価ＣＤ２０結合分子又はその組成物を、多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有するＣＤ２０に物理的に結合している複数の細胞に、５又は３８％〜５０％細胞表面占有率に等しい多価ＣＤ２０結合分子の濃度で投与すると、多価ＣＤ２０結合分子の大部分が、複数の細胞内に内在化して、細胞にとって適切な生理的温度及び／又は約３７℃で約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分、又はそれ未満以内で、追加の外因性物質を大部分の複数の細胞の内部に送達する。特定のさらなる実施形態に関して、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままである、ＣＤ２０を細胞表面に発現する。特定のさらなる実施形態に関して、複数の細胞のメンバーは、ＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態に関して、複数の細胞のメンバーは、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０に物理的に結合している。特定の実施形態に関して、複数の細胞のメンバーは、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態に関して、複数の細胞のメンバーは、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞性急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリーセル白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、形質細胞新生物細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞骨髄腫細胞、前駆Ｂ細胞性リンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒性リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健康なＢ細胞系列細胞、及び／又は健康なＴ細胞からなる群から選択される。
本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、選択的細胞標的化及び効率的な細胞内在化（例えば、投与後３０分以内での）を示すことから、本発明の多価ＣＤ２０結合分子にコンジュゲートした細胞毒性のカーゴ（例えば、細胞毒性薬剤、リボ核酸、抗原、及び／又はアポトーシス促進性ペプチドなど）を、細胞を殺滅する目的のためにＣＤ２０発現細胞に効率よく送達することができる。本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、選択的な細胞標的化及び効率的な細胞内在化（例えば、投与後３０分以内）を示すことから、本発明の多価ＣＤ２０結合分子にコンジュゲートした細胞毒性のカーゴ（例えば、細胞毒性薬剤、リボ核酸、抗原、及び／又はアポトーシス促進性ペプチドなど）は、標的化細胞より低レベルのＣＤ２０を発現する他のＣＤ２０発現細胞を含む、他の細胞の存在下で細胞を殺滅する目的のためにＣＤ２０発現細胞に選択的及び効率よく送達することができる。
Ｄ．診断機能に関する情報の収集
本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子、及びその組成物は、特異的細胞、細胞型、細胞集団、及び／又は前述のいずれかの細胞内区画のインビトロ及び／又はインビボでの検出において用途を有する。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、診断及び治療又は診断単独のために使用される。診断及び治療の両方のために、同じ細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子を使用する場合、診断のために検出促進剤を組み込んだ細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子バリアントを、１又は２以上のアミノ酸置換、例えば本明細書に記述される例示的な置換を介したその志賀毒素エフェクター領域の触媒不活化により非毒性にしてもよい。検出促進剤にコンジュゲートされる本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の非毒性形態を、診断機能に、例えば細胞標的化のための同じ又は関連するＣＤ２０結合領域を含む治療レジメンと共に使用されるコンパニオン診断のために使用してもよい。
当業界で公知の検出促進剤を、本発明の様々な細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子にコンジュゲートする能力は、がん、腫瘍、及び免疫細胞、並びに前述の細胞内区画の検出に有用な組成物を提供する。本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物のこれらの診断の実施形態は、当業界で公知の様々なイメージング技術及びアッセイを介して情報を収集するために使用されうる。例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の診断の実施形態は、患者又は生検試料中の個々のがん細胞、新生物細胞、悪性腫瘍細胞、非悪性腫瘍細胞、免疫細胞、及び／又は血液細胞の細胞内オルガネラ（例えば、エンドサイトーシス、ゴルジ、小胞体、及びサイトゾル区画）のイメージングを介して情報収集のために使用されうる。
診断での使用のためか又は他の使用のためかにかかわらず、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の診断の実施形態を使用して、様々な型の情報が収集されうる。この情報は、例えば、ＣＤ２０陽性新生物細胞型を診断すること、患者の疾患の治療感受性を決定すること、経時的に抗新生物療法の進行をアッセイすること、経時的に免疫調節療法の進行をアッセイすること、経時的に抗菌療法の進行をアッセイすること、移植材料中の不要なＣＤ２０＋細胞型の存在を評価すること、及び／又は腫瘤の外科的切除後に残留した腫瘍細胞の存在を評価することにおいて有用でありうる。
例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の診断用バリアント及びその組成物を使用して収集された情報を使用して患者の部分集団を確認し、次いで、個々の患者をそのような診断の実施形態を使用して解明されたそれらの固有の特徴に基づき部分集団にさらに類別することができる。例えば、具体的な医薬品又は療法の有効性は、患者の部分集団を定義するために使用される１つの型の基準でありうる。例えば、本発明の特定の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の非毒性の診断用バリアント及び／又はその組成物は、どの患者が、同じ細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子又は他の関連分子の細胞毒性バリアントに陽性に応答すると予測される患者のクラス又は部分集団に属するのかを識別するために使用することができる。したがって、患者を同定するための方法に関連して、細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子及びその非毒性バリアント、並びにその組成物を使用する患者の層別化及び診断は、本発明の範囲内であるとみなされる。
ＩＶ．本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分の変化
当業者は、例えば所定の多価ＣＤ２０結合分子の全体構造及び機能を維持することによって、その生物活性を減少させることなく、本発明の多価ＣＤ２０結合分子（及びそれらをコードするポリヌクレオチド及び／又はその成分）に対して変更を行ってもよいと認識するであろう。例えば、いくつかの改変は、発現を容易にし、精製を容易にし、薬物動態特性を改善し、タンパク質の安定性を改善し、及び／又は免疫原性を改善しうる。そのような改変は、当業者に周知であり、例えば開始部位を提供するためにアミノ末端に付加されるメチオニン、都合のよい位置の制限部位又は終止コドンを作製するためにいずれかの末端に配置されるさらなるアミノ酸、及び都合のよい検出及び／又は精製を提供するためにいずれかの末端に融合される生化学的アフィニティタグが挙げられる。ポリペプチドの免疫原性を改善するための一般的な改変は、例えばアミノ末端のホルミルメチオニン（ｆＭｅｔ）の存在が脊索動物において望ましくない免疫応答を誘導しうることから、細菌宿主系において産生時にホルミル化されうる開始メチオニン残基をポリペプチドの産生後に除去することである。
同様に、本明細書において、アミノ及び／又はカルボキシ末端で追加のアミノ酸残基、例えばエピトープタグ又は他の部分の配列を包含させることが企図される。さらなるアミノ酸残基は、例えば、クローニング、発現、翻訳後修飾、合成、精製、検出、及び／又は投与を容易にすることを含む様々な目的のために使用されうる。エピトープタグ及び部分の非制限的な例は、キチン結合タンパク質ドメイン、エンテロペプチダーゼ切断部位、Ｘａ因子切断部位、ＦＩＡｓＨタグ、ＦＬＡＧタグ、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ，green fluorescent protein）、グルタチオン−Ｓ−トランスフェラーゼ部分、ＨＡタグ、マルトース結合タンパク質ドメイン、ｍｙｃタグ、ポリヒスチジンタグ、ＲｅＡｓＨタグ、ｓｔｒｅｐタグ、ｓｔｒｅｐタグＩＩ、ＴＥＶプロテアーゼ部位、チオレドキシンドメイン、トロンビン切断部位、及びＶ５エピトープタグである。
上記の特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、タンパク質様領域に導入された１又は２以上の保存的アミノ酸置換が存在するバリアントである。本明細書において使用される用語「保存的置換」は、１又は２以上のアミノ酸が別の生物学的に類似のアミノ酸残基で置き換えられることを指す。例としては、類似の特徴を有するアミノ酸残基の置換、例えば小さいアミノ酸、酸性アミノ酸、極性アミノ酸、塩基性アミノ酸、疎水性アミノ酸、及び芳香族アミノ酸（例えば、以下の表Ｂを参照されたい）が挙げられる。内因性の哺乳動物ペプチド及びタンパク質に通常見出されない残基との保存的置換の例は、アルギニン又はリジン残基と、例えばオルニチン、カナバニン、アミノエチルシステイン、又は別の塩基性アミノ酸との保存的置換である。ペプチド及びタンパク質における表現型ではサイレントな置換に関するさらなる情報に関しては、例えばBowie J et al., Science 247: 1306-10 (1990)を参照されたい。
表Ｂにおける保存的置換のスキームでは、例示的なアミノ酸の保存的置換は、物理化学的な特性によって、Ｉ：中性、親水性；II：酸及びアミド；III：塩基性；IV：疎水性；Ｖ：芳香族、嵩高なアミノ酸；VI：親水性で非荷電性；VII：脂肪族で非荷電性：VIII：非極性で非荷電性；IX：シクロアルケニル結合；Ｘ：疎水性；XI：極性；XII：小さい；XIII：ターン許容性；及びXIV：フレキシブルにグループ分けされる。例えば、保存的アミノ酸置換としては、以下：１）Ｓは、Ｃで置換されていてもよい；２）Ｍ又はＬは、Ｆで置換されていてもよい；３）Ｙは、Ｍで置換されていてもよい；４）Ｑ又はＥは、Ｋで置換されていてもよい；５）Ｎ又はＱは、Ｈで置換されていてもよい；及び６）Ｈは、Ｎで置換されていてもよいことが挙げられる。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、多価ＣＤ２０結合分子が必須の生物活性を保持することを条件として、本明細書において列挙されるタンパク質配列と比較して最大で２０、１５、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１つのアミノ酸置換を有するタンパク質を含むことができる。
本明細書において提供される多価ＣＤ２０結合分子のバリアントは、所望の特性、例えば細胞毒性の変化、細胞***停止効果の変化、免疫原性の変化、及び／又は血清中半減期の変化を達成するために、例えばＣＤ２０結合領域又は志賀毒素エフェクター領域内で１若しくは２以上のアミノ酸を変化させる、又は１若しくは２以上のアミノ酸を欠失若しくは挿入することにより、本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分を変化させた結果として、本発明の範囲に含まれる。本発明の多価ＣＤ２０結合分子のポリペプチド成分又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、さらにシグナル配列を有してもよく、有しなくてもよい。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物は、タンパク質様成分が、単独及び／又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子の成分として、測定可能な生物活性、例えば細胞毒性、細胞外ＣＤ２０標的生体分子結合、酵素触媒、又は細胞内経路決定を保持していることを条件として、本明細書において列挙した分子のアミノ酸配列のいずれか１つと少なくとも８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又はそれより高いアミノ酸配列同一性を共有する。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分は、置換されたタンパク質が、単独及び／又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子の成分として、測定可能な生物活性を保持していることを条件として、本明細書において列挙されたポリペプチド配列と比較して最大で２０、１５、１０、９、８、７、６、５、４、３、２、又は１つのアミノ酸置換を有する本発明のポリペプチド領域の機能的フラグメント又はバリアントを含みうる。
特定の実施形態において、本発明の組成物の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分は、タンパク質が、測定可能な生物活性、例えば細胞毒性、細胞外ＣＤ２０標的生体分子結合、酵素触媒、又は細胞内経路決定を保持していることを条件として、本明細書において列挙したタンパク質のアミノ酸配列のいずれか１つと少なくとも８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％又はそれより高いアミノ酸配列同一性を共有する。多価ＣＤ２０結合分子のＣＤ２０結合領域は、ＣＤ２０結合領域がＣＤ２０の細胞外部分に対する結合機能性を保持していることを条件として、本明細書において列挙したＣＤ２０結合領域のアミノ酸配列とは異なりうる。結合機能性は、ＣＤＲ又はＡＢＲのアミノ酸配列が同一であれば、保持される可能性が最も高い。例えばＣＤ２０結合領域が、アミノ酸の同一性の程度を決定する目的のためにＣＤＲ又はＡＢＲを形成するアミノ酸残基が無視されている本明細書において列挙したＣＤ２０結合領域に対して８５％のアミノ酸同一性を含む、又は本質的にからなる１又は２以上のＣＤ２０結合領域を含む多価ＣＤ２０結合分子は、特許請求の範囲に含まれる。細胞外ＣＤ２０結合機能性は、標準的な技術を使用して当業者が決定することができる。
本発明は、志賀毒素エフェクター領域が、天然に存在する志賀毒素Ａサブユニットと１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０まで又はそれより多くのアミノ酸残基（しかし、少なくとも８５％、９０％、９５％、９９％又はそれより高いアミノ酸配列同一性を保持するもの以下）が異なる、本発明の多価ＣＤ２０結合分子のバリアントをさらに提供する。したがって、志賀毒素ファミリーメンバーのＡサブユニットに由来するポリペプチド領域は、天然に存在する志賀毒素Ａサブユニットに対して８５％、９０％、９５％、９９％又はそれより高いアミノ酸配列同一性が維持されることを条件として、元の配列からの付加、欠失、切断、又は他の変化を含みうる。
したがって、特定の実施形態において、志賀毒素エフェクター領域は、天然に存在する志賀毒素Ａサブユニット、例えばＳＬＴ−１Ａ（配列番号１）、ＳｔｘＡ（配列番号２）、及び／又はＳＬＴ−２Ａ（配列番号３）と少なくとも５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、又は９９．７％の全配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、又は本質的にからなる。
完全長又は短縮型志賀毒素Ａサブユニットのいずれも、１又は２以上の変異（例えば、置換、欠失、挿入、又は転位）を含んでもよい。本発明の特定の実施形態において、志賀毒素エフェクター領域は、宿主細胞形質転換、トランスフェクション、感染、若しくは誘導に関する周知の方法によって、又は志賀毒素エフェクター領域に連結したＣＤ２０結合領域を標的とする細胞によって媒介される細胞内在化によって、細胞内に侵入後でも細胞毒性を保持するために、天然に存在する志賀毒素Ａサブユニットと十分な配列同一性を有することが好ましい。志賀毒素Ａサブユニットにおける酵素活性及び／又は細胞毒性にとって最も重要な残基は、中でも以下の残基位置：アスパラギン−７５、チロシン−７７、グルタミン酸塩−１６７、アルギニン−１７０、及びアルギニン−１７６にマッピングされた（Di R et al., Toxicon 57: 525-39 (2011)）。本発明の実施形態のいずれか１つにおいて、志賀毒素エフェクター領域は、細胞毒性活性にとって典型的に必要である位置、例えばＳｔｘＡ、ＳＬＴ−１Ａにおける７７、１６７、１７０、及び１７６位、又は志賀毒素ファミリーの他のメンバーにおける同等の保存された位置で見出される１又は２以上の保存されたアミノ酸を、好ましくは維持しうるが必ずしもその必要はない。本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子が細胞死をもたらす能力、例えばその細胞毒性は、当業界で周知の多数のアッセイのいずれかの１又は２以上を使用して測定してもよい。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、１又は２以上の分子の志賀毒素エフェクター領域の酵素活性を増加させるために、１又は２以上のアミノ酸残基を変異、挿入、又は欠失させてもよい。例えば、Ｓｔｘ１における残基−位置アラニン−２３１をグルタミン酸塩に変異させると、インビトロでのＳｔｘ１Ａの酵素活性が増加した（Suhan M, Hovde C, Infect Immun 66: 5252-9 (1998)）。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の特定の実施形態において、１又は２以上のアミノ酸残基を、分子の志賀毒素エフェクター領域の１又は２以上の触媒活性及び／又は細胞毒性活性を低減又は除去するために変異又は欠失させてもよい。志賀毒素ファミリーメンバーのＡサブユニットの触媒活性及び／又は細胞毒性活性を、変異又は切断によって低減又は除去してもよい。チロシン−７７、グルタミン酸塩−１６７、アルギニン−１７０、チロシン−１１４、及びトリプトファン−２０３で表される位置は、Ｓｔｘ、Ｓｔｘ１、及びＳｔｘ２の触媒活性にとって重要であることが示されている。グルタミン酸塩−１６７及びアルギニン−１７０の両方を変異させると、無細胞系リボソーム不活化アッセイにおいてＳｌｔ−ＩＡ１の酵素活性を除去した。小胞体におけるＳｌｔ−ＩＡ１のデノボ発現を使用する別のアプローチにおいて、グルタミン酸塩−１６７及びアルギニン−１７０の両方を変異させるか、又は残基１〜２３９となるように切断すると、その発現レベルでＳｌｔ−ＩＡ１フラグメントの細胞毒性は除去された。
特定の実施形態において、志賀毒素エフェクター領域は、志賀毒素エフェクター領域が１又は２以上の他の志賀毒素エフェクター機能を保持することを条件として、その酵素活性及び／又は細胞毒性を変化させるように変更されてもよい。この変化によって、変更された志賀毒素エフェクター領域が成分である分子の細胞毒性の変化が起こってもよく、起こらなくてもよい。可能性がある変更は、切断、欠失、転位、挿入、再配列、及び置換からなる群より選択される志賀毒素エフェクター領域に対する変異を含む。
志賀毒素ファミリーのメンバーのＡサブユニットの細胞毒性は、変異又は切断によって変更、低減、又は除去されてもよい。チロシン−７７、グルタミン酸塩−１６７、アルギニン−１７０、チロシン−１１４、及びトリプトファン−２０３で表される位置は、Ｓｔｘ、Ｓｔｘ１、及びＳｔｘ２の触媒活性にとって重要であることが示されている。グルタミン酸塩−１６７及びアルギニン−１７０の両方を変異させると、無細胞系リボソーム不活化アッセイにおいてＳｌｔ−ＩＡ１の酵素活性を除去した。小胞体においてＳｌｔ−ＩＡ１のデノボ発現を使用する別のアプローチにおいて、グルタミン酸塩−１６７及びアルギニン−１７０の両方を変異させると、その発現レベルでＳｌｔ−ＩＡ１フラグメントの細胞毒性を除去した。切断分析により、残基７５〜２６８のＳｔｘＡのフラグメントが、なおもインビトロで有意な酵素活性を保持していることが実証された。残基１〜２３９を含むＳｌｔ−ＩＡ１の短縮型フラグメントは、インビトロで有意な酵素活性を示し、サイトゾルにおけるデノボ発現によって細胞毒性を示した。小胞体における残基１〜２３９となるように短縮されたＳＬＴ−ＩＡ１フラグメントの発現は、Ｓｌｔ−ＩＡ１の短縮型が、サイトゾルに逆転位することができなかったことから、細胞毒性ではなかった。
志賀毒素Ａサブユニットにおける酵素活性及び／又は細胞毒性にとって最も重要な残基は、なかでも以下の残基位置：アスパラギン−７５、チロシン−７７、グルタミン酸塩−１６７、アルギニン−１７０、及びアルギニン−１７６にマッピングされた。特に、グルタミン酸−Ｅ１６７からリジンへの変異及びアルギニン−１７６からリジンへの変異を含むＳｔｘ２Ａの二重変異体構築物は、完全に不活化されたが、Ｓｔｘ１及びＳｔｘ２における多くの単変異は、細胞毒性の１０倍低減を示した。さらに、Ｓｔｘ１Ａの１−２３９又は１−２４０への切断は、その細胞毒性を低減させ、同様に、Ｓｔｘ２Ａの保存された疎水性残基への切断は、その細胞毒性を低減させた。
志賀毒素Ａサブユニットにおける真核細胞リボソーム結合及び／又は真核細胞リボソーム阻害にとって最も重要な残基は、なかでも以下の残基位置：アルギニン−１７２、アルギニン−１７６、アルギニン−１７９、アルギニン−１８８、チロシン−１８９、バリン−１９１、及びロイシン−２３３にマッピングされた。
志賀様毒素１Ａサブユニットの短縮型は、触媒的に活性であり、インビトロでリボソームを酵素的に不活化することができ、細胞内で発現すると細胞毒性である。完全な酵素活性を示す最小の志賀毒素Ａサブユニットフラグメントは、Ｓｌｔ１Ａの残基１〜２３９で構成されるポリペプチドである。実質的な触媒活性を保持することが報告されている志賀毒素Ａサブユニットの最小のフラグメントは、ＳｔｘＡの残基７５〜２４７であったが、真核細胞内でデノボで発現するＳｔｘＡ短縮型は、小胞体からサイトゾルに達してリボソームの触媒不活化を発揮するためには、単に残基２４０までが必要であればよい。
ＳＬＴ−１Ａ（配列番号１）又はＳｔｘＡ（配列番号２）に由来する志賀毒素エフェクター領域を含む本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子において、これらの変異による変化としては、７５位のアスパラギン、７７位のチロシン、１１４位のチロシン、１６７位のグルタミン酸塩、１７０位のアルギニン、１７６位のアルギニンの置換、及び／又は２０３位のトリプトファンの置換が挙げられる。そのような置換の例は、先行技術に基づいて当業者に公知であり、例えば７５位のアスパラギンのアラニンへの置換、７７位のチロシンのセリンへの置換、１１４位のチロシンのセリンへの置換、１６７位のグルタミン酸塩のアスパラギン酸塩への置換、１７０位のアルギニンのアラニンへの置換、１７６位のアルギニンのリジンへの置換、及び／又は２０３位のトリプトファンのアラニンへの置換である。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、脱免疫化される（例えば、国際公開第２０１５／１１３００５号パンフレット及び国際公開第２０１５／１１３００７号パンフレットを参照されたい）。特定の実施形態において、脱免疫化された本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、配列番号４９〜５１、６３〜６４、７５〜７６、８１〜８２、８７〜８８、９３〜９４、９９〜１００、１０５〜１０６、１１１〜１１２、１１７〜１１８、１２２〜１２４、１３１〜１３２、１３９〜１４０、１４４〜１４５、１４９〜１５０、１５５〜１５６、１６１〜１６２、１６７〜１６８、１７１、１７４、１７８〜１８０、１９２〜１９３、２０４〜２０５、２１０〜２１１、２１６〜２１７、２２２〜２２３、２２８〜２２９、２３４〜２３５、２４０〜２４１、２４６〜２４７、２５１〜２５３、２６０〜２６１、２６８〜２６９、２７３〜２７４、２７８〜２７９、２８４〜２８５、２９０、及び２９６のいずれかに示されるタンパク質を含み、タンパク質はアミノ末端メチオニン残基をさらに含んでもよい。特定のさらなる実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、２つのタンパク質を含み、又は本質的にからなり、それぞれのタンパク質は、配列番号４９〜５１、６３〜６４、７５〜７６、８１〜８２、８７〜８８、９３〜９４、９９〜１００、１０５〜１０６、１１１〜１１２、１１７〜１１８、１２２〜１２４、１３１〜１３２、１３９〜１４０、１４４〜１４５、１４９〜１５０、１５５〜１５６、１６１〜１６２、１６７〜１６８、１７１、１７４、１７８〜１８０、１９２〜１９３、２０４〜２０５、２１０〜２１１、２１６〜２１７、２２２〜２２３、２２８〜２２９、２３４〜２３５、２４０〜２４１、２４６〜２４７、２５１〜２５３、２６０〜２６１、２６８〜２６９、２７３〜２７４、２７８〜２７９、２８４〜２８５、２９０、及び２９６に示されるポリペプチドのいずれか１つから選択され、各タンパク質は、アミノ末端メチオニン残基をさらに含んでもよい。特定のさらなる実施形態において、タンパク質は、配列番号４９〜５１、６３〜６４、７５〜７６、８１〜８２、８７〜８８、９３〜９４、９９〜１００、１０５〜１０６、１１１〜１１２、１１７〜１１８、１２２〜１２４、１３１〜１３２、１３９〜１４０、１４４〜１４５、１４９〜１５０、１５５〜１５６、１６１〜１６２、１６７〜１６８、１７１、及び１７４に示されるタンパク質のいずれか１つから選択され、２４２、４８２、４８３、４８４、４９０、４９１、４９２、４９３、４９４、４９５、４９９、５００、５０１、５０２、５０３、５０４、５０５、５１０、５１１、５１２、５１３、及び５２１からなる群より選択される位置でシステイン残基を伴うジスルフィド結合をさらに含む。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、１又は２以上の追加の薬剤、例えば本明細書に記載する薬剤を含む、当業界で公知の治療剤及び／又は診断剤とコンジュゲートされてもよい。
Ｖ．本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の産生、製造、及び精製
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、当業者に周知の生化学的改変技術を使用して産生されてもよい。例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、標準的な合成方法によって、組み換え発現系を使用して、又は任意の他の好適な方法によって製造されてもよい。本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、融合タンパク質、化学的に結合したコンジュゲート、及び／又はその組合せ、例えば本発明の多価ＣＤ２０結合分子の１又は２以上の他の成分に共有結合した融合タンパク質成分として産生されてもよい。このため、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、例えば、（１）標準的な固相又は液相方法論を使用して本発明の多価ＣＤ２０結合分子のポリペプチド若しくはポリペプチド成分を、段階的に若しくはフラグメントのアセンブリによって合成して、最終のタンパク質様化合物生成物を単離して精製するステップ、（２）宿主細胞において本発明の多価ＣＤ２０結合分子のポリペプチド若しくはポリペプチド成分をコードするポリヌクレオチドを発現させて、宿主細胞若しくは宿主細胞培養から発現生成物を回収するステップ；又は（３）本発明の多価ＣＤ２０結合分子のポリペプチド若しくはポリペプチド成分をコードするポリヌクレオチドをインビトロで無細胞で発現させて、発現生成物を回収するステップ、又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分のフラグメントを得るために（１）、（２）、若しくは（３）の方法を任意に組み合わせて、次にフラグメントを連結させて（例えば、ライゲートして）本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分を得て、そのタンパク質様成分を精製若しくは採取するステップを含む方法を含む様々な方法で合成されてもよい。例えば、ポリペプチド及び／又はペプチド成分は、カップリング試薬、例えばＮ，Ｎ’−ジシクロヘキシカルボジイミド及びＮ−エチル−５−フェニル−イソオキサゾリウム−３’−スルホネート（ウッドワード試薬Ｋ）を使用して共にライゲートしてもよい。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子のポリペプチド又はポリペプチド成分は、固相合成又は液相ペプチド合成によって合成することが好ましいであろう。本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、標準的な合成方法によって好適に製造されうる。したがって、標準的な固相又は液相方法論によってポリペプチドを段階的又はフラグメントのアセンブリによって合成するステップと、最終のポリペプチド生成物を単離して精製するステップとを含む方法によって、ポリペプチドを合成してもよい。この内容において、国際公開第１９９８／１１１２５号パンフレット、又はとりわけ、Fields G et al., Principles and Practice of Solid-Phase Peptide Synthesis (Synthetic Peptides, Grant G, ed., Oxford University Press, U.K., 2nd ed., 2002）及びそこに記載された合成の実施例を参照してもよい。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、当業界で周知の組み換え技術を使用して調製（産生及び精製）されうる。一般的に、コードするポリヌクレオチドを含むベクターで形質転換した、又はベクターをトランスフェクトした宿主細胞を培養すること、及び細胞培養からタンパク質を回収することによってタンパク質を調製する方法は、例えばSambrook J et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press, NY, U.S., 1989); Dieffenbach C et al., PCR Primer: A Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press, N.Y., U.S., 1995)に記載されている。あらゆる好適な宿主細胞を使用して、本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分及び／又は本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質を産生してもよい。宿主細胞は、本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質及び／又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分の発現を促進する１又は２以上の発現ベクターを安定又は一過性にトランスフェクトさせた、形質転換された、形質導入された、又は感染させた細胞でありうる。さらに、本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質は、所望の特性、例えば細胞毒性の変化、細胞***停止効果の変化、免疫原性の変化、及び／又は血清中半減期の変化を得るために、本発明の多価ＣＤ２０結合分子又は本明細書に記述されるそのタンパク質様成分をコードするポリヌクレオチドを改変して、それによって１又は２以上のアミノ酸を変化させる、又は１若しくは２以上のアミノ酸を欠失若しくは挿入することによって産生されうる。
本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質及び／又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分を産生するために選択されうる広く様々な発現系が存在する。例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質及び／又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分を発現させるための宿主生物としては、原核生物、例えば大腸菌及び枯草菌（B.subtilis）など、真核細胞、例えば酵母及び糸状菌（Ｓ．セレビジエ（S. cerevisiae,）、Ｐ．パストリス（P. pastoris）、Ａ．アワモリ（A. awamori）、及びＫ．ラクチス（K. lactis）など）、藻類（コナミドリムシ（C. reinhardtii）など）、昆虫細胞株、哺乳動物細胞（ＣＨＯ細胞など）、植物細胞株など、並びに真核生物、例えばトランスジェニック植物など（シロイヌナズナ（A. thaliana）及びベンサミアナタバコ（N. benthamiana））が挙げられる（例えば、Pack P, Pluckthun A, Biochemistry (Mosc) 31: 1579-84 (1992); Blanco B et al., J Immunol 171: 1070-7 (2003); Sanchez-Arevalo Lobo V et al., Int J Cancer 119: 455-62 (2006); Mazor Y et al., Nat Biotechnol 25: 563-5 (2007); Schoonooghe S et al., BMC Biotechnol 9: 70 (2009); Chan C et al., PLoS One 5: e10261 (2010); Cuesta M et al., Trends Biotechnol 28: 355-62 (2010); Gershenson A, Gierasch L, Curr Opin Struct Biol 21: 32-41 (2011); Hutchins B et al., J Mol Biol 406: 595-603 (2011); Powers G et al., Methods Mol Biol 907: 699-712 (2012); Wang L et al., Protein Eng Des Sel 26: 417-23 (2013); Blanco-Toribio A et al., Microb Cell Fact 13: 116 (2014); Spadiut O et al., Trends Biotechnol 32: 54-60 (2014); Turki I et al., Mol Immunol 57: 66-73 (2014); Blanco-Toribio A et al., AMB Expr 5: 45 (2015)); Nunez-Prado N et al., Drug Discov Today 20: 588-94 (2015))を参照されたい）。
したがって、本発明は、上記に列挙した方法に従って、並びに（ｉ）本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分及び／又は本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質の一部又は全てをコードするポリヌクレオチド、（ii）好適な宿主細胞又は無細胞発現系に導入された場合に、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又は本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質の一部又は全てをコードすることができる本発明の少なくとも１つのポリヌクレオチドを含む発現ベクター、及び／又は（iii）本発明のポリヌクレオチド又は発現ベクターを含む宿主細胞を使用して、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を産生する方法も提供する。
宿主細胞又は無細胞系において組み換え技術を使用してタンパク質を発現させる場合、高純度又は実質的に均一である調製物を得るために、他の成分から所望のタンパク質、例えば宿主細胞因子を分離（又は精製）することが有利である。精製は、当業界で周知の方法、例えば遠心分離技術、抽出技術、クロマトグラフィー及び画分化技術（例えば、ゲルろ過によるサイズ分離、イオン交換カラムによる電荷の分離、疎水性相互作用クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、シリカ又はカチオン交換樹脂、例えばジエチルアミノエチル（ＤＥＡＥ）樹脂でのクロマトグラフィー等、クロマトフォーカシング、及び汚染物質を除去するためのプロテインＡセファロースクロマトグラフィー）、並びに沈殿技術（例えば、エタノール沈殿、又は硫酸アンモニウム沈殿）によって達成することができる。本発明の多価ＣＤ２０結合分子の純度を増加させるために、任意の数の生化学精製技術を使用してもよい。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、ホモ多量体形態（例えば、２又は３以上の同一のＣＤ２０結合タンパク質のタンパク質複合体）、又はヘテロ多量体形態（例えば、２又は３以上の非同一のＣＤ２０結合タンパク質のタンパク質複合体）で精製されてもよい。
以下の実施例は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物を産生するための方法の非制限的な例、並びに本発明の特定の開示された例示的な、細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子の産生の特異的であるが非制限的な態様の記載である。
VI．固体基材に固定化された本発明の分子
本発明の特定の実施形態は、固体基材上に固定化された本発明の分子（例えば、多価ＣＤ２０結合分子又はそのいずれかのエフェクターフラグメント）を含む。本明細書において企図される固体基材には、マイクロビーズ、ナノ粒子、ポリマー、マトリックス材料、マイクロアレイ、マイクロタイタープレート、又は当業界で公知の他のいずれかの固体表面（例えば、米国特許第７，７７１，９５５号明細書を参照されたい）が含まれるが、これらに限定されない。これらの実施形態に従って、本発明の分子は、当業者に公知の技術を使用して、固体基材、例えばビーズ、粒子、又はプレート上に共有結合又は非共有結合させてもよい（例えば、Jung Y et al., Analyst 133: 697-701 (2008)を参照されたい）。本発明の固定化分子は、当業界で公知の技術を使用してスクリーニング応用のために使用してもよい（例えば、Bradbury A et al., Nat Biotechnol 29: 245-54 (2011); Sutton C, Br J Pharmacol 166: 457-75 (2012); Diamante L et al., Protein Eng Des Sel 26: 713-24 (2013); Houlihan G et al., J Immunol Methods 405: 47-56 (2014)を参照されたい）。
本発明の分子を固定化することができる固体基材の非制限的な例としては、マイクロビーズ、ナノ粒子、ポリマー、ナノポリマー、ナノチューブ、磁性ビーズ、常磁性ビーズ、超常磁性ビーズ、ストレプトアビジン被覆ビーズ、逆相磁性ビーズ、カルボキシ末端を有するビーズ、ヒドラジン末端を有するビーズ、シリカ（ナトリウムシリカ）ビーズ、及びイミノ二酢酸（ＩＤＡ，iminodiacetic acid）修飾ビーズ、アルデヒド修飾ビーズ、エポキシ活性化ビーズ、ジアミノジプロピルアミン（ＤＡＤＰＡ，diaminodipropylamine）修飾ビーズ（第一級アミン表面基を有するビーズ）、生分解性ポリマービーズ、ポリスチレン基材、アミノ−ポリスチレン粒子、カルボキシル−ポリスチレン粒子、エポキシ−ポリスチレン粒子、ジメチルアミノ−ポリスチレン粒子、ヒドロキシ−ポリスチレン粒子、着色粒子、フローサイトメトリー粒子、スルホネート−ポリスチレン粒子、ニトロセルロース表面、強化ニトロセルロース膜、ナイロン膜、ガラス表面、活性化ガラス表面、活性化石英表面、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ，polyvinylidene difluoride）膜、ポリアクリルアミド系基材、ポリ塩化ビニル基材、ポリメチルメタクリレート基材、ポリ（ジメチルシロキサン）基材、及び共有結合を形成することができる光活性種（例えば、ニトレン、カルベン、及びケチルラジカルなど）を含むフォトポリマーが挙げられる。本発明の分子を固定化することができる固体基材の他の例、例えば細胞表面、ファージ、及びウイルス粒子は、分子ディスプレイシステムにおいて一般的に使用される。
VII．本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む医薬組成物及び診断用組成物
本発明は、以下に詳細に説明される状態、疾患、障害、又は症状（例えば、がん、悪性腫瘍、非悪性腫瘍、増殖異常、及び免疫障害）を治療又は予防するために、単独で、又は１若しくは２以上の治療剤と併用して、医薬組成物において使用するための多価ＣＤ２０結合分子を提供する。本発明は、少なくとも１つの薬学的に許容される担体、賦形剤、又は媒体と共に、本発明に係る本発明の多価ＣＤ２０結合分子、又はその薬学的に許容される塩若しくは溶媒和物を含む医薬組成物をさらに提供する。特定の実施形態において、本発明の医薬組成物は、ホモ多量体及び／又はヘテロ多量体である多価ＣＤ２０結合分子を含みうる。本発明の医薬組成物は、以下に詳細に記載される疾患、状態、障害、又は症状を治療、改善、又は予防する方法において有用である。それぞれのそのような疾患、状態、障害、又は症状は、本発明に係る医薬組成物の使用に関して異なる実施形態であると想像される。本発明は、以下により詳細に記載される本発明に係る少なくとも１つの治療方法において使用するための医薬組成物をさらに提供する。
本明細書において使用される、用語「患者」及び「対象」は、互換的に使用されて、少なくとも１つの疾患、障害、又は状態の症状、兆候、及び／又は指標を示すいずれかの生物、一般的に脊椎動物、例えばヒト及び動物を指す。これらの用語は、哺乳動物を包含し、例えばその非制限的な例は霊長類、家畜動物（例えば、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ等）、コンパニオン動物（例えば、ネコ、イヌ等）、及び実験動物（例えば、マウス、ウサギ、ラット等）である。
本明細書において使用される「治療する」、「治療すること」、又は「治療」及びそれらの文法上の変化形は、有益な又は所望の臨床結果を得るためのアプローチを指す。用語は、状態、障害、又は疾患の発症又は進行速度を遅延させること、それに関連する症状を低減若しくは軽減すること、状態の完全若しくは部分的退縮をもたらすこと、又は上記のいずれかのいくつかの組合せを指す場合もある。本発明の目的に関して、有益な又は所望の臨床結果としては、これらに限定されないが、検出可能又は検出不能であるかにかかわらず、症状の低減若しくは軽減、疾患の程度の減少、疾患の状況の安定化（例えば、悪化しないこと）、疾患の進行の遅延又は減速、病状の改善又は緩和、及び寛解（部分的又は完全にかかわらず）が挙げられる。「治療する」、「治療すること」、又は「治療」はまた、治療を受けない場合に予想される生存期間と比較して生存の延長を指す場合もある。したがって、治療を必要とする対象（例えば、ヒト）は、問題の疾患又は障害に既に罹患している対象でありうる。用語「治療する」、「治療すること」、又は「治療」は治療しない場合と比較して病的な状態又は症状の重症度の増加の阻害又は低減を包含し、関連する疾患、障害、又は状態の完全な停止を暗示することを必ずしも意味するわけではない。腫瘍及び／又はがんに関して、治療は、全腫瘍量及び／又は個々の腫瘍サイズの低減を含む。
本明細書において使用される用語「予防する」、「予防すること」、「予防」、及びその文法上の変化形は、状態、疾患、又は障害の発生を予防する、又はそれらの病状を変化させるアプローチを指す。したがって、「予防」は、予防的（prophylactic）又は予防的（preventive）措置を指す場合もある。本発明の目的に関して、有益な又は所望の臨床結果としては、これらに限定されないが、疾患の症状、進行、又は発生の予防又は遅延が挙げられる。したがって、予防を必要とする対象（例えば、ヒト）は、問題の疾患又は障害にまだ罹患していない対象でありうる。用語「予防」は、治療しない場合と比較して疾患の発症を遅らせることを包含し、関連する疾患、障害、又は状態の永続的な予防を暗示することを必ずしも意味するわけではない。したがって、状態を「予防すること」又は「予防」は、状態を発症するリスクを低減させること、又は状態に関連する症状の発症を予防若しくは遅延することを指す場合がある。
本明細書において使用される「有効量」又は「治療有効量」は、対象における少なくとも１つの所望の治療効果を生じる、例えば標的の状態を予防若しくは治療する、又は状態に関連する症状を有益に軽減する組成物（例えば、治療組成物、化合物、又は薬剤）の量又は用量である。最も望ましい治療有効量は、それを必要とする所定の対象に関して当業者によって選択される特定の治療の所望の有効性を生じる量である。この量は、これらに限定されないが、治療組成物の特徴（活性、薬物動態、薬力学、及び生物学的利用率を含む）、対象の生理状態（年齢、性別、疾患の型、疾患の進行期、全身健康状態、所定の投薬量に対する応答性、及び薬物療法の型を含む）、製剤中の薬学的に許容される担体又は複数の担体の性質、並びに投与経路を含む、当業者によって理解される様々な要因に応じて変化する。臨床及び薬理学分野の当業者は、慣例的な実験を通して、すなわち組成物の投与に対する対象の応答をモニターして、それに従って投薬量を調整することによって、治療有効量を決定することができる（例えば、Remington: The Science and Practice of Pharmacy (Gennaro A, ed., Mack Publishing Co., Easton, PA, U.S., 19th ed., 1995)を参照されたい）。
診断用組成物は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子と１若しくは２以上の検出促進剤とを含む。本発明の診断用組成物を産生又は製造する場合、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を、１又は２以上の検出促進剤に直接又は間接的に連結してもよい。様々な検出促進剤を分子のタンパク質又はタンパク質様成分、特に免疫グロブリン及び免疫グロブリン由来ドメインに組み込む、固定する、及び／又はコンジュゲートすることに関して当業者に公知の多数の標準的な技術が存在する。
本発明の診断用組成物は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子と１又は２以上の検出促進剤とを含む。様々な検出促進剤、例えば同位体、色素、比色分析用の薬剤、コントラスト増強剤、蛍光剤、生物発光剤、及び磁性薬剤が当業界で公知である。これらの薬剤は、いかなる好適な位置で多価ＣＤ２０結合分子に会合され、連結され、及び／又は取り込まれてもよい。例えば、検出促進剤の連結又は取り込みは、本発明の多価ＣＤ２０結合分子のアミノ酸残基を介して、又はリンカー及び／若しくはキレーターを含む当業界で公知のいずれかの型の連結を介して行われてもよい。検出促進剤と本発明の診断用組成物の多価ＣＤ２０結合分子との会合は、スクリーニング、アッセイ、診断手順、及び／又はイメージング技術において、多価ＣＤ２０結合分子の存在及びその診断用組成物の検出を可能にするように行われる。
情報収集方法のために、例えば生物の疾患、障害、又は状態に対する診断及び／又は予後の適用のために、本発明の多価ＣＤ２０結合分子に機能的に会合又は連結させることができる当業者に公知の多数の検出促進剤が存在する。例えば、検出促進剤としては、画像を強調する造影剤、例えば蛍光色素（例えば、Alexa680、インドシアニングリーン、及びＣｙ５．５）、同位体及び放射性核種、例えば１１Ｃ、１３Ｎ、１５Ｏ、１８Ｆ、３２Ｐ、５１Ｍｎ、５２ｍＭｎ、５２Ｆｅ、５５Ｃｏ、６２Ｃｕ、６４Ｃｕ、６７Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、７２Ａｓ、７３Ｓｅ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、８２ｍＲｂ、８３Ｓｒ、８６Ｙ、９０Ｙ、８９Ｚｒ、９４ｍＴｃ、９４Ｔｃ、９９ｍＴｃ、１１０Ｉｎ、１１１Ｉｎ、１２０Ｉ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉ、１５４Ｇｄ、１５５Ｇｄ、１５６Ｇｄ、１５７Ｇｄ、１５８Ｇｄ、１７７Ｌｕ、１８６Ｒｅ、１８８Ｒｅ、及び２２３Ｒ；常磁性イオン、例えばクロム（III）、マンガン（II）、鉄（III）、鉄（II）、コバルト（II）、ニッケル（II）、銅（II）、ネオジム（III）、サマリウム（III）、イッテルビウム（III）、ガドリニウム（III）、バナジウム（II）、テルビウム（III）、ジスプロシウム（III）、ホルミウム（III）、又はエルビウム（III）；金属、例えばランタン（III）、金（III）、鉛（II）、及びビスマス（III）；超音波コントラスト増強剤、例えばリポソーム；放射線不透物質、例えばバリウム、ガリウム、及びタリウム化合物が挙げられる。検出促進剤は、中間官能基、例えば２−ベンジルＤＴＰＡ、ＰＡＭＡＭ、ＮＯＴＡ、ＤＯＴＡ、ＴＥＴＡ、そのアナログ、及び前述のいずれかの機能的な均等物のようなキレート化剤を使用することによって直接的又は間接的に取り込まれてもよい。
医学領域で一般的に使用される非侵襲性のインビボでのイメージング技術などの当業者に公知の多数のイメージングアプローチが存在し、例えばコンピューター断層撮影（ＣＴスキャン）、光学イメージング（直接、蛍光、及び生物発光イメージングを含む）、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ，magnetic resonance imaging）、陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ，positron emission tomography）、単光子放射コンピューター断層撮影（ＳＰＥＣＴ，single-photon emission computed tomography）、超音波、及びＸ線コンピューター断層撮影イメージングがある。
成句「診断に十分な量」は、利用される特定のアッセイ又は診断技術によって情報収集目的で適切な検出及び正確な測定がもたらされる量を指す。一般的に、インビボでの診断での使用における生物全体にとって診断に十分な量は、対象１キログラム（ｋｇ）あたり０．００１ｍｇ〜１ｍｇの非累積的用量の、検出促進剤が連結された多価ＣＤ２０結合分子であろう。典型的には、これらの情報収集方法で使用される本発明の多価ＣＤ２０結合分子の量は、なお診断に十分な量であるという条件で、可能な限り低いであろう。例えば、生物におけるインビボでの検出のために対象に投与される本発明の多価ＣＤ２０結合分子又は診断用組成物の量は、実行可能にできる限り低いであろう。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を含む医薬組成物及び／又は診断用組成物の産生又は製造
本発明の多価ＣＤ２０結合分子のいずれかの薬学的に許容される塩又は溶媒和物は本発明の範囲内にある。
本発明の内容における用語「溶媒和物」は、溶質（この場合、本発明のタンパク質様化合物又は本発明に係るそれらの薬学的に許容される塩）と溶媒との間に形成された規定の化学量論の複合体を指す。それに関して、溶媒は、例えば水、エタノール、又は別の薬学的に許容される、典型的には小分子の有機種、例えばこれらに限定されないが、酢酸又は乳酸でありうる。問題の溶媒が水である場合、このような溶媒和物は通常、水和物と称される。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子又はその塩は、典型的に薬学的に許容される担体中に、本発明の分子又は組成物、又はその塩の治療有効量を含む、貯蔵又は投与のために調製された医薬組成物として製剤化されてもよい。用語「薬学的に許容される担体」は、あらゆる標準的な医薬用担体を包含する。治療的使用のための薬学的に許容される担体は、薬学分野において周知であり、例えばRemington’s Pharmaceutical Sciences (Mack Publishing Co. (A. Gennaro, ed., 1985))で説明される。本明細書において使用される「薬学的に許容される担体」としては、ありとあらゆる生理的に許容される、すなわち適合する溶媒、分散媒、コーティング、抗菌剤、等張剤、及び吸収遅延剤等が挙げられる。薬学的に許容される担体又は希釈剤としては、経口、直腸、経鼻、又は非経口（皮下、筋肉内、静脈内、皮内、及び経皮を含む）投与に好適な製剤で使用されるものが挙げられる。例示的な薬学的に許容される担体としては、滅菌水溶液又は分散液、及び滅菌注射用溶液又は分散液を即時調製するための滅菌粉末が挙げられる。本発明の医薬組成物において使用されうる好適な水性及び非水性担体の例としては、水、エタノール、ポリオール（グリセロール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなど）、及びその好適な混合物が挙げられる。適切な流動性は、例えば、分散液のケースで求められる粒度の維持によって、及び界面活性剤の使用によって維持することができる。特定の実施形態において、担体は、静脈内、筋肉内、皮下、非蛍光、脊髄内、又は皮内投与（例えば、注射又は注入による）に好適である。選択された投与経路に応じて、本発明の多価ＣＤ２０結合分子又は他の医薬成分は、特定の投与経路によって患者に投与した場合に本発明の多価ＣＤ２０結合分子が遭遇しうる低いｐＨ及び他の天然の不活化条件の作用から多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその化合物を保護することを意図する材料でコーティングされてもよい。
本発明の医薬組成物の製剤は、単位剤形で便利なように提供されてもよく、薬学分野において周知のいずれかの方法によって調製されてもよい。このような形態において、組成物は、適切な量の活性成分を含有する単位用量に分割される。単位剤形は、パッケージされた調製物、別々の量の調製物を含有するパッケージ、例えば個包装の錠剤、カプセル剤、及びバイアル又はアンプル中の散剤でありうる。単位剤形はまた、カプセル剤、カシェ剤、若しくは錠剤そのものでありうるか、又は適切な数のこれらのパッケージ化された形態のいずれかであってもよい。単位剤形は、単回容量の注射可能な形態で、例えばペンの形態で提供されてもよい。組成物は、あらゆる好適な経路及び投与手段に合わせて製剤化されてもよい、皮下又は経皮投与様式は、本明細書に記載する医薬組成物及び治療用分子に特に好適でありうる。
本発明の医薬組成物はまた、保存剤、湿潤剤、乳化剤、及び分散剤などのアジュバントを含有していてもよい。微生物の存在の防止は、滅菌手順と、様々な抗菌剤及び抗真菌剤、例えばパラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸などを包含させることの両方によって確実にすることができる。組成物に、等張剤、例えば糖、塩化ナトリウムなどを入れることもまた望ましい場合がある。さらに、注射可能な剤形の持続吸収は、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチンなどの吸収を遅延させる物質を包含させることによって達成することができる。
本発明の医薬組成物はまた、任意で、薬学的に許容される抗酸化剤を含む。例示的な薬学的に許容される抗酸化剤は、水溶性抗酸化剤、例えばアスコルビン酸、塩酸システイン、硫酸水素ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウムなど；油溶性抗酸化剤、例えばパルミチン酸アスコルビル、ブチルヒドロキシアニソール（ＢＨＡ，butylated hydroxyanisole）、ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ，butylated hydroxytoluene）、レシチン、没食子酸プロピル、アルファ−トコフェロールなど；及び金属キレート剤、例えばクエン酸、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ，ethylenediamine tetraacetic acid）、ソルビトール、酒石酸、リン酸などである。
別の態様において、本発明は、本発明の異なる多価ＣＤ２０結合分子又は前述のもののいずれかのエステル、塩、若しくはアミドの１つ又は組合せと、少なくとも１つの薬学的に許容される担体とを含む医薬組成物を提供する。
治療組成物は、典型的には滅菌されており、製造及び貯蔵条件下で安定である。組成物は、溶液、マイクロエマルジョン、リポソーム、又は高い薬物濃度に好適な他の秩序ある構造として製剤化されうる。担体は、例えば水、アルコール、例えばエタノール、ポリオール（例えば、グリセロール、プロピレングリコール、及び液体ポリエチレングリコール）、又はあらゆる好適な混合物を含有する溶媒又は分散媒でありうる。適切な流動性は、当業界で周知の調合の化学に従って、レシチンなどのコーティングの使用によって、分散液のケースで求められる粒度の維持によって、及び界面活性剤の使用によって維持することができる。特定の実施形態において、等張剤、例えば糖、マンニトール、ソルビトールなどの多価アルコール、又は塩化ナトリウムが組成物において望ましい可能性がある。注射用組成物の持続吸収は、組成物中に、吸収を遅延させる物質、例えばモノステアリン酸塩及びゼラチンを包含させることによって達成することができる。
皮内又は皮下適用のために使用される溶液又は懸濁液は、典型的には、滅菌希釈剤、例えば注射用水、食塩水、不揮発性油、ポリエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、又は他の合成溶媒；抗菌剤、例えばベンジルアルコール又はメチルパラベン；抗酸化剤、例えばアスコルビン酸又は重亜硫酸ナトリウム；キレート剤、例えばエチレンジアミン四酢酸；緩衝剤、例えば酢酸塩、クエン酸塩、又はリン酸塩；及び張度調節剤、例えば塩化ナトリウム又はデキストロースの１又は２以上を包含する。ｐＨは、酸又は塩基、例えば塩酸若しくは水酸化ナトリウム、又はクエン酸塩、リン酸塩、酢酸塩などを含む緩衝剤で調整することができる。そのような調製物は、ガラス製若しくはプラスチック製の、アンプル、使い捨てのシリンジ、及び複数回用量用のバイアルに封入されていてもよい。
滅菌注射用溶液は、必要に応じて上述した成分の１つ又は組合せを含む適切な溶媒中に本発明の多価ＣＤ２０結合分子を必要な量で取り込み、続いて滅菌精密ろ過することによって調製されてもよい。分散液は、分散媒及び上述したものなどの他の成分を含有する滅菌媒体に活性化合物を取り込むことによって調製されてもよい。滅菌注射用溶液を調製するための滅菌粉末のケースにおいて、調製方法は、それらの滅菌ろ過溶液からいずれかのさらなる所望の成分に加えて活性成分の粉末を生じる真空乾燥及びフリーズドライ（凍結乾燥）である。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子の治療有効量が、例えば静脈内、皮膚、又は皮下注射によって投与するために設計される場合、結合剤は、パイロジェンフリーの非経口的に許容される水溶液の形態であろう。適切なｐＨ、等張性、安定性などを検討して非経口的に許容できるタンパク質溶液を調製するための方法は、当業界における能力の範囲内である。静脈内、皮膚、又は皮下注射にとって好ましい医薬組成物は、結合剤に加えて、等張の媒体、例えば塩化ナトリウム注射液、リンゲル注射液、デキストロース注射液、デキストロース及び塩化ナトリウム注射液、乳酸加リンゲル注射液、又は当業界で公知の他の媒体を含有するであろう。また本発明の医薬組成物は、安定剤、保存剤、緩衝液、抗酸化剤、又は当業者に周知の他の添加剤を含有していてもよい。
本明細書の他の箇所に記載するように、本発明の多価ＣＤ２０結合分子又はその組成物（例えば、医薬組成物又は診断用組成物）を、インプラント、経皮パッチ、及びマイクロカプセル化された送達系を含む放出制御製剤などの、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の急速な放出を防ぐことになる担体を用いて調製してもよい。生分解性の生体適合性ポリマー、例えばエチレン酢酸ビニル、ポリ無水物、ポリグリコール酸、コラーゲン、ポリオルトエステル、及びポリ乳酸を使用することができる。このような製剤を調製するための多くの方法は特許化されているか、又は一般的に当業者に公知である（例えば、Sustained and Controlled Release Drug Delivery Systems (Robinson J, ed., Marcel Dekker, Inc., NY, U.S., 1978を参照されたい)。
特定の実施形態において、望ましいインビボでの分布を確実にするように本発明の組成物（例えば、医薬組成物又は診断用組成物）を製剤化することができる。例えば、血液脳関門は多くの大きい及び／又は親水性化合物を除去する。特定のインビボにおける配置に本発明の治療分子又は組成物を標的化するために、それを例えばリポソーム中に製剤化してもよく、ここでリポソームは、特定の細胞又は臓器に選択的に輸送されることにより標的化された薬物送達を強化する１又は２以上の部分を含んでいてもよい。例示的な標的化部分は、葉酸塩又はビオチン；マンノシド；抗体；界面活性剤プロテインＡ受容体；ｐ１２０カテニンなどを包含する。
医薬組成物は、インプラント又は微粒子系として使用するように設計された非経口製剤を包含する。インプラントの例は、高分子又は疎水性成分、例えばエマルジョン、イオン交換樹脂、及び可用性塩溶液で構成されるデポ製剤である。微粒子系の例は、マイクロスフェア、微粒子、ナノ粒子、ナノスフェア、及びナノ粒子である。放出制御製剤は、イオンに対する感受性を有するポリマー、例えば、リポソーム、ポロキサマー４０７、及びヒドロキシアパタイトなどを使用して調製されてもよい。
当業界で公知の技術を使用して本発明の医薬組成物を産生してもよく、したがって産生される組成物は、エマルジョン、リポソーム、ニオソーム、高分子ナノ粒子及び／又は固体脂質ナノ粒子（ＳＬＮ，solid lipid nanoparticle）を含む（例えば、Lakshmi P et al., Venereal Leprol 73: 157-161 (2007); A Revolution in Dosage Form Design and Development, Recent Advances in Novel Drug Carrier Systems (Sezer A, ed., InTech, 2012)を参照されたい）。
VIII．本発明のポリヌクレオチド、発現ベクター、及び宿主細胞
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物のほかにも、そのような多価ＣＤ２０結合分子、そのような多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分、又はその機能的部分をコードするポリヌクレオチドも本発明の範囲内にある。用語「ポリヌクレオチド」は、用語「核酸」と同等であり、そのそれぞれが、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ，deoxyribonucleic acid）のポリマー、リボ核酸（ＲＮＡ）のポリマー、ヌクレオチドアナログを使用して生成されたこれらＤＮＡ又はＲＮＡのアナログ、並びにその誘導体、フラグメント、及びホモログの１又は２以上を包含する。本発明のポリヌクレオチドは、一本鎖、二本鎖、又は三本鎖でありうる。そのようなポリヌクレオチドは、例えば、ＲＮＡコドンの第３の位置で認容されるが異なるＲＮＡコドンとして同じアミノ酸をコードすることが公知のゆらぎを考慮に入れて、例示的なタンパク質をコードすることが可能な全てのポリヌクレオチドを包含するように具体的に開示される（Stothard P, Biotechniques 28: 1102-4 (2000)）。
１つの態様において、本発明は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子（例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質）、又はその成分、フラグメント、若しくは誘導体をコードするポリヌクレオチドを提供する。ポリヌクレオチドは、例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子の全て又は一部のアミノ酸配列の１つを含むポリペプチドに対して、少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９９％又はそれより高い同一性を有するポリペプチドをコードする核酸配列を包含しうる。本発明はまた、本発明の多価ＣＤ２０結合分子、又はそのフラグメント、若しくは誘導体の全て又は一部をコードするポリヌクレオチドにストリンジェントな条件でハイブリダイズするヌクレオチド配列、又はいずれかのこのような配列のアンチセンス若しくは相補物を含むポリヌクレオチドも包含する。
本発明のポリヌクレオチド（又は多価ＣＤ２０結合タンパク質）の誘導体又はアナログは、同じサイズのポリヌクレオチド若しくはポリペプチド配列に対して、又は当業界において公知のコンピューター相同性プログラムによってアラインメントが行われる並べられた配列と比較した場合に、例えば少なくとも約４５％、５０％、７０％、８０％、９５％、９８％、又は９９％もの同一性で（好ましい同一性は８０〜９９％）、本発明のポリヌクレオチド又は多価ＣＤ２０結合タンパク質に実質的に相同な領域を有するポリヌクレオチド（又はポリペプチド）分子を包含する。例示的なプログラムはSmith T, Waterman M, Adv Appl Math 2: 482-9 (1981)のアルゴリズムを使用するデフォルト設定を使用した、ＧＡＰプログラム（Wisconsin Sequence Analysis Package, UNIX用バージョン８、Genetics Computer Group, University Research Park, Madison, WI, U.S.）である。同様に、ストリンジェントな条件及びそれより低い条件で、本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質をコードする配列の相補物にハイブリダイズすることが可能なポリヌクレオチドも包含される（例えば、Ausubel F et al., Current Protocols in Molecular Biology (John Wiley & Sons, New York, NY, U.S., 1993)を参照されたい）。ストリンジェントな条件は、当業者に公知であり、例えばCurrent Protocols in Molecular Biology (John Wiley & Sons, NY, U.S., Ch. Sec. 6.3.1-6.3.6 (1989)で見出すことができる。
本発明はさらに、本発明の範囲内のポリヌクレオチドを含む発現ベクターを提供する。本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質をコードすることが可能なポリヌクレオチドは、発現ベクターを産生するための当業界において周知の材料及び方法を使用して、細菌プラスミド、ウイルスベクター、及びファージベクターを含む公知のベクターに挿入されてもよい。このような発現ベクターは、いずれかの選択された宿主細胞内又は無細胞発現系（例えば、ｐＴｘｂ１及びｐＩＶＥＸ２．３）内で本発明の企図される多価ＣＤ２０結合タンパク質の産生を維持するのに必要なポリヌクレオチドを包含するであろう。特定の型の宿主細胞又は無細胞発現系と共に使用するための発現ベクターを含む特異的ポリヌクレオチドは、当業者に周知であり、それらを慣例的な実験を使用して決定してもよく、又は購入してもよい。
本明細書において使用される用語「発現ベクター」は、１又は２以上の発現単位を含む直鎖状又は環状のポリヌクレオチドを指す。用語「発現単位」は、所望のポリペプチドをコードして、宿主細胞において核酸セグメントの発現をもたらすことが可能なポリヌクレオチドセグメントを指す。発現単位は、典型的には、転写プロモーター、所望のポリペプチドをコードするオープンリーディングフレーム、及び転写ターミネーターを含み、全て機能できるように配置される。発現ベクターは、１又は２以上の発現単位を含有する。したがって、本発明の内容において、単一のポリペプチド鎖（例えば、志賀毒素エフェクター領域が遺伝子組み換えされたｓｃＦｖ）を含むタンパク質をコードする発現ベクターは、単一のポリペプチド鎖のための少なくとも１つの発現単位を包含するが、２又は３以上のポリペプチド鎖（例えば、ＶＬドメインを含む１つの鎖と、毒素エフェクター領域に連結したＶＨドメインを含む第２の鎖）を含むタンパク質は、そのタンパク質の２つのポリペプチド鎖それぞれにつき１つずつの少なくとも２つの発現単位を包含する。本発明の多重鎖のタンパク質を発現させるために、各ポリペプチド鎖のための発現単位が、異なる発現ベクターに別々に含有されていてもよい（例えば、発現は、各ポリペプチド鎖のための発現ベクターが導入された単一の宿主細胞で達成されうる）。
ポリペプチド及びタンパク質の一過性又は安定な発現を指示することができる発現ベクターは、当業界において周知である。発現ベクターは一般的に、これらに限定されないが、そのそれぞれが当業界において周知である、異種シグナル配列又はペプチド、複製起点、１又は２以上のマーカー遺伝子、エンハンサー要素、プロモーター、及び転写終止配列の１又は２以上を包含する。任意で、調節制御配列、組み込み配列、及び採用されうる有用なマーカーは、当業界において周知である。
用語「宿主細胞」は、発現ベクターの複製又は発現を維持することができる細胞を指す。宿主細胞は、原核細胞、例えば大腸菌、又は真核細胞（例えば、酵母、昆虫、両生類、鳥類、又は哺乳動物細胞）でありうる。本発明のポリヌクレオチドを含む、又は本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質を産生することが可能な宿主細胞株の作製及び単離は、当業界において公知の標準的な技術を使用して達成することができる。
本発明の範囲内の分子及び組成物は、所望の特性、例えば宿主細胞でのより最適な発現を達成するためにより好適にすることができる、１若しくは２以上のアミノ酸の変更、又は１若しくは２以上のアミノ酸の欠失若しくは挿入によって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子のタンパク質様成分及び／又は本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質をコードするポリヌクレオチドを改変することによって産生される、本明細書に記載する多価ＣＤ２０結合分子のバリアント又は誘導体を含みうる。
IX．送達デバイス及びキット
特定の実施形態において、本発明は、それを必要とする対象に送達するための本発明の１又は２以上の物の組成物、例えば医薬組成物を含むデバイスに関する。したがって、１又は２以上の本発明のタンパク質様組成物（例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子）を含む送達デバイスを使用して、静脈内、皮下、筋肉内、又は腹腔内注射；経口投与；経皮投与；肺又は経粘膜投与；インプラント、浸透圧ポンプ、カートリッジ、又はマイクロポンプによる投与；又は当業者に認識される他の手段を含む様々な送達方法によって本発明の物の組成物を患者に投与してもよい。
また、少なくとも１つの本発明の物の組成物を含み、包装及び使用説明書を含んでいてもよいキットも本発明の範囲内である。キットは、薬物投与及び／又は診断の情報収集に有用でありうる。本発明のキットは、少なくとも１つのさらなる試薬（例えば、標準物質、マーカーなど）を含んでいてもよい。キットは、典型的には、キットの内容物の意図した使用を表示するラベルを包含する。キットは、試料又は対象中で細胞型（例えば、腫瘍細胞）を検出するための、又は患者が、本明細書で説明されるような本発明の多価ＣＤ２０結合分子、組成物、又は関連する方法を利用する治療方策に応答するグループに属するかどうかを診断するための試薬及び他のツールをさらに含んでいてもよい。
Ｘ．本発明の物の組成物を使用する例示的な方法
一般的に、本発明の目的は、疾患、障害、及び状態、例えば特定のがん、腫瘍、増殖異常、免疫障害、又は本明細書において言及したさらに病的な状態の予防及び／又は治療において使用することができる薬理活性薬剤、並びにそれを含む組成物を提供することである。したがって、本発明は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び本発明の医薬組成物などのその組成物を、ＣＤ２０発現細胞の標的化殺滅のために、追加の外因性物質を特定のＣＤ２０発現細胞に送達するために、特定のＣＤ２０発現細胞の内部を標識するために、診断情報を収集するために、並びに本明細書に記載する様々な疾患、障害、及び状態を治療するために使用する方法を提供する。
特に、本発明の目的は、現在のところ当業界において公知の薬剤、組成物、及び／又は方法と比較して一定の利点を有するこのような薬理活性薬剤、組成物、及び／又は方法を提供することである。したがって、本発明は、特定のタンパク質様成分を特徴とする本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物を使用する方法を提供する。例えば、配列番号１〜３０４に示される分子のいかなるものも、以下の方法で使用される多価ＣＤ２０結合分子又は組成物の成分として具体的に利用することができる。
本発明は、細胞を殺滅する方法であって、細胞に、インビトロ又はインビボのいずれかで多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を接触させるステップを含む方法を提供する。本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物を使用して、１又は複数の細胞に、特許請求された物の組成物の１つを接触させたときに、特異的な細胞型を殺滅することができる。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を使用して、異なる細胞型の混合物、例えばＣＤ２０＋がん、腫瘍、血液細胞、免疫細胞、及び／又は感染細胞を含む混合物中の特異的ＣＤ２０＋細胞型を殺滅することができる。
本発明は、細胞を殺滅する方法であって、細胞に、本発明の多価ＣＤ２０結合分子、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、及び／又は本発明の医薬組成物を接触させるステップであって、細胞が本発明の多価ＣＤ２０結合分子又は本発明の組成物の多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上の結合領域が結合する細胞外部分を有するＣＤ２０に物理的に結合しているステップを含む方法を提供する。特定の実施形態において、細胞に接触させるステップは、インビトロで行われる。特定の他の実施形態において、細胞に接触させるステップは、インビボで行われる。特定のさらなる実施形態において、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままである、ＣＤ２０を細胞表面に発現する。特定のさらなる実施形態において、細胞は、ＣＤ２０陽性細胞である。特定のさらなる実施形態において、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する、有意な量の細胞外ＣＤ２０に物理的に結合している。特定の実施形態において、細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態において、細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞性急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリーセル白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、形質細胞新生物細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞骨髄腫細胞、前駆Ｂ細胞性リンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒性リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病細胞、健康なＢ細胞系列、及び／又は健康なＴ細胞からなる群から選択される。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、例えば不要なＣＤ２０＋細胞型をインビトロ又はインビボのいずれかで組織から枯渇させることにおける使用、移植片対宿主病を治療するために免疫応答をモジュレートすることにおける使用、及び不要なＣＤ２０＋細胞型を移植組織から取り除くことにおける使用を含む、様々な適用を有する。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子、及び／又はその組成物を使用して、異なる細胞型の混合物におけるＣＤ２０＋がん細胞を殺滅することができる。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を使用して、異なる細胞型の混合物、例えば移植前組織の細胞における特異的ＣＤ２０＋細胞型を殺滅することができる。特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を使用して、細胞型の混合物、例えば、治療目的のための投与前組織材料の細胞における特異的ＣＤ２０＋細胞型を殺滅することができる。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、単独で、又は他の化合物又は医薬組成物と併用して、対象、例えば治療を必要とする患者における細胞集団にインビトロ又はインビボで投与する場合に、強力な細胞殺滅活性を示すことができる。高親和性結合領域を使用して酵素的に活性な志賀毒素領域のＣＤ２０への送達を標的化することによって、この強力な細胞殺滅活性を、生物内の特定の細胞型、例えば特定のＣＤ２０陽性がん細胞、新生物細胞、悪性腫瘍細胞、非悪性腫瘍細胞、及び／又は免疫細胞を特異的及び選択的に殺滅することに制限することができる。
ヒトにおいて、ＣＤ２０は、特定の細胞発達段階の正常なＢ細胞系列の細胞並びに多数の成熟Ｂ細胞新生物、例えばＮＨＬ及びＣＬＬによって発現する。さらに、ＣＤ２０は、成熟Ｔ細胞及びＮＫ細胞新生物によって発現する。ＣＤ２０は、正常なＴ細胞のサブセット、並びに悪性Ｔ細胞、例えば菌状息肉症（ＭＦ，mycosis fungoides）、ナチュラルキラー細胞リンパ腫（ＮＫ細胞リンパ腫）、末梢Ｔ細胞リンパ腫（ＰＴＣＬ，peripheral T-cell lymphomas）、及び皮膚Ｔ細胞リンパ腫を含むＴ細胞リンパ腫（ＴＣＬ，T-cell lymphomas）によって発現する。ＣＤ２０は、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病（Ｔ−ＬＧＬＬ，T-cell large granular lymphocyte leukemia）中の悪性Ｔ細胞によって発現する。
本発明は、それを必要とする患者におけるＣＤ２０＋細胞を殺滅する方法であって、少なくとも１つの本発明の多価ＣＤ２０結合分子又はその組成物、例えば本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む医薬組成物を患者に投与するステップを含む方法を提供する。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、細胞表面に高レベルのＣＤ２０を発現する悪性細胞を殺滅するために有用である。本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、細胞表面に高レベルのＣＤ２０を発現する新生物細胞を殺滅するために特に有用である。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物の特定の実施形態を使用して、患者におけるＣＤ２０発現がん及び／又は腫瘍細胞、例えばＢ細胞又はＴ細胞がんを殺滅することができる。用語「がん細胞」又は「がん様細胞」は、異常に速い速度及び／又は調節されない様式で増殖及び***する様々な新生細胞を指し、当業者には明らかである。用語「腫瘍細胞」は、悪性及び非悪性細胞（例えば、非がん様、良性腫瘍細胞、及び非がん様「がん」幹細胞、腫瘍幹細胞、前悪性がん始原細胞、腫瘍始原細胞、又は腫瘍形成細胞）、これらの全てが悪性腫瘍及び／又はがん細胞になる娘細胞を生じることができるが、それ自身は転移することができない（例えば、Martinez-Climent J et al., Haematologica 95: 293-302 (2010)を参照されたい）の両方を包含する。一般的に、がん及び／又は腫瘍は、治療及び／又は予防を受けることが可能な疾患、障害、又は状態と定義することができる。新生物細胞は、制御不能な増殖、分化の欠如、局所的な組織浸潤、血管新生、及び転移の１又は２以上に関連することが多い。本発明の方法及び組成物の恩恵を受けることができるがん細胞及び／又は腫瘍細胞からなるがん及び腫瘍（悪性又は非悪性のいずれか）は、当業者に明らかであろう。一般的にゆっくり***しており、化学療法及び放射線のようながん治療に耐性である、がん幹細胞、腫瘍幹細胞、前悪性がん始原細胞、及びがん始原細胞を殺滅するために、本発明を使用してもよい。例えば、悪性の可能性が限定的な細胞を伴う状態の以下の非制限的な例は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を使用して診断及び／又は治療されうる：モノクローナルＢ細胞リンパ球症（ＭＢＬ，monoclonal B-cell lymphocytosis）、局所濾胞性リンパ腫（局在型ＦＬ，localized follicular lymphoma）、胃節外性辺縁帯（ＭＡＬＴ，gastric extranodal marginal zone）リンパ腫、及び濾胞内新生物（Limpens J et al., Oncogene 6: 2271-6 (1991); Liu H et al., Lancet 357: 39-40 (2001); Richard P et al., J Clin Pathol 59: 995-6 (2006); Roulland S et al., J Exp Med 203: 2425-31 (2006); Marti G et al., Br J Haematol 139:701-8 (2007); Aqel N et al., Histopathology 52: 256-60 (2008); Rawstron A et al., N Engl J Med 359: 575-83 (2008)）。同様に、がん始原細胞及び／又はがん幹細胞、例えば、急性骨髄性白血病（ＡＭＬ，acute myeloid leukemia）幹細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫（Ｂ細胞ＮＨＬ，B-cell non-Hodgkin’s lymphoma）始原細胞、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ，chronic myeloid leukemia）幹細胞、ホジキンリンパ腫（ＨＬ，Hodgkin’s lymphoma又はＨＤ）幹様細胞、及びマントル細胞リンパ腫（ＭＣＬ，mantle cell lymphoma）始原細胞は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子を使用して検出及び／又は治療されうる（例えば、Hope K et al., Nat Immunol 5: 738-43 (2004); Wang J, Dick J, Trends Cell Biol 15: 494-501 (2005); Ishikawa F et al., Nat Biotechnol 25: 1315-21 (2007); Jones R et al., Blood 113: 5920-6 (2009); Chen Z et al., Stem Cell Res 5: 212-225 (2010); Chomel J et al., Blood 118: 3657-60 (2011); Druker B, J Clin Invest 121: 396-409 (2011); Gerber J et al., Blood 119: 3571-7 (2012)を参照されたい）。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物の特定の実施形態を使用して、免疫細胞に物理的に結合して見出されたＣＤ２０の細胞外部分を標的化することによって、患者における免疫細胞（健康又は悪性であるかによらず）を殺滅することができる。本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の特定の実施形態を使用して、患者における健康なＣＤ２０＋免疫細胞を殺滅させてもよい。ＣＤ２０は、特定の細胞発達段階における正常なＢ細胞系列の細胞によって発現する（van Meerten T et al., Clin Cancer Res 12: 4027-35 (2006)）。ＣＤ２０は、正常なＴ細胞のサブセットによって発現する（Martin B et al., J Cutan Pathol 38: 663-9 (2011)）。
悪性の新生物細胞、又は別様に不要なＢ細胞及び／又はＴ細胞の患者細胞集団（例えば、骨髄）を取り除いた後、Ｂ細胞及び／又はＴ細胞枯渇材料を患者に再度注入する目的のために、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を利用することは、本発明の範囲内にある。
患者から採取した単離細胞集団からＢ細胞及び／又はＴ細胞のエクスビボ枯渇の目的のために、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を利用することは、本発明の範囲内にある。１つの非制限的な例において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、臓器から不要なドナーＢ細胞及び／又はＴ細胞を取り除くために、ドナー臓器又は組織を移植前に、本発明の細胞毒性多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物で還流する、臓器及び／又は組織移植片の拒絶を予防する方法において使用されうる。
骨髄移植及び／又は幹細胞移植を受ける患者における、移植片対宿主病の予防、及び寛容の誘導としてドナー細胞集団からＢ細胞及び／又はＴ細胞を枯渇させる目的のために、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を利用することもまた、本発明の範囲内にある。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を使用して、宿主Ｂ細胞及び／又はＴ細胞の標的化細胞殺滅を介して、骨髄レシピエントに宿主対移植片病の予防又は治療を提供することは、本発明の範囲内にある（例えば、Sarantopoulos S et al., Biol Blood Marrow Transplant 21: 16-23 (2015)を参照されたい）。
さらに、本発明は、少なくとも１つの本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物の治療有効量を、それを必要とする患者に投与するステップを含む、患者における疾患、障害、又は状態を治療する方法を提供する。この方法を使用して治療することができる企図される疾患、障害、及び状態としては、がん、悪性腫瘍、非悪性腫瘍、増殖異常、及び免疫障害が挙げられる。本発明の組成物の「治療上有効な投薬量」の投与によって、疾患症状の重症度の減少、疾患の無症状期間の頻度及び期間の増加、又は疾患の罹患による障害又は無能力の予防が起こりうる。
本発明の組成物の治療有効量は、投与経路、治療される哺乳動物の型、及び検討される特定の患者の身体的特徴に依存する。これらの要因及びこの量の決定に対するその関係は、医療分野の当業者に周知である。この量及び投与方法は、最適な有効性を達成するように調節することができ、体重、食事、並行して行われる薬物療法、及び医療分野の当業者に周知である他の要因などの要因に依存しうる。ヒトで使用するために最も適切な投薬量及び投与レジメンは、本発明によって得られた結果から導くことができ、適切に設計された臨床試験で確認してもよい。有効な投薬量及び治療プロトコールは、実験動物において低用量で開始して、次いで効果をモニターしながら投薬量を増加させ、同様に投薬レジメンを系統的に変更するという、従来の手段によって決定してもよい。所定の対象に関して最適な用量を決定する場合には、臨床医により多数の要因が考慮されうる。そのような検討は当業者に公知である。
許容できる投与経路は、これらに限定されないが、エアロゾル、経腸、経鼻、眼、経口、非経口、直腸、経膣、又は経皮（例えばクリーム、ゲル、若しくは軟膏、又は経皮パッチによって）を含む、当業界において公知のいかなる投与経路を指してもよい。「非経口投与」は、典型的には、作用が意図される部位での注射又はそのような部位と連通する注射に関連し、眼窩下、点滴、動脈内、嚢内、心臓内、皮内、筋肉内、腹腔内、肺内、脊髄内、胸骨内、髄腔内、子宮内、静脈内、クモ膜下、被膜下、皮下、経粘膜、又は経気管投与が挙げられる。
本発明の医薬組成物の投与のために、投薬量範囲は、一般的には、対象の体重に対して約０．０００１〜１００ミリグラム／キログラム（ｍｇ／ｋｇ）及びそれより多く、通常は０．０１〜５ｍｇ／ｋｇであろう。例示的な投薬量は、体重１ｋｇ当たり０．２５ｍｇ、体重１ｋｇ当たり１ｍｇ、体重１ｋｇ当たり３ｍｇ、体重１ｋｇ当たり５ｍｇ、又は体重１ｋｇ当たり１０ｍｇ、又は１〜１０ｍｇ／ｋｇの範囲内でありうる。例示的な治療レジメンは、１日１回若しくは２回の投与、又は１週間に１回若しくは２回の投与、２週間毎に１回、３週間毎に１回、４週間毎に１回、月１回、２若しくは３か月毎に１回、又は３〜６か月毎に１回である。投薬量は、特定の患者毎に治療的有用性を最大化するために必要に応じて、熟練した健康管理の専門家によって選択及び再調整が可能である。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、典型的には、同じ患者に複数の機会で投与されるであろう。１回の投薬間の間隔は、例えば１〜４日、１週間、１か月、２若しくは３か月、６か月、又は１年でありうる。投与間の間隔はまた、活性化合物の血中レベルの調節に基づいて、又は対象若しくは患者に存在する他のマーカー、指標、又は兆候に基づいて、不規則であってもよい。本発明の化合物（例えば、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物）の投薬レジメンは、化合物を２週間〜４週間毎に６回投与する体重１ｋｇ当たり１ｍｇ又は体重１ｋｇ当たり３ｍｇの静脈内投与、次いで体重１ｋｇ当たり３ｍｇ又は体重１ｋｇ当たり１ｍｇの３か月毎に１回の投与を包含する。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、当業界で公知の様々な方法の１又は２以上を使用する１又は２以上の投与経路を介して投与してもよい。当業者に認識されるように、投与経路及び／又は投与様式は、所望の結果に応じて変化する。本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、医薬組成物、及び診断用組成物の投与経路としては、例えば静脈内、筋肉内、皮内、腹腔内、皮下、脊髄内、又は他の非経口投与経路、例えば注射又は点滴による投与経路が挙げられる。他の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、非経口投与、例えば局所、表皮、又は粘膜の投与経路、例えば鼻腔内、経口、膣内、直腸内、舌下、又は局所によって投与されうる。
本発明の治療的多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、当業界で公知の様々な１又は２以上の医療デバイスと共に投与されうる。例えば、一実施形態において、本発明の医薬組成物は、無針皮下注射デバイスによって投与されてもよい。本発明において有用な周知のインプラント及びモジュールの例は、当業界にあり、例えば、制御された速度で送達するための埋め込み型マイクロ点滴ポンプ、経皮投与するためのデバイス；正確な点滴速度で送達するための点滴ポンプ、連続的な薬物送達のための流量可変の埋め込み型点滴デバイス、及び浸透圧薬物送達系が挙げられる。これら及び他のこのようなインプラント、送達系、及びモジュールは、当業者に公知である。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、単独で、又は１若しくは２以上の他の治療剤若しくは診断剤と併用して投与されてもよい。併用治療は、治療しようとする特定の患者、疾患、又は状態に基づき選択された少なくとも１つの他の治療剤と併用される、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその医薬組成物を包含していてもよい。他のこのような薬剤の例としては、とりわけ細胞毒性の抗がん剤又は化学療法剤、抗炎症剤若しくは増殖抑制剤、抗菌剤若しくは抗ウイルス剤、増殖因子、サイトカイン、鎮痛剤、治療活性を有する小分子若しくはポリペプチド、一本鎖抗体、古典的な抗体若しくはそれらのフラグメント、又は１若しくは２以上のシグナル伝達経路をモジュレートする核酸分子、及び治療的若しくは予防的治療レジメンにおいて補う又は別様で有益でありうる類似のモジュレートする治療剤が挙げられる。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物による患者の治療によって、好ましくは標的化ＣＤ２０＋細胞の細胞死及び／又は標的化ＣＤ２０＋細胞の増殖阻害が起こる。そのため、本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子及びそれらを含む医薬組成物は、ＣＤ２０＋標的細胞を殺滅又は枯渇することが有益でありうる様々な病的な障害、例えばとりわけ、がん、腫瘍、免疫障害、及びＣＤ２０＋細胞を伴う増殖異常を治療する方法において有用であろう。本発明は、腫瘍、過剰反応性Ｂ細胞、及び過剰反応性Ｔ細胞を含む、細胞増殖を抑制するための、及び細胞障害を治療するための方法を提供する。
ＣＤ２０は、様々な悪性疾患、例えば血液疾患、リウマチ疾患、血液のがん、白血病、リンパ腫、黒色腫、骨髄腫、Ｂ細胞リンパ腫、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫（Ｂ細胞ＮＨＬ）、バーキットリンパ腫（ＢＬ，Burkitt’s lymphomas）、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病（Ｂ細胞ＣＬＬ，chronic lymphocytic leukemias）、慢性リンパ球性白血病（ＣＬＬ）、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫（ＤＬＢＣＬ，diffuse large B-cell lymphomas又はＤＬＢＬ）、濾胞性リンパ腫（ＦＬ，follicular lymphomas）、ヘアリーセル白血病（ＨＣＬ，hairy cell leukemias），ホジキンリンパ腫（ＨＤ，Hodgkins lymphomas）、免疫芽球性大細胞リンパ腫、マントル細胞リンパ腫（ＭＣＬ，mantle cell lymphomas）、黒色腫、非ホジキンリンパ腫（ＮＨＬ，non-Hodgkins lymphomas）、前駆Ｂ細胞性リンパ芽球性リンパ腫（Ｂ−ＬＢＬ，precursor B-lymphoblastic lymphomas）、小リンパ球性リンパ腫（ＳＬＬ，small lymphocytic lymphoma）、及びＴ細胞リンパ腫（ＴＣＬ）、アミロイドーシス、強直性脊椎炎、喘息、クローン病、糖尿病、移植片の拒絶、移植片対宿主病、橋本甲状腺炎、溶血性***症候群、ＨＩＶ関連疾患、紅斑性狼瘡、多発性硬化症、結節性多発動脈炎、多発動脈炎、乾癬、乾癬性関節炎、リウマチ性関節炎、強皮症、敗血性ショック、シェーグレン症候群、潰瘍性大腸炎、及び／又は血管炎に関係する細胞によって発現する。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、がん、腫瘍（悪性及び非悪性）、増殖異常、及び免疫障害を治療又は予防するために使用することができる。さらなる態様において、上記のエクスビボでの方法を上記のインビボでの方法と組み合わせて、骨髄移植レシピエントにおける拒絶を治療又は予防する方法、及び免疫寛容を達成する方法を提供することができる。
特定の実施形態において、本発明は、哺乳動物対象、例えばヒトにおける悪性疾患又は新生物及び他の血液細胞関連がんを治療する方法であって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物の治療有効量を、それを必要とする対象に投与するステップを含む方法を提供する。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、例えば不要なＢ細胞及び／又はＴ細胞を除去することにおける使用、移植片対宿主病を治療するために免疫応答をモジュレートすることにおける使用、抗ウイルス剤としての使用、抗菌剤としての使用、及び移植組織から不要な細胞型を取り除くことにおける使用を含む、様々な適用を有する。本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、一般的には抗新生物剤であり、このことは、それらが、ＣＤ２０＋がん、新生物細胞、又は腫瘍細胞の増殖を阻害する及び／又は死滅をもたらすことによって、新生物細胞又は悪性細胞の発生、成熟、又は伝播を治療及び／又は予防することが可能であることを意味する。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、Ｂ細胞、形質細胞、Ｔ細胞、又は抗体が媒介する疾患又は障害、例えば血液疾患、リウマチ疾患、血液のがん、白血病、リンパ腫、黒色腫、骨髄腫、Ｂ細胞リンパ腫、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫（Ｂ細胞ＮＨＬ）、バーキットリンパ腫（ＢＬ）、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病（Ｂ細胞ＣＬＬ）、慢性リンパ球性白血病（ＣＬＬ）、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫（ＤＬＢＣＬ又はＤＬＢＬ）、濾胞性リンパ腫（ＦＬ）、ヘアリーセル白血病（ＨＣＬ），ホジキンリンパ腫（ＨＤ）、免疫芽球性大細胞リンパ腫、マントル細胞リンパ腫（ＭＣＬ）、黒色腫、非ホジキンリンパ腫（ＮＨＬ）、前駆Ｂ細胞性リンパ芽球性リンパ腫（Ｂ−ＬＢＬ）、小リンパ球性リンパ腫（ＳＬＬ）、及びＴ細胞リンパ腫（ＴＣＬ）、アミロイドーシス、強直性脊椎炎、喘息、クローン病、糖尿病、移植片の拒絶、移植片対宿主病、橋本甲状腺炎、溶血性***症候群、ＨＩＶ関連疾患、紅斑性狼瘡、多発性硬化症、結節性多発動脈炎、多発動脈炎、乾癬、乾癬性関節炎、リウマチ性関節炎、強皮症、敗血性ショック、シェーグレン症候群、潰瘍性大腸炎、及び／又は血管炎を治療するために使用される。
患者におけるＢ細胞及び／又はＴ細胞を殺滅する目的で、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を患者に投与することによって、Ｂ細胞及び／又はＴ細胞によって媒介される疾患又は状態の予防又は治療を提供することは本発明の範囲内にある。この使用は、移植される材料の起源、例えばヒト又は非ヒトの起源であるかどうかに関係なく、骨髄移植、幹細胞移植、組織移植、又は臓器移植のために患者を準備する又は条件を整えることに適合する。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を使用して宿主Ｔ細胞の標的化ＣＤ２０＋細胞殺滅を介して、骨髄レシピエントに宿主対移植片病の予防又は治療を提供することは、本発明の範囲内である。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、本発明のタンパク質組成物又は医薬組成物の治療有効量を、それを必要とする患者に投与することを含む、がんを治療する方法において利用されうる。本発明の方法の特定の実施形態において、治療される状態、疾患、又は障害は、血液疾患、リウマチ疾患、血液のがん、白血病、リンパ腫、黒色腫、骨髄腫、Ｂ細胞リンパ腫、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫（Ｂ細胞ＮＨＬ）、バーキットリンパ腫（ＢＬ）、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病（Ｂ細胞ＣＬＬ）、慢性リンパ球性白血病（ＣＬＬ）、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫（ＤＬＢＣＬ又はＤＬＢＬ）、濾胞性リンパ腫（ＦＬ）、ヘアリーセル白血病（ＨＣＬ）、ホジキンリンパ腫（ＨＤ）、免疫芽球性大細胞リンパ腫、マントル細胞リンパ腫（ＭＣＬ）、黒色腫、非ホジキンリンパ腫（ＮＨＬ）、前駆Ｂ細胞性リンパ芽球性リンパ腫（Ｂ−ＬＢＬ）、小リンパ球性リンパ腫（ＳＬＬ）、及びＴ細胞リンパ腫（ＴＣＬ）、アミロイドーシス、強直性脊椎炎、喘息、クローン病、糖尿病、移植片の拒絶、移植片対宿主病、橋本甲状腺炎、溶血性***症候群、ＨＩＶ関連疾患、紅斑性狼瘡、多発性硬化症、結節性多発動脈炎、多発動脈炎、乾癬、乾癬性関節炎、リウマチ性関節炎、強皮症、敗血性ショック、シェーグレン症候群、潰瘍性大腸炎、及び／又は血管炎に関連する。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び組成物によって治療されうる血液のがん（例えば、白血病、リンパ腫、及び骨髄腫）のサブタイプの非制限的な例としては、急性骨髄性白血病（急性骨髄性白血病又はＡＭＬ，acute myelogenous leukemia）、急性非リンパ球性白血病、Ｂ細胞リンパ腫、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫（Ｂ細胞ＮＨＬ）、Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病（Ｂ−ＡＬＬ又はＢＣＰ−ＡＬＬ，B-cell acute lymphoblastic leukemias）、Ｂ細胞前リンパ球性白血病（Ｂ−ＰＬＬ，B-cell prolymphocytic leukemias）、Ｂリンパ芽球性リンパ腫（Ｂ−ＬＢＬ）、バーキットリンパ腫（ＢＬ）、異型バーキットリンパ腫（異型ＢＬ）、慢性リンパ球性白血病（ＣＬＬ）、慢性骨髄性白血病（ＣＭＬ，chronic myeloid leukemias）、皮膚Ｂ細胞リンパ腫（ＣＢＣＬ，cutaneous B-cell lymphomas）、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫（ＤＬＢＣＬ又はＤＬＢＬ）、濾胞性リンパ腫（ＦＬ）、ヘアリーセル白血病（ＨＣＬ）、重鎖病、ホジキンリンパ腫（ＨＬ又はＨＤ）、免疫芽球性大細胞リンパ腫、リンパ腫様肉芽腫症（ＬＧ又はＬＹＧ）、リンパ形質細胞性リンパ腫、マントル細胞リンパ腫（ＭＣＬ）、辺縁帯リンパ腫（ＭＺＬ）、多発性骨髄腫（ＭＭ）、結節性リンパ球優性ホジキンリンパ腫（ＮＬＰＨＬ）、非ホジキンリンパ腫（ＮＨＬ）、形質芽球性リンパ腫（ＰＢＬ）、多中心性キャッスルマン病に関連する形質芽球性リンパ腫、形質細胞新生物、形質細胞骨髄腫、原発性滲出性リンパ腫（ＰＥＬ，primary effusion lymphomas）、小リンパ球性リンパ腫（ＳＬＬ，small lymphocytic lymphomas）、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病（Ｔ−ＬＧＬＬ，T-cell large granular lymphocyte leukemias）、Ｔ細胞リンパ腫（ＴＣＬ）、末梢Ｔ細胞リンパ腫（ＰＴＣＬ）、Ｔ細胞前リンパ球性白血病（Ｔ−ＰＬＬ，T-cell prolymphocytic leukemias）、菌状息肉症（ＭＦ，mycosis fungiodes）、及びワルデンシュトレーム型マクログロブリン血症（ＷＭ，Waldenstrom’s macroglobulinemias）が挙げられる。
本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物の治療有効量を、それを必要とする患者に投与することを含む、免疫障害を治療する方法において利用されうる。本発明の方法の特定の実施形態において免疫障害は、アミロイドーシス、強直性脊椎炎、喘息、クローン病、糖尿病、移植片の拒絶、移植片対宿主病、グレーブス病、グレーブス眼症、橋本甲状腺炎、重鎖病、溶血性***症候群、ＨＩＶ関連疾患、紅斑性狼瘡、多発性硬化症、視神経脊髄炎関連疾患、Ｎ−メチルＤ−アスパラギン酸（ＮＭＤＡ，N-methyl D-aspartate）受容体脳炎、オプソクローヌス・ミオクローヌス症候群（ＯＭＳ，opsoclonus myoclonus syndrome）、発作性夜間ヘモグロビン尿症、結節性多発動脈炎、多発動脈炎、乾癬、乾癬性関節炎、リウマチ性関節炎、強膜炎、強皮症、敗血症ショック、シェーグレン症候群、潰瘍性大腸炎、及び血管炎からなる群より選択される疾患に関連する炎症に関連する。
本発明の特定の実施形態は、ＣＤ２０＋細胞を伴うがん、腫瘍、免疫障害、及び／又は増殖異常の治療又は予防のために、医薬組成物又は医薬品の成分として本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を使用することである。例えば、患者の皮膚上に現れる免疫障害は、炎症を低減させようとする努力において、このような医薬品で治療されうる。別の例において、皮膚の腫瘍は、腫瘍サイズを低減させる又は腫瘍を完全に除去しようとする努力において、このような医薬品で治療されうる。
あるがんに関して、Ｂ細胞の枯渇及び／又は阻害は、一般的に、例えばがんの逃避を促進する制御性Ｂ細胞を枯渇させることによって疾患の転帰を改善しうる（例えば、Olkhanud P et al., Cancer Res 69: 5996-6004 (2009); Olkhanud P et al., Cancer Res 71: 3505-15 (2011)を参照されたい）。
本発明の特定の実施形態は、多価ＣＤ２０結合分子の細胞への細胞内在化を誘導する、及び／又は本発明の多価ＣＤ２０結合分子が結合する細胞表面に局在するＣＤ２０を細胞内在化させる方法であって、細胞に、本発明の多価ＣＤ２０結合分子、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、本発明の医薬組成物、及び／又は本発明の診断用組成物を接触させるステップを含む方法である。この細胞内在化の誘導方法の特定の実施形態に関して、細胞は、多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有するＣＤ２０に物理的に結合している。細胞内在化の誘導方法の特定のさらなる実施形態に関して、細胞に接触させるステップはインビトロで行われる。特定の他の実施形態に関して、細胞に接触させるステップは、インビボで、例えば患者内で行われる。細胞内在化の誘導方法の特定のさらなる実施形態に関して、多価ＣＤ２０結合分子の細胞内在化は、細胞にとって適切な生理的温度及び／又は約３７℃で約５時間、４時間、３時間、２時間、１時間、３０分、又はそれ未満以内で起こる。特定のさらなる実施形態に関して、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通ドメインを有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままである、ＣＤ２０を細胞表面に発現する。特定のさらなる実施形態に関して、細胞はＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態に関して、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２又は３つ以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する有意な量の細胞外ＣＤ２０に物理的に結合している。特定の実施形態に関して、細胞は、Ｂ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態に関して、細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞性急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリーセル白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、形質細胞新生物細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞骨髄腫細胞、前駆Ｂ細胞性リンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒性リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健康なＢ細胞系列細胞、及び／又は健康なＴ細胞からなる群より選択される。
特定の実施形態に関して、本発明の方法は、患者における多価ＣＤ２０結合分子が結合する細胞表面局在ＣＤ２０の細胞内在化を誘導する方法であって、本発明の多価ＣＤ２０結合分子、本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、本発明の医薬組成物、及び／又は本発明の診断用組成物を、患者に投与するステップを含む方法を提供する。
さらに、本発明は、細胞内部に外因性物質を送達する方法であって、インビトロ又はインビボのいずれかで、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の医薬組成物、及び／又は追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の診断用組成物を細胞に接触させるステップを含む方法を提供する。特定のさらなる実施形態に関して、細胞は、多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有するＣＤ２０に物理的に結合している。特定のさらなる実施形態に関して、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する、（２）膜貫通領域を有する、及び（３）細胞に物理的に結合したままである、ＣＤ２０を細胞表面に発現する。特定のさらなる実施形態に関して、細胞はＣＤ２０陽性細胞である。特定の実施形態に関して、細胞は、（１）多価ＣＤ２０結合分子の２又は３以上のＣＤ２０結合領域が結合する細胞外部分を有する、有意な量の細胞外ＣＤ２０に物理的に結合している。特定の実施形態において、細胞はＢ細胞系列の子孫又はメンバーである。特定の実施形態に関して、細胞は、悪性Ｂ細胞、Ｂ細胞白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞骨髄腫細胞、急性骨髄性白血病細胞、急性非リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病細胞、Ｂ細胞リンパ腫細胞、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫細胞、前駆Ｂ細胞性急性リンパ芽球性白血病細胞、Ｂ細胞前リンパ球性白血病細胞、バーキットリンパ腫細胞、慢性リンパ球性白血病細胞、慢性骨髄性白血病細胞、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫細胞、濾胞性リンパ腫細胞、ヘアリーセル白血病細胞、ホジキンリンパ腫細胞、免疫芽球性大細胞型リンパ腫細胞、マントル細胞リンパ腫細胞、黒色腫細胞、多発性骨髄腫細胞、形質細胞新生物細胞、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫細胞、非ホジキンリンパ腫細胞、形質芽球性リンパ腫細胞、形質細胞骨髄腫細胞、前駆Ｂ細胞性リンパ芽球性リンパ腫細胞、小リンパ球性リンパ腫細胞、悪性Ｔ細胞、Ｔ細胞白血病細胞、Ｔ細胞リンパ腫細胞、Ｔ細胞大顆粒性リンパ球性白血病細胞、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、健康なＢ細胞系列細胞、及び／又は健康なＴ細胞からなる群より選択される。
特定の実施形態に関して、本発明は、患者における細胞の内部に外因性物質（例えば、診断情報を収集するための検出促進剤）を送達する方法であって、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子組成物、追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の医薬組成物、及び／又は追加の外因性物質を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子を含む本発明の診断用組成物を患者に投与するステップを含む方法を提供する。
本発明の特定の実施形態は、ＣＤ２０細胞表面発現を特徴とする、細胞表面で接近しやすいＣＤ２０の量の変化を特徴とする、及び／又はＣＤ２０細胞表面発現の変化に関連する、疾患、状態、及び／又は障害に関する情報収集の目的のために、細胞（例えば、ＣＤ２０発現細胞、ＣＤ２０陽性細胞、ＣＤ２０＋細胞型、及び／又は有意な量の細胞表面ＣＤ２０に物理的に結合している細胞）の存在を検出するために、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物（例えば、本発明の診断用組成物）を使用する方法である。方法は、アッセイ又は診断技術によって多価ＣＤ２０結合分子を検出するために、細胞に、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物の診断に十分な量を接触させることを含む。
用語「診断に十分な量」は、利用される特定のアッセイ又は診断技術によって情報収集目的で適切な検出及び正確な測定がもたらされる量を指す。一般的に、インビボでの診断での使用における生物全体にとって診断に十分な量は、対象の体重１ｋｇあたり０．１ｍｇ〜１００ｍｇの非累積用量の、検出促進剤が連結された多価ＣＤ２０結合分子であろう。典型的には、これらの情報収集方法において使用される多価ＣＤ２０結合分子の量は、なお診断に十分な量であるという条件で、可能な限り低いであろう。例えば、生物におけるインビボでの検出のために対象に投与される多価ＣＤ２０結合分子の量は、可能な限り低いであろう。
検出促進剤と併用される本発明の多価ＣＤ２０結合分子の細胞型特異的標的化は、細胞外ＣＤ２０標的生体分子と物理的に結合している細胞の検出及びイメージング方法をもたらす。本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物を使用するＣＤ２０＋細胞のイメージングは、当業界で公知のあらゆる好適な技術によってインビトロ又はインビボで行ってもよい。診断情報は、生物の全身イメージングを含む当業界で公知の様々な方法又は生物から採取したエクスビボ試料を使用して収集してもよい。本明細書において使用される用語「試料」は、流体、例えば血液、尿、血清、リンパ、唾液、肛門分泌物、膣分泌物、及び***、並びに生検手順によって得られた組織に限定されないいかなるものも指す。例えば、様々な検出促進剤は、磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）、光学的方法（直接の、蛍光による、及び生物発光によるイメージング）、陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）、単光子放射型コンピューター断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）、超音波、ｘ線コンピューター断層撮影、及び上述のものの組合せなどの技術による、非侵襲的なインビボでの腫瘍イメージングのために利用することができる。
本発明の特定の実施形態は、ＣＤ２０＋腫瘍細胞及び／又は免疫細胞型の内部を標識又は検出するために、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物（例えば、本発明の医薬組成物及び／又は診断用組成物）を使用する方法である。本発明の多価ＣＤ２０結合分子の、逆行性細胞内輸送を介して特異的な細胞型及び経路に侵入する能力に基づいて、特異的な細胞型の内部区画が、検出のために標識される。これは、インビボでその場の細胞で、患者内の疾患部位で行うことができ、又は生物から採取した細胞及び組織、例えば生検材料においてエクスビボの状況でインビトロで行うことができる。ＣＤ２０＋細胞、細胞型、及び細胞集団の検出を、高レベルのＣＤ２０を発現する腫瘍及び免疫細胞の診断及びイメージングに使用してもよい。本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、哺乳動物においてＣＤ２０＋細胞の可能性がある蓄積部位をイメージング又は可視化するために使用してもよい。これらの方法は、治療的介入後、腫瘍の発生部位又は残留腫瘍細胞の部位を同定するために使用されてもよい。
本発明の診断用組成物は、疾患、障害、又は状態を、本発明の関連する医薬組成物によって潜在的に治療可能であると特徴付けるのに使用することができる。本発明の特定の物の組成物は、患者が本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物、又は本明細書に記載する本発明の関連する方法を利用する治療方策に応答するグループに属するかどうか、又は本発明の送達デバイスの使用に十分に好適であるかどうかを決定するのに使用することができる。
本発明の診断用組成物は、疾患、例えばがんが検出された後に、その疾患をより良好に特徴付けるために、例えば遠隔転移、不均一性、及びがん進行のステージをモニターするために使用することができる。疾患、障害、又は感染症の表現型の評価は、治療の決定を行う際の予後及び予測を助けることができる。疾患の再発において、本発明の特定の方法は、局所的な問題か又は全身性の問題を識別するのに使用することができる。
本発明の診断用組成物は、治療剤の型、例えば小分子薬若しくは生物学的薬物、又は細胞療法に関係なく、治療剤に対する応答を評価するのに使用することができる。例えば、本発明の診断用組成物の特定の実施形態は、腫瘍サイズの変化、数及び分布を含むＣＤ２０＋細胞集団の変化を測定するため、又は患者に既に投与された療法によって標的とされる抗原とは異なるマーカーをモニターするために使用することができる。
ＣＤ２０＋細胞型の存在を検出する方法の特定の実施形態は、疾患、障害、及び状態に関連する情報、例えば、血液疾患、リウマチ疾患、血液のがん、白血病、リンパ腫、黒色腫、骨髄腫、Ｂ細胞リンパ腫、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫（Ｂ細胞ＮＨＬ）、バーキットリンパ腫（ＢＬ）、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病（Ｂ細胞ＣＬＬ）、慢性リンパ球性白血病（ＣＬＬ）、びまん性大細胞型Ｂ細胞リンパ腫（ＤＬＢＣＬ又はＤＬＢＬ）、濾胞性リンパ腫（ＦＬ）、ヘアリーセル白血病（ＨＣＬ），ホジキンリンパ腫（ＨＤ）、免疫芽球性大細胞リンパ腫、マントル細胞リンパ腫（ＭＣＬ）、黒色腫、非ホジキンリンパ腫（ＮＨＬ）、前駆Ｂ細胞性リンパ芽球性リンパ腫（Ｂ−ＬＢＬ）、小リンパ球性リンパ腫（ＳＬＬ）、及びＴ細胞リンパ腫（ＴＣＬ）、アミロイドーシス、強直性脊椎炎、喘息、クローン病、糖尿病、移植片の拒絶、移植片対宿主病、橋本甲状腺炎、溶血性***症候群、ＨＩＶ関連疾患、紅斑性狼瘡、多発性硬化症、結節性多発動脈炎、多発動脈炎、乾癬、乾癬性関節炎、リウマチ性関節炎、強皮症、敗血性ショック、シェーグレン症候群、潰瘍性大腸炎、及び／又は血管炎に関連する悪性細胞、腫瘍細胞、がん細胞、及び／又は免疫細胞に関連する細胞に関する情報を収集するのに使用することができる。
特定の実施形態において、本発明の多価ＣＤ２０結合分子及び／又はその組成物は、診断と治療の両方、又は診断単独のために使用される。
本発明を、志賀毒素ファミリーのメンバーのＡサブユニットに由来する志賀毒素エフェクター領域と、特異的ＣＤ２０発現細胞型に物理的に結合しているＣＤ２０の細胞外部分に結合することができる２又は３以上のＣＤ２０結合領域とを有する選択的に細胞毒性の多価ＣＤ２０結合分子を含む組成物の以下の非制限的な実施例によってさらに説明する。
［実施例］
以下の実施例は、志賀毒素Ａサブユニットエフェクターポリペプチド領域を含む異なる多価ＣＤ２０結合分子を説明する。本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子は、１）標的細胞型、例えばヒトリンパ腫細胞の表面に発現したＣＤ２０に結合する、２）標的細胞に侵入し、及び触媒的に活性な志賀毒素エフェクターポリペプチドを標的細胞のサイトゾルへと有効に経路決定し、これらのＣＤ２０発現細胞の死滅をもたらす。
一価ＣＤ２０結合分子と比較して多価ＣＤ２０結合分子の割合が高くなるように強化された本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物は、実施例１に示される本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子の成分である一価ＣＤ２０結合タンパク質で主に構成されるタンパク質組成物と比較して細胞毒性活性の大きい改善を示した。本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物の細胞毒性効果の改善は、一価ＣＤ２０結合分子と比較して多価ＣＤ２０結合分子バリアントのＣＤ２０結合価数の増加に起因して予想される細胞毒性の増加によって説明できなかった。
実施例を通して、用語「ＣＤ２０結合タンパク質」は、１又は２以上の組み換え型融合ポリペプチドを含む、志賀毒素Ａサブユニット由来の免疫毒素を指すために使用され、それぞれのポリペプチドは、１）高い親和性でＣＤ２０の細胞外部分に結合することができる１又は２以上の免疫グロブリン型ＣＤ２０結合領域と、２）１又は２以上の志賀毒素エフェクターポリペプチド領域とを含む。以下の実施例に示される本発明の特定の多価ＣＤ２０結合タンパク質は、多量体、例えば、共に連結された２つの同一の一価ＣＤ２０結合タンパク質から本質的になるホモ二量体であった。
本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質及びその強化組成物
本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子は、当業者に公知の試薬及び技術を使用して、多数のＣＤ２０結合一本鎖可変フラグメント（ｓｃＦｖ）ポリペプチドを、多数の志賀毒素Ａサブユニットエフェクターポリペプチドに連結させることによって作製された。本実施例において、本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子は、それぞれが２）２又は３以上の志賀毒素Ａサブユニット由来毒素エフェクター領域に連結された、１）細胞外ＣＤ２０に高い親和性で結合することができる、２又は３以上の一本鎖可変フラグメント（ｓｃＦｖ）結合領域を含む、多価ＣＤ２０結合タンパク質であった。
多価ＣＤ２０結合タンパク質は、組成物中の主なタンパク質が本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質であるタンパク質組成物を作製するために、当業者に公知の技術を使用して設計、産生、及び精製された。例えば、例示的な組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２＋ｎは、本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質であるタンパク質で主に構成された。以下に示すように、本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物は、その多価ＣＤ２０結合タンパク質構成成分の活性を介して、毒素エフェクター領域を細胞内在化させて、サイトゾルに経路決定し、リボソームを不活化することによって、その表面上にＣＤ２０を発現する細胞を選択的に殺滅することができた。
しかし、本実施例の多価ＣＤ２０結合タンパク質の成分を表す一価ＣＤ２０結合タンパク質で主に構成された、タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａは、広範囲のタンパク質濃度にわたって強力なＣＤ２０標的化細胞毒性を示さなかった。一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａは、これらの例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物がＣＤ２０発現細胞に対して強力な標的化細胞毒性を示す濃度の本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物と類似の総分子結合レベルを有する濃度で、ＣＤ２０発現細胞に対して予想外に不活性であることが見出された。このことは、一価ＣＤ２０結合タンパク質が１）例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質と同じＣＤ２０結合領域及び志賀毒素エフェクター領域を有したこと、並びに２）例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質と類似の触媒活性をインビトロで示したことから、意外であった。
Ａ．組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎを産生するための細胞毒性の多価ＣＤ２０結合タンパク質の構築、産生、及び精製
本実施例において、志賀毒素エフェクター領域を、志賀様毒素１のＡサブユニット（ＳＬＴ−１Ａ）から誘導した。ＳＬＴ−１Ａのアミノ酸１〜２５１をコードするポリヌクレオチドを得た（Cheung M et al., Mol Cancer 9: 28 (2010)）。一本鎖可変フラグメント（ｓｃＦｖ）を含む免疫グロブリン型結合領域αＣＤ２０−ｓｃＦｖを、ヒトＣＤ２０に結合するように作製したモノクローナル抗体から誘導して、当業界で公知のリンカーによって２つの免疫グロブリン可変領域（ＶＬ及びＶＨ）が隔てられた一本鎖可変フラグメントを作製した。免疫グロブリン型結合領域及び志賀毒素エフェクター領域をインフレームでクローニングして、遺伝子融合タンパク質を形成した。
配列番号４に示されるポリペプチド（配列番号１のアミノ酸１〜２５１に対応する）を含む志賀毒素エフェクター領域をコードするポリヌクレオチドを、免疫グロブリン型結合領域αＣＤ２０−ｓｃＦｖをコードするポリヌクレオチドとインフレームでクローニングした。特定の実験において、本実施例の多価細胞毒性タンパク質のサブユニットの完全長のコード配列は、検出及び／又は精製を容易にするためにｍｙｃタグ又はＳｔｒｅｐ−ｔａｇ（登録商標）IIをコードするポリヌクレオチドを包含した。例示的なタンパク質組成物「（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ」の多価ＣＤ２０結合タンパク質のαＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ融合タンパク質サブユニットをコードするポリヌクレオチド（配列番号５４）を、DNA2.0,Inc（Menlo Park, CA, U.S.）社のサービスを使用して合成したか、又は標準的な技術を使用してクローニングした。
タンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎの構成成分を含むＣＤ２０結合タンパク質は、当業界で公知の細菌系又は無細胞発現系を使用して、タンパク質αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ（配列番号５４）をコードするポリヌクレオチド鋳型からのタンパク質発現によって産生した。タンパク質精製は、カプト−Ｌ及びキチンアフィニティクロマトグラフィーを含む、当業界で公知の標準的な技術を使用して行われた。特定の精製に関して、多価ＣＤ２０結合タンパク質を細菌において産生して、ＩＭＰＡＣＴ（商標）（アフィニティキチン結合タグによるインテイン媒介精製）系（New England Biolabs, Ipswich, MA, U.S.）で精製した。キチンアフィニティ精製は、特定の精製において、プロテインＬカラムクロマトグラフィーステップを実施した後にインテインを切断したことを除き、製造業者の説明書に従って実施した。キチン樹脂を通してのフロースルーモードでのクロマトグラフィーにより非切断材料を除去した。
精製後、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎタンパク質組成物を、触媒として硫酸銅を使用して酸化した。次いで、酸化した（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ組成物を、ヒドロキシアパタイト（ヒドロキシルアパタイト）クロマトグラフィーを使用して３つの異なるＣＤ２０結合タンパク質組成物に精製した。ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーを使用して、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ組成物のＣＤ２０結合タンパク質の異なる単量体及び多量体型を異なるクロマトグラフィー分画に分離して、次いで特定の分画をプールした−「αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ組成物」と称される１つのタンパク質プールは、主に一価のＣＤ２０結合タンパク質αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ（ｎ＝１）を主に含み、「（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ組成物」と称される別のタンパク質プールは、単特異的の二価ＣＤ２０結合タンパク質（ｎ＝２）を主に含み、本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物を表すが、第３のタンパク質プールは、様々なサイズの単特異的多価ＣＤ２０結合タンパク質（ｎ＝２、３、４、５、６など）を主に含み、二価ＣＤ２０結合タンパク質のサイズをごく微量含む。第３のタンパク質プールを、第２のヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー精製ステップの後にサイズ排除クロマトグラフィーステップを使用して、クロマトグラフィー分画を採取することによりさらに精製し、一価ＣＤ２０結合タンパク質αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ及び二価ＣＤ２０結合タンパク質の量を低減させた。二価ＣＤ２０結合タンパク質より大きいと推定される分子サイズを含む特定の分画をプールして、「（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２組成物」（すなわち、ｎ＋２は３以上）と称される本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物を作製した。３つのタンパク質プール（ＣＤ２０結合タンパク質組成物）を、別々に濃縮した。
３つのＣＤ２０結合タンパク質組成物（１）αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ、（２）（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２、及び（３）（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２のそれぞれのタンパク質構成を、Superdex200 30/300カラム（GE Healthcare社製、Little Chalfont, Buckinghamshire, U.K.）を使用して、ベッド体積２４ｍＬのサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）によって分析した（図２；表１）。ＳＥＣクロマトグラフィー分析に関して、各試料をロードした後、少なくとも２４ｍＬの緩衝液をカラムの中に流れさせて、その間に、紫外（ｕｖ）光検出器により、溶出した材料の２８０ナノメートル（ｎｍ）での吸光度をモニターして、ミリ吸光単位（ｍＡＵ）で報告した（図２、表１）。一般的に、サイズ排除クロマトグラフィーに使用されるマトリックスの中を小さいサイズの分子が流れる場合には、より大きいサイズの分子と比較して遅くなり、そのため、より小さいサイズの分子は、大きいサイズの分子より長いＳＥＣ保持時間を示す。このように、ＳＥＣ保持時間の測定により、組成物内の異なるサイズの分子構成要素の相対的比率の推定値をもたらすことができ、したがって、特定のサイズの分子構成要素に関する組成物の純度をもたらすことができる。
表１は、サイズによって識別されるタンパク質組成物に存在する３つの異なるクラスのＣＤ２０結合タンパク質の相対的割合を示す：（１）αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａクラス、（２）（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２クラス、及び（３）（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２クラス。αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ組成物は、存在する総タンパク質の９５％の単量体ＣＤ２０結合タンパク質を含み、これらの単量体ＣＤ２０結合タンパク質のそれぞれがＣＤ２０結合に関して一価であった。（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物は、いかなる測定可能な量の単量体ＣＤ２０結合タンパク質も含まなかったが、その代わりに存在する総タンパク質の１００％の多価ＣＤ２０結合タンパク質を含んだ。（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物に関して、存在するタンパク質の７９％が二量体であり、存在するタンパク質の２１％がいかなる二量体形態のサイズよりも大きい多量体形態のサイズであった。最後に、分析により、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２＋ｎ組成物の大部分が、二量体形態のサイズより大きい分子サイズの多価ＣＤ２０結合タンパク質を含んだ（総タンパク質の８８％が二量体のサイズより大きいサイズであった）が、この組成物はまた、微量の二量体形態の多価ＣＤ２０結合タンパク質を含み、さらには少量の単量体ＣＤ２０結合タンパク質を含むことが示された。これらの３つの組成物に存在するＣＤ２０結合タンパク質の二量体形態は、二価及び多量体の両方である本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質を表す。
３つのＣＤ２０結合タンパク質組成物：（１）αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ、（２）（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２、及び（３）（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２を、ＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）によっても分析した。３つの精製タンパク質組成物のそれぞれからの試料を、４２ミリモル濃度（ｍＭ）のジジオスレイトール（ＤＴＴ）の還元条件に供して、９５℃で５分間変性させて、組成物に存在する多価ＣＤ２０結合タンパク質のタンパク質様成分を連結する還元可能な共有結合、例えば、システインジスルフィド結合の存在を調べた。試料を３×ＳＤＳ Ｂｌｕｅローディング緩衝液（１８７．５ｍＭトリス−ＨＣｌ（ｐＨ６．８）、６％質量／体積パーセント（ｗ／ｖ）のドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、３０％グリセロール及び０．０３％（ｗ／ｖ）ブロモフェノールブルー（カタログ番号Ｂ７７０３Ｓ、New England BioLabs, Inc.社製、Ipswich, MA, U.S.）、又は３×ＳＤＳ還元Ｂｌｕｅローディング緩衝液（１８７．５ｍＭトリス−ＨＣｌ（ｐＨ６．８）、６％（ｗ／ｖ）ＳＤＳ、３０％グリセロール、０．０３％（ｗ／ｖ）ブロモフェノールブルー、及び１２５ｍＭ ＤＴＴ（カタログ番号Ｂ７７０３Ｓ、New England BioLabs, Inc.社製、Ipswich, MA, U.S.）で、１×緩衝液の最終組成物となるように希釈して十分に混合した。試料を９５℃で５分間加熱して、次いでウェル当たりタンパク質試料５マイクログラム（μｇ）を４〜２０％ＳＤＳポリアクリルアミドゲルのウェルにロードして、電気泳動に供した。
還元及び非還元の精製タンパク質プールの試料を、ＳＤＳ−ＰＡＧＥによって変性条件で分析した（図３）。図３は、ゲルのレーンに番号が振られた４〜２０％のＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルのクーマシー染色画像を示し、図の説明文は、同じそれぞれの番号付けによって、どの試料を各レーンにロードしたかを示している。そのサブユニットが非共有相互作用のみにより会合する、試料中に存在する多量体形態の多価ＣＤ２０結合タンパク質は、実施されるＳＤＳ−ＰＡＧＥ技術の性質により、酸化還元状態とは関係なくこの変性ゲル分析においてその成分である一価タンパク質に解離すると予想された。これに対し、還元可能な共有結合から生じる試料中に存在する多量体形態の多価ＣＤ２０結合タンパク質、例えばシステインジスルフィド架橋依存型形態は、還元試料中ではタンパク質様成分に解離することが観察されうるが、非還元試料中では解離しない。しかし、いずれの状況においても、不完全なジスルフィド結合の還元及び／又はタンパク質変性は、多量体構造の持続を許容することができる。
電気泳動分析により、αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ組成物中の大部分のタンパク質様種が、約５５ｋＤａの分子量で移動することが示され、これは志賀毒素ＡサブユニットエフェクターポリペプチドＳＬＴ−１Ａの１〜２５１に融合した抗ＣＤ２０ ｓｃＦｖを有する、配列番号５４に関して予想されるおおよそのサイズであった。この種のサイズは、非還元条件及び還元条件で不変であった（図３）。これらの結果は、αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ組成物中の大部分のタンパク質種が、本実施例の例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物の単量体の多価ＣＤ２０結合タンパク質成分であることと一貫した。
電気泳動分析により、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物中の大部分のタンパク質様種が、約１１０ｋＤａの分子量で移動することが示されたが（図３、レーン５）、これはαＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ組成物の単量体の一価ＣＤ２０結合タンパク質のまさに２つからなる二量体型に関して予想されるおおよそのサイズであった。（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物にはまた、微量のタンパク質様種も存在し、これは非還元条件で約５５ｋＤａの分子量で移動し、１又は２以上の非共有的会合から生じるが、いかなる共有結合、例えばシステインジスルフィド結合からも生じない、二量体形態の変性後の単量体の一価ＣＤ２０結合タンパク質成分αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａを表しうる。この大部分の種の大半のサイズは、還元条件で約５５ｋＤａへと変化し（図３、レーン５）、このことは、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物に存在する大部分のタンパク質種に関して、非還元条件での、２つの単量体の一価ＣＤ２０結合タンパク質分子を二量体形態に連結する１又は２以上のジスルフィド結合の存在と一貫した。
電気泳動分析により、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２＋ｎ組成物中の大部分のタンパク質様種が約５５ｋＤａ又は１１０ｋＤａ（図３、レーン７）の分子量で移動することが示されたが、これは単量体の一価ＣＤ２０結合タンパク質成分αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ、又は正確に２つの一価ＣＤ２０結合タンパク質成分からなる二量体形態のいずれかに関して予想されるおおよそのサイズであった。二量体タンパク質種の大半のサイズは、還元条件で約５５ｋＤａに変化し（図３、レーン６）、これは、非還元条件での、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２＋ｎ組成物中で２つの一価ＣＤ２０結合タンパク質分子を二量体形態に連結する１又は２以上のジスルフィド結合の存在と一貫した。
変性条件でＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルを通して電気泳動によって分離した還元及び非還元試料の比較により、組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２＋ｎが、共有結合及び非共有結合多量体の両方を包含することが示された（図３、レーン４〜７）。本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質のこれらの例示的な組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２＋ｎは、共有結合したタンパク質サブユニット及び／又は非共有結合タンパク質サブユニットを有する多価ＣＤ２０結合タンパク質を含む。
Ｂ．本発明の例示的な組成物に存在する多価ＣＤ２０結合タンパク質の細胞結合特徴の決定
多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２＋ｎのヒト腫瘍由来細胞株に対する結合特徴を、蛍光に基づくフローサイトメトリーアッセイを使用して調べた。上記のように産生されたタンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２＋ｎを、志賀毒素エフェクター領域を有するその多量体の多価ＣＤ２０結合タンパク質が、細胞表面にヒトＣＤ２０を発現するヒト腫瘍由来細胞株に結合する能力に関して分析した。
ＣＤ２０陽性（ＣＤ２０＋）Ｒａｊｉ細胞又はＣＤ２０陰性（ＣＤ２０−）Ｕ２６６細胞を含む試料を、１％ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）（Calbiochem社製、San Diego, CA, U.S.）を含む１×ＰＢＳ（本明細書において以降「１×ＰＢＳ＋１％ＢＳＡ」と称する）に浮遊させて、アッセイされる多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物の様々な希釈液１００マイクロリットル（μＬ）と共に４℃で１時間インキュベートした。１時間インキュベーション後、細胞と多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物との混合物を含む試料を、１×ＰＢＳ＋１％ＢＳＡで２回洗浄した。次に、試料を、各試料中に存在する総タンパク質濃度より高い抗体濃度でマウスモノクローナル抗体抗ＳＬＴ−１Ａ（BEI NR-867、BEI Resources社製、Manassas, VA, U.S.：志賀毒素及び志賀様毒素１Ａサブユニットと交叉反応性）を含む１×ＰＢＳ＋１％ＢＳＡ溶液１００μＬと共に、４℃で１時間インキュベートした。試料を１×ＰＢＳ＋１％ＢＳＡで洗浄した後、ＦＩＴＣとコンジュゲートした抗マウスＩｇＧ二次抗体を、各試料中に存在する総タンパク質濃度より高い抗体濃度で同様にインキュベートした。次に、試料を１×ＰＢＳ＋１％ＢＳＡで２回洗浄して、１×ＰＢＳ２００μＬに浮遊させて、細胞に結合するタンパク質を測定するために、蛍光に基づくフローサイトメトリーに供した。
ヒト腫瘍由来の細胞株に対する、αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２、及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２試料の最大特異的結合（Ｂｍａｘ）及び平衡結合定数（ＫＤ）を以下のように決定した。全ての試料に関する蛍光に基づくフローサイトメトリーからの平均蛍光強度（ＭＦＩ）データを、陰性対照として二次抗体のみと共にインキュベートした細胞試料を使用してデータのゲートを設定することによって得た。Prismソフトウェア（GraphPad Software社製、San Diego, CA, U.S.）を使用してＭＦＩデータ対「タンパク質濃度」のグラフをプロットした（図４）。結合−飽和の見出しの下にある一部位結合のPrismソフトウェア関数[Y = Bmax*X / (KD+ X)]を使用して、ベースライン補正データを使用してＢｍａｘ及びＫＤを計算した。吸光度（Ａｂ）値は、ＰＢＳのみを含むウェルに関して測定されたＡｂ値を差し引くことによって、バックグラウンドに関して補正した。Ｂｍａｘは、ＭＦＩにおいて報告された最大特異的結合である。ＫＤは、ナノグラム／ミリリットル（ｎｇ／ｍＬ）で報告される平衡結合定数である。組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２のＫＤ及びＢｍａｘ値を、表２に報告し、図４に示す。
ＣＤ２０＋Ｒａｊｉ細胞に対する（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２結合のＢｍａｘは、約１８０ｎｇ／ｍＬのＫＤで約１７０，０００ＭＦＩであると測定された（表２；図４）。ＣＤ２０＋Ｒａｊｉ細胞に対する（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２結合のＢｍａｘは、約１８０ｎｇ／ｍＬのＫＤで約１５０，０００ＭＦＩであると測定された（表２；図４）。したがって、本発明の例示的なタンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２（主に多量体の多価ＣＤ２０結合タンパク質で構成された）はいずれも、細胞表面にＣＤ２０を発現するヒトＣＤ２０発現ヒト細胞（例えば、ＣＤ２０＋ヒト細胞）に対して高親和性結合を示した。（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２又は（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２の組成物のいずれかに存在するいかなる多量体形態のＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａも、１つのＣＤ２０発現細胞の細胞表面に存在する２つの異なるＣＤ２０標的生体分子に同時に結合できるかどうかは不明である。
Ｃ．インビトロで真核細胞リボソームに対するタンパク質（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２の半数阻害濃度（ＩＣ５０）の決定
（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２タンパク質組成物のリボソーム不活化能を、TNT（登録商標）Quick Coupled Transcription/Translationキット（L1170、Promega社製、Madison, WI, U.S.）を使用して無細胞のインビトロタンパク質翻訳アッセイにおいて決定した。キットは、ルシフェラーゼＴ７コントロールＤＮＡ及びTNT（登録商標）Quick Masterミクスを包含する。リボソーム活性反応を、製造業者の説明書に従って調製し、「ＴＮＴ」反応混合物を作製した。試料中に存在するＣＤ２０結合タンパク質の濃度を、ＳＬＴ−１Ａ成分のモル濃度に基づいて計算した（以下を参照されたい）。分析されるＣＤ２０結合タンパク質組成物の一連の１０倍希釈液を適切な緩衝液で調製して、一連の同一のＴＮＴ反応混合物成分をそれぞれの試料希釈液に関して作製した。
一連の希釈液におけるそれぞれの試料を、ルシフェラーゼＴ７コントロールＤＮＡと共にＴＮＴ反応混合物のそれぞれと混合した。被検試料を３０℃で１．５時間インキュベートした。インキュベーション後、ルシフェラーゼアッセイ試薬（E1483、Promega社製、Madison, WI, U.S.）を全ての被検試料に添加して、ルシフェラーゼタンパク質の翻訳量を、製造業者の説明書に従って発光によって測定した。翻訳阻害レベルを、志賀毒素タンパク質の標準化モル濃度対相対的発光単位に基づいて推定した総タンパク質の対数変換モル濃度の非線形回帰分析によって決定した。統計処理ソフトウェア（GraphPad Prism, San Diego, CA, U.S.）を使用して、ピコモル濃度（ｐＭ）値で表す半数阻害濃度（ＩＣ５０）を、試験したそれぞれのＣＤ２０結合タンパク質組成物に関して計算した（図５；表３）。
無細胞タンパク質合成に及ぼす例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２の阻害効果は強力であった（図５；表３）。用量依存性実験から、この無細胞アッセイにおけるタンパク質合成に対する（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２に存在する多価ＣＤ２０結合分子のＩＣ５０値がそれぞれ、約５．３ｐＭ及び１１ｐＭであることが決定された（図５；表３）。
Ｄ．ＣＤ２０＋細胞殺滅アッセイを使用した、多価ＣＤ２０結合タンパク質（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２の半数細胞毒性濃度（ＣＤ５０）の決定
用量依存性実験を使用して、本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２のＣＤ５０値を決定した。（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２組成物の細胞毒性特徴を、以下のＣＤ２０＋細胞殺滅アッセイによって決定した。このアッセイは、多価ＣＤ２０結合タンパク質の結合領域のＣＤ２０標的生体分子を細胞表面に発現する細胞を殺滅するタンパク質試料の能力を決定する。ＣＤ２０＋Ｒａｊｉ細胞及びＣＤ２０＋ＳＴ４８６細胞を、３８４ウェルプレートにおいて細胞培養培地２０μＬに播種した（７．５×１０３細胞／ウェル）。試験される多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物を１×ＰＢＳ中で１０倍希釈して、希釈液５μＬを、３８４ウェルプレートにおいてＣＤ２０＋及びＣＤ２０−細胞試料に添加した。細胞培養培地のみを含む対照ウェルを、ベースライン補正のために使用した。細胞試料をタンパク質試料と共に、又は緩衝液のみと共に、５％二酸化炭素（ＣＯ２）の大気中、３７℃で３日間インキュベートした。総細胞生存又は生存率パーセントは、CellTiter-Glo（登録商標）Luminescent Cell Viability Assay（G7573、Promega社製、Madison, WI, U.S.）を製造業者の説明書に従って使用して、発光の読み出しを使用して決定した。実験ウェルの生存率パーセントを、以下の式を使用して計算した：（試験ＲＬＵ−平均培地ＲＬＵ）／（平均細胞ＲＬＵ−平均培地ＲＬＵ）×１００。Ｌｏｇポリペプチド濃度対生存率パーセントを、Prism（GraphPad Prism, San Diego, CA, U.S.）においてプロットし、ｌｏｇ（阻害剤）対反応（３パラメータ）分析を使用して、ＣＤ２０＋細胞に対する多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２の半数細胞毒性濃度（ＣＤ５０）値を決定した。
ＣＤ２０＋Ｒａｊｉ細胞に対する（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物のＣＤ５０値は２５０ｎｇ／ｍＬであった（表４；図６）。ＣＤ２０＋Ｒａｊｉ細胞に対する組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２のＣＤ５０値は、約２２０ｎｇ／ｍＬであった（表４；図６）。これに対し、単量体の一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１ＡのＣＤ５０値は、かなり高く（すなわちより強力ではなく）、試験した濃度では、曲線の形状からＣＤ５０を正確に決定することができなかった（表４；「ＮＣ」は計算不能を示す；図６）。このアッセイにおいて試験したタンパク質濃度及び細胞密度に関して、試験したタンパク質の特定の濃度では、存在する利用可能な細胞表面ＣＤ２０を、ＣＤ２０結合タンパク質によって飽和することができなかったと推定された（占有率を推定するために使用される例示的な「ＲＯモデル」に関しては、Muller P, Brennan F, Clin Pharmacol Ther 85: 247-58 (2009)を参照されたい）。
同じ細胞殺滅アッセイを使用して、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２タンパク質組成物は、他の実験において、類似の細胞密度及び４０，０００ｎｇ／ｍＬもの高いタンパク質濃度を含むＣＤ２０結合タンパク質濃度で試験した場合に、ＣＤ２０陰性細胞株、例えばＢＣ−１、Ｕ２６６、及びＨ９２９細胞に対して非毒性であることが示された。同様に、同じ細胞殺滅アッセイを使用して、ＳＬＴ−１Ａ（１〜２５１）成分単独及び単量体の一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａはいずれも、２４，０００ｎｇ／ｍＬもの高いタンパク質濃度でＣＤ２０＋Ｒａｊｉ細胞に対して特異的細胞毒性を示さなかった。
一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａの細胞毒性測定により、αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａが、細胞表面受容体結合領域のような、いかなる細胞標的化部分も欠如するＳＬＴ−１Ａ（１〜２５１）「のみの」陰性対照試料の細胞毒性と比較して、試験した細胞密度及びタンパク質濃度でＣＤ２０＋Ｒａｊｉ細胞に対してより大きい細胞毒性を示さないことが示された。したがって、一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａは、細胞表面マーカーの発現とは関係なく、単なる非特異的細胞毒性のみを示した。結論すると、一価ＣＤ２０結合タンパク質αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａは、試験したタンパク質濃度でＣＤ２０＋細胞を殺滅することができなかったが、本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２は、ＣＤ２０発現細胞に対して特異的に強力な細胞標的化細胞毒性を示した。
これらの予想外の結果をさらに調べるために、タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２を共に混合して、新規組成物を形成し、ＣＤ２０結合タンパク質構成成分の比率の関数としてその構成成分ＣＤ２０結合タンパク質の細胞毒性作用強度を試験した。存在する総タンパク質の１００％の多価ＣＤ２０結合タンパク質を含み、７９％のその多価ＣＤ２０結合タンパク質を含む（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物は、二価ＣＤ２０結合タンパク質であった（上記の表１を参照されたい）。αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ組成物は、存在する総タンパク質の９５％の一価ＣＤ２０結合タンパク質を含んだ（上記の表１を参照されたい）。興味深いことに、多価ＣＤ２０結合分子組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２の量を増加させた試料を、一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａの試料に添加して、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物対αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ組成物の総タンパク質濃度比が１：３、１：１、及び３：１の一連の混合試料を作製した。固定比の混合試料の試料を、元の非混合αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物の試料と共に、上記のＣＤ２０＋細胞殺滅アッセイを使用して試験して、ＣＤ２０発現細胞（ＳＴ４８６）に対するそれぞれの試料のＣＤ５０値を決定した。結果を、非混合のαＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物の結果と共に、図７、図８、及び表５に示す。さらに、これらの試料はいずれも、試験した濃度でこのアッセイを使用してＣＤ２０陰性細胞に対して細胞毒性を示さなかった（図９）。
図７は、本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２、一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ、及びいずれかの硫酸銅酸化ステップの前の上記の「非精製」タンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎのＣＤ２０＋細胞殺滅アッセイの結果を示す。
図８は、元の多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２と共に、１：３のタンパク質濃度比の（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２対αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ、１：１のタンパク質濃度比の（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２対αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ、及び３：１のタンパク質濃度比の（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２対αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａの固定比混合物のＣＤ２０＋細胞殺滅アッセイの結果を示す。
表５は、精製（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物、１：３のタンパク質濃度比の（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２対αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａの混合物、１：１のタンパク質濃度比の（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２対αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａの混合物、３：１のタンパク質濃度比の（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２対αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａの混合物、及び「非精製」（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎの試料のＣＤ５０値を報告する。表５は、精製した多価ＣＤ２０結合分子組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２のＣＤ２０発現細胞に対する細胞毒性が、精製した一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１ＡのＣＤ２０発現細胞に対する細胞毒性より約１６倍高かったことを示している。表５は、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物が、そこから（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物が精製された「非精製」（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ組成物より約２．３倍細胞毒性が強かったことを示している。
表５のＣＤ５０値を、試験した試料中の総タンパク質の（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物タンパク質のパーセントの関数としてグラフにして、単純線形回帰統計モデルを使用してデータ点に直線をフィットさせた（図１０）。直線フィットの決定係数（「Ｒ二乗」）は、０．８４２４であった。図１１では、表５で表されるＣＤ５０値を試料中の総タンパク質の（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物タンパク質のパーセントの関数としてグラフを作成した。
表５、図１０、及び図１１に報告した結果は、多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２を一価のＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａで希釈すると、混合したＣＤ２０結合タンパク質試料の細胞毒性は、ＣＤ２０＋細胞殺滅アッセイによって測定されるＣＤ５０値によってアッセイした場合、例えば４倍又はそれより大きく低減されたことを示している。図１０及び１１は、多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２の相対的タンパク質濃度が、総ＣＤ２０結合タンパク質濃度と比較して増加すると、ＣＤ２０＋細胞に対する混合物の細胞毒性作用強度が増加することを示している（より低いＣＤ５０値によって表される）。ＣＤ２０＋細胞に対する（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物の細胞毒性は、より多くの一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａを添加することにより直線的に希釈された（図８、１０、及び１１を参照されたい）。したがって、一価ＣＤ２０結合タンパク質が、例えば成分としてそれを含む多価ＣＤ２０結合分子より有意に低い細胞毒性を有する非毒性の不純物又は構成成分として機能することにより、組成物の細胞毒性を低下させる構成成分となることから、本発明の多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物のより最大の細胞毒性を達成するためには、いかなる一価ＣＤ２０結合タンパク質（例えば、αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ、又はｎが１である（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ）の量も、又は総ＣＤ２０結合タンパク質に対する一価ＣＤ２０結合タンパク質の相対的割合も、最小限にするか又は除去すべきである。
ＣＤ２０結合タンパク質組成物の一価及び多価バリアントの両方のインビトロのリボソーム阻害活性が類似であったことを考慮すると（表３を参照されたい）、ＣＤ２０結合価数の差によって引き起こされるＣＤ２０発現細胞の結合の変化によって、一価及び多価ＣＤ２０結合タンパク質の間の細胞毒性作用強度のいかなる差も説明されると予想された。しかし、（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物と比較して、一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａの細胞毒性作用強度がないことは、αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ組成物と（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２組成物との間のＣＤ２０＋細胞の結合の差によって単に説明できない（表２及び図４を参照されたい）。
同じ細胞殺滅アッセイを使用して、ＣＤ２０結合タンパク質組成物の固定比混合物を、ＣＤ２０陰性Ｈ９２９細胞に対する細胞毒性に関して分析した（図９）。１：３のタンパク質濃度比の（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２対αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａの混合物、１：１のタンパク質濃度比の（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２対αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａの混合物、及び３：１のタンパク質濃度比の（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２対αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａの混合物の、標的陰性細胞に対するＣＤ５０値は、一連の希釈液によって作成された曲線の形状のために計算不能であった。したがって、固定比混合物は試験した濃度でＣＤ２０陰性細胞に対して細胞毒性ではなかったが、試験したそれぞれの比率は、ＣＤ２０＋細胞に対して何らかのレベルの標的化細胞毒性を示した（表５；図９）。
さらに、ＣＤ２０＋細胞殺滅アッセイを上記のように実施して、精製された触媒的に不活性な二価ＣＤ２０結合タンパク質を含むタンパク質組成物の細胞毒性を試験した。多価ＣＤ２０結合タンパク質を含むタンパク質組成物を、組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２の精製及び産生に関して上記で説明したように産生した。これらの組成物のＣＤ２０結合タンパク質の志賀毒素エフェクターポリペプチド領域は、その志賀毒素エフェクター領域における変異Ｅ１６７Ｄ、Ｙ７７Ｓ、Ｙ７７Ｓ／Ｅ１６７Ｄの存在により、触媒的に不活性であるか、又は触媒的に損なわれていた。これらの組成物の多価ＣＤ２０結合タンパク質は、触媒活性の役割を調べるために上記の変異の少なくとも１つを有する一価ＣＤ２０結合タンパク質αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ（配列番号５４）を含んだ。多価ＣＤ２０結合分子ＣＤ２０結合タンパク質の触媒的に不活性なバリアントは、試験した濃度で細胞毒性ではなかった。理論に拘束されないが、本実施例の多価ＣＤ２０結合分子による細胞殺滅のために触媒的に活性な志賀毒素エフェクター領域が必要であることは、本発明の特定の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の細胞毒性の機構が、１）志賀毒素エフェクター領域依存的である、２）標的細胞内でリボソームを不活化する志賀毒素活性を必要とする、及び３）志賀毒素エフェクター触媒活性に非依存的な多価ＣＤ２０結合分子のいかなる他の細胞毒性効果も伴わない（すなわち、多価ＣＤ２０結合分子の他の細胞毒性効果（例えば、志賀毒素エフェクター領域非依存的な細胞外細胞毒性効果）が、本実施例のアッセイにおいて志賀毒素エフェクター領域触媒活性の非存在下で試験したタンパク質濃度では観察されなかった）ことを示した。
Ｅ．本発明の例示的な組成物における多価ＣＤ２０結合分子の相対的割合の決定
当業者に公知のクロマトグラフィー及び／又は電気泳動法を使用して、１）本発明の例示的な組成物における異なるＣＤ２０結合タンパク質の相対的タンパク質濃度比を決定した。
本実施例において、ＳＥＣ分析を使用して、本発明の例示的な組成物に存在する異なるサイズのタンパク質様種の量を分析し、例えば一価、二価、及び高次の多価ＣＤ２０結合種の比率及び／又はパーセントを計算した。
ＳＥＣ分析を、以下のアッセイを使用して実施した。試料を高速タンパク質液体クロマトグラフィー（ＦＰＬＣ）カラムにロードして緩衝液をカラムの中に流れさせ、その間に溶出した材料の２８０ｎｍでの吸光度をｍＡＵで記録した。どの保持時間が、分析される組成物中に存在するそれぞれの一価ＣＤ２０結合タンパク質単量体のアミノ酸組成物からタンパク質のサイズ及び／又はタンパク質のサイズが予測される保持時間に対応するかを検量するために、同じカラム及び設定を使用して、サイズ及び移動特徴が公知の分子（標準物質）を分析した。市販のサイズの標準物質から収集したクロマトグラフィーデータを使用して、試料中の分子種のサイズの推定を助けるため、及び特異的保持時間範囲の分析に重点を置くために、検量線を作成した。高純度の特定の例において、所定の組成物に関する総タンパク質の量を、ＳＥＣ分析からの２８０ｎｍでの吸光度測定、存在する大部分の分子種の予測分子量、及び大部分の種の吸光係数を使用して推定した。
さらに、還元及び非還元試料のＳＤＳ−ＰＡＧＥ及び／又はキャピラリーゲル電気泳動分析を使用して、サイズを確認し、相対量を推定し、及び所定のサイズ又はピークの分子種に存在するいかなるジスルフィド結合、多量体会合も検出した（例えば、図３を参照されたい）。例えば、ＳＥＣピークにおける分子のサイズは、そのピークの保持時間の持続の範囲内の保持時間で採取されたクロマトグラフィー分画の非還元ＳＤＳ−ＰＡＧＥ分析に基づいて推定することができる。
本実施例において、本発明の例示的な組成物における全ての多価ＣＤ２０結合タンパク質は、多量体形態の一価ＣＤ２０結合タンパク質から本質的になった。したがって、種に対応するピーク及びバンドは、１）一価ＣＤ２０結合タンパク質と同じサイズのものは一価ＣＤ２０結合分子で構成された、２）一価ＣＤ２０結合タンパク質の２倍の大きさのものは、二価ＣＤ２０結合分子で構成された、３）一価ＣＤ２０結合タンパク質の３倍の大きさのものは三価ＣＤ２０結合分子で構成された等であった。
一部のＳＥＣ分析は、AKTAシステム（GE Healthcare社製、Little Chalfont, Buckinghamshire, U.K.）によって行われるアッセイを伴った。UNICORN（商標）コントロールソフトウェア（GE Healthcare社製、Little Chalfont, Buckinghamshire, U.K.）を使用して、ベースライン計算、ピークの開始及び終了の決定、保持時間、及び曲線下面積を包含するソフトウェアのピーク積分機能を使用して、異なるサイズの種のタンパク質濃度のパーセントを計算した。クロマトグラフィー分析からの２８０ｎｍ軌跡におけるピークによって表されるＣＤ２０結合タンパク質種の同一性を、較正標準物質（例えば、GE Healthcare Life Science’社の製品、28-4038-42 Gel Filtration HMW Calibration Kitのようなゲルろ過標準物質）を使用して決定された予想保持時間に基づいて手作業で割付した。
他のＳＥＣ分析は、Watersシステム（Waters Corp社製、Milford, MA, U.S.）によって行われる類似のアッセイを伴った。ＳＥＣ分析を、Water Empower 2ソフトウェア（Waters Corp.社製、Milford, MA, U.S.）で作動させるWaters Alliance ＨＰＬＣシステムを使用して行った。ＨＰＬＣシステムは、分析的ＴＳＫゲルＧ３０００ＳＷＸＬサイズ排除カラム及びＴＳＫゲルガードＳＷＸＬサイズ排除ガードカラム（Tosoh Bioscience LLC社製、King of Prussia, PA, U.S.）を包含した。使用前に、カラムを移動相（２０ｍＭリン酸ナトリウム、５００ｍＭ塩化ナトリウム、ｐＨ７．４）で、流速０．５ｍＬ／分（ｍｌ／分）で少なくとも３０分間平衡にした。移動相の１００μＬのブランク試料をカラムに流れさせてシステムがきれいで適切に作動することをチェックした。次に、タンパク質サイズが公知の標準物質（例えば、GE Healthcare Life Science社の製品、28-4038-42 Gel Filtration HMW Calibration Kitのような市販のゲルろ過標準物質）の試料を含む組成物試料を分析した。それぞれの組成物試料に関して、タンパク質５０μｇを注入して、アイソクラティックポンプを、温度２２℃、流速０．５ｍＬ／分で３０分間作動させてカラムの中に流れさせた。
本発明の３つの異なる例示的組成物に存在する多価ＣＤ２０結合分子のパーセントを、Watersシステムを使用してＳＥＣによって分析し（図１２、パネルＡ、パネルＢ及びパネルＣを参照されたい）、これらの分析のそれぞれの結果を表６〜８に示す。Watersシステムのこの実施例において、（１）約１９〜２０分の保持時間は、二量体の二価ＣＤ２０結合タンパク質（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２と同等の分子サイズを表し、（２）約２０〜２２分の保持時間は、単量体の一価ＣＤ２０結合タンパク質αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａと同等の分子サイズを表し、（３）約１７〜１７．５分の保持時間は、三価又は四価である多量体ＣＤ２０結合タンパク質分子と同等の分子サイズを表し、及び４）約１７分の保持時間は、多量体の六価ＣＤ２０結合タンパク質と同等の分子サイズを表した。二量体の二価ＣＤ２０結合タンパク質（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２の純度パーセントを、１４〜２７分の全てのピークの総ピーク面積で除したそのピーク面積から計算した。それぞれのピーク対全てのピークのパーセント（総面積パーセント）は、以下の式で示される分母として全てのピーク面積の合計を使用して決定した：（所望のピークの曲線下面積）／（全てのピーク下の全ての面積の合計）×１００。
表６〜８に示される総面積のパーセントの計算結果は、図１２、パネルＡ〜Ｃに示されるＳＥＣプロファイルデータに基づく。表６は、総タンパク質の約７８％の二価ＣＤ２０結合タンパク質パーセントを有し、総タンパク質の約８％の一価ＣＤ２０結合タンパク質及び１４％の比較的大きい価数のＣＤ２０結合タンパク質を含む本発明の１つの例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物の結果を示す。表７は、総タンパク質のおよそ８８％の二価ＣＤ２０結合タンパク質のパーセントを有し、総タンパク質の約４．５％の一価ＣＤ２０結合タンパク質及び総タンパク質の７．５％の相対的に大きい価数のＣＤ２０結合タンパク質を含む、本発明の第２の例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物の結果を示す。表８は、総タンパク質のおよそ９０％の二価ＣＤ２０結合タンパク質のパーセントを有し、総タンパク質の約５％の一価ＣＤ２０結合タンパク質及び総タンパク質の５％の相対的に大きい価数のＣＤ２０結合タンパク質を含む本発明の例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物の結果を示す。
本発明の１つの例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物（「多価ＣＤ２０結合分子組成物＃１」）を、上記のＳＥＣ−ＨＰＬＣ、Watersシステムアッセイを使用して１８か月の間で５９の異なる時間で分析した。上記のソフトウェア分析を使用して、ピーク面積及び総ピーク面積を決定し、最小保持時間は約１４分に設定して（分子が分画ゲルに浸透するいかなる有意な可能性も有するには大きすぎる除外限度付近）、並びにゲルろ過標準マーカー及び多価ＣＤ２０結合分子組成物の溶媒の較正測定に応じて、ポリペプチドより小さいサイズの分子がカラムから流出する時間にほぼ等しい約２２〜２７分に最大保持時間を設定した。得られた実証的測定から、ピーク＃３（本発明の二価ＣＤ２０結合タンパク質）の面積対総ピーク（総タンパク質）面積（総面積パーセント）を説明するデータセット（ｎ＝５９）が得られ、平均値は７７．４０（％）、中央値は７７．７２（％）、モードは７６．１０（％）、標準偏差は１．５３３、及び相対的標準偏差は１．９８２であった。例示的な多価ＣＤ２０結合分子組成物＃１の例示的な個々の分析を、表６及び図１２、パネルＡに示す。
Ｆ．動物モデルを使用した、多価ＣＤ２０結合分子組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２のインビボでの効果の決定
当業者に公知の方法を使用して、動物モデルを使用して、ＣＤ２０＋新生物及び／又は免疫細胞に及ぼす例示的な組成物（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２及び（αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）ｎ＋２のインビボでの効果を決定する（例えば、国際公開第２０１４／１６４６８０号パンフレットを参照されたい）。様々なマウス系統を使用して、その細胞表面の少なくとも１つにＣＤ２０を発現するヒト新生物細胞をそれらのマウスに注射することに起因するマウスの異種移植片腫瘍に及ぼす、静脈内投与後の本発明の多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物の効果を試験した。非ヒト霊長類を使用して、静脈内投与後のＣＤ２０＋Ｂ細胞集団に及ぼす多価ＣＤ２０結合分子組成物の効果を試験する。
要約
意外にも、それぞれが、細胞標的化ＣＤ２０結合領域及び志賀毒素Ａサブユニットエフェクターポリペプチド領域を含む本発明の多価ＣＤ２０結合分子は、その一価のタンパク質成分と比較してＣＤ２０発現細胞殺滅活性の予想外の改善を示す。
一価バリアントと多価バリアントの間の細胞毒性作用強度の差は、それらのリボソーム不活化活性が類似であることを考慮すると、バリアントのＣＤ２０発現細胞の結合能の差によって主に又は完全には説明されないと予想された。本実施例の二価ＣＤ２０結合分子組成物（ＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａ）２と、一価のＣＤ２０結合タンパク質組成物αＣＤ２０−ｓｃＦｖ：：ＳＬＴ−１Ａの間のＣＤ２０発現細胞結合のＫＤ値の差は、より低いＫＤ値を示す二価ＣＤ２０結合分子組成物の約３倍、又は約３倍大きい結合親和性であった（表２；図４）。したがって、ＣＤ２０結合分子の細胞毒性作用強度が細胞結合のＫＤに直接関連する場合、一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物の細胞毒性は、例示的な二価ＣＤ２０結合分子組成物よりＣＤ２０＋細胞に対して細胞毒性が最大で３倍低いと予想され、このことは、一価ＣＤ２０結合タンパク質について予想されるＣＤ５０値が、例示的な二価のＣＤ２０結合分子組成物のＣＤ５０値の約３倍以下であるはずであることを意味する。
しかし、むしろ一価ＣＤ２０結合タンパク質組成物は、その唯一の成分として同じ一価ＣＤ２０結合タンパク質を有する多価ＣＤ２０結合分子の組成物の細胞毒性の１０倍以内の細胞毒性を示さないことが発見された。意外にも、細胞毒性の差は、上記のアッセイでは定性的に増加しており、１０倍を超えるこの細胞毒性の差は、なおも正確に定量されなければならない。理論に拘束されないが、本実施例の多価ＣＤ２０結合タンパク質組成物の細胞毒性の増加は、一価のＣＤ２０結合分子と比較して多価ＣＤ２０結合分子が以下の１又は２以上を行う能力の定性的変化によって引き起こされうる：１）例えば比較的大きい効率で、ＣＤ２０発現細胞に細胞内在化する、２）例えば比較的大きい効率で、志賀毒素エフェクターポリペプチド媒介細胞毒性をもたらすために都合の良い細胞内分画への細胞内経路決定；及び／又は３）例えば比較的大きい効率で、多価ＣＤ２０結合分子が存在する細胞のサイトゾルへの志賀毒素エフェクターポリペプチドの送達。
志賀毒素及び様々な免疫グロブリン型結合領域に由来する多価ＣＤ２０結合分子、及びその強化組成物
本実施例において、本発明の例示的な組成物は、志賀毒素に由来する多価ＣＤ２０結合タンパク質によって作製される。志賀毒素エフェクター領域は、志賀様毒素１のＡサブユニット（ＳＬＴ−１Ａ）（配列番号１）、志賀毒素（ＳｔｘＡ）（配列番号２）、及び／若しくは志賀様毒素２（ＳＬＴ−２Ａ）（配列番号３）に由来するか、又は当業界で公知の志賀毒素エフェクターから選択される（例えば、そのそれぞれの全体が参照により本明細書に組み込まれる、国際公開第２００５／０９２９１７号パンフレット、国際公開第２００７／０３３４９７号パンフレット、米国特許出願公開第２０１３／１９６９２８号明細書、国際公開第２０１４／１６４６８０号パンフレット、国際公開第２０１４／１６４６９３号パンフレット、国際公開第２０１５／１１３００５号パンフレット、国際公開第２０１５／１１３００７号パンフレット、国際公開第２０１５／１３８４３５号パンフレット、国際公開第２０１５／１３８４５２号パンフレット、米国特許出願公開第２０１５／２５９４２８号明細書、国際公開第２０１５／１９１７６４号パンフレット、及び米国特許出願第１４／９６５８８２号明細書を参照されたい）。免疫グロブリン型結合領域は、表９から選択されるＣＤ２０結合分子に由来し、ＣＤ２０の細胞外部分に結合する。本実施例の例示的な多価ＣＤ２０結合分子は、当業界で公知の技術を使用して、及び／又は先の実施例に記載されるように作製される。さらに、これらの例示的な多価ＣＤ２０結合分子が一価ＣＤ２０結合分子と比較して強化された例示的な組成物は、組成物が１〜３未満の一価ＣＤ２０結合分子対総ＣＤ２０結合分子濃度の濃度比を有するように、当業界で公知の技術を使用して、及び／又は先の実施例に記載されるように作製される。本実施例の例示的な多価ＣＤ２０結合分子及びその組成物は、先の実施例に記述されるように及び／又は当業者に公知のアッセイを使用して試験される。
本発明のいくつかの実施形態を、例示によって説明してきたが、本発明は、多くの改変、変更、及び適合化と共に実行することができ、本発明の精神から逸脱することなく、又は特許請求の範囲を超えることなく、いくつかの等価物又は代替的な解決法の使用が当業者の範囲内にあることは明白である。
全ての刊行物、特許、及び特許出願は、あたかもそれぞれの個々の刊行物、特許、又は特許出願の全体が参照により組み込まれると具体的及び個別に示されたのと同程度に、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。特許出願刊行物、国際公開第２００５／０９２９１７号パンフレット、国際公開第２００７／０３３４９７号パンフレット、米国特許出願公開第２０１３／１９６９２８号明細書、国際公開第２０１４／１６４６８０号パンフレット、国際公開第２０１４／１６４６９３号パンフレット、国際公開第２０１５／１１３００５号パンフレット、国際公開第２０１５／１１３００７号パンフレット、国際公開第２０１５／１３８４３５号パンフレット、国際公開第２０１５／１３８４５２号パンフレット、米国特許出願公開第２０１５／０２５９４２８号明細書、及び国際公開第２０１５／１９１７６４号パンフレットは、それぞれ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。米国特許出願第１４／９６５，８８２号明細書の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。米国特許仮出願第６１／７７７，１３０号明細書、第６２／１１２，３１４号明細書、及び第６２／２４９，１９３号明細書は、それぞれ、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書において引用したアミノ酸及びヌクレオチド配列に関するＧｅｎＢａｎｋ（National Center for Biotechnology Information, U.S.）から電子的に利用可能な全ての生物学的配列情報の完全な開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (18)

  1. （ａ）細胞毒性の多価ＣＤ２０結合分子であって、前記多価ＣＤ２０結合分子が多量体であり、かつ、少なくとも１つの共有結合により連結した少なくとも２つのポリペプチドを含むか、又はそれからなり、前記ポリペプチドの各々が配列番号５４及び配列番号５５から選択されるアミノ酸配列と少なくとも９８％の配列同一性を有し、前記細胞毒性の多価ＣＤ２０結合分子が、細胞表面にＣＤ２０を発現する細胞を選択的に死滅させることができる、前記細胞毒性の多価ＣＤ２０結合分子；と、
    （ｂ）配列番号５４及び配列番号５５から選択されるアミノ酸配列と少なくとも９８％の配列同一性を有するポリペプチドからなる、一価ＣＤ２０結合分子；と
    を含む細胞毒性組成物であって、
    全ＣＤ２０結合分子濃度に対する前記一価ＣＤ２０結合分子の濃度の比が、１：５より小さい、
    前記細胞毒性組成物。
  2. 全ＣＤ２０結合分子濃度に対する一価ＣＤ２０結合分子濃度の比が、１：１１より小さい、請求項１に記載の細胞毒性組成物。
  3. 細胞毒性の多価ＣＤ２０結合分子が、１つ又は２つ以上の共有結合性相互作用によって会合している２つのタンパク質成分からなる二量体又はホモ二量体であり、かつ、ジスルフィド結合である前記共有結合性相互作用を含んでいてもよく、
    前記タンパク質成分の各々が、配列番号５４及び配列番号５５から選択されるアミノ酸配列と少なくとも９８％の配列同一性を有する、請求項１又は２に記載の細胞毒性組成物。
  4. 細胞毒性の多価ＣＤ２０結合分子が、少なくとも１つの共有結合により連結した２つの同一のタンパク質からなるホモ二量体であり、前記タンパク質の各々が配列番号５４のアミノ酸配列を有するか、あるいは配列番号５５のアミノ酸配列を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の細胞毒性組成物。
  5. 全ＣＤ２０結合分子濃度に対する二価ＣＤ２０結合分子濃度の比が、３：４又は７：８超であり、
    各々の二価ＣＤ２０結合分子が、１つ又は２つ以上の共有結合性相互作用によって会合している２つのタンパク質成分からなる二量体又はホモ二量体であり、かつ、ジスルフィド結合である前記共有結合性相互作用を含んでいてもよく前記タンパク質成分の各々が、配列番号５４及び配列番号５５から選択されるアミノ酸配列と少なくとも９８％の配列同一性を有する、
    請求項１〜４のいずれかに記載の細胞毒性組成物。
  6. 細胞毒性の多価ＣＤ２０結合分子が、１つ又は２つ以上の共有結合性相互作用によって会合している３つ以上のタンパク質成分を含む多量体又はホモ多量体であり、かつ、ジスルフィド結合である前記共有結合性相互作用を含んでいてもよく、
    前記タンパク質成分の各々が、配列番号５４及び配列番号５５から選択されるアミノ酸配列と少なくとも９８％の配列同一性を有し、前記タンパク質成分の少なくとも２つが少なくとも１つの共有結合により連結している、請求項１又は２に記載の細胞毒性組成物。
  7. 請求項１〜６のいずれかに記載の細胞毒性組成物であって、
    前記細胞毒性組成物を、メンバーがＣＤ２０陽性である第１の細胞集団と、メンバーがＣＤ２０陽性でない第２の細胞集団とに同じ条件下で投与すると、前記第２の細胞集団のメンバーと比べて前記第１の細胞集団のメンバーに対する前記細胞毒性組成物の細胞毒性効果が少なくとも３倍大きい、
    前記細胞毒性組成物。
  8. 請求項１〜７のいずれかに記載の細胞毒性組成物と、
    少なくとも１つの薬学的に許容される賦形剤又は担体と
    を含む、医薬組成物。
  9. 酢酸塩、アルコール、アルファ−トコフェロール、モノステアリン酸アルミニウム、アスコルビン酸、パルミチン酸アスコルビル、ベンジルアルコール、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、クロロブタノール、クエン酸塩、システイン塩酸塩、デキストロース、エタノール、エチレンジアミン四酢酸、オレイン酸エチル、ゼラチン、グリセリン、グリセロール、レシチン、マンニトール、メチルパラベン、モノステアリン酸塩、有機エステル、パラベン、リン酸、多価アルコール、ポリエチレングリコール、ポリオール、プロピレングリコール、没食子酸プロピル、重硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、ソルビン酸、ソルビトール、糖、酒石酸又は植物油をさらに含む、請求項８に記載の医薬組成物。
  10. 請求項１〜７のいずれかに記載の細胞毒性組成物と、
    検出促進剤と
    を含む、診断用組成物。
  11. 細胞を殺滅するインビトロの方法であって、請求項１〜７のいずれかに記載の細胞毒性組成物、及び／又は請求項８若しくは９に記載の医薬組成物と、前記細胞とを接触させるステップを含む、前記インビトロの方法。
  12. 多価ＣＤ２０結合分子と結合する細胞表面局在ＣＤ２０の細胞内在化を誘導するインビトロの方法であって、
    請求項１〜７のいずれかに記載の細胞毒性組成物、請求項８若しくは９に記載の医薬組成物、及び／又は請求項１０に記載の診断用組成物と、細胞とを接触させるステップ
    を含む、前記インビトロの方法。
  13. ＣＤ２０発現細胞に外因性物質を送達するインビトロの方法であって、請求項１〜７のいずれかに記載の細胞毒性組成物、請求項８若しくは９に記載の医薬組成物、及び／又は請求項１０に記載の診断用組成物と、前記細胞とを接触させるステップを含む、前記インビトロの方法。
  14. 患者の疾患、障害又は状態の治療剤であって、請求項１〜７のいずれかに記載の細胞毒性組成物、及び／又は請求項８若しくは９に記載の医薬組成物を含み、前記疾患、障害又は状態が、がん、腫瘍及び免疫障害からなる群から選択されてもよい、前記治療剤。
  15. 疾患、障害又は状態が、
    血液がん、白血病、リンパ腫、黒色腫、骨髄腫、急性骨髄性白血病、急性非リンパ球性白血病、Ｂ細胞慢性リンパ球性白血病、Ｂ細胞リンパ腫、Ｂ細胞非ホジキンリンパ腫、前駆Ｂ細胞急性リンパ芽球性白血病、Ｂ細胞前リンパ球性白血病、バーキットリンパ腫、慢性リンパ球性白血病、慢性骨髄性白血病、びまん性大細胞型Ｂ細胞性リンパ腫、濾胞性リンパ腫、ヘアリー細胞白血病、ホジキンリンパ腫、免疫芽球性大細胞型リンパ腫、マントル細胞リンパ腫、多発性骨髄腫、結節性リンパ球優位型ホジキンリンパ腫、非ホジキンリンパ腫、形質芽球性リンパ腫、形質細胞新生物、形質細胞性骨髄腫、前駆Ｂリンパ芽球性リンパ腫、小リンパ球性リンパ腫、Ｔ細胞大顆粒リンパ球性白血病、Ｔ細胞リンパ腫、Ｔ細胞前リンパ球性白血病、ワルデンストレーム高ガンマグロブリン血症、アミロイドーシス、強直性脊椎炎、喘息、クローン病、糖尿病、移植片拒絶、移植片対宿主病、グレーブス病、グレーブス眼症、橋本甲状腺炎、溶血性***症候群、ＨＩＶ関連疾患、エリテマトーデス、多発性硬化症、視神経脊髄炎スペクトラム障害、Ｎ−メチル−Ｄ−アスパラギン酸受容体脳炎、眼球クローヌス・ミオクローヌス症候群、発作性夜間ヘモグロビン尿症、結節性多発動脈炎、多発性関節炎、乾癬、乾癬性関節炎、関節リウマチ、強膜炎、強皮症、敗血症性ショック、シェーグレン症候群、潰瘍性大腸炎、及び血管炎
    からなる群から選択される、請求項１４に記載の治療剤。
  16. がん、腫瘍又は免疫障害の治療又は予防のための医薬品の製造における、請求項１〜７のいずれかに記載の細胞毒性組成物、又は請求項８若しくは９に記載の医薬組成物の使用。
  17. 疾患、障害又は状態の診断、予後予測又は特性評価のためのデータを収集する方法における、請求項１〜７のいずれかに記載の細胞毒性組成物、請求項８若しくは９に記載の医薬組成物、又は請求項１０に記載の診断用組成物の使用。
  18. （ｉ）請求項１〜７のいずれかに記載の細胞毒性組成物、
    （ii）請求項８若しくは９に記載の医薬組成物、又は
    （iii）請求項１０に記載の診断用組成物と、追加の試薬及び／又は医薬送達デバイスと
    を備えるキット。

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