JP6472746B2 - 抗gcc抗体分子、およびgcc標的化療法への感受性を試験するためのその使用 - Google Patents

抗gcc抗体分子、およびgcc標的化療法への感受性を試験するためのその使用 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2012年4月27日に出願された米国仮特許出願第61/639,376号の利益および優先権を主張する。米国仮特許出願第61/639,376号の全体の内容は、本明細書中にこの参照により援用される。
本発明は、GCCに結合する抗体分子、および治療剤のような薬剤に結合体化する抗GCC抗体分子またはその断片を含む免疫結合体のようなGCC標的化療法による処置に対して患者を選択するために、それを使用する方法に関する。
グアニリルシクラーゼC(「GCC」)は、腸液の維持、電解質の恒常性、および細胞増殖において機能する膜貫通細胞表面受容体であり、例えばCarrithers et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 100:3018−3020(2003)を参照されたい。GCCは、小腸、大腸、および直腸を裏打ちする粘膜細胞で発現される(Carrithers et al.,Dis Colon Rectum 39:171−181(1996))。GCCの発現は、全ての原発性および転移性結腸直腸腫瘍における発現を伴い、腸上皮細胞の新生物性形質転換に際して維持される(Carrithers et al.,Dis Colon Rectum 39:171−181(1996)、Buc et al.Eur J Cancer 41:1618−1627(2005)、Carrithers et al.,Gastroenterology 107:1653−1661(1994))。
Carrithers et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 100:3018−3020(2003) Carrithers et al.,Dis Colon Rectum 39:171−181(1996) Buc et al.Eur J Cancer 41:1618−1627(2005) Carrithers et al.,Gastroenterology 107:1653−1661(1994)
本開示は、少なくとも一部分において、新規抗GCC抗体の発見に基づく。したがって、一態様では、本発明は、本明細書において開示されるように、抗GCC抗体分子を特徴とする。抗GCC抗体分子は、裸の抗体分子としても、免疫結合体の構成要素としても有用である。したがって、別の態様では、本発明は、本明細書に記載の抗GCC抗体分子、および治療剤または標識を含む免疫結合体を特徴とする。本発明はまた、例えばGCCおよびGCCを発現する細胞または組織の検出のための、本明細書に記載の抗GCC抗体分子および免疫結合体を使用する方法を特徴とする。そのような方法は、とりわけ、GCC媒介性の疾患の診断、予後、画像診断、または病期分類のために有用である。したがって、一部の態様では、本発明は、GCC標的化療法、例えば抗GCC抗体療法、例えば治療剤と結合体化された抗GCC抗体を含む免疫結合体による処置への対象を同定する方法を特徴とする。本発明はまた、癌を有する対象が、GCC標的化療法、例えば本明細書に記載のGCC標的化療法に対して可能性のある候補であることを判定するインビトロまたはインビボ方法を特徴とする。
抗GCC抗体、例えば本明細書に記載の抗GCC抗体も、本明細書に記載の通り、例えばGCCタンパク質の活性または機能の調節のため、およびGCC媒介性の疾患の処置のためにまた有用である。一部の態様では、本処置は、GCC発現レベルを判定するために、知識を獲得すること、および/または試料もしくは対象を評価することと、対象がGCCを発現する場合には、GCC標的化療法、例えば本明細書に記載のGCC標的化療法を施行することとを含む。他の態様では、本方法は、対象からの試料を採取することと、例えば本明細書に記載の検出方法、例えば本明細書に記載の抗GCC抗体を使用して、GCC発現レベルを判定することと、その判定に基づいて対象に対して標的化処置レポートを選択することと、によって、個別の処置レポート、例えばGCC標的化処置レポートを作成することを特徴とする。
別の態様では、本発明はまた、抗GCC抗体分子アミノ酸配列をコードする単離および/または組換え核酸、ならびにそのような核酸を含むベクターおよび宿主細胞、ならびに抗GCC抗体分子を産生するための方法を特徴とする。また本明細書で特徴とされることは、GCC発現を検出するために、抗GCC抗体、例えば本明細書に記載の免疫組織結合体と、例えば本明細書に記載の抗GCC抗体を含むインビトロアッセイとを含む、反応混合物およびキットである。
本明細書で言及される刊行物、特許出願、特許、および他の参考文献は全て、それらの全体が参照によって組み込まれる。
本明細書において開示される本発明(複数可)の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面から、ならびに本特許請求の範囲から明らかとなるだろう。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
それぞれ配列番号21、22、および23、またはそれぞれ配列番号33、34、および35のアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号27、28、および29のアミノ酸配列、またはそれぞれ配列番号39、40、および41のアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む、抗GCC抗体分子。
(項目2)
それぞれ配列番号21、22、および23のアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号27、28、および29のアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む、抗GCC抗体と同じエピトープへの結合について競合する、またはそれに結合する、抗GCC抗体分子。
(項目3)
それぞれ配列番号33、34、および35のアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号39、40、および41のアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む、抗GCC抗体と同じエピトープへの結合について競合する、またはそれに結合する、抗GCC抗体分子。
(項目4)
前記抗GCC抗体分子は、モノクローナル抗体である、項目1〜3のいずれかに記載の抗GCC抗体分子。
(項目5)
前記抗GCC抗体分子は、ウサギまたはウサギ由来抗体である、項目1〜4のいずれかに記載の抗GCC抗体分子。
(項目6)
前記抗体は、ウサギモノクローナル抗体である、項目5に記載の抗GCC抗体分子。
(項目7)
配列番号11または配列番号15によるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号13または配列番号17によるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とをさらに含む、項目1に記載の抗GCC抗体分子。
(項目8)
前記重鎖CDR1、CDR2、およびCDR3は、それぞれ配列番号21、22、および23による前記アミノ酸配列を含み、前記軽鎖CDRは、それぞれ配列番号27、28、および29による前記アミノ酸配列を含む、項目1に記載の抗GCC抗体分子。
(項目9)
前記重鎖可変領域は、配列番号11によるアミノ酸配列を含み、前記軽鎖可変領域は、配列番号13によるアミノ酸配列を含む、項目7に記載の抗GCC抗体分子。
(項目10)
前記抗GCC抗体分子は、検出可能な標識と結合体化されている、項目1〜9のいずれかに記載の抗GCC抗体。
(項目11)
前記検出可能な標識は、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリホスファターゼ、ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、リゾチーム、糖質酸化酵素、例えば、グルコース酸化酵素、ガラクトース酸化酵素、およびグルコース‐6‐リン酸脱水素酵素、過酸化水素を用いて、例えば、HRP、ラクトペルオシターゼ、またはミクロペルオキシダーゼ等の色素前駆体を酸化させる酵素と結合される、ウリカーゼならびにキサンチン酸化酵素等の複素環式酸化酵素、ビオチン/アビジン、スピン標識、バクテリオファージ標識、ならびに安定遊離ラジカルからなる群から選択される、項目10に記載の抗GCC抗体分子。
(項目12)
前記検出可能な標識は、フルオレセインまたはその誘導体、ローダミンまたはその誘導体、ダンシル、ウンベリフェロン、ルセリフェラーゼ、ルシフェリン、および2,3−ジヒドロフタラジンジオンから選択されるフルオロフォアである、項目10に記載の抗GCC抗体分子。
(項目13)
前記検出可能な標識は、 32 P、 H、 14 C、 188 Rh、 43 K、 52 Fe、 57 Co、 67 Cu、 67 Ga、 68 Ga、 77 Br、 81 Rb/ 81M Kr、 87M Sr、 99 Tc、 111 In、 113 M In、 123 I、 125 I、 127 Cs、 129 Cs、 131 I、 132 I、 197 Hg、 203 Pb、および 206 Bi、ならびに 213 Biからなる群から選択される放射性薬剤である、項目10に記載の抗GCC抗体分子。
(項目14)
項目1、7、8、および9のいずれかに記載の抗体分子をコードする、単離核酸配列。
(項目15)
項目14に記載の単離核酸配列を含む、細胞。
(項目16)
項目1、7、8、または9に記載の抗体分子を産生する方法であって、抗体分子の産生を可能にする条件下で項目15に記載の前記細胞を培養し、それによって項目1、7、8、または9に記載の前記抗体分子を産生することを含む、方法。
(項目17)
項目1、7、8、または9に記載の抗体分子の前記軽鎖および重鎖の一方または両方を含む、ベクター。
(項目18)
生体試料におけるGCC分子を検出する方法であって、前記生体試料を項目1〜13のいずれかに記載の抗体分子と接触させて、前記抗体分子が前記GCC分子に結合するかどうかを判定することを含む、方法。
(項目19)
前記方法検出方法が免疫組織化学アッセイを含む、項目18に記載の方法。
(項目20)
前記生体試料が、GCCを発現する癌を有する疑いのある患者に由来する腫瘍生検である、項目18または項目19に記載の方法。
(項目21)
前記生体試料におけるGCC発現を定量化するステップをさらに含む、項目18〜20のいずれかに記載の方法。
(項目22)
前記GCC発現の定量化が、前記生体試料における頂端のGCC発現、前記生体試料における細胞質GCC発現、または両方を含む、項目21に記載の方法。
(項目23)
前記定量化ステップが、Hスコア法を含む、項目21または22に記載の方法。
(項目24)
前記GCCを発現する癌が、結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、食道癌、膵臓癌、肺癌、軟部組織肉腫、神経外胚様性腫瘍、および神経内分泌腫瘍からなる群から選択される、項目20に記載の方法。
(項目25)
前記肺癌が、扁平上皮癌または腺癌である、項目24に記載の方法
(項目25)
前記軟部組織肉腫が、平滑筋肉腫または横紋筋肉腫である、項目24に記載の方法。
(項目26)
前記神経内分泌腫瘍が、消化管または気管支肺神経内分泌腫瘍である、項目24に記載の方法。
(項目27)
項目1〜13に記載のいずれかの前記抗GCC抗体分子、および使用説明書を含むキット。
(項目28)
GCC標的化治療剤をさらに含む、項目27に記載のキット。
(項目29)
前記GCC標的化治療剤が、抗GCC抗体分子を含む、項目28に記載のキット。
(項目30)
前記治療用抗GCC抗体分子が、モノクローナル抗体である、項目29に記載のキット。
(項目31)
前記治療用抗GCC抗体分子が、ヒトIgG1抗体である、項目29または30に記載のキット。
(項目32)
項目29、30、または31に記載のキットであって、前記治療用抗GCC抗体分子は、それぞれ配列番号67、68、および69によるアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号70、71、および72によるアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む、キット。
(項目33)
前記治療用抗GCC抗体分子が、配列番号79のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号80のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とを含む、項目32に記載のキット。
(項目34)
前記治療用抗GCC抗体分子が、細胞傷害性薬剤と結合体化されている、項目29〜33に記載のキット。
(項目35)
前記細胞傷害性薬剤が、オーリスタチン分子である、項目34に記載のキット。
(項目36)
前記オーリスタチン分子が、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)またはモノメチルオーリスタチンF(MMAF)である、項目35に記載のキット。
(項目37)
前記細胞傷害性薬剤が、マレイミド部分を含むリンカーを介して前記抗体と結合体化されている、項目34〜36に記載のキット。
(項目38)
前記マレイミドリンカーが、マレイミドカプロイル(mc)、マレイミドカプロイル−L−フェニルアラニン−L−リジン−p−アミノベンジルカルバメート、およびマレイミドカプロイル−L−バリン−L−シトルリン−p−アミノベンジルカルバメート(vc)からなる群から選択される、項目37に記載のキット。
(項目39)
前記GCC標的化治療剤が、式(I−4)、(I−5)、または(I−6)のうちのいずれか1つを特徴とする免疫結合体であり、



式中、Abは、それぞれ配列番号67、68、および69によるアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号70、71、および72によるアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む抗GCC抗体分子であり、mは1〜8の整数である、項目28に記載のキット。
(項目40)
mが3〜5である、項目39に記載のキット。
(項目41)
mが約4である、項目39に記載のキット。
(項目42)
1つ以上のGCC発現細胞を特徴とする疾患を有する患者を治療する方法であって、
a.例えば項目18〜26のいずれかに記載の方法によって、前記患者から採取した生体試料におけるGCCタンパク質発現を検出することと、
b.生体試料がGCCを発現する場合、前記患者に、本明細書に記載のGCC標的化治療剤のようなGCC標的化治療剤を投与することと、
を含む、方法。
(項目43)
前記検出ステップが、
i)それぞれ配列番号21、22、および23、または配列番号33、34、および35によるアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号27、28、および29、または配列番号39、40、および41によるアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む抗GCC抗体分子のような、項目1〜13のいずれかに記載の抗GCC抗体分子のような、本明細書に記載の抗GCC抗体分子に前記生体試料を接触させるステップと、
ii)前記抗GCC抗体分子とGCCタンパク質との間の複合体の形成を検出するステップと、
を含む、項目42に記載の方法。
(項目44)
前記検出ステップが、免疫組織化学を用いて行われる、項目43に記載の方法。
(項目45)
前記GCC標的化治療剤が、抗GCC抗体分子を含む、項目43に記載の方法。
(項目46)
前記治療用抗GCC抗体分子が、モノクローナル抗体である、項目45に記載の方法。
(項目47)
前記治療用抗GCC抗体分子が、ヒトIgG1抗体である、項目45または46に記載の方法。
(項目48)
前記抗GCC抗体分子が、それぞれ配列番号67、68、および69によるアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号70、71、および72によるアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む、項目45に記載の方法。
(項目49)
前記抗GCC抗体分子が、配列番号79によるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号80によるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とをさらに含む、項目48に記載の方法。
(項目50)
前記抗GCC抗体分子が、細胞傷害性薬剤と結合体化されている、項目45に記載の方法。
(項目51)
前記細胞傷害性薬剤が、オーリスタチン分子である、項目50に記載の方法。
(項目52)
前記オーリスタチン分子が、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)またはモノメチルオーリスタチンF(MMAF)である、項目51に記載の方法。
(項目53)
前記細胞傷害性薬剤が、マレイミド部分を含むリンカーを介して結合体化されている、項目50〜53に記載の方法。
(項目54)
前記マレイミドリンカーが、マレイミドカプロイル(mc)、マレイミドカプロイル−L−フェニルアラニン−L−リジン−p−アミノベンジルカルバメート、およびマレイミドカプロイル−L−バリン−L−シトルリン−p−アミノベンジルカルバメート(vc)からなる群から選択される、項目53に記載の方法。
(項目55)
項目42に記載の方法であって、前記GCC標的化療法が、式(I−4)、(I−5)、または(I−6)のうちのいずれか1つによって特徴付けられる免疫結合体:



(式中、Abは、それぞれ配列番号67、68、および69によるアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号70、71、および72によるアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む抗GCC抗体分子であり、式中mは1〜8の整数である。)
(項目56)
mが約3〜約5である、項目55に記載の方法。
(項目57)
mが約4である、項目56に記載の方法。
(項目58)
1つ以上のGCC発現細胞によって特徴付けられる疾患が、癌、炎症性腸症候群、クローン病、またはパーキンソン病からなる群から選択される、項目42〜57のいずれかに記載の方法。
(項目59)
前記癌が、結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、食道癌、膵臓癌、肺癌、軟部組織肉腫、神経外胚様性腫瘍、および神経内分泌腫瘍からなる群から選択される、項目58に記載の方法。
(項目60)
前記肺癌が、扁平上皮癌または腺癌である、項目59に記載の方法
(項目61)
前記軟部組織肉腫が、平滑筋肉腫または横紋筋肉腫である、項目59に記載の方法。
(項目62)
前記神経内分泌腫瘍が、消化管または気管支肺神経内分泌腫瘍である、項目59に記載の方法。
(項目63)
前記生体試料が細胞または組織生検である、項目42〜62に記載の方法。
(項目64)
前記細胞または組織生検が腫瘍生検である、項目63に記載の方法。
(項目65)
GCC標的化治療剤への癌細胞の感受性を判定する、および/または対象がGCC標的化療法に対して可能性のある候補であるかどうかを評価する方法であって、
i)癌を有する患者からの癌細胞からの試料を提供するステップと、
ii)それぞれ配列番号21、22、および23、または配列番号33、34、および35によるアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号27、28、および29、または配列番号39、40、および41によるアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む抗GCC抗体分子のような、項目1〜13のいずれかに記載の抗GCC抗体のような、本明細書に記載の抗GCC抗体分子に、前記試料を接触させるステップと、
iiii)前記抗GCC抗体分子とGCCタンパク質との間の複合体の形成を検出し、それによって、本明細書に記載のGC標的化治療剤のような前記GCC標的化治療剤に対する前記癌の前記感受性を判定する、および/または対象が本明細書に記載のGCC標的化療法のようなGCC標的化療法による治療に対する候補であるかどうかを判定するステップと、
を含む、方法。
(項目66)
前記検出ステップが、免疫組織化学を用いて行われる、項目65に記載の方法。
(項目67)
前記癌が、結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、食道癌、膵臓癌、肺癌、軟部組織肉腫、神経外胚様性腫瘍、および神経内分泌腫瘍からなる群から選択される、項目65または66に記載の方法。
(項目68)
前記肺癌が、扁平上皮癌または腺癌である、項目67に記載の方法
(項目69)
前記軟部組織肉腫が、平滑筋肉腫または横紋筋肉腫である、項目67に記載の方法。
(項目70)
前記神経内分泌腫瘍が、消化管または気管支肺神経内分泌腫瘍である、項目67に記載の方法。
(項目71)
前記患者に、本明細書に記載のGCC標的化治療剤のような前記GCC標的化治療剤を投与するステップをさらに含む、項目65〜70のいずれかに記載の方法。
(項目72)
前記GCC標的化治療剤は、抗GCC抗体分子を含む、項目71に記載の方法。
(項目73)
前記治療用抗GCC抗体分子は、モノクローナル抗体である、項目72に記載の方法。
(項目74)
前記治療用抗GCC抗体分子は、ヒトIgG1抗体である、項目72または73に記載の方法。
(項目75)
前記治療用抗GCC抗体分子が、それぞれ配列番号67、68、および69によるアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号70、71、および72によるアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む、項目72、73、または74のいずれかに記載の方法。
(項目76)
前記治療用抗GCC抗体分子が、配列番号79によるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域と、配列番号80によるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域とをさらに含む、項目75に記載の方法。
(項目77)
前記抗GCC抗体分子が、細胞傷害性薬剤と結合体化されている、項目72〜76のいずれかに記載の方法。
(項目78)
前記細胞傷害性薬剤が、オーリスタチン分子である、項目77に記載の方法。
(項目79)
前記オーリスタチン分子が、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)またはモノメチルオーリスタチンF(MMAF)である、項目78に記載の方法。
(項目80)
前記細胞傷害性薬剤が、マレイミド部分を含むリンカーを介して結合体化されている、項目77、78、または79のいずれかに記載の方法。
(項目81)
前記マレイミドリンカーが、マレイミドカプロイル(mc)、マレイミドカプロイル−L−フェニルアラニン−L−リジン−p−アミノベンジルカルバメート、およびマレイミドカプロイル−L−バリン−L−シトルリン−p−アミノベンジルカルバメート(vc)からなる群から選択される、項目80に記載の方法。
(項目82)
項目65〜71に記載の方法であって、前記GCC標的化治療剤が、式(I−4)、(I−5)、または(I−6)のうちのいずれか1つによって特徴付けられる免疫結合体:



(式中、Abは、それぞれ配列番号67、68、および69によるアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号70、71、および72によるアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む抗GCC抗体分子であり、式中mは1〜8の整数である。)
(項目83)
mが約3〜約5である、項目82に記載の方法。
(項目84)
mが約4である、項目83に記載の方法。
(項目85)
それぞれ配列番号21、22、および23、または配列番号33、34、および35によるアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号27、28、および29、または配列番号39、40、および41によるアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む抗GCC抗体分子のような、項目1〜13のいずれかに記載の抗GCC抗体のような、本明細書に記載の生体試料および抗GCC抗体分子を含む反応混合物。
(項目86)
前記生体試料が、1つ以上の細胞を含む、項目85に記載の反応混合物。
(項目87)
前記生体試料が、組織試料を含む、項目85に記載の反応混合物。
(項目88)
前記組織試料が、パラフィン包埋組織試料である、項目87に記載の反応混合物。
(項目89)
前記生体試料が、原発性または転移性腫瘍生検試料である、項目85に記載の反応混合物。
(項目90)
前記生体試料が、スライド上に載置される、項目85に記載の反応混合物。
(項目91)
前記腫瘍が、大腸腫瘍、胃腫瘍、小腸腫瘍、食道腫瘍、膵臓腫瘍、肺腫瘍、柔部組織肉腫、神経外胚様性腫瘍、または神経内分泌腫瘍である、項目89に記載の反応混合物。
(項目92)
前記肺腫瘍が、扁平上皮癌または腺癌である、項目91に記載の反応混合物。
(項目93)
前記軟部組織肉腫が、平滑筋肉腫または横紋筋肉腫である、項目91に記載の反応混合物。
(項目94)
前記神経内分泌腫瘍が、消化管または気管支肺神経内分泌腫瘍である、項目91に記載の反応混合物。
(項目95)
前記生体試料が、GCCタンパク質を含む疑いがある、項目85に記載の反応混合物。
(項目96)
前記抗GCC抗体とGCCタンパク質との間の複合体の形成を検出するために好適な試薬をさらに含む、項目85〜95のいずれかに記載の反応混合物。
(項目97)
個別の癌治療レポートを作成するための方法であって、前記方法が、
GCC発現癌を有する疑いのある癌患者から採取された1つ以上の癌細胞を含む生体試料を、それぞれ配列番号21、22、および23、または配列番号33、34、および35によるアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)と、それぞれ配列番号27、28、および29、または配列番号39、40、および41によるアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)とを含む抗GCC抗体分子のような、項目1〜13のいずれかに記載の抗GCC抗体分子のような、本明細書に記載の抗GCC抗体分子に接触させるステップと、
項目18〜26のいずれかに記載のような方法によって、前記生体試料における前記抗GCC抗体分子とGCCタンパク質との間の複合体の形成を検出するステップと、
前記生物試料におけるGCC発現を定量化するステップと、
前記GCC発現レベルを、本明細書に記載のGCC標的化療法のようなGCC標的化療法を含むデータベースと比較するステップと、
前記GCC発現レベルに基づいて、GCC標的化療法、および必要に応じて投与計画を選択するステップと、
を含む、方法。
(項目98)
前記GCC発現癌が、結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、食道癌、膵臓癌、肺癌、軟部組織肉腫、神経外胚様性腫瘍、または神経内分泌腫瘍である、項目97に記載の方法。
(項目99)
前記肺腫瘍が、扁平上皮癌または腺癌である、項目98に記載の方法。
(項目100)
前記軟部組織肉腫が、平滑筋肉腫または横紋筋肉腫である、項目98に記載の方法。
(項目101)
前記神経内分泌腫瘍が、消化管または気管支肺神経内分泌腫瘍である、項目98に記載の反応混合物。
(項目102)
前記検出ステップが、免疫組織化学を用いて行われる、項目97〜101のいずれかに記載の方法。
(項目103)
前記GCC発現の定量化が、前記生体試料における頂端のGCC発現、前記生体試料における細胞質GCC発現、または両方を含む、項目97〜102のいずれかに記載の方法。
(項目104)
前記定量化ステップが、Hスコア法を含む、項目97〜103に記載の方法。
本発明のヒトGCC(hGCC)細胞外ドメイン(ECD)マウスFc(mFc)融合タンパク質(hGCC−ECD−mFc)を生成するために使用されるタンパク質発現ベクターの円形地図である。 GCC標的化免疫結合体の第I相臨床試験C26001研究への登録のためにスクリーニングされた癌患者からの腫瘍型全体のGCC発現の総計/集合(頂端および細胞質)Hスコア分布を要約する棒グラフを示す。(図2A)スクリーニングされた結腸直腸癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2B)スクリーニングされた胃癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2C)スクリーニングされた膵臓癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2D)スクリーニングされた食道癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。 GCC標的化免疫結合体の第I相臨床試験C26001研究への登録のためにスクリーニングされた癌患者からの腫瘍型全体のGCC発現の総計/集合(頂端および細胞質)Hスコア分布を要約する棒グラフを示す。(図2A)スクリーニングされた結腸直腸癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2B)スクリーニングされた胃癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2C)スクリーニングされた膵臓癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2D)スクリーニングされた食道癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。 GCC標的化免疫結合体の第I相臨床試験C26001研究への登録のためにスクリーニングされた癌患者からの腫瘍型全体のGCC発現の総計/集合(頂端および細胞質)Hスコア分布を要約する棒グラフを示す。(図2A)スクリーニングされた結腸直腸癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2B)スクリーニングされた胃癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2C)スクリーニングされた膵臓癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2D)スクリーニングされた食道癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。 GCC標的化免疫結合体の第I相臨床試験C26001研究への登録のためにスクリーニングされた癌患者からの腫瘍型全体のGCC発現の総計/集合(頂端および細胞質)Hスコア分布を要約する棒グラフを示す。(図2A)スクリーニングされた結腸直腸癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2B)スクリーニングされた胃癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2C)スクリーニングされた膵臓癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。(図2D)スクリーニングされた食道癌患者全体の総計集合Hスコア分布を示す。 スクリーニングされた様々な腫瘍特異的なマイクロアレイ全体のGCC発現の総計/集合(頂端および細胞質)Hスコア分布を要約する棒グラフを示す。(図3A)GCC発現に対してスクリーニングされた様々な結腸直腸腫瘍マイクロアレイ上の試料全体の総計/集合Hスコア分布を示す。(図3B)GCC発現に対してスクリーニングされた胃腫瘍マイクロアレイ上の試料全体の総計/集合Hスコア分布を示す。(図3C)GCC発現に対してスクリーニングされた様々な膵臓腫瘍マイクロアレイ上の試料全体の総計/集合Hスコア分布を示す。 スクリーニングされた様々な腫瘍特異的なマイクロアレイ全体のGCC発現の総計/集合(頂端および細胞質)Hスコア分布を要約する棒グラフを示す。(図3A)GCC発現に対してスクリーニングされた様々な結腸直腸腫瘍マイクロアレイ上の試料全体の総計/集合Hスコア分布を示す。(図3B)GCC発現に対してスクリーニングされた胃腫瘍マイクロアレイ上の試料全体の総計/集合Hスコア分布を示す。(図3C)GCC発現に対してスクリーニングされた様々な膵臓腫瘍マイクロアレイ上の試料全体の総計/集合Hスコア分布を示す。 スクリーニングされた様々な腫瘍特異的なマイクロアレイ全体のGCC発現の総計/集合(頂端および細胞質)Hスコア分布を要約する棒グラフを示す。(図3A)GCC発現に対してスクリーニングされた様々な結腸直腸腫瘍マイクロアレイ上の試料全体の総計/集合Hスコア分布を示す。(図3B)GCC発現に対してスクリーニングされた胃腫瘍マイクロアレイ上の試料全体の総計/集合Hスコア分布を示す。(図3C)GCC発現に対してスクリーニングされた様々な膵臓腫瘍マイクロアレイ上の試料全体の総計/集合Hスコア分布を示す。
グアニリルシクラーゼC(GCC)(STAR、ST受容体、GUC2C、およびGUCY2Cとしても公知)は、腸液の維持、電解質の恒常性、および細胞増殖において機能する膜貫通細胞表面受容体である(その全体において各々が参照によって本明細書において組み込まれる、Carrithers et al.,Proc Natl Acad Sci USA 100:3018−3020(2003)、Mann et al.,Biochem Biophys Res Commun 239:463−466(1997)、Pitari et al.,Proc Natl Acad Sci USA 100:2695−2699(2003))、GenBank受託番号NM_004963)。この機能は、グアニリンの結合を通して媒介される(Wiegand et al.FEBS Lett.311:150−154(1992))。GCCはまた、大腸菌および他の感染性生物によって産生されるペプチドである熱安定性エンテロトキシン(例えば、NTFYCCELCCNPACAGCY、配列番号1のアミノ酸配列を有するST)に対する受容体でもある(Rao,M.C.Ciba Found.Symp.112:74−93(1985)、Knoop F.C.and Owens,M.J.Pharmacol.Toxicol.Methods 28:67−72(1992))。GCCへのSTの結合は、腸疾患、例えば下痢をもたらすシグナルカスケードを活性化する。
ヒトGCCについてのヌクレオチド配列(GenBank受託番号NM_004963、配列番号2):
1 gaccagagag aagcgtgggg aagagtgggc tgagggactc cactagaggc tgtccatctg
61 gattccctgc ctccctagga gcccaacaga gcaaagcaag tgggcacaag gagtatggtt
121 ctaacgtgat tggggtcatg aagacgttgc tgttggactt ggctttgtgg tcactgctct
181 tccagcccgg gtggctgtcc tttagttccc aggtgagtca gaactgccac aatggcagct
241 atgaaatcag cgtcctgatg atgggcaact cagcctttgc agagcccctg aaaaacttgg
301 aagatgcggt gaatgagggg ctggaaatag tgagaggacg tctgcaaaat gctggcctaa
361 atgtgactgt gaacgctact ttcatgtatt cggatggtct gattcataac tcaggcgact
421 gccggagtag cacctgtgaa ggcctcgacc tactcaggaa aatttcaaat gcacaacgga
481 tgggctgtgt cctcataggg ccctcatgta catactccac cttccagatg taccttgaca
541 cagaattgag ctaccccatg atctcagctg gaagttttgg attgtcatgt gactataaag
601 aaaccttaac caggctgatg tctccagcta gaaagttgat gtacttcttg gttaactttt
661 ggaaaaccaa cgatctgccc ttcaaaactt attcctggag cacttcgtat gtttacaaga
721 atggtacaga aactgaggac tgtttctggt accttaatgc tctggaggct agcgtttcct
781 atttctccca cgaactcggc tttaaggtgg tgttaagaca agataaggag tttcaggata
841 tcttaatgga ccacaacagg aaaagcaatg tgattattat gtgtggtggt ccagagttcc
901 tctacaagct gaagggtgac cgagcagtgg ctgaagacat tgtcattatt ctagtggatc
961 ttttcaatga ccagtacttt gaggacaatg tcacagcccc tgactatatg aaaaatgtcc
1021 ttgttctgac gctgtctcct gggaattccc ttctaaatag ctctttctcc aggaatctat
1081 caccaacaaa acgagacttt gctcttgcct atttgaatgg aatcctgctc tttggacata
1141 tgctgaagat atttcttgaa aatggagaaa atattaccac ccccaaattt gctcatgctt
1201 tcaggaatct cacttttgaa gggtatgacg gtccagtgac cttggatgac tggggggatg
1261 ttgacagtac catggtgctt ctgtatacct ctgtggacac caagaaatac aaggttcttt
1321 tgacctatga tacccacgta aataagacct atcctgtgga tatgagcccc acattcactt
1381 ggaagaactc taaacttcct aatgatatta caggccgggg ccctcagatc ctgatgattg
1441 cagtcttcac cctcactgga gctgtggtgc tgctcctgct cgtcgctctc ctgatgctca
1501 gaaaatatag aaaagattat gaacttcgtc agaaaaaatg gtcccacatt cctcctgaaa
1561 atatctttcc tctggagacc aatgagacca atcatgttag cctcaagatc gatgatgaca
1621 aaagacgaga tacaatccag agactacgac agtgcaaata cgacaaaaag cgagtgattc
1681 tcaaagatct caagcacaat gatggtaatt tcactgaaaa acagaagata gaattgaaca
1741 agttgcttca gattgactat tacaacctga ccaagttcta cggcacagtg aaacttgata
1801 ccatgatctt cggggtgata gaatactgtg agagaggatc cctccgggaa gttttaaatg
1861 acacaatttc ctaccctgat ggcacattca tggattggga gtttaagatc tctgtcttgt
1921 atgacattgc taagggaatg tcatatctgc actccagtaa gacagaagtc catggtcgtc
1981 tgaaatctac caactgcgta gtggacagta gaatggtggt gaagatcact gattttggct
2041 gcaattccat tttacctcca aaaaaggacc tgtggacagc tccagagcac ctccgccaag
2101 ccaacatctc tcagaaagga gatgtgtaca gctatgggat catcgcacag gagatcatcc
2161 tgcggaaaga aaccttctac actttgagct gtcgggaccg gaatgagaag attttcagag
2221 tggaaaattc caatggaatg aaacccttcc gcccagattt attcttggaa acagcagagg
2281 aaaaagagct agaagtgtac ctacttgtaa aaaactgttg ggaggaagat ccagaaaaga
2341 gaccagattt caaaaaaatt gagactacac ttgccaagat atttggactt tttcatgacc
2401 aaaaaaatga aagctatatg gataccttga tccgacgtct acagctatat tctcgaaacc
2461 tggaacatct ggtagaggaa aggacacagc tgtacaaggc agagagggac agggctgaca
2521 gacttaactt tatgttgctt ccaaggctag tggtaaagtc tctgaaggag aaaggctttg
2581 tggagccgga actatatgag gaagttacaa tctacttcag tgacattgta ggtttcacta
2641 ctatctgcaa atacagcacc cccatggaag tggtggacat gcttaatgac atctataaga
2701 gttttgacca cattgttgat catcatgatg tctacaaggt ggaaaccatc ggtgatgcgt
2761 acatggtggc tagtggtttg cctaagagaa atggcaatcg gcatgcaata gacattgcca
2821 agatggcctt ggaaatcctc agcttcatgg ggacctttga gctggagcat cttcctggcc
2881 tcccaatatg gattcgcatt ggagttcact ctggtccctg tgctgctgga gttgtgggaa
2941 tcaagatgcc tcgttattgt ctatttggag atacggtcaa cacagcctct aggatggaat
3001 ccactggcct ccctttgaga attcacgtga gtggctccac catagccatc ctgaagagaa
3061 ctgagtgcca gttcctttat gaagtgagag gagaaacata cttaaaggga agaggaaatg
3121 agactaccta ctggctgact gggatgaagg accagaaatt caacctgcca acccctccta
3181 ctgtggagaa tcaacagcgt ttgcaagcag aattttcaga catgattgcc aactctttac
3241 agaaaagaca ggcagcaggg ataagaagcc aaaaacccag acgggtagcc agctataaaa
3301 aaggcactct ggaatacttg cagctgaata ccacagacaa ggagagcacc tatttttaaa
ヒトGCCについてのアミノ酸配列(GenPept受託番号NP_004954、配列番号3):
1 mktllldlal wsllfqpgwl sfssqvsqnc hngsyeisvl mmgnsafaep lknledavne
61 gleivrgrlq naglnvtvna tfmysdglih nsgdcrsstc egldllrkis naqrmgcvli
121 gpsctystfq myldtelsyp misagsfgls cdyketltrl msparklmyf lvnfwktndl
181 pfktyswsts yvykngtete dcfwylnale asvsyfshel gfkvvlrqdk efqdilmdhn
241 rksnviimcg gpeflyklkg dravaedivi ilvdlfndqy fednvtapdy mknvlvltls
301 pgnsllnssf srnlsptkrd falaylngil lfghmlkifl engenittpk fahafrnltf
361 egydgpvtld dwgdvdstmv llytsvdtkk ykvlltydth vnktypvdms ptftwknskl
421 pnditgrgpq ilmiavftlt gavvllllva llmlrkyrkd yelrqkkwsh ippenifple
481 tnetnhvslk idddkrrdti qrlrqckydk krvilkdlkh ndgnftekqk ielnkllqid
541 yynltkfygt vkldtmifgv ieycergslr evlndtisyp dgtfmdwefk isvlydiakg
601 msylhsskte vhgrlkstnc vvdsrmvvki tdfgcnsilp pkkdlwtape hlrqanisqk
661 gdvysygiia qeiilrketf ytlscrdrne kifrvensng mkpfrpdlfl etaeekelev
721 yllvkncwee dpekrpdfkk iettlakifg lfhdqknesy mdtlirrlql ysrnlehlve
781 ertqlykaer dradrlnfml lprlvvkslk ekgfvepely eevtiyfsdi vgfttickys
841 tpmevvdmln diyksfdhiv dhhdvykvet igdaymvasg lpkrngnrha idiakmalei
901 lsfmgtfele hlpglpiwir igvhsgpcaa gvvgikmpry clfgdtvnta srmestglpl
961 rihvsgstia ilkrtecqfl yevrgetylk grgnettywl tgmkdqkfnl ptpptvenqq
1021 rlqaefsdmi anslqkrqaa girsqkprrv asykkgtley lqlnttdkes tyf
GCCタンパク質は、各々がGCC分子に分離可能な機能を提供する、いくつかの一般に認められたドメインを有する。GCCの部分は、配列番号3のアミノ酸残基1〜残基約23または残基1〜残基約21のシグナル配列(細胞表面にタンパク質を誘導するための)(成熟のために切り取られて、配列番号3のアミノ酸残基約22または24〜1073の機能的成熟タンパク質を産出する)、配列番号3のアミノ酸残基約24〜残基約420または残基約54〜残基約384に結合するリガンド、例えばグアニリンまたはSTに対する細胞外ドメイン、配列番号3のアミノ酸残基約431〜残基約454または残基約436〜残基約452の膜貫通ドメイン、配列番号3のアミノ酸残基約489〜残基約749または残基約508〜残基約745の、チロシンキナーゼ活性を有することが予測されるキナーゼ相同性ドメイン、および配列番号3の残基約750〜残基約1007または残基約816〜残基約1002のグアニリルシクラーゼ触媒ドメインを含む。
正常なヒト組織において、GCCは、小腸、大腸、および直腸を裏打ちする粘膜細胞で、例えば、頂端の刷子縁膜で発現される(Carrithers et al.,Dis Colon Rectum 39:171−181(1996))。GCCの発現は、全ての原発性および転移性結腸直腸腫瘍における発現を伴い、腸上皮細胞の新生物性形質転換に際して維持される(Carrithers et al.,Dis Colon Rectum 39:171−181(1996)、Buc et al.Eur J Cancer 41:1618−1627(2005)、Carrithers et al.,Gastroenterology 107:1653−1661(1994))。胃、食道、および胃食道接合部由来の新生細胞もまた、GCCを発現する(例えば米国特許第6,767,704号、Debruyne et al.Gastroenterology 130:1191−1206(2006)を参照されたい)。その組織特異的発現および癌、例えば胃腸起源の癌(例えば結腸直腸癌、胃癌、食道癌、または小腸癌)との関連は、この疾患についての診断マーカーとしてのGCCの使用のために活用することができる(Carrithers et al.,Dis Colon Rectum 39:171−181(1996)、Buc et al.,Eur J Cancer 41:1618−1627(2005))。加えて、本明細書の実施例において実証されるように、膵臓癌、肺癌、軟部組織肉腫(例えば、平滑筋肉腫および横紋筋肉腫)、胃腸または気管支肺神経内分泌腫瘍、および神経外胚様性腫瘍を含むがこれに限定されない、非胃腸起源の癌の異なる数種類は、GCCを発現することが示されている。
細胞表面タンパク質として、GCCはまた、抗体またはリガンドなどの受容体結合タンパク質についての診断用または治療用標的として役立てることができる。正常な腸組織において、GCCは、管腔環境および血管区画の間の不透過性障壁を形成する上皮細胞密着結合の頂端側で発現される(Almenoff et al.,Mol Microbiol 8:865−873)、Guarino et al.,Dig Dis Sci 32:1017−1026(1987))。そのため、GCC結合タンパク質治療剤の全身静脈内投与は、侵襲性または転移性結腸癌細胞、腸管外または転移性結腸腫瘍、食道腫瘍または胃腫瘍、胃食道接合部の腺癌を含む胃腸系の新生細胞に到達するが、腸GCC受容体に最小限の影響しか有さないであろう。加えて、GCCは、リガンド結合に際して、受容体媒介性のエンドサイトーシスを通して内部移行する(Buc et al.Eur J Cancer 41:1618−1627(2005)、Urbanski et al.,Biochem Biophys Acta 1245:29−36(1995))。
GCCの細胞外ドメインに対して産生されたポリクローナル抗体(Nandi et al.Protein Expr.Purif.8:151−159(1996))は、ヒトおよびラットGCCに結合するSTペプチドを阻害することができ、かつヒトGCCによるST媒介性のcGMP産生を阻害することができた。
GCCは、結腸癌を含む癌に関与するタンパク質として特徴付けられている。Carrithers et al.,Dis Colon Rectum 39:171−181(1996)、Buc et al.Eur J Cancer 41:1618−1627(2005)、Carrithers et al.,Gastroenterology 107:1653−1661(1994)、Urbanski et al.,Biochem Biophys Acta 1245:29−36(1995)も参照されたい。GCCに対する抗体分子は、したがって、非結合体形態で単独で使用して、GCC発現癌性細胞を阻害することができる。加えて、GCCに対する抗体分子は、GCC発現癌性細胞を検出するために、裸または標識された形態で使用され得る。本発明の抗GCC抗体分子は、ヒトGCCを結合することができる。一部の実施形態では、本発明の抗GCC抗体分子は、リガンド、例えばグアニリンまたは熱安定性エンテロトキシンのGCCへの結合を阻害することができる。他の実施形態では、本発明の抗GCC抗体分子は、リガンド、例えばグアニリンまたは熱安定性エンテロトキシンのGCCへの結合を阻害しない。
GCCに特異的なモノクローナル抗体は、GCC:B10(Nandi et al.,J.Cell.Biochem.66:500−511(1997))、GCC:4D7(Vijayachandra et al.Biochemistry 39:16075−16083(2000))、およびGCC:C8(Bakre et al.Eur.J.Biochem.267:179−187(2000))を含む。GCC:B10は、カッパ軽鎖およびIgG2aアイソタイプを有し、かつラット、ブタ、およびサルGCCに交差反応する。GCC:B10は、GCCの細胞内ドメイン、特に配列番号3の残基470〜480の最初の63個のアミノ酸に結合する(Nandi et al.Protein Sci.7:2175−2183(1998))。GCC:4D7は、GCCの残基491〜568内のキナーゼ相同性ドメインに結合する(Bhandari et al.Biochemistry 40:9196−9206(2001))。GCC:C8は、GCCの細胞質部分におけるプロテインキナーゼ様ドメインに結合する。
定義
本明細書において他に定義されない限り、本発明に関連して使用される科学用語および専門用語は、当業者によって共通して理解される意味を有する。一般に、本明細書に記載の細胞培養および組織培養、分子生物学、ならびにタンパク質およびオリゴヌクレチドまたはポリヌクレオチドの化学およびハイブリダイゼーションに関連して利用される命名法ならびにそれらの技術は、当技術分野において公知であるものである。GenBankまたはGenPept受託番号ならびに有用な核酸配列およびペプチド配列は、National Center for Biotechnological Information、Bethesda Mdによって維持されるウェブサイトで見出すことができる。標準的な技術は、組換えDNA、オリゴヌクレオチド合成、および組織培養、ならびに形質転換および形質移入(例えばエレクトロポレーション、リポフェクション)に使用される。酵素反応および精製技術は、製造業者の説明書に従って、または当技術分野において共通して行われるように、または本明細書に記載のとおり実行される。前述の技術および手順は、例えば、本明細書の全体にわたって引用され、考察される様々な、一般的なおよびより特定の参考文献に記載のとおり、当技術分野において公知の方法に従って一般に実行される。例えば、Sambrook et al.Molecular Cloning:A Laboratory Manual(3rd ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.(2000))を参照されたく、または一般に、Harlow,E.and Lane,D.(1988)Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,N.Y.を参照されたい。本明細書に記載の、関連して利用される命名法ならびにその検査法および技術は、当技術分野において公知である。さらに、文脈によって他に定めがない限り、単数形の用語は、複数形を含むものとし、複数形の用語は、単数形を含むものとする。
本明細書において使用されるように、用語「抗体分子」は、抗体、抗体ペプチド(複数可)、もしくは免疫グロブリンまたは前述のもの、例えば抗体のいずれの抗原結合断片をも指す。抗体分子は、単鎖抗体分子、例えばscFv(例えばBird et al.(1988)Science 242:423−426およびHuston et al.(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879−5883)を参照されたい)、ならびに単一ドメイン抗体分子(例えば国際公開第WO9404678号を参照されたい)を含む。用語「抗体分子」の範囲内にはないが、本発明はまた、「抗体アナログ(複数可)」、他の非抗体分子タンパク質ベースのスキャフォールド、例えば、CDRを使用して特異的な抗原結合を提供する融合タンパク質および/または免疫結合体をも含む。
「抗GCC抗体分子」は、GCC、例えばヒトGCCと相互作用し、またはそれを認識する、例えばそれに結合する(例えば特異的に結合する)抗体分子(つまり抗体、抗体の抗原結合断片、または抗体アナログ)を指す。例示的な抗GCC抗体分子は、表1および表2に要約されるものなどである。
本明細書において使用されるように、用語「抗体」、「抗体ペプチド(複数可)」、または「免疫グロブリン」は、単鎖、二本鎖、および複数鎖のタンパク質ならびに糖タンパク質を指す。抗体という用語は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、キメラ抗体、CDR移植抗体、およびヒト抗体またはヒト化抗体を含み、これらはすべて、本明細書における他のところでより詳細に考察される。ラクダ科の動物の抗体(例えばUS2005/0037421を参照されたい)、およびナノボディ、例えばIgNAR(サメ抗体)(例えば国際公開第WO03/014161号を参照されたい)もまた、用語の範囲内に含まれる。用語「抗体」はまた、合成変異体および遺伝子操作された変異体をも含む。
本明細書において使用されるように、用語「抗体断片」または抗体の「抗原結合断片」は、例えばFab、Fab’、F(ab’)、およびFv断片、単鎖抗体、機能的重鎖抗体(ナノボディ)ならびに特異的な結合について完全な抗体と競合する、少なくとも1つの所望のエピトープに対して特異性を有する抗体の任意の部分(例えば、エピトープに特異的に結合するのに十分なCDR配列を有し、かつ十分なフレームワーク配列を有する断片)を指す。例えば、抗原結合断片は、抗体からその断片が誘導される該抗体に結合するエピトープへの結合について競合することができる。誘導されるとは、この文脈および同様の文脈において使用される場合、誘導の任意の特定の方法または工程を意味しないが、単に配列類似性を指し得る。抗原結合断片は、組換え技術によってまたは完全な抗体の酵素的切断もしくは化学的切断によって、産生することができる。抗原結合断片という用語は、単鎖、例えば軽鎖および重鎖を有する抗体のうちの重鎖と共に使用される場合、鎖の断片が、他方の鎖、例えば軽鎖の完全可変領域と対になる場合に、それが、重鎖および軽鎖可変領域全体で見られるものの少なくとも25、50、75、85、または90%の結合を可能にするのに十分であることを意味する。
用語「CDRの抗原結合集合体」または「結合を可能にするのに十分な多くのCDR」(および同様の言葉)は、本明細書において使用される場合、フレームワークに配置され、かつ他方の鎖の完全可変領域と対、または同様の長さの他方の鎖の可変領域一部と対で、例えば軽鎖などの同数のCDRを有するような場合に、重鎖および軽鎖可変領域全体で見られるものの例えば少なくとも25、50、75、85、または90%の結合を可能にするのに十分な鎖、例えば重鎖のCDRを指す。
本明細書において使用される場合、用語「ヒト化抗体」は、親抗体の抗原結合特性を保持する、または実質的に保持するが、ヒトにおいてそれほど免疫原性ではない非ヒト抗体、例えばウサギ、げっ歯動物(例えばマウス)、ヒツジまたはヤギから誘導される抗体を指す。本明細書において使用されるヒト化は、脱免疫抗体(deimmunized antibody)を含むように意図される。典型的に、ヒト化抗体は、非ヒトCDR、ならびにヒトまたはヒト誘導のフレームワークおよび定常領域を含む。
本明細書において使用される用語「改変」抗体は、宿主細胞に形質移入された組換え発現ベクターを使用して発現される抗体、組換えコンビナトリアル抗体ライブラリーから単離される抗体、ヒト免疫グロブリン遺伝子についてトランスジェニックな非ヒト動物(例えばウサギ、マウス、ラット、ヒツジ、もしくはヤギ)から単離される抗体、またはヒト免疫グロブリン遺伝子配列の他のDNA配列へのスプライシングを伴う任意の他の手段によって調製される、発現される、作製される、もしくは単離される抗体などの、組換え手段によって調製される、発現される、生成される、または単離される抗体を指す。そのような改変抗体は、ヒト化抗体、CDR移植抗体(例えば、第1の抗体由来のCDRおよび異なる供給源、例えば第2の抗体またはコンセンサスフレームワーク由来のフレームワーク領域を有する抗体)、キメラ抗体、インビトロ生成(例えばファージディスプレイによって)抗体を含み、必要に応じて、代替の免疫グロブリン配列へのヒト免疫グロブリン遺伝子配列のスプライシングを伴う任意の手段によって調製される、発現される、生成される、または単離される、ヒト生殖細胞系列免疫グロブリン配列またはヒト免疫グロブリン遺伝子もしくは抗体から誘導される可変領域または定常領域を含んでいてもよい。実施形態では、改変抗体分子は、参照抗体からの配列の変化を有する抗体分子を含む。
用語「単一特異性抗体」は、特定のエピトープに対して単一の結合特異性および結合親和性を示す抗体または抗体調製物を指す。この用語は、「モノクローナル抗体」または「モノクローナル抗体組成物」を含む。
用語「二重特異性抗体」または「二機能性抗体」は、2つのエピトープに対して二重の結合特異性を示す抗体を指し、各々の結合部位は異なり、異なるエピトープを認識する。
用語「非結合体化抗体」および「裸の抗体」は、非抗体部分、例えば薬剤または標識と結合体化させていない抗体分子を指すように区別なく使用される。
用語「免疫結合体」、「抗体薬物結合体」、および「抗体結合体」の各々は、区別なく使用され、非抗体部分、例えば薬剤または標識と結合体化させている抗体を指す。用語「作用物質」は、化合物、化合物の混合物、生体高分子、または生物学的材料から作製される抽出物を示すために本明細書において使用される。用語「治療剤」は、生物学的活性を有する作用物質を指す。例示的な治療剤は、化学療法剤である。
用語「抗癌剤」または「化学療法剤」は、ヒトにおける新生物、特に、癌腫、肉腫、リンパ腫、または白血病などの悪性(癌性)病変の発症または進行を阻害する機能的な特性を有する作用物質を指すように本明細書において使用される。転移または新脈管形成の阻害は、抗癌剤または化学療法剤の特性であることが多い。化学療法剤は、細胞傷害剤または細胞増殖抑制剤であってもよい。用語「細胞増殖抑制剤」は、細胞成長および/または細胞の増殖を阻害または抑制する作用物質を指す。
「細胞傷害剤」は、アルキル化剤、腫瘍壊死因子阻害剤、干渉物質、微小管阻害剤、キナーゼ阻害剤、プロテアソーム阻害剤、およびトポイソメラーゼ阻害剤を含むが、これらに限定されない、主として、細胞の機能に直接干渉することによって細胞死を引き起こす化合物を指す。本明細書において使用される「毒素負荷量」は、細胞に送達される場合に、細胞死をもたらす、十分な量の細胞傷害剤を指す。毒素負荷量の送達は、本発明の抗体または抗原結合断片および細胞傷害剤を含む、十分な量の免疫結合体の投与によって行われてもよい。毒素負荷量の送達はまた、細胞傷害剤を含む、十分な量の免疫結合体の投与によって行われてもよく、免疫結合体は、本発明の抗体または抗原結合断片を認識し、かつ結合する第2の抗体またはその抗原結合断片を含む。
本明細書において使用されるように、語句「から誘導される」配列または「指定される配列に対して特異的な」配列は、例えば、指定される配列の隣接領域に対応する、つまり同一であるまたは相補的である、おおよそ、少なくとも6個のヌクレオチドもしくは少なくとも2個のアミノ酸、少なくとも約9個のヌクレオチドもしくは少なくとも3個のアミノ酸、少なくとも約10〜12個のヌクレオチドもしくは4個のアミノ酸、または少なくとも約15〜21個のヌクレオチドもしくは5〜7個のアミノ酸の隣接配列を含む配列を指す。ある実施形態では、配列は、指定されるヌクレオチド配列またはアミノ酸配列をすべて含む。配列は、当技術分野における公知の技術によって判定される、特定の配列に特有である配列領域に相補的(ポリヌクレオチド配列の場合には)であってもよくまたは同一であってもよい。配列が誘導されてもよい領域は、特異的なエピトープをコードする領域、CDRをコードする領域、フレームワーク配列をコードする領域、定常ドメイン領域をコードする領域、可変ドメイン領域をコードする領域、ならびに非翻訳および/または非転写領域を含むが、これらに限定されない。誘導配列は、必ずしも、研究中の、係る配列から物理的に誘導されないが、ポリヌクレオチドが誘導される領域(複数可)中の塩基の配列によって提供される情報に基づく、化学合成、複製、逆転写、または転写を含むが、これらに限定されない、任意の方法において生成されてもよい。そのため、それは、元のポリヌクレオチドのセンスまたはアンチセンス配向のいずれを表わしてもよい。さらに、指定される配列の領域に対応する領域の組み合わせは、意図される使用と一致するように、当技術分野において公知の方法において改変されても組み合わせられてもよい。例えば、配列は、指定される配列の一部を各々含み、かつ指定される配列と同一でない領域により中断される2つ以上の隣接配列を含んでいてもよいが、指定される配列から誘導される配列を表わすように意図される。抗体分子に関して、「それから誘導される」は、比較抗体に機能的にまたは構造的に関連する抗体分子を含み、例えば、「それから誘導される」は、類似するか、または実質的に同じ配列または構造物を有する、例えば、同じまたは類似するCDR、フレームワーク領域または可変領域を有する抗体分子を含む。抗体についての「それから誘導される」もまた、隣接していても隣接していなくてもよいが、番号付け方式または一般的な抗体構造に対する相同性または三次元の近似に従って明確化または同定され、つまり、比較配列のCDRまたはフレームワーク領域内の残基、例えば1つ以上の、例えば2、3、4、5、または6以上の残基をも含む。用語「それから誘導される」は、それから物理的に誘導されることに限定されないが、任意の方法による、例えば別の抗体を設計するための、比較抗体由来の配列情報の使用による生成を含む。
本明細書において使用される場合、語句「によってコードされる」は、ポリペプチド配列をコードする核酸配列を指し、そのポリペプチド配列またはその部分は、その核酸配列によってコードされるポリペプチド由来の少なくとも3〜5個のアミノ酸、少なくとも8〜10個のアミノ酸、または少なくとも15〜20個のアミノ酸のアミノ酸配列を含む。
本明細書において使用される場合、結腸癌または大腸癌としても一般に公知の用語「結腸直腸癌」は、結腸もしくは直腸(大腸の部分)における、または虫垂における制御されない細胞増殖由来の癌を指す。
用語「胃癌(stomach cancer)」および「胃癌(gastric cancer)」は、本明細書において区別なく使用される。
2つの配列の間の「相同性」の計算は、以下のとおり実行することができる。配列は、最適な比較目的のためにアライメントされる(例えば、ギャップは、最適なアライメントのために、第1のおよび第2のアミノ酸配列または核酸配列の一方または両方に導入することができ、非相同配列は、比較目的のために無視することができる)。比較目的のためにアライメントされる参照配列の長さは、参照配列の長さの少なくとも30%、40%、または50%、少なくとも60%、または少なくとも70%、80%、90%、95%、100%である。次いで、対応するアミノ酸位置またはヌクレオチド位置のアミノ酸残基またはヌクレオチドが、比較される。第1の配列中の位置が、第2の配列中の対応する位置と同じアミノ酸残基またはヌクレオチドによって占められる場合、分子は、その位置で同一となる(本明細書において使用される場合、アミノ酸または核酸「同一性」は、アミノ酸または核酸「相同性」と等価である)。2つの配列の間の同一性パーセントは、2つの配列の最適なアライメントのために導入される必要があるギャップの数および各々のギャップの長さを考慮に入れた、配列によって共有される同一の位置の数の関数である。
配列の比較および2つの配列の間の相同性パーセントの判定は、数学的なアルゴリズムを使用して行うことができる。2つのアミノ酸配列の間の相同性パーセントは、当技術分野において公知の任意の方法を使用して判定することができる。例えば、Needleman and Wunsch(J.Mol.Biol.48:444−453(1970))によればアルゴリズムは、Blossum 62マトリックスまたはPAM250マトリックスのいずれかならびに16、14、12、10、8、6、または4のギャップウェイト(gap weight)および1、2、3、4、5、または6の長さウェイト(length weight)を使用するGCGソフトウェアパッケージのGAPプログラムに組み込まれている。2つのヌクレオチド配列の間の相同性パーセントはまた、NWSgapdna.CMPマトリックスならびに40、50、60、70、または80のギャップウェイトおよび1、2、3、4、5、または6の長さウェイトを使用するGCGソフトウェアパッケージ(Accelerys,Inc.San Diego、Calif.)中のGAPプログラムを使用して判定することもできる。相同性の判定のためのパラメータの例示的なセットは、12のギャップペナルティー、4のギャップ伸長ペナルティー、および5のフレームシフトギャップペナルティーを用いるBlossum 62スコアリングマトリックスである。
本明細書において使用されるように、用語「ストリンジェントな条件下でハイブリダイズさせる」は、ハイブリダイゼーションおよび洗浄についての条件を説明する。ハイブリダイゼーション反応を実行するための手引きは、Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons,N.Y.(1989),6.3.1−6.3.6において見出すことができる。水性および非水性の方法は、その参考文献において記載されており、どちらでも使用することができる。本明細書において言及される特異的なハイブリダイゼーション条件は、以下のとおりである:1)少なくとも50℃での0.2×SSC、0.1%SDS中での2回の洗浄が後続する、約45℃での、6×塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム(SSC)中での低ストリンジェンシーハイブリダイゼーション条件(洗浄の温度は、低ストリンジェンシー条件については55℃まで上昇させることができる)、2)60℃での0.2×SSC、0.1%SDS中での1回以上の洗浄が後続する、約45℃での、6×SSC中での中ストリンジェンシーハイブリダイゼーション条件、3)65℃での0.2×SSC、0.1%SDS中での1回以上の洗浄が後続する、約45℃での、6×SSC中での高ストリンジェンシーハイブリダイゼーション条件;および4)超高ストリンジェンシーハイブリダイゼーション条件は、65℃での0.5Mリン酸ナトリウム、7%SDSであり、65℃での、0.2×SSC、1%SDSでの1回以上の洗浄が後続する。超高ストリンジェンシー条件(4)は、多くの場合、好ましい条件であり、別段の定めがない限り使用されるべきものである。
本発明の抗体およびその抗原結合断片は、ポリペプチドの機能に実質的な影響を有していないさらなる保存的置換または非必須アミノ酸置換を有していてもよいことが理解される。特定の置換が許容されるかどうか、つまり、結合活性などの所望の生物学的特性に有害な影響を及ぼさないかどうかは、Bowie,J U et al.Science 247:1306−1310(1990)またはPadlan et al.FASEB J.9:133−139(1995)に記載のとおり判定することができる。「保存的アミノ酸置換」は、アミノ酸残基が、類似する側鎖を有するアミノ酸残基と置き換えられる置換である。類似する側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当技術分野において定義されている。これらのファミリーは、塩基性側鎖(例えばリシン、アルギニン、ヒスチジン)、酸性側鎖(例えばアスパラギン酸、グルタミン酸)、無電荷極性側鎖(例えばアスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、チロシン、システイン)、非極性側鎖(例えばグリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)、ベータ分枝側鎖(例えばトレオニン、バリン、イソロイシン)、および芳香族側鎖(例えばチロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジン)を有するアミノ酸を含む。
「非必須」アミノ酸残基は、生物学的活性を消失させることなく、または生物学的活性を実質的に改変することなく、結合剤、例えば抗体の野生型配列から改変することができる残基であるのに対して、「必須」アミノ酸残基は、そのような変化をもたらす。抗体において、必須アミノ酸残基は、特異性判定残基(SDR)とすることができる。
本明細書において使用される場合、用語「単離された」は、その元の環境(例えば、それが天然に存在する場合、天然の環境)から取り出される物質を指す。例えば、生きている動物に存在する、自然に存在するポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、単離されていないが、自然分類において共存する物質のうちのいくつかまたはすべてから分離されたその同じポリヌクレオチドまたはDNAまたはポリペプチドは、単離されている。そのようなポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、ベクターの一部とすることができ、および/またはそのようなポリヌクレオチドまたはポリペプチドは、組成物(例えば混合物、溶液、または懸濁物)またはポリヌクレオチドもしくはポリペプチドを含む単離細胞もしくは培養細胞を含む組成物の一部とすることができ、ベクターまたは組成物がその天然の環境の一部ではないという点でなお単離されているものとすることができる。
本明細書において使用される場合、用語「レプリコン」は、細胞内でポリヌクレオチド複製の自律的な単位として振る舞う、プラスミド、染色体、またはウイルスなどの任意の遺伝因子を指す。
本明細書において使用される場合、用語「作動可能に連結された」は、記載される構成要素が、それらの意図される方法においてそれらが機能するのを可能にする関係にある状況を指す。したがって、例えば、コード配列に「作動可能に連結された」制御配列は、コード配列の発現が、制御配列と適合性の条件下で達成される方法などでライゲーションされる。
本明細書において使用される場合、用語「ベクター」は、連結されたセグメントの複製および/または発現を引き起こすためなどの、別のポリヌクレオチドセグメントが連結されるレプリコンを指す。
本明細書において使用される場合、用語「制御配列」は、それがライゲーションされるコード配列の発現を達成するのに必要なポリヌクレオチド配列を指す。そのような制御配列の性質は、宿主生物に依存して異なる。原核生物において、そのような制御配列は、一般に、プロモーター、リボソーム結合部位、およびターミネーターならびにいくつかの場合においてエンハンサーを含む。したがって、用語「制御配列」は、最低でも、その存在が発現に必要である構成要素をすべて含むように意図され、また、その存在が有利であるさらなる構成要素、例えばリーダー配列を含んでいてもよい。
本明細書において使用される場合、用語「精製産物」は、産物が通常関連している細胞構成成分から、および/または目的の試料に存在し得る他のタイプの細胞から単離される、産物の調製物を指す。
本明細書において使用される場合、用語「エピトープ」は、抗体に特異的に結合することができるタンパク質の判定因子(determinate)を指す。エピトープ判定因子は、普通、アミノ酸または糖側鎖などの分子の化学的活性表面の群から成り、普通、特異的な三次元構造の特徴ならびに特異的な電荷の特徴を有する。いくつかのエピトープは、線状エピトープであるが、他のものは、高次構造エピトープである。線状エピトープは、隣接アミノ酸一次配列が、認識されるエピトープを含むエピトープである。線状エピトープは、典型的に、少なくとも3個、より普通には、少なくとも5個、例えば約8〜約10個の隣接アミノ酸を含む。高次構造的なエピトープは、a)例えばリガンド結合に依存するもしくはシグナル伝達分子による修飾(例えばリン酸化)に依存するあるタンパク質高次構造においてのみ抗体結合に曝露される線状配列;またはb)タンパク質の一部分より大きな部分由来の、もしくは多サブユニットタンパク質における1つを超えるサブユニット由来の、構造的特徴(その特徴は、結合に参加するのに、3次元空間において十分に極めて接近している)の組み合わせなどの少なくとも2つの状況に起因し得る。
本明細書において使用される場合、「アイソタイプ」は、重鎖定常領域遺伝子によってコードされる抗体クラス(例えばIgM、IgA、IgE、またはIgG)を指す。
本明細書において使用される場合、用語「検出可能な作用物質」、「標識」、または「標識された」は、ポリペプチドまたは糖タンパク質上の検出可能なマーカーの組み込みを指すために使用される。ポリペプチドおよび糖タンパク質を標識する様々な方法は、当技術分野において公知であり、それらが使用されてもよい。ポリペプチドについての標識の例は、以下を含むが、これらに限定されない:放射性同位体または放射性核種(例えばインジウム(111In)、ヨウ素(131Iもしくは125I)、イットリウム(90Y)、ルテチウム(177Lu)、アクチニウム(225Ac)、ビスマス(212Biもしくは213Bi)、硫黄(35S)、炭素(14C)、トリチウム(H)、ロジウム(188Rh)、テクネチウム(99mTc)、プラセオジム、またはリン(phosphorous)(32P)または陽電子放出放射性核種、例えば炭素11(11C)、カリウム40(40K)、窒素13(13N)、酸素15(15O)、フッ素18(18F)、ガリウム68(68Ga)、およびヨウ素121(121I))、蛍光標識(例えばFITC、ローダミン、ランタニド蛍光体)、酵素標識(例えば西洋ワサビペルオキシダーゼ、ベータガラクトシダーゼ、ルシフェラーゼ、アルカリホスファターゼ)、化学発光、ビオチニル基(マークされたアビジン、例えば、ストレプトアビジン部分および光学的な方法または熱量測定法によって検出することができる蛍光マーカーまたは酵素活性を含有する分子によって検出することができる)、ならびに第2のレポーターによって認識される所定のポリペプチドエピトープ(例えばロイシンジッパー対配列、二次抗体の結合部位、金属結合ドメイン、エピトープタグ)。一部の実施形態では、標識は、潜在的な立体障害を低下させるために様々な長さのスペーサーアームが付加される。
本明細書において使用される場合、「特異的な結合」、「特異的に結合する」、または「結合特異性」は、抗GCC抗体分子については、抗体分子が、非GCCタンパク質、例えばBSAに結合するよりも大きな親和性でGCC、例えばヒトGCCタンパク質に結合することを意味する。典型的に、抗GCC分子は、GCC、例えばヒトGCCタンパク質に対するそのKの、2倍を超える、10倍を超える、100倍を超える、1,000倍を超える、10倍を超える、10倍を超える、または10倍を超える、非GCCタンパク質、例えばBSAに対するKを有する。Kの判定において、GCCおよび非GCCタンパク質、例えばBSAに対するK Kは、同じ条件下で行われるべきである。
用語「親和性」または「結合親和性」は、見かけの会合定数またはKを指す。Kは、解離定数(K)の逆数である。抗体は、例えば、特定の標的分子に対して、少なくとも10、10、10、10、10、1010、および1011−1の結合親和性を有してよい。第2の標的に相対する第1の標的への抗体のより高い親和性結合は、第2の標的の結合に対するK(または数値K)よりも高い第1の標的の結合に対するK(またはより小さな数値K)によって示されることができる。そのような場合には、抗体は、第2の標的(例えば、第2の構造もしくはその模倣体にある同じタンパク質、または第2のタンパク質)に相対する第1の標的(例えば、第1の構造もしくはその模倣体にあるタンパク質)に対する特異性を有する。結合親和性における差異(例えば、特異性または他の比較に対する)は、少なくとも1.5、2、3、4、5、10、15、20、37.5、50、70、80、91、100、500、1000、または10倍であり得る。
結合親和性は、平衡透析、平衡結合、ゲルろ過、ELISA、界面19活性cc共鳴、または分光法(例えば、蛍光アッセイを使用する)を含む様々な方法により判定され得る。例えば、抗GCC抗体分子の相対的親和性は、GCC発現細胞を用いるFACS測定によって、GCCタンパク質(例えば、抗GCC抗体分子を育てるために使用される免疫原)に対するELISA測定から測定され得る。
結合親和性の評価のための例示的な条件は、TRIS緩衝液(pH7.5で、50mM TRIS、150mM NaCl、5mM CaCl)においてである。これらの技法は、結合タンパク質(または標的)濃度の関数として、結合された、および遊離した結合タンパク質の濃度を測定するために使用され得る。結合された結合タンパク質([結合])の濃度は、遊離した結合タンパク質([遊離])の濃度、および、以下の式によって(N)が標的分子ごとの結合部位の数である、標的上の結合タンパク質の結合部位の濃度に関係する:
[結合]=N・[遊離]/((1/K)+[遊離])。
しかし、Kに比例し、したがって、例えば機能アッセイ、例えばインビトロまたはインビボアッセイにおける活性によって、親和性の定性的測定を得るために、または親和性の推定を得るために、より高い親和性、例えば2倍高いかどうかを判定することのような比較に対して使用され得る、例えばELISAまたはFACS解析のような方法を使用して判定される親和性の定量的測定を得ることがときには十分であるため、Kの正確な判定をすることは必ずしも必要ではない。抗GCC抗体分子の親和性はまた、リアルタイム生体分子相互作用解析(BIA)のような技術を使用して測定され得る(例えばSjolander,S,and Urbaniczky,C.,1991,Anal.Chem.63:2338−2345、およびSzabo et al.,1995,Curr.Opin.Struct.Biol.5:699−705を参照されたい)。本明細書で使用される場合、「BIA」または「表面プラズモン共鳴」は、いずれの反応体をも標識化することなく、生体特異的相互作用をリアルタイムに研究するための技術である(例えばBIACORE(商標))。結合表面での質量における変化(結合事象を示す)は、生体分子間のリアルタイムな反応の兆候として使用され得る検出可能なシグナルをもたらす、表面付近での光の屈折率の改変(表面プラズモン共鳴(SPR)の光学現象)をもたらす。
BIACORE(商標)T100システム(GE Healthcare、Piscataway、NJ)を使用する抗GCC抗体分子の親和性の測定は、その全体において参照によって組み込まれる、米国特許出願公開第US2011/0110936号の実施例1に記載される。簡潔に述べれば、抗GCC抗体(前処理A)は、pH4.0の10mM酢酸ナトリウム中で適切な濃度(例えば20μg/mL)に希釈され、基準/対照抗体(前処理B)は、pH4.0の10mMの酢酸ナトリウム中で適切な濃度(例えば10μg/mL)に希釈される。各々の抗体は、標準のアミン結合を使用して、数個のCM4 BIACOREチップに共有結合的に固定される。調製された各々のCM4チップに対して、前処理A抗体は、約75〜100RUで2個のフローセル上に固定され、一方で、前処理B抗体は、約70〜80RUで1個のフローセルに固定される。各々のCM4チップの残りの4番目のフローセルは、基準フローセルとして使用される。GCCタンパク質の濃度は、Protein Science,4:2411(1995)においてPaceら、ならびにCurrent Protocols in Protein Science 3.1.1−3.1.9(2003)においてPaceおよびGrimsleyによって詳しく述べられる方法を使用して判定され得る。各々の調製されたCM4チップに対して、GCCタンパク質は、202nM〜1.6nMの濃度範囲(2回の連続希釈)で2分間注入され、その後に7分の解離が続く。試料は、二重の参照のために組み入れられた数回の緩衝液注入周期をもって、3回で無作為に注入される。より有意なオフレート崩壊データを得るために、3回の追加的な101nM GCCタンパク質注入および3回の追加的な緩衝液注入が、2分の注入および4時間の解離時間をもって行われる。100μL/分の流量が全ての実験に対して使用され、全ての表面は10mMグリシン−HCI(pH2.0)の20秒パルスで再生される。全ての試料は、100μg/mLのBSAの添加をもって緩衝液(例えば、Hepes緩衝生理食塩水、0.005%ポリソルベート20、Ph7.4(HBS−P))において調製される。全てのセンサーグラム(表面プラズモン共鳴対時間を表す図表)データは、Scrubber2.0ソフトウェア(BioLogic Software、Campbell、Australia)をもって処理され、CLAMP(商標)ソフトウェア(Myszka and Morton Trends Biochem.Sci.23:149−150(1998))を使用して、質量移送定数kの項を含む1:1相互作用モデルに包括的に適合され得る。
本明細書において使用される場合、用語「処置する」または「処置」は、対象、例えば患者への抗GCC抗体分子の投与または例えば、対象に戻される、対象由来の単離組織もしくは単離細胞への塗布による投与として定義される。抗GCC抗体分子は、単独でまたは第2の作用物質と組み合わせて投与することができる。処置は、障害、障害の症状、または障害に対する素因、例えば癌を治癒する、治す、軽減する、緩和する、改変する、治療する、回復させる、和らげる、改善する、またはそれに影響を及ぼすことであり得る。理論に束縛されることを望むものではないが、処置は、インビトロもしくはインビボにおける細胞の阻害、消失、もしくは死滅または別の方法では、細胞、例えば異常な細胞が、障害、例えば本明細書に記載の障害(例えば癌)を媒介する能力の低下を引き起こすと考えられる。
本明細書において使用される場合、用語「対象」は、哺乳動物、霊長類、ヒト、および非ヒト動物を含むように意図される。例えば、対象は、胃腸起源の癌(例えば結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、または食道癌)、膵臓癌、肺癌(例えば扁平上皮癌、腺扁平上皮癌、腺癌)、軟部組織肉腫(例えば平滑筋肉腫または横紋筋肉腫)、神経内分泌腫瘍(例えば胃腸または気管支肺)、または神経外胚葉性腫瘍のような、細胞のうちの少なくとも一部がGCCを発現する癌、そのようなGCCを発現する癌の症状、またはそのようなGCCを発現する癌に対する素因を有する患者(例えばヒト患者または家畜患者)とすることができる。別の実施例としては、対象は、炎症性腸症候群、クローン病および便秘におけるような、胃腸系の細胞のうちの少なくとも一部がGCCを発現する胃腸障害を有する患者であってよい。また別の実施例では、対象は、パーキンソン病のような、患者の中枢神経系内の少なくとも一部のニューロンがGCCを発現する神経障害を有する患者であってよい。本発明の「非ヒト動物」という用語は、特に断りのない限り、全ての非ヒト脊椎動物、例えば、非ヒト霊長類、ヒツジ、イヌ、ウシ、ニワトリ、両生類、ハ虫類、マウス、ラット、ウサギまたはヤギなどの、非ヒト哺乳動物および非哺乳動物を含む。一実施形態では、「対象」は、マウス、ラット、ウサギ、またはヤギの1つ以上、またはすべてを除外する。
本明細書において使用される場合、障害を処置するのに「有効な」もしくは「十分な」抗GCC抗体分子の量または「治療有効量」もしくは「治療的に十分な量」は、細胞、例えば癌細胞(例えばGCC発現腫瘍細胞)を処置するのに、またはそのような処置が存在しない場合に予想されるものを上回って、本明細書に記載の障害を有する対象の治癒、軽減、緩和、もしくは改善を延長するのに、対象へ1回または複数回の用量を投与することで有効である、抗体分子の量を指す。本明細書において使用される場合、腫瘍または癌の「成長の阻害」は、その成長および/または転移を遅らせる、中断する、阻止する、または停止させることを指し、腫瘍成長の完全な排除を必ずしも示すものではない。
本明細書において使用される場合、「STAR」、「GUC2C」、「GUCY2C」、または「ST受容体」タンパク質としても公知である「GCC」は、哺乳動物のGCC、好ましくはヒトGCCタンパク質を指す。ヒトGCCは、配列番号3において示されるタンパク質およびその天然に存在する対立遺伝子タンパク質変異体を指す。配列番号3における対立遺伝子は、配列番号2において示されるGCCの核酸配列によってコードすることができる。他の変異体は、当技術分野において公知である。例えば残基281にロイシンを有する受託番号Ensp0000261170、Ensembl Database、European Bioinformatics InstituteおよびWellcome Trust Sanger Institute、米国特許出願公開第20060035852号の配列番号14、またはGenBank受託番号AAB19934を参照されたい。典型的に、天然に存在する対立遺伝子変異体は、配列番号3のGCCの配列と少なくとも95%、97%、または99%同一であるアミノ酸配列を有する。転写物は、1073のアミノ酸のタンパク質産物をコードし、GenBank受託番号NM_004963において記載される。GCCタンパク質は、膜貫通細胞表面受容体タンパク質として特徴付けられ、腸液、電解質の恒常性、および細胞増殖の維持に重要な役割を果たすと考えられる。
抗GCC抗体
本明細書に記載の抗GCC抗体分子は、とりわけGCC発現を検出するために有用である。例えばGCC検出に有用な抗GCC抗体分子は、例えば少なくとも10、10、10、10、10、10、10、1010、および1011−1のGCCへの結合親和性をもってGCCに特異的に結合する、非ヒト抗GCC抗体分子(例えば非ヒトおよび非マウス抗体分子)を含むことができる。抗GCC抗体分子は、例えば本明細書に記載のように、非ヒト、非マウス、および非ラット抗体分子、例えばウサギ抗GCC抗体分子であり得る。
特定の態様では、本発明は、表1および表2に要約されるものなどの特徴を含む抗GCC抗体分子に関する。他の態様では、本発明は、表3、4、5、および/または6に要約されるものなどの特徴を含む抗GCC抗体分子に関する。
一実施形態では、抗GCC抗体分子は、ウサギハイブリドーマ抗体であり、抗体MIL−44−148−2またはMIL−44−67−4のうちの1つである。一実施形態では、抗GCC抗体分子は、抗体MIL−44−148−2またはMIL−44−67−4から誘導される。
一実施形態では、抗GCC抗体分子は、例えば、直接結合アッセイまたは競合結合アッセイによって測定されるような、GCCへの親和性を有する。一実施形態では、抗GCC抗体分子は、1×10−6M未満、1×10−7M未満、1×10−8M未満、1×10−9M未満、1×10−10M未満、1×10−11M未満、1×10−12M未満、または1×10−13M未満のKを有する。一実施形態では、抗体分子は、IgGまたはその抗原結合断片であり、1×10−6M未満、1×10−7M未満、1×10−8M未満、または1×10−9M未満のKを有する。一実施形態では、抗GCC抗体分子、例えばMIL−44−148−2抗体またはそれから誘導される抗体は、約80〜約200pM、好ましくは約100〜約150pMまたは約120pMのKを有する。一実施形態では、抗GCC抗体分子、例えばMIL−44−148−2抗体またはそれから誘導される抗体は、約0.9〜約1.25×10−1−1、好ましくは約1.1×10−1−1のkを有する。一実施形態では、抗体分子は、ScFvであり、1×10−6M未満、1×10−7M未満、1×10−8M未満、1×10−9M未満、1×10−10M未満、1×10−11M未満、1×10−12M未満、または1×10−13M未満のKを有する。
実施形態では、抗体分子は、免疫結合体ではない、つまり、「裸」であり、実施形態において、GCCへの結合に際して細胞反応を引き起こす。関連する実施形態では、細胞反応は、抗体が結合するGCC発現細胞によって実行される。そのような細胞反応は、例えば、抗体分子がGCCの作動剤である場合、GCCによって媒介されるシグナル伝達とすることができる(例えば米国特許出願公開第US20040258687号を参照されたい)。他の実施形態では、細胞反応は、第1の細胞上のGCCに結合した抗体分子を認識する第2の細胞、例えば免疫エフェクター細胞(例えばナチュラルキラー細胞)によって実行される。一部の実施形態では、監視分子、例えば補体分子は、細胞反応に先立って、GCCに結合した抗体分子と接触する。これらの実施形態における細胞反応は、GCC発現細胞の死を引き起こすことができる。
さらなる実施形態では、免疫結合体である抗体分子は、GCCへの結合に際して細胞反応を引き起こすことも、内部移行して、それが結合するGCC発現細胞に作用物質を送達することもできる。
一部の実施形態では、本発明の抗GCC抗体分子は、GCCへのリガンド結合を妨害することができる。
一実施形態では、抗体分子は、GCC:B10でも、GCC:4D7でも、またはGCC:C8でもない。別の実施形態では、抗GCC抗体分子は、GCCの細胞内ドメイン、配列番号3のアミノ酸残基約455〜1073に結合しない。例えば、この実施形態では、抗GCC抗体分子は、GCCのキナーゼ相同性ドメインまたはグアニリルシクラーゼドメインに結合しない。
天然に存在する哺乳動物の抗体構造単位は、四量体によって典型的に表される。各々の四量体は、2対のポリペプチド鎖から構成され、各々の対は、1つの「軽」鎖(約25kDa)および1つの「重」鎖(約50〜70kDa)を有する。各々の鎖のアミノ末端部分は、主として抗原認識を担う約100〜110以上のアミノ酸の可変領域を含む。各々の鎖のカルボキシ末端部分は、エフェクター機能を主として担う定常領域を定める。ヒト軽鎖は、カッパおよびラムダ軽鎖として分類することができる。重鎖は、ミュー、デルタ、ガンマ、アルファ、またはイプシロンとして分類することができ、それぞれ、IgM、IgD、IgG、IgA、およびIgEとして抗体のアイソタイプを定めることができる。軽鎖および重鎖内で、可変および定常領域は、約12以上のアミノ酸の「J」領域によってつながれ、重鎖はまた、約10以上のアミノ酸の「D」領域をも含む。一般に、Fundamental Immunology Ch.7(Paul,W.ed.,2nd ed.Raven Press,N.Y.(1989))を参照されたい。軽/重鎖対の各々の可変領域は、抗体結合部位を形成する。抗GCC抗体分子についての好ましいアイソタイプは、異なるガンマ重鎖を有する、4つのサブクラス、IgG1、IgG2、IgG3、およびIgG4に分類することができるIgG免疫グロブリンである。ほとんどの治療用抗体は、IgG1アイソタイプのヒト抗体、キメラ抗体、またはヒト化抗体である。特定の実施形態では、抗GCC抗体分子は、ウサギIgG抗体である。
重鎖および軽鎖対の各々の可変領域は、抗原結合部位を形成する。したがって、完全なIgG抗体は、同じである2つの結合部位を有する。しかしながら、二機能性または二重特異性抗体は、2つの異なる重/軽鎖対を有し、2つの異なる結合部位をもたらす人工ハイブリッド構築物である。
鎖はすべて、相補性決定領域またはCDRとも呼ばれる3つの超可変領域によってつながれた比較的保存されたフレームワーク領域(FR)の同じ一般的な構造物を示す。各々の対の2つの鎖由来のCDRは、フレームワーク領域に関して整列し、それにより特定のエピトープへの結合が可能となる。N末端からC末端に、軽鎖および重鎖の両方は、ドメインFR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、およびFR4を含む。各々のドメインへのアミノ酸の割り当ては、KabatのSequences of Proteins of Immunological Interest(National Institutes of Health,Bethesda,Md.(1987および1991))またはChothia&Lesk J.Mol.Biol.196:901−917(1987)、Chothia et al.Nature 342:878−883(1989)の定義に従う。本明細書において使用される場合、CDRは、重鎖(HCDR1、HCDR2、HCDR3)および軽鎖(LCDR1、LCDR2、LCDR3)の各々について言及される。
抗GCC抗体分子は、上で参照されるウサギ抗体のうちの1つの重鎖および軽鎖の一方または両方のCDRのすべてまたは抗原結合サブセットを含むことができる。可変領域およびCDRを含むウサギハイブリドーマ抗体のアミノ酸配列は、表3および表5に見出すことができる。
したがって、一実施形態では、抗体分子は:
(a)上で参照されるウサギハイブリドーマ抗体のうちの1つの、1個、2個、3個、または抗原結合数の軽鎖CDR(LCDR1、LCDR2、および/またはLCDR3)。実施形態では、このCDR(複数可)は、以下のとおり、LCDR1〜3のうちの1個以上またはすべてのアミノ酸配列を含んでいてもよい:LCDR1または1〜7個のアミノ酸が保存的に置換された改変LCDR1)、LCDR2または1もしくは2個のアミノ酸が保存的に置換された改変LCDR2)、またはLCDR3または1もしくは2個のアミノ酸が保存的に置換された改変LCDR3、ならびに
(b)上で参照されるウサギハイブリドーマ抗体のうちの1つの、1個、2個、3個、または抗原結合数の重鎖CDR(HCDR1、HCDR2、および/またはHCDR3)。実施形態では、このCDR(複数可)は、以下のとおり、HCDR1〜3のうちの1個以上またはすべてのアミノ酸配列を含んでいてもよい:HCDR1または1もしくは2個のアミノ酸が保存的に置換された改変HCDR1、HCDR2または1〜4個のアミノ酸が保存的に置換された改変HCDR2、またはHCDR3または1もしくは2個のアミノ酸が保存的に置換された改変HCDR3、のうちの一方または両方を含む。
抗GCC抗体分子の産生に有用な免疫原は、GCC、例えばヒトGCC発現細胞(例えば腫瘍細胞系、例えばT84細胞または新鮮なもしくは凍結させた結腸腫瘍細胞、GCCを発現する組換え細胞);GCC発現細胞の膜画分(例えば結腸腫瘍細胞系、例えばT84細胞)、または新鮮なもしくは凍結させた結腸腫瘍細胞;GCCを発現する組換え細胞;単離または精製GCC、例えばヒトGCCタンパク質(例えば、GCCを発現する胃腸腫瘍細胞もしくは組換え細胞またはその変異体から単離された、生化学的に単離されたGCCなど)、またはその部分(例えばGCCの細胞外ドメイン、GCCのキナーゼ相同性ドメイン、またはGCCのグアニリルシクラーゼ触媒ドメインまたは例えば、配列番号3の少なくとも約8、10、12、14、16、20、24、28、もしくは32のアミノ酸残基を含むその部分に対応するペプチド);または配列番号46を含むもしくはそのシグナル配列がない(つまり、配列番号46のアミノ酸残基1〜約21もしくは23がない)その成熟部分を含む免疫原、例えば成熟hGCC(ECD)−mIgG2a FcR r−mutII(「pLKTOK108」としても本明細書で言及される)タンパク質、配列番号48を含む。
免疫原は、生化学的操作、精製、免疫、または抗体価測定を促進するために異種の配列に融合することができる。そのような免疫原は、GCCの一部、例えば細胞外ドメインおよび非GCCポリペプチドを含む部分を含むことができる。精製を容易にする、または固体支持体、例えばアフィニティーカラム、またはマイクロタイタープレート、または他の好適なアッセイ基材/チップ上への固定を容易にするために、多くの選択肢が、融合タンパク質の構築に関して存在する。例えば、融合部分は、ドメイン、例えば、グルタチオンに結合することができるグルタチオン−S−トランスフェラーゼ/キナーゼ(GST);プロテインAもしくはプロテインGに結合することができる免疫グロブリンのFc領域;アフィニティーカラム上のニッケルもしくはコバルトに結合することができるアミノ酸残基、例えば2、3、4、5、好ましくは6つのヒスチジン残基;エピトープタグ、例えば、タグ特異的抗体に結合することができるc−myc癌遺伝子(myc−タグ)、FLAGタグ(米国特許第4,703,004号)、赤血球凝集素(HA)タグ、T7遺伝子10タグ、V5タグ、HSVタグ、もしくはVSV−Gタグの一部;または補因子、例えば、ストレプトアビジンに結合することができるビオチンを追加することができる。
免疫グロブリンのFc部分を含む免疫原は、効率的な抗体生成のために宿主免疫監視構成要素によってGCCのエピトープへの構造的な到達を可能にする配置で、溶解した状態または細胞に付加された状態のいずれかで、GCCを保持することができる。Fc領域を含む免疫グロブリン重鎖が、会合して、鎖間ジスルフィド結合を通して二量体になるので、Fc領域を有する融合物に起因する免疫原は、二量体となる。融合タンパク質の価(valency)は、Fc領域を提供する免疫グロブリンのタイプを反映することができる。例えば、IgGタンパク質を有する融合物は、二量体であり得、IgA融合物は、四量体の免疫原を作製することができ、IgM融合物は、十量体の免疫原を作製することができ、後者の2つは、J鎖の同時形質移入により促進される。Fc融合タンパク質についての例示的な免疫グロブリンは、IgG1である。典型的に使用される部分は、単一のエクソンによってコードされるIgG1ヒンジ、CH2、およびCH3ドメインを有する。このエクソンはまた、軽鎖由来のシステインとのジスルフィド結合に適応したシステインを有する、CH1領域の一部をも有するので、有用な改変は、不対システインが融合タンパク質にないことを確実にするために、CH1システインを例えばセリンに変異させることである。そのような変異はまた、ヒンジの可撓性を増加させもする。
宿主種、例えばマウス、ラット、ウサギ、ヤギにおける免疫のために免疫原に融合させるための、非宿主種から誘導されるFc部分、例えばヒトIg Fc領域は、アジュバントとして作用する。このアジュバント機能は、FcエピトープおよびGCCエピトープの両方に対して特異的な抗体を誘発することができる。Fc反応性の抗体は、スクリーニングの間に同定し、廃棄することができる。Fc部分は、野生型配列またはエフェクター機能を改変するために変異させる配列を有することができる。例えば、変異させた定常領域(変異体)は、Fc受容体への結合および/または補体を固定を最小限にするために、融合タンパク質に組み込むことができる(例えばWinterら、英国第2,209,757 B号、Morrisonら、国際公開第WO 89/07142号、Morganら、国際公開第WO94/29351号を参照されたい)。好ましい実施例では、Fc領域の基準に従って番号付けされたリシン235およびグリシン237は、例えばアラニンに変異させる。Fc変異IgGを有する免疫原/融合タンパク質は、宿主においてFc受容体との相互作用を低下させることができる。好ましい可溶性免疫原融合タンパク質(シグナルペプチドを切断するための成熟および分泌の後の)は、hGCC(ECD)−mIgG2a FcR r−mutII (pLKTOK108)であり、これは、変異マウスIgG2a免疫グロブリンFc(集合的に配列番号48)に融合された配列番号3のアミノ酸残基24〜430から成る。
細胞発現免疫原を調製するために、免疫グロブリン部分は、B細胞受容体の免疫グロブリン部分を模倣するように構築することができる。例えば、免疫グロブリンFc領域は、Fcγ受容体、Fcα受容体、Fcα/μ受容体、またはFcε受容体などの免疫受容体由来の膜貫通領域を含むポリペプチドにさらに融合することができる。そのようなFc受容体細胞結合免疫原の適切な配向は、細胞表面上の適切な露出と共に、免疫原融合タンパク質を発現する細胞が抗原受容体複合体、例えばB細胞IgM受容体またはIgD受容体のさらなる構成要素をさらに含む場合、改善され得る。複合体の好適な構成要素は、ヘテロ二量体を形成する、MB−1およびB29などの免疫グロブリン(Ig)シースタンパク質(sheath protein)を含む(IgM受容体についてはCD79AおよびCD79B、Hombach et al.Eur.J.Immunol.20:2795−2799(1990))。Igシースタンパク質は、例えば、B細胞リンパ腫細胞系を形質移入する場合、形質移入細胞によって;または例えば別個のベクターもしくは同じベクターにおけるシースタンパク質との免疫原の同時形質移入によって、内因的に提供することができる。
抗GCC抗体分子、例えば本明細書に記載のウサギモノクローナル抗体、またはそのヒト化型が結合することができる有用なエピトープ、例えばGCC分子由来の参照エピトープは、GCCの細胞外部分に見出すことができる。そのようなGCCのエピトープは、細胞の表面上で、例えば細胞外部で、抗体分子に結合することができる。
例えば、抗GCC抗体分子に対するエピトープは、配列番号3の残基1〜50または本発明の抗GCC抗体分子に結合するその断片、例えばそのMIL−44−148−2結合断片由来の残基(複数可)内に存在するか、またはそれを含むことができる。そのような断片は、配列番号3の残基1〜25、5〜30、10〜35、15〜40、20〜45、25〜50、5〜45、10〜40、15〜35、20〜30、または33〜50を含むことができる。一部の実施形態では、抗GCC抗体分子、例えばMIL−44−148−2抗体についてのエピトープは、残基50以降のGCCアミノ酸配列における、つまり、配列番号3の残基約50〜1073から選択される、1つ以上のさらなるアミノ酸残基をさらに含む高次構造エピトープである。
そのようなエピトープまたは細胞外ドメイン、例えば、配列番号3のアミノ酸残基24〜420またはその参照部分、例えばGCCの残基24〜75、75〜150、150〜225、225〜300、300〜375、もしくは375〜420由来の残基(複数可)内に存在するもしくはそれを含むエピトープに対して産生される抗体、またはそれから誘導される抗体分子は、本明細書に記載のとおり、治療用抗体または診断用抗体として有用であり得る。
一実施形態では、抗GCC抗体分子は、1つ以上の以下の特性を有する:
a)結合について、例えば、細胞表面GCCまたは精製GCCへの結合について、表1および表2に要約される、上で参照される抗GCC抗体分子のうちの1つ、例えばウサギハイブリドーマ抗体(例えばMIL−44−148−2)と競合する;
b)表1および表2に要約される、上で参照される抗GCC抗体分子のうちの1つとして、例えば、例えば、ウサギハイブリドーマ抗体(例えばMIL−44−148−2)として、同じまたは実質的に同じ、GCCのエピトープに結合する。一実施形態では、抗体は同じエピトープに結合するが、それは1つ以上のペプチドアレイアッセイによって判定されるとおりであるかまたは例えば、細胞表面上に発現される切断変異体、キメラ、もしくは点変異体または膜調製物への結合によって判定されるとおりであり、それらのアッセイは本明細書に記載のとおりである;
c)表1および表2に要約される、上で参照される抗GCC抗体分子のうちの1つ、例えばウサギハイブリドーマ抗体(例えばMIL−44−148−2)のエピトープと共通の、少なくとも1、2、3、4、5、8、10、15、または20の隣接アミノ酸残基を有するエピトープに結合する;
d)本発明の抗GCC抗体が結合するヒトGCCの領域に結合し、その領域、例えば細胞外領域または細胞質領域は、長さが10〜15、10〜20、20〜30、または20〜40の残基であり、その結合は、例えば、切断変異体への結合によって判定される。一実施形態では、抗GCC抗体分子は、ヒトGCCの細胞外領域に結合する。一実施形態では、抗GCC抗体分子は、配列番号3のアミノ酸残基24〜420によって定められる細胞外ドメインのヒトGCCの部分に結合することができる。一実施形態では、抗GCC抗体分子は、配列番号3のアミノ酸残基931〜954のグアニル酸シクラーゼ識別特性部位(signature site)に結合することができる;または
e)本明細書に記載の参照エピトープに結合する。
一実施形態では、抗GCC抗体分子は、GCC配列ILVDLFNDQYFEDNVTAPDYMKNVLVLTLS(配列番号8)に結合する。
一実施形態では、抗GCC抗体分子は、GCC配列FAHAFRNLTFEGYDGP
VTLDDWGDV(配列番号9)に結合する。
一実施形態では、抗体分子は、高次構造エピトープに結合する。他の実施形態では、抗
体分子は、線状エピトープに結合する。
抗GCC抗体分子は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、単一特異性抗体、キメラ抗体(米国特許第6,020,153号を参照されたい)、またはヒト化抗体、またはその抗体断片もしくは誘導体とすることができる。前述のもののいずれの合成変異体および遺伝子操作された変異体(米国特許第6,331,415号を参照されたい)もまた、本発明によって企図される。各々がその全体において参照によって本明細書に組み込まれる、米国特許第7,402,409号、同第7,429,487号、同第7,462,697号、同第7,575,896号、同第7,732,168号、および同第8,062,867号に記載されるように、モノクローナル抗体は、従来のマウスモノクローナル抗体の方法論(例えば、Kohler and Milstein,Nature 256:495(1975)の標準的な体細胞ハイブリダイゼーション技術、一般にHarlow,E.and Lane, D.(1988)Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NYを参照されたい)、ならびに、Epitomics所有の融合パートナー細胞系をもって免疫化ウサギからの単離B細胞を融合することで生成されるウサギ−ウサギハイブリドーマを使用して特注のウサギモノクローナル抗体(RabMAbs(登録商標))を製造するEpitomics(Burlingame、CA)によって提供される、ウサギモノクローナル抗体技術およびサービスを含む様々な技術によって産生することができる。
タンパク質、例えばGCCまたは可溶性部分またはGCCの一部を含む融合タンパク質(例えばhGCC(ECD)−mIgG2a FcRbr−mutII(pLKTOK108)、または細胞もしくはそれ由来の膜画分、例えば、表面露出GCCもしくはその部分(例えばpLKTOK4産物)を発現する細胞を用いる免疫は、応答を誘導する方法において、例えば、アジュバント、例えばフロイント完全アジュバントで、注射のために調製された免疫原を用いて実行することができる。他の好適なアジュバントは、Titermax GOLD(登録商標)アジュバント(CYTRX Corporation,Los Angeles,Calif.)およびミョウバンを含む。低分子ペプチド免疫原は、キーホールリンペットヘモシニアンなどのより大きな分子に連結することができる。マウスまたはウサギは、多くの部位に、例えば腹膜(i.p.)、尾のつけ根、もしくは足蹠、または部位の組み合わせ、例えばiPおよび尾のつけ根(BIP)に、多くの方法で、例えば皮下、静脈内、または筋肉内に、注射することができる。ブースター注射は、同じまたは異なる免疫原を含むことができ、アジュバント、例えばフロイント不完全アジュバントをさらに含むことができる。DNA、例えば、GCCもしくはその部分またはGCCもしくはその部分を含む融合タンパク質をコードする(例えばhGCC(ECD)−mIgG2a FcRbr−mutIIをコードする)DNAを用いる免疫は、遺伝子銃技術を使用して注射することができる。例えば、DNAは、微視的金粒子上に負荷され、短い期間にわたって、頻繁な間隔でマウスまたはウサギに注射される。
一般に、モノクローナル抗体が所望される場合、ハイブリドーマは、不死細胞系由来の好適な細胞(例えばSP2/0、P3X63Ag8.653、またはヘテロミエローマなどのミエローマ細胞系)を抗体産生細胞と融合することによって産生される。抗体産生細胞は、ヒトの末梢血または好ましくは脾臓もしくはリンパ節、ヒト抗体トランスジェニック動物、または目的の抗原を用いて免疫された他の好適な動物(例えばウサギ)から得ることができる。ヒト起源の抗体(例えばヒト抗体)を産生する細胞は、好適な方法、例えば、ヒト抗体産生細胞およびヘテロミエローマもしくはトリオーマ(trioma)の融合またはエプスタイン−バーウイルスによる感染を介しての活性化ヒトB細胞の不死化を使用して産生することができる(例えば米国特許第6,197,582号(Trakht)、Niedbala et al.,Hybridoma,17:299−304(1998)、Zanella et al.,J Immunol Methods,156:205−215(1992)、Gustafsson et al.,Hum Antibodies Hybridomas,2:26−32(1991)を参照されたい)。融合または不死化抗体産生細胞(ハイブリドーマ)は、選択的培養条件を使用して単離し、限界希釈法によってクローニングすることができる。所望の特異性を有する抗体を産生する細胞は、好適なアッセイを使用して同定することができる(例えばELISA(例えばマイクロタイターウェル上に固定された免疫原、例えばhGCC(ECD)−mIgG2a FcRbr−mutIIを用いる)またはGCCもしくはその部分を発現する細胞、例えばpLKTOK4産物を発現する細胞に対するFACSによって)。例えば、GCC免疫原が親和性試薬である融合部分を含む場合、この部分は、GCCを含む融合タンパク質またはその部分がマトリックス、例えばプロテインGコート、ストレプトアビジンコート、グルタチオン誘導体化、または抗体コートマイクロタイタープレートまたはアッセイチップに結合するのを可能にすることができ、これは、次いで、免疫血清またはハイブリドーマまたは抗体発現組換え細胞由来の順化培地と組み合わせられ、その混合物は、複合体形成を伝導する条件下で(例えば塩およびpHについての生理学的条件で)培養される。インキュベーションに続いて、マイクロタイタープレートウェルまたはチップの細胞を洗浄し、あらゆる非結合構成要素を除去し、抗GCC抗体による結合を測定する。
実施形態では、治療上の適用については、本発明の抗体は、ヒト化抗体である。ヒト化抗体の利点は、それらが、宿主レシピエントにおける抗体の免疫原性を潜在的に減少させまたは排除し、それにより生物学的利用能の増加および有害な免疫反応の可能性の低下を可能にし、したがって、潜在的に、複数回の抗体投与を可能にすることである。
改変抗体は、ヒト化抗体、キメラ抗体、またはCDR移植抗体を含む。ヒト抗マウス抗体(HAMA)応答により、キメラ抗体または別の方法でヒト化抗体の開発に至った。キメラ抗体は、ヒト定常領域および非ヒト可変領域を有するが、特に、抗体の慢性的なまたは多用量の利用において、ある種のヒト抗キメラ抗体(HACA)応答が観察されるということが予想される。そのような非ヒト(例えばマウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、またはヤギ)誘導タンパク質の存在は、抗体の急速な排除をもたらし得るか、または患者による抗体に対する免疫応答の生成をもたらし得る。非ヒト誘導抗体の利用を回避するために、配列が抗体配列に導入され、その抗体配列をヒト抗体配列により近いものにしたヒト化抗体、またはマウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、もしくはヤギのような非ヒト種へヒト抗体機能を導入することによって生成される完全ヒト抗体が開発され、それにより非ヒト種が完全ヒト配列を有する抗体を産生するようになった。ヒト抗体は、ウサギ、げっ歯類、ヒツジ、またはヤギの可変および/または定常領域を有する抗体と関連するいくつかの問題を回避する。
ヒト化およびディスプレイ技術および抗体に対する改変
ヒト化抗体分子は、非ヒトまたは非ヒト誘導体化mAbに固有の免疫原性応答およびアレルギー性応答を最小限にすることができ、したがって、投与される抗体の効力および安全性を増加させることができる。ヒト化抗体分子の使用は、繰り返しの抗体投与を必要とする、炎症、自己免疫、および癌などの、慢性的なおよび再発性のヒト疾患の処置において実質的な利点を提供することができる。
免疫原性が低下したヒト化抗体の産生は、ヒト化の技術および適切なライブラリーを使用したディスプレイ技術に関連して行うことができる。マウス、ラット、ウサギ、ヒツジ、ヤギなどのような非ヒト種由来の抗体は、当技術分野において公知の技術を使用して、ヒト化または霊長類化する(primatize)ことができることが十分に理解される。例えばWinterand Harris Immunol Today 14:43−46(1993)およびWright et al.Crit.Reviews in Immunol.12125〜168(1992)を参照されたい。目的の抗体は、CH1、CH2、CH3、ヒンジドメイン、および/またはフレームワークドメインを対応するヒト配列と置換するための組換えDNA技術によって操作されてもよい(国際公開第WO92/02190号、ならびに米国特許第5,530,101号、同第5,585,089号、同第5,693,761号、同第5,693,792号、同第5,714,350号、および同第5,777,085号を参照されたい)。さらに、キメラ免疫グロブリン遺伝子の構築のためのIg cDNAの使用は、当技術分野において公知である(Liu et al.Proc Natl Acad Sci USA.84:3439(1987)およびJ.Immunol.139:3521(1987))。mRNAは、抗体を産生するハイブリドーマまたは他の細胞から単離され、cDNAを生成するために使用される:目的のcDNAは、特異的なプライマーを使用して、ポリメラーゼ連鎖反応によって増幅されてもよい(米国特許第4,683,195号および同第4,683,202号)。
あるいは、ファージディスプレイ技術(例えばMcCafferty et al,Nature,348:552−553(1990)を参照されたい)は、免疫グロブリン可変(V)ドメイン遺伝子から、例えば、非免疫ドナー由来のレパートリーからインビトロにおいてヒト抗体または他の種からの抗体および抗体断片を産生するために使用することができる。この技術に従って、抗体Vドメイン遺伝子は、M13またはfdなどの、糸状バクテリオファージの主要なまたは微量のコートタンパク質遺伝子にインフレームでクローニングされ、ファージ粒子の表面に機能的な抗体断片として示される。糸状粒子がファージゲノムの一本鎖DNAコピーを含有するので、抗体の機能的な特性に基づく選択はまた、それらの特性を示す抗体をコードする遺伝子の選択をももたらす。したがって、ファージは、B細胞の特性のうちのいくつかを模倣する。ファージディスプレイは、様々な方式において実行することができる;それらの総説については、例えばJohnson and Chiswell,Current Opinion in Structural Biology,3:564−571(1993)を参照されたい。V遺伝子セグメントのいくつかの供給源は、ファージディスプレイに使用することができる。Clackson et al.,Nature,352:624−628(1991)は、免疫マウスの脾臓から誘導されたV遺伝子の小さなランダムコンビナトリアルライブラリーから抗オキサゾロン抗体の多様な配列を単離した。非免疫ヒトドナー由来のV遺伝子のレパートリーを構築することができ、Marks et al.,J.Mol.Biol.,222:581−597(1991)またはGriffith et al,EMBO J.,12:725−734(1993)によって記載される技術に本質的に従って、多様な配列の抗原(自己抗原を含む)に対する抗体を単離することができる。米国特許第5,565,332号および同第5,573,905号もまた参照されたい。ディスプレイライブラリーは、人工アミノ酸配列を含有する抗体または抗体の抗原結合断片を含有することができる。例えば、そのライブラリーは、人工CDR(例えばランダムアミノ酸配列)およびヒトフレームワーク領域を含有するFab断片を含有することができる(例えば米国特許第6,300,064号(Knappik,et al.)を参照されたい)。
ヒト定常領域遺伝子の配列は、Kabat et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,N.I.H.publication no.91−3242において見出してもよい。ヒトC領域遺伝子は、公知のクローンから容易に入手可能である。アイソタイプの選択は、補体固定または抗体依存性細胞傷害における活性などの所望のエフェクター機能によって導かれる。アイソタイプは、IgG1、IgG2、IgG3、またはIgG4とすることができる。特定の実施形態では、本発明の抗体分子は、IgG1およびIgG2である。ヒト軽鎖定常領域(カッパまたはラムダ)のどちらでも使用されてもよい。次いで、キメラ抗体、ヒト化抗体は、従来の方法によって発現される。
一部の実施形態では、本発明の抗GCC抗体分子は、GCCを発現する細胞(例えば腫瘍細胞)に対して抗体依存性細胞傷害(ADCC)を引き出すことができる。IgG1およびIgG3アイソタイプを有する抗体は、Fc受容体に結合するそれらの能力により、抗体依存性の細胞傷害性能力においてエフェクター機能を誘発するのに有用である。IgG2およびIgG4アイソタイプを有する抗体は、Fc受容体に結合する能力が低いために、ADCC応答を最小限にするのに有用である。関連する実施形態では、例えば改変真核生物細胞系における成長による、Fc領域における置換または抗体のグリコシル化組成における変化は、抗GCC抗体が結合する細胞を認識する、その細胞に結合する、および/またはその細胞に対する細胞傷害性を媒介する、Fc受容体の能力を増強させることができる(例えば米国特許第7,317,091号、同第5,624,821号、および国際公開第WO00/42072号、Shields et al.J.Biol.Chem.276:6591−6604(2001)、Lazar et al.Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.103:4005−4010(2006)、Satoh et al.Expert Opin Biol.Ther.6:1161−1173(2006)を含む刊行物を参照されたい)。ある実施形態では、抗体または抗原結合断片(例えばヒト起源の抗体、ヒト抗体)は、機能(例えばエフェクター機能)を改変するまたは調整するアミノ酸置換または交換を含むことができる。例えば、ヒト起源の定常領域(例えばγ1定常領域、γ2定常領域)は、補体活性化および/またはFc受容体結合を低下させるように設計することができる。(例えば、これらの全教示が参照によって本明細書において組み込まれる米国特許第5,648,260号(Winterら)、同第5,624,821号(Winterら)、および同第5,834,597号(Tsoら)を参照されたい)。好ましくは、そのようなアミノ酸置換または交換を含有するヒト起源の定常領域のアミノ酸配列は、ヒト起源の非改変定常領域のアミノ酸配列に対して完全長にわたって少なくとも約95%同一である、より好ましくは、ヒト起源の非改変定常領域のアミノ酸配列に対して完全長にわたって少なくとも約99%同一である。
さらに別の実施形態では、エフェクター機能はまた、抗体のグリコシル化パターンを調整することによって改変することができる。改変とは、抗体において認められる1つ以上の炭水化物部分の欠失および/または抗体に存在しない1つ以上のグリコシル化部位の追加を意味する。例えば、抗体のFc領域に結合するフコースを欠く成熟炭水化物構造物を有する増強されたADCC活性を有する抗体は、米国特許出願公開第2003/0157108号(Presta)において記載されている。米国特許出願公開第2004/0093621号(Kyowa Hakko Kogyo Co.,Ltd)もまた参照されたい。Glycofiもまた、抗体の特定のグリコフォームを産生することができる酵母細胞系を開発した。
加えて、またはあるいは、フコシル残基の量が低下した低フコシル化(hypofucosylated)抗体または2つに枝分かれした(bisecting)GlcNac構造物が増加した抗体などの改変されたタイプのグリコシル化を有する抗体を作製することができる。そのような改変されたグリコシル化パターンは、抗体のADCC能力を増加させることが実証されている。そのような炭水化物改変物は、例えば、改変されたグリコシル化機構を有する宿主細胞において抗体を発現させることによって行うことができる。改変されたグリコシル化機構を有する細胞は、当技術分野において記載されており、本発明の組換え抗体を発現するように操作される宿主細胞として使用し、それによって、グリコシル化が改変された抗体を産生することができる。例えば、Hangらによる欧州特許第EP1,176,195号は、そのような細胞系において発現される抗体が低フコシル化(hypofucosylation)を示すように、フコシルトランスフェラーゼをコードする、機能的に破壊されたFUT8遺伝子を有する細胞系を記載する。PrestaによるPCT国際公開第WO03/035835号は、アスパラギン(297)連結炭水化物にフコースを付加する能力が低下した変異体CHO細胞系、Lec13細胞を記載し、これもまた、その宿主細胞において発現される抗体の低フコシル化をもたらす(例えばShields,R.L.et al.,2002 J.Biol.Chem.277:26733−26740を参照されたい)。UmanaらによるPCT国際公開第WO99/54342号は、操作された細胞系において発現される抗体が、抗体のADCC活性の増加をもたらす、2つに枝分かれしたGlcNac構造物の増加を示すように、糖タンパク質改変グリコシルトランスフェラーゼ(例えばベータ(1,4)−NアセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIII(GnTIII))を発現するように操作された細胞系を記載する(Umana et al.,1999 Nat.Biotech.17:176−180もまた、参照されたい)。
ヒト化抗体はまた、CDR移植アプローチを使用して作製することもできる。そのようなヒト化抗体の生成の技術は、当技術分野において公知である。一般に、ヒト化抗体は、GCCに結合する抗体の可変重配列および可変軽配列をコードする核酸配列を得、可変重配列および可変軽配列における相補性決定領域または「CDR」を同定し、かつヒトフレームワーク核酸配列にCDR核酸配列を移植することによって産生される(例えば米国特許第4,816,567号および同第5,225,539号を参照されたい)。CDRおよびフレームワーク残基の位置は、判定することができる(Kabat,E.A.,et al.(1991)Sequences of Proteins of Immunological Interest,Fifth Edition,U.S.Department of Health and Human Services、NIH Publication No.91−3242およびChothia,C.et al.J.Mol.Biol.196:901−917(1987)を参照されたい)。本明細書に記載の抗GCC抗体分子は、表5および表6に列挙されるCDRをコードするCDRアミノ酸配列およびCDR核酸配列を有する。一部の実施形態では、表5および表6由来の配列は、本明細書に記載の治療方法または診断方法における使用のためにGCCを認識する分子に組み込むことができる。選択されるヒトフレームワークは、インビボ投与に好適なものであり、それが免疫原性を示さないことを意味する。例えば、そのような判定は、そのような抗体のインビボにおける使用を伴う先の知見およびアミノ酸類似性に関する研究によって成すことができる。好適なフレームワーク領域は、ドナー抗体、例えば抗GCC抗体分子(例えば3G1)の等価な部分(例えばフレームワーク領域)のアミノ酸配列内のフレームワーク領域の全長にわたって、少なくとも約65%のアミノ酸配列同一性、好ましくは、少なくとも約70%、80%、90%、または95%のアミノ酸配列同一性を有するヒト起源の抗体から選択することができる。アミノ酸配列同一性は、デフォルトパラメータを使用して、CLUSTAL Wなどの好適なアミノ酸配列アライメントアルゴリズムを使用して判定することができる。(Thompson J.D.et al.,Nucleic Acids Res.22:4673−4680(1994))。
ヒト化されることとなるクローニング抗体のCDRおよびFRが一度同定されたら、CDRをコードするアミノ酸配列が、同定され、対応する核酸配列が、選択されるヒトFR上に移植される。これは、公知のプライマーおよびリンカーを使用して行うことができ、これらの選択は、当技術分野において公知である。特定のヒト抗体のCDRはすべて、非ヒトCDRの少なくとも1つの部分と置き換えられてもよいし、またはCDRのうちのごく一部が非ヒトCDRで置き換えられてもよい。所定の抗原へのヒト化抗体の結合に必要とされるCDRの数を置き換えることのみが必要である。CDRが選択されたヒトFR上に移植された後に、結果として生じる「ヒト化」可変重配列および可変軽配列は、GCCに結合するヒト化Fvまたはヒト化抗体を産生するように発現される。好ましくは、CDR移植(例えばヒト化)抗体は、ドナー抗体に類似する、実質的にドナー抗体と同じ、またはドナー抗体の親和性より好適な親和性で、GCCタンパク質に結合する。典型的に、ヒト化可変重配列および軽配列は、GCCに結合する完全な抗体が得られるように、ヒト定常ドメイン配列を有する融合タンパク質として発現される。しかしながら、定常配列を含有しないヒト化Fv抗体を産生することができる。
特定のアミノ酸が置換された、欠失した、または付加されたヒト化抗体もまた、本発明の範囲内である。特に、ヒト化抗体は、抗原への結合を改善するように、フレームワーク領域におけるアミノ酸置換を有することができる。例えば、ヒト化免疫グロブリン鎖の、選択される少数のアクセプターフレームワーク残基は、対応するドナーアミノ酸によって置き換えることができる。置換の位置は、CDRに近接するまたはCDRと相互作用することができるアミノ酸残基を含む(例えば米国特許第5,585,089号または同第5,859,205号を参照されたい)。アクセプターフレームワークは、成熟ヒト抗体フレームワーク配列またはコンセンサス配列とすることができる。本明細書において使用される場合、用語「コンセンサス配列」は、最も頻繁に認められるまたは関連するファミリーメンバーの間で領域内の配列における各々の位置で最も共通する残基から考えられる配列を指す。ヒト可変領域の異なるサブグループについてのコンセンサス配列を含む、多くのヒト抗体コンセンサス配列が、入手可能である(Kabat,E.A.et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,Fifth Edition,U.S.Department of Health and Human Services,U.S.Government Printing Office(1991)を参照されたい)。Kabatデータベースおよびそのアプリケーションは、例えば、National Center for Biotechnology Information,Bethesda,MDのIgBLASTを介してオンラインで自由に入手可能である(Johnson,G.and Wu,T.T.,Nucleic Acids Research 29:205−206(2001)もまた参照されたい)。
抗体をヒト化するための他の技術は、1992年12月23日に公開されたPadlanらによる、欧州特許第519596 A1号において記載されている。
抗GCC抗体分子は、ヒトT細胞エピトープの特異的な欠失またはこれらの内容が参照によって本明細書において組み込まれるPCT国際公開第WO98/52976号および国際公開第WO00/34317号において開示される方法による「脱免疫」によってまた改変されてもよい他のヒト化抗体を含む。簡潔に述べれば、抗GCC抗体のウサギ、または他の非ヒト種重鎖可変領の域および軽鎖可変領域は、MHCクラスIIに結合するペプチドについて分析することができる;これらのペプチドは、潜在的なT細胞エピトープを表す。潜在的なT細胞エピトープの検出については、「ペプチドスレッディング(peptide threading)」と称されるコンピューターモデリングアプローチを適用することができ、さらに、ヒトMHCクラスII結合ペプチドのデータベースは、PCT国際公開第WO98/52976号および国際公開第WO00/34317号に記載のとおりウサギVHおよびVL配列に存在するモチーフについて検索することができる。これらのモチーフは、18の主要なMHCクラスII DRアロタイプのいずれにも結合し、したがって潜在的なT細胞エピトープを構築する。検出された潜在的なT細胞エピトープは、可変領域における少数のアミノ酸残基の置換によってまたは好ましくは単一アミノ酸置換によって排除することができる。可能な限り、保存的置換は、排他的ではないが多くの場合に行なわれ、ヒト生殖細胞系列抗体配列におけるこの位置で共通の、アミノ酸が使用されてもよい。ヒト生殖細胞系列配列は、Tomlinson,I.A.et.al.,J.Mol.Biol.227:776−798(1992)、Cook,G.P.et.al.,Immunol.Today Vol.16(5):237−242(1995)、Chothia,D.et.al.,J.Mol.Bio.227:799−817(1992)において開示されている。V BASEディレクトリーは、ヒト免疫グロブリン可変領域配列の包括的なディレクトリーを提供する(Tomlinson,I.A.et.al.MRC Centre for Protein Engineering,Cambridge,UKによって編集)。抗GCC抗体の脱免疫VHおよびVLをウサギVHおよびVL遺伝子の変異誘発によって構築した後に、その変異誘発された可変配列は、必要に応じて、ヒト定常領域、例えばヒトIgG1定常領域またはκ(kappa)定常領域に融合することができる。
他の実施形態では、CDR移植抗体による免疫原性応答の低下は、CDR中のアミノ酸残基の変化、例えば欠失、置換によって達成することができる(Kashmiri et.al.Methods 36:25−34(2005)、米国特許第6,818,749号、Tan et.al.J.Immunol.169:1119−1125(2006))。例えば、抗原との接触に関与する位置の残基は、好ましくは、変化されない。典型的に、そのような残基、特異性判定残基(SDR)は、抗体の間で高レベルの変動性を示す位置にある。抗GCC抗体分子から、例えば、本明細書に記載の抗体から、例えば、Clustal法(Higgins D.G.et.al.,Meth.Enzymol.266:383−402(1996))によって誘導されるコンセンサス配列は、SDRを同定するのを促進する。本明細書に記載の抗GCC抗体分子において、SDRは、以下の、重鎖CDR1の少なくとも最初の残基、または一部の実施形態では、最初の4つの残基;重鎖CDR2の少なくともN末端部分、例えば最初の7個、10個、または13個の残基;重鎖CDR3のほぼすべて;軽鎖CDR1のC末端部分、例えば、残基6、8、または9;軽鎖CDR2のほぼ最初の、中央の、および/または最後の残基;ならびに軽鎖CDR3のほとんど、または少なくとも残基2もしくは残基3の後、である。したがって、抗GCC抗体分子のヒト化または改変の後にGCCタンパク質への結合を維持するために、抗GCC抗体分子のCDRのそのようなSDR残基は、CDRの他の残基またはフレームワーク領域の残基よりも、変化、例えば、ウサギ残基からヒトコンセンサス残基への変化を受けにくい。反対に、非ヒト、例えばウサギCDR中の残基を、ヒトCDR、例えばその全ての内容が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第20110110936号に記載の抗GCC抗体分子のCDR中のコンセンサスとして同定される残基に変化させることは有益であり得る。
完全な抗体でない抗GCC抗体もまた、本発明に有用である。そのような抗体は、上に記載される抗体のいずれから誘導されてもよい。このタイプの有用な抗体分子は、(i)Fab断片、VL、VH、CL、およびCH1ドメインから成る一価断片;(ii)F(ab’)断片、ヒンジ領域でジスルフィド架橋によって連結された2つのFab断片を含む二価断片;(iii)VHおよびCH1ドメインから成るFd断片;(iv)抗体の単一のアームのVLおよびVHドメインから成るFv断片、(v)VHドメインから成るdAb断片(Ward et.al.,Nature 341:544−546(1989));(vii)VHHドメイン(ナノボディとして公知)から成る単一ドメイン機能的重鎖抗体、例えばCortez−Retamozo et.al.,Cancer Res. 64:2853−2857(2004)およびその中に引用される参考文献を参照されたい;ならびに(vii)単離CDR、例えば、抗原結合断片を提供するのに十分なフレームワークと一緒の1つ以上の単離CDRを含む。さらに、Fv断片の2つのドメイン、VLおよびVHは、別個の遺伝子によってコードされるが、それらは合成リンカーによって組換え法を使用して連結することができる。その合成リンカーにより、VLおよびVHは、そのVLおよびVH領域が対になって一価分子(単鎖Fv(scFv)として公知)を形成する単一タンパク質鎖として作製することが可能となる;例えばBird et.al.Science 242:423−426(1988)、およびHuston et.al.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 85:5879−5883(1988)を参照されたい。そのような単鎖抗体もまた、抗体の用語「抗原結合断片」の範囲内に包含されるように意図される。これらの抗体断片は、当業者に公知の従来の技術を使用して得られ、その断片は、完全な抗体と同じ方法で有用性についてスクリーニングされる。Fv、F(ab’)、およびFabなどの抗体断片は、完全なタンパク質の切断によって、例えば、プロテアーゼによる切断または化学的な切断によって調製されてもよい。
実施形態では、重鎖および軽鎖の一方または両方のCDR配列のうちの一部またはすべては、別の抗体分子に、例えばCDR移植、ヒト化、またはキメラ抗体分子に使用することができる。
実施形態は、細胞表面GCCへの結合を可能にするために、本明細書に記載されるウサギハイブリドーマ抗体のうちの1つから由来の十分なCDR、例えば6つのCDRすべてを含む抗体分子を含む。
一実施形態では、CDR、例えばHCDRのすべてまたはLCDRのすべてまたは6つすべては、ヒトまたはヒト誘導フレームワーク領域(複数可)に埋め込まれる。ヒトフレームワーク領域の例は、ヒト生殖細胞系列フレームワーク配列、親和性成熟したヒト生殖細胞系列配列(インビボもしくはインビトロのいずれかにおいて)、または合成ヒト配列、例えばコンセンサス配列を含む。一実施形態では、重鎖フレームワークは、IgG1またはIgG2フレームワークである。一実施形態では、軽鎖フレームワークは、カッパフレームワークである。
一実施形態では、抗GCC抗体分子、例えばCDR移植抗体分子またはヒト化抗体分子は、GCCへの結合を可能にするように、十分なCDR、例えば、本明細書に記載の抗体、例えば表5に列挙される配列のうちの1つから由来の6つのCDRすべてを含む。(表5に列挙されるCDRアミノ酸配列をコードすることができる例示的な核酸配列は、本明細書において表6に提供される)。特定の実施形態では、抗GCC抗体分子は、MIL−44−148−2またはMIL−44−67−4由来のCDRを含むことができる。
インビボにおける治療用または診断用の使用のための抗体断片は、それらの血清半減期を改善する改変から利益を得ることができる。抗体のインビボ血清半減期を増加させるように意図される好適な有機部分は、親水性のポリマー基(例えば線状または分枝ポリマー(例えばポリエチレングリコール、モノメトキシポリエチレングリコール、およびその他同種のものなどのポリアルカングリコール)、炭水化物(例えばデキストラン、セルロース、多糖、およびその他同種のもの)、親水性アミノ酸のポリマー(例えばポリリシン、ポリアスパルテート、およびその他同種のもの)、ポリアルカンオキシド、ならびにポリビニルピロリドン)、脂肪酸基(例えばモノカルボン酸もしくはジカルボン酸)、脂肪酸エステル基、脂質基(例えばジアシルグリセロール基、スフィンゴリピド基(例えばセラミジル))、またはリン脂質基(例えばホスファチジルエタノールアミン基)から選択される1または2以上の線状部分または分枝部分を含むことができる。好ましくは、有機部分は、所定の部位に結合され、その有機部分は、非結合体化抗体部分と比較して、結果として得られる免疫結合体の機能を損なわない(例えば、抗原結合親和性を減少させない)。その有機部分は、約500Da〜約50,000Da、好ましくは約2000、5000、10,000、または20,000Daの分子量を有することができる。有機部分を用いてポリペプチド、例えば抗体を改変するための例および方法は、例えば、米国特許第4,179,337号および同第5,612,460号、PCT国際公開第WO95/06058号および国際公開第WO00/26256号、ならびに米国特許出願公開第20030026805号に見出すことができる。
抗GCC抗体分子は、上で参照されるウサギハイブリドーマ抗体のうちの1つの重鎖および軽鎖の一方または両方の可変領域のすべてまたはその抗原結合断片を含むことができる。
一実施形態では、(a)の軽鎖アミノ酸配列は、1、2、3、4、5、10、または15もの数の残基に対して(a)(i〜ii)において言及される参照アミノ酸配列(複数可)のうちの1つと異なり得る。実施形態では、その差異は、保存的置換である。実施形態では、その差異は、フレームワーク領域にある。一実施形態では、(b)の重鎖アミノ酸配列は、1、2、3、4、5、10、または15もの数の残基に対して(b)(i〜ii)において言及される参照アミノ酸配列(複数可)のうちの1つと異なり得る。実施形態では、その差異は、保存的置換である。実施形態では、その差異は、フレームワーク領域にある。
一実施形態では、抗GCC抗体分子は、以下:
(a)(i)表3由来の軽鎖可変領域アミノ酸配列、例えば配列番号13もしくは(ii)表4由来のヌクレオチド配列によってコードされる軽鎖可変領域アミノ酸、例えば配列番号12のいずれかの、すべての軽鎖アミノ酸配列または上記いずれかの抗原結合断片;および
(b)(i)表3由来の重鎖可変領域アミノ酸配列、例えば配列番号11もしくは(ii)表4由来のヌクレオチド配列によってコードされる重鎖アミノ酸配列、例えば配列番号10のいずれかの、すべての重鎖アミノ酸配列または上記いずれかの抗原結合断片、の一方または両方を含む。
一実施形態では、抗GCC抗体分子は、以下:
a)本発明の抗GCC抗体分子の軽鎖可変領域と少なくとも85、90、95、97、または99%の相同性を有する軽鎖可変領域またはその抗原結合断片、および
b)本発明の抗GCC抗体分子の重鎖可変領域と少なくとも85、90、95、97、または99%の相同性を有する重鎖可変領域またはその抗原結合断片、の一方または両方を含む。
本発明の抗GCC抗体の可変領域のアミノ酸配列は、表3に見出すことができる。
1つのアプローチにおいて、重鎖J領域および軽鎖J領域をコードするコンセンサス配列は、ヒトC領域セグメントへのV領域セグメントのその後の連結のためにJ領域に有用な制限酵素認識部位を導入するためのプライマーとして使用するオリゴヌクレオチドを設計するのに使用してもよい。C領域cDNAは、ヒト配列における類似の位置に制限酵素認識部位を配置するために部位特異的変異誘発によって改変することができる。
発現ベクターは、プラスミド、レトロウイルス、コスミド、YAC、EBV由来のエピソーム、およびその他同種のものを含む。好都合なベクターは、任意のVHまたはVLの配列が容易に挿入され、発現することができるように操作された、適切な制限酵素認識部位を有する、機能的に完全なヒトCH免疫グロブリン配列またはヒトCL免疫グロブリン配列をコードするベクターである。そのようなベクターにおいて、スプライシングは、普通、挿入されたJ領域におけるスプライスドナー部位とヒトC領域に先行するスプライスアクセプター部位との間で生じ、またヒトCHエクソン内に生じるスプライス領域でも生じる。好適な発現ベクターは、多くの構成要素、例えば複製起点、選択マーカー遺伝子、転写制御エレメント(例えばプロモーター、エンハンサー、ターミネーター)などの1つ以上の発現制御エレメント、ならびに/または1つ以上の翻訳シグナル、シグナル配列もしくはリーダー配列、およびその他同種のものを含有することができる。ポリアデニル化および転写終結は、コード領域の下流の天然の染色体部位で生じる。結果として生じるキメラ抗体は、任意の強力なプロモーターにつながれてもよい。使用することができる好適なベクターの例は、シミアンウイルス40(SV40)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)、アデノウイルス2、ウシ乳頭腫ウイルス(BPV)、パポバウイルスBK変異体(BKV)、またはマウスおよびヒトサイトメガロウイルス(CMV)、ならびにモロニーマウス白血病ウイルス(MMLV)、天然のIgプロモーターなどの、哺乳動物の宿主に好適であり、ウイルス複製系をベースとするベクターを含む。単一のコピーもしくは複数のコピーで維持されるかまたは例えば、LTRを介してもしくは複数の組込み部位を用いて操作された人工染色体を介して宿主細胞染色体に組込まれるようになるベクターを含む様々な好適なベクターが、当技術分野において公知である(Lindenbaum et al.Nucleic Acids Res.32:e172(2004)、Kennard et al.Biotechnol.Bioeng.Online 2009年5月20日)。好適なベクターのさらなる例は、後の部において列挙される。
したがって、本発明は、抗体、抗体の抗原結合断片(例えば、前述のもののうちのあらゆるヒト化抗体、キメラ抗体、もしくは抗原結合断片)、抗体鎖(例えば重鎖、軽鎖)、またはGCCタンパク質に結合する抗体鎖のうちの抗原結合部分をコードする核酸を含む発現ベクターを提供する。
真核生物の宿主細胞における発現は、そのような細胞が、適切に折り畳まれ、免疫学的に活性のある抗体を構築し、分泌する可能性が原核生物細胞よりも高いので、有用である。しかしながら、不適切な折り畳みにより不活性である、産生されたあらゆる抗体は、公知の方法に従って復元することができる(Kim and Baldwin,「Specific Intermediates in the Folding Reactions of Small Proteins and the Mechanism of Protein Folding」,Ann.Rev.Biochem.51,pp.459−89(1982))。宿主細胞が、軽鎖二量体または重鎖二量体などの、無処理の抗体の一部を産生することは可能であり、これらもまた、本発明によれば抗体相同体である。
さらに、本明細書において別記されるように、抗体またはヒトもしくは非ヒト種由来の抗体は、当技術分野において周知の技術を使用する、ファージディスプレイ、レトロウイルスディスプレイ、リボソームディスプレイ、および他の技術を含むがそれに限定されないディスプレイ型の技術を通して生成することができ、結果として生じる分子は、そのような技術が当技術分野において公知のように、親和性成熟などのさらなる成熟に供することができる。Winter and Harris Immunol Today 14:43−46(1993)およびWright et al.Crit.Reviews in Immunol.12125−168(1992)、Hanes and Plucthau PNAS USA 94:4937−4942(1997)(リボソームディスプレイ)、Parmley and Smith Gene 73:305−318(1988)(ファージディスプレイ)、Scott TIBS 17:241−245(1992)、Cwirla et al.Proc Natl Acad Sci USA 87:6378−6382(1990)、Russel et al.Nucl.Acids Research 21:1081−1085(1993)、Hoganboom et al.Immunol.Reviews 130:43−68(1992)、Chiswell and McCafferty TIBTECH 10:80−84(1992)、および米国特許第5,733,743号。ディスプレイ技術がヒトでない抗体を産生するために利用される場合、そのような抗体は、上に記載されるようにヒト化することができる。
生成される抗体は、特定の所望のアイソタイプを最初に有する必要はないが、むしろ、生成される場合、その抗体は、任意のアイソタイプを有することができることが十分に理解される。例えば、MIL−44−148−2ウサギハイブリドーマによって産生される抗体は、IgGアイソタイプを有する。その抗体のアイソタイプは、当技術分野において公知の従来の技術を使用して、その抗体が細胞上のGCCに結合する場合に、ADCC反応を誘発するために、その後、例えばIgG2またはIgG3に切り替えることができる。そのような技術は、とりわけ、直接組換え技術(例えば米国特許第4,816,397号を参照されたい)、細胞間融合技術(例えば米国特許第5,916,771号を参照されたい)の使用を含む。細胞間融合技術において、任意の所望のアイソタイプを有する重鎖を有するミエローマ細胞系または他の細胞系が調製され、軽鎖を有する別のミエローマ細胞系または他の細胞系が調製される。そのような細胞は、その後、融合することができ、完全な抗体を発現する細胞株を単離することができる。
ある実施形態では、GCC抗体分子は、ウサギ抗GCC IgG1抗体である。そのような抗体が、GCC分子への所望の結合を有するので、そのような抗体のうちの任意の1つは、なお同じ可変領域(これは、ある程度まで、抗体の特異性および親和性を判定する)を有しながら、容易にアイソタイプを切り替え、別のアイソタイプを生成することができる。したがって、上で考察される所望の「構造的な」属性を満たす抗体候補が、生成されるので、それらに、一般に、アイソタイプ切り替えを通して、所望される少なくともある種のさらなる「機能的な」属性を提供することができる。
一実施形態では、可変領域またはその抗原結合断片は、それが共に生成される定常領域以外の定常領域(もしくはその断片)例えば、別の抗体由来の定常領域(もしくはその断片)に、または合成定常領域(もしくはその断片)に結合することができる。実施形態では、その定常領域は、IgG1またはIgG2の定常領域(またはその断片)である。配列変化は、抗体分子のエフェクター活性を改変するために可変領域または定常領域において成すことができる。
他の治療剤の設計および生成
GCCに関して本明細書において産生され、特徴付けられる抗体は、他の抗体、他の拮抗剤、または抗体以外の化学的な部分を含む他の治療様式の設計を提供し、促進される。そのような様式は、限定されることなく、類似する結合活性または機能性を有する抗体、二重特異性抗体、免疫結合体、および放射標識治療薬などの高度な抗体治療薬、ペプチド治療薬、特にイントラボディの生成、ならびに小分子を含む。さらに、上で考察されるように、本発明の抗体のエフェクター機能は、様々な治療用の使用について、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgD、IgA1、IgA2、IgE、またはIgMにアイソタイプを切り替えることによって変化させてもよい。
二重特異性抗体に関連して、(i)2つの抗体(一方はGCCに対する特異性を有し、他方は一緒に結合体化させる第2の分子に対する特異性を有する)、(ii)GCCに特異的な1つの鎖および第2の分子に特異的な第2の鎖を有する単一抗体、または(iii)GCCおよび他の分子に対する特異性を有する単鎖抗体を含む二重特異性抗体を生成することができる。そのような二重特異性抗体は、公知の技術を使用して生成することができる。例えば、二重特異性抗体は、2つ以上の抗体(同じタイプまたは異なるタイプの)を架橋することによって産生されてもよい。好適な架橋剤は、適切なスペーサーによって分離された2つの別個に反応性の基を有するヘテロ二官能性のもの(例えばm−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル)またはホモ二官能性のもの(例えばジスクシンイミジルスベレート)を含む。そのようなリンカーは、Pierce Chemical Company,Rockford,Illから入手可能である。例えばFanger et al.Immunomethods 4:72−81(1994)、およびWinter and Harris Immunol Today 14:43−46(1993)、およびWright et al.Crit.Reviews in Immunol.12125−168(1992)、ならびに(iii)に関連して、例えばTraunecker et al.Int.J.Cancer(Suppl.)7:51〜52(1992).Songsivilai&Lachmann Clin.Exp.Immunol.79:315−321(1990)、Kostelny et al.J.Immunol.148:1547−1553(1992)もまた、参照されたい。
さらに「カッパボディ(Kappabody)」(Ill.et al.「Design and construction of a hybrid immunoglobulin domain with properties of both heavy and light chain variable regions」Protein Eng 10:949−57(1997))、「ミニボディ(Minibody)」(Martin et al.EMBO J 13:5303−9(1994)、米国特許第5,837,821号)、「ダイアボディ」(Holliger et al.Proc Natl Acad Sci USA 90:6444−6448(1993))、または「Janusin」(Traunecker et al.EMBO J 10:3655−3659(1991)およびTraunecker et al.Int J Cancer Suppl 7:51−52(1992))もまた、調製されてもよい。

核酸およびポリペプチド
別の実施形態では、本発明は、本明細書に記載の抗体分子をコードするまたはそれを表わすポリヌクレオチド配列およびポリペプチド配列に関する。そのようなポリヌクレオチドは、重鎖および軽鎖の各々の可変領域および定常領域の両方をコードするが、他の組み合わせが、本明細書に記載の組成物に従って本発明によってまた企図される。本発明はまた、開示されるポリヌクレオチドおよびこれらのポリヌクレオチドに相補的な核酸配列から誘導されるオリゴヌクレオチド断片を企図する。
ポリヌクレオチドは、RNA形態またはDNA形態とすることができる。DNA、cDNA、ゲノムDNA、核酸アナログ、および合成DNAの形態をしているポリヌクレオチドは、本発明の範囲内である。DNAは、二本鎖であっても一本鎖であってもよく、一本鎖である場合、コード(センス)鎖であっても、または非コード(アンチセンス)鎖であってもよい。ポリペプチドをコードするコード配列は、本明細書において提供されるコード配列と同一であってもよく、またはコード配列が、遺伝子コードの重複性または縮重の結果として、本明細書において提供されるDNAと同じポリペプチドをコードする、異なるコード配列であってもよい。
提供される実施形態では、ポリヌクレオチドは、例えば表4に要約されるように、本発明の少なくとも1つの重鎖可変領域および少なくとも1つの軽鎖可変領域をコードする。
本発明はまた、ポリヌクレオチドの欠失、置換、または付加などの改変を含有する改変ポリヌクレオチドおよび改変ポリヌクレオチド配列に起因する任意のポリペプチド改変を含む。本発明のポリヌクレオチドはまた、本明細書において提供されるコード配列の変異体であるコード配列を有していてもよい。例えば、改変ポリヌクレオチドは、表4に列挙されるポリヌクレオチドと、少なくとも50%、60%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、または97%の同一性を有することができる。実施形態では、改変ポリヌクレオチドは、抗GCC抗体分子をコードする。
本発明は、さらに、本発明の抗体を表わすポリペプチドならびにそのようなポリペプチドの断片、アナログ、および誘導体に関する。本発明のポリペプチドは、組換えポリペプチド、天然に産生されるポリペプチド、または合成ポリペプチドであってもよい。本発明のポリペプチドの断片、誘導体、またはアナログは、1つ以上のアミノ酸残基が、保存または非保存アミノ酸残基(好ましくは保存アミノ酸残基)と置換されるものであってもよく、そのような置換されたアミノ酸残基は、遺伝子コードによってコードされるアミノ酸残基であってもなくてもよい;またはそれは、1つ以上のアミノ酸残基が置換基を含むものであってもよい;またはそれは、ポリペプチドが、ポリペプチドの半減期を増加させるための化合物(例えばポリエチレングリコール)などの別の化合物と融合されるものであってもよい;またはそれは、さらなるアミノ酸が、リーダー配列もしくは分泌配列またはポリペプチド配列もしくはプロタンパク質配列の精製に用いられる配列などのポリペプチドに融合されるものであってもよい。そのような断片、誘導体、およびアナログは、本発明の範囲内である。様々な態様では、本発明のポリペプチドは、部分的に精製されてもよく、または精製産物であってもよい。
本発明のポリペプチドは、例えば表2もしくは表3に要約される本明細書に記載の抗体のアミノ酸配列と同一であるアミノ酸配列または1つ以上のアミノ酸置換に起因するわずかな変化により異なるアミノ酸配列を有することができる。変化は、典型的に、約1〜5個のアミノ酸の範囲での「保存的変化」であってもよく、置換されたアミノ酸は、例えば、ロイシンのイソロイシンとの交換またはトレオニンのセリンとの交換;リシンのアルギニンまたはヒスチジンとの交換などの、類似する構造的または化学的特性を有する。対照的に、変化は、非保存的変化、例えばグリシンのトリプトファンとの交換を含んでいてもよい。類似するわずかな変化はまた、アミノ酸の欠失もしくは挿入またはその両方を含んでいてもよい。生物学的または免疫学的活性を変化させることなく、どのアミノ酸残基およびどれだけのアミノ酸残基を置換、挿入、または欠失させてもよいかを判定する際の手引きは、当技術分野において公知のコンピュータープログラム、例えばDNASTARソフトウェア(DNASTAR,Inc.,Madison,Wis.)を使用して見出してもよい。
他の態様では、本発明は、抗GCC抗体分子をコードする単離核酸および/または組換え核酸を特徴とする。実施形態では、その核酸は、1つ以上の抗体分子、重鎖、軽鎖、軽鎖可変領域、重鎖可変領域、本明細書に記載の抗体分子の重鎖および軽鎖の一部(例えば完全長重鎖可変領域と対になった場合に、抗原結合性となる軽鎖可変領域断片、または完全長軽鎖可変領域と対になった場合に、抗原結合性となる重鎖可変領域断片)、ならびにCDRをコードする。実施形態は、ベクター(例えば発現ベクター)に配置されたそのような核酸を含む。さらに、本発明は、例えば、プラスミドなどによってコードされる抗体分子を発現する宿主細胞によって産生される抗体分子を包含する。
一実施形態では、
軽鎖可変領域をコードする配列、例えば表3に記載の軽鎖可変領域、例えば表4に列挙される配列、その抗原結合断片、または本明細書に記載の、軽鎖由来の1、2、もしくは3個のCDR(および必要に応じてフレームワーク領域)、例えば表5に記載のCDR、例えば表6に記載のCDRをコードする配列;ならびに
重鎖可変領域をコードする配列、例えば表3に記載の重鎖可変領域、例えば表4に列挙される配列、その抗原結合断片、または本明細書に記載の、重鎖由来の1、2、もしくは3個のCDR(および必要に応じてフレームワーク領域)、例えば表5に記載のCDR、例えば表6に記載のCDRをコードする配列、
の一方または両方を含む、ベクター、例えば発現ベクターが提供される。
提供される実施形態では、ポリヌクレオチドは、本発明の抗体の少なくとも1つの重鎖可変領域または少なくとも1つの軽鎖可変領域をコードする。提供される実施形態では、ポリペプチドは、本発明の抗体の少なくとも1つの重鎖可変領域および1つの軽鎖可変領域をコードすることができる。
一実施形態では、抗GCC抗体分子は、以下:
(a)(i)本明細書に記載の、例えば表4に記載の抗GCC抗体分子コード核酸配列の相補体または(ii)本発明の抗GCC抗体分子、例えば、表1および表2に要約される上で参照されるウサギ抗体のうちの1つの軽鎖をコードする任意の核酸配列と、選択されるストリンジェンシー条件下でハイブリダイズする核酸によってコードされる軽鎖可変領域またはその抗原結合断片、ならびに
(b)(i)本明細書に記載の、例えば表4に記載の抗GCC抗体分子コード核酸配列の相補体または(ii)本発明の抗GCC抗体分子、例えば、表1および表2に要約される上で参照されるウサギ抗体のうちの1つの重鎖をコードする任意の核酸配列と、選択されるストリンジェンシー条件下でハイブリダイズする核酸によってコードされる重鎖可変領域またはその抗原結合断片の、一方または両方を含む。
一実施形態では、選択されるストリンジェンシー条件は、例えば、それらの条件が本明細書に記載のとおり、高ストリンジェンシー条件または超高ストリンジェンシー条件である。
本発明はまた、本発明のポリヌクレオチドを含むベクター、本発明のベクターを用いて遺伝子操作される宿主細胞、および組換え技法による本発明の抗体の産生をも提供する。
適切なDNA配列は、様々な手順によってベクターに挿入されてもよい。一般に、DNA配列は、当技術分野において公知の手順によって適切な制限エンドヌクレアーゼ部位に挿入される。発現ベクター中のポリヌクレオチド配列は、mRNAの合成を指示するために適切な発現制御配列(つまりプロモーター)に作用的に連結される。そのようなプロモーターの例は、ラウス肉腫ウイルスLTRまたは初期もしくは後期SV40プロモーター、大腸菌lacもしくはtrp、ファージラムダPプロモーター、および原核生物(例えば大腸菌についてのtac、T3、T7プロモーター)細胞もしくは真核生物(例えばサイトメガロウイルスプロモーター、アデノウイルス後期プロモーター、EF−1aプロモーター)細胞またはそれらのウイルスにおいて遺伝子の発現を制御することが公知の他のプロモーターを含むが、これらに限定されない。発現ベクターはまた、翻訳開始のためのリボソーム結合部位および転写ターミネーターを含有する。ベクターはまた、発現を増幅するための適切な配列を含んでいてもよい。例えば、ベクターは、エンハンサーを含有することができ、これは、SV40などのシミアンウイルス、ポリオーマウイルス、サイトメガロウイルス、ウシ乳頭腫ウイルス、またはモロニー肉腫ウイルスから誘導されたものなどのウイルス起源またはゲノム起源の転写刺激DNA配列である。ベクターはまた、好ましくは、複製起点をも含有する。ベクターは、外因性の複製起点を含有するように構築することができるか、またはそのような複製起点は、SV40もしくは別のウイルス供給源から誘導することができるか、もしくは宿主細胞の染色体複製メカニズムによるものとすることができる。
さらに、ベクターは、様々な宿主においてメトトレキセートを用いる選択を可能にするためのジヒドロ葉酸レダクターゼマーカー遺伝子、またはベータ−ラクタマーゼ遺伝子(アンピシリン抵抗性)、原核生物細胞において使用されるTet遺伝子(テトラサイクリン抵抗性のための)もしくはネオマイシン、GA418(ジェネテシン、ネオマイシン誘導体)、gpt(ミコフェノール酸)、アンピシリン、またはヒグロマイシン抵抗性遺伝子などの抗生物質、またはチミジンキナーゼ、ヒポキサンチンホスホリボシルトランスフェラーゼ、ジヒドロ葉酸レダクターゼなどの非存在などの、宿主細胞の遺伝的傷害を補完する遺伝子などの、形質移入した宿主細胞の選択のためのマーカー遺伝子を必要に応じて含有する。宿主の栄養要求性マーカーの遺伝子産物をコードする遺伝子(例えばLEU2、URA3、HIS3)は、多くの場合、酵母における選択マーカーとして使用される。
本発明の抗体を得るために、本発明の抗体の軽鎖および重鎖可変領域ならびに軽鎖および重鎖定常領域をコードする1つ以上のポリヌクレオチド配列が、ベクターに組み込まれるべきである。本発明の抗体の軽鎖および重鎖をコードするポリヌクレオチド配列は、1つまたは複数のベクターに組み込むことができ、次いで、宿主細胞に組み込まれる。
哺乳動物の細胞における発現に好適な発現ベクターは、例えば、pCDM8、pcDNA1.1/amp、pcDNA3.1、pRc/RSV、pEF−1(Invitrogen Life Technologies、Carlsbad、Calif.)、pCMV(SCRIPT、pFB、pSG5、pXT1(Stratagene、La Jolla、Calif.)、pCDEF3(Goldman,L.A.et al.,Biotechniques,21:1013−1015(1996))、pSVSPORT(GIBCO division of Invitrogen Life Technologies、Carlsbad、Calif.)、pEF−Bos(Mizushima,S.et al.,Nucleic Acids Res.,18:5322(1990))、Bicistronic GPEX(登録商標)Retrovector(Gala Biotech,Middleton,Wis.)、およびその他同種のものを含む。原核生物細胞(大腸菌)、昆虫細胞(ショウジョウバエシュナイダー S2細胞、Sf9)、および酵母(P.メタノリカ、P.パストリス、S.セレビシエ)などの様々な発現宿主において使用するのに好適な発現ベクターもまた、入手可能である。例示的なベクターは、pLKTOK58(野生型IgG1 Fc配列)およびpLKTOK59(変異IgG1 Fc配列)である(米国特許出願公開第20060147445号を参照されたい)。
十分に理解されるように、本発明による抗体は、ハイブリドーマ細胞系以外の細胞系において発現することができる。特定の抗体についてのcDNAまたはゲノムクローンをコードする配列は、好適な哺乳動物または非哺乳動物の宿主細胞に使用することができる。形質転換は、例えば、ウイルスに(またはウイルスベクターに)ポリヌクレオチドをパッケージすること、ならびにウイルス(もしくはベクター)を用いてまたは哺乳動物細胞に異種のポリヌクレオチドを導入するための当技術分野において公知の形質移入手順によって、例えばデキストラン媒介性の形質移入、リン酸カルシウム沈澱、ポリブレン媒介性の形質移入、プロトプラスト融合、エレクトロポレーション、リポソームへのポリヌクレオチド(複数可)のカプセル化、およびDNA分子の直接的なマイクロインジェクションによって、宿主細胞を形質導入することを含む、宿主細胞にポリヌクレオチドを導入する任意の公知の方法によるものとすることができる。使用される形質転換手順は、形質転換されることとなる宿主に依存する。哺乳動物の細胞への異種のポリヌクレオチドの導入のための方法は、当技術分野において公知であり、デキストラン媒介性の形質移入、リン酸カルシウム沈澱、ポリブレン媒介性の形質移入、プロトプラスト融合、エレクトロポレーション、微粒子銃、リポソームへのポリヌクレオチド(複数可)のカプセル化、ペプチド結合体、デンドリマー、および核へのDNAの直接マイクロインジェクションを含むが、これらに限定されない。
別の態様では、本発明は、本明細書に記載の核酸を含む宿主細胞を特徴とする。実施形態では、細胞は、本明細書に記載の抗体分子またはその構成要素を発現する。なおさらなる実施形態は、抗体分子、例えば本明細書に記載の抗GCC抗体分子、例えばウサギ抗体分子またはそのヒト化型を産生する方法であって、発現に適切な条件下で宿主細胞を維持することを含み、それによって、免疫グロブリン鎖(複数可)は、発現され、抗体分子が産生される、方法を提供する。さらなる実施形態は、重鎖および軽鎖抗体配列をコードする前述の発現ベクターのいずれをも含む宿主細胞を提供する。宿主細胞は、真核生物細胞、例えば哺乳動物細胞、昆虫細胞、酵母細胞、または原核生物細胞、例えば大腸菌とすることができる。例えば、哺乳動物細胞は、培養細胞または細胞系とすることができる。例示的な哺乳動物細胞は、リンパ球細胞系(例えばNS0)、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)、COS細胞を含む。特定の実施形態では、培養宿主細胞は、MIL−44−148−2抗体分子をコードする核酸配列を含むCHO細胞である。別の実施形態では、宿主細胞は、ハイブリドーマMIL−44−148−2(PTA−8132)である。加えて、細胞は、卵母細胞およびトランスジェニック動物由来の細胞、例えば乳腺上皮細胞を含む。例えば、本明細書に記載の抗体分子をコードする核酸は、トランスジェニック非ヒト動物において発現することができる。
発現のために宿主として利用可能な哺乳動物細胞系は、当技術分野において公知であり、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、NSO細胞、HeLa細胞、ベビーハムスター腎臓(BHK)細胞、サル腎臓細胞(COS)、ヒト肝細胞癌細胞(例えばHep G2)、および多くの他の細胞系を含むが、これらに限定されない、American Type Culture Collection(ATCC)から入手可能である多くの不死化細胞系を含む。細菌、酵母、昆虫、および植物を含むが、これらに限定されない非哺乳動物細胞もまた、組換え抗体を発現するために使用することができる。グリコシル化を排除するための抗体CH2ドメインの部位特異的変異誘発は、非ヒトグリコシル化に起因する免疫原性、薬物動態、および/またはエフェクター機能のいずれかにおける変化を防止するのに好ましい場合がある。発現方法は、どの系が最も高い発現レベルを生じさせ、構成的GCC結合特性を有する抗体を産生するかを判定することによって選択される。
なおさらなる実施形態は、抗GCC抗体分子、例えばウサギ抗体分子またはそのヒト化型を産生する方法であって、免疫グロブリンの発現に適切な条件下で、本明細書に記載の核酸、例えば表4または表6に列挙される1つ以上の核酸配列を含む宿主細胞を維持することを含み、それによって、免疫グロブリン鎖が発現され、抗体分子、例えばGCCに結合するウサギ抗体分子もしくはそのヒト化型またはその断片もしくは変異体が産生される、方法を提供する。例えば、抗体分子の発現の方法は、宿主細胞の使用を含み、ここで、抗体分子、例えばウサギ抗体軽鎖またはそのヒト化型をコードする第1の組換え核酸分子、および抗体分子、例えばウサギ抗体重鎖またはそのヒト化型をコードする第2の組換え核酸分子は、単一の発現ベクターに含まれる。他の実施形態では、それらは、別個のベクターに存在する。所望の場合、本方法は、抗体、抗体の抗原結合断片、抗体鎖、または抗体鎖の抗原結合断片を単離するまたは回収するステップをさらに含むことができる。
例えば、GCCタンパク質に結合するウサギ(またはヒト化)抗体の重鎖および軽鎖をコードする核酸分子(つまり1つ以上の核酸分子)またはそのような核酸分子(複数可)を含む発現構築物(つまり1つ以上の構築物)は、選択される宿主細胞に適切な任意の方法を使用して(例えば形質転換、形質移入、エレクトロポレーション、感染)、組換え宿主細胞を作製するために、好適な宿主細胞に導入することができ、その結果、核酸分子(複数可)は、1つ以上の発現制御エレメントに作動可能に連結される(例えばベクターにおいて、細胞における工程によって作製される構築物において、宿主細胞ゲノムに組み込まれる)。結果として生じる組換え宿主細胞は、発現に好適な条件下で維持することができ(例えば、誘発因子の存在下において、好適な非ヒト動物において、適切な塩、増殖因子、抗生物質、栄養サプリメントなどを補充した好適な培地において、など)、それによってコードされたポリペプチド(複数可)が、産生される。所望の場合、コードされたタンパク質は、単離するかまたは回収することができる(例えば動物、宿主細胞、培地、ミルクから)。この工程は、トランスジェニック非ヒト動物(例えば、国際公開第WO92/03918号、GenPharm Internationalを参照されたい)または植物の宿主細胞における発現を包含する。
さらに、産生細胞系由来の本発明の抗体(またはそれ由来の他の部分)の発現は、多くの公知の技術を使用して増強することができる。例えば、グルタミンシンテターゼおよびDHFR遺伝子発現系は、ある特定の条件下での発現を増強するための共通のアプローチである。高発現細胞クローンは、限界希釈法クローニング(limited dilution cloning)、Microdrop技術、または当技術分野において公知の任意の他の方法などの従来の技術を使用して同定することができる。GS系は、欧州特許第0 216 846号、同第0 256 055号、および同第0 323 997号ならびに欧州特許出願第89303964.4号に関連して、全体的または部分的に考察される。
本発明の改変抗体またはその抗原結合部分の組換え発現のための例示的な系において、抗体重鎖および抗体軽鎖の両方をコードする組換え発現ベクターは、リン酸カルシウム媒介性の形質移入によって、dhfr− CHO細胞に導入される。組換え発現ベクター内で、抗体重鎖および軽鎖の遺伝子は、各々、遺伝子の高レベルの転写を駆動するために、エンハンサー/プロモーター調節エレメント(例えば、CMVエンハンサー/AdMLPプロモーター調節エレメントまたはSV40エンハンサー/AdMLPプロモーター調節エレメントなどの、SV40、CMV、アデノウイルス、およびその他同種のものに由来する)に作用的に連結される。組換え発現ベクターはまた、DHFR遺伝子を担持し、これは、メトトレキセート選択/増幅を使用するベクターによって形質移入されたCHO細胞の選択を可能にする。選択された形質転換体宿主細胞は、抗体重鎖および軽鎖の発現を可能にするために培養され、完全な抗体が培地から回収される。標準的な分子生物学技術は、組換え発現ベクターを調製し、宿主細胞を形質移入し、形質転換体を選択し、宿主細胞を培養し、および培地から抗体を回収するために使用される。
本発明の抗体はまた、係る免疫グロブリン重鎖配列および軽鎖配列についてトランスジェニックである哺乳動物または植物の生成によって、ならびにそれから回収可能な形態をしている抗体の産生によって、トランスジェニックに(transgenically)産生することもできる。哺乳動物におけるトランスジェニック産生に関連して、抗体は、ヤギ、ウシ、または他の哺乳動物のミルク中に産生し、それから回収することができる。例えば、米国特許第5,827,690号、同第5,756,687号、同第5,750,172号、および同第5,741,957号を参照されたい。
本明細書に記載の抗体、その抗原結合断片、抗体鎖、および抗原結合部分はまた、好適なインビトロ発現系において、化学合成によって、または任意の他の好適な方法によって産生することができる。
融合タンパク質および免疫結合体
本明細書に記載の抗GCC抗体は、1つ以上の非抗体分子実体に、任意の好適な方法(例えば化学的結合、遺伝子融合、非共有結合、または別の方法)によって機能的に連結することができる。
本明細書に記載の抗GCC抗体分子および非抗体成分が、単一の連続的なポリペプチド鎖の構成要素である、融合タンパク質を産生することができる。非抗体成分は、抗体成分に関して、N−末端に、C−末端に、または内部に配置することができる。例えば、一部の実施形態は、pETベクター(例えばpET−15b、Novagen)、ファージベクター(例えばpCNATAB 5 E、Pharmacia)、または他のベクター、例えばpRIT2TプロテインA融合ベクター、Pharmacia)などの好適な発現ベクターへの、免疫グロブリン配列をコードする核酸の挿入によって産生することができる。結果として生じる構築物は、非抗体成分(例えばヒスチジンタグ、Eタグ、またはプロテインAのIgG結合ドメイン)を含む抗体鎖を産生するために発現させることができる。融合タンパク質は、好適な親和性マトリックスを使用するクロマトグラフィーなどの任意の好適な技術を使用して、単離するかまたは回収することができる(例えばCurrent Protocols in Molecular Biology(Ausubel,F.M et al.,eds,Vol.2、Suppl.26,pp.16.4.1−16.7.8(1991)を参照されたい)。
本発明は、細胞に対してであり、実施形態では、細胞に内部移行される抗GCC抗体分子を提供する。それらはGCCを発現する細胞にまたはその細胞中に、治療剤または検出可能な作用物質を送達することができるが、標的が発現していない細胞にまたはその細胞中に送達することはできない。したがって、本発明はまた、治療剤または検出可能な作用物質と結合体化させている、本明細書に記載の抗GCC抗体分子を含む抗GCC免疫結合体を提供する。実施形態では、抗GCC免疫結合体のGCCに対する親和性は、結合体化させていない抗体の親和性の少なくとも10、25、50、75、80、90、または95%である。これは、細胞表面GCCまたは単離GCCを使用して、判定することができる。一実施形態では、抗GCC抗体分子、例えば免疫結合体は、1,000、500、250、100、または50pM未満の、本明細書に記載のアッセイによって判定されるLD50を有する。
抗GCC抗体分子は、当技術分野において公知の技術を利用して、免疫結合体として作用するように改変することができる。例えばVitetta Immunol Today 14:252(1993)を参照されたい。米国特許第5,194,594号もまた参照されたい。放射標識抗体の調製物もまた、当技術分野において公知の技術を利用して容易に調製することができる。例えばJunghans et al.Cancer Chemotherapy and Biotherapy中の655−686(2d edition、Chafner and Longo,eds.,Lippincott Raven(1996))を参照されたい。米国特許第4,681,581号、同第4,735,210号、同第5,101,827号、同第5,102,990号(米国再発行特許第35,500号)、同第5,648,471号、および同第5,697,902号もまた参照されたい。
一部の実施形態では、抗体分子および非抗体部分は、リンカーの手段によってつながれる。そのような実施形態では、免疫結合体は、式(I)
によって表され、式中、
Abは、本明細書に記載の抗GCC抗体分子であり、
Xは、AbとZとを接続する部分、例えば、AbおよびZの一方または両方への共有結合の後の、本明細書に記載のリンカーの残基であり、
Zは、治療剤または標識であり、ならびに
mは、約1〜約15の範囲である。
変数mは、式(I)の免疫結合体における抗体分子当たりの−−X−−Z部分の数を表す。様々な実施形態では、mは、1〜15、1〜10、1〜9、1〜8、1〜7、1〜6、1〜5、1〜4、1〜3、または1〜2の範囲である。一部の実施形態では、mは、2〜10、2〜9、2〜8、2〜7、2〜6、2〜5、2〜4、または2〜3の範囲である。他の実施形態では、mは、1、2、3、4、5、または6である。式(I)の複数の免疫結合体を含む組成物において、mは、平均薬剤負荷量とも呼ばれる、Ab当たりの−−X−−Z部分の平均数である。平均薬剤負荷量は、Ab当たり1〜約15の−X−−Z部分の範囲であってもよい。一部の実施形態では、mが平均薬剤負荷量を表す場合、mは、約1、約2、約3、約4、約5、約6、約7、または約8である。例示的な実施形態では、mは、約2〜約8である。一実施形態では、mは、約8である。別の実施形態では、mは、約4である。別の実施形態では、mは、約2である。
Ab当たりの−−X−−Z部分の平均数は、質量分析、ELISAアッセイ、およびHPLCなどの従来の手段によって特徴付けられてもよい。mに関しての免疫結合体の定量的分布もまた、判定されてもよい。いくつかの場合において、mが、他の薬剤負荷を有する免疫結合体と区別されるように、一定の値をしている場合の、均質な免疫結合体の分離、精製、および特徴付けは、逆相HPLCまたは電気泳動などの手段によって達成されてもよい。
式(I)の免疫結合体は、混合物として存在してもよく、その混合物の各々の構成要素は、異なるm値を有する。例えば、式(I)の免疫結合体は、2つの別個の免疫結合体構成要素の混合物として存在してもよく、一方の免疫結合体構成要素は、mが7であり、他方の免疫結合体構成要素は、mが8である。
一実施形態では、式(I)の免疫結合体は、3つの別個の免疫結合体の混合物として存在し、ここでその3つの別個の免疫結合体についてのmは、それぞれ、1、2、および3、それぞれ、3、4、および5、それぞれ、5、6、および7、それぞれ、7、8、および9、それぞれ、9、10、および11、それぞれ、11、12、および13、またはそれぞれ、13、14、および15である。
免疫結合体を調製するのに好適な様々なリンカー(例えば治療剤または標識に抗体分子を接続するためのヘテロ二官能性試薬)および方法は、当技術分野において公知である。(例えばChari et al.,Cancer Research 52:127−131(1992)を参照されたい)。リンカーは、リンカーの切断により、細胞内環境中に薬剤(つまり、治療剤または標識)が放出されるように、例えば生理学的条件下で、例えば細胞内条件下で、切断可能とすることができる。他の実施形態では、リンカーは、切断可能ではなく、薬剤は、例えば抗体分解によって放出される。
リンカーは、抗体部分上の化学的反応基に、例えば、遊離アミノ基、遊離イミノ基、遊離ヒドロキシル基、遊離チオール基、または遊離カルボキシル基に(例えばN末端もしくはC末端に、1つ以上のリシン残基のイプシロンアミノ基に、1つ以上のグルタミン酸もしくはアスパラギン酸残基の遊離カルボン酸基に、または1つ以上のシステイニル残基のスルフヒドリル基に)結合することができる。リンカーが結合する部位は、抗体部分のアミノ酸配列における天然の残基とすることができるか、またはそれは、例えばDNA組換え技術によって(例えばアミノ酸配列にシステインもしくはプロテアーゼ切断部位を導入することによって)またはタンパク質生化学(例えば還元、pH調整、もしくはタンパク質分解)によって抗体部分に導入することができる。
共有結合の最も共通して使用される非特異的な方法のうちの1つは、化合物のカルボキシ(またはアミノ)基を抗体分子のアミノ(またはカルボキシ)基に連結するためのカルボジイミド反応である。加えて、ジアルデヒドまたはイミドエステルなどの二機官能性作用物質は、化合物のアミノ基を抗体分子のアミノ基に連結するために使用されてきた。シッフ塩基反応もまた、抗体分子への薬剤(つまり、治療剤または標識)の付加に利用可能である。この方法は、グリコールまたはヒドロキシ基を含有する薬剤の過ヨウ素酸酸化を伴い、したがって、抗体分子と次に反応するアルデヒドを形成する。付加は、抗体分子のアミノ基とのシッフ塩基の形成を介して生じる。イソチオシアネートもまた、抗体分子に薬剤を共有結合させるための結合剤として使用することができる。他の技術は、当業者に公知であり、本発明の範囲内である。
ある実施形態では、リンカー(X)の前駆体である中間体は、適切な条件下で薬剤(Z)と反応する。ある実施形態では、反応基は、薬剤および/または中間体上で使用される。薬剤(つまり、治療剤または標識)および中間体の間の反応の産物または誘導された薬剤は、続いて、適切な条件下で抗体分子と反応させる。
免疫結合体は、当業者に周知の方法論、例えばカラムクロマトグラフイー(例えばアフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、ゲルろ過、疎水性相互作用クロマトグラフィー)、透析、ダイアフィルトレーション、または沈澱を用いることによって、反応物から精製することができる。免疫結合体は、当業者に周知の方法論、例えばSDS−PAGE、質量分析、またはキャピラリー電気泳動を利用することによって評価することができる。
一部の実施形態では、リンカーは、細胞内環境において(例えばリソソームまたはエンドソームまたはカベオラ内に)存在する切断剤によって切断可能である。リンカーは、例えば、リソソームプロテアーゼまたはエンドソームプロテアーゼを含むが、これらに限定されない細胞内ペプチダーゼまたはプロテアーゼ酵素によって切断されるペプチジルリンカーとすることができる。一部の実施形態では、ペプチジルリンカーは、少なくとも2アミノ酸長または少なくとも3アミノ酸長である。切断剤は、カテプシンBおよびDならびにプラスミンを含むことができ、これらはすべて、ジペプチド薬剤誘導体を加水分解し、標的細胞の内部で活性薬剤(つまり、治療剤または標識)の放出をもたらすことが公知である(例えばDubowchik and Walker,1999,Pharm.Therapeutics 83:67−123を参照されたい)。最も典型的なものは、GCC発現細胞に存在する酵素によって切断可能なペプチジルリンカーである。例えば、癌性組織において高度に発現されるチオール依存性プロテアーゼのカテプシンBによって切断可能なペプチジルリンカーを使用することができる(例えばPhe−LeuリンカーまたはGly−Phe−Leu−Glyリンカー(配列番号319))。そのようなリンカーの他の例は、例えば、その全体がすべての目的のために参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第6,214,345号において記載されている。特定の実施形態では、細胞内プロテアーゼによって切断可能なペプチジルリンカーは、Val−CitリンカーまたはPhe−Lysリンカーである(例えば、val−citリンカーを有するドキソルビシンの合成を記載する米国特許第6,214,345号を参照されたい)。薬剤(つまり、治療剤または標識)の細胞内のタンパク分解性の放出を使用するという1つの利点は、その薬剤が、結合体化させた場合、典型的に弱毒化され、その結合体の血清安定性が典型的に高いということである。
他の実施形態では、切断可能なリンカーは、pH感受性である、つまり、ある特定のpH値で加水分解に感受性である。典型的に、pH感受性のリンカーは、酸性条件下で加水分解可能である。例えば、リソソームにおいて加水分解可能な酸不安定なリンカー(例えばヒドラゾン、セミカルバゾン、チオセミカルバゾン、シスアコニット酸アミド、オルトエステル、アセタール、ケタールなど)を使用することができる。(例えば米国特許第5,122,368号、同第5,824,805号、同第5,622,929号、Dubowchik and Walker,1999,Pharm.Therapeutics 83:67−123、Neville et al.,1989,Biol.Chem.264:14653−14661を参照されたい)。そのようなリンカーは、血液中におけるものなどの中性のpH条件下で比較的安定しているが、リソソームのおよそのpHであるpH5.5または5.0より下では不安定となる。ある実施形態では、加水分解可能なリンカーは、チオエーテルリンカーである(例えば、アシルヒドラゾン結合を介して治療剤に付加されるチオエーテルなど(例えば米国特許第5,622,929号を参照されたい)。
さらに他の実施形態では、リンカーは、還元条件下で切断可能である(例えばジスルフィドリンカー)。例えば、SATA(N−スクシンイミジル−5−アセチルチオアセタート)、SPDP(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)、SPDB(N−スクシンイミジル−3−(2−ピリジルジチオ)ブチレート)およびSMPT(N−スクシンイミジル−オキシカルボニル−アルファ−メチル−アルファ−(2−ピリジル−ジチオ)トルエン)−、SPDBおよびSMPTを使用して形成することができるものを含む、様々なジスルフィドリンカーは、当技術分野において公知である(例えばThorpe et al.,1987,Cancer Res.47:5924−5931、Wawrzynczak et al.,In Immunoconjugates: Antibody Conjugates in Radioimagery and Therapy of Cancer(C.W.Vogel ed.,Oxford U.Press,1987を参照されたい。米国特許第4,880,935号もまた参照されたい)。
さらに他の特定の実施形態では、リンカーは、マロネートリンカー(Johnson et al.,1995,Anticancer Res. 15:1387−93)、マレイミドベンゾイルリンカー(Lau et al.,1995,Bioorg Med.Chem.3(10):1299−1304)、または3’−N−アミドアナログ(Lau et al.,1995,Bioorg−Med−Chem.3(10):1305−12)である。
さらに他の実施形態では、リンカー単位は、切断可能ではなく、薬剤(つまり、治療剤または標識)は、抗体分解によって放出される。(例えば、その全体がすべての目的のために参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第20050238649号を参照されたい)。
典型的に、リンカーは、細胞外環境に実質的に感受性ではない。本明細書において使用されるように、リンカーの文脈における「細胞外環境に実質的に感受性ではない」は、免疫結合体が細胞外環境に(例えば血漿中に)存在する場合に、その免疫結合体の試料中のリンカーの約20%以下、典型的には約15%以下、より典型的には約10%以下、そしてさらに典型的には約5%以下、約3%以下、または約1%以下しか切断されないことを意味する。リンカーが細胞外環境に実質的に感受性ではないかどうかは、例えば、所定の期間(例えば2、4、8、16、または24時間)、免疫結合体を血漿とインキュベートし、次いで、血漿中に存在する遊離薬剤の量を定量化することによって判定することができる。
他の相互に排他的でない実施形態では、リンカーは、細胞の内部移行を促進する。ある実施形態では、リンカーは、治療剤または標識(Z)と結合体化させた場合、細胞の内部移行を促進する。さらに他の実施形態では、リンカーは、Z部分および抗GCC抗体分子の両方と結合体化させた場合、細胞の内部移行を促進する。
本発明の組成物および方法と共に使用することができる、様々な例示的なリンカーは、国際公開第WO2004−010957号、米国特許出願公開第20060074008号、米国特許出願公開第20050238649号、および米国特許出願公開第20060024317号において記載されている(これらの各々は、その全体がすべての目的のために参照によって本明細書において組み込まれる)。
治療剤または標識に抗体分子を結合するのに使用することができるリンカーの例は、例えばマレイミドカプロイル(mc);マレイミドカプロイル−p−アミノベンジルカルバメート;マレイミドカプロイル−ペプチド−アミノベンジルカルバメートリンカー、例えばマレイミドカプロイル−L−フェニルアラニン−L−リシン−p−アミノベンジルカルバメートおよびマレイミドカプロイル−L−バリン−L−シトルリン−p−アミノベンジルカルバメート(vc);N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロプリオネート(N−スクシンイミジル4−(2−ピリジルジチオ)ペンタノエートまたはSPPとしても公知である);4−スクシンイミジル−オキシカルボニル−2−メチル−2−(2−ピリジルジチオ)−トルエン(SMPT);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−スクシンイミジル4−(2−ピリジルジチオ)ブチレート(SPDB);2−イミノチオラン;S−アセチルコハク酸無水物;ジスルフィドベンジルカルバメート;カルボネート;ヒドラゾンリンカー;N−(α−マレイミドアセトキシ)スクシンイミドエステル;N−[4−(p−アジドサリチルアミド)ブチル]−3’−(2’−ピリジルジチオ)プロピオンアミド(AMAS);N−[ベータ−マレイミドプロピルオキシ]スクシンイミドエステル(BMPS);[N−ε−マレイミドカプロイルオキシ]スクシンイミドエステル(EMCS);N−[γ−マレイミドブチリルオキシ]スクシンイミドエステル(GMBS);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−1−カルボキシ−[6−アミドカプロエート](LC−SMCC);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(LC−SPDP);m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(MBS);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(SIAB);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−1−カルボキシレート(SMCC);N−スクシンイミジル3−[2−ピリジルジチオ]−プロピオンアミド(SPDP);[N−ε−マレイミドカプロイルオキシ]スルホスクシンイミドエステル(スルホ−EMCS);N−[γ−マレイミドブチリルオキシ]スルホスクシンイミドエステル(スルホ−GMBS);4−スルホスクシンイミジル−6−メチル−α−(2−ピリジルジチオ)トルアミド]ヘキサノエート)(スルホ−LC−SMPT);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(スルホ−LC−SPDP);m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル(スルホ−MBS);N−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(スルホ−SIAB);スルホスクシンイミジル4−[N−マレイミドメチル]シクロヘキサン−1−カルボキシレート(スルホ−SMCC);スルホスクシンイミジル4−[p−マレイミドフェニル]ブチレート(スルホ−SMPB);エチレングリコール−ビス(コハク酸N−ヒドロキシスクシンイミドエステル)(EGS);酒石酸ジスクシンイミジル(DST);1,4,7,10−テトラアザシクロドデカン−1,4,7,10−四酢酸(DOTA);ジエチレントリアミン−五酢酸(DTPA);およびチオ尿素リンカーを含む。
一部の実施形態では、治療剤は、細胞増殖抑制剤または細胞傷害剤である。例として、限定されないが、代謝拮抗薬(例えばアザチオプリン、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、フルダラビン、ペントスタチン、クラドリビン、5−フルオロウラシル(5FU)、フロクスウリジン(FUDR)、シトシンアラビノシド(シタラビン)、メトトレキセート、トリメトプリム、ピリメタミン、ペメトレキセド);アルキル化剤(例えばシクロホスファミド、メクロレタミン、ウラムスチン、メルファラン、クロラムブシル、チオテパ/クロラムブシル、イホスファミド、カルムスチン、ロムスチン、ストレプトゾシン、ブスルファン、ジブロモマンニトール、シスプラチン、カルボプラチン、ネダプラチン、オキサリプラチン、サトラプラチン、トリプラチンテトラニトレート、プロカルバジン、アルトレタミン、ダカルバジン、ミトゾロミド、テモゾロミド);アントラサイクリン(例えばダウノルビシン、ドキソルビシン、エピルビシン、イダルビシン、バルルビシン);抗生物質(例えばダクチノマイシン、ブレオマイシン、ミトラマイシン、アントラマイシン、ストレプトゾトシン、グラミシジンD、マイトマイシン類(例えばマイトマイシンC)、デュオカルマイシン類(例えばCC−1065)、カリケアマイシン類);有糸***阻害剤(メイタンシノイド類、オーリスタチン(auristatin)類、ドラスタチン類、クリプトフィシン類、ビンカアルカロイド(例えばビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシン、ビノレルビンを含む)、タキサン類(例えばパクリタキセル、ドセタキセル、または新規なタキサン(例えば、2001年5月31日に公開された国際特許出願公開第WO01/38318号を参照されたい)、およびコルヒチン類;トポイソメラーゼ阻害剤(例えばイリノテカン、トポテカン、アムサクリン、エトポシド、テニポシド、ミザントロン);およびプロテアソーム阻害剤(例えばペプチジルボロン酸)を含む。
一部の実施形態では、治療剤は、メイタンシノイドである。メイタンシノイド化合物および抗体へのそれらの結合体化のための方法は、例えば、Chari et al.,Cancer Res.,52:127−131(1992);Widdison et al.,J.Med.Chem.49:4392−4408(2006);ならびに米国特許第5,208,020号および同第6,333,410号において記載されている。メイタンシノイドの例は、修飾芳香環を有するメイタンシン類似体(例えばC−19−デクロロ、C−20−デメトキシ、C−20−アシルオキシ)および他の位置に修飾を有するもの(例えばC−9−CH、C−14−アルコキシメチル、C−14−ヒドロキシメチルまたはアシルオキシメチル、C−15−ヒドロキシ/アシルオキシ、C−15−メトキシ、C−18−N−デメチル、4,5−デオキシ)を含む。ある実施形態では、メイタンシノイドは、N’−デアセチル−N’−(4−メルカプト−1−オキソペンチル)メイタンシン(DM3)、N’−デアセチル−N’−(3−メルカプト−1−オキソプロピル)−メイタンシン(DM1)、またはN’−デアセチル−N’−(4−メルカプト−4−メチル−1−オキソペンチル)メイタンシン(DM4)である。
スルフヒドリル基を含むメイタンシノイド化合物は、チオエーテルまたはジスルフィド結合によってメイタンシノイド化合物につながれるヘテロ二官能性リンカーを使用して、抗体に結合することができる。一部のそのような実施形態では、リンカーは、抗体上のアミノ基(例えば末端アミノ基またはリシン残基のイプシロンアミノ基)に結合される。一部の実施形態では、メイタンシノイド化合物を抗体に結合するために使用されるヘテロ二官能性リンカーは、N−スクシンイミジル3−(2−ピリジルジチオ)プロプリオネート(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、もしくはSPPとしても公知)、4−スクシンイミジル−オキシカルボニル−2−メチル−2−(2−ピリジルジチオ)−トルエン(SMPT)、N−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−1−カルボキシレート(SMCC)、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−スクシンイミジル4−(2−ピリジルジチオ)ブチレート(SPDB)、2−イミノチオラン、またはS−アセチルコハク酸無水物である。
いくつかの他の実施形態では、治療剤は、ドラスタチンである。一部の実施形態では、治療剤は、オーリスタチンE(ドラスチン−10の誘導体としてもまた当技術分野において公知)などのオーリスタチンまたはその誘導体である。オーリスタチン化合物および抗体へのそれらの結合体形成のための方法は、例えば、Doronina et al.,Nature Biotech.,21:778−784(2003)、Hamblett et al.,Clin.Cancer Res.,10:7063−7070(2004)、Carter and Senter,Cancer J.,14 154−169(2008)、米国特許第7,498,298号、同第7,091,186号、同第6,884,869号;同第6,323,315号;同第6,239,104号;同第6,034,065号;同第5,780,588号;同第5,665,860号;同第5,663,149号;同第5,635,483号;同第5,599,902号;同第5,554,725号;同第5,530,097号;同第5,521,284号;同第5,504,191号;同第5,410,024号;同第5,138,036号;同第5,076,973号;同第4,986,988号;同第4,978,744号;同第4,879,278号;同第4,816,444号;および同第4,486,414号;米国特許出願公開第20090010945号、同第20060074008号、同第20080300192号、同第20050009751号、同第20050238649号、および同第20030083236号;ならびに国際特許出願公開第WO04/010957号および国際公開第WO02/088172号において記載されており、これらの各々は、その全体がすべての目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。
オーリスタチンは、例えばオーリスタチンEおよびケト酸の間で形成されるエステルであり得る。例えば、オーリスタチンEは、それぞれ、AEBおよびAEVBを産生するためにパラアセチル安息香酸またはベンゾイル吉草酸と反応させることができる。他の典型的なオーリスタチンは、オーリスタチンフェニルアラニンフェニレンジアミン(AFP)、モノメチルオーリスタチンE(MMAE)、およびモノメチルオーリスタチンF(MMAF)を含む。
一部の実施形態では、治療剤は、放射性核種である。放射線療法において毒素として有用な放射性核種の実施例は、47Sc、67Cu、90Y、109Pd、123I、125I、131I、186Re、188Re、199Au、211At、212Pbおよび212Bを含む。当業者によって使用されている他の放射性核種は、32Pおよび33P、71Ge、77As、103Pb、105Rh、111Ag、119Sb、121Sn、131Cs、143Pr、161Tb、177Lu、191Os、193MPt、197Hg、すべてのベータマイナス、ならびに/またはオージェ放射体を含む。いくつかの好ましい放射性核種は、90Y、131I、211At、および212Pb/212Biを含む。
当業者は、公知の技法を使用して、抗GCC抗体分子を放射性核種に結合体化させてもよい。例えば、各々が参照によって本明細書に組み込まれる、Magerstadt,M.(1991)Antibody Conjugates And Malignant Disease,CRC Press,Boca Raton,Fla.,、およびBarchel,S.W. and Rhodes,B.H.,(1983)Radioimaging and Radiotherapy,Elsevier,NY,N.Y.は、様々な治療用および診断用放射性核種の、抗体のアミノ酸への結合体化を教示する。そのような反応は、適切なキレート剤および/またはリンカーを用いて、放射性核種を本発明の抗GCC抗体分子に結合体化させるために適用されてもよい。
抗GCC抗体配列
実施例においてより詳細に考察されるように、ウサギモノクローナル抗GCC抗体は、いくつかの方法によって生成された。簡潔に述べれば、ウサギモノクローナル抗体MIL−44−148−2およびMIL−44−67−4は、ウサギにおける従来の免疫化技術によって生成された。本物のウサギ−ウサギハイブリドーマは、Epitomics所有の融合パートナー細胞系を用いて、免疫化されたウサギからの単離B細胞を融合することで、Epitomics(Burlingame,CA)で生成された(米国特許第7,402,409号、同第7,429,487号、同第7,462,697号、同第7,575,896号、同第7,732,168号、および同第8,062,867号を参照されたい)。GCCに対する抗体の特異性は、ELISAおよびフローサイトメトリー(FCM)によって試験された。
以下の表1は、hGCC(ECD)/mIgG2a FcR−mutII免疫原を使用して生成された本発明のウサギモノクローナル抗GCC抗体を要約する。
軽鎖および重鎖可変領域の配列を判定した。以下の表2は、いくつかの抗体の可変領域についての配列番号の要約である。ウサギ抗GCC抗体に対する重鎖および軽鎖の各々の可変領域についてのアミノ酸および核酸配列は、それぞれ表3および4に示される。
抗GCC抗体に対する重鎖および軽鎖のCRDの各々についてのアミノ酸および核酸配列は、それぞれ表5および6に示される。
CDRの配列決定は、毒素結合体化部位として働く可能性のある残基の存在量の判定を可能にした。例えば、抗原結合領域にある不対遊離システインは、オーリスタチン結合体化のための部位となり得、かつリシンは、メイタンシン結合体化のための部位となり得る。CDRのアミノ酸への毒素結合体化は、GCCへの抗体の結合親和性を改変することへの懸念を引き起こす可能性がある。したがって、実施形態では、CDRは、治療剤に結合体化され得るアミノ酸を欠く。
MIL−44−148−2 H2 核酸(配列番号4)
ATGGAGACTGGGCTGCGCTGGCTTCTCCTGGTCGCTGTGCTCAAAGGTGTCCAGTGTCAGTCAGTGAAGGAGTCCGGGGGAGGCCTCTTCAAGCCAACGGATACCCTGACACTCACCTGCACCGTCTCTGGATTCTCCCTCAGTAGTCATAGAATGAACTGGGTCCGCCAGACTCCAGGGAAGGGGCTGGAATGGATCGCAATCATTACTCATAATAGTATCACATACTACGCGAGCTGGGCGAAAAGCCGATCCACCATCACCAGAAACACCAGCGAGAACACGGTGACTCTGAAAATGACCAGTCTGACAGCCGCGGACACGGCCACTTATTTCTGTGCCAGAGAGGATAGTATGGGGTATTATTTTGACTTGTGGGGCCCAGGCACCCTGGTCACCATCTCCTCA
GGGCAACCTAAGGCTCCATCAGTCTTCCCACTGGCCCCCTGCTGCGGGGACACACCCAGCTCCACGGTGACCCTGGGCTGCCTGGTCAAAGGGTACCTCCCGGAGCCAGTGACCGTGACCTGGAACTCGGGCACCCTCACCAATGGGGTACGCACCTTCCCGTCCGTCCGGCAGTCCTCAGGCCTCTACTCGCTGAGCAGCGTGGTGAGCGTGACCTCAAGCAGCCAGCCCGTCACCTGCAACGTGGCCCACCCAGCCACCAACACCAAAGTGGACAAGACCGTTGCGCCCTCGACATGCAGCAAGCCCACGTGCCCACCCCCTGAACTCCTGGGGGGACCGTCTGTCTTCATCTTCCCCCCAAAACCCAAGGACACCCTCATGATCTCACGCACCCCCGAGGTCACATGCGTGGTGGTGGACGTGAGCCAGGATGACCCCGAGGTGCAGTTCACATGGTACATAAACAACGAGCAGGTGCGCACCGCCCGGCCGCCGCTACGGGAGCAGCAGTTCAACAGCACGATCCGCGTGGTCAGCACCCTCCCCATCGCGCACCAGGACTGGCTGAGGGGCAAGGAGTTCAAGTGCAAAGTCCACAACAAGGCACTCCCGGCCCCCATCGAGAAAACCATCTCCAAAGCCAGAGGGCAGCCCCTGGAGCCGAAGGTCTACACCATGGGCCCTCCCCGGGAGGAGCTGAGCAGCAGGTCGGTCAGCCTGACCTGCATGATCAACGGCTTCTACCCTTCCGACATCTCGGTGGAGTGGGAGAAGAACGGGAAGGCAGAGGACAACTACAAGACCACGCCGGCCGTGCTGGACAGCGACGGCTCCTACTTCCTCTACAGCAAGCTCTCAGTGCCCACGAGTGAGTGGCAGCGGGGCGACGTCTTCACCTGCTCCGTGATGCACGAGGCCTTGCACAACCACTACACGCAGAAGTCCATCTCCCGCTCTCCGGGTAAATGA
MIL−44−148−2 H2 アミノ酸(配列番号42)
METGLRWLLLVAVLKGVQCQSVKESGGGLFKPTDTLTLTCTVSGFSLSSHRMNWVRQTPGKGLEWIAIITHNSITYYASWAKSRSTITRNTSENTVTLKMTSLTAADTATYFCAREDSMGYYFDLWGPGTLVTISSGQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK
MIL−44−148−2 L5 核酸(配列番号5)
ATGGACACGAGGGCCCCCACTCAGCTGCTGGGGCTCCTGCTGCTCTGGCTCCCAGGTGCCAGATGTGCCTATGATATGACCCAGACTCCAGCCTCTGTGGAGGTAGCTGTGGGAGGCACAGTCACCATCAAGTGCCAGGCCAGTCAGAGCATTAGTAACTGGTTAGCCTGGTATCAGCAGAAACCAGGGCAGTCTCCCAAGCCCCTGATCTACAGGGCATCCACTCTGGCATCTGGGGTCTCATCGCGGTTCAGAGGCAGTGGATCTGGGACACAGTTCACTCTCACCATCAGTGGCGTGGAGTGTGCCGATGCTGCCACTTACTACTGTCAGCAGACTTATACTAATAATCATCTTGATAATGGTTTCGGCGGAGGGACCGAGGTGGTGGTCAAA
GGTGATCCAGTTGCACCTACTGTCCTCATCTTCCCACCAGCTGCTGATCAGGTGGCAACTGGAACAGTCACCATCGTGTGTGTGGCGAATAAATACTTTCCCGATGTCACCGTCACCTGGGAGGTGGATGGCACCACCCAAACAACTGGCATCGAGAACAGTAAAACACCGCAGAATTCTGCAGATTGTACCTACAACCTCAGCAGCACTCTGACACTGACCAGCACACAGTACAACAGCCACAAAGAGTACACCTGCAGGGTGACCCAGGGCACGACCTCAGTCGTCCAGAGCTTCAATAGGGGTGACTGTTAG
MIL−44−148−2 L5 アミノ酸(配列番号43)
MDTRAPTQLLGLLLLWLPGARCAYDMTQTPASVEVAVGGTVTIKCQASQSISNWLAWYQQKPGQSPKPLIYRASTLASGVSSRFRGSGSGTQFTLTISGVECADAATYYCQQTYTNNHLDNGFGGGTEVVVKGDPVAPTVLIFPPAADQVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCRVTQGTTSVVQSFNRGDC
MIL−44−67−4 H2 核酸(配列番号6)
ATGGAGACTGGGCTGCGCTGGCTTCTCCTGGTCGCTGTGCTCAAAGGTGTCCAGTGTCAGTCGGTGGAGGAGTCCGGGGGTCGCCTGGTCACGCCTGGGACACCCCTGACACTCACCTGCACAGCCTCTGGATCCGACATCAGTAACTATGCAATATCCTGGGTCCGCCAGGCTCCAGGGAAGGGGCTGGAATTCATCGGATATATTAGTTATGGTAAAAGTATATACTACGCGAGCTGGGCGAAAGGCCGGTTCGCCATCTCCAAAACCTCGTCGACCACGGTGGATCTGGAAATCACCAGTCCGACAACCGAGGACACGGCCACCTATTTTTGTGCCAGAGAGGATAGTGCTACTTATAGTCCTAACTTGTGGGGCCCAGGCACCCTGGTCACCGTCTCCTCA
GGGCAACCTAAGGCTCCATCAGTCTTCCCACTGGCCCCCTGCTGCGGGGACACACCCAGCTCCACGGTGACCCTGGGCTGCCTGGTCAAAGGGTACCTCCCGGAGCCAGTGACCGTGACCTGGAACTCGGGCACCCTCACCAATGGGGTACGCACCTTCCCGTCCGTCCGGCAGTCCTCAGGCCTCTACTCGCTGAGCAGCGTGGTGAGCGTGACCTCAAGCAGCCAGCCCGTCACCTGCAACGTGGCCCACCCAGCCACCAACACCAAAGTGGACAAGACCGTTGCGCCCTCGACATGCAGCAAGCCCACGTGCCCACCCCCTGAACTCCTGGGGGGACCGTCTGTCTTCATCTTCCCCCCAAAACCCAAGGACACCCTCATGATCTCACGCACCCCCGAGGTCACATGCGTGGTGGTGGACGTGAGCCAGGATGACCCCGAGGTGCAGTTCACATGGTACATAAACAACGAGCAGGTGCGCACCGCCCGGCCGCCGCTACGGGAGCAGCAGTTCAACAGCACGATCCGCGTGGTCAGCACCCTCCCCATCGCGCACCAGGACTGGCTGAGGGGCAAGGAGTTCAAGTGCAAAGTCCACAACAAGGCACTCCCGGCCCCCATCGAGAAAACCATCTCCAAAGCCAGAGGGCAGCCCCTGGAGCCGAAGGTCTACACCATGGGCCCTCCCCGGGAGGAGCTGAGCAGCAGGTCGGTCAGCCTGACCTGCATGATCAACGGCTTCTACCCTTCCGACATCTCGGTGGAGTGGGAGAAGAACGGGAAGGCAGAGGACAACTACAAGACCACGCCGGCCGTGCTGGACAGCGACGGCTCCTACTTCCTCTACAGCAAGCTCTCAGTGCCCACGAGTGAGTGGCAGCGGGGCGACGTCTTCACCTGCTCCGTGATGCACGAGGCCTTGCACAACCACTACACGCAGAAGTCCATCTCCCGCTCTCCGGGTAAATGA
MIL−44−67−4 H2 アミノ酸(配列番号44)
METGLRWLLLVAVLKGVQCQSVEESGGRLVTPGTPLTLTCTASGSDISNYAISWVRQAPGKGLEFIGYISYGKSIYYASWAKGRFAISKTSSTTVDLEITSPTTEDTATYFCAREDSATYSPNLWGPGTLVTVSSGQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK
MIL−44−67−4 L4 核酸(配列番号7)
ATGGACACGAGGGCCCCCACTCAGCTGCTGGGGCTCCTGCTGCTCTGGCTCCCAGGTGCCAGATGTGCCTATGATATGACCCAGACTCCAGCCTCTGTGGAGGTAGCTGTGGGAGGCACAGTCACCATCAAGTGCCAGGCCAGTCAGAGTATTAACACCTACTTAGCCTGGTATCAGCAGAAACCAGGGCAGCGTCCCAAGCTCCTGATCTACAGGGCATCCACTCTGGCATCTGGGGTCTCATCGCGGTTCAAAGGCAGTGGATCTGGGACAGAGTTCACTCTCACCATCAGCGGCGTGGAGTGTGCCGATGCTGCCACTTACTACTGTCAACAGGGTTATAGTTATAATAATCTTGATCGTGCTTTCGGCGGAGGGACCGAGGTGGTGGTCACA
GGTGATCCAGTTGCACCTACTGTCCTCATCTTCCCACCAGCTGCTGATCAGGTGGCAACTGGAACAGTCACCATCGTGTGTGTGGCGAATAAATACTTTCCCGATGTCACCGTCACCTGGGAGGTGGATGGCACCACCCAAACAACTGGCATCGAGAACAGTAAAACACCGCAGAATTCTGCAGATTGTACCTACAACCTCAGCAGCACTCTGACACTGACCAGCACACAGTACAACAGCCACAAAGAGTACACCTGCAAGGTGACCCAGGGCACGACCTCAGTCGTCCAGAGCTTCAATAGGGGTGACTGTTAG
MIL−44−67−4 L4 アミノ酸(配列番号45)
MDTRAPTQLLGLLLLWLPGARCAYDMTQTPASVEVAVGGTVTIKCQASQSINTYLAWYQQKPGQRPKLLIYRASTLASGVSSRFKGSGSGTEFTLTISGVECADAATYYCQQGYSYNNLDRAFGGGTEVVVTGDPVAPTVLIFPPAADQVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFNRGDC
治療用の使用
本明細書に記載のウサギモノクローナル抗GCC抗体分子は、インビトロおよびインビボの有用性を有する。例えば、これらの抗体分子は、様々な障害を治療する、および/または予防するために、培養中の細胞に、例えばインビトロもしくはエクスビボで投与することができるか、または対象に、例えばインビボで投与することができる。本発明の治療用の適用のある実施形態では、本発明のウサギモノクローナル抗GCC抗体分子は、本明細書の上に記載の1つ以上の技法を使用して、ヒト化される。
本明細書に記載の抗体分子、免疫結合体、および融合タンパク質は、GCCタンパク質の活性または機能、例えば、リガンド結合性(例えば、STまたはグアニリンの結合性)、GCCに媒介されるシグナル伝達、腸液の維持、電解質の恒常性、細胞内のカルシウムの放出(カルシウム流)、細胞分化、細胞増殖、または細胞活性化などを調節するために使用され得る。
一態様では、本発明は、GCC発現細胞を死滅させる、その成長を阻害もしくは調節する、またはその代謝に干渉する方法を特徴とする。一実施形態では、本発明は、GCCに媒介される細胞シグナル伝達を阻害する方法または細胞を死滅させる方法を提供する。本方法は、癌性細胞などのGCCを発現する任意の細胞または組織と一緒に使用することができる。GCCを発現する癌性細胞の例は、胃腸起源の癌(例えば結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、または食道癌)、膵臓癌、肺癌(例えば扁平上皮癌、腺扁平上皮癌、腺癌)、平滑筋肉腫または横紋筋肉腫などの軟部組織肉腫、胃腸もしくは気管支肺神経内分泌腫瘍、もしくは神経外胚葉性腫瘍、または任意のそれらの転移性病変を含むがこれらに限定されない。GCCを発現する細胞の非限定的な例としては、T84ヒト結腸腺癌細胞、新鮮なまたは凍結された結腸腫瘍細胞、およびGCCまたはその一部分をコードする組換え核酸を含む細胞が挙げられる。
本発明の方法は、有効量、すなわち、GCCに媒介される細胞シグナル伝達を阻害するのに十分な量または細胞を死滅させるのに十分な量の本明細書に記載の抗GCC抗体分子またはその免疫結合体と細胞を接触させるステップを含む。この方法は、培養中の細胞に対して、例えば、インビトロ、インビボ、エクスビボ、またはインサイツで使用することができる。例えば、GCCを発現する細胞(例えば、腫瘍または転移性の病変の生検によって採取された細胞;樹立癌細胞系由来の細胞;または組換え細胞)をインビトロにおいて培地中で培養することができ、培地に抗GCC抗体分子または免疫結合体を加えることによって接触させるステップに影響を及ぼすことができる。細胞を死滅させる方法において、方法は、裸の抗GCC抗体分子、または、抗GCC抗体分子および細胞傷害性薬を含む免疫結合体を使用するステップを含む。この方法により、特にGCC発現腫瘍細胞(例えば、結腸腫瘍細胞)を含めた、GCC発現細胞を死滅させる。
本発明のウサギモノクローナル抗体またはそのヒト化型は、当業者に公知の免疫蛍光顕微鏡検査技法を使用して、GCCに結合した後に、細胞内部移行を検査することができる。内部移行することが確認されるそのような抗体は、治療的な目的のための細胞傷害性部分または細胞を画像処理するための部分に連結させる場合に有用だと思われる。内部移行しない抗体は、抗体依存性細胞により媒介される細胞傷害性反応を引き出すように設計された裸の抗体を使用する診断的な目的のため、もしくは治療方法のために、または、おそらくリポソーム送達法に使用することができる。
本発明の抗GCC抗体分子は、抗原発現細胞において、GCCの細胞外ドメインまたはその部分に結合する。結果として、癌性細胞を死滅させるため、抑制するため、または検出するために本発明の方法を実施した場合、抗体または抗原結合性断片は、固定された細胞、または細胞内の抗原性ドメインがその他の方法で細胞外の環境に曝露される細胞だけではなく、そのような細胞の全てに結合する。その結果、抗体または抗原結合性断片の結合は、これらの細胞が固定されているかまたは固定されていないか、生存可能であるかまたは壊死性であるかに関係なく、GCC発現細胞が存在する領域に集中する。加えて、またはあるいは、抗GCC抗体分子は、抗原発現細胞に結合する際、GCCに結合し、内部移行する。
本方法は、対象内に存在する細胞に対して、インビボプロトコルの一部として実施することもできる。一実施形態では、対象はヒト対象である。あるいは、対象は、本明細書に開示されている抗GCC抗体分子と交差反応するGCC抗原を発現している哺乳動物であってよい。抗GCC抗体分子またはその免疫結合体は、ヒト対象に治療目的で投与することができる。抗GCC抗体分子または免疫結合体は、抗体と交差反応するGCC様抗原を発現している非ヒト哺乳動物(例えば、霊長類、ブタまたはマウス)にも、獣医科用に、またはヒト疾患の動物モデルとして投与することができる。動物モデルは、本発明の抗体の治療効果を評価する(例えば、投与の用量および時間経過を試験する)のに有用であり得る。インビボの実施形態では、接触させるステップは、対象において作用し、抗GCC抗体分子またはその免疫結合体を、細胞で発現されたGCCの細胞外ドメインに抗体分子が結合すること、および細胞を処理することの両方を可能にするために有効な条件下で、対象に投与することを含む。
一実施形態では、本発明は、抗GCC抗体分子、または抗GCC抗体分子および細胞傷害性薬を含む免疫結合体を、そのような処置を必要とする患者に投与することによって癌を治療する方法を提供する。この方法は、GCC抗原を発現する少なくともいくつかの細胞を含む任意の癌性障害を治療するために使用することができる。本明細書で使用される場合、用語「癌」は、その組織病理学的な種類または侵襲性の段階に関係なく、全種類の癌性成長または発癌性工程、転移性組織または悪性に形質転換した細胞、組織または器官を含むことが意図される。用語「癌」および「腫瘍」は、互換的に使用することができる(例えば、治療方法と関連して使用する場合、「癌を治療すること」および「腫瘍を治療すること」は、同じ意味を有する)。
実施形態において、処置は、対象の腫瘍の成長を低下させる、もしくは阻害する、転移性の病変の数もしくはサイズを低下させる、腫瘍の負荷を低下させる、原発腫瘍の負荷を低下させる、侵襲性を低下させる、生存時間を延長する、または生活の質を維持もしくは改善するのに十分である。
癌性障害の例としては、これらに限定されないが、固形腫瘍、軟組織腫瘍、および転移性の病変が挙げられる。固形腫瘍の例としては、結腸に影響を及ぼす腫瘍などの、種々の器官系の悪性腫瘍、例えば、肉腫、腺癌、および癌腫が挙げられる。腺癌としては、肺の非小細胞癌などの悪性腫瘍が挙げられる。上述の癌の転移性の病変もまた、本発明の方法および組成物を使用して治療または予防することができる。
一部の実施形態では、治療されるGCCを発現する癌は、結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、または食道癌などの、胃腸系由来の原発性または転移性の癌である。一部の実施形態では、治療されるGCCを発現する癌は、原発性または転移性の膵臓癌である。一部の実施形態では、治療されるGCCを発現する癌は、扁平上皮癌、腺扁平上皮癌、または腺癌などの、原発性または転移性の肺癌である。一部の実施形態では、治療されるGCCを発現する癌は、平滑筋肉腫または横紋筋肉腫などの肉腫である。一部の実施形態では、治療れるGCCを発現する癌は、クロム親和性細胞腫または傍神経節腫などの、原発性または転移した神経外胚葉性腫瘍である。一部の実施形態では、治療されるGCCを発現する癌は、原発性または転移した気管支肺または胃腸系の神経内分泌腫瘍である。
本方法は、任意の病期または細分類の関連性のある障害を治療することにおいて有用であり得る。例えば、方法は、早期または後期の結腸癌、または、第0期、第I期、第IIA期、第IIB期、第IIIA期、第IIIB期、第IIIC期、および第IV期のいずれの結腸癌をも処置するために使用することができる。
一部の実施形態では、GCCを発現する癌(例えば、結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、食道癌、膵臓癌、肺癌、平滑筋肉腫、横紋筋肉腫、神経内分泌腫瘍、神経外胚葉性腫瘍など)を治療するための方法は、そのような治療を必要とする患者に、本明細書に記載の裸の抗GCC抗体分子を投与することを含む。他の実施形態では、本方法は、本明細書に記載の抗GCC抗体分子、および、メイタンサノイドならびにオーリスタチン、またはその誘導体などの細胞傷害性薬を含む免疫結合体を投与することを含む。抗体分子および免疫結合体を投与する方法は、上記されている。使用する分子の好適な用量は、対象の年齢および体重ならびに使用する特定の化合物に依存する。
一部の実施形態では、抗GCC抗体分子または免疫結合体は、治療周期で投与する。「治療周期」は、上記のように抗GCC抗体分子または免疫結合体を投与する治療期間と、その後の抗GCC抗体分子または免疫結合体を投与しない休止期間とからなる。治療周期は、所望の効果を実現するために必要に応じて繰り返すことができる。
本明細書に記載の抗GCC抗体(例えば、裸の抗GCC抗体分子または抗GCC抗体分子および治療剤を含む免疫結合体)は、他の療法と組み合わせて使用することができる。例えば、併用療法は、1種以上の追加的な治療剤、例えば、1種以上の抗癌剤、例えば、細胞傷害性薬または細胞増殖抑制剤、ホルモン治療、ワクチン、および/もしくは他の免疫療法と共に製剤化し、ならびに/または共投与する、本発明の組成物を含んでよい。他の実施形態では、抗GCC抗体は、外科手術、放射線照射、冷凍外科療法、および/または温熱療法を含めた他の治療的な処置様式と組み合わせて投与する。そのような併用療法は、投与される治療剤を低用量で有利に利用してもよく、したがって、種々の単独療法に伴う、可能性のある毒性または合併症を回避する。
「組み合わせて」投与することは、本明細書で使用される場合、障害がある対象の苦痛の過程の間、2つの(またはそれ以上の)異なる治療を対象に送達すること、例えば、2つ以上の治療を、対象が障害に罹患していると診断された後、および障害が治癒する、または排除される前に送達することを意味する。一部の実施形態では、1種の治療の送達が、第2の送達が始まる際にまだ起こっている、したがって、重複している。このことは、時には、本明細書で「同時に起こる」または「同時発生的な送達」と言及される。他の実施形態では、1種の治療の送達は、他の治療の送達が始まる前に終わる。いずれかの事例の一部の実施形態では、治療は、組み合わせて投与したゆえに、より有効である。例えば、第2の処置は、より有効であり、例えば、第1の治療なしに第2の治療を投与した場合に見られると思われるよりも少ない第2の治療で、相当する効果が見られるか、または第2の治療により症状が大きく低下する、または同様の状況が第1の治療で見られる。一部の実施形態では、送達は、症状、または障害に関連する他のパラメータの低下が、他の治療なしに1種の治療を送達すると観察される低下を超えるものである。2種の治療の効果は、部分的に相加的、完全に相加的、または相加的を超えるものであってよい。送達は、送達された第1の治療の効果が、第2の治療が送達されるときになお検出可能なようなものであってよい。
一部の実施形態では、抗GCC抗体分子またはその免疫結合体は、化学療法剤と組み合わせて使用する。DNA損傷性化学療法剤の非限定的な例としては、トポイソメラーゼI阻害剤(例えば、イリノテカン、トポテカン、カンプトテシンおよびそれらの類似体または代謝産物、およびドキソルビシン);トポイソメラーゼII阻害剤(例えば、エトポシド、テニポシド、およびダウノルビシン);アルキル化剤(例えば、メルファラン、クロラムブシル、ブスルファン、チオテパ、イホスファミド、カルムスチン、ロムスチン、セムスチン、ストレプトゾシン、デカルバジン、メトトレキサート、マイトマイシンC、およびシクロホスファミド);DNAインターカレーター(例えば、シスプラチン、オキサリプラチン、およびカルボプラチン);ブレオマイシンなどのDNAインターカレーターおよび遊離ラジカル生成剤;ならびにヌクレオシド模倣物(例えば、5−フルオロウラシル、カペシタビン(capecitibine)、ゲムシタビン、フルダラビン、シタラビン、メルカプトプリン、チオグアニン、ペントスタチン、およびヒドロキシウレア)が挙げられる。
細胞の複製を撹乱する化学療法剤としては、パクリタキセル、ドセタキセル、および関連する類似体;ビンクリスチン、ビンブラスチン、および関連する類似体;サリドマイド、レナリドマイド、および関連する類似体(例えば、CC−5013およびCC−4047);タンパク質チロシンキナーゼ阻害剤(例えば、メシル酸イマチニブおよびゲフィチニブ);プロテアソーム阻害剤(例えば、ボルテゾミブ);IκBキナーゼの阻害剤を含めたNF−κB阻害剤;癌において過剰発現されているタンパク質に結合し、それによって細胞の複製を下方制御する抗体(例えば、トラスツズマブ、リツキシマブ、セツキシマブ、およびベバシズマブ);ならびに、癌において上方制御、過剰発現、または活性化され、それを阻害することによって細胞の複製が下方制御されることが公知である他のタンパク質または酵素の阻害剤が挙げられる。
本発明の抗GCC抗体分子または免疫結合体と組み合わせる治療剤(複数可)または治療様式の選択は、治療される障害に依存する。追加的な作用物質(複数可)または治療様式は、例えば、治療されている適応症に対する標準の認可された療法を含んでよい。例えば、抗GCC抗体分子またはその免疫結合体を、結腸癌を治療するために使用する場合、それは、例えば、外科手術;放射線療法;5−フルオロウラシル(fluorouricil)(5−FU)、カペシタビン(capecitibine)、ロイコボリン、イリノテカン、オキサリプラチン、ベバシズマブ、セツキシマブ、パニツムマブ、またはそれらの組み合わせ(例えば、オキサリプラチン/カペシタビン(XELOX)、5−フルオロウラシル/ロイコボリン/−オキサリプラチン(FOLFOX)、5−フルオロウラシル/ロイコボリン/イリノテカン(FOLFIRI)、FOLFOX+ベバシズマブ、またはFOLFIRI+ベバシズマブ)と組み合わせて使用することができる。
別の態様では、本発明は、医薬品の製造における本明細書に記載の抗GCC抗体分子または免疫結合体の使用を特徴とする。一実施形態では、医薬品は、癌、例えば、胃腸癌を治療するためのものである。一部の実施形態では、医薬品は、表1〜6に要約されている特徴を有する抗GCC抗体分子を含む。一部の実施形態では、医薬品は、MIL−44−148−2もしくはMIL−44−67−4抗体分子、またはそのヒト化型を含む。
抗体の標識化および検出
本明細書に記載の方法、例えば、インビボ検出およびインビトロ検出、例えば、診断方法、病期分類方法、または画像診断方法において使用する抗GCC抗体分子は、結合した、または結合していない結合剤の検出を容易にするために、検出可能な物質を使用して直接的に、または間接的に標識することができる。好適な検出可能な物質としては、種々の生物学的に活性な酵素、リガンド、補欠分子族、蛍光物質、発光物質、化学発光物質、生物発光物質、発色団物質、高電子密度物質、常磁性の(例えば、核磁気共鳴活性な)物質、および放射性物質が挙げられる。一部の実施形態では、抗GCC抗体分子は、放射性イオン、例えば、インジウム(111In)、ヨウ素(131Iまたは125I)、イットリウム(90Y)、ルテチウム(177Lu)、アクチニウム(225Ac)、ビスマス(212Biまたは213Bi)、硫黄(35S)、炭素(14C)、トリチウム(H)、ロジウム(188Rh)、テクネチウム(99mTc)、プラセオジム、もしくはリン(32P);または陽電子放出放射性核種、例えば、炭素11(11C)、カリウム40(40K)、窒素13(13N)、酸素15(15O)、フッ素18(18F)、ガリウム(68Ga)、およびヨウ素121(121I)に結合している。インビボまたはインビトロ診断/検出方法における使用のための、本発明の抗体に結合体化され得る追加的な放射性薬剤は、以下に記載される。
例示的な標識としては、希土類キレートまたはフルオレセインなどのフルオロフォアおよびその誘導体、ローダミンおよびその誘導体、ダンシル、ウンベリフェロン、ルシフェラーゼ、例えば、ホタルルシフェラーゼおよび細菌ルシフェラーゼ(米国特許第4,737,456号)、ルシフェリン、および2,3−ジヒドロフタラジンジオンが挙げられる。他の例示的な標識としては、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリホスファターゼ、ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、リゾチーム、糖類オキシダーゼ、例えば、グルコースオキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、およびグルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ、複素環オキシダーゼ(例えば、過酸化水素を用いて色素前駆体を酸化する酵素(例えば、HRP、ラクトペルオキシダーゼ、またはミクロペルオキシダーゼなど)と共役した、ウリカーゼおよびキサンチンオキシダーゼなど)、ビオチン/アビジン、スピン標識、バクテリオファージ標識、安定な遊離ラジカルなどが挙げられる。
フルオロフォアおよび発色団で標識した抗体分子は、当技術分野において公知の標準部分から調製することができる。抗体および他のタンパク質は約310nmまでの波長を有する光を吸収するので、蛍光部分は、310nmを上回る波長、好ましくは400nmを上回る波長において相当な吸収を有するように選択するべきである。種々の適切な蛍光化合物および発色団は、Stryer Science,162:526(1968)およびBrand,L.et al.Annual Review of Biochemistry,41:843−868(1972)に記載されている。抗体は、蛍光発色団のグループを用いて、米国特許第3,940,475号、同第4,289,747号、および同第4,376,110号に開示されているものなどの従来の手順によって標識することができる。
いくつもの上記の望ましい特性を有する蛍光剤の1つのグループはキサンテン色素であり、それらとしては、3,6−ジヒドロキシ−9−フェニルキサントヒドロール(henylxanthhydrol)から誘導されるフルオレセイン、ならびに3,6−ジアミノ−9−フェニルキサントヒドロールから誘導されるローダミンおよびレサミン、ならびにリッサミンローダミンBが挙げられる。9−o−カルボキシフェニルキサントヒドロールのローダミン誘導体およびフルオレセイン誘導体は、9−o−カルボキシフェニル基を有する。アミノ基およびイソチオシアネート基などの反応性カップリング基を有するフルオレセイン化合物、例えばフルオレセインイソチオシアネートおよびフルオレスカミンなどが容易に入手可能である。蛍光化合物の別のグループは、α位またはβ位にアミノ基を有するナフチルアミンである。
標識した抗体分子は、例えば、(i)アフィニティークロマトグラフィーまたは免疫沈降などの標準の技法によって所定の抗原を単離すること、(ii)所定の抗原(例えば、細胞溶解物中または細胞の上清中の)を、タンパク質の存在量および発現パターンを評価するために検出すること、(iii)臨床的試験手順の一部として、例えば、所与の治療レジメンの効力を決定するために、組織におけるタンパク質レベルをモニターすることを含めた、いくつもの状況において、診断上および/または実験的に使用することができる。
インビトロ診断
本明細書に記載の抗GCC抗体および免疫結合体は、GCCの存在もしくは非存在の検出するために、例えば、対象から採取されたエクスビボ生体試料においてGCCの存在もしくは非存在を検出するために(つまりインビトロ検出)、または対象においてGCCの存在、もしくは分布、もしくは非存在を検出するために(つまりインビボ検出)、使用され得る。そのような検出方法は、様々な障害を検出する、もしくは診断するために、または治療の決定を導くために有用である。本明細書で使用されるように、本明細書で使用される場合、用語「検出する」は、定量的または定性的検出を包含する。本明細書で使用される場合、GCCまたはGCCタンパク質の検出は、完全なGCCタンパク質の検出、または抗GCC抗体分子が結合するエピトープを含むGCCタンパク質の一部分の検出を意味する。
したがって、別の態様では、本発明は、細胞または組織などの生体試料、例えば腫瘍細胞、またはGCCを発現する1つ以上の細胞を有する腫瘍においてGCC発現を検出する方法を特徴とする。本方法は、抗GCC抗体分子とGCCタンパク質との間の複合体の形成を可能にする条件下で、生体試料を、本明細書に記載の抗GCC抗体分子(例えばMIL−44−148−2またはMIL−44−67−4)に接触させること、および、それによってGCCタンパク質の存在を検出するために、例えばGCCを発現する細胞または腫瘍を検出するために、抗GCC抗体分子とGCCタンパク質との間の複合体の形成を検出することを含む。
一実施形態では、抗GCC抗体分子は、検出可能な標識を含む免疫結合体である。検出可能な標識は、放射性薬剤であり得る。あるいは、検出可能な標識は、非放射性薬剤である(例えば上記のフルオロフォアまたは発色団)。
ある実施形態では、生体試料は、GCCを発現する正常および/または癌性の細胞もしくは組織を含む。GCCを発現する正常な細胞または組織の例は、細胞もしくは組織、または胃腸起源の、特に正常な結腸直腸の細胞もしくは組織が挙げられるがこれらに限定されない。GCCを発現する癌性細胞または組織の例は、結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、および食道癌などの胃腸起源の癌;膵臓癌;扁平上皮癌、腺扁平上皮癌、および腺癌などの肺癌;平滑筋肉腫および横紋筋肉腫などの軟部組織肉腫;胃腸系および気管支肺神経内分泌腫瘍;ならびに神経外胚葉性腫瘍が挙げられるがこれらに限定されない。特定の実施形態では、正常および/または癌性の細胞組織は、他の組織、例えばB細胞および/またはB細胞関連組織と比較して、より高いレベルでGCCを発現してもよい。
インビトロであろうと、またはインビボであろうと、本明細書に記載の検出方法は、対象における障害を評価するために使用され得る。ある実施形態では、障害は、癌または腫瘍、例えば結腸直腸癌、胃癌、または膵臓癌のような細胞増殖性障害である。
一実施形態では、本発明は、インビトロで生体試料における(例えば、例えば、対象から採取した細胞または組織生検における)GCCタンパク質の存在または不在を検出するための方法を提供する。本方法は、(i)対象から採取された生体試料を、抗GCC抗体分子またはその免疫結合体に接触させることと、(ii)抗GCC抗体分子とGCCタンパク質との間の複合体の形成を検出することと、を含む。複合体形成は生体試料におけるGCCタンパク質の存在またはレベルを示し、一方で、複合体形成がないことは生体試料におけるGCCタンパク質の非存在を示す。
本明細書に記載の方法のための例示的な生体試料は、細胞、複数の細胞、組織、または、炎症性滲出液、血液、血清、腸液、便試料などの体液を含む。特定の実施形態では、生体試料は、癌性細胞(複数可)または組織を含む。例えば、試料は、腫瘍生検、例えば結腸直腸腫瘍、胃腫瘍、食道腫瘍、小腸腫瘍、肺腫瘍、軟部組織肉腫、神経内分泌腫瘍、神経外胚葉性腫瘍の、または任意のその転移部位からの組織試料からの腫瘍生検であり得る。他の実施形態では、生体試料は、血液、またはその液体が癌細胞を含む別の液体であり得る。生体試料は、当技術分野における多くの方法のうちのいずれを使用して採取されてもよい。さらに、生体試料は、ホルムアルデヒドなどの固定液で処理され、かつパラフィンに包埋され、かつ使用のために分割され得る。あるいは、新鮮または凍結させた組織が用いられ得る。他の実施形態では、細針吸引が使用されてもよい。
ある実施形態では、試験細胞または組織は、GCC発現に関連する障害を有する疑いのある個人から採取される。ある実施形態では、試験細胞または組織は、腸上皮細胞の頂端表面以外の位置でのGCC発現(例えば、腸上皮細胞における細胞質GCC発現)に関連する障害、または、膵臓、肺、軟部組織、もしくは神経内分泌もしくは神経外胚葉起源の組織などの、非腸細胞もしくは組織におけるGCC発現に関連する障害を有する疑いのある個人から採取される。ある実施形態では、試験細胞または組織は、GCCの発現増加に関連する障害を有する疑いのある個人から採取される。
一実施形態では、対象からの試料における、または対象におけるGCCのレベルは、基準レベル、例えば対照物質におけるGCCのレベル、例えば対象の細胞と同じ組織起源の正常な細胞、またはそのような正常な細胞と比較可能なレベルにあるGCCを有する細胞と、比較される。本方法は、例えば、診断、予後、治療の有効性の評価、または障害の病期分類を提供する、検出されたGCCのレベルへの応答を含み得る。対照物質と比較したときの、試料または対象におけるGCCのより高いレベルは、GCCの発現増加に関連する障害の存在を示唆する。対照物質と比較したときの、試料または対象におけるGCCのより高いレベルはまた、治療の有効性の相対的欠如、相対的な予後不良、または疾患の後期を示唆し得る。GCCのレベルはまた、将来的な治療、例えばより積極的な、もしくはより積極的でない治療の必要性、または一方の治療異レジメンから他方へと切り替えることの必要性を評価または選択するために使用され得る。一部の実施形態では、本方法は、GCC標的化療法、例えば、判定されるGCCレベルに少なくとも一部分において基づく、本明細書に記載のGCC標的化療法、および必要に応じて、選択されるGCC標的化療法を対象に投与することをさらに含む。
抗GCC抗体分子とGCCとの間の複合体形成は、GCC抗原に結合した抗体(もしくは抗体断片)または非結合抗体分子のいずれかを測定または可視化することによって検出され得る。当業者は、GCCへの抗GCC抗体の結合を検出するための多数の方法を、容易に理解することができる。そのような方法は、ウェスタンブロット、ラジオイムノアッセイ、ELISA(酵素連結免疫吸着検定法)、「サンドイッチ」免疫測定法、免疫沈降アッセイ、蛍光免疫測定法、プロテインA免疫測定法、および免疫組織化学検査(IHC)などの、当技術分野において公知の抗原結合アッセイを含むがこれらに限定されない。
特定の実施形態では、GCCは、本発明の抗GCC抗体を使用する免疫組織化学によって検出または測定される。免疫組織化学技法は、GCCを発現する細胞を同定、および本質的に染色するために使用されてもよい。そのような「染色」は、転移性遊走の解析を可能にする。本明細書に記載されるものなどの抗GCC抗体は固定細胞と接触させられ、かつ細胞内に存在するGCCは抗体と反応する。抗体は、検出可能なように標識されるか、または細胞を染色するために、標識された第2の抗体またはプロテインAを使用して検出される。特定の一実施形態では、MIL−44−148−2抗体は、生体試料においてGCC発現を検出または測定するために、IHCアッセイにおいて使用される。
他の従来の検出アッセイ、例えばウェスタンブロット、ラジオイムノアッセイ、ELISA(酵素連結免疫吸着検定法)、「サンドイッチ」免疫測定法、免疫沈降アッセイ、蛍光免疫測定法、プロテインA免疫測定法、および免疫組織化学検査(IHC)、またはラジオイムノアッセイ(RIA)が使用され得る。
抗GCC抗体分子を標識する代わりに、検出可能な物質で標識された標準物質および標識されていない抗GCC抗体分子を利用する競合免疫測定法によって試料中のGCCの存在をアッセイすることができる。このアッセイでは、生物学的試料、標識した標準物質およびGCC結合剤を組み合わせ、標識されていない抗体に結合した標識された標準物質の量を判定する。試料中のGCCの量は、GCC結合剤に結合した標識された標準物質の量に反比例する。
構成成分(GCCまたは抗体分子)のいずれかをさらに操作または標識化することなく、例えば、蛍光エネルギー転移(FET、例えば、Lakowiczら、米国特許第5,631,169号、Stavrianopoulosら、米国特許第4,868,103号を参照されたい)の技法を利用することによって、抗GCC抗体分子複合体の形成に対してGCCを直接検出することも可能である。第1の「供与体」分子上のフルオロフォア標識は、適切な波長の入射光で励起されると、その放出蛍光エネルギーが第2の「受容体」分子上の蛍光標識に吸収され、それが今度は吸収されたエネルギーによって蛍光を発することができるように選択する。あるいは、「供与体」タンパク質分子は、単にトリプトファン残基の天然の蛍光エネルギーを利用することができる。標識は、異なる波長の光を放出するように選択し、したがって、「受容体」分子の標識は、「供与体」の標識と区別することができる。標識間のエネルギー転移の効率は分子を隔てている距離に関連するので、分子間の空間的な関連性を評価することができる。分子間で結合が起こる状況では、アッセイにおける「受容体」分子の標識の蛍光放出が最大になるはずである。FET結合事象は、当技術分野で周知の標準的な蛍光定量的な検出手段(例えば、蛍光光度計を使用すること)によって好都合に測定することができる。
別の例では、抗体分子の、GCCを認識する能力の決定は、アッセイの構成成分(GCCまたは抗体分子)のいずれをも標識化せずに、リアルタイム生体分子相互作用解析(BIA)などの技術を利用することによって実現することができる(例えば、Sjolander,S.and Urbaniczky,C.,1991,Anal.Chem.63:2338−2345、およびSzabo al.,1995,Curr.Opin.Struct.Biol.5:699−705を参照されたい)。本明細書で使用される場合、「BIA」または「表面プラズモン共鳴」は、生体特異的な相互作用を、リアルタイムで、相互作用体のいずれをも標識化せずに試験するための技術である(例えば、BIACORE(商標))。結合表面における質量の変化(結合事象を示す)により、表面近くの光の屈折率が変化し(表面プラズモン共鳴(SPR)の光学現象)、その結果、生物学的分子間のリアルタイム反応の指標として使用することができる検出可能なシグナルがもたらされる。
一部の実施形態では、本開示は、本明細書に記載の抗体分子(例えば本明細書に記載の抗体分子を含む免疫結合体、および例えば標識)、ならびに生体試料、例えば本明細書に記載の生体試料を含む反応混合物を特徴とする。他の実施形態では、反応混合物は、本明細書に記載の抗体分子(例えば本明細書に記載の抗体分子を含む免疫結合体、および例えば標識)、ならびに生体試料、例えば本明細書に記載の生体試料から採取したGCCを含むことができる。
ある実施形態では、上記のものなどの方法は、細胞の表面上に、またはその表面上にGCCを発現する細胞から採取された膜調製物中に発現するGCCへの抗GCC抗体の結合を検出することを含む。ある実施形態では、本方法は、GCCへの抗GCC抗体の結合に許容的な条件下で細胞を抗GCC抗体に接触させること、および複合体が抗GCC抗体と細胞表面上のGCCとの間に形成されるかどうかを検出することを含む。細胞の表面上に発現したGCCへの抗GCC抗体の結合を検出するための例示的なアッセイは、「FACS」アッセイである。
インビボ診断
さらに別の実施形態では、本発明は、GCCを発現する細胞または組織の存在または非存在をインビボで検出するための方法を提供する。本方法は、(i)対象(例えば、癌を有する患者)に、検出可能な標識またはマーカーに結合体化させた、本発明の抗GCC抗体分子(つまり、MIL−44−148−2もしくはMIL−44−67−4)またはその抗原結合断片、好ましくは、抗体もしくはその抗原結合断片を投与することと;(ii)対象を、GCCを発現する組織または細胞に対する前述の検出可能な標識またはマーカーを検出するための手段に曝露させることとを含む。そのようなインビボ方法は、癌などの障害を患う患者の評価、診断、病期分類、および/または予後のために使用され得る。本方法は、(i)対象に、抗GCC抗体分子またはその免疫結合体を投与することと;(ii)抗GCC抗体分子とGCCタンパク質との間の複合体の形成を検出することとを含む。複合体形成は対象におけるGCCの存在またはレベルを示し、一方で、複合体形成がないことは対象におけるGCCの非存在を示す。
そのような個人は、転移したGCCを発現する癌を患っていると診断されてよく、かつ転移したGCCを発現する癌細胞は、薬剤的に許容される担体または希釈剤を含む医薬組成物、および活性部分が放射性薬剤である抗GCC抗体分子と活性部分とを含む結合体化合物を、好ましくは静脈内投与によって個人に投与すること、ならびにGCCを発現している細胞の存在を示す放射能の局部的な蓄積または凝集の存在を検出することによって、検出されてよい。本発明の一部の実施形態では、医薬組成物は、薬剤的に許容される担体または希釈剤、および活性部分が放射性薬剤であり、ならびに抗GCC抗体分子が本明細書に記載のMIL−44−148−2抗体、または断片もしくはその誘導体である抗GCC抗体分子および活性部分を含む結合体化合物を含む。
1つの特定の実施形態では、放射性核種は、インビボ画像診断の手順における造影剤としての使用のために、本発明の抗GCC抗体分子に結合体化されてもよい。造影剤は、転移した細胞の位置を同定するために使用される手順同様、有用な診断手順である。例えば、個人は、転移した結腸直腸癌を患っていると診断されてよく、かつ転移した結腸直腸癌細胞は、薬剤的に許容される担体または希釈剤を含む医薬組成物、ならびに活性部分が放射性核種である、本発明の抗GCC抗体分子および活性部分を含む結合体化合物を、好ましくは静脈内投与によって個人に投与すること、ならびにGCCを発現する細胞の存在を示す放射能の局部的な蓄積または凝集の存在を検出することによって、検出されてよい。
画像診断は当業者に公知の多くの手順によって行われることができ、そのような手順において有用な適切な造影剤は、公知の手段によって、本発明の抗GCC抗体分子に結合体化されてよい。本発明による画像診断法に有用な標識の例は、32P、H、14C、188Rh、43K、52Fe、57Co、67Cu、67Ga、68Ga、77Br、81Rb/81MKr、87MSr、99Tc、111In、113M、In、123I、125I、127Cs、129Cs、131I、132I、197Hg、203Pb、および206Bi、ならびに213Biなどの放射性標識、フルオレセインおよびローダミンなどの蛍光標識、核磁気共鳴活性な標識、単一光子放出型コンピュータ断層撮影法(「SPECT」)検出器または陽電子放出断層撮影法(「PET」)スキャナーによって検出可能な、酸素、窒素、鉄、炭素、またはガリウム(例えば68Ga、18F)の陽電子放出同位元素、ルシフェリンなどの化学発光体、ならびにペルオキシダーゼまたはホスファターゼなどの酵素マーカーである。短距離の放射線放射体、例えば、経直腸プローブなどの、短距離の検出プローブによって検出可能な同位元素なども用いることができる。画像診断もまた、例えば、ラジオシンチグラフィ、核磁気共鳴画像法(MRI)、またはコンピュータ断層撮影法(CTスキャン)によって行われ得る。CTスキャンによる画像診断は、鉄キレートなどの重金属を用いてもよい。MRIスキャニングは、ガドリニウムまたはマンガンのキレートを用いてもよい。
抗体は、そのような試薬を用いて、当技術分野で公知の技法を使用して標識することができる。例えば、各々参照によって本明細書に組み込まれる、Magerstadt,M.(1991)Antibody Conjugates And Malignant Disease,CRC Press,Boca Raton,Fla.、およびBarchel,S.W.and Rhodes,B.H.,(1983)Radioimaging and Radiotherapy,Elsevier,NY,N.Y.,は、様々な治療用および診断用放射性核種の、抗体のアミノ酸への結合体化を教示する。そのような反応は、適切なキレート剤および/またはリンカーをもって、放射性核種を本発明の抗GCC抗体分子に結合体化させるために適用されてもよい。抗体を放射標識することに関する技法については、Wensel and Meares(1983)Radioimmunoimaging and Radioimmunotherapy,Elsevier,N.Y.も参照されたい。D.Colcher et al.Meth.Enzymol.121:802−816(1986)も参照されたい。
放射標識した抗体の場合では、患者に投与された抗体は、抗体が反応する腫瘍担持抗原に局在化し、それを、例えば、ガンマカメラを使用する放射性核種スキャンまたは放出断層撮影法またはコンピュータ断層撮影法などの公知の技法を使用してインビボで検出または「画像化」する。例えば、A.R.Bradwell et al.,「Developments in Antibody Imaging」,Monolonal Antibodies for Cancer Detection and Therapy,R.W.Baldwin et al.,(eds.),pp65−85(Academic Press 1985)を参照されたい。あるいは、放射性標識が陽電子(例えば、11C、18F、15O、および13N、68Ga)を放出する場合、例えばBrookhaven National Laboratoryに設置されているPet VIと称される陽電子放出横断断層撮影スキャナーを使用することができる。
他の実施形態では、本発明は、対象、例えば、ヒト対象に、放射性同位元素と結合体化させた抗GCC抗体分子を投与する場合に、異なる組織に曝露する用量、例えば、放射線量を判定するための方法を提供する。本方法は、(i)本明細書に記載の抗GCC抗体分子、例えば、放射性同位元素で標識した抗GCC抗体分子を対象に投与することと;(ii)異なる組織、例えば、腫瘍、または血液に位置する放射性同位元素の量を、放射性同位元素の一部または全部が対象の体から排除されるまで、さまざまな時点で測定することと;(iii)解析された各組織が受けた放射線の総線量を算出することとを含む。測定値は、指定した時点、例えば、放射標識した抗GCC抗体分子を対象に投与した(0日目)後、1日目、2日目、3日目、5日目、7日目、および12日目に取得してよい。ある期間にわたって積分し、放射性同位元素の特異的活性を掛けた所与の組織内に存在する放射性同位元素の濃度を使用して、所与の組織が受ける線量を算出することができる。1種の放射性同位元素、例えば、ガンマ放射体、例えば111Inで標識した抗GCC抗体分子を使用して生成した薬理学的な情報を使用して、同じ組織が、容易に測定することができない異なる放射性同位元素、例えば、ベータ放射体、例えば90Yから受けると思われる予測線量を算出することができる。
GCC標的化療法のためのコンパニオン診断
本明細書に記載のインビトロおよびインビボ診断方法は、患者の細胞もしくは組織の表面上もしくはその内のGCC発現の存在または非存在それぞれに基づいて、患者が、癌などの増殖性疾患、または炎症性腸症候群、クローン病もしくは便秘などの胃腸障害を患っているかどうか、またはGCC標的化療法をもって治療されるべきか否かを知らせるために有用である。細胞表面上または細胞内にGCCを発現する1つ以上の細胞を有する患者は、GCC標的化療法による治療の候補者である。
ある態様では、本発明は、(i)対象から採取された生体試料を、本発明の抗GCC抗体分子に接触させることと、(ii)複合体形成は生体試料におけるGCCタンパク質の存在またはレベルを示し、一方で、複合体形成がないことは生体試料におけるGCCタンパク質の非存在を示すことである、抗GCC抗体分子とGCCタンパク質との間の複合体の形成を検知し、それによって、GCC標的化療法への患者の感受性を判定することとを含む、GCCを発現する疾患または障害を患っている疑いのある患者のGCC標的化療法への感受性を判定する方法を提供する。特定の実施形態では、生体試料における抗GCC抗体分子とGCCタンパク質との間の複合体形成は、本明細書に記載の抗体分子、例えば本明細書に記載のMIL−44−1482抗体を使用する免疫組織化学を介して検出される。
例示的な生体試料は、細胞、複数の細胞、組織、または、炎症性滲出液、血液、血清、腸液、便試料などの体液を含むことができる。特定の実施形態では、生体試料は、癌細胞(複数可)または組織を含む。例えば、試料は、腫瘍生検、例えば結腸直腸腫瘍、胃腫瘍、食道腫瘍、小腸腫瘍、肺腫瘍、軟部組織肉腫、神経内分泌腫瘍、神経外胚葉性腫瘍の、または任意のそれらの転移部位からの組織試料からの生検であり得る。他の実施形態では、生体試料は、血液、またはその液体が癌細胞を含む別の液体であり得る。生体試料は、当技術分野における多くの方法のうちのいずれをも使用して採取され得る。さらに、生体試料は、ホルムアルデヒドなどの固定液で処理され、かつパラフィンに包埋され、かつ使用のために分割され得る。あるいは、新鮮なまたは凍結させた組織が用いられ得る。他の実施形態では、細針吸引が使用されてもよい。
本明細書に記載のコンパニオン診断方法を使用して評価(例えば診断)および治療されてよい例示的な疾患/障害は、結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、食道癌、膵臓癌、肺癌(例えば、扁平上皮癌、腺扁平上皮癌、腺癌)、平滑筋肉腫および横紋筋肉腫などの軟部組織肉腫、胃腸系および気管支肺神経内分泌腫瘍、ならびに神経外胚葉性腫瘍を含むがこれらに限定されない増殖性障害、炎症性腸症候群、クローン病および便秘などの胃腸障害、ならびにパーキンソン病などの神経障害を含むがこれらに限定されない。
本発明の方法は、患者をGCC標的化療法をもって治療するかどうかの判定において医師の決定を導く。本明細書で提供される方法はまた、個別の治療レポート、例えば本明細書に記載のGCC標的化療法をともなう、例えば個別の癌治療レポートの作成を可能にする。
GCC標的化療法は、GCCを発現する疾患またはGCC媒介性疾患、例えば本明細書に記載のGCCを発現する疾患またはGCC媒介性疾患を治療または防止する治療剤である。本発明のある実施形態では、GCC標的化療法は、治療剤などの薬剤に結合体化される抗GCC抗体分子またはペプチドリガンド(例えばSTペプチド)などのGCC‐リガンドである。治療剤に結合体化された例示的なGCC‐リガンド(つまり免疫結合体)は、例えばその全ての内容が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第20110110936号に記載される。特定の実施形態では、GCC標的化治療剤は、細胞傷害性剤に結合体化される抗GCCヒトIgG1モノクローナル抗体であって、そのmAbは、以下の表7(アミノ酸配列)および8(対応する核酸配列)に列挙される、3つの軽鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)を有する軽鎖可変領域(VL)、ならびに3つ重鎖相補性決定領域(CDR1、CDR2、およびCDR3)を有する重鎖可変領域(VH)、ならびに以下の表9(アミノ酸配列)および10(対応する核酸配列)に列挙される、重鎖可変領域および軽鎖可変領域を含む。
表7および8に示される、VL CDRおよびVH CDRを含む、完全hIgG1重鎖およびhカッパ軽鎖配列についての、アミノ酸および対応する核酸配列、ならびに表9および10に示される可変重鎖および軽鎖領域は、以下に列挙される。
hIgG1重鎖ヌクレオチド配列:
GAATTCCTCACCATGGGATGGAGCTGTATCATCCTCTTCTTGGTAGCAACAGCTACAGGTGTCCACTCCCAGGTGCAGCTACAGCAGTGGGGCGCAGGACTGTTGAAGCCTTCGGAGACCCTGTCCCTCACCTGCGCTGTCTTTGGTGGGTCTTTCAGTGGTTACTACTGGAGCTGGATCCGCCAGCCCCCAGGGAAGGGGCTGGAGTGGATTGGGGAAATCAATCATCGTGGAAACACCAACGACAACCCGTCCCTCAAGAGTCGAGTCACCATATCAGTAGACACGTCCAAGAACCAGTTCGCCCTGAAGCTGAGTTCTGTGACCGCCGCGGACACGGCTGTTTATTACTGTGCGAGAGAACGTGGATACACCTATGGTAACTTTGACCACTGGGGCCAGGGAACCCTGGTCACCGTCAGCTCAGCCTCCACCAAGGGCCCATCGGTCTTCCCCCTGGCACCCTCCTCCAAGAGCACCTCTGGGGGCACAGCGGCCCTGGGCTGCCTGGTCAAGGACTACTTCCCCGAACCGGTGACGGTGTCGTGGAACTCAGGCGCCCTGACCAGCGGCGTGCACACCTTCCCGGCTGTCCTACAGTCCTCAGGACTCTACTCCCTCAGCAGCGTGGTGACCGTGCCCTCCAGCAGCTTGGGCACCCAGACCTACATCTGCAACGTGAATCACAAGCCCAGCAACACCAAGGTGGACAAGAAAGTTGAGCCCAAATCTTGTGACAAAACTCACACATGCCCACCGTGCCCAGCACCTGAACTCCTGGGGGGACCGTCAGTCTTCCTCTTCCCCCCAAAACCCAAGGACACCCTCATGATCTCCCGGACCCCTGAGGTCACATGCGTGGTGGTGGACGTGAGCCACGAAGACCCTGAGGTCAAGTTCAACTGGTACGTGGACGGCGTGGAGGTGCATAATGCCAAGACAAAGCCGCGGGAGGAGCAGTACAACAGCACGTACCGTGTGGTCAGCGTCCTCACCGTCCTGCACCAGGACTGGCTGAATGGCAAGGAGTACAAGTGCAAGGTCTCCAACAAAGCCCTCCCAGCCCCCATCGAGAAAACCATCTCCAAAGCCAAAGGGCAGCCCCGAGAACCACAGGTGTACACCCTGCCCCCATCCCGGGATGAGCTGACCAAGAACCAGGTCAGCCTGACCTGCCTGGTCAAAGGCTTCTATCCCAGCGACATCGCCGTGGAGTGGGAGAGCAATGGGCAGCCGGAGAACAACTACAAGACCACGCCTCCCGTGCTGGACTCCGACGGCTCCTTCTTCCTCTACAGCAAGCTCACCGTGGACAAGAGCAGGTGGCAGCAGGGGAACGTCTTCTCATGCTCCGTGATGCATGAGGCTCTGCACAACCACTACACGCAGAAGAGCCTCTCCCTGTCTCCGGGTAAATAATAGGGATAACAGGGTAATACTAGAG(配列番号83)
hIgG1重鎖タンパク質配列:
MGWSCIILFLVATATGVHSQVQLQQWGAGLLKPSETLSLTCAVFGGSFSGYYWSWIRQPPGKGLEWIGEINHRGNTNDNPSLKSRVTISVDTSKNQFALKLSSVTAADTAVYYCARERGYTYGNFDHWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCPAPELLGGPSVFLFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSHEDPEVKFNWYVDGVEVHNAKTKPREEQYNSTYRVVSVLTVLHQDWLNGKEYKCKVSNKALPAPIEKTISKAKGQPREPQVYTLPPSRDELTKNQVSLTCLVKGFYPSDIAVEWESNGQPENNYKTTPPVLDSDGSFFLYSKLTVDKSRWQQGNVFSCSVMHEALHNHYTQKSLSLSPGK
(配列番号84)
カッパ軽鎖ヌクレオチド配列:
GCGGCCGCCTCACCATGGGATGGAGCTGTATCATCCTCTTCTTGGTAGCAACAGCTACAGGTGTCCACTCCGAAATAGTGATGACGCAGTCTCCAGCCACCCTGTCTGTGTCTCCAGGGGAAAGAGCCACCCTCTCCTGCAGGGCCAGTCAGAGTGTTAGCAGAAACTTAGCCTGGTATCAGCAGAAACCTGGCCAGGCTCCCAGGCTCCTCATCTATGGTGCATCCACCAGGGCCACTGGAATCCCAGCCAGGTTCAGTGGCAGTGGGTCTGGGACAGAGTTCACTCTCACCATCGGCAGCCTGCAGTCTGAAGATTTTGCAGTTTATTACTGTCAGCAGTATAAAACCTGGCCTCGGACGTTCGGCCAAGGGACCAACGTGGAAATCAAACGTACGGTGGCTGCACCATCTGTCTTCATCTTCCCGCCATCTGATGAGCAGTTGAAATCTGGAACTGCCTCTGTTGTGTGCCTGCTGAATAACTTCTATCCCAGAGAGGCCAAAGTACAGTGGAAGGTGGATAACGCCCTCCAATCGGGTAACTCCCAGGAGAGTGTCACAGAGCAGGACAGCAAGGACAGCACCTACAGCCTCAGCAGCACCCTGACCCTGAGCAAAGCAGACTACGAGAAACACAAAGTCTACGCCTGCGAAGTCACCCATCAGGGCCTGAGCTCGCCCGTCACAAAGAGCTTCAACAGGGGAGAGTGTTAGTCTAGA(配列番号85)
hカッパ軽鎖タンパク質配列:
MGWSCIILFLVATATGVHSEIVMTQSPATLSVSPGERATLSCRASQSVSRNLAWYQQKPGQAPRLLIYGASTRATGIPARFSGSGSGTEFTLTIGSLQSEDFAVYYCQQYKTWPRTFGQGTNVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(配列番号86)
本発明の一実施形態では、GCC標的化療法は、オーリスタチン分子に結合体化される抗GCC抗体分子を有する免疫結合体である。一実施形態では、免疫結合体は、オーリスタチン分子に結合体化される、配列番号67、68、および69による3つの重鎖(VH)CDR、ならびに配列番号70、71、および72による3つの軽鎖(VL)CDR領域を含む、抗GCC抗体分子を含む。別の実施形態では、免疫結合体は、オーリスタチン分子に結合体化される、配列番号79による重鎖可変領域、および配列番号80による軽鎖可変領域を含む、抗GCC抗体分子を含む。さらに別の実施形態では、免疫結合体は、オーリスタチン分子に結合体化される、それぞれ配列番号79および80による重鎖および軽鎖可変領域を含む、抗GCC抗体分子を含む。
一部の実施形態では、オーリスタチン分子は、マレイミド部分、例えばマレイミドカプロイル部分を含むリンカーを手段として、抗GCC抗体分子上でシステイン部分に連結される。
一部の実施形態では、オーリスタチン分子は、オーリスタチン分子上のヒドロキシル基に接続されるヘテロ二官能性リンカーを使用して、抗GCC抗体分子に結合される。一部のそのような実施形態では、リンカーはヒドラゾンを含む。一部の実施形態では、リンカーは、マレイミドカプロイルヒドラジドとケトカルボン酸、例えば5−ベンゾイル吉草酸との反応によって形成されるヒドラゾン化合物である。特定の実施形態では、リンカーは、(Z)−6−(2−(6−(2,5−ジオキソ−2,5−ジヒドロ−1H−ピロール−1−イル)ヘキサノイル)ヒドラゾノ)−6−フェニルへキサン酸である。
一部の他の実施形態では、オーリスタチン分子は、オーリスタチン分子上のモノメチルアミノ基に接続されるヘテロ二官能性リンカーを使用して、抗GCC抗体分子に結合される。一部の実施形態では、リンカーは、切断可能な部分、例えばペプチド部分、および自壊性p−アミノベンジルカルバメートスペーサーを含む。例示的なリンカーとしては、マレイミドカプロイル(mc)、マレイミドカプロイル−L−フェニルアラニン−L−リジン−p−アミノベンジルカルバメート、およびマレイミドカプロイル−L−バリン−L−シトルリン−p−アミノベンジルカルバメート(vc)などが挙げられる。
ある実施形態では、GCC標的化療法は、式中、Abが表7、8、9、または10のいずれか1つに記載される特徴のような特徴を含む抗GCC抗体分子であり、Sが抗体の硫黄原子であり、mが約1〜約15の範囲にある式、Ab−(vc−MMAF)(式(I−4));Ab−(vc−MMAE)(式(I−5));Ab−(mc−MMAE)(式(I−6));またはAb−(mc−MMAF)m,(式(I−7))を特徴とする免疫結合体である。ある実施形態では、mは1〜約5の整数である。
一部の実施形態では、式(I−4)、(I−5)、(I−6)、または(I−7)における変数mは、約2〜約10、約6〜約8、約4〜約6、約3〜約5、または約1〜約3の範囲である。
ある特定の実施形態では、標的化GCC療法は、式中Abが、配列番号67、68、および69による3つの重鎖(VH)CDR、ならびに配列番号70、71、および72による3つの軽鎖(VL)CDR領域を含む抗体分子であり、mが約3〜約5(例えば約4)である式(I−4)、(I−5)、(I−6)、または(I−7)の免疫結合体である。ある態様では、それぞれ配列番号67、68、および69による重鎖CDR、ならびにそれぞれ配列番号70、71、および72による3つの軽鎖CDRを含むAbは、ヒトモノクローナル抗体、好ましくはヒトIgG1抗体である。
他の特定の実施形態では、GCC標的化療法は、式中Abが、配列番号79による重鎖可変領域、および配列番号80による軽鎖可変領域を含むモノクローナル抗体分子であり、mが約3〜約5(例えば約4)である式(I−4)、(I−5)、(I−6)、または(I−7)の免疫結合体である。ある態様では、それぞれ配列番号79および80による重鎖および軽鎖可変領域を含むAbは、ヒトモノクローナル抗体、好ましくはヒトIgG1抗体である。
さらに他のある実施形態では、GCC標的化療法は、式中Abが、配列番号84による重鎖IgG1配列、および配列番号86によるカッパ軽鎖配列を含むヒトIgGモノクローナル抗体分子であり、mが約3〜約5(例えば約4)である式(I−4)、(I−5)、(I−6)、または(I−7)の免疫結合体である。
さらに別の実施形態では、GCC標的化療法は、血管脳関門を通過することができるGCC−リガンド結合体である。例えば、ある態様では、本発明は、血管脳関門を通過することができる、L−ドーパなどの神経保護剤に結合体化するGCC−リガンドに関する。そのようなGCC−リガンド結合体の例は、その全ての内容が参照によって本明細書に組み込まれる、公開されているPCT出願国際公開第WO2013/016662号に記載される。本発明の実施形態では、そのニューロンがGCCを発現する、神経障害(例えばパーキンソン病)を患う、または有する疑いのある患者は、神経保護剤に結合体化されるGCC−リガンドでの治療に対するふさわしい候補者と見なされるであろう。
本発明の一部の様態では、GCC標的化療法はGCC拮抗剤である。一実施形態では、GCC標的化療法は、ペプチド拮抗剤(例えばSTペプチド)またはGCCの小分子阻害剤である。
一部の態様では、GCC標的化療法はGCC作動剤である。一実施形態では、GCC作動剤はSTペプチドである。特定の実施形態では、GCC作動剤はSTペプチドであり、STペプチドは、CysとCysとの間、CysとCys10との間、およびCysとCys13との間の3つのジスルフィド結合がある、アミノ酸配列H−Cys−Cys−Glu−Tyr−Cys−Cys−Asn−Pro−Ala−Cys10−Thr11−Gly12−Cys13−Tyr14−OH(配列番号87)を含む。特定の実施形態では、GCC作動剤は、リナクロチド(Ironwood Pharmaceuticals)などの、GCCを結合するペプチド作動剤である。
本発明のある実施形態では、腫瘍細胞がその表面上にGCCを発現する患者は、本明細書に記載の免疫結合体などの毒素結合体化された抗GCC抗体分子、またはその全ての内容が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第20110110936号に記載される通りの毒素結合体化された抗体での治療に対する、ふさわしい候補者と見なされるであろう。いかなる理論にも束縛されるものではないが、腫瘍細胞がその表面上に少量のGCCを発現する患者は、これに対してそれほどふさわしい候補者ではない場合があり、またはGCC標的化療法を追加的な治療方法と組み合わせることにふさわしい候補者、もしくは裸の抗体療法にふさわしい候補者であるかもしれない。別の実施例では、GCC標的化療法の用量は、腫瘍細胞の表面上に発現するGCC分子の数を反映するように調節され得る。例えば、腫瘍細胞表面上のGCC分子の数が多い患者は、腫瘍細胞表面上に発現するGCC分子の数が少ない患者よりも、低い用量のGCC標的化療法で治療されてもよい。インビボでGCCを発現する腫瘍細胞の存在を検出することは、原発性GCC発現腫瘍が転移していることへの組織の同定を可能にすることができる。どの組織が転移を有するかを知ることは、腫瘍療法の的を絞った適用をもたらし得る。
上で考察されるように、本明細書に記載の抗体分子は、正常な組織と腫瘍性組織との比較におけるGCCタンパク質の存在の査定を可能にし、それを通して、疾患の存在もしくは重症度、疾患の進行、および/または療法の有効性が査定され得る。例えば、療法は観察され、有効性の査定がされ得る。一実施形態では、GCCタンパク質は、増殖性疾患を有する対象から採取された第1の試料において検出および/または測定されることができ、そして療法が開始され得る。その後、第2の試料が対象から採取され得、試料におけるGCCタンパク質が検出および/または測定され得る。第2の試料において検出または測定されたGCCタンパク質の量の減少は、治療効果を示し得る。
いかなる理論にも束縛されるものではないが、特にGCC標的化治療薬が静脈内投与される場合には、血管新生が、GCC標的化治療薬がGCCを発現する腫瘍に到達するために必要とされてよい。したがって、本発明の方法のある実施形態では、それはGCCタンパク質の検出に加えて、またはそれと併せて、腫瘍血管系を評価または特徴化するのに有用であってよい。例えば、組織試料は、GCC発現および組織血管新生を同時にまたは同時期に特徴化するために、抗CD−31抗体または抗フォンヴィレブランド因子抗体分子などの血管内皮細胞、ならびに本発明の抗GCC抗体を同定する薬剤で染色され得る。本発明のある態様では、そのようなGCC発現および血管系の同時または同時期の特徴化は、標的標的化治療薬に対する患者選択ツールとして有用である。
別の態様では、GCCの細胞表面発現は、GCC標的化治療薬がGCCを発現する腫瘍細胞を殺すことに作用するために必要とされてよい。例えば、一部の腫瘍細胞は、GCCを発現し得るが、細胞表面上ではないことがある。治療薬が細胞表面GCC発現に依存すると、GCCが主に細胞内にある場合、そのような治療薬は細胞を殺すことができないことがある。したがって、本発明の一部の実施形態では、診断用または予後用アッセイは、GCCの細胞位置の解析および/または定量化、例えば、細胞表面発現と細胞内発現とを区別および/または定量化できる方法をさらに含んでよい。いかなる理論にも束縛されるものではないが、腫瘍が主に細胞内GCC発現を有する患者は、GCCの細胞外ドメインに結合する抗GCC抗体分子に対するふさわしい候補者ではないことがある。あるいは、そのような解析結果は、GCCの細胞表面発現を誘導する薬剤をもって、初期治療を促進してよい(例えばPCT国際公開第WO04/071436号を参照されたい)。GCC細胞表面誘導に続き、またはそれと併せて、細胞外に発現したGCCに到達、またはそれのみに結合する抗GCC抗体分子が投与され得る。
キット
また、本発明の範囲内で、キットは、本明細書に記載の抗GCC抗体分子または免疫結合体を含む。抗GCC抗体分子または免疫結合体を含むリポソーム組成物を含むキットがさらに含まれる。キットは、使用説明書;他の試薬、例えば標識、治療剤、または抗体を標識もしくは治療剤にキレートする、もしくは結合させることに有用な薬剤、または放射線防護組成物;投与のために抗体を調製するための装置または他の物質;薬剤的に許容される担体;および対象への投与のための装置または他の物質を含む1つ以上の他の要素を含むことができる。説明書は、インビトロで、例えば試料、例えば癌を有する患者からの生検または細胞において、またはインビボでGCCを検出するために、抗GCC抗体分子または免疫結合体を診断的に適用するための説明を含むことができる。説明書は、例えば癌(例えば、結腸癌、胃癌、食道癌などの胃腸起源の癌など)を有する患者における、推奨される用量および/または投与方法を含む、治療薬の適用の手引きを含んでもよい。他の説明書は、抗体をキレート剤、標識、もしくは治療剤へ結合することについての説明、または、例えば未反応の結合体化構成要素からの、結合体化された抗体の精製のための説明を含んでもよい。上で考察されるように、キットは、標識、例えば本明細書に記載の任意の標識を含むことができる。上で考察されるように、キットは、治療剤、例えば本明細書に記載の治療剤を含むことができる。一部の適用では、抗体は、他の構成要素、例えばキレート剤もしくは標識、または治療剤、例えば放射性同位元素、例えばイットリウムもしくはルテチウムで反応されるであろう。そのような場合、キットは、反応、または出発物質もしくは反応中間体から最終生成品を分離することに使用される分離装置、例えばクロマトグラフィーカラムを実行するために、反応槽のうちの1つ以上を含むことができる。
キットは、診断用もしくは治療用の薬剤、例えば本明細書に記載の診断用もしくは治療用の薬剤などの、少なくとも1つの追加的な試薬、および/または、1つ以上の別個の医薬品において必要に応じて製剤される、1つ以上の追加的な抗GCC抗体分子もしくは免疫結合体をさらに含むことができる。
キットは、放射線防護体をさらに含むことができる。同位元素s、例えば90イットリウム(90Y)の放射線分解性質は公知である。この放射線分解を克服するために、放射線防護体は、そのような放射線防護体が抗体に対して無害である、つまりそれらが例えば90Yなどの同位元素の標識化反応を阻害しない、またはそれに悪影響を及ぼさない限り、例えば反応緩衝液内に含まれ得る。本発明の製剤緩衝液は、イットリウムまたは他の強い放射性核種による放射線分解を最小限にする、ヒト血清アルブミン(HSA)またはアスコルビン酸塩などの放射線防護体を含んでよい。他の放射線防護体は、当技術分野において公知であり、また本発明の製剤緩衝液、つまり遊離ラジカル捕捉剤(フェノール、亜硫酸塩、グルタチオン、システイン、ゲンチシン酸、ニコチン酸、パルミチン酸アスコルビル、HOP(:O)HIグリセロール、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、NaO、Na、およびSOなど)においても使用され得る。
提供されるキットは、患者への投与のために、キレート剤結合体化タンパク質またはペプチドを治療用の放射性同位元素で放射性標識するために有用なものである。キットは、(i)キレート剤結合体化抗体を含むバイアルと、(ii)放射性標識された抗体の安定化および患者への投与のための製剤緩衝液を含むバイアルと、(iii)放射性標識手順を行うための説明書とを含む。キットは、例えば説明書で推奨されるように、友好的な条件下で十分な時間、放射性同位元素またはその塩へとキレート剤結合体化抗体を暴露することを提供する。十分な純度、比活性度、および結合特異性を有する放射性標識された抗体が産生される。放射性標識された抗体は、例えば製剤緩衝液において適切な濃度に希釈され、さらなる精製の有無にかかわらず、患者に直接投与されてよい。キレート剤結合体化抗体は、凍結乾燥された形で供給されてもよい。
次の例は例示的であるが、本発明を限定することは意図されない。
実施例1:ヒトGCC細胞外ドメイン−マウスFc(hGCC−ECD−mFc)融合タンパク質の生成
免疫付与およびスクリーニングのための、分泌されるヒト(h)グアニリルシクラーゼ(GCC)(hGCC)細胞外ドメイン(ECD)/マウス免疫グロブリン(Ig)G2a重鎖定常(Fc)(受容体結合領域変異(FcRbr−mutII)融合タンパク質(つまり、pLKTOK108およびMIL−44しても本明細書で参照される、hGCC(ECD)−mIgG2a RcRbr−mutII融合タンパク質)の生成は、次のように行われた。GCC抗原は、次のGCC配列(シグナル配列および細胞外ドメイン)を含む配列をpLKTOK4発現ベクターへとコードするGCC遺伝子の一部分をサブクローニングすることによって調製された。
MKTLLLDLALWSLLFQPGWLSFSSQVSQNCHNGSYEISVLMMGNSAFAEP LKNLEDAVNEGLEIVRGRLQNAGLNVTVNATFMYSDGLIHNSGDCRSSTC EGLDLLRKISNAQRMGCVLIGPSCTYSTFQMYLDTELSYPMISAGSFGLS CDYKETLTRLMSPARKLMYFLVNFWKTNDLPFKTYSWSTSYVYKNGTETE DCFWYLNALEASVSYFSHELGFKVVLRQDKEFQDILMDHNRKSNVIIMCG GPEFLYKLKGDRAVAEDIVIILVDLFNDQYFEDNVTAPDYMKNVLVLTLS PGNSLLNSSFSRNLSPTKRDFALAYLNGILLFGHMLKIFLENGENITTPK FAHAFRNLTFEGYDGPVTLDDWGDVDSTMVLLYTSVDTKKYKVLLTYDTH VNKTYPVDMSPTFTWKNSKL(配列番号46)
位置427〜430のアミノ酸配列GLy−Arg−Gly−Pro−Gln(配列番号66)が、細胞外GCC断片を終始するために選択された。GCCにおいて、この配列に、ヒトIgG1 Fc融合タンパク質を始動するために歴史的に使用されるProと相同する位置にあるProと、よく整列するProが直後に続く。
pLKTOK108のマウスIgG2a Fc領域は、機能的にCH1ドメイン[Pro−Arg−バリン(Val)−Pro−イソロイシン(Ile)−トレオニン(Thr)−Glu−アスパラギン(Asn)](配列番号58)の末端であるアミノ酸配列から開始するように設計された。2つの領域は、マウスIgG2a定常領域において変異した。ロイシン(Leu)−Leu−Gly−Gly(配列番号59)からLeu−アラニン(Ala)−Gly−Ala(配列番号60)への変異(位置234〜237リシン[Lys]−Lys−Gly−Gly(配列番号61)からLys−Ala−Gly−Ala(配列番号62)に加えて、位置318〜322にある第2のFc受容体領域もまた、次のように変異した:グルタミン酸(Glu)−フェニルアラニン(Phe)−Lys−システイン(Cys)−Lys(配列番号63)からAla−Phe−Lys−Cys−Lys(配列番号64)、そしてその後、Phe−Lys−Cys−Lys(配列番号65)。
完全融合タンパク質が設計されたら、BamHIおよびXbaIについての隣接制限酵素配列、ならびにコザック配列(CTCACC)および終止コドンを加え、融合タンパク質cDNAを完成した。ヌクレオチド、および融合タンパク質pLKTOK108(hGCC/mIgG2a FcRmutII)のアミノ酸配列は、以下に提供される(BamHIおよびXbaI制限酵素認識部位は、配列番号47において小文字で示される)。
ヒトGCC−ECD/マウスIgG2a Fcヌクレオチド配列(配列番号47)
cgcggatccctcaccATGAAGACGTTGCTGTTGGACTTGGCTTTGTGGTCACTGCTCTTCCAGCCCGGGTGGCTGTCCTTTAGTTCCCAGGTGAGTCAGAACTGCCACAATGGCAGCTATGAAATCAGCGTCCTGATGATGGGCAACTCAGCCTTTGCAGAGCCCCTGAAAAACTTGGAAGATGCGGTGAATGAGGGGCTGGAAATAGTGAGAGGACGTCTGCAAAATGCTGGCCTAAATGTGACTGTGAACGCTACTTTCATGTATTCGGATGGTCTGATTCATAACTCAGGCGACTGCCGGAGTAGCACCTGTGAAGGCCTCGACCTACTCAGGAAAATTTCAAATGCACAACGGATGGGCTGTGTCCTCATAGGGCCCTCATGTACATACTCCACCTTCCAGATGTACCTTGACACAGAATTGAGCTACCCCATGATCTCAGCTGGAAGTTTTGGATTGTCATGTGACTATAAAGAAACCTTAACCAGGCTGATGTCTCCAGCTAGAAAGTTGATGTACTTCTTGGTTAACTTTTGGAAAACCAACGATCTGCCCTTCAAAACTTATTCCTGGAGCACTTCGTATGTTTACAAGAATGGTACAGAAACTGAGGACTGTTTCTGGTACCTTAATGCTCTGGAGGCTAGCGTTTCCTATTTCTCCCACGAACTCGGCTTTAAGGTGGTGTTAAGACAAGATAAGGAGTTTCAGGATATCTTAATGGACCACAACAGGAAAAGCAATGTGATTATTATGTGTGGTGGTCCAGAGTTCCTCTACAAGCTGAAGGGTGACCGAGCAGTGGCTGAAGACATTGTCATTATTCTAGTGGATCTTTTCAATGACCAGTACTTGGAGGACAATGTCACAGCCCCTGACTATATGAAAAATGTCCTTGTTCTGACGCTGTCTCCTGGGAATTCCCTTCTAAATAGCTCTTTCTCCAGGAATCTATCACCAACAAAACGAGACTTTGCTCTTGCCTATTTGAATGGAATCCTGCTCTTTGGACATATGCTGAAGATATTTCTTGAAAATGGAGAAAATATTACCACCCCCAAATTTGCTCATGCTTTCAGGAATCTCACTTTTGAAGGGTATGACGGTCCAGTGACCTTGGATGACTGGGGGGATGTTGACAGTACCATGGTGCTTCTGTATACCTCTGTGGACACCAAGAAATACAAGGTTCTTTTGACCTATGATACCCACGTAAATAAGACCTATCCTGTGGATATGAGCCCCACATTCACTTGGAAGAACTCTAAACTTCCTAATGATATTACAGGCCGGGGCCCTCAGCCCAGAGTGCCCATAACACAGAACCCCTGTCCTCCACTCAAAGAGTGTCCCCCATGCGCAGCTCCAGACCTCGCAGGTGCACCATCCGTCTTCATCTTCCCTCCAAAGATCAAGGATGTACTCATGATCTCCCTGAGCCCCATGGTCACATGTGTGGTGGTGGATGTGAGCGAGGATGACCCAGACGTCCAGATCAGCTGGTTTGTGAACAACGTGGAAGTACACACAGCTCAGACACAAACCCATAGAGAGGATTACAACAGTACTCTCCGGGTGGTCAGTGCCCTCCCCATCCAGCACCAGGACTGGATGAGTGGCAAGGCATTCAAATGCAAGGTCAACAACAGAGCCCTCCCATCCCCCATCGAGAAAACCATCTCAAAACCCAGAGGGCCAGTAAGAGCTCCACAGGTATATGTCTTGCCTCCACCAGCAGAAGAGATGACTAAGAAAGAGTTCAGTCTGACCTGCATGATCACAGGCTTCTTACCTGCCGAAATTGCTGTGGACTGGACCAGCAATGGGCGTACAGAGCAAAACTACAAGAACACCGCAACAGTCCTGGACTCTGATGGTTCTTACTTCATGTACAGCAAGCTCAGAGTACAAAAGAGCACTTGGGAAAGAGGAAGTCTTTTCGCCTGCTCAGTGGTCCACGAGGGTCTGCACAATCACCTTACGACTAAGACCATCTCCCGGTCTCTGGGTAAATAAtctagagca
ヒトGCC−ECD/マウスIgG2a Fc アミノ酸配列(配列番号48):
上述の通り、組み換えタンパク質pLKTOK108は、2つの変異Fc受容体結合領域(FcRs)が変異し、Fc受容体結合を防止した(mIgG2a FcRmutII)、マウスIgG2a Fc領域に融合されたヒトGCCの細胞外領域を組み合わせる。pLKTOK108のための組み換えDNA挿入は、次のように3ステップのPCR工程によって作製された。
第1のステップは、重複配列の35個のヌクレオチドを含む適応した細胞外ヒトGCCおよび適応したマウスIgG2a FcRmutII DNA断片を作製した。これらのPCR反応は、2個の断片を作製するために、表13に記載のプロトコルをもって、表11および12に記載の鋳型およびプライマーを使用した。これらのDNA断片は、Qiagen Gel Purificationキット(Valencia,CA)を使用して1%アガロースゲルから単離された。ヒトGCC鋳型は、ヒトGCCについての配列を含む、タンパク質発現ベクター(Clontech Laboratories,Inc.,Mountain View,CA,USAによって提供された。Fcドメインのための鋳型は、それ自体は鋳型としてベクターpLKTOK61(その全ての内容が参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第7,053,202号に記載される)を使用して作製された、pLKTOK84として言及される、2つの変異Fc受容体結合領域(FcRmutII)をもってマウスIgG2aFcに融合された、ヒト1228のための発現構築物から採取された。
第2のPCR反応は、表14に列挙される濃度で鋳型を組み合わせた。表15に列挙される反応プロトコルは、単一組み換え融合タンパク質遺伝子を作製した。この反応の産物は、第3のPCR反応において、鋳型として直接使用された。
第3のPCR反応は、完全断片を作製するために、以下表17に記載のプロトコルをもって、表16および表12に記載の鋳型およびプライマーを使用した。これらのDNA断片は、Qiagen Gel Purificationキット(別表F)およびチアミンアデノシン(TA)突出TOPO(登録商標)TA Cloning Kit(別表F)を使用して、0.7%アガロースゲルから単離された。QiagenのDNAミニプレップキット(別表F)を使用して、固有のクローンを単離し、DNAを精製した。このDNAを、所望の配列を持つものを同定するために、プライマーM13f、M13r、およびpSMUCH2を用いて配列決定した。中間体TOPOクローンTOK108−15は、所望の組み換えDNA配列を含んだ。
発現ベクターpLKTOK4を作製するために、pcDNA3.1(商標)を骨格ベクターとして使用した。それは、研究条件下における容易な選択を可能にするために、G−418(Geneticin(登録商標))に抵抗性のネオマイシン(NEO)遺伝子を含む。SpeI制限酵素認識部位は、部位特異的変異誘発によって、pcDNA(商標)3.1から排除された。プラスミドpcDEF3(元はpEF−BOS)由来のEF1αプロモーターはpcDNA(商標)3.1の中へと挿入され、結果、CMVプロモーターを排除した。pLKTOK4発現ベクターに対する円形地図は、図1に示される。
クローニングは、TOPO(登録商標)TA Cloningキットを使用して、最終PCR産物上で行った。BamHIおよびXbaI制限酵素消化の後、TOPOクローン由来の所望の断片は、同様にBamHIおよびXbaIで消化された発現ベクターpLKTOK4にライゲーションされた。ライゲーション反応を使用して、K12を化学的に有能な大腸菌細胞に形質転換し、その後、L培地(LB)/アンピシリン寒天培地上で選択した。個々の大腸菌クローン由来のプラスミドは、QIAGENのDNAミニプレップキットを使用して単離され、プライマーSP6(配列番号55)、EF5S(配列番号54)、およびpSMUCH2(配列番号53)をもって配列決定された。
クローンは、DNA配列決定によって所望の組み換えDNAを含むことを判定され、QIAGEN Maxiprepキットを使用して、大量の純プラスミドDNAを作るために使用された。このマキシプレップDNAは、ジヒドロ葉酸レダクターゼ欠損のチャイニーズハムスター卵巣(CHO−DG44)細胞への形質移入のために使用された。
S1−CHO−DG44と呼ばれる無血清の懸濁液適応CHO−DG44細胞系を、pLKTOK108産生細胞系の開発のために使用した。簡潔に述べれば、形質移入は、線形化されていない環状DNA、またはPvu I制限酵素で処理された、線形化されたプラスミドDNAのどちらかを使用して、Amaxa Biosystems製のNucleofector(登録商標)装置、およびNucleofection(登録商標)キットVを使用して行われた。形質移入細胞は、G−418選択培地へと交換する前に、48時間、IS−CHO−V−GS増殖培地で維持された。生きた形質移入細胞は、新鮮なG−418選択培地で給餌され、コンフルエンスまで(約10日から14日間)培地で維持された。各形質移入プールのpLKTOK108産生性はマウスIgG2aELISAアッセイを使用して査定され、細胞は凍結された細胞バンクを作るために拡張された。マウスIgG2a ELISAによる最も高い産生性の形質移入プールは、細胞がG−418選択培地(ウェル1つおきに約1個の細胞)において5×96−ウェル組織培養プレートへと蒔かれた、限界希釈クローニングに対して同定された。96−ウェルプレートは、給餌なしで2週間、5%のCOで37℃のインキュベータ内でインキュベートされた。単一コロニーを有した各ウェルからの上清50μLは、マウスIgG2a ELISAアッセイを行うために、96ウェルアッセイプレートへと直接移された。高い産生性を持つ23個のクローンは同定され、24−ウェル細胞培養プレート、その後6−ウェル細胞培養プレートを通して連続的に拡張された。これらのクローン由来の上清の抗体力価は、マウスIgG2a ELISAアッセイにおいて、3つの異なる希釈で測定された。
マウスIgG2a力価に基づいた最上の6個のクローンは、凍結細胞バンクを作るためにG−418選択培地において拡張され、無血清の懸濁液Sigma #21培地に適応された。細胞密度および生存は、Cedex自動細胞培養解析器を使用して判定され、上清中のタンパク質濃度は、マウスIgG2a ELISAアッセイを使用して測定された。細胞が対数増殖期に達すると、細胞は採集され、一晩−80℃で凍結され、その後、保存のため液体窒素低温室に移された。
融合タンパク質を産生するために、細胞は解凍され、蒔かれ、そして続いて、3.0×10細胞/mLの開始密度で大型のT型フラスコ中、その後振とうフラスコの中へと順次拡張され、そして105rpmに設定された旋廻式振とう機において、5%のCOで37℃に設定された加湿インキュベータの中でインキュベートされた。最終培養は、4日目および7日目にSigma #21Special Feed Mediumの10%の量、そして10日目に5%の量で給餌された。Sigma #21 Feed Mediumは、グルコース40g/L、L−グルタミン酸10g/L、酵母エキス10g/L、および大豆ペプトン10g/Lを補充されたSigma #21 Mediumからなる。振とう培養は、遠心分離によって採集された。分泌pLKTOK108タンパク質を含む上澄は、精製に備えられた、または後の精製のために−80℃で保存された粗pLKTOK108含有ろ液で、0.2−μm低タンパク質結合ポリエーテルスルホン(PES)膜ろ過装置を通してろ過された。
初期精製は、pLKTOK108を含むろ過された上澄を、約4℃でプロテインAセファロースカラム上で循環することを含む。樹脂はその後、PBS pH7.4で洗浄され、タンパク質はpH3.0でPBSにおいてグリシン0.1Mで溶出され、pH6.5のリン酸ナトリウム1Mで中和された。中和された溶出液は、30kDaの分画分子量(MWCO)を用いたVivaspin濃縮機を使用して濃縮され、このタンパク質の凝集体を分離するためにPBS pH7.4緩衝液で事前に平衡化された、Superdex200分子ふるいクロマトグラフィー(SEC)カラム(別表G)の上へと装填された。精製されたpLKTOK108タンパク質は、SDS−PAGEおよびクマシー染色で確認された純度をもって、単峰として溶出する。hGCC(ECD)/mIgG2a Fcホモ二量体を含む画分はプールされた。プールされた材料の濃縮が、NanoDrop(登録商標)ND1000分光光度計上で280nmのUV吸光度によって判定された後、精製されたpLKTOK108タンパク質は、等分され、−80℃で保存された。
実施例2:タンパク質免疫によるウサギmAbsの生成
hGCC(ECD)−mIgG2a RcRbr−mutII融合タンパク質(pLKTOK108)に対するウサギモノクローナル抗体は、Epitomics(Burlingame、CA)により提供されるRabMAb(登録商標)サービスを使用して生成された。MAb生成の目的のために、hGCC(ECD)−mIgG2a RcRbr−mutII融合タンパク質(pLKTOK108)融合タンパク質は、本明細書においてMIL−44として言及される。
3匹のウサギ(ML1009、ML1010、およびML1011)は、従来の免疫化技法を使用してMIL−44で免疫化された。MIL−44および非GCCカウンタースクリーン抗体(hMadCAM−mFc)に対する血清力価は、試験ブリードを使用して評価された。追加免疫は、初回の免疫化の後で与えられた。最も高い血清力価を持つウサギ、ウサギML1010が、脾臓摘出、ならびにEpitomics所有の融合パートナー細胞系および方法を使用するモノクローナル融合への候補として選ばれた。
別々の2日(1日目および2日目)に、2億個のリンパ球が1億個の融合パートナー細胞と融合され、それぞれ20×96−ウェルプレート上に蒔かれた。プレートは、標準条件下の組織培養インキュベータの中で保存した。細胞増殖は融合から2〜3週間後に検証され、融合効率は、検証されたウェルの総数で割った増殖のあるウェルの数を使用して計算された。1日目の融合に対する融合効率は、融合効率72%と測定されたのに対し、2日目の融合効率は79%であった。最低で2枚のプレートが、次のように各々の融合に対して検証された。
40枚全てのプレートは、ウェルごとに50ngのMIL−44でコートされたプレートをもって、標準ELISA法を使用してスクリーニングされた。1:10000希釈のML1010のブリードが、陽性対照として使用された。0.5より大きいO.D.を有する151個のクローンは、推定的に陽性であると考えられ、24−ウェルプレートの中へとさらに拡張された。
続く確認スクリーニングは、ウェルごとに50ngのMIL−44または50ngのhMadCAM−mFcでコートされたプレートを使用して、ELISAによって行われた。143個のクローンはMIL−44に対して陽性であることが確認され、そのうち72個はMIL−44特異的、つまりそれらはhMadCAM−mFcタンパク質に対して陰性であるとして同定された。
多クローン上清評価に続いて、多クローン#148および#67を含む数個のMIL−44特異的多クローンがサブクローニングされた。サブクローニングは限界細胞希釈法を使用してなされた。数個のサブクローン上清がELISAによってスクリーニングされた。サブクローン第148−2番および第67−4番に対するハイブリドーマ細胞は、実施例3に記載されるように、免疫組織化学(IHC)アッセイにおけるGCC検出試薬として、凍結/貯蔵ならびに更なるスクリーニングおよび解析のために選択された。
MIL−44−148−2およびMIL−44−67−4抗体もまた、哺乳動物細胞中の一過性導入による産生のために、および配列決定のために、pcDNA3.1+neo(Invitrogen)へとクローン化された。MIL−44−148−2およびMIL−44−67−4抗体に対する重鎖および軽鎖についての核酸およびアミノ酸配列は以下に提供される。各々のIgG鎖におけるシグナル配列は斜体で示され、各々のIgG鎖における可変領域は太字で示され、CDRのものは下線で示される。
MIL−44−148−2 H2核酸配列(配列番号4)
MIL−44−148−2 H2アミノ酸配列(配列番号42)
MIL−44−148−2 L5核酸配列(配列番号5)
MIL−44−148−2 L5アミノ酸配列(配列番号43)
MIL−44−67−4 H2核酸配列(配列番号6)
MIL−44−67−4 H2アミノ酸配列(配列番号44)
MIL−44−67−4 L4核酸配列(配列番号7)
MIL−44−67−4 L4アミノ酸配列(配列番号45)
実施例3:抗GCC抗体を使用した免疫組織化学
mCRCのヒト腫瘍異種移植片モデルにおけるGCC発現の検出
MIL−44−148−2抗体を使用したIHCアッセイは、雌のSCIDマウスにおける、転移性結腸直腸癌(mCRC)患者試料由来の、HEK293−GCC異種移植腫瘍および数個の原発性ヒト腫瘍異種移植片(PHTX)においてGCC発現を評価するために開発された。
ホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)組織におけるGCCタンパク質レベルは、厚さ5μmの切片上で査定され、Ventana Medical Systems (Tucson,AZ)Discovery XT(登録商標)自動染色器上で1時間、MIL−44−148−2抗体(3.5μg/mL)をもってインキュベートされた。抗体は、ウサギ抗ヤギ二次抗体(Vector Laboratories)でビオチン化され、3,3’−ジアミノベキシジン(DAB)基質地図システム(Ventana Medical Systems)で育てられた。スライドは、ヘマトキシリンで対比染色され、Aperio全体スライドスキャニングシステムを使用して画像化された。
GCCレベルは、様々なPHTX腫瘍異種移植片において、HEK293−GCC腫瘍異種移植片において4+から、および1+、1〜2+、2+、2〜3+、および4+からの範囲のHスコア(以下に記載の採点システム)で、これらの腫瘍の間で著しく異なった。一般に、極性化上皮性構造を維持した中/高分化型腫瘍細胞を伴う腫瘍においては、GCCは腫瘍組織の管腔側に集中した。
ヒト結腸試料および腫瘍マイクロアレイにおけるGCC発現の検出
本明細書に記載のMIL−44−148−2およびMIL−44−67−4抗体はまた、悪性および良性ヒト結腸試料(FFPEおよび腫瘍マイクロアレイ(TMA))に加えて、上で参照される原発性ヒト腫瘍異種移植片(PHTX)、HT29、およびHEK293GCC形質移入細胞ペレットを使用して、上記のIHCプロトコルにおいて、GCC検出試薬としてスクリーニングされた。
HT29およびHEK293GCC形質移入細胞ペレットは、予想通り染色された。PHTXは、MIL−44−148−2およびMIL−44−67−4クローンで、広範な染色強度を実証した。MIL−44−148−2およびMIL−44−67−4の両方は、インサイツでの高もしくは中分化型結腸上皮内癌または転移について陽性の染色がされた。低分化型腫瘍は、より低い強度で染色された。正常な結腸組織は、MIL−44−148−2およびMIL−44−67−4サブクローンの両方によって産生された抗体を使用して、陽性頂端染色を実証した。
MIL−44−148−2およびMIL−44−67−4サブクローンの両方に由来の抗体は、HEK293およびHT29親細胞系におけるいかなる非特異的染色もなく、GCCを形質移入されたHEK293細胞およびHT29細胞において、見て容易に分かる、強く、特異的な染色を提供した。両方のクローンもまた、インサイツの高もしくは中分化型結腸上皮内癌または転移について陽性の染色がされた。より弱い染色が低分化型癌における両方のサブクローンに対して見られた。正常な結腸は、予想通り、両方のクローンに対して陽性頂端染色を実証した。MIL−44−148−2は、IHCにおけるMIL−44−67−4よりも全般的に高い感受性および特異性を実証した。MIL−44−67−4は細胞ペレットにおいてMIL−44−148−2よりも良いダイナミックレンジを実証し、MIL−44−148−2はTMAにおいてMIL−44−67−4よりも優れたダイナミックレンジを実証した。全般的に、MIL−44−148−2サブクローンは、IHCにおけるより高い感受性および特異性、ならびにTMAにおける完全なダイナミックレンジ、ならびに低濃度で正常な結腸における強い染色(+2IHCスコア)を実証し、MIL−67−4に対して優位性を示した。
上記の初回IHC実験の結果に基づき、MIL−44−148−2サブクローンが、Tek Mate自動染色器を使用して、上記のIHCプロトコルに相当する自動プロトコルの開発および妥当性確立のために選択された。自動IHCアッセイは、GCC標的化癌治療薬のための臨床試験登録基準として、またGCC標的化療法を受けるべき患者(例えば癌患者)を選択するためのスクリーニングツールとして一般的に、GCCを発現する腫瘍に対して癌患者をスクリーニングするために有用なツールである。
表18に示されるIHCプロトコルは、FFPEヒト細胞および組織におけるGCCの検出のために開発され、約53個の結腸直腸腫瘍および20個の正常な結腸組織、ならびに2個の結腸癌TMA(US Biomaxから購入)が、GCC発現に対してスクリーニングされた。これらの腫瘍は、ある範囲の腫瘍悪性度および結腸癌転移組織を含めた。
4ミクロンの切片は、様々な組織試料から調製された。組織切片は、段階的なアルコール系の前に、キシレンの蒸留水への4、5分の変化を通して脱ろうされた。蒸気熱誘導エピトープ回収(SHIER)は、Black and Decker Steamerの上方室の中で毛細管の間隙に20分間、SHIER2溶液をもって使用された。
当業者は、一次抗体エンハンサーは、MIL−44−148−2もしくはMIL−44−67ウサギmAbs(ウサギIgG)、またはMIL−44シグナルを増幅するために好適な類似の試薬と同じアイソタイプを有する、ウサギ以外の種(例えばヒト、ラット、ヤギ、マウス等)において産生された抗ウサギ二次抗体であり得ることを認識するであろう。
上のプロトコルは、ビオチンに基づかないペルオキシダーゼ検出(Thermo/Lab VisionからのUltravisionキット)を用いる1.0μg/mlでのMIL−44−148−2の一晩の抗体インキュベーション、および色原体としてDABを使用した。この手順は、TechMate500またはTechMate1000(Roche Diagnostics)を使用して、完全に自動化された。染色の後、スライドは、アルコール系を通して無水エタノールへと脱水され、続いてキシレンですすがれた。スライドは、ガラスのカバースリップおよびCytoSealで恒久的にカバースリップされた。スライドは、染色を査定するために、顕微鏡下で検証された。陽性染色は、茶色(DAB−HRP)の反応生成物の存在によって示される。ヘマトキシリン対比染色は、細胞および組織形態を査定するために、青い核染色を提供する。
GCC染色の評価にあたって、Hスコアアプローチが、GCC発現を定量化するためには最善のアプローチであると判定された。Hスコアアプローチは、腫瘍型の中またはその間での染色の強度および腫瘍割合における多様性を判定するために、最適データ分解能を提供する。それはまた、陽性染色に対する閾値を判定するための良いツールを提供する。この方法では、0〜3+の範囲の染色強度を持つ腫瘍中の細胞の割合(0〜100)が提供される。即座の方法で、強度が0、0.5、1、2および3のスコアが提供された。マーカーにより、0.5染色は陽性または陰性として採点され得、マーカーに対して淡いが認知可能な染色を反映する。Hスコアを得るために、腫瘍細胞の割合は、各々の強度を乗じられ、共に加えられる。
Hスコア=(腫瘍%1)+(腫瘍%2)+(%腫瘍3)。例えば、腫瘍が20%陰性(0)である場合、30%+1、10%+2、40%+3、これはHスコア170をとなる。
最高のHスコアは、腫瘍細胞標識の100%が強度3+を有する場合、細胞内局在(つまり、頂端または細胞質)ごとに、300(100%+3)である。最初は、総Hスコア単独では対照群として試料を比較するためには使用されなかったが、各々の強度にある細胞の割合の分析結果の総括に加えて評価された。例えば、90のスコアは、腫瘍細胞染色の90%が強度1+を有すること、または細胞の30%が強度3+であることを表す。これらの試料は、同じHスコアだが非常に異なるGCC発現を有する。各々の強度で採点される細胞の割合は異なり得るが、通常は10%単位で採点される;しかしながら単一成分のわずかな割合の採点は、染色のあるレベルが存在することを実証するために、1%および5%とも見積もられ得る。GCCに対しては、頂端染色は、1および5%などの低レベルの増加で評価するために考慮されてよい。
2個の異なる細胞内局在が、Hスコアアプローチを使用してGCCに対して採点された。これらは、細胞質染色および頂端関連染色を含む。細胞質染色パターンは、腫瘍細胞の細胞質全体に渡る広範性として概して観察された。しかしながら、一部の場合では、強い球状の染色、または点状、粗い顆粒上の染色を含む、細胞質染色の多様性があった。強い球状の染色は、細胞質染色3+として採点された。点状の染色は、頂端染色に関連し、この型の細胞質染色に対して個別のスコアは与えられなかった(n=点状の染色に対して4個の試料)。GCC頂端染色は、管腔が存在した場合に観察された。観察された他のGCC染色パターンは、膜様の、非管腔染色(ひとつの場合)、および腫瘍管腔中に存在する細胞外染色を含んだ。正常な結腸組織では、染色は、広範性の細胞質染色と並んで、概して頂端であった。
Hスコアは細胞質および頂端GCC発現の両方に対して得られたため、かつ、1つの局在の型が、GCC標的化療法の有効性にとって、別のものよりも危機的であるかどうかが不明であるため、全てのデータが収集され、一部の場合、集合Hスコアは、頂端および細胞質GCC発現の両方の合計を使用して生成された。そのような場合には、最大のHスコアは、集合スコアについて600となった(頂端300+細胞質300)。
全般的に、正常な結腸試料における染色は、GCCが、頂端表面上に発現されることで、解剖学的特権を持つことを例示する。GCCは、腫瘍試料の95%以上に発現し、正常な組織とは対照的に、一部の場合では広範な細胞質染色を実証した。ヒトCRC肝臓転移試料における強い限局性のGCC染色もまた見られた。
表19Aは、スクリーニングされた正常および腫瘍組織に対する細胞質および頂端Hスコア染色結果を示す。表19Aに示されるデータは、試料起源(インハウス(MLNMとして表される)、TMA(BIOMAXとして表される)、およびCRO(QualTekとして表される))、ならびに腫瘍悪性度に準じて分類される。陽性の要約データは、染色強度0.5および1.0+の閾値を使用する場合に提供される。合計173個の腫瘍試料が採点された。細胞質または頂端染色どちらかの陽性染色強度に対する0.5+のカットオフを使用する場合、腫瘍の95%は陽性と考えられる。1.0+のカットオフを使用する場合、試料の92%が陽性と考えられる。
組織源は、Hスコアと同様に陽性腫瘍細胞の割合における多様性を示す。1+の染色陽性閾値に対しては、範囲は84%(CRO腫瘍MTB試料)〜100%(インハウス試料またはCRO単一組織試料−これらの群では試料がより少ない数であることに注意)である。インハウス腫瘍細胞は、253(n=9試料)という非常に高い頂端Hスコアを示した。TMA2個の採点結果においてもまた差異があった。US Biomax TMA C0992は、C0701よりも強く染色した。いかなる理論にも束縛されるものではないが、TMAにおける差異は、組織源との固化との差異による可能性があり、または1個のブロックは他方よりも直近に切り取られたのかもしれない。
切り取られた切片における抗体の安定性、および切り取られた試料の新鮮さが考慮された。即時研究を試験された試料は、切り取られ保存された試料、および新たに切り取られた試料を含み、時を経ての組織試料の安定性をさらに研究する必要性を示した。
一部の差異は、高分化型腫瘍対低分化型腫瘍の比較に関連したより大きい陽性染色をもって(US Biomaxからの6個の腫瘍は悪性度を含まなかった)、GCC陽性および腫瘍悪性度において観察された(表19Bを参照されたい)。悪性度1腫瘍(n=20)は100%の陽性を示し、悪性度2腫瘍(n=95)は陽性症例の98%で標識し、悪性度3腫瘍(n=44)は88%の陽性率で標識した。低分化型腫瘍は概して管腔を欠き、それは、頂端染色の欠如による、染色におけるこの減少の一部に対する原因である可能性がある。この陽性割合は、染色強度閾値0.5+に基づいた。7個の遠隔転移のうち7個が陽性であった(インハウスおよびCRO組織から)。US Biomax TMAからの転移性腫瘍は、リンパ節への転移として列挙された。
全般的に、GCCは、組織源または腫瘍悪性度に関わらず、非常に高い割合の結腸腫瘍および正常な結腸組織を染色する。
GCC IHCアッセイのアッセイ内精度は、各々3個の細胞ペレット、および14個の異なる結腸癌細胞由来の5回の再現を利用して、1実行内で評価された。細胞ペレットは個別のスライド上で調製された。結腸腫瘍試料は2個の異なる多発性腫瘍ブロックに含まれた。これらの組織は、GCC IHC反応性に対して採点された。
細胞ペレットの精度染色:3個の細胞ペレットの5回の実行内再現の全てにおいて、ほぼ等しい染色が観察された。
結腸腫瘍試料の精度染色:14個の結腸腫瘍試料の5回の実行内再現の間で、非常に類似〜ほぼ等しい染色が観察された。試料は、上に前述されるように、Hスコアアプローチを使用して、有資格の病理医によって採点された。標準偏差は、全ての症例において分散は最小限だったことを実証し、したがって、同じ実行内の染色の良好な精度を実証した。全般的に、試験された細胞ペレットおよび結腸癌試料の実行内GCC IHC染色は、非常に一貫していた。
実行間アッセイ変動性、および操作者の違いによる変動性は、5回の別々のGCC IHC染色の実行において評価された。4回の実行は1人の操作者によって異なる日に行われ、第2の操作者が5回目の実行を行った。染色は、上述の精度試験と同じ組織の試験を含んだ。
細胞ペレットの再現性染色:3個の細胞ペレットの5回の実行間再現の全てにおいて観察されたように、ほぼ等しい染色。
結腸腫瘍試料の再現性染色:非常に類似〜ほぼ等しい染色が、14個の結腸腫瘍試料の5回の実行内再現の間で観察された。試料は、前述されるように、Hスコアアプローチを使用して、有資格の病理医によって採点された。標準偏差は、全ての症例において分散は最小限だったことを実証し、したがって、異なる操作者による日ごとの染色の良好な精度を実証した。全般的に、試験された細胞ペレットおよび結腸癌試料の実行間および操作者間GCC IHC染色は、非常に一貫していた。
GCC IHCアッセイの特異性は、正常なヒト組織のパネルを試験することによって評価された。これらの正常なヒト組織は、30個の異なる組織型を含んだ:副腎、膀胱、骨髄、***、大脳皮質、頸部、卵管、心臓、腎臓、肝臓、肺、リンパ節、神経、卵巣、膵臓、耳下腺(唾液腺)、下垂体、胎盤、前立腺、骨格筋、皮膚、脊髄、脾臓、胃、精巣、胸腺、甲状腺、扁桃腺、尿管、および子宮。各々の組織型に対して、少なくとも3個の固有の標本が染色され、GCC免疫反応性が評価された。
全般的に、MIL−44−148−2抗体を使用したGCC IHCアッセイは、特に頂端染色に対しては、正常な組織の染色と比較して、結腸腫瘍試料に非常に特異的であることが、本明細書に記載のIHCアッセイによって示された。頂端染色は胃試料の2個において検出されただけだったが、しかしながら、この染色は陰性対照においても観察された。概して淡い細胞質染色は、卵胞(3個の試料のうちの1個)、皮膚(濾胞および真皮、3個の試料のうちの2個)、胃壁細胞(3個の試料のうちの2個)、前立腺上皮(3つの症例のうちの3つが淡い)、下垂体(3つの症例のうちの2つ)、子宮上皮(3つの症例のうちの3つ)、卵管上皮(3つの症例のうちの2つ)、胎盤栄養膜細胞(3つの症例のうちの2つが淡い)、および肺(3つの症例のうちの3つで内皮に、および3つの症例のうちの1つで細気管支上皮に)を含む数個の組織型において観察された。最も強い細胞質染色(2+)は、卵管の1症例および下垂体の1症例に存在した。両方の症例では、陰性対照において同じ区画に、より淡い染色があった。形質細胞は、脾臓、扁桃腺、およびリンパ節を含む多数の組織において陽性であった。組織球は、脾臓、肺、およびリンパ節において陽性であった。間質染色は、精巣(3つの症例のうち2つ)、子宮(3つの症例のうち3つ)、および卵巣(3つの症例のうち1つ)において存在した。血管の細胞外染色は広く観察され、血清の非特異的結合であると思われる。
TechMate染色プラットフォーム上でウサギモノクローナル抗体MIL−44−148−2を使用するGCCアッセイは、腫瘍および対照細胞ペレットの一貫した実行間および実行内染色を示す。GCCアッセイは、試験された結腸腫瘍試料の圧倒的な大部分を染色するため、結腸癌において感受性が高いと思われる。GCCアッセイもまた、正常な組織と比較して、結腸腫瘍に対してはるかに特異的であると思われる。多くの結腸腫瘍において観察されたGCC発現は、各組織型の少なくとも3回の再現をもって、30個の組織の正常なパネルにおいて観察されたいずれの染色よりもずっと強い。特異的な頂端GCC染色はいずれの正常な組織においても検出されなかったが、一方で頂端染色はGCC試料の大部分においてよく見られる。細胞質染色のみが一部の正常な組織型において観察され、この染色は概して淡い。MIL−44−148−2抗体は、ホルマリン固定、パラフィン包埋(FFPE)結腸腫瘍に対して、再現可能で、感受性があり、比較的特異的なIHCマーカーであると思われる。
実施例4:非結腸直腸PHTXモデルおよび腫瘍マイクロアレイ、ならびに結腸直腸および非結腸直腸ヒト臨床試料における追加的な免疫組織化学
実施例3に記載の自動IHCアッセイは、雌のSCIDマウスにおける胃癌および膵臓癌患者試料に由来する原発性ヒト腫瘍異種移植断片(PHTX)、ならびに、膵臓癌、胃癌、食道癌、肺癌、および平滑筋肉腫/横紋筋肉種に特異的な、US BioMax、Pantomics、およびその他の商業的供給源)から購入された様々な腫瘍マイクロアレイ(TMA)を含む、異なる供給源からの多様な非結腸直腸試料におけるGCC発現(つまり、頂端、細胞質、および/または集合GCC発現)を評価するために使用された。GCC発現もまた、自動IHCアッセイを実行するために従事する特殊CRO(QualTek)の組織データベースから得られたヒト胃、膵臓、および食道腫瘍試料、ならびに、グアニル酸シクラーゼCを発現している進行性胃腸悪性腫瘍を患う成人患者における、MLN0264として指定される、GCC標的化抗体医薬結合体の非盲検、多施設、用量増加、初めてのヒトにおける試験(研究C26001、ClinicalTrials.gov 識別名NCT01577758)への登録の前に、GCC発現を試験された癌患者に由来する、結腸直腸癌、胃癌、膵臓癌、食道癌、および小腸癌を含む様々なヒト臨床試料において、実施例3に記載の自動IHCアッセイを介して査定された。
様々な供給源(PHTX、ヒト臨床試料、および腫瘍マイクロアレイ)からの、様々な正常および癌性の結腸直腸組織試料および非結腸直腸組織(胃、膵臓、小腸、食道、肺、横紋筋肉種、平滑筋肉腫)におけるIHC染色の結果は、以下の表20〜32に示される。表20〜32は、IHCスコア(0、0.5+、1+、2+、および3+)、ならびに、試験された様々な組織における頂端(「A」)および細胞質(「C」または「細胞質」)GCC染色の両方に対するIHCスコアに基づいて計算された対応するHスコアを含む。さらに、表32は、各々の症例において同じ患者から得られた原発性および転移性癌のヒト臨床試料におけるGCC IHC発現データの比較を示す。第1の左側のカラムに示されるように、「A」試料(つまり、1A、2A、3A、4A、5A、6A、7A、8A、9A、10Aなど)は原発性腫瘍試料に言及する一方で、「B」試料(1B、2B、3B、4B、5B、6B、7B、8B、9B、10Bなど)は、対応する原発性腫瘍(対応する「A」試料)が得られた同じ患者から得られた転移性腫瘍試料に言及する。換言すれば、記号「1A」および「1B」は、それぞれ同じ患者から得られた原発性および転移性腫瘍に言及する。記号「2A」および「2B」は、それぞれ別の患者から得られた原発性および転移性腫瘍に言及する(以降同様)。非結腸直腸癌の特定の型が指定される場合である、「注釈」と名付けられたカラム中に反映されるように他に指示がある場合を除き、表32に示される腫瘍試料の大部分は、原発性および転移性結腸直腸癌を患う患者から得られた。表32における「注釈」カラムに見られるように、神経内分泌腫瘍、腎細胞癌、胃腫瘍、胃GIST、膵臓腫瘍、および子宮平滑筋肉腫の一部の試料もまた、IHCアッセイによるGCC発現に対してであった。
GCC IHC染色結果の要約
実施例3および4に示されるGCC IHC染色結果は、結腸直腸、胃、小腸、および食道腫瘍を含む様々な胃腸系悪性腫瘍、ならびに膵臓腫瘍および肺腺癌を含む非胃腸系腫瘍、肺扁平上皮癌、平滑筋肉腫、ならびに横紋筋肉腫においてGCCが発現されることを実証する。様々な腫瘍のマイクロアレイ解析の要約は、以下表33に示される。
胃腸系および胃腸系関連悪性腫瘍のヒト臨床試料もまた、以下表34に要約されるように、GCC発現の様々なレベルで陽性と試験された。
表34に要約される結果は、表33に要約されるTMAスクリーニング中で通して観察された結果に類似している。
C26001試験に対する患者登録スクリーニングからの腫瘍型全体のGCC発現の総計/集合Hスコア分布は、図2A〜2Dに示される。
スクリーニングされた様々な結腸直腸、胃、および膵臓腫瘍マイクロアレイからのGCC発現の総計/集合Hスコア分布は、図3A〜3Cに示される。
本発明は、その提供される実施形態への参照とともに示され、また記載されてきたが、添付の特許請求の範囲によって網羅される本発明の範囲から逸脱することなく、形態および詳細における様々な変更がその中でなされてよいことは、当業者によって理解されるであろう。

Claims (34)

  1. 抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片であって、それぞれ配列番号21、22、および23のアミノ酸配列を含む3つの重鎖相補性決定領域(HCDR1、HCDR2、およびHCDR3)、およびそれぞれ配列番号27、28、および29のアミノ酸配列を含む3つの軽鎖相補性決定領域(LCDR1、LCDR2、およびLCDR3)を含む、抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片。
  2. 配列番号11のアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、および配列番号13のアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域を含む、請求項1に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片。
  3. モノクローナル抗体である、請求項1または2に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片。
  4. 前記抗GCC抗体分子の抗原結合断片である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片。
  5. 検出可能な標識と結合体化されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片。
  6. 前記検出可能な標識は、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP);アルカリホスファターゼ;ガラクトシダーゼ;グルコアミラーゼ;リゾチーム;糖質酸化酵素;複素環式酸化酵素;ラクトペルオキシダーゼ;ミクロペルオキシダーゼ;ビオチン;アビジン;スピン標識;バクテリオファージ標識;安定な遊離ラジカル;フルオレセインまたはその誘導体、ローダミンまたはその誘導体、ダンシル、ウンベリフェロン、ルシフェラーゼ、ルシフェリン、および2,3−ジヒドロフタラジンジオンから必要に応じて選択されるフルオロフォア;ならびに32P、H、14C、188Rh、43K、52Fe、57Co、67Cu、67Ga、68Ga、77Br、81Rb、81MKr、87MSr、99Tc、111In、113MIn、123I、125I、127Cs、129Cs、131I、132I、197Hg、203Pb、206Bi、および213Biから必要に応じて選択される放射性薬剤、から選択される、請求項5に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片。
  7. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片、または請求項1〜4のいずれか1項に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片の可変領域をコードする、単離核酸配列。
  8. 請求項7に記載の単離核酸配列を含む、発現ベクター。
  9. 請求項7に記載の単離核酸配列または請求項8に記載の発現ベクターを含む、単離細胞。
  10. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片を産生する方法であって、抗体分子またはその抗原結合断片の発現を可能にする条件下で請求項9に記載の細胞を培養し、それによって前記抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片を産生することを含む、方法。
  11. 生体試料におけるGCC分子を検出する方法であって、該生体試料を請求項1〜6のいずれか1項に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片と接触させること、および該抗GCC抗体分子またはその抗原結合断が該GCC分子に結合するかどうかを判定することを含む、方法。
  12. 前記GCC分子の検出が免疫組織化学アッセイを含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記生体試料が、GCC発現癌を有する疑いのある患者に由来する腫瘍生検試料であり、該癌が、結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、食道癌、膵臓癌、肺癌、軟部組織肉腫、神経外胚様性腫瘍、および神経内分泌腫瘍から必要に応じて選択される、請求項11または12に記載の方法。
  14. (a)前記肺癌が、扁平上皮癌または腺癌であり;
    (b)前記軟部組織肉腫が、平滑筋肉腫または横紋筋肉腫であり;そして/あるいは
    (c)前記神経内分泌腫瘍が、消化管または気管支肺神経内分泌腫瘍である、
    請求項13に記載の方法。
  15. 前記生体試料におけるGCC発現を定量化することをさらに含む、請求項11〜14のいずれか1項に記載の方法。
  16. 前記生体試料における前記GCC発現を定量化することが、頂端のGCC発現、細胞質GCC発現、または両方を定量化すること含む、請求項15に記載の方法。
  17. 前記生体試料におけるGCC発現を定量化することが、Hスコア法を含む、請求項15または16に記載の方法。
  18. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断、および生体試料においてGCC分子を検出することにおける使用説明書を含むキット。
  19. GCC標的化治療剤への癌細胞の感受性を判定するため、および/または対象がGCC標的化療法に対して可能性のある候補であるかどうかを評価するための、請求項1〜6のいずれか1項に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断を含む組成物であって、
    該対象から採取された1つ以上の癌細胞を含む生体試料が、前記抗GCC抗体分子またはその抗原結合断と接触させられること、および該抗GCC抗体分子またはその抗原結合断と該生体試料中のGCCタンパク質との間の複合体の形成が検出されることを特徴とし、該複合体の形成は、癌細胞がGCC標的化治療剤に対して感受性であること、および/または該対象がGCC標的化療法に対する候補であることを示す、組成物。
  20. 前記複合体の形成が、免疫組織化学アッセイを用いて検出される、請求項19に記載の組成物。
  21. 前記癌が、結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、食道癌、膵臓癌、肺癌、軟部組織肉腫、神経外胚様性腫瘍、および神経内分泌腫瘍から選択される、請求項19または20に記載の組成物。
  22. (a)前記肺癌が、扁平上皮癌または腺癌であり;
    (b)前記軟部組織肉腫が、平滑筋肉腫または横紋筋肉腫であり;そして/あるいは
    (c)前記神経内分泌腫瘍が、消化管または気管支肺神経内分泌腫瘍である、
    請求項21に記載の組成物。
  23. 生体試料および請求項1〜6のいずれか1項に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断片を含む、反応混合物であって、該生体試料が、1つ以上の細胞を含み、および/または該生体試料が組織試料を含む、反応混合物。
  24. 前記生体試料が、原発性または転移性腫瘍生検試料である、請求項23に記載の反応混合物。
  25. 前記腫瘍生検試料が、結腸直腸腫瘍、胃腫瘍、小腸腫瘍、食道腫瘍、膵臓腫瘍、肺腫瘍、軟部組織肉腫、神経外胚様性腫瘍、および神経内分泌腫瘍試料から選択される、請求項24に記載の反応混合物。
  26. (a)前記肺腫瘍が、扁平上皮癌または腺癌であり;
    (b)前記軟部組織肉腫が、平滑筋肉腫または横紋筋肉腫であり;そして/あるいは
    (c)前記神経内分泌腫瘍が、消化管または気管支肺神経内分泌腫瘍である、
    請求項25に記載の反応混合物。
  27. 前記生体試料における前記抗GCC抗体分子またはその抗原結合断とGCCタンパク質との間の複合体の形成を検出するために好適な試薬をさらに含む、請求項2326のいずれか1項に記載の反応混合物。
  28. 個別の癌治療レポートを作成するための、請求項1〜6のいずれか1項に記載の抗GCC抗体分子またはその抗原結合断を含む組成物であって、
    GCC発現癌を有する疑いのある患者から採取された1つ以上の癌細胞を含む生体試料が、該抗GCC抗体分子またはその抗原結合断と接触させられること;
    該生体試料における該抗GCC抗体分子またはその抗原結合断とGCCタンパク質との間の複合体の形成が検出されること;
    該検出された複合体から該生体試料におけるGCC発現が定量化されること;
    該GCC発現レベルが、正常GCC発現レベルのデータベースに対して比較されること;および
    該生体試料において決定された該GCC発現レベルに基づいて、GCC標的化療法、および必要に応じて投与計画が選択されること
    を特徴とする、組成物。
  29. 前記GCC発現癌が、結腸直腸癌、胃癌、小腸癌、食道癌、膵臓癌、肺癌、軟部組織肉腫、神経外胚様性腫瘍、および神経内分泌腫瘍から選択される、請求項28に記載の組成物。
  30. (a)前記肺癌が、扁平上皮癌または腺癌であり;
    (b)前記軟部組織肉腫が、平滑筋肉腫または横紋筋肉腫であり;そして/あるいは
    (c)前記神経内分泌腫瘍が、消化管または気管支肺神経内分泌腫瘍である、
    請求項29に記載の組成物。
  31. 複合体の前記形成が、免疫組織化学アッセイを用いて検出される、請求項28〜3のいずれか1項に記載の組成物。
  32. 前記生体試料におけるGCC発現を定量化することが、頂端のGCC発現、細胞質GCC発現、または両方を定量化することを含む、請求項28〜3のいずれか1項に記載の組成物。
  33. 前記生体試料におけるGCC発現を定量化することが、Hスコア法を含む、請求項2832のいずれか1項に記載の組成物。
  34. 前記生体試料におけるGCC発現レベルが、前記患者がGCC標的化療法に対する候補であることを示す、請求項2833のいずれか1項に記載の組成物。
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