JP6599338B2 - Hbv感染および関連症状の治療のための免疫エフェクター細胞表面抗原およびhbv抗原結合性の二重特異性または多重特異性ポリペプチド - Google Patents

Hbv感染および関連症状の治療のための免疫エフェクター細胞表面抗原およびhbv抗原結合性の二重特異性または多重特異性ポリペプチド Download PDF

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Description

本発明は、(a)第一の抗原に結合するよう構成された6個の相補性決定領域(CDR)の第一の組、および(b)(ba)第二の抗原に結合するよう構成された6個のCDRの第二の組、または(bb)第二の抗原に結合可能なリガンド、を含むポリペプチドであって、(i)前記第一の抗原がB型肝炎ウイルス(HBV)小型表面抗原、HBV中型表面抗原、およびHBV大型表面抗原から選択され、ならびに(ii)前記第二の抗原がナチュラルキラー(NK)細胞や細胞傷害性T細胞(CTL)などの免疫エフェクター細胞によって発現される表面抗原から選択されるポリペプチドに関する。
本明細書では、特許出願や製造者のマニュアルを含むいくつかの文献が引用されている。これらの文献の開示は、本発明の特許性に関連がないと考えられても、その全体が参照することにより本出願に組み込まれる。より詳細には、参照した全ての文献が、あたかも個々の文献のそれぞれが具体的にかつ個別に参照により組み込まれたと示されるのと同程度に、参照することにより本明細書に組み込まれる。
約3.5億人の人々が慢性的にB型肝炎ウイルス(HBV)に感染している。HBV感染は肝硬変および肝細胞癌(HCC)を引き起こす場合があり、これらによって年間約百万人の犠牲者が出ている(ゲイネム(Ganem)ら、B型肝炎ウイルス感染−自然な生長および臨床結果(Hepatitis B virus infection−natural history and clinical consequences)ニューイングランド・ジャーナル・オブ・メディシン(N Engl J Med);350:1118−29(2004))。HBVの感染は現在、成人患者の約5%および新生児の約90%において制御不能である。そのような場合、HBV感染は慢性化する。考えられる原因としては細胞免疫応答が不十分であることが挙げられる。HBV感染の治療に使用されている現在入手可能な抗ウイルス剤は、ウイルスの複製を阻害するものである。しかし、共有結合閉環状DNA(cccDNA)が感染した肝細胞の核に残り、患者が投薬をやめるやいなやHBV感染の再活性化を引き起こすことがある。したがって、感染を完全に治癒するためには前記cccDNAを保有するHBV感染細胞の排除が不可欠となる(プロッツァー(Protzer)ら、ネイチャー・レビューズ・イムノロジー(Nat Immunol Rev)12:2013−213(2012))。
しかし、そのようなHBV感染細胞の細胞傷害性排除(細胞傷害性T細胞またはナチュラルキラー(NK)細胞による)は起こらないかまたは十分に起こらない。
HBVのcccDNAを保有する感染細胞はその表面にウイルス表面タンパク質を提示する。ウイルスが細胞内小胞に放出されてもいくつかのHBV表面タンパク質が小胞体の細胞内膜に組み込まれたままであるため、このような現象が起こると推定される。小胞輸送プロセスの過程において、前記細胞内膜は細胞膜と融合することがあり、その結果、感染細胞の表面にHBV表面タンパク質が提示される。
ボーネ(Bohne)ら(B型肝炎ウイルス表面タンパク質に再指向されたT細胞による感染肝細胞の排除(T cells redirected against hepatitis B virus surface proteins eliminate infected hepatocytes.胃腸病学(Gastroenterology)、134:239−247(2008))およびクレーブス(Krebs)ら(B型肝炎ウイルスエンベロープタンパク質を結合するキメラ抗原受容体を発現するT細胞のマウスにおけるウイルス複製の制御(T cells Expressing a Chimeric Antigen Receptor That Binds Hepatitis B Virus Envelope Proteins Control Virus Replication in Mice.)胃腸病学(Gastroenterology)(2013))によるとキメラ抗原受容体は、レトロウイルスを介して送達されてT細胞の表面に発現した場合に、ヒト一次T細胞およびマウスT細胞がHBV小型表面抗原を提示している肝細胞を認識し、かつ、複製中のHBV細胞を溶解できるようにする。
二重特異性抗体は主として腫瘍学の分野で使用されている。一例として、我々はハートマンら(抗CD16/CD30二重特異性抗体による難治性ホジキン病の治療、(Treatment of refractory Hodgkin’s disease with an anti−CD16/CD30 bispecific antibody.)血液(Blood)89:2042−7(1997))を参照する。
欧州特許第2524699A1号には三機能性抗体が記載されている。これらの抗体は「機能的Fc部を有し」、「異なるサブクラスの免疫グロブリン重鎖から構成されねばならない」。一方、ホルニッグ(Hornig)とファーバー・シュヴァルツ(Farber−Schwarz)は「抗体工学(Antibody Engineering)」(パトリック・シャンヌ(Patrick Channes)編、ヒューマナ・プレス、2012)の40章において、Fc部を持たないscFv構築物について述べている。
リャオ(Liao)ら(腫瘍学レポート(Oncology Reports)3、637−644(1996))は、ヌードマウスにおいてヒト肝癌異種移植片を溶解するためにエフェクター細胞を再標的化する二重特異性モノクローナル抗体について記載している。記載されている二重特異性抗体は2つのハイブリドーマの融合体から産生される。この融合体は、2つの個別の抗体の重鎖/軽鎖の組み合わせを発現するハイブリドーマ細胞株を形成し、これにより2つの異なる重鎖が対合する可能性だけでなく、同一の重鎖が対合する可能性があり、単一特異性親抗体と二重特異性抗体の無作為な混合物が産生され得る。二重特異性抗体は重鎖および軽鎖を含み、二量体化して単鎖ポリペプチドでないIg分子を形成する。
技術的課題は、従来技術の観点から、HBV感染ならびに肝硬変または肝細胞癌のようなHBV感染によって引き起こされる症状を治療する、代替のまたは改良された手段および方法を提供することであることが理解される。細胞生物学の観点から述べると技術的課題は、HBV cccDNAを保有する細胞を根絶する手段および方法の提供であることが理解される。この技術的課題は添付の請求項によって解決される。
従って、本発明は第一の側面において(a)第一の抗原に結合するよう構成された6個の相補性決定領域(CDR)の第一の組、および(b)(ba)第二の抗原に結合するよう構成された6個のCDRの第二の組、または(bb)第二の抗原に結合可能なリガンド、を含むポリペプチドに関し、ここで、(i)前記第一の抗原はHBV小型表面抗原、HBV中型表面抗原、およびHBV大型表面抗原から選択され、ならびに(ii)前記第二の抗原はナチュラルキラー(NK)細胞や細胞傷害性T細胞(CTL)などの免疫エフェクター細胞によって発現される表面抗原から選択される、ポリペプチドに関する。
「ポリペプチド」という用語は、N末端を1つとC末端を1つ有する1本鎖を形成するアミノ酸の縮合重合体である分子を定義する。構成アミノ酸は天然に存在する20種のタンパク新生アミノ酸を含む。好ましくは、前記ポリペプチドは前記天然に存在するタンパク新生アミノ酸のみからなる。とはいえこの用語は、前記天然に存在するタンパク新生アミノ酸に加えて、α−アミノ酸、β−アミノ酸、D−アミノ酸、セレノシステイン、セレノメチオニン、ヒドロキシプロリン、ピロールリジンおよびオルニチンから選択される天然に存在しないアミノ酸を20%、10%、5%、2%、または1%まで含む分子にも適用される。さらに、1つ以上、例えば2、3、4、5、6、7、8、9または10個のアミノ酸がリン酸化されていてもよいと理解される。リン酸化され得るアミノ酸としては特に、セリン、トレオニン、およびチロシンが挙げられる。また、グリコシル化のような当該分野で知られている他の翻訳後修飾を受けていてもよい。グリコシル化としては、通常アスパラギンに起こるN−結合型グリコシル化および通常セリンまたはトレオニン残基に起こるO−結合型グリコシル化が挙げられる。N末端および/またはC末端は、N末端用のアセチルおよびC末端用のアミンを含む保護基によって保護されていてもよい。前記ポリペプチドに含まれるアミノ酸間の結合型はアミド(CONH)結合に限定される。「アミド結合」という用語は所定のアミノ酸のα−カルボキシル基を後続のアミノ酸のα−アミノ基に結合するペプチド結合を含む。「アミド結合」は、ポリペプチドの主鎖に含まれないアミド結合であるイソペプチド結合も含む。例えば、α−アミノ基の代わりに、リシンの側鎖アミノ基を含んでも良い。同様に、α−カルボキシル基の代わりに、グルタミン酸またはアスパラギン酸の側鎖カルボキシル基を含んでも良い。1つ以上、例えば2、3、4、5、6、7、8、9または10個のイソペプチド結合の発現が考えられる。しかしながら、構成アミノ酸がペプチド結合のみによって互いに結合しているポリペプチドが好ましい。
一般に、ポリペプチドにおけるアミノ酸の数に上限はない。配列表に例示されたポリペプチド配列から分かるように、本発明のポリペプチドは通常数百個のアミノ酸を含み、好ましくは250〜1000、400〜900、または700〜800個のアミノ酸を含む。一般的に、一方のペプチドと他方のポリペプチドは区別され、ペプチドに含まれるアミノ酸は30個以下であり、ポリペプチドには30個を上回るアミノ酸が含まれる。
「相補性決定領域」という用語は「CDR」と略され、当該分野で確立された意味を持つ。CDRは通常、約3〜約25個のアミノ酸の短いサブ配列であり、抗原のエピトープを特異的に認識する能力を抗体に付与する。一般に、抗体軽鎖の可変ドメインは3つのCDRを備え、抗体重鎖の可変ドメインも3つのCDRを備える。CDRは通常、免疫グロブリンドメインの一部であるが、本発明においてはその点は求められていない。必要なのは前記複数のCDRを含むアミノ酸配列であり、生理学的条件の下で折り畳まれた際に前記アミノ酸配列が前記複数のCDRを空間的に近接させ、同種抗原の認識能力を保持することである。前述の空間的な近接および抗原結合を認識する能力は、前に開示した主な態様で使用されているように「抗原に結合するよう構成された」という用語で表される。「免疫グロブリンドメイン」という用語は当該分野で知られており、通常70〜100個のアミノ酸の配列を指し、7〜9個の逆並行β鎖による二層サンドイッチの三次元構造を想定している。
前記6個のCDRの第一の組ならびに前記6個のCDRの第二の組はそれぞれ結合部位を規定する。
本発明のポリペプチドには、前記第一の組および前記第二の組以外にさらなるCDRは含まれないと理解される。
「抗原」という用語は当該分野で確立された意味を有する。この用語は、免疫グロブリンドメインに一般的に存在する6個のCDRによって特異的に認識され、結合される分子を指す。前記CDRに認識され結合される抗原の特定の部分はエピトープとしても知られている。
「リガンド」という用語は当該分野で確立された意味を有する。リガンドは受容体と対になっている構造である。より具体的には、リガンドはその同族受容体に結合することが、好ましくは特異的に結合することができる。本発明によれば、前記リガンドは好ましくは免疫リガンドである。免疫リガンドは免疫エフェクター細胞の表面に存在する受容体に結合可能なリガンドである。前段で定義したように、好ましい免疫エフェクター細胞はNK細胞およびCTLである。免疫エフェクター細胞表面に存在するその同族受容体に結合した場合に、刺激効果および/または共刺激効果を発揮する免疫リガンドが好ましい。「活性化する」および「刺激する」という用語は本明細書では同じ意味で使用される。好ましい免疫リガンドが結合する受容体については以下に具体的に述べる。
HBV S/M/L表面タンパク質は、HBVの外被(エンベロープ)の小型、中型、および大型表面タンパク質である(スティッブ(Stibbe)W、およびW.H.ゲルリヒ(Gerlich)、B型肝炎表面抗原の微量タンパク質および主要タンパク質の構造関係(Structural relationships between minor and major proteins of hepatitis B surface antigen)、ウイルス学ジャーナル(J.Virol)、1983 46:626−628)。
3つのHBV表面抗原は1つの読み枠から転写・翻訳されるもので、N末端部分の長さが互いに異なる。従って、大型表面抗原は中型表面抗原にも小型表面抗原にも存在しない部分を含み、中型表面抗原は、大型抗原には含まれているが小型抗原には含まれていない部分を含む。小型抗原は中型抗原および大型抗原両方のC末端部分に含まれる配列からなる。
大型のHBV表面抗原は2通りの方法で細胞質膜に挿入できる。N末端またはC末端のどちらか一方が細胞外に位置してもよい。HBV感染細胞内ではどちらの配置も見られる。
二つ目に示す抗原は免疫エフェクター細胞によって発現される表面抗原であり、好ましくはNK細胞および/またはCTL特異的に発現される。免疫エフェクター細胞はHBV感染細胞に再指向化される細胞である。前記HBV感染細胞はその表面に前述のHBV表面抗原を発現している。
本発明による結合は、具体的にはCDRと抗原との間およびリガンドと抗原との間の結合は、特異的であることが特に好ましい。本発明で使用される「特異的に結合する」および「特異的結合」(「特異的に相互作用する」と同義)という用語は、これらの結合部位が、標的抗原のエピトープまたは構造と類似したエピトープまたは構造と交差反応を起こさない、または本質的に交差反応を起こさないことを意味する。調査対象となっている分子パネルの交差反応性は、例えば、標準的な条件における前記分子パネルと目的のエピトープとの結合ならびにいくつかのある程度(構造的におよび/または機能的に)近似のエピトープとの結合を評価することによって試験してもよい。検討課題(例えばタンパク質構造の特定のモチーフ)と関連のある状況において目的のエピトープに結合するが、その他のエピトープとは結合しないまたは本質的に結合しない分子のみが目的のエピトープに対して特異的であるとみなされる。
第一の側面は、項目(a)および(ba)のみが前記ポリペプチドに含まれる結合部位である態様、ならびに(a)および(bb)のみが前記ポリペプチドに含まれる結合部位である態様を含んでいる。
慢性的なHBV感染は免疫寛容状態を特徴とする。より具体的には、患者のCTLおよびNK細胞が機能しても感染細胞の完全根絶、HBV複製の完全制御、またはHBVの完全排除が起こらない状態である。本発明のポリペプチドは、一方でHBV表面抗原を特異的に認識し、他方で免疫エフェクター細胞表面抗原を認識するという意味で二重特異性分子である。そのような二重特異性分子は免疫エフェクター細胞に人工的な特異性を付与していると理解される。実際に、CTLおよびNK細胞は、本発明のポリペプチド(「二重特異性」とも呼ばれる)によって再標的化され、HBV感染細胞に取り込まれてHBV感染細胞を死滅させる。
一方の本発明のポリペプチドのHBV感染細胞への結合および他方の免疫エフェクター細胞の取り込みはどのような順序で行われてもよく、同時に行われてもよい。
具体的には、本発明のポリペプチドを注入または経口投与形態で全身的に使用すると、そのポリペプチドがHBVに感染した標的細胞またはHBV抗原を発現している標的細胞に結合し、前記標的細胞に前記免疫エフェクター細胞を取り込ませられるようにすることが意図される。
とはいえ、本発明のポリペプチドを免疫エフェクター細胞(または前記エフェクター細胞を含む末梢血単核細胞(PBMC)の個体群)と接触させて、前記エフェクター細胞に前記ポリペプチドを負荷させるようにすることも想定される。インビトロでまたはエキソビボで本発明のポリペプチドを負荷されたそのようなエフェクター細胞(またはそのように負荷されたエフェクター細胞を含むPBMCの個体群)をその後、HBV感染またはHBV感染に関連し、下記に定義される症状を患っている患者に投与することができる。そのような投与は静脈内投与、例えば総肝動脈内投与であってもよい。前記免疫エフェクター細胞の表面抗原に結合している本発明によるポリペプチドを含む免疫エフェクター細胞も本発明の一側面である。この側面は以下により詳しく開示する。
このような死滅は、特に免疫細胞から分泌された抗ウイルス免疫伝達物質(例えばサイトカイン)と協働してHBV感染の根絶、HBV感染の継続的な制御、またはHBV表面抗原を発現している腫瘍細胞の排除をもたらす。本発明による好ましいまたは例示的な二重特異性ポリペプチドは、驚くほど高い率で、HBVを複製する、またはHBV表面抗原を発現するHBV感染細胞または肝臓腫瘍細胞(肝癌細胞としても知られる)を死滅させる(本明細書に含めた実施例を参照されたい)。
本発明による二重特異性ポリペプチドが免疫エフェクター細胞に適した特異性を提供するとすれば、免疫エフェクター細胞の天然に固有の特異性またはそれらにおける抗原の発現は重要でない。そのため、多くの候補エフェクター細胞を再標的化できる可能性がある。さらに、本発明のポリペプチドの生物学的利用率および半減期は少なくともモノクローナル抗体のそれらと遜色ない。
好ましい態様において(a)前記6個のCDRの第一の組は第一のscFv断片に含まれ、および/または(b)(ba)前記6個のCDRの第二の組は第二のscFv断片に含まれ、または(bb)前記リガンドは免疫リガンドであり、好ましくはNKG2D/CD314(リガンドMICA、MICB、ULBP1−6など)、NKp30/NCR3/CD337(リガンドB7−H6など)、4−1BB/CD137(リガンド4−1BB−L/CD137Lなど)またはOX40/CD134(リガンドOX40−L/CD252など)に結合可能な免疫リガンドである。スラッシュ(「/」)は当該分野で確立された呼称同士を分けるために使用する。括弧内にはある属の抗原の好ましい代表例を記載している。
「scFv」という用語は当該分野でよく確立されている。この略称は抗体の「単鎖可変領域」を表し、抗原のエピトープを特異的に認識し結合することができるポリペプチドを定義する。前述のように、3個のCDRが抗体の軽鎖(VL)の可変ドメインに含まれ、3個のCDRが抗体の重鎖(VH)の可変ドメインに含まれる。scFvでは、2つの可変ドメインがペプチドリンカーによって互いに連結されている。得られた融合構築物は単鎖ポリペプチドであり、これにより、scFv分子の発現が容易となる。図1に模式図を示す。
「VHドメイン」および「VLドメイン」という用語は当該分野で提供されている定義に従って使用される。したがって、「VHドメイン」は免疫グロブリンの重鎖(VH)の可変領域を指し、「VLドメイン」は免疫グロブリンの軽鎖(VL)の可変領域を指す。一般に、VHおよびVLドメインはそれぞれ3つの相補性決定領域(CDR)を含み、ここでCDRとは、主に抗原の結合に関与する、大きなばらつきのある領域である。
scFvの可変領域同士を結合するために、またはscFvを二量体形成領域および/またはスペーサー領域に、好ましくはFcに結合するために、好ましくはペプチドリンカーが使用される。通常、ペプチドリンカーの長さはアミノ酸3〜30個分で、好ましくは、アミノ酸5〜25個分または10〜20個分の長さである。好ましいリンカーは、それらが連結するドメインまたはポリペプチド(連結によって連続した一本鎖ポリペプチドが産生される)の構造および/または機能と干渉しない、または実質的に干渉しないものである。リンカーの例としては、好ましい本発明のポリペプチドにおいてCTLのVH/VLドメインまたはNK特異的scFvのVH/VLドメインを連結する(Gly4Ser)3(配列番号47)リンカーなどのグリシンに富むリンカー、および好ましい本発明のポリペプチドにおいてHBV表面抗原に特異的なscFvのVH/VLドメインを連結するために使用されるYolリンカー(配列番号48;AKTTPKLEEGEFSEARV、セルリー(Sellrie)ら、生化学および分子生物学ジャーナル(Journal of Biochemistry and Molecular Biology)、Vol.40、No.6、2007年11月、p.875〜880に記載)などがある。(Gly4Ser)4リンカー(配列番号49)もまた、HBV表面抗原に特異的なscFvのVH/VLドメインを連結するために使用することができる。
「抗体」という用語は本明細書で使用する場合、当該分野で確立された意味を持ち、好ましくはモノクローナル抗体を指す。モノクローナル抗体は例えば、ケーラーおよびミルスタイン、ネイチャー256(1975)、495、およびガルフレ(Galfre)、酵素学の方法(Meth.Enzymol)73(1981)、3によって最初に記載されたマウス骨髄腫細胞と免疫化した哺乳類由来の脾臓細胞の融合を含む技術に、当該分野で開発された変更を加えた技術によって調製することができる。さらに、前述のHBV表面タンパク質に指向化された抗体またはそれらの断片は例えば、ハーロウ(Harlow)およびレーン(Lane)(1988)「抗体:実験の手引き(Antibodies:A Laboratory Manual)」コールド・スプリング・ハーバー研究所出版局、に記載の方法を使用して得ることができる。キメラ抗体の産生は例えば、国際公開第89/09622号に記載されている。本発明において使用されるさらなる抗体の供給源は、いわゆる異種抗体である。マウスでヒト抗体を生産するなどの異種抗体を産生する一般的な原則は例えば、国際公開第91/10741号、国際公開第94/02602号、国際公開第96/34096号および国際公開第96/33735号に記載されている。本発明おいて使用される抗体またはそれらの対応する免疫グロブリン鎖は、当該分野で知られている標準的な技術(例えば、アミノ酸の欠失、挿入、置換、付加、および/または組換えおよび/または当該分野で知られているその他の修飾)を単独でまたは組み合わせて使用することによってさらに修飾することができる。そのような修飾をDNAまたは免疫グロブリン鎖のアミノ酸配列の基礎をなすポリペプチド配列に導入する方法は当業者によく知られている。例えば、サンブルック(Sambrook)、分子クローニング(Molecular クローニング):実験の手引き(A Laboratory Manual)コールド・スプリング・ハーバー実験所出版局、コールド・スプリング・ハーバー、ニューヨーク、1989を参照されたい。ポリペプチドの修飾には、グリコシル化のような翻訳後修飾も含まれる。
さらに好ましい態様において、前記6個のCDRの第一の組は前記第一の抗原のエピトープに結合し、そのエピトープは(a)前記HBV小型表面抗原中に、(b)前記HBV小型表面抗原に含まれない前記HBV大型表面抗原の部分中に、または(c)前記HBV小型表面抗原と構造が異なる前記HBV大型表面抗原の部分中に、位置している。
項目(a)はHBV小型表面抗原に含まれるエピトープを指す。前述した小型、中型、および大型HBV表面抗原の関係から、小型抗原の配列全体は中型および大型抗原に含まれる。一般に、小型表面抗原によって発現される三次元エピトープは中型表面抗原および/または大型表面抗原によっても発現されるが、必ずしもそうではない。
項目(b)によると、前記HBV大型表面抗原の前記部分は前記HBV中型表面抗原にも含まれないことが好ましい。項目(c)に関する「構造が異なる(varying in structure)」は、前記HBV小型表面抗原の配列の一部分にあたる配列を含むか、またはそれらからなる前記HBV大型表面抗原のエピトープを含み、ここで前記エピトープが前記HBV小型表面抗原に発現していないことと理解される。項目(c)によると、前記エピトープは、前記HBV大型表面抗原の前記HBV中型表面抗原とも構造が異なる部分にあることがさらに好ましい。
前記項目(a)、つまり前記第一の抗原が前記HBV小型表面抗原であることが、本発明のすべての側面および態様との関連で特に好ましい。
項目(b)および(c)によると、ポリペプチドはHBVの大型表面抗原を特異的に認識する。
さらに好ましい態様において、免疫エフェクター細胞によって発現される前記表面抗原は、CD3、CD28、4−1BB、OX40、CD16、CD56、NKG2D、およびNKp30/NCR3から選択される。従って本発明は、(a)第一の抗原に結合するよう構成された6個の相補性決定領域(CDR)の第一の組、および(b)(ba)第二の抗原に結合するよう構成された6個のCDRの第二の組、または(bb)第二の抗原に結合可能なリガンド、を含むポリペプチドであって、(i)前記第一の抗原がB型肝炎ウイルス(HBV)小型表面抗原、HBV中型表面抗原、およびHBV大型表面抗原から選択され、(ii)前記第二の抗原がナチュラルキラー(NK)細胞や細胞傷害性T細胞(CTL)などの免疫エフェクター細胞によって発現される表面抗原から選択されるポリペプチドを提供し、ここで(c)前記6個のCDRの第一の組は第一のscFv断片に含まれ、および(d)(da)前記6個のCDRの第二の組は第二のscFv断片に含まれ、または(db)前記リガンドはNKG2D(例えばリガンドMICA、MICB、ULBP1−6)、NKp30(例えばリガンドB7−H6)、4−1BB(例えばリガンド4−1BB−L)、またはOX40(例えばリガンドOX40−L)に結合可能な免疫リガンドであって、ここで免疫エフェクター細胞によって発現される前記表面抗原は、CD3、CD28、4−1BB、OX40、CD16、CD56、NKG2D、およびNKp30から選択される。
CD3は、CD3−T細胞受容体複合体の一部分であるCD3イプシロン鎖を表す(ボルスト J(Borst、J)ら、ヒトT3/T−細胞受容体複合体のデルタ鎖およびイプシロン鎖は異なるポリペプチドである(The delta− and epsilon−chains of The human T3/T−cell receptor complex are distinct polypeptides)、ネイチャー 1984. 312:455−458)。
CD28は主要なT細胞共刺激受容体である(レスラウアー W(Lesslauer、W)ら、T90/44(9.3抗原)、ヒトT細胞活性化機能を持つ細胞表面分子、欧州免疫学雑誌 1986. 16:1289−1296)。
4−1BB(CD137)は活性化したT細胞およびNK細胞の共刺激受容体である(クウォンB.S.(Kwon、B.S.)ら、2つの誘導性T細胞遺伝子のcDNA配列、米国科学アカデミー紀要、米国、1989 86:1963〜1967)。
OX40(CD134)は二次共刺激受容体である(アークR. H.(Arch、R. H.)ら、分子細胞生物学(Mol.Cell.Biol.)1998 18:558〜565)。4−1BBおよびOX40は、TNF受容体関連のリガンドに結合し、核内因子カッパBを活性化させる腫瘍壊死因子(TNF)受容体ファミリーのメンバーである。
CD16(FcγRIIIa)はNK細胞、活性化した細胞傷害性T細胞のサブセット、および骨髄単球系の細胞型で発現する低親和性Fc受容体であり、IgG分子のFcドメインに結合する(ラニアL.L.(Lanier、L.L.)ら、IgGに対するFc受容体を発現する細胞傷害性CD3+Tリンパ球の特有のサブセットの機能特性(Functional properties of a unique subset of cytotoxic CD3+ T lymphocytes that express Fc receptors for IgG)(CD16/Leu−11抗原)実験医学ジャーナル(J. Exp. Med.)1985、162:2089〜2106)。
CD56(NCAM)はNK細胞で発現する細胞接着分子である(ラニアL.L.(Lanier、L.L.)ら、Leu−19(CD56)白血球分化抗原および神経細胞接着因子の同一性(Identity of Leu−19 (CD56) leukocyte differentiation antigen and neural cell adhesion molecule)実験医学ジャーナル(J. Exp. Med.)1989、169:2233〜2238)。
NKG2DはNK細胞で発現する活性化受容体である(ホーチンスJ(Houchins、J.)ら、ヒトナチュラルキラー細胞にII型内在性膜タンパク質をコードする近縁cDNAクローンファミリーであるNKG2のDNA配列解析(DNA sequence analysis of NKG2, a family of related cDNA clones encoding type II integral membrane proteins on human natural killer cells)1991、実験医学ジャーナル(J. Exp. Med.)173:1017〜1020)。
NKp30(NCR3)はNK細胞で発現する受容体である(ペンデ D(Pende、D.)ら、ヒトナチュラルキラー細胞によって媒介される自然細胞傷害性に関係して誘発する新たなトリガー受容体であるNKp30の同定および分子的特徴(Identification and molecular characterization of NKp30, a novel triggering receptor involved in natural cytotoxicity midiated by human natural killer cells)2000.実験医学ジャーナル 192:337−346)。
CD3、CD28、4−1BBおよびOX40はCTLの表面に発現する。本発明のポリペプチドがこれらの表面抗原のいずれかと結合するには、CTLの刺激または共刺激が必要となる。
CD16、CD56、NKG2D、NKp30/NCR3および4−1BBはNK細胞の表面に発現する。本発明のポリペプチドがこれら表面抗原のいずれかと結合するには、NK細胞の刺激または共刺激が必要となる。
ヒトCTLに関しては、CD3およびCD28が好ましい。ヒトNK細胞に関しては、CD16およびCD56が好ましい。
前述の表面抗原は当該分野で確立された名称で呼ばれる(ケネスマーフィー(Kenneth Murphy)、ジェンウェイの免疫生物学(Janeway’s Immunobiology)第7版、ガーランドサイエンス(Garland Science)、ウィリアムE.ポール(William E. Paul)、基礎免疫学(Fundamental Immnology)第7版、リッピンコット・ウィリアムズ・アンド・ウィルキンスも参照のこと)。
さらに好ましい態様において、前記ポリペプチドは二量体化領域をさらに含む。前記二量体化領域は共有結合性二量体化および/または非共有結合性二量体化をもたらし得る。
二量体化によって、二重特異性二価抗体は二重特異性四価になる(または、異なる二重特異性抗体が産生細胞中で共発現した場合は四重特異性四価にさえもなる)。本明細書に記載の二重特異性四価の試薬は、そのN末端側およびそのC末端側それぞれに同型の2つの抗原分子を結合可能であるため、標準的な単一特異性抗体と同程度の増加された結合力を持つことが期待される。
特に好ましい態様において、本発明のポリペプチド2つを連結する前記二量体化領域はIgG重鎖のヒンジ領域からなるか、または抗体の重鎖の二量体化を担うシステイン残基を含む。好ましくは、前記二量体化領域はアミノ酸32個分の長さのサブ配列、いわゆる重鎖のヒンジ領域
配列番号43〜46を参照のこと)からなり、かつ、抗体の重鎖の二量体化を担うシステイン残基(前記配列の下線部)を2つ含む。好ましくは、異常なジスルフィド架橋を防ぐために、自然抗体のIgG重鎖定常ドメインとIgG軽鎖定常ドメインとの間の分子間ジスルフィド結合を媒介するIgG重鎖のヒンジ領域内にある1つのシステイン残基をセリンに変異させる。
非共有結合性二量体化に好適な二量体化ドメインは当該分野で知られており、例としてはロイシンジッパーが挙げられる。
さらに好ましい態様では、前記ポリペプチドはさらにスペーサー領域を含み、前記スペーサー領域は好ましくはCH2ドメインおよびCH3ドメインを含み、前記スペーサー領域は(i)前記第一のscFv断片と(ii)前記第二のscFv断片または前記ポリペプチドのアミノ酸配列中に含まれる前記組換えリガンドとの間に位置する。
CH2ドメインとCH3ドメイン、特にIgG由来のCH2ドメインとCH3ドメインを含むか、またはそれらからなるスペーサー領域が有利である。それらのプロテインAと結合する能力により、産生細胞からの分泌効率が良くなり、および/または試薬から次の精製を行うことができる。
一方の前記CH2ドメインおよびCH3ドメインおよび他方の前記二量体化領域のどちらも、IgGの対応する領域から提供されてもよく、好ましくはIgG1またはIgG2分子、さらに好ましくはヒトIgG1またはlgG2(hIgG1、hIgG2)分子の対応する領域から提供されてもよい。CH2ドメイン、CH3ドメインおよび二量体化ドメインを提供するhIgG1分子の好ましいサブ配列は配列43〜46に見ることができる。好ましくは(およびこれは前述の配列に当てはまるが)、hIgG1の一部、具体的には前記CH2ドメインの複数の位置に、Fc受容体への結合を減少または消失させるために突然変異を誘発した(さらに下方に記載の配列では太字イタリック体で示した)。より一般的には、Fc領域、具体的にはCH2ドメインおよび/またはCH3ドメインの1つ以上の位置を変異させてFc受容体への結合の減少または消失を起こしてもよい。そのような手法は当該分野で知られており、例えば、アーマー(Armour)ら、Fcγ受容体I結合活性と単球惹起活性を欠く組換えヒトIgG分子(Recombinant human IgG molecules lacking Fcgamma receptor I binding and monocyte triggering activities)欧州免疫学雑誌 1999.29:2613〜2624、およびラザール(Lazar)ら、強化したエフェクター機能を有する改変抗体Fc変異体(Engineered antibody Fc variants with enhanced effector function)米国科学アカデミー紀要、米国、2006、103:4005〜4010に記載されている。抗体依存性細胞介在性細胞傷害作用(ADCC)の誘発は本発明において好ましくないため、これらの手法が有利である。
言い換えると、抗体Fc断片を使用してスペーサー領域および二量体化領域を構築することができる。「Fc断片」という用語は当業者に知られており、パパインによる切断によって得られた、CH2ドメインおよびCH3ドメインを含むIgGの断片を定義する。
前記第一のscFv断片と前記スペーサー領域との間および/または前記スペーサー領域と前記第二のscFv断片との間に、リンカー配列が存在する。本明細書の前段で開示したリンカー配列が好ましい。配列表に含まれるその好ましい配列(具体的には配列番号43〜46の配列)から分かるように、そのようなリンカー配列はグリシンまたはグリシンおよびセリンからなってよい。
図2は二量体化領域(hIgGヒンジ領域)ならびに2つのscFv断片を互いに隔てているCH2領域およびCH3領域を含む、本発明の好ましいポリペプチドの分子構造を示している。
「CH2ドメイン」および「CH3ドメイン」という用語は当該分野で確立された意味を有する。それらの用語は、抗体重鎖の第二の定常ドメインおよび第三の定常ドメインを指す。
ポリペプチドに関して特に好ましい態様は、(a)第一の抗原に結合するよう構成された6個の相補性決定領域(CDR)の第一の組、および(b)(ba)第二の抗原に結合するよう構成された6個のCDRの第二の組、または(bb)第二の抗原に結合可能なリガンド、を含むポリペプチドであって、(i)前記第一の抗原がB型肝炎ウイルス(HBV)小型表面抗原、HBV中型表面抗原、およびHBV大型表面抗原から選択され、(ii)前記第二の抗原がナチュラルキラー(NK)細胞や細胞傷害性T細胞(CTL)などの免疫エフェクター細胞によって発現される表面抗原から選択されるポリペプチドを提供し、ここで(c)前記6個のCDRの第一の組は第一のscFv断片に含まれ、および(d)(da)前記6個のCDRの第二の組は第二のscFv断片に含まれ、または(db)前記リガンドは好ましくはNKG2D(例えばリガンドMICA、MICB、ULBP1−6)、NKp30(例えばリガンドB7−H6)、4−1BB(例えばリガンド4−1BB−L)、またはOX40(例えばリガンドOX40−L)に結合可能な免疫リガンドであって、ここで免疫エフェクター細胞よって発現される前記表面抗原は、CD3、CD28、4−1BB、OX40、CD16、CD56、NKG2D、NKp30および4−1BBから選択され、ここで前記ポリペプチドは二量体化領域およびスペーサー領域をさらに含み、前記二量体化領域および前記スペーサー領域が好ましくは前段でさらに定義した態様であることが理解される。
さらに好ましい態様では、(a)前記6個のCDRの第一の組は配列番号1〜6、7〜12または13〜18の配列を有し、および/または(b)前記6個のCDRの第二の組は配列番号19〜24、25〜30、31〜36または37〜42の配列を有する。
当該分野で知られているように、さらに本明細書に含まれる配列表から明らかなように、前述した6個のCDRの組のそれぞれにおけるCDRは、重鎖CDR1、重鎖CDR2、重鎖CDR3、軽鎖CDR1、軽鎖CDR2、次いで軽鎖CDR3の順になっている。
配列表に使用されているC8、5F9、5A19、OKT3、9.3、A9およびNCAM29.2は各CDRの由来となった抗体を指し、それぞれ、好ましい抗HBs抗体、第二の異なる抗HBs抗体、抗HBV大型表面抗原抗体、抗ヒトCD3抗体、抗ヒトCD28抗体、抗ヒトCD16抗体、および抗ヒトCD56抗体を指す。「HBs」はHBV小型表面抗原を指す。
特に好ましくは、前記ポリペプチドは、配列番号43〜46のいずれか1つのアミノ酸配列、または配列番号43〜46のいずれか1つと少なくとも80%の同一性を示すアミノ酸配列を含むかまたはそのようなアミノ酸配列からなる。ただし、少なくとも80%の同一性を示す前記アミノ酸配列のCDRは、配列番号43〜46のいずれか1つとそれぞれ同一である。配列番号43において、最後の3残基「GNS」は欠失可能である。
配列同一性の好ましいレベルには、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、および少なくとも99%が含まれる。配列同一性を決定する手段および方法は当該分野でよく知られている。一対の配列の同一性を決定する好ましいアルゴリズムには例えば、マックギニスおよびメイデン(McGinnis and Madden)、核酸の研究(Nucleic Acid Research)32、W20〜W25(2004))に記載されている、基礎的な局所配列相同性検索ツール(The basic local alignment search tool(BLAST))がある。
所定の配列(本件では配列番号43〜46の配列)における前記CDRの位置は、当該分野で確立された方法によって決定することができる。当該分野で確立された知られている方法としては、コチア(Chothia)、カバット(Kabat)およびルフラン(LeFranc)/IMGTのそれぞれのシステムが挙げられる。相反する表示がない場合、前段で定義した特に好ましい態様によるCDRは前段で定義したものであると理解される。すなわち、配列番号1〜6、7〜12または13〜18の配列を有する第一の組、および配列番号19〜24、25〜30、31〜36または37〜42の配列を有する第二の組である。本明細書に添付の配列表に含まれる配列から分かるように、これら特定のCDR配列(さらに下方に転載した配列の下線部)は実際に配列番号43〜46の配列に含まれている。
配列番号1〜6の配列はCDRを定義し、配列番号37〜40の配列はHBVの小型表面抗原に含まれる特定のエピトープに結合可能な二重特異性ポリペプチドを定義する。このエピトープは、感染細胞およびビリオンそれぞれの表面に露出したa−決定因子に位置する。「a−決定因子」という用語は、防御的な液性免疫応答を誘発する主要なエピトープが位置している、HBVの小型表面抗原中の領域を示すのに使用される。これらのCDRならびに配列番号43〜46のポリペプチドは、すべてのHBV血清型に使用可能であるという利点を有する。
第二の側面において、本発明は前段で定義したポリペプチドをコードする核酸を提供する。ポリペプチドの好ましい態様が、対応する前記核酸の好ましい態様の元になる。
「核酸」という用語は当該分野で確立された意味を有するが、特に限定されない。好ましくは、ゲノムDNAまたはcDNAのようなDNAならびにmRNAのようなRNAである。好ましくはないが、ヌクレオチド誘導体の使用も想定され、ヌクレオチド誘導体としては、2’メチルヌクレオチドのような2’誘導化ヌクレオチド、ペプチド核酸中に生じるペプチドヌクレオチドなどが挙げられる。
第三の側面において本発明は、第一のポリペプチドおよび第二のポリペプチドを含むか、またはそれらからなる共有結合複合体であって、前記第一のポリペプチドと前記第二のポリペプチドの間に少なくとも1つの共有結合があり、好ましくは前記第一のポリペプチドのCys残基と前記第二のポリペプチドのCys残基との間に少なくとも1つのジスルフィド架橋があり、前記第一のポリペプチドおよび第二のポリペプチドが本発明によって定義されたものである、共有結合複合体を提供する。
好ましくは前記第一のポリペプチドと前記第二のポリペプチドの間に2つの共有結合があること、図2に図示するように2つのジスルフィド結合があることが好ましい。
第一のポリペプチドおよび第二のポリペプチドを含むか、またはそれらからなる複合体であって、前記第一ポリペプチドと前記第二のポリペプチドが互いに非共有結合されている複合体も提供される。
そのような共有結合複合体の例を図2に示す。前記複合体が二量体であることが好ましい。
第四の側面において本発明は、1つ以上の本発明よるポリペプチドおよび/または1つ以上の本発明による複合体を含むか、またはそれらからなる組成物を提供する。ただし前記組成物は少なくとも2つのポリペプチドを含み、その2つのポリペプチドはそれらが結合する前記第一の抗原および/または前記第二の抗原の点で互いに異なる。
前記第四の側面の好ましい態様において、前記2つのポリペプチドは、(a)(i)HBV小型表面抗原もしくは大型表面抗原およびCD3に結合するポリペプチド、および(ii)HBV小型表面抗原もしくは大型表面抗原およびCD28に結合するポリペプチド、または(b)(i)HBV小型表面抗原もしくは大型表面抗原およびCD16に結合するポリペプチド、ならびに(ii)HBV小型表面抗原もしくは大型表面抗原およびCD56に結合するポリペプチドである。
この好ましい態様の選択肢(a)ならびに(b)のどちらも、特にHBV小型表面抗原に結合するポリペプチドに関する範囲で、陰性対照と比較して非常に高い、最大95%の排除率を提供する。これにより、特にインビボ状態で反復投与後に、HBV感染細胞またはHBV抗原陽性の腫瘍細胞を完全に根絶することが期待される。
2つの異なるCTLマーカーまたはNKマーカーに結合する二重特異性分子を組み合わせて使用すると、相乗効果が得られることが分かっている。図3および図4Bは、二重特異性構築物を投与した際の特異的標的細胞の溶解の比較を示す。
特に好ましい態様において前記2つのポリペプチドは、(a)配列番号43および44の配列、または(b)配列番号45および46の配列を含むか、またはそれらからなる。
配列番号43〜46の配列はそれぞれ、ホモ二量体が形成された場合に、2つのジスルフィド架橋の形成を可能にする。とはいえ、ヘテロ二量体も形成されるということも慎重に想定される。ヘテロ二量体の例としては、第一のポリペプチドがHBV表面抗原と免疫エフェクター細胞によって発現される第一のマーカーに結合し、第二のポリペプチドがHBV表面抗原および免疫エフェクター細胞の第二のマーカーに結合する、本発明の2つのポリペプチドの共有結合複合体が挙げられる。免疫エフェクター細胞の2つのマーカーは例えば、CD3およびCD28、あるいはCD16およびCD56であってよい。
さらなる側面において本発明は、1つ以上の本発明のポリペプチド、1つ以上の本発明の複合体、および/または1つ以上の本発明の組成物を含むか、またはそれらからなる医薬組成物を提供する。
医薬組成物は、薬学上許容可能な担体、賦形剤および/または希釈剤をさらに含んでよい。好適な医薬担体、賦形剤および/または希釈剤は当該分野でよく知られており、リン酸緩衝生理食塩水、水、水中油型乳剤などの乳剤、様々な種類の湿潤剤、滅菌溶液などを含む。このような担体を含む組成物は、よく知られている標準的な方法によって製剤化することができる。これらの医薬組成物は好適な投与量を対象に投与することができる。好適な組成物の投与は例えば、静脈内、皮下または経口投与などの異なる方法で実施可能であり、これらの3つの選択肢が好ましく、さらに腹腔内、筋内、局所、皮内、鼻腔内または気管支内投与により実施可能である。経口投与用の製剤には錠剤およびシロップが含まれる。特に好ましくは、前記投与は注入により行われる。組成物は例えば、微粒子銃送達によって外部のまたは内部の標的部位に直接投与してもよい。投与計画は主治医および臨床的要因により決定される。医療業界ではよく知られているように、任意の患者への用量は、患者の大きさ、体表面積、年齢、投与される具体的な化合物、性別、投与の時間および経路、総体的な健康状態、および他の併用される薬剤などの多くの要因によって決まる。タンパク質性の医薬活性物質が体重1キログラム当たりの投与量に1ng〜10mg含まれていてもよい。しかし、特に前述の要因を考慮して、この例示した範囲を下回るまたは上回る投与量も予想される。その投与計画が持続点滴である場合にも、体重1キログラム当たり毎分1μg〜10mgの範囲内でなければならない。
静脈内投与が特に好ましい。
さらなる側面において本発明は、HBV感染および/または前記HBV感染に起因する症状を治療または予防する方法において使用される、本発明に記載のいずれか1つ以上のポリペプチド、本発明に記載の1つ以上の複合体、および/または本発明に記載のいずれか1つ以上の組成物を提供し、ここで前記HBV感染に起因する症状は肝硬変、肝細胞癌、および肝臓癌から選択され、前記肝臓癌は1つ以上のHBV表面抗原の発現によって特徴付けられる。
さらなる側面において本発明は、HBV感染および/または前記HBV感染に起因する症状を治療または予防する方法を提供し、前記HBV感染に起因する症状は肝硬変および肝細胞癌から選択され、前記方法は、治療上有効量または予防量の、1つ以上の本発明のポリペプチド、1つ以上の本発明の複合体、および/または1つ以上の本発明の組成物をそれぞれ、それを必要とする患者に投与することを含む。
前記医薬組成物、治療方法および前記治療方法において使用される前記ポリペプチド/複合体/組成物、前述のポリペプチド、複合体および/または組成物が、含まれるまたは使用される唯一の医薬的に活性な薬剤であることが好ましい。
とはいえ、併用療法において1つ以上のさらなる医薬的に活性な薬剤を組み入れることも慎重に想定される。そのようなさらなる医薬的に活性な薬剤は、インターフェロンまたは他の免疫調節剤(例えば、インターフェロンアルファ2aまたは2b、インターフェロンラムダなど)、ヌクレオシド/ヌクレオチド類似体のような直接作用する抗ウイルス剤(例えば、ラミブジン(エピビル−HBV、ゼフィックスまたはヘプトジン)、アデホビルジピボキシル(ヘプセラ、プレベオン(Preveon))、エンティカビル(バラクルード、Entaliv)、テルビブジン(タイゼカ(Tyzeka)、セビボ)、テノホビル(ビリアード))、侵入阻害剤(例えば、ミルクルデックス(Myrcludex)−Bなど)、他の抗ウイルス剤、またはインターロイキン−2のようなサイトカインから選択することができる。
さらなる側面において、本発明はHBV感染細胞を死滅させるインビトロ方法を提供し、前記方法は前記HBV感染細胞を(i)免疫エフェクター細胞および(ii)1つ以上の本発明のポリペプチド、1つ以上の本発明の複合体および/または1つ以上の本発明の組成物とともに培養することを含む。
インビトロ方法の好ましい態様において、前記免疫エフェクター細胞は、(i)末梢血単核細胞に含まれる、または(ii)NK細胞および/またはCTLであるか、またはそれらを含む。
さらなる側面において本発明は、インビトロまたはエキソビボ免疫エフェクター細胞を提供し、前記免疫エフェクター細胞は、当該免疫エフェクター細胞の表面抗原に結合している本発明のポリペプチドまたは本発明による複合体を含む。好ましい免疫エフェクター細胞および免疫エフェクター細胞によって発現される好ましい表面抗原は前段で定義した通りである。そのような免疫エフェクター細胞は、HBV感染、肝硬変または肝細胞癌を患う患者への投与に有用である。したがって、それ自体の表面抗原、本発明のポリペプチドまたは本発明よる複合体に結合している免疫エフェクター細胞を含むか、またはそれからなる医薬組成物も提供される。HBV感染、肝硬変または肝細胞癌の治療または予防に使用される、それ自体の表面抗原、本発明のポリペプチドまたは本発明よる複合体に結合している免疫エフェクター細胞も提供される。
本出願において開示される配列
配列番号1
C8 HC CDR1
Gly Phe Thr Phe Ser Gly Tyr Ala
配列番号2
C8 HC CDR2
Ile Ser Gly Ser Gly Gly Ser Thr
配列番号3
C8 HC CDR3
Ala Lys Pro Pro Gly Arg Gln Glu Tyr Tyr Gly Ser Ser Ile Tyr Tyr Phe Pro Leu Gly Asn
配列番号4
C8 LC CDR1
Asn Ile Gly Ser Lys Ser
配列番号5
C8 LC CDR2
Asp Asp Ser
配列番号6
C8 LC CDR3
Gln Val Trp Asp Ser Ser Ser Asp Leu Val Val
配列番号7
5F9 HC CDR1
Gly Phe Thr Phe Asn Asn Tyr Ala
配列番号8
5F9 HC CDR2
Ile Asn Ser Asp Gly Arg Ser Thr
配列番号9
5F9 HC CDR3
Ala Arg Thr Phe Tyr Ala Asp Tyr
配列番号10
5F9 LC CDR1
Gln Asn Val Asp Thr Thr
配列番号11
5F9 LC CDR2
Trp Ala Ser
配列番号12
5F9 LC CDR3
Gln Gln Tyr Ser Ile Phe Pro Tyr Thr
配列番号13
5A19 HC CDR1
Gly Phe Thr Phe Ser Ser Tyr Ala
配列番号14
5A19 HC CDR2
Val Ser Ser Asp Gly Ser Tyr Ala
配列番号15
5A19 HC CDR3
Ala Ser Phe Asn Trp Asp Val Ala Tyr
配列番号16
5A19 LC CDR1
Gln Ser Leu Leu Asn Thr Arg Thr Arg Lys Ser Tyr
配列番号17
5A19 LC CDR2
Trp Ala Ser
配列番号18
5A19 LC CDR3
Lys Gln Ser Tyr Ser Leu Tyr Thr
配列番号19
OKT3 HC CDR1
Gly Tyr Thr Phe Thr Arg Tyr Thr
配列番号20
OKT3 HC CDR2
Ile Asn Pro Ser Arg Gly Tyr Thr
配列番号21
OKT3 HC CDR3
Ala Arg Tyr Tyr Asp Asp His Tyr Cys Leu Asp Tyr
配列番号22
OKT3 LC CDR1
Ser Ser Val Ser Tyr
配列番号23
OKT3 LC CDR2
Asp Thr Ser
配列番号24
OKT3 LC CDR3
Gln Gln Trp Ser Ser Asn Pro Phe Thr
配列番号25
9.3 HC CDR1
Gly Phe Ser Leu Ser Asp Tyr Gly
配列番号26
9.3 HC CDR2
Ile Trp Ala Gly Gly Gly Thr
配列番号27
9.3 HC CDR3
Ala Arg Asp Lys Gly Tyr Ser Tyr Tyr Tyr Ser Met Asp Tyr
配列番号28
9.3 LC CDR1
Glu Ser Val Glu Tyr Tyr Val Thr Ser Leu
配列番号29
9.3 LC CDR2
Ala Ala Ser
配列番号30
9.3 LC CDR3
Gln Gln Ser Arg Lys Val Pro Tyr Thr
配列番号31
A9 HC CDR1
Gly Tyr Thr Phe Thr Asn Tyr Trp
配列番号32
A9 HC CDR2
Ile Tyr Pro Gly Gly Gly Tyr Thr
配列番号33
A9 HC CDR3
Ala Arg Ser Ala Ser Trp Tyr Phe Asp Val
配列番号34
A9 LC CDR1
Thr Gly Thr Val Thr Thr Ser Asn Tyr
配列番号35
A9 LC CDR2
His Thr Asn
配列番号36
A9 LC CDR3
Ala Leu Trp Tyr Asn Asn His Trp Val
配列番号37
NCAM29.2 HC CDR1
Gly Phe Thr Phe Ser Ser Phe Gly
配列番号38
NCAM29.2 HC CDR2
Ile Ser Ser Gly Ser Tyr Ala Ile
配列番号39
NCAM29.2 HC CDR3
Val Arg Gly Arg Arg Leu Gly Glu Gly Tyr Ala Met Asp Tyr
配列番号40
NCAM29.2 LC CDR1
Gln Ser Leu Leu Tyr Ser Ser Asn Gln Lys Asn Tyr
配列番号41
NCAM29.2 LC CDR2
Trp Ala Ser
配列番号42
NCAM29.2 LC CDR3
Gln Gln Tyr Ser Ser Trp Thr
配列番号43
C8−hIgG1Fcmut−OKT3
配列番号44
C8 hIgG1Fcmut−9.3
配列番号45
C8 hIgG1Fcmut−A9
配列番号46
C8 hIgG1Fcmut−NCAM29.2
配列番号47
Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser
配列番号48
Ala Lys Thr Thr Pro Lys Leu Glu Glu Gly Glu Phe Ser Glu Ala Arg Val
配列番号49
Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser Gly Gly Gly Gly Ser
図面によって本発明を説明する。
scFv断片は2つの可変ドメインを融合して得た。融合には、可変ドメインそれぞれの構造と干渉しないまたは実質的に干渉しない柔軟なペプチドリンカーを使用する。 ジスルフィド結合の形成による、本発明のポリペプチド2つの二量体化。各ポリペプチドはそれぞれ二重特異性二価抗体を含む。産生細胞の小胞体における自然抗体の二量体化により、2つの二重特異性二価抗体が同時に発現した場合、二重特異性四価抗体、または三重もしくは四重特異性四価抗体が形成される場合がある(図示せず)。 一種類の二重特異性抗体のみ投与した場合と、2種類のCTL特異的二重特異性抗体または2種類のNK細胞特異的二重特異性抗体を同時投与した場合の相乗効果とにおける、肝癌標的細胞を産生するHBV表面抗原特異的な排除の比較。セルタイター・ブルー(CellTiter−Blue)細胞生存率アッセイを使用した。 本発明の二重特異性抗体の存在下における免疫エフェクター細胞活性化の指標となるサイトカインの分泌。前述の二重特異性抗体の存在下または非存在下で、HBV感染HepaRG細胞をPBMCと共培養した。 免疫エフェクター細胞と二重特異性抗体との共培養におけるHBV感染標的細胞特異的な排除。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7親肝癌細胞を示す。エクセリジェンス(xCELLigence)リアルタイム細胞傷害性アッセイを使用する。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 各HBs反応性二重特異性抗体存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。二重特異性一本鎖抗体は標的細胞の溶解を媒介する。αHBs×αCD3の刺激の効果。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7親肝癌細胞を示す。エクセリジェンス(xCELLigence)リアルタイム細胞傷害性アッセイを使用する。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 各HBs反応性二重特異性抗体存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。二重特異性一本鎖抗体は標的細胞の溶解を媒介する。αHBs×αCD3[FcΔADCC]の刺激の効果。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7親肝癌細胞を示す。エクセリジェンス(xCELLigence)リアルタイム細胞傷害性アッセイを使用する。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 各HBs反応性二重特異性抗体存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。二重特異性一本鎖抗体は標的細胞の溶解を媒介する。αHBs×αCD28の刺激の効果。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7親肝癌細胞を示す。エクセリジェンス(xCELLigence)リアルタイム細胞傷害性アッセイを使用する。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 各HBs反応性二重特異性抗体存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。二重特異性一本鎖抗体は標的細胞の溶解を媒介する。αHBs×αCD28[FcΔADCC]の刺激の効果。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7親肝癌細胞を示す。エクセリジェンス(xCELLigence)リアルタイム細胞傷害性アッセイを使用する。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 各HBs反応性二重特異性抗体存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。二重特異性一本鎖抗体は標的細胞の溶解を媒介する。αHBs×αCD3の刺激の効果(A)とαHBs×αCD28の刺激の効果(C)を集約したグラフ。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7親肝癌細胞を示す。エクセリジェンス(xCELLigence)リアルタイム細胞傷害性アッセイを使用する。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 各HBs反応性二重特異性抗体存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。二重特異性一本鎖抗体は標的細胞の溶解を媒介する。αHBs×αCD3[FcΔADCC]の刺激の効果(B)とαHBs×αCD28[FcΔADCC]の刺激の効果(D)を集約したグラフ。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7親肝癌細胞を示す。エクセリジェンス(xCELLigence)リアルタイム細胞傷害性アッセイを使用する。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 HBs反応性二重特異性抗体の存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。二重特異性抗体の併用により標的細胞は大量に死滅する。αHBs×αCD3およびαHBs×αCD28の刺激の効果。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7細胞を示す。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 HBs反応性二重特異性抗体の存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。二重特異性抗体の併用により標的細胞は大量に死滅する。αHBs×αCD3[FcΔADCCおよびαHBs×αCD28 [FcΔADCC]の刺激の効果。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7細胞を示す。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 HBs反応性二重特異性抗体の存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。二重特異性抗体の併用により標的細胞は大量に死滅する。αHBs×αCD3およびαHBs×αCD28の刺激の効果。二重特異性抗体単体の効果と併用した場合の効果の比較。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7細胞を示す。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 HBs反応性二重特異性抗体の存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。二重特異性抗体の併用により標的細胞は大量に死滅する。αHBs×αCD3およびαHBs×αCD28の刺激の効果。二重特異性抗体単体の効果と併用した場合の効果の比較。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7細胞を示す。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 異なる濃度の二重特異性抗体の存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。αHBs×αCD3抗体を含んでいる上清の50μlとαHBs×αCD28抗体を含んでいる上清50μlの混合液。標的細胞の溶解が25μl/25μl混合液より早く誘発されたことから、効果が投与量に依存することが分かった。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7細胞を示す。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 異なる濃度の二重特異性抗体の存在下でPBMCと共培養した標的細胞の生存率。αHBs×αCD3[FcΔADCC]抗体を含んでいる上清の50μlとαHBs×αCD28[FcΔADCC]抗体を含んでいる上清50μlの混合液。標的細胞の溶解が25μl/25μl混合液より早く誘発されたことから、効果が投与量に依存することが分かった。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7細胞を示す。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 αHBs×αCD3とαHBs×αCD28の混合液の存在下で異なる量のPBMCと共培養した標的細胞の生存率。2×105個のPBMCは1×105個のPBMCより有意に早くHuH7−S細胞を排除する。矢印はPBMCおよび二重特異性抗体の添加を示す。丸で表した曲線はHBsを導入したHuH7−S細胞を示し、菱形で表した曲線はHuH7細胞を示す。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 αHBs×αCD3/αHBs×αCD28の混合液の存在下で様々な期間、PBMCと共培養した標的細胞の生存率。図示した刺激期間経過後、二重特異性抗体を含んでいる上清を除去した。4時間の刺激では、標的細胞生存率がわずかに減少しただけであった(試験終了時の生存率78.5%)。PBMCを二重特異性抗体で8時間以上刺激したところ、標的細胞の排除が誘発された。8時間および12時間刺激後の標的細胞の死滅は、24時間または48時間の刺激に比べてゆるやかであり、このことから、活性化が持続し、エフェクター細胞が再標的化されることが示唆された。しかし、48時間刺激したHuH7−Sの試験終了時の生存率は、比較に価するものだった:8時間刺激:14.7%、12時間刺激:11.7%、24時間刺激:5.1%、48時間刺激:3.2%)。矢印はPBMCおよび二重特異性構築物の添加を示す。HuH7−S細胞の生存率動態を示す。0時間を基準として細胞指数を正規化した。 αHBs×αCD3/αHBs×αCD28の存在下でHuH7−S/HuH7細胞と共培養したPBMCの、様々な時点におけるIL−2、IFN−γおよびTNF−α分泌。IL−2濃度は時間と共に増加し、24時間後に濃度約1550pg/mlでプラトーに達した。 αHBs×αCD3/αHBs×αCD28の存在下でHuH7−S/HuH7細胞と共培養したPBMCの、様々な時点におけるIL−2、IFN−γおよびTNF−α分泌。IFN−γの分泌は共培養後8時間〜12時間の間に始まり、12000pg/mlまで増加した(48時間)。 αHBs×αCD3/αHBs×αCD28の存在下でHuH7−S/HuH7細胞と共培養したPBMCの、様々な時点におけるIL−2、IFN−γおよびTNF−α分泌。TNF−αの産生は4時間後にはすでに検出可能で、その後継続的に増加し、24時間後にピークに達し(1700pg/ml)、48時間後には1400pg/mlに低下した。HBsがなくても(HuH7細胞)TNF−αの高いバックグラウンド分泌が検出され、これは4時間後に最高濃度に達し(およそ70pg/ml)共培養48時間後に9pg/mlまで減少した。 PBMCを二重特異性抗体の存在下でHuH7−S/HuH7細胞と共培養した後のLAMP−1染色。αHBs×αCD3/αHBs×αCD28の存在下でHuH7−S(黒線)またはHuH7(灰色の線)細胞と共培養した後、エンドソームの脱顆粒マーカーLAMP−1の表面発現をCD4+T細胞上で検出した。 PBMCを二重特異性抗体の存在下でHuH7−S/HuH7細胞と共培養した後のLAMP−1染色。αHBs×αCD3[FcΔADCC]/αHBs×αCD28[FcΔADCC]の存在下でHuH7−S(黒線)またはHuH7(灰色の線)細胞と共培養した後、エンドソームの脱顆粒マーカーLAMP−1の表面発現をCD4+T細胞上で検出した。 PBMCを二重特異性抗体の存在下でHuH7−S/HuH7細胞と共培養した後のLAMP−1染色。αHBs×αCD3/αHBs×αCD28の存在下でHuH7−S(黒線)またはHuH7(灰色の線)細胞と共培養した後、エンドソームの脱顆粒マーカーLAMP−1の表面発現をCD8+T細胞上で検出した。 PBMCを二重特異性抗体の存在下でHuH7−S/HuH7細胞と共培養した後のLAMP−1染色。αHBs×αCD3[FcΔADCC]/αHBs×αCD28[FcΔADCC]の存在下でHuH7−S(黒線)またはHuH7(灰色の線)細胞と共培養した後、エンドソームの脱顆粒マーカーLAMP−1の表面発現をCD8+T細胞上で検出した。 αHBs×αCD3/αHBs×αCD28の存在下で8時間、12時間および24時間、HuH7−SまたはHuH7細胞と共培養したPBMCのFACS解析。IFNγ+/IL−2+/TNFα+/CD154+CD4+T細胞の割合。 αHBs×αCD3/αHBs×αCD28の存在下で8時間、12時間および24時間、HuH7−SまたはHuH7細胞と共培養したPBMCのFACS解析。IFNγ+/IL−2+/TNFα+/CD154+CD8+T細胞の割合。 αHBs×αCD3/αHBs×αCD28の存在下で8時間、12時間および24時間、HuH7−SまたはHuH7細胞と共培養したPBMCのFACS解析。IFNγ+、IL−2+および/またはTNFα+CD4+T細胞のブール組み合わせゲート。 αHBs×αCD3/αHBs×αCD28の存在下で8時間、12時間および24時間、HuH7−SまたはHuH7細胞と共培養したPBMCのFACS解析。IFNγ+、IL−2+および/またはTNFα+CD8+T細胞のブール組み合わせゲート。 αHBs×αCD3[FcΔADCC]/αHBs×αCD28[FcΔADCC]の存在下で24時間および48時間、固定化HBsAgまたは可溶性HBsAgと共培養したPBMCのFACS解析。IFNγ+/IL−2+/TNFα+/CD154+CD4+T細胞の割合。 αHBs×αCD3[FcΔADCC]/αHBs×αCD28[FcΔADCC]の存在下で24時間および48時間、固定化HBsAgまたは可溶性HBsAgと共培養したPBMCのFACS解析。IFNγ+/IL−2+/TNFα+/CD154+CD8+T細胞の割合。 αHBs×αCD3[FcΔADCC]/αHBs×αCD28[FcΔADCC]の存在下で24時間および48時間、固定化HBsAgまたは可溶性HBsAgと共培養したPBMCのFACS解析。IFNγ+、IL−2+および/またはTNFα+CD4+T細胞のブール組み合わせゲート。 αHBs×αCD3[FcΔADCC]/αHBs×αCD28[FcΔADCC]の存在下で24時間および48時間、固定化HBsAgまたは可溶性HBsAgと共培養したPBMCのFACS解析。IFNγ+、IL−2+および/またはTNFα+CD8+T細胞のブール組み合わせゲート。 HuH7−S細胞(110.8 S/CO)、HepG2.2.15細胞(41.7 S/CO)、およびHBV感染HepaRG細胞(16.5 S/CO)の上清におけるHBsAg。 二重特異性抗体の存在下でPBMCと共培養したHBV感染/非感染HepaRG細胞の生存率。αHBs×αCD3は有意に標的細胞の溶解を媒介する。未処理細胞の試験終了時の生存率は65.9%(HBV+)および62.9%(HBV−)である。矢印はPBMCおよび二重特異性構築物の添加を示す。丸で表した曲線はHBV感染HepaRG細胞を示し、菱形で表した曲線は非感染HepaRG細胞を示す。エクセリジェンスアッセイの0時間を基準として細胞指数を正規化した。 二重特異性抗体の存在下でPBMCと共培養したHBV感染/非感染HepaRG細胞の生存率。αHBs×αCD3/αHBs×αCD28は有意に標的細胞の溶解を媒介する。未処理細胞の試験終了時の生存率は65.9%(HBV+)および62.9%(HBV−)である。矢印はPBMCおよび二重特異性構築物の添加を示す。丸で表した曲線はHBV感染HepaRG細胞を示し、菱形で表した曲線は非感染HepaRG細胞を示す。エクセリジェンスアッセイの0時間を基準として細胞指数を正規化した。 二重特異性抗体で処置した動物における腫瘍サイズの減少。HBV陽性のHepG2.2.15皮下腫瘍を有するマウスを、ヒトPBMCおよび、αHBs×αCD3とαHBs×αCD28二重特異性抗体の混合液で4日間連続して処置した。マウスを屠殺し、腫瘍サイズを分析した。
実施例により本発明を説明する。
実施例1
実施例2の材料および方法
二重特異性抗体のクローニングおよび産生
VHおよびVκ/Vλサブタイプのすべてをカバーするプライマーセットを使用して、逆転写したmRNAのPCR増幅により各ハイブリドーマから抗CD3(OKT3)、抗CD28(9.3)、抗CD16(A9)および抗CD56(NCAM29.2)の可変重鎖および可変軽鎖をコードする相補DNAを得た。PCR産物をpCR2.1−TOPO(インビトロジェン、ライフテクノロジーズ)に連結し、配列を決定した。抗HBsAg scFv C8をコドン最適化した形で、pMP71−C8プラスミドに入れた。5’側および3’側に適切な制限部位を有するプライマーを使用して、前述の抗体をコードしている可変重鎖および可変軽鎖のcDNAをグリシン−セリンリンカーと会合させてscFvを構築した。OKT3、9.3、A9、およびNCAM29.2 scFv(N末端側に(Gly)3-4が伸長したもの)を、pBluescript KSII+(ストラタジーン)に入っている、ヒトIgG1のFcドメイン(ヒンジ、CH2、CH3)をコードするcDNAの3’末端にクローニングした。このcDNAの5’末端は、グリシン−セリンリンカーGlyAsnSer(Gly4Ser)3AlaSerおよびストレプタグ(StrepTag)配列(WSHPQFEK)においてで伸長されており、第二シリーズの構築物では3’末端が追加のグリシン−セリンリンカー(Gly4Ser)3で伸長されている。C8 scFvのコード配列を前述の5’グリシン−セリンリンカーの5’末端にクローニングした。完全なscFv−リンカー−hIgG1Fc−リンカー−scFv配列を哺乳類の発現ベクターpcDNA3.1(−)(インビトロジェン)にサブクローニングした。マキシプレップでプラスミドDNAを調整し、peqFECTトランスフェクション試薬(ペックラボ)を用いてHEK293細胞を形質転換した。0.8〜1.0mg/mlのG418を使用して安定な形質転換体を選抜し、増殖させた。HEK形質転換体の上清を回収し、ELISAによって分泌された二重特異性抗体の濃度を分析し、また、ヤギ抗ヒトIgG−Fc特異的ペルオキシダーゼ標識抗体を使用したウェスタンブロット法分泌された抗体の完全性を分析した。
細胞培養条件およびHBV感染
HuH7肝癌細胞(ナカバヤシら、1982、合成培地における分化型ヒト肝癌細胞株の成長(Growth of human hepatoma cell lines with differentiated functions in chemically defined Medium)、癌研究(Cancer Res.)42:3858〜3863)およびHEK293細胞を、10%ウシ胎児血清(FBS)、ペニシリン(100U/mL)、ストレプトマイシン(100μg/mL)、およびL−グルタミン(2mmol/L)(すべてギブコ、ライフテクノロジー)を添加したダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)において維持した。
末梢血単核細胞(PBMC)は、LSM1077リンパ球分離培地(ピーエーエーラボラトリーズ(PAA))を使用した密度勾配遠心によってヘパリン化全血から分離した。13mlのLSM1077の上に、25mlの血液を層状に重ねた。室温で、2000rpmで20分間(連続して)遠心分離した後、PBMCを回収し、10%ウシ胎児血清(FBS)、ペニシリン(100U/mL)、ストレプトマイシン(100μg/mL)、およびL−グルタミン(2mmol/l)(すべてギブコ)を添加したRPMI 1640培地で培養した。一晩の静止工程の後、PBMCまたは選別したNK細胞を使用して共培養実験を行った。
L−グルタミン(5mmol/l)、グルコース(0.06%[wt/vol])、ヘペス(23mmol/l、pH7.4)、ゲンタマイシン(50μg/ml)、ペニシリン(50IU/ml)、ストレプトマイシン(50μg/ml)、イノシン(37μmol/l)、ヒドロコルチゾン(4.8μg/ml)、およびインスリン(1μg/ml)を添加したウイリアムスE培地(インビトロジェン有限会社、カールスルーエ、ドイツ)で、HepaRG細胞を維持した。DMSO(1.75%)を添加した分化培地(ウイリアムスE培地(上述の通り)を使用して、HepaRG細胞を感染まで4週間にわたって分化させた。分化培地にポリエチレングリコール(PEG)(5%)を加え、感染効率200のHBVストックをHepaRG細胞に感染させた。一晩インキュベーションした後、感染に使用した種菌を除去し、分化培地に換えて6日間培養した。再指向化したT細胞との共培養では、分化培地からヒドロコルチゾンを含まない培地に交換して2日間たってから共培養を開始することでヒドロコルチゾンによる免疫抑制を避けた。
HBV表面抗原をコードするプラスミドの導入
フュージーン(FuGene)形質転換試薬(プロメガ)を使用して、HuH−7細胞に種々の表面抗原をコードしているプラスミドを導入した。96ウェルプレートの8ウェルあたり100μlのOptiMEM(ギブコ社)に、3μlのフュージーンと1μgのプラスミドDNAを加えた。フュージーンがプラスミドDNAに結合するように、形質転換溶液を15分間室温でインキュベートした。さらにOptiMEMを加えて少なくとも24時間インキュベートした後、1ウェルあたりの最終容量を100μlとしてウェルに加えた。
NK細胞の磁気活性化細胞選別(MACS)
ヒトCD56+CD16+NK細胞分離キット(ミルテニーバイオテク(Miltenyi Biotec))を使用してNK細胞をPBMCから分離した。最初の陰性選定行程ではNK細胞の表面には発現しない抗原に対するモノクローナル抗体を使用して、すべての非NK細胞を除去した。次の陽性選定行程では、酸化鉄マイクロビーズに結合させて磁場に保持されたモノクローナルCD16抗体によってNK細胞を分離した。分離後、NK細胞を前述したのと同様にRPMI−1640培地で培養した。
HBV陽性標的細胞と再指向化エフェクター細胞の共培養
標的細胞を96ウェルプレートにおいて最高培養密度で培養した。100μlの培地に1×105個のエフェクター細胞を入れ、これを1ウェルごとに加えた。二重特異性抗体を含むHEK上清を100μlずつ各ウェルに加えた。相乗効果を判定するために、二重特異性抗体上清を50μlずつ各ウェルに加えた。未処理の標的細胞を、培地200μl、エフェクター細胞のみ、または二重特異性抗体のみでインキュベートしたものを陰性対照として使用した。
エフェクター細胞活性化の酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)
エフェクター細胞の活性化に起因するサイトカイン分泌をELISAで検出した。ヒトIFN−γエライザマックス(ELISA MAX)(登録商標)(バイオレジェンド)を使用した。マジェラン(Magellan)6プログラムおよびインフィニット(Infinite)F200(テカン)を使用して450nmの吸光度を検出した。
標的細胞の生存率アッセイ
共培養後の標的細胞生存率を、セルタイター・ブルー(CellTiter−Blue)細胞生存率アッセイ(プロメガ)を使用して判定した。このアッセイは、生細胞がその代謝活性により酸化還元色素(レサズリン)を蛍光産物(レゾルフィン)に変換する能力に基づいている。生育不能な細胞では代謝能が急速に失われるため、蛍光シグナルは生成されない。上清を除去した後、20%のセルタイター・ブルー試薬を含む無色のDMEM100μlを各ウェルに加えて共培養を開始し、37℃で2時間インキュベートした。蛍光シグナルはインフィニットF200(テカン)を使用して560nmで記録した。
実施例2
結果
実験の第一ラウンドでは、CTL表面抗原CD3およびCD28に対する二重特異性抗体構築物、およびNK細胞表面抗原CD16およびCD56に対する二重特異性抗体構築物の活性を評価した。HBV表面抗原を産生するプラスミド導入肝癌細胞株を使用した。HBVタンパク質の発現を確認した後、これらの標的細胞を免疫エフェクター細胞、すなわちPBMCおよび分離したNK細胞、ならびに二重特異性抗体構築物とともに共培養した。PBMCはT細胞を約70%含むが、NK細胞は7%しか含まない。そこで、磁気によってCD16+CD56+NK細胞を分離した。陰性対照として、HBVを含む上清およびサブウイルス粒子を含む上清と予めインキュベートしておいたHBV陰性標的細胞を用いた共培養を分析した。これを対照とすることで、HBV粒子がHBV陰性標的細胞の表面に非特異的に結合することによるエフェクター細胞の活性化を除外した。さらに、二重特異性構築物非存在下でHBV陽性標的細胞を免疫エフェクター細胞と共培養し、非特異的な、バックグラウンドの細胞傷害性を評価した。二重特異性構築物の細胞傷害性効果を除外するために、二重特異性構築物の存在下における免疫エフェクター細胞を含まないHBV陽性標的細胞の培養も準備した。
これらの実験では、CD3特異的またはCD28特異的構築物の存在下で共培養した場合、最大7000pg/mlまでの炎症誘発性サイトカインインターフェロンガンマ(IFN−γ)の分泌によって判定されるCTL特異的な活性化が示された。この効果はさらに、相乗効果を生むCD3特異的およびCD28特異的構築物の同時投与によって高まった。
さらに二重特異性構築物は、HBsAg産生HuH7肝癌細胞株の特異的細胞傷害性排除を媒介し(図3)、標的細胞の生存率は、対照よりも90%ほど低下した。この細胞傷害性反応は、PBMCおよびHBV陽性標的細胞を、CD3およびCD28に対する二重特異性構築物の共培養した場合、ならびに分離したNK細胞をCD16およびCD56に対する構築物と共培養した場合に認められた。CTL特異的構築物およびNK細胞特異的構築物を同時投与することで細胞傷害性効果は排除率95%を超えるまで、さらに相乗的に増加した。CTLおよびNK細胞それぞれについて、15%〜40%の非特異的なバックグラウンドの細胞傷害性が認められた。
実験の第二ラウンドでは、HBV感染HepaRG肝癌細胞を使用した。この細胞株は4週間分化させた後にHBVに感染させることでき、HBV感染組織の自然な状態を映し出す。通常、HepaRG細胞の感染率は決して100%には届かず、この感染細胞と非感染細胞の混合物は、抗ウイルス剤治療を受けている、遊離した細胞外ウイルス粒子存在下で感染細胞と非感染細胞の両方を有するHBV感染患者における状態を模倣する。
免疫エフェクター細胞と二重特異性構築物を同時投与した共培養において、HBV感染HepaRG細胞は、60,000pg/mlもの量のIFN−γを分泌することでCTLおよびNK細胞両者の効率的な活性化を媒介する(図4A)。この実験では、NK細胞を分離または濃縮せずに共培養に使用した。
さらに、二重特異性抗体構築物は活性型免疫エフェクター細胞の細胞傷害性反応をもたらし、結果としてHBV感染標的細胞の特異的排除を誘導した(図4B)。NK細胞およびCTLそれぞれにおいて50%〜70%の排除率が認められた。非特異的なバックグラウンドの細胞傷害性はこれらの実験では生じなかった。
実施例3
実施例4の方法
二重特異性抗体構築物がT細胞をHBV陽性細胞にうまく再標的化することの治療可能性を分析するために、インビトロでの共培養実験を実施し、詳細に分析した。ヒトCD3(αCD3)およびヒトCD28(αCD28)に対する一本鎖の結合ドメインを含む二重特異性抗体構築物および、追加で、定方向突然変異をそのFcスペーサードメインに有し、Fcγ受容体との結合を回避することによって抗体依存性細胞傷害(ΔADCC)を抑止するであろう構築物を使用した。これらはナチュラルキラー細胞の非特異的な活性化を除外するための安全策として構築された。一方で、すべての二重特異性抗体構築物はHBV S−タンパク質(HBsAg)特異的結合ドメインC8を有するものとした。健常提供者の新鮮な静脈血から分離した末梢血単核細胞(PBMC)を、HBV感染の代替モデルとして種々のヒト肝癌細胞株と共培養した。HuH7−S(HBV S抗原遺伝子導入)を使用し、陰性対照としてはHuH7およびHBV感染細胞の母細胞株(mother cell line)を、また対照として感染させていないHepaRG細胞を使用した。HBVマーカーの定量の対照にはHepG2.2.15(HBVゲノムを導入した)細胞を使用した。二重特異性抗体構築物を提供するために、二重特異性抗体を含む産生細胞株の上清を加えた。二重特異性抗体が媒介する細胞傷害性による標的細胞生存率の経時変化を視覚化するにはエクセリジェンスシステム使用した。この技術によって、長期培養における細胞生存率の変化をリアルタイムに監視することができる。そこで、くし形金微小電極を含む特別に設計されたマイクロタイタープレートに標的肝癌細胞を播種し、電気インピーダンスを使用して、接着標的細胞の生存率を測定値として非侵襲的に監視した。細胞傷害性排除はインピーダンスの変化をもたらし、それは細胞生存率の監視に使用されるいわゆる細胞指数(CI)値に変換可能である。
標的細胞との共培養
0日目、96ウェルプレート(E−Plate 96)の1ウェルごとに、3×104個のHuH7−S/HuH7細胞を播種した。1日目、上清を除去し、1×105個の一次ヒトPBMCを100μlのPBMC培地に入れたもの、または対照には100μlの培地のみを各ウェルに加えた。さらに、二重特異性抗体を含む上清100μlを単独でまたは併用して加えた。陰性対照としては、100μlのDMEM培地をウェルに加え総量を200μlとした。共培養を48時間または72時間にわたり、エクセリジェンスシステムにより監視した。
HepaRG細胞はコンフルエントな状態まで増殖させ、21日間分化させ、HBVに感染させてから免疫療法実験を行った。
HepaRG細胞の感染には、PEGを含む分化培地でウイルスストックを作製し、それを1ウェルあたり50μlずつ加えた。PEGの最終濃度は5%で、ウイルスストックの感染効率は200に設定した(1ウェルあたり7.5×106個のウイルス粒子)。感染マスターミックスを加えてから16時間後、残留しているウイルスを除去するために細胞をPBSで3回洗浄した。分化培地を加え、培地は3日おきに合計12日間にわたり取り替えた。培地を共培養培地(免疫抑制剤であるヒドロコルチゾンを含まない)に交換してから共培養実験を行った。HepaRG細胞が順調にHBV感染したかどうかは、感染細胞の上清中のHBsAg(アクスシム(Axsym))およびHBeAg(BEP IIIシステム)を測定して確認した。
PBMCの調製
共培養実験用のPBMCは全血から分離した。新鮮なヘパリン化血液をRPMI洗浄培地で1:1に希釈した。25mlの希釈血液を15mlのパーコールの上に重ね、スイングローターを有する遠心分離機で、960gで20分間連続して遠心分離した。分離したPBMCを50mlのRPMI培地に移した。洗浄した後、細胞を10mlのPBMC培地で再懸濁し、細胞数を計数した。確実に至適な条件となるように、濃度を2×106細胞/mlに調製した。PBMCは一晩37℃で休ませた。
蛍光標示式細胞分取(FACS)
再指向化PBMCのエフェクター機能を調べるために、FACS解析を行った。これにより、炎症誘発性サイトカインIFN−γ、IL−2およびTNF−αの分泌、ならびに活性化マーカーCD154(CD40L)および脱顆粒マーカーLAMP−1(CD107a)の発現をそれぞれ分析した。サイトカイン産生の測定は、細胞内サイトカイン染色法を使用して行った。これには、0.2μg/mlのブレフェルジンA(BFA)を細胞に加え、37℃で4時間インキュベートした。
BFAは小胞体からゴルジ体への輸送を遮断し、その結果、サイトカインの開口分泌が阻害される。LAMP−1を同時染色する場合には、BFAを加える1時間前に抗体を添加した(LAMP−1が細胞表面へ移行できるようにするため)。次に、細胞を96ウェルプレート(丸底)に移し、200μlのFACS緩衝液で二回洗浄した。生存細胞を染色し、死細胞を除去するために、制止判別用固定可能な近赤外死細胞染色キット(LIVE/DEAD Fixable Near−IR Dead Cell Stain Kit)を使用した。固定し、透過処理を行うために、細胞を100μlのサイトフィックス/サイトパーム(Cytofix/Cytoperm)試薬に再懸濁し、氷冷しながら20分間暗所でインキュベートした。洗浄後、細胞を調製しておいた抗体混合液に再懸濁するか、または体系的に補償するためにそれぞれ単色で染色のみ行った。染色は氷冷しながら暗所で30分間行った。洗浄後、細胞を200μlのFACS緩衝液で再懸濁し、FACS管に移してデータを取得した。データの取得はファクスカント(FACSCanto)IIまたはLSRフォルテッサ(Fortessa)を使用して行った。ファクスディーヴァ(FACS Diva)ソフトウェアを使用してデータを記録し、フロージョー(FlowJo)ソフトウェアを使用して解析を行った。
動物実験
二重特異性構築物の第一のインビボ試験として、免疫不全Rag2/IL2Rγnull−マウス(国際命名法:B10;B6−Rag2tm1Fwa II2rgtm1Wjl)を使った実験を行った。生後6週のマウスに、HBV遺伝子導入ヒト肝癌細胞株HepG2.2.15の細胞を5×106個注入した。細胞は動物の脇腹に皮下注入した。これにより、14日間にわたって腫瘍が形成された。腫瘍内におけるHBVウイルス血症を決定することで、HBVの複製を監視した。ヒトPBMCは新鮮なヒト臍帯血から分離し、細胞濃度を1mlあたり0.25×106個として、抗ヒトCD3抗体および抗CD28抗体で予めコーティングしておいたしたプレート上で3日間刺激した。次いで細胞を、IL−2を300U/ml含む細胞培養培地で7日間維持した。
腫瘍誘導の14日後、マウス1匹あたり2×107個のPBMCをマウスの腹膜内に注入し、HEK産生細胞の上清中のαCD3/αCD28二重特異性抗体構築物をマウス尾静脈に1匹あたり100μl、4日連続で注入した。腫瘍誘導後18日目にマウスを屠殺し、腫瘍サイズを分析した。次いで、その後の分析のために血清および組織試料を保存した。
実施例4
二重特異性抗体は、標的細胞(HuH7−S)を発現するHBV表面タンパク質の特異的排除を媒介する
二重特異性抗体構築物がT細胞を、標的細胞を発現するHBsAgに対してうまく再標的化したかどうか、および標的細胞溶解を誘発しているかどうか調べるために、分離したPBMCを二重特異性抗体構築物の存在下でHuH7−S細胞と共培養した。HuH7−S細胞には、HBsAgを発現するように遺伝子が安定に導入されており、それによりHBV感染肝細胞を模倣するものとなっていた。その結果、サブウイルス粒子が産生されて上清に分泌され、HBsAgが細胞膜に取り込まれる。非遺伝子導入HuH7細胞を陰性対照として使用した。
個々の二重特異性抗体は標的細胞の死滅を誘発する
個々の二重特異性抗体がT細胞の活性化を刺激し、標的細胞の溶解を媒介可能であるかを分析するために、αHBs×αCD3、αHBs×αCD28、αHBs×αCD3[FcΔADCC]またはαHBs×αCD28[FcΔADCC]二重特異性四価抗体の存在下で、PBMCをHuH7−S/HuH7細胞と共培養した。単一の二重特異性抗体がエフェクター細胞を刺激することで、標的細胞を発現するHBsAgが特異的に死滅した(図5)。CD3に対する二重特異性抗体は、CD28に対する構築物よりも迅速かつ強力に標的細胞を排除し、αCD3で処理したHuH7−S細胞の試験終了時の生存率はわずか6.4%(αCD3ΔADCC:15.5%)で、αCD28では44.42%(αCD28ΔADCC:48.9%)であった。さらに、αCD3ΔADCCおよびαCD28ΔADCCはそれぞれ、αCD3およびαCD28に比べて、標的細胞の溶解を誘発するまでにより長い時間を要した。αCD3ΔADCCが媒介する死滅は共培養開始からおよそ35時間後に始まったが、αCD3の場合は12時間後にはすでに標的細胞生存率の減少が認められた。αCD28ΔADCCおよびαCD28が媒介する標的細胞の溶解においては、約20時間のずれも観測された。αCD3の刺激はHBsAg陰性HuH7細胞でも検出可能な溶解を引き起こし、試験終了時の生存率は78.1%と、非特異的活性化が認められた。ここには明記しないが、いくつかの実験では、αCD3ΔADCCの刺激の場合でも同様の結果が認められた。その他の二重特異性構築物の存在下で共培養したHuH7細胞生存率は100%のままだった。
このデータから、個々の二重特異性抗体それぞれで刺激すると、さらなる共刺激なしで標的細胞の排除が引き起こされることが分かる。
二重特異性抗体は標的細胞の溶解を相乗的に媒介する
二重特異性構築物を併用すると活性が上がりその結果エフェクター細胞の細胞傷害性が増加するかどうかをさらに分析するため、αCD3/αCD28またはαCD3ΔADCC/αCD28ΔADCCいずれかの組み合わせの存在下でPBMCをHuH7−S/HuH7細胞と共培養した。図6に示すように、二重特異性構築物を併用すると標的細胞を発現するHBsAgが大量に死滅し、残存生存率は1.2%(αCD3/αCD28)および4.4%(αCD3ΔADCC/αCD28ΔADCC)となったが、HuH7細胞はほぼ排除されなかった(HuH7細胞の試験終了時の生存率:αCD3/αCD28:92.4%;αCD3ΔADCC/αCD28ΔADCC:100.4%)。
標的細胞の死滅は約11時間後にほぼ同時に始まった(図6A、B)にもかかわらず、ここでも、αCD3/αCD28が媒介する標的細胞の溶解は、Fc領域が変異した構築物が誘発する死滅より早かった。二重特異性抗体を併用すると、個々の二重特異性構築物が誘発する溶解に比べてより迅速に標的細胞が排除された(図6C、D)。これは、T細胞は個々の構築物の存在下においても1つのシグナルのみを受容するのではなく、CD3およびCD28に対する抗体が存在する場合は活性化および共刺激シグナルの両方を取得するためであると予想された。
従って、二重特異性構築物の併用は、標的細胞を発現するHBV表面タンパク質の特異的な溶解を相乗的に媒介する。
二重特異性抗体は濃度依存的に標的細胞の排除を媒介する
二重特異性抗体の量が標的細胞溶解に影響を及ぼすかを調べるために、2つの異なる量の二重特異性構築物を共培養に使用した。したがって、通常の量の抗体(合計100μlの上清、多量とする)およびその半量(合計50μlの上清、少量とする)を使用した。少量の二重特異性抗体も標的細胞の溶解を誘発できたが(HuH7−S細胞の試験終了時の生存率:αCD3/αCD28:12.6%;αCD3ΔADCC/αCD28ΔADCC:15.9%)、多量の二重特異性抗体は残存生存細胞がわずか1.5%(αCD3/αCD28)および2.1%(αCD3ΔADCC/αCD28ΔADCC)で、標的細胞の排除をより迅速に(図7)引き起こした。HuH7細胞はいずれの場合でも影響を受けなかった。αCD3/αCD28またはαCD3ΔADCC/αCD28ΔADCCいずれかの併用によって濃度依存的な標的細胞の死滅が誘発された。
エフェクター細胞の濃度を上げると標的細胞の溶解が高まる
さらに、エフェクター細胞の数が標的細胞の排除に影響を及ぼすかどうかということも興味がもたれた。そこで、共培養に使用した通常量(1×105個)のPBMCと倍量(2×105個)とを比較した。図8に示すように、多量のPBMCはαCD3/αCD28の存在下でHuH7−S細胞の溶解を有意に早く誘発し、試験終了時の生存率は11.7%に比べて4.5%であったが、倍量のPBMCが存在する場合、死滅したHuH7細胞の量も多かった(HuH7細胞の試験終了時の生存率:2×105PBMC:83.8%;1×105PBMC:102.7%)。
このデータから、標的細胞の排除はエフェクター細胞の量に依存することが分かる。
二重特異性抗体はわずか8時間の共培養で標的細胞の死滅を媒介する
T細胞を活性化させてそれにより細胞傷害性を誘発するのに、二重特異性抗体が共培養中にどのくらいの時間存在する必要があるかを研究するために、二重特異性抗体を含む共培養の上清を共培養の様々な時点で除去し、新しいDMEM標準培地を加えた。αCD3/αCD28を含む上清を4時間後に除去した場合、PBMCは標的細胞生存率のわずかな減少(78.5%)のみを誘発し、標的細胞すべての溶解を引き起こすことはできなかった(図9)。二重特異性抗体を含む上清が8時間以上存在した場合、PBMCは標的細胞の排除を引き起こすことができた。図10に示すように、αCD3/αCD28の刺激を8時間または12時間続けた場合、24時間または48時間の場合と比較して、PBMCが標的細胞の溶解を誘発するにはより長い時間を要したが、48時間以降の効果はほぼ同様であった(HuH7−S 試験終了時の生存率:8時間:14.7%;12時間:11.7%、24時間:5.1%、48時間:3.2%)。
二重特異性抗体は、HBsAgまたはHuH7−S細胞との共培養中にT細胞のエフェクター機能を媒介する
共培養実験中のT細胞の活性化および機能を研究するために、ELISAまたはFACS解析のいずれかによりサイトカインの分泌を調べた。
二重特異性構築物はIFN−γ、TNF−αおよびIL−2の分泌を媒介する
時系列実験において、二重特異性抗体と接触したPBMCはいつサイトカインを分泌し始めるのか、および動態は時間経過と共にどのように変化するのかについて分析した。そこで、PBMCおよびαCD3/αCD28を加えてから4時間後、8時間後、12時間後、24時間後および48時間後に共培養の上清を除去した。サイトカイン産生は、ELISAによってIL−2、IFN−γおよびTNF−αを測定した。IL−2の分泌は時間が経つにつれて増加したが、4時間後にはIL−2はほとんど検出されず、8時間後には濃度が316pg/mlにまでなり、続く4時間においては、濃度はほぼ4倍になった(1119pg/ml)。24時間〜48時間の間ではさらなる増加は見られず、IL−2濃度は約1550pg/mlでプラトーに達したようであった(図10A)。IFN−γが分泌されるまでにはさらに時間がかかり(図10B)、8時間後の検出レベルもまだかなり低かった。12時間後にその濃度が1800pg/mlにまで増加したことから、8時間〜12時間の間にT細胞がIFN−γの分泌を開始したことが分かる。その後(24時間)、IFN−γ産生の増加が観測され、濃度は約10000pg/mlまで増加した。最高濃度(12000pg/ml)は48時間後に検出された。HBsAg陰性細胞を使用した実験でも、IL−2およびIFNγの濃度はいずれも経時的に増加し、48時間後に最高濃度(IL−2:45pg/ml;IFNγ:200pg/ml)に達した。これも細胞生存率に関する知見と一致している。
TNF−αの分泌(図10C)も経時的に増加し、24時間で最高濃度(1700pg/ml)に達した。その後は減少に転じ、48時間後には1400pg/mlになった。TNF−αの分泌は他とは対照的により早く始まり、4時間後に約100pg/mlとなり、24時間まで安定して上昇した。興味深いことにHuH7細胞におけるTNF−αの産生は正反対の挙動を示した。TNF−αは他のサイトカインに比べてバックグラウンド濃度が非常に高く、4時間後に最高濃度(およそ70pg/ml)を示し、時間の経過とともに低下して48時間後にはわずか9pg/mlになった。HBsAg発現細胞との共培養中にαCD3/αCD28と接触すると、PBMCによるIL−2、IFN−γおよびTN−Fαの分泌が誘発されるが、分泌動態は各サイトカインで異なる。
二重特異性構築物はCD8+T細胞ならびにCD4+T細胞を活性化する
PBMCが細胞傷害性小胞体の脱顆粒も示すか分析するために、脱顆粒マーカーであるLMAP−1(CD107a)の移行について調べた。αCD3/αCD28またはαCD3ΔADCC/αCD28ΔADCCの存在下でHuH7−S/HuH7細胞と共培養した後、CD8+T細胞はLAMP−1染色の明らかな移行を示したが、αCD3/αCD28よりもαCD3ΔADCC/αCD28ΔADCCと刺激した試料の方が、シグナルが強かった(図11C、D)。興味深いことに、CD4+T細胞に関しても同様の結果が出た(図11A、B)。αCD3/αCD28では、LAMP−1の移行はCD8+T細胞においてさらに顕著に現れ、αCD3ΔADCC/αCD28ΔADCCでは正反対であった。
このデータから、CD8+T細胞だけでなくCD4+細胞も、二重特異性抗体およびHBsAgと接触すると細胞傷害性顆粒の分泌を誘発されることが分かる。
共培養実験後のT細胞の多機能性を調べるために、PBMCおよびαCD3/αCD28添加後8時間、12時間および24時間のPBMCを、IFN−γ、IL−2およびTNF−α、ならびに主にCD4+T細胞に発現する活性化マーカーCD154(CD40L)について染色した(図12)。CD4+T細胞では、IFN−γ+T細胞(24時間後 9.3%)、IL−2+T細胞(24時間後 11.3%)、TNF−α+T細胞(24時間後 14.7%)およびCD154+T細胞(24時間後 28.0%)が安定して増加した、主要な上昇は12時間〜24時間の間に起きた(図12A)。
CD8+T細胞も同じ結果となったが、IFN−γ+およびIL−2+細胞のパーセンテージはそれぞれ18.4%および11.3%でCD4+T細胞のそれらより多かった。TNF−α+およびCD154+CD8+T細胞の量はそれぞれ10.1%および6.25%で、CD4+T細胞に比べて少なかった(図12B)。HuH7細胞と共培養したPBMCはいずれの試料でも活性化を示さなかった。ブール組み合わせゲートを使用して、サイトカインを分泌するT細胞のさらなる解析を行った(図12C、D)。24時間後、CD4+T細胞の3.1%およびCD8+T細胞の2.1%がIFNγ+、IL−2+およびTNFα+となり、T細胞の多機能性を示唆した。したがって、αCD3/αCD28はHuH7−S/HuH7細胞との共培養している間にPBMCの活性化を媒介し、多機能なCD4+T細胞およびCD8+T細胞を生じる。
FACS解析中に、抗体と死滅した標的細胞との非特異的な結合による偽陽性シグナルを検出してしまう可能性を排除するために、PBMCを固定化したHBsAgの存在下で培養した。加えて、HBV感染患者の血液中には多量のHBsAgが含まれているため、可溶性HBsAgの効果も調べた。ここでもPBMCをIFN−γ、IL−2およびTNF−α、ならびにCD154に関して染色したが、PBMCおよびαCD3ΔADCC/αCD28ΔADCC添加後24時間および48時間のみについて染色を行った(図13)。ここでもCD4+T細胞はIFN−γ+T細胞(24時間後 3.4%、48時間後 6.8%)、およびCD154+T細胞(24時間後 17.2%、48時間後 19.9%)の増加を示した。IL−2+T細胞は24時間後(5.5%)に比べて48時間後(4.9%)は少なく、TNF−α+T細胞も減少した(24時間後 14.9%、48時間後 8.1%)(図13A)。CD8+T細胞はTNF−α+T細胞(24時間後 12.6%、48時間後 7.4%)のみ減少を示し、この減少はELISAでも観測された(図10)。IFN−γ+、IL−2+およびCD154+CD8+T細胞のパーセンテージは24時間〜48時間の間に増加した(IFNγ+:24時間後 4.7%、48時間後 8.5%、IL−2+:24時間後 5.1%、48時間後 7.2%、CD154+:24時間後 8.3%、48時間後 10.4%)(図13B)。ここでもIFN−γ+およびIL−2+CD8+T細胞のパーセンテージはCD4+T細胞のそれらを上回り、TNF−α+およびCD154+CD8+T細胞の量はCD4+T細胞に比べて減少した。48時間後も、一部のT細胞は可溶性のHBsAgによって活性化したようで、TNFα+T細胞が1.1%(CD4+T細胞)および1.0%(CD8+T細胞)、CD154+T細胞が2.7%(CD4+T細胞)および3.1%(CD8+T細胞)、IFNγ+CD8+T細胞が1.2%およびIL−2+CD8+T細胞が1.4%に達した。再びブールゲートを使用して、サイトカインを分泌するT細胞をさらに解析した(図13C、D)。CD4+T細胞の0.35%(24時間後)および0.63%(48時間後)、CD8+T細胞の0.3%(24時間後)および1.0%(48時間後)がIFN−γ+、IL−2+およびTNF−α+で、T細胞が多機能化したことが示唆された。αCD3ΔDCC/αCD28ΔADCCは、固定化したHBsAg細胞と共培養している間にPBMCの活性化を媒介し、多機能性CD4+およびCD8+T細胞を生じる。可溶性のHBsAgに起因する活性化は低いままである。
二重特異性抗体はIFNγの分泌とHBV感染したHepaRG細胞の死滅を媒介する
最後に興味がもたれたのは、二重特異性抗体はT細胞をHBV感染HepaRG細胞に再標的化できるかということであった。感染が成功したかどうかは、感染細胞の上清中のHBsAgを測定して試験した。HuH7−SまたはHepG2.2.15細胞の結果と比べて、HBV感染HepaRG細胞が産生したHBsAgの濃度は非常に低かった。加えて、標準偏差がかなり高いことから分かるように、それぞれのウェルにおける値の変動が大きかった(図14)。
それにもかかわらず感染は成功し、二重特異性抗体存在下におけるPBMCとHepaRG細胞との共培養が行われた。図15から分かるように、未処理の細胞の生存率は経時的に減少し、56時間後の残存生存率は65.9%(HBV+)および62.9%(HBV−)であった。それに比べて、αCD3およびαCD3/αCD28の併用はHBV感染HepaRG細胞の特異的な溶解を引き起こした。αCD28のみでは標的細胞の特異的排除を誘発することはできなかった。共培養中にαCD3が存在した場合、HBV感染細胞の生存率は25.3%に減少し、一方で非感染HepaRG細胞は53.5%であった(図15A)。αCD3/αCD28でエフェクター細胞を刺激すると、大量のHBV感染HepaRG細胞が死滅したが(図15B)、標的細胞の37.5%は生存可能なままであった(非感染HepaRG細胞:62.4%)。
したがって、αCD3またはαCD3/αCD28はHBV感染HepaRG細胞の特異的溶解を誘発する。
二重特異性抗体はインビボでHBV陽性腫瘍の減少を媒介する
ヒトHBVを導入した肝癌細胞株HepG2.2.15を注入し、皮下にHBV陽性腫瘍を発生させた免疫不全マウスに、ヒトPBMCおよび、CD3とCD28に対する二重特異性構築物を注入した(図16)。処置をした動物では、未処置の動物または偽処置(動物にPBMCとPBSを投与)した動物と比べて、腫瘍サイズの顕著な減少が見られた。処置した動物の腫瘍サイズは約50パーセント減少した。

Claims (20)

  1. (a)第一の抗原に結合するよう構成された6個の相補性決定領域(CDR)の第一の組、および
    (b)(ba)第二の抗原に結合するよう構成された6個のCDRの第二の組、または
    (bb)第二の抗原に結合可能なリガンド、
    を含むポリペプチドであって、
    前記6個のCDRの第一の組が配列番号1〜6、又は7〜12の配列を有し、および前記6個のCDRの第二の組が配列番号19〜24、25〜30、31〜36または37〜42の配列を有し、ここで、6個のCDRの組のそれぞれにおけるCDRの順番が重鎖CDR1、重鎖CDR2、重鎖CDR3、軽鎖CDR1、軽鎖CDR2、および軽鎖CDR3であり、
    前記CDRは、免疫グロブリンドメインの一部である、ポリペプチド。
  2. 請求項1に記載のポリペプチドであって、(a)前記6個のCDRの第一の組が第一のscFv断片に含まれ、および/または
    (b)(ba)前記6個のCDRの第二の組が第二のscFv断片に含まれ、もしくは
    (bb)前記リガンドが免疫リガンドである、ポリペプチド。
  3. 前記免疫リガンドは、NKG2D、NKp30/NCR3、4−1BBまたはOX40に結合可能である、請求項2に記載のポリペプチド。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリペプチドであって、二量体化領域をさらに含み、前記二量体化領域は、共有結合二量体化および/または非共有結合二量体化のために提供される、ポリペプチド。
  5. 請求項2〜4のいずれか1項に記載のポリペプチドであって、前記ポリペプチドがスペーサー領域をさらに含み、前記スペーサー領域が、
    (i)前記第一のscFv断片と、
    (ii)前記第二のscFv断片または前記ポリペプチドのアミノ酸配列中の前記リガンドとの間に位置する、ポリペプチド。
  6. 前記スペーサー領域がCH2ドメインおよびCH3ドメインを含む、請求項5に記載のポリペプチド。
  7. 前記CH2ドメインおよび/またはCH3ドメインの1つ以上の位置を変異させてFc受容体への結合の減少または消失を起こさせる、請求項6に記載のポリペプチド。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリペプチドであって、前記ポリペプチドが配列番号43〜46のいずれか1つのアミノ酸配列または配列番号43〜46のいずれか1つと少なくとも95%の同一性を示すアミノ酸配列を含むか、またはそのようなアミノ酸配列からなり、前記CDRには置換が位置しない、ポリペプチド。
  9. 請求項1〜8のいずれか1項に記載のポリペプチドをコードする核酸。
  10. 第一のポリペプチドおよび第二のポリペプチドを含むか、またはそれらからなる複合体であって、ここで、前記第一のポリペプチドおよび第二のポリペプチドが請求項1〜8のいずれか1項に記載のポリペプチドであり、
    (a)前記第一のポリペプチドと前記第二のポリペプチドの間に少なくとも1つの共有結合があるか、または
    (b)前記第一のポリペプチドおよび第二のポリペプチドが互いに非共有結合されている、複合体。
  11. 前記第一のポリペプチドのCys残基と前記第二のポリペプチドのCys残基との間に少なくとも1つのジスルフィド架橋がある、請求項10に記載の複合体。
  12. 請求項1〜8のいずれか1項に記載のポリペプチドを1つ以上および/または請求項10または11に記載の複合体を1つ以上含むか、またはそれらからなる組成物であって、ただし、前記組成物は少なくとも2つのポリペプチドを含み、前記2つのポリペプチドが、それらが結合する前記第一の抗原および/または前記第二の抗原の点で互いに異なっている、組成物。
  13. 請求項12に記載の組成物であって、前記2つのポリペプチドが
    (a)(i)HBV小型表面抗原およびCD3に結合するポリペプチド、および
    (ii)HBV小型表面抗原およびCD28に結合するポリペプチドであるか、または
    (b)(i)HBV小型表面抗原およびCD16に結合するポリペプチド、および
    (ii)HBV小型表面抗原およびCD56に結合するポリペプチドであり、
    前記HBV小型表面抗原は、HBVの外被(エンベロープ)の小型表面タンパク質である前記組成物。
  14. 請求項10または11に記載の複合体であって、前記複合体が、二重特異性、三重特異性または四重特異性である四価抗体を含むか、または、二重特異性、三重特異性または四重特異性である四価抗体からなる、複合体。
  15. 請求項12または13に記載の組成物であって、前記組成物が、二重特異性、三重特異性または四重特異性である四価抗体を含むか、または、二重特異性、三重特異性または四重特異性である四価抗体からなる、組成物。
  16. 請求項1〜8のいずれか1項に記載のポリペプチドを1つ以上、請求項10、11または14に記載の複合体を1つ以上、および/または請求項12、13または15に記載の組成物を1つ以上含むか、またはそれらからなる医薬組成物。
  17. HBV感染および/または前記HBV感染に起因する症状を治療または予防する方法において使用するための、請求項1〜8のいずれか1項に記載の1つ以上のポリペプチドであって、前記HBV感染に起因する症状が肝硬変、肝細胞癌、および肝臓癌から選択され、前記肝臓癌が1つ以上のHBV表面抗原の発現によって特徴付けられる、ポリペプチド。
  18. HBV感染および/または前記HBV感染に起因する症状を治療または予防する方法において使用するための、請求項10、11または14に記載の1つ以上の複合体であって、前記HBV感染に起因する症状が肝硬変、肝細胞癌、および肝臓癌から選択され、前記肝臓癌が1つ以上のHBV表面抗原の発現によって特徴付けられる、複合体。
  19. HBV感染および/または前記HBV感染に起因する症状を治療または予防する方法において使用するための、請求項12、13または15に記載の1つ以上の組成物であって、前記HBV感染に起因する症状が肝硬変、肝細胞癌、および肝臓癌から選択され、前記肝臓癌が1つ以上のHBV表面抗原の発現によって特徴付けられる、組成物。
  20. インビトロまたはエキソビボ免疫エフェクター細胞であって、前記免疫エフェクター細胞の表面抗原に結合した請求項1〜8のいずれか1項に記載のポリペプチドまたは請求項10、11または14に記載の複合体を有する、インビトロまたはエキソビボ免疫エフェクター細胞。
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