JPH07223968A - 免疫抱合体 - Google Patents
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Abstract
または組織に到達させるための、例えば腫瘍治療に用い
得る新たな融合タンパク質の免疫抱合体を提供する。 【構成】 融合タンパク質は、腫瘍関連標的エレメン
ト、好ましくは、ヒト上皮増殖因子受容体(EGFR)
などのヒト腫瘍細胞上で優先的に表現される分子を認識
するモノクローナル抗体またはそのフラグメント、およ
び増殖および/または分化因子などの生物活性を有する
リガンドからなる。
Description
ト、最も好ましくは、ヒト上皮増殖因子受容体(EGF
R)などのヒト腫瘍細胞上で優先的に発現される分子を
優先的に認識するモノクローナル抗体またはそのフラグ
メントおよび成長および/または分化因子のような生物
活性を有するリガンドからなる新規融合タンパク質に関
する。得られる融合タンパク質は、特異的標的細胞また
は組織に生物活性を有するリガンドを運ぶために用いる
ことができる。新規の免疫抱合体は腫瘍の治療に使用す
ることができる。
用いられてきた。過去数年、悪性細胞上で発現される細
胞表面分子を特異的にまたは選択的に認識するモノクロ
ーナル抗体を用いて臨床試験が行われてきた。このアプ
ローチのねらいは、癌細胞を排除するために抗体依存性
細胞性細胞毒性(ADCC)または補体媒介細胞毒性
(CDC)を誘導することである。第二のアプローチ
は、免疫応答のサイトカイン媒介活性化である。サイト
カイン誘導抗腫瘍活性は次のようなもので媒介され得
る。すなわち、 1)腫瘍増殖に対するサイトカインの直接的細胞毒性/
細胞制圧効果 2)LAK活性または単球/マクロファージ媒介細胞毒
性などの腫瘍−抗原−非特異的メカニズム 3)CD4およびCD8陽性T細胞によって媒介される
腫瘍−抗原−特異的免疫応答。この場合、腫瘍に対する
全身性免疫が動物モデルにおいて観察された。あいに
く、IL−2またはTNFαなどのサイトカインの全身
性適用はそれらの毒性によって妨げられている(Rub
in、Cancer Invest.、11、460−
472、1990;Balkwill、Nature、
361、206−207、1993)。腫瘍部位におけ
る充分なサイトカイン濃度を確実にするためにはかなり
多量の投与が必要であるが、最大許容量は有効用量以下
である。したがって、サイトカインのマイナス効果は主
に全身的適用の結果もたらされるが、腫瘍治療における
それらの臨床的効果は疑いの余地がない。動物モデルに
おいて、腫瘍内注射またはトランスフェクトさせた腫瘍
細胞の分泌のいずれかによってサイトカインを腫瘍部位
に存在させることによって腫瘍を退行させ得ることが示
された(Hockら、PNAS、90、2774−27
78、1993;Colomboら、Cancer R
es.、52、4853−4857、1992;McB
rideら、Cancer Res.、52,3931
−3937、1992;Tepperら、Scienc
e、257、548−551、1992;Mullen
ら、Cancer Res.、52、6020−602
4、1992;Blankensteinら、J.Ex
p.Med.、173、1047−1052、199
1;Gansbacherら、J.Exp.Med.、
172、1217−1224、1990)。これらのシ
ステムでは、サイトカインは腫瘍の増殖は障害しない
が、迅速で有効な抗腫瘍反応を活性化することができ
る。したがって、エフェクター分子と標的エレメントと
の物理的組み合わせは、周辺部の存在を減らして生物活
性を有するリガンドの腫瘍内での利用を促進する。さら
に、単一腫瘍細胞またはミクロ転移もまた、これらの分
子の標的となり得る。
リガンドは、直接的にまたは標的細胞に対する致死的環
境をつくり出すことによって標的細胞の破壊を誘導しな
ければならない。生物活性を有するリガンドとしては、
IL−1、IL−2、IL−4、IL−6、IL−7、
IL−10、IL−13、IFN、TNFαまたはCS
Fなどのサイトカインがある。これらのサイトカイン
は、抗腫瘍効果を直接的にあるいは宿主の防護機構を活
性化するかのいずれかによって発揮することが示された
(Mire−Sluis、TIBTECH、11、74
−77、1993;Columboら、Cancer
Res.、52、4853−4857、1992;Th
omasおよびBalkwill、Pharmac.T
her.、52、307−330、1991)。
エーターと考えられている。IL−2は、T細胞および
NK細胞の増殖を刺激することおよびリンホカイン活性
化キラー細胞(LAK)を誘導することが示されてい
る。腫瘍浸潤Tリンパ球はIL−2に応答して増殖す
る。さらに、IL−2はT細胞および単球の細胞毒性を
増強する。加えて、IL−2は、免疫応答をさらに増強
するT細胞、NK細胞および単球によって分泌されるサ
イトカインカスケードを誘導する。
るその直接的な細胞毒性および腫瘍の出血性退行の誘導
のために腫瘍治療における広範な適用が見出だされてい
る。加えて、TNFαは免疫応答を増強する。すなわ
ち、これはT細胞増殖に対して共刺激作用を有し、MH
CクラスIおよびクラスII抗原の発現およびマクロフ
ァージによるTNFα、IFNおよびIL−1の分泌を
誘導する。IL−4は、最初はB細胞増殖因子として記
述された。さらなる研究で、IL−4は抗原特異性細胞
毒性T細胞を刺激することおよびNK細胞様LAKより
もむしろT細胞様LAK細胞に特異的に作用することが
示された。IL−4は、ヒトメラノーマ細胞の成長を阻
害して、それらのMHCクラスIおよびIIの発現を促
進する。IL−4によるマクロファージ媒介抗腫瘍効果
の誘導についてはまだ議論の余地がある。
CD4およびCD8陽性T細胞の増殖因子である。IL
−7は、CD8陽性T細胞亜集団の細胞毒性を増強す
る。加えて、IL−7は、末梢単球によるIL−1、I
L−6およびTNFαの産生を誘導する。インビトロに
おいて、単球/マクロファージの腫瘍殺傷活性はIL−
7によって刺激され、これはおそらくTNFαなどのサ
イトカインによって媒介される。
皮細胞のミトゲンであるポリペプチドホルモンである。
EGFが感受性細胞と相互作用するときには、これは膜
受容体(EGFR)に結合する。EGFRは、約170
kDの貫膜糖タンパク質であって、cerb−Bプロト
オンコジーン(癌原遺伝子)の遺伝子産物である。
ヒトA431癌腫細胞系(ATCCC RL1555)
に対してつくられたもので、EGFRの外側ドメイン上
のポリペプチドエピトープに結合することが見出だされ
た。これはEGFの結合を阻害し、インビトロで腫瘍細
胞毒性を媒介し、インビトロで上皮および結腸直腸癌腫
由来の細胞系の腫瘍細胞増殖を抑制することが見出ださ
れた(Rodeckら、Cancer Res.、4
7、3692、1987)。MAb425のヒト化され
たキメラは、WO92/15683から公知である。
な組み合わせの抗体−サイトカイン免疫抱合体について
は、既に記述がある。IL−2は、ヒト癌腫特異性抗体
L6(Fellら、J.Immunol.、146、2
446−2452、1991、EP−OS−04390
95)と、または抗ガングリオシドGD2抗体(Gil
liesら、PNAS、89、1428−1432、1
992、WO92/08495)と組み合わされた。抗
ダンシル抗体およびIGF1からなる免疫抱合体はホル
モンの指向的送達のためにつくられた(Shinおよび
Morrison、PNAS、87、5322−532
6、1990、WO91/14438)。
目的は、(1)腫瘍細胞表面のEGFR抗原特異性エピ
トープおよび(2)細胞毒性の誘導にきわめて有力な生
物活性を有するリガンドからなり、したがってその場で
の抗腫瘍効果を増強する抗体またはそのフラグメントを
つくり出すことであった。
ル抗体の部分、少なくとも抗原認識部位または完全なモ
ノクローナル抗体を生物活性を有するリガンドと組み合
わせる免疫抱合体に関する。これらの免疫抱合体をコー
ドする構築物は、組み換えDNA技術によって作出され
る。免疫抱合体は、抗体重鎖の可変部および定常部のC
H1ドメイン(抗体−CH2抱合体)、または定常部の
CH1およびCH2ドメイン(抗体−CH2抱合体)、
または定常部のCH1、CH2およびCH3ドメイン
(抗体−CH3抱合体)を生物活性を有するリガンドに
融合して含む。適当な軽鎖を加えることによって、抗体
保有細胞を標的にして、活性リガンドを生体の特定の部
位に送達するような免疫抱合体を作出することができる
(第1a〜c図)。
て、メラノーマ、神経膠腫および癌腫などの腫瘍を検出
して治療することができる。
増殖因子受容体(EGFR)の抗原エピトープを保有す
る腫瘍細胞に特異性のモノクローナル抗体またはそのフ
ラグメント、および(2)該抗体または抗体フラグメン
トに融合し、腫瘍細胞をとくにその場で溶解する細胞毒
性を有するかまたは腫瘍特異性免疫応答を誘導するよう
な生物活性を有するリガンド、好ましくはサイトカイン
からなる免疫抱合体を提供することである。
は、サイトカインはTNFα、IL−2、IL−4およ
びIL−7からなる群から選択される。
は、抗体または抗体フラグメントはネズミ、ヒト化また
はキメラMAb425に由来する。
ては、免疫抱合体はMAb425−CH1−TNFα、
MAb425−CH2−TNFα、MAb425−CH
3−TNFα、MAb425−CH1−IL−2、MA
b425−CH2−IL−2およびMAb425−CH
3−IL−2、MAb425−CH1−IL−7、MA
b425−CH2−IL−7およびMAb425−CH
3−IL−7からなる群から選択される。
範囲に定義した免疫抱合体の製造法を提供することであ
って、これは宿主生物を用いて、抗体または抗体フラグ
メントおよび生物活性を有するリガンドをコードするD
NA配列を互いに融合させて、得られる構築物を発現ベ
クターに導入して、これで該宿主生物を形質転換させ
て、この宿主細胞を栄養溶液中で培養して、融合タンパ
ク質を発現させることによって行われる。
は、抗体または抗体フラグメントおよび生物活性を有す
るリガンドをコードするDNA配列を所望の融合DNA
配列に相補的なオリゴヌクレオチドを用いて一本鎖DN
A上に融合させるという手法が用いられる。
および請求の範囲に定義した免疫抱合体および生物学的
に容認し得る担体からなる薬剤組成物を提供することに
ある。
の範囲に定義した免疫抱合体の腫瘍に向けた薬物の調製
のための使用である。
NFαおよびMAb425−CH3−TNFαなどの抗
体−CH2および抗体−CH3抱合体の場合、細胞性細
胞毒性の誘導はカップリングさせないTNFαよりも優
れていた。これはおそらく、結合的性質およびモノクロ
ーナル抗体の定常部およびサイトカイン活性によるAD
CCの誘導に関する組み合わせによるものと考えられ
る。
子であることおよび原核細胞における発現が可能である
という点で有利である。さらに、サイズが小さいことに
よって(腫瘍)組織への進入が促進される。
MAb425またはそのフラグメントなどのモノクロー
ナル抗体と比較して、良好な結合および増殖特性を示
す。 材料および方法 モノクローナル抗体 MAb425は、ヒトA431癌腫細胞系(ATCC
CRL1555)に対するIgG1ネズミモノクローナ
ル抗体である。MAb425は、ヒトEGF受容体の外
側ドメインのポリペプチドエピトープと結合し、EGF
の結合と競合する。MAb425は、インビボで腫瘍細
胞毒性を媒介することおよびインビトロで類表皮腫およ
び結腸直腸癌腫由来細胞系の腫瘍細胞増殖を抑制するこ
とが見出だされた(Rodeckら、Cancer R
es、47、3692、1987)。ヒト化およびキメ
ラ型MAb425はWO92/15683に開示されて
いる。 サイトカイン サイトカインをコードするcDNAは、British
Biotechnology Limited(Her
rmann Biermann GMBH、Bad Na
uheim FRG;ヒトIL−2 BBG30、ヒトI
L−4 BBG15、ヒトIL−7 BBG43、ヒトT
NFα BBG18)から購入した。市販のcDNA
は、タンパク質分泌に必要なシグナル配列を欠いてい
る。サイトカインをコードするcDNAは、サイトカイ
ン産生細胞から分離されるmRNAから作出することが
できる。 ベクター pUC19は一連の多重コピー数大腸菌プラスミドクロ
ーニングベクターの一部であって、pBR322および
M13mp19の部分を含む。pUC19は、誘導性細
菌性lacプロモーター−オペレーターおよびそれに続
く多クローニング部位を含む(Yanisch−Per
ronら、Gene、33、103−109、198
5)。pUCベクターは、市販されている(例えばNe
w England Biolabsなど)。pBlue
script KS/SK+およびKS/SK−ファー
ジミドベクターはpUC19に由来する。これらベクタ
ーは市販されている(Stratagene)。
liesら、Cell、33、717、1983)は、
シミアン(アカゲザル)ウイルス40(SV40)の複
製開始点およびヒトサイトメガロウイルスのプロモータ
ーおよびエンハンサー領域を含む。プロモーター/エン
ハンサー領域の後には、発現されるべき遺伝子導入のた
めの多クローニング部位(mcs)が続く。このベクタ
ーにおいて、MAb425重鎖可変部のキメラ型および
ΔSacIIcγ1領域とそれにCH1、CH2または
CH3ドメインの末端でそれぞれ融合したエフェクター
分子とを組合わせてMAb425重鎖融合タンパク質が
つくり出された。この融合Ig鎖を適当な軽鎖と組み合
わせることによって一価の抗原結合領域を形成してこれ
を免疫抱合体に組み立てることができ、これを会合させ
て標的抗原に特異的な二価の免疫抱合体を産生するがで
きる(第1図)。重鎖および軽鎖構築物は、同一のまた
は別々のベクターに導入することができる。
(Wardら、Nature、341、544−54
6、1989)に基づき、これはpUC19ベクターに
由来する。pSW1は、Erwinia caroto
voraからの細菌性pelB遺伝子のリーダーペプチ
ドをコードする配列を含む(Leiら、J.Bac
t.、169、4379−4383、1987)。外来
性DNAをpelBリーダー配列の後に枠内に導入し
て、ペリプラズム中へのタンパク質発現を指示すること
ができる。 [図面および表の簡単な説明] [表1] MAb425−サイトカイン融合タンパク質
の作出のために用いたPCRプライマー(真核細胞発
現)* StratageneのpBluescriptベ
クターSK+/−およびKS+/−とハイブリダイズす
る逆プライマー(市販物)** このプライマーは単一SacII部位を含むCg1
定常部とハイブリダイズする。
イズする逆プライマー(市販物) [表2] MAb425−サイトカイン融合タンパク質
の作出のために用いたPCRプライマー(原核細胞発
現) [図1] 抗体−サイトカイン免疫抱合体のモデル図 C=サイトカイン、VH=重鎖可変部、VL=軽鎖可変
部、CH=重鎖定常部、CL=軽鎖定常部; (a)抗
体−CH1抱合体、(b)抗体−CH2抱合体、(c)
抗体−CH3抱合体。
おける免疫抱合体のEGF−Rへの結合 過渡的にトランスフェクトさせたCOS−7細胞の上清
の免疫抱合体含量を調べた。縦軸:490nmでの%吸
収、横軸:上清希釈(log2)。黒丸:MAb425
CH1−TNFα、黒四角:MAb425CH2−TN
Fα、黒三角:MAb425CH3−TNFα、黒菱:
MAb425−対照、黒逆三角:MAb425FAb−
対照、黒六角:再成形したMAb425F(ab′)2
(精製タンパク質)。
されたMAb425−CH1−IL−2免疫抱合体のI
L−2活性 CTLL−2細胞をインジケーター細胞系として用い
た。MAb425−CH1−IL−2を含む連続希釈し
たCOS上清の増殖活性を左図に示す(黒丸)。MAb
425Fab−対照を含むCOS上清を対照として用い
た(白丸)。組み換え市販IL−2タンパク質を伴うあ
るいはIL−2を伴わない(KO)活性化時のCTLL
−2細胞の増殖応答を右図に示した。
Ab425−CH1−IL−2免疫抱合体のIL−2活
性 CTLL−2細胞をインジケーター細胞系として用い
た。大腸菌中で発現させて抗MAb425イディオタイ
プカラム上でアフィニティークロマト精製したMAb4
25−CH1−IL−2の連続希釈物の増殖活性を左図
に示す(黒三角)。MAb425−CH1−IL−を含
むCOS上清を対照として用いた(黒丸)。透析緩衝液
(黒四角)。緩衝液がIL−活性に影響しなかったこと
を確認するために、透析緩衝液を一定濃度のIL−2
(1U/ml)の存在下で滴定した(逆黒三角)。組み
換え市販IL−2タンパク質を伴うあるいはIL−2を
伴わない(KO)活性化時のCTLL−2細胞の増殖応
答を右図に示した。
−2免疫抱合体によるTIL増殖の誘導 メラノーマ腫瘍浸潤リンパ球を、MAb425ーCH1
−IL−2免疫抱合体を含む連続希釈したCOS上清の
存在下または非存在(KO)下で培養した(左図)。組
み換え市販IL−2を用いた活性化時のTILの増殖応
答を右図に示す。
合体によるHPBL増殖の誘導 PHA活性化HPBLを、MAb425ーCH2−IL
−4(黒丸)、MAb435−CH3−IL−4(黒三
角)融合タンパク質を含む連続希釈したCOS上清の存
在下で培養した。MAb425(黒四角)、IL−4
(黒菱)およびベクター対照(黒逆三角)を含む上清を
対照として用いた。組み換え市販IL−4を伴うおよび
成長因子と伴わない(KO)活性化時のHPBLの増殖
応答を右図に示す。
Ab425−TNFα免疫抱合体細胞毒性 TNFα感受性ネズミ線維肉腫細胞系WEHI164
を、MAb425−CH1−TNFα免疫抱合体(黒四
角)またはMAb425−CH2−TNFα免疫抱合体
(黒三角)またはMAb425Fab−対照(黒丸)を
含む連続希釈したCOS上清の存在下で48時間培養し
た(左図)。市販の組み換えヒトTNFαによって誘導
されるインジケーター細胞の増殖阻害を右図に示す。
TNFα免疫抱合体媒介腫瘍細胞溶解 非活性化ヒト末梢血リンパ球(PBMC)をエフェクタ
ー細胞として用いて、異質遺伝子的EGF−R陽性51C
r標識C8161標的細胞とともにエフェクター/標的
細胞比30:1の割合で共培養した。特異的溶解(%)
をMAb425−CH3−TNFα免疫抱合体を含む連
続希釈したCOS培養上清の非存在または存在下で18
時間培養した後に調べる(細線棒)。組み換えTNFα
(Genzyme)は36kDダイマーとして大腸菌中
で発現させた(細点棒)。
ミド、プロモーター、耐性マーカー、複製開始点、制限
部位またはベクターの他のフラグメントは、市販されて
いるかまたは他の手段でふつうに入手が可能である。と
くに記載がない限り、これらは例として使用されている
もので、本発明に必須ではなく、他の適当な手段および
生物学的材料で置き換えることができる。
記述する。詳細な記述のない他の方法技術は、当業者に
公知の標準法であるかまたは引用参考文献および特許出
願または標準的文献(例えば、「Antibodie
s、A LaboratoryManual」、Har
low、Lane、Cold Spring Harbo
r、1988)により詳細に記述されている。融合タンパク質の真核細胞における発現 Fab425−サイトカイン融合タンパク質発現のため
の真核細胞発現ベクターの構築 MAb425およびサイトカインのループアウト手法に
よる融合: TNFα構築物の作出 ΔSacIIcγ1クローンのSacII/XbaIフ
ラグメントを、TNFαcDNAなどのサイトカインを
コードする配列を含むBluescriptSK+に挿
入した。TNFαcDNAをSmaI部位とEcoRI
部位との間に導入した。得られる構築物を適当なヘルパ
ーファージを加えることによって一本鎖DNAに調製し
た。CH2またはCH3ドメインをTNFαコード配列
の5′末端と枠内で融合させた。下記のオリゴヌクレオ
チド、すなわち
3′末端、およびTNFαコード配列と一致する。一本
鎖DNA配列をオリゴヌクレオチドによって一体にし
て、間の不要な配列を構築物から除去する。上方の鎖が
一本鎖DNAとして作出されたので、オリゴヌクレオチ
ドは逆配向を有している。
ラーゼによって二本鎖型に形成した。この酵素はAmp
litaqDNAポリメラーゼのようにエラーを生じる
傾向にはないので、単離されたクローンの接合部のDN
A配列のみを決定した。正しい配列を有するこれらクロ
ーンを完全なMAb425融合タンパク質を作出するた
めに必要な配列と組み合わせて、真核細胞での発現のた
めにpHCMVベクターにクローニングした。 IL−4構築物の作出:これらの構築のために、完全な
ΔSacIIcγ1クローンをKpnI/SalIフラ
グメントとしてBluescriptKS+に挿入し
た。IL−4をHindIII/EcoRIフラグメン
トとして同じベクターにクローニングした。融合を上記
のTNFα構築物と同様にして下記のそれぞれCH2お
よびCH3ドメインの融合のためのオリゴヌクレオチ
ド、すなわち
なMAb425融合タンパク質を作出するために必要な
配列と組み合わせて、真核細胞での発現のためにpHC
MVベクターにクローニングした。 PCR手法によるMAb425とサイトカインとの融合 AmplitaqDNAポリメラーゼはエラーを生じが
ちであるので、エラーがなかったことを確認するために
PCR手法によって増幅されたこれら配列を決定した。
これらの実験に用いたプライマーの概要を表1に示す。 CH1融合タンパク質の作出 pUH5プラスミドは原核細胞発現のための重鎖FAb
425フラグメントのてめの配列、それにErwini
a carotovoraに由来するタンパク質分泌を
確実にするN末端pelBリーダー配列(Leiら、
J.Bact.、169、4379−4383、198
7)を含む。HindIII/NotIフラグメントを
BluescriptKS+ベクターに再クローニング
した。サイトカインIL−4およびIL−7をPCR手
法によって増幅して、5′Ncolおよび3′BamH
I制限部位をそれぞれ導入した。IL−2およびTNF
αは5′NcoIおよび3′BamHI制限部位を既に
含んでいる。すべてのサイトカインをNcoI/Bam
HIフラグメントとしてCH1ドメインの後にクローニ
ングした。これらの構築物において、サイトカイン配列
は枠内になかった。したがって、アダプター(5′TC
GACAAGAAAG3′)をSalIとNcoI制限
部位間に導入した。その結果、得られる構築物において
は重鎖およびサイトカインはアダプター配列によって導
入された一つのアミノ酸(Ala)の追加された融合タ
ンパク質として発現される。DraIII/BamHI
フラグメントを、完全MAb425重鎖cDNAクロー
ンを含むpHCMV発現ベクターにクローニングした。
この構築物において、pelBリーダー配列はMAb4
25重鎖cDNAのリーダー配列に置き換えられた。 CH2およびCH3融合タンパク質の作出 ΔSacIIcγ1DNAの増幅をPCR手法によっ
て、IL−2およびIL−7などの対応するサイトカイ
ンの5′末端と枠内でオーバーラップするCH2−3′
末端プライマーを用いる二つの別々の反応で行った。I
L−2およびIL−7cDNAクローンもまた、PCR
によって増幅した。SK+ベクターおよび続いてのpH
CMV発現ベクターへのサブクローニングを促進するた
めに、3′末端において、唯一のNotIおよびSal
I部位をIL−2構築物に、唯一のXbaI部位をIL
−7構築物にそれぞれ導入した。IL−2およびIL−
7PCR産生物の完全ΔSacIIcγ1領域との融合
をPCR組み換えによって行った。得られるBamHI
/NotIΔSacIIcγ1CH2−IL−2フラグ
メントを、MAb425重鎖可変部を含むSK+にサブ
クローニングした。SacII/XbaIΔSacII
cγ1CH2−IL−7フラグメントを、MAb425
重鎖可変部およびSacII部位までのΔSacIIc
γ1領域を含むSK+ベクターにサブクローニングし
た。この工程によって完全MAb425−CH2−IL
−2およびIL−7融合遺伝子がそれぞれ作出された。
完全MAb425−CH3−IL−2も同様にして作出
されるが、この場合はΔSacIIcγ1を5′末端と
して唯一SacII部位から増幅した。CH2ーIL−
2融合物を含むSK+中のMAb425−CH2−IL
−2のSacII/PstIフラグメントを、次いでC
H3−IL−2融合物を含むSacII/PstIフラ
グメントに置き換えた。完全なMAb425融合遺伝子
を次いで真核細胞中における発現のためにpHCMVベ
クターにクローニングした。 免疫抱合体の発現 CH1ドメインのみを含む一価の免疫抱合体またはCH
2およびCH2プラスCH3ドメインを含む二価の免疫
抱合体の発現のためのベクター構築物の宿主細胞への導
入は、電気穿孔法、DEAEデキストラン、燐酸カルシ
ウム、リポフェクチンまたはプロトプラスト融合によっ
て行うことができる。免疫抱合体および適当な軽鎖をコ
ードする組み換えDNA配列がその細胞において正しく
mRNAに転写される限り、いかなる宿主細胞型を用い
てもよい。宿主細胞としては、免疫グロブリンを産生し
ないマウスミエローマ細胞、例えばSp2/0−AG1
4(ATCC DRL1581)、P3X63Ag8.
653(ATCC CRL1580)またはハムスター
細胞、例えばCHO−K1(ATCC CCL61)、
またはCHO/dhFr−(ATCC CRL909
6)、またはBHK−21(ATCC CCL10)が
用いられる。過渡的発現には、COS−1(ATCC
CRL1650)またはCOS−7(ATCC CRL
1651)が用いられる。 免疫抱合体の過渡的発現 発現ベクターpHCMVは、アカゲザルウイルス40
(SV40)の複製開始点を含む。細胞系COS−7
は、開始点欠失SV40ウイルスで形質転換されたアカ
ゲザル細胞系CV−1から誘導されたものである。した
がって、SV40複製開始点を含むプラスミドは増幅さ
れて、免疫抱合体の産生が向上すると考えられる。上清
を72時間後に集めて、EGF−受容体結合およびサイ
トカイン濃度について調べた。 免疫抱合体の定常的発現 免疫抱合体の発現のための組み換え構築物を含むベクタ
ーを、適当な宿主細胞に導入する。重鎖および軽鎖構築
物を同一または別々のベクターに入れることができる。
後者の場合は、両ベクターはネオマイシン耐性またはd
hFrなどの同一の選択マーカーまたは二つの異なる選
択マーカーを両ベクターの選択検出のために含ませれば
よい。dhFrマーカーの選択は、CHO/dhFr−
などのdhFr陰性細胞系においてのみ可能である。ク
ローンを免疫抱合体の発現についてEGF−受容体特異
性ELISAを用いて分析する。選択されたクローンを
次いで限定希釈クローニングによってさらに精製する。 MAb425−CH1−サイトカイン融合タンパク質発
現のための原核細胞発現ベクターの構築 MAb425軽鎖および重鎖のFdフラグメントをコー
ドするDNA配列を、pSW1ベクターの多クローニン
グ部位に導入した。成熟軽鎖コード配列および成熟重鎖
コード配列は、細菌性pelB遺伝子のリーダーペプチ
ドの先に位置する。重鎖コード配列は、3′NcoI部
位を含む。サイトカインをコードするcDNAをPCR
によって修飾して、NcoI(5′末端)およびNot
I(3′末端)制限部位を導入した。サイトカイン遺伝
子を枠内で重鎖のCH1ドメインに直接に融合させた。
これらの実験に用いたプライマーを表2に要約する。
ン融合タンパク質の大腸菌における効率的な発現が可能
になる。軽鎖および重鎖サイトカイン融合タンパク質
は、誘導性lacプロモーターのコントロール下にある
ジシストロンメッセンジャーRNA(Skerraおよ
びPlueckthun、Science、242、1
038−104、1988)上に位置される。したがっ
て、Fab−融合タンパク質の発現は、培養条件の要求
に従って誘導することができる。両タンパク質のジシス
トロンメッセンジャーRNAからの翻訳は等量のFd−
IL−2融合タンパク質および軽鎖の合成に好都合であ
るので、その結果、機能性Fab−融合タンパク質への
正しい組立のチャンスが高まる。二つのポリペプチドは
大腸菌のペリプラズム中に分泌され、ここで折り畳み、
ジスルフィド結合の形成および機能性FAb425−C
H1融合タンパク質への組立がなされる。細菌培養の延
長下で、タンパク質は培養培地中に分泌される。 MAb425−CH1−IL−2融合タンパク質の大腸
菌における発現、および精製 タンパク質発現に適する大腸菌株を、発現プラスミドに
よって形質転換させた。細胞をOD5800.5になるま
で増殖させて、IPTG(1mM)で誘導した。細胞を
一晩増殖させて、上清および細胞を回収した。上清を抗
MAb425抗イディオタイプカラムに供する。カラム
を0.5M NaCl−燐酸塩緩衝溶液で洗浄して、結
合したタンパク質を100mMグリシン−0.5M N
aCl(pH2.5)で溶出した。溶出された液を2.
5Mトリス(pH8)で直ちに中和した。MAb425
−CH1−IL−2を含むフラクションを集めて、濃縮
して、PBSに対して透析した。 MAb425免疫抱合体の結合特性 MAb425免疫抱合体の結合特性を、EGF受容体特
異性ELISAによって決定した。すなわち、マイクロ
タイタープレートを精製EGF受容体を用いて4℃で一
晩被覆して、未結合タンパク質を洗浄除去した。プレー
トを、融合タンパク質を含む上清または非抱合MAbま
たはFabフラグメントを含む上清または精製したかた
ちのタンパク質とともにインキュベートした。プレート
を洗浄して、ペルオキシダーゼと抱合したヤギ抗ヒトI
gGおよびIgM(重鎖および軽鎖)とともにインキュ
ベートした。基質を加えて、結合したEGF受容体特異
性タンパク質の量を450nmで測定して決定した(第
2図)。サイトカイン濃度はそれぞれのサイトカインに
特異的な市販のELISAを用いて製造者の指示に従っ
て決定した(データ表示せず)。 白血球の増殖 腫瘍特異性エフェクター細胞 末梢血単核白血球およびメラノーマ患者から分離された
腫瘍浸潤リンパ球(TIL)を、照射(30Gy)した
同原性腫瘍細胞と培地(RPMI1640、1%ペニシ
リン/ストレプトマイシン、1%グルタミン、20mM
ヘペス、50mMβメルカプトエタノール、10%胎児
ウシ血清、20U/mlのIL−2、20U/mlのI
L−4)中で共培養した。応答細胞を同原性腫瘍細胞で
毎週刺激した。 増殖の測定 サイトカイン媒介増殖は次のような細胞を用いて測定す
ることができる。すなわち、 a)適当なインジケーター細胞系。IL−2の場合、I
L−2依存性マウス細胞系CTLL−2(ATCC T
IB241)(第3A図)または他のIL−2依存性細
胞系を用いることができる。
3B図) c)PHA−M(シグマ)によって前処理して新鮮分離
した血液単球細胞。この場合、実験はMAb425−I
L−4融合タンパク質を用いて行った(第4図)。
製した新鮮ヒト末梢血白血球またはメラノーマ患者から
分離したTILを、インビトロで増殖させた(上記を参
照されたい)。融合タンパク質を分析するために、白血
球を96ウェル平底マイクロタイタープレート中で1x
105細胞/ウェルの密度で最終容量200μlにして
培養した。細胞を、融合タンパク質を含む上清または非
抱合MAbを含む上清または非抱合サイトカインを含む
上清または精製タンパク質とともにインキュベートし
た。72時間後、細胞を0.5μCi3H−チミジンで
処理した。放射能の取り込みを一晩インキュベートした
後に液体シンチレーションβプレートカウンターを用い
て測定した。結果を平均cpmで表す。 MAb425−TNFα免疫抱合体の細胞毒性の測定 TNFα媒介細胞毒性の測定 TNFαは種々の腫瘍細胞を含むある種の細胞には直接
的に細胞毒性を示すことが報告された。TNFαの直接
的細胞毒性はL929ネズミ線維芽細胞(ATCC C
CL1)またはWEHI164(ATCC CRL17
51)または他のTNFα感受性細胞系(Flickお
よびGifford、J.Immunol.Met
h.、68、167、1984)を用いて決定すること
ができる。第4図において、MAb425−CH1−T
NFαおよびMAb425−CH2−TNFαの細胞毒
性はWEHI164細胞をインジケーター細胞系として
示されている。 TNFα誘導細胞毒性の測定 高浸潤性で自然転移性のEGF受容体陽性細胞系C81
61(Welchら、Int.J.Cancer、4
7、227、1991およびその引用文献)などのEG
F受容体陽性細胞系を、同原性腫瘍浸潤リンパ球または
メラノーマ患者または健康な供血者から新鮮分離された
ヒト末梢血リンパ球による細胞溶解の標的細胞として使
用することができる。腫瘍細胞およびTILの培養条件
は前に記述がある(Shimizuら、Cancer
Res.、51、6153、1991)。
標識腫瘍標的細胞を用いて行った。標的細胞を51Cr
(100μCi/107細胞)で1時間標識して、次い
で3回洗浄して過剰の51Crを除去した。2x103標
識細胞/ウェルを、融合タンパク質を含む上清または非
抱合MAbを含む上清または非抱合サイトカインを含む
上清(対照)または精製タンパク質の存在下でエフェク
ター細胞と96ウェルマイクロタイタープレート中で共
インキュベートした。上清または精製タンパク質を培養
培地で連続希釈して、アッセイは三重に行った。プレー
トを、37℃で4時間10%CO2雰囲気下でインキュ
ベートした。次いで細胞を遠心分離によって除去して、
上清中の放射能をγカウンターを用いて測定した。次の
計算式によって特異性51Cr放出(%)を算出した。 特異性51Cr放出(%)=100x(実験的放出−自然
放出)/(最大放出−自然放出) 免疫抱合体の治療的使用 本発明の免疫抱合体は、治療のためにヒト患者に投与す
ることができる。したがって、本発明の目的は、上記お
よび請求項に記載の少なくとも一つの融合タンパク質を
活性組成分として、一つまたはそれ以上の薬剤学的に容
認し得る担体、賦形剤または希釈剤とともに含んでなる
薬物調製物を提供することにある。
ってまたは非経口的に投与される。一般に、免疫抱合体
の投与量は、所望の腫瘍抑制および腫瘍溶解効果が得ら
れる範囲の量である。投与量は、患者の年齢、状態、性
別、病気の程度によって異なり、0.1mg/kg〜2
00mg/kg、好ましくは0.1mg/kg〜100
mg/kg/用量の範囲で1日1回またはそれ以上を1
日または数日間投与することができる。
溶液または非水溶液、懸濁液および乳濁液が含まれる。
非水性溶媒の例としては、プロピレングリコール、ポリ
エチレングリコール、オリーブ油などの植物油、オレイ
ン酸エチルなどの注射可能な有機エステルおよびこれら
の目的に適した当業者に公知の他の溶媒があげられる。
本発明の免疫抱合体は、生理学的に容認し得る担体から
なる組成物において使用することができる。それら適当
な担体の例としては、生理食塩水、PBS、リンゲル溶
液または乳酸リンゲル溶液があげられる。保存剤および
他の添加剤、例えば抗生物質、抗酸化剤およびキレート
剤などを薬剤調製物に加えることも可能である。
膠腫および癌腫、さらに血液腫瘍および固形腫瘍を含む
あらゆる種類の腫瘍の治療に適している。
合体のEGF−Rへの結合
Ab425−CH1−IL−2免疫抱合体のIL−2活
性、Bは、大腸菌において発現されたMAb425−C
H1−IL−2免疫抱合体のIL−2活性、Cは、MA
b425−CH1−IL−2免疫抱合体によるTIL増
殖の誘導
PBL増殖の誘導
TNFα免疫抱合体細胞毒性
抱合体媒介腫瘍細胞溶解
部、CH=重鎖定常部、CL=軽鎖定常部; (a)抗
体−CH1抱合体、(b)抗体−CH2抱合体、(c)
抗体−CH3抱合体。
Claims (14)
- 【請求項1】 (1)上皮増殖因子受容体(EGFR)
の抗原エピトープを有する腫瘍細胞に対するモノクロー
ナル抗体またはそのフラグメントおよび(2)該抗体ま
たは抗体フラグメントと融合し、腫瘍細胞をその場で特
異的に溶解する細胞毒性を有するか腫瘍特異性免疫応答
を誘導する生物活性を有するリガンドからなる免疫抱合
体。 - 【請求項2】 生物活性を有するリガンドがサイトカイ
ンである請求項1に記載の免疫抱合体。 - 【請求項3】 サイトカインがTNFα、IL−2、I
L−4またはIL−7からなる群から選択される請求項
2に記載の免疫抱合体。 - 【請求項4】 該抗体が抗体重鎖の可変部、定常部のC
H1ドメインおよび適当な軽鎖(抗体−CH1抱合体)
から本質的になるFabフラグメントまたはF(a
b′)2フラグメントである請求項1、2または3に記
載の免疫抱合体。 - 【請求項5】 該抗体が抗体重鎖の可変部、定常部のC
H1およびCH2ドメインおよび適当な軽鎖(抗体−C
H2抱合体)から本質的になる抗体フラグメントである
請求項1、2または3に記載の免疫抱合体。 - 【請求項6】 該抗体が抗体重鎖の可変部、定常部のC
H1、CH2およびCH3ドメインおよび適当な軽鎖
(抗体−CH3抱合体)から本質的になる請求項1、2
または3に記載の免疫抱合体。 - 【請求項7】 該抗体または抗体フラグメントがネズ
ミ、ヒト化またはキメラMAb425に由来する請求項
1〜5のいずれか1項に記載の免疫抱合体。 - 【請求項8】 MAb425−CH1−TNFα、MA
b425−CH2−TNFα、MAb425−CH3−
TNFα、MAb425−CH2−IL2、MAb42
5−CH2−IL2およびMAb425−CH3−IL
2からなる群から選択される免疫抱合体. - 【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項に記載の免
疫抱合体の調製法であって、抗体または抗体フラグメン
トおよび生物活性を有するリガンドをコードするDNA
配列をともに融合して、得られる構築物を発現ベクター
に導入してそれで宿主細胞を形質転換して、その宿主細
胞を栄養溶液中で培養して、融合タンパク質を発現する
ことからなる調製法。 - 【請求項10】 抗体または抗体フラグメントおよび生
物活性を有するリガンドをコードするDNA配列を、所
望の融合DNA配列に相補的なオリゴヌクレオチドを用
いて一本鎖DNA上に融合させることを特徴とする請求
項9に記載の調製法。 - 【請求項11】 大腸菌宿主における抗体−CH1抱合
体の発現のための請求項9または10に記載の調製法。 - 【請求項12】 真核細胞宿主における抗体−CH2ま
たは抗体−CH3抱合体の発現のための請求項9または
10に記載の調製法。 - 【請求項13】 請求項1〜8に記載の少なくとも一つ
の免疫抱合体および生物学的に容認し得る担体からなる
薬剤組成物。 - 【請求項14】 腫瘍に向けた薬物の調製のための請求
項1〜8項のいずれか1項に記載の免疫抱合体の使用。
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