KR101572338B1 - 1가 항원 결합 단백질 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CH1-CL 도메인 교환된 1가 항원 결합 단백질, 그것의 제조 방법, 상기 항체를 함유하는 제약적 조성물, 및 그것의 용도에 관한 것이다.

Description

1가 항원 결합 단백질 {MONOVALENT ANTIGEN BINDING PROTEINS}
본 발명은 CH1-CL 도메인 교환된 1가 항원 결합 단백질, 그것의 제조 방법, 상기 항체를 함유하는 제약적 조성물, 및 그것의 용도에 관한 것이다.
지난 20 년간 다양한 조작된 단일- 또는 다중특이적, 단- 또는 다가 항체 유도체가 개발되고 평가되었다 (예를 들어 Holliger, P., et al., Nature Biotech 23 (2005) 1126-1136; Fischer, N., and Leger, O., Pathobiology 74 (2007) 3-14 참조).
특정 항원 예를 들어 c-Met 에 대해 1가 항체는 항체 결합시 감소된 수용체 내재화 또는 아고니스트 기능의 결여와 같이 그것의 상응하는 2가 형태와 상이한 특성을 가지므로, 치료적 용도에 매력적인 형태에 해당한다. 예를 들어 WO 2005/063816 은 치료제로서 1가 항체 조각을 언급한다.
US 2004/0033561 은 VH-CH1-CH2-CH3 항체 사슬과 VL-CL-CH2-CH3 항체 사슬의 동시-발현에 기초하는 1가 항체의 생성 방법을 기재한다; 그러나, 이러한 방법의 단점은 도 2 에 묘사된 바와 같은 VL-CL-CH2-CH3 사슬의 결합 불활성 동종이합체의 형성이다. 유사한 분자량 때문에 그러한 동종이합체 부산물은 분리하기 곤란하다.
WO 2007/048037 도 또한 VH-CH1-CH2-CH3 항체 사슬과 VL-CL-CH2-CH3 항체 사슬의 동시-발현에 기초하는, 그러나 분리 곤란한 동종이합체 부산물로부터 이종이합체의 더욱 용이한 정제를 위한 중쇄에 부착된 태깅 모이어티 (tagging moiety) 를 갖는 1가 항체를 언급한다.
WO 2009/089004 는 정전기 스티어링 효과를 사용하여 이종이합체성 1가 항체를 생성하는 또다른 가능성을 기재한다.
WO 2010/145792 는 유사한 중량의 부조화된 (mismatched) 부산물이 감소되어 결과적으로 원하는 이중특이적 항체의 수율이 높아지는 4가 이중특이적 항체에 관한 것이다.
발명은 하기를 포함하는 1가 항원 결합 단백질을 포함한다:
a) 항원에 특이적으로 결합하는 항체의 수식된 중쇄, 이 경우 VH 도메인은 상기 항체의 VL 도메인으로 대체되어 있음; 및
b) 상기 항체의 수식된 중쇄, 이 경우 CH1 도메인은 상기 항체의 CL 도메인으로 대체되어 있음.
발명의 하나의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 하기를 특징으로 한다:
a) 의 항체의 수식된 중쇄의 CH3 도메인 및 b) 의 항체의 수식된 중쇄의 CH3 도메인은 각각 항체 CH3 도메인들 사이의 원래의 경계면을 포함하는 경계면에서 만나며;
상기 경계면은 1가 항원 결합 단백질의 형성을 촉진하도록 변경되어 있으며, 변경은
i) 1가 항원 결합 단백질 내의 다른 중쇄의 CH3 도메인의 원래의 경계면을 만나는 하나의 중쇄의 CH3 도메인의 원래의 경계면 내에서,
아미노산 잔기가 측쇄 부피가 더 큰 아미노산 잔기로 대체되어, 하나의 중쇄의 CH3 도메인의 경계면 내에 다른 중쇄의 CH3 도메인의 경계면 내의 공동에 위치가능한 융기를 생성하도록,
하나의 중쇄의 CH3 도메인이 변경되어 있고,
ii) 1가 항원 결합 단백질 내의 제 1 CH3 도메인의 원래의 경계면을 만나는 제 2 CH3 도메인의 원래의 경계면 내에서,
아미노산 잔기가 측쇄 부피가 더 작은 아미노산 잔기로 대체되어, 제 2 CH3 도메인의 경계면 내에 제 1 CH3 도메인의 경계면 내의 융기가 내부에 위치가능한 공동을 생성하도록,
다른 중쇄의 CH3 도메인이 변경되어 있는 것을 특징으로 함.
발명의 하나의 구현예에서 발명에 따른 이러한 1가 항원 결합 단백질은
상기 측쇄 부피가 더 큰 아미노산 잔기는 아르기닌 (R), 페닐알라닌 (F), 티로신 (Y), 트립토판 (W) 으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 상기 측쇄 부피가 더 작은 아미노산 잔기는 알라닌 (A), 세린 (S), 트레오닌 (T), 발린 (V) 으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 한다.
발명의 하나의 구현예에서 발명에 따른 이러한 1가 항원 결합 단백질은
양쪽 CH3 도메인들 사이에 다이설파이드 가교가 형성될 수 있도록 각각의 CH3 도메인의 상응하는 위치에 아미노산으로서 시스테인 (C) 의 도입에 의해 양쪽 CH3 도메인들이 추가로 변경되는 것을 추가의 특징으로 한다.
하나의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 인간 IgG 아이소타입인 것을 특징으로 한다.
하나의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 하기를 포함하는 것을 특징으로 한다:
a) SEQ ID NO:1 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:2 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄;
또는
a) SEQ ID NO:3 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:4 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄;
또는
a) SEQ ID NO:5 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:6 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄;
또는
a) SEQ ID NO:7 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:8 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄;
또는
a) SEQ ID NO:9 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:10 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄;
또는
a) SEQ ID NO:11 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:12 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄.
발명의 하나의 양상에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 a) 및 b) 의 수식된 중쇄가 IgG1 아이소타입이고, 항원 결합 단백질이 Asn297 에서 올리고당 (당) 의 총량의 80 % 이하 (바람직하게는 65 % ~ 5 %) 의 푸코스의 양으로 아푸코실화되어 있는 것을 특징으로 한다.
발명은 하기 단계를 포함하는 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질의 제조 방법을 추가로 포함한다:
a) 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질을 인코딩하는 핵산 분자를 포함하는 벡터로 숙주 세포를 형질전환시키는 단계,
b) 상기 1가 항원 결합 단백질 분자의 합성을 허용하는 조건 하에 숙주 세포를 배양하는 단계; 및
c) 상기 배양물로부터 상기 1가 항원 결합 단백질 분자를 회수하는 단계.
발명은 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질을 인코딩하는 핵산을 추가로 포함한다.
발명은 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질을 인코딩하는 핵산을 포함하는 벡터를 추가로 포함한다.
발명은 상기 벡터를 포함하는 숙주 세포를 추가로 포함한다.
발명은 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질의 조성물, 바람직하게는 제약적 또는 진단적 조성물을 추가로 포함한다.
발명은 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질 및 하나 이상의 제약적으로 수용가능한 부형제를 포함하는 제약적 조성물을 추가로 포함한다.
발명은 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질의 치료적 유효량을 환자에게 투여하는 것을 특징으로 하는 치료가 필요한 환자의 치료 방법을 추가로 포함한다.
발명에 따른 항원 결합 단백질은 VL-CH1-CH2-CH3 및 VH-CL-CH2-CH3 사슬이 오직 이종이합체를 형성하고 유사한 구조 및 분자량의 분리 곤란한 동종이합체 부산물을 형성할 수 없다는 원리에 기초한다. 이러한 수식의 효과는 주로 부산물의 감소가 아니라, 형성되는 유일한 부산물이 유사한 크기의 동종이합체 부산물로부터 고분자량 4합체 (도 1D) 로 변화되는 것이다. 이러한 고분자량 4합체는 그 후 SEC 또는 기타 MW 분리 기술로 용이하게 제거될 수 있다.
형성된 이합체 부산물 (도 1D) 은 상이한 분자량 (분자량이 대략 2 배임) 및 구조로 인해 용이하게 분리될 수 있다. 그러므로 추가의 수식의 도입 (예를 들어 태그의 유전적 도입) 없이 정제가 가능하다.
발명에 따른 1가 항원 결합 단백질이 가치 있는 특성 예컨대 생물학적 또는 약리학적 활성 (예를 들어 ADCC, 또는 길항제 생물학적 활성 뿐만 아니라, 작용제 활성의 결여) 을 가짐이 추가로 밝혀졌다. 그것은 예를 들어 암과 같은 질환의 치료에 사용될 수 있다. 1가 항원 결합 단백질은 게다가 매우 가치 있는 약동학적 특성 (예를 들어 반감기 (term t1/2) 또는 AUC) 을 갖는다.
도 1 A) VL-CH1-CH2-CH3 및 VH-CL-CH2-CH3 사슬에 기초하는 CH1-CL 도메인 교환된 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질 (MoAb 로 축약됨) 의 도식. B) CH3 도메인 내에 놉-인투-홀 (knobs-into-holes) 을 포함하는 발명에 따른 MoAb 의 도식. C) 이합체성 2가 항원 결합 단백질 (상이한 구조 및 분자량으로 인해 용이하게 분리될 수 있는 부산물로서 형성되는 MoAb-이합체) 의 도식.
도 2 A) VL-CL-CH2-CH3 및 VH-CH1-CH2-CH3 사슬의 1가 항체 (예를 들어 US 2004/0033561 에 기재됨) 및 B) VL-CL-CH2-CH3 사슬의 결합 불활성 분리 곤란한 동종이합체 부산물 (예를 들어 WO 2007/048037 에 기재됨) 의 도식.
도 3 MoAb c-Met (c-Met 5D5 MoAb ("wt")) 의 생화학적 특성분석. (A) 단백질 A 정제된 항원 결합 단백질이 Superdex 200 26/60 칼럼 상에서 분리되었다. 개별 피크는 MoAb (3), MoAb 이합체 (2) 및 응집물 분획 (1) 에 해당한다. (B) 피크 분획 (1,2,3) 이 모아지고 비-환원 및 환원 조건 하의 SDS-PAGE 에 적용되었다. 폴리아크릴아미드 겔은 쿠마시 블루 염료로 염색되었다.
도 4 1가 MoAb IGF1R (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 의 생화학적 특성분석. (A) 단백질 A 정제된 항원 결합 단백질이 Superdex 200 26/60 칼럼 상에서 분리되었다. 개별 피크는 MoAb (2) 및 MoAb 이합체 (1) 에 해당한다. (B) 피크 분획 (1,2) 이 모아지고 비-환원 및 환원 조건 하의 SDS-PAGE 에 적용되었다. 폴리아크릴아미드 겔은 쿠마시 블루 염료로 염색되었다. (C) 피크 분획 1 및 2 의 분자 질량이 SEC-MALLS 에 의해 조사되었다. 피크 2가 1가 항원 결합 단백질 MoAb IGF1R 로서 동정되었다.
도 5 MoAb Her3 (Her3 205 MoAb ("wt")) 의 생화학적 특성분석. (A) 단백질 A 정제된 항체가 Superdex 200 26/60 칼럼 상에서 분리되었다. 개별 피크는 MoAb (3), MoAb 이합체 (2) 및 응집물 분획 (1) 에 해당한다. (B) 피크 분획 (1,2,3) 이 모아지고 비-환원 및 환원 조건 하의 SDS-PAGE 에 적용되었다. 폴리아크릴아미드 겔은 쿠마시 블루 염료로 염색되었다.
도 6 KiH 돌연변이가 있는 MoAb Her3 (Her3 205 MoAb KiH) 의 생화학적 특성분석. (A) 단백질 A 정제된 항원 결합 단백질이 Superdex 200 26/60 칼럼 상에서 분리되었다. (B) 피크 분획이 모아지고 비-환원 및 환원 조건 하의 SDS-PAGE 에 적용되었다. 폴리아크릴아미드 겔은 쿠마시 블루 염료로 염색되었다.
도 7 KiH 돌연변이가 있는 MoAb IGF1R (IGF1R AK18 MoAb KiH) 의 생화학적 특성분석. (A) 단백질 A 정제된 항체가 Superdex 200 26/60 칼럼 상에서 분리되었다. 개별 피크는 MoAb (2) 및 MoAb 이합체 (1) 에 해당한다. (B) 피크 분획 (1,2) 이 모아지고 비-환원 및 환원 조건 하의 SDS-PAGE 에 적용되었다. 폴리아크릴아미드 겔은 쿠마시 블루 염료로 염색되었다.
도 8 KiH 돌연변이가 있는 MoAb c-Met (c-Met 5D5 MoAb KiH) 의 생화학적 특성분석. (A) 단백질 A 정제된 항체가 Superdex 200 26/60 칼럼 상에서 분리되었다. (B) 피크 분획이 모아지고 비-환원 및 환원 조건 하의 SDS-PAGE 에 적용되었다. 폴리아크릴아미드 겔은 쿠마시 블루 염료로 염색되었다.
도 9 A549 세포 내에서의 c-Met 수용체 인산화 검정. A549 세포가 c-Met 결합 항체 또는 c-Met 5D5 MoAb ("wt") 의 부재 또는 존재 하에 HGF 로 자극되었다. 총 세포 용해물이 면역블롯 분석에 적용되었다. 별표는 2 개의 비특이적 밴드 사이에 있는 포스포-c-Met 밴드를 표시한다.
도 10 유동세포분석에 의한 A549 세포에 대한 MoAb c-Met (c-Met 5D5 MoAb ("wt")) 의 세포성 결합. A549 세포가 명시된 항체의 희석 시리즈와 함께 인큐베이션되었다. 결합된 항체가 Fc-결합 2차 형광단 커플링된 항체로 시각화되었다.
도 11 1가 항원 결합 단백질 IGF1R AK18 MoAb ("wt") 의 결합 친화도를 분석하기 위해 적용된 표면 플라스몬 공명 검정의 도식적 그림.
도 12 유동세포분석에 의한 A549 세포에 대한 MoAb IGF-1R (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 의 세포성 결합. A549 세포가 명시된 항체의 희석 시리즈와 함께 인큐베이션되었다. 결합된 항체가 Fc-결합 2차 형광단 커플링된 항체로 시각화되었다.
도 13 부모 비-당조작된 (비-ge) IGF1R Mab 및 부모 당조작된 (ge) IGF1R Mab 및 비-당조작된 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 을 이용한 ADCC 검정. 공여체 유래된 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC) 가 부모 비-ge IGF1R Mab (= 1), 부모 ge IGF1R Mab (= 2) 및 비-ge 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (= 3) 의 존재 하에 전립선 암 세포 (DU145) 와 함께 인큐베이션되었다.
도 14 IGF-1R 의 내재화가 부모 IGF-1R IgG1 항체 및 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 와의 인큐베이션 후에 평가되었고, 데이타는 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 이 결합되어 있을 때 IGF-1R 의 내재화가 효능 및 절대적 내재화의 면에서 감소됨을 보여준다.
도 15 IGF-1R 의 IGF-1 유도된 자기인산화가 IGF-1R IgG1 항체 및 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 와의 인큐베이션 후에 평가되었고, 데이타는 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 이 결합되어 있을 때 IGF-1R 의 IGF-1 유도된 자기인산화가 효능의 면에서 감소됨을 보여준다.
도 16 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 의 응집 경향이 DLS 시간경과 실험에 의해 평가되었다. 5 일의 기간에 걸쳐, 단리된 단량체 분획의 수력학적 반경 (Rh) 에서 측정가능한 증가 (도 4 참고) 가 탐지될 수 없었다.
도 17 탈당화 후 및 비-환원 조건 하의 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 의 ESI-MS 스펙트럼.
도 18 탈당화 및 환원 후 IGF-1R 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 의 ESI-MS 스펙트럼.
발명은 하기를 포함하는 1가 항원 결합 단백질을 포함한다:
a) 항원에 특이적으로 결합하는 항체의 수식된 중쇄, 이 경우 VH 도메인은 상기 항체의 VL 도메인으로 대체되어 있음; 및
b) 상기 항체의 수식된 중쇄, 이 경우 CH1 도메인은 상기 항체의 CL 도메인으로 대체되어 있음.
발명의 하나의 바람직한 구현예에서 상기 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질의 CH3 도메인은 예를 들어 WO　96/027011, Ridgway, J.B., et al., Protein Eng. 9 (1996) 617-621; 및 Merchant, A.M., et al., Nat Biotechnol 16 (1998) 677-681 에서 여러 예로 상세히 기재되어 있는 "놉-인투-홀" (knobs-into-holes: KiH) 기술에 의해 변경될 수 있다. 이러한 방법에서 2 개의 CH3 도메인의 상호작용 표면이 이들 2 개의 CH3 도메인을 함유하는 양쪽 중쇄의 이종이합체화를 증가시키도록 변경된다. 2 개의 CH3 도메인 (2 개의 중쇄) 이 각각 "놉" 일 수 있고, 한편 다른 것은 "홀" 이다. 이러한 수식의 효과는 고분자량 4합체 부산물이 상당히 감소되는 것이다.
다이설파이드 가교의 도입은 이종이합체를 추가로 안정화시키고 (Merchant, A.M., et al., Nature Biotech 16 (1998) 677-681; Atwell, S., et al., J.　Mol. Biol. 270 (1997) 26-35), 수율을 증가시킨다.
따라서 발명의 하나의 양상에서 상기 1가 항원 결합 단백질은 하기를 추가의 특징으로 한다:
a) 의 항체의 수식된 중쇄의 CH3 도메인 및 b) 의 항체의 수식된 중쇄의 CH3 도메인은 각각 항체 CH3 도메인들 사이의 원래의 경계면을 포함하는 경계면에서 만나며;
상기 경계면은 1가 항원 결합 단백질의 형성을 촉진하도록 변경되어 있으며, 변경은
i) 1가 항원 결합 단백질 내의 다른 중쇄의 CH3 도메인의 원래의 경계면을 만나는 하나의 중쇄의 CH3 도메인의 원래의 경계면 내에서,
아미노산 잔기가 측쇄 부피가 더 큰 아미노산 잔기로 대체되어, 하나의 중쇄의 CH3 도메인의 경계면 내에 다른 중쇄의 CH3 도메인의 경계면 내의 공동에 위치가능한 융기를 생성하도록,
하나의 중쇄의 CH3 도메인이 변경되어 있고,
ii) 1가 항원 결합 단백질 내의 제 1 CH3 도메인의 원래의 경계면을 만나는 제 2 CH3 도메인의 원래의 경계면 내에서,
아미노산 잔기가 측쇄 부피가 더 작은 아미노산 잔기로 대체되어, 제 2 CH3 도메인의 경계면 내에 제 1 CH3 도메인의 경계면 내의 융기가 내부에 위치가능한 공동을 생성하도록,
다른 중쇄의 CH3 도메인이 변경되어 있는 것을 특징으로 함.
바람직하게는 상기 측쇄 부피가 더 큰 아미노산 잔기는 아르기닌 (R), 페닐알라닌 (F), 티로신 (Y), 트립토판 (W) 으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
바람직하게는 상기 측쇄 부피가 더 작은 아미노산 잔기는 알라닌 (A), 세린 (S), 트레오닌 (T), 발린 (V) 으로 이루어지는 군으로부터 선택된다.
발명의 하나의 양상에서 양쪽 CH3 도메인들 사이에 다이설파이드 가교가 형성될 수 있도록 각각의 CH3 도메인의 상응하는 위치에 아미노산으로서 시스테인 (C) 의 도입에 의해 양쪽 CH3 도메인들이 추가로 변경된다.
하나의 바람직한 구현예에서, 상기 1가 항원 결합 단백질은 "놉 사슬" 의 CH3 도메인 내에 T366W 돌연변이 및 "홀 사슬" 의 CH3 도메인 내에 T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함한다. 예를 들어 "놉 사슬" 의 CH3 도메인 내로 Y349C 돌연변이 및 "홀 사슬" 의 CH3 도메인 내로 E356C 돌연변이 또는 S354C 돌연변이를 도입함으로써 CH3 도메인 사이에 부가적 사슬간 다이설파이드 가교가 또한 사용될 수 있다 (Merchant, A.M., et al., Nature Biotech 16 (1998) 677-681). 따라서 또다른 바람직한 구현예에서, 상기 1가 항원 결합 단백질은 2 개의 CH3 도메인 중 하나 내에 Y349C, T366W 돌연변이 및 2 개의 CH3 도메인 중 다른 하나 내에 E356C, T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함하거나, 또는 상기 1가 항원 결합 단백질은 2 개의 CH3 도메인 중 하나 내에 Y349C, T366W 돌연변이 및 2 개의 CH3 도메인 중 다른 하나 내에 S354C, T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함한다 (하나의 CH3 도메인 내의 부가적 Y349C 돌연변이 및 다른 CH3 도메인 내의 부가적 E356C 또는 S354C 돌연변이가 사슬간 다이설파이드 가교를 형성함) (번호매김은 항상 Kabat 의 EU 인덱스에 따름). 그러나 또한 EP 1 870 459 A1 에 기재된 바와 같은 다른 놉-인-홀 (knobs-in-holes) 기술이 대안적으로 또는 부가적으로 사용될 수 있다. 상기 1가 항원 결합 단백질에 대한 바람직한 예는 "놉 사슬" 의 CH3 도메인 내에 R409D; K370E 돌연변이 및 "홀 사슬" 의 CH3 도메인 내에 D399K; E357K 돌연변이이다 (번호매김은 항상 Kabat 의 EU 인덱스에 따름).
또다른 바람직한 구현예에서 상기 1가 항원 결합 단백질은 "놉 사슬" 의 CH3 도메인 내에 T366W 돌연변이 및 "홀 사슬" 의 CH3 도메인 내에 T366S, L368A, Y407V 돌연변이 및 부가적으로 "놉 사슬" 의 CH3 도메인 내에 R409D; K370E 돌연변이 및 "홀 사슬" 의 CH3 도메인 내에 D399K; E357K 돌연변이를 포함한다.
또다른 바람직한 구현예에서 상기 1가 항원 결합 단백질은 2 개의 CH3 도메인 중 하나 내에 Y349C, T366W 돌연변이 및 2 개의 CH3 도메인 중 다른 하나 내에 S354C, T366S, L368A, Y407V 돌연변이를 포함하거나 또는 상기 1가 항원 결합 단백질은 2 개의 CH3 도메인 중 하나 내에 Y349C, T366W 돌연변이 및 2 개의 CH3 도메인 중 다른 하나 내에 S354C, T366S, L368A, Y407V 돌연변이 및 부가적으로 "놉 사슬" 의 CH3 도메인 내에 R409D; K370E 돌연변이 및 "홀 사슬" 의 CH3 도메인 내에 D399K; E357K 돌연변이를 포함한다.
하나의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 하기를 포함하는 것을 특징으로 한다:
a) SEQ ID NO:1 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:2 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄.
하나의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 하기를 포함하는 것을 특징으로 한다:
a) SEQ ID NO:3 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:4 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄.
하나의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 하기를 포함하는 것을 특징으로 한다:
a) SEQ ID NO:5 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:6 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄.
하나의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 하기를 포함하는 것을 특징으로 한다:
a) SEQ ID NO:7 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:8 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄.
하나의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 하기를 포함하는 것을 특징으로 한다:
a) SEQ ID NO:9 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:10 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄.
하나의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 하기를 포함하는 것을 특징으로 한다:
a) SEQ ID NO:11 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
b) SEQ ID NO:12 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄.
본원에서 사용되는 용어 "항체" 는 2 개의 항체 중쇄 및 2 개의 항체 경쇄로 이루어지는 항체를 의미한다 (도 1 참조). 전장 항체의 중쇄는 N-말단에서 C-말단 방향으로 항체 중쇄 가변 도메인 (VH), 항체 중쇄 불변 도메인 1 (CH1), 항체 힌지 영역 (HR), 항체 중쇄 불변 도메인 2 (CH2), 및 항체 중쇄 불변 도메인 3 (CH3) (VH-CH1-HR-CH2-CH3 으로 축약됨); 및 서브클래스 IgE 항체의 경우 임의로 항체 중쇄 불변 도메인 4 (CH4) 로 이루어지는 폴리펩티드이다. 바람직하게는 전장 항체의 중쇄는 N-말단에서 C-말단 방향으로 VH, CH1, HR, CH2 및 CH3 으로 이루어지는 폴리펩티드이다. 전장 항체의 경쇄는 N-말단에서 C-말단 방향으로 항체 경쇄 가변 도메인 (VL), 및 항체 경쇄 불변 도메인 (CL) 으로 이루어지는 폴리펩티드이다 (VL-CL 으로 축약됨). 항체 경쇄 불변 도메인 (CL) 은 κ(카파) 또는 λ (람다) 일 수 있다. 항체 사슬은 CL 도메인과 CH1 도메인 사이 (즉, 경쇄와 중쇄 사이) 및 전장 항체 중쇄의 힌지 영역 사이에서 폴리펩티드간 다이설파이드 결합을 통해 함께 연결되어 있다. 전형적인 전장 항체의 예는 자연 항체 예컨대 IgG (예를 들어 IgG1 및 IgG2), IgM, IgA, IgD, 및 IgE 이다. 발명에 따른 항체는 단일 종 예를 들어 인간에서 유래하거나, 키메라 또는 인간화된 항체일 수 있다. 발명에 따른 전장 항체는 동일한 (제 1) 항원에 특이적으로 결합하는, 한 쌍의 VH 및 VL 에 의해 각각 형성된 2 개의 항원 결합 자리를 포함한다. 이러한 전장 항체로부터 a) 상기 항체의 제 1 중쇄를 VH 도메인을 상기 항체의 VL 도메인으로 대체하여 수식함으로써; 및 b) 상기 항체의 제 2 중쇄를 CH1 도메인을 상기 항체의 CL 도메인으로 대체하여 수식함으로써 발명의 1가 항원 결합 단백질이 유래된다. 따라서 결과적인 1가 항원 결합 단백질은 2 개의 수식된 중쇄를 포함하고 경쇄는 포함하지 않는다.
상기 전장 항체의 중 또는 경쇄의 C-말단은 상기 중 또는 경쇄의 C-말단에 있는 마지막 아미노산을 의미한다.
본원에서 사용되는 용어 "결합 자리" 또는 "항원-결합 자리" 는 리간드 (예를 들어 항원 또는 그것의 항원 조각) 가 실제로 결합하고 항체 분자 또는 그의 조각 (예를 들어 Fab 조각) 으로부터 유래되는 발명에 따른 항원 결합 단백질의 영역(들)을 의미한다. 발명에 따른 항원-결합 자리는 항체 중쇄 가변 도메인 (VH) 및 항체 경쇄 가변 도메인 (VL) 을 포함한다.
원하는 항원에 특이적으로 결합하는 항원-결합 자리 (즉, VH/VL 의 쌍) 는 a) 항원에 대한 알려진 항체로부터 또는 b) 특히 항원 단백질 또는 핵산 또는 그의 조각을 사용하는 새로운 면역화 방법에 의해 또는 파지 디스플레이에 의해 수득되는 신규한 항체 또는 항체 조각으로부터 유래될 수 있다.
발명의 1가 항원 결합 단백질의 항원-결합 자리는 항원에 대한 결합 자리의 친화도에 다양한 정도로 기여하는 6 개의 상보성 결정 영역 (CDR) 을 함유한다. 3 개의 중쇄 가변 도메인 CDR (CDRH1, CDRH2 및 CDRH3) 및 3 개의 경쇄 가변 도메인 CDR (CDRL1, CDRL2 및 CDRL3) 이 존재한다. CDR 및 골격 영역 (FR) 의 규모는 그러한 영역들이 서열 중 가변성에 따라 규정된 아미노산 서열의 수집된 데이타베이스와 비교하여 결정된다.
항체 특이성은 항원의 특정 에피토프에 대한 항체의 선별적 인지를 언급한다. 자연 항체는, 예를 들어, 단일특이적이다. 이중특이적 항체는 2 개의 상이한 항원-결합 특이성을 갖는 항체이다. 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 "단일특이적" 이고, 각각의 항원의 에피토프에 특이적으로 결합한다.
본 출원에서 사용되는 용어 "가" 는 항체 분자에 명시된 수의 결합 자리가 존재함을 의미한다. 예를 들어 자연 항체는 2 개의 결합 자리를 갖고 2가이다. 용어 "단일특이적 항원 결합 단백질" 은 오직 하나의 항원 결합 자리를 함유하는 폴리펩티드를 의미한다.
발명의 전장 항체는 하나 이상의 면역글로불린 클래스의 면역글로불린 불변 영역을 포함한다. 면역글로불린 클래스는 IgG, IgM, IgA, IgD, 및 IgE 클래스 (또는 아이소타입) 및, IgG 및 IgA 의 경우, 그들의 서브클래스 (또는 서브타입) 을 포함한다. 바람직한 구현예에서, 발명의 전장 항체 및 따라서 발명의 1가 항원 결합 단백질은 IgG 클래스 항체의 불변 도메인 구조를 갖는다.
본원에서 사용되는 용어 "모노클로날 항체" 또는 "모노클로날 항체 조성물" 은 단일 아미노산 조성물의 항체 분자의 제제를 언급한다.
용어 "키메라 항체" 는, 통상적으로 재조합 DNA 기술에 의해 제조되는, 하나의 출처 또는 종으로부터의 가변부, 즉, 결합부 및 상이한 출처 또는 종으로부터 유래된 불변부의 적어도 일부를 포함하는 항체를 언급한다. 쥐 가변부 및 인간 불변부를 포함하는 키메라 항체가 바람직하다. 본 발명에 포함되는 "키메라 항체" 의 다른 바람직한 형태는, 특히 C1q 결합 및/또는 Fc 수용체 (FcR) 결합과 관련하여, 발명에 따른 특성을 생성하도록 불변부가 원래의 항체의 불변부로부터 개질 또는 변화된 것이다. 그러한 키메라 항체는 또한 "클래스-전환된 항체" 로 언급된다. 키메라 항체는 면역글로불린 가변부를 인코딩하는 DNA 분절 및 면역글로불린 불변부를 인코딩하는 DNA 분절을 포함하는 발현된 면역글로불린 유전자의 생성물이다. 키메라 항체의 제조 방법은 당업계에 잘 알려져 있는 종래의 재조합 DNA 및 유전자 트랜스펙션 기술을 포함한다. 예를 들어, Morrison, S.L., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81 (1984) 6851-6855; US 5,202,238 및 US 5,204,244 참조.
용어 "인간화된 항체" 는 골격 또는 "상보성 결정 영역" (CDR) 이 부모 면역글로불린과 비교하여 상이한 특이성의 면역글로불린의 CDR 을 포함하도록 수식된 항체를 언급한다. 바람직한 구현예에서, 쥐 CDR 이 인간 항체의 골격 영역 내로 이식되어 "인간화된 항체" 를 제조한다. 예를 들어, Riechmann, L., et al., Nature 332 (1988) 323-327; 및 Neuberger, M.S., et al., Nature 314 (1985) 268-270 참조. 특히 바람직한 CDR 은 키메라 항체에 대해 상기 언급된 항원을 인지하는 서열을 나타내는 것에 상응한다. 본 발명에 포함되는 "인간화된 항체" 의 다른 형태는, 특히 C1q 결합 및/또는 Fc 수용체 (FcR) 결합과 관련하여, 발명에 따른 특성을 생성하도록 불변 영역이 원래의 항체의 불변 영역로부터 부가적으로 수식 또는 변화된 것이다.
본원에서 사용되는 용어 "인간 항체" 는 인간 생식선 면역글로불린 서열로부터 유래된 가변 및 불변 영역을 갖는 항체를 포함하는 것으로 의도된다. 인간 항체는 당업계에 잘 알려져 있다 (van Dijk, M.A., and van de Winkel, J.G., Curr. Opin. Chem. Biol. 5 (2001) 368-374). 인간 항체는 내인성 면역글로불린 생성의 부재시 면역화 후 인간 항체의 전체 레퍼토리 또는 선별물을 생성할 수 있는 트랜스제닉 동물 (예를 들어 마우스) 에서 또한 생성될 수 있다. 상기 생식선 돌연변이 마우스 내에 인간 생식선 면역글로불린 유전자 배열의 전달은 항원 공격시 인간 항체의 생성을 초래할 것이다 (예를 들어 Jakobovits, A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90 (1993) 2551-2555; Jakobovits, A., et al., Nature 362 (1993) 255-258; Bruggemann, M., et al., Year Immunol. 7 (1993) 33-40 참조). 인간 항체는 또한 파지 디스플레이 라이브러리에서 생성될 수 있다 (Hoogenboom, H.R., and Winter, G., J. Mol. Biol. 227 (1992) 381-388; Marks, J.D., et al., J. Mol. Biol. 222 (1991) 581-597). 인간 모노클로날 항체의 제조에 Cole, S.P.C., et al. 및 Boerner, et al. 의 기술이 또한 이용가능하다 (Cole, S.P.C., et al., Monoclonal Antibodies and Cancer Therapy, Liss, A.R., (1985) 77-96; 및 Boerner, P., et al., J. Immunol. 147 (1991) 86-95). 발명에 따른 키메라 및 인간화된 항체에 대해 상기 언급된 본원에서 사용되는 용어 "인간 항체" 는 또한, 예를 들어 "클래스 전환", 즉, Fc 부분의 변화 또는 돌연변이 (예를 들어 IgG1 에서 IgG4 및/또는 IgG1/IgG4 돌연변이로) 에 의해, 특히 C1q 결합 및/또는 FcR 결합과 관련하여, 발명에 따른 특성을 생성하도록 불변 영역에서 수식되어 있는 상기 항체를 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 "재조합 인간 항체" 는 재조합 수단에 의해 제조, 발현, 생성 또는 단리되는 모든 인간 항체, 예컨대 NS0 또는 CHO 세포와 같은 숙주 세포로부터 또는 인간 면역글로불린 유전자에 대해 트랜스제닉인 동물 (예를 들어 마우스) 로부터 단리된 항체, 또는 숙주 세포 내로 트랜스펙션된 재조합 발현 벡터를 사용하여 발현된 항체를 포함하는 것으로 의도된다. 그러한 재조합 인간 항체는 재배열된 형태의 가변 및 불변 영역을 갖는다. 본 발명에 따른 재조합 인간 항체는 생체내 체세포 과돌연변이에 적용되었다. 따라서, 재조합 항체의 VH 및 VL 영역의 아미노산 서열은 인간 생식선 VH 및 VL 서열로부터 유래되고 그와 관련되지만, 생체내 인간 항체 생식선 레퍼토리 내에 자연적으로 존재할 수 없는 서열이다.
본원에서 사용되는 "가변 도메인" (경쇄의 가변 도메인 (VL), 중쇄의 가변 영역 (VH)) 은 항원에 대한 항체 결합에 직접 관여하는 경 및 중쇄의 쌍 각각을 의미한다. 가변 인간 경 및 중쇄의 도메인은 동일한 일반적 구조를 갖고, 각각의 도메인은, 3 개의 "과가변 영역" (또는 상보성 결정 영역, CDR) 에 의해 연결된, 서열이 광범위하게 보존되어 있는 4 개의 골격 (FR) 영역을 포함한다. 골격 영역은 β-시트 입체형태를 취하고, CDR 은 β-시트 구조를 연결하는 루프를 형성할 수 있다. 각각의 사슬 내의 CDR 은 골격 영역에 의해 3 차원 구조를 유지하고, 다른 사슬로부터의 CDR 과 함께 항원 결합 자리를 형성한다. 항체 중 및 경쇄 CDR3 영역은 발명에 따른 항체의 결합 특이성/친화도에서 특히 중요한 역할을 하므로 본 발명의 추가의 목적을 제공한다.
본원에서 사용되는 용어 "과가변 영역" 또는 "항체의 항원-결합 자리" 는 항원-결합을 책임지는 항체의 아미노산 잔기를 언급한다. 과가변 영역은 "상보성 결정 영역" 또는 "CDR" 로부터의 아미노산 잔기를 포함한다. "골격" 또는 "FR" 영역은 본원에서 정의된 과가변 영역 잔기를 제외한 가변 도메인 영역이다. 그러므로, 항체의 경 및 중쇄는 N- 으로부터 C-말단까지 도메인 FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3 및 FR4 를 포함한다. 각각의 사슬 상의 CDR3 은 그러한 골격 아미노산에 의해 분리된다. 특히, 중쇄의 CDR3 은 항원 결합에 가장 크게 기여하는 영역이다. CDR 및 FR 영역은 Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th ed., Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991) 의 표준 정의에 따라 결정된다.
본원에서 사용되는 용어 "결합" 또는 "특이적 결합" 은 시험관내 검정에서, 바람직하게는 정제된 야생형 항원을 이용한 플라스몬 공명 검정 (BIAcore, GE-Healthcare Uppsala, Sweden) 에서 항원의 에피토프에 대한 1가 항원 결합 단백질의 결합을 언급한다. 결합의 친화도는 용어 ka (항체/항원 복합체로부터 항체의 연합에 대한 속도 상수), kD (해리 상수) 및 KD (kD/ka) 에 의해 규정된다. 결합 또는 특이적 결합은 결합 친화도 (KD) 10-8 mol/ℓ 이하, 바람직하게는 10-9 M 내지 10-13 mol/ℓ 를 의미한다. 따라서, 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 그것이 특이적인 각각의 항원에 결합 친화도 (KD) 10-8 mol/ℓ 이하, 바람직하게는 10-9 M ~ 10-13 mol/ℓ 로 특이적으로 결합한다.
FcγRIII 에 대한 1가 항원 결합 단백질의 결합은 BIAcore 검정 (GE-Healthcare Uppsala, Sweden) 에 의해 조사될 수 있다. 결합의 친화도는 용어 ka (항체/항원 복합체로부터 항체의 연합에 대한 속도 상수), kD (해리 상수) 및 KD (kD/ka) 에 의해 규정된다.
용어 "에피토프" 는 1가 항원 결합 단백질에 특이적으로 결합할 수 있는 임의의 폴리펩티드 결정인자를 포함한다. 특정 구현예에서, 에피토프 결정인자는 아미노산, 당 측쇄, 포스포릴 또는 술포닐과 같은 분자의 화학적 활성 표면기를 포함하고, 특정 구현예에서 특이적 3 차원 구조 특성 및 또는 특이적 전하 특성을 가질 수 있다. 에피토프는 1가 항원 결합 단백질에 의해 결합되는 항원의 영역이다.
특정 구현예에서, 항체는 단백질 및/또는 거대분자의 복합 혼합물 중 그것의 표적 항원을 우선적으로 인지할 때 항원에 특이적으로 결합한다고 언급된다.
추가의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 상기 전장 항체가 인간 IgG1 서브클래스, 또는 돌연변이 L234A 및 L235A 가 있는 인간 IgG1 서브클래스인 것을 특징으로 한다.
추가의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 상기 전장 항체가 인간 IgG2 서브클래스인 것을 특징으로 한다.
추가의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 상기 전장 항체가 인간 IgG3 서브클래스인 것을 특징으로 한다.
추가의 구현예에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 상기 전장 항체가 인간 IgG4 서브클래스 또는, 부가적 돌연변이 S228P 및 L235E 가 있는 인간 IgG4 서브클래스 (또한 IgG4 SPLE 로 명명됨) 인 것을 특징으로 한다.
본 출원에서 사용되는 용어 "불변 영역" 은 가변 영역을 제외한 항체의 도메인의 합을 의미한다. 불변 영역은 항원의 결합에 직접 관여하지 않으나, 다양한 효과기 기능을 나타낸다. 중쇄의 불변 영역의 아미노산 서열에 따라, 항체는 클래스 (또한 아이소타입으로 호칭됨) IgA, IgD, IgE, IgG 및 IgM 으로 분류되고, 이들 중 일부는 IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4, IgA1 및 IgA2 과 같이 서브클래스 (또한 아이소타입으로 호칭됨) 로 추가로 분류될 수 있다. 상이한 클래스의 항체에 상응하는 중쇄 불변 영역은 각각 α, δ, ε, γ 및 μ 로 호칭된다. 5 개의 항체 클래스 모두에서 발견될 수 있는 경쇄 불변 영역 (CL) 은 κ (카파) 및 λ (람다) 로 호칭된다.
본 출원에 사용되는 용어 "인간 기원으로부터 유래된 불변 영역" 은 서브클래스 IgG1, IgG2, IgG3 또는 IgG4 의 인간 항체의 불변 중쇄 영역 및/또는 불변 경쇄 카파 또는 람다 영역을 의미한다. 그러한 불변 영역은 당업계에 잘 알려져 있고, 예를 들어 Kabat, E.A. 에 의해 기술되었다 (예를 들어 Johnson, G. and Wu, T.T., Nucleic acids Res. 28 (2000) 214-218; Kabat, E.A., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 72 (1975) 2785-2788 참조).
IgG4 서브클래스의 항체는 감소된 Fc 수용체 (FcγRIIIa) 결합을 나타내지만, 다른 IgG 서브클래스의 항체는 강한 결합을 나타낸다. 그러나 Pro238, Asp265, Asp270, Asn297 (Fc 탄수화물의 소실), Pro329, Leu234, Leu235, Gly236, Gly237, Ile253, Ser254, Lys288, Thr307, Gln311, Asn434 및 His435 는, 변경되는 경우, 감소된 Fc 수용체 결합을 또한 제공하는 잔기들이다 (Shields, R.L., et al., J. Biol. Chem. 276 (2001) 6591-6604; Lund, J., et al., FASEB J. 9 (1995) 115-119; Morgan, A., et al., Immunology 86 (1995) 319-324; EP 0 307 434).
하나의 구현예에서 발명에 따른 항체는 IgG1 항체에 비해 감소된 FcR 결합을 갖고, 전장 부모 항체는 IgG4 서브클래스 또는 S228, L234, L235 및/또는 D265 내에 돌연변이가 있는 IgG1 또는 IgG2 서브클래스의 FcR 결합과 관련되고/거나, PVA236 돌연변이를 함유한다. 하나의 구현예에서 전장 부모 항체 내의 돌연변이는 S228P, L234A, L235A, L235E 및/또는 PVA236 이다. 또다른 구현예에서 전장 부모 항체 내의 돌연변이는 IgG4 S228P 및 L235E 내 및, IgG1 L234A 및 L235A 내에 있다.
항체의 불변 영역은 ADCC (항체-의존적 세포-매개 세포독성) 및 CDC (보체-의존적 세포독성) 에 직접 관여된다. 보체 활성화 (CDC) 는 대부분의 IgG 항체 서브클래스의 불변 영역에 대한 보체 인자 C1q 의 결합으로 개시된다. 항체에 대한 C1q 의 결합은 소위 결합 자리에서 규정된 단백질-단백질 상호작용에 의해 야기된다. 그러한 불변 영역 결합 자리는 당업계에 알려져 있고, 예를 들어 Lukas, T.J., et al., J. Immunol. 127 (1981) 2555-2560; Bunkhouse, R. and Cobra, J.J., Mol. Immunol. 16 (1979) 907-917; Burton, D.R., et　al., Nature 288 (1980) 338-344; Thomason, J.E., et al., Mol. Immunol. 37 (2000) 995-1004; Idiocies, E.E., et al., J. Immunol. 164 (2000) 4178-4184; Hearer, M., et　al., J. Virol. 75 (2001) 12161-12168; Morgan, A., et al., Immunology 86 (1995) 319-324; 및 EP　0　307　434 에 기재되어 있다. 그러한 불변 영역 결합 자리는 예를 들어 아미노산 L234, L235, D270, N297, E318, K320, K322, P331 및 P329 가 특징이다 (번호부여는 Kabat 의 EU 인덱스에 따름).
용어 "항체-의존적 세포성 세포독성 (ADCC)" 은 효과기 세포의 존재 하에 발명에 따른 항체에 의한 인간 표적 세포의 용해를 의미한다. ADCC 는 바람직하게는 단핵구 또는 자연 살해 (NK) 세포 또는 영구적으로 성장하는 NK 세포주와 같은, 버피 코트로부터 정제된 효과기 세포 또는 새롭게 단리된 PBMC 와 같은 효과기 세포의 존재 하에 발명에 따른 항체로 항원 발현 세포의 제제를 처리함으로써 측정된다.
놀랍게도 발명에 따른 항원 결합 단백질이 그것의 부모 전장 항체에 비해 개선된 ADCC 특성을 나타냄이 밝혀졌다. 이러한 개선된 ADCC 효과는 Fc 부분의 추가의 수식 예컨대 당조작 (glycoengineering) 없이 획득되었다. 용어 "보체-의존적 세포독성 (CDC)" 은 대부분의 IgG 항체 서브클래스의 Fc 부분에 대한 보체 인자 C1q 의 결합에 의해 개시되는 절차를 의미한다. 항체에 대한 C1q 의 결합은 소위 결합 자리에서 규정된 단백질-단백질 상호작용에 의해 야기된다. 그러한 Fc 부분 결합 자리는 당업계에 알려져 있다 (상기 참조). 그러한 Fc 부분 결합 자리는 예를 들어, 아미노산 L234, L235, D270, N297, E318, K320, K322, P331 및 P329 가 특징이다 (번호부여는 Kabat 의 EU 인덱스에 따름). 서브클래스 IgG1, IgG2 및 IgG3 의 항체는 통상적으로 C1q 및 C3 결합을 포함하는 보체 활성화를 나타내지만, IgG4 는 보체계를 활성화시키지 않고, C1q 및/또는 C3 에 결합하지 않는다.
Umana, P., et al., Nature Biotechnol. 17 (1999) 176-180, 및 US 6,602,684 에 기재된 바와 같이 모노클로날 항체의 세포-매개 효과기 기능은 그들의 올리고당 성분을 조작함으로써 강화될 수 있다. 가장 흔히 사용되는 치료적 항체인, IgG1 유형 항체는 각각의 CH2 도메인 내에 Asn297 에서 보존된 N-연결 글리코실화 자리를 갖는 당단백질이다. Asn297 에 부착된 2 개의 복합 바이안테너리 (biantennary) 올리고당은 CH2 도메인 사이에 매립되어 있어서, 폴리펩티드 백본과 광범위한 접촉을 형성하고, 그들의 존재는 항체가 효과기 기능 예컨대 항체 의존적 세포성 세포독성 (ADCC) 을 매개하는데 본질적이다 (Lifely, M.R., et al., Glycobiology 5 (1995) 813-822; Jefferis, R., et al., Immunol. Rev. 163 (1998) 59-76; Wright, A., and Morrison, S., L., Trends Biotechnol. 15 (1997) 26-32). Umana, P., et al. Nature Biotechnol. 17 (1999) 176-180 및 WO 99/54342 는 중국 햄스터 난소 (CHO) 세포에서 이등분된 올리고당의 형성을 촉진하는 글리코실트랜스퍼라제인 β(1,4)-N-아세틸글루코사미닐트랜스퍼라제 III ("GnTIII") 의 과발현이 항체의 시험관내 ADCC 활성을 유의하게 증가시킴을 밝혔다. Asn297 탄수화물의 조성의 변경 또는 그것의 제거는 또한 FcγR 및 C1q 에 대한 결합에 영향을 미친다 (Umana, P., et al., Nature Biotechnol. 17 (1999) 176-180; Davies, J., et al., Biotechnol. Bioeng. 74 (2001) 288-294; Mimura, Y., et al., J. Biol. Chem. 276 (2001) 45539-45547; Radaev, S., et al., J. Biol. Chem. 276 (2001) 16478-16483; Shields, R., L., et al., J. Biol. Chem. 276 (2001) 6591-6604; Shields, R., L., et al., J. Biol. Chem. 277 (2002) 26733-26740; Simmons, L., C., et al., J. Immunol. Methods 263 (2002) 133-147).
발명의 하나의 양상에서 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 a) 및 b) 의 수식된 중쇄가 IgG1 아이소타입이고, 항원 결합 단백질이 Asn297 에서 올리고당 (당) 의 총량의 80 % 이하의 푸코스의 양으로 아푸코실화되어 있는 것을 특징으로 한다.
하나의 구현예에서 항원 결합 단백질은 Asn297 에서 올리고당 (당) 의 총량의 65% ~ 5% 의 푸코스의 양으로 아푸코실화되어 있다.
용어 "아푸코실화된 항원 결합 단백질" 은 푸코스 잔기의 수준이 감소된 Asn297 에서 Fc 영역 내의 글리코실화 패턴이 변경된 IgG1 또는 IgG3 아이소타입 (바람직하게는 IgG1 아이소타입) 의 항원 결합 단백질을 언급한다. 인간 IgG1 또는 IgG3 의 글리코실화는 Asn297 에서 말단이 2 개 이하의 Gal 잔기로 끝나는 핵심 푸코실화된 바이안테너리 복합 올리고당 글리코실화로서 발생한다. 이들 구조는 말단 Gal 잔기의 양에 따라, G0, G1 (α1,6 또는 α1,3) 또는 G2 글라이칸 잔기로서 명명된다 (Raju, T.S., BioProcess Int. 1 (2003) 44-53). 항체 Fc 부분의 CHO 유형 글리코실화는 예를 들어 Routier, F.H., Glycoconjugate J. 14 (1997) 201-207 에 기재되어 있다. 비 당수식된 CHO 숙주 세포에서 재조합적으로 발현되는 항체는 통상적으로 Asn297 에서 85 % 이상의 양으로 푸코실화되어 있다. 본원에서 사용되는 용어 아푸코실화된 항체는 그것의 글리코실화 패턴 내에 푸코스를 갖지 않는 항체를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 항체 내에서 전형적인 글리코실화된 잔기 위치는 EU 번호매김 시스템에 따른 위치 297 에서의 아스파라긴 ("Asn297") 이라고 통상적으로 알려져 있다.
따라서 발명에 따른 아푸코실화된 항원 결합 단백질은 푸코스의 양이 Asn297 에서 올리고당 (당) 의 총량의 80 % 이하 (예를 들어 80 % ~ 1 %) (이는 Asn297 에서 Fc 영역의 올리고당의 20 % 이상이 아푸코실화되어 있음을 의미함) 인 IgG1 또는 IgG3 아이소타입 (바람직하게는 IgG1 아이소타입) 의 항체를 의미한다. 하나의 구현예에서 푸코스의 양은 Asn297 에서 Fc 영역의 올리고당의 65% 이하 (예를 들어 65 % ~ 1 %), 하나의 구현예에서 65 % ~ 5 %, 하나의 구현예에서 40 % ~ 20 % 이다. 발명에 따르면 "푸코스의 양" 은 MALDI-TOF 질량 분광분석법에 의해 측정되고 평균 값으로서 계산된 Asn 297 에 부착된 모든 올리고당 (당) 의 합계 (예를 들어 복합, 하이브리드 및 고 만노스 구조) 와 관련된, Asn297 에서 올리고당 (당) 사슬 내의 상기 올리고당 (푸코스) 의 양을 의미한다 (푸코스의 양을 측정하는 상세한 절차에 대해, 예를 들어 WO 2008/077546 참조). 게다가 하나의 구현예에서, Fc 영역의 올리고당은 이등분되어 있다. 발명에 따른 아푸코실화된 항체는 Fc 영역 내의 올리고당을 부분적으로 푸코실화하기에 충분한 양으로 GnTIII 활성을 갖는 폴리펩티드를 인코딩하는 하나 이상의 핵산을 발현하도록 조작된 당수식된 숙주 세포에서 발현될 수 있다. 하나의 구현예에서, GnTIII 활성을 갖는폴리펩티드는 융합 폴리펩티드이다. 대안적으로 숙주 세포의 α1,6-푸코실트랜스퍼라제 활성이 US 6,946,292 에 따라 감소 또는 제거되어 당수식된 숙주 세포를 생성할 수 있다. 항체 푸코실화의 양은 발효 조건 (예를 들어 발효 시간) 에 의해 또는 푸코실화 양이 상이한 2 개 이상의 항체의 조합에 의해 미리결정될 수 있다. 그러한 아푸코실화된 항원 결합 단백질 및 각각의 당조작 방법은 WO 2005/044859, WO 2004/065540, WO 2007/031875, Umana, P., et al., Nature Biotechnol. 17 (1999) 176-180, WO 99/154342, WO 2005/018572, WO 2006/116260, WO 2006/114700, WO 2005/011735, WO 2005/027966, WO 97/028267, US 2006/0134709, US 2005/0054048, US 2005/0152894, WO 2003/035835, WO 2000/061739 에 기재되어 있다. 발명에 따른 이들 당조작된 항원 결합 단백질은 증가된 ADCC (부모 항원 결합 단백질에 비해) 를 갖는다. 발명에 따른 아푸코실화된 항원 결합 단백질을 산출하는 기타 당조작 방법이 예를 들어 Niwa, R.. et al., J. Immunol. Methods 306 (2005) 151-160; Shinkawa, T., et al., J. Biol. Chem, 278 (2003) 3466-3473; WO 03/055993 또는 US 2005/0249722 에 기재되어 있다.
따라서 발명의 하나의 양상은 암 치료에서 사용되는, 푸코스의 양이 Asn297 에서 올리고당 (당) 의 총량의 60 % 이하 (예를 들어 60 % ~ 1 %) 인 IgG1 아이소타입 또는 IgG3 아이소타입 (바람직하게는 IgG1 아이소타입) 의 발명에 따른 아푸코실화된 항원 결합 단백질이다. 발명의 또다른 양상은 암 치료용 약제의 제조를 위한, 푸코스의 양이 Asn297 에서 올리고당 (당) 의 총량의 60% 이하인 CD20 에 특이적으로 결합하는 IgG1 또는 IgG3 아이소타입 (바람직하게는 IgG1 아이소타입) 의 아푸코실화된 항-CD20 항체의 용도이다. 하나의 구현예에서 푸코스의 양은 Asn297 에서 올리고당 (당) 의 총량의 60 % ~ 20 % 이다. 하나의 구현예에서 푸코스의 양은 Asn297 에서 올리고당 (당) 의 총량의 60 % ~ 40 % 이다. 하나의 구현예에서 푸코스의 양은 Asn297 에서 올리고당 (당) 의 총량의 0 % 이다.
"EU 번호매김 시스템" 또는 "EU 인덱스 (Kabat 에 따름)" 은 일반적으로 면역글로불린 중쇄 불변 영역 내의 위치 또는 잔기를 언급할 때 사용된다 (예를 들어, EU 인덱스는 본원에 참조로 명백히 포함되는 Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th ed., Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991) 에 보고되어 있음).
용어 "당 사슬은 CHO 세포에서 재조합적으로 발현되는 항체의 Asn297 에 부착된 N-연결 글라이칸의 특징을 나타낸다" 는 발명에 따른 전장 부모 항체의 Asn297 에서 당 사슬이 예를 들어 WO 2006/103100 에 보고된 바와 같이 미수식된 CHO 세포에서 발현된 동일한 항체의 경우와 푸코스 잔기를 제외하고는 동일한 구조 및 당 잔기 서열을 가짐을 의미한다.
본 출원에서 사용되는 용어 "NGNA" 는 당 잔기 N-글라이콜릴뉴라민산을 의미한다.
발명에 따른 항체는 재조합 수단에 의해 생성된다. 따라서, 본 발명의 하나의 양상은 발명에 따른 항체를 인코딩하는 핵산이고, 추가의 양상은 발명에 따른 항체를 인코딩하는 상기 핵산을 포함하는 세포이다. 재조합 생성 방법은 당업계에 널리 알려져 있고, 원핵 및 진핵 세포에서의 단백질 발현, 그 뒤에 항체의 단리 및 통상적으로 제약적으로 수용가능한 순도로의 정제를 포함한다. 숙주 세포에서의 상기 언급된 항체의 발현을 위해, 각각의 수식된 경 및 중쇄를 인코딩하는 핵산은 표준 방법에 의해 발현 벡터 내로 삽입된다. 발현은 CHO 세포, NS0 세포, SP2/0 세포, HEK293 세포, COS 세포, PER.C6 세포, 효모 또는 대장균 세포와 같은 적절한 원핵 또는 진핵 숙주 세포 내에서 실시되고, 항체는 세포 (상청액 또는 용해 후 세포) 로부터 회수된다. 항체의 재조합 생성을 위한 일반적 방법은 당업계에 잘 알려져 있고, 예를 들어 Makrides, S.C., Protein Expr. Purif. 17 (1999) 183-202; Geisse, S., et al., Protein Expr. Purif. 8 (1996) 271-282; Kaufman, R.J., Mol. Biotechnol. 16 (2000) 151-161; Werner, R.G., J. Drug Res. 48 (1998) 870-880 의 리뷰 논문에 기재어 있다.
발명에 따른 1가 항원 결합 단백질은 예를 들어, 단백질 A-세파로오스, 히드록실아파타이트 크로마토그래피, 겔 전기영동, 투석 또는 친화도 크로마토그래피와 같은 종래의 면역글로불린 정제 절차에 의해 배양 배지로부터 적절히 분리된다.
모노클로날 항체를 인코딩하는 DNA 및 RNA 는 용이하게 단리되고, 종래의 절차를 사용하여 서열분석된다. 하이브리도마 세포는 상기 DNA 및 RNA 의 공급원으로서의 역할을 할 수 있다. 일단 단리되면, DNA 는 발현 벡터 내로 삽입될 수 있고, 이는 그 후 HEK 293 세포, CHO 세포, 또는 다른 경우에는 면역글로불린 단백질을 생성하지 않는 미엘로마 세포와 같은 숙주 세포 내로 트랜스펙션되어, 숙주 세포 내에서 재조합 모노클로날 항체의 합성이 일어난다.
1가 항원 결합 단백질의 아미노산 서열 변이체 (또는 돌연변이체) 는 항체 DNA 내로 적절한 뉴클레오티드 변화를 도입함으로써, 또는 뉴클레오티드 합성에 의해 제조된다. 그러나 그러한 수식은 예를 들어 상기 기재된 바와 같이 매우 제한된 범위에서만 수행될 수 있다. 예를 들어, 수식은 IgG 아이소타입 및 항원 결합과 같은 상기 언급된 항체 특성을 변경하지 않으나, 다만 재조합 생성의 수율, 단백질 안정성을 개선하거나 정제를 용이하게 할 수 있다.
본 출원에 사용되는 용어 "숙주 세포" 는 본 발명에 따른 항체를 생성하도록 조작될 수 있는 임의의 종류의 세포 시스템을 의미한다. 하나의 구현예에서 HEK293 세포 및 CHO 세포가 숙주 세포로서 사용된다. 본원에서 사용되는 표현 "세포", "세포주" 및 "세포 배양물" 은 호환되게 사용되고, 모든 그러한 명칭은 자손도 포함한다. 따라서, 단어 "형질전환체" 및 "형질전환된 세포" 는 1 차 대상 세포 및 계대 횟수와 관계 없이 그로부터 유래된 배양물을 포함한다. 또한 의도적 또는 비의도적 돌연변이로 인해, 모든 자손이 DNA 내용에서 정확히 동일하지 않을 수 있다고 이해된다. 원래의 형질전환된 세포에서 스크리닝된 것과 동일한 기능 또는 생물학적 활성을 갖는 변이체 자손들이 포함된다.
NS0 세포에서의 발현은 예를 들어, Barnes, L.M., et al., Cytotechnology 32 (2000) 109-123; Barnes, L.M., et al., Biotech. Bioeng. 73 (2001) 261-270 에 기재되어 있다. 일시적 발현은 예를 들어, Durocher, Y., et al., Nucl. Acids. Res. 30 (2002) E9 에 기재되어 있다. 가변 도메인의 클로닝은 Orlandi, R., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86 (1989) 3833-3837; Carter, P., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89 (1992) 4285-4289; 및 Norderhaug, L., et al., J. Immunol. Methods 204 (1997) 77-87 에 기재되어 있다. 바람직한 일시적 발현 시스템 (HEK 293) 은 Schlaeger, E.-J., 및 Christensen, K., Cytotechnology 30 (1999) 71-83, 및 Schlaeger, E.-J., J. Immunol. Methods 194 (1996) 191-199 에 기재되어 있다.
원핵생물에 적합한 통제 서열은 예를 들어, 프로모터, 임의적으로 작동자 서열, 및 리보좀 결합 자리를 포함한다. 진핵 세포는 프로모터, 인핸서 및 폴리아데닐화 신호를 이용하는 것으로 알려져 있다.
핵산은 또다른 핵산 서열과 기능적 관계에서 위치할 때 "작동적으로 연결" 된다. 예를 들어, 프리서열 (pre-sequence) 또는 분비성 리더에 대한 DNA 는 폴리펩티드의 분비에 참여하는 프리단백질 (pre-protein) 로서 발현되는 경우 폴리펩티드에 대한 DNA 에 작동적으로 연결되고; 프로모터 또는 인핸서는 서열의 전사에 영향을 미치는 경우 코딩 서열에 작동적으로 연결되고; 또는 리보좀 결합 자리는 번역을 촉진하도록 위치되는 경우 코딩 서열에 작동적으로 연결된다. 일반적으로, "작동적으로 연결된" 은 연결되는 DNA 서열이 연속적이고, 분비성 리더의 경우 연속적이고 해독 프레임 내에 있음을 의미한다. 그러나, 인핸서는 연속적이어야 하는 것은 아니다. 연결은 편리한 제한 자리에서의 결찰에 의해 달성된다. 그러한 자리가 존재하지 않는 경우, 합성 올리고뉴클레오티드 어댑터 또는 링커가 종래의 관습에 따라 사용된다.
알칼리성/SDS 처리, CsCl 밴딩, 칼럼 크로마토그래피, 아가로스 겔 전기영동, 및 기타 당업계에 잘 알려진 것을 포함하는 표준 기술에 의해, 세포 성분 또는 기타 오염물질, 예를 들어 기타 세포성 핵산 또는 단백질 (예를 들어 부산물) 을 제거하기 위해 1가 항원 결합 단백질의 정제가 수행된다 (Ausubel, F., et al. (eds.), Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing and Wiley Interscience, New York (1987) 참조). 미생물 단백질을 이용한 친화도 크로마토그래피 (예를 들어 단백질 A 또는 단백질 G 친화도 크로마토그래피), 이온 교환 크로마토그래피 (예를 들어 양이온 교환 (카르복시메틸 수지), 음이온 교환 (아미노 에틸 수지) 및 혼합 방식 교환), 티오필릭 흡착 (예를 들어 베타-메르캅토에탄올 및 기타 SH 리간드에 의함), 소수성 상호작용 또는 방향족 흡착 크로마토그래피 (예를 들어, 페닐-세파로오스, 아자-아레노필릭 수지 또는 m-아미노페닐보론산에 의함), 금속 킬레이트 친화도 크로마토그래피 (예를 들어, Ni(II)- 및 Cu(II)-친화도 물질에 의함), 크기 배제 크로마토그래피, 및 전기영동 방법 (예컨대 겔 전기영동, 모세관 전기영동) (Vijayalakshmi, M.A., Appl. BioChem. Biotech. 75 (1998) 93-102) 과 같은 단백질 정제를 위한 상이한 방법들이 잘 확립되어 있고 널리 사용된다. 정제의 예가 실시예 1 및 상응하는 도 3 ~ 8 에 기재되어 있다.
발명의 하나의 양상은 발명에 따른 항체를 포함하는 제약적 조성물이다. 발명의 또다른 양상은 제약적 조성물의 제조를 위한 발명에 따른 항체의 용도이다. 발명의 추가의 양상은 발명에 따른 항체를 포함하는 제약적 조성물의 제조 방법이다. 또다른 양상에서, 본 발명은 제약적 담체와 함께 제형화된, 본 발명에 따른 항체를 함유하는 조성물, 예를 들어 제약적 조성물을 제공한다
발명의 하나의 구현예는 암의 치료를 위한 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질이다.
발명의 또다른 양상은 암의 치료를 위한 상기 제약적 조성물이다.
발명의 하나의 구현예는 암의 치료에 사용되는 발명에 따른 1가 항원 결합 단백질이다.
발명의 또다른 양상은 암 치료용 약제의 제조를 위한 발명에 따른 항체의 용도이다.
발명의 또다른 양상은 발명에 따른 항체를 치료가 필요한 환자에게 투여하는 것에 의하는 암을 앓는 환자의 치료 방법이다.
본원에서 사용되는 "제약적 담체" 는 생리적으로 적합성인 임의의 모든 용매, 분산 매질, 코팅, 항균 및 항진균제, 등장화제 및 흡수 지연제 등을 포함한다. 바람직하게는, 담체는 (예를 들어 주사 또는 주입에 의한) 정맥내, 근육내, 피하, 비경구적, 척수 또는 표피 투여에 적합하다.
본 발명의 조성물은 당업계에 알려진 다양한 방법에 의해 투여될 수 있다. 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 투여 경로 및/또는 방식은 원하는 결과에 따라 다를 것이다. 특정 투여 경로에 의해 발명의 화합물을 투여하기 위해, 화합물을 그것의 불활성화를 방지할 물질로 코팅하거나 그와 함께 화합물을 동시-투여하는 것이 필수적일 수 있다. 예를 들어, 화합물은 적당한 담체, 예를 들어 리포좀 또는 희석제 내에서 대상에게 투여될 수 있다. 제약적으로 수용가능한 희석제는 식염수 및 수성 완충 용액을 포함한다. 제약적 담체는 멸균 수용액 또는 분산물 및, 멸균 주사용 용액 또는 분산물의 즉석 제조를 위한 멸균 분말을 포함한다. 제약적 활성 물질을 위한 상기 매질 또는 물질의 사용이 당업계에 알려져 있다.
본원에서 사용되는 구절 "비경구적 투여" 및 "비경구적으로 투여되는" 은, 통상적으로 주사에 의하는, 장 및 국소 투여를 제외한 투여 방식을 의미하고, 정맥내, 근육내, 동맥내, 척추강내, 관절낭내, 안와내, 심장내, 진피내, 복강내, 기관내, 피하, 표피내, 관절강내, 피막하, 지주막하, 척수내, 경막외 및 흉골내 주사 및 주입을 제한 없이 포함한다.
본원에서 사용되는 용어 암은, 증식성 질환, 예컨대 림프종, 림프구성 백혈병, 폐암, 비 소세포 폐 (NSCL) 암, 세기관지 폐포 세포 폐암, 뼈암, 췌장암, 피부암, 두경부암, 피부 및 안내 흑색종, 자궁암, 난소암, 직장암, 항문 영역의 암, 위암, 위장관 암, 결장암, 유방암, 자궁암, 난관 암종, 내막 암종, 자궁경부암, 질 암종, 외음부 암종, 호지킨병, 식도암, 소장암, 내분비계 암, 갑상선 암, 부갑상선 암, 부신 암, 연부육종, 요도암, 음경 암, 전립선암, 방광 암, 신장 또는 요도 암, 신세포암, 신우암, 중피종, 간세포암, 담도암, 중추신경계 (CNS) 의 종양, 척추 종양, 뇌간 종양, 다형성교아세포종, 성상세포종, 신경초종, 상의세포종, 수모세포종, 수막종, 편평세포암종, 뇌하수체 선종 및 유잉 육종을 의미하고, 상기 암 중 임의의 불응성 버젼 또는 상기 암 중 하나 이상의 조합을 포함한다.
이들 조성물은 보존제, 습윤제, 유화제 및 분산제와 같은 아쥬반트를 또한 함유할 수 있다. 미생물의 존재의 방지는 상기 멸균 절차에 의해, 및 다양한 항균 및 항진균제, 예를 들어 파라벤, 클로로부탄올, 페놀, 소르브산 등의 포함에 의해 보장될 수 있다. 당, 염화나트륨 등과 같은 등장화제를 조성물 내로 포함시키는 것이 또한 바람직할 수 있다. 또한, 주사가능한 제약적 형태의 지속된 흡수는 알루미늄 모노스테아레이트 및 겔라틴과 같이 흡수를 지연시키는 물질의 포함에 의해 달성될 수 있다.
선택된 투여 경로와 관계없이, 적합한 수화된 형태로 사용될 수 있는, 본 발명의 화합물, 및/또는 본 발명의 제약적 조성물은 당업자에게 알려진 종래의 방법에 의해 제약적으로 수용가능한 투여 형태로 제형화된다.
환자에게 독성이 아니면서, 특정 환자, 조성물 및 투여 방식에 대해 원하는 치료 반응을 획득하는데 효과적인 활성 성분의 양을 수득하기 위해, 본 발명의 제약적 조성물 중 활성 성분의 실제 투여량 수준은 달라질 수 있다. 선택되는 투여량 수준은 이용된 본 발명의 특정 조성물의 활성, 투여 경로, 투여 시간, 이용되는 특정 화합물의 배설 속도, 치료 지속시간, 이용되는 특정 조성물과 병용되는 다른 약물, 화합물 및/또는 물질, 치료되는 환자의 연령, 성별, 체중, 상태, 일반적 건강 및 과거 병력 등, 의약 분야에서 잘 알려진 인자들을 포함하는 다양한 약동학적 인자들에 의존할 것이다.
조성물은 멸균되야 하고, 주사기로 전달가능할 정도로 유체이어야 한다. 물에 더하여, 담체는 바람직하게는 등장성 완충 식염수이다.
적절한 유동성은 예를 들어 레시틴과 같은 코팅의 사용에 의해, 분산물의 경우 요구되는 입자 크기의 유지에 의해, 및 계면활성제의 사용에 의해 유지될 수 있다. 많은 경우에, 등장화제, 예를 들어 당, 다가알콜 예컨대 만니톨 또는 소르비톨, 및 염화나트륨을 조성물 중에 포함하는 것이 바람직하다.
본원에서 사용되는 표현 "세포", "세포주" 및 "세포 배양물" 은 호환되게 사용되고, 모든 상기 명칭은 자손도 포함한다. 따라서, 단어 "형질전환체" 및 "형질전환된 세포" 는 1 차 대상 세포 및 계대 횟수와 관계 없이 그로부터 유래된 배양물을 포함한다. 또한 의도적 또는 비의도적 돌연변이로 인해, 모든 자손이 DNA 내용에서 정확히 동일하지 않을 수 있다고 이해된다. 원래의 형질전환된 세포에서 스크리닝된 것과 동일한 기능 또는 생물학적 활성을 갖는 변이체 자손들이 포함된다. 구별되는 명칭이 의도되는 경우, 그것은 문맥으로부터 명백할 것이다.
본원에서 사용되는 용어 "형질전환" 은 숙주 세포 내로의 벡터/핵산의 전달 과정을 언급한다. 가공할 세포벽 장벽이 없는 세포가 숙주 세포로서 사용되는 경우, 트랜스펙션은 예를 들어 Graham 및 Van der Eh, Virology 52 (1978) 546 에 기재된 바와 같은 칼슘 포스페이트 침전 방법에 의해 수행된다. 그러나, 예컨대 핵 주사에 의해 또는 원형질체 융합에 의해 세포 내로 DNA 를 도입하는 기타 방법이 또한 사용될 수 있다. 원핵 세포 또는 실질적 세포벽 구성을 함유하는 세포가 사용되는 경우, 예를 들어 트랙스펙션의 한 방법은 Cohen, F.N., et al., PNAS. 69 (1972) 7110 에 기재된 바와 같은 염화칼슘을 사용하는 칼슘 처리이다.
본원에서 사용되는 "발현" 은 핵산이 mRNA 로 전사되는 과정 및/또는 전사된 mRNA (전사물로도 언급됨) 가 그 뒤에 펩티드, 폴리펩티드 또는 단백질로 번역되는 과정을 언급한다. 전사물 및 인코딩된 폴리펩티드는 집합적으로 유전자 생성물로 언급된다. 폴리뉴클레오티드가 게놈 DNA 로부터 유래되는 경우, 진핵 세포 내에서의 발현은 mRNA 의 스플라이싱을 포함할 수 있다.
"벡터" 는 삽입된 핵산 분자를 숙주 세포 내로 및/또는 사이에 전달하는, 특히 자가-복제하는, 핵산 분자이다. 이 용어는 세포 내로의 DNA 또는 RNA 의 삽입 (예를 들어, 염색체 통합) 을 위해 주로 기능하는 벡터, DNA 또는 RNA 의 복제를 위해 주로 기능하는 복제 벡터, 및 DNA 또는 RNA 의 전사 및/또는 번역을 위해 기능하는 발현 벡터를 포함한다. 기재된 기능 중 하나 초과를 제공하는 벡터도 또한 포함된다.
"발현 벡터" 는 적절한 숙주 세포로 도입될 때, 폴리펩티드로 전사 및 번역될 수 있는 폴리뉴클레오티드이다. "발현 시스템" 은 통상적으로 바람직한 발현 산물을 산출하도록 기능할 수 있는 발현 벡터를 포함하는 적합한 숙주 세포를 언급한다.
하기 실시예, 서열 목록 및 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되며, 본 발명의 진정한 범주는 첨부된 청구항에 제시되어 있다. 본 발명의 정신에서 벗어남 없이 제시된 절차에 변경이 가해질 수 있다고 이해된다.
서열 목록의 설명
SEQ ID NO:1 c-Met 5D5 MoAb ("wt") - 수식된 중쇄 a) VL-CH1-CH2-CH3
SEQ ID NO:2 c-Met 5D5 MoAb ("wt") - 수식된 중쇄 b) VH-CL-CH2-CH3
SEQ ID NO:3 IGF1R AK18 MoAb ("wt") - 수식된 중쇄 a) VL-CH1-CH2-CH3
SEQ ID NO:4 IGF1R AK18 MoAb ("wt") - 수식된 중쇄 b) VH-CL-CH2-CH3
SEQ ID NO:5 Her3 205 MoAb ("wt") - 수식된 중쇄 a) VL-CH1-CH2-CH3
SEQ ID NO:6 Her3 205 MoAb ("wt") - 수식된 중쇄 b) VH-CL-CH2-CH3
SEQ ID NO:7 c-Met 5D5 MoAb KiH 수식된 중쇄 a) VL-CH1-CH2-CH3 놉 T366W, S354C
SEQ ID NO:8 c-Met 5D5 MoAb KiH 수식된 중쇄 b) VH-CL-CH2-CH3 홀 L368A, Y407V, T366S, Y349C
SEQ ID NO:9 IGF1R AK18 MoAb KiH 수식된 중쇄 a) VL-CH1-CH2-CH3 놉 T366W, S354C
SEQ ID NO:10 IGF1R AK18 MoAb KiH 수식된 중쇄 b) VH-CL-CH2-CH3 홀 L368A, Y407V, T366S, Y349C
SEQ ID NO:11 Her3 205 MoAb KiH 수식된 중쇄 a) VL-CH1-CH2-CH3 놉 T366W, S354C
SEQ ID NO:12 Her3 205 MoAb KiH 수식된 중쇄 b) VH-CL-CH2-CH3 홀 L368A, Y407V, T366S, Y349C
실험적 절차
A. 재료 및 방법:
재조합 DNA 기술
Sambrook, J. et al., Molecular cloning: A laboratory manual; Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York (1989) 에 기재된 표준 방법을 사용하여 DNA 를 조작했다. 제조사의 지침에 따라 분자 생물학적 시약을 사용했다.
DNA 및 단백질 서열 분석 및 서열 데이타 관리
인간 면역글로불린 경 및 중쇄의 뉴클레오티드 서열에 관한 일반 정보가 Kabat, E.A. et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Ed., NIH Publication No 91-3242 에 제공되어 있다. 항체 사슬의 아미노산은 EU 번호매김 (Edelman, G.M., et al., PNAS 63 (1969) 78-85; Kabat, E.A., et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Ed., NIH Publication No 91-3242) 에 따라 번호매겨진다. GCG (Genetics Computer Group, Madison, Wisconsin) 의 소프트웨어 패키지 버전 10.2 및 Infomax 의 Vector NTI Advance 묶음 버전 8.0 을 서열 작성, 맵핑, 분석, 주석달기 및 설명에 사용했다.
DNA 서열분석
DNA 서열은 SequiServe (Vaterstetten, Germany) 및 Geneart AG (Regensburg, Germany) 에서 수행된 이중 가닥 서열분석에 의해 결정되었다.
유전자 합성
원하는 유전자 분절이 Geneart AG (Regensburg, Germany) 에 의해 PCR 산물 및 합성 올리고뉴클레오티드로부터 자동화된 유전자 합성에 의해 제조되었다. 측면에 단일 제한 엔도뉴클레아제 절단 자리가 있는 유전자 분절을 pGA18 (ampR) 플라스미드 내로 클로닝했다. 형질전환된 벡테리아로부터 플라스미드 DNA 를 정제했고, UV 분광분석법에 의해 농도를 측정했다. 서브클로닝된 유전자 조각의 DNA 서열을 DNA 서열분석에 의해 확인했다. 2 개의 항체 사슬 (VH-CL-CH2-CH3 및 VL-CH1-CH2-CH3) 을 인코딩하는 DNA 서열이 측면 5'HpaI 및 3'NaeI 제한 자리를 갖도록 유전자 합성에 의해 전체 조각으로서 제조되었다. CH3 도메인 내에 T366W 돌연변이를 보유하는 하나의 항체 중쇄 뿐만 아니라 CH3 도메인 내에 T366S, L368A 및 Y407V 돌연변이를 보유하는 제 2 항체 중쇄를 의미하는, "놉-인투-홀" 을 코딩하는 유전자 분절이 5'-BclI 및 3'-NaeI 제한 자리를 갖도록 합성되었다. 유사한 방식으로, CH3 도메인 내에 S354C 및 T366W 돌연변이를 보유하는 항체 중쇄 뿐만 아니라 Y349C, T366S, L368A 및 Y407V 돌연변이를 보유하는 제 2 항체 중쇄를 의미하는 "놉-인투-홀" 을 코딩하는 DNA 서열이 측면 BclI 및 NaeI 제한 자리를 갖도록 유전자 합성에 의해 제조되었다. 모든 구축물은 진핵 세포에서의 분비를 위해 단백질을 표적화하는, 리더 펩티드를 코딩하는 5'-말단 DNA 서열을 갖도록 디자인되었다.
발현 플라스미드의 구축
Roche 발현 벡터가 모든 항체 사슬의 구축에 사용되었다. 벡터는 하기 요소들로 구성된다:
- 엡스타인 바 바이러스 (EBV) 의 복제 기점,
- 대장균 내에서 이러한 플라스미드의 복제를 허용하는 벡터 pUC18 로부터의 복제 기점
- 대장균 내에서 암피실린 저항성을 부여하는 베타-락타마제 유전자,
- 인간 사이토메갈로바이러스 (HCMV) 로부터의 조기발현 (immediate early) 인핸서 및 프로모터,
- 인간 1-면역글로불린 폴리아데닐화 ("폴리 A") 신호 서열, 및
- 고유의 HpaI, BclI, 및 NaeI 제한 자리.
VH-CL-CH2-CH3 및 VL-CH1-CH2-CH3 순서의 면역글로불린 유전자 뿐만 아니라 "놉-인투-홀" 구축물을 기재된 바와 같이 유전자 합성에 의해 제조하고 pGA18 (ampR) 플라스미드 내로 클로닝했다. 합성된 DNA 분절을 보유하는 pG18 (ampR) 플라스미드 및 Roche 발현 벡터를 HpaI 및 NaeI 또는 BclI 및 NaeI 제한 효소 (Roche Molecular Biochemicals) 로 소화시키고, 아가로스 겔 전기영동에 적용했다. 정제된 DNA 분절을 그 후 단리된 Roche 발현 벡터 HpaI/NaeI 또는 BclI/NaeI 조각에 결찰시켜, 최종 발현 벡터를 산출했다. 최종 발현 벡터로 대장균 세포를 형질전환시키고, 발현 플라스미드 DNA 를 단리하고 (Miniprep), 제한 효소 분석 및 DNA 서열분석에 적용?다. 정확한 클론을 150 ㎖ LB-Amp 배지에서 성장시키고, 다시 플라스미드 DNA 를 단리하고 (Maxiprep), 서열 완전성을 DNA 서열분석에 의해 확인했다.
HEK293 세포 내에서 면역글로불린 변이체의 일시적 발현
FreeStyle™ 293 발현 시스템을 제조사의 지침 (Invitrogen, USA) 에 따라 사용하여 인간 배아 신장 293-F 세포의 일시적 트랜스펙션에 의해 재조합 면역글로불린 변이체를 발현시켰다. 간략히, 현탁 FreeStyle™ 293-F 세포를 37℃/8% CO2 에서 FreeStyle™ 293 발현 배지에서 배양했다. 트랜스펙션일에 세포를 신선한 배지에 밀도 1-2x106 생 세포/㎖ 로 파종했다. Opti-MEM® I 배지 (Invitrogen, USA) 에서 250 ㎖ 최종 트랜스펙션 부피에 대해 1:1 몰비로 325 ㎕ 의 293fectin™ (Invitrogen, Germany) 및 250 ㎍ 의 각각의 플라스미드 DNA 를 사용하여 DNA-293fectin™ 복합체를 제조했다. 트랜스펙션 후 7 일에 항체 함유 세포 배양 상청액을 14000 g 에서 30 분 동안 원심분리에 의해 수집하고 멸균 필터 (0.22 ㎛) 를 통해 여과시켰다. 상청액을 정제 전까지 -20℃ 에서 저장했다.
대안적으로, HEK293-EBNA 세포 내에서 일시적 트랜스펙션에 의해 항체를 생성했다. 10% 초저 IgG FCS (소 태아 혈청, Gibco), 2 mM L-글루타민 (Gibco), 및 250 ㎍/㎖ 게네티신 (Gibco) 로 보충된 DMEM (둘베코 변형 이글 배지, Gibco) 에서 배양된 부착하여 성장하는 HEK293-EBNA 세포 (엡스타인 바 바이러스 핵 항원을 발현하는 인간 배아 신장 세포주 293; 미국표준균주배양수록보존소 기탁 번호 ATCC # CRL- 10852, Lot. 959 218) 내에서 각각의 발현 플라스미드의 일시적 동시-트랜스펙션에 의해 항체를 발현시켰다. 트랜스펙션을 위해 FuGENE™ 6 트랜스펙션 시약 (Roche Molecular Biochemicals) 을 FuGENE™ 시약 (㎕) 대 DNA (㎍) 의 비 4:1 (3:1 ~ 6:1) 로 사용했다. 등몰의 플라스미드를 사용하여 각각의 플라스미드로부터 단백질을 발현시켰다. 세포를 제 3 일에 L- 글루타민 4 mM, 글루코스 [Sigma] 및 NAA [Gibco] 와 함께 공급했다. 이중특이적 항체 함유 세포 배양 상청액을 트랜스펙션 후 제 5 ~ 11 일에 원심분리에 의해 수집하고, -200C 에서 저장했다. 예를 들어 HEK293 세포 내에서 인간 면역글로불린의 재조합 발현에 관한 일반 정보가 Meissner, P. et al., Biotechnol. Bioeng. 75 (2001) 197-203 에 제공되어 있다.
항체의 정제
단백질 A-SepharoseTM (GE Healthcare, Sweden) 를 사용하는 친화도 크로마토그래피 및 Superdex200 크기 배제 크로마토그래피에 의해 세포 배양 상청액으로부터 항체를 정제했다. 간략히, 멸균 여과된 세포 배양 상청액을 PBS 완충액 (10 mM Na2HPO4, 1 mM KH2PO4, 137 mM NaCl 및 2.7 mM KCl, pH 7.4) 으로 평형시킨 HiTrap ProteinA HP (5 ㎖) 칼럼 상에 적용했다. 미결합 단백질을 평형 완충액으로 세정해 냈다. 항체 및 항체 변이체를 0.1 M 시트레이트 완충액, pH 2.8 로 용리하고, 단백질 함유 분획을 0.1 ㎖ 1 M Tris, pH 8.5 로 중화시켰다. 그 후, 용리된 단백질 분획을 모으고, Amicon Ultra 원심 여과 장치 (MWCO: 30 K, Millipore) 로 부피 3 ㎖ 로 농축시키고, 20mM 히스티딘, 140 mM NaCl, pH 6.0 로 평형시킨 Superdex200 HiLoad 120 ㎖ 16/60 또는 26/60 겔 여과 칼럼 (GE Healthcare, Sweden) 상에 로딩했다. 정제된 항체와 5 % 미만의 고분자량 응집물을 함유하는 분획을 모으고, 1.0 ㎎/㎖ 분취물로서 -80℃ 에서 저장했다.
정제된 단백질의 분석
아미노산 서열에 기초하여 계산된 몰 흡광 계수를 사용하여, 280 ㎚ 에서 광학 밀도 (OD) 를 측정함으로써 정제된 단백질 샘플의 단백질 농도를 측정했다. 항체의 순도 및 분자량을 환원제 (5 mM 1,4-디티오트레이톨) 의 존재 및 부재 하의 SDS-PAGE 및 쿠마시 브릴리언트 블루 염색에 의해 분석했다. NuPAGE® 프리캐스트 겔 시스템 (Invitrogen, USA) 을 제조사의 지침에 따라 사용했다 (4-12 % 트리스-글라이신 겔). 항체 샘플의 응집물 함량을 25℃ 에서 200 mM KH2PO4, 250 mM KCl, pH 7.0 영동 완충액 중 Superdex 200 분석적 크기-배제 칼럼 (GE Healthcare, Sweden) 을 사용하는 고성능 SEC 에 의해 분석했다. 25 ㎍ 단백질을 칼럼 상에 유속 0.5 ㎖/min 으로 주입하고, 50 분에 걸쳐 등용매 용리했다. 안정성 분석을 위해, 농도 1 ㎎/㎖ 의 정제된 단백질을 4℃ 및 40℃ 에서 7 일 동안 인큐베이션한 후, 고성능 SEC (예를 들어 HP SEC 분석 (정제된 단백질)) 에 의해 평가했다. 환원된 이중특이적 항체 경 및 중쇄의 아미노산 백본의 완전성을 펩티드-N-글리코시다제 F (Roche Molecular Biochemicals) 를 이용한 효소적 처리에 의한 N-글라이칸의 제거 후 NanoElectrospray Q-TOF 질량 분광분석법에 의해 확인했다.
질량 분광분석법 및 SEC-MALLS
질량 분광분석법
항체의 총 탈당화 질량을 전기분무 이온화 질량 분광분석법 (ESI-MS) 을 통해 측정하고 확인했다. 간략히, 100 ㎍ 정제된 항체를 2 ㎎/㎖ 이하의 단백질 농도에서 12-24 시간 동안 37 ℃ 에서 100 mM KH2PO4/K2HPO4, pH 7 중 50 mU N-글리코시다제 F (PNGaseF, ProZyme) 로 탈당화하고, 그 뒤에 Sephadex G25 칼럼 (GE Healthcare) 상에서 HPLC 를 통해 탈염했다. 탈당화 및 환원 후에 각각의 중 및 경쇄의 질량을 ESI-MS 에 의해 측정했다. 간략히, 115 ㎕ 중 50 ㎍ 항체를 60 ㎕ 1M TCEP 및 50 ㎕ 8 M 구아니딘-하이드로클로리드와 함께 인큐베이션하고, 그 뒤에 탈염했다. 환원된 중 및 경쇄의 질량 및 총 질량을 NanoMate source 가 구비된 Q-Star Elite MS 시스템 상에서 ESI-MS 를 통해 측정했다. 기록된 질량 범위는 샘플 분자량에 의존한다. 일반적으로 환원된 항체의 경우 질량 범위는 600-2000 m/z 부터, 비 환원된 항체 또는 이중특이적 분자의 경우 1000-3600 m/z 부터 설정되었다.
SEC-MALLS
SEC-MALLS (다각도 레이저 광 산란을 이용한 크기-배제 크로마토그래피) 를 사용하여 용액 중 단백질의 대략적 분자량을 측정했다. 광 산란 이론에 따라, MALLS 는 분자 형상에 관계없이 거대분자의 분자량 추정 또는 기타 추정을 허용한다. SEC-MALLS 는 SEC 크로마토그래피를 통한 크기 (수력학적 반경) 에 따른 단백질의 분리, 및 그 후 농도- 및 산란광-민감성 탐지기에 기초한다. SEC-MALLS 는 SEC 분리가 충분하다면, 전형적으로 단량체, 이합체, 삼합체 등 사이의 명백한 구분을 허용하는 정확도로 분자량 추정을 야기한다.
이러한 작업에서, 하기 기구를 사용했다: Dionex Ultimate 3000 HPLC; 칼럼: Superose6 10/300 (GE Healthcare); 용리액: 1 x PBS; 유속: 0.25 ㎖/min; 탐지기: OptiLab REX (Wyatt Inc., Dernbach), MiniDawn Treos (Wyatt Inc., Dernbach). 분자량을 Astra 소프트웨어, 버전 5.3.2.13 에 따라 계산했다. 단백질 양 50 ~ 150 ㎍ 을 칼럼 상에 로딩하고, BSA (Sigma Aldrich) 를 참조 단백질로서 사용했다.
동적 광 산란 (DLS) 시간경과
20 mM His/HisCl, 140 mM NaCl, pH 6.0 중 약 1 ㎎/㎖ 의 농도에서 샘플 (30 ㎕) 을 384-웰 필터 플레이트 (0.45 ㎛ 공극 크기) 를 통해 384-웰 광학 플레이트 (Corning) 내로 여과하고 20 ㎕ 파라핀유 (Sigma) 로 덮었다. 동적 광 산란 데이타를 불변 온도 40 ℃ 에서 DynaPro DLS 플레이트 판독기 (Wyatt) 로 5 일의 기간 동안 반복적으로 수집했다. 데이타를 Dynamics V6.10 (Wyatt) 으로 가공했다.
c-Met 인산화 검정
0.5 % FCS (소 태아 혈청) 를 함유하는 RPMI 에서 HGF 자극 전날에 6-웰 플레이트의 각 웰 당 5x10e5 A549 세포를 파종했다. 다음날, 성장 배지를 1 시간 동안 0.2 % BSA (소 혈청 알부민) 을 함유하는 RPMI 로 교체했다. 그 후 12,5 ㎍/㎖ 의 이중특이적 항체를 배지에 첨가하고, 세포를 15 분 동안 인큐베이션하고, 그 후 HGF (R&D, 294-HGN) 를 추가 10 분 동안 최종 농도 25 ng/㎖ 로 첨가했다. 세포를 1 mM 나트륨 바나데이트를 함유하는 빙냉 PBS 로 1 회 세정하고, 그 후 얼음 위에 배치하고, 100 ㎕ 용해 완충액 (50 mM Tris-Cl pH7.5, 150 mM NaCl, 1 % NP40, 0.5 % DOC, 아프로티닌, 0.5 mM PMSF, 1 mM 나트륨-바나데이트) 이 담긴 세포 배양 플레이트 내에서 용해시켰다. 세포 용해물을 에펜도르프 튜브에 전달하고, 용해가 30 분 동안 얼음 위에서 진행하도록 놔뒀다. 단백질 농도를 BCA 방법 (Pierce) 을 사용하여 측정했다. 30-50 ㎍ 의 용해물이 4-12% Bis-Tris NuPage 겔 (Invitrogen) 상에서 분리되었고, 겔 상의 단백질을 니트로셀룰로스 막으로 전달했다. 막을 1 시간 동안 5 % BSA 를 함유하는 TBS-T 로 차단하고, Y1349 (Epitomics, 2319-1) 로 지향되는 포스포-특이적 c-Met 항체를 제조사의 지침에 따라 사용하여 발달시켰다. 면역블롯을 미인산화 c-Met 에 결합하는 항체 (Santa Cruz, sc-161) 로 재탐사 (reprobe) 했다.
Her3 (ErbB3) 인산화 검정
완전 성장 배지 (RPMI 1640, 10 % FCS) 내에 12-웰 플레이트의 각 웰 당 2x10e5 MCF7 세포를 파종했다. 세포를 2 일 내에 90 % 컨플루언시 (confluency) 로 성장하게 했다. 그 후 배지를 0.5 % FCS 를 함유하는 기아 배지로 교체했다. 다음날 500 ng/㎖ 헤레굴린 (Heregulin) (R&D) 의 첨가 1 시간전에 각각의 항체를 명시된 농도로 보충했다. 헤레굴린의 첨가후 세포 수집 및 용해 10 분 전에 세포를 추가로 배양했다. 단백질 농도를 BCA 방법 (Pierce) 을 사용하여 측정?다. 30-50 ㎍ 의 용해물이 4-12% Bis-Tris NuPage 겔 (Invitrogen) 상에서 분리되었고, 겔 상의 단백질을 니트로셀룰로스 막으로 전달했다. 막을 5 % BSA 를 함유하는 TBS-T 로 1 시간 동안 차단하고, Tyr1289 를 특이적으로 인지하는 포스포-특이적 Her3/ErbB3 항체 (4791, Cell Signaling) 로 발달시켰다.
FACS
A549 를 탈착시키고 계수했다. 원뿔형 96-웰 플레이트의 각 웰 당 1.5x10e5 세포를 파종했다. 세포를 스핀 다운 (spin down) (1500 rpm, 4℃, 5 min) 하고, 2 % FCS (소 태아 혈청) 를 함유하는 PBS 중 각각의 이중특이적 항체의 희석 시리즈 50 ㎕ 중 얼음 상에서 30 분 동안 인큐베이션했다. 세포를 다시 스핀 다운하고, 2 % FCS 를 함유하는 200 ㎕ PBS 로 1 회 세정한 후, 2 % FCS 를 함유하는 PBS 중 희석된 인간 Fc 로 지향되는 Alexa488-커플링된 항체 (Jackson Immunoresearch, 109116098) 5 ㎍/㎖ 와 함께 30 분 동안 두번째 인큐베이션했다. 세포를 스핀 다운하고, 2 % FCS 를 함유하는 200 ㎕ PBS 로 2 회 세정하고, BD CellFix 용액 (BD Biosciences) 중에 재현탁시키고, 얼음 위에서 10 분 이상 동안 인큐베이션했다. 세포의 평균 형광 강도 (mfi) 를 유동세포분석 (FACS Canto, BD) 에 의해 측정했다. Mfi 를 적어도 2 회의 독립적 염색의 반복으로 측정했다. 유동세포분석 스펙트럼을 FlowJo 소프트웨어 (TreeStar) 를 사용하여 추가로 가공했다. 반-최대 결합 (Half-maximal binding) 을 XLFit 4.0 (IDBS) 및 투여량 반응 한 자리 모델 205 를 사용하여 결정했다.
표면 플라스몬 공명
1가 항-IGF-lR 항체의 결합 특성을 Biacore 장비 (Biacore, GE-Healthcare, Uppsala) 를 사용하는 표면 플라스몬 공명 (SPR) 기술에 의해 분석했다. 이 시스템은 분자 상호작용의 연구에 대해 잘 확립되어 있다. 그것은 다양한 검정 설정에서 리간드/분석물 결합의 연속적 실시간 모니터링 및 따라서 연합 속도 상수 (ka), 해리 속도 상수 (kd), 및 평형 상수 (KD) 의 결정을 허용한다. SPR-기술은 금 코팅된 칩의 표면 근처에서의 굴절률의 측정에 기초한다. 굴절률의 변화는 고정화된 리간드와 용액에 주입된 분석물의 상호작용에 의해 야기되는 표면 상의 질량 변화를 나타낸다. 분자가 표면 상의 고정화된 리간드에 결합하는 경우 질량이 증가하고, 해리의 경우 질량이 감소한다. 포획을 위해 항-인간 IgG 항체를 CM5 바이오센서칩의 표면에 아민-커플링 화학을 사용하여 고정화시켰다. 유동 세포를 유속 5 ㎕/min 에서 0.1 M N-히드록시숙신이미드 및 0.1 M 3-(N,N-디메틸아미노)프로필-N-에틸카르보디이미드의 1:1 혼합물로 활성화시켰다. 항-인간 IgG 항체를 10 ㎍/㎖ 에서 나트륨 아세테이트, pH 5.0 중에 주입했다. 참조 대조 유동 세포를 동일한 방식으로 그러나 포획 항체 대신에 비히클 완충액을 사용하여 처리했다. 표면을 1 M 에탄올아민/HCl pH 8.5 의 주입으로 차단했다. IGF-1R 항체를 HBS-P 중에 희석하고, 주입했다. 모든 상호작용이 25℃ (표준 온도) 에서 수행되었다. 각각이 결합 사이클 후 3 M 염화 마그네슘의 재생 용액을 60 s 동안 5 ㎕/min 에서 주입하여 임의의 비-공유적으로 결합된 단백질을 제거했다. 1 초에 1 개의 신호의 속도로 신호를 탐지했다. 샘플을 증가하는 농도로 주입했다. 도 17 은 적용된 검정 포맷을 묘사한다. 낮은 로딩 밀도와 포획 항체 밀도 및 IGF-1R 항체를 선택하여 1가 결합을 시행했다.
친화도 측정을 위해, SPR 장비 (Biacore T100) 상에서 표준 아민-커플링 및 차단 화학에 의해 표면에 커플링시킨 항-His 항체 (Penta-His, Qiagen) 에 His-태그된 (tagged) 수용체를 포획함으로써 인간 FcgIIIa 를 CM-5 센서 칩에 고정화시켰다. FcgRIIIa 포획 후, 50 nM IGF1R 항체를 25℃ 에서 유속 5 ㎕/min 으로 주입했다. 그 후 칩을 10 mM 글라이신-HCl, pH 2.0 용액의 60s 펄스로 재생했다.
항체-의존적 세포성 세포독성 검정 (ADCC)
항-IGF-IR 항체에 의한 항체 매개성 효과기 기능의 측정. 생성된 항체가 면역 효과기 메카니즘을 유발하는 능력을 측정하기 위해 항체-의존적 세포 세포독성 (ADCC) 연구를 수행했다. ADCC 에서 항체의 효과를 연구하기 위해, DU145 IGF-IR 발현 세포 (1 x 106 세포/㎖) 를 세포 인큐베이터 내에서 37℃ 에서 25 분 동안 1 ㎕/㎖ BATDA 용액 (Perkin Elmer) 으로 라벨링했다. 그 후, 세포를 10 ㎖ 의 RPMI-FM/PenStrep 으로 4 회 세정하고, 200 x g 에서 10 분 동안 스핀 다운했다. 마지막 원심분리 단계 전에, 세포 수를 측정한 후, 세포를 펠렛으로부터 RPMI-FM/PenStrep 배지 중 1x10e5 세포/㎖ 로 희석했다. 세포를 부피 50 ㎕ 로, 둥근 바닥 플레이트 내에 1 웰 당 5,000 세포로 플레이팅했다. HuMAb 항체를 50 ㎕ 부피의 세포 배양 배지 중 최종 농도 25-0.1 ㎕/㎖ 로 50 ㎕ 세포 현탁액에 첨가했다. 그 후, 50 ㎕ 의 효과기 세포, 새롭게 단리된 PBMC 를 E:T 비 25:1 로 첨가했다. 플레이트를 200 x g 에서 1 분 동안 원심분리한 후, 37℃ 에서 2 시간 동안의 인큐베이션 단계가 뒤따랐다. 인큐베이션 후 세포를 200 x g 에서 10 분 동안 스핀 다운하고, 20 ㎕ 의 상청액을 수집하고, Optiplate 96-F 플레이트로 전달했다. 200 ㎕ 의 유로퓸 용액 (Perkin Elmer, 실온에서) 을 첨가하고, 플레이트를 셰이커 테이블 위에서 15 분 동안 인큐베이션했다. 형광을 Perkin Elmer 로부터의 Eu-TDA 프로토콜을 사용하여 시간 분해 형광계 (Victor 3, Perkin Elmer) 에서 정량화했다. ADCC 에 의한 세포 용해의 규모는 각각의 표적 세포로부터의 TDA 의 자발적 방출에 대해 보정된 세제에 의해 용해된 표적 세포로부터의 TDA 형광 인핸서의 최대 방출의 % 로서 표현된다.
IGF-1R 내재화 검정
IGF-1R 에 대한 발명에 따른 항체 및 항원 결합 단백질의 결합은 수용체의 내재화 및 붕괴를 초래한다. 이러한 과정은 IGF-1R 발현 HT29 CRC 세포를 IGF-1R 표적화 항체와 함께 인큐베이션한 후, ELISA 에 의해 세포 용해물 중 남은 IGF-1R 단백질 수준의 정량화에 의해 모니터링될 수 있다.
이러한 목적으로, 세포의 부착을 허용하기 위해 37℃ 및 5 % CO2 에서 밤새 10 % FCS 를 함유하는 RPMI 내에서 96 웰 MTP 중 HT29 세포를 1,5 x104 세포/웰 에서 인큐베이션했다. 다음날 아침, 배지를 흡입하고 RPMI + 10 % FCS 중 희석된 100 ㎕ 항 IGF-1R 항체를 1:3 희석 단계에서 농도 10 nM 로부터 2 pM 까지 첨가했다. 세포를 항체와 함께 37℃ 에서 18 시간 동안 인큐베이션했다. 그 후, 배지를 다시 제거하고, 120 ㎕ MES 용해 완충액 (25 mM MES pH 6.5 + 완전) 을 첨가했다.
ELISA 를 위해, 96-웰 스트렙타비딘 코팅된 폴리스티렌 플레이트 (Nunc) 에 3 % BSA/PBST 중 1:200 희석된 (최종 농도 2.4 ㎍/㎖) 100 ㎕ MAK<hu IGF-1Rα>hu-1a-IgG-Bi (Ch.10) 를 로딩하고, 실온에서 1 시간 동안 지속적 교반 하에 인큐베이션했다. 그 후, 웰 내용물을 제거하고, 각각의 웰을 200 ㎕ PBST 로 3 회 세정했다. 1 웰 당 100 ㎕ 의 세포 용해물 용액을 첨가하고, 다시 플레이트 셰이커 위에서 실온에서 1 시간 동안 인큐베이션하고, 200 ㎕ PBST 로 3 회 세정했다. 상청액의 제거 후, 3 % BSA/PBST 중 1:750 희석된 100 ㎕/웰 PAK<인간 IGF-1Rα>Ra-C20-IgG (Santa Cruz #sc-713) 를 첨가한 후, 위에 기재된 바와 동일한 인큐베이션 및 세정 간격이 뒤따랐다. IGF-1R 에 결합된 특이적 항체를 탐지하기 위해, 3 % BSA/PBST 중 1:4000 희석된 100 ㎕/웰 의 폴리클로날 홀스래디쉬-퍼옥시다제-커플링된 토끼 항체 (Cell Signaling #7074) 를 첨가했다. 한 시간 더 후에, 미결합 항체를 다시 위에 기재된 바와 같이 6 회 완전히 세정하여 제거했다. 결합된 항체의 정량화를 위해, 100 ㎕/웰 3,3'-5,5'-테트라메틸벤지딘 (Roche, BM-Blue ID.-Nr.11484281) 을 첨가하고 실온에서 30 분 동안 인큐베이션했다. 25 ㎕/웰 1M H2SO4 를 첨가하여 발색 반응을 최종적으로 중단시키고, 빛 흡수를 450 ㎚ 파장에서 측정했다. 항체로 처리되지 않은 세포를 0% 하향조절에 대한 대조군으로서, 용해 완충액을 배경 대조군으로서 사용한다.
IGF-1R 자기인산화 검정 (IGF-1 자극)
IGF-1R 항체에 의한 IGF-1R 의 표적화는 IGF-1 유도되는 자기인산화의 저해를 초래한다. 우리는 부모 IGF-1R IgG1 항체와 비교되는 놉-인투-홀이 없는 1가 IGF-1R 항체의 자기인산화의 저해를 조사했다. 이러한 목적으로 3T3-IGF-1R 세포, 인간 IGF-1R 을 과발현하는 쥐 섬유아세포 세포주를, 상이한 농도의 1가 및 2가 IGF-1R 항체의 존재 하에 10 nM 재조합 인간 IGF-1 로 10 분 동안 처리했다. 세포의 용해 후, 인간 IGF-1R 특이적 포획 항체 및 포스포-티로신 특이적 탐지 항체를 조합하는, 포스포-IGF-1R 특이적 ELISA 에 의해, 인산화된 IGF-1R 단백질의 수준을 측정했다.
PK 특성의 측정: 마우스에서의 단일 투여량 동역학
방법
동물:
NMRI 마우스, 암컷, 먹이를 줌, 화합물 투여 시점에서의 체중 23-32 g.
연구 프로토콜:
10 ㎎/㎏ 의 단일 i.v. 투여를 위해 마우스를 3 개의 군으로 각각의 군에 2-3 마리의 동물을 할당했다. 혈액 샘플을 군 1 로부터 투여 후 0.5, 168 및 672 시간에, 군 2 로부터 24 및 336 시간에 및 군 3 으로부터 48 및 504 시간에 채취했다.
안구후 천자에 의해 약 100 ㎕ 의 혈액 샘플을 수득했다. 실온에서 1 시간 후 혈액으로부터 2.5 분 동안 실온에서 원심분리 (9300xg) 에 의해 40 ㎕ 이상의 혈청 샘플을 수득했다. 원심분리 직후 혈청 샘플을 동결시키고, 분석 전까지 -20℃ 에서 동결 상태로 저장했다.
분석론:
1 % 마우스 혈청을 사용하는 효소결합면역흡착 검정 (ELISA) 으로 마우스 혈청 중 인간 항체의 농도를 측정했다. 제 1 단계에서 인간 Fcγ 에 대한 비오티닐화된 모노클로날 항체 (mAb<hFcγPAN>IgG-Bi) 를 스트렙타비딘 코팅된 마이크로타이터플레이트에 결합시켰다. 다음 단계에서 혈청 샘플 (다양한 희석률의) 및 참조 표준을 각각 첨가하고, 고정화된 mAb<hFcγPAN>IgG-Bi 에 결합시켰다. 그 후 인간 Fcγ 에 대한 디그옥시게닐화된 모노클로날 항체 (mAb<hFcγPAN>IgG-Dig) 를 첨가했다. 인간 항체를 항-Dig-홀스래디쉬-퍼옥시다제 항체-접합체를 통해 탐지했다. ABTS-용액을 홀스래디쉬-퍼옥시다제에 대한 기질로서 사용했다. 마우스 IgG 와 교차 반응하지 않는, 사용된 포획 및 탐지 항체의 특이성은, 마우스 혈청 샘플 중 인간 항체의 정량적 측정을 가능하게 한다.
계산:
약동학적 평가 프로그램 WinNonlinTM, 버전 5.2.1 을 사용하는, 비-구획 분석에 의해 약동학적 파라미터를 계산했다.
표 1: 계산된 약동학적 파라미터:
Figure 112013076259210-pct00001
Figure 112013076259210-pct00002
인간 항체의 평가에 하기 약동학적 파라미터를 사용했다:
· 볼러스 IV 모델에 대해 추정된 초기 농도 (C0).
· (T max ) 에서 발생하는, 최대 관찰된 농도 (C max ).
· 최대 관찰된 농도의 시간 (T max ).
· 농도/시간 곡선 아래 면적 AUC(0-inf) 은 시간 0 으로부터 무한대까지 선형 사다리꼴 법칙 (선형 내삽을 실시) 에 의해 계산되었다.
· 명백한 말단 반감기 (T 1/2 ) 는 등식: T1/2 = ln2 /λz 로부터 유도되었다.
· 총 신체 청소율 (CL) 은 투여량/AUC(0-inf) 로서 계산되었다.
· 정상 상태에서 분포의 부피 (Vss), MRT(0-inf) x CL (MRT(0-inf) 로서 계산됨, AUMC(0-inf)/AUC(0-inf) 로서 정의됨.
B. 실시예:
실시예 1:
1가 항체의 생성
우리는 도 1A 에 제시된 바와 같은 디자인 원칙에 기초하여 c-Met (SEQ ID NO:1 및 SEQ ID NO:2; c-Met 5D5 MoAb ("wt")), IGF-1R (SEQ ID NO:3 및 SEQ ID NO:4.; IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 및 HER3 (SEQ ID NO:5 및 SEQ ID NO:6; Her3 205 MoAb ("wt")) 에 대한 1가 항원 결합 단백질을 디자인했다. 또한, c-Met (SEQ ID NO:7 및 SEQ ID NO:8; c-Met 5D5 MoAb KiH), IGF-1R (SEQ ID NO:9 및 SEQ ID NO:10; IGF1R AK18 MoAb KiH) 및 HER3 (SEQ ID NO:11 및 SEQ ID NO:12; Her3 205 MoAb KiH) 에 대한 동일한 1가 항체를 놉-인투-홀 (KiH) 기술 (Merchant, A.M., et al., Nat. Biotechnol. 16 (1998) 677-681) 에 의해 이종이합체화를 지지하도록 CH3 부분에 돌연변이를 포함시켜 디자인했다. 모든 1가 항체를 위에 기재된 바와 같이 HEK293 세포에서 일시적으로 발현시킨 후, 단백질 A 친화도 크로마토그래피 및 그 후 크기 배제 크로마토그래피를 통해 정제했다.
도 3-5 는 놉-인투-홀이 없는 3 개의 상이한 1가 항원 결합 단백질의 크기 배제 크로마토그래피의 크로마토그램 뿐만 아니라 상응하는 비-환원 및 환원 조건 하의 SDS-PAGE 를 나타낸다.
상이한 피크의 크기는 SEC-MALLS (도 4C) 에 의해 확인했고, 단리된 단백질의 정체를 질량 분광분석법에 의해 확인했다. 종합하면 이들 데이타는 CH1-CL 교차 (crossover) 가 이종이합체화를 시행하기 위해 Fc 부분 내로 놉-인투-홀을 포함시킬 필요 없이 순수한 1가 항체 (도 3 에서 피크 3, 도 4 에서 피크 2, 도 5 에서 피크 3) 의 용이한 정제를 허용함을 보여준다. 이러한 생성물은 1가 항원 결합 단백질에 대한 피크에 선행하는 도 1C 에 나타난 부산물로서 항원 결합 단백질의 2가, 이합체성 형태 (MoAb-이합체) 로부터 크기 배제 크로마토그래피에 의해 분리된 기준선일 수 있다. 이합체를 교차결합시키는 2가, 이합체성 구축물 내의 대부분의 시스테인 가교는 폐쇄되지 않고, 이로 인해 비-환원 조건 하에 SDS-PAGE 에서 주된 생성물이 100 kDa 에서 관찰되고 200 kDa (도 3 에서 피크 2, 도 4 에서 피크 1, 도 5 에서 피크 2) 에서는 관찰이 예상되지 않는다. c-Met 5D5 MoAb ("wt") 및 Her3 205 MoAb ("wt") 에 대해 관찰될 수 있는 부가적 피크 (도 3 에서 피크 1, 도 5 에서 피크 1) 는 더 높은 분자량 응집물을 나타낸다. 이는 이종이합체성 및 동종이합체성 1가 항체 (도 2) 의 혼합물이 종래의 수단에 의해 분리될 수 없는 WO/2007/048037 에 기재된 1가 항체와 대조적이다.
도 6-5 는 놉-인투-홀이 있는 3 개의 상이한 1가 항원 결합 단백질의 크기 배제 크로마토그래피의 크로마토그램 뿐만 아니라 상응하는 비-환원 및 환원 조건 하의 SDS-PAGE 를 나타낸다.
Fc-이종이합체화에 이러한 놉-인투-홀 기술을 적용함으로써 2가 MoAb-이합체에 비해 이종이합체성 1가 항원 결합 단백질의 상대적 수율이 도 6-8 에 제시된 바와 같이 증강될 수 있었다.
실시예 2:
c-Met 인산화 (도 9)
c-Met 는 탈규제시 세포성 형질전환을 촉진하는 종양형성 수용체 티로신 키나제로서 기재된 바 있다. c-Met 를 표적화하는 항체가 과거에 기재된 바 있다. MetMAb/OA-5D5 (Genentech) 는 c-Met 의 리간드-의존적 활성화를 저해하는 하나의 그러한 항체이다. 2가 항체는 활성적 (activatory) 이므로, 그것은 1 개의 FAb 암 (arm) 을 삭제하여 1가 항체를 남겨 1-암 (one-armed) 구축물로서 조작되었다. OA-5D5 및 1가 항원 결합 단백질 c-Met MoAb (c-Met 5D5 MoAb ("wt")) 의 유사한 효능을 입증하기 위해, c-Met 의 유일한 알려진 리간드인 A549 세포를 HGF 의 부재 또는 존재 하에 각각의 항체와 함께 인큐베이션했다. 2가 MetMAb (MetMAb (biv. Ab)) 와 대조적으로, 어떠한 항체도 HGF 의 부재시 활성적 효능을 갖지 않는다. 게다가, 예상되는 바와 같이 c-Met MoAb (c-Met 5D5 MoAb ("wt")) 는 리간드-유도되는 수용체 인산화를 억제함에 있어서 OA-5D5 만큼 효과적이다. 비특이적 인간 IgG 대조 항체는 HGF-의존적 c-Met 수용체 인산화에 영향을 미치지 않는다.
실시예 3:
c-Met 발현 세포주에 대한 세포성 결합 (도 10)
1가 항원 결합 단백질 c-Met MoAb (c-Met 5D5 MoAb ("wt")) 의 세포성 결합을 A549 세포에서 입증했다. 세포 현탁액을 명시된 항체의 3 배 희석 시리즈 (100 - 0.0003 ㎍/㎖) 와 함께 인큐베이션했다. 결합된 항체를 인간 면역글로불린의 불변 영역에 결합하는 2차 Alexa488-커플링된 항체로 가시화했다. 단일 세포의 형광 강도를 FACS Canto (BD Biosciences) 유동세포분석기에서 측정했다. c-Met MoAb 및 OA-5D5 의 결합에서 어떠한 차이도 관찰할 수 없으며, 이는 c-Met MoAb (c-Met 5D5 MoAb ("wt")) 가 세포 표면 c-Met 에 효과적으로 결합함을 시사한다.
반-최대 결합
OA-5D5: 1.45 nM
c-Met MoAb 1.57 nM
실시예 4:
IGF-1R 결합 친화도 (도 11)
1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 의 IGF-1R 세포외 도메인 결합을 표면 플라스몬 공명 (SPR) 에 의해 부모 <IGF-1R> IgG1 항체의 결합과 비교했다. 도 17 은 1가 친화도를 측정하는 SPR 검정의 도식을 나타낸다. 분석 (이중 측정) 은 IGF-1R 결합 친화도가 1가 항체에서 유지됨을 밝혔다.
k(on) k(off) KD
Mab (IGF-1R) 1.74E+06 6.63E-03 3.80E-09
MoAb (IGF-1R) 1.3E+06 2.9E-03 2.16E-09
MoAb (IGF-1R) 2.4E+06 3.3E-03 1.4E-09
실시예 5:
IGF-1R 발현 세포주에 대한 세포성 결합 (도 12)
1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 의 세포성 결합을 A549 세포에서 입증했다. 대수 성장기에 있는 A549 세포를 아큐타제 (Sigma) 로 탈착시키고, 2x10e5 세포를 각각의 개별 항체 인큐베이션에 사용했다. MoAb 를 3 배 희석 시리즈 (100 - 0.0003 ㎍/㎖) 로 첨가했다. 결합된 항체를 인간 면역글로불린의 불변 영역에 결합하는 2차 Alexa488-커플링된 항체 (5 ㎍/㎖) 로 가시화했다. 죽은 세포를 7-AAD (BD) 로 염색하고, 분석으로부터 배제했다. 단일 세포의 형광 강도를 FACS Canto (BD Biosciences) 유동세포분석기에서 측정했다. 데이타는 IGF-1R IgG1 항체는 2 개의 암으로 세포 상의 IGF-1R 에 결합할 수 있고 결합성 효과 (avidity effect) 를 나타내지만 1가 항체는 오직 1 개의 암으로 결합할 수 있다는 사실로 인해 세포에 대한 반최대 결합에서 차이가 존재함을 보여준다.
반-최대 결합
IGF-1R (150kDa): 0.76 nM
IGF-1R MoAb (100kDa): 5.65 nM
실시예 6:
ADCC 유도 (도 13)
공여체-유래되는 말초 혈액 단핵 세포 (PBMC) 를 사용하여 암 세포에 대한 비-당조작된 및 당조작된 항체에 의한 효과기 세포 동원을 측정할 수 있었다. 암 세포의 용해는 NK 세포 매개되는 세포독성과 관련되고, NK 세포를 동원하는 항체의 능력에 비례한다. 이러한 특별한 설정에서, DU145 전립선 암 세포를 각각의 항체의 부재 또는 존재 하에 PBMC 와 함께 1:25 (DU145:PBMC) 비로 인큐베이션했다. 2 시간 후 위에 기재된 바와 같이 BATDA/유로퓸 시스템을 사용하여 세포 용해를 측정했다. ADCC 에 의한 세포 용해의 규모는 각각의 표적 세포로부터의 TDA 의 자발적 방출에 대해 보정된 세제에 의해 용해된 표적 세포로부터의 TDA 형광 인핸서의 최대 방출의 % 로서 표현된다. 데이타는 세포 상의 IGF-1R 에 대한 더 낮은 겉보기 친화도에도 불구하고 비-당조작된 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 이 비-당조작된 부모 IGF-1R 항체에 비해 높은 농도에서 ADCC 를 유도함에 있어서 우수함을 보여준다. 놀랍게도, 비-당조작된 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 은 심지어 높은 농도로 가는 ADCC 검정에서 하락을 보여주는 당조작된 부모 IGF-1R 항체에 비해 높은 농도에서 ADCC 를 유도함에 있어서 우수하다. 감소된 IGF-1R 내재화 및 감소된 내재화로 인한 증강된 ADCC 를 매개하고 효과기 세포 상의 FcRIIIa 수용체와 관계하는 Fc-부분의 양을 두배로 만드는 1가 IGF-1R 항원 결합 단백질 (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) (하기 참조) 은 따라서 암 세포 상의 IGF-1R 을 표적화하는 유망한 접근법을 나타낼 수 있다; 비-당조작된 또는 당조작된 항체로서.
실시예 7:
IGF-1R 내재화 검정 (도 14)
2가 부모 IGF-1R 항체에 의한 IGF-1R 의 표적화는 IGF-1R 의 내재화를 초래한다. 우리는 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 의 내재화 특성을 조사했다. 도 14 의 데이타는 IGF-1R 의 내재화가 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 이 결합되어 있을 때 효능 및 절대적 내재화의 면에서 감소됨을 보여준다.
2가 IGF-1R 항체에 의한 종양 세포 상의 IGF-1R 의 표적화는 IGF-1R 의 내재화 및 리소솜 붕괴를 초래한다. 우리는 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 의 내재화 특성을 조사했다. 이러한 목적으로, HT29 대장 암 세포를 상이한 농도의 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 및 2가 부모 IGF-1R 항체로 18 시간 동안 처리했다. 세포의 용해 후, IGF-1R 단백질의 남은 수준을 IGF-1R 특이적 ELISA 에 의해 측정했다.
도 20 에서의 데이타는 IGF-1R 의 내재화가 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 이 결합되어 있을 때 효능 및 절대적 내재화의 면에서 감소됨을 보여준다. 최대 내재화가 83 % (IgG1) 에서 48 % (MoAb) 로 감소했고, 반최대 저해에 요구되는 농도가 0.027 nM (IgG1) 에서 1.5 nM (MoAb) 로 증가했다.
실시예 8:
IGF-1R 자기인산화 (IGF-1 자극) (도 15)
IGF-1R 항체에 의한 IGF-1R 의 표적화는 IGF-1 유도되는 자기인산화의 저해를 초래한다. 우리는 부모 IGF-1R IgG1 항체와 비교되는 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 의 자기인산화의 저해를 조사했다. 이러한 목적으로 3T3-IGF-1R 세포, 인간 IGF-1R 을 과발현하는 쥐 섬유아세포 세포주를 상이한 농도의 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 및 2가 부모 IGF-1R 항체의 존재 하에 10 nM 재조합 인간 IGF-1 로 10 분 동안 처리했다. 세포의 용해 후, 인산화된 IGF-1R 단백질의 수준을 인간 IGF-1R 특이적 포획 항체 및 포스포-티로신 특이적 탐지 항체를 조합하는, 포스포-IGF-1R 특이적 ELISA 에 의해 측정했다.
도 15 의 데이타는 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 이 IGF-1 유도되는 자기인산화를 저해할 수 있긴 하지만 세포에 대한 1가 결합으로 인해 더 높은 농도에서 저해할 수 있음을 보여준다 (2가 결합으로 인한 결합성 효과의 결여). 반최대 저해에 요구되는 농도가 1.44 nM (IgG1) 에서 27.9 nM (MoAb) 으로 증가했다. 1가 및 2가 항체의 IC50 값의 차이가 IGF-1R 하향조절 (59 배) 에 비해 IGF-1R 자기인산화 (19 배) 에서 약간 덜 현저했으므로, 하향조절에 대한 1가 결합의 감소된 영향은 오로지 IGF-1R 에 대한 감소된 친화도에 의해 설명될 수 없다.
실시예 9:
IGF-1R 1가 항원 결합 단백질의 안정성 (도 16)
1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 의 안정성을 위에 기재된 바와 같은 동적 광 산란에 의해 연구했다. 간략히, 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb 의 응집 경향을 40℃ 에서 DLS 시간경과 실험에 의해 평가했다. 5 일의 기간에 걸쳐, 단리된 단량체 분획의 수력학적 반경 (Rh) 의 측정가능한 증가 (도 10 참조) 를 탐지할 수 없었다 (도 22).
실시예 10:
PK 특성의 확인
발명에 따른 1가 항체의 약동학적 특성을 위에 기재된 바와 같이 (방법 섹션에서) 단일 투여량 PK 연구에서 NMRI 마우스, 암컷, 먹이를 줌, 화합물 투여 시점에서의 체중 23-32 g 마우스에 대해 측정했다.
PK 특성은 하기 표에 제시되어 있고, 1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 이 부모 <IGF-1R> IgG1 항체에 비해 개선된 PK 특성을 가짐을 시사한다.
표 2: PK 특성의 요약
Figure 112013076259210-pct00003
실시예 11:
ESI-MS 실험 IGF-1R MoAb (도 17 및 18)
1가 항원 결합 단백질 IGF1R MoAb (IGF1R AK18 MoAb ("wt")) 를 일시적으로 발현시키고, 단백질 A 친화도 및 크기 배제 크로마토그래피를 통해 정제했다. 제조용 SEC 후 수집된 2 개의 별도의 피크 (피크 1 및 피크 2) 내에서 항체가 용리되었다. 분획 2 (피크 2) 로부터의 분석적 SEC 는 규정된 단량체를 나타내는 100 kDa 의 분자량에 상응한다. SEC-MALS 는 처음의 SEC 결과를 확인했고, 분획 2 (단량체) 에 대해 99.5 kDa 의 MW 을 보인다. 변성 및 환원 조건 하의 이러한 분획의 SDS-PAGE 분석은 겉보기 분자량이 50-60 kDa 인 하나의 주된 밴드를 보여준다. 비 환원 조건 하에 분획 2 (단량체) 는 100 kDa 의 MW 근처에서 주된 밴드를 보여준다.
분획 1= 165 ㎖
분획 2= 190 ㎖
분획 2 로부터의 탈글리코실화된 MoAbs 의 ESI-MS 스펙트럼은 질량이 98151 Da 인 단량체에 상응하는 하나의 피크 시리즈를 보여준다.
표 3: 분획 2 로부터의 비 환원 ESI-MS 측정으로부터의 MS 데이타의 요약.
Figure 112013076259210-pct00004
분획 2 의 환원 조건 하의 MS 측정은 구축물의 정확한 서열 및 발현을 보여준다. 분획 2 로부터의 MS 데이타는 대략 동일한 양의 분자량이 47959 Da 및 50211 Da 인 2 개의 상이한 중쇄를 보여준다.
표 4: 분획 2 로부터의 환원 조건 하의 환원 ESI-MS 측정으로부터의 MS 데이타의 요약.
Figure 112013076259210-pct00005
실시예 12:
당조작된 항원 결합 단백질의 생성
당조작된 항원 결합 단백질의 생성을 위해, HEK-EBNA 세포를 4 개의 플라스미드로, 칼슘 포스페이트 방법을 사용하여, 트랜스펙션시킨다. 각각 4:4:1:1 의 비에서, 항체 사슬을 인코딩하는 2 개, 융합 GnTIII 폴리펩티드 발현 (GnT-III 발현 벡터) 을 위한 1 개, 및 만노시다제 II 발현 (골지 만노시다제 II 발현 벡터) 을 위한 1 개. 세포를 10 % FCS 로 보충된 DMEM 배양 배지를 사용하여 T 플라스크 내에서 부착성 단층 배양물로서 성장시키고, 50 ~ 80% 융합성일 때 트랜스펙션시킨다. T150 플라스크의 트랜스펙션을 위해, FCS (10 % V/V 최종 에서) 로 보충된 25 ㎖ DMEM 배양 배지 내에 트랜스펙션 24 시간 전에 1천 5백만 세포를 파종하고, 세포를 밤새 5% CO2 분위기의 인큐베이터 내에서 37℃ 에서 배치했다. 트랜스펙션될 각각의 T150 플라스크에 대해, 경 및 중쇄 발현 벡터 사이에 동등하게 나누어진 94 ㎍ 총 플라스미드 벡터 DNA, 물 (최종 부피 469 ㎕ 로) 및 469 ㎕ 의 1M CaCl2 용액을 혼합함으로써 DNA, CaCl2 및 물의 용액을 제조한다. 이 용액에, 938 ㎕ 의 50 mM HEPES, 280 mM NaCl, 1.5 mM Na2HPO4 용액 (pH 7.05) 을 첨가하고, 즉시 10 초 동안 혼합하고, 실온에서 20 초 동안 정치한다. 현탁액을 2 % FCS 로 보충된 10 ㎖ 의 DMEM 으로 희석시키고, 기존 배지 대신에 T150 에 첨가한다. 그 후 부가적 13 ㎖ 의 트랜스펙션 배지를 첨가한다. 세포를 37℃, 5 % CO2 에서 약 17 ~ 20 시간 동안 인큐베이션한 후, 배지를 25 ㎖ DMEM, 10 % FCS 로 교체한다. 배지 교환 후 약 7 일에 210 x g 에서 15 분 동안의 원심분리에 의해 조정 배양 배지를 수확하고, 용액을 멸균 여과 (0.22 um 필터) 하고, 나트륨 아지드를 최종 농도 0.01 % w/v 로 첨가하고, 4℃ 에서 유지한다.
<110> F. Hoffmann-La Roche AG <120> Monovalent antigen binding proteins <130> 27363 <150> EP 11156321.9 <151> 2011-02-28 <160> 12 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 445 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> c-Met 5D5 MoAb ("wt") - modified heavy chain a) VL-CH1-CH2-CH3 <400> 1 Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly 1 5 10 15 Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Lys Ser Ser Gln Ser Leu Leu Tyr Thr 20 25 30 Ser Ser Gln Lys Asn Tyr Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys 35 40 45 Ala Pro Lys Leu Leu Ile Tyr Trp Ala Ser Thr Arg Glu Ser Gly Val 50 55 60 Pro Ser Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr 65 70 75 80 Ile Ser Ser Leu Gln Pro Glu Asp Phe Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln 85 90 95 Tyr Tyr Ala Tyr Pro Trp Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile 100 105 110 Lys Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro 115 120 125 Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val 130 135 140 Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser 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Thr Ile Thr Cys Lys Ser Ser Gln Ser Leu Leu Tyr Thr 20 25 30 Ser Ser Gln Lys Asn Tyr Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys 35 40 45 Ala Pro Lys Leu Leu Ile Tyr Trp Ala Ser Thr Arg Glu Ser Gly Val 50 55 60 Pro Ser Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr 65 70 75 80 Ile Ser Ser Leu Gln Pro Glu Asp Phe Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln 85 90 95 Tyr Tyr Ala Tyr Pro Trp Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile 100 105 110 Lys Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro 115 120 125 Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val 130 135 140 Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala 145 150 155 160 Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly 165 170 175 Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly 180 185 190 Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys 195 200 205 Val Asp Lys Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys 210 215 220 Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu 225 230 235 240 Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu 245 250 255 Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys 260 265 270 Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys 275 280 285 Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu 290 295 300 Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys 305 310 315 320 Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys 325 330 335 Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Cys 340 345 350 Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Trp Cys Leu Val Lys 355 360 365 Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln 370 375 380 Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly 385 390 395 400 Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln 405 410 415 Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn 420 425 430 His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 435 440 445 <210> 8 <211> 453 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> c-Met 5D5 MoAb KiH modified heavy chain b) VH-CL-CH2-CH3 hole L368A, Y407V, T366S , Y349C <400> 8 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Gly 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Tyr Thr Phe Thr Ser Tyr 20 25 30 Trp Leu His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Gly Met Ile Asp Pro Ser Asn Ser Asp Thr Arg Phe Asn Pro Asn Phe 50 55 60 Lys Asp Arg Phe Thr Ile Ser Ala Asp Thr Ser Lys Asn Thr Ala Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Thr Tyr Arg Ser Tyr Val Thr Pro Leu Asp Tyr Trp Gly Gln Gly 100 105 110 Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Val Ala Ala Pro Ser Val Phe 115 120 125 Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln Leu Lys Ser Gly Thr Ala Ser Val 130 135 140 Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr Pro Arg Glu Ala Lys Val Gln Trp 145 150 155 160 Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser Gly Asn Ser Gln Glu Ser Val Thr 165 170 175 Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr Tyr Ser Leu Ser Ser Thr Leu Thr 180 185 190 Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu Lys His Lys Val Tyr Ala Cys Glu Val 195 200 205 Thr His Gln Gly Leu Ser Ser Pro Val Thr Lys Ser Phe Asn Arg Gly 210 215 220 Glu Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu 225 230 235 240 Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr 245 250 255 Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val 260 265 270 Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val 275 280 285 Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser 290 295 300 Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu 305 310 315 320 Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala 325 330 335 Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro 340 345 350 Gln Val Cys Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln 355 360 365 Val Ser Leu Ser Cys Ala Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala 370 375 380 Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr 385 390 395 400 Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Val Ser Lys Leu 405 410 415 Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser 420 425 430 Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser 435 440 445 Leu Ser Pro Gly Lys 450 <210> 9 <211> 440 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> IGF1R AK18 MoAb KiH modified heavy chain a) VL-CH1-CH2-CH3 knob T366W, S354C <400> 9 Glu Ile Val Leu Thr Gln Ser Pro Ala Thr Leu Ser Leu Ser Pro Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Ser Val Ser Ser Tyr 20 25 30 Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Asp Ala Ser Lys Arg Ala Thr Gly Ile Pro Ala Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Glu Pro 65 70 75 80 Glu Asp Phe Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Gln Arg Ser Lys Trp Pro Pro 85 90 95 Trp Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ser Lys Ser Ser Ala Ser 100 105 110 Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr 115 120 125 Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro 130 135 140 Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val 145 150 155 160 His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser 165 170 175 Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile 180 185 190 Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys Val 195 200 205 Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala 210 215 220 Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro 225 230 235 240 Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val 245 250 255 Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val 260 265 270 Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln 275 280 285 Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln 290 295 300 Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala 305 310 315 320 Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro 325 330 335 Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Cys Arg Asp Glu Leu Thr 340 345 350 Lys Asn Gln Val Ser Leu Trp Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser 355 360 365 Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr 370 375 380 Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr 385 390 395 400 Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe 405 410 415 Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys 420 425 430 Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 435 440 <210> 10 <211> 452 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> IGF1R AK18 MoAb KiH modified heavy chain b) VH-CL-CH2-CH3 hole L368A, Y407V, T366S , Y349C <400> 10 Gln Val Glu Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Val Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Gln Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Ser Tyr 20 25 30 Gly Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Ile Ile Trp Phe Asp Gly Ser Ser Thr Tyr Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Arg Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Phe Cys 85 90 95 Ala Arg Glu Leu Gly Arg Arg Tyr Phe Asp Leu Trp Gly Arg Gly Thr 100 105 110 Leu Val Ser Val Ser Ser Ala Ser Val Ala Ala Pro Ser Val Phe Ile 115 120 125 Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln Leu Lys Ser Gly Thr Ala Ser Val Val 130 135 140 Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr Pro Arg Glu Ala Lys Val Gln Trp Lys 145 150 155 160 Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser Gly Asn Ser Gln Glu Ser Val Thr Glu 165 170 175 Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr Tyr Ser Leu Ser Ser Thr Leu Thr Leu 180 185 190 Ser Lys Ala Asp Tyr Glu Lys His Lys Val Tyr Ala Cys Glu Val Thr 195 200 205 His Gln Gly Leu Ser Ser Pro Val Thr Lys Ser Phe Asn Arg Gly Glu 210 215 220 Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu 225 230 235 240 Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu 245 250 255 Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser 260 265 270 His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu 275 280 285 Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr 290 295 300 Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn 305 310 315 320 Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro 325 330 335 Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln 340 345 350 Val Cys Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val 355 360 365 Ser Leu Ser Cys Ala Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val 370 375 380 Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro 385 390 395 400 Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Val Ser Lys Leu Thr 405 410 415 Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val 420 425 430 Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu 435 440 445 Ser Pro Gly Lys 450 <210> 11 <211> 445 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Her3 205 MoAb KiH modified heavy chain a) VL-CH1-CH2-CH3 knob T366W, S354C <400> 11 Asp Ile Val Met Thr Gln Ser Pro Asp Ser Leu Ala Val Ser Leu Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Ile Asn Cys Lys Ser Ser Gln Ser Val Leu Asn Ser 20 25 30 Gly Asn Gln Lys Asn Tyr Leu Thr Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln 35 40 45 Pro Pro Lys Leu Leu Ile Tyr Trp Ala Ser Thr Arg Glu Ser Gly Val 50 55 60 Pro Asp Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr 65 70 75 80 Ile Ser Ser Leu Gln Ala Glu Asp Val Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Ser 85 90 95 Asp Tyr Ser Tyr Pro Tyr Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Leu Glu Ile 100 105 110 Lys Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro 115 120 125 Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val 130 135 140 Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala 145 150 155 160 Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly 165 170 175 Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly 180 185 190 Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys 195 200 205 Val Asp Lys Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys 210 215 220 Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu 225 230 235 240 Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu 245 250 255 Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys 260 265 270 Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys 275 280 285 Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu 290 295 300 Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys 305 310 315 320 Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys 325 330 335 Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Cys 340 345 350 Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Trp Cys Leu Val Lys 355 360 365 Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln 370 375 380 Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly 385 390 395 400 Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln 405 410 415 Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn 420 425 430 His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 435 440 445 <210> 12 <211> 454 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Her3 205 MoAb KiH modified heavy chain b) VH-CL-CH2-CH3 hole L368A, Y407V, T366S , Y349C <400> 12 Gln Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Glu Val Lys Lys Pro Gly Ala 1 5 10 15 Ser Val Lys Val Ser Cys Lys Ala Ser Gly Tyr Thr Phe Arg Ser Ser 20 25 30 Tyr Ile Ser Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Gln Gly Leu Glu Trp Met 35 40 45 Gly Trp Ile Tyr Ala Gly Thr Gly Ser Pro Ser Tyr Asn Gln Lys Leu 50 55 60 Gln Gly Arg Val Thr Met Thr Thr Asp Thr Ser Thr Ser Thr Ala Tyr 65 70 75 80 Met Glu Leu Arg Ser Leu Arg Ser Asp Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg His Arg Asp Tyr Tyr Ser Asn Ser Leu Thr Tyr Trp Gly Gln 100 105 110 Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Val Ala Ala Pro Ser Val 115 120 125 Phe Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln Leu Lys Ser Gly Thr Ala Ser 130 135 140 Val Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr Pro Arg Glu Ala Lys Val Gln 145 150 155 160 Trp Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser Gly Asn Ser Gln Glu Ser Val 165 170 175 Thr Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr Tyr Ser Leu Ser Ser Thr Leu 180 185 190 Thr Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu Lys His Lys Val Tyr Ala Cys Glu 195 200 205 Val Thr His Gln Gly Leu Ser Ser Pro Val Thr Lys Ser Phe Asn Arg 210 215 220 Gly Glu Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu 225 230 235 240 Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp 245 250 255 Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp 260 265 270 Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly 275 280 285 Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn 290 295 300 Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp 305 310 315 320 Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro 325 330 335 Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu 340 345 350 Pro Gln Val Cys Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn 355 360 365 Gln Val Ser Leu Ser Cys Ala Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile 370 375 380 Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr 385 390 395 400 Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Val Ser Lys 405 410 415 Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys 420 425 430 Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu 435 440 445 Ser Leu Ser Pro Gly Lys 450

Claims (16)

  1. 하기를 포함하는 1가 항원 결합 단백질:
    a) 항원에 특이적으로 결합하는 항체의 중쇄로서, 상기 중쇄는 VH 도메인이 상기 항체의 VL 도메인으로 대체되도록 수식(修飾)되어 있음; 및
    b) 상기 항체의 중쇄로서, 상기 중쇄는 CH1 도메인이 상기 항체의 CL 도메인으로 대체되도록 수식(修飾)되어 있음.
  2. 제 1 항에 있어서, 하기를 특징으로 하는 1가 항원 결합 단백질:
    a) 의 항체의 수식된 중쇄의 CH3 도메인 및 b) 의 항체의 수식된 중쇄의 CH3 도메인은 각각 항체 CH3 도메인들 사이의 원래의 경계면을 포함하는 경계면에서 만나며;
    상기 경계면은 1가 항원 결합 단백질의 형성을 촉진하도록 변경되어 있으며, 변경은
    i) 1가 항원 결합 단백질 내의 다른 중쇄의 CH3 도메인의 원래의 경계면을 만나는 하나의 중쇄의 CH3 도메인의 원래의 경계면 내에서,
    아미노산 잔기가 측쇄 부피가 더 큰 아미노산 잔기로 대체되어, 하나의 중쇄의 CH3 도메인의 경계면 내에 다른 중쇄의 CH3 도메인의 경계면 내의 공동에 위치가능한 융기를 생성하도록,
    하나의 중쇄의 CH3 도메인이 변경되어 있고,
    ii) 1가 항원 결합 단백질 내의 제 1 CH3 도메인의 원래의 경계면을 만나는 제 2 CH3 도메인의 원래의 경계면 내에서,
    아미노산 잔기가 측쇄 부피가 더 작은 아미노산 잔기로 대체되어, 제 2 CH3 도메인의 경계면 내에 제 1 CH3 도메인의 경계면 내의 융기가 내부에 위치가능한 공동을 생성하도록,
    다른 중쇄의 CH3 도메인이 변경되어 있는 것을 특징으로 함.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 측쇄 부피가 더 큰 아미노산 잔기는 아르기닌 (R), 페닐알라닌 (F), 티로신 (Y), 트립토판 (W) 으로 이루어지는 군으로부터 선택되고, 상기 측쇄 부피가 더 작은 아미노산 잔기는 알라닌 (A), 세린 (S), 트레오닌 (T), 발린 (V) 으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 1가 항원 결합 단백질.
  4. 제 3 항에 있어서, 양쪽 CH3 도메인들 사이에 다이설파이드 가교가 형성될 수 있도록 각각의 CH3 도메인의 상응하는 위치에 아미노산으로서 시스테인 (C) 의 도입에 의해 양쪽 CH3 도메인들이 추가로 변경되는 것을 특징으로 하는 1가 항원 결합 단백질.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 인간 IgG1 아이소타입인 것을 특징으로 하는 1가 항원 결합 단백질.
  6. 제 1 항에 있어서, 하기를 포함하는 것을 특징으로 하는 1가 항원 결합 단백질:
    a) SEQ ID NO:1 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
    b) SEQ ID NO:2 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄;
    또는
    a) SEQ ID NO:3 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
    b) SEQ ID NO:4 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄;
    또는
    a) SEQ ID NO:5 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
    b) SEQ ID NO:6 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄;
    또는
    a) SEQ ID NO:7 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
    b) SEQ ID NO:8 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄;
    또는
    a) SEQ ID NO:9 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
    b) SEQ ID NO:10 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄;
    또는
    a) SEQ ID NO:11 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄; 및
    b) SEQ ID NO:12 의 아미노산 서열을 포함하는 수식된 중쇄.
  7. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, a) 및 b) 의 수식된 중쇄가 IgG1 아이소타입이고, 항원 결합 단백질이 Asn297 에서 올리고당 (당) 의 총량의 80 % 이하의 푸코스의 양으로 아푸코실화되어 있는 것을 특징으로 하는 1가 항원 결합 단백질.
  8. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 암의 치료에서 사용되는 1가 항원 결합 단백질.
  9. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 1가 항원 결합 단백질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 암 치료용 약제.
  10. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1가 항원 결합 단백질의 치료적 유효량을 환자에게 투여하는 것을 특징으로 하는, 치료가 필요한 환자의 치료 방법에서 사용되는, 1가 항원 결합 단백질.
  11. 하기 단계를 포함하는, 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 1가 항원 결합 단백질의 제조 방법:
    a) 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 1가 항원 결합 단백질을 인코딩하는 핵산 분자를 포함하는 벡터로 숙주 세포를 형질전환시키는 단계,
    b) 상기 1가 항원 결합 단백질 분자의 합성을 허용하는 조건 하에 숙주 세포를 배양하는 단계; 및
    c) 상기 배양물로부터 상기 1가 항원 결합 단백질 분자를 회수하는 단계.
  12. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 따른 1가 항원 결합 단백질을 인코딩하는 핵산.
  13. 제 12 항에 따른 핵산을 포함하는 벡터.
  14. 제 13 항에 따른 벡터를 포함하는 숙주 세포.
  15. 삭제
  16. 삭제
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