KR20070038495A - 항-ｃｄ3 항체 및 그의 사용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항원 CD3에 대해 유도된 항체 및 그와 같은 항체의 용도에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 CD3에 대해 유도된 완전 인간 모노클로날 항체를 제공한다. 중쇄 및 경쇄 이뮤노글로불린 분자를 코딩하는 뉴클레오티드 서열 및 이를 포함하는 아미노산 서열, 특히, 중쇄 및 경쇄 이뮤노글로불린 분자를 포함하는 서열, 특히, 프레임워크 영역(FR) 및(또는) 상보성 결정 영역(CDR), 구체적으로는 FR1 내지 FR4 또는 CDR1 내지 CDR3를 포함하는 연속 중쇄 및 경쇄 서열에 상응하는 서열이 제공된다. 그러한 이뮤노글로불린 분자 및 모노클로날 항체를 생산하는 하이브리도마 또는 기타 세포주가 또한 제공된다.
인간 항-CD3 항체, 항원성 조절, T-세포 사이토카인 방출 감소, 사이토카인 방출 증상 치료제, 자가면역 질환 치료

Description

항-ＣＤ3 항체 및 그의 사용 방법 {ANTI-CD3 ANTIBODIES AND METHODS OF USE THEREOF}
본 발명은 일반적으로 완전 인간 항-CD3 항체 및 그의 사용 방법에 관한 것이다.
사람의 면역계는 상처, 감염 및 신생물 형성을 포함하는 각종 증상에 대항하는 방어계로 작용하며, 세포성 및 체액성 면역계라 불리우는 두 개의 분리되어 있으나 상호 관련이 있는 계에 의해 매개된다. 일반적으로, 체액성 면역계는 계에 의해 외래의 것이라고 인식되는 산물에 결합하여 그를 중화시키는 능력이 있는, 항체 또는 이뮤노글로불린으로 불리우는 가용성 생성물에 의해 매개된다. 대조적으로, 세포성 면역계는 여러 가지 치료 역할을 하는 T-세포라는 세포를 이동시키는 것을 포함한다.
인간 및 동물의 면역계는 모두 두 가지 주된 부류의 림프구, 즉 흉선으로부터 유래하는 세포(T 세포)와 골수로부터 유래하는 세포(B 세포)를 포함한다. 성숙한 T 세포는 흉선으로부터 나와 조직, 림프관 및 혈류 사이를 순환한다. T 세포는 면역학적 특이성을 나타내며, 세포-매개 면역 반응(예를 들어, 이식 거부)에 직접적으로 관여한다. T 세포는 각종 외래 구조물(항원)에 대항하거나 그에 반응하여 작용한다. 많은 경우에 이러한 외래 항원은 감염의 결과로서 숙주 세포 상에 발현된다. 그러나, 외래 항원은 신생물 형성이나 감염에 의해 변화된 숙주로부터 나올수 도 있다. T 세포는 그 자체가 항체를 분비하는 것은 아니지만, 대부분 제2 부류의 림프구인 B 세포에 의해 항체가 분비되는데 필요하다.
T 세포는 세포 표면에 나타나는 항원 결정 부위, 기능적 활성 및 외래 항원 인식 등에 의해 일반적으로 정의될 수 있는 여러 소부류로 나누어진다. CD8+ 세포와 같은 특정 소부류의 T 세포는 면역계에서 조절 기능을 담당하는 킬러/서프레서세포인 반면, CD4+ 세포와 같은 다른 세포는 염증 및 체액성 반응을 촉진시키는 작용을 한다.
인간 말초 T 림프구는 외래 항원, 모노클로날 항체, 및 파이토헤마글루티닌, 콘카나발린 A와 같은 렉틴을 포함하는 각종 물질에 의해 자극되어 유사분열을 일으킬 수 있다. 활성화는 미토젠이 세포막의 특이적 부위에 결합하여 일어나는 것으로 추측되지만, 그러한 수용체의 본질 및 활성화 메카니즘 등은 완전히 밝혀지지 않았다. 증식의 유도는 T 세포 활성화의 단지 하나의 징후일 뿐이다. 세포의 기초 및 휴지 상태의 변화로서 정의되는 다른 징후들은 림포카인 생산 및 세포독성 세포 활성의 증가를 포함한다.
T 세포 활성화는 반응하는 T 세포 집단 상에 발현된 여러 세포 표면 분자들이 참여하여 일어나는 복잡한 현상이다. 예를 들어, 항원-특이적 T 세포 수용체 (TcR)는 통상 CD3로 불리우는(T3로 불리운 적도 있음) 저분자량 불변 단백질 복합 체와 비공유적으로 결합되어 있으며, 클론적으로 분리되어 있는 두 개의 통합 막 당단백질 쇄 알파 및 베타(α 및 β), 또는 감마 및 델타(γ 및 δ)를 함유하는, 디술파이드 결합된 헤테로이합체로 이루어진다.
TcR 알파 및 베타 쇄는 항원 특이성을 결정한다. CD3 구조는 TcR 알파베타 (TcR αβ)가 그의 리간드에 결합할 때 개시되는 활성화 신호의 전도 요소인 부속 분자를 나타낸다. TcR의 당단백질 쇄에는 불변 영역과 가변 영역(다형성)이 모두 있다. 다형성 TcR 가변 영역은 구별되는 특이성을 갖는 T 세포 하위 집단을 정의한다. 항원으로서 외래 단백질의 전체 또는 작은 단편을 인식하는 항체와 달리, TcR 복합체는 주 조직적합성 복합체(MHC) 분자 구조 내에 존재하는 작은 펩티드의 항원과 상호작용한다. 이러한 MHC 단백질은 종내에 무작위로 분포된 고도의 다형성을 나타내는 분자 세트이다. 따라서, 활성화는 일반적으로 TcR과 MHC 단백질에 결합된 외래 펩티드성 항원이라는 세 성분 사이의 상호작용이 일어날 것을 요한다.
발명의 개요
본 발명은 CD3에 대하여 특이적으로 유도된 완전 인간 모노클로날 항체를 제공한다. 모노클로날 항체는, 예를 들어, 본 명세서에 기재된 28F11, 27H5, 23F10 및 15C3을 포함한다. 또한, 모노클로날 항체는 28F11, 27H5, 23F10 또는 15C3과 동일한 에피토프에 결합하는 항체이다. 본 명세서에서 항체들은 각각 huCD3 항체로 기재된다. huCD3 항체는, CD3 양성(CD3+) 세포에는 결합하지만 CD3 음성(CD3-) 세포에는 결합하지 않는 특성; CD3 또는 T 세포 수용체(TcR)의 세포 표면 발현 수준 또는 활성을 변화(예컨대, 감소)시키는 것을 포함하는 항원성 조절을 유도하는 특성; 쥐 항-인간 OKT3 모노클로날 항체가 T-림프구에 결합하는 것을 억제하는 특성; 또는 전체적으로 또는 부분적으로 아미노산 서열 EMGGITQTPYKVSISGT (서열 번호:21)을 포함하는 CD3의 에피토프에 결합하는 특성 중 하나 이상을 갖는다. 본 발명의 huCD3 항체는 CD3에 결합하기 위해 쥐 항-CD3 항체 OKT3와 경쟁하며, huCD3 항체에 노출시키면 CD2, CD4 또는 CD8의 세포 표면 발현에는 영향을 주지 않으면서 CD3 및(또는) TcR을 제거 또는 마스킹할 수 있다. CD3 및(또는) TcR의 마스킹은 T-세포 활성화의 손실 또는 감소를 가져오는데, 이는 제어되지 않은 T-세포 활성화가 일어나는 자가면역 질환에서 바람직하다. CD3의 하향 조절은 종래의 면역 억제제인 시클로스포린 등을 사용할 때 관찰되는 일시적인 면역 억제와 비교할 때, 적어도 수 개월 이상 지속되는 장기적인 T 세포 활성화 감소 효과를 가져온다.
항원성 조절이란, 예컨대, 림프구와 같은 세포 표면에서 CD3-T 세포 수용체 복합체를 재배치 및 제거하는 것이다. 세포상 TcR의 표면 발현 수준 또는 활성을 감소시킨다는 것은 TcR의 양이나 기능을 감소시키는 것을 의미한다. CD3의 세포 표면 발현 수준 또는 활성을 조절한다는 것은 세포 표면상 CD3의 양 또는 기능이 변화, 예컨대, 감소시킨다는 것을 의미한다. 세포의 원형질막에 발현되는 CD3 또는 TcR의 양은, 예를 들어, 세포가 huCD3 항체와 접촉할 때 CD3 또는 TcR이 내부화되어 감소된다. 다른 방식으로는, 세포가 huCD3 항체와 접촉할 때 CD3 또는 TcR이 마스킹된다.
쥐 항-인간 0KT3 모노클로날 항체가 T-림프구에 결합하는 것을 억제하는 것은 쥐 OKT3 항체가 T-림프구 세포 표면상의 CD3와 결합체를 형성하는 능력의 감소 로서 정의된다.
huCD3 항체는 서열 번호 2, 6, 10 또는 22의 아미노산 서열을 갖는 중쇄 가변 영역과, 서열 번호 4, 8, 16 내지 20, 25 또는 26의 아미노산 서열을 갖는 경쇄 가변 영역을 포함한다. 바람직하게는, 세 개의 중쇄 CDR은 GYGMH (서열 번호:27), VIWYDGSKKYYVDSVKG (서열 번호:28), QMGYWHFDL (서열 번호:29), SYGMH (서열 번호:33), IIWYDGSKKNYADSVKG (서열 번호:34), GTGYNWFDP (서열 번호:35) 및 AIWYNGRKQDYADSVKG (서열 번호:44)로 구성되는 군으로부터 선택되는 서열과 적어도 90%, 92%, 95%, 97% 98%, 99% 또는 그 이상 일치하는 아미노산 서열을 포함하고, 세 개의 경쇄 CDR은 RASQSVSSYLA (서열 번호:30), DASNRAT (서열 번호:31), QQRSNWPPLT (서열 번호:32), RASQSVSSSYLA (서열 번호:36), GASSRAT (서열 번호:37), QQYGSSPIT (서열 번호:38), RASQGISSALA (서열 번호:39), YASSLQS (서열 번호:40), QQYYSTLT (서열 번호:41), DASSLGS (서열 번호:42), WASQGISSYLA (서열 번호:43), QQRSNWPWT (서열 번호:45), DASSLES (서열 번호:46) 및 QQFNSYPIT (서열 번호:47)로 구성되는 군으로부터 선택되는 서열과 적어도 90%, 92%, 95%, 97% 98%, 99% 또는 그 이상 일치하는 아미노산 서열을 포함한다. 항체는 CD3에 결합한다.
본 발명의 huCD3 항체는, 인간 DP50 VH 생식세포 유전자 서열 또는 인간 DP50 VH 생식세포 유전자 서열에 상동성인 핵산 서열에 의해 코딩되는 중쇄 가변 영역(VH)을 함유한다는 점; 인간 L6 VL 생식세포 유전자 서열 또는 인간 L6 VL 생식세포 유전자 서열에 상동성인 핵산 서열에 의해 코딩되는 경쇄 가변 영역(VL)을 함유 한다는 점; 인간 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열 또는 인간 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열에 상동성인 핵산 서열에 의해 코딩되는 VL을 함유한다는 점; 아미노산 서열 YGMH (서열 번호:58)을 포함하는 VH CDR1 영역을 함유한다는 점; 아미노산 서열 DSVKG (서열 번호:59)을 포함하는 VH CDR2 영역을 함유한다는 점; 아미노산 서열 IWYX1GX2X3X4X5YX6DSVKG (서열 번호:60)을 포함하는 VH CDR2 영역을 함유한다는 점; 아미노산 서열 XAXBGYXCXDFDXE (서열 번호:61)을 포함하는 VH CDR3 영역을 함유한다는 점; 아미노산 서열 GTGYNWFDP (서열 번호:62) 또는 아미노산 서열 QMGYWHFDL (서열 번호:63)을 포함하는 VH CDR3 영역을 함유한다는 점; CDR3 영역에 대하여 C-말단인 위치(이 위치는 CDR3 영역에 대하여 C-말단인 가변 영역 내에 있음)에 아미노산 서열 VTVSS (서열 번호:64)을 포함하는 점; CDR3 영역에 대하여 C-말단인 위치(이 위치는 CDR3 영역에 대하여 C-말단인 가변 영역 내에 있음)에 아미노산 서열 GTLVTVSS (서열 번호:65)을 포함하는 점; CDR3 영역에 대하여 C-말단인 위치(이 위치는 CDR3 영역에 대하여 C-말단인 가변 영역 내에 있음)에 아미노산 서열 WGRGTLVTVSS (서열 번호:66)을 포함하는 점; 전제적으로 또는 부분적으로 아미노산 서열 EMGGITQTPYKVSISGT (서열 번호:67)을 포함하는 에피토프에 결합한다는 점; 중쇄 내 위치 234, 235, 265 또는 297, 또는 이들의 조합된 위치의 아미노산 잔기에서 변이를 포함(이들 항체 존재하에서의 T-세포로부터의 사이토카인 방출은 중쇄 내 위치 234, 235, 265 또는 297, 또는 이들의 조합된 위치에서 변이를 포함하지 않는 항체 존재하에서의 T-세포로부터의 사이토카인 방출과 비교할 때 감소된 것임)한다는 점 중 적어도 두 가지 이상(즉, 두 가지 이상, 세 가지 이상, 네 가지 이상, 다섯 가지 이상. 여섯 가지 이상, 일곱 가지 이상, 여덟 가지 이상, 아홉 가지 이상, 열 가지 이상, 열 한가지 이상)의 특성을 나타낸다. 본 명세서에서 중쇄 잔기의 번호 체계는 EU 인덱스[Kabat et al., "Proteins of Immunological Interest", US Dept. of Health & Human Services (1983)]에 따른 것이며, 예를 들어, 본 명세서에 그 내용이 포함되는 미합중국 특허 제5,624,821호 및 제5,648,260호에 나타낸 바와 같다.
본 발명의 일부 국면에서, huCD3 항체는 아미노산 변이를 함유한다. 변이는 불변 영역 내에 있다. 변이의 결과 항체는 변화된 이펙터 기능을 갖게 된다. 항체의 이펙터 기능은 항체가 Fc 수용체나 보체 성분과 같은 이펙터 분자에 대하여 갖는 친화도를 변화, 즉, 증진 또는 저하시킴으로써 변화된다. 항체의 이펙터 기능을 변화시켜 면역 반응의 여러 가지 측면을 제어하는 것, 예를 들어, 면역계의 각종 반응을 증진시키거나 억제하는 것이 가능하다. 변이의 결과, 예를 들어, T-세포로부터 사이토카인의 방출을 감소시킬 수 있는 항체가 얻어진다. 변이는, 예를 들어, 중쇄 내 아미노산 잔기 234, 235, 265 또는 297, 또는 이들의 조합에 존재한다. 바람직하게는, 변이는 위치 234, 235, 265 또는 297에 알라닌 잔기, 또는 위치 235에 글루타메이트 잔기를 가져오는 것, 또는 이들의 조합이다. "사이토카인"이란 세포 표면에 발현된 세포외 수용체에 결합하여 세포 기능을 조절하는, 당업계에 알려진 모든 인간 사이토카인을 이르는 것으로, IL-2, IFN-감마, TNF-a, IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-IO 및 IL-13을 포함하나, 이에 국한되는 것은 아니다.
사이토카인의 방출은 ATG(항-흉선세포 글로불린) 및 OKT3 (쥐 항-인간 CD3 항체)와 같은 항 T-세포 항체를 사용할 때 통상적으로 일어나는 임상 복합 증상인 사이토카인 방출 증후군(CRS)으로 알려진 독성 증상을 일으킬 수 있다. 이러한 증상은 TNF, IFN-감마 및 IL-2와 같은 사이토카인이 순환계로 과다 방출되는 것을 특징으로 한다. CRS는 항체가 CD3(항체의 가변 영역을 통해)와 다른 세포 상의 Fc 수용체 및(또는) 보체 수용체(항체의 불변 영역을 통해)에 동시에 결합하여 T 세포를 활성화시킴으로써 T 세포가 사이토카인을 방출하고, 이에 의해 저혈압, 발열, 경직을 특징으로 하는 전신적 염증 반응이 일어난 결과이다. CRS의 증후는 발열, 오한, 오심, 구토, 저혈압 및 호흡 곤란을 포함한다. 본 발명의 huCD3 항체는 생체내에서 중쇄 불변 영역에 의해 매개되어 하나 이상의 사이토카인이 방출되는 것을 방지하는 하나 이상의 변이를 함유한다.
본 발명의 완전 인간 CD3 항체는 huCD3 항체에의 노출시에 사이토카인 방출이 상당하게 감소 또는 제거되도록, 예를 들어, Fc 영역에 L234 L235 -> A234 E235 변이를 함유한다(도 11A 및 11B 참조). 하기 실시예 4에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 huCD3 항체의 Fc 영역 내의 L234 L235 -> A234 E235 변이는 huCD3 항체가 인간 백혈구에 노출되었을 때 사이토카인 방출을 감소 또는 제거하는 반면, 하기하는 변이는 상당한 양의 사이토카인 방출을 유지한다. 예를 들어, 사이토카인 방출의 상당한 감소는 Fc 영역에 L234 L235 -> A234 E235 변이를 갖는 huCD3 항체에 노출되었을 때 의 사이토카인 방출 수준을, 하기와 같은 하나 이상의 다른 변이를 갖는 다른 항-CD3 항체에 노출시켰을 때의 사이토카인 방출 수준과 비교하여 정의된다. Fc 영역에서의 다른 변이는, 예를 들어, L234 L235 -> A234 A235, L235 -> E235, N297 -> A297, 및 D265 -> A265를 포함한다.
다른 방식으로는, huCD3 항체는 핵산 잔기를 생식세포 핵산 잔기로 교체하는 하나 이상의 변이를 포함하는 핵산에 의해 코딩된다. "생식세포 핵산 잔기"란 불변 또는 가변 영역을 코딩하는 생식세포 유전자 내에 자연적으로 발생하는 핵산 잔기를 말한다. "생식세포 유전자"는 생식세포(즉, 난자 또는 정자로 되는 세포) 내에서 발견되는 유전자이다. "생식세포 변이"는 생식세포 또는 단세포 단계의 접합자에서 일어난 특정 DNA 내의 유전될 수 있는 변화로서, 그러한 변이가 자손에게 전달될 때 개체의 모든 세포에 혼입될 수 있는 변이를 이른다. 생식세포 변이는 하나의 체세포에서 얻어지는 체세포 변이와는 대조적인 것이다. 몇몇 경우에, 가변 영역을 코딩하는 생식세포 DNA 서열 중 뉴클레오티드가 변이(즉, 체세포 변이)되어 다른 뉴클레오티드로 교체된다. 따라서, 본 발명의 항체는 핵산을 생식세포 핵산 잔기로 교체하는 하나 이상의 변이를 포함한다. 생식세포 항체 유전자는, 예를 들어, DP50 (기탁 번호: IMGT/EMBL/GenBank/DDBJ:L06618), L6 (기탁 번호: IMGT/EMBL/GenBank/DDBJ:X01668) 및 L4/18a (기탁 번호: EMBL/GenBank/DDBJ:Z00006)을 포함한다.
huCD3 항체의 중쇄는, 예컨대, DP50 생식세포 유전자와 같은 생식세포 V (가 변) 유전자로부터 유래한다. DP50 생식세포 유전자의 핵산 및 아미노산 서열은, 예를 들어, 하기 핵산 및 아미노산 서열을 포함한다.
Figure 112007000208898-PCT00001
Figure 112007000208898-PCT00002
본 발명의 huCD3 항체는 인간 DP50 VH 생식세포 유전자 서열에 의해 코딩되는 중쇄 가변(VH) 영역을 포함한다. DP50 VH 생식세포 유전자 서열은, 예를 들어, 도 5의 서열 번호 48에 나타나있다. 본 발명의 huCD3 항체는 DP50 VH 생식세포 유전자 서열에 80% 이상 상동성인 핵산 서열에 의해 코딩되는 VH 영역을 포함한다. 핵산 서열은 DP50 VH 생식세포 유전자 서열에 바람직하게는 90%, 95%, 96%, 97% 이상, 보다 바람직하게는 98%, 99% 이상 상동성이다. huCD3 항체의 VH 영역은 DP50 VH 생식세포 유전자 서열에 의해 코딩되는 VH 영역의 아미노산 서열에 80% 이상 상동성이다. huCD3 항체의 VH 영역의 아미노산 서열은 DP50 VH 생식세포 유전자 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열에 바람직하게는 90%, 95%, 96%, 97% 이상, 보다 바람직하게는 98%, 99% 이상 상동성이다.
본 발명의 huCD3 항체는 또한 인간 L6 또는 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열 에 의해 코딩되는 경쇄 가변(VL) 영역을 포함한다. 인간 L6 VL 생식세포 유전자 서열은, 예를 들어, 도 6의 서열 번호 74에, 인간 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열은 도 7의 서열 번호 53에 나타나 있다. 다른 방식으로는, huCD3 항체는 L6 또는 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열에 80% 이상 상동성인 핵산 서열에 의해 코딩되는 VL 영역을 포함한다. 핵산 서열은 L6 또는 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열에 바람직하게는 90%, 95%, 96%, 97% 이상, 보다 바람직하게는 98%, 99% 이상 상동성이다. huCD3 항체의 VL 영역은 L6 또는 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열에 의해 코딩되는 VL 영역의 아미노산 서열에 80% 이상 상동성이다. huCD3 항체의 VL 영역의 아미노산 서열은 L6 또는 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열에 바람직하게는 90%, 95%, 96%, 97% 이상, 보다 바람직하게는 98%, 99% 이상 상동성이다.
본 발명의 huCD3 항체는, 예를 들어, DP50 생식세포로부터 유래된 부분적으로 보존된 아미노산 서열을 갖는다. 예를 들어, 본 발명의 huCD3 항체의 CDR1 영역은 적어도 연속 아미노산 서열 YGMH (서열 번호: 58)을 갖는다.
huCD3 항체의 CDR2는 적어도 연속 아미노산 서열 DSVKG (서열 번호:59)을 포함한다. 예를 들어, CDR2 영역은 연속 아미노산 서열 IWYX1GX2X3X4X5YX6DSVKG (서열 번호:60)을 갖는데, 이 때 X1, X2, X3, X4, X5 및 X6은 어떠한 아미노산이어도 무방하 다. X1, X2, X3 및 X4는, 예를 들어, 친수성 아미노산이다. 본 발명의 몇몇 huCD3 항체에서, X1은 아스파라긴 또는 아스파르테이트이고, X2는 아르기닌 또는 세린이고, X3는 리신 또는 아스파라긴이고, X4는 리신 또는 글루타민이고, X5는 아스파르테이트, 아스파라긴 또는 티로신이고(이거나), X6는 발린 또는 알라닌이다. VH CDR2 영역은, 예를 들어, AIWYNGRKQDYADSVKG (서열 번호:69), IIWYDGSKKNYADSVKG (서열 번호:70), VIWYDGSKKYYVDSVKG (서열 번호:71) 및 VIWYDGSNKYYADSVKG (서열 번호:72)로 구성되는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함한다.
huCD3 항체의 CDR3 영역은, 예를 들어, 적어도 연속 아미노산 서열 XAXBGYXCXDFDXE (서열 번호:61)(여기서, XA, XB, XC, XD 및 XE는 어떤 아미노산이어도 무방하다)을 함유한다. 본 발명의 일부 huCD3 항체에서, XA 및 XB는 중성 아미노산이고, XD는 방향족 아미노산이고(이거나) XE는 소수성 아미노산이다. 예를 들어, XA는 글리신 또는 글루타민이고, XB는 트레오닌 또는 메티오닌이고, XC는 아스파라긴 또는 트립토판이고, XD는 트립토판 또는 히스티딘이고(이거나), XE는 프롤린 또는 류신이다. CDR3 영역은, 예를 들어, 연속 아미노산 서열 GTGYNWFDP (서열 번호: 62) 또는 연속 아미노산 서열 QMGYWHFDL (서열 번호: 63)을 포함한다.
huCD3 항체는 아미노산 서열 WVRQAPGKGLEWV (서열 번호:73)을 함유하는 프레임워크 2 영역 (FRW2)을 포함한다. 본 발명의 huCD3 항체는 아미노산 서열 RFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCA (서열 번호:74)을 함유하는 프레임워크 3 영역 (FRW3)을 포함한다.
일부 huCD3 항체는 CDR3 영역에 대하여 C-말단인 위치에 연속 아미노산 서열 VTVSS (서열 번호:64)을 포함한다. 예를 들어, 항체는 CDR3 영역에 대하여 C-말단인 위치에 연속 아미노산 서열 GTLVTVSS (서열 번호:65)을 포함한다. 다른 huCD3 항체는 CDR3 영역에 대하여 C-말단인 위치에 연속 아미노산 서열 WGRGTLVTVSS (서열 번호: 66)을 포함한다. 서열 번호 66 중의 아르기닌 잔기는, 예를 들어, 28F11 huCD3 항체 (서열 번호:2) 및 23F10 huCD3 항체 (서열 번호:6)에 대한 VH 서열 중에 있다.
또 다른 국면으로서, 본 발명은 개체에 huCD3 항체를 투여하여 면역 관련된 질환의 증상을 치료, 예방 또는 완화시키는 방법을 제공한다. 임의로는, 개체에 비제한적인 예로서 소염 화합물 또는 면역억제 화합물과 같은 제2의 약제를 투여한다. 예를 들어, I형 당뇨병 또는 성인 잠복성 자가면역 당뇨병(LADA)이 있는 개체에 GLP-1 또는 베타 세포 휴지 화합물 (즉, 칼륨 채널 개방제와 같이, 인슐린 방출을 감소 또는 억제하는 화합물)과 같은 제2의 약제를 투여한다.
적절한 화합물은 메토트렉세이트, 시클로스포린 A (예를 들어, 시클로스포린 마이크로에멀젼 포함), 타크로리무스, 코르티코스테로이드, 스타틴, 인터페론 베타, 레미케이드(인플릭시맙), 엔브렐(에타너셉트) 및 휴미라(아달리무맙)을 포함하나, 이에 국한되는 것은 아니다.
개체는 자가면역 질환 또는 염증성 질환과 같은 면역 관련 질환을 앓고 있거나 그러한 질환으로 발전될 수 있는 소인을 가지고 있다.
또 다른 국면으로, 본 발명은 장기 또는 조직의 이식 전, 도중 또는 후에 개체에 본 발명의 huCD3 항체를 투여하는 방법을 제공한다. 예를 들어, 본 발명의 huCD3 항체는 장기 또는 조직 이식 후의 거부증을 치료 또는 예방하는데 사용된다.
도 1은 huCD3 항체 28F11의 중쇄 및 경쇄 가변 영역에 대한 일련의 뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열을 나타내고 있다. 도 1A는 중쇄 가변 영역을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 나타내고, 도 1B는 도 1A에 나타낸 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열을 나타내며, 여기서 CDR은 박스로 강조되어 있다. 도 1C는 경쇄 가변 영역을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 나타내고, 도 1D는 도 1C에 나타낸 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열을 나타내며, 여기서 CDR은 박스로 표시되어 있다.
도 2는 huCD3 항체 23F10의 중쇄 및 경쇄 가변 영역에 대한 일련의 뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열을 나타내고 있다. 도 2A는 중쇄 가변 영역을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 나타내고, 도 2B는 도 2A에 나타낸 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열을 나타낸다. 도 2C는 경쇄 가변 영역을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 나타내고, 도 2D는 도 2C에 나타낸 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열을 나타낸다.
도 3은 huCD3 항체 27H5의 중쇄 및 경쇄 가변 영역에 대한 일련의 뉴클레오 티드 서열 및 아미노산 서열을 나타내고 있다. 도 3A는 중쇄 가변 영역을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 나타내고, 도 3B는 도 3A에 나타낸 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열을 나타낸다. 도 3C는 27H5 클론의 경쇄 가변 영역을 코딩하는 5개의 뉴클레오티드 서열을 나타내고, 도 3D는 도 3C에 나타낸 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 5개의 아미노산 서열을 나타낸다. 도 3E는 클론 27H5로부터의 5개의 경쇄를 정렬하여 놓은 것이데, 여기서 마지막 열(KEY로 표시함)의 별표(*)는 그 칼럼에서 보존된 아미노산을 나타내고, KEY열의 콜론(:)은 보존적 변이를 나타내며, KEY열의 마침표(.)는 반보존적 변이를 나타낸다.
도 4는 huCD3 항체 15C3의 중쇄 및 경쇄 가변 영역에 대한 일련의 뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열을 나타내고 있다. 도 4A는 중쇄 가변 영역을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 나타내고, 도 4B는 도 4A에 나타낸 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열을 나타낸다. 도 4C는 15C3 클론의 경쇄 가변 영역을 코딩하는 2개의 뉴클레오티드 서열을 나타내고, 도 4D는 도 4C에 나타낸 뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 2개의 아미노산 서열을 나타낸다.
도 5는 15C3, 27H5 및 28F11 huCD3 항체 및 DP-50 생식세포 서열의 중쇄 가변 영역, 인간 중쇄 연결부 5-02 서열, 및 인간 중쇄 연결부 2 서열을 정렬하여 놓은 것으로, 각 서열에 대해 CDR 영역을 표시하였다.
도 6은 15C3 (경쇄 가변 영역 1, 즉,"VL1") 및 28F11 huCD3 항체, 및 L6 생식세포 서열의 VκIII 가변 영역, 인간 카파 연결부 4 서열, 인간 카파 연결부 1 서열을 정렬하여 놓은 것으로, 각 서열에 대하여 CDR 영역을 표시하였다.
도 7은 15C3 (경쇄 가변 영역 2, 즉, "VL2") 및 27H5 VL2 huCD3 항체, 및 L4/18a 생식세포 서열의 VκI 가변 영역, 인간 카파 연결부 4 서열, 인간 카파 연결부 5 서열을 정렬하여 놓은 것으로, 각 서열에 대하여 CDR 영역을 표시하였다.
도 8은 27H5 VL1 huCD3 항체 및 DPK22의 VκII 가변 영역, 인간 카파 연결부 5 서열을 정렬하여 놓은 것으로, 각 서열에 대하여 CDR 영역을 표시하였다.
도 9A는 본 발명의 28F11, 27H5VL1, 27H5VL2, 15C3VL1 및 15C3VL2 huCD3 항체를 포함하는 다양한 항-CD3 항체를 사용하여, 항체가 저캣(Jurkat) 세포 표면상의 CD3 분자에 결합하는 능력을 도시한 것이다. 도 9B는 본 발명의 28F11, 27H5VL1, 27H5VL2, 15C3VL1 및 15C3VL2 huCD3 항체를 포함하는 여러 항-CD3 항체가 쥐 항-CD3 항체 0KT3가 CD3 양성 세포에 결합하는 것을 억제하는 능력을 도시한 그래프이다. 도 9C는 본 발명의 28F11, 27H5VL1, 27H5VL2, 15C3VL1 및 15C3VL2 huCD3 항체를 포함하는 여러 항-CD3 항체에 의한, 인간 말초 혈액 T 세포 표면으로 부터의 CD3 및 TcR의 항원성 조절을 도시한 그래프이다. 도 9D는 본 발명의 28F11, 27H5VL1, 27H5VL2, 15C3VL1 및 15C3VL2 huCD3 항체를 포함하는 여러 항-CD3 항체가 T-세포 증식에 미치는 영향을 도시한 그래프이다.
도 10은 CD3 엡실론 쇄의 아미노산 서열로부터 유래한 펩티드 열 위에 완전 인간 모노클로날 항체 28F11가 결합하는 패턴을 도시한 것이다.
도 11은 야생형 28F11 huCD3 항체 (28F11WT), L234 L235 -> A234 A235 변이형 28F11 huCD3 항체 (28F11AA), 및 L234 L235 -> A234 E235 변이형 28F11 huCD3 항체 (28F11AE)에 노출시의 사이토카인 방출 수준을 나타내는 일련의 그래프이다. 도 11A는 이들 항체에 노출시의 TNF-알파의 방출 수준을, 도 11B는 인터페론 감마의 방출 수준을 도시하고 있다.
본 발명은 CD3 엡실론 쇄(CD3ε)에 특이적인 완전 인간 모노클로날 항체를 제공한다. 본 명세서에서 이들 항체를 huCD3 항체로 기술한다.
CD3는 성숙한 T-림프구중 상호간에 또한 T-세포 수용체와 비-공유적으로 결합되어 있는 적어도 5개 이상의 막-결합된 폴리펩티드의 복합체이다. CD3 복합체는 감마, 델타, 엡실론, 제타 및 에타 쇄(서브유닛이라고도 함)을 포함한다. 이들 중 몇몇에 대하여, 비-인간 모노클로날 항체가 개발되어 왔으며, 예컨대 쥐 항체 OKT3, SP34, UCHT1 또는 64.1 항체가 있다[참조: June, et al., J. Immunol. 136:3945-3952 (1986); Yang, et al., J. Immunol. 137:1097-1100 (1986); and Hayward, et al., Immunol. 64:87-92 (1988)].
본 발명의 huCD3 항체는 두 종류의 트랜스제닉 마우스, 즉, HuMab™ 마우스 및 KM™ 마우스 (Medarex, Princeton NJ)를 면역화시켜 생산하였다.
본 발명의 huCD3 항체는, CD3 양성(CD3+) 세포에는 결합하나 CD3 음성(CD3-) 세포에는 결합하지 않는 특성; CD3 및 T-세포 수용체(TcR)의 세포 표면 발현 수준의 변화를 포함하는 항원성 조절을 유도하는 특성; 및 쥐 항-인간 OKT3 모노클로날 항체가 T-림프구에 결합하는 것을 억제하는 특성 중 한 가지 이상을 갖는다. 본 발명의 huCD3 항체는 CD3에의 결합을 위하여 쥐 항-CD3 항체 OKT3와 경쟁하고, huCD3 항체에 노출시키면 CD2, CD4 또는 CD8의 세포 표면 발현에는 영향을 주지 않으면서 CD3 및(또는) TcR을 제거 또는 마스킹한다. CD3 및(또는) TcR의 마스킹은 T- 세포 활성화의 손실 또는 감소를 가져온다.
본 발명의 huCD3 항체는 전체적으로 또는 부분적으로 프로세싱된 인간 CD3 엡실론 서브유닛의 위치 27에서 43까지의 아미노산 잔기(즉, 리더 서열이 없는)를 포함하는 CD3에 결합한다. 인간 CD3 엡실론 서브유닛의 아미노산 서열은, 예를 들어, 진뱅크 기탁 번호 NP_000724; AAA52295; P07766; A32069; CAA27516; 및 AAH49847에 나타나있다. 예를 들어, huCD3 항체는 전체적으로 또는 부분적으로 아미노산 서열 EMGGITQTPYKVSISGT (서열 번호: 67)을 포함하는 CD3 에피토프에 결합한다. 이러한 에피토프에 결합하는 huCD3 모노클로날 항체의 한 예는 본 명세서에 기재된 28F11 항체이다. 28F11 항체는 하기 서열 번호 1의 핵산 서열에 의해 코딩되는 중쇄 가변 영역 (서열 번호:2) 및 하기 서열 번호 3의 핵산 서열에 의해 코딩되는 경쇄 가변 영역(서열 번호:4)을 포함한다(도 1A 내지 1D).
문헌[Chothia et al., 1989; E. A. Kabat et al., 1991]에 의해 정의된 바와 같은 상보성 결정 영역(CDR)을 구성하는 아미노산은 박스 안에 표시하였다(도 1B 및 1D, 도 5 및 6 참조). 또한, 문헌[Chothia, C. et al., Nature 342:877-883 (1989); Kabat, E. A. et al., Sequences of Protein of Immunological Interest, Fifth Edition, US Department of Health and Human Services, US Government Printing Office (1991)]을 참조할 수 있다. 28F11 항체의 중쇄 CDR은 서열 GYGMH (서열 번호:27), VIWYDGSKKYYVDSVKG (서열 번호:28) 및 QMGYWHFDL (서열 번호:29)을 갖는다. 28F11 항체의 경쇄 CDR은 서열 RASQSVSSYLA (서열 번호:30), DASNRAT (서열 번호:31) 및 QQRSNWPPLT (서열 번호:32)을 갖는다.
>28F11 VH 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 1)
Figure 112007000208898-PCT00003
>28F11 VH 아미노산 서열 (서열 번호: 2 )
Figure 112007000208898-PCT00004
>28F11 VL 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 3)
Figure 112007000208898-PCT00005
>28F11 VL 아미노산 서열 (서열 번호: 4)
Figure 112007000208898-PCT00006
23F10 항체는 하기 서열 번호 5의 핵산 서열에 의해 코딩되는 중쇄 가변 영역 (서열 번호:6), 및 하기 서열 번호 7의 핵산 서열에 의해 코딩되는 경쇄 가변 영역 (서열 번호:8)을 포함한다.
문헌[Chothia et al., 1989; E. A. Kabat et al., 1991]에 의해 정의된 바와 같은 CDR을 구성하는 아미노산은 박스 안에 강조하여 표시하였다(도 2B, 2D 참조). 23F10 항체의 중쇄 CDR은 서열 GYGMH (서열 번호:27), VIWYDGSKKYYVDSVKG (서열 번호:28) 및 QMGYWHFDL (서열 번호:29)을 포함한다. 23F10 항체의 경쇄 CDR은 서열 RASQSVSSYLA (서열 번호:30), DASNRAT (서열 번호:31) 및 QQRSNWPPLT (서열 번호:32)을 포함한다.
>23F10 VH 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 5)
Figure 112007000208898-PCT00007
>23F10 VH 아미노산 서열 (서열 번호: 6)
Figure 112007000208898-PCT00008
>23F10 VL 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 7)
Figure 112007000208898-PCT00009
>23F10 VL 아미노산 서열 (서열 번호: 8)
Figure 112007000208898-PCT00010
27H5 항체는 하기 서열 번호 9의 핵산 서열에 의해 코딩되는 중쇄 가변 영역(서열 번호: 10), 및 하기 서열 번호 11 내지 15의 핵산 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열 번호 16 내지 20으로부터 선택되는 경쇄 가변 영역을 포함한다. 하기 실시예 2에 기재된 바와 같이, HuMAb® 트랜스제닉 마우스로 부터 유도된 단일 클론 하이브리도마는 하나의 중쇄에 대하여 다수의 경쇄를 생산할 수 있다. 생산된 중쇄와 경쇄의 각 조합은 실시예 2에 기재된 바와 같이 최적 기능을 찾기 위해 시험된다.
문헌[Chothia et al., 1989; E. A. Kabat et al., 1991]에 의해 정의된 바와 같은 CDR을 구성하는 아미노산은 박스로 강조하였다(도 3B, 3D, 5, 7 및 8). 27H5 항체의 중쇄 CDR은 서열 SYGMH (서열 번호:33), IIWYDGSKKNYADSVKG (서열 번호:34) 및 GTGYNWFDP (서열 번호:35)을 갖는다. 27H5 항체의 경쇄 CDR은 서열 RASQSVSSSYLA (서열 번호:36), GASSRAT (서열 번호:37), QQYGSSPIT (서열 번호:38), RASQGISSALA (서열 번호:39), YASSLQS (서열 번호:40), QQYYSTLT (서열 번호:41), DASSLGS (서열 번호:42) 및 WASQGISSYLA (서열 번호:43)을 갖는다.
>27H5 VH 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 9)
Figure 112007000208898-PCT00011
>27H5 VH 아미노산 서열 (서열 번호: 10)
Figure 112007000208898-PCT00012
>27H5 VL1 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 11)
Figure 112007000208898-PCT00013
>27H5 VL2 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 12)
Figure 112007000208898-PCT00014
>27H5 VL3 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 13)
Figure 112007000208898-PCT00015
>27H5 VL4 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 14)
Figure 112007000208898-PCT00016
>27H5 VL5 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 15)
Figure 112007000208898-PCT00017
>27H5 VL1 아미노산 서열 (서열 번호: 16)
Figure 112007000208898-PCT00018
>27H5 VL2 아미노산 서열 (서열 번호: 17 )
Figure 112007000208898-PCT00019
>27H5 VL3 아미노산 서열 (서열 번호: 18)
Figure 112007000208898-PCT00020
>27H5 VL4 아미노산 서열 (서열 번호: 19)
Figure 112007000208898-PCT00021
>27H5 VL5 아미노산 서열 (서열 번호: 20)
Figure 112007000208898-PCT00022
15C3 항체는 하기 서열 번호 21의 핵산 서열에 의해 코딩되는 중쇄 가변 영역 (서열 번호:22), 및 하기 서열 번호 23 및 24의 핵산 서열에 의해 코딩되는 아미노산 서열 번호 25 및 26으로부터 선택되는 경쇄 가변 영역을 포함한다. 하기 실시예 2에 기재된 바와 같이, HuMAb® 트랜스제닉 마우스로 부터 유도된 단일 클론 하이브리도마는 하나의 중쇄에 대하여 다수의 경쇄를 생산할 수 있다. 생산된 중쇄와 경쇄의 각 조합은 실시예 2에 기재된 바와 같이 최적 기능을 위하여 시험된다.
문헌[Chothia et al., 1989; E. A. Kabat et al., 1991]에 의해 정의되는 바와 같은 CDR을 구성하는 아미노산은 박스 안에 강조하였다(도 4B, 4D 및 5 내지 7). 15C3 항체의 중쇄 CDR은 서열 SYGMH (서열 번호:33), AIWYNGRKQDYADSVKG (서열 번호:44) 및 GTGYNWFDP (서열 번호:35)을 포함한다. 15C3 항체의 경쇄 CDR은 서열 RASQSVSSYLA (서열 번호:30), DASNRAT (서열 번호:31), QQRSNWPWT (서열 번호:45), RASQGISSALA (서열 번호:39), DASSLES (서열 번호:46), QQFNSYPIT (서열 번호:47)을 갖는다.
>15C3 VH 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 21)
Figure 112007000208898-PCT00023
>15C3 VH 아미노산 서열 (서열 번호: 22)
Figure 112007000208898-PCT00024
>15C3 VL1 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 23)
Figure 112007000208898-PCT00025
>15C3 VL2 뉴클레오티드 서열 (서열 번호: 24)
Figure 112007000208898-PCT00026
>15C3 VL1 아미노산 서열 (서열 번호: 25)
Figure 112007000208898-PCT00027
>15C3 VL2 아미노산 서열 (서열 번호: 26)
Figure 112007000208898-PCT00028
본 발명의 huCD3 항체는 서열 번호 2, 6, 10 또는 22의 아미노산 서열과 90%, 92%, 95%, 97% 98%, 99% 또는 그 이상 일치하는 중쇄 가변 영역 아미노산 서열, 및(또는) 서열 번호 4, 8, 16 내지 20, 25 또는 26의 아미노산 서열과 90%, 92%, 95%, 97% 98%, 99% 또는 그 이상 일치하는 경쇄 가변 영역 아미노산 서열을 포함하는 항체를 포함한다.
다른 방식으로 기술하면, 본 발명의 모노클로날 항체는 28F11, 27H5, 23F10 또는 15C3와 동일한 에피토프에 결합하는 항체이다.
달리 언급이 없는 한, 본 발명과 관련하여 사용되는 과학 및 기술 용어는 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 의미를 갖는다. 또한, 문맥상 달리 요구되지 않는 한, 단수 용어는 복수의 의미를 또한 복수 용어는 단수의 의미를 포함한다. 일반적으로, 본 명세서에 기재된 세포 및 조직 배양, 분자생물학, 단백질 및 올리고- 또는 폴리뉴클레오티드 화학 및 혼성화와 관련된 용어 및 기술은 당 분야에 공지되어 통상적으로 사용되고 있는 것들이다. 재조합 DNA, 올리고뉴클레오티드 합성, 조직 배양 및 형질 전환(예를 들어, 전기천공, 리포펙션)을 위해 표준 기술이 사용된다. 효소 반응 및 정제 기술은 제조자의 설명서에 따르거나, 당업계에서 통상적으로 수행되는 바에 따르거나 또는 본 명세서에 기재된 바와 같이 수행한다. 상기 언급한 기술 및 과정은 일반적으로 당업계에 공지된 종래의 방법에 따르거나, 본 명세서를 통해 인용되고 논의된 여러 종류의 일반적이고 보다 구체적인 참고문헌, 예컨대 문헌[Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N. Y. (1989)]에 기재된 바에 따라 수행한다. 본 명세서에 기재된 분석 화학, 합성 유기 화학, 의약 및 약제 화학과 관련하여 사용된 용어, 그 실험 과정 및 기술은 당 분야에 공지되어 통상적으로 사용되고 있는 것들이다. 화학 합성, 화학 분석, 약제 제조, 제형화, 전달 및 환자의 치료를 위해 표준 기술이 사용된다.
본 발명의 개시 사항과 관련하여, 하기 용어들은, 달리 언급이 없는 한, 다음과 같은 의미를 갖는다.
본 명세서에서, "항체"란 이뮤노글로불린(Ig) 분자 및 이뮤노글로불린 분자 의 면역학적으로 활성인 부분, 즉, 항원과 특이적으로 결합(면역반응)하는 항원 결합 부위를 함유하는 분자를 의미한다. 그러한 항체는 폴리클로날, 모노클로날, 키메라, 단쇄, Fab, Fab' 및 F( ab' )2 단편, 및 Fab 발현 라이브러리를 포함하나, 이에 국한되는 것은 아니다. "특이적으로 결합" 또는 "면역반응"이란 항체가 목적하는 항원의 하나 이상의 항원 결정 부위와 반응하며, 다른 폴리펩티드와는 반응(즉, 결합)하지 않거나 매우 낮은 친화도(Kd > 10-6)로 결합하는 것을 의미한다.
기본적 항체 구조 단위는 사합체인 것으로 알려져 있다. 각 사합체는 각 쌍이 하나의 "경쇄" (약 25 kDa) 및 하나의 "중쇄" (약 50-70 kDa)로 이루어진, 동일한 두 쌍의 폴리펩티드 쇄로 이루어진다. 각 쇄의 아미노-말단 부분은 주로 항원 인식을 담당하는, 약 100 내지 110개 또는 그 이상의 아미노산으로 된 가변 영역을 포함한다. 각 쇄의 카르복시-말단 부분은 주로 이펙터 기능을 담당하는 불변 영역을 규정한다. 인간 경쇄는 카파 및 람다 경쇄로 분류된다. 중쇄는 뮤, 델타, 감마, 알파 또는 엡실론으로 분류되며, 각각 항체 이소타입 IgM, IgD, IgG, IgA 및 IgE를 규정한다. 경쇄 및 중쇄 내에서, 가변 영역과 불변 영역은 약 12개 이상의 아미노산으로 된 "J" 영역에 의해 연결되며, 중쇄는 또한 약 10개 이상의 아미노산으로 된 "D" 영역을 포함한다. 일반적인 사항에 관해서, 문헌[Fundamental Immunology, Ch. 7, Paul, W. et al., 2nd ed. Raven Press, N. Y. (1989)]을 참조할 수 있다. 각 경쇄/중쇄 쌍의 가변 영역은 항원 결합 부위를 형성한다.
본 명세서에서, "모노클로날 항체(MAb)" 또는 "모노클로날 항체 조성물"은단일한 경쇄 유전자 생성물 및 단일한 중쇄 유전자 생성물로 이루어진 단 하나의 g항체 분자 종을 함유하는 항체 분자의 집단을 이른다. 특히, 모노클로날 항체의 상보성 결정 영역 (CDR)은 그 집단의 모든 분자에서 동일하다. MAb는 그에 대한 단일한 결합 친화도에 의해 특성화되는, 항원의 특정 에피토프에 면역반응할 수 있는 항원 결합 부위를 함유한다.
일반적으로, 인간으로부터 얻어지는 항체 분자는 분자 내에 존재하는 중쇄의 특성에 따라 서로 차이가 나는, 클래스 IgG, IgM, IgA, IgE 및 IgD 중 어느 하나에 관련된 것이다. 어떤 클래스는 IgG1, IgG2 등과 같은 서브클래스를 갖기도 한다. 또한, 인간에 있어서, 경쇄는 카파 쇄 또는 람다 쇄일 수 있다.
"항원-결합 부위" 또는 "결합 부분"은 항원 결합에 참여하는 이뮤노글로불린 분자의 부분을 말한다. 항원 결합 부위는 중쇄 ("H") 및 경쇄 ("L")의 N-말단 가변 ("V") 영역의 아미노산 잔기에 의해 형성된다. "초가변 영역"이라 불리우는, 중쇄 및 경쇄의 V 영역 내의 3개의 매우 다양성 있게 변화하는 부위가, "프레임워크 영역" 또는 "FR"로 알려진 보다 보존적인 플랭킹 부위 사이에 존재한다. 따라서, "FR"이란 이뮤노글로불린중 초가변 영역 사이에서 그에 인접하여 있는 것으로 자연적으로 발견되는 아미노산 서열을 이른다. 항체 분자 내에서, 경쇄의 3개의 초가변 영역과 중쇄의 3개의 초가변 영역은 항원-결합 표면을 형성하도록 3차원 공간내에서 서로 상대적으로 배치되어 있다. 항원-결합 표면은 결합된 항원의 3차원 표면에 대하여 상보적이고, 경쇄 및 중쇄 각각의 3개의 초가변 영역은 "상보성 결정 영역" 또는 "CDR"로 불리운다. 각 도메인에 대한 아미노산의 명명은 문헌 [Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, National Institutes of Health, Bethesda, Md. (1987 and 1991)] 또는 문헌[Chothia & Lesk, J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987); Chothia et al., Nature 342:878-883 (1989)]의 정의에 따른 것이다.
본 명세서에서, "에피토프"는 이뮤노글로불린, scFv, 또는 T-세포 수용체에 특이적 결합할 수 있는 임의의 단백질 결정 부위를 포함한다. "에피토프"는 이뮤노글로불린 또는 T-세포 수용체에 결합할 수 있는 임의의 단백질 결정 부위를 포함한다. 에피토프 결정 부위는 대개 아미노산 또는 당 측쇄와 같은 화학적으로 활성인 표면 분자의 군으로 구성되며, 또한 대개 특이한 3차원 구조적 특성 및 특이한 하전 특성을 갖는다. 항체는 해리 상수가 ≤ 1 μM, 바람직하게는 ≤ 100 nM, 가장 바람직하게는 ≤ 10 nM일 때, 항원에 특이적으로 결합한다고 한다.
본 명세서에, "면역학적 결합" 및 "면역학적 결합 특성"이란 어떤 이뮤노글로불린 분자와 그것이 특이적인 항원 사이에 일어나는 형태의 비-공유결합 상호작용을 이르는 것이다. 면역학적 결합 상호작용의 강도 또는 친화도는 상호작용의 해리 상수(Kd)로 표현될 수 있는데, 이때 Kd가 작다는 것은 친화도가 크다는 것을 의미한다. 선택된 폴리펩티드의 면역학적 결합 특성은 당업계에 공지된 방법을 사용하여 정량화된다. 그러한 방법 중의 하나는 항원-결합 부위/항원 결합체의 형성 및 해리 속도를 측정하는 것인데, 이러한 속도는 결합체 파트너의 농도, 상호 작용의 친화도, 및 양방향의 속도에 균등하게 영향을 주는 기하학적 파라미터에 따라 변한다. 따라서, "온(on) 속도 상수(Kon)" 와 "오프(off) 속도 상수(Koff)" 를 농도 및 실제 결합 및 해리 속도를 계산하여 결정할 수 있다[참조: Nature 361:186-87 (1993)]. Koff /Kon 비율은 친화도와 관련되지 않은 모든 파라미터를 소거할 수 있게 하며, 해리 상수 Kd와 같은 것이다[참조: Davies et al., (1990) Annual Rev Biochem 59:439-473)]. 본 발명의 항체는 방사성 리간드 결합 검정 또는 당업자에 알려진 유사한 검정법으로 측정한 바, 평형 결합 상수(Kd)가 ≤1 μM, 바람직하게는 ≤ 100 nM, 보다 바람직하게는 ≤ 10 nM, 및 가장 바람직하게는 ≤ 100 pM 내지 약 1 pM일 때 CD3 에피토프에 특이적으로 결합한다고 한다.
어떤 인간 모노클로날 항체에 의해 본 발명의 인간 모노클로날 항체(예를 들어, 모노클로날 항체 28F11, 27H5, 23F10 또는 15C3)가 CD3 항원 폴리펩티드에 결합하는 것이 방해받는 것을 확인함으로써, 그 모노클로날 항체가 본 발명의 인간 모노클로날 항체와 동일한 특이성을 갖는지 여부를 과도한 실험없이도 결정할 수 있다는 것을 당업자는 잘 인식하고 있을 것이다. 본 발명의 모노클로날 항체에 의한 결합의 감소로서 나타나는 바와 같이, 시험되는 인간 모노클로날 항체가 본 발명의 인간 모노클로날 항체와 경쟁하는 것이라면, 두 모노클로날 항체는 동일하거나 밀접하게 연관된 에피토프에 결합하는 것이다. 어떤 인간 모노클로날 항체가 본 발명의 인간 모노클로날 항체의 특이성을 가졌는지 여부를 결정하는 또 다른 방법은, 본 발명의 모노클로날 항체를 그것이 통상적으로 반응성인 CD3 항원-폴리펩티드와 함께 프리-인큐베이션한 다음 시험하고자 하는 인간 모노클로날 항체를 가하여, 시험 모노클로날 항체가 그의 CD3 항원 폴리펩티드에 결합하는 능력에 있어서 억제를 받는지 여부를 결정하는 것이다. 시험되는 인간 모노클로날 항체가 억제를 받는다면, 그 모노클로날 항체는 본 발명의 모노클로날 항체와 동일하거나 기능적으로 등가의 에피토프 특이성을 갖는다.
CD3 단백질, 또는 그의 유도체, 단편, 유사체, 동족체 또는 오르쏘로그와 같은 단백질에 대해 유도된 모노클로날 항체를 제조하는데는 당분야에 공지된 여러 방법이 사용된다[참조: Antibodies: A Laboratory Manual, Harlow E. and Lane D. 1988, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 이 문헌들의 내용이 본 명세서에 포함됨]. 완전 인간 항체란 CDR을 포함하는 경쇄 및 중쇄의 전체 서열이 모두 인간 유전자로부터 유래된 것인 항체 분자를 이른다. 그러한 항체를 본 명세서에서는 "인간 항체" 또는 "완전 인간 항체"라 한다. 인간 모노클로날 항체는, 예를 들어, 하기 실시예 1에 기재된 방법으로 제조한다. 인간 모노클로날 항체는 또한 트라이오마(trioma) 기술, 인간 B-세포 하이브리도마 기술(Kozbor, et al., 1983 Immunol Today 4: 72), 및 인간 모노클로날 항체를 생산하는 EBV 하이브리도마 기술(Cole, et al., 1985, MONOCLONAL ANTIBODIES AND CANCER THERAPY, Alan R. Liss, Inc., pp. 77-96)로도 제조할 수 있다. 인간 모노클로날 항체는 인간 하이브리도마를 이용하거나(Cote, et al., 1983. Proc Natl Acad Sci USA 80: 2026-2030), 또는 시험관 내에서 인간 B-세포를 엡슈타인 바(Epstein Barr) 바이러스로 형질전환시켜(Cole, et al., 1985, MONOCLONAL ANTIBODIES AND CANCER THERAPY, Alan R. Liss, Inc., pp. 77-96) 이용하거나 생산할 수 있다.
항체는 주로 면역혈청의 IgG 분획을 제공하는, 단백질 A 또는 단백질 G를 사용한 친화도 크로마토그래피 등과 같은 공지된 기술로 정제한다. 후속하여, 또는 다른 방법으로서, 찾고 있는 이뮤노글로불린의 표적인 특이적 항원 또는 그의 에피토프를 칼럼 상에 고정시키고, 면역친화도 크로마토그래피를 수행하여 면역 특이적 항체를 정제할 수 있다. 이뮤노글로불린의 정제는, 예를 들어, 문헌[D. Wilkinson, The Scientist, The Scientist, Inc., Philadelphia PA, Vol. 14, No. 8 (April 17, 2000), pp. 25-28]에 논의되어 있다.
예컨대, 면역-관련 질환을 치료하는데 있어서의 효과를 증진시키도록 본 발명의 항체를 이펙터 기능과 관련하여 변형시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 시스테인 잔기를 Fc 영역내로 도입시킴으로써 이 영역에서 쇄간 디술파이드 결합을 형성시킬 수 있다. 이와 같이 생성된 호모이합체성 항체는 개선된 내부화 능력 및(또는) 증가된 보체-매개 세포 사멸 및 항체-의존성 세포성 세포독성(ADCC)을 가질 수 있다[참조: Caron et al., J. Exp Med., 176: 1191-1195 (1992); Shopes, J. Immunol., 148: 2918-2922 (1992)]. 다른 방식으로는, 항체가 이중의 Fc 영역을 갖도록 엔지니어링하여 증가된 보체 용해 및 ADCC 능력을 갖도록 한다[참조: Stevenson et al., Anti-Cancer Drug Design, 3: 219-230 (1989)].
본 발명은 또한 Fv, Fab, Fab' 및 F( ab' )2 huCD3 단편, 단쇄 huCD3 항체, 이중특이적 huCD3 항체 및 헤테로컨쥬게이트 huCD3 항체를 포함한다.
이중특이적 항체는 적어도 두 개의 상이한 항원에 대해 결합 특이성을 갖는 항체이다. 본 발명의 경우에, 결합 특이성 중의 하나는 CD3에 대한 것이다. 제2의 결합 표적은 다른 어떠한 항원이라도 무방하나, 유리하게는 세포-표면 단백질 또는 수용체 또는 수용체 서브유닛이다.
이중특이적 항체를 제조하는 방법은 당업계에 공지되어 있다. 전통적으로, 이중특이적 항체의 재조합 생산은 두 개의 중쇄가 상이한 특이성을 갖는, 두 개의 이뮤노글로불린 중쇄/경쇄 쌍을 동시 발현시키는 것에 기초한다[참조: Milstein and Cuello, Nature, 305:537-539 (1983)]. 이뮤노글로불린 중쇄 및 경쇄가 무작위로 할당되므로, 이들 하이브리도마(쿼드로마)는 가능하게는 열 개의 상이한 항체 분자의 혼합물을 생산하며, 이들 중 단지 하나가 올바른 이중특이적 구조를 갖는다. 올바른 항체 분자의 정제는 보통 친화도 크로마토그래피 단계에 의해 수행된다. 유사한 과정이 문헌[WO 93/08829(1993년 5월 13일 공개); Traunecker et al., EMBO J., 10:3655-3659 (1991)]에 기재되어 있다.
목적하는 결합 특이성 (항체-항원 결합 부위)를 갖는 항체 가변 도메인을 이뮤노글로불린 불변 도메인 서열에 융합시킬 수 있다. 융합은 힌지, CH2 및 CH3 영역의 적어도 일부를 포함하는 이뮤노글로불린 중쇄 불변 도메인과 하는 것이 바람직하다. 제1 중쇄 불변 영역(CHl)은 융합 서열 중 적어도 하나에 존재하는 경쇄 결합에 필요한 부위를 함유하는 것이 바람직하다. 이뮤노글로불린 중쇄 융합 서열 및, 바람직하게는, 이뮤노글로불린 경쇄를 코딩하는 DNA는 개별적인 발현 벡터에 삽입되어 적절한 숙주 유기체 내로 동시에 형질도입되는 것이 바람직하다. 이중특이적 항체 제조에 관한 더욱 구체적인 사항에 대해서는, 예를 들어, 문헌[Suresh et al., Methods in Enzymology, 121:210 (1986)]을 참고할 수 있다.
WO 96/27011에 기재된 또 다른 접근법에 따르면, 한 쌍의 항체 분자 사이의 계면을 엔지니어링하여 재조합 세포 배양액으로부터 회수되는 헤테로이합체의 퍼센트를 극대화할 수 있다. 바람직한 계면은 항체 불변 도메인의 CH3 영역의 적어도 일부를 포함한다. 이 방법에서, 제1 항체 분자의 계면으로부터의 하나 이상의 작은 아미노산 측쇄를 보다 큰 측쇄(예를 들어, 티로신 또는 트립토판)로 교체한다. 큰 아미노산 측쇄를 보다 작은 측쇄(예를 들어, 알라닌 또는 트레오닌)로 대체함으로써 보다 큰 측쇄와 동일하거나 유사한 크기의 보완적 "동공"이 제2 항체 분자의 계면에 생성된다. 이는 호모이합체와 같은 다른 원치 않는 최종 생성물에 비해 헤테로이합체의 수율을 증가시키는 메카니즘을 제공한다.
이중특이적 항체는 전장 항체로서 또는 항체 단편 (예를 들어, F( ab' )2 이중특이적 항체)로서 제조할 수 있다. 항체 단편으로부터 이중특이적 항체를 생성하는 기술은 문헌에 기재되어 있다. 예를 들어, 이중특이적 항체는 화학적 결합을 이용하여 제조할 수 있다. 문헌[Brennan et al., Science 229:81 (1985)]은 온전한 항체를 단백질 분해 절단하여 F( ab' )2 단편을 생성시키는 과정을 기재하고 있다. 이러한 단편들은 근접한 디티올을 안정화시키고 분자간 디술파이드 형성을 방지하기 위해, 디티올 착물화제 나트륨 아르세나이트 존재하에 환원시킨다. 생성된 Fab' 단편들은 이어서 티오니트로벤조에이트(TNB) 유도체로 전환된다. Fab'-TNB 유도체 중 하나는 머캅토에틸아민으로 환원시켜 Fab'-티올로 재전환시키고, 등몰량의 다른 Fab'-TNB 유도체와 혼합하여 이중특이적 항체를 형성한다. 생성된 이중특이적 항체는 효소의 선택적 고정화를 위한 물질로 사용될 수 있다.
또한, Fab' 단편은 이. 콜라이(E. coli)로부터 직접 회수되고 화학적으로 커플링되어 이중특이적 항체를 형성할 수 있다. 문헌[Shalaby et al., J. Exp. Med. 175:217-225 (1992)]은 전장 인간화 이중특이적 항체 F( ab' )2 분자의 제조 방법을 기술하고 있다. 각 Fab' 단편은 이. 콜라이로 부터 개별적으로 분비되어 시험관 내에서 화학적 결합을 유도하여 이중특이적 항체를 형성한다. 이와 같이 형성된 이중특이적 항체는 ErbB2 수용체를 과다발현하는 세포 및 정상적 인간 T 세포에 결합할 수 있을 뿐더러 인간 유방 종양 표적에 대한 인간 세포독성 림프구의 용해 활성을 촉발할 수 있다.
재조합 세포 배양액으로부터 이중특이적 항체를 직접 생산하고 단리하는 여러 가지 기술이 기재되어 왔다. 예를 들어, 이중특이적 항체는 류신 지퍼를 이용하여 생산되어 왔다[참조: Kostelny et al., J. Immunol. 148(5):1547-1553 (1992)]. Fos 및 Jun 단백질로부터의 류신 지퍼 펩티드를 유전자 융합에 의해 상이한 두 항체의 Fab' 부분에 결합시켰다. 항체 호모이합체를 힌지 영역에서 환원시켜 단량체를 형성시킨 다음, 재산화시켜 항체 헤테로이합체를 형성한다. 이 방법은 또한 항체 호모이합체를 생산하는데 사용될 수도 있다. 문헌[Hollinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6444-6448 (1993)]에 기재된 "다이아바디(diabody)" 기술은 이중특이적 항체 단편을 제조하는 또 다른 메카니즘을 제공한다. 단편들은 중쇄 가변 도메인(VH)과, 동일한 쇄 상에 두 개의 도메인을 짝짓기에는 너무 짧은 링커에 의해 그에 연결된 경쇄 가변 도메인을 포함한다. 따라서, 하나의 단편의 VH 및 VL 도메인은 다른 단편의 상보적 VL 및 VH 도메인과 짝짓게 됨으로써 두 개의 항원 결합 부위를 형성한다. 단쇄 Fv (sFv) 이합체를 사용하여 이중특이적 항체 단편을 제조하기 위한 또다른 전략이 보고되었다[참조: Gruber et al., J. Immunol. 152:5368 (1994)].
3개 이상의 결합 위치를 갖는 항체가 고려된다. 예를 들어, 삼중특이적 항체가 제조될 수 있다[참조: Tutt et al., J. Immunol. 147:60 (1991)].
예시적인 이중특이적 항체는 적어도 하나가 본 발명의 단백질 항원에서 유래되는 것인, 두 개의 상이한 에피토프에 결합할 수 있다. 다른 방식으로는, 이뮤노글로불린 분자의 항-항원성 암(arm)이 T-세포 수용체 분자 (예를 들어, CD2, CD3, CD28 또는 B7), 또는 IgG에 대한 Fc 수용체 (FcγR), 예컨대 FcγRI (CD64), FcγRII (CD32) 및 FcγRIII (CD 16)와 같은 림프구상의 촉발 분자에 결합하는 암과 결합하여 특정 항원을 발현하는 세포에 세포성 방어 메카니즘을 집중하도록 할 수 있다. 이중특이적 항체는 또한 특정 항원을 발현하는 세포에 세포독성제를 유도하는데 사용될 수 있다. 이들 항체는 항원-결합 암과 세포독성제 또는 EOTUBE, DPTA, DOTA 또는 TETA와 같은 방사성 핵종 킬레이터에 결합하는 암을 갖는다. 주목을 받고 있는 또 다른 이중특이적 항체는 본 명세서에 기재된 단백질 항원에 더불어 조직 인자 (TF)에 결합한다.
헤테로컨쥬게이트 항체 또한 본 발명의 범주에 든다. 헤테로컨쥬게이트 항체는 두 개의 공유 결합된 항체로 이루어진다. 그러한 항체는, 예를 들어, 면역계 세포를 원치 않는 세포에 타겟팅하거나(미합중국 특허 제4,676,980호), HIV 감염증의 치료(WO 91/00360; WO 92/200373; EP 03089)에 제안되어 왔다. 이들 항체는 가교결합제를 사용하는 것과 같은, 단백질 합성 화학 분야에 알려진 방법으로 시험관내 제조될 수 있다. 예를 들어, 면역독소는 디술파이드 교환 반응을 이용하거나 티오에테르 결합을 형성하여 제조할 수 있다. 이러한 목적에 적절한 시약의 예로는 이미노티올레이트, 메틸-4-머캅토부티르이미데이트, 및 미합중국 특허 제 4,676,980호에 기재된 것들이 있다.
본 발명은 또한 독소(예를 들어, 세균, 진균, 식물 또는 동물 기원의 효소적으로 활성인 독소, 또는 그의 단편)와 같은 세포독성제, 또는 방사성 동위원소(즉, 방사성 컨쥬게이트로 됨)에 컨쥬게이트된 항체를 포함하는 면역컨쥬게이트에 관한 것이다.
사용될 수 있는 효소적으로 활성인 독소 및 그의 단편은 디프테리아 A 쇄, 디프테리아 독소의 비결합 활성 단편, 외독소 A 쇄 (슈도모나스 에어루지노사 (Pseudomonas aeruginosa)로부터), 리신 A 쇄, 아브린 A 쇄, 모데씬 A 쇄, 알파-사르신, 알류리테스 포르디(Aleurites fordii) 단백질, 디안틴 단백질, 파이토라카 아메리카나(Phytolaca americana) 단백질 (PAPI, PAPII 및 PAP-S), 모모르디카 샤란티아(momordica charantia) 억제제, 쿠르신, 크로틴, 사파오나리아 오피시날리스 (sapaonaria officinalis) 억제제, 젤로닌, 미토젤린, 레스트릭토신, 페노마이신, 에노마이신 및 트리코테센을 포함한다. 방사성 컨쥬게이트 항체의 제조를 위해 각종 방사성 핵종을 사용할 수 있다. 예로서, 212Bi, 131I, 131In, 90Y 및 186Re 등이 있다.
항체와 세포독성제의 컨쥬게이트는 각종 이관능성 단백질-커플링제, 예를 들어, N-숙신이미딜-3-(2-피리딜디티올) 프로피오네이트 (SPDP), 이미노티올란 (IT), 이미도에스테르의 이관능성 유도체(예를 들어, 디메틸 아디프이미데이트 HCl), 활성 에스테르 (예를 들어, 디숙신이미딜 수베레이트), 알데히드 (예를 들어, 글루타르알데히드), 비스-아지도 화합물 (예를 들어, 비스(p-아지도벤조일)헥산디아민), 비스-디아조늄 유도체 (예를 들어, 비스-(p-디아조늄벤조일)-에틸렌디아민), 디이소시아네이트 (예를 들어, 톨리엔 2,6-디이소시아네이트) 및 비스-활성 불소 화합물(예를 들어, l,5-디플루오로-2,4-디니트로벤젠)을 사용하여 제조된다. 예를 들어, 리신 면역독소는 문헌[Vitetta et al., Science 238: 1098 (1987)]에 기재된 바와 같이 제조할 수 있다. 탄소-14-표지된 1-이소티오시아나토벤질-3-메틸디에틸렌 트리아민펜타아세트산 (MX-DTPA)은 방사성 핵종을 항체에 컨쥬게이션하기 위한 대표적인 킬레이트제이다 (WO94/11026 참조).
당업자는 생성된 항체 또는 본 발명의 다른 분자에 아주 다양한 종류의 잔기를 커플링할 수 있다는 것을 알고 있을 것이다[참조: "Conjugate Vaccines", Contributions to Microbiology and Immunology, J. M. Cruse and R. E. Lewis, Jr (eds), Carger Press, New York, (1989), 이 문헌의 전체 내용이 본 명세서에 포함됨].
커플링은 항체와 다른 잔기가 그들 각각의 활성을 유지하는 한도 내에서 두 분자를 결합시키는 어떠한 화학적 반응에 의해서나 달성될 수 있다. 이러한 결합은 공유 결합, 친화도 결합, 인터캘레이션, 배위 결합 및 착물화를 포함하는 다수의 화학적 메카니즘을 포함할 수 있다. 그러나, 바람직한 결합은 공유 결합이다. 공유 결합은 존재하는 측쇄를 직접 축합시키거나 외부 브릿지 분자를 혼입시켜 달성될 수 있다. 다수의 이가 또는 다가 링크제가 본 발명의 항체와 같은 단백질 분자를 다른 분자에 커플링하는데 유용하다. 예를 들어, 대표적인 커플링제는 티오에스테르, 카르보디이미드, 숙신이미드 에스테르, 디이소시아네이트, 글루타르알데히드, 디아조벤젠 및 헥사메틸렌 디아민과 같은 유기 화합물을 포함할 수 있다. 상기한 예는 당 분야의 공지된 커플링제의 다양한 종류를 제한적으로 열거한 것이 아니라, 보다 통상적인 커플링제를 예시한 것에 지나지 않는다[참조: Killen and Lindstrom, Jour. Immun. 133:1335-2549 (1984); Jansen et al., Immunological Reviews 62:185-216 (1982); and Vitetta et al., Science 238:1098 (1987)]. 바람직한 링커로서 문헌[Ramakrishnan, S. et al., Cancer Res. 44:201-208 (1984)]은 MBS (M-말레이미도벤조일-N-히드록시숙신이미드 에스테르)를 기재하고 있다. 또한, 미합중국 특허 제5,030,719호는 올리고펩티드 링커를 통해 항체에 커플링된 할로겐화 아세틸 히드라지드의 사용을 기재하고 있다. 특히 바람직한 링커는 (i) EDC (l-에틸-3-(3-디메틸아미노-프로필)카르보디이미드 히드로클로라이드; (ii) SMPT (4-숙신이미딜옥시카르보닐-알파-메틸-알파-(2-피리딜-디티오)-톨루엔(Pierce Chem. Co., Cat. #21558G); (iii) SPDP (숙신이미딜-6-[3-(2-피리딜디티오) 프로피온아미도]헥사노에이트 (Pierce Chem. Co., Cat #21651 G); (iv) 술포-LC-SPDP (술포숙신이미딜-6-[3-(2-피리딜디티오)-프로피온아미드] 헥사노에이트 (Pierce Chem. Co. Cat. #2165-G); 및 (v) EDC에 컨쥬게이트된 술포-NHS (N-히드록시술포-숙신이미드 : Pierce Chem. Co., Cat. #24510)를 포함한다.
상기한 링커들은 상이한 특징을 갖는 성분을 함유하므로, 상이한 물리화학적 성질을 갖는 컨쥬게이트를 얻게 된다. 예를 들어, 알킬 카르복실레이트의 술포-NHS 에스테르는 방향족 카르복실레이트의 술포-NHS 에스테르보다 안정하다. NHS- 에스테르 함유 링커는 술포-NHS 에스테르보다 덜 용해성이다. 또한, 링커 SMPT는 입체적으로 장애된 디술파이드 결합을 함유하고 있어, 더욱 안정하게 컨쥬게이트를 형성할 수 있다. 디술파이드 결합은 일반적으로 다른 결합보다 덜 안정적이어서 시험관 내에서 절단되어 보다 적은 양의 컨쥬게이트만이 남게 된다. 특히, 술포-NHS는 카르보디이미드 커플링의 안정성을 증진시킬 수 있다. 카르보디이미드 커플링(예컨대, EDC)은 술포-NHS와 함께 사용될 때, 카르보디이미드 커플링 반응 단독의 경우보다 가수분해에 보다 저항성인 에스테르를 형성한다.
본 명세서에서 "단리된 폴리뉴클레오티드"란 게놈, cDNA, 또는 합성 폴리뉴클레오티드 또는 그들의 조합을 이르는 것으로, 그 기원에 따라서 (1) 자연 상태에서 "단리된 폴리뉴클레오티드"가 발견되는 폴리뉴클레오티드의 전부 또는 일부에 결합되어 있지 않거나, (2) 자연 상태에서는 연결되어 있지 않은 폴리뉴클레오티드에 작동가능하게 연결되어 있거나, (3) 보다 큰 서열의 일부로서 자연 상태에서는 나타나지 않는 것이다.
"단리된 단백질"이란 cDNA, 재조합 RNA의 단백질이거나, 합성 단백질 또는 그들의 조합으로서, 그의 기원 또는 유도된 공급원에 따라 (1) 자연 상태에서 발견되는 단백질과 결합되어 있지 않거나, (2) 같은 공급원으로부터의 다른 단백질, 예를 들어, 해양 단백질이 제거된 상태이거나, (3) 다른 종의 세포로부터 발현되거나, 또는 (4) 자연 상태에서는 발견되지 않는 것이다.
본 명세서에서 "폴리펩티드"는 천연 단백질, 단편 또는 폴리펩티드 서열의 유사체를 총괄적으로 지칭하는 것이다. 따라서, 천연 단백질 단편 및 유사체는 폴리펩티드 속의 종들이다. 본 발명에 따라 바람직한 폴리펩티드는 도 1B, 2B, 3B 및 4B에 나타낸 인간 중쇄 이뮤노글로불린 분자, 도 1D, 2D, 3D 및 4D에 나타낸 인간 경쇄 이뮤노글로불린 분자, 및 중쇄 이뮤노글로불린 분자와, 카파 경쇄 이뮤노글로불린 분자와 같은 경쇄 이뮤노글로불린 분자와의 조합 또는 그 반대의 조합에 의해 형성된 항체 분자, 그들의 단편 및 유사체를 포함한다.
본 명세서에서 "천연"이란 어떤 물질이 자연 상태에서 발견될 수 있는 사실을 이르는 것이다. 예를 들어, 자연의 공급원으로부터 단리될 수 있는 유기체(바이러스 포함)중에 존재하고, 인간에 의해서 실험실에서 또는 어떤 다른 방식으로 의도적으로 변형되지 않은 폴리펩티드 또는 폴리뉴클레오티드 서열은 천연이다.
"작동가능하게 연결된"이란 성분들이 의도된 방식대로 기능하도록 배치된 상대적인 위치를 이르는 것이다. 코딩 서열에 "작동가능하게 연결된" 조절 서열이라 함은 코딩 서열이 적절한 조건하에 발현되도록 조절 서열에 연결되어 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 "조절 서열"이란 그에 연결되어 있는 코딩 서열의 발현 및 프로세싱을 수행하는데 필요한 폴리뉴클레오티드 서열을 의미한다. 조절 서열의 특성은 숙주 유기체에 따라 달라지는데, 원핵 생물에서 그러한 조절 서열은 일반적으로 프로모터, 리보소옴 결합 부위 및 전사 종결 서열을 포함하며, 진핵 생물에서는 일반적으로 프로모터 및 전사 종결 서열을 포함한다. "조절 서열"은 최소한도에서, 발현 및 프로세싱에 그의 존재를 필요로 하는 모든 성분을 포함하는 것으로 의도되며, 또한 리더 서열 및 융합 파트너 서열과 같이 그의 존재가 유리할 수 있는 추가의 서열을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 "폴리뉴클레오티드"란 염기 길이 10개 이상의 뉴클레오티드의 중합체를 말하며, 뉴클레오티드는 리보뉴클레오티드 또는 데옥시리보뉴클레오티드 또는 이들 뉴클레오티드의 변형된 형태를 포함한다. 폴리뉴클레오티드는 DNA 단일 및 이중 가닥 형태를 모두 포함한다.
본 명세서에서 "올리고뉴클레오티드"는 자연적으로 또한 비자연적으로 발생하는 올리고뉴클레오티드 결합에 의해 서로 결합된 자연 발생의 또는 변형된 뉴클레오티드를 이른다. 올리고뉴클레오티드는 200개 이하의 염기를 포함하는 폴리뉴클레오티드의 하위군이다. 올리고뉴클레오티드는 바람직하게는 10 내지 60개 염기 길이, 가장 바람직하게는 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 또는 20 내지 40개 염기 길이이다. 올리고뉴클레오티드는, 예를 들어, 프로브에 있어서와 같이 보통 단일 가닥이지만, 유전자 변이주를 제작하는데 사용하는 경우 등에는 이중 가닥일 수 있다. 본 발명의 올리고뉴클레오티드는 센스 또는 안티센스 올리고뉴클레오티드이다.
본 명세서에서 "천연 뉴클레오티드"는 데옥시리보뉴클레오티드 및 리보뉴클레오티드를 포함한다. "변형된 뉴클레오티드"란 변화되거나 치환된 당 기 등을 갖는 뉴클레오티드를 포함한다. 본 명세서에서 "올리고뉴클레오티드 결합"이란 포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트, 포스포로셀레노에이트, 포스포로디셀레노에이트, 포스포로아닐로티오에이트, 포스포로아닐라데이트, 포스포로아미데이트 등을 포함한다[참조: LaPlanche et al., Nucl. Acids Res. 14:9081 (1986); Stec et al., J. Am. Chem. Soc. 106:6077 (1984); Stein et al., Nucl. Acids Res. 16:3209 (1988); Zon et al., Anti Cancer Drug Design 6:539 (1991); Zon et al., Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approach, pp. 87-108, F. Eckstein, Ed., Oxford University Press, Oxford England (1991); Stec et al., 미합중국 특허 제5,151,510호; Uhlmann and Peyman, Chemical Reviews 90:543 (1990)]. 올리고뉴클레오티드는 필요한 경우 검출용 표지를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "선택적으로 혼성화되는"이란 검출가능하게 또한 특이적으로 결합하는 것을 말한다. 본 발명에 따른 폴리뉴클레오티드, 올리고뉴클레오티드 및 이들의 단편은 비특이적 핵산에 검출가능한 양으로 결합되는 것을 최소화하는 혼성화 및 세척 조건하에 핵산 가닥에 선택적으로 혼성화된다. 당 분야에 알려져 있고 본 명세서에 논의된 바와 같이, 선택적 혼성화 조건을 달성하는데 고도로 엄격한 조건을 사용할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 폴리뉴클레오티드, 올리고뉴클레오티드 및 그들의 단편과 관심있는 핵산 사이의 핵산 서열 상동성은 80% 이상일 것이며, 전형적으로는 85%, 90%, 95%, 99% 및 100% 까지 상승할수록 바람직하다. 두 아미노산 서열 간에 부분적인 또는 완전한 일치가 있으면 그 두 아미노산 서열은 상동적이다. 예를 들어, 85% 상동성이란 두 서열을 최대 매칭을 위해 정렬하였을 때 85%의 아미노산이 일치하는 것을 말한다. 매칭을 최대화시킬 때 (매칭시킨 두 서열 중 어느 하나에 존재하는) 갭이 허용되며, 갭 길이는 5개 이하가 바람직하며, 2개 이하가 더욱 바람직하다. 다른 방식으로 또한 바람직하게는, 변이 데이터 매트릭스와 6 또는 그 이상의 갭 패널티를 설정한 ALIGN 프로그램을 사용했을 때, 두 단백질 서열(또는 그로부터 유도된 길이 30개 아미노산 이상의 폴리뉴클레오티드 서열)이 5를 초과하는 정렬 점수(표준 편차 단위)를 나타낸다면, 본 명세서에서 그 두 단백질 서열은 상동적이라 한다[참조: Dayhoff, M.O., Atlas of Protein Sequence and Structure, pp. 101-110 (Volume 5, National Biomedical Research Foundation (1972)) and Supplement 2 to this volume, pp. 1-10]. 보다 바람직하게는, ALIGN 프로그램을 사용하여 두 개의 아미노산 서열 또는 그 부분을 최적으로 정렬시켰을 때 아미노산이 50% 이상 일치한다면, 그 두 서열 또는 부분이 상동적이라 한다. 본 명세서에서 "상응한다"라는 것은 어떤 하나의 폴리뉴클레오티드 서열이 표준 폴리뉴클레오티드 서열 전체 또는 그 부분과 상동적, 즉, 엄격하게 진화적으로 관련된 것이 아니라 일치한다는 것을 의미하거나, 폴리펩티드 서열이 표준 폴리펩티드 서열과 동일하다는 것을 의미한다. 이와는 대조적으로, "상보적" 이라 함은 상보 서열이 표준 폴리뉴클레오티드 전체 또는 일부와 상동성인 것을 말한다. 예를 들면, 뉴클레오티드 서열 "TATAC"는 표준 서열 "TATAC"에 상응하고, 표준 서열 "GTATA"에 상보적이다.
본 명세서에서는 두 개 이상의 폴리뉴클레오티드 서열 또는 아미노산 서열의 관계를 기술하기 위하여, "표준 서열," "비교 윈도우," "서열 일치," "서열 일치율" 및 "실질적 일치" 등의 용어를 사용한다. "표준 서열"이란 서열 비교의 기초로 사용되는 정의된 서열로서, 보다 큰 서열의 하위군, 예를 들어, 서열 목록에 주어진 전장 cDNA 또는 유전자 서열의 절편일 수 있거나 또는 완전한 cDNA 또는 유전자 서열을 포함할 수 있다. 일반적으로, 표준 서열의 길이는 18개 뉴클레오티드 또는 6개 아미노산 이상이며, 빈번하게는 24개 뉴클레오티드 또는 8개 아미노산 이상, 또는 종종 48개 뉴클레오티드 또는 16개 아미노산 이상이다. 두 개의 폴리뉴클레오티드 또는 아미노산 서열은 각각 (1) 두 분자 사이에서 유사한 서열 (즉, 완전 폴리뉴클레오티드 또는 아미노산 서열의 부분)을 포함할 수 있고, 또한 (2) 두 폴리뉴클레오티드 또는 아미노산 서열 사이에서 차이가 많이 나는 서열을 추가로 포함할 수 있기 때문에, 둘 또는 그 이상의 분자간의 서열 비교는 전형적으로는 서열 유사성의 국지적 영역을 찾아내고 비교하는 "비교 윈도우"에 걸쳐 두 분자간의 서열을 비교함으로써 수행된다. 본 명세서에서, "비교 윈도우"란 폴리뉴클레오티드 서열 또는 아미노산 서열이 적어도 18개의 연속되는 뉴클레오티드 또는 6개의 아미노산 서열의 표준 서열과 비교될 수 있는, 적어도 18개의 연속적 뉴클레오티드 위치 또는 6개의 아미노산 위치로 된 관념적인 서열 절편을 이르는 것으로, 두 서열의 최적 정렬을 위해서는 비교 윈도우 내의 폴리뉴클레오티드 부분은 (추가 또는 결실을 포함하지 않는) 표준 서열과 비교할 때 20% 이하의 추가, 결실, 치환 등(즉, 갭들)을 포함할 수 있다. 비교 윈도우의 정렬을 위한 서열의 최적 정렬은 국지적 상동성 알고리듬[Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482 (1981)], 상동성 정렬 알고리듬[Needleman and Wunsch, J. MoI. Biol. 48:443 (1970)], 유사도 방법을 위한 검색[Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci. (U.S.A.) 85:2444 (1988)], 이러한 알고리듬의 컴퓨터화 적용[위스콘신 제네틱스 소프트웨어 팩키지 릴리이즈 7.0 중 GAP, BESTFIT, FASTA 및 TFASTA (Genetics Computer Group, 575 Science Dr., Madison, Wis.), 진웍스(Geneworks), 또는 맥 벡터(Mac Vector) 소프트웨어 팩키지], 또는 검사에 의해 수행될 수 있으며, 각종 방법에 의해 산출된 최상의 정렬(즉, 비교 윈도우에 걸쳐 가장 높은 퍼센트의 상동성을 나타내는 것)을 선택한다.
"서열 일치"란 두 개의 폴리뉴클레오티드 또는 아미노산 서열이 비교 윈도우에 걸쳐 동일(즉, 뉴클레오티드 대 뉴클레오티드 또는 아미노산 대 아미노산 방식으로)하다는 것을 말한다. "서열 일치율"이란 두 개의 최적으로 정렬된 서열을 비교 윈도우에 걸쳐 비교하고, 두 서열 모두에서 동일한 핵산 염기(예를 들어, A, T, C, G, U 또는 I) 또는 잔기가 나타나 매칭을 이루는 위치의 수를 결정하고, 매칭된 위치의 수를 비교 윈도우 내 위치의 총 수(즉, 윈도우 크기)로 나누고, 얻어진 값에 100을 곱하여 서열 일치율을 구함으로써 계산될 수 있다. 본 명세서에서, "실질적으로 일치"란 적어도 18개 뉴클레오티드 (6개 아미노산) 위치의 비교 윈도우, 빈번하게는 적어도 24 내지 48개 뉴클레오티드 (8 내지 16개 아미노산) 위치의 비교 윈도우에 걸쳐 표준 서열과 비교할 때, 폴리뉴클레오티드 또는 아미노산 서열이 85% 이상의 서열 일치율, 바람직하게는 90 내지 95%의 서열 일치율, 보다 통상적으로는 99% 이상의 서열 일치율을 갖는 서열을 포함하는 경우의 특성을 이르는 것으로, 서열 일치율은 표준 서열을 비교 윈도우에 걸쳐 그의 20% 미만에 그치는 결실 또는 추가를 포함할 수 있는 서열과 비교하여 계산한다. 표준 서열은 보다 큰 서열의 하위군일 수 있다.
본 명세서에서 20가지의 통상의 아미노산과 그의 약어는 종래의 방법에 따른 것이다[참조: Immunology - A Synthesis, 2nd Edition, E.S. Golub and D.R. Gren, Eds., Sinauer Associates, Sunderland7 Mass. (1991)]. 통상의 20개 아미노산의 입체이성질체(예를 들어, D-아미노산), α-, α-이치환된 아미노산, N-알킬 아미노산, 락트산과 같은 비천연 아미노산 및 기타 통상적이지 않은 아미노산이 본 발명의 폴리펩티드의 적절한 성분으로 사용될 수 있다. 통상적이지 않은 아미노산의 예로는 4-히드록시프롤린, γ-카르복시글루타메이트, ε-N,N,N-트리메틸리신, ε-N-아세틸리신, 0-포스포세린, N-아세틸세린, N-포르밀메티오닌, 3-메틸히스티딘, 5-히드록시리신, σ-N-메틸아르기닌, 및 기타 유사한 아미노산 및 이미노산 (예컨대, 4-히드록시프롤린)이 있다. 본 명세서에서 사용되는 폴리펩티드 명명법에서, 표준 사용법 및 규칙에 따라 왼쪽 방향은 아미노 말단 방향이고, 오른쪽 방향은 카르복시 말단 방향이다.
유사하게, 달리 언급이 없는 한, 단일 가닥 폴리뉴클레오티드 서열의 왼쪽 말단은 5' 말단이고, 이중 가닥 폴리뉴클레오티드 서열의 왼쪽 방향은 5' 방향이다. 생장하는 RNA 전사물의 5' 에서 3' 부가 방향을 전사 방향이라 하고, RNA와 같은 서열을 가지며 RNA 전사물의 5' 말단에 대하여 5'인 DNA 가닥 상의 서열 영역을 "상류 서열"이라 하며, RNA와 같은 서열을 가지며 RNA 전사물의 3' 말단에 대하여 3'인 DNA 가닥 상의 서열 영역을 "하류 서열"이라 한다.
폴리펩티드에 적용할 때, "실질적 일치"란 두 개의 펩티드 서열이 디폴트 갭 중량을 사용한 GAP 또는 BESTFIT 프로그램에 의해 최적으로 정렬되었을 때, 적어도 80% 이상의 서열 일치율, 바람직하게는 90% 이상의 서열 일치율, 보다 바람직하게는 95% 이상의 서열 일치율, 가장 바람직하게는 99% 이상의 서열 일치율을 갖는 것을 의미한다. 일치하지 않는 잔기 위치는 보존적 아미노산 치환에 의해 다른 것이 바람직하다.
보존적 아미노산 치환은 유사한 측쇄를 갖는 잔기로 교체되는 것을 이른다. 예를 들어, 지방족 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 글리신, 알라닌, 발린, 류신 및 이소류신이고; 지방족-히드록실 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 세린 및 트레오닌이고; 아미드-함유 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 아스파라긴 및 글루타민이고; 방향족 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 페닐알라닌, 티로신 및 트립토판이고; 염기성 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 리신, 아르기닌 및 히스티딘이고; 황-함유 측쇄를 갖는 아미노산의 군은 시스테인 및 메티오닌이다. 바람직한 보존적 아미노산 치환군은 발린-류신-이소류신, 페닐알라닌-티로신, 리신-아르기닌, 알라닌-발린, 글루탐산-아스파르트산, 및 아스파라긴-글루타민이다.
상기 논의된 바와 같이, 항체 또는 이뮤노글로불린 분자의 아미노산 서열에 있어서의 미소한 변화는, 그러한 아미노산 서열의 변화가 75% 이상, 보다 바람직하게는 80%, 90%, 95%, 및 가장 바람직하게는 99% 이상을 그대로 유지하는 것인 한, 본 발명의 범주에 드는 것으로 간주된다. 특히, 보존적 아미노산 치환이 고려된다. 보존적 치환은 아미노산의 측쇄에 있어서 서로 관련된 아미노산 족 내에서 일어나는 것이다. 유전적으로 코딩되는 아미노산은 일반적으로, (1) 아스파르테이트, 글루타메이트로 이루어진 산성 아미노산 족; (2) 리신, 아르기닌, 히스티딘으로 이루어진 염기성 아미노산 족; (3) 알라닌, 발린, 류신, 이소류신, 프롤린, 페닐알라닌, 메티오닌, 트립토판으로 이루어진 비-극성 아미노산 족; 및 (4) 글리신, 아스파라긴, 글루타민, 시스테인, 세린, 트레오닌, 티로신으로 이루어진 하전되지 않은 극성 아미노산 족으로 분류된다. 친수성 아미노산은 아르기닌, 아스파라긴, 아스파르테이트, 글루타민, 글루타메이트, 히스티딘, 리신, 세린 및 트레오닌을 포함한다. 소수성 아미노산은 알라닌, 시스테인, 이소류신, 류신, 메티오닌, 페닐알라닌, 프롤린, 트립토판, 티로신 및 발린을 포함한다. 기타 아미노산 족으로서, (i) 지방족-히드록시 족으로서, 세린 및 트레오닌; (ii) 아미드-함유 족으로서, 아스파라긴 및 글루타민; (iii) 지방족 족으로서, 알라닌, 발린, 류신 및 이소류신; (iv) 방향족 족으로서, 페닐알라닌, 트립토판 및 티로신이 있다. 예를 들어, 류신이 이소류신 또는 발린으로, 아스파르테이트가 글루타메이트로, 트레오닌이 세린으로 분리되어 치환되거나, 또는 어떠한 아미노산이 구조적으로 관련이 있는 아미노산으로 유사하게 치환되는 경우, 특히 이러한 치환이 프레임워크 위치 내의 아미노산을 포함하지 않는 경우라면, 생성된 분자의 결합 또는 특성에 중대한 영향을 미치지 않을 것이라고 기대하는 것이 당연하다. 아미노산의 변화가 기능적 아미노산 펩티드를 생성하는지 여부는 폴리펩티드 유도체의 비활성을 검정하여 쉽게 결정할 수 있다. 검정법은 본 명세서에 상세히 기재되어 있다. 항체 또는 이뮤노글로불린 분자의 단편 또는 유사체는 당업자에 의해 쉽게 제조될 수 있다. 바람직한 단편 또는 유사체의 아미노- 및 카르복시-말단은 기능적 도메인의 경계 부근에 있다. 구조적 및 기능적 도메인은 뉴클레오티드 및(또는) 아미노산 서열 데이터를 공지 또는 등록된 서열 데이터베이스와 비교하여 찾아낼 수 있다. 바람직하게는, 컴퓨터화 비교 방법을 사용하여 공지된 구조 및(또는) 기능의 다른 단백질에서 나타나는 서열 모티프 또는 예상 단백질 구조 도메인을 찾아낼 수 있다. 공지된 3차원 구조로 폴딩되는 단백질 서열을 찾는 방법은 문헌[Bowie et al., Science 253:164 (1991)]에 나타나 있다. 따라서, 상기한 예들은 당업자가 본 발명에 따라서 구조 및 기능적 도메인을 정의하는데 사용할 수 있는 서열 모티프 및 구조를 인식할 수 있다는 것을 보여준다.
바람직한 아미노산 치환은 (1) 단백질 분해에 대한 감수성을 감소시키는 치환, (2) 산화에 대한 감수성을 감소시키는 치환, (3) 단백질 결합체를 형성하는 결합 친화도를 변화시키는 치환, (4) 결합 친화도를 변화시키는 치환, 및 (4) 그러한 유사체의 다른 물리화학적 또는 기능적 특성을 부여 또는 수정하는 치환이다. 유사체는 천연 펩티드 서열이 아닌 여러 가지 변이 서열을 포함할 수 있다. 예를 들어, 천연 서열에 (바람직하게는 분자간 접촉점을 형성하는 도메인 외측의 폴리펩티드 부분에) 단일 또는 다중 아미노산 치환 (바람직하게는 보존적 아미노산 치환)을 만들 수 있다. 보존적 아미노산 치환은 모 서열의 구조적 특성을 실질적으로 변화시키지 않을 것이다. 즉, 치환된 아미노산은 모 서열에서 일어나는 나선형 구조를 깨거나 모 서열을 특징짓는 다른 이차 구조를 방해하는 경향이 나타나지 않을 것이다. 당 분야에서 확립된 폴리펩티드 2차 및 3차 구조는 문헌[Proteins, Structures and Molecular Principles (Creighton, Ed., W. H. Freeman and Company, New York (1984)); Introduction to Protein Structure (C. Branden and J. Tooze, eds., Garland Publishing, New York, N. Y. (1991)); and Thornton et al., Nature 354:105 (1991)]에 기재되어 있다.
본 명세서에서 "폴리펩티드 단편"이란 아미노 말단 및(또는) 카르복시 말단 결실을 가지나, 잔여 아미노산 서열이, 예컨대 전장 cDNA 서열로부터 근원이 되는 천연 아미노산의 상응하는 위치와 일치하는 폴리펩티드를 말한다. 단편은 전형적으로는 5, 6, 8 또는 10개 이상의 아미노산 길이, 바람직하게는 14개 이상의 아미노산 길이, 보다 바람직하게는 20개 이상의 아미노산 길이, 보통 50개 이상의 아미노산 길이, 더 더욱 바람직하게는 70개 이상의 아미노산 길이이다. 본 명세서에서, "유사체"란 근원이 되는 아미노산 서열의 일부와 실질적으로 동일한 25개 아미노산 이상의 절편으로 이루어지는 것으로서, (1) 적절한 결합 조건하에 CD3에 특이적으로 결합하는 특성, (2) 적절한 CD3 결합을 블록킹하는 능력, 또는 (3) 시험관내 또는 생체내에서 CD3-발현 세포 성장을 억제하는 능력 중 한 가지 이상을 갖는 폴리펩티드를 말한다. 폴리펩티드 유사체는 전형적으로는 천연 서열과 관련하여 보존적 아미노산 치환(또는 부가 또는 결실)을 포함한다. 유사체는 보통 20개 이상 아미노산 길이, 바람직하게는 50개 이상 아미노산 길이이며, 종종 전장 천연 폴리펩티드와 같은 길이일 수 있다.
펩티드 유사체는 통상적으로 의약 산업 분야에서 주형 펩티드와 유사한 특성을 갖는 비-펩티드 약물로서 사용된다. 이와 같은 비-펩티드 화합물 유형은 "펩티드 미메틱" 또는 "펩티도미메틱"으로 정의된다[참조: Fauchere, J. Adv. Drug Res. 15:29 (1986); Veber and Freidinger, TINS ρ.392 (1985); and Evans et al., J. Med. Chem. 30:1229 (1987)]. 그러한 화합물은 종종 컴퓨터화 분자 모델링으로 개발된다. 치료에 유용한 펩티드와 구조적으로 유사한 펩티드 미메틱은 동등한 치료 또는 예방 효과를 얻기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 펩티도미메틱은 인간 항체와 같은 패러다임 폴리펩티드(즉, 생화학적 특성 또는 약물학적 활성을 갖는 폴리펩티드)와 구조적으로 유사하지만, 당업계 공지의 방법에 의해, 하나 이상의 펩티드 결합이 -CH2NH-, -CH2S-, -CH2-CH2-, -CH=CH-(시스 및 트란스), -COCH2-, CH(OH)CH2- 및 -CH2SO-로 이루어진 군으로부터 선택되는 결합으로 임의로 치환된 것이다. 공통 서열의 하나 이상의 아미노산 서열을 같은 유형의 D-아미노산으로 체계적으로 치환하는 것(예를 들어, L-리신 대신에 D-리신)은 보다 안정한 펩티드를 얻기 위해 사용할 수 있다. 또한, 공통 서열 또는 실질적으로 동일한 공통 서열 변형을 포함하는 속박형 펩티드는 당업계에 공지된 방법[참조: Rizo and Gierasch, Ann. Rev. Biochem. 61:387 (1992)]으로, 예를 들어, 펩티드를 고리화하는 분자내 디술파이드 결합을 형성할 수 있는 내부 시스테인 잔기를 가하여 제조할 수 있다.
본 명세서에서, "(기능성) 화합물"이란 화학적 화합물, 화학적 화합물의 혼합물, 생물학적 거대 분자, 또는 생물학적 물질로부터의 추출물을 나타낸다.
본 명세서에서, "표지" 또는 "표지된"이란 검출가능한 마커를 혼입하고 있다는 것으로, 예를 들어, 방사성 표지된 아미노산을 혼입하고 있거나, 폴리펩티드에 마킹된 아비딘(예를 들어, 광학 또는 칼로리 측정 방법에 의해 검출될 수 있는 형광 마커 또는 효소 활성을 함유하는 스트렙타비딘)에 의해 검출될 수 있는 비오티닐 잔기를 결합시키는 것을 포함한다. 특정 경우에, 표지나 마커 자체가 치료 활성이 있는 것일 수 있다. 폴리펩티드 및 당단백질을 표지하는 여러 가지 방법이 당업계에 알려져 있으며, 이를 사용할 수 있다. 폴리펩티드용 표지의 예는 방사성 동위원소 또는 방사성 핵종(예를 들어, 3H, 14C, 15N, 35S, 90Y, 99Tc, 111In, 125I, 131I), 형광 표지(예를 들어, FITC, 로다민, 란탄계열 형광체), 효소 표지(예를 들어, 호스래디쉬 퍼옥시다제, p-갈락토시다제, 루시페라제, 알칼라인 포스파타제), 화학발광제, 비오티닐 기, 2차 리포터에 의해 인식되는 소정의 폴리펩티드 에피토프(예를 들어, 류신 지퍼 쌍 서열, 2차 항체에 대한 결합 부위, 금속 결합 도메인, 에피토프 태그)를 포함하나, 이에 국한되는 것은 아니다. 몇몇 실시 태양에서, 표지는 가능한 입체 장애를 감소시키기 위하여 여러 길이의 스페이서 암을 통하여 부착될 수 있다. 본 명세서에서, "약제학적 제제 또는 약물"이란 환자에 적절하게 투여했을 때 목적하는 치료 효과를 유도해 낼 수 있는 화학적 화합물 또는 조성물을 말한다.
기타 본 명세서에 사용된 화학 용어는 문헌[The McGraw-Hill Dictionary of Chemical Terms, Parker, S., Ed., McGraw-Hill, San Francisco (1985)]에 예시된 바와 같은, 통상적인 용법에 따른 것이다.
본 명세서에서, "신생물 형성 방지제"는 인간에서 신생물, 특히, 암종, 육종, 림프종과 같은 악성 (암) 병변부 또는 백혈병의 발전 또는 진행을 억제하는 기능적 특성을 갖는 물질을 이른다. 전이 억제는 신생물 형성 방지제의 흔히 있는 특성이되기도 한다.
본 명세서에서, "실질적으로 순수한"이란 대상이 되는 종이 우세하게 존재하는 종이고(즉, 몰 기준으로 조성물 중 다른 개별 종 보다 풍부하고), 실질적으로 순수한 분획이란 바람직하게는 존재하는 모든 거대 분자 종 중에서 대상이 되는 종이 (몰 기준으로) 적어도 약 50% 이상을 차지하는 조성물을 이른다.
일반적으로, 실질적으로 순수한 조성물은 대상 종이 조성물 내 존재하는 모든 거대 분자 종의 약 80%를 초과하는 양, 보다 바람직하게는 약 85%, 90%, 95% 및 99%를 초과하는 양으로 포함된 것이다. 가장 바람직하게는, 대상 종은 조성물이 실질적으로 단일한 거대 분자종 만으로 이루어진, 실질적 균질의 상태(통상의 검출 방법으로는 조성물 중에 오염물 종을 검출해낼 수 없는 상태)로 정제된 것을 이른다.
"환자"란 인간과 동물을 포함한다.
인간 항체 및 항체의 인간화
huCD3 항체는, 예를 들어, 완전 인간 항체를 생성할 수 있는 이종 마우스를 면역화시켜 제조할 수 있다(실시예 1 참조). IgG huCD3 항체는, 예를 들어, 트랜스제닉 마우스에 의해 생산되는 IgM 항-CD3 항체를 전환시켜 제조할 수 있다(실시예 2 참조). 다른 방법으로는, 오직 인간 서열만을 함유하는 항체를 사용한 상-디스플레이(phase-display)법을 사용하여 huCD3 항체를 생성할 수도 있다. 그러한 방법은 당업계에 잘 알려져 있으며, 예를 들어, 본 명세서에 그 내용이 포함되는 WO92/01047 및 미합중국 특허 제6,521,404호에 기재되어 있다. 이러한 방법에서, 경쇄와 중쇄의 무작위 쌍을 수반하는 파아지의 조합 라이브러리를 CD3 또는 그의 단편의 천연 또는 재조합 공급원을 사용하여 스크리닝한다.
본 발명은 적어도 하나의 단계가 트랜스제닉, 비-인간 동물을 인간 CD3 단백질로 면역화시키는 것을 포함하는 것인 huCD3 항체의 제조 방법을 포함한다. 이러한 이종 비-인간 동물의 내생 중쇄 및(또는) 카파 경쇄 좌위의 일부는 그 기능이 상실되어, 항원에 반응하여 이뮤노글로불린을 코딩하는 유전자를 생산하는데 요구되는 재배열을 할 수 없다. 또한, 적어도 하나의 인간 중쇄 좌위 및 적어도 하나의 인간 경쇄 좌위를 동물에 안정하게 형질도입한다. 따라서, 투여된 항원에 반응하여 인간 좌위가 재배열하여 그 항원에 대하여 면역특이적인 인간 가변 영역을 코딩하는 유전자를 제공한다. 따라서, 면역화시에, 이종 마우스는 완전 인간 이뮤노글로불린을 분비하는 B-세포를 생산한다.
이종 비-인간 동물을 생산하는 여러 가지 기술이, 예컨대, 미합중국 특허 제6,075,181호 및 제6,150,584호를 포함하여, 당업계에 잘 알려져 있다. 하나의 전략으로, 이종 (인간) 중쇄 및 경쇄 이뮤노글로불린 유전자를 숙주 생식세포(예를 들어, 정자 또는 난자)내로 도입하고, 개별적인 단계에서, 상응하는 숙주 유전자를 상동 재조합을 통해 불활성화시킴으로써 비-기능적으로 만든다. 인간 중쇄 및 경쇄 이뮤노글로불린 유전자를 적절한 진핵 또는 원핵 미생물 중에서 재구성하고, 생성된 DNA 단편을 적절한 숙주, 예를 들어, 수정된 마우스 난자의 전핵 또는 배아 줄기세포에 도입한다. 숙주 고유의 이뮤노글로불린 좌위의 불활성화는 숙주 세포, 특히 배아 줄기세포 또는 수정된 난자의 전핵에서 상동 재조합에 의해 적절한 좌위를 표적화 파괴하여 달성된다. 표적화 파괴는 표적 좌위에 병변 또는 결실을 도입하거나, 표적 좌위에서 결실을 일으키는 동시에 그 좌위에, 예를 들어, 선별 마커를 삽입하는 것을 포함할 수 있다. 배아 줄기세포의 경우, 부분적으로는 변형된 배아 줄기세포로부터 유래하고, 생식 세포를 통해 유전자 변형을 전달할 수 있는 키메라 동물이 생산된다. 인간 이뮤노글로불린 좌위가 도입된 숙주와 불활성화된 내생 좌위를 갖는 동물주를 교배하면, 순수하게 이종, 예를 들어, 인간의 항체를 생산하는 동물을 얻는다.
또 다른 전략으로, 인간 중쇄 및 경쇄 이뮤노글로불린 좌위의 적어도 일부를 사용하여 배아 줄기세포중 상동 재조합에 의하여 상응하는 내생 이뮤노글로불린 좌위를 직접 대체하게 하는 것이다. 이 결과, 내생 이뮤노글로불린이 불활성화되는 동시에 교체된다. 이어서, 배아 줄기세포 유래된 세포가 생식 세포에 기여할 수 있는 키메라 동물이 생산된다.
예를 들어, 인간 항-CD3 항체를 발현하는 B 세포 클론을 이종 비-인간 동물로부터 제거하고, 당업계에 알려진 각종 방법으로 불멸화시킨다. 그러한 B 세포는 동물의 혈액, 또는 비제한적으로는 비장, 편도, 림프절 및 골수와 같은 림프 조직으로부터 직접 유래할 수 있다. 생성된 불멸화 B 세포는 시험관 내에서 증량 및 배양되어 다량의, 임상적으로 적용할 수 있는 양의 huCD3 항체를 생산한다. 또 다른 방법으로, 하나 이상의 인간 가변 영역을 갖는 이뮤노글로불린을 코딩하는 유전자를 회수하여, 비제한적으로는 포유동물 배양계를 포함하는 분화하는 세포 유형에서 발현시켜, 단쇄 Fv 분자로 이루어진 항체를 직접 얻거나, 그의 개개의 쇄를 얻는다.
또한, 이종 비-인간 동물에 의해 생산되는 전체 세트의 완전 인간 항-CD3 항체를 스크리닝하여 최적의 특성을 갖는 하나의 클론을 찾아낼 수 있다. 그러한 특성은, 예를 들어, 인간 CD3 단백질에 대한 결합 친화도, 상호작용의 안정성 및 완전 인간 항-CD3 항체의 이소타입을 포함한다. 목적하는 특성을 갖는 전체 세트로부터 선택된 클론을, 최종적으로 그러한 특성을 갖는 항체를 생산하기 위해, 통상의 재조합 또는 트랜스제닉 기술을 사용하여 다른 세포계에서 목적하는 가변 영역을 코딩하는 뉴클레오티드 서열 공급원으로서 사용한다.
이러한 일반적인 전략은 1994년에 공개된 첫번째 제노마우스(XenoMouse™) 주의 생산과 관련하여 입증되었다[참조: Green et al., Nature Genetics 7:13-21 (1994)]. 이러한 접근법은 미합중국 출원 제07/466,008호(1990년 1월 12일 출원), 제07/610,515호(1990년 11월 8일 출원), 제07/919,297호(1992년 1월 24일 출원), 제07/922,649호(1992년 7월 30일 출원), 제08/031,801호(1993년 3월 15일 출원), 제08/112,848호(1993년 8월 27일 출원), 제08/234,145호(1994년 4월 28일 출원), 제08/376,279호(1995년 1월 20일 출원), 제08/430,938호(1995년 4월 27일 출원), 제08/464,584호(1995년 6월 5일 출원), 제08/464,582호(1995년 6월 5일 출원), 제08/463,191호(1995년 6월 5일 출원), 제08/462,837호(1995년 6월 5일 출원), 제08/486,853호(1995년 6월 5일 출원), 제08/486,857호(1995년 6월 5일 출원), 제08/486,859호(1995년 6월 5일 출원), 제08/462,513호(1995년 6월 5일 출원), 제08/724,752호(1996년 10월 2일 출원) 및 제08/759,620(1996년 12월 3일 출원), 및 미합중국 특허 제6,162,963호, 제6,150,584호, 제6,114,598호, 제6,075,181호 및 제5,939,598호, 및 일본국 특허 제3 068 180 B2호 및 제3 068 507 B2호에 상세히 논의 및 기재되어 있다. 또한, 문헌[Mendez et al., Nature Genetics 15:146-156 (1997); Green and Jakobovits, J. Exp. Med.: 188:483-495 (1998)]을 참조할 수 있으며, 유럽 특허 EP 0 463 151 B1(1996년 6월 12일 허여), 국제 특허출원 WO 94/02602(1994년 2월 3일 공개), 국제 특허 출원 WO 96/34096(1996년 10월 31일 공개), WO 98/24893(1998년 6월 11일 공개) 및 WO 00/76310(2000년 12월 21일 공개)를 참조할 수 있다.
다른 방법으로는 "미니좌위(minilocus)법"을 사용할 수 있다. 미니좌위법에서, 외래 Ig 좌위로부터의 조각(개개의 유전자)을 함입시켜 외래 Ig 좌위를 흉내낸다. 하나 이상의 VH 유전자, 하나 이상의 DH 유전자, 하나 이상의 JH 유전자, 뮤 불변 영역 및 제2의 불변 영역(바람직하게는 감마 불변 영역)을 동물에 삽입하기 위한 작제물 내로 형성시킨다. 이러한 방법은 미합중국 특허 제5,545,807호(Surani 등에게 허여), 미합중국 특허 제5,545,806호, 제5,625,825호, 제625,126호, 제5,633,425호, 제5,661,016호, 제5,770,429호, 제5,789,650호, 제5,814,318호, 제5,877, 397호, 제5,874,299호, 및 제6,255,458호(각각 Lonberg and Kay에게 허여됨), 미합중국 특허 제5,591,669호 및 제6,023.010호(Krimpenfort and Berns에게 허여됨), 미합중국 특허 제5,612,205호, 제5,721,367호 및 제5,789,215호(Berns 등에게 허여), 및 미합중국 특허 제5,643,763호(Choi and Dunn, and GenPharm International에 허여), 미합중국 출원 제07/574,748호(1990년 8월 29일 출원), 제07/575,962호(1990년 8월 31일 출원), 제07/810,279호(1991년 12월 17일출원), 제07/853,408호(1992년 3월 18일 출원), 제07/904,068호(1992년 6월 23일 출원), 제07/990,860호(1992년 12월 16일 출원), 제08/053,131호(1993년 4월 26일 출원), 제08/096,762호(1993년 7월 22일 출원), 제08/155,301호(1993년 11월 18일 출원), 제08/161,739호(1993년 12월 3일 출원), 제08/165,699호(1993년 12월 10일 출원), 제08/209,741호(1994년 3월 9일 출원)에 기재되어 있다. 또한, 유럽 특허 EP 0 546 073 Bl, 국제 특허 출원 WO 92/03918, WO 92/22645, WO 92/22647, WO 92/22670, WO 93/12227, WO 94/00569, WO 94/25585, WO 96/14436, WO 97/13852, 및 WO 98/24884, 및 미합중국 특허 제5,981,175호와, 문헌[Taylor et al., 1992; Chen et al., 1993; Tuaillon et al., 1993; Choi et al., 1993; Lonberg et al., (1994); Taylor et al., (1994); Tuaillon et al., (1995); Fishwild et al,, (1996)]을 참조할 수 있다.
미니좌위법의 잇점은 빠른 속도로 Ig 좌위의 일부를 포함하는 구조물을 생산하여 동물내로 삽입할 수 있다는 것이다. 그러나, 이론상으로, 소수의 V, D 및 J 유전자를 함입함으로써 불충분한 다양성이 도입될 수 있다는 중대한 단점이 있다. 공개된 문헌이나 연구 결과 또한 이러한 관점을 지지하고 있다. 미니좌위법을 이용하여 생산된 동물의 B-세포 분화 및 항체 생산은 장애가 있는 것으로 보여진다. 따라서, 본 발명을 둘러싼 연구는 보다 큰 다양성을 얻고 동물의 면역 레파토어를 재구성하기 위해, 일관되게 큰 부분의 Ig 좌위를 도입하는 방향으로 진행되어 왔다.
키린(Kirin)은 마이크로셀 융합에 의해 큰 조각의 염색체 또는 전체 염색체가 도입된 마우스로부터 인간 항체를 생산하는 것을 밝히고 있다. 유럽 특허 출원 제773 288호 및 제843 961호를 참조할 수 있다.
인간 항-마우스 항체(HAMA) 반응은 산업계로 하여금 키메라 또는 다른 방식으로 인간화된 항체를 제조하도록 하였다. 키메라 항체가 인간 불변 영역 및 면역 가변 영역을 가지고 있기는 하지만, 특히 항체를 장기적으로 또는 다량으로 투여하는 경우, 어느 정도의 인간 항-키메라 항체(HACA) 반응이 일어날 것으로 예상된다. 따라서, HAMA 또는 HACA 반응의 염려와 효과를 없애기 위해서는 CD3에 대한 완전 인간 항체를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
감소된 면역원성을 갖는 항체의 생산은 적절한 라이브러리를 사용한 인간화 및 디스플레이 기술에 의해서도 달성될 수 있다. 쥐 항체 또는 다른 종으로부터의 항체는 당업계에 공지된 기술로 인간화 또는 영장류화될 수 있다[참조: Winter and Harris, Immunol Today 14:43 46 (1993); and Wright et al., Crit. Reviews in Immunol. 12125-168 (1992)]. 관심있는 항체는 CHl, CH2, CH3, 힌지 도메인 및(또는) 프레임워크 도메인을 상응하는 인간 서열로 교체하기 위하여, 재조합 DNA 기술로 엔지니어링할 수 있다(WO 92102190 및 미합중국 특허 제5,530,101호, 제5,585,089호, 제5,693,761호, 제5,693,792호, 제5,714,350호 및 제5,777,085호 참조). 또한, 키메라 이뮤노글로불린 유전자를 제작하기 위해 Ig cDNA를 사용하는 것은 당업계에 공지되어 있다[참조: Liu et al., P.N.A.S. 84:3439 (1987); and J. Immunol. 139:3521 (1987)]. 항체를 생산하는 하이브리도마 또는 다른 세포로부터 mRNA를 단리하여 cDNA를 생상하는데 사용한다. 관심있는 cDNA를 특이적 프라이머를 사용하여 폴리머라제 연쇄 반응으로 증폭시킬 수 있다(미합중국 특허 제4,683,195 및 제4,683,202호 참조). 다른 방법으로는, 라이브러리를 만들어서 관심있는 서열을 단리하도록 스크리닝한다. 이어서, 항체의 가변 영역을 코딩하는 DNA 서열을 인간 불변 영역 서열에 융합한다. 인간 불변 영역 유전자 서열은 문헌[Kabat et al., (1991), Sequences of Proteins of Immunological Interest, N.I.H. publication No. 91-3242]에서 찾아볼 수 있다. 인간 C 영역 유전자는 공지된 클론으로부터 쉽게 얻을 수 있다. 이소타입의 선택은 보체 고정, 또는 항체-의존성 세포성 세포독성에서의 활성과 같은 목적하는 이펙터 기능에 따를 것이다. 바람직한 이소타입은 IgG1, IgG3 및 IgG4이다. 인간 경쇄 불변 영역, 즉 카파 또는 람다 중 어느 것이나 사용할 수 있다. 키메라 인간화된 항체를 종래의 방법으로 발현시킨다.
Fv, F( ab' )2 및 Fab와 같은 항체 단편은 온전한 단백질을 프로테아제 또는 화학적 절단에 의해 절단하여 제조할 수 있다. 다른 방법으로는 절단된(truncated) 유전자를 설계한다. 예를 들어, F( ab' )2 단편의 일부를 코딩하는 키메라 유전자는 H 쇄의 CHl 도메인 및 힌지 영역을 코딩하는 DNA 서열, 및 절단된 분자를 만들기 위한 그 뒤에 이어지는 번역 중지 코돈을 포함할 것이다.
H 및 L, J 영역의 공통 서열은 후에 V 영역 절편을 인간 C 영역 절편에 결합시키기 위한 J 영역 내로 유용한 제한 부위를 도입하기 위해 프라이머로서 사용될 올리고뉴클레오티드를 설계하는데 사용될 수 있다. C 영역 cDNA는 인간 서열과 유사한 위치에 제한 부위를 배치시키기 위해 부위 지정 변이에 의해 변형될 수 있다.
발현 벡터는 플라스미드, 레트로바이러스, YAC, EBV 유도된 에피좀 등을 포함한다. 편리한 벡터는 기능적으로 완전 인간 CH 또는 CL 이뮤노글로불린 서열을 코딩하는 것으로서, 어떠한 VH 또는 VL-31 서열이나 쉽게 삽입되어 발현될 수 있도록 엔지니어링된 적절한 제한 부위를 갖는 것이다. 그러한 벡터에서, 스플라이싱은 보통 삽입된 J 영역중 스플라이스 도너 부위와 인간 C 영역에 선행하는 스플라이스 억셉터 부위 사이에서 일어나며, 또한 인간 CH 엑손 내에 있는 스플라이스 영역에서 일어난다. 폴리아데닐화 및 전사 종결은 코딩 영역 하류의 본래의 염색체 부위에서 일어난다. 생성된 키메라 항체는, 예를 들어, SV-40 초기 프로모터와 같은 레트로바이러스 LTR(Okayama et al., Mol. Cell. Bio. 3:280 (1983)), 라우스(Rous) 육종 바이러스 LTR (Gorman et al., P.N.A.S. 79:6777 (1982)), 및 몰로니 쥐 백혈병 바이러스 LTR(Grosschedl et al., Cell 41 :885 (1985))을 포함하는 강력 프로모터에 연결될 수 있다. 또한, 본래의 Ig 프로모터 등을 사용할 수 있음이 잘 알려져 있을 것이다.
또한, 인간 항체 또는 다른 종으로부터의 항체는 당업계에 잘 알려진 기술을 사용하여, 디스플레이 유형 기술, 즉, 비제한적으로는 파아지 디스플레이, 레트로바이러스 디스플레이, 리보소옴 디스플레이 및 기타 디스플레이 기술로 생산하여, 생성된 분자를 당 분야에 잘 알려진 기술로 친화도 성숙과 같이 추가로 성숙되도록 할 수 있다[참조: Wright and Harris, supra.; Hanes and Plucthau, PEAS USA 94:4937-4942 (1997) (리보솜 디스플레이); Parmley and Smith, Gene 73:305-318 (1988) (파아지 디스플레이); Scott, TIB5 17:241-245 (1992); Cwirla et al., PNAS USA 87:6378-6382 (1990); Russel et al., Nucl. Acids Research 21:1081-1085 (1993); Hoganboom et al., Immunol. Reviews 130:43-68 (1992); Chiswell and McCafferty, TIBTECH; 10:80-8A (1992); 및 미합중국 특허 제5,733,7430호]. 디스플레이 기술이 인간의 것이 아닌 항체를 생산하는데 사용되는 경우, 그러한 항체는 상기한 바와 같이 인간화될 수 있다.
이러한 기술 등을 사용하여 CD3 발현 세포, CD3 자체, CD3의 유형들, 그의 에피토프 또는 펩티드에 대한 항체를 생산할 수 있으며, 이들에 대한 발현 라이브러리(예를 들어, 미합중국 특허 제5,703,057호)를 상기한 활성에 대하여 상기한 방법으로 후에 스크리닝할 수 있다.
다른 치료제의 설계 및 생산
본 발명에 따라서 CD3에 관하여 생산되고 특성화된 항체의 활성에 기초하여, 항체 잔기를 초월한 다른 치료제 형태를 설계할 수 있다. 그러한 형태는 이중특이적 항체와 같은 진화된 항체, 면역 독소, 방사성 표지된 치료제, 펩티드 치료제의 생산, 유전자 치료, 특히, 내분자, 안티센스 치료제, 및 소분자를 포함하나, 이들로 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 이중특이적 항체와 관련하여, (i) 하나는 CD3에 대한 특이성을 갖고 다른 하나는 제2의 분자에 대한 특이성을 갖는, 서로 컨쥬게이트된 두 개의 항체, (ii) CD3에 대해 특이성을 나타내는 하나의 쇄와 제2의 분자에 특이성을 나타내는 제2의 쇄를 갖는 하나의 항체, 또는 (iii) CD3 및 다른 분자에 대해 특이성을 나타내는 단쇄 항체를 포함하는 이중특이적 항체가 생산될 수 있다. 그러한 이중특이적 항체는 (i) 및 (ii)형에 관해서는 문헌[Fanger et al., Immunol Methods 4:72-81 (1994); Wright and Harris, supra] 등에도 기재된 공지된 기술을 사용하여, (iii)형에 대해서는 문헌[Traunecker et al., Int. J. Cancer (Suppl.) 7:51-52 (1992)]에 공지된 기술을 사용하여 생산할 수 있다. 각 경우에, 제2의 특이성은 비제한적인 예로서 CD16 또는 CD64 [Deo et al., 18:127 (1997) 참조] 또는 CD89 [Valerius et al., Blood 90:4485-4492 (1997) 참조]을 포함하는 중쇄 활성화 수용체에 대하여 만들어질 수 있다. 상술한 바에 따라 제조된 이중특이적 항체는 CD3를 발현하는 세포, 및 특히 본 발명의 CD3 항체가 유효한 세포를 사멸시킬 것이다.
면역독소와 관련하여, 당업계에 알려진 기술을 사용하여 항체가 면역 독소로 작용하도록 변형시킬 수 있다[참조: Vitetta, Immunol Today 14:252 (1993) 및 미합중국 특허 제5,194,594호]. 방사성 표지된 항체의 제조와 관련하여, 그러한 변형 또한 공지된 기술을 사용하여 쉽게 제조할 수 있다[참조: Junghans et al., Cancer Chemotherapy and Biotherapy 655-686, 2nd edition, Chafher and Longo, eds., Lippincott Raven (1996)]. 미합중국 특허 제4,681,581호, 제4,735,210호, 제5,101,827호, 제5,102,990호(RE 35,500), 제5,648,471호, 및 제5,697,902호를 또한 참조할 수 있다. 각 면역 독소 및 방사성 표지된 분자는 CD3를 발현하는 세포, 및 특히 본 발명의 항체가 유효한 세포를 사멸시킬 것이다.
치료제 펩티드의 생산과 관련하여, CD3 및 본 발명의 항체와 같은 그에 대한 항체와 관련된 구조 정보를 이용하거나, 또는 펩티드 라이브러리를 스크리닝하여 CD3에 대하여 유도된 치료제 펩티드를 생산할 수 있다. 펩티드 치료제의 설계 및 스크리닝은 문헌[Houghten et al., Biotechniques 13:412-421 (1992); Houghten, PNAS USA 82:5131-5135 (1985); Pinalla et al., Biotechniques 13:901-905 (1992); Blake and Litzi-Davis, BioConjugate Chem. 3:510-513 (1992)]에 논의되어 있다. 면역 독소와 방사성 표지된 분자도 또한 상기에서 펩티드 잔기와 관련하여 기재된 것과 유사하게 제조할 수 있다. 질병 과정에서 CD3 분자(또는 스플라이스 변이체와 같은 형태 또는 다른 형태)가 기능적으로 활성이라고 가정하면, 종래의 기술을 사용하여 그에 대한 유전자 및 안티센스 치료제를 설계하는 것이 가능하다. 그러한 형태는 CD3의 기능을 조절하는데 이용될 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명의 항체는 그와 관련된 기능적 검정법의 설계 및 사용을 용이하게 한다. 안티센스 치료제를 위한 설계 및 전략은 국제 특허 출원 WO 94/29444에 상세히 기재되어 있다. 유전자 치료를 위한 설계 및 전략은 잘 알려져 있다. 그러나, 특히, 내분자(intrabody)를 사용하는 유전자 치료 기술이 특히 유리한 것으로 밝혀질 것이다[참조: Chen et al., Human Gene Therapy 5:595-601 (1994); and Marasco, Gene Therapy 4:11-15 (1997)]. 유전자 치료제의 일반적인 설계 및 고려해야 할 사항은 국제 특허 출원 WO 97/38137에 논의되어 있다.
CD3 분자의 구조 및 본 발명에 따른 항체와 같은 다른 분자와의 상호작용으로부터 얻어진 지식 및 기타 지식을 사용하여 추가의 치료제 형태를 합리적으로 설계할 수 있다. 이러한 관점에서, 약물 발견의 노력에 집중하도록 X-선 결정법, 컴퓨터-보조된 분자 모델링(CAMM), 정량 및 정성적 구조-활성 관계(QSAR)과 같은 합리적인 약물 설계 기술 및 유사 기술을 사용할 수 있다. 합리적 설계는 CD3의 활성을 변화시키거나 조절하는데 사용할 수 있는 분자 또는 그의 특이적 형태와 상호작용할 수 있는 단백질 또는 합성 구조물을 예측할 수 있게 한다. 그러한 구조는 화학적으로 합성되거나 생물학적 계에서 발현될 수 있다. 이러한 접근법은 문헌[Capsey et al. Genetically Engineered Human Therapeutic Drugs (Stockton Press, NY (1988)]에 보고된 바 있다. 또한, 조합 라이브러리를 설계하고, 합성하고, 대량 스크리닝의 일환으로 스크리닝 프로그램에 사용할 수 있다.
치료제 투여 및 제제화
본 발명에 따라서 치료제는 적절한 담체, 부형제, 및 개선된 전도, 전달, 허용성 등을 제공하기 위하여 제제에 혼입되는 기타 보조제 등과 함께 투여될 것이다. 적절한 여러 형태의 제제가 모든 약학 화학자에게 알려진 제형화 기술에 알려져 있다[참조: Remington's Pharmaceutical Sciences (15th ed, Mack Publishing Company, Easton, PA (1975)), Chapter 87 by Blaug, Seymour]. 이러한 제제에는, 예를 들어, 분제, 페이스트, 연고제, 젤리, 왁스, 오일, 지질, 소포를 함유하는 (양이온성 또는 음이온성) 지질(예컨대, 리포펙틴™), DNA 컨쥬게이트, 무수 흡수성 페이스트, 수중유 및 유중수 에멀젼, 에멀젼 카르보왁스(각종 분자량의 폴리에틸렌 글리콜), 반-고체 젤, 및 카르보왁스를 함유하는 반-고체 혼합물이 포함된다. 제제 중의 활성 성분이 제제에 의해 불활성화되지 않고, 제제가 생리학적으로 허용가능하고 투여 경로에 적합하다면, 상기한 혼합물 중 어느 것이나 본 발명에 따른 치료법에 적합할 수 있다. 이와 관련하여 문헌[Baldrick P., "Pharmaceutical excipient development: the need for preclinical guidance." Regul. Toxicol Pharmacol. 32(2):210-8 (2000); Wang W., "Lyophilization and development of solid protein pharmaceuticals." Int. J. Pharm. 203(1- 2): 1-60 (2000); Charman W. N. "Lipids, lipophilic drugs, and oral drug delivery-some emerging concepts." J Pharm Sci.89(8):967-78 (2000); Powell et al., "Compendium of excipients for parenteral formulations" PDA J Pharm Sci Technol. 52:238-311 (1998)]을 참조할 수 있으며, 여기에 인용된 문헌들이 약학 화학자들에게 알려진 제제, 부형제 및 담체 등에 관련된 추가의 정보를 제공한다.
본 발명의 huCD3 항체를 포함하는 본 발명의 치료 제제는 자가 면역 질환이나 염증성 질환과 같은 면역-관련 질환의 증상을 치료 또는 완화시키는데 사용될 수 있다.
자가면역 질환은, 예를 들어, 후천성 면역 결핍증(AIDS, 자가면역 성질을 갖는 바이러스성 질환), 원형 탈모증, 강직성 척추염, 항-인지질 증상, 자가면역 애디슨(Addison's) 병, 자가면역 용혈성 빈혈, 자가면역 간염, 자가면역 내이 질병(AIED), 자가면역 림프구증식증(ALPS), 자가면역 혈소판감소성 자반병(ATP), 베체트(Behcet's) 병, 심근증, 복강 스프루-포진상피부염, 만성 피로 면역 이상 증상(CFIDS), 만성 염증성 탈수초성 다발신경증(CIPD), 반흔성 천포창, 한랭 응집소 질환, 릉(crest) 증상, 크론(Crohn's) 병, 데고스(Degos') 병, 유년성 피부근염, 원판상 루프스, 필수 혼합 크리오글로불린혈증, 섬유근통-섬유근염, 그레이브스(Graves') 병, 줄리앙-바레(Guillain-Barre) 증상, 하시모토(Hashimoto's) 갑상선염, 특발성 폐 섬유증, 특발성 혈소판감소성 자반병(ITP), IgA 신장병증, 인슐린 의존성 당뇨병, 유년성 만성 관절염(스틸(Still's) 병), 유년성 류마티스성 관절염, 메니에르(Meniere's) 병, 혼합 결합조직 병증, 다발성 경화증, 중증성 근무력증, 악성 빈혈, 결절성 다발동맥염, 다발연골염, 다분비선 증상, 류마티스성 다발성 근통, 다발근염 및 피부근염, 일차 무감마글로불린혈증, 일차 담낭 경변, 건선, 건선 관절염, 레이노드(Raynaud's) 현상, 라이터(Reiter's) 증상, 류마티스 열, 류마티스 관절염, 유육종증, 공피증(진행성 전신성 경화증(PSS), 전신성 경화증(SS)으로도 알려짐), 쇼그렌(Sjogren's) 증상, 굳은 사람(stiff-man) 증상, 전신성 홍반성 루프스, 다까야스(Takayasu) 동맥염, 일시적 동맥염/거대 세포 동맥염, 궤양성 대장염, 포도막염, 백반증 및 베그너(Wegner's) 육아종증을 포함한다.
염증성 질환은, 예를 들어, 만성 및 급성 염증 질환을 포함한다. 염증성 질환의 예로는 알츠하이머 병(Alzheimer's disease), 천식, 아토피 알러지, 알러지, 죽상동맥경화증, 기관지 천식, 습진, 사구체신염, 이식편 대 숙주 질환, 용혈성 빈혈, 골관절염, 패혈증, 졸중, 조직 및 장기의 이식, 맥관염, 당뇨성 망막증 및 환풍기 유도 폐 손상을 포함한다.
하나의 실시 태양에서, 본 발명의 huCD3 항체 조성물은, 예를 들어, GLP-1 또는 베타 세포 휴지 화합물(즉, 칼륨 채널 개방제와 같이 인슐린 방출을 감소시키거나 다른 식으로 억제하는 화합물)과 같은 제2의 약제와 함께 투여된다. 적절한 GLP-1 화합물의 예는 공개된 미합중국 출원 제20040037826호에, 적절한 베타 세포 휴지 화합물은 공개된 미합중국 출원 제20030235583호에 기재되어 있으며, 이들의 내용 전체가 본 명세서에 포함된다.
또 다른 실시 태양에서, 면역-관련 질환을 치료하는데 사용되는 huCD3 항체 조성물은 공지된 각종 소염제 및(또는) 면역억제 화합물과 병행하여 투여된다. 적절한 공지의 화합물은 메토트렉세이트, 시클로스포린 A(시클로스포린 마이크로에멀젼 포함), 타크로리무스, 코르티코스테로이드, 스타틴, 인터페론 베타, 레미케이드(인플릭시맙), 엔브렐(에타너셉트) 및 휴미라(아달리무맙)를 포함하나, 이에 국한되는 것은 아니다.
예를 들어, 류마티스성 관절염의 치료시에, 본 발명의 huCD3 항체 조성물을 코르티코스테로이드, 메토트렉세이트, 시클로스포린 A, 스타틴, 레미케이드(인플릭시맙), 엔브렐(에타너셉트) 및(또는) 휴미라(아달리무맙)와 함께 투여할 수 있다.
포도막염의 치료시에, 본 발명의 huCD3 항체 조성물을, 예를 들어, 코르티코스테로이드, 메토트렉세이트, 시클로스포린 A, 시클로포스파미드 및(또는) 스타틴과 함께 투여할 수 있다. 마찬가지로, 크론병 또는 건선을 앓고 있는 환자는 본 발명의 huCD3 항체 조성물 및 레미케이드(인플릭시맙) 및(또는) 휴미라(아달리무맙)을 병용투여하여 치료할 수 있다.
다발성 경화증이 있는 환자는 본 발명의 huCD3 항체 조성물을, 예를 들어, 글라티라머 아세테이트(코팍손), 인터페론 베타-1a (아보넥스), 인터페론 베타-1a (레비프), 인터페론 베타-1b (베타세론 또는 베타페론), 미톡산트론(노반트론), 덱사메타손(데카드론), 메틸프레드니솔론(데포-메드롤), 및(또는) 프레드니손(델타손) 및(또는) 스타틴과 함께 투여받을 수 있다.
본 발명은 또한 면역-관련 질환과 관계가 있는 증상 또는 장기 이식 후 거부 반응과 관련이 있는 증상을 치료 또는 완화시키는 방법을 제공한다. 예를 들어, 본 발명의 조성물은 본 명세서에 기재한 어떠한 자가면역 질환 또는 염증성 질환의 증상이라도 치료 또는 완화시키는데 사용될 수 있다.
본 발명의 치료제 조성물은 장기 또는 조직 이식의 경우에, 면역 억제제로서 사용될 수 있다. 본 명세서에서 "면역 억제제"란 면역계에 작용하여, 면역 반응이 자연적인 것이던 인위적으로 촉발된 것이던 간에, 또한 의 면역계의 일부 또는 적응 면역계의 일부 또는 이들 둘 다의 경우로서 일어난 것이던 간에, 그러한 면역 반응에 관련된 적어도 하나의 경로의 활성을 급속히 또는 서서히 감소시키는 화합물을 이른다. 이와 같은 면역 억제 huCD3 항체 조성물은 장기 또는 조직 이식 전에, 그 도중에 또는 그 후에 환자에 투여된다. 예를 들어, 본 발명의 huCD3 항체는 장기 또는 조직 이식 후의 거부 증상을 치료 또는 예방하기 위하여 사용된다.
하나의 실시 태양에서, 본 발명의 면역 억제 huCD3 항체 조성물은 상기한 바와 같이, GLP-1 또는 베타 세포 휴지 화합물과 같은 제2의 약제와 함께 투여된다.
또 다른 실시 태양에서, 이들 면역 억제 항체 조성물은 공지의 각종 소염제 및(또는) 면역 억제 화합물과 함께 투여된다. 본 발명의 huCD3 항체와 함께 사용하기에 적절한 소염 및(또는) 면역 억제 화합물은 메토트렉세이트, 시클로스포린 A(시클로스포린 마이크로에멀젼 포함), 타크로리무스, 코르티코스테로이드 및 스타틴을 포함하나, 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 실시 태양에서, huCD3 항체는 인간 개체내에서 자가-반응성 항체의 존재가 검출될 때 그 개체에 투여한다. 그러한 자가-반응성 항체는 그 개체에서 내생적으로 발현되는 하나 이상의 단백질에 대한 결합 친화도를 갖는 항체로서 당업계에 공지되어 있다. 본 발명의 한 측면에서, 당업계에 잘 알려진 바와 같은 하나 이상의 자가 면역 질환에 특이적으로 관련된 자가 반응성 항체의 존재에 대해 환자를 시험한다. 구체적인 실시 태양에서, 환자를 인슐린, 글루탐산 데카르복실라제 및(또는) IA-2 단백질에 대한 항체의 존재에 대해서 시험하고, 하나 이상의 그러한 자가-반응성 항체에 대해서 양성 검출 반응이 나오면 huCD3 항체를 투여한다.
본 발명의 또 다른 실시 태양에서, 조직으로의 면역세포의 충원을 방지, 감소 또는 저하시키기 위해 huCD3 항체를 투여한다. 본 발명의 huCD3 항체는 인간 질병의 조직 부위내로 비정상적이거나 조절되지 않은 면역 세포의 충원과 관련된 증상을 예방 또는 치료하기 위하여, 그를 필요로 하는 개체에 투여된다.
본 발명의 또 다른 실시 태양에서, huCD3 항체는 인간 조직 내로의 면역 세포의 과다 방출을 방지, 감소 또는 저하시키기 위해 인간 개체 내로 투여된다. 따라서, 본 발명의 huCD3 항체는 인간 질병의 조직 부위 내로 비정상적이거나 조절되지 않은 면역 세포의 과다 방출과 관련된 증상을 예방 또는 치료하기 위하여, 그를 필요로 하는 개체에 투여된다.
본 발명의 또 다른 실시 태양에서, huCD3 항체는 인체 내의 사이토카인 방출에 의해 매개되는 효과를 방지, 감소 또는 저하시키기 위해 인간 개체 내로 투여된다. "사이토카인"이란 당 분야에 공지된 것으로 세포 표면상의 세포외 수용체에 결합함으로써 세포 기능을 조절하는 모든 인간 사이토카인을 말하며, IL-2, IFN-g, TNF-a, IL-4, IL-5, IL-6, IL-9, IL-10 및 IL-13을 포함하나, 이에 국한되는 것은 아니다.
사이토카인의 방출은 사이토카인 방출 증후군(CRS)이라 불리우는 독성 상태에 이르게하며, 이는, 예를 들어, ATG (항-흉선 세포 글로불린) 및 OKT3 (쥐 항-인간 CD3 항체)와 같은 항-T 세포 항체의 사용시에 일어나는 일반적인 임상 복합 증상이다. 이러한 증후는 TNF, IFN-감마 및 IL-2와 같은 사이토카인이 순환계 내로 과다 방출되는 것을 특징으로 한다. CRS는 항체가 CD3 (항체의 가변 영역을 통하여) 및 다른 세포의 Fc 수용체 및(또는) 보체 수용체 (항체의 불변 영역을 통하여)에 동시에 결합하여 T 세포를 활성화시킴으로써 사이토카인을 방출시키도록 하고, 이에 의해 저혈압, 발열 및 경직으로 특징지워지는 전신적 염증 반응이 나타나는 것이다. CRS의 증상은 발열, 오한, 오심, 구토, 저혈압 및 호흡 곤란을 포함한다. 따라서, 본 발명의 huCD3 항체는 생체 내에서 하나 이상의 사이토카인의 비정상적 방출 및 생산을 예방하도록 설계된 하나 이상의 변이를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시 태양에서, huCD3 항체를 인체 내의 사이토카인 수용체 방출에 의해 매개되는 효과를 방지, 감소 또는 저하시키기 위해 인간 개체 내로 투여된다. "사이토카인 수용체"란 비제한적인 예로서 상기한 바와 같은 사이토카인을 포함하는 하나 이상의 사이토카인에 결합하는, 당 분야에 공지된 모든 사이토카인 수용체를 이른다. 따라서, 본 발명의 huCD3 항체는 인체 내 하나 이상의 사이토카인 수용체의 비정상적인 활성화, 결합 또는 연결을 통해 매개되는 증상을 치료 및(또는) 예방하는데 사용된다. 생체 내 huCD3 항체의 투여는 그러한 인간 개체 내에서의 사이토카인 수용체에 의해 매개되는 세포내 신호화를 고갈시킬 것으로 예상된다.
본 발명의 한 국면에서, huCD3 항체는 인간 개체에 췌장 베타 세포 기능이 저하될 때 투여한다. 하나의 실시 태양에서, 개체를 베타-세포 기능, 인슐린 분비, 또는 c-펩티드 수준에 대하여 당 분야에 알려진 바와 같이 시험한다. 이어서, 상기한 표시자 중의 하나가 충분히 감소한 것으로 나타났을 때, 베타-세포 기능의 자가면역 파괴가 더욱 진행하는 것을 막기 위하여 충분한 양의 huCD3 항체를 투여한다.
진단 및 예방용 제제
본 발명의 완전 인간 항-CD3 MAb를 진단 및 예방용 제제에 사용한다. 하나의 실시 태양에서, 본 발명의 huCD3 MAb를 상기한 자가 면역 질환 중의 하나로 발전할 위험이 있는 환자에 투여한다. 환자가 하나 이상의 상기 자가 면역 질환을 나타내게 될 소인은 유전자형, 혈청학적 또는 생화학 마커를 사용하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 특정 HLA 서브타입 및 혈청 자가 항체(인슐린, GAD65 및 IA-2에 대한)의 존재는 I형 당뇨병을 나타낸다.
본 발명의 또 다른 실시 태양에서, 하나 이상의 상기한 자가면역 질환으로 진단된 환자에 huCD3 항체를 투여한다. 진단시, 자가 면역의 효과를 완화시키거나 역전시키기 위하여 huCD3 항체를 투여한다. 그러한 예의 하나로서, I형 당뇨병으로 진단된 환자에게 충분한 양의 huCD3 항체를 투여하여 췌장 기능을 회복시키고, 췌장 내로의 자가면역 세포 침윤의 손상을 최소화한다. 또 다른 실시 태양에서, 류마티스성 관절염으로 진단받은 인간 개체에 huCD3 항체를 투여하여 관절 내로의 면역세포의 침윤과 파괴를 감소시킨다.
본 발명의 항체는 또한 환자의 시료 중 CD3를 검출하는데 유용하며, 따라서 진단제로서 유용하다. 본 발명의 huCD3 항체는 환자 시료중 CD3 수준을 검출하기 위한, 예를 들어, ELISA와 같은 검정법에 유용하다.
하나의 실시 태양에서, 본 발명의 huCD3 항체를 고체 지지체(예를 들어, 마이크로타이터의 웰)에 고정시킨다. 고정된 항체는 시험 시료 중에 존재할 수 있는 는 CD3를 위한 포획 항체로서 작용한다. 고정된 항체를 환자 시료와 접촉시키기 전에, 고체 지지체를 세정하고 밍크 단백질 또는 알부민과 같은 차단 단백질로 처리하여 분석물이 비특이적으로 흡착되는 것을 방지한다.
이어서, 웰을 항원을 함유할 것으로 의심되는 시험 시료로 처리하거나, 표준 함량의 항원을 함유하는 용액으로 처리한다. 그러한 시료는, 예를 들어, 병원학적 진단 지표로 여겨지는 어느 정도 수준의 순환 항원을 갖는 것으로 의심되는 개체로 부터의 혈청 시료일 수 있다. 시험 시료 또는 표준 용액을 세척한 다음, 고체 지지체를 검출가능하게 표지된 제2의 항체로 처리한다. 표지된 제2 항체는 검출 항체로 작용한다. 검출 가능한 표지의 수준을 측정하고, 시험 시료 중 CD3 항원의 농도를 표준 시료로부터 작성된 표준 곡선과 비교하여 결정한다.
시험관내 진단 검정에서 본 발명의 huCD3 항체를 사용하여 얻어진 결과에 기초하여, CD3 항원의 발현 수준에 기초하여 개체에 있어서의 질병(예를 들어, 자가 면역 질환 또는 염증성 질환)의 단계를 결정할 수 있다. 주어진 질병에 대하여, 질병 발전의 각 단계에 있고(거나) 질병 치료의 각 시점에 있는 것으로 진단된 개체로 부터 혈액 시료를 채취한다. 각 진행 또는 치료 단계에 대해 통계학적으로 유의적인 결과를 제공하는 다수의 시료를 사용하여, 각 단계의 특징으로 여겨질 수 있는 항원의 농도 범위를 정한다.
본 명세서에 인용된 모든 간행물 및 특허 문헌은, 각 간행물이나 문헌에 대하여 그 내용이 본 명세서에 포함되는 것으로 구체적으로 또한 개별적으로 언급된 경우와 마찬가지로, 그 내용이 본 명세서에 모두 포함된다. 간행물과 특허 문헌을 인용한 것이 그들 중 어느 것이라도 선행 기술에 속한다는 것을 시인하는 것은 아닐 뿐더러, 그 내용 및 일자와 관련하여서도 아무 것도 시인하는 것이 아니다. 본 발명을 명세서를 통해 서면의 형식으로 기재하였지만, 본 발명이 각종 실시 태양으로 실시될 수 있다는 점과, 상기 상세한 설명 및 하기 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위해 제시되었을 뿐 첨부된 청구 범위를 한정하려는 목적으로 제시된 것이 아님을 당업자는 잘 인식하고 있을 것이다.
수행된 실험 과정 및 수득된 결과를 포함하는 하기 실시예는 단지 본 발명을 예시할 목적으로 제공되는 것이므로, 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다.
실시예 1 : huCD3 항체의 생산
면역화 전략: 완전 인간 huCD3 항체를 생산하기 위하여, 두 라인의 트랜스제닉 마우스, 즉, HuMab® 마우스 및 KM™ 마우스(Medarex, Princeton NJ)를 사용하였다. 초기 면역화 전략은 마우스 항체 생산에 관한 문헌으로부터의 기재된 프로토콜에 따랐다[참조: Kung P. et al., Science; 206(4416): 347-9 (1979); Kung P. C. et al., Transplant Proc. (3 Suppl l):141-6 (1980); Kung P.C. et al., Int J Immunopharmacol.3(3)u75-81 (1981)]. 당업계에 공지된 표준 프로토콜은 HuMAb® 또는 KM™ 마우스에서 완전 인간 항-CD3 항체를 생산하는데 실패하였다. 예를 들어, 다음과 같은 면역화 전략은 성공적이지 못했으며, HuMAb® 또는 KM™ 마우스 어느 것에서나 기능적 항체를 생산하지 못했다:
- 단지 흉선 세포만으로 또는 T-세포만으로 면역화
- 단지 재조합 인간 CD3 물질만으로 면역화
- 프로인트(Freund's) 보조제 중 재조합 CD3 물질로 면역화
- 프로인트 보조제중 세포로 면역화
- 가용성 CD3와 함께 투여되는 흉선 세포 또는 T-세포로 면역화
- 재조합 CD3-발현 세포와 함께 투여되는 흉선 세포 또는 T-세포로 면역화
선행 기술의 면역화 전략을 HuMAb® 또는 KM™ 마우스가 아닌 BALB/c 마우스에서 사용하였을 때, 인간 항-CD3 항체가 아닌 쥐 항-CD3 항체를 생산한다.
따라서, 신규 면역화 전략은 하기 파라미터들을 변화시켜가며 개발하였다:
- 사용되는 면역원의 종류
- 주입 빈도
- 사용되는 보조제의 종류
- 사용되는 동시 자극 기술의 종류
- 사용되는 면역화 경로
- 융합에 사용되는 제2 림프 조직의 종류
일련의 신규 면역화 전략이 개발되었는데, 이는 예를 들어, (i) CD3를 발현하는 바이러스 입자만으로 면역화, 및 (ii) T 세포, 흉선 세포, 또는 재조합 CD3를 발현하도록 형질도입된 세포와 함께 투여되는 동시-자극 신호(예를 들어, CD40, CD27 또는 이들의 조합)으로 면역화시키는 것을 포함한다.
본 명세서에서 "하이퍼-부스트 프로토콜(hyper-boost protocol)"이라고도 불리우는 첫번째 신규 면역화 전략에서, HuMAb® 마우스 (Medarex, Inc., Princeton, NJ) 또는 KM™ 마우스 (Medarex, Inc., Kirin)를 흉선 세포 또는 T-세포와 같은 인간 세포를 일차 주입하여 면역화시켰다. 흉선 세포 및(또는) T-세포를 주사한 지 1 내지 8주 되는 시점에서, 마우스에 1회 이상의 "하이퍼-부스트" 주사를 투여한다. 하이퍼-부스트 주사는, 예를 들어, 가용성 CD3 단백질(예를 들어, 재조합 가용성 CD3 단백질), 추가의 흉선 세포 또는 T-세포, CD3-형질도입된 세포, 높은 수준의 CD3를 발현하는 바이러스 입자, 및 그들의 조합을 포함한다. 예를 들어, 하이퍼-부스트 주사는 가용성 CD3 단백질과 CD3-형질도입된 세포의 조합을 함유한다.
하이퍼-부스트 면역화 프로토콜에서, 면역화된 마우스는 바람직하게는 림프절 및(또는) 비장 융합 전 -6 및 -3일에 2회의 최종 하이퍼-부스트 주사를 투여받는다. 예를 들어, KM 마우스™에서, 융합된 조직은 비장으로부터 유래하고, HuMAb® 마우스에서, 융합된 조직은 림프절 및(또는) 비장 조직으로부터 유래된다.
하이퍼-부스트 면역화 프로토콜의 한 예로서, 한 마리의 HuMAb™ 마우스를 제 0, 7 및 28일에 인간 흉선 세포(~106 세포)로 3회 면역화시켰다. 인간 CD3 δ 및 ε 쇄를 코딩하는 cDNA로 형질도입된 차이니즈 난소 세포주(CHO) (CHO/CD3, ~106 세포)를 제 47 및 65일에 주사하였다. 표면에서 높은 수준으로 CD3δε를 발현하는 바이러스 입자로의 부스팅은 제79일에 주어졌다. 최종적으로, 제 121 및 124일에 마우스에 가용성 재조합 인간 CD3δε를 주사하고, 제127일에 림프절 융합하였다.
모든 면역화는 보조제로서 리비(Ribi; Corixa Corp., Seattle WA)를 사용하 여 피하에 수행되었다. 총 8.5 x 106 세포가 융합되었다. 스크리닝한 470 개의 하이브리도마 중 단지 7개가 완전 인간 항-CD3 항체를 생산하였고, 완전 인간 항-CD3 항체는 모두 IgM 분자였다. 이들 항-CD3 항체 중 둘을 임상 치료제 후보로 선택하였다 (도 1 내지 3 참조).
하이퍼-부스트 면역화 프로토콜의 두번째 예로서, 한 마리의 KM™ 마우스를 가용성 재조합 인간 CD3δε로 제 0 및 25일에 2회 면역화시켰다. 제 40, 49 및 56일에 인간 흉선 세포(~106 세포)를 사용하여 부스팅하였다. 가용성 재조합 CD3δε를 제 70, 77, 84 및 91일에 2회 주사하였다. 인간 CD3 δ 및 ε 쇄를 코딩하는 cDNA로 형질도입된 마우스 T 세포주(EL4/CD3, ~106 세포)를 제98일에 주입하였다. 최종적으로, 제101일에 마우스에 가용성 재조합 인간 CD3δε를 주사하고, 제104일에 비장 융합을 수행하였다. 면역화는 보조제로서 알럼(Alum)을 사용하여 복강내 투여로 행해졌는데, 제70일에는 보조제로서 리비를 사용하였다. CpG를 보조자극제로 제 0, 25, 84 및 91일에 사용하였다. 총 1.27 x 108 세포가 융합되었다. 스크리닝된 743개 하이브리도마 중 다섯 개가 완전 인간 항-CD3 항체를 생산하였으며, 생산된 항체는 모두 IgG 분자였다. 완전 인간 항-CD3 항체 중 하나를 임상 치료제 후보로 선택하였다 (도 4 참조).
선택 기준: 임상 치료제 후보는 다음의 기준으로 선택하였다. 첫째, CD3 음성 세포에 대한 CD3 양성 세포에의 항체-결합을 분석하였다. 이를 위해, 저캣 (Jurkat) CD3 양성 세포(J+) 및 저캣 음성 세포(J-)를 상이한 항체와 인큐베이션시키고, 유동 세포측정법으로 결합을 평가하였다(도 9A 참조). 두번째로, J+ 세포를 사용하여 후보 항체가 쥐 항-인간 OKT3 모노클로날 항체로 하여금 CD3 양성 세포에 결합하는 것을 억제하는 능력을 측정하고, 경쟁을 유동 세포측정법으로 평가하였다(도 9B 참조). 다음으로, 인간 말초 혈액 T 세포 표면으로부터의 CD3 및 TcR의 항원성 조절을 유동 세포측정법으로 평가하였다(도 9C 참조). 최종적으로, CFSE로 염색된 인간 말초 혈액 T 세포를 사용하여 T-세포 증식 검정을 수행하고, 세포 분열을 유동 세포측정법으로 평가하였다(도 9D).
실시예 2 : 인간 항- CD3 항체의 이소타입 스위칭
실시예 1에 기재한 신규 프로토콜을 사용하여 생산된 몇몇 huCD3 항체는 IgM 항체였다. 이들 IgM 항체를 IgG 항체, 바람직하게는 IgG1 항체로 "전환시켰다." 예를 들어, IgM 항체를 코딩하는 유전자의 VDJ 영역을 알로타입 F 감마 1을 코딩하는 유전자를 함유하는 벡터로부터 얻어진 IgG1 중쇄 유전자내로 클로닝하는 클로닝 과정에 의해 IgM 항체를 전환시켰다. 경쇄의 전환을 위해서는, IgM 서열을 카파 영역을 함유하는 벡터 내로 클로닝하였다. 메다렉스(Medarex) 마우스, 예를 들어, HuMAb® 마우스에서는 대립형질 배제가 없으므로 경쇄가 다수 생산된다.
중쇄와 경쇄의 각 조합을 FuGENE 6 (Roche Diagnostics) 형질도입제를 사용하여 제조자의 지침에 따라 293T 세포내로 형질도입시켰다. 분비된 모노클로날 항체를 최적 기능, 예를 들어, 표적 항원 결합에 대하여, 실시예 1에 제시된 선택 기 준을 사용하여 시험하였다.
실시예 3: huCD3 항체를 사용한 항원성 조절
본 발명의 huCD3 항체는 항체 결합에 의해 유도되는 CD3-TcR 복합체의 재배열 또는 제거로 정의되는 항원성 조절을 할 수 있다. CD4를 포함하는, T 세포 상의 다른 분자의 세포 표면 발현은 본 발명의 항-CD3 항체에 노출되어도 변화되지 않는다(도 9C 참조).
실시예 4: huCD3 항체에 의해 나타나는 독성 사이토카인 방출 증상의 감소
바람직하게는, 본 발명의 huCD3 항체는 Fc 영역내에 사이토카인 방출 증상을 변화시키는 변이를 포함한다. 상기한 바와 같이, 사이토카인 방출 증후(CRS)는 ATG (항-흉선 세포 글로불린) 및 OKT3 (쥐 항-CD3 항체)와 같은 항 -T 세포 항체 사용시에 일어나는 통상적인 급성 복합증이다. 이러한 증상은 TNF, IFN-감마 및 IL-2와 같은 사이토카인이 순환계 내로 과다 방출되는 것을 특징으로 한다. 활성화된 T 세포에 의한 사이토카인 방출은 저혈압, 발열 및 경직을 특징으로 하는, 중증 감염증에서 발견되는 것과 유사한 전신성 염증 반응을 나타낸다. CRS의 증상은 예를 들어, 발열, 오한, 오심, 구토, 저혈압 및 호흡 곤란을 포함한다.
본 발명의 huCD3 항체는 생체 내에서 중쇄 불변 영역에 의해 매개되어 하나 이상의 사이토카인이 방출되지 않도록 하나 이상의 변이를 포함한다. 하나의 실시 태양에서, 본 발명의 huCD3 항체는 변형된 IgG γl 골격에, "γl N297/A"(위치 297의 아스파라긴 잔기가 알라닌 잔기로 치환됨); "γl L234/A, L235/A"(위치 234 및 235의 류신 잔기가 알라닌 잔기로 치환됨); "γl L234/A; L235/E"(위치 234의 류신 잔기가 알라닌 잔기로 치환되고, 235의 류신 잔기가 글루탐산으로 치환됨); "γl L235/E"(위치 235의 류신 잔기가 글루탐산 잔기로 치환됨); 및 "γl D265/A"(위치 265의 아스파르트산 잔기가 알라닌 잔기로 치환됨)중 하나 이상의 변이를 갖는 IgG 분자이다. 본 명세서에 기재된 중쇄 잔기의 번호 체계는 EU 인덱스[Kabat et al., "Proteins of Immunological Interest", US Dept. of Health & Human Services (1983)]에 의한 것이며, 예를 들어, 그 내용이 본 명세서에 포함되는 미합중국 특허 제5,624,821호 및 제5,648,260호에도 기재되어 있다.
본 발명의 huCD3에 사용될 수 있는 다른 IgGγl 골격 변형은, 예를 들어, "A330/S"(위치 330의 알라닌 잔기가 세린 잔기로 치환됨) 및(또는) "P331/S"(위치 331의 프롤린 잔기가 세린 잔기로 치환됨)을 포함한다.
Fc 영역에 L234 L235 -> A234 E235 변이를 갖는 본 발명의 완전 인간 CD3 항체는 독특한 기능, 즉 huCD3 항체의 존재하에 사이토카인 방출을 제거하는 능력이 있다. 선행의 연구는 사실상 L -> E 변이를 사용하지 말 것을 교시하여 왔다[Xu et al., Cellular Immunology, 200, pp. 16-26 (2000), at p. 23]. 그러나, 위치 234 및 235에서의 위와 같은 특정 변이 (즉, L234 L235 -> A234 E235)는, 생체내 검정 시스템중 인간 말초 혈액 단핵구에서 검정된 바와 같이(도 11A, 11B), 사이토카인 방출 증상을 소멸시켰다. 이 검정법에서, 인간 말초 혈액 단핵 세포를 피콜(ficoll) 구배로 단리하고, CFSE로 표지화한 다음, CFSE-표지된 세포를 96 웰 플레이트에 플레이팅하였다. 각종 모노클로날 항체를 여러 희석율로 가하고, 37 ℃ 에서 72 시간 동안 인큐베이션하였다. 6 시간 후, 50 μl의 상등액을 수거하여, ELISA로 TNF 방출을 측정하였다. 48 시간 후에, 50 μl의 상등액을 수거하여 ELISA로 IFN-γ 방출을 측정하였다. 72 시간 후에, 세포를 수확하고, CFSE-표지 강도를 사용하여 FACS로 증식을 평가하였다.
결론적으로, 모두가 상당한 수준의 사이토카인 방출 효과를 나타내는 야생형 중쇄, 및 다른 문헌에 제시된 다른 계열의 변이, 예컨대, 톨러X (TolerX; 아글리코실레이션 변이), 블루스톤(Bluestone; L234 L235 -> A234 A235 변이) (미합중국 특허 제5,885,573호)와는 대조적으로, 본 발명의 huCD3 항체의 L234 L235 -> A234 E235 변이는 사이토카인 방출 현상을 나타내지 않는다. 잔류하는 사이토카인 방출 효과의 수준은 야생형 Fc에 대해서는 100 %, 블루스톤(L234 L235 -> A234 A235) 변이에 대해서는 약 50 내지 60%, 본 명세서에 기재된 Ala/Glu Fc 변이에 대해서는 검출 불가능하였다(도 11A, 11B 참조).
실시예 5: huCD3 항체-결합 에피토프의 펩티드 열 확인
다수의 펩티드를 합성하고 ELISA 스크리닝하여 각종 모노클로날 항체에 대한 에피토프에 관련된 아미노산 잔기를 결정하였다[참조: Geysen et al., J Immunol Methods, vol. 102(2):259-74 (1987)]. 본 명세서에 기재된 실험에서, CD3 엡실론 쇄의 아미노산 서열로부터 유래된 중첩 펩티드의 열을 제리니(Jerini; Berlin, Germany)로부터 구입하고, 본 발명의 완전 인간 항-CD3 mAb의 결합 패턴에 대하여 시험하였다.
배열 중의 펩티드는 멤브레인 지지체 상에서 직접 화학 합성하기 위한 "SPOT 합성" 기술을 사용하여 제조하였다[참조: Frank and Overwin, Meth Mol Biol, vol. 66:149-169 (1996); Kramer and Schneider-Mergener, Meth Mol Biol, vol. 87:25-39 (1998)]. 선형 14-머 펩티드를 C-말단에 의해 와트만(Whatman) 50 셀룰로오즈 지지체에 공유 결합시키고, N-말단을 유리된 상태, 즉, 결합되지 않은 상태로 두었다. 표준 웨스턴 블롯팅 기술을 사용했을 때, 이들 고상-지지된 펩티드는 28F11 모노클로날 항체가 N 말단 근처에서 중첩된 세트의 아미노산을 인식한다는 것을 나타냈다(도 10 참조).
다른 실시 태양
본 발명을 발명의 구체적인 실시 태양과 관련하여 기술하였지만, 상기 기재는 첨부된 특허 청구 범위에 의해 정의되는 본 발명을 설명하기 위한 것이지 그의 범위를 한정하려는 것이 아니다. 다른 관점, 장점 및 변형법이 첨부된 특허 청구의 범위 내에 든다.
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Claims (49)

  1. 하기의 특징을 갖는 단리된 완전 인간 모노클로날 CD3 항체 또는 그의 단편:
    a. CD3 양성(CD3+) 세포에는 결합하지만 CD3 음성(CD3-) 세포에는 결합하지 않고;
    b. CD3의 세포 표면 발현 수준 또는 활성을 조절하며;
    c. T 세포 수용체의 세포 표면 발현 수준 또는 활성을 감소시킴.
  2. 제1항에 있어서, 쥐 항-인간 OKT3 모노클로날 항체가 T-림프구에 결합하는 것을 억제하는 항체.
  3. 제1항에 있어서, 전체적으로 또는 부분적으로 아미노산 서열 EMGGITQTPYKVSISGT (서열 번호:67)을 포함하는 에피토프에 결합하는 항체 .
  4. 제1항에 있어서, 중쇄 내 위치 234, 235, 265 또는 297, 또는 그들의 조합된 위치에서의 아미노산 잔기에 변이를 포함하며, T-세포로부터 사이토카인의 방출을 감소시키는 항체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 변이가 상기 위치에 알라닌 또는 글루탐산 잔기를 가져오는 것인 항체.
  6. 제1항에 있어서, IgG1 이소타입이고, 적어도 위치 234에서의 제1 변이 및 위치 235에서의 제2 변이를 함유하며, 상기 제1 변이는 위치 234가 알라닌 잔기가 되게 하고, 상기 제2 변이는 위치 235가 글루탐산 잔기가 되게 하는 것인 항체.
  7. 아미노산 서열 GYGMH (서열 번호:27), VIWYDGSKKYYVDSVKG (서열 번호:28), QMGYWHFDL (서열 번호:29), SYGMH (서열 번호:33), IIWYDGSKKNYADSVKG (서열 번호:34), GTGYNWFDP (서열 번호:35) 및 AIWYNGRKQDYADSVKG (서열 번호:44)로 구성되는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 세 개의 CDR을 갖는 중쇄; 및 아미노산 서열 RASQSVSSYLA (서열 번호:30), DASNRAT (서열 번호:31), QQRSNWPPLT (서열 번호:32), RASQSVSSSYLA (서열 번호:36), GASSRAT (서열 번호:37), QQYGSSPIT (서열 번호:38), RASQGISSALA (서열 번호:39), YASSLQS (서열 번호:40), QQYYSTLT (서열 번호:41), DASSLGS (서열 번호:42), WASQGISSYLA (서열 번호:43), QQRSNWPWT (서열 번호:45), DASSLES (서열 번호:46) 및 QQFNSYPIT (서열 번호:47)로 구성되는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 세 개의 CDR을 갖는 경쇄를 가지며, CD3에 결합하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항체.
  8. 아미노산 서열 GYGMH (서열 번호:27), VIWYDGSKKYYVDSVKG (서열 번호:28), QMGYWHFDL (서열 번호:29), SYGMH (서열 번호:33), IIWYDGSKKNYADSVKG (서열 번호:34), GTGYNWFDP (서열 번호:35) 및 AIWYNGRKQDYADSVKG (서열 번호:44)로 구성되 는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 세 개의 CDR을 갖는 중쇄를 가지며, CD3에 결합하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항체.
  9. 서열 번호 2, 6, 10 및 22로 구성되는 군으로부터 선택되는 중쇄 가변 영역 아미노산 서열을 포함하며, CD3에 결합하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항체.
  10. 아미노산 서열 RASQSVSSYLA (서열 번호:30), DASNRAT (서열 번호:31), QQRSNWPPLT (서열 번호:32), RASQSVSSSYLA (서열 번호:36), GASSRAT (서열 번호:37), QQYGSSPIT (서열 번호:38), RASQGISSALA (서열 번호:39), YASSLQS (서열 번호:40), QQYYSTLT (서열 번호:41), DASSLGS (서열 번호:42), WASQGISSYLA (서열 번호:43), QQRSNWPWT (서열 번호:45), DASSLES (서열 번호:46) 및 QQFNSYPIT (서열 번호:47)로 구성되는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 세 개의 CDR을 갖는 경쇄를 가지며, CD3에 결합하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항체.
  11. 서열 번호 4, 8, 16 내지 20, 25 및 26으로 구성되는 군으로부터 선택되는 경쇄 가변 영역 아미노산 서열을 포함하며, CD3에 결합하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항체.
  12. CDR1 및 CDR2를 포함하며, 인간 DP50 VH 생식세포 유전자 서열, 또는 인간 DP50 VH 생식세포 유전자 서열에 상동성인 핵산 서열에 의해 코딩되는 중쇄 가변 (VH) 영역을 포함하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항-CD3 항체 또는 그의 단편.
  13. 제12항에 있어서, 상기 DP50 VH 생식세포 유전자 서열에 상동성인 핵산 서열이 DP50 VH 생식세포 유전자 서열에 90% 이상 상동성인 것인 항체.
  14. 제12항에 있어서, 인간 L6 VL 생식세포 유전자 서열, 또는 상기 L6 VL 생식세포 유전자 서열에 상동성인 핵산 서열에 의해 코딩되는 경쇄 가변(VL) 영역을 추가로 포함하는 항체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 L6 VL 생식세포 유전자 서열에 상동성인 핵산 서열이 L6 VL 생식세포 유전자 서열에 90% 이상 상동성인 것인 항체.
  16. 제12항에 있어서, 인간 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열, 또는 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열에 상동성인 핵산 서열에 의해 코딩되는 VL 영역을 추가로 포함하는 항체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열에 상동성인 핵산 서열이 L4/18a VL 생식세포 유전자 서열에 90% 이상 상동성인 것인 항체.
  18. 아미노산 서열 YGMH (서열 번호:58)을 포함하는 VH CDR1 영역을 포함하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항-CD3 항체 또는 그의 단편.
  19. 아미노산 서열 DSVKG (서열 번호:59)을 포함하는 VH CDR2 영역을 포함하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항-CD3 항체 또는 그의 단편.
  20. 제19항에 있어서, 상기 VH CDR2 영역이 아미노산 서열 IWYXIGX2X3X4X5YX6DSVKG (서열 번호:60)을 포함하는 것인 항체.
  21. 제20항에 있어서, X1, X2, X3, X4, X5 및 X6가 임의의 아미노산을 나타내는 것인 항체.
  22. 제20항에 있어서, X1, X2, X3 및 X4가 친수성 아미노산인 항체.
  23. 제20항에 있어서, X1이 아스파라긴 또는 아스파르테이트인 항체.
  24. 제20항에 있어서, X2가 아르기닌 또는 세린인 항체.
  25. 제20항에 있어서, X3가 리신 또는 아스파라긴인 항체.
  26. 제20항에 있어서, X4가 리신 또는 글루타민인 항체.
  27. 제20항에 있어서, X5가 아스파르테이트, 아스파라긴 또는 티로신인 항체.
  28. 제20항에 있어서, X6가 발린 또는 알라닌인 항체.
  29. 제20항에 있어서, 상기 VH CDR2 영역이 AIWYNGRKQDYADSVKG (서열 번호:69), IIWYDGSKKNYADSVKG (서열 번호:70), VIWYDGSKKYYVDSVKG (서열 번호:71) 및 VIWYDGSNKYYADSVKG (서열 번호:72)로 구성되는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 것인 항체.
  30. 아미노산 서열 XAXBGYXCXDFDXE (서열 번호:61)을 포함하는 VH CDR3 영역을 포함하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항-CD3 항체 또는 그의 단편.
  31. 제30항에 있어서, XA, XB, XC, XD 및 XE가 임의의 아미노산을 나타내는 것인 항체.
  32. 제30항에 있어서, XA 및 XB가 중성 아미노산인 항체.
  33. 제30항에 있어서, XD가 방향족 아미노산 항체.
  34. 제30항에 있어서, XE가 소수성 아미노산인 항체.
  35. 제30항에 있어서, XA가 글리신 또는 글루타민인 항체.
  36. 제30항에 있어서, XB가 트레오닌 또는 메티오닌인 항체.
  37. 제30항에 있어서, XC가 아스파라긴 또는 트립토판인 항체.
  38. 제30항에 있어서, XD가 트립토판 또는 히스티딘인 항체.
  39. 제30항에 있어서, XE가 프롤린 또는 류신인 항체.
  40. 제30항에 있어서, 상기 VH CDR3 영역이 아미노산 서열 GTGYNWFDP (서열 번호:62) 또는 아미노산 서열 QMGYWHFDL (서열 번호:63)를 포함하는 것인 항체.
  41. 아미노산 서열 WVRQAPGKGLEWV (서열 번호:73)을 포함하는 프레임워크 2 영역 (FWR2)을 포함하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항-CD3 항체 또는 그의 단편.
  42. 아미노산 서열 RFTISRDNSKNTLYLQMNSLRAEDTAVYYCA (서열 번호:74)을 포함하는 프레임워크 3 영역(FRW3)을 포함하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항-CD3 항체 또는 그의 단편.
  43. CDR3 영역에 대해 C-말단에 위치하는 가변 영역을 포함하며, 상기 가변 영역은 CDR3 영역에 대하여 C-말단인 위치에 아미노산 서열 VTVSS (서열 번호:64)을 포함하는 것인, 단리된 완전 인간 모노클로날 항-CD3 항체 또는 그의 단편.
  44. 제43항에 있어서, CDR3 영역에 대해 C-말단에 위치하는 가변 영역을 포함하며, 상기 가변 영역은 CDR3 영역에 대하여 C-말단인 위치에 아미노산 서열 GTLVTVSS (서열 번호:65)을 포함하는 것인 항체.
  45. 제43항에 있어서, CDR3 영역에 대해 C-말단에 위치하는 가변 영역을 포함하며, 상기 가변 영역은 CDR3 영역에 대하여 C-말단인 위치에 아미노산 서열 WGRGTL VTVSS (서열 번호:66)을 포함하는 것인 항체.
  46. 전체적으로 또는 부분적으로 아미노산 서열 EMGGITQTPYKVSISGT (서열 번호:67)을 포함하는 에피토프에 결합하는, 단리된 완전 인간 모노클로날 항-CD3 항체 또는 그의 단편.
  47. 제1항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 중쇄 내 위치 234, 235, 265 또는 297, 또는 그들의 조합된 위치에서의 아미노산 잔기에 변이를 포함하며, 중쇄 내 위치 234, 235, 265 또는 297, 또는 그들의 조합된 위치에서 변이를 포함하지 않는 항체 존재하의 T-세포로부터의 사이토카인 방출과 비교할 때, 그의 존재하의 T-세포로부터의 사이토카인 방출이 감소되는 것인 단리된 항체.
  48. 제47항에 있어서, 상기 변이가 상기 위치에 알라닌 또는 글루탐산 잔기를 가져오는 것인 항체.
  49. 제47항에 있어서, 적어도 위치 234에서의 제1 변이 및 위치 235에서의 제2 변이를 포함하며, 상기 제1 변이는 위치 234가 알라닌 잔기가 되게 하고, 상기 제2 변이는 위치 235가 글루탐산 잔기가 되게 하는 것인 항체.
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