KR20150020189A - Pd-1/pd-l1 신호전달을 방해하는 것에 의한 암 면역요법 - Google Patents

Pd-1/pd-l1 신호전달을 방해하는 것에 의한 암 면역요법 Download PDF

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Abstract

본 개시내용은 암 환자에게 PD-1/PD-L1 신호전달 경로로부터의 신호전달을 억제하는 Ab를 투여하거나, 또는 이러한 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 조합 투여하는 것을 포함하는, 상기 암 환자의 면역요법을 위한 방법을 제공한다. 본 개시내용은 또한, 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 암 환자로부터의 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준을 초과한다는 평가를 기초로 하여 면역요법에 적합한 후보인 환자를 선별하는 단계; 및 항-PD-1 Ab를 상기 선별된 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암 환자의 면역요법을 위한 방법을 제공한다. 본 개시내용은 추가적으로, FFPE 조직 샘플 중의 세포 표면-발현된 PD-L1 항원에 특이적으로 결합하는 토끼 mAb, 및 상기 제공된 항-PD-L1 Ab를 이용하여 FFPE 조직 중에서 세포 표면 발현을 평가하기 위한 자동화 IHC 방법을 제공한다.

Description

PD-1/PD-L1 신호전달을 방해하는 것에 의한 암 면역요법 {CANCER IMMUNOTHERAPY BY DISRUPTING PD-1/PD-L1 SIGNALING}
본 출원은 2012년 5월 15일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 61/647,442, 및 2013년 3월 15일에 출원된 미국 특허 가출원 번호 61/790,747을 우선권 주장하며, 이들 가출원의 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
본 출원 전반에 걸쳐, 각종의 기타 공보물이 저자명 및 날짜, 또는 특허 번호 또는 특허 공개 번호로써 괄호 안에 참조된다. 이들 공보물의 전체 인용은 특허청구범위 바로 앞의 본 명세서 끝에서 찾을 수 있다. 이들 공보물의 개시내용은 본원에 기재되고 청구된 본원 발명의 시점을 기준으로 당업자에게 공지된 바와 같은 종래 기술을 더 충분히 설명하기 위해 그들의 전문이 본 출원에 참조로 포함된다. 그러나, 본원의 특정 참고문헌의 인용은 이러한 참고문헌이 본 발명에 대한 선행 기술이라는 것을 인정하는 것으로서 간주되지 말아야 한다.
발명의 분야
본 발명은 암 환자에게 PD-1/PD-L1 신호전달 경로를 방해하는 항체를 투여하는 것을 포함하는, 암 환자의 면역요법을 위한 방법에 관한 것이다. 면역요법에 적합한 환자를 확인하고 항-PD-1 치료의 효능을 예측하기 위하여 상기 치료의 일부로서 바이오마커(biomarker)가 사용될 수 있다.
발명의 배경
인간의 암에는 수많은 유전적 및 후생 유전적 변경이 잠복되어 있어, 면역계에 의해 잠재적으로 인식 가능한 신생항원(neoantigen)이 발생된다 (문헌 [Sjoblom et al., 2006] 참조). T 및 B 림프구로 구성된 적응 면역계는 다양한 종양 항원에 반응하는 정교한 특이성과 광범위한 능력과 함께, 강력한 항암 잠재력을 지니고 있다. 추가로, 면역계는 상당한 가소성과 기억 구성요소를 명확하게 보여준다. 이들 적응 면역계의 모든 속성들의 성공적인 활용으로 인해, 면역요법은 모든 암 치료 양식들 중에서 독특한 것이 될 것이다. 그러나, 암에 대한 내인성 면역 반응이 전임상 모델 및 환자에게서 관찰되긴 하지만, 이러한 반응은 효과적이지 못하고, 정착된 암은 "자기"로서 간주되고, 면역계에 의해 용인된다. 이러한 용인 상태에 기인하여, 종양은 항-종양 면역을 적극적으로 파괴하기 위해 몇 가지 별개의 기전을 악용할 수 있다. 이들 기전은 기능장애를 일으킨 T-세포 신호전달 (문헌 [Mizoguchi et al., 1992] 참조), 저해성 조절 세포 (문헌 [Facciabene et al., 2012] 참조), 및 면역 파괴를 피하기 위해 종양에 의한 부수적 피해로부터 정상 조직을 보호하고 적응 면역 반응의 강도를 하향 조정해주는 작용을 하는 내인성 "면역 체크포인트(checkpoint)"를 편입시키는 것 (문헌 [Topalian et al., 2011]; [Mellman et al., 2011] 참조)을 포함한다.
최근까지도, 암 면역요법은 활성화된 이펙터 세포의 적응-전이, 관련 항원에 대항한 면역화, 또는 시토카인과 같은 비-특이적 면역-자극제를 제공하는 것에 의해 항-종양 면역 반응을 증진시키는 접근 방식에 실질적인 노력을 집중해 왔었다. 그러나 과거 10년간, 특이적 면역 체크포인트 경로 억제제를 개발하고자 집중적으로 노력한 결과, 암을 치료하기 위한 신규의 면역요법적 접근 방식을 제공하기 시작하였는데, 이는 진행성 흑색종 환자를 치료하기 위해 세포독성 T-림프구 항원-4 (CTLA-4)와 결합하고 이를 억제하는 항체 (Ab)인 이필리무맙(ipilimumab) (YERVOY®)의 개발 (문헌 [Hodi et al., 2010] 참조), 및 본원에 기재된 바와 같은, 억제성 PD-1 경로를 차단시키는 Ab의 개발을 포함한다.
프로그램화된 사멸-1 (PD-1)은 활성화된 T 및 B 세포에 의해 발현된 주요 면역 체크포인트 수용체이고, 면역저해를 매개한다. PD-1은 CD28, CTLA-4, ICOS, PD-1, 및 BTLA를 포함하는, CD28 계열 수용체의 한 구성원이다. PD-1에 대한 2개의 세포 표면 당단백질 리간드, 즉 프로그램화된 사멸 리간드-1 (PD-L1) 및 프로그램화된 사멸 리간드-2 (PD-L2)가 확인되었는데, 이들은 항원-제시 세포뿐만 아니라 많은 인간 암 상에서 발현되고, PD-1과의 결합시 시토카인 분비 및 T 세포 활성화를 하향조절하는 것으로 밝혀졌다 (문헌 [Freeman et al., 2000]; [Latchman et al., 2001] 참조). CTLA-4와는 달리, PD-1은 활성화된 T-세포가 종양 및/또는 간질 세포에 의해 발현된 면역저해성 PD-L1 (B7-H1) 및 PD-L2 (B7-DC) 리간드를 접할 수 있는 말초 조직에서 주로 기능한다 (문헌 [Flies et al., 2011]; [Topalian et al., 2012a] 참조). PD-1/PD-L1 상호작용을 억제하면, 전임상 모델에서 강력한 항종양 활성이 매개되고 ([미국 특허 번호 8,008,449 및 7,943,743] 참조), 암을 치료하기 위하여 PD-1/PD-L1 상호작용의 Ab 억제제를 사용하는 것이 임상 시험에 들어갔다 (문헌 [Brahmer et al., 2010]; [Topalian et al., 2012b]; [Brahmer et al., 2012]; [Flies et al., 2011]; [Pardoll, 2012]; [Hamid and Carvajal, 2013] 참조).
맞춤형 의약의 신생 분야에 대한 장래성은, 약리유전체학에 있어서의 발전으로 인해, 효능을 증진시키고 부작용을 최소화하기 위해 규정된 서브-집단, 및 궁극적으로는 개별 환자에게 맞춤 치료제를 사용하는 것이 증가할 것이란 것이다. 최근의 성공은, 예를 들어 필라델피아 염색체-양성 만성 골수성 백혈병 (CML)을 치료하기 위해, bcr-abl 티로신 키나제를 억제하는 단백질 티로신 키나제 억제제인 이마티닙 메실레이트(imatinib mesylate) (GLEEVEC®); 돌연변이체 역형성 림프종 키나제 (ALK) 유전자를 발현하는 말기 비-소세포 폐암 환자의 5%를 치료하기 위한 크리조티닙(crizotinib) (XALKORI®); 및 흑색종 종양의 대략 절반에서 발현되는 돌연변이된 B-RAF 단백질 (V600E-BRAF)의 억제제인 베무라페닙(vemurafenib) (ZELBORAF®)의 개발을 포함한다. 그러나, 선택 암 집단에서 발견된 별개의 활성화 돌연변이를 표적으로 하는 소분자 작용제의 임상적 개발과는 달리, 암 면역요법에 있어서의 특별한 도전과제로 인해, 환자 선별을 가능하게 해주고 치료시 관리를 안내해 주는, 기전에 의거한 예측 바이오마커를 확인하게 되었다. 항-PD-1 면역요법에 대해 환자를 스크리닝하기 위한 바이오마커로서 PD-L1 발현을 검증하는 데 있어서의 진보가 본원에 기재되어 있다.
발명의 개요
본 개시내용은 암을 앓고 있는 대상체에게 억제성 면역조절인자로부터의 신호전달을 방해하거나, 감소시키거나 또는 저해하는 작용제의 치료 유효량을 포함하는 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 상기 대상체의 면역요법을 위한 방법을 제공한다. 바람직한 실시양태에서, 상기 작용제는 Ab이다. 다른 바람직한 실시양태에서, 억제성 면역조절인자는 PD-1/PD-L1 신호전달 경로의 한 성분이다. 추가의 바람직한 실시양태에서, 상기 Ab는 PD-1과 PD-L1 간의 상호작용을 방해한다. 특정 실시양태에서, Ab는 본 발명의 항-PD-1 Ab, 또는 본 발명의 항-PD-L1 Ab이다. 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 항-PD-1 Ab는 니볼루맙(nivolumab) (BMS-936558)이고, 본 발명의 항-PD-L1 Ab는 BMS-936559이다. 특정 실시양태에서, 상기 대상체는 암에 대해 사전 치료를 받은 적이 있다. 기타 실시양태에서, 상기 암은 진행성, 전이성 및/또는 치료 불응성 암이다. 바람직한 실시양태에서, 상기 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 대상체에게 투여하면, 이러한 대상체에게서 지속적인 임상 반응이 유도된다.
본 개시내용은 또한, (a) (i) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하고; (ii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하고; (iii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준을 초과한다는 평가를 기초로 하여 특정 대상체를 적합한 후보로서 선별하는 것을 포함하는, 면역요법에 적합한 후보인 대상체를 선별하는 단계; 및 (b) PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 방해하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 또는 항-PD-L1 Ab의 치료 유효량을 포함하는 조성물을 상기 선별된 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 면역요법을 위한 방법을 제공한다.
본 개시내용은 추가로, (a) (i) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하고; (ii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하고; (iii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준 미만이라는 평가를 기초로 하여 특정 대상체를 면역요법에 적합하지 않은 것으로서 선별하는 것을 포함하는, PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 방해하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 또는 항-PD-L1 Ab를 이용하는 면역요법에 적합하지 않은 대상체를 선별하는 단계; 및 (b) PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 방해하는 작용제 이외의 표준 치료제를 상기 선별된 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 치료 방법을 제공한다.
또한, 본 개시내용은 (a) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하는 단계; (b) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 결정하기 위해 상기 시험 조직 샘플을 검정하는 단계; (c) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율을 예정된 역치 비율과 비교하는 단계; 및 (d) PD-L1이 시험 조직 샘플의 세포에서 발현된다는 평가를 기초로 하여 면역요법하기 위한 암 환자를 선별하는 단계를 포함하는, PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 방해하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 또는 항-PD-L1 Ab로 면역요법하기 위한 암 환자를 선별하는 방법을 제공한다.
본 개시내용은 추가로, (a) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하는 단계; (b) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 결정하기 위해 상기 시험 조직 샘플을 검정하는 단계; (c) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율을 예정된 역치 값과 비교하는 단계; 및 (d) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율이 역치 비율을 초과하는 경우에는, PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 방해하는 작용제가 암 환자를 치료하는 데 유효할 것으로 예측되고, 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율이 역치 비율 아래인 경우에는, 상기 작용제가 상기 환자를 치료하는 데 유효하지 못할 것으로 예측되는, 상기 작용제의 치료적 유효성을 예측하는 단계를 포함하는, 암 환자를 치료하기 위한, 상기 PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 방해하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 또는 항-PD-L1 Ab의 치료적 유효성을 예측하는 방법을 제공한다.
본 개시내용은 또한, (a) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하는 단계; (b) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 결정하기 위해 상기 시험 조직 샘플을 검정하는 단계; (c) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율을 예정된 역치 비율과 비교하는 단계; 및 (d) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율이 예정된 역치 비율을 초과한다는 결정을 기초로 하여, PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 방해하는 작용제를 포함하는 면역요법적 요법을 결정하는 단계를 포함하는, 암 환자를 치료하기 위한, 상기 PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 방해하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 또는 항-PD-L1 Ab를 포함하는 면역요법적 요법을 결정하는 방법을 제공한다.
본원에 기재된 방법의 특정 실시양태에서, 시험 조직 샘플은 포르말린-고정 파라핀-포매 (FFPE) 샘플이다. 특정의 기타 실시양태에서, 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하는 것은 FFPE 샘플을 면역조직화학적 (IHC) 염색함으로써 달성된다. 바람직한 실시양태에서, mAb 28-8 또는 5H1이 시험 조직 샘플 중의 세포의 표면 상에서 PD-L1과 결합하기 위해 자동화 IHC 검정에 사용된다. 본원에 개시된 방법들 중 어느 방법의 바람직한 실시양태에서, 암은 흑색종 (MEL), 신세포 암종 (RCC), 편평 비-소세포 폐암 (NSCLC), 비-편평 NSCLC, 결장직장암 (CRC), 거세-저항성 전립선암 (CRPC), 간세포성 암종 (HCC), 두경부의 편평 세포 암종, 식도, 난소, 위장관 및 유방의 암종, 또는 혈액 악성종양, 예컨대 다발성 골수종, B-세포 림프종, T-세포 림프종, 호지킨(Hodgkin) 림프종/원발성 종격 B-세포 림프종, 및 만성 골수성 백혈병이다.
본 발명은 추가적으로, FFPE 조직 샘플 중의 세포 표면-발현된 인간 PD-L1 항원에 특이적으로 결합하는 mAb 또는 그의 항원-결합 부분을 제공한다. 바람직한 실시양태에서, mAb 또는 그의 항원-결합 부분은 FFPE 조직 샘플 중의 세포질 PD-L1 항원과 결합하지 않는다. 기타 바람직한 실시양태에서, 모노클로날 Ab (mAb)는 28-8, 28-1, 28-12, 29-8 또는 20-12로 명명된 토끼 mAb, 또는 5H1로 명명된 마우스 mAb이다.
본 발명의 기타 특색 및 이점은 다음의 상세한 설명 및 실시예로부터 명백할 것이지만, 이로써 제한되지 않아야 한다. 본 출원 전반에 걸쳐 인용된 과학 잡지, 신문 보고서, 진뱅크(GenBank) 목록, 특허 및 특허 출원을 포함한, 인용된 모든 참고문헌의 내용은 본원에 참조로 명확히 포함된다.
도 1a-1c. CHO 세포 상에 발현된 인간 PD-1 (hPD-1)과의 결합을 놓고 5C4와 기타 HuMab 항-PD-1 mAb 간의 교차-경쟁. a, 5C4 Fab 단편은 mAb 5C4 자체의 결합뿐만 아니라 2D3 및 7D3의 결합을 실질적으로 차단시켰고; b, 5C4 Fab 단편은 mAb 4H1의 결합을 실질적으로 차단시켰으며; c, 5C4 mAb는 mAb 17D8의 결합을 실질적으로 차단시켰다.
도 2a-2f. CHO 세포 상에 발현된 인간 PD-L1 (hPD-L1)과의 결합을 놓고 FITC-접합된 인간 항-hPD-L1 mAb들 간의 교차 경쟁. a, 표지된 10H10의 결합이 10A5, 11E6 및 13G4에 의해 부분적으로 차단되었고, 그 자체에 의해서도 상당히 차단되었으며; b, 표지된 3G10의 결합이 10H10을 제외한 시험된 항-PD-L1 Ab 각각에 의해 상당히 차단되었고; c, 표지된 10A5의 결합이 10H10을 제외한 시험된 항-PD-L1 Ab 각각에 의해 상당히 차단되었으며; d, 표지된 11E6의 결합이 10H10을 제외한 시험된 항-PD-L1 Ab 각각에 의해 상당히 차단되었고; e, 표지된 12A4의 결합이 10H10을 제외한 시험된 항-PD-L1 Ab 각각에 의해 상당히 차단되었으며; f, 표지된 13G4의 결합이 10H10을 제외한 시험된 항-PD-L1 Ab 각각에 의해 상당히 차단되었다.
도 3. 인간 항-hPD-L1 mAb에 의한 ES-2 세포에 대한 비오티닐화 mAb 12A4의 결합의 교차 경쟁적 억제. 결합된 비오틴-12A4의 형광이, 표지되지 않은 hPD-L1 HuMab의 농도에 대항하여 플롯팅된다.
도 4. 치료 불응성 흑색종 (MEL) 환자에게서 항-PD-1 mAb의 활성을 보여주는 거미형 플롯. 시간 경과에 따른 종양 조직량 상의 변화의 대표적 플롯은 1.0 mg/kg 용량의 5C4로 치료한 27명의 MEL 환자에게서, 기준선과 비교해서 표적 병변의 가장 긴 직경의 합이 시간이 지남에 따라 변화된다는 것을 입증해준다. 객관적 반응 (OR)을 달성한 대다수의 환자에게서, 치료 주기 3이 종결될 때까지 (6개월) 반응은 지속적이었고 명백하였다 (수직 파선). 종양 퇴행은 반응의 통상적인 패턴뿐만 아니라 "면역-관련" 패턴을 따랐는데, 예를 들면 새로운 병변의 존재 하에 종양 조직량이 장기간 감소되었다.
도 5. 전이성 RCC 환자에게서 항-PD-1 mAb의 활성. 1 mg/kg의 5C4로 치료한 57세 환자에게서 전이성 RCC의 부분적 퇴행이 예시되어 있다. 이 환자는 기존에 근치 수술을 받은 적이 있고, 수니티닙(sunitinib), 템시롤리무스(temsirolimus), 소라페닙(sorafenib), 및 파조파닙(pazopanib)을 투여받은 후에 진행성 질환이 발생하였다. 화살표는 수술 부위에서의 재발성 종양의 퇴행을 나타낸다.
도 6. 전이성 MEL 환자에게서 항-PD-1 mAb의 활성. 전이성 MEL의 완전 반응이 백반증과 연관된, 3 mg/kg의 5C4로 치료한 62세 환자에게서 예시된다. (i) 치료전 CT 스캔, 서혜부 림프절 전이 (화살표); (ii) 치료 13개월 후. 피하 조직 및 후복막에서의 수많은 전이가 또한 완전히 퇴행되었다 (도시되지는 않음). 치료 6개월 후에 백반증이 발생하였고; 9개월째에 가시광선 (iii) 및 자외선 (iv) 하에 사진을 찍었다. 소안구증 관련 전사 인자 (MITF)를 알아보기 위하여 면역조직화학을 이용하여 피부 생검한 결과, 정상 피부 중의 표피-진피 접합부에서는 멜라닌 세포 (화살표)가 보이고 (v), 부분적으로 또는 완전히 백반증에 걸린 피부에서는 멜라닌 세포가 드물게 보이거나 (vi) 전혀 보이지 않는다 (vii).
도 7. 전이성 NSCLC 환자에서의 항-PD-1 mAb의 활성. 10 mg/kg의 5C4로 치료한 전이성 NSCLC (비-편평 조직학) 환자에게서의 부분 반응이 예시되어 있다. 화살표는 폐 병변에서의 초기 진행에 이은 퇴행을 보여준다 ("면역 관련" 패턴의 반응).
도 8a 및 8b. 종양 PD-L1 발현과 항-PD-1 임상 반응 간의 상관관계. 포르말린-고정 파라핀-포매 표본 상에서 IHC에 의해 결정된 바와 같은, PD-L1의 치료전 종양 세포 표면 발현은 PD-1 차단에 대한 OR과 상관이 있다. 흑색종, 비-소세포 폐암, 결장직장암, 신장 세포암, 및 거세-저항성 전립선암 (각각 18명, 10명, 7명, 5명 및 2명)을 포함한 진행성 암에 걸린 42명의 대상체를 연구하였다. a, 종양 세포 표면 PD-L1 발현과 객관적 임상 반응 간에는 유의적인 상관관계가 있었다. PD-L1 음성 종양이 있는 환자는 OR을 전혀 경험하지 못하였다. b, 항-PD-L1 mAb 5H1을 이용한 IHC 분석의 예가 흑색종 림프절 전이 (상단), 신세포암 절제술 표본 (중간), 및 폐 선암종 뇌 전이 (하단)에 도시되어 있다. 모두 400X 본래 배율. 화살표는 PD-L1에 대한 표면 막 염색을 수반한 각 표본에서 많은 종양 세포 중 하나를 표시한다. 별표는 PD-L1 염색에 대해 음성인, 상기 신장절제술의 표본에서 정상적인 사구체를 표시한다.
도 9. 히스토스코어(histoscore) 분석에 의한 종양 조직에서 PD-L1 항원에 대한 mAb 28-8 및 5H1의 결합을 그래프로 비교함. 토끼 mAb 28-8은 시험된 10개 샘플 중 7개 샘플에서 보다 높은 히스토스코어를 나타내었다.
도 10a-10d. 치료 불응성 MEL 및 NSCLC 환자에서의 항-PD-L1 mAb의 활성을 보여주는 거미형 플롯. 대표적인 플롯은 1 mg/kg (a), 3 mg/kg (b) 및 10 mg/kg (c) 용량의 BMS-936559로 치료한 MEL 환자 및 10 mg/kg (d) 용량의 BMS-936559로 치료한 NSCLC 환자에게서 시간이 지남에 따른 표적 병변 종양 조직량의 시간 경과를 명확하게 보여준다. OR을 달성한 대다수의 환자에게서, 치료 주기 2가 종결될 때까지 (3개월) 반응은 용량이나 종양 유형에 상관없이 지속적이었고 명백하였다. 종양 퇴행은 반응의 통상인 패턴뿐만 아니라 "면역-관련" 패턴을 따랐다.
도 11. 3 mg/kg의 BMS-936559로 치료한 흑색종 환자에서의 완전 반응. 원형은 6주 및 3개월째에 폐 결절 크기가 초기 증가한 다음, 10개월째에 완전히 퇴행되었다는 것을 표시한다 ("면역 관련" 패턴의 반응).
도 12. 1 mg/kg의 BMS-936559로 치료한 흑색종 환자에서의 완전 반응. 이 환자에게서 정위 방사선수술로 성공적으로 치료받았던 치료 개시 3개월 후에 단리된 뇌 전이가 발생하였다. 복부 질환에서의 부분 반응 (원형)이 8개월째에 인지되었는데, 15개월째에는 질환의 명백한 증거가 없었다.
도 13. 10 mg/kg의 BMS-936559로 치료한 NSCLC (비-편평 조직학) 환자에서의 부분 반응. 우측 폐 흉막 및 간의 질환에 반응을 한다.
도 14a 및 14b. 니볼루맙과 이필리무맙의 공동 요법을 받은 MEL 환자의 임상 활성. a, 대표적인 거미형 플롯은 1 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙의 공동 요법을 받은 환자에게서, 모든 표적 병변의 수직 직경의 곱의 합 (MTD)으로서 측정된, 종양 조직량에 있어서 기준선으로부터의 변화를 나타낸다. 삼각형은 새로운 병변의 첫 번째 발생을 표시한다. b, 대표적인 폭포형 플롯은 상기 공동 요법을 받은 환자에게서 기준선 표적 병변에 있어서의 최대 비율(%) 반응을 나타낸다.
도 15. 1 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙의 공동 요법을 받은 52세 MEL 환자의 종양 퇴행. 이 환자는 광범위한 목, 종격동, 겨드랑이, 복부 및 골반 림프절병증, 양측 폐 결절, 소장 전이, 복막 이식편 및 확산성 피하 결절을 보여 주었다. 기준선 락테이트 데히드로게나제 (LDH)는 정상의 2.25 x 상한치였고, 헤모글로빈은 9.7 g/dL였으며, 증상은 메스꺼움과 구토를 포함하였다. 치료 4주 이내에, LDH는 정상화되었고, 증상은 개선되었으며 (식욕은 증가하였고, 메스꺼움은 감소하였다), 피부 병변은 퇴행중이었다. 12주째 스캔에서는, 모든 질환 부위에서 현저한 감소가 있었다. 화살표는 전이성 질환의 위치를 표시한다.
도 16a-16c. 니볼루맙과 이필리무맙의 각종 공동 요법을 받은 MEL 환자의 임상 활성. 대표적인 거미형 플롯은 0.3 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙 (a), 3 mg/kg 니볼루맙 + 1 mg/kg 이필리무맙 (b), 또는 3 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙 (c)의 공동 요법을 받은 환자에게서, 모든 표적 병변의 수직 직경의 곱의 합으로서 측정된, 종양 조직량에 있어서 기준선으로부터의 변화를 나타낸다. 삼각형은 새로운 병변의 첫 번째 발생을 표시한다.
도 17. 0.3 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙의 공동 요법을 받은 61세 MEL 환자의 종양 퇴행. 이 환자는 위장과 장간막으로 전이된, 공지되지 않은 원발성 부위의 IV기 (M1c) MEL을 보여주었다. 락테이트 데히드로게나제는 225였고, 헤모글로빈은 최근의 수혈 후 9.6 g/dL였다. 연구 치료를 개시한 후 12주째의 CT 스캔은 거대 질환 조직량의 86% 감소를 나타내었다.
도 18a-18c. 니볼루맙과 이필리무맙의 순차 요법을 받은 MEL 환자의 임상 활성. 대표적인 거미형 플롯은 이전의 이필리무맙 요법 후 1 mg/kg 니볼루맙 (a) 또는 3 mg/kg 이필리무맙 (b)의 순차 요법을 받은 환자에게서, 모든 표적 병변의 수직 직경의 곱의 합으로서 측정된, 종양 조직량에 있어서 기준선으로부터의 변화를 나타낸다. 삼각형은 새로운 병변의 첫 번째 발생을 표시한다. c, 대표적인 폭포형 플롯은 순차 요법을 받은 환자에게서 기준선 표적 병변에 있어서의 최대 비율(%) 반응을 나타낸다. "*"은 이전의 이필리무맙 치료를 이용한 경우에 방사선학적으로 진행된 환자를 나타낸다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 암 또는 감염성 질환과 같은 질환을 앓고 있는 대상체에게, 내인성 면역 반응을 증강시켜, 이러한 내인성 반응의 활성화를 자극하거나 또는 내인성 반응의 저해를 억제하는 화합물 또는 작용제의 치료 유효량을 포함하는 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 상기 대상체의 면역요법을 위한 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 언급하면, 본 개시내용은 암을 앓고 있는 대상체에게 억제성 면역조절인자로부터의 신호전달을 방해하거나 억제하는 작용제, 예컨대 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 치료 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 상기 대상체에서 내인성 면역 반응을 증강시킴으로써 환자를 치료하도록 하는 방법을 제공한다. 특정 실시양태에서, 상기 억제성 면역조절인자는 PD-1/PD-L1 신호전달 경로의 한 성분이다. 따라서, 본 발명의 특정 실시양태는 암을 앓고 있는 대상체에게 PD-1 수용체와 그의 리간드인 PD-L1 간의 상호작용을 방해하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 치료 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 상기 대상체의 면역요법을 위한 방법을 제공한다. 특정의 바람직한 실시양태에서, 상기 Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 PD-1과 특이적으로 결합한다. 기타 바람직한 실시양태에서, 상기 Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 PD-L1에 특이적으로 결합한다. 특정 실시양태는 암을 치료하기 위하여, 항-PD-1 Ab를 또 다른 항암제, 바람직하게 항-CTLA-4 Ab와 조합해서 사용하는 것을 포함한다. 특정의 기타 실시양태에서, 상기 대상체는 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 중에서 PD-L1의 표면 발현을 측정하는 단계, 예를 들어 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 결정하는 단계, 및 PD-L1이 시험 조직 샘플 중의 세포의 표면 상에서 발현된다는 평가를 기초로 하여 면역요법을 위한 암 환자를 선별하는 단계를 포함하는 방법에서 면역요법에 적합한 것으로서 선별된다.
용어
본 개시내용이 보다 용이하게 이해될 수 있도록 하기 위해, 특정의 용어를 먼저 정의한다. 본원에서 달리 명확히 제공된 경우를 제외하고는, 본 출원에 사용된 바와 같은 다음 용어들 각각은 다음에 제시된 의미를 가질 것이다. 추가의 정의가 본 출원 전반에 걸쳐 제시된다.
"투여하는"은 당업자에게 공지된 각종 방법 및 전달 시스템 중 어느 것을 이용하여, 치료제를 포함하는 조성물을 특정 대상체에게 물리적으로 도입하는 것을 지칭한다. 본 발명의 Ab에 대한 바람직한 투여 경로는 정맥내, 근육내, 피하, 복강내, 척수 또는 기타 비경구 투여 경로, 예를 들어 주사 또는 주입에 의한 투여 경로를 포함한다. 본원에 사용된 바와 같은 "비경구 투여"는 장내 및 국소 투여 이외의 투여, 통상적으로 주사에 의한 투여 방식을 의미하고, 정맥내, 근육내, 동맥내, 수막강내, 림프관내, 병변내, 관절낭내, 안와내, 심장내, 피내, 복강내, 경기관, 피하, 표피하, 관절내, 관절낭하, 지주막하, 척수내, 경막 및 흉골내 주사 및 주입뿐만 아니라 생체내 전기천공을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 또 다른 한편, 본 발명의 Ab는 비-비경구 경로를 통하여 투여할 수 있는데, 예컨대 국소, 표피 또는 점막 투여 경로, 예를 들어 비내, 경구, 질내, 직장, 설하 또는 국소적으로 투여할 수 있다. 투여는 또한, 예를 들어 1회, 복수 회, 및/또는 하나 이상의 연장된 기간에 걸쳐 수행할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 "유해 사례" (AE)는 의학적 치료의 사용과 관련된 모든 불리하고 일반적으로 의도하지 않거나 또는 바람직하지 않은 징후 (비정상적인 실험실 연구 결과 포함), 증상 또는 질환이다. 예를 들어, 유해 사례는 특정 치료에 반응하여 면역계 세포 (예를 들어, T 세포)를 확장시키거나 또는 면역계를 활성화시키는 것과 연관될 수 있다. 의학적 치료는 한 가지 이상의 관련 AE를 가질 수 있고, 각 AE는 동일하거나 상이한 수준의 중증도를 가질 수 있다. "유해 사례를 변경시킬" 수 있는 방법에 대한 언급은 상이한 치료 요법의 사용과 연관된 한 가지 이상의 AE의 발생률 및/또는 중증도를 감소시키는 치료 요법을 의미한다.
"항체" (Ab)는 항원에 특이적으로 결합하는 당단백질 이뮤노글로불린을 포함할 것이지만, 이에 제한되지 않고, 디술피드 결합에 의해 상호 연결된 적어도 2개의 중쇄 (H)와 2개의 경쇄 (L), 또는 그의 항원-결합 부분을 포함한다. 각 H 쇄는 중쇄 가변 영역 (본원에서 V H 로서 약칭됨) 및 중쇄 불변 영역을 포함한다. 중쇄 불변 영역은 3개의 불변 도메인, 즉 C H 1, C H 2 및 C H 3을 포함한다. 각 경쇄는 경쇄 가변 영역 (본원에서 V L 로서 약칭됨) 및 경쇄 불변 영역을 포함한다. 경쇄 불변 영역은 하나의 불변 도메인, 즉 C L 을 포함한다. V H 및 V L 영역은 프레임워크 영역 (FR)으로 명명된, 보다 보존되는 영역이 산재된, 상보성 결정 영역 (CDR)으로 명명된 초가변 영역으로 추가로 세분될 수 있다. 각 V H 및 V L 은 3개의 CDR과 4개의 FR을 포함하며, 이들은 아미노 말단부터 카르복시 말단까지 다음 순서로 배열된다: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. 중쇄 및 경쇄의 가변 영역은 항원과 상호작용하는 결합성 도메인을 함유한다. Ab의 불변 영역은 면역계의 각종 세포 (예를 들어, 이펙터 세포) 및 전통적 보체 시스템의 제1 성분 (C1q)을 포함한, 숙주 조직 또는 인자에 대한 이뮤노글로불린의 결합을 매개할 수 있다.
항체는 전형적으로, 그의 동족 항원과 고 친화도로 특이적으로 결합하는데, 이는 10-5 내지 10-11 M-1 이하의 해리 상수 (KD)로써 반영되었다. 약 10-4 M-1 보다 큰 모든 KD는 일반적으로, 비-특이적 결합을 표시하는 것으로 간주된다. 본원에 사용된 바와 같은, 항원과 "특이적으로 결합하는" Ab는 이러한 항원 및 실질적으로 동일한 항원과 고 친화도로 결합하지만 (이는 10-7 M 이하, 바람직하게 10-8 M 이하, 보다 더 바람직하게 5 x 10-9 M 이하, 가장 바람직하게 10-8 M 내지 10-10 M 이하의 KD를 갖는 것을 의미한다), 무관한 항원과는 고 친화도로 결합하지 않는 Ab를 지칭한다. 특정 항원이 소정의 항원과 고 수준의 서열 동일성을 나타내는 경우, 예를 들어 소정의 항원의 서열과 80% 이상, 90% 이상, 바람직하게 95% 이상, 보다 바람직하게 97% 이상, 또는 보다 더 바람직하게 99% 이상의 서열 동일성을 나타내는 경우에, 이러한 항원은 소정의 항원과 "실질적으로 동일하다". 예로서, 인간 PD-1과 특이적으로 결합하는 Ab는 또한, 특정의 영장류 종으로부터의 PD-1 항원과 교차-반응성을 지닐 수 있지만, 특정의 설치류 종으로부터의 PD-1 항원, 또는 PD-1 이외의 항원, 예를 들어 인간 PD-L1 항원과는 교차-반응하지 않을 수 있다.
이뮤노글로불린은 IgA, 분비성 IgA, IgG 및 IgM을 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 통상적으로 공지된 어떠한 이소형으로부터도 유래될 수 있다. IgG 하위부류는 또한 당업자에게 널리 공지되어 있고, 이는 인간 IgG1, IgG2, IgG3 및 IgG4를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. "이소형"은 중쇄 불변 영역 유전자에 의해 코딩되는 Ab 부류 또는 하위부류 (예를 들어, IgM 또는 IgG1)를 지칭한다. 용어 "항체"는, 예로서 자연 발생적 Ab와 비-자연 발생적 Ab 둘 다; 모노클로날 및 폴리클로날 Ab; 키메라 및 인간화 Ab; 인간 또는 비-인간 Ab; 완전한 합성 Ab; 및 단일 쇄 Ab를 포함한다. 비-인간 Ab는 인간에서의 그의 면역원성을 저하시키기 위해 재조합 방법에 의해 인간화시킬 수 있다. 명확히 언급되지 않고, 문맥상 달리 표시하지 않는 한, 용어 "항체"는 또한, 전술된 이뮤노글로불린 중 어느 것의 항원-결합 단편 또는 항원-결합 부분을 포함하고, 1가 및 2가 단편 또는 부분, 및 단일 쇄 Ab를 포함한다.
"단리된 항체"는 상이한 항원 특이성을 갖는 다른 Ab가 실질적으로 없는 Ab를 지칭한다 (예를 들어, PD-1과 특이적으로 결합하는 단리된 Ab는 PD-1 이외의 항원에 특이적으로 결합하는 Ab가 실질적으로 없다). 그러나, PD-1과 특이적으로 결합하는 단리된 Ab는 다른 항원, 예컨대 상이한 종으로부터의 PD-1 분자와 교차 반응성을 지닐 수 있다. 더우기, 단리된 Ab는 다른 세포성 물질 및/또는 화학물질이 실질적으로 없을 수 있다. 비교하자면, "단리된" 핵산은 자연계에 존재하는 바와 같은 핵산과 현저하게 상이한, 즉 독특한 화학적 동일성, 성질 및 유용성을 갖는 물질의 핵산 조성물을 지칭한다. 예를 들어, 단리된 DNA는 천연 DNA와는 달리, 천연 DNA의 독립적 부분이고, 자연계에서 발견된 염색체인, 보다 큰 구조적 복합체의 통합 부분이 아니다. 추가로, 단리된 DNA는 천연 게놈 DNA와는 달리, 전형적으로 천연 게놈 DNA가 부적합한 적용 또는 방법에서, 예를 들어 특히, 유전자 발현을 측정하고, 질환을 진단하거나 치료제의 효능을 평가하기 위해 바이오마커 유전자 또는 돌연변이를 검출하기 위한 혼성화 프로브 또는 PCR 프라이머로서 사용될 수 있다. 단리된 핵산은 당해 분야에 널리 공지된 표준 기술을 이용하여, 기타 세포성 성분 또는 기타 오염물질, 예를 들어 기타 세포성 핵산 또는 단백질이 실질적으로 없도록 정제할 수 있다. 단리된 핵산의 예는 게놈 DNA, PCR-증폭된 DNA, cDNA 및 RNA의 단편을 포함한다.
용어 "모노클로날 항체" ("mAb")는 단일 분자 조성의 Ab 분자, 즉 그의 1차 서열이 본질적으로 동일하고 특별한 에피토프에 대해 단일 결합 특이성 및 친화성을 나타내는 Ab 분자의 제제를 지칭한다. mAb는 단리된 Ab의 한 예이다. MAb는 하이브리도마, 재조합, 트랜스제닉 또는 당업자에게 공지된 기타 기술에 의해 생성될 수 있다.
"인간" 항체 (HuMAb)는 프레임워크 영역과 CDR 영역 둘 다가 인간 배선 이뮤노글로불린 서열로부터 유래되는 가변 영역을 갖는 Ab를 지칭한다. 더우기, 이러한 Ab가 불변 영역을 함유하는 경우, 이러한 불변 영역 또한, 인간 배선 이뮤노글로불린 서열로부터 유래된다. 본 발명의 인간 Ab는 인간 배선 이뮤노글로불린 서열에 의해 코딩되지 않은 아미노산 잔기 (예를 들어, 시험관내에서 무작위 또는 부위 특이적 돌연변이 유발에 의해 또는 생체내에서 체세포 돌연변이에 의해 도입된 돌연변이)를 포함할 수 있다. 그러나, 본원에 사용된 바와 같은 용어 "인간 항체"는 또 다른 포유류 종, 예컨대 마우스의 배선으로부터 유래된 CDR 서열을 인간 프레임워크 서열 상으로 이식시킨 Ab를 포함하지는 않는다. 용어 "인간" Ab 및 "완전한 인간" Ab는 동의어로 사용된다.
"인간화" 항체는 비-인간 Ab의 CDR 도메인 외부의 아미노산 중 일부, 대부분 또는 모두를 인간 이뮤노글로불린으로부터 유래된 상응하는 아미노산으로 대체시킨 Ab를 지칭한다. 인간화 형태의 Ab의 한 실시양태에서, CDR 도메인 외부의 아미노산 중 일부, 대부분 또는 모두는 인간 이뮤노글로불린으로부터의 아미노산으로 대체시켰던 반면, 하나 이상의 CDR 영역 내의 아미노산 중 일부, 대부분 또는 모두는 변화시키지 않는다. 아미노산의 소규모 부가, 결실, 삽입, 치환 또는 변형은 이들이 특별한 항원과 결합할 수 있는 Ab의 능력을 폐기하지 않는 한은 허용가능하다. "인간화" Ab는 본래의 Ab와 유사한 항원 특이성을 보유하고 있다.
"키메라 항체"는 가변 영역이 한 가지 종으로부터 유래되고, 불변 영역이 또 다른 종으로부터 유래되는 Ab, 예컨대 가변 영역이 마우스 Ab로부터 유래되고, 불변 영역이 인간 Ab로부터 유래되는 Ab를 지칭한다.
Ab의 "항원-결합 부분" ("항원-결합 단편"으로 지칭되기도 함)은 완전한 Ab에 의해 결합된 항원에 특이적으로 결합할 수 있는 능력을 보유하고 있는, Ab의 하나 이상의 단편을 지칭한다.
"암"은 체내에서 비정상적인 세포의 제어되지 않는 성장을 특징으로 하는 광범위한 각종 질환 군을 지칭한다. 조절되지 않는 세포 분열 및 성장은 주변 조직을 침범하는 악성종양을 형성하는 데 있어서 분열 및 성장을 초래하고, 림프계 또는 혈류를 통하여 신체의 멀리 떨어진 부분으로 전이될 수도 있다.
"면역 반응"은 면역계 세포 (예를 들어, T 림프구, B 림프구, 자연 킬러 (NK) 세포, 대식세포, 호산구, 비만 세포, 수지상 세포 및 호중구), 및 침범한 병원체, 병원체에 감염된 세포 또는 조직, 암성 또는 기타 비정상적 세포, 또는 자가면역 또는 병리학적 염증의 경우에는 정상적인 인간 세포 또는 조직을 선택적으로 표적화하고/하거나, 이들과 결합하고/하거나, 이들에 대해 손상을 입히고/입히거나, 이들을 파괴시키고/시키거나, 이들을 척추동물의 신체로부터 제거시켜 주는, 상기 면역계 세포 중 어느 것 또는 간에 의해 생성된 가용성 거대분자 (Ab, 시토카인 및 보체 포함)의 작용을 지칭한다.
"면역조절인자"는 면역 반응을 조절해 주는 물질, 작용제, 신호전달 경로 또는 그의 성분을 지칭한다. 면역 반응을 "조절하거나", "변형시키거나" 또는 "조정하는" 것은 면역계의 세포 또는 이러한 세포의 활성에 있어서의 모든 변경을 지칭한다. 이러한 조절은 각종 세포 유형의 수에 있어서의 증가 또는 감소, 이들 세포의 활성에 있어서의 증가 또는 저하, 또는 면역계 내에서 일어날 수 있는 기타 모든 변화에 의해 분명히 나타날 수 있는 면역계의 자극 또는 저해를 포함한다. 억제성 면역조절인자와 자극성 면역조절인자 둘 다가 확인되었는데, 이들 중 일부는 암 미세환경에서 증진된 기능을 나타낼 수 있다.
용어 "면역요법"은 면역 반응을 유도시키거나, 증진시키거나, 저해하거나 또는 달리 변형시키는 것을 포함하는 방법에 의해, 특정 질환을 앓고 있거나, 이러한 질환에 걸릴 위험이 있거나 또는 이러한 질환의 재발로 인해 고통받을 위험이 있는 대상체의 치료를 지칭한다. 대상체의 "치료" 또는 "요법"은 특정 질환과 연관된 증상, 합병증, 병태 또는 생화학적 징후의 개시, 진행, 발달, 중증도 또는 재발을 역전시키거나, 경감시키거나, 회복시키거나, 억제하거나, 느리게 하거나 또는 방지시키는 것을 목표로 하는 대상체 상에서 수행된 모든 유형의 시술 또는 공정, 또는 활성제를 상기 대상체에게 투여하는 것을 지칭한다.
"내인성 면역 반응을 증강시키는" 것은 대상체에게서 기존의 면역 반응의 유효성 또는 효력을 증가시키는 것을 의미한다. 이러한 유효성 및 효력의 증가는, 예를 들어 내인성 숙주 면역 반응을 저해하는 기전을 극복하거나 또는 내인성 숙주 면역 반응을 증진시키는 기전을 자극함으로써 달성될 수 있다.
세포 표면 PD-L1 발현과 관련된 "예정된 역치 값"은 그 위에서 시험 조직 샘플이 세포 표면 PD-L1 발현에 대해 양성인 것으로서 스코어링되는, 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 지칭한다. mAb 28-8을 이용한 IHC에 의해 검정된 세포 표면 발현의 경우, 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포에 대한 예정된 역치 값은 세포 총수의 약 0.01% 이상 내지 약 20% 이상의 범위이다. 바람직한 실시양태에서, 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포에 대한 예정된 역치 값은 세포 총수의 약 0.1% 이상 내지 약 10% 이상의 범위이다. 보다 바람직하게, 예정된 역치 값은 약 5% 이상이다. 보다 더 바람직하게, 예정된 역치 값은 약 1% 이상, 또는 1 내지 5%의 범위이다.
"프로그램화된 사멸-1 (PD-1)" 수용체는 CD28 계열에 속하는 면역억제성 수용체를 지칭한다. PD-1은 생체내에서 이미 활성화된 T 세포 상에 주로 발현되고, 2개의 리간드, 즉 PD-L1 및 PD-L2와 결합한다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "PD-1"은 인간 PD-1 (hPD-1), hPD-1의 변이체, 이소형 및 종 상동체, 및 hPD-1과 적어도 하나의 공통 에피토프를 갖는 유사체를 포함한다. 완전한 hPD-1 서열은 진뱅크 승인 번호 U64863 하에 찾을 수 있다.
"프로그램화된 사멸 리간드-1 (PD-L1)"은 PD-1과의 결합시 시토카인 분비와 T 세포 활성화를 하향조절해주는, PD-1에 대한 2개의 세포 표면 당단백질 리간드 (다른 것은 PD-L2이다) 중 하나이다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "PD-L1"은 인간 PD-L1 (hPD-L1), hPD-L1의 변이체, 이소형 및 종 상동체, 및 hPD-L1과 적어도 하나의 공통 에피토프를 갖는 유사체를 포함한다. 완전한 hPD-L1 서열은 진뱅크 승인 번호 Q9NZQ7 하에 찾을 수 있다.
"신호 변환 경로" 또는 "신호전달 경로"는 신호를 세포의 한 부분으로부터 세포의 또 다른 부분으로 전송하는 데 있어서 일정 역할을 하는 각종 신호 변환 분자들 간의 생화학적 관계를 지칭한다. "세포 표면 수용체"는, 예를 들어 세포의 표면 상에 위치하고, 신호를 수용할 수 있으며 이러한 신호를 세포의 혈장 막을 관통하여 전송할 수 있는 분자 및 분자 복합체를 포함한다. 본 발명의 세포 표면 수용체의 한 예는 PD-1 수용체인데, 이는 활성화된 T 세포, 활성화된 B 세포 및 골수성 세포의 표면 상에 위치하고, 종양-침윤성 림프구의 감소 및 T 세포 증식의 감소를 초래하는 신호를 전송한다. 신호전달의 "억제제"는 신호의 개시, 수용 또는 전송을 길항시키거나 감소시키는 화합물 또는 작용제를 지칭하는데, 이는 신호전달 경로의 어느 성분, 예컨대 수용체 또는 그의 리간드에 의해 신호 자극성이거나 억제성이다.
"대상체"는 모든 인간 또는 비-인간 동물을 포함한다. 용어 "비-인간 동물"은 척추동물, 예컨대 비-인간 영장류, 양, 개, 고양이, 토끼 및 흰족제비, 설치류, 예컨대 마우스, 래트 및 기니아 피그, 조류 종, 예컨대 치킨, 양서류, 및 파충류를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 바람직한 실시양태에서, 대상체는 포유류, 예컨대 비-인간 영장류, 양, 개, 고양이, 토끼, 흰족제비 또는 설치류이다. 보다 바람직한 실시양태에서, 대상체는 인간이다. 용어 "대상체", "환자" 및 "개체"는 본원에서 상호 교환적으로 사용된다.
약물 또는 치료제, 예컨대 본 발명의 Ab의 "치료 유효량" 또는 "치료 유효 투여량"은 단독으로 사용되거나 또 다른 치료제와 조합해서 사용되는 경우에, 질환 증상의 중증도 감소, 질환 증상이 없는 기간의 빈도 및 지속성 증가, 또는 질환의 고통으로 인한 손상 또는 장애의 방지에 의해 입증된, 질환의 개시에 대항하여 대상체를 보호하거나 또는 질환 퇴행을 증진시켜 주는 약물의 모든 양이다. 질환 퇴행을 증진시킬 수 있는 치료제의 능력은 숙련된 시술자에게 공지된 각종 방법을 이용하여, 예컨대 임상 시험 동안 인간 대상체에게서, 인간에서의 효능을 예측해 주는 동물 모델 시스템에서, 또는 시험관내 검정에서 상기 치료제의 활성을 검정함으로써 평가할 수 있다.
예로서, 항암제는 대상체에게서 암 퇴행을 증진시킨다. 바람직한 실시양태에서, 약물의 치료 유효량은 암을 제거하는 지점까지 암 퇴행을 증진시킨다. "암 퇴행을 증진시키는" 것은 유효량의 약물을 단독으로 투여하거나 또는 항신생물제와 조합해서 투여하면, 종양 성장 또는 크기가 감소하거나, 종양이 괴사하거나, 적어도 한 가지 질환 증상의 중증도가 감소하거나, 질환 증상이 없는 기간의 빈도 및 지속성이 증가하거나, 또는 질환의 고통으로 인한 손상 또는 장애가 방지된다는 것을 의미한다. 또한, 치료와 관련한 용어 "유효한" 및 "유효성"은 약리학적 유효성과 생리학적 안전성 둘 다를 포함한다. 약리학적 유효성은 환자에게서 암 퇴행을 증진시킬 수 있는 약물의 능력을 지칭한다. 생리학적 안전성은 약물의 투여로부터 비롯되는, 세포성, 기관 및/또는 유기체 수준에서의 기타 불리한 생리학적 효과 (부작용), 또는 독성의 수준을 지칭한다.
종양을 치료하기 위한 예로서, 약물의 치료 유효량은 바람직하게, 치료받지 않은 대상체와 비교해서 세포 성장 또는 종양 성장을 약 20% 이상, 보다 바람직하게 약 40% 이상, 보다 더 바람직하게 약 60% 이상, 또한 더 바람직하게 약 80% 이상 억제시킨다. 본 발명의 기타 바람직한 실시양태에서, 종양 퇴행은 약 20일 이상, 보다 바람직하게 약 40일 이상, 또는 보다 더 바람직하게 약 60일 이상의 기간 동안 관찰되고 지속될 수 있다. 이들 치료적 유효성의 궁극적인 측정에도 불구하고, 면역요법 약물을 평가하는 것은 또한, "면역 관련" 반응 패턴을 감안해야만 한다.
"면역 관련" 반응 패턴은 암 특이적 면역 반응을 유도시키거나 또는 천연 면역 반응을 변형시킴으로써 항종양 효과를 생성시키는 면역요법제로 치료받은 암 환자에게서 종종 관찰되는 임상 반응 패턴을 지칭한다. 이러한 반응 패턴은 전통적인 화학요법제를 평가하는 데 있어서 질환 진행으로서 분류될 것이고 약물 실패와 동의어가 될 것인, 종양 조직량의 초기 증가 또는 새로운 병변의 출현을 야기시키는 유익한 치료적 효과를 특징으로 한다. 따라서, 면역요법제를 적절히 평가하기 위해서는, 표적 질환에 대한 이들 작용제의 효과를 장기간 모니터링할 수 있어야 한다.
약물의 치료 유효량은 "예방 유효량"을 포함하며, 이는 암 발생 위험이 있는 대상체 (예를 들어, 전-악성 상태의 대상체) 또는 암 재발로 인해 고통받을 위험이 있는 대상체에게 단독으로 투여되거나 또는 항신생물제와 조합해서 투여되는 경우에, 암의 발생 또는 재발을 억제시키는 약물의 어느 양이다. 바람직한 실시양태에서, 예방 유효량은 암의 발생 또는 재발을 전적으로 방지시켜 준다. 암의 발생 또는 재발을 "억제하는" 것은 암의 발생 또는 재발 가능성을 경감시키거나, 또는 암의 발생 또는 재발을 전적으로 방지시키는 것을 의미한다.
"종양-침윤성 염증 세포"는 전형적으로 대상체에게서 염증 반응에 참여하고, 종양 조직을 침윤시키는 모든 유형의 세포이다. 이러한 세포는 종양-침윤성 림프구 (TIL), 대식세포, 단구, 호산구, 조직구 및 수지상 세포를 포함한다.
대체물 (예를 들어, "또는")의 사용은 이러한 대체물 중의 하나, 둘 다 또는 그의 모든 조합을 의미하는 것으로 인지해야 한다. 본원에 사용된 바와 같은 "단수" 형태는 언급되거나 나열된 어느 성분 중의 "하나 이상"을 지칭하는 것으로 인지해야 한다.
용어 "약" 또는 "본질적으로 포함하는"은 당업자에 의해 결정된 바와 같은 특별한 값 또는 조성에 대해 허용 가능한 오차 범위 내에 있는 값 또는 조성을 지칭하는데, 이는 부분적으로, 이러한 값 또는 조성이 측정되고 결정되는 방식, 즉 측정 시스템의 한계에 좌우될 것이다. 예를 들어, "약" 또는 "본질적으로 포함하는"은 당해 분야에서 실시할 때마다 1 또는 1 초과의 표준 편차 내에 있다는 것을 의미할 수 있다. 또 다른 한편, "약" 또는 "본질적으로 포함하는"은 20% 이하의 범위를 의미할 수 있다. 더우기, 특별히 생물학적 시스템 또는 공정과 관련해서는, 상기 용어가 특정 값의 한 자리 크기 이하 또는 5배 이하를 의미할 수 있다. 특별한 값 또는 조성이 본 출원 및 특허청구범위에 제공되는 경우, 달리 언급되지 않는 한, "약" 또는 "본질적으로 포함하는"의 의미는 그 특별한 값 또는 조성에 대한 허용 가능한 오차 범위 내에 있는 것으로 추정해야 한다.
본원에 기재된 바와 같은, 모든 농도 범위, 비율(%) 범위, 비 범위 또는 정수 범위는 달리 표시되지 않는 한, 언급된 범위, 및 경우에 따라 그의 분획 (예컨대, 특정 정수의 1/10 및 1/100) 내의 모든 정수 값을 포함하는 것으로 인지해야 한다.
본 발명의 각종 측면이 다음 서브섹션에 추가로 상세히 기재된다.
본 발명의 항체
본 발명의 Ab는 PD-1 또는 PD-L1 각각에 대한 고 친화성 결합을 포함한, 본원에 기재된 구조적 및 기능적 특성을 지닌 각종 Ab를 포함한다. 이들 Ab는, 예를 들어 질환을 앓고 있는 대상체를 치료하기 위한 치료적 Ab로서 사용될 수 있거나, 또는 그의 동족 항원을 검출하기 위해 진단 검정에서 시약으로서 사용될 수 있다. PD-1과 고 친화도로 특이적으로 결합하는 (예를 들어, 인간 PD-1과 결합하고, 다른 종, 예컨대 시노몰구스 원숭이로부터의 PD-1과 교차 반응할 수 있는) 인간 mAb (HuMAb)는 미국 특허 번호 8,008,449에 개시되었고, PD-L1과 고 친화도로 특이적으로 결합하는 HuMAb는 미국 특허 번호 7,943,743에 개시되었다. 본 발명의 Ab는 미국 특허 번호 8,008,449 및 7,943,743에 각각 개시된 항-PD-1 Ab와 항-PD-L1 Ab 모두를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 기타 항-PD-1 mAb는, 예를 들어 미국 특허 번호 6,808,710, 7,488,802 및 8,168,757, 및 PCT 공개공보 번호 WO 2012/145493에 기재되었고, 항-PD-L1 mAb는, 예를 들어 미국 특허 번호 7,635,757 및 8,217,149, 미국 공개공보 번호 2009/0317368, 및 PCT 공개공보 번호 WO 2011/066389 및 WO 2012/145493에 기재되었다. 이들 항-PD-1 및 항-PD-L1 mAb가 본 발명의 항체에 대해 본원에 개시된 구조적 및 기능적 특성을 나타내는 정도까지는, 이들 역시 본 발명의 항체로서 포함된다.
본 발명의 항- PD -1 항체
미국 특허 번호 8,008,449에 개시된 각각의 항-PD-1 HuMAb는 다음 특징들 중 한 가지 이상을 나타내는 것으로 입증되었다: (a) 비아코어(Biacore) 바이오센서 시스템을 이용하여 표면 플라스몬 공명에 의해 결정된 바와 같이, 1 x 10-7 M 이하의 KD로 인간 PD-1과 결합하는 특징; (b) 인간 CD28, CTLA-4 또는 ICOS와 실질적으로 결합하지 않는 특징; (c) 혼합 림프구 반응 (MLR) 검정에서 T-세포 증식을 증가시키는 특징; (d) MLR 검정에서 인터페론-γ 생성을 증가시키는 특징; (e) MLR 검정에서 IL-2 분비를 증가시키는 특징; (f) 인간 PD-1 및 시노몰구스 원숭이 PD-1과 결합하는 특징; (g) PD-1에 대한 PD-L1 및/또는 PD-L2의 결합을 억제하는 특징; (h) 항원 특이적 기억 반응을 자극하는 특징; (i) Ab 반응을 자극하는 특징; 및 (j) 생체내에서 종양 세포 성장을 억제하는 특징. 본 발명의 항-PD-1 Ab는 인간 PD-1과 특이적으로 결합하고, 전술된 특징들 중 한 가지 이상, 바람직하게 5가지 이상을 나타내는 mAb를 포함한다.
미국 특허 번호 8,008,449에는 7개의 항-PD-1 HuMAb가 예시되어 있다: 17D8, 2D3, 4H1, 5C4 (본원에서 니볼루맙 또는 BMS-936558로서 지칭되기도 함), 4A11, 7D3 및 5F4. 이들 Ab의 중쇄 및 경쇄 가변 영역을 코딩하는 단리된 DNA 분자를 대상으로 하여 서열 분석하였는데, 이로부터 가변 영역의 아미노산 서열을 추론하였다. 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 및 5F4의 V H 아미노산 서열이 각각 서열 1, 2, 3, 4, 5, 6 및 7로서 본원에 제공된다. 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 및 5F4의 V L 아미노산 서열이 각각 서열 8, 9, 10, 11, 12, 13 및 14로서 본원에 제공된다.
본 발명의 바람직한 항-PD-1 Ab는 항-PD-1 HuMAb 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 및 5F4를 포함한다. 이들 바람직한 Ab는 인간 PD-1과 특이적으로 결합하고, (a) 서열 1에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 8에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (b) 서열 2에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 9에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (c) 서열 3에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 10에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (d) 서열 4에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 11에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (e) 서열 5에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 12에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (f) 서열 6에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 13에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; 또는 (g) 서열 7에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 14에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함한다.
이들 Ab 각각이 PD-1과 결합할 수 있다는 사실을 고려해 볼때, V H 서열과 V L 서열을 "혼합 및 매치하여" 본 발명의 다른 항-PD-1 Ab를 생성시킬 수 있다. 이러한 "혼합 및 매치된" Ab의 PD-1 결합성은 당해 분야에 널리 공지되어 있는 결합 검정, 예를 들어 효소 결합 면역흡착 검정 (ELISA), 웨스턴 블롯, 방사성면역검정 및 비아코어 분석을 이용하여 시험할 수 있다 (예를 들어, 미국 특허 번호 8,008,449 참조). 바람직하게, V H 쇄와 V L 쇄를 혼합 및 매치하는 경우, 특별한 V H /V L 쌍형성으로부터의 V H 서열을 구조상 유사한 V H 서열로 대체시킨다. 마찬가지로, 바람직하게 특별한 V H /V L 쌍형성으로부터의 V L 서열을 구조상 유사한 V L 서열로 대체시킨다. 따라서, 본 발명의 항-PD-1 Ab는 (a) 서열 1, 2, 3, 4, 5, 6 및 7로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 (b) 서열 8, 9, 10, 11, 12, 13 및 14로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는, 단리된 mAb 또는 그의 항원-결합 부분을 포함하며, 상기 Ab는 PD-1, 바람직하게 인간 PD-1과 특이적으로 결합한다.
상기 Ab의 CDR 도메인은 카바트(Kabat) 시스템을 이용하여 서술하였고, 이들 Ab는 또한, 그의 3개 중쇄와 3개 경쇄 CDR의 조합으로써 규정될 수 있다 (미국 특허 번호 8,008,449 참조). 이들 Ab 각각은 PD-1과 결합할 수 있고, 항원 결합성 특이성은 주로 CDR1, CDR2 및 CDR3 영역에 의해 제공되기 때문에, V H CDR1, CDR2, 및 CDR3 서열과 V κ CDR1, CDR2, 및 CDR3 서열을 "혼합 및 매치하여" (즉, 상이한 Ab로부터의 CDR들을 혼합 및 매치할 수 있지만, 각 Ab는 V H CDR1, CDR2 및 CDR3, 및 V κ CDR1, CDR2, 및 CDR3을 함유해야만 한다), 본 발명의 Ab를 구성하고 있는 다른 항-PD-1 Ab를 생성시킬 수 있다. 이와 같이 "혼합 및 매치된" Ab의 PD-1 결합성은 상기 언급된 결합 검정 (예를 들어, ELISA, 웨스턴 블롯, 방사성면역검정 및 비아코어 분석)을 이용하여 시험할 수 있다.
본 발명의 Ab는 또한, PD-1과 특이적으로 결합하고, 특별한 배선 중쇄 이뮤노글로불린으로부터 유래된 중쇄 가변 영역 및/또는 특별한 배선 경쇄 이뮤노글로불린으로부터 유래된 경쇄 가변 영역을 포함하는 단리된 Ab를 포함한다. 구체적으로 언급하면, 특정 실시양태에서, 본 발명의 Ab는 (a) 인간 V H 3-33 또는 4-39 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및/또는 인간 V κ L6, 또는 L15 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 단리된 Ab를 포함한다. V H 3-33, V H 4-39, V κ L6 및 V κ L15 배선 유전자에 의해 코딩된 V H 및 V κ 영역의 아미노산 서열은 미국 특허 번호 8,008,449에 제공된다.
본원에 사용된 바와 같은, Ab는 인간 Ab의 아미노산 서열을 인간 배선 이뮤노글로불린 유전자에 의해 코딩된 아미노산 서열과 비교하고, 인간 Ab의 서열과 서열상 가장 근접한 (즉, 가장 큰 비율의 서열 동일성) 인간 배선 이뮤노글로불린 서열을 선별함으로써, 특별한 인간 배선 이뮤노글로불린으로부터 "유래되는" 중쇄 또는 경쇄 가변 영역을 포함하는 것으로 확인될 수 있다. 특별한 인간 배선 이뮤노글로불린으로부터 "유래되는" 인간 Ab는, 예를 들어 자연 발생적 체세포 돌연변이 또는 부위 지시된 돌연변이의 의도적 도입으로 인해, 배선 서열과 비교해서 아미노산 차이를 함유할 수 있다. 그러나, 선별된 인간 Ab는 일반적으로, 인간 배선 이뮤노글로불린 유전자에 의해 코딩된 아미노산 서열과 아미노산 서열에 있어서 90% 이상 동일하고, 다른 종의 배선 이뮤노글로불린 아미노산 서열 (예를 들어, 뮤린 배선 서열)과 비교한 경우에 상기 인간 Ab를 인간인 것으로서 확인시켜 주는 아미노산 잔기를 함유한다. 특정의 경우에, 인간 Ab는 배선 이뮤노글로불린 유전자에 의해 코딩된 아미노산 서열과 아미노산 서열에 있어서 95% 이상, 또는 심지어 96%, 97%, 98%, 또는 99% 이상 동일할 수 있다.
특정의 실시양태에서, 특별한 인간 배선 서열로부터 유래된 인간 Ab의 서열은 인간 배선 이뮤노글로불린 유전자에 의해 코딩된 아미노산 서열과 10개 이하의 아미노산 차이를 표시할 것이다. 기타 실시양태에서, 인간 Ab는 상기 배선 이뮤노글로불린 유전자에 의해 코딩된 아미노산 서열과 5개 이하, 또는 심지어 4개, 3개, 2개 또는 1개 이하의 아미노산 차이를 표시할 수 있다.
본 발명의 바람직한 Ab는 또한, (a) 인간 V H 3-33 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L6 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; 또는 (b) 인간 V H 4-39 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L15 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 단리된 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 포함한다. 각각 V H 3-33 및 V κ L6 배선 서열로부터 유래된 V H 및 V κ 를 갖는 Ab의 예는 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 및 7D3을 포함한다. 각각 V H 4-39 및 V κ L15 배선 서열로부터 유래된 V H 및 V κ 영역을 갖는 Ab의 예는 4A11 및 5F4를 포함한다.
또한 기타 실시양태에서, 본 발명의 항-PD-1 Ab는 본원에 기재된 바람직한 항-PD-1 Ab의 아미노산 서열과 고도로 유사하거나 상동성인 아미노산 서열을 갖는 중쇄 및 경쇄 가변 영역을 포함하며, 상기 Ab는 본 발명의 바람직한 항-PD-1 Ab의 기능적 특성을 보유하고 있다. 예를 들어, 본 발명의 Ab는 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역을 포함하는 mAb를 포함하며, 이러한 중쇄 가변 영역은 서열 1, 2, 3, 4, 5, 6 및 7로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열과 80% 이상 동일한 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하고, 경쇄 가변 영역은 서열 8, 9, 10, 11, 12, 13 및 14로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열과 80% 이상 동일한 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함한다. 기타 실시양태에서, V H 및/또는 V L 아미노산 서열은 상기 제시된 서열과 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 이상의 동일성을 나타낼 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은, 두 서열 (아미노산 또는 뉴클레오티드 서열) 간의 서열 동일성(%) (서열 상동성(%)으로서 지칭되기도 함)은 이러한 두 서열 간의 서열 동일성 정도를 최대화하기 위해 도입된 모든 갭의 수, 및 이러한 각 갭의 길이를 고려하여, 비교된 서열들의 길이를 기준으로 하여 두 서열에 의해 공유된 동일한 위치의 수의 함수이다 (즉, 동일성 % = 동일한 위치의 수/비교되는 위치의 총 수 x 100). 서열들을 비교하고, 두 서열 간의 % 동일성을 결정하는 것은 당업자에게 널리 공지되어 있는 수학 알고리즘을 이용하여 수행할 수 있다 (예를 들어, 미국 특허 번호 8,008,449 참조).
매우 유사한 아미노산 서열을 갖는 항체는 본질적으로 동일한 기능적 특성을 지니는 것으로 예상되는데, 서열 차이는 보존적 변형이다. 본원에 사용된 바와 같은, "보존적 서열 변형"은 상기 아미노산 서열을 함유하는 Ab의 결합 특징에 상당한 영향을 미치지 않는 아미노산 변형을 지칭한다. 이러한 보존적 변형은 아미노산 치환, 부가 및 결실을 포함한다. 보존적 아미노산 치환은 아미노산 잔기를 유사한 측쇄를 갖는 아미노산 잔기로 대체시키는 치환이다. 따라서, 예를 들어, 본 발명의 Ab의 CDR 영역 내의 1개 이상의 아미노산 잔기를 동일한 측쇄 계열로부터의 다른 아미노산 잔기로 대체시킬 수 있고, 이와 같이 변경된 Ab를 대상으로 하여, 당해 분야에 널리 공지되어 있는 기능적 검정을 이용하여 보유된 기능에 관하여 시험할 수 있다. 따라서, 본 발명의 항-PD-1 Ab의 특정 실시양태는 CDR1, CDR2 및 CDR3 도메인을 각각 포함하는 중쇄 및 경쇄 가변 영역을 포함하며, 이들 CDR 도메인 중 하나 이상은 본원에 기재된 바람직한 항-PD-1 Ab (예를 들어, 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 또는 5F4) 또는 그의 보존적 변형의 CDR 서열과 동일한 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하고, 상기 Ab는 본 발명의 바람직한 항-PD-1 Ab의 목적하는 기능적 특성을 보유하고 있다.
추가로, 중쇄 CDR3이 Ab의 결합 특이성 및 친화성의 주요 결정기이고, 공통의 CDR3 서열을 기준으로 하여 동일한 결합 특징을 갖는 다수의 Ab가 예측가능하게 생성될 수 있다는 것이 당해 분야에 널리 공지되어 있다 (예를 들어, 문헌 [Klimka et al., 2000]; [Beiboer et al., 2000]; [Rader et al., 1998]; [Barbas et al., 1994]; [Barbas et al., 1995]; [Ditzel et al., 1996]; [Berezov et al., 2001]; [Igarashi et al., 1995]; [Bourgeois et al., 1998]; [Levi et al., 1993]; [Polymenis and Stoller, 1994]; 및 [Xu and Davis, 2000] 참조). 전술된 공개물은 일반적으로, 일단 소정의 Ab의 중쇄 CDR3 서열이 규정되면, 다른 5개 CDR 서열 상의 가변성은 그 Ab의 결합 특이성에 상당한 영향을 미치지 않는다는 사실을 입증해준다. 따라서, 6개의 CDR을 포함하는 본 발명의 Ab는 중쇄 CDR3 도메인의 서열을 명시함으로써 규정될 수 있다.
본 발명의 항-PD-1 Ab는 또한, 인간 PD-1과 특이적으로 결합하고, 인간 PD-1과의 결합을 놓고 HuMAb 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 및 5F4 중 어느 것과 교차 경쟁하는 단리된 Ab를 포함한다. 따라서, 본 발명의 항-PD-1 Ab는 PD-1과의 결합을 높고 (a) 서열 1에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 8에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (b) 서열 2에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 9에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (c) 서열 3에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 10에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (d) 서열 4에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 11에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (e) 서열 5에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 12에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (f) 서열 6에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 13에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; 또는 (g) 서열 7에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 14에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함하는 참조 Ab 또는 그의 참조 항원-결합 부분과 교차 경쟁하는 단리된 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 포함한다.
항원과의 결합을 놓고 교차 경쟁할 수 있는 Ab의 능력은 이들 Ab가 상기 항원의 동일한 에피토프 영역 (즉, 동일하거나 또는 중복 또는 인접한 에피토프)과 결합하고, 특별한 에피토프 영역에 대한 다른 교차 경쟁성 Ab의 결합을 입체적으로 방해한다는 것을 표시한다. 따라서, 인간 PD-1에 대한, 예를 들어 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 또는 5F4의 결합을 경쟁적으로 억제할 수 있는 시험 Ab의 능력은 이러한 시험 Ab가 각각의 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 또는 5F4 처럼 인간 PD-1의 동일한 에피토프 영역과 결합한다는 것을 입증해준다. HuMAb 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 또는 5F4 처럼 인간 PD-1의 동일한 에피토프 영역과 결합하는 모든 단리된 Ab가 본 발명의 Ab 중에 포함된다. 이들 교차 경쟁성 Ab는 그의 PD-1의 동일한 에피토프 영역과의 결합을 통하여 매우 유사한 기능적 특성을 지니는 것으로 예상된다. 예를 들어, 교차 경쟁성 항-PD-1 mAb 5C4, 2D3, 7D3, 4H1 및 17D8은 유사한 기능적 특성을 지니는 것으로 밝혀졌다 (미국 특허 번호 8,008,449의 실시예 3-7 참조). 교차 경쟁 정도가 더 높을수록, 기능적 특성은 더 유사해질 것이다. 추가로, 교차 경쟁성 Ab는 표준 PD-1 결합 검정에서 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 또는 5F4와 교차 경쟁할 수 있는 그의 능력을 기초로 하여 용이하게 확인할 수 있다. 예를 들어, 비아코어 분석, ELISA 검정 또는 유동 세포계수법을 사용하여 본 발명의 Ab와의 교차 경쟁을 입증할 수 있다 (예를 들어, 실시예 1 및 2 참조).
특정 실시양태에서, 인간 PD-1과의 결합을 놓고 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 또는 5F4와 교차 경쟁하거나, 또는 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 또는 5F4 처럼 인간 PD-1의 동일한 에피토프 영역과 결합하는 Ab는 mAb이다. 인간 환자에게 투여하는 경우, 이들 교차 경쟁성 Ab는 바람직하게 키메라 Ab, 또는 보다 바람직하게 인간화 또는 인간 Ab이다. 이러한 인간 mAb는 미국 특허 번호 8,008,449에 기재된 바와 같이 제조 및 단리할 수 있다. 실시예 1에 제공된 데이터는 5C4 또는 그의 Fab 단편이 세포의 표면 상에 발현된 hPD-1과의 결합을 놓고 각각의 2D3, 7D3, 4H1 또는 17D8과 교차 경쟁한다는 것을 보여주는데, 이는 5개 모든 항-PD-1 mAb가 hPD-1의 동일한 에피토프 영역과 결합한다는 것을 표시한다 (도 1a-1c).
본 발명의 항-PD-1 Ab는 추가로, 변형된 Ab (변형된 Ab는 출발 Ab로부터 변경된 특성을 가질 수 있다)를 조작하기 위해 출발 물질로서 본원에 개시된 V H 및/또는 V L 서열 중 하나 이상을 갖는 Ab를 이용하여 제조할 수 있다. Ab는 하나 또는 둘 다의 가변 영역 (즉, V H 및/또는 V L ) 내에서, 예를 들어 하나 이상의 CDR 영역 내에서 및/또는 하나 이상의 프레임워크 영역 내에서 1개 이상의 잔기를 변형시킴으로써 조작할 수 있다. 추가적으로 또는 또 다른 한편, Ab는, 예를 들어 이러한 Ab의 이펙터 기능(들)을 변경시키기 위해 불변 영역(들) 내의 잔기를 변형시킴으로써 조작할 수 있다. Ab에 대한 구체적인 변형은 CDR 이식, 이러한 Ab의 하나 이상의 결합 특성 (예를 들어, 친화성)을 개선시켜 주는 V H 및/또는 V κ CDR1, CDR2 및/또는 CDR3 영역 내에서의 아미노산 잔기의 부위 특이적 돌연변이, Ab의 면역원성을 저하시키기 위한 V H 및/또는 V κ 프레임워크 영역 내에서의 아미노산 잔기의 부위 특이적 돌연변이, 전형적으로 Ab의 한 가지 이상의 기능적 특성, 예컨대 혈청 반감기, 보체 고정화, Fc 수용체 결합, 및/또는 항원-의존성 세포성 세포독성을 변경시키기 위한 Fc 영역 내에서의 변형, 및 Ab의 생물학적 (예를 들어, 혈청) 반감기를 증가 또는 감소시키기 위한 글리코실화 패턴 상의 변경 또는 페길화와 같은 화학적 변형을 포함한다. Ab의 조작 방법 및 상기 변형의 구체적 예가 미국 특허 번호 8,008,449에 상세히 기재되어 있다. 본 발명의 항-PD-1 Ab는 인간 PD-1과 특이적으로 결합하는, 상기 조작된 모든 Ab를 포함하고, 이는 상기 언급된 항-PD-1 Ab 중 어느 것의 변형에 의해 수득된다.
본 발명의 항-PD-1 Ab는 또한, 이러한 Ab의 항원-결합 부분을 포함한다. Ab의 항원 결합성 기능이 완전한 길이의 Ab의 단편에 의해 수행될 수 있다는 것은 충분히 입증된 바 있다. Ab의 "항원-결합 부분" 내에 포괄되는 결합성 단편의 예는 (i) V L , V H , C L 및 C H 1 도메인으로 이루어진 1가 단편인 Fab 단편; (ii) 힌지(hinge) 영역에서 디술피드 브릿지에 의해 연결된 2개 Fab 단편을 포함하는 2가 단편인 F(ab')2 단편; (iii) V H 및 C H 1 도메인으로 이루어진 Fd 단편; 및 (iv) Ab의 단일 암(arm)의 V L 및 V H 도메인으로 이루어진 Fv 단편을 포함한다.
초기에 파파인 및 펩신과 같은 효소를 이용한 단백질분해를 통하여 수득된 이들 단편을 그 후에 조작하여 1가 및 다가 항원-결합 단편으로 만들었다. 예를 들어, Fv 단편의 두 도메인, 즉 V L 및 V H 가 별개의 유전자에 의해 코딩되긴 하지만, 재조합 방법을 이용하여, V L 영역과 V H 영역을 쌍형성하여 단일 쇄 가변 단편 (scFv)으로서 공지된 1가 분자를 형성하는 단일 단백질 쇄로서 제조될 수 있도록 해주는 합성 링커 펩티드에 의해 상기 도메인을 연결시킬 수 있다. 2개의 V H 영역과 2개의 V L 영역을 함유하는 직렬 scFv로서 공지된 단일 펩티드 쇄 내에서 2개의 scFv를 연결시킴으로써 2가 scFv (디-scFv 또는 비-scFv)를 조작할 수 있다. ScFv 이량체 및 보다 고 차수의 다량체는 또한, scFv를 이량체화시켜 주고 디아바디(diabody)를 생성시키거나 또는 기타 다량체를 형성시켜 주는, 상기 2개의 가변 영역이 함께 폴딩하기엔 너무 짧은 10개 미만의 아미노산의 링커 펩티를 사용하여 생성시킬 수 있다. 디아바디는 상응하는 scFv 보다 훨씬 더 높은 친화도로 그의 동족 항원과 결합하는 것으로 밝혀졌는데, scFv에 대한 KD 값 보다 40배 정도까지 더 낮은 해리 상수를 갖는다. 극히 짧은 링커 (≤3 아미노산)는 디아바디 보다 그의 항원에 대해 훨씬 더 높은 친화도를 나타내는 3가 트리아바디 또는 4가 테트라바디를 형성시켜 준다. 기타 변이체는 scFv-C H 3 이량체인 미니바디(minibody), 및 보다 큰 scFv-Fc 단편 (scFv-C H 2-C H 3 이량체)를 포함하고, 심지어 단리된 CDR은 항원 결합성 기능을 나타낼 수 있다. 이들 Ab 단편은 당업자에게 공지된 통상적인 재조합 기술을 이용하여 조작하고, 이 단편을 대상으로 하여, 온전한 Ab와 동일한 방식으로 유용성에 관하여 스크리닝한다. 상기 Ab의 단백질 분해적 및 조작된 단편, 및 관련 변이체 모두 (추가의 내역에 관해서는, 문헌 [Hollinger and Hudson, 2005]; [Olafsen and Wu, 2010]을 참조할 수 있다)는 Ab의 "항원-결합 부분" 내에 포괄되는 것으로 의도된다.
본 발명의 항- PD - L1 항체
미국 특허 번호 7,943,743에 개시된 각각의 항-PD-L1 HuMAb는 다음 특징들 중 한 가지 이상을 나타내는 것으로 입증되었다: (a) 1 x 10-7 M 이하의 KD로 인간 PD-L1과 결합하는 특징; (b) 혼합 림프구 반응 (MLR) 검정에서 T-세포 증식을 증가시키는 특징; (c) MLR 검정에서 인터페론-γ 생성을 증가시키는 특징; (d) MLR 검정에서 IL-2 분비를 증가시키는 특징; (e) Ab 반응을 자극하는 특징; (f) PD-1에 대한 PD-L1의 결합을 억제하는 특징; 및 (g) T 세포 이펙터 세포 및/또는 수지상 세포 상에서 T 조절성 세포의 저해 효과를 역전시키는 특징. 본 발명의 항-PD-L1 Ab는 인간 PD-L1에 특이적으로 결합하고, 전술된 특징들 중 한 가지 이상, 바람직하게 4가지 이상을 나타내는 mAb를 포함한다.
미국 특허 번호 7,943,743에는 10개의 항-PD-1 HuMAb가 예시되어 있다: 3G10, 12A4 (본원에서 BMS-936559로서 지칭되기도 함), 10A5, 5F8, 10H10, 1B12, 7H1, 11E6, 12B7, 및 13G4. 이들 Ab의 중쇄 및 경쇄 가변 영역을 코딩하는 단리된 DNA 분자를 대상으로 하여 서열 분석하였는데, 이로부터 가변 영역의 아미노산 서열을 추론하였다. 3G10, 12A4, 10A5, 5F8, 10H10, 1B12, 7H1, 11E6, 12B7 및 13G4의 V H 아미노산 서열은 각각 서열 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 및 24에 제시되는 반면, 그들의 V L 아미노산 서열은 각각 서열 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 및 34에 제시된다.
본 발명의 바람직한 항-PD-L1 Ab는 항-PD-L1 HuMAb 3G10, 12A4, 10A5, 5F8, 10H10, 1B12, 7H1, 11E6, 12B7 및 13G4를 포함한다. 이들 바람직한 Ab는 인간 PD-L1에 특이적으로 결합하고, (a) 서열 15에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 25에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (b) 서열 16에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 26에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (c) 서열 17에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 27에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (d) 서열 18에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 28에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (e) 서열 19에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 29에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (f) 서열 20에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 30에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (g) 서열 21에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 31에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (h) 서열 22에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 32에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (i) 서열 23에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 33에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; 또는 (j) 서열 24에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 34에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함한다.
이들 Ab 각각이 PD-L1과 결합할 수 있다는 사실을 고려해 볼때, V H 서열과 V L 서열을 "혼합 및 매치하여" 본 발명의 다른 항-PD-L1 Ab를 생성시킬 수 있다. 이러한 "혼합 및 매치된" Ab의 PD-L1 결합성은 당해 분야에 널리 공지되어 있는 결합 검정, 예를 들어 ELISA, 웨스턴 블롯, 방사성면역검정 및 비아코어 분석을 이용하여 시험할 수 있다 (예를 들어, 미국 특허 번호 7,943,743 참조). 바람직하게, V H 쇄와 V L 쇄를 혼합 및 매치하는 경우, 특별한 V H /V L 쌍형성으로부터의 V H 서열을 구조상 유사한 V H 서열로 대체시킨다. 마찬가지로, 바람직하게 특별한 V H /V L 쌍형성으로부터의 V L 서열을 구조상 유사한 V L 서열로 대체시킨다. 따라서, 본 발명의 Ab는 또한, 서열 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 또는 24 중 어느 것에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 서열 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 또는 34 중 어느 것에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 mAb 또는 그의 항원-결합 부분을 포함하며, 상기 Ab는 PD-L1, 바람직하게 인간 PD-L1에 특이적으로 결합한다.
상기 항-PD-L1 HuMAb의 CDR 도메인은 카바트 시스템을 이용하여 서술하였고, 이들 Ab는 또한, 그의 3개 중쇄와 3개 경쇄 CDR의 조합으로써 규정될 수 있다 (미국 특허 번호 7,943,743 참조). 이들 Ab 각각은 PD-L1과 결합할 수 있고, 항원 결합성 특이성은 주로 CDR1, CDR2 및 CDR3 영역에 의해 제공되기 때문에, V H CDR1, CDR2, 및 CDR3 서열과 V κ CDR1, CDR2, 및 CDR3 서열을 "혼합 및 매치하여" (즉, 상이한 Ab로부터의 CDR들을 혼합 및 매치할 수 있지만, 각 Ab는 V H CDR1, CDR2 및 CDR3, 및 V κ CDR1, CDR2, 및 CDR3을 함유해야만 한다), 본 발명의 Ab를 구성하고 있는 다른 항-PD-1 Ab를 생성시킬 수 있다. 이와 같이 "혼합 및 매치된" Ab의 PD-L1 결합성은, 예를 들어 ELISA, 웨스턴 블롯, 방사성면역검정 및 비아코어 분석을 이용하여 시험할 수 있다.
본 발명의 항체는 또한, PD-L1에 특이적으로 결합하고, 특별한 배선 중쇄 이뮤노글로불린으로부터 유래된 중쇄 가변 영역 및/또는 특별한 배선 경쇄 이뮤노글로불린으로부터 유래된 경쇄 가변 영역을 포함하는 Ab를 포함한다. 구체적으로 언급하면, 특정 실시양태에서, 본 발명의 Ab는 (a) 인간 V H 1-18, 1-69, 1-3 또는 3-9 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및/또는 인간 V κ L6, L15, A27 또는 L18 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 Ab를 포함한다. V H 1-18, V H 1-3, V H 1-69, V H 3-9, V κ L6, V κ L15 및 V κ A27 배선 유전자에 의해 코딩된 V H 및 V κ 영역의 아미노산 서열은 미국 특허 번호 7,943,743에 제공된다.
본 발명의 바람직한 Ab는 (a) 인간 V H 1-18 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L6 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; (b) 인간 V H 1-69 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L6 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; (c) 인간 V H 1-3 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L15 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; (d) 인간 V H 1-69 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ A27 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; (e) 인간 V H 3-9 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L15 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; 또는 (f) 인간 V H 3-9 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L18 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 단리된 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 포함한다.
각각 V H 1-18 및 V κ L6 배선 서열로부터 유래된 V H 및 V κ 를 갖는 Ab의 예는 3G10이다. 각각 V H 1-69 및 V κ L6 배선 서열로부터 유래된 V H 및 V κ 영역을 갖는 Ab의 예는 12A4, 1B12, 7H1 및 12B7을 포함한다. 각각 V H 1-3 및 V κ L15 배선 서열로부터 유래된 V H 및 V κ 를 갖는 Ab의 예는 10A5이다. 각각 V H 1-69 및 V κ A27 배선 서열로부터 유래된 V H 및 V κ 영역을 갖는 Ab의 예는 5F8, 11E6 및 11E6a를 포함한다. 각각 V H 3-9 및 V κ L15 배선 서열로부터 유래된 V H 및 V κ 를 갖는 Ab의 예는 10H10이다. 각각 V H 1-3 및 V κ L15 배선 서열로부터 유래된 V H 및 V κ 를 갖는 Ab의 예는 10A5이다. 각각 V H 3-9 및 V κ L18 배선 서열로부터 유래된 V H 및 V κ 를 갖는 Ab의 예는 13G4이다.
특정 실시양태에서, 본 발명의 항-PD-L1 Ab는 본원에 기재된 바람직한 항-PD-L1 Ab의 아미노산 서열과 고도로 유사하거나 상동성인 아미노산 서열을 갖는 중쇄 및 경쇄 가변 영역을 포함하며, 상기 Ab는 본 발명의 전술된 항-PD-L1 Ab의 기능적 특성을 보유하고 있다. 예를 들어, 본 발명의 Ab는 중쇄 가변 영역 및 경쇄 가변 영역을 포함하는 mAb를 포함하며, 이러한 중쇄 가변 영역은 서열 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 및 24로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열과 80% 이상 동일한 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하고, 경쇄 가변 영역은 서열 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33 및 34로 이루어진 군으로부터 선택된 아미노산 서열과 80% 이상 동일한 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함한다. 기타 실시양태에서, V H 및/또는 V L 아미노산 서열은 상기 제시된 서열과 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 또는 99% 이상의 동일성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 항-PD-L1 Ab의 특정 실시양태는 CDR1, CDR2 및 CDR3 도메인을 각각 포함하는 중쇄 및 경쇄 가변 영역을 포함하며, 이들 CDR 도메인 중 하나 이상은 본원에 기재된 바람직한 항-PD-L1 Ab (예를 들어, 3G10, 12A4, 10A5, 5F8, 10H10, 1B12, 7H1, 11E6, 12B7 및 13G4) 또는 그의 보존적 변형의 CDR 서열과 동일한 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하고, 상기 Ab는 본 발명의 바람직한 항-PD-L1 Ab의 목적하는 기능적 특성을 보유하고 있다.
중쇄 CDR3이 Ab의 결합 특이성 및 친화성의 주요 결정기라는 증거를 기초로 하여, 일단 소정의 Ab의 중쇄 CDR3 서열이 규정되면, 다른 5개 CDR 서열 상의 가변성은 그 Ab의 결합 특이성에 크게 영향을 미치지 않을 것이란 것은 일반적으로 사실이다. 따라서, 본 발명의 항-PD-L1 Ab는 6개의 CDR을 포함하는 단리된 Ab를 포함하며, 이러한 Ab는 중쇄 CDR3 도메인의 서열을 명시함으로써 규정된다.
본 발명의 항-PD-L1 Ab는 또한, 인간 PD-L1에 특이적으로 결합하고, 인간 PD-L1과의 결합을 놓고 HuMAb 3G10, 12A4, 10A5, 5F8, 10H10, 1B12, 7H1, 11E6, 12B7 및 13G4 중 어느 것과 교차 경쟁하는 단리된 Ab를 포함한다. 따라서, 본 발명의 항-PD-L1 Ab는 PD-L1과의 결합을 놓고 (a) 서열 15에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 25에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (b) 서열 16에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 26에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (c) 서열 17에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 27에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (d) 서열 18에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 28에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (e) 서열 19에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 29에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (f) 서열 20에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 30에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (g) 서열 21에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 31에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (h) 서열 22에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 32에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (i) 서열 23에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 33에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; 또는 (j) 서열 24에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 34에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함하는 참조 Ab 또는 그의 참조 항원-결합 부분과 교차 경쟁하는 단리된 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 포함한다.
인간 PD-L1과의 결합을 놓고 3G10, 12A4, 10A5, 5F8, 10H10, 1B12, 7H1, 11E6, 12B7 및 13G4 중 어느 것과 교차 경쟁할 수 있는 Ab의 능력은 이러한 Ab가 각각의 3G10, 12A4, 10A5, 5F8, 10H10, 1B12, 7H1, 11E6, 12B7 및 13G4의 동일한 에피토프 영역과 결합한다는 것을 입증해준다. HuMAb 3G10, 12A4, 10A5, 5F8, 10H10, 1B12, 7H1, 11E6, 12B7 또는 13G4 처럼 인간 PD-L1의 동일한 에피토프 영역과 결합하는 모든 단리된 Ab가 본 발명의 Ab 중에 포함된다. 이들 교차 경쟁성 Ab는 그의 PD-L1의 동일한 에피토프 영역과의 결합을 통하여 매우 유사한 기능적 특성을 지니는 것으로 예상된다. 예를 들어, 교차 경쟁성 항-PD-L1 mAb 3G10, 1B12, 13G4, 12A4 (BMS-936559), 10A5, 12B7, 11E6 및 5F8은 유사한 기능적 특성을 지니는 것으로 밝혀진 반면 (미국 특허 번호 7,943,743의 실시예 3-11 참조), 상이한 에피토프 영역과 결합하는 mAb 10H10은 상이하게 행동하는 것으로 밝혀졌다 (미국 특허 번호 7,943,743의 실시예 11 참조). 교차 경쟁 정도가 더 높을수록, 기능적 특성은 더 유사해질 것이다. 추가로, 교차 경쟁성 Ab는 당업자에게 널리 공지되어 있는 표준 PD-L1 결합 검정, 예를 들어 비아코어 분석, ELISA 검정 또는 유동 세포계수법에서 확인할 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 인간 PD-1과의 결합을 놓고 3G10, 12A4, 10A5, 5F8, 10H10, 1B12, 7H1, 11E6, 12B7 또는 13G4와 교차 경쟁하거나, 또는 3G10, 12A4, 10A5, 5F8, 10H10, 1B12, 7H1, 11E6, 12B7 또는 13G4 처럼 인간 PD-L1의 동일한 에피토프 영역과 결합하는 Ab는 mAb, 바람직하게 키메라 Ab, 또는 보다 바람직하게 인간화 또는 인간 Ab이다. 이러한 인간 mAb는 미국 특허 번호 7,943,743에 기재된 바와 같이 제조 및 단리할 수 있다.
실시예 2에 제공된 데이터는 각각의 항-PD-L1 HuMAb 5F8, 7H1, 1B12, 3G10, 10A5, 11E6, 12A4, 12B7 및 13G4, 즉 10H10을 제외한 시험된 모든 HuMAb는 PD-L1 세포를 발현하는 중국산 햄스터 난소 (CHO) 세포에 대한 mAb 3G10, 10A5, 11E6, 12A4 및 13G4의 결합을 실질적으로 차단시켰다는 것을 보여준다. HuMAb 10H10은 CHO/PD-L1 세포에 대한 단지 자체의 결합을 실질적으로 차단시켰다. 이들 데이터는 3G10, 10A5, 11E6, 12A4 및 13G4가 인간 PD-L1의 동일한 에피토프 영역과의 결합을 놓고, 10H10을 제외한 시험된 모든 HuMAb와 교차 경쟁한다는 것을 보여준다 (도 2a-f).
실시예 3에 제공된 데이터는 PD-L1 세포를 발현하는 ES-2 난소 암종 세포에 대한 HuMAb 12A4의 결합이 12A4 자체에 의해 그리고 1B12 및 12B7에 의해 실질적으로 차단되었고, mAb 5F8, 10A5, 13G4 및 3G10에 의해서 적당한 수준 내지 상당한 정도로 차단되었지만, mAb 10H10에 의해서는 차단되지 않았다는 것을 보여준다. 이들 데이터는 실시예 2에서의 데이터와 상당히 일관되게, 12A4 자체, 및 2개의 다른 HuMab 12B7 및 1B12가 인간 PD-L1의 동일한 에피토프 영역, 가능하게는 동일한 에피토프와의 결합을 놓고 12A4와 실질적으로 교차 경쟁하고; 5F8, 10A5, 13G4 및 3G10이 12A4와 유의적이긴 하지만, 보다 저 수준으로 교차 경쟁한다는 것을 보여주는데, 이는 이들 mAb가 12A4 에피토프와 중복되는 에피토프와 결합할 수 있는 반면; 10H10은 12A4와 전혀 교차 경쟁하지 않는다는 것을 제안하고 (도 3), 이는 이러한 mAb가 12A4와 상이한 에피토프 영역과 결합한다는 것을 제안한다.
본 발명의 항-PD-L1 Ab는 또한, 본원에 개시된 V H 및/또는 V L 서열 중 하나 이상을 갖는 Ab로부터 출발하여 조작된 Ab를 포함하며, 이러한 조작된 Ab는 출발 Ab로부터 변경된 특성을 지닐 수 있다. 항-PD-L1 Ab는 본 발명의 변형된 항-PD-1 Ab의 조작을 위해 상기 언급된 바와 같은 각종 변형에 의해 조작할 수 있다.
본 발명의 항-PD-L1 Ab는 또한, 포르말린-고정 파라핀-포매 (FFPE) 조직 표본에서 PD-L1과 결합할 수 있는 그의 능력을 알아보기 위해 선별된 단리된 Ab를 포함한다. FFPE 샘플의 사용은 종양에서의 PD-L1 발현과 질환 예후 또는 진행 간의 상관관계를 장기간 추적 분석하는 데 필수적이다. 그러나, PD-L1 발현을 측정하는 것에 관한 연구는 종종, 일반적으로 IHC에 의해 FFPE 표본에서 PD-L1을 염색하기 위해 사용될 수 있는 (문헌 [Hamanishi et al., 2007] 참조) 항-인간 PD-L1 Ab, 및 특히, 이들 조직에서 막성 PD-L1에 특이적으로 결합하는 Ab를 단리하는 데 있어서의 어려움으로 인해 동결된 표본 상에서 수행되어 왔다. FFPE 조직과 비교해서 동결 조직에서 PD-L1을 염색하기 위해 상이한 Ab를 사용하는 것과, PD-L1의 막성 형태 및/또는 세포질성 형태를 구별할 수 있는 특정 Ab의 능력은 PD-L1 발현과 질환 예후를 상관짓는 문헌에 보고된 이질적인 데이터 중 일부를 해명할 수 있다 (문헌 [Hamanishi et al., 2007]; [Gadiot et al., 2011] 참조). 본 개시내용은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함하는 FFPE 조직 샘플 중의 막성 인간 PD-L1과 고 친화도로 특이적으로 결합하는 몇 개의 토끼 mAb를 제공한다.
토끼 및 마우스 항-hPD-L1 mAb는 실시예 9에 기재된 바와 같이 생성되었다. 스크리닝된 거의 200개 Ab 멀티클론 중에서, 단지 10개의 토끼 멀티클론 Ab가 막성 형태의 PD-L1을 특이적으로 검출하는 것으로 밝혀졌고, 상위 5개 멀티클론 (번호 13, 20, 28, 29 및 49로 명명됨)이 연속해서 서브클로닝되었다. 특이적으로 막성 PD-L1을 가장 강력하게 검출시켜 준 클론인 토끼 클론 28-8이 IHC 검정을 위해 선별되었다. mAb 28-8의 가변 영역의 서열은 서열 35 및 36에 각각 제시되어 있다. 카바트 시스템을 이용하여 서술된 바와 같은, mAb 28-8의 중쇄 및 경쇄 CDR 도메인의 서열은 서열 37-42에 제시되어 있다. 토끼 클론 28-1, 28-12, 29-8 및 20-12는 FFPE 조직에서 막성 PD-L1의 강력한 검출 측면에서 그 다음으로 가장 우수한 mAb였다.
본 발명의 항-PD-L1 Ab는 또한, Fab, F(ab')2 Fd, Fv, 및 scFv, 디-scFv 또는 비-scFv, 및 scFv-Fc 단편, 디아바디, 트리아바디, 테트라바디, 및 단리된 CDR을 포함한, 상기 Ab의 항원-결합 부분을 포함한다 (추가의 내역에 관해서는, 문헌 [Hollinger and Hudson, 2005]; [Olafsen and Wu, 2010]을 참조할 수 있다).
본 발명의 항체를 코딩하는 핵산 분자
본 개시내용의 또 다른 측면은 본 발명의 Ab 중 어느 것을 코딩하는 단리된 핵산 분자에 관한 것이다. 이들 핵산은 완전 세포, 세포 용해물, 또는 부분적으로 정제되거나 실질적으로 순수한 형태로 존재할 수 있다. 본 발명의 핵산은, 예를 들어 DNA 또는 RNA일 수 있고, 인트론성 서열을 함유하거나 함유하지 않을 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 핵산은 cDNA이다.
본 발명의 핵산은 표준 분자 생물학 기술을 이용하여 수득할 수 있다. 하이브리도마 (예를 들어, 다음에 추가로 기재되는 바와 같은 인간 이뮤노글로불린 유전자를 수반하는 트랜스제닉 마우스로부터 제조된 하이브리도마)에 의해 발현된 Ab의 경우, 이러한 하이브리도마에 의해 만들어진 Ab의 경쇄 및 중쇄를 코딩하는 cDNA는 표준 PCR 증폭 또는 cDNA 클로닝 기술에 의해 수득할 수 있다. 이뮤노글로불린 유전자 라이브러리로부터 수득된 (예를 들어, 파지 디스플레이 기술을 이용함) Ab를 코딩하는 핵산은 이러한 라이브러리로부터 회수할 수 있다.
본 발명의 바람직한 핵산 분자는 항-PD-1 HuMAb 17D8, 2D3, 4H1, 5C4, 4A11, 7D3 및 5F4의 V H 및 V κ 서열 (미국 특허 번호 8,008,449에 개시됨)을 코딩하는 핵산 분자, 및 항-PD-L1 HuMAb 3G10, 12A4, 10A5, 5F8, 10H10, 1B12, 7H1, 11E6, 12B7, 및 13G4의 V H 및 V κ 서열 (미국 특허 번호 7,943,743에 개시됨)을 코딩하는 핵산 분자이다. V H 영역을 코딩하는 단리된 DNA는 이러한 V H -코딩 DNA를, 중쇄 불변 영역 (C H 1, C H 2 및 C H 3)을 코딩하는 또 다른 DNA 분자에 작동적으로 연결시킴으로써 완전한 길이의 중쇄 유전자로 전환시킬 수 있는데, 그의 서열은 당해 분야에 공지되어 있고 표준 PCR 증폭에 의해 수득할 수 있다. 중쇄 불변 영역은 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA, IgE, IgM 또는 IgD 불변 영역일 수 있지만, 바람직하게는 IgG1 또는 IgG4 불변 영역이다. 유사하게, V L 영역을 코딩하는 단리된 DNA는 이러한 V L -코딩 DNA를, 경쇄 불변 영역 (C L )을 코딩하는 또 다른 DNA 분자에 작동적으로 연결시킴으로써 완전한 길이의 경쇄 유전자로 전환시킬 수 있는데, 그의 서열은 당해 분야에 공지되어 있고 표준 PCR 증폭에 의해 수득할 수 있다. 경쇄 불변 영역은 카파 또는 람다 불변 영역일 수 있지만, 가장 바람직하게는 카파 불변 영역이다.
제약 조성물
본 발명의 항체는 조성물, 예를 들어 하나의 Ab 또는 Ab의 조합물, 또는 그의 항원-결합 부분(들), 및 제약상 허용되는 담체를 함유하는 제약 조성물로 구성될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은, "제약상 허용되는 담체"는 어느 및 모든 용매, 분산 매질, 코팅, 항균제 및 항진균제, 등장성 및 흡수 지연제, 및 생리학상 화합성인 기타 작용제를 포함한다. 바람직하게, 상기 담체는 정맥내, 근육내, 피하, 비경구, 척수 또는 표피 투여 (예를 들어, 주사 또는 주입에 의함)에 적합한다. 본 발명의 제약 조성물은 하나 이상의 제약상 허용되는 염, 항산화제, 수성 및 비-수성 담체, 및/또는 아주반트, 예컨대 방부제, 습윤제, 유화제 및 분산제를 포함할 수 있다.
투여 요법은 최적의 목적하는 반응, 예를 들어 치료적 반응 또는 최소한의 부작용을 제공하도록 조정한다. 항-PD-1 또는 항-PD-L1 Ab를 투여하는 경우, 투여량은 약 0.0001 내지 약 100 mg/kg (대상체의 체중)의 범위, 통상적으로 약 0.001 내지 약 20 mg/kg (체중)의 범위, 보다 통상적으로 약 0.01 내지 약 10 mg/kg (체중)의 범위이다. 바람직하게, 투여량은 0.1 내지 10 mg/kg (체중)의 범위 내이다. 예를 들어, 투여량은 0.1, 0.3, 1, 3, 5 또는 10 mg/kg (체중), 보다 바람직하게 0.3, 1, 3, 또는 10 mg/kg (체중)일 수 있다. 투여 스케줄은 전형적으로, Ab의 전형적인 약동학적 특성을 기초로 한 지속적인 수용체 점유 (RO)를 가져다주는 노출을 달성하도록 설계된다. 예시적인 치료 요법은 1주 당 1회, 2주마다 1회, 3주마다 1회, 4주마다 1회, 1개월에 1회, 3개월마다 1회, 또는 3개월 내지 6개월마다 1회를 수반한다. 투여량 및 스케줄링은 치료 과정 동안 변할 수 있다. 예를 들어, 투여 스케줄은 Ab를 (i) 6주 주기로 2주 마다 투여하고; (ii) 4주 마다 6회 투여한 다음, 3개월 마다 투여하며; (iii) 3주 마다 투여하고; (iv) 3 내지 10 mg/kg (체중)을 1회 투여한 다음, 2 내지 3주 마다 1 mg/kg (체중)을 투여하는 것을 포함한다. IgG4 Ab가 전형적으로, 2 내지 3주의 반감기를 갖고 있다는 것을 고려하면, 본 발명의 항-PD-1 또는 항-PD-L1 Ab에 대한 바람직한 투여 요법은 정맥내 투여를 통하여, 0.3 내지 10 mg/kg (체중), 바람직하게 3 내지 10 mg/kg (체중), 보다 바람직하게 3 mg/kg (체중)을 포함하며, 이러한 Ab는 완전 반응 또는 진행성 질환 확증 때까지 6주 또는 12주 주기 이하로 14일 마다 투여한다.
일부 방법에서는, 상이한 결합 특이성을 지닌 둘 이상의 mAb를 동시에 투여하는데, 이러한 경우에 투여된 각 Ab의 투여량은 표시된 범위 내에 속한다. 항체는 통상적으로, 여러 차례에 걸쳐 투여한다. 단일 투여 사이의 간격은, 예를 들어 매주, 2주마다, 3주마다, 매월, 3개월마다 또는 매년일 수 있다. 간격은 또한, 환자 중의 표적 항원에 대한 Ab의 혈액 수준을 측정함으로써 표시된 바와 같이 비규칙적일 수 있다. 일부 방법에서, 투여량은 약 1 내지 1,000 ㎍/ml의 혈장 Ab 농도, 및 일부 방법에서는 약 25 내지 300 ㎍/ml의 혈장 Ab 농도를 달성하도록 조정한다.
또 다른 한편, Ab는 지속형 방출 제제로서 투여할 수 있는데, 이러한 경우에는 덜 빈번한 투여가 요구된다. 투여량 및 빈도는 환자 중에서의 Ab의 반감기에 따라서 다양하다. 일반적으로, 인간 Ab는 가장 긴 반감기를 나타내고, 그 다음이 인간화 Ab, 키메라 Ab 및 비-인간 Ab 순이다. 투여량 및 투여 빈도는 처치가 예방적인지 아니면 치료적인지에 따라서 다양할 수 있다. 예방적 적용에서는, 비교적 저 투여량을 전형적으로, 장기간에 걸쳐 비교적 드문 간격으로 투여한다. 일부 환자는 그의 나머지 여생 동안 치료를 지속적으로 받는다. 치료적 적용에서는, 질환의 진행이 감소되거나 종결될 때까지, 바람직하게는 환자가 질환 증상의 부분적 또는 완전한 회복을 보일 때까지 비교적 고 투여량을 비교적 짧은 간격으로 투여하는 것이 종종 요구된다. 그 후, 환자에게 예방적 요법을 투여할 수 있다.
본 발명의 제약 조성물 중의 활성 성분의 실제적 투여량 수준은 환자에게 과도하게 독성이 아니면서, 특별한 환자, 조성물 및 투여 방식에 대한 목적하는 치료적 반응을 달성하는 데 유효한 활성 성분의 양을 수득하도록 다양할 수 있다. 선택된 투여량 수준은 이용된 본 발명의 특별한 조성물의 활성, 투여 경로, 투여 시간, 이용되는 특별한 화합물의 배출 속도, 치료 지속기간, 이용된 특별한 조성물과 조합해서 사용되는 기타 약물, 화합물 및/또는 물질, 치료받고 있는 환자의 연령, 성별, 체중, 상태, 일반적 건강 및 이전의 병력, 및 의학 분야에 널리 공지된 기타 요인들을 포함한 각종 약동학적 요인에 좌우될 것이다. 본 발명의 조성물은 당해 분야에 널리 공지된 각종 방법 중 하나 이상을 이용하여 한 가지 이상의 투여 경로를 통하여 투여할 수 있다. 당업자에 의해 인지되는 바와 같이, 투여 경로 및/또는 방식은 목적하는 결과에 따라서 다양할 것이다.
본 발명의 용도 및 방법
본 발명의 Ab, Ab 조성물, 핵산 및 방법은 수 많은 시험관내 및 생체내 유용성을 지니고 있는데, 이는 예를 들어, 상기 Ab를 표적 폴리펩티드와 결합시키거나 또는 이들 폴리펩티드를 코딩하는 핵산의 양을 측정하는 것을 포함하는, PD-1 또는 PD-L1의 발현을 결정하고 정량화하는 방법, 및 특정 질환을 앓고 있는 대상체에게, 억제성 면역조절인자로부터의 신호전달을 억제하는 치료제의 치료 유효량을 포함하는 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 상기 대상체의 면역요법을 위한 방법을 포함한다. 후자 방법의 바람직한 실시양태에서, 억제성 면역조절인자는 PD-1/PD-L1 신호전달 경로의 한 성분이고, 치료제는 이러한 경로의 신호전달을 방해한다. 보다 바람직하게, 치료제는 PD-1과 PD-L1 간의 상호작용을 간섭하는 Ab이다. 상기 방법의 특정의 바람직한 실시양태에서, Ab는 PD-1과 특이적으로 결합하고 PD-1과 PD-L1 및/또는 PD-L2의 상호작용을 차단시킨다. 기타 바람직한 실시양태에서, 치료제는 PD-L1에 특이적으로 결합하고 PD-L1과 PD-1 및/또는 B7-1 (CD80)의 상호작용을 차단시키는 Ab이다. 따라서, 본 개시내용은 PD-1과 PD-L1 간의 상호작용을 방해하기 위해 항-PD-1 및/또는 항-PD-L1 Ab를 투여하는 것을 포함하는, 특정 대상체에게서 면역 반응을 증강시키는 방법, 및 이러한 면역 반응의 증강에 의해 매개된 질환의 치료 방법을 제공한다. PD-1 및 PD-L1에 대한 Ab를 함께 투여하는 경우, 이 둘은 어느 한 순서로 순차적으로 투여하거나 동시에 투여할 수 있다. 특정 측면에서, 본 개시내용은 특정 대상체에게 본 발명의 항-PD-1 및/또는 항-PD-L1 Ab, 또는 그의 항원-결합 부분을 투여하여, 이러한 대상체에게서의 면역 반응이 변형되도록 하는 것을 포함하는, 상기 대상체에게서 면역 반응을 변형시키는 방법을 제공한다. 바람직하게는, 면역 반응이 증강되거나, 증진되거나, 자극되거나 또는 상향조절된다. 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 Ab는 인간 Ab이다.
바람직한 대상체는 면역 반응의 증진을 필요로 하는 인간 환자를 포함한다. 본원에 개시된 면역요법 방법은 T-세포 매개된 면역 반응을 증강시킴으로써 치료할 수 있는 장애를 갖는 인간 환자를 치료하는 데 특히 적합하다. 특정 실시양태에서, 상기 방법은 감염체에 의해 유발된 질환을 앓고 있는 대상체를 치료하는 데 이용된다. 바람직한 실시양태에서, 상기 방법은 암을 앓고 있거나 또는 암을 앓을 위험이 있는 대상체를 치료하는 데 이용된다.
암 면역요법
PD-1/PD-L1 상호작용을 차단하는 것이 시험관내에서 면역 반응을 증강시키고 (문헌 [미국 특허 번호 8,008,449 및 7,943,743]; [PFife et al., 2009] 참조), 전임상 항종양 활성을 매개하는 것으로 밝혀졌다 (문헌 [Dong et al., 2002]; [Iwai et al., 2002] 참조). 그러나, 이들 2개의 Ab에 의해 잠재적으로 차단된 분자 상호작용은 동일하지 않다: 본 발명의 항-PD-1 Ab는 PD-1/PD-L1 상호작용을 방해하고 잠재적으로는 PD-1/PD-L2 상호작용을 방해하는데; 이와는 달리, 본 발명의 항-PD-L1 Ab는 또한 PD-1/PD-L1 상호작용을 방해하는 반면, PD-1/PD-L2 상호작용은 차단하지 않고, 대신 시험관내 및 생체내에서 T-세포 반응을 하향 조정하는 것으로 또한 밝혀진 바 있는 PD-1-의존성 PD-L1/CD80 상호작용을 방해할 수 있다 (문헌 [Park et al., 2010]; [Paterson et al., 2011]; [Yang et al., 2011]; [Butte et al., 2007]; [Butte et al., 2008] 참조). 따라서, 이들 다양한 리간드-수용체 쌍형성 중에서, 상이한 상호작용이 상이한 암 유형에 우세하여, 상기 2개의 Ab에 대한 서로 다른 활성 프로파일에 기여할 수 있는 것이 가능하다.
길항적 Ab에 의한 PD-1/PD-L1 상호작용의 방해는 환자 중의 암성 세포에 대한 면역 반응을 증진시킬 수 있다. PD-L1은 정상적인 인간 세포에서는 발현되지 않지만, 각종 인간 암에 풍부하다 (문헌 [Dong et al., 2002] 참조). PD-1과 PD-L1 간의 상호작용은 종양 침윤성 림프구 (TIL)의 감소 및 T-세포 수용체-매개된 증식의 감소로써 분명히 나타난 바와 같이 T 세포 반응에 손상을 입혀, 암성 세포에 의한 T 세포 아네르기(anergy), 탈진 또는 아폽토시스(apoptosis), 및 면역 회피가 초래된다 (문헌 [Zou and Chen, 2008]; [Blank et al., 2005]; [Konishi et al., 2004]; [Dong et al., 2003]; [Iwai et al., 2002] 참조). 면역 저해는 항-PD-1 및/또는 항-PD-L1 Ab를 사용하여 PD-L1과 PD-1 간의 국소 상호작용을 억제함으로써 역전시킬 수 있다. 이들 Ab를 단독으로 사용하거나 조합하여 암성 종양의 성장을 억제할 수 있다. 또한, 이들 Ab 중 어느 하나 또는 둘 다를 시토카인, 표준 암 화학요법, 백신, 방사선, 수술 또는 다른 Ab을 포함한, 기타 면역원성 및/또는 항암제와 연계해서 사용할 수 있다.
항- PD -1 항체를 이용한 암 환자의 면역요법
본 개시내용은 암을 앓고 있는 대상체에게 PD-1과 PD-L1 및/또는 PD-L2 간의 상호작용을 방해하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 치료 유효량을 포함하는 조성물을 투여하는 것을 포함하는, 상기 대상체의 면역요법을 위한 방법을 제공한다. 본 개시내용은 또한, 특정 대상체에게, PD-1과 PD-L1 및/또는 PD-L2 간의 상호작용을 방해하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을, 종양 세포의 성장을 억제하는 데 유효한 양으로 투여하는 것을 포함하는, 상기 대상체에서 종양 세포의 성장을 억제하는 방법을 제공한다. 바람직한 실시양태에서, 대상체는 인간이다. 기타 바람직한 실시양태에서, Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 본 발명의 항-PD-1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분이다. 특정 실시양태에서, Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 IgG1 또는 IgG4 이소형이다. 기타 실시양태에서, Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 mAb 또는 그의 항원-결합 부분이다. 추가 실시양태에서, Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 키메라, 인간화 또는 인간 Ab 또는 그의 항원-결합 부분이다. 인간 환자를 치료하기 위한 바람직한 실시양태에서, Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 인간 Ab 또는 그의 항원-결합 부분이다.
본 실시예에 기재된 임상 시험은 암을 치료하기 위해 항-PD-1 HuMAb인 니볼루맙 (미국 특허 번호 8,008,449에서 5C4로 명명됨)을 이용하였다. 5C4가 임상에 참여하기 위한 선도 Ab로서 선택되긴 하였지만, 본 발명의 몇 가지 항-PD-1 Ab가 5C4의 치료적 활성에 중요한 5C4 기능적 특성 (이는 인간 PD-1과 특이적으로 결합하는 고 친화성, MLR 검정에서 T-세포 증식, IL-2 분비 및 인터페론-γ 생성의 증가, PD-1에 대한 PD-L1 및/또는 PD-L2의 결합 억제, 및 생체내에서 종양 세포 성장의 억제를 포함한다)을 공유한다는 것은 주목할 만하다. 더우기, 본 발명의 특정의 항-PD-1 Ab, 즉 17D8, 2D3, 4H1 및 7D3은 V H 3-33 및 V κ L6 배선 서열로부터 각각 유래된 서열을 갖는 V H 및 V κ 영역을 포함한다는 점에서 5C4와 구조상 관계가 있다. 또한, 5C4, 2D3, 7D3, 4H1 및 17D8은 모두 hPD-1의 동일한 에피토프 영역과의 결합을 놓고 교차 경쟁한다 (실시예 1). 따라서, 니볼루맙 및 기타 항-PD-1 HuMab의 전임상 특징 확인은 본원에 제공된 암의 치료 방법을 본 발명의 항-PD-1 Ab의 광범위한 속으로부터 선택된 상이한 Ab를 이용하여 수행할 수 있다는 것을 보여준다.
따라서, 본원에 개시된 면역요법 방법의 특정 실시양태는 (a) 인간 V H 3-33 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L6 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; 또는 (b) 인간 V H 4-39 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L15 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 항-PD-1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 환자에게 투여하는 것을 포함한다.
특정의 기타 실시양태에서, 환자에게 투여되는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 PD-1과의 결합을 놓고 (a) 서열 1에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 8에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (b) 서열 2에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 9에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (c) 서열 3에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 10에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (d) 서열 4에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 11에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (e) 서열 5에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 12에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (f) 서열 6에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 13에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; 또는 (g) 서열 7에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 14에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함하는 참조 Ab 또는 그의 참조 항원-결합 부분과 교차 경쟁한다. 바람직한 실시양태에서, Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 PD-1과의 결합을 놓고 니볼루맙과 교차 경쟁한다.
본원에 개시된 면역요법 방법의 특정 실시양태에서, 환자에게 투여된 항-PD-1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 (a) 서열 1에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 8에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (b) 서열 2에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 9에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (c) 서열 3에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 10에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (d) 서열 4에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 11에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (e) 서열 5에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 12에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (f) 서열 6에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 13에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; 또는 (g) 서열 7에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 14에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 항-PD-1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 서열 4에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 11에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함한다. 기타 바람직한 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 니볼루맙이다.
본 발명의 방법의 특정 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 정맥내 투여용으로 제제화된다. 바람직한 실시양태에서, Ab는 2주 마다 60분에 걸쳐 3 mg/kg의 용량으로 정맥내 투여된다. 전형적으로, 임상적 이득이 관찰되는 한, 또는 다루기 힘든 독성이나 질환 진행이 발생할 때까지 치료를 계속한다.
다음 실시예에 기재된 항-PD-1 면역요법의 임상 시험에서, 심지어 과도하게 사전 치료받은 환자에게서도 지속적인 임상 반응을 수반하는 아주 흥미로운 OR이, 상당 비율의 NSCLC, MEL, 및 RCC 환자를 포함한 다중 종양 유형 전반에 걸쳐, 그리고 간, 폐, 림프절 및 뼈를 포함한 각종 전이 부위에서 관찰되었다. MEL 및 RCC는 암 면역요법, 예를 들어 MEL과 RCC 둘 다에서의 인터페론-알파 및 인터류킨-2 (문헌 [Eton et al., 2002]; [Coppin et al., 2005]; [McDermott and Atkins, 2006] 참조) 및 MEL에서의 항-CTLA-4 Ab (문헌 [Hodi et al., 2010] 참조)에 대해 즉각 반응하는 것으로 기존에 입증된 바 있는, 면역원성 신생물인 것으로 간주되고 있다. MEL 환자에서는, 니볼루맙을 이용하여 0.1, 0.3, 1, 3, 또는 10 mg/kg의 상이한 용량 전반에 걸쳐 유의적인 ORR이 관찰되었고 (전반적인 반응률은 약 31%이다), 1 또는 10 mg/kg의 니볼루맙 용량으로 치료한 RCC 환자에게서는 유사하게 필적하는 약 30%의 ORR이 관찰되었다 (실시예 7 참조). 이와는 달리, 면역요법은 과거에 폐암에서 극히 최소한의 성공을 나타내었다. 이러한 성공 부족은 NSCLC가 "비-면역원성"인 것에 기인하였다 (예를 들어, 문헌 [Holt and Disis, 2008]; [Holt et al., 2011] 참조). 면역계를 좌절시킬 수 있는 폐암의 능력은 면역저해성 시토카인의 분비, 주요 조직적합성 복합체 항원 발현의 상실, 및 T 세포 억제성 경로의 편입을 포함한 여러 가지 요인들로부터 비롯된다 (문헌 [Dasanu et al., 2012]; [Marincola et al., 2000]; [Brahmer et al., 2012] 참조).
과거에 폐암에서 관찰된 면역요법의 제한된 효능과, 면역계 공격을 피하기 위해 폐암 세포에 의해 이용된 다양한 기전에도 불구하고, 항원-특이성 항종양 면역을 증대시켜 주는 각종 종양 세포 백신 (예를 들어, TGF-β2의 작용을 차단시키는 완전 세포에 의거한 백신인 벨라젠푸마투셀(belagenpumatucel)-L) 및 항원에 의거한 백신 (예를 들어, 체액성 EGF 백신, 및 MAGE-A3 융합 단백질 또는 종양 관련 MUC1 항원의 일부가 도입된 백신)이 임상 시험에서 평가 중에 있다 (문헌 [Holt et al., 2011]; [Shepherd et al., 2011]; [Dasanu et al., 2012]; [Brahmer et al., 2012] 참조). 그러나, 이러한 항원-특이성 백신이 NSCLC의 치료에 대한 일부 가능성을 나타내긴 하였지만, 홀트(Holt) 등 (2011)은 비-특이적 면역요법 개입이 관여한 시험은 NSCLC에서 결과를 개선시키는 데 실패하였다는 것을 인지하였는데, 이는 이를 항원-특이적 백신과 조합할 필요가 있다는 것을 보여주었다. 상기 저자들은 NSCLC의 진정으로 효능있는 면역요법이 단지, 항종양 면역을 증대시키면서도 종양-매개된 면역저해를 상쇄시키는 전략을 구현함으로써 비롯될 것이란 의견을 표명하였고, NSCLC 환자에게는 존재하지 않거나 약한 초기 면역 반응으로 인해, 면역계의 비-특이적 자극이나 면역저해의 제거가 임상 결과 상의 변화를 생성할 것으로 예상되지 않는다고 결론지었다.
따라서, NSCLC의 경우에 본원에 보고된 결과는 특히 두드러지고, 예상치 못한 것이며 놀랍다. NSCLC 환자에서는, 1, 3, 또는 10 mg/kg의 니볼루맙 용량에서 각각 3%, 24% 및 20%의 반응률을 나타내는 OR이 관찰되었다 (실시예 7 참조). NSCLC 조직학 전반에 걸쳐 OR이 관찰되었다: 54명의 편평 조직학 환자 중 9명이 반응하였고 (17%), 74명의 비-편평 조직학 환자 중 13명이 반응하였다 (18%). 이전에 상당한 요법을 받은 적이 있는 (3가지 라인의 기존 요법을 이용한 경우 54%) NSCLC 환자에게서 조직학 전반에 걸쳐 니볼루맙을 이용하여 관찰된 상기와 같은 활성 수준은, 특히 편평 조직학 환자에게서 전례가 없는 것이고 (문헌 [Gridelli et al., 2008]; [Miller, 2006] 참조), 기존의 표준 치료와 비교해서 효능과 안전성에 관하여 매우 바람직한 유익/유해 원동력을 제공해 준다.
본 면역요법 방법의 특정 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 백금에 의거한 요법 (유지에 상관없이) 및 다른 한 가지 치료 후 국소 진행성 또는 전이성 편평 또는 비-편평 NSCLC에 대한 단독요법으로서 권고된다. 기타 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 백금에 의거한 요법 및 다른 하나의 이전의 화학요법 요법의 실패 후 국소 진행성 또는 전이성 편평 또는 비-편평 NSCLC에 대한 단독요법으로서 권고된다. 추가 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 두 가지 라인의 요법 (이중 하나는 백금에 의거한 요법을 포함해야만 한다)의 실패 후 국소 진행성 또는 전이성 편평 또는 비-편평 NSCLC에 대한 단독요법으로서 권고된다. 또한 추가 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 적어도 한 가지의 이전 화학요법 후, 적어도 한 가지의 이전 백금에 의거한 요법의 실패 후, 또는 적어도 한 가지의 백금 이중선 요법에 대한 진행 후 국소 진행성 또는 전이성 편평 또는 비-편평 NSCLC에 대한 단독요법으로서 권고된다. 본원에 개시된 모든 면역요법 방법에서는, 임상적 이득이 관찰되는 한, 또는 다루기 힘든 독성이나 질환 진행이 발생할 때까지 치료를 계속할 수 있다.
과도하게 사전 치료받은 암 환자에게서 항- PD -1에 대한 임상 반응의 지속성
실험실 모델에서 최초로 밝혀진, 항-종양 면역을 저해하는 데 있어서의 PD-1 경로의 중요한 역할은 현재 임상 연구에서 검증되었다. 본원에 기재된 바와 같이, PD-1을 차단시키는 약물 (니볼루맙) 또는 그의 주요 리간드 PD-L1을 차단시키는 약물 (BMS-936559)을 이용한 단독요법은 치료-불응성 진행성 암 환자에게서 퇴행을 매개할 수 있다. 편평 조직학 환자를 포함한, 항-PD-1 Ab를 투여한 과도하게 사전 치료받은 NSCLC 환자에게서의 객관적 반응률 (ORR)은 놀랍고도 예상치 못한 것인데, 이는 표준 구제 요법이 과거에는, 이들 환자에게서 그리 대단하지 않은 유익을 나타내기 때문이다 (문헌 [Scagliotti et al., 2011] 참조). 이 연구에서 표준 RECIST에 의해 측정된 바와 같이, OR은 장시간 지속되었는데, 평균 반응 기간은 129명의 반응자 중 22명에게서 약 18개월이었다 (실시예 7 참조). 또한, 면역 관련 패턴의 반응과 일치하는 종양 퇴행 패턴이 관찰되었다.
이러한 발견들은 PD-1 경로를 종양학에 있어서의 새로운 치료적 초점으로서 확립시켜 주었다 (문헌 [Pardoll, 2012]; [Topalian et al., 2012c]; [Hamid and Carvajal, 2013] 참조). 환자의 54%가 세 가지 이상의 이전 전신 요법 후에 진행성 질환을 나타내는 현 연구에서는, 2013년 3월까지 예비 분석을 수행하였다. 이와 같이 업데이트된 분석은 초기 2012년 2월 분석으로부터 수득한 데이터와 그에 도달한 결론을 지지해주고 강화시켰다. 따라서, 통상적인 OR 또는 장기간 질환 안정화가, 시험된 모든 용량 전반에 걸쳐, NSCLC 환자 (각각 17% 및 10%), MEL 환자 (31%, 7%) 및 RCC 환자 (29%, 27%)에게서 기록 확인되었다 (실시예 7 참조). 추가적으로, 13명의 환자 (4%)는 기존에 항-CTLA-4 요법을 이용한 경우에 보고된 바와 같은 색다른 "면역 관련" 반응 패턴을 나타냈는데, 이중 몇 가지는 유지되었다 (문헌 [Sharma et al., 2011] 참조).
항-PD-1 Ab로 처치한 환자에게서 다중 암 유형 전반에 걸친 OR의 지속성은 특히 주목할 만하다. 업데이트된 분석은, 지금까지 화학요법 또는 소분자 억제제를 이용해서는 일반적으로 관찰할 수 없었지만, 이필리무맙 및 고 용량 인터류킨-2를 포함한 면역요법을 투여받은 일부 진행성 흑색종 환자에게서는 관찰된 바 있는, 니볼루맙-처치된 환자에게서 임상 활성의 지속성을 다시 한번 강조하였다 (문헌 [Topalian et al., 2011]; [Hodi et al., 2010] 참조). 약물 중단 후 부분적 종양 퇴행의 영속성은 PD-1 차단이 종양과 숙주 간의 면역 평형을 재설정하였고, OS 유익이 궁극적으로는 지금까지 측정되어 왔던 것보다 상당히 더 긴 것으로 입증될 수 있다는 것을 제안하고 있다. 이들 임상 시험에 대한 환자의 질환 안정화와 종양 퇴행의 궁극적 지속성을 결정하기 위해서는 추가의 추적이 필요하다.
유의적으로는, 과도하게 사전 치료받은 진행성 NSCLC, MEL, 및 RCC 환자에게서 니볼루맙에 의해 유도된 지속적인 객관적 종양 퇴행 및 질환 안정화는 통상적인 화학요법 및/또는 티로신-키나제 억제제 (TKI) 치료로 처치된 이들 환자 집단에 대한 과거 데이터를 능가하는 생존 결과로 해석된다. NSCLC에서는, 1년 및 2년 생존율이 각각 42% 및 14%였는데, 편평 및 비-편평 암 환자에서는 평균 OS가 각각 9.2개월 및 10.1개월이었다 (실시예 7 참조). 이러한 고 수준의 효능은 특히 인상적인데, 이는 이들 환자의 54%가 이전에 세 가지 이상의 요법을 받은 적이 있기 때문이다. 더우기, 많은 폐암 환자를 추적하는 것이 비교적 제한되었기 때문에, 데이터가 커짐에 따라 이들 수치는 변할 수 있다. 과거에는, 폐암에 대한 2L 화학요법 [즉, 도세탁셀과 페메트렉세드 (docetaxel and pemetrexed)]은 7.5 내지 8.3개월의 평균 OS, 및 대략 30%의 1년 생존율을 달성시켰다 (문헌 [Shepherd et al., 2000]; [Hanna et al., 2004] 참조). 2L/3L 집단에서는, 에를로티닙-처치된 환자의 평균 생존율이 플라시보-처치된 환자에게서의 4.7개월에 비해 6.7개월이었다 (문헌 [Shepherd et al., 2005] 참조). 현재, 3L 환경을 벗어나서 폐암에 사용하도록 승인된 요법은 없고, 보고된 평균 생존율이 5.8 내지 6.5개월이고 1년 생존율이 25%인 소급 검토를 제외하고는, 상기 환자 집단에서 기준 생존에 대한 최소한의 데이터가 존재한다 (문헌 [Girard et al., 2009]; [Scartozi et al., 2010] 참조).
니볼루맙-처치된 MEL 환자에서는, 62% (1년) 및 43% (2년)의 획기적인 생존율과 함께, 16.8개월의 평균 OS가 달성되었다 (실시예 7 참조). 사전 치료받은 흑색종 환자에서의 생존 결과는 최근 FDA가 이필리무맙과 베무라페닙을 승인하였다는 것을 지지해준다. 이전에 전이성 질환을 대해 적어도 한 가지 치료를 받은 적이 있는 흑색종 환자로 구성된 최근의 3상 시험에서는, 이필리무맙이 gp100 펩티드 백신과 비교해서 평균 OS를 6.4개월에서 10.1개월로 증가시켰다 (문헌 [Hodi et al., 2010] 참조). 기존에 치료받은 적이 있는 환자에게서 이필리무맙의 2상 시험에서는, 2년 생존율이 24.2 내지 32.8%의 범위였다 (문헌 [Lebbe et al., 2012] 참조). 기존에 치료받은 적이 있고 베무라페닙의 대규모 2상에 등록된 BRAF-돌연변이체 흑색종 환자에서의 평균 OS는 15.9개월이었고, 1년 생존율은 58%였다 (문헌 [Sosman et al., 2012] 참조).
따라서, 특정 실시양태에서, 항-PD-1 Ab를 이용한 면역요법은 다카르바진(dacarbazine) 요법 (유지에 상관없이) 및 다른 하나의 치료 후 국소 진행성 또는 전이성 MEL에 대한 단독요법으로서 권고된다. 기타 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 다카르바진에 의거한 요법의 실패 후 국소 진행성 또는 전이성 MEL에 대한 단독요법으로서 권고된다. 추가 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 두 가지 라인의 요법 (이중 하나는 다카르바진에 의거한 요법을 포함해야만 한다)의 실패 후 국소 진행성 또는 전이성 MEL에 대한 단독요법으로서 권고된다. 또한 추가 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 적어도 한 가지의 이전 화학요법 후, 적어도 한 가지의 이전 다카르바진에 의거한 요법의 실패 후, 또는 적어도 다카르바진 요법에 대한 진행 후 국소 진행성 또는 전이성 MEL에 대한 단독요법으로서 권고된다. 본원에 개시된 모든 면역요법 방법에서는, 임상적 이득이 관찰되는 한, 또는 다루기 힘든 독성이나 질환 진행이 발생할 때까지 치료를 계속할 수 있다.
니볼루맙-처치된 RCC 환자 중 45%에게는 3가지 이상의 이전 요법을 투여하였고, 71%에게는 이전의 항-혈관형성 요법을 투여하였는데, 이들에게서 평균 OS는 22개월째에 도달하였다 (2013년 3월 분석 날짜를 기준으로 함). 70% (1년) 및 50% (2년)의 획기적인 생존율이 관찰되었다 (실시예 7 참조). 항-혈관형성 요법 후 질환이 진행된 신장 암 환자로 구성된 최근 3상 시험에서는, 에베롤리무스(everolimus)를 플라시보와 비교하였다: 평균 OS는 각각 14.8개월 대 14.4개월이었다 (문헌 [Motzer et al., 2008]; [Motzer et al., 2010] 참조). 수니티닙-불응성 신장 암 집단에서 소라페닙과 템시롤리무스를 비교한 최근의 3상 시험은 각각 16.6개월 및 12.3개월의 평균 OS를 산출하였다 (문헌 [Hutson et al., 2012] 참조). 따라서, NSCLC 및 MEL과 같이, 과도하게 사전 치료받은 RCC 환자 집단을 니볼루맙으로 처리하면, 덜 불응성인 집단을 표준 치료 요법으로 치료한 것보다 상당히 더 긴 평균 OS (＞22개월)가 산출되었다. 장래의 생존 종말점을 이용한 제어 3상 임상 시험이 NSCLC, MEL 및 RCC에서 진행되고 있다 (NCT01673867, NCT01721772, NCT01642004, NCT01668784, 및 NCT01721746) ([Clinical Trials Website, http://www.clinicaltrials.gov] 참조). 이들 시험으로부터의 결과는 표준 치료 요법과 비교해서, 이들 암에서 니볼루맙의 고 효능과 반응 지속성을 추가로 입증하는 것으로 예상된다.
특정 실시양태에서, 항-PD-1 Ab를 이용한 면역요법은 항-혈관형성 TKI 또는 mTOR 억제제 (유지에 상관없이)를 이용한 요법 및 다른 하나의 치료 후 국소 진행성 또는 전이성 RCC에 대한 단독요법으로서 권고된다. 기타 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 항-혈관형성 TKI 또는 mTOR 억제제를 이용한 요법의 실패 후 국소 진행성 또는 전이성 RCC에 대한 단독요법으로서 권고된다. 추가 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 두 가지 라인의 요법 (이중 하나는 항-혈관형성 TKI 또는 mTOR 억제제를 포함해야만 한다)의 실패 후 국소 진행성 또는 전이성 RCC에 대한 단독요법으로서 권고된다. 또한 추가 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 적어도 한 가지의 이전 화학요법 후, 적어도 한 가지의 이전 항-혈관형성 TKI 또는 mTOR 억제제에 의거한 요법의 실패 후, 또는 적어도 항-혈관형성 TKI 또는 mTOR 억제제 요법에 대한 진행 후 국소 진행성 또는 전이성 RCC에 대한 단독요법으로서 권고된다. 항-PD-1 면역요법은 임상적 이득이 관찰되는 한, 또는 다루기 힘든 독성이나 질환 진행이 발생할 때까지 계속할 수 있다.
주목할 만하게는, 니볼루맙을 투여한 폐암, 흑색종 및 신장암 환자의 OS가 PFS 보다 상당히 더 길었다. 이들 결과는 이필리무맙에 대해 보고된 결과를 반영하고 있으며 (문헌 [Hodi et al., 2010] 참조), 면역 체크포인트 차단을 받은 일부 환자에게서 새로운 병변의 출현 또는 초기 종양 확대가 질환 안정화 또는 퇴행으로 진화될 수 있다는 관찰 결과를 반영하고 있다. 이러한 발견들은 질환 무진행 생존율이 니볼루맙 및 이러한 부류 내의 다른 작용제의 효능을 결정하기 위한 최적의 종말점이 아닐 수 있다는 것을 제안하고 있다.
암을 치료하기 위한 항-PD-1 면역요법의 고 효능, 지속성 및 광범위한 적용가능성을 입증해주는 본원에 개시된 데이터는 니볼루맙을 추가 유형의 암에 관하여 시험하게 하였다. 예를 들어, 증가된 PD-L1 발현이 각종 혈액 악성종양의 경우에 보고되었고 이로 인해, 숙주 면역 반응이 악성 세포에 대해 유익한 영향력을 발휘하지 못하게 할 수 있다는 사실을 기초로 하여, 혈액 악성종양 (다발성 골수종, B-세포 림프종, T-세포 림프종, 호지킨 림프종/원발성 종격 B-세포 림프종, 및 만성 골수성 백혈병) 환자에게서 항종양 활성을 매개할 수 있는 니볼루맙의 능력을 확증하기 위한 시험을 개시하였다 (NCT01592370). 니볼루맙은 또한, 진행성 간세포성 암종에서 단독요법으로서 시험되고 있다 (NCT01658878).
요약하면, 본원에 개시된 항-PD-1 면역요법의 결과는 적어도 다음 3가지 측면에서 놀라만 하다. 첫째, 항-PD-1의 효능은 암에 대한 표준 치료를 받은 환자에 대한 과거 효능 데이터를 능가하는 것으로 밝혀졌다. 주목할 만하게도, 이러한 효능은 환자의 대략 절반이 3가지 이상의 이전의 전신 요법 후 진행성 질환을 나타낸, 과도하게 사전 치료받은 집단 내의 환자에게서 입증되었다. 진행성, 전이성 및/또는 치료 불응성 암을 앓고 있는 상기 환자는 치료하기가 어려운 것으로 널리 알려져 있다. 따라서, 본 개시내용은 진행성, 전이성 및/또는 치료 불응성 암을 앓고 있는 환자에게, PD-1과 PD-L1 및/또는 PD-L2 간의 상호작용을 방해하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 치료 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 상기 환자의 면역요법을 위한 방법을 제공한다. 본원에 개시된 치료 방법 중 어느 것의 특정 실시양태에서는, 대상체를 암에 대해 사전 치료하였는데; 예를 들어, 대상체는 이전에 암에 대한 적어도 한 가지, 두 가지 또는 세 가지 라인의 요법을 받은 적이 있다.
둘째, 본 치료 방법은 상이한 암의 광범위한 속에 적용가능한 것으로 밝혀졌다. 심지어 "비-면역원성" 암, 예컨대 NSCLC (문헌 [Holt et al., 2011] 참조) 및 치료하기가 어려운 암, 예컨대 난소암 및 위암 (뿐만 아니라 MEL, RCC 및 CRC를 포함한, 시험된 기타 암)이 항-PD-1 및/또는 항-PD-L1을 이용한 치료를 받을 수 있다는 놀라운 발견을 기초로 하여 (실시예 7 및 14 참조), 본 개시내용은 일반적으로, 사실상 매우 광범위한 암 중 어느 것을 앓고 있는 환자의 면역요법을 위한 방법을 제공한다.
셋째, 항-PD-1 또는 항-PD-L1 Ab를 이용한 치료가 암 환자에게서 현저하게 지속적인 임상 활성을 초래하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 개시내용은 암 환자에게, PD-1과 PD-L1 및/또는 PD-L2 간의 상호작용을 방해하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 치료 유효량을 투여하는 것을 포함하는, 상기 환자에게서 지속적인 임상 반응을 유도시키는 면역요법적 방법을 제공한다. 본원에 기재된 치료 방법 중 어느 것의 바람직한 실시양태에서, 임상 반응은 지속적 반응이다.
본원에 사용된 바와 같은, "지속적" 반응은 환자 집단에서 예상되는 평균 OS 율을 초과하는 치료적 또는 임상적 반응이다. 예상되는 평균 OS 율은 상이한 암과 상이한 환자 집단에 따라 다양하다. 특정 실시양태에서, 지속적 반응은 관련 환자 집단에서 예상되는 평균 OS 율을 10% 이상, 바람직하게 20% 이상, 보다 바람직하게 30% 이상, 보다 더 바람직하게 50% 이상 초과한다. PD-1 경로의 차단에 기초한 면역요법적 접근법의 주요 이득은, 항 종양 면역 감시를 유지시킬 수 있고 심지어 계속되는 요법의 부재하에도 수년까지 연장되는 장기간 동안 종양 성장을 억제할 수 있는 기억 T 세포의 장기적 생성을 이용하여 탈진된 T 세포의 기능을 회복할 수 있는 것이다 (문헌 [Kim and Ahmed, 2010] 참조). 실제로 니볼루맙 요법의 중단 후 환자에 대한 장기적 추적 연구 결과, CRC 환자는 완전 반응을 경험하였는데, 이는 3년 후에도 계속 진행중이었으며; RCC 환자는 요법 중단 후 3년간 지속되는 부분 반응을 경험하였고, 이는 완전 반응으로 전환되어 12개월째 계속 진행되었으며; 흑색종 환자는 부분 반응을 달성하였고, 이는 요법 중단 후 16개월 동안 안정적이었으며, 재발 질환은 항-PD-1 요법을 재유도하여 성공적으로 치료하였다 (문헌 [Lipson et al., 2013] 참조).
면역 관련 임상 반응
(초기 방사선학적 평가에 의한) 진행성 질환이 반드시 치료적 실패를 반영하지는 않기 때문에, 통상적인 반응 기준이 면역요법제의 활성을 적절하게 평가할 수 없다는 것은 분명해졌다. 예를 들어, 항-CTLA-4 Ab인 이필리무맙으로의 치료는 4가지 별개의 반응 패턴을 생성시키는 것으로 밝혀졌는데, 이들 모두는 유리한 생존과 연관이 있었다: (a) 새로운 병변을 수반하지 않으면서, 기준선 병변의 수축; (b) 지속적으로 안정한 질환 (일부 환자에서는, 그 후에 총 종양 조직량이 서서히 일정하게 감소된다); (c) 총 종양 조직량의 증가 후 반응; 및 (d) 새로운 병변의 존재 하에서의 반응. 따라서, 면역요법제를 적절하게 평가하기 위해서는, 표적 질환에 대한 장기적 효과를 또한 포착해야만 한다. 이와 관련하여, 종양 조직량에 있어서의 초기 증가 및/또는 새로운 병변의 출현을 허용해 주고 면역 관련 반응 패턴의 특징 확인을 증진시키고자 하는 체계적인 면역 관련 반응 기준 (irRC)이 제안되었다 (문헌 [Wolchok et al., 2009] 참조). 이들 색다른 반응 패턴의 전체 영향력이 생존 종말점을 이용한 니볼루맙의 무작위 시험에서 여전히 규명되어야 하지만, 본 관찰 내용은 OS의 상당한 연장이 치료받은 환자에게서 관찰되었다는 점에서 이필리무맙을 이용한 발견 내용을 연상시킨다 (문헌 [Hodi et al., 2010]; [Robert et al., 2011] 참조).
항-PD-1 면역요법의 전반적인 유해/유익 프로파일이 또한 유리한데, 보다 심각한 약물 관련 유해 사례의 발생률이 낮고 (AE; > 등급 3), 지금까지 관찰된 특이적 현상은 다른 면역요법제와 일치한다. 이는 항-PD-1 면역요법이 최소한의 보조 요법과 함께 외래 환자 환경에 전달될 수 있다는 것을 제안한다.
항- PD -1 면역요법에 의해 치료가능한 광범위한 스펙트럼의 암
본원에 제시된 임상 데이터는 PD-1 차단에 의거한 면역요법이 "면역원성" 종양 유형, 예컨대 MEL 및 RCC에만 제한되는 것이 아니라, 일반적으로 면역반응성인 것으로 간주되지 않는 종양 유형 (NSCLC 포함)에도 연장된다는 것을 입증해준다. 치료-불응성 전이성 NSCLC의 경우에 예상치 못한 성공은 어떠한 신생물도 적당한 면역 조절 맥락에서 "면역원성"일 수 있다는 가능성을 강조하고 있고, 면역요법적 접근법으로서의 PD-1 차단이 매우 다양한 범위의 종양 유형 전반에 걸쳐 광범위하게 적용가능하다는 것을 제안한다. 따라서, 본 발명의 항-PD-1 Ab를 이용하여 치료할 수 있는 암은 또한, 전형적으로 면역요법에 즉각 반응하는 암 뿐만 아니라 전통적으로 비-면역원성으로서 간주되어 왔었던 암을 포함한다. 치료하기 바람직한 암의 비-제한적 예는 NSCLC, MEL, RCC, CRC, CRPC, HCC, 두경부의 편평 세포 암종, 식도, 난소, 위장관 및 유방의 암종, 및 혈액 악성종양을 포함한다. NSCLC가 일반적으로 면역요법에 즉각 반응하는 것으로 간주되지 않지만, 본원에 개시된 데이터는 예상치 못하게도, 편평 NSCLC와 비-편평 NSCLC 둘 다가 항-PD-1 Ab로의 치료에 대해 즉각 반응한다는 것을 입증해준다. 추가적으로, 본 개시내용은 그의 성장이 본 발명의 항-PD-1 Ab을 이용하여 억제될 수 있는, 치료 불응성 또는 재발성 악성종양의 치료를 제공한다.
본원에 제공된 항-PD-1 면역요법의 매우 광범위한 적용가능성의 지표를 기초로 하여, 본 발명의 방법에 항-PD-1 Ab를 사용하여 치료할 수 있는 암의 예는 간암, 골암, 췌장암, 피부암, 두경부암, 유방암, 폐암, 피부 또는 안내 악성 흑색종, 신암, 자궁암, 난소암, 결장직장암, 결장암, 직장암, 항문부의 암, 위암, 고환암, 자궁암, 나팔관의 암종, 자궁내막 암종, 자궁경관 암종, 질 암종, 외음부 암종, 비-호지킨 림프종, 식도암, 소장암, 내분비계 암, 갑상선 암, 부갑상선 암, 부신 암, 연질 조직의 육종, 요도암, 남근암, 아동기의 고형 종양, 림프구성 림프종, 방광암, 신장암 또는 수뇨관암, 신우 암종, 중추신경계 (CNS)의 신생물, 원발성 CNS 림프종, 종양 혈관형성, 척추 종양, 뇌간 신경아교종, 뇌하수체 선종, 카포시(Kaposi) 육종, 유표피암, 편평 세포암, 환경상 유도된 암 (석면에 의해 유도된 암 포함), 혈액 악성종양, 예를 들어 다발성 골수종, B-세포 림프종, 호지킨 림프종/원발성 종격 B-세포 림프종, 비-호지킨 림프종, 급성 골수성 림프종, 만성 골수성 백혈병, 만성 림프계 백혈병, 여포성 림프종, 미만성 대형 B-세포 림프종, 버킷(Burkitt) 림프종, 면역모세포성 대형 세포 림프종, 전구체 B-림프모세포성 림프종, 외투 세포 림프종, 급성 림프모구성 백혈병, 균상 식육종, 역형성 대형 세포 림프종, T-세포 림프종, 및 전구체 T-림프모구성 림프종, 및 상기 암의 모든 조합을 포함한다. 본 발명은 또한, 전이성 암의 치료에도 적용가능하다.
항- PD -1 Ab 의 의학적 용도
본 발명의 한 측면은 암을 앓고 있는 대상체에게서 내인성 면역 반응을 증강시킬 수 있도록 PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 억제하기 위한 의약을 제조하기 위한, 본 발명의 어느 항-PD-1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 용도이다. 또 다른 측면은 PD-1과 PD-L1 간의 상호작용을 방해하는 것을 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 면역요법을 위한 의약을 제조하기 위한, 본 발명의 어느 항-PD-1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 용도이다. 의약을 제조하기 위한 이들 용도는 본원에 개시된 전체 범위의 암에 광범위하게 적용가능하다. 이들 용도의 바람직한 실시양태에서, 암은 편평 NSCLC, 비-편평 NSCLC, MEL, RCC, CRC, CRPC, HCC, 두경부의 편평 세포 암종, 및 식도, 난소, 위장관 및 유방의 암종, 및 혈액 악성종양을 포함한다. 본 개시내용은 또한, 본원에 기재된 항-PD-1 Ab를 이용하는 치료 방법의 모든 실시양태에 상응하는 본 발명의 어느 항-PD-1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 의학적 용도를 제공한다.
본 개시내용은 또한, PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 억제함으로써, 암을 앓고 있는 대상체에서 내인성 면역 반응을 증강시키는 것을 포함하는, 상기 대상체를 치료하는 데 사용하기 위한 본 발명의 항-PD-1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 제공한다. 본 개시내용은 추가로, PD-1과 PD-L1 간의 상호작용을 방해하는 것을 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 면역요법에 사용하기 위한 본 발명의 항-PD-1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 제공한다. 이들 Ab는 본원에 개시된 전체 범위의 암에 대항하여 내인성 면역 반응을 증강시키는 데 사용될 수 있거나, 또는 상기 암의 면역요법에 사용될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 암은 편평 NSCLC, 비-편평 NSCLC, MEL (예를 들어, 전이성 악성 MEL), RCC, CRC, CRPC, HCC, 두경부의 편평 세포 암종, 및 식도, 난소, 위장관 및 유방의 암종, 및 혈액 악성종양을 포함한다.
항- PD -1 항체를 포함한 조합 요법
항-PD-1 및 항-PD-L1 Ab를 이용한 단독요법은 폐암, 흑색종, 신장암 및 잠재적으로 기타 악성종양 환자의 생존을 상당히 증가시키는 것으로 본원에서 밝혀진 반면, 전임상 데이터는 PD-1 경로 차단을 기초로 한 상승적 치료 조합이 훨씬 더 강력한 효과를 지닐 수 있었다는 것을 보여준다. 그의 작용 기전이 니볼루맙과 유사하긴 하지만, 약간 별개인 이필리무맙 (항-CTLA-4)과 조합된 니볼루맙의 임상적 평가 (문헌 [Parry et al., 2005]; [Mellman et al., 2011]; [Topalian et al., 2012c] 참조)가 계속 진행중이며, 1상 시험으로부터의 결과가 본원에 제공된다 (또한, NCT01024231; NCT01844505; NCT01783938; 문헌 [Wolchok et al., 2013a]; [Wolchok et al., 2013b]; [Hodi et al., 2013] 참조). 니볼루맙을 흑색종 백신과 조합해서 투여하고 (NCT01176461, NCT01176474; 문헌 [Weber et al., 2013] 참조), 진행성 고형 종양 환자에서는 인간 IgG4 항-KIR Ab인 릴리루맙(lirilumab) (BMS-986015)과 조합해서 투여하며 (NCT01714739; 문헌 [Sanborn et al., 2013] 참조), 진행성 또는 전이성 고형 종양 환자에서는 시토카인, 예를 들어 IL-21과 조합해서 투여하고 (NCT01629758; 문헌 [Chow et al., 2013] 참조), 화학요법을 전혀 하지 않은 NSCLC 환자에서는 화학요법 약물, 예를 들어 백금에 의거한 이중선 화학요법과 조합해서 투여하며 (NCT01454102; 문헌 [Rizvi et al., 2013] 참조), 전이성 RCC 환자에서는 소분자 표적화 요법과 조합해서 투여하는 것 (NCT01472081; 문헌 [Amin et al., 2013] 참조)을 포함하는 임상 연구를 또한 개시하였다.
특정 측면에서, 본 개시내용은 각종 암을 치료하기 위하여, 항-PD-1 Ab를 화학요법적 요법, 방사선, 수술, 호르몬 박탈 및 혈관형성 억제제를 포함한 상이한 암 치료와 조합하는 것에 관한 것이다. PD-1 차단을 또한, 면역원제, 예를 들어 암성 세포의 제제, 정제된 종양 항원 (재조합 단백질, 펩티드 및 탄수화물 분자 포함), 항원 제시 세포, 예컨대 종양 관련 항원을 보유하고 있는 수지상 세포, 면역 자극성 시토카인을 코딩하는 유전자로 형질감염된 세포 (문헌 [He et al., 2004] 참조), 및/또는 또 다른 면역요법 Ab (예를 들어, 항-CTLA-4, 항-PD-L1 및/또는 항-LAG-3 Ab)와 효과적으로 조합할 수 있다. 사용될 수 있는 종양 백신의 비-제한적 예는 흑색종 항원의 펩티드, 예컨대 gp100, MAGE 항원, Trp-2, MART1 및/또는 티로시나제, 또는 시토카인 GM-CSF를 발현하기 위해 형질감염시킨 종양 세포의 펩티드를 포함한다.
진행성 흑색종을 치료하기 위한 항- PD -1 Ab 와 항- CTLA -4 Ab 의 조합
면역학적 체크포인트가 비-중복성이고 림프절 내에서 T-세포 활성화, 증식 및 이펙터 기능, 및/또는 종양 미세환경을 억제할 수 있다고 고려해볼 때, 그리고 항-CTLA-4와 항-PD-1을 조합하는 것이 어느 하나의 Ab 단독 보다 마우스 종양 모델에서 더 강력한 항종양 효과를 지녔다는 전임상 데이터를 기초로 하면 (미국 특허 번호 8,008,449 참조), CTLA-4와 PD-1의 조합 차단이 단일 작용제 보다 더 큰 항종양 활성을 야기시킬 수 있었다는 가설을 MEL 환자의 임상 시험에서 시험하였다 (실시예 15).
이 연구에서 정식으로 비교하지는 않았지만, 구성된 니볼루맙/이필리무맙 공동 요법은 니볼루맙 단독 (실시예7) 또는 이필리무맙 단독 (문헌 [Hodi et al., 2010] 참조)으로 달성된 비율을 초과하는 ORR을 달성시켰다. 가장 중요하게는, 치료받은 환자의 상당 부분에서 신속하고도 깊은 반응이 달성되었는데, "깊은" 종양 반응은 방사선학적 평가에 의한 기준선 측정으로부터 80% 이상의 감소를 특징으로 하는 표적 병변에서의 반응을 지칭한다. 본 연구에서는, 광범위하고 부피가 큰 종양 조직량을 갖는 일부 환자를 포함한 대다수의 반응성 환자는 초기 종양 평가시 ＞ 80% 종양 퇴행을 달성하였다. 특히 두드러진 것은 동시-요법 [이는 (i) 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 조합 투여한 다음, 항-PD-1 Ab 단독을 투여하는 유도 투여 스케줄, 및 (ii) 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 덜 빈번하게 조합 투여하는 것을 포함하는 유지 투여 스케줄을 포함한다]으로 치료한 반응-평가가능한 환자의 31%가 12주까지 ＞80% 종양 퇴행을 나타냈다는 관찰 결과였다. 공동 요법에 대한 MTD에서, 반응성 환자 9명 모두는 3 CR을 수반한 ＞80% 종양 퇴행을 나타내었다. 이와는 달리, 현재까지의 임상 실험에서는, 니볼루맙 또는 이필리무맙 3 mg/kg을 투여한 MEL 환자의 ＜3%가 CR을 달성하였다 (실시예 7) (문헌 [Hodi et al., 2010] 참조). 따라서, 이러한 예비 1 상 시험에서 상기 면역요법 조합의 전반적인 활성을, 진행성 흑색종에 사용하도록 승인된 기타 작용제 또는 아직 개발중인 작용제 (이는 활성화된 키나제의 표적화 억제제를 포함한다)의 활성과 매우 유리하게 비교한다 (문헌 [Chapman et al., 2011] 참조). 이러한 조합의 추가의 이점은 본 연구에서 뿐만 아니라 니볼루맙 (본원에 기재된 바와 같음) 및 이필리무맙 (문헌 [Wolchok et al., 2013d] 참조)을 이용한 장기 면역요법 시험에서 입증된 바와 같은 반응의 지속성이다.
이들 초기 데이터는 어느 한 가지 작용제 단독으로 치료한 과거 경험과 비교해서 니볼루맙/이필리무맙 조합으로 치료한 환자에게서 보다 크고 신속한 반응이 달성될 수 있다는 것을 제안한다. 반응은 일반적으로 지속적이었고, 독성으로 인해 치료가 조기에 종결된 환자에게서도 관찰되었다. 반응하는 환자는 LDH 상승 환자, M1c 질환 환자, 및 부피가 큰 다-병소 종양 조직량을 갖는 환자를 포함하였다. 이필리무맙 또는 니볼루맙 단독요법에 관한 기존의 보고서와 유사하게, 수많은 환자가 장기 SD 또는 색다른 면역 관련 패턴의 반응을 경험한다는 점에서, 통상적인 ORR이 니볼루맙/이필리무맙 공동 요법으로 치료받은 환자에게서 잠재적 이득과 특정 스펙트럼의 임상 활성을 완전히 포착할 수는 없다. 실제로, 최상의 반응으로서 SD ≥ 24주 또는 irSD ≥ 24주를 나타내는 상기 공동 요법의 7명 환자 중에서도, 6명이 적어도 19%의 의미있는 종양 퇴행을 명확하게 보여주었고, 7번째 환자는 장기간 SD 후에 감소하는 종양 조직량을 나타내었다. 체크포인트 차단 단독요법을 이용한 기존의 경험은 일부 환자가 최상의 OR로서 SD를 나타내며 연장된 기간 동안 생존할 수 있다는 관찰 내용을 지지해주는데, 이는 면역 감시의 평형 단계를 재확립하는 것이 바람직한 결과라는 가설에 신빙성을 부여해준다 (문헌 [Screiber et al., 2011] 참조).
환자를 이전에 이필리무맙으로 치료한 후 니볼루맙으로 순차적으로 치료한 경우에 OR을 달성할 수 있다는 관찰 내용은 CTLA-4 차단에 대한 반응 결여가 PD-1 차단으로부터의 임상적 이득을 배제하지 못한다는 것을 보여주고, 추가로 이들 공-억제성 경로의 비-중복 특성을 지지해준다. 주목할 만하게도, 본원 (실시예 8)에 개시된 데이터는 니볼루맙을 투여한 환자에게서 종양 PD-L1 발현과 반응의 발생 간의 연관성을 제안하며, 이전의 데이터는 이필리무맙으로 처치된 환자에게서 말초 ALC 상의 증가와 OS 간의 상관관계를 밝혀준다 (문헌 [Berman et al., 2009]; [Ku et al., 2010]; [Postow et al., 2012]; [Delyon et al., 2013] 참조). 니볼루맙/이필리무맙 조합에 관한 본 연구에서는, 림프구 계수치 또는 기준선 종양 PD-L1 발현에 상관없이 환자에게서 임상 반응이 관찰되었는데 (실시예 17), 이는 조합 요법에 의해 발생된 면역 반응이 어느 하나의 단독요법과 비교해서 독특한 특색을 갖는다는 것을 제안하고 있다. 이러한 데이터는 기준선 종양 PD-L1 발현 및 림프구 계수치가 신속하고도 현저한 종양 퇴행을 유도시킬 수 있는 적극적인 조합 요법의 환경에 덜 관련될 수 있다는 것을 제안하고 있긴 하지만, 니볼루맙 단독요법 연구와 비교해서 조합 요법 연구에서 PD-L1 발현을 측정하기 위한 상이한 IHC 검정에 상이한 항-PD-L1 Ab (토끼 mAb 28-8 대 마우스 5H1 mAb)를 사용할 수 있었다는 것은 또한 주목할 만하다. IHC 검정 및 Ab 상의 변화 이외에도, 상이한 결과가 생검 샘플 상의 차이 및 종양 이질성을 반영할 수도 있다. 항-PD-1 효능에 대한 바이오마커로서의 PD-L1 발현의 유용성을 무작위 3 상 연구에서 추가로 전향적으로 평가할 것이다 (예를 들어, NCT01721772, NCT01668784, 및 NCT01721746 참조).
공동 요법으로 치료한 환자들 중에서 관찰된 일정 스펙트럼의 유해 사례는 니볼루맙 또는 이필리무맙 단독요법을 이용한 경험과 정성적으로 유사하였지만, AE의 비율은 조합 요법으로 치료한 환자에게서 증가하였다. 등급 3 내지 4의 치료 관련 AE는, 3 mg/kg의 용량 하에 이필리무맙 단독요법으로 치료한 환자에게서는 과거 20%의 비율로 나타내고 (문헌 [Hodi et al., 2010] 참조) 니볼루맙 단독으로 치료한 환자에게서는 17% 비율로 나타내는 것과 (실시예 5) 비교해서, 니볼루맙/이필리무맙 공동 요법으로 치료한 환자에게서는 53%의 비율이 관찰되었다. 순차 요법 코호트(cohort)에서는, 환자의 18%가 등급 3 내지 4의 치료 관련 AE를 경험하였다. 공동 및 순차 요법으로 치료한 환자가 경험하는 AE는 관리가능하였고/하였거나 기존의 치료 알고리즘을 이용하여 일반적으로 가역적이었다.
집합적으로, 이들 결과는 니볼루맙과 이필리무맙을 관리가능한 안전성 프로파일 및 지속적 임상 반응 선도와 함께 동시에 투여할 수 있다는 것을 제안한다. 어느 한 가지 단일 작용제로 치료한 경우에 수득된 반응과 비교해서 상기 조합 요법으로 치료한 환자에게서 보다 신속하고도 깊은 임상 종양 반응이 관찰되었다.
실시예 15에 기재된 연구에 대한 2013년 2월 임상적 컷-오프 날짜를 기준으로, 반응에 관해 평가가능한 공동 요법에 대한 52명의 대상체 중에서 21명 (40%)이 개정된 세계 보건 기구 (mWHO) 기준 (문헌 [Wolchok et al., 2009] 참조)에 의한 OR을 나타내었다. 추가의 2명 대상체 (4%)에서는, 확증되지 않은 OR이 있었다. 코호트 1 (0.3 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙)에서는, 평가가능한 14명의 대상체 중 3명이 mWHO에 의한 OR을 나타내었다 (ORR: 21%, 1 CR 및 2 PR 포함). 코호트 2 (1 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙)에서는, 평가가능한 17명의 대상체 중 9명이 mWHO에 의한 OR을 나타내었다 (ORR: 53%; 3 CR 및 6 PR 포함). 코호트 2a (3 mg/kg 니볼루맙 + 1 mg/kg 이필리무맙)에서는, 반응 평가가능한 15명의 대상체 중 6명이 mWHO에 의한 OR을 나타내었다 (ORR: 40%; 1 CR 및 5 PR 포함). 코호트 3 (3 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙)에서는, 평가가능한 6명의 대상체 중 3명이 mWHO에 의한 객관적 반응을 나타내었다 (ORR: 50%, 3 PR 포함). 이들 데이터를 기초로 하여, 본원에 개시된 본 발명은 암을 앓고 있는 대상체에게 (a) PD-1에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분; 및 (b) CTLA-4에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 투여하는 것을 포함하는, 상기 대상체의 치료 방법을 포함하며, 각 Ab는 (i) 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 적어도 2, 4, 6, 8 또는 10회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도로 조합 투여한 다음, 항-PD-1 Ab 단독을 적어도 2, 4, 6, 8 또는 12회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도로 투여하는 것을 포함하는 유도 투여 스케줄, 및 그 다음, (ii) 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 적어도 4, 6, 8, 10, 12 또는 16회 용량에 대해 또는 임상적 이득이 관찰되는 한, 또는 다루기 힘든 독성이나 질환 진행이 발생할 때까지 8, 12 또는 16주마다 1회 이상 또는 분기당 1회 이상의 투여 빈도로 조합 투여하는 것을 포함하는 유지 투여 스케줄을 포함하는 공동 요법으로 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량으로 투여된다.
상기 방법의 특정 실시양태에서, 유지 투여 스케줄은 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 4, 6, 8, 10, 12 또는 16회 이하의 용량으로 조합 투여하는 것을 포함한다. 기타 실시양태에서, 공동 요법은 (i) 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 2, 4, 6 또는 8회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 또는 1개월에 1회의 투여 빈도로 조합 투여한 다음, 항-PD-1 Ab 단독을 2, 4, 6, 8 또는 12회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 또는 1개월에 1회의 투여 빈도로 투여하는 것을 포함하는 유도 투여 스케줄, 및 그 다음, (ii) 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 4, 6, 8, 10, 12 또는 16회 용량에 대해 또는 임상적 이득이 관찰되는 한, 또는 다루기 힘든 독성이나 질환 진행이 발생할 때까지 8, 12 또는 16주마다 1회, 또는 분기당 1회의 투여 빈도로 조합 투여하는 것을 포함하는 유지 투여 스케줄을 포함한다. 특정의 기타 실시양태에서, 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab 각각은 0.1, 0.3, 0.5, 1, 3, 5, 10 또는 20 mg/kg의 투여량으로 개별적으로 투여된다. 추가 실시양태에서, 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab 각각의 투여량은 유도 투여 스케줄 및 유지 투여 스케줄 동안 일정하게 유지시킨다. 또한 기타 실시양태에서, 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab는 다음 투여량으로 투여된다: (a) 0.1 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; (b) 0.3 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; (c) 1 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; (d) 3 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; (e) 5 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; (f) 10 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; (g) 0.1 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; (h) 0.3 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; (i) 1 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; (j) 3 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; (k) 5 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; 또는 (l) 10 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab.
실시예 15에 기재된 프로토콜에서는, 3 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙 투여 요법은 MTD를 초과한 반면 (이필리무맙과 기타 항-PD-1 Ab의 조합이 보다 높거나 보다 낮은 MTD를 가질 수도 있긴 하지만), 코호트 2 (1 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙)와 코호트 2a (3 mg/kg 니볼루맙 + 1 mg/kg 이필리무맙) 둘 다는 유사한 임상 활성을 지니고 있었다. 또한, 니볼루맙과 이필리무맙의 조합에 대한 대부분의 반응은 처음 12주 이내에 발생되었다. 12주가 지난 후 투여된 이필리무맙이 임상적 이득에 기여하는 지의 여부가 불확실하고, 이필리무맙에 대해 미국 식품 의약국 (FDA)에 의해 승인되고 유럽 의약국 (EMA)에 의해 승인된 스케줄이 총 4회 용량에 대해 3주마다 투여한다는 사실을 고려해 보면, 바람직한 실시양태에서 항-CTLA-4 Ab는 유도 투여 스케줄 동안 총 4회 용량에 대해 3주마다 1회 투여한다. 진행될 때까지 2주마다 니볼루맙 3 mg/kg으로 단독요법 치료하는 것이 지속적 반응과 연관이 있는 것으로 밝혀졌고 (실시예 4 내지 7), 12주마다 니볼루맙을 투여하는 것을 포함하는 유지 투여 스케줄은 효능이 있는 것으로 밝혀졌다 (실시예 15). 따라서, 니볼루맙과 이필리무맙의 조합 4회 용량 투여를 완료한 후인 12주째에 시작하여, 니볼루맙 3 mg/kg을 진행될 때까지 2주 내지 적어도 12주 마다 투여할 수 있다. 따라서, 공동 요법 방법의 바람직한 실시양태에서, 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab는 (a) 1 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab; 또는 (b) 3 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab의 투여량으로 투여하고, 공동 요법은 추가로, (i) 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 4회 용량에 대해 3주마다 1회의 투여 빈도로 조합 투여한 다음, 항-PD-1 Ab 단독을 4회 용량에 대해 3주마다 1회의 투여 빈도로 투여하는 것을 포함하는 유도 투여 스케줄, 및 그 다음, (ii) 항-PD-1 항체와 항-CTLA-4 항체를 8회 이하 용량에 대해 또는 임상적 이득이 관찰되는 한, 또는 다루기 힘든 독성이나 질환 진행이 발생할 때까지 2주 내지 12주 또는 그 이상마다 1회의 투여 빈도로 조합 투여하는 것을 포함하는 유지 투여 스케줄을 포함한다.
1 mg/kg 내지 10 mg/kg의 용량 범위 전반에 걸친 니볼루맙 단독요법의 노출-반응 분석 결과, 유사한 임상 활성이 밝혀진 반면 (실시예 7), 0.3 mg/kg, 3 mg/kg, 및 10 mg/kg의 이필리무맙 단독요법의 노출-반응 분석은 2 상 시험에서 용량이 증가함에 따라 활성이 증가한다는 것을 입증하였다 (문헌 [Wolchok et al., 2010] 참조). 따라서, 3 mg/kg 용량의 이필리무맙 (코호트 2)은 3 mg/kg의 니볼루맙 (코호트 2a)의 선택 보다 임상적으로 더 영향력이 강할 수 있다. 따라서, 공동 요법 방법의 보다 바람직한 실시양태에서, 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab는 1 mg/kg 항-PD-1 Ab 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 Ab의 투여량으로 투여한다.
본 방법의 특정 실시양태에서, 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab는 정맥내 투여용으로 제제화된다. 특정의 기타 실시양태에서, 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 조합해서 투여하는 경우, 이들은 서로 30분 이내에 투여한다. 어느 하나의 Ab를 먼저 투여할 수 있는데, 즉 특정 실시양태에서는, 항-PD-1 Ab를 투여한 후에 항-CTLA-4 Ab를 투여하는 반면, 다른 실시양태에서는 항-CTLA-4 Ab를 투여한 후에 항-PD-1 Ab를 투여한다. 전형적으로, 각 Ab는 60분의 기간에 걸쳐 정맥내 투여한다. 추가 실시양태에서, 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab는 공동 투여용의 제약상 허용되는 제제 중의 단일 조성물로서 혼합되어 동시에 투여하거나, 또는 제약상 허용되는 제제 중에 각 Ab를 포함하는 별개의 조성물로서 동시에 투여한다.
실시예 7에 개시된 데이터는 니볼루맙을 이용한 면역요법이 이전에 이필리무맙 요법에 대해서는 반응하지 않았던 MEL 환자에게서 상당한 임상 활성을 유발시켰다는 사실을 입증해준다. 따라서, 본 개시내용은 암을 앓고 있으며 기존에 항-CTLA-4 Ab로 치료받은 적이 있는 대상체에게, PD-1에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을, 6회 이하 내지 72회 이하 용량에 대해 또는 임상적 이득이 관찰되는 한, 또는 다루기 힘든 독성이나 질환 진행이 발생할 때까지 매주 1회 이상, 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도 및 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량으로 투여하는 것을 포함하는, 상기 대상체를 치료하기 위한 순차 요법 방법을 제공한다. 이러한 방법의 특정 실시양태에서, 항-PD-1 Ab를 대상체에게 투여하는 것은 항-CTLA-4 Ab로 마지막 치료한 후 1 내지 24주 이내에 개시한다. 기타 실시양태에서, 항-PD-1 Ab를 대상체에게 투여하는 것은 항-CTLA-4 Ab로 마지막 치료한 후 1, 2, 4, 8, 12, 16, 20 또는 24주 이내에 개시한다. 바람직한 실시양태에서, 항-PD-1 Ab를 투여하는 것은 대상체를 항-CTLA-4 Ab로 마지막 치료한 후 4, 8 또는 12주 이내에 개시한다. 상기 방법의 특정 실시양태는 항-PD-1 Ab를 0.1 내지 20 mg/kg의 투여량, 예를 들어 0.1, 0.3, 0.5, 1, 3, 5, 10 또는 20 mg/kg의 투여량으로 투여하는 것을 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 1 또는 3 mg/kg의 투여량으로 투여한다. 특정 실시양태에서, 순차 요법은 항-PD-1 Ab를 대상체에게, 6회 내지 72회 용량에 대해 또는 임상적 이득이 관찰되는 한, 또는 다루기 힘든 독성이나 질환 진행이 발생할 때까지 매주 1회, 2, 3 또는 4주마다 1회 또는 1개월에 1회의 투여 빈도로 투여하는 것을 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 48회 이하의 용량에 대해 2주마다 1회의 투여 빈도로 1 또는 3 mg/kg의 투여량으로 투여한다. 기타 바람직한 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 정맥내 투여용으로 제제화한다.
본 발명의 공동 또는 순차 요법 방법 중 어느 것의 특정 측면에서, 치료는 종양의 크기 및/또는 성장의 감소, 종양의 제거, 시간이 경과함에 따라 전이성 병변 수의 감소, 완전 반응, 부분 반응 및 안정한 질환으로부터 선택된 한 가지 이상의 치료적 효과를 가져다 준다. 니볼루맙이 임상 반응을 나타내었던 광범위한 스펙트럼의 암을 기초로 하여, 본 조합 요법 방법은 또한, 다양한 암에 적용가능하다. 이들 방법에 의해 치료될 수 있는 암의 예는 간암, 골암, 췌장암, 피부암, 두경부암, 유방암, 폐암, 피부 또는 안내 악성 흑색종, 신암, 자궁암, 난소암, 결장직장암, 결장암, 직장암, 항문부의 암, 위암, 고환암, 자궁암, 나팔관의 암종, 자궁내막 암종, 자궁경관 암종, 질 암종, 외음부 암종, 비-호지킨 림프종, 식도암, 소장암, 내분비계 암, 갑상선 암, 부갑상선 암, 부신 암, 연질 조직의 육종, 요도암, 남근 암, 아동기의 고형 종양, 방광암, 신장암 또는 수뇨관암, 신우 암종, CNS의 신생물, 원발성 CNS 림프종, 종양 혈관형성, 척추 종양, 뇌간 신경아교종, 뇌하수체 선종, 카포시 육종, 유표피암, 편평 세포암, 환경상 유도된 암 (석면에 의해 유도된 암 포함), 혈액 악성종양, 예를 들어 다발성 골수종, B-세포 림프종, 호지킨 림프종/원발성 종격 B-세포 림프종, 비-호지킨 림프종, 급성 골수성 림프종, 만성 골수성 백혈병, 만성 림프계 백혈병, 림프구성 림프종, 여포성 림프종, 미만성 대형 B-세포 림프종, 버킷 림프종, 면역모세포성 대형 세포 림프종, 전구체 B-림프모구성 림프종, 외투 세포 림프종, 급성 림프모구성 백혈병, 균상 식육종, 역형성 대형 세포 림프종, T-세포 림프종, 및 전구체 T-림프모구성 림프종, 및 상기 암의 모든 조합을 포함한다. 본 발명은 또한, 전이성, 치료 불응성 또는 재발성 암의 치료에도 적용가능하다. 바람직한 실시양태에서, 치료하고자 하는 암은 MEL, RCC, 편평 NSCLC, 비-편평 NSCLC, CRC, CRPC, OV, GC, HCC, PC, 두경부의 편평 세포 암종, 식도, 위장관 및 유방의 암종, 및 혈액 악성종양으로부터 선택된다. 보다 바람직한 실시양태에서, 암은 MEL이다.
특정 실시양태에서, 대상체는 암에 대해 사전에 치료받은 적이 있다. 예를 들어, 표준 치료 요법으로서 본원에 기재된 유형의 한 가지 또는 두 가지 또는 그 이상의 이전의 전신 요법으로 환자를 치료할 수 있었다. 특정의 기타 실시양태에서, 암은 진행성, 재발성, 전이성 및/또는 치료 불응성 암이다. 바람직한 실시양태에서, 공동 또는 순차 요법 치료는 대상체에게서 지속적 임상 반응을 유도시킨다. 바람직한 실시양태에서, 대상체는 인간이고, 항-PD-1 Ab는 인간 PD-1을 억제하며, 항-CTLA-4 Ab는 인간 CTLA-4를 억제한다.
본 방법에 사용된 항-PD-1 Ab는 본 발명의 어떠한 치료적 항-PD-1 Ab일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 mAb인데, 이는 키메라, 인간화 또는 인간 Ab일 수 있다. 특정 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 미국 특허 번호 8,008,449에 기재되고 명확히 규명된 바와 같이, 17D8, 2D3, 4Hl, 5C4 (니볼루맙), 4A11, 7D3 또는 5F4 각각의 중쇄 가변 영역 내에 CDR1, CDR2 및 CDR3 도메인을 포함하고 경쇄 가변 영역 내에 CDR1, CDR2 및 CDR3 도메인을 포함한다. 추가 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 17D8, 2D3, 4H1, 5C4 (니볼루맙), 4A11, 7D3 또는 5F4 각각의 중쇄 및 경쇄 가변 영역을 포함한다. 추가 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 17D8, 2D3, 4H1, 5C4 (니볼루맙), 4A11, 7D3 또는 5F4이다. 바람직한 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 니볼루맙이다.
본 발명의 항-CTLA-4 항체는 CTLA-4와 인간 B7 수용체 간의 상호작용을 방해하도록 인간 CTLA-4와 결합한다. CTLA-4와 B7 간의 상호작용은 CTLA-4 수용체를 보유하고 있는 T-세포의 불활성화를 선도하는 신호를 변환시키기 때문에, 상기 상호작용을 방해하는 것이 이러한 T 세포의 활성화를 효과적으로 유도시키거나, 증진시키거나 또는 연장시킴으로써, 면역 반응을 유도시키거나, 증진시키거나 또는 연장시킨다. 항-CTLA-4 Ab는, 예를 들어 미국 특허 번호 6,051,227, 7,034,121, PCT 출원 공개공보 WO 00/37504 및 WO 01/14424에 기재되어 있다. 예시되는 임상적 항-CTLA-4 Ab는 미국 특허 번호 6,984,720에 기재된 바와 같은 인간 mAb 10D1 (현재 이필리무맙으로서 공지되고 YERVOY®로서 시판된다)이다. 본 방법 중 어느 것의 특정 측면에서, 항-CTLA-4 Ab는 mAb이다. 특정의 기타 실시양태에서, 항-CTLA-4 항체는 키메라, 인간화 또는 인간 항체이다. 바람직한 실시양태에서, 항-CTLA-4 항체는 이필리무맙이다.
본 개시내용은 공동 요법에서 암을 앓고 있는 대상체를 치료하기 위해 공동-투여되는 의약을 제조하기 위한, 항-CTLA-4 Ab 또는 그의 항원-결합 부분과 조합되는 항-PD-1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 용도를 제공하는데, 이러한 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab는 각각 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량으로 투여되고, 추가로 공동 요법은 (i) 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 적어도 2, 4, 6, 8 또는 12회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도로 조합 투여한 다음, 항-PD-1 Ab 단독을 적어도 2, 4, 6, 8 또는 10회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도로 투여하는 것을 포함하는 유도 투여 스케줄, 및 그 다음, (ii) 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 4, 6, 8, 10, 12 또는 16회 이하의 용량에 대해 또는 임상적 이득이 관찰되는 한, 또는 다루기 힘든 독성이나 질환 진행이 발생할 때까지 8, 12 또는 16주마다 1회 이상 또는 분기당 1회 이상의 투여 빈도로 조합 투여하는 것을 포함하는 유지 투여 스케줄을 포함한다. 본 개시내용은 본원에 기재된 이들 Ab를 이용하는 치료 방법의 모든 실시양태에 상응하는 공동-투여되는 의약을 제조하기 위한, 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab의 조합물의 용도를 제공하고, 이는 본원에 개시된 전체 범위의 암에 광범위하게 적용가능하다.
본 개시내용은 또한, 공동 요법에서 암을 앓고 있는 대상체를 치료하기 위하여, 항-CTLA-4 Ab 또는 그의 항원-결합 부분과 조합해서 사용하기 위한 항-PD-1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 제공하는데, 이러한 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab는 각각 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량으로 투여되고, 추가로 공동 요법은 (i) 항-PD-1 항체와 항-CTLA-4 항체를 적어도 2, 4, 6, 8 또는 12회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도로 조합 투여한 다음, 항-PD-1 Ab 단독을 적어도 2, 4, 6, 8 또는 10회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도로 투여하는 것을 포함하는 유도 투여 스케줄, 및 그 다음, (ii) 항-PD-1 항체와 항-CTLA-4 항체를 4, 6, 8, 10, 12 또는 16회 이하의 용량에 대해 또는 임상적 이득이 관찰되는 한, 또는 다루기 힘든 독성이나 질환 진행이 발생할 때까지 8, 12 또는 16주마다 1회 이상 또는 분기당 1회 이상의 투여 빈도로 조합 투여하는 것을 포함하는 유지 투여 스케줄을 포함한다.
환자 집단을 스크리닝하고, 공동 또는 순차 요법을 이용하여 항-PD-1과 항-CTLA-4를 조합한 면역요법에 적합한 것으로 특정 환자를 선별하는 방법, 및 PD-L1 바이오마커 검정을 기초로 하여 상기 Ab 조합의 효능을 예측하는 방법은 항-PD-1 단독요법에 대해 기재된 바와 같이, 이러한 바이오마커가 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab를 이용한 조합 요법에 적용가능한 정도로 수행한다.
본 개시내용은 추가적으로, (a) PD-1에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량; (b) CTLA-4에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량; 및 (c) 공동 요법 방법 중 어느 것에서 항-PD-1 항체와 항-CTLA-4 항체의 조합에 관한 사용 지침서를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체를 치료하기 위한 키트를 제공한다. 특정 실시양태에서, 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab의 투여량 중 일부는 공동 투여용 단일 제약 제제 내에서 혼합된다. 다른 실시양태에서, 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab의 투여량은 제약상 허용되는 제제 중에 각 Ab를 수반하는 별개의 조성물로서 제제화된다.
본 개시내용은 추가로, (a) PD-1에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량; 및 (b) 순차 요법 방법 중 어느 것에서 항-PD-1 Ab의 사용에 관한 지침서를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체를 치료하기 위한 키트를 제공한다.
PD-1과 CTLA-4의 조합 차단을 또한, 표준 암 치료와 추가로 조합할 수 있다. 예를 들어, PD-1과 CTLA-4의 조합 차단을 화학요법적 요법과 효과적으로 조합할 수 있는데, 예를 들어 MEL을 치료하기 위하여 다카르바진 또는 IL-2와 추가로 조합할 수 있다. 이들 경우에서는, 화학요법제의 용량을 감소시키는 것이 가능할 수 있다. PD-1과 CTLA-4 차단을 화학요법과 조합하는 것의 배후에 있는 과학적인 합리적 근거는 대부분의 화학요법 화합물의 세포독성 작용에 따른 결과인 세포 사멸이 종양 제시 경로에서 종양 항원의 수준 증가를 초래해야 한다는 것이다. 세포 사멸을 통하여 PD-1과 CTLA-4의 조합 차단과 상승 효과를 초래할 수도 있는 기타 조합 요법은 방사선, 수술 또는 호르몬 박탈을 포함한다. 이들 프로토콜 각각은 숙주 내에서 종양 항원의 공급원을 생성시킨다. 혈관형성 억제제를 또한, PD-1과 CTLA-4의 조합 차단과 조합할 수 있다. 혈관형성을 억제하면, 종양 세포가 사멸되는데, 이는 또한, 숙주 항원 제시 경로 내로 공급될 종양 항원의 공급원일 수 있다.
항- PD - L1 항체를 이용한 암 환자의 면역요법
PD-L1은 고형 종양 내에서 상향조절된 주요 PD-1 리간드인데, 여기서 이는 PD-1 양성, 종양-침윤성 CD4+ 및 CD8+ T-세포 각각의 세포용해 활성 및 시토카인 생성을 억제할 수 있다 (문헌 [Dong et al., 2002]; [Hino et al., 2010]; [Taube et al., 2012] 참조). 이들 특성은 PD-L1을 암 면역요법에 대한 유망한 표적으로 만든다. 본 실시예에 기재된 항-PD-L1 면역요법의 임상 시험은 면역 억제성 리간드 PD-L1의 mAb 차단이, 이전에 광범위한 요법을 받았던 환자를 포함한, 전이성 NSCLC, MEL, RCC 및 OV 환자에게 지속적인 종양 퇴행과 장기간 (≥ 24주) 질환 안정화 둘 다를 가져다준다는 사실을 처음으로 입증하였다. 인간 항-PD-L1 HuMAb인 BMS-936559는 등급 3 내지 4의 약물 관련 AE의 낮은 (9%) 발생률로부터 명백한 바와 같이, 10 mg/kg 이하의 용량에서 전반적으로 유리한 안전성 프로파일을 갖는다. 이러한 발견 내용은 PD-1-/- 마우스와 비교해서 CTLA-4-/- 마우스에서 관찰된 보다 심각한 과증식 (문헌 [Phan et al., 2003]; [Tivol et al., 1995]; [Nishimura et al., 1999] 참조) 및 PD-L1-/- 마우스에서 관찰된 순한 자가면역 표현형 (문헌 [Dong et al., 2004] 참조)과 일치한다. 환자에게서 항-PD-L1 투여와 연관된 대부분의 독성은 면역 관련되었는데, 이는 예상대로의 효과를 제안하고 있다. 특수 관심의 유해 사례 (AEOSI)의 스펙트럼 및 빈도는 항-PD-L1과 항-CTLA-4 간에 다소 상이한데, 이는 이들 경로의 별개의 생물학을 강조한다 (문헌 [Ribas et al., 2005] 참조). BMS-936559를 이용한 경우에 주입 반응이 관찰되긴 하였지만, 이들은 대부분의 환자에게서 순한 정도였다. 이필리무맙-처치된 환자에게서 관찰된 약물 관련 AE인 중증 결장염 (문헌 [Beck et al., 2006] 참조)은 항-PD-L1을 이용한 경우에는 드물게 인지되었다.
항-PD-1 면역요법에 대해 상기 인지된 바와 같이, 항-PD-L1 요법의 또 다른 중요한 특색은 다중 종양 유형 전반에 걸친 반응의 지속성이다. 이는 현 연구에 대한 환자의 이전 치료 및 진행성 질환을 고려해 볼때 특히 주목할 만하다. 직접적으로 비교하지 않았지만, 이러한 지속성은 이들 암을 치료하기 위해 사용되어 온 대부분의 화학요법 및 키나제 억제제로 관찰된 것보다 더 큰 것으로 여겨진다.
말초혈 T-세포는 PD-L1을 발현하기 때문에, 약력학적 조치로서 BMS-963559에 의해 생체내 RO를 평가하는 것이 가능하다. 시험된 용량에 대한 평균 RO는 65.8%, 66.2%, 및 72.4%였다. 이들 연구가 BMS-936559로 처치된 환자에게서 표적 진입기전의 증거 및 직접적인 평가를 제공하는 반면, 말초혈 중의 RO와 종양 미세환경 간의 관계는 여전히 잘 이해되지 않는다.
본원에 개시된 임상 데이터를 기초로 하여, 본 개시내용은 본 발명의 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 치료 유효량을 포함하는 조성물을, 암을 앓고 있는 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 이러한 대상체의 면역요법을 위한 방법을 제공한다. 본 개시내용은 또한, 본 발명의 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 특정 대상체에게 투여하는 것을 포함하는, 이러한 대상체에게서 종양 세포의 성장을 억제하는 방법을 제공한다. 바람직한 실시양태에서, 대상체는 인간이다. 특정 실시양태에서, Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 IgG1 또는 IgG4 이소형이다. 기타 실시양태에서, Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 mAb 또는 그의 항원-결합 부분이다. 추가 실시양태에서, Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 키메라, 인간화 또는 인간 Ab 또는 그의 항원-결합 부분이다. 인간 환자를 치료하기 위한 바람직한 실시양태에서, Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 인간 Ab 또는 그의 항원-결합 부분이다.
본 실시예에 기재된 임상 시험은 암을 치료하기 위해 항-PD-L1 HuMAb BMS-936559를 이용하였다. BMS-936559 (미국 특허 번호 7,943,743에서 HuMAb 12A4로 명명됨)가 임상에 참여하기 위한 선도 항-PD-L1 Ab로서 선택되긴 하였지만, 본 발명의 몇 가지 항-PD-L1 Ab가 12A4의 치료적 활성에 중요한 12A4 기능적 특성 (이는 인간 PD-L1에 특이적으로 결합하는 고 친화성, MLR 검정에서 T-세포 증식, IL-2 분비 및 인터페론-γ 생성의 증가, PD-1에 대한 PD-L1의 결합 억제, 및 T 세포 유효기 세포 및/또는 수지상 세포에 대한 T 조절성 세포의 저해 효과의 역전을 포함한다)를 공유한다는 것은 주목할 만하다. 더우기, 본 발명의 특정의 항-PD-L1 Ab, 즉 1B12, 7H1 및 12B7은 V H 1-69 및 V κ L6 배선 서열로부터 각각 유래된 서열을 갖는 V H 및 V κ 영역을 포함한다는 점에서 12A4와 구조상 관계가 있다. 또한, 적어도 12B7, 3G10, 1B12 및 13G4는 hPD-L1의 동일한 에피토프 영역과의 결합을 놓고 12A4와 교차 경쟁하는 반면, 5F8 및 10A5는 12A4와 동일하거나 중복되는 에피토프 영역과 결합할 수 있다 (실시예 2 및 3). 따라서, 12A4 및 기타 항-PD-L1 HuMab의 전임상 특징 확인은 본원에 제공된 암의 치료 방법을 본 발명의 항-PD-L1 Ab의 광범위한 속 중 어느 것을 이용하여 수행할 수 있다는 것을 보여준다.
따라서, 본 개시내용은 (a) 인간 V H 1-18 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L6 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; (b) 인간 V H 1-69 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L6 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; (c) 인간 V H 1-3 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L15 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; (d) 인간 V H 1-69 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ A27 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; (e) 인간 V H 3-9 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L15 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역; 또는 (f) 인간 V H 3-9 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 인간 V κ L18 배선 서열로부터 유래된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 환자에게 투여하는 것을 포함하는 면역요법 방법을 제공한다.
특정 실시양태에서, 환자에게 투여된 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 PD-L1과의 결합을 놓고 (a) 서열 15에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 25에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (b) 서열 16에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 26에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (c) 서열 17에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 27에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (d) 서열 18에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 28에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (e) 서열 19에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 29에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (f) 서열 20에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 30에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (g) 서열 21에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 31에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (h) 서열 22에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 32에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (i) 서열 23에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 33에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; 또는 (j) 서열 24에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 34에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함하는 참조 Ab 또는 그의 참조 항원-결합 부분과 교차 경쟁한다. 바람직한 실시양태에서, 상기 Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 PD-1과의 결합을 놓고 서열 16에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 26에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함하는 참조 Ab 또는 그의 참조 항원-결합 부분과 교차 경쟁한다.
본원에 개시된 면역요법 방법의 특정의 바람직한 실시양태에서, 대상체에게 투여된 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 (a) 서열 15에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 25에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (b) 서열 16에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 26에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (c) 서열 17에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 27에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (d) 서열 18에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 28에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (e) 서열 19에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 29에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (f) 서열 20에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 30에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (g) 서열 21에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 31에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (h) 서열 22에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 32에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; (i) 서열 23에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 33에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역; 또는 (j) 서열 24에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 34에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함한다. 보다 바람직한 실시양태에서, 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분은 서열 16에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역, 및 서열 26에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함한다.
항- PD - L1 면역요법에 의해 치료가능한 광범위한 스펙트럼의 암
진행성 NSCLC 환자에게서의 항-PD-1의 임상 활성과 유사하게, 이들 환자에게서의 항-PD-L1의 임상 활성은 놀랍고도 예상치 못한 일이었는데, 이는 NSCLC가 면역에 의거한 요법에 대해 거의 반응하지 않는 것으로 간주되어 왔기 때문이다 (문헌 [Holt and Disis, 2008]; [Holt et al., 2011] 참조). 본 발명의 항-PD-L1 Ab인 BMS-936559를 이용하여 수득된 본 임상 데이터는, PD-1 차단에 의거한 면역요법이 "면역원성" 종양 유형, 예컨대 MEL 및 RCC에 적용가능할 뿐만 아니라 일반적으로 면역-반응성인 것으로 간주되지 않은 치료-불응성 전이성 NSCLC를 포함한 광범위한 암에도 유효하다는, 항-PD-1 Ab를 이용하여 수득된 증거를 입증하고 확장하였다. 본 발명의 항-PD-L1 Ab를 이용하여 치료할 수 있는 바람직한 암은 MEL (예를 들어, 전이성 악성 흑색종), RCC, 편평 NSCLC, 비-편평 NSCLC, CRC, 난소암 (OV), 위암 (GC), 유방암 (BC), 췌장 암종 (PC) 및 식도 암종을 포함한다. 추가적으로, 본 발명은 그의 성장을 본 발명의 항-PD-L1 Ab를 이용하여 억제할 수 있는, 치료 불응성 또는 재발성 악성종양을 포함한다.
따라서, 본원에 제공된 항-PD-L1 면역요법의 매우 광범위한 적용가능성의 지표를 기초로 하여, 본 발명의 방법에서 항-PD-L1 Ab를 이용하여 치료할 수 있는 암의 예는 골암, 피부암, 두경부암, 유방암, 폐암, 피부 또는 안내 악성 흑색종, 신암, 자궁암, 거세 저항성 전립선암, 결장암, 직장암, 항문부의 암, 위암, 고환암, 자궁암, 나팔관의 암종, 자궁내막 암종, 자궁경관 암종, 질 암종, 외음부 암종, 난소, 위장관 및 유방의 암종, 호지킨병, 비-호지킨 림프종, 식도암, 소장암, 내분비계 암, 갑상선 암, 부갑상선 암, 부신 암, 연질 조직의 육종, 요도암, 남근 암, 만성 또는 급성 백혈병 (급성 골수성 백혈병, 만성 골수성 백혈병, 급성 림프모구성 백혈병, 만성 림프구성 백혈병 포함), 아동기의 고형 종양, 림프구성 림프종, 방광암, 신장암 또는 수뇨관암, 신우 암종, 중추신경계 (CNS)의 신생물, 원발성 CNS 림프종, 종양 혈관형성, 척추 종양, 뇌간 신경아교종, 뇌하수체 선종, 카포시 육종, 유표피암, 편평 세포암, T-세포 림프종, 다발성 골수종, 환경상 유도된 암 (석면에 의해 유도된 암 포함), 전이성 암, 및 상기 암의 모든 조합을 포함한다. 본 발명은 또한, 전이성 암의 치료에도 적용가능하다.
항- PD - L1 Ab 를 이용한 조합 요법
임의로, PD-L1에 대한 Ab를 면역원제, 예를 들어 암성 세포의 제제, 정제된 종양 항원 (재조합 단백질, 펩티드 및 탄수화물 분자 포함), 항원 제시 세포, 예컨대 종양 관련 항원을 보유하고 있는 수지상 세포, 및 면역 자극성 시토카인을 코딩하는 유전자로 형질감염된 세포 (문헌 [He et al., 2004] 참조)와 조합할 수 있다. 사용될 수 있는 종양 백신의 비-제한적 예는 흑색종 항원의 펩티드, 예컨대 gp100, MAGE 항원, Trp-2, MART1 및/또는 티로시나제, 또는 시토카인 GM-CSF를 발현하기 위해 형질감염시킨 종양 세포의 펩티드를 포함한다. PD-L1 차단을 또한, 화학요법적 요법, 방사선, 수술, 호르몬 박탈 및 혈관형성 억제제를 포함한 표준 암 치료 뿐만 아니라 또 다른 면역요법 Ab (예를 들어, 항-PD-1, 항-CTLA-4 또는 항-LAG-3 Ab)와 효과적으로 조합할 수 있다.
항- PD - L1 Ab 의 용도
본 개시내용은 암을 앓고 있는 대상체에게서 내인성 면역 반응을 증강시킬 수 있도록 PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 억제하기 위한 의약을 제조하기 위한, 본 발명의 어느 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 용도를 제공한다. 본 개시내용은 또한, PD-1과 PD-L1 간의 상호작용을 방해하는 것을 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 면역요법을 위한 의약을 제조하기 위한, 본 발명의 어느 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 용도를 제공한다. 본 개시내용은 본원에 기재된 항-PD-L1 Ab를 이용하는 치료 방법의 모든 실시양태에 상응하는 본 발명의 어느 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분의 의학적 용도를 제공한다.
본 개시내용은 또한, PD-1/PD-L1 경로로부터의 신호전달을 억제함으로써, 암을 앓고 있는 대상체에서 내인성 면역 반응을 증강시키는 것을 포함하는, 상기 대상체를 치료하는 데 사용하기 위한 본 발명의 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 제공한다. 본 개시내용은 추가로, PD-1과 PD-L1 간의 상호작용을 방해하는 것을 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 면역요법에 사용하기 위한 본 발명의 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 제공한다. 이들 Ab는 본원에 개시된 전체 범위의 암에 대항하여 내인성 면역 반응을 증강시키는 데 사용될 수 있거나, 또는 상기 암의 면역요법에 사용될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 암은 MEL (예를 들어, 전이성 악성 MEL), RCC, 편평 NSCLC, 비-편평 NSCLC, CRC, 난소암 (OV), 위암 (GC), 유방암 (BC), 췌장 암종 (PC) 및 식도의 암종을 포함한다.
면역 체크포인트 차단에 의한 암 면역요법의 검증
면역 체크포인트 차단의 임상 활성의 주요 의미는 종양 항원에 대한 상당한 내인성 면역 반응이 발생되고 이들 반응을 치료적으로 활용하여 체크포인트 억제시 임상 종양 퇴행을 매개할 수 있다는 것이다. 실제로, 억제성 리간드, 예컨대 PD-L1은 적응 저항으로 불리우는 기전인 면역 공격에 반응하여 유도된다는 명백한 증거가 있다 (문헌 [Gajewski et al., 2010]; [Taube et al., 2012] 참조). 이러한 종양에 의한 면역 저항의 잠재적 기전은 PD-1/PD-L1을 대상으로 한 요법이 내인성 항종양 면역을 증진시키는 기타 치료와 상승 효과를 나타낼 수도 있다는 것을 제안한다. 추적 연구는 PD-1/PD-L1 경로 차단을 중지한 후에도 환자가 지속적으로 종양 제어를 명확히 보여준다는 사실을 검증하였다 (문헌 [Lipson et al., 2013] 참조). 이러한 종양 제어는 영속적인 항종양 면역 반응과, 종양 성장의 지속적인 제어를 가능하게 하는 유효한 면역학적 기억의 생성을 반영할 수 있다.
면역조절성 수용체인 PD-1을 차단시키는 Ab의 임상 시험, 및 그의 동족 리간드 중 하나인 PD-L1을 차단시키는 Ab의 임상 시험에 대해 본원에 개시된 데이터는 전례가 없는 것이다. 이들 데이터는 PD-1 경로를 대상으로 한 암 면역요법을 이용하여 지금까지 가장 큰 임상 경험을 구성하고 있고, 항-PD-L1을 대상으로 한 작용제의 안전성, 관용성 및 초기 임상 활성을 구체적으로 기재하는 첫 번째 보고서이다. 이러한 발견들은 항-PD-1과 항-PD-L1 둘 다가 유리한 전반적 안전성 프로파일을 갖고 있고, 과거에는 면역요법에 대해 반응하는 것으로 간주되지 않았던 종양인 NSCLC를 포함한 다양한 암 뿐만 아니라 면역요법에 반응하는 것으로 공지된 종양 (MEL, RCC 및 OV 포함) 전반에 걸쳐 임상 활성의 명백한 증거를 제공한다는 것을 나타낸다. 따라서, 이들 데이터는 암에 있어서 치료적 개입에 중요한 표적으로서의 PD-1/PD-L1 경로를 강력하게 검증해준다.
항-PD-1 및 항-PD-L1 mAb를 이용하여 수득된 임상 활성의 패턴과 지금까지 분석된 종양 유형들 간에 관찰된 현저한 유사성은 종양 면역 저항에 있어서의 PD-1/PD-L1 신호전달 경로의 일반적인 중요성을 검증해주고, 이러한 경로를 치료적 개입에 대한 표적으로서 검증해준다. 이들 두 Ab에 의해 차단된 분자 상호작용이 동일하지는 않지만, 기전적 상세 내역에 상관없이, 본 발명의 항-PD-1 Ab와 항-PD-L1 Ab 둘 다가 광범위한 암을 앓고 있는 환자를 치료하는 데 유효하다는 사실이 본원에서 명백하게 입증되었다.
감염성 질환
본 발명의 기타 방법은 특별한 독소 또는 병원체에 노출된 적이 있는 환자를 치료하기 위해 사용된다. 예를 들어, 본 개시내용의 또 다른 측면은 특정 대상체에게 본 발명의 항-PD-1 Ab 또는 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분을 투여하여, 이러한 대상체가 감염성 질환에 대해 치료되도록 하는 것을 포함하는, 상기 대상체에게서 감염성 질환을 치료하는 방법을 제공한다. 바람직하게, Ab는 인간 항-인간 PD-1 또는 PD-L1 Ab (예컨대, 본원에 기재된 모든 인간 Ab)이다. 또 다른 한편, Ab는 키메라 또는 인간화 Ab이다.
상기 논의된 바와 같이 종양에 대한 그의 적용과 유사하게, Ab-매개된 PD-1 또는 PD-L1 차단을 단독으로 사용하거나, 또는 아주반트로서, 백신과 조합해서 사용하여 병원체, 독소 및/또는 자기 항원에 대한 면역 반응을 증강시킬 수 있다. 이러한 치료적 접근법이 특히 유용할 수 있는 병원체의 예는 현재 유효한 백신이 없는 병원체, 또는 통상적인 백신이 결코 완벽하게 유효하지 않은 병원체를 포함한다. 이들은 HIV, 간염 (A, B, 및 C형), 인플루엔자, 헤르페스 (Herpes), 지아르디아 (Giardia), 말라리아, 레슈마니아 (Leishmania), 스타필로코쿠스 아우레우스 (Staphylococcus aureus), 슈도모나스 애루기노사 (Pseudomonas aeruginosa)를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. PD-1 및/또는 PD-L1 차단은 감염 과정 전반에 걸쳐 변경된 항원을 제시하는 HIV와 같은 감염체에 의해 정착된 감염에 대항하여 특히 유용하다. 이들 항원 상의 신규 에피토프는 항-인간 PD-1 또는 PD-L1 투여시 외래로서 인식되므로, 강력한 T 세포 반응을 유발시키는데, 이는 PD-1/PD-L1 경로를 통한 음성 신호에 의해 약화되지 않는다.
상기 방법에서, PD-1 또는 PD-L1 차단을 다른 형태의 면역요법, 예컨대 시토카인 치료 (예를 들어, 인터페론, GM-CSF, G-CSF 또는 IL-2를 투여함)와 조합할 수 있다.
키트
또한, 치료적 용도를 위한, 본 발명의 항-PD-1 및/또는 항-PD-L1 Ab, 또는 항-PD-1 Ab와 항-CTLA-4 Ab의 조합물을 포함하는 제약 키트, 및 환자를 면역요법에 관하여 스크리닝하거나 또는 면역요법제의 효능을 예측하기 위한 바이오마커로서 막성 PD-L1 발현을 검정하기 위해 본 발명의 항-PD-L1 Ab를 포함하는 진단 키트를 포함한 키트가 본 발명의 범위 내에 있다. 키트는 전형적으로, 키트의 내용물의 의도하는 용도와 사용 지침서를 표시하는 라벨을 포함한다. 용어 라벨은 키트 위에 또는 키트와 함께 공급되었거나 그렇지 않으면 키트에 수반되는 모든 서면 또는 기록된 자료를 포함한다. 제약 키트의 특정 실시양태에서, 항 PD-1 및/또는 항 PD-L1 Ab는 다른 치료제와 함께 단위 투여 형태로 공동-포장할 수 있다. 진단 키트의 특정 실시양태에서, 항 PD-L1 Ab는 PD-L1 발현을 검출하고/하거나 정량화하기 위한 검정을 수행하기 위한 기타 시약과 함께 공동-포장할 수 있다.
특정의 바람직한 실시양태에서, 제약 키트는 항-인간 PD-1 HuMAb인 니볼루맙을 포함한다. 기타 바람직한 실시양태에서, 제약 키트는 항-인간 PD-L1 HuMAb인 BMS-936559를 포함한다. 또한 기타 바람직한 실시양태에서, 제약 키트는 항-인간 CTLA-4 HuMAb인 이필리무맙을 포함한다. 특정의 바람직한 실시양태에서, 진단 키트는 그의 아미노산 서열이 서열 35 및 36에 각각 제시된 V H 및 V κ 영역을 포함하는 토끼 항-인간 PD-L1 mAb인 28-8을 포함한다. 기타 바람직한 실시양태에서, 진단 키트는 뮤린 항-인간 PD-L1 mAb인 5H1을 포함한다 (문헌 [Dong et al., 2002] 참조).
항- PD -1 효능을 예측하기 위한 PD - L1 바이오마커
암 면역요법에 있어서 특별한 도전 과제는 환자를 선별할 수 있게 해주고 진행중인 치료 관리를 안내해주는, 기전에 의거한 예측 바이오마커를 확인하는 것이었다. 다음 실시예에 개시된 데이터는 종양에서의 세포 표면 PD-L1 발현이 항-PD-1 및 잠재적으로 기타 면역 체크포인트 억제제를 이용한 면역요법의 효능을 예측하고, 이러한 면역요법에 대해 환자를 선별하는 데 유용한 분자 마커라는 것을 표시한다.
종양에서 발현되는 PD-L1의 임상적 의미에 관한 문헌에는 상반된 보고 내용이 있다. 몇 가지 연구는 종양에서의 PD-L1 발현이 환자에 대한 나쁜 예후와 상관이 있다고 결론지었다 (예를 들어, 문헌 [Hino et al. (2010) (MEL)]; [Hamanishi et al. (2007) (OV)]; [Thompson et al. (2006) (RCC)] 참조). 이들 발견은 종양 세포 상의 PD-L1과 T 세포 상의 PD-1의 상호작용이 종양에 대항하여 유도된 면역 반응을 없애는 데 도움을 주어, 종양-특이적 T 세포로부터의 면역 회피를 초래한다는 것을 근거로 하면 합리화될 수 있다 (문헌 [Blank et al., 2005] 참조). 그러나, 전술된 연구와는 달리, 문헌 ([Gadiot et al. (2011)] 및 [Taube et al. (2012) 참조]에는 최근에, 흑색종 종양에서의 PD-L1 발현이 더 나은 생존 경향과 상관이 있다고 보고되었다. 이와 같이 겉으로는 모순된 데이터가, 분석된 비교적 소수의 환자, 연구된 상이한 조직학적 아유형, 또는 사용된 상이한 방법론, 예를 들어 PD-L1을 염색하기 위해 상이한 Ab를 사용하고, IHC를 위해 파라핀-매립된 물질에 비해 냉동된 물질을 사용하고, PD-L1의 막성 및/또는 세포질성 염색을 검출하는 것을 반영할 수 있다. 문헌 ([Taube et al. (2012)] 참조)에서는 PD-L1이 유형 I 막관통 분자라는 것을 인식하고; PD-L1의 세포질성 존재가, 적당한 자극시 세포 표면에 전략적으로 배치될 수 있는 상기 폴리펩티드의 세포내 스토어를 나타낼 수 있긴 하지만, 이것이 PD-1 차단에 대한 임상 반응을 예측하기 위한 잠재적 바이오마커로서 생물학상 관련이 있는 것의 세포 표면 PD-L1 발현이라고 가정하였다. 또한, 단지 9명의 환자의 작은 샘플 크기 상에서 수득된, 막성 PD-L1 발현과 항-PD-1 효능 간의 상관관계의 예비 증거가 기재되어 있는 문헌 ([Brahmer et al. (2010)])을 참조할 수 있다. 훨씬 더 큰 샘플을 분석함으로써 수득한, 항-PD-1 효능에 대한 바이오마커로서의 막성 PD-L1 발현의 용도에 관해 다음 실시예에 기재된 데이터는, PD-L1 발현이 항-PD-1 임상 반응을 예측하고 항-PD-1 Ab를 이용한 면역요법에 대한 적합한 후보를 확인하기 위해 환자를 스크리닝하기 위한 바이오마커로서 사용될 수 있다는 가설을 입증해준다. 항-PD-1 면역요법에 대하여 환자를 스크리닝하거나 또는 이러한 면역요법에 대한 임상 반응을 예측하기 위한 상기 바이오마커의 유용성이 입증되긴 하였지만, PD-L1 발현은 또한 잠재적으로, 억제성 면역조절인자의 다른 유형의 억제제에 대한 동반 바이오마커로서 보다 광범위하게 적용가능할 수 있다.
구체적으로 언급하면, 막성 PD-L1 발현은 자동화 IHC 프로토콜 및 토끼 항-hPD-L1 Ab를 이용하여 검정하였다. 현저하게도, 분석된 데이터의 초기 세트에서는 (실시예 8 참조), 세포 표면 PD-L1-음성 종양 (MEL, NSCLC, CRC, RCC 및 CRPC) 환자는 항-PD-1 Ab인 니볼루맙으로의 처리 후 OR을 전혀 경험하지 못하였다. 이와는 달리, 치료전 생검에서 종양 세포 상에서의 PD-L1의 세포 표면 발현은 니볼루맙으로 처치된 환자들 중에서 증가된 OR 율과 연관이 있을 수 있다. PD-L1의 종양 세포 발현이 구성적 발암 경로에 의해 구동될 수 있긴 하지만, 이는 또한, PD-1/PD-L1 경로의 차단에 의해 촉발되지 않는 한은 여전히 체크 중일 수 있는, 숙주 염증 반응의 일부인 내인성 항종양 면역 반응에 반응하여 "적응 면역 저항"을 반영할 수 있다 (문헌 [Taube et al., 2012] 참조). 암 면역학에 있어서 이러한 적응 면역 저항의 새로운 개념은 PD-L1과 같은 억제성 리간드가 면역 공격에 반응하여 유도된다는 것을 제안한다 (문헌 [Gajewski et al., 2010]; [Taube et al., 2012] 참조). 본원에 기재된 바와 같은 면역 체크포인트 차단의 임상 활성의 주요 의미는 종양 항원에 대한 상당한 내인성 면역 반응이 발생되고 이들 반응을 치료적으로 활용하여 체크포인트 억제시 임상 종양 퇴행을 매개할 수 있다는 것이다. 이러한 종양에 의한 면역 저항의 잠재적 기전은 PD-1/PD-L1을 대상으로 한 요법이 내인성 항종양 면역을 증진시키는 기타 치료와 상승 효과를 나타낼 수도 있다는 것을 제안한다.
자동화 IHC 에 의해 세포-표면 PD - L1 발현을 검정함
본 실시예에 기재된 바와 같이, FFPE 조직 표본에서 세포의 표면 상에서의 PD-L1의 발현을 검정하기 위한 자동화 IHC 방법을 개발하였다. 본 개시내용은 시험 샘플 및 음성 대조군 샘플을, 인간 PD-L1에 특이적으로 결합하는 mAb 또는 그의 일부와 인간 PD-L1 간에 복합체의 형성을 허용하는 조건 하에 상기 mAb와 접촉시키는 것을 포함하는, 시험 조직 샘플 중에서의 인간 PD-L1 항원의 존재를 검출하거나, 또는 인간 PD-L1 항원의 수준을 정량화하거나 이러한 항원을 발현하는 샘플 중의 세포의 비율을 정량화하는 방법을 제공한다. 바람직하게, 시험 및 대조군 조직 샘플은 FFPE 샘플이다. 이어서, 복합체의 형성을 검출하는데, 시험 샘플과 음성 대조군 샘플 간의 복합체 형성 상의 차이가 상기 샘플 중에 인간 PD-L1 항원이 존재한다는 지표이다. 각종 방법을 사용하여 PD-L1 발현을 정량화한다.
특별한 실시양태에서, 자동화 IHC 방법은 (a) 자동염색기에 올려진 조직 박편을 탈파라핀화 및 재수화시키는 단계; (b) 10분 동안 110℃로 가열된, 탈클로킹 챔버(decloaking chamber) 및 pH 6 완충제를 이용하여 항원을 회복하는 단계; (c) 시약을 자동염색기 상에 설정하는 단계; 및 (d) 조직 표본에서 내인성 과산화효소를 중화시키는 단계; 슬라이드 상의 비-특이적 단백질 결합 부위를 차단시키는 단계; 이 슬라이드를 1차 Ab와 함께 인큐베이션하는 단계; 1차 후 차단제와 인큐베이션하는 단계; 노보링크(NovoLink) 중합체와 함께 인큐베이션하는 단계; 색소원 기질을 부가하고 현상하는 단계; 및 헤마토크실린으로 대조염색하는 단계를 포함하도록 상기 자동염색기를 수행하는 단계를 포함한다.
종양 조직 샘플 중에서의 PD-L1 발현을 평가하기 위하여, 병리학자는 현미경으로 각 장에서 막 PD-L1+ 종양 세포의 수를 조사하고, 양성인 세포의 비율(%)을 마음속으로 추정한 다음, 이를 평균 내어 최종 비율(%)에 이르게 한다. 상이한 염색 강도는 0/음성, 1+/약함, 2+/중간 정도, 및 3+/강함으로서 정의된다. 전형적으로, 비율(%) 값을 먼저, 0 및 3+ 버킷에 배정한 다음, 중간에 있는 1+ 및 2+ 강도를 고려한다. 고도로 이질적인 조직에 대해서는, 표본을 여러 구역으로 나누는데, 각 구역은 별도로 스코어링한 다음, 비율(%) 값의 단일 세트로 합한다. 상이한 염색 강도에 대한 음성 및 양성 세포의 비율(%)을 각 영역으로부터 결정하고, 각 구역에 대한 평균값을 제공한다. 최종 비율(%) 값이 각각의 염색 강도 범주의 조직에 제공된다: 음성, 1+, 2+, 및 3+. 모든 염색 강도의 합은 반드시 100%여야 한다.
염색은 또한, 종양-침윤성 염증 세포, 예컨대 대식세포 및 림프구에서 평가한다. 대부분의 경우, 대식세포는 내부 양성 대조군으로서 제공되는데, 이는 염색이 상당 비율의 대식세포에서 발견되기 때문이다. 3+ 강도로 염색될 필요는 없지만, 어떠한 기술적 실패도 배제하기 위해서는 대식세포의 염색의 부재가 고려되어야 한다. 대식세포 및 림프구를 대상으로 하여 혈장 막 염색에 관하여 평가하고, 모든 샘플을 각 세포 범주에 대해 양성 또는 음성인 것으로서만 기록한다. 염색은 또한, 외부/내부 종양 면역 세포 명칭에 따라서 명확히 규명된다. "내부"는 면역 세포가 종양 세포들 중에 물리적으로 삽입되지 않으면서도 종양 영역의 경계 상에 및/또는 종양 조직 내에 있는 것을 의미한다. "외부"는 종양과의 물리적 연합이 전혀 없는 것을 의미하는데, 면역 세포는 결합 조직 또는 어느 연합된 인접 조직과 연합된 말초에서 발견된다.
이들 스코어링 방법의 특정 실시양태에서, 상기 샘플은 독립적으로 작업하는 2명의 병리학자에 의해 스코어링한 다음, 이러한 스코어를 통합한다. 특정의 기타 실시양태에서, 적당한 소프트웨어를 이용하여 양성 및 음성 세포의 실체 확인을 스코어링한다.
IHC 데이터의 보다 정량적 조치로서 히스토스코어를 사용한다. 이 히스토스코어는 다음과 같이 계산한다:
히스토스코어 = [(% 종양 x 1 (저 강도)) + (% 종양 x 2 (중간 강도)) + (% 종양 x 3 (고 강도)].
히스토스코어를 결정하기 위해, 병리학자는 특정 표본 내에서 각 강도 범주로 염색된 세포의 비율(%)을 추정한다. 대부분의 바이오마커의 발현이 불균일하기 때문에, 히스토스코어가 전반적인 발현을 진정으로 대표한다. 최종 히스토스코어 범위는 0 (발현 없음) 내지 300 (최대 발현)이다.
시험 조직 샘플 IHC 중에서 PD-L1 발현을 정량화하는 또 다른 수단은 염증 밀도에 종양-침윤성 염증 세포에 의한 PD-L1 발현 %를 곱한 것으로서 정의된 스코어인 조정된 염증 스코어 (AIS)를 결정하는 것이다 (문헌 [Taube et al., 2012] 참조).
환자 선별 단계를 포함하는, 항- PD -1을 이용한 암 면역요법
본 개시내용은 또한, (a) (i) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하고; (ii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하고; (iii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준을 초과한다는 평가를 기초로 하여 특정 대상체를 적합한 후보로서 선별하는 것을 포함하는, 면역요법에 적합한, 예를 들어 항-PD-1 Ab를 투여하는 데 적합한 후보인 대상체를 선별하는 단계; 및 (b) 이와 같이 선별된 대상체에게, 억제성 면역조절인자로부터의 신호전달을 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab의 치료 유효량을 포함하는 조성물을 투여하는 단계를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 면역요법을 위한 방법을 제공한다.
막성 PD-L1 발현이 숙주 염증 반응의 일부인 내인성 항종양 면역 반응에 대한 대용이라는 명백한 증거가 있다 (문헌 [Gajewski et al., 2010]; [Taube et al., 2012] 참조). 따라서, 종양 미세환경 하의 염증 세포 및/또는 종양 중에서의 PD-L1의 세포 표면 발현은 항-PD-1 Ab를 이용한 치료로부터 이득일 것인 암 환자를 선별하기 위한 마커일 뿐만 아니라 항-PD-L1 Ab를 이용한 치료 및 PD-1/PD-L1 경로 이외의 억제성 면역조절 경로를 표적으로 하는 치료에 대한 마커일 수 있다. 예를 들어, 종양 및/또는 종양-침윤성 염증 세포 중에서의 PD-L1의 세포 표면 발현은 면역 체크포인트, 예컨대 PD-L1, 세포독성 T-림프구 항원-4 (CTLA-4), B 및 T 림프구 감쇠인자 (BTLA), T 세포 이뮤노글로불린 및 점액소 도메인-3 (TIM-3), 림프구 활성화 유전자-3 (LAG-3), 킬러 이뮤노글로불린-유사 수용체 (KIR), 킬러 세포 렉틴-유사 수용체 G1 (KLRG-1), 자연 킬러 세포 수용체 2B4 (CD244), 및 CD160으로부터의 신호전달을 표적으로 하고, 이를 방해 또는 억제하는 작용제 (Ab 포함)를 이용한 면역요법으로부터 이득일 것인 적합한 암 환자를 확인 또는 선별하기 위한 마커로서 사용될 수 있다 (문헌 [Pardoll, 2012]; [Baitsch et al., 2012] 참조). 특정의 바람직한 실시양태에서, 억제성 면역조절인자는 PD-1/PD-L1 신호전달 경로의 한 성분이다. 기타 바람직한 실시양태에서, 억제성 면역조절인자는 본 발명의 항-PD-1 Ab이다. 또한 기타 바람직한 실시양태에서, 억제성 면역조절인자는 본 발명의 항-PD-L1 Ab이다.
PD-L1 발현을 검정하는 것, 즉 PD-L1 발현 바이오마커를 이용하는 것을 포함하는 면역요법 방법이 항-PD-1 면역요법에 적합하거나 적합하지 않은 환자를 선별하는 것을 포함하는 것으로서, 또는 면역요법 목적을 위해 항-PD-1 Ab를 투여하는 것을 포함하는 것으로서 다음에 기재되는 경우, 이들 방법이 억제성 면역조절인자 (예를 들어, CTLA-4, BTLA, TIM3, LAG3 또는 KIR) 또는 그의 성분 또는 리간드를 이용한 면역요법에 적합하거나 적합하지 않은 환자의 선별, 또는 상기 억제성 면역조절인자 또는 그의 성분 또는 리간드의 억제제의 투여에 보다 광범위하게 적용된다는 것을 인지해야 한다. 추가로, 시험 조직 샘플 중에서의 PD-L1 발현의 측정을 포함하는 어떠한 방법에서도, 특정 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플을 제공하는 것을 포함하는 단계가 임의 단계라는 것을 인지해야 한다. 즉, 특정 실시양태에서, 상기 방법은 이러한 단계를 포함하고, 다른 실시양태에서는, 이러한 단계가 상기 방법에 포함되지 않는다. 또한, 특정의 바람직한 실시양태에서 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포를 확인하거나, 또는 이러한 세포의 수 또는 비율을 결정하기 위한 "평가" 단계는, 예를 들어 역전사효소-중합효소 연쇄 반응 (RT-PCR) 검정 또는 IHC 검정을 수행함으로써, PD-L1 발현을 검정하는 변형적 방법에 의해 수행된다는 것을 인지해야 한다. 특정의 기타 실시양태에서, 변형적 단계는 전혀 관여하지 않고, PD-L1 발현은, 예를 들어 실험실로부터의 시험 결과 보고서를 고찰함으로써 평가한다. 특정 실시양태에서, PD-L1 발현을 평가하는 것까지, 그리고 이와 같이 평가하는 것을 포함하는 상기 방법의 단계들은 중간 결과를 제공하는데, 이는 내과의 또는 기타 개업의가 면역요법에 적합한 후보를 선별하고/하거나 면역요법제를 환자에게 투여하는 데 사용하기 위해 제공될 수 있다. 특정 실시양태에서, 중간 결과를 제공하는 단계는 개업의 또는 개업의의 지시 하에 활동하는 의료진에 의해 수행될 수 있다. 기타 실시양태에서, 이들 단계는 독립적인 실험실에 의해 수행되거나 또는 독립적인 사람 (예컨대, 실험실 기술자)에 의해 수행된다.
본 개시내용은 또한, (a) (i) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하고; (ii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하고; (iii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준 미만이라는 평가를 기초로 하여 특정 대상체를, 억제성 면역조절인자의 억제제, 예를 들어 항-PD-1 Ab를 이용한 면역요법에 적합하지 않은 것으로서 선별하는 것을 포함하는, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제를 이용하는 치료, 예를 들어 항-PD-1 Ab 면역요법에 적합하지 않은 대상체를 선별하는 단계; 및 (b) 억제성 면역조절인자의 억제제, 예를 들어 항-PD-1 Ab 이외의 표준 치료제를 상기 선별된 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 치료 방법을 제공한다.
PD - L1 발현의 측정
본 방법의 어느 것의 특정 실시양태에서, PD-L1을 발현하는 세포의 비율은 PD-L1 RNA의 존재를 결정하는 검정을 수행함으로써 평가한다. 추가 실시양태에서, PD-L1 RNA의 존재는 RT-PCR, 계내 혼성화 또는 RNase 보호에 의해 결정한다. 기타 실시양태에서, PD-L1을 발현하는 세포의 비율은 PD-L1 폴리펩티드의 존재를 결정하는 검정을 수행함으로써 평가한다. 추가 실시양태에서, PD-L1 폴리펩티드의 존재는 면역조직화학 (IHC), 효소 결합 면역흡착 검정 (ELISA), 생체내 영상화, 또는 유동 세포계수법에 의해 결정한다. 바람직한 실시양태에서, PD-L1 발현은 IHC에 의해 검정한다. 유동 세포계수법은 혈액학적 종양의 세포 중에서의 PD-L1 발현을 검정하는 데 특히 적합할 수 있다. 이들 방법 모두의 바람직한 실시양태에서, PD-L1의 세포 표면 발현은, 예를 들어 IHC 또는 생체내 영상화를 이용하여 검정한다.
영상화 기술은 암 조사 및 치료에 있어서 중요한 도구를 제공하였다. 양전자 방출 단층 촬영 (PET), 단일-광자 방출 컴퓨터 단층 촬영 (SPECT), 형광 반사율 영상화 (FRI), 형광-매개 단층 촬영 (FMT), 생물발광 영상화 (BLI), 레이저 스캐닝 공 초점 현미경 검사 (LSCM) 및 다광자 현미경 검사 (MPM)를 포함한, 분자 영상화 시스템에 있어서의 최근의 개발은, 이들 기술을 암 조사에 훨씬 더 많이 사용한다는 것을 예고할 것으로 예상된다. 이들 분자 영상화 시스템 중 일부로 인해, 임상의는 종양이 신체 내의 어느 부위에 위치하는지를 볼 수 있을 뿐만 아니라 종양 행동 및/또는 치료적 약물에 대한 반응성에 영향을 미치는 생물학적 과정, 특이적 분자 및 세포의 발현과 활성을 가시화할 수 있게 된다 (문헌 [Condeelis and Weissleder, 2010] 참조). PET의 감도 및 해상도와 연계된 Ab 특이성은 면역PET 영상화 기술을 조직 샘플 중의 항원의 발현을 모니터링하고 검정하는 데 특히 매력적인 것으로 만든다 (문헌 [McCabe and Wu, 2010]; [Olafsen et al., 2010] 참조). 본 방법의 어느 것의 특정 실시양태에서, PD-L1 발현은 면역PET 영상화에 의해 검정한다.
본 방법의 어느 것의 특정 실시양태에서, PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율은 이러한 시험 조직 샘플 중의 세포의 표면 상에서의 PD-L1 폴리펩티드의 존재를 결정하는 검정을 수행함으로써 평가한다. 특정 실시양태에서, 시험 조직 샘플은 FFPE 조직 샘플이다. 특정의 바람직한 실시양태에서, PD-L1 폴리펩티드의 존재는 IHC 검정에 의해 결정한다. 추가 실시양태에서, IHC 검정은 자동화 공정을 이용하여 수행한다. 추가 실시양태에서, IHC 검정은 PD-L1 폴리펩티드에 결합하는 항-PD-L1 mAb를 이용하여 수행한다.
FFPE 조직 중에서 세포 표면-발현된 PD - L1 에 특이적으로 결합하는 Ab
Ab는 신선한 조직 중의 항원과 결합할 수 있지만, FFPE 조직 샘플 중의 항원을 완전히 인식하지는 못한다. 당해 분야에 널리 공지된 이러한 현상은 주로, Ab에 의해 인식된 에피토프를 변경시키는, 포르말린 고정에 의해 유도된 폴리펩티드의 분자내 및 분자간 교차 결합에 기인하는 것으로 여겨진다 (문헌 [Sompuram et al., 2006] 참조). 또한, FFPE 조직에서 염색에 영향을 미치는 것으로 공지된 몇 가지 요인들 (이는 가변적 고정 시간, 부적당한 고정 기간, 사용된 고정제의 차이, 조직 프로세싱, Ab 클론 및 희석, 항원 회복, 검출 시스템, 및 상이한 역치점을 이용한 결과의 해석을 포함한다)이 조직 항원성 및 IHC 측정에 영향을 미칠 수 있는 중요한 변수이다 (문헌 [Bordeaux et al., 2010] 참조). 특히, FFPE 표본 중의 PD-L1을 염색하는 항-인간 PD-L1 Ab의 결여가 당해 분야에서 주목받아 왔다 (문헌 [Hamanishi et al., 2007] 참조). 문헌 ([Taube et al. (2012)] 및 [Gadiot et al. (2011)] 참조)에는 또한, FFPE 조직 중의 PD-L1에 특이적으로 결합하는 항-PD-L1 Ab를 확인하는 데 있어서의 어려움과, 동일한 Ab에 대한 불일치 시험 결과가 보고되었다. 본 발명자들이 5가지 시판용 항-hPD-L1 Ab를 분석한 결과, 이들 Ab는 PD-L1을 발현하는 FFPE 세포와 PD-L1을 발현하지 못하는 세포를 구별하지 못한 것으로 나타났다 (실시예 9, 표 7 참조). 따라서, 종양의 예후에 관한 PD-L1 발현의 의미에 대해 상이한 군에 의해 보고된 모순된 결과는 부분적으로는, FFPE 조직 샘플 중의 PD-L1 폴리펩티드를 검출하기 위해 사용된 항-PD-L1 Ab의 차별적 능력을 반영할 수 있다. 따라서, FFPE 조직에 대해 IHC 검정을 이용하여 세포의 표면 상에서 hPD-L1을 검출하기 위해서는, FFPE 조직 샘플 중의 세포 표면-발현된 PD-L1에 특이적으로 결합하는 항-hPD-L1 Ab가 필요하다.
본 개시내용은 FFPE 조직 샘플 중의 세포 표면-발현된 PD-L1 항원에 특이적으로 결합하는 mAb 또는 그의 항원-결합 부분을 제공한다. 바람직한 실시양태에서, 이러한 mAb 또는 그의 항원-결합 부분은 FFPE 조직 샘플 중의 세포질성 PD-L1 폴리펩티드와 결합하지 않거나 또는 극히 저 수준의 배경 결합을 나타낸다. 특정의 기타 실시양태에서, 세포 표면 발현된 또는 세포질성 PD-L1 폴리펩티드와의 특이적 결합성의 존재 또는 부재는 면역조직화학적 염색에 의해 검출된다. 본 발명의 특정의 바람직한 측면에서, mAb 또는 그의 항원-결합 부분은 토끼 Ab 또는 그의 일부이다. 기타 바람직한 실시양태에서, mAb는 28-8, 28-1, 28-12, 29-8 또는 20-12로 명명된 토끼 mAb이다. 보다 바람직한 실시양태에서, mAb는 28-8로 명명된 토끼 mAb 또는 그의 항원-결합 부분이다. 추가 실시양태에서, mAb는 서열 35에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역 (V H ), 및 서열 36에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역 (V κ )을 포함하는 Ab이다. 기타 실시양태에서, mAb는 서열 35에 제시된 서열을 갖는 V H 중의 CDR1, CDR2 및 CDR3 도메인, 및 서열 36에 제시된 서열을 갖는 V κ 중의 CDR1, CDR2 및 CDR3 도메인을 포함한다.
토끼 Ab가 뮤린 Ab에 비해 특정의 이점을 지니고 있다는 것은 당해 분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 토끼 Ab는 일반적으로, 뮤린 Ab와 비교해서 보다 다양한 에피토프 인식, 작은 크기의 에피토프에 대한 개선된 면역 반응, 및 보다 고 특이성 및 친화성을 나타낸다 (예를 들어, 문헌 [Fischer et al., 2008]; [Cheang et al., 2006]; [Rossi et al., 2005] 참조). 예를 들어, 토끼의 보다 낮은 면역 우세 및 보다 큰 B-세포 레퍼토리로 인해, 뮤린 Ab와 비교해서 보다 큰 에피토프 인식이 초래된다. 추가로, 토끼 항체의 고 특이성 및 새로운 에피토프 인식은 해독 후 변형의 인식에 따른 성공으로 해석된다 (문헌 [Epitomics, 2013] 참조). 또한, 신호 변환 및 질환과 관계된 많은 단백질 표적은 마우스들 간에, 래트들 간에 그리고 인간들 간에 고도로 보존되므로, 마우스 또는 래트 숙주에 의해 자기 항원으로서 인식될 수 있어, 그들을 덜 면역원성이 되도록 한다. 이러한 문제점은 토끼에서 Ab를 생성시킴으로써 피할 수 있다. 더우기, 2개의 항원-특이적 Ab가 요구되는 적용에서는, 2가지 상이한 종으로부터 유래되는 Ab를 갖는 것이 보다 편리하다. 따라서, 예를 들어 토끼 Ab, 예컨대 28-8을, PD-L1을 또한 발현하는 면역 세포 (예를 들어, 대식세포 및 림프구)를 표시할 수 있는 기타 Ab (이는 가장 우수한 면역을 표시하는 Ab가 뮤린 Ab이기 때문에 뮤린 Ab일 것으로 예상된다)와 다중화하는 것이 보다 용이하다. 따라서, 토끼 항-hPD-L1 mAb, 예를 들어 28-8은 FFPE 조직 샘플 중의 표면 발현된 PD-L1을 검출하기 위한 IHC 검정에 특히 적합하고, 잠재적으로는 뮤린 Ab, 예컨대 5H1에 비해 독특한 이점을 지니고 있다.
실시예 9에 기재된 바와 같이, 토끼 면역과 마우스 면역 둘 다로부터의 다수의 (185개) Ab 멀티클론을 스크리닝하였는데, 단지 10개의 토끼 Ab (마우스 Ab는 전혀 아니다) 멀티클론이 막성 형태의 hPD-L1을 특이적으로 검출하였다. 여러 라운드의 IHC에 의해 추가로 광범위하게 스크리닝한 후, 그들의 특이성 및 염색 강도를 기초로 하여 15개의 정제된 토끼 서브클론을 선택하였다 (표 5 참조). 표면 플라스몬 공명에 의해 그들의 결합 친화성 및 교차-경쟁을 결정하기 위해 항체의 특징을 추가로 확인할 뿐만 아니라 FFPE 조직 상에서 IHC에 의해 스크리닝한 후, mAb 28-8을 고 친화성 및 특이성, 및 저 배경 염색으로 막성 PD-L1과 결합하는 가장 우수한 조합을 수반한 Ab로서 선택하였다.
본 발명의 특정 측면에서, 상기 mAb 또는 그의 항원-결합 부분은 PD-L1과의 결합을 놓고 마우스 mAb 5H1과 교차 경쟁하는데, 이는 이들 항체가 PD-L1의 동일한 에피토프 영역과 결합한다는 것을 표시한다. 특정의 기타 측면에서, mAb 또는 그의 항원-결합 부분은 PD-L1과의 결합을 놓고 마우스 mAb 5H1과 교차 경쟁하지 않는데, 이는 이들 항체가 PD-L1의 동일한 에피토프 영역과 결합하지 않는다는 것을 표시한다.
본 개시내용은 또한, 본원에 개시된 토끼 항-hPD-L1 Ab 또는 그의 일부 모두를 코딩하는 핵산을 제공한다.
세포 표면 PD - L1 발현의 측정을 포함하는 면역요법 방법
FFPE 조직 표본 중의 막성 PD-L1과 고 친화성으로 특이적으로 결합하는 토끼 Ab의 유용성은 FFPE 조직 샘플 중의 세포의 표면 상에서 PD-L1 폴리펩티드를 검출하는 단계를 포함하는 방법을 용이하게 해준다. 따라서, 본 개시내용은 또한, (a) (i) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 FFPE 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하고; (ii) PD-L1과 결합하는 토끼 항-인간 PD-L1 Ab, 예를 들어 mAb 28-8을 이용하여 IHC에 의해 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하고; (iii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준을 초과한다는 평가를 기초로 하여 특정 대상체를 적합한 후보로서 선별하는 것을 포함하는, 면역요법에 적합한 후보인 대상체를 선별하는 단계; 및 (b) 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab의 치료 유효량을 포함하는 조성물을 상기 선별된 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 면역요법을 위한 방법을 제공한다.
FFPE 조직 중에서의 PD-L1 발현을 검정하기 위해 IHC를 이용하는 방법의 특정 실시양태에서, 자동화 IHC 검정을 사용한다. 이러한 자동화 IHC 공정은 자동염색기 상에서 수행하고, (a) FFPE 샘플을 크실렌으로 탈파라핀화시키고 이 샘플을 재수화시키는 단계; (b) 탈클로킹 챔버를 이용하여 항원을 회복시키는 단계; (c) 단백질 차단제와 함께 인큐베이션함으로서 비-특이적 단백질 결합 부위를 차단시키는 단계; (d) 상기 샘플을 1차 항-PD-L1 Ab와 함께 인큐베이션하는 단계; (e) 중합체성 서양고추냉이 과산화효소 (HRP)-접합된 2차 Ab를 가하는 단계; (f) 3,3'-디아미노벤지딘 (DAB) 색소원으로의 염색을 포함하는, 결합된 2차 Ab를 검출하는 단계; 및/또는 (g) 헤마토크실린으로 대조염색하는 단계를 포함한다. 이러한 자동화 IHC 공정은 단계 수를 최소화하고, 인큐베이션 시간을 최적화하며, 저 수준의 배경 염색을 수반하면서 강력한 특이적 염색을 가져다주는 차단 및 검출 시약, 및 1차 Ab를 선택함으로써 최적화하여 왔다. 상기 자동화 IHC 검정의 바람직한 실시양태에서, 1차 항-PD-L1 Ab는 토끼 mAb 28-8 또는 뮤린 mAb 5H1이다. 본 발명의 특정 실시양태에서, 이 IHC 검정, 및 PD-L1 발현을 측정하기 위해 본원에 기재된 다른 IHC 검정을 면역요법의 방법의 일부로서 사용할 수 있다. 기타 실시양태에서, 본원에 기재된 어느 IHC 방법은 치료제의 투여를 요구하는 어떠한 치료적 과정과도 독립적으로 사용되는데, 즉 오로지 PD-L1 발현을 검정하기 위한 진단 방법으로서만 사용된다.
본원에 기재된 면역요법 방법 중 어느 것의 특정 실시양태에서, 선별된 대상체에게 투여되는 Ab는 본 발명의 모든 항-PD-1 또는 항-PD-L1 Ab 또는 그의 항원-결합 부분이다. 특정의 바람직한 실시양태에서, 대상체는 인간이다. 기타 바람직한 실시양태에서, Ab는 인간 Ab 또는 그의 항원-결합 부분이다. 보다 바람직한 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 니볼루맙이고 항-PD-L1 Ab는 BMS-936559이다. 특정의 기타 실시양태에서, 항-PD-1 Ab는 PD-1과의 결합을 놓고 니볼루맙과 교차 경쟁하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분이고, 항-PD-L1 Ab는 PD-L1과의 결합을 놓고 BMS-936559와 교차 경쟁하는 Ab 또는 그의 항원-결합 부분이다. 특정의 바람직한 실시양태에서, 치료하고자 하는 암은 MEL, RCC, 편평 NSCLC, 비-편평 NSCLC, CRC, 거세-저항성 전립선암 CRPC, HCC, 두경부의 편평 세포 암종, 식도, 난소, 위장관 및 유방의 암종, 및 혈액 악성종양으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
개시된 방법의 특정 실시양태에서, 예정된 역치는 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의, (a) 종양 세포, (b) 종양-침윤성 염증 세포, (c) 특별한 종양-침윤성 염증 세포, 예를 들어 TIL 또는 대식세포, 또는 (d) 종양 세포와 종양-침윤성 염증 세포의 조합물의 비율을 기초로 한다. 특정 실시양태에서, 예정된 역치는 IHC에 의해 결정된 바와 같이, 막성 PD-L1을 발현하는 종양 세포의 0.001% 이상이다. 기타 실시양태에서, 예정된 역치는 IHC에 의해 결정된 바와 같이, 막성 PD-L1을 발현하는 종양 세포의 0.01% 이상, 바람직하게 0.1% 이상, 보다 바람직하게 1% 이상이다. 특정 실시양태에서, 예정된 역치는 IHC에 의해 결정된 바와 같이, 막성 PD-L1을 발현하는 종양 세포의 5% 이상이다. 특정 실시양태에서, 예정된 역치는 IHC에 의해 결정된 바와 같이, 막성 PD-L1을 발현하는 종양 세포, 및/또는 IHC에 의해 결정된 바와 같이, 막성 PD-L1을 발현하는 단일 종양-침윤성 염증 세포의 0.01% 이상, 0.1% 이상, 1% 이상 또는 5% 이상이다. 특정의 기타 실시양태에서, 예정된 역치는 IHC에 의해 결정된 바와 같이, 막성 PD-L1을 발현하는 종양-침윤성 염증 세포의 0.01% 이상, 0.1% 이상, 1% 이상 또는 5% 이상이다. 특정의 기타 실시양태에서, 예정된 역치는 IHC에 의해 결정된 바와 같이, 막성 PD-L1을 발현하는 종양-침윤성 림프구의 0.01% 이상, 0.1% 이상, 1% 이상 또는 5% 이상이다. 특정의 기타 실시양태에서, 예정된 역치는 IHC에 의해 결정된 바와 같이, 막성 PD-L1을 발현하는 종양-침윤성 대식세포의 0.01% 이상, 0.1% 이상, 1% 이상 또는 5% 이상이다. 또한 기타 실시양태에서, 예정된 역치는 IHC에 의해 결정된 바와 같이, 막성 PD-L1을 발현하는 단일 종양 세포 또는 단일 종양-침윤성 염증 세포의 이상이다. 바람직하게, PD-L1 발현은 1차 Ab로서 mAb 28-8 또는 5H1을 이용하여 자동화 IHC에 의해 검정한다.
본 개시내용은 또한, (a) (i) 복수의 대상체로부터의 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하고; (ii) 세포의 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하고; (iii) 상기 대상체의 시험 조직 샘플 중의 세포의 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율이 예정된 역치 수준 아래라는 평가를 기초로 하여 상기 대상체를 면역요법에 적합하지 않은 후보로서 선별하는 것을 포함하는, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab를 투여하는 것을 포함하는 면역요법에 적합하지 않은 후보인 대상체를 확인하기 위해 복수의 대상체를 스크리닝하는 단계; 및 (b) 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab 이외의 표준 치료제를 상기 선별된 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 치료 방법을 제공한다.
본 개시내용은 추가로, (a) (i) 복수의 대상체로부터의 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하고; (ii) 세포의 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하고; (iii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준을 초과한다는 평가를 기초로 하여 상기 대상체를, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab로 면역요법하는 데 적합한 후보로서 선별하는 것을 포함하는, 면역요법에 적합한 후보인 대상체를 확인하기 위해 복수의 대상체를 스크리닝하는 단계; 및 (b) 상기 작용제의 치료 유효량을 포함하는 조성물을, 상기 선별된 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 면역요법을 위한 방법을 제공한다.
본 개시내용은 추가적으로, (a) (i) 복수의 대상체로부터의 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하고; (ii) 세포의 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하는 것 (여기서, 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준을 초과하는 경우에는, 상기 대상체를 항-PD-1 Ab 면역요법에 적합한 후보로서 확인하고, 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준 아래인 경우에는, 상기 대상체를 항-PD-1 Ab 면역요법에 적합하지 않은 후보로서 확인한다)을 포함하는, 치료에 적합한 후보인 대상체를 확인하기 위해 복수의 대상체를 스크리닝하는 단계; 및 (b) 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab의 치료 유효량을 포함하는 조성물을, 항-PD-1 Ab 면역요법에 적합한 후보로서 확인된 대상체에게 투여하는 단계, 또는 (c) 상기 작용제 이외의 표준 치료제를, 항-PD-1 Ab 면역요법에 적합하지 않은 후보로서 확인된 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 치료 방법을 제공한다.
본 발명의 한 측면은 (a) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하는 단계; (b) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준 위라는 것을 결정하는 단계; 및 (c) 이러한 결정을 기초로 하여, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab의 치료 유효량을 포함하는 조성물을, 암을 앓고 있는 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 이러한 대상체의 면역요법을 위한 방법이다. 본 발명의 또 다른 측면은 (a) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하는 단계; (b) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준 아래라는 것을 결정하는 단계; 및 (c) 이러한 결정을 기초로 하여, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab 이외의 표준 치료제를, 암을 앓고 있는 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 이러한 대상체의 치료 방법이다.
본 발명의 또 다른 측면은 (a) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하는 단계; (b) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 결정하는 단계; (c) 그의 시험 조직 샘플이 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는, 예정된 역치 수준 위의 세포 비율을 함유하는 환자에게는 항-PD-1 Ab가 유효하다는 인식을 기초로 하여, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab를, 암을 앓고 있는 대상체에 대한 치료로서 선별하는 단계; 및 (d) 상기 작용제의 치료 유효량을 포함하는 조성물을 상기 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 이러한 대상체의 면역요법을 위한 방법이다. 또 다른 실시양태에서, 본 개시내용은 (a) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하는 단계; (b) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 결정하는 단계; (c) 시험 조직 샘플 중에서 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율이 예정된 역치 수준 아래인 환자에게는, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제가 유효하지 않다는 인식을 기초로 하여, 상기 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab 이외의 표준 치료제를, 암을 앓고 있는 대상체에 대한 치료로서 선별하는 단계; 및 (d) 상기 표준 치료제를 상기 대상체에게 투여하는 단계를 포함하는, 이러한 대상체의 치료 방법을 제공한다.
본 개시내용은 또한, (a) PD-L1을 발현하는, 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하기 위해, 이러한 시험 조직 샘플의 세포를 검정하는 단계; 및 (b) 막성 PD-L1을 발현하는 세포의 비율이 예정된 역치 수준 위라는 평가를 기초로 하여, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab의 치료 유효량을 포함하는 면역요법을, 암을 앓고 있는 대상체를 위해 선별하는 단계를 포함하는, 이러한 대상체를 위한 면역요법을 선별하는 방법을 제공한다. 본 개시내용은 추가로, (a) PD-L1을 발현하는, 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하기 위해, 이러한 시험 조직 샘플의 세포를 검정하는 단계; 및 (b) 막성 PD-L1을 발현하는 세포의 비율이 예정된 역치 수준 아래라는 평가를 기초로 하여, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab 이외의 표준 치료제를, 암을 앓고 있는 대상체를 위해 선별하는 단계를 포함하는, 이러한 대상체를 위한 치료를 선별하는 방법을 제공한다.
또한, 본 개시내용은 추가로, 암을 앓고 있는 대상체에게 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab의 치료 유효량을 포함하는 조성물을 투여하는 것을 포함하는 (여기서, 상기 대상체는 PD-L1을 발현하는 대상체로부터의 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준을 초과하는 것으로 결정된다는 사실을 기초로 하여 선별되어 왔고, 상기 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다), 상기 대상체의 치료 방법을 제공한다. 본 개시내용은 또한, 암을 앓고 있는 대상체에게 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab 이외의 표준 치료제를 투여하는 것을 포함하는 (여기서, 상기 대상체는 PD-L1을 발현하는 대상체로부터의 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준 아래인 것으로 결정된다는 사실을 기초로 하여 선별되어 왔고, 상기 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다), 상기 대상체의 치료 방법을 제공한다.
본 개시내용은 추가로, (a) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하는 단계; (b) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 결정하기 위해 상기 시험 조직 샘플을 검정하는 단계; (c) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율을 예정된 역치 비율과 비교하는 단계; 및 (d) 표면 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준 위라는 평가를 기초로 하여 면역요법에 대해 암 환자를 선별하는 단계를 포함하는, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab로 면역요법하기 위한 암 환자를 선별하는 방법을 제공한다.
PD-L1 발현을 평가하는 단계를 포함하는 본원에 기재된 모든 방법에서, 시험 조직 샘플은 FFPE 조직 샘플일 수 있고, 세포 표면 상의 PD-L1 폴리펩티드는 항-PD-L1 Ab, 예를 들어 mAb 28-8 또는 5H1을 이용하여 IHC에 의해 검출한다.
또한, 대상체로부터의 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준 위의 수준으로 PD-L1을 발현한다는 평가를 기초로 하여 면역요법을 선별하거나 투여하는 어떠한 방법에서도, 대상체로부터의 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준 아래의 수준으로 PD-L1을 발현한다는 평가를 기초로 하여 면역요법 이외의 표준 치료법을 선별하거나 투여하는 상보적 치료 방법을 후속 수행할 수 있다.
본 개시내용은 추가로, (a) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하는 단계; (b) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 결정하기 위해 상기 시험 조직 샘플을 검정하는 단계; (c) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율을 예정된 역치 값과 비교하는 단계; 및 (d) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율이 역치 비율을 초과하는 경우에는, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab가 암 환자를 치료하는 데 유효할 것으로 예측되고, 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율이 역치 비율 아래인 경우에는, 상기 작용제가 상기 환자를 치료하는 데 유효하지 못할 것으로 예측되는, 상기 작용제의 치료적 유효성을 예측하는 단계를 포함하는, 암 환자를 치료하기 위한, 상기 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab의 치료적 유효성을 예측하는 방법을 제공한다.
본 개시내용은 또한, (a) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플 (이러한 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함한다)을 임의로 제공하는 단계; (b) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 결정하기 위해 상기 시험 조직 샘플을 검정하는 단계; (c) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율을 예정된 역치 비율과 비교하는 단계; 및 (d) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 세포의 비율이 예정된 역치 비율을 초과한다는 결정을 기초로 하여, 억제성 면역조절인자를 억제하는 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab를 포함하는 면역요법적 요법을 결정하는 단계를 포함하는, 암 환자를 치료하기 위한, 상기 작용제, 예를 들어 항-PD-1 Ab를 포함하는 면역요법적 요법을 결정하는 방법을 제공한다.
표준 치료 요법
본원에 기재된 몇 가지 치료 방법은 표준 치료제를 환자에게 투여하는 것을 포함한다. 본원에 사용된 바와 같은, "표준 치료 요법"은 특정 약물 또는 약물의 조합, 방사선 요법 (RT), 수술, 또는 개업의가 특정 유형의 환자, 질환 또는 임상적 상황에 대해 적당하다고 인식하고 있거나, 이에 허용되고/되거나 광범위하게 사용되고 있는 기타 의학적 개입을 포함한 치료 과정이다. 상이한 유형의 암에 대한 표준 치료 요법은 당업자에 의해 널리 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 내에 있는 21개 주요 암 센터의 동맹인 국립 종합 암 네트워크 (NCCN)는 광범위한 암에 대한 표준 치료에 관한 상세한 최신 정보를 제공하는 NCCN 종양학 임상 진료 지침 (NCCN GUIDELINES®)을 공표하였다 (문헌 [NCCN GUIDELINES®, 2013] 참조). 예로서, MEL, RCC 및 NSCLC에 대한 표준 치료가 다음에 요약되어 있다.
흑색종
MEL은 멜라닌 세포, 즉 피부에서 주로 발견되는 멜라닌 생성 세포의 악성종양이다. 이는 다른 피부 암보다 덜 흔하긴 하지만, 조기에 진단되지 않을 경우에는 가장 위험한 피부암이고, 피부 암 사망의 대부분 (75%)을 차지한다. MEL의 발병률은 전세계적으로 백인 집단에서 증가 추세인데, 특히 적은 양의 피부 색소 침착을 나타내는 사람은 태양으로부터 과도한 자외선 노출을 받을 수 있다. 유럽에서는, 발병률이 100,000명당 10 내지 20명 미만이고; 미국에서는 100,000명당 20 내지 30명이며; 가장 높은 발병률이 관찰되는 호주에서는 100,000명당 50 내지 60명이다 (문헌 [Garbe et al., 2012] 참조). MEL은 미국에서 새로운 모든 암 증례의 약 5%를 차지하고, 발병률은 매년 거의 3%씩 지속적으로 상승하고 있다. 이로써, 미국에서 2013년 한해 76,690명의 새로운 환자가 발생한 것으로 추정되며, 이중 9,480명이 이와 관련하여 사망한 것으로 보인다 (문헌 [Siegel et al. (2013)] 참조).
계내 (0기) 또는 초기 MEL (I 내지 II기)의 경우에는, 외과적 절제가 1차적인 치료이다. 일반적으로, 국소성 질환이 있고 종양 두께가 1.0 mm 이하인 환자에 대한 예후는 아주 좋은데, 5년 생존율은 90% 초과이다 (문헌 [NCCN GUIDELINES®, 2013 - Melanoma] 참조). 동반 질환이나 화장품에 민감한 종양의 위치로 인해 계내 흑색종에 대해 외과적 절제를 실행할 수 없는 경우에는, 국소 이미퀴모드(imiquimod) 및 방사선요법이 특히 악성 흑자 흑색종에 대한 치료로 부상하고 있다. MEL을 치료하기 위한 화학요법제는 c-KIT 돌연변이를 수반한 흑색종의 경우에 다카르바진, 테모졸로미드(temozolomide) 및 이마티닙; 고 용량 인터류킨-2; 및 카르보플라틴과 조합하거나 조합하지 않는 파클리탁셀을 포함한다. 그러나, 이들 치료는 그리 대단하지 않은 성공을 가져다주었는데, 반응률은 1차 치료 (1L) 및 2차 치료 (2L)에서 20% 아래였다.
종양 두께가 1.0 mm 초과인 국소성 흑색종 환자의 경우, 생존율은 50 내지 90%의 범위이다. 국소 결절 관여의 가능성은 종양 두께가 증가함에 따라 증가한다. III기 MEL (임상적으로 양성 결정 및/또는 이동 중인 질환)의 경우에는, 5년 생존율이 20 내지 70%의 범위이다. 지금까지 가장 치명적인 것은 IV기 MEL인데, 원격 전이성 흑색종 환자의 장기 생존율은 10% 미만이다 (문헌 [NCCN GUIDELINES®, 2013 - Melanoma] 참조).
전이성 MEL에 대한 최선의 치료에 관한 합의는 없었지만, 투명 주변부까지의 절제, 병변내 주사, 레이저 제거, 방사선 및 생화학요법 (화학요법과 생물학적 작용제, 예컨대 인터페론-알파 및 IL-2의 조합)을 포함한 각종 치료가 연구 조사중에 있다. 전이성 MEL에 대한 치료 조경은 최근에 베무라페닙 및 이필리무맙과 같은 새로운 약물의 개발과 함께 획기적으로 개선된 것으로 여겨졌다. 베무라페닙은 전이성 MEL 환자의 약 50%에 존재하는 돌연변이된 세포내 키나제인 BRAF에 의한 신호전달을 특이적으로 억제한다. 임상 시험에서, 베무라페닙은 BRAF 돌연변이-양성 환자에게서 추정되는 질환 무진행 생존율 (PFS)을 다카르바진의 경우의 1.6개월에 비해 5.3개월로 해주었고, 평균 OS는 다카르바진의 경우의 5.6 내지 7.8개월에 비해 베무라페닙의 경우에는 15.9개월이었다 (문헌 [Chapman et al., 2011]; [Sosman et al., 2012] 참조). 이필리무맙은 면역 체크포인트 수용체인 CTLA-4를 억제함으로써, T 세포 면역 반응을 자극하는 HuMAb이다. 이필리무맙은 당단백질 100 (gp100) 펩티드 백신을 수반하거나 수반하지 않으면서도, 기존에 전이성 MEL을 치료한 적이 있는 환자에게서 평균 OS를, gp100 단독을 투여받은 환자들 간의 6.4개월과 비교해서 10.0 내지 10.1개월로 개선시켰다 (문헌 [Hodi et al., 2010] 참조). 이들 두 가지 작용제 이외에는, 3상 무작위 연구에서 OS 이득을 명확히 보여준 기타 작용제가 없었다. 다카르바진은 전이성 MEL을 치료하도록 FDA와 EMA에 의해 승인되었는데, 보고된 객관적 반응률은 5 내지 20%이고, 평균 OS는 약 6.4개월이었지만, 이들 반응은 오래가지 못한다. 테모졸로미드 및 포테무스틴(fotemustine)과 같은 기타 약물은 다카르바진과 비교해서 생존율에 있어 상당한 개선을 초래하지 못하였다. IL-2가 또한 전이성 MEL을 치료하도록 FDA에 의해 승인되었는데, 이는 지속가능할 수 있는 4 내지 6% 완전 반응을 포함한 15 내지 20% 반응률과 연관이 있기 때문이지만, 저혈압, 심부정맥 및 폐부종을 포함한 상당한 독성과 연관이 있다. 흑색종에 대한 표준 치료에 관한 추가의 상세 내역은 문헌 ([Garbe et al. (2012)] 및 [NCCN GUIDELINES®, 2013 - Melanoma]참조)에 제공되어 있다. 최근에는 이필리무맙과 베무라페닙이 진행성 MEL을 치료하도록 승인되긴 하였지만, 항-CTLA-4 요법 및 BRAF 억제제 (BRAF 상태에 따라서)에 대해 진전을 보인 환자, 또는 기존에 치료되지 못하였거나, 절제 불가능하였거나 또는 전이성인 BRAF 야생형 MEL 환자에 대해 충족되지 않은 요구가 여전히 크게 존재한다. 말기 MEL에 대한 5년 생존율은 최근 단지 15%일 뿐이다.
신세포 암종
RCC는 신장 종양의 대략 90%에 대해 책임이 있는, 성인에게서 가장 흔히 나타나는 유형의 신장 암이고, 이들의 80 내지 90%가 투명 세포 종양이다 (문헌 [NCCN GUIDELINES®, 2013 - Kidney Cancer] 참조). 이는 또한, 모든 비뇨생식기 종양 중에서 가장 치명적이다. 2013년 미국에서 65,150명으로 추정되는 환자가 신장 암으로 진단될 것이고, 13,680명이 이 질환으로 사망할 것이다 (문헌 [Siegel et al. (2013)] 참조).
임상적으로 국소성인 RCC (IA 및 IB기)의 경우에는 근치적 신장 절제술 및 네프론 보존 수술을 포함한 외과적 절제가 효과적인 요법이다. 국소적으로 진행된 종양 (II 및 III기) 환자에 대해서는 부분 신장 절제술이 일반적으로 적합하지 않은데, 이러한 경우에는 근치적 신장 절제술이 바람직하다. 종양이 신 실질에 한정되는 경우, 5년 생존율은 60 내지 70%이지만, 전이가 확산된 IV기 질환에서는 상당히 더 낮아진다. IV기 RCC는 RT 및 화학요법에 대해 비교적 내성이 있긴 하지만, 잠재적으로 외과상 절제가능한 1차 및 다발성 절제가능한 전이 환자에 대해 전신 요법이 권장되기 전에 환자는 수술 및 세포 감소성 신장 절제술로부터 이득을 얻을 수 있다.
최근까지도, 시토카인 IL-2 및 IFNα가 진행성 또는 전이성 RCC에 대한 유일한 활성의 전신 치료제였는데, 이들 모두는 5 내지 27%의 ORR을 제공하는 것으로 보고되었다. 그러나, 이들 작용제 각각의 제한된 임상 이득과 실질적 독성 프로파일로 인해, 진행성 또는 전이성 신세포 암종을 치료하는 데 있어서 보다 새롭게 표적화된 작용제가 상당 부분 시토카인을 대체하여 왔다. 투명 세포 RCC의 발병 기전에서 저산소증 유도 인자 알파 (HIFα) 신호전달의 중요성을 인식함으로써, 1L 및 2L 치료에서 두 가지 부류의 표적화 요법, 즉 항혈관형성성 티로신 키나제 억제제 (TKI)와 라파마이신의 포유류 표적 (mTOR) 억제제에 관한 광범위한 연구가 주도되었다 (문헌 [Mulders, 2009] 참조). 혈관형성을 표적으로 한 것은 합리적인데, 이는 구성적 HIFα 활성화로 인해, 연속해서 종양 증식과 신생혈관계 형성을 선도할 수 있는 몇 가지 단백질 [혈관 내피 성장 인자 (VEGF) 포함]의 상향조절 또는 활성화가 야기되기 때문이다. mTOR 경로를 표적으로 한 것은 중요한데, 이는 상류 PI3K/Akt/mTOR 신호전달 경로의 활성화가, 구성적 HIFα 활성화 또는 상향조절을 발생시키는 한 가지 방법이기 때문이다 (문헌 [Mulders, 2009] 참조). 혈관형성을 표적으로 하는 작용제는 VEGF-수용체 (VEGFr) TKI (예를 들어, 소라페닙, 수니티닙, 파조파닙, 악시티닙 및 티보자닙) 및 VEGF-결합성 mAb (예를 들어, 베바시주맙)를 포함하는 반면, mTOR 경로를 표적으로 하는 작용제는 mTOR 억제제 (예를 들어, 에베롤리무스 및 템시롤리무스)를 포함한다 (문헌 [Mulders, 2009]; [NCCN GUIDELINES®, 2013 - Kidney Cancer] 참조). 그러나, 대부분의 환자들에게 내성이 발생하고, OS 개선은 단지, 불량 위험 환자의 하나의 3상 시험에서만 나타났는데: 템시롤리무스는 IFNα과 비교해서 진행성 RCC 환자에게서 OS에 대한 통계상 유의적인 이득을 보여주었다 (7.3개월과 비교해서 10.9개월이다) (문헌 [Hudes et al., 2007] 참조). 에베롤리무스는 또한, 플라시보와 비교해서 평균 PFS에 있어서 2.1개월 개선을 명확히 보여주었지만, OS에 있어서의 개선은 전혀 없었다 (문헌 [Motzer et al., 2008] 참조). 5개의 승인된 항혈관형성제 (소라페닙, 수니티닙, 베바시주맙, 파조파닙 및 악시티닙) 및 2개의 승인된 mTOR 억제제 (템시롤리무스, 에베롤리무스) 중에서, 에베롤리무스 만이 항혈관형성 요법으로의 치료 실패 후 사용하도록 특이적으로 승인되었다. 미국에서는, 에베롤리무스가 수니티닙 또는 소라페닙으로의 치료 실패 후 진행성 RCC를 치료하도록 권고되는 반면, 유럽에서는 그의 질환이 VEGF-표적화 요법시 진행되었거나 이러한 요법으로의 치료 후에 진행된 진행성 RCC 환자에게 보다 광범위하게 권고된다.
비-소세포 폐암
NSCLC는 미국과 전세계적으로 암 사망의 주요 원인인데, 이는 유방암, 결장암 및 전립선암을 합한 것을 초과한다. 미국에서는, 새롭게 진단되는 폐와 기관지 환자가 228,190명인 것으로 추정되고, 이 질환으로 인해 159,480명이 사망할 것이다 (문헌 [Siegel et al., 2013] 참조). 대부분의 환자 (대략 78%)는 진행성/재발성 또는 전이성 질환으로 진단된다. 폐암에서 부신으로의 전이가 흔히 발생하는데, 이러한 전이를 나타내는 환자는 약 33%이다. NSCLC 요법은 점진적으로 OS를 개선시켜 왔지만, 이로부터의 이득은 정체되었다 (말기 환자에 대한 평균 OS는 고작 1년이다). 1L 요법 후 병의 진행이 거의 모든 대상체에게서 발생되었고, 치료 불응성 환자의 경우 5년 생존율은 단지 3.6%이다. 2005년에서 2009년까지, 미국에서 폐암에 대한 전반적인 5년 상대적 생존율은 15.9%였다 (문헌 [NCCN GUIDELINES®, 2013 - Non-Small Cell Lung Cancer] 참조).
수술, RT 및 화학요법이 NSCLC 환자를 치료하기 위해 흔히 사용되고 있는 3가지 양식이다. 전체로서, NSCLC는 소세포 암종과 비교해서 화학요법 및 RT에 대해 비교적 덜 감수성이다. 일반적으로, I기 또는 II기 질환 환자의 경우, 외과적 절제가 최선의 치료 선택을 제공하는데, 수술 전과 수술 후 둘 다에 화학요법을 사용하는 것이 증가 추세이다. RT는 또한, 절제가능한 NSCLC 환자에 대한 아주반트 요법 (1차 국소 치료)로서, 또는 치유불가능한 NSCLC 환자에 대한 고통 완화 요법으로서 사용될 수 있다.
우수한 수행 상태 (PS)를 나타내는 IV기 질환 환자는 화학요법으로부터 이득을 얻는다. 백금 작용제 (예를 들어, 시스플라틴, 카르보플라틴), 탁산 작용제 (예를 들어, 파클리탁셀, 알부민-결합된 파클리탁셀, 도세탁셀), 비노렐빈, 빈블라스틴, 에토포시드, 페메트렉세드 및 젬시타빈을 포함한 많은 약물이 IV기 NSCLC에 유용하다. 이들 많은 약물을 조합하면 1년 생존율이 30% 내지 40% 정도인데, 이는 단일 작용제에 비해 탁월하다. 특이적 표적화 요법이 또한, 진행성 폐암을 치료하기 위해 개발되었다. 예를 들어, 베바시주맙 (AVASTIN®)은 혈관 내피 성장 인자 A (VEGF-A)를 차단하는 mAb이다. 에를로티닙 (TARCEVA®)은 표피 성장 인자 수용체 (EGFR)의 소분자 TKI이다. 크리조티닙 (XALKORI®)은 ALK 및 MET를 표적으로 하는 소분자 TKI이고, 돌연변이된 ALK 융합 유전자를 보유하고 있는 환자에게서 NSCLC를 치료하기 위해 사용된다. 세툭시맙 (ERBITUX®)은 EGFR을 표적으로 하는 mAb이다.
편평 세포 NSCLC (모든 NSCLC 중 25% 정도가 이를 나타낸다) 환자 중에는 특별히 충족되지 않는 요구가 있는데, 이는 1L 요법 후에 치료 선택 사항이 거의 없기 때문이다. 단일 작용제 화학요법은 백금에 의거한 이중선 화학요법 (Pt-이중선)과의 진행 후 표준 치료인데, 이로써 평균 OS는 대략 7개월이 된다. 에를로티닙이 덜 빈번하게 사용될 수도 있긴 하지만, 도세탁셀이 이러한 라인의 요법에서 여전히 기준점 치료이다. 페메트렉세드가 또한, 진행성 NSCLC 환자의 2L 치료에서 도세탁셀과 비교해서 상당히 더 적은 부작용을 수반하면서도 임상적으로 등가의 효능 성과를 가져다주는 것으로 밝혀졌다 (문헌 [Hanna et al., 2004] 참조). 3L 상황 그 이후에 폐암에 사용하도록 현재 승인된 요법은 없다. 페메트렉세드 및 베바시주맙은 편평 NSCLC에 사용하도록 승인되지 않았고, 분자상 표적화된 요법은 제한된 적용을 갖는다. 진행성 폐암에서의 충족되지 않은 요구는 최근에 온코티레온(Oncothyreon) 및 머크(Merck) KgaA의 STIMUVAX®가 3상 시험에서 OS를 개선시키지 못하고, 아르쿨레(ArQule) 및 다이이치 산쿄(Daiichi Sankyo)의 c-Met 키나제 억제제인 티반티닙(tivantinib)이 생존 종말점을 충족시킬 수 없으며, 로슈(Roche)의 AVASTIN®과 조합되는 일라이 릴리(Eli Lilly)의 ALIMTA®가 말기 연구에서 OS를 개선시키지 못하고, 암젠(Amgen) 및 다케다(Takeda) 제약이 말기 시험에서 소분자 VEGF-R 길항제인 모테사닙(motesanib)을 이용한 임상 종말점을 충족시키지 못함으로써 악화되어 왔다.
본 발명은 다음 실시예에 의해 추가 예시되는데, 이로써 본 발명이 추가로 제한되지 말아야 한다. 본원 전반에 걸쳐 인용된 모든 참고문헌의 내용은 분명하게도 본원에 참조로 포함된다.
실시예 1
인간 PD -1을 발현하는 CHO 세포와의 결합을 놓고 항- PD -1 HuMAb 들 간의 교차 경쟁
인간 PD-1을 발현하도록 형질감염시킨 중국산 햄스터 난소 (CHO) 세포 (CHO/PD-1 세포)를 4℃ 하에 30분 동안 항-PD-1 HuMAb 5C4 또는 인간 IgG1 (hIgG1) 이소형 대조군 Ab의 Fab 단편 10 ㎍/ml와 함께 인큐베이션한 후, 항-PD-1 HuMAb 2D3, 7D3 또는 4H1을 0.2 ㎍/ml의 농도로 가하였다. CHO/PD-1 세포에 대한 4H1, 2D3 또는 7D3의 결합은 플루오레세인 이소티오시아네이트 (FITC)-접합된 염소 항-hIgG, Fc-감마 특이적 Ab에 의해 검출하였다. 5C4 및 17D8을 이용한 교차 경쟁 검정의 경우에는, CHO/PD-1 세포를 5C4의 완전 분자와 함께 인큐베이션한 후, FITC-표지된 17D8을 가하였다. CHO/PD-1 세포에 대한 2D3, 7D3, 4H1 또는 17D8의 결합은 FACS칼리버 유동 세포계수기 [벡톤 디킨슨 (Becton Dickinson; 미국 캘리포니아주 산 호세)]를 이용하여 유동 세포계수 분석함으로써 측정하였다.
그 결과가 도 1에 도시되어 있다. 데이터는 염색의 평균 형광 강도 (MFI)로써 측정된 바와 같이, 5C4 Fab 단편이 CHO/PD-1 세포에 대한 mAb 5C4 그 자체의 결합뿐만 아니라 2D3, 7D3 (도 1a) 및 4H1 (도 1b)의 결합을 실질적으로 차단시킨 반면, 5C4 완전 mAb는 CHO/PD-1 세포에 대한 17D8 (도 1c)의 결합을 실질적으로 차단시켰다.
실시예 2
인간 PD - L1 을 발현하는 CHO 세포와의 결합을 놓고 항- PD - L1 HuMAb 들 간의 교차 경쟁
hPD-L1을 발현하도록 형질감염시킨 CHO 세포 (CHO/PD-L1 세포)를 4℃ 하에 20분 동안 10개의 접합되지 않은 인간 항-PD-L1 mAb (5F8, 7H1, 10H10, 1B12, 3G10, 10A5, 11E6, 12A4, 12B7, 및 13G4) 또는 인간 IgG1 (hIgG1) 이소형 대조군 Ab 각각의 10 ㎍/ml와 함께 인큐베이션하였다. FITC-접합된 10H10 (A), 3G10 (B), 10A5 (C), 11E6 (D), 12A4 (E) 또는 13G4 (F)를 0.09 ㎍/ml (B, D), 0.27 ㎍/ml (A, C), 0.91 ㎍/ml (F), 또는 2.73 ㎍/ml (E)의 최종 농도로, 결합되지 않고 접합되지 않은 Ab를 미리 말끔히 씻어내지 않으면서 4℃ 하에 20분 더 상기 세포에 가하였다. 표지화 이후 결합 효율 상의 차이로 인해, 상이한 양의 각종 FITC-접합된 HuMAb를 사용하였고, 이들 FITC-접합된 HuMAb의 최적 양은 CHO/PD-L1 세포에 대한 결합의 용량-적정 분석에 의해 기존에 결정하였다. CHO/PD-L1 세포에 대한 FITC-접합된 10H10, 3G10, 10A5, 11E6, 12A4 또는 13G4의 결합은 유동 세포계수법으로 측정하였다.
그 결과가 도 2에 도시되어 있다. 표지된 10H10의 결합은 10A5, 11E6 및 13G4에 의해 부분적으로 차단되었지만, 그 자체에 의해서는 실질적으로 차단되었다 (도 2a). 이와는 달리, 10H10은 CHO/PD-L1 세포에 대한 단지 그 자체의 결합을 실질적으로 차단시켰다. 각각의 항-PD-L1 HuMAb 5F8, 7H1, 1B12, 3G10, 10A5, 11E6, 12A4, 12B7 및 13G4는 MFI에 의해 측정된 바와 같이 CHO/PD-L1 세포에 대한 표지된 mAb 3G10 (도 2b), 10A5 (도 2c), 11E6 (도 2d), 12A4 (도 2e) 및 13G4 (도 2f)의 결합을 실질적으로 차단시켰지만, mAb 5F8 및 13G4는 일반적으로, 상기 표지된 mAb의 결합을 약간 덜한 정도로 억제하였다.
실시예 3
인간 PD - L1 을 발현하는 난소 암종 세포와의 결합을 놓고 항- PD - L1 mAb 들 간의 교차 경쟁
항-PD-L1 HuMAb 5F8, 12B7, 3G10, 1B12, 13G4, 10H10, 10A5 및 12A4, 및 인간 IgG1 (huIgG1) 이소형 대조군 Ab를 10 ㎍/ml로부터 일련으로 희석시키고, 이를 4℃ 하에 20분 동안 hPD-L1-발현성 ES-2 난소 암종 세포와 함께 인큐베이션하였다. 세척하지 않고, 비오티닐화-12A4 Ab를 0.4 ㎍/ml의 최종 농도로 4℃ 하에 20분 더 가하였다. 세척한 후, 결합된 비오틴-12A4를 형광성 스트렙타비딘-PE 2차 시약을 사용하여 검출하고, 유동 세포계수법에 의해 측정하였다. 도 3은 표지되지 않은 hPD-L1 HuMAb의 농도에 대항하여 플롯팅된 결합된 비오틴-12A4의 형광을 도시한 것이다. ES-2 세포에 대한 비오틴-12A4의 결합은 12A4 그 자체에 의해 그리고 1B12 및 12B7에 의해 실질적으로 차단되었고, mAb 5F8, 10A5, 13G4 및 3G10에 의해서는 적당한 수준 내지 상당한 수준으로 차단되었지만, mAb 10H10에 의해서는 차단되지 않았다.
실시예 4
항- PD -1 Ab 의 1상 임상 연구의 설계
선택된 진행성 고형 종양 환자에게서 항-PD-1의 안전성, 항종양 활성 및 약동학을 평가하기 위한 1상 연구를 수행하였다. 인간 항-PD-1 mAb, BMS-936558 (본원에서는 니볼루맙으로서 지칭되고, 미국 특허 번호 8,008,449에서는 5C4로서 지칭됨)을 각 8주 치료 주기의 2주마다 정맥내 주입으로서 투여하였다. 각 주기 후 종양 상태를 재평가하였다. 환자가 완전 차도, 허용되지 않은 독성 또는 질환 질행을 경험하거나 치료 중단을 승낙할 때까지는 2년 이하 동안 (12주기) 환자에게 치료를 계속하였다. 달리 임상적으로 안정하였던 환자에게는, 제안된 면역 반응 기준에 의해 권장된 바와 같이, 추가의 진행이 인지될 때까지 가시적 초기 질환 진행을 능가하는 연구 치료를 계속하였다 (문헌 [Wolchok et al., 2009] 참조). 치료가 끝날 무렵 안정한 질환 (SD) 또는 진행중인 객관적 반응 (OR: 완전 반응 [CR] 또는 부분 반응 [PR])을 나타내는 환자를 1년 동안 치료하였고, 진행될 경우에는 1년 더 재치료하였다.
용량의 증량
진행성 흑색종 (MEL), 비-소세포 폐암 (NSCLC), 신세포 암종 (RCC), 거세 저항성 전립선암 (CRPC) 및 결장직장암 (CRC)에 걸린 환자가 그 대상이 될 자격이 있었다. 1.0, 3.0, 및 10.0 mg/kg 용량에서 그 용량 수준에 따라 3 내지 6명 환자의 코호트가 순차적으로 그 대상이 되었다. 최소 3명의 환자가 소정의 용량 수준에서 안전성 평가 기간 (56일)을 마친 경우에 (환자의 1/3 미만에서 용량-제한 독성이 나타난다) 계속해서 용량을 증량시켰다. 환자 내에서의 용량의 증량은 허용되지 않았다.
코호트 확장
최대 내성 용량 (MTD)에는 도달하지 못하였다. 초기에는, 각각 대략 16명 환자의 5개 확장 코호트를 10 mg/kg의 용량에서 MEL, NSCLC, RCC, CRPC 및 CRC에 대한 대상으로 하였다. 초기 활성 신호를 기초로 하고, 프로토콜 보정을 위해 6.5개월간 중단시킨 후, 각각 대략 16명 환자의 추가 확장 코호트를 MEL (1.0 및 3.0 mg/kg에 이어 0.1, 0.3, 또는 1.0 mg/kg로 무작위 처치된 코호트), NSCLC (1, 3, 또는 10 mg/kg로 무작위 처치된 편평 또는 비-편평 조직학 코호트), 및 RCC (1.0 mg/kg)에 대한 대상으로 하였다. 환자 내에서 1 mg/kg까지 용량을 단계적으로 상승시키는 것은 0.1 또는 0.3 mg/kg을 투여한 후 진행성 질환을 나타내는 MEL 환자에 대해 허용되었다.
환자
자격이 되는 환자는 진행성 고형 종양이 있고; 연령 > 18세이며; 기대 수명 > 12주이고; 동부 종양학 협력 그룹 (Eastern Cooperative Oncology Group) 수행 상태 ≤2이며; 고형 종양에서의 반응 평가 기준 (RECIST) (개정된 v1.0)에 의해 측정가능한 질환이 있고 (문헌 [Topalian et al., 2012b] 참조); 적당한 혈액학적, 간 및 신장 기능을 나타내며; 이전에 1가지 내지 5가지 전신 치료 요법을 받은 것으로 기록되었다. 안정적으로 치료받은 뇌 전이 환자를 대상으로 하였다. 배제 기준은 만성 자가면역 질환 병력이 있는 환자, 이전에 T-세포 조절성 Ab (예를 들어, 항-CTLA-4, 항-PD-1, 항-PD-L1)로 치료받은 적이 있는 환자, 면역저해성 의약 투여를 필요로 하는 상태의 환자, 및 만성 감염증 (예를 들어, HIV, B형 또는 C형 간염) 환자를 포함하였다.
MEL (n=104), NSCLC (n=122), RCC (n=34), CRPC (n=17), 및 CRC (n=19)를 포함한 총 296명의 진행성 고형 종양 환자를 2012년 2월까지 40개월 동안 BMS-936558로 치료하였다. 2013년 3월로써, 비-소세포 폐암 (n=129), 흑색종 (n=107), RCC (n=34), CRPC (n=17), 및 CRC (n=19) 환자를 포함한 306명의 환자를 2008년 10월부터 2012년 1월까지 BMS-936558로 치료하여 왔는데, 모두 최소 1년간은 관찰하였다. 2명의 환자는 치료 전체 주기를 받지 못하였으므로, 반응이 평가가능한 것으로 간주되지 못하였다. 평균 연령은 63세였다 (29세 내지 85세의 범위). ECOG 수행 스코어는 98%의 환자에게서 0 또는 1이었다. 대부분의 환자들은 과도하게 사전 치료되었는데, 47%가 이전에 최소한 3가지 요법을 받아 왔었다. 주목할 만한 이전 요법은 MEL 환자에 대한 면역요법 (64%) 및 B-RAF 억제제 (8%); NSCLC 환자에 대한 백금에 의거한 화학요법 (94%) 및 티로신 키나제 억제제 (TKI, 34%); 및 RCC 환자에 대한 신장 절제술 (94%), 면역요법 (59%), 및 항혈관형성 요법 (74%)을 포함하였다. 치료받은 총 집단 (N=306)의 기준선 특징은 효능 집단 (반응 평가가능한 환자, N=270)과 유사하였다. 환자의 사전 치료에 관한 상세 내역은 문헌 ([Topalian et al. (2012b)] 참조)에 제공되어 있다.
통계학적 분석
2013년 3월을 기준으로, 치료받은 모든 환자 (N=306)에 대한 기준선 특징 및 유해 사례와 270명의 폐암, 흑색종 및 신장암 환자에 대한 효능 결과가 보고된다. 약동학적 및 분자-마커 집단은 예비 분석의 2012년 2월 날짜를 기준으로 입수가능한 데이터를 갖는 치료받은 환자로 이루어졌다. 효능 집단은 분석 날짜 이전 최소 8개월 동안 치료를 시작한 반응-평가가능한 환자로 이루어졌다. 조사관은 각 치료 주기 (4회 용량) 후 종양 측정치를 수집하였다. 개정된 RECIST v1.0에 따라서 후원자는 상기 종양 측정치를 기초로 하여 개개인의 최상 객관적 반응을 평가하였다. 객관적 반응은 하나 이상의 순차적 종양 평가 의견에 의해 확증하였다. 클로퍼-피어슨(Clopper-Pearson) 방법을 이용하여 신뢰 구간을 갖는 객관적 반응 및 안정적 질환율을 추정하였다. 카플란-마이어(Kaplan-Meier) 방법을 이용하여, PFS, OS, 생존율 및 반응의 지속기간을 포함한 시간 대 사건 종말점을 추정하였다. 규제 활동에 관한 의학 사전 (MedDRA), 버전 15.1을 이용하여 AE를 코딩하였다. 보다 빈번한 모니터링 및/또는 독특한 개입을 요구하는 유해 사례로서 정의된, "특수 관심 AE" (AEOSI)의 "면역 관련 유해 사례"로서 지칭되기도 하는, 잠재적 면역학적 병인을 갖는 선택 유해 사례는 사전 정의된 MeDRA 용어 목록을 이용하여 확인하였다. 개개인의 최상의 OR은 개정된 RECIST v1.0에 따라서 조사관이 보고한 데이터로부터 유래되었다. OR은 하나 이상의 순차적 종양 평가 의견에 의해 확증하였고, OR 율 (ORR={[CR + PR] ÷ n} × 100)을 계산하였다.
실시예 5
항- PD -1 항체로 처료한 환자에 대한 안전성 평가
기준선에서, 그리고 약물을 마지막을 투여한 후 100일 이하 동안 규칙적 간격으로 치료받은 모든 환자에게서 임상적 검사 및 실험실 평가를 포함한 안전성 평가를 수행하였다. 유해 사례에 관한 NCI 공통 용어 기준 (NCI CTCAE), v3.0을 기초로 하여 AE의 중증도의 등급을 매겼다. 기준선에서 그리고 각 치료 주기 후 종양을 평가하기 위해 컴퓨터 단층 촬영 (CT) 또는 자기 공명 영상화를 수행하였다.
가장 높게 계획된 용량 10 mg/kg까지는, 본 연구에서 시험된 BMS-936558의 용량 전반에 걸쳐 MTD가 규정되지 않았다. 90% 이상의 상대적 BMS-936558 용량 강도가 87%의 환자에게서 달성되었다 (상세 내역에 대해서는, 문헌 [Topalian et al., 2012b]; [Topalian et al., 2013]을 참조할 수 있다). 규제 활동에 관한 의학 사전 (MedDRA), 버전 14.1을 이용하여 AE를 코딩하였다. AEOSI는 사전 정의된 MeDRA 용어 목록을 이용하여 확인하였다. 296명의 환자 중 15명 (5%)은 BMS-936558-관련 AE로 인해 치료를 중단하였다. 예비 분석 날짜 2012년 2월을 기준으로, 62명의 환자 (21%)가 사망하였고, 2013년 3월까지 195명의 환자 (64%)가 사망하였는데, 질환 진행이 가장 흔한 사망 원인이다 (문헌 [Topalian et al., 2012b]; [Topalian et al., 2013] 참조).
원인에 상관없이 가장 흔한 유해 사례는 피로, 식욕 감소, 설사, 메스꺼움, 기침, 호흡 곤란, 변비, 구토, 발진, 발열 및 가려움증을 포함하였다 (문헌 [Topalian et al., 2012b]; [Topalian et al., 2013] 참조). 흔한 BMS-936558-관련 AE는 피로, 발진, 설사, 식욕 감소 및 메스꺼움을 포함하였다. 대부분의 사례는 저 등급이었는데, 등급 3 내지 4의 약물 관련 AE가 296명 환자 중 41명 (14%)에게서 관찰되었다. 치료 관련 AE (모든 등급)가 306명 환자 중 230명 (75%)에게서 관찰되었는데, 가장 흔한 것이 피로, 발진, 설사 및 가려움증이었다 (문헌 [Topalian et al., 2013] 참조). BMS-936558-관련 AE의 스펙트럼, 빈도 및 중증도는 일반적으로, 시험된 용량 수준 전반에 걸쳐 유사하였는데, 치료 지속기간과는 명백한 관계가 없었다. 306명 환자 중 52명 (17%)은 등급 3 내지 4의 치료 관련 유해 사례를 경험하였는데, 피로 (2%), 폐렴, 림프구 감소증, 설사, 복통, 및 저인산염혈증 (각각 1%)이 가장 흔한 것이었다. 치료 관련 중증 유해 사례는 306명 환자 중 42명 (14%)에게서 발생하였다 (문헌 [Topalian et al., 2013] 참조).
잠재적 면역 관련 병인을 지닌, 약물 관련 AEOSI는 보다 정확한 빈도 추정치를 제공하기 위해 장기 침범으로써 분류되었고, 이는 특히 폐렴, 백반증, 결장염, 간염, 뇌하수체염 및 갑상선염을 포함하였다. 어떠한 등급의 치료 관련 선택 유해 사례도 306명 환자 중 140명 (46%)에게서 관찰되었는데, 가장 흔한 것이 발진 (15%), 설사 (13%), 및 가려움증 (11%)이었다 (표 2). 등급 3 내지 4의 치료 관련 선택 사례가 19명 환자 (6%)에게서 관찰되었다.
약물 관련 유해 사례를 나타내는 230명 환자 중 52명 (23%)은 전신 글루코코르티코이드 및/또는 기타 면역저해제로 관리할 필요가 있었다. 간 또는 위장 AEOSI는 치료 중단으로 관리하였고, 필요에 따라, 코르티코스테로이드를 투여하여 관리하였다. 현재까지 치료받은 환자들 중에서, 이들 AE는 모든 증례에 있어 가역적이었다. 내분비 AEOSI는 대체 요법으로 관리하였다. 306명 환자 중 32명 (11%)은 치료 관련 유해 사례로 인해 치료를 중단하였다. 치료 의사의 재량에 따라, 환자에게 BMS-936558을 이용한 치료를 성공적으로 다시 개시하였다. 21명 (40%)은 독성이 해결된 후 니볼루맙 요법을 재개할 수 있었다.
약물 관련 폐렴 (모든 등급)이 306명 환자 중 12명 (4%)에게서 발생하였다 (문헌 [Topalian et al., 2013] 참조). 임상적 특징은 무증상 환자에게서의 방사선학적 비정상에서부터 진행성, 미만성 폐 침윤과 연관된 증상 (기침, 발열, 호흡 곤란)까지의 범위였다. 등급 3 내지 4의 폐렴이 4명 환자 (1%)에게서 발병하였는데, 이중 3명 환자가 치명적이었다 (2명은 NSCLC 환자이고, 1명은 CRC 환자이다). 폐렴 발생과 종양 유형, 용량 수준 또는 투여된 용량 수 간의 명백한 관계는 전혀 인지되지 않았다. 12명 환자 중 9명에게서 폐렴은 치료 중단 및/또는 면역저해 (글루코코르티코이드, 인플릭시맙, 미코페놀레이트)로 가역적이었다. 2011년 11월에 가장 최근의 폐렴 관련 사망 이후, 79명 환자들에게 니볼루맙 투여를 계속하였는데 (평균 29주이고, 2 내지 69주 동안 투여됨), 이러한 치료 또는 기타 치료와 관련된 원인으로부터의 추가 양식은 없었다.
실시예 6
항- PD -1 항체에 대한 약동학/ 약력학 분석
약동학적 (PK) 분석을 위해, 일련의 혈액 샘플을 수집하고, BMS-936558의 혈청 농도를 ELISA에 의해 정량화하였다. 약력학적 (PD) 분석을 위해, 말초혈 단핵 세포를 기준선 및 주기 1 이후에 환자로부터 단리하여, 유동 세포계수법을 통하여 순환성 CD3+ T-세포 상에서 BMS-936558에 의한 PD-1 수용체 점유율 (RO)을 추정하였다 (문헌 [Brahmer et al., 2010] 참조).
주입을 시작한 지 1 내지 4시간 후의 평균 Tmax에서 BMS-936558의 최대 농도를 관찰하였다. BMS-936558의 PK는 0.1 내지 10 mg/kg의 용량 범위 (n=35)에서 Cmax 및 AUC(0-14 d) 상의 용량 비례적 증가에 따라 선형이었다. BMS-936558 PD는 순환성 T-세포에 대한 PD-1 RO에 의해 평가하였다. 2주마다 0.1 내지 10 mg/kg의 BMS-936558의 1 주기로 치료한 65명의 MEL 환자로부터의 PBMC는 BMS-936558에 의해 순환성 CD3+ T-세포에 대한 PD-1 분자의 평균 점유율이 64% 내지 70%의 범위였다는 사실을 입증해주었다 (상세 내역에 관해서는, 문헌 [Topalian et al., 2012b]을 참조할 수 있다).
실시예 7
항- PD -1 항체에 의해 나타난 항종양 효능
2012년 2월을 기준으로 분석된 데이터
시험된 모든 BMS-936558 용량에서 임상적 항종양 활성이 관찰되었다. OR (확증된 CR 또는 PR)이 상당 부분의 NSCLC, MEL, 및 RCC 환자에게서 관찰되었고 (표 1 및 2; 도 4), 간, 폐, 림프절 및 뼈를 포함한 전이성 질환의 각종 부위에서 관찰되었다 (도 5 내지 7; 도시되지는 않음). 종양 퇴행은 반응의 통상적인 패턴뿐만 아니라 "면역-관련" 패턴을 따랐는데, 예를 들면 새로운 병변의 존재 하에 종양 조직량이 장기간 감소되었다. 개개인의 최상의 전반적 반응은 개정된 RECIST v1.0에 따라서 조사관이 보고한 데이터로부터 유래되었다. OR은 하나 이상의 순차적 종양 평가 의견에 의해 확증되었다. 데이터 분석시, 10 mg/kg으로 처리되었던 2명의 NSCLC 환자는 확증되지 않은 반응을 나타냈고, 추가의 8명 환자 (MEL, NSCLC 또는 RCC 환자)는 새로운 병변의 존재 하에 기준선 표적 병변의 영속적 감소를 나타내었다 (즉, "면역 관련" 반응 패턴). 이들 환자 중 어느 누구도 OR 율을 계산할 목적으로 반응자로서 분류되지 않았다. 이전에 받은 요법과 무관하게 환자에게서 항종양 반응 및/또는 장기간 질환 안정화가 관찰되었다 (문헌 [Topalian et al., 2012b]의 보충 부록 4에 제시된, OR 및 SD를 갖는 환자에 대한 진행이 없는 간격에 관한 요약을 참조할 수 있다).
NSCLC 환자 중 14명에게서 OR이 1, 3, 또는 10 mg/kg의 BMS-936558 용량에서 관찰되었는데, 반응률은 각각 6%, 32%, 및 18%였다. NSCLC 조직학 전반에 걸쳐 OR이 관찰되었다: 18명의 편평 조직학 환자 중 6명이 반응하였고 (33%), 56명의 비-편평 조직학 환자 중 7명이 반응하였으며 (13%), 2명 중 1명은 공지되지 않았다. OR을 나타낸 14명 환자 모두는 데이터 분석하기 전 ≥ 24주에 치료를 개시하였고, 이들 중 8명은 ≥ 24주 반응 지속기간을 나타내었다 (표 1). ≥ 24주 지속되는 안정적 질환 (SD)이 5명 (7%)의 NSCLC 환자 (모두 비-편평 조직학을 수반함)에게서 관찰되었다. MEL 환자 중 26명에게서, 0.1 내지 10 mg/kg의 범위의 용량에서 OR이 관찰되었는데, 반응률은 용량 수준에 따라 19% 내지 41%의 범위였다. 3 mg/kg 용량 수준에서는, 17명의 환자 중 7명 (41%)에게서 OR이 인지되었다. OR을 달성한 26명의 MEL 환자 중 17명에게, 데이터 분석 전 ≥ 1년 동안 치료를 개시하였고, 이들 중 13명 환자는 ≥ 1년의 OR 지속기간을 나타내었다. OR을 나타낸 나머지 8명 환자는 < 1년 동안 연구중에 있으며, 6명은 1.9 내지 5.6개월 범위의 반응을 나타내었다. ≥ 24주 지속되는 SD가 6명 (6%) 환자에게서 관찰되었다. RCC 환자 중에서는, 1 mg/kg의 BMS-936558 용량으로 처치된 17명 환자 중 4명 (24%)에게서 OR이 발생하였고, 10 mg/kg의 BMS-936558 용량으로 처치된 16명 환자 중 5명 (31%)에게서 OR이 발생하였다. 데이터 분석하기에 앞서 ≥ 1년에 치료를 시작한, OR을 달성한 8명 RCC 환자 중에서 5명 (63%)이 ≥ 1년의 OR 지속기간을 나타내었다. ≥ 24주 지속되는 SD가 추가의 9명 (27%) 환자에게서 관찰되었다.
Figure pct00001
* 효능 집단은 2012년 2월에 데이터 분석하기 적어도 8개월 전에 그의 치료를 개시하였고, 기준선 및 다음 중 하나에서 측정가능한 질환을 나타낸, 반응-평가가능한 환자로 이루어진다: 하나 이상의 진행중인 치료 스캔, 또는 질환 진행 또는 사망의 임상적 증거.
† CR은 완전 반응을 나타내고, MEL은 흑색종을 나타내며, NSCLC는 비-소세포 폐암을 나타내고, ORR은 객관적 반응률을 나타내며, PFSR은 무진행 생존율을 나타내고, PR은 부분 반응을 나타내며, RCC는 신세포암을 나타내고, SD는 안정적 질환을 나타내며, n은 환자 수를 나타낸다.
‡ 객관적 반응률 ({[CR + PR] ÷ n} × 100)은 클로퍼-피어슨 방법을 이용하여 계산된 신뢰 구간을 갖는 확증된 반응을 기초로 하여 계산하였다. 개개 환자 반응은 개정된 RECIST v1.0에 따라서 판정하였다 (문헌 [Topalian et al., 2012b] 참조).
§ 무진행 생존율은 질환이 진행되지 않았고, 그린우드(Greenwood) 방법을 이용하여 신뢰 구간을 갖는 카플란-마이어 방법론에 의해 계산된 24주째에 살아 있는 환자의 비율이었다.
1 CR.
** 3 mg/kg 용량 수준으로 처치된 1명의 NSCLC 환자는 진행성 질환의 초기 평가를 나타내었고, 연속해서 PR을 나타냈고, 반응자로서 분류되었다.
Figure pct00002
* MEL은 흑색종을 나타내고, NA는 적용가능하지 않다는 것을 나타내며, NSCLC는 비-소세포 폐암을 나타내고, RCC는 신세포 암을 나타낸다.
† 첫 번째 반응부터 기록된 진행, 사망 시간까지의 시간, 또는 검열된 데이터의 경우에는, 마지막 종양 평가까지의 시간.
‡ 1명의 환자는 진행성 질환의 초기 평가를 벗어나 처리하였는데, 연속해서 PR을 나타내었다; 이 환자는 RECIST v1.0에 의해 반응률을 계산할 목적으로 반응자로서 분류되었지만, 반응 지속기간을 계산하기 위한 대상은 아니었다.
2013년 3월을 기준으로 분석된 데이터
객관적 반응이 NSCLC (17%), MEL (31%), 및 RCC (29%) 환자에게서 관찰되었지만, CRC 또는 CRPC 환자에게서는 그렇지 못하였다. 반응은 시험된 모든 니볼루맙 용량 전반에 걸쳐 관찰되었는데; 3 또는 10 mg/kg을 투여한 NSCLC 환자와 비교해서 1 mg/kg을 투여한 NSCLC 환자에서의 반응률은 감소하는 것으로 여겨졌다 (각각 24% 및 20%와 비교해서 3%이다) (표 3 및 4). 반응하는 조직학을 수반한 270명 환자 중 13명 (4.8%)은 RECIST 기준 (예를 들어, 새로운 병변의 존재 하에 표적 병변의 영속적 감소, 또는 초기 진행 후 퇴행)을 충족시키지 못한 색다른 반응 패턴을 나타내었다 (문헌 [Wolchok et al, 2009] 참조). 추가의 환자는 24주 또는 그 이상 동안 SD를 발현하였다 (10% NSCLC, 7% MEL, 27% RCC). 1년 및 2년 기준점 OS율로써 반영된 지속적인 생존은 다음과 같이 반응하는 각각의 집단에서 인지되었다: NSCLC, 42% 및 14%; MEL, 62% 및 43%; 및 RCC, 70% 및 50% (표 3). 폐암의 경우에는 9.6개월의 평균 OS (편평 및 비-편평 NSCLC 조직학의 경우에는 각각 9.2개월 및 10.1개월의 평균 OS)가 관찰되고, MEL의 경우에는 16.8개월의 평균 OS가 관찰되며, RCC의 경우에는 22개월 초과의 평균 OS가 관찰되었고; NSCLC에서는 PFS가 2.3개월이었고, MEL에서는 3.7개월이었으며, RCC에서는 7.3개월이었고; 평균 반응 지속기간은 각각 74, 104, 및 56주였다 (표 4). 질환 진행 이외의 이유로 인해 치료를 중단하였고 24주 이상 동안 추적 관찰한 16명의 반응자 중에서, 13명 (81%)은 분석시 여전히 반응중이었다 (도 8).
Figure pct00003
* 19명의 결장직장암 환자 또는 17명의 거세-저항성 전립선암 환자에게서는 객관적 반응이 전혀 관찰되지 않았다.
† 객관적 반응률 ({[CR + PR] ÷ n} × 100)은 클로퍼-피어슨 방법을 이용하여 계산된 신뢰 구간을 갖는 확증된 반응을 기초로 하여 계산하였다. 개개 환자 반응은 개정된 RECIST v1.0에 따라서 판정하였다 ([Methods S1 and study protocol, NEJM.org] 참조).
‡ 첫 번째 반응부터 기록된 진행, 사망 시간까지의 시간, 또는 검열된 데이터 ("+"로써 나타냄)의 경우에는, 마지막 종양 평가까지의 시간.
** 129명의 비-소세포 폐암 환자 중에서, 1명은 공지되지 않은 조직학을 나타냈고 객관적 반응은 나타내지 않았다. 다른 환자들은 표시된 바와 같이, 편평 또는 비-편평 조직학을 나타내었다.
§ NR, 도달하지 못함; 반응자가 진행될 확률이 50% 아래로 떨어진 시점은 불충분한 수의 사건 및/또는 추적으로 인해 도달되지 못하였다.
불충분한 추적 기간.
∥1 CR이 흑색종에서 인지되었고, 1 CR이 신장암에서 인지되었다.
# 평균 전체 생존은 22개월 (이는 본 시험에서 신장암 환자에게서 지금까지 사망에 이르는 가장 긴 시간이다)째에 도달하지 못하였다.
^ NE, 추정가능하지 않음.
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
* 객관적 반응률 ({[CR + PR] ÷ n} × 100)은 클로퍼-피어슨 방법을 이용하여 계산된 신뢰 구간을 갖는 확증된 반응을 기초로 하여 계산하였다. 개개 환자 반응은 개정된 RECIST v1.0에 따라서 판정하였다 ([Methods S1 and study protocol, NEJM.org] 참조).
† 첫 번째 반응부터 기록된 진행, 사망 시간까지의 시간, 또는 검열된 데이터 ("+"로써 나타냄)의 경우에는, 마지막 종양 평가까지의 시간.
‡ NR, 도달하지 못함; 반응자가 진행될 확률이 50% 아래로 떨어진 시점은 불충분한 수의 사건 및/또는 추적으로 인해 도달되지 못하였다.
§ 1 CR이 흑색종에서 인지되었고, 1 CR이 신장암에서 인지되었다.
종양 진행된 5명의 환자는 용량을 0.1 mg/kg에서 1.0 mg/kg으로 증량시켰고, 6명의 환자는 용량을 0.3 mg/kg에서 1.0 mg/kg으로 증량시켰다. 이들 환자 중 어느 누구도 요법에 반응하지 않았다.
# 평균 전체 생존은 22개월 (이는 본 시험에서 신장암 환자에게서 지금까지 사망에 이르는 가장 긴 시간이다)째에 도달하지 못하였다.
^ NE, 추정가능하지 않음.
실시예 8
막성 PD - L1 발현과 항- PD -1 반응 간의 상관관계
표준 IHC 프로토콜 (문헌 [Taube et al., 2012; Supp. Materials] 참조)에서 뮤린 항-인간 PD-L1 mAb 5H1 (문헌 [Dong et al., 2002] 참조)을 이용하여 전처리 포르말린-고정 파라핀-포매 (FFPE) 종양 표본 상에서 PD-L1의 IHC 염색을 수행하였다. 간략하게 언급하면, 유리 슬라이드 위에 올려진 5 ㎛-FFPE 박편을 크실렌에서 탈파라핀화시키고, 탈클로킹 챔버 [바이오케어 메디칼(Biocare Medical)]에서 120℃ 하에 10분 동안 트리스-EDTA 완충액, pH 9.0을 이용하여 항원 회복을 수행하였다. 내인성 과산화효소, 비오틴 및 단백질을 차단시키고 [CAS 시스템 K1500, 다코(Dako); 아비딘/비오틴 차단 키트, SP-2001, 벡터 라보라토리즈(Vector Laboratories); 세로텍 블록(Serotec Block) ACE], 1차 5H1 Ab를 2 ㎍/ml의 농도로 가한 다음, 4℃ 하에 20 h 동안 인큐베이션하였다. 2차 Ab (비오티닐화 항-마우스 IgG1, 553441 BD)를 실온 (RT) 하에 30분 동안 1 ㎍/ml의 농도로 적용하였다. 이어서, 제조업자의 프로토콜 (CAS 시스템 K1500, 다코)에 따라서 증폭을 이용하여 신호를 현상하였다. 박편을 헤마토크실린으로 대조염색시키고, 에탄올에서 탈수화시키며, 크실렌에서 청정하게 한 다음, 커버슬립을 적용하였다.
PD-L1에 대한 세포 표면 염색을 나타내는 종양 세포의 비율(%)은 치료 결과를 전혀 알지 못하는 2명의 독립적인 병리학자에 의해 스코어링하였다. PD-L1 양성도는 5% 발현 역치로써 표본에 따라 규정되었고 (문헌 [Taube et al., 2012]; [Thompson et al., 2006] 참조), 여러 표본을 이용하는 경우에는, 존재하는 어떠한 표본도 이 기준을 충족시킨다. 피셔(Fisher)의 정확 시험을 적용하여 PD-L1 발현과 OR 간의 연관성을 평가하였지만, 이러한 분석이 부분적으로는, 상기 집단의 비-무작위 서브세트로부터의 임의 생검을 기초로 하였다는 사실을 주목해야 하고, 통계적 가설을 시험하는 것은 사전에 지정되지 않았다.
42명 환자 (18명 MEL, 10명 NSCLC, 7명 CRC, 5명 RCC 및 2명 CRPC)로부터의 61개 치료전 종양 표본을 대상으로 하여, 종양 세포 표면 PD-L1 발현에 관하여 분석하였다 (도 8). 42명 환자 중 25명으로부터의 생검 표본이 IHC에 의해 PD-L1 발현에 대해 양성이었다. 피셔의 정확 시험을 적용하여 사후 분석에서 PD-L1 발현과 OR 간의 연관성을 평가하였다. 42명의 표면-PD-L1+ 환자 중에서, 9명 (36%)이 OR을 달성한 반면, 17명의 PD-L1- 종양 환자는 OR을 전혀 달성하지 못하였다 (도 8a). 따라서, 일부 환자에서는, 치료전 생검에서 종양 세포 상에서의 PD-L1의 세포 표면 발현이 BMS-936558로 처치된 환자들 간의 OR의 증가율과 연관이 있긴 하지만, PD-L1-음성 종양이 있는 것으로 기록된 환자는 OR을 전혀 경험하지 못하였다. 이들 데이터는 종양 PD-L1 발현이 항-PD-1 면역요법에 대한 환자 선별을 가능하게 할 수 있는 분자 마커라는 것을 표시한다.
실시예 9
FFPE 조직 중의 막성 hPD - L1 항원을 검출하는 토끼 mAb 의 단리
인간 PD-L1 폴리펩티드에 대항한 토끼 Ab는 재조합 인간 PD-L1 융합 단백질을 사용하여 토끼를 면역시킴으로써 에피토믹스, 인크. (Epitomics, Inc.; 미국 캘리포니아주 벌링게임)에 의해 제조하였다. hPD-L1 항원을 이용하는 표준 직접 ELISA, 및 hPD-L1을 과발현하는 형질감염된 세포를 이용하는 세포 ELISA함으로써 항혈청 역가를 평가하였다. 이들 Ab를 대상으로 하여 또한, FFPE 조직 박편의 IHC 검정에 의해 PD-L1과 결합할 수 있는 그들의 능력에 관하여 스크리닝하였다. 가장 높은 Ab 역가를 갖는 토끼를 비장절제술에 사용하기 위해 선택하였다. 비장으로부터 단리된 림프구를 40 x 96-웰 판에서 골수종 세포와 융합시키고, 면역되는 PD-L1 항원에 대항하여 ELISA하고, hPD-L1을 과발현하는 세포에 대항하여 세포 ELISA함으로써 스크리닝하였다. 양성 클론을 24-웰 판 내로 확장시키고, 직접 ELISA 및 세포 ELISA에 의해 확증적 스크린을 수행하였다. 스크리닝 항원에 대해 특이적이었던 클론의 상등액 (sups)을 IHC에 의해 재스크리닝하였다.
토끼 mAb에 대해 상기 언급된 바와 유사한 프로토콜을 이용하여 마우스를 면역시킴으로써, 마우스 항-hPD-L1 mAb 세트를 또한 생성시켰다.
스크리닝된 토끼 면역과 마우스 면역 둘 다로부터의 총 185개의 멀티클론 중에서, 단지 10개의 토끼 멀티클론 Ab가 막성 형태의 hPD-L1을 특이적으로 검출하였다. 정제된 마우스 서브클론 중 어느 것도 세포 표면 hPD-L1을 특이적으로 검출하는 것으로 밝혀지지 않았다. 상위 5개 토끼 멀티클론 (번호 13, 20, 28, 29 및 49로 명명되고, 각각 12개의 서브클론을 포함한다)으로부터의 60개 서브클론을 FFPE 저밀도 조직 마이크로어레이 (TMA) 상에서 IHC에 의해 초기에 스크리닝한 다음, 좁혀진 25개 서브클론에서 확증 및 특이성 검증을 수행하였다. 토끼 IgG를 음성 이소형 대조군으로서 사용하였고, mAb 5H1 (문헌 [Dong et al., 2002] 참조)을 양성 대조군으로서 사용하였다. 특이성은 항원 예비-흡착 검정에 의해 추가로 검증하였다. IHC 2라운드를 통하여, 염색의 특이성 및 강도 면에서 가장 두드러진 Ab로서 다음 15개의 정제된 서브클론을 선별하였다: 13-1, 13-3, 13-7, 13-8; 20-5, 20-7, 20-12, 20-6; 28-1, 28-8, 28-12; 29-8; 49-5, 49-7 및 49-9. 이들 선별된 Ab에 대한 면역반응성 데이터가 표 5에 요약되어 있다.
Figure pct00007
* PD-L1 안정적으로 형질감염된 CHO 세포 대 CHO-S 대조군;
† PD-L1 양성 조직은 태반 및 하나의 비-소세포 폐암을 포함하였고; "매우 높음" 발현까지의 검출은 막성 PD-L1을 검출하는 데 있어서 보다 우수한 감수성을 제안한다.
상기 정제된 Ab 클론을 추가로 명확히 규명하기 위한 추가의 검정을 수행하였는데, 이는 표면 플라스몬 공명에 의해 (상이한 에피토프 영역과 비교하여 중복되는 에피토프 영역을 확인하기 위하여) Ab들 간의 교차 경쟁 및 결합 친화도를 결정하는 것을 포함한다. 모든 Ab는 고 결합 친화도 (KD < 10-9 M)를 나타내었다. 이들 15개의 정제된 클론을 또한, FFPE 저밀도 TMA 상에서, 또는 PD-L1의 세포 표면 발현에 대해 양성 또는 음성인 것으로 공지된 각종 세포 및 조직 유형에 대항한 규칙적인 박편 상에서 IHC에 의해 재스크리닝하였다. 토끼 IgG를 이소형 대조군으로서 사용하였고, mAb 5H1을 양성 대조군으로서 사용하였다. 고 농도 (10 ㎍/ml)에서는, 클론 28-x 및 49-x가 조직 내에서 낮은 수준 내지 중간 수준의 배경 염색을 표시하였지만, 클론 13-x는 배경 염색을 전혀 나타내지 않았는데, 이는 이러한 13-x 클론이 보다 넓은 원동력 범위를 갖고 있다는 것을 제안한다. 20-x 클론은 주로 세포질성 및 확산성인 다양한 정도의 배경 염색을 표시하였다. 막성 PD-L1을 특이적으로 가장 강력하게 검출하는 클론인 토끼 클론 28-8 (KD = 100 pM; SPR에 의해 결정된 바와 같음)을 후속 IHC 검정을 위한 선도 Ab로서 선별하였다. MAb 28-1, 28-12, 20-12 및 29-8은 각각 130 pM, 94 pM, 160 pM 및 1,200 pM의 KD 값을 갖는다. mAb 28-8의 중쇄 가변 (V H ) 및 경쇄 (카파) 가변 (V κ ) 영역의 서열은 서열 35 및 36에 각각 제시되어 있다. 28-8 Ab는 SPR 분석을 기초로 하여 마우스 mAb 5H1과 상이한 에피토프를 인식하는 것으로 밝혀졌다. 클론 28-1, 28-12, 29-8 및 20-12가 FFPE 조직에서 막성 PD-L1의 강력한 검출 면에서 그 다음으로 가장 우수한 Ab였다. mAb 13-1이 막성 PD-L1의 검출 면에서 최상의 특이성을 지니고 있긴 하지만, 최대 검출 수준은 다른 선도 Ab 보다 더 낮았다. PD-L1에 대해 상위 선별된 Ab의 특이성을 검증하기 위해 플러스/마이너스 항원 경쟁을 이용하여 웨스턴 블롯팅(Western blotting)을 또한 수행하였다.
상이한 유형의 종양으로부터의 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함하는 FFPE 시험 조직 샘플 중의 막성 PD-L1에 대한 mAb 5H1의 결합과 mAb 28-8의 결합을 비교하였다. 막성 PD-L1 발현은 2명의 독립적인 병리학자에 의해 수행된 히스토스코어 방법을 이용하여 평가하였다. 4개의 NSCLC 종양, 2개의 MEL 종양, 및 2개의 RCC 종양을 28-8 2 mg/ml 및 5H1 5 mg/ml으로 염색시켰다. 그 데이터가 표 6에 표로 작성되어 있고, 도 9에 그래프로 도시되어 있다. 토끼 mAb 28-8은 2.5배 덜한 Ab를 이용하여 10개 샘플 중 7개에 대해 보다 우수한 검출 (보다 높은 히스토스코어)을 나타냈고, 단지 1개의 샘플에서는 5H1에 대한 히스토스코어가 mAb 28-8에 대한 것보다 약간 더 높았다.
Figure pct00008
문헌 ([Taube et al. (2012)] 참조)에서는 배양된 세포 상에서의 유동 세포계수법에 의해, mAb 5H1이 세포 표면과 결합하였다는 것을 입증하였고, PD-L1에 대한 결합 특이성은 조직 박편에 대한 5H1 mAb의 결합을 경쟁적으로 차단시키는 PD-L1 융합 단백질을 이용하여 확증하였다. 상기 문헌의 저자들은 또한, 5H1을, 기존에 문헌 ([Gadiot et al. (2011)] 참조)에 기재된 토끼 폴리클로날 항-hPD-L1 Ab, 4059와 비교하였고, 그 결과 5H1은 FFPE 샘플 상에서 세포 표면 염색 패턴을 나타낸 반면, pAb 4059는 확산성 세포질성 염색을 명확히 보여준 것으로 밝혀졌다. 추가로, 5H1을 웨스턴 블롯 분석에 의해 pAb 4059와 비교한 경우, Ab 4059는 50 kDa 밴드의 글리코실화 PD-L1을 특이적으로 검출한 5H1과는 달리 (문헌 [Taube et al., 2012] 참조), 예상된 질량의 글리코실화 PD-L1에 상응하는 50 kDa 단백질 이외에도 흑색종 세포의 용해질 중의 다중 단백질과 결합하였다. 문헌 ([Taube et al. (2012)] 참조)의 결과 및 본원에 개시된 결과 (표 7에 요약됨)와는 달리, 문헌 ([Gadiot et al. (2011)] 참조)에는 mAb 5H1이 FFPE 조직 샘플에서 고 수준의 배경 염색을 생성시켰다고 보고되어 있지만, 상기 문헌의 저자들은 pAb 4059가 FFPE 샘플에서 PD-L1의 만족할 만한 특이적 염색을 생성시켰다는 사실을 발견하였다. 문헌 ([Gadiot et al. (2011)] 참조)에서 시험된 13개의 기타 Ab는 FFPE 조직을 염색하지 못하였거나 높은 배경 염색을 제공하였거나, 또는 PD-L1 융합 단백질 경쟁에 의해 차단되지 않았는데, 이는 FFPE 조직에서 PD-L1에 특이적으로 결합하는 항-PD-L1 Ab을 수득하는 데 어려움이 있다는 것을 강조한다.
본 연구에서는, 자동화 IHC 검정 (실시예 10 참조)을 이용하여, PD-L1을 발현하는 각종 세포를 함유하는 FFPE 조직 샘플에 대한 몇 가지 시판용 항-PD-L1 Ab 및 5H1의 결합을 평가하였다 (문헌 [Dong et al., 2002] 참조). 표 7에 요약된 그 결과는 시험된 시판용 Ab 중 어느 것도 PD-L1을 발현하는 것으로 공지되거나, 또는 PD-L1을 발현하지 않는 형질감염되지 않은 모 CHO 세포와 비교해서 PD-L1을 발현하는 CHO 세포를 명확히 구별하는 것으로 공지된 인간 조직 중에서 막성 PD-L1 발현을 특이적으로 인식하지 못하였다고 제시한다. 폴리클로날 Ab (pAb) 4059가 특이적으로 인식된 막성 PD-L1과 결합할 수 없다는 것은 문헌 ([Taube et al. (2012)] 참조)의 발견 내용과 일치한다. 28-8의 결합은 이 검정에서 5H1의 결합과 유사하였지만, 히스토스코어 분석은 28-8이 5H1 보다 우수하게 수행된다는 것을 제안한다.
Figure pct00009
* PD-L1 안정적으로 형질감염된 CHO 세포 대 모 CHO-S 음성 대조군;
† PD-L1 양성 조직은 편도선 및/또는 흉선을 포함하였고; mAb는 마우스 모노클로날 Ab이며; pAb는 토끼 폴리클로날 Ab이다.
실시예 10
PD - L1 발현을 평가하기 위한 자동화 IHC 프로토콜의 개발
FFPE 표본에서의 PD-L1 발현을 검정하기 위한 자동화 IHC 프로토콜을 개발하였다. 조직 박편 (4 ㎛)을 슬라이드 위에 올려 놓고, 크실렌에 5분 동안 2회 침지시킴으로써 자동염색기 [레이카(Leica)]에서 탈파라핀화한 다음, 100% EtOH에서 매회 2분 동안 2회, 95% (v/v) EtOH에서 2회, 70% (v/v) EtOH에서 1회, 및 탈이온수 (dH2O)에서 1회 침지시킴으로써 재수화시켰다. 10분 동안 110℃ (P1)로 가열된, 탈클로킹 챔버 (바이오케어 메디칼 디클로킹 챔버 플러스) 및 다코 pH 6 완충제를 이용하여 항원 회복을 수행한 다음, 이를 다음 단계로 이동시켰다 (98℃ 하에 P2 FAN ON; 90℃ 하에 FAN OFF). 상기 슬라이드를 15분 동안 실온 (RT)으로 냉각시키고, 물로 약 1분 동안 세정하였다.
시약을 자동염색기 [바이오제넥스(BioGenex) i6000] 상에 설정하였고, 팝 펜을 이용하여 조직 부위를 한정하였다. 연구 모드의 자동염색기를 이용하여 수행되는 IHC 검정은 다음 단계를 포함하였다: 과산화효소 블록 (레이카)을 이용하여 10분 동안 내인성 과산화효소를 중화시킨 다음, IHC 세척 완충액 (다코)으로 3회 세정하는 단계; 단백질 블록 (레이카)을 슬라이드에 적용하고, RT에서 10분 동안 인큐베이션한 다음, 세척 완충액으로 3회 세척하는 단계; 1차 Ab를 슬라이드에 적용하고 (2 ㎍/ml), RT에서 1 h 동안 인큐베이션한 다음, 세척 완충액으로 6회 세척하는 단계; 포스트 프라이머리 블록(Post Primary Block) [노보링크 키트(NovoLink Kit)]을 슬라이드에 가하고, 30분 동안 인큐베이션한 다음, 세척 완충액으로 6회 세척하는 단계; 노보링크 폴리머 (노보링크 키트)를 슬라이드에 가하고, 30분 동안 인큐베이션한 다음, 세척 완충액으로 6회 세척하는 단계; DAB 색소원 기질 (노보링크 키트)을 가하고, 3분 동안 현상한 다음, RT에서 dH2O로 5회 세정하는 단계; RT에서 1분 동안 헤마토크실린 (노보링크 키트)으로 대조염색한 다음, RT 하에 5분 동안 dH2O로 3회 세척하는 단계. 1차 Ab는 표 4에 제시된 토끼 항-PD-L1 Ab로부터 선택되었고; mAb 28-8이 바람직한 Ab였다. 음성 대조군으로서, 토끼 IgG (다코)를 사용하였다. 조직 박편을 70% EtOH에서 2분 동안 1회, 95% EtOH에서 2분 동안 2회, 및 70% EtOH에서 2분 동안 3회 세척함으로써 레이카 자동염색기를 이용하여 탈수시킨 다음, 크실렌에서 5분 동안 3회 세척함으로써 청정하게 하였다. 상기 박편을 퍼마운트(permount)와 함께 슬라이드에 영구적으로 장착시키고, 커버슬립을 덮은 다음, 건조시키기 위해 화학 후드로 옮겼다.
실시예 11
항- PD - L1 항체에 대한 1상 임상 연구의 설계
연구 설계
선택된 진행성 고형 종양 환자에게서 BMS-936559 (본원 및 미국 특허 번호 7,943,743에서 12A4로서 지칭되기도 함)의 안전성과 내성을 평가하기 위한 1상 연구를 수행하였다. 이차 목표는 BMS-936559의 항종양 활성의 초기 평가와 약동학적 평가를 포함하였다. 약력학적 측정이 탐구 목표 하에 포함되었다. 환자를 BMS-936559의 6-주 주기로 처리하였는데, 이는 각 주기의 1일, 15일 및 29일에 2주마다 60분 정맥내 주입으로서 투여하였다. 환자가 허용되지 않은 독성 또는 질환 질행을 경험하거나 치료 중단을 승낙할 때까지는 16주기 이하 동안 환자에게 치료를 계속하였다. 임상적으로 안정하였던 일부 환자에게는, 추가의 진행이 확증될 때까지 초기 질환 진행을 능가하는 치료를 허용하였다.
용량의 증량
진행성 NSCLC, MEL, CRC, RCC, 난소 (OV) 암종, 위 암종 (GC), 유방 암종 (BC), 및 췌장 암종 (PC)에 걸린 환자가 그 대상이 될 자격이 있다. 가속화된 적정 설계를 이용하여, 0.3, 1, 3, 및 10 mg/kg의 용량에서 안전성을 평가하였다. 주기 1 동안 ≥ 등급 2 약물 관련 AE가 존재할 때까지 1명의 환자를 각각의 연속적인 코호트에 참여시켰다. 그 다음, 그 용량 수준에서 2명의 환자를 더 참여시키고, 연구를 표준 3+3 설계로 이행하였다. 환자 내에서의 용량의 증량 또는 탈-증량은 허용되지 않았다. 최대 내성 용량 (MTD)은 환자의 1/3 미만에서 용량-제한 독성이 나타난 경우의 최고 용량으로서 정의되었다.
코호트 확장
초기에는, 5개의 확장 코호트 (코호트당 16명 환자)가 10 mg/kg의 용량에서 NSCLC, MEL, RCC, OV, 및 CRC 환자를 그 대상으로 하였다. 초기 활성 신호를 기초로 하여, 추가 확장 코호트 (코호트당 16명 이하 환자)는 MEL (1.0 및 3.0 mg/kg), NSCLC (1, 3, 또는 10 mg/kg로 무작위 처치된 편평 또는 비-편평 조직학 코호트), 및 PC, BC 및 GC (10 mg/kg) 환자를 그 대상으로 하였다.
환자
환자는 진행성 NSCLC, MEL, RCC, OV, CRC, PC, GC, 또는 BC을 갖고 있는 것으로 기록되어야 하고, 진행성/전이성 질환에 대한 이전의 적어도 한 가지 종양-적절 요법에 실패하였다 (치료를 전혀 받지 않았던 PC 또는 GC 환자는 제외된다). 기타 시험 대상 환자 기준은 연령 ≥ 18세, 기대 수명 ≥ 12주; 동부 종양학 협력 그룹 수행 상태 ≤ 2; RECIST v1.0에 의해 정의된 바와 같은 측정가능한 질환, 및 적당한 혈액학적, 간 및 신장 기능을 포함하였다. 8주 이상 동안 안정적일 경우, 치료받은 뇌 전이 환자도 허용되었다. 주요 배제 기준은 자가면역 질환 또는 전신 스테로이드 또는 면역저해성 의약 투여를 필요로 하는 기타 질환의 병력, T-세포 조절성 Ab (항-PD-1, 항-PD-L1 및 항-CTLA-4 포함)을 이용한 이전의 요법, HIV의 병력, 또는 활동성 B형 또는 C형 간염을 포함하였다.
이와 같은 진행중인 연구에서는, 207명의 NSCLC (n=75), MEL (n=55), CRC (n=18), RCC (n=17), OV (n=17), PC (n=14), GC (n=7), 또는 BC (n=4) 환자를 34개월 기간 동안 BMS-936559로 치료하였는데, 이는 안전성 데이터에 포함된다. 효능은 160명의 반응-평가가능한 환자에게서 명확히 규명하였다. 총 환자 집단과 반응-평가가능한 환자 집단의 기준선 인구학적 특징은 매우 유사하였다 (문헌 [Brahmer et al., 2012] 참조). 치료받은 환자들 중에서, 86%가 이전에 화학요법을 받은 적이 있고, 28%가 면역학적 또는 생물학적 요법을 받은 적이 있다. 종양 유형에 의한 이전의 요법은 MEL 환자의 경우에는 면역요법 (56%) 및 B-RAF 억제제 (9%)를 포함하고; NSCLC 환자의 경우에는 백금에 의거한 화학요법 (95%) 및 티로신 키나제 억제제 (TKI; 41%)를 포함하며; RCC 환자의 경우에는 신장 절제술 (94%), 항혈관형성 요법 (82%), 및 면역요법 (41%)을 포함하였다 (환자 사전 치료에 관한 보다 상세 내역에 관해서는 문헌 [Brahmer et al., 2012]을 참조할 수 있다).
통계학적 분석
분석 날짜를 기준으로, 치료를 시작한 모든 207명 환자를 기준선 특징 및 AE의 요약을 위해 사용하였다. 효능 집단은 분석 날짜 이전 최소 7개월에 치료를 시작한 반응-평가가능한 160명의 환자로 이루어졌다. AE는 MedDRA v14.1을 이용하여 코딩하였다. 개개인의 최상 전반적 반응은 개정된 RECIST v1.0에 따라서 방사선학적 스캔 측정으로부터 유래되었다. OR은 하나 이상의 순차적 종양 평가 의견에 의해 확증하였다. 통계학적 방법에 관한 추가의 상세 내역은 문헌 ([Brahmer et al. (2012)] 참조)에 제공되어 있다.
실시예 12
항- PD - L1 항체로 치료받은 환자에 대한 안전성 평가
기준선에서 및 규칙적 간격 (주기 1 동안에는 매주, 그리고 그 이후에는 2주마다)으로 치료받은 모든 환자에게서 안전성 평가 (임상적 검사 및 실험실 평가)를 수행하였다. NCI CTCAE, v3.0을 기초로 하여 AE 중증도의 등급을 매겼다. 기준선에서 그리고 각 치료 주기 이전에 컴퓨터 단층 촬영 (CT) 스캔 또는 자기 공명 영상화를 통하여 질환 평가를 수행하였다.
BMS-936559의 10 mg/kg의 가장 높게 시험된 용량까지 MTD가 도달하지 못하였다. 요법의 평균 지속기간은 12주였다 (2.0 내지 111.1주의 범위). ≥ 90%의 상대적 용량 강도가 86%의 환자에게서 달성되었다. BMS-936559-관련 AE로 인해 207명 환자 중 12명 (6%)이 치료를 중단하였다 (상세 내역에 관해서는, 문헌 [Brahmer et al., 2012]을 참조할 수 있다).
원인에 상관없이 AE (모든 등급)가 207명 환자 중 188명에게서 보고되었다. 조사관이 평가한 BMS-936559-관련 AE가 207명 환자 중 126명 (61%)에게서 인지되었다. 가장 흔한 약물 관련 AE는 피로, 주입 반응, 설사, 관절통, 발진, 메스꺼움, 가려움증 및 두통이었다. 대부분의 사례는 저 등급이었는데, 207명의 환자 중 19명 (9%)에게서 BMS-936559-관련 등급 3 내지 4의 사례가 인지되었다 (문헌 [Brahmer et al., 2012] 참조). BMS-936559-관련 AE의 스펙트럼, 빈도 및 중증도는 용량 수준 전반에 걸쳐 유사하였는데, 주입 반응은 예외였다. 잠재적 면역 관련 병인을 갖는 약물 관련 AEOSI가 207명 환자 중 81명 (39%)에게서 관찰되었는데, 이는 발진, 갑상선 기능저하증, 간염; 및 사르코이드증, 내안구염, 당뇨병 및 중증 근무력증 각각의 단일 증례를 포함하였다 (문헌 [Brahmer et al., 2012] 참조). 이들 AE는 주로 등급 1 내지 2였고, 일반적으로 치료 방해 또는 중단으로 가역적이었다. 주목할만하게도, 9명의 환자는 AE의 관리를 위해 코르티코스테로이드로 치료하였다. AE는 모든 환자에게서 개선되거나 해결되었다. 더우기, 이들 9명의 환자 중 4명은 코르티코스테로이드로의 치료에도 불구하고 질환 제어를 유지하였다. 내분비계 AE는 대체 요법으로 관리하였고, 치료 의사의 재량에 따라, 환자에게 BMS-936559를 이용한 치료를 다시 개시하였다. 주로 10 mg/kg에서, 207명 환자 중 21명 (10%)에게서 주입 반응이 관찰되었다. 이는 등급 1 내지 2였는데, 10 mg/kg에서 하나의 등급 3 사례는 제외되었다. 주입 반응은 일반적으로, 항히스타민제 및 해열제로 신속하게 가역적이었고, 일부 증례에서는 코르티코스테로이드로 가역적이었다. 항히스타민제 및 해열제를 이용한 예방적 요법이 본 연구 동안 실행되었다. 등급 1 내지 2의 주입 반응을 나타낸 환자는 예방적 항히스타민제 및 해열제와 함께 감소된 주입 속도로 BMS-936559로 치료를 계속할 수 있었다. BMS-936559-관련 중증의 AE가 207명 환자 중 11명 (5%)에게서 발생하였다. 분석 날짜를 기준으로, 45명 환자 (22%)가 사망하였고 (문헌 [Brahmer et al., 2012] 참조); 약물 관련 사망은 전혀 관찰되지 않았다.
실시예 13
항- PD - L1 항체에 대한 약동학/ 약력학 분석
PK 분석을 위해, 일련의 혈액 샘플을 수집하고, BMS-936559의 혈청 농도를 ELISA에 의해 정량화하였다. 말초혈 단핵 세포를 기준선 및 1 치료 주기 이후에 환자로부터 단리하여, 유동 세포계수법을 통하여 순환성 CD3-양성 T-세포 상에서 BMS-936559에 의한 PD-L1 RO를 검정하였다 (문헌 [Brahmer et al., 2010] 참조).
BMS-936559의 혈청 농도는 용량 의존적 방식으로 1 mg/kg에서 10 mg/kg으로 증가되었다 (n=131). 1, 3, 및 10 mg/kg 용량 수준에 대한 곡선 하 기하 평균 면적 (0 내지 14일)은 각각 2210, 7750, 및 36620 ㎍/ml·hr (변동 계수 [CV] 34 내지 59%)였고; 이들 용량 수준에서의 기하 평균 피크 농도는 첫 번째 용량 후 각각 27, 83, 및 272 ㎍/ml (CV 30 내지 34%)였다. BMS-936559의 반감기는 집단 약동학적 데이터로부터 대략 15일로서 추정하였다. CD3-양성 말초혈 림프구 상에서의 PD-L1 RO는 1 내지 10 mg/kg의 BMS-936559 용량에서, 치료 1 주기가 끝날 무렵 29명의 MEL 환자에게서 평가하였다. 평균 RO는 모든 군에 대해 65%를 초과하였다 (문헌 [Brahmer et al., 2012] 참조).
실시예 14
항- PD - L1 항체에 의해 나타난 항종양 효능
치료받은 207명 환자 중 160명 환자는 2012년 2월까지 반응에 대해 평가가능하였고, 이는 NSCLC, MEL, CRC, RCC, OV, 및 PC 환자를 포함하였지만, GC 또는 BC 환자는 포함하지 않았다. 임상 활성은 모든 용량 ≥ 1 mg/kg에서 관찰되었다 (문헌 [Brahmer et al., 2012] 참조). OR (확증된 완전 [CR] 또는 부분 [PR] 반응)은 대표적인 거미형 플롯 및 CT 스캔에 의해 예시된 바와 같이 (도 10 내지 13), MEL, NSCLC, RCC, 및 OV 환자에게서 관찰되었고 (표 8), 많은 OR이 또한 지속적이었다 (표 9). 추가의 4명 환자는 새로운 병변의 존재 하에 표적 병변의 영속적 감소를 나타내었지만 (이는 "면역 관련" 반응 패턴과 일치한다); 반응률을 계산할 목적으로, 이들은 반응자로서 분류되지 않았다. 이전에 각종 요법을 받은 환자에게서 항종양 반응 및/또는 장기간 안정적인 질환 (SD)이 관찰되었다. OR은 심지어 전이성 질환의 광범위한 조직량을 갖는 환자에게서도 관찰되었다.
MEL 환자에게는, 1, 3, 및 10 mg/kg 용량 수준 전반에 걸쳐 9개의 OR이 존재하였는데, 각각 6%, 29%, 및 19%의 반응률을 나타내었다. 3명의 MEL 환자가 CR을 달성하였다. OR을 경험한 9명 MEL 환자 모두는 데이터 분석 이전 ≥ 1년에 치료를 시작하였고; 이들 중 5명이 ≥ 1년의 반응 지속기간을 나타내었다. 추가적으로, 14명의 MEL 환자 (27%)가 ≥ 24주 지속되는 SD를 나타냈다. NSCLC 환자에서는, 3 및 10 mg/kg 용량 수준 간에 5개의 OR이 있었는데, 각각 8% 및 16%의 반응률을 나타내었다. 비-편평 (n=4) 또는 편평 조직학 (n=1) 환자에서도 OR이 있었다. 5명 모든 NSCLC 환자는 데이터 분석 이전 ≥ 24주에 치료를 시작하였는데; 이들 중 3명은 ≥ 24주 지속되는 반응을 나타내었다. 6명의 추가 NSCLC 환자는 ≥ 24주 지속되는 SD를 나타내었다. 17명의 OV 환자 중에서 1개의 PR (6% 반응률)이 나타났고, 3명의 환자 (18%)는 ≥ 24주 지속되는 SD를 나타내었는데, 이들 모두는 10 mg/kg 용량에서 수행되었다. RCC 환자에서는, 10 mg/kg으로 치료받은 17명 환자 중 2명 (12%)에게서 OR이 나타났는데, 이 반응은 각각 4개월 및 18개월 지속되었다. 7명의 추가 RCC 환자는 ≥ 24주 지속되는 SD를 나타냈다.
Figure pct00010
CI는 신뢰 구간을 나타내고, MEL은 흑색종을 나타내며, RCC는 신세포 암종을 나타내고, NSCLC는 비-소세포 폐암을 나타내며, OV는 난소암을 나타내고, RCC는 신세포 암종을 나타내며, N/A는 적용가능하지 않다는 것을 나타내고, ORR은 객관적 반응률 (완전 반응 + 부분 반응)을 나타내며, SD는 안정적 질환을 나타내고, PFSR은 무진행 생존율을 나타낸다.
* 효능 집단은 분석하기 적어도 7개월 전에 그의 치료를 개시하였고, 기준선 종양 평가 및 다음 중 하나 이상에서 측정가능한 질환을 나타낸, 반응-평가가능한 환자로 이루어진다: 연구중인 종양 평가, 질환 진행 또는 사망.
† 2개의 CR을 포함한다.
†† 1개의 CR을 포함한다.
§ 객관적 반응률 ({[CR + PR] ÷ n} × 100)은 클로퍼-피어슨 방법을 이용하여 계산된 신뢰 구간을 갖는 확증된 반응만을 기초로 하였다.
** 무진행 생존율은 질환이 진행되지 않았고, 그린우드 방법을 이용하여 신뢰 구간을 갖는 카플란-마이어 방법론에 의해 계산된, 24주째에 살아 있는 환자의 비율이었다.
개개 환자 반응은 개정된 RECIST v1.0에 따라서 판정하였다 (추가의 정보에 관해서는 문헌 [Brahmer et al. (2012) N Engl J Med (submitted)]에서의 연구 프로토콜을 참조할 수 있다).
Figure pct00011
* MEL은 흑색종을 나타내고, NSCLC는 비-소세포 폐암을 나타내며, RCC는 신세포 암을 나타내고, OV는 난소암을 나타낸다.
† 첫 번째 반응부터 기록된 진행, 사망 시간까지의 시간, 또는 검열된 데이터 (+로써 나타냄)의 경우에는, 마지막 종양 평가까지의 시간.
실시예 15
진행성 MEL 에서 항- PD -1 + 항- CTLA -4에 대한 1상 임상 연구의 설계
연구 설계
이러한 1상 연구에서는, 연속되는 환자 코호트를 동시에 투여한 니볼루맙과 이필리무맙의 정맥내 용량을 단계적으로 상승시키면서 치료하였고 (공동 요법), 별개로, 기존에 이필리무맙으로 치료한 2개의 환자 코호트에게는 니볼루맙을 단독 투여하였다 (순차 요법).
공동 요법의 경우, 환자에게 유도 기간 동안 니볼루맙과 이필리무맙을 4회 용량에 대해 3주마다 투여한 다음, 니볼루맙 단독을 4회 용량에 대해 3주마다 투여하였다. 연속해서 유지 기간 동안 8회 이하의 용량에 대해 12주마다 조합 치료를 계속하였다. 양 약물을 함께 투여하는 경우에는, 니볼루맙을 먼저 투여하였다. 코호트 내에서는, 니볼루맙 용량과 이필리무맙 용량을 유도 및 유지 기간 동안 일정하게 유지시켰다. 용량-제한-독성 평가 기간은 9주였다. 종양 평가는 12, 18, 24, 및 36주째에 이루어졌고, 그 후부터는 12주마다 수행하였다.
순차 요법에서는, 연구 참가 이전에 이필리무맙으로 앞서 치료한 환자에게 48회 이하의 용량에 대해 2주마다 니볼루맙을 투여하였다. 니볼루맙 요법은 이필리무맙 단독요법 후 4 내지 12주 이내에 개시하였다. 종양 평가를 8주째에 수행하였고, 그 후부터 8주마다 수행하였다. 양 요법에 대해 mWHO 및 면역 관련 mWHO 기준을 이용하여 종양 반응을 판정하였다.
요법을 완료한 후, 확증된 질환 진행이 없는 환자는 2.5년 이하 동안 추적하였다. CR, PR, 또는 SD ≥ 24주 및 후속 질환 진행을 나타내는 환자는 본래의 요법으로 다시 치료할 수 있었다. 프로토콜에 따라 안전성 평가를 수행하였다. 유해 사례에 관한 국립 암 연구소 공통 용어 기준, 버전 3.0에 따라서 AE의 중증도의 등급을 매겼다. 적당히 CT 및/또는 MRI를 이용하여, 프로토콜에 따라서 질환 평가를 수행하였다.
용량의 증량 및 코호트 확장
본 연구는 초기에, 용량의 증량 상에 이어 최대 내성 용량 또는 최대 투여된 용량에서 총 16명까지의 환자로 코호트 확장을 위해 표준 3 + 3 설계를 이용하여 상기 공동 요법을 평가하도록 계획하였다. 용량의 증량을 위한 용량 제한 독성 (DLT) 평가 기간은 9주였다. 환자 내에서의 용량의 증량은 허용되지 않았고, DLT를 경험한 환자는 요법을 중단하였다. 약물 관련 독성 이외의 이유로 인해 DLT 평가 기간 동안 연구를 중단한 환자는 대체할 수 있었다. 용량의 증량 동안 모든 공동 요법 코호트를 12명까지의 환자로 확장할 수 있도록 상기 프로토콜을 보정하였다. 2개의 순차 요법 코호트 (각각 6명 내지 16명 환자)를 나중에 가하였고; 환자에게 앞서 이필리무맙을 투여한 후 니볼루맙 (1 mg/kg 또는 3 mg/kg)으로 치료하였다.
환자
적격한 환자는 18세 연령이고, 측정가능하고, 절제가능하지 않는 III기 또는 IV기 흑색종으로 진단되었으며; 동부 종양학 협력 그룹 수행 상태가 0 내지 1이고 (여기서, 0은 무증상이고, 1은 가벼운 증상이다); 적당한 기관 기능을 가지며; 기대 수명이 ≥ 4개월이었다. 활동성의 치료받지 않은 중추 신경계 전이가 있는 환자; 자가면역 질환 병력이 있는 환자; 이전에 T-세포 조절성 항체 (순차-요법 코호트에 대한 이필리무맙은 제외된다)로 치료받은 적은 있는 환자; HIV 환자; 또는 B형 또는 C형 간염 환자는 제외되었다.
순차 요법 코호트에서는, 환자에게 이필리무맙의 3회 용량을 미리 투여해야 하는데, 마지막 용량은 니볼루맙의 투여를 개시한지 4 내지 12주 이내에 투여하였다. CR, 임상적 악화의 증거로의 진행, 또는 이필리무맙과 관계된 고 등급 AE 병력을 나타내는 환자는 제외되었다 (프로토콜의 상세 내역에 관해서는, 문헌 [Wolchok et al. 2013a]을 참조할 수 있다).
86명의 환자를 2009년 12월과 2013년 2월 사이에 치료하였는데, 53명은 공동 요법을 이용하였고, 33명은 순차 요법을 이용하였다. 기준선 환자 특징은 문헌 ([Wolchok et al. (2013a)] 참조)에 상세히 기재되어 있다. 공동 및 순차 요법에서는, 각각 환자의 38% 및 100%가 이전에 전신 요법을 받았다. 대부분의 환자는 M1c 질환이 있었고, > 30%는 혈청 락테이트 데히드로게나제 (LDH)가 상승하였다. 순차 요법 코호트에 참여한 대부분의 환자는 이전의 이필리무맙 치료로 방사선학적 진행 (73%)을 명확하게 보여주었다.
PD - L1 면역조직화학
처리전 PD-L1 발현은 토끼 항-PD-L1 mAb 28-8, 및 다코 (미국 캘리포니아주 카핀테리아)에 의해 개발된 자동화 검정을 이용하여 FFPE 종양 표본 중에서 IHC함으로써 측정하였다. Ab 특이성은 재조합 PD-L1 단백질, 및 PD-L1 발현성 및 비-발현성 세포주로부터의 용해물에 대항한 웨스턴 블롯팅에 의해 평가하였다. 정상 인간 조직에서의 염색 패턴의 평가, 및 항원 경쟁을 수반한 IHC 검정 및 이를 수반하지 않는 IHC 검정을 수행하였다. 면역조직화학 검정의 분석적 감수성, 특이성, 반복성, 재현성 및 강건성을 시험하였고, 사전 지정된 모든 허용 기준을 만족시켰다. 시험 결과를 전혀 알지 못하는 2명의 병리학자가 독립적으로, 모든 임상적 표본에 대한 스코어를 판독하고 이를 판정하였다. 5%의 종양 세포가 100개의 평가가능한 세포를 수반한 박편에서 어느 강도의 막 PD-L1 염색을 나타내는 경우, 이 샘플은 PD-L1-양성으로서 정의되었다.
통계학적 분석
2013년 2월을 기준으로 치료받은 모든 환자 (N=86)를 이용하여, 기준선 특징, 안전성, 및 절대 림프구 계수치 (ALC), 및 PD-L1 염색의 분석을 설명하였다. 효능 집단은 연구 요법의 하나 이상의 용량을 투여받은 적이 있고, 기준선에서 측정가능한 질환을 갖고 있으며, 다음 중 하나를 나타낸, 82명의 반응-평가가능한 환자로 이루어졌다: > 1 치료중인 종양 평가, 임상적 진행, 또는 첫 번째 치료중인 종양 평가 전의 사망. AE는 MedDRA, 버전 15.1을 이용하여 코딩하였다. 잠재적 면역학적 병인을 갖는 선택 AE는 사전 정의된 MedDRA 용어 목록을 이용하여 확인하였다. 최상의 전반적 반응은 개정된 WHO (mWHO) 또는 면역 관련 반응 기준에 따라서 연구-부위 방사선학자 및 연구자에 의해 제공된 종양-측정으로부터 프로그램에 따라서 유래되었다 (문헌 [Wolchok et al. 2009] 참조). 완전 및 부분 반응은 하나 이상의 후속 종양 평가 의견에 의해 확증하였다. 방사선학적 평가에 의해 표적 병변의 감소 크기를 평가하기 위한 분석을 또한 수행하였다. 기준선 측정치로부터 80%의 감소가 인지된 경우에는, 반응이 깊은 것으로 명확히 규명되었다. 본 분석 날짜를 기준으로 확증되지 않은 반응이 또한, 종합적 임상 활성의 추정치에 포함되었다.
실시예 16
항- PD -1 + 항- CTLA -4로 치료받은 MEL 환자에 대한 안전성 평가
공동 요법의 경우 (n=53), 속성에 관계없이 모든 등급의 AE가 98%의 환자에게서 관찰되었다. 치료 관련 AE가 93%의 환자에게서 관찰되었는데, 가장 흔한 것은 발진 (55%), 가려움증 (47%), 피로 (38%), 및 설사 (34%)이다. 속성에 관계없이 등급 3 내지 4의 AE가 72%의 환자에게서 관찰되었지만, 등급 3 내지 4의 치료 관련 사례는 53%에게서 인지되었는데, 가장 흔한 것은 리파제의 상승 (13%), 아스파르테이트 아미노트랜스퍼라제의 상승(13%), 및 알라닌 아미노트랜스퍼라제의 상승 (11%)이다. 28명의 환자 중 6명 (21%)은 등급 3 내지 4의 용량 제한 치료 관련 사례를 나타내었다. 치료 관련 중증의 AE가 49%의 환자에게서 보고되었다. 흔히 발생하는 등급 3 내지 4의 치료 관련 선택 AE는 간 (15%), 위장 (9%), 및 신장 (6%) 사례를 포함하였다. 폐렴과 포도막염의 분리된 증례가 관찰되었는데, 이는 과거 단독요법 경험과 일치한다. 11명 (21%) 환자가 치료 관련 AE로 인해 중단되었다.
코호트 3 (3 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙)은 MTD를 초과하였다 (6명의 환자 중 3명은 무증상의 등급 3 내지 4의 상승된 리파제를 경험하였는데, 이는 3주간 지속되었다). 코호트 2 (1 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙)는 MTD로서 확인되었다 (각각 1명의 환자에게서 등급 3의 상승된 AST/ALT, 등급 3의 포도막염).
순차 요법의 경우 (n=33), 속성에 관계없이 모든 등급의 AE가 29명 (88%)의 환자에게서 관찰되었다. 치료 관련 AE가 24명 (73%)의 환자에게서 관찰되었는데, 가장 흔한 것은 가려움증 (18%) 및 리파제 상승 (12%)을 포함한다. 속성에 관계없이 등급 3 내지 4의 AE가 11명 (33%)의 환자에게서 관찰되었지만, 등급 3 내지 4의 치료 관련 AE가 6명 (18%)의 환자에게서 관찰되었는데, 가장 흔한 사례로서 리파제의 상승이 있다 (6%). 치료 관련 중증의 AE가 7명 (21%)의 환자에게서 보고되었다. 등급 3 내지 4의 내분비계 사례가 2명의 환자에게서 치료 관련 선택 AE로서 인지되었다. 1명의 환자는 등급 2의 폐렴을 나타내었다. 3명 (9%)의 환자가 치료 관련 AE로 인해 중단되었다.
공동 요법과 순차 요법 둘 다의 경우, 치료 관련 AE는 기존에 이필리무맙에 대해 확립된 기존의 알고리즘에 따라서 면역저해제 및/또는 대체 요법 (내분비병증의 경우)을 이용하여 관리가능하고 일반적으로 가역적이었다 (YERVOY® 패키지 삽입물 참조). 본 연구시 치료받은 86명의 환자 중에서, 약물 관련 유해 사례를 나타낸 73명의 환자 중 28명 (38%)이 전신 글루코코르티코이드로의 관리를 필요로 하였다. 3명의 환자는 인플릭시맙 (2명 환자) 또는 미코페놀레이트 모페틸 (1명 환자)로의 추가의 면역저해 요법을 필요로 하였다. 치료 관련 사망은 전혀 보고되지 않았다. AE 및 그의 관리에 관한 추가의 상세 내역이 문헌 ([Wolchok et al. 2013a] 참조)에 제공되어있다.
실시예 17
MEL 환자에서 항- PD -1과 항- CTLA -4의 조합에 의해 나타난 효능
공동 요법과 순차 요법 둘 다를 이용하여 임상 활성을 관찰하였다 (표 10 및 11). 공동 요법 코호트에서는, mWHO 기준에 의해 확증된 객관적 반응 (OR)이 모든 용량 전반에 걸쳐 52명의 반응-평가가능한 환자 중 21명 (40%; 95% CI: 27-55)에게서 관찰되었다. 주요 반응 (CR에 근접함)을 명확히 보여준 몇명의 환자를 인지한 후, 적어도 80%의 종양 감소 (이는 완전 반응에 근접하는 종양 퇴행 수준을 나타내기 때문에 선택된 실증적 역치이다)를 나타내는 환자의 수를 평가하였다. 이러한 반응 폭은 체크포인트 차단에 관한 공개된 연구에서는 드문 것이었다 (문헌 [Hodi et al., 2010]; [Topalian et al., 2012b] 참조). 16명의 환자는 5개의 CR을 포함하여, 12주째에 ≥ 80% 종양 감소를 나타내었다 (표 10, 도 14a 및 15-17). mWHO 기준에 의한 OR을 나타낸 21명의 환자 이외에도, 4명의 환자가 면역 관련 반응 기준에 의한 객관적 반응을 경험하였고, 2명의 환자는 확증되지 않은 반응을 경험하였다. 이들 환자는 ORR의 계산에 포함되지 않았다. 공동 요법의 경우, 임상 활성의 전반적인 증거 (통상적이거나, 확증되지 않았거나 또는 면역 관련된 반응, 또는 SD ≥ 24주)가 65% (95% CI: 51-78; 표 10)의 환자에게서 관찰되었다. 공동 조합의 두드러진 영향력은 폭포형 플롯에서 가장 잘 인지될 수 있다 (도 14b). 반응은 21명의 반응자 중 19명에게서 진행중이었는데, 그 지속기간은 데이터 분석시 6.1+ 내지 72.1+ 주의 범위였다 (표 12). MTD로 치료받은 환자 (코호트 2, 1 mg/kg 니볼루맙 + 3 mg/kg 이필리무맙)의 경우, OR이 17명의 환자 중 9명 (53%; 95% CI: 28-77)에게서 발생하였는데, 이는 3개의 CR을 포함한다. 9명 반응자 모두는 첫 번째 스케줄의 치료중인 평가시 ≥ 80% 종양 감소를 달성하였다 (표 10 및 도 14a).
순차 요법 코호트 내의 환자의 경우, 30명의 환자 중 6명이 1개의 CR을 포함하여, OR (20%; 95% CI: 8-39)을 달성하였다. 4명 (13%)의 환자는 8주째에 80% 종양 감소를 달성하였다 (표 11 및 도 18). 추가의 환자는 면역 관련 (n=3) 또는 확증되지 않은 (n=3) 반응을 나타내었다. 객관적인 경우, 면역 관련되거나 확증되지 않은 반응 또는 SD ≥ 24주가 고려되는데, 순차 요법에 대한 임상 활성의 증거가 43% (95% CI: 26-63)에게서 관찰되었다. 폭포형 플롯은 이전의 이필리무맙에 반응하지 않았던 환자가 후속 니볼루맙에는 반응할 수 있다는 것을 보여준다 (도 18c).
Figure pct00012
* CR은 완전 반응을 나타내고, PR은 부분 반응을 나타내며, uPR은 확증되지 않은 부분 반응을 나타내고, irPR은 면역 관련 부분 반응을 나타내며, SD는 안정적 질환을 나타내고, irSD는 면역 관련 안정적 질환을 나타낸다.
† 반응-평가가능한 환자는 연구 요법의 하나 이상의 용량을 투여받은 적이 있고, 기준선에서 측정가능한 질환을 갖고 있으며, 다음 중 하나를 나타낸 환자이다: 1) 하나 이상의 치료중인 종양 평가, 2) 임상적 진행, 또는 3) 첫 번째 치료중인 종양 평가 전의 사망.
‡ 하나의 종양 평가 후에 PR을 나타냈지만, 초기 PR의 확증을 위한 충분한 추적 시간을 갖지 못한 환자.
§ 면역 관련 PR 또는 SD와 일치하는, 새로운 병변의 존재 하에 표적 종양-병변 감소를 나타내는 환자.
[(CR + PR) / 반응-평가가능한 환자의 수] x 100. 신뢰 구간은 클로퍼-피어슨 방법에 의해 추정하였다.
∥ [(CR + PR + uCR + uPR + irPR + SD ≥ 24주 + irSD ≥ 24주) / 반응-평가가능한 환자의 수] x 100.
** 코호트 2에서 2명의 추가 환자는 그들의 첫 번째 스케줄의 평가 (이는 12주 후에 수행되었다)에서 ≥ 80% 종양 감소를 달성하였다.
Figure pct00013
* CR은 완전 반응을 나타내고, PR은 부분 반응을 나타내며, uPR은 확증되지 않은 부분 반응을 나타내고, irPR은 면역 관련 부분 반응을 나타내며, SD는 안정적 질환을 나타내고, irSD는 면역 관련 안정적 질환을 나타낸다.
† 반응-평가가능한 환자는 연구 요법의 하나 이상의 용량을 투여받은 적이 있고, 기준선에서 측정가능한 질환을 갖고 있으며, 다음 중 하나를 나타낸 환자이다: 1) 하나 이상의 치료중인 종양 평가, 2) 임상적 진행, 또는 3) 첫 번째 치료중인 종양 평가 전의 사망.
‡ 하나의 종양 평가 후에 PR을 나타냈지만, 초기 PR의 확증을 위한 충분한 추적 시간을 갖지 못한 환자.
Figure pct00014
* 적용가능하지 않음; 본 분석 날짜를 기준으로, 어떠한 확증된 객관적 반응도 보고되지 않았다.
종양 PD - L1 발현 및 절대 림프구 계수치의 평가
종양 PD-L1 발현, 및 말초혈 ALC에서의 변경이 니볼루맙 단독요법 및 이필리무맙 단독요법 각각에 대한 바이오마커로서 검토되어 왔다 (문헌 [Topalian et al., 2012b]; [Berman et al., 2009]; [Ku et al., 2010]; [Postow et al., 2012]; [Delyon et al., 2013] 참조). 종양 PD-L1 발현은 IHC 염색을 통하여 명확히 규명하였고, 말초혈 ALC에서의 약력학적 변화를 분석하였다. PD-L1 양성도를 규정하기 위해 ≥ 5% 컷오프를 이용하면, 56명의 환자 중 21명 (38%)으로부터의 종양 표본이 PD-L1-양성이었다. 공동 요법으로 치료받은 환자들 중에서 PD-L1-양성 종양 환자 (6/13) 또는 PD-L1-음성 종양 환자 (9/22)에게서 OR이 관찰되었다 (사후 P-값 > 0.99; 피셔의 정확 시험). 순차 요법 코호트에서는, PD-L1-음성 종양 환자 (1/13)와 비교해서 수치상 더 높은 수의 전반적 반응이 PD-L1-양성 종양 샘플 환자 (4/8)에게서 관찰되었지만, 그 수는 적다.
이필리무맙 단독요법을 이용한 경우의 관찰과는 달리, 공동 조합 요법으로 치료받은 환자, 또는 이필리무맙 요법 이후에 니볼루맙 요법으로 치료받은 환자에게서는 기준선으로부터의 ALC의 일관된 상승이 검출되지 않았다. 공동 요법 코호트에서는, 5주 내지 7주째에 낮은 ALC (< 1,000개 세포/㎕)를 갖는 환자 (문헌 [Ku et al., 2010] 참조)는 5 내지 7주째에 정상적인 ALC을 갖는 환자 (40%)와 비교해서 유사한 OR (43%)을 갖고 있었다. 마찬가지로, 순차 요법 코호트에서는, 낮은 ALC을 갖는 환자의 17%가 OR을 나타내었고, 정상적 또는 높은 ALC를 갖는 환자의 23%가 OR을 나타냈다.
서열 목록 요약
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참고문헌
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Figure pct00018
Figure pct00019
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SEQUENCE LISTING <110> Bristol-Myers Squibb Company Cogswell, John P. <120> CANCER IMMUNOTHERAPY BY DISRUPTING PD-1/PD-L1 SIGNALING <130> 11981 PCT <150> 61/647,442 <151> 2012-05-15 <150> 61/790,747 <151> 2013-03-15 <160> 42 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 113 <212> PRT <213> Homosapiens <400> 1 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Asp Val Val Gln Pro Gly Gly 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Val Ala Phe Ser Asn Tyr 20 25 30 Gly Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ala Val Ile Trp Tyr Asp Gly Ser Asn Lys Tyr Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Met Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Met Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Asn Asp Asp Tyr Trp Gly Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser 100 105 110 Ser <210> 2 <211> 113 <212> PRT <213> Homosapiens <400> 2 Gln Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Asp Val Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Leu 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Val Gln Cys Leu Ser Val Glu Glu Ser Gly Gly Arg Leu Val Thr Pro 20 25 30 Gly Thr Pro Leu Thr Leu Thr Cys Thr Ala Ser Gly Phe Thr Ile Thr 35 40 45 Asn Tyr His Met Phe Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu 50 55 60 Trp Ile Gly Val Ile Thr Ser Ser Gly Ile Gly Ser Ser Ser Thr Thr 65 70 75 80 Tyr Tyr Ala Thr Trp Ala Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Lys Thr Ser 85 90 95 Thr Thr Val Asn Leu Arg Ile Thr Ser Pro Thr Thr Glu Asp Thr Ala 100 105 110 Thr Tyr Phe Cys Ala Arg Asp Tyr Phe Thr Asn Thr Tyr Tyr Ala Leu 115 120 125 Asp Ile Trp Gly Pro Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser 130 135 140 <210> 36 <211> 116 <212> PRT <213> Oryctolagus cuniculus <400> 36 Met Asp Thr Arg Ala Pro Thr Gln Leu Leu Gly Leu Leu Leu Leu Trp 1 5 10 15 Leu Pro Gly Ala Arg Cys Ala Leu Val Met Thr Gln Thr Pro Ser Ser 20 25 30 Thr Ser Thr Ala Val Gly Gly Thr Val Thr Ile Lys Cys Gln Ala Ser 35 40 45 Gln Ser Ile Ser Val Tyr Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln 50 55 60 Pro Pro Lys Leu Leu Ile Tyr Ser Ala Ser Thr Leu Ala Ser Gly Val 65 70 75 80 Pro Ser Arg Phe Lys Gly Ser Arg Ser Gly Thr Glu Tyr Thr Leu Thr 85 90 95 Ile Ser Gly Val Gln Arg Glu Asp Ala Ala Thr Tyr Tyr Cys Leu Gly 100 105 110 Ser Ala Gly Ser 115 <210> 37 <211> 5 <212> PRT <213> Oryctolagus cuniculus <400> 37 Asn Tyr His Met Phe 1 5 <210> 38 <211> 21 <212> PRT <213> Oryctolagus cuniculus <400> 38 Val Ile Thr Ser Ser Gly Ile Gly Ser Ser Ser Thr Thr Tyr Tyr Ala 1 5 10 15 Thr Trp Ala Lys Gly 20 <210> 39 <211> 12 <212> PRT <213> Oryctolagus cuniculus <400> 39 Asp Tyr Phe Thr Asn Thr Tyr Tyr Ala Leu Asp Ile 1 5 10 <210> 40 <211> 11 <212> PRT <213> Oryctolagus cuniculus <400> 40 Gln Ala Ser Gln Ser Ile Ser Val Tyr Leu Ala 1 5 10 <210> 41 <211> 7 <212> PRT <213> Oryctolagus cuniculus <400> 41 Ser Ala Ser Thr Leu Ala Ser 1 5 <210> 42 <211> 10 <212> PRT <213> Oryctolagus cuniculus <400> 42 Leu Gly Ser Ala Gly Ser Asp Asp Ala Ala 1 5 10

Claims (21)

  1. 암을 앓고 있는 대상체에게 프로그램화된 사멸-1 (PD-1)과 프로그램화된 사멸 리간드-1 (PD-L1) 간의 상호작용을 방해하는 항체 또는 그의 항원-결합 부분의 치료 유효량을 투여하는 것을 포함하며, 여기서 항체 또는 그의 항원-결합 부분은 PD-1 또는 PD-L1에 특이적으로 결합하는 것인, 암을 앓고 있는 대상체의 치료 방법.
  2. 제1항에 있어서, 암이 흑색종, 신세포 암종, 편평 비-소세포 폐암 (NSCLC), 비-편평 NSCLC, 결장직장암, 거세-저항성 전립선암, 난소암, 위암, 간세포성 암종, 췌장 암종, 두경부의 편평 세포 암종, 식도, 위장관 및 유방의 암종, 및 혈액 악성종양으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 항체 또는 그의 항원-결합 부분의 치료 유효량이 1주 당 1회, 2주마다 1회 또는 1개월에 1회의 투여 스케줄로 투여되는 0.1 내지 10.0 mg/kg (체중)의 범위의 용량을 포함하는 것인 방법.
  4. (a) (i) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플을 제공하며, 이때 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함하고;
    (ii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하고;
    (iii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준을 초과한다는 평가를 기초로 하여 대상체를 적합한 후보로서 선별하는 것
    을 포함하는, 면역요법에 적합한 후보인 대상체를 선별하는 단계; 및
    (b) 치료 유효량의 항-PD-1 항체를 포함하는 조성물을 상기 선별된 대상체에게 투여하는 단계
    를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 면역요법을 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서, PD-L1을 발현하는 세포의 비율이 시험 조직 샘플 중의 세포의 표면 상에서의 PD-L1 폴리펩티드의 존재를 결정하는 검정을 수행함으로써 평가되는 것인 방법.
  6. 제5항에 있어서, 시험 조직 샘플이 포르말린-고정 파라핀-포매 (FFPE) 조직 샘플인 방법.
  7. 제6항에 있어서, PD-L1 폴리펩티드의 존재가 자동화 IHC 검정을 이용하여 결정되는 것인 방법.
  8. 제12항에 있어서, IHC 검정이 PD-L1 폴리펩티드에 결합하는 항-PD-L1 모노클로날 항체를 이용하여 수행되며, 여기서 항-PD-L1 모노클로날 항체는 28-8, 28-1, 28-12, 29-8 및 5H1로부터 선택되는 것인 방법.
  9. 제4항에 있어서, 예정된 역치 수준이, mAb 28-8을 이용하여 자동화 IHC에 의해 결정된 바와 같이, 세포 표면 PD-L1을 발현하는 종양 세포 또는 단일 종양-침윤성 염증 세포의 1%인 방법.
  10. (a) (i) 시험 조직의 암 환자로부터 수득된 시험 조직 샘플을 제공하며, 이때 시험 조직 샘플은 종양 세포 및 종양-침윤성 염증 세포를 포함하고;
    (ii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율을 평가하고;
    (iii) 세포 표면 상에 PD-L1을 발현하는 시험 조직 샘플 중의 세포의 비율이 예정된 역치 수준 미만이라는 평가를 기초로 하여 대상체를 항-PD-1 항체 면역요법에 적합하지 않은 것으로서 선별하는 것
    을 포함하는, 항-PD-1 항체 면역요법에 적합하지 않은 대상체를 선별하는 단계; 및
    (b) 항-PD-1 항체 이외의 표준 치료제를 상기 선별된 대상체에게 투여하는 단계
    를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체의 치료 방법.
  11. 포르말린-고정 파라핀-포매 (FFPE) 조직 샘플 중의 세포 표면-발현된 PD-L1 폴리펩티드에 특이적으로 결합하는 모노클로날 항체 또는 그의 항원-결합 부분.
  12. 제16항에 있어서, 서열 35에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역 내의 CDR1, CDR2 및 CDR3 영역, 및 서열 36에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역 내의 CDR1, CDR2 및 CDR3 영역을 포함하는 모노클로날 항체 또는 그의 항원-결합 부분.
  13. 제16항에 있어서, 서열 35에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 중쇄 가변 영역, 및 서열 36에 제시된 서열을 갖는 연속적으로 연결된 아미노산을 포함하는 경쇄 가변 영역을 포함하는 모노클로날 항체 또는 그의 항원-결합 부분.
  14. (a) 프로그램화된 사멸-1 (PD-1)에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 항체 또는 그의 항원-결합 부분; 및
    (b) 세포독성 T-림프구 항원-4 (CTLA-4)에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 항체 또는 그의 항원-결합 부분
    을 암을 앓고 있는 대상체에게 투여하는 것을 포함하며,
    각 항체는
    (i) 항-PD-1 항체와 항-CTLA-4 항체를 적어도 2, 4, 6, 8 또는 10회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도로 조합 투여한 다음, 항-PD-1 항체 단독을 적어도 2, 4, 6, 8 또는 12회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도로 투여하는 것을 포함하는 유도 투여 스케줄; 및 그 다음,
    (ii) 항-PD-1 항체와 항-CTLA-4 항체를 적어도 4, 6, 8, 10, 12 또는 16회 용량에 대해 8, 12 또는 16주마다 1회 이상 또는 분기당 1회 이상의 투여 빈도로 조합 투여하는 것을 포함하는 유지 투여 스케줄
    을 포함하는 공동 요법으로 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량으로 투여되는 것인, 암을 앓고 있는 대상체의 치료 방법.
  15. 제14항에 있어서, 항-PD-1 항체와 항-CTLA-4 항체가
    (a) 0.1 mg/kg 항-PD-1 항체 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 항체;
    (b) 0.3 mg/kg 항-PD-1 항체 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 항체;
    (c) 1 mg/kg 항-PD-1 항체 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 항체;
    (d) 3 mg/kg 항-PD-1 항체 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 항체;
    (e) 5 mg/kg 항-PD-1 항체 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 항체;
    (f) 10 mg/kg 항-PD-1 항체 및 3 mg/kg의 항-CTLA-4 항체;
    (g) 0.1 mg/kg 항-PD-1 항체 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 항체;
    (h) 0.3 mg/kg 항-PD-1 항체 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 항체;
    (i) 1 mg/kg 항-PD-1 항체 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 항체;
    (j) 3 mg/kg 항-PD-1 항체 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 항체;
    (k) 5 mg/kg 항-PD-1 항체 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 항체; 또는
    (l) 10 mg/kg 항-PD-1 항체 및 1 mg/kg의 항-CTLA-4 항체
    의 투여량으로 투여되는 것인 방법.
  16. 암을 앓고 있으며 기존에 항-CTLA-4 항체로 치료받은 적이 있는 대상체에게, PD-1에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 항체 또는 그의 항원-결합 부분을, 6회 이하 내지 72회 이하 용량에 대해 매주 1회 이상, 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도 및 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량으로 순차 요법으로 투여하는 것을 포함하는, 암을 앓고 있으며 기존에 항-CTLA-4 항체로 치료받은 적이 있는 대상체의 치료 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 항-PD-1 항체가 니볼루맙(nivolumab)인 방법.
  18. 제15항 또는 제16항에 있어서, 항-CTLA-4 항체가 이필리무맙(ipilimumab)인 방법.
  19. 항-CTLA-4 항체 또는 그의 항원-결합 부분과 조합 투여하는 것을 포함하는 공동 요법으로 암을 앓고 있는 대상체를 치료하는 데 사용하기 위한 항-PD-1 항체 또는 그의 항원-결합 부분이며,
    여기서 항-PD-1 항체와 항-CTLA-4 항체는 각각 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량으로 투여되고, 또한 공동 요법은
    (i) 항-PD-1 항체와 항-CTLA-4 항체를 적어도 2, 4, 6, 8 또는 12회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도로 조합 투여한 다음, 항-PD-1 항체 단독을 적어도 2, 4, 6, 8 또는 10회 용량에 대해 2, 3 또는 4주마다 1회 이상 또는 1개월에 1회 이상의 투여 빈도로 투여하는 것을 포함하는 유도 투여 스케줄; 및 그 다음,
    (ii) 항-PD-1 항체와 항-CTLA-4 항체를 4, 6, 8, 10, 12 또는 16회 이하 용량에 대해 8, 12 또는 16주마다 1회 이상 또는 분기당 1회 이상의 투여 빈도로 조합 투여하는 것을 포함하는 유지 투여 스케줄
    을 포함하는 것인, 항-PD-1 항체 또는 그의 항원-결합 부분.
  20. (a) PD-1에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 항체 또는 그의 항원-결합 부분 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량;
    (b) CTLA-4에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 항체 또는 그의 항원-결합 부분 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량; 및
    (c) 제14항의 공동 요법 방법에 항-PD-1 항체와 항-CTLA-4 항체를 사용하기 위한 지침서
    를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체를 치료하기 위한 키트.
  21. (a) PD-1에 특이적으로 결합하여 그를 억제하는 항체 또는 그의 항원-결합 부분 0.1 내지 20.0 mg/kg (체중)의 범위의 투여량; 및
    (b) 제16항의 순차 요법 방법에 항-PD-1 항체를 사용하기 위한 지침서
    를 포함하는, 암을 앓고 있는 대상체를 치료하기 위한 키트.
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