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共有結合型ダイアボディ及びその使用
説明

共有結合型ダイアボディ及びその使用

本発明は、ダイアボディ分子と、免疫疾患、感染症、中毒、癌などの様々な疾患及び障害の治療における該分子の使用に関する。本発明のダイアボディ分子は、同一又は異なる抗原上の同一又は異なるエピトープを認識しうる、少なくとも2つのエピトープ結合部位を形成するように会合している2つのポリペプチド鎖を有する。更に、抗原は同一の分子に由来しても、異なる分子に由来してもよい。ダイアボディ分子の個々のポリペプチド鎖は、例えば、これに限定されないが、各ポリペプチド鎖内に存在するシステイン残基のジスルフィド結合により非ペプチド結合型共有結合を介して共有結合されていてよい。特定の実施形態においては、本発明のダイアボディ分子はFc領域を更に有し、これにより抗体様の機能を分子中に遺伝子操作的に導入できる。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1のポリペプチド鎖と第2のポリペプチド鎖を有するダイアボディ分子であって、
第1のポリペプチド鎖は、(i)第1のエピトープに特異的な第1の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL1)を含む第1のドメイン、(ii)第2のエピトープに特異的な第2の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH2)を含む第2のドメイン、及び(iii)Fcドメイン又はその一部を含む第3のドメインを含んでなり、第1のドメインと第2のドメインとは、第1のドメインと第2のドメインとが会合してエピトープ結合部位を形成しないように共有結合で連結されており、
第2のポリペプチド鎖は、(i)第2の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL2)を含む第4のドメイン、(ii)第1の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH1)を含む第5のドメイン、及び(iii)Fcドメインを含む第6のドメインを含んでなり、第4のドメインと第5のドメインとは、第4のドメインと第5のドメインとが会合してエピトープ結合部位を形成しないように共有結合で連結されており、
第1のドメインと第5のドメインとが会合して、第1のエピトープと結合する第1の結合部位(VL1)(VH1)を形成しており、
第2のドメインと第4のドメインとが会合して、第2のエピトープと結合する第2の結合部位(VL2)(VH2)を形成しており、
(1)前記第2のドメインと前記第3のドメイン、又は
(2)前記第5のドメインと前記第6のドメイン
が、配列番号278〜298からなる群から選択される配列を有する介在性ポリペプチドリンカーにより互いに連結されている、
ことを特徴とするダイアボディ分子。
【請求項2】
第3のドメインがヒンジドメインを更に含む請求項1に記載のダイアボディ分子。
【請求項3】
第1のポリペプチド鎖と第2のポリペプチド鎖を有するダイアボディ分子であって、
第1のポリペプチド鎖は、(i)第1のエピトープに特異的な第1の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL1)を含む第1のドメイン、(ii)第2のエピトープに特異的な第2の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH2)を含む第2のドメイン、及び(iii)ヒンジドメインとFcドメイン又はその一部を含む第3のドメインを含んでなり、第1のドメインと第2のドメインとは、第1のドメインと第2のドメインとが会合してエピトープ結合部位を形成しないように共有結合で連結されており、
第2のポリペプチド鎖は、(i)第2の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL2)を含む第4のドメイン、(ii)第1の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH1)を含む第5のドメイン、及び(iii)ヒト軽鎖定常ドメインのC末端の少なくとも2〜8アミノ酸残基のアミノ酸配列を含む第6のドメインを含んでなり、第4のドメインと第5のドメインとは、第4のドメインと第5のドメインとが会合してエピトープ結合部位を形成しないように共有結合で連結されており、
第1のドメインと第5のドメインとが会合して、第1のエピトープと結合する第1の結合部位(VL1)(VH1)を形成しており、
第2のドメインと第4のドメインとが会合して、第2のエピトープと結合する第2の結合部位(VL2)(VH2)を形成しており、
(1)前記第2のドメインと前記第3のドメイン、又は
(2)前記第5のドメインと前記第6のドメイン
が、配列番号278〜298からなる群から選択される配列を有する介在性ポリペプチドリンカーにより互いに連結されている、
ことを特徴とするダイアボディ分子。
【請求項4】
第1のポリペプチド鎖と第2のポリペプチド鎖を有するダイアボディ分子であって、
第1のポリペプチド鎖は、(i)第1のエピトープに特異的な第1の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL1)を含む第1のドメイン、(ii)第2のエピトープに特異的な第2の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH2)を含む第2のドメイン、及び(iii)ヒンジドメインを含む第3のドメインを含んでなり、第1のドメインと第2のドメインとは、第1のドメインと第2のドメインとが会合してエピトープ結合部位を形成しないように共有結合で連結されており、
第2のポリペプチド鎖は、(i)第2の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL2)を含む第4のドメイン、(ii)第1の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH1)を含む第5のドメイン、及び(iii)ヒト軽鎖定常ドメインのC末端の少なくとも2〜8アミノ酸残基のアミノ酸配列を含む第6のドメインを含んでなり、第4のドメインと第5のドメインとは、第4のドメインと第5のドメインとが会合してエピトープ結合部位を形成しないように共有結合で連結されており、
第1のドメインと第5のドメインとが会合して、第1のエピトープと結合する第1の結合部位(VL1)(VH1)を形成しており、
第2のドメインと第4のドメインとが会合して、第2のエピトープと結合する第2の結合部位(VL2)(VH2)を形成しており、
(1)前記第2のドメインと前記第3のドメイン、又は
(2)前記第5のドメインと前記第6のドメイン
が、配列番号278〜298からなる群から選択される配列を有する介在性ポリペプチドリンカーにより互いに連結されている、
ことを特徴とするダイアボディ分子。
【請求項5】
第1のポリペプチド鎖と第2のポリペプチド鎖を有するダイアボディ分子であって、
第1のポリペプチド鎖は、(i)第1のエピトープに特異的な第1の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL1)を含む第1のドメイン、(ii)第2のエピトープに特異的な第2の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH2)を含む第2のドメイン、及び(iii)Fcドメイン又はその一部を含む第3のドメインを含んでなり、第1のドメインと第2のドメインとは、第1のドメインと第2のドメインとが会合してエピトープ結合部位を形成しないように共有結合で連結されており、
第2のポリペプチド鎖は、(i)第2の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL2)を含む第4のドメイン、及び(ii)第1の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH1)を含む第5のドメインを含んでなり、第4のドメインと第5のドメインとは、第4のドメインと第5のドメインとが会合してエピトープ結合部位を形成しないように共有結合で連結されており、
第1のドメインと第5のドメインとが会合して、第1のエピトープと結合する第1の結合部位(VL1)(VH1)を形成しており、
第2のドメインと第4のドメインとが会合して、第2のエピトープと結合する第2の結合部位(VL2)(VH2)を形成しており、
第3のドメインは第1ドメインと第2ドメインの両方のN末端であり、
(1)前記第2のドメインと前記第3のドメイン、又は
(2)前記第5のドメインと前記第6のドメイン
が、配列番号278〜298からなる群から選択される配列を有する介在性ポリペプチドリンカーにより互いに連結されている、
ことを特徴とするダイアボディ分子。
【請求項6】
第3のドメインがヒンジ領域を更に含む請求項5に記載のダイアボディ分子。
【請求項7】
第1のポリペプチド鎖と第2のポリペプチド鎖を有するダイアボディ分子であって、
第1のポリペプチド鎖は、(i)第1のエピトープに特異的な第1の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL1)を含む第1のドメイン、及び(ii)第2のエピトープに特異的な第2の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH2)を含む第2のドメインを含んでなり、第1のドメインと第2のドメインとは、第1のドメインと第2のドメインとが会合してエピトープ結合部位を形成しないように共有結合で連結されており、
第2のポリペプチド鎖は、(i)第3の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL2)を含む第4のドメイン、及び(ii)第1の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH1)を含む第4のドメインを含んでなり、第3のドメインと第4のドメインとは、第3のドメインと第4のドメインとが会合してエピトープ結合部位を形成しないように共有結合で連結されており、
第1のドメインと第3のドメインが会合して、第1のエピトープと結合する第1の結合部位(VL1)(VH1)を形成しており、該エピトープ結合部位はCD32Bに対して特異的であり、
第2のドメインと第4のドメインが会合して、第2のエピトープと結合する第2の結合部位(VL2)(VH2)を形成しており、該エピトープ結合部位はCD16に対して特異的であり、
第1のポリペプチド鎖と第2のポリペプチド鎖が、第1のポリペプチド鎖上の第1ドメイン及び第2ドメインの外側の少なくとも1個のシステイン残基と、第2のポリペプチド鎖上の第3ドメイン及び第4ドメインの外側の少なくとも1個のシステイン残基との間のジスルフィド結合を介して共有結合で連結されており、第1のポリペプチド鎖上の前記システイン残基は第1のポリペプチド鎖のC末端にはなく、また第2のポリペプチド鎖上の前記システイン残基は第2のポリペプチド鎖のC末端にはなく、
(1)前記第1のドメインと前記第2のドメイン、又は
(2)前記第3のドメインと前記第4のドメイン
が、配列番号278〜298からなる群から選択される配列を有する介在性ポリペプチドリンカーにより互いに連結されている、
ことを特徴とするダイアボディ分子。
【請求項8】
第1のポリペプチド鎖と第2のポリペプチド鎖を有するダイアボディ分子であって、
(A)前記第1のポリペプチド鎖が、
(i)エピトープ(1)に特異的な第1の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL1)を含むドメイン(A)、
(ii)エピトープ(2)に特異的な第2の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH2)を含むドメイン(B)、及び
(iii)軽鎖定常領域(CL)又はその一部を含むドメイン(C)
を有し、
(B)前記第2のポリペプチド鎖が、
(i)前記エピトープ(2)に特異的な第2の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL2)を含むドメイン(D)、
(ii)前記エピトープ(1)に特異的な第1の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH1)を含むドメイン(E)、
(iii)重鎖定常領域1(CH1)又はその一部を含むドメイン(F)、及び
(iv)ヒンジ領域、重鎖定常領域2(CH2)及び重鎖定常領域3(CH3)
を有し、
前記ドメイン(A)と前記ドメイン(B)とは互いに会合してエピトープ結合部位を形成することはなく、
前記ドメイン(D)と前記ドメイン(E)とは互いに会合してエピトープ結合部位を形成することはなく、
前記ドメイン(A)と前記ドメイン(E)とは会合して前記エピトープ(1)に結合する結合部位を形成し、
前記ドメイン(B)と前記ドメイン(D)とは会合して前記エピトープ(2)に結合する結合部位を形成し、
前記ドメイン(C)と前記ドメイン(F)とはジスルフィド結合を介して会合し、CH1ドメイン又はその一部を形成し、
(1)前記ドメイン(B)と前記ドメイン(C)、又は
(2)前記ドメイン(E)と前記ドメイン(F)
が、配列番号278〜298からなる群から選択される配列を有する介在性ポリペプチドリンカーにより互いに連結されている、
ことを特徴とするダイアボディ分子。
【請求項9】
第3のポリペプチド鎖及び第4のポリペプチド鎖を更に有する、請求項8に記載のダイアボディ分子であって、
(A)前記第3のポリペプチド鎖が、
(i)エピトープ(3)に特異的な第1の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL1)を含むドメイン(G)、
(ii)エピトープ(4)に特異的な第2の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH2)を含むドメイン(H)、及び
(iii)軽鎖定常領域(CL)又はその一部を含むドメイン(I)
を有し、
(B)前記第4のポリペプチド鎖が、
(i)前記エピトープ(4)に特異的な第2の免疫グロブリンの軽鎖可変ドメインの結合領域(VL2)を含むドメイン(J)、
(ii)前記エピトープ(3)に特異的な第1の免疫グロブリンの重鎖可変ドメインの結合領域(VH1)を含むドメイン(K)、及び
(iii)重鎖定常領域1(CH1)又はその一部を含むドメイン(L)
を有し、
前記ドメイン(G)と前記ドメイン(H)とは互いに会合してエピトープ結合部位を形成することはなく、
前記ドメイン(J)と前記ドメイン(K)とは互いに会合してエピトープ結合部位を形成することはなく、
前記ドメイン(G)と前記ドメイン(K)とは会合して前記エピトープ(3)に結合する結合部位を形成し、
前記ドメイン(H)と前記ドメイン(J)とは会合して前記エピトープ(4)に結合する結合部位を形成し、
前記ドメイン(I)と前記ドメイン(L)とはジスルフィド結合を介して会合し、CH1ドメイン又はその一部を形成し、
前記第2及び第4のポリペプチド鎖の前記ヒンジ領域、前記重鎖定常領域2(CH2)及び前記重鎖定常領域3(CH3)は会合してFc領域を形成し、
(1)前記ドメイン(B)と前記ドメイン(C)、
(2)前記ドメイン(E)と前記ドメイン(F)、
(3)前記ドメイン(H)と前記ドメイン(I)、又は
(4)前記ドメイン(K)と前記ドメイン(L)
が、配列番号278〜298からなる群から選択される配列を有する介在性ポリペプチドリンカーにより互いに連結されている、
ことを特徴とするダイアボディ分子。
【請求項10】
前記ダイアボディの前記第1ポリペプチド鎖又は前記第2ポリペプチド鎖がE−コイル分離体又はK−コイル分離体を更に有することを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6又は7に記載のダイアボディ。
【請求項11】
前記ダイアボディの前記第1ポリペプチド鎖及び前記第2ポリペプチド鎖の両者がE−コイル分離体又はK−コイル分離体を有することを特徴とする請求項10に記載のダイアボディ。
【請求項12】
前記E−コイル分離体又はK−コイル分離体がFc断片に連結されていることを特徴とする請求項10に記載のダイアボディ。
【請求項13】
前記E−コイル分離体又はK−コイル分離体がFc断片に連結されていることを特徴とする請求項11に記載のダイアボディ。
【請求項14】
前記E−コイル分離体又はK−コイル分離体が血清結合タンパク質のポリペプチド部に連結されており、前記ポリペプチド部は血清タンパク質に結合することができることを特徴とする請求項10に記載のダイアボディ。
【請求項15】
前記血清結合タンパク質がアルブミン結合タンパク質であることを特徴とする請求項14に記載のダイアボディ。
【請求項16】
前記アルブミン結合タンパク質が連鎖球菌タンパク質Gであり、前記ポリペプチドが前記連鎖球菌タンパク質Gのアルブミン結合ドメイン(ABD)であることを特徴とする請求項15に記載のダイアボディ。
【請求項17】
前記連鎖球菌タンパク質Gのアルブミン結合ドメイン(ABD)が連鎖球菌株G148のタンパク質Gのアルブミン結合ドメイン3(ABD3)であることを特徴とする請求項16に記載のダイアボディ。
【請求項18】
2時間以上のインビボ血清半減期を示すダイアボディ。
【請求項19】
前記ダイアボディが10時間以上のインビボ血清半減期を示す請求項18に記載のダイアボディ。
【請求項20】
前記ダイアボディが20時間以上のインビボ血清半減期を示す請求項18に記載のダイアボディ。
【請求項21】
ナチュラルキラー群2D(NKG2D)受容体に対する結合リガンドであるドメインを有するDART分子。
【請求項22】
前記DART分子が腫瘍関連抗原に更に結合することを特徴とする、請求項21に記載のDART分子。
【請求項23】
前記腫瘍関連抗原が、乳癌抗原、卵巣癌抗原、前立腺癌抗原、頸部癌抗原、膵癌抗原、肺癌抗原、膀胱癌抗原、大腸癌抗原、精巣癌抗原、膠芽腫癌抗原、B細胞悪性腫瘍関連抗原、多発性骨髄腫関連抗原、非ホジキンスリンパ腫関連抗原又は慢性リンパ球性白血病関連抗原であることを特徴とする請求項22に記載のDART分子。
【請求項24】
前記腫瘍関連抗原が、A33、ADAM−9、ALCAM、B1、BAGE、β−カテニン、CA125、カルボキシペプチダーゼM、CD5、CD19、CD20、CD22、CD23、CD25、CD27、CD28、CD32B、CD36、CD40、CD45、CD46、CD56、CD79a、CD79b、CD103、CD154、CDK4、CEA、CTLA4、サイトケラチン8、EGF−R、エフリン受容体、ErbB1、ErbB3、ErbB4、GAGE−1、GAGE−2、GD2、GD3、GM2、gp100、HER−2/neu、ヒトパピローマウイルス−E6、ヒトパピローマウイルス−E7、インテグリンα−V−β−6、JAM−3、KID3、KID31、KSA(17−1A)、LUCA−2、MAGE−1、MAGE−3、MART、MUC−1、MUM−1、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ、オンコスタチンM(オンコスタチン受容体β)、p15、PIPA、PSA、PSMA、RAAG10、ROR1、SART、sTn、TES7、TNF−α受容体、TNF−β受容体、TNF−γ受容体、トランスフェリン受容体又はVEGF受容体であることを特徴とする請求項22に記載のDART分子。
【請求項25】
前記腫瘍関連抗原が、HER−2/neuであることを特徴とする請求項24に記載のDART分子。
【請求項26】
T細胞受容体(TCR)結合ドメインを有するDART分子。
【請求項27】
前記DART分子が腫瘍関連抗原に更に結合することを特徴とする請求項26に記載のDART分子。
【請求項28】
前記腫瘍関連抗原が、乳癌抗原、卵巣癌抗原、前立腺癌抗原、頸部癌抗原、膵癌抗原、肺癌抗原、膀胱癌抗原、大腸癌抗原、精巣癌抗原、膠芽腫癌抗原、B細胞悪性腫瘍関連抗原、多発性骨髄腫関連抗原、非ホジキンスリンパ腫関連抗原又は慢性リンパ球性白血病関連抗原であることを特徴とする請求項27に記載のDART分子。
【請求項29】
前記腫瘍関連抗原が、A33、ADAM−9、ALCAM、B1、BAGE、β−カテニン、CA125、カルボキシペプチダーゼM、CD5、CD19、CD20、CD22、CD23、CD25、CD27、CD28、CD32B、CD36、CD40、CD45、CD46、CD56、CD79a、CD79b、CD103、CD154、CDK4、CEA、CTLA4、サイトケラチン8、EGF−R、エフリン受容体、ErbB1、ErbB3、ErbB4、GAGE−1、GAGE−2、GD2、GD3、GM2、gp100、HER−2/neu、ヒトパピローマウイルス−E6、ヒトパピローマウイルス−E7、インテグリンα−V−β−6、JAM−3、KID3、KID31、KSA(17−1A)、LUCA−2、MAGE−1、MAGE−3、MART、MUC−1、MUM−1、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ、オンコスタチンM(オンコスタチン受容体β)、p15、PIPA、PSA、PSMA、RAAG10、ROR1、SART、sTn、TES7、TNF−α受容体、TNF−β受容体、TNF−γ受容体、トランスフェリン受容体又はVEGF受容体であることを特徴とする請求項27に記載のDART分子。
【請求項30】
前記腫瘍関連抗原が、HER−2/neuであることを特徴とする請求項29に記載のDART分子。

【図1A】
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【図1B】
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【図2】
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【図3】
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【図4A】
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【図4B】
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【図5】
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【図6A】
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【図6B】
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【図6C】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33】
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【図34】
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【図35】
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【図36】
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【図37】
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【図38】
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【図39】
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【図40】
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【図41】
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【図42】
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【図43】
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【図44】
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【図45】
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【図46A】
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【図46B】
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【図47】
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【図48】
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【図49A】
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【図49B】
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【図49C】
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【図49D】
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【図49E】
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【公表番号】特表2012−512894(P2012−512894A)
【公表日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−542452(P2011−542452)
【出願日】平成21年12月17日(2009.12.17)
【国際出願番号】PCT/US2009/068577
【国際公開番号】WO2010/080538
【国際公開日】平成22年7月15日(2010.7.15)
【出願人】(504438727)マクロジェニクス,インコーポレーテッド (23)
【Fターム(参考)】