説明

抗AREG/HB−EGF抗体と治療

AREG及びHBEGFの両方に結合特異性を有する交差特異性抗体分子を記述する。この抗体分子は、血管新生に関連する癌及び疾患を治療する方法に使用してもよい。

【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
[発明の分野]
本発明は癌治療に関する。特に、本発明は、抗癌剤に対する耐性への感受性を決定する方法、こうした耐性を克服する方法、及び癌治療用の併用療法に関する。
【0002】
[発明の背景]
癌は、西洋諸国において主要な死亡原因である。癌を治療すべく、過去50年間に多くの化学療法剤が開発された。化学療法剤の大半は、アルキル化剤、代謝拮抗剤、アントラサイクリン、植物アルカロイド、トポイソメラーゼ阻害剤、及び抗腫瘍剤の群の1つに分類できる。これらの薬剤すべてが細胞分裂又はDNAの合成に影響を及ぼし、何らかの形で機能する。
【0003】
特定の化学療法剤の有効性は、癌の間で、患者の間で、個々の患者における時間経過により異なる。化学療法剤に曝露された癌細胞は、こうした作用薬に対する耐性を生じ、他の数種の抗新生物剤に対しても同様に交差耐性を生じることがかなり多い。さらに、多くの化学療法剤は治療指数が低いため、その使用はさらに制限される。したがって、第1又は第2選択療法が、十分に有効でないか、十分に有効ではなくなった場合は、癌患者の治療変更が必要となる場合が多い。多くの場合、特定の治療の組合せが、特に有効であることが分かっている。
【0004】
これらの5−Fuを含む化学療法剤は、単独で使用できるが、通常、併用で臨床療法に組み込まれる。実際、併用化学療法は、異なる経路を介して腫瘍に作用し、患者での奏功率を改善することにより、有望な結果を示している。にもかかわらず、患者の多くは後天的又は先天的な薬剤耐性を有するため、いまだこれらの療法により治療できない。
【0005】
さらに、化学療法の選択は、癌の種類、例えば、癌がp53変異と関連するかどうかにより、さらに複雑となる。例えば、国際公開第2005/053739号パンフレットに記載の通り、白金に基づく化学療法と抗Fas抗体との組合せが、野生型p53を伴う腫瘍において相乗的な細胞毒性効果を有することが示されているが、こうした相乗効果は、p53変異細胞においては見られなかった。
【0006】
5−Fu、CPT−11、及びオキサリプラチンは、依然として第一線の治療法であるが、非応答性腫瘍又は化学療法耐性癌の発生は、今もって化学療法の奏効に対する主要な障害のままである。癌の早期治療の重要性により、特定の療法が、単独で又は併用で、個々の患者の特定の腫瘍に対して有効であるかどうか予測できるツールには、明らかなニーズが存在する。さらに、医師が使用できる治療レパートリーを増加させる新規の治療法に対するニーズが依然として存在する。
【0007】
本発明者らの同時係属国際出願PCT/GB2007/050623に記載されているように、本発明者らは、異なるクラスの化学療法による治療に応答してアップレギュレートされるタンパク質を調査し、驚くべきことに、上皮増殖因子(EGF)ファミリーのペプチド増殖因子をコードする各種遺伝子が、異なるクラスの化学療法での異なる生理的に適切な用量を、in vivoで投与した後に、いくつもの異なる種類の癌由来のいくつもの異なる癌の腫瘍細胞株モデルにおいて過剰発現することを示した。
【0008】
本発明者らは、異なるEGFの阻害剤の併用により、単一のEGFの阻害剤を試験した場合の低下と比較して、腫瘍細胞の成長及び増殖が驚くほど劇的に低下することも示した。
【0009】
[発明の概要]
本発明者らは、2つ以上の異なるEGFに特異的に結合する多重特異性抗体の開発によって、2つ以上のEGFの標的化を採用する化学療法戦略の使用をさらに開発した。また、化学療法治療の後に、腫瘍細胞への抗体の結合が強化されることが見出された。異なるEGFが異なる癌でアップレギュレートされていると予測される。したがって、2つ以上のEGFと結合できる多特異性抗体の開発は、臨床、及び研究での利用に大きな利点をもたらす。二重特異性抗体の開発は、癌の様々な特徴を標的とすることができる。例えば、HBEGFは、細胞運動性及び増殖、さらには血管新生に関連があることが示されている。AREGの発現により細胞浸潤が増加している。したがって、HBEGFとAREGの両方をターゲットとする抗体は、これらの特性に著しい効果を有する可能性がある。
【0010】
したがって、本発明の第1の態様では、少なくとも2つ、例えば、3つ又は4つの異なるEGF分子に結合する多特異性抗体を提供する。一実施形態において、抗体は、HB−EGF、AREG、EREG、BTC又はTGFαから選択されるEGFの2つ、3つ又は4つに特異的に結合する。
【0011】
一実施形態において、抗体分子は、2つのEGFそれぞれに対して、少なくとも10−7M、例えば、少なくとも10−8M又はそれ以上、例えば10 9M又はそれ以上の親和性を有する。
【0012】
一実施形態において、抗体分子は二重特異性である。
そのような多特異性抗体は、当技術分野において知られるいかなる方法を使用して産生してもよい。二重特異性抗体を産生する1つの方法は、化学的橋架、ハイブリドーマ細胞の融合、又は分子遺伝学的技術によって産生された人工の抗体が、第1の抗原に対する結合特異性を有する重鎖と軽鎖のペア1つと、第2の抗原に対する結合特異性を有する重鎖と軽鎖の第2のペアを有するように操作する方法である。そのような実施形態では、2つの標的の抗原決定基は一般に関連していない。しかしながら、本発明者らは2つのEGF、例えばHBEGFとAREGのペプチド配列の保存領域を選択する戦略を採用し、前記領域に対するモノクローナル抗体を産生した。この技術を使用することにより、エンジニアリングを必要とせず、複数の特異性を備えた抗体を産生できる。この方法を用いると、費用効率が高く、タイムリーな方法を用いた機能的抗体の開発につながる。
【0013】
したがって、本発明の一実施形態において、多特異性抗体は単一の抗原に対して産生したモノクローナル抗体である。一実施形態において、単一の抗原は、結合する各EGFの対応配列と、少なくとも70%、例えば、少なくとも80%、少なくとも90%、又は少なくとも95%の配列同一性があるアミノ酸配列を有するポリペプチドを含み、好ましくは、このポリペプチドからなる。
【0014】
本発明の一実施形態において、多特異性抗体はHBEGFとAREGへの結合特異性を有する二重特異性抗体である。一実施形態において、抗体分子は、EREG、BTC、又はTGFαの1つ又は複数に結合しない。特定の実施形態において、抗体分子は、EREG、BTC、又はTGFαのいずれにも結合しない。
【0015】
そのような1つの実施例では、本発明の多特異性抗体分子は、配列番号1に示すアミノ酸配列を有するAREGの抗原フラグメント、及び配列番号2に示すアミノ酸配列を有するHBEGFの抗原フラグメントに結合する。
【0016】
配列番号1
KKNPCNAEFQNFCIHGECKYIEHLEAVTCKCQQEYFGERCGEKS
配列番号2
KRDPCLRKYKDFCIHGECKYVKELRAPSCICHPGYHGERCH
【0017】
実施例に記載されているように、この領域由来の抗原フラグメントに対して産生した抗体には、AREGとHB−EGFのどちらにも特異性を有することが見出された。
【0018】
本発明の一実施形態において、多特異性の、例えば二重特異性の、抗体分子は、HB−EGFとAREGへの結合特異性を示し、図9にELISA法の結果を示す。
【0019】
一実施形態において、二重特異性抗体は4G9抗体である。別の実施形態において、抗体は5E4 1C8抗体である。別の実施形態において、抗体は5E4 2B2抗体である。別の実施形態において、抗体は8D6抗体である。別の実施形態において、抗体は8D7抗体である。
【0020】
本発明の一実施形態において、多特異性の、例えば二重特異性の、抗体は、HB−EGFとAREGへの結合特異性を示し、図10にELISA法の結果を示す。
【0021】
したがって、一実施形態において、抗体は4g9 2c4 1d4抗体である。別の実施形態において、抗体は4g9 1f5 2d5抗体である。別の実施形態において、抗体は4g9 1g7 2e3抗体である。別の実施形態において、抗体は8d7 1f6 2b10抗体である。別の実施形態において、抗体は8d7 1c8 2b10抗体である。別の実施形態において、抗体は8d7 2c2 2d7抗体である。別の実施形態において、抗体は4g9 1f5 1d6抗体である。別の実施形態において、抗体は4g9 1f5 1e11抗体である。別の実施形態において、抗体は4g9 1g7 1f2抗体である。別の実施形態において、抗体は4g9 1g7 2a3抗体である。別の実施形態において、抗体は4g9 2b6 1f9抗体である。別の実施形態において、抗体は8d7 1f6 2b3抗体である。別の実施形態において、抗体は8d7 1f6 2f7抗体である。別の実施形態において、抗体は8d7 1c8 1e9抗体である。別の実施形態において、抗体は8d7 1c8 1g9抗体である。別の実施形態において、抗体は8d7 2c2 1d11抗体である。別の実施形態において、抗体は8d7 2c2 1g11抗体である。
【0022】
本発明の一実施形態において、多特異性の、例えば二重特異性の抗体は、HB−EGFとAREGへの結合特異性を示し、図11にELISA法の結果を示す。
【0023】
したがって、一実施形態において、抗体は8d6 1b7 1d9抗体である。別の実施形態において、抗体は8d6 1b7 1g9抗体である。別の実施形態において、抗体は8d6 1b7 2e10抗体である。別の実施形態において、抗体は8d6 1b7 2g10である。別の実施形態において、抗体は8d6 1c7 2b6抗体である。別の実施形態において、抗体は8d6 1c7 2c2抗体である。別の実施形態において、抗体は8d6 1c7 2f9抗体である。別の実施形態において、抗体は8d6 1c7 2g6抗体である。別の実施形態において、抗体は8d6 2b4 lf6抗体である。別の実施形態において、抗体は8d6 2b4 1g8抗体である。
【0024】
8d7 1c8 1e9抗体、8d7 1f6 2f7、及び8d7 1f6 2b3抗体の個々のVH配列及びVL配列は、本発明者らにより決定されており、以下の通りである。
【0025】
8d7 1c8 1e9 VH配列(配列番号5)
MEWSWVILFLMAVVTGVNSEVQLQQSGAELVRPGALVKLSCKASGFNIKDSY
IHWVNQRPEQGLEWIGWIDPENGNTIYDPKFQGKASITADTSSNTAYLQLSS
LTSEDTAVYYCVSASYRYGFSYWGQGTLVTVSAAKTTPPSVYPWVPGSLX
8d7 1c8 1e9 VL配列(配列番号6)
XADXISISCRSNKSLLHTNGNTYLYWFLQRPGQSPQLLIYRMSNLASGVPDR
FSGSGSGTAFTLRISRVEAEDVGVYYCMQHLEYPYTFGGGTKLEIKRXX
8d7 1f6 2f7 VH配列(配列番号7)
MKCSWIIFFLMAVVTGVNSEVQLQQSGAELVRPGALVKLSCKASGFNIKDSY
IHWVNQRPEQGLEWIGWIDPENGNTIYDPKFQGKASITADTSSNTAYLQLSS
LTSEDTAVYYCVSASYRYGFSYWGQGTLVTVSAAKTTPPPVYPLAPGSL
8d7 1f6 2f7 VL配列(配列番号8)
MRAPAQFLGLLVLWIPGAIGDIVMTQAAPSVPVTPGESVSISCRSNKSLLHT
NGNTYLYWFLQRPGQSPQLLIYRMSNLASGVPDRFSGSGSGTAFTLRISRVE
AEDVGVYYCMQHLEYPYTFGGGTKLEIKRADAAPTVSIFPPSSKLG
8d7 1f6 2b3 VH配列(配列番号9)
MKCSWVMFFLMAVVTGVNSEVQLQQSGAELVRPGALVKLSCKASGFNIKDSY
IHWVNQRPEQGLEWIGWIDPENGNTIYDPKFQGKASITADTSSNTAYLQLSS
LTSEDTAVYYCVSASYRYGFSYWGQGTLVTVSAAKTTPPPVYPLAPGSL
8d7 1f6 2b3 VL配列(配列番号10)
MRPPLSFLGLLVLWIPGAIGDIVMTQAAPSVPVTPGESVSISCRSNKSLLHT
NGNTYLYWFLQRPGQSPQLLIYRMSNLASGVPDRFSGSGSGTAFTLRISRVE
AEDVGVYYCMQHLEYPYTFGGGTKLEIKRADAAPTVSIFPPSSKLG
【0026】
本発明の一実施形態において、抗体分子は、8d7 1c8 1e9抗体のCDRを有する抗体、8d7 1f6 2f7抗体のCDRを有する抗体、及び8d7 1f6 2b3抗体のCDRを有する抗体からなる群から選択される抗体分子である。
【0027】
抗体のCDRのアミノ酸配列は、当技術分野において知られる任意のシステム、例えば、Kabatシステム(Kabatら、Sequences of Proteins of Immunological Interest、米国保健社会福祉省、公衆衛生局、国立衛生研究所、NIH Publication No.91〜3242、1991、及びオンラインwww.kabatdatabase.com http://immuno.bme.nwu.edu)、又は、IMGTシステム(Brochet,X.ら、Nucl.Acids Res、第36巻:W503−508頁、2008)を使用して同定してもよい。
【0028】
一実施形態において、抗体分子は、配列番号5に示すVH配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ、又は3つ、及び/又は配列番号6に示すVL配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ、又は3つを含む抗原結合ドメインを含む。
【0029】
別の実施形態において、抗体分子は、配列番号7に示すVH配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ、又は3つ、及び/又は配列番号8に示すVL配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ、又は3つを含む抗原結合ドメインを含む。
【0030】
さらに別の実施形態において、抗体分子は、配列番号9に示すVH配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ、又は3つ、及び/又は配列番号10に示すVL配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ、又は3つを含む抗原結合ドメインを含む。
【0031】
特定の実施形態において、抗体分子は、配列番号5に示すVH配列のCDRの3つすべて、及び/又は配列番号6に示すVH配列からなる群のCDRの3つすべてを含む抗原結合ドメインを含む。
【0032】
特定の実施形態において、抗体分子は、配列番号7に示すVH配列のCDRの3つすべて、及び/又は配列番号8に示すVH配列からなる群のCDRの3つすべてを含む抗原結合ドメインを含む。
【0033】
特定の実施形態において、抗体分子は、配列番号9に示すVH配列のCDRの3つすべて、及び/又は配列番号10に示すVH配列からなる群のCDRの3つすべてを含む抗原結合ドメインを含む。
【0034】
特定の実施形態において、抗体分子は、配列番号5に示すVHドメイン、及び/又は配列番号6に示すVL配列を含む。
【0035】
特定の実施形態において、抗体分子は、配列番号7に示すVHドメイン、及び/又は配列番号8に示すVL配列を含む。
【0036】
特定の実施形態において、抗体分子は、配列番号9に示すVHドメイン、及び/又は配列番号10に示すVL配列を含む。
【0037】
本発明の第2の態様において、本発明の第1の態様による多特異性抗体分子をコードする核酸分子を提供する。
【0038】
一実施形態において、抗体分子は、特異性を有する各標的に対して、少なくとも10−7M、例えば、少なくとも10−8M又はそれ以上、例えば、10 9M又はそれ以上の親和性を有する。
【0039】
本発明の抗体分子又は核酸分子を、in vivo、in vitro、又はex vivoのいずれかにおける治療薬又は診断薬として使用してもよい。
【0040】
したがって、本発明の第3の態様において、医薬に使用するための、本発明の第1の態様による多特異性抗体分子、又は本発明の第2の態様による核酸分子を提供する。
【0041】
一実施形態において、多特異性抗体分子を血管新生に関連する疾患又は障害の治療に使用してもよい。そのような症状には新生物性疾患、様々な炎症性障害、腫瘍、様々な自己免疫障害、いくつかの遺伝性障害、及び眼障害がある。
【0042】
したがって、本発明の第4の態様において、血管新生に関する疾患の治療に使用するための、本発明の第1の態様による多特異性抗体分子、又は本発明の第2の態様による核酸分子を提供する。
【0043】
したがって、血管新生に関する疾患を治療する薬剤の調製に、本発明の第1の態様による多特異性抗体分子、又は本発明の第2の態様による核酸分子を使用することも、本発明の第4の態様の範囲内にさらに含まれる。
【0044】
本発明の第5の態様において、対象における血管新生に関する疾患を治療する方法であって、前記対象に、本発明の第1の態様による多特異性抗体、又は本発明の第2の態様による核酸分子の有効量を投与するステップを含む方法を提供する。
【0045】
本発明の特定の実施形態では、抗体及び核酸を、新生物性疾患を治療するために使用する。
【0046】
したがって、第6の態様において、新生物性疾患の治療に使用する、本発明の第1の態様による多特異性抗体、又は本発明の第2の態様による核酸分子を提供する。
【0047】
本発明の第6の態様の範囲内には、新生物性疾患を治療する薬剤の調製における、本発明の第1の態様による多特異性抗体分子、又は本発明の第2の態様による核酸分子の使用も含まれる。
【0048】
本発明の第7の態様において、対象における新生物性疾患を治療する方法であって、前記対象に、本発明の第1の態様による多特異性抗体分子、又は本発明の第2の態様による核酸分子の有効量を投与するステップを含む方法を提供する。
【0049】
本発明の方法を使用して、任意の新生物性疾患を治療してもよい。特定の実施形態において、新生物性疾患は癌である。例えば、本発明の抗体、核酸、組成物及び方法を使用して治療し得る新生物性疾患は、結腸直腸癌、乳癌、肺癌、前立腺癌、肝細胞癌、リンパ種、白血病、胃癌、膵臓癌、子宮頸癌、卵巣癌、肝癌、腎臓癌、甲状腺癌、黒色腫、癌腫、頭頚部癌、及び皮膚癌を含むがこれらに限定されない。
【0050】
特定の一実施形態において、新生物性疾患は、結腸直腸癌である。
【0051】
別の一実施形態において、新生物性疾患は、乳癌である。
【0052】
別の一実施形態において、新生物性疾患は、肺癌である。
【0053】
本発明者らは、p53野生型腫瘍と同様に、p53変異腫瘍細胞においても、特定のEGFが、化学療法によってアップレギュレートされることを示した。これは、かつて、化学療法に対する耐性が、p53の状態に大きく依存すると示されていたことを踏まえれば、特に驚くべきことである。したがって、特定の実施形態において、新生物性疾患は、p53変異を含む癌である。
【0054】
本発明の第8の態様において、本発明の第1の態様による多特異性抗体分子、又は本発明の第2の態様による核酸分子を含む医薬組成物を提供する。
【0055】
本発明の抗体分子、又は実際には、前記抗体分子をコードする核酸分子を、新生物性疾患の治療のための単独療法として使用してもよい。しかしながら、本明細書に記載されるように、本発明者らは、EGF阻害剤を様々な化学療法と併用することで、各阻害剤単独の効果から予測され得るよりも大幅に、腫瘍細胞増殖が減弱することを示した。
【0056】
したがって、一実施形態において、本発明の抗体分子、又は前記抗体分子をコードする核酸分子は、他の活性作用薬、例えば化学療法剤、及び/又は血管新生阻害剤を使用する併用治療レジメンでの使用を考慮してもよい。
【0057】
したがって、本発明の1つの態様では抗体分子、又は核酸分子を、治療レジメンにおいて、化学療法剤及び/又は血管新生阻害剤と同時に、別々に又は逐次、使用してもよい。
【0058】
本発明の抗体分子と一緒に使用してもよい化学療法剤には、代謝拮抗剤、トポイソメラーゼ阻害剤、アルキル化剤、アントラサイクリン、及び植物アルカロイドがあるが、これらに限定されない。
【0059】
一実施形態において、化学療法剤はトポイソメラーゼI阻害剤である。本発明のこれらの態様では、任意のトポイソメラーゼ阻害剤を使用してもよい。特定の実施形態において、トポイソメラーゼ阻害剤は、CPT−11である。別の実施形態において、トポイソメラーゼ阻害剤は、CPT−11の活性代謝物、例えば、SN−38である。
【0060】
一実施形態において、本発明の抗体分子と、血管新生を阻害する作用薬、例えば血管内皮増殖因子(VEGF)を阻害する作用薬を使用する併用療法を使用してもよい。
【0061】
本発明では、任意の適切な血管新生阻害剤を使用してもよい。しかしながら、特定の実施形態において、血管新生阻害剤は、Sorafenib(Bayer/onyx)、Sunitinib(Pfizer)、PTK787(Novartis)、AG013676(Pfizer)、ZD6474(AstraZeneca)及びVEGF−Trap(Regeneron)、AG−13958(Pfizer)、Cand5等のVEGFのsiRNA、squalamine(エビゾン(Evizon)(商標))、anecortave(レターヌ(Retaane)(商標))、及びCombretastatinからなる群から選択される。
【0062】
特定の実施形態において、少なくとも1つの本発明の抗体分子と、2つ、3つ又はそれ以上の作用薬とを併用する併用療法を使用してもよい。例えば、化学療法剤と血管新生阻害剤を含む組合せを使用してもよい。
【0063】
上述のように、本発明の一実施形態において、多特異性抗体には、AREGへの結合特異性に加えて、少なくとももう1つのEGFへの結合特異性がある。こうした一実施形態において、使用してもよい抗体分子は、抗体6E11 1E9 1C6に由来する第1の重鎖及び第1の軽鎖、並びに、第2のEGFに対する結合特異性を有する別の抗体の重鎖及び軽鎖を有し、重鎖と第1の軽鎖は前記第2のEGFと結合しない。
【0064】
6E11 1E9 1C6抗体のVH配列及びVL配列は、本発明者らにより決定されており、以下の通りである。
【0065】
6E11 1E9 1C6 VH配列(配列番号3)
MECNWILPFILSVTSGVYSQVQLQQSGAELARPGASVKLSCKASGYTFTRYW
MQWIKQRPGQGLEWIGAIYPGNGDIRYTQKFKGKATLTADKSSSTAYMQLSS
LASEDSAVYYCARGTTPSSYWGQGTLVTVSAAKTTAPSVYPLAPVCGDTTGS
SVTLGCLVKGYF
6E11 1E9 1C6 VL配列(配列番号4)
MMSPAQFLFLLVLWIRETSGDVVMTQTPLTLSVSIGQPASISCKSSQSLLDS
DGKTYLNWLLQRPGQSPKRLIYLVSKLDSGVPDRFTGSGSGTDFTLKISRVE
AEDLGVYYCWQGTHFPWTFGGGTKLEIKRADAAPTVSIFPPSSEQLTSGGAS
VVCFLNNFYPK
【0066】
本発明の一実施形態において、本発明の、及び本発明で使用するAREGと第2のEGFに対する結合特異性を有する抗体分子は、6E11 1E9 1C6のVH領域の少なくとも1つのCDR、及び/又は6E11 1E9 1C6のVL領域の少なくとも1つのCDRを含み、第2のEGFに対する結合特異性があるCDRを有する抗体分子である。
【0067】
本発明の抗体分子は、アッセイ、例えば診断アッセイに使用してもよい。
【0068】
したがって、第9の態様では、細胞中の1つ又は複数のEGFの存在を同定する方法であって、本発明の第1の態様の抗体分子と前記細胞を接触させること、及び前記抗体分子と前記細胞の間の結合の有無を判定することを含む方法を提供する。
【0069】
本発明者らが、EGF発現が、様々な化学療法、例えば、トポイソメラーゼ阻害剤による治療に応じてアップレギュレートされることを実証したが、これは、これらの化学療法による治療の療法効果が、患者によっては、EGFのアップレギュレーションにより損なわれ得ることを示唆する。
【0070】
したがって、本発明は、化学療法剤による治療が、特定の患者において有効であるかどうかを判定するアッセイにおいて使用してもよい。
【0071】
したがって、本発明の第10の態様では、化学療法剤による治療に対するin vivoでの腫瘍細胞の応答を予測するために、化学療法剤の存在に対する対象由来の腫瘍細胞の応答を評価するin vitroの方法であって、(a)前記化学療法剤に曝露された対象由来の腫瘍細胞試料を提供すること、(b)前記腫瘍細胞試料の一部分を本発明の抗体分子に曝露すること、及び(c)前記抗体の結合を、前記化学療法剤に曝露されていない前記試料の対照部分における結合と比較することを含み、前記化学療法剤に曝露された試料の一部における結合の増強を、前記化学療法剤に対する感受性の低下の指標とする方法が提供される。
【0072】
本発明はさらに、腫瘍に苦しむ対象の予後診断、及び診断用のツールとなる。予後診断では、化学療法による治療の前後におけるEGFの発現レベルを測定すれば、対象が、併用療法の手法に応答するかどうかが確認されるであろう。診断では、化学療法に対する腫瘍のEGFの細胞表面発現プロファイルによって、どの併用療法が、その腫瘍に対して最も有効であるか確認することができる。
【0073】
したがって、本発明の第11の態様は、化学療法剤とEGF阻害剤、例えば本発明の抗体分子とを含む併用療法に対する患者の応答を評価するための予後診断の方法であって、(a)前記化学療法による治療の前に、対象から得た腫瘍細胞を含むin vitro試料のEGFに対する、本発明の抗体分子の結合を判定すること、(b)前記化学療法による治療の後に対象から得た腫瘍細胞を含むin vitro試料中の前記EGFへの前記抗体分子の結合を判定すること、及び(c)(a)での結合と(b)での結合を比較することを含み、(a)と比較して(b)の結合が増強しており、これによって患者が、化学療法剤と前記EGFの阻害剤とを含む併用療法から利益を受け得ることが示される方法を提供する。
【0074】
本発明の多特異性の抗体を使用すれば、単一の集団の同一抗体を使用して、2つ以上のEGFの発現をアッセイできる。
【0075】
本発明の実施形態において、前記化学療法剤に曝露された試料中のEGFへの抗体分子の結合は、前記化学療法剤に曝露されていない前記試料の対照部分のEGFへの結合に比べて、少なくとも1.5倍、好ましくは少なくとも2倍、より好ましくは少なくとも5倍である場合に、結合は増強されたと考えられる。
【0076】
文脈による別段の要請がない限り、化学療法剤及び/又は血管新生阻害剤、並びにEGF調節物質、例えば本発明の第1の態様の抗体分子、に言及する本出願において、化学療法剤、血管新生阻害剤、及びEGF調節物質は、異なる作用薬である。一般的に、化学療法剤、血管新生阻害剤、及びEGF調節物質は、EGF調節物質とは異なる作用モードを有する。一実施形態において、化学療法剤はEGFを阻害しない。
【0077】
本発明の各態様の好ましい及び代替的な特徴は、文脈による別段の要請がない限り、必要な変更を加えて、他の各態様にも当てはまる。
【0078】
[発明の詳細な説明]
本発明は、2つ以上のEGF阻害剤の特定の組合せが、腫瘍細胞増殖の減弱において相加的効果を示すこと、さらには、2つ以上のEGFに対する結合特異性を有する多特異性抗体を、EGFとの効率的な結合のために、且つ診断及び治療方法に使用してもよいという実証に基づいている。
【0079】
アッセイ
上述のように、一実施形態において、本発明は、例えば、特定の化学療法剤を使用する治療に対する適性を判定するために、EGF遺伝子の発現、又はポリペプチドについて、腫瘍細胞を含む試料をスクリーニングする方法に関する。
ペプチド増殖因子のEGFファミリーは、ErrB受容体(ErrB1つまりEGF受容体、ErrB2つまりHer2、ErrB3、及びErrB4)に選択的に結合する能力を有する10のメンバーからなる。
【0080】
本発明の一実施形態において、EGFは、ErbB−1のリガンド、例えば、アンフィレギュリン(AREG)、TGF、エピレギュリン(EREG)、又はBTCである。
【0081】
別の実施形態において、EGFは、ErbB−4のリガンド、例えば、NRG3である。
【0082】
これらの各遺伝子については、以下の受託番号細目が提供される。
【0083】
【表1】

【0084】
対象EGFをコードする任意の遺伝子発現を判定してもよい。
例えば、EGFがAREGである場合、Areg遺伝子は、NM_001657であり得る。
【0085】
本発明の特定の実施形態において、本発明で使用される多特異性抗体分子にはAREG、及びHB−EGFに対する特異性がある。AREGをコードする遺伝子の一例は、受託番号NM_001657である。HB−EGFをコードする遺伝子の一例は、受託番号NM_001945である。
【0086】
一実施形態において、本発明のアッセイは、例えば異なる時点における生検試料を使用して、疾患の進行をモニターするために使用してもよい。こうした実施形態では、EGFの発現への結合を、前記化学療法剤に曝露されていない対照試料と比較する代わりに、より早い時点、例えば、数日前、数週前、又は数カ月前の同じ組織から得た試料と比較してもよい。
【0087】
本発明の方法を使用して、化学療法剤、例えばCPT−11、又はその類似体を使用した治療が、この治療が適用可能な任意の癌に対して適性であるかどうかを判定してもよい。例えば、本発明の方法を使用して、結腸直腸癌等の消化器癌、頭部癌、及び頸部癌を含むがこれらに限定されない癌の治療に対する感受性、又は耐性を判定してもよい。
【0088】
本発明の特定の実施形態では、本発明の方法を使用して、結腸直腸癌の治療に対する感受性、又は耐性を判定してもよい。
【0089】
本発明の別の特定の実施形態では、本発明の方法を使用して、肺癌の治療に対する感受性、又は耐性を判定してもよい。
【0090】
本発明の別の特定の実施形態では、本発明の方法を使用して、乳癌の治療に対する感受性、又は耐性を判定してもよい。
【0091】
腫瘍、又は癌の性質により、本発明の方法で使用すべき試料の性質が決定される。試料は、例えば、腫瘍組織生検由来、骨髄生検由来、又は血中などの循環性腫瘍細胞由来の試料でよい。あるいは、例えば、腫瘍が消化管腫瘍である場合、腫瘍細胞は糞便試料から単離してもよい。腫瘍細胞は、血漿、血清、脳脊髄液、尿、間質液、腹水などを由来としてもよい。例えば、固形腫瘍の試料は、抗生物質を含む完全組織培養培地において採取される。細胞は、腫瘍標本から手作業ではがしてもよく、必要な場合は、コラゲナーゼ/DNAアーゼとのインキュベーションにより酵素を使用して脱凝集させ、適切な培地、例えば、ヒト又は動物血清を含む培地中に懸濁させてもよい。
【0092】
他の実施形態では、生検試料を単離し、凍結するかホルマリン等の固定剤で固定してもよい。次いで、試料を、後の段階で遺伝子発現レベルについて調査してもよい。
【0093】
治療の判定においては、癌のp53の状態を判定することが望ましい。例えば、p53の状態は、特定のEGFタンパク質と併用するべき化学療法の種類を決定し得るため、有用であり得る。p53の状態は、従来の方法を使用して判定できる。例えば、遺伝子配列決定、又は他のDNA解析法も使用してもよいが、免疫組織化学法を使用して、ホットスポット変異を同定することができる。この解析は、単離された腫瘍組織に対して適切に実施できる。
【0094】
抗体分子
上述のように、本発明は、少なくとも2つ、例えば、3つ又は4つの異なるEGF分子に結合する多特異性抗体分子を提供する。一実施形態において、抗体は、HB−EGF、AREG、EREG、BTC、又はTGFαから選択される2つ、3つ、又は4つのEGFに特異的に結合する。
【0095】
このような多特異性抗体は、当技術分野において知られる任意の方法を使用して産生してもよい。多特異性の、例えば二重特異性の、抗体及びフラグメントの産生には、当技術分野において多数の方法が知られている。例えば、こうした方法には、ハイブリドーマの融合、又はFab’フラグメント連結(例えば、Songsivilai及びLachmann、Clin.Exp.Immunol.、第79巻:315〜321頁、1990、Kostelnyら、J.Immunol.、第148巻:1547〜1553頁、1992を参照されたい)がある。別の実施形態において、二重特異性抗体は、「ダイアボディ」として形成してもよい。
【0096】
本発明者らが開発した代替戦略においては、多特異性抗体の産生に好ましい抗原の免疫優性保存領域に相当する抗原を産生し、次いで、前記領域に対するモノクローナル抗体を産生する。この技術を使用することにより、エンジニアリングを必要とせずに、複数の特異性を有する抗体を産生できる。
【0097】
一実施形態において、抗原は、結合する各EGFの対応配列と、少なくとも70%、例えば、少なくとも80%、少なくとも90%、又は少なくとも95%の配列同一性があるアミノ酸配列を有するポリペプチドを含み、また例えば、このポリペプチドからなる。
【0098】
配列同一性又は「相同性」は、当技術分野において知られる任意の適切な方法を使用して測定してもよい。例えば、配列同一性は、BLAST、DOMAIN、BEAUTY(BLAST Enhanced Alignment Utility)、GENPEPT、及びTREMBLパッケージ等のコンピュータープログラムを使用して決定してもよい。相同性は、配列ハイブリダイゼーションという方法で測定してもよく、この方法は当技術分野においてよく知られている。(例えば、「Nucleic Acid Hybridization」、Hames,B.D.,及びHiggins S.J.編、1985、Sambrookら、1989、Molecular Cloning,A Laboratory Manual、(第1〜3巻)、Cold Spring Harbor Press、N.Y.、及びAusubelら、1989、Current Protocols in Molecular Biology、Green Publishing Associates and Wiley Interscience,N.Y.を参照されたい)。
【0099】
本発明者らが使用した二重特異性抗体の開発戦略は、2つ以上のEGFへの結合特異性を有する多特異性抗体の開発には限定されず、多特異性抗体が有用であり得る他の抗原への多特異性抗体の開発に使用してもよい。
【0100】
したがって、本発明の独立した態様において、2つ以上の標的、例えばポリペプチドに対する、二重特異性等の多特異性の抗体を産生する方法であって、前記方法が、前記2つ以上の標的のアミノ酸配列間の相同領域からなる推定抗原領域を同定することと、前記推定抗原領域を含む組換えタンパク質を産生することと、前記組換えタンパク質に対するモノクローナル抗体を産生することと、及び場合によっては、前記標的、及び前記組換えタンパク質に対するモノクローナル抗体の特異性を検査することとを含む方法が提供される。
【0101】
一実施形態において、組換えタンパク質は、前記標的の1つには存在するが、他の標的(複数可)には存在しない抗原のアミノ酸配列を含まない。
【0102】
本発明の一実施形態において、多特異性抗体は、AREGとHBEGFに対する特異性を有する二重特異性抗体である。こうした一実施形態において、本発明の二重特異性抗体分子は、配列番号1に示すアミノ酸配列を有するAREGの抗原フラグメント、及び配列番号2に示すアミノ酸配列を有するHBEGFの抗原フラグメントに結合する。
【0103】
配列番号1
KKNPCNAEFQNFCIHGECKYIEHLEAVTCKCQQEYFGERCGEKS
配列番号2
KRDPCLRKYKDFCIHGECKYVKELRAPSCICHPGYHGERCH
【0104】
この方法で開発され、VH配列とVL配列が上述されている特定の抗体には、8d7 1c8 1e9抗体、8d7 1f6 2f7抗体、及び8d7 1f6 2b3抗体がある。
【0105】
別の実施形態において、本発明で使用する二重特異性抗体分子は、AREGに対する結合特異性を有する抗体6E11 1E9 1C6に由来する第1の重鎖及び第1の軽鎖、並びに、HB−EGFに対する結合特異性を有する別の抗体の重鎖と軽鎖を含んでもよい。一実施形態において、重鎖と軽鎖にはEGF受容体への結合に関連する、HB−EGFの領域に対する結合特異性がある。別の実施形態において、重鎖と軽鎖には、EGF受容体への結合に関連しない、HB−EGFの領域に対する結合特異性がある。
【0106】
抗体のフラグメントは、無処置の抗体が有する結合能力を保持でき、無処置の抗体の代わりに使用されてもよい。したがって、文脈による別段の要請がない限り、本発明の目的のためには、用語「抗体分子」は抗体フラグメントを含むと理解されるべきである。抗体フラグメントには、Fab、Fab’、F(ab’)、Fd、dAb、及びFvフラグメント、scFv、二重特異性scFv、ダイアボディ、直鎖状抗体(米国特許第5,641,870号、実施例2、Zapataら、Protein Eng第8巻10号:1057〜1062頁、1995を参照されたい)、一本鎖抗体分子、並びに抗体フラグメントから形成される多重特異性抗体がある。
【0107】
Fabフラグメントは、軽鎖全体(VL及びCL)、並びにVH及びCH1からなる。Fab’フラグメントは、CH1ドメインのカルボキシ末端に、抗体ヒンジ領域の1つ又は複数のシステインを含む数残基が付加されている点が、Fabフラグメントと異なる。F(ab’)2フラグメントは、ジスルフィド結合した2つのFabフラグメントを含む。
【0108】
Fdフラグメントは、VHドメイン及びCH1ドメインからなる。
【0109】
Fvフラグメントは、1つの抗体のVLドメイン、及びVHドメインからなる。
【0110】
一本鎖Fvフラグメントは、scFvが抗原結合部位を形成するのを可能にするリンカーで連結されたVHドメイン及びVLドメインを含む抗体フラグメントである(Pluckthun、The Pharmacology of Monoclonal Antibodies、第113巻、Rosenburg及びMoore編、Springer−Verlag、ニューヨーク、269〜315頁、1994を参照されたい)。
【0111】
ダイアボディは、VHドメインとVLドメインの間に短いリンカー(約5〜10残基)を有するscFvフラグメント(前の段落を参照されたい)を構築することにより調製される小型の抗体フラグメントであり、Vドメインが鎖内ではなく鎖間で対形成され、多価性のフラグメント、即ち2つの抗原結合部位を有するフラグメントが生じている(例えば、欧州特許第404097号、国際公開第93/11161号パンフレット、及びHollingerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,第90巻:6444〜6448頁、1993を参照されたい)。さらに、個々のCDRもフラグメントに含まれる。
【0112】
本発明では、2つ以上のEGFに結合する多特異性抗体を開発した。
【0113】
上述したように、本発明の抗体分子は、前記抗体分子のアミノ酸配列を有するVH、VL、及びCDRを有する抗体分子に限定されず、2つ、3つ、又は4つのEGF分子への特異的結合を阻害する能力を維持しているそれらの変異体も含む。したがって、このような抗体分子のCDRアミノ酸配列、例えば、図9、図10、又は図11の適用において同定され、1つ又は複数のアミノ酸残基が改変されている抗体分子もまた、CDR配列として使用してもよい。CDR変異体のアミノ酸配列中において改変されたアミノ酸残基は、全CDR中、好ましくは30%以下、より好ましくは20%以下、最も好ましくは10%以下である。このような変異体は、本願明細書の教示及び当技術分野において知られる技法を使用して提供されてもよい。CDRは、抗体の重鎖配列、若しくは軽鎖配列、又はそれらの一部分を含むフレームワーク構造中に保有されてもよい。このようなCDRは、天然のVHドメイン及びVLドメインのCDR(複数可)の位置に対応する場所に配置するのが好ましい。このようなCDRの位置は、Kabatら、Sequences of Proteins of Immunological Interest、米国保健社会福祉省、公衆衛生局、国立衛生研究所、NIH Publication No.91−3242、1991に記載のように、及びwww.kabatdatabase.com http://immuno.bme.nwu.eduでオンラインで決定してもよい。
【0114】
さらに、可変領域のフレームワーク領域が、代替的に、又は付加的に改変されてもよい。フレームワーク領域のこのような改変により、抗体の安定性を改善し、且つ免疫原性を減少させてもよい。
【0115】
本発明の又は本発明で使用する抗体分子には、抗体フラグメント、及び、重鎖及び/又は軽鎖の一部分が、特定の種に由来するか、又は特定の抗体クラス若しくはサブクラスに属する抗体中の対応する配列と同一又は相同であり、一方、その鎖(複数可)の残りの部分が、別の種に由来するか、又は別の抗体クラス若しくはサブクラスに属する抗体中の対応する配列と同一又は相同である「キメラ」抗体、並びに所望の生物活性を示す限りにおいて、このような抗体のフラグメントが含まれる(米国特許第4,816,567号、及びMorrisonら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第81巻:6851〜6855頁、1984を参照されたい)。本明細書において対象となるキメラ抗体には、非ヒト霊長類動物(例えば、旧世界ザル、類人猿など)に由来する可変ドメイン抗原結合配列、及びヒトの定常領域配列を含む「霊長類化」抗体がある。
【0116】
本発明で使用する抗体及び抗体フラグメント等の抗体分子は、天然又は合成のいずれかの任意の適切な方法で産生することができる。こうした方法には、例えば、従来のハイブリドーマ法(Kohler及びMilstein、1975,Nature、第256巻:495〜499頁)、組換えDNA法(例えば、米国特許第4,816,567号を参照されたい)、又は抗体ライブラリーを使用するファージディスプレイ法(例えば、Clacksonら,1991、Nature、第352巻:624〜628頁、及びMarksら、1992、Bio/Technology、第10巻:779〜783頁)等がある。他の抗体産生法は、Using Antibodies:A Laboratory Manual、Harlow及びLane編、Cold Spring Harbor Laboratory、1999に記載されている。
【0117】
従来のハイブリドーマ法は、通常、抗原でマウス、又は他の動物を免疫し、抗原に結合できるリンパ球の産生を引き起こす必要がある。リンパ球は、単離され、骨髄腫細胞株と融合されてハイブリドーマ細胞を形成し、次いで、親骨髄腫細胞の増殖は阻害するが、抗体産生細胞の増殖は可能とする条件において培養される。ハイブリドーマは、遺伝子変異を受けることがあり、これが、産生される抗体の結合特異性を変化させることもあり、変化させないこともある。合成抗体は、当技術分野において知られる技法(例えば、Knappikら,J.Mol.Biol.、2000,第296巻:57〜86頁、及びKrebsら、J.Immunol.Meth.、2001、第2154号:67〜84頁を参照されたい)を使用して産生することができる。
【0118】
改変は、当技術分野で知られる任意の適切な技法を使用して、抗体分子のVH、VL、若しくはCDR、又は実際にFRにおいて行うことができる。例えば、可変VHドメイン及び/又はVLドメインは、CDR、例えば、CDR3を、こうしたCDRを欠くVHドメイン又はVLドメインに導入することにより産生してもよい。Marksら、1992、Bio/Technology、第10巻:779〜783頁には、CDR3を欠くVH可変ドメインのレパートリーを産生し、次いで、特定の抗体のCDR3と組み合わせて新規のVH領域を産生する、シャフリング技法についての説明がある。類似の技法を使用して、本発明のCDR由来の配列を含む新規のVHドメイン、及びVLドメインを産生してもよい。
【0119】
本発明で使用する抗体を産生する代替的な技法には、例えば、エラープローンPCR(Gramら、1992、P.N.A.S.、第89巻:3576〜3580頁を参照)を使用する、VH又はVLドメインをコードする遺伝子(複数可)のランダム突然変異誘発が含まれてもよい。付加的に、又は代替的に、CDRは、例えば、Barbasら、1991、P.N.A.S.、3809〜3813頁、及びScier、1996、J.Mol.Biol.、第263巻:551〜567頁に記載の分子進化の手法を使用して、突然変異誘発の標的としてもよい。
【0120】
本発明で使用する抗体は、「裸の」抗体(又はそのフラグメント)、即ち、「活性治療薬」と結合していない抗体(又はそのフラグメント)でもよい。「活性治療薬」とは、抗体部分(抗体フラグメント、CDRなどを含む)に結合して複合体を生成する分子、又は原子である。こうした「活性治療薬」には、薬剤、毒素、放射性同位体、免疫調節物質、キレート化剤、ホウ素化合物、色素等がある。
【0121】
本発明に使用する抗体分子は、「活性治療薬」に結合した抗体フラグメントを含む、免疫複合体の形態でもよい。治療薬は、化学療法剤、又は別の分子でもよい。
【0122】
免疫複合体を産生する方法は、当技術分野でよく知られている。例えば、米国特許第5,057,313号、Shihら、Int.J.Cancer、第41巻:832〜839頁、1988、Shihら、Int.J.Cancer、第46巻:1101〜1106頁、1990、Wong、Chemistry Of Protein Conjugation And Cross−Linking(CRC Press、1991)、Upeslacisら、「Modification of Antibodies by Chemical Methods」、Monoclonal Antibodies:Principles And Applications、Birchら編、187〜230頁(Wiley−Liss,Inc.、1995)、Price、「Production and Characterization of Synthetic Peptide−Derived Antibodies」、Monoclonal Antibodies:Production,Engineering And Clinical Application、Ritterら編、60〜84頁(Cambridge University Press、1995)を参照されたい。
【0123】
本発明で使用する抗体分子は、さらに改変されてもよい。例えば、抗体分子は、グリコシル化、ペグ化、又はアルブミン若しくは非タンパク質性ポリマーに連結できる。
【0124】
化学療法剤
上述のように、本発明のある実施形態において、抗体分子は化学療法剤と併用してもよい。使用してもよい化学療法剤の例としては、チミジル酸シンターゼ阻害薬を含む代謝拮抗剤、ヌクレオシド類似体、白金細胞毒性剤、トポイソメラーゼ阻害剤、又は抗微小管剤がある。本発明において使用してもよいチミジル酸シンターゼ阻害薬の例としては、5−FU、MTA、及びTDX等がある。使用してもよい代謝拮抗剤の例としては、トムデックス(TDX)がある。使用してもよい白金細胞毒性剤の例としては、シスプラチン、及びオキサリプラチン等がある。
【0125】
上記に挙げた特定の作用薬に付加的に、又は代替的に本発明で使用できる化学療法剤には、アルキル化剤、スルホン酸アルキル、アジリジン、エチレンイミン、メチルアメラミン、ナイトロジェンマスタード、ニトロソ尿素、代謝拮抗剤、葉酸類似体、プリン類似体、ピリミジン類似体、アンドロゲン、抗副腎物質、葉酸補填剤、アセグラトン、アルドホスファミドグリコシド、アミノレブリン酸、アムサクリン、ベストラブシル、ビサントレン、エダトラキセート、デホファミン、デメコルシン、ジアジコン、エフロミチン、酢酸エリプチニウム、エトグルシド、硝酸ガリウム、ヒドロキシ尿素、レンチナン、イオニダミン、ミトグアゾン、及びミトキサントロンがある。
【0126】
本発明の特定の実施形態において、化学療法剤は、トポイソメラーゼ阻害剤である。本発明では、任意の適切なトポイソメラーゼ阻害剤を使用してもよい。特定の実施形態において、トポイソメラーゼ阻害剤は、トポイソメラーゼI阻害剤、例えば、カンプトセシンである。本発明で使用してもよい適切なトポイソメラーゼI阻害剤は、イリノテカン(CPT−11)、又はその活性代謝物であるSN−38である。CPT−11は、細胞周期のS期において特異的に作用し、切断又は切断複合体と称する可逆的な共有結合反応中間体を安定化させ、またG−M期における細胞周期の停止も誘導できる。
【0127】
本発明の特定の実施形態において、化学療法剤は、フルオロピリミジン、例えば、5−FUである。
【0128】
特定の化学療法剤に言及する場合、特定の作用薬の抗腫瘍活性を保持する、生物学的に活性な派生物、及びその実質的な同等物を含む類似体を使用してもよいと理解されたい。
【0129】
文脈による別段の要請がない限り、化学療法剤、及びEGF調節物質、例えば、本発明の第1の態様の抗体分子、に言及する本出願において、化学療法剤とEGF調節物質は異なる作用薬である。一般に、化学療法剤は、EGF調節物質とは異なる作用モードを有する。一実施形態において、化学療法剤はEGFを阻害しない。
【0130】
本発明の多特異性抗体を有する治療は、抗体以外の1つ又は複数のEGF阻害剤を使用する治療に付加的に、又は代替的に組み合わせてもよい。適切な阻害剤には、TGF−αを間接的に阻害するチルホスチンAG1478(EGF−Rキナーゼの選択的且つ強力な阻害剤)、及び、卵巣癌細胞におけるTGF−αの作用を阻害する、上皮増殖因子(EGF)受容体特異的チロシンキナーゼ阻害剤であるZM252868がある。(Simpsonら、British Journal of Cancer、第79巻、7〜8号:1098〜103、1999)。
【0131】
HB−EGFの適切な阻害剤には、CRM197がある。
【0132】
別の実施形態において、EGFの発現を阻害する核酸調節物質を使用してもよい。こうした核酸分子調節物質には、アンチセンス分子、短鎖干渉核酸(siNA)、例えば短鎖干渉RNA(siRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、マイクロRNA、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)、核酸センサー分子、アロザイム、酵素性核酸分子、及び三重オリゴヌクレオチド、並びに、配列特異的な方法でRNA干渉「RNAi」又は遺伝子サイレンシングの媒介に使用できる他の任意の核酸分子を含むが、これらに限定されない(例えば、Bass、2001、Nature、第411巻:428〜429頁、Elbashirら、2001、Nature、第411巻:494〜498頁、国際公開第00/44895号パンフレット、国際公開第01/36646号パンフレット、国際公開第99/32619号パンフレット、国際公開第00/01846号パンフレット、国際公開第01/29058号パンフレット、国際公開第99/07409号パンフレット、及び国際公開第00/44914号パンフレット、Allshire、2002、Science、第297巻:1818〜1819頁、Volpeら、2002、Science、第297巻:1833〜1837頁、Jenuwein、2002、Science、第297巻:2215〜2218頁、Hallら、2002、Science、第297巻:2232〜2237頁、Hutvagner及びZamore、2002、Science、第297巻:2056〜2060頁、McManusら、2002、RNA、第8巻:842〜850頁、Reinhartら、2002、Gene&Dev、第16巻:1616〜1626頁、並びにReinhart及びBartel、2002、Science、第297巻:1831頁を参照されたい)。
【0133】
「アンチセンス核酸」とは、RNA−RNA間、又はRNA−DNA間、又はRNA−PNA間(タンパク質核酸、Egholmら、1993、Nature、第365巻:566頁)相互作用により標的RNAに結合し、この標的RNAの活性を変化させる非酵素性核酸分子(総説としては、Stein及びCheng、1993、Science、第261巻、1004頁、及びWoolfら、米国特許第5,849,902号を参照されたい)である。アンチセンス分子は、アンチセンス分子の単一の近接配列に沿って標的配列に相補的であってもよく、また、特定の実施形態では、基質に結合し、基質、アンチセンス分子、又はその両者が結合し、アンチセンス分子がループを形成し、アンチセンス分子が2つ以上の非近接基質配列と相補的であり得るか、若しくは、アンチセンス分子の2つ以上の非近接配列部分が標的配列と相補的であり得るか、又はその両方であってもよい。アンチセンス法の詳細は、当技術分野で知られており、例えば、Schmajukら、1999、J.Biol.Chem.、第274巻:21783〜21789頁、Delihasら、1997、Nature、第15巻:751〜753頁、Steinら、1997、Antisense N.A.Drug.Dev.、第7巻:151頁、Crooke、2000、Methods Enzymol.、第313巻:3〜45頁、Crooke、1998、Biotech.Genet.Eng.Rev.、第15巻:121〜157頁、Crooke、1997、Ad.Pharmacol.、第40巻:1〜49頁を参照されたい。
【0134】
「三重核酸」又は「三重オリゴヌクレオチド」とは、配列特異的な方法で二本鎖DNAに結合して、三本鎖らせんを形成するポリヌクレオチド、又はオリゴヌクレオチドである。こうした三重らせん構造の形成により、標的遺伝子の転写が調節されることが示されている(Duval−Valentinら、1992、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、第89巻:504頁)。
【0135】
アプタマーとは、特異的な分子標的に強く結合する核酸(DNA及びRNA)高分子である。アプタマーは、in vitroセレクション法を繰り返し行う、例えばSELEX(指数関数的濃縮によるリガンドの系統的進化)法により迅速に産生することができ、小分子、タンパク質、核酸など各種の分子標的に結合できる(Ellington及びSzostak、Nature、第346巻、第6287号:818〜822頁、1990、Tuerk及びGold、Science、第249巻、第4968号:505〜510頁、1990、米国特許第6,867,289号、米国特許第5,567,588号、米国特許第6,699,843号を参照されたい)。
【0136】
アプタマーは、顕著な特異性を示すことに加え、一般的には極めて高い親和性でその標的に結合し、抗タンパク質アプタマーの大半は、ピコモル濃度(pM)から低ナノモル濃度(nM)の範囲における平衡解離定数(Kds)を有する。アプタマーは、化学合成により容易に産生でき、所望の貯蔵特性を有し、治療へ応用した場合、ほとんど又はまったく免疫原性を誘発しない。
【0137】
非改変アプタマーは、主にヌクレアーゼ分解、及び腎クリアランスにより、数分間から数時間の半減期で血流から迅速に排泄されるが、これは、アプタマーが元来低分子量であるからである。しかし、当技術分野において知られている通り、2’−フッ素置換ピリミジン、ポリエチレングリコール(PEG)連結等の改変を用いて、必要に応じて分子の半減期を数日間又は数週間に調整することができる。
【0138】
ペプチドアプタマーとは、細胞内部の他のタンパク質の相互作用に干渉するように設計されたタンパク質である。ペプチドアプタマーは、タンパク質骨格の両端に結合する可変ペプチドループからなる。この二箇所での構造的な制約により、ペプチドアプタマーの結合親和性は、抗体の結合親和性に匹敵するレベル(ナノモル濃度範囲)にまで大きく上昇する。可変ループ長は、通常10〜20個のアミノ酸からなり、骨格は、良好な溶解度特性及び緻密度特性を有する任意のタンパク質であってもよい。アプタマーは、任意のデオキシリボヌクレオチド若しくはリボヌクレオチド、又は、リンに結合した非架橋リガンドの1つとしての酸素の代わりに硫黄を有するデオキシチオホスホスフェート(又はホスホロチオエート)等の、これら塩基の改変を含み得る。モノチオホスフェートαSは、1つの硫黄原子を有し、したがって、リン中心の周囲においてキラルである。ジチオホスフェートは、両方の酸素が置換され、したがって、非キラルである。ホスホロチオエートヌクレオチドは、市販されており、また、当技術分野において知られる異なるいくつかの方法により合成することができる。
【0139】
治療
「治療」又は「療法」とは、ヒト又は非ヒト動物に有益な任意の療法を含む。治療は、すでにある症状に対するものであっても、又は予防的(予防的治療)であってもよい。治療には、治癒効果、緩和効果、又は予防効果がある。
【0140】
本発明の抗体分子、核酸、及び組成物を、血管新生によって引き起こされた、又は、血管新生に関連する他の障害の治療に使用してもよい。このような状態としては、様々な炎症性障害、腫瘍、様々な自己免疫障害、いくつかの遺伝性障害、及び眼障害が挙げられる。
【0141】
本発明の抗体分子及び方法は、リウマチ性関節炎、変形性関節炎等の様々な形態の関節炎を含む血管新生に関連する炎症の治療、並びに、潰瘍性大腸炎、クローン病、バルトネラ症、及びアテローム性動脈硬化症等の慢性炎症性の症状の治療に使用してもよい。
【0142】
本発明を使用できる、血管新生が引き起こす障害には他に、血管腫、固形腫瘍、白血病、転移、毛細血管拡張、乾癬、強皮症、化膿性肉芽腫、心筋の血管新生、クローン病、プラーク血管新生、冠状動脈側枝、脳側枝、動静脈奇形、虚血肢血管新生、角膜疾患、水晶体後線維増殖、関節炎、糖尿病性血管新生、消化管潰瘍、ヘリコバクターの関連する疾患、骨折、ケロイド、及び血管発生がある。
【0143】
本発明を使用できる、血管新生が引き起こす眼障害には、以下に挙げる障害がある。黄斑変性、眼球新生血管疾患、角膜移植片拒絶反応、損傷又は感染症に伴う血管新生、ルベオーシス、糖尿病網膜症、水晶体後線維増殖及び血管新生緑内障、角膜疾患と黄斑変性、糖尿病網膜症、未熟児網膜症、角膜移植片拒絶反応、血管新生緑内障と水晶体後線維増殖、角膜内血管新生に関連する疾患で、以下の疾患に限定されないが、流行性角結膜炎、ビタミンA欠乏症、アトピー性角膜炎、上輪部角結膜炎、翼状片、乾性角膜炎、類天疱瘡、放射状角膜切開術、網膜/脈絡膜血管新生に関連する疾患で、以下の疾患に限定されないが、黄斑変性、推定近視、視窩、慢性型網膜剥離、過粘稠度症候群、外傷及びレーザー後合併症、ルベオーシス(隅角部の血管新生)に関連する疾患、及び血管結合組織又は繊維組織の異常増殖によって引き起こされた疾患である、増殖硝子体網膜症、血管新生緑内障、網膜芽腫、水晶体後線維増殖、ルベオーシス、ブドウ膜炎、及び移植角膜血管新生の全形態、他の眼炎症疾患、眼腫瘍、虹彩血管新生に関連する疾患。
【0144】
「新生物性疾患又は癌の治療」は、癌性増殖及び/又は血管新生により引き起こされる症状の治療を含み、新生物性増殖又は腫瘍の治療を含む。本発明を利用して治療することのできる腫瘍には、例えば、骨肉腫及び軟部肉腫を含む肉腫(sarcoma)、胸部肉腫、肺肉腫、膀胱肉腫、甲状腺肉腫、前立腺肉腫、結腸肉腫、直腸肉腫、膵臓肉腫、胃肉腫、肝肉腫、子宮肉腫、前立腺肉腫等の肉腫(carcinoma)、子宮頸癌及び卵巣癌、非小細胞性肺癌、肝細胞癌、ホジキンリンパ腫及び非ホジキンリンパ腫等のリンパ腫、神経芽細胞腫、黒色腫、骨髄腫、ウィルムス腫瘍、並びに、急性リンパ芽球性白血病及び急性骨髄芽球性白血病を含む白血病、星状細胞腫、神経膠腫、及び網膜芽細胞腫がある。
【0145】
本発明は、既存の癌の治療、及び初期治療の後又は手術後における癌の再発予防に特に有用であり得る。
【0146】
医薬組成物
本発明による医薬組成物、及び、本発明に従い使用される医薬組成物は、活性成分、例えば、多特異性抗体分子、及び/又はこのような抗体分子をコードする核酸分子に加えて、薬剤的に許容可能な賦形剤、担体、緩衝剤、安定剤、又は当業者によく知られている他の物質を含んでもよい。(例えば、Remington:the Science and Practice of Pharmacy、第21版、Gennaro ARら編、Lippincott Williams&Wilkins、2005を参照されたい)。こうした物質には、酢酸、トリス、リン酸、クエン酸、及び他の有機酸等の緩衝液、抗酸化剤、防腐剤、血清アルブミン、ゼラチン、又は免疫グロブリン等のタンパク質、ポリビニルピロリドン等の親水性ポリマー、グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、又はリシンなどのアミノ酸、炭水化物、キレート化剤、等張化剤、及び界面活性剤等がある。
【0147】
医薬組成物は、治療対象である特定の徴候に対して必要に応じて選択される1つ又は複数の活性化合物を、好ましくは本発明の組成物の活性に有害な影響を与えない相補的な活性状態で含んでもよい。例えば癌の治療においては、多特異性抗体分子に加えて、製剤又はキットには、抗体分子が結合するEGF以外の標的、例えば特定の癌の増殖に影響する成長因子に対する抗体等の追加の成分が含まれていてもよい。
【0148】
活性成分は、マイクロスフェア、マイクロカプセル、リポソーム、他の微粒子送達システムを介して投与してもよい。例えば、活性成分は、例えば、コアセルベーション法又は界面重合法により調製し得るマイクロカプセル、例えば、ヒドロキシメチルセルロースのマイクロカプセル、若しくはゼラチンマイクロカプセル、及びポリメタクリル酸メチルのマイクロカプセルそれぞれに、コロイド薬物輸送システム(例えば、リポソーム、アルブミンマイクロスフェア、マイクロエマルジョン、ナノ粒子、及びナノカプセル)に、又はマクロエマルジョンに封入し得る。さらなる詳細については、Remington、the Science and Practice of Pharmacy、第21版、Gennaro ARら編、Lippincott Williams&Wilkins、2005を参照されたい。
【0149】
活性作用薬の送達には、徐放性製剤を使用してもよい。適切な徐放性製剤の例には、抗体を含む固体疎水性ポリマーの半透性マトリックスがあり、マトリックスは成型品の形態、例えば、フィルム、坐薬、又はマイクロカプセルである。徐放性マトリックスの例としては、ポリエステル、ハイドロゲル(例えば、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、又はポリ(ビニルアルコール))、ポリラクチド(米国特許第3,773,919号)、L−グルタミン酸とエチル−L−グルタミン酸とのコポリマー、非分解性エチレン酢酸ビニル、分解性乳酸−グリコール酸コポリマー、及びポリ−D(−)−3−ヒドロキシ酪酸等がある。
【0150】
上述のように、治療法には、核酸を使用してもよい。本発明で使用する核酸は、当技術分野で知られる任意の適切な技法を使用して、対象の細胞に送達してもよい。核酸(場合によっては、ベクターに含まれる)は、in vivo又はex vivoの技法を使用して、患者の細胞に送達してもよい。in vivo技法の場合、ウイルスベクター(アデノウイルス、単純ヘルペスウイルス1型、又はアデノ随伴ウイルス等)、及び脂質ベースのシステム(脂質を介する遺伝子導入に有用な脂質は、例えば、DOTMA、DOPE、及びDC−Chol)によるトランスフェクションを使用してもよい(例えば、Andersonら、Science、第256巻:808〜813頁、1992を参照されたい。また、国際公開第93/25673号パンフレットも参照されたい)。
【0151】
ex vivo技法の場合、直接に、又は患者に植め込む多孔質膜内に封入(例えば、米国特許第4,892,538号、及び第5,283,187号を参照されたい)するなどして患者に投与する改変細胞により、患者の単離された細胞内に核酸を導入する。生細胞内に核酸を導入するのに使用される技法には、レトロウイルスベクター、リポソーム、エレクトロポレーション、マイクロインジェクション、細胞融合、DEAE−デキストラン、リン酸カルシウム沈澱法等がある。
【0152】
活性作用薬は、腫瘍部位、又は他の所望の部位に局所的方法で投与してもよく、又は、活性作用薬が腫瘍、又は他の細胞を標的とする方法で送達してもよい。抗体、又は細胞特異的リガンド等の標的システムを用いる標的療法を使用して、活性作用薬をより特異的に特定の型の細胞に送達してもよい。標的化は、様々な理由、例えば、作用薬が許容できないほどに毒性である場合、又は別の方法では極めて高用量を要する場合、又は別の方法では標的細胞に侵入できない場合に望ましいであろう。
【0153】
投与
本発明の抗体分子を第2の作用薬、例えば化学療法剤と併用する本発明の実施形態において、抗体は、第2の作用薬と同時に、個別に、又は逐次投与してもよい。個別に又は逐次投与する場合、抗体と第2の作用薬は、互いに任意の適切な時間以内、例えば、1、2、3、6、12、24、48、又は72時間以内に投与してもよい。好ましい実施形態において、抗体と第2の作用薬は、互いに6時間以内、好ましくは2時間以内、より好ましくは1時間以内、最も好ましくは20分以内に投与される。
【0154】
用量
本発明の、及び本発明に使用する、抗体分子、又は前記抗体分子をコードする核酸分子、及び、場合によって化学療法剤は、「治療上有効な量」で個体に適切に投与され、個体に利益をもたらすことが十分証明されている。実際の投与レジメンは、治療される症状、その重症度、治療される患者、使用される作用薬を含む多数の因子に依存し、医師の裁量下にある。
【0155】
2つ以上の活性作用薬を併用する、本方法の一実施形態において、作用薬は、効果を高める比率をもたらす用量において投与される。
【0156】
本発明の文脈における「効果を高める比率」という用語は、2つの成分、例えば、抗体分子、化学療法剤等が、それぞれの成分単独の細胞障害活性、又はそれらを併用した時に個々の成分の活性に基づいて予測される相加的活性が有する細胞毒性活性よりも、併用での細胞毒性活性が大きくなるような比率で存在することを示す。
【0157】
したがって、効果を高める比率において、個々の成分は相乗効果的に作用する。
【0158】
相乗作用は、いくつかの方法を使用して定義できる。
【0159】
一方法において、相乗効果は、Chou及びTalalayの方法による組合せ指数(CI)を算出することにより判定してもよい。CI値が1、<1、及び>1の場合、それぞれ、相加効果、相乗効果、及び相殺効果を示す。
【0160】
本発明の一実施形態において、EGF抗体と化学療法剤は、0.85未満等の、1未満のCIをもたらすのに十分な濃度で存在する。同様に、本発明の別の実施形態において、第1のEGF抗体と第2のEGF阻害剤は、0.85未満等の、1未満のCIをもたらすのに十分な濃度で存在する。
【0161】
相乗効果は、Romaneli(1998年a、b)によって改変されたKernの方法を使用して、1よりも大きいRIとして定義することが好ましい。RIは、細胞の生存の予測値(Sexp、成分A単独で観察される生存と、成分B単独で観察される生存との積として定義される)の、AとBとの併用での細胞の生存の観察値(Sobs)に対する比として計算される(RI=Sep/Sobs)。したがって、相乗効果は、1より大きいRIとして定義できる。
【0162】
本発明の一実施形態において、EGF抗体と化学療法剤は、1.5を超えるRI、例えば2.0及び2.25を超えるRI等をもたらすのに十分な濃度で提供される。
【0163】
したがって、一実施形態において、併用した薬剤は腫瘍細胞の治療に使用される場合、相乗効果をもたらす。
【0164】
二重特異性抗体が使用される、本発明の一実施形態において、二重特異性抗体が結合特異性を有するEGFの中で異なるEGF1つにそれぞれ特異性を有する別々の2つの抗体の期待効果に対して、超相加的/相乗効果を十分に示せる濃度で、二重特異性抗体が提供されてもよい。そのような実施形態では、上記で定義された方法を、二重特異性抗体は併用されている、例えばA+B、とみなし、個々の(つまり非二重特異性)抗体は個々の成分、例えば成分Aと成分Bとみなすように修正して、相乗効果を評価してもよい。
【0165】
最適用量は、年齢、性別、体重、治療される症状の重症度、投与される活性成分、及び投与経路等を含む多数のパラメータに基づき、医師により決定され得る。
【0166】
ここから、以下に述べる非限定的な実施例を用いて、添付の図面を参照しながら、本発明をさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【0167】
【図1】siRNAによるAREG/HB−EGFサイレンシング後の、MDA−MB231細胞増殖の相乗的な減弱を示す。AREGのsiRNA(10nM)、HB−EGFのsiRNA(10nM)、又はモック対照を細胞にトランスフェクトした。トランスフェクション/化学療法の48時間後に、MTTアッセイにより細胞増殖を解析した。
【図2】siRNAによるHB−EGFサイレンシング及び/又はAREG抗体による処置後のHCT116細胞の増殖を示す。HB−EGFのsiRNA(50nM)、又は対照siRNA(50nM)を細胞にトランスフェクトした。トランスフェクションの72時間後に、MTTアッセイにより細胞増殖を解析した。
【図3】MTT細胞生存率アッセイによって算出した、HBEGFのsiRNAとAREG抗体に応じたRI値を示す。RI値は、生存の予測値(薬剤A単独で観察される生存と、薬剤B単独で観察される生存との積として定義されるSexp)の、AとBとの併用での生存の観察値(Sobs)に対する比として計算される。(RI=Sexp/Sobs)相乗効果は、RI>1と定義される。
【図4】EGF様ファミリーメンバーの配列比較を示す。HBEGF、AREG、EREG、BTC、及びTGF−αが比較された。黄色の残基は、5つの全メンバー間の相同性を示す。青色は2つ以上のファミリーメンバー間の相同性を示す。
【図5】AREGとHBEGFのタンパク質配列の配列比較を示す。この配列比較は、2つのタンパク質の相同領域を示す(灰色で強調)。図内では、抗原を産生した領域を下線で示す。
【図6】AREG/HBEGFフラグメントのクローニングを示し、a)はcDNAライブラリーからのHBEGF/AREGフラグメントの増幅を示す。フラグメントを心臓cDNAから増幅し、PCR反応を、臭化エチジウムにより染色した1.5%アガロースゲル上で解析した。b)PCR増幅を、コロニーで実施し、発現ベクター内でAREG/HBEGFフラグメントのクローニングが成功したコロニーを同定した。PCR反応は、臭化エチジウムで染色した1.5%アガロースゲル上で解析した。任意の陽性コロニーを、配列及び発現解析用に選択した。
【図7】a)は、培養液量500mlからの抗原精製の溶出プロファイルを示す。培養液由来のペレットは、8M尿素中に再懸濁させ、次いで、6×ヒスチジンタグを融合させ精製した。溶出試料を回収し、SDS−PAGE法により解析した(図B)。ゲルは、クーマシーブルーにより染色した。
【図8】二重特異性クローンのスクリーニングのための異なったAREGフラグメントを示す。
【図9】自家製のAREG及びHBEGFの組換えタンパク質、並びにR and D systemsのヒトAREGとヒトHBEGFの組換えタンパク質に対するHBEGF/AREGモノクローナル抗体のELISA法によるスクリーニングを示す。モノクローナル抗体は、類似の方法により産生した陰性対照タンパク質に対してもスクリーニングした(各抗体において左から右へ、HBEGF、AREGFgt5、陰性、Rec hum HB−EGF、Rec hum AREG)。
【図10】自家製のAREG及びHBEGFの組換えタンパク質、並びにR and D systemsのヒトAREGとヒトHBEGFの組換えタンパク質に対するHBEGF/AREGモノクローナル抗体のELISA法によるスクリーニングを示す。モノクローナル抗体は、類似の方法により産生した陰性対照タンパク質に対してもスクリーニングした(各抗体において左から右へ、HBEGF、AREGfg5、rAREG、NEG)。
【図11】自家製のHBEGFの組換えタンパク質、並びにR and D systemsのヒトHBEGFの組換えタンパク質に対するHBEGF/AREGモノクローナル抗体のELISA法によるスクリーニングを示す。モノクローナル抗体は、類似の方法により産生した陰性対照タンパク質に対してもスクリーニングした。
【図12】結腸直腸細胞株であるHCT116及びHT29、並びに乳癌細胞株MDA−MB231由来の全細胞溶解物に対する、AREG/HBEGFモノクローナル抗体のウエスタンブロット解析を示す。HCT116及びHT29細胞株に由来する全細胞溶解物を調製し、SDS−PAGE上で泳動した。ブロットをAREG/HBEGFモノクローナル抗体に反応させた。
【図13】FITC標識AREG/HBEGFとAREG/HBEGFモノクローナル抗体8D7を使用した免疫蛍光染色の結果を示す。CPT11無処置(a及びb)並びにCPT11で処置したHCT116(c及びd)の両方で陽染色を示している。
【図14a】48時間にわたり2.5μMイリノテカンを添加して又は添加せずに処置した、HCT116結腸直腸癌細胞株のFACS解析を示す。処置後、HBEGF/AREGモノクローナル抗体により細胞を染色し、FACSにより解析した。
【図14b】48時間にわたり2.5μMイリノテカンを添加して又は添加せずに処置した、HCT116結腸直腸癌細胞株のFACS解析を示す。処置後、HBEGF/AREGモノクローナル抗体により細胞を染色し、FACSにより解析した。
【図15】MDA−MB231細胞とHCT116細胞のリガンド刺激によるEGFRのリン酸化の抑制を示す。細胞は抗体とリガンドを添加する前に血清不足とした。細胞への添加の前に、交差特異性抗体(8d7 1f6 2f7、つまり「2F7」)を組換えHBEGFで1時間プレインキュベートした。細胞可溶化物の調製の前に20分細胞を刺激した。タンパク質30μgをSDS−PAGEゲルに負荷して、ニトロセルロース膜に移した。細胞膜を抗pEGFR(Tyr1068)に反応させた。
【図16】LoVo細胞でのリガンド刺激によるEGFRのリン酸化の抑制を示す。細胞は抗体とリガンドを添加する前に血清不足とした。細胞への添加の前に、交差特異性抗体(8d7 1f6 2f7、つまり「2F7」)を組換えHBEGFで1時間プレインキュベートした。細胞可溶化物の調製の前に20分間細胞を刺激した。タンパク質30μgをSDS−PAGEゲルに負荷して、ニトロセルロース膜に移した。細胞膜を抗pEGFR(Tyr1068)に反応させた。
【図17】組換えHBEGFと交差特異性抗体(8d7 1c8 1e9、つまり「1E9」)で処置した後の細胞増殖を表すグラフを示す。細胞に添加する前に、異なった濃度の交差特異性抗体をリガンドと一緒に1時間プレインキュベートした。細胞生存率は、処置の48時間後に、MTTアッセイにより評価した。
【図18】化学療法と併用したHBEGF/AREG交差特異性抗体で処置した後の癌細胞増殖を表す棒グラフを示す。100nMのアイソタイプ対照、又は100nMの交差特異性抗体(8d7 1f6 2f7、つまり「2F7」、又は8d7 1f6 2b3、つまり「2B3」)単独で、若しくは10μMのcpt11との併用で細胞を処置した。細胞を処置の72時間後にMTTアッセイにより分析した。**は統計的に有意であるP<0.001を示す。2B3のRI値は0.99であるため相加的効果がある。2F7のRI値は1.1であるため、(わずかに)相乗効果がある。
【図19】市販のセツキシマブ「c225」と交差特異性抗体(8d7 1f6 2f7、つまり「2F7」)の比較を表す棒グラフを示す。抗体を、20μg/mlと40μg/mlの濃度で、単独及び化学療法と併用して、細胞へ添加した。細胞生存率は、処置の72時間後に、MTTアッセイにより評価した。**はnt P<0.001を示す。*はP<0.05を示す。
【図20】MDA−231乳癌細胞株での浸潤アッセイの結果を示す。500nMの交差特異性モノクローナル抗体(8d7 1c8 1e9つまり「1E9」、8d7 1f6 2f7、つまり「2F7」、又は8d7 1f6 2b3、つまり「2B3」)と陰性対照(iso−1)抗体の存在下で、マトリゲルを通したMDA−231細胞の浸潤性を評価した。細胞をHoeschtで染色されるまで24時間放置し、1視野当たりの浸潤された細胞の数を数えた。パネルaは各抗体での結果を要約する棒グラフであり、パネルbは、陰性対照抗体と2B3抗体を使用して得られた代表的な画像を示す。**は、P<0.001を示す。*は、P<0.05を示す。
【図21】MDA−231乳癌細胞株での遊走アッセイの結果を示す。300nMの交差特異性モノクローナル抗体(8d7 1f6 2f7、つまり「2F7」、若しくは8d7 1c8 1e9、つまり「1E9」)又はアイソタイプ対照の存在下で評価した。アッセイを17時間続け、傷の幅を測定した。右側のパネルは、処置なし、及び8d7 1f6 2b3、つまり「2B3」がある状態で得られた代表的な画像を示す。
【図22】500nMの二重特異性モノクローナル抗体(8d7 1f6 2f7、つまり「2F7」、又は8d7 1c8 1e9、つまり「1E9」)、及び陰性対照抗体の存在下でのマトリゲルを通したHUVEC細胞の浸潤アッセイの結果を示す。細胞をHoescht染色されるまで24時間放置し、1視野当たりの浸潤された細胞の数を数えた。
【図23】交差特異性抗体のチューブアッセイ解析を示す。マトリゲルでコートされたウェルに、交差特異性抗体又は対照抗体の存在下でHuvec細胞を播種した。17時間後にチューブ構造を解析した。画像を取得し、ノードのまわりの分岐ポイントを数えた。下のパネルは代表的な画像を示し、上のパネルは、無処置の細胞、対照抗体で処置した細胞、及び8d7 1f6 2f7抗体で処置した細胞のノード周囲の分岐ポイントの数を棒グラフの形式で示す。
【図24】ボイデンチャンバーアッセイを使用した、500nMの交差特異性モノクローナル抗体と陰性対照抗体の存在下でのHUVEC細胞の遊走アッセイの結果を示す。細胞をHoescht染色前に24時間放置し、1視野当たりの浸潤された細胞の数を数えた。*p<0.05、**p<0.0018d7 1c8 1e9抗体、8d7 1f6 2f7抗体及び8d7 1f6 2b3
【実施例】
【0168】
方法
細胞株と培養条件
MDA−MB231ヒト乳癌細胞株とHT29ヒト結腸直腸癌細胞株をダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、Invitrogen、UK)で維持した。HCT116(p53野生型)ヒト結腸直腸腺癌細胞株をMcCoys(Invitrogen、UK)で維持した。すべての培地は、10%FCS標準(Invitrogen、UK)又は透析済みFCS(Autogene Bioclear、UK)、1%ペン/ストレップ(pen/strep)、1%L−グルタミン(すべてInvitrogen、UK)を含む。
【0169】
RNA干渉法
AREG、HB−EGF及び対照siRNA、並びにDharmafect4トランスフェクション試薬はDharmacon(Lafayette,CO、USA)から入手した。
【0170】
細胞を、96ウェルプレートに1ウェル当たり5000個、又は6ウェルプレートに1ウェル当たり5x10個を播種した。細胞をトランスフェクションの前に24時間培養した。siRNAは、無血清DMEM培地中で100nMに調製し、室温で5分間放置した。Dharmafectトランスフェクション試薬もまた、無血清DMEM培地中で調製し、室温で5分間インキュベートした。トランスフェクション試薬をsiRNAに添加し、室温で20分間インキュベートした。培地をプレートウェルから除去し、抗生物質無添加DMEMをウェルに添加した。20分後、siRNAをウェルに滴下により添加した。プレートを37℃で48時間インキュベートした。
【0171】
MTTアッセイ
3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド(MTT、Sigma)アッセイ(Mosmann、1983)により、細胞生存率を評価した。化学療法/siRNAの相互作用を評価するために、96ウェルプレートに1ウェル当たり5000個の細胞を播種した。24時間後、細胞にsiRNAをトランスフェクトし、異なる濃度の様々な化学療法剤により処置した。48時間後、各ウェルにMTT(1.0mg/ml)を添加し、細胞を37℃で2時間インキュベートした。培養培地を除去し、ホルマザン結晶をDMSO200μlに溶解させた。マイクロプレートリーダー(Tecan Sunrise、Biorad、UK)を使用して、570nmにおける各ウェルの吸光度を読み取ることにより、細胞生存率を測定した。
【0172】
クローニング
遺伝子特異的プライマー(図6b)を使用して、cDNAライブラリーからPCRにより、HBEGFタンパク質をコードするDNA配列を増幅した。HBEGF遺伝子を、細菌発現ベクターpRSETa内にクローニングし、組換えタンパク質のN末端にヘキサヒスチジンタグを組み込んだ。次いで、このコンストラクトを使用して、コンピテントBL21 DE3 E.coli細胞(Invitrogen)を形質転換した。多重クローニング部位(図6b)に隣接するベクター特異的プライマーを使用して、コロニーPCRにより、陽性形質転換細胞を選択した。
【0173】
組換えHBEGFタンパク質の発現
アンピシリンを50μM添加したルリア−ベルターニ(LB)培地5mlで、37℃で一晩、陽性クローンを増殖した。この培養物の300μl分を二次培養液の接種用に保管し、試料の残部をQiagenミニプレップキットを使用してミニプレップし、DNA配列決定により配列を確認した。
【0174】
3つの二次培養液を接種して、タンパク質発現を可視化した。培養液が、それぞれ0.2、0.5及び1.0のOD(A550)の時、IPTG(最終濃度1mM)で培養液を誘導し、37℃で4時間放置した。次いで、4000rpmで15分間遠心分離して細胞を回収し、リソナーゼを1μl添加したPBS/0.1%Igepal1ml中にペレットを再懸濁した。次いで、試料をSDS−PAGE法とウエスタンブロット法で解析し、タンパク質の発現を確認した。SDS−PAGEゲルをクーマシーブルーで一晩染色し、翌日脱色した。
【0175】
次いで、二次培養液を接種液として使用し、培養液が最適光学濃度に達したらIPTGで誘導して、アンピシリンを添加した500mlのLB培地中で、組換えHBEGFタンパク質を発現させた。培養液を、5000rpmで15分間遠心分離し、タンパク質精製用にペレットを保管した。
【0176】
タンパク質精製
誘導された組換えタンパク質は、8M尿素緩衝液(尿素480g、塩化ナトリウム29g、リン酸二水素ナトリウム(二水和物)3.12g、イミダゾール0.34g)50ml中で一晩溶解させた。溶液を6000rpmで1時間遠心分離した後、精製前に上清を、0.8μmジャイロディスクフィルターを使用して濾過した。
【0177】
タンパク質は、N末端ヘキサヒスチジンタグにより精製し、固定化金属アフィニティクロマトグラフィーによるカラム内でのリフォールディング法を使用してリフォールディングさせた。Aktaprimeに装填する前に、100mM硫酸ニッケルを使用してChelating hi−trapカラム(Amersham Biosciences)にチャージした。8M尿素緩衝液を5mMイミダゾール洗浄緩衝液(塩化ナトリウム29g、リン酸二水素ナトリウム(二水和物)3.12g、イミダゾール0.34g、pH8.0)と交換してリフォールディングを生じさせ、500mMイミダゾール溶出緩衝液(塩化ナトリウム29g、リン酸二水素ナトリウム(二水和物)3.12g、イミダゾール34g)を使用してタンパク質を溶出させる。精製組換えタンパク質の溶出プロファイルを記録し、図7aに示した。
【0178】
溶出画分のSDS−PAGE分析を行い、溶出画分中の組換えタンパク質の存在を確認した。ゲルをクーマシーブルーで一晩染色し、その後脱色して、HBEGFタンパク質(図7b)を含む画分を測定した。
【0179】
抗体産生
リフォールディングしたタンパク質を免疫抗原として使用し、モノクローナル抗体を産生した。BALB/Cマウス5匹を、精製組換えタンパク質150μgで3週間間隔で免疫し、3回目と5回目のブースト後に、抗体力価を解析した。各動物から試験血液を取得し、1:1000の希釈度で100ngの抗原に対しウエスタンブロット法で検査した。ブロットは、3,3’−ジアミノベンジジン(DAB)を使用して発色させた。
【0180】
5回目のブースト後に、マウスから脾臓を摘出し、標準的なプロトコールに従い、抗体産生B細胞と、SP2骨髄腫細胞とを融合した。ハイブリドーマ融合後11日目に、細胞増殖についてプレートを検査した。クローンを、ELISA法により組換えタンパク質に対してスクリーニングし、選択された陽性ハイブリドーマを、限界希釈により2回クローニングした。
【0181】
ELISA法
モノクローナル抗体をELISA法によりをスクリーニングして、増殖すべきクローンを決定した。スクリーニング抗原を含むコーティング緩衝液(緩衝液A:炭酸水素ナトリウム0.42g/水100μl、緩衝液B:炭酸ナトリウム0.53g/水100μl、pH9.5)100μlを各ウェルに添加して(100ng/well)、Maxi Sorb 96ウェルプレートを組換え抗原でコートした。対照抗原も使用し、非特異性のクローンを除去した。プレートを37℃で1時間インキュベートして、抗原をウェルに結合させ、次いで、PBS/3%BSA200μlを各ウェルに添加することにより、室温で1時間にわたりプレートをブロックした。
【0182】
プレートからブロッキング溶液を除去し、ハイブリドーマ上清の100μlを陽性抗原ウェルと対照抗原ウェルに添加した。スクリーニングプレートを上清と一緒に、ロッカーを使って、室温で1時間インキュベートした。プレートをPBS−Tで3回洗浄し、その後、ヤギ抗マウスHRP標識二次抗体100μl(1:3000)を各ウェルに添加し、室温で1時間インキュベートした。プレートをPBS−Tで3回洗浄し、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン(TMB)100μlを各ウェルに添加し、37℃で5分間インキュベートした。呈色により陽性のウェルが示され、1MのHCL50μlを添加し反応を止めた。分光光度計が450nmでプレートを測定し、スクリーニングウェルで陽性(+)を示し、対照ウェルで陰性(−)を示す試料をこの後の作業のために選択した。元のウェルに由来する細胞を24ウェルプレートに移し、増殖させた。
【0183】
ウエスタンブロット法
ハイブリドーマ細胞株に由来する上清をウエスタンブロット法により解析し、モノクローナル抗体が癌細胞株の範囲で、組換えタンパク質、及び内因性の天然タンパク質の両方を検出する能力を判定した。HCT116、HT29、及びMDA全細胞溶解物(〜30μg/ml)、又は組換えタンパク質の一定量をSDS−PAGE法により分離し、Hybond−C Extraニトロセルロース膜(Amersham Biosciences)上に移した。膜をPBS/5%marvel中で室温で1時間インキュベーションしてブロックし、その後PBS中で短時間すすいだ。モノクローナル抗体を1:500又は1:250の希釈度でPBSに溶かし、4℃で一晩、穏やかに揺動させながら膜上でインキュベートした。次いで、ブロットをPBS/1%marvelと0.1%Tween−20で3回すすぎ、次いで、1:3000の希釈度のヤギ抗マウスHRP標識二次抗体で室温で1時間、振動させながらインキュベートした。次いで、ブロットをPBS/1%marvelと0.1%Tween−20溶液で3回すすぎ、次にPBSで短時間すすいだ。ブロットを、ECL plus基質(Amersham Bioscicences)で室温で5分間インキュベートした後、Kodak imagerで分析した。
【0184】
フローサイトメトリー分析
HCT116細胞を、2.5μMイリノテカンを添加して、又は添加せずに48時間処置した。48時間後、PBSで細胞を洗浄した。5x10個の細胞を、AREG抗体、又はアイソタイプ対照と一緒に2時間インキュベートし、PBSで洗浄した。細胞をFITC標識ヤギ抗マウス抗体で1時間インキュベートし、PBSで洗浄後、BD FACS cantoで分析した。
【0185】
チューブアッセイ
滅菌した12ウェルプレートを冷凍庫に入れ、また、マトリゲルを冷蔵庫で氷上に一晩置き解凍した。12ウェルプレートを氷上に置き、マトリゲルでコートした。1xPBS1mlを使用して、ウェルに水分を補給した。次いで、PBSを除去し、マトリゲル70μlを滴下によりプレートに添加した。プレートを平らな面に置き、室温で5〜10分間インキュベートし、次いで、37℃で45分〜1時間インキュベートした。細胞をトリプシン処理しカウントした。1ウェル当たり、細胞1x10個を使用した。適正濃度まで抗体を調製し、細胞に添加した。細胞がよく拡がるように、細胞と抗体を滴下によりウェルに添加した。プレートを37℃で一晩インキュベートした。ウェルの画像を取得し、分岐解析を実施した。
【0186】
浸潤アッセイ
8μm孔膜を備えた改変されたボイデンチャンバーを使用して、in vitroの浸潤アッセイを実施した。上部の膜表面を150μlマトリゲル(1mg/ml)でコートし、37℃で5時間インキュベートして、マトリゲルのゲルを形成した。適切な抗体が所定の濃度で存在する状態で細胞を追加した(無血清培地250μl中2.5×10細胞)。上記の対応するウェルに適用したのと同じ濃度の抗体を添加した、新たな完全培地を下部チャンバ(750μl)に添加した。アッセイをすべて2セット実行し、浸潤プレートを5%CO、37℃で24時間インキュベートした。
【0187】
膜の上部表面に残っている細胞を綿棒で拭いて除去し、浸潤した細胞を15分間カルノア固定液で固定した。乾燥後、浸潤した細胞の核を、PBS中Hoechst33258(50ng/ml)で室温で30分間染色した。チャンバーの内容物をPBSで2度洗浄し、PermaFluor封入剤に取り付け、浸潤した細胞を、蛍光顕微鏡で観察した。2回の繰り返しのアッセイそれぞれの膜の代表的な視野のディジタル像を10枚、x20の拡大率で取得した。1視野当たりの浸潤した細胞の数を数え、数値は対照に対する相対で表した。
【0188】
創傷遊走アッセイ
MDA−MB231細胞を5x10個、6ウェルプレートのカバーガラス上に播種し、一晩放置し、培養密度90%まで増殖させた。細胞から培地を除去し、ピペットチップを使用して、細胞に傷をつけた。PBSで細胞をすすぎ、適正濃度の抗体とマイトマイシンC5μg/mlを含む培地を添加した。傷が閉じるまで17時間放置し、その後、細胞をPBS中4%PFAで20分間固定した。細胞を固定したカバーガラスを顕微鏡のスライドガラス上に載せ、傷の画像を取得し傷の幅を測定した。
【0189】
ボイデンチャンバー遊走アッセイ
8μm孔膜を備えた改変されたボイデンチャンバーを使用して、in vitroの遊走アッセイを実施した。適切な抗体が所定の濃度で存在する状態で細胞を追加した(無血清培地250μl中2.5×10細胞)。上記の対応するウェルに適用したのと同じ濃度の抗体を添加した、新たな完全培地を下部チャンバ(750μl)に添加した。アッセイをすべて2セット実行し、浸潤プレートを5%CO、37℃で24時間インキュベートした。
【0190】
膜の上部表面に残っている細胞を綿棒で拭いて除去し、浸潤した細胞を15分間カルノア固定液で固定した。乾燥後、浸潤した細胞の核を、PBS中Hoechst33258(50ng/ml)で室温で30分間染色した。チャンバーの内容物をPBSで2度洗浄し、PermaFluor封入剤に取り付け、浸潤した細胞を、蛍光顕微鏡で観察した。2回のアッセイそれぞれの膜の代表的な視野のディジタル像を10枚、x20の拡大率で取得した。1視野当たりの浸潤した細胞の数を数え、数値は対照に対する相対で表した。
【0191】
リン酸化アッセイ
1.5x10個の細胞を、10cmシャーレの血清10%を含む培地に播種した。細胞を播種した24時間後、血清を4時間欠乏させた。抗体を、組換えHBEGF30ng/mlで1時間プレインキュベートし、細胞へ添加し、2%血清で20分間インキュベートした。細胞をホスファターゼ阻害剤を含むPBSで3回洗浄し、こすり落とした。細胞をペレット状とし溶解させた。タンパク質濃度を測定し、ウエスタンブロット解析を行うため、タンパク質30μgをSDS−PAGE上に流した。ブロットをpEGFR(Tyr1068)抗体に反応させた。
【0192】
3LLルイス肺転移モデル
6〜8週齡の雌のC57bl/6マウスに、尾静脈から3LL細胞5x10個を静脈注射した。この細胞は、対数増殖期の培養物から新たに回収し、ハンクス緩衝生理食塩水(HBSS)中で再度懸濁させた。治療群当たり最低8匹のマウスを使用した。動物を、抗体又はアイソタイプ対照の投与量範囲で治療する。調査を終了し、25日目でマウスを安楽死させる。肺を摘出し、マクロ分析を実施し可視のリンパ節腫瘍数を数える。次いで、組織学的検査のために肺をホルマリン固定しパラフィン包埋する。リンパ節腫瘍数をH&E切片を顕微鏡分析して数え、腫瘍領域もニコンカメラソフトウエアを使用して測定する。治療群間の転移性肺リンパ節の数において観察された差異の統計的有意性を評価する。
【0193】
HCT116異種移植モデルと単一抗体薬
6〜8週齡のBALB/c nu/nu雌マウスの側腹部皮下に、HCT116細胞1×10個を移植する。細胞は、対数増殖期の培養物から新たに回収し、移植に先立って、HBSS/BD基底膜マトリゲルを1対1で混合した混合物に再懸濁させた。特定病原体除去の条件下でマウスを維持する。下記の式を使用して、腫瘍の体積を測定する:体積(mm)=0.5x(最小径x最大径)。腫瘍が100mmの平均体積に到達した時に、マウスを治療群へ分類する。治療群当たり最低8匹のマウスを使用した。動物を、抗体又はアイソタイプ対照の投与量範囲で治療する。体重と腫瘍体積を毎週3回測定する。腫瘍が1000mmの平均体積に到達した時に、調査を終了する。安楽死にあたり、組織学的検査のために腫瘍とマウスのすべての臓器を摘出しホルマリン固定する。腫瘍体積の上昇をグラフにプロットし、また、二元分散分析を、治療群間の統計的有意性を測定するために実施した。
【0194】
HCTIl6結腸直腸異種移植モデルと化学療法併用療法
このモデルで、抗体+化学療法併用療法の有効性を評価する。6〜8週齡のBALB/c nu/nu雌マウスの側腹部皮下に、HCT116細胞1×10個を移植する。細胞は、対数増殖期の培養物から新たに回収し、移植に先立って、HBSS/BD基底膜マトリゲルを1対1で混合した混合物に再懸濁させた。特定病原体除去の条件下でマウスを維持する。下記の式を使用して、腫瘍の体積を測定する:体積(mm)=0.5x(最小径x最大径)。腫瘍が100mmの平均体積に到達した時に、マウスを治療群へ分類する。治療群当たり最低8匹のマウスを使用した。動物を、抗体又はアイソタイプ対照の投与量範囲で、化学療法との併用で治療する。体重と腫瘍体積を毎週3回測定する。腫瘍が1000mmの平均体積に到達した時に、調査を終了する。安楽死にあたり、組織学的検査のために腫瘍とマウスのすべての臓器を摘出しホルマリン固定する。腫瘍体積の上昇をグラフにプロットし、また、二元分散分析を、治療群間の統計的有意性を測定するために実施した。
【0195】
同系(4Tl)乳癌転移モデル
このモデルを使用して、抗体が、同所性の乳房脂肪体腫瘍からマウスの肝臓、肺、骨組織及び脳への転移を防ぐ能力を評価する。
【0196】
6〜8週齡のBALB/c雌マウスの乳房脂肪体に、4Tl細胞1×10個を、同所移植した。細胞は、対数増殖期の培養物から新たに回収し、HBSSで再懸濁させた。下記の式を使用して、腫瘍の体積を測定する:体積(mm)=0.5x(最小径x最大径)。7日後に、腫瘍体積測定を行いマウスを治療群へ分類する。治療群当たり最低8匹のマウスを使用した。動物を、抗体又はアイソタイプ対照の投与量範囲で(化学療法と併用し/併用せずに)治療する。体重と原発腫瘍の体積を毎週3回測定し記録する。原発腫瘍の体積が1000mmの平均体積に到達した時に、調査を終了する。安楽死にあたり、組織学的検査のために原発腫瘍とマウスのすべての臓器を摘出し、ホルマリン固定する。肝臓の転移性腫瘍細胞コロニーを数え(肝臓当たり4視野)、すべての治療群でコロニーの平均数を比較した。治療群間の転移性肝臓コロニーの数において観察された差異の統計的有意性を評価する。
【0197】
MDA−231−Luc乳癌転移モデルと単一抗体薬
このモデルを使用して、薬剤が、同所性の乳房脂肪体腫瘍からリンパ節への転移を防ぐ能力を評価する。(このモデルは、腫瘍細胞の血流から肺、膵臓、及び脾臓への転移を防ぐ薬剤の能力を評価するために使用してもよい。)腫瘍細胞をルシフェラーゼで標識するため、バイオイメージャーを使用して、蛍光によって、腫瘍転移を追跡することができる。
【0198】
6〜8週齡のBALB/c nu/nu雌マウスの側腹部皮下に、MDA−231−Luc細胞5×10個を移植する。細胞は、対数増殖期の培養物から新たに回収し、移植に先立って、HBSS/BD基底膜マトリゲルを1対1で混合した混合物に再懸濁させた。特定病原体除去の条件下でマウスを維持する。治療を14日目に始める。動物をこのステージで治療群へ分類する。治療群当たり最低8匹のマウスを使用した。動物を、抗体又はアイソタイプ対照の投与量範囲で(化学療法と併用し/併用せずに)治療する。体重と腫瘍体積を毎週3回測定する。下記の式を使用して、腫瘍の体積を測定する:体積(mm)=0.5x(最小径x最大径)。移植後6〜7週目で生体イメージングを行い、リンパ節への腫瘍細胞の転移を検出する。生体イメージング(15分)に先立ち、マウスに、尾静脈からルシフェリンを静脈注射した。動物全体をイメージングし、ex vivoイメージングのために選択した組織を摘出する。組織も、組織学的検査のためにホルマリン固定する。原発腫瘍の増殖と転移の範囲を評価する。データをすべて解析するために適切な統計検定を適用する。
【0199】
あるいは、腫瘍細胞(2×10)を、尾静脈から静脈に移植してもよい。このモデルについては、治療を14日目に始める。動物に上記の治療を6週間行う。肺、膵臓、及び脾臓の転移性信号を検出する生体イメージングを、8〜10週目に行う。
【0200】
結果
AREGのsiRNA/抗体とHBEGFのsiRNAの併用による細胞増殖の減弱
細胞生存率アッセイ(図1)を実施し、細胞増殖に対するRNA干渉による、AREGとHBEGFの発現のノックダウン効果を調査した。AREGのsiRNAにより細胞増殖が50%減少し、HBEGFのsiRNA単独では、20%減少するという効果が観察された。両siRNAが併用して細胞へ添加された場合、細胞増殖が85%減少することが観察された。これは、癌にあるこれらの2つのEGF様リガンドを標的とすることにより、細胞増殖が減弱できることを示唆する。
【0201】
AREGモノクローナル抗体を産生し、HBEGFのsiRNAと併用して使用し、細胞増殖において同様の効果が観察されるかどうか調査した。細胞生存率の結果により、6E11 1E9 2D8/6E11 1E9 1C6単独とHBEGF単独では、増殖が50%減少することが示された。併用して添加された場合、細胞生存率が10%〜30%の間で減少することが観察された(図2)。観察された効果が相乗効果であるかどうかを調査するためにRI値を算出した。RI値は、生存の予測値(薬剤A単独により観察される生存と、薬剤B単独により観察される生存との積として定義されるSexp)の、AとBとの併用での生存の観察値(Sobs)に対する比として計算される(RI=Sexp/Sobs)。相乗効果はRI>1と定義される。HBEGFのsiRNAと併用したAREG抗体に対するRI値は、6E11 1E9 2D8では2、6E11 1E9 1C6では5として算出された。まとめると、これらの結果から、結腸直腸癌細胞の治療においてHBEGFとAREGの両方を標的とすることで、細胞増殖の減弱に相乗効果が生じることが示される。
【0202】
AREG/HBEGF二重特異性抗体の開発と性質決定
EGF様リガンド5つの配列比較により、EGFドメインで見出され、リガンド結合に関連すると考えられている保存された6つのシステイン残基を除き、リガンド間には相同性がほとんどないことが示された(図3)。図4は、AREGとHBEGFの配列比較を示し、抗体産生のために選択された領域をさらに示す。AREGとHBEGFの両方を標的にする1つの抗体を産生できると考えられる。この領域の組換えタンパク質を大腸菌中で産生し、マウスを免疫するために使用した。
【0203】
組換えタンパク質にマウスのモノクローナル抗体パネルを産生させて、ELISA、FACS、及びウエスタンブロットによって特徴を調べた。モノクローナル抗体を、自家製及び市販(R&D systems)の組換えHBEGFタンパク質及び組換えAREGタンパク質に対するELISA法によってスクリーニングした。陰性対照も類似の方法で産生した。
【0204】
ELISA法の結果を図9〜11に示す。陰性対照と比較した場合、抗体がAREGとHBEGFの両方に特異的であることが示されている。これらの抗体をウエスタンブロット法により調査し、図12に示すように内在性タンパク質が検出できる。
【0205】
図13は、二重特異性抗体を使用した、蛍光免疫染色法の結果を示す。
【0206】
二重特異性抗体を使用したFACS分析では、二重特異性抗体が細胞の表面に結合し、結合性は化学療法とともに上昇することが示される(図14a及び14b)。
【0207】
交差特異性抗体による、リガンド刺激によるEGFRリン酸化の抑制
EGFR経路上のAREGとHBEGFに対する交差特異性抗体の効果を、EGFRのリン酸化を調査することで評価した。細胞に添加する前に、抗体をHBEGFリガンドでプレインキュベートした。交差特異性抗体が、HBEGF刺激によるEGFRのチロシン1068のリン酸化を抑制することが明らかに観察される。
【0208】
図15は、MDA−MB231乳癌細胞株と結腸直腸癌細胞株HCT116でのリガンド刺激によるリン酸化の抑制を示す。抗体濃度1000nM(図15b、レーン5)でのHCT116におけるリン酸化の減少は、基礎レベルを下回るようである(図15b、レーン1)。図16は、異なった結腸直腸癌培養細胞株、LoVoにおける同様の結果を示す。
【0209】
交差特異性抗体による、リガンド刺激による増殖の抑制
組換えHBEGFリガンドが、結腸直腸癌細胞株LoVoの増殖を約60%刺激した。細胞に添加する前に、アイソタイプ対照と交差特異性抗体を組換えHBEGFと共に1時間プレインキュベートした。アイソタイプ対照抗体には、HBEGFによる増殖刺激作用に効果はなかった。交差特異性抗体(1E9)は、用量依存的な方法(図17)でリガンドが引き起こす増殖を阻止できた。交差特異性抗体が300nMである場合、HBEGFによる細胞増殖に対するいかなる刺激も妨げている。この結果により、抗体はリガンドに結合して、リガンドの機能を妨げていることが示される。
【0210】
交差特異性抗体による細胞増殖の減弱
交差特異性抗体を濃度100nMで単独で細胞に添加する場合、細胞増殖が40%減少することが観察された(図18a)。抗体を、10μMのcpt−11と併用して添加した場合、増殖はさらに減弱した(図18b)。細胞増殖は、アイソタイプ対照と化学療法とを併用した場合、増殖の40%まで減少した。これにより、AREGとHBEGFの二重の標的化が、単独で、及びの従来の化学療法との併用で、結腸直腸癌などの癌の細胞増殖に著しい効果があることが示される。
【0211】
交差特異性抗体を、EGFRを抑制し、結腸直腸癌での使用が承認されているヒト化抗体であるセツキシマブ(C225)と比較した。細胞増殖アッセイにおいて、交差特異性抗体をC225に対して推奨されるのと同じ濃度で使用した場合、細胞増殖が25%減少することが観察されたが、C225では有意な効果は観察されなかった(図19)。抗体を5μM(IC30)の投与量でcpt−11と併用した。交差特異性抗体の場合のみ、細胞増殖が著しい減少を示した。交差特異性抗体を化学療法と併用した場合、C225及びアイソタイプ対照抗体と比較して、細胞増殖が43%減少することが観察された。C225では、アイソタイプ対照抗体と比較して、効果が示されなかった。これらの結果より、EGFRが関係するリガンド活性も抑制することがないため、リガンドを標的とすることが受容体を標的とするよりも有益であることが示唆される。
【0212】
交差特異性抗体による、癌細胞浸潤と遊走の減少
MDA−MB231乳癌細胞株における細胞浸潤と遊走を、ボイデンチャンバー浸潤アッセイと創傷遊走アッセイにより調査した。図20aは、ボイデンチャンバー浸潤アッセイの結果を示す。交差特異性抗体では、アイソタイプ対照と比較して浸潤細胞の数が著しく減少した。抗体により、細胞浸潤は30%〜50%減少した。図20bは、浸潤細胞の画像を示し、アイソタイプ抗体と交差特異性抗体との間の明らかな差異を確認できる。
【0213】
創傷遊走アッセイにより、傷は、アイソタイプ対照よりも交差特異性抗体で閉じにくいことが示された。交差特異性抗体での傷の幅はアイソタイプ対照での幅よりも300%広かった。無処置細胞の傷は完全に閉じた。これらの結果により、AREGとHBEGFの二重の標的化が、細胞増殖だけでなく癌の別の特徴に効果があることが示唆される。
【0214】
AREGとHBEGFの二重の標的化より血管新生が抑制される
HUVEC細胞株を使用して、AREGとHBEGFの両方の標的化が血管新生に効果があるかどうか調査した。ボイデンチャンバーとHUVEC細胞を用いる浸潤アッセイを使用した。交差特異性抗体により、アイソタイプ対照抗体と比較して、浸潤細胞数が30%減少した(図22)。
【0215】
別の血管新生アッセイには、チューブアッセイを使用した。HUVEC細胞をウェルに播種すると、図23の無処置の画像に示すようなチューブ様構造を形成する。交差特異性抗体では、血管新生阻害反応が観察されたが、この反応は画像中のチューブ構造の崩壊として確認できる(図23)。ノード周囲の分岐ポイントを数えて、グラフに表した(図23)。1及び2分岐ポイント数が増加し、3及び4分岐ポイント数が減少した場合、血管新生阻害の効果が観察される。この効果は、アイソタイプ対照抗体及び無処置の場合と比較して、交差特異性抗体でははっきり確認される。
【0216】
交差特異性抗体が、HUVEC遊走アッセイにおいて著しい結果を示した。ボイデンチャンバーにおける細胞遊走数は、アイソタイプ対照抗体と比較して20%減少した。これらの結果はすべて、交差特異性抗体が血管新生を著しく減少させることを示唆する。
【0217】
本発明者らは、AREGとHBEGFの両方に結合するモノクローナル抗体パネルを作製した。これらの抗体が、細胞増殖、細胞浸潤、及び細胞遊走における阻害効果を示す、及び阻害効果を示すと予想される。
【0218】
本明細書において参照されるすべての文献は、参照により本明細書に組み込まれる。本発明を、特定の好ましい実施形態との関係で説明してきたが、特許請求に係る発明は、こうした特定の実施形態に不当に限定されるべきではないことを理解されたい。実際、本発明を実施するために説明された様態の、当業者には明らかな各種の変更は、本発明によって包含されるものとする。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも2つ、例えば、3つ又は4つの異なるEGF分子に結合する多特異性抗体分子。
【請求項2】
二重特異性である、請求項1に記載の多特異性抗体分子。
【請求項3】
HBEGF及びAREGに結合する、請求項1又は2に記載の多特異性抗体分子。
【請求項4】
EREG、BTC、又はTGFαの1つ又は複数に結合しない、請求項3に記載の多特異性抗体分子。
【請求項5】
EREG、BTC、又はTGFαのいずれにも結合しない、請求項3又は4に記載の多特異性抗体分子。
【請求項6】
配列番号1に示すアミノ酸配列を有するAREGの抗原フラグメント、及び配列番号2に示すアミノ酸配列を有するHBEGFの抗原フラグメントに結合する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子。
【請求項7】
モノクローナル抗体である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子。
【請求項8】
(i)8d7 1c8 1e9抗体のVHドメインのCDRの1つ、2つ若しくは3つ、及び/又は8d7 1c8 1e9抗体のVLドメインのCDRの1つ、2つ若しくは3つを有する抗体、(ii)8d7 1f6 2f7抗体のVHドメインのCDRの1つ、2つ若しくは3つ、及び/又は8d7 1f6 2f7抗体のVLドメインのCDRの1つ、2つ若しくは3つを有する抗体、並びに(iii)8d7 1f6 2b3抗体のVHドメインのCDRの1つ、2つ若しくは3つ、及び/又は8d7 1f6 2b3抗体のVLドメインのCDRの1つ、2つ若しくは3つを有する抗体からなる群から選択される抗体分子である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子。
【請求項9】
配列番号5に示すVH配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ若しくは3つ、及び/又は配列番号6に示すVL配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ若しくは3つを含む抗原結合ドメインを含む、請求項8に記載の多特異性抗体分子。
【請求項10】
配列番号7に示すVH配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ若しくは3つ、及び/又は、配列番号8に示すVL配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ若しくは3つを含む、請求項8に記載の多特異性抗体分子。
【請求項11】
配列番号9に示すVH配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ若しくは3つ、及び/又は、配列番号10に示すVL配列のCDRの少なくとも1つ、例えば2つ若しくは3つを含む抗原結合ドメインを含む、請求項8に記載の多特異性抗体分子。
【請求項12】
前記VH配列のCDRの3つすべて、及び/又は前記VL配列のCDRの3つすべてを含む抗原結合ドメインを含む、請求項9〜11のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子。
【請求項13】
配列番号5に示すVHドメイン、及び/又は配列番号6に示すVL配列を含む、請求項12に記載の多特異性抗体分子。
【請求項14】
配列番号7に示すVHドメイン、及び/又は配列番号8に示すVL配列を含む、請求項12に記載の多特異性抗体分子。
【請求項15】
配列番号9に示すVHドメイン、及び/又は配列番号10に示すVL配列を含む抗体分子を含む抗体分子を含む、請求項12に記載の多特異性抗体分子。
【請求項16】
請求項1〜15のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子をコードする核酸分子。
【請求項17】
医薬に使用するための、請求項1〜15のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子、又は請求項16に記載の核酸分子。
【請求項18】
新生物性疾患の治療に使用するための、請求項1〜15のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子、又は請求項16に記載の核酸分子。
【請求項19】
血管新生に関連する疾患又は障害の治療に使用するための、請求項1〜15のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子、又は請求項16に記載の核酸分子。
【請求項20】
前記使用が、化学療法剤と同時、別々、又は逐次である、請求項18に記載の多特異性抗体分子又は核酸。
【請求項21】
化学療法剤が、代謝拮抗剤、トポイソメラーゼ阻害剤、アルキル化剤、アントラサイクリン、及び植物アルカロイドからなる群から選択される、請求項20に記載の多特異性抗体分子又は核酸。
【請求項22】
前記新生物性疾患が、結腸直腸癌、乳癌、及び肺癌からなる群から選択される、請求項18、20、又は21のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子又は核酸。
【請求項23】
前記使用が、血管新生阻害剤と同時、別々、又は逐次である、請求項18〜22のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子又は核酸。
【請求項24】
血管新生阻害剤が、Sorafenib(Bayer/onyx)、Sunitinib(Pfizer)、PTK787(Novartis)、AG013676(Pfizer)、ZD6474(AstraZeneca)及びVEGF−Trap(Regeneron)、AG−13958(Pfizer)、Cand5等のVEGFのsiRNA、squalamine(エビゾン(Evizon)(商標))、anecortave(レターヌ(Retaane)(商標))、及びCombretastatinからなる群から選択される、請求項23に記載の多特異性抗体分子又は核酸。
【請求項25】
対象における新生物性疾患を治療する方法であって、前記対象に、請求項1〜15のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子、又は請求項16に記載の核酸分子の有効量を投与するステップを含む方法。
【請求項26】
前記対象に化学療法剤の有効量を同時、逐次、又は別々に投与するステップをさらに含む、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
化学療法剤が、代謝拮抗剤、トポイソメラーゼ阻害剤、アルキル化剤、アントラサイクリン、及び植物アルカロイドからなる群から選択される、請求項26に記載の方法。
【請求項28】
前記新生物性疾患が、結腸直腸癌、乳癌、及び肺癌からなる群から選択される、請求項23〜27のいずれか一項に記載の方法。
【請求項29】
対象における血管新生に関連する疾患又は障害を治療する方法であって、前記対象に、請求項1〜15のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子、又は請求項16に記載の核酸分子の有効量を投与するステップを含む方法。
【請求項30】
前記対象に血管新生阻害剤の有効量を同時、逐次、又は別々に投与するステップをさらに含む、請求項25〜29のいずれか一項に記載の方法。
【請求項31】
血管新生阻害剤が、Sorafenib(Bayer/onyx)、Sunitinib(Pfizer)、PTK787(Novartis)、AG013676(Pfizer)、ZD6474(AstraZeneca)及びVEGF−Trap(Regeneron)、AG−13958(Pfizer)、Cand5等のVEGFのsiRNA、squalamine(エビゾン(Evizon)(商標))、anecortave(レターヌ(Retaane)(商標))、及びCombretastatinからなる群から選択される、請求項26に記載の方法。
【請求項32】
請求項1〜15のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子、又は請求項16に記載の核酸分子を含む医薬組成物。
【請求項33】
化学療法剤及び/又は血管新生阻害剤をさらに含む、請求項32に記載の医薬組成物。
【請求項34】
同時、逐次、又は別々に投与する、(i)請求項1〜15のいずれか一項に記載の多特異性抗体分子、又は請求項16に記載の核酸分子、並びに(ii)化学療法剤、及び/又は血管新生阻害剤を含むキット。
【請求項35】
前記化学療法剤が、代謝拮抗剤、トポイソメラーゼ阻害剤、アルキル化剤、アントラサイクリン、及び植物アルカロイドからなる群から選択される、請求項33に記載の医薬組成物、又は請求項34に記載のキット。
【請求項36】
血管新生阻害剤が、Sorafenib(Bayer/onyx)、Sunitinib(Pfizer)、PTK787(Novartis)、AG013676(Pfizer)、ZD6474(AstraZeneca)及びVEGF−Trap(Regeneron)、AG−13958(Pfizer)、Cand5等のVEGFのsiRNA、squalamine(エビゾン(Evizon)(商標))、anecortave(レターヌ(Retaane)(商標))、及びCombretastatinからなる群から選択される、請求項33若しくは35に記載の医薬組成物、又は請求項34若しくは35に記載のキット。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6a】
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【図6b】
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【図7a】
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【図7b】
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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14a】
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【図14b】
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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20a】
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【図20b】
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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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【公表番号】特表2011−518554(P2011−518554A)
【公表日】平成23年6月30日(2011.6.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−504543(P2011−504543)
【出願日】平成21年4月17日(2009.4.17)
【国際出願番号】PCT/GB2009/050389
【国際公開番号】WO2009/127881
【国際公開日】平成21年10月22日(2009.10.22)
【出願人】(506180073)フージョン アンティボディーズ リミテッド (6)
【Fターム(参考)】