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JP2020523414A - Lgr5に結合する抗体薬物複合体 - Google Patents

Lgr5に結合する抗体薬物複合体 Download PDF

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Abstract

本明細書で提供される方法および組成物の実施形態は、ヒトLGR5に特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメントを含み、抗体またはその抗原結合フラグメントはリンカーを介して薬物のような治療薬に複合体化する、抗体薬物複合体に関する。一部の実施形態は、そのような抗体薬物複合体を使用する治療方法、およびそのような抗体薬物複合体を調製する方法に関する。

Description

関連出願
本出願は、2017年6月16日に出願された米国仮出願番号第62/520,726号に対する優先権を主張するものであり、その内容全体が本明細書に組み込まれる。
本発明の分野
本明細書で提供される方法および組成物の実施形態は、ヒトLGR5に特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメントを含み、抗体またはその抗原結合フラグメントはリンカーを介して薬物のような治療薬に複合体化する、抗体薬物複合体(ADC)に関する。一部の実施形態は、そのようなADCを使用する治療方法、およびそのようなADCを調製する方法に関する。
配列表の参照
本出願は電子フォーマットの配列表と併せて出願されている。配列表は、およそ40Kbのサイズで2018年6月7日に作成された、BIONO15WOSEQLISTING.TXTと題するファイルとして提供される。配列表の電子フォーマットの情報は、その内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
GPR49/HG38/FEXとしても知られたロイシンリッチリピート含有Gタンパク質共役型受容体5(LGR5)は、糖タンパク質ホルモン受容体と構造的に類似した受容体タンパク質の、ロイシンリッチリピート含有Gタンパク質共役型受容体(LGR)/Gタンパク質共役型受容体(GPR)タンパク質ファミリーに属する。LGRは、3つのサブグループ、(1)甲状腺刺激ホルモン(TSH)受容体、卵胞刺激ホルモン(FSH)受容体、および黄体形成ホルモン(LH)受容体、を含む糖タンパク質ホルモン受容体、(2)リラキシン受容体LGR7およびLGR8、および(3)LRG4、LGR5、およびLGR6に分割される。LGR5は、腸、骨格筋、胎盤、脳、および脊髄を含むいくつかの組織で発現する。
本明細書で提供される方法および組成物の一部の実施形態は、ヒトロイシンリッチリピート含有Gタンパク質共役型受容体5(LGR5)に特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメントを含む、抗体薬物複合体であって、抗体またはその抗原結合フラグメントはリンカーを介して薬物に複合体化する、抗体薬物複合体を含む。
一部の実施形態では、抗体またはその抗原結合フラグメントは、配列番号23を含む重鎖相補性決定領域(CDR1)、またはその保存的変異、配列番号25を含む重鎖相補性決定領域2(CDR2)、またはその保存的変異、配列番号27を含む重鎖相補性決定領域3(CDR3)、またはその保存的変異、配列番号29を含む軽鎖CDR1、またはその保存的変異、配列番号31を含む軽鎖CDR2、またはその保存的変異、および配列番号33を含む軽鎖CDR3、またはその保存的変異、を含む。一部の実施形態では、抗体またはその抗原結合フラグメントは配列番号23を含む重鎖CDR1を含む。一部の実施形態では、抗LGR5抗体またはその抗原結合フラグメントはIgG1を含む。
一部の実施形態では、リンカーは非開裂可能なリンカーである。一部の実施形態では、リンカーは開裂可能なリンカーである。
一部の実施形態では、薬物は微小管阻害剤およびDNA損傷薬剤から選択される。一部の実施形態では、微小管阻害剤は、カバジタキセル、コルセミド、コルヒチン、クリプトフィシン、デメコルチン、ドセタキセル、2−メトキシエストラジオール、ドコダゾール、パクリタキセル、タッカロノリド、タキサン、およびビンブラスチンからなる群から選択される。一部の実施形態では、薬物は、モノメチルアウリスタチンF、モノメチルアウリスタチンE、モノメチルドラスタチン10、デュオカルマイシン、メイタンサノイド1、デュアルスタチン3(dualstatin 3)、カリチアマイシン、およびデュオカマイシンからなる群から選択される。
本明細書で提供される方法および組成物の一部の実施形態は、本明細書で提供される抗体薬物複合体および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物を含む。
本明細書で提供される方法および組成物の一部の実施形態は、がんを有する対象を治療する方法であって、本明細書で提供される抗体薬物複合体の有効量を、それを必要とする対象に投与することを含む方法を含む。一部の実施形態では、がんは固形腫瘍を含む。一部の実施形態では、がんはがん幹細胞を含む。一部の実施形態では、がんは肺がん、乳がん、結腸がん、および膵臓がん、からなる群から選択される。一部の実施形態では、がんはトリプルネガティブ乳がん細胞、K−Ras、H−Ras、APC、PI3K、PTEN、STK11、RB1、TP53、FGFR2、VANGL2、およびISCOからなる群から選択される遺伝子に突然変異を有する結腸がん細胞、ならびに小細胞肺がん細胞、からなる群から選択される細胞を含む。一部の実施形態では、対象は哺乳動物である。一部の実施形態では、対象はヒトである。
一部の実施形態は、また、抗体薬物複合体と組み合わせて追加療法を投与することを含み、追加療法は、放射線療法および化学療法剤からなる群から選択される。一部の実施形態では、抗体薬物複合体の投与は、追加療法の投与と同時である。一部の実施形態では、化学療法剤はフォリン酸、フルオロウラシル、イリノテカン、ゲムシタビン、パクリタキセル、nab−パクリタキセル、ERBITUX(セツキシマブ)、PI3K/mTOR二重阻害剤(NVP)、およびSN38、からなる群から選択される。一部の実施形態では、追加療法はフォリン酸、フルオロウラシル、およびイリノテカンを含む。
本明細書で提供される方法および組成物の一部の実施形態は、本明細書で提供される抗体薬物複合体を調製する方法であって、リンカーを薬物に連結すること、および、連結した薬物を抗体に複合体化することを含む方法、を含む。一部の実施形態はまた、複合体化抗体を精製することを含む。
一次抗LGR5抗体(C12)およびNC−MMAFが複合体化した二次ADCで処理した細胞の細胞生存率のグラフを示す図である。平均+/−SEM、n=2。 一次抗LGR5抗体(C12)およびCL−MD10が複合体化した二次ADCで処理した細胞の細胞生存率のグラフを示す図である。平均+/−SEM、n=2。 一次抗LGR5抗体(C12)およびCL−MMAEが複合体化した二次ADCで処理した細胞の細胞生存率のグラフを示す図である。平均+/−SEM、n=2。 一次抗LGR5抗体(C12)およびCL−DMSAが複合体化した二次ADCで処理した細胞の細胞生存率のグラフを示す図である。平均+/−SEM、n=2。 一次抗LGR5抗体(C12)およびNC−DM1が複合体化した二次ADCで処理した細胞の細胞生存率のグラフを示す図である。平均+/−SEM、n=2。 一次抗LGR5抗体(C12)およびCK−DUA3が複合体化した二次ADCで処理した細胞の細胞生存率のグラフを示す図である。平均+/−SEM、n=2。 一次抗LGR5抗体(C12)およびCK−CALが複合体化した二次ADCで処理した細胞の細胞生存率のグラフを示す図である。平均+/−SEM、n=2。 異なる一次抗LGR5抗体およびNC−MMAFが複合体化した二次ADCで処理した細胞の細胞生存率の一連のグラフを示す図である。異なる一次抗LGR5抗体は、C12(上部左パネル)、18G7Ch(上部右パネル)、18G7H6A1(下部左パネル)、および18G7H6A3(下部右パネル)を含んでいた。平均+/−SEM。 異なる一次抗LGR5抗体およびCL−DMSAが複合体化した二次ADCで処理した細胞の腫瘍球形成の一連のグラフを示す図である。異なる一次抗LGR5抗体は、C12(上部左パネル)、18G7Ch(上部右パネル)、18G7H6A1(下部左パネル)、および18G7H6A3(下部右パネル)を含んでいた。平均+/−SEM。 デュオカルマイシン(左パネル)、またはMMAE(右パネル)が複合体化した一次抗LGR5抗体で処理した細胞の腫瘍球形成の一連のグラフを示す図である。平均+/−SEM。 MMAEまたはPBSが複合体化した抗LGR5抗体(BNC101)で処理した異種移植モデルにおける時間経過に伴う腫瘍体積のグラフ(n=6)を示す図である。 MMAE、MOPC−MMAE、またはPBSが複合体化した抗LGR5抗体(BNC101)で処理した異種移植モデルにおける時間経過に伴う腫瘍体積のグラフ(n=6)を示す図である。 デュオカルマイシン、MOPC−デュオカルマイシン、またはPBSが複合体化した抗LGR5抗体(BNC101)で処理した異種移植モデルにおける時間経過に伴う腫瘍体積のグラフ(n=6)を示す図である。 リンカーおよびDMSAの構造の例を示す図である。 抗体に連結するDMSAの構造の例を示す図である。
本明細書で提供される方法および組成物の実施形態は、ヒトLGR5に特異的に結合し、治療薬に複合体化する抗体またはその抗原結合フラグメントを含む抗体薬物複合体(ADC)に関する。治療薬は、リンカーを介して抗体またはその抗原結合フラグメントに結合する薬物であってもよい。一部の実施形態は、そのようなADCを使用する治療方法、およびそのようなADCを調製する方法に関する。
以下の参考文献、米国特許第9221906号、米国特許第9220774号、米国特許第9221907号、米国特許第9546214号、および米国特許第9631024号のそれぞれは、本明細書で提供される方法および組成物に有用な、ヒトLGR5に特異的に結合する抗体に関し、それぞれが明確にその内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。例えば、米国特許第9221906号、米国特許第9220774号、および米国特許第9221907号のそれぞれは、本明細書で提供される方法および組成物に有用な、ヒトLGR5に特異的に結合する抗体を開示する。米国特許第9546214号は、本明細書で提供される方法および組成物に有用な、ヒトLGR5に特異的に結合するヒト化抗体を開示する。
LGR5は、腸内の正常な幹細胞および腫瘍発生細胞の高度に特異的なマーカーとして、系統追跡実験によって同定された。以前、Wntの発現を抑制した後に発現が消失する約150個の遺伝子が同定された。これらの「Wnt標的遺伝子」の包括的な特性解析により、LGR5は陰窩基底部で増殖する10〜14個のくさび形細胞の集団で選択的に発現されることがわかった。これらの陰窩基底部円柱細胞は、候補幹細胞集団であることが以前に提案された。遺伝性のlacZ−LGR5レポーター遺伝子を用いたインビボ系統追跡を使用して、LGR5腸管幹細胞は、多能性で自己再生する成人腸管幹細胞の集団であり、陰窩基底部から始まり絨毛先端部まで伸長するlacZ+子孫細胞の途切れないリボンを生じることが確認されている。
がん幹細胞(CSC)でのLGR5の特異的発現は、CSCを選択的および効果的に標的とする機会を提供する。LGR5は、正常組織と比較して、大腸がん(CRC)、膵臓がん、および他の大部分の固形腫瘍で非常に過剰発現しているため、CRC、膵臓がん、乳がん、卵巣がん、肺がん、胃がんおよび肝臓がんにおいてCSCを標的とするための幅広い治療ウインドウを提供する。
がんにおけるLGR5の機能的役割がリボ核酸干渉(RNAi)ノックダウン研究によって検証されてきた。CRC腫瘍細胞株のパネルにおけるLGR5のノックダウンは、インビトロの軟寒天コロニーの増殖、およびインビボのHCT116結腸腫瘍異種移植の増殖も大幅に阻害した。LGR5 RNAiノックダウンは、続いてインビトロで患者由来のCRC腫瘍細胞からのCSCコロニーの増殖も減少させることが示された(データは示さない)。最終的に、選別されたLGR5(+)患者由来の異種移植CRC腫瘍細胞は、対照LGR5(−)細胞と比較して、インビボで高い腫瘍形成性を示すことがわかった。
CSCは、手術および標準治療化学療法で治療された多くのがん患者における腫瘍再発の高い発生率に関与すると考えられている。例えば、乳がん患者由来のCD44+ CSCは化学療法後に濃縮されることがわかり、その高レベルのCSCは化学療法に対する乏しい臨床反応と相関していた。同様に、転移性CRCにおいて、LGR5発現は化学療法後の損傷した肝臓で上方制御され、化学療法に応答して増加したLGR5 CSCは転移性疾患を発生および/または悪化させることを示唆する。実際に、LGR5の発現は、原発性CRC腫瘍と比較して転移部位で大幅に大きいことがわかっている。
抗LGR5抗体
本明細書で提供される方法および組成物の実施形態は、ヒトLGR5に特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメントを含む。本明細書で使用される場合、「抗体」という用語は、限定されないが、合成抗体、モノクローナル抗体、組換えにより産生された抗体、細胞内発現抗体、多重特異性抗体(二重特異性抗体を含む)、ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、合成抗体、単鎖Fv(scFv)、Fabフラグメント、F(ab’)フラグメント、ジスルフィドが連結したFv(sdFv)(二重特異性sdFvを含む)、および抗イディオタイプ(抗Id)抗体、およびエピトープ結合または上記いずれかの抗原結合フラグメント、ここで抗原はLGR5である、を含む。本明細書で提供されるいくつかの実施形態の抗体は、単一特異性、二重特異性、三重特異性またはそれ以上の多重特異性であってもよい。多重特異性抗体は、ポリペプチドの異なるエピトープに特異的であってもよく、またはポリペプチドならびに異種ポリペプチドまたは固体支持体材料のような異種エピトープの両方に特異的であってもよい。例えば、PCT公開WO93/17715、WO92/08802、WO91/00360、WO92/05793、Tutt, et al., J. Immunol. 147:60-69 (1991)、米国特許第4,474,893号、第4,714,681号、第4,925,648号、第5,573,920号、第5,601,819号、Kostelny et al., J. Immunol. 148:1547-1553 (1992)を参照されたく、それぞれの内容全体を参照により本明細書に組み込むものとする。
本明細書で使用される場合、LGR5は、限定されないが、NCBI受入番号NP_003658.1のポリペプチドを含むヒトLGR5、またはそのフラグメントを含み、これはNM_003667.2内のコーディングヌクレオチド配列またはそのフラグメントによりコードされる。NCBI受入番号NP_003658.1のアミノ酸配列とエントリ全体、およびNM_003667.2のヌクレオチド配列とエントリ全体は、その全体を参照により完全に本明細書に組み込むものとする。本明細書で企図されるLGR5フラグメントの例には、LGR5細胞外ドメイン、膜貫通ドメイン、または細胞内ドメインおよびそれらの部分が含まれる。
一部の実施形態は、本明細書で提供される18G7Ch、18G7H6A3および18G7H6A1と呼ばれる抗LGR5抗体のいずれか1つを含む抗LGR5抗体の軽鎖または重鎖をコードする核酸分子を示す。一部の態様では、核酸分子は、本明細書で提供される抗体18G7Ch、18G7H6A3および18G7H6A1のようなヒト化または完全にヒトモノクローナルの軽鎖または重鎖をコードする。
さまざまな実施形態は、本明細書で提供される18G7Ch、18G7H6A3および18G7H6A1と呼ばれる抗LGR5抗体のいずれか1つを含む抗LGR5抗体の軽鎖および/または重鎖をコードする核酸分子または分子を含むベクターを対象にする。
さまざまな実施形態では、抗体のグリコシル化を修飾できる。例えば、非グリコシル化抗体を作製できる(すなわち、抗体はグリコシル化がない)。グリコシル化は、例えば、標的抗原に対する抗体の親和性を高めるために変更することができる。そのような炭水化物修飾は、例えば、抗体配列内の1つまたは複数のグリコシル化部位を変更することにより達成することができる。例えば、1つまたは複数のアミノ酸置換を行って、1つまたは複数の可変領域フレームワークのグリコシル化部位を除去し、それによりその部位のグリコシル化を除去することができる。そのような非グリコシル化は、抗原に対する抗体の親和性を高める場合がある。そのような方法は、米国特許第5,714,350号および第6,350,861号にさらに詳細に記載され、それぞれの内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、抗体は、NCBI受入番号NP_003658.1(配列番号:47)のヒトLGR5ポリペプチドまたはそのフラグメントと少なくとも60%同一性、または少なくとも70%同一性、または少なくとも80%同一性、少なくとも85%同一性、少なくとも90%同一性、少なくとも95%同一性、または少なくとも少なくとも97%同一性、または少なくとも99%同一性、または100%同一性を有するLGR5ポリペプチドを含むまたはからなっているポリペプチドに特異的に結合する。そのようなフラグメントは、例えば、少なくとも約5、10、15、20、25、50、75、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、または900のLGR5ポリペプチドの連続または非連続アミノ酸、または前述の長さのいずれかの間にある任意の数の連続または非連続アミノ酸であり得る。
いくつかの実施形態では、抗体は抗体18G7H6A3であり、配列番号13の重鎖アミノ酸配列および配列番号11のDNA配列を含む。一部の実施形態では、抗体は抗体18G7H6A3であり、配列番号19を含む重鎖可変ドメインを有する。いくつかの実施形態では、抗体は抗体18G7H6A3であり、配列番号14の軽鎖配列を含む。他の実施形態では、抗体は抗体18G7H6A3であり、配列番号21の軽鎖可変ドメインを含む。
一部の実施形態では、抗体は、上記配列の配列と80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%97%、98%、99%、または100%同一である配列を含む。一部の実施形態では、抗体は、上記配列の重鎖、軽鎖、または可変ドメインの29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、または118残基の範囲にわたって上記抗体配列と100%同一である配列を含む。
一部の実施形態では、抗体は、抗体配列と80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%97%、98%、99%、または100%同一である配列を含む。一部の実施形態では、抗体は、抗体配列と84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%97%、98%、99%、または100%同一である配列を含む。一部の実施形態では、抗体は、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、または111残基の範囲にわたって抗体配列と100%同一である配列を含む。
一部の実施形態では、本明細書で提供される抗LGR5抗体は、GYSFTAYW(配列番号23)を含む重鎖CDR1、ILPGSDST(配列番号2)を含む重鎖CDR2、およびARSGYYGSSQY(配列番号3)を含む重鎖CDR3、を含む。一部の実施形態では、本明細書で提供される抗LGR5抗体は、ESVDSYGNSF(配列番号4)を含む軽鎖CDR1、LTSを含む軽鎖CDR2、およびQQNAEDPRT(配列番号33)を含む軽鎖CDR3、を含む。
一部の実施形態では、本明細書で提供される抗LGR5抗体は、(a)1、2、3、または4個のアミノ酸置換を有する上記配列のバリアントを含む重鎖CDR1を含む。抗体は、また、1、2、3、または4個のアミノ酸置換を含むバリアントを有する重鎖CDR2を有する場合がある。抗体は、また、1、2、3、または4個のアミノ酸置換を含むバリアントを有する重鎖CDR3を有する場合がある。重鎖のこれらの修飾に加えて、抗体は、また、1、2、3、または4個のアミノ酸置換を含むバリアントを有する軽鎖CDR1を有する場合がある。抗体は、また、1、2、3、または4個のアミノ酸置換を含むバリアントを有する軽鎖CDR2を有する場合がある。抗体は、また、1、2、3、または4個のアミノ酸置換を有する軽鎖CDR3を有する場合がある。一部の実施形態では、アミノ酸置換は保存的アミノ酸置換である。
一部の実施形態では、本明細書で提供される抗LGR5抗体は、添付の配列表で本明細書に記載の配列と少なくとも80%または90%の配列同一性を有する重鎖可変領域を含む。抗体は、また、本明細書に記載の抗体配列と少なくとも80%または90%の配列同一性を有する軽鎖可変領域を有する場合がある。
2つのアミノ酸配列(または2つの核酸配列)の同一性パーセントは、例えば、最適な比較目的のために配列を整列させることにより決定できる(例えば、第1の配列の配列内にギャップを導入できる)。次いで、対応する位置のアミノ酸またはヌクレオチドが比較され、2つの配列間の同一性パーセントは、配列によって共有される同一位置の数の関数である(すなわち、同一性パーセント=同一位置の数/位置の総数×100)。2つの配列の実際の比較は、例えば数学的アルゴリズムを使用するなど、よく知られた方法で実行できる。そのような数学的アルゴリズムの具体的な、非限定的な例は、Karlin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:5873-5877 (1993)に記載され、その内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。そのようなアルゴリズムは、Schaffer et al., Nucleic Acids Res., 29:2994-3005 (2001)に記載されているように、BLASTNおよびBLASTXプログラム(バージョン2.2)に組み込まれ、その内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。BLASTおよびGapped BLASTプログラムを用いる場合、それぞれのプログラム(例えば、BLASTN)のデフォルトのパラメータを使用することができる。2002年4月10日に入手可能になったhttp://www.ncbi.nlm.nih.govを参照されたい。一実施形態では、探索されるデータベースは、非冗長な(NR)データベースであり、配列比較のためのパラメータは次のように設定される。フィルターなし、Expect value(期待値)10、Word Size(配列断片数)3、Matrix(マトリックス)はBLOSUM62、およびGap Costs(ギャップコスト)はExistence(存在)11およびExtension(範囲)1を有する。
いくつかの実施形態は、また、本明細書で提供される18G7Ch、18G7H6A3および18G7H6A1と呼ばれる抗LGR5抗体のいずれか1つを含み、可変軽鎖(VL)ドメインおよび/または可変重鎖(VH)ドメインに1つまたは複数のアミノ酸残基置換を含む、上記抗体のバリアントを含む。いくつかは、また、1つまたは複数のVLCDRおよび/または1つまたは複数のVHCDRに1つまたは複数の追加のアミノ酸残基置換を持つ上記抗体のバリアントを含む。上記の抗体のVHドメイン、VHCDR、VLドメインおよび/またはVLCDRに置換を導入することにより生成された抗体は、例えばLGR5に結合する能力についてインビトロおよびインビボで試験することができる(例えば、ELISAおよびBIAcoreを含むがこれらに限定されないイムノアッセイによって)。
さまざまな実施形態は、本明細書で提供される18G7Ch、18G7H6A3および18G7H6A1と呼ばれる抗LGR5抗体のいずれか1つのような、LGR5に特異的に結合する抗LGR5抗体のVHドメイン、VHCDR、VLドメイン、またはVLCDRの誘導体を含む、LGR5に特異的に結合する抗体を含む。当業者に知られている標準的な技術を使用して、抗体をコードするヌクレオチド配列に突然変異(例えば、付加、欠失、および/または置換)を導入することができ、例えば部位特異的突然変異誘発およびPCR介在性突然変異誘発が、アミノ酸置換を生成するために日常的に使用されることを含む。一実施形態では、VHおよび/またはVLCDR誘導体は、元のVHおよび/またはVLCDRと比較して、25個未満のアミノ酸置換、20個未満のアミノ酸置換、15個未満のアミノ酸置換、10個未満のアミノ酸置換、5個未満のアミノ酸置換、4個未満のアミノ酸置換、3個未満のアミノ酸置換、または2個未満のアミノ酸置換、を含む。別の実施形態では、VHおよび/またはVL誘導体は、1つまたは複数の予測される非必須アミノ酸残基(すなわち、抗体がLGR5に特異的に結合するために不可欠ではないアミノ酸残基)で行われた保存的アミノ酸置換(例えば、上記を参照)を有する。あるいは、飽和突然変異誘発法などにより、VHおよび/またはVLCDRコード配列のすべてまたは一部に沿って突然変異を無作為に導入でき、得られた変異体を生物学的活性についてスクリーニングして、活性を保持する変異体を同定することができる。突然変異誘発法の後に、コードされた抗体を発現させ、抗体の活性を決定することができる。
いくつかの実施形態は、また、LGR5またはそのフラグメントに特異的に結合する抗体を含み、抗体は、本明細書に記載のいずれかの抗体の可変重鎖および/または軽鎖のアミノ酸配列と少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、または少なくとも99%同一である可変重鎖および/または可変軽鎖のアミノ酸配列を含み、本明細書で提供される18G7Ch、18G7H6A3および18G7H6A1と呼ばれる抗LGR5抗体のいずれか1つを含む。
他の実施形態は、本明細書で提供される18G7Ch、18G7H6A3および18G7H6A1と呼ばれる抗LGR5抗体のいずれか1つのような抗LGR5抗体の任意の部分への保存的アミノ酸置換の導入を含む。「保存的アミノ酸置換」とは、機能的に同等なアミノ酸を置換するアミノ酸置換を表すことは当技術分野で周知である。保存的アミノ酸変化は、得られたペプチドのアミノ酸配列のサイレント変化をもたらす。例えば、同様の極性の1つまたは複数のアミノ酸が機能的同等物として働き、ペプチドのアミノ酸配列内でサイレントな変更をもたらす。電荷が中性で、残基をより小さい残基で置換する置換も、残基が異なるグループにある場合であっても(例えば、フェニルアラニンをより小さいイソロイシンで置換)「保存的置換」と考えられる場合がある。同様の側鎖を有するアミノ酸残基のファミリーは、当技術分野で定義されている。保存的アミノ酸置換のいくつかのファミリーを表1に示す。
Figure 2020523414
一部の実施形態では、本明細書で提供される抗LGR5抗体は、約200nM未満、約100nM未満、約80nM未満、約50nM未満、約20nM未満、約10nM未満、約1nM未満、および前述の値のいずれかの範囲の間のKDでヒトLGR5に結合する。一部の実施形態では、本明細書で提供される抗LGR5抗体は、約10nM、5nM、4nM、3nM、2nM、1nM未満、および前述の値のいずれかの範囲内の親和性でLGR5に結合する。一部の実施形態では、本明細書で提供される抗LGR5抗体は、約0.0001nM、0.001nM、0.01nMより大きい、および前述の値のいずれかの範囲内の親和性でLGR5に結合する。
一部の実施形態では、本明細書で提供される抗LGR5抗体は、配列番号47のアミノ酸T175、E176、Q180、R183、S186、A187、Q189、D247、E248、T251、R254、S257、N258、K260を含む、またはからなる、または中にあるエピトープに結合する。一部の実施形態では、本明細書で提供される抗LGR5抗体は、ロイシンリッチリピート6〜9を含む、またはからなる、または中にあるエピトープに結合する(例えば、Chen et al. Genes Dev. 27(12):1345-50を参照されたく、その内容全体を参照により組み込むものとする)。一部の実施形態では、本明細書で提供される抗LGR5抗体は、LGR5細胞外ドメイン凸面を含む、またはからなる、または中にあるエピトープに結合する(例えば、Chen et al. Genes Dev. 27(12):1345-50を参照されたく、その内容全体を参照により組み込むものとする)。
ある種のヒト化抗LGR5抗体
本明細書で提供される方法および組成物の一部の実施形態は、マウス抗体「18G7.1」に由来のものを含む、ある種の抗LGR5抗体またはその抗原結合フラグメントの使用を含む。ヒト生殖系列配列は、ヒト化マウス抗体18G7.1のアクセプターフレームワークとして使用された。最も近い生殖系列配列を見つけるために、最も類似した発現軽鎖および最も類似した重鎖は、NCI IgBLAST(ncbi.nlm.nih.gov/igblast/)により生殖系列配列のデータベースで同定された。この検索では、18G7.1のCDR配列がマスクされた。最も適切な発現配列の選択には、標準残基と境界残基の配列同一性の確認、およびCDRループ長の類似性の確認が含まれていた。
候補ヒト化配列と親マウスモノクローナル抗体18G7.1との間の重要な構造的フレームワーク残基の潜在的な構造的競合を同定するために、3次元モデルが生成された。抗体構造の複合物を使用して、移植された候補ヒト化配列との相同性モデルを作成し、続いて分子エネルギーを最小化した。コンピュータソフトウェアPymolを使用した構造解析を使用して、適切なフォールディングに悪影響を与える可能性のある残基を同定した。
この分析により、6個の候補VH鎖が構築され、1)フォールディングへの影響の可能性の分析に基づく、候補となるヒト化フレームワーク領域内に選択された置換を含む機能的ヒトフレームワーク、およびii)親18G7.1マウス抗体CDR(配列番号1、2、および3)が含まれた。ヒトIgG1定常領域にインフレームで融合した候補VL鎖および候補VH鎖を化学的に合成した。
同様に、2個の候補VL鎖が構築され、1)フォールディングへの影響の可能性の分析に基づく、候補となるヒト化フレームワーク領域内に選択された置換を含む機能的ヒトフレームワーク、およびii)親18G7.1マウス抗体CDR(配列番号4、5、および6)が含まれた。ヒトIgG1定常領域にインフレームで融合した候補VL鎖および候補VH鎖を化学的に合成した。
選択された候補バリアントのヒト化重鎖および軽鎖の組合せを、哺乳動物細胞への同時トランスフェクションにより機能性について試験した。上記の6個の候補ヒト化18G7.1重鎖のそれぞれを、候補18G7.1軽鎖の1つとHEK293細胞に同時トランスフェクトし、馴化培地をフローサイトメトリーによりLGR5抗原結合活性についてアッセイした。さらに、上記の3個の候補ヒト化18G7.1重鎖を、第2の候補18G7.1軽鎖とHEK293細胞に同時トランスフェクトし、馴化培地をフローサイトメトリーによりLGR5抗原結合活性についてアッセイした。18G7H6として知られる18G7.1候補の重鎖/軽鎖の組合せ(ヒト化バリアント)は、最も頑強な結合を示し、親和性成熟のために選択された。
選択されたヒト化バリアント18G7H6の親和性を高めるために、アラニンスキャニング突然変異誘発法および飽和突然変異誘発法の組合せが用いられた。重鎖CDR1および軽鎖CDR1およびCDR3の残基をアラニンに突然変異させ、HEK293細胞にトランスフェクトし、得られた馴化培地をフローサイトメトリーによりLGR5抗原結合活性についてアッセイした。飽和突然変異誘発法を重鎖CDR3で行い、CDR3のすべての残基が、その位置の元のアミノ酸同一性を除く19個の天然アミノ酸のそれぞれに突然変異した。変異体のそれぞれをHEK293細胞にトランスフェクトし、得られた馴化培地をフローサイトメトリーによりLGR5抗原結合活性についてアッセイした。
これらの突然変異は、次第に3つのコンストラクトに組み込まれた。これらの3つのコンストラクトを次いでHEK293細胞にトランスフェクトし、得られた馴化培地をフローサイトメトリーによりLGR5抗原結合活性についてアッセイした。2つのコンストラクト、18G7H6A1および18G7H6A3(BNC101としても知られる)をさらなる特性評価のために選択した。表2に、抗体のある種の配列を示す。
Figure 2020523414

Figure 2020523414
18G7H6A3のような抗LGR5抗体のある種の特性は、米国特許第9546214号に開示され、明確にその内容全体が参照によって組み込まれる。ある種の特性は以下に要約される。
ある種の抗LGR5抗体の特性
組換え体LGR5を発現するチャイニーズハムスター卵巣(CHO)を使用したFACSベースのアッセイでは、18G7H6A1および18G7H6A3はそれぞれ、ヒトLGR5結合についてEC50<10nMであると決定された。他の研究では、18G7H6A3はヒトおよびカニクイザルLGR5に強く結合するが、ラットまたはマウスLGR5には結合しないことがわかった。ELISAベースのプレート結合アッセイでは、18G7H6A3は、300pMのEC50でLGR5細胞外ドメイン−IgG−Fc融合タンパク質に結合することが決定された。
LGR5の細胞表面発現レベルは、フローサイトメトリーを使用して、さまざまなヒト細胞株について決定された。CT1結腸直腸腫瘍細胞および膵臓がん細胞株Panc−1、Capan2およびCFPACは、中でも最も高いLGR5発現体であった。中程度の発現レベルが、膵臓がん細胞株(AsPC−1、SW1990、HPAFII)、シスプラチン耐性卵巣がん細胞株(OVCAR8/CP、A2780/CPおよびIgrov1/CP)ならびに結腸、乳房および卵巣がん細胞株(SW48、Hs578TおよびOVCAR3)で観察された。低レベルであるが検出可能なレベルのLGR5細胞表面発現が、結腸(SW480、LoVo)および乳がん細胞株(MDA−MB−231)で観察された。表3は、さまざまな腫瘍細胞株に結合する18G7H6A3 FACSのデータを要約する。
Figure 2020523414
18G7H6A3の内部移行を、LGR5を過剰発現しているCHO細胞で調べた。細胞を100nMの抗体を用いて4℃で30分〜2時間染色し、過剰なAbを洗い流し、染色した細胞を4℃または37℃でインキュベートした。さまざまな時点で、細胞をAlexaFluor488複合体化二次抗体で染色し、細胞表面に結合した抗体の内部移行を観測した。37℃でインキュベーションすると、内部移行速度の測定値は、6.703±1.282分という表面局在化のt1/2の値であった。表面結合抗体のいくらかの減少が観察されたが、内部移行は、4℃でのインキュベーションにより大部分がブロックされた。
水素重水素交換質量分析を使用してエピトープマッピング実験を行い、抗体18G7H6A3が結合するLGR5の特定の領域を特徴付けた。18G7H6A3は、X線結晶学的研究で同定されたR−スポンジン結合部位の表面の反対側にある、ロイシンリッチリピート6〜9の凸面内で配列番号47のアミノ酸T175、E176、Q180、R183、S186、A187、Q189、D247、E248、T251、R254、S257、N258、K260に結合することを、水素/重水素(H/D)交換データは示した。(例えば、Chen et al. Genes Dev. 27(12):1345-50を参照されたく、その内容全体を参照により組み込むものとする)。これらのデータは、R−スポンジンへのLGR5の結合に関与する残基が18G7H6A3の結合に関与しないことを示している。これらの予備的な結果は、LGR5の他の構造要素が、18G7H6A3の結合部位に関与している場合がある、という事実を排除するものではない。
ある種の抗LGR5抗体のインビボ活性
マウスに移植されたステージIVの転移性結腸がん患者由来のヒト結腸CT1細胞を使用した異種移植モデルでは、18G7H6A3は、4回の投与(15mg/kg、週に2回)の過程で、PBSおよびMOPC抗体対照と比較してインビボで有意な抗腫瘍活性を示した。一方、抗体18G7H6A1は抗腫瘍活性を示し、モノクローナル18G7H6A3は18G7H6A1と親マウスキメラ18G7Ch抗体の両方に優れた活性を示した。表4は、Lgr5+ Abを1〜4回投与した後のCT1腫瘍体積減少パーセント(グループ対MOPC)を示している。
Figure 2020523414

マウスに移植されたステージIVの転移性結腸がん患者由来のヒト結腸CT3細胞を使用した異種移植モデルでは、18G7H6A1は抗腫瘍活性を示し、18G7H6A3は、4回の投与(15mg/kg、週に2回)後、PBSおよびMOPC抗体対照と比較して有意な抗腫瘍活性を示した。18G7H6A3は、親マウスのキメラ18G7Ch抗体よりも優れた活性を示し、18G7H6A1と同等の活性を示した。表5は、試験Abをn回投与した後のCT3腫瘍体積減少パーセント(グループ対MOPC)を示している。
Figure 2020523414
CSC条件下で増殖させたヒトCT3細胞を使用した異種移植モデルで、FOLFIRIレジメンと組み合わせて18G7H6A3を処理すると、腫瘍体積の分析から、18G7H6A3とFOLFIRIの投与によって、FOLFIRIのみと比較してCT3腫瘍の成長がさらに減少することが示された。FOLFIRIと組み合わせて18G7H6A3で処理したマウスから単離した細胞をマウスに再移植した。FOLFIRI単独で処理したマウスから単離した細胞と比較して、移植した細胞は、腫瘍形成性を大幅に低下させた。さらに、18G7H6A3 FOLFIRIの組合せから再移植された細胞は、FOLFIRI単独と比較して、腫瘍増殖プロファイルが有意に遅く、進行までの時間が遅かった。これらのデータは、FOLFIRIと組み合わせて18G7H6A3が、腫瘍発生またはがん幹細胞集団を効果的に標的にしていることを示している。
ヒト膵臓AsPC−1細胞を使用した異種移植モデルでは、18G7H6A3が単一薬剤として、移植後41日目で、生理食塩水および/または対照IgGと比較して、マウスの腫瘍増殖を最大40%近く阻害した。さらに、18G7H6A3とゲムシタビンとの組合せは、ゲムシタビン単独と比較して、AsPC−1モデルにおける腫瘍増殖を有意に阻害した(移植後61日目で、最大36%)。18G7H6A3は単一薬剤としても、65日目までのPBSおよび対照IgGと比較して、腫瘍増殖をある程度阻害した。
ヒト乳房MDA−MB−231−LM3細胞を使用した異種移植モデルでは、18G7H6A3は、PBS(60.7%腫瘍増殖阻害)またはMOPC抗体(49.3%腫瘍増殖阻害)対照と比較して、マウスにおいて有意な抗腫瘍活性示した。パクリタキセルと組み合わせて18G7H6A3で処理したマウスから単離した細胞をマウスに移植した。パクリタキセル単独で処理したマウスから単離した細胞と比較して、そのような細胞は、腫瘍形成性を大幅に低下させた。さらに、18G7H6A3およびパクリタキセル腫瘍から再移植された細胞は、パクリタキセル単独と比較して、腫瘍増殖プロファイルが有意に遅く、進行までの時間が遅かった。これらのデータは、パクリタキセルと組み合わせて18G7H6A3が、腫瘍発生またはがん幹細胞集団を効果的に標的にしていることを示している。
ヒト膵臓のPANC1細胞を使用した異種移植モデルでは、18G7H6A3単独でマウスにおける腫瘍増殖を阻害し(移植後70日目で、最大30%)、18G7H6A3とゲムシタビンとの組合せは、ゲムシタビン単独グループと比較して、腫瘍増殖を有意に阻害した(移植後80日目で、最大52%)。ゲムシタビンと組み合わせて18G7H6A3で処理したマウスから単離した細胞をマウスに移植した。ゲムシタビン単独で処理したマウスから単離した細胞と比較して、そのような細胞は、腫瘍形成性を大幅に低下させた。ゲムシタビンと18G7H6A3の組合せで処理した再移植PANC1腫瘍は、4500個の細胞を移植したマウス(ゲムシタビンで40%、対組合せで20%)、および13500個の細胞を移植したマウス(ゲムシタビンで100%、対組合せで70%)でも生着頻度の低下を示した。これらのデータは、ゲムシタビンと組み合わせて18G7H6A3が、腫瘍発生またはがん幹細胞集団を効果的に標的にしていることを示している。
ヒト膵臓のJH109細胞を使用した異種移植モデルでは、18G7H6A3処理単独では、マウスの腫瘍増殖に影響を及ぼさなかった。Nabパクリタキセルおよびゲムシタビン化学療法と組み合わせた18G7H6A3は、化学療法単独と比較して有意に高い程度の腫瘍阻害をもたらした。化学療法と組み合わせた18G7H6A3は、化学療法単独と比較して77%高い腫瘍増殖阻害をもたらした。18G7H7A3化学療法の組合せで処理した3匹のマウスは、腫瘍が完全に根絶された。
ヒトBMCRC086細胞を使用した異種移植モデルでは、FOLFIRIと組み合わせた18G7H6A3は、FOLFIRI単独と比較してマウスにおいて有意な抗腫瘍活性を示した。
BLG293腫瘍由来のヒト小細胞肺がん細胞を使用した異種移植モデルでは、18G7H6A3は、PBS(24.9%腫瘍増殖阻害)またはMOPC抗体(24.7%腫瘍増殖阻害)対照と比較して、マウスにおいて有意な抗腫瘍活性示した。
抗体薬物複合体
本明細書で提供される方法および組成物の実施形態は、ADCを含む。そのような一部の実施形態では、ヒトLGR5に特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメントは、薬物のような治療薬に複合体化する。一部の実施形態では、治療薬は細胞分裂阻害剤または細胞毒性薬剤を含む。一部の実施形態では、治療薬はDNA損傷薬剤または微小管阻害剤である。治療薬の例は、モノメチルアウリスタチンE(MMAE)およびモノメチルアウリスタチンF(MMAF)を含むドラスタチンおよびアウリスタチン、α−アマニチン、β−アマニチン、またはγ−アマニチンのようなアマニチン、デュオカルマイシン誘導体のようなDNA副溝結合剤、修飾または二量体のピロロベンゾジアゼピン(PBD)、メクロレタミン、チオテパ(thioepa)、クロラムブシル、メルファラン、カルムスチン、ロムスチン、シクロホスファミド(cyclothosphamide)、ブスルファン、ジブロモマンニトール、ストレプトゾトシン、マイトマイシンCおよびシスジクロロジアミン白金(II)(DDP)シスプラチンのようなアルキル化剤、メアヤマイシンアナログまたは誘導体のようなスプライシング阻害剤、エポチロンアナログおよびパクリタキセルのような管状結合剤、ならびにカリチアマイシンおよびエスペラミシンのようなDNA損傷薬剤、メトトレキセート、6−メルカプトプリン、6−チオグアニン、シタラビン、および5−フルオロウラシルダカルバジン(decarbazine)のような代謝拮抗剤、ビンブラスチンおよびビンクリスチンのような抗有糸分裂剤、ならびにダウノルビシン(ダウノマイシンとしても知られる)およびドキソルビシンのようなアントラサイクリン、ならびに薬学的に許容される塩または溶媒和物、酸またはその誘導体を含む。一部の実施形態では、治療薬は、アロコルヒチン、MMAEおよびMMAFのようなアウリスタチン、ハリコンドリンB、セマドチン、コルヒチン、コルヒチン(cholchicine)誘導体(N−ベンゾイル−デアセチルベンズアミド)、ドラスタチン10、ドラスタチン15、マイタンシン、DM1のようなマイタンシノイド、リゾキシン(rhozoxin)、パクリタキセル、パクリタキセル誘導体((2’−N−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]グルタラマートパクリタキセル)、ドセタキセル、チオコルヒチン、トリチルシステイン、ビンブラスチン硫酸塩、およびビンクリスチン硫酸塩のような抗有糸分裂剤を含む。一部の実施形態では、治療薬は、カルボコン、カルムスチン、クロルナファジン、クロロゾトシン、デュオカルマイシン、エボホスファミド、フォテムスチン、グルフォスファミド、ロムスチン、マンノスルファン、ニムスチン、フェナントリプラチン、ピポブロマン、ラニムスチン、セムスチン、ストレプトゾトシン、チオTEPA、トレオスルファン、トリアジコン、トリエチレンメラミン、および四硝酸トリプラチンのような抗腫瘍性アルキル化剤を含む。一部の実施形態では、治療薬は、MMAF、MMAE、モノメチルドラスタチン10、デュオカルマイシン、メイタンサノイド1、デュアルスタチン3、カリチアマイシン、およびデュオカマイシンを含むことができる。一部の実施形態では、治療薬はDNA損傷薬剤または微小管阻害剤である。微小管阻害剤の例は、カバジタキセル、コルセミド、コルヒチン、クリプトフィシン、細胞骨格薬、デメコルチン、ドセタキセル、2−メトキシエストラジオール、ノコダゾール、パクリタキセル、タッカロノリド、タキサン、およびビンブラスチンを含む。本明細書で提供される方法および組成物で有用な治療薬のより多くの例は、米国特許出願公開第2017/0137533号、米国特許出願公開第2017/0158769号、米国特許出願公開第2017/0151344号、および米国特許出願公開第2017/0136130号に開示され、それぞれの内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
そのような一部の実施形態では、ヒトLGR5に特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメントは、リンカーを介して治療薬に複合体化する。一部の実施形態では、リンカーは、抗体もしくはその抗原結合フラグメント上の単一部位に複数の薬剤を共有結合で連結するように多価であってもよく、または抗体もしくはその抗原結合フラグメント上の単一部位に単一の薬剤を共有結合で連結するように一価であってもよい。治療薬と本明細書で提供される抗体またはその抗原結合フラグメントとを連結するために有用なリンカーの例は、米国特許第7,223,837号、米国特許第8,568,728号、米国特許第8,535,678号、WO2009/073445、WO2010/068795、WO2010/138719、WO2011/120053、WO2011/171020、WO2013/096901、WO2014/008375、WO2014/093379、WO2014/093394、およびWO2014/093640に記載され、それぞれの内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
一部の実施形態では、リンカーは開裂可能なリンカーであり得る。開裂可能なリンカーには、化学的または酵素的に不安定または分解可能な結合が含まれる場合がある。開裂可能なリンカーは一般に、細胞質の減少、リソソーム内の酸性条件への曝露、または細胞内の特定のプロテアーゼまたは他の酵素による開裂のような、細胞内のプロセスに依存して治療薬を遊離させる。開裂可能なリンカーは一般に、化学的または酵素的に開裂可能な1つまたは複数の化学結合を組み込んでおり、リンカーの残りの部分は非開裂可能である。ある特定の実施形態では、リンカーは、ヒドラゾンおよび/またはジスルフィド基のような化学的に不安定な基を含む。化学的に不安定な基を含むリンカーは、血漿といくつかの細胞質コンパートメントとの間の異なる特性を利用する。ヒドラゾン含有リンカーの治療薬放出を促進するための細胞内条件は、エンドソームおよびリソソームの酸性環境であり、一方ジスルフィド含有リンカーは、高濃度のチオール、例えばグルタチオンを含む細胞質で還元される。ある特定の実施形態では、化学的に不安定な基を含むリンカーの血漿安定性を、化学的に不安定な基の近くの置換基を使用して立体障害を導入することによって高めてもよい。
一部の実施形態では、リンカーは非開裂可能なリンカーであり得る。非開裂可能なリンカーの場合、治療薬の放出は、血漿といくつかの細胞質コンパートメントとの間の異なる特性に依存しない場合がある。治療薬の放出は、抗原媒介エンドサイトーシスおよびリソソームコンパートメントへの送達を介したADCの内部移行後に起こると仮定され、抗体は細胞内のタンパク質分解によってアミノ酸のレベルまで分解される。このプロセスは、治療薬、リンカー、およびリンカーが共有結合したアミノ酸残基によって形成される薬物誘導体を放出する。非開裂可能なリンカーとの複合体からのアミノ酸薬物代謝物は、より親水性が高く、一般的に膜透過性が低いため、開裂可能なリンカーとの複合体と比較して、バイスタンダー効果と非特異的毒性が低くなる。一般的に、非開裂可能なリンカーを持つADCは、開裂可能なリンカーを持つADCよりも血液循環における安定性が高い。非開裂可能なリンカーは、アルキレン鎖であってもよく、または例えばポリアルキレングリコールポリマー、アミドポリマーに基づくものなどの性質のポリマーであってもよく、またはアルキレン鎖、ポリアルキレングリコールおよび/またはアミドポリマーのセグメントを含んでもよい。治療薬と本明細書で提供される抗体またはその抗原結合フラグメントとを連結するために有用な開裂可能および非開裂可能なリンカーの例は、米国特許出願公開第2017/0151344号に記載され、その内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。薬物を抗体またはその抗原結合フラグメントに連結する方法の例は、Behrens C.R. et al., MAbs. 2014 Jan 1; 6(1): 46-53、およびZhou q., et al, Anticancer Agents Med Chem. 2015;15(7):828-36に開示され、それぞれの内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
本明細書で提供される方法および組成物の一部の実施形態は、ADCを調製することを含む。そのような一部の実施形態は、リンカーを治療薬に連結することを含むことができ、連結された治療薬は、リンカーを介して抗体またはその抗原結合フラグメントに複合体化することができる。そのような一部の実施形態は、リンカーを抗体またはその抗原結合フラグメントに連結することを含むことができ、連結された抗体またはその抗原結合フラグメントは、リンカーを介して治療薬に複合体化することができる。一部の実施形態はまた、ADCを精製することを含む。
治療方法
本明細書で提供される方法および組成物の一部の実施形態は、がんを有する対象を治療することを含む。本明細書で使用される場合、「治療する」または「治療」または「治療すること」とは、がんのような診断された病状または障害の治癒、減速、症状の軽減、および/または進行の停止という治療効果、およびがんのような標的の病状または障害の発症を予防および/または遅らせる予防的手段の両方を表すことができる。そのような一部の実施形態は、本明細書で提供されるADCの有効量を、それを必要とする対象に投与することを含む。一部の実施形態では、がんは固形腫瘍を含む。一部の実施形態では、がんは肺がん、乳がん、結腸がん、および膵臓がんを含むことができる。一部の実施形態では、がんはトリプルネガティブ乳がん細胞、K−Ras、H−Ras、APC、PI3K、PTEN、STK11、RB1、TP53、FGFR2、VANGL2、およびISCOからなる群から選択される遺伝子に突然変異を有する結腸がん細胞、ならびに小細胞肺がん細胞、のような細胞を含むことができる。一部の実施形態では、がんはがん幹細胞を含むことができる。一部の実施形態では、対象はヒトのような哺乳動物である。
一部の実施形態は、また、本明細書で提供されるADCと組み合わせて追加療法を投与することを含む。一部の実施形態では、追加療法は放射線療法および化学療法剤を含むことができる。一部の実施形態では、ADCの投与は、追加療法の投与と同時である。一部の実施形態では、化学療法剤はフォリン酸、フルオロウラシル、イリノテカン、ゲムシタビン、パクリタキセル、nab−パクリタキセル、ERBITUX(セツキシマブ)、PI3K/mTOR二重阻害剤(NVP)、およびSN38を含むことができる。一部の実施形態では、追加療法はフォリン酸、フルオロウラシル、およびイリノテカンを含む。本明細書で提供される方法および組成物で有用な化学療法剤のより多くの例は、米国特許出願公開第2017/0137533号に開示され、その内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
本明細書で提供される方法および組成物の一部の実施形態は、腫瘍性細胞の増殖を阻害することを含む。そのような一部の実施形態は、細胞と本明細書で提供されるADCとを接触させることを含む。一部の実施形態では、腫瘍性細胞は肺がん細胞、乳がん細胞、結腸がん細胞、および膵臓がん細胞を含むことができる。一部の実施形態では、腫瘍性細胞はトリプルネガティブ乳がん細胞、K−Ras、H−Ras、APC、PI3K、PTEN、STK11、RB1、TP53、FGFR2、VANGL2、およびISCOからなる群から選択される遺伝子に突然変異を有する結腸がん細胞、ならびに小細胞肺がん細胞、のような細胞を含むことができる。一部の実施形態では、腫瘍性細胞はがん幹細胞を含むことができる。一部の実施形態では、腫瘍性細胞はヒトのような哺乳動物である。一部の実施形態では、腫瘍性細胞はインビトロである。一部の実施形態では、腫瘍性細胞はインビボである。
本明細書で提供される一部の実施形態では、ADCは既知の技術を使用してさまざまに製剤化され得る。一部の実施形態では、本明細書で提供される治療用組成物は、ストレートで、または最小限の追加の構成要素と共に投与することができ、他のものは、適切な薬学的に許容される担体を含むように任意選択的に製剤化する場合がある。本明細書で使用される場合、「薬学的に許容される担体」は、当技術分野で周知であり、医薬製剤で使用するための商業的供給源から入手可能な賦形剤、ビヒクル、アジュバント、および希釈剤を含む(例えば、Gennaro (2003) Remington: The Science and Practice of Pharmacy with Facts and Comparisons: Drugfacts Plus, 20th ed., Mack Publishing; Ansel et al. (2004) Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems, 7.sup.th ed., Lippencott Williams and Wilkins; Kibbe et al. (2000) Handbook of Pharmaceutical Excipients, 3.sup.rd ed., Pharmaceutical Pressを参照されたい)。
本明細書で提供される方法および組成物の一部の実施形態は、非経口投与(例えば、注射による)に適したADCの製剤を含み、水性または非水性、等張性、パイロジェンフリー、滅菌液体(例えば、溶液、懸濁液)を含むことができ、活性成分が溶解、懸濁、または他の方法(例えば、リポソームまたは他の微粒子内)で提供される。
ある実施形態の特定の投与計画、すなわち、用量、タイミングおよび反復は、特定の対象、ならびに薬物動態(例えば、半減期、クリアランス速度、その他)のような経験的考慮事項に依存し得る。投与頻度の決定は、治療される状態の状態および重症度、治療される対象の年齢および一般的な健康状態などの考慮事項に基づいて主治医のような当業者が行ってもよい。投与頻度は、選択された組成物の有効性の評価および投与計画に基づいて、治療過程にわたって調整されてもよい。そのような評価は、特定の疾患、障害または状態のマーカーに基づいて行うことができる。個体ががんを有する実施形態では、これらは、触診または目視観察による腫瘍サイズの直接測定、X線または他の撮画技術による腫瘍サイズの間接測定、直接腫瘍生検および腫瘍試料の顕微鏡検査により評価される改善、本明細書に記載の方法にしたがって同定された代替バイオマーカーまたは抗原の測定、増殖性または腫瘍形成性細胞の数の減少、そのような腫瘍性細胞の減少の維持、腫瘍性細胞の増殖の減少、または転移の進行の遅延、を含む。
キット
本明細書で提供される方法および組成物の一部の実施形態は、キットを含む。一部の実施形態では、キットは本明細書で提供されるADCを含むことができる。一部の実施形態では、ADCは凍結乾燥されている。一部の実施形態では、ADCは水溶液中にある。一部の実施形態では、キットはADCの投与のための医薬品担体を含む。一部の実施形態では、キットは化学療法剤も含む。一部の実施形態では、化学療法剤は、フォリン酸、フルオロウラシル、イリノテカン、ゲムシタビンおよびAbraxaneから選択される。一部の実施形態では、キットは冷却剤のような、氷またはドライアイスのような、ADCの活性を維持するための構成要素を含む。
(例1)
複合体化二次抗体を用いた増殖アッセイ
チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)、およびヒトLGR5(CHO−LGR5)を発現しているCHO細胞を、一次ヒト抗LGR5抗体(C12)および一次抗体に結合する二次抗ヒト抗体薬物複合体(ADC)で処理した。抗体C12は、米国特許第9221906号に開示され、その内容全体が参照によって組み込まれる。細胞をF12培地+10%ウシ胎児血清+抗生物質/抗有糸分裂剤の96ウェルプレートに5000細胞/ウェルで播種して単層を形成した。ADC(Moradec、San Diego CA)を表6に列挙した。
Figure 2020523414

表7に、細胞の処理に使用される一次抗体および二次ADCの濃度を示す。CK−CALで処理した細胞は30nM C12では評価されず、CKで処理した細胞は30pM C12では評価されなかった。
Figure 2020523414
細胞生存率は、処理の3日後にMTS増殖アッセイを使用して決定した。簡潔に言えば、テトラゾリウム化合物[3−(4,5−ジメチルチアゾル−2−イル)−5−(3−カルボキシメトキシフェニル)−2−(4−スルホフェニル)−2H−テトラゾリウム、内部塩、MTS]および電子カップリング試薬(フェナジンエトサルフェート、PES)が含まれた20μl MTS試薬を、96ウェルプレートで増殖させた細胞に100μlの総体積まで添加した。プレートを37℃で1〜4時間インキュベートし、細胞培地の吸光度を490nmで測定した。490nmの吸光度で測定したホルマザン生成物の量は、培養下の生細胞の数に正比例した。IC50値も測定した。結果を図1A〜1Gおよび表8に示す。
Figure 2020523414
示されているように、C12抗体とリジン開裂可能なカリチアマイシン(CK−CAL)抗体との組合せは、最低IC50スコアが0.060であった。モノメチルアウリスタチンFに非開裂可能に結合した抗ヒト抗体(NL−MMAF)は、0.140という次に低いIC50値を示した。
(例2)
複合体化二次抗体を用いた増殖アッセイ
CHOおよびCHO−LGR5を、さまざまな一次ヒト抗LGR5抗体および二次抗ヒトADC(NL−MMAF)で3日間処理した。例1に記載のMTSアッセイを使用して、細胞生存率を測定した。一次抗体にはC12、18G7Ch、18G7H6A1、および18G7H6A3が含まれていた。細胞を処理するために使用した一次抗体および二次ADCの濃度を表9に列挙する。結果を図2および表10に示す。
Figure 2020523414
Figure 2020523414

二次抗ヒトADC(NL−MMAF)と共に試験した4つの一次抗体のそれぞれは、ヒトLGR5を発現しているCHOの細胞生存率を低下させるのに効果的であった。
(例3)
ヒト細胞において複合体化二次抗体を用いた腫瘍球アッセイ
腫瘍球は、単一のがん幹細胞/前駆細胞の増殖から成長する固い球状の形成物である。細胞を血清フリーおよび/または非接着性条件で増殖させることにより、細胞集団から腫瘍球を誘導して成長させることができる。したがって、腫瘍球は、細胞集団内のがん幹細胞の数を示すことができる。ヒトCT3細胞は、腫瘍球を形成するように誘導できるステージIVの転移性結腸がんの患者に由来する継代の少ない初代細胞であり、次の遺伝子、K−Ras、H−Ras、APC、PI3K、PTEN、STK11、RB1、TP53、FGFR2、VANGL2、およびISCOに突然変異を含む。
LGR5を発現するヒトCT3細胞を通常の条件下で培養し、アクターゼ細胞解離試薬を使用して採取し、セルストレーナーに細胞を通すことにより単一細胞懸濁液が形成された。単一細胞懸濁液を、500細胞/ウェルで、特定のがん幹細胞(CSC)培地の96ウェル低接着プレートに播種した。細胞をさまざまな一次ヒト抗LGR5抗体と二次抗ヒトADC(CL−DMSA)で、一次抗体と二次抗体の比は1:1で、以下の0.03、0.1、0.3、1、3、および10nMの濃度で処理した。一次抗体にはC12、18G7Ch、18G7H6A1、および18G7H6A3が含まれていた。処理した細胞を7日間インキュベートし、腫瘍球の数を数えた。
結果を図3および表11に示し、これらは一次抗体とADC抗体とのそれぞれの組合せが、アッセイの期間にわたって形成された腫瘍球の数を減少させる、いくつかの活性を有したことを示している。C12抗体とADC抗体との組合せは、対照と比較して、低濃度の組合せで腫瘍球形成を減少させる活性が実質的にほとんどなかった。しかし、C12抗体とADC抗体との組合せは、3nMを超える濃度で腫瘍球形成を阻害するのにますます効果的であった。18G7H6A1抗体とADC抗体との組合せは、最低IC50スコアが0.931nMであった。
Figure 2020523414
(例4)
ヒト細胞において複合体化抗LGR5抗体を用いた腫瘍球アッセイ
腫瘍球アッセイを、開裂可能なリンカー(CL−DMSA)を介してデュオカルマイシン(DMSA)に複合体化したヒト抗LGR5抗体18G7H6A3(BNC101)、または非開裂可能なリンカー(NL−MMAE)を介してモノメチルアウリスタチンE(MMAE)に複合体化したヒト抗LGR5抗体18G7H6A3(BNC101)のいずれかで処理したLGR5を発現しているヒトCT1細胞で行った。CT1細胞は、腫瘍球を形成するように誘導できるステージIVの転移性結腸がんの患者に由来する継代の少ない初代細胞であり、次の遺伝子、K−Ras、PI3K、PTEN、p53およびAPCに突然変異を含む。複合体化抗LGR抗体、ならびにCL−DMSAおよびNL−MMAEと複合体化した対照MOPC抗体は、Concortis Biotherapeutics、San Diego CAによって調製された。細胞を例3に記載のように播種し、0.01、0.03、0.1、0.3、1、3、10、および30nMの複合体化18G7H6A3または対照MOPC抗体で処理した。7日後、腫瘍球を数えた。結果を図4および表12に示し、これらはCL−DMSAまたはNL−MMAEのいずれかと複合体化した18G7H6A3のIC50濃度は、同一のリンカー薬物と複合体化した対照MOPC抗体のIC50濃度よりも少なくとも2桁低かったことを示す。CL−DMSAと複合体化した18G7H6A3のIC50は、NL−MMAEと複合体化した18G7H6A3のIC50より低かった。
Figure 2020523414
(例5)
抗LGR5薬物複合体による異種移植モデルのインビボ処理
7〜8週齢の雌CB.17 SCIDマウス(Charles River Laboratories)に2000個のCT1細胞(1:1 matrigel:培地)を接種した。腫瘍は成長し、25日間で平均体積120〜130mm3になった。25、32、および39日に、動物に異なるADC処理を施した。ADCには、DMSAまたはMMAEが複合体化した18G7H6A3(BNC101)が含まれていた。DMSAまたはMMAEが複合体化した18G7H6A3は、Concortis Biotherapeutics、San Diego CAから提供され、Seattle Genetics複合体化技術を使用したvc−PAB複合体化が含まれていた。図6Aおよび6Bは、この実施例で使用されるものと実質的に同様のリンカーおよびDMSAの構造を図示する。図6Aでは、構造は、ボックスに示されたDMSAを有するMA−PEG4−vcPAB−ジアミノエチル−カルバモイル−デュオカルマイシンを含む。図6Bでは、DMSAは抗体に連結している。対照抗体には、DMSAまたはMMAEが複合体化したMOPC抗体が含まれていた。
処理群には、PBS、3mg/kg MOPC−デュオカルマイシン、10mg/kg MOPC−デュオカルマイシン、3mg/kg MOPC−MMAE、10mg/kg MOPC−MMAE、3mg/kg BNC101−デュオカルマイシン、10mg/kg BNC101−デュオカルマイシン、3mg/kg BNC101−MMAE、および10mg/kg BNC101−MMAE、(n=6)が含まれていた。自動デジタルキャリパーを使用し、腫瘍の長さと幅を3回測定した平均をとることによって、3〜4日ごとに腫瘍を測定した。実験は42日目に終了し、腫瘍を回収してFACSおよび腫瘍球形成アッセイのために解離させた。結果を図5A〜5Cに示す。図5Aは、MMAEと複合体化した18G7H6A3による処理が、PBS対照による処理と比較して、42日目に少なくとも約37%腫瘍増殖を阻害したことを示している。図5Bおよび5Cは、MMAEと複合体化した18G7H6A3(図5B)またはデュオカルマイシンと複合体化した18G7H6A3(図5C)のいずれかによる処理が、複合体化MOPC対照による処理と比較して、少なくとも40日間腫瘍増殖を阻害するのに有効であることを示している。
ある実施形態
本明細書で提供されるある実施形態は、以下の態様を含む。
態様1:ヒトロイシンリッチリピート含有Gタンパク質共役型受容体5(LGR5)に特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメントを含む、抗体薬物複合体であって、抗体またはその抗原結合フラグメントはリンカーを介して薬物に複合体化する、抗体薬物複合体。
態様2:抗体またはその抗原結合フラグメントは、配列番号23を含む重鎖相補性決定領域(CDR1)、またはその保存的変異、配列番号25を含む重鎖相補性決定領域2(CDR2)、またはその保存的変異、配列番号27を含む重鎖相補性決定領域3(CDR3)、またはその保存的変異、配列番号29を含む軽鎖CDR1、またはその保存的変異、配列番号31を含む軽鎖CDR2、またはその保存的変異、配列番号33を含む軽鎖CDR3、またはその保存的変異、を含む、態様1に記載の抗体薬物複合体。
態様3:抗体またはその抗原結合フラグメントは配列番号23を含む重鎖CDR1を含む、態様1に記載の抗体薬物複合体。
態様4:抗LGR5抗体またはその抗原結合フラグメントはIgG1を含む、態様1から3までのいずれか1項に記載の抗体薬物複合体。
態様5:リンカーは非開裂可能なリンカーである、態様1から4までのいずれか1項に記載の抗体薬物複合体。
態様6:リンカーは開裂可能なリンカーである、態様1から4までのいずれか1項に記載の抗体薬物複合体。
態様7:薬物は微小管阻害剤およびDNA損傷薬剤から選択される、態様1から6までのいずれか1項に記載の抗体薬物複合体。
態様8:微小管阻害剤は、カバジタキセル、コルセミド、コルヒチン、クリプトフィシン、デメコルチン、ドセタキセル、2−メトキシエストラジオール、ドコダゾール、パクリタキセル、タッカロノリド、タキサン、およびビンブラスチンからなる群から選択される、態様7に記載の抗体薬物複合体。
態様9:薬物は、モノメチルアウリスタチンF、モノメチルアウリスタチンE、モノメチルドラスタチン10、デュオカルマイシン、メイタンサノイド1、デュアルスタチン3、カリチアマイシン、およびデュオカマイシンからなる群から選択される、態様1から6までのいずれか1項に記載の抗体薬物複合体。
態様10:態様1から9までのいずれか1項に記載の抗体薬物複合体および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物。
態様11:がんを有する対象を治療する方法であって、態様1から9までのいずれか1項に記載の抗体薬物複合体の有効量を、それを必要とする対象に投与することを含む方法。
態様12:がんは固形腫瘍を含む、態様11に記載の方法。
態様13:がんはがん幹細胞を含む、態様11に記載の方法。
態様14:がんは肺がん、乳がん、結腸がん、および膵臓がん、からなる群から選択される、態様11に記載の方法。
態様15:がんはトリプルネガティブ乳がん細胞、K−Ras、H−Ras、APC、PI3K、PTEN、STK11、RB1、TP53、FGFR2、VANGL2、およびISCOからなる群から選択される遺伝子に突然変異を有する結腸がん細胞、ならびに小細胞肺がん細胞、からなる群から選択される細胞を含む、態様11に記載の方法。
態様16:対象は哺乳動物である、態様11から15までのいずれか1項に記載の方法。
態様17:対象はヒトである、態様11から16までのいずれか1項に記載の方法。
態様18:抗体薬物複合体と組み合わせて追加療法を投与することを含み、追加療法は、放射線療法および化学療法剤からなる群から選択される、態様11から17までのいずれか1項に記載の方法。
態様19:抗体薬物複合体の投与は、追加療法の投与と同時である、態様18に記載の方法。
態様20:化学療法剤はフォリン酸、フルオロウラシル、イリノテカン、ゲムシタビン、パクリタキセル、nab−パクリタキセル、ERBITUX(セツキシマブ)、PI3K/mTOR二重阻害剤(NVP)、およびSN38、からなる群から選択される、態様18に記載の方法。
態様21:追加療法はフォリン酸、フルオロウラシル、およびイリノテカンを含む、態様18に記載の方法。
態様22:態様1から9までのいずれか1項に記載の抗体薬物複合体を調製する方法であって、リンカーを薬物に連結すること、および連結した薬物を抗体に複合体化すること、を含む方法。
態様23:複合体化抗体を精製することを含む、態様22に記載の方法。
本明細書で使用される場合、「含む(comprising)」という用語は、「含む(including)、「含有する(containing)」または「によって特徴付けられる(characterized by)」と同意語であり、包含的または非限定的であり、およびさらなる引用されていない要素または方法の工程を排除しない。
上述の説明は、本発明のいくつかの方法および材料を開示する。本発明は、方法および材料の変更と共に、製造方法および装置の変更の影響を受ける。このような変更は、本開示を考慮することから、または本明細書で開示された発明の実施から、当業者に明らかとなるであろう。したがって、本発明は、本明細書で開示された特定の実施形態に限定されることを意図したものではなく、本発明の真の範囲および精神に含まれるすべての修正および変更を対象とすることを意図したものである。
本明細書で引用されるすべての参考文献は、公開および未公開の出願、特許、ならびに参考文献を含むがこれに限定されるものではなく、その内容全体が参照によって本明細書に組み入れられ、これによって本明細書の一部をなしている。参照により組み込まれる出版物および特許または特許出願が本明細書に含まれる開示と相反する程度までは、本明細書は、任意のこのような相反するものにとって代わるか、および/または優先することが意図される。

Claims (22)

  1. ヒトロイシンリッチリピート含有Gタンパク質共役型受容体5(LGR5)に特異的に結合する抗体またはその抗原結合フラグメントを含む、抗体薬物複合体であって、前記抗体またはその抗原結合フラグメントがリンカーを介して薬物に複合体化しており、前記抗体またはその抗原結合フラグメントが、
    配列番号23を含む重鎖相補性決定領域(CDR1)、またはその保存的変異、
    配列番号25を含む重鎖相補性決定領域2(CDR2)、またはその保存的変異、
    配列番号27を含む重鎖相補性決定領域3(CDR3)、またはその保存的変異、
    配列番号29を含む軽鎖CDR1、またはその保存的変異、
    配列番号31を含む軽鎖CDR2、またはその保存的変異、および
    配列番号33を含む軽鎖CDR3、またはその保存的変異、
    を含む、抗体薬物複合体。
  2. 前記抗体またはその抗原結合フラグメントが、配列番号23を含む重鎖CDR1を含む、請求項1に記載の抗体薬物複合体。
  3. 抗LGR5抗体またはその抗原結合フラグメントが、IgG1を含む、請求項1に記載の抗体薬物複合体。
  4. 前記リンカーが、非開裂可能なリンカーである、請求項1に記載の抗体薬物複合体。
  5. 前記リンカーが、開裂可能なリンカーである、請求項1に記載の抗体薬物複合体。
  6. 前記薬物が、微小管阻害剤およびDNA損傷薬剤から選択される、請求項1に記載の抗体薬物複合体。
  7. 前記微小管阻害剤が、カバジタキセル、コルセミド、コルヒチン、クリプトフィシン、デメコルチン、ドセタキセル、2−メトキシエストラジオール、ドコダゾール、パクリタキセル、タッカロノリド、タキサン、およびビンブラスチンからなる群から選択される、請求項6に記載の抗体薬物複合体。
  8. 前記薬物が、モノメチルアウリスタチンF、モノメチルアウリスタチンE、モノメチルドラスタチン10、デュオカルマイシン、メイタンサノイド1、デュアルスタチン3、カリチアマイシン、およびデュオカマイシンからなる群から選択される、請求項1に記載の抗体薬物複合体。
  9. 請求項1から8までのいずれか1項に記載の抗体薬物複合体および薬学的に許容される担体を含む医薬組成物。
  10. がんを有する対象を治療する方法であって、請求項1から8までのいずれか1項に記載の抗体薬物複合体の有効量を、それを必要とする対象に投与することを含む前記方法。
  11. 前記がんが、固形腫瘍を含む、請求項10に記載の方法。
  12. 前記がんが、がん幹細胞を含む、請求項10に記載の方法。
  13. 前記がんが、肺がん、乳がん、結腸がん、および膵臓がんからなる群から選択される、請求項10に記載の方法。
  14. 前記がんが、K−Ras、H−Ras、APC、PI3K、PTEN、STK11、RB1、TP53、FGFR2、VANGL2、およびISCOからなる群から選択される遺伝子に突然変異を有する結腸がん細胞、トリプルネガティブ乳がん細胞、ならびに小細胞肺がん細胞からなる群から選択される細胞を含む、請求項10に記載の方法。
  15. 前記対象が、哺乳動物である、請求項10に記載の方法。
  16. 前記対象が、ヒトである、請求項15に記載の方法。
  17. 抗体薬物複合体と組み合わせて追加療法を投与することを含み、前記追加療法が、放射線療法および化学療法剤からなる群から選択される、請求項10に記載の方法。
  18. 抗体薬物複合体の投与が、追加療法の投与と同時である、請求項17に記載の方法。
  19. 前記化学療法剤が、フォリン酸、フルオロウラシル、イリノテカン、ゲムシタビン、パクリタキセル、nab−パクリタキセル、ERBITUX(セツキシマブ)、PI3K/mTOR二重阻害剤(NVP)、およびSN38からなる群から選択される、請求項17に記載の方法。
  20. 前記追加療法が、フォリン酸、フルオロウラシル、およびイリノテカンを含む、請求項17に記載の方法。
  21. 請求項1から8までのいずれか1項に記載の抗体薬物複合体を調製する方法であって、
    リンカーを薬物に連結すること、および
    連結した薬物を抗体に複合体化すること、
    を含む方法。
  22. 複合体化抗体を精製することを含む、請求項21に記載の方法。
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