JP4854912B2 - 癌に対する抗体 - Google Patents
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Description
好ましくは、前記結合パートナーはCripto-1タンパク質と特異的に結合し、より好ましくは、実質的に下記アミノ酸配列:
CPPSFYGRNCEHDVRKE (配列番号1)、または
ELNRTCCLNGGTCMLGSFCACPPSFYGRNCEHDVRKE (配列番号2)
に相当するCripto-1アミノ酸配列と特異的に結合する。
第8の態様において、本発明は、第7の態様に従う結合パートナーを、場合により製薬上許容される担体または希釈剤と組み合わせて、含有する抗癌剤を提供する。
第9の態様において、本発明は、有効量の第8の態様に従う抗癌剤を被験者に投与することを含んでなる、被験者における癌の治療方法を提供する。
第10の態様において、本発明は、大腸癌細胞溶解物中に存在する抗原(SDS-PAGEで推定して16kdまたは30kdの分子量を有する)の単離された結合パートナーを提供し、該結合パートナーは該抗原と特異的に結合し、かつ1種以上の癌細胞型の増殖を抑制する。
第11の態様において、本発明は、第10の態様に従う結合パートナーを、場合により製薬上許容される担体または希釈剤と組み合わせて、含有する抗癌剤を提供する。
更なる態様において、本発明は、有効量の第11の態様に従う抗癌剤を被験者に投与することを含んでなる、被験者における癌の治療方法を提供する。
CPPSFYGRNCEHDVRKE (配列番号1)
に相当するアミノ酸配列を含んでなるCripto-1タンパク質の抗原決定基、Pim-1タンパク質、または大腸癌細胞溶解物中に存在する分子量16 Kdまたは30 Kd (SDS-PAGEにより推定)の抗原と結合するモノクローナル抗体またはそのフラグメントから選択される。この16 Kdまたは30 Kd抗原は大腸癌細胞および/または乳癌細胞の増殖に必要とされる増殖因子でありうる。
ELNRTCCLNGGTCMLGSFCACPPSFYGRNCEHDVRKE (配列番号2)
に相当するアミノ酸配列を含むペプチドまたはその抗原フラグメントを被験者に投与することを含んでなる、被験者において癌細胞に対するCTL応答を引き出す方法に関する。
大腸癌では、放射線療法に対する応答が皆無であり、また、5FUDR、レバマソール(levamasole)などの薬物に対する応答もほとんど認められないが、最近、トポイソメラーゼ阻害剤であるイリノテカン(Irinotecan)を用いて若干の改善が見られた。大腸癌患者の進行した疾病状態(すなわち、Dukes B、C、D)(リンパ節への局部的広がりがある状態から遠隔転移があるDukes Dまで)での予後はよくない。Dukes Dでは、ほとんどの患者が診断後1年間生存できない。
(1) ルイスラットを当技術分野の標準的な技法に従って免疫するにあたって、配列:CPPSFYGRNCEHDVRKE (配列番号1)を有するCripto-1タンパク質由来の17アミノ酸ペプチド(KLHに結合させたもの)を用いた。この配列はヒトおよびマウスCripto-1タンパク質の残基97-113に対応しており、Cripto-1タンパク質をEGFファミリーの他のメンバーから区別する改変型EGF様モチーフの部分を構成している (Brandt R.ら、"Identification and biological characterization of an epidermal growth factor-related protein: cripto-1" (上皮増殖因子関連タンパク質cripto-1の同定および生物学的特徴づけ), J Biol Chem, 269, pp 17320-17328 (1994); Salomon DS. "Cripto: a novel epidermal growth factor (EGF)-related peptide in mammary gland development and neoplasia"(Cripto:乳腺発達および新生物形成における新規上皮増殖因子(EGF)関連ペプチド), Bioassays, 21, pp 61-70 (1999))。
増殖抑制は、トリチウム標識チミジンの取込みの抑制を測定し、トリパンブルー排除アッセイにより、または細胞の細胞性タンパク質含有量を測定するための迅速で感度のよい方法である比色細胞傷害性アッセイSRB(スルホローダミンB)(Skehan P, "New calorimetric cytotoxicity assay for anticancer-drug screening" (抗癌剤スクリーニングのための新しい比色細胞傷害性アッセイ), J Natl Cancer Inst. 82, pp 1107-1112 (1990))を用いることにより、測定することで評価することができる。
単離した2種類のMab(すなわち、C3およびC13)は、Cripto-1(ヒトではCR1、マウスではtdgflによりコードされるEGFファミリーのメンバー)と結合する。このCripto-1は増殖因子であると考えられる可溶性またはおそらく細胞表面(分子量36Kd)のGPI結合タンパク質であり、細胞の生存および増殖を促進しかつ胚発生および癌(Brandt R, 前掲)において重要である。この増殖因子については、いくつかの動物種(例えば、ツメガエル、ゼブラフィッシュ、マウスおよびヒト)での存在がすでに記載されている。本発明との関連において重要なことは、このCripto-1の発現がヒトの大腸癌、胃癌、膵臓癌、乳癌および肺癌において数倍増加しており、この増加が前癌状態の病変で検出され得ることである (Brandt R, 前掲; Saeki T.ら、"Differential immunohistochemical detection of amphiregulin and cripto in human normal colon and colorectal tumours"(ヒトの正常大腸および大腸腫瘍におけるアンフィレギュリンおよびCRIPTOの示差的免疫組織化学的検出), Cancer Res, 52, pp 3467-3473 (1992); Salomon DS, 前掲; Panico L.ら、"Differential immunohistochemical detection of transforming growth factor alpha, amphireguliln and CRIPTO in human normal and malignant tissues"(ヒトの正常および悪性組織におけるトランスフォーミング増殖因子α、アンフィレギュリンおよびCRIPTOの示差的免疫組織化学的検出), Int J Cancer, 65, pp 51-56 (1996))。例えば、大腸および乳房の正常細胞はCripto-1を含んでいないが、大腸癌や乳癌の約85%にはCripto-1が見出される。
別の抗Cripto-1モノクローナル抗体であるMab C4を、Mab C3およびC13を誘導する際に用いたものと同じ方法を用いて取得した。それぞれのCripto-1 Mabは次の方法で選択した。すなわち、a) 標的組織への該抗体の結合を測定するための免疫ペルオキシダーゼ染色の検出、b)所定の細胞系での細胞増殖抑制アッセイ、例えば、3H-チミジンアッセイ(抗体はチミジン取込みにより60%を上回る抑制を示す)、およびc)トリパンブルー排除で測定して、細胞数が1/2に減少することを検出。図1の一番上の線は、72時間にわたり共培養した後のMab C4によるLS174T大腸癌細胞系の抑制を示し、一方、図2は、30μg/mlの各Mabを含む培地10mlを入れた25cm2フラスコ中で1×104個の該細胞を7日間培養した後のMab C4、C3およびC13による細胞カウント数の減少を示す。また、シスプラチンで処理される細胞にMabを添加すると、0.0938〜0.75μg/mlの薬物単独とのインキュベーションと比べて、3H-チミジン取込みがさらに減少したという点で、抗体はシスプラチンに対するLS174Tの感受性をも増強させた。
抗Cripto-1 Mabは、FACSおよび免疫ペルオキシダーゼ染色で試験したとき、LS174T、HT29 (大腸癌)、MCF7、T47D (乳癌)、DU145およびPC3 (前立腺癌)、BenおよびColo 235 (肺癌)など、多くの癌細胞系と反応したが、胚性腎細胞系293とは反応しなかった。また、3種類のMabは、免疫ペルオキシダーゼ染色により、ホルマリン固定組織、例えば、大腸癌(7/9)、乳癌(5/7)、あらゆるタイプの肺癌(18/20)、胃癌(3/4)、膵臓癌(1/2)と反応したが、正常な乳房(0/4)、大腸(0/8)、肺(0/4)、胃(0/2)、膵臓(0/2)、肝臓(0/3)、およびリンパ球(0/3)とは反応しなかった。染色の強度および比率は陰性から非常に強い陽性までさまざまであり、このことはCripto-1発現が癌ごとに異なっていることを示している。図3Aは、Mab C4による乳癌組織の免疫ペルオキシダーゼ染色を示し、該抗体による正常乳房組織の染色がまったく認められない図3Bと対照的である。
SCIDマウス(6〜8週齢)に、0日目に2×106個の前立腺癌細胞系DU145を皮下接種し、6時間後、マウスに500μgのMab C4を腹腔内投与し、続いて2、4、7、9および10日目に250μgを、そして14および17日目に125μgを投与した。対照としてリン酸緩衝溶液(PBS) (0.5ml)を使用した。24日目に腫瘍を取り出して測定した。腫瘍の大きさおよび重さがMab C4の投与により顕著に減少していた(図4Aおよび4B)。
抗Cripto-1モノクローナル抗体は、3H-チミジン取込みの低下により測定されるように細胞分裂を停止させ、細胞数を減少させた(それぞれ図1および2)。このことは、このMabが癌細胞のアポトーシスを誘導することを示している。これはさらにDNAの断片化およびFACSアッセイによっても実証された(図6および7)。
(i) 抗Cripto-1 Mabにより誘導されるJNK活性化
プロテインキナーゼモジュールにより制御されるシグナル伝達経路は、細胞増殖、分化、アポトーシスをはじめとする極めて重要な細胞機能を調節している。マイトジェンにより活性化されるプロテインキナーゼの3つの異なるセット(すなわち、細胞外シグナル調節キナーゼ(ERK)、JNK/SAPK、およびp38)の活性化に帰するアポトーシスの制御においては、3つの主要なキナーゼカスケードが同定されている。ERKはマイトジェンと生存因子により活性化され、一方JNK/SAPKおよびp38はストレスシグナルにより刺激される。ストレスにより活性化されるキナーゼカスケード(JNK/SAPKおよびp38経路を含む)は様々なアポトーシス刺激に応答して活性化され、アポトーシス過程で決定的な役割を果たしているようである。
ストレスに関係したp38経路についても、抗Cripto-1 Mabで処理した後のLS174T細胞で検討した。p38活性化はMab曝露の48時間後に起こり、この時点で活性化JNKのレベルが低下しはじめた。上昇JNKが基底レベルに戻った72時間後にはp38がさらに活性化された(図8D)。したがって、JNK活性化はMabにより誘導されるアポトーシスに先立って起こるが、p38はアポトーシスが起こる時間に活性化され、このことは、双方のシグナルがMab誘導アポトーシスに関与している可能性があることを示唆している。対照的に、シスプラチンはJNKおよびp38 MAPK活性化を両方とも誘導し(図8Aおよび8C)、このことは、Mabがシスプラチンとは異なるやり方でJNKとp38を活性化したことを示している。抗Cripto-1 Mabによるシスプラチン細胞傷害性の増強は、JNKリン酸化(図8A)およびp38 MAPK(図8B)の増加と同時に起こる。
ERKおよびAkt生存経路の阻害に対するMabの効果(図8Bおよび8D)は実証されなかった。Cripto-1発現レベルの変化はMab処理後に一切認められなかった(図8Bおよび8D)。これらの予備的なシグナル伝達研究からは、抗Cripto-1 MabがJNK活性化経路を介してアポトーシスを引き起こすことが明確に示される。
図9は、Mab C3およびC13がT細胞リンパ芽球性白血病細胞系CCRF-CEMの増殖を抑制することを示す結果を提供する。これらの抗体はまた、上記細胞系の薬剤耐性変異体であるCEM/A7Rの増殖をも抑制した。変異体CEM/A7RはP-グリコプロテインの過剰発現によりこの性質を獲得する。こうして、この細胞系はさまざまな天然由来の化学療法剤に対して通常は耐性である。
前立腺癌細胞系PC3由来の細胞を30μg/mlのMab C3と共に6日間培養した。2、3および6日目に細胞数をカウントした。図11は、抗体の存在下において細胞数が著しく減少したことを示している。同様の効果が図12に示すように薬剤耐性DU 145細胞においても観察された。
大腸癌細胞LS174Tにおいてシスプラチンのような細胞傷害性薬剤の抑制効果を増強させるMab C4の能力は、上記実施例2に示される。同様の効果がMab C3およびC13の場合にもエピルビシンおよび5FUに関して認められた(それぞれ、図15および16に示す)。
図17に示すように、Mab C3は乳癌細胞MCF7の増殖を抑制し、さらに該細胞をシスプラチン、カルボプラチンおよび5FUに対して感受性にした。同様の結果がMab C13とエピルビシンの場合にも観察された(図18)。
Mab C3を抗ラット抗体で架橋させた。このMabを架橋することの効果を乳癌細胞系MCF7において検討したが、その際、該細胞をMab C3と共に2時間インキュベートし、次いでウサギ抗ラット抗体と4時間インキュベートした後でPI染色を行った。架橋させなかったBCP7およびMab C3を対照として使用した。図19は、PI染色を用いたフローサイトメトリーにより測定して、Mabを架橋することがより顕著な細胞死をもたらしたことを示している。
2つの単離されたMab(すなわち、P4およびP9)はPim-1オンコジーンの産物に対して誘導されたものである。この遺伝子はセリン-トレオニンプロテインキナーゼのクラスに属するタンパク質をコードしている。抗Pim-1抗体はマウス胸腺腫E3細胞の増殖を抑制し(図20)、また、試験した大腸癌(図21および22)および乳癌細胞系のほかに、これらの抗体は白血病および前立腺癌細胞系の抑制も示した(データは示してない)。
ラットを新鮮な大腸癌組織の溶解物で免疫することにより未知の抗原に対して5種類のMab (すなわち、1.14、1.68、2.20、3.60および4.57)を誘導し、単離した。これらの抗体も組織培養において大腸癌細胞系LS174Tおよび乳癌細胞系MCF7の増殖を抑制することが見出された(図23)。さらに、これらの抗体は、前立腺癌細胞系DU 145の抑制を示したが、特にシスプラチンと組み合わせて使用したときに認められた(図24)。
完全にヒトの抗Cripto-1抗体を作製するにあたって、免疫用抗原としてKLHに結合させた2つのペプチドを使用する。すなわち、Mab C3、C4およびC13を作製するために17-mer (97-113)ペプチド(配列番号1)、ならびに、(2)該17-merペプチドと、Cripto-1およびそのレセプターの推定上の結合部位と、を含む37-merペプチドp47 (77-113) ELNRTCCLNGGTCMLGSFCACPPSFYGRNCEHDVRKE(配列番号2)を使用し、ラット抗Cripto-1 Mabの作製について先に記載したものと同じ方法でこれらをin vivoおよびin vitroで試験する。
実施例14に記載した手順に従って製造したヒトMabは、0.5 mg〜10 mg/kg(体重)の用量で静脈内注射により患者に投与する。患者には適当な抗癌剤を投与してもよい。
レシピエントに「受動的」に投与される抗体とは対照的に、Criptoタンパク質またはその抗原フラグメントは「能動的」に免疫するために使用され、ワクチンをもたらす。そのような手法においては、Cripto抗原を担体(例えば、ミョウバン、マンナン、ビーズまたは他のアジュバント)と組み合わせて、癌の予防薬として癌患者を免疫するために使用する。その結果として生じる免疫応答は以下のものでありうる:
a) 上記の抗体を含むがこれらに限らない抗体の生成;
b) MHCクラスIまたはII分子により提示されたCripto抗原を認識するT細胞の生産(その結果として生じるT細胞応答は、細胞傷害性T細胞、サイトカイン(例えば、インターフェロン)産生細胞(例えば、ELISPOTまたは他の手段による)のようなエフェクター細胞、T細胞増殖、および/またはin vivo遅延型過敏反応のいずれかとして測定することができる);および/または
c) 抗体と細胞性免疫の両方の組合せ。
Mab C4はまた、肺癌細胞BenおよびColo 38においても3H-チミジンの取込みを用量依存的に抑制した。Ben細胞では、対照細胞と比較して、Mabとの72時間のインキュベーション後に取込みが90%抑制された。Colo 38細胞では、抑制率が60%であった(図27)。
Claims (18)
- 被験者の癌を治療するための医薬の製造におけるCripto-1タンパク質と結合する抗体またはそのフラグメントの使用であって、該被験者に対する該医薬の投与が癌の増殖または広がりを阻止し、且つ前記抗体またはそのフラグメントが配列番号1のアミノ酸配列中にある抗原決定基と結合するものである、上記使用。
- 前記抗体またはそのフラグメントが、モノクローナル抗体またはそのフラグメントである、請求項1に記載の使用。
- 前記モノクローナル抗体またはそのフラグメントが、ヒト化モノクローナル抗体またはそのフラグメントである、請求項2に記載の使用。
- 前記モノクローナル抗体またはそのフラグメントが、ヒトモノクローナル抗体またはそのフラグメントである、請求項2に記載の使用。
- 前記モノクローナル抗体またはそのフラグメントが、キメラ化モノクローナル抗体またはそのフラグメントである、請求項2に記載の使用。
- 前記癌が大腸癌である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の使用。
- 前記癌が乳癌である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の使用。
- 前記癌が前立腺癌である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の使用。
- 前記癌が白血病である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の使用。
- 前記癌が肺癌である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の使用。
- 前記抗体またはそのフラグメントが癌細胞のアポトーシスを誘導する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の使用。
- 前記抗体またはそのフラグメントが、JNKまたはp38キナーゼカスケードの活性化を介してアポトーシスを誘導する、請求項11に記載の使用。
- 前記抗体またはそのフラグメントが、細胞傷害性化合物とコンジュゲートされる、請求項1〜12のいずれか1項に記載の使用。
- 前記細胞傷害性化合物が、アントラサイクリン、5−フルオロウラシル、トポイソメラーゼ阻害剤、シスプラチン、カルボプラチンおよびタキソールからなる群より選択される、請求項13に記載の使用。
- 前記細胞傷害性化合物が、イダルビシン、ドキソルビシン、ダウノルビシンおよびエピルビシンからなる群より選択されるアントラサイクリンである、請求項14に記載の使用。
- 前記細胞傷害性化合物が、トポイソメラーゼ阻害剤イリノテカンである、請求項14に記載の使用。
- 前記癌の増殖または広がりの阻止がアポトーシスによるものである、請求項1〜16のいずれか1項に記載の使用。
- 前記癌の増殖または広がりの阻止が細胞傷害性によるものである、請求項13〜16のいずれか1項に記載の使用。
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