JP2020176143A - 抗her2糖操作抗体群およびその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は、2014年5月27日に出願された米国仮出願連続番号第(USSN)62/003,104号、2014年7月2日に出願されたUSSN 62/020,199号および2015年1月30日に出願されたUSSN 62/110,338号への優先権の利益を主張する。これらそれぞれの内容は、それらの全体が参考として本明細書に援用される。
トラスツズマブは、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞において産生され、Fcドメインにおけるグリコシル化パターンが非常に不均一である。不均一な混合物中の抗HER2IgG分子のそれぞれは全てが同じ性質を有するとは限らない可能性があり、また、治療用タンパク質に結合したある特定のN結合オリゴ糖により患者において望ましくない影響が誘発される可能性があり、したがって、これらは安全性に懸念があるとみなされる。単一の薬剤(単独療法)としてもたらされる抗体トラスツズマブに対する奏効率は、約15〜26%にわたる。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
(項目1)
各抗HER2IgG分子のFc領域に同じN−グリカンを有する抗HER2IgG分子の均一な集団を含む抗HER2糖操作抗体群または抗原結合性断片の組成物。
(項目2)
前記抗HER2IgG分子が、配列番号1に記載のアミノ酸配列を有する重鎖、および配列番号2に記載のアミノ酸配列を有する軽鎖を含む、項目1に記載の組成物。
(項目3)
前記抗HER2IgG分子が、トラスツズマブ(Herceptin)の軽鎖配列および重鎖配列を含む、項目1に記載の組成物。
(項目4)
前記抗HER2糖操作抗体群が、トラスツズマブよりも改善されたADCCを有することを特徴とする、項目1に記載の組成物。
(項目5)
前記抗HER2糖操作抗体群が、トラスツズマブよりも改善されたFcγRIIIAへの結合を有することを特徴とする、項目1に記載の組成物。
(項目6)
前記N−グリカンが前記Fc領域のAsn−297に付着している、項目1に記載の組成物。
(項目7)
前記N−グリカンがフコースを含まない、項目1に記載の組成物。
(項目8)
前記N−グリカンが、α2−6末端シアル酸を少なくとも1つ含む、項目1に記載の組成物。
(項目9)
前記N−グリカンが、α2−6末端シアル酸を2つ含む、項目1に記載の組成物。
(項目10)
前記N−グリカンが、Sia2(α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3/α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−6/α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3/α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia2(α2−6/α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)GalGlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)GalGlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)GalGlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)GalGlcNAc3Man3GlcNAc2、Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、GalGlcNAc2Man3GlcNAc2、GalGlcNAc3Man3GlcNAc2、GlcNAc3Man3GlcNAc2、GlcNAc2Man3GlcNAc2、GlcNAcMan3GlcNAc2およびMan3GlcNAc2からなる群より選択される、項目1に記載の組成物。
(項目11)
前記N−グリカンが、Sia2(α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3/α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−6/α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3/α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia2(α2−6/α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)GalGlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)GalGlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)GalGlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)GalGlcNAc3Man3GlcNAc2、Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2およびGal2GlcNAc3Man3GlcNAc2からなる群より選択される、項目10に記載の組成物。
(項目12)
項目1から11までのいずれか一項に記載の抗HER2糖操作抗体群または抗原結合性断片の組成物と薬学的に許容される担体とを含む医薬製剤。
(項目13)
HER2発現腫瘍の処置を必要とする患者においてHER2発現腫瘍を処置する方法であって、前記患者に、有効量の項目12に記載の医薬製剤を投与するステップを含む、方法。
(項目14)
前記腫瘍がHER2過剰発現腫瘍である、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記HER2過剰発現腫瘍が乳がんである、項目14に記載の方法。
(項目16)
前記患者に、抗HER2治療剤を投与するステップをさらに含む、項目13に記載の方法。
(項目17)
前記抗HER2治療剤がラパチニブ、トラスツズマブまたはペルツズマブである、項目16に記載の方法。
(項目18)
第2の治療剤を共投与としてまたは共製剤として前記患者に投与するステップをさらに含む、項目13に記載の方法。
(項目19)
項目1に記載の抗HER2糖操作抗体を作出する方法であって、
(a)抗HER2モノクローナル抗体をα−フコシダーゼおよび少なくとも1種のエンドグリコシダーゼと接触させ、それにより、単一のN−アセチルグルコサミン(GlcNAc)を有する脱フコシル化抗体を得るステップと、
(b)適切な条件下でGlcNAcに炭水化物部分を付加するステップと
を含む、方法。
(項目20)
前記抗HER2モノクローナル抗体がトラスツズマブである、項目23に記載の方法。(項目21)
前記抗HER2糖操作抗体をin vitroで作製する、項目19に記載の方法。
(項目22)
前記抗HER2糖操作抗体を、細胞培養によって得られた抗体から酵素的に工学的に作製する、項目19に記載の方法。
(項目23)
チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞株を流加培養するステップを含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
カップリングさせる前記グリカンが、Sia2(α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3/α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−6/α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia2(α2−3/α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia2(α2−6/α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)GalGlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)GalGlcNAc2Man3GlcNAc2、Sia(α2−6)GalGlcNAc3Man3GlcNAc2、Sia(α2−3)GalGlcNAc3Man3GlcNAc2、Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc2、Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc2、GalGlcNAc2Man3GlcNAc2、GalGlcNAc3Man3GlcNAc2、GlcNAc3Man3GlcNAc2、GlcNAc2Man3GlcNAc2、GlcNAcMan3GlcNAc2およびMan3GlcNAc2からなる群より選択される、項目19に記載の方法。
(項目25)
カップリングさせる前記グリカンが、Sia2(α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc、Sia2(α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc、Sia2(α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc、Sia2(α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc、Sia2(α2−3/α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc、Sia2(α2−6/α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc、Sia2(α2−3/α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc、Sia2(α2−6/α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc、Sia(α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc、Sia(α2−3)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc、Sia(α2−6)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc、Sia(α2−3)Gal2GlcNAc3Man3GlcNAc、Sia(α2−6)GalGlcNAc2Man3GlcNAc、Sia(α2−3)GalGlcNAc2Man3GlcNAc、Sia(α2−6)GalGlcNAc3Man3GlcNAc、Sia(α2−3)GalGlcNAc3Man3GlcNAc、Gal2GlcNAc2Man3GlcNAcおよびGal2GlcNAc3Man3GlcNAcからなる群より選択される、項目24に記載の方法。
(項目26)
ステップ(b)の前記付加をトランスグリコシラーゼによって行う、項目19に記載の方法。
(項目27)
前記エンドグリコシダーゼが、EndoS、EndoS2、EndoH、EndoA、EndoM、EndoF、EndoF2、EndoF3である、項目19に記載の方法。(項目28)
前記α−フコシダーゼが、配列番号5と少なくとも90%同一であるアミノ酸配列を有するポリペプチドを含む、項目19に記載の方法。
(項目29)
前記α−フコシダーゼが組換えBacteroides α−フコシダーゼである、項目19に記載の方法。
Enzymology(Academic Press, Inc.、N.Y.);Gene Transfer Vectors For Mammalian Cells(J. H. MillerおよびM. P. Calos編、1987年、Cold Spring Harbor Laboratory);Methods In Enzymology、154巻および155巻(Wuら編)、Immunochemical
Methods In Cell And Molecular Biology(MayerおよびWalker編、Academic Press、London、1987年);Antibodies: A Laboratory Manual、HarlowおよびLanes(Cold Spring Harbor Laboratory
Press、1988年);およびHandbook Of Experimental Immunology、I〜IV巻(D. M. WeirおよびC. C. Blackwell編、1986年)を参照されたい。
本明細書で使用される場合、「グリカン」という用語は、多糖、オリゴ糖または単糖を指す。グリカンは糖残基の単量体であってもポリマーであってもよく、直鎖であっても分枝していてもよい。グリカンとしては、天然の糖残基(例えば、グルコース、N−アセチルグルコサミン、N−アセチルノイラミン酸、ガラクトース、マンノース、フコース、ヘキソース、アラビノース、リボース、キシロースなど)および/または修飾された糖(例えば、2’−フルオロリボース、2’−デオキシリボース、ホスホマンノース、6’スルホN−アセチルグルコサミンなど)が含まれ得る。グリカンとは、本明細書では、糖タンパク質、糖脂質、グリコペプチド、グリコプロテオーム、ペプチドグリカン、リポ多糖またはプロテオグリカンなどの複合糖質の炭水化物部分を指すためにも使用される。グリカンは、通常、単糖間のO−グリコシド結合のみからなる。例えば、セルロースはβ−1,4結合したD−グルコースで構成されるグリカン(または、より詳細にはグルカン)であり、キチンはβ−1,4結合したN−アセチル−D−グルコサミンで構成されるグリカンである。グリカンは、単糖残基のホモポリマーであってもヘテロポリマーであってもよく、直鎖であっても分枝していてもよい。グリカンは、糖タンパク質およびプロテオグリカンのようにタンパク質に付着して見いだされ得る。グリカンは、一般に、細胞の外表面上に見いだされる。O結合およびN結合グリカンは、真核生物では非常に一般的であるが、原核生物においても、一般的ではないが見いだされ得る。N結合グリカンは、シークオン(sequon)内のアスパラギンのR基窒素(N)に付着して見いだされる。シークオンは、Asn−X−SerまたはAsn−X−Thr配列であり、Xはプロリン以外の任意のアミノ酸である。
Mol. Biol. 338巻(2号):299〜310頁(2004年);Leeら、J. Mol. Biol. 340巻(5号):1073〜1093頁(2004年);Fellouse、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101巻(34号):12467〜12472頁(2004年);およびLeeら、J. Immunol. Methods 284巻(1〜2号):119〜132頁(2004年)を参照されたい)、およびヒト免疫グロブリン配列をコードするヒト免疫グロブリン遺伝子座または遺伝子の一部または全部を有する動物においてヒトまたはヒト様抗体を産生させるための技術(例えば、WO98/24893;WO96/34096;WO96/33735;WO91/10741;Jakobovitsら、Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90巻:2551頁(1993年);Jakobovitsら、Nature 362巻:255〜258頁(1993年);Bruggemannら、Year in Immunol. 7巻:33頁(1993年);米国特許第5,545,807号;5,545,806号;5,569,825号;5,625,126号;5,633,425号;5,661,016号;Marksら、Bio.
Technology 10巻:779〜783頁(1992年);Lonbergら、Nature 368巻:856〜859頁(1994年);Morrison、Nature 368巻:812〜813頁(1994年);Fishwildら、Nature Biotechnol. 14巻:845〜851頁(1996年);Neuberger、Nature Biotechnol. 14巻:826頁(1996年)およびLonbergおよびHuszar、Intern. Rev. Immunol.
13巻:65〜93頁(1995年)を参照されたい)を含めた様々な技法によって作出することができる。
Institutes of Health、Bethesda、Md.(1991年))。Chothiaは、その代わりに、構造ループの場所に言及する(ChothiaおよびLesk J. Mol. Biol. 196巻:901〜917頁(1987年))。AbM超可変領域は、Kabat CDRとChothia構造ループの折衷を示すものであり、Oxford Molecular’s AbM antibody modeling softwareに使用されている。「contact」超可変領域は、入手可能な複合体結晶構造の解析に基づくものである。これらの超可変領域のそれぞれに由来する残基を以下に示す。
ループ Kabat AbM Chothia Contact
L1 L24−L34 L24−L34 L26−L32 L30−L36
L2 L50−L56 L50−L56 L50−L52 L46−L55
L3 L89−L97 L89−L97 L91−L96 L89−L96
H1 H31−H35B H26−H35B H26−H32 H30−H35B
(Kabat番号付け)
H1 H31−H35 H26−H35 H26−H32 H30−H35
(Chothia番号付け)
H2 H50−H65 H50−H58 H53−H55 H47−H58
H3 H95−H102 H95−H102 H96−H101 H93−H101
cancer)、神経膠芽腫、子宮頸がん(cervical cancer)、卵巣がん(ovarian cancer)、肝がん、膀胱がん、ヘパトーマ、乳がん(breast cancer)、結腸がん、結腸直腸がん、子宮内膜または子宮癌、唾液腺癌、腎がん、肝がん、前立腺がん、外陰がん、甲状腺がん、肝癌、白血病および他のリンパ球増殖性障害、および種々の型の頭頸部がんが挙げられる。
培養物中で哺乳動物細胞から産生された組換えタンパク質のグリコシル化は、治療用抗体の有効な使用を確実にすることにおける重要なプロセスである(Goocheeら、1991年;JenkinsおよびCurling、1994年)。哺乳動物の細胞培養では、全てが同じ性質を有するわけではない、グリコシル化パターンの不均一な混合物が送達される。治療用タンパク質の安全性、有効性および血清中半減期のような性質は、これらのグリコシル化パターンの影響を受ける可能性がある。本発明者らは、「糖操作抗体群(glycoantibodies)」という名称の新規クラスのモノクローナル抗体を開発することにより、グリコフォーム不均一性問題に成功裏に対処した。
HER2遺伝子は、乳がんのおよそ30%で過剰発現または増幅される。HER2が過剰発現または増幅している乳がん患者では、無病生存期間および全生存期間が短縮される。HER2タンパク質は、固有であり、HER2遺伝子を過剰発現するがんの抗体療法に対する有用な標的であると考えられている。モノクローナル抗体である抗HER2、トラスツズマブ(Herceptin(登録商標))は、この標的に関する悪性のがんに対する療法において成功裏に使用されており、これは、HER2過剰発現乳がんの処置に関して1998年にFDAによる認可を受けている。これだけに限定されないが、乳がんを含めた、HER2を発現する細胞が関与する様々な疾患の予防および/または処置においてより有効である、HER2に対する改善された治療用抗体がなお必要とされている。
Fcにおけるグリコシル化は、ADCC、CDCおよび循環半減期を含めた種々の免疫グロブリンエフェクター媒介性機能に影響を及ぼす可能性がある。ADCC増強は、治療用抗体の薬効を改善するための重要な戦略である。ADCC増強には、薬物費用の低減という利益のために、有効薬物投与量を低減させる潜在性がある。本明細書に記載の抗HER2糖操作抗体群は、機能的性質を特徴とし得る。抗HER2GAbは、ヒトHER2発現細胞に対するアポトーシスを含めた細胞増殖阻害活性を有する。一部の実施形態では、抗HER2GAbは、その親抗体と比較してより強力な細胞増殖阻害活性を示す。
本発明による糖操作抗体のADCC活性は、親抗体のADCC活性と比較して、少なくとも3倍増大した、好ましくは少なくとも9倍、より好ましくは少なくとも10倍増大したADCC活性、好ましくは少なくとも12倍増大したADCC活性、好ましくは少なくとも20倍増大したADCC活性、最も好ましくは少なくとも30倍増大したADCC活性である。
驚いたことに、本明細書に記載の糖操作抗体により、CDCに影響を及ぼすことなく、ADCCの改善をもたらすことができる。例示的なCDCアッセイが実施例に記載されている。例示的な実施形態では、糖操作抗体のADCCは増大するが、補体依存性細胞傷害性(CDC)などの他の免疫グロブリン型エフェクター機能は同様のままである、または有意には影響を受けない。
表4は、抗HER2GAbsおよびハーセプチンの例示的なFcγRIIIA結合の一覧である。
対 トラスツズマブの相対比として決定することができる。例示的な実施形態では、Fc受容体結合は、少なくとも2.5倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、11倍または20倍、30倍、40倍、50倍またはそれを超えて増大する。
本発明の抗HER2糖操作抗体群は、市販されているまたは前臨床または臨床開発中の抗HER2モノクローナル抗体(「親抗体」)からFc糖鎖工学によって作製することができる。モノクローナル抗体は治療用モノクローナル抗体であることが好ましい。Fc糖鎖工学は、酵素的にまたは化学酵素的に実施することができる。好ましい実施形態では、親抗体はトラスツズマブである。
fragilis α−フコシダーゼ(GenBank受託番号YP_212855.1)が予想外に発見された。効率的な脱フコシル化は、特定の酵素を使用して成功裏に達成されている。重要なことに、本発明の糖操作抗体群の作出効率は、図1において例示されているように、容易なN−グリカンの脱フコシル化をもたらす特定のα−フコシダーゼを使用することによって有益に改善されている。
抗HER2GAbを本明細書に記載の通り調製した後、「凍結乾燥前製剤」を作製することができる。製剤を調製するための抗HER2GAbは、基本的に純粋であることが好ましく、基本的に均一であることが望ましい(すなわち、混入タンパク質などを含まない)。「基本的に純粋な」タンパク質とは、組成物の総重量に基づいて、少なくとも約90重量%、好ましくは少なくとも約95重量%のタンパク質を含む組成物を意味する。「基本的に均一な」タンパク質とは、組成物の総重量に基づいて、少なくとも約99重量%のタンパク質を含む組成物を意味する。ある特定の実施形態では、タンパク質は抗体である。
10巻:29〜90頁(1993年)に概説されている。安定性は、選択された温度で選択された期間にわたって測定することができる。
別の態様では、本発明は、化学療法剤、薬物、成長阻害剤、毒素(例えば、細菌、真菌、植物、もしくは動物起源の酵素的に活性な毒素、またはその断片)、もしくは放射性同位元素(すなわち、放射性コンジュゲート(radioconjugate))などの細胞傷害性薬剤とコンジュゲートした抗体を含む免疫コンジュゲート、または抗体−薬物コンジュゲート(ADC)を提供する。
In Cancer Therapy:A Review」、Monoclonal Antibodies ’84:Biological And Clinical Applications、A. Pincheraら(編)、475〜506頁)。そのため、最小の毒性での最大の有効性が求められる。ポリクローナル抗体とモノクローナル抗体のどちらもこれらの戦略において有用であることが報告されている(Rowlandら、(1986年)Cancer Immunol. Immunother.、21巻:183〜87頁)。これらの方法において使用される薬物としては、ダウノマイシン、ドキソルビシン、メトトレキサート、およびビンデシンが挙げられる(Rowlandら、(1986年)、上記)。抗体−毒素コンジュゲートに使用される毒素としては、ジフテリア毒素などの細菌毒素、リシンなどの植物毒素、ゲルダナマイシンなどの小分子毒素(Mandlerら(2000年)Jour. of the Nat. Cancer
Inst. 92巻(19号):1573〜1581頁;Mandlerら(2000年)Bioorganic & Med. Chem. Letters 10巻:1025〜1028頁;Mandlerら(2002年)Bioconjugate Chem. 13巻:786〜791頁)、メイタンシノイド(EP1391213;Liuら、(1996年)Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93巻:8618〜8623頁)、およびカリチアマイシン(Lodeら(1998年)Cancer Res. 58巻:2928頁;Hinmanら(1993年)Cancer Res. 53巻:3336〜3342頁)が挙げられる。毒素は、チューブリン(tubutin)結合、DNA結合、またはトポイソメラーゼ阻害を含めた機構によってそれらの細胞傷害効果および細胞増殖抑制効果に影響を及ぼす可能性がある。いくつかの細胞傷害性薬物は、大型の抗体またはタンパク質受容体リガンドとコンジュゲートすると不活性になるまたは活性が低くなる傾向がある。
本発明の抗体は、当技術分野で公知であり、容易に入手可能な追加的な非タンパク質性部分を含有するようにさらに改変することができる。一実施形態では、抗体の誘導体化に適した部分は水溶性ポリマーである。水溶性ポリマーの非限定的な例としては、これだけに限定されないが、ポリエチレングリコール(PEG)、エチレングリコール/プロピレングリコールの共重合体、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ−1,3−ジオキソラン、ポリ−1,3,6−トリオキサン、エチレン/無水マレイン酸共重合体、ポリアミノ酸(ホモポリマーまたはランダム共重合体)、およびデキストランまたはポリ(n−ビニルピロリドン)ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール(propropylene glycol)ホモポリマー、ポリプロピレンオキシド(prolypropylene oxide)/エチレンオキシド共重合体、ポリオキシエチル化ポリオール(例えば、グリセロール)、ポリビニルアルコール、ならびにそれらの混合物が挙げられる。ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒドは、水中で安定であるので、製造において有利であり得る。ポリマーは、任意の分子量のものであってよく、また、分枝していても分枝していなくてもよい。抗体に付着させるポリマーの数は変動し得、1つ超のポリマーを付着させる場合、そのポリマー分子は同じであっても異なってもよい。一般に、誘導体化に使用するポリマーの数および/または型は、これだけに限定されないが、改善しようとする抗体の特定の性質または機能、抗体誘導体が規定の条件下で療法に使用されるものであるかなどを含めた考察に基づいて決定することができる。
トラスツズマブ(Herceptin(登録商標))は、腫瘍がHER2タンパク質を過剰発現するまたはHER2遺伝子増幅を有する早期乳がんならびに転移性乳がんの患者の処置に関して広く使用されており、当技術分野で公知である。当技術分野では、Herceptin/トラスツズマブを用いた乳がん患者の処置は、例えば、HER2陽性疾患を有する患者に対して推奨され、常套的なものである。乳がんにおけるHER2陽性疾患は、免疫組織化学的方法によって検出される高いHER2(タンパク質)発現レベル(例えば、HER2(+++)、もしくはHER2遺伝子増幅(例えば、HER2遺伝子コピー数が腫瘍細胞当たり4コピーのHER2遺伝子よりも多い)またはそれらの両方が、乳房組織生検材料もしくは乳房組織切除物などの患者から得られる試料において、もしくは転移部位に由来する組織において見いだされる場合に存在する。
Methods 202巻:163頁(1996年)に記載のCDCアッセイを実施することができる。
グリコシル化のために、モレキュラーシーブMS−4Åを活性化するために真空系に接続し、1時間加熱した。活性化したモレキュラーシーブを室温まで冷却した後、ドナー(1位置のグリコシル化について1.5〜2.0当量)およびアクセプター(1.0当量)を含有するフラスコに添加した。混合物にジクロロメタンを添加し、次いで、溶液を室温で3時間撹拌した。−78℃で溶液にN−ヨードスクシンイミド(NIS、1.7〜2.2当量)およびトリメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート(TMSOTf、0.1当量)を添加し、次いで、−20℃で溶液を撹拌した。反応を、裏がガラスのシリカゲルプレート(Merck DC Kieselgel 60F254)で行った薄層クロマトグラフィー(TLC)分析によってモニターし、UV光(254nm)および酸性モリブデン酸アンモニウムセリウムによって可視化した。アクセプターが完全に消費された後、飽和NaHCO3(aq)および20%Na2S2O3を用いて反応をクエンチし、次いで、混合物を、セライトのパッドを通して濾過した。2部分のジクロロメタンを用いて水層を抽出した後、合わせた有機層をブラインで洗浄し、MgSO4で乾燥し、濃縮した。粗製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出系としてトルエン/酢酸エチル)によって精製して、産物を生じさせた(収率をスキーム上に示した)。
乾燥トルエン中トリフルオロメタンスルホン酸銀(5当量)、ビス(シクロペンタジエニル)ハフニウムジクロリド(3.5当量)および4Åの活性化したモレキュラーシーブの混合物を室温で1時間撹拌した。次いで、反応混合物を−50℃まで冷却し、トルエン中アクセプター(1.0当量)およびドナー(1.2〜1.5当量)の溶液を添加した。混合物を−10℃で2〜8時間撹拌した。TLCによりアクセプターの完全な消費が示された後、Et3Nを用いて反応をクエンチし、EtOAcで希釈し、セライトを通して濾過した。濾液を水性NaHCO3およびブライン溶液で洗浄した。有機層をNa2SO4で乾燥し、減圧下で濃縮した。粗製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出系としてトルエン/酢酸エチル)によって精製して産物を生じさせた(収率をスキーム上に示した)。
NaOMe(0.25当量)をTHF/メタノール(2/3)中出発材料(1.0当量)の溶液に添加した。反応を室温で撹拌し、TLC分析によってモニターした。アセチル基を完全に脱保護した後、溶液をIR−120によって中和し、濾過し、濃縮した。粗製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出系としてヘキサン/酢酸エチル)によって精製して産物を生じさせた(収率をスキーム上に示した)。
Zn粉末(20当量)および酢酸(0.2当量)をTHF中出発材料(1.0当量)の溶液に添加した。反応を室温で撹拌し、薄層クロマトグラフィー(TLC)分析によってモニターした。Troc基を完全に脱保護した後、溶液を濾過し、濃縮した。粗製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出系としてヘキサン/酢酸エチル)によって精製して産物を生じさせた(収率をスキーム上に示した)。
p−トルエンスルホン酸(pTSA、1.5当量)をACN/MeOH(2/1)中出発材料(1.0当量)の溶液に添加した。反応を室温で撹拌し、薄層クロマトグラフィー(TLC)分析によってモニターした。ベンジリデン基を完全に除去した後、トリメチルアミンによって反応をクエンチし、次いで、濃縮した。粗製物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出系としてヘキサン/酢酸エチル)によって精製して産物を生じさせた(収率をスキーム上に示した)。
保護されたオリゴ糖(50mmol)とエチレンジアミン:nBuOH(1/4)10mLの混合物を90℃で一晩撹拌した。揮発性物質を蒸発させ、粗製物をAc2O/ピリジン(1/2)10mLと一晩反応させた。高真空を使用して溶媒を除去し、産物をフラッシュカラムクロマトグラフィー(溶出系としてアセトン/トルエン)によって精製した。産物を、MeOH(10mL)中ナトリウムメトキシドを使用して一晩にわたって脱アセチル化した。IR−120を使用することによって反応を中和し、次いで、濾過し、真空中で濃縮した。残留物をフラッシュカラムクロマトグラフィー(溶出系としてアセトン/トルエン)によって精製した。産物をMeOH:H2O:HCOOH(6/3/1)10mLに溶解させ、Pd(OH)2(50重量%)を添加し、反応物を一晩にわたって水素化した。反応混合物を、セライトを通して濾過し、減圧下で濃縮した。残留物を、溶離液として水を使用してG−15ゲルカラムクロマトグラフィーによって精製した。産物を凍結乾燥して白色粉末を生じさせた(収率をスキーム上に示した)。
出発材料(5μmol)、CTP(1μmol)、Neu5Ac(9.5μmol)、PEP(10μmol)、α−2,6シアリルトランスフェラーゼ(200μL、推定濃度2mg/L)、CMK(80単位)、PK(40単位)、およびPPA(40単位)を、1%BSA(130μL)を含有する50μmolのカコジル酸ナトリウム(pH7.4)に溶解させた。反応物を37℃で穏やかに撹拌しながら2日間インキュベートした。G−15ゲルクロマトグラフィー(溶離液H2O)を使用することによって産物を精製して、凍結乾燥後に所望の産物を白色固体としてもたらした。
例示的な抗HER2GAbsの生成
抗HER2GAb301
トラスツズマブ(Herceptin)のFc領域からのAsn297のN結合グリカンの完全な除去はPNGase Fによって達成され、改変IgGおよび無改変IgGからのトリプシン処理グリコペプチド(tryptic glycopeptide)の4〜12%Bis−Tris NeuPAGEおよびLC−MS/MS分析を用いて評価される。トリプシン処理グリコペプチドの分子量は、各アスパラギンにおけるN結合グリコシル化の潜在的部位を決定するため、および優勢なグリカンの種を解明するための助けとなる。
Fc領域にGlcNAc−Fucのグリカン構造を有する従来のトラスツズマブ(Herceptin)に由来する糖操作抗体を1種または複数種のエンドグリコシダーゼ(Endo Sおよび/またはEndo F1、Endo F2、Endo F3)で処理し、次いで、アルファ−フコシダーゼで処理して、コアフコースを高い切断効率で切断し、Fc領域に単糖GlcNAcを有する糖操作抗体をもたらした。
F1/Endo F2/Endo F3(10μg)、フコシダーゼ(2mg)およびトラスツズマブ(2mg)の混合物を37℃で24時間にわたって振とうした。反応混合物を精製のためにプロテインAアフィニティーカラムに供した。抗HER2GAb201の画分を収集した(収率:96.6%)。収集した画分をトリプシン処理した。トリプシン処理したグリコペプチドTKPREEQYNSTYRおよびEEQYNSTYRを、ナノスプレーLC/MSを使用して分析して抗HER2GAb201のグリコシル化パターンを確認した。
鶏卵の卵黄100mLにエタノールを添加し、徹底的に混合した。遠心分離した後、上清を廃棄し、ペレットを収集した。ペレットをエタノールで2回洗浄した。ペレットに水を添加し、徹底的に混合した。混合物を遠心分離した。遠心分離した後、上清を廃棄し、ペレットを収集した。ペレットをエタノールと混合した。上清を収集し、凍結乾燥させて、白色の脱脂粉末1.5gを得た。粉末をリン酸緩衝液に溶解させ、酵素的消化のためにエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼ1mgを用いて処理した。反応混合物を水溶性有機溶媒と徹底的に混合し、遠心分離して上清を収集した。上清をイオン交換カラムによって精製した。グルカン−101(Sia2Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc)18mgを得た。
水中、グリカン−102(Sia(α2−6)Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc)(30mg)、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド(DMC)(62.7mg)およびEt3N(89μL)の溶液を4℃で1時間にわたって撹拌した。反応混合物をセファデックス(Sephadex)G−25カラムでのゲル濾過クロマトグラフィーに供し、0.05%水性Et3Nによって溶出した。産物(グリカンオキサゾリン−102)を含有する画分を合わせ、凍結乾燥して白色粉末を生じさせた。
水(593μL)中、グリカン−103(Sia(α2−6)GalGlcNAc2Man3GlcNAc)(30mg)、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド(DMC)(62.7mg)およびEt3N(89μL)の溶液を4℃で1時間にわたって撹拌した。反応混合物をセファデックス(Sephadex)G−25カラムでのゲル濾過クロマトグラフィーに供し、0.05%水性Et3Nによって溶出した。産物(グリカンオキサゾリン−103)を含有する画分を合わせ、凍結乾燥して白色粉末を生じさせた。
水中、グリカン−104(Gal2GlcNAc2Man3GlcNAc)(30mg)、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド(DMC)(62.7mg)およびEt3N(89μL)の溶液を4℃で1時間にわたって撹拌した。反応混合物をセファデックス(Sephadex)G−25カラムでのゲル濾過クロマトグラフィーに供し、0.05%水性Et3Nによって溶出した。産物(グリカンオキサゾリン−104)を含有する画分を合わせ、凍結乾燥して白色粉末を生じさせた。
水中、グリカン−105(GalGlcNAc2Man3GlcNAc)(30mg)、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド(DMC)(62.7mg)およびEt3N(89μL)の溶液を4℃で1時間にわたって撹拌した。反応混合物をセファデックス(Sephadex)G−25カラムでのゲル濾過クロマトグラフィーに供し、0.05%水性Et3Nによって溶出した。産物(グリカンオキサゾリン−105)を含有する画分を合わせ、凍結乾燥して白色粉末を生じさせた。
水中(593μL)、グリカン−106(GalGlcNAcMan3GlcNAc)(30mg)、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド(DMC)(62.7mg)およびEt3N(89μL)の溶液を4℃で1時間にわたって撹拌した。反応混合物をセファデックス(Sephadex)G−25カラムでのゲル濾過クロマトグラフィーに供し、0.05%水性Et3Nによって溶出した。産物(グリカンオキサゾリン−106)を含有する画分を合わせ、凍結乾燥して白色粉末を生じさせた。
水中、グリカン−107(GlcNAc3Man3GlcNAc)(30mg)、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド(DMC)(62.7mg)およびEt3N(89μL)の溶液を4℃で1時間にわたって撹拌した。反応混合物をセファデックス(Sephadex)G−25カラムでのゲル濾過クロマトグラフィーに供し、0.05%水性Et3Nによって溶出した。産物(グリカンオキサゾリン−107)を含有する画分を合わせ、凍結乾燥して白色粉末を生じさせた。
水中、グリカン−108(GlcNAc2Man3GlcNAc)(30mg)、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド(DMC)(62.7mg)およびEt3N(89μL)の溶液を4℃で1時間にわたって撹拌した。反応混合物をセファデックス(Sephadex)G−25カラムでのゲル濾過クロマトグラフィーに供し、0.05%水性Et3Nによって溶出した。産物(グリカンオキサゾリン−108)を含有する画分を合わせ、凍結乾燥して白色粉末を生じさせた。
水中、グリカン−109(GlcNAcMan3GlcNAc)(30mg)、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド(DMC)(62.7mg)およびEt3N(89μL)の溶液を4℃で1時間にわたって撹拌した。反応混合物をセファデックス(Sephadex)G−25カラムでのゲル濾過クロマトグラフィーに供し、0.05%水性Et3Nによって溶出した。産物(グリカンオキサゾリン−109)を含有する画分を合わせ、凍結乾燥して白色粉末を生じさせた。
水中、グリカン−110(GlcNAcMan3GlcNAc)(30mg)、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド(DMC)(62.7mg)およびEt3N(89μL)の溶液を4℃で1時間にわたって撹拌した。反応混合物をセファデックス(Sephadex)G−25カラムでのゲル濾過クロマトグラフィーに供し、0.05%水性Et3Nによって溶出した。産物(グリカンオキサゾリン−110)を含有する画分を合わせ、凍結乾燥して白色粉末を生じさせた。
水中、グリカン−111(Man3GlcNAc)(30mg)、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド(DMC)(62.7mg)およびEt3N(89μL)の溶液を4℃で1時間にわたって撹拌した。反応混合物をセファデックス(Sephadex)G−25カラムでのゲル濾過クロマトグラフィーに供し、0.05%水性Et3Nによって溶出した。産物(グリカンオキサゾリン−111)を含有する画分を合わせ、凍結乾燥して白色粉末を生じさせた。
抗HER2GAbsの特徴付け
一般
糖鎖工学により操作されたmAbのMS分光分析。インタクトな分子量の糖鎖工学により操作された抗体を、ACQUITY UPLC(Waters、Milford、MA)を備えたLTQ Orbitrap XL ETD mass spectrometer(Thermo Fisher Scientific、San Jose、CA)でBEH C4 column(1.0mm×150mm,1.7 m、Waters、Milford、MA)を使用したLC−ESI−MSによって検出した。簡単に述べると、使用した勾配は、3分の時点で1%緩衝液Bから20分の時点で40%緩衝液Bまで、毎分50uLの流量であり、ここで、緩衝液AはH20中0.1%ギ酸であり、緩衝液Bは80%アセトニトリル中0.1%ギ酸であった。フルスキャンMS条件:イオントラップを用いて質量範囲m/z800〜4000。エレクトロスプレー電圧を4.0kVに維持し、キャピラリーの温度を275℃に設定した。
本発明者らは、グリコペプチド前駆体に適用した衝突解離(CID)エネルギーに対するオリゴ糖由来断片イオン(オキソニウムイオン)の収量をモニターする質量分析法を開発した。オキソニウムイオン法の多重反応モニタリング(MRM)は、来たるバイオシミラー(biosimilar)治療薬の常套的な品質管理分析に関する規制要件を満たすことができた。
取得した生データを、Analyst 1.5(AB Sciex)を用いて処理した。各トランジションの質量クロマトグラムを統合し、ピーク面積によって定量化した。全ての構成成分を合わせた合計に対する各構成成分の百分率組成を算出した。
抗Her2 GAb ELISA結合アッセイ
一般
糖鎖工学により操作されたハーセプチン抗体のSDS−PAGEによる検出。SDS−PAGE分析は全て、NuPAGE(登録商標)Novex(登録商標)4〜12%Bis−Trisゲル(Invitrogen)エーテルを用い、DTTを添加しまたは添加せずに実施した。
ADCCアッセイをPromegaレポーターバイオアッセイキットを用いて行った。標的細胞であるSK−BR−3がん細胞株をATCCから得、10%の熱不活性化ウシ胎仔血清および1%の抗生物質−抗真菌薬(Gibco)を追加したMcCoy’s5A(改変)培地(Gibco)において維持した。ADCCアッセイの準備のとき、SK−BR−3細胞を回収し、2日間にわたって384ウェルマイクロプレート中で平板培養した。ついで、異なるグリカン形態を有するハーセプチンの一連の滴定物(tritration)を添加し、その後V158バリアントを有するFcγIIIa受容体を発現する、NFAT操作Jurkat細胞とともに6時間にわたって37℃でインキュベーションした。読み出しを、Bio−Glowルシフェラーゼ基質をプレートに添加することを介して行い、victor3発光プレートリーダーを用いて記録した。エフェクター細胞と標的細胞との比率は、12.5である。結果を図7および表9において示す。
抗HER2GAbsのFcγRIIIAに対する結合親和性
一般
表面プラズモン共鳴(SPR)分析。SPR実験は全て、BIACORE T200を用い、25℃、HBS−EP(10mMのHEPES、pH7.4、0.15MのNaCl、3mMのEDTA、0.005%界面活性剤P20)を泳動緩衝液として使用して実施した。ヤギ抗ヒト(Fab’)2(Jackson Immuno Research
Inc.)の(Fab’)2断片を利用し、CM5センサーチップの参照チャネルおよび活性チャネルの両方に固定化した後、抗体試料を捕捉した。糖鎖工学により操作された抗体と複合体型グリコシル化FcγRIIIA(HEK293細胞により発現)の間の相互作用を、5つの異なる濃度のFcγRIIIAを毎分30ulで240秒の会合、その後420秒の解離時間に対して使用した単一サイクルの動力学的方法によって記録した。バックグラウンド減算のために二重照合(double−referencing)を用いてデータを処理し、BiaEvaluation software(GE Healthcare)で1:1ラングミュア結合モデルに当てはめて動力学的/親和性定数を得た。
F1/Endo F2/Endo F3(10μg)、フコシダーゼ(2mg)およびトラスツズマブ(2mg)の混合物を37℃で24時間にわたって振とうした。反応混合物を精製のためにプロテインAアフィニティーカラムに供した。抗HER2GAb201の画分を収集した(収率:96.6%)。収集した画分をトリプシン処理した。トリプシン処理したグリコペプチドTKPREEQYNSTYR(配列番号3)およびEEQYNSTYR(配列番号4)を、ナノスプレーLC/MSを使用して分析して抗HER2GAb201のグリコシル化パターンを確認した。
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