ＰＳＣＡ 단백질에 결합하는 항체 및 관련 분자 document_id A220623044455

[0004] 암은 관상 질환에 이어 인류의 두번째 사망 원인이다. 전세계적으로 매년 수백만명이 암으로 죽어가고 있다. 미국 암협회의 보고에 따르면 미국에서만 암으로 인한 사망자가 연간 50만명이 넘고, 매년 120만명이 넘는 사람들이 새롭게 암에 걸린 것으로 진단되고 있다. 심장질환으로 인한 사망율은 크게 줄어들고 있는 반면, 암으로 인한 사망은 일반적으로 증가 추세에 있다. 다음 세기 초반에는, 암이 가장 큰 사망 원인이 될 것으로 예상된다. [0005] 세계적으로, 몇가지 암이 주요한 사망 원인으로 두드러지고 있다. 특히, 폐, 전립선, 유방, 결장, 췌장 및 난소의 암종은 암으로 인한 사망의 주요 원인이 되고 있다. 이러한 암종과 그 밖의 실질적인 모든 암종은 공통적으로 치명적인 특성을 공유한다. 극히 적은 예외를 제외하고는, 암종으로 인한 전이성 질환은 치명적이다. 뿐만 아니라, 초기 원발암을 이겨내고 살아남은 암 환자들에 있어서도, 그 환자들의 인생이 극적으로 변화되는 경험을 겪게 된다. 많은 암 환자들은 암의 재발이나 치료 실패 가능성을 자각하기 때문에 이로 인해 극심한 불안을 겪는다. 많은 암 환자들은 치료후 육체적으로 쇠약해진다. 뿐만 아니라, 많은 암 환자들 중 다수가 암의 재발을 경험한다. [0006] 세계적으로, 전립선암은 남성에게 있어 4번째로 많이 일어나는 암이다. 북미와 북유럽에서는, 남성의 경우 가장 흔한 암이고 남성의 암으로는 두번째의 사망 원인이 되고 있다. 미국에서만, 연간 30,000명이 넘는 남성들이 이 질환으로 사망하는데, 이는 폐암에 이어 두번째의 사망원인이다. 사망자 수가 이와 같이 엄청남에도 불구하고, 전이성 전립선 암의 효과적인 치료방법은 아직까지 없는 실정이다. 외과적인 절제술, 방사선 요법, 호르몬 절제 요법, 외과적 거세 및 화학 요법이 주요한 치료 기법이 되어 왔다. [0007] 진단 분야의 최전선에서는, 초기 단계의 국소화된 종양을 정확하게 검출해낼 수 있는 전립선 종양 마커가 부재함으로 해서 이 질환을 진단 및 치료하는데 있어 중대한 걸림돌이 되고 있다. 비록 혈청 전립선 특이 항원 (PSA) 분석법이 매우 유용한 도구로 이용되어 왔지만, 그의 특이성과 일반적 유용성은 몇가지 중요한 관점에서 볼 때 대체적으로 미흡한 것으로 여겨지고 있다. [0008] 쥐의 질환의 서로 다른 단계를 반복할 수 있는 전립선암 이종이식편의 생산에 의해 전립선암의 부가적인 특이적 마커를 동정하는데 진전을 보았다. LAPC (Los Angeles Prostate Cancer) 이종이식편은 중증혼합면역결핍증 (SCID: severe combined immune deficient) 마우스에서 대를 이어 생존하고 안드로겐 의존성으로부터 안드로겐 비의존성으로의 전이를 모사하는 능력을 나타낸 바 있는 전립선암 이종이식편이다 (Klein 외, 1997, Nat. Med. 3:402). 보다 최근에 동정된 전립선암 마커로 PCTA-1 (Su 외, 1996, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 7252), 전립선 특이막 (PSM) 항원 (Pinto 외, Clin Cancer Res 1996 Sep 2 (9): 1445-51), STEAP (Hubert, 외, Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Dec 7; 96(25): 14523-8) 및 전립선 줄기 세포 항원 (PSCA) (Reiter 외, 1998, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 1735)을 들 수 있다. [0009] PSA, PSM, PCTA 및 PSCA와 같은 이전에 동정된 마커들로 인해 전립선암의 진단과 치료가 수월하여지긴 했지만, 보다 개선된 진단과 치료를 위해서는 전립선암 및 관련암의 부가적인 마커와 치료적 표적의 동정이 요구되고 있다. [0010] 신장 세포 암종 (RCC)는 성인 암의 약 3%를 차지한다. 일단 선종의 직경이 2 내지 3 cm에 달하게 되면, 악성 종양이 존재할 가능성이 있다. 성인의 경우, 두가지 주요 악성 신장 종양은 신장 세포 선암종 및 신우와 요관의 이행 세포 암종이다. 신장 세포 선암종의 발병률은 1998년도에 미국의 경우 29,000명 이상으로 파악되어, 이 질환으로 인해 11,600명이 넘는 환자들이 사망하였다. 이행 세포 암종은 이보다는 빈도가 적어서 미국에서 연간 약 500명 정도의 발병율을 나타내고 있다. [0011] 신장 세포 선암종의 경우 지난 수십년간 외과 수술이 주요한 치료법으로 이용되어 왔다. 최근까지도, 전이성 질환은 어떤 전신 요법으로도 난치성이었다. 전신 치료법의 최근 발달과 함께, 특히 면역 치료법에 의해, 전이성 신장 세포 암종의 경우, 반응 내구력 가능성이 있는 적절한 환자에서는 강도 높은 접근 방식을 이용할 수도 있다. 그럼에도 불구하고, 이들 환자에 있어서 효과적인 치료법에 대한 요구는 여전히 존재한다. [0012] 미국의 모든 새로운 암의 경우, 방광암은 남성의 경우 약 5 퍼센트 (5번째로 흔한 신생물)이고 여성의 경우는 3 퍼센트 (8번째로 흔한 신생물)이다. 그 발병률은 점차 증가 추세에 있고 고령 인구 집단에서 더 두드러진다. 1998년도에는 남성 39,500명과 여성 15,000명을 비롯하여 54,500명에서 이 병이 보고되었다. 미국의 경우 연령 상관 발병도를 보면 남성은 100,000명당 32명, 여성은 100,000명당 8명이다. 3/1이라는 시대적인 남성/여성 비율은 여성 흡연 인구의 증가와 함께 앞으로는 감소될 수 있다. 1998년 한해에 11,000명이 방광암으로 사망한 것으로 추산되었다 (남성 7,800명, 여성 3,900명). 방광암의 발병률과 사망률은 나이가 많아질수록 크게 증가하며 고령화 사회가 되어 갈수록 이 문제는 더욱 심각해질 것이다. [0013] 대부분의 방광암은 방광에서 재발한다. 방광암은 방광의 요도경유절제술 (TUR: transurethral resection)과 방광내 화학요법 또는 면역요법으로 치료되고 있다. 그러나 방광암의 재발 특성과 다병소성으로 인해 TUR의 효용에는 한계가 있다. 대부분의 근육 침투형 암은 TUR 단독으로는 치유되지 않는다. 근치방광절제술과 요로전환술은 이 암을 제거하는 가장 효과적인 수단이지만 비뇨기능과 성기능에 부정할 수 없는 충격을 준다. 따라서 방광암 환자에 이로운 치료 기법이 절실히 요청되고 있다. [0014] 93,800명의 결장암과 36,400명의 결장암을 포함하여, 2000년도에 미국에서 130,200명의 직장결장암이 발생된 것으로 추산되었다. 직장결장암은 남성과 여성에서 세번재로 흔한 암이다. 발병률은 1992-1996년도에 크게 감소하였다 (연간 -2.1%). 연구 결과 이러한 감소 추세는 검색 및 폴립 제거가 증가하고, 폴립이 침입성 암으로 진행하는 것을 방지한데 기인한 것으로 여겨진다. 2000년도에 이 질환으로 인해 56,300명이 사망한 것으로 추산되는데 (결장암 사망 47,700명, 직장암 사망 8,600명) 이는 미국의 전체 암 사망률의 약 11%를 차지하는 것이다. [0015] 현재, 외과 수술은 직장결장암의 가장 흔한 치료법이고, 확산되지 않은 암의 경우에는 잘 치유된다. 암이 장벽에 깊숙히 침투되거나 임파절까지 확산된 대다수의 암환자들에게는 외과수술 전 또는 외과수술 후에 화학요법 또는 화학요법 플러스 방사선 요법을 실시한다. 결장암의 경우에는 영구적인 결장절제술 (체내 폐기물 제거를 위해 복부 개구부를 만듦)이 종종 필요하며 직장암에서는 이보다 덜 필요하다. 따라서 결장직장암의 효과적인 진단과 치료 기법에 대한 요구가 여전히 절실하다. [0016] 2000년도에는 폐암과 기관지암이 164,100건 발생하였는데, 이는 미국 암진단 전체 건수의 14%에 해당한다. 폐암과 기관지암의 발병률은 남성의 경우 1984년 100,000명 당 86.5명으로 최고치를 기록하던 것이 1996년에는 70.0명 꼴로 크게 줄었다. 1990년대에는, 여성에 있어서의 증가율이 둔화되기 시작하였다. 1996년, 여성에 있어서의 이 질환들의 발병률은 100,000명 당 42.3명이었다. [0017] 폐암과 기관지암으로 인한 사망자는 2000년도에 156,900명으로 추산되며, 이는 전체 암 사망자의 28%에 해당하는 것이다. 1992-1996년 동안, 폐암으로 인한 사망률은 남성의 경우 크게 감소한 반면 (연간 -1.7%) 여성의 경우는 여전히 크게 증가하였다 (연간 0.9%). 1987년 이후, 매년, 보다 많은 여성들이, 지난 40년간 여성의 주요한 암 사망 원인이었던, 유방암보다 폐암으로 더 많이 사망하였다. 폐암 발병률과 사망률의 감소는 지난 30년간 흡연율의 감소로 인한 것이 주원인이지만; 여성의 흡연 형태 감소는 남성보다는 뒤쳐진다. 성인의 흡연율이 감소하고는 있지만, 청소년의 흡연율이 다시 증가하는 것으로 나타나 우려되고 있다. [0018] 폐암과 기관지암의 치료 옵션은 암의 종류와 진전 상태, 및 외과수술, 방사선요법 및 화학요법에 의해 결정된다. 많은 국소화 암의 경우, 외과 수술이 일반적인 치료방법으로 선택된다. 이 질환은 발견될 무렵엔 대개 퍼져있기 때문에, 방사선요법과 화학요법이 외과수술과 병용될 필요가 종종 있다. 비소세포폐암의 경우 화학요법을 단독으로 또는 방사선요법과 병용하는데; 이 치료법의 경우, 다수의 환자들이 관해를 경험하고, 몇몇 경우에는 관해가 장기간 지속되기도 한다. 그러나, 폐암과 기관지암의 경우에는 지속적이고도 효과적인 치료 및 진단적 접근이 요구된다. [0019] 2000도에는 미국에서 182,800명의 여성이 새로운 침입성 유방암에 걸릴 것으로 예측되고 있다. 도한, 약 1,400건의 새로운 유방암이 2000년 남성에게서 진단될 것으로 예상되었다. 1980년데 연간 약 4% 증가한 후, 여성의 유방암 발병률은 1990년대 들어 100,000명 당 약 110.6명으로 저하하였다. [0020] 미국에서만, 유방암으로 2000년에 41,200명 (여성 40,800명, 남성 400명)이 사망한 것으로 추산된다. 유방암은 여성에 있어서 두번째 가는 암 사망원인이다. 가장 최근의 데이터에 따르면, 1992-1996년에는 백인과 흑인의 젊은 여성들에 있어서 이 질환으로 인한 사망률이 크게 저하된 것으로 나타났다. 이러한 사망률 저하는 아마도 조기 발견과 개선된 치료에 따른 듯하다. [0021] 의료 환경과 환자의 선호도를 고려해서, 유방암의 치료에 종괴절제술 (종양의 국소 제거)과 팔 밑의 임파절 제거; 유방절제술 (유방의 외과수술적 제거)과 팔 밑의 임파절 제거; 방사선요법; 화학요법 또는 호르몬요법을 이용할 수 있다. 종종, 두가지 이상의 방법이 병용된다. 수많은 연구 결과 이 질환의 조기 단계에서, 종괴절제술 플러스 방사선요법 시술 후의 장기간 생존률은 변형된 방사선 유방절제술 후의 생존율과 유사한 것으로 밝혀졌다. 복구 기술의 지대한 발전에 힘입어 유방절제술 후 유방 복구를 위한 여러가지 옵션이 제공되었다. 최근, 이러한 복구술은 유방절제술과 동시적으로 행해져왔다. [0022] 인 시투 도관 암종 (DCIS: ductal carcinoma in situ)을 적절한 양의 주변 정상 유방 조직과 함께 국소적으로 절제하면 DCIS의 국소적 재발을 방지할 수 있다. 유방에 방사선을 조사하고/조사하거나 타목시펜을 사용하면 나머지 유방 조직에서 DCSI가 일어날 기회를 감소시킬 수 있다. 이것은, DCIS가 치료되지 않은 채로 방치될 경우 침입성 유방암으로 발전할 수 있기 때문에 중요하다. 그럼에도 불구하고, 이러한 치료법에는 심각한 부작용이나 후유증이 따른다. 따라서, 효과적인 유방암 치료법이 요망되고 있다. [0023] 2000년에 미국에서 23,100건의 난소암이 새롭게 발병된 것으로 추산되었다. 이는 여성의 모든 암의 4%에 해당하며 부인과 암의 2번째를 차지한다. 1992-1996년 동안 난소암 발병률은 크게 줄었다. 난소암으로 인해, 2000년도에 14,000명이 사망하였다. 난소암은 여성 생식계의 여타 다른 암 중에서도 사망률이 더 높다. [0024] 난소암 치료 방법으로 외과수술, 방사선요법 및 화학요법을 들 수 있다. 외과수술로는 대개 하나 또는 두개 모두의 난소의 제거, 난관 제거 (난관난소절제술), 및 자궁 제거 (자궁절제술)를 들 수 있다. 몇가지 매우 초기의 종양의 경우, 특히 임신을 희망하는 젊은 여성의 경우 관련된 난소만을 제거하기도 한다. 질환이 진전된 경우에는, 화학요법의 효과를 증강시키기 위해 모든 복강내 질환을 제거하려는 시도를 행한다. 난소암의 유효한 치료 선택지를 높이는 것 역시 매우 중요하다. [0025] 미국의 경우 2000년도에 췌장암은 28,300건 발생한 것으로 추산되었다. 과거 20년간, 남성의 췌장암 발병률은 감소 추세에 있다. 여성의 발병률은 거의 일정하게 유지되고 있지만 감소가 시작될 수 있다. 췌장암으로 인한 사망자 수는 2000년도 미국에서 28,200명이었다. 지난 20년간, 남성의 경우 사망률이 약간 그러나 유의적으로 감소한 반면 (연간 -0.9%) 여성의 경우 그 비율은 약간 증가하였다. [0026] 외과술, 방사선요법 및 화학요법은 췌장암의 치료 방법이 된다. 이러한 치료 옵션은 환자들의 생존률을 증가시키고/증가시키거나 증상을 완화시킬 수 있지만 대부분의 환자를 치료시켜준다고 볼수는 없다. 췌장암의 치료와 진단을 위한 부가적인 선택 방법에 대한 요구가 절실하다. 여기에는 치료종으로서의 항체, 백신 및 소분자들의 사용이 포함된다. 또한, 모든 부류의 암 치료 및 암 연구 분야에서 이들을 진단, 검색, 모니터링하기 위한 연구 도구로서 사용할 필요가 있다. [0027] 모노클로날 항체 (mAbs) (G. Kohler and C. Milstein, Nature 256:495-497 (1975))의 치료적 유용성이 현실화되고 있다. 모노클로날 항체는 이제 이식, 암, 감염성 질환, 심잘혈관 질환 및 염증 분야에서 치료제로서 인정되고 있다. 상이한 이소형은 상이한 이펙터 기능을 갖는다. 이러한 기능 차이는 여러가지 임머뉴글로불린 이소형에 대한 독특한 3차원 구조로 반영되었다 (P.M. Alzari et　al., Annual Rev. Immunol., 6:555-580 (1988)). [0028] 마우스는 면역화시키기 쉽고 대부분의 인간 항원을 외래의 것으로 인식하기 때문에, 치료 잠재력이 있는 인간 표적에 대한 mAbs는 대개 마우스에 기원하는 것이 많다. 그러나, 마우스의 mAbs는 인간을 치료하는데 근본적인 단점이 있다. 이들은 인간 체내에서의 반감기가 인간 항체보다 짧기 때문에 보다 자주 투약하여야 한다. 더욱 심각한 것은, 사람의 면역계에 마우스 항체를 반복 투여하면 사람의 면역계가 마우스 단백질을 외래의 것으로 인식하도록 반응하게 되어서 인간의 항마우스 항체 (HAMA: human 항-mouse 항체) 반응이 일어나게 된다. 이러한 HAMA 반응은 알러지 반응을 야기할 수 있고 계로부터 마우스 항체를 신속히 소거시킴으로 해서 마우스 항체에 의한 치료법을 쓸모없이 만들 수 있다. 이러한 영향을 피하기 위하여, 마우스 내에 사람의 면역계를 만들려는 시도가 행해져왔다. [0029] 초기의 시도는 인간의 서열을 갖는 항체로 항원에 반으할 수 있는 ㅌ트랜스제닉 마우스를 만들려 했으나 (참조: Bruggemann 외, Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 86:6709-6713 (1989)), 이용가능한 클로닝 비히클에 의해 안정적으로 유지될 수 있었던 DNA의 양에 의해 제한되었다. 효소의 인공 염색체 (yeast artificial chromosome:YAC) 클로닝 벡터는 사람의 Ig 로커스의 대형 배선 단편을 트랜스제닉 포유동물 내로 도입할 수 있는 길을 열었다. 기본적으로 인간 게놈 및 인간의 불변부에서 발견되는 동일 간격으로 배열된 사람의 V, D, 및 J 영역 유전자들의 대다수가 YAC를 이용하여 마우스 내로 도입되었다. 이러한 트랜스제닉 마우스 스트레인 중 한가지는 XenoMouse(r) 마우스로 알려져 있으며 Abgenix, Inc. (Fremont CA)가 시판하고 있다. 발명의 요약 [0030] 본 발명은 PSCA 단백질 및 PSCA 단백질의 폴리펩타이드 단편에 결합하는 항체 및 그의 결합 단편 및 그로부터 조작된 분자들을 제공한다. 본 발명은 폴리클로날 및 모노클로날 항체, 마우스 및 기타 포유동물의 항체, 키메라 항체, 인간화된 항체 및 완전한 인간 항체, 및 검출가능한 마커로 표지된 항체 또는 치료제를 포함한다. 특정 구체예에서는, 도 3의 전장 핵산 서열이 코딩되지 않고/않거나 도 2의 전장 아미노산 소열이 준비되지 않는다는 단서가 붙는다. 특정 구체예에서, 도 3의 전장 핵산 서열이 코딩되지 않고/않거나 도 2의 전장 아미노산 서열이 준비되지 않는데, 이들 중 어느 하나는 인간의 해당 투약 단위 제형이다. [0031] 본 발명은 또한 다양한 생물학적 시료 중의 PSCA 폴리뉴클레오타이드 및 단백질의 존재 여부와 상태의 검출 방법 및 PSCA를 발현하는 세포의 동정 방법도 제공한다. 본 발명의 일 구체예는 암과 같이 비정상적인 성장 형태를 나타내거나 나타내는 것으로 의심되는 조직 또는 혈액 시료에서 PSCA 유전자 산물을 모니터링하는 방법도 제공한다. [0032] 본 발명은 PSCA 뿐만 아니라 암 백신의 전사, 번역, 기능 프로세싱을 억제하는데 목적을 둔 치료법을 비롯하여, 표 I에 수록된 조직의 암과 같은 PSCA를 발현하는 암을 치료하기 위한 여러가지 면역원성 또는 치료용 조성물 및 전략을 제공한다. 한가지 측면에서, 본 발명은 인간에 있어서 PSCA를 발현하는 암을 치료하기 위한 조성물 및 치료방법을 제공하며, 여기서 상기 조성물은 PSCA의 기능이나 생산을 억제하는 1종 이상의 제제의 인간용 투약 단위와 인간에 사용하기에 적합한 담체를 포함하여 이루어진다. 바람직하게는, 상기 담체는 인간만을 위한 담체인 것이 좋다. 본 발명의 또 다른 측면에서, 이러한 제제는 PSCA 단백질과 면역반응성인 부분이다. 이러한 부분의 비제한적인 예로는, 항체 (예컨대 단쇄, 모노클로날, 폴리클로날, 인간화, 키메라 또는 인간 항체), 그의 기능적 등가물 (자연발생적인 것 또는 인공적인 것) 및 이들의 조합물을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 항체는 진단 또는 치료 부분과 접합될 수 있다. 또 다른 측면에서, 상기 제제는 본 명세서에 정의되는 바와 같은 소형분자이다.