인간 항-ＫＩＲ 항체 document_id A220623050624

자연 살해(NK) 세포는 면역 및 숙주 면역 감시 시스템에 연루되는 림프구의 하위-집단이다. NK 셀은 림프구 전구체로부터 유래되어 골수에서 발달되는 단핵 세포이며, 형태상 특징 및 생물학적 특성은 일반적으로 덩어리 결정인자(CD) CD16, CD56, 및/또는 CD57의 발현; 세포 표면 상의 알파/베타 또는 감마/델타 TCR 복합체의 부재; "자기" 주요 조직적합성 복합체(MHC)/인간 백혈구 항원(HLA) 단백질을 발현하지 못하는 표적 세포에 결합하거나 상기 표적 세포를 살해하는 능력; 및 NK 리셉터를 활성화하는 리간드를 발현시키는 종양 세포 또는 기타 질병 세포를 살해하는 능력을 포함한다. NK 셀은 사전 면역화 또는 활성화의 필요없이 몇 가지 유형의 종양 셀라인에 결합하고 이들을 살해하는 능력을 특징으로 한다. 또한, NK 셀은 면역계에 조절적 영향을 미치는 가용성 단백질 및 사이토카인을 방출할 수 있으며; 여러 주기의 세포분열을 겪고 모 세포와 유사한 생물학적 특성을 갖는 딸 세포를 생성할 수 있다. 인터페론 및/또는 사이토카인에 의한 활성화 시, NK 셀은 종양 세포의 용해 및 NK 셀과 표적 세포간의 직접적이고 물리적인 접촉을 필요로 하는 메카니즘에 의해 세포내 병원체로 감염된 세포의 용해를 매개한다. 표적 세포가 용해되어 NK 셀로부터 속박된 표적의 표면 상으로 세포독성 과립이 방출되고, 표적 혈장 멤브레인에 침투하여 아폽토시스 또는 프로그래밍된 세포사를 유도하는 페포린 및 그란자임 B와 같은 작동자 단백질의 방출이 수반된다. 정상적인 건강한 세포는 NK 셀에 의한 용해로부터 보호된다. 그것의 생물학적 특성에 기인하여, 각종 치료 및 백신 전략이 당업계에서 제안되어 왔으며 이것은 NK 셀의 조절에 의존적이다. 그러나, NK 셀 활성은 자극 및 억제성 신호 모두를 포함하는 복합 메카니즘에 의해 조절된다. 간단히 말해서, NK 셀의 용해 활성은 표적 세포 상에서 리간드와 상호작용하여 포지티브 또는 네거티브 세포에서 신호를 도입하는 각종 세포 표면 리셉터에 의해 조절된다. 이들 리셉터를 통하여 전달된 포지티브 및 네거티브 신호들 간의 균형은 표적 세포가 NK 셀에 의해 용해되는지(사멸하는지) 여부를 결정한다. NK 셀 자극성 신호는 NKp30, NKp44, 및 NKp46과 같은 자연 세포독성 리셉터(NCR); 및 NKG2C 리셉터, NKG2D 리셉터, 특정 활성화 킬러 lg-유사 리셉터(KIR), 및 기타 활성화 NK 리셉터에 의해 매개될 수 있다 (Lanier, Annual Review of Immunology 2005;23:225-74). NK 셀 억제성 신호는 Ly49, CD94/NKG2A와 같은 리셉터, 및 주요 조직적합성 복합체(MHC) 클래스 I-분자를 인지하는 특정한 억제성 KIR에 의해 매개될 수 있다(Karre et al., Nature 1986;319:675-8; Ohlen et al, Science 1989;246:666-8). 이들 억제성 리셉터는 다른 세포 상에 존재하는 MHC 클래스 I 분자(HLA 클래스 I 포함)의 다형 결정인자에 결합하고 NK 셀-매개 용해를 억제한다. 또한, 종종 킬러 억제성 리셉터라고도 칭하는 KIR은 인간 및 인간이 아닌 영장류로 특성화되었으며, NK 셀 및 일부 T 세포를 포함하는 림프구의 특정 서브셋에 존재하는 다형 1 타입 트랜스-멤브레인 분자이다. KIR은 MHC 클래스 I 분자의 알파 1 및 2 도메인에서 결정인자와 상호작용하고, 상기 설명한 바와 같이, 별개의 KIR은 NK 셀에 대해 자극성 또는 억제성이다. KIR에 대한 명명법은 세포외 도메인의 수(각각 2개 그리고 3개의 세포외 lg-도메인을 갖는 KIR2D 및 KIR3D) 및 세포질 꼬리가 긴지(KIR2DL 또는 KIR3DL) 또는 짧은지(KIR2DS 또는 KIR3DS) 여부에 따른다. 주어진 KIR의 존재 또는 부재는 단일 개체에 존재하는 NK 집단 내에 하나의 NK 셀로부터 그 외의 수의 NK셀에 이르기까지 다양할 수 있다. 또한, 인간에서, KIR 유전자에 대한 비교적 높은 수준의 다형 현상이 존재하며, 특정 KIR 유전자는 모든 개체에서는 아니지만, 일부에 존재한다. NK 셀 상의 KIR 대립 유전자의 발현은 확률적으로 조절되며, 이것은 주어진 개체에서, 주어진 림프구가 개체의 유전형에 따라서, 1, 2개 이상의 상이한 KIR을 발현할 수도 있음을 의미한다. 단일 개체의 NK 셀은 일반적으로 KIR의 상이한 조합을 발현하여, MHC 클래스 I 분자에 대한 상이한 특이성을 갖는 NK 셀의 레퍼토리를 제공한다. 특정한 KIR 유전자 산물은 적절한 리간드에 결합하는 경우 림프구 활성의 자극을 유도한다. 모든 활성화 KIR은 하전된 막투과성 잔기가 있는 짧은 세포질 꼬리를 가지며, 상기 하전된 막 투과성 잔기는 NK 셀에 자극성 신호를 도입하는 면역리셉터 티로신-기재 활성 모티프(ITAM)을 갖는 어뎁터 분자와 결합한다. 이와는 반대로, 억제성 KIR은 면역리셉터 티로신-기재 억제성 모티프(ITIM)를 함유하는 긴 세포질 꼬리를 가지며, 이것은 그들의 MHC 클래스 I 리간드의 진입시 억제성 신호를 NK 셀로 도입한다. 공지의 억제성 KIR은 KIR2DL 및 KIR3DL 서브패밀리를 포함한다. 2개의 lg 도메인(KIR2LD)을 갖는 억제성 KIR은 HLA-C 알로타입: KIR2DL2(앞서 명시한 p58.2)를 인지하고 근접하게 관련된, 대립 유전자 산물 KIR2DL3는 모두 "그룹 1" HLA-C 알로타입(HLA-Cwa, -3, -7, 및 -8을 포함)을 인지하고, 반면 KIR2DL1(p58.1)은 "그룹 2" HLA-C 알로타입(HLA-Cw2, -4, -5, 및 -6과 같은 것)을 인지한다. KIR2DL1에 의한 인지는 HLA-C 대립 유전자 내 위치 80에서 Lys 잔기의 존재에 의해 지시된다. KIR2DL2 및 KIR2DL3 인지는 HLA-C 내 위치 80에서의 Asn 잔기의 존재에 의해 지시된다. 의미있게도, 대부분의 HLA-C 대립 유전자는 위치 80에 Asn 또는 Lys 잔기를 갖는다. 따라서, KIR2DL1, -2, 및 -3는 집합적으로 인간에서 발견된 모든 HLA-C 알로타입을 본질적으로 인지한다. 3개의 lg 도메인을 갖는 하나의 KIR인 KIR3DL1(p70)은 HLA-Bw4 대립 유전자와 공유하는 에피토프를 인지한다. 최종적으로, 3개의 lg 도메인을 갖는 분자의 동종다이머인, KIR3DL2(p140)은 HLA-A3 및 -A11을 인지한다. 다수의 억제성 KIR 및/또는 기타 MHC 클래스 I-특이적 억제성 리셉터들(Moretta et al, Eur J Immunogenet. 1997;24(6):455-68; Valiante et al, Immunol Rev 1997;155:155-64; Lanier, Annu Rev Immunol 1998;16:359-93)이 NK 셀에 의해 공동 발현될 수도 있지만, 어떤 주어진 개체의 NK 레퍼토리에서, 단지 하나의 KIR을 발현하여 특이적 MHC 클래스 I 대립 유전자(또는 MHC 클래스 I 알로타입의 동일한 그룹에 속하는 대립 유전자)에 의해서만 억제되는 세포가 존재한다. 인간 MHC 클래스 I 분자는 종종 인간 조직적합성 항원(HLA) 클래스 I이라 칭한다. 그것의 표적에 관하여 잘못 매칭된 KIR-리간드, 즉 숙주의 어떤 HLA 분자를 인지하지 않는 KIR을 발현하는 NK 셀 집단 또는 클론은 백혈병 환자에서 동종이계 골수 이식 후 강력한, 수명 연장 항암 반응을 매개하는 것으로 나타났다(Ruggeri et a., Science 2002, 295:2097-2100). 기초를 이루는 메카니즘은 HLA 잘못 매칭된 조혈 이식이 수령체 내 어떤 HLA 리간드도 인지하지 않는 KIR을 발현시키는 공여체-유도성 NK 셀의 확장을 유도하고, 이로 인하여 KIR을 통해 억제되지 않는 것으로 여겨진다. 이들 동종이계 NK 클론은 강력한 항암 활성을 발휘한다. 이 반응은 급성 백혈병(AML)으로 진단된 환자에서 매우 강력하고, KIR-MHC 잘못 매칭된 1/2 동일한 이식으로 치료된다. 환자의 약리학적 치료에 의한 이 효과를 재생산하는 한 가지 방법은 환자의 내인성 NK 셀을 활성화하기 위해 KIR/HLA 상호작용을 차단하는 시약을 투여하는 것이다. KIR2DL1에 특이적인 특정한 단일클론 항체는 LIR2DL1과 HLA-Cw4와 같은 "그룹 2" HLA-C 알로타입과의 상호작용을 차단하고(Moretta et al., J Exp Med 1993;178:597-604), HLA-C 알로타입을 발현하는 표적 세포의 NK-매개 용해를 촉진하는 것으로 나타났다. 또한, KIR2DL2/3과 HLA-Cw3 또는 그것의 유사한 알로타입과의 상호작용을 차단하는 KIR2DL2/3에 대한 단일 클론 항체가 설명되었다(Moretta et al., J -Exp Med 1993;178:597-604). 이러한 항체들은 임상적 상황에서의 사용상 이상적이지 않은데, 2개의 치료적 단일클론 항체(mAb)의 개발 및 이러한 항체들 모두 또는 이러한 항체들 중 하나의 선택(적절한 진단 후) 투여가 어떤 주어진 환자가 그룹 1 또는 그룹 2 HLA-2 알로타입을 발현하는지 여부에 따라, 모든 잠재적 환자를 치료하기 위해 필요할 것이기 때문이다. Watzl 등(Tissue Antigens 2000;56:240-247)은 KIR의 다수의 이소타입을 인지하는 상호 반응 뮤린 항체를 생산하였으나, 그들 항체는 NK 셀의 용해 활성을 가능케 하지 않았다. 또한, Spaggiari 등(Blood 2002;99:1706-1714 and Blood 2002;100:4098-4107)은 각종 KIR에 대한 수많은 뮤린 단일클론 항체를 이용하는 실험을 수행하였다. 그들 항체 중 하나인 NKVSF1 (또한, Pan2D라고도 알려짐)은 KIR2DL1 (CD158a), KIR2DL2 (CD158b) 및 KIR2DS4 (p50.3)의 공통의 에피토프를 인지하는 것으로 보고되었다. 또한, Shin 등(Hybridoma 1999;18:521-7)은 KIR2DL1, KIR2DL3, 및 KIR2DS4 모두에 결합할 수 있는, A210 및 A803g라 표시된 2개의 단일클론 항체의 생성을 보고하였다. 그러나, 환자의 NK 셀의 억제성 KIR을 차단함에 있어서 항체의 치료적 사용의 경우, KIR 분자의 더 낮은 활성화는 항체와의 상호 작용을 더 좋게 하는데, 이것은 활성화 리셉터의 활성화를 차단하면 NK 셀의 자극을 손상시킬 수 있기 때문이다. 따라서, NKVSF1 , A210, 또는 A803g의 항원 결합 특성을 갖는 항체가 임상적 세팅에서 최적이 아닐 것이다. 추가적으로, 인간 환자의 치료에서 뮤린 단일클론 항체의 사용은 항체에 대한 숙주 면역 반응을 일으켜서, 치료의 효험을 손상시킬 수도 있다. 따라서, 억제성 KIR의 치료적 조절을 위한 실제적이고 효과적인 접근법이 당업계에서 지금까지 이용가능하지 않았다.