문맥 (context)
전립선암은 남성의 이병률 및 사망률의 선두주자이다. 전립선암에 대한 치료는 수술, 호르몬 요법, 방사선 요법, 및 화학요법을 포함한다. 그러나 전이성 전립선 질병에 대한 효과적인 치료법은 거의 없다. 그러므로 진단 및 예후 마커뿐만 아니라 치료법에 대한 표적을 나타내는 유전자 및/또는 유전자 산물의 확인이 중요하다. 전립선 특이적 항원(PSA)은 그러한 암 마커중 하나인데, 전립선암의 임상 진단 및 스테이징(staging)에 유용하다. 그러나 PSA는 4 내지 10ng/ml의 범위의 전립선염 또는 전립선암과 양성 전립선 비후(BPH)를 구별하지 못하고, 따라서 적절한 진단을 확인하기 위해서는 세포학상 및/또는 조직학상의 평가가 필요하다(Barren, RJ. et al.(1998) Prostate 36:181-188).
전립선 특이적 막 항원(PSMA)은 트랜스페린 수용체에 대해 54%의 상동성을 가지는 대략 110kD의 750 아미노산으로 이루어진 유형 II 경막 당단백질이다. PSMA는 3개의 구조적 도메인을 가지는데, 19개의 아미노산으로 된 세포내 도메인, 24 아미노산의 경막 도메인, 및 707 아미노산의 세포외 도메인이 그것이다. PSMA 단백질은 신경카르복시펩티다제 및 엽산 가수분해효소 활성을 나타내며, 전립선 성장 및 분화의 신경 내분비작용 조절에 관여하는 것으로 보고되어 있다(Heston, W.D.(1996) Urologe-Ausgabe A. 35:400-407). 또는 달리 PSM'은 세포질에 자리잡고 있는 PSMA의 스플라이스된 형태이다.
PSMA는 우선적으로 전립선 상피 세포에 의해 발현된다. PSMA의 발현은 전립선 암에서, 특히 불완전하게 분화된 전이성, 및 호르몬 난치성 암종에서 증가된다(Gregorakis, A.K. et al.(1998) Seminars in Urologic Oncology 16:2-12; Silver, D.A.(1997) Clinical Cancer Research 3:81-85). PSMA의 저수준 발현은 전립선외 조직, 예컨대 소장, 침샘, 십이지장 점막, 신장 기부 세관, 및 뇌에서도 관찰된다(Silver, D.A.(1997) Clinical Cancer Research 3:81-85). PSMA는 또한 특정 악성종양, 이를테면 신장 세포 암종, 및 결장 암종의 종양 말단 및 종양 내부의 모세혈관의 내피세포에서 발현되지만 정상 조직의 혈관에서는 발현되지 않는다. 또한 PSMA는 종양 혈관형성과 관련되는 것으로 보고된다(Silver, D.A.(1997) Clinical Cancer Research 3:81-85).
PSMA의 세포외재성 도메인에 대한 항체는 이미 설명되었다(Liu, H. et al.(1997) Cancer Res. 57:3629-3634; Murphy, G.P. et al.(1998) J. Urol. 160:2396-2401; Wang, S. et al.(2001) Int. J. Cancer 92:871-876; Kato, K. et al.(2003) Int. J. Urol. 10:439-444; 미국 특허 6,150,508호 및 미국 특허 6,107,090호). 보다 최근에는, PSMA에 결합하는 인간 및 인간화된 항체가 설명되었다(Bander, N.H. et al.(2003) Semin. Oncol. 30:667-676; PCT 공보 WO 02/098897호; PCT 공보 WO 01/09192호; PCT 공보 WO 03/064606호; PCT 공보 WO 03/034903호; 및 미국 출원 2004/0033229호). 그러한 항체들은 전립선 암세포를 영상화하기 위하여 사용되어 왔다(Yao, D. et al.(2002) Semin. Urol. Oncol. 20:211-218; Bander, N.H. et al.(2003) J. Urol. 170:1717-1721). 항-PSMA 항체는 또한 전립선 암의 치료에서, 전형적으로 화학요법제 또는 방사성 동위원소와의 포합체로서 치료상 간섭을 위해 사용되어 왔다(Nanus, D.M. et al.(2003) J. Urol. 170:S84-89; Milowsky, M.I. et al.(2004) J. Clin. Oncol. 22:2522-2531; Henry, M.D. et al.(2004) Cancer Res. 64:7995-8001).
PSMA 발현을 포함하여 질병을 치료 및/또는 방지하기에 효과적인 PSMA에 대한 개선된 치료용 항체, 특히 화학요법제나 방사성 동위원소에 포합될 필요없이 세포독성 효과를 가지는 항체들이 요구된다.
발명의 개요
본 발명은 인간 PSMA에 결합하고, 항체의 비-탈푸코실화된 형태와 비교하여, PSMA-발현 세포를 사멸시키는 증강된 항체 지시된 세포의 세포독성(ADCC)을 나타내는 분리된 탈푸코실화된 항체(즉 푸코스 잔기가 결핍된 항체)를 제공한다. 또한 본 발명은 본 발명의 항체 및 조성물을 사용하여 PSMA 발현을 포함하는 다양한 질병을 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명의 탈푸코실화된 항체는 PSMA에 결합하고 인간 이펙터 세포(예컨대 단핵세포)의 존재하에, 항체의 푸코실화된 형태와 비교하여 항체 의존성 세포의 세포독성(ADCC)을 증강시킴으로써 PSMA를 발현하는 세포의 성장을 억제한다. 따라서 본 발명의 항체는 PSMA의 발현을 특징으로 하는 장애를 치료하기 위한 개선된 방법을 제공한다.
따라서 본 발명은 한 측면으로, 푸코스 잔기가 결핍된, 분리된 항-전립선 특이적 막 항원(PSMA) 항체에 관련된다. 바람직하게는 항체는 푸코스 잔기를 함유하는 형태의 항체와 비교하여, 세포 표면 PSMA를 발현하는 세포의 항체 의존성 세포의 세포독성을 증강시킨다. 바람직한 구체예에서 푸코스 잔기가 결핍된 항체는 LNCaP 전립선 암세포에 대하여 0.05㎍/ml 또는 그 이하, 또는 0.04㎍/ml 또는 그 이하, 또는 0.03㎍/ml 또는 그 이하, 또는 0.02㎍/ml 또는 대략 0.018㎍/ml 또는 그 이하의 ADCC 활성의 EC50을 갖는다. 바람직한 다른 구체예에서 푸코스 잔기가 결핍된 항체는 푸코스 잔기를 함유하는 항체 형태의 LNCaP 전립선 암세포에 대한 ADCC의 EC50보다 최소한 3배 더 낮은(또는 최소한 4배 더 낮은, 또는 최소한 5배 더 낮은 또는 최소한 6배 더 낮은) LNCaP 전립선 암세포에 대한 ADCC의 EC50을 갖는다.
바람직하게도 본 발명의 탈푸코실화된 항체는 단클론성 항체이다. 한 측면으로 본 발명은 인간화된 또는 키메릭 단클론성 항체에 관련된다. 바람직하게는 인간화된 또는 키메릭 항체는 3F5.4G6, 3D7.1.1, 4E10-1.14, 3E11, 4D8, 3E6, 3C9, 2C7, 1G3, 3C4, 3C6, 4D4, 1G9, 5C8B9, 3G6, 4C8B9, E99, J415, J533 및 J591로 이루어지는 군으로부터 선택된 마우스 항-PSMA 항체로부터 제조된다. 다른 측면으로 본 발명은 인간 단클론성 항체에 관련된다.
바람직한 구체예에서, 인간 단클론성 항체는 인간 중쇄 가변 영역과 인간 경쇄 가변 영역을 포함하며, 여기서
(a) 인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:1 내지 9로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하고;
(b) 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:10 내지 18로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함한다.
다양한 구체예에서 다음의 중쇄 및 경쇄 조합이 바람직하다: 인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:1의 아미노산 서열을 포함하고, 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:10의 아미노산 서열을 포함하며;
인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:2의 아미노산 서열을 포함하고, 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:11의 아미노산 서열을 포함하며;
인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:3의 아미노산 서열을 포함하고, 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:12의 아미노산 서열을 포함하며;
인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:4의 아미노산 서열을 포함하고, 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:13의 아미노산 서열을 포함하며;
인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:5의 아미노산 서열을 포함하고, 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:14의 아미노산 서열을 포함하며;
인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:6의 아미노산 서열을 포함하고, 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:15의 아미노산 서열을 포함하며;
인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:7의 아미노산 서열을 포함하고, 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:16의 아미노산 서열을 포함하며;
인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:8의 아미노산 서열을 포함하고, 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:17의 아미노산 서열을 포함하며;
인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:9의 아미노산 서열을 포함하고, 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:18의 아미노산 서열을 포함한다.
다른 구체예에서, 본 발명의 단클론성 항체는 다음의 것들을 포함한다:
(a) SEQ ID NO:19 내지 27로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) SEQ ID NO:28 내지 36으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) SEQ ID NO:37 내지 45로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) SEQ ID NO:46 내지 54로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) SEQ ID NO:55 내지 63으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR2;
(f) SEQ ID NO:64 내지 72로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR3.
다양한 구체예에서, 다음의 중쇄 및 경쇄 CDR1, CDR2 및 CDR3 조합이 바람직하다:
(a) SEQ ID NO:19를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) SEQ ID NO:28을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) SEQ ID NO:37을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) SEQ ID NO:46을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) SEQ ID NO:55를 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) SEQ ID NO:64를 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR3; 또는
(a) SEQ ID NO:20을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) SEQ ID NO:29를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) SEQ ID NO:38을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) SEQ ID NO:47을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) SEQ ID NO:56을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) SEQ ID NO:65를 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR3; 또는
(a) SEQ ID NO:21을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) SEQ ID NO:30을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) SEQ ID NO:39를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) SEQ ID NO:48을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) SEQ ID NO:57을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) SEQ ID NO:66을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR3; 또는
(a) SEQ ID NO:22를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) SEQ ID NO:31을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) SEQ ID NO:40을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) SEQ ID NO:49를 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) SEQ ID NO:58을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) SEQ ID NO:67을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR3; 또는
(a) SEQ ID NO:23을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) SEQ ID NO:32를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) SEQ ID NO:41을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) SEQ ID NO:50을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) SEQ ID NO:59를 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) SEQ ID NO:68을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR3; 또는
(a) SEQ ID NO:24를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) SEQ ID NO:33을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) SEQ ID NO:42를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) SEQ ID NO:51을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) SEQ ID NO:60을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) SEQ ID NO:69를 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR3; 또는
(a) SEQ ID NO:25를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) SEQ ID NO:34를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) SEQ ID NO:43을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) SEQ ID NO:52를 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) SEQ ID NO:61을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) SEQ ID NO:70을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR3; 또는
(a) SEQ ID NO:26을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) SEQ ID NO:35를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) SEQ ID NO:44를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) SEQ ID NO:53을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) SEQ ID NO:62를 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) SEQ ID NO:71을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR3; 또는
(a) SEQ ID NO:27을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR1;
(b) SEQ ID NO:36을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR2;
(c) SEQ ID NO:45를 포함하는 인간 중쇄 가변 영역 CDR3;
(d) SEQ ID NO:54를 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR1;
(e) SEQ ID NO:63을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR2; 및
(f) SEQ ID NO:72를 포함하는 인간 경쇄 가변 영역 CDR3.
다른 측면으로 본 발명은 인간 VH5-51 또는 VH3-30.3 유전자의 산물 또는 그 유전자로부터 유도된 중쇄 가변 영역을 포함하는 탈푸코실화된 인간 항-PSMA 항체를 제공한다. 본 발명은 또한 인간 VkL6, 04/014 또는 L18 유전자의 산물이거나 그 유전자로부터 유도된 경쇄 가변 영역을 포함하는 탈푸코실화된 인간 항-PSMA 항체를 제공한다. 본 발명은 또한 인간 VH5-51 또는 VH3-30.3 유전자의 산물 또는 그 유전자로부터 유도된 중쇄 가변 영역과 인간 VkL6, 04/014 또는 L18 유전자의 산물이거나 그 유전자로부터 유도된 경쇄 가변 영역을 포함하는 탈푸코실화된 인간 항-PSMA 항체를 제공한다.
다른 측면으로 본 발명은 항-PSMA 항체가 키메릭 닭의 알에서 발현되도록 항-PSMA 항체를 코드화하는 면역글로불린 중쇄 및 경쇄 유전자를 포함하는 키메릭 닭에 관련되며, 이때 키메릭 닭의 알에서 발현되는 항-PSMA 항체는 푸코스 잔기가 결핍된다. 바람직하게도 면역글로불린 중쇄 및 경쇄 유전자는 인간 면역글로불린 중쇄 및 경쇄 유전자이다.
본 발명은 다른 측면으로 항-PSMA 항체를 코드화하는 면역글로불린 중쇄 및 경쇄 유전자를 포함하는 숙주 세포에 관한 것으로, 상기 숙주 세포는 푸코실트랜스퍼라제가 결핍됨으로써 상기 숙주 세포에 의해 발현된 항-PSMA 항체는 푸코스 잔기가 결핍된다. 바람직하게는 면역글로불린 중쇄 및 경쇄 유전자는 인간 면역글로불린 중쇄 및 경쇄 유전자이다. 바람직하게는 푸코실트랜스퍼라제는 FUT8이다. 바람직하게는 숙주 세포는 CHO 세포이다.
본 발명은 또 다른 측면으로 PSMA+ 세포의 성장을 억제하는 방법을 제공한다. 그 방법은 세포를 그 세포의 항체-의존성 세포의 세포독성(ADCC)을 유도하기에 충분한 조건하에서 탈푸코실화된 항-PSMA 항체와 접촉시키는 것을 포함한다. 세포는 예를 들어 종양 세포일 수 있다. 바람직하게는 항-PSMA 항체는 인간 항체이다.
본 발명은 또한 피험체에게서 종양 세포의 성장을 억제하는 방법을 제공하는데, 이때 종양 세포 또는 종양 세포에 근접한 혈관 내피세포는 PSMA를 발현한다. 그 방법은 피험체에게 탈푸코실화된 항-PSMA 항체를, 피험체에게서 종양 세포의 성장을 억제하기에 충분한 양으로 투여하는 것을 포함한다. 바람직하게도 항-PSMA 항체는 인간 항체이다. 바람직한 구체예에서, 종양 세포는 전립선 암종 종양세포이다.
본 발명의 다른 특징 및 장점들은, 제한하는 것으로 간주되어서는 안되는 다음의 상세한 설명과 실시예로부터 명백해질 것이다. 본 출원을 통털어 인용되는 모든 참조문헌, Genbank 기재사항, 특허 및 공개된 특허 출원들의 내용은 참조로 본원에 삽입되는 것을 나타낸다.
지시문 (instruction)
주어진 문맥에서 질문과 관련된 사실을 찾아 답하라. 핵심 내용을 완결된 설명형 문장으로 작성하라.
질문 (question)
본 발명에서 제공하는 탈푸코실화된 인간 단클론성 항체를 구성하는 인간 중쇄 가변 영역과 인간 경쇄 가변 영역의 아미노산 서열 정보는 각각 어떻게 정의되어 있는가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation본 발명의 탈푸코실화된 인간 단클론성 항체를 구성하는 중쇄 가변 영역과 경쇄 가변 영역의 구체적인 아미노산 서열 범위를 확인해야 한다.
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2정보 추출
information_extraction문맥에서 인간 단클론성 항체의 구성 요소인 중쇄 가변 영역과 경쇄 가변 영역에 대한 서열 정보를 추출한다.
- (a) 인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:1 내지 9로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하고; (b) 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:10 내지 18로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함한다.
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3근거 선택
evidence_selection질문에서 요구하는 중쇄 및 경쇄 가변 영역의 서열 범위를 명시한 구절을 최종 근거로 선택한다.
- 인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:1 내지 9로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하고; (b) 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:10 내지 18로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함한다.
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4논리 통합
logical_integration추출된 두 구성 요소의 서열 범위를 결합하여 답변을 구성한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:1~9, 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:10~18임을 도출한다.
- 인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:1 내지 9... 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:10 내지 18
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 명확하고 구체적인 서열 범위를 포함하여 답변을 작성한다.
- 인간 중쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:1 내지 9로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하며, 인간 경쇄 가변 영역은 SEQ ID NO:10 내지 18로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함한다.
최종 답변 (final_answer)
본 발명의 인간 단클론성 항체는 (a) SEQ ID NO:1 내지 9로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 인간 중쇄 가변 영역과, (b) SEQ ID NO:10 내지 18로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아미노산 서열을 포함하는 인간 경쇄 가변 영역을 포함한다.
핵심 해석 (core_interpretation)
탈푸코실화된 인간 단클론성 항체를 구성하는 핵심 단백질 구조인 중쇄 및 경쇄 가변 영역의 서열 규격