多特异性抗体制造技术

本发明专利技术涉及多特异性抗体、其生产方法、含有所述抗体的药物组合物及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新的多特异性抗体、生产其的方法、包含所述抗体的药物组合物以及其用途。
技术介绍
改造的蛋白质，如能够结合两种或多种抗原的双或多特异性抗体为本领域所知。可以使用细胞融合、化学缀合或重组DNA技术产生此类多特异性结合蛋白质。最近几年，已经开发了多种多样的重组多特异性抗体形式，例如通过融合例如IgG抗体形式和单链结构域的四价双特异性抗体(参见例如Coloma,M.J.,等人,NatureBiotech.15(1997)159-163；WO2001/077342；和Morrison,S.L.,NatureBiotech.25(2007)1233-1234。还开发了若干其它新的形式，其中不再保留抗体核心结构(IgA、IgD、IgE、IgG或IgM)，如二抗体、三抗体或四抗体、微抗体(minibody)和若干单链形式(scFv、Bis-scFv)，其能够结合两个或者多个抗原(Holliger,P.,等人,NatureBiotech.23(2005)1126-1136；Fischer,N.,和Léger,O.,Pathobiology74(2007)3-14；Shen,J.,等人,J.Immunol.Methods318(2007)65-74；Wu,C.,等人,NatureBiotech.25(2007)1290-1297)。所有这些形式都使用接头来将抗体核心(IgA、IgD、IgE、IgG或IgM)与其它结合蛋白质(例如scFv)融合或者融合例如两个Fab片段或scFv(Fischer,N.,和Léger,O.,Pathobiology74(2007)3-14)。尽管接头对改造双特异性抗体具有优势是显而易见的，但是它们还可能在治疗背景中引起问题。事实上，这些外来肽可能引发针对接头本身或蛋白质与接头之间的连接的免疫应答。此外，这些肽的柔性性质使得它们更易于被蛋白水解切割，可能导致差的抗体稳定性、聚集和增加的免疫原性。此外，可能希望通过维持与天然发生的抗体的高度相似性来保留通过Fc部分介导的效应子功能，如例如补体依赖性细胞毒性(CDC)或抗体依赖性细胞毒性(ADCC)。因此，理想的是，目标应该是开发这样的双特异性抗体，其与天然发生的抗体(像IgA、IgD、IgE、IgG或IgM)在整体结构上非常相似，与人序列具有最小的偏差。在一种方法中，使用四价体瘤(quadroma)技术(参见Milstein，C.和Cuello，AC，Nature305(1983)537-540)基于两种不同杂交瘤细胞系的体细胞融合生产与天然抗体非常相似的双特异性抗体，所述两种不同杂交瘤细胞系表达具有双特异性抗体的所需特异性的鼠单克隆抗体的。由于在所得杂合-杂交瘤(或四价体瘤)细胞系内两条不同抗体重链和轻链的随机配对，产生多达十种不同的抗体种类，其中只有一种是所需的功能性双特异性抗体。由于错配的副产物的存在和显着降低的产率，需要复杂的纯化步骤(参见例如Morrison，S.L.，NatureBiotech.25(2007)1233-1234)。通常，如果使用重组表达技术，则仍存在错配的副产物的相同问题。一种避免错配副产物的问题的方法被称为“杵臼(knob-into-hole)技术”，旨在通过将突变引入CH3结构域以修饰接触界面来强制两条不同抗体重链的配对。在一条链上，大体积(bulky)氨基酸被具有短侧链的氨基酸替换以产生“臼”。相反，具有大侧链的氨基酸被引入另一CH3结构域，以产生“杵”。通过共表达这两条重链(和两条相同的轻链，其必须适合于两条重链)，观察到相对于同源二聚体形成(“臼-臼”或“杵-杵”)高产率的异源二聚体形成(“杵-臼”)(Ridgway，J.B.等人，ProteinEng.9(1996)617-621；和WO96/027011)。通过使用噬菌体展示方法和引入二硫键来稳定异源二聚体，可以通过重塑两个CH3结构域的相互作用表面来进一步增加异源二聚体的百分比(Merchant，A.M.等人，NatureBiotech.16(1998)677-681；Atwell，S.，等人，J.Mol.Biol.270(1997)26-35)。用于杵臼技术的新方法在例如在EP1870459A1中描述了。虽然这种形式显得非常有吸引力，但目前没有描述向临床进展的数据。该策略的一个重要限制是两个亲本抗体的轻链必须是相同的，以防止错配和形成非活性分子。因此，该技术不适合作为从针对第一和第二抗原的两种抗体开始容易地开发针对三种或四种抗原的重组、三或四特异性抗体的基础，因为首先必须优化这些抗体的重链和/或相同的轻链，然后必须加入针对第三和第四抗原的进一步的抗原结合肽。WO2006/093794涉及异源二聚体蛋白结合组合物。WO99/37791描述了多用途抗体衍生物。Morrison，S.L.等人，J.Immunol.160(1998)2802-2808涉及可变区结构域交换对IgG功能性质的影响。WO2013/02362涉及异源二聚化的多肽。WO2013/12733涉及包含异源二聚体Fc区的多肽。WO2012/131555涉及改造的异源二聚体免疫球蛋白。EP2647707涉及改造的异源二聚体免疫球蛋白。WO2009/080251、WO2009/080252、WO2009/080253、WO2009/080254和Schaefer，W.等人，PNAS，108(2011)11187-1191涉及具有结构域交叉的二价双特异性IgG抗体。在WO2009/080251和Schaefer，W.等人，PNAS，108(2011)11187-1191中描述的在一个结合臂中具有VL-VH/CL-CH1置换(CrossMabFab)的多特异性抗体明确地减少由特异性结合第一抗原的第一抗体的轻链与特异性结合第二抗原的第二抗体的错误重链的错配导致的副产物形成(与没有这种结构域交换的方法相比时)。然而，其制剂不是完全不含副产物。副产物谱取决于在一个结合臂中具有VL-VH/CL-CH1置换的多特异性抗体的结构。主要的副产物是非功能性的轻链二聚体(也参见Schaefer，W.等人，PNAS，108(2011)11187-1191；增刊的图S1G中)和非功能性重链二聚体(也参见Schaefer，W.等人PNAS，108(2011)11187-1191；增刊的图S1F中)。因此，仍然需要进一步减少不需要的副产物的方法，以改善例如多特异性抗体的产率。
技术实现思路
本专利技术涉及多特异性抗体，其包含源自特异性结合第一抗原的第一抗体的第一轻链和第一重链；和源自特异性结合第二抗原的第二抗体的第二轻链和第二重链，其中在第二轻链中可变结构域VL被第二重链的可变结构域VH替换和恒定结构域CL被第二重链的恒定结构域CH1替换；和在第二重链中可变结构域VH被第二轻链的可变结构域VL替换和恒定结构域CH1被第二轻链的恒定结构域CL替换；和-其中在第一轻链的恒定结构域CL中，位置124和123的氨基酸(根据Kabat编号)彼此独立地被选自K、R和H的氨基酸取代；和其中在第一重链的恒定结构域CH1中，位置147和213的氨基酸(根据Kabat的EU索引编号)彼此独立地被选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多特异性抗体，其包含a)源自特异性结合第一抗原的第一抗体的第一轻链和第一重链；和b)源自特异性结合第二抗原的第二抗体的第二轻链和第二重链，其中，在第二轻链中，可变结构域VL被第二重链的可变结构域VH替换，恒定结构域CL被第二重链的恒定结构域CH1替换；和在第二重链中，可变结构域VH被第二轻链的可变结构域VL替换，恒定结构域CH1被第二轻链的恒定结构域CL替换；和i)其中在第一轻链的恒定结构域CL中，位置124和123的氨基酸(根据Kabat编号)彼此独立地被选自K、R和H的氨基酸取代；和其中在第一重链的恒定结构域CH1中，位置147和213的氨基酸(根据Kabat的EU索引编号)彼此独立地被选自E或D的氨基酸取代；或ii)其中在第二重链的恒定结构域CL中，位置124和123的氨基酸(根据Kabat编号)彼此独立地被选自K、R和H的氨基酸取代；和其中在第二轻链的恒定结构域CH1中，位置147和213的氨基酸(根据Kabat的EU索引编号)彼此独立地被选自E或D的氨基酸取代。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.29 EP 14178908.11.一种多特异性抗体，其包含a)源自特异性结合第一抗原的第一抗体的第一轻链和第一重链；和b)源自特异性结合第二抗原的第二抗体的第二轻链和第二重链，其中，在第二轻链中，可变结构域VL被第二重链的可变结构域VH替换，恒定结构域CL被第二重链的恒定结构域CH1替换；和在第二重链中，可变结构域VH被第二轻链的可变结构域VL替换，恒定结构域CH1被第二轻链的恒定结构域CL替换；和i)其中在第一轻链的恒定结构域CL中，位置124和123的氨基酸(根据Kabat编号)彼此独立地被选自K、R和H的氨基酸取代；和其中在第一重链的恒定结构域CH1中，位置147和213的氨基酸(根据Kabat的EU索引编号)彼此独立地被选自E或D的氨基酸取代；或ii)其中在第二重链的恒定结构域CL中，位置124和123的氨基酸(根据Kabat编号)彼此独立地被选自K、R和H的氨基酸取代；和其中在第二轻链的恒定结构域CH1中，位置147和213的氨基酸(根据Kabat的EU索引编号)彼此独立地被选自E或D的氨基酸取代。2.根据权利要求1所述的多特异性抗体，其中i)其中在第一轻链的恒定结构域CL中，位置124和123的氨基酸(根据Kabat编号)彼此独立地被选自K、R和H的氨基酸取代；和其中在第一重链的恒定结构域CH1中，位置147和213的氨基酸(根据Kabat的EU索引编号)彼此独立地被选自E或D的氨基酸取代，和在第二重链的恒定结构域CL中，位置124的氨基酸(根据Kabat编号)被选自E和D的氨基酸取代；或ii)其中在第二重链的恒定结构域CL中，位置124和123的氨基酸(根据Kabat编号)彼此独立地被选自K、R和H的氨基酸取代；和其中在第二轻链的恒定结构域CH1中，位置147和213的氨基酸(根据Kabat的EU索引编号)彼此独立地被选自E或D的氨基酸取代，和在第一轻链的恒定结构域CL中，位置124的氨基酸(根据Kabat编号)被选自E和D的氨基酸取代。3.根据前述权利要求中任一项所述的多特异性抗体，iii)其中在第一轻链的可变结构域VL中，位置38的氨基酸(根据Kabat编号)被选自K、R和H的氨基酸取代；和其中在第一重链的可变结构域VH中，位置39的氨基酸(根据Kabat编号)被选自E和D的氨基酸取代；和iv)其中在第二重链的可变结构域VL中，位置38的氨基酸(根据Kabat编号)被选自E和D(在一个优选的实施方案中被E取代)的氨基酸取代；和其中在第二轻链的可变结构域VH中，位置39的氨基酸(根据Kabat编号)被选自K、R和H的氨基酸取代(在一个优选的实施方案中被K或R取代，在一个实施方案中被K取代)。4.根据前述权利要求中任一项所述的多特异性抗体，其中在抗体的三级结构中，第一重链的CH3结构域和第二重链的CH3结构域形成位于各抗体CH3结构域之间的界面，其中第一重链的CH3结构域和第二重链的CH3结构域的相应的氨基酸序列各自包含位于抗体三级结构中的所述界面内的一组氨基酸，其中从位于一条重链的CH3结构域中的界面中的一组氨基酸中，至少一个氨基酸残基被具有比原始氨基酸残基更大的侧链体积的氨基酸残基取代，从而在所述界面内产生突起，其中所述突起位于一条重链的CH3结构域中，和其中所述突起可定位在位于所述界面内的另一条重链的CH3结构域中的凹穴内；和其中从位于另一条重链的CH3结构域中的界面中的一组氨基酸中，至少一个氨基酸残基被具有比原始氨基酸残基更小的侧链体积的氨基酸残基取代，从而在界面内产生凹穴，其中凹穴位于另一条重链的CH3结构域中，和其中位于一条重链的CH3结构域中的界面内的突起可定位在所述凹穴中。5.根据权利要求4所述的多特异性抗体，其中所述具有比原始氨基酸残基更大的侧链体积的氨基酸残基选自R、F、Y和W；和其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·伊姆霍夫容，C·克莱因，S·克洛斯特曼，J·T·雷古拉，W·舍费尔，
申请(专利权)人：豪夫迈·罗氏有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH