雙特異性抗erb－b抗體及其在腫瘤治療中的用途的製作方法

2023-06-16 02:17:51

專利名稱：雙特異性抗erb－b抗體及其在腫瘤治療中的用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及新型雙特異性抗體及其在腫瘤治療中的用途。該新型抗體能夠與在多種癌組織上過表達的ErbB受體，特別是ErbB1受體結合。因為抗原結合位點的不同特異性針對相同或不同ErbB受體的結合域內的不同表位，這些抗體在抑制和下調ErbB受體和相應的信號級聯方面更加有效。本發明還涉及藥物組合物，其包含所述雙特異性抗體或其片段和其它藥學上有效的藥劑諸如單特異性抗體、免疫綴合物和/或細胞毒性劑。
背景技術：
在超過20年的時間裡，已知針對腫瘤細胞表面上的多種受體和其它抗原的生物分子，諸如單克隆抗體(MAb)或其它蛋白質/多肽，以及小化學化合物適用於腫瘤治療。關於抗體方法，這些MAb大多數是被嵌合化的或人源化的以改善人類免疫系統的耐受性。MAb或上述化學體與其在腫瘤細胞上和大多數情況下也存在於正常組織上的靶結構特異性結合，並可導致依賴於其表位特異性和/或具體抗原的功能特性的不同效應。針對孤兒受體(orphan receptor)或其它無功能的細胞表面分子的MAb以及針對功能活性受體(例如具有激酶活性的生長因子受體)的配體-結合位點外部結構的MAb被預期可誘導主要針對靶細胞的免疫效應子功能(抗體依賴細胞介導的細胞毒性(ADCC)，補體依賴細胞毒性(CDC))。此外，根據抗原和Mab的特性，抗體的結合可導致受體的交聯。由此引起的受體-抗體複合物內在化可導致細胞表面上受體密度的長時期下調。
與配體-結合位點內的或其直接鄰域中的表位結合的Mab與天然配體競爭和其受體結合，由此降低或完全抑制了配體結合，並可置換已與其受體結合的配體。該受體的阻斷抑制了配體依賴性受體活化和下遊信號傳導。例如，ErbB受體，諸如表皮生長因子受體(EGFR)被單克隆抗體阻斷會導致多種細胞效應，包括抑制DNA合成和增殖，誘導細胞周期停滯和凋亡以及抗轉移和抗血管生成作用。
在二十世紀八十年代，ErbB受體是癌症所涉及的典型受體酪氨酸激酶。酪氨酸激酶是一類酶，其催化腺苷三磷酸的末端磷酸向蛋白質底物中的酪氨酸殘基轉移。據信酪氨酸激酶通過底物磷酸化，在許多細胞功能的信號傳導中起關鍵作用。雖然信號傳導的確切機理仍不清楚，但是酪氨酸激酶在細胞增殖，癌發生和細胞分化中顯示出是重要的起作用因子。
酪氨酸激酶可分為受體型和非受體型。受體型和非受體型兩種酪氨酸激酶都參與細胞信號途徑，這些途徑可導致許多病理狀況，包括癌症，牛皮癬和超免疫反應。許多酪氨酸激酶參與細胞生長及血管生成。
非受體型酪氨酸激酶也由許多亞家族組成，包括Src，Frk，Btk，Csk，Abl，Zap70，Fes/Fps，Fak，Jak，Ack和LIMK。這些亞家族的每一個還可再分成不同的受體。例如，Src亞家族是最大的亞家族之一，其包括Src，Yes，Fyn，Lyn，Lck，Blk，Hck，Fgr和Yrk。Src亞家族中的酶與腫瘤形成有關。對非受體型酪氨酸激酶的更詳細的討論，參見BolenOncogene，82025-2031(1993)。
受體型酪氨酸激酶具有細胞外，跨膜和細胞內部分，而非受體型酪氨酸激酶完全是細胞內的。受體連接的酪氨酸激酶是跨膜蛋白，其包含細胞外配體結合域，跨膜序列，以及胞質酪氨酸激酶域。受體型酪氨酸激酶由大量具有不同生物活性的跨膜受體組成。
已經鑑定出了不同亞家族的受體型酪氨酸激酶。涉及的酪氨酸激酶包括成纖維細胞生長因子(FGF)受體，ErbB主要家族類型中的表皮生長因子(EGF)受體和血小板衍生生長因子(PDGF)受體。還涉及神經生長因子(NGF)受體，腦衍生的神經營養因子(BDNF)受體，以及神經營養蛋白-3(NT-3)受體和神經營養蛋白-4(NT-4)受體。
一個受體型酪氨酸激酶亞家族，被命名為HER或ErbB亞家族，由EGFR(ErbB1)，HER2(ErbB2或p185neu)，HER3(ErbB3)和HER4(ErbB4或tyr02)組成。此亞家族受體的配體包括表皮生長因子(EGF)，TGF-a，雙調蛋白(amphiregulin)，HB-EGF，β-細胞調節素(betacellulin)、heregulin及神經調節蛋白。PDGF亞家族包括由激酶插入域受體(KDR)組成的FLK家族。
EGFR，由ErbB1基因編碼，其與人類惡性腫瘤因果相關。特別是，在乳腺，膀胱，肺，頭，頸和胃部癌症以及成膠質細胞瘤中已經觀察到EGFR的表達增強。EGFR受體表達的增強常常伴隨有同一腫瘤細胞中EGFR配體——轉化生長因子α(TGF-α)的產生增加，從而經自分泌刺激途徑引起受體激活(Baselga和Mendelsohn，Pharmac.Ther.64127-154(1994))。
EGF受體是一種分子量為170,000的跨膜糖蛋白，並發現其存在於許多上皮細胞類型上。其可以被至少三種配體——EGF，TGF-α(轉化生長因子α)和雙調蛋白激活。經證明表皮生長因子(EGF)和轉化生長因子α(TGF-α)都能與EGF受體結合進而引起細胞增殖和腫瘤生長。這些生長因子不能與HER2結合(Ulrich and SCH1esinger，1990，Cell 61，203)。與藉助自身二聚化性質誘導受體二聚化的幾個生長因子家族(如PDGF)不同，單體生長因子如EGF具有2個受體結合位點，因此，其可以使兩個鄰近的EGF受體交聯(Lemmon等，1997，EMBO J.16，281)。受體二聚化對激活生長因子受體的內在催化活性以及對生長因子受體在酪氨酸殘基上的自磷酸化是必需的。後者可作為多種銜接蛋白質或酶的停泊位點，而這些蛋白質或酶可同時啟動許多信號級聯。在高等真核細胞中，簡單的線性通路演化為充分交互作用的多層網絡，其中組分的組合表達和活化使得可以在發育的自始至終形成情景特異性生物反應。ErbB網絡不僅能整合其自身的輸入信號，還能整合異源信號，包括激素，淋巴因子，神經遞質和應激誘導物。
應當指出的是受體蛋白酪氨酸激酶(PTK)既能進行同二聚化，也能進行異二聚化，其中同二聚體受體組合的促有絲分裂和轉化作用(不啟動或弱啟動信號傳導)低於相應的異二聚體組合。包含ErbB2的異二聚體是最有效的複合物(參見如下綜述Yarden and Sliwkowski，2001，NatureReviews，Molecular cell Biology，volume 2，127-137；Tzahar and Yarden，1998，BBA 1377，M25-M37)。
已經證明抗EGF受體的抗體在阻斷EGF和TGF-α與受體結合的時候，顯示出對腫瘤細胞增殖的抑制。考慮到這些發現，已經研製出很多小鼠和大鼠單克隆抗EGF受體抗體，並在體內和體外檢測了其對腫瘤細胞生長進行抑制的能力(Modjtahedi and Dean，1994，J.Oncology 4，277)。人源化單克隆抗體425(hMAb 425，US 5,558,864；EP 0531 472)和嵌合型單克隆抗體225(cMAb 225，US 4,943,533和EP 0359282)都是針對EGF受體的，而且在臨床試驗中均顯示有效。已經證明C225抗體(Catuximab)可在體外抑制由EGF介導的腫瘤細胞生長，以及在裸鼠體內抑制人腫瘤的形成。而且，最重要的是，該抗體在異種移植小鼠模型中還顯示出可與某些化療劑(即阿黴素(doxorubicin，adriamycin)，紫杉醇和順鉑)協同作用體內根除人腫瘤。Ye等(1999，Oncogene 18，731)報導通過聯合應用嵌合型MAb225和針對HER2受體的人源化MAb 4D5可以對人卵巢癌細胞進行成功地治療。
ErbB家族的第二個成員HER2(ErbB2或p185neu)，其最初被鑑定為來自經化學處理的大鼠的成神經細胞瘤的轉化基因產物。neu原癌基因的激活形式由該編碼蛋白的跨膜區中的點突變(纈氨酸變成穀氨酸)引起。可在乳腺和卵巢癌症中觀察到neu人同系物的擴增，其與預後不良有關(Slamon等，Science，235177-182(1987)；Slamon等，Science，244707-712(1989)；US 4,968,603)。ErbB2(HER2)的分子量為大約185,000，雖然至今對HER2的特異性配體尚未明確確定，但ErbB2(HER2)與EGF受體(HER1)有相當高的同源性。
進一步發現針對HER2受體的抗體4D5使過表達ErbB2的乳腺腫瘤細胞系對TNFα的細胞毒性效應敏感(US 5,677,171)。鼠抗-ErbB2抗體4D5的人源化重組體(huMAb4D5-8，rhuMAb HER2或HERCEPTIN；US 5,821,337)在已進行過大量抗癌前期治療的患有ErbB2-過表達轉移性乳腺癌的患者中具有臨床活性(Baselga等，J.Clin.Oncol.14737-744(1996))。HERCEPTIN在1988年被正式批准上市用於治療患有轉移性乳腺癌(其腫瘤過表達ErbB2蛋白)的患者。
除抗ErbB抗體外，已知多種小化學分子也是ErbB受體分子的有效抑制劑，其能阻斷天然配體的結合位點(參見詳細的描述)，或阻斷受體激酶的結合位點的酪氨酸殘基，由此阻止磷酸化和進一步的級聯信號。
在臨床試驗中顯示出高效能的一個代表物是IressaTM(ZD-1839)，其可以用於NSCLC適應症(非小細胞肺癌)。
雖然已有一些處於研發和上市中的有希望用於治療腫瘤的藥物和方法，但仍需要具有改進的特性和增高的功效的其它藥劑和藥物組合物和組合。
發明概述本發明基於本發明人的如下發現某些在患病細胞例如腫瘤細胞表面上過表達的受體酪氨酸激酶諸如ErbB受體分子在天然配體結合域內具有特異性表位位點，不同抗體或一般而言，不同特異性可與這些位點同時結合，而不會出現或僅存在可忽略的相互阻礙。顯然，這些抗體或特異性所結合的表位在三維構型方面與受體分子的結合域的完整大小相比相對較小。其可誘導增加的對信號通路活性的下調，優選增加的對ErbB受體的阻斷，以及由此增加的對整個信號級聯的阻斷。
本發明首次描述了腫瘤治療的新概念，即對個體施用雙特異性抗體或其功能上有效的片段，通過所述雙特異性抗體的第一特異性抗原結合位點與第一表位結合和第二特異性抗原結合位點與相同或不同受體的第二不同表位結合，而阻斷或抑制ErbB受體，優選EGF受體(EGFR)。
可以發現，該雙特異性抗體可通過其兩個不同的抗原結合位點而同時與相同受體分子(例如EGFR或Her-2)或者不同受體分子(例如EGFR和Her-2)的天然配體結合域中的不同表位結合，而不會出現抗體的不同抗原結合位點間的顯著相互阻礙，從而使得受體上出現更高的抗體密度並導致(通過降低與天然(激動性)配體諸如EGF或TGFa的結合能力)對單體或二聚體單位形式的相應受體分子的信號級聯強得多的抑制。這應導致對腫瘤生長更強的抑制和/或導致實體瘤或腫瘤轉移的凋亡增加。優選的抗體尤其是上文和下文中描述的抗EGFR和抗Her2抗體，及其片段，優選雙特異性F(ab′)2片段，這是因為其具有較小的尺寸。在本發明的優選的實施方案中，描述了由源於人源化、嵌合或鼠型MAb 425的第一抗原結合位點和源於人源化、嵌合或鼠型MAb 225的第二抗原結合位點組成的雙特異性抗體(片段)(BAb425，225，F(ab′425，ab′225))。在本發明的其它實施方案中，描述了由源於人源化、嵌合或鼠型MAb 425的第一抗原結合位點和源於人源化、嵌合或鼠型MAb 4D5的第二抗原結合位點組成的雙特異性抗體(片段)(BAb425，4D5，F(ab′425，ab′4D5))。在本發明的其它實施方案中，描述了由源於人源化、嵌合或鼠型MAb 225的第一抗原結合位點和源於人源化、嵌合或鼠型MAb4D5的第二抗原結合位點組成的雙特異性抗體(片段)(BAb225，4D5，F(ab′425，ab′4D5))。在上述實施方案中，人源化MAb 425、嵌合MAb225(CETUXIMAB)和人源化4D5(HERCEPT1N)優選作為源抗體。原則上本發明也包括雜合抗體(heteroantibody)或其片段。合成製備的雜合抗體甚至可由源於三種不同的抗EGFR抗體或其片段的三個不同的抗原結合位點部分組成(例如425，225，4D5)。
已發現，與相應單特異性抗體相比，根據本發明的雙特異性抗體能夠增強不同或相同ErbB受體的交聰/二聚化，增強對ErbB受體的阻斷/抑制，增強對ErbB受體-特異性信號通路調節的誘導。令人感興趣的是，該交聯作用可進一步被包含所述雙特異性抗體(片段)和單特異性抗ErbB抗體(片段)的混合物增強，其中所述單特異性抗體(片段)優選具有與雙特異性抗體(片段)的所述第一或第二抗原結合位點相同的抗原結合位點。換言之例如，(i)MAb 425或MAb 225或MAb 4D5和BAb425，225；或(ii)MAb 425或MAb 225或MAb 4D5與BAb425，4D5；或(iii)MAb 425或MAb 225或MAb 4D5與BAb4D5，225的混合物與將MAb或BAb作為單獨藥劑以相同濃度進行施用相比，前者引起增加的對ErbB受體的抑制和下調。
雖然上述發現是僅對將ErbB受體作為靶受體分子而做出的，應當指出的是由本發明人所揭示的並如上述和下述的科學原理也適用於ErbB之外的其它生物受體。
任選地，本發明的組合物還包含可以支持和增強上述分子的功效的治療活性化合物。
所述藥劑可以是細胞毒性劑，優選是拮抗性分子，諸如酪氨酸激酶拮抗劑、其它ErbB拮抗劑、激素受體拮抗劑、蛋白激酶拮抗劑或抗血管生成劑。下面將更詳細地具體描述可用於本發明的所述分子。
本發明所述的治療活性劑也可以以包含如下包裝的藥物試劑盒的形式提供，所述包裝包含在分開容器內的或在單一容器內的一種或多種所述拮抗劑。利用該聯合的治療方法可以任選地包括放射性治療。大抵上，此藥物施用可與放射治療伴隨進行，其中放射治療可與藥物施用基本上同時或在之前或在之後進行。根據本發明的聯合療法中不同藥劑的施用也可以基本上同時進行或相繼進行。細胞表面上有參與腫瘤血管形成的受體的腫瘤可用本發明聯合療法成功地治療。
已知腫瘤的發育和生長有多條可替換的路線。如果一條路線被阻斷，則它們常能通過表達和使用其他受體和信號途徑而轉換到另一條路線上。因此，由於本發明的藥物聯合可以阻斷幾種這樣的可能腫瘤發育策略，因而具有多個優點。根據本發明的組合可用於治療和預防那些通過激活存在於腫瘤細胞表面上的相關激素受體而發育和生長的腫瘤、腫瘤樣疾病和瘤形成性疾病以及腫瘤轉移。
本發明聯合中的不同藥劑優選以低劑量聯合應用，即，低於常規的臨床條件下使用的劑量。在給個體施用本發明的化合物、組合物、藥劑和治療的時候，降低劑量的優點包括降低了高劑量相關副反應的發生率。例如，通過降低如上文和下文所述藥劑的劑量，和高劑量條件下觀察到的效果相比，噁心和嘔吐的頻率和嚴重程度都得到降低。預期降低副反應發生率將能改善癌症患者的生活質量。降低副反應發生率的優點還包括改善患者的依順性、降低因副反應需要住院治療的次數、減少在醫治副反應帶來的疼痛時所需止痛劑的使用。另外，本發明的方法和聯合還能使高劑量時的治療效果最大化。
上述組合顯示出令人驚異的協同作用。臨床研究中可以觀察到使用該藥物聯合使腫瘤出現真實的縮小和解體，同時沒有檢測到明顯的藥物副反應。
本發明一般涉及·雙特異性抗體，或其功能上有效的片段，其包含與第一ErbB受體的第一表位結合的第一抗原結合位點和與第二ErbB受體的第二表位結合的第二不同抗原結合位點。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中所述第一和/或所述第二表位位於所述受體的天然配體的結合域內。
·相應的雙特異性抗體或其片段，與相應單特異性抗體相比，其增強對ErbB受體的阻斷和/或抑制，並增強對ErbB受體-特異性信號通路下調的誘導。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其增強對具有相同或不同特異性的受體分子的交聯和/或二聚化的誘導。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中所述第一ErbB受體的第一表位與第二ErbB受體的第二表位不同。
·權利要求5的雙特異性抗體或其片段，其中所述第一ErbB受體與所述第二ErbB受體不同。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中所述第一和第二ErbB受體是相同的。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中所述第一ErbB受體是EGF受體(EGFR)。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中所述第二ErbB受體是ErbB-2(Her-2)。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中所述第一和第二ErbB受體是EGF受體(EGFR)。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中所述第一抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb 425。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中所述第一抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb 225。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中所述第一抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb 425，而所述第二抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb 225，每個抗原結合位點與相同EGF受體分子的天然配體結合域中的不同表位結合。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中所述第一ErbB受體是EGF受體(EGFR)而所述第二ErbB受體是ErbB-2(Her-2)。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中所述第一抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb 425或225，而所述第二抗原結合位點源於MAb 4D5(Herceptin)。
·相應的雙特異性抗體或其片段，其中片段是F(ab′)2。
·藥物組合物，其包含如上述權利要求任一項所述的雙特異性抗體或其功能上有效的片段和可選地藥學上可接受的載體、稀釋劑或賦形劑。
·相應的藥物組合物，其還包含單特異性抗ErbB抗體或其功能上有效的片段。
·相應的藥物組合物，其中所述單特異性抗ErbB抗體或其功能上有效的片段選自MAb 425、MAb 225，或MAb4D5(Herceptin)。
·相應的藥物組合物，其還包含細胞毒性劑。
·相應的藥物組合物，其中所述細胞毒性劑是化療劑。
·相應的藥物組合物，其中所述化療劑選自順鉑、阿黴素、吉西他濱、多西他賽、紫杉醇、博來黴素。
·相應的藥物組合物，其中所述細胞毒性劑是ErbB受體抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、蛋白激酶A抑制劑，或抗血管生成劑。
·一種藥物試劑盒，其包含(i)第一包裝，其至少包含上述雙特異性抗體或其功能上有效的片段，和(ii)第二包裝，其至少包含單特異性抗ErbB抗體或其功能上有效的片段。
·相應的藥物試劑盒，其包括包含BAbh425，c225或其F(ab′)2片段的第一包裝和包含人源化MAb 425(h425)、嵌合MAb 225(c225)或人源化Mab 4D5或其功能上有效的片段的第二包裝。
·相應的藥物試劑盒，其還包含第三包裝，該包裝包含其它藥劑。
·相應的藥物試劑盒，其中所述其它藥劑是細胞毒性藥。
·相應的藥物試劑盒，其中所述細胞毒性藥選自順鉑、阿黴素、吉西他濱、多西他賽、紫杉醇、博來黴素、ErbB受體抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、蛋白激酶A抑制劑和抗血管生成劑。
·上述雙特異性抗體或藥物組合物/試劑盒在製備用於治療過表達ErbB受體的腫瘤和腫瘤轉移的藥物中的用途。
·一種在個體中治療過表達ErbB受體的腫瘤和腫瘤轉移的方法，其包括對所述個體施用治療上有效量的上述和權利要求中所述的雙特異性抗體或其功能上有效的片段或藥物組合物/試劑盒。
·一種在過表達ErbB受體的腫瘤中增強ErbB受體-特異性信號通路下調的方法，該方法通過對個體施用治療上有效量的上述雙特異性抗體或其功能上有效的片段或藥物組合物/試劑盒來實施。
·相應的方法，還包括對患者施用有效量的細胞毒性劑。
·相應的方法，其中所述細胞毒性劑是化療劑，且選自順鉑、阿黴素、吉西他濱、多西他賽、紫杉醇、博來黴素。
·相應的方法，其中所述細胞毒性劑是ErbB受體抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、蛋白激酶A抑制劑，或抗血管生成劑。
在本發明的優選實施方案中，本發明的雙特異性抗體的一個抗原結合位點所結合的第一ErbB受體類型是ErbB1受體(EGFR)。
因此，本發明更具體地涉及·雙特異性抗體或其片段，其能夠與位於相同或不同ErbB受體分子類型上的不同表位結合，所述抗體包含與第一受體類型ErbB1的表位結合的第一抗原結合位點和與第二ErbB受體分子類型的不同表位結合的第二不同抗原結合位點。
·雙特異性抗體，其中所述第二ErbB受體分子類型是ErbB1(EGFR)。
·雙特異性抗體，其中所述第二ErbB受體分子類型是ErbB2(Her-2)。
·雙特異性抗體，其中至少一個所述表位位於受體結合域內。
·雙特異性抗體，其中所述受體結合域是所述受體的天然配體結合域。
·雙特異性抗體，其中第一或第二抗原結合位點與所述ErbB受體分子類型的天然配體結合域內的表位結合。
·雙特異性抗體，其中第一和第二抗原結合位點與所述ErbB受體分子類型的天然配體結合域內的表位結合。
·雙特異性抗體，其中抗原結合位點與位於相同ErbB受體分子類型上的不同表位結合。
·雙特異性抗體，其中抗原結合位點與位於不同ErbB受體分子類型上的不同表位結合。
·雙特異性抗體，其中第一和第二抗原結合位點各自與所述ErbB受體的天然配體結合域內的不同表位結合，由此阻斷和/或抑制該受體，藉此與相應單特異性抗體相比，增強對ErbB受體的阻斷和/或抑制以及增強對ErbB受體-特異性信號通路下調的誘導。
·雙特異性抗體，其中與雙特異性抗體和相同ErbB受體分子類型上的表位的結合相比，增強了對具有相同或不同特異性的不同ErbB受體分子的交聯和/或二聚化的誘導。
·雙特異性抗體，其中所述第一抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb 425。
·根據權利要求1-11任一項的雙特異性抗體，其中所述第一抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb 225。
·雙特異性抗體，其被命名為「BAbh425，c225」，其中所述第一抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb 425，而所述第二抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb 225，各抗原結合位點與ErbB1受體(EGFR)分子上的不同表位結合。
·雙特異性抗體，其中所述不同表位位於天然配體的結合域內。
·雙特異性抗體，其中第二抗原結合位點與ErbB 2受體分子(Her-2)或VEGF受體分子結合。
·權利要求16的雙特異性抗體，其中所述第二抗原結合位點源於MAb4D5(Herceptin)。
·源於上述和權利要求任一項所述的雙特異性抗體的雙特異性抗體片段，其中片段是F(ab′)2。
·藥物組合物，其包含上述和權利要求中所述的一種或多種雙特異性抗體或其片段，以及任選地藥學上可接受的載體、稀釋劑或賦形劑。
·藥物組合物，其還包含單特異性抗ErbB抗體或其功能上有效的片段。
·藥物組合物，其中所述單特異性抗ErbB抗體或其功能上有效的片段選自MAb 425、MAb 225，或MAb 4D5(Herceptin)。
·藥物組合物，其還包含細胞毒性劑。
·藥物組合物，其中所述細胞毒性劑是化療劑。
·藥物組合物，其中所述化療劑選自順鉑、阿黴素、吉西他濱、多西他賽、紫杉醇、博來黴素。
·藥物組合物，其中所述細胞毒性劑是ErbB受體抑制劑、VEGF受體抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、蛋白激酶A抑制劑、抗血管生成劑、抗激素劑，或細胞因子。
·免疫綴合物，其包含上述雙特異性抗體，該抗體直接或藉助接頭分子在C末端與生物學上有效的肽、多肽或蛋白質融合，其中優選的所述蛋白質或多肽是細胞因子。
·藥物試劑盒，其包含(i)第一包裝，其包含至少上述和權利要求中所述的雙特異性抗體或免疫綴合物，和(ii)第二包裝，其包含至少單特異性抗ErbB抗體或其功能上有效的片段。
·藥物試劑盒，其包含第一包裝和第二包裝，該第一包裝包含雙特異性抗體「BAbh425，c225」或其F(ab′)2片段或其免疫綴合物，所述第二包裝包含人源化MAb 425(h425)、嵌合MAb 225(c225)或人源化Mab 4D5或其功能上有效的抗體片段或其免疫綴合物。
·藥物試劑盒，其還包含第三包裝，該包裝包含細胞毒性藥。
·藥物試劑盒，其中所述細胞毒性藥選自順鉑、阿黴素、吉西他濱、多西他賽、紫杉醇、博來黴素、ErbB受體抑制劑、VEGF受體抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、蛋白激酶A抑制劑、抗激素劑和抗血管生成劑。
·上述的雙特異性抗體或藥物組合物/試劑盒在製備用於治療過表達ErbB受體的腫瘤和腫瘤轉移及相關疾病的藥物中的用途。
發明詳述本發明基於如下觀察結果，具有針對不同免疫原性結構的特異性的兩種或多種MAb可同時且無阻礙地或僅具有不顯著的阻礙地與其表位結合，所述表位可以位於相同受體內，甚至是相同的受體結構域內，例如配體結合域內。因此，具有針對相同受體的不同表位的特異性的雙特異抗體可與其兩個特異性表位結合由此形成二價受體-抗體複合物，在使用單特異性Mab時大多數情況下在單一受體上是看不見這種複合物的。
或者，所述雙特異性抗體的抗原結合位點可以與鄰近的其它相同受體發生相互作用，由此在這些受體之間構建複合物。此外，針對相同或不同受體家族的不同受體上的抗原結構的雙特異性抗體也可以被用來在這些受體之間構建複合物。
與僅用一種單特異性抗體的治療效果相比，使用針對相同或不同受體的一種或多種雙特異性抗體或單特異性和雙特異性抗體的聯合可極大地改進治療效果·雙特異性抗體的每個抗原結合位點獨立地與其在靶受體(例如EGFR)上的特異性表位結合。
·雙特異性抗體的兩個抗原結合位點可與其特異性表位發生相互作用，所述表位可位於相同受體上且可能位於相同受體域內或位於不同受體上。
·雙特異性抗體能獨立地結合相同受體上的兩種不同表位。與單特異性抗體的親合力在大多數情況下受限於與該受體的單價結合相比，這增加了雙特異性抗體對單個受體的總親合力。
·由於對單個受體的較高親合力，與單特異性MAb相比，有效阻斷受體將需要較低濃度的雙特異性抗體。
·因為雙特異性抗體在受體阻斷方面比單特異性MAb更有效，其可以誘導對受體激活和下遊信號傳導更顯著的抑制作用。
·類似地，具有針對配體結合域內或鄰近結合域的不同表位的特異性的一種或多種雙特異性抗體或單特異性和雙特異性抗體的混合物能增加受體阻斷的功效。
·因為由針對相同受體結構域的兩種或多種單特異性和/或雙特異性抗體的聯合造成的受體阻斷比僅由單一一種單特異性或雙特異性抗體造成的受體阻斷更有效，故可得到對配體-結合更有效的抑制作用，從而導致更有效的受體失活。
·該更有效的受體失活導致對下遊受體信號傳導更有效的抑制，並由此導致對配體-依賴性細胞功能的影響增強。
·由於該更有效的受體阻斷，故可降低所使用的各單特異性和/或雙特異性抗體的劑量(或濃度)而不會損失功效。當使用低於最適治療劑量仍顯示出劑量限制性毒性或副作用的治療性抗體時，這可能是非常有意義的。
·與相同細胞上的不同受體結合的雙特異性抗體以及單特異性抗體將首先形成二聚的受體-抗體複合物。但是，由於其不同的抗原特異性，雙特異性抗體可形成這樣的受體-抗體複合物，該複合物不限於相同受體的二聚體。由此，由雙特異性抗體形成的受體聚集物可包含大的、理論上無限數量的受體。
·這些大受體-抗體複合物改善了受體的內在化，並由此可能對於從細胞表面除去受體和隨後下調受體-依賴性細胞功能更為有效。
·通過聯合兩種或多種單特異性和/或雙特異性抗體可進一步增強大受體-抗體複合物的形成，由此可以進一步增強受體的內在化和對受體-依賴性細胞功能的下調。
·針對相同或不同受體的雙特異性抗體及兩種或多種單特異性和/或雙特異性抗體的聯合可用於治療帶有適宜受體的腫瘤。EGFR陽性腫瘤是一個典型的實例，但是本發明所述的治療原則的應用並不限於該適應症。由此，採用相同的原則可以治療帶有其它受體、受體家族或其它抗原性結構的種類繁多的腫瘤。
·利用雙特異性抗體進行的治療或利用針對相同或不同受體上的不同抗原的兩種或多種單特異性和/或雙特異性抗體進行的聯合治療，還可以聯合化療藥和/或放射實施聯合治療。
·利用雙特異性抗體進行的治療或利用針對相同或不同受體上的不同抗原的兩種或多種單特異性和/或雙特異性抗體進行的聯合治療，還可與其它治療原則聯合使用，所述其它治療原則包括但不限於激素拮抗劑或激素激動劑、血管生成抑制劑療法和其它療法。
本文中以對EGFR陽性腫瘤的治療為例，描述了應用具有針對相同或不同受體上的不同抗原結構的特異性的雙特異性抗體或單特異性和雙特異性抗體的聯合的治療原則。但是，該原則並不限於EGFR，其可適用於任何其它靶抗原的應用。
若沒有另外的說明，本發明使用的術語和詞語具有下面給出的含義和定義。而且，這些定義和含義更詳細地描述了本發明，包括優選實施方案。
「受體」或「受體分子」是指可溶的或膜結合/相關的蛋白或糖蛋白，其含有一個或多個可與配體結合以形成受體-配體複合物的域。通過與可能是激動劑或拮抗劑的配體結合，受體可以被激活或者失活，由此可以啟動或阻斷信號通路。
術語「受體分子類型」或「ErbB(ErbB1)受體分子類型」是指具體的受體類型諸如ErbB1，ErbB2等，而非該受體類型的具體的單分子。換言之本發明的雙特異性抗體可通過其第一抗原結合位點與ErbB1受體分子個體的第一表位結合，而該抗體的第二抗原結合位點與該相同的ErbB1受體分子個體的第二不同表位結合。還可能是該抗體的第二抗原結合位點與另一相同類型(ErbB1)的受體分子個體的第二不同表位結合。此外，還可能是該抗體的第二抗原結合位點與另一不同ErbB受體分子類型(例如ErbB2)的受體分子個體的第二不同表位結合。
「配體」或「受體配體」是指這樣的天然或者合成的化合物，其可以和受體分子結合形成受體-配體複合物。術語配體包括激動劑、拮抗劑以及具有部分激動劑/拮抗劑活性的化合物。
「激動劑」或「受體激動劑」是指這樣的天然或者合成的化合物，其和受體結合形成受體-激動劑複合物，激活所述受體或受體-激動劑複合物而啟動信號通路及進一步的生物學過程。
「拮抗劑」或「受體拮抗劑」是指具有與激動劑相反的生物學效應的天然或者合成的化合物。拮抗劑和受體結合，通過和激動劑競爭受體而阻斷受體激動劑的作用。拮抗劑是根據它阻斷激動劑的作用的能力來定義的。受體拮抗劑也可以是抗體或是其具有免疫治療活性的片段。下面將舉出並論述本發明優選的拮抗劑。
「ErbB受體」是指屬於(如上述)ErbB受體家族的受體蛋白酪氨酸激酶，包括EGFR(ErbB1)，ErbB2，ErbB3和ErbB4受體以及此家族中有待於在將來進行鑑別的其他成員。ErbB受體一般含有一個可與ErbB配體結合的細胞外域；一個親脂性的跨膜域；一個保守的細胞內酪氨酸激酶域；以及一個含有若干可被磷酸化的酪氨酸殘基的羧基端信號域。ErbB受體可以是「天然序列的」ErbB受體或其「胺基酸序列變異體」。優選的ErbB受體是天然序列的人ErbB受體。ErbB1是指編碼EGFR蛋白產物的基因。最優選的是EGF受體(EGFR，HER1)。「ErbB1」和「HER1」和「EGFR」的表達在本文可互換使用且均指人HER1蛋白。「ErbB2」和「HER2」在本文可互換使用且均指人HER2蛋白。本發明優選ErbB1受體(EGFR)。
「ErbB配體」是結合併且/或者激活ErbB受體的多肽。與EGFR結合的ErbB配體包括例如EGF，TGF-α，雙調蛋白，β細胞調節素(betacellulin)，HB-EGF和表皮調節素(epiregulin)，優選EGF和TGF-α。
在本發明的上下文中，「ErbB受體結合域」是ErbB受體的局部區域(結合序列/環/袋)，該區域與天然配體或拮抗性或激動性藥物結合。該區域不僅可以包含一種特異性結合位點或表位，還可以包含兩種或多種表位或結合位點。該域內的一種特異性結合表位與一類拮抗性或激動性藥物或配體結合。然而，不同藥劑與相同受體類型的結合域內的或鄰近結合域的不同表位結合被認為通常會通過抑制或活化作用導致獨特且唯一的信號通路，所述信號通路對所述抗體是特有的。此外，應當指出本說明書和權利要求書中所使用的短語「結合域內」還包括緊鄰相應天然配體的真實結合域的位置。
「ErbB結合表位或結合位點」是指ErbB受體的結合域內的或與結合域緊鄰的胺基酸的構象和/或構型，所述結合域與配體或受體拮抗劑/激動劑結合。
「相同的ErbB/ErbB1受體分子」不一定意指同一受體分子，而是也包括相同類型的其它受體分子。優選，意指同一受體分子。
術語「ErbB受體拮抗劑/抑制劑」是指能結合併阻斷或抑制ErbB受體的生物學上有效的分子。因此，通過阻斷受體，拮抗劑阻止了ErbB配體(激動劑)的結合以及激動劑/配體受體複合物的活化。ErbB拮抗劑可針對HER1(ErbB1，EGFR)，HER2(ErbB2)和ErbB3和ErbB4。本發明優選的拮抗劑針對EGF受體(EGFR，HER1)。ErbB受體拮抗劑可以是抗體或抗體的免疫治療活性片段或非免疫生物學分子，諸如肽、多肽蛋白。化學分子也包括在內，但是本發明優選的拮抗劑為抗EGFR抗體和抗HER2抗體。
本發明優選的抗體為抗HER1和抗Her2抗體，更優選抗HER1抗體。優選的抗HER1抗體為MAb425，優選人源化的MAb425(hMAb425，US 5,558,864；EP 0531 472)和嵌合MAb 225(CETUXIMAB)。最優選的是單克隆抗體h425，在單藥物治療中其已顯示出高療效和降低的不良反應和副反應。最優選的抗Her2抗體是Genentech/Roche上市的HERCEPTIN。
本發明的有效EGF受體拮抗劑還可以是天然或合成的化學化合物。此類優選分子的一些實例包括有機化合物、有機金屬化合物、有機化合物和有機金屬化合物的鹽。化學HER2受體拮抗劑的實例有苯乙烯基取代的雜芳基化合物(US 5,656,655)；雙單環和/或雙環芳基雜芳基、碳環和雜碳環化合物(US 5,646,153)；三環的嘧啶化合物(US 5,679,683)；具有受體酪氨酸激酶抑制活性的喹唑啉衍生物(US 5,616,582)；雜芳基乙烯二基或雜芳基乙烯二基芳基化合物(US 5,196,446)；名稱為6-(2，6-二氯代苯基)-2-(4-(2-二乙基-氨基乙氧基)苯基氨基)-8-甲基-8H-吡啶並(2，3)-5-嘧啶-7-酮的化合物(Panek，等，1997，J.Pharmacol.Exp.Therap.283，1433)，其可以抑制EGFR、PDGFR和FGFR受體家族。
根據本發明，術語「酪氨酸激酶拮抗劑/抑制劑」是指天然或者合成的能夠抑制或阻斷酪氨酸激酶(包括受體酪氨酸激酶)的藥劑。因此，該術語實質上包括上述ErbB受體拮抗劑/抑制劑。除了上文和下文所提及的抗ErbB受體抗體以外，此定義下更優選的酪氨酸激酶拮抗劑是在單藥物治療中表現出對乳腺癌和前列腺癌有效的化學化合物。適宜的吲哚並咔唑型酪氨酸激酶抑制劑可利用如美國專利5,516,771；5,654,427；5,461,146；5,650,407等文獻的信息獲得。美國專利5,475,110；5,591,855；5,594,009和WO96/11933公開了吡咯並咔唑型酪氨酸激酶抑制劑和前列腺癌。文中最有希望的一種抗癌劑是gefitinib(IRESSA，Astra Zeneca)，其已被報導對患有非小細胞肺癌(NSCLC)以及晚期頭頸癌的患者具有顯著的治療效果和良好的耐受性。
上面定義的化學性酪氨酸激酶抑制劑的優選劑量為每天1pg/kg體重到1g/kg體重。更優選地，酪氨酸激酶抑制劑的劑量為每天0.01mg/kg體重到100mg/kg體重。
根據本發明的生物分子優選是抗體或其片段或抗體的任何變體諸如免疫綴合物。
在本文中，術語「抗體」或「免疫球蛋白」有最廣義的含義，特別包括完整的單克隆抗體、多克隆抗體、由至少2個完整抗體構成的多特異性抗體(例如雙特異性抗體)以及抗體片段，只要其顯示出具有所需的生物學活性即可。此術語一般包括由2個或多個具有不同結合特異性的抗體或抗體片段連接在一起構成的雜合抗體。
根據抗體恆定區的胺基酸序列，完整的抗體可被劃分成不同的「抗體(免疫球蛋白)類型」。完整抗體有5個主要類型IgA，IgD，IgE，IgG和IgM，其中有些可以被進一步劃分成「亞類」(同種型)，如IgG1，IgG2，IgG3，IgG4，IgA和IgA2。相應於不同抗體類型的重鏈恆定區分別稱為α，δ，ε，γ和μ。本發明優選的抗體主要類型是IgG，更具體的說是IgG1和IgG2。
抗體常常是分子量約150,000的糖蛋白，由2條同樣的輕(L)鏈和2條同樣的重(H)鏈組成。每條輕鏈都通過一個共價二硫鍵和重鏈相連，而不同免疫球蛋白同種型的重鏈間二硫鍵數目不同。每條重鏈和輕鏈還有規則間隔的鏈內二硫鍵。每條重鏈都在一端有一個可變區(VH)，其後是多個恆定區。每條輕鏈都在一端上有一個可變區(VL)，在另一端上有一個恆定區。輕鏈的恆定區和重鏈的第一個恆定區並列，輕鏈的可變區和重鏈的可變區並列。據信特定胺基酸殘基構成輕鏈和重鏈可變區之間的介面。可將脊椎動物物種的抗體「輕鏈」基於其恆定區的胺基酸序列劃分為2種明確不同的類型，即卡帕(κ)和拉姆達(λ)。
本文所用的術語「單克隆抗體」是指從基本上均質的抗體群中獲得的抗體，即，除了可能的天然發生的突變(這些突變可能小量存在)以外，抗體群內的每一株抗體都是相同的。單克隆抗體具有高度的特異性，其針對單一的抗原位點。而且，和多克隆抗體製品不同，多克隆抗體包括針對不同決定簇(表位)的不同抗體，而每個單克隆抗體都僅針對抗原上的一個決定簇。除了它們的特異性以外，單克隆抗體的優越之處還在於可以合成無其他抗體汙染的單克隆抗體。單克隆抗體的製備方法包括Kohler和Milstein(1975，Nature 256，495)和「單克隆抗體技術，嚙齒類和人類雜交瘤的製備和表徵」(1985，Burdon等，Eds，Laboratory Techniquesin Biochemistry and Molecular Biology，Volume 13，Elsevier SciencePublishers，Amsterdam)中描述的雜交瘤法，或者可以用眾所周知的重組DNA方法進行製備(實例可參見US 4,816,567)。也可採用例如Clackson等，Nature，352624-628(1991)和Marks等，J.Mol.Biol.，22258，1-597(1991)中描述的技術從噬菌體抗體文庫中分離單克隆抗體。
術語「嵌合抗體」是指這樣的抗體，其重鏈和/或輕鏈的一部分與來自特定物種的抗體或屬於特定抗體類型或亞類的抗體中的相應序列相同或同源，然而鏈的其餘部分則與來自另一物種的抗體或屬於另一抗體類型或亞類的抗體中的相應序列相同或同源，該術語還指此種抗體的片段，只要其具有所需的生物學活性即可(例如US 4,816,567；Morrison等，Proc.Nat.Acad.Sci.USA，816851-6855(1984))。生產嵌合型和人源化抗體的方法是本領域技術人員所熟知的。例如，製備嵌合抗體的方法包括Boss(Celltech)和Cabilly(Genentech)(US 4,816,397；US 4,816,567)的專利中描述的方法。
「人源化抗體」是非人(如嚙齒類)嵌合抗體形式的抗體，其含有最低量的源於非人免疫球蛋白的序列。就大部分而言，人源化抗體是人免疫球蛋白(受體抗體)，其中受體的高變區(CDR)的殘基被替換成非人物種(如小鼠、大鼠、兔或非人靈長類)(供體抗體)的、具有所需的特異性、親和性和性能的高變區殘基。有時，人免疫球蛋白構架區(FR)殘基被相應的非人殘基替換。此外，人源化抗體可以含有受體抗體和供體抗體上均沒有的殘基。這些修飾可以進一步精細化抗體的性能。通常，人源化抗體含有基本上所有的可變區(至少一個，典型地兩個可變區)，其中所有或基本上所有的高變環都對應於非人免疫球蛋白的相應部分，而所有或基本上所有的FR都具有人免疫球蛋白序列。人源化抗體也可任選地含有至少一部分免疫球蛋白恆定區(Fc)，典型的是人免疫球蛋白的恆定區。人源化抗體的製備方法描述在例如Winter，US 5,225,539和Boss(Celltech，US 4,816,397)中。
「抗體片段」包括完整抗體的一部分，優選包含抗體的抗原結合區或可變區。抗體片段的實例包括Fab，Fab′，F(ab′)2，Fv和Fc片段，雙抗體(diabody)，線性抗體，單鏈抗體分子；以及由抗體片段構成的多特異性抗體。」完整」抗體是指包含結合抗原的可變區以及輕鏈恆定區(CL)和重鏈恆定區(CH1，CH2和CH3)的抗體。
優選地，完整抗體具有一個或多個效應子功能。木瓜蛋白酶消化抗體產生2個相同抗原結合片段(稱之為「Fab」片段，每個片段含有一個抗原結合位點和一個CL區和一個CH1區)以及一個殘餘的「Fc」片段(其名稱反映了其易於結晶的能力)。
抗體的「Fc」區一般含有CH2，CH3和IgG1或IgG2抗體主要類型的鉸鏈區。鉸鏈區是具有約15個胺基酸殘基的基團，其把CH1區和CH2-CH3區結合起來。
胃蛋白酶處理產生一個「F(ab′)2」片段，其含有2個抗原結合位點並仍具有交聯抗原的能力。
「Fv」是最小的抗體片段，其含有一個完整的抗原識別和抗原結合位點。此區域由一個重鏈可變區和一個輕鏈可變區通過緊密的非共價連接形成的二聚體組成。在此構型中每個可變區的3個高變區(CDR)相互作用在VH-VL二聚體表面上確定出一個抗原結合位點。總的說來，6個高變區賦予了抗體的抗原結合特異性。但是，甚至僅一個可變區(或僅含有3個抗原特異性高變區的一半Fv)也有識別並結合抗原的能力，雖然其比完整的結合位點的親合力低。
「Fab」片段還包括輕鏈的恆定區和重鏈的第一恆定區(CH1)且僅具有一個抗原結合位點。「Fab′」片段和Fab片段的不同之處在於在重鏈CH1區的羧基端多了幾個殘基，包括一個或多個來自抗體鉸鏈區的半胱氨酸。
F(ab′)2抗體片段最初以Fab′片段對的形式產生，這兩個Fab′片段之間有半胱氨酸鉸鏈。抗體片段的其它化學偶聯也是已知的(例如參見Hermanson，Bioconjugate Techniques，Academic Press，1996；US4,342,566)。
「單鏈Fv′」或「scFv」抗體片段包含抗體的V，和V，區，其中這些結構域存在於一條多肽鏈上。優選地，Fv多肽還包含在VH和VL結構域之間的多肽接頭，其可使scFv形成抗原結合所需的結構。單鏈FV抗體也可從例如Plückthun(The Pharmacology Of Monoconal Antibodies，Vol.113，Rosenburg和Moore編，Springer-Verlag，NewYork，pp.269-315(1994))，WO93/16185；US 5,571,894；US 5,587,458；Huston等(1988，Proc.Natl.Acad.Sci.85，5879)或Skerra和Plueckthun(1988，Science 240，1038)獲知。
術語「可變」或「FR」是指如下事實，即抗體與抗體之間在可變區的某些部分具有十分不同的序列，這些部分用於各特定抗體對其特定抗原的結合和特異性。然而，此可變性並非均勻地分布在抗體的整個可變區。其集中在輕鏈和重鏈可變區的三個稱為高變區的區段中。可變區的較高保守部分稱為構架區(FR)。天然重鏈和輕鏈的可變區每一個都包含四個FR(FR1-FR4)，其主要採用β-摺疊構型，由三個高變區連接，高變區形成環連接β-摺疊結構，且有時形成β-摺疊結構的一部分。每條鏈的高變區通過FR緊鄰地保持在一起，並與另一條鏈的高變區一起促成抗體的抗原結合位點的形成(參見Kabat等，Sequences Of Proteins Of ImmunologicalInterest，5th Ed.Public Health Service，National Institutes Of Health，Bethesda，MD.(1991)。雖然恆定區不直接參與抗體和抗原的結合，但其顯示出多種效應子功能，如參與抗體的抗體依賴性細胞毒性(ADCC)。
本文所用的術語「高變區」或「CDR」是指負責與抗原結合的抗體的胺基酸殘基。高變區一般包含「互補決定區」或「CDR」的胺基酸殘基(例如，輕鏈可變區的24-34位(L1)，50-56位(L2)和89-97位(L3)殘基，重鏈可變區的31-35位(H1)，50-65位(H2)和95-102位(H3)殘基)；和/或「高變環」的胺基酸殘基(例如，輕鏈可變區的26-32位(L1)，50-52位(L2)和91-96位(L3)殘基，重鏈可變區的26-32位(H1)，53-55位(H2)和96-101位(H3)殘基；Chothia and Lesk J.Mol.Biol.196901-917(1987))。「構架區」或「FR」殘基是指除本處定義的高變區殘基以外的那些可變區殘基。
術語「單特異性」是指根據本發明的抗體，其中抗體的兩個結合位點具有相同的特異性，由此，能夠結合受體上的相同表位。優選地，根據本發明，藥物組合物包含單特異性抗體。
「雙特異性抗體(BAb)」是單個、雙價的抗體(或其免疫治療活性片段)，其含有2個不同特異性的抗原結合位點。根據本發明，BAbs的特徵在於BAbMAb1，MAb2，其中MAb1和MAb2命名源於MAb1和MAb2的抗原結合位點。例如，第一抗原結合位點針對血管生成受體(例如整聯蛋白或VEGF受體)，而第二抗原結合位點針對ErbB受體(例如EGFR或HER2)。雙特異性抗體可用化學方法(例如參見Kranz等(1981)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78，5807)或「polydoma」技術(參見US4,474,893)或重組DNA技術製備，所有這些技術均為實質上已知的技術。其他方法在WO 91/00360，WO 92/05793和WO 96/04305中有描述。雙特異性抗體還可用單鏈抗體來製備(例如參見Huston等(1988)Proc.Natl.Acad.Sci.85，5879；Skerra和Plueckthun(1988)Science 240，1038)。這些是以單條多肽鏈形式產生的抗體可變區類似物。為了構成雙特異性結合劑，單鏈抗體可以通過本領域內技術人員熟知的化學方法或遺傳工程方法偶聯在一起。本發明的雙特異性抗體也可以用亮氨酸拉鏈序列來製備。所用序列可來自於轉錄因子Fos和Jun的亮氨酸拉鏈區(Landschulz等，1988，Science 240，1759；綜述見，Maniatis和Abel，1989，Nature 341，24)。亮氨酸拉鏈是約20-40個殘基長的特殊胺基酸序列，典型地每7個殘基就有一個亮氨酸。此拉鏈序列形成兩親性α-螺旋，亮氨酸殘基在疏水側上排成一線以便形成二聚體。與Fos和Jun蛋白的亮氨酸拉鏈相應的肽優先地形成異二聚體(O′Shea等，1989，Science 245，646)。含有拉鏈的雙特異性抗體及其製備方法在WO 92/10209和WO 93/11162中也有公開。
術語「融合蛋白」是指由上述一種或多種生物分子組成的天然或合成分子，其中具有不同特異性的兩種或多種基於肽或蛋白質(包括糖蛋白)的分子任選地通過化學或基於胺基酸的接頭分子融合在一起。該連接可通過C-N融合或N-C融合(以5′→3′方向)，優選C-N融合而實現。
然而，根據本發明優選的融合蛋白質是如下述的免疫綴合物。
術語「免疫綴合物」指融合蛋白，其意義是通過共價鍵與非免疫學效應分子融合在一起的抗體或免疫球蛋白或其免疫學活性片段。此融合夥伴(partner)優選為可被糖基化的肽或蛋白質。所述非抗體分子可以連接到抗體重鏈恆定區的C末端或連接到輕鏈和/或重鏈可變區的N末端。此融合夥伴可以通過接頭分子連接，一般這種接頭分子是含3-15個胺基酸殘基的肽。本發明的免疫綴合物是由針對ErbB受體的免疫球蛋白或其有免疫治療效果的片段和優選地細胞因子，諸如TNFα、IFNγ或IL-2，或其它毒性劑組成的融合蛋白。優選地，這些基於肽或蛋白質的分子通過其N末端與所述免疫球蛋白的C末端(即，其Fc部分)相連。
「雜合抗體」是基本上由常規地通過化學交聯劑融合在一起的兩個或兩個以上抗體或抗體結合片段組成的融合蛋白，其中所述抗體每個都具有不同的結合特異性。雜合抗體可以通過將兩個或多個抗體或抗體片段綴合在一起而製備。
優選的雜合抗體由交聯的Fab/Fab′片段組成。很多偶聯或交聯試劑可用於抗體的綴合。例如蛋白A，碳二亞胺，N-琥珀醯亞胺基-S-乙醯基-硫代乙酸酯(SATA)和N-琥珀醯亞胺基-3-(2-吡啶基聯硫基)丙酸酯(SPDP)(例如參見Karpovsky等(1984)J.EXP.Med.160，1686；Liu等(1985)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82，8648)。其他的方法還有Paulus，BehringInst.Mitt.，No.78，118(1985)；Brennan等(1985)Science 30，81或Glennie等(1987)J.Immunol.139，2367描述的方法。另一種方法使用鄰亞苯基二馬來醯亞胺(oPDM)將三個Fab′片段偶聯在一起(WO 91/03493)。
本發明中多特異性抗體也是適用的，並可例如按照WO 94/13804和WO 98/50431的教導進行製備。本發明優選的雜合抗體是包含如所述連接在一起的兩種抗EGFR抗體(每個抗體各針對相同受體的不同表位)的融合蛋白(例如MAB 425-MAB 225)。
術語「細胞因子」是對由一個細胞群釋放的作為細胞間介質作用於另一細胞的蛋白質的通稱。這類細胞因子的實例有淋巴因子、單核因子以及傳統的多肽激素。細胞因子包括生長激素如人生長激素，N-甲硫氨醯基人生長激素以及牛生長激素；甲狀旁腺激素；甲狀腺素；胰島素；胰島素原；鬆弛素；鬆弛素原；糖蛋白激素如促卵泡激素(FSH)，促甲狀腺激素(TSH)和黃體生成素(LH)；肝生長因子；成纖維細胞生長因子；催乳素；胎盤催乳素；小鼠促性腺激素相關肽；抑制素；活化素；血管內皮生長因子(VEGF)；整聯蛋白；血小板生成素(TPO)；神經生長因子如NGFβ；血小板生長因子；轉化生長因子(TGF)如TGFα和TGFβ；紅細胞生成素(EPO)；幹擾素如IFNα，IFNβ和IFNγ；集落刺激因子如M-CSF，GM-CSF和G-CSF；白細胞介素如IL-1，IL-1a，IL-2，IL-3，IL-4，IL-5，IL-6，IL-7，IL-8，IL-9，IL-10，IL-11，IL-12；和TNFα或TNFβ。本發明優選的細胞因子為幹擾素和TNFα和IL-2。
抗體「效應子功能」是指抗體Fc區(天然序列Fc區或胺基酸序列變體Fc區)引起的那些生物活性。抗體效應子功能的實例包括補體依賴的細胞毒性，Fc受體結合，抗體依賴性細胞介導的細胞毒性作用(ADCC)，吞噬作用；細胞表面受體(如B細胞受體)的下調等。
術語「ADCC」(抗體依賴性細胞介導的細胞毒性作用)是指這樣一種細胞介導的反應，其中表達Fc受體(FcR)的非特異性細胞毒性細胞(如天然殺傷(NK)細胞，嗜中性粒細胞，和巨噬細胞)識別靶細胞上的結合抗體並隨後引起靶細胞的裂解。介導ADCC的主要細胞——NK細胞只表達FcγRIII，而單核細胞可表達FcγRI，FcγRII和FcγRIII。為估計目的分子的ADCC活性，可利用例如現有技術(US 5,500,362；US 5,821,337)中描述的體外ADCC實驗來進行。此實驗中有用的效應細胞包括外周血單個核細胞(PBMC)和天然殺傷(NK)細胞。
術語「Fc受體」或「FcR」用於描述與抗體Fc區結合的受體。優選的FcR是天然序列人FcR。而且，優選的FcR是結合IgG抗體的受體(γ受體)並包括FcγRI，FcγRII和FcγRIII亞類的受體，包括這些受體的等位基因變體和可變剪接形式。對FcR的綜述可參見例如，Ravetch和Kinet，Annu.Rev.Immunol 9457-92(1991)。
作為一個具體的實施方案，本發明的治療方法包括其它治療上有效的藥劑的施用，該其它藥劑能輔助所需效應，例如腫瘤毒性或細胞抑制功效，或減少或防止不需要的副作用。因此，本發明包括所述藥劑與上文和下文所述和定義的藥物組合物的聯合，其中所述藥劑通常可以是其它ErbB受體拮抗劑、VEGF受體拮抗劑、細胞因子、細胞因子免疫綴合物、抗血管生成劑、抗激素劑、或細胞毒性劑。本發明的一個目的還在於根據已知方法使本文所述的組合物與放射治療聯合。
本文中所使用的術語「細胞毒性劑」具有非常廣泛的定義，其是指這樣的物質，該物質能抑制或阻止細胞功能和/或導致細胞破壞(細胞死亡)和/或產生抗瘤形成的/抗增生的作用，例如，直接或間接阻止瘤性腫瘤細胞的進展、成熟或擴散。該術語表達性地也包括這樣的藥劑，其僅導致細胞抑制作用而無純粹的細胞毒性作用。該術語包括下面詳細描述的化療劑，以及其它ErbB拮抗劑(諸如抗ErbB抗體)，抗血管生成劑，酪氨酸激酶抑制劑，蛋白激酶A抑制劑，細胞因子家族成員，放射性同位素，和毒素諸如細菌、真菌、植物或動物來源的酶活性毒素。
術語「化療劑」是術語「細胞毒性劑」的子集，其具體指具有抗腫瘤效果、優選直接作用於腫瘤細胞上、和較少地間接經過諸如生物反應修飾等機制起作用的化學藥劑。本發明適宜的化療劑優選為天然或合成的化學化合物。大量的現有處於商業使用、臨床評價和臨床前研發階段的抗瘤形成化療劑都可包括在本發明內，用於通過與本發明描述的受體拮抗劑相聯合來治療腫瘤/瘤形成。應當指出化療劑可任選地與本發明的所述ErbB受體拮抗劑，優選所述抗EGFR抗體一起施用。
化療劑的實例包括烷化劑，如氮芥，吖丙啶化合物，烷基磺酸酯以及其他具有烷基化作用的化合物如亞硝基脲，順鉑和達卡巴嗪；抗代謝物如葉酸、嘌呤或嘧啶拮抗劑；有絲分裂抑制劑如長春花生物鹼和鬼臼毒素衍生物；細胞毒性抗生素和喜樹鹼衍生物。
優選的化療劑是氨磷汀(ethyol)，順鉑，達卡巴嗪(DTIC)，放線菌素D，氮芥，鏈脲黴素，環磷醯胺，carrnustine(BCNU)，環己亞硝脲(CCNU)，阿黴素，阿黴素微脂體(doxil)，吉西他濱(gemzar)，柔紅黴素，柔紅黴素微脂體(daunoxome)，甲基苄肼，絲裂黴素，阿糖胞苷，足葉乙甙，氨甲蝶呤，5-氟尿嘧啶(5-FU)，長春花鹼，長春新鹼，博來黴素，紫杉醇(taxol)，泰索帝(taxotere)，阿地白介素(aldesleukin)，天冬醯胺酶，白消安，卡鉑，克拉立平，喜樹鹼，CPT-11，10-羥基-7-乙基-喜樹鹼(SN38)，gefitinib(Iressa)、達卡巴嗪，氟尿苷，氟達拉濱，羥基脲，異環磷醯胺，伊達比星，巰乙磺酸鈉，幹擾素α，幹擾素β，伊立替康(irinotecan)，米託蒽醌，託泊替堪，亮丙瑞林，甲地孕酮，抗瘤氨酸，巰嘌呤，普卡黴素(plicamycin)，氯苯二氯乙烷，天冬醯胺酶(pegaspargase)，噴司他丁(pentostatin)，哌醯溴烷，普卡黴素，鏈脲黴素，他莫西芬，替尼泊甙，睪內酯，硫鳥嘌呤，塞替派，尿嘧啶氮芥，維諾利賓，苯丁酸氮芥及其組合。
本發明最優選的化療劑是順鉑，吉西他濱，阿黴素，紫杉醇(taxol)和博來黴素。
抗血管生成劑」指的是天然的或合成的化合物，它可在一定程度上阻斷或幹擾血管的發生。抗血管生成分子可以是，例如，和生血管生長因子或生長因子受體結合併將其阻斷的生物分子。本處優選的抗血管生成分子可以與受體結合，優選與整聯蛋白受體或與VEGF受體結合。本發明中此術語還包括所述抗血管生成劑的前體藥物。該術語還包括具有所述效果並也可被分類為細胞毒性劑，優選地化療劑的藥劑。
有很多結構和來源不同的分子都可以引起抗血管生成性質。本發明中適宜的血管生成抑制劑或阻斷劑的大多數相關類型是，例如(i)抗有絲分裂劑，例如氟尿嘧啶，絲裂黴素C，紫杉醇；(ii)雌激素代謝物如2-甲氧基雌二醇；(iii)抑制鋅金屬蛋白酶的基質金屬蛋白酶(MMP)抑制劑(例如，betimastat，BB16，TIMPs，二甲胺四環素，GM6001，或在「基質金屬蛋白酶的抑制治療應用」中論及的那些(物質)(Golub，Annals of the New YorkAcademy of Science，Vol.878a；Greenwald，Zucker(Eds.)，1999)；(iv)抗血管生成的多功能藥劑和因子，如IFNα(US 4,530,901；US4,503,035；5,231,176)；制管張素和纖溶酶原片段(例如kringle1-4，kringle5，kringle 1-3(O′Reilly，M.S.等，Cell(Cambridge，Mass.)79(2)315-328，1994；Cao等，J.Biol.Chem.27129461-29467，1996；Cao等，J.BiolChem 27222924-22928，1997)；內皮生長抑素(endostatin)(O′Reilly，M.S.等，Cell 88(2)，277，1997和WO 97/15666)，血小板反應蛋白(TSP-1；Frazier，1991，Curr Opin Cell Biol 3(5)792)；血小板因子4(PF4)；(v)纖溶酶原激活物/尿激酶抑制劑；(vi)尿激酶受體拮抗劑；(vii)肝素酶；(viii)煙麴黴素類似物如TNP-470；(ix)酪氨酸激酶抑制劑如SU 10(上面和下面提到的很多ErbB受體拮抗劑(EGFR/Her 2拮抗劑)也是酪氨酸激酶抑制劑，因此其分別可以顯示出抗EGF受體阻斷活性從而導致腫瘤生長受抑制，及顯示出抗血管生成的活性從而導致血管發育和內皮細胞發育受抑制)；(x)蘇拉明和蘇拉明類似物；(xi)制管張性(angiostatic)類固醇；(xii)VEGF和bFGF拮抗劑；
(xiii)VEGF受體拮抗劑如抗VEGF受體抗體(DC-101)；(xiv)flk-1和flt-1拮抗劑；(xv)環加氧酶-II抑制劑如COX-II；(xvi)整聯蛋白拮抗劑和整聯蛋白受體拮抗劑如αv拮抗劑和αv受體拮抗劑，例如，抗αv受體抗體和RGD肽。本發明優選整聯蛋白(受體)拮抗劑。
術語「整聯蛋白拮抗劑/抑制劑」或「整聯蛋白受體拮抗劑/抑制劑」是指天然或者合成的分子，其阻斷並抑制整聯蛋白受體。有時，此術語包括針對所述整聯蛋白受體的配體(例如對於αvβ3玻連蛋白，纖維蛋白，纖維蛋白原，馮·維勒布蘭德因子，血小板反應蛋白，層粘連蛋白；對於αvβ5玻連蛋白；對於αvβ1纖連蛋白和玻連蛋白；對於αvβ6纖連蛋白)的拮抗劑。
本發明優選針對整聯蛋白受體的拮抗劑。整聯蛋白(受體)拮抗劑可以是天然或合成的肽，非肽，肽模擬物(pepetidomimetica)，免疫球蛋白例如抗體或抗體的功能性片段，或免疫綴合物(融合蛋白)。
本發明優選的整聯蛋白抑制劑為針對αv整聯蛋白受體(例如，αvβ3，αvβ5，αvβ6和亞類)的抑制劑。優選的整聯蛋白抑制劑為αv拮抗劑，尤其是αvβ3拮抗劑。本發明優選的αv拮抗劑是RGD肽，肽模擬物(非肽)拮抗劑和抗整聯蛋白受體抗體如阻斷αv受體的抗體。示例性非免疫學的αvβ3拮抗劑在US 5,753,230和US 5,766,591中有教導。優選的拮抗劑為含RGD的線性和環型肽。環肽通常更穩定且在血清中的半衰期更長。然而，本發明最優選的整聯蛋白拮抗劑是環(Arg-Gly-Asp-DPhe-NMeVal)(EMD121974，Cilengitide，Merck KgaA，德國；EP 0770622)，其可有效地阻斷整聯蛋白受體αvβ3、αvβ1、αvβ6、αvβ8、αпbβ3。
科技文獻和專利文獻中均描述過αvβ3/αvβ5/αvβ6整聯蛋白受體的適宜肽類拮抗劑及肽模擬(非肽)拮抗劑。例如，可參見Hoekstra和Poulter，1998，Curr.Med.Chem.5，195；WO 95/32710；WO 95/37655；WO97/01540；WO 97/37655；WO 97/45137；WO 97/41844；WO 98/08840；WO 98/18460；WO 98/18461；WO 98/25892；WO 98/31359；WO 98/30542；WO 99/15506；WO 99/15507；WO 99/31061；WO 00/06169；EP 0853084；EP 0854140；EP 0854145；US 5,780,426；和US 6,048,86。公開了也適用於本發明的苯並氮雜唑及相關的苯並二氮雜唑和苯並環庚烯αvβ3整聯蛋白受體拮抗劑的專利包括WO 96/00574，WO 96/00730，WO 96/06087，WO96/26190，WO 97/24119，WO 97/24122，WO 97/24124，WO 98/15278，WO 99/05107，WO 99/06049，WO 99/15170，WO 99/15178，WO 97/34865，WO 97/01540，WO 98/30542，WO 99/11626和WO 99/15508。在WO98/08840；WO 99/30709；WO 99/30713；WO 99/31099；WO 00/09503；US 5,919,792；US 5,925,655；US 5,981,546；和US 6,017,926中描述了具有主鏈構象環約束特徵的其他整聯蛋白受體拮抗劑。在US 6,048,861和WO00/72801中公開了一系列的壬酸衍生物，它們是有效的αvβ3整聯蛋白受體拮抗劑。WO 00/38665中公開了其他化學小分子整聯蛋白拮抗劑(多數為玻連蛋白拮抗劑)。其它αvβ3受體拮抗劑已被證實可有效地抑制血管生成。例如，合成的受體拮抗劑如(S)-10，11-二氫-3-[3-(吡啶-2-基氨基)-1-丙氧基]-5H-二苯並[a，d1環庚烯-10-乙酸(命名為SB-265123)已經在很多哺乳動物模型系統中實驗過。(Keenan等，1998，Bioorg.Med.Chem.Lett.8(22)，3171；Ward等，1999，Drug Metab.Dispos.27(11)，1232)。適用作拮抗劑的整聯蛋白拮抗劑的甄選實驗在如Smith等，1990，J.Biol.Chem.265，12267中以及參考專利文獻中有描述。
抗整聯蛋白受體的抗體也是眾所周知的。可對適宜的抗整聯蛋白(如αvβ3，αvβ5，αvβ6)的單克隆抗體進行修飾，以包括其抗原結合片段(包括F(ab)2，Fab和工程化的Fv或單鏈抗體)。針對整聯蛋白受體αvβ3的一個合適的且優選使用的單克隆抗體被鑑定為LM609(Brooks等，1994，Cell79，1157；ATCC HB 9537)。在WO 97/45447中公開了一個強特異性抗αvβ5抗體，P1 F6，其也優選用於本發明。另一合適的αvβ6選擇性抗體是選擇性針對整聯蛋白受體的αv鏈的Mab 14D9.F8(WO 99/37683，DSMACC2331，Merck KGaA，德國)以及MAb 17.E6(EP 0719 859，DSMACC2160，Merck KGaA)。另一個適宜的抗整聯蛋白抗體是已上市的Vitraxin。
如此處所用的，術語「抗激素劑」包括天然或合成的有機或肽化合物，其作用是調節或抑制激素對腫瘤的作用。更具體地來說，「抗激素劑」(1)抑制血清雄激素的產生，(2)阻斷血清雄激素與雄激素受體的結合，或者(3)抑制睪酮轉化為DHT，或兩種或多種此類化合物的聯合。本發明的抗激素劑一般包括類固醇受體拮抗劑，更具體來說抗雌激素劑，如包括他莫昔芬，雷洛昔芬，芳香酶抑制4(5)-咪唑，4-羥基他莫昔芬，氫萘吡苯酮，keoxifene，LY117018，奧那斯酮和託瑞米芬(toremifene)(Fareston)；以及抗雄激素劑，如氟他胺(flutamide)，尼魯他胺(nilutamide)，比卡魯胺，亮丙瑞林(leuprolide)和性瑞林(goserelin)；以及上述任一種的藥學可接受的鹽、酸或衍生物。該術語還包括糖蛋白激素-如促卵泡成熟激素(FSH)，促甲狀腺素(TSH)和黃體生成素(LH)和LHRH(黃體生成激素釋放激素)的激動劑和/或拮抗劑。可用於本發明的LHRH激動劑是醋酸性瑞林，其商品名稱為ZOLADEX(Zeneca)。適用的LHRH拮抗劑的另一實例是醋酸環丙孕酮(CPA)和醋酸甲地孕酮，其商品為MEGACE(Bristol-Myers，Oncology)。類固醇抗雄激素劑可阻斷前列腺雄激素受體。其還可抑制LH的釋放。優選給人類患者施用的CPA劑量為100mg/天-250mg/天。非類固醇抗雄激素劑阻斷雄激素受體。它們也可引起血清LH水平和血清睪酮水平的增加。優選的非類固醇抗雄激素劑是氟他胺(2-甲基-N-[4-20硝基-3-(三氟甲基)苯基丙醯胺]，其商品名為EULEXIN(Schering Corp.)。氟他胺發揮的是抗雄激素作用，其抑制雄激素攝取，抑制靶組織中雄激素的核結合或兩者兼而有之。另一個非類固醇抗雄激素劑是尼魯他胺，其化學名稱為5，5-二甲基-3-[4-硝基-3-(三氟甲基-4』-硝基苯基)-4，4-二甲基-咪唑烷-二酮。在本發明的一些實施方案中，抗激素劑是LHRH激動劑如醋酸亮丙瑞林和抗雄激素劑如氟他胺或尼魯他胺的聯合。如，可通過皮下注射、肌肉注射或靜脈注射施用醋酸亮丙瑞林，並同時可以口服氟他胺。本發明的抗激素劑包括，如上述，類固醇/甲狀腺激素受體的拮抗劑，其中包括其它非許可(non-permissive)的受體-如RAR，TR，VDR等的拮抗劑。本領域技術人員可很容易地理解，多種合成的和天然的視黃酸受體(RAR)拮抗劑可根據本發明使用。
根據本發明的雙特異性抗體可與其它藥物聯合。這些藥物優選選自·酪氨酸激酶抑制劑，諸如Iressa；·抗血管生成劑，優選整聯蛋白抑制劑，更優選RGD肽，包括環肽，諸如環-(Arg-Gly-Asp-DPhe-NMeVal)(Cilengitide，Merck KGaA)；·抗VEGF受體抗體，諸如DC-101，或VEGF拮抗劑；·COX-II抑制劑；·細胞因子，諸如TNF-α，IFN-α，IFN-B，IFN-γ，IL-2；·I型蛋白激酶A(PKAI)抑制劑，諸如混合的主鏈反義寡核苷酸，如HYB 165(參見，例如，Tortora等，1999，Clin.Cancer Res.，875-881)；·抗激素劑，諸如性瑞林，boserelin，亮丙瑞林，他莫昔芬。
術語「癌」和「腫瘤」是指或描述的是典型特徵為無調控細胞生長的哺乳動物生理疾病。通過施用本發明的藥物組合物可以治療腫瘤，諸如乳腺，心臟，肺，小腸，結腸，脾，腎，膀胱，頭頸，卵巢，前列腺，腦，胰腺，皮膚，骨，骨髓，血液，胸腺，子宮，睪丸，子宮頸和肝的腫瘤。更具體地，腫瘤選自腺瘤，血管肉瘤，星形細胞瘤，上皮癌，生殖細胞瘤，成膠質細胞瘤，神經膠質瘤，錯構瘤，血管內皮瘤，血管肉瘤，血腫，肝胚細胞瘤，白血病，淋巴瘤，成神經管細胞瘤，黑素瘤，成神經細胞瘤，骨肉瘤，成視網膜細胞瘤，橫紋肌肉瘤，肉瘤和畸胎瘤。詳細而言，腫瘤選自肢端色斑樣黑素瘤，光化性角化病，腺癌，囊腺癌，腺瘤，腺肉瘤，腺鱗癌，星形細胞瘤，前庭大腺癌，基底細胞癌，支氣管腺癌，毛細血管瘤、癌、癌肉瘤，海綿狀膽管癌，軟骨肉瘤，脈絡絲乳頭狀瘤/癌，透明細胞癌，囊腺瘤，內胚竇瘤，子宮內膜增生，子宮內膜間質肉瘤，子宮內膜腺癌，室管膜肉瘤，上皮樣肉瘤，尤因肉瘤，纖維板層樣癌，局灶性結節性增生，胃泌素瘤，生殖細胞瘤，成神經膠質細胞瘤，胰升糖素瘤，成血管細胞瘤，血管內皮瘤，血管瘤，肝腺瘤，肝腺瘤病，肝細胞癌，胰島素瘤，上皮內瘤形成，上皮間鱗狀細胞癌，侵襲性鱗狀細胞癌，大細胞癌，平滑肌肉瘤，惡性著色斑型黑素瘤，惡性黑素瘤，惡性間皮瘤，成神經管細胞瘤，髓上皮瘤，黑素瘤，腦膜腫瘤，間皮腫瘤，轉移性腫瘤，粘液上皮癌，成神經細胞瘤，神經上皮腺癌，結節性黑色素瘤，燕麥細胞癌，少突神經膠質瘤，骨肉瘤，胰腺多肽，乳頭狀漿液性腺癌，松果體細胞瘤，垂體瘤，漿細胞瘤，假肉瘤，肺母細胞瘤，腎細胞瘤，成視網膜細胞癌，橫紋肌肉瘤，肉瘤，漿液性癌，小細胞癌，軟組織癌，抑生長素分泌細胞腫瘤，鱗癌，鱗狀細胞癌，間皮下、表淺蔓延型黑素瘤，未分化的癌，眼色素層黑色素瘤，疣狀癌，血管活性腸多肽瘤，充分分化的癌，和腎母細胞瘤。
優選可用根據本發明的抗體分子治療的腫瘤是大量表達ErbB受體，尤其是ErbB 1受體的實體腫瘤或腫瘤轉移，諸如乳癌，前列腺癌，頭頸癌，SCLC，胰腺癌。
術語「生物學上/功能上有效的」或「治療上有效的(量)」是指這樣的藥物/分子，其能導致體內或體外的生物學功能或生物學功能的改變，以及在哺乳動物，優選在人類中能以特定量有效治療疾病或病症。對癌症而言，藥物的治療有效量可減少癌細胞的數量；降低腫瘤的大小；抑制(即，一定程度地減緩並優選終止)癌細胞浸潤到周圍器官中；抑制(即，一定程度地減緩並優選終止)腫瘤的轉移；在一定程度上抑制腫瘤的生長；和/或一定程度上減輕癌症相關的一種或多種症狀。如果藥物可以阻止已存在癌細胞的生長且/或殺死已存在的癌細胞，則該藥物可能具有細胞抑制性和/或細胞毒性。對於癌症的治療，療效可以例如通過估計疾病進展時間(TTP)和/或測定反應率(RR)來確定。
術語「免疫治療上有效的」是指引起哺乳動物免疫反應的生物分子。更具體地，此術語是指可以識別和結合抗原的分子。典型地，抗體、含有其抗原結合位點(互補決定區，CDRs)的抗體片斷和抗體融合蛋白是免疫治療上有效的。
「放射性療法」根據本發明，腫瘤還可以利用放射線或放射藥物進行治療。放射源既可以位於要治療的患者體外也可以位於體內。如果放射源位於患者體外，該治療方法稱作體外照射放療(EBRT)。如果放射源可以位於患者體內，此治療稱為近距放射療法(BT)。已經使用的一些典型的放射性原子包括鐳，銫-137，和銥-192，鋂-241和金-198，鈷-57；銅-67；鎝-99；碘-123；碘-131；以及銦-111。也可以用放射性同位素標記本發明藥劑。當前放射性療法是控制不能切除的或不宜手術的腫瘤和/或腫瘤轉移的標準治療方法。已經發現聯合放射性療法和化療可提高療效。放射性療法依據的原理是投射到靶區的高劑量輻射將導致腫瘤和正常組織中的增殖細胞的死亡。輻射劑量方案一般根據輻射吸收劑量(rad)，時間和分段進行確定，並且必須由腫瘤專家進行仔細確定。患者接受的輻射量將取決於各種因素，但兩個最重要的因素是腫瘤相對身體其它重要結構或器官的位置，以及腫瘤擴散的程度。對患者實施放射性療法的一個優選治療方案是療程持續5-6個星期，將50-60Gy總劑量按照每星期5天每天1次1.8-2.0Gy的劑量給患者分段施用。Gy是戈瑞的縮寫，是指100rad劑量。如果在放射療法背景下用本發明所述的抗ErbB抗體治療腫瘤，通常可觀察到積極的甚至是協同的作用。換句話說，所述化合物如果與放射和/或化療劑組合，則對腫瘤生長的抑制作用將增強。根據本發明可任選地使用放射治療。其在不能對患者施用有效量的根據本發明的藥劑的情況下是推薦和優選的。
「藥物治療」就步驟而言，本發明的方法包括多種實施形式。比如，本發明的藥劑可以同時地，相繼地或獨立地使用。另外，藥劑可分開施用且兩次施用間隔在約3周以內，即第二種藥劑在第一種活性劑施用後基本上立即開始施用到第一種藥劑施用後不超過約3周的時間開始施用。本方法可在手術之後進行。或者，手術可在施用第一種活性藥劑和施用第二種活性藥劑之間的間隔期內進行。此方法的實例是將本發明方法和外科腫瘤摘除手術聯合應用。根據本發明方法的治療典型地包括以一個或多個施用周期施用本治療組合物。例如，當進行同時施用的時侯，含有2種藥劑的治療組合物在一個周期內持繼施用大約2天到約3周。此後，治療周期可根據執業醫生的判斷按需要進行重複。類似地，如果進行相繼施用，則每種治療劑施用的時間可調整到典型地覆蓋同樣的時間。兩周期之間的間隔可從約0到2個月不等。
本發明的藥劑可通過注射或隨時間逐漸輸注而經腸胃外施用。體內待治療的組織用全身施用的方法一般就可進行治療，因此最經常使用的方法是靜脈內給予治療組合物，但是當目標組織可能含有靶分子的時候，其他組織和施用方法也是可考慮的。因此，本發明的藥劑可經眼內，靜脈內，腹膜內，肌內，皮下，腔內，經皮，通過常位注射和輸注施用，而且還可以通過蠕動泵方式施用。例如，包括如整聯蛋白拮抗劑的本發明治療組合物通常通過靜脈方式，例如以單位劑量注射施用。
本發明的治療組合物包含生理學可耐受的載體和溶解或分散於其中的作為活性成分的此處描述的相關藥劑。
如此處所使用的，術語「藥學上可接受的」指代表如下物質的組合物、載體、稀釋劑和試劑，所述物質能施用於哺乳動物而不會產生不期望的生理效應如噁心，眩暈，反胃等。其中溶解或分散了活性成分的藥物組合物的製備是本領域技術人員所熟知的，故無須在製劑的基礎上進行限定。典型地，這種組合物可製成注射劑如液體溶液或懸液，但是，也可製成適於在使用前在液體中形成溶液或混懸液的固體形式。製劑也可進行乳化。可將活性成分和其量適用於此處描述的治療方法的藥學上可接受的並與活性成分兼容的賦形劑混合。
適當的賦形劑是，例如，水，鹽水，葡萄糖，甘油，乙醇等以及這些的組合。另外，如果需要的話，組合物還可以包括小量的可增加活性成分效用的輔助物質如潤溼劑或乳化劑，pH緩衝劑等。本發明治療組合物中可包括所述成分的藥學上可接受的鹽。藥學上可接受的鹽包括酸加成鹽(和多肽的游離氨基基團成鹽)，所述酸是無機酸，例如，鹽酸或磷酸，或如乙酸，酒石酸，苦杏仁酸等有機酸。也可從無機鹼，例如，鈉，鉀，銨，鈣或鐵的氫氧化物，以及有機鹼如異丙胺，三甲基胺，2-乙氨基乙醇，組氨酸，普魯卡因等，得到與游離羧基基團形成的鹽。在環肽αv拮抗劑製劑中特別優選使用HCl鹽。生理學上可耐受的載體是本領域的技術人員所熟知的。液相載體的例子為無菌水性溶液，其可以僅含有活性組分和水或可以還含有緩衝劑例如在生理pH值的磷酸鈉、生理鹽水或兩者，如磷酸緩衝鹽水。
此外，含水載體可以含有一種以上的緩衝鹽以及諸如氯化鈉和氯化鉀等鹽，葡萄糖，聚乙二醇和其他溶質。液體組合物也可含有有水或無水的液相。這類其他液相的例子有甘油，植物油如棉籽油和水油乳液。
典型地，例如，對於形式為ErbB(ErbB1)受體阻斷雙特異性抗體、整聯蛋白受體阻斷抗體或抗體片段或抗體綴合物或抗VEGF受體阻斷抗體、片斷或綴合物的免疫治療劑，治療有效量是在生理可耐受的組合物中施用時，足以使血漿濃度達到約0.01微克(μg)每毫升(ml)至約100μg/ml，優選約1μg/ml至約5μg/ml，通常約5μg/ml的量。換言之，在一日或多日的每日一次或多次的施用中，劑量可在約0.1mg/kg至約300mg/kg，優選約0.2mg/kg至約200mg/kg，最優選約0.5mg/kg至約20mg/kg之間變化。當免疫治療劑是單克隆抗體的片段或綴合物形式時，其用量可很容易地根據片段/綴合物的質量相對於整個抗體的質量的比例進行調整。優選的血漿摩爾濃度為約2微摩爾(μM)至約5毫摩爾(mM)，優選約100μM至1mM抗體拮抗劑。
對於屬於非免疫治療性肽或蛋白質多肽或其他類似大小的生物分子的本發明藥劑，其治療有效的量典型地為這樣的多肽量，即在生理可耐受的組合物中施用時足以使血漿濃度達到約0.1微克(μg)每毫升(ml)至約200μg/ml，優選約1μg/ml至約150μg/ml的量。根據每摩爾有約500克質量的多肽來計算，優選的血漿摩爾濃度為約2微摩爾(μM)到約5毫摩爾(mM)，優選約100μM至1mM多肽拮抗劑。
對於優選為本發明的化學細胞毒性劑或化療劑(既不是免疫治療劑，也不是非免疫治療性肽/蛋白)的活性劑，其典型劑量為每公斤體重每天10mg至1000mg，優選約20至200mg，更優選的是50至100mg。
本發明的「藥物組合物」可包含能降低或避免伴隨本發明聯合療法出現的副反應的藥劑(「輔助療法」)，其包括但不限於，如降低抗癌藥物毒性作用的藥劑，例如骨重吸收抑制劑，心臟保護藥物。所述的輔助藥劑可以防止或降低化療，放射治療或手術帶來的噁心和嘔吐的發生率，或降低施用骨髓抑制性抗癌藥物帶來的感染機率。輔助藥劑是本領域內的技術人員所熟知的。此外，本發明的免疫治療劑還可以和佐劑如BCG及免疫系統刺激劑一起使用。而且，組合物可包括含有具有細胞毒性作用的放射性標記同位素或其他細胞毒性劑如細胞毒性肽(例如細胞因子)或細胞毒性藥物等的免疫治療劑或化療劑。
術語用於治療腫瘤或腫瘤轉移的「藥物試劑盒」，是指一種包裝以及通常地，藥劑在腫瘤和腫瘤轉移治療方法中的使用說明書。本發明試劑盒中的藥劑一般被配製成本處所描述的治療組合物，因此可以採用任何適於試劑盒內放置的形式。這些形式可以包括液體，粉末，片劑，混懸液等製劑，以便提供本發明的治療分子，優選抗-ErbB1抗體。這些藥劑可以在適合於根據本發明方法單獨施用的各單獨容器中提供，或可以在此包裝中的單一容器內結合在組合物中提供。包裝中可含有足以按照此處描述的治療方法施用一次或多次的藥劑量。本發明試劑盒還包括包裝中所含材料的「使用說明」。
實施例實施例1製備MAB 425和MAB 225的F(AB′)2-片段採用限制性蛋白水解將抗EGFR抗體人源化MAb 425和嵌合MAb225轉化為F(ab′)2片段。對每個抗體都必須對F(ab′)2抗體的生成進行優化。用於該製備的一般方案如下。
胃蛋白酶裂解對兩個抗體均為最佳的，然而木瓜蛋白酶裂解也是適用的。從蛋白A瓊脂糖柱上除去殘留的完整抗體和Fc片段。F(ab′)2片段的產率接近100％。可將F(ab′)2片段保存於-20℃，在長時間內不喪失任何活性。
一般方案生長發酵→離心→超濾→蛋白A層析→透析/超濾→裂解→蛋白A層析→透析/超濾→F(ab』)2產物詳細內容PBS，pH7.4蛋白質含量5.06mg/ml(Pierce)。
試劑二水合枸櫞酸三鈉，枸櫞酸，三(羥甲基)氨基甲烷，胃蛋白酶，甘氨酸，氯化鈉緩衝液0.1M枸櫞酸鈉緩衝液pH3.5，10mg/mL胃蛋白酶，於枸櫞酸鈉緩衝液pH3.5中，1M Tris pH111.5M甘氨酸+3M NaCI pH8.90.1M枸櫞酸pH2.5胃蛋白酶消化過程通過在0.1M枸櫞酸鈉，pH3.5中對MAb透析過夜調整pH和緩衝液條件。將胃蛋白酶以1∶33w/w的比例加入透析過的免疫球蛋白中。
在37℃下，於水浴中持續攪拌混合物。75分鐘後，加入7ml 1M Tris液終止消化。在該步驟中，反應的pH應設定為大約8.5。然後將該混合物轉至蛋白A柱以便除去殘留的IgG和/或Fc片段。
蛋白-A-瓊脂糖將胃蛋白酶消化物加入已平衡的蛋白-A-瓊脂糖柱，用平衡緩衝液洗滌直至層析譜返回基線。收集直流級分，在Amicon室(Membrane YM 30)中將體積縮小，然後用PBS pH7.4進行透析。用0.1M枸櫞酸pH2.5從蛋白-A-瓊脂糖柱上洗脫潛在的汙染物諸如Fc片段或未修飾的抗體。
層析條件柱床大小5cm×2.5cm。預計1ml蛋白A瓊脂糖能結合10mgIgG，用1.5M甘氨酸+3M NaCl，pH8.9平衡柱，流速60ml/h，檢測OD 280nm，0.2/2.0Abs-Range，Uvicord S I1，紀錄紙速0.1mm/min，每一級分收集5ml。
F(ab′)2製品(Pierce)的產率考慮到Fc-部分大概佔分子的三分之一，兩種抗體的F(ab′)2製品的產率接近100％。樣品的濃度應為6-7mg/ml。用SDS-PAGE監測F(ab′)2製品的純度。
實施例2製備雙特異性抗體BAB425，225
採用Brennan等(Science，1985，229，81-83)所述的方法以IgG片段的化學重組生成雙特異性抗體。本發明修改方法的各步驟如下F(ab′)2產物→還原為Fab′→凝膠層析→衍生→凝膠層析→綴合→凝膠層析→超濾→無菌過濾→BAbs將兩種特異性F(ab′)2片段均轉化為Fab′。綴合步驟的成功依賴於選擇適宜的Fab′片段用於埃爾曼氏修飾。對於源於MAb 225/MAb 425的BAb，225組分被修飾。在導入這些修飾後，個體BAb的產率為20-30％。抗225Fab′用埃爾曼氏試劑進行修飾，並被綴合於425特異性Fab′上。通過凝膠過濾回收雙特異性抗體。
詳細內容在該步驟中，兩種抗體均用DTT還原以便產生Fab′片段。
在綴合前用埃爾曼氏試劑修飾源於MAb 225的Fab′。但是也可以用埃爾曼氏試劑修飾源於MAb 425的Fab′。
片段(i)F(ab′425)27.4mg/ml
(ii)F(ab′225)2 6.9mg/ml溶液/緩衝液PBS pH7.4，PBS+0.65M NaCl+2.5mM EDTA，pH7.4，PBS中51mM二硫蘇糖醇，0.1M磷酸鈉緩衝液，pH8.0，0.1M磷酸鈉緩衝液中35mM埃爾曼氏試劑，pH8.0，250mM EDTA，pH7.4試劑1，4-二硫蘇糖醇，埃爾曼氏試劑(Elman’s reagent)，氯化鈉，磷酸氫二鈉，磷酸二氫鉀，EDTA，Titriplex III，Superdex 200(26/60)Pharmacia，合成的第一步製備MAb225Fab′-TNB.
6550μl F(ab′)2MAb 22540mg+65.4μl DTT 51mM+65.4μl EDTA250mM.
DTT的終濃度為0.5mM，而EDTA為2.5mM。
用氬覆蓋反應物，在30℃下，於水浴中持續攪拌孵育40分鐘。孵育後，在反應混合物中加入1120μl埃爾曼氏試劑，該步驟可逆地阻斷了所得Fab′中的游離SH基團。
反應中埃爾曼氏試劑的終濃度為5.0mM。於室溫下，將反應混合物攪拌30分鐘，以便阻斷所有SH基團。反應混合物的顏色從澄清變為黃色。用PBS+0.65M NaCl+2.5mM EDTA緩衝液通過Superdex 200(26/60)柱對反應混合物進行純化，以便將還原的埃爾曼氏修飾的Fab′分子與潛在的汙染物諸如未還原的F(ab′)2、Fab′和過剩的試劑分離。合併Fab-TNB級分，用氬覆蓋，在偶聯反應之前保存在冰上。
合成的第二步製備MAb425Fab′。
6135μl F(ab′)2MAb 42540mg+80μl EDTA 250mM+80μl DTT 51mM。
反應的啟動不應早於Fab-TNB製備幾乎完成之前。反應終濃度為0.5mM DTT和2.5mM EDTA。用氬覆蓋反應混合物，於30℃孵育40分鐘。孵育後立即將反應混合物移至已平衡的Superdex 200(26/60)柱上，採用PBS+0.65M NaCl+2.5mM EDTA pH7.4緩衝液將Fab′與未被還原的F(ab′)2和DTT分離。緩衝液和集合管已分別用氬飽和以防止游離SH基團氧化。將包含Fab′的級分直接收集在用氬飽和的試管中。
合成的第三步Fab′425和Fab′225-TNB的綴合偶聯反應32.5ml MAb 225Fab′-TNB，0.9mg/ml，31.6mg+23.5mlMAb 425 Fab′1.5mg/ml，34.8mg。將該Fab′和該Fab′-TNB抗體合併，並在包含YM 10膜的Amicon室內將體積減至大約5ml(使用氬)。用氬覆蓋該反應混合物，於4℃持續攪拌過夜。將綴合物過Superdex 200(26/60)柱進行純化，緩衝液和柱均用氮飽和。回收雙特異性F(ab′)2，(峰1)。峰1純化的雙特異性抗體(166-187ml)，峰2殘留Fab′。
為了驗證樣品身份和純度，將樣品加至非還原性10％SDS-Page凝膠。該典型實施例中純化的BAb425，225F(ab′)2的產率為11mg(16.7％)。
權利要求
1.一種能夠與位於相同或不同ErbB受體分子類型上的不同表位結合的雙特異性抗體或其片段，所述抗體包含與第一受體類型——ErbB1——的表位結合的第一抗原結合位點和與第二ErbB受體分子類型的不同表位結合的第二不同抗原結合位點。
2.根據權利要求1的雙特異性抗體，其中所述第二ErbB受體分子類型是ErbB1(EGFR)。
3.根據權利要求1的雙特異性抗體，其中所述第二ErbB受體分子類型是ErbB2(Her-2)。
4.根據權利要求1-3任一項的雙特異性抗體，其中至少一個所述表位位於受體結合域內。
5.根據權利要求4的雙特異性抗體，其中所述受體結合域是所述ErbB受體的天然配體的結合域。
6.根據權利要求1-3任一項的雙特異性抗體，其中第一或第二抗原結合位點與所述ErbB受體分子類型的天然配體的結合域內的表位結合。
7.根據權利要求1-3任一項的雙特異性抗體，其中第一和第二抗原結合位點與所述ErbB受體分子類型的天然配體的結合域內的表位結合。
8.根據權利要求1-7任一項的雙特異性抗體，其中抗原結合位點與位於相同ErbB受體分子類型上的不同表位結合。
9.根據權利要求1-7任一項的雙特異性抗體，其中抗原結合位點與位於不同ErbB受體分子類型上的不同表位結合。
10.權利要求8的雙特異性抗體，其中第一和第二抗原結合位點各自與所述ErbB受體的天然配體的結合域內的不同表位結合，由此阻斷和/或抑制該受體，藉此與相應單特異性抗體相比，增強對ErbB受體的阻斷和/或抑制以及對ErbB受體-特異性信號通路下調的誘導。
11.權利要求9的雙特異性抗體，其中與雙特異性抗體和相同ErbB受體分子上的表位的結合相比，增強了對具有相同或不同特異性的不同ErbB受體分子的交聯和/或二聚化的誘導。
12.根據權利要求1-11任一項的雙特異性抗體，其中所述第一抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb425。
13.根據權利要求1-11任一項的雙特異性抗體，其中所述第一抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb225。
14.根據權利要求12或13的雙特異性抗體，其被命名為「BAbh425，c225」，其中所述第一抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb425，而所述第二抗原結合位點源於人源化的、嵌合的或鼠的MAb225，各抗原結合位點與ErbB1受體(EGFR)分子上的不同表位結合。
15.權利要求14的雙特異性抗體，其中所述不同表位位於天然配體的結合域內。
16.根據權利要求12或13的雙特異性抗體，其中第二抗原結合位點與ErbB2受體分子(Her-2)或VEGF受體分子結合。
17.權利要求16的雙特異性抗體，其中所述第二抗原結合位點源於MAb4D5(Herceptin)。
18.源於權利要求1-17任一項所述的雙特異性抗體的雙特異性抗體片段，其中片段是F(ab′)2。
19.一種免疫綴合物，其包含根據權利要求1-18任一項的雙特異性抗體或其片段，該抗體或片段直接或藉助接頭分子在C末端與生物學上有效的肽、多肽或蛋白質融合。
20.權利要求19的免疫綴合物，其中所述蛋白質是細胞因子。
21.一種藥物組合物，其包含權利要求1-20任一項所述的雙特異性抗體或免疫綴合物，及任選地藥學上可接受的載體、稀釋劑或賦形劑。
22.權利要求21的藥物組合物，其還包含單特異性抗ErbB抗體或其功能上有效的片段。
23.權利要求22的藥物組合物，其中所述單特異性抗ErbB抗體或其功能上有效的片段選自MAb425、MAb225，或MAb 4D5(Herceptin)。
24.權利要求21-23任一項的藥物組合物，其還包含細胞毒性劑。
25.權利要求24的藥物組合物，其中所述細胞毒性劑是化療劑。
26.權利要求25的藥物組合物，其中所述化療劑選自順鉑、阿黴素、吉西他濱、多西他賽、紫杉醇、博來黴素。
27.權利要求24的藥物組合物，其中所述細胞毒性劑是ErbB受體抑制劑、VEGF受體抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、蛋白激酶A抑制劑、抗血管生成劑、抗激素劑，或細胞因子。
28.一種藥物試劑盒，其包含(i)第一包裝，其至少包含如權利要求1-20任一項所述的雙特異性抗體或免疫綴合物，和(ii)第二包裝，其至少包含單特異性抗ErbB抗體或其功能上有效的片段。
29.根據權利要求28的藥物試劑盒，其包含第一包裝和第二包裝，其中第一包裝包含雙特異性抗體「BAbh425，c225」或其F(ab′)2片段，第二包裝包含人源化MAb425(h425)、嵌合MAb225(c225)或人源化Mab4D5或其功能上有效的抗體片段。
30.根據權利要求28或29的藥物試劑盒，其還包含第三包裝，該包裝包含細胞毒性藥。
31.根據權利要求30的藥物試劑盒，其中所述細胞毒性藥選自順鉑、阿黴素、吉西他濱、多西他賽、紫杉醇、博來黴素、ErbB受體抑制劑、VEGF受體抑制劑、酪氨酸激酶抑制劑、蛋白激酶A抑制劑、抗激素劑和抗血管生成劑。
32.如權利要求1-31任一項所述的雙特異性抗體或藥物組合物/試劑盒在製備用於治療過表達ErbB受體的腫瘤和腫瘤轉移及相關疾病的藥物中的用途。
全文摘要
本發明涉及新型雙特異性抗ERB－B抗體及其在腫瘤治療中的用途。該新型抗體能夠與在多種癌組織上過表達的ErbB受體，優選ErbB1受體結合。因為抗原結合位點的不同特異性針對相同或不同ErbB受體的結合域內的不同表位，這些抗體在抑制和下調ErbB受體和相應的信號級聯方面更加有效。
文檔編號A61K39/395GK1703242SQ200380101059
公開日2005年11月30日 申請日期2003年10月9日 優先權日2002年10月10日
發明者H-G·克賴施 申請人:默克專利有限公司