출원번호 | 10-2021-0044840 |
출원일자 | 2021년04월06일 |
특허권자 | 주식회사 지놈앤컴퍼니 서울대학교 산학협력단 |
등록번호(일자) | 10-2291725 (2021년08월13일) |
발명의 명칭 | 항-CNTN4 항체 및 그의 용도 |
암세포는 정상세포와 달리 표면에 특이항원이 존재하여 암 발생 초기 단계에서는 면역체계에 의해서 파괴된다. 이후 무한 증식하고자 하는 암세포와 이를 공격하려는 면역세포의 힘이 균형이 무너지게 되면 암세포가 본격적인 증식을 개시한다. 암세포가 더 성장하게 되면 체내 면역시스템을 교란하는데 이때 일부 암세포는 면역세포의 면역 관문을 활용하면서 면역을 회피하는데, 면역 관문 억제제가 면역 관문을 억제하면 면역세포의 힘이 증강되어 암세포가 사멸하게 된다.
면역 관문 억제제는 T 세포 억제에 관여하는 면역 관문 단백질의 활성화를 차단하여 T 세포를 활성화시켜 암세포를 공격하는 약제로서 CTLA-4, PD-1, PD-L1 억제제 등이 있다.
그러나 여전히 기존 면역 관문 억제제로는 치료되지 않는 암종이 있으므로, 새로운 항암 치료제의 개발이 요구되고 있다.
지놈앤컴퍼니의 본 발명은 CNTN4 단백질에 특이적으로 결합하는 항-CNTN4 항체 또는 그의 항원 결합 단편에 관한 것이다.
본 발명에서 닭을 3 그룹으로 나누고, 제1그룹은 mouse CNTN4, 제2그룹은 human CNTN4, 제3그룹은 mouse CNTN4와 human CNTN4를 번갈아 가면서 접종하여 항체를 생성시켰다. 이 후 항체 생성 여부를 확인하고 PCR을 통해 항체의 경쇄 및 중쇄의 가변영역 부분과 이를 linker로 연결한 scFv fragment를 확보하여 라이브러리를 제작하였다. 제작된 라이브러리를 바탕으로 CNTN4 결합능력이 우수한 항체를 선별하였다.
선별된 항체 중 IgG4-S228P(이하 A-01)를 이용하여 인간화 항체를 제조하고 결합력을 확인하였다. 구체적으로 A-01의 가변영역 original 서열(VLA 및 VHA)에서 frame work 영역을 인간 frame work 영역으로 완전히 바꾼 서열(VL1 및 VH1), 및 VL1 및 VH1에 일부 A-01의 original 서열을 남겨둔 서열(VL2 및 VH2)과 조합하였다. A-01과 완전히 인간화된 항체(fully humanized antibody; VL1 및 VH1)를 비교할 때 78% 정도의 인간화를 보였다. 완전히 인간화된 항체(VL1 및 VH1)를 일부 back mutation 서열을 가지고 있는 VL2 및 VH2 조합의 항체와 비교할 때는 96% 이상의 서열이 일치하였다.
A-01 (LAHA)를 제외한 총 8개 (LAH1, LAH2, L1HA, L1H1, L1H2, L2HA, L2H1, 및 L2H2)의 인간화 항체를 IgG4 형태로 제조하기 위하여 DNA를 Expi293F 세포에 transient transfection 하고 배양하였을 때, 중쇄가변영역이 완전히 인간화된 VH1을 가진 항체(LAH1, L1H1, 및 L2H1)는 모두 발현이 되지 않았다. 이후 VH2를 가지고 있는 항체인 LAH2, L1H2, 및 L2H2를 정제하여 각각 확보하였다.
LAH2, L1H2, 및 L2H2 항체를 A-01과 함께 ELISA 시험을 통해 인간화 항체의 항원 단백질에 대한 결합능 확인하였다. 분석결과 가장 많이 인간화되어 있는 L1H2의 경우에도 A-01 origin과 비교하여 CNTN4 단백질과의 결합력의 차이가 3배 이내임을 확인하였다(표 1).
[표 1] 인간화 항체의 항원 단백질에 대한 결합능 분석결과
A-01 및 L1H2 항체의 human T 세포를 이용한 CNTN4 중화능력을 평가한 결과, CNTN4 재조합단백질이 CD4+T 세포 및 CD8+ T 세포의 증식을 억제함을 확인하였다. CNTN4에 의해 억제되었던 T 세포의 증식은 처리된 A-01 및 L1H2의 농도에 따라 증가됨을 관찰하였다. 발명의 A-01 및 L1H2가 매우 우수한 CNTN4 중화능을 나타냄을 보여준다.
이로부터 본 발명의 CNTN4 항체가 CNTN4를 효과적으로 중화하여 이의 T 세포 억제 기능을 억제하였음을 확인하였다(그림1).
[그림1] CNTN4 중화능력 평가결과
항-CNTN4 항체 또는 항원 결합 단편은 CNTN4 단백질, 예컨대 인간 또는 마우스 CNTN4 단백질과 특이적으로 결합하여 CNTN4의 면역 회피 기전을 중화시킨다. 이에 따라 본 발명의 항체 또는 항원 결합 단편은 CNTN4에 의해 억제되었던 T세포, 예컨대 CD4+ T 세포 또는 CD8+ T 세포의 활성을 증가시킬 수 있다.
CNTN4는 지놈앤컴퍼니가 개발 중인 면역항암제 GENA-104가 표적으로 하는 타깃으로 하며, 다양한 암 환자의 암 조직에서 높게 발현되는 것으로 확인되었다(그림2).
[그림2] 신규타깃 면역항암제, 바이오스펙데이터
보통 항암 치료에 주로 쓰이는 화학 항암제와 표적항암제는 암(癌)을 완전히 없애지 못할 뿐 아니라 암과 비슷한 성질을 가진 정상 세포도 공격한다. 면역항암제는 암 자체를 공격하는 기존 항암제와는 달리 우리 몸의 면역 체계를 자극해 면역 세포가 암세포를 공격하도록 유도하는 암 치료제로 기존의 항암제보다 부작용이 적다.
CNTN-4 원천특허 등록을 통해 지놈앤컴퍼니는 해당 타깃을 활용한 다양한 항암치료제 개발에 대한 독점개발이 가능할 것으로 예상된다. CNTN-4가 종료의 면역항암제에 대한 반응이 적은 암 환자에게 새로운 치료 선택지가 될 수 있을 것으로 예상한다.
특허법인 ECM
변리사 최자영
jychoi@ecmpatent.com
02-568-2675
참조
지놈앤컴퍼니, 면역항암 新타깃 CNTN-4 국내 특허, 바이오스펙데이터, 2021년 9월 29일
면역항암제, 암환자의 완치 꿈 이뤄줄까?, 캔서앤서, 2020년 1월 30일
출원번호
10-2021-0044840
출원일자
2021년04월06일
특허권자
주식회사 지놈앤컴퍼니
서울대학교 산학협력단
등록번호(일자)
10-2291725 (2021년08월13일)
발명의 명칭
항-CNTN4 항체 및 그의 용도
암세포는 정상세포와 달리 표면에 특이항원이 존재하여 암 발생 초기 단계에서는 면역체계에 의해서 파괴된다. 이후 무한 증식하고자 하는 암세포와 이를 공격하려는 면역세포의 힘이 균형이 무너지게 되면 암세포가 본격적인 증식을 개시한다. 암세포가 더 성장하게 되면 체내 면역시스템을 교란하는데 이때 일부 암세포는 면역세포의 면역 관문을 활용하면서 면역을 회피하는데, 면역 관문 억제제가 면역 관문을 억제하면 면역세포의 힘이 증강되어 암세포가 사멸하게 된다.
면역 관문 억제제는 T 세포 억제에 관여하는 면역 관문 단백질의 활성화를 차단하여 T 세포를 활성화시켜 암세포를 공격하는 약제로서 CTLA-4, PD-1, PD-L1 억제제 등이 있다.
그러나 여전히 기존 면역 관문 억제제로는 치료되지 않는 암종이 있으므로, 새로운 항암 치료제의 개발이 요구되고 있다.
지놈앤컴퍼니의 본 발명은 CNTN4 단백질에 특이적으로 결합하는 항-CNTN4 항체 또는 그의 항원 결합 단편에 관한 것이다.
본 발명에서 닭을 3 그룹으로 나누고, 제1그룹은 mouse CNTN4, 제2그룹은 human CNTN4, 제3그룹은 mouse CNTN4와 human CNTN4를 번갈아 가면서 접종하여 항체를 생성시켰다. 이 후 항체 생성 여부를 확인하고 PCR을 통해 항체의 경쇄 및 중쇄의 가변영역 부분과 이를 linker로 연결한 scFv fragment를 확보하여 라이브러리를 제작하였다. 제작된 라이브러리를 바탕으로 CNTN4 결합능력이 우수한 항체를 선별하였다.
선별된 항체 중 IgG4-S228P(이하 A-01)를 이용하여 인간화 항체를 제조하고 결합력을 확인하였다. 구체적으로 A-01의 가변영역 original 서열(VLA 및 VHA)에서 frame work 영역을 인간 frame work 영역으로 완전히 바꾼 서열(VL1 및 VH1), 및 VL1 및 VH1에 일부 A-01의 original 서열을 남겨둔 서열(VL2 및 VH2)과 조합하였다. A-01과 완전히 인간화된 항체(fully humanized antibody; VL1 및 VH1)를 비교할 때 78% 정도의 인간화를 보였다. 완전히 인간화된 항체(VL1 및 VH1)를 일부 back mutation 서열을 가지고 있는 VL2 및 VH2 조합의 항체와 비교할 때는 96% 이상의 서열이 일치하였다.
A-01 (LAHA)를 제외한 총 8개 (LAH1, LAH2, L1HA, L1H1, L1H2, L2HA, L2H1, 및 L2H2)의 인간화 항체를 IgG4 형태로 제조하기 위하여 DNA를 Expi293F 세포에 transient transfection 하고 배양하였을 때, 중쇄가변영역이 완전히 인간화된 VH1을 가진 항체(LAH1, L1H1, 및 L2H1)는 모두 발현이 되지 않았다. 이후 VH2를 가지고 있는 항체인 LAH2, L1H2, 및 L2H2를 정제하여 각각 확보하였다.
LAH2, L1H2, 및 L2H2 항체를 A-01과 함께 ELISA 시험을 통해 인간화 항체의 항원 단백질에 대한 결합능 확인하였다. 분석결과 가장 많이 인간화되어 있는 L1H2의 경우에도 A-01 origin과 비교하여 CNTN4 단백질과의 결합력의 차이가 3배 이내임을 확인하였다(표 1).
[표 1] 인간화 항체의 항원 단백질에 대한 결합능 분석결과
A-01 및 L1H2 항체의 human T 세포를 이용한 CNTN4 중화능력을 평가한 결과, CNTN4 재조합단백질이 CD4+T 세포 및 CD8+ T 세포의 증식을 억제함을 확인하였다. CNTN4에 의해 억제되었던 T 세포의 증식은 처리된 A-01 및 L1H2의 농도에 따라 증가됨을 관찰하였다. 발명의 A-01 및 L1H2가 매우 우수한 CNTN4 중화능을 나타냄을 보여준다.
이로부터 본 발명의 CNTN4 항체가 CNTN4를 효과적으로 중화하여 이의 T 세포 억제 기능을 억제하였음을 확인하였다(그림1).
[그림1] CNTN4 중화능력 평가결과
항-CNTN4 항체 또는 항원 결합 단편은 CNTN4 단백질, 예컨대 인간 또는 마우스 CNTN4 단백질과 특이적으로 결합하여 CNTN4의 면역 회피 기전을 중화시킨다. 이에 따라 본 발명의 항체 또는 항원 결합 단편은 CNTN4에 의해 억제되었던 T세포, 예컨대 CD4+ T 세포 또는 CD8+ T 세포의 활성을 증가시킬 수 있다.
CNTN4는 지놈앤컴퍼니가 개발 중인 면역항암제 GENA-104가 표적으로 하는 타깃으로 하며, 다양한 암 환자의 암 조직에서 높게 발현되는 것으로 확인되었다(그림2).
[그림2] 신규타깃 면역항암제, 바이오스펙데이터
보통 항암 치료에 주로 쓰이는 화학 항암제와 표적항암제는 암(癌)을 완전히 없애지 못할 뿐 아니라 암과 비슷한 성질을 가진 정상 세포도 공격한다. 면역항암제는 암 자체를 공격하는 기존 항암제와는 달리 우리 몸의 면역 체계를 자극해 면역 세포가 암세포를 공격하도록 유도하는 암 치료제로 기존의 항암제보다 부작용이 적다.
CNTN-4 원천특허 등록을 통해 지놈앤컴퍼니는 해당 타깃을 활용한 다양한 항암치료제 개발에 대한 독점개발이 가능할 것으로 예상된다. CNTN-4가 종료의 면역항암제에 대한 반응이 적은 암 환자에게 새로운 치료 선택지가 될 수 있을 것으로 예상한다.
특허법인 ECM
변리사 최자영
jychoi@ecmpatent.com
02-568-2675
참조
지놈앤컴퍼니, 면역항암 新타깃 CNTN-4 국내 특허, 바이오스펙데이터, 2021년 9월 29일
면역항암제, 암환자의 완치 꿈 이뤄줄까?, 캔서앤서, 2020년 1월 30일