CN104497141B - 抗人cd6分子的治疗性抗体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种全人源IgG1抗体,该抗体与主要表达在T细胞表面上的人CD6分子的清道夫受体富含半胱氨酸(SRCR)结构域1结合,该抗体能够抑制T细胞增殖和促炎细胞因子的分泌。本发明的抗体通过构建噬菌体展示的天然人Fab片段库,利用重组CD6胞外域(ECD)从人抗体库中淘选而获得。本发明还公开了包含编码该单克隆抗体的多核苷酸的载体、宿主细胞及其使用该抗体治疗各种自身免疫性疾病的用途。

Description

抗人CD6分子的治疗性抗体
技术领域
本发明涉及全人源IgG1抗体,该抗体与主要表达在T细胞表面上的人CD6分子的清道夫受体富含半胱氨酸(SRCR)结构域1结合。本发明进一步涉及一种通过促炎性T细胞抑制细胞增殖和细胞因子分泌的方法。本发明还涉及这些抗体治疗各种自身免疫性疾病的用途。
背景技术
CD6分子属于清道夫受体富含半胱氨酸(SRCR)超家族B (Martínez 等,PharmacolRev. 2011,63:967-1000)。CD6主要通过T细胞表达,与人白细胞活化粘附因子(ALCAM/CD166)相互作用,发现于抗原呈递细胞上,激活促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号途径。(Ibáñez 等,J Immunol. 2006,177:1152-9)。CD6-ALCAM连接增强受CD3刺激的T细胞增殖,达到经由CD28共刺激的类似水平(Zimmerman 等,Blood. 2006, 107: 3212-20)。这种互相作用对于获得最佳T细胞的活化和增殖是必需的。(Gimferrer 等,J Immunol. 2004, 173:2262-70; Hassan 等,Eur J Immunol. 2004, 34: 930-40; Zimmerman 等,Blood. 2006,107: 3212-20)。
CD6的胞外区由三个清道夫受体富含半胱氨酸的(SRCR)结构域组成(De Jager等,Nat Genet. 2009, 41: 776-82)。第三个,也就是近膜结构域(SRCR3)含有结合ALCAM的位点(Whitney 等, J Biol Chem. 1995, 270: 18187-90; Aruffo 等,Immunol Today.1997, 18: 498-504; Bodian 等, Biochemistry. 1997, 36: 2637-41; Skonier 等,Protein Eng. 1997, 10: 943-7).
由于对ALCAM的结合能力减弱,CD6等位基因容易导致多发性硬化(De Jager 等,Nat Genet. 2009, 41: 776-82),这与有缺陷的CD4 T细胞增殖有关系 (Kofler 等,JImmunol. 2011, 187: 3286-91)。另外,恶性细胞中ALCAM功能的可能性作用也已经被提出(Weidle 等,Cancer Genomics Proteomics. 2010, 7: 231-43),但是迄今为止,在临床上还没有进行能够抑制CD6/ALCAM相互作用的抗体试验。
SRCR1和SRCR 3都与T细胞活化有关,因此,它们是治疗自身免疫性疾病的潜在目标(Alonso-Ramirez 等,Arthritis. 2010, 2010: 130646)。小鼠IgM抗T12与CD6 SRCR1结构域结合,几十年前被试验用于预防骨髓移植物抗宿主病(Reinherz 等, Proc Natl AcadSci U S A. 1982, 79: 6047-51)、急性肾同种异体移植物排斥(Kirkman 等,Transplantation. 1983, 36: 620-6)和多发性硬化症(Hafler 等, Neurology. 1986,36: 777-84)。这种治疗耗尽T细胞和大部分患者成熟的抗鼠抗体(Hafler 等,Neurology.1986, 36: 777-84)。
Itolizumab是一种人源化抗体(Roque-Navarro 等,Hybrid Hybridomics. 2003,22: 245-57),该抗体在SRCR1识别构象表位,不抑制可溶性ALCAM与HEK293细胞表达的CD6结合(Alonso 等,Hybridoma (Larchmt). 2008, 27: 291-301)。然而,它通过抗CD3抗体和可溶性ALCAM分别破坏CD3 / CD6同时靶向外周血单核细胞(PMBC)增殖的协同效应。CD6共刺激增强CD3活化的PMBC肿瘤坏死因子(TNF)超家族和干扰素(IFN)- γ基因的转录,表明可促进促炎症。在CD6介导的激活途径中,Itolizumab抑制胞内蛋白质磷酸化的刺激反应,如促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)、转录3(STAT3)的信号传导和活化、蛋白激酶Akt;减少IFN-γ、IL-6和TNF-α生成(Nair 等, Clin Exp Immunol.2010,162:116-30)。在类风湿性关节炎患者的I期临床试验中,施用Itolizumab是安全的,并且不影响白细胞和淋巴细胞数量,结果显示Itolizumab对疾病有控制趋势(Rodriguez 等, Results Immunol. 2012, 2:204-11)。对银屑病患者进行I期临床试验,观察也得到类似的结果,Itolizumab减少外周血单个核细胞增殖和IFN-γ-分泌细胞以及血清中的促炎细胞因子(提交的原稿)。
US20110002939公开了Itolizumab(T1h)与CD6 SRCR1结合,而不影响CD6-ALCAM的相互作用,且T1h抑制T细胞的增殖。
本发明的主要目的是获得识别人CD6的SRCR1结构域的完全人源单克隆抗体,该抗体能够抑制T细胞增殖和促炎细胞因子的分泌。
本发明的另一个主要目的是使用这些单克隆抗体来调节炎性病症的用途。
因此,本发明涉及一种从天然库获得的针对人CD6重组胞外结构域(ECD)的全人源抗体, 抗体通过抑制T细胞增殖和促炎细胞因子分泌来调节Th1细胞反应的用途;本发明还涉及抗体诱导抗炎效果的用途。
发明内容
本发明涉及与人CD6分子胞外区的SRCR1结构域特异性结合的全人源单克隆抗体。
筛选方法包括以下步骤:
1、构建噬菌体展示的天然人Fab片段库;
2、利用重组CD6胞外域(ECD)从人抗体库中淘选噬菌体;
3、使用CD6 ECD及其子域(SRCR1,SRCR2-SRCR3和SRCR3)进行特异性结合的筛选。
本发明提供了一种人源单克隆抗体,能够与人CD6 SRCR1结构域结合并抑制T细胞增殖而不干扰ALCAM结合,所述抗体包含如下所示的重链与轻链的互补决定区(CDR)氨基酸序列:
重链
CDR1: SYAIH(SEQ ID No:1)
CDR2: WIDGDTGNTKYSQKFQG(SEQ ID No:2)
CDR3: VYCSSTSCSNSRYYGMDV(SEQ ID No:3)
轻链
CDR1: SGGSSNVGSYTVH(SEQ ID No:4)
CDR2: SNYVRPS(SEQ ID No:5)
CDR3: AAWDDSLNGPV(SEQ ID No:6)。
本发明提供的人源单克隆抗体还包含如下所示的重链与轻链框架区(FR)氨基酸序列:
重链
FR1: QVQLQQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFT(SEQ ID No:7)
FR2: WVRQAPGQRLEWMG(SEQ ID No:8)
FR3: RVTITRDTSASTAYLELSSLRSEDTAVYYCAT(SEQ ID No:9)
FR4: WGQGTTVTVSS(SEQ ID No:10)
轻链
FR1: QSALTQPPSASGTPGQRVTISC(SEQ ID No:11)
FR2: WYQQFPGTAPKLLIY(SEQ ID No:12)
FR3: GVPDRFSGSKSGTSAALAISGLQSEDEADYFC(SEQ ID No:13)
FR4: FGGGTKLTVL(SEQ ID No:14)
本发明提供了一种人源单克隆抗体,所述抗体重链可变区包含如SEQ ID No:15所示的核苷酸序列,所述抗体轻链可变区包含SEQ ID No:16所示的核苷酸序列。
本发明的人源单克隆抗体包括可变区和恒定区,所述的恒定区为人IgG1。
本发明的人源单克隆抗体能够抑制促炎性细胞因子的分泌。
本发明提供了一种表达载体,所述载体包含编码上述抗体的多核苷酸序列,所述的载体是pTSE载体。
本发明提供了一种转染上述载体的宿主细胞,所述的宿主细胞是HEK293E细胞。
本发明提供了一种制备上述人源抗体的方法,所述方法为将上述的人源单克隆抗体可变区VH和Vλ分别克隆到pTSE载体中,瞬时转染HEK293E细胞,蛋白A柱亲和层析纯化IgG1抗体。
本发明提供了一种药物组合物,所述的药物组合物含有上述一种或多种人源单克隆抗体。
本发明提供了一种制备调节炎性病症患者T细胞介导的自身免疫性疾病的药物的方法,所述方法采用上述的任一种或多种治疗性抗体。
本发明的另一个优选实施方案是所述人源单克隆抗体可以通过CD3刺激的人T淋巴细胞来抑制促炎细胞因子增殖和分泌。
附图说明
图1:构建Fab库的pFK-1/pFL-6噬菌粒载体图。
图2:pTSE质粒载体图。
图3:单生物素化的重组人CD6 ECD、SRCR1,SRCR2-SRCR3和SRCR3结构域的表达。
图 4:T1h(itolizumab)、1E单抗和ALCAM-Fc重组CD6 ECD、SRCRs的结合。
图5:用1E免疫球蛋白获得的重组人外周血T细胞。
图 6:体外1E免疫球蛋白抑制活化的T细胞增殖,A线为抗-CD2/CD3/CD28 受刺激的PBMC,其他线为用1E免疫球蛋白从35到100ug/ml孵育的受刺激的PBMC。
具体实施方式
以下实施例旨在说明本发明,但是不以任何方式限定范围。在此不提供技术方法的详细描述。
实施例1:天然噬菌体展示Fab库的构建和重组人CD6胞外区(ECD)的淘选
第一步是从健康的志愿者中分离淋巴细胞。为了减少任何个体偏差,最终的样品库中19个样本来自不同的个体(9个血液样本和10个手术切除扁桃体的样本)。从淋巴细胞中分离mRNA,合成cDNA,通过使用如下一组简并引物复合物的所有可能组合对重链(VH)和轻链(包括Vkappa和Vlambda)的可变区进行多个独立聚合酶链反应(PCR)扩增,可扩增出多数个可变区。
从cDNA中扩增人可变区的引物:
’ Vkappa/ XhoI反义寡核苷酸
5’…ACG TTT GAT CTC GAG CTT GGT CCC YTG GCC RAA…3’ (33 nt)
5’…ACG TTT GAT CTC GAG TTT GGT CCC AGG GCC GAA…3’ (33 nt)
5’… ACG TTT GAT CTC GAG CTT GGT CCC TCC GCC GAA…3’ (33 nt)
5’…ACG TTT AAT CTC GAG TCG TGT CCC TTG GCC GAA…3’ (33 nt)
5’ Vkappa/SfiI正义寡核苷酸
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA GAC ATC CAG WTG ACCCAG TCT CC…3’ (56 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA GAT GTT GTG ATG ACTCAG TCT CC…3’ (56 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA GAA ATT GTG WTG ACRCAG TCT CC…3’ (56 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA GAT ATT GTG ATG ACCCAG ACT CC…3’ (56 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA GAA ACG ACA CTC ACGCAG TCT CC…3’ (56 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA GAA ATT GTG CTG ACTCAG TCT CC…3’ (56 nt)
3’ Vlambda/AvrII反义寡核苷酸
5’…CTT GGG CTG ACC TAG GAC GGT SAC CTT GGT SCC…3’ (33 nt)
5’…CTT GGG CTG ACC TAG GAC GGT CAG CTY SGT CCC…3’ (33 nt)
5’…CTT GGG CTG ACC TAG GAT GAT CAGCTG GGT TCC…3’ (33 nt)
5’…CTT GGG CTG ACC TAG GRC GGT CAG CTG GGT GCC…3’ (33 nt)
5’ Vlambda/SfiI正义寡核苷酸
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA CAG TCT GTG YTG ACKCAG CCR CC…3’ (56 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA CAR TCT GCC CTG ACTCAG CCT…3’ (54 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA TCC TAT GWG CTG ACTCAG CCA…3’ (54 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA TCT TCT GAG CTG ACTCAG GAC CC…3’ (56 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA CAG GCT GTG CTG ACTCAG CCG…3’ (54 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA AAT TTT ATG CTG ACTCAG CCC CA…3’ (56 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA CAG RCT GTG GTG ACYCAG GAG CC…3’ (56 nt)
5’…GCT GGC TTA GTC TTG GCC TTC TCG GCC AGC GCA CWG CCT GTG CTG ACTCAG CC…3’ (53 nt)
3’ VH/BstEII/NheI反义寡核苷酸
5’…GGC CCT TGG TGC TAG CTG AGG AGA CGG TGA CCA GGG TKC C…3’ (40 nt)
5’…GGC CCT TGG TGC TAG CTG AAG AGA CGG TGA CCA TTG TCC C…3’ (40 nt)
5’…GGC CCT TGG TGC TAG CTG AGG AGA CGG TGA CCG TGG TCC C…3’ (40 nt)
5’ VH/ApaLI正义寡核苷酸
5’…TTC TAT TCT CAC AGT GCA CAG RTG CAG CTG GTG CAR TCT GG…3’ (41 nt)
5’…TTC TAT TCT CAC AGT GCA CAG SAG GTC CAG CTG GTR CAG TCT GG…3’ (44 nt)
5’…TTC TAT TCT CAC AGT GCA CAG RTC ACC TTG AAG GAG TCT GG…3’ (41 nt)
5’…TTC TAT TCT CAC AGT GCA CAG SAG GTG CAG CTG GTG GAG TCT GG…3’ (44 nt)
5’…TTC TAT TCT CAC AGT GCA CAG GAG GTG CAG CTG GTG GAG WCY GG…3’ (44 nt)
5’…TTC TAT TCT CAC AGT GCA CAG GTG CAG CTA CAG CAG TGG GG…3’ (41 nt)
5’…TTC TAT TCT CAC AGT GCA CAG STG CAG CTG CAG GAG TCS GG…3’ (41 nt)
5’…TTC TAT TCT CAC AGT GCA CAG GAR GTG CAG CTG GTG CAG TCT GG…3’ (44 nt)
5’…TTC TAT TCT CAC AGT GCA CAG GTA CAG CTG CAG CAG TCA GG…3’ (41 nt)。
用适量的限制性内切酶进行消化,在两噬菌粒载体pFK-1和pFL-6上克隆可变区(pFK-1和pFL-6载体如图1所示,构建方法参见CN102732974A说明书第5页第[0098]段),结果形成Vkappa和Vlambda可变区的两个独立半库,库容分别为7.0×106和1.5×106。克隆VH片段到pFK-1中构建VH半库(9.8×105个个体)。从半库质粒DNA中消化VH片段,克隆到已含有的Vkappa和Vlambda半库的pFK-1和pFL-6中,产生含有1.17x108和1.47×108的组合Fab库。混合两个库获得最终含有2.64×108个个体的Fab库。
300ml规模上用M13KO7辅助噬菌体常规程序(Marks 等, J. Mol. Biol. 1991,222: 581-597)回收库中的噬菌体 ,淘选固定在免疫管上的CD6 ECD的重组蛋白。用100mmol/l三乙胺洗脱结合的噬菌体,中和,用以指数方式增长的TG1大肠杆菌细胞感染。感染的细胞用于准备生产纯化的噬菌体,按照如上所述,开始新一轮的筛选。同样的条件下进行三轮筛选。筛选过程完成后,分别挑取TG1感染的克隆用于96孔规模(Marks 等, J. Mol.Biol. 1991, 222: 581-597)生产噬菌体。在覆盖CD6 ECD的微板上对含有噬菌体的上清液进行ELISA检测。用抗M13/辣根过氧化物酶偶联物检测结合的噬菌体。阳性上清液用于感染指数生长的XL-1Blue大肠杆菌细胞,用QIAprep离心微量试剂盒(Qiagen)纯化噬菌粒DNA,并自动测序。在阳性克隆中鉴定出四个单一序列, 其中1E是筛选的占主导地位的相同分子的典型代表,筛选后不仅是最大量的,ELISA也产生了最高的吸光度值。因此,选择1E Fab片段用于进一步表征。
1E包含如下所示的重链与轻链互补决定区(CDR)、框架区(FR)氨基酸序列:
重链
CDR1: SYAIH(SEQ ID No:1)
CDR2: WIDGDTGNTKYSQKFQG(SEQ ID No:2)
CDR3: VYCSSTSCSNSRYYGMDV(SEQ ID No:3)
轻链
CDR1: SGGSSNVGSYTVH(SEQ ID No:4)
CDR2: SNYVRPS(SEQ ID No:5)
CDR3: AAWDDSLNGPV(SEQ ID No:6)
重链
FR1: QVQLQQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFT(SEQ ID No:7)
FR2: WVRQAPGQRLEWMG(SEQ ID No:8)
FR3: RVTITRDTSASTAYLELSSLRSEDTAVYYCAT(SEQ ID No:9)
FR4: WGQGTTVTVSS(SEQ ID No:10)
轻链
FR1: QSALTQPPSASGTPGQRVTISC(SEQ ID No:11)
FR2: WYQQFPGTAPKLLIY(SEQ ID No:12)
FR3: GVPDRFSGSKSGTSAALAISGLQSEDEADYFC(SEQ ID No:13)
FR4: FGGGTKLTVL(SEQ ID No:14)。
将1E的可变区VH和Vλ分别克隆到编码人恒定区γ1和λ链的pTSE载体中(pTSE载体结构如图2所示,制备过程参见CN103525868A说明书第3页第[0019]段)。瞬时转染HEK293E细胞,蛋白A柱亲和层析纯化IgG1抗体。
实施例2 : 1E mAb的结合特性
克隆编码人CD6 ECD及其SRCR结构域的基因片段(Robinson等, J Immunol.1995,155:4739-48)到pCDNA3(Invitrogen公司)载体中用于体内表达单生物素化的分泌的重组蛋白(Predonzani等,BMC Biotechnol,2008,8:41)。
将CD6 ECD、SRCR1,SRCR2-SRCR3和SRCR3结构域融合到SV5蛋白标记和生物素受体肽(BAP)中。该pCDNA3载体编码细菌生物素-蛋白连接酶生物素化酶BirA。载体分别瞬时转染HEK293E,生物素培养基中进行培养。收集培养上清液,磷酸盐缓冲盐水(PBS)透析,以去除游离的生物素。10μg/mL链霉亲和素包被ELISA板,用0.05%PBS-吐温20和1%牛血清白蛋白(PBS-T-BSA)封住,加入稀释的培养上清液。用辣根过氧化物酶(HRP)偶联的小鼠抗SV5抗体(Invitrogen)评估(如图3所示)生物素化重组蛋白质的表达。HRP偶联的山羊抗人IgG抗体(中山金桥生物技术)(图4)显示itolizumab(T1h)、1E单抗和ALCAM-Fc嵌合体(Sigma-Aldrich公司)的结合。这三种结合识别生物素化的CD6 ECD。正如预期的那样,ALCAM-Fc结合SRCR2-SRCR3和SRCR3,但不结合SRCR1。T1h结合SRCR1。筛选的1E单抗也特定的结合CD6SRCR1。
实施例3:1E 对人类T淋巴细胞上CD6的识别
1E显示除了可识别重组CD6 ECD及其SRCR1子域, 还识别表达在人淋巴细胞上的CD6细胞表面(图5)。收集人血于抗凝剂中,经过红细胞溶解,用1E免疫球蛋白(10µg/ml)、抗-CD6T1h阳性对照抗体或适当的阴性对照抗体经流式细胞仪检测外周血单核细胞(PBMC)。抗CD3同时染色T淋巴细胞。收集最少1000个样品在Gallios流式细胞仪(BeckmanCoulter公司)上分析增殖曲线图(Kaluza Software1.2, Beckman Coulter公司)。85.3%的CD3+T细胞群被1E抗体染色。
实施例4:对淋巴细胞增殖的抑制效果
除了单纯的识别,1E对T淋巴细胞增殖功能的影响也进行了检测。采用基于抗CD2/CD3/ CD28珠的人T细胞活化/扩展试剂盒(美天旎),用CFSE标记的PBMC诱导T细胞增殖。Gallios流式细胞仪分析细胞。随着1E免疫球蛋白不同剂量的变化,受刺激的细胞样品中细胞分裂后出现的CFSE稀释扩散峰被孵化抑制(图6)。

Claims (8)

1.一种全人源单克隆抗体,能够与人CD6SRCR1结构域结合并抑制T细胞增殖而不干扰ALCAM结合,其特征在于,所述抗体包含如下所示的重链与轻链的互补决定区(CDR)氨基酸序列:
重链
CDR1:SYAIH(SEQ ID No:1)
CDR2:WIDGDTGNTKYSQKFQG(SEQ ID No:2)
CDR3:VYCSSTSCSNSRYYGMDV(SEQ ID No:3)
轻链
CDR1:SGGSSNVGSYTVH(SEQ ID No:4)
CDR2:SNYVRPS(SEQ ID No:5)
CDR3:AAWDDSLNGPV(SEQ ID No:6)。
2.根据权利要求1所述的全人源单克隆抗体,其特征在于,所述抗体包含如下所示的重链和轻链框架区(FR)氨基酸序列:
重链
FR1:QVQLQQSGAEVKKPGASVKVSCKASGYTFT(SEQ ID No:7)
FR2:WVRQAPGQRLEWMG(SEQ ID No:8)
FR3:RVTITRDTSASTAYLELSSLRSEDTAVYYCAT(SEQ ID No:9)
FR4:WGQGTTVTVSS(SEQ ID No:10)
轻链
FR1:QSALTQPPSASGTPGQRVTISC(SEQ ID No:11)
FR2:WYQQFPGTAPKLLIY(SEQ ID No:12)
FR3:GVPDRFSGSKSGTSAALAISGLQSEDEADYFC(SEQ ID No:13)
FR4:FGGGTKLTVL(SEQ ID No:14)。
3.根据权利要求1或2所述的全人源单克隆抗体,其特征在于,所述的全人源单克隆抗体包括可变区和恒定区,所述的恒定区为人IgG1。
4.根据权利要求1或2所述的全人源单克隆抗体,其特征在于,所述抗体抑制促炎性细胞因子的分泌。
5.一种表达载体,所述载体包含编码权利要求1或2所述抗体的多核苷酸序列,所述的载体是pTSE质粒。
6.一种转染权利要求5所述载体的宿主细胞,所述的宿主细胞是HEK293E细胞。
7.一种制备如权利要求1或2所述的全人源单克隆抗体的方法,所述方法为将权利要求1或2所述的全人源单克隆抗体可变区VH和Vλ分别克隆到pTSE载体中,瞬时转染HEK293E细胞,蛋白A柱亲和层析纯化IgG1抗体。
8.一种制备调节炎性病症患者T细胞介导的自身免疫性疾病的药物的方法,其特征在于,所述方法采用权利要求1或2所述的全人源单克隆抗体。
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CN101970493A (zh) * 2008-03-14 2011-02-09 百康有限公司 单克隆抗体及其方法
CN104004080A (zh) * 2014-06-06 2014-08-27 首都医科大学 靶向于RANKL和TNF-α的人源化抗体及其应用

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