JP2003501103A - 非同種スイッチ領域を介して、ヒト抗体の特定のアイソタイプを産生するためのトランスジェニック動物 - Google Patents
非同種スイッチ領域を介して、ヒト抗体の特定のアイソタイプを産生するためのトランスジェニック動物Info
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Abstract
Description
tein,Nature 256:495−497(1975)]の四半世紀後
、それらの治療有用性は、最終的に現実化されつつある。モノクローナル抗体は
、いまや、移植、癌、感染性疾患、心血管疾患および炎症における治療薬として
認可されている。多くのモノクローナル抗体は、広い範囲の疾患徴候を処置する
ための後期段階の臨床試験中にある。結果として、mAbは、現在開発中の薬物
の最も大きなクラスのうちの1つを代表する。
親和性結合から生じる。異なるCHアイソタイプは異なるエフェクター機能を有
するので、mAbアイソタイプを所望のエフェクター機能に合わせることが望ま
しい。例えば、エフェクター機能を有する定常領域を有するmAb(例えば、ヒ
トIgG1)が、標的細胞に対して補体依存性細胞傷害性または抗体依存性細胞
傷害性を指向させるために使用され得る。あるいは、エフェクター機能を本質的
に欠損する定常領域を有するmAb(例えば、ヒトIgG2またはIgG4)が、
リガンドに結合し、そしてこのリガンドを中和することによるか、またはレセプ
ター結合部位をブロックすることによるかのいずれかにより、シグナル伝達をブ
ロックするために使用され得る。
疫もしくは癌)については特に、繰り返し投与を必要とする。マウスは免疫化の
ために好都合であり、そしてほとんどのヒト抗原を異物として認識するので、治
療能を有するヒト標的に対するmAbは、代表的には、マウス起源であった。し
かし、マウスmAbは、ヒト治療薬として固有の欠点を有する。それらは、mA
bの治療レベルを維持するためにより頻繁な投薬を必要とする。なぜなら、これ
は、ヒトにおいてヒト抗体よりも短い循環半減期であるからである。より批判的
には、マウス免疫グロブリンの繰り返し投与により、ヒト免疫系がマウスタンパ
ク質を異物として認識し、ヒト抗マウス抗体(HAMA)応答を生じる可能性が
生まれる。よくても、HAMA応答は、繰り返し投与の際にマウス抗体の迅速な
クリアランスを生じ、治療薬を無用のものとする。HAMA応答は、重篤なアレ
ルギー性反応を引き起こし得るとも、より考えられる。効力および安全性を減じ
るこの可能性により、マウスmAbの免疫原性を減少させるための多数の技術の
開発に至った。
知であるプロセスにおいてマウスタンパク質配列をヒトタンパク質と置換する種
々の試みがなされた。第一のヒト化試みは、組換え抗体を構築するために分子生
物学技術を利用した。例えば、ハプテンに特異的なマウス抗体由来の相補性決定
領域(CDR)が、ヒト抗体フレームワークに移植されて、CDR置換物を生じ
た。新規な抗体は、CDR配列により運搬される結合特異性を保持した。[P.
T.Jonesら、Nature 321:522−525(1986)を参照
のこと]。ヒト化の次のレベルは、ヒト定常領域(例えば、γ1)とマウスVH
領域全体(HuVnp)とを組み合わせることを包含した。[S.L.Morr
isonら、Proc.Natl.Acad.Sci.,81,pp.6851
−6855(1984)を参照のこと]。このようなキメラ抗体は、30%より
多くの異種配列をなお含むが、これは、時には、全体的に異種の抗体と比べて、
わずかに免疫原性が低いだけである。[M.Bruggemannら、J.Ex
p.Med.,170,pp.2153−2157(1989)]。
有する抗体を用いて抗原に対して応答し得るトランスジェニックマウスを作出す
る試みが行われた。[Bruggemannら、Proc.Nat’l.Aca
d.Sci.USA 86:6709−6713(1989)を参照のこと]。
これらの試みは、利用可能なクローニングビヒクルによって安定に維持され得る
DNAの量によって制限されると考えられた。結果として、多くの研究者らは、
限定数のV領域遺伝子を含むミニ遺伝子座を生成すること、および天然または生
殖細胞の配置に対して比較されるように遺伝子間で空間的間隔を変化させること
に集中した。[米国特許第5,569,825号(Lonbergら)(199
6)を参照のこと]。これらの研究は、マウスにおいてヒト配列抗体を生成する
ことが可能であるが、しかし抗体治療薬についての要求の増大を満たすために、
これらのトランスジェニック動物から結合特異性およびエフェクター機能(アイ
ソタイプ)の十分な多様性を得ることに関して重大な障害が残ることを示した。 さらなる多様性を提供するために、ヒトIg遺伝子座の大きな生殖細胞フラグ
メントをトランスジェニック哺乳動物に付加する研究が、実施されている。例え
ば、ヒトゲノムの再配置されていない生殖細胞ならびにヒトCμおよびCδ定常
領域において見出される同じ間隔で配置されるヒトV、D、およびJ領域遺伝子
の大部分が、酵母人工染色体(YAC)クローニングベクターを用いてマウスに
導入された。[PCT特許出願WO94/02602(Kucherlapat
iら)を参照のこと]。ヒトγ−2定常領域をコードする配列およびクラススイ
ッチ組換えに必要な上流配列を含む22kbのDNAフラグメントが、前述の導
入遺伝子に対して後の方に付加された。さらに、ヒトゲノムの再配置されていな
い生殖細胞で見出される続けて同じ間隔でまた配置されるVκ、Jκ、およびC κ 領域遺伝子を含むヒトκ遺伝子座の一部が、YACを用いてマウスに導入され
た。遺伝子標的化が、マウスIgHおよびκ軽鎖免疫グロブリン遺伝子座を不活
性化するために使用され、そしてこのようなノックアウト株が上記トランスジェ
ニック株と交配され、ヒトV、D、J、Cμ、Cδ、およびCγ2定常領域、な
らびに全てが不活性化マウス免疫グロブリンバックグラウンド上にあるヒトVκ 、Jκ、およびCκ領域遺伝子を有するマウスの系統を生成した。[PCT特許
出願WO94/02602(Kucherlapatiら)を参照のこと;Me
ndezら、Nature Genetics 15:146−156(199
7)もまた参照のこと]。
せたクローニングベクターとしての酵母人工染色体は、抗体多様性の問題に対す
る1つの解決を提供した。いくつかの利点が、このアプローチによって得られた
。1つの利点は、YACが数百キロ塩基のDNAを宿主細胞に移入するために使
用され得ることであった。従って、YACクローニングビヒクルの使用は、ヒト
Ig重鎖領域および軽鎖領域全体の実質的な部分をトランスジェニック動物に含
ませ、これにより、ヒトにおいて利用可能な潜在的多様性のレベルを達成するこ
とを可能にする。このアプローチの別の利点は、多数のV遺伝子が、マウス免疫
グロブリン産生が不足したマウスにおいて全B細胞発達を回復することを示した
ことである。このことは、これらの再構成マウスが、任意の所定の免疫原に対す
るげっ歯類ヒト抗体応答を惹起させるために必須の細胞を提供されることを確実
にする。[PCT特許出願WO94/02602(Kucherlapatiら
);L.GreenおよびA.Jakobovits、J.Exp.Med.1
88:483−495(1998)を参照のこと]。さらなる利点は、配列が、
酵母において高頻度の相同組換えを利用することにより欠失され得るか、または
YACに挿入され得ることである。これは、YAC導入遺伝子の容易な操作を提
供する。
のストラテジーがある。特に、「ミニ遺伝子座」アプローチ(GenPharm
International,Inc.およびMedical Resear
ch Councilの研究によって代表される)、Ig遺伝子座の大きくかつ
実質的に生殖細胞のフラグメントのYAC導入(Abgenix, Inc.(
旧Cell Genesys)の研究によって代表される)、ならびに微細胞(
microcell)融合の使用を介する全体または実質的に全体の遺伝子座の
導入(キリンビール株式会社の研究によって代表されるような)がある。
g座由来の断片(個々の遺伝子)の封入(inclusion)を介して模倣さ
れる。従って、1つ以上のVH遺伝子、1つ以上のDH、1つ以上のJH遺伝子、
mu定常領域、および第2の定常領域(好ましくはγ定常領域)が、動物への挿
入のための構築物に形成される。このアプローチは、以下において記載され、以
下の研究に関連される:米国特許第5,545,807号(Suraniら)、
ならびに米国特許第5,545,8065号、同第5,625,825号、同第
5,625,126号、同第5,633,425号、同第5,661,016号
、同第5,770,429号、同第5,789,650号、および同第5,81
4,318号(LonbergおよびKayの各々)、米国特許第5,591,
669号(KrimpenfortおよびBerns)、米国特許第5,612
,205号、同第5,721,367号、同第5,789,215号(Bern
sら)、ならびに米国特許第5,643,763号(ChoiおよびDunn)
、ならびにGenPharm International米国特許出願番号0
7/574,748(1990年、8月29日出願)、同07/575,962
(1990年8月31日出願)、同07/810,279(1991年12月1
7日出願)、同07/853,408(1992年3月18日出願)、同07/
904,068(1992年6月23日出願)、同07/990,860(19
92年12月16日出願)、同08/053,131(1993年4月26日出
願)、08/096,762(1993年7月22日出願)、08/155,3
01(1993年11月18日出願)、08/161,739(1993年12
月3日出願)、08/165,699(1993年12月10日出願)、08/
209,741(1994年3月9日出願)(これらの開示が本明細書中により
参考として援用される)。また、欧州特許第0 546 073 B1、国際特
許出願番号WO 92/03918、同WO 92/22645、同WO 92
/22647、同WO 92/22670、同WO 93/12227、同WO
94/00569、同WO 94/25585、WO 96/14436、同
WO 97/13852、および同WO 98/24884を参照のこと(これ
らの開示は、その全体が本明細書により参考として援用される)。さらに、Ta
ylorら、「A transgenic mouse that expre
sses a diversity of human sequence h
eavy and light chain immunoglobulins
」Nucleic Acids Research 20:6287−6295
(1992)、Chenら、「Immunoglobulin gene re
arrangement in B−cell deficient mice
generated by targeted deletion of t
he JH locus」International Immunology
5:647−656(1993)、Tuaillonら、「Analysis
of direct and inverted DJH rearrang
ements in a human Ig heavy chain tra
nsgenic minilocus」J.Immunol.154:6453
−6465(1995)、Choiら、「Transgenic mice c
ontaining a human heavy chain immuno
globulin gene fragment cloned in a y
east artificial chromosome」Nature Ge
netics 4:117−123(1993)、Lonbergら、「Ant
igen−specific human antibodies from
mice comprising four distinct geneti
c modifications」Nature 368: 856−859(
1994)、Taylorら、「Human immunoglobulin
transgenes undergo rearrangement,som
atic mutation and class switching in
mice that lack endogenous IgM」Inter
national Immunology 6: 579−591(1994)
、Tuaillonら、「Analysis of direct and i
nverted DJF rearrangements in a huma
n Ig heavy chain transgenic minilocu
s」J.Immunol.154:6453−6465(1995)、およびF
ishwildら、「High−avidity human IgG mon
oclonal antibodies from a novel stra
in of minilocus transgenic mice」Natu
re Biotech.14:845−851(1996)を参照のこと(これ
らの開示は、それらの全体が本明細書により参考として援用される)。
:13−21(1994)は、ヒト重鎖遺伝子座およびκ軽鎖遺伝子座の、それ
ぞれの245kbおよび190kbのサイズの生殖系列構造(configur
ation)フラグメントを含むYACの生成(これはコア可変領域配列および
コア定常領域配列を含んでいた)を記載する(同上)。Greenらの研究は、
メガべースの大きさの、ヒト重鎖遺伝子座およびκ軽鎖遺伝子座のそれぞれの生
殖系列構造YACフラグメントの導入を介して、およそ80%を越えるヒト抗体
レパートリーの導入に及び、XenoMouseTMマウスを産生した。Mend
ezら、Nature Genetics 15:146−156(1997)
ら、GreenおよびJakobovits J.Exp.Med.188:4
83−495(1998)、および米国特許出願番号08/759,620(1
996年12月3日出願)を参照のこと(この開示が参考として本明細書に参考
として援用される)。このようなアプローチは、さらに以下で議論され、そして
描写される(delineated):米国特許出願番号07/466,008
(1990年1月12日出願)、同07/610,515(1990年11月8
日出願)、同07/919,297(1992年7月24日出願)、同07/9
22,649(1992年7月30日出願)、同08/031,801(199
3年3月15日出願)、同08/112,848(1993年8月27日出願)
、同08/234,145(1994年4月28日出願)、同08/376,2
79(1995年1月20日出願)、同08/430,938(1995年4月
27日出願)、同08/464,584(1995年6月5日出願)、同08/
464,582(1995年6月5日出願)、同08/463,191(199
5年6月5日出願)、同08/462,837(1995年6月5日出願)、0
8/486,853(1995年6月5日出願)、同08/486,857(1
995年6月5日出願)、同08/486,859(1995年6月5日出願)
、同08/462,513(1995年6月5日出願)、同08/724,75
2(1996年10月2日出願)、および同08/759,620(1996年
12月3日出願)。また、Mendezら、Nature Genetics
15:146−156(1997)ならびにGreenおよびJakobovi
ts J.Exp.Med.188:483−495(1998)を参照のこと
。また、欧州特許第EP 0 463 151 B1(1996年6月12日特
許公報公開)、国際特許出願番号WO 94/02602(1994年2月3日
公開)、国際特許出願番号WO 96/34096(1996年10月31日公
開)、およびWO 98/24893(1998年6月11日公開)も参照のこ
と。上記引用される特許、出願、および参考文献の各々の開示は、それらの全体
が本明細書に参考として援用される。
許出願番号EP 0 843 961 A1(この開示が本明細書に参考として
援用される)に記載されるように、マウスに導入され得る。このアプローチを使
用して、かつヒトIg重鎖遺伝子座を含むマウスは、一般に、1つより多く、か
つ潜在的に全てのヒト定常領域遺伝子を保有する。従って、このようなマウスは
、多数の異なる定常領域を有する特定の抗原に結合する抗体を産生する。従って
、特定のエフェクター機能について所望の定常領域を予め選択する方法は存在し
ない。
び無糸分裂で不安定である。結果として、ヒトIgH、ヒトIgΚまたは両方の
トランス染色体のいずれかは、80%に近い頻度で失われる。これは、マウスI
gλ mAbおよびハイブリドーマ不安定性の異常に高い回復を生じる。
gG1アイソタイプのみを産生するトランスジェニックマウスから産生される抗
体、複数のIgGアイソタイプを産生するトランスジェニックマウスから産生さ
れる抗体、またはファージディスプレイ技術から産生される抗体が、所望の抗原
特異性および親和性を有し得るが、所望のエフェクター機能を有し得ない。この
場合において、少なくとも、重鎖の可変領域、および最もあり得るのが抗体の軽
鎖全体が、クローン化されなければならない。
ブラリーからのcDNAの回復、特異的なオリゴヌクレオチドプライマーを使用
したゲノムDNAの回復、ならびに特異的なオリゴヌクレオチドプライマーおよ
び鋳型としてcDNA(RT−PCR)を使用するPCRを含む。各方法(特に
、PCRに基づく方法)は、クローンが、抗体コード配列の信頼できる複製を確
認するために配列決定されることを要する。次いで、重鎖の可変領域は、DNA
連結を介して、所望の定常領域遺伝子に作動可能に連結されなければならない。
次いで、操作されたVH−CH遺伝子は、発現制御領域(例えば、プロモーター
エンハンサーおよびポリアデニル化部位)に作動可能に連結されなければならな
い。このような発現構築物はまた、抗体のIg軽鎖のために必要とされ得る。
訳のために適切な宿主細胞中に安定にトランスフェクトされなければならない。
代表的に、少なくとも、広範なスクリーニングが、さらなる実験および後の製造
のために、十分なレベルのmAbを発現する細胞株のクローンを見出すために、
実施されなければならない。おそらく、DNA増幅のような方法論は、上昇され
た、抗体発現構築物のコピー数、およびその結果の、mAbの発現レベルに対し
て使用されなければならない。
機能(特異性、親和性、およびエフェクター機能の存在または非存在を含む)を
有することを確認するために試験されなければならない。アイソタイプの切り換
えのための他の技術が存在するが、mAbアイソタイプを再操作するためのこの
ような全てのプログラムは、分子生物学および組織培養における実験法および専
門知識を必要とし、そして労働集約型で、遅く、高価であり、そして発行され、
係属する知的所有権により包含され、たとえライセンスが利用可能でも、追加の
費用を必要とする。従って、あるアイソタイプから別のアイソタイプへのmAb
の再操作は、専門知識、過度の金銭の出費を必要とし、そして前臨床および臨床
試験のためのモノクローナル抗体の開発を遅らせる。
を再操作するための必要性を経験的に取り除く。3つの異なるXenoMous
e系統(各々は、Cγ2、Cγ4、またはCγ1のみを作製し得る)を有するこ
とによって、トランスジェニックマウスは、棚(shelf)から引き抜かれ得
、次いで、所望の親和性、抗原特異性および所望のアイソタイプを有するmAb
ならびに所望のエフェクター機能を先験的に有するmAbを産生するために免疫
化され得る。これは、モノクローナル抗体ベースの治療の開発のための効率およ
びユーザー親睦を増加させる。分子生物学または抗体操作における専門知識は必
要とされない。抗原特異的mAbは、莫大なお金と時間の出費を伴わずに、予備
臨床研究に直接必要とされ得、これは、開発コストを減少させ、そして治療mA
bの開発のためのタイムライン(time line)を加速させる。
スジェニックマウスから、予め選択されたヒト抗体アイソタイプを入手する問題
を解決することに関する。
いる免疫化に応じて所望のアイソタイプの高い親和性の完全なヒト抗体を産生し
得るトランスジェニック非ヒト動物を提供することによって、上記に言及される
問題を解決する。上述のトランスジェニック非ヒト動物は、それらの体細胞およ
び生殖細胞系列において、再配列の際に、所望のアイソタイプの完全なヒト免疫
グロブリン重鎖をコードする再配列されていないヒト免疫グロブリン重鎖導入遺
伝子を有する。
タイプをコードするエキソンを含むヒト定常領域遺伝子セグメントを含み、異な
る重鎖アイソタイプ(すなわち、非同種スイッチ領域)の定常領域に由来するス
イッチセグメントに作動可能に連結される。
において、ヒト免疫グロブリン軽鎖導入遺伝子を有する。好ましい実施形態にお
いて、トランスジェニック非ヒト動物の内因性免疫グロブリン重鎖および軽鎖遺
伝子座は、非活性化され、その結果、その動物は、内因性の重鎖または軽鎖を産
生し得ない。特に好ましい実施形態において、非ヒトトランスジェニック動物は
マウスである。
をコードする、再配列されていないヒト免疫グロブリン重鎖導入遺伝子を提供す
る。本発明の導入遺伝子は、少なくとも、ヒト免疫グロブリン重鎖遺伝子座の第
1のDセグメント遺伝子から始まり、Jセグメント遺伝子およびその遺伝子座の
Cμを通って定常領域遺伝子までずっと続くヒト第14染色体のDNA配列と同
一であるDNA配列を含む。本発明の導入遺伝子において、上述のDNAフラグ
メントは、さらなる定常領域セグメントに作動可能に連結されて、そしてさらな
る定常領域セグメントへのアイソタイプスイッチを可能にする。このさらなる定
常領域セグメントは、スイッチ領域コードセグメントおよびヒト定常領域コード
セグメントを含み、ここで、この定常領域コードセグメントは、それが正常に結
合されないスイッチ領域(すなわち、非同種スイッチ領域)に作動可能に連結さ
れる。本発明の導入遺伝子において、上述のDNAフラグメントおよび定常領域
セグメントは、少なくとも1つのヒトVセグメント遺伝子と作動可能に連結され
る。本発明の1つの実施形態において、導入遺伝子は、酵母人工染色体(YAC
)である。
グメントとは異なる種に由来するスイッチ領域であり得る。1つの実施形態にお
いて、非同種スイッチ領域は、ヒトγ、αまたはε定常領域をコードするヒト定
常領域コードセグメントに作動可能に連結されたマウススイッチ領域である。好
ましい実施形態において、このスイッチ領域は、マウスγ−1スイッチ領域であ
る。より好ましい実施形態において、このスイッチ領域は、マウスγ−1スイッ
チ領域であり、そしてヒト定常領域コードセグメントは、γ−1またはγ−4定
常領域をコードする。特に好ましい実施形態において、この導入遺伝子は、yH
2Bm酵母人工染色体(YAC)またはyH2CmYACである。
ントの両方は、ヒト配列であり、非同種スイッチ領域は、定常領域コードセグメ
ントとは異なるアイソタイプのヒト定常領域に由来する。好ましい実施形態にお
いて、スイッチ領域は、ヒトγ−2スイッチ領域および定常領域コードセグメン
トは、γ−2以外のアイソタイプである。より好ましい実施形態において、本発
明の導入遺伝子は、ヒトγ−2スイッチ領域およびヒトγ−1またはヒトγ−4
定常領域コードセグメントを含む。特に好ましい実施形態において、その導入遺
伝子は、yHG1 YACまたはyHG4 YACである。
領域およびヒト定常領域コードセグメントを含み、ここで、そのスイッチ領域お
よび定常領域コードセグメントの膜エキソンは、同じヒト定常領域アイソタイプ
に由来し、そして分泌された定常領域エキソンは、異なるアイソタイプに由来す
る。本発明の導入遺伝子はまた、ヒト非同種スイッチ領域およびヒト定常領域コ
ードセグメントを含み得、ここでそのスイッチ領域は、1つのアイソタイプに由
来し、分泌された定常領域エキソンは、第2のアイソタイプに由来し、そして膜
定常領域エキソンは、さらに第3のアイソタイプに由来する。
2定常領域に由来する。特に好ましい実施形態において、スイッチ領域および膜
エキソンは、ヒトγ−2定常領域に由来し、そして分泌された定常領域エキソン
は、ヒトγ−1またはヒトγー4定常領域に由来する。好ましい実施形態におい
て、この導入遺伝子は、yHG1/2YACまたはyHG4/2YACである。
トVH遺伝子を含む。好ましい実施形態において、導入遺伝子は、少なくとも5
0%のヒト生殖系列VH遺伝子を含む。別の実施形態において、この導入遺伝子
は、少なくとも40の異なるヒトVH遺伝子を含む。好ましくは、この導入遺伝
子は、少なくとも66の異なるヒトVH遺伝子を含む。最も好ましくは、この導
入遺伝子は、ヒト重鎖遺伝子座のヒトVH領域全体を含む。別の実施形態におい
て、導入遺伝子は、十分な数の異なるヒトVH遺伝子を含み、その結果、その導
入遺伝子は、接合部の多様性または体細胞変異事象を考慮せずに、少なくとも1
×105の異なる機能的ヒト免疫グロブリン重鎖配列の組み合わせをコードし得
る。さらなる別の実施形態において、その導入遺伝子におけるヒトVH遺伝子の
数は、この導入遺伝子を含むトランスジェニックマウスにおける野生型マウスの
B細胞集団の少なくとも50%を産生するのに十分である。
定常領域の3’に位置する)をさらに含む。1つの実施形態において、このマウ
ス3’エンハンサーは、およそ0.9kbコア領域のネイティブエンハンサーで
ある。代替的実施形態において、その3’エンハンサーは、そのコア領域を含む
およそ4kb領域のマウスエンハンサーである。さらなる別の実施形態において
、その導入遺伝子は、マウス主要エンハンサー遺伝子座を含む。
するための方法を提供する。その方法に従って、再配列されていないヒト免疫グ
ロブリン重鎖導入遺伝子は、その体細胞および生殖細胞系列に導入遺伝子を有す
るトランスジェニック非ヒト動物を作製するために、非ヒト動物の生殖系列に導
入される。ヒト重鎖トランスジェニック動物をヒト免疫グロブリン軽鎖導入遺伝
子を含むトランスジェニック非ヒト動物と交配することは、本発明のヒト重鎖導
入遺伝子およびヒト軽鎖導入遺伝子を含むトランスジェニック非ヒト動物を産生
する。上述のトランスジェニック非ヒト動物のいずれかが、完全なヒト抗体を産
生し、そして内因性抗体を産生し得ないトランスジェニック非ヒト動物を作製す
るために、不活性化された重鎖遺伝子座および/または軽鎖遺伝子座を有する動
物と交配され得る。
入され、次いで胚盤胞に挿入される。次いで、本発明の導入遺伝子を含むES細
胞を有する胚盤胞が、キメラ非ヒト動物を作製するために非ヒト動物の子宮内に
外科的に挿入される。キメラ動物を交配させて、本発明の導入遺伝子の生殖系列
伝達を達成させ、本発明の導入遺伝子を含む体細胞および生殖細胞系列を有する
トランスジェニック、非ヒト動物を作製する。従って、本発明のさらなる局面は
、本発明の導入遺伝子を含むES細胞およびその細胞のいくつかまたは全てにお
いて導入遺伝子を有する非ヒト動物である。
物における目的の抗原に特異的な高い親和性の完全なヒト抗体の所望のアイソタ
イプを産生するための方法を提供する。本発明に従って、本発明のトランスジェ
ニック非ヒト動物を、その動物のB細胞による抗体の産生を誘導する条件下にお
いて、目的の抗原と接触させる。所望のアイソタイプの高い親和性の完全なヒト
抗原特異的抗体は、トランスジェニック非ヒト動物の血流から収集され得る。
そして抗体の連続的産生のために当該分野で公知の任意の手段によって不死化さ
れ得る。1つの実施形態において、B細胞をマウス骨髄腫細胞株と融合して、抗
体分泌ハイブリドーマを作製する。そのようなハイブリドーマをスクリーニング
し、高い親和性の完全なヒト抗原特異的抗体を分泌するハイブリドーマを選択し
得る。
された抗体産生B細胞に由来するハイブリドーマを提供する。
ン化されたヒト免疫グロブリン遺伝子によるもの、ファージディスプレイによる
もの、または当該分野において公知の任意の他の方法によるものであり得る。
な導入遺伝子、および胚性幹(ES)細胞ならびに導入遺伝子を含むトランスジ
ェニック非ヒト動物に関する。本発明はまた、そのようなトランスジェニック非
ヒト動物を作製するための方法および本発明のトランスジェニック動物において
目的の抗原に応じて所望のアイソタイプの完全ヒト抗原を産生するための方法に
関する。
イプまたはクラスの完全ヒト抗体の産生の際に有用である。そのような抗体の治
療的使用のために、個々の抗体アイソタイプの異なるエフェクター機能は、特定
のアイソタイプの使用が所望の治療効果を達成することを可能にする。従って、
目的の抗原で免疫化した後に、単一アイソタイプの抗体を産生するトランスジェ
ニック非ヒト動物の系統を作製することが所望される。
な説明が示される。その説明において、以下の用語が使用される: (遺伝子領域)−特定のポリペプチド鎖を産生するか、または選択する際に関
与するDNA;プロモーター、エンハンサー、定常遺伝子の前にある任意のスイ
ッチ領域ならびに前述のコード領域および後述のコード領域の上流および下流、
および介在配列(例えば、コードセグメントまたはエキソン間のイントロン)を
含む。
領域)におけるコードセグメント。例えば、ヒト免疫グロブリン重鎖γ定常領域
の分泌化形態についての遺伝子は、4遺伝子セグメント:CH1、H、CH2、
およびCH3を含む。
遺伝子セグメントの配列および間隔。
、E.coliに由来する)。このフラグメントは、いずれの5’〜3’エキソ
ヌクレアーゼ活性も含まず、そしてポリメラーゼ活性のみを有する。それは、平
滑末端を生成するために、DNA分子の末端充填のために使用され得る。
ド、E.coliにおけるλバクテリオファージ、E.coliにおけるP1バ
クテリオファージ、E.coliにおける細菌人工染色体、Saccharom
yces cerevisiaeにおける酵母人工染色体、培養細胞における哺
乳動物人工染色体、体細胞ハイブリッドにおける哺乳動物染色体フラグメント)
上で通常に増殖されるクローン化されたDNAフラグメントの混合物。
(例えば、所望のポリペプチドをコードするDNAフラグメントのクローニング
を促進させることおよび/または所望のポリペプチドをコードするDNAフラグ
メントの部分の戻し組込み(build back)をすること)を含むように
設計される合成DNAフラグメント。
たDNAの特定の配列について検索するプロセス。
再配置またはクラススイッチ組換えに翻訳されないと考えられるIg遺伝子座か
ら産生される転写物。IgMを産生するB細胞またはプレB細胞において、例え
ば、細胞がどのアイソタイプにスイッチ、そして産生するかを潜在的に示唆する
CH遺伝子に対応する生殖系列mRNA転写物が存在し得る。
びその宿主内で複製されるDNA分子、その宿主を形質転換するために使用され
るDNA分子。入手可能なベクターとしては、ウイルス(原核生物および真核生
物)、細菌プラスミドまたは人工染色体が挙げられるが、これらに限定されない
。
ローニングビヒクルであり、これは、ベクターがインビボで酵母細胞において複
製されて、そして維持されることを可能にする。酵母エレメントとしては、動原
体、自律増殖(autonomous replication)配列、一対の
末端小粒、酵母選択マーカー、および通常の細菌複製起点ならびに細菌における
YACベクターアームの複製および選択のための選択マーカーが挙げられる。少
なくとも2000kbまでのDNAインサートが、YACを使用して、クローン
化され、そして維持され得る。
化しており、そして機能的メガベースサイズのヒトIgHおよびIgκ導入遺伝
子について遺伝子組換えされたマウスである。XenoMouseの作製および
特徴付けが記載されている[Mendezら、Genomics 26:294
−307(1995);Mendezら、Nature Genetics、1
5、146−156頁(1997);Greenら、Nature Genet
ics 7:13−21(1994);国際特許出願WO94/02602、K
ucherlapatiら、1994年2月3日公開を参照のこと]。より詳細
には、マウス胚性幹細胞における相同組換え、次に、変異の生殖系列伝達そして
引続く両方の不活性化された遺伝子座についてホモ接合性であるマウス(DIマ
ウス)を作製するための交配によって、マウスIgHおよびIgκ遺伝子座の重
要なエレメントの欠失が存在している。そのようなマウスは、マウスIgH鎖お
よびIgκ鎖を作製し得ず、そして骨髄におけるB細胞発生をproB/pre
B−I段階にて停止させることを示す。[Greenら、Nature Gen
etics、7、13−21頁(1994);GreenおよびJakobov
its,J.Exp.Med.,188:483(1988)]。ヒトIgHお
よびIgκ遺伝子座(酵母人工染色体上にクローン化されている)を、酵母スフ
ェロプラスト−ES細胞融合を介してES細胞内に導入した[Jakobovi
tsら、Nature 362:255−258(1993)]。生殖系列伝達
そして引続くDIバックグランドへの交配後、ヒトIgHおよびIgκ YAC
導入遺伝子(yH1CおよびyK2)は、それらのマウス対応物の代わりに機能
的に用いられ得、そしてB細胞発生を支持し得た。さらに、これらのマウスは、
完全なヒトIgMκ抗体およびIgG2κ抗体を産生し、そして最終的には、治
療的可能性を有する抗原特異的な、高い親和性である、完全ヒトIgG2κモノ
クローナル抗体を分泌するハイブリドーマを生成した。
Jエレメント、CμおよびCδ、全ての調節エレメントから、全てが生殖細胞系
列の構成で、構成される。酵母における相同組換えを使用することによって、y
H1Cの3’末端は、ヒトγ2遺伝子(そのスイッチ調節エレメントを含む)お
よびマウス3’エンハンサーエレメントを含む4kbのフラグメントを含む22
kbのフラグメントを添付されている(Mendezら、Nature Gen
itics 15:146−156(1997)(この開示は、本明細書中で参
考として援用される)を参照のこと)。YACの左側のアームは、酵母選択マー
カー(ADE2)、哺乳動物選択マーカーについての発現カセットを保有し、そ
してYACの右側のアームは、薬剤(G418)に対する耐性をコードする、酵
母選択マーカー(LYS2)および哺乳動物選択マーカー(Neo)についての
発現カセットを保有する。後者は、そのポリモーター(MMT(マウスメタロチ
オニン))が、おそらく、ES細胞において非機能的であるので、ES細胞にお
いて非機能的である。他の細胞型において、まれではあるが、通常の生理学的条
件下で、MMTプロモーターは、非常に低レベルでのみ転写を駆動し、そしてよ
り高いレベルの転写のために重金属(例えば、Cd)を必要とする。実際、この
構築物でトランスフェクトされたES細胞は、低レベルのG418にでさえ、決
して、耐性とはならなかった。
もに、開始する。その結果、V遺伝子は、スプライスされたVDJCμ転写物を
産生するVDJ(これは、転写された)を作製するために、DJと再結合する。
その転写物が、インフレームである場合、μ鎖は、翻訳の際に合成される。同様
に、かつ一般に、VHDJHの組換えおよびμ鎖と代理軽鎖との成功した対形成の
後、Ig軽鎖遺伝子座は、それらのV遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグメン
トを再編成する。骨髄における成功したB細胞の発生は、細胞表面上に、IgM
κまたはIgMλを発現するB細胞を生じる。マウスにおいて、B細胞の95%
は、IgMκを発現し;ヒトにおいて、B細胞の約60%がIgMκを発現する
。
外来抗原の認識についての免疫監視機構を機能させる。マウスまたはヒトにおい
て、B細胞を生成するこれらのIgMは、結果的に、IgMからIgGまたはI
gA、あるいはIgEアイソタイプへのアイソタイプクラススイッチを受け得る
。クラススイッチの頻度は、免疫応答の間に増加する。マウスおよびヒトは、各
々、IgGの4つの異なるアイソタイプに対する遺伝子を有する。それらは、マ
ウスにおける、IgG1、IgG2a、IgG2b、およびIgG3であり、そ
してヒトにおけるIgG1、IgG2、IgG3、IgG4である。ヒトは、2
つのIgAアイソタイプ(IgA1およびIgA2)および1つのIgEアイソ
タイプを有する。マウスにおいて、平均して、それぞれ、6500、4200お
よび1200μg/mlのIgG1、IgG2aおよびIgG2B、ならびに2
60μg/mlのIgAが存在する。ヒトにおいて、全IgGの中で、約70%
はIgG1であり、18%はIgG2であり、8%はIgG3であり、そして3
%はIgG4である。ヒトにおける全IgAにおいて、約80%はIgA1であ
り、そして20%はIgA2である。
ような差異は、種々の免疫グロブリンアイソタイプについての個別の3次元構造
に反映される(P.M.Alzariら、Annual Rev.Immuno
l.6:555−580(1988))。例えば、ヒトIgG1およびIgG3
アイソタイプは、補体媒介溶解または抗体依存性細胞性細胞障害(ADCC)に
関連し、そしてIgG2およびIgG4は、既知のエフェクター機能をほとんど
有さないか、または有さない。(SnapperおよびF.D.Finkelm
an、Fundamental Immunology、第3版、837−86
3頁)。異なるエフェクター機能は、異なるIgGアイソタイプに関連するので
、従って、最適な医療的利点を作り出すために、mAbのアイソタイプおよびそ
の結合特異性を選択することが可能であることが所望される。例えば、mAbが
、サイトカイン応答を中和するか、またはレセプターの活性をブロックすること
が所望される場合、フェクター機能を欠如するmAb(例えば、IgG2または
IgG4)が、所望され得る。一方、mAbの細胞表面上の抗原への結合を介す
る細胞の死滅が、所望される場合、その特定のエフェクター機能(ADCCまた
はCMLのいずれか)を有するmAb(例えば、IgG1)が、所望される。従
って、完全なヒトモノクローナル抗体の産生のために操作されたトランスジェニ
ックマウスが、得られるモノクローナル抗体のアイソタイプを制御するために、
所望される。この場合において、所望のヒト抗体アイソタイプのみを産生する特
定のトランスジェニックマウス系統を免疫化することによって、特定の抗体アイ
ソタイプを選択し得る。このようなマウスは、任意の得られた抗原特異的IgG
mAbが、所望のエフェクター機能を有することを確実にする。このことは、
定常領域を変化させるために、抗体遺伝子の引く続く再操作を不可能にし、可変
領域の単離(クローニング)およびVH領域の所望のCH遺伝子への連結を含む
。
γ遺伝子(Cγ2)は、別のCH遺伝子によって置き換えられる。例えば、完全
なヒトCγ2遺伝子を保有する22kbのグラグメントの代わりに、ヒトCH遺
伝子を保有する他の挿入物が、Mendezらの標的化ベクターにクローニング
され得る(Mendezら、Nature Genetics 15:146−
156(1997)を参照のこと)。ヒトCγ1〜4遺伝子は配列決定されてお
り、そしてヒトゲノムDNAのバクテリオファージλライブラリ−から単離され
得、そしてその後、約20〜25kbのEcoRIフラグメント上に回収され得
る(J.W.Ellisonら、Nucleic Acids Res.,13
:4071−4079(1982);J.Ellisonら、Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA,79:1984−1985(1982);S.
Huckら、Nucleic Acids Res.,14:1779−178
9(1986);J.Ellisonら、DNA、1:11−18(1981)
(これらの開示は、本明細書中で参考として援用される)を参照のこと)。同様
に、マウスCγ1、Cγ2a、Cγ2b、およびCγ3についての配列は、すべ
て公知である(H.Hayashidaら、EMBO Journal、3:2
047−2053(1984)(この開示は、本明細書中で参考として援用され
る)を参照のこと)。
)は、Cδを除く全てのIgH定常領域遺伝子の5’を提供する、縦列の直接反
復スイッチ領域の間で起こる欠失組換え事象を介して、媒介される。スイッチ領
域は、Iプロモーター、Iエキソンおよび逆方向反復配列に隣接する一連の直接
反復から構成されることが知られている。エンハンサーおよびサイトカイン応答
配列は、Iプロモーターの付近の領域にあることが知られている。マウスCγ1
遺伝子における、下流の逆方向反復の3’のすぐ後に位置する、少なくとも1つ
の転写エンハンサーが、仮定されている(J.P.Manisら、J.Exp.
Med.188:1421−1431(1998))。iEm(JHとCmとの
間に位置するエンハンサー)もまた、必要とされる。転写は、Iプロモーターで
開始し、そしてIエキソンを介して、C遺伝子に末端まで進行する。この転写物
は処理されて、CH遺伝子にスプライスされたIエキソンを有する非コード無菌
転写物を得る。スイッチ領域を介する転写は、クラススイッチ組換えを必要とす
る。ヒトおよびマウスSμおよびSγ領域は配列決定されており、これらの配列
は、Genbankデータベースから公的に利用可能である。
Mから個々のCH遺伝子へのクラススイッチに対する大いに異なる効果を有する
。例えば、インビトロにおけるLPSおよびインターロイキン−4の組み合わせ
は、IgG1およびIgEへのクラススイッチを誘導し、そしてIgG2bおよ
びIgG3へのスイッチを抑制する。CSRに影響する他のリンフォカインには
、IL−5、TGF−β、インターフェロン−γが挙げられるが、これらに限定
されない。これらのリンフォカインは、例えば、二次リンパ組織の胚中心中の、
抗原提示T細胞および抗原提示小胞樹状細胞のようなヘルパー細胞によって、イ
ンビボで分泌される。これらのリンフォカインは、CSRの前に、それらの対応
するCH遺伝子の転写を、おそらく対応するIプロモーターの活性化を介して調
節する。例えば、マウスCγ1 IプロモーターにおけるIL−4応答エレメン
トは、マッピングされている(Rothmanら、Int.Immunol 2
、621−627頁(1990))。ヒトスイッチ領域のリンフォカイン応答性
は、未だ、マウスの応答性と同じ程度に、十分に特徴付けされいない。しかし、
異なるヒトスイッチ(S)領域はまた、異なるリンフォカインおよび活性化因子
に対する異なる応答を有し得る。このことは、部分的に、ヒト血清におけるIg
Gサブクラスの異なるレベルの原因であり得る。
ぞれの実際かつ可能な示差的な応答性の観点において、ヒト抗体産生トランスジ
ェニックマウスにおけるCSRを制御する異種スイッチ領域を有することが所望
される。例えば、Igγ1は、マウスにおけるIgGの最も豊富なクラスである
。CSRは、ヒトSμ領域からマウスSγ1領域に起こり得ることもまた知られ
ている(Taylorら、Int.Immunol,6,579−591頁)。
分子生物学の標準的なツールおよび十分に特徴付けられたクローニングされたマ
ウスSγ1配列(MowattおよびDunnick、J.immuno.,1
36;2674−2683頁(1986)、Genbank登録番号 M123
89)を使用して、ヒトCHコード配列(例えば、ヒトCγ1)に機能的に連結
された、マウスSγ1を有するDNAベクターを操作することが可能である。ヒ
トCHコード配列の下流には、マウス3’エンハンサーを包含する配列が含まれ
る。m3’E配列は、4kbのXbalフラグメントであり得るか、または90
0bpのStu Iフラグメントであり得、これらの両方は、コアDNAse
I高感受性部位(HS1、2)を包含する(Dariavachら、Eur.J
.Immunol.21,1499−1504頁(1991);Petters
onら、Immunobiol.,189,236−248頁(1997))。
yH1Cに相同性である5’および3’隣接領域および適切な選択マーカーを有
することによって、このようなベクターは、酵母においてインビボで組換えられ
、yH1C上のヒトCγ2遺伝子を置き換え得る。この様式で操作されるYAC
は、yH1CのVH、DH、JH、Cμ、およびCδの全てをインタクトに保持す
るが、キメラCH遺伝子を有する:マウスSγ1エレメントは、ヒトIgMから
下流ヒトCHコード配列へのスイッチを制御する。
膜結合形態についてのエキソンの全てを含む)は、別のヒトCH遺伝子によって
置き換えられる。このようにして、ヒトSγ2配列は、Cμから下流CH遺伝子
へのCSRを制御する。hSg2配列は、yH1Cにおいて安定であるが、他の
ヒトS配列(それらのいくつかは、S反復のより長いタンデムアレイを有する)
は、安定性が低くあり得ることが知られている。ヒトCγ2遺伝子を有するトラ
ンスジェニックマウスにおけるCSRは、効率的であり、そしてヒトIgG2の
高い血清レベルを生成し、そして完全ヒトIgG2mAbの効率的な産生を生じ
ることもまた知られている。従って、それらの有利な安定性および抗原チャレン
ジに対するインビボ応答を有するヒトSγ2を保持するが、CSRが別のアイソ
タイプ(例えば、Cγ1またはCγ4のいずれか)について起こるように操作す
ることは、好ましくあり得る。このことを達成するために、以下のエレメントを
有するベクターが、構築される:例えば、ヒトSγ2とヒトCγ2コードエキソ
ン1との間に位置する5’側の相同性領域(homology)、Cγ2以外の
ヒトCH遺伝子、マウス3’エンハンサー、酵母選択マーカー、およびYACア
ームにおける3’標的化相同性領域。このようなベクターはyH1Cを保有する
酵母に導入され、そして標的組換え体が選択され、そしてスクリーニングされる
。これらの例において、多くのバリエーションが、当業者によって作製され得、
そしてこれらの例は、これらが、異種S領域によって駆動されるCSRを有する
トランスジェニックマウスの末端に達するためのみの手段であることを示すこと
を意味しないことが、理解されるべきである。
、または必要とされ得ることが知られている。iEmについての要求が、言及さ
れている。また、IgGの通常のレベルの発現のために必要とされるエンハンサ
ーが、マウスSγ1の3’逆方向反復とCH1エキソンとの間に存在すると仮定
されている。このエンハンサーは、マウスおよびヒトにおける他のCH遺伝子に
おいて保存され得、そしてこの間隔は、異種スイッチ配列を介して、CSRにつ
いて設計された任意のベクターにおいて保持されるべきである。(Elenic
hら、J.Immunol.157,176−182(1996);Cunni
nghamら、Int.Immunol.,10,1027−1037頁(19
98))。マウスおよびヒトにおけるCα遺伝子のエンハンサー3’のクラスタ
ーもま、重要である。マウスにおいて、Cαの下流の40kbの領域には、4つ
のエンハンサーエレメンが含まれ、これらの顕著な特徴は、Dnase I高感
受性部位(HS)である。これらのエンハンサーは、5’から3’への順序であ
る:HS3a、4kb、Cαの下流;HS1、2(文献および本明細書中でm3
’Eとして公知)、15kb、Cαの3’;HS3b、25kb、Cαの3’;
およびHS4、約30kb、Cαの3’;HS1、2、HS3a、およびHS3
bは、活性化されたB細胞および形質細胞における発現を高める。HS4は、B
細胞発生の過程にわたって活性であるが、yH1C YACがHS4を欠き、そ
してなおマウスにおける効率的なB細胞発生を支持するならば、明らかに不必要
である。従って、これらのエレメントは、転写を増加させるために相乗的に作用
し得、そしてマウスおよびヒトにおけるIgH遺伝子座のための遺伝子座制御領
域(LCR)を形成すると仮定されている。個々のHSユニットの機能のいくら
かの重複性が存在するという仮説が立てられている。これらのエレメントの損な
われていない活性は、CSRのために必要とされ得るが、HS1、2およびHS
3aは、別々に、不要なCSRである(J.P.Manisら、J.Exp.M
ed.188:1421−1431(1998)を参照のこと)。
た。HS1、2部位および転写因子(例えば、AP−1)についてのコンセンサ
ス結合ドメインに相同な配列は、900bpのStu−Iフラグメント上で分離
され得る。(Dariavichら、Eur.J.Immunol.,21,1
499−1504頁(1991);Genbank登録番号X62778)。マ
ウスにおける3’Eは、ラットの3’Eとは逆方向に配向され、このことは、他
のエンハンサーと同様に、その機能は、配向非依存性であることを示唆する。し
かし、3’Eは、プロモーターから離れて配置される場合、位置依存活性を有し
、そして転写をより有効的に増加させることが示されている。Gene,136
,349−353頁(1993)。ヒトCg2遺伝子の3’に位置するHS1、
2を有する900bpのStuIフラグメントを包含する4kbのXbaIフラ
グメントは、トランスジェニックマウスにおけるCSRおよび高レベルの発現を
支持しうる(Mendezら、Nature Genetics 15:146
−156(1997)を参照のこと)。
かのIgGアイソタイプ(IgG2a、IgG3、IgG2b)へのクラススイ
ッチおよび他のもの(IgG1、IgA)のより低い発現を抑止し得る。不思議
なことだが、プロモーターおよびその発現遺伝子はまた、LCRの制御下に入る
:PGK駆動発現構築物は、下方制御され、そして活性化B細胞に上方制御され
得る(J.P.Manisら、J.Exp.Med.188:1421−143
1(1998))。従って、構築物3’を有し、そしてマウス3’Eコア構築物
(900bpのStuI)に隣接した強力な構成的プロモーター(PGK)によ
って駆動されるβ−gal発現構築物を保有するYAC遺伝子において、PGK
−β−gal構築物の夾雑物の欠失を有するES細胞ゲノムに組み込まれている
YACについてスクリーニングすることは有利であり得る。これは、β−gal
についてのプライマーを使用するPCRによって達成され得るか、またはβ−g
al遺伝子を用いてプローブされるサザンブロットによって達成される。
態(m)は、B細胞によって作製され得る。Ig(s)およびIg(m)は、I
gH転写物の代替のスプライシングを介して合成される。2つの膜エキソンは、
各ヒトIgG遺伝子のCH3エキソンの2kbの下流にある。膜エキソンによっ
てコードされるものは、疎水性膜貫通配列および短い、およそ3アミノ酸の細胞
質テールである。CH3からの第一の膜エキソンへの代替のスプライシングは、
膜結合IgGを生じる。膜結合Igは、B細胞中の他のタンパク質(例えば、と
りわけ、Igα、IgβおよびCD45)と相互作用して、シグナル伝達し得る
B細胞レセプター(BCR)と呼ばれる複合体を形成する。細胞外環境(例えば
、可溶性または抗原提示細胞)中にあるIgGのV領域による、抗原の結合は、
シグナル伝達に導き得る。BCRによるこのシグナル伝達は、B細胞の活性化な
らびに最終的に、二次免疫応答における効率的な親和性変異および胚中心形成に
導く。
MHC分子による抗原フラグメントの内在化、操作、および提示に導き得る。明
らかに、機能的BCRの効率的なアセンブリは、効率的な一次および二次免疫応
答のために必要とされる。
はなく、マウスのキメラBCRと同程度には、シグナル伝達するわけではないキ
メラBCRを生じる。G.Pluschkeら、J.Immunolog.Me
thods,215,27−37頁(1998)。IgG1の分泌形態および膜
形態をコードする全てのヒトエキソンを有するヒトIgG1構築物は、マウスI
gG2a遺伝子座に挿入され、その結果、マウスCγ2aエキソンが、置き換え
られ、そしてヒトコードエキソンに対するCSRは、マウスSγ2a領域の制御
下にあった。キメラヒトIgG1(マウスVDJ−ヒトIgG1)は、マウスI
gG2aよりも100倍低いレベルで発現され、そして抗原特異的mAbは、回
収されなかった。従って、マウスSγ2aによって駆動されるクラススイッチが
生じるが、正常な免疫応答は、妥協された。あるいは、分泌ヒトIgG1をコー
ドするエキソンは、マウスIgG1の分泌形態をコードするエキソンのみを置き
換えるために、使用されてきている。この構築物は、キメラIgG1重鎖遺伝子
を生成し、このキメラIgG1重鎖遺伝子は、分泌IgG1についての全てのヒ
トエキソンを含むが、インタクトな下流のマウス膜エキソンを有する。クラスス
イッチは、マウスSγ1領域によって駆動されている。膜結合Igは、マウスV
−ヒトγ1 CH1−CH3−マウスCγ1(mem)である。このトランスジ
ェニックマウスにおいて、ヒトIgG1の血清レベルは、正常な未処理のマウス
におけるマウスIgG1と同じである。従って、マウスSγ1は、効率的なクラ
ススイッチを駆動し得、そしてマウスIgG1膜エキソンは、少なくともヒトγ
1 CH1−CH3エキソンとともに機能し得る。本発明者らは、抗原特異的m
Abの産生についてマウスを試験しなかった。先の構築物におけるように、得ら
れたIgG1 mAbは、キメラである:マウスVDJは、機能的に、ヒトCγ
1の分泌形態に連結された。
れらは、Cγ1の分泌形態および膜形態の両方をコードし、そしてヒトIgH遺
伝子座(VH、DH、JH、CδおよびSγ領域)に機能的に連結される)は、完
全に機能的なBCRをもたらすわけではない膜結合ヒトIgG1の非効率的なア
センブルのために、最適以下で機能し得る。従って、ヒトCγ1膜エキソンを、
機能的BCRに効率的にアセンブルすることが知られている別のアイソタイプ由
来のものと置き換えることは、好ましくあり得る。このようなエキソンは、マウ
スCγ1エキソンまたは他のマウスC膜領エキソンを含み得る。あるいは、ヒト
Cγ2膜エキソンは、マウスのBCRにおいて十分に機能することが期待される
。なぜなら、XenoMouse G2は、高レベルの分泌IgG2を有し、そ
して高い親和性の抗原特異的mAbを効率的に産生するからである。従って、ヒ
トCγ2膜エキソンは、ヒトCγ1 CH1−CH3エキソンに機能的に連結さ
れ得る。膜エキソンについての配列は、公知である(hγ1については、X52
847;hγ2については、AB006775)。
入するための標的化ベクターが生成される。ヒトCH1−CH3ならびにイント
ロンおよび隣接するDNAの全ての配列が利用可能であり[J.W.Ellis
onら,Nucleic Acids Res.,13:4071−4079(
1982);J.Ellisonら,Proc.Natl.Acad.Sci.
USA,79:1984−1985(1982);S.Huckら,Nucle
ic Acids Res.,14:1779−1789(1986);J.E
llisonら,DNA,1:11−18(1981)を参照のこと(これらの
開示は、本明細書中に参考として援用される)]、全ての制限部位が電子的にマ
ッピングされることおよび標的化ベクターが構築されることを可能にする。1つ
のこのようなベクターは、ヒトCγ2 CH1エキソンの上流の5’相同性、酵
母におけるポジティブ/ネガティブ選択マーカー(URA3)についての発現構
築物、5’標的化相同性の直接反復、ヒトCγ1エキソンCH1−CH3を含む
配列、および3’標的化相同性を含む。このベクターは、yH1Cを保有する酵
母中にトランスフェクトされ、そして相同な組換え体は、ウラシルを欠くプレー
ト上でポジティブに選択され、次いで、サザンブロットハイブリダイゼーション
によってスクリーニングされるかまたはPCRによってヒトCγ2 CH1−C
H3エキソンの喪失およびヒトCγ1 CH1−CH3の付随した獲得について
試験される。一旦同定されると、URA3遺伝子の欠失は、5’−フルオロウラ
シルを用いて選択され得る。このような喪失は、酵母中の直接的な反復配列の間
での効率的な染色体内組換えに起因して高い頻度(10-4〜10-5)で生じると
予想される。URA3遺伝子の欠失は、クラススイッチ組換えについておよび抗
体の発現について機能的な配置で完全にヒトIgHを回復させる。このような操
作を達成するための他のストラテジーが存在することが明らかである。また、他
のヒトCγ遺伝子(例えば、ヒトCγ4)をヒトCγ2遺伝子座中に操作する動
機付けが存在し得る。
可能にする。P1バクテリオファージから誘導されると、CREレコンビナーゼ
は、loxP部位間のDNA内またはDNA間の組換えを駆動する[B.Sau
erら,New Biologist 2:441−449(1990);S.
Fukushigeら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,89
:7905−7909(1992);Y.−R.Zouら,Current B
iol.,4:1099−1103(1994)]。lox P部位(配列:T
A ACT TCG TAT AGC ATA CAT TAT ACG AA
G TTA TA(配列番号1))は、yH YACのDNA中に導入される。
この配列は、S領域(例えば、Sg2)の下流の3’逆方向反復の3’側に、そ
して下流のCg遺伝子(例えば、Cg1)のCH1エキソンのスプライスアクセ
プター配列の5’側に配置される。lox P部位は、酵母中で相同組換えを介
してYAC中に直接挿入され得る。またはlox P部位は、より大きな標的化
ベクター(例えば、本明細書に上記で記載される標的化ベクター)中に組み込ま
れ得る。この部位をこのようなYAC標的化ベクター中に組み込んだ場合、lo
xP部位は、標的化相同性(例えば、5’標的化相同性)を増幅するために用い
られるPCRプライマーに導入され得るか、または連結されたオリゴヌクレオチ
ドとしてインビトロで挿入され得る。2つのloxP部位の間の相同組換えは方
向依存性であるので、第1のloxP部位をYAC中に挿入する方向に注意する
ことが重要である。
される。このベクターのコアでは、導入されるCg遺伝子および導入を可能にす
るloxP部位を保有するカセットである:このカセットは、YAC中でと同じ
5’−3’方向のlox P部位で始まり、YAC上のCgの上流のlox P
挿入部位に対応するCH1の上流のDNAが続き、そして生殖系列配置に続き、
CH1を通り(CH1エキソンスプライスアクセプターはインタクトなままであ
る)、第2の膜エキソンの3’側のポリアデニル化部位の下流を通る。例えば、
約7kb Hind IIIフラグメントは、全てのヒトCg遺伝子について必
要とされるDNAの全てを捕捉する。あるいは、転写および翻訳(非翻訳領域、
ポリアデニル化部位)について適切な3’シグナルを含むCH1−CH3エキソ
ンのみを用いて、分泌形態のmAbのみを作製し得る。あり得る読み過し転写を
なくすために、真核生物転写ターミネーター配列は、ベクターにおいてCH遺伝
子の下流に付加され得る。形質転換体の選択を容易にするために、選択マーカー
(例えば、ピューロマイシンまたはハイグロマイシン)についての発現カセット
が、CH遺伝子の下流に付加され得る。
を保有するトランスジェニックマウスから生成されると、CRE−lox媒介ク
ラススイッチは、環化された挿入ベクターと精製されたCREレコンビナーゼま
たはCRE発現ベクターのいずれかとを、例えば、エレクトロポレーションまた
はリポフェクションによって、同時トランスフェクトすることによって誘導され
得る。同時トランスフェクトされた細胞では、CREは、遺伝子座への新規のC
H遺伝子の挿入を媒介し、ここで、CREは、所望のmAb特異性をコードする
上流のVHDJHに対してシスで転写およびスプライシングされる。転写ターミ
ネーターは、下流のCH遺伝子へと転写し続けるのを妨げる。ベクターが選択マ
ーカーを有するならば、トランスフェクトされたハイブリドーマは、適切な薬物
を用いて選択され得、次いで、プールされ得るかまたは個々のクローンが所望の
新規のアイソタイプのmAbについてのELISAによってスクリーニングされ
得る。ベクターが選択マーカーを欠くならば、トランスフェクトされたハイブリ
ドーマのプールは、ELISAによってスクリーニングされ得、そして所望のア
イソタイプを産生するハイブリドーマは、プールからサブクローニングされ得る
。置換CH遺伝子が膜結合型IgHをコードするならばまた、ハイブリドーマは
、フローサイトメトリーによってスクリーニングおよび選別され得る。
はCML)を有し、そして他方のアイソタイプがエフェクター機能を欠くが、同
一の抗原結合特徴(例えば、エピトープ特異性および親和性)を有して、単一抗
原特異的mAbの2つの異なるアイソタイプを保有することが好適であり得る。
この目的は、重鎖および軽鎖の可変領域の分子クローニング、次いで、適切な定
常領域に対するこれらの機能的連結、続いてmAbの産生のための細胞内へのト
ランスフェクションによって達成され得る。しかし、このプロセスは、労力およ
び時間がかかり得る。あるいは、上記のCRE−loxプロセスを用いて、モノ
クローナル抗体は、ハイブリドーマ中でインビボで効率的にクラススイッチされ
得る。
ましい実施形態では、DIマウスは、不活化されたマウスJH領域および不活化
されたマウスCκ領域を保有する。この系統の構築は、他の箇所で広範囲に議論
されている。例えば、DI系統の作製のために利用される技術は、1990年1
月12日に出願された米国特許出願第07/466,008号、1990年11
月8日に出願された同第07/610,515号、1992年7月24日に出願
された同第07/919,297号、1993年3月15日に出願された同第0
8/031,801号、1993年8月27日に出願された同第08/112,
848号、1994年4月28日に出願された同第08/234,145号、1
996年10月2日に出願された同第08/724,752号に詳細に記載され
る。1996年6月12日に特許許可公開された欧州特許第EP 0 463
151 B1号、1994年2月3日に公開された国際特許出願第WO 94/
02602号、1996年10月31日に公開された国際特許出願第WO 96
/34096号および1996年4月29日に出願されたPCT出願第PCT/
US96/05928号もまた参照のこと。上記の引用された特許および特許出
願の各々の開示は、その全体が本明細書中に参考として援用される。DIマウス
は、非常に未成熟なB細胞発達を保有する。このマウスは、成熟B細胞を産生せ
ず、プロB細胞しか産生しない[GreenおよびJakobovits,J.
Exp.Med.,188,483−495頁(1998)]。
ture Genetics,7:13−21(1994)において詳細に考察
された。このようなマウスは、DIバックグラウンドに対してヒトIgMκ抗体
を産生した。このマウスは、ほとんどまたは全くB細胞の発達を有さないDI系
統のマウスと比較した場合に、改善されたB細胞機能を示した。XenoMou
se I系統のマウスは、抗原投与に対してかなり大きい免疫応答を上昇させた
(mount)とはいえ、B細胞のそれらの産生は、野生型マウスのほんの20
%〜25%のみであり、そしてこれらは抗原に対する制限された応答を有した。
両方の特徴は、それらの制限されたV遺伝子レパートリーに関連するようである
。
抗体を産生するマウスである。L6マウスは、挿入されたヒト重鎖および挿入さ
れたヒトκ軽鎖を含む。L6系統は、二重不活化バックグラウンドに対して重鎖
挿入物を含むマウス(L6H)と、二重不活化バックグラウンドに対してκ軽鎖
挿入物を有するマウス(L6L)との交配を通して作製される。重鎖挿入物は、
VH6−1で始まり、そしてVH3−65で終わり、そして主なD遺伝子クラスタ
ー(約32)、JH遺伝子(6)、介在性エンハンサー(Em)、Cμおよび約
25kb過ぎたCδを通って含めて約66個のVHセグメントを含む、生殖系列
の配置にある、YAC由来のインタクトな約970kbのヒトDNA挿入物を含
む。軽鎖挿入物yK2は、Vκ-B3で始まり、そしてVκ-Op11で終わる、約32
個のVκ遺伝子を含む、YAC由来のインタクトな約800kbのヒトDNA挿
入物を含む。この800kbの挿入物は、Vκ-Lp-13で始まり、そしてVκ-Lp- 5 で終わる、約100kbの欠失を含む。しかし、このDNAは、Vκ-Lp-13か
ら100kbの過ぎたVκ-Op-1までの生殖系列配置にあり、そしてまたJκ遺
伝子、イントロンおよび3’エンハンサー、定常Cκ遺伝子およびKdeを含む
[Mendezら,Nature Genetics,15,146−156頁
(1997)]。さらに、L6マウスは、ヒトκ軽鎖の優勢な発現、成熟B細胞
の大きな集団および正常なレベルのIgMκヒト抗体を示す[Greenおよび
Jakobovits,J.Exp.Med.,188,483−495頁(1
998)]。
列配置のメガ塩基サイズのヒトIg遺伝子座を備え、その結果、このマウスは、
機能的内因性Igを産生しない、第2世代のXenoMouseTM系統を表す。
本質的に、このマウスは、L6系統に対して構築が等価であるが、そのスイッチ
配列および調節配列の全体、ならびにマウス3’エンハンサーをシスにおいて有
するヒトCγ2遺伝子をさらに含む。このマウスは、約1020kbの重鎖遺伝
子座および約800kbのκ軽鎖遺伝子座を含み、これらは、重鎖遺伝子(約6
6VH)およびκ軽鎖遺伝子(約32Vκ)、ヒト重鎖定常領域遺伝子(μ、δ
およびγ)およびκ定常領域遺伝子(Cκ)、ならびに主な同定された調節エレ
メントの全てを含む、大多数のヒト可変領域遺伝子を含む。これらのマウスは、
そのゲノムに含まれた全ての範囲の可変遺伝子を利用し得ることが示されている
。さらに、これらのマウスは、効率的なクラススイッチおよび体細胞性高変異(
hypermutation)、ヒトκ軽鎖の優勢な発現、成熟B細胞の大きな
集団、ならびに正常レベルのIgMκおよびIgGκヒト抗体を示す。このよう
なマウスは、ヒトIL−8、ヒトEGFレセプター(EGFR)およびヒト腫瘍
壊死因子−α(TNF−α)を含めた複数の免疫原に対する種々のヒト抗体応答
を上昇させ、最終的に、ナノモル未満の親和性を有する抗原特異的で完全にヒト
のmAbを生じる。この最後の結果は、XenoMouseTMを、任意の所望の
特異性で広範な範囲の抗原に対する高い親和性の、完全にヒトの治療的mAbの
迅速な単離のための優れた供給源として決定的に実証する。
細胞発達を受け、そして強力な成体ヒト様免疫応答を抗原投与に対して上昇させ
るようである。L6系統はまた、成熟B細胞発達を受けるようである。Xeno
Mouse II系統の場合、著しく異なったB細胞発達プロフィールが観察さ
れる。この相違に起因して、動物に導入される可変領域配列の量および複雑さは
、B細胞成熟および発達の誘導、ならびに成体ヒト様免疫応答の生成に必須であ
るようである。従って、ヒト抗体を産生する系統の有用性に加えて、この系統は
、正常な免疫応答におけるヒト抗体の産生および機能、ならびに自己免疫疾患お
よび他の障害に特有な異常な応答を研究する際の貴重なツールを提供する。
広範な範囲の独立したエピトープに対する抗体を産生する能力)は、重鎖(VH
)およびκ軽鎖(Vκ)ゲノム上の可変領域遺伝子に依存すると予測される。ヒ
ト重鎖ゲノムは、約95個のVH遺伝子を含み、そのうちの41個は、免疫グロ
ブリン分子のヒト重鎖の可変領域をコードする機能的遺伝子である。さらに、ヒ
ト軽鎖ゲノムは、約40個のVκ遺伝子をその近位末端に含み、そのうちの25
個は、免疫グロブリン分子のヒトκ軽鎖の可変領域をコードする機能的なもので
ある。本発明者らは、抗体の特異性が、可変軽鎖および可変重鎖をコードする複
数の遺伝子を含めることによって増強され得ることを実証した。
好ましくはヒト重鎖遺伝子座およびヒトκ軽鎖遺伝子座の両方を含む、トランス
ジェニックマウスである。それゆえ、好ましい実施形態では、10%を超えるヒ
トVH遺伝子およびVκ遺伝子が利用される。より好ましくは、約20%、30
%、40%、50%、60%を超える、またはさらに70%以上のVHおよびV
κ遺伝子が利用される。好ましい実施形態では、それぞれ、ヒトVκ軽鎖ゲノム
の近位領域由来の32個の遺伝子および/またはヒトIgH遺伝子座のVH部分
由来の66個の遺伝子を含む重鎖構築物および軽鎖構築物が利用される。認識さ
れるように、遺伝子は、順序通りに、すなわち、ヒトゲノム中で見出される順序
で、もしくは順序が狂って、すなわち、ヒトゲノム中に見出される順序以外の順
序で、またはそれらの組み合わせでのいずれかで含まれ得る。従って、例証とし
て、この遺伝子座のヒトVH領域またはヒトVκ領域のいずれかの完全に順序通
りの部分が利用され得るか、またはVHゲノムもしくはVκゲノムのいずれかに
おける種々のV遺伝子が、全体的な順序通りの配置は保持しながらもスキップさ
れ得るか、またはVHゲノムもしくはVκゲノムのいずれかの内のV遺伝子が並
べ換えられ得るなどである。好ましい実施形態では、ヒト遺伝子座全体は、ヒト
において見出されるような、実質的に生殖系列配置でマウスゲノム中に挿入され
る。いずれにせよ、VHゲノムおよびVκゲノム由来の多様な配置の遺伝子を含
むことによって、増強された抗体特異性、そして最終的には増強された抗体親和
性をもたらすことが予想され、そして本明細書中に記載される結果は、そのこと
を実証する。
トμ定常領域をさらに含み、そしてさらなるアイソタイプの抗体のコーディング
および生成のための他のヒト定常領域をさらに備え得る。このようなアイソタイ
プは、γ1、γ2、γ3、γ4、α、εおよびδをコードする遺伝子、ならびに他の
定常領域コード遺伝子を適切なスイッチ配列および調節配列とともに含み得る。
認識され、そして以下でより詳細に考察されるように、種々のスイッチ配列およ
び調節配列は、任意の特定の定常領域選択に関連して利用され得る。
ダムなV−D−Jの連結およびκ軽鎖との組み合わせに厳密に基づく、ヒトにお
いて可能である抗体組み合わせの多様性を示す。これらの考慮に基づいて、ヒト
において任意の特定のアイソタイプについての7×105を超える可能な抗体の
組み合わせが存在する。
8個の機能的Vκ遺伝子をDH遺伝子、JH遺伝子およびJκ遺伝子の完全な相補
体を有するマウス中に含むことによって、抗体産生の可能な多様性は、4.2×
105個の異なる抗体の桁である。上記のように、このような算出は、N付加も
体細胞性変異事象も考慮しない。それゆえ、本発明によるマウス(例えば、L6
系統およびXenoMouse II系統)が、かなりの抗体多様性を提供する
ことが認識される。好ましい実施形態では、マウスは、N付加または体細胞性変
異事象を計上することなく、2×105を超える異なる重鎖V−D−Jの組み合
わせおよびκ軽鎖V−Jの組み合わせを生じる能力を有するように設計される。
−遺伝子)および/またはV−遺伝子の定性的選択(すなわち、特定のV−遺伝
子の選択)は、本明細書中で本発明者らが「定性的多様性」と呼ぶものにおいて
役割を果たすようである。「定性的多様性」とは、本明細書中で使用される場合
、V−D−J再編成における多様性をいい、ここで結合部の多様性および/また
は体細胞突然変異(somatic nutation)事象が導入される。重
鎖再編成の間、特定の酵素(RAG−1、RAG−2、およびおそらく他の酵素
)は、抗体遺伝子のコード領域を表すDNAの切断についての原因である。末端
のデオキシヌクレオチジルトランスフェラーゼ(Tdt)活性(これは、V−D
遺伝子エキソンとD−J遺伝子エキソンとの間のヌクレオチドのN末端付加の原
因である)は、アップレギュレートされる。類似の酵素および他の酵素(SCI
Dおよび他のDNA修復酵素)は、これらのコードセグメントの結合部で起こる
欠失の原因である。結合部の多様性は、N付加事象および相補性決定領域3(C
DR3)の形成の両方をいう。理解されるように、CDR3は、D領域にわたっ
て位置し、そしてV−DおよびV−J結合部事象を含む。従って、D−J再編成
およびV−D再編成の両方の間のN付加および欠失は、CDR3多様性の原因で
ある。
性を発生するという明確な役割を果たす。
N付加長に匹敵するN付加長を示す。さらに、CDR3配列に対応するオープン
リーディングフレーム(ORF)にわたるアミノ酸配列は、予想された成人ヒト
CDR3長に匹敵するCDR3長を示す。このようなデータは、定量的可変領域
多様性および/または定性的可変領域多様性が、ヒト様結合部多様性を生じるこ
とを示す。このような結合部多様性は、よりいっそうのヒト様抗体特異性をもた
らすことが予想される。
係を結論的に実証したわけでないが、このような多様性を提供することを通して
、広範な多数の抗原に対する免疫応答を上昇させるマウスの能力が可能でありか
つ増強されるということがありそうであり、そしてこのことが予想される。さら
に、このようなマウスは、個々の抗原または免疫原上の広範な多数のエピトープ
に対する免疫応答を上昇させるために、より備えができているようである。本発
明者らのデータから、本発明に従って産生される抗体はまた、増強された親和性
を有するようである。このようなデータは、本発明に従うマウスとXenoMo
use I株との間の比較、ならびにGenPharm Internatio
nalおよびMRCの公開された結果の考慮を包含する。XenoMouse
I株に関連して、上述のように、このようなマウスは、サブノーマルなB細胞産
生および抗原に対する限られた応答のみを有する。このような結果は、部分的に
、限定されたV−遺伝子のレパートリーに関連するようである。同様に、Gen
Pharm InternationalおよびMRCによって報告された結果
は、多様な抗原に対する限定された応答を示す。
れた親和性は、V−領域の多数および複雑さの供給から生じるように見えるよう
である。本発明者らのデータから、より多くの数の供給および/またはV−遺伝
子配列の性質の選択は、結合部の多様性(N付加および領域3(「CDR3」多
様性)を決定する相補性の形成)を増強し、これは、成人ヒト様免疫応答に代表
的であり、そして抗体の親和性の成熟において実質的な役割を果たしている。こ
のような抗体は、親和性の増強をもたらす体細胞突然変異事象においてより有効
でありかつより効率的であることもまた、可能性がある。結合部の多様性および
体細胞突然変異事象の各々は、以下でさらに詳細に議論される。
軽鎖ゲノムの近位領域上の32の遺伝子およびゲノムのVH部分上の66遺伝子
の使用)を通して誘導された抗体親和性速度および定数は、約0.50×10-6 よりも大きな結合速度(M-1S-1でのka)、好ましくは2.00×10-6より
も大きな結合速度、そしてより好ましくは、約4.00×10-6よりも大きな結
合速度;約1.00×10-4より大きな解離速度(S-1でのkd)、好ましくは
約2.00×10-4よりも大きく、そしてより好ましくは約4.00×10-4よ
りも大きく;そして約1.00×10-10より大きな解離定数(Mで)、好まし
くは約2.00×10-10よりも大きく、そしてより好ましくは約4.00×1
0-10よりも大きい。
産生しない。このことは、内因性の重鎖および軽鎖の遺伝子座の不活化(すなわ
ち、ノックアウト)を通して好ましい実施形態において達成される。例えば、好
ましい実施形態において、マウス重鎖J領域およびマウスκ軽鎖J領域ならびに
Cκ領域が、この領域を置換または欠失させる相同組換えベクターの使用を通し
て不活化される。
s(1990))およびT.Honjoら、Immunoglobulin G
enes(Academic Press Ltd.San Diego,CA
(1998))の第1章〜第3章に概説されている。一般的には、哺乳動物にお
いて、血球(B細胞およびT細胞を含む)発生は、共通の多能性幹細胞から生じ
る。次いで、リンパ球は、共通のリンパ球前駆細胞から進化する。初期の妊娠期
間に続いて、B細胞の開始は、肝臓から骨髄にシフトする。B細胞の開始は、哺
乳動物の生涯を通じて骨髄に残る。
B細胞であり、これは骨髄において見出される。このような細胞は、重鎖のV−
D−J再編成を開始するが、まだタンパク質を作らない。次いでこの細胞は、大
きく、迅速に分裂する、プレB細胞Iに進化する。この細胞は、細胞質性のμ細
胞である。次いで、このプレBI細胞は分裂を停止し、縮み、そして軽鎖V−J
再編成を受け、プレB細胞IIになる。この細胞は、髄を未成熟なB細胞のまま
にする表面IgMを発現する。出現する未成熟のB細胞の大部分は、表面のIg
Dを発生および産生することを継続する。このことは、脾臓に主に存在する、完
全に成熟した免疫応答性末梢B細胞としての分化および発生の完了を示す(Ha
rdyおよびRolink、Ann.NY.Acad.Sci.、764、19
〜24頁(1995);RolinkおよびMelchers、Immunol
.Lett.、54、157〜161頁、(1996))。しかし、デルタ定常
領域を除去し、そしてなお、免疫応答性細胞を得ることが可能である。
または追跡され得る。例えば、B220抗原は、プレB細胞IまたはIIに対す
る比較において成熟B細胞上で比較的な量で発現され得る。従って、B220+
でありかつ表面IgM+(μ+)である細胞は、成熟B細胞の存在を決定するため
に使用され得る。さらに、細胞は、表面IgD発現(δ+)についてスクリーニ
ングされ得る。別の抗原である、熱安定性抗原は、プレB細胞Iによって、そし
て後の発生段階において発現され得る。
B細胞の発生および分化がモニタリングおよび評価され得る。
受けないマウス)が、成熟B細胞を産生しないことを以前に実証した。実際、こ
のようなマウスは、プロプレB細胞の産生で停止しており、そしてB細胞は骨髄
から末梢組織(脾臓を含む)に移動しない。従って、B細胞発生および抗体産生
の両方は、完全に停止する。同じ結果が、重鎖のみが不活化されたマウスにおい
ても見られた。B細胞発生および分化が、骨髄において停止した。
を生成した。しかし、骨髄および末梢組織の両方におけるB細胞の数は、野生型
マウスと比較して有意に減少した。
して、ほぼ完全なB細胞再構築物を保有する。従って、本発明に従って、本発明
者らは、可変領域遺伝子の定量的包含および定性的包含を通して、B細胞分化お
よび発生が非常に再構築され得ることを実証した。B細胞分化および発生の再構
築は、免疫系の再構築を示す。一般的に、B細胞再構築は、野生型コントロール
に対して比較される。従って、本発明の好ましい実施形態において、挿入された
ヒト可変領域を有するマウスの集団は、野生型マウスの集団と比較した場合、約
50%よりも高い再構築を保有する。
eIIマウスは、ヒト導入遺伝子によってコードされるmuアイソタイプから、
その導入遺伝子によってコードされるγ−2アイソタイプへの、効率的かつ有効
なアイソタイプスイッチを受ける。上述のように、本発明に従うマウスはさらに
、さらなるアイソタイプの生成のために他のヒト定常領域を備え得る。このよう
なアイソタイプには、γ1、γ2、γ3、γ4、α、β、ε、δ、および他の定
常領域をコードする遺伝子が含まれ得る。代替的な定常領域は、同じ導入遺伝子
(すなわち、ヒトmu定常領域から下流)上に含まれ得るか、または代替的に、
このような他の定常領域は、別の染色体上に含まれ得る。このような他の定常領
域が、導入遺伝子をコードするヒトmu定常領域を含む染色体と同じ染色体上に
含まれる場合、他のアイソタイプ(単数および複数)へのシススイッチが達成さ
れ得ることが理解される。他方、このような他の定常領域が、導入遺伝子をコー
ドするmu定常領域を含む染色体とは異なる染色体上に含まれる場合、他のアイ
ソタイプ(単数および複数)へのトランススイッチが達成され得る。このような
再編成は、広範な多数の抗原に対する抗体の産生のためのマウスの設計および構
築における途方もなく大きな可撓性を可能にする。
理解される。マウスおよびヒトの定常領域遺伝子のすべては、1989年までに
配列決定および公開された。Honjoら、「Constant Region
Genes of the Immunoglobulin Heavy C
hain and the Molecular Mechanism of
Class Switching」、Immunoglobulin Gene
s(Honjoら編、Academic Press(1989))を参照のこ
と、この開示は、本明細書によって参考として援用される。例えば、米国特許出
願番号07/574,748(この開示は、本明細書によって参考として援用さ
れる)において、ヒトγ−1定常領域のクローニングは、先行技術からの既知の
配列情報に基づいて予測された。再編成されていない、スイッチされていない遺
伝子において、全体のスイッチ領域は、第1のγ−1定常エキソンの5’末端か
らの5kb未満で開始する配列中に含まれることが示された。従って、スイッチ
領域はまた、Ellisonら、Nucleic Acids Res.10:
4071−4079(1982)において開示された5’5.3kb Hinf
IIIフラグメント中に含まれた。同様に、Takahashiら、Cell
29:671−679(1982)もまた、Ellisonにおいて開示された
フラグメントがスイッチ配列を含み、そしてこのフラグメントは、7.7kbの
HindIII〜BamHIフラグメントとともに、重鎖アイソタイプスイッチ
導入遺伝子構築に必要であるすべての配列を含むに違いないことを報告した。
てマウスに容易に組込み得ることが理解され得る。このような定常領域は、ナイ
ティブなスイッチ配列(すなわち、それぞれ、ヒトのγ1、γ2、γ3、またはγ4 のスイッチを伴うヒトのγ1、γ2、γ3、またはγ4定常領域)に付随し得るか、
または他のスイッチ配列(すなわち、ヒトγ2スイッチを伴うヒトγ4定常領域)
に付随し得る。種々の3’エンハンサー配列(いくつか例を挙げれば、例えば、
マウス、ヒト、またはラット)もまた、使用され得る。同様に、他の調節配列も
また、含まれ得る。
に加えて、B細胞が「キメラ」抗体の分泌についてスクリーニングされ得る。例
えば、L6マウスは、完全なヒトIgM抗体を産生することに加えて、マウス定
常領域(例えば、種々のγ(すなわち、マウスIgG1、2、3、4)など)に
結合された完全ヒト重鎖V、D、J領域を有する抗体を産生する。このような抗
体は、それら自体の的確さにおいて非常に有用である。例えば、ヒト定常領域は
、当該分野で周知のインビトロアイソタイプスイッチ技術を通して、抗体上に含
まれ得る。あるいは、および/または、さらに、マウス定常領域をほとんど含ま
ないかまたは全く含まない、このような抗体のフラグメント(すなわち、F(a
b)およびF(ab’)2フラグメント)が調製され得る。
は抗原上のエピトープに対する特異性である。その後、抗体のクラスが、治療的
な必要性に従って重要になる。換言すれば、抗体の治療的指標は、特定のアイソ
タイプまたはクラスを提供することによって増強されるのであろうか。この疑問
の考慮は、補体結合の問題などを惹起し、次いで、抗体の特定のクラスまたはア
イソタイプの選択をさせる。γ定常領域は、抗体の親和性成熟を補助する。しか
し、導入遺伝子上のヒトγ定常領域の包含は、このような成熟を達成するために
必要ではない。むしろ、このプロセスは、muコードされた導入遺伝子上でトラ
ンススイッチされるマウスγ定常領域と共に、同様に進行するようである。
YACベクター) ヒトγ2スイッチエレメントおよびヒトCH γ2エキソンを、マウスγ1ス
イッチエレメントおよびヒトCγ1エキソンまたはヒトCγ4エキソンのいずれ
かで置換するために、親のYAC yH1Cを標的化するための置換ベクターを
調製した(図1)。このベクターを、pMuShu1およびpMuShu4とし
て設計した(図5)。このベクターを、pACYC177として公知の低コピー
数クローニングベクターを使用して構築した。このベクターpACYC177は
、New England Biolabs,Inc.,Beverly,MA
から利用可能であり、そしてその配列は、配列登録番号Genebank #X
06402の下で、Genbank配列データベースにおいて見出され得る。複
製の低コピー数起点は、E.coli中で増殖させた場合に、プラスミドDNA
の望ましくない再編成または欠失を妨害するために有用である。
せるために、pACYC177中にリンカーを導入することであった。このリン
カーは、以下の制限部位を含んだ:NheI−SalI−SmaI−NotI−
EcoRI−XbaI−SacI−BamHI。
gc cgc tta cgt atg aat tca gcg cgc t
tc tag aac tcg agt gag ctc。
gc gcg ctg aat tca tac gta agc ggc c
gc ccg ggg aat att tgt cga。
olabs Inc.(Beverly,MA)から購入された。さらに、全て
の制限消化条件は、以下の条件に従って、標準化された:1μgのDNAを、2
0μlの適切な制限緩衝液中で、5ユニットの制限酵素を1時間かけて使用する
ことで消化した。制限緩衝液は、特定の酵素について製造業者によって特定化さ
れ、そしてこの組成物は、New England Biolabs Inc.
(Beverly,MA)の商品カタログで提供される。
限酵素NheI/BamHIで消化した。上に示されるようなリンカーは、アガ
ロースゲルで単離され、そしてGeneclean kit(Bio 101)
(Vista,CA)を使用して精製したpACYC177の2208bpフ
ラグメントで連結される。この工程により、NheIおよびBamHI制限部位
を含むベクターの必須でない領域のみを除去した。
の選択のための標的といてコード配列を用いて導入し得る。プロモータおよびコ
ード配列を含むURA3遺伝子のDNA 1971bpフラグメントは、pTA
C4から得られた。これは、American Type Culture C
ollection(ATCC)カタログ番号67379(Manassas,
VA)から利用可能であり、そしてこの配列は、寄託番号#UO1086を使用
してGenebankから得られ得る。URA3フラグメントはまた、標的化の
ために十分な3’相同体を提供する。このプラスミドpYAC4を、製造業者の
指示に従って、制限酵素(SalIおよびMscI)で消化した。同様にベクタ
ーとリンカーの組合せ(pACYCI77/リンカー)を、製造業者の指示に従
ってSalIおよびSmaIで消化した。続いて、この2つの制限酵素ヌクレオ
チドで消化したDNA pACYC177およびURA3を、共に連結しさせ、
Int2を生成した。
2をまず消化することでβガラクトシダーゼ遺伝子(βGal)を導入し得た。
このβGal遺伝子を、Cell Genesys,Inc.(Foster
City,CA)から入手可能なベクターpGK β Galからクローニング
した。このDNA pGK β Galを、制限酵素(XbaIおよびSacI
)で消化した。pGK β Gal由来の線状化Int2および2553kbフ
ラグメントを共に連結させ、Int3と呼ばれる次の中間体を産生した。
Galプラスミドを制限酵素(SacIおよびNcoI)で消化することによっ
て得られる。pGKβgal消化由来の1165kbフラグメントを、アガロー
スゲル電気泳動によって単離した。ここで、このフラグメントを、エチジウムブ
ロミド染色ゲルから切除し、そしてGeneclean kit(Bio 10
1)(Vista,CA)を上記のように精製した。同様に、Int3を、製造
業者の指示に従って、制限酵素SacIで消化した。この線状化Int3を、ア
ガロースゲル電気泳動により単離した。pGKβgal由来の1165bpフラ
グメントおよびこの線状化Int3を、酵素T4DNAリガーゼ(New En
gland Biolabs,Inc.から市販)を使用して共に連結させた。
このDNAフラグメントを再単離し、次いで、末端を平滑末端化するためにKl
enowフラグメントで処理した。SacI平滑末端に平滑末端化連結する、線
状化DNAを、酵素(NcoI)を使用して環状にし、Int4を産生する。
7−C10 YACの配列から単離し、そしてプラスミドppKMlcへ優先的
にクローン化した(Mendezら,NaLure Genetics 15:
146−156(1997)を参照のこと)。A287−C10 YMCを、ヒ
トVH6遺伝子のPCRプライマーを使用する、Washington Uni
versity human YAC library(Washington
University,St.Louis,MO)からのDNAプールをスク
リーニングすることによって単離した。A287−C10 YMCの単離および
特徴付けを、1994年2月3日に刊行された国際特許出願WO94/0260
2(Kucherlapatiら)に詳細に記載した。この開示は、本明細書中
で参考として援用されている。
ようなCalf Intestineホスファターゼで処理した:制限消化反応
20μl中のDNA1μg、5ユニットのCalf Intestineホスフ
ァターゼ(New England Biolabs.,Beverly,MA
)。酵素およびDNAを、30℃で30分間インキュベートし、次いで、さらに
30分間65℃で加熱し、ホスファターゼを変性させた。このベクターppKM
lcを、制限酵素(EcoRI)で消化し、次いでKlenowフラグメントで
処理して、EcoRI部位を除去するために平滑末端を作製した。線状化ppK
Mlcを、製造業者の指示に従って、制限酵素NotIで単離および消化した。
約1kb5’相同体のフラグメントを、単離した。次に、1kbフラグメントを
、NotIおよびSnaBIで消化したInt4と共に連結した。このDNA調
製物を、Int5と呼ぶ。
キソン、膜貫通エキソンおよび下流の配列の約3kb(それぞれ約7kb)を、
pBR322由来の2つの中間体DNAを介して、組換えベクターに導入した。
ineホスファターゼ(CIP)で処理し、そしてP1クローン♯1737(G
1)由来のγ1配列を含む、約7kbHindIIIフラグメントと連結した。
P1ファージクローンをGenome Systems,Inc.(St.Lo
uis,MO)から購入した。この結果、中間体プラスミドpCG12を得た。
を消化することによって構築した。この3986kbフラグメントを、Calf
Intestineホスファターゼで処理し、そしてGenome Syst
ems,Inc.(St Louis,MO)から購入したBACクローン#1
76E10由来のヒトγ4配列を含む約7kbのHindIII/BamHIフ
ラグメントで連結した。この中間体プラスミドをpCG43を呼ぶ。
XbaI制限部位にクローン化した。このリンカーは、以下の制限部位を有した
:XbaI・kill−Mfel−SspI−HindIII−SnaBI−B
clI−XhoI−MluI−Xba・kill。その部位にクローン化された
リンカーを有するInt5を、Int6と呼ぶ。このリンカー配列番号4を、以
下に示す: 5’cta ggc aat tga taa tat taa gct tt
a cgt atc tga tca tcc tcg aga cgc gt
g相補鎖配列(配列番号5): 5’cgt taa cta tta taa ttc gaa atg ca
t aga cta gta gga gct ctg cgc acg at
c。
−MfeI−HingIII−Bc1I−XhoI−M1uI−pGK−β G
al。
結の際に排除されることを示す。このリンカーは、容易に消化されるので、その
結果、このリンカーは、XbaI部位に連結し得るが、この部位は、連結を切り
抜けられない。リンカーを含む特定のXbaI部位を、リンカーを第1にクロー
ン化することによって決定し、次いで、以下の組みの制限酵素の各々でDNAを
消化した:NotIおよびHindIII;XbaIおよびSphI;ならびに
MlulおよびSphI。このリンカーの導入により、1つのXbaI部位を除
去する。Int6のリンカーの位置を、新しく誘導したHindIII部位とI
nt5に存在したNotI部位との間の距離によって決定した。
得られ、そしてこれは、HindIII/EcoRIフラグメント上のマウスの
γ1スイッチ領域を含む、BR3222ベースのプラスミドである(M.R.
Mowattら,J.Innunol.136:2647−2683(1983
))。このプラスミドを、制限酵素(EcoRIおよびHindIII)で消化
し、そしてマウスγ1スイッチを含む10kbのフラグメントを、上記のように
単離し、そして精製した。
のようにEH10を消化するEcoRIおよびHindIIIから単離したマウ
スγ1スイッチを含む10kbのフラグメントであった。第2のエレメントは、
BamHIおよびEcoRIで消化されたpBR322であった。最終のエレメ
ントは、約7kbのHindIIIおよびBamHIフラグメント上のヒトγ4
を含む、pBR322ベースのプラスミド(pCG43)であった。3つの全て
は、pMSL4を生成するために共に連結される。
上記のようにEH10を消化するEcoRIおよびHindIIIから単離した
マウスγ1スイッチを含む10kbのフラグメントであった。第2のエレメント
は、BamHIおよびEcoRIで消化されたpBR322であった。最終のエ
レメントは、ヒトγ1の約7kbフラグメントを含むpBR322ベースのプラ
スミドpCG12であり、これは、HindIII kill−HamHIリン
カーを7kbフラグメントの3’末端上のHindIII部位に導入することに
よって改変された。このようにして、改変したプラスミドは、BamHIおよび
Hind IIIと共に2重で消化した後、7kbのHindIII/BamH
Iフラグメントを放出する。続いて、フラグメントを3ピースの連結に使用する
。
)を含むpIBγ2の4kb標的化ベクターのMIuIフラグメント由来のSt
uI制限消化により、エンハンサーの0.9kbのコア部分を単離した(M.J
.Mendezら,Nature Genetics,15:146−156(
1997))。
wフラグメントで処理し、平滑末端を作製した。本発明者らは、得られた線状化
Int6をマウス3’エンハンサーの0.9kbのStuIフラグメントで連結
し、Int7を作製した。本発明者らは、EcoRIを使用してサンプルクロー
ンで制限消化を実施することによってクローン化反応を確認した。さらに、本研
究者らは、NcoI;NcoIおよびHindIII;ならびにHindIII
およびPvuIIおよび0.9bp StuIフラグメントの公知の制限地図で
消化することによるフラグメントの所望の起点を確認した。
MfeIおよびSnaBI(2重消化)でInt7を消化し、続いて、Calf
Instestineホスファターゼで処理した。次に、本発明者らは、連結
反応を実施し、そして中間体Int8を作製することによって以下のリンカーを
導入した。リンカーInt7によって挿入される制限部位は、以下のようであっ
た:MfeI・kill−HindIII−SnaBI−BclI−BglII
−Bam HI−Bg1II−NheI・kill。さらに、MfeI・kil
lは、MfeI部位が、大きなDNAへの連結で排除されたことを示した。
a tct gga tcc aga tct。
a cgt aca agtt。
8を消化することによって構築し、続いて、Calf Intestineホス
ファターゼで処理した。このプラスミドpMSL1およびpMSL4を、制限酵
素(SceIおよびHindIII)で部分的に消化した。17kbのフラグメ
ントを、ポリアクリルアミドゲル電気泳動により単離した。精製した17kbフ
ラグメントを、Int8で連結し、図5に示されるような最終標的化ベクターを
作製した。
化することによって線状化した(図5)。このDNAをフェノール抽出によって
精製し、続いてフェノール/クロロホルム抽出によって精製した。次いで、DN
Aをエタノールで沈殿させ、次いで、LiAc形質転換プロトコールを使用して
yHIc YACを含む酵母クローンの形質転換に使用した(Schiestl
,R.H.ら,Curr.Genet.16,339−346(1989)を参
照のこと)。形質転換物をSC−URA寒天培地プレート上にプレート化し、そ
してコロニーが現れてくるまで(すなわち、約5〜6日間)、22℃でインキュ
ベートした。SC−URAプレートは、酵母の増殖のための培地を含み、この酵
母は、ウラシルを含まないので、ウラシル自体を産生し得る酵母コロニーのため
に選択する。同様に、SC−LYSプレートは、酵母の増殖のための培地を含み
、この酵母は、リジンを含まず、リジン自体を産生し得る酵母コロニーのために
選択する。得られたコロニーをSC−URAプレートおよびSC−LYSプレー
ト上に再び収集し(遺伝子試験のため)、LYSマーカーの欠損について調べた
。SC−URA上で増殖しそしてSC−LYS上で増殖しない唯一のクローンを
、YPDA培地中、22℃で48時間かけて増殖させた。YAC DNAを、ポ
リメラーゼ連鎖反応(PCR)によって単離および分析し、所望のアイソタイプ
置換が予想通りに生じるかどうかを評価した。この場合、ヒトγ1またはγ4C
Hエキソンが、ヒトγ2CHコードエキソンで置換されるべきである(図1)。
ここで使用される酵母培地は、BIO 101(Vista,CA)から得られ
る捕捉物から調製された。
号8) HG3:5’cta ctc tag ggc acc tgt cc (配列
番号9)。
5秒間、続いて60℃で45秒間、次いで72℃で90秒間。HG1プライマー
は、コンセンサスヒトCγ1、Cγ2、Cγ4アライメント上のヌクレオチド1
81に配置された。そしてプライマーHG3は、このアライメントのヌクレオチ
ド994に配置された。これらのプライマーは、Cγ1、Cγ2、およびCγ4
アイソタイプ由来のDNAを増幅する。
のアイソタイプは、DNAフラグメントの独特のセットを得るために、PCR産
物の制限消化により決定され得る。例えば、この制限酵素PvuIIは、Cγ2
DNAがPCR産物のテンプレートである場合、PCR産物を621bpおよび
196bpの2つのフラグメントに制限するが、Cγ1またはCγ4がテンプレ
ートである場合、この産物を切断しない。同様に、この制限酵素Eco47II
Iは、Cγ1が得られる場合、PCR産物を438bpおよび379bpの2つ
のフラグメントへ制限する。最後に、この制限酵素Bg1IIは、Cγ4が得ら
れる場合、PCR産物を686bpおよび125bpの2つのフラグメントへ制
限する。この方法において、IgGの全3種類のイソタイプが識別され得る。
を示す全ての酵母クローンを、サザンブロットアッセイによってさらにスクリー
ニングした(J. Sambrookら Molecular Cloning
:A Laboratory Manual,第9章,31−45頁,Cold
Spring Harbor Laboratory Press(1989
))。各クローンについてDNAの5μgの試料を、制限酵素(HindIII
、EcoRIおよびBam HI)で一晩消化した。置換ベクター上で起点標的
として役立つyHIC YAC DNAをプロトコールとして使用した。この消
化したDNAを、0.8%のアガロースゲル上で分離し、エチジウムブロマイド
で染色し、撮影し、次いでナイロン膜上で移動させた(Gene Screen
Hybridization Membrane,NEN Life Sci
ences)。次に、YAC候補物を、以下のIg遺伝子由来のハイブリダイゼ
ーションプローブを使用するサザンブロットでチェックした:D,mu,J,Δ
,マウス3’エンハンサー,Cgl,4,V1−6(M.J.Mendezら,
Genomics 26,294−307(1995);M.J Mendez
ら,Nature genetics第15巻,146〜156 (1997)
(V3プローブ)を参照のこと)。
); HG3:CTA CTC TAG GGC ACC TGT CC (配列番号
9)。 これらのプライマーは、γ1,2,および4に対して約820bpフラグメント
を増幅する。いずれも、非常に相同性である場合にプローブとして使用され得る
。
TC TCT(配列番号10) VH5B:5’GGG CCC TGA TTC AAA TTT TGT G
TC TCC(配列番号11)。
(配列番号12) REP4:5’GGT TCT TTC CGC CTC AGA AGG (
配列番号13)。
列番号14) Jm4:5’CCC CAG TTG CCC AGA CAA CGG (配
列番号15)。
するYACの一般構造の完全な状態を確認した(CHEF DR−II,Bio
Rad Life Sciences,Hercules,CA)。
YACコードヒトCγ4を消化した。
フィッティングするためのベクターの構築) yH1C YACをyHG1およびyHG4にレトロフィット(retrof
it)する標的化ベクターを調製するためのベクター構築は、図6に概略的に示
される。この標的化ベクターは、New England Biolabs I
nc.(Veverly、MA)から入手可能なpACYC177(Geneb
ank #X06402)の骨格上に構築した。本発明者らは、リンカーをpA
CYC177に導入して、マウス3’エンハンサーのクローニングを促進した。
本発明者らは、このリンカーを含むpACYC177をInt9と称した。この
リンカー中の制限酵素クローニング部位の配置は、以下の通りである:Hind
III−SalI−MluI−PacI−FseI−HindIII。リンカー
ヌクレオチド配列(配列番号16)を以下に示す。
gg ccg gcc a 相補鎖のヌクレオチド配列(配列番号17): 5’ agc ttg gcc ggc ctt aat taa acg
cgt gtc gac a 本発明者らは、yHIC標的化ベクターからマウス3’エンハンサーを約4k
b MluIフラグメントとしてクローン化した。4kb エンハンサーフラグ
メントは、上で示されるリンカーで修飾されたpACYC177のMluIにク
ローン化され、そしてDNAは、Int 10と称される。マウス3’エンハン
サーの適切な配置は、制限酵素NgoMIおよびEagIで予測クローンを消化
することにより決定した。
り得られた[M.R.Mowattら、J.Immunol.136:2647
〜2683(1983)]。5’相同性領域を増幅するために使用されるプライ
マーのヌクレオチド配列は、以下である(Genebank登録番号M1238
9を参照のこと): プライマー1:5’tgg tgg ccg aga agg cag gcc
a(配列番号18) プライマー2:5’ccg cgg gca tgc aac ttc gta
taa tgt atg cta tac gaa gtt att gtg
gga cag agc tgg gcc cag g(配列番号19) プライマー2は、SacIIおよびSphI部位、ならびにlox pエレメ
ントを含む。5’相同性領域を、以下のPCR条件を使用して、PCR増幅した
:94℃で3秒間、続いて55℃で30秒、次いで72℃で60秒を20サイク
ル。次いで、この領域を、TA−TOPOベクターにクローニングした後、配列
決定した。TA−TOPOは、Invitrogen,Inc.(Carlsb
ad,CA)から入手可能である。
逆配列2:tag tga gtg ggc ctg act(配列番号23)
。
#U39934)と比較して、これが同一であることを決定した。
酵素消化を行うことにより、ヒトγ4コードエキソンおよび3’相同性領域を得
た。次いで、本発明者らは、制限酵素BamHIを用いてプラスミドpGS43
を消化し、そして本発明者らは、精製した約7kbのフラグメントを、5’相同
性を含むTAベクターにクローン化した。本発明者らは、この中間体組換えDN
A分子を、IntI G4と称した。
次いでベクターをアガロースゲル電気泳動を使用して単離した。この単離したベ
クターを、前に記載されるように、pIB γ2由来の3.4kb BamHI
フラグメントに連結した。挿入物の配置は、二重消化物のNotI/hindI
IIにより決定した。HindIII部位は、消化後のフラグメントのサイズに
より決定されるように、3.4kb BamHIフラグメントの5’末端にある
ことが決定された。
ーの配向を決定する必要があった。これは、SmaI、および以下の二次酵素、
SalI、MluI、PacIおよびFseIの各々のうちの1つを使用して、
pACYC177/リンカーの二重消化のパネルを調製することにより、行った
。リンカーの配向は、得られたフラグメントのサイズにより決定した。
おりである:ClaI/SmaI(pACYC177)−HindIII−Fs
eI−PacI−MluI−((エンハンサー:PstI−PvuII−Eco
RI−NcoI−NheI−ApaI))−MluI−SalI)−PfmlI
(pACYC177)。
クローン化することであった。この目的は、標的化ベクターを、選択可能な酵母
マーカー、ならびに相同組換えを誘導する3’相同性とレトロフィットすること
である。URA3遺伝子をクローン化するために、Int2(実施例1に記載さ
れる、本来のTV1およびTV4について構築される)を、SacII/Sal
Iを使用して消化した。同様に、pACYC177/エンハンサープラスミドを
、SacII/SalIで消化した。Int2の消化による3.8kbフラグメ
ント、およびpACYC177/エンハンサー由来の5kbフラグメントを、ア
ガロースゲル電気泳動で単離し、そして一緒に連結した。得られたプラスミドは
、pACYC177骨格中に、エンハンサーおよびURA3遺伝子を含む。次に
工程は、2つ以上のリンカーを、クローン化された3.4kb Mab HIフ
ラグメントを有するInt1 G4に導入することであった。得られた中間体を
、Int2 G4と称した。
ill、およびリンカー配列: GGCCATGGCCGGCCAT(配列番号24) TACCGGCCGGTACCGG(配列番号25) 第2のリンカーは、以下の制限部位を有した: BamHI−KpnI−EcoRV−MfeI−FseI−SfiI−BamH
Ikill:
供することならびにNotI部位の1つのを排除することであった。さらに、こ
れは特有のNotI部位を有する最終標的化ベクターを残し、これは、形質転換
前にこの標的化ベクターを線状化するために使用した。第2のリンカーを使用し
て、yH1C YACの完全下流領域を回復するために必要な最後のフラグメン
ト、1.5kbのBamHI/EcoRIフラグメントをクローン化した。
4(クローン化された3.4kb BamHIフラグメントを有する)を、Ba
mHIで部分的に消化し、そして部分消化物を13kbフラグメントとしてアガ
ロースゲルで単離した。この13kbフラグメントを、子ウシ腸ホスファターゼ
で処理し、そしてリンカーに連結した。このリンカーの位置およびその配向(こ
れが3.4BamHIフラグメントの3’末端においてBamHIを修正したか
否か)は、MfeIおよびNotIでクローンを消化(二重消化)することによ
り決定した。MfeI部位は、リンカーと共に導入され、そしてNotI部位は
ベクター中に存在する。相対的なフラグメントのサイズにより、リンカーの位置
および配向を同定し得る。リンカーとレトロフィッティングされたプラスミドは
、ここでは、Int3 G1およびInt3 G4である。
得た1.5kb フラグメントをInt3 G4プラスミドにクローン化するこ
とである。この1.5kbフラグメントを、Int3 G4のBamHI部分消
化物/MfeI消化物にクローン化した。これは指向性クローニングであったた
め、配向決定はこの工程で必要なかった。得られたプラスミドをInt4 G4
と称した。
カーを導入することであった。Int4 G4をNotIで消化し、子ウシ腸ホ
スファターゼで処理し、アガロースゲルで単離し、そしてリンカーと連結した。
得られたプラスミドをInt5 G4と称した。また、この工程でリンカーの配
向を決定する必要はなかった。結果として、特有のNotI部位は排除され、そ
して1つのFseI部位が加わった。FseI部位の導入の目的は、5’相同性
領域から1.5kbフラグメントにわたるフラグメントのpACYC177/エ
ンハンサー/URA3プラスミドへのクローニングを可能にすることである。
アガロースゲルによる13kbフラグメントの単離、およびpACYC177/
エンハンサー/URA3の特有のFseI部位への連結であった。この挿入物の
配向は、NotI/FseIを用いる二重制限消化により決定した。最終の標的
化ベクターをTV G4と称した。
フィッティングするTVG1標的化ベクターを構築するために、本発明者らは、
TV G4の構築のための上記の手順を使用した。本発明者らは、プラスミドp
CT12からCγ1コードエキソンおよび3’相同性領域を得た。
ーTV G1/2およびTV G4/2の構築) 次に、本発明者らはベクター、TV G1/2を構築し、これは5kbのヒト
スイッチγ2領域DNAの下流に結合したヒトγ1CHコードエキソンのキメラ
構築物を有する(図3)。さらに、このベクターは、γ1CHコードエキソンの
3’に位置するヒトγ2膜貫通エキソンを含む(図3)。このベクターはpAC
YC177ベクターに基づき、New England Biolabs(Be
verly、MA)から入手可能である。本発明者らは、以下の手順を使用して
、このベクターを構築し、これをTB G1/2と称した: 1. 第1に、5μgのpIBγ2を制限酵素HindIIIおよびBamH
Iで消化し、そして6.5kbフラグメントをアガロースゲルで単離した。湖の
ベクターPIBγ2は、2つのEcoRI制限酵素部位に隣接したγ2を有する
ヒトゲノムDNAを含み、以前はにyH1Cを生成するために使用された。次い
で、6.5kbフラグメントをpCRTM2.1ベクター(Invitrogen
,Inc.(Carlsbad,CA))に連結した。pCR2.1は、1μg
のプラスミドをBamHI/HindIIIで消化し、そして子ウシ腸ホスホタ
ーゼで処理し、そしてアガロースゲルで単離することによって調製した。
ー)を、制限酵素XmnIを用いる部分消化に供し、次いで制限酵素HindI
IIを用いる消化に供した。XmnIを用いる消化はγ2終止コドンの75bp
上流で起こる。従って、γ1/γ2キメラ遺伝子の4番目のエキソンは、初期に
、2つの3’γ2膜エキソンに加えて、γ2の75bpを含む。γ1およびγ2
のコード領域は、この75bp領域にわたって同一であり、効果はない。
消化し、そして1.7kbフラグメントをアガロースゲル電気泳動により単離し
た。ベクターpCG12(これは実施例1に記載される)は、約7kbのヒトγ
1を含む。
HindIII/XmnIフラグメントを、工程2に記載されるHindII
I/XmnIで部分消化したベクター(6.5kbフラグメント+pCRTM2.
1ベクター)に連結した。
たγ1のコード領域のキメラ配列を含む。本発明者らは、Eco47IIIを用
いて制限消化することによって、プラスミドの組成を確証した。
.1ベクターを、SacIIおよびBamHIで消化した。同様に、本発明者ら
は、工程5に記載されるプラスミドを、SacIIおよびBamHIで消化(二
重消化)し、そして約5kbフラグメントをこのプラスミドから5’相同性を有
するpCR2.1ベクターにクローン化した。次いで、本発明者らは、得られた
ベクターをSacIIおよびSacIIで消化し、そして実施例5に記載される
ベクターから得られたこの部位のフラグメントにクローン化した。本発明者らは
、SphI消化物によって、このSacII挿入物の配向を決定した。得られた
プラスミドは、pCR2.1ベクターの5’相同性の領域から下流にキメラγ1
/γ2CHエキソンを含んだ。本発明者らはこのベクターをTA G1/2と称
し、このベクターはTAクローニングベクターとして公知の、pCR2.1から
誘導され、そしてキメラγ1/γ2CHエキソンを含むことを示す。
るpCRTM2.1ベクターを、以下のように、酵母選択性マーカー遺伝子、U
RA3にレトロフィッティングした: a. 本発明者らは、Int2(実施例1に記載される)をSalIで消化す
ることによってURA3遺伝子を得た。SalI消化の産物を、Klenowフ
ラグメントとのさらなる反応に供し、平滑末端を作製する。これらの産物を、S
acIで連続して消化する。
いでKlenowフラグメントで平滑末端化し、そしてさらにSacIで消化し
た。
pCRTM2.1ベクターに連結した。得られたベクターは、NotI部位(一
方はInt2におけるリンカー由来であり、他方はpCR2.1中に本来存在す
る)が隣接したURA3遺伝子の下流を有する5’相同性領域を含む。
切除し、そしてこれをInt1(TV1および4のクローニングのためにも使用
される)のNotI部位にクローン化した。本発明者らは、このNotIフラグ
メントの正確な配向を、EcoRI消化物を使用することによって決定した。得
られたプラスミド(本発明者らはInt3を消化した)は、低コピー起源バック
グランド(pACYC177)中にURA3遺伝子の下流を有する5’相同性領
域を有する。
め、本発明者らは、pCR2.1バックグラウンド(工程6で産生される)内に
クローン化された5’相同性およびG1/2キメラIgG定常領域を有するベク
ターを、EcoRI制限酵素で部分消化し、続いてSacI制限酵素で再切断し
た。本発明者らは、5’相同性領域およびキメラg1/2 IgG定常領域を含
む8Kbフラグメントを単離し、それをInt3のEcoRIおよびSacI部
位にクローン化し、これによりTV G1/2標的化ベクターが生じた。本発明
者らは指向性クローニングによりフラグメントを導入したため、挿入物の配向を
決定する必要はなかった。
XbaIで消化することによって、工程7で記載されるプラスミドから除去した
。次いで、本発明者らは、5’相同性およびURA3遺伝子を、工程6に記載さ
れるプラスミドのXbaI部位にクローン化し、図7に示されるTV G1/2
ベクターを産生した。
ベクターを構築し、これは、5kbのヒトスイッチγ2領域DNAおよびヒトγ
2CHコードエキソンの上流に連結したヒトγ4コードエキソンを有するキメラ
構築物を有する。
、続いて制限酵素HindIIIで消化した。XmnIによる消化はγ2終止コ
ドンの75bp上流で起こる。従って、γ4/γ2キメラ遺伝子の4番目のエキ
ソンは、初期に75bpのγ2を、2つの3’γ2膜エキソンに加えて含む。こ
の領域において、γ4とγ2との間の単一の塩基対の差違が存在し、これは単一
のアミノ酸の変化を生じる。これを修正するために、本発明者らはClonte
ch Laboratories Inc.(Palo Alto、CA)製の
Directed Mutagenesis Kitを使用して、ヒトγ2遺伝
子において、CからTの特定部位の突然変異誘発を行う。
一方は、配列をγ2からγ4にスイッチするために必要なヌクレオチドを置換し
、そしてpCR2.1ベクター中のNotI部位を排除する補助的なオリゴヌク
レオチドは、キメラG4/2 7kbフラグメントをクローン化する。
:
され、この部位を切断する。本発明者らは、プラスミドの対を配列決定して、正
確なヌクレオチドが置換されたことを確認する。
G 1/2およびTV G4/2を線状化し、そしてこれらを使用して、yH1
C YACを有する酵母細胞培養物を、酢酸リチウム形質転換によって、形質転
換した。本発明者らは、引き続いて、これらの線状化したベクターを使用して、
上記のようにyH1C上の標的化遺伝子を置換して、新たなYACであるyH2
Bm、yH2Cm、yHG1、yHG4、yHG1/2およびyHG4/2を、
それぞれ産生した(図1〜4)。本発明者らは、形質転換後に酵母細胞をSC−
URA培地上でプレートし、URA3マーカーの取り込みについて選択した。本
発明者らは、パルスフィールドゲル電気泳動を使用して、全ての得られたクロー
ンを、YAC完全性について検査した。さらに、本発明者らは、サザンブロット
によってクローンを分析し、構造および同一性を確認した。
同配列に隣接し、本発明者らは、この遺伝子を、以下のように除去した。
に対するネガティブ選択)を含む寒天プレート上にプレートした。本発明者らは
、得られる5FOA耐性クローンを、上に概説するように、パルスフィールドゲ
ルおよびサザンブロットによって、完全性について検査した。
4/2ベクターを使用して、それぞれyHG1 YACおよびyHG4/2 Y
ACを産生する。
母スフェロプラスト融合を介して、マウス胚性幹(ES)細胞に導入した。[B
.Birrenら、Genome Analysis:A Laborator
y Manual、第3巻、Cloning Systems、「Chapte
r 5: Introduction of YACs into mamma
lian cells by spheroplast fusion」、54
8−550頁、Cold Spring Harbor Laboratory
Press、Plainview、NYを参照のこと]。yH2BM含有酵母
細胞を、0.15mg/mlのザイモリアーゼ(zymolase) 20Tを
使用して、スフェロプラストした。yH2BMスフェロプラストを、HPRT欠
損E 14.TG3B1マウスES細胞と融合させ、これを以下に記載するよう
に培養した[Tsudaら、Genomics 42:413−421(199
7)を参照のこと]。HAT選択を、融合の48時間後に開始した。HPRTポ
ジティブES細胞クローンを、1クローン/15〜20×106融合細胞の頻度
で選択した。21のHAT耐性コロニーを、ゲノム分析のために増殖させ、そし
てサザンブロット分析およびCHEFブロット分析によって、YAC完全性につ
いて分析した。ES細胞単独と酵母スフェロプラスト単独とを融合させるコント
ロール実験においては、コロニーが検出されなかった。
の間に失われるからである。5×107のES細胞を融合するためには、約5×
109の酵母細胞が必要である。
06細胞/mlの出発接種物を得た。本発明者らは、培養物中の細胞密度を、血
球計を使用して決定した。本発明者らは、250rpmで振盪しながら23℃で
一晩、細胞を増殖させた。インキュベーションもまた、14℃または18℃で実
施して、YACの安定性を増加させ得る。30℃での培養は、YACにおけるい
くらかのIg遺伝子セグメントの欠失を生じ得る。午前中に、培養物密度は2×
107細胞/mlであった。本発明者らは、YPDA(リッチ)培地で1×107 細胞/mlに希釈し、そして2〜3時間インキュベートした。この段階における
培養物密度は、2×107細胞/mlを超えるべきではない。なぜなら、指数関
数的に増殖する酵母が、効率的かつ完全なスフェロプラストのために必要である
からである。
した50ml試験管に注ぎ、1000〜1200g(Jouan GR4−22
遠心機で2300〜2500rpm)で室温で5〜10分間遠心分離し、そして
上清を処分した。あるいは、大量の細胞を、大型のコニカル遠心管内でペレット
化し得る。
テックスによって(またはピペットで)これらの細胞を再懸濁させ、上記のよう
の遠心分離し、そして上清を処分した。次いで、本発明者らは、20mlの1M
ソルビトールを酵母細胞の各試験管に添加し、ボルテックスによって(またはピ
ペットで)これらの細胞を再懸濁させ、上記のように遠心分離し、そして上清を
処分した。本発明者らは、これらの細胞を、1:500の希釈の新たに追加した
2−メルカプトエタノールを含むSPE緩衝液(1Mソルビトール、10mMリ
ン酸ナトリウム、10mM EDTA)に再懸濁させて、最終細胞濃度を5×1
08細胞/mlとした。
Sと混合し、そして別の10μlの細胞懸濁物を、90μlの1Mソルビトール
と混合した。本発明者らは、各混合物の細胞濃度を、血球計で決定した。前段落
からの酵母細胞懸濁物を、30℃に暖める。酵母細胞懸濁物の各1mlに対して
、1.5μlの100mg/mlのZymolyase−20T(ICN)のス
トックを添加する。本発明者らは、30℃で静置してインキュベートした。5分
間の間隔で、10μlの細胞懸濁物を、90μlの5%(w/v)SDSと混合
し、そして細胞濃度を血球計で決定する。本発明者らは、SDS処理の存在下に
おいて残る細胞の数の減少をモニタリングした(ソルビトールの存在下での初期
細胞濃度と比較した)。
ouan GR4−22遠心機で1000〜1200rpm)で室温で5分間遠
心分離し、そして上清を注意深く注いで除去した(ペレットは非常に緩く、そし
ていくらかの細胞は失われる)。スフェロプラスト(ザイモリアーゼを添加した
後の工程)のための全時間は、代表的に、5〜20分間である。
て、20mlのSTC緩衝液(0.98Mソルビトール、10mM Tris、
10mM CaCl2)に穏やかに再懸濁させ、このサンプルを200〜300
g(Jouan GR4−22遠心機で1000〜1200rpm)で室温で5
分間遠心分離し、そして上清を注意深く注いで除去した。本発明者らは、この手
順を1回繰り返した。本発明者らは、スフェロプラストを、2.5×108細胞
/mlでSTCに再懸濁させ、これを工程14で使用するまで、室温(または氷
上)で維持した。
ラスト懸濁物を、15mlの試験管に移し、そして1mlを200〜300g(
Jouan GR4−22遠心機で1000〜1200rpm)で室温で5分間
、遠心分離した。本発明者らは、長いガラスピペットでゆっくりと吸引すること
によって、全ての上清を除去した。試験管を半水平位置にして、本発明者らは、
1mlのES細胞(5×106細胞/ml)を、スフェロプラストペレットを乱
すことなく、穏やかに添加した。スフェロプラスト:ES細胞の比は、25:1
〜50:1で変動し得る。
00mmのプレートあたり6×106ES細胞の出発密度、および標準ED培地
(DMEM高グルコース、100ユニット/ペニシリンのml、100μg/ス
トレプトマイシンのml、2mMのL−グルタミン、100μmの2−メルカプ
トエタノール、1000ユニット/マウス白血病阻害因子[ESGROTM]、お
よび熱で不活化した15%のウシ胎仔血清)を用いて、マウス一次フィーダーで
コーティングしたプレートで、ESの培養を開始した。48時間の標準的な増殖
条件の後に、本発明者らは、この培養物をトリプシン処理し、そして得られた細
胞を使用して、100mmプレートあたり107ES細胞でのゼラチンコーティ
ングしたプレート上での培養を開始した。本発明者らは、16〜24時間、増殖
を続けさせた。融合の4時間前に、本発明者らは、ESプレート上の培地を新た
な培地に交換した。融合の直前に、本発明者らは、これらの細胞をトリプシン処
理し、室温で無血清ES培地で3回洗浄し、そして5×106細胞/mlで無血
清ES培地中に再懸濁させた。
Jouan GR4−22遠心機で1200rpm)で室温で3分間、遠心分離
し、そして長いガラスピペットで、全ての培地を注意深く吸引して除去した。
00チップを使用して、10mMのCaCl2を含む0.5mlの50%(w/
v)PEG 1500(pH 8.0;例えば、Boeringer Mann
heim 783641)(37℃に予め暖めた)をゆっくりと添加した。この
溶液を添加する間に、本発明者らは、これらの細胞を、ピペットチップで穏やか
に混合した。一旦、全ての溶液を添加したら、本発明者らは、この細胞懸濁物を
一回、ゆっくりとピペットで吸い上げ、そして下げた。本発明者らは、この細胞
懸濁物を、室温で90秒間インキュベートした。本発明者らは、5mlの無血清
ES培地を、試験管の底部からピペットで吸い上げることによって、ゆっくりと
添加した。本発明者らは、細胞を室温で30分間インキュベートし、そして30
分後に、この細胞懸濁物を、300g(Jouan GR4−22遠心機で12
00rpm)で室温で3分間遠心分離し、そして長いガラスピペットを用いて、
全ての培地を注意深く吸引除去した。
てサンプル全体(約5×106ES細胞)を、100mmのマウス一次フィーダ
ーで被覆したプレート上で、プレートした。最初の試みが、多すぎるコロニーの
発生を生じる場合には、各100mmのプレートにプレートするサンプルの量を
下げるよう調節する必要があり得る。
キュベートし、次いで培地を新たなES培地と交換した。
な選択条件下(すなわち、YACに存在する特定の哺乳動物選択マーカーにより
指図される)で増殖を開始させた。本発明者らは、培地を2日ごとに交換した。
本発明者らは、標準的な手順による増殖のために、ESコロニーを拾い、そして
マウス一次フィーダーでコーティングしたプレート上でプレートした。本発明者
らは、代表的に、スフェロプラスト融合後10〜15日間、ESコロニーを観察
した。
ン(表3において1〜7と呼ばれる)は、インサート全体にまたがるプローブに
より検出される、予測された全てのEcoRIおよびBamHI yH2フラグ
メントを含むことがわかった。表3に示すように、以下のヒト遺伝子が、トラン
スジェニックマウス発生の前に、ES細胞ゲノムにおいて、ES細胞DNAの特
徴付けの一部として、検出された:全ての異なるVHファミリーVH1、VH2、
VH3、VH4、VH5、およびVH6が、検出可能であった;ヒトDH、およびJH ;ヒトCμおよびCδ定常領域;マウススイッチγ1(mSγ1)およびヒトC
γ1 CHエキソン。
に、本発明者らは、胚盤胞をミクロインジェクションし、続いて交配させた。本
発明者らは、YAC yH2BM DNAを含むES細胞を、実施例5に記載す
るように単離し、そしてキメラマウスの作製のために増殖させた。次いで、本発
明者らは、yH2BM保有ES細胞クローンを、マウスC57B1/6胚盤胞に
ミクロインジェクションした[B.Hoganら、「Manipulating
the Mouse Embryo:A Laboratory Manua
l」、Section D、Introduction of New Gen
etic Information、「Injection of Cells
into the Blastocyst」188−196頁(1986)(
Cold Spring Harbor Laboratory Press、
Cold Spring Harbor、NY)を参照のこと]。キメラの子を
、皮膚の色により同定した。
ックマウスの作製に関するデータを要約する。7のクローンのうちの5つを、マ
ウス生殖細胞系に伝達させた。
者らは、yK2トランスジェニックマウスを、二重に不活化した(DI)マウス
株と交配させた。DIマウス株は、遺伝子標的化した不活化したマウスの重鎖お
よびκ軽鎖の遺伝子座に関して同型接合であり、従って、抗体産生を欠く[Ja
kobovitsら、Nature 362:255−258(1993);G
reenら、Nature Genetics 7:13−21(1994)を
参照のこと]。本発明者らは、yK2トランスジェニック株の1つであるJ23
.1を、DIマウスと交配させて、同型接合の不活化したマウスの重鎖およびκ
鎖のバックグラウンドでyK2 YACに対して半接合または同種接合のマウス
を作製した(yK2;DI)。yH2BM YACに対して半接合の新たなXe
noMouseを発生させるための交配スキームを、以下に示す。XenoMo
useの雄性とXenoMouseの雌性との引き続く交配は、yH2BMおよ
び/またはyK2に対して半接合または同種接合のいずれかである、XenoM
ouse子孫を与える。これらの子孫から、いずれもyH2BMとyK2との両
方に対して同種接合である雄性および雌性を交配させて、XenoMouse
yH2BMの真の交配株を得る。
株におけるヒト重鎖およびκ鎖YACの完全性を確認した。分析した全てのXe
noMouse H2BM株において、yH2BMは、複数の世代にわたって、
明らかな欠失も再配列もなしに、変化せずに伝達された。
ために、末梢血液および脾臓リンパ球を、8〜10週齢のマウスおよびコントロ
ールから単離した。これらの細胞を、Lympholyte M(Accura
te)(San Diego、CA)で精製し、そして精製した抗マウスCD3
2/CD16 Fcレセプター(Pharmingen、01241D)(Sa
n Diego、CA)で処理して、Fcレセプターへの非特異的結合をブロッ
クした。次いで、これらの細胞を、種々の抗体で染色し、そしてFACStar PLUS (Becton Dickinson、CELLQuestソフトウェア)
で分析した。XenoMouse H2BM細胞を染色するために使用した抗体
のパネルは、以下を含んだ:シトクロム(Cychrome)(Cyc)抗B2
20(Pharmingen、01128A);フルオレセインイソチオシアネ
ート(FITC)抗ヒトIgM(Pharmingen、34154X);FI
TC抗マウスIgM(Pharmingen、02204D)。
球を評価し、そして以下の表5に示すように、フローサイトメトリーを使用して
野生型B6/129マウスと比較した。
ウスと比較して、B細胞区画において、約60〜80%の再構成を示した(表5
)。yH2BM YAC DNAを有するトランスジェニックマウスは、ヒト抗
体および免疫系の有意な発達を示す。
ッセイにおけるより詳細な情報および手順について、E.Harlowら,An
tibodies:A Laboratory Manual,第14章,「I
mmunoassay」,553−614頁,Cold Spring Har
bor Laboratory Press,Cold Spring Har
bor,New York(1988)を参照のこと。ヒト免疫グロブリンの濃
度を、以下の捕捉抗体:マウス抗ヒトIgM(CGI/ATCC,HB−57)
(Manassas,VA)を使用して、測定した。ELISA実験において使
用された検出抗体は、マウス抗ヒトIgGl−HRP(Southern Bi
otechnology,9050−05)(Birmingham,AL)、
マウス抗ヒトIGM−HRP(Southern Biotechnology
,9020−05)(Birmingham,AL)であった。ヒトIgの定量
のために使用される標準は、ヒトIgMκ(Cappel,13000)(Co
sta Mesa,CA)およびヒトIgG1(Calbiochem 400
126)(San Diego,CA)であった。
の非存在下において、ヒトIgMおよびヒトIgGの両方の有意なベースライン
レベルを生成した。
トIL−8、5μg TNF−αまたはCEM細胞(CD147について)のい
ずれかを用いて、尾の根元の皮下に(または他の投与の経路(腹腔内、フットパ
ッドなど))免疫した。この抗原を、一次免疫のためにフロイント完全アジュバ
ントにおいて、およびさらなる免疫のためにフロイント不完全アジュバントにお
いて、乳化する。動物免疫に関するより詳細な情報および手順について、以下を
参照のこと:E.Harlowら,Antibodies:A Laborat
ory Manual,第5章,「Immunizations」53−138
頁,Cold Spring Harbor Laboratory Pres
s,Cold Spring Harbor,New York(1988)。
免疫を、3〜4週間の間隔で、少なくとも3回のブースター免疫(ブースト)の
ために実施した。
抗原または細胞の最終注射を受ける。モノクローナル抗体を作製する詳細な情報
および手順については、以下を参照のこと:E.Harlowら,Antibo
dies:A Laboratory Manual,第6章,「Monocl
onal Antibodies」,139−244頁,Cold Sprin
g Harbor Laboratory Press,Cold Sprin
g Harbor,New York(1988)。免疫マウス由来のリンパ節
のリンパ球を、非分泌骨髄腫NSO細胞株[S.Rayら,Proc.Natl
.Acad.Sci.USA,91:5548−5551(1994)]または
P3−X63−Ag8.653骨髄腫細胞を用いて融合し、そして以前に記載さ
れたように[G.Galfreら,Methods Enzymol.73:3
−46(1981)]HAT選択に供する。
5μgTNF−α細胞またはCEM細胞(CD147について)を用いて免疫さ
れたトランスジェニックは、ヒトIgG1モノクローナル抗体を生成したことを
示す。
か否かの決定のために、ELISAを実施した(表7)。本発明者らは、記載さ
れるように[Coliganら,Unit 2.1,「Enzyme−link
ed immunosorbent assays」Current Prot
ocols in Immunology(1994)]、抗原特異的抗体を捕
捉するために組換えヒトIL−8、CD147およびTNF−αを使用して、マ
ウス血清およびハイブリドーマ上清から単離される抗体の、抗原特異性ならびに
アイソタイプを決定した。本発明者らは、以下の捕捉抗体:ウサギ抗ヒトIgG
(Southern Biotechnology,6145−01)を使用し
て、ヒト免疫グロブリンの濃度を測定した。ELISA実験において使用される
検出抗体は、マウス抗ヒトIgG1−HRP(Caltag,MH1015)(
Burlingame,CA)マウス抗ヒトIGM−HRP(Southern
Biotechnology,9020−05)、およびヤギ抗ヒトκ−ビオ
チン(Vector,BA−3060)であった。ヒトおよびマウスIgの定量
のために使用される標準は、ヒトIgG1(Calbiochem,40012
2)、ヒトIgMκ(Cappel,13000)、ヒトIgG2κ(Calb
iochem,400122)、マウスIgGK(Cappel 55939)
、マウスIgMκ(Sigma,M−3795)、およびマウスIgG4λ(S
igma,M−9019)である。
、5μgのTNF−αまたはCEM細胞(CD147について)を用いて免疫さ
れたトランスジェニックマウスが、抗原特異的であり、かつ予測されたアイソタ
イプを有する、ヒトIgG1モノクローナル抗体を産生した。
によるマウス胚性幹(ES)細胞へ、YAC、yH2CMを導入した[B.Bi
rrenら,Genome Analysis:A Laboratory M
anual,第3巻,Cloning Systems,第5章:「Intro
duction of YACs into mammalian cells
by spheroplast fusion」,548−550頁,Col
d Spring Harbor Laboratory Press,Pla
inview,NYを参照のこと]。一般に、1.5mg/mlのジモラーゼ(
zymolase)20Tを使用して、スフェロプラスト化した。yH2CMス
フェロプラストを、以下に記載されるように、培養されたHPRT欠損E14.
TG3B1マウスES細胞と融合した[Jakobovitsら,Nature
362:255−258(1993);Greenら,Nature Gen
etics 7:13−21(1994);E.Robertson in T
eratocarcinomas and Embryonic Stem C
ells,71−112頁,IRL,Oxford(1987)を参照のこと]
。HAT選択を、融合48時間後に開始した。HPRT−陽性ES細胞クローン
を、1クローン/15〜20×106融合細胞の頻度で選択した。HAT耐性コ
ロニーを、ゲノム分析のために増殖し、そしてサザンブロット分析およびCHE
Fブロット分析により、YACの完全性について分析した。ES細胞および酵母
スフェロプラストの偽(mock)融合によるコントロール実験において、コロ
ニーを検出しなかった。
いてクローン1〜10として言及さる)は、挿入物全体にわたるプローブにより
検出される全ての予測されるEcoRIフラグメントおよびBamHI yH2
フラグメントを含んだ。表8に示されるように、本発明者らは、トランスジェニ
ックマウス産生の前にES細胞DNAの特徴付けの一部としてES細胞ゲノムに
おいて以下のヒト遺伝子を検出した:全ての異なるVHファミリーを検出し得る
:VH1、VH2、VH3、VH4、VH5、およびVH6;ヒトDH、およびJH;ヒ
トCμ、およびCδ定常領域;マウススイッチγ1(mSγ1)エキソンおよび
ヒトCγ4 CHエキソン。
めに、胚盤胞の微量注入を実施し、次に交配した。YAC yH2CM DNA
を含むES細胞を、実施例16に記載されるように単離し、そしてキメラマウス
の産生のために増殖した。次に、yH2CM保有ES細胞クローンを、マウスC
57B1/6胚盤胞へ微量注入した[B.Hoganら,「Manipulat
ing the Mouse Embryo:A Laboratory Ma
nual」、Section D,Introduction of New
Genetic Information,「Injection of Ce
lls into the Blastocyst」188−196頁,(19
86)(Cold Spring Harbor Laboratory Pr
ess,Cold Spring Harbor,NY)を参照のこと]。キメ
ラの子孫を、毛色より同定した。
ニックマウスを産生するためのデータを要約した。9つのクローンのうち2つを
、マウスの生殖細胞系列を介して伝達した。
配する) 内因性抗体の非存在下においてヒト抗体を生成したマウスを産生するために、
yK2トランスジェニックマウスを、二重不活性化(DI)マウス系統を用いて
以前に交配した。DIマウス系統は、遺伝子標的化−不活性化された(targ
eted−inactivated)マウス重鎖およびκ鎖の遺伝子座がについ
てホモ接合性であり、従って、抗体産生において欠損があった[Jakobov
itsら,Nature 362:255−258(1993);Greenら
,Nature Genetics 7:13−21(1994)を参照のこと
]。yK2トランスジェニックマウス系統の1つ(J23.1)は、DIマウス
を用いて交配され、ホモ接合性の不活性化マウス重鎖およびκ鎖のバックグラウ
ンド(yK2;DI)において、yK2 YACについてヘミ接合性またはホモ
接性マウスを産生した。yH2CM YACについてヘミ接合性である、新しい
Xenomouseを産生するための交配スキームを、以下に示す。XenoM
ouseの雌とのXenoMouseの雄の引き続く交配は、yH2CMおよび
/またはyK2についてのヘミ接合性またはホモ接合性のいずれかのXenoM
ouseの子孫を産生する。これらの子孫から、雄および雌(これらの両方が、
yH2CMおよびyK2についてホモ接合性である)の交配は、XenoMou
seのH2CMの真の交配系統を産生する。
性を、サザンブロット分析により確認した。分析された全てのXenoMous
e H2CM系統において、yH2CMを、明らかな欠失または再配置を有さず
、複数の世代を介して変更せず伝達した。
ため、末梢血および脾臓リンパ球を8〜10週齢のマウスおよびコントロールか
ら単離した。細胞を、リンパ球M(Accurate)(San Diego,
CA)において精製し、そして精製された抗マウスCD32/CD16 Fcレ
セプター(Pharmingen,01241D)(San Diego,CA
)を用いて処理して、Fcレセプターに対する非特異的結合をブロックした。次
に、細胞を、種々の抗体を用いて染色し、そしてFACStarPLUS(Bect
on Dickinson,CELLQuest software)において
分析した。XenoMouseH2CM細胞を染色するために使用される抗体の
表としては、以下が挙げられる:Cychrome(Cyc)抗−B220(P
harmingen,01128A);蛍光イソチオシアネート(FITC)抗
ヒトIgM(Pharmingen,34154X);FITC抗マウスIgM
(Pharmingen,02204D)。
球を、以下の表10に示されるようなフローサイトメトリーを用いて評価し、そ
して野生型B6/129マウスと比較した。
いて示した(表10)。yH2CM YAC DNAを有するトランスジェニッ
クマウスは、有意なヒト抗体および免疫系の発生を示す。コントロール129×
B6、DI、Xenomouse 2aヘテロ接合性およびホモ接合性を、yH
2CM YACについてヘテロ接合性およびホモ接合性のマウスと比較した。
ッセイについてのより詳細な情報および手段については、E.Harlowら、
Antibodies:A Laboratory Manual、第14章、
「Immunoassay」、553−614頁、Cold Spring H
arbor Laboratory Press、Cold Spring H
arbor、New York(1988)を参照のこと。ヒト免疫グロブリン
の濃度を、以下の捕捉抗体を使用して測定した:マウス抗ヒトIgM(CGI/
ATCC、HB−57)(Manassas、VA)。ELISA実験において
使用した検出抗体は、マウス抗ヒトIgG4−HRP(Southern Bi
otechnology、9050−05)(Birmingham、AL)、
マウス抗ヒトIGM−HRP(Southern Biotechnology
、9020−05)(Birmingham、AL)であった。ヒトIgの定量
のために使用したスタンダードは、以下であった:ヒトIgMKκ(Cappe
l、13000)(Costa Mesa、CA)およびヒトIgG1(Cal
biochem 400126)(San Diego、CA)。
免疫不在下で有意な基線レベルのヒトIgMおよびIgG4の両方を産生した。
の組換えヒトIL−6またはIL−8のいずれかを用いて、尾の基部で皮下的に
免疫した。抗原は、一次免疫については完全フロイントアジュバント中に、そし
てさらなる免疫については不完全フロイントアジュバント中に乳化する。動物免
疫についてのより詳細な情報および手段については、E.Harlowら、An
tibodies:A Laboratory Manual、第5章、「Im
munization」、53−138頁、Cold Spring Harb
or Laboratory Press、Cold Spring Harb
or、New York(1988)を参照のこと。免疫は、少なくとも3回の
追加免疫(ブースト)について3〜4週間隔で行う。
BS中の抗原または細胞の最終注射を受ける。モノクローナル抗体の作製につい
てのより詳細な情報および手段については、E.Harlowら、Antibo
dies:A Laboratory Manual、第6章、「Monocl
onal Antibodies」、139−244頁、Cold Sprin
g Harbor Laboratory Press、Cold Sprin
g Harbor、New York(1988)を参照のこと。免疫したマウ
ス由来のリンパ節リンパ球を、非分泌性骨髄腫NSO細胞株[S.Rayら、P
roc.Natl.Acad.Sci.USA、91:5548−5551(1
994)]またはP3−X63−Wg8.653骨髄腫細胞と融合し、そして以
前の記載[G.Galfreら、Methods Enzymol.73:3−
46(1981)]のようにHAT選択に供した。
たはIL−8で免疫したトランスジェニックマウスが、ヒトIgG4モノクロー
ナル抗体を産生したことを示す。
抗体を産生しているか否かを決定した(表12)。本発明者らはまた、産生され
るヒト抗体アイソタイプを決定した(表12)。抗原特異性およびアイソタイプ
の決定を、その抗原特異的抗体を捕捉するために組換えヒトIL−6またはIL
−8を使用して、記載[Coliganら、Unit2.1、「Enzyme−
linked immunosorbent assays」、Current
protocols in immunology(1994)]のようにマ
ウス血清およびハイブリドーマ上清から単離した抗体に対して行った。ヒトおよ
びマウス免疫グロブリンの濃度を、以下の捕捉抗体を使用して測定した:ウサギ
抗ヒトIgG(Southern Biotechnology、6145−0
1)。ELISA実験で使用した検出抗体は、マウス抗ヒトIgG1−HRP(
Caltag、MH1015)(Burlingame、CA)、マウス抗ヒト
IGM−HRP(Southern Biotechnology、9020−
05)、およびヤギ抗ヒトκビオチン(Vector、BA−3060)であっ
た。ヒトIgおよびマウスIgの定量に使用したスタンダードは、以下であった
:ヒトIgG1(Calbiochem、400122)、ヒトIgMκ(Ca
ppel、13000)、ヒトIgG2K(Calbiochem、400122
)、マウスIgGκ(Cappel 55939)、マウスIgM(Sigma
、M−3795)、およびマウスIgG4λ(Sigma、M−9019)。
−6またはIL−8で免疫したトランスジェニックマウスが、抗原特異的かつ予
測されたアイソタイプのヒトIgG4モノクローナル抗体を産生したことを示す
。
マウス胚性幹(ES)細胞にYAC、yHG1/2を導入した[B.Birre
nら、Genome Analysis:A Laboratorry Man
ual、第3巻、Cloning Systems、第5章:「Introdu
ction of YACs into mammalian cells b
y spheroplast fusion」、548−550頁、Cold
Spring Harbor Laboratory Press、Plain
view、NYを参照のこと]。一般的に、yHG1/2含有酵母細胞を、0.
15mg/mlのザイモリアーゼ20Tを使用してスフェロプラスト化した。こ
のyHG1/2スフェロプラストを、HPRT欠損E14.TG3B1マウスE
S細胞と融合し、この細胞を、記載のように培養した[Jakobovitsら
、Nature 362:255−258(1993);Greenら、Nat
ure Genetics 7:13−21(1994);E.Roberts
on in Teratocarcinomas and Embryonic
Stem Cells、71−112頁、IRL、Oxford(1987)
を参照のこと]。HAT選択を、融合後48時間で開始した。HPRT陽性ES
細胞クローンを選択した。HAT耐性コロニーを、ゲノム分析のために拡大し、
そしてサザンブロット分析およびCHEFブロット分析によってYAC完全性に
ついて分析した。コントロール実験は、ES細胞のみおよび酵母スフェロプラス
トのみの「偽」融合体であった。
S細胞コロニーを、その挿入物全体にわたるプローブを使用するサザンブロット
を使用して試験し、これらのクローンが、予期されるEcoRI、HindII
IおよびBamHI yH2フラグメントを全て含むか否かを決定した。本発明
者らは、4つ全てのES細胞クローンが、インタクトなYACを含むことを見い
出した。本発明者らは、トランスジェニックマウス生成前に、ES細胞DNAの
特徴付けの部分としてこのES細胞ゲノム中の以下のヒト遺伝子を検出した:全
ての異なるVHファミリー(VH1、VH2、VH3、VH4、VH5、およびVH6
);ヒトDHおよびJH;ヒトCμおよびCδ定常領域;ヒトスイッチγ2(hS
γ2)およびヒトCγ1Cnエキソン(図8および表13を参照のこと)。
るために、本発明者らは、胚盤胞マイクロインジェンクション(微量注入)を使
用し、その後、育種させた。本発明者らは、実施例6に記載のようなYAC y
HG1/2 DNAを含有するES細胞を単離し、そしてキメラマウスの生成の
ために拡大した。次に、本発明者らは、yHG1/2保有ES細胞クローンを、
マウスC57B1/6胚盤胞に微量注入した[B.Hoganら、Manipu
lating the Mouse Embryo:A Laboratory
Manual、第D節、Introduction of New Gene
tic Information、「Injection of Cells
into the Blastocyst」、188−196頁、(1986)
(Cold Spring Harbor Laboratory Press
、Cold Spring Harobor、NY)を参照のこと]。
交配(breeding)) 内因性抗体の非存在下でヒト抗体を産生するマウスを生成するために、yK2
トランスジェニックマウスを、二重不活化(double‐inactivat
ed)(DI)マウス系統と先ず交配させる。このDIマウス系統は、遺伝子標
的化−不活化されたマウス重鎖およびκ鎖の遺伝子座についてホモ接合性であり
、従って、抗体産生において欠損性である[Jakobovitsら、Natu
re 362:255−258(1993);Greenら、Nature G
enetics 7:13−21(1994)を参照のこと]。yK2トランス
ジェニックマウス系統の1つである、J23.1を、DIマウスと交配し、ホモ
接合性の不活化したマウス重鎖およびκ鎖のバックグラウンド上にyK2 YA
Cについて半接合性またはホモ接合性のマウスを生成する(yK2:DI)。y
HG1/2 YACについて半接合性である新しいXenomouseを生成す
るための交配スキームを、以下に示す。その後の雄性XenoMouseの雌性
XenoMouseに対する交配は、yHG1/2および/またはyK2につい
て半接合性またはホモ接合性のいずれかである、XenoMouse子孫を産生
する。これらの子孫から、yHG1/2およびyK2の両方について両方がホモ
接合性である雄および雌の交配は、XenoMouse HG1/2の真の交配
系統を産生する。
、サザンブロット分析によって確かめる。分析した全てのXenoMouse
HG1/2M系統において、yHG1/2は、明らかな欠失または再編成を伴わ
ずに、複数の世代を通して変化されずに遺伝されている。
るために、末梢血および脾臓リンパ球を、8〜10週齢のマウスおよびコントロ
ールから単離する。これらの細胞は、Lympholyte M(Accura
te)(San Diego、CA)上で精製し、そして精製抗マウスCD32
/CD16Fcレセプター(Pharmingen、01241D)(San
Diego、CA)で処理し、Fcレセプターへの非特異的結合をブロックする
。次に、これらの細胞を種々の抗体で染色し、そしてFACStarPLUS(Be
cton Dickinson、CELLQuest software)上で
分析する。XenoMouse HG1/2M細胞を染色するために使用した抗
体のパネルは、以下を含む:シトクロム(Cyc)抗B220(Pharmin
gen、01128A);フルオレセインイソチオシアネート(FITC)抗ヒ
トIgM(Pharmingen、24154X);FITC抗マウスIgM(
Pharmingen、02204D)。
パ球を、フローサイトメトリーを使用して、評価しそして野生型B6/129マ
ウスと比較する。
ヒト抗体および免疫系の発生を示す。ヘテロ接合性およびホモ接合性のコントロ
ール129×B6、DI、XenoMouse 2aを、yHG1/2 YAC
に対してヘテロ接合性およびホモ接合性のマウスと比較する。
セイについてのより詳細な情報および手段については、E.Harlowら、A
ntibodies:A Laboratory Manual、第14章、「
Immunoassay」、553−614頁、Cold Spring Ha
rbor Laboratory Press、Cold Spring Ha
rbor、New York(1988)を参照のこと。ヒト免疫グロブリンの
濃度を、以下の捕捉抗体を使用して測定する:マウス抗ヒトIgM(CGI/A
TCC、HB−57)(Manassas、VA)。ELISA実験において使
用した検出抗体は、マウス抗ヒトIgG1−HRP(Southern Bio
technology、9050−05)(Birmingham、AL)、マ
ウス抗ヒトIGM−HRP(Southern Biotechnology、
9020−05)(Birmingham、AL)である。ヒトIgの定量のた
めに使用したスタンダードは、以下である:ヒトIgMκ(Cappel、13
000)(Costa Mesa、CA)およびヒトIgG1(Calbioc
hem 400126)(San Diego、CA)。
選り抜きの抗原を用いて、尾の根元の皮下に(または他の投与の経路(腹腔内、
フットパッドなど))免疫する。この抗原を、一次免疫のためにフロイント完全
アジュバントにおいて、およびさらなる免疫のためにフロイント不完全アジュバ
ントにおいて、乳化する。動物免疫に関するより詳細な情報および手順について
、以下を参照のこと:E.Harlowら,Antibodies:A Lab
oratory Manual,第5章,「Immunizations」53
−138頁,Cold Spring Harbor Laboratory
Press,Cold Spring Harbor,New York(19
88)。免疫を、3〜4週間の間隔で、少なくとも3回のブースター免疫(ブー
スト)のために実施した。
抗原または細胞の最終注射を受ける。モノクローナル抗体を作製する詳細な情報
および手順については、以下を参照のこと:E.Harlowら,Antibo
dies:A Laboratory Manual,第6章,「Monocl
onal Antibodies」,139−244頁,Cold Sprin
g Harbor Laboratory Press,Cold Sprin
g Harbor,New York(1988)。免疫マウス由来のリンパ節
のリンパ球を、非分泌骨髄腫NSO細胞株[S.Rayら,Proc.Natl
.Acad.Sci.USA,91:5548−5551(1994)]または
P3−X63−Ag8.653骨髄腫細胞を用いて融合し、そして以前に記載さ
れたように[G.Galfreら,Methods Enzymol.73:3
−46(1981)]HAT選択に供する。
か否かを決定するために、ELISAを実施した。本発明者らはまた、産生され
たヒト抗体アイソタイプを決定する。本発明者らは、抗原特異的抗体を捕捉する
ために抗原を使用して、記載されるように[Coliganら,Unit 2.
1,「Enzyme−linked immunosorbent assay
s」Current Protocols in Immunology(19
94)]、マウス血清およびハイブリドーマ上清から単離される抗体における、
抗原特異性ならびにアイソタイプの決定を実施した。ヒトおよびマウスの免疫グ
ロブリンの濃度は、以下の捕捉抗体:ウサギ抗ヒトIgG(Southern
Biotechnology,6145−01)を使用して、測定する。ELI
SA実験において使用される検出抗体は、マウス抗ヒトIgG1−HRP(Ca
ltag,MH1015)(Burlingame,CA)、マウス抗ヒトIG
M−HRP(Southern Biotechnology,9020−05
)、およびヤギ抗ヒトκ−ビオチン(Vector,BA−3060)である。
ヒトおよびマウスIgの定量のために使用される標準は、ヒトIgG1(Cal
biochem,400122)、ヒトIgMK(Cappel,13000)
、ヒトIgG2K(Calbiochem,400122)、マウスIgGK(C
appel 55939)、マウスIgMK(Sigma,M−3795)、お
よびマウスIgG4λ(Sigma,M−9019)である。
スジェニックマウスは、抗原特異的であり、かつ予測されたアイソタイプを有す
る、ヒトIgG1モノクローナル抗体を産生する。
によるマウス胚性幹(ES)細胞へ、YAC、yHG4を導入した[B.Bir
renら,Genome Analysis:A Laboratory Ma
nual,第3巻,Cloning Systems,第5章:「Introd
uction of YACs into mammalian cells
by spheroplast fusion」,548−550頁,Cold
Spring Harbor Laboratory Press,Plai
nview,NYを参照のこと]。一般に、酵母細胞を含むyHG4を、1.5
mg/mlのジモラーゼ(zymolase)20Tを使用して、スフェロプラ
スト化した。yHG4スフェロプラストを、以下に記載されるように培養された
HPRT欠損E14.TG3B1マウスES細胞と融合した[Jakobovi
tsら,Nature 362:255−258(1993);Greenら,
Nature Genetics 7:13−21(1994);E.Robe
rtson in Teratocarcinomas and Embryo
nic Stem Cells,71−112頁,IRL,Oxford(19
87)を参照のこと]。HAT選択を、融合48時間後に開始した。HPRT−
陽性ES細胞クローンを、選択した。HAT耐性コロニーを、ゲノム分析のため
に増殖し、そしてサザンブロット分析およびCHEFブロット分析により、YA
Cの完全性について分析した。コントロール実験は、ES細胞単独および酵母ス
フェロプラスト単独の偽(mock)融合を含んだ。
H2フラグメントを含むか否かを測定するために、挿入物全体にわたるプローブ
を用いたサザンブロットを使用して、yHG4含有酵母とのES細胞融合に由来
する8個のES細胞クローンを調べた。本発明者らは、yHG4 YACが、全
ての8個のクローンにおいてインタクトであるいことを見出した。本発明者らは
、トランスジェニックマウス産生の前にES細胞DNAの特徴付けの一部として
ES細胞ゲノムにおいて以下のヒト遺伝子を検出した:全ての異なるVHファミ
リー(VH1、VH2、VH3、VH4、VH5、およびVH6);ヒトDH、および
JH;ヒトCμ、およびCδ定常領域;ヒトスイッチγ2(hSγ2)およびヒ
トCγ4 CHエキソン。
に、胚盤胞の微量注入を使用し、次に交配した。本発明らは、実施例6に記載す
るような、YAC yHG4 DNAを含むES細胞を単離し、そしてキメラマ
ウスの産生のために増殖した。次に、本発明者らは、yHG4保有ES細胞クロ
ーンを、マウスC57B1/6胚盤胞へ微量注入した[B.Hoganら,「M
anipulating the Mouse Embryo:A Labor
atory Manual」、Section D,Introduction
of New Genetic Information,「Injecti
on of Cells into the Blastocyst」188−
196頁,(1986)(Cold Spring Harbor Labor
atory Press,Cold Spring Harbor,NY)を参
照のこと]。本発明者らは、キメラの子孫を、毛色より同定した。
マーを使用したPCRにより、yHG4トランスジェニックマウスを同定した。
またはトランスジェニックマウスを交配する) 内因性抗体の非存在下においてヒト抗体を生成したマウスを産生するために、
yK2トランスジェニックマウスを、二重不活性化(DI)マウス系統を用いて
以前に交配した。DIマウス系統は、遺伝子標的化−不活性化されたマウス重鎖
およびκ鎖遺伝子座についてホモ接合性であり、従って、抗体産生において欠損
がある[Jakobovitsら,Nature 362:255−258(1
993);Greenら,Nature Genetics 7:13−21(
1994)を参照のこと]。yK2トランスジェニックマウス系統の1つ(J2
3.1)は、DIマウスを用いて交配され、ホモ接合性の不活性化マウス重鎖お
よびκ鎖のバックグラウンド(yK2;DI)において、yK2 YACについ
てヘミ接合性またはホモ接性のマウスを産生した。yHG4 YACについてヘ
ミ接合性である、新しいXenoMouseを産生するために使用される交配ス
キームを、以下に示す。ヘミ接合性XenoMouseの雌とのヘミ接合性Xe
noMouseの雄の引き続く交配は、yHG4および/またはyK2について
ホモ接合性であるXenoMouseの子孫を産生する。これらの子孫から、雄
および雌(これらの両方が、yHG4およびyK2についてホモ接合性である)
の交配は、XenoMouse G4の真の交配系統を産生する。
、サザンブロット分析により確認した。分析された全てのXenoMouse
G4系統において、yHG4を、明らかな欠失または再配置を有さず、複数の世
代を介して変更せず伝達した。
、末梢血および脾臓リンパ球を、8〜10週齢のマウスおよびコントロールから
単離する。細胞を、リンパ球M(Accurate)(San Diego,C
A)において精製し、そして精製された抗マウスCD32/CD16 Fcレセ
プター(Pharmingen,01241D)(San Diego,CA)
を用いて処理して、Fcレセプターに対する非特異的結合をブロックする。次に
、細胞を、種々の抗体を用いて染色し、そしてFACStarPLUS(Becto
n Dickinson,CELLQuest software)において分
析する。XenoMouse G4細胞を染色するために使用される抗体の表と
しては、以下が挙げられる:Cychrome(Cyc)抗−B220(Pha
rmingen,01128A);蛍光イソチオシアネート(FITC)抗ヒト
IgM(Pharmingen,34154X);FITC抗マウスIgM(P
harmingen,02204D)。
を、フローサイトメトリーを用いて評価し、そして野生型B6/129マウスと
比較した。
および免疫系の発生を示す。コントロール129×B6、DI、XenoMou
se 2aヘテロ接合性およびホモ接合性を、G4 YACについてヘテロ接合
性およびホモ接合性のマウスと比較する。
ッセイにおけるより詳細な情報および手順について、E.Harlowら,An
tibodies:A Laboratory Manual,第14章,「I
mmunoassay」,553−614頁,Cold Spring Har
bor Laboratory Press,Cold Spring Har
bor,New York(1988)を参照のこと。ヒト免疫グロブリンの濃
度を、以下の捕捉抗体:マウス抗ヒトIgM(CGI/ATCC,HB−57)
(Manassas,VA)を使用して、測定した。ELISA実験において使
用された検出抗体は、マウス抗ヒトIgGl−HRP(Southern Bi
otechnology,9050−05)(Birmingham,AL)、
マウス抗ヒトIGM−HRP(Southern Biotechnology
,9020−05)(Birmingham,AL)である。ヒトIgの定量の
ために使用される標準は、ヒトIgMκ(Cappel,13000)(Cos
ta Mesa,CA)およびヒトIgG1(Calbiochem 4001
26)(San Diego,CA)である。
用いて、尾の根元の皮下に(または他の投与の経路(腹腔内、フットパッドなど
))免疫した。この抗原を、一次免疫のためにフロイント完全アジュバントにお
いて、およびさらなる免疫のためにフロイント不完全アジュバントにおいて、乳
化する。動物免疫に関するより詳細な情報および手順について、以下を参照のこ
と:E.Harlowら,Antibodies:A Laboratory
Manual,第5章,「Immunizations」53−138頁,Co
ld Spring Harbor Laboratory Press,Co
ld Spring Harbor,New York(1988)。免疫を、
3〜4週間の間隔で、少なくとも3回のブースター免疫(ブースト)のために実
施した。
原または細胞の最終注射を受ける。モノクローナル抗体を作製する詳細な情報お
よび手順については、以下を参照のこと:E.Harlowら,Antibod
ies:A Laboratory Manual,第6章,「Monoclo
nal Antibodies」,139−244頁,Cold Spring
Harbor Laboratory Press,Cold Spring
Harbor,New York(1988)。免疫マウス由来のリンパ節の
リンパ球を、非分泌骨髄腫NSO株[S.Rayら,Proc.Natl.Ac
ad.Sci.USA,91:5548−5551(1994)]またはP3−
X63−Ag8.653骨髄腫を用いて融合し、そして以前に記載されたように
[G.Galfreら,Methods Enzymol.73:3−46(1
981)]HAT選択に供する。
ために、ELISAを実施する。産生されたヒト抗体アイソタイプを確認するこ
とがさらに所望される。抗原特異性およびアイソタイプの決定を、抗原特異的抗
体を捕捉するための組換え抗原を使用して、記載されるように[Coligan
ら,Unit 2.1,「Enzyme−linked immunosorb
ent assays」Current Protocols in Immu
nology(1994)]、マウス血清およびハイブリドーマ上清から単離さ
れる抗体において実施した。以下の捕捉抗体:ウサギ抗ヒトIgG(South
ern Biotechnology,6145−01)を使用して、ヒトおよ
びマウスの免疫グロブリンの濃度を測定した。ELISA実験において使用され
る検出抗体は、マウス抗ヒトIgG1−HRP(Caltag,MH1015)
(Burlingame,CA)マウス抗ヒトIGM−HRP(Souther
n Biotechnology,9020−05)、およびヤギ抗ヒトκ−ビ
オチン(Vector,BA−3060)であった。ヒトおよびマウスIgの定
量のために使用される標準は、ヒトIgG1(Calbiochem,4001
22)、ヒトIgMκ(Cappel,13000)、ヒトIgG2κ(Cal
biochem,400122)、マウスIgGκ(Cappel 55939
)、マウスIgMκ(Sigma,M−3795)、およびマウスIgG4λ(
Sigma,M−9019)である。
スジェニックマウスは、抗原特異的でかつ予測されるアイソタイプを有するヒト
IgG4モノクローナル抗体を産生する。
明に従って利用され得かつ調製され得る材料の例示である。 ・ppKM1C(yH1C標的ベクター) ・p1B(標的ベクター) ・TV1(yH2Bmを作製する、yH1Cを標的化するためのmSg1−hC
g1プラスミドDNAベクター) ・TV4(yH2Cmを作製する、yH1Cを標的化するためのmSg1−hC
g4プラスミドDNAベクター) ・TV G1(yHG1を作製する、yH1Cを標的化するためのhCg1プラ
スミドDNAベクター) ・TV G4(yHG4を作製する、yH1Cを標的化するためのhCg1プラ
スミドDNAベクター) ・yH2Cm(mSg1−hCg4 YAC)(_においてATCCに寄託され
、そして登録番号_を有する) ・yH2Bm(mSg1−hCg1 YAC)(_においてATCCに寄託され
、そして登録番号_を有する) ・yHG1(hSg2−hCg1 YAC) ・yHG4(また、yH3Cとして言及される)(hSg2−hCg4 YAC
)(_においてATCCに寄託され、そして登録番号_を有する) ・yH3B(また、yHG1/2として言及される)(hSg2−hCg1−h
Cg2(TM) YAC)(_においてATCCに寄託され、そして登録番号_
を有する) ・ES−yH2Cmクローン1 ・ES−yH2Cmクローン2 ・ES−yH2Bmクローン1 ・ES−yH2Bmクローン2 ・ES−yH2Bmクローン3 ・ES−yH2Bmクローン4 ・ES−yH2Bmクローン5 ・ES−yH2Bmクローン6 ・ES−yH2Bmクローン7 ・ES−yH2Bmクローン8 ・ES−yH2Bmクローン9 (参考としての援用) 本明細書中に列挙される全ての参考文献(特許、特許出願、学術論文、教科書
など)、および本明細書中に列挙された参考文献(それらが、すでに、その全体
が参考として援用されてはいない程度の)は、その全体が、参考として援用され
る。さらに、以下の参考文献(このような参考文献に列挙される参考文献を含む
)もまた、その全体が、参考として援用される。
AC)の概略図である。
る。
る。
(retrofitting)するための標的化ベクター(TV1およびTV4
)の概略図である。
更新するための標的化ベクターの構築物を例示する。
更新するための標的化ベクター(TV G1/2およびTV G4/2)の概略
図である。
Sクローンのサザンブロット分析を示す。
Claims (67)
- 【請求項1】 導入遺伝子であって、該導入遺伝子は、Dセグメント遺伝子
由来の、ヒト第14染色体上の免疫グロブリン重鎖遺伝子座の近接領域のDNA
配列を含むDNAフラグメントを含み、Jセグメント遺伝子および該遺伝子座の
定常領域遺伝子Cμを介して連続しており、ここで、該DNAフラグメントは、
少なくとも1つのヒトVセグメント遺伝子の作動可能に連結され、そしてここで
、該DNAフラグメントは、さらに、さらなる定常領域遺伝子に作動可能連結さ
れ、該さらなる定常領域遺伝子は、非同種スイッチ領域に作動可能に連結された
ヒト定常領域コードエキソンを含む、導入遺伝子。 - 【請求項2】 請求項1に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒト定
常領域コードエキソンは、以下からなる群から選択されるヒト定常領域をコード
する、導入遺伝子:ヒトγ定常領域、ヒトα定常領域、およびヒトε定常領域。 - 【請求項3】 請求項2に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒト定
常領域コードエキソンは、ヒトγ定常領域をコードする、導入遺伝子。 - 【請求項4】 請求項3に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒトγ
定常領域が、γ−1定常領域である、導入遺伝子。 - 【請求項5】 yH2Bm酵母人工染色体(YAC)である、請求項4に記
載の導入遺伝子。 - 【請求項6】 請求項3に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒトγ
定常領域が、γ−2定常領域である、導入遺伝子。 - 【請求項7】 請求項3に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒトγ
定常領域が、γ−3定常領域である、導入遺伝子。 - 【請求項8】 請求項3に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒトγ
定常領域が、γ−4定常領域である、導入遺伝子。 - 【請求項9】 yH2Cm酵母人工染色体(YAC)である、請求項8に記
載の導入遺伝子。 - 【請求項10】 請求項2に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒト
定常領域コードエキソンが、ヒトα定常領域をコードする、導入遺伝子。 - 【請求項11】 請求項10に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒ
トα定常領域が、α−1定常領域である、導入遺伝子。 - 【請求項12】 請求項10に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒ
トα定常領域が、α−2定常領域である、導入遺伝子。 - 【請求項13】 請求項2に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒト
定常領域コードエキソンが、ヒトε定常領域をコードする、導入遺伝子。 - 【請求項14】 請求項1に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記DN
Aフラグメントが、複数のヒトVH遺伝子に、作動可能に連結される、導入遺伝
子。 - 【請求項15】 請求項14に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記D
NAフラグメントは、少なくとも50%のヒト生殖細胞系列VH遺伝子に作動可
能に連結される、導入遺伝子。 - 【請求項16】 請求項14に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記D
NAフラグメントが、少なくとも40の異なるヒトVH遺伝子に作動可能に連結
される、導入遺伝子。 - 【請求項17】 請求項14に記載の導入遺伝子であって、前記DNAフラ
グメントが、十分な数の異なるヒトVH遺伝子と作動可能に連結されて、その結
果、該導入遺伝子が、接合部多様性または体細胞変異事象を考慮することなく、
V(D)J組換えを介して、少なくとも1×105の異なる機能的ヒト免疫グロ
ブリン重鎖配列をコードし得る、導入遺伝子。 - 【請求項18】 請求項14に記載の導入遺伝子であって、ここで、ヒトV
H遺伝子の数が、該導入遺伝子を含むトランスジェニックマウスにおける野生型
マウスのB細胞集団の少なくとも50%を産生するのに十分である、導入遺伝子
。 - 【請求項19】 導入遺伝子であって、該導入遺伝子は、Dセグメント遺伝
子由来の、ヒト第14染色体上の免疫グロブリン重鎖遺伝子座の連続領域のDN
A配列を含むDNAフラグメントを含み、Jセグメント遺伝子および該遺伝子座
の定常領域Cμを介して連続しており、ここで、該DNAセグメントは、少なく
とも1つのヒトVセグメント遺伝子に作動可能に連結され、そしてここで、該D
NAセグメントは、さらに、さらなる定常領域遺伝子に作動可能に連結され、該
さらなる定常領域遺伝子は、ヒトスイッチ領域およびヒト定常領域コードエキソ
ンを含み、ここで、該ヒトスイッチ領域および該ヒト定常領域コードエキソンは
、異なるアイソタイプ由来である、導入遺伝子。 - 【請求項20】 請求項19に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒ
トスイッチ領域が、ヒトCγ2スイッチ領域である、導入遺伝子。 - 【請求項21】 請求項20に記載の導入遺伝子であって、ここで、該前記
ヒト定常領域コードエキソンは、以下からなる群から選択されるヒト定常領域を
コードする、導入遺伝子:ヒトγ−1定常領域、ヒトγ−3定常領域、ヒトγ−
4定常領域、ヒトα−1定常領域、ヒトα−2定常領域およびヒトε定常領域。 - 【請求項22】 請求項21に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒ
ト定常領域コードエキソンは、ヒトγ−1定常領域をコードする、導入遺伝子。 - 【請求項23】 yHG1酵母人工染色体(YAC)である、請求項22に
記載の導入遺伝子。 - 【請求項24】 請求項21に記載の導入遺伝子であって、ここで、該ヒト
定常領域コードエキソンが、ヒトγ−4定常領域をコードする、導入遺伝子。 - 【請求項25】yHG4酵母人工染色体(YAC)である、請求項24に記
載の導入遺伝子。 - 【請求項26】 請求項19に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記D
NAフラグメントが、複数のヒトVH遺伝子に、作動可能に連結される、導入遺
伝子。 - 【請求項27】 請求項19に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記D
NAフラグメントは、少なくとも50%のヒト生殖細胞系列VH遺伝子に作動可
能に連結される、導入遺伝子。 - 【請求項28】 請求項19に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記D
NAフラグメントが、少なくとも40の異なるヒトVH遺伝子に作動可能に連結
される、導入遺伝子。 - 【請求項29】 請求項19に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記D
NAフラグメントが、十分な数の異なるヒトVH遺伝子と作動可能に連結されて
、その結果、該導入遺伝子が、接合部多様性または体細胞変異事象を考慮するこ
となく、V(D)J組換えを介して、少なくとも1×105の異なる機能的ヒト
免疫グロブリン重鎖配列をコードし得る、導入遺伝子。 - 【請求項30】 請求項19に記載の導入遺伝子であって、ここで、ヒトV
H遺伝子の数が、該導入遺伝子を含むトランスジェニックマウスにおける野生型
マウスのB細胞集団の少なくとも50%を産生するのに十分である、導入遺伝子
。 - 【請求項31】 導入遺伝子であって、該導入遺伝子は、Dセグメント遺伝
子由来の、ヒト第14染色体上の免疫グロブリン重鎖遺伝子座の連続領域のDN
A配列を含むDNAフラグメントを含み、Jセグメント遺伝子および該遺伝子座
の定常領域Cμを介して連続しており、ここで、該DNAセグメントは、少なく
とも1つのヒトVセグメント遺伝子に作動可能に連結され、そしてここで、該D
NAセグメントは、さらに、さらなる定常領域遺伝子に作動可能に連結され、該
さらなる定常領域遺伝子は、ヒトスイッチ領域、ヒトCH1、Cヒンジ、CH2
およびCH3エキソンおよびヒト膜エキソンを含み、ここで、該ヒトスイッチ領
域および該ヒト膜エキソンは、同じアイソタイプ由来であり、そして該ヒトCH
1、Cヒンジ、CH2およびCH3エキソンは、該ヒトスイッチ領域および該ヒ
ト膜エキソンとは異なるアイソタイプである、導入遺伝子。 - 【請求項32】 請求項31の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒトスイ
ッチ領域および前記ヒト膜エキソンは、ヒトγ−2配列である、導入遺伝子。 - 【請求項33】 請求項32に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒ
トCH1、Cヒンジ、CH2およびCH3エキソンは、以下からなる群から選択
されるヒト定常領域をコードする、導入遺伝子:ヒトγ−1定常領域、ヒトγ−
3定常領域、ヒトγ−4定常領域、ヒトα−1定常領域、ヒトα−2定常領域お
よびヒトε定常領域。 - 【請求項34】 請求項33に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記ヒ
トCH1、Cヒンジ、CH2およびCH3エキソンが、ヒトγ−1定常領域をコ
ードする、導入遺伝子。 - 【請求項35】 yHG1/2酵母人工染色体(YAC)である、請求項3
4に記載の導入遺伝子。 - 【請求項36】 請求項31に記載の導入遺伝子であて、ここで、前記ヒト
CH1、Cヒンジ、CH2およびCH3エキソンが、ヒトγ−4定常領域をコー
ドする、導入遺伝子。 - 【請求項37】 yHG4/2酵母人工染色体(YAC)である、請求項3
6に記載の導入遺伝子。 - 【請求項38】 請求項31に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記D
NAフラグメントが、複数のヒトVH遺伝子に、作動可能に連結される、導入遺
伝子。 - 【請求項39】 請求項31に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記D
NAフラグメントは、少なくとも50%のヒト生殖細胞系列VH遺伝子に作動可
能に連結される、導入遺伝子。 - 【請求項40】 請求項31に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記D
NAフラグメントが、少なくとも40の異なるヒトVH遺伝子に作動可能に連結
される、導入遺伝子。 - 【請求項41】 請求項31に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記D
NAフラグメントが、十分な数の異なるヒトVH遺伝子と作動可能に連結されて
、その結果、該導入遺伝子が、接合部多様性または体細胞変異事象を考慮するこ
となく、V(D)J組換えを介して、少なくとも1×105の異なる機能的ヒト
免疫グロブリン重鎖配列をコードし得る、導入遺伝子。 - 【請求項42】 請求項31に記載の導入遺伝子であって、ここで、ヒトV
H遺伝子の数が、該導入遺伝子を含むトランスジェニックマウスにおける野生型
マウスのB細胞集団の少なくとも50%を産生するのに十分である、導入遺伝子
。 - 【請求項43】 請求項1、19および31のいずれか1項に記載の導入遺
伝子であって、さらに、マウス3’エンハンサーを含む、導入遺伝子。 - 【請求項44】 請求項43に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記3
’エンハンサーが、マウス生殖細胞系列3’エンハンサーの約0.9kbのコア
フラグメントである、導入遺伝子。 - 【請求項45】 請求項43に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記3
’エンハンサーが、マウス生殖細胞系列3’エンハンサーの約4kbのフラグメ
ントである、導入遺伝子。 - 【請求項46】 請求項43に記載の導入遺伝子であって、ここで、前記3
’エンハンサーが、遺伝子座制御領域である、導入遺伝子。 - 【請求項47】 請求項1〜46にいずれか1項に記載の導入遺伝子を含む
、非ヒト胚性幹(ES)細胞。 - 【請求項48】 請求項47に記載の胚性幹(ES)細胞であって、該胚性
幹細胞が、マウスES細胞である、胚性幹細胞。 - 【請求項49】 トランスジェニック非ヒト動物およびその子孫であって、
ここで、体細胞および生殖細胞が、請求項1〜46のいずれか1項に記載の導入
遺伝子を含む、トランスジェニック非ヒト動物およびその子孫。 - 【請求項50】 ヒト免疫グロブリン軽鎖導入遺伝子を、さらに含む、請求
項49に記載のトランスジェニック非ヒト動物およびその子孫。 - 【請求項51】 前記動物が、マウスである、請求項49または50に記載
のトランスジェニック非ヒト動物およびその子孫。 - 【請求項52】 不活性化内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座および軽鎖遺
伝子座をさらに含む、請求項49または50に記載のトランスジェニック非ヒト
動物および子孫。 - 【請求項53】 前記動物が、マウスである、請求項52に記載のトランス
ジェニック非ヒト動物。 - 【請求項54】 トランスジェニック非ヒト動物およびその子孫を作製する
ための方法であって、該トランスジェニック非ヒト動物およびその子孫の体細胞
および生殖細胞は、請求項1〜46のいずれか1項に記載の導入遺伝子を含み、
そして該トランスジェニック非ヒト動物およびその子孫は、目的の抗原での免疫
化に続いて、該目的の抗原に特異的な所望のアイソタイプの高い親和性の、完全
ヒト抗体を産生する方法であり、該方法は、以下: (a)該導入遺伝子を、胚性幹細胞に導入する工程; (b)該胚性幹細胞から、該導入遺伝子を含む生殖細胞を含む、トランスジェ
ニック非ヒト動物を作製する工程;および (c)トランスジェニック非ヒト動物およびその子孫を作製するために必要と
される場合に、該トランスジェニック非ヒト動物を交配する工程であって、ここ
で、該トランスジェニック非ヒト動物およびその子孫は、目的の抗原での免疫化
の後に、該目的の抗原に特異的な所望のアイソタイプの高い親和性の、完全ヒト
抗体を産生する、工程、 を包含する、方法。 - 【請求項55】 請求項54に記載の方法であって、ここで、前記トランス
ジェニック非ヒト動物が、マウスである、方法。 - 【請求項56】 所望のアイソタイプの高い親和性の、完全ヒト抗体を産生
するための方法であって、ここで、該抗体は、目的の抗原に特異的であって、該
方法は、請求項49〜53に記載のいずれか1項に記載のトランスジェニック非
ヒト動物を、目的の抗体に接触させて、該動物のB細胞における抗体産生を誘導
する工程、および該抗体を回収する工程を、包含する、方法。 - 【請求項57】 目的の抗原で免疫化された、請求項49〜53にいずれか
1項に記載のトランスジェニック非ヒト動物から収集された、抗体産生B細胞。 - 【請求項58】 不死化されている、請求項57に記載のB細胞。
- 【請求項59】 請求項56に記載の方法であって、ここで、前記抗体は、
前記トランスジェニック非ヒト動物の血流から収集される、方法。 - 【請求項60】 請求項56に記載の方法であって、ここで、前記抗体が、
請求項58に記載の不死化されたB細胞から収集される、方法。 - 【請求項61】 請求項56に記載の方法であって、ここで、前記抗体が、
請求項57に記載のB細胞から単離されたDNAでトランスフェクトされた宿主
細胞から収集される、方法。 - 【請求項62】 導入遺伝子であって、該導入遺伝子は、ヒト免疫グロブリ
ン重鎖遺伝子座のDセグメント遺伝子由来の、ヒト第14染色体のDNA配列と
同一のDNA配列を含むDNAフラグメントを含み、Jセグメント遺伝子および
該遺伝子座のCμを介する定常領域遺伝子を介して連続しており、ここで、該D
NAフラグメントは、少なくとも1つのヒトVセグメント遺伝子に作動可能に連
結され、そしてここで、該DNAフラグメントは、さらに、さらなる定常領域に
作動可能に連結され、該さらなる定常領域は、以下: (1)ヒトスイッチ領域; (2)ヒトCH1、Cヒンジ、CH2およびCH3エキソンを含む領域;およ
び (3)ヒト膜エキソン を含み、ここで、該ヒトスイッチ領域、該ヒトCH1、Cヒンジ、CH2および
CH3エキソンを含む領域、および該ヒト膜領域エキソンは、異なるアイソタイ
プ由来である、導入遺伝子。 - 【請求項63】 導入遺伝子であって、該導入遺伝子は、ヒト免疫グロブリ
ン重鎖遺伝子座のDセグメント遺伝子由来の、ヒト第14染色体のDNA配列と
同一のDNA配列を含むDNAフラグメントを含み、Jセグメント遺伝子および
該遺伝子座のCμを介する定常領域遺伝子を介して連続しており、ここで、該D
NAフラグメントは、少なくとも1つのヒトVセグメント遺伝子に作動可能に連
結され、そしてここで、該DNAフラグメントは、さらに、さらなる定常領域に
作動可能に連結され、該さらなる定常領域は、ヒトスイッチ領域、ヒトCH1、
Cヒンジ、CH2およびCH3エキソン、および非ヒト膜エキソンを含み、ここ
で、該ヒトスイッチ領域、該ヒトCH1、Cヒンジ、CH2およびCH3エキソ
ンを含む領域、および該非ヒト膜領域エキソンは、同じアイソタイプ由来である
か、または異なるアイソタイプ由来である、導入遺伝子。 - 【請求項64】 導入遺伝子であって、該導入遺伝子は、ヒト免疫グロブリ
ン重鎖遺伝子座のDセグメント遺伝子由来の、ヒト第14染色体のDNA配列と
同一のDNA配列を含むDNAフラグメントを含み、Jセグメント遺伝子および
該遺伝子座のCμを介する定常領域遺伝子を介して連続しており、ここで、該D
NAフラグメントは、少なくとも1つのヒトVセグメント遺伝子に作動可能に連
結され、そしてここで、該DNAフラグメントは、さらに、さらなる定常領域に
作動可能に連結され、該さらなる定常領域は、非ヒトスイッチ領域、ヒトCH1
、Cヒンジ、CH2およびCH3エキソン、および非ヒト膜エキソンを含み、こ
こで、該非ヒトスイッチ領域および該非ヒト膜領域エキソンは、同じ種由来であ
る、導入遺伝子。 - 【請求項65】 請求項1〜64のいずれか1項に記載の導入遺伝子であっ
て、ここで、loxP部位が、スイッチ領域の3’およびCH1エキソンの5’
に挿入される、導入遺伝子。 - 【請求項66】 インビトロで、クラス−スイッチを受けるハイブリドーマ
の産生のための、loxP部位および定常領域をコードするDNAからなる、D
NAベクター。 - 【請求項67】 インビトロで、クラス−スイッチを受けるハイブリドーマ
を産生のための方法であって、該方法は、請求項65に記載の導入遺伝子、請求
項66に記載のベクター、およびCREリコンビナーゼをハイブリドーマに導入
する工程、を包含する、方法。
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