JP2005526498A - Method and apparatus for whole cell panning - Google Patents

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キャサリン エス. ボウディッシュ,
シャーナ フレデリクソン,
クリス ヒンケル,
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アレクシオン ファーマシューティカルズ, インコーポレイテッド
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Abstract

全細胞パニングのための新たな方法および装置は、ファージ/ファージミド粒子に対して透過性の膜により分離された細胞の均一集団を採用する。この装置は、第1のタイプの細胞の第1の集団を含み得る第1のチャンバー;第2のタイプの細胞の第2の集団を含み得る第2のチャンバー;および該2つのチャンバーを分離する膜であって、細胞の該第1の集団と該第2の集団との混合を防ぎながら、ファージ粒子およびファージミド粒子に対して透過性である膜を備える。New methods and devices for whole cell panning employ a homogeneous population of cells separated by a membrane that is permeable to phage / phagemid particles. The apparatus separates a first chamber that may contain a first population of cells of a first type; a second chamber that may contain a second population of cells of a second type; and the two chambers A membrane comprising a membrane that is permeable to phage particles and phagemid particles while preventing mixing of the first population and the second population of cells.

Description

(背景)
(技術分野)
本開示は、均一細胞培養に対するファージ/ファージミドライブラリーを用いる全細胞パニングのための方法および装置に関する。
(background)
(Technical field)
The present disclosure relates to methods and apparatus for whole cell panning using phage / phagemid libraries for homogeneous cell culture.

(関連する技術の背景)
ファージまたはファージミド粒子ディスプレイの技法では、予備構築された抗体または抗体フラグメントライブラリーが、ファージ/ファージミドのファージコートタンパク質遺伝子に付着される。次に、抗体フラグメントが発現され、そしてファージ/ファージミド粒子の表面上にディスプレイされる。標的抗原に対する親和性をもつ抗体が捕捉され、細菌中で増殖され、そして選択の連続的なラウンドを通じてさらに濃縮される。この技法は、Phage Display of Proteins and Peptides:A Laboratory Manual(Siegel、2001)に総説があるように、パニングと呼ばれている。ほとんどの事例では、パニング法は、中実支持体に固定化された精製抗原を用いる。標的抗原の精製は、推定の幹細胞マーカーまたは腫瘍特異的抗原でのように抗原が未知であるか、または抗原が十分に大量に産生することができないためのいずれかでしばしば可能ではない。また、いくつかの膜の標的(すなわち、7つの膜貫通レセプター)の精製は、溶液中の不適正な折り畳みを引き起こす可能性がある。さらに、精製は、抗原のネイティブな結合性質に影響し得る。これらの理由のため、インタクトな細胞表面上のような、そのネイティブな状態にある抗原に結合する抗体−保持ファージ/ファージミド粒子についてパニングすることが所望される。
(Background of related technology)
In the phage or phagemid particle display technique, a pre-assembled antibody or antibody fragment library is attached to the phage coat protein gene of the phage / phagemid. The antibody fragment is then expressed and displayed on the surface of the phage / phagemid particle. Antibodies with affinity for the target antigen are captured, propagated in bacteria, and further enriched through successive rounds of selection. This technique is referred to as panning, as reviewed in Page Display of Proteins and Peptides: A Laboratory Manual (Siegel, 2001). In most cases, the panning method uses a purified antigen immobilized on a solid support. Purification of the target antigen is often not possible either because the antigen is unknown, as with putative stem cell markers or tumor-specific antigens, or because the antigen cannot be produced in sufficiently large quantities. Also, purification of some membrane targets (ie, 7 transmembrane receptors) can cause improper folding in solution. Furthermore, purification can affect the native binding properties of the antigen. For these reasons, it is desirable to pan for antibody-carrying phage / phagemid particles that bind to their native antigen, such as on the intact cell surface.

ファージ/ファージミドの非特異的結合は、すべてのタイプのパニングにおいて問題となる傾向にある。これは、「粘着表面」をもつ複合体抗原を用いることを含む種々の原因に起因する。全細胞を基礎にしたパニング技法では、この問題は、細胞表面上に存在する所望されない非特異的抗原またはリガンドの存在により増幅される。これらの抗原は、内因性のタンパク質、炭水化物、および脂質の形態をとり得る。細胞を基礎にするパニング技法における非特異的結合に関連する問題は、ネガティブ選択を採用することにより部分的に回避され得、そこでは、ファージ/ファージミドライブラリーが、目的の抗原を欠く細胞とプレインキュベートされる。次いで、非結合ファージ/ファージミドが、標的細胞をパニングするための出発ライブラリーとして用いられる。ネガティブ選択スキームは、非特異的結合相互作用の低親和性に起因してむしろ不十分である。さらに、ファージ/ファージミドと標的抗原との間の弱い特異的相互作用は、ファージ/ファージミドライブラリーが急速に枯渇し、そして新たな抗体−抗原相互作用を選択する機会を減少するネガティブ選択によりマスクされ得る。   Phage / phagemid non-specific binding tends to be a problem in all types of panning. This is due to a variety of causes including the use of complex antigens with “sticky surfaces”. In panning techniques based on whole cells, this problem is amplified by the presence of unwanted non-specific antigens or ligands present on the cell surface. These antigens can take the form of endogenous proteins, carbohydrates, and lipids. Problems associated with non-specific binding in cell-based panning techniques can be partially avoided by employing negative selection, where the phage / phagemid library is pre-expressed with cells lacking the antigen of interest. Incubate. Unbound phage / phagemid is then used as a starting library to pan the target cells. Negative selection schemes are rather inadequate due to the low affinity of non-specific binding interactions. Furthermore, the weak specific interaction between the phage / phagemid and the target antigen is masked by negative selection that rapidly depletes the phage / phagemid library and reduces the chance of selecting new antibody-antigen interactions. obtain.

最近、同時のポジティブ選択およびネガティブ選択を採用する方法が開発された。これらの方法は、抗原陽性細胞の不均一混合物、および過剰の抗原陰性吸着性細胞を採用する。この抗原陰性細胞は、非特異的ファージ/ファージミドのシンクとして供され、その一方、標的細胞は、特異的結合性質を示す任意のファージ/ファージミドを捕獲する。特異的結合相互作用のフィデリティーは、抗原陰性細胞に対する抗原陽性細胞の比を調節することにより制御され得る。これらの不均一混合物を採用する方法はまた、ファージ/ファージミドとのインキュベーションの後、2つの細胞型を分離するための特定のスキームを採用しなければならない。この分離を行うために多くの方法が存在する。例えば、ある方法は、フローサイトメトリー、および標的細胞上のオーソゴーナル(orthogonal)抗体を認識する蛍光色素標識抗体を採用する(米国特許第6,265,150BI号を参照のこと)。この方法は、吸着体細胞から標的細胞を区別する標的細胞上のマーカー抗原、およびそれに特異的な蛍光色素標識抗体の存在を予測し、特に腫瘍細胞標的中では、要求は常に容易に達成される訳ではない。   Recently, methods have been developed that employ simultaneous positive and negative selection. These methods employ a heterogeneous mixture of antigen positive cells and an excess of antigen negative adsorbent cells. This antigen-negative cell serves as a sink for non-specific phage / phagemid, while the target cell captures any phage / phagemid that exhibits specific binding properties. The fidelity of specific binding interactions can be controlled by adjusting the ratio of antigen positive cells to antigen negative cells. Methods that employ these heterogeneous mixtures must also employ a specific scheme to separate the two cell types after incubation with the phage / phagemid. There are many ways to do this separation. For example, one method employs flow cytometry and fluorochrome labeled antibodies that recognize orthogonal antibodies on target cells (see US Pat. No. 6,265,150BI). This method predicts the presence of marker antigens on target cells that distinguish target cells from adsorbent cells, and specific fluorescent dye-labeled antibodies, and the demand is always easily achieved, especially in tumor cell targets Not a translation.

一般に用いられる別の方法は、標的細胞を磁性ビーズで標識し、次に吸着体細胞と混合する(米国特許第5,876,925号を参照のこと)。Igフラグメントをコードする細菌ファージは、ストレプトアビジン結合磁性マイクロビーズでプレコートされた抗原陽性ビオチン化細胞標的と過剰の非標識抗原陰性細胞との混合物に対してパニングされる。ファージインキュベーションの後、細胞を、磁性アフィニティーカラムの使用により分離する。この技法の1つの欠点は、Igフラグメントのパニングが、ビオチン/ストロレプトアビジン/磁性ビーズ複合体をディスプレイするネイティブでない細胞表面に対してなされることである。   Another commonly used method is to label target cells with magnetic beads and then mix with adsorbent cells (see US Pat. No. 5,876,925). Bacterial phage encoding Ig fragments are panned against a mixture of antigen positive biotinylated cell targets pre-coated with streptavidin-conjugated magnetic microbeads and excess unlabeled antigen negative cells. After phage incubation, the cells are separated by use of a magnetic affinity column. One disadvantage of this technique is that Ig fragment panning is done on non-native cell surfaces displaying biotin / streptavidin / magnetic bead complexes.

なお別の方法では、結合ファージをもつ標的細胞は、免疫沈降を用いて不均一混合物から凝集され得る(米国特許第5,985,543号を参照のこと)。   In yet another method, target cells with bound phage can be aggregated from a heterogeneous mixture using immunoprecipitation (see US Pat. No. 5,985,543).

上記の方法を用いる全細胞パニングは、いくつかの欠点をもっている。ファージライブラリーでのパニングの後、標的細胞集団は、非特異的吸着体細胞から分離されなければならない。これは、不均一サンプル中の標的細胞が、それらを吸着体細胞から区別するマーカーを細胞表面上に有すること、およびこれらのマーカーを認識する二次抗体が利用可能であることを必要とする。第2に、標的細胞の細胞表面上のマーカーを検出するために成分を添加する作用が、細胞表面上の抗体のネイティブな環境を混乱し得、付着した磁性ビーズ複合体をもつ腫瘍細胞上でディスプレイされた抗原を結合する抗体の選択を生じることである。最後に、抗体−抗原相互作用は、分離のプロセスに起因して混乱され得る(例えば、せん断力)。   Whole cell panning using the above method has several drawbacks. After panning with the phage library, the target cell population must be separated from non-specific adsorbent cells. This requires that target cells in a heterogeneous sample have markers on the cell surface that distinguish them from adsorbent cells, and that secondary antibodies that recognize these markers are available. Second, the action of adding components to detect markers on the cell surface of the target cell can disrupt the native environment of the antibody on the cell surface, on tumor cells with attached magnetic bead complexes. This results in the selection of antibodies that bind the displayed antigen. Finally, antibody-antigen interactions can be disrupted due to the process of separation (eg, shear forces).

標的/吸着体細胞不均一混合物の利点を保持するが、目的のファージ/ファージミドを得るために細胞分離の必要性をなくす、全細胞パニングのためのより一般的な方法が有利であり得る。   A more general method for whole cell panning that retains the advantages of a heterogeneous mixture of target / adsorbent cells but eliminates the need for cell separation to obtain the desired phage / phagemid may be advantageous.

(要約)
全細胞パニングのための新たな方法および装置は、ファージ/ファージミド粒子に透過性の膜によって分離された細胞の均一集団を採用する。細胞の1つの集団(例えば、標的細胞)は、この膜の第1の側面上に維持され、そして目的の可能な抗原をディスプレイする標的細胞からなる。細胞の第2の集団は、膜の第2の側面上に維持され、そして非特異的吸着体細胞からなる。このプロトコールにおいては、2つの細胞集団を混合する点はない。
(wrap up)
New methods and apparatus for whole cell panning employ a homogeneous population of cells separated by a membrane permeable to phage / phagemid particles. One population of cells (eg, target cells) consists of target cells that are maintained on the first side of the membrane and display possible antigens of interest. A second population of cells is maintained on the second side of the membrane and consists of non-specific adsorbent cells. In this protocol, there is no point to mix the two cell populations.

細胞培養装置は、2つ以上の異なるチャンバー中の2つ以上の細胞株の分離を、1つ以上の除去可能なバリアにより維持する。この単離されたチャンバーは、非特異的細胞と標的抗原陽性細胞との分離した増殖を可能にする。半透過性の膜が、2つの中実バリアに間に挟持され得る。異なる細胞株が、異なる増殖培地を必要とする場合、それらは、異なるチャンバー中に配置され得、そして中実片とともにその場で増殖し、チャンバー間で任意の材料の混合を防ぐ。増殖が終了した後、中実バリアは除去される。チャンバー間のバリアが除去されるとき、細胞集団は、両者とも、隣接チャンバーの間で受動的側方拡散を可能にする半透過性膜に接触する。この膜は、細胞がそれを通過することは防ぐが、より小さな粒子(例えば、ファージまたはファージミド)を通過させるポアサイズを有している。次いで、ファージ/ファージミド粒子の細胞型特異的ライブラリーが添加される。この膜は、細胞株の分離を維持しながら、装置のチャンバー間で、抗体フラグメントを保持するファージ/ファージミド粒子の側方拡散を可能にする。装置の全体は、空気循環を可能にするリッドで緩く覆われ得る。   A cell culture device maintains the separation of two or more cell lines in two or more different chambers by one or more removable barriers. This isolated chamber allows separate growth of non-specific cells and target antigen positive cells. A semi-permeable membrane can be sandwiched between two solid barriers. If different cell lines require different growth media, they can be placed in different chambers and grow in situ with the solid pieces, preventing mixing of any material between the chambers. After growth is complete, the solid barrier is removed. When the barrier between chambers is removed, both cell populations contact a semipermeable membrane that allows passive lateral diffusion between adjacent chambers. This membrane has a pore size that prevents cells from passing through it but allows smaller particles (eg, phage or phagemid) to pass through. A cell type specific library of phage / phagemid particles is then added. This membrane allows lateral diffusion of phage / phagemid particles carrying antibody fragments between chambers of the device while maintaining cell line separation. The entire device can be loosely covered with a lid that allows air circulation.

別の実施形態では、個々の培養チャンバーは、上部と側部の両方に開口を有している。側面の開口部は、中実または半透過性挿入物を収容する。細胞増殖の間、個々のチャンバーは、隔離された細胞増殖を許容する中実の側面挿入物を備える。この中実の側面挿入物は除去され得、そして2つのチャンバーは、半透過性の膜挿入物のいずれかの側面上に取り付けられ得る。次いで、ファージ/ファージミドライブラリーが、細胞集団の1つまたは両方に添加され得る。この半透過性の膜は、吸着体細胞型および標的細胞型を分離したまま、チャンバー間のファージ/ファージミド粒子の受動的拡散を可能にする。装置の全体は、空気循環を可能にするためにリッドで緩くカバーされ得る。   In another embodiment, each culture chamber has openings on both the top and sides. The side openings accommodate solid or semi-permeable inserts. During cell growth, the individual chambers are provided with solid side inserts that allow isolated cell growth. This solid side insert can be removed and the two chambers can be mounted on either side of the semi-permeable membrane insert. The phage / phagemid library can then be added to one or both of the cell population. This semi-permeable membrane allows passive diffusion of phage / phagemid particles between chambers while keeping the adsorber and target cell types separated. The entire device can be loosely covered with a lid to allow air circulation.

(好ましい実施形態の詳細な説明)
図1に見られるように、全細胞パニングのための新たな装置10は、第1のチャンバー12および第2のチャンバー22を規定するコンテナ11を含む。このコンテナ11は、細胞の溶液を支持し得る任意の不活性材料から作製され得る。構築の適切な材料は、ガラス、および、例えば、ポリカーボネートまたはポリスチレンのようなポリマーを含むが、これらに制限されるわけではない。好ましくは、構築の材料は透明である。チャンバー12は、細胞(例えば、標的細胞)の集団を含む第1の懸濁物13を保持する。チャンバー22は、細胞(例えば、吸着体細胞)の集団を含む第2の懸濁物23を保持する。緩く適合するカバー16は、懸濁物13、23の汚染を防ぐ。チャンバー12の1つの側面は、中実の除去可能な挿入物14によって規定されている。チャンバー22の1つの側面は、中実の除去可能な挿入物24によって規定されている。中実の除去可能な挿入物14、24は、チャンバー12、22の内容物の混合が防がれるように水密シールを創製する。中実の除去可能な挿入物14、24の間に挟持されて半透過性の膜15がある。この半透過性の膜は、細胞がこの膜を通って移動するには小さすぎる開口部を有するように設計されている。しかし、膜15のポアは、この膜を通るディスプレイライブラリーの通過を可能にするに十分大きくなければならない。ファージまたはファージミドライブラリーの場合には、この膜のポアサイズは、0.2〜7ミクロンの範囲、好ましくは約5ミクロンである。この膜は、適切なサイズのポアが付与され得る任意の不活性材料から作製され得る。
Detailed Description of Preferred Embodiments
As can be seen in FIG. 1, the new apparatus 10 for whole cell panning includes a container 11 that defines a first chamber 12 and a second chamber 22. The container 11 can be made from any inert material that can support a solution of cells. Suitable materials for construction include, but are not limited to, glass and polymers such as polycarbonate or polystyrene. Preferably, the construction material is transparent. Chamber 12 holds a first suspension 13 containing a population of cells (eg, target cells). Chamber 22 holds a second suspension 23 containing a population of cells (eg, adsorbent cells). A loosely fitting cover 16 prevents contamination of the suspensions 13,23. One side of the chamber 12 is defined by a solid removable insert 14. One side of the chamber 22 is defined by a solid removable insert 24. The solid removable inserts 14, 24 create a water tight seal so that mixing of the contents of the chambers 12, 22 is prevented. There is a semi-permeable membrane 15 sandwiched between solid removable inserts 14,24. This semipermeable membrane is designed to have openings that are too small for cells to move through the membrane. However, the pores of membrane 15 must be large enough to allow the passage of the display library through this membrane. In the case of a phage or phagemid library, the membrane pore size is in the range of 0.2-7 microns, preferably about 5 microns. The membrane can be made from any inert material that can be provided with an appropriately sized pore.

中実の除去可能な挿入物14、24の除去に際し、第1の懸濁物および第2の懸濁物13および23は、それぞれ、膜15と接触するようにされる。この膜のポアは、細胞の通過を許容するには小さ過ぎるので、細胞の2つの集団は別個のままである。ディスプレイライブラリーが、コンテナ12、22の1つまたは両方に添加される。ライブラリーの個々のメンバーは、この膜15を自由に通過する。ディスプレイライブラリーの特定のメンバーは、第1の懸濁物13中の標的細胞に優先的に結合する。所定の時間の後、生じ得る任意の結合は既に生じ、そして第1の懸濁物13は除去され得、そしてライブラリーの結合メンバーは標的細胞から除去され得、かつ回収され得る。第2の懸濁物23およびライブラリーの非結合メンバーは、廃棄され得る。   Upon removal of the solid removable inserts 14, 24, the first suspension and the second suspension 13 and 23 are brought into contact with the membrane 15, respectively. Since this membrane pore is too small to allow cell passage, the two populations of cells remain distinct. A display library is added to one or both of the containers 12,22. Individual members of the library pass freely through this membrane 15. Certain members of the display library bind preferentially to target cells in the first suspension 13. Any binding that may occur after a predetermined time has already occurred, and the first suspension 13 can be removed and the binding members of the library can be removed from the target cells and recovered. The second suspension 23 and unbound members of the library can be discarded.

全細胞パニング装置の代替の実施形態を図3に示し、ここで、チャンバー112および122は、分離したコンテナ111、121によって規定され、その各々は、カバー116、126を有している。チャンバー112は、細胞(例えば、標的細胞)の集団を含む第1の懸濁物113を保持する。チャンバー122は、細胞(例えば、吸着体細胞)の集団を含む第2の懸濁物123を保持する。各コンテナ111、121の上部は、ねじ部分117、127をそれぞれ有している。カバー116、126は、きつくねじ込まれることができ、取扱いまたは輸送の間の漏れを避けるが、細胞培養の間は、空気循環を可能にするように緩くされたままであり得る。適切な細胞増殖が生じ、そして細胞懸濁物113、123がパニングのために用いられるべきとき、カバー116、126は除去され、ディスプレイライブラリーが、懸濁物113、123の1つまたは両方に添加され、そして共通のカバー130がコンテナ111、121に付与される。この共通のカバー130は、コンテナ111のねじ部分117にきつくねじ込まれ得る第1のねじ部分135、およびコンテナ121のねじ部分127にきつくねじ込まれ得る第2のねじ部分137を有する。膜115は、共通のカバー130の中心部分を規定する。図4に示されるように、一旦、アセンブルされた装置がその側面上に配置されると、懸濁物113および123の両方は、膜115と接触する。先の実施形態におけるように、この膜のポアは、細胞の通過を許容するには小さ過ぎるので、この2つの細胞の集団は別個のままである。しかし、ライブラリーの個々のメンバーは、この膜115を自由に通過する。このディスプレイライブラリーの特定のメンバーは、第1の懸濁物113中の標的細胞に優先的に結合する。所定の時間の後、生じ得る任意の結合は既に生じ、そして第1の懸濁物113は除去され得、そしてライブラリーの結合メンバーは標的細胞から除去され得、かつ回収され得る。第2の懸濁物123およびライブラリーの非結合メンバーは、廃棄され得る。   An alternative embodiment of a whole cell panning device is shown in FIG. 3, where chambers 112 and 122 are defined by separate containers 111, 121, each having a cover 116, 126. The chamber 112 holds a first suspension 113 that contains a population of cells (eg, target cells). Chamber 122 holds a second suspension 123 containing a population of cells (eg, adsorbent cells). Upper portions of the containers 111 and 121 have screw portions 117 and 127, respectively. Covers 116, 126 can be tightly screwed to avoid leakage during handling or transport, but can remain loose to allow air circulation during cell culture. When proper cell growth occurs and the cell suspension 113, 123 is to be used for panning, the covers 116, 126 are removed and the display library is placed in one or both of the suspensions 113, 123. Added and a common cover 130 is applied to the containers 111, 121. The common cover 130 has a first threaded portion 135 that can be tightly screwed into the threaded portion 117 of the container 111 and a second threaded portion 137 that can be tightly screwed into the threaded portion 127 of the container 121. The membrane 115 defines the central portion of the common cover 130. As shown in FIG. 4, once the assembled device is placed on its side, both the suspensions 113 and 123 come into contact with the membrane 115. As in the previous embodiment, the pores of the membrane are too small to allow cell passage, so the two populations of cells remain distinct. However, individual members of the library pass freely through this membrane 115. Certain members of this display library bind preferentially to target cells in the first suspension 113. Any binding that may occur after a predetermined time has already occurred and the first suspension 113 can be removed, and the binding members of the library can be removed from the target cells and recovered. The second suspension 123 and unbound members of the library can be discarded.

(図5に示される)なお別の実施形態では、チャンバー212および222は、矩形の試験管の形状の分離したコンテナ211、221によって規定されている。各コンテナ211、221は、上部カバー216、226、および膜215、225を覆うように側面フランジ219、229上にそれぞれスナップ適合する水密側面カバー218、228を有している。チャンバー212は、細胞(例えば、標的細胞)の集団を含む第1の懸濁物213を保持する。チャンバー222は、細胞(例えば、吸着体細胞)の集団を含む第2の懸濁物223を保持する。この実施形態では、懸濁物213は、膜215と直接接触し、そして懸濁物223は、膜225と直接接触している。適切な細胞増殖が生じ、そして細胞懸濁物213、223がパニングのために用いられるべきとき、ディスプレイライブラリーが、懸濁物213、223の1つまたは両方に添加される。側面カバー218、228が除去され、そして接続スリーブ230が、側面カバー218、228の代わりにコンテナ211、221に付与される。この接続スリーブ230は、2つのコンテナ211、221を、流体およびライブラリーメンバー(細胞ではない)が、一方のチャンバー212から他方のチャンバー222に通過し得るように連結する。先の実施形態におけるように、これらの膜215および225のポアは、細胞の通過を許容するには小さ過ぎるので、この2つの細胞の集団は別個のままである。しかし、ライブラリーの個々のメンバーは、これらの膜215、225を自由に通過する。このディスプレイライブラリーの特定のメンバーは、第1の懸濁物213中の標的細胞に優先的に結合する。所定の時間の後、生じ得る任意の結合は既に生じ、そして第1の懸濁物213は除去され得、そしてライブラリーの結合メンバーは標的細胞から除去され得、かつ回収され得る。第2の懸濁物223およびライブラリーの非結合メンバーは、廃棄され得る。   In yet another embodiment (shown in FIG. 5), chambers 212 and 222 are defined by separate containers 211, 221 in the form of rectangular test tubes. Each container 211, 221 has a watertight side cover 218, 228 that snap-fits onto a side flange 219, 229, respectively, to cover the top cover 216, 226 and membranes 215, 225. Chamber 212 holds a first suspension 213 that contains a population of cells (eg, target cells). Chamber 222 holds a second suspension 223 containing a population of cells (eg, adsorbent cells). In this embodiment, the suspension 213 is in direct contact with the membrane 215 and the suspension 223 is in direct contact with the membrane 225. When appropriate cell growth occurs and the cell suspension 213, 223 is to be used for panning, the display library is added to one or both of the suspensions 213, 223. The side covers 218, 228 are removed and a connection sleeve 230 is applied to the containers 211, 221 instead of the side covers 218, 228. This connecting sleeve 230 connects the two containers 211, 221 so that fluids and library members (not cells) can pass from one chamber 212 to the other chamber 222. As in the previous embodiment, the pores of these membranes 215 and 225 are too small to allow cell passage, so the two populations of cells remain distinct. However, individual members of the library are free to pass through these membranes 215,225. Certain members of this display library bind preferentially to target cells in the first suspension 213. After a predetermined time, any binding that may occur has already occurred and the first suspension 213 can be removed and the binding members of the library can be removed from the target cells and recovered. The second suspension 223 and unbound members of the library can be discarded.

図5に示される実施形態の改変例では、各コンテナ上の膜の代わりに、接続スリーブ230上で単一の膜のみを採用することが可能である。また、上記の実施形態のいずれのチャンバーの1つまたは両方において攪拌(例えば、磁性スターラーにより)を採用することが有利であり得る。さらに、先に記載の実施形態のいずれにおいても、膜を通じるライブラリーのメンバーの移動を支援するためにポンプ輸送が有利に採用され得る。ポンプ輸送はまた、細胞懸濁物が装置のチャンバー内になお配置されている間に洗浄ステップが実施されるべき場合に役立ち得る。適切な型のポンプは、ペリスタポンプを含むが、これに限定されるわけではない。2つのシリンジ様コンテナが採用され得ることもまた企図され、そこでは、1つ以上のシリンジプランジャーを手動で用い、ポンプ輸送作用を提供する。   In a variation of the embodiment shown in FIG. 5, it is possible to employ only a single membrane on the connecting sleeve 230 instead of the membrane on each container. It may also be advantageous to employ agitation (eg, with a magnetic stirrer) in one or both of the chambers of any of the above embodiments. Further, in any of the previously described embodiments, pumping can be advantageously employed to assist in moving the library members across the membrane. Pumping can also be useful if the washing step is to be performed while the cell suspension is still in place in the chamber of the device. Suitable types of pumps include, but are not limited to, peristaltic pumps. It is also contemplated that two syringe-like containers may be employed, where one or more syringe plungers are used manually to provide a pumping action.

本明細書に記載の全細胞パニングの方法は、主要な欠点をなくしながら、現存する利点を保持している。標的細胞および吸着体細胞は、常時、装置の異なるチャンバー中で別個の均一な集団として維持されているので、細胞分離ステップは要求されず、それ故、細胞マーカーは不要である。さらに、細胞株は、中実のセパレーターを用いて異なる培地で増殖され得る。これらの中実のセパレーターは除去され得、半透過性の膜を剥き出す。次いで、ファージ/ファージミドライブラリーが添加される。このファージ/ファージミド粒子は、異なる細胞型が分離して維持されながら、この膜を通じて、両方のチャンバーに自由に移動し得る。   The whole cell panning method described herein retains the existing advantages while eliminating major drawbacks. Since the target cells and adsorbent cells are always maintained as separate and homogeneous populations in different chambers of the device, no cell separation step is required and therefore no cell marker is required. In addition, cell lines can be grown on different media using solid separators. These solid separators can be removed, stripping the semipermeable membrane. A phage / phagemid library is then added. The phage / phagemid particles are free to move through the membrane to both chambers while different cell types are maintained in isolation.

上記の記載は、本発明による方法の多くの特定の詳細を含んでいるが、これらの特定の詳細は、本発明の範囲に対する制限として解釈されるべきではなく、その好ましい実施形態の単なる例示である。当業者は、すべてが本明細書に添付された請求項により規定されるような本発明の範囲および思想内の多くの他の可能な改変例を想定する。例えば、ねじ付カバーの代わりに、上記コンテナは、当業者に一般に「スナップキャップ」として公知であるもので覆われ得る。これらの「スナップキャップ」は、コンテナ上で緩い第1の位置と、水密シールを形成する第2のスナップダウン位置を有する。別の例として、図5に示される実施形態における水密側面カバーは、細胞パニングのために1回使用デバイスを提供するはぎとり式カバーで置換され得る。従って、先行する記載は、例示として考慮されるべきであり、制限ではない。   While the above description includes many specific details of the method according to the present invention, these specific details should not be construed as limitations on the scope of the invention, but are merely exemplary of preferred embodiments thereof. is there. Those skilled in the art will envision many other possible variations that are within the scope and spirit of the invention as defined by the claims appended hereto. For example, instead of a threaded cover, the container may be covered with what is commonly known to those skilled in the art as a “snap cap”. These “snap caps” have a first position that is loose on the container and a second snap-down position that forms a water tight seal. As another example, the watertight side cover in the embodiment shown in FIG. 5 can be replaced with a peel-off cover that provides a single use device for cell panning. Accordingly, the preceding description is to be considered as illustrative and not restrictive.

図1は、中実バリアを所定位置に有する本開示による全細胞パニング装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a whole cell panning device according to the present disclosure having a solid barrier in place. 図2は、中実のバリアが除去された図1の全細胞パニング装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the whole cell panning apparatus of FIG. 1 with the solid barrier removed. 図3は、本開示による全細胞パニング装置をアセンブルすることで有用な2つの個々のチャンバーの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of two individual chambers useful in assembling a whole cell panning device according to the present disclosure. 図4は、本開示による全細胞パニング装置を提供するためにアセンブルされたときの図3の2つの個々のチャンバーの断面図である。4 is a cross-sectional view of the two individual chambers of FIG. 3 when assembled to provide a whole cell panning device according to the present disclosure. 図5は、中実バリアを所定位置に有する本開示による全細胞パニング装置をアセンブルすることで有用な2つの個々のチャンバーの代替の実施形態の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of an alternative embodiment of two individual chambers useful in assembling a whole cell panning device according to the present disclosure with a solid barrier in place.

Claims (17)

第1のタイプの細胞の第1の集団を含み得る第1のチャンバー;
第2のタイプの細胞の第2の集団を含み得る第2のチャンバー;および
該2つのチャンバーを分離する膜であって、細胞の該第1の集団と該第2の集団との混合を防ぎながら、ファージ粒子およびファージミド粒子に対して透過性である膜、を備える、装置。
A first chamber that may contain a first population of cells of a first type;
A second chamber that may contain a second population of cells of a second type; and a membrane that separates the two chambers to prevent mixing of the first population of cells with the second population And a membrane that is permeable to phage particles and phagemid particles.
前記膜に隣接する、少なくとも1つの除去可能な中実挿入物をさらに備える、請求項1に記載の装置。 The apparatus of claim 1, further comprising at least one removable solid insert adjacent to the membrane. 前記膜を挟持する、第1の除去可能な中実挿入物および第2の中実挿入物をさらに備える、請求項1に記載の装置。 The apparatus of claim 1, further comprising a first removable solid insert and a second solid insert sandwiching the membrane. リッドをさらに備える、請求項1に記載の装置。 The apparatus of claim 1, further comprising a lid. 細胞の第1の集団の懸濁物を含み得、かつ開放端部を有する第1のコンテナ;
細胞の第2の集団を含み得、かつ開放端部を有する第2のコンテナ;および
該第1のコンテナおよび該第2のコンテナの両方の開放端部を受容するように適合されたカップリングであって、その中に配置された膜を有し、それを通るファージ粒子およびファージミド粒子の通過を可能にしながら、細胞の該第1の集団を細胞の該第2の集団から維持する、カップリング、を備える、装置。
A first container that may contain a suspension of a first population of cells and has an open end;
A second container comprising a second population of cells and having an open end; and a coupling adapted to receive the open end of both the first container and the second container Coupling having a membrane disposed therein and maintaining the first population of cells from the second population of cells while allowing passage of phage particles and phagemid particles therethrough A device comprising:
前記第1のコンテナおよび前記第2のコンテナの各々が、前記開放端部に隣接するねじ部分を有する、請求項5に記載の装置。 The apparatus of claim 5, wherein each of the first container and the second container has a threaded portion adjacent to the open end. 前記カップリングが、前記第1のコンテナおよび前記第2のコンテナのねじ部分を受容する第1のねじ部分および第2のねじ部分を含む、請求項6に記載の装置。 The apparatus of claim 6, wherein the coupling includes a first threaded portion and a second threaded portion that receive threaded portions of the first container and the second container. 前記第1のコンテナの開放端部を水密様式でシールし得る第1のリッド、および前記第2のコンテナの開放端部を水密様式でシールし得る第2のリッドをさらに備える、請求項5に記載の装置。 6. The method of claim 5, further comprising: a first lid that can seal the open end of the first container in a watertight manner; and a second lid that can seal the open end of the second container in a watertight manner. The device described. 前記第1のリッドおよび前記第2のリッドがねじキャップである、請求項8に記載の装置。 The apparatus of claim 8, wherein the first lid and the second lid are screw caps. 前記カップリングが、前記第1のコンテナおよび前記第2のコンテナをスナップ適合関係で受容する、請求項6に記載の装置。 The apparatus of claim 6, wherein the coupling receives the first container and the second container in a snap fit relationship. 培地中の細胞の第1の集団の第1の懸濁物を含み得、かつ開放端部を有する第1のコンテナ;
該第1のコンテナの開放端部を覆う半透過性膜であって、細胞の通過に対して不透過性である半透過性膜;
培地中の細胞の第2の集団の第2の懸濁物を含み得、かつ開放端部を有する第2のコンテナ;
該第2のコンテナの開放端部を覆う半透過性膜であって、細胞の通過に対して不透過性である半透過性膜;ならびに
該第1のコンテナおよび該第2のコンテナの両方の開放端部を、該第1の懸濁物および該第2の懸濁物の培地の接触を許容するような様式で受容するように適合されたカップリング、を備える、装置。
A first container that may comprise a first suspension of a first population of cells in a medium and has an open end;
A semi-permeable membrane covering the open end of the first container and impermeable to the passage of cells;
A second container that may contain a second suspension of the second population of cells in the medium and has an open end;
A semi-permeable membrane that covers the open end of the second container and is impermeable to the passage of cells; and both the first container and the second container A device comprising a coupling adapted to receive an open end in a manner to allow contact of the medium of the first suspension and the second suspension.
前記第1のコンテナおよび第2のコンテナの各々が、前記開放端部に隣接するねじ部分を有する、請求項11に記載の装置。 The apparatus of claim 11, wherein each of the first container and the second container has a threaded portion adjacent to the open end. 前記カップリングが、前記第1のコンテナおよび前記第2のコンテナのねじ部分を受容するための第1のねじ部分および第2のねじ部分を含む、請求項12に記載の装置。 The apparatus of claim 12, wherein the coupling includes a first threaded portion and a second threaded portion for receiving threaded portions of the first container and the second container. 前記第1のコンテナの開放端部を水密様式でシールし得る第1のリッド、および前記第2のコンテナの開放端部を水密様式でシールし得る第2のリッドをさらに備える、請求項11に記載の装置。 12. The apparatus of claim 11, further comprising a first lid that can seal the open end of the first container in a watertight manner and a second lid that can seal the open end of the second container in a watertight manner. The device described. 前記第1のリッドおよび前記第2のリッドがねじキャップである、請求項14に記載の装置。 The apparatus of claim 14, wherein the first lid and the second lid are screw caps. 前記カップリングが、前記第1のコンテナおよび前記第2のコンテナをスナップ適合関係で受容する、請求項11に記載の装置。 The apparatus of claim 11, wherein the coupling receives the first container and the second container in a snap fit relationship. 抗原に結合する抗体について抗体ライブラリーをスクリーニングする方法であって:
抗原陽性細胞の集団を含む第1の懸濁物を提供する工程;
抗原陰性細胞の集団を含む第2の懸濁物を提供する工程;
該第1の懸濁物または該第2の懸濁物の少なくとも1つに、複数のメンバーを含むディスプレイライブラリーを添加する工程;
該抗原陽性細胞の集団の、該抗原陰性細胞の集団からの分離を、該ディスプレイライブラリーのメンバーの該第1の懸濁物および該第2の懸濁物の両方中への通過を可能にしながら、半透過性膜によって維持する工程;および
該抗原陽性集団から細胞を回収し、それに結合した該ディスプレイライブラリーのメンバーを同定する工程、を包含する、方法。
A method of screening an antibody library for antibodies that bind to an antigen comprising:
Providing a first suspension comprising a population of antigen positive cells;
Providing a second suspension comprising a population of antigen negative cells;
Adding a display library comprising a plurality of members to at least one of the first suspension or the second suspension;
Separation of the population of antigen positive cells from the population of antigen negative cells allows passage of members of the display library into both the first suspension and the second suspension. While maintaining with a semi-permeable membrane; and recovering cells from the antigen positive population and identifying members of the display library bound thereto.
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