JP2007525171A - Modification of antibody FcRn binding affinity or serum half-life by mutagenesis - Google Patents

Modification of antibody FcRn binding affinity or serum half-life by mutagenesis Download PDF

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Abstract

本発明は、アミノ酸残基250、314及び428から成るグループの中から選択された重鎖定常領域由来の少なくとも1つのアミノ酸が未修飾抗体の中に存在するものと異なるもう1つのアミノ酸で置換され、かくして未修飾抗体に比べてFcRnに対する結合親和力及び/又は血清半減期を改変している、IgGクラスの修飾された抗体を提供している。  The present invention provides that at least one amino acid from a heavy chain constant region selected from the group consisting of amino acid residues 250, 314 and 428 is substituted with another amino acid different from that present in the unmodified antibody. Thus, IgG class modified antibodies are provided that have altered binding affinity for FcRn and / or serum half-life compared to unmodified antibodies.

Description

本発明は、免疫学及びタンパク質工学処理の分野に関する。特に、本発明は、そのFc領域内での1又は複数のアミノ酸修飾の結果として改変されたFcRnに対する結合親和力又は改変された血清半減期を有するIgGクラスの修飾された抗体に関する。   The present invention relates to the fields of immunology and protein engineering. In particular, the invention relates to modified antibodies of the IgG class that have a binding affinity for FcRn that has been altered as a result of one or more amino acid modifications within its Fc region, or an altered serum half-life.

抗体は、特定の抗原に対する結合特異性を示すタンパク質である。未変性(すなわち天然に発生するか又は野生型)の抗体は、通常、2つの同一の軽(L)鎖と2つの同一の重(H)鎖から成る約150,000ダルトンのヘテロ四量体糖タンパク質である。図1に示されているように、各軽鎖は、1つの共有ジスルフィド結合によって重鎖にリンクされ、一方ジスルフィドリンケージの数は、異なる免疫グロブリンイソタイプの重鎖の間で変動する。各々の重鎖は、1つの端部に可変ドメイン(VH)とそれに続く一定数の定常ドメインを有する。各々の軽鎖は、一端に可変ドメイン(VL)を、もう一方の端部に定常ドメインを有する。軽鎖の定常ドメインは、重鎖の第1の定常ドメインと整列させられる。 An antibody is a protein that exhibits binding specificity for a particular antigen. Native (ie, naturally occurring or wild-type) antibodies are typically heterotetrameric glycoproteins of approximately 150,000 daltons, consisting of two identical light (L) chains and two identical heavy (H) chains. It is. As shown in FIG. 1, each light chain is linked to the heavy chain by one covalent disulfide bond, while the number of disulfide linkages varies between the heavy chains of different immunoglobulin isotypes. Each heavy chain has at one end a variable domain (V H ) followed by a fixed number of constant domains. Each light chain has a variable domain (V L ) at one end and a constant domain at the other end. The constant domain of the light chain is aligned with the first constant domain of the heavy chain.

可変ドメインの或る部分は、抗体間で広範に配列が異なり、各々の特定の抗体のその特定の抗原に対する結合特異性の原因となっている。定常ドメインは、抗原に対する抗体の結合に直接関与せず、さまざまなエフェクタ機能を示す。重鎖のCRGのアミノ酸配列に応じて、抗体又は免疫グロブリンは異なるクラスに割当てられる可能性がある。ヒトにおいては、IgA、IgD、IgE、IgG及びIgMという5つの主要クラス(イソタイプ)の免疫グロブリンが存在し、そのうちのいくつかは、IgG1、IgG2、IgG3、及びIgG4ならびにIgA1及びIgA2といったようなサブクラス(亜型)にさらに分割される。   Certain portions of the variable domain vary widely in sequence between antibodies, and are responsible for the binding specificity of each particular antibody for that particular antigen. The constant domain is not directly involved in the binding of the antibody to the antigen and exhibits various effector functions. Depending on the amino acid sequence of the heavy chain CRG, antibodies or immunoglobulins may be assigned to different classes. In humans, there are five major classes (isotypes) of immunoglobulins: IgA, IgD, IgE, IgG and IgM, some of which are subclasses such as IgG1, IgG2, IgG3, and IgG4 and IgA1 and IgA2. It is further divided into (subtypes).

未変性IgG構造の概略的表示が図1に示されており、ここには未変性抗体分子のさまざまな部分が示されている。重鎖定常領域は、CH1、ヒンジ領域、CH2、CH3を内含する。抗体のパパイン消化は2つのフラグメント、Fab及びFcを産生する。Fc フラグメントはCH2、CH3及びヒンジ領域の一部分から成る。ヒトIgG1Fcフラグメントの結晶構造は、これまでにすでに決定されている(Deisenhofer, Biochemistry 20:2361-2370(1981))。ヒトIgG分子においては、Fcフラグメントは、Cys226に対するヒンジ領域N末端のパパイン分割によって生成される。従って、ヒトIgG重鎖Fc領域は、位置226にあるアミノ酸残基からC末端までの伸張として通常定義づけされる(Kabat et al.,「免疫学的に有利なタンパク質の配列」第5版、米国保健機構、Bethesda. MD,(1991)のEU指標に従って番号づけされる;EU番号づけスキームは以下で使用されている)。 A schematic representation of the native IgG structure is shown in FIG. 1, where various portions of the native antibody molecule are shown. The heavy chain constant region includes C H 1, the hinge region, C H 2 and C H 3. Papain digestion of the antibody produces two fragments, Fab and Fc. The Fc fragment consists of C H 2, C H 3 and part of the hinge region. The crystal structure of the human IgG1Fc fragment has been determined so far (Deisenhofer, Biochemistry 20: 2361-2370 (1981)). In human IgG molecules, Fc fragments are generated by papain cleavage of the hinge region N-terminal to Cys226. Thus, the human IgG heavy chain Fc region is usually defined as the extension from the amino acid residue at position 226 to the C-terminus (Kabat et al., “Immunologically Favored Protein Sequence”, 5th edition, Numbered according to the EU index of the US Health Organization, Bethesda. MD, (1991); the EU numbering scheme is used below).

Fc領域は、抗体のエフェクタ機能にとって不可欠である。エフェクタ機能には、補体依存性細胞障害(CDC)の開始、食作用及び抗体依存性細胞障害(ADCC)の開始及びトランスサイトーシスによる細胞障壁を横断する抗体の移送、が含まれる。さらに、Fc領域は、IgGクラスの抗体の血清半減期を維持するためにきわめて重要である(Ward 及び Ghetie, Ther.Immunol. 2:77-94(1995))。   The Fc region is essential for the effector function of the antibody. Effector functions include initiation of complement dependent cytotoxicity (CDC), initiation of phagocytosis and antibody dependent cellular cytotoxicity (ADCC), and transport of antibodies across the cell barrier by transcytosis. Furthermore, the Fc region is extremely important for maintaining the serum half-life of IgG class antibodies (Ward and Ghetie, Ther. Immunol. 2: 77-94 (1995)).

研究により、新生児のFcレセプタ(FcRn)に対するFCの結合がIgG抗体の血清半減期を媒介するということがわかっている。FcRnは、膜内外α鎖と可溶性β鎖(β2-ミクログロブリン)から成るヘテロ2量体である。FcRnはクラスI MHC分子と22〜29%の配列同一性を共有し、MHCペプチド結合溝の非機能的バージョンを有する。FcRnのα1及びα2ドメインは、Fc領域のCH2及びCH3ドメインと相互作用する(Raghavan et al., Immunity 1;303-315(1994))。 Studies have shown that FC binding to the neonatal Fc receptor (FcRn) mediates the serum half-life of IgG antibodies. FcRn is a heterodimer consisting of a transmembrane α chain and a soluble β chain (β2-microglobulin). FcRn shares 22-29% sequence identity with class I MHC molecules and has a non-functional version of the MHC peptide binding groove. The α1 and α2 domains of FcRn interact with the CH 2 and CH 3 domains of the Fc region (Raghavan et al., Immunity 1; 303-315 (1994)).

抗体の血清半減期をFcRnがいかに調節し得るかについてのモデルが提案されてきた。図2に示されているように、IgGは、非特異的飲作用を通して内皮細胞により取上げられ、その後、酸性エンドソーム内に入る。FcRnはエンドソーム内で酸性pH(<6.5)でIgGを結合させ、血流内で塩基性pH(>7.4)でIgGを放出する。従って、FcRnは、リソソーム分解経路からIgGをサルベージする。血清IgGレベルが減少した場合、増加した量のIgGがサルベージされるようにIgG結合のためにより多くの分子が利用可能である。逆に、血清IgGレベルが上昇すると、FcRnは飽和状態となり、かくして分解させられる飲作用を受けたIgGの割合は増大する(Ghetie 及び Ward, Annu, Rev. Immunol. 18:739〜766(2000))。   Models have been proposed for how FcRn can regulate the serum half-life of antibodies. As shown in FIG. 2, IgG is taken up by endothelial cells through nonspecific phagocytosis and then enters acidic endosomes. FcRn binds IgG in endosomes at acidic pH (<6.5) and releases IgG in the bloodstream at basic pH (> 7.4). Thus, FcRn salvages IgG from the lysosomal degradation pathway. If serum IgG levels are reduced, more molecules are available for IgG binding so that increased amounts of IgG are salvaged. Conversely, as serum IgG levels rise, FcRn becomes saturated and the proportion of phagocytosed IgG thus degraded increases (Ghetie and Ward, Annu, Rev. Immunol. 18: 739-766 (2000) ).

上述のモデルと一貫して、数多くの研究の結果は、抗体のFcRn結合に対する親和力と血清半減期の間の相関関係を裏づけている(Ghetie 及びWard, 同書)。注目に値すべきことに、このような相関関係は、その野生型親分子よりも高いFcRnに対する結合親和力をもつ工学処理された抗体にまで拡張されてきた。
Ghetie et al.,は、マウスIgG1 Fc-ヒンジフラグメント内で位置252、位置254及び位置256を無作為に変異誘発させた。1つの突然変異体は、野生型のものと比べて、マウスのFcRnについての3.5倍高い親和力と2つのマウス系統においてそれぞれ約23%又は65%長い半減期を示した(Ghetie et al.,Nat. Biotechnol.15:637-640(1997))。
Consistent with the above model, the results of numerous studies support a correlation between the antibody's affinity for FcRn binding and serum half-life (Ghetie and Ward, ibid.). Notably, such a correlation has been extended to engineered antibodies with higher binding affinity for FcRn than their wild-type parent molecules.
Ghetie et al., Randomly mutagenized positions 252, 254, and 256 within the mouse IgG1 Fc-hinge fragment. One mutant showed a 3.5-fold higher affinity for mouse FcRn and a half-life of about 23% or 65% longer in the two mouse strains, respectively, compared to the wild type (Ghetie et al., Nat. Biotechnol. 15: 637-640 (1997)).

Shields et al., は、ヒトIgG1抗体のFc領域内で残基を改変するのにアラニン走査変異誘発を使用した。彼らは、野生型に比べヒトFcRnについてのより高い結合親和力をもつ複数の突然変異体を発見したが、位置250、314又は428における突然変異を同定しなかった(Shields et al., J.Biol. Chem.276:6591-6604(2001))。
Martin et al.,は、他の数多くのものの中でも特に位置250、314及び428を含めて、FcRnに対する結合を増大させるためヒトIgG Fc内の一定数の位置における変異誘発を提案した。しかしながら、Martin et al.により提案された突然変異体のいずれも、FcRnに対する結合のために構築又はテストされていない(Martin et al., Mol. Cell 7:867-877(2001))。
Shields et al., Used alanine scanning mutagenesis to modify residues within the Fc region of human IgG1 antibody. They found multiple mutants with higher binding affinity for human FcRn compared to wild type, but did not identify a mutation at position 250, 314 or 428 (Shields et al., J. Biol Chem. 276: 6591-6604 (2001)).
Martin et al., Proposed mutagenesis at a fixed number of positions within human IgG Fc to increase binding to FcRn, including positions 250, 314 and 428, among many others. However, none of the mutants proposed by Martin et al. Has been constructed or tested for binding to FcRn (Martin et al., Mol. Cell 7: 867-877 (2001)).

Dall' Acqua e al. は、マウスFcRnに対するヒトIgG1ヒンジ-Fcフラグメントファージ提示ライブラリの無作為変異誘発及びスクリーニングについて記述した。彼らは、位置428-436の無作為変異誘発を開示したが、位置428における変異誘発をマウスFcRn結合親和力に対する何らかの効果をもつものとして同定しておらず、この位置における野生型メチオニンアミノ酸が効率の良い結合にとって有利であると述べた(Dall'Acqua et al.,J.Immunol. 169-5171-5180(2002))。   Dall 'Acqua e al. Described random mutagenesis and screening of a human IgG1 hinge-Fc fragment phage display library against mouse FcRn. They disclosed random mutagenesis at positions 428-436, but did not identify mutagenesis at position 428 as having any effect on mouse FcRn binding affinity, and the wild-type methionine amino acid at this position was efficient. He stated that it was advantageous for good binding (Dall'Acqua et al., J. Immunol. 169-5171-5180 (2002)).

Kim et al.は、Fc領域の位置253、位置310又は位置435でアミノ酸置換によりヒトIgG1を変異誘発させた。彼らは、突然変異体Fcヒンジフラグメントが、野生型IgG1 Fcヒンジフラグメントに比較してマウスにおける血清半減期を減少させることを発見し、Ile253、His310及びHis435がIgG血清半減期を調節する上で中心的役割を果たすという結論を下した(Kim et al., Eur.J.Immunol. 29:2819-2825(1999))。
Homick et al, は、キメラヒトIgG1抗体のFc領域内の位置253での単一アミノ酸置換が、マウス体内のクリアランスを加速し、中実腫瘍の免疫シンチグラフィを改善することを示した(Hormick et al., J. Nucl. Med.41:355-362(2000))。
Kim et al. Mutagenized human IgG1 by amino acid substitution at position 253, position 310 or position 435 of the Fc region. They found that mutant Fc hinge fragments reduce serum half-life in mice compared to wild-type IgG1 Fc hinge fragments, and Ile253, His310 and His435 are central in regulating IgG serum half-life. (Kim et al., Eur. J. Immunol. 29: 2819-2825 (1999)).
Homick et al, showed that a single amino acid substitution at position 253 in the Fc region of a chimeric human IgG1 antibody accelerates clearance in the mouse body and improves immunoscintigraphy of solid tumors (Hormick et al , J. Nucl. Med. 41: 355-362 (2000)).

米国特許第6,165,745号は、抗体をコードするDNAセグメント内に突然変異を導入することにより生物学的半減期が減少した抗体を産生する方法を開示している。該突然変異には、Fc-ヒンジドメインの位置253、310、311、433又は434におけるアミノ酸置換が含まれている。米国特許第6,165,745号の全開示ならびに本明細書に引用されているその他全ての米国特許第参考文献の全開示が、本明細書に引用により組込まれる。
米国特許第5,530,101;5,585,089;5.693,761;5,693,762;及び6,180,370号は、免疫グロブリンのヒト型化を開示している。
US Pat. No. 6,165,745 discloses a method for producing an antibody with reduced biological half-life by introducing mutations into the DNA segment encoding the antibody. The mutation includes an amino acid substitution at position 253, 310, 311, 433 or 434 of the Fc-hinge domain. The entire disclosure of US Pat. No. 6,165,745, as well as the entire disclosure of all other US patent references cited herein, is hereby incorporated by reference.
US Pat. Nos. 5,530,101; 5,585,089; 5.593,761; 5,693,762; and 6,180,370 disclose humanization of immunoglobulins.

米国特許第6,277,375B1号は、位置252におけるトレオニンからロイシンへ、位置254におけるセリンからセリンへ又は位置256におけるトレオニンからフェニルアラニンへのアミノ酸置換を含む、野生IgGとの関係において増大した血清半減期を有する突然変異体IgG分子を含む組成物を開示している。位置433、435又は436にアミノ酸置換を伴う突然変異体 IgGも同様に開示されている。
米国特許出願第20020098193A1号及びPCT公報WO97/34621号は、Fcヒンジ領域内に少なくとも1つのアミノ酸置換を有し、IgGとの関係において増大した血清半減期をもつ突然変異体IgG分子を開示している。しかしながら、位置250、314又は428における突然変異についていかなる実験上の裏づけも提供されていない。
US Pat. No. 6,277,375 B1 has an increased serum half-life in relation to wild IgG, including amino acid substitutions from threonine to leucine at position 252, serine to serine at position 254, or threonine to phenylalanine at position 256. Disclosed are compositions comprising mutant IgG molecules. Mutant IgG with an amino acid substitution at position 433, 435 or 436 is also disclosed.
US Patent Application No. 20020098193A1 and PCT Publication WO 97/34621 disclose mutant IgG molecules having at least one amino acid substitution in the Fc hinge region and having increased serum half-life in relation to IgG. Yes. However, no experimental support is provided for mutations at positions 250, 314 or 428.

米国特許第6,528,624号は、ヒトIgG Fc領域のアミノ酸位置270、322、326、327、329、331、333及び334のうちの1又は複数におけるアミノ酸置換を含んで成る、ヒトIgG Fc領域を含んだ抗体の変異体を開示している。
PCT公報WO98/05787号は、その誘発された毒性を減少させるべくBR96抗体の位置310〜331においてアミノ酸を欠失又は置換させることを開示しているが、改変されたFcRnに対する結合を結果としてもたらすアミノ酸修飾を開示していない。
US Pat.No. 6,528,624 included a human IgG Fc region comprising an amino acid substitution at one or more of amino acid positions 270, 322, 326, 327, 329, 331, 333 and 334 of the human IgG Fc region. Antibody variants are disclosed.
PCT publication WO 98/05787 discloses deletion or substitution of amino acids at positions 310 to 331 of the BR96 antibody to reduce its induced toxicity, but results in binding to modified FcRn Amino acid modifications are not disclosed.

PCT公報WO00/42072号は、Fc領域内の残基の番号付けがEU指標のものであるものとして、Fc領域のアミノ酸位置238、252、253、254、255、256、265、272、286、288、303、305、307、309、311、312、317、340、356、360、362、376、378、380、386、388、400、413、415、424、433、434、435、436、439、及び447のうちのいずれか1つ又は複数の位置におけるアミノ酸修飾を含む、改変されたFcRn結合親和力をもつ変異体Fc領域を含んだポリペプチドを開示している(Kabat et al.,前掲書中)。   PCT publication WO00 / 42072 states that the numbering of residues in the Fc region is that of the EU index, and amino acid positions 238, 252, 253, 254, 255, 256, 265, 272, 286 in the Fc region, 288, 303, 305, 307, 309, 311, 312, 317, 340, 356, 360, 362, 376, 378, 380, 386, 388, 400, 413, 415, 424, 433, 434, 435, 436, Disclosed are polypeptides comprising variant Fc regions with altered FcRn binding affinity, including amino acid modifications at any one or more of positions 439 and 447 (Kabat et al., Supra). In the book).

PCT公報WO02/060919A2号は、野生型IgG 定常ドメインをもつIgGの半減期に比べて増大した半減期を有し、かつ1又は複数のアミノ酸修飾が251、253、255、285〜290、308〜314、385〜389及び428〜435のうちの1又は複数にある、野生型IgG 定常ドメインとの関係において1又は複数のアミノ酸修飾を含むIgG 定常ドメインを含んだ修飾されたIgGを開示している。しかしながら、FcRnに対する改変された結合を伴う位置314又は428における突然変異の例は全く開示されていない。   PCT Publication WO02 / 060919A2 has an increased half-life compared to the half-life of an IgG with a wild-type IgG constant domain, and one or more amino acid modifications are 251, 253, 255, 285-290, 308- Disclosed is a modified IgG comprising an IgG constant domain comprising one or more amino acid modifications in relation to a wild-type IgG constant domain at one or more of 314, 385-389 and 428-435 . However, no examples of mutations at positions 314 or 428 with altered binding to FcRn are disclosed.

Martin, W.L.(「タンパク質-タンパク質認識:新生児のFcレセプタ及び免疫グロブリンG」という題の博士論文、カリフォルニア工科大学(2001年))は、FcRn結合親和力を増大し得る、位置250及び428を含めたラットガンマ-2a定常領域の複数のFc位置における理論上の突然変異を提案している。Martinは、なかでも位置250でバリンをイソロイシンで置換する又は位置428でロイシンをフェニルアラニンで置換する可能性を示唆している。Martinは、位置314についていかなる置換も示唆していない。Martinは、これらの提案された突然変異のいずれについても、FcRnに対する増大した結合親和力を実証していない。   Martin, WL (Doctoral Dissertation entitled “Protein-Protein Recognition: Neonatal Fc Receptor and Immunoglobulin G”, California Institute of Technology (2001)) included positions 250 and 428, which can increase FcRn binding affinity. A theoretical mutation at multiple Fc positions in the rat gamma-2a constant region is proposed. Martin suggests, among other things, the possibility of substituting valine with isoleucine at position 250 or leucine with phenylalanine at position 428. Martin does not suggest any substitution for position 314. Martin has not demonstrated an increased binding affinity for FcRn for any of these proposed mutations.

以上で記述した刊行物は、IgGクラスの抗体の血清半減期又はFcRn結合親和力が、Fc領域の位置250、位置314又は位置428におけるアミノ酸修飾により改変され得ることを示していなかった。本発明は、結合に対する効果を有し得るもののpH依存性結合には必要でないかもしれないFcRn接触部位近くのFc残基を選択するために分子モデリングを使用した。アミノ酸修飾は、IgGクラスの免疫グロブリン重鎖の定常領域の位置250、314又は428で行なわれた。前記修飾を含む抗体の血清半減期又はFcRn結合親和力は改変され、従って未修飾抗体のものとは異なっていた。   The publications described above have not shown that the serum half-life or FcRn binding affinity of IgG class antibodies can be altered by amino acid modifications at position 250, position 314 or position 428 of the Fc region. The present invention used molecular modeling to select Fc residues near the FcRn contact site that may have an effect on binding but may not be necessary for pH dependent binding. Amino acid modifications were made at position 250, 314 or 428 of the constant region of the IgG class immunoglobulin heavy chain. The serum half-life or FcRn binding affinity of the antibody containing the modification was altered and thus differed from that of the unmodified antibody.

本発明は、FcRnについてのIgG分子の親和力を改変(すなわち増大又は減少)させるヒトIgG分子の定常ドメイン中の複数の突然変異を発明人らが同定したことに基づくものである。本発明は、対応する未修飾抗体との関係において改変されたFcRn結合親和力及び/又は血清半減期を有する修飾された抗体を提供する。抗体及びその他の生物活性分子のin vivo半減期(すなわち被験者の血清又はその他の組織内での残存性)は、抗体(又はその他のあらゆる薬学的分子)の投与の量及び頻度を決定する重要な臨床的パラメータである。従って、増大した(又は減少した)半減期をもつ抗体を含めたこのような分子は、薬学的に多大な重要性をもつ。   The present invention is based on the inventors' identification of multiple mutations in the constant domain of human IgG molecules that alter (ie increase or decrease) the affinity of IgG molecules for FcRn. The present invention provides modified antibodies having altered FcRn binding affinity and / or serum half-life in relation to the corresponding unmodified antibody. The in vivo half-life of antibodies and other biologically active molecules (ie, persistence in the subject's serum or other tissues) is an important factor in determining the amount and frequency of administration of the antibody (or any other pharmaceutical molecule). It is a clinical parameter. Accordingly, such molecules, including antibodies with increased (or decreased) half-life, are of great pharmaceutical importance.

本発明は、IgG定常ドメイン又はそのフラグメントがFcRnについての親和力を増大(又は減少)させるべく(好ましくはアミノ酸置換によって)修飾されている、(好ましくはヒトIgG由来の)修飾されたIgG定常ドメイン又はそのFcRn結合部分(好ましくはFc又はヒンジ-Fcドメイン)の存在によって増大した(又は減少した)in vivo半減期を有する、修飾された分子(好ましくは抗体)に関する。
特定の実施形態においては、本発明は、FcRnレセプタとのヒンジ-Fcドメインの相互作用に直接的又は間接的に関与するものとして構造研究によって同定された位置におけるアミノ酸残基の変化により、そのin vivo半減期が延長(又は短縮)されている。修飾されたIgGクラス抗体に関する。
The invention relates to a modified IgG constant domain (preferably derived from human IgG), wherein the IgG constant domain or fragment thereof is modified (preferably by amino acid substitution) to increase (or decrease) affinity for FcRn. It relates to a modified molecule (preferably an antibody) having an in vivo half-life that is increased (or decreased) by the presence of its FcRn binding moiety (preferably Fc or hinge-Fc domain).
In certain embodiments, the invention provides for the alteration of an amino acid residue at a position identified by structural studies as being directly or indirectly involved in the hinge-Fc domain interaction with the FcRn receptor. The in vivo half-life is extended (or shortened). It relates to a modified IgG class antibody.

好ましい実施態様においては、修飾されたIgGクラス抗体は、ダクリズマブ(daclizumab)、フォントリズマブ(fontolizumab)、ビシリズマブ(visilizumab)及びM200から成る群から選択される。
好ましい実施形態においては、定常ドメイン(又はそのフラグメント)は、pH7.4よりもpH6.0でさらに高いFcRc親和力を有する。すなわち、FcRn結合親和力のpH依存性は、野生型pH依存性を模倣する。変形実施形態においては、本発明の修飾された抗体は、未修飾抗体との関係において改変されたpH依存性プロフィールを示していてよい。このような改変されたpH依存性プロフィールは治療用又は診断用の利用分野において有用であり得る。
In a preferred embodiment, the modified IgG class antibody is selected from the group consisting of daclizumab, fontolizumab, visilizumab and M200.
In a preferred embodiment, the constant domain (or fragment thereof) has a higher FcRc affinity at pH 6.0 than at pH 7.4. That is, the pH dependence of FcRn binding affinity mimics the wild type pH dependence. In an alternative embodiment, a modified antibody of the invention may exhibit a pH-dependent profile that has been altered in relation to an unmodified antibody. Such modified pH-dependent profiles can be useful in therapeutic or diagnostic applications.

一部の実施形態においては、本発明の抗体修飾は、ADCC又はCDCといったその他の抗体エフェクタ機能を改変させることなくFcRn結合及び/又は血清半減期を改変させることになる。特に好ましい実施形態においては、本発明の修飾された抗体は、Fc-ガンマレセプタ又はC1qに対する結合の変化を全く示さない。変形実施形態においては、本発明の抗体修飾は、増大した(又は減少した)エフェクタ機能ならびに増大した血清半減期を結果としてもたらし得る。特に好ましい実施形態においては、本発明の修飾された抗体は、増大した(又は減少した)ADCC活性ならびに増大した血清半減期を有し得る。
本発明の修飾は修飾された抗体(又はその他の分子)の生物学的利用能(例えば粘膜表面又はその他の標的組織)を改変(すなわち増大又は減少)させることもできるということを指摘しておくべきである。
In some embodiments, antibody modifications of the invention will alter FcRn binding and / or serum half-life without altering other antibody effector functions such as ADCC or CDC. In particularly preferred embodiments, the modified antibodies of the invention do not show any change in binding to Fc-gamma receptors or C1q. In an alternative embodiment, the antibody modification of the present invention may result in increased (or decreased) effector function as well as increased serum half-life. In particularly preferred embodiments, the modified antibodies of the invention may have increased (or decreased) ADCC activity as well as increased serum half-life.
It should be pointed out that the modification of the invention can also alter (ie increase or decrease) the bioavailability (eg mucosal surface or other target tissue) of the modified antibody (or other molecule). Should.

好ましい実施形態においては、本発明は、アミノ酸残基250、314及び428から成るグループの中から選択された重鎖定常領域由来の少なくとも1つのアミノ酸が未修飾抗体内に存在するものとは異なるアミノ酸残基で置換されている、IgGクラスの修飾された抗体を提供している。好ましくはこの置換は、未修飾の野生型抗体との関係において前記修飾された抗体のFcRn結合親和力及び/又は血清半減期を改変させる。本発明はさらに、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250がグルタミン酸又はグルタミンで置換されているか又は重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がフェニルアラニン又はロイシンで置換されている、未修飾抗体と比べて増大したFcRn結合親和力及び増大した血清半減期をもつ修飾された抗体を提供している。   In a preferred embodiment, the invention provides an amino acid that differs from that in which at least one amino acid from a heavy chain constant region selected from the group consisting of amino acid residues 250, 314 and 428 is present in an unmodified antibody. IgG class modified antibodies are provided that are substituted with residues. Preferably this substitution alters the FcRn binding affinity and / or serum half-life of the modified antibody in the context of an unmodified wild type antibody. The present invention further compares the amino acid residue 250 from the heavy chain constant region with glutamic acid or glutamine, or the amino acid residue 428 from the heavy chain constant region with phenylalanine or leucine, compared to an unmodified antibody. Modified antibodies with increased FcRn binding affinity and increased serum half-life are provided.

本発明はさらに、(a)重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250がグルタミン酸で置換され、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がフェニルアラニン置換されている;(b)重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250がグルタミンで置換され、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がフェニルアラニンで置換されている;又は(c)重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250がグルタミンで置換され、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がロイシンで置換されている、未修飾抗体と比べて増大したFcRn結合親和力及び/又は増大した血清半減期を有する修飾された抗体を提供している。   The invention further includes (a) amino acid residue 250 from the heavy chain constant region substituted with glutamic acid and amino acid residue 428 from the heavy chain constant region substituted with phenylalanine; (b) from the heavy chain constant region Amino acid residue 250 is substituted with glutamine and amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is substituted with phenylalanine; or (c) amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is substituted with glutamine and the heavy chain constant Provided are modified antibodies having increased FcRn binding affinity and / or increased serum half-life compared to unmodified antibodies, wherein amino acid residue 428 from the normal region is replaced with leucine.

本発明はさらに、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基314が、未修飾抗体内に存在するものとは異なるもう1つのアミノ酸で置換されている、未修飾抗体と比べて減少したFcRn結合親和力及び/又は減少した血清半減期を有する修飾された抗体を提供する。
本発明はさらに、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250が、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、リジン、フェルニアラニン、プロリン、トリプトファン又はチロシンで置換されている、又は重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428が、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、リジン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、又はバリンで置換されている、未修飾抗体と比べて減少したFcRn結合親和力及び/又は減少した血清半減期をもつ修飾された抗体を提供している。
The present invention further provides a reduced FcRn binding affinity compared to an unmodified antibody, wherein amino acid residue 314 from the heavy chain constant region is replaced with another amino acid different from that present in the unmodified antibody. Provided are modified antibodies having a reduced serum half-life.
The present invention further provides that amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is substituted with arginine, asparagine, aspartic acid, lysine, fernialanine, proline, tryptophan or tyrosine, or an amino acid residue from the heavy chain constant region. Reduced FcRn compared to unmodified antibody in which group 428 is replaced with alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, lysine, proline, serine, threonine, tyrosine, or valine Modified antibodies with binding affinity and / or reduced serum half-life are provided.

本発明は同様に、残基250、314及び428から成るグループの中から選択された少なくとも1つのアミノ酸残基が天然に発生するIgGクラス抗体の中に存在するものと異なっており、かくして天然に発生する抗体との関係において前記抗体のFcRn結合親和力及び/又は血清半減期を改変する、天然に発生するIgGクラス抗体と実質的に同一の定常領域をもつ抗体をも提供する。好ましい実施形態においては、天然に発生するIgGクラス抗体は、ヒトIgG1、IgG2、IgG2M3、IgG3又はIgG4分子の重鎖定常領域を含む。同様に好ましい実施形態においては、天然に発生するIgGクラス抗体と実質的に同一の定常領域をもつ抗体の重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250がグルタミン酸又はグルタミンであるか、又は重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428はフェニルアラニン又はロイシンである。その他の好ましい実施形態においては、天然に発生するIgGクラス抗体と実質的に同一である定常領域をもつ抗体は、位置250にグルタミン酸残基そして位置428にフェニルアラニン残基を有するか;又はアミノ酸残基250がグルタミンであり、アミノ酸残基428がフェニルアラニンであるか又は;アミノ酸残基250がグルタミンであり、アミノ酸残基428がロイシンである。   The present invention also differs from that present in naturally occurring IgG class antibodies wherein at least one amino acid residue selected from the group consisting of residues 250, 314 and 428 is present, and thus naturally Also provided is an antibody having a constant region substantially identical to a naturally occurring IgG class antibody that alters the FcRn binding affinity and / or serum half-life of said antibody in relation to the generated antibody. In a preferred embodiment, a naturally occurring IgG class antibody comprises the heavy chain constant region of a human IgG1, IgG2, IgG2M3, IgG3 or IgG4 molecule. Similarly, in a preferred embodiment, amino acid residue 250 from the heavy chain constant region of an antibody having substantially the same constant region as a naturally occurring IgG class antibody is glutamic acid or glutamine, or the heavy chain constant region The derived amino acid residue 428 is phenylalanine or leucine. In other preferred embodiments, the antibody having a constant region that is substantially identical to a naturally occurring IgG class antibody has a glutamic acid residue at position 250 and a phenylalanine residue at position 428; or an amino acid residue 250 is glutamine and amino acid residue 428 is phenylalanine; or amino acid residue 250 is glutamine and amino acid residue 428 is leucine.

いくつかの実施形態においては、天然に発生するIgGクラス抗体定常領域と実質的に同一の定常領域をもつ抗体は、天然に発生する抗体の中に存在するものと異なる位置314のアミノ酸残基を内含し、かくして天然に発生する抗体との関係においてFcRn結合親和力を減少させかつ/又は血清半減期を減少させる。実施形態には、アミノ酸残基314が、アラニン、アルギニン、アスパラギン酸、アスパラギン、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、又はバリンである抗体が含まれる。1つの好ましい実施形態においては、アミノ酸残基314はアルギニンである。   In some embodiments, an antibody having a constant region substantially identical to a naturally occurring IgG class antibody constant region has an amino acid residue at position 314 that is different from that present in a naturally occurring antibody. Including and thus reducing FcRn binding affinity and / or reducing serum half-life in relation to naturally occurring antibodies. In embodiments, amino acid residue 314 is alanine, arginine, aspartic acid, asparagine, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, or valine. Antibodies are included. In one preferred embodiment, amino acid residue 314 is arginine.

その他の実施形態においては、天然に発生するIgGクラス抗体定常領域と実質的に同一の定常領域をもつ抗体は、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、リジン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン又はチロシンから成るグループの中から選択された位置250のアミノ酸残基を内含し、かくして、天然に発生する抗体との関係においてFcRn結合親和力を減少させかつ/又は血清半減期を減少させる。同様にして、位置428のアミノ酸残基は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、リジン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、又はバリンから成るグループの中から選択されたアミノ酸残基と置換され得、かくして、天然に発生する抗体との関係において、FcRn結合親和力を減少させかつ/又は血清半減期を減少させる。   In other embodiments, an antibody having a constant region substantially identical to a naturally occurring IgG class antibody constant region is within the group consisting of arginine, asparagine, aspartic acid, lysine, phenylalanine, proline, tryptophan or tyrosine. Which contains an amino acid residue at position 250 selected from thus reducing FcRn binding affinity and / or reducing serum half-life in relation to naturally occurring antibodies. Similarly, the amino acid residue at position 428 is selected from the group consisting of alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, lysine, proline, serine, threonine, tyrosine, or valine. In the context of naturally occurring antibodies, thus reducing FcRn binding affinity and / or reducing serum half-life.

本発明はさらに、未修飾抗体の中に存在するものと異なるアミノ酸で、アミノ酸残基250、314及び428から成るグループの中から選択された重鎖定常領域由来の少なくとも1つのアミノ酸を置換し、かくして、前記未修飾抗体のFcRn結合親和力及び/又は血清半減期の改変をひき起こす段階を含んで成る、IgGクラスの抗体を修飾する方法を提供している。   The invention further substitutes at least one amino acid from a heavy chain constant region selected from the group consisting of amino acid residues 250, 314 and 428 with an amino acid different from that present in the unmodified antibody, Thus, there is provided a method of modifying an IgG class antibody comprising the step of altering the FcRn binding affinity and / or serum half-life of said unmodified antibody.

本発明はさらに、
(a) アミノ酸残基250、314及び428から成るグループの中から選択された重鎖定常領域由来の少なくとも1つのアミノ酸が、未修飾抗体の中に存在するものとは異なるアミノ酸で置換されていおり、かくしてFcRn結合親和力及び/又は血清半減期の改変を引き起こす、免疫グロブリン重鎖の定常領域を少なくともコードするDNAに操作可能な形でリンクされた適切なプロモータを含んで成る発現ベクター(好ましく複製可能な発現ベクター)を調製する段階;
(b) 宿主細胞を前記ベクターで形質転換する段階;及び
(c) 前記修飾された抗体を産生するべく前記形質転換済み宿主細胞を培養する段階、
を含んで成る、未修飾抗体と比べた場合に改変されたFcRnに対する結合親和力及び/又は改変された血清半減期を有するIgGクラスの修飾された抗体を生産する方法をも提供する。
The present invention further includes
(A) at least one amino acid derived from a heavy chain constant region selected from the group consisting of amino acid residues 250, 314 and 428 is substituted with an amino acid different from that present in the unmodified antibody. Thus, an expression vector (preferably replicable) comprising an appropriate promoter operably linked to DNA encoding at least the constant region of an immunoglobulin heavy chain, thus causing alteration of FcRn binding affinity and / or serum half-life A suitable expression vector);
(B) transforming host cells with the vector; and (c) culturing the transformed host cells to produce the modified antibody;
There is also provided a method for producing an IgG class modified antibody having a modified binding affinity for FcRn and / or an altered serum half-life when compared to an unmodified antibody.

任意には、かかる方法にはさらに、相補的免疫グロブリン軽鎖をコードするDNAに対し操作可能な形でリンクされたプロモータを含む第2の発現ベクター(好ましく複製可能な発現ベクター)を調製する段階及びさらに前記第2の発現ベクターで前記細胞系統を形質転換させる段階がさらに含まれる。   Optionally, such methods further comprise preparing a second expression vector (preferably a replicable expression vector) comprising a promoter operably linked to the DNA encoding the complementary immunoglobulin light chain. And further comprising transforming the cell line with the second expression vector.

本発明は同様に、改変された半減期を有する本発明の修飾された免疫グロブリン(毒素及び放射性核種と接合された免疫グロブリンを含む)、タンパク質及びその他の生物活性分子を用いた薬学組成物及び予防及び治療方法をも内含する。同様に内含されているのは、改変された半減期をもつ本発明の修飾された免疫グロブリン、タンパク質及びその他の生物活性分子を用いた診断方法である。好ましい実施形態においては、本発明のアミノ酸修飾は、治療用又は診断用抗体の血清半減期を延長するために使用することができる。例えば、本発明は、対応する未修飾抗体のものよりも少なくとも約1.3倍長いin vivo除去半減期をもつIgGクラスの修飾された治療用又は診断用抗体を提供する。残基250、314及び428から成るグループの中から選択された少なくとも1つのアミノ酸残基が未修飾抗体の中に存在するものとは異なっている修飾された治療用又は診断用抗体。好ましい実施形態においては、修飾された治療用又は診断用抗体は、対応する未修飾抗体のものに比べ少なくとも1.3倍、1.5倍、1.8倍、1.9倍又は2.0倍超長いin vivo除去半減期を有する。   The present invention also relates to pharmaceutical compositions using the modified immunoglobulins of the present invention (including immunoglobulins conjugated to toxins and radionuclides), proteins and other biologically active molecules having altered half-lives, and Also includes prevention and treatment methods. Also included are diagnostic methods using the modified immunoglobulins, proteins and other biologically active molecules of the present invention with altered half-lives. In preferred embodiments, the amino acid modifications of the present invention can be used to increase the serum half-life of therapeutic or diagnostic antibodies. For example, the present invention provides modified therapeutic or diagnostic antibodies of the IgG class that have an in vivo elimination half-life that is at least about 1.3 times longer than that of the corresponding unmodified antibody. A modified therapeutic or diagnostic antibody wherein at least one amino acid residue selected from the group consisting of residues 250, 314 and 428 is different from that present in the unmodified antibody. In preferred embodiments, the modified therapeutic or diagnostic antibody has an in vivo elimination half-life that is at least 1.3 times, 1.5 times, 1.8 times, 1.9 times or 2.0 times longer than that of the corresponding unmodified antibody. .

本発明は同様に、対応する未修飾抗体のものよりも少なくとも約1.3倍低いin vivoクリアランスを有するIgGクラスの修飾された治療用又は診断用抗体をも提供する。残基250、314及び428から成るグループの中から選択された少なくとも1つのアミノ酸残基が未修飾抗体の中に存在するものとは異なっている修飾された治療用又は診断用抗体。好ましい実施形態においては、修飾された治療用又は診断用抗体は、対応する未修飾抗体のものに比べて少なくとも1.3倍、1.5倍、1.8倍、2.0倍、2.3倍、2.5倍、2.8倍又は3.0倍超低いin vivoクリアランスを有する。
好ましい実施態様においては、治療抗体は、ダクリズマブ、フォントリズマブ、ビシリズマブ及びM200から成る群から選択される。
The present invention also provides modified therapeutic or diagnostic antibodies of the IgG class that have in vivo clearance that is at least about 1.3 times lower than that of the corresponding unmodified antibody. A modified therapeutic or diagnostic antibody wherein at least one amino acid residue selected from the group consisting of residues 250, 314 and 428 is different from that present in the unmodified antibody. In preferred embodiments, the modified therapeutic or diagnostic antibody is at least 1.3 times, 1.5 times, 1.8 times, 2.0 times, 2.3 times, 2.5 times, 2.8 times or 3.0 times that of the corresponding unmodified antibody. Has an in vivo clearance much more than double.
In a preferred embodiment, the therapeutic antibody is selected from the group consisting of daclizumab, fontlizumab, bicilizumab and M200.

本発明はさらに、対応する未修飾抗体のものよりも少なくとも約1.3倍高い濃度-時間曲線下のin vivo面積をもつIgGクラスの修飾された治療用又は診断用抗体を提供する。残基250、314及び428から成るグループの中から選択された少なくとも1つのアミノ酸残基が未修飾抗体の中に存在するものとは異なっている修飾された治療用又は診断用抗体。好ましい実施形態においては、修飾された治療用又は診断用抗体は、対応する未修飾抗体のものに比べ少なくとも1.3倍、1.5倍、1.8倍、2.0倍、2.3倍、2.6倍、2.8倍又は3.0倍超高いin vivo除去半減期を有する。
好ましい変形実施形態においては、本発明のアミノ酸修飾は同様に、治療又は診断用抗体の血清半減期を減少させるためにも使用可能である。かかる治療又は診断用抗体は、当該技術分野において周知であり、本発明の以下の記述において列挙されている。
The invention further provides modified therapeutic or diagnostic antibodies of the IgG class that have an in vivo area under a concentration-time curve that is at least about 1.3 times higher than that of the corresponding unmodified antibody. A modified therapeutic or diagnostic antibody wherein at least one amino acid residue selected from the group consisting of residues 250, 314 and 428 is different from that present in the unmodified antibody. In preferred embodiments, the modified therapeutic or diagnostic antibody is at least 1.3 times, 1.5 times, 1.8 times, 2.0 times, 2.3 times, 2.6 times, 2.8 times or 3.0 times that of the corresponding unmodified antibody. Has a very high in vivo elimination half-life.
In a preferred variant embodiment, the amino acid modifications of the present invention can also be used to reduce the serum half-life of therapeutic or diagnostic antibodies. Such therapeutic or diagnostic antibodies are well known in the art and are listed in the following description of the invention.

本発明はまた、配列番号118の軽鎖アミノ酸配列、及び配列番号119−128から選択された重鎖アミノ酸配列を含んで成る修飾された治療抗体も供給する。本発明はまた、1又は複数のそれらの軽鎖又は重鎖アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含んで成るベクターも供給する。さらに、本発明は、このベクターを含んで成る宿主細胞を供給する。   The invention also provides a modified therapeutic antibody comprising a light chain amino acid sequence of SEQ ID NO: 118 and a heavy chain amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 119-128. The invention also provides a vector comprising a polynucleotide encoding one or more of those light or heavy chain amino acid sequences. Furthermore, the present invention provides a host cell comprising this vector.

さらに、本発明は、配列番号129の軽鎖アミノ酸配列及び配列番号130−134から選択された重鎖アミノ酸配列を含んで成る修飾された治療抗体;配列番号135の軽鎖アミノ酸配列及び配列番号136−140から選択された重鎖アミノ酸配列を含んで成る修飾された治療抗体;及び配列番号141の軽鎖アミノ酸配列及び配列番号142−146から選択された重鎖アミノ酸配列を含んで成る修飾された治療抗体を供給する。本発明はまた、上記に列挙される修飾された治療抗体の1又は複数の重鎖及び/又は軽鎖アミノ酸配列を含んで成るベクターを供給し;そして本発明は、上記に列挙されるベクターのいずれかを含んでなる宿主細胞を供給する。   Further, the present invention provides a modified therapeutic antibody comprising a light chain amino acid sequence of SEQ ID NO: 129 and a heavy chain amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 130-134; a light chain amino acid sequence of SEQ ID NO: 135 and SEQ ID NO: 136 A modified therapeutic antibody comprising a heavy chain amino acid sequence selected from -140; and a light chain amino acid sequence selected from SEQ ID NO: 141 and a heavy chain amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 142-146 Supply therapeutic antibody. The invention also provides a vector comprising one or more heavy and / or light chain amino acid sequences of the modified therapeutic antibodies listed above; and the invention provides a vector of the vectors listed above. A host cell comprising either is provided.

I.改変されたFcRn結合親和力及び/又は血清半減期を有する修飾された抗体
本発明をより完全に理解できるように、いくつかの定義を記す。
本明細書で用いられている「免疫グロブリン」及び「抗体」という語は、免疫グロブリン遺伝子により実質的にコードされる1又は複数のポリペプチドから成るタンパク質を意味する。認識された免疫グロブリン 遺伝子には、カッパ、ラムダ、アルファ、ガンマ(γ1、γ2、γ3、γ4)、デルタ、イプシロン及びミュー定常領域遺伝子ならびに無数の免疫グロブリン可変領域遺伝子が含まれる。全長免疫グロブリン「軽鎖」(約25kd又は214個のアミノ酸)は、NH2-末端にあるカッパ又はラムダ可変領域(約110のアミノ酸)及びCOOH末端にあるカッパ又はラムダ定常領域遺伝子によってコードされる。全長免疫グロブリン「重鎖」(約50Kd又は446のアミノ酸)は、重鎖可変領域遺伝子(約116のアミノ酸)及び例えば(約330のアミノ酸をコードする)ガンマといったその他の上述の定常領域遺伝子の1つによってコードされる。
I. Modified Antibodies with Modified FcRn Binding Affinity and / or Serum Half-Life In order to provide a more complete understanding of the present invention, some definitions are provided.
As used herein, the terms “immunoglobulin” and “antibody” mean a protein consisting of one or more polypeptides substantially encoded by immunoglobulin genes. The recognized immunoglobulin genes include kappa, lambda, alpha, gamma (γ1, γ2, γ3, γ4), delta, epsilon and mu constant region genes, as well as the myriad immunoglobulin variable region genes. A full-length immunoglobulin “light chain” (approximately 25 kd or 214 amino acids) is encoded by a kappa or lambda variable region at the NH2-terminus (approximately 110 amino acids) and a kappa or lambda constant region gene at the COOH terminus. The full-length immunoglobulin “heavy chain” (approximately 50 Kd or 446 amino acids) is one of the heavy chain variable region genes (approximately 116 amino acids) and other aforementioned constant region genes such as gamma (encoding approximately 330 amino acids). Coded by one.

免疫グロブリンの1つの形態が、抗体の基本的構造単位を構成する。この形態は四量体であり、各々1つの軽鎖と1つの重鎖をもつ2つの同一の免疫グロブリン鎖対から成る。各々の対の中で、軽鎖及び重鎖可変領域は共に、1つの抗原に対する結合を担当し、定常領域は抗体エフェクタ機能を担持する。四量体抗体に加えて、免疫グロブリンは、例えばFv、Fab及び(Fab′)2ならびに2官能性ハイブリッド抗体(例えばLanzavecchia及びScheidegger, Eur. J. Immunol. 17:105-111(1987))を含めたさまざまなその他の形態及び1本鎖(例えば本明細書に参考として内含されているHuston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85;5879-5883(1988)、及びBird et al., Science, 242:423-426(1998))で存在し得る。(一般的には、Hood et al.,「免疫学」、第2版、Benjamin, York(1984)、及びHunkapiller及びHood, Nature, 323:15-16(1986)を参照のこと)。 One form of immunoglobulin constitutes the basic structural unit of an antibody. This form is a tetramer and consists of two identical immunoglobulin chain pairs, each with one light chain and one heavy chain. Within each pair, both the light and heavy chain variable regions are responsible for binding to one antigen and the constant region carries antibody effector functions. In addition to tetrameric antibodies, immunoglobulins include, for example, Fv, Fab and (Fab ′) 2 and bifunctional hybrid antibodies (eg Lanzavecchia and Scheidegger, Eur. J. Immunol. 17: 105-111 (1987)). Various other forms and single strands, including Huston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85; 5879-5883 (1988), and Bird, incorporated herein by reference. et al., Science, 242: 423-426 (1998)). (See, generally, Hood et al., “Immunology”, 2nd edition, Benjamin, York (1984), and Hunkapiller and Hood, Nature, 323: 15-16 (1986)).

「遺伝的に改変された抗体」という語は、アミノ酸残基の配列が、未変性又は野生型抗体のものから変更された抗体を意味する。組換え型DNA技術の関与度のため、本発明は、天然の抗体内に発見されるアミノ酸配列の修飾に制限されるわけではない。以下で記述されているように、以前に工学処理された抗体を本発明に従って設計し直し、改変されたFcRn結合親和力及び/又は血清半減期の望ましい特徴を得ることができる。本発明で有用な修飾された抗体の考えられる変異体は、数多くあり、わずか1つ又は数個のアミノ酸を変更するものから、例えば可変領域又は定常領域の完全な再設計まである。定常領域における変更は、一般に、補体固定、さまざまなFc-ガンマレセプタ及びその他のレセプタ官能基との相互作用といったような特性を改善又は改変するために行なわれることになる。可変領域における変更は、抗原結合特性を改善するために行なわれることになる。   The term “genetically modified antibody” means an antibody in which the sequence of amino acid residues has been changed from that of a native or wild-type antibody. Due to the degree of involvement of recombinant DNA technology, the present invention is not limited to amino acid sequence modifications found within natural antibodies. As described below, previously engineered antibodies can be redesigned according to the present invention to obtain desirable characteristics of altered FcRn binding affinity and / or serum half-life. There are many possible variants of modified antibodies useful in the present invention, from those that change as few as one or a few amino acids to complete redesigns of variable or constant regions, for example. Changes in the constant region will generally be made to improve or modify properties such as complement fixation, interactions with various Fc-gamma receptors and other receptor functional groups. Changes in the variable region will be made to improve antigen binding properties.

天然に発生するクラスIgG抗体定常領域と実質的に同一の定常領域を有する抗体というのは、存在するあらゆる定常領域が天然に発生するIgGクラス抗体の定常領域のアミノ酸配列と実質的に同一であるすなわち少なくとも約85〜90%そして好ましくは少なくとも95%同一である抗体を意味する。
in vitro検出検定及びそのためのヒトにおける修飾された抗体のin vivo使用を含めた、本発明の数多くの好ましい使用において、本発明に従って修飾された(すなわち突然変異を受けた)キメラ、霊長類化、ヒト型化又はヒト抗体を使用することが好ましい可能性がある。
An antibody having a constant region that is substantially identical to a naturally occurring class IgG antibody constant region is that any constant region present is substantially identical to the amino acid sequence of the naturally occurring IgG class antibody constant region That is, an antibody that is at least about 85-90% and preferably at least 95% identical.
In many preferred uses of the invention, including in vitro detection assays and in vivo use of modified antibodies in humans, chimeras, primatized, modified according to the invention (ie, mutated), It may be preferred to use humanized or human antibodies.

「キメラ抗体」という語は、定常領域が1つの種(標準的にはヒト)の抗体に由来し、可変領域がもう1つの種(標準的にはゲッ歯類)の抗体に由来している抗体を意味する。キメラ抗体を産生するための方法は、当該技術分野において周知である。例えば、本明細書にその全体が参考として内含されている、Morrison, Science 229:1202-1207(1985);Oi et al., Bio Techniques 4:214-221(1986);Gillies et al., J. Immunol. Methods 125:191-202(1989);米国特許第5,807,715;4,816,567;及び4,816,397号を参照のこと。   The term “chimeric antibody” means that the constant region is derived from an antibody of one species (typically human) and the variable region is derived from an antibody of another species (typically rodent) Refers to antibody. Methods for producing chimeric antibodies are well known in the art. For example, Morrison, Science 229: 1202-1207 (1985); Oi et al., Bio Techniques 4: 214-221 (1986); Gillies et al., See J. Immunol. Methods 125: 191-202 (1989); US Pat. Nos. 5,807,715; 4,816,567; and 4,816,397.

「霊長類型化抗体」という語は、サルの可変領域及びヒトの定常領域を含む抗体を意味する。霊長類型化抗体を産生する方法は、当該技術分野において既知である。例えば、本明細書にその全体が参考として内含されている米国特許第5,658,570;5,681,722;及び5,693,780号を参照のこと。   The term “primatized antibody” means an antibody comprising a monkey variable region and a human constant region. Methods for producing primatized antibodies are known in the art. See, for example, US Pat. Nos. 5,658,570; 5,681,722; and 5,693,780, which are hereby incorporated by reference in their entirety.

「ヒト型化抗体」又は「ヒト型化免疫グロブリン」という語は、ヒトのフレームワーク、非ヒト抗体由来の少なくとも1つの及び好ましくは全ての相補性決定領域を含み、かつ存在するあらゆる定常領域がヒト免疫グロブリン定常領域と実質的に同一である、すなわち少なくとも約85〜90%そして好ましくは少なくとも95%同一である免疫グロブリンを意味する。従って、場合によってはCDRを除いて、ヒト型化免疫グロブリンの全ての部分は、1又は複数の未変性ヒト免疫グロブリン配列の対応する部分と実質的に同一である。往々にして、ヒトフレームワーク領域内のフレームワーク残基は、抗原結合を改変、好ましくは改善するべくCDR供与体抗体由来の対応する残基と置換されることになる。これらのフレームワーク置換は、当該技術分野において周知の方法、例えば、抗原結合にとって重要なフレームワーク残基を同定するためのCDRとフレームワーク残基の相互作用のモデリング及び特定の位置における異常なフレームワーク残基を同定するための配列比較によって、同定される。   The term “humanized antibody” or “humanized immunoglobulin” includes at least one and preferably all complementarity-determining regions from a human framework, a non-human antibody, and any constant regions present. By an immunoglobulin that is substantially identical to a human immunoglobulin constant region, ie, at least about 85-90% and preferably at least 95% identical. Thus, with the exception of the CDRs, all portions of the humanized immunoglobulin are substantially identical to corresponding portions of one or more native human immunoglobulin sequences. Often, framework residues within the human framework regions will be substituted with the corresponding residue from the CDR donor antibody to alter, preferably improve, antigen binding. These framework substitutions are well known in the art, such as modeling CDR and framework residue interactions to identify framework residues important for antigen binding and unusual frames at specific positions. Identified by sequence comparison to identify work residues.

例えばQueen et al.,米国特許第5,530,101;5,585,089;5,693,761;5,693,762;6,180,370号(これらは各々その全体が参考として内含されている)を参照のこと。抗体は、全て本明細書にその全体が参考として内含されている例えば、CDR-グラフティング(欧州特許第239,400号;PCT公報WO91/09967号;米国特許第5,225,539;5,530,101及び5,585,089号)ベニヤーリング又はリサーフェシング(欧州特許第592,106;欧州特許第519,596;Padlan, Mol. Immunol.,28:489-498(1991);Studnicka et al., Prot. Eng. 7:805-814(1994);Roguska et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 91:969-973(1994)、及び連鎖リシャッフリング(米国特許第5,565,332号)を含めた当該技術分野において既知のさまざまな技術を用いて、抗体をヒト型化することができる。   See, for example, Queen et al., US Pat. Nos. 5,530,101; 5,585,089; 5,693,761; 5,693,762; 6,180,370, each of which is incorporated by reference in its entirety. Antibodies are all herein incorporated by reference in their entirety, eg, CDR-grafting (European Patent No. 239,400; PCT Publication No. WO91 / 09967; US Pat. Nos. 5,225,539; 5,530,101 and 5,585,089) veneering or Resurfacing (European Patent No. 592,106; European Patent No. 519,596; Padlan, Mol. Immunol., 28: 489-498 (1991); Studnicka et al., Prot. Eng. 7: 805-814 (1994); Roguska et al. Natl. Acad. Sci. 91: 969-973 (1994), and various techniques known in the art, including chain reshuffling (US Pat. No. 5,565,332) to humanize antibodies can do.

ヒトの患者の治療的処置のためには、完全にヒトの抗体が望ましいかもしれない。ヒト抗体は、ヒト免疫グロブリン配列から誘導された抗体ライブラリを用いて上述のフィージ表示方法を含めて当該技術分野において既知のさまざまな方法によって作ることができる。各々本明細書にその全体が参考として内含されている米国特許第4,444,887号;4,716,111号及びPCT公報WO98/46645;WO98/50433;WO98/24893;WO98/16654;WO96/34096;WO96/33735;及びWO91/10741号を参照のこと。   For therapeutic treatment of human patients, fully human antibodies may be desirable. Human antibodies can be made by a variety of methods known in the art, including the above-described method of displaying the antibodies using antibody libraries derived from human immunoglobulin sequences. US Pat. Nos. 4,444,887; 4,716,111 and PCT publications WO98 / 46645; WO98 / 50433; WO98 / 24893; WO98 / 16654; WO96 / 34096; WO96 / 33735, each of which is incorporated herein by reference in its entirety. And see WO91 / 10741.

ヒト抗体は、同様に、官能性内因性免疫グロブリンを発現する能力はないもののヒト免疫グロブリン遺伝子を発現できる遺伝子導入マウスを用いても産生可能である。ヒト抗体を産生するためのこの技術を概覧するためには、Lonberg 及び Huszar, Int. Rev. Immunol. 13:65-93(1995)を参照のこと。ヒト抗体及びヒトモノクローナル抗体を産生するためのこの技術及びかかる抗体を産生するためのプロトコルに関する詳細な論述については、本明細書にその全体が参考として内含されているPCT公報WO98/24893;WO92/01047;WO96/34096;WO96/33735号;欧州特許第0598877号;米国特許第5,413,923;5,625,126;5,633,425;5,569,825;5,661,016;5,545,806;5,814,318;5,885,793;5,916,771;及び5,939,598号を参照のこと。さらに、上述のものに類似した技術を用いて、選択された抗原に向けられたヒト抗体を提供するには、Abgenix, Inc. (Fremont, CA)及びMedarex(Princeton, NJ)といった会社をそれに従事させることができる。   Similarly, human antibodies can be produced using transgenic mice that are not capable of expressing functional endogenous immunoglobulins but are capable of expressing human immunoglobulin genes. To review this technique for producing human antibodies, see Lonberg and Huszar, Int. Rev. Immunol. 13: 65-93 (1995). For a detailed discussion of this technique for producing human antibodies and human monoclonal antibodies and protocols for producing such antibodies, see PCT publication WO 98/24893, herein incorporated by reference in its entirety. WO96 / 34096; WO96 / 33735; European Patent No. 0598877; U.S. Patent Nos. 5,413,923; 5,625,126; 5,633,425; 5,569,825; 5,661,016; 5,545,806; 5,814,318; In addition, it employs companies such as Abgenix, Inc. (Fremont, CA) and Medarex (Princeton, NJ) to provide human antibodies directed against selected antigens using techniques similar to those described above. Can be made.

選択されたエピトープを認識する完全にヒトの抗体を、「誘導型選択」と呼ばれる技術を用いて生成することが可能である。このアプローチでは、例えばマウス抗体といったような選択された非ヒトモノクローナル抗体が、同じエピトープを認識する完全にヒトの抗体の選択を誘導するべく使用される(Jespers et al., Biotechnology 12:899-903(1988)。
本明細書で使用される「改変する」という語は、「増大」又は「減少」させることを意味する。
本発明は、アミノ酸残基250、314及び428から成るグループの中から選択された重鎖定常領域由来の少なくとも1つのアミノ酸が未修飾抗体の中に存在するものと異なるアミノ酸残基と置換される、IgGクラスの修飾された抗体を提供する。
Fully human antibodies that recognize selected epitopes can be generated using a technique called “inductive selection”. In this approach, selected non-human monoclonal antibodies, such as mouse antibodies, are used to induce selection of fully human antibodies that recognize the same epitope (Jespers et al., Biotechnology 12: 899-903 (1988).
As used herein, the term “modify” means “increase” or “decrease”.
The present invention replaces at least one amino acid from a heavy chain constant region selected from the group consisting of amino acid residues 250, 314 and 428 with a different amino acid residue from that present in the unmodified antibody. IgG-modified antibodies are provided.

クラスIgGの抗体には、IgG1、IgG2、IgG3及びIgG4の抗体が含まれる。IgG分子の重鎖の定常領域は図1に示されている。重鎖内の残基の番号付けは、EU指標(Kabat et al., 前掲書中)のものである。置換は、位置250、314又は428単独で行なうことができるが、位置250と428又は位置250と314、又は位置314及び428、又は位置250、314及び428といった、そのいずれかの組合せで行なうこともでき、位置250及び428が好ましい組合せである。
各位置について、置換するアミノ酸は、未修飾抗体のその位置に存在するものとは異なるあらゆるアミノ酸残基であり得る。
Class IgG antibodies include IgG1, IgG2, IgG3 and IgG4 antibodies. The constant region of the heavy chain of an IgG molecule is shown in FIG. The numbering of the residues in the heavy chain is that of the EU index (Kabat et al., Supra). Replacement can be done at positions 250, 314 or 428 alone, but at any combination of positions 250 and 428 or positions 250 and 314, or positions 314 and 428, or positions 250, 314 and 428. Positions 250 and 428 are a preferred combination.
For each position, the substituting amino acid can be any amino acid residue that is different from that present at that position of the unmodified antibody.

位置250については、置換するアミノ酸は、アラニン、システイン、アスパラギン酸、グルタミン酸、フェニルアラニン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リジン、ロイシン、メチオニン、アスパラギン、プロリン、グルタミン、アルギニン、セリン、バリン、トリプトファン又はチロシンを含む(ただしこれらに制限されるわけではない)、トレオニン以外のあらゆるアミノ酸残基であり得る。   For position 250, the substituting amino acids include alanine, cysteine, aspartic acid, glutamic acid, phenylalanine, glycine, histidine, isoleucine, lysine, leucine, methionine, asparagine, proline, glutamine, arginine, serine, valine, tryptophan or tyrosine It can be (but is not limited to) any amino acid residue other than threonine.

位置314については、置換するアミノ酸は、アラニン、システイン、アスパラギン酸、グルタミン酸、フェニルアラニン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リジン、メチオニン、アスパラギン、プロリン、グルタミン、アルギニン、セリン、トレオニン、バリン、トリプトファン又はチロシンを含む(ただしこれらに制限されるわけではない)、ロイシン以外のあらゆるアミノ酸残基であり得る。   For position 314, the substituting amino acids include alanine, cysteine, aspartic acid, glutamic acid, phenylalanine, glycine, histidine, isoleucine, lysine, methionine, asparagine, proline, glutamine, arginine, serine, threonine, valine, tryptophan or tyrosine. It can be (but is not limited to) any amino acid residue other than leucine.

位置428については、置換するアミノ酸は、アラニン、システイン、アスパラギン酸、グルタミン酸、フェニルアラニン、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、リジン、ロイシン、アスパラギン、プロリン、グルタミン、アルギニン、セリン、トレオニン、バリン、トリプトファン又はチロシンを含む(ただしこれらに制限されるわけではない)、メチオニン以外のあらゆるアミノ酸残基であり得る。   For position 428, the substituting amino acids include alanine, cysteine, aspartic acid, glutamic acid, phenylalanine, glycine, histidine, isoleucine, lysine, leucine, asparagine, proline, glutamine, arginine, serine, threonine, valine, tryptophan or tyrosine. It can be (but is not limited to) any amino acid residue other than methionine.

本発明は、上述のアミノ酸置換のうちの少なくとも1つを含むIgGクラスの抗体を提供する。例えば、本発明は、位置250、314及び/又は428における上述の置換のうちの2つを含む突然変異を受けたIgG2M3定常領域を提供する。本発明によって提供される定常領域の一部の特異的置換(すなわち突然変異)のアミノ酸配列は、表1(配列番号10〜66)と図3Bに開示されている。   The present invention provides IgG class antibodies comprising at least one of the amino acid substitutions described above. For example, the present invention provides a mutated IgG2M3 constant region comprising two of the above substitutions at positions 250, 314 and / or 428. The amino acid sequences of some specific substitutions (ie mutations) of the constant region provided by the present invention are disclosed in Table 1 (SEQ ID NOs: 10-66) and FIG. 3B.

Figure 2007525171
Figure 2007525171

好ましい実施形態においては、本発明は、未修飾抗体との関係において改変した血清半減期又はFcRn結合親和力を有する修飾された抗体を提供している。本発明は、さらに、アミノ酸残基250、314及び428から成るグループの中から選択された重鎖定常領域由来の少なくとも1つのアミノ酸が未修飾抗体の中に存在するものと異なるアミノ酸残基と置換され、かくして、前記未修飾抗体の結合親和力及び/又は血清半減期に比べて修飾された抗体のFcRn結合親和力及び/又は血清半減期を改変する、IgGクラスの修飾された抗体を提供している。   In preferred embodiments, the present invention provides modified antibodies with altered serum half-life or FcRn binding affinity in relation to unmodified antibodies. The invention further replaces at least one amino acid from a heavy chain constant region selected from the group consisting of amino acid residues 250, 314, and 428 with a different amino acid residue from that present in the unmodified antibody. Thus, IgG class modified antibodies are provided that alter the FcRn binding affinity and / or serum half-life of the modified antibody relative to the binding affinity and / or serum half-life of the unmodified antibody. .

本発明の未修飾抗体は、全ての種の天然の抗体を内含する。「天然の抗体」という語は、宿主動物により産生された全ての抗体を意味する。本発明の制限的な意味のない例としての天然の抗体は、ヒト抗体を産生するべく遺伝的に工学処理された遺伝子導入ゲッ歯類を含め、ヒト、ニワトリ、ヤギ及びゲッ歯類(例えばラット、マウス、ハムスター及びウサギ)に由来する抗体が含まれる(例えば本明細書にその全体が参考として内含されている Lonberg et al., 国際公開第93/12227号;米国特許第5,545,806合;及びKucherlapati, et al.,国際公開第91/10741号;米国特許第6,150,584号を参照のこと)。   The unmodified antibodies of the present invention include all species of natural antibodies. The term “natural antibody” means all antibodies produced by a host animal. Non-limiting examples of natural antibodies of the invention include transgenic rodents genetically engineered to produce human antibodies, including human, chicken, goat and rodents (eg, rats , Mice, hamsters and rabbits) (eg, Lonberg et al., WO 93/12227, incorporated herein by reference in its entirety); US Pat. No. 5,545,806; and Kucherlapati, et al., WO 91/10741; see US Pat. No. 6,150,584).

本発明の未修飾抗体には、同様に、天然抗体と同じアミノ酸配列をもつ組換え型抗体、又は天然抗体と比べて変更されたアミノ酸配列を有する遺伝的に改変された抗体も含まれる。これらは、原核生物及び真核生物発現系の両方を含むあらゆる発現系内で、又はファージ提示方法を用いて作ることができる(例えば本明細書にその全体が参考として内含されている Dower et al., 国際公開第91/17271号及びMcCafferty et al., 国際公開第92/01047号:米国特許第5,969,108号を参照のこと)。   Similarly, the unmodified antibody of the present invention includes a recombinant antibody having the same amino acid sequence as that of the natural antibody, or a genetically modified antibody having an amino acid sequence that is altered compared to the natural antibody. These can be made in any expression system, including both prokaryotic and eukaryotic expression systems, or using phage display methods (eg Dower et al., Which is incorporated herein by reference in its entirety). al., WO 91/17271 and McCafferty et al., WO 92/01047: See US Pat. No. 5,969,108).

本発明の未修飾抗体は、キメラ、霊長類化、ヒト型化及びヒト抗体(以上の論述参照)をも内含する。その結果、本発明の修飾された抗体は、以前は天然抗体から誘導されていたヒト型化、霊長類化又はキメラ抗体内の位置250、314又は428にあるアミノ酸残基を置換することによって産生可能である。   Unmodified antibodies of the present invention also include chimeric, primatized, humanized and human antibodies (see discussion above). As a result, the modified antibodies of the present invention are produced by substituting an amino acid residue at position 250, 314 or 428 in a humanized, primatized or chimeric antibody that was previously derived from a natural antibody. Is possible.

好ましくは、キメラ抗体は、それがより長い半減期を有し、ヒト被験者に投与された時点で免疫原性が比較的低くなるような形で、げっ歯類に由来する可変領域及びヒトに由来する定常領域を含む。霊長類型化抗体は、霊長類に由来する可変領域とヒトに由来する定常領域を含む。ヒト型化抗体は、標準的に、供与体抗体(例えばマウス又はニワトリ抗体)及び重鎖及び/又は軽鎖ヒトフレームワークからの少なくとも1つのCDRを含む。時として、ヒトフレームワーク内のいくつかのアミノ酸残基は、その抗原に対するヒト型化抗体の適切な結合を確保するため、供与体抗体の同等の位置にある残基により置換されることになる。抗体ヒト型化の詳細な指針は、各々本明細書に参考として内含されている米国特許第5,530,101;5,585,089;5,693,761,5,693,762及び6,180,370号に開示されている。   Preferably, the chimeric antibody is derived from a variable region derived from a rodent and from a human such that it has a longer half-life and is relatively less immunogenic when administered to a human subject. Including a constant region. A primatized antibody comprises a variable region derived from a primate and a constant region derived from a human. Humanized antibodies typically comprise a donor antibody (eg, a mouse or chicken antibody) and at least one CDR from a heavy and / or light chain human framework. Occasionally, some amino acid residues within the human framework will be replaced by residues at equivalent positions in the donor antibody to ensure proper binding of the humanized antibody to its antigen. . Detailed guidelines for antibody humanization are disclosed in US Pat. Nos. 5,530,101; 5,585,089; 5,693,761,5,693,762 and 6,180,370, each incorporated herein by reference.

本発明の未修飾抗体は、対応する天然抗体と機能的に同等である遺伝的に改変された抗体を内含することができる。改善された安定性及び/又は治療的効果を提供するために遺伝的に改変された未修飾抗体が好まれる。改変された抗体の例としては、アミノ酸残基の保存的置換、及び抗原結合有用性を著しく改変しないアミノ酸の1又は複数の欠失又は付加を伴うものが含まれる。置換は、1又は複数のアミノ酸残基の変更又は修飾から、結合又は機能的有用性が維持されるかぎりの1領域の完全な再設計にまで至る可能性がある。本発明の抗体は、翻訳後に改変させることもできるし(例えばアセチル化及びリン酸化)、或いは又合成的に改変させることもできる(例えば、標識基の付着)。   Unmodified antibodies of the present invention can include genetically modified antibodies that are functionally equivalent to the corresponding natural antibodies. Unmodified antibodies that have been genetically altered to provide improved stability and / or therapeutic effects are preferred. Examples of modified antibodies include those with conservative substitutions of amino acid residues and one or more deletions or additions of amino acids that do not significantly alter antigen binding utility. Substitutions can range from changing or modifying one or more amino acid residues to complete redesign of a region as long as binding or functional utility is maintained. The antibody of the present invention can be modified after translation (for example, acetylation and phosphorylation), or can be modified synthetically (for example, attachment of a labeling group).

本発明の未修飾抗体は、可変領域の遺伝的改変を通してその抗原についての増強された結合親和力を有する抗体を内含させることができる(本明細書にその全体が参考として内含されている米国特許第6,350,861号を参照のこと)。1つの変形実施形態においては、野生型(又は未修飾)のIgGに比べて長い半減期を有する本発明の修飾されたIgGsは同様に、抗原結合部位、Fcレセプタ結合部位又は補体結合部位といったようなその生物活性部位が、野生型に比べかかる活性を増加又は減少させるべく遺伝子工学処理することで修飾されているIgGも内含し得る。   The unmodified antibodies of the present invention can include antibodies having enhanced binding affinity for the antigen through genetic modification of the variable region (the United States of which is hereby incorporated by reference in its entirety). See patent 6,350,861). In one variant embodiment, the modified IgGs of the invention having a longer half-life compared to wild-type (or unmodified) IgG are also referred to as antigen binding sites, Fc receptor binding sites or complement binding sites. Such biologically active sites can also include IgGs that have been modified by genetic engineering to increase or decrease such activity relative to the wild type.

本発明の未修飾抗体及び修飾された抗体は、認識されたイソタイプのうちのいずれのものであってもよいが、4つのIgGイソタイプが好ましく、IgG1及びIgG2が特に好ましい。減少したエフェクタ機能をもつように突然変異を受けた定常領域を伴う抗体、例えば、(その全体が参考として内含されている)米国特許第5,834,597号に記述されているIgG2M3及びその他のIgG2突然変異体が内含される。好ましい態様においては、本発明における未修飾抗体R及び修飾された抗体は、ヒトIgGの重鎖定常領域を含む。   The unmodified antibody and modified antibody of the present invention may be any of the recognized isotypes, but four IgG isotypes are preferred, and IgG1 and IgG2 are particularly preferred. Antibodies with constant regions mutated to have reduced effector function, eg, IgG2M3 and other IgG2 mutations described in US Pat. No. 5,834,597 (incorporated in its entirety) The body is included. In a preferred embodiment, the unmodified antibody R and the modified antibody in the present invention comprise the heavy chain constant region of human IgG.

本発明は、IgGクラスの重鎖定常領域を含むあらゆる抗体、好ましくはIgG1、IgG2、IgG2M3、IgG3及びIgG4に適用され得る。かかる抗体の重鎖可変領域は、選択されたあらゆる抗体から誘導可能である。本明細書に開示されている抗体の例には、ヒト抗B型肝炎ウイルス抗体OST577の重鎖及び軽鎖可変領域(Ehrlich et al., Hum.抗体ハイブリドーマ3:2-7(1992))、ヒトラムダ-2の軽鎖定常領域及びそれぞれヒトIgG1及びIgG2M3の重鎖定常領域を含むOST577-IgG1及びOST577-IgG2M3が内含される。同様に本明細書で開示されているのは、ヒト型化抗-HLA-DRβ鎖対立遺伝子抗体HulD10の重鎖及び軽鎖可変領域(Kostelny et al., Int J. Cancer93:556-565(2001))、ヒトカッパの軽鎖定常領域及びそれぞれヒトIgG1及びIgG2M3の上述の重鎖定常領域を含むHulD10-IgG1及びHulD10-IgG2M3である。   The present invention can be applied to any antibody comprising an IgG class heavy chain constant region, preferably IgG1, IgG2, IgG2M3, IgG3 and IgG4. The heavy chain variable region of such an antibody can be derived from any selected antibody. Examples of antibodies disclosed herein include the heavy and light chain variable regions of human anti-hepatitis B virus antibody OST577 (Ehrlich et al., Hum. Antibody hybridoma 3: 2-7 (1992)), OST577-IgG1 and OST577-IgG2M3 containing the light chain constant region of human lambda-2 and the heavy chain constant regions of human IgG1 and IgG2M3, respectively, are included. Also disclosed herein is the heavy and light chain variable regions of the humanized anti-HLA-DR β chain allele antibody HulD10 (Kostelny et al., Int J. Cancer 93: 556-565 (2001 )), HulD10-IgG1 and HulD10-IgG2M3 comprising the light chain constant region of human kappa and the above heavy chain constant regions of human IgG1 and IgG2M3, respectively.

本明細書に開示されている本発明のさらなる例示には、IgGクラスの抗体の血清半減期の改変を例示するヒトIgG1、IgG2M3(IgG2の遺伝的に改変された変異体)、IgG3及びIgG4抗体の突然変異体が含まれる。IgG2M3の重鎖の定常領域は、IgG2重鎖定常領域の残基234及び237をアラニンと置換することによりIgG2のものから誘導される。IgG2M3の重鎖定常領域の生成は、本明細書に参考として内含されている米国特許第5,834,597号の中で開示されている。   Further exemplifications of the invention disclosed herein include human IgG1, IgG2M3 (a genetically modified variant of IgG2), IgG3 and IgG4 antibodies that exemplify alteration of serum half-life of IgG class antibodies Mutants. The constant region of the heavy chain of IgG2M3 is derived from that of IgG2 by replacing residues 234 and 237 of the IgG2 heavy chain constant region with alanine. The generation of the heavy chain constant region of IgG2M3 is disclosed in US Pat. No. 5,834,597, incorporated herein by reference.

一般に、本発明の修飾された抗体は、抗原を結合させ(好ましくは免疫特異的に、すなわち特異的抗原-抗体結合を検定するための当該技術分野において周知の免疫検定法により決定されるように、競合して非特異的結合を退け)、かつFcRn結合フラグメントを含有するあらゆる免疫グロブリン分子を内含する。かかる抗体には、ポリクローナル、モノクローナル、2重特異性、多重特異性、ヒト、ヒト型化、キメラ抗体、1本鎖抗体、Fabフラグメント、F(ab′)2フラグメント、ジスルフィド結合したFvs、及び、VL又はVHドメインのいずれか又さらには場合によってはFcFn結合ドメインを含有するように工学処理された又はこのドメインに融合された抗原を特異的に結合させる相補的決定領域(CDR)さえも含むフラグメント、が含まれる。 In general, the modified antibodies of the invention bind antigen (preferably as determined immunospecifically, ie by immunoassay methods well known in the art for assaying specific antigen-antibody binding. Including any immunoglobulin molecule containing FcRn-binding fragments. Such antibodies include polyclonal, monoclonal, bispecific, multispecific, human, humanized, chimeric antibody, single chain antibody, Fab fragment, F (ab ′) 2 fragment, disulfide bonded Fvs, and Either a V L or V H domain or even a complementary determining region (CDR) that specifically binds an antigen engineered to contain or fused to this domain, optionally FcFn binding domain Containing fragments.

本発明の修飾されたIgG分子は、与えられたあらゆる動物のIgGサブクラスを内含し得る。例えば、ヒトにおいては、IgGクラスは、IgG1、IgG2、IgG3及びIgG4を内含し、マウスIgGクラスはIgG1、IgG2a、IgG2b及びIgG3を内含し;ラットIgGクラスは、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG2c、及びIgG3を内含する。例えばラットIgG2b及びIgG2cといった或る種のIgGサブクラスが、例えばIgG1に比べて高いクリアランス速度を有することがわかっている(Medesan et al., Eur. J. Immunol, 28:2092-2100(1998))。かくして、IgG1以外のIgGサブクラスを用いる場合、IgG1配列と異なる特にCH2及びCH3ドメイン内の残基のうちの1又は複数のものを、IgG1のもので置換し、かくしてその他のタイプのIgGのin vivo半減期を増大させることが有利であり得る。 The modified IgG molecules of the invention can include any given animal IgG subclass. For example, in humans, the IgG class includes IgG1, IgG2, IgG3 and IgG4, the mouse IgG class includes IgG1, IgG2a, IgG2b and IgG3; the rat IgG class includes IgG1, IgG2a, IgG2b, IgG2c And IgG3. Certain IgG subclasses, for example rat IgG2b and IgG2c, have been found to have a higher clearance rate than, for example, IgG1 (Medesan et al., Eur. J. Immunol, 28: 2092-2100 (1998)). . Thus, when using an IgG subclass other than IgG1, one or more of the residues in the C H 2 and C H 3 domains that differ from the IgG1 sequence, in particular, are replaced with those of IgG1, thus other types of It may be advantageous to increase the in vivo half-life of IgG.

本発明の免疫グロブリンは、鳥類及び哺乳動物を含めたあらゆる動物に由来するものであってよい。好ましくは、抗体は、ヒト、ゲッ歯類、ロバ、ヒツジ、ウサギ、ヤギ、モルモット、ラクダ、ウマ又はニワトリである。本明細書で用いられている通り、「ヒト」抗体は、ヒト免疫グロブリンのアミノ酸配列をもつ抗体を内含し、ヒト免疫グロブリンライブラリから又は以下で記述される通りの及びKucherlapati et alにより米国特許第5,939,598号に記述されている通りの1又は複数のヒト免疫グロブリンについて遺伝子導入型である動物から、単離された抗体を含む。   The immunoglobulin of the present invention may be derived from any animal including birds and mammals. Preferably, the antibody is a human, rodent, donkey, sheep, rabbit, goat, guinea pig, camel, horse or chicken. As used herein, a “human” antibody includes an antibody having the amino acid sequence of a human immunoglobulin, from a human immunoglobulin library or as described below and by Kucherlapati et al. Antibodies isolated from animals that are transgenic for one or more human immunoglobulins as described in US Pat. No. 5,939,598 are included.

さらに、本発明の修飾された抗体は、単一特異性、2重特異性、3重特異性又はそれ以上の多重特異性のものであり得る。多重特異性抗体は、ポリペプチドの異なるエピトープに特異的であり得、そうでなければ、異種ポリペプチド又は固体支持材料といった異種エピトープに特異的でもあり得る。例えばPCT公報WO93/17715;WO92/08802;WO91/00360;WO92/05793号;Tutt et al., J.Immunol. 147:60-69(1991);米国特許第4,474,893;4,714,681;4,925,648;5,573,920;5,601,819号;Kostelny et al., J. Immunol. 148:1547-1553(1992)を参照のこと。   Furthermore, the modified antibodies of the invention may be monospecific, bispecific, trispecific or of higher multispecificity. Multispecific antibodies can be specific for different epitopes of the polypeptide, or can be specific for heterologous epitopes, such as heterologous polypeptides or solid support materials. For example, PCT publications WO93 / 17715; WO92 / 08802; WO91 / 00360; WO92 / 05793; Tutt et al., J. Immunol. 147: 60-69 (1991); US Pat. Nos. 4,474,893; 4,714,681; No .; Kostelny et al., J. Immunol. 148: 1547-1553 (1992).

本発明の修飾された抗体は、その他の形ですなわち共有付着によって抗体が抗原を結合させかつ/又は抗イディオタイプ応答を生成することが妨げられないように抗体に対するあらゆるタイプの分子の共有付着によって修飾される誘導体を内含する。例えば、制限的意味はないものの、抗体誘導体は、例えばグリコシル化、アセチル化、ペグ化、リン酸化、アミド化、既知の保護/遮断基による誘導体化、タンパク質分解分割、細胞リガンド又はその他のタンパク質に対するリンケージなどによって修飾された抗体を内含する。数多くの化学的修飾のいずれかを、特異的化学的分割、アセチル化、ホルミル化、代謝性ツニカマイシン合成などを含めた(ただしこれらに制限されるわけではない)既知の技術により実施することができる。さらに、誘導体は、1又は複数の従来のアミノ酸を含有し得る。   The modified antibodies of the present invention may be obtained by covalent attachment of any type of molecule to the antibody in any other way, i.e., without preventing the antibody from binding the antigen and / or generating an anti-idiotypic response by covalent attachment. Includes derivatives to be modified. For example, although not limiting, antibody derivatives may be directed against, for example, glycosylation, acetylation, pegylation, phosphorylation, amidation, derivatization with known protecting / blocking groups, proteolytic cleavage, cellular ligands or other proteins Includes antibodies modified by linkage or the like. Any of a number of chemical modifications can be performed by known techniques including (but not limited to) specific chemical resolution, acetylation, formylation, metabolic tunicamycin synthesis, and the like. . In addition, the derivative may contain one or more conventional amino acids.

本発明で有用なモノクローナル抗体は、ハイブリドーマ、組換え体及びファージ提示技術又はそれらの組合せの使用を含めた当該技術分野において既知の多様な技術を用いて調製可能である。例えば、モノクローナル抗体は、当該技術分野において既知であり例えばHarlow及びLane「抗体:実験室マニュアル」Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York(1988)内;Hammerling et al.,「モノクローナル抗体及びT-細胞ハイブリドーマ」Elsevier New York(1981)、p563〜681内(これらは両方共本明細書にその全体が参考として内含されている)で教示されているものを含めたハイブリドーマ技術を用いて産生可能である。   Monoclonal antibodies useful in the present invention can be prepared using a variety of techniques known in the art, including the use of hybridoma, recombinant and phage display techniques or combinations thereof. For example, monoclonal antibodies are known in the art, eg, Harlow and Lane “Antibodies: Laboratory Manual”, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York (1988); Hammerling et al., “Monoclonal antibodies and T-cell hybridomas. Can be produced using hybridoma technology, including those taught within Elsevier New York (1981), p563-681, both of which are hereby incorporated by reference in their entirety. .

本明細書で用いられる「モノクローナル抗体」という語は、ハイブリドーマ技術を通して産生された抗体に制限されない。「モノクローナル抗体」という語はあらゆる真核生物、原核生物又はファージクローンを含めた、単一のクローンから誘導される抗体を意味し、その産生方法を意味しない。   The term “monoclonal antibody” as used herein is not limited to antibodies produced through hybridoma technology. The term “monoclonal antibody” means an antibody derived from a single clone, including any eukaryotic, prokaryotic, or phage clone, and not the method of production thereof.

ハイブリドーマ技術を用いた特異的抗体のための産生及びスクリーニング方法は、日常的であり、当該技術分野において周知である。制限的意味のない例においては、マウスは、問題の抗原又はかかる抗原を発現する細胞で免疫化され得る。ひとたび免疫応答が検出された、例えばマウス血清内でその抗原に特異的な抗体が検出されたならば、マウスの脾臓は収獲され脾細胞は単離される。次に脾細胞は周知の技術により、任意の適切な骨髄腫細胞に融合される。ハイブリドーマが選択され、制限希釈によりクローニングされる。ハイブリドーマクローンはその後、抗原を結合する能力をもつ抗体を分泌する細胞のための当該技術分野において既知の方法によって検定される。陽性ハイブリドーマクローンをマウスに腹腔内接種することによって、一般に高レベルの抗体を含有する腹水を、生成することができる。   Production and screening methods for specific antibodies using hybridoma technology are routine and well known in the art. In a non-limiting example, mice can be immunized with the antigen of interest or cells expressing such antigen. Once an immune response is detected, eg, an antibody specific for that antigen is detected in mouse serum, the mouse spleen is harvested and splenocytes are isolated. The splenocytes are then fused to any suitable myeloma cells by well known techniques. Hybridomas are selected and cloned by limiting dilution. The hybridoma clones are then assayed by methods known in the art for cells that secrete antibodies capable of binding antigen. Ascites fluid, which generally contains high levels of antibodies, can be generated by inoculating mice with a positive hybridoma clone intraperitoneally.

特異的エピトープを認識する抗体フラグメントも同様に本発明で有用であり得、周知の技術によって生成可能である。例えば、(Fabフラグメントを産生するための)パパイン又は(F(ab′)2フラグメントを産生するための)ペプシンといった酵素を用いて、免疫グロブリン分子のタンパク質分解分割により、Fab及びF(ab′)2フラグメントを産生することができる。F(ab′)2フラグメントは、完全軽鎖及び重鎖の可変領域、CH1領域及びヒンジ領域を含有する。 Antibody fragments that recognize specific epitopes can also be useful in the present invention and can be generated by well-known techniques. For example, Fab and F (ab ′) by proteolytic cleavage of immunoglobulin molecules using enzymes such as papain (to produce Fab fragments) or pepsin (to produce F (ab ′) 2 fragments) Two fragments can be produced. The F (ab ′) 2 fragment contains the complete light and heavy chain variable regions, the CH1 region and the hinge region.

例えば、ファージ提示を含めた当該技術分野において既知のさまざまな表示方法を用いて、抗体を生成することもできる。ファージ提示方法においては、官能性抗体ドメインは、それをコードするポリヌクレオチド配列を担持するファージ粒子の表面上で表示される。特定の実施形態においては、かかるファージは、リパートリ又は組合せ抗体ライブラリ(例えばヒト又はマウス)から発現されたFab及びFv又はジスルフィド結合で安定化されたFvといった抗原結合ドメインを表示するために利用できる。問題の抗原を結合させる抗原結合ドメインを発現するファージは、例えば、標識された抗原又は固体表面又はビーズに結合又は捕捉された抗原を用いて、抗原で選択又は同定可能である。これらの方法で使用されるファージはfd及びMBを含め、標準的に線状ファージである。抗原結合ドメインは、ファージ遺伝子III又は遺伝子VIIIタンパク質のいずれかに対する組換えにより融合されたタンパク質として発現される。   For example, antibodies can be generated using various display methods known in the art, including phage display. In the phage display method, the functional antibody domain is displayed on the surface of the phage particle carrying the polynucleotide sequence encoding it. In certain embodiments, such phage can be utilized to display antigen binding domains such as Fab and Fv expressed from repertoire or combinatorial antibody libraries (eg, human or mouse) or Fv stabilized with disulfide bonds. Phage expressing an antigen binding domain that binds the antigen of interest can be selected or identified with the antigen, eg, using labeled antigen or antigen bound or captured to a solid surface or bead. The phages used in these methods are typically linear phages, including fd and MB. The antigen binding domain is expressed as a recombinantly fused protein to either the phage gene III or gene VIII protein.

あるいは、本発明の免疫グロブリンの修飾されたFcRn結合部分は同様に、ファージ提示系内でも発現され得る。本発明の免疫グロブリン又はフラグメントを作るために使用可能なファージ提示方法の例としては、各々本明細書にその全体が参考として内含されている Brinkman et al., J.Immunol. Methods 182;41-50(1995);Ames et al., J.Immunol, Methods 184:177-186(1995);Kettleborough et al., Eur. J. Immunol. 24:952-958(1994);Persic et al., Gene 187:9-18(1997);Burton et al., 免疫学における進歩57:191-280(1994);PCT出願第PCT/GB91/01134;PCT公報WO90/02809、WO91/10737;WO92/01047;WO92/18619;WO93/11236;WO95/15982;WO95/20401号及び米国特許第5,698,426;5,223,409;5,403,484;5,580,717;5,427,908;5,750,753;5,821,047;5,571,698;5,427,908;5,516,637;5,780,225;5,658,727;5,733,743及び5,969,108号の中で開示されたものが含まれる。   Alternatively, the modified FcRn binding portion of the immunoglobulins of the invention can be expressed in a phage display system as well. Examples of phage display methods that can be used to make the immunoglobulins or fragments of the invention include Brinkman et al., J. Immunol. Methods 182; 41, each of which is incorporated herein by reference in its entirety. -50 (1995); Ames et al., J. Immunol, Methods 184: 177-186 (1995); Kettleborough et al., Eur. J. Immunol. 24: 952-958 (1994); Persic et al., Gene 187: 9-18 (1997); Burton et al., Advances in Immunology 57: 191-280 (1994); PCT Application No. PCT / GB91 / 01134; PCT Publications WO90 / 02809, WO91 / 10737; WO92 / 01047 WO92 / 18619; WO93 / 11236; WO95 / 15982; WO95 / 20401; U.S. Patent Nos. 5,698,426; 5,223,409; 5,403,484; 5,580,717; 5,427,908; 5,750,753; 5,821,047; 5,571,698; 5,427,908; Including those disclosed in.

上述の参考文献に記述されているように、ファージ選択の後、ファージからの抗体コーディング領域は単離され、ヒト抗体を含む全抗体又は任意のその他の所望のフラグメントを生成するために使用され、例えば以下で詳述されている通り哺乳動物細胞、昆虫細胞、植物細胞、酵母及び細菌を含むあらゆる所望の宿主の中で発現される。例えば、Fab、Fab′、及びF(ab′)2フラグメントを組換えにより産生するための技術を、各々その全体が参考として内含されているPCT公報WO92/22324号;Mullinax et al., Bio Techniques 12:864-869(1992);Sawai et al., Amer. J.Reprod. Immunol. 34:26-34(1995);及びBetter et al., Science240:1041-1043(1988)の中で開示されているもののような当該技術分野において既知の方法を用いて利用することもできる。1本鎖Fvs及び抗体を産生するために使用可能な技術の例としては、米国特許第4,964,778及び5,258,498号;Huston et al., 酵素学における方法、203:46-88(1991);Shu et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 90:7995-7999(1993);及びSkerra et al., Science240:1038-1040(1988)の中で記述されているものが含まれる。 As described in the above references, after phage selection, the antibody coding region from the phage is isolated and used to generate whole antibodies, including human antibodies, or any other desired fragment, For example, it is expressed in any desired host, including mammalian cells, insect cells, plant cells, yeast and bacteria, as detailed below. For example, techniques for recombinantly producing Fab, Fab ′, and F (ab ′) 2 fragments, each of which is incorporated by reference in its entirety, PCT publication WO 92/22324; Mullinax et al., Bio Techniques 12: 864-869 (1992); Sawai et al., Amer. J. Reprod. Immunol. 34: 26-34 (1995); and Better et al., Science 240: 1041-1043 (1988). It can also be utilized using methods known in the art such as those described. Examples of techniques that can be used to produce single chain Fvs and antibodies include US Pat. Nos. 4,964,778 and 5,258,498; Huston et al., Methods in Enzymology, 203: 46-88 (1991); Shu et al. , Proc. Natl. Acad. Sci. 90: 7995-7999 (1993); and Skerra et al., Science 240: 1038-1040 (1988).

特定の実施形態においては、修飾された抗体は、in vivoでの治療用及び/又は予防用の用途を有する。このように修飾可能な治療用及び予防用の抗体の例としては、ヒト型化抗呼吸器合胞体ウイルス(RSV)モノクローナル抗体であるSYNAGIS(商標)(Medimmune, MD);転移性乳ガン患者の治療用のヒト型化抗-HER2モノクローナル抗体であるHERCEPTIN(商標)(Trastuzumab)(Genentech, CA);クローン病患者の治療のためのキメラ抗-TNF-α-モノクローナル抗体であるREMICADE(商標)(インフリキシマブ)(Centocor, PA);血塊形成防止用の血小板上の抗-糖タンパク質IIb/IIIaレセプタであるREOPRO(商標)(アブシキシマブ)(Centcor);急性賢同種移植拒絶反応の予防用の免疫抑制性ヒト型化抗-CD25モノクローナル抗体であるZENA-PAX(商標)(ダクリツマブ)(Roche Pharmaceuticals, スイス)が含まれるが、これらに制限されるわけではない。   In certain embodiments, the modified antibodies have therapeutic and / or prophylactic uses in vivo. Examples of such modifiable therapeutic and prophylactic antibodies include SYNAGIS ™ (Medimmune, MD), a humanized anti-respiratory syncytial virus (RSV) monoclonal antibody; treatment of patients with metastatic breast cancer HERCEPTIN ™ (Trastuzumab) (Genentech, CA), a humanized anti-HER2 monoclonal antibody for use; REMICADE ™ (infliximab), a chimeric anti-TNF-α-monoclonal antibody for the treatment of patients with Crohn's disease ) (Centocor, PA); REOPRO ™ (absiximab) (Centcor), an anti-glycoprotein IIb / IIIa receptor on platelets to prevent clot formation; immunosuppressive human for prevention of acute allogeneic transplant rejection This includes, but is not limited to, the typed anti-CD25 monoclonal antibody ZENA-PAX ™ (Daclizumab) (Roche Pharmaceuticals, Switzerland).

その他の例としては、ヒト型化抗CD18F(ab′)2(Genetech);ヒト型化抗-CD18F(ab′)2であるCDP860(Celltech, UK);CD4と融合された抗-HIVgp120抗体であるPRO542(Progenics/Genzyme Transgenis);ヒト抗B型肝炎ウイルス抗体であるOSTAVIRTM(Protein Design Labs/Novartis); ヒト型化抗-CMVIgG1抗体であるPROTOVIRTM(Protein Design Labs/Novaritis);抗-CD14抗体であるIC14(ICOS);ヒト型化抗-VEGF IgG1抗体であるAVASTINTM(Genetech);キメラ抗-EGFRIgG抗体であるERBITUXTM(Im Clone Systems);ヒト型化抗αVβ3インテグリン抗体であるVITAXINTM(Applied Molecular Evolutions / Medimmune);ヒト型化抗CD52IgG1抗体であるCampath-1H/LDP-O3(Leukosite);ヒト型化抗CD33IgG抗体であるZAMYLTM(Protein Design Labs / Kanebo);キメラ抗CD20IgG1抗体であるRITUXANTM(IDEC Pharmaceuticals / Genentech, Roche / Zenyaku);ヒト型化抗CD22IgG抗体であるLYMPHOCIDETM(Immuno medics); Other examples include humanized anti-CD18F (ab ′) 2 (Genetech); humanized anti-CD18F (ab ′) 2 CDP860 (Celltech, UK); anti-HIV gp120 antibody fused to CD4 PRO542 (Progenics / Genzyme Transgenis); OSTAVIR (Protein Design Labs / Novartis), a human anti-hepatitis B virus antibody; PROTOVIR (Protein Design Labs / Novaritis), a humanized anti-CMV IgG1 antibody; anti-CD14 Antibody IC14 (ICOS); Humanized anti-VEGF IgG1 antibody AVASTIN (Genetech); Chimeric anti-EGFR IgG antibody ERBITUX (Im Clone Systems); Humanized anti-αVβ3 integrin antibody VITAXIN (Applied Molecular Evolutions / Medimmune); Humanized anti-CD52 IgG1 antibody, Campath-1H / LDP-O3 (Leukosite); Humanized anti-CD33 IgG antibody, ZAMYL (Protein Design Labs / Kanebo); Chimeric anti-CD20 IgG1 antibody RITUXAN TM (IDEC Pharmaceuticals / Genentech, Roche / Zenyaku); humanized anti-CD22IgG anti LYMPHOCIDE TM (Immuno medics) which is the body;

ヒト型化抗-HLA-DR抗体であるREMITOGENTM(Protein Design Labs);ヒト抗-IL8抗体であるABX-IL8(Abgenix);ヒト型化IgG1抗体であるRAPTIVATM(Genetech / Xoma);ヒト型化抗ICAM3抗体であるICM3(ICOS);霊長類化抗CD80抗体であるIDEC-114(IDEC Pharmaceuticals / Mitsubishi);ヒト型化抗CD40L抗体であるIDEC-131(IDEC/Eisai);霊長類化抗-CD4抗体であるIDEC151(IDEC);霊長類化抗-CD23抗体であるIDEC-152(IDEC/Seikagaku);ヒト型化抗-CD3IgGであるNUV10NTM(Protein Design Labs);ヒト型化抗補体因子5(C5)抗体である5G1.1(Alexion Pharmaceuticals):ヒト抗-TNF-α抗体であるHUMIRATM(CAT/BASF);ヒト型化抗-TNF-αFabフラグメントであるCDP870(Celltech);霊長類化抗CD4 IgGl抗体であるIDEC-151(IDEC Pharmaceuticals / Smith-Kline Beecham);ヒト抗-CD4IgG抗体であるMDX-CD4(Medarex / Eisai / Genmab);ヒト型化抗-TNF-αIgG4抗体であるCDP571(Celltech); Humanized anti-HLA-DR antibody REMITOGEN (Protein Design Labs); human anti-IL8 antibody ABX-IL8 (Abgenix); humanized IgG1 antibody RAPTIVA (Genetech / Xoma); human type Anti-ICAM3 antibody ICM3 (ICOS); Primate anti-CD80 antibody IDEC-114 (IDEC Pharmaceuticals / Mitsubishi); Humanized anti-CD40L antibody IDEC-131 (IDEC / Eisai); Primate anti-antibody -CD4 antibody IDEC151 (IDEC); primatized anti-CD23 antibody IDEC-152 (IDEC / Seikagaku); humanized anti-CD3 IgG NUV10N TM (Protein Design Labs); humanized anti-complement Factor 5 (C5) antibody 5G1.1 (Alexion Pharmaceuticals): human anti-TNF-α antibody HUMIRA (CAT / BASF); humanized anti-TNF-α Fab fragment CDP870 (Celltech); primate Anti-CD4 IgGl antibody, IDEC-151 (IDEC Pharmaceuticals / Smith-Kline Beecham); MDX-CD4, human anti-CD4 IgG antibody (Medarex / Eisai / Genmab); anti-TNF-αIgG4 anti-humanized CDP571 (Celltech) that is the body;

ヒト型化抗-α4β7抗体であるLDP-02(Leuko Site / Genetech);ヒト抗-CD4IgG抗体であるOrtho Clone OKT4A(Ortho Biotech);ヒト型化抗-CD40L IgG抗体であるANTOVATM(Biogen);ヒト型化抗-VLA-4IgG抗体であるANTEGRENTM(Elan);ヒト-抗-CD64(FcγR)抗体であるMDX-33(Medarex / Centeon);ヒト型化抗-IL-5IgG4抗体であるSCH55700(Celltech / Schering);それぞれヒト型化抗IL-5及びIL-4抗体である細胞-240563及び細胞-240683(Smith Kline Beecham);ヒト型化抗-IgEIgG1抗体であるrhuMab-E25(Genentech / Novartis / Tanox Biosystems);霊長類化抗-CD23抗体であるIDEC152(IDEC Pharmaceuticals);キメラ抗CD25 IgG1抗体であるSIMULECTTM(Novartis Phamaceuticals);ヒト型化抗-β2-インテグリンIgG抗体であるLDP-01(Leukosite);ヒト抗-TGF-β2-抗体であるCAT-152(Cambridge Antibody Technology);及びキメラ抗-第VII因子抗体であるCorsevinM(Centocor)がある。 Humanized anti-α4β7 antibody LDP-02 (Leuko Site / Genetech); Human anti-CD4 IgG antibody Ortho Clone OKT4A (Ortho Biotech); Humanized anti-CD40L IgG antibody ANTOVA (Biogen); ANTEGREN (Elan), a humanized anti-VLA-4 IgG antibody; MDX-33 (Medarex / Centeon), a human anti-CD64 (FcγR) antibody; SCH55700, a humanized anti-IL-5IgG4 antibody Celltech / Schering); humanized anti-IL-5 and IL-4 antibody-240563 and cell-240683 (Smith Kline Beecham); humanized anti-IgEIgG1 antibody rhuMab-E25 (Genentech / Novartis / Tanox Biosystems); primate anti-CD23 antibody IDEC152 (IDEC Pharmaceuticals); chimeric anti-CD25 IgG1 antibody SIMULECT TM (Novartis Phamaceuticals); humanized anti-β2-integrin IgG antibody LDP-01 (Leukosite) ); CAT-152 (Cambridge Antibody Technology), a human anti-TGF-β2-antibody; and CorsevinM (C, a chimeric anti-factor VII antibody) entocor).

本発明は、in vivo半減期を増大させるためのこれらの及びその他の治療用抗体の修飾を可能にし、治療用抗体のより少ない有効投薬量の投与及び/又はより頻度の少ない投薬を可能にする。in vivo半減期を増大させるためのこのような修飾は、診断用免疫グロブリンを改善させるためにも同じく有用であり得る。例えば、診断用抗体の増大した血清半減期は、充分な診断感度を達成するためのより少ない用量の投与を可能にし得る。あるいは、診断用抗体の急速なクリアランスが望まれる利用分野においては、減少した血清半減期が有利であり得る。   The present invention allows the modification of these and other therapeutic antibodies to increase in vivo half-life and allows for the administration of less effective dosages and / or less frequent dosing of therapeutic antibodies. . Such modifications to increase in vivo half-life may also be useful to improve diagnostic immunoglobulins. For example, the increased serum half-life of a diagnostic antibody may allow for the administration of smaller doses to achieve sufficient diagnostic sensitivity. Alternatively, a reduced serum half-life may be advantageous in applications where rapid clearance of diagnostic antibodies is desired.

本明細書で開示されているのは、位置250、314及び428が強調されている状態の、その重鎖可変領域(配列番号1)(OST577-VH)及び定常領域(配列番号2)(IgG2M3-CH)のアミノ酸配列及びその軽鎖可変領域(配列番号4)(OST577-VL)及び定常領域(配列番号5)(LAMDA2-CL)のアミノ酸配列を含む、OST577-IgG2M3のアミノ酸配列である(図3A)。
本明細書に開示されているのは、位置250、314及び428が強調された状態の、OST577-IgG1(配列番号3)の重鎖定常領域のアミノ酸配列である(図3C)。
Disclosed herein is its heavy chain variable region (SEQ ID NO: 1) (OST577-VH) and constant region (SEQ ID NO: 2) (IgG2M3), with positions 250, 314 and 428 highlighted. -CH) and the amino acid sequence of OST577-IgG2M3, including the amino acid sequence of its light chain variable region (SEQ ID NO: 4) (OST577-VL) and constant region (SEQ ID NO: 5) (LAMDA2-CL) ( Figure 3A).
Disclosed herein is the amino acid sequence of the heavy chain constant region of OST577-IgG1 (SEQ ID NO: 3), with positions 250, 314, and 428 highlighted (FIG. 3C).

本発明は、未修飾抗体中に存在するものと異なるもう1つのアミノ酸残基で重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250又は428が置換されている、未修飾抗体と比較して増大したFcRn結合親和力及び/又は増大した血清半減期を有する修飾された抗体を提供している。好ましくは、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250は、グルタミン酸又はグルタミンで置換される。あるいは、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428は、フェニルアラニン又はロイシンで置換される。   The present invention provides increased FcRn binding compared to an unmodified antibody, wherein the amino acid residue 250 or 428 from the heavy chain constant region is replaced with another amino acid residue different from that present in the unmodified antibody. Modified antibodies with affinity and / or increased serum half-life are provided. Preferably, amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is substituted with glutamic acid or glutamine. Alternatively, amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is substituted with phenylalanine or leucine.

1つの例においては、前記未修飾抗体は、OST577-IgG2M3又はOST577-IgG1を含む(ただしこれに制限されるわけではない)IgG1又はIgG2又はIgG2M3分子の重鎖定常領域を含んで成る。IgG1、IgG2及びIgG2M3は、位置250にトレオニン残基を位置428にメチオニン残基を有する。好ましくは、位置250にあるトレオニン残基は、グルタミン酸(T250E)又はグルタミン(T250Q)で置換され、位置428にあるメチオニン残基はフェニルアラニン(M428F)又はロイシン(M428L)で置換される。図3Bは、T250E(配列番号13)、T250Q(配列番号23)、M428F(配列番号52)又はM428L(配列番号57)のアミノ酸置換を有する修飾されたIgG2M3の重鎖定常領域のアミノ酸配列を開示している。図3Cは、T250D(配列番号67)、T250E(配列番号68)、T250Q(配列番号69)、M428F(配列番号70)、又はM428L(配列番号71)のアミノ酸置換を有する修飾されたIgG1の重鎖の定常領域のアミノ酸配列を開示している。   In one example, the unmodified antibody comprises a heavy chain constant region of an IgG1 or IgG2 or IgG2M3 molecule, including but not limited to OST577-IgG2M3 or OST577-IgG1. IgG1, IgG2 and IgG2M3 have a threonine residue at position 250 and a methionine residue at position 428. Preferably, the threonine residue at position 250 is substituted with glutamic acid (T250E) or glutamine (T250Q), and the methionine residue at position 428 is substituted with phenylalanine (M428F) or leucine (M428L). FIG. 3B discloses the amino acid sequence of a modified IgG2M3 heavy chain constant region with amino acid substitutions of T250E (SEQ ID NO: 13), T250Q (SEQ ID NO: 23), M428F (SEQ ID NO: 52) or M428L (SEQ ID NO: 57). is doing. FIG. 3C shows the weight of a modified IgG1 with an amino acid substitution of T250D (SEQ ID NO: 67), T250E (SEQ ID NO: 68), T250Q (SEQ ID NO: 69), M428F (SEQ ID NO: 70), or M428L (SEQ ID NO: 71). The amino acid sequence of the constant region of the chain is disclosed.

本発明は、未修飾抗体と比べて増大したFcRn結合親和力及び/又は増大した血清半減期を有する修飾された抗体を提供する。アミノ酸修飾は、以下の置換のうちのいずれか1つであり得る;
1) 重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250が、グルタミン酸で置換され、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がフェニルアラニンで置換される。
2) 重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250がグルタミンで置換され、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がフェニルアラニンで置換される。
3) 重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250がグルタミンで置換され、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がロイシンで置換される。
The present invention provides modified antibodies with increased FcRn binding affinity and / or increased serum half-life compared to unmodified antibodies. The amino acid modification can be any one of the following substitutions;
1) Amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is substituted with glutamic acid, and amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is substituted with phenylalanine.
2) Amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is substituted with glutamine, and amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is substituted with phenylalanine.
3) Amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is replaced with glutamine, and amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is replaced with leucine.

T250E/M428F(配列番号72)、T250Q/M428F(配列番号73)又はT250Q/M428L(配列番号74)の二重アミノ酸置換を有する修飾されたIgG2M3の重鎖定常領域のアミノ酸配列は、図3Bに開示されている。
T250E/M428F(配列番号75)又はT250Q/M428L(配列番号76)の二重アミノ酸置換を有する修飾されたIgG1の重鎖定常領域のアミノ酸配列は図3Cに開示されている。
位置250及び428に記述された二重アミノ酸置換を伴う修飾された抗体は、未修飾抗体のものに比べてFcRnに対する非常に高い結合親和力を表示する。
本発明の好ましい実施形態においては、修飾された抗体のFcRn結合親和力及び/又は血清半減期は、少なくとも約30%、50%、80%、2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、15倍、20倍、25倍、30倍、40倍、50倍、60倍、70倍、80倍、90倍又は100倍増大する。
The amino acid sequence of the modified heavy chain constant region of IgG2M3 with a double amino acid substitution of T250E / M428F (SEQ ID NO: 72), T250Q / M428F (SEQ ID NO: 73) or T250Q / M428L (SEQ ID NO: 74) is shown in FIG. 3B. It is disclosed.
The amino acid sequence of the modified heavy chain constant region of IgG1 with a double amino acid substitution of T250E / M428F (SEQ ID NO: 75) or T250Q / M428L (SEQ ID NO: 76) is disclosed in FIG. 3C.
Modified antibodies with double amino acid substitutions described at positions 250 and 428 display very high binding affinity for FcRn compared to that of unmodified antibodies.
In preferred embodiments of the invention, the FcRn binding affinity and / or serum half-life of the modified antibody is at least about 30%, 50%, 80%, 2 times, 3 times, 4 times, 5 times, 10 times. 15 times, 20 times, 25 times, 30 times, 40 times, 50 times, 60 times, 70 times, 80 times, 90 times or 100 times.

本発明は、未修飾抗体中に存在するものと異なるもう1つのアミノ酸で重鎖定常領域由来のアミノ酸残基314が置換されている、未修飾抗体と比較して減少したFcRn結合親和力及び/又は減少した血清半減期を有する修飾された抗体を提供している。位置314にアミノ酸置換を有する修飾された抗体は減少した結合親和力を表示することが示されてきており1つの抗体の減少した血清半減期が望まれるならば位置314を修飾すべきであることを示唆している。好ましくは、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基は、アラニン、アルギニン、アスパラギン酸、アスパラギン、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、又はバリンで置換されている。より好ましくは、アミノ酸置換は、位置314でのロイシンからアラニン又はアルギニンへのものである。例中で示されているように、ロイシンからアルギニンへの置換を含む修飾されたOST577-IgG2M3のFcRn結合親和力は、未修飾OST577-IgG2M3のものの11%まで減少させられる。   The invention provides a reduced FcRn binding affinity compared to an unmodified antibody and / or wherein amino acid residue 314 from the heavy chain constant region is replaced with another amino acid that is different from that present in the unmodified antibody. Modified antibodies having a reduced serum half-life are provided. Modified antibodies with an amino acid substitution at position 314 have been shown to display reduced binding affinity, indicating that position 314 should be modified if a reduced serum half-life of one antibody is desired. Suggests. Preferably, the amino acid residue from the heavy chain constant region is alanine, arginine, aspartic acid, asparagine, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, or Substituted with valine. More preferably, the amino acid substitution is from leucine to alanine or arginine at position 314. As shown in the examples, the FcRn binding affinity of a modified OST577-IgG2M3 containing a leucine to arginine substitution is reduced to 11% of that of unmodified OST577-IgG2M3.

図3Bに示されているように、L314Aは、位置314でロイシンからアラニンへのアミノ酸置換を有する、修飾されたIgG2M3の重鎖定常領域のアミノ酸配列を表わしている(配列番号29)。L314Rは、位置314でロイシンからアルギニンへのアミノ酸置換を有する、修飾されたIgG2M3の重鎖定常領域のアミノ酸配列を表わしている(配列番号42)。   As shown in FIG. 3B, L314A represents the amino acid sequence of the modified IgG2M3 heavy chain constant region with a leucine to alanine amino acid substitution at position 314 (SEQ ID NO: 29). L314R represents the amino acid sequence of a modified IgG2M3 heavy chain constant region with a leucine to arginine amino acid substitution at position 314 (SEQ ID NO: 42).

本発明は、(1)重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250が、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、リジン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン又はチロシンで置換されている、又は(2)重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428が、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、リジン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン、又はバリンで置換されている、未修飾抗体と比べて減少したFcRn結合親和力及び/又は減少した血清半減期を有する修飾された抗体を提供している。好ましくは、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250は、アスパラギン酸で置換され、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428は、グリシンで置換されている。このようなアミノ酸置換は、抗体の血清半減期を劇的に減少させることができる。例に示されていうように、かかるアミノ酸置換を有する修飾されたOST577-IgG2M3のFcRnに対する結合親和力は、未修飾OST577-IgG2M3のものの約5〜7%にまで減少させられる。   In the present invention, (1) amino acid residue 250 derived from heavy chain constant region is substituted with arginine, asparagine, aspartic acid, lysine, phenylalanine, proline, tryptophan or tyrosine, or (2) derived from heavy chain constant region As compared to an unmodified antibody in which amino acid residue 428 is substituted with alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, lysine, proline, serine, threonine, tyrosine, or valine Modified antibodies are provided that have reduced FcRn binding affinity and / or reduced serum half-life. Preferably, amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is substituted with aspartic acid, and amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is substituted with glycine. Such amino acid substitutions can dramatically reduce the serum half-life of the antibody. As shown in the examples, the binding affinity for FcRn of modified OST577-IgG2M3 with such amino acid substitutions is reduced to about 5-7% of that of unmodified OST577-IgG2M3.

図3Bに示されているように、T250Dは、位置250でトレオニンからアスパラギン酸へのアミノ酸置換を有する修飾されたIgG2M3の重鎖定常領域のアミノ酸配列を表わしている(配列番号12)。M428Gは、位置428でメチオニンからグリシンへのアミノ酸置換を有する修飾されたIgG2M3の重鎖定常領域のアミノ酸配列を表わしている(配列番号53)。
本発明の好ましい実施形態においては、前記修飾された抗体のFcRn結合親和力及び/又は血清半減期は、少なくとも約30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、97%、98%又は99%だけ減少させられる。
As shown in FIG. 3B, T250D represents the amino acid sequence of the modified IgG2M3 heavy chain constant region with a threonine to aspartic acid amino acid substitution at position 250 (SEQ ID NO: 12). M428G represents the amino acid sequence of a modified IgG2M3 heavy chain constant region with a methionine to glycine amino acid substitution at position 428 (SEQ ID NO: 53).
In preferred embodiments of the invention, the FcRn binding affinity and / or serum half-life of the modified antibody is at least about 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90 Decrease by%, 95%, 97%, 98% or 99%.

本発明は、本明細書で記述されている修飾されたのIgG抗体好ましくは本明細書で記述されているアミノ酸置換をもつ修飾されたのIgG1、IgG2又はIgG2M3抗体の重鎖定常領域、Fc領域又はCH2-CH3領域を内含する。
本発明は同様に、配列番号10〜76のうちのいずれか1つのアミノ酸配列を含むポリペプチドをも内含している。好ましい実施形態においては、これらのポリペプチドは、突然変異を受けたIgG1、IgG2又はIgG2M3定常領域である。
The present invention relates to a modified IgG antibody described herein, preferably a heavy chain constant region, Fc region of a modified IgG1, IgG2 or IgG2M3 antibody having an amino acid substitution described herein. Or it includes the C H 2-C H 3 region.
The present invention also includes a polypeptide comprising the amino acid sequence of any one of SEQ ID NOs: 10 to 76. In a preferred embodiment, these polypeptides are mutated IgG1, IgG2, or IgG2M3 constant regions.

本発明の修飾された抗体の重鎖定常領域は、所望のハイブリッド重鎖を生成するため任意の選択された抗体の重鎖可変領域に対しリンクされ得る。選択された抗体の例としては、IL-2、IL-4、IL-10、IL-12、HSV、CD3、CD33、CMV及びIFN-γに対する抗体が含まれるが、これらに制限されるわけではない。さらに、可変領域は、ヒト、霊長類又はげっ歯類といったあらゆる種の天然の抗体のものであり得る。あるいは、これらは、ヒト型化抗体、遺伝的修飾を通してその抗原に対する増大した結合親和力をもつ抗体又は完全にヒトの抗体を含む(ただしこれらに制限されるわけではない)遺伝的に改変された抗体のものであり得る。このようなハイブリッド重鎖は、所望の抗体を産生するべくさまざまな軽鎖にリンクさせることができる。軽鎖は、ラムダ又はカッパのいずれの軽鎖でもあり得る。抗体の血清半減期は、主としてその重鎖定常領域により決定されることから、産生された抗体の所望の血清半減期は、本明細書に記述されている重鎖定常領域内のアミノ酸置換を通して達成可能である。   The heavy chain constant region of a modified antibody of the invention can be linked to the heavy chain variable region of any selected antibody to produce the desired hybrid heavy chain. Examples of selected antibodies include, but are not limited to antibodies to IL-2, IL-4, IL-10, IL-12, HSV, CD3, CD33, CMV and IFN-γ. Absent. Furthermore, the variable region can be of any kind of natural antibody, such as human, primate or rodent. Alternatively, these include humanized antibodies, antibodies that have increased binding affinity for that antigen through genetic modification, or fully human antibodies, including but not limited to antibodies Can be. Such hybrid heavy chains can be linked to various light chains to produce the desired antibody. The light chain can be either a lambda or kappa light chain. Since the serum half-life of an antibody is primarily determined by its heavy chain constant region, the desired serum half-life of the antibody produced is achieved through amino acid substitutions within the heavy chain constant region described herein. Is possible.

II.改変されたFcRn結合親和力及び/又は血清半減期を有する修飾された抗体の産生
本発明は、改変されたFcRn結合親和力及び/又は血清半減期をもつタンパク質特に抗体を産生する方法を提供している。好ましくは、本発明は、本明細書に開示されている位置のうちの1又は複数のものにおいて一定の与えられたIgGクラスの抗体を修飾するための方法を提供している。これは化学的に達成することもできるし、或いは又、任意の既知の産生方法を用いた組換え型産生及び無作為又は部位特異的変異誘発により達成することもできる。
II. Production of modified antibodies with altered FcRn binding affinity and / or serum half-life The present invention provides methods for producing proteins, particularly antibodies, with altered FcRn binding affinity and / or serum half-life . Preferably, the present invention provides a method for modifying an antibody of a given IgG class at one or more of the positions disclosed herein. This can be accomplished chemically, or alternatively by recombinant production and random or site-directed mutagenesis using any known production method.

本発明は、未修飾抗体中に存在するものとは異なるアミノ酸でアミノ酸残基250、314及び428から成るグループの中から選択された重鎖定常領域由来の少なくとも1つのアミノ酸を置換し、かくして前記未修飾抗体のFcRn結合親和力及び/又は血清半減期の改変をひき起こす段階を含んで成る、IgGクラスの抗体の修飾方法を提供する。
置換は、位置250、314又は428で単独で行なうこともでき、又、位置250と428といったようにそれらの任意の組合せで行なうこともできる。
The present invention replaces at least one amino acid from the heavy chain constant region selected from the group consisting of amino acid residues 250, 314 and 428 with an amino acid different from that present in the unmodified antibody, thus Provided is a method of modifying an IgG class antibody comprising causing an alteration of the FcRn binding affinity and / or serum half-life of the unmodified antibody.
The substitution can be done alone at position 250, 314 or 428, or any combination thereof, such as positions 250 and 428.

抗体のFcRn結合親和力を増大させかつ/又はその血清半減期を増大させるためには、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250がグルタミン酸又はグルタミンで置換されるか、又は重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がフェニルアラニン又はロイシンで置換される。あるいは、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250はグルタミン酸で置換され、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428はフェニルアラニンで置換される;又は、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250がグルタミンで置換され、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がフェニルアラニンで置換される;又は重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250がグルタミンで置換され、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428はロイシンで置換される。250と428の両方における修飾は、かかる二重突然変異を有する抗体が例外的に高いFcRn結合親和力を表示することから好まれる。   In order to increase the FcRn binding affinity of an antibody and / or increase its serum half-life, amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is substituted with glutamic acid or glutamine, or an amino acid from the heavy chain constant region Residue 428 is replaced with phenylalanine or leucine. Alternatively, amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is replaced with glutamic acid and amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is replaced with phenylalanine; or amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is replaced with glutamine. Substituted and amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is replaced with phenylalanine; or amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is replaced with glutamine and amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is replaced with leucine. Is replaced. Modifications at both 250 and 428 are preferred because antibodies with such double mutations display exceptionally high FcRn binding affinity.

未修飾抗体に比べて、減少したFcRn結合親和力及び/又は減少した血清半減期を有する修飾された抗体を産生するためには、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基314が、未修飾抗体中に存在するものとは異なるもう1つのアミノ酸で置換される。好ましくは、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基314は、アラニン、アルギニン、アスパラギン酸、アスパラギン、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、トレオニン、トリプトファン、チロシン、又はバリンで置換される。より好ましくは、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基314はアラニン又はアルギニンで置換される。   To produce a modified antibody with reduced FcRn binding affinity and / or reduced serum half-life compared to an unmodified antibody, amino acid residue 314 from the heavy chain constant region is present in the unmodified antibody. Substituted with another amino acid that is different from the existing one. Preferably, the amino acid residue 314 from the heavy chain constant region is alanine, arginine, aspartic acid, asparagine, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, threonine, tryptophan, tyrosine, Or substituted with valine. More preferably, amino acid residue 314 from the heavy chain constant region is substituted with alanine or arginine.

未修飾抗体に比べて、減少したFcRn結合親和力及び減少した血清半減期を有する修飾された抗体を産生するためには、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250が、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、リジン、フェニルアラニン、プロリン、トリプトファン又はチロシンで置換され、そうでなければ、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428が、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン、ヒスチジン、リジン、プロリン、セリン、トレオニン、チロシン又はバリンで置換される。より好ましくは、アミノ酸残基250がアスパラギン酸で置換されるか又は、アミノ酸428がグリシンで置換される。   To produce a modified antibody with reduced FcRn binding affinity and reduced serum half-life compared to an unmodified antibody, amino acid residue 250 from the heavy chain constant region contains arginine, asparagine, aspartic acid, Substituted with lysine, phenylalanine, proline, tryptophan or tyrosine, otherwise the amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is alanine, arginine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, histidine, lysine , Proline, serine, threonine, tyrosine or valine. More preferably, amino acid residue 250 is substituted with aspartic acid or amino acid 428 is substituted with glycine.

本明細書で記述されているアミノ酸置換は、標準的組換え型DNA技術によって達成される。1つの実施形態においては、未修飾抗体をコードするDNA内にアミノ酸置換を導入するために、部位特異的変異誘発を使用することができる。修飾された抗体の結果として得られたDNAは、このとき宿主細胞内に送達され、かくして修飾された抗体が産生される。修飾された抗体のFcRn結合親和力の所望の改変は、ファージ提示技術又は当該技術分野において既知のその他のあらゆる適切な方法を用いて選択され得、結合親和力を測定することによって確認できる。   The amino acid substitutions described herein are accomplished by standard recombinant DNA techniques. In one embodiment, site-directed mutagenesis can be used to introduce amino acid substitutions into DNA encoding an unmodified antibody. The resulting DNA of the modified antibody is then delivered into the host cell, thus producing the modified antibody. The desired alteration of the FcRn binding affinity of the modified antibody can be selected using phage display techniques or any other suitable method known in the art and can be confirmed by measuring the binding affinity.

好ましくは、未修飾抗体と比べた場合に改変されたFcRnに対する結合親和力及び/又は改変された血清半減期を有するIgGクラスの修飾された抗体を生産する方法は、
(a) 免疫グロブリン重鎖の定常領域を少なくともコードするDNAに操作可能な形でリンクされた適切なプロモータを含んで成り、かつアミノ酸残基250、314及び428から成るグループの中から選択された重鎖定常領域由来の少なくとも1つのアミノ酸が、未修飾抗体の中に存在するものとは異なるアミノ酸で置換されかくして血清半減期の改変をひき起こす複製可能な発現ベクターを調製する段階;
(b) 宿主細胞を前記ベクターで形質転換する段階;及び
(c) 前記修飾された抗体を産生するべく前記形質転換済み宿主細胞を培養する段階、
を含んで成る。
Preferably, a method of producing an IgG class modified antibody having a modified binding affinity for FcRn and / or an altered serum half-life when compared to an unmodified antibody comprises:
(A) selected from the group consisting of amino acid residues 250, 314 and 428, comprising an appropriate promoter operably linked to DNA encoding at least the constant region of an immunoglobulin heavy chain Preparing a replicable expression vector in which at least one amino acid from the heavy chain constant region is replaced with a different amino acid than that present in the unmodified antibody, thus causing a change in serum half-life;
(B) transforming host cells with the vector; and (c) culturing the transformed host cells to produce the modified antibody;
Comprising.

かかる方法は任意には、ステップ(a)の後に、相補的免疫グロブリン軽鎖をコードするDNAに対し操作可能な形でリンクされたプロモータを含む第2の複製可能な発現ベクターを調製する段階をさらに含んで成り、かつここで前記細胞系統は前記ベクターでさらに形質転換される。   Such a method optionally comprises, after step (a), preparing a second replicable expression vector comprising a promoter operably linked to DNA encoding a complementary immunoglobulin light chain. Further comprising, wherein the cell line is further transformed with the vector.

ステップ(a)でDNAを生成するために、アミノ酸置換は、部位特異的変異誘発(Kunkel, Proc. Natl. Acad. Sci. USA82:488-492(1985))、PCR変異誘発(Higuchi,「PCRプロトコル;方法及び応用ガイド」、Academic Press, San Diego(1990)pp. 177-183)、及びカセット変異誘発(Wells et al., Gene34:315-323(1985))を含む(ただしこれに制限されるわけではない)変異誘発により導入され得る。好ましくは、部位特異的変異誘発は、例の中で開示されているオーバーラップ・エクステンションPCR方法によって実施される(Higuchi,「PCR技術:その原理とDNA増幅への応用、Stockton Press, New York(1989)、p61〜70)。   In order to generate DNA in step (a), amino acid substitution is performed by site-directed mutagenesis (Kunkel, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 488-492 (1985)), PCR mutagenesis (Higuchi, “PCR Protocol; Methods and Applications Guide, ”Academic Press, San Diego (1990) pp. 177-183), and cassette mutagenesis (Wells et al., Gene 34: 315-323 (1985)). It can be introduced by mutagenesis. Preferably, site-directed mutagenesis is performed by the overlap extension PCR method disclosed in the examples (Higuchi, “PCR technology: its principles and application to DNA amplification, Stockton Press, New York ( 1989), p61-70).

オーバーラップ・エクステンションPCR(Higuchi, 同書)の技術は、標的配列(出発DNA)内に任意の所望の突然変異(単複)を導入するために使用可能である。例えば、図4に示されているように、オーバーラップ・エクステンション方法におけるPCRの第1ラウンドには、外部プライマ(プライマ1)及び内部変異誘発プライマ(プライマ3)で、そして別途第2の外部プライマ(プライマ4)及び内部プライマ(プライマ2)で標的配列を増幅し、2つのPCRセグメント(セグメントA及びB)を生み出す段階が関与している。内部変異誘発プライマ(プライマ3)は、所望の突然変異(単複)を規定する標的配列に対するミス対合を含むように設計されている。PCRの第2ラウンドでは、PCRの第1ラウンドの産物(セグメントA及びB)が、2つの外部プライマ(プライマ1及び4)を用いてPCRにより増幅される。結果としての全長PCRセグメント(セグメントC)は、制限酵素で消化され、結果としての制限フラグメントは適切なベクターへとクローニングされる。   The technique of overlap extension PCR (Higuchi, ibid) can be used to introduce any desired mutation (s) into the target sequence (starting DNA). For example, as shown in FIG. 4, the first round of PCR in the overlap extension method involves an external primer (primer 1) and an internal mutagenesis primer (primer 3), and a separate second external primer. (Primer 4) and internal primer (primer 2) are involved in amplifying the target sequence and generating two PCR segments (segments A and B). The internal mutagenesis primer (Primer 3) is designed to include mispairing to the target sequence that defines the desired mutation (s). In the second round of PCR, the products from the first round of PCR (segments A and B) are amplified by PCR using two external primers (primers 1 and 4). The resulting full length PCR segment (segment C) is digested with restriction enzymes and the resulting restriction fragments are cloned into an appropriate vector.

変異誘発の第1段階として、出発DNAは、変異誘発ベクター内に操作可能な形でクローニングされる。プライマは、所望のアミノ酸置換を反映するように設計される(例中のさらなる詳細を参照のこと)。1つの例においては、in vitro 変異誘発のために使用されるベクターを、タンパク質の発現を導くために用いることができる。かくして、オーバーラップ・エクステンションPCRの結果として得られたDNAを、所望の突然変異をもつDNAを含む発現ベクターが作り上げられるような形で変異誘発ベクター内にクローニングし戻すことが可能である。出発DNAを含む変異誘発ベクターの例としては、pVAg2M3-OST577が含まれるが、これらに制限されるわけではない。   As a first step in mutagenesis, the starting DNA is operably cloned into the mutagenesis vector. Primers are designed to reflect the desired amino acid substitution (see further details in the examples). In one example, a vector used for in vitro mutagenesis can be used to direct protein expression. Thus, the DNA obtained as a result of the overlap extension PCR can be cloned back into the mutagenesis vector in such a way that an expression vector containing the DNA with the desired mutation is created. Examples of mutagenesis vectors containing the starting DNA include, but are not limited to, pVAg2M3-OST577.

例えば、位置250での突然変異は、上述のオーバーラップ・エクステンション方法を用いた2段階プロセスにおいてpVAg2M3-OST577のPinAI-BamHIフラグメント(図5Aの制限地図を参照のこと)をとり囲む領域を増幅し、次に結果として得たPCRセグメントをPinAI及びBamHIで消化させ、結果として得た制限フラグメントをpVAg2M3-OST577へとクローニングすることによって行なわれた。類似の要領で、位置314又は428における突然変異は、オーバーラップ・エクステンションPCRによりPm1I-BamHIフラグメントをとり囲む領域を増幅し、次に結果として得たPCRセグメントをPm1I及びBamHIで消化させ、結果として得た制限フラグメントをpVAg2M3-OST577へとクローニングすることによって行なわれた。   For example, the mutation at position 250 amplifies the region surrounding the PinAI-BamHI fragment of pVAg2M3-OST577 (see restriction map in Figure 5A) in a two-step process using the overlap extension method described above. The resulting PCR segment was then digested with PinAI and BamHI and the resulting restriction fragment was cloned into pVAg2M3-OST577. In a similar manner, the mutation at position 314 or 428 amplifies the region surrounding the Pm1I-BamHI fragment by overlap extension PCR and then digests the resulting PCR segment with Pm1I and BamHI, resulting in This was done by cloning the resulting restriction fragment into pVAg2M3-OST577.

出発DNAは、修飾されようとしているACRが内含されているかぎりにおいて、未修飾抗体全体、未修飾抗体の免疫グロブリン重鎖全体、重鎖の定常領域又は未修飾抗体の重鎖定常領域の一部分をコードするDNAであり得る。
未修飾抗体全体をコードするDNAが変異誘発のための出発DNAとして用いられる場合、修飾された抗体全体は、本明細書に記述されている方法のステップ(a)、(b)及び(c)を実施することによって産生可能である。相補的軽鎖を生成するための前記方法のステップ(a)とステップ(b)の間のステップは必要でなくなる。
As long as the starting DNA contains the ACR to be modified, the entire unmodified antibody, the entire immunoglobulin heavy chain of the unmodified antibody, the heavy chain constant region or a portion of the heavy chain constant region of the unmodified antibody Can be DNA encoding.
If the DNA encoding the entire unmodified antibody is used as the starting DNA for mutagenesis, the entire modified antibody is converted into steps (a), (b) and (c) of the method described herein Can be produced. The step between steps (a) and (b) of the method for producing a complementary light chain is not necessary.

変異誘発のための出発DNAが、未修飾抗体の重鎖全体をコードするDNAである場合、変異誘発は、修飾された重鎖全体をコードするDNAを含むベクターを発生させることになる。修飾された抗体全体を産生するために、本明細書に開示された方法のステップ(a)と(b)のステップが実施される。すなわち、相補的免疫グロブリン軽鎖をコードするDNAに操作可能な形でリンクされた適切なプロモータを含むもう1つの複製可能な発現ベクターが同じ宿主細胞内に同時トランスフェクションされる。その結果、相補的軽鎖及び修飾された重鎖の両方が同じ宿主細胞内で発現され、修飾された抗体全体を発生させるため適切に組立てられる。免疫グロブリン軽鎖をコードするDNAを含む前記発現ベクターの一例としてはpVAλ2-OST577が含まれるが、これに制限されるわけではない。   If the starting DNA for mutagenesis is DNA encoding the entire heavy chain of an unmodified antibody, mutagenesis will generate a vector containing DNA encoding the entire modified heavy chain. Steps (a) and (b) of the methods disclosed herein are performed to produce the entire modified antibody. That is, another replicable expression vector containing an appropriate promoter operably linked to DNA encoding a complementary immunoglobulin light chain is cotransfected into the same host cell. As a result, both the complementary light chain and the modified heavy chain are expressed in the same host cell and properly assembled to generate the entire modified antibody. An example of the expression vector containing DNA encoding an immunoglobulin light chain includes, but is not limited to, pVAλ2-OST577.

変異誘発用の出発DNAが、CH2-CH3セグメント又はFcドメインといったような重鎖定常領域の一部分をコードするDNAである場合、かかる修飾されたの部分的重鎖をコードする結果として得られたDNAは、まず最初に残りの未修飾重鎖と同一枠内で連結され、かくしてステップ(a)で本明細書に記述されている修飾をもつ重鎖全体をコードするDNAが生成されることになる。このとき、相補的軽鎖をコードするDNAを含むベクター及びかかる修飾された重鎖をコードするDNAを含むベクターで宿主細胞を同時トランスフェクションさせることによって、修飾された抗体全体が産生される。装飾済み部分的重鎖をコードするDNAと残りの未装飾重鎖の連結は、制限消化及びライゲーションといった分子生物学の技術分野において既知の標準的な分子クローニング技術を用いることによって達成可能である(Sambrook 及び Russell,「分子クローニング;実験室マニュアル」第3版 Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York(2001))。 If the starting DNA for mutagenesis is DNA encoding a portion of a heavy chain constant region, such as a C H 2-C H 3 segment or an Fc domain, the result is that it encodes such a modified partial heavy chain. The resulting DNA is first ligated in the same frame with the remaining unmodified heavy chain, thus generating DNA encoding the entire heavy chain with the modifications described herein in step (a). Will be. At this time, the entire modified antibody is produced by co-transfecting host cells with a vector containing DNA encoding a complementary light chain and a vector containing DNA encoding such a modified heavy chain. Ligation of the DNA encoding the decorated partial heavy chain and the remaining undecorated heavy chain can be accomplished by using standard molecular cloning techniques known in the molecular biology arts such as restriction digestion and ligation ( Sambrook and Russell, “Molecular Cloning; Laboratory Manual, 3rd Edition Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York (2001)).

軽鎖及び重鎖は、同じ又は異なる発現ベクターの中でクローニングされ得る。免疫グロブリン鎖をコードするDNAセグメントは、免疫グロブリンポリペプチドの発現を確保する発現ベクター(単複)の中の制御配列に操作可能な形でリンクされている。このような制御配列は、シグナル配列、プロモータエンハンサ、及び転写終結配列を内含する(全ての目的のために本明細書にその全体が参考として内含されている Queen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86:10029-10033(1989);WO90/07861;Co et al., J. Immunol. 148:1149-1154(1992);「抗体工学:実践ガイド」、Borrebaeck, Ed., Freeman, New York(1997)を参照のこと)。   The light and heavy chains can be cloned in the same or different expression vectors. A DNA segment encoding an immunoglobulin chain is operably linked to control sequences in expression vector (s) that ensure expression of the immunoglobulin polypeptide. Such control sequences include signal sequences, promoter enhancers, and transcription termination sequences (Queen et al., Proc. Natl, which is hereby incorporated by reference in its entirety for all purposes). Acad. Sci. USA 86: 10029-10033 (1989); WO90 / 07861; Co et al., J. Immunol. 148: 1149-1154 (1992); “Antibody Engineering: A Practice Guide”, Borrebaeck, Ed., (See Freeman, New York (1997)).

宿主細胞は、リポソーム、リン酸カルシウム、電気穿孔法などといった当該技術分野において既知の技術を用いることで形質転換される(Sambrook 及びRussell, 前掲書中)。好ましくは、宿主細胞は、リポソーム方法を用いて一過性にトランスフェクションを受ける。
本発明の修飾された抗体を産生するために用いられる宿主細胞は、当該技術分野において既知のさまざまな培地内で培養可能である。
本明細書で記述されている修飾された抗体は、細胞内で、周縁質空間内で産生され得、そうでなければ培地内に直接分泌され得る。好ましくは、本発明における修飾された抗体は、培地内に分泌される。修飾された抗体を産生する宿主細胞培養の培地は、収集され、遠心分離により細胞残屑が回転させられる。上清は収集されて、タンパク質発現検定に付される(例中のさらなる詳細を参照のこと)。
Host cells are transformed using techniques known in the art such as liposomes, calcium phosphate, electroporation and the like (Sambrook and Russell, supra). Preferably, the host cell is transiently transfected using the liposome method.
Host cells used to produce the modified antibodies of the invention can be cultured in a variety of media known in the art.
The modified antibodies described herein can be produced intracellularly, in the periplasmic space, or otherwise secreted directly into the medium. Preferably, the modified antibody in the present invention is secreted into the medium. The host cell culture medium producing the modified antibody is collected and the cell debris is spun by centrifugation. The supernatant is collected and subjected to a protein expression assay (see further details in the examples).

修飾された抗体の発現は、SDS-PAGE還元性又は非還元性タンパク質ゲル分析を用いたゲル電気泳動法又はその他の当該技術分野において既知のあらゆる技術により確認される。修飾された抗体の発現及びその抗体の数量の両方を検出するためにELISAを使用することもできる。
修飾された抗体は、未修飾抗体に比べ適切な抗原結合を保持しているべきである。従って、ELISAといったような免疫学の技術分野において既知の手順により、適正な抗体-抗原結合がテストされる。修飾された抗体が未修飾抗体のものに類似した構造的特性を有することを確認するために、付加的な実験を実施することができる。これらの実験には、SDS-PAGE、SEC、ELISA及びプロテインA結合検定が含まれるが、それらに制限されるわけではない。結合に異なる残基が関与するもののプロテインAは、FcRnといったようなCH2-CH3接合部の同じ領域に結合することから、プロテインA結合検定が好まれる。
The expression of the modified antibody is confirmed by gel electrophoresis using SDS-PAGE reducing or non-reducing protein gel analysis or any other technique known in the art. An ELISA can also be used to detect both the expression of the modified antibody and the quantity of that antibody.
The modified antibody should retain appropriate antigen binding compared to the unmodified antibody. Thus, proper antibody-antigen binding is tested by procedures known in the immunology art such as ELISA. Additional experiments can be performed to confirm that the modified antibody has structural properties similar to those of the unmodified antibody. These experiments include, but are not limited to, SDS-PAGE, SEC, ELISA, and protein A binding assays. Protein A binding assays are preferred because protein A binds to the same region of the C H 2-C H 3 junction, such as FcRn, although different residues are involved in binding.

宿主細胞から調製された修飾された抗体は、ゲルろ過及びカラムクロマトグラフィ(例えばプロテインAによるアフィニティクロマトグラフィ、陽イオン交換クロマトグラフィ、陰イオン交換クロマトグラフィ及びゲルろ過)を含め(ただしこれらに制限されるわけではない)、当該技術分野において既知の技術を用いて精製可能である。薬学処方での使用のための抗体の最小受容可能純度は90%となり、95%が好ましく、98%がより好ましく、99%以上が最も好ましい。   Modified antibodies prepared from host cells include (but are not limited to) gel filtration and column chromatography (eg, protein A affinity chromatography, cation exchange chromatography, anion exchange chromatography and gel filtration). ), And can be purified using techniques known in the art. The minimum acceptable purity of an antibody for use in a pharmaceutical formulation is 90%, preferably 95%, more preferably 98%, most preferably 99% or more.

FcRnに対する産生された抗体の結合親和力は、FcRnに対する結合のための最適条件であるpH6.0での競合結合検定を実施することによって検出可能である。結合親和力は、Sepharose(商標)ビーズといったような固体基質上にFcRnを固定化することによってテストできる。あるいは、結合親和力は、ELISAを用いて評価できる。好ましくは、本発明は、細胞ベースのシステム内で競合結合検定を実施することによって、結合親和力をテストする。産生された修飾された抗体及び未修飾抗体の希釈系列が、1つの細胞系統好ましくはNS0細胞系統上で発現されたFcRnに対する結合について比較される。競合結合検定を実施するための実験手順は、例中に詳述されている。   The binding affinity of the produced antibody for FcRn can be detected by performing a competitive binding assay at pH 6.0, which is the optimal condition for binding to FcRn. Binding affinity can be tested by immobilizing FcRn on a solid substrate such as Sepharose ™ beads. Alternatively, binding affinity can be assessed using an ELISA. Preferably, the present invention tests binding affinity by performing a competitive binding assay in a cell-based system. A dilution series of modified and unmodified antibodies produced is compared for binding to FcRn expressed on one cell line, preferably the NS0 cell line. Experimental procedures for performing competitive binding assays are detailed in the examples.

本発明における実験は、抗体を産生する細胞の培養上清又は精製された抗体で類似の結合親和力結果を達成できるということを示している。従って、結合親和力の所望の改変が達成されたことを確認する目的で、産生された抗体のFcRn結合親和力をテストするために直接上清を使用することができる。このような確認の後、産生された抗体は、より複雑な精製手順に付される。
修飾された抗体がpH依存的にFcRnに結合するということを確認するために、直接結合検定も実施されるべきである。特に、FcRnに対する修飾された抗体の結合親和力は、pH6.0とpH8.0の両方でテストされる(例中のさらなる詳細を参照のこと)。一般に、pH6.0での結合親和力は、pH8.0でのものを上回るはずである。
Experiments in the present invention have shown that similar binding affinity results can be achieved with culture supernatants of cells producing antibodies or purified antibodies. Thus, the supernatant can be used directly to test the FcRn binding affinity of the produced antibody in order to confirm that the desired modification of binding affinity has been achieved. After such confirmation, the produced antibodies are subjected to more complex purification procedures.
A direct binding assay should also be performed to confirm that the modified antibody binds to FcRn in a pH-dependent manner. In particular, the binding affinity of the modified antibody for FcRn is tested at both pH 6.0 and pH 8.0 (see further details in the examples). In general, the binding affinity at pH 6.0 should exceed that at pH 8.0.

例えば、放射性標識されたタンパク質を用い時間の関数として血清放射能レベルを測定することによって;又は時間の関数としてELISAを用いて血清中に存在する(既知の特異性の)無傷の抗体のレベルを検定することなどのさまざまなin vitro又はin vivo手段により、生物学的安定性(又は血清半減期)を測定することができるが、増大した生物学的安定性の特に好ましい尺度は、増大した血清半減期及び減少したクリアランス速度によって立証される。
本発明は、本明細書で記述されている突然変異を伴う、修飾された抗体をコードするポリヌクレオチド分子、又は定常領域、Fc領域又はCH2-CH3領域といったような修飾された抗体の装飾済みの部分的又は完全な重鎖をコードするポリヌクレオチド分子を提供している。
For example, by measuring serum radioactivity levels as a function of time using a radiolabeled protein; or using ELISA as a function of time to determine the level of intact antibody (of known specificity) present in the serum. Although biological stability (or serum half-life) can be measured by various in vitro or in vivo means such as assaying, a particularly preferred measure of increased biological stability is increased serum Evidenced by half-life and reduced clearance rate.
The present invention relates to a polynucleotide molecule encoding a modified antibody with the mutations described herein, or a modified antibody such as a constant region, Fc region or C H 2 -C H 3 region A polynucleotide molecule encoding the decorated partial or complete heavy chain.

本発明は、本明細書で記述されている突然変異(置換)を伴う、修飾された抗体をコードするポリヌクレオチド分子、又は定常領域、Fc領域又はCH2-CH3領域といったような修飾された抗体の装飾済みの部分的又は完全な重鎖をコードするポリヌクレオチド分子を含むベクターを提供している。
本発明は、本明細書に記述されている通りの前記核酸分子を含む前記ベクターを含有する宿主細胞を内含している。本明細書に記述されている修飾された抗体の発現のための適切な宿主細胞は、Escherichia coliといったような原核生物又は酵母、植物、昆虫及び哺乳動物を含む真核多細胞生物から誘導される。
The present invention relates to polynucleotide molecules encoding modified antibodies with the mutations (substitutions) described herein, or modifications such as constant regions, Fc regions or C H 2 -C H 3 regions. A vector comprising a polynucleotide molecule encoding a decorated partial or complete heavy chain of a modified antibody is provided.
The invention includes a host cell containing the vector comprising the nucleic acid molecule as described herein. Suitable host cells for expression of the modified antibodies described herein are derived from prokaryotes such as Escherichia coli or eukaryotic multicellular organisms including yeast, plants, insects and mammals. .

E. coliは、本発明のDNA配列をクローニングしかつ/又は発現するのに特に有用である1つの原核生物宿主である。使用に適したその他の微生物宿主には、Bacillus subtilisといったような桿菌及び、Salmonella, Serratia及びさまざまなPseudomonas種といったようなその他の腸内細菌種が含まれる。これらの原核生物宿主の中で、宿主細胞と相溶性ある発現制御配列(例えば複製起点)を標準的に含有する発現ベクターを作ることもできる。さらに、ラクトースプロモータ系、トリプトファン(trp)プロモータ系、ベータ-ラクタマーゼプロモータ系、又はファージラムダからのプロモータ系といったような、任意の数のさまざまな周知のプロモータも存在し得る。プロモータは標準的に、任意にはオペレータ配列と共に発現を制御し、転写及び翻訳を開始させ完了させるためリボソーム結合部位配列などを有している。   E. coli is one prokaryotic host that is particularly useful for cloning and / or expressing the DNA sequences of the present invention. Other microbial hosts suitable for use include bacilli such as Bacillus subtilis and other enteric bacterial species such as Salmonella, Serratia and various Pseudomonas species. Among these prokaryotic hosts, expression vectors that normally contain expression control sequences (eg, origins of replication) that are compatible with the host cell can also be made. In addition, there can be any number of various well-known promoters such as lactose promoter system, tryptophan (trp) promoter system, beta-lactamase promoter system, or promoter system from phage lambda. Promoters typically have expression, optionally together with operator sequences, including ribosome binding site sequences to initiate and complete transcription and translation.

酵母といったようなその他の細菌も同じく発現に使用することができる。Saccharomycesが好ましい宿主であり、適切なベクターは、3-ホスホグリセレートキナーゼ又はその他の糖分解酵素を含めたプロモータといった発現制御配列及び複製起点、終結配列などを望まれる通りに有している。   Other bacteria such as yeast can also be used for expression. Saccharomyces is the preferred host, and suitable vectors have expression control sequences such as promoters including 3-phosphoglycerate kinase or other glycolytic enzymes and origins of replication, termination sequences, etc. as desired.

植物及び植物細胞培養を、本発明のDNA配列の発現のために使用することができる。(Larrick and Fry, Hum. Autibodies Hybridomas 2;172-189(1991);Benvenuto et al., Plant Mol. Biol.17:865-874(1991);During et al., Plant Mol. Biol.15:281-293(1990);Hiatt et al., Nature 342:76-78(1989))。好ましい植物宿主には、例えばArabidopsis、Nicotiana tabaceum、Nicotiana rustica及びSolanum tuberosumが含まれる。本発明の修飾された抗体をコードするポリヌクレオチド配列を発現するための好ましい発現カセットは、修飾された抗体をコードする挿入されたポリヌクレオチド配列が重複エンハンサを伴ってCaMV35Sプロモータに操作可能な形でリンクされているプラスミドpMOG18であり、pMOG18は、Sijmons et al., Bio/Technology 8:217-221(1990)の方法に従って使用される。あるいは、植物中の修飾された抗体の発現のための好ましい実施形態は、上述のHiatt et al., により用いられている免疫グロブリン配列に代って本発明の修飾された抗体をコードするポリヌクレオチド配列を用いて、上述のHiatt et al.の方法に従う。本発明のDNA配列を発現するためには、Agrobacterium tumifaciens T-DNAベースのベクターを使用することができる;好ましくは、このようなベクターには、スペクチノマイシン耐性をコードするマーカー遺伝子又はもう1つの選択可能マーカーが含まれている。   Plants and plant cell cultures can be used for expression of the DNA sequences of the present invention. (Larrick and Fry, Hum. Autibodies Hybridomas 2; 172-189 (1991); Benvenuto et al., Plant Mol. Biol. 17: 865-874 (1991); During et al., Plant Mol. Biol. 15: 281 -293 (1990); Hiatt et al., Nature 342: 76-78 (1989)). Preferred plant hosts include, for example, Arabidopsis, Nicotiana tabaceum, Nicotiana rustica and Solanum tuberosum. A preferred expression cassette for expressing a polynucleotide sequence encoding a modified antibody of the present invention is such that the inserted polynucleotide sequence encoding the modified antibody is operable to a CaMV35S promoter with an overlap enhancer. The linked plasmid pMOG18, which is used according to the method of Sijmons et al., Bio / Technology 8: 217-221 (1990). Alternatively, a preferred embodiment for expression of a modified antibody in plants is a polynucleotide encoding the modified antibody of the invention in place of the immunoglobulin sequence used by Hiatt et al., Supra. The sequence is used to follow the method of Hiatt et al., Described above. To express the DNA sequences of the present invention, Agrobacterium tumifaciens T-DNA based vectors can be used; preferably, such vectors include a marker gene encoding spectinomycin resistance or another Contains selectable markers.

バキュロウイルスベースの発現系を標準的に使用して、本発明の修飾された抗体を産生するために、昆虫細胞培養を使用することもできる。修飾された抗体は、Putlitz et al., Bio/Technology 8:651-654(1990)の方法に従って修飾された抗体をコードするポリヌクレオチド配列を発現することによって産生可能である。   Insect cell cultures can also be used to produce the modified antibodies of the invention using standard baculovirus-based expression systems. Modified antibodies can be produced by expressing a polynucleotide sequence that encodes a modified antibody according to the method of Putlitz et al., Bio / Technology 8: 651-654 (1990).

微生物及び植物に加えて、本発明のポリペプチドを発現し産生するために、哺乳動物細胞培養も同様に使用可能である(Winnacker「遺伝子からクローンへ」、VCH Publishers, New York(1987)を参照)。当該技術分野においては無傷の免疫グロブリンを分泌する能力をもつ一定数の適切な重鎖系統が開発されてきていることから、現在哺乳動物細胞が好まれており、これには、CHO細胞系統、さまざまなCOS細胞系統、HeLa細胞好ましくは骨髄腫細胞系統など又は形質転換されたB-細胞又はハイブリドーマが含まれる。これらの細胞のための発現ベクターは、発現制御配列、例えば複製起点、プロモータ、エンハンサ(Queen et al., Immunol. Rev. 89;49-68(1986))そして必要なプロセッシング情報部位、例えばリボソーム結合部位、RNAスプライス部位、ポリアデニル化部位及び転写ターミネータ配列を内含し得る。好ましい発現制御配列は、免疫グロブリン 遺伝子、SV40、アデノウイルス、ウシ乳頭腫ウイルス、サイトメガロウイルスなどから誘導されたプロモータである。一般に、ネオ発現カセットといったような選択可能マーカーが、発現ベクター内に含まれている。   In addition to microorganisms and plants, mammalian cell cultures can also be used to express and produce the polypeptides of the invention (see Winnacker “Gene to Clone”, VCH Publishers, New York (1987)). ). Since a certain number of suitable heavy chain lines with the ability to secrete intact immunoglobulins have been developed in the art, mammalian cells are currently preferred, including the CHO cell line, Various COS cell lines, HeLa cells, preferably myeloma cell lines, etc. or transformed B-cells or hybridomas are included. Expression vectors for these cells include expression control sequences such as origins of replication, promoters, enhancers (Queen et al., Immunol. Rev. 89; 49-68 (1986)) and necessary processing information sites such as ribosome binding. It may include sites, RNA splice sites, polyadenylation sites and transcription terminator sequences. Preferred expression control sequences are promoters derived from immunoglobulin genes, SV40, adenovirus, bovine papilloma virus, cytomegalovirus and the like. In general, a selectable marker such as a neo expression cassette is included in the expression vector.

本発明は、FcRnとの相互作用を通して増大した又は減少した血清半減期をもつものとして同定された部分に対して、その作用物質を接合させるか又は他の形で結合させることにより、改変されたFcRn結合親和力及び/又は血清半減期をもつ作用物質を作る方法を提供している。かかる部分には、本明細書で記述されているアミノ酸置換を含む、装飾済みIgG又は装飾済みの部分的又は完全な重鎖が含まれるが、これらに制限されるわけではない。かかる作用物質としては、抗体、抗体フラグメント、ホルモン、レセプタリガンド、免疫毒素複合体、あらゆる種類の治療薬剤、T-細胞レセプタ結合抗原及び本発明の増大した血清半減期の部分に結合され得るその他のあらゆる作用物質が含まれることになるが、これに制限されるわけではない。   The present invention has been modified by conjugating or otherwise binding the agent to a moiety identified as having an increased or decreased serum half-life through interaction with FcRn. Methods are provided for making agents with FcRn binding affinity and / or serum half-life. Such moieties include, but are not limited to, decorated IgGs or decorated partial or complete heavy chains, including amino acid substitutions described herein. Such agents include antibodies, antibody fragments, hormones, receptor ligands, immunotoxin conjugates, all types of therapeutic agents, T-cell receptor binding antigens and other that can be bound to the increased serum half-life portion of the present invention. Any active agent will be included, but is not limited to this.

改変されたin vivo安定性をもつ融合タンパク質を作り上げるためには、定常領域と操作可能な形でリンクされたかかるタンパク質を含む融合タンパク質を発現する能力をベクターに付与するべく1つの位置で上流側又は下流側のいずれであれ修飾された抗体の定常領域と同一枠内で組換え型ベクター内に、かかるタンパク質をコードするDNAセグメントを操作可能な形で取込むことができる。例えば制限エンドヌクレアーゼを用いた遺伝子工学処理などによる;この要領でDNAセグメントを操作するための技術は、本開示及び上述のSambrook 及び Russellといった参考文献の両方に照らして、当業者にはわかるものである。上述の方法は、改善されたに生物学的安定性をもつ一連の治療用化合物の生成において使用するべく提案されている。   To create a fusion protein with modified in vivo stability, upstream at one location to confer to the vector the ability to express a fusion protein comprising such a protein operably linked to a constant region. Alternatively, a DNA segment encoding such a protein can be operably incorporated into the recombinant vector within the same frame as the modified antibody constant region, either downstream. For example, by genetic engineering using restriction endonucleases; techniques for manipulating DNA segments in this manner will be apparent to those skilled in the art in light of both this disclosure and references such as Sambrook and Russell, discussed above. is there. The methods described above have been proposed for use in the production of a series of therapeutic compounds with improved biological stability.

かかる化合物には、例えばインタロイキン-2、インシュリン、インタロイキン-4、及びインタフェロンガンマ又さらにはT細胞レセプタさえも含まれる。本発明の組換え型Fcドメインは同様に、その反復的投与の必要性を緩和する可能性が高い、広範囲の薬物の安定化において使用すべきものとしても考慮されている。しかしながら、当該方法は、ヒトへの投与用のタンパク質の産生に制限されるものではなく、例えば免疫化プロトコル、獣医による動物の治療又はげっ歯類in vivo療法モデルにおいて使用できるもののように、増大した安定性をもつあらゆるタンパク質を大量に産生するためにも利用可能である。   Such compounds include, for example, interleukin-2, insulin, interleukin-4, and interferon gamma or even T cell receptors. The recombinant Fc domains of the present invention are also considered to be used in the stabilization of a wide range of drugs that are likely to alleviate the need for repeated administration. However, the method is not limited to the production of proteins for human administration, and has been augmented, for example, as can be used in immunization protocols, veterinary animal treatment or rodent in vivo therapy models. It can also be used to produce a large amount of any protein with stability.

III.改変されたFcRn結合親和力及び/又は血清半減期を有する修飾された抗体の使用
本発明は、本明細書で記述されている修飾された抗体及び薬学的に受容可能な担体を含む組成物を提供している。非経口投与用の組成物は、一般に、受容可能な担体好ましくは水性担体中に溶解された抗体又はそのカクテルの溶液を含む。例えば水、緩衝水、0.4%の塩水、0.3%のグリシンなどのさまざまな水性担体を使用することができる。これらの溶液は、無菌で一般に粒状物質を含まない。組成物は、例えば酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、乳酸ナトリウムといったpH調整及び緩衝剤、毒性調整剤などのような生理学的条件を近似するのに必要とされるような薬学的に受容可能な補助物質を含有することができる。これらの処方中の抗体の濃度は、非常に広範に、すなわち約0.01%未満、通常は少なくとも約0.1重量%未満から5重量%に至るまで変動することができ、主として選択された特定の投与様式に従った粘度及び流体体積に基づいて選択される。
III. Use of Modified Antibodies with Modified FcRn Binding Affinity and / or Serum Half Life The present invention provides a composition comprising a modified antibody described herein and a pharmaceutically acceptable carrier. is doing. Compositions for parenteral administration generally comprise a solution of the antibody or cocktail thereof dissolved in an acceptable carrier, preferably an aqueous carrier. A variety of aqueous carriers can be used, such as water, buffered water, 0.4% saline, 0.3% glycine. These solutions are sterile and generally free of particulate matter. The composition is pharmacologically as required to approximate physiological conditions such as pH adjusters and buffers, toxicity modifiers, etc. such as sodium acetate, sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, sodium lactate. Acceptable auxiliary substances can be included. The concentration of antibody in these formulations can vary widely, i.e., less than about 0.01%, usually from at least less than about 0.1% to 5% by weight, with the particular mode of administration selected primarily According to viscosity and fluid volume.

静脈内輸液用の標準的な組成物は、250mlの無菌リンガー溶液及び10mg〜100mgの抗体を含有するように構成され得る(「レミントンの薬学」第15版、Mack Publishing Company, Easton, PA(1980)を参照のこと)。
本発明における修飾された抗体は、さまざまな非治療目的で使用可能である。これらは、親和力精製剤として使用できる。これらは又、特定の細胞、組織又は血清中の問題の抗原の発現を検出することといったような、診断検定においても有用であり得る。診断向け利用分野においては、該抗体は標準的に、放射性同位元素、螢光標識及びさまざまな酵素基質標識を含めた検出可能な部分で標識されることになる。抗体は同様に、競合結合検定、直接及び間接サンドイッチ検定及び免疫沈降検定といったような既知のあらゆる検定方法においても利用可能である。抗体は同様に、in vivo診断検定のためにも使用可能である。一般に、抗体は、免疫シンチグラフィを用いて抗原又はそれを発現する細胞の場所を特定できるような形で、放射性核種で標識される。
A standard composition for intravenous infusion may be configured to contain 250 ml of sterile Ringer's solution and 10 mg to 100 mg of antibody (“Remington's Pharmacy” 15th edition, Mack Publishing Company, Easton, PA (1980 )checking).
The modified antibodies in the present invention can be used for various non-therapeutic purposes. These can be used as affinity purification agents. They can also be useful in diagnostic assays, such as detecting the expression of antigens of interest in specific cells, tissues or sera. In diagnostic applications, the antibody will typically be labeled with a detectable moiety, including radioisotopes, fluorescent labels, and various enzyme substrate labels. The antibodies can also be used in any known assay method, such as competitive binding assays, direct and indirect sandwich assays and immunoprecipitation assays. The antibodies can also be used for in vivo diagnostic assays. In general, antibodies are labeled with a radionuclide in such a way that immunoscintigraphy can be used to locate the antigen or cells that express it.

細胞活性に対する防御又は検出又は選択された細胞表面レセプタの存在又は疾病の診断に関して、修飾された抗体と共に使用するためのキットを供給することもできる。かくして、本発明の対象である組成物は、単独で又は所望の細胞型に特異的な付加的抗体と併用して、通常は容器の中に凍結乾燥形態で提供することができる。標識又は毒素に接合されていても又は接合されていなくてもよい修飾された抗体は、トリス、リン酸塩、炭酸塩などといったような緩衝液、安定化剤、殺生剤、不活性タンパク質例えば血清アルブミンなどの緩衝液及び使用説明書1式と共にキット内に含まれている。一般に、これらの材料は、活性抗体の量に基づいて約5重量%未満で存在し、通常は再び抗体濃度に基づいて少なくとも約0.001重量%の合計量で存在する。往々にして、活性成分を希釈するために不活性増量剤又は賦形剤を内含することが望ましくなり、その場合、賦形剤は、合計組成物の約1〜99重量%で存在し得る。修飾された抗体に結合する能力をもつ第2の抗体が検定中で利用される場合、これは通常、別のバイアル内に存在することになる。第2の抗体は標準的に、上述の抗体処方と類似の要領で、標識に接合され処方される。   Kits for use with modified antibodies may also be provided for protection against or detection of cellular activity or for the presence of selected cell surface receptors or diagnosis of disease. Thus, the compositions that are the subject of this invention can be provided in lyophilized form, usually in containers, either alone or in combination with additional antibodies specific for the desired cell type. Modified antibodies that may or may not be conjugated to a label or toxin include buffers such as Tris, phosphate, carbonate, etc., stabilizers, biocides, inactive proteins such as serum. It is included in the kit along with a buffer solution such as albumin and a set of instructions for use. In general, these materials are present in less than about 5% by weight based on the amount of active antibody, and usually again in a total amount of at least about 0.001% by weight based on antibody concentration. Often it will be desirable to include an inert bulking agent or excipient to dilute the active ingredient, in which case the excipient may be present at about 1-99% by weight of the total composition. . If a second antibody with the ability to bind to the modified antibody is utilized in the assay, it will usually be in a separate vial. The second antibody is typically conjugated and formulated to the label in a manner similar to the antibody formulation described above.

修飾された抗体はさまざまな治療向け利用分野をもつ。修飾された抗体は、かかる抗体の投与の恩恵を受け得る、或る疾患又は障害を患う又はそれにかかりやすい患者を治療するために使用可能である。該抗体で治療可能な身体条件としては、癌;喘息といった炎症性条件;自己免疫疾患;及びウイルス感染などがある。
本明細書中に記述されている抗体により治療可能な癌には、乳癌、扁平上皮癌、小細胞肺癌、非小細胞肺癌、消化管癌、膵臓癌、グリア芽種、子宮頸癌、卵巣癌、膀胱癌、肝臓癌、結腸癌、結腸直腸癌、子宮内膜癌、唾液腺癌、腎臓癌、肝臓癌、前立腺癌、陰門癌、甲状腺癌、肝癌及びさまざまなタイプの頭部及び頸部癌が含まれるがこれに制限されるわけではない。
Modified antibodies have a variety of therapeutic applications. Modified antibodies can be used to treat patients suffering from or susceptible to certain diseases or disorders that may benefit from administration of such antibodies. Physical conditions that can be treated with the antibody include cancer; inflammatory conditions such as asthma; autoimmune diseases; and viral infections.
Cancers that can be treated with the antibodies described herein include breast cancer, squamous cell carcinoma, small cell lung cancer, non-small cell lung cancer, gastrointestinal cancer, pancreatic cancer, glioblastoma, cervical cancer, ovarian cancer Bladder cancer, liver cancer, colon cancer, colorectal cancer, endometrial cancer, salivary gland cancer, kidney cancer, liver cancer, prostate cancer, vulvar cancer, thyroid cancer, liver cancer and various types of head and neck cancer Including but not limited to this.

自己免疫疾患には、アジソン病、耳の自己免疫疾患、ブドウ膜炎といった眼の自己免疫疾患、自己免疫性肝炎、クローン病、糖尿病(I型)、精巣上体炎、糸球体腎炎、グレーブス病、ギラン・バレー症候群、橋本病、溶血性貧血、全身性紅斑性狼瘡、多発性硬化性、重症筋無力症、尋常性天疱瘡、乾癬、関節リウマチ、サルコイドーシス、強皮症、シューグレン症候群、脊椎関節症、甲状腺炎、潰瘍性大腸炎、及び脈管炎が含まれるかこれに制限されるわけではない。   Autoimmune diseases include Addison's disease, ear autoimmune disease, ocular autoimmune diseases such as uveitis, autoimmune hepatitis, Crohn's disease, diabetes (type I), epididymis, glomerulonephritis, Graves' disease , Guillain-Barre syndrome, Hashimoto's disease, hemolytic anemia, systemic lupus erythematosus, multiple sclerosis, myasthenia gravis, pemphigus vulgaris, psoriasis, rheumatoid arthritis, sarcoidosis, scleroderma, Sjogren's syndrome, spine Includes or is not limited to arthropathy, thyroiditis, ulcerative colitis, and vasculitis.

本発明における減少した血清半減期をもつ修飾された抗体は、組織又は外来性微生物の破壊又は除去が望ましい疾病又は障害の治療において使用可能である。例えば、抗体は、癌、炎症性障害;感染症及び組織の除去が望まれるその他の身体条件を治療するために使用可能である。抗体は一般に、より迅速な生物学的クリアランス時間が結果として、投与されたあらゆる抗体の免疫原性の減少をもたらすことになるという点において有用である。その他の利用分野としては、抗体ベースの画像形成法、抗体ベースの薬物除去又はより寿命の短かい免疫毒素の創造、が含まれることになる。   The modified antibodies with reduced serum half-life in the present invention can be used in the treatment of diseases or disorders where it is desirable to destroy or remove tissue or exogenous microorganisms. For example, antibodies can be used to treat cancer, inflammatory disorders; infections and other body conditions where removal of tissue is desired. Antibodies are generally useful in that a faster biological clearance time will result in a decrease in the immunogenicity of any antibody administered. Other areas of application would include antibody-based imaging methods, antibody-based drug removal or the creation of shorter-lived immunotoxins.

増大した血清半減期をもつ修飾された抗体は、抗組織因子(TF)抗体、抗IgE抗体及び抗インテグリン抗体であり得る。所望の作用メカニズムは、リガンド-レセプタ結合対を遮断することにあり得る。増大した血清半減期をもつ修飾された抗体は、同様にアゴニスト抗体でもあり得る。抗体は、同様に、ワクチンといったような治療薬としても使用できる。かかるワクチンの投薬量及び免疫化頻度は、抗体の血清半減期が伸びたため減らされることになる。
当該抗体を含む組成物は、非経口皮下投与、腹腔内投与、肺内投与、及び鼻腔内投与そして局所的免疫抑制治療用として所望の場合には、病変内投与を含むあらゆる適切な手段で投与される。非経口輸液には、筋内、静脈内、動脈内、腹腔内又は皮下投与が含まれる。さらに、抗体は、特に下降する抗体用量でのパルス輸液によって適切に投与される。
Modified antibodies with increased serum half-life can be anti-tissue factor (TF) antibodies, anti-IgE antibodies and anti-integrin antibodies. The desired mechanism of action may be to block the ligand-receptor binding pair. Modified antibodies with increased serum half-life can be agonist antibodies as well. Antibodies can also be used as therapeutic agents such as vaccines. The dosage and immunization frequency of such vaccines will be reduced due to the increased serum half-life of the antibody.
The composition comprising the antibody is administered by any suitable means, including parenteral subcutaneous, intraperitoneal, pulmonary, and intranasal administration and, if desired for local immunosuppressive therapy, intralesional administration. Is done. Parenteral infusion includes intramuscular, intravenous, intraarterial, intraperitoneal or subcutaneous administration. In addition, the antibody is suitably administered by pulse infusion, particularly at decreasing antibody doses.

当該抗体又はそのカクテルを含有する組成物は、予防用及び/又は治療用処置のために投与できる。治療向け利用分野においては、すでに特定の疾病にかかっている患者に対して、その身体条件及びその合併症を治ゆさせるか又は少なくとも部分的に阻むのに充分な量で組成物が投与される。これを達成するための適量は、「治療上の有効量」として定義づけされる。この使用にとって有効な量は、身体条件の重症度及び患者自身の免疫系の全体的状態によって左右されることになるが、一般的には、一用量あたり約0.01〜約100mgの修飾された抗体の範囲内にあり、患者一人あたり1〜10mgの投薬量がより一般的に使用されている。   The composition containing the antibody or a cocktail thereof can be administered for prophylactic and / or therapeutic treatments. In therapeutic applications, a composition is administered to a patient already suffering from a particular disease in an amount sufficient to cure or at least partially prevent the physical condition and its complications. . An appropriate amount to accomplish this is defined as a “therapeutically effective amount”. Effective amounts for this use will depend on the severity of the physical condition and the overall condition of the patient's own immune system, but generally from about 0.01 to about 100 mg of modified antibody per dose A dosage of 1-10 mg per patient is more commonly used.

予防向け利用分野においては、修飾された抗体又はそのカクテルを含有する組成物は、すでに疾病状態にない患者に対して、その患者の抵抗力を増強させるために投与される。このような量は、「予防上の有効量」として定義づけされる。この用途においては、精確な量はここでも患者の健康状態及び全体的免疫性レベルに左右されるが一般には一用量あたり0.1〜100mgの範囲内にあり、特に患者一人あたり1〜10mgの投薬量である。   In the prophylactic application field, a composition containing a modified antibody or a cocktail thereof is administered to a patient who is not already in a disease state to enhance the patient's resistance. Such an amount is defined as a “prophylactically effective amount”. In this application, the exact amount will again depend on the patient's health and overall immunity level, but is generally in the range of 0.1-100 mg per dose, in particular a dosage of 1-10 mg per patient It is.

組成物の単一又は多数回投与を実施できるが、用量レベル及びパターンは、治療を行なう医師によって選択される。いずれの場合でも、薬学的処方は、患者を有効に治療するのに充分な量の本発明の突然変異体抗体を提供しなければならない。
以下の例は、制限としてではなく例示を目的として提供されるものである。全ての引用の開示は、本明細書に明示的に参考として包含されている。
Single or multiple administrations of the compositions can be carried out, but the dose level and pattern are selected by the treating physician. In any case, the pharmaceutical formulation must provide a sufficient amount of the mutant antibody of the invention to effectively treat the patient.
The following examples are provided for purposes of illustration, not limitation. The disclosures of all citations are expressly incorporated herein by reference.

例1
この例は、本発明において使用される抗体発現ベクターについて記述している。
pVg2.D.TtのM3変異体の1誘導体(Core et al., J. Immunol. 159:3613〜3621(1997))である重鎖発現プラスミドpVAg2M3-OST577の成分は、以下の通りである。図5Aに示されているように、EcoRI部位から時計回り方向に進んで、重鎖単位は、EcoRI-XbaIフラグメントとしてのヒトサイトメガロウイルス(hCMV)主要前初期(IE)プロモータ及びエンハンサ(Boshart et al., Cell41;521-530(1985))で始まる。hCMV領域の後には、シグナル配列、Jセグメント及びスプライス供与体配列を含むXbaIフラグメントとしてのOST577VH領域が続いている。
Example 1 .
This example describes an antibody expression vector used in the present invention.
The components of the heavy chain expression plasmid pVAg2M3-OST577, which is one derivative of the M3 variant of pVg2.D.Tt (Core et al., J. Immunol. 159: 3613-3621 (1997)), are as follows. As shown in FIG. 5A, proceeding clockwise from the EcoRI site, the heavy chain unit is the human cytomegalovirus (hCMV) major immediate early (IE) promoter and enhancer (Boshart et al.) As an EcoRI-XbaI fragment. al., Cell 41; 521-530 (1985)). The hCMV region is followed by the OST577V H region as an XbaI fragment containing the signal sequence, J segment and splice donor sequence.

VH領域の後には、BamHI-EcoRIEGとしてのヒト補体遺伝子 C2(Ashfield et al.,EMBO J. 10:4197-4207(1991))の転写ターミネータが後続する、CH3に後続するmRNAプロセッシングのためのポリアデニル化(poly A)シグナル、及びCH1に先行するイントロンの一部、介在イントロンを伴うCH1、ヒンジ(H)、CH2及びCH3エクソンを内含する、XbaI-BamHIフラグメントとしてのヒトガンマ-2M3重鎖定常領域(Cole et al., 前掲書中)を含有する装飾済みゲノミックDNAフラグメントが、続いている。重鎖単位の後には、転写に必要なシミアンウイルス40(SV40)からの調節要素(エンハンサ、プロモータ、スプライスシグナル及びpoly Aシグナル)と共に、突然変異体形態のジヒドロ葉酸還元酵素(dhfr)をコードする遺伝子が続いている。プラスミドpVgIからのBamHI-EcoRIフラグメントとしてとられた(Co et al., 前掲書中)この領域は、BamHI部位をEcoRI部位に変換することによって装飾された。 After a V H region, the human complement gene C2 as BamHI-EcoRIEG (Ashfield et al, EMBO J. 10:. 4197-4207 (1991)) transcription terminator is followed, mRNA processing following the C H 3 polyadenylation (poly a) signal, and part of the intron preceding the C H 1 for, to entailment the C H 1, hinge (H), C H 2 and C H 3 exons with the intervening introns, XbaI A decorated genomic DNA fragment containing the human gamma-2M3 heavy chain constant region (Cole et al., Supra) as a -BamHI fragment follows. The heavy chain unit is followed by a mutant form of dihydrofolate reductase (dhfr) along with regulatory elements (enhancer, promoter, splice signal and poly A signal) from simian virus 40 (SV40) required for transcription. The gene continues. Taken as a BamHI-EcoRI fragment from plasmid pVgI (Co et al., Supra), this region was decorated by converting the BamHI site into an EcoRI site.

この単位の内部でもとのEcoRI部位から反時計まわりに移動すると、まず第1に、細菌宿主内のベクターのコピー数を増大させるべく、細菌複製起点がpUC18からの対応するセグメントで置換された(Yanisch-Perron et al., Gene 33:103-119(1985))ということを除いて、E. coli内の選択のための細菌複製起点及びアンピシリン耐性遺伝子を含むプラスミドpBR322(Suteliffe, Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol.43:77-90(1979))の一部分が存在する。次に、強力な転写開始を確保するためにSV40エンハンサ及び早期プロモータを含有するSV40セグメント(Reddy et al., Science 200:494-502(1978))が存在する。このセグメントの後には、E. coli dhfr遺伝子のコーディング配列(Simonsen and Levinson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:2495-2499(1983))が続いている。dhfr 遺伝子の後には、mRNAレベルを増大すると考えられている小さなt抗原イントロンを含有するSV40セグメントが続き、このとき、プラスミドは、mRNA写しを終結するためのpolyAシグナルを含むもう1つのSV40セグメントを含む。   When moving counterclockwise from the original EcoRI site within this unit, first the bacterial origin of replication was replaced with the corresponding segment from pUC18 to increase the copy number of the vector in the bacterial host ( Plasmid pBR322 (Suteliffe, Cold Spring Harbor Symp) containing a bacterial replication origin for selection in E. coli and an ampicillin resistance gene, except that Yanisch-Perron et al., Gene 33: 103-119 (1985)) Quant. Biol. 43: 77-90 (1979)). Next, there is an SV40 segment (Reddy et al., Science 200: 494-502 (1978)) that contains an SV40 enhancer and early promoter to ensure strong transcription initiation. This segment is followed by the coding sequence of the E. coli dhfr gene (Simonsen and Levinson, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80: 2495-2499 (1983)). The dhfr gene is followed by an SV40 segment containing a small t-antigen intron that is thought to increase mRNA levels, when the plasmid contains another SV40 segment containing a polyA signal to terminate the mRNA transcript. Including.

pVglの誘導体(Co et al., 前掲書中)である重鎖発現プラスミドpVAgl.N-OST577の成分は、以下の通りである。図5Bに示されているように、EcoRI部位から時計まわり方向に進んで、重鎖単位は、XbaIフラグメントとしてのOST577VH領域が後続するpVAg2M3-OST577ベクター内で使用されたhCMV IEプロモータ及びエンハンサを含有する同じEcoRI-XbaIフラグメントで始まる。CH3に後続するmRNAプロセッシングのためのpolyAシグナル、及びCH1に先行するイントロンの一部、介在イントロンを伴うCH1、ヒンジ(H)、CH2及びCH3エクソンを内含する。VH領域の後には、XbaI-BamHIフラグメントとしてのヒトガンマ-1 重鎖定常領域(Ellison et al., Nucleic Acids Res.10:4071-4079(1982))を含有するゲノミックDNAフラグメントが、続いている。コーディング領域のその後の操作を容易にするためには、ヒンジとCH2エクソンの間でイントロン内にNheI部位を作り出すべくオーバーラップ・エクステンションPCR 変異誘発(Higuchi, 前掲書中)が使用された。重鎖単位の後には、pVAg2M3-OST577ベクター内で使用された、プラスミドpBR322の一部分及び調節要素を伴ったdhfrをコードする同じBamHI-EcoRI制限フラグメントが続いている。 The components of the heavy chain expression plasmid pVAgl.N-OST577, which is a derivative of pVgl (Co et al., supra), are as follows. As shown in Figure 5B, proceeding from the EcoRI site in the clockwise direction, the heavy chain unit, the hCMV IE promoter and enhancer that was used in the pVAg2M3-OST577 into vectors OST577V H region as XbaI fragment followed Start with the same EcoRI-XbaI fragment containing. PolyA signal for mRNA processing following the C H 3, and part of the intron preceding the C H 1, entailment the C H 1, hinge (H), C H 2 and C H 3 exons with the intervening introns To do. The VH region is followed by a genomic DNA fragment containing the human gamma-1 heavy chain constant region (Ellison et al., Nucleic Acids Res. 10: 4071-4079 (1982)) as an XbaI-BamHI fragment. . To facilitate subsequent manipulation of the coding region, overlap extension PCR mutagenesis (Higuchi, supra) was used to create a NheI site in the intron between the hinge and the C H 2 exon. The heavy chain unit is followed by the same BamHI-EcoRI restriction fragment encoding the dhfr with part of the plasmid pBR322 and the regulatory elements used in the pVAg2M3-OST577 vector.

pVKの誘導体(Co et al., 前掲書中)である軽鎖発現プラスミドpVAλ2-OST577の成分は、以下の通りである。図6に示されているように、EcoRI部位から時計回り方向に進んで、シグナル配列、Jセグメント及びスプライス供与体配列を内含する、Xbal フラグメントとしてのOST577VL領域が後続する、重鎖ベクター内で使用されたhCMV IEプロモータ及びエンハンサを含有する同じEcoRI-XbaIフラグメントで始まる。VL領域には、ヒトラムダ-1 軽鎖からのmRNAプロセッシングのためのpolyAシグナルそして、ヒトラムダ2-軽鎖からの3′未翻訳領域の一部分及びヒトラムダ-2軽鎖定常領域エクソン(Cλ2)、ヒトラムダ-1軽鎖イントロンを内含する、ヒトラムダ-2軽鎖定常領域をコードするべくPCRにより装飾された(Hieter et al., Nature 294:536-540(1981))XbaI-Sau3Aフラグメントとしてのヒトラムダ-1軽鎖定常領域(Hieter et al., 同書中)を含有するゲノミックDNAフラグメントが続いている。 The components of the light chain expression plasmid pVAλ2-OST577, which is a derivative of pVK (Co et al., supra), are as follows. In the heavy chain vector, proceeding clockwise from the EcoRI site, followed by the OST577V L region as an Xbal fragment, including the signal sequence, J segment and splice donor sequence, as shown in FIG. Start with the same EcoRI-XbaI fragment containing the hCMV IE promoter and enhancer used in The VL region includes a polyA signal for mRNA processing from the human lambda-1 light chain and a portion of the 3 'untranslated region from human lambda-2 light chain and a human lambda-2 light chain constant region exon (Cλ2), human lambda Human lambda as an XbaI-Sau3A fragment decorated by PCR to encode the human lambda-2 light chain constant region, including the -1 light chain intron (Hieter et al., Nature 294: 536-540 (1981)) Followed by a genomic DNA fragment containing one light chain constant region (Hieter et al., Ibid).

軽鎖遺伝子には、転写に必要なSV40からの調節要素と合せて、キサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子(gpt)が続いている。プラスミドpSV2-gpt(Mulligan and Berg.前掲書中)からBamHI-EcoRIフラグメントとしてとられたこの領域の機能は、哺乳動物細胞内へのプラスミドのトランスフェクションの後に、選択可能な薬物耐性マーカーを提供することにある。EcoRI部位からこの単位内を反時計回り方向に移動すると、まず第1に、細菌宿主内のベクターのコピー数を増大させるべく、細菌複製起点がpUC18からの対応するセグメントで置換された(Yanisch-Perron et al.,前掲書)ということを除いて、E. coli内の選択のための細菌複製起点及びアンピシリン耐性遺伝子を含むプラスミドpBR322(Sutcliffe, 前掲書)の一部分が存在する。   The light chain gene is followed by a gene (gpt) encoding xanthine guanine phosphoribosyltransferase, together with regulatory elements from SV40 that are required for transcription. The function of this region taken as a BamHI-EcoRI fragment from plasmid pSV2-gpt (Mulligan and Berg. Supra) provides a selectable drug resistance marker after transfection of the plasmid into mammalian cells. There is. Moving counterclockwise within this unit from the EcoRI site first of all replaced the bacterial origin of replication with the corresponding segment from pUC18 to increase the copy number of the vector in the bacterial host (Yanisch- Except for Perron et al., Supra), there is a portion of plasmid pBR322 (Sutcliffe, supra) that contains a bacterial origin of replication for selection in E. coli and an ampicillin resistance gene.

次に、強力な転写開始を確保するためにSV40エンハンサ及び早期プロモータを含有するSV40セグメント(Reddy et al., 前掲書中)が存在する。このセグメントの後には、E. coli gpt 遺伝子のコーディング配列(Richardson et al., Nucleic Acids Res. 11:8809-8816(1983))が続いている。gpt 遺伝子の後には、mRNAレベルを増大すると考えられている小さなt抗原イントロンを含有するSV40セグメントが続き、このとき、プラスミドは、mRNA写しを終結するためのpolyAシグナルを含むもう1つのSV40セグメントを含む。   Next, there is an SV40 segment (Reddy et al., Supra) containing an SV40 enhancer and early promoter to ensure a strong transcription initiation. This segment is followed by the coding sequence of the E. coli gpt gene (Richardson et al., Nucleic Acids Res. 11: 8809-8816 (1983)). The gpt gene is followed by an SV40 segment containing a small t antigen intron that is thought to increase mRNA levels, when the plasmid contains another SV40 segment containing a polyA signal to terminate the mRNA transcript. Including.

重鎖発現プラスミドpVAg2M3-HuID10(図7A参照)の成分は、OST577VH領域がプラスミドpHuID10.IgG1.rgpt.dE(Kostelny et al.,(2001)前掲書中)からのHuID10VH領域と置き換わっているという点を除いて、それが由来したpVAg2M3-OST577のものと同一である。重鎖発現プラスミドpVAg1.N-HulD10(図7B参照)の成分は、OST577VH領域がプラスミドpHuID10.IgG1.rgpt.dE(Kostelny et al.,(2001)同書中)からのHulD10VH領域と置き換わっているという点を除いて、それが由来したpVAg1.N-OST577のものと同一である。 The components of the heavy chain expression plasmid pVAg2M3-HuID10 (see FIG. 7A) is, OST577V H region plasmid pHuID10.IgG1.rgpt.dE (Kostelny et al., ( 2001) op.cit) are replaced with HuID10V H region from Is identical to that of pVAg2M3-OST577 from which it was derived. The components of the heavy chain expression plasmid pVAg1.N-HulD10 (see FIG. 7B), OST577V H region plasmid pHuID10.IgG1.rgpt.dE (Kostelny et al., ( 2001) ibid.) Replaced by a HulD10V H region from Is identical to that of pVAg1.N-OST577 from which it was derived.

重鎖発現プラスミドpHuHCg3.Tt.D-Hu1D10の成分(図7Cを参照のこと)は、pVg2.D.Tt(Cole et al., 前掲書中)の成分と同一であり、但しヒトγ−2M3重鎖定常領域で含むXbaI−BamHIフラグメントが、XbaIフラグメントとして、プラスミドpHu1D10.IgG1.rgpt.dE(Kostelngなど. (2001), 前掲書中)からのHu1D10VH領域により置換され、続いてCH1、4種のヒンジ(H)、CH2及びCH3、介在性イントロンを含むエキソン、CH1の前のイントロンの一部、及びCH3に続くmRNAプロセッシングのためのポリアデニル化(ポリA)シグナルを含む、Xba−BamHIフラグメントとしてのヒトγ−3重鎖定常領域(Huck et al., Nucleic Acids Res. 14: 1779-1789 (1986))を含むゲノムDNAフラグメントが存在する。 The components of the heavy chain expression plasmid pHuHCg3.Tt.D-Hu1D10 (see FIG. 7C) are identical to those of pVg2.D.Tt (Cole et al., Supra) except that human γ-2M3 The XbaI-BamHI fragment containing the heavy chain constant region is replaced as the XbaI fragment by the Hu1D10V H region from the plasmid pHu1D10.IgG1.rgpt.dE (Kostelng et al. (2001), supra) followed by C H 1 4 hinges (H), C H 2 and C H 3, exons containing intervening introns, part of the intron before C H 1, and polyadenylation for poly (adenylation) following C H 3 (poly A) There is a genomic DNA fragment containing the human γ-3 heavy chain constant region (Huck et al., Nucleic Acids Res. 14: 1779-1789 (1986)) as an Xba-BamHI fragment containing the signal.

重鎖発現プラスミドpHuHCg4.Tt.D-Hu1D10の成分は、pHuHCg3.Tt.D-Hu1D10の成分と同一であり(図7Dを参照のこと)、但し、ヒトγ−3重鎖定常領域が、CH1、ヒンジ(H)、CH2及びCH3、介在性イントロンを含むエキソン、CH1の前のイントロンの一部、及びCH3に続くmRNAプロセッシングのためのポリアデニル化(ポリA)シグナルを含む、Xba−BamHIフラグメントとしてのヒトγ−4重鎖定常領域(Ellison et al., 前掲書中)を含むゲノムDNAフラグメントにより置換された。
pVkの誘導体である(Co et al., 前掲書中)軽鎖発現プラスミドpVk-HulD10の成分は、以下の通りである。図8に示されているように、EcoRI部位から時計回り方向に進んで、シグナル配列、Jセグメント及びスプライス供与体配列を内含する、Xbal フラグメントとしてのHulD10VL領域(Kostelny et al.(2001))が後続する、重鎖ベクター内で使用されたhCMV IEプロモータ及びエンハンサを含有する同じEcoRI-XbaIフラグメントで始まる。VL領域の後には、ヒトカッパ軽鎖定常領域エクソン(Cκ)、Cκに先行するイントロンの一部及びCκに後続するmRNAプロセッシング用のpolyAシグナルを内含する、XbaI-BamHIフラグメントとしてのヒトカッパ軽鎖定常領域(Hieter et al., Cell 22:197-207(1980))を含有するゲノミックDNAフラグメントが続いている。軽鎖単位の後には、pVKベクターの中で使用された、転写に必要な調節要素及びプラスミドpBR322の一部分を伴った、gptをコードする同じBamH-EcoRIフラグメントが続いている。
The components of the heavy chain expression plasmid pHuHCg4.Tt.D-Hu1D10 are identical to those of pHuHCg3.Tt.D-Hu1D10 (see FIG. 7D), except that the human γ-3 heavy chain constant region is C H 1, hinge (H), C H 2 and C H 3, exons containing intervening introns, part of the intron before C H 1, and polyadenylation (polyA for mRNA processing following C H 3 ) Replaced by a genomic DNA fragment containing the human γ-4 heavy chain constant region (Ellison et al., Supra) as an Xba-BamHI fragment containing the signal.
The components of the light chain expression plasmid pVk-HulD10, which is a derivative of pVk (Co et al., supra), are as follows. As shown in FIG. 8, the HulD10V L region as an Xbal fragment (Kostelny et al. (2001) proceeding clockwise from the EcoRI site and including the signal sequence, J segment and splice donor sequence. ) Followed by the same EcoRI-XbaI fragment containing the hCMV IE promoter and enhancer used in the heavy chain vector. Following the VL region is a human kappa light chain constant region exon (Cκ), a portion of an intron preceding Cκ, and a polyA signal for mRNA processing following Cκ, and a human kappa light chain constant as an XbaI-BamHI fragment. It is followed by a genomic DNA fragment containing the normal region (Hieter et al., Cell 22: 197-207 (1980)). The light chain unit is followed by the same BamH-EcoRI fragment encoding gpt with the regulatory elements required for transcription and a portion of the plasmid pBR322 used in the pVK vector.

例2
この例は、本発明において使用されるプラスミドについて記述している。
OST577 重鎖及び軽鎖cDNAは、ヒトモノクローナル抗HBV抗体を発現するトリオーマ細胞系統からPCRによりその全体がクローニングされた(Ehrich et al.前掲書)。重鎖及び軽鎖可変領域は、Co et al. 前出に概略説明されているように、シグナル配列、V、(D)、及びJセグメント、スプライスドナー配列及び対応するイントロンの一部分を含む、両方の端部でXbaIによりフランキングされたミニエクソンへとPCRにより変換された。pVg2.D.TtのM3変異体の誘導体である(Cole et al., 前掲書)発現ベクターpVAg2M3-OST577(図5A参照)は、OST577-VHミニエクソンで、OKT3-VHミニエクソンを含有するXbaIフラグメントを置換することによって構築された。
Example 2 .
This example describes the plasmid used in the present invention.
OST577 heavy and light chain cDNAs were cloned in their entirety by PCR from trioma cell lines expressing human monoclonal anti-HBV antibodies (Ehrich et al., Supra). The heavy and light chain variable regions contain signal sequences, V, (D), and J segments, splice donor sequences and corresponding intron portions, as outlined in Co et al., Supra. It was converted by PCR into a mini-exon flanked by XbaI at the end of. The expression vector pVAg2M3-OST577 (see Figure 5A), which is a derivative of the M3 variant of pVg2.D.Tt (Cole et al., supra) is an OST577-V H miniexon and contains the OKT3-V H miniexon. Constructed by replacing the XbaI fragment.

次に、細菌複製起点を含有するPciI-FspIフラグメントをpUC18からの対応するPciI-FspIフラグメント(Yanisch-Perron et al., 前掲書)で置換して、細菌宿主内のベクターのコピー数を増大させた。pVglの誘導体(Co et al.前掲書)である発現ベクターpVAgl.N-OST577(図5B参照)は、pVglのユニークXabI部位の中にOST577-VHミニエクソンを含有するXbaIフラグメントを挿入し、オーバーラップ・エクステンションPCRによりヒンジ-CH2イントロンを装飾しT(Higuchi, 前掲書)ユニークNheI部位を作り上げ、細菌複製起点を含有するHindIII-XhoIフラグメントをpVAg2M3-OST577からの対応するHindIII-XhoIフラグメントで置換して細菌宿主内のベクターのコピー数を増大させることによって構築された。 The PciI-FspI fragment containing the bacterial origin of replication is then replaced with the corresponding PciI-FspI fragment from pUC18 (Yanisch-Perron et al., Supra) to increase the copy number of the vector in the bacterial host. It was. The expression vector pVAgl.N-OST577 (see FIG. 5B), a derivative of pVgl (Co et al., supra), inserts an XbaI fragment containing the OST577-V H miniexon into the unique XabI site of pVgl, Overlapping extension PCR decorates the hinge-CH 2 intron to create a unique NheI site, creating a unique NheI site, and the HindIII-XhoI fragment containing the bacterial origin of replication with the corresponding HindIII-XhoI fragment from pVAg2M3-OST577 It was constructed by replacing and increasing the copy number of the vector in the bacterial host.

pVKの誘導体(Co et al.前掲書)である発現ベクターpVλ-OST577は、まず最初にゲノミックヒトカッパ定常領域を含むpVkのXbaI-Bam HIフラグメントを、ゲノミックヒトラムダ-1定常領域を含むXbaI-Bgl II PCR産物で置換することによって構築された。コーディング領域及び3′の未翻訳領域の一部分をPCRによりOST577軽鎖cDNAからの対応するフラグメントと置換させて、基本的にゲノミックヒトラムダ-2定常領域エクソンを生成させた。最終的に、ベクターのXabI部位内にOST577-VLミニエクソンを挿入した。pVλ-OST577の誘導体である発現ベクターpVAλ2-OST577(図6参照)は、細菌複製起点を含むSapI-FspIフラグメントをpVAg2M3-OST577からの対応するSapI-FspIフラグメントで置換して細菌宿主内のベクターのコピー数を増大させることによって構築された。 The expression vector pVλ-OST577, a derivative of pVK (Co et al., supra), first contains the XbaI-Bam HI fragment of pVk containing the genomic human kappa constant region and the XbaI- containing the genomic human lambda-1 constant region. Constructed by replacing with Bgl II PCR product. The coding region and a portion of the 3 'untranslated region were replaced by PCR with the corresponding fragment from the OST577 light chain cDNA, essentially generating a genomic human lambda-2 constant region exon. Finally, an OST577-V L miniexon was inserted into the XabI site of the vector. The expression vector pVAλ2-OST577 (see Figure 6), a derivative of pVλ-OST577, replaces the SapI-FspI fragment containing the bacterial origin of replication with the corresponding SapI-FspI fragment from pVAg2M3-OST577. Built by increasing copy number.

発現ベクターpVAg2M3-HulD10(図7A参照)は、hCMVプロモータ及びエンハンサ-(Boshart et al.前掲書)及びOST577VH領域を含むプラスミドpVAg2M3-OST577からのXhoI-XbaIフラグメントを、hCMVプロモータ及びエンハンサ及びHulD10VH領域を含むプラスミドpHulD10.IgG1.rgpt.dEからの対応するXhoI-XbaIフラグメント(Kostelny et al.(2001)前掲書)で置換することによって構築された。発現ベクターpVAg1.N-Hul D10(図7B参照)は、hCMVプロモータ及びエンハンサ(Boshart et al.,前掲書)及びOST577VH領域を含むプラスミドpVAgl.N-OST577からのXhoI-XbaIフラグメントをhCMVプロモータ及びエンハンサ及びHulD10VH領域を含むプラスミドpHulD10.IgG1.rgpt.dE(Kostelny et al.(2001)前掲書)からの対応するXhoI-XbaIフラグメントで置換することによって構築された。 The expression vector pVAg2M3-HulD10 (see FIG. 7A) contains the XhoI-XbaI fragment from the plasmid pVAg2M3-OST577 containing the hCMV promoter and enhancer (Boshart et al. Supra) and the OST577V H region, the hCMV promoter and enhancer and HulD10V H It was constructed by replacing with the corresponding XhoI-XbaI fragment from the plasmid pHulD10.IgG1.rgpt.dE containing the region (Kostelny et al. (2001) supra). The expression vector pVAg1.N-Hul D10 (see FIG. 7B) contains the hCMV promoter and enhancer (Boshart et al., Supra) and the XhoI-XbaI fragment from plasmid pVAgl.N-OST577 containing the OST577V H region and the hCMV promoter. It was constructed by replacing with the corresponding XhoI-XbaI fragment from plasmid pHulD10.IgG1.rgpt.dE (Kostelny et al. (2001) supra) containing the enhancer and the HulD10V H region.

発現ベクターpHuHCg3.Tt.D-Hu1D10(図7Cを参照のこと)は、hCMVプロモーター及びエンハンサー、及びヒトγ−2M3重鎖定常鎖領域を含む、pVg2.D.Tt (Cole et al. 前掲)のM3変異体からのXhoI−BamHIフラグメントを、hCMVプロモーター及びエンハンサー、及びHu1D10 VH領域を含む、プラスミドpHu1D10.IgG1.rgpt.dE (Kostelny et al. (2001), 前掲)からのXhoI-XbaIフラグメント、及びヒトγ−3重鎖定常領域(Huck et al., 前掲)を含むXbaI−BamHIフラグメントによりそれぞれ置換することにより構成された。 The expression vector pHuHCg3.Tt.D-Hu1D10 (see FIG. 7C) contains the hCMV promoter and enhancer, and the human γ-2M3 heavy chain constant chain region of pVg2.D.Tt (Cole et al. Supra). The XhoI-BamHI fragment from the M3 variant is an XhoI-XbaI fragment from plasmid pHu1D10.IgG1.rgpt.dE (Kostelny et al. (2001), supra) containing the hCMV promoter and enhancer, and the Hu1D10 V H region, And an XbaI-BamHI fragment containing the human γ-3 heavy chain constant region (Huck et al., Supra), respectively.

発現ベクターpHuHCg4.Tt.D-Hu1D10(図7Dを参照のこと)は、hCMVプロモーター及びエンハンサー、及びヒトγ−2M3重鎖定常鎖領域を含む、pVg2.D.Tt (Cole et al. 前掲)のM3変異体からのXhoI−BamHIフラグメントを、hCMVプロモーター及びエンハンサー、及びHu1D10 VH領域を含む、プラスミドpHu1D10.IgG1.rgpt.dE (Kostelny et al. (2001), 前掲)からのXhoI-XbaIフラグメント、及びヒトγ−4重鎖定常領域(Huck et al., 前掲)を含むXbaI−BamHIフラグメントによりそれぞれ置換することにより構成された。 The expression vector pHuHCg4.Tt.D-Hu1D10 (see FIG. 7D) contains the hCMV promoter and enhancer, and the human γ-2M3 heavy chain constant chain region of pVg2.D.Tt (Cole et al. Supra). The XhoI-BamHI fragment from the M3 variant is an XhoI-XbaI fragment from plasmid pHu1D10.IgG1.rgpt.dE (Kostelny et al. (2001), supra) containing the hCMV promoter and enhancer, and the Hu1D10 V H region, And an XbaI-BamHI fragment containing the human γ-4 heavy chain constant region (Huck et al., Supra), respectively.

発現ベクターpVK HulD10(図8参照)は、hCMVプロモータ及びエンハンサ(Boshart et al.前掲書)を含むプラスミドpVkからのXhoI-XbaIフラグメント(Co et al.,前掲書)をhCMVプロモータ及びエンハンサ及びHulD10VL領域を含むプラスミドpHulD10.IgG2.rgpt.dEからのXhoI-XbaIフラグメント(Kostelny et al.(2001)前掲書)で置換することによって構築された。 The expression vector pVK HulD10 (see FIG. 8) replaces the XhoI-XbaI fragment (Co et al., Supra) from the plasmid pVk containing the hCMV promoter and enhancer (Boshart et al. Supra) with the hCMV promoter and enhancer and HulD10V L It was constructed by replacing with the XhoI-XbaI fragment from the plasmid pHulD10.IgG2.rgpt.dE containing the region (Kostelny et al. (2001) supra).

pVk.rgの誘導体(Cole et al., 前掲書)である基本EX VpDL172は、ゲノミックヒトカッパ定常領域を含むXbaI-SphIフラグメントを、M195重鎖シグナル配列のN末端部分を含むXbaI-NheIフラグメント(Co et al., 前掲書)、0.7kbのNheI-AgeIフラグメント、ヒト崩壊加速因子からのGPIリンケージシグナル(Caras et al., Nature 325;545-549(1987))が後続するマウスモノクローナル抗体のE10によって認識される(Evan et al., Mol. Cell. Biol. 5;3610-3616(1985))リンカーペプチドによりフランキングされたヒトc-mycデカペプチドをコードする合成AgeI-EagIフラグメント、及びヒト免疫グロブリンガンマ-1 遺伝子のpolyAシグナルを含有するEagI-SphIフラグメント(Ellison et al., 前掲書)から成るXbaI-SphIフラグメントで置換することによって構築された。   The basic EX VpDL172, a derivative of pVk.rg (Cole et al., supra), contains an XbaI-SphI fragment containing the genomic human kappa constant region, an XbaI-NheI fragment containing the N-terminal portion of the M195 heavy chain signal sequence ( Co et al., Supra), 0.7 kb NheI-AgeI fragment, mouse monoclonal antibody E10 followed by GPI linkage signal from human decay accelerator (Caras et al., Nature 325; 545-549 (1987)) (Evan et al., Mol. Cell. Biol. 5; 3610-3616 (1985)), a synthetic AgeI-EagI fragment encoding a human c-myc decapeptide flanked by a linker peptide, and human immunity It was constructed by replacement with an XbaI-SphI fragment consisting of an EagI-SphI fragment containing the polyA signal of the globulin gamma-1 gene (Ellison et al., Supra).

ヒトベータ-2-ミクログロブリン(β2m)及びヒト新生児Fcレセプタ(FcRn)アルファ鎖の細胞外ドメインを、ヒト末梢血単核細胞から調製したcDNAライブラリからPCRによりクローニングさせた。ヒトFcRnアルファ鎖遺伝子をPCRによって装飾させ、5′末端ではフランキングNheI部位及びM195重鎖シグナル配列(Co et al., 前掲書)をそして3′末端ではフランキングAgeI部位を加え、これを用いてpDL172のNheI-AgeIフラグメントを置換して、結果として発現ベクターpDL172+HuFcRnを得た。   The extracellular domains of human beta-2-microglobulin (β2m) and human neonatal Fc receptor (FcRn) alpha chain were cloned by PCR from cDNA libraries prepared from human peripheral blood mononuclear cells. The human FcRn alpha chain gene is decorated by PCR, using a flanking NheI site and M195 heavy chain signal sequence (Co et al., Supra) at the 5 'end and a flanking AgeI site at the 3' end. Thus, the NheI-AgeI fragment of pDL172 was replaced, resulting in the expression vector pDL172 + HuFcRn.

ヒトβ2m遺伝子をPCRで修飾させて、5′及び3′末端でそれぞれフランキングXbaI及びSalI部位を付加し、内部EcoRI部位を除去した。結果として得たXbaI-SalIフラグメントを、ヒト補体遺伝子C2(Ashfield et al., 前掲書)の転写ターミネータを含有するBam HI-EcoRIフラグメントが後続する、マウス免疫グロブリンガンマ-2a遺伝子のポリアデニル化シグナルを含有するSalI-Bam HIフラグメント(Kostelny et al.(1992)前掲書)によりその3′末端上でそしてhCMVIEプロモータ及びエンハンサを含有するEcoRI-XbaIフラグメント(Boshart et al. 前掲書)によりその5′末端でフランキングされた中間ベクターへと、サブクローニングさせた。結果として得た、官能性ヒトβ2m転写単位を含むEcoRI-EcoRIフラグメントを、pDL172+HuFcRnのユニークEcoRI部位へとクローニングさせて、結果として以下pDL208(図9A参照)と呼ぶ発現ベクターpDL172+HuFcRn+Huβ2mを得た。   The human β2m gene was modified by PCR to add flanking XbaI and SalI sites at the 5 ′ and 3 ′ ends, respectively, and to remove the internal EcoRI site. The resulting XbaI-SalI fragment is a polyadenylation signal of the mouse immunoglobulin gamma-2a gene followed by a Bam HI-EcoRI fragment containing the transcription terminator of human complement gene C2 (Ashfield et al., Supra). The SalI-Bam HI fragment containing Kostelny et al. (1992) supra and on its 3 'end and the EcoRI-XbaI fragment containing the hCMVIE promoter and enhancer (Boshart et al. Supra) Subcloning into an intermediate vector flanked at the ends. The resulting EcoRI-EcoRI fragment containing the functional human β2m transcription unit was cloned into the unique EcoRI site of pDL172 + HuFcRn, resulting in the expression vector pDL172 + HuFcRn + Huβ2m, hereinafter referred to as pDL208 (see FIG. 9A). Got.

アカゲザルβ2m及びアカゲザルFnRnアルファ鎖の細胞外ドメインを、アカゲザル末梢血単核細胞から調製されたcDNAライブラリからPCRによってクローニングさせた。アカゲザルβ2m遺伝子をPCRで装飾させて、5′及び3′末端でそれぞれフランキングXbaI及びSalI部位を付加し、内部EcoRI部位を除去した。結果として得たXbaI-SalIフラグメントを、ヒト補体遺伝子C2(Ashfield et al., 前掲書)の転写ターミネータを含有するBam HI-EcoRIフラグメントが後続する、マウス免疫グロブリンガンマ-2a遺伝子のポリアデニル化シグナルを含有するSalI-Bam HIフラグメント(Kostelny et al.(1992)前掲書)によりその3′末端上でそしてhCMVIEプロモータ及びエンハンサを含有するEcoRI-XbaIフラグメント(Boshart et al. 前掲書)によりその5′末端でフランキングされた中間ベクターへと、サブクローニングさせた。   The extracellular domain of rhesus monkey β2m and rhesus monkey FnRn alpha chain was cloned by PCR from a cDNA library prepared from rhesus monkey peripheral blood mononuclear cells. The rhesus monkey β2m gene was decorated with PCR, adding flanking XbaI and SalI sites at the 5 ′ and 3 ′ ends, respectively, and removing the internal EcoRI site. The resulting XbaI-SalI fragment is a polyadenylation signal of the mouse immunoglobulin gamma-2a gene followed by a Bam HI-EcoRI fragment containing the transcription terminator of human complement gene C2 (Ashfield et al., Supra). The SalI-Bam HI fragment containing Kostelny et al. (1992) supra and on its 3 'end and the EcoRI-XbaI fragment containing the hCMVIE promoter and enhancer (Boshart et al. Supra) Subcloning into an intermediate vector flanked at the ends.

結果として得た、官能性アカゲザルβ2m転写単位を含むEcoRI-EcoRIフラグメントを用いて、pDL172+HuFcRn+Huβ2mの(ヒトβ2m転写単位を含有する)EcoRI-EcoRIフラグメントを置換して、結果としてpDL172+HuFcRn+Rhβ2mを得た。アカゲザルFcRnアルファ鎖遺伝子をPCRにより修飾して、5′末端ではフランキングNheI部位とM195重鎖シグナル配列のC末端部分(Co et al., 前掲書)を、そして3′末端ではフランキングAgeI部位を付加し、これを用いてpDL172+HuFcRn+Rhβ2mの(ヒトFcRnアルファ鎖遺伝子を含む)NheI-AgeIフラグメントを置換し、結果として以下pDL410(図9B参照)と呼ぶ発現ベクターpDL172+RhFcRn+Rhβ2mを得た。   The resulting EcoRI-EcoRI fragment containing the functional rhesus monkey β2m transcription unit was used to replace the EcoRI-EcoRI fragment (containing the human β2m transcription unit) of pDL172 + HuFcRn + Huβ2m, resulting in pDL172 + HuFcRn + Rhβ2m was obtained. The rhesus monkey FcRn alpha chain gene was modified by PCR to include a flanking NheI site at the 5 ′ end and the C-terminal portion of the M195 heavy chain signal sequence (Co et al., Supra) and a flanking AgeI site at the 3 ′ end. Is used to replace the NheI-AgeI fragment of pDL172 + HuFcRn + Rhβ2m (including the human FcRn alpha chain gene), resulting in the expression vector pDL172 + RhFcRn + Rhβ2m, hereinafter referred to as pDL410 (see FIG. 9B). Obtained.

例3
この例は、ヒトγ2M3重鎖遺伝子のFc領域の変異誘発について記述している。
分子モデリング
ラットFc/FcRn複合体の低解像度結晶構造に基づいて、ヒトFc/FcRn複合体の初期モデルが生成された(Burmeister et al., Nature 372:379-383(1994);RCSBタンパク質データバンクコードIFRT)。まず第1に複合体のラットβ2mは、その配位と同じ配位をヒト組織適合抗原HLA-A2の高解像度結晶構造から取られたヒトβ2mに重ね合わせることによって置換された(Saper et al. J. Mol. Biol. 219:277-319(1991));RCSPコード3HLA)。その後、ラットFcRnのアルファ鎖は、複合体内のラットアルファ鎖と同じ配位でヒトFcRnの高解像度結晶構造から取られたヒトアルファ鎖を重ね合わせることで置換された(West and Bjorkman, Biochemistry 29:9698-9708(2000);RCSBコード(1EXU)。
Example 3 .
This example describes mutagenesis of the Fc region of the human γ2M3 heavy chain gene.
Molecular modeling :
Based on the low-resolution crystal structure of the rat Fc / FcRn complex, an initial model of the human Fc / FcRn complex was generated (Burmeister et al., Nature 372: 379-383 (1994); RCSB protein databank code IFRT ). First, the complex rat β2m was replaced by superposition of the same configuration to that of human β2m taken from the high-resolution crystal structure of the human histocompatibility antigen HLA-A2 (Saper et al. J. Mol. Biol. 219: 277-319 (1991)); RCSP code 3HLA). Subsequently, the alpha chain of rat FcRn was replaced by superposition of human alpha chains taken from the high resolution crystal structure of human FcRn in the same coordination as the rat alpha chain in the complex (West and Bjorkman, Biochemistry 29: 9698-9708 (2000); RCSB code (1EXU).

次に、複合体Fc内のラット残基はヒトIgG1Fc(Kabat et al.前掲書)からの対応する残基で置換され、ヒトIgG1Fc/FcRn複合体のモデルを生成するべく、SEGMOD及びENCADプログラム(Levitt, J.Mol. Biol. 226:507-533(1992);Levitt, J. Mol. Biol. 168:595-620(1983))を用いてエネルギー最小化計算が行なわれた。最後に、モデルのヒトIgG1 Fc残基はヒトIgG2M3Fcからの対応する残基(Cole et al., 前掲書)で置換され、エネルギー最小化計算が反復されて、以下モデル1と呼ぶヒトIgG2M3 Fc/FcRnの複合体のモデルが生成された。   The rat residues in complex Fc are then replaced with the corresponding residues from human IgG1Fc (Kabat et al. Supra) to generate a model of the human IgG1Fc / FcRn complex (SEGMOD and ENCAD programs ( Energy minimization calculations were performed using Levitt, J. Mol. Biol. 226: 507-533 (1992); Levitt, J. Mol. Biol. 168: 595-620 (1983)). Finally, the model human IgG1 Fc residue is replaced with the corresponding residue from human IgG2M3Fc (Cole et al., Supra), and the energy minimization calculation is repeated, so that human IgG2M3 Fc / A model of FcRn complex was generated.

以下モデル2と呼ぶ第2のヒトIgG2M3 Fc/FcRn複合体モデルが、ラットFc/FcRn複合体のモデル(Weng et al., J. Mol. Biol. 282:217-225(1998);RCSBコード2FRTに基づいて、上述のとおりに生成された。
以下モデル3と呼ぶ第3のモデルが、ヘテロ2量体ラットFc/FcRn複合体の高解像度結晶構造(Martin et al., Mol. Cell 7:867-877(2001);RCSBコード1/1A)に基づいて、上述の通りに生成された。
A second human IgG2M3 Fc / FcRn complex model, hereinafter referred to as model 2, is a model of the rat Fc / FcRn complex (Weng et al., J. Mol. Biol. 282: 217-225 (1998); RCSB code 2FRT Was generated as described above.
A third model, referred to below as model 3, is a high-resolution crystal structure of the heterodimeric rat Fc / FcRn complex (Martin et al., Mol. Cell 7: 867-877 (2001); RCSB code 1 / 1A) Was generated as described above.

変異誘発
(Kabat et al.,前掲書のEU指標に従って番号づけされた)OST577-IgG2M3 重鎖の位置250、314及び428で無作為アミノ酸置換を生成するために、オーバーラップ・エクステンションポリメラーゼ連鎖反応(PCR)方法(Higuchi, 前掲書)を使用した。位置250で無作為突然変異体を生成するためには、M=A又はC、及びN=A、C、G又はTであるものとして変異誘発プライマJY24(5′-GAC CTC AGG GGT CCG GGA GAT CAT GAG MNN GTC CTT GG-3′)(配列番号77)及びJY25(5′-CTC ATG ATC TCC CGG ACC CCT GAG GTC-3′)(配列番号78)が使用された。オーバーラップ・エクステンションPCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマmsc g2-1(5′-CCA GCT CTG TCC CAC ACC G-3′)(配列番号79)及びJY24が用いられ、右側フラグメントのためには外部プライマkco8′(5′-GCC AGG ATC CGA CCC ACT-3′)(配列番号80)及びJY25が用いられた。
PCR反応は、GeneAmp(商標)PCR System9600(Applied Biosystems(商標)、Foster City, CA)中でまず5分間94℃で、次に5秒間94℃、5秒間55℃及び60秒間72℃のサイクル25回でインキュベートしその後7分間72℃でインキュベートすることによって、メーカーの推奨事項に従ってExpandTM高忠実度PCRシステム(Roche Diagnostics Corporation, Indianapolis, IN)を用いて行なわれた。PCR産物を、低融点アガロースゲル上で走らせ、ゲルから切除し、70℃で融解させた。
Mutagenesis ;
Overlap extension polymerase chain reaction (PCR) to generate random amino acid substitutions at positions 250, 314 and 428 of the OST577-IgG2M3 heavy chain (numbered according to the EU index of Kabat et al., Supra). The method (Higuchi, supra) was used. To generate a random mutant at position 250, mutagenesis primer JY24 (5′-GAC CTC AGG GGT CCG GGA GAT as M = A or C and N = A, C, G or T. CAT GAG MNN GTC CTT GG-3 ′) (SEQ ID NO: 77) and JY25 (5′-CTC ATG ATC TCC CGG ACC CCT GAG GTC-3 ′) (SEQ ID NO: 78) were used. In the first round of overlap extension PCR, the external primer msc g2-1 (5′-CCA GCT CTG TCC CAC ACC G-3 ′) (SEQ ID NO: 79) and JY24 are used for the left fragment, and the right fragment For this, the external primers kco8 ′ (5′-GCC AGG ATC CGA CCC ACT-3 ′) (SEQ ID NO: 80) and JY25 were used.
PCR reactions were cycled in GeneAmp ™ PCR System 9600 (Applied Biosystems ™, Foster City, Calif.) First at 94 ° C. for 5 minutes, then at 94 ° C. for 5 seconds, 55 ° C. for 5 seconds and 72 ° C. for 60 seconds. This was done using the Expand high fidelity PCR system (Roche Diagnostics Corporation, Indianapolis, IN) according to the manufacturer's recommendations by incubating in batches and then incubating for 7 minutes at 72 ° C. PCR products were run on a low melting agarose gel, excised from the gel and melted at 70 ° C.

左側及び右側のフラグメントを組合せるためのPCRの第2ラウンドは、35サイクル、外部プライマmscg2-1及びkco8を用いて上述の通り行なわれた。最終的PCR産物を低融点アガロースゲル上で走らせ、予想されたサイズのDNAフラグメントを切除し、QIAEXTMIIゲル抽出キット(QIAGEN(商標)、Valencia,CA)を用いて精製した。精製したフラグメントをPinAI及びBamHIで消化させ、上述の通りにゲル精製し、pVAg2M3-OST577内の対応する部位の間でクローニングした。 The second round of PCR to combine the left and right fragments was performed as described above using 35 cycles, external primers mscg2-1 and kco8. The final PCR product was run on a low melting point agarose gel and the expected size DNA fragment was excised and purified using the QIAEX II gel extraction kit (QIAGEN ™, Valencia, Calif.). The purified fragment was digested with PinAI and BamHI, gel purified as described above, and cloned between the corresponding sites in pVAg2M3-OST577.

T250I及びT250Lの突然変異体を生成するためには、K=G又はTとして、変異誘発プライマKH4(5′-GAC CTC AGG GGT CCG GGA GAT CAT GAG AAK GTC CTT GG-3′)(配列番号81)及びKH3(5′-CTC ATG ATC TCC CGG ACC CCT GAG GTC-3′)(配列番号82)が使用された。T250C及びT250Gの突然変異体を生成するためには、M=A又はCであるものとして、変異誘発プライマKH5(5′-GAC CTC AGG GGT CCG GGA GAT CAT GAG GCM GTC CTT GG-3′)(配列番号83)及びKH3が使用された。T250N及びT250Qの突然変異体を生成するためには、K=G又はT、そしてN=A、C、G又はTであるものとして変異誘発プライマKH6(5′-GAC CTC AGG GGT CCG GGA GAT CAT GAG NTK GTC CTT GG-3′)(配列番号84)及びKH3が使用された。   To generate T250I and T250L mutants, the mutagenic primer KH4 (5′-GAC CTC AGG GGT CCG GGA GAT CAT GAG AAK GTC CTT GG-3 ′) (SEQ ID NO: 81) is used, where K = G or T. ) And KH3 (5′-CTC ATG ATC TCC CGG ACC CCT GAG GTC-3 ′) (SEQ ID NO: 82) were used. To generate T250C and T250G mutants, the mutagenic primer KH5 (5′-GAC CTC AGG GGT CCG GGA GAT CAT GAG GCM GTC CTT GG-3 ′), assuming M = A or C SEQ ID NO: 83) and KH3 were used. To generate mutants of T250N and T250Q, the mutagenic primer KH6 (5′-GAC CTC AGG GGT CCG GGA GAT CAT as K = G or T and N = A, C, G or T GAG NTK GTC CTT GG-3 ′) (SEQ ID NO: 84) and KH3 were used.

PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマmsc g2-1及びKH4、KH5又はKH6が用いられ、右側フラグメントのためには外部プライマMGD-1(5′-GCC AGG ATC CGA CCC ACT-3′)(配列番号85)及びKH3が用いられた。PCR反応は、まず5分間94℃で、次に5秒間94℃、5秒間60℃及び60秒間72℃のサイクル25回でインキュベートしその後7分間72℃でインキュベートすることによって、ExpandTM高忠実度PCRシステム(Roche Diagnostics Corporation)を用いて行なわれた。PCR産物を、低融点アガロース上で走らせ、ゲルから切除し、70℃で融解させた。 In the first round of PCR, the external primers msc g2-1 and KH4, KH5 or KH6 are used for the left fragment, and the external primers MGD-1 (5′-GCC AGG ATC CGA CCC ACT- 3 ') (SEQ ID NO: 85) and KH3 were used. The PCR reaction was first performed at 94 ° C for 5 minutes, followed by 25 cycles of 94 ° C for 5 seconds, 60 ° C for 5 seconds and 72 ° C for 60 seconds followed by 7 minutes at 72 ° C for Expand high fidelity Performed using a PCR system (Roche Diagnostics Corporation). PCR products were run on low melting point agarose, excised from the gel and melted at 70 ° C.

左側及び右側のフラグメントを組合せるためのPCRの第2ラウンドは、外部プライマmscg2-1及びMGD-1を用いて、まず5分間94℃で、次に5秒間94℃、5秒間60℃及び105秒間72℃のサイクル35回でインキュベートし、その後7分間72℃でインキュベートすることによって、上述の通りに行なわれた。最終的PCR産物を低融点アガロースゲル上で走らせ、予想されたサイズのDNAフラグメントを切除し、QIAquickTMゲル抽出キット(QIAGEN(商標))を用いて精製した。精製したフラグメントをPinAI及びBamHIで消化させ、上述の通りにゲル精製し、pVAg2M3-OST577内の対応する部位の間でクローニングした。 The second round of PCR to combine the left and right fragments, using external primers mscg2-1 and MGD-1, first at 94 ° C for 5 minutes, then 94 ° C for 5 seconds, 60 ° C and 105 seconds for 5 seconds. This was done as described above by incubating with 35 cycles of 72 ° C. per second followed by 7 minutes at 72 ° C. The final PCR product was run on a low melting point agarose gel, the expected size DNA fragment was excised and purified using the QIAquick gel extraction kit (QIAGEN ™). The purified fragment was digested with PinAI and BamHI, gel purified as described above, and cloned between the corresponding sites in pVAg2M3-OST577.

無作為突然変異体を位置314で生成するためにはK=G又はT、及びN=A、C、G又はTであるものとして、変異誘発プライマkco78(5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG NNK AAC GGC AAG GAG-3′)(配列番号86)及びkco79(5′-CCA GTC CTG GTG CAC AAC GG-3′)(配列番号87)が使用された。PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマks g2-5(5′-CTC CCG GAC CCC TGA GGT C-3′)(配列番号88)及びkco79が、そして左側フラグメントのために外部プライマkco8及びkco78が用いられた。全ての後続ステップは、PCRの第2ラウンドが外部プライマksg2-5及びkco8を使用し、最終PCR フラグメントがPm1I及びBam HIで消化されpVAg2M3-OST577内の対応する部位へとクローニングされたという点を除いて、位置250の無作為変異誘発について上述した通りに行なわれた。   To generate a random mutant at position 314, the mutagenic primer kco78 (5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG, assuming that K = G or T and N = A, C, G or T. NNK AAC GGC AAG GAG-3 ′) (SEQ ID NO: 86) and kco79 (5′-CCA GTC CTG GTG CAC AAC GG-3 ′) (SEQ ID NO: 87) were used. In the first round of PCR, the external primer ks g2-5 (5′-CTC CCG GAC CCC TGA GGT C-3 ′) (SEQ ID NO: 88) and kco79 for the left fragment and the external primer for the left fragment kco8 and kco78 were used. All subsequent steps show that the second round of PCR used the external primers ksg2-5 and kco8 and the final PCR fragment was digested with Pm1I and BamHI and cloned into the corresponding sites in pVAg2M3-OST577. Except as described above for random mutagenesis at position 250.

L314I突然変異体を生成するためには、変異誘発プライマMGD-10(5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG ATC AAC GGC AAG GA-3′)(配列番号89)及びkco79が使用された。L314Y突然変異体を生成するためには、変異誘発プライマMGD-11(5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG TAT AAC GGC AAG GA-3′)(配列番号90)及びkco79が使用された。L314H 突然変異体を生成するためには、変異誘発プライマMGD-12(5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG CAC AAC GGC AAG GA-3′)(配列番号91)及びkco79が使用された。L314M突然変異体を生成するためには、変異誘発プライマMGD-13(5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG ATG AAC GGC AAG GA-3′)(配列番号92)及びkco79が使用された。L314N 突然変異体を生成するためには、変異誘発プライマMGD-14(5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG AAT AAC GGC AAG GA-3′)(配列番号93)及びkco79が使用された。   To generate the L314I mutant, mutagenic primers MGD-10 (5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG ATC AAC GGC AAG GA-3 ′) (SEQ ID NO: 89) and kco79 were used. To generate the L314Y mutant, mutagenic primers MGD-11 (5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG TAT AAC GGC AAG GA-3 ′) (SEQ ID NO: 90) and kco79 were used. To generate the L314H mutant, mutagenic primers MGD-12 (5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG CAC AAC GGC AAG GA-3 ′) (SEQ ID NO: 91) and kco79 were used. To generate the L314M mutant, mutagenic primers MGD-13 (5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG ATG AAC GGC AAG GA-3 ′) (SEQ ID NO: 92) and kco79 were used. To generate the L314N mutant, mutagenic primers MGD-14 (5′-ACC GTT GTG CAC CAG GAC TGG AAT AAC GGC AAG GA-3 ′) (SEQ ID NO: 93) and kco79 were used.

PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマjt240(5′-GGA CAC CTT CTC TCC TCC C-3′)(配列番号94)及びkco79が用いられ、右側フラグメントのためには、外部プライマkco41(5′-ATT CTA GTT GTG GTT TGT CC-3′)(配列番号95)及び、MGD-10、MGD-11、MGD-12、MGD-13又はMGD-14が使用された。PCR反応は、まず、5分間94℃で、次に5秒間94℃、5秒間60℃及び60秒間72℃のサイクル25回でインキュベートし、その後7分間72℃でインキュベートすることによって、ExpandTM高忠実度PCRシステム(Roche Diagnostics Corporation)を用いて行なわれた。 In the first round of PCR, the external primer jt240 (5′-GGA CAC CTT CTC TCC TCC C-3 ′) (SEQ ID NO: 94) and kco79 are used for the left fragment and the external primer for the right fragment. kco41 (5′-ATT CTA GTT GTG GTT TGT CC-3 ′) (SEQ ID NO: 95) and MGD-10, MGD-11, MGD-12, MGD-13 or MGD-14 were used. PCR reactions, first, at 5 minutes 94 ° C., then 5 seconds 94 ° C., by incubation for 5 seconds 60 ° C. and 60 seconds 72 ° C. for 25 cycles, and then incubated at 7 minutes 72 ° C., Expand TM High Performed using a fidelity PCR system (Roche Diagnostics Corporation).

PCR産物を、低融点アガロースゲル上で走らせ、ゲルから切除し、70℃で融解させた。左側及び右側のフラグメントを組合せるためのPCRの第2ラウンドは、外部プライマjt240及びkco41を用いて、まず5分間94℃で、次に5秒間94℃、5秒間60℃及び90秒間72℃のサイクル35回でインキュベートし、その後7分間72℃でインキュベートすることによって、上述の通りに行なわれた。最終的PCR産物を低融点アガロースゲル上で走らせ、予想されたサイズのDNAフラグメントを切除し、QIAquickTMゲル抽出キット(QIAGEN(商標))を用いて精製した。精製したフラグメントをpCR(商標)4Blunt-TOPO(商標)(InvitrogenTM, Carlsbad, CA)中でサブクローニングさせ、次にPmII及びBam HIで消化させ、上述の通りにゲル精製し、pVAg2M3-OST577内の対応する部位の間でクローニングした。 PCR products were run on a low melting agarose gel, excised from the gel and melted at 70 ° C. The second round of PCR to combine the left and right fragments uses the external primers jt240 and kco41, first at 94 ° C for 5 minutes, then at 94 ° C for 5 seconds, 60 ° C for 5 seconds and 72 ° C for 90 seconds. This was done as described above by incubating in 35 cycles followed by 7 minutes at 72 ° C. The final PCR product was run on a low melting point agarose gel, the expected size DNA fragment was excised and purified using the QIAquick gel extraction kit (QIAGEN ™). The purified fragment was subcloned in pCR ™ 4Blunt-TOPO ™ (Invitrogen , Carlsbad, Calif.), Then digested with PmII and Bam HI, gel purified as described above, and contained in pVAg2M3-OST577. Cloned between corresponding sites.

位置428で無作為突然変異体を生成するためには、最初、K=G又はTそしてN=A、C、G又はTであるものとして、変異誘発プライマJY22(5′-GAA CGT CTT CTC ATG CTC CGT GNN KCA TGA GGC TCT G-3′)(配列番号96)及びJY23(5′-CAC GGA GCA TGA GAA GAC GTT C-3′)(配列番号97)が用いられた。PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマks g2-5及びJY23が、そして右側フラグメントのために外部プライマkco8及びJY22が用いられた。全ての後続ステップは、位置314無作為変異誘発について上述した通り行なわれた。   To generate a random mutant at position 428, the mutagenesis primer JY22 (5′-GAA CGT CTT CTC ATG is first assumed as K = G or T and N = A, C, G or T. CTC CGT GNN KCA TGA GGC TCT G-3 ′) (SEQ ID NO: 96) and JY23 (5′-CAC GGA GCA TGA GAA GAC GTT C-3 ′) (SEQ ID NO: 97) were used. In the first round of PCR, the outer primers ksg2-5 and JY23 were used for the left fragment and the outer primers kco8 and JY22 were used for the right fragment. All subsequent steps were performed as described above for position 314 random mutagenesis.

さらなる無作為突然変異体を位置428で生成するために、ひき続き、M=A又はC そしてN=A、C、G又はTであるものとして、変異誘発プライマMGD-2(5′-GTG TAG TGG TTG TGC AGA GCC TCA TGM NNC ACG GAG CAT GAG AAG-3′)(配列番号98)及びKH1(5′-CAT GAG GCT CTG CAC AAC CAC TAC AC-3′)(配列番号99)が使用された。PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマmsc g2-1及びMGD-2が、又右側フラグメントのためには外部プライマMGD-1及びKH1が使用された。PCR反応は、まず、5分間94℃で、次に5秒間94℃、5秒間60℃及び90秒間72℃のサイクル25回でインキュベートしその後7分間72℃でインキュベートすることによって、ExpandTM高忠実度PCRシステム(Roche Diagnostics Corporation)を用いて行なわれた。 To generate additional random mutants at position 428, the mutagenic primer MGD-2 (5′-GTG TAG TGG TTG TGC AGA GCC TCA TGM NNC ACG GAG CAT GAG AAG-3 ′) (SEQ ID NO: 98) and KH1 (5′-CAT GAG GCT CTG CAC AAC CAC TAC AC-3 ′) (SEQ ID NO: 99) were used . In the first round of PCR, external primers msc g2-1 and MGD-2 were used for the left fragment and external primers MGD-1 and KH1 were used for the right fragment. The PCR reaction was first performed at 25 ° C for 5 minutes followed by 25 cycles of 94 ° C for 5 seconds, 60 ° C for 5 seconds and 72 ° C for 90 seconds followed by 7 minutes at 72 ° C for Expand high fidelity. This was done using a PCR system (Roche Diagnostics Corporation).

PCR産物を、低融点アガロースゲル上で走らせ、ゲルから切除し、70℃で融解させた。左側及び右側のフラグメントを組合せるためのPCRの第2ラウンドは、外部プライマg2-1及びMGD-1を用いて、まず5分間94℃で、次に5秒間94℃、5秒間60℃及び75秒間72℃のサイクル35回でインキュベートし、その後7分間72℃でインキュベートすることによって、上述の通りに行なわれた。最終的PCR産物を低融点アガロースゲル上で走らせ、予想されたサイズのDNAフラグメントを切除し、QIA quickTMゲル抽出キット(QIAGEN(商標))を用いて精製した。精製したフラグメントをPinAI及びBam HIで消化させ、上述の通りにゲル精製し、pVAg2M3-OST577内の対応する部位の間でクローニングした。 PCR products were run on a low melting agarose gel, excised from the gel and melted at 70 ° C. The second round of PCR to combine the left and right fragments, using external primers g2-1 and MGD-1, first at 94 ° C for 5 minutes, then 94 ° C for 5 seconds, 60 ° C and 75 seconds for 5 seconds. This was done as described above by incubating with 35 cycles of 72 ° C. per second followed by 7 minutes at 72 ° C. The final PCR product was run on a low melting point agarose gel and the expected size DNA fragment was excised and purified using the QIA quick gel extraction kit (QIAGEN ™). The purified fragment was digested with PinAI and Bam HI, gel purified as described above, and cloned between the corresponding sites in pVAg2M3-OST577.

M428E突然変異体を生成するためには、MGD-8(5′-GTG TAG TGG TTG TGC AGA GCC TCA TGT TCC ACG GAG CAT GAG AAG-3′)(配列番号100)及びKH1が使用された。PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマmsc g2-1及びMGD-8が、又右側プライマのために外部プライマMGD-1及びKH1が用いられた。全ての後続ステップは、位置428無作為変異誘発について上述した通り行なわれた。   To generate M428E mutants, MGD-8 (5′-GTG TAG TGG TTG TGC AGA GCC TCA TGT TCC ACG GAG CAT GAG AAG-3 ′) (SEQ ID NO: 100) and KH1 were used. In the first round of PCR, external primers mscg2-1 and MGD-8 were used for the left fragment and external primers MGD-1 and KH1 were used for the right primer. All subsequent steps were performed as described above for position 428 random mutagenesis.

T250E/M428F二重突然変異体は、T250E突然変異を含むpVAg2M3-OST577プラスミド内のPmlI-Bam HIフラグメントを、M428F突然変異を含むpVAg2M3-OST577プラスミドからの対応するPmlI-Bam HIフラグメントで置換することによって生成された。T250Q/M428F及びT250Q/M428L 二重突然変異体は、T250Q 突然変異を含むpVAg2M3-OST577プラスミド内のPmlI-Bam HIフラグメントを、それぞれM428F及びM428Lの突然変異を含むpVAg2M3-OST577プラスミドからの対応するPmlI-Bam HIフラグメントで置換することによって生成された。   The T250E / M428F double mutant replaces the PmlI-Bam HI fragment in the pVAg2M3-OST577 plasmid containing the T250E mutation with the corresponding PmlI-Bam HI fragment from the pVAg2M3-OST577 plasmid containing the M428F mutation. Generated by. The T250Q / M428F and T250Q / M428L double mutants are the PmlI-Bam HI fragment in the pVAg2M3-OST577 plasmid containing the T250Q mutation and the corresponding PmlI from the pVAg2M3-OST577 plasmid containing the M428F and M428L mutations, respectively. -Generated by replacing with Bam HI fragment.

同様にHulD10-IgG2M3重鎖の位置250及び428で複数のアミノ酸置換が作り上げられた。M428L突然変異体を生成するためには、hCMVプロモータ及びエンハンサ(Boshart et al. 前掲書)及びOST577VH領域を含むプラスミドpVAg2M3-OST577(M428L)からのXhoI-XbaIフラグメントが、hCMVプロモータ及びエンハンサ及びHul D10VH領域を含むプラスミドpHulD10IgG1.rgpt.dE(Kostelny et al.(2001)前掲書)からの対応するXhoI-XbaIフラグメントで置換された。T250Q/M428L 突然変異体を生成するためには、hCMVプロモータ及びエンハンサ(Boshart et al. 前掲書)及びOST577VH領域を含むプラスミドpVAg2M3-OST577(T250Q/428L)からのXhoI-XbaIフラグメントがhCMVプロモータ及びエンハンサ及びHulD10VH領域を含むプラスミドpHulD18.IgG1.rgpt.dE(Kostelny et al, (2001)、前掲書)からの対応するXhoI-XbaIフラグメントで置換された。 Similarly, multiple amino acid substitutions were made at positions 250 and 428 of the HulD10-IgG2M3 heavy chain. To generate the M428L mutant, the XhoI-XbaI fragment from the hCMV promoter and enhancer (Boshart et al. Supra) and the plasmid pVAg2M3-OST577 (M428L) containing the OST577V H region was transformed into the hCMV promoter and enhancer and Hul. It was replaced with the corresponding XhoI-XbaI fragment from plasmid pHulD10IgG1.rgpt.dE (Kostelny et al. (2001) supra) containing the D10V H region. To generate the T250Q / M428L mutant, the XCM-XbaI fragment from the plasmid pVAg2M3-OST577 (T250Q / 428L) containing the hCMV promoter and enhancer (Boshart et al. Supra) and the OST577V H region was It was replaced with the corresponding XhoI-XbaI fragment from plasmid pHulD18.IgG1.rgpt.dE (Kostelny et al, (2001), supra) containing the enhancer and the HulD10V H region.

QIAprepTM Spin Miniprepキット(QIAGEN(商標))を用いてプラスミドDNAが調製され、配列決定によって、ヌクレオチド置換が同定された。Endo Free(商標) Plasmid Maxiキット(QIAGEN(商標))を用いて、大規模プラスミドDNA調製物が作られた。OST577-IgG2M3発現プラスミドのコーディング領域を、ヌクレオチド配列により確認した。 Plasmid DNA was prepared using the QIAprep Spin Miniprep kit (QIAGEN ™) and nucleotide substitutions were identified by sequencing. Large-scale plasmid DNA preparations were made using the Endo Free ™ Plasmid Maxi kit (QIAGEN ™). The coding region of the OST577-IgG2M3 expression plasmid was confirmed by nucleotide sequence.

結果
改変された血清半減期をもつものと予想されることになる新生児Fcレセプタ(FcRn)に対するより高い又はより低い親和力をもつヒトIgG 突然変異体を単離するために、(Kabat et al.前掲書のEU指標に従って番号付けされる)ヒトγ2M3重鎖の位置250、314及び428において、無作為アミノ酸置換が生成された。これら3つの位置は、ラットFc/FcRn複合体のX線結晶構造(Burmeister et al. 前掲書から演繹された、ヒトIgG2M3Fc及びヒトFcRnの複合体のコンピュータモデリング(例の冒頭で記述したモデル1、2及び3を参照)に基づいて選択された。位置250、314及び428にある野生型アミノ酸はFc/FcRn界面近くにあるが、これらの残基は、FcとFcRnの間のpH依存性相互作用に直接寄与すると思われない。
Result :
To isolate human IgG mutants with higher or lower affinity for the neonatal Fc receptor (FcRn) that would be expected to have an altered serum half-life (Kabat et al., Supra. Random amino acid substitutions were generated at positions 250, 314, and 428 of the human γ2M3 heavy chain (numbered according to the EU index). These three positions represent the X-ray crystal structure of the rat Fc / FcRn complex (computer modeling of the human IgG2M3Fc and human FcRn complex deduced from Burmeister et al., Supra, model 1, described at the beginning of the example, (See 2 and 3.) The wild-type amino acids at positions 250, 314 and 428 are near the Fc / FcRn interface, but these residues have a pH-dependent interaction between Fc and FcRn. Does not seem to contribute directly to the action.

従って、これらの位置におけるアミノ酸置換は、pH依存性結合を維持する一方で、FcRnに対するFcの親和力を増大(又は減少)させ得る。PCRベースの変異誘発により生成された単一の突然変異体としては、位置250の野生型TをA、C、D、E、F、G、H、I、K、L、M、N、P、Q、R、S、V、W、又はYに変換した19の突然変異体;位置314の野生型LをA、C、D、E、F、G、H、I、K、M、N、P、Q、R、S、T、V、W、又はYに変換した19の突然変異体;そして位置428の野生型MをA、C、D、E、F、G、H、I、K、L、N、P、Q、R、S、T、V、W、又はYに変換した19の突然変異体があった(表1参照)。FCRnに対する増大した結合をもつ単一突然変異体の一部は、T250E/M428F、T250Q/M428F及びT250Q/M428Lを含めて複数の二重突然変異体を生成するように組合せられた。   Thus, amino acid substitutions at these positions may increase (or decrease) the affinity of Fc for FcRn while maintaining pH-dependent binding. Single mutants generated by PCR-based mutagenesis include wild type T at position 250, A, C, D, E, F, G, H, I, K, L, M, N, P , Q, R, S, V, W, or 19 mutants converted to wild type L at position 314 A, C, D, E, F, G, H, I, K, M, N 19 mutants converted to P, Q, R, S, T, V, W, or Y; and the wild type M at position 428 is A, C, D, E, F, G, H, I, There were 19 mutants converted to K, L, N, P, Q, R, S, T, V, W, or Y (see Table 1). Some of the single mutants with increased binding to FCRn were combined to generate multiple double mutants including T250E / M428F, T250Q / M428F and T250Q / M428L.

例4
この例は、ヒトγ1重鎖遺伝子のFc領域の変異誘発について記述する。
変異誘発
(Kabat et al, 前掲書のEU指標に従って番号づけされた)OST577-IgG1重鎖の位置250及び428でアミノ酸置換を生成するために、オーバーラップ・エクステンションPCR方法(Higuchi, 前掲書中)を使用した。T250E突然変異体を生成するためには、変異誘発プライマJX076(5′-AAC CCA AGG ACG AAC TCA TGA TCT CCC G-3′)(配列番号101)及びJX077(5′-GGA GAT CAT GAG TTC GTC CTT GGG TTT TG-3′)(配列番号102)が使用された。オーバーラップ・エクステンションPCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマJX080(5′-CCT CAG CTC GGA CAC CTT CTC-3′)(配列番号103)及びJX077が使用され、右側フラグメントのためには外部プライマNT244(5′-GCC TCC CTC ATG CCA CTC A-3′(配列番号104)及びJX076が使用された。
Example 4 .
This example describes mutagenesis of the Fc region of the human γ1 heavy chain gene.
Mutagenesis :
Use the overlap extension PCR method (Higuchi, supra) to generate amino acid substitutions at positions 250 and 428 of the OST577-IgG1 heavy chain (numbered according to the EU index of Kabat et al, supra). did. To generate T250E mutants, mutagenic primers JX076 (5′-AAC CCA AGG ACG AAC TCA TGA TCT CCC G-3 ′) (SEQ ID NO: 101) and JX077 (5′-GGA GAT CAT GAG TTC GTC CTT GGG TTT TG-3 ′) (SEQ ID NO: 102) was used. In the first round of overlap extension PCR, the external primers JX080 (5′-CCT CAG CTC GGA CAC CTT CTC-3 ′) (SEQ ID NO: 103) and JX077 are used for the left fragment and for the right fragment. The external primers NT244 (5′-GCC TCC CTC ATG CCA CTC A-3 ′ (SEQ ID NO: 104)) and JX076 were used.

PCR反応はGeneAmp(商標)PCR System9600(Applied Biosystems(商標))中で、まず5分間94℃で、次に20秒間94℃、20秒間55℃及び90秒間72℃のサイクル35回でインキュベートし、その後7分間72℃でインキュべートすることによって、メーカーの推奨事項に従ってExpandTM高忠実度PCRシステム(Roche Diagnostics Corporation)を用いて行なわれた。PCR産物を、低融点アガロースゲル上で走らせ、ゲルから切除し、70℃で融解させた。左側及び右側のフラグメントを組合せるためのPCRの第2ラウンドは、35サイクル、外部プライマJXO80及びNT244を用いて上述の通りに行なわれた。最終的PCR産物を低融点アガロースゲル上で走らせ、予想されたサイズのDNAフラグメントを切除し、QIAquickTMIIゲル抽出キット(QIAGEN(商標))を用いて精製した。精製したフラグメントをNheI及びEagIで消化させ、上述の通りにゲル精製し、pVAg.N-OST577内の対応する部位の間でクローニングした。 The PCR reaction was incubated in GeneAmp ™ PCR System 9600 (Applied Biosystems ™), first for 5 minutes at 94 ° C, then for 35 cycles of 94 ° C for 20 seconds, 55 ° C for 20 seconds and 72 ° C for 90 seconds, This was then performed using the Expand high fidelity PCR system (Roche Diagnostics Corporation) according to the manufacturer's recommendations by incubating for 7 minutes at 72 ° C. PCR products were run on a low melting agarose gel, excised from the gel and melted at 70 ° C. The second round of PCR to combine the left and right fragments was performed as described above using 35 cycles, external primers JXO80 and NT244. The final PCR product was run on a low melting point agarose gel and the expected size DNA fragment was excised and purified using the QIAquick II gel extraction kit (QIAGEN ™). The purified fragment was digested with NheI and EagI, gel purified as described above, and cloned between the corresponding sites in pVAg.N-OST577.

T250D 突然変異体を生成するためには、変異誘発プライマJX087(5′-AAC CCA AGG ACG ACC TCA TGA TCT CCC G-3′)(配列番号105)及びJX088(5′-GGA GAT CAT GAG GTC GTC CTT GGG TTT TG-3′)(配列番号106)を使用された。PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマJX080及びJX088が使用され、右側フラグメントのために外部プライマNT244及びJX087が使用された。全ての後続ステップは、上述の通りに行なわれた。   To generate T250D mutants, mutagenic primers JX087 (5′-AAC CCA AGG ACG ACC TCA TGA TCT CCC G-3 ′) (SEQ ID NO: 105) and JX088 (5′-GGA GAT CAT GAG GTC GTC CTT GGG TTT TG-3 ′) (SEQ ID NO: 106) was used. In the first round of PCR, external primers JX080 and JX088 were used for the left fragment, and external primers NT244 and JX087 were used for the right fragment. All subsequent steps were performed as described above.

M428F突然変異体を生成するためには、変異誘発プライマJX078(5′-CTC ATG CTC CGT GTT CCA TGA GGC TCT GC-3′)(配列番号107)及びJX079(5′-AGA GCC TCA TGG AAC ACG GAG CAT GAG-3′)(配列番号108)が使用された。PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマJX080及びJX079が使用され、右側フラグメントのために外部プライマNT244及びJX078が使用された。全ての後続ステップは、上述の通りに行なわれた。   To generate M428F mutants, mutagenic primers JX078 (5′-CTC ATG CTC CGT GTT CCA TGA GGC TCT GC-3 ′) (SEQ ID NO: 107) and JX079 (5′-AGA GCC TCA TGG AAC ACG GAG CAT GAG-3 ′) (SEQ ID NO: 108) was used. In the first round of PCR, external primers JX080 and JX079 were used for the left fragment and external primers NT244 and JX078 were used for the right fragment. All subsequent steps were performed as described above.

M428L突然変異体を生成するためには、変異誘発プライマJXM428L1(5′-CTC ATG CTC CGT GTT GCA TGA GGC TCT GC-3′)(配列番号109)及びJXM428L2(5′-AGA GCC TCA TGC AAC ACG GAG CAT GAG-3′)(配列番号110)が使用された。PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマJX080及びJXM428L2が使用され、右側フラグメントのために外部プライマNT244及びJXM428L1が使用された。全ての後続ステップは、上述の通りに行なわれた。   To generate M428L mutants, mutagenic primers JXM428L1 (5′-CTC ATG CTC CGT GTT GCA TGA GGC TCT GC-3 ′) (SEQ ID NO: 109) and JXM428L2 (5′-AGA GCC TCA TGC AAC ACG GAG CAT GAG-3 ′) (SEQ ID NO: 110) was used. In the first round of PCR, external primers JX080 and JXM428L2 were used for the left fragment and external primers NT244 and JXM428L1 were used for the right fragment. All subsequent steps were performed as described above.

T250Q 突然変異体を生成するためには、変異誘発プライマJXT250Q1(5′-AAC CCA AGG ACC AAC TCA TGA TCT CCC G-3′)(配列番号111)及びJXT250Q2(5′-GGA GAT CAT GAG TTG GTC CTT GGG TTT TG-3′)(配列番号112)が使用された。PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマJX080及びJXT250Q2が使用され、右側フラグメントのために外部プライマNT244及びJXT250Q1が使用された。全ての後続ステップは、上述の通りに行なわれた。   To generate T250Q mutants, mutagenic primers JXT250Q1 (5′-AAC CCA AGG ACC AAC TCA TGA TCT CCC G-3 ′) (SEQ ID NO: 111) and JXT250Q2 (5′-GGA GAT CAT GAG TTG GTC CTT GGG TTT TG-3 ′) (SEQ ID NO: 112) was used. In the first round of PCR, external primers JX080 and JXT250Q2 were used for the left fragment, and external primers NT244 and JXT250Q1 were used for the right fragment. All subsequent steps were performed as described above.

T250E/M428F二重突然変異体を生成するためには、M428突然変異を含む鋳型内でT250E 突然変異を作り出すために、変異誘発プライマJX076及びJX077が使用された。PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントのために外部プライマJX080及びJX077が使用され、右側フラグメントのために外部プライマNT244及びJX076が使用された。全ての後続ステップは、上述の通りに行なわれた。   To generate a T250E / M428F double mutant, mutagenic primers JX076 and JX077 were used to create a T250E mutation in a template containing the M428 mutation. In the first round of PCR, external primers JX080 and JX077 were used for the left fragment, and external primers NT244 and JX076 were used for the right fragment. All subsequent steps were performed as described above.

T250Q/M428L二重突然変異体を生成するためには、T250Q 突然変異を作り出すべく変異誘発プライマJXT250Q1及びJXT250Q2が使用され、M428L 突然変異を作り出すべく変異誘発プライマJXM428L1及びJXM428L2が使用された。PCRの第1ラウンドでは、左側フラグメントを作り出すために外部プライマJX080及びJXT250Q2が、中央フラグメントを作り出すためにJXT250Q1及びJXM428L2が、又右側フラグメントを作り出すために外部プライマNT244及びJXM428L1が使用された。全ての後続ステップは、上述の通りに行なわれた。   To generate the T250Q / M428L double mutant, mutagenic primers JXT250Q1 and JXT250Q2 were used to create the T250Q mutation, and mutagenic primers JXM428L1 and JXM428L2 were used to create the M428L mutation. In the first round of PCR, external primers JX080 and JXT250Q2 were used to create the left fragment, JXT250Q1 and JXM428L2 were used to create the middle fragment, and external primers NT244 and JXM428L1 were used to create the right fragment. All subsequent steps were performed as described above.

同様にHulD10-IgG1 重鎖の位置250及び428で複数のアミノ酸置換が作り出された。428L突然変異体を生成するためには、hCMVプロモータ及びエンハンサ(Boshart et al. 前掲書)及びOST577VH領域を含むプラスミドpVAg1.N-OST577(M428L)からのXhoI-XbaIフラグメントが、hCMVプロモータ及びエンハンサ及びHul D10VH領域を含むプラスミドpHulD10IgG1.rgpt.dE(Kostelny et al.(2001)前掲書)からの対応するXhoI-XbaIフラグメントで置換された。T250Q/M428L突然変異体を生成するためには、hCMVプロモータ及びエンハンサ(Boshart et al. 前掲書)及びOST577VH領域を含むプラスミドpVAg1.N-OST577(T250Q/428L)からのXhoI-XbaIフラグメントがhCMVプロモータ及びエンハンサ及びHulD10VH領域を含むプラスミドpHulD18.IgG1.rgpt.dE(Kostelny et al, (2001)、前掲書)からの対応するXhoI-XbaIフラグメントで置換された。 Similarly, multiple amino acid substitutions were made at positions 250 and 428 of the HulD10-IgG1 heavy chain. To generate the 428L mutant, the XhoI-XbaI fragment from the plasmid pVAg1.N-OST577 (M428L) containing the hCMV promoter and enhancer (Boshart et al., Supra) and the OST577V H region was transformed into the hCMV promoter and enhancer. And the corresponding XhoI-XbaI fragment from plasmid pHulD10IgG1.rgpt.dE (Kostelny et al. (2001) supra) containing the Hul D10V H region. To generate the T250Q / M428L mutant, an XhoI-XbaI fragment from the plasmid pVAg1.N-OST577 (T250Q / 428L) containing the hCMV promoter and enhancer (Boshart et al. Supra) and the OST577V H region is It was replaced with the corresponding XhoI-XbaI fragment from plasmid pHulD18.IgG1.rgpt.dE (Kostelny et al, (2001), supra) containing the promoter and enhancer and the HulD10V H region.

QIAprepTM Spin Miniprepキット(QIAGEN(商標))を用いてプラスミドDNAが調製され、配列決定によって、ヌクレオチド置換が確認された。Endo Free(商標) Plasmid Maxiキット(QIAGEN(商標))を用いて、大規模プラスミドDNA調製物が作られた。OST577-IgG1発現プラスミドのコーディング領域を、ヌクレオチド配列により確認した。 Plasmid DNA was prepared using the QIAprep Spin Miniprep kit (QIAGEN ™) and nucleotide substitutions were confirmed by sequencing. Large-scale plasmid DNA preparations were made using the Endo Free ™ Plasmid Maxi kit (QIAGEN ™). The coding region of the OST577-IgG1 expression plasmid was confirmed by nucleotide sequence.

結果
改変された血清半減期をもつものと予想されることになる新生児Fcレセプタ(FcRn)に対する改変された親和力をもつヒトIgG 突然変異体を同定するために、(Kabat et al.前掲書のEU指標に従って番号付けされる)ヒトγ1重鎖の位置250及び428において、複数のアミノ酸置換が生成された。これら2つの位置は、FcRnに対する増大した又は減少した結合を結果としてもらしたヒトγ2M3重鎖内のこれらの位置における突然変異の同定に基づいて選択された。位置250及び428にある野生型アミノ酸はFc/FcRn界面近くにあるが、これらの残基は、FcとFcRnの間のpH依存性相互作用に直接寄与すると思われない。従って、これらの位置におけるアミノ酸置換は、pH依存性結合を維持する一方で、FcRnに対するFcの親和力を増大(又は減少)させ得る。ヒトγ2M3 重鎖との関連において増大した結合を示した単一及び二重の両方の突然変異体が、単一突然変異体T250E、T250Q、M428F及びM428Lそして二重突然変異体T250E/M428F及びT250Q/M428Lを含めたヒトγ1重鎖の中で評価された。ヒトγ2M3重鎖(T250D)との関連において減少した結合を示した単一突然変異体が同様にヒトγ1重鎖の中で評価された。
Result :
To identify human IgG mutants with altered affinity for the neonatal Fc receptor (FcRn) that would be expected to have an altered serum half-life (EU index of Kabat et al., Supra). Multiple amino acid substitutions were generated at positions 250 and 428 of the human γ1 heavy chain (numbered according to These two positions were selected based on the identification of mutations at these positions within the human γ2M3 heavy chain that resulted in increased or decreased binding to FcRn. Although the wild type amino acids at positions 250 and 428 are near the Fc / FcRn interface, these residues do not appear to contribute directly to the pH-dependent interaction between Fc and FcRn. Thus, amino acid substitutions at these positions may increase (or decrease) the affinity of Fc for FcRn while maintaining pH-dependent binding. Both single and double mutants that showed increased binding in the context of the human γ2M3 heavy chain are the single mutants T250E, T250Q, M428F and M428L and the double mutants T250E / M428F and T250Q. It was evaluated in human γ1 heavy chain including / M428L. Single mutants that showed reduced binding in the context of the human γ2M3 heavy chain (T250D) were also evaluated in the human γ1 heavy chain.

例5
この例は、突然変異体IgG2M3及びIgG1抗体の特徴づけについて記述している。
細胞培養
ヒト腎細胞系統293-H(Life Technologies(商標), Rockville, MD)を、7.5%CO2のインキュベータ内で37℃で、以下293培地と呼ぶ10%のウシ胎児血清(FBS)(HyClone(商標), Logan, UT)、0.1mMのMEM可欠アミノ酸(InvitrogenTM)及び2mMのL-グルタミン(InvitrogenTM)を含有するDMEM(Bio WhittakerTM,Walkersville, MD)内に維持した。一過性トランスフェクションの後のモノクローナル抗体の発現及び精製について、293-H細胞を、以下低-IgG293培地と呼ぶ10%の低-IgG FBS(HyClone(商標))、0.1mMのMEM可欠アミノ酸及び2mMのL-グルタミンの中でインキュベートさせた。マウス骨髄腫細胞系統Sp2/0(米国標準培養収集機関、Manassus, VA)を、10%のFBS及び2mMのL-グルタミンを含有するDMEM中に維持した。安定したトランスフェクション後のモノクローナル抗体の精製のために、Sp2/0 細胞をハイブリドーマ-SFM(HSFM)(Life Technologies(商標))での成長に適合させた。
Example 5 .
This example describes the characterization of mutant IgG2M3 and IgG1 antibodies.
Cell culture :
Human kidney cell line 293-H (Life Technologies ™, Rockville, MD) was obtained in 10% fetal bovine serum (FBS) (HyClone ™, hereinafter referred to as 293 medium at 37 ° C. in a 7.5% CO 2 incubator. ), Logan, UT), DMEM (Bio Whittaker , Walkersville, MD) containing 0.1 mM MEM-essential amino acid (Invitrogen ) and 2 mM L-glutamine (Invitrogen ). For the expression and purification of monoclonal antibodies following transient transfection, 293-H cells are referred to as low-IgG293 medium, 10% low-IgG FBS (HyClone ™), 0.1 mM MEM-essential amino acid. And incubated in 2 mM L-glutamine. The mouse myeloma cell line Sp2 / 0 (US Standard Culture Collection, Manassus, VA) was maintained in DMEM containing 10% FBS and 2 mM L-glutamine. Sp2 / 0 cells were adapted for growth on hybridoma-SFM (HSFM) (Life Technologies ™) for purification of monoclonal antibodies after stable transfection.

一過性トランスフェクション
293-H細胞を、適切な軽鎖プラスミド及び適切な野生型の重鎖プラスミド、又は位置250、314又は428に単一又は二重アミノ酸置換を含むさまざまな突然変異を受けた重鎖プラスミドのうちの1つで一過性に同時トランスフェクションさせた。小規模一過性トランスフェクションのためには、1回のトランスフェクションにつき約1×106個の細胞を6ウェル平板内で3mlの293培地の中で平板固定し、一晩集密状態になるまで成長させた。翌日、2μgの軽鎖プラスミドと2μgの野生型又は突然変異を受けた重鎖プラスミドを0.25mlのHSFMと組合わせた。
Transient transfection :
Of 293-H cells, appropriate light chain plasmids and appropriate wild type heavy chain plasmids, or heavy chain plasmids with various mutations containing single or double amino acid substitutions at positions 250, 314 or 428. One of the cells was transiently co-transfected. For small-scale transient transfections, plate approximately 1 × 10 6 cells per transfection in 3 ml of 293 medium in a 6-well plate and confluent overnight Grown up to. The next day, 2 μg light chain plasmid and 2 μg wild type or mutated heavy chain plasmid were combined with 0.25 ml HSFM.

別々の試験管内に、10μlのLipofectamineTM2000試薬(InvitrogeTM)及び0.25mlのHSFMを組合せ、室温で5分間インキュベートした。0.25mlのLipofectamineTM2000-HSEM混合物を穏やかに0.25mlのDNA HSFM混合物と混合し、20分間室温でインキュベートした。293-Hの細胞を覆う培地を吸引し、低-IgG293培地と交換し、次にリポフェクタミン-DNA複合体を滴下にて細胞に加え、渦巻きにより穏やかに混合し、細胞を7.5%のCO2のインキュベータ内で37℃で5〜7日間インキュベートしてから上清を収獲した。 In separate tubes, 10 μl Lipofectamine 2000 reagent (Invitroge ) and 0.25 ml HSFM were combined and incubated for 5 minutes at room temperature. 0.25 ml of Lipofectamine 2000-HSEM mixture was gently mixed with 0.25 ml of DNA HSFM mixture and incubated for 20 minutes at room temperature. Aspirate the medium covering 293-H cells, replace with low-IgG293 medium, then add Lipofectamine-DNA complex dropwise to the cells, mix gently by swirling, and add the cells to 7.5% CO 2 The supernatant was harvested after incubation in an incubator at 37 ° C. for 5-7 days.

大規模一過性トランスフェクションのためには、1回のトランスフェクションにつき、約7×106個の細胞をT-75フラスコ内で25mlの293培地の中で平板固定し、一晩集密状態になるまで成長させた。翌日、12μgの軽鎖プラスミドと12μgの野生型又は突然変異を受けた重鎖プラスミドを1.5mlのHSFMと組合わせた。別々の試験管内に、60μlのLipofectamineTM2000試薬及び1.5mlのHSFMを組合せ、室温で5分間インキュベートした。1.5mlのLipofectamineTM2000-HSEM混合物を穏やかに1.5mlのDNAHSFM混合物と混合し、20分間室温でインキュベートした。293-Hの細胞を覆う培地を吸引し、低-IgG273培地と交換し、次にリポフェクタミン-DNA複合体を滴下にて細胞に加え、渦巻きにより穏やかに混合し、細胞を7.5%のCO2のインキュベータ内で37℃で5〜7日間インキュベートしてから上清を収獲した。 For large-scale transient transfections, plate approximately 7 × 10 6 cells in 25 ml 293 medium in a T-75 flask per transfection and confluent overnight I grew it until. The next day, 12 μg light chain plasmid and 12 μg wild type or mutated heavy chain plasmid were combined with 1.5 ml HSFM. In separate tubes, 60 μl Lipofectamine 2000 reagent and 1.5 ml HSFM were combined and incubated for 5 minutes at room temperature. 1.5 ml of Lipofectamine 2000-HSEM mixture was gently mixed with 1.5 ml of DNAHSFM mixture and incubated for 20 minutes at room temperature. Aspirate the medium covering the 293-H cells and replace with low-IgG273 medium, then add the lipofectamine-DNA complex dropwise to the cells, mix gently by swirling, and then add the cells to 7.5% CO 2 The supernatant was harvested after incubation in an incubator at 37 ° C. for 5-7 days.

抗体濃度
小規模一過性トランスフェクションからの上清を最高1200rpmで5分間遠心分離することで収獲し、0.22μmのMillex(商標)-GVマイクロフィルタ(Millipore(商標) Corporation, Bedford, MA)を用いて無菌ろ過した。標本を、3000rpmでの遠心分離により、6mlのVivaspin(商標)濃縮器(50,000MWCO)(Vivascience(商標)AG,Hannover, Germany)を用いて約6倍、0.5mlまで濃縮した。濃縮したタンパク質を5mlのPBS、pH6.0中に再懸濁させ、上述のとおり0.5mlの体積まで濃縮した。以下に記述したELISA方法を用いて、各標本中の抗体濃度を測定した。
Antibody concentration The supernatant from the small-scale transient transfection was harvested by centrifuging at 1200 rpm for 5 minutes and 0.22 μm Millex ™ -GV microfilter (Millipore ™ Corporation, Bedford, Mass.) Aseptically filtered. Specimens were concentrated approximately 6-fold to 0.5 ml using a 6 ml Vivaspin ™ concentrator (50,000 MWCO) (Vivascience ™ AG, Hannover, Germany) by centrifugation at 3000 rpm. The concentrated protein was resuspended in 5 ml PBS, pH 6.0 and concentrated to a volume of 0.5 ml as described above. The antibody concentration in each specimen was measured using the ELISA method described below.

安定したトランスフェクション
Sp2/0 細胞を適切な軽鎖プラスミド及び適切な野生型の、重鎖プラスミド又は位置250又は428に単一又は二重アミノ酸置換を含むさまざまな突然変異を受けた重鎖プラスミドのうちの1つで、安定した形でトランスフェクションさせた。約1×107個の細胞を10mlのPBSで洗浄し、1mlのPBS中で再懸濁させた。約25〜30μgの軽鎖プラスミド及び50〜60μgの重鎖プラスミドをFspIで線形化し、細胞に付加した。細胞とDNAを穏やかに混合し、氷上でGene Pulser Cuvelte(Bio-Rad(商標) Laboratories, Hercules, CA)に移した。0.360kV、25μFに設定したGene Pulser II(Bio Rad(商標) Laboratories)を用いて、細胞を電気穿孔させ、10〜20分間氷に戻した。細胞を40mlのDMEM、10%のFBS、2mMのL-グルタミンの中で希釈させ、100μl/ウェルで4枚の96ウェル平板内に同定した。
Stable transfection :
Sp2 / 0 cells as one of the appropriate light chain plasmid and the appropriate wild type heavy chain plasmid or various mutated heavy chain plasmids containing single or double amino acid substitutions at positions 250 or 428. And transfected in a stable manner. Approximately 1 × 10 7 cells were washed with 10 ml PBS and resuspended in 1 ml PBS. Approximately 25-30 μg light chain plasmid and 50-60 μg heavy chain plasmid were linearized with FspI and added to the cells. Cells and DNA were mixed gently and transferred to Gene Pulser Cuvelte (Bio-Rad ™ Laboratories, Hercules, CA) on ice. Cells were electroporated using Gene Pulser II (Bio Rad ™ Laboratories) set at 0.360 kV, 25 μF and returned to ice for 10-20 minutes. Cells were diluted in 40 ml DMEM, 10% FBS, 2 mM L-glutamine and identified in 4 96-well plates at 100 μl / well.

48時間後に、100μl/ウェルの2×マイコフェノール酸(MPA)選択培地(DMEM、10%のFBS、1×HT Media Supplement Hybri-Max(商標)(Sigma(商標), St. Louis, MO)、300μg/mlのキサンチン(Sigma(商標))、2μg/mlマイコフェノール酸(Life Technologies(商標))及び2mM L-グルタミン)を添加した。見かけ上単一のコロニーを含んでいるウェルからの上清を、10〜14日後にELISAによりスクリーニングした。HSFM(Life Technologies(商標))に対する膨張及び適合のため、最高の抗体産生クローンを選択した。適合したクローンを、450mlのHSFM中でローラーボトルに対し膨張させ、空気中の5%のCO2でガス供給し、2月後に50mlのProtein Free Feed Medium-2(PFFM-2)(Sauer et al., Biotechnol. Bioeng.67:585-597(2000))をこれに補足し、消耗するまで成長させた。 After 48 hours, 100 μl / well of 2 × mycophenolic acid (MPA) selection medium (DMEM, 10% FBS, 1 × HT Media Supplement Hybri-Max ™ (Sigma ™, St. Louis, MO), 300 μg / ml xanthine (Sigma ™), 2 μg / ml mycophenolic acid (Life Technologies ™) and 2 mM L-glutamine) were added. Supernatants from wells that apparently contained a single colony were screened by ELISA after 10-14 days. The best antibody producing clones were selected for expansion and adaptation to HSFM (Life Technologies ™). Matched clones are expanded into roller bottles in 450 ml HSFM, gassed with 5% CO 2 in air, and 50 ml Protein Free Feed Medium-2 (PFFM-2) after 2 months (Sauer et al Biotechnol. Bioeng. 67: 585-597 (2000)) was supplemented and grown to exhaustion.

最高の抗体産生クローンの一部分を同様にProtein Free Basal Medium-1(PFBM-1)(Protein Design LabsTM, Inc.)に対し適合させ、10L入りスピナーフラスコに対して膨張させ、1/10体積のPFFM-2を2日後に補足し、消耗するまで成長させた。 A portion of the best antibody-producing clone was similarly adapted to Protein Free Basal Medium-1 (PFBM-1) (Protein Design Labs , Inc.), expanded to a 10 L spinner flask, and 1/10 volume of PFFM-2 was supplemented after 2 days and grown until exhaustion.

ELISA
培養上清中に存在するOST577又はHulD10抗体の量を定量するために、ELISAを実施した。ImmulonTM4平板(DYNEX(商標) Technologies, Inc., Chantilly, VA)を4℃で一晩、pH9.4の100μl/ウェルの0.2Mの炭酸塩/重炭酸塩緩衝液中の1.0μg/mlのヤギF(ab′)2 抗ヒトIgGガンマ鎖抗体(BioSource International, Camarillo, CA)又はAffiniPureTMヤギ抗ヒトIgG Fcy フラグメント特異的抗体(Jackson Immuno Research Laboratories, Inc. West Grove, PA)でコーティングした。翌日、平板をELISA Wash Buffer(EWB)(PBS、0.1% Tween20)で洗浄し、室温で20〜30分間、300μl/ウェルのTBS中のSuper Block(商標) Blocking Bufferで遮断させた。平板をEWBで洗浄し、適切に希釈させた試験標本を各ウェルに添加した。精製したOST577又はHulD10抗体を適宜、0.2μg/mlから始めて100μl/ウェルのELISA Buffer(EB)(PBS、1%のウシ血清アルブミン、0.1%のTween20)中で2倍に段階希釈した。
ELISA :
An ELISA was performed to quantify the amount of OST577 or HulD10 antibody present in the culture supernatant. Immulon 4 plates (DYNEX ™ Technologies, Inc., Chantilly, VA) at 4 ° C. overnight at 1.0 μg / ml in 100 μl / well 0.2 M carbonate / bicarbonate buffer at pH 9.4. Coated with a goat F (ab ′) 2 anti-human IgG gamma chain antibody (BioSource International, Camarillo, Calif.) Or AffiniPure goat anti-human IgG Fcy fragment specific antibody (Jackson Immuno Research Laboratories, Inc. West Grove, PA) . The next day, the plates were washed with ELISA Wash Buffer (EWB) (PBS, 0.1% Tween 20) and blocked with Super Block ™ Blocking Buffer in 300 μl / well TBS for 20-30 minutes at room temperature. Plates were washed with EWB and appropriately diluted test specimens were added to each well. Purified OST577 or HulD10 antibody was serially diluted 2-fold in 100 μl / well ELISA Buffer (EB) (PBS, 1% bovine serum albumin, 0.1% Tween20) starting from 0.2 μg / ml as appropriate.

最初に培養上清を100μl/ウェルのEB中で1:10に希釈し、その後、100μl/ウェルのEB中で2倍に希釈した。平板を1〜2時間室温でインキュベートし、その後EWBで洗浄し、100μl/ウェルのヤギ抗ヒトラムダ軽鎖HRP接合型抗体(BioSource International, 又はSouthern Biotechnology Associates, Inc., Birmingham, AL)又はヤギ抗ヒトカッパ軽鎖HRP接合型抗体(Southern Biotechnology Associates, Inc.)を適宜、EB中の1.0μg/mlで添加した。室温で1時間インキュベートした後、平板をEWSで洗浄し、その後100μl/ウェルのABTS Peroxidase Substrate/Peroxidase Solution B(Kirkegaard & Perry Laboratories, Gaithersburg, MD)を添加した。反応を100μl/ウェルの2%のシュウ酸で停止し、415nmでの吸収度をVER SAmaxTMマイクロタイター平板読取り装置(Molecular Devices Corporation(商標), Sunnyvale, CA)を用いて測定した。 The culture supernatant was first diluted 1:10 in 100 μl / well EB and then diluted 2-fold in 100 μl / well EB. Plates are incubated for 1-2 hours at room temperature, then washed with EWB and 100 μl / well goat anti-human lambda light chain HRP-conjugated antibody (BioSource International, or Southern Biotechnology Associates, Inc., Birmingham, AL) or goat anti-human kappa Light chain HRP-conjugated antibody (Southern Biotechnology Associates, Inc.) was added at 1.0 μg / ml in EB as appropriate. After incubating for 1 hour at room temperature, the plates were washed with EWS and then 100 μl / well ABTS Peroxidase Substrate / Peroxidase Solution B (Kirkegaard & Perry Laboratories, Gaithersburg, MD) was added. The reaction was stopped with 100 μl / well 2% oxalic acid and the absorbance at 415 nm was measured using a VER SAmax microtiter plate reader (Molecular Devices Corporation ™, Sunnyvale, Calif.).

抗体精製
一過性トランスフェクションからの培養上清を遠心分離によって収獲し、無菌ろ過した。ろ過した上清のpHを、pH7.0の1Mのクエン酸ナトリウム1/50体積を添加することで調整した。上清を、pH7.0で、150mMのNaCl、20mMのクエン酸ナトリウムで予め平衡化された1mlのHiTrap(商標) Protein A HPカラム(Amersham BiosciencesTM Corporation, Piscataway, NJ)上に走らせた。カラムを同じ緩衝液で洗浄し、結合した抗体を、pH3.5の20mMのクエン酸ナトリウムで溶出させた。1/50体積のpH6.5の1.5Mのクエン酸ナトリウムを添加して中和させた後、プールした抗体画分を、pH6.0の120mM NaCl、20mMクエン酸ナトリウムで予め平衡化された5mlのHiTrap(商標) Desaltingカラム(Amersham BiosciencesTM Corporation)上に走らせた。流入物を収集し、OD280>0.1の画分をプールし、2mlのVivaspin(商標) 濃縮器(50,000ダルトンMWCO)(Vivascience(商標) AG)を用いて最高0.5〜1.0mg/mlまで濃縮した。その後、0.2μmのMillex(商標)-GVマイクロフィルター(Millipore(商標) Corporation)を用いて、標本をろ過滅菌した。精製された抗体の濃度は、280nmでの吸収度(1mg/ml=1.4A280)を測定することによって、UV分光法によって決定された。
Antibody purification :
Culture supernatants from transient transfections were harvested by centrifugation and sterile filtered. The pH of the filtered supernatant was adjusted by adding 1/50 volume of 1M sodium citrate pH 7.0. The supernatant was run on a 1 ml HiTrap ™ Protein A HP column (Amersham Biosciences Corporation, Piscataway, NJ) pre-equilibrated with 150 mM NaCl, 20 mM sodium citrate, pH 7.0. The column was washed with the same buffer and the bound antibody was eluted with 20 mM sodium citrate pH 3.5. After neutralization by adding 1/50 volume of 1.5M sodium citrate at pH 6.5, the pooled antibody fractions were pre-equilibrated with 5 ml of 120 mM NaCl, 20 mM sodium citrate at pH 6.0. On a HiTrap ™ Desalting column (Amersham Biosciences Corporation). The influent was collected and fractions with an OD 280 > 0.1 were pooled and concentrated to a maximum of 0.5-1.0 mg / ml using a 2 ml Vivaspin ™ concentrator (50,000 Dalton MWCO) (Vivascience ™ AG) . The specimens were then filter sterilized using a 0.2 μm Millex ™ -GV microfilter (Millipore ™ Corporation). The concentration of the purified antibody was determined by UV spectroscopy by measuring the absorbance at 280 nm (1 mg / ml = 1.4A 280 ).

安定したトランスフェクションからの抗体の小規模精製のためには、培養上清を遠心分離により収獲し、無菌ろ過した。pH7.4のPBSで予め平衡化された5mlのPOROS(商標)50A ProteinAカラム(Applied Biosystems(商標))上に上清を走らせた。カラムを同じ緩衝液で洗浄し、結合した抗体を、pH3.0の0.1MのNaCl、0.1Mのグリシンで溶出させた。1/20体積の1MのTris基剤を添加して中和させた後、プールした画分を、PD-10脱塩カラム(Amersham BiosciencesTM Corporatio)を用いてか又は透析により、PBSpH7.4内へ緩衝液交換させた。次に標本を、0.2μmのMillex(商標)-GVマイクロフィルター(Millipore(商標) Corporation)を用いてろ過滅菌した。精製した抗体の濃度を、280nmでの吸収度(1mg/ml=1.4A280)を測定することによってUV分光法により決定した。 For small scale purification of antibodies from stable transfection, the culture supernatant was harvested by centrifugation and sterile filtered. The supernatant was run on a 5 ml POROS ™ 50A Protein A column (Applied Biosystems ™) pre-equilibrated with PBS pH 7.4. The column was washed with the same buffer and the bound antibody was eluted with 0.1 M NaCl, 0.1 M glycine, pH 3.0. After neutralization by adding 1/20 volume of 1M Tris base, the pooled fractions were collected in PBS pH 7.4 using a PD-10 desalting column (Amersham Biosciences Corporatio) or by dialysis. The buffer was exchanged. The specimens were then filter sterilized using a 0.2 μm Millex ™ -GV microfilter (Millipore ™ Corporation). The concentration of the purified antibody was determined by UV spectroscopy by measuring the absorbance at 280 nm (1 mg / ml = 1.4A 280 ).

安定したトランスフェクタントからの抗体の大規模精製のためには、細胞培養収獲物をSartorius(商標)ろ過カプセル(Sartorius(商標) AG、Goettingen, Germany)を用いたデッドエンドろ過により清澄させた。清澄させた収獲物をPellicon(商標) 2カセット(30,000ダルトンMWCO)(Millipore(商標) Corporation)を用いて約10Lから750mlまで濃縮させ、次に上述のクエン酸緩衝液システムを用いてrProteinA Sepharose FFカラム(Amersham BiosciencesTM Corporation)上のプロテインAアフィニティクロマトグラフィにより精製した。プロテインA溶出液を、YM30膜(Millipore(商標) Corporation)を用いてAmicon(商標)撹拌式セル器具内で濃縮させ、その後、SuperdexTM200カラム(Amersham BiosciencesTM Corporation)を用いて、pH6.0の120mMのNaCl、20mMのクエン酸ナトリウム内に標本を緩衝液交換した。pH及び浸透圧を測定し、精製された抗体の濃度を、280nmでの吸収度(1mg/ml=1.4A280)を測定することによりUV分光法で決定した。 For large-scale purification of antibodies from stable transfectants, cell culture harvests were clarified by dead-end filtration using Sartorius ™ filtration capsules (Sartorius ™ AG, Goettingen, Germany) . The clarified harvest was concentrated from about 10 L to 750 ml using a Pellicon ™ 2 cassette (30,000 Dalton MWCO) (Millipore ™ Corporation) and then rProteinA Sepharose FF using the citrate buffer system described above. Purified by protein A affinity chromatography on a column (Amersham Biosciences Corporation). The Protein A eluate is concentrated in an Amicon ™ stirred cell instrument using a YM30 membrane (Millipore ™ Corporation) and then pH 6.0 using a Superdex 200 column (Amersham Biosciences Corporation). Samples were buffer exchanged into 120 mM NaCl, 20 mM sodium citrate. The pH and osmotic pressure were measured and the concentration of the purified antibody was determined by UV spectroscopy by measuring the absorbance at 280 nm (1 mg / ml = 1.4A 280 ).

SDS-PAGE
NuPAGE(商標)Novex4-12% Bis-Tris gels (InvitrogenTM)上に還元又は非還元条件で5μgの精製済み抗体標本を走らせ、メーカーの推奨事項に従ってSimply BlueTMSafeStain Kit(InvitrogenTM)を用いて染色した。
SDS-PAGE
NuPAGE (TM) Novex4-12% Bis-Tris gels ( Invitrogen TM) under reducing or non-reducing conditions on run a purified antibody samples 5 [mu] g, using Simply Blue TM SafeStain Kit (Invitrogen TM ) according to the manufacturer's recommendations Stained.

結果
IgG2M3Fc及びIgG1Fc突然変異体は、それぞれ、OST577の軽鎖及び重鎖可変領域(Ehrlich et al.,前掲書中)、ヒトラムダ-2の軽鎖定常領域(Hieter et al.(1981)、前掲書中)及びヒトガンマ-2 突然変異体3(IgG2M3)(Cole et al., 前掲書中)及びIgG(Ellison et al.,前掲書中)の重鎖定常領域を含む抗-HBV抗体として発現された。IgG2M3変異体は、CH2領域(V234A及びG237A)内に2つのアミノ酸置換を含み、ヒトFcyレセプタに対する極めて低い残留結合を示す(Cole et al.,前掲書中)。IgG2M3Fc及びIgG1Fc突然変異体は、同様に、それぞれ、HulD10の軽鎖及び重鎖可変領域(Kostelny et al.(2001)前掲書中)、ヒトカッパの軽鎖定常領域(Hieter et al.(1980)前掲書中)及びヒトIgG2M3(Cole et al., 前掲書中)及びIgG1(Ellison et al., 前掲書中)の重鎖定常領域を含む抗-HLA-DRβ鎖対立遺伝子抗体としても発現された。
Result :
IgG2M3Fc and IgG1Fc mutants are the light chain and heavy chain variable regions of OST577 (Ehrlich et al., Supra) and the light chain constant region of human lambda-2 (Hieter et al. (1981), supra, respectively. ) And human gamma-2 mutant 3 (IgG2M3) (Cole et al., Supra) and IgG (Ellison et al., Supra) and expressed as an anti-HBV antibody containing the heavy chain constant region. The IgG2M3 variant contains two amino acid substitutions within the C H 2 region (V234A and G237A) and exhibits very low residual binding to the human Fcy receptor (Cole et al., Supra). The IgG2M3Fc and IgG1Fc mutants are similarly described in the HulD10 light and heavy chain variable regions (Kostelny et al. (2001) supra), the human kappa light chain constant region (Hieter et al. (1980) supra, respectively. ) And human IgG2M3 (Cole et al., Supra) and IgG1 (Ellison et al., Supra) and also expressed as an anti-HLA-DRβ chain allele antibody containing the heavy chain constant region.

上述のように、適切な野生型又は突然変異体重鎖発現ベクターを、OST577又はHulD10モノクローナル抗体の発現のため293-H細胞内に適切な軽鎖発現ベクターと共に一過性に同時トランスフェクションさせた。一過性トランスフェクションの後に収獲された培養上清のELISA分析は、抗体発現レベルが25mlの上清中で標準的に5〜50μg/mlであることを示した。OST577又はHulD10抗体をプロテインAアフィニティクロマトグラフィで精製し、約100〜1000μgの最終収量を得た。Sp2/0 細胞内のOST577又はHulD10抗体の安定した発現は、標準的に結果として、ELISAにより決定される通り5〜50μg/mlの発現レベルをもたらした。培養上清中に存在する抗体の約50〜80%の収量が、小規模プロテインAアフィニティクロマトグラフィによって得られた。   As described above, the appropriate wild type or mutant weight chain expression vector was transiently co-transfected with the appropriate light chain expression vector into 293-H cells for expression of the OST577 or HulD10 monoclonal antibody. ELISA analysis of culture supernatants harvested after transient transfection showed that antibody expression levels were typically 5-50 μg / ml in 25 ml supernatant. OST577 or HulD10 antibody was purified by protein A affinity chromatography to give a final yield of approximately 100-1000 μg. Stable expression of OST577 or HulD10 antibody in Sp2 / 0 cells typically resulted in expression levels of 5-50 μg / ml as determined by ELISA. A yield of approximately 50-80% of the antibody present in the culture supernatant was obtained by small scale protein A affinity chromatography.

精製済み抗体を、非還元条件及び還元条件下で、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動法(SDS-PAGE)により特徴づけした。非還元条件下でのSDS-PAGE分析は、精製済み抗体が約150〜160kDの分子量を有することを示し(データ示さず)還元条件下での分析は、精製済み抗体が約50kDの分子量をもつ重鎖そして約25kDの分子量をもつ軽鎖(図10A及び10Bを参照)で構成されていることを示した。安定したSp2/0 トランスフェクタントから精製された抗体のSDS-PAGE分析は、一過性293-Hトランスフェクションからの精製された抗体で観察されたものに類似の結果を提供した。   The purified antibody was characterized by SDS polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) under non-reducing and reducing conditions. SDS-PAGE analysis under non-reducing conditions shows that the purified antibody has a molecular weight of about 150-160 kD (data not shown) Analysis under reducing conditions shows that the purified antibody has a molecular weight of about 50 kD It was shown to be composed of a heavy chain and a light chain with a molecular weight of approximately 25 kD (see FIGS. 10A and 10B). SDS-PAGE analysis of antibodies purified from stable Sp2 / 0 transfectants provided results similar to those observed with purified antibodies from transient 293-H transfection.

例6
この例は、突然変異体IgG2M3及びIgG1抗体の競合結合分析について記述している。
細胞培養
マウス骨髄腫細胞系統NS0(European Collection of Animal Cell Cultures, Salisbury, Wiltshire, UK)を10%のFBSを含むDMEM中に維持した。表面上で組換え型でGPIリンクしたヒト又はアカゲザルFcRnを発現するNS0トランスフェクタントを、マイコフェノール酸(MPA)選択培地(DMEM、10% FBS、1xHT Media Supplement Hybri-Max(商標) (Sigma(商標))、250μg/mlのキサンチン(Sigma(商標))、1μg/mlのマイコフェノール酸(Life Technologies(商標))及び2mML-グルタミン)又は2×MPA選択培地の中で維持した。
Example 6 .
This example describes the competitive binding analysis of mutant IgG2M3 and IgG1 antibodies.
Cell culture :
The mouse myeloma cell line NS0 (European Collection of Animal Cell Cultures, Salisbury, Wiltshire, UK) was maintained in DMEM with 10% FBS. NS0 transfectants expressing recombinant GPI-linked human or rhesus monkey FcRn on the surface were added to mycophenolic acid (MPA) selective medium (DMEM, 10% FBS, 1xHT Media Supplement Hybri-Max ™ (Sigma (Trademark)), 250 μg / ml xanthine (Sigma ™), 1 μg / ml mycophenolic acid (Life Technologies ™ and 2 mM L-glutamine) or 2 × MPA selective medium.

ヒトFcRn細胞系統
NS0細胞をpDL208で安定した形でトランスフェクションした。約1×107個の細胞を1回洗浄し、1mlの単純DMEM中に再懸濁させ、Gene PulserTM Cuvette(Bio-Rad(商標) Laboratories)に移し、氷上で10分間インキュベートした。40μgのプラスミドpDL208をFspIで線形化し、氷上で細胞と穏やかに混合し、次に1.5kV、3μFに設定したGene PulserTMII(Bio-Rad(商標) Laboratories)を用いて2回パルス処理することにより細胞を電気穿孔し、10分間氷上に戻した。細胞を20mlのDMEM、10%のFBS中で希釈させ、100μl/ウェルで2枚の96ウェル平板内に固定した。培地を48時間後にMPA選択培地と交換した。見かけ上単一のコロニーを含んでいるウェルからのマイコフェノール酸耐性NS0トランスフェクタントを、MPA選択培地内で膨張させ、約3週間後にFACSTMによりスクリーニングした。
Human FcRn cell line
NS0 cells were transfected stably with pDL208. Approximately 1 × 10 7 cells were washed once, resuspended in 1 ml of simple DMEM, transferred to Gene Pulser Cuvette (Bio-Rad ™ Laboratories) and incubated on ice for 10 minutes. 40 μg of plasmid pDL208 is linearized with FspI, gently mixed with cells on ice and then pulsed twice using Gene Pulser II (Bio-Rad ™ Laboratories) set to 1.5 kV, 3 μF The cells were electroporated with and returned to ice for 10 minutes. Cells were diluted in 20 ml DMEM, 10% FBS and fixed in 2 96-well plates at 100 μl / well. The medium was replaced with MPA selection medium after 48 hours. Mycophenolic acid resistant NS0 transfectants from wells containing apparently single colonies were expanded in MPA selection medium and screened by FACS after approximately 3 weeks.

試験1回につき約1.5×105個の細胞を、氷上で1時間、10μg/mlのビオチニル化されたマウス抗ヒトB2-ミクログロブリン抗体(Chromaprobe, Inc., Aptos, CA)を含む100μlのFACS Staining Buffer(FSB)(PBS、1%FBS、0.1%NaN3)中でインキュベートした。細胞を4mlのFSBで1回洗浄し、次に20μg/mlのストレプトアビジン-FITC接合体を含有する25μlのFSB(Southern Biotechnology Assosciates, Inc.)中でインキュベートした。細胞を4mlのFSBで一回洗浄し、1%のホルムアルデヒド中に再懸濁させた。標本を1、FACS canフローサイトメトリ(BD(商標) Biosciences, San Josc, CA)を用いてヒトβ2mに対する抗体の結合について分析した。最高の見かけの染色を有する複数のクローンを、FACStar細胞ソーター(BD(商標)Biosciences)を用いてサブクローニングし、DMEM、10%のFBS、2mMのL-グルタミンの中で膨張させ、上述の通りにFACSTMによって再試験した。NS0 HuFcRn(memb)、クローン7〜3と呼称される1つのサブクローンを、後続する結合検定中で使用した。 Approximately 1.5 × 10 5 cells per test, 100 μl FACS containing 10 μg / ml biotinylated mouse anti-human B2-microglobulin antibody (Chromaprobe, Inc., Aptos, Calif.) For 1 hour on ice Incubation was performed in Staining Buffer (FSB) (PBS, 1% FBS, 0.1% NaN 3 ). The cells were washed once with 4 ml FSB and then incubated in 25 μl FSB (Southern Biotechnology Assosciates, Inc.) containing 20 μg / ml streptavidin-FITC conjugate. Cells were washed once with 4 ml FSB and resuspended in 1% formaldehyde. Samples were analyzed for antibody binding to human β2m using FACS can flow cytometry (BD ™ Biosciences, San Josc, Calif.). Multiple clones with the best apparent staining were subcloned using a FACStar cell sorter (BD ™ Biosciences), expanded in DMEM, 10% FBS, 2 mM L-glutamine and as described above. Retested by FACS . One subclone, designated NS0 HuFcRn (memb), clone 7-3, was used in subsequent binding assays.

アカゲザルFcRn細胞系統
NS0細胞を、pDL410で安定した形でトランスフェクションさせた。約6×105個の細胞を上述の通り電気穿孔によりトランスフェクションさせた。アカゲザルFcFnアルファ鎖を交差反応する、試験1回につき100ngのマウス抗ヒトFcRnアルファ鎖抗体(Protein Design LabsTM, Inc.)で染色し、ヤギ抗マウスカッパFITC接合型抗体(Southern Biotechnology Associates, Inc.)で検出することによって、上述の通りにFACSTMによりトランスフェクタントを同定した。後続する結合検定では、NS0RhFcRn、クローン-3と呼称される細胞系統が使用された。
Rhesus monkey FcRn cell line :
NS0 cells were transfected stably with pDL410. Approximately 6 × 10 5 cells were transfected by electroporation as described above. Cross-react with rhesus monkey FcFn alpha chain, stained with 100 ng of mouse anti-human FcRn alpha chain antibody (Protein Design Labs , Inc.) per test and goat anti-mouse kappa FITC conjugated antibody (Southern Biotechnology Associates, Inc. The transfectants were identified by FACS ™ as described above. Subsequent binding assays used a cell line designated NS0RhFcRn, clone-3.

単一点競合結合検定
細胞系統NS0 HuFcRn(memb)、クローン7-3上のヒトFcRnに対する結合についての単一点競合結合検定において、濃縮したOST577-IgG2M3上清を試験した。試験一回につき約2×105個の細胞を、pH8.0のFACS Binding Buffer(FBB)(0.5%のBSA、0.1%のNaN3を含有するPBS)中で1回、pH6.0のFBB中で1回洗浄し、pH6.0のFBB中の予め混合されたビオチニル化したOST577-IgG2M3抗体(8.3μg/ml)及び(8.3μg/mlの競合抗体を含む)濃縮上清120μlの中に再懸濁させた。
Single point competitive binding test :
Concentrated OST577-IgG2M3 supernatant was tested in a single point competitive binding assay for binding to human FcRn on cell line NS0 HuFcRn (memb), clone 7-3. Approximately 2 x 10 5 cells per test are performed once in pH8.0 FACS Binding Buffer (FBB) (PBS containing 0.5% BSA, 0.1% NaN 3 ), pH 6.0 FBB. In premixed biotinylated OST577-IgG2M3 antibody (8.3 μg / ml) and concentrated supernatant (containing 8.3 μg / ml competing antibody) in 120 μl, washed once in FBB at pH 6.0 Resuspended.

細胞を、氷上で1時間インキュベートし、pH6.0のFBB中で2回洗浄し、pH6.0のFBB中で2.5μg/mlまで希釈させた25μlのストレプトアビジン-RPE接合体(Bio Source International)内に再懸濁させた。暗所で氷上にて30分間インキュベートした後、細胞をpH6.0のFBB中で2回洗浄し、1%のホルムアルデヒド中で再懸濁させた。標本を、FACS Caliburフローサイトメータ(BD(商標) Biosciences)を用いてFACSTMによりFcRnに対する抗体結合について分析した。各突然変異体の平均チャネル螢光(MCF)を、野生型抗体のものと比較し、Excel(Microsoft(商標) Corporation, Redmond, WA)を用いてプロットした。 Cells were incubated on ice for 1 hour, washed twice in pH 6.0 FBB, diluted to 2.5 μg / ml in pH 6.0 FBB, 25 μl streptavidin-RPE conjugate (Bio Source International) Resuspended in. After incubating on ice for 30 minutes in the dark, the cells were washed twice in FBB pH 6.0 and resuspended in 1% formaldehyde. Samples were analyzed for antibody binding to FcRn by FACS using a FACS Calibur flow cytometer (BD ™ Biosciences). The mean channel fluorescence (MCF) of each mutant was compared to that of the wild type antibody and plotted using Excel (Microsoft ™ Corporation, Redmond, WA).

競合結合検定
各々の精製済みOST577-IgG2M3抗体の希釈系列を、細胞系統NS0 HuFuRn(memb)、クローン7-3上のヒトFcRnに対する結合について、ビオチニル化されたHuEP5C7-IgG2M3抗体(He et al., J.Immunol. 160;1029-1035(1998))に対して競合させた。初期スクリーニング実験については、試験1回あたり約2×105個の細胞を、pH6.0のFSB中で1回洗浄し、pH6.0のFSB中の予め混合されたビオチニル化HuEP5C7-IgG2M3抗体(10μg/ml)及びOST577-IgG2M3競合抗体(208μg/mlから0.102μg/mlまでの2倍の系列希釈)100μl中に再懸濁させた。
Competitive binding test :
A dilution series of each purified OST577-IgG2M3 antibody was obtained from the biotinylated HuEP5C7-IgG2M3 antibody (He et al., J. Immunolol) for binding to human FcRn on cell line NS0 HuFuRn (memb) clone 7-3. 160; 1029-1035 (1998)). For initial screening experiments, approximately 2 × 10 5 cells per test were washed once in pH 6.0 FSB and pre-mixed biotinylated HuEP5C7-IgG2M3 antibody in pH 6.0 FSB ( 10 μg / ml) and OST577-IgG2M3 competing antibody (2 × serial dilution from 208 μg / ml to 0.102 μg / ml) resuspended in 100 μl.

細胞を氷上で1時間抗体混合物と共にインキュベートし、pH6.0のFSB中で2回洗浄し、pH6.0のFSB中で2.5μg/mlまで希釈させた25μlのストレプトアビジン-RPE接合体(Bio Source International)中に再懸濁させた。暗所で氷上にて30分間インキュベートした後、細胞をpH6.0のFSB中で2回洗浄し、1%のホルムアルデヒド中で再懸濁させた。標本を、FACScanフローサイトメータ(BD(商標) Biosciences)を用いてFACSTMによりFcRnに対する抗体結合について分析した。平均チャンネル螢光(MCF)を、競合物質濃度に対してプロットし、IC50値をGraph Pad Prism(商標)(Graph PadTM Software, Inc., San Diego, CA)を用いて計算した。一貫性に関しては、表中に示されたIC50値は、最終的競合濃度に基づいている。 Cells were incubated with the antibody mixture for 1 hour on ice, washed twice in pH 6.0 FSB, diluted to 2.5 μg / ml in pH 6.0 FSB, 25 μl streptavidin-RPE conjugate (Bio Source International). After 30 minutes incubation on ice in the dark, the cells were washed twice in pH 6.0 FSB and resuspended in 1% formaldehyde. Samples were analyzed for antibody binding to FcRn by FACS using a FACScan flow cytometer (BD ™ Biosciences). Mean channel fluorescence (MCF) was plotted against competitor concentration and IC50 values were calculated using Graph Pad Prism ™ (Graph Pad Software, Inc., San Diego, Calif.). For consistency, the IC50 values shown in the table are based on the final competitive concentration.

後続する競合結合実験は、細胞をpH8.0のFBB中で一回、pH6.0のFBB中で一回洗浄し、次にpH6.0のFBB中の予め混合されたビオチニル化HuEP5C7-IgG2M3抗体(10μg/ml)及びOST577-IgG2M3競合抗体(208μg/mlから0.102μg/mlまでの2倍の系列希釈)100μlの中で再懸濁させたという点を除いて、上述の通りに行なった。後続する全てのインキュベーション及び洗浄は、上述の通り、pH6.0でFBBを用いて行なった。上述の通り、pH6.0のFBB中の予め混合されたビオチニル化OST577-IgG2M3抗体(8.3μg/ml)及びOST577-IgG2M3競合抗体(208μg/mlから0.102μg/mlまでの2倍系列希釈)120μlの中で、1群の実験を行なった。もう1群の実験を、上述の通り、pH6.0のFBB中の予め混合されたビオチニル化OST577-IgG1抗体(5.0μg/ml)及びOST577-IgG1競合抗体(125μg/mlからの2倍系列希釈、又は250μg/mlからの3倍系列希釈)200μlの中で行なった。   Subsequent competition binding experiments consisted of washing the cells once in pH 8.0 FBB, once in pH 6.0 FBB, and then premixed biotinylated HuEP5C7-IgG2M3 antibody in pH 6.0 FBB. (10 μg / ml) and OST577-IgG2M3 competing antibody (2 × serial dilution from 208 μg / ml to 0.102 μg / ml) except that resuspended in 100 μl. All subsequent incubations and washes were performed with FBB at pH 6.0 as described above. 120 μl premixed biotinylated OST577-IgG2M3 antibody (8.3 μg / ml) and OST577-IgG2M3 competing antibody (2 × serial dilution from 208 μg / ml to 0.102 μg / ml) in FBB pH 6.0 as described above One group of experiments was conducted. Another group of experiments was performed as described above, premixed biotinylated OST577-IgG1 antibody (5.0 μg / ml) and OST577-IgG1 competitor antibody (2 × serial dilution from 125 μg / ml) in pH 6.0 FBB. Or three-fold serial dilution from 250 μg / ml) in 200 μl.

さらにもう1群の実験を、上述の通り、pH6.0のFBB中の予め混合されたビオチニル化HuEP577-IgG1抗体(5.0μg/ml)及びOST577-IgG1競合抗体(750μg/mlから出発した3倍系列希釈)200μl中で行なった。各々の精製済みOST577-IgG2M3抗体の希釈系列を、細胞系統NS0 RhFc、クローンR-3上のアカゲザルFcRnに対する結合について、ビオチニル化されたOST577-IgG2M3抗体に対して競合させた。一群の実験においては、試験1回あたり約2×105個の細胞を、pH8.0のFSB中で1回そしてpH6.0のFBB中で1回洗浄し、次にpH6.0のFSB中の予め混合されたビオチニル化OST577-IgG2M3抗体(8.3μg/ml)及びOST577-IgG2M3競合抗体(208μg/mlから0.102μg/mlまでの2倍の系列希釈)120μl中に再懸濁させた。 Yet another group of experiments was performed as described above, 3 × starting from premixed biotinylated HuEP577-IgG1 antibody (5.0 μg / ml) and OST577-IgG1 competitor antibody (750 μg / ml) in pH 6.0 FBB. Serial dilution) was performed in 200 μl. A dilution series of each purified OST577-IgG2M3 antibody was competed against biotinylated OST577-IgG2M3 antibody for binding to rhesus monkey FcRn on cell line NS0 RhFc, clone R-3. In a group of experiments, about 2 × 10 5 cells per test are washed once in pH 8.0 FSB and once in pH 6.0 FBB, then in pH 6.0 FSB Resuspended in 120 μl of premixed biotinylated OST577-IgG2M3 antibody (8.3 μg / ml) and OST577-IgG2M3 competitor antibody (2 × serial dilution from 208 μg / ml to 0.102 μg / ml).

細胞を氷上で1時間抗体混合物と共にインキュベートし、pH6.0のFBB中で2回洗浄し、pH6.0のFBB中で2.5μg/mlまで希釈させた25μlのストレプトアビジン-RPE接合体(Bio Source International)中に再懸濁させた。暗所で氷上にて30分間インキュベートした後、細胞をpH6.0のFBB中で2回洗浄し、1%のホルムアルデヒド中で再懸濁させた。標本を、FACSCaliburフローサイトメータ(BD(商標) Biosciences)を用いてFACSTMによりFcRnに対する抗体結合について分析した。もう1群の実験を、上述の通り、pH6.0のFBB中の予め混合されたビオチニル化OST577-IgG1抗体(5.0μg/ml)及びOST577-IgG1競合抗体(500μg/mlから出発した3倍の系列希釈)200μlの中で行なった。 Cells were incubated with the antibody mixture for 1 hour on ice, washed twice in pH 6.0 FBB, diluted to 2.5 μg / ml in pH 6.0 FBB, 25 μl streptavidin-RPE conjugate (Bio Source International). After incubating on ice for 30 minutes in the dark, the cells were washed twice in FBB pH 6.0 and resuspended in 1% formaldehyde. Samples were analyzed for antibody binding to FcRn by FACS using a FACSCalibur flow cytometer (BD ™ Biosciences). Another group of experiments was performed as described above, premixed biotinylated OST577-IgG1 antibody (5.0 μg / ml) and OST577-IgG1 competitor antibody (starting from 500 μg / ml) in pH 6.0 FBB. Serial dilution) was performed in 200 μl.

結果
その表面上でヒトFcRnを安定した形で発現するトランスフェクションを受けたNS0細胞系統を用いて、野生型OST577-IgG2M3又はOST577-IgG1抗体及びそのさまざまな突然変異体のFcRnに対する相対的結合を決定した。上述の通り、濃縮した上清を、単一点競合検定に従ってヒトFcRnに対する結合についてテストし、精製された抗体を、競合結合検定におけるFcRn結合についてテストした。増大する濃度の標識されていない競合抗体を、pH6.0のFSB又はFBBの中で飽和濃度の標識されたIgG2M3又はIgG1抗体の存在下で、細胞と共にインキュベートさせた。
Result :
Determine relative binding of wild-type OST577-IgG2M3 or OST577-IgG1 antibody and its various mutants to FcRn using a transfected NS0 cell line that stably expresses human FcRn on its surface did. As described above, the concentrated supernatant was tested for binding to human FcRn according to a single point competition assay, and the purified antibody was tested for FcRn binding in a competitive binding assay. Increasing concentrations of unlabeled competing antibodies were incubated with cells in the presence of saturating labeled IgG2M3 or IgG1 antibodies in pH 6.0 FSB or FBB.

濃縮したOST577-IgG2M3上清での標準的実験の結果は、図11A、11B及び11Cに示されている。図11Aに示されているように、位置250にある突然変異体の一部分(例えばT250E、T250Q)は、野生型よりも強い競合物質であり、これらの突然変異体が野生型抗体に比べて増大したヒトFcRnに対する結合を有するということを示唆していた。この位置にあるその他の突然変異体(例えばT250D、T250F、T250K、T250N、T250P、T250R、T250W、T250Y)は、野生型よりも弱い競合物質であり、これらの突然変異体が野生型抗体に比べてヒトFcRnに対する低減した結合を有することを示唆していた。図11Bに示されているように、位置314における突然変異体のいずれも、野生型よりも強い競合物質ではなく、これらの突然変異体のいずれも野生型抗体に比べて増大したヒトFcRnに対する結合を有していないということを示唆していた。   The results of a standard experiment with concentrated OST577-IgG2M3 supernatant are shown in FIGS. 11A, 11B and 11C. As shown in FIG. 11A, some of the mutants at position 250 (eg, T250E, T250Q) are stronger competitors than wild type, and these mutants are increased compared to wild type antibodies. Suggested that it has binding to human FcRn. Other mutants at this position (eg T250D, T250F, T250K, T250N, T250P, T250R, T250W, T250Y) are weaker competitors than the wild type, and these mutants are compared to the wild type antibody Suggesting that it has reduced binding to human FcRn. As shown in FIG. 11B, none of the mutants at position 314 are stronger competitors than the wild type, and none of these mutants has increased binding to human FcRn compared to the wild type antibody. It was suggested that it does not have.

この位置における突然変異体の大部分(例えば、L314A、L314C、L314D、L314E、L314F、L314G、L314H、L314K、L314M、L314N、L314P、L314Q、L314R、L314S、L314T、L314V、L314W、L314Y)は、野生型よりも弱い競合物質であり、これらの突然変異体が野生型抗体に比べて減少したヒトFcRnに対する結合を有することを示唆していた。図11Cに示されているように、位置428にある突然変異体の一部分(例えばM428F、428L)は、野生型よりも強い競合物質であり、これらの突然変異体が野生型抗体と比べて増大したヒトFcRnに対する結合を有するということを示唆していた。この位置にあるその他の突然変異体(例えばM428A、M428C、M428D、M428E、M428G、M428H、M428K、M428N、M428P、M428Q、M428R、M428S、M428T、M428V、M428Y)は、野生型に比べて弱い競合物質であり、これらの突然変異体が野生型抗体に比べて減少したヒトFcRnを有することを示唆していた。   Most of the mutants at this position (e.g., L314A, L314C, L314D, L314E, L314F, L314G, L314H, L314K, L314M, L314N, L314P, L314Q, L314R, L314S, L314T, L314V, L314W, L314Y) It was a weaker competitor than the wild type, suggesting that these mutants have reduced binding to human FcRn compared to the wild type antibody. As shown in FIG. 11C, some of the mutants at position 428 (eg, M428F, 428L) are stronger competitors than wild type and these mutants are increased compared to wild type antibodies. Suggested that it has binding to human FcRn. Other mutants in this position (eg M428A, M428C, M428D, M428E, M428G, M428H, M428K, M428N, M428P, M428Q, M428R, M428S, M428T, M428V, M428Y) are less competitive than the wild type Material, suggesting that these mutants have reduced human FcRn compared to wild-type antibody.

表2は、ヒトFcRnに対する競合について、精製した野生型OST577-IgG2M3抗体及びその突然変異体のIC50値(FcRnに対する標識された抗体の結合を50%阻害するのに必要な競合抗体の量)をまとめている。相対的結合値は、野生型OST577-IgG2M3抗体のIC50値と各々の突然変異体のIC50値の比率として計算された。アミノ酸位置314では、精製済み抗体のいずれも、野生型抗体との関係においてヒトFcRnに対する結合の増大を示さなかった。実際、位置314における精製済み突然変異体のうちの4つの全てが野生型抗体との関係において減少した結合を示した。しかしながら、アミノ酸位置250においては、突然変異体の1つ(T250E)が、野生型抗体に比べて約6倍優れたヒトFcRnに対する結合を示した。位置250における複数の突然変異体が、野生型抗体との関係においてわずかに減少した結合を示し、1つの突然変異体(T250D)は、野生型抗体との関係において実質的に減少したヒトFcRnに対する結合を示した。アミノ酸位置428では、突然変異体の1つ(M428)は同じく、野生型抗体よりも約3倍優れたヒトFcRnに対する結合を示し、一方もう1つの突然変異体(M428G)は、野生型抗体との関係において実質的に低減されたヒトFcRnに対する結合を示した。   Table 2 shows IC50 values of purified wild type OST577-IgG2M3 antibody and its mutants (amount of competing antibody required to inhibit 50% of labeled antibody binding to FcRn) for competition against human FcRn. It is summarized. Relative binding values were calculated as the ratio between the IC50 value of wild type OST577-IgG2M3 antibody and the IC50 value of each mutant. At amino acid position 314, none of the purified antibodies showed increased binding to human FcRn in relation to the wild type antibody. In fact, all four of the purified mutants at position 314 showed reduced binding in relation to the wild type antibody. However, at amino acid position 250, one of the mutants (T250E) showed about 6-fold better binding to human FcRn than the wild-type antibody. Multiple mutants at position 250 show slightly reduced binding in relation to wild-type antibody, and one mutant (T250D) against human FcRn substantially reduced in relation to wild-type antibody. Showed binding. At amino acid position 428, one of the mutants (M428) also showed about three times better binding to human FcRn than the wild type antibody, while the other mutant (M428G) Showed substantially reduced binding to human FcRn.

2つの異なる位置における2つのアミノ酸置換、すなわち、各々ヒトFcRnに対する結合の増大を示すT250E、T250Q、M428F及びM428Lが同定されたことから、二重突然変異体 T250E/M428F、T250Q/M428F及びT250Q/M428Lが構築され、293-H細胞内に一過性にトランスフェクションされ、精製され、ヒトFcRnへの結合についてテストされた。上述の通り、標識されていない増大する濃度の抗体が、pH6.0中の未飽和濃度の標識されたHuEP5C7-IgG2M3又はOST577-IgG2M3抗体の存在下で、ヒトFcRnを発現する細胞と共にインキュベートされた。   Since two amino acid substitutions at two different positions, i.e. T250E, T250Q, M428F and M428L, each showing increased binding to human FcRn, were identified, the double mutants T250E / M428F, T250Q / M428F and T250Q / M428L was constructed, transiently transfected into 293-H cells, purified, and tested for binding to human FcRn. As described above, increasing concentrations of unlabeled antibody were incubated with cells expressing human FcRn in the presence of an unsaturated concentration of labeled HuEP5C7-IgG2M3 or OST577-IgG2M3 antibody in pH 6.0. .

図12Aに示されている通り、二重突然変異体(T250E/M428F)は、単一突然変異体(T250E/M428F)のいずれよりもヒトFcRnに対するより優れた結合を示し、野生型抗体に比べ約15倍優れたヒトFcRnに対する結合を示した。図12Bに示されているように、二重突然変異体(T250Q/M428L)は、単一突然変異体(T250Q又はM428L)又は二重突然変異体(T250Q/M428F)のいずれよりも優れたヒトFcRnに対する結合を示し、野生型抗体よりも約28倍優れたヒトFcRnに対する結合を示した。   As shown in Figure 12A, the double mutant (T250E / M428F) showed better binding to human FcRn than any of the single mutants (T250E / M428F), compared to the wild-type antibody About 15 times better binding to human FcRn. As shown in FIG. 12B, the double mutant (T250Q / M428L) is a better human than either the single mutant (T250Q or M428L) or the double mutant (T250Q / M428F). It showed binding to FcRn and about 28 times better binding to human FcRn than the wild-type antibody.

表3にまとめられているように、1つの実験グループにおいては、野生型OST577-IgG2M3抗体についてのIC50は、最高9μg/mlであり、一方、単一突然変異体(T250E及びM428F)の各々についてのIC50は最高3μg/mlであり、二重突然変異体(T250E/M428F)についてのIC50は1μg/ml未満である。表4にまとめられているように、もう1つの実験グループにおいては、野生型OST577-IgG2M3抗体についてのIC50は最高12μg/mlであり、一方単一突然変異体(T250Q及びM428L)の各々及び二重突然変異体(T250Q/M428F)の各々についてのIC50は、最高2〜4μg/mlであり、二重突然変異体(T250Q/M428L)についてのIC50は、1μg/1ml未満である。   As summarized in Table 3, in one experimental group, the IC50 for the wild-type OST577-IgG2M3 antibody is up to 9 μg / ml, while for each of the single mutants (T250E and M428F) IC50 of up to 3 μg / ml and IC50 for double mutant (T250E / M428F) is less than 1 μg / ml. As summarized in Table 4, in another experimental group, the IC50 for wild-type OST577-IgG2M3 antibody was up to 12 μg / ml, while each of the single mutants (T250Q and M428L) The IC50 for each of the double mutants (T250Q / M428F) is up to 2-4 μg / ml and the IC50 for the double mutant (T250Q / M428L) is less than 1 μg / 1 ml.

野生型OST577-IgG1、単一突然変異体 T250E、T250Q、M428F、M428L及び二重突然変異体T250E/M428F及びT250Q/M428Lも同様に作り出された。表5にまとめられているように、1つの実験グループにおいては、野生型OST577-IgG1抗体についてのIC50は最高14μg/mlであり、一方単一突然変異体(T250E及びM428F)の各々についてのIC50は最高3〜5μg/mlであり、二重突然変異体(T250E/428F)についてのIC50は1μg/ml未満である。表6にまとめられているように、もう1つの実験グループにおいては、野生型OST577-IgG1抗体についてのIC50は最高10μg/mlであり、一方単一突然変異体(T250Q)についてのIC50は最高3μg/mlであり、単一突然変異体(M428L)及び二重突然変異体(T250Q/428L)についてのIC50は1μg/ml未満である。   Wild type OST577-IgG1, single mutants T250E, T250Q, M428F, M428L and double mutants T250E / M428F and T250Q / M428L were created as well. As summarized in Table 5, in one experimental group, the IC50 for the wild type OST577-IgG1 antibody was up to 14 μg / ml, while the IC50 for each of the single mutants (T250E and M428F). Is up to 3-5 μg / ml and the IC50 for the double mutant (T250E / 428F) is less than 1 μg / ml. As summarized in Table 6, in another experimental group, the IC50 for the wild-type OST577-IgG1 antibody was up to 10 μg / ml, while the IC50 for the single mutant (T250Q) was up to 3 μg. IC50 for single mutant (M428L) and double mutant (T250Q / 428L) is less than 1 μg / ml.

アカゲザルFcRnに対するOST577-IgG2M3及びその突然変異体の一部分の結合は、競合結合実験においてテストされた。表7にまとめられているように、野生型OST577/IgG2M3抗体についてのIC50は最高15μg/mlであり、一方、単一突然変異体(T250Q及びM428L)及び二重突然変異体(T250Q/428F)の各々についてのIC50は最高2〜4μg/mlであり、二重突然変異体(T250Q/428L)についてのIC50は、1μg/ml未満である。アカゲザルFcRnに対するOST577-IgG1及びその突然変異体の一部分の結合も同様に競合結合実験においてテストされた。表8にまとめられているように、野生型OST577-IgG1抗体のためのIC50は最高9μg/mlであり、一方、単一突然変異体(T250Q)についてのIC50は、最高3μg/mlであり、単一突然変異体についてのIC50(M428L)及び二重突然変異体(T250Q/M428L)についてIC50は1μg/1ml未満である。   Binding of a portion of OST577-IgG2M3 and its mutants to rhesus monkey FcRn was tested in competitive binding experiments. As summarized in Table 7, the IC50 for wild-type OST577 / IgG2M3 antibody is up to 15 μg / ml, whereas single mutant (T250Q and M428L) and double mutant (T250Q / 428F) The IC50 for each of these is up to 2-4 μg / ml and the IC50 for the double mutant (T250Q / 428L) is less than 1 μg / ml. Binding of a portion of OST577-IgG1 and its mutants to rhesus monkey FcRn was also tested in competitive binding experiments. As summarized in Table 8, the IC50 for the wild type OST577-IgG1 antibody is up to 9 μg / ml, while the IC50 for the single mutant (T250Q) is up to 3 μg / ml, The IC50 for the single mutant (M428L) and the double mutant (T250Q / M428L) have an IC50 of less than 1 μg / 1 ml.

Figure 2007525171
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例7
この例は、FcRn結合におけるIgG2M3及びIgG1突然変異体の特性の確認について記述している。
直接的結合検定
pH6.0のFBB中でトランスフェクションを受けていないNS0細胞に対する、又は細胞系統NS0HuFcRn(memb)、クローン7-3上のヒトFcRnに対する結合について、精製済みOST577-IgG2M3抗体をテストした。pH8.0のFBB中で、試験1回につき約2×105個の細胞を一回洗浄し、pH6.0のFBB中で一回洗浄し、次にpH6.0のFBB中で11μg/mlの濃度で100μlの抗体中に再懸濁させた。
Example 7 .
This example describes confirmation of the properties of IgG2M3 and IgG1 mutants in FcRn binding.
Direct binding test :
The purified OST577-IgG2M3 antibody was tested for binding to untransfected NS0 cells in pH 6.0 FBB or to human FcRn on cell line NS0HuFcRn (memb), clone 7-3. Wash approximately 2 x 10 5 cells once per test in pH 8.0 FBB, once in pH 6.0 FBB, then 11 μg / ml in pH 6.0 FBB Resuspended in 100 μl of antibody at a concentration of

細胞を氷上で1時間、抗体と共にインキュベートし、pH6.0のFBB中で2回洗浄し、pH6.0のFBB中で5μg/mlまで希釈された25μlのヤギ抗ヒトIgG RPE接合抗体(Southern, Biotechnology Associates, Inc)中に再懸濁させた。暗所で氷上で30分間インキュベートした後、細胞をpH6.0のFBB中で2回洗浄し、1%のホルムアルデヒド中で再懸濁させた。FAC Scanフローサイトメータ(BD(商標) Biosciences)を用いてFACSTMによりFcRnに対する抗体結合について標本を分析した。各々の突然変異体の平均チャネル螢光(MCF)を、Excel(Microsofto(商標) Coaporation)を用いてプロットした。 Cells were incubated with antibody for 1 hour on ice, washed twice in pH 6.0 FBB, 25 μl goat anti-human IgG RPE conjugated antibody (Southern, diluted to 5 μg / ml in pH 6.0 FBB) Biotechnology Associates, Inc). After 30 minutes incubation on ice in the dark, cells were washed twice in pH 6.0 FBB and resuspended in 1% formaldehyde. Samples were analyzed for antibody binding to FcRn by FACS using a FAC Scan flow cytometer (BD ™ Biosciences). The mean channel fluorescence (MCF) of each mutant was plotted using Excel (Microsofto ™ Coaporation).

競合的結合検定
37℃で細胞系統NS0 HuFcRn(memb)、クローン7-3上でヒトFcRnに対する結合について、ビオチニル化されたOST577-IgG2M3抗体に対し、各々の精製済みOST577-IgG2M3抗体の希釈系列を競合させた。試験1回あたり約2×105個の細胞を、pH8.0のFBB中で一回、pH6.0のFBBの中で1回洗浄し、次に、pH6.0のFBB中の予め混合されたビオチニル化OST577-IgG2M3抗体(10μg/ml)及びOST577-IgG2M3競合抗体(208μg/mlから0.102μg/mlまでの2倍系列希釈)100μl中に再懸濁させた。
Competitive binding test :
Each purified OST577-IgG2M3 antibody dilution series was competed against biotinylated OST577-IgG2M3 antibody for binding to human FcRn on cell line NS0 HuFcRn (memb), clone 7-3 at 37 ° C. Approximately 2 x 10 5 cells per test are washed once in pH 8.0 FBB, once in pH 6.0 FBB and then pre-mixed in pH 6.0 FBB. Biotinylated OST577-IgG2M3 antibody (10 μg / ml) and OST577-IgG2M3 competitor antibody (2 × serial dilution from 208 μg / ml to 0.102 μg / ml) were resuspended in 100 μl.

細胞を、37℃で1時間抗体混合物と共にインキュベートし、pH6.0のFSB中で2回洗浄し、pH6.0のFBB中で2.5μg/mlまで希釈させた25μlのストレプトアビジン-RPE接合体(Bio Source International)内に再懸濁させた。暗所で30分間インキュベートした後、細胞をpH6.0のFBB中で2回洗浄し、1%のホルムアルデヒド中で再懸濁液させた。標本を、FACScanフローサイトメータ(BD(商標) Biosciences)を用いてFACSTMによりFcRnに対する抗体結合について分析した。平均チャンネル螢光(MCF)を、競合濃度に対してプロットし、IC50値をGraphPad Prism(商標)(GraphPadTM Software)を用いて計算した。 Cells were incubated with antibody mixture for 1 hour at 37 ° C., washed twice in pH 6.0 FSB, diluted to 2.5 μg / ml in pH 6.0 FBB, 25 μl streptavidin-RPE conjugate ( Bio Source International). After 30 minutes incubation in the dark, the cells were washed twice in pH 6.0 FBB and resuspended in 1% formaldehyde. Samples were analyzed for antibody binding to FcRn by FACS using a FACScan flow cytometer (BD ™ Biosciences). Mean channel fluorescence (MCF) was plotted against competing concentrations and IC50 values were calculated using GraphPad Prism ™ (GraphPad Software).

pH依存性結合及び放出検定
精製済みOST577-IgG2M3及びOST577-IgG1突然変異体抗体をヒトFcRnに対する結合についてそれぞれの野生型抗体に対し比較し、次にNS0 HuFcRn(memb)、クローン7-3を用いた1点結合及び放出検定においてさまざまなpH値で放出させた。試験1回あたり約2×105個の細胞を、pH8.0のFBB中で1回、pH6.0のFBB中で1回洗浄し、次にpH6.0のFBB中の精製済み抗体(10μg/ml)100μlの中に再懸濁させた。細胞を1時間氷上でインキュベートさせ、pH6.0、6.5、7.0、7.5又は8.0のFBB中で2回洗浄し、適切なpHのFBB中で1.25μg/mlまで希釈させたヤギF(ab')2抗ヒトIgG FITC接合型抗体(Southern Biotechnology Associates, Inc)25μlの中に再懸濁させた。暗所で氷上にて30分間インキュベートした後、細胞を適切なpHのFBB中で2回洗浄し、1%のホルムアルデヒド中に再懸濁させた。FACS Caliburフローサイトメーター(BD(商標) Bioscience)を用いてFACSTMによりFcRnに対する抗体結合について標本を分析した。各突然変異体の平均チャンネル螢光(MCF)を、Excel (Microsoft(商標) Corporation)を用いてプロットした。
pH Dependent Binding and Release Assay Purified OST577-IgG2M3 and OST577-IgG1 mutant antibodies are compared to their respective wild type antibodies for binding to human FcRn, followed by NS0 HuFcRn (memb), clone 7-3 Release at various pH values in a single point binding and release assay. Approximately 2 × 10 5 cells per test were washed once in pH 8.0 FBB, once in pH 6.0 FBB, then purified antibody (10 μg in pH 6.0 FBB) / ml) resuspended in 100 μl. Cells are incubated on ice for 1 hour, washed twice in FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 or 8.0, and goat F (ab ′) diluted to 1.25 μg / ml in FBB at appropriate pH 2 Resuspended in 25 μl of anti-human IgG FITC conjugated antibody (Southern Biotechnology Associates, Inc). After 30 minutes incubation on ice in the dark, the cells were washed twice in FBB at the appropriate pH and resuspended in 1% formaldehyde. Samples were analyzed for antibody binding to FcRn by FACS using a FACS Calibur flow cytometer (BD ™ Bioscience). The mean channel fluorescence (MCF) of each mutant was plotted using Excel (Microsoft ™ Corporation).

精製済みOST577-IgG2M3及びOST577-IgG1突然変異体抗体をアカゲザルFcRnに対する結合についてそれぞれの野生型抗体に対し比較し、次に上述の通りNS0 RhFcRnクローンR-3を用いた1点結合及び放出検定においてさまざまなpH値で放出させた。   Purified OST577-IgG2M3 and OST577-IgG1 mutant antibodies are compared to their respective wild-type antibodies for binding to rhesus monkey FcRn and then in a one-point binding and release assay using NS0 RhFcRn clone R-3 as described above. Release at various pH values.

結果
ヒトFcRnに対する野生型OST577-IgG2M3又はOST577-IgG1抗体の結合特性は、その表面上でヒトFcRnを安定した形で発現するトランスフェクションを受けたNS0細胞系統を用いて確認された。突然変異体抗体の結合が、一部のその他のレセプタを介して又は未知のメカニズムにより発生するのではなくトランスフェクションを受けたNS0細胞系統上のヒトFcRnに特異的なものであったことを確認するため、ヒトFcRnを安定した形で発現するトランスフェクションを受けたNS0細胞系統に対比して、トランスフェクションを受けていないNS0細胞に対する結合について、抗体をテストした。上述の通り、細胞をpH6.0のFBB中の未飽和濃度の抗体と共にインキュベートさせ、FACSTMにより結合を分析した。図13に示されているように、結果は、親NS0細胞系統に対する見かけ上の結合が全く存在せず、抗体がヒトFcRnを介して、トランスフェクションを受けていない細胞に対し特異的に結合することを示唆していた、ということを表わしていた。
Result :
The binding properties of wild-type OST577-IgG2M3 or OST577-IgG1 antibody to human FcRn were confirmed using a transfected NS0 cell line that stably expresses human FcRn on its surface. Confirm that the binding of the mutant antibody was specific for human FcRn on the transfected NS0 cell line rather than through some other receptor or by an unknown mechanism Therefore, the antibodies were tested for binding to untransfected NS0 cells as opposed to transfected NS0 cell lines that stably express human FcRn. As described above, cells were incubated with an unsaturated concentration of antibody in FBB at pH 6.0 and binding was analyzed by FACS . As shown in FIG. 13, the results show that there is no apparent binding to the parent NS0 cell line and the antibody specifically binds to untransfected cells via human FcRn. It meant that it was suggested.

本発明において生成された突然変異体の各々が生理学的に適切な形で挙動したことを確認するため、ヒトFcRnに対する結合に対する温度及びpHの効果がさらに厳密に検討された。初期競合結合検定は4℃で実施されたため、生理学的により適切な37℃で実験を反復し、この温度において突然変異体がなお活性であることを示した。上述のとおり、増大する濃度の標識されていない競合抗体を、pH6.0のFBB中で37℃で、亜飽和濃度の標識されたOST577-IgG2M3抗体の存在下でヒトFcRnを発現する細胞と共にインキュベートさせた。図14に示されているように、結果は、抗体が37℃でヒトFcRnに対する結合のその相対的パターンを維持していることを示していた。   In order to confirm that each of the mutants generated in the present invention behaved in a physiologically relevant manner, the effects of temperature and pH on binding to human FcRn were examined more closely. Since the initial competitive binding assay was performed at 4 ° C., the experiment was repeated at a physiologically more appropriate 37 ° C., indicating that the mutant was still active at this temperature. As described above, increasing concentrations of unlabeled competing antibodies are incubated with cells expressing human FcRn in the presence of subsaturating labeled OST577-IgG2M3 antibodies in FBB at pH 6.0 at 37 ° C. I let you. As shown in FIG. 14, the results indicated that the antibody maintained its relative pattern of binding to human FcRn at 37 ° C.

FcRnに対するIgGの結合は、pH依存性のものであることがわかっている。すなわちIgGは、pH6.0でFcRnに対し強く結合するかpH8.0では弱くしか結合しない。より長い血清半減期をもつ突然変異体抗体を工学処理するためには、pH8.0でのFcRnからのpH依存性放出を保持する一方でpH6.0でのFcRnに対する結合を増大させることが望ましい。結合がpH依存性であったことを確認するため、ヒトFcRnを安定した形で発現するトランスフェクションを受けたNS0細胞系統に対する結合について抗体をテストし、次に、pH6.0〜pH8.0までの範囲のpH値でこれを放出した。上述の通り、pH6.0のFBB中の未飽和濃度の抗体と共に細胞をインキュベートさせ、pH6.0、6.5、7.0、7.5又は8.0のFBB中で洗浄し、FACSTMにより結合を分析した。図15Aに示されているように、結果は、T250E、T250Q、M428F、M428L、T250E/M428F、T250Q/M428F又はT250Q/M428L突然変異を有する修飾されたのOST577-IgG2M3抗体が、全て、pH値がpH8.0まで増大するにつれて結合を減少させながら、pH6.0でヒトFcRnに対する強い結合を示す、ということを表わしていた。 It has been found that IgG binding to FcRn is pH dependent. That is, IgG binds strongly to FcRn at pH 6.0 or only weakly at pH 8.0. To engineer mutant antibodies with longer serum half-life, it is desirable to increase binding to FcRn at pH 6.0 while retaining pH-dependent release from FcRn at pH 8.0 . To confirm that the binding was pH dependent, the antibody was tested for binding to a transfected NS0 cell line that stably expresses human FcRn, and then from pH 6.0 to pH 8.0. This was released at pH values in the range of. As described above, cells were incubated with an unsaturated concentration of antibody in FBB at pH 6.0, washed in FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5, or 8.0, and binding was analyzed by FACS . As shown in FIG. Was shown to exhibit strong binding to human FcRn at pH 6.0, decreasing binding as pH increased to 8.0.

図15Bに示されているように、結果は、T250E、M428F又はT250E/M428F 突然変異を有する修飾されたのOST577-IgG1抗体が、全て、pH値がpH8.0まで増大するにつれて結合を減少させながら、pH6.0でヒトFcRnに対する強い結合を示す、ということを表わしていた。T250D突然変異を有するOST577-IgG1抗体は、pH8.0までpH値が増大するにつれて結合を減少させながら、pH6.0でヒトFcRnに対するより弱い結合(野生型に比べて)を示した。図15Cに示されているように、結果は、T250Q、M428L又はT250Q/428L 突然変異を有する修飾されたのOST577-IgG1抗体が全て、pH値がpH8.0まで増大するにつれて結合を減少させながら、pH6.0でヒトFcRnに対する強い結合を示す、ということを表わしていた。これらの結果は、ヒトFcRnに対する抗体の結合が実際pH依存性のものであることを表わしていた。   As shown in FIG. However, it showed that it showed strong binding to human FcRn at pH 6.0. The OST577-IgG1 antibody with the T250D mutation showed weaker binding (relative to the wild type) to human FcRn at pH 6.0, decreasing binding as the pH value increased to pH 8.0. As shown in FIG. , Indicating strong binding to human FcRn at pH 6.0. These results indicated that the antibody binding to human FcRn was indeed pH dependent.

類似の要領で、アカゲザルFcRnを安定した形で発現するトランスフェクションを受けたNS0細胞系統に対する結合について抗体をテストし、次にこれをpH6.0〜pH8.0の範囲内のpH値で放出させた。図15Dに示されているように、結果はT250E、T250Q、M428F、M428L、T250E/M428F、T250Q/M428F又はT250Q/M428L突然変異を有する修飾されたのOST577-IgG2M3抗体が、全て、pH値がpH8.0まで増大するにつれて結合を減少させながら、pH6.0でアカゲザルFcRnに対する強い結合を示す、ということを表わしていた。図15Eに示されているように、結果は、T250Q、M428L又はT250Q/M428L、突然変異を有する修飾されたのOST577-IgG1抗体が、全て、pH値がpH8.0まで増大するにつれて結合を減少させながら、pH6.0でアカゲザルFcRnに対する強い結合を示す、ということを表わしていた。これらの結果は、アカゲザルFcRnに対する抗体の結合が同様にpH依存性であることを表わしていた。   In a similar manner, antibodies are tested for binding to a transfected NS0 cell line that stably expresses rhesus monkey FcRn, which is then released at pH values in the range of pH 6.0 to pH 8.0. It was. As shown in FIG. It showed strong binding to rhesus monkey FcRn at pH 6.0 while decreasing binding as it increased to pH 8.0. As shown in Figure 15E, the results show that T250Q, M428L or T250Q / M428L, a modified OST577-IgG1 antibody with a mutation, all decreases binding as the pH value increases to pH 8.0. In other words, it showed strong binding to rhesus monkey FcRn at pH 6.0. These results indicated that antibody binding to rhesus FcRn was also pH dependent.

例8
この例は、IgG2M3及びIgG1突然変異体の付加的な特性の確認について記述している。
細胞培養
ヒトバーキットリンパ腫細胞系統Raji(米国標準培養収集機関)を、10%のFBS(HyClone(商標))及び1%ペニシリン-ストレプトマイシン(Life Technologies(商標))を含有するL-グルタミンを伴うRPMI1640(Bio WhittakerTM)の中に維持した。
Example 8 .
This example describes the confirmation of additional properties of IgG2M3 and IgG1 mutants.
Cell culture :
Human Burkitt lymphoma cell line Raji (US Standard Culture Collection) was purchased from RPMI 1640 (Bio) with L-glutamine containing 10% FBS (HyClone ™) and 1% penicillin-streptomycin (Life Technologies ™). Whittaker ).

抗原結合検定
OST577野生型及び突然変異体抗体の抗原結合活性を、競合結合ELISAにおいて確認した。ImmulonTM2平板(DYNEX(商標) Technologies)を、組換え型B型肝炎表面抗原(HBsAg)1.0μg/ml(Advanced Immuno Chemical, Inc., Long Beach, CA)で4℃で一晩コーティングした。翌日、平板をEWBで洗浄し、室温で30分間、TBS中のSuperBlock(商標) Blocking Buffer(Pierce Chemical Company)300μl/ウェルで遮断した。平板をEWBで洗浄し、各ウェルに対し100μlのEB中の予め混合されたビオチニル化577-IgG2M3抗体(0.25μg/ml)及び競合物質OST577-IgG2M3抗体(33μg/mlから0.033μg/mlまでの2倍系列希釈)、又は予め混合されたビオチニル化OST577-IgG1抗体(0.25μg/ml)及び競合物質OST577-IgG1抗体(67μg/mlから0.067μg/mlまでの系列希釈)を各ウェルに添加した。
Antigen binding assay :
The antigen binding activity of OST577 wild type and mutant antibodies was confirmed in a competitive binding ELISA. Immulon 2 plates (DYNEX ™ Technologies) were coated overnight at 4 ° C. with recombinant hepatitis B surface antigen (HBsAg) 1.0 μg / ml (Advanced Immuno Chemical, Inc., Long Beach, Calif.). The next day, the plates were washed with EWB and blocked with 300 μl / well of SuperBlock ™ Blocking Buffer (Pierce Chemical Company) in TBS for 30 minutes at room temperature. Plates were washed with EWB and premixed biotinylated 577-IgG2M3 antibody (0.25 μg / ml) and competitor OST577-IgG2M3 antibody (33 μg / ml to 0.033 μg / ml) in 100 μl EB for each well. Two-fold serial dilution), or premixed biotinylated OST577-IgG1 antibody (0.25 μg / ml) and competitor OST577-IgG1 antibody (67 μg / ml to 0.067 μg / ml serial dilution) were added to each well .

平板を室温で1時間インキュベートし、次にEWBで洗浄し、100μl/ウェルのストレプトアビジン-HRP接合体(Pierce Chemical Company)をEB中に1μg/mlで添加した。室温で30分間インキュベートした後、平板をEWBで洗浄し、その後100μl/ウェルのABTSペルオキシダーゼ基質/ペルオキシダーゼ溶液B(Kirkegaard & Perry Laboratories)を添加した。反応を100μl/ウェルのシュウ酸で停止し、415nmでの吸収度を、VER SAmaxTMマイクロタイタープレート読取り装置(Molecular Devices Corporation(商標))を用いて測定した。 Plates were incubated at room temperature for 1 hour, then washed with EWB, and 100 μl / well streptavidin-HRP conjugate (Pierce Chemical Company) was added at 1 μg / ml in EB. After incubating at room temperature for 30 minutes, the plates were washed with EWB and then 100 μl / well ABTS peroxidase substrate / peroxidase solution B (Kirkegaard & Perry Laboratories) was added. The reaction was stopped with 100 μl / well oxalic acid and the absorbance at 415 nm was measured using a VER SAmax microtiter plate reader (Molecular Devices Corporation ™).

HulD10-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体の抗原結合活性を、HulD10により認識されるHLA-DRβ鎖の対立遺伝子を発現する、Raji細胞を用いてFACSTM結合検定の中で確認した(Kostelny et al.,(2001)前掲書中)。試験1回あたり2.5×105個の細胞をpH7.4のFBB中で1回洗浄し、pH7.4のFBB中のHulD10-IgG2M3抗体(60μg/mlから0.027μg/mlまでの3倍系列希釈)140μl中で再懸濁させた。細胞を氷上で1時間抗体と共にインキュベートし、pH7.4のFBB中で2回洗浄し、pH7.4のFBB中で10μg/mlまで希釈された25μlのヤギF(ab′)2 抗ヒトカッパRPE接合型抗体(Southern Biotechnology Associates, Inc.)中で再懸濁させた。暗所で氷上にて30分間インキュベートした後、細胞をpH7.4のFBB中で2回洗浄し、1%のホルムアルデヒド中で再懸濁させた。FACS Caliburフローサイトメータ(BD(商標) Biosciences)を用いてFACSTMによりHLA-DR β鎖対立遺伝子に対する抗体結合について標本を分析した。 Antigen binding activity of HulD10-IgG2M3 wild type and mutant antibodies was confirmed in a FACS TM binding assay using Raji cells expressing alleles of the HLA-DRβ chain recognized by HulD10 (Kostelny et al , (2001) supra). 2.5 × 10 5 cells per test were washed once in pH 7.4 FBB and HulD10-IgG2M3 antibody in pH 7.4 FBB (3-fold serial dilution from 60 μg / ml to 0.027 μg / ml) ) Resuspended in 140 μl. Cells are incubated with antibody for 1 hour on ice, washed twice in FBB at pH 7.4, and 25 μl goat F (ab ′) 2 anti-human kappa RPE conjugate diluted to 10 μg / ml in pH 7.4 FBB Resuspended in type antibodies (Southern Biotechnology Associates, Inc.). After 30 minutes incubation on ice in the dark, the cells were washed twice in pH 7.4 FBB and resuspended in 1% formaldehyde. Samples were analyzed for antibody binding to the HLA-DR β chain allele by FACS using a FACS Calibur flow cytometer (BD ™ Biosciences).

類似の要領で、HulD10-IgG1野生型及び突然変異体抗体の抗原結合活性を、Raji 細胞を用いて、FACSTM結合検定中で確認した。試験1回あたり約2.0×105個の細胞をpH7.4のFBB中で1回洗浄し、pH7.4のFBB中のHulD10-IgG1-抗体(25μg/mlから12.5μg/mlまでの2倍系列希釈、12.5μg/mlから0.0020μg/mlまでの3倍系列希釈)100μl中で再懸濁させた。HuFd79-IgG1抗体の希釈系列(Co et al., Proc. Natl. Acad. Sci.88:2869-2873(1991))を上述の通りに調製し、陰性の対照として使用した。細胞を氷上で1時間抗体と共にインキュベートし、pH7.4のFBB中で2回洗浄し、pH7.4のFBB中で20μg/mlまで希釈された25μlのヤギF(ab')2 抗ヒトIgG FITC接合型抗体(Southern, Biotechnology Associates, Inc)中で再懸濁させた。暗所で氷上にて30分間インキュベートした後、細胞をpH7.4のFBB中で2回洗浄し、1%のホルムアルデヒド中で再懸濁させた。FAC S.Caliburフローサイトメータ(BD(商標) Biosciences)を用いてFACSTMによりHLA-DRβ鎖対立遺伝子に対する抗体結合について標本を分析した。 In a similar manner, the antigen binding activity of HulD10-IgG1 wild type and mutant antibodies was confirmed in a FACS binding assay using Raji cells. Approximately 2.0 × 10 5 cells per test were washed once in pH 7.4 FBB, and HulD10-IgG1-antibody in pH 7.4 FBB (2 × 25 μg / ml to 12.5 μg / ml) Serial dilution, 3 × serial dilution from 12.5 μg / ml to 0.0020 μg / ml) was resuspended in 100 μl. A dilution series of HuFd79-IgG1 antibody (Co et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 88: 2869-2873 (1991)) was prepared as described above and used as a negative control. Cells are incubated with antibody for 1 hour on ice, washed twice in FBB at pH 7.4, and 25 μl goat F (ab ′) 2 anti-human IgG FITC diluted to 20 μg / ml in pH 7.4 FBB Resuspended in conjugated antibody (Southern, Biotechnology Associates, Inc). After 30 minutes incubation on ice in the dark, the cells were washed twice in pH 7.4 FBB and resuspended in 1% formaldehyde. Samples were analyzed for antibody binding to the HLA-DRβ chain allele by FACS using a FAC S. Calibur flow cytometer (BD ™ Biosciences).

ADCC検定
公表された方法(Shields et al. 前掲書中)に従ってエフェクタとしてヒト末梢血単核細胞(PBMC)そして標的としてRaji細胞を用いて乳酸脱水素酵素(LDH)放出を測定することにより、HulD10野生型及び突然変異体抗体の抗体依存性細胞媒介性細胞障害(ADCC)活性を確認した。Ficoll-Paque(商標) Plus勾配(Amersham BiosciencesTM Corporation)を用いて新鮮全血からPBMCを調製し、検定培地中8×106個/mlの細胞密度で再懸濁させた(RPMI1640、1%BSA)。Raji 細胞を検定培地中で3回洗浄し、検定培地中0.4×106個/mlの細胞密度で再懸濁させた。HulD10野生型及び突然変異体抗体を、検定培地中で4μg/ml、0.25μg/ml、及び0.016μg/mlまで希釈した。
ADCC assays published methods (Shields et al. Op. Cit.) By measuring the lactate dehydrogenase (LDH) release using Raji cells as human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) and target as effectors according to, Hu1D10 The antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (ADCC) activity of wild type and mutant antibodies was confirmed. PBMCs were prepared from fresh whole blood using a Ficoll-Paque ™ Plus gradient (Amersham Biosciences Corporation) and resuspended at a cell density of 8 × 10 6 cells / ml in assay medium (RPMI1640, 1% BSA). Raji cells were washed 3 times in assay medium and resuspended at a cell density of 0.4 × 10 6 cells / ml in assay medium. HulD10 wild type and mutant antibodies were diluted to 4 μg / ml, 0.25 μg / ml, and 0.016 μg / ml in assay medium.

Raji 細胞(50μl/ウェル)及びHulD10抗体(50μl/ウェルすなわち試験1回あたり200ng、12.5ng又は0.8ng)をFalcon96ウェルU底検定平板(BD(商標) Biosciences)のウェル内で組合わせ、室温で30分間インキュベートさせた。オプソニンを作用させた細胞に対しPBMC(100μl/ウェルすなわち40:1のエフェクタ/標的比)を添加し、CO2インキュベータ内で37℃で4時間インキュベートさせた。抗体の不在下でエフェクタ及び標的細胞をインキュベートすることにより、抗体依存性細胞媒介性細胞障害(AICC)を測定した。抗体の不在下で標的細胞(SRtarget)又はエフェクタ細胞(SR effector)をインキュベートすることによって自発的放出を測定した。標的細胞に対して2%のトリトンX-100を添加することによって、最大放出(MR)を測定した。 Raji cells (50 μl / well) and HulD10 antibody (50 μl / well ie 200 ng, 12.5 ng or 0.8 ng per test) are combined in wells of a Falcon 96 well U-bottom assay plate (BD ™ Biosciences) at room temperature Incubate for 30 minutes. PBMC (100 μl / well, ie 40: 1 effector / target ratio) was added to the opsonized cells and allowed to incubate at 37 ° C. for 4 hours in a CO 2 incubator. Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity (AICC) was measured by incubating effector and target cells in the absence of antibody. Spontaneous release was measured by incubating target cells (SRtarget) or effector cells (SR effector) in the absence of antibody. Maximum release (MR) was measured by adding 2% Triton X-100 to the target cells.

平板を穏やかに遠心分離に付し、上清(100μl/ウェル)をFalcon96-ウェル-平底平板に移した。室温で30分間細胞障害検出キット(Roche Diagnostics Corporation)からの100μl/ウェルのLDH反応混合物と共に上清をインキュベートすることにより、LDH活性を測定した。50μl/ウェルの1NのHClで反応を停止させ、490nmでの吸収度をVERSAmaxTMマイクロタイタープレート読取り装置(Molecular Devices Corporation(商標))を用いて測定した。細胞障害パーセントは(LDH放出sample-SReffector-SRtarget)/MRtarget-SRtarget)×100として計算した。 The plate was gently centrifuged and the supernatant (100 μl / well) was transferred to a Falcon 96-well-flat bottom plate. LDH activity was measured by incubating the supernatant with 100 μl / well LDH reaction mixture from the Cytotoxicity Detection Kit (Roche Diagnostics Corporation) for 30 minutes at room temperature. The reaction was stopped with 50 μl / well of 1N HCl and the absorbance at 490 nm was measured using a VERSAmax microtiter plate reader (Molecular Devices Corporation ™). The percentage of cytotoxicity was calculated as (LDH release sample- SR effector- SR target ) / MR target- SR target ) × 100.

結果
野生型及び突然変異体OST577及びHulD10抗体のそれぞれの抗原に対する抗原結合特性は、適切な結合検定を用いて確認された。上述の通り、HBsAgに対するOST577抗体の結合は、競合ELISAにおいて決定された。図16Aに示されているように、HBsAgに対する野生型及び突然変異体 OST577-IgG2M3抗体の結合は、基本的に同一であった。同様に図16Bに示されているように、HBsAgに対する野生型及び突然変異体 OST577-IgG1抗体の結合は、基本的に同一であった。
Result :
The antigen binding properties of the wild type and mutant OST577 and HulD10 antibodies to their respective antigens were confirmed using appropriate binding assays. As described above, binding of OST577 antibody to HBsAg was determined in a competitive ELISA. As shown in FIG. 16A, the binding of wild type and mutant OST577-IgG2M3 antibodies to HBsAg was essentially identical. Similarly, as shown in FIG. 16B, the binding of wild type and mutant OST577-IgG1 antibodies to HBsAg was essentially identical.

上述の通り、HLA-DRβ鎖の対立遺伝子に対するHulD10抗体の結合は、FACS結合検定において決定された。図17Aに示されているように、HLA-DRβ鎖対立遺伝子に対する野生型及び突然変異体 HulD10-IgG2M3抗体の結合は、基本的に同一であった。同様に、図17Bに示されているように、HLA-DRβに対する野生型及び突然変異体 HulD10-IgG1抗体の結合は、基本的に同一であった。これらの結果は、予測通り位置250及び428での記述された突然変異が抗体結合に影響を及ぼすことはない、ということを表わしている。   As described above, the binding of the HulD10 antibody to the HLA-DRβ chain allele was determined in a FACS binding assay. As shown in FIG. 17A, the binding of wild type and mutant HulD10-IgG2M3 antibodies to the HLA-DRβ chain allele was essentially identical. Similarly, as shown in FIG. 17B, the binding of wild type and mutant HulD10-IgG1 antibodies to HLA-DRβ was essentially identical. These results indicate that the mutations described at positions 250 and 428 do not affect antibody binding as expected.

HulD10野生型及び突然変異体抗体のADCC活性は、エフェクタとしてヒトPBMCを、又標的としてRaji 細胞を用いたLDH放出検定において確認された。図18Aに示されている通り、同型接合158V/V FRIII対立遺伝子を担持する供与体を用いると、二重突然変異体(T250Q/M428L)HulD10-IgG1抗体のADCC活性は、野生型抗体のものときわめて類似していたが、一方、単一突然変異体(M428L)HulD10-IgG1抗体のADCC活性は野生型抗体と比べてわずかに減少していた。予想した通り、野生型及び突然変異体 HulD10-IgG2M3抗体には、ADCC活性が欠如していた。 The ADCC activity of HulD10 wild type and mutant antibodies was confirmed in an LDH release assay using human PBMC as an effector and Raji cells as a target. As shown in FIG. 18A, using a donor carrying the homozygous 158V / VF RIII allele, the ADCC activity of the double mutant (T250Q / M428L) HulD10-IgG1 antibody is that of the wild-type antibody. While very similar to the one, ADCC activity of the single mutant (M428L) HulD10-IgG1 antibody was slightly reduced compared to the wild-type antibody. As expected, wild type and mutant HulD10-IgG2M3 antibodies lacked ADCC activity.

類似の要領で、図18Bに示されているように、同型接合158F/F FcγRIII対立遺伝子を担持する供与体を使用すると、二重突然変異体(T250Q/M428L)HulD10-IgG1抗体のADCC活性は野生型抗体にきわめて類似していたが、一方、単一突然変異体(M428L)HulD10-IgG1抗体のADCC活性は野生型抗体に比べて幾分か減少していた。野生型及び突然変異体 HulD10-IgG2M3抗体には、ADCC活性が欠如していた。これらの結果は、本発明で記述されているT250Q/M428L 突然変異は、抗体のIgG1形態のADCC活性に影響を及ぼさないが、一方M428L MUTは、IgG1形態のADCC活性をわずかに低減させるということを表わしている。位置250及び428における記述された突然変異体は、抗体のIgG2M3形態のADCC活性に影響を及ぼさない。   In a similar manner, using a donor carrying the homozygous 158F / F FcγRIII allele, as shown in FIG. 18B, the ADCC activity of the double mutant (T250Q / M428L) HulD10-IgG1 antibody is While very similar to the wild type antibody, the ADCC activity of the single mutant (M428L) HulD10-IgG1 antibody was somewhat reduced compared to the wild type antibody. Wild type and mutant HulD10-IgG2M3 antibodies lacked ADCC activity. These results indicate that the T250Q / M428L mutation described in the present invention does not affect the ADCC activity of the IgG1 form of the antibody, whereas M428L MUT slightly reduces the ADCC activity of the IgG1 form. Represents. The described mutants at positions 250 and 428 do not affect the ADCC activity of the IgG2M3 form of the antibody.

例9
この例は、in vitro及びin vivoの血清半減期検定について記述している。
In vivoでのFcRnに対するより高い(又はより低い)親和力をもつヒトIgG抗体が、それぞれin vivoでより長い(又はより短かい)血清半減期を有するものと予想されている。FcRnに対するヒトIgG 突然変異体の親和力は、適切なバイオセンサーチップに接合された可溶性FcRnを用いた表面プラズモン共鳴(SPR)といったようなさまざまな方法によってか、又はトランスフェクションを受けた細胞の表面上で発現されたFcRnを用いた競合結合実験を実施することによって、in vivoで測定可能である。in vitro親和力実験において使用されるFcRnは、マウス、アカゲザル又はヒト由来であり得る。所望の特性をもつヒトIgG 突然変異体の血清半減期は、体重1kgあたり0.1〜10mgの抗体といった範囲の抗体用量を適切な実験動物(例えばマウス又はサル)又はヒトに注射し、次に抗体の予想血清半減期にまたがるさまざまな時間的間隔で血清標本を抜き取り、ELISAといったような適切な技術によって無傷のIgGの存在について標本を検定することで、in vivoで測定可能である。
Example 9 .
This example describes in vitro and in vivo serum half-life assays.
It is expected that human IgG antibodies with higher (or lower) affinity for FcRn in vivo will each have a longer (or shorter) serum half-life in vivo. The affinity of human IgG mutants for FcRn can be determined by various methods such as surface plasmon resonance (SPR) using soluble FcRn conjugated to an appropriate biosensor chip, or on the surface of transfected cells. Can be measured in vivo by conducting competitive binding experiments using FcRn expressed in <RTIgt; The FcRn used in the in vitro affinity experiment can be derived from mouse, rhesus monkey or human. The serum half-life of a human IgG mutant with the desired properties is determined by injecting an antibody dose in the range of 0.1-10 mg antibody / kg body weight into an appropriate laboratory animal (eg mouse or monkey) or human and then It can be measured in vivo by removing serum samples at various time intervals spanning the expected serum half-life and testing the samples for the presence of intact IgG by an appropriate technique such as ELISA.

アカゲザル薬物動態研究
カリフォルニア大学デービス校のカリフォルニア国立霊長類研究センター(CNPRC)において、「OST577の3つの変異体の薬学動態比較」という題の非GLP薬物動態研究が実施された。12匹の雄のマカクアカゲザルを体重で任意抽出し、3つの研究グループのうちの1つに割当てた。各研究グループを構成する4匹の動物は各々、15分間にわたり1mg/kgの割合でOST577の野生型又は2つの変異体のうちの1つの単一回静脈内用量投与を受けた。OST抗体は、野生型OST577-IgG2M3、単一突然変異 M428Lを含むOST577-IgG2M3の1変異体及び、二重突然変異 T250Q/M428Lを含むOST577-IgG2M3の1変異体であった。3つの抗体全てを、Sp2/0 細胞のトランスフェクションにより発現させ、例5に記述されている通りに精製した。
Rhesus monkey pharmacokinetic study :
A non-GLP pharmacokinetic study entitled "Comparison of pharmacokinetics of three variants of OST577" was conducted at the California National Primate Research Center (CNPRC) at the University of California, Davis. Twelve male macaque rhesus monkeys were randomly selected by weight and assigned to one of three study groups. The four animals comprising each study group each received a single intravenous dose of one of the wild type or two variants of OST577 at a rate of 1 mg / kg over 15 minutes. The OST antibody was wild type OST577-IgG2M3, one variant of OST577-IgG2M3 containing a single mutation M428L and one variant of OST577-IgG2M3 containing a double mutation T250Q / M428L. All three antibodies were expressed by transfection of Sp2 / 0 cells and purified as described in Example 5.

血液標本を0日目の投薬の前、投薬後1時間及び4時間目及び1日目、7日目、14日目、21日目、28日目、42日目及び56日目に採取した。各時点で、伏在静脈から4mlの血液を採取し、血清を調製し、2つのアリコートを凍結させ、使用まで-20℃で維持した。血清化学及び血液学決定のため、血液標本を研究より16日前、0日目の投薬前及び56日目の研究終了時点で採取した。   Blood samples were taken before dosing on day 0, 1 and 4 hours and 1 day after dosing, on day 7, day 14, day 21, day 28, day 42 and day 56 . At each time point, 4 ml blood was drawn from the saphenous vein, serum was prepared, and two aliquots were frozen and kept at -20 ° C until use. For serum chemistry and hematology determination, blood samples were collected 16 days before the study, before dosing on day 0 and at the end of the study on day 56.

ELISA
アカゲザル血清標本中のOST577-IgG2M3の濃度を、条件付き検定を用いてELISAにより決定した。プールされた正常なアカゲザル血清(PNRS)をCNPRCから得た。較正物質、陽性血清対照を調製するため及びアカゲザル血清標本の予備希釈のために同じPNRSロットを使用した。3000、1500、750、375、187.5、93.75、46.88、23.44及び0ng/mlでPNRS中でOST577-IgG2M3の標準希釈により較正物質を調製し、2時間室温で平衡化し、-20℃でアリコートの形で凍結させた。低い陽性血清対照については0.2μg/mlで、中位の陽性血清対照については0.4μg/ml、高い陽性血清対照については0.8μg/mlでOST577-IgG2M3でPNRSをスパイクすることによって、陽性血清対照を調製し、室温で2時間平衡化し、-20℃でアリコートの形で凍結させた。各々の動物からの投薬前血清標本を、陰性血清対照として使用した。
ELISA :
The concentration of OST577-IgG2M3 in rhesus monkey serum specimens was determined by ELISA using a conditional assay. Pooled normal rhesus serum (PNRS) was obtained from CNPRC. The same PNRS lot was used to prepare calibrators, positive serum controls and for predilution of rhesus monkey serum specimens. Prepare calibrator by standard dilution of OST577-IgG2M3 in PNRS at 3000, 1500, 750, 375, 187.5, 93.75, 46.88, 23.44 and 0 ng / ml, equilibrate at room temperature for 2 hours, and form aliquots at -20 ° C And frozen. Positive serum control by spiking PNRS with OST577-IgG2M3 at 0.2 μg / ml for low positive serum control, 0.4 μg / ml for medium positive serum control, 0.8 μg / ml for high positive serum control Was prepared, equilibrated at room temperature for 2 hours, and frozen in aliquots at -20 ° C. Pre-dose serum specimens from each animal were used as negative serum controls.

ImmulonTM2平板(DYNEX(商標) Technologies, Inc.)を一晩2〜8℃で、PBS中1.0μg/mlの100μl/ウェルのマウス抗-OST577-IgG1イディオタイプモノクローナル抗体(OST577-γ1 抗-id, Protein Design LabsTM, Inc)でコーティングした。翌日、平板を300μl/ウェルのPBS/Tween(リン酸緩衝生理食塩水、0.1% Tween20)で3回洗浄し、ペーパータオル上で叩いて乾燥させ、室温で60±5分間、PBS中の300μl/ウェルのSuper Block(商標) Blocking Bufferで遮断した。較正物質、陽性及び陰性血清対照及び血清標本を解凍し、使用前に室温にした。較正物質、及び正及び陰性血清対照を、PBS中のSuper Block(商標) Blocking Buffer中で1:10の割合で希釈した。 Immulon 2 plate (DYNEX ™ Technologies, Inc.) was incubated overnight at 2-8 ° C. at 100 μl / well of mouse anti-OST577-IgG1 idiotype monoclonal antibody (OST577-γ 1 anti-OST577-γ 1 anti-PBS) in PBS. -id, Protein Design Labs , Inc). The next day, the plate is washed 3 times with 300 μl / well PBS / Tween (phosphate buffered saline, 0.1% Tween20), patted on paper towels to dry, and 300 μl / well in PBS for 60 ± 5 minutes at room temperature. Blocked with Super Block ™ Blocking Buffer. Calibrators, positive and negative serum controls and serum specimens were thawed and brought to room temperature before use. Calibrators and positive and negative serum controls were diluted 1:10 in Super Block ™ Blocking Buffer in PBS.

血清標本をPNRS中で適切に予備希釈させ(1:10〜1:80)、次にPBS中のSuper Block Buffer内で1:10で希釈した。平板を300μl/ウェルのPBS/Tweenで3回洗浄し、ペーパータオル上で叩いて乾燥させた。希釈した較正物質、正及び陰性血清対照及び血清標本を次に、デュプリケートウェル内に100μl/ウェルで添加し、室温で60±5分間インキュベートした。平板を3回300μl/ウェルのPBS/Tweenで洗浄し、ペーパータオル上で叩いて乾燥させた。PBS/BSA/Tween(リン酸緩衝生理食塩水、0.5%のウシ血清アルブミン、0.1%のTween20)中の1:1000希釈によりヤギ抗ヒトラムダ軽鎖HRP接合抗体(Southern Biotechnology Associates, Inc.)を調製し、100μl/ウェルで添加し、室温で60±5分間インキュベートさせた。   Serum specimens were pre-diluted appropriately in PNRS (1: 10-1: 80) and then diluted 1:10 in Super Block Buffer in PBS. The plate was washed 3 times with 300 μl / well PBS / Tween and patted dry on a paper towel. Diluted calibrators, positive and negative serum controls and serum specimens were then added at 100 μl / well into duplicate wells and incubated at room temperature for 60 ± 5 minutes. The plate was washed 3 times with 300 μl / well PBS / Tween and dried by tapping on a paper towel. Prepare goat anti-human lambda light chain HRP-conjugated antibody (Southern Biotechnology Associates, Inc.) by 1: 1000 dilution in PBS / BSA / Tween (phosphate buffered saline, 0.5% bovine serum albumin, 0.1% Tween20) And added at 100 μl / well and allowed to incubate at room temperature for 60 ± 5 minutes.

平板を、PBS/Tween300μl/ウェルで3回洗浄し、ペーパータオル上で叩いて乾燥させた。100μl/ウェルの割合でABTSペルオキシダーゼ基板/ペルオキシダーゼ溶液B(Kirkegaard & Perry Laboratories)を添加し、7±1分間インキュベートした。100μl/ウェルの割合でSubstrate Stop Solution(2%のシュウ酸)を添加することにより進行を止めた。415nmでの吸収度の値を、VERSA maxTMマイクロタイタープレート読取り装置(Molecular Devices Corporation(商標))を用いて、Substrate Stop Solutionを添加してから30分以内に測定した。 The plate was washed 3 times with PBS / Tween 300 μl / well and dried by tapping on a paper towel. ABTS peroxidase substrate / peroxidase solution B (Kirkegaard & Perry Laboratories) was added at a rate of 100 μl / well and incubated for 7 ± 1 minutes. Progress was stopped by adding Substrate Stop Solution (2% oxalic acid) at a rate of 100 μl / well. Absorbance values at 415 nm were measured within 30 minutes of adding Substrate Stop Solution using a VERSA max microtiter plate reader (Molecular Devices Corporation ™).

較正曲線は、較正物質から得た平均吸収度値を用い、SOFTmax(商標)PRO、バージョン4.0(Molecular Devices Corporation(商標))で41パラメータロジスティック回帰曲線にデータを当てはめることによって作成された。陰性血清対照についての平均吸収度値(すなわち各々の動物についての投薬前標本平均)を、較正物質について得られた各々の吸収度値から差し引いた。陽性血清対照について得た各々の吸収度値から陰性血清対照について得た平均吸収度値を差し引いた後、陽性血清対照濃度を決定した。結果として得た平均吸収度値に対応する濃度を、較正曲線からの内挿により導出した。血清標本の濃度は、各標本の吸収度値から陰性血清対照の平均吸収度値を差し引き、結果として得られた吸収度値を平均し、較正曲線からの内挿により平均吸収度に対応する濃度を導出し、該当する場合予備希釈係数を結果として得られた濃度に乗じて各標本についての最終的濃度に到達することによって決定された。   A calibration curve was generated by fitting data to a 41 parameter logistic regression curve with SOFTmax ™ PRO, version 4.0 (Molecular Devices Corporation ™), using average absorbance values obtained from calibrators. The average absorbance value for the negative serum control (ie the pre-dose sample average for each animal) was subtracted from each absorbance value obtained for the calibrator. After subtracting the average absorbance value obtained for the negative serum control from each absorbance value obtained for the positive serum control, the positive serum control concentration was determined. The concentration corresponding to the resulting average absorbance value was derived by interpolation from the calibration curve. The concentration of the serum sample is the concentration corresponding to the average absorbance by subtracting the average absorbance value of the negative serum control from the absorbance value of each sample, averaging the resulting absorbance values, and interpolating from the calibration curve. And, where applicable, determined by multiplying the resulting concentration by the predilution factor to arrive at the final concentration for each sample.

検定の推定された定量範囲は、0.10〜0.90μg/mlであった。検定は、(1)定量的範囲内の3つの較正物質全ての平均逆算濃度は、その公称値の20%の範囲であったこと及び(2)6つの陽性血清対照のうちの4つの平均計算結果がその公称値の30%以内にあり、各濃度レベルからの少なくとも1つの平均結果がその公称値の30%以内にあったことという2つの条件が満たされた時点で適切とみなされた。以上の基準を満たさなかった平板からのデータは拒絶された。個々の血清標本からのデータは、(1)デュプリケートウェル内の吸収度値が互いに40%を上回る差異を呈していたこと、(2)平均計算濃度が検定の定量化下限(LLQQ)(0.10μg/ml)より低いものであったこと;(3)平均計算濃度が検定の定量化上限(ULOQ)(0.90μg/ml)より高いものであったこと、という3つの条件のうちのいずれかが満たされた場合に拒絶された。   The estimated quantification range of the assay was 0.10-0.90 μg / ml. The test showed that (1) the mean back-calculated concentration of all three calibrators within the quantitative range was in the range of 20% of its nominal value, and (2) the average of four of the six positive serum controls It was considered appropriate when two conditions were met: the result was within 30% of its nominal value and at least one average result from each concentration level was within 30% of its nominal value. Data from plates that did not meet these criteria were rejected. Data from individual serum specimens were: (1) Absorbance values in duplicate wells differed from each other by more than 40%, (2) Mean calculated concentration was lower limit of quantification of assay (LLQQ) (0.10 μg (3) The average calculated concentration was higher than the upper limit of quantification (ULOQ) (0.90 μg / ml) of the test, and one of the three conditions Rejected if satisfied.

結果
血清抗体濃度データはWinNonlin(商標) Enterprise Edition, バージョン3.2(Pharsight(商標) Corporation, Mountain View, CA)を用いて、2区画モデルと適合させられた。このモデルは、第1次分配及び第1次除去速度を仮定し、データをうまく適合させる。モデリングされたデータ(一次薬物動態パラメータの各グループの幾何平均に基づいてシミュレートされたもの)ならびに観察された平均血清抗体濃度(μg/ml)及び4匹の動物の各グループについての標準偏差を、GraphPad Prism(商標), バージョン3.02(GraphPadTM Software, Inc.)を用いて時間(輸液後の日数)の関数としてプロットした。図19に示されているように、データは、OST577-IgG2M3のM428L及びT250Q/M428L変異体の平均血清抗体濃度が全ての時点で野生型OST577-IgG2M3より高いレベルで維持されたことを表わしている。
Result :
Serum antibody concentration data was fitted with a two-compartment model using WinNonlin ™ Enterprise Edition, version 3.2 (Pharsight ™ Corporation, Mountain View, CA). This model assumes a first order distribution and a first removal rate and fits the data well. Modeled data (simulated based on the geometric mean of each group of primary pharmacokinetic parameters) and the observed mean serum antibody concentration (μg / ml) and standard deviation for each group of 4 animals GraphPad Prism ™, version 3.02 (GraphPad Software, Inc.) and plotted as a function of time (days after infusion). As shown in FIG. 19, the data represent that the mean serum antibody concentrations of OST577-IgG2M3 M428L and T250Q / M428L mutants were maintained at higher levels than wild-type OST577-IgG2M3 at all time points. Yes.

WinNonlin(商標) Enterprise Edition, バージョン3.2(Pharsight(商標) Corporation)を用いたデータから、さまざまな薬物動態パラメータが計算された。(GraphPad Prism(商標) バージョン3.02(GraphPadTM Software, Inc.)を用いて、薬物動態パラメータの統計的分析を計算した。表9に示されているように、平均最大血清抗体濃度(Cmax)は、3つのテストグループの間で非常に類似しており、投与された抗体が類似の要領で循環に分配されたことを表わしていた。かくして、分配段階の後の突然変異体 IgG2M3抗体のより高い抗体濃度は、血清中のその存続度の増大に原因がある。平均クリアランス(CL)の分析は、これがあてはまっていることを示した。 Various pharmacokinetic parameters were calculated from data using WinNonlin ™ Enterprise Edition, version 3.2 (Pharsight ™ Corporation). (GraphPad Prism ™ Version 3.02 (GraphPad Software, Inc.) was used to calculate the statistical analysis of pharmacokinetic parameters. As shown in Table 9, the mean maximum serum antibody concentration (Cmax) is Were very similar among the three test groups, indicating that the administered antibody was distributed into the circulation in a similar manner, thus higher than the mutant IgG2M3 antibody after the distribution phase Antibody concentration is due to its increased persistence in serum, and analysis of mean clearance (CL) showed that this was the case.

単位時間あたりにクリアランスされた血清抗体の量である平均CLは、野生型OST577-IgG2M3(0.144±0.047ml/時/kg)に比べて、M428L変異体については約1.8倍低く(0.0811±0.0384ml/hr/kg;p=0.057)、T250Q/M428L変異体については約2.8倍低い(0.0514±0.0075ml/時/kg;p=0.029)ものであり、野生型に比べ、アカゲザルの循環からのOST577-IgG2M3 M428L及びT250Q/M428L変異体のクリアランスが著しく低下していることを表わしていた(表9)。   The mean CL, the amount of serum antibody cleared per unit time, is approximately 1.8 times lower (0.0811 ± 0.0384 ml) for the M428L variant compared to wild-type OST577-IgG2M3 (0.144 ± 0.047 ml / hr / kg) / hr / kg; p = 0.057), about 2.8 times lower for the T250Q / M428L mutant (0.0514 ± 0.0075 ml / hr / kg; p = 0.029), compared to the wild type, OST577 from rhesus monkey circulation -Clearly decreased clearance of IgG2M3 M428L and T250Q / M428L mutants (Table 9).

OST577-IgG2M3変異体のPKプロフィールは、その他のパラメータで計算することによりさらに分析された(表9)。AUC(曲線下面積)はCLに反比例することから、時間ゼロから無限まで外挿された濃度-時間曲線の下の面積である平均AUCは、野生型OST577-IgG2M3(7,710±3,110時*μg/ml)に比べて、M428L変異体については約2倍高く(15,200±8,700時*μg/ml:p=0.057)、T250Q/M428L変異体については約2.6倍高い(19,800±2,900時*μg/ml:p=0.029)ものであり、野生型に比較してOST577-IgG2M3 M428L及びT250Q/M428L変異体の完全露呈が著しく増大していることを表わすことになる(表9)。   The PK profile of the OST577-IgG2M3 variant was further analyzed by calculating with other parameters (Table 9). Since the AUC (area under the curve) is inversely proportional to CL, the mean AUC, the area under the concentration-time curve extrapolated from time zero to infinity, is the wild type OST577-IgG2M3 (7,710 ± 3,110 hours * μg / Compared to ml), the M428L mutant is about twice as high (15,200 ± 8,700 hours * μg / ml: p = 0.057), and the T250Q / M428L mutant is about 2.6 times higher (19,800 ± 2,900 hours * μg / ml). : P = 0.029), indicating that the complete exposure of OST577-IgG2M3 M428L and T250Q / M428L mutants is significantly increased compared to the wild type (Table 9).

最後に、平均除去(β-相)半減期は、野生型OST577-IgG2M3(351±121時間)に比べて、M428L変異体については約1.8倍長く(642±205時間)、T250Q/M428L変異体については約1.9倍長い(652±28時間;p=0.029)ものであった(表9)。この研究における野生型OST577-IgG2M3についての除去半減期は、アカゲザルにおける以前のPK研究においてOST577-IgG1(324±85時間)のものに類似している(Ehrlich et al., 前掲書中)。   Finally, the mean elimination (β-phase) half-life is about 1.8 times longer for the M428L variant (642 ± 205 hours) than the wild-type OST577-IgG2M3 (351 ± 121 hours), and the T250Q / M428L variant Was about 1.9 times longer (652 ± 28 hours; p = 0.029) (Table 9). The elimination half-life for wild-type OST577-IgG2M3 in this study is similar to that of OST577-IgG1 (324 ± 85 hours) in previous PK studies in rhesus monkeys (Ehrlich et al., Supra).

Figure 2007525171
Figure 2007525171

例10
この例は、IgG1抗体の変異体に対する例9に記載されるインビトロ血清半減期アッセイの適用を記載する。
アカゲザル薬物動力学研究:
“OST577の2種の変異体の薬物動力学比較”と称する非GLP薬物動力学研究を、University of California, DavisでのCalifornia National Primate Research Center (CNPRC)で行った。8匹の雄のアカゲザルを、体重別にランダム化し、そして2種の研究の1つに割り当てた。個々の研究グループを包含する4匹の動物は、15分間にわたって投与される1mg/kgでの野生型又は変異体OST577の単一静脈内用量を、それぞれ受けた。OST577抗体は、野生型0ST577−IgG1、及び二重突然変異T250Q/M428Lを含むOST577−IgG1の変異体であった。両抗体を、Sp2/0のトランスフェクションにより発現し、そして例5に記載のようにして精製した。
Example 10 .
This example describes the application of the in vitro serum half-life assay described in Example 9 to IgG1 antibody variants.
Rhesus monkey pharmacokinetic study:
A non-GLP pharmacokinetic study called “Comparison of Pharmacokinetics of Two Variants of OST577” was performed at the California National Primate Research Center (CNPRC) at the University of California, Davis. Eight male rhesus monkeys were randomized by weight and assigned to one of two studies. Four animals, including individual study groups, each received a single intravenous dose of wild type or mutant OST577 at 1 mg / kg administered over 15 minutes. The OST577 antibody was a variant of OST577-IgG1 containing wild type 0ST577-IgG1 and the double mutation T250Q / M428L. Both antibodies were expressed by Sp2 / 0 transfection and purified as described in Example 5.

血液サンプルを、0日目、投与の前、投与の後、1及び4時間で、及び1、7、14、21、28、 42及び56日で採取した。個々の時点で、4mlの血液を、伏在静脈から採取し、血清を調製し、そして2つのアリコートを凍結し、そして使用まで、−20℃で維持した。血清化学及び血液学的決定のために、血液サンプルを、0日目、投与の前、及び56日目の研究の終結で採取した。   Blood samples were taken on day 0, before dosing, at 1 and 4 hours after dosing, and at 1, 7, 14, 21, 28, 42 and 56 days. At individual time points, 4 ml of blood was collected from the saphenous vein, serum was prepared, and two aliquots were frozen and maintained at -20 ° C until use. Blood samples were taken on day 0, before dosing, and at the end of the 56 day study for serum chemistry and hematology determinations.

ELISA:
アカゲザル血清サンプルにおけるOST577−IgG1抗体の濃度を、確証されたアッセイを用いて、ELISAにより決定した。プールされた正常なアカゲザル血清(PNRS)を、CNPRCから入手した。PNRSのサンプルロットを、キャリブレーター、正及び負の対照を調製するために、及びアカゲザル血清サンプルの予備−希釈のために使用した。キャリブレーターを、3200、1600、800、400、200、100、50、25及び0ng/mlでのPNRSへのOST577−IgG1の標準希釈により調製し、室温で2時間、平衡化し、そして−80℃でアリコートにおいて凍結した。正の血清対照を、低い正の血清対照について0.2μg/mlで、中位の正の血清対照について0.4μg/mlで、及び高い正の血清対照について0.8μg/mlでのOST577−IgG1によりPNRSをスパイキングすることにより調製し、室温で2時間、平衡化し、そして−80℃でアリコートにおいて凍結した。PNRSを、負の血清対照として使用した。
ELISA:
The concentration of OST577-IgG1 antibody in rhesus monkey serum samples was determined by ELISA using a validated assay. Pooled normal rhesus monkey serum (PNRS) was obtained from CNPRC. PNRS sample lots were used to prepare calibrators, positive and negative controls, and for pre-dilution of rhesus monkey serum samples. Calibrators were prepared by standard dilutions of OST577-IgG1 into PNRS at 3200, 1600, 800, 400, 200, 100, 50, 25 and 0 ng / ml, equilibrated at room temperature for 2 hours, and at −80 ° C. Frozen in aliquots. The positive serum control was PNRS with OST577-IgG1 at 0.2 μg / ml for the low positive serum control, 0.4 μg / ml for the medium positive serum control, and 0.8 μg / ml for the high positive serum control. Was prepared by spiking, equilibrated at room temperature for 2 hours, and frozen in aliquots at -80 ° C. PNRS was used as a negative serum control.

ImmulonTM 2プレート(DYNEX(商標)Technologies, Inc.)を、PBS中、1.0μg/mlで、100μl/ウェルのマウス抗−OST577−IgG1インディオタイプモノクローナル抗体(OST577−γ1抗−id, Protein Design LabsTM, Inc.)により2−8℃で一晩、被覆した。次の日、プレートを、300μl/ウェルのPBS/Tween(リン酸緩衝溶液、0.1%Tween20)により3度、洗浄し、ペーパータオル上で軽くたたいて乾燥し、そして室温で60±5分間、PBS中、300μl/ウェルのSuperBlock(商標)Blocking Buffer (Pierce Chemical Company)により阻止した。キャリブレーター、正及び負の血清対照、及び血清サンプルを、融解し、そして使用の前、室温に戻した。 Immulon 2 plates (DYNEX ™ Technologies, Inc.) were washed with 100 μl / well of mouse anti-OST577-IgG1 indiotype monoclonal antibody (OST577-γ1 anti-id, Protein Design Labs, 1.0 μg / ml in PBS). TM , Inc.) at 2-8 ° C. overnight. The next day, the plate is washed 3 times with 300 μl / well PBS / Tween (phosphate buffer solution, 0.1% Tween 20), dabbed on a paper towel and dried, and at room temperature for 60 ± 5 minutes, PBS Inhibited with 300 μl / well SuperBlock ™ Blocking Buffer (Pierce Chemical Company). Calibrators, positive and negative serum controls, and serum samples were thawed and returned to room temperature before use.

キャリブレーター、及び正及び負の血清対照を、PBS中、SupeBlock(商標)Blocking Bufferにより1:10に希釈した。血清サンプルを、PNRSによりおおまかに予備希釈し(1:5〜1:80)、次にPBS中、SuperBlock(商標)Blocking Bufferにより1:10に希釈した。プレートを、300μl/ウェルのPBS/Tweenにより3度、洗浄し、そしてペーパータオル上で軽くたたいて乾燥した。次に、希釈されたキャリブレーター、正及び負の血清対照、及び血清サンプルを、2つのウェルに100μl/ウェルで添加し、そして室温で60±5分間インキュベートした。プレートを、300μl/ウェルのPBS/Tweenにより3度、洗浄し、そしてペーパータオル上で軽くたたいて乾燥した。ヤギ抗−ヒトλ軽鎖HRP−接合抗体(Southern Biotechnology Associates, Inc.)を、PBS/BSA/Tween(リン酸緩衝溶液、0.5%ウシ血清アルブミン、0.1%Tween20)により1:1000に希釈することにより調製し、100μl/ウェルで添加し、そして室温で60±5分間インキュベートした。   The calibrator and positive and negative serum controls were diluted 1:10 with SupeBlock ™ Blocking Buffer in PBS. Serum samples were roughly prediluted with PNRS (1: 5 to 1:80) and then diluted 1:10 with SuperBlock ™ Blocking Buffer in PBS. Plates were washed 3 times with 300 μl / well PBS / Tween and patted dry on a paper towel. Next, diluted calibrators, positive and negative serum controls, and serum samples were added to two wells at 100 μl / well and incubated at room temperature for 60 ± 5 minutes. Plates were washed 3 times with 300 μl / well PBS / Tween and patted dry on a paper towel. Dilute goat anti-human λ light chain HRP-conjugated antibody (Southern Biotechnology Associates, Inc.) 1: 1000 with PBS / BSA / Tween (phosphate buffer solution, 0.5% bovine serum albumin, 0.1% Tween20) And added at 100 μl / well and incubated at room temperature for 60 ± 5 minutes.

プレートを、300μl/ウェルのPBS/Tweenにより3度、洗浄し、そしてペーパータオル上で軽くたたいて乾燥した。ABTSペルオキシダーゼ基質/ペルオキシダーゼ溶液B(Kirkegaard & Perry Laboratories)を、100μl/ウェルで添加し、そして7±1分間インキュベートした。進行を、100μl/ウェルでの基質停止溶液(2%シュウ酸)の添加により停止した。415nmでの吸光度値を、基質停止溶液の添加の後30分以内に、VERSAmaxTM マイクロタイタープレートリーダー(Molecular Devices Corporation(商標))を用いて測定した。 Plates were washed 3 times with 300 μl / well PBS / Tween and patted dry on a paper towel. ABTS peroxidase substrate / peroxidase solution B (Kirkegaard & Perry Laboratories) was added at 100 μl / well and incubated for 7 ± 1 minutes. Progression was stopped by the addition of substrate stop solution (2% oxalic acid) at 100 μl / well. Absorbance values at 415 nm were measured using a VERSAmax microtiter plate reader (Molecular Devices Corporation ™) within 30 minutes after addition of the substrate stop solution.

検量線を、キャリブレーターから得られる平均吸光度値を用い、そしてSOFTmax(商標)PRO, バージョン4.0(Molecular Devices Corporation(商標))を用いての4種のパラメーターのロジスティック回帰曲線にデータを適合することにより調製した。0.0ng/mlのカリブレーターについての平均吸光度値を、残存するカリブレーターについて得られた個々の吸光度値から控除した。正の血清対照濃度を、正の血清対照について得られ個々の吸光度値から、負の血清対照について得られた平均吸光度値を控除した後に決定した。得られる平均吸光度値に対応する濃度は、検量線からの内挿により得られる。血清サンプルの濃度を、個々の研究サンプルの吸光度値から適切な予備用量サンプルの平均吸光度値を控除し、その得られる吸光度値を平均し、検量線からの内挿により平均吸光度値に対応する濃度を誘導し、そして個々のサンプルについて最終濃度に達するよう、予備希釈因子によりその得られる濃度を掛け算することにより決定した。   Calibration curve using the mean absorbance value obtained from the calibrator and by fitting the data to a four parameter logistic regression curve using SOFTmax ™ PRO, Version 4.0 (Molecular Devices Corporation ™) Prepared. The average absorbance value for the 0.0 ng / ml calibrator was subtracted from the individual absorbance values obtained for the remaining calibrators. The positive serum control concentration was determined after subtracting the average absorbance value obtained for the negative serum control from the individual absorbance value obtained for the positive serum control. The concentration corresponding to the average absorbance value obtained is obtained by interpolation from the calibration curve. Concentrate the serum sample concentration by subtracting the average absorbance value of the appropriate pre-dose sample from the absorbance value of the individual study sample, averaging the resulting absorbance values, and interpolating from the calibration curve to the concentration corresponding to the average absorbance value Was determined by multiplying the resulting concentration by the predilution factor to reach the final concentration for each individual sample.

アッセイの推定される定量範囲は、0.10−0.90μg/mlであった。アッセイは、次の2種の条件が適合する場合、適切であると思われた:(1)定量範囲におけるすべての4種のキャリブレーターの平均逆算出された濃度がそれらの呼称値の20%以内であり;そして(2)6種の正の血清対照のうち4種の計算された平均結果がそれらの呼称値の30%以内であり、そして個々の濃度レベルからの少なくとも1つの平均結果が呼称値の30%以内である。   The estimated quantification range of the assay was 0.10-0.90 μg / ml. The assay appeared to be appropriate if the following two conditions were met: (1) The average back-calculated concentration of all four calibrators in the quantification range was within 20% of their nominal value And (2) the calculated average results of four of the six positive serum controls are within 30% of their nominal values, and at least one average result from each concentration level is designated Within 30% of the value.

上記の基準を満たさなかったプレートからのデータは、拒絶された。個々の血清サンプルからのデータは、次の条件のいずれかが適合する場合、拒絶された:(1)計算された平均濃度が、アッセイの定量下限(LLOQ)(0.10μg/ml)以下であるか;又は(2)計算された平均濃度がアッセイの定量上限(ULOQ)(0.90μg/ml)以上である。二重サンプルの計算された結果がお互い40%以上異なった場合、サンプルは、第2の独立したアッセイにおいて再試験された。その第2アッセイの計算された平均結果が問題のサンプルについての第1のアッセイの計算された平均結果の15%以内である場合、第1のアッセイの計算された平均結果が使用された。他方では、サンプルは、第3の独立したアッセイにより再試験され、そして1つの値がアウトライアー試験により除かれない場合、すべての3種のアッセイの結果が平均された。この場合、2種の残る値の平均が報告された。   Data from plates that did not meet the above criteria were rejected. Data from individual serum samples were rejected if any of the following conditions were met: (1) The calculated mean concentration is below the lower limit of quantitation (LLOQ) of the assay (0.10 μg / ml) Or (2) The calculated average concentration is above the upper limit of quantification (ULOQ) of the assay (0.90 μg / ml). If the calculated results of the duplicate samples differed from each other by more than 40%, the samples were retested in a second independent assay. If the calculated average result of the second assay was within 15% of the calculated average result of the first assay for the sample in question, the calculated average result of the first assay was used. On the other hand, the sample was retested by a third independent assay and if one value was not removed by the outlier test, the results of all three assays were averaged. In this case, the average of the two remaining values was reported.

結果:
血清抗体濃度データを、WinNonlin Enterprise Edition, バージョン3.2(Pharsight(商標)Corporation, Mountain View, CA)を用いて、2区画モデルに適合せしめた。前記モデアルは、一次分配及び一次除去速度を仮定し、そして前記データをうまく適合させる。モデリングされたデータ(個々のグループの一次薬物動力学パラメーターのメジアン値に基づいてシミュレートされた)、並びに観察された平均血清抗体濃度(μg/ml)及び4匹の動物の個々のグループについての標準偏差を、GraphPad Prism(商標)バージョン3.02 (GraphPad Software, Inc. )を用いて、時間(輸液後の日数)の関数としてプロットした。図20に示されるように、データは、OST577−IgG1のT250Q/M428L変異体の平均血清抗体濃度がすべての時点で野生型OST577−IgG1より高いレベルで維持されたことを示している。
result:
Serum antibody concentration data was fitted to a two-compartment model using WinNonlin Enterprise Edition, version 3.2 (Pharsight ™ Corporation, Mountain View, CA). The model assumes primary distribution and primary removal rate and fits the data well. Modeled data (simulated based on the median value of the primary pharmacokinetic parameters of each group), as well as the observed mean serum antibody concentration (μg / ml) and for each group of 4 animals Standard deviations were plotted as a function of time (days after infusion) using GraphPad Prism ™ version 3.02 (GraphPad Software, Inc.). As shown in FIG. 20, the data indicate that the mean serum antibody concentration of the T250Q / M428L variant of OST577-IgG1 was maintained at a higher level than wild type OST577-IgG1 at all time points.

種々の薬物動力学パラメーターを、WinNonlin(商標)Enterprise Edition, バージョン 3.2(Pharsighte(商標)Corporation)を用いたデータから計算した。薬物動力学パラメーターの統計的分析を、GraphPad Prism(商標), バージョン 3.02 (GraphPadTM Software, Inc. )を用いて計算した。表10に示されるように、Cmaxは両試験グループ間で非常に類似し、このことは、投与された抗体が類似する態様で循環に分配されたことを示す。従って、分配段階に続く変異体IgG1抗体のより高い抗体濃度は、血清中のその高められた存続度に原因がある。平均CLの分析は、これがあてはまっていることを示した。平均CLは、野生型OST577−IgG1(0.190±0.022ml/時/kg)に比較して、T250Q/M428L変異体(0.0811±0.0191ml/時/kg;p=0.029)について約2.3倍低く(表10)、このことは、野生型に比較して、アカゲザルの循環からのOST577−IgG1 T250Q/M428L変異体のクリアランスの著しい低下を示す。 Various pharmacokinetic parameters were calculated from data using WinNonlin ™ Enterprise Edition, version 3.2 (Pharsighte ™ Corporation). Statistical analysis of pharmacokinetic parameters was calculated using GraphPad Prism ™, version 3.02 (GraphPad Software, Inc.). As shown in Table 10, C max is very similar between both test groups, indicating that the administered antibody was distributed to the circulation in a similar manner. Thus, the higher antibody concentration of the variant IgG1 antibody following the partitioning phase is due to its increased persistence in serum. Analysis of average CL showed that this was the case. Mean CL was about 2.3 times lower for the T250Q / M428L mutant (0.0811 ± 0.0191 ml / hr / kg; p = 0.029) compared to wild type OST577-IgG1 (0.190 ± 0.022 ml / hr / kg) (Table 10) This shows a marked decrease in clearance of the OST577-IgG1 T250Q / M428L mutant from rhesus monkey circulation compared to wild type.

OST577−IgG1変異体のPKプロフィールを、他のパラメーターを計算することにより、さらに分析した(表10)。平均AUCは、野生型OST577−IgG1(5,320±590時*μ/ml)に比較して、T250Q/M428L変異体(12,900±3,000時*μg/ml; p=0.029)について約2.4倍高く(表10)、このことは、野生型に比較して、OST577−TgG1 T250Q/M428L変異体の完全露呈の著しい増大を示す。 The PK profile of the OST577-IgG1 variant was further analyzed by calculating other parameters (Table 10). The average AUC is about 2.4 times higher for the T250Q / M428L mutant (12,900 ± 3,000 hours * μg / ml; p = 0.029) compared to wild-type OST577-IgG1 (5,320 ± 590 hours * μ / ml) (Table 10) This indicates a marked increase in complete exposure of the OST577-TgG1 T250Q / M428L mutant compared to the wild type.

最終的に、平均除去(β−相)半減期は、野生型OST577−IgG1(336±34時間)に比較して、T250Q/M428L変異体(838±187時間;p=0.029)について約2.5倍長かった(表10)。この研究における野生型OST577−IgG1についての除去半減期は、アカゲザルにおける以前のPK研究におけるOST577−IgG1(324±85時間)についての半減期に類似する(Ehrlich et al., 前掲書中)。   Finally, the mean elimination (β-phase) half-life was approximately 2.5 times for the T250Q / M428L variant (838 ± 187 hours; p = 0.029) compared to wild type OST577-IgG1 (336 ± 34 hours) It was long (Table 10). The elimination half-life for wild-type OST577-IgG1 in this study is similar to the half-life for OST577-IgG1 (324 ± 85 hours) in a previous PK study in rhesus monkeys (Ehrlich et al., Supra).

Figure 2007525171
Figure 2007525171

例11
この例は、IgG3及びIgG4抗体の変異体に対する例6及び7に記載される種々の結合分析の適用について記載する。
突然変異誘発:
オーバーラップ−延長PCR方法(Higuchi, 前掲)を用いて、Hu1D10−IgG3重鎖の位置428、又はHu1D10−IgG4重鎖の位置250及び428での特定の部位のアミノ酸置換を生成した(Kabat et al., 前掲のEU指標に従って番号付けされた)。M428L変異体を、Hu1D10−IgG3重鎖において生成した。M428L及びT250QM428L変体の両者を、Hu1D10−IgG4重鎖において生成した。
Example 11 .
This example describes the application of the various binding assays described in Examples 6 and 7 to IgG3 and IgG4 antibody variants.
Mutagenesis:
The overlap-extension PCR method (Higuchi, supra) was used to generate specific site amino acid substitutions at positions 428 of Hu1D10-IgG3 heavy chain or at positions 250 and 428 of Hu1D10-IgG4 heavy chain (Kabat et al. , Numbered according to the EU indicators mentioned above). M428L mutant was generated in Hu1D10-IgG3 heavy chain. Both M428L and T250QM428L variants were generated in the Hu1D10-IgG4 heavy chain.

トランスフェクション:
例1及び2に詳細に記載される、野生型又は変異体Hu1D10−IgG3又はHu1D10−IgG4重鎖発現ベクターを、pVk−Hu1D10軽鎖発現ベクターと共に、ヒト腎臓細胞系293−H(Life Technologies(商標))中に一時的に同時トランスフェクトした。Hu1D10−IgG3又はHu1D10−IgG4発現ベクターもまた、例5に記載のようにして、pVk−Hu1D10発現ベクターと共にSp2/0細胞中に安定して同時トランスフェクトした。Sp2/0における安定したトランスフェクションに関しては、IgG3発現ベクターを、FspIにより線状化し;しかしながら、IgG4発現ベクターは、pHuHC.g4.It.D-Hu1D10に2個のFspI部位が存在するので、Bstz171により線状化した。
Transfection:
The wild type or mutant Hu1D10-IgG3 or Hu1D10-IgG4 heavy chain expression vector, described in detail in Examples 1 and 2, together with the pVk-Hu1D10 light chain expression vector, was added to the human kidney cell line 293-H (Life Technologies ™ )) Temporarily co-transfected. Hu1D10-IgG3 or Hu1D10-IgG4 expression vectors were also stably co-transfected into Sp2 / 0 cells with the pVk-Hu1D10 expression vector as described in Example 5. For stable transfection in Sp2 / 0, the IgG3 expression vector is linearized with FspI; however, the IgG4 expression vector has two FspI sites in pHuHC.g4.It.D-Hu1D10, so Bstz171 Was linearized.

抗体精製:
ヒトIgG4抗体を含む培養上清液を、例5に記載のようにして、ELISAにより定量化し、遠心分離により収穫し、無菌濾過し、そしてプロテインA親和性クロマトグラフィーにより精製した。
Antibody purification:
Culture supernatants containing human IgG4 antibody were quantified by ELISA, harvested by centrifugation, sterile filtered and purified by protein A affinity chromatography as described in Example 5.

ヒトIgG3抗体を含む培養上清液を、例5に記載のようにして、ELISAにより定量化し、遠心分離により収穫し、そして無菌濾過した。濾過された上清液のpHを、1/75体積の1Mのトリス−HCl(pH8.0)の添加により調節した。上清液を、20mMのリン酸ナトリウム(pH7.0)により予備−平衡化された、1mlのHiTrapW(商標)Protein G HP カラム (Amersham Biosciences Corporation)上で試験した。カラムを、同じ緩衝液により洗浄し、そして結合された抗体を、100mMのグリシン−HCl(pH2.7)により溶出した。約1/50体積の1Mのトリス−HCl(pH8.0)の添加による中和の後、プールされたタンパク質画分を、20mMのクエン酸ナトリウム、120mMのNaCl(pH6.0)において一晩、透析するか、又は20mMのクエン酸ナトリウム120mMのNaCl(pH6.0)により予備−平衡化された、5mlのHiTrap(商標)Desalting カラム (Amersham Biosciences Corporation)上で試験した。   Culture supernatants containing human IgG3 antibodies were quantified by ELISA, harvested by centrifugation and sterile filtered as described in Example 5. The pH of the filtered supernatant was adjusted by adding 1/75 volume of 1M Tris-HCl (pH 8.0). The supernatant was tested on a 1 ml HiTrapW ™ Protein G HP column (Amersham Biosciences Corporation) pre-equilibrated with 20 mM sodium phosphate, pH 7.0. The column was washed with the same buffer and the bound antibody was eluted with 100 mM glycine-HCl (pH 2.7). After neutralization by adding about 1/50 volume of 1M Tris-HCl (pH 8.0), the pooled protein fractions were washed overnight in 20 mM sodium citrate, 120 mM NaCl (pH 6.0). Tested on a 5 ml HiTrap ™ Desalting column (Amersham Biosciences Corporation) dialyzed or pre-equilibrated with 20 mM sodium citrate 120 mM NaCl, pH 6.0.

脱塩カラムを通しての流れを集め、そしてOD280>1の画分をプールし、そして2mlのVivaspin(商標)濃縮機(50,000ドルトンMWCO)(Vivascience(商標)AG)を用いて、約0.5−1.0mg/mlに濃縮した。透析された材料を、同じ態様で濃縮した。次に、サンプルを、0.2μmのMillex(商標)-GV microfilters(Milliporee Corporation)を用いて濾過殺菌した。精製された抗体の濃度を、280nmでの吸光度(1mgl/ml=1.4A280)を測定することにより、UV分光法により決定した。 The flow through the desalting column is collected and the fractions with OD280> 1 are pooled and about 0.5-1.0 mg using a 2 ml Vivaspin ™ concentrator (50,000 Dalton MWCO) (Vivascience ™ AG) Concentrated to / ml. The dialyzed material was concentrated in the same manner. The sample was then filter sterilized using 0.2 μm Millex ™ -GV microfilters (Milliporee Corporation). The concentration of the purified antibody was determined by UV spectroscopy by measuring the absorbance at 280 nm (1 mgl / ml = 1.4A 280 ).

SDS−PAGE:
精製された抗体のサンプル5μgを、例5に記載のようにして、還元又は非−還元条件下で試験した。
SDS-PAGE:
A 5 μg sample of purified antibody was tested under reducing or non-reducing conditions as described in Example 5.

競争結合アッセイ:
例6に記載のようにして、表面上で組換えGPI−結合のヒト又はアカゲザルFcRnを発現するNSO形質転換体を、ミコフェノール酸(MPA)選択培地(DMEM, 10% FBS, lx HT 培地 補充 Hybri-Maxo(商標)(Sigma(商標)), 250 μg/ml キサンチン (Sigma(商標))、 1μg/mlの ミコフェノール酸(Life Technologies(商標)), 及び 2 mM のL-グルタミン)、又は2×MPA選択培地において維持した。
Competitive binding assays:
NSO transformants expressing recombinant GPI-bound human or rhesus FcRn on the surface as described in Example 6 were supplemented with mycophenolic acid (MPA) selection medium (DMEM, 10% FBS, lxHT medium). Hybri-Maxo ™ (Sigma ™), 250 μg / ml xanthine (Sigma ™), 1 μg / ml mycophenolic acid (Life Technologies ™), and 2 mM L-glutamine, or Maintained in 2 × MPA selective medium.

個々の精製されたHU1D10−1gG3抗体の一連の希釈溶液を、ビオチンにより(Pierce Biotechnology, Inc., Rockford, IL)によりラベルされたヒトIgG(Sigma-Aldrich、St. Louis, MO)に対して競争せしめた。抗体を、細胞系NS0 HuFcRn(memb)、すなわちクローン7−3上のヒトFcRn、及び細胞系NS0 RhFcRn、すなわちクローンR-3上のアカゲザルFcRnに対する結合について試験した。試験当たり約2×105個の細胞を、FBB(pH8.0)により1度、及びFBB(pH6.0)により1度、洗浄し、次にFBB(pH6.0)中、120μlの予備−混合された、ビオチニル化されたヒトIgG抗体(8.3μg/ml)及びHu1D10−IgG3競争抗体(625μg/mlから0.305μg/mlまでの2倍の一連の希釈)に再懸濁した。 A series of diluted solutions of individual purified HU1D10-1 gG3 antibodies compete against human IgG (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) labeled with biotin (Pierce Biotechnology, Inc., Rockford, IL) I was damned. The antibodies were tested for binding to cell line NS0 HuFcRn (memb), ie human FcRn on clone 7-3, and cell line NS0 RhFcRn, ie rhesus monkey FcRn on clone R-3. Approximately 2 × 10 5 cells per test are washed once with FBB (pH 8.0) and once with FBB (pH 6.0) and then 120 μl of pre-filled in FBB (pH 6.0) Resuspended in mixed, biotinylated human IgG antibody (8.3 μg / ml) and Hu1D10-IgG3 competitive antibody (2-fold serial dilution from 625 μg / ml to 0.305 μg / ml).

細胞を、氷上で1時間、抗体混合物と共にインキュベートし、FBB(pH6.0)により2度、洗浄し、そしてFBB(pH6.0)において2.5μg/mlに希釈されたストレプタビジン−RPE接合体(BioSource International)25μlに再懸濁した。暗室において氷上で30分間インキュベートした後、細胞を、FBB(pH6.0)により2度、洗浄し、そして1%ホルムアルデヒドに再懸濁した。サンプルを、FACSCalibur流動細胞計測法(BD(商標)Biosciences)を用いてのFACSTMにより、FcRnに結合する抗体について分析した。 Cells are incubated with the antibody mixture for 1 hour on ice, washed twice with FBB (pH 6.0), and streptavidin-RPE conjugate (BioSource) diluted to 2.5 μg / ml in FBB (pH 6.0). International) and resuspended in 25 μl. After 30 minutes incubation on ice in the dark, the cells were washed twice with FBB (pH 6.0) and resuspended in 1% formaldehyde. Samples were analyzed for antibodies binding to FcRn by FACS using a FACSCalibur flow cytometry (BD ™ Biosciences).

個々の精製されたHu1D10−IgG4抗体の一連の希釈溶液を、ビオチン(Pierce Biotechnology, Inc.)によりラベルされたヒトIgG(Sigma−Aldrich)に対して競争せしめた。IgG4抗体を、細胞系NS0 HuFcRn (memb)、すなわちクローン7−3上のFcRn、及び細胞系NS0 RhFcRn, すなわちクローンR-3上のアカゲザルFcRnへの結合について、IgG3抗体について上記のようにして試験した。   A series of diluted solutions of individual purified Hu1D10-IgG4 antibodies were competed against human IgG (Sigma-Aldrich) labeled with biotin (Pierce Biotechnology, Inc.). IgG4 antibodies were tested for binding to cell line NS0 HuFcRn (memb), ie FcRn on clone 7-3, and cell line NS0 RhFcRn, ie rhesus monkey FcRn on clone R-3, as described above for IgG3 antibody. did.

Ph−依存性結合及び放出アッセイ:
精製されたHu1D10−IgG3及びHu1D10−IgG4変異体抗体を、ヒト又はアカゲザルFcRnへの結合について、それぞれの野生型抗体に比較し、そして次に、例7に記載のようにして、細胞系NS0 HuFcRn (memb)、すなわちクローン7−3、及びNS0 RhFcRn、すなわちクローンR−3を用いての単一点結合及び放出アッセイにおいて種々のpH値で放出した。両サブタイプのIgG3及びIgG4が同等にラベルされたことを確めるために、適切なpHのFBBにおいて1.25μg/mlに希釈された、25μlのヤギF(ab’)2抗−ヒトκFTTC−接合抗体(Southern Biotechnology Associates, Inc.)を、検出試薬として使用した。
Ph-dependent binding and release assays:
Purified Hu1D10-IgG3 and Hu1D10-IgG4 variant antibodies are compared to their respective wild type antibodies for binding to human or rhesus monkey FcRn, and then cell line NS0 HuFcRn as described in Example 7. (memb), ie clone 7-3, and NS0 RhFcRn, ie clone R-3, were released at various pH values in a single point binding and release assay. To ensure that both subtypes of IgG3 and IgG4 were equally labeled, 25 μl of goat F (ab ′) 2 anti-human κFTTC− diluted to 1.25 μg / ml in FBB at the appropriate pH Conjugated antibody (Southern Biotechnology Associates, Inc.) was used as a detection reagent.

結果:
アミノ酸置換を、ヒトγ3重鎖の位置428で、及びヒトγ4重鎖の位置250及び428で生ぜしめた(Kabat, et al., 前掲のEU指標に従って番号付けられた)。それらの2つの位置は、FcRnへの高められた結合をもたらしたヒトγ2M3重鎖におけるそれらの位置での突然変異の同定に基づいて選択された。M428L変異体は、ヒトγ3重鎖において評価された。M428L変異体及びT250Q/M428L変異体の両者を、ヒトγ4重鎖において評価した。
result:
Amino acid substitutions occurred at position 428 of the human γ3 heavy chain and at positions 250 and 428 of the human γ4 heavy chain (numbered according to the EU index, Kabat, et al., Supra). These two positions were selected based on the identification of mutations at those positions in the human γ2M3 heavy chain that resulted in increased binding to FcRn. M428L mutant was evaluated in human γ3 heavy chain. Both M428L mutant and T250Q / M428L mutant were evaluated in human γ4 heavy chain.

IgG3及びIgG4Fc変異体は、それぞれ、Hu1D10(Kostelny et al. (2001)、前掲)の軽鎖及び重鎖可変領域、ヒトκ(Hieter et al. (1980)、前掲)の軽鎖定常領域、及びヒトIgG3(Huck et al., 前掲)及びIgG4(Ellison et al., 前掲)の重鎖定常領域を含んで成る抗−HLA−DRβ鎖対立遺伝子抗体として発現された。上記のように、適切な野生型又は変異体重鎖発現ベクターを、Hu1D10モノクローナル抗体の発現のために、適切な軽鎖発現ベクターと共に293−H細胞中に一時的に同時−トランスフェクトした。   IgG3 and IgG4Fc variants are the light and heavy chain variable regions of Hu1D10 (Kostelny et al. (2001), supra), the light chain constant region of human kappa (Hieter et al. (1980), supra), and It was expressed as an anti-HLA-DR β chain allele antibody comprising the heavy chain constant regions of human IgG3 (Huck et al., Supra) and IgG4 (Ellison et al., Supra). As described above, the appropriate wild type or mutant weight chain expression vector was transiently co-transfected into 293-H cells with the appropriate light chain expression vector for expression of the Hu1D10 monoclonal antibody.

一時的にトランスフェクションの後5〜7日で収穫された培養上清液のELISA分析は、抗体発現レベルが典型的には、25mlの上清液中、5−25μg/mlであったことを示した。Hu1D10−IgG3及びHu1D10−IgG4抗体を、約100−500μgの最終収量のために、それぞれプロテインG及びAを用いて親和性クロマトグラフィーにより精製した。Sp2/0細胞におけるHu1D10抗体の安定した発現は典型的には、ELISAにより決定される場合、30−100μg/mlの発現レベルをもたらした。培養上清液に存在する約50−80%の抗体の収率が、小規模プロテインG又はA親和性クロマトグラフィーにより得られた。   ELISA analysis of culture supernatants temporarily harvested 5-7 days after transfection showed that antibody expression levels were typically 5-25 μg / ml in 25 ml supernatant. Indicated. Hu1D10-IgG3 and Hu1D10-IgG4 antibodies were purified by affinity chromatography using protein G and A, respectively, for a final yield of about 100-500 μg. Stable expression of Hu1D10 antibody in Sp2 / 0 cells typically resulted in an expression level of 30-100 μg / ml as determined by ELISA. A yield of about 50-80% antibody present in the culture supernatant was obtained by small scale protein G or A affinity chromatography.

精製された抗体を、非還元及び還元条件下でSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)により特徴づけた。非還元条件下でのSDS−PAGE分析は、精製された抗体が約150−170kDa分子量を有したことを示し(データは示されていない);還元条件下での分析は、精製された抗体が約50−60kDの分子量を有する重鎖及び約25kDの分子量を有する軽鎖から構成されることを示した(データは示されていない)。安定したSp2/0トランスフェクタントから精製された抗体のSDS−PAGE分析は、一時的な293−Hトランスフェクションから精製された抗体により観察される結果に類似する結果を与えた。   The purified antibody was characterized by SDS polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) under non-reducing and reducing conditions. SDS-PAGE analysis under non-reducing conditions showed that the purified antibody had a molecular weight of about 150-170 kDa (data not shown); analysis under reducing conditions showed that the purified antibody It was shown to be composed of a heavy chain with a molecular weight of about 50-60 kD and a light chain with a molecular weight of about 25 kD (data not shown). SDS-PAGE analysis of antibodies purified from stable Sp2 / 0 transfectants gave results similar to those observed with antibodies purified from transient 293-H transfections.

FcRnに対する野生型Hu1D10−IgG3及びHu1D10−IgG4抗体、及びそれらの種類の変異体の相対的結合を、その表面上でヒトFcRnを安定して発現する、トランスフェクトされたNSO細胞系を用いて決定した。上記のようにして、精製された抗体を、競争結合アッセイにおいて、FcRnの結合について試験した。上昇する濃度のラベルされていない競争抗体を、FBB(pH6.0)中、亜飽和濃度のビオチニル化されたヒトIgG抗体(Sigma−Aldrich)の存在下で細胞と共にインキュベートした。   Relative binding of wild-type Hu1D10-IgG3 and Hu1D10-IgG4 antibodies and their variants to FcRn is determined using a transfected NSO cell line that stably expresses human FcRn on its surface did. Purified antibodies were tested for FcRn binding in a competitive binding assay as described above. Increasing concentrations of unlabeled competitive antibody were incubated with cells in FBB (pH 6.0) in the presence of subsaturating biotinylated human IgG antibody (Sigma-Aldrich).

ヒトFcRnへのHu1D10−IgG3野生型及びM428L変異体の結合を、競争結合実験において試験した。表11に要約されるように、野生型Hu1D10−IgG3抗体についてのIC50は約15μg/mlであり、そしてM428L単一変異体についてIC50 は約2μg/mlである。ヒトFcRnへのHu1D10−IgG4及びその変異体の結合をまた、競争結合実験において試験した。表12に要約されるように、野生型Hu1D10−IgG抗体についてのIC50は約76μg/mlであり、そしてM428M単一変異体についてのIC50は約5μg/mlであり、そしてT250Q/M428L二重変異体についてのIC50は約1μg/mlである。   The binding of Hu1D10-IgG3 wild type and M428L mutant to human FcRn was tested in competitive binding experiments. As summarized in Table 11, the IC50 for the wild-type Hu1D10-IgG3 antibody is about 15 μg / ml and the IC50 for the M428L single mutant is about 2 μg / ml. The binding of Hu1D10-IgG4 and its variants to human FcRn was also tested in competitive binding experiments. As summarized in Table 12, the IC50 for the wild-type Hu1D10-IgG antibody is about 76 μg / ml, and the IC50 for the M428M single mutant is about 5 μg / ml, and the T250Q / M428L double mutation The IC50 for the body is about 1 μg / ml.

アカゲザルFcRnへのHu1D10−IgG3野生型及びM428L変異体の結合を、競争結合実験において試験した。表13に要約されるように、野生型Hu1D10−IgG3抗体についてのIC50は約14μg/mlであり、そしてM428L単一変異体についてIC50 は約3μg/mlである。アカゲザルFcRnへのHu1D10−IgG4及びその変異体の結合をまた、競争結合実験において試験した。表14に要約されるように、野生型Hu1D10−IgG抗体についてのIC50は約98μg/mlであり、そしてM428M単一変異体についてのIC50は約7μg/mlであり、そしてT250Q/M428L二重変異体についてのIC50は約1μg/mlである。   The binding of Hu1D10-IgG3 wild type and M428L mutant to rhesus monkey FcRn was tested in competitive binding experiments. As summarized in Table 13, the IC50 for the wild type Hu1D10-IgG3 antibody is about 14 μg / ml and the IC50 for the M428L single mutant is about 3 μg / ml. Binding of Hu1D10-IgG4 and its variants to rhesus monkey FcRn was also tested in competitive binding experiments. As summarized in Table 14, the IC50 for the wild-type Hu1D10-IgG antibody is about 98 μg / ml, and the IC50 for the M428M single mutant is about 7 μg / ml, and the T250Q / M428L double mutation The IC50 for the body is about 1 μg / ml.

FcRnへのIgGの結合はpH−依存性であることが知られており;IgGはpH6.0でFcRnに強く結合するが、しかしpH8.0では弱く結合する。より長い血清半減期を有する変異体抗体を構築するためには、pH8.0でFcRnからのpH−依存性放出を保持しながら、pH6.0でFcRnへの結合を高めることが所望される。結合がpH−依存性であることを確めるために、抗体を、ヒトFcRnを安定して発現する、トランスフェクトされたNSO細胞系への結合について試験し、そして6.0〜8.0の範囲のpH値で放出した。上記のように、細胞を、FBB(pH6.0)中、亜飽和濃度の抗体と共にインキュベートし、pH6.0, 6.5, 7.0, 7.5又は8.0でのFBBにより洗浄し、そして結合をFACSTMにより分析した。 IgG binding to FcRn is known to be pH-dependent; IgG binds strongly to FcRn at pH 6.0, but weakly at pH 8.0. To construct a variant antibody with a longer serum half-life, it is desirable to enhance binding to FcRn at pH 6.0 while retaining pH-dependent release from FcRn at pH 8.0. To ensure that the binding is pH-dependent, the antibodies were tested for binding to a transfected NSO cell line that stably expresses human FcRn and a pH in the range of 6.0-8.0. Released by value. As above, cells are incubated with subsaturating antibodies in FBB (pH 6.0), washed with FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 or 8.0, and binding is analyzed by FACS ™. did.

図21Aに示されるように、その結果は、M428L突然変異を有する、修飾されたHu1D10−IgG3抗体が、pH6.0でヒトFcRnへの強い結合を示し、そしてpH値がpH8.0に高められるにつれて、結合が低下することを示した。図21Bに示されるように、その結果は、M428L又はT250Q/M428L突然変異を有する、修飾されたHu1D10−IgG4抗体がpH6.0でヒトFcRnへの強い結合を示し、そしてpH値がpH8.0に上昇するにつれて、結合が低下することを示した。それらの結果は、ヒトFcRnへのIgG3及びIgG4抗体の結合がpH−依存性であったことを示した。   As shown in FIG. 21A, the results show that the modified Hu1D10-IgG3 antibody with the M428L mutation shows strong binding to human FcRn at pH 6.0 and the pH value is increased to pH 8.0. As shown, the bond decreased. As shown in FIG. 21B, the results show that the modified Hu1D10-IgG4 antibody with the M428L or T250Q / M428L mutation shows strong binding to human FcRn at pH 6.0 and the pH value is pH 8.0. It was shown that the binding decreased as the value increased. The results showed that the binding of IgG3 and IgG4 antibodies to human FcRn was pH-dependent.

同様に、抗体を、アカゲザルFcRnを安定して発現する、トランスフェクトされたNSO細胞系への結合について試験し、そして次に、6.0〜8.0の範囲のpH値で放出した。図21Cに示されるように、その結果は、M428Lを有する、修飾されたHu1D10−IgG3抗体がpH6.0でアカゲザルFcRnへの強い結合を示し、そしてpH値がpH8.0に高まるにつれて、結合が低下することを示した。図21Dに示されるように、その結果は、H428L又はT250Q/M428L突然変異を有する、修飾されたHu1D10−IgG4抗体がpH6.0でアカゲザルFcRnに対して強い結合を示し、そしてpH値がpH8.0に上昇するにつれて、結合が低下したことを示した。それらの結果は、アカゲザルにFcRnへの抗体の結合がまた、pH−依存性であったことを示した。   Similarly, antibodies were tested for binding to transfected NSO cell lines that stably express rhesus monkey FcRn and then released at pH values in the range of 6.0-8.0. As shown in FIG. 21C, the results show that the modified Hu1D10-IgG3 antibody with M428L shows strong binding to rhesus monkey FcRn at pH 6.0, and binding increased as the pH value increased to pH 8.0. Showed a decline. As shown in FIG.21D, the results show that the modified Hu1D10-IgG4 antibody with H428L or T250Q / M428L mutation has strong binding to rhesus monkey FcRn at pH 6.0, and the pH value is pH 8. As it rose to 0, it showed a decrease in binding. The results indicated that antibody binding to FcRn in rhesus monkeys was also pH-dependent.

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例12
この例は、IgG3及びIgG4抗体の変異体への例9及び10に記載されるインビトロ及びインビボ血清半減期の適用を記載する。
例9及び10に記載されるような“アカゲザル薬物動力学的研究”のプロトコールを、IgG3及びIgG4の変異体に対して行い、インビボ血清半減期及び種々の薬物動力学的パラメーターに対する突然変異の効果を確認した。
Example 12 .
This example describes the application of the in vitro and in vivo serum half-life described in Examples 9 and 10 to IgG3 and IgG4 antibody variants.
The protocol of “Rhesus monkey pharmacokinetic study” as described in Examples 9 and 10 was performed on the IgG3 and IgG4 variants, and the effect of the mutation on in vivo serum half-life and various pharmacokinetic parameters. It was confirmed.

例13.
この例は、改良された患者処理規則を可能にするために、良く知られている治療抗体のFcRn結合変異体を企画し、そして生成し、それにより、個々の血清半減期を延長すること(又は縮小すること)を記載する。
Example 13 .
This example designs and generates FcRn binding variants of well-known therapeutic antibodies to allow improved patient treatment rules, thereby extending individual serum half-lives ( (Or reduce).

ダクリズマブ:
ダクリズマブは、多くの自己免疫及び炎症疾患症状、例えば喘息、糖尿病、ブドウ膜炎、多発性硬化症、リウマチ様関節炎及び潰瘍性大腸炎のために臨床学的に開発されている、ヒト適合された抗−CD25モノクローナル抗体である。ダクリズマブは、移植適応症のみのために、商標Zenapax(商標)として現在市販されている。
Daclizumab:
Daclizumab is a human-adapted, clinically developed for many autoimmune and inflammatory disease symptoms such as asthma, diabetes, uveitis, multiple sclerosis, rheumatoid arthritis and ulcerative colitis Anti-CD25 monoclonal antibody. Daclizumab is currently marketed under the trademark Zenapax ™ for transplantation indications only.

ダクリズマブについての軽鎖及び重鎖可変領域のアミノ酸配列は、引用により本明細書に組込まれるアメリカ特許第5,530,101号に開示されている。
その現在の臨床学的態様におけるダクリズマブは、IgG1イソタイプ抗体であるが、しかしながら、類似する治療特徴を示す、ダクリズマブのIgG2M3イソタイプバージョンが、生成され得る。
The amino acid sequences of the light and heavy chain variable regions for daclizumab are disclosed in US Pat. No. 5,530,101, incorporated herein by reference.
Daclizumab in its current clinical embodiment is an IgG1 isotype antibody, however, an IgG2M3 isotype version of daclizumab that exhibits similar therapeutic characteristics can be generated.

ダクリズマブの血清半減期を高めるために、その定常領域アミノ酸配列を、上記FcRn結合突然変異のいずれかにより修飾した。例えば、T250Q/M428L突然変異を、上記例1−4に記載されるベクター企画及び突然変異誘発についての方法を用いて、ダクリズマブにおいて生成することができる。T250Q/M428Lダクリズマブの配列は、図22(配列番号122)に示される。   In order to increase the serum half-life of daclizumab, its constant region amino acid sequence was modified with any of the FcRn binding mutations described above. For example, the T250Q / M428L mutation can be generated in daclizumab using the vector design and mutagenesis methods described in Examples 1-4 above. The sequence of T250Q / M428L daclizumab is shown in Figure 22 (SEQ ID NO: 122).

T250Q/M428Lダクリズマブの高められた血清半減期を、例5−7に記載されるインビトロ結合アッセイ方法を用いて、又は例9−10に記載されるインビボアッセイ方法を用いて決定することができる。
T250Q/M428Lダクリズマブは、投与の高められた頻度及び量の利点を、変更されていないダクリズマブの治療効果に提供することであろうことが予測される。
The enhanced serum half-life of T250Q / M428L daclizumab can be determined using the in vitro binding assay method described in Examples 5-7 or using the in vivo assay method described in Examples 9-10.
It is anticipated that T250Q / M428L daclizumab will provide the benefits of increased frequency and dose of administration to the therapeutic effects of unchanged daclizumab.

図22(配列番号119−123)に示されるように、ダクリズマブ(IgG1イソタイプ)定常領域配列における他のFcRn結合突然変異をまた、上記例1−3の方法に従って生成することができる。それらの変異体はまた、上記OST577及びHu1D10抗体例の効果に基づいて、所望されるようなダクリズマブの血清半減期に影響を及ぼすであろうことが予測される。
同様に、図22(配列番号124−128)に示されるような、ダクリズマブ定常領域配列のIgG2M3バージョンにおけるFcRn結合突然変異をまた、上記例1−4の方法に従って生成することができる。
As shown in FIG. 22 (SEQ ID NOs: 119-123), other FcRn binding mutations in the daclizumab (IgG1 isotype) constant region sequence can also be generated according to the methods of Examples 1-3 above. It is expected that these variants will also affect the serum half-life of daclizumab as desired based on the effects of the OST577 and Hu1D10 antibody examples above.
Similarly, FcRn binding mutations in the IgG2M3 version of the daclizumab constant region sequence, as shown in FIG. 22 (SEQ ID NOs 124-128), can also be generated according to the methods of Examples 1-4 above.

フォントリズマブ:
フォントリズマブはHuZAFTMとしても知られている、IgG1イソタイプのヒト適合された抗−インターフェロン−γ(IFN−γ)モノクローナル抗体である。フォントリズマブは、現在、クローン病のための治療処理剤として臨床学的に開発されている。フォントリズマブの可変領域は、引用により本明細書に組込まれるアメリカ特許第6,329,511号に開示される。ダクリズマブについて上記に記載されるように、フォントリズマブの血清半減期はまた、上記例1−4に記載される方法を用いて、図23(配列番号130−134)に示されるようなその定常領域配列を突然変異誘発することにより変更され得る。
Font Rizumab:
Fontlizumab is a humanized anti-interferon-γ (IFN-γ) monoclonal antibody of the IgG1 isotype, also known as HuZAF . Fontlizumab is currently being clinically developed as a therapeutic treatment for Crohn's disease. The variable region of fontlizumab is disclosed in US Pat. No. 6,329,511, which is incorporated herein by reference. As described above for daclizumab, the serum half-life of fontlizumab can also be determined using the method described in Examples 1-4 above, its steady state as shown in FIG. 23 (SEQ ID NOs: 130-134). It can be altered by mutagenizing the region sequence.

ビシリズマブ:
ビシリズマブは、Nuvion(商標)としても知られている、IgG2イソタイプのヒト適合された抗−CD3モノクローナル抗体である。ビシリズマブは、すべての成熟T細胞上で抗原−受容体複合体を形成するCD3分子を標的化する。ビシリズマブは現在、ステロイド抗療性潰瘍性大腸炎の処理剤として臨床学的に開発されている。ダクリズマブ及びフォントリズマブについて上記に記載されるように、ビシリズマブの血清半減期はまた、上記例1−4に記載される方法を用いて、図24(配列番号136−140)に示されるようなその定常領域配列を突然変異誘発することにより変更され得る。
Bicilizumab:
Bicilizumab is a human adapted anti-CD3 monoclonal antibody of the IgG2 isotype, also known as Nuvion ™. Bicilizumab targets the CD3 molecule that forms an antigen-receptor complex on all mature T cells. Bicilizumab is currently being clinically developed as a treatment for steroid-refractory ulcerative colitis. As described above for daclizumab and fontlizumab, the serum half-life of bicilizumab is also as shown in FIG. 24 (SEQ ID NOs: 136-140) using the methods described in Examples 1-4 above. The constant region sequence can be altered by mutagenesis.

M200:
M200は、種々の増殖性障害に向けられる脈管形成インヒビター治療剤として現在、開発されているα5β1インテグリンに対して向けられたキメラIgG4抗体である。ダクリズマブ、フォントリズマブ及びビシリズマブについて上記に記載されるように、M200の血清半減期はまた、上記例1−3に記載される方法を用いて、図25(配列番号142−146)に示されるようなその定常領域配列を突然変異誘発することにより変更され得る。
M200:
M200 is a chimeric IgG4 antibody directed against α5β1 integrin that is currently being developed as an angiogenesis inhibitor therapeutic for a variety of proliferative disorders. As described above for daclizumab, fontlizumab and bicilizumab, the serum half-life of M200 is also shown in FIG. 25 (SEQ ID NOs: 142-146) using the method described in Examples 1-3 above. Such constant region sequences can be altered by mutagenesis.

本発明は、現在好まれる実施形態を基準にして記載されてきたが、本発明の範囲内で種々の修飾を行うことができることを理解すべきである。
全ての刊行物、特許、特許出願及びウェブサイトは、あたかも各々の個々の刊行物、特許、特許出願及びウェブサイトが特異的及び個別にその全体が参考として内含されているのと同じレベルで、その全体が参考として本明細書に内含されるものである。
Although the invention has been described with reference to the presently preferred embodiment, it should be understood that various modifications can be made within the scope of the invention.
All publications, patents, patent applications and websites are at the same level as if each individual publication, patent, patent application and website was specifically and individually incorporated by reference in its entirety. , The entirety of which is incorporated herein by reference.

図1は、IgG分子の構造を例示する。FIG. 1 illustrates the structure of an IgG molecule. 図2は、IgG分子のサルベージ経路を示す。FIG. 2 shows the salvage pathway of IgG molecules. 図3Aは、重鎖の位置250、314及び428が強調されている状態での、OST577-IgG2M3及びOST577-IgG1のアミノ酸配列を示す。 「OST577-VH」(配列番号1)は、OST577-IgG2M3又はOST577-IgG1の重鎖可変領域のアミノ酸配列を表わしている。「IgG2M3-CH」(配列番号:2)は、OST577-IgG2M3の重鎖定常領域のアミノ酸配列を表わす。「IgG1-CH」(配列番号3)は、OST577-IgG1の重鎖定常領域のアミノ酸配列を表わしている。「OST577-VL」(配列番号4)は、OST577-IgG2M3又はOST577-IgG1の軽鎖可変領域のアミノ酸配列を表わしている。「LAMBDA2-CL」(配列番号5)は、OST577-LgG2M3又はOST577-IgG1の軽鎖定常領域のアミノ酸配列を表わす。FIG. 3A shows the amino acid sequences of OST577-IgG2M3 and OST577-IgG1, with heavy chain positions 250, 314, and 428 highlighted. “OST577-VH” (SEQ ID NO: 1) represents the amino acid sequence of the heavy chain variable region of OST577-IgG2M3 or OST577-IgG1. “IgG2M3-CH” (SEQ ID NO: 2) represents the amino acid sequence of the heavy chain constant region of OST577-IgG2M3. “IgG1-CH” (SEQ ID NO: 3) represents the amino acid sequence of the heavy chain constant region of OST577-IgG1. “OST577-VL” (SEQ ID NO: 4) represents the amino acid sequence of the light chain variable region of OST577-IgG2M3 or OST577-IgG1. “LAMBDA2-CL” (SEQ ID NO: 5) represents the amino acid sequence of the light chain constant region of OST577-LgG2M3 or OST577-IgG1. 図3B-1は、未修飾OST577-IgG2M3と比較した修飾されたOST577-IgG2M3の定常領域のアミノ酸配列(各々の開示されたアミノ酸配列の配列番号については表1を参照のこと)を示す。FIG. 3B-1 shows the amino acid sequence of the constant region of modified OST577-IgG2M3 compared to unmodified OST577-IgG2M3 (see Table 1 for the sequence number of each disclosed amino acid sequence). 図3B-2は、未修飾OST577-IgG2M3と比較した修飾されたOST577-IgG2M3の定常領域のアミノ酸配列(各々の開示されたアミノ酸配列の配列番号については表1を参照のこと)を示す。FIG. 3B-2 shows the amino acid sequence of the constant region of modified OST577-IgG2M3 compared to unmodified OST577-IgG2M3 (see Table 1 for the sequence number of each disclosed amino acid sequence). 図3B-3は、未修飾OST577-IgG2M3と比較した修飾されたOST577-IgG2M3の定常領域のアミノ酸配列(各々の開示されたアミノ酸配列の配列番号については表1を参照のこと)を示す。FIG. 3B-3 shows the amino acid sequence of the constant region of modified OST577-IgG2M3 compared to unmodified OST577-IgG2M3 (see Table 1 for the sequence number of each disclosed amino acid sequence). 図3B-4は、未修飾OST577-IgG2M3と比較した修飾されたOST577-IgG2M3の定常領域のアミノ酸配列(各々の開示されたアミノ酸配列の配列番号については表1を参照のこと)を示す。FIG. 3B-4 shows the amino acid sequence of the constant region of modified OST577-IgG2M3 compared to unmodified OST577-IgG2M3 (see Table 1 for the sequence number of each disclosed amino acid sequence). 図3B-5は、未修飾OST577-IgG2M3と比較した修飾されたOST577-IgG2M3の定常領域のアミノ酸配列(各々の開示されたアミノ酸配列の配列番号については表1を参照のこと)を示す。FIG. 3B-5 shows the amino acid sequence of the constant region of modified OST577-IgG2M3 compared to unmodified OST577-IgG2M3 (see Table 1 for the sequence number of each disclosed amino acid sequence). 図3B-6は、未修飾OST577-IgG2M3と比較した修飾されたOST577-IgG2M3の定常領域のアミノ酸配列(各々の開示されたアミノ酸配列の配列番号については表1を参照のこと)を示す。FIG. 3B-6 shows the amino acid sequence of the constant region of modified OST577-IgG2M3 compared to unmodified OST577-IgG2M3 (see Table 1 for the SEQ ID NO of each disclosed amino acid sequence). 図3Cは、未修飾OST577-IgG1と比較した修飾されたOST577-IgG1の定常領域のアミノ酸配列を示す。FIG. 3C shows the amino acid sequence of the constant region of modified OST577-IgG1 compared to unmodified OST577-IgG1. 図3Dは、重鎖の位置250、314及び428が強調された状態での、HulD10-IgG2M3及びHulD10-IgG1のアミノ酸配列を示す。 「Hul10-VH」(配列番号6)は、HulD10-IgG2M3又はHulD10-IgG1の重鎖可変領域のアミノ酸配列を表わす。「IgG2M3-CH」(配列番号2)は、HulD10IgG2M3の重鎖定常領域のアミノ酸配列を表わす。「IgGl-CH」(配列番号7)は、HulD10-IgG1の重鎖定常領域のアミノ酸配列を表わす。「HulD10-VL」(配列番号8)は、HulD10-IgG2M3又はHulD10-IgG1の軽鎖可変領域のアミノ酸配列を表わす。「KAPPA-CL」(配列番号9)は、HulD10-IgG2M3又はHulD10-IgG1の軽鎖定常領域のアミノ酸配列を表わしている。FIG. 3D shows the amino acid sequences of HulD10-IgG2M3 and HulD10-IgG1, with heavy chain positions 250, 314 and 428 highlighted. “Hul10-VH” (SEQ ID NO: 6) represents the amino acid sequence of the heavy chain variable region of HulD10-IgG2M3 or HulD10-IgG1. “IgG2M3-CH” (SEQ ID NO: 2) represents the amino acid sequence of the heavy chain constant region of HulD10IgG2M3. “IgGl-CH” (SEQ ID NO: 7) represents the amino acid sequence of the heavy chain constant region of HulD10-IgG1. “HulD10-VL” (SEQ ID NO: 8) represents the amino acid sequence of the light chain variable region of HulD10-IgG2M3 or HulD10-IgG1. “KAPPA-CL” (SEQ ID NO: 9) represents the amino acid sequence of the light chain constant region of HulD10-IgG2M3 or HulD10-IgG1. 図3Eは、未修飾HulD10-IgG2M3と比較した修飾されたHulD10-IgG2M3の定常領域のアミノ酸配列を示す。FIG. 3E shows the amino acid sequence of the constant region of modified HulD10-IgG2M3 compared to unmodified HulD10-IgG2M3. 図3Fは、未修飾HulD10-IgG1と比較した修飾されたHulD10-IgG1の定常領域のアミノ酸配列を示す。FIG. 3F shows the amino acid sequence of the constant region of modified HulD10-IgG1 compared to unmodified HulD10-IgG1. 図3Gは、重鎖の位置250及び428が強調された状態での、Hu1D10−IgG3及びHu1D10−IgG4のアミノ酸配列を示す。“Hu1D10-VH”(配列番号6)は、HuID10−IgG3又はHu1D10−IgG4の重鎖可変領域のアミノ酸配列を表わす。“IgG-CH”(配列番号113)は、Hu1D10−IgG3の重鎖定常領域のアミノ酸配列を表わす。“IgG4-CH”(配列番号114)は、Hu1D10−IgG4の重鎖定常領域のアミノ酸配列を表わす。“Hu1D10-VL”(配列番号8)はHu1D10-IgG3又はHu1D10−IgG4の軽鎖可変領域のアミノ酸配列を表わす。“KAPPA-CL”(配列番号9)は、Hu1D10-IgGM3又はHu1D10-IgG4の軽鎖定常領域のアミノ酸配列を表わしている。FIG. 3G shows the amino acid sequences of Hu1D10-IgG3 and Hu1D10-IgG4 with heavy chain positions 250 and 428 highlighted. “Hu1D10-VH” (SEQ ID NO: 6) represents the amino acid sequence of the heavy chain variable region of HuID10-IgG3 or Hu1D10-IgG4. “IgG-CH” (SEQ ID NO: 113) represents the amino acid sequence of the heavy chain constant region of Hu1D10-IgG3. “IgG4-CH” (SEQ ID NO: 114) represents the amino acid sequence of the heavy chain constant region of Hu1D10-IgG4. “Hu1D10-VL” (SEQ ID NO: 8) represents the amino acid sequence of the light chain variable region of Hu1D10-IgG3 or Hu1D10-IgG4. “KAPPA-CL” (SEQ ID NO: 9) represents the amino acid sequence of the light chain constant region of Hu1D10-IgGM3 or Hu1D10-IgG4. 図3Hは、未修飾HulD10-IgG3と比較したM428LHulD10-IgG3変異体(配列番号115)の定常領域のアミノ酸配列を示す。FIG. 3H shows the amino acid sequence of the constant region of the M428LHulD10-IgG3 variant (SEQ ID NO: 115) compared to unmodified HulD10-IgG3. 図3Iは、未修飾HulD10-IgG4と比較したM428LHulD10-IgG4変異体(配列番号116)及びT250Q/M428LHulD10-IgG4(配列番号117)の定常領域のアミノ酸配列を示す。FIG. 3I shows the amino acid sequences of the constant regions of M428LHulD10-IgG4 variant (SEQ ID NO: 116) and T250Q / M428LHulD10-IgG4 (SEQ ID NO: 117) compared to unmodified HulD10-IgG4. 図4は、オーバーラップ・エクステンションPCR方法を例示する。FIG. 4 illustrates the overlap extension PCR method. 図5Aは、重鎖ベクターpVAg 2M3-OST577の制限地図を示す。FIG. 5A shows a restriction map of heavy chain vector pVAg 2M3-OST577. 図5Bは、重鎖ベクターpVAgl.N-OST577の制限地図を示す。FIG. 5B shows a restriction map of heavy chain vector pVAgl.N-OST577. 図6は、軽鎖ベクターpVAλ2-OST577の制限地図を示す。FIG. 6 shows a restriction map of the light chain vector pVAλ2-OST577. 図7Aは、重鎖ベクターpVAg2M3-HulD10の制限地図を示す。FIG. 7A shows a restriction map of heavy chain vector pVAg2M3-HulD10. 図7Bは、重鎖ベクターpVAgl.N-HulD10の制限地図を示す。FIG. 7B shows a restriction map of heavy chain vector pVAgl.N-HulD10. 図7Cは、重鎖ベクターpHuHCg3.Tt.D-Hu1D10の制限地図を示す。FIG. 7C shows a restriction map of the heavy chain vector pHuHCg3.Tt.D-Hu1D10. 図7Dは、重鎖ベクターpHuHCg4.Tt.D-Hu1D10の制限地図を示す。FIG. 7D shows a restriction map of the heavy chain vector pHuHCg4.Tt.D-Hu1D10. 図8は、軽鎖ベクターpVk-HulD10の制限地図を示す。FIG. 8 shows a restriction map of the light chain vector pVk-HulD10. 図9Aは、ヒトFcRnベクターpDL208の制限地図を示す。FIG. 9A shows a restriction map of the human FcRn vector pDL208. 図9Bは、アカゲザルFcRnベクターpDL410の制限地図を示す。FIG. 9B shows a restriction map of rhesus FcRn vector pDL410. 図10Aは、OST577-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体のSDS-PAGE分析を示す。 精製済みOST577-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体は、例5で記述されているように、還元条件下でSDS-PAGEにより分析された。FIG. 10A shows SDS-PAGE analysis of OST577-IgG2M3 wild type and mutant antibodies. Purified OST577-IgG2M3 wild type and mutant antibodies were analyzed by SDS-PAGE under reducing conditions as described in Example 5. 図10Bは、OST577-IgG1野生型及び突然変異体抗体のSDS-PAGE分析を示す。精製済みOST577-IgG1野生型及び突然変異体抗体は、例5で記述されているように、還元条件下でSDS-PAGEにより分析された。FIG. 10B shows SDS-PAGE analysis of OST577-IgG1 wild type and mutant antibodies. Purified OST577-IgG1 wild type and mutant antibodies were analyzed by SDS-PAGE under reducing conditions as described in Example 5. 図11Aは、ヒトFcRnに対するOST577-IgG2M3の位置250のさまざまな突然変異体の単一点比較結合検定を示す。 pH6.0でのFBB中の野生型又は位置250突然変異体 OST577-IgG2M3競争的抗体の存在下でのトランスフェクションを受けたNS0細胞上のヒトFcRnに対するビオチニル化されたOST577-IgG2M3抗体の結合は、例6で記述されているように、ストレプトアビジン接合されたRPEで検出され、フローサイトメトリにより分析された。FIG. 11A shows a single point comparative binding assay of various mutants at position 250 of OST577-IgG2M3 against human FcRn. Binding of biotinylated OST577-IgG2M3 antibody to human FcRn on NS0 cells transfected in the presence of wild type or position 250 mutant OST577-IgG2M3 competitive antibody in FBB at pH 6.0 As described in Example 6, detected with streptavidin-conjugated RPE and analyzed by flow cytometry. 図11Bは、ヒトFcRnに対するOST577-IgG2M3の位置314のさまざまな突然変異体の単一点比較結合検定を示す。 pH6.0でのFBB中の野生型又は位置314突然変異体OST577-IgG2M3競争的抗体の存在下でのトランスフェクションを受けたNS0細胞上のヒトFcRnに対するビオチニル化されたOST577-IgG2M3抗体の結合は、例6で記述されているように、ストレプトアビジン接合されたRPEで検出され、フローサイトメトリにより分析された。FIG. 11B shows a single point comparative binding assay of various mutants at position 314 of OST577-IgG2M3 against human FcRn. Binding of biotinylated OST577-IgG2M3 antibody to human FcRn on NS0 cells transfected in the presence of wild type or position 314 mutant OST577-IgG2M3 competitive antibody in FBB at pH 6.0 As described in Example 6, detected with streptavidin-conjugated RPE and analyzed by flow cytometry. 図11Cは、ヒトFcRnに対するOST577-IgG2M3の位置428のさまざまな突然変異体の単一点比較結合検定を示す。 pH6.0でのFBB中の野生型又は位置428突然変異体OST577-IgG2M3競争的抗体の存在下でのトランスフェクションを受けたNS0細胞上のヒトFcRnに対するビオチニル化されたOST577-IgG2M3抗体の結合は、例6で記述されているように、ストレプトアビジン接合されたRPEで検出され、フローサイトメトリにより分析された。FIG. 11C shows a single point comparative binding assay of various mutants at position 428 of OST577-IgG2M3 against human FcRn. Binding of biotinylated OST577-IgG2M3 antibody to human FcRn on NS0 cells transfected in the presence of wild type or position 428 mutant OST577-IgG2M3 competitive antibody in FBB at pH 6.0 As described in Example 6, detected with streptavidin-conjugated RPE and analyzed by flow cytometry. 図12Aは、ヒトFcRnに対するOST577-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体の競合的結合検定を示す。 pH6.0でのFBB中の増大する濃度の野生型又は突然変異体OST577-IgG2M3競争的抗体の存在下でのトランスフェクションを受けたNS0細胞上のヒトFcRnに対するビオチニル化されたHuEP5C7-IgG2M3抗体の結合は、例6で記述されているように、ストレプトアビジン接合されたRPEで検出され、フローサイトメトリにより分析された。FIG. 12A shows a competitive binding assay of OST577-IgG2M3 wild type and mutant antibodies against human FcRn. of biotinylated HuEP5C7-IgG2M3 antibody against human FcRn on NS0 cells transfected in the presence of increasing concentrations of wild-type or mutant OST577-IgG2M3 competitive antibody in FBB at pH 6.0 Binding was detected with streptavidin-conjugated RPE and analyzed by flow cytometry as described in Example 6. 図12Bは、ヒトFcRnに対するOST577-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体の競合的結合検定を示す。 pH6.0でのFBB中の増大する濃度の野生型又は突然変異体OST577-IgG2M3競争的抗体の存在下でのトランスフェクションを受けたNS0細胞上のヒトFcRnに対するビオチニル化されたOST577-IgG2M3抗体の結合は、例6で記述されているように、ストレプトアビジン接合されたRPEで検出され、フローサイトメトリにより分析された。FIG. 12B shows a competitive binding assay of OST577-IgG2M3 wild type and mutant antibodies against human FcRn. of biotinylated OST577-IgG2M3 antibody against human FcRn on NS0 cells transfected in the presence of increasing concentrations of wild-type or mutant OST577-IgG2M3 competitive antibody in FBB at pH 6.0 Binding was detected with streptavidin-conjugated RPE and analyzed by flow cytometry as described in Example 6. 図13は、ヒトFcRnでのトランスフェクションを受けた細胞対トランスフェクションを受けていない細胞に対する抗体結合を示す。 pH6.0でのトランスフェクションを受けたNS0細胞上のヒトFcRn又はトランスフェクションを受けていないNS0細胞に対する野生型又は突然変異体OST577-IgG2M3の結合は、例7で記述されているように、フローサイトメトリにより分析された。FIG. 13 shows antibody binding to cells transfected with human FcRn versus untransfected cells. Binding of wild-type or mutant OST577-IgG2M3 to human FcRn on NS0 cells transfected with pH 6.0 or to non-transfected NS0 cells flowed as described in Example 7. Analyzed by cytometry. 図14は、37℃でのヒトFcRnに対するOST577-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体の競合的結合検定を示す。 pH6.0でのFBB中の増大する濃度の野生型又は突然変異体OST577-IgG2M3競争的抗体の存在下でのトランスフェクションを受けたNS0細胞上のヒトFcRnに対するビオチニル化されたHuEP5C7-IgG2M3抗体の結合は、例7で記述されているように、ストレプトアビジン接合されたRPEで検出され、フローサイトメトリにより分析された。全てのインキュベーションは37℃で行われた。FIG. 14 shows a competitive binding assay of OST577-IgG2M3 wild type and mutant antibodies against human FcRn at 37 ° C. of biotinylated HuEP5C7-IgG2M3 antibody against human FcRn on NS0 cells transfected in the presence of increasing concentrations of wild-type or mutant OST577-IgG2M3 competitive antibody in FBB at pH 6.0 Binding was detected with streptavidin-conjugated RPE and analyzed by flow cytometry as described in Example 7. All incubations were performed at 37 ° C. 図15Aは、ヒトFcRnに対するOST577-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体のpH依存性結合及び放出を示す。 pH6.0、6.5、7.0、7.5又は8.0でのFBB中のトランスフェクションを受けたNS0細胞上のヒトFcRnに対する野生型又は突然変異体OST577-IgG2M3抗体の結合及び放出が例7で記述された通りのフローサイトメトリにより分析された。FIG. 15A shows pH-dependent binding and release of OST577-IgG2M3 wild type and mutant antibodies to human FcRn. Binding and release of wild-type or mutant OST577-IgG2M3 antibody to human FcRn on NS0 cells transfected in FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 or 8.0 as described in Example 7 Were analyzed by flow cytometry. 図15Bは、ヒトFcRnに対するOST577-IgG1野生型及び突然変異体抗体のpH依存性結合及び放出を示す。 pH6.0、6.5、7.0、7.5又は8.0でのFBB中のトランスフェクションを受けたNS0細胞上のヒトFcRnに対する野生型又は突然変異体OST577-IgG1抗体の結合及び放出が例7で記述された通りのフローサイトメトリにより分析された。FIG. 15B shows the pH-dependent binding and release of OST577-IgG1 wild type and mutant antibodies to human FcRn. Binding and release of wild-type or mutant OST577-IgG1 antibody to human FcRn on NS0 cells transfected in FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 or 8.0 as described in Example 7 Were analyzed by flow cytometry. 図15Cは、ヒトFcRnに対するOST577-IgG1野生型及び突然変異体抗体のpH依存性結合及び放出を示す。 pH6.0、6.5、7.0、7.5又は8.0でのFBB中のトランスフェクションを受けたNS0細胞上のヒトFcRnに対する野生型又は突然変異体OST577-IgG1抗体の結合及び放出が例7で記述された通りのフローサイトメトリにより分析された。FIG. 15C shows the pH dependent binding and release of OST577-IgG1 wild type and mutant antibodies to human FcRn. Binding and release of wild-type or mutant OST577-IgG1 antibody to human FcRn on NS0 cells transfected in FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 or 8.0 as described in Example 7 Were analyzed by flow cytometry. 図15Dは、アカゲザルFcRnに対するOST577-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体のpH依存性結合及び放出を示す。 pH6.0、6.5、7.0、7.5又は8.0でのFBB中のトランスフェクションを受けたNS0細胞上のアカゲザルFcRnに対する野生型又は突然変異体OST577-IgG2M3抗体の結合及び放出が例7で記述された通りのフローサイトメトリにより分析された。FIG. 15D shows the pH-dependent binding and release of OST577-IgG2M3 wild type and mutant antibodies to rhesus monkey FcRn. Binding and release of wild type or mutant OST577-IgG2M3 antibody to rhesus monkey FcRn on NS0 cells transfected in FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 or 8.0 as described in Example 7. Were analyzed by flow cytometry. 図15Eは、アカゲザルFcRnに対するOST577-IgG1野生型及び突然変異体抗体のpH依存性結合及び放出を示す。 pH6.0、6.5、7.0、7.5又は8.0でのFBB中のトランスフェクションを受けたNS0細胞上のアカゲザルFcRnに対する野生型又は突然変異体OST577-IgG1抗体の結合及び放出が例7で記述された通りのフローサイトメトリにより分析された。FIG. 15E shows pH-dependent binding and release of OST577-IgG1 wild type and mutant antibodies to rhesus monkey FcRn. Binding and release of wild type or mutant OST577-IgG1 antibody to rhesus monkey FcRn on NS0 cells transfected in FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 or 8.0 as described in Example 7. Were analyzed by flow cytometry. 図16Aは、HBsAgに対するOST577-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体の競合的結合検定を示す。 HBsAgに対する野生型又は突然変異体 OST577-IgG2M3抗体の結合は、例8に記述されている通り、ELISA競合において分析された。FIG. 16A shows a competitive binding assay of OST577-IgG2M3 wild type and mutant antibodies against HBsAg. Binding of wild-type or mutant OST577-IgG2M3 antibody to HBsAg was analyzed in an ELISA competition as described in Example 8. 図16Bは、HBsAgに対するOST577-IgG1野生型及び突然変異体抗体の競合的結合検定を示す。 HBsAgに対する野生型又は突然変異体OST577-IgG1抗体の結合は、例8に記述されている通り、ELISA競合において分析された。FIG. 16B shows a competitive binding assay of OST577-IgG1 wild type and mutant antibodies against HBsAg. Binding of wild type or mutant OST577-IgG1 antibody to HBsAg was analyzed in an ELISA competition as described in Example 8. 図17Aは、HLA-DR β鎖対立遺伝子に対するHulD10-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体の結合検定を示す。 ラージ細胞に対する野生型又は突然変異体HulD10-IgG2M3抗体の結合は、例8に記述されている通り、FACS結合検定において分析された。FIG. 17A shows the binding assay of HulD10-IgG2M3 wild type and mutant antibodies against the HLA-DR β chain allele. Binding of wild-type or mutant HulD10-IgG2M3 antibody to large cells was analyzed in a FACS binding assay as described in Example 8. 図17Bは、HLA-DR β鎖対立遺伝子に対するHulD10-IgG1野生型及び突然変異体抗体の結合検定を示す。 ラージ細胞に対する野生型又は突然変異体HulD10-IgG1抗体の結合は、例8に記述されている通り、FACS結合検定において分析された。FIG. 17B shows the binding assay of HulD10-IgG1 wild type and mutant antibodies against the HLA-DR β chain allele. Binding of wild type or mutant HulD10-IgG1 antibody to large cells was analyzed in a FACS binding assay as described in Example 8. 図18Aは、158V/V供与体からのPBMCを用いたHulD10-IgG1及びHulD10-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体のADCC検定を示す。 ラージ細胞上の野生型又は突然変異体 HulD10-IgG1及びHulD10-IgG2M3のADCC活性は、例8に記述されている通りに、同型接合158V/V FcγRIII対立遺伝子を担持する供与体から単離されたPBMCを用いて決定された。FIG. 18A shows ADCC assay of HulD10-IgG1 and HulD10-IgG2M3 wild type and mutant antibodies using PBMC from a 158V / V donor. The ADCC activity of wild-type or mutant HulD10-IgG1 and HulD10-IgG2M3 on large cells was isolated from a donor carrying a homozygous 158V / V FcγRIII allele as described in Example 8. Determined using PBMC. 図18Bは、158F/F供与体からのPBMCを用いたHulD10-IgG1及びHulD10-IgG2M3野生型及び突然変異体抗体のADCC検定を示す。 ラージ細胞上の野生型又は突然変異体 HulD10-IgG1及びHulD10-IgG2M3のADCC活性は、例8に記述されている通りに、同型接合158F/F FcγRIII対立遺伝子を担持する供与体から単離されたPBMCを用いて決定された。FIG. 18B shows ADCC assay of HulD10-IgG1 and HulD10-IgG2M3 wild type and mutant antibodies using PBMC from 158F / F donor. The ADCC activity of wild type or mutant HulD10-IgG1 and HulD10-IgG2M3 on large cells was isolated from a donor carrying a homozygous 158F / F FcγRIII allele, as described in Example 8. Determined using PBMC. 図19は、アカゲマカクザルにおけるOST577-IgG2M3野生型及び変異体抗体の薬物動態学を示す。 4匹のアカゲマカクザルのグループに対して1mg/kgの用量で輸液により投与されたOST577-IgG2M3野生型及び変異体抗体の観察されモデリングされた平均血清濃度(μg/ml)及び標準偏差は、例9に記述されている通りに、時間(輸液後の日数)を関数としてプロットされた。FIG. 19 shows the pharmacokinetics of OST577-IgG2M3 wild type and mutant antibodies in rhesus macaques. Observed and modeled mean serum concentrations (μg / ml) and standard deviations of OST577-IgG2M3 wild type and mutant antibodies administered by infusion at a dose of 1 mg / kg to a group of 4 rhesus macaques are examples Plotted as a function of time (days after infusion) as described in 9. 図20は、アカゲマカクザルにおけるOST577−IgG1の野生型及び変異体抗体の薬物動力学を示す。4匹のアカゲマカクザルのグループに対して1mg/kgの用量で輪液により投与されたOST577-IgG1野生型及び変異体抗体の観察されるモデリングされた平均血清濃度(μg/ml)及び標準偏差は、例10に記述されている通りに、時間(輪液後の日数)を関するとしてプロットされた。FIG. 20 shows the pharmacokinetics of wild type and mutant antibodies of OST577-IgG1 in rhesus macaques. The observed modeled mean serum concentration (μg / ml) and standard deviation of OST577-IgG1 wild-type and mutant antibodies administered by ring fluid at a dose of 1 mg / kg to a group of 4 rhesus macaques is , Plotted as a function of time (number of days after fluid), as described in Example 10. 図21Aは、ヒトFcRnに対するHu1D10-IgG3野生型及び変異体抗体のpH−依存性結合及び放出を示す。pH6.0, 6.5, 7.0, 7.5又は8.0で、FBBにおけるトランスフェクトされたNSO細胞上でのヒトFcRnに対するHu1D10-IgG3野生型及び変異体抗体のpH−依存性結合及び放出が、例11に記載のようにして流動細胞計測法により分析された。FIG. 21A shows the pH-dependent binding and release of Hu1D10-IgG3 wild type and mutant antibodies to human FcRn. pH-dependent binding and release of Hu1D10-IgG3 wild type and mutant antibodies to human FcRn on NSO cells transfected in FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 or 8.0 as described in Example 11. As described above, analysis was performed by a flow cytometry method. 図21Bは、ヒトFcRnに対するHu1D10-IgG4野生型及び変異体抗体のpH−依存性結合及び放出を示す。pH6.0, 6.5, 7.0, 7.5又は8.0で、FBBにおけるトランスフェクトされたNSO細胞上でのヒトFcRnに対するHu1D10-IgG4野生型及び変異体抗体のpH−依存性結合及び放出が、例11に記載のようにして流動細胞計測法により分析された。FIG. 21B shows the pH-dependent binding and release of Hu1D10-IgG4 wild type and mutant antibodies to human FcRn. pH-dependent binding and release of Hu1D10-IgG4 wild type and mutant antibodies to human FcRn on NSO cells transfected in FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 or 8.0 are described in Example 11. As described above, analysis was performed by a flow cytometry method. 図21Cは、アカゲザルFcRnに対するHu1D10-IgG3野生型及び変異体抗体のpH−依存性結合及び放出を示す。pH6.0, 6.5, 7.0, 7.5又は8.0で、FBBにおけるトランスフェクトされたNSO細胞上でのアカゲザルFcRnに対するHu1D10-IgG3野生型及び変異体抗体のpH−依存性結合及び放出が、例11に記載のようにして流動細胞計測法により分析された。FIG. 21C shows the pH-dependent binding and release of Hu1D10-IgG3 wild type and mutant antibodies against rhesus monkey FcRn. The pH-dependent binding and release of Hu1D10-IgG3 wild type and mutant antibodies to rhesus monkey FcRn on NSO cells transfected in FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 or 8.0 is described in Example 11. As described above, analysis was performed by a flow cytometry method. 図21Dは、アカゲザルFcRnに対するHu1D10-IgG4野生型及び変異体抗体のpH−依存性結合及び放出を示す。pH6.0, 6.5, 7.0, 7.5又は8.0で、FBBにおけるトランスフェクトされたNSO細胞上でのアカゲザルFcRnに対するHu1D10-IgG4野生型及び変異体抗体のpH−依存性結合及び放出が、例11に記載のようにして流動細胞計測法により分析された。FIG. 21D shows the pH-dependent binding and release of Hu1D10-IgG4 wild type and mutant antibodies against rhesus monkey FcRn. The pH-dependent binding and release of Hu1D10-IgG4 wild type and mutant antibodies to rhesus monkey FcRn on NSO cells transfected in FBB at pH 6.0, 6.5, 7.0, 7.5 or 8.0 is described in Example 11. As described above, analysis was performed by a flow cytometry method. 図22-1は、種々のFcRn結合突然変異を有するダクリズマブのアミノ酸配列を示す。FIG. 22-1 shows the amino acid sequence of daclizumab with various FcRn binding mutations. 図22-2は、種々のFcRn結合突然変異を有するダクリズマブのアミノ酸配列を示す。FIG. 22-2 shows the amino acid sequence of daclizumab with various FcRn binding mutations. 図23は、種々のFcRn結合突然変異を有するフォントリズマブのアミノ酸配列を示す。FIG. 23 shows the amino acid sequence of fontlizumab with various FcRn binding mutations. 図24は、種々のFcRn結合突然変異を有するビシリズマブのアミノ酸配列を示す。FIG. 24 shows the amino acid sequence of bicilizumab with various FcRn binding mutations. 図25は、種々のFcRn結合突然変異を有するM200のアミノ酸配列を示す。FIG. 25 shows the amino acid sequence of M200 with various FcRn binding mutations.

Claims (27)

アミノ酸残基250、314及び428から成るグループの中から選択された重鎖定常領域由来の少なくとも1つのアミノ酸残基が未修飾IgGクラス抗体の中に存在するものと異なっており、未修飾抗体のものとの関係において改変されたFcRn結合親和力及び/又は血清半減期を有する、IgGクラスの修飾された抗体。   At least one amino acid residue from a heavy chain constant region selected from the group consisting of amino acid residues 250, 314 and 428 is different from that present in the unmodified IgG class antibody, Modified antibodies of the IgG class, having modified FcRn binding affinity and / or serum half-life in relation to one another. 前記未修飾IgGクラス抗体が、ダクリズマブ(daclizumab)、フォントリズマブ(fontolizumab)、ビシリズマブ(visilizumab)及びM200から成る群から選択される、請求項1に記載の修飾された抗体。   2. The modified antibody of claim 1, wherein the unmodified IgG class antibody is selected from the group consisting of daclizumab, fontolizumab, visilizumab, and M200. アミノ酸残基250、314及び428から成る群から選択された重鎖定常領域からの少なくとも1つのアミノ酸残基が、天然に存在するIgGクラス抗体に存在するものと異なっている、天然に存在するIgGクラス抗体のものと実質的に同一の定常領域を有する抗体であって、前記抗体のFcRn結合親和性力及び/又は血清半減期が前記天然に存在する抗体との関係において変更されている抗体。   A naturally occurring IgG wherein at least one amino acid residue from a heavy chain constant region selected from the group consisting of amino acid residues 250, 314 and 428 is different from that present in a naturally occurring IgG class antibody An antibody having a constant region substantially the same as that of a class antibody, wherein the FcRn binding affinity and / or serum half-life of said antibody is altered in relation to said naturally occurring antibody. 前記天然に存在するIgGクラス抗体が、ダクリズマブ、フォントリズマブ、ビシリズマブ及びM200から成る群から選択される、請求項3に記載の修飾された抗体。   4. The modified antibody of claim 3, wherein the naturally occurring IgG class antibody is selected from the group consisting of daclizumab, fontlizumab, bicilizumab and M200. (a) 重鎖定常領域由来の前記アミノ酸残基250がグルタミン酸又はグルタミンである; 又は
(b) 重鎖定常領域由来の前記アミノ酸残基428がフェニルアラニン又はロイシンである;
請求項3に記載の抗体。
(A) the amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is glutamic acid or glutamine; or (b) the amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is phenylalanine or leucine;
The antibody according to claim 3.
重鎖定常領域由来のアミノ酸残基250がグルタミンである、請求項3に記載の抗体。   4. The antibody of claim 3, wherein amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is glutamine. 重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がロイシンである、請求項3に記載の抗体。   4. The antibody of claim 3, wherein amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is leucine. (a) 重鎖定常領域由来の前記アミノ酸残基250がグルタミン酸であり、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がフェニルアラニンである;
(b) 重鎖定常領域由来の前記アミノ酸残基250がグルタミンであり、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がフェニルアラニンである;又は
(c) 重鎖定常領域由来の前記アミノ酸残基250がグルタミンであり、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がロイシンである、
請求項3に記載の抗体。
(A) the amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is glutamic acid and the amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is phenylalanine;
(B) the amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is glutamine and the amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is phenylalanine; or (c) the amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is Glutamine, amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is leucine,
The antibody according to claim 3.
対応する未修飾IgGクラス抗体のものよりも少なくとも約1.3倍長いin vivo除去半減期をもつIgGクラスの修飾された治療用抗体。   An IgG class modified therapeutic antibody having an in vivo elimination half-life that is at least about 1.3 times longer than that of the corresponding unmodified IgG class antibody. 残基250、314及び428から成るグループの中から選択された重鎖定常領域由来の少なくとも1つのアミノ酸残基が、未修飾抗体の中に存在するものと異なっている、請求項9に記載のIgGクラスの修飾された治療用抗体。   The at least one amino acid residue from a heavy chain constant region selected from the group consisting of residues 250, 314 and 428 is different from that present in the unmodified antibody. IgG class modified therapeutic antibody. 前記抗体が、ダクリズマブ、フォントリズマブ、ビシリズマブ及びM200から成る群から選択される、請求項9記載のIgGクラスの修飾された治療用抗体。   10. The IgG class modified therapeutic antibody of claim 9, wherein the antibody is selected from the group consisting of daclizumab, fontlizumab, bicilizumab and M200. (a) 重鎖定常領域由来の前記アミノ酸残基250がグルタミン酸であり、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がフェニルアラニンである;
(b) 重鎖定常領域由来の前記アミノ酸残基250がグルタミンであり、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がフェニルアラニンである;又は
(c) 重鎖定常領域由来の前記アミノ酸残基250がグルタミンであり、重鎖定常領域由来のアミノ酸残基428がロイシンである、
請求項9に記載のIgGクラスの修飾された治療用抗体。
(A) the amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is glutamic acid and the amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is phenylalanine;
(B) the amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is glutamine and the amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is phenylalanine; or (c) the amino acid residue 250 from the heavy chain constant region is Glutamine, amino acid residue 428 from the heavy chain constant region is leucine,
10. A modified therapeutic antibody of the IgG class according to claim 9.
対応する未修飾IgGクラス抗体のものよりも少なくとも約1.3倍低いin vivoクリアランス期をもつIgGクラスの修飾された治療用抗体。   An IgG class modified therapeutic antibody having an in vivo clearance phase that is at least about 1.3 times lower than that of the corresponding unmodified IgG class antibody. 残基250、314及び428から成るグループの中から選択された重鎖定常領域由来のアミノ酸残基の少なくとも1つが、未修飾IgGクラス抗体の中に存在するものと異なっている、請求項13に記載のIgGクラスの修飾された治療用抗体。   At least one amino acid residue from a heavy chain constant region selected from the group consisting of residues 250, 314 and 428 is different from that present in an unmodified IgG class antibody. A modified therapeutic antibody of the described IgG class. 前記抗体が、ダクリズマブ、フォントリズマブ、ビシリズマブ及びM200から成る群から選択される、請求項13記載のIgGクラスの修飾された治療用抗体。   14. The IgG class modified therapeutic antibody of claim 13, wherein the antibody is selected from the group consisting of daclizumab, fontlizumab, bicilizumab and M200. 配列番号118の軽鎖アミノ酸配列、及び配列番号119−128から選択された重鎖アミノ酸配列を含んで成る修飾された治療用抗体。   A modified therapeutic antibody comprising a light chain amino acid sequence of SEQ ID NO: 118 and a heavy chain amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 119-128. 請求項16記載の軽鎖又は重鎖アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含んで成るベクター。   A vector comprising a polynucleotide encoding the light or heavy chain amino acid sequence of claim 16. 請求項16記載のベクターを含んで成る宿主細胞。   A host cell comprising the vector of claim 16. 配列番号129の軽鎖アミノ酸配列、及び配列番号130−134から選択された重鎖アミノ酸配列を含んで成る修飾された治療用抗体。   A modified therapeutic antibody comprising a light chain amino acid sequence of SEQ ID NO: 129, and a heavy chain amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 130-134. 請求項19記載の軽鎖又は重鎖アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含んで成るベクター。   20. A vector comprising a polynucleotide encoding the light or heavy chain amino acid sequence of claim 19. 請求項19記載のベクターを含んで成る宿主細胞。   20. A host cell comprising the vector of claim 19. 配列番号135の軽鎖アミノ酸配列、及び配列番号136−140から選択された重鎖アミノ酸配列を含んで成る修飾された治療用抗体。   A modified therapeutic antibody comprising a light chain amino acid sequence of SEQ ID NO: 135 and a heavy chain amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 136-140. 請求項22記載の軽鎖又は重鎖アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含んで成るベクター。   23. A vector comprising a polynucleotide encoding the light or heavy chain amino acid sequence of claim 22. 請求項22記載のベクターを含んで成る宿主細胞。   23. A host cell comprising the vector of claim 22. 配列番号141の軽鎖アミノ酸配列、及び配列番号142−146から選択された重鎖アミノ酸配列を含んで成る修飾された治療用抗体。   A modified therapeutic antibody comprising a light chain amino acid sequence of SEQ ID NO: 141 and a heavy chain amino acid sequence selected from SEQ ID NOs: 142-146. 請求項25記載の軽鎖又は重鎖アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを含んで成るベクター。   26. A vector comprising a polynucleotide encoding the light or heavy chain amino acid sequence of claim 25. 請求項25記載のベクターを含んで成る宿主細胞。   26. A host cell comprising the vector of claim 25.
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