JP2008520586A - 免疫グロブリン可変領域カセット交換 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、その出願が参照により本明細書に組み入れられる、2004年11月16日に提出された米国特許仮出願第60/628,581号の恩典を主張する。
抗体の抗原結合部分は、典型的に二つの免疫グロブリンドメイン、すなわち重鎖可変(VH)ドメインおよび軽鎖可変(VL)ドメインを含む。それぞれのドメインは、相補性決定領域(CDR)を形成する多様な配列の三つのループを有する。6個のCDR(VHから3個、およびVLから3個)が、可変領域構造の一つの面から伸長して抗原結合部位を形成する。ほとんどの抗体において、有意な親和性で抗原に結合するためには、二つの鎖の適当な会合が必要である。このように、VHおよびVLドメインは共に、最小の抗原結合単位を形成する。
本発明は、参照抗体のVHおよびVL配列の一部をヒト抗体レパートリーからの配列に置き換えることによって、参照抗体の特異性を有する設計された抗体を生成するための方法を提供する。本発明はまた、異なる抗体クローンからのフレームワーク(FR)とCDRの組み合わせを含むハイブリッド免疫グロブリン可変ドメインを含む新規組成物を提供する。さらに、本発明はハイブリッドV領域のライブラリを提供する。
(a)望ましい結合特異性を有する参照抗体の可変領域を得る段階;
(b)参照抗体の可変領域のFR1-CDR1-FR2を、ヒトFR1-CDR1-FR2領域のライブラリに置き換えて、ハイブリッド可変領域のライブラリを作製し、ハイブリッド可変領域を相補的可変領域と対を形成させ、標的抗原に対して検出可能な親和性を有する抗体を選択する段階;
(c)CDR2が部分的CDR2である参照抗体の可変領域のCDR2-FR3を、対応する部分的CDR2-FR3配列を含むヒトCDR2-FR3領域のライブラリに置き換えて、ハイブリッド可変領域のライブラリを作製し、ハイブリッド可変領域を相補的可変領域と対を形成させ、標的抗原に対して検出可能な親和性を有する抗体を選択する段階;ならびに
(d)(b)において選択された抗体のハイブリッド可変領域のFR1-CDR1-FR2を、(c)において選択された抗体のハイブリッド可変領域のCDR2-FR3と組み合わせて、参照抗体の結合特異性を有し、ヒト可変領域Vセグメントを有する抗体を得る段階。いくつかの態様において、方法はまた、参照抗体のCDR3-FR4をヒトCDR3-FR4領域のライブラリに置き換える段階、可変領域を相補的可変領域と対を形成させる段階、および標的抗原に結合する抗体を選択する段階も含む。ヒトCDR3-FR4のライブラリのCDR3領域は、完全なCDR3領域または部分的CDR3領域となりうる。
定義
本明細書において用いられるように、「抗体」は、結合タンパク質であると機能的に定義され、当業者によって、抗体を産生する動物の遺伝子をコードする免疫グロブリンのフレームワーク領域に由来すると認識されるアミノ酸配列を含むとして構造的に定義されるタンパク質を指す。抗体は、免疫グロブリン遺伝子または免疫グロブリン遺伝子の断片によって実質的にコードされる一つまたは複数のポリペプチドからなりうる。認識される免疫グロブリン遺伝子には、κ、λ、α、γ、δ、ε、およびμ定常領域遺伝子と共に、無数の免疫グロブリン可変領域遺伝子が含まれる。軽鎖は、κまたはλのいずれかとして分類される。重鎖は、γ、μ、α、δ、またはεとして分類され、これは次に、免疫グロブリンのクラス、IgG、IgM、IgA、IgD、およびIgEをそれぞれ定義する。
本発明は、参照抗体のVHおよびVL配列の一部を、ヒト抗体レパートリーからの配列と置き換えることによって、参照抗体の特異性を有する設計された抗体を生成するための方法を提供する。本発明はまた、異なる抗体クローンからのフレームワークおよびCDRの組み合わせ(「カセット」)を含むハイブリッド免疫グロブリン可変ドメインを含む新規組成物を提供する。
重鎖および軽鎖の双方のV遺伝子セグメントは、フレームワークおよびCDRセグメントによって形成される多くのカセットを含むと見なされうる。このように、VHおよびVL遺伝子セグメントはそれぞれ、「最小のカセット」5個(CDR1、CDR2、FR1、FR2、およびFR3)を含む。本発明において、V領域は、交換カセットに、天然の順序で連結された少なくとも一つのCDRおよび少なくとも一つのFRが含まれる、二つまたはそれより多い最小のカセットを含む「交換カセット」で構成されると考えられる。このように、例えば、CDR1に関する交換カセットは、FR1-CDR1、またはFR1-CDR1-FR2からなってもよい。それぞれのV遺伝子セグメントには、適当な順序で少なくとも一つのフレームワークおよび一つのCDR(および3個未満のフレームワーク)からなるそのような交換カセットが9個存在する。
一つの局面において、本発明は、抗体を設計する方法、例えば参照抗体の重鎖または軽鎖の可変領域の一部を、様々な領域配列のレパートリーからの対応する配列に置き換える段階を必然的に伴う、抗体をヒト化する方法を提供する。例えば、ヒト化抗体は以下によって生成されうる:
抗体V遺伝子セグメントのレパートリーを構築する段階(レパートリーA)。レパートリーAは、ライブラリのそれぞれのメンバーが、完全なV遺伝子セグメントが生成されるように適当な位置で参照抗体からの交換カセットをコードする配列に融合されている、ヒト抗体配列のライブラリである。
レパートリーAの抗体V遺伝子セグメントを参照抗体からのCDR3配列およびFR4をコードする配列に融合させて、機能的V領域のレパートリーが生成されうるように、発現ベクターに挿入する段階(レパートリーB)。
レパートリーBを、クローニングした相補的V領域または相補的なV領域のレパートリーと対を形成させて、抗原に結合することができる機能的VH-VL二量体を含むレパートリーCを形成する段階。
VH-VL二量体が、宿主細胞から分泌される、または細胞表面上の融合タンパク質として提示されるように、宿主細胞においてレパートリーCを発現させる段階。
レパートリーCのVH-VL二量体を抗原に接触させて、抗原に結合するVH-VL二量体を発現するクローンを単離する段階。
フレームワークおよび一つまたは複数のCDRのそれぞれが、ヒトレパートリーに由来するように、段階5の抗原に結合することができる、ヒト化抗体V領域またはV領域のレパートリーを同定する段階(レパートリーD)。
FRl-CDRl
FRl-CDRl-FR2
FR2-CDR2-FR3
CDR2-FR3、または
FR3-CDR3。
それぞれのハイブリッドV遺伝子セグメントを、典型的に参照抗体の対応する鎖からのCDR3配列および適したFR4セグメントと組み合わせて、完全なVドメインのアセンブリを可能にする。FR4は参照抗体からであってもよく、またはクローニングされたヒトJ-セグメント遺伝子、もしくはFR4配列のレパートリーからであってもよい。または、CDR3のMEBSDは、参照抗体から提供されてもよく、完全なヒトJ-セグメントを用いて、FR4の他にCDR3の一部を提供してもよい。
いくつかの態様において、交換したカセットを含む抗体の選択には、複数の選択段階で交換カセットに同じフレームワーク領域が含まれるような段階が含まれ、例えば参照抗体からのFR1-CDR1-FR2を置き換える段階を行って、参照抗体からのFR2-CDR2-FR3を置き換える段階を同様に行う。これらの場合、選択された抗体が同定されて、次に、重なり合うフレームワーク領域(この場合、FR2)が組み合わさって、参照抗体の結合特異性を有する新しい抗体を作製する。重なり合うフレームワーク領域(すなわち、本実施例においてFR2)を組み合わせる段階は、高い相同性領域において独立して選択される二つのフレームワーク領域を組み合わせる段階、または組み入れるために一つもしくは他のフレームワーク領域を選択する段階を含みうる。フレームワーク領域を組み合わせる段階は、「設計された抗体」の章でさらに記述される。典型的に、二つのフレームワーク領域を組み合わせる場合、それらは、同じサブクラスのフレームワークである。したがって、それらは高い程度の相同性を有する(すなわち、典型的に80%より高い同一性)。
先に示したように、完全なV領域は、V遺伝子セグメントには存在しないさらに二つの最小カセット(CDR3およびFR4)を有する。参照抗体からのこれらのさらなるカセットはまた、参照抗体の抗体結合特異性を保持しながらV領域が完全なヒト配列から生成されるように、ヒト抗体配列のライブラリからの配列によって置換されうる。
上記のレパートリーDからのV遺伝子配列を得て、CDR3-FR4配列のライブラリからのCDR3配列およびFR4配列と組み合わせて、レパートリーEを形成する段階。
宿主細胞においてレパートリーEを発現させて、VH-VL二量体のレパートリーが生成されるように、一つまたは複数の相補鎖を同時発現させる段階。
VH-VL二量体を抗原に接触させて、抗原に結合するVH-VL二量体を単離する段階。
本明細書に記述されるように設計された本発明の抗体は、一つの抗体遺伝子からの少なくとも一つの交換カセットと、もう一つの抗体遺伝子からの第二のカセットとを有する。二つまたはそれより多い交換カセットを組み合わせることによって形成される抗体は、天然に存在するヒト抗体、およびその配列に基づいて設計された、またはインビトロもしくはインビボで選択された他の形の抗体とは区別される。二つの交換カセットを組み合わせる段階によって、天然の抗体において見いだされないさらなる組み合わせ多様性が生成される。生殖系列交換カセットの組み合わせの場合、それぞれのカセットの起源は、ヒト生殖系列V領域配列のデータベースから容易に同定される。体細胞変異抗体からの交換カセットを含む組み合わせの場合、最も近いヒト生殖系列配列は、V領域配列のデータベースによって順にそれぞれの最小のカセットを比較することによって同定される。この手段によって、組み換えたV領域の構築において用いられる交換カセットを同定することができる。
一つのヒト抗体遺伝子からのヒト交換カセットと、異なるヒト抗体遺伝子からの第二の交換カセットとを含むV遺伝子セグメント
参照抗体に少なくとも部分的に由来するCDR3
FR4配列。
生殖系列コードV遺伝子セグメント;参照抗体に由来するCDR3の一部;ならびにCDR3およびFR4配列を完全にするためのさらなる配列、を含む第一のV領域。
その少なくとも一つが生殖系列配列のカセットである組換えされた二つの交換カセットから構成されるV遺伝子セグメント;参照抗体に由来するCDR3の一部;ならびにCDR3およびFR4配列を完全にするためのさらなる配列、を含む相補的V領域。
交換カセットに対応するヒトVセグメントは、当技術分野で公知の技術を用いて読み取って(reading)得ることができる。例えば、生殖系列および親和性成熟の双方のVセグメントは、通常のcDNAクローニング法(Sambrook and Russell, eds, Molecular Cloning: A Laboratory Manual., 3rd Ed, vols. 1〜3, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001)を用いて、多数の個体からプールした末梢血リンパ球(PBL)からのV領域レパートリーから得ることができる。PCRを用いて、クローニングにとって望ましいVセグメントを増幅してもよい。しかし、指数的増幅メカニズムは、無作為なバイアスがかかりがちであり、これは、多様なプライミング効率を有する縮重プライマーを用いることによって倍加し、多様性が有意に失われる可能性がある。このように、増幅が望ましい場合、インビトロ転写のようなプライマー非依存的リニア増幅法を用いることが望ましいかも知れない(Sambrook and Russell, eds, Molecular Cloning: A Laboratory Manual., 3rd Ed, vols. 1〜3, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001)。
発現ベクターの選択に応じて、多くの異なるスクリーニング技法を用いることができる。ディスプレイスクリーニング法は当技術分野において周知である(例えば、先に引用した例示的なディスプレイ参考文献を参照されたい)。
分泌された抗体の一次スクリーニングから単離された、またはディスプレイ技術から選択された抗体を、標的抗原に対する定量的親和性を決定するためにさらなる分析に供する。典型的に、抗体はこの目的のために可溶型で発現され、抗体が表面ディスプレイアプローチから融合タンパク質として当初単離された場合には、可溶性断片として、または全IgGとして再フォーマッティングを必要とする可能性がある。
V H またはV L カセットライブラリの構築およびスクリーニング
参照抗体の一部を、ヒトV領域レパートリーから作製したカセットライブラリと組換えすることによって、ハイブリッドV領域を作製する。組換えプロセスは典型的に、当業者に周知の技法であるオーバーラップ伸長PCR(Mehta, RK and Singh, J., Biotechniques 26:1082〜1086,1999)によって行われる。ハイブリッド鎖はVHまたはVLのいずれかとなりうる。ヒトVセグメントレパートリーは、末梢血または脾臓における細胞を含む多数のIg産生B細胞のいずれかから単離されたmRNAによってコードされたVセグメントに由来しうる。VHまたはVLカセットライブラリは、参照抗体、ヒト鎖、またはヒト-参照ハイブリッド鎖のいずれかからとなりうる相補鎖と対を形成して、これを標的抗原に対する結合に関して試験することができる。
例として、三つのPCR反応を用いてハイブリッドV領域を作製する。第一のPCRは、プライマーAおよびBを用いてヒトVセグメントレパートリーからヒトFR1-CDR1-FR2領域を増幅する(図1a)。プライマーAは、全ての生殖系列VL領域を増幅するように設計されたN-末端プライマーの組の一つまたは複数から選択される(Welschof, M. et al, J. Immunological Methods 179: 203-214, 1995)。さらに、発現ベクターにその後クローニングするために、プライマーAの5'末端に制限酵素部位を付帯させる。プライマーBは、ヒトFR2の中央またはC-末端で保存領域と相補的な一つまたは複数のプライマーである;相補性領域は典型的に、12〜15ヌクレオチド(nt)であり、これにはヒト生殖系列における不均一性を説明するために縮重位置が含まれうる。
本発明のもう一つの態様において、ヒトFR2-CDR2-FR3レパートリーを、参照抗体のFR1-CDR1およびCDR3-FR4領域と組み換える。本実施例において、三つのPCR反応を行って、最終的なハイブリッドV領域を得る。ヒトV領域レパートリーは、それに対して参照抗体のCDR3-FR4領域が標準的な組換えDNA技法によって付帯されているヒトVセグメントのライブラリから得られる。プライマーAおよびプライマーB(図2a)は、V領域のN-末端および参照抗体のCDR1のC-末端領域と相補的となるように設計される;典型的に、発現ベクターへのその後のクローニングのために、プライマーAの5'末端に制限部位が付帯される。第一のPCR反応に関して、プライマーAおよびBを用いて、PCRの標準的なサイクリング条件を用いて、参照抗体のFR1-CDR1領域を増幅する。得られたPCR産物をプライマーAおよびBからゲル精製して、定量する。第二のPCR反応に関して、V領域ヒトIgレパートリーのFR2領域と相補的となるように、プライマーC(図2b)を設計する;プライマーBのいくつかの位置は、ヒト生殖系列ヌクレオチド配列における変動の原因となるよう縮重してもよい。さらに、オーバーラップ伸長PCRを促進するために、参照抗体のCDR1の最後の12〜18ヌクレオチドと相補的な12〜18ヌクレオチドの配列が、プライマーCの5'末端に付帯される。プライマーD(図2b)は、FR4の3'末端と相補的である;典型的に、発現ベクターへのその後のクローニングのためにプライマーDの5'末端制限部位が付帯される。プライマーCおよびDを用いて、PCRの標準的なサイクリング条件を用いて、ヒトレパートリーFR2-CDR2-FR3とヒトV領域レパートリーライブラリからの参照CDR3-FR4領域を増幅する。得られたPCR産物をプライマーCおよびDからゲル精製して、定量する。第三および最終的なPCRにおいて、等モル量の第一および第二のPCR産物を混合して、標準的なサイクリング条件を用いてプライマーAおよびプライマーDによって増幅する。プライマーBおよびCの相補的領域はアニールして、参照V領域FR1-CDR1、ヒトレパートリーFR2-CDR2-FR3、および参照V領域CDR3-FR4のハイブリッドである連続V領域の合成を支持する(図2b)。ハイブリッドV領域ライブラリを、プライマーAおよびDにおける制限部位を用いて発現ベクターにクローニングして、典型的にクローン10,000個をさらなる分析のために単離する。
FR3-CDR3-FR4ライブラリは、VHまたはVLのいずれかに由来することができ、以下のように構築される。免疫レパートリーを発現する細胞、例えば末梢血または脾臓からのB細胞に由来するmRNAから標準的な技法を用いて第一鎖cDNAを調製する。FR1からFR3までの領域を含むVセグメントcDNAライブラリを、PCRによって第一鎖cDNAから調製する。FR1のN-末端領域でのフォワードプライマー、およびFR3のC-末端領域からのリバースプライマーを用いて、cDNAをPCRによって増幅する。Vセグメントファミリーにおいて見いだされるヌクレオチドおよびアミノ酸配列保存を利用して、ヒトVセグメントレパートリーと相補的となるようにPCRプライマーを設計する。レパートリープライマーは、配列の不均一性の原因となるよう一つまたは複数の位置で縮重しうる。プライマーまたはプライマーの組は、一つまたは複数のVセグメントファミリーを増幅するように設計することができる。
参照抗体のCDR3-FR4領域を、ヒトレパートリーから選択されたCDR3-FR4交換カセットによって置き換えることができる。CDR3-FR4ライブラリは、参照抗原に結合することが知られているV領域に由来するVセグメントの一つまたはプールに融合させることができる。第一のPCRにおいて、プライマーAおよびB(図4a)を用いて、参照抗体からの、または標的抗原に結合することが知られている設計されたヒトVセグメントのいずれかからのVセグメントを増幅する。図4aにおいて、プライマーAは、V領域のN-末端にアニールして、典型的に発現ベクターにクローニングするために5'末端に付帯された制限部位を有する。プライマーBは、FR3のC-末端にアニールして、PCR産物をCDR3-FR4交換カセットレパートリーに付着させるためにそれに付帯した制限部位を有する。第二のPCRにおいて、プライマーCおよびD(図4b)を用いて、末梢血リンパ球および/または脾臓リンパ球に由来するヒトIgレパートリーmRNAからのCDR3-FR4交換カセットを増幅する。プライマーCは、FR3に、またはFR3とCDR3の一部にアニールする。プライマーCはまた、CDR3-FR4交換カセットライブラリをVセグメントに融合させるために用いることができる制限部位を含む。プライマーDは、ヒトV領域のC-末端にアニールする一つまたは複数の配列を含む;プライマーDは、ヒトJ-領域レパートリーにおいて配列の多様性を反映する一つまたは複数の位置で縮重ヌクレオチドミクスを含んでもよい。さらに、プライマーDは、得られたV領域を発現ベクターに挿入するために用いることができる制限部位を含む。
先の実施例は、完全なCDR領域および少なくとも一つの随伴するフレームワークを含む交換カセットを記述する。または、CDRカセットは、CDR領域の残りを含むレパートリーライブラリと共に参照抗体に由来するCDRのサブ配列を含みうる。
先の実施例は、ヒトIgレパートリーライブラリと、参照抗体からの共通の配列とのハイブリッドである交換カセットライブラリの構築を記述している。共通の配列が参照抗体由来ではなく、むしろ選択された交換カセットまたは選択された設計ヒトV領域由来である交換カセットライブラリも同様に、構築することができる。そのような繰り返し交換カセット戦略は、VHまたはVLのいずれに関しても用いることができる。反復交換カセットライブラリを発現ベクターにクローニングして、相補的VHまたはVL鎖と同時発現させる。相補的VHまたはVL鎖は、参照抗体、または設計されたヒトV領域のいずれかに由来しうる。
先の実施例において記述された交換カセットは、ヒトと参照配列とのハイブリッドであった。完全な、または部分的なヒトV領域を作製するために、選択されたヒト交換カセットを組換えすることができる。典型的に、Fabから選択された、標的抗原に結合する一つまたは数個のヒト交換カセットを、オーバーラップ伸長PCRまたはライゲーションによって融合してV領域を作製し、これを抗原結合に関して試験する。そのような交換カセット再構築戦略は、VHまたはVLのいずれにも用いることができる。交換カセットは、最終的に再構築されたV領域が単一のヒト生殖系列と類似である、または二つもしくはそれより多いヒト生殖系列と類似のハイブリッドであるように、同じまたは異なるヒト生殖系列を起源としうる。再構築された交換カセットまたは交換カセットライブラリを発現ベクターにクローニングして、相補的VHまたはVL鎖と同時発現させる。相補的なVHまたはVL鎖は、参照抗体または設計ヒトV領域のいずれかに由来しうる。
Claims (69)
- 以下の段階を含む、標的抗原に対する参照抗体の結合特異性を保持する抗体を設計する方法:
(a)参照抗体由来の可変領域を得る段階;
(b)交換カセットが3個未満のフレームワーク領域を有することを条件として、参照抗体の可変領域のV遺伝子セグメントの少なくとも一つの交換カセットを、ヒトV遺伝子セグメント由来の対応する交換カセットのライブラリに置き換えて、それによってハイブリッドV領域のライブラリを生成する段階;
(c)(b)のハイブリッドV領域のライブラリを相補的V領域と対を形成させる段階;および
(d)標的抗原に対して結合親和性を有する少なくとも一つの交換カセットを有するハイブリッドV領域を含む抗体を選択する段階。 - 交換カセットのCDRの少なくとも一つが部分的CDR配列である、請求項1記載の方法。
- 交換カセットのFRの少なくとも一つが部分的FR配列である、請求項1記載の方法。
- 相補的V領域が天然に存在するVセグメントを有する、請求項1記載の方法。
- 相補的V領域が生殖系列Vセグメントを有する、請求項1記載の方法。
- 相補的V領域がハイブリッドV領域である、請求項1記載の方法。
- 相補的V領域が、異なるハイブリッドV領域を含むライブラリのメンバーであるハイブリッドV領域である、請求項1記載の方法。
- 交換カセットが、FRl-CDRl、FR1-CDR1-FR2、FR2-CDR2-FR3、およびCDR2-FR3からなる群より選択される、請求項1記載の方法。
- 以下の段階をさらに含む、請求項1記載の方法:
(e)参照抗体のV領域の第二の交換カセットを、ヒトV遺伝子セグメント由来の対応する交換カセットのライブラリと置き換えて、ハイブリッドV領域の第二のハイブリッドライブラリを作製する段階;
(f)ハイブリッドV領域の第二のライブラリを相補的V領域と対を形成させる段階;
(g)標的抗原に対して結合親和性を有する、第二のハイブリッドV領域を含む抗体を選択する段階;および
(h)(d)の設計された抗体のヒト交換カセットを(g)の抗体の第二のヒト交換カセットと組み合わせて、少なくとも二つのヒト交換カセットを含むハイブリッドV領域を有し、参照抗体の結合特異性を有する抗体を得る段階。 - ハイブリッドV領域のCDR3-FR4をCDR3-FR4領域のライブラリに置き換える段階、可変領域を相補的可変領域と対を形成させる段階、および標的抗原に対する結合特異性を保持する抗体を選択する段階をさらに含む、請求項9記載の方法。
- ハイブリッドV領域のFR4をFR4配列のライブラリに置き換える段階をさらに含む、請求項9記載の方法。
- (e)の交換カセットの少なくとも一つのCDRが部分的CDR配列である、請求項9記載の方法。
- (f)の相補的V領域が天然に存在するVセグメントを含む、請求項9記載の方法。
- (f)の相補的V領域がハイブリッドV領域である、請求項9記載の方法。
- (f)の相補的V領域が、異なるハイブリッドV領域を含むライブラリのメンバーであるハイブリッドV領域である、請求項9記載の方法。
- 可変領域が参照抗体の重鎖に由来する、請求項1記載の方法。
- 可変領域が参照抗体の軽鎖に由来する、請求項1記載の方法。
- 抗体が、Fv断片、Fab、Fab'、F(ab')2、またはscFvである、請求項1記載の方法。
- 抗体が発現されて宿主細胞から可溶型で分泌され、抗原に結合する、請求項1記載の方法。
- 宿主細胞が原核細胞、酵母、または哺乳動物細胞である、請求項19記載の方法。
- 抗体が細胞、胞子、またはウイルス上に提示される、請求項1記載の方法。
- 以下の段階を含む、標的抗原に対する参照抗体の結合特異性を保持する抗体を設計する方法:
(a)望ましい結合特異性を有する参照抗体の可変領域を得る段階;
(b)参照抗体の可変領域のFR1-CDR1-FR2を、ヒトFR1-CDR1-FR2領域のライブラリに置き換えて、ハイブリッド可変領域のライブラリを作製し、ハイブリッド可変領域を相補的可変領域と対を形成させ、標的抗原に対する検出可能な親和性を有する抗体を選択する段階;
(c)参照抗体の可変領域のFR2-CDR2-FR3を、ヒトFR2-CDR2-FR3領域のライブラリに置き換えて、ハイブリッド可変領域のライブラリを作製し、ハイブリッド可変領域を相補的可変領域と対を形成させ、標的抗原に対する検出可能な親和性を有する抗体を選択する段階;
(d)(b)において選択された抗体のハイブリッド可変領域のFR1-CDR1-FR2を、(c)において選択された抗体のハイブリッド可変領域のFR2-CDR2-FR3と組み合わせて、参照抗体の結合特異性を有し、ヒト可変領域Vセグメントを有する抗体を得る段階。 - (b)および(c)が連続的に行われる、請求項22記載の方法。
- (b)または(c)の相補的可変領域が天然に存在するVセグメントを含む、請求項22記載の方法。
- (b)または(c)の相補的可変領域がハイブリッドV領域である、請求項22記載の方法。
- (b)または(c)の相補的可変領域が生殖系列Vセグメントである、請求項22記載の方法。
- (b)または(c)の相補的可変領域が、ハイブリッドV領域のライブラリのメンバーである、請求項22記載の方法。
- 参照抗体の可変領域が重鎖可変領域である、請求項22記載の方法。
- 参照抗体の可変領域が軽鎖可変領域である、請求項22記載の方法。
- FR1-CDR1-FR2をFR2-CDR2-FR3と組み合わせる段階が、FR2領域を相同的な領域において組み合わせる段階を含む、請求項22記載の方法。
- FR1-CDR1-FR2をFR2-CDR2-FR3と組み合わせる段階が、FR1-CDR1-FR2からのFR2を、FR2-CDR2-FR3からのFR2に置き換える段階、またはFR2-CDR2-FR3からのFR2を、FR1-CDR1-FR2からのFR2に置き換える段階を含む、請求項22記載の方法。
- ハイブリッド可変領域のCDR3-FR4をヒトCDR3-FR4領域のライブラリに置き換える段階、可変領域を相補的可変領域と対を形成させる段階、および標的抗原に結合する抗体を選択する段階をさらに含む、請求項22記載の方法。
- ヒトCDR3-FR4領域のライブラリのCDR3領域が部分的CDR3領域である、請求項32記載の方法。
- 以下の段階をさらに含む、請求項22記載の方法:
(v)(iv)のヒトVセグメントを含む可変領域のFR3-CDR3-FR4をFR3-CDR3-FR4領域のライブラリに置き換え、可変領域を相補的可変領域と対を形成させ、標的抗原に対する検出可能な親和性を有する抗体を選択する段階;
(vi)(v)において選択された抗体のハイブリッド可変領域のFR3-CDR4-FR4を、(iv)において選択された抗体のハイブリッド可変領域のFR2-CDR2-FR3と組み合わせて、参照抗体の結合特異性を有し、ヒト可変領域Vセグメントを有する抗体を得る段階。 - ヒト交換カセットの一つまたは複数が生殖系列である、請求項22記載の方法。
- 抗体がFv断片、Fab、Fab'、F(ab')2、またはscFvである、請求項22記載の方法。
- 抗体が発現されて宿主細胞から可溶型で分泌され、抗原に結合する、請求項22記載の方法。
- 宿主細胞が原核細胞、酵母細胞、または哺乳動物細胞である、請求項37記載の方法。
- 抗体が細胞、胞子、またはウイルスの表面上に提示される、請求項22記載の方法。
- 以下の段階を含む、標的抗原に対する参照抗体の結合特異性を保持する抗体を設計する方法:
(a)望ましい結合特異性を有する参照抗体の可変領域を得る段階;
(b)参照抗体の可変領域のFR1-CDR1-FR2を、ヒトFR1-CDR1-FR2領域のライブラリに置き換えて、ハイブリッド可変領域のライブラリを作製する段階、
ハイブリッド可変領域と相補的可変領域と対を形成させる段階、および
標的抗原に対して検出可能な親和性を有する抗体を選択する段階;
(c)参照抗体の可変領域のCDR2-FR3を、ヒトCDR2-FR3領域のライブラリに置き換えて、ハイブリッド可変領域のライブラリを作製する段階であって、参照抗体のCDR2-FR3のCDR2が部分的CDR2であり、ヒトCDR2-FR3配列のライブラリが対応する部分的CDR2-FR3配列を含む、段階、
ハイブリッド可変領域を相補的可変領域と対を形成させる段階、および
標的抗原に対して検出可能な親和性を有する抗体を選択する段階;ならびに
(d)(b)において選択された抗体のハイブリッド可変領域のFR1-CDR1-FR2を、(c)において選択された抗体のハイブリッド可変領域のCDR2-FR3と組み合わせて、参照抗体の結合特異性を有し、ヒト可変領域Vセグメントを有する抗体を得る段階。 - 参照抗体のCDR3-FR4をヒトCDR3-FR4領域のライブラリに置き換える段階、可変領域を相補的可変領域と対を形成させる段階、および標的抗原に結合する抗体を選択する段階をさらに含む、請求項40記載の方法。
- ヒトCDR3-FR4領域のライブラリのCDR3領域が部分的CDR3領域である、請求項41記載の方法。
- 以下の段階をさらに含む、請求項40記載の方法:
(e)参照抗体cの可変領域のFR4をFR4領域のライブラリに置き換える段階、可変領域を相補的可変領域と対を形成させる段階、および標的抗原に対して検出可能な親和性を有する抗体を選択する段階。 - ヒト交換カセットの一つまたは複数が生殖系列である、請求項40記載の方法。
- 抗体がFv断片、Fab、Fab'、F(ab')2、またはscFvである、請求項40記載の方法。
- 抗体が発現されて宿主細胞から可溶型で分泌され、抗原に結合する、請求項40記載の方法。
- 宿主細胞が原核細胞、酵母細胞、または哺乳動物細胞である、請求項46記載の方法。
- 抗体が細胞、胞子、またはウイルスの表面上に提示される、請求項40記載の方法。
- 参照抗体の結合特異性を有する、設計された抗体であって、
それぞれの交換カセットが3個未満のフレームワーク領域を有することを条件として、一つのヒト抗体遺伝子由来のヒト交換カセット、および異なるヒト抗体遺伝子由来の第二の交換カセットを有するV遺伝子セグメントを含む、可変ドメイン;ならびに
参照抗体由来のCDR配列またはCDR配列の一部
を含む、抗体。 - 第一および第二の交換カセットがヒト生殖系列配列である、請求項49記載の抗体。
- CDR配列またはCDR配列の一部が、CDR3配列または部分的CDR3配列である、請求項49記載の抗体。
- ヒトFR4配列を含む、請求項51記載の抗体。
- 部分的CDR3配列が、参照抗体由来のMEBSDである、請求項51記載の抗体。
- 部分的CDR3配列が、参照抗体由来のCDR3のDセグメント配列である、請求項49記載の抗体。
- CDR3が非ヒトCDR3である、請求項51記載の抗体。
- 参照抗体の少なくとも一つのFR3がヒトFR3に置き換えられている、設計された抗体。
- 置き換えられるFR3が重鎖FR3である、請求項56記載の抗体。
- 置き換えられるFR3が軽鎖FR3である、請求項56記載の抗体。
- 重鎖および軽鎖FR3の双方が置き換えられている、請求項56記載の抗体。
- V領域の多様性を有するメンバーを含む、ハイブリッドV領域のライブラリであって、交換カセットが3個未満のフレームワーク領域を有することを条件として、メンバーが少なくとも参照抗体由来のCDRのMEBSDおよび抗体レパートリー由来の少なくとも一つの交換カセットを有する、ライブラリ。
- 抗体レパートリーがヒトレパートリーである、請求項60記載のライブラリ。
- 交換カセットが、FRl-CDRl、FR1-CDR1-FR2、FR2-CDR2-FR3、およびCDR2-FR3からなる群より選択される、請求項60記載のライブラリ。
- 交換カセットのCDRの少なくとも一つが部分的CDRである、請求項60記載のライブラリ。
- ライブラリのメンバーがヒトレパートリー由来の少なくとも二つの交換カセットを有する、請求項60記載のライブラリ。
- 交換カセットがヒト生殖系列配列である、請求項60記載のライブラリ。
- MEBSDが参照抗体のCDR3由来のものである、請求項60記載のライブラリ。
- ライブラリのメンバーが参照抗体由来のCDR3を有する、請求項66記載のライブラリ。
- メンバーが参照抗体由来のCDR3およびヒトFR4を有する、請求項67記載のライブラリ。
- メンバーが、Dセグメントが参照抗体由来であるCDR3を有する、請求項67記載のライブラリ。
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