JP2012508016A5

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Publication number: JP2012508016A5
Application number: JP2011535649A
Authority: JP
Filing date: 2009-11-04
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2029-11-04

Claims

下記Ａ．〜Ｃ．からなる群より選択されるヒト抗体コンビナトリアルライブラリー：
Ａ．機能するヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントを複数有し、アドレス可能なように配列されたヒト抗体コンビナトリアルライブラリーであって、
ａ）各ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントは、可変軽鎖（ＶＬ鎖）および可変重鎖（ＶＨ鎖）または抗原結合部位を形成するのに十分な軽鎖あるいは重鎖の部分を含み、
ｉ）各ＶＬ鎖は、Ｖ_κおよびＪ_κヒト生殖系列セグメント、またはＶ_λおよびＪ_λヒト生殖系列セグメントを有し、
ｉｉ）各ＶＨ鎖は、Ｖ_ＨおよびＪ_Ｈヒト生殖系列セグメントを有し、
ｂ）前記ライブラリーは、約５０、１００、１０^３、１０^４、１０^５、１０^６、１０^７、１０^８または１０^９種類以上の異なるヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントを有する、ことを特徴とするヒト抗体コンビナトリアルライブラリー；
Ｂ．機能するヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントを複数有し、アドレス可能なように配列されたヒト抗体コンビナトリアルライブラリーであって、
ａ）各ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントは、改変された可変軽鎖（ＶＬ鎖）および／または改変された可変重鎖（ＶＨ鎖）または抗原結合部位を形成するのに十分な改変された軽鎖あるいは重鎖の部分を含み、
ｉ）各ＶＬ鎖は、Ｖ_κおよびＪ_κヒト生殖系列セグメント、またはＶ_λおよびＪ_λヒト生殖系列セグメントを有し、
ｉｉ）各ＶＨ鎖は、Ｖ_Ｈ、Ｄ_ＨおよびＪ_Ｈヒト生殖系列セグメントを有し、
ｂ）前記ＶＬ鎖および／またはＶＨ鎖は、少なくとも１つのアミノ酸の置換または挿入により改変され、任意に、当該置換または挿入は相補性決定領域（ＣＤＲ）内に少なくとも１つのアミノ酸を置換または挿入することによりなされる、ここで当該ＣＤＲはＣＤＲＨ１、ＣＤＲＨ２、ＣＤＲＨ３、ＣＤＲＬ１、ＣＤＲＬ２およびＣＤＲＬ３からなる群より選択され、任意に当該ＣＤＲはＣＤＲＨ３であり、
ｃ）前記ライブラリーは、約５０、１００、１０^３、１０^４、１０^５、１０^６、１０^７、１０^８または１０^９種類以上の異なるヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントを有する、ことを特徴とするヒト抗体コンビナトリアルライブラリー；および
Ｃ．機能するヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントを複数有し、アドレス可能なように配列されたヒト抗体コンビナトリアルライブラリーであって、
ａ）各ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントは、可変軽鎖（ＶＬ鎖）および可変重鎖（ＶＨ鎖）または抗原結合部位を形成するのに十分な軽鎖あるいは重鎖の部分を含み、
ｉ）各ＶＬ鎖は、Ｖ_κおよびＪ_κヒト生殖系列セグメント、またはＶ_λおよびＪ_λヒト生殖系列セグメントを有し、
ｉｉ）各ＶＨ鎖は、Ｖ_Ｈ、Ｄ_ＨおよびＪ_Ｈヒト生殖系列セグメントを有し、
ｂ）前記ライブラリーは、約５０、１００、１０^３、１０^４、１０^５、１０^６、１０^７、１０^８または１０^９種類以上の異なるヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントを有する、ことを特徴とするヒト抗体コンビナトリアルライブラリー。
前記置換または挿入されるアミノ酸は、ペプチド模倣物に対応しており、
任意に、当該ペプチド模倣物は、ＴＰＯ、ＥＰＯ、Ｇ−ＣＳＦ、ＩＬ−５、ヒト脳ナトリウム利尿ペプチド（ｈＢＮＰ−３２）、エキセンディン４、ＧＬＰ−１、ＧＬＰ−２、グルカゴン、ＰＡＣＡＰ−３８、ＣＤ２０９Ｌ、ＴＮＦ、ＶＥＧＦ、ＭＭＰ阻害剤、およびＣＴＬＡ−４のペプチド模倣物からなる群より選択される、請求項１に記載のヒト抗体コンビナトリアルライブラリー。
前記置換または挿入されるアミノ酸は、ペプチド模倣物に対応しており、
当該ペプチド模倣物は、配列番号：８９１、および９８７〜１０１４からなる群より選択されるアミノ酸配列を有する、請求項１に記載のヒト抗体コンビナトリアルライブラリー。
前記アドレス可能なように配列されたヒト抗体コンビナトリアルライブラリーでは、同じアドレスには同じヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントが配され、当該アドレスと異なる他の全てのアドレスには当該ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントとは異なるヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントが配されている、請求項１に記載のヒト抗体コンビナトリアルライブラリー。
Ｖ_Ｈ生殖系列セグメントの全部またはサブセットがＤ_Ｈ生殖系列セグメントの全部またはサブセットと連結され、当該Ｄ_Ｈ生殖系列セグメントの全部またはサブセットがＪ_Ｈ生殖系列セグメントの全部またはサブセットと連結されることによって、ＶＨ鎖をコードする核酸分子が生成され、
Ｖ_κ生殖系列セグメントの全部またはサブセットがＪ_κ生殖系列セグメントの全部またはサブセットと連結されるか、Ｖ_λ生殖系列セグメントの全部またはサブセットがＪ_λ生殖系列セグメントの全部またはサブセットと連結されることによって、ＶＬ鎖をコードする核酸分子が生成される、請求項１に記載のヒト抗体コンビナトリアルライブラリー。
下記Ａ．〜Ｍ．の少なくとも１つをさらに有する、請求項１に記載のヒト抗体コンビナトリアルライブラリー：
Ａ．ＩＧＨＶ１、ＩＧＨＶ２、ＩＧＨＶ３、ＩＧＨＶ４、ＩＧＨＶ５、ＩＧＨＶ６、ＩＧＨＶ７、およびこれらいずれかの対立遺伝子変異体からなる群より選択されるＶ_Ｈ生殖系列セグメントを有するヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメント、任意に、当該Ｖ_Ｈ生殖系列セグメントは配列番号：１０〜２３８のいずれか１つから選択される；
Ｂ．ＩＧＨＤ１、ＩＧＨＤ２、ＩＧＨＤ３、ＩＧＨＤ４、ＩＧＨＤ５、ＩＧＨＤ６、ＩＧＨＤ７、およびこれらいずれかの対立遺伝子変異体からなる群より選択されるＤ_Ｈ生殖系列セグメントを有するヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメント、任意に、当該Ｄ_Ｈ生殖系列セグメントは配列番号：２３９〜２７２のいずれか１つから選択される；
Ｃ．ＩＧＨＪ１、ＩＧＨＪ２、ＩＧＨＪ３、ＩＧＨＪ４、ＩＧＨＪ５、ＩＧＨＪ６、およびこれらいずれかの対立遺伝子変異体からなる群より選択されるＪ_Ｈ生殖系列セグメントを有するヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメント、任意に、当該Ｊ_Ｈ生殖系列セグメントは配列番号：２７３〜２８５のいずれか１つから選択される；
Ｄ．Ｄ_Ｈ生殖系列セグメントが親水性である、ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメント；
Ｅ．ＩＧＫＶ１、ＩＧＫＶ２、ＩＧＫＶ３、ＩＧＫＶ４、ＩＧＫＶ５、ＩＧＫＶ６、およびこれらいずれかの対立遺伝子変異体からなる群より選択されるＶ_κ生殖系列セグメントを有するヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメント、任意に、当該Ｖ_κ生殖系列セグメントは配列番号：２８６〜３５５および８６８のいずれか１つから選択される；
Ｆ．ＩＧＫＪ１、ＩＧＫＪ２、ＩＧＫＪ３、ＩＧＫＪ４、ＩＧＫＪ５、およびこれらいずれかの対立遺伝子変異体からなる群より選択されるＪ_κ生殖系列セグメントを有するヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメント、任意に、当該Ｊ_κ生殖系列セグメントは配列番号：３５６〜３６４のいずれか１つから選択される；
Ｇ．ＩＧＬＶ１、ＩＧＬＶ２、ＩＧＬＶ３、ＩＧＬＶ４、ＩＧＬＶ５、ＩＧＬＶ６、ＩＧＬＶ７、ＩＧＬＶ８、ＩＧＬＶ９、ＩＧＬＶ１０、ＩＧＬＶ１１、およびこれらいずれかの対立遺伝子変異体からなる群より選択されるＶ_λ生殖系列セグメントを有するヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメント、任意に、当該Ｖ_λ生殖系列セグメントは配列番号：３６５〜４４１のいずれか１つから選択される；
Ｈ．ＩＧＬＪ１、ＩＧＬＪ２、ＩＧＬＪ３、ＩＧＬＪ４、ＩＧＬＪ５、ＩＧＬＪ６、ＩＧＬＪ７、およびこれらいずれかの対立遺伝子変異体からなる群より選択されるＪ_λ生殖系列セグメントを有するヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメント、任意に、当該Ｊ_λ生殖系列セグメントは配列番号：４４２〜４５１のいずれか１つから選択される；
Ｉ．免疫グロブリン定常領域の全部、または重鎖および軽鎖と相互作用するのに十分な定常領域の部分を有する、ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメント；
Ｊ．ライブラリ中のヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントは、全長抗体、および抗原結合部位を形成するのに十分な抗体断片あるいは抗体部分からなる群より選択され、任意に、当該抗体断片あるいは抗体部分は、Ｆａｂ、Ｆａｂ'、Ｆ（ａｂ'）_２、単一鎖Ｆｖｓ（ｓｃＦｖ）、Ｆｖ、ｄｓＦｖ、二重特異性抗体、ＦｄおよびＦｄ'フラグメント、Ｆａｂフラグメント、Ｆｄフラグメント、ｓｃＦｖフラグメント、およびｓｃＦａｂフラグメントからなる群より選択される；
Ｋ．ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントは、空間的に配列され、かつアドレス可能であり、任意に、配列はマルチウェルプレートに対応する形で構成され、プレートの各場所は異なる抗体と対応する；
Ｌ．ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントは、溶液の状態または固体担体に担持された状態のいずれかであり、任意に、当該固体担体はフィルター、チップ（任意にビアコアチップ）、スライド、ビーズ、またはセルロースであり、抗体または抗体フラグメントは、固体担体の表面に担持されている；および
Ｍ．ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントは、識別可能なようにラベルされており、任意に、当該ラベルは、着色、発色、発光または蛍光によりなされる、あるいは化学的または電気的になされる。
ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントの少なくとも１つのＶＨ鎖および／またはＶＬ鎖の少なくとも１つは、配列の相同性または相違性、遺伝子ファミリー、長さ、組成、ＣＤＲ長または組成、種、機能、特異性、グループ、あるいはサブグループに基づいて選択された生殖系列セグメントのサブセットから生成され、任意に、ＶＨ鎖は、少なくとも下記Ａ．〜Ｃ．の１つに基づいて選択される、請求項１に記載のヒト抗体コンビナトリアルライブラリー：
Ａ．ＣＤＲ組成、ここで、当該ＣＤＲは任意にＣＤＲ３である；
Ｂ．遺伝子ファミリー、ここで、各Ｖ_Ｈ、Ｄ_Ｈおよび／またはＪ_Ｈ遺伝子ファミリーからの生殖系列セグメントはそれぞれ下記ａ）〜ｃ）から選択される、あるいは、Ｖ_Ｈ、Ｄ_Ｈおよび／またはＪ_Ｈ遺伝子ファミリーのサブセットからの生殖系列セグメントはそれぞれ下記ａ）〜ｄ）から選択される：
ａ）Ｖ_Ｈ遺伝子ファミリーは、任意に、IGHV1-18、 IGHV1-2、 IGHV1-24、
IGHV1-3、 IGHV1-45、 IGHV1-46、 IGHV1-58、 IGHV1-69、
IGHV1-8、 IGHV2-26、 IGHV2-5、 IGHV2-70、 IGHV3-11、
IGHV3-13、 IGHV3-15、 IGHV3-16、 IGHV3-20、 IGHV3-21、
IGHV3-23、 IGHV3-30、 IGHV3-33、 IGHV3-35、 IGHV3-38、
IGHV3-43、 IGHV3-48、 IGHV3-49、 IGHV3-53、 IGHV3-64、
IGHV3-66、 IGHV3-7、 IGHV3-72、 IGHV3-73、 IGHV3-74、
IGHV3-9、 IGHV4-28、 IGHV4-31、 IGHV4-34、 IGHV4-39、
IGHV4-4、 IGHV4-59、 IGHV4-61、 IGHV5-51、 IGHV6-1および
IGHV7-81からなる群より選択される；
ｂ）Ｄ_Ｈ遺伝子ファミリーは、任意に、IGHD1-1、IGHD1-14、IGHD1-20、IGHD1-26、 IGHD1-7、 IGHD2-15、
IGHD2-2、 IGHD2-21、 IGHD2-8、 IGHD3-10、 IGHD3-16、
IGHD3-22、 IGHD3-3、 IGHD3-9、 IGHD4-11、 IGHD4-17、
IGHD4-23、 IGHD4-4、 IGHD5-12、 IGHD5-18、 IGHD5-24、
IGHD5-5、 IGHD6-13、 IGHD6-19、 IGHD6-25、 IGHD6-6および
IGHD7-27からなる群より選択される；および
ｃ）Ｊ_Ｈ遺伝子ファミリーは、任意に、IGHJ1、IGHJ2、IGHJ3、IGHJ4、IGHJ5および IGHJ6からなる群より選択される；および
Ｃ．遺伝子ファミリー、ここで、各Ｖ_κおよび／またはＪ_κ遺伝子ファミリーまたは各Ｖ_λおよび／またはＪ_λ遺伝子ファミリーからの生殖系列セグメントはそれぞれ下記ａ）〜ｄ）から選択される、あるいは、Ｖ_κおよび／またはＪ_κ遺伝子ファミリーまたはＶ_λおよび／またはＪ_λ遺伝子ファミリーのサブセットからの生殖系列セグメントの１つはそれぞれ下記ａ）〜ｄ）から選択される：
ａ）Ｖ_κ遺伝子ファミリーは、任意に、IGKV1-12、 IGKV1-12、 IGKV1-16、
IGKV1-17、 IGKV1-27、 IGKV1-33、 IGKV1-37、 IGKV1-39、
IGKV1-5、 IGKV1-6、 IGKV1-8、 IGKV1-9、 IGKV1-NL1、
IGKV1/OR2、 IGKV1D-12、 IGKV1D-13、 IGKV1D-16、 IGKV1-D-17、
IGKV1D-33、 IGKV1D-37、 IGKV1D-39、 IGKV1D-42、 IGKV1D-43、
IGKV1D-8、 IGKV2-24、 IGKV2-28、 IGKV2-29、 IGKV2-30、
IGKV2-30、 IGKV2-40、 IGKV2D-24、 IGKV2D-26、 IGKV2D-28、
IGKV2D-29、 IGKV2-D-30、 IGKV2D-40、 IGKV3-11、 IGKV3-15、
IGKV3-20、 IGKV3-7、 IGKV3-NL1、 IGV3-NL2、 IGKV3-NL3、
IGKV3-NL4、 IGKV3-NL5、 IGKV3/OR2-268、 IGKV3D-11、 IGKV3D-15、
IGKV3D-20、 iGKV3D-7、 IGKV4-1、 IGKV5-2、 IGKV6-21、
IGKV6D-21、 IGKV6D-41、およびIGKV1-39からなる群より選択される；
ｂ）Ｊ_κ遺伝子ファミリーは、任意に、IGKJ1、IGKJ2、IGKJ3、IGKJ4およびIGKJ5からなる群より選択される；
ｃ）Ｖ_λ遺伝子ファミリーは、任意に、IGLV1-36、 IGLV1-40、 IGLV1-41、
IGLV1-44、 IGLV1-47、 IGLV1-50、 IGLV1-51、 IGLV10-54、
IGLV11-55、 IGLV2-11、 IGLV2-14、 IGLV2-18、 IGLV2-23、
IGLV2-33、 IGLV2-8、 IGLV3-1、 IGLV3-10、 IGLV3-12、
IGLV3-16、 IGLV3-19、 IGLV3-21、 IGLV3-22、 IGLV3-25、
IGLV3-27、 IGLV3-32、 IGLV3-9、 IGLV4-3、 IGLV4-60、
IGLV4-69、 IGLV5-37、 IGLV5-39、 IGLV5-45、 IGLV5-8、
IGLV5-52、 IGLV6-57、 IGLV7-43、 IGLV7-46、 IGLV8-61、
IGLV8-61およびIGLV9-49からなる群より選択される；および
ｄ）Ｊ_λ遺伝子ファミリーは、任意に、IGLJ1、IGLJ2、IGLJ4、IGLJ5、IGLJ6およびIGLJ7からなる群より選択される。
ヒト抗体コンビナトリアルライブラリーは、約５０、１０^２、１０^３、１０^４、２×１０^４、３×１０^４、４×１０^４、５×１０^４、６×１０^４、７×１０^４、８×１０^４、９×１０^４、１０^５または１０^６種類の異なる抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントを有し、任意に、ヒト抗体コンビナトリアルライブラリーは、約１０^３、２×１０^３、３×１０^３、４×１０^３、５×１０^３、６×１０^３、７×１０^３、８×１０^３、９×１０^３、１０^４、２×１０^４、３×１０^４、４×１０^４、５×１０^４、６×１０^４、７×１０^４、８×１０^４、９×１０^４種類またはそれ以上の異なるヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントを有し、
任意に、ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントは、空間的に配列され、任意に、配列はマルチウェルプレートに対応する形で構成され、プレートの各場所は異なる抗体と対応する、請求項１に記載のヒト抗体コンビナトリアルライブラリー。
請求項１に記載のヒト抗体コンビナトリアルライブラリーのヒト生殖系列抗体および／または抗原に結合可能な抗体フラグメントをコードする核酸分子を有する、核酸分子ライブラリー、
ここで、任意に、前記核酸分子ライブラリーは、ベクターによってキャリーされ、任意に発現ベクターによってキャリーされる。
請求項１に記載のヒト抗体コンビナトリアルライブラリーを作成する方法であって、
ａ）ライブラリー中の各ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントごとに、Ｖ_Ｈ、Ｄ_ＨおよびＪ_Ｈヒト生殖系列セグメントまたはその部分をインフレームで組み合わせて、ＶＨ鎖またはその一部分をコードする核酸分子を作成する工程と、
ｂ）ライブラリー中の各ヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントごとに、Ｖ_κおよびＪ_κヒト生殖系列セグメントまたはその部分をインフレームで組み合わせて、あるいは、Ｖ_λおよびＪ_λヒト生殖系列セグメントまたはその部分をインフレームで組み合わせて、ＶＬ鎖またはその一部分をコードする核酸分子を作成する工程と、
ｃ）上記工程ａ）およびｂ）で作成した核酸分子を発現させ、ＶＨ鎖およびＶＬ鎖またはその断片から構成されるヒト生殖系列抗体または抗原に結合可能な抗体フラグメントを産生する工程と、を有するヒト抗体コンビナトリアルライブラリーを作成する方法、ここで当該方法は下記工程ｄ）をさらに任意に有する、
ｄ）抗体または抗体フラグメントを精製する工程、ここで、当該抗体または抗体フラグメントは、任意に、約７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、または９９％の純度まで精製される。
前記ヒト生殖系列抗体は全長抗体であり、前記抗原に結合可能なヒト生殖系列抗体フラグメントはＦａｂである、請求項１０に記載の方法。
標的タンパク質に対する結合または活性によるヒト抗体コンビナトリアルライブラリーのスクリーニング方法であって、
ａ）標的タンパク質を、請求項１に記載のヒト抗体コンビナトリアルライブラリーの一員の少なくとも１つに接触させる工程と、ここで、任意に、当該標的タンパク質は、膜結合タンパク質、細胞表面受容体（ＣＳＲ）またはＣＳＲリガンドであり、任意に、当該ＣＳＲまたはＣＳＲリガンドは、サイトカイン受容体、受容体キナーゼ、受容体ホスファターゼ、細胞間相互作用に関与する受容体、または細胞接着分子であり、また、任意に、当該標的タンパク質は、VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3、表皮増殖因子受容体(EGFR)、ErbB-2、ErbB-3、IGF-R1、C-Met、TNF-R1、TNF-R2、BTLA、HVEM、LT-βR、CD20、CD3、CD25、NOTCH、DLL4、G-CSF-R、GM-CSF-R、EPO-R、カドヘリン、インテグリン、CD52、CD44、VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、PIGF、EGF、HGF、TNF-α、LIGHT、リンフォトキシン(LT)、IgE、G-CSF、GM-CSFおよびEPOからなる群より選択される、
ｂ）ヒト抗体コンビナトリアルライブラリーの一員のいずれかが前記標的タンパク質に結合するかあるいは機能的活性を調節するかを評価する工程と、ここで、任意に、当該機能的活性は、細胞増殖、リンパ種のアポトーシス、走化性、癌細胞の浸潤、マトリゲル、内皮増殖、管形成およびシグナル伝達からなる群より選択される、を有するヒト抗体コンビナトリアルライブラリーのスクリーニング方法、ここで当該方法は下記工程ｃ）をさらに任意に有する、
ｃ）標的タンパク質に結合する抗体または抗体フラグメントを同定する工程。
標的タンパク質に結合するあるいは機能的活性を調節すると評価されたヒト抗体コンビナトリアルライブラリーの一員の結合または機能的活性の調節を最適化する工程、をさらに含む請求項１２に記載の方法。