JP2017079775A - 低フコース細胞株およびその使用 - Google Patents

低フコース細胞株およびその使用 Download PDF

Info

Publication number
JP2017079775A
JP2017079775A JP2016249691A JP2016249691A JP2017079775A JP 2017079775 A JP2017079775 A JP 2017079775A JP 2016249691 A JP2016249691 A JP 2016249691A JP 2016249691 A JP2016249691 A JP 2016249691A JP 2017079775 A JP2017079775 A JP 2017079775A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
fucose
cho
cell
itl
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016249691A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6353023B2 (ja
Inventor
ヘルマン、ダニエル
Helman Daniel
バー−シモン、メイラブ
Bar-Shimon Meirav
トイスター−アチタブ、ミラ
Toister-Achituv Mira
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Serono SA
Original Assignee
Merck Serono SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from IL211583A external-priority patent/IL211583A0/en
Priority claimed from IL217216A external-priority patent/IL217216A0/en
Application filed by Merck Serono SA filed Critical Merck Serono SA
Publication of JP2017079775A publication Critical patent/JP2017079775A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6353023B2 publication Critical patent/JP6353023B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • C07K16/2863Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against receptors for growth factors, growth regulators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/01Preparation of mutants without inserting foreign genetic material therein; Screening processes therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/0006Oxidoreductases (1.) acting on CH-OH groups as donors (1.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1048Glycosyltransferases (2.4)
    • C12N9/1051Hexosyltransferases (2.4.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/88Lyases (4.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y101/00Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1)
    • C12Y101/01Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.1.1)
    • C12Y101/01271GDP-L-fucose synthase (1.1.1.271)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y204/00Glycosyltransferases (2.4)
    • C12Y204/01Hexosyltransferases (2.4.1)
    • C12Y204/01068Glycoprotein 6-alpha-L-fucosyltransferase (2.4.1.68), i.e. FUT8
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y402/00Carbon-oxygen lyases (4.2)
    • C12Y402/01Hydro-lyases (4.2.1)
    • C12Y402/01047GDP-mannose 4,6-dehydratase (4.2.1.47), i.e. GMD
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/40Immunoglobulins specific features characterized by post-translational modification
    • C07K2317/41Glycosylation, sialylation, or fucosylation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/30Non-immunoglobulin-derived peptide or protein having an immunoglobulin constant or Fc region, or a fragment thereof, attached thereto

Abstract

【課題】組換えタンパク質を発現するための宿主細胞として有用な、ゼロフコースレベルを有する細胞を選択する方法の提供。
【解決手段】方法は、メトトレキサート(MTX)に細胞を接触させることにより遺伝的突然変異をチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞の集団に導入する工程と、突然変異細胞を含むCHO細胞の集団を、非毒性フコース結合剤と、該フコース結合剤が、細胞集団の細胞膜上のフコース部分に結合するのに充分な時間接触させる工程と、その時間が細胞の殺傷を可能としない時間である工程と、突然変異細胞を含む細胞の集団から、フコース結合剤に結合する細胞の亜集団を除去し、それにより組換えタンパク質の発現のために宿主細胞として有用な細胞を選択する工程と、選択された細胞はゼロフコース含量を有する工程と、を含む製造方法。また、組換えタンパク質を発現するための宿主細胞として有用な細胞および細胞株。
【選択図】図1

Description

本発明は、そのいくつかの実施態様において、CHO細胞株、その作製方法およびその使用に関する。
組換え治療用抗体は、多種多様な疾患の治療において重要な役割を担っている。新たに登場する薬物の約30%が、これからの10年で抗体に基づくものとなると予想されている。30もの組換え抗体およびFc融合体の市販が承認され、2008年の売上高は350億ドルに達した。
抗体は、重鎖および軽鎖の両方の可変領域から構成される標的抗原−特異的領域を含む。抗体のこの部分が、可溶性抗原または膜結合型標的に結合し、中和することができる。
Fc部分は、抗体依存性細胞傷害(ADCC)機序、補体依存性複合体(CDC)、および新生児受容体FcRnを通してエフェクター機能に関与している。これらのエフェクター機能は、エフェクター分子とFcのヒンジおよびCH2領域との相互作用を通して仲介される。CH2ドメインは、エフェクター細胞に結合するという重要な役割を担うことが知られている抗体の297位のNグリコシル化部位に位置するオリゴ糖を含む。オリゴ糖は、通常、追加の可変外側糖残基と一緒になったコア七糖などの、かなり不均一な二分岐型複合体から成る。
ADCCは、標的細胞の膜上のリガンドに結合する抗体のための重要な殺傷機序の1つである。白血球上に発現されるFcγRは、抗体のCH2ドメインに結合し、結合の際に、白血球の標的細胞活性化に対する抗原を有する免疫複合体の作製が開始される。その活性化は、細胞の透過化および細胞死を導く、食作用および細胞メディエータの放出などである。ADCC活性は、一方でIgGアイソタイプに依存し、もう一方で特異的FcγRに依存する。IgG1およびIgG3がこの活性を誘導できるのに対して、IgG4は誘導しない。IgGに結合し、ADCC機序活性化に重要なFcγRは、FcγRIIIaとして知られ、NK細胞およびマクロファージ上に発現される。多くの場合、NK細胞の標的細胞への結合の際に得られるADCC活性は、標的細胞の殺傷を行うのに充分なほど効率的なものではない。その理由は、IgGIに対するFcγRIIIaのアフィニティーが低いことにある。
ADCC活性の増加は、FcγRIIIa−158Pheを発現する患者と比較して、10〜15%の人口に見られる高アフィニティーアロタイプFcγRIIIa−158Valを発現する患者に見られた。ADCCの上昇は、IgG Fc上になされる操作によっても得られた。コンピュータによる設計アルゴリズムは、抗体を設計し、ハイスループットスクリーニングにより高い親和性に対して選択するために使用された。この研究は、インビトロでのエフェクター機能の2桁より大きな増大を示す抗体を生じさせた(Lazar, Dang et al. 2006)が、変異したIgG1(変異S239D、A330LおよびI332Eを有するIgG1)の熱安定性の減少が検出された。ADCCの増強された抗体を得るためのもう1つのアプローチは、297位のオリゴ糖における低フコースレベルの抗体を産生することである。先に、オリゴ糖上のフコース残基が、FcγRIIIaへのFc結合を妨害することが見いだされた(Shinkawa, Nakamura et al. 2003)。低フコースレベルの抗体を得るための1つの方法は、そのような天然の能力を有する細胞、たとえばラットハイブリドーマYB2/0細胞(Shinkawa, Nakamura et al. 2003)などを利用することであるが、これらの細胞において産生される組換えタンパク質は、可変のフコース含有量レベルを示す。いくつかの他の可能性のある非哺乳類細胞には、Vivalis社のトリ細胞、バイオレックス社(Biolex)の遺伝子改変された水生植物ウキクサ(Lemna)(Cox, Sterling et al. 2006)およびIgeneon社のヒメツリガネゴケ(Physocmirtella patens)の変異体(Nechansky, Schuster et al. 2007)が挙げられる。さらに、GlycoFi社は、増強されたADCCを含むいくつかのグリコシル化ソリューションにふさわしい能力を有するピキア・パストリス(Pichia Pastoris)細胞の様々な株を作製した(Hamilton, Davidson et al. 2006)。また、いくつかの哺乳類細胞も、通常の様々なグリコシル化ソリューション、そして特に増強されたADCCを有する抗体の産生のために使用される。Glycotope社は、糖最適化バイオ治療グリコシル化に様々な糖鎖工学的に作製されたヒト細胞株を作製した。ロシュ社に買収されたGlycart社は、ベータ(1,4)−N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIII(GnTIII)、すなわち抗体依存性細胞傷害(ADCC)に関わっている二等分されたオリゴ糖の形成を触媒するグリコシルトランスフェラーゼ、を導入することにより低減されたフコースレベルを有する組換え抗体を産生する細胞株を作り出した(Umana, Jean-Mairet et al. 1999)。Biowa社は、フコースレベルを減少させるためにCHO DG44のフコシル転移8(Fut8)遺伝子のノックアウトを作製した(Yamane-Ohnuki, Kinoshita et al. 2004)。
近年の研究により、原核生物の酵素、GDP−6−デオキシ−D−リキソ−4−ヘキスロース還元酵素の、細胞質内における不均一発現が、中間体、GDP−4−ケト−6−デオキシマンノースの、典型的には脊椎動物細胞においては生じない行き止まりの産物への変換を阻害するということが証明された。したがって、この方法で改変されたCHO細胞は、コアのフコースを欠いた抗体を分泌した(von Horsten, Ogorek et al.)。もう1つのアプローチは、毒性フコース特異的レクチンの存在下で生存するレクチン耐性変異体を作り出すことである。LEC13は、毒性エンドウフコース特異的レクチンの存在下でのCHO細胞のインキュベーションにより開発されたCHOに基づく細胞株である(Ripka and Stanley 1986)。LEC13は、GDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ活性が乏しく、フコースの少ないヒトIgG1の発現を生じる(Shields, Lai et al. 2002)。
米国特許出願番号2010/0081150号明細書は、抗体を発現するのに有用な細胞を作製するために、薬剤での処理によるCHO細胞の変異と、高いフコースを有する細胞を殺すことによるフコシル化の減少などの変異グリコシル化パターンを示す細胞を選択することを教示している。
米国特許出願番号2010/0304436号明細書は、細胞の能力をポリペプチドのフコシル化に向かわせるために、Fxタンパク質の突然変異によるおよびフコースの外部源の供給力を制御することによるフコシル化の減少したCHO細胞株を教示している。
Kandaらは(Kanda, Imai-Nishiya et al. 2007)、GMDおよびFUT8ノックアウト宿主細胞株を開示している。GMDノックアウト細胞は、GMDエクソン5、6および7領域に相当するゲノム欠失を有する。
Ripkaらは(Ripka and Stanley 1986)、4種のレクチン耐性CHO変異細胞を開示している。この突然変異は、N−メチル−N−ニトロソグアニジンとインキュベートすることによりなされた。
Shieldsらは(Shields, Lai et al. 2002)、Lec13(フコース欠損CHO)細胞株により産生されたIgG1が、FcγRIIIAへの結合を50倍まで増加させ、またADCCも増加させたことが開示されている。
Kandaらは(Kanda, Yamane-Ohnuki et al. 2006)は、Lec13が50〜70%フコシル化抗体を産生することを開示しているが、この既知の細胞株は、抗体を安定的に産生できなかった。したがって、Lec13細胞株は、産生細胞株としては適切ではない。
本発明のある実施態様の1つの側面によれば、組換えタンパク質を発現するための宿主細胞として有用なCHO細胞を選択する方法であって、
(a)CHO細胞をメトトレキサート(MTX)と接触させることにより、遺伝的突然変異をCHO細胞集団に導入する工程、
(b)突然変異した細胞を含むCHO細胞の集団を、非毒性フコース結合剤と、細胞集団の細胞膜上のフコース部分への該フコース結合剤の結合がなされる時間接触させる工程であって、その時間が細胞の殺傷を可能としない時間である工程、
(c)突然変異した細胞を含む細胞集団から、フコース結合剤に結合する細胞亜集団を除去し、それにより組換えタンパク質を発現するための宿主細胞として有用な細胞を選択する工程であって、選択された細胞は、ゼロフコース含有量を有する工程
を含む方法を提供する。
本発明のある実施態様の1つの側面によれば、本発明の方法にしたがって作製された単離CHO細胞が提供される。
本発明のある実施態様の1つの側面によれば、配列番号23および/または24に記載のアミノ酸配列を有する突然変異GDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ(GMD)を発現するように遺伝的に改変されている単離CHO細胞が提供される。
本発明のある実施態様の1つの側面によれば、本発明の単離細胞を含むCHO細胞株が提供される。
本発明のある実施態様の1つの側面によれば、本発明の単離CHO細胞および異種混入物質(xeno contaminants)のない細胞培養培地を含む細胞培養物が提供される。
本発明のある実施態様の1つの側面によれば、組換えタンパク質の製造方法であって、本発明の単離CHO細胞を組換えタンパク質をコードする核酸配列を含むポリヌクレオチドでトランスフェクトする工程、組換えタンパク質の発現に適した条件下でトランスフェクトされたCHO細胞を培養する工程、およびタンパク質を単離する工程を含む方法が提供される。
本発明のある実施態様の1つの側面によれば、細胞において発現されるタンパク質のフコシル化の量が外部フコースの濃度に直線的に依存するように遺伝的に改変されている単離CHO細胞が提供される。
本発明のある実施態様によれば、フコース結合剤は、突然変異されたCHO細胞集団に対して非毒性である。
本発明のある実施態様によれば、フコース結合剤は、検出可能な部分またはアフィニティー部分に付着する。
本発明のある実施態様によれば、CHO細胞集団への遺伝的突然変異の導入は、細胞をGDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ、すなわちフコース合成経路の遺伝子における突然変異を引き起こす突然変異原と接触させることによりなされる。
本発明のある実施態様によれば、突然変異された細胞集団がフコース結合剤と接触されている時間は、60分以内である。
本発明のある実施態様によれば、フコース結合剤がアフィニティー部分に付着される場合、方法は、さらに、突然変異したCHO細胞集団を追加的な薬剤と接触させることを含み、そのような追加的な薬剤は、アフィニティー部分と同族の(cognate)結合部分を含む。
本発明のある実施態様によれば、アフィニティー部分はビオチンを含む。
本発明のある実施態様によれば、同族の結合部分は検出可能な部分に付着される。
本発明のある実施態様によれば、検出可能な部分は、蛍光部分または磁気部分を含む。
本発明のある実施態様によれば、除去は、FACSソーティングによりなされる。
本発明のある実施態様によれば、除去は、磁気分離によりなされる。
本発明のある実施態様によれば、除去は、少なくとも3回の連続的な除去によりなされる。
本発明のある実施態様によれば、CHO細胞は、CHO−S、CHO−K1、DUXB11、CHO/DG44およびPro−5から選択される。
本発明のある実施態様によれば、フコース結合剤は、ヒイロチャワンダケ(aleuria aurantia)レクチン(AAL)またはアスペルギルス・オリゼー(Aspergillus oryzae)1−フコース−特異的レクチン(AOL)である。
本発明のある実施態様によれば、単離CHO細胞は、野生型フコシルトランスフェラーゼ−8(Fut8)を発現する。
本発明のある実施態様によれば、単離CHO細胞は、野生型GDP−ケト−6−デオキシマンノース 3,5−エピメラーゼ,4−レダクターゼ(FX)を発現する。
本発明のある実施態様によれば、突然変異されたGMDは、配列番号23および/または24に記載のアミノ酸配列を有する。
本発明のある実施態様によれば、単離CHO細胞は、突然変異されたGDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ(GMD)を発現する。
本発明のある実施態様によれば、単離細胞は、少なくとも370の細胞集団倍化に対して安定なフコース表現型を有する。
本発明のある実施態様によれば、単離CHO細胞は、目的の組換えタンパク質を発現する。
本発明のある実施態様によれば、細胞培養培地はフコースを含む。
本発明のある実施態様によれば、細胞培養培地はフコースを含まない。
本発明のある実施態様によれば、トランスフェクションは、外因性フコースの存在下でなされる。
本発明のある実施態様によれば、方法はさらに、トランスフェクションに続き、本発明の単離CHO細胞をフコース含有培養培地において培養することを含む。
ある実施態様によれば、組換えタンパク質は抗体である
ある実施態様によれば、組換えタンパク質はFc融合タンパク質である。
ある実施態様によれば、抗体は増強されたADCCを有する。
ある実施態様によれば、単離CHO細胞は、突然変異GDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ(GMD)を発現するように遺伝的に改変されている。
ある実施態様によれば、GMDの少なくとも1つのアレルが、少なくとも1つの機能喪失型突然変異を担持する。
ある実施態様によれば、GMDの各アレルが、少なくとも1つの機能喪失型突然変異を担持する。
ある実施態様によれば、外部フコースの濃度がゼロである場合、タンパク質のフコシル化の量はゼロである。
ある実施態様によれば、単離CHO細胞は、非変異CHO細胞より20%高い積分生細胞濃度(IVCC)を有する。
特段の定義がなされていない限り、本明細書において使用されるすべての技術的および/または科学的用語は、当業者によって共通に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されるものと同様のまたは同等の方法および材料は、本発明の実施態様を実施する、または試験する場合に用いることができ、例示的な方法および/材料が後述される。対立する場合は、定義を含めて特許明細書が統制する。加えて、材料、方法および実施例は一例に過ぎず、限定されることを意図するものではない。
本発明のいくつかの実施態様が、一例として、添付の図面やイメージを参照して本明細書に記載される。特にこれから詳細に図面を参照する場合、示される事項が例示であり、本発明の実施態様の例示的な説明を目的とするものであることが強調される。このため、図面になされた記載は、本発明の実施態様をどのように実施し得るかを当業者に明らかにするものである。
ゼロフコースレベルまたは低フコースレベルを有するポリペプチドを発現する細胞を得るために使用された実験的アプローチのフローチャートである。 抗−EGFR mAbインタクトおよびモノマー精製処理のフローチャートである。 Octetによる速度論的解析の例示的プロファイルである。 ITL−LF1低フコース細胞(外部フコース非存在下でフコースゼロ)の単離のための例示的戦略を説明するダイアグラムである。CHO−S細胞は、変異誘発剤メトトレキサート(MTX)と共にインキュベートし、その後、ビオチン化フコース特異的レクチン(ビオチン化AAL)で細胞を標識することおよびストレプトアビジン被覆磁気ビーズに結合しない細胞を単離することにより、低フコース細胞の選択を2回行った。この工程は、その後、細胞をビオチン化フコース特異的レクチン(AAL)および蛍光ストレプトアビジンで標識した選択をもう1度行い、FACSによる低蛍光細胞のソーティングを行なった。 ITL−LF1低フコース細胞の単離のための例示的戦略を説明するためのダイアグラムである。CHO−S細胞を、変異原試薬MTXとインキュベートし、ビオチン化フコース特異的レクチン(ビオチン化AAL)と蛍光ストレプトアビジンとで細胞標識を4回行い、FACSにより低蛍光細胞のソーティングを行った。 磁気ビーズ上での分離後のMTX処理および未処理CHO−S細胞上のフコースレベルのFACS分析を説明するグラフである。MTXとインキュベートしたかまたはしていないCHO−S細胞をビオチン化AALで標識し、ストレプトアビジン被覆磁気ビーズと混合した。細胞を磁石で分離し、磁石に付着しなかった細胞をさらに増殖させた。細胞をビオチン化AALで標識し、蛍光ストレプトアビジンで染色することによりFACS分析を行った。MTXで処理し、標標識していないCHO−S細胞(□)、MTXとインキュベートし、AALで標識化したCHO−S細胞(○)、MTXでインキュベートし、ビーズでソートした低フコースCHO−S細胞(△)、ビーズでソートしたCHO−S(◇)。 磁気ビーズおよびFACSにより単離されたITL−LF1細胞上のフコースレベルのFACS分析を説明するグラフである。MTXとインキュベートされたCHO−S細胞は、ビオチン化AALで標識され、ストレプトアビジン被覆磁気ビーズと混合された。細胞を磁石上で分離し、磁石に付着しなかった細胞をさらに増殖させた。この工程は、2回繰り返された。その後、細胞をビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジンで標識し、低蛍光細胞をFACSによりソートし、さらに増殖させた。細胞をビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジンで標識することによりFACS分析を行った。MTXで処理し、標識していないCHO−S細胞(□)、MTX処理CHO−S細胞(○)、ビーズ上での単回分離後のMTX処理CHO−S細胞(△)、ビーズ上での2回分離サイクル後のMTX処理CHO−S細胞(◇)、ビーズ上での2回分離サイクルおよび単回FACSソーティングサイクル後のMTX処理CHO−S細胞(▼)。 アスペルギルス・オリゼー(Aspergillus oryzae)1−フコース−特異的レクチン(AOL)を用いて選択された細胞上のフコースレベルのFACS分析を説明するグラフである。標識していないCHO−S細胞(□)、CHO−S細胞(○)、ビーズ上での単回分離の後のMTX処理CHO−S細胞(△)、ビーズ上での2回分離サイクル後のMTX処理CHO−S細胞(◇)、ビーズ上での2回分離サイクルおよび単回FACSソーティングサイクル後のMTX処理CHO−S細胞(▼)。 種々の培地におけるITL−LF1上のフコースレベルのFACS分析を説明するグラフである。ITL−LF1細胞をProCHO5およびC6614において増殖させ、ビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジンでの細胞の標識化後、FACSにより分析した。標識していないMTX処理CHO−S(□)、ProCHO5でのCHO−S(○)、ProCHO5でのITL−LF1(△)、C6614でのITL−LF1(◇)。 種々の培地におけるITL−LF1細胞上のシアル酸レベルのFACS分析を説明するグラフである。ITL−LF1細胞は、ProCHO5およびC6614培地においてシアル酸レベルについて分析した。細胞をFITC共役シアル酸結合レクチン特異的レクチン(MAA)で標識し、FACSで分析した。標識していないCHO−S細胞(□)、MAA−FITCで標識したCHO−S細胞(○)、MAA−FITCで標識したProCHO5でのITL−LF1細胞(△)、MAA−FITCで標識したC6614でのITL−LF1細胞(◇)。 ITL−LF1細胞のフコース安定性の評価を説明するグラフである。ITL−LF1細胞を、低フコース発現の安定性を評価するために、分離プロセスの完了後の種々の時点で細胞表面上のフコースレベルについてFACSにより分析した。分析のために、細胞をビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジンで標識した。 ITL−LF1細胞の増殖率の評価を説明するグラフである。ITL−LF1細胞を363細胞集団倍化(PDLs)に沿って増殖させ、増殖率を各継代後に決定した。 。連続FACSソーティングにより単離されたITL−LF2細胞のFACS分析を説明するグラフである。MTXでインキュベートしたCHO−S細胞を、ビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジンで標識した。低蛍光細胞をFACSによりソートし、さらに増殖させた。この手順を4回繰り返した。FACS分析は、ビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジンで細胞を標識化することにより行った。標識していないMTX処理CHO−S細胞(□)、MTX処理CHO−S細胞(○)、1回目のソート後のMTX処理CHO−S細胞(△)、2回目のソート後のMTX処理CHO−S細胞(◇)、3回目のソート後のMTX処理CHO−S細胞(▼)、4回目のソート後のMTX処理CHO−S細胞(■)。 種々の培地におけるITL−LF2細胞上のフコースレベルのFACS分析を説明するグラフである。ITL−LF2細胞をProCHO5およびC6614において増殖させ、ビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジンでの細胞の標識後、FACSにより分析した。標識していないCHO−S(□)、ProCHO5でのCHO−S(○)、ProCHO5でのITL−LF2(△)、C6614でのITL−LF2(◇)。 。ITL−LF2細胞上のシアル酸レベルのFACS分析を説明するグラフである。ITL−LF細胞をProCHO5培地においてシアル酸レベルについて分析した。細胞をFITC共役シアル酸結合レクチン(MAA)で標識し、FACSにより分析した。標識していないCHO−S細胞(□)、MAA−FITCで標識したCHO−S細胞(○)、MAA−FITCで標識したProCHO5でのITL−LF2細胞(△)。 低フコース発現の安定性を評価するために、分離プロセスの完了後の種々の時点で細胞表面上のフコースのレベルを分析するためのITL−LF2細胞のFACS分析を説明するグラフである。分析のために、細胞をビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジンで標識した。 ITL−LF2細胞の増殖率を説明するグラフである。ITL−LF2細胞を370PDLsに沿って増殖させ、増殖率を各継代後に決定した。 ProCHO5でのITL−LF2細胞の最大細胞濃度の評価を説明するグラフである。細胞を、バッチプロセスにおいて0.2×106で播種し、細胞数を2日おきに測定した。CHO−S細胞(○)およびITL−LF2細胞(△)。 ITL−LF2細胞のフコシル化レベル対する外因性フコースの効果を説明するグラフである。ITL−LF2細胞を、種々の濃度のL−フコースを有するProCHO5培地に濃度0.2×106細胞/mlで播種し、CO2を備えた320rpmでの振とう器上の37℃のインキュベーターでインキュベートした。 タンパク質フコシル化経路およびmRNA分析に可能性のある酵素を説明するためのダイアグラムである(□で記した)。 フコシル化経路遺伝子のRT−PCR分析を説明する写真である。全RNAをCHO−S(C)およびITL−LF2(LF)細胞から単離し、ポリdTを用い、その後遺伝子特異的プライマーを用いてRT−PCRに付した。得られた産物をアガロースゲル上に走らせ、SyberSafe(登録商標)染色によりUV光下で検出した。予測サイズ:Fut8−1.7Kb;GMD−1.1Kb;FX−1.2Kb;GFPP−1.7Kb;M−DNAサイズマーカー。 全長GMDおよびスプライス変異体の間のタンパク質配列比較である。CHO−SおよびITL−LF2細胞から抽出されたRNAからRT−PCRにより調製されたcDNAsをゲル上に走らせ、単離および配列決定した。その後、cDNA配列をCloneManager(登録商標)ソフトウェアによりタンパク質に翻訳した。スプライス変異体1(SV1;図21A;配列番号23)およびスプライス変異体2(SV2;図21B、配列番号24)のタンパク質配列を、全長GMD遺伝子(配列番号25)と比較した。破線は、欠失領域を示す。文字は、各スプライス変異体において欠失されたエクソンを示す。 2つのGMDスプライス変異体の制限酵素分析を説明する図である。GMDスプライス変異体内の独特な制限酵素部位の位置。 2つのGMDスプライス変異体の制限酵素分析を説明する図である。制限後のバンドを示すアガロースゲル。サイズおよびそれらの説明は、以下の実施例の項の表7に詳述される。 Q−PCRによるITL−LF2細胞対CHO−S細胞におけるフコシル化経路の遺伝子発現レベルの分析を説明するグラフである。cDNAは、ITL−LF2およびCHO−S(コントロール)RNAから調製され、エクソン5〜6(全長GMDmRNAおよび両スプライス変異体に存在する)上にある遺伝子特異的プライマーおよびプローブを利用するQ−PCR分析に付された。各遺伝子に関する結果は、4つの異なる日に置かれた細胞由来の、4つの別個のRNA抽出物から得られた。各抽出日からcDNAsを調製し、Q−PCRによりすべての遺伝子の検出に用いた。すべての試料を三重に行い、ベータ−アクチン内因性コントロールに対して正規化した。棒の上の数字は、対応のあるT検定統計分析を用いて算出した各遺伝子に対するP値である。有意差は、P値<0.05で示される。PQ−コントロールからの発現の比。 ベクターMB−129(pCMV−P−GMD)の概略図である。CHO−S wtからの全長GMD cDNAを、ベクターpCMV−Pにクローン化した。pCMVpr−ヒトCMVプロモーター。IVS−hCMV IE遺伝子のイントロンA。PAC−ピューロマイシン耐性遺伝子。 ITL−LF2が、野生型GMD cDNAでのトランスフェクションに際し、フコシル化を再獲得することを説明するグラフである。ITL−LF2細胞を、フコースの存在下、C6614培地においてGMD cDNA(pCMV−P−GMD)を含むベクターでトランスフェクトした。トランスフェクトした細胞は、フコースの非存在下でProCHO5培地に移した。細胞を、ビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジンにより標識した後、FACSにより分析した。標識していないCHO−S(□)、CHO−S(○)、ITL−LF2(△)、GMDトランスフェクトITL−LF2細胞(◇)。 抗EGFR mAbを含むプラスミド、PGL3抗EGFR mAb−EMCV−PAC1−DHFRタンデムを説明するダイアグラムである。抗EGFR mAbのLCおよびHCを含む線状プラスミドは、CHO−SおよびITL−LF2のトランスフェクションのために使用された。mCMV−マウスサイトメガロウイルスプロモータ、EMCV−脳心筋炎ウイルス、IRES−内部リボソーム侵入部位、PAC−ピューロマイシンN−アセチルトランスフェラーゼ、DHFR−ジヒドロ葉酸レダクターゼ、HC−重鎖、LC−軽鎖、SV40−シミアンウイルス40、pA−ポリアデニル化。 ITL−LF2およびCHO−Sプールにおける抗EGFR mAbの安定発現を説明するダイアグラムである。ITL−LF2およびCHO−Sは、抗EGFR mAb含有ベクター(PGL3抗EGFR mAb EMCV−PAC1−DHFRタンデム)でトランスフェクトした。回収後。生産性をプールにおいて評価した。 ITL−LF2抗EGFR mAbトランスフェクト細胞上のフコースレベルのFACS分析を説明するグラフである。フコースの除去前後でのC6614培地において増殖させた抗EGFR mAbトランスフェクト細胞の膜上のフコースレベルの分析。標識していないCHO−S(□)、ProCHO5でのCHO−S(○)、C6614でのITL−LF2(◇)、フコース存在下C6614での抗−EGFR mAbでトランスフェクトされたITL−LF2(▼)、フコース非存在下C6614での抗−EGFR mAbでトランスフェクトされたITL−LF2(△)。 ITL−LF2抗EGFR mAbトランスフェクト細胞上のシアル酸レベルのFACS分析を説明するグラフである。ProCHO5培地において増殖させた抗EGFR mAbトランスフェクト細胞の膜上のシアル酸レベルの分析。細胞をFITC共役シアル酸結合レクチン(MAA)で標識し、FACSにより分析した。標識していないCHO−S(□)、CHO−S(○)、ITL−LF2(◇)、抗−EGFR mAbでトランスフェクトされたCHO−S(▼)、抗−EGFR mAbでトランスフェクトされたITL−LF2(△)。 ITL−LF2細胞への一過性トランスフェクションのために構築されたベクターの説明図である。ベクターMB−127およびMB−128は、ベクターpTT5の骨格上に構築された。抗EGFR mAb−LC− EGFR mAbの軽鎖;抗EGFR mAb−HC− EGFR mAbの重鎖。 ITL−LF2およびCHO−S細胞における抗EGFR mAbの一過性発現を説明する棒グラフである。ITL−LF2およびCHO−S細胞は、ProCHO5培地において抗EGFR mAb含有PTT5ベクターで一時的にトランスフェクトされた。トランスフェクションの条件は、細胞の型に特異的であった。ITL−LF2細胞にVPAを補足し、31℃に移した。CHO−SにVPAを補足し、細胞をトランスフェクション後24時間増加させた(boost)。 抗体上の糖残基レベルのFACSによる分析を説明する説明図である。粗製収穫物または精製抗体試料をプロテインG被覆磁気ビーズと混合し、その後蛍光ラベルレクチンに結合させた。フコースレベルを蛍光によるFACSにより測定した。 ITL−LF2およびCHO−Sにおいて一時的に発現された抗EGFR mAb上のフコースレベルのFACSによる分析を説明するグラフである。粗製収穫物試料をプロテインG被覆磁気ビーズと混合し、その後ビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジン混合物に結合させた。フコースレベルを蛍光によるFACSにより測定した。磁気ビーズ(□)、CHO−Sトランスフェクト細胞由来の抗EGFR(○)、ITL−LF2トランスフェクト細胞由来の抗EGFR(△)。 ITL−LF2およびCHO−S培養物において安定に発現された抗EGFR mAb由来の粗製収穫物上のフコースレベルのFACSによる分析を説明するグラフである。粗製収穫物試料をプロテインG被覆磁気ビーズと混合し、その後ビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジン混合物に結合させた。フコースレベルを蛍光レベルによりFACSにより測定した。磁気ビーズ(□)、CHO−Sトランスフェクト細胞由来の抗EGFR mAb(○)、ITL−LF2トランスフェクト細胞由来の抗EGFR mAb(△)。 ITL−LF2およびCHO−S培養物において安定に発現された抗EGFR mAb由来の粗製収穫物上のシアル酸レベルのFACSによる分析を説明するグラフである。粗製収穫物試料をプロテインG被覆磁気ビーズと混合し、その後FITC共役MAAに結合させた。シアル酸レベルを蛍光レベルによりFACSにより測定した。磁気ビーズ(□)、CHO−Sトランスフェクト細胞由来の粗製収穫物(○)、ITL−LF2トランスフェクト細胞由来の粗製収穫物。 ITL−LF2およびCHO−Sにおいて安定に発現された抗EGFR mAb上のフコースレベルのFACS分析を説明するグラフである。精製した抗体試料をプロテインG被覆磁気ビーズと混合し、その後ビオチン化AALおよび蛍光ストレプトアビジン混合物に結合させた。フコースレベルを蛍光レベルによりFACSにより測定した。磁気ビーズ(□)、CHO−Sトランスフェクト細胞由来の抗EGFR mAb(○)、ITL−LF2トランスフェクト細胞由来の抗EGFR mAb(△)。 ITL−LF2およびCHO−Sにおいて安定に発現された抗EGFR mAb上のシアル酸レベルのFACS分析を説明するグラフである。精製抗体試料をプロテインG被覆磁気ビーズと混合し、その後FITC共役MAAに結合させた。シアル酸レベルを蛍光レベルによりFACSにより測定した。磁気ビーズ(□)、CHO−Sトランスフェクト細胞由来の抗EGFR(○)、ITL−LF2トランスフェクト細胞由来の抗EGFR(△)。 精製したインタクトな抗−EGFR mAb上のフコースレベルのOctet分析の読み出しである。CHO−SおよびITL−LF2由来の抗−EGFR mAbの精製産物−O.D.280で225μg/mlを、ストレプトアビジンでプレコートしたバイオセンサに事前に付着されたビオチン化AAL(2μg/ml)に結合した。グラフは、Octet QKシステムによる速度論的分析の結合工程を表す。各曲線は矢印により示された特定の試料を表す。 精製したインタクトな抗−EGFR mAb上のシアル酸レベルのOctet分析の読み出しである。CHO−SおよびITL−LF2細胞由来の抗−EGFR mAbの精製産物−O.D.280で115μg/mlを、ストレプトアビジンでプレコートしたバイオセンサに事前に付着されたビオチン化−MAA(10μg/ml)に結合した。グラフは、Octet QKシステムによる速度論的分析の結合工程を表す。各曲線は矢印により示された特定の試料を表す。 Octetによる精製した抗−EGFR Fcモノマー上のフコースレベルの分析のグラフである。CHO−S細胞およびITL−LF2細胞由来の抗−EGFR mAbのFc画分−O.D.280で40μg/mlを、ストレプトアビジンでプレコートしたバイオセンサに事前に付着されたビオチン化−AAL(1μg/ml)に結合した。グラフは、Octet QKシステムによる速度論的分析の結合工程を表す。各曲線は矢印により示された特定の試料を表す。 Octetによる精製した抗−EGFR Fcモノマー上のシアル酸レベルの分析のグラフである。CHO−S細胞由来およびITL−LF2細胞由来の抗−EGFR mAbのFc画分−O.D.280で250μg/mlを、ストレプトアビジンでプレコートしたバイオセンサに事前に付着されたビオチン化MAA(10μg/ml)に結合した。グラフは、Octet QKシステムによる速度論的分析の結合工程を表す。各曲線は矢印により示された特定の試料を表す。 iCE280による抗EGFR mAb精製産物の荷電プロファイル分析の結果を示すグラフである。CHO−S細胞由来(■)およびITL−LF2細胞由来(▲)の抗−EGFR mAbの精製産物−O.D.280で0.4mg/mlを、iCE280で分析した。点はiCE280プロファイルにおけるアイソフォームのピーク面積の%を示す(図中の線は、連続した関数を表すものではなく、同じ産物のアイソフォームを理解し易いようにのみ記載されたものであるということに留意)。 抗−EGFR Fc画分に関するグリカンプロファイルを提供する表である。 ITL−LF2 EGFR mAbトランスフェクト細胞のフコシル化レベルに対する外因性フコースの効果を説明するグラフである。ITL−LF2抗EGFR mAbトランスフェクト細胞を、ProCHO5培地に0.2×106細胞/mlの濃度でL−フコースの種々の濃度で播種し、CO2を含む320rpmでの振とう器上の37℃インキュベーターでインキュベートした。 EGFR mAbのフコシル化レベルに対する外因性フコースの効果を説明するグラフである。
本発明は、そのいくつかの実施態様において、ゼロフコースCHO細胞および細胞株、その作製方法およびそれらの使用に関する。
本発明の少なくとも1つの実施態様を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に詳細に記載されるかまたは実施例により例示されるものにその適用において限定されるものではないことが理解されるべきである。本発明は、他の実施態様とすることができ、また多種多様な方法により実現することまたは実施することができる。
組換えタンパク質、たとえば増強されたADCCを得るための抗体のフコシル化レベルを低減させるために、本発明者らは、それらの細胞表面に変異グルコシル化パターンを発現するように改変されたCHO−S細胞から細胞株を開発した。これは、MTXの存在下で細胞をインキュベートし、細胞膜上の最も低いフコースレベルを有する細胞を効率的に選択することによりなされた。
選択は、抗体のFcグリコシル化部位上に存在するαFuc1−6GlcNA残基への高い親和性を有するフコース特異的レクチン(たとえばヒイロチャワンダケ(aleuria aurantia)レクチン(AAL)またはアスペルギルス・オリゼー(Aspergillus oryzae)1−フコース−特異的レクチン(AOL))を用い、磁気ビーズ上での単離およびFACSソーティング(図7A〜B)、またはFACSソーティングのみ(図12)のいずれかにより行われた。
ゼロフコース発現細胞の選択は、細胞膜上のフコースレベルにより行われるが、種々の方法により分析した場合に、これらの細胞において発現された組換え抗体(抗EGFR mAb)上で同じフコースレベルが見られた(図33〜41)。
フコースを含む培地において細胞をインキュベートすることにより、本発明者らは、そこで発現される組換えタンパク質上のフコシル化のレベルが制御可能であるということを示した。この結果は、再現可能であることが示された。
さらに、本発明の細胞の表現型は、試験された370PDLsに関して安定であることが見いだされた(図15)。したがって、このような細胞は、それ自身、100PDLs以上が要求される組換えタンパク質の産生細胞として役に立つものである。
ゼロフコース発現細胞(ITL−LF2細胞と名付られた)の増殖率は、フコース安定性試験の間測定され、ITL−LF2が誘導されたCHO−Sと同様に、集団倍化時間(PDT)約15〜20時間という結果となった(図11)。
フコシル化に関与することが知られている鍵タンパク質の分析により、本発明の選択された細胞におけるGDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ(GMD)のmRNAサイズが、それらの野生型対応物におけるものよりも短いことが明らかとなり(図20)、配列から、2つのスプライス変異体であることが明らかとなった。細胞から抽出されたそのmRNA分子は、3番目および4番目のエクソンを欠いているか、8番目および9番目のエクソンを欠いているかのいずれかであった(図21A〜Bおよび図22A〜B)。
本発明者らは、本明細書に開示される特別な特性を有する細胞型を作製および同定するための方法が、さらなる有用な細胞型を選択するために利用できるということを提案する。
したがって、本発明の1つの側面によれば、組換えタンパク質を発現するための宿主細胞として有用なCHO細胞を選択する方法であって、
(a)メトトレキサート(MTX)に細胞を接触させることにより遺伝的突然変異をCHO細胞の集団に導入する工程、
(b)突然変異細胞を含むCHO細胞の集団を、フコース結合剤と、該フコース結合剤が細胞集団の細胞膜上のフコース部分に結合するのに充分な時間接触させる工程であって、その時間が細胞の殺傷を可能としない時間である工程;および
(c)細胞の集団から、フコース結合剤に結合する細胞の亜集団を除去し、それにより組換えタンパク質の発現のために宿主細胞として有用な細胞を選択する工程であって、選択された細胞はゼロフコース含有量を有する工程
を含む方法が提供される。
チャイニーズハムスター卵巣組織誘導CHO細胞または本発明により適切な細胞株は、チャイニーズハムスター(モンゴルキヌゲネズミ種(Cricetulus griseus))の卵巣組織から確立された細胞株である任意の細胞である。具体例としては、Journal of Experimental Medicine, 108, 945 (1958); Proc. Nat Acad. Sci. USA, 60, 1275 (1968); Genetics, 55, 513 (1968); Chromosoma, 41, 129 (1973); Methods in Cell Science, 18, 115 (1996); Radiation Research, 148, 260 (1997); Proc. Nat Acad. Sci. USA, 77, 4216 (1980); Proc. Nat Acad, Sci., 60, 1275 (1968); Cell, 6, 121 (1975); Molecular Cell Genetics, Appendix I, II (pp. 883-900)などの文献に記載されたCHO細胞があげられる。さらに、ATCC(アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション)に登録されたCHO−K1(ATCC CCL−61)、DUXB11(ATCC CCL−9096)およびPro−5(ATCC CCL−1781)や、CHO−S(ライフテクノロジー、カタログ番号11619)または種々の培地を用いてこの細胞株を適合させることにより得られたサブ−細胞株も本発明において用いることができる。
ある実施態様において、宿主細胞は、CHO−1E5、CHO−S、CHO/DG44、CHO−3FまたはCHO−2.6クローンである。
突然変異原MTXは、フコース合成経路に関与する遺伝子またはポリペプチドに突然変異をもたらす。
述べたように、本発明の1つの側面の方法は、CHO細胞の突然変異された集団を、突然変異した細胞の細胞膜にフコース結合剤が結合するようにそのフコース結合剤と接触させることによってなされる。
本明細書において使用される場合、語句「フコース結合剤」は、少なくとも1×10-5のKdで細胞表面のフコース部分に結合することができる任意の薬剤(たとえばレクチン)を意味する。1つの実施態様によれば、フコース結合剤は、αFucl−6GlcNA残基に少なくとも1×10-3のKdで(Matsumura, Higashida et al. 2009)、たとえば少なくとも1×10-4のKdで、少なくとも1×10-5のKdで、少なくとも1×10-6のKdで、または少なくとも1×10-7のKdで結合する。
1つの実施態様によれば、フコース結合剤は、ポリペプチド、たとえばレクチンである。
本発明により考慮される例示的なレクチンとしては、ヒイロチャワンダケ(aleuria aurantia)レクチン(AAL)またはアスペルギルス・オリゼー(Aspergillus oryzae)1−フコース−特異的レクチン(AOL)およびハリエニシダ(Ulex europaeus)凝集素(UEA)および(Oda, Senaha et al. 2003; Tateno, Nakamura-Tsuruta et al. 2009)に開示されたものが挙げられるが、それらに限定されるものではなく、またその文献の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
述べたように、接触は、細胞膜上のフコースへのフコース結合剤の結合を可能とする条件下でなされる。1つの実施態様によれば、結合は、レクチンがその結合する細胞に死(すなわち細胞枯渇)をもたらさない条件下でなされる。
特定の実施態様によれば、結合は、レクチンがその結合する細胞の50%よりも多い細胞に死をもたらさない条件下でなされる。
特定の実施態様によれば、結合は、レクチンがその結合する細胞の40%よりも多い細胞に死をもたらさない条件下でなされる。
特定の実施態様によれば、結合は、レクチンがその結合する細胞の30%よりも多い細胞に死をもたらさない条件下でなされる。
特定の実施態様によれば、結合は、レクチンがその結合する細胞の20%よりも多い細胞に死をもたらさない条件下でなされる。
1つの実施態様によれば、結合は、3時間以下、好ましくは2時間以下、なおより好ましくは1時間以下でなされる。
1つの実施態様によれば、本発明のこの側面のフコース−結合剤は、その結合剤に結合される細胞集団の枯渇(直接的または間接的のいずれか)を許す機能的部位に結合される。
したがって、フコース結合剤は、蛍光部分または磁気部分などの検出可能な部分に結合することができるが、それらに限定されるものではない。
例示的な蛍光部分としては、フルオレセインまたはその誘導体、たとえばフルオレセインイソチオシアナート(FITC)、オレゴングリーン、東京グリーン、SNAFL、カルボキシナフトフルオレセイン(CFSE)、カルボキシフルオレセインジアセテートスクシンイミジルエステル(CFDA−SE)、DyLight 488、Alexa Fluor 488、緑色蛍光タンパク質(GFP)、フィコエリトリン(PE)、ペリジニンクロロフィルタンパク質(PerCP)、PE−Alexa Fluor 700、PE−Cy5(TRI−COLOR)、PE−Cy5.5、PE−Alexa Fluor 750、PE−Cy7、アロフィコシアニン(APC)、APC−Cy7およびそれらの誘導体が挙げられる。
あるいは、フコース結合剤は、アフィニティー部分に結合されていてもよい。
本明細書において使用される場合、用語「アフィニティー部分」は、同族の(cognate)結合部分と選択的に相互作用ができる分子、たとえばビオチン/アビジン、リガンド/レセプターなどを意味する。
フコース結合剤をアフィニティー部分または検出可能な部分に結合するための詳細なプロトコールは、本明細書の以下の実施例の項において見ることができる。
フコース結合剤を蛍光部分に(直接または同族の結合分子により間接的に)結合する場合、突然変異した細胞集団は、たとえば蛍光−活性化細胞ソーター(FACS)の使用によるなど公知の細胞ソーティング手順を用いて不要な細胞を除去できる(may be depleted)ことが理解されよう。
複数のフローサイトメーターが市販されており、たとえばベクトン・デッキンソン FACScanおよびFACScaliber(BD バイオサイエンス、マウンテンビュー、CA)などがある。FACS分析に使用され得る抗体は、Schlossman S, Boumell L, et al.,[Leucocyte Typing V. New York: Oxford University Press; 1995]に教示されており、広く市販されている。
フコース結合剤を磁気部分に(直接または同族の結合分子により間接的に)結合する場合、突然変異した細胞集団は、磁気活性化細胞分離により不要な細胞を除去することができる。
フコース結合剤をアフィニティー部分に結合する場合、突然変異された細胞集団は、同族の結合分子とのアフィニティー精製により不要な細胞を除去することができる。したがって、たとえば、フコース結合剤をビオチンに結合させた場合、突然変異した細胞集団は、ストレプトアビジンビーズまたはカラムで精製することにより不要な細胞を除去することができる。たとえば、フコース結合剤が抗体または抗体のFcに結合された場合、突然変異された細胞集団は、プロテインAビーズまたはカラムでの精製により不要な細胞を除去することができる。
上述したように、同族の結合分子は、それ自身が検出可能な部分に結合され、FACSまたはMACSにより同族の結合分子の添加後、除去がなされる。
不要な細胞集団の除去が、連続的な除去の複数の回数(たとえば、2、3またはそれ以上の回数)においてなされ得ることが理解されよう。さらに、除去工程は、同じ方法(たとえばもっぱらFACSベースの分離)を用いた連続的除去を複数回含むか、または複数の異なる方法が組み合わされる(たとえば、磁気ビーズ分離とその後の蛍光ビーズ分離など)。
1つの実施態様によれば、除去の回数と特定の方法は、フコース結合剤が結合する細胞が、実質的に除去されるように選択される。
用語「実質的に除去される」は、特定の細胞型の少なくとも50%以上の除去、たとえば特定の細胞型の少なくとも約75%、約80%、約90%、約95%、または約97%など、少なくとも99%、99.5%、99.9%それ以上などの除去を意味することを意図とする。
特定の実施態様によれば、フコース結合剤が結合する細胞は、実質的に除去され、細胞膜上にゼロフコースを有する細胞のみが維持される。
上記除去後に外部フコースが細胞に添加されると、特定のフコース含有量を有する種々の細胞が、添加されたフコースの量に応じて得られる。
したがって、もう1つの実施態様によれば、50%より少ないフコースをその細胞膜に有するCHO細胞が、野生型(すなわち、メトトレキサート処理前の)細胞と比較して得られる。
もう1つの実施態様によれば、40%より少ないフコースをその細胞膜に有するCHO細胞が、野生型(すなわち、メトトレキサート処理前の)細胞と比較して得られる。
もう1つの実施態様によれば、30%より少ないフコースをその細胞膜に有するCHO細胞が、野生型(すなわち、メトトレキサート処理前の)細胞と比較して得られる。
もう1つの実施態様によれば、20%より少ないフコースをその細胞膜に有するCHO細胞が、野生型(すなわち、メトトレキサート処理前の)細胞と比較して得られる。
もう1つの実施態様によれば、10%より少ないフコースをその細胞膜に有するCHO細胞が、野生型(すなわち、メトトレキサート処理前の)細胞と比較して得られる。
本発明の細胞集団を単離した後、それらを培地中で、また発酵装置またはバイオリアクターなどの培養物を増殖させるために使用することのできる任意の装置において、増殖させてもよい。それらは、単層として増殖されてもよく、または表面に付着されてもよい。あるいは、単離された細胞集団は、懸濁液において増殖させることもできる。
細胞は、血清不含の培養培地において増殖させることができる。培地は、市販されている培地でよく、たとえばProCHO5(ロンザ、カタログ番号BE12−766Q)、CHO DHFR-パウダー培地(SAFCバイオサイエンス、カタログ番号C6614)または8mM L−グルタミンなどのグルタミンを補足したOpti−CHO(インビトロジェン、カタログ番号12681)などがあるが、これらに限定されるものではない。
1つの実施態様によれば、培地は、キセノ不純物を含まない、たとえば動物由来成分を含まない。
もう1つの実施態様によれば、細胞は、無限増殖を可能とする条件(たとえば培地およびスペース)下で、細胞培地中で増殖される、すなわち細胞株。
単離されたCHO細胞は、継代の数の多い培養物に対してそれらの変異グリコシル化パターン(すなわち低フコース発現)を維持できる、すなわち高い安定性を有する。1つの実施態様によれば、改変CHO宿主細胞は、370継代後でさえその変異グリコシル化パターンを維持できることが見いだされた。
本発明者らは、本明細書に記載された方法により選択されたCHO細胞は、特別な表現型、すなわち突然変異GDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ(GMD)の発現を有し、それは、それらの細胞膜の低フコシル化の原因となる。
突然変異誘発後の細胞は、機能喪失型突然変異を有するGMDの少なくとも1つのアレルを含み得る。
本明細書において使用される場合、用語「アレル」は、遺伝子座の1つ以上の代替的な形態のいずれかを意味し、それらのアレルすべては、形質または特徴に関連する。二倍体細胞または二倍体生物において、所定の遺伝子の2つのアレルは、一対の相同染色体上の対応する遺伝子座を占める。
「機能喪失型突然変異」は、遺伝子配列の突然変異であって、遺伝子産物、通常タンパク質の機能を減少させるかまたは完全に喪失させる。機能喪失型突然変異は、たとえば、フレームシフトやナンセンス突然変異による遺伝子産物の切断により生じる。機能喪失型突然変異を有するアレルと関連した表現型は、通常劣性であるが、優性にもなり得る。
本発明は、GMDの両アレルが機能喪失型突然変異を持つ細胞をも予期するものであることが理解されよう。そのような場合、GMDは、ホモ接合型またはヘテロ接合型であり得る。この実施態様によれば、ホモ接合性とは、GMD遺伝子座で両アレルが同じヌクレオチド配列により特徴付けられる状態である。ヘテロ接合性とは、GMD遺伝子座での遺伝子の異なる状態を意味する。
具体的には、本発明者らは、突然変異生成と本発明の選択手順後のCHO細胞が、配列番号23および24に記載されたGMDの2つの変異体型を発現し、それらはそれぞれGMD遺伝子のエクソン3および4の欠失とエクソン8および9の欠失に対応するということを見出した。
したがって、本発明の別の側面によれば、配列番号23および/または24に記載されたアミノ酸配列を有する突然変異GDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ(GMD)を発現するために遺伝的に改変されている単離CHO細胞が提供される。
本発明のこの側面における細胞は、機能的なフコシルトランスフェラーゼ−8(Fut8)を発現することが見出された。機能的なFut8は、配列番号29に記載のポリペプチド配列を有する野生型Fut8であり得る。
さらに、本発明の細胞は、機能的なGDP−ケト−6−デオキシマンノース 3,5−エピメラーゼ,4−レダクターゼ(FX)を発現する。機能的FXは、配列番号30に記載のポリペプチド配列を有する野生型FXであり得る。
本発明者らは、本明細書に記載された方法により作製されたCHO細胞を、収穫または回収できる糖タンパク質、たとえば抗体またはFc融合タンパク質を産生するために使用できることを見出した。その糖タンパク質は、本明細書にさらに説明されるように、分泌され、変異フコシル化パターンを示し、および/または治療用途を有する。そのような糖タンパク質は、たとえば本明細書にさらに説明されるように、未改変の親の宿主細胞において産生された対応する抗体と比較して増加したADCC活性を有する抗体などの抗体であり得る。
本明細書において使用される場合、「抗体依存性細胞傷害」(ADCC)は、FcRsを発現するエフェクター細胞(たとえばナチュラルキラー(NK)細胞、好中球およびマクロファージ)が標的細胞の結合抗体を認識し、続いて標的細胞の細胞溶解を引き起こす細胞介在反応を意味する。ADCCを媒介するための初代細胞は、NK細胞、単球およびマクロファージを含む。NK細胞は、通常Fc.ガンマ.RIIIを主に発現し、単球はFc.ガンマ.RI、Fc.ガンマ.RIIおよびFc.ガンマ.RIIIを発現する。造血細胞上でのFcR発現は、Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol 9:457-92 (1991) に要約されている。
「エフェクター細胞」は、1つ以上のFcRsを発現しエフェクター機能を果たす白血球である。好ましくは、細胞は少なくともFc.ガンマ.RIIIを発現し、ADCCエフェクター機能を果たす。ADCCを介在するヒト白血球の例には、末梢血単核細胞(PBMC)、ナチュラルキラー(NK)細胞、単球、細胞傷害性T細胞および好中球が挙げられ、PBMCsおよびNK細胞が好ましい。エフェクター細胞は、その天然の起源から、たとえば本明細書において説明しているように血液または末梢血単核細胞から単離してもよく、または当該技術分野において公知の方法を用いてインビトロで増殖させてもよい。
1つの実施態様において、本発明のCHO細胞株から産生される抗体は、抗体依存性細胞傷害(ADCC)をヒトエフェクター細胞の存在下で、対象抗体が同等の量で適用される場合、親の宿主細胞により産生された対応する抗体よりも効果的に媒介する。通常、ADCC活性は、本明細書に開示されたアッセイを用いて確かめることができるが、ADCC活性を測定するための他のアッセイまたは方法、たとえば動物モデルにおける方法なども予期される。本発明のCHO細胞株から得られた抗体は、たとえばさらに米国特許出願公開第2010/0081150号明細書に記載されているようなインビボまたはインビトロアッセイシステムにおいても、親の抗体よりも効果的にADCCを媒介する。米国特許公開第2010/0081150号は、参照により本願明細書に組み込まれる。
このように、単離された細胞集団または、変異フコシル化パターンを得られるようにすでに改変された本開示の細胞株は、さらに、異種ポリヌクレオチド配列を含むように改変されてもよい。そのような配列は、遺伝子のコーディング領域または非コーディング領域、または遺伝子フラグメント、メッセンジャーRNA(mRNA)、トランスファーRNA、リボソームRNA、リボザイムなどを含む。異種配列は、タンパク質様部分をコードしてもよく、タンパク質様部分とは、タンパク質、ポリペプチド、ペプチド、アミノ酸配列を意味し、任意の長さのアミノ酸のポリマーを包含する。異種ポリヌクレオチド配列は、通常、組換えポリペプチドの発現を可能とするプロモーター(つまり発現ベクター中に)に作動可能に連結される。
1つの実施態様によれば、本発明のCHO細胞のトランスフェクションは、外因性フコースの存在下でなされる。フコースの予定濃度としては、1〜20μg/ml、たとえば10μg/mlである。
図44に説明されているように、組換えポリペプチドのフコシル化の量は、フコース中でトランスフェクトされた細胞をインキュベートすることにより制御できる。フコースの予定濃度としては、1〜10μg/ml、たとえば2.5〜5μg/ml、たとえば3.5μg/mlである。
したがって、細胞膜上でフコシル化されず、可変のフコシル化の程度のタンパク質を発現できるCHO細胞の集団が提供される。フコシル化の量は、トランスフェクション時およびトランスフェクション後の培養培地中のフコースの量に依存する。組換えポリペプチドのフコシル化の量は、ゼロ〜100%の範囲であり得る。
挿入したコーディング配列の転写および翻訳のための必要なエレメントを含める以外に、用いられる発現構築物は、発現されるペプチドの安定性、生産、精製、収率または毒性を高めるために操作された配列も含めることができる。たとえば、本発明のある実施態様のタンパク質と異種タンパク質とを含む融合タンパク質または切断可能な融合タンパク質の発現が設計可能である。そのような融合タンパク質は、アフィニティークロマトグラフィーにより、たとえば異種タンパク質に特異的なカラム上への固定化により、その融合タンパク質が容易に単離できるように設計することができる。切断部位がタンパク質と切断可能な融合タンパク質との間に設計された場合、切断可能な融合タンパク質は、切断部位を分断する適切な酵素または試薬による処理によりクロマトグラフのカラムから放出させることができる[たとえば、Booth et al. (1988) Immunol. Lett. 19:65-70;および Gardella et al., (1990) J. Biol. Chem. 265:15854-15859参照]。
1つの実施態様によれば、精製は、外因性フコースの非存在下で行われる。
核酸の調製は、種々のルーチンな組換え技術および合成手法により行うことができる。標準的な組換えDNAおよび分子クローニング技術が本技術分野において公知であり、Sambrook, J., Fritsch, E.F. and Maniatis, T. Molecular Cloning: A Laboratory Manual; Cold Spring Harbor Laboratory Press: Cold Spring Harbor, (1989)(Maniatis) および T.J. Silhavy, M.L. Bennan, and L.W. Enquist, Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y.(1984) および Ausubel, F.M.et al, Current Protocols in Molecular Biology, pub. by Greene Publishing Assoc. and Wiley-Interscience (1987) に説明されている。簡単に言えば、対象核酸が調製され、ゲノムDNAフラグメント、cDNAsおよびRNAsのすべては細胞から直接抽出するか、またはPCRやrt−PCRなどであるがこれらに限定されるものではない種々の増幅プロセスにより組換え的に生産することができる。
記述したように、本発明のCHO細胞は、抗体産生のための宿主細胞として使用することができる。抗体は、モノクローナル抗体であってもポリクローナル抗体であってもよい。
ある実施態様において、抗体は阻害抗体である。阻害抗体は、その抗体の結合する抗原の1つ以上の生物学的活性を阻害し得る。たとえば、阻害抗体は、抗原の活性を阻害するかまたは抗原の発現を阻害することにより、対応する抗原のシグナル伝達をダウンレギュレートすることができる。ある実施態様において、抗体は中和抗体である。中和抗体は、可溶性抗原のまたは生きている微生物、たとえば感染性因子などのいくつかの生物学的活性を低減するか無効化する。中和抗体は、その抗原の天然のリガンドまたはレセプターと競争し得る。ある実施態様において、抗体は、刺激または活性抗体である。刺激または活性抗体は、抗原に結合し、抗原の活性を活性化またはアップレギュレートするか、または抗体が結合する抗原の発現をアップレギュレートし得る、対応する抗原のシグナル伝達を活性化するアゴニスト抗体であり得る。
本発明において使用される場合、用語「抗体」は、インタクトな分子のみならず、次のように、他のポリペプチドまたはタンパク質に直接、または適切なポリペプチドを介して結合される重鎖の定常領域を含む遺伝的に操作された分子、と定義されるFc融合タンパク質などのその機能的フラグメントを含む。
非−ヒト(たとえばマウス)抗体のヒト化型は、非ヒトイムノグロブリン由来の最少配列を含むキメラのイムノグロブリン分子、イムノグロブリン鎖またはフラグメントである。ヒト化抗体は、レシピエントの相補性決定領域(CDR)由来の残基が、所望の特異性、アフィニティーおよび能力を有するマウス、ラットまたはウサギなどの非−ヒト種(ドナー抗体)のCDR由来の残基により置き換えられているヒトイムノグロブリン(レシピエント抗体)を含む。いくつかの場合において、ヒトイムノグロブリンのFvフレームワーク残基は、対応する非−ヒト残基により置き換えられる。ヒト化抗体は、レシピエント抗体においても、輸入されたCDRまたはフレームワーク配列においても見られない残基も含む。一般的に、ヒト化抗体は、CDR領域のすべてまたは非−ヒトイムノグロブリンのものに対応するCDR領域の実質上すべておよびFR領域のすべてまたは実質上すべてが、ヒトイムノグロブリンコンセンサス配列のものである、少なくとも1つ、典型的には2つの種々のドメインのすべてを実質的に含む。ヒト化抗体はまた、最適には、イムノグロブリン定常領域(Fc)、典型的にはヒトイムノグロブリンの定常領域の少なくとも一部を含む[Jones et al., Nature, 321:522-525 (1986); Riechmann et al., Nature, 332:323-329 (1988);およびPresta, Curr. Op. Struct. Biol., 2:593-596 (1992)]。
1つの実施態様において、軽鎖および重鎖は、別個の改変された宿主細胞培養物であって同じ種または異なる種のいずれかに形質転換され得る。代替的な実施態様では、軽鎖および重鎖に対する別個のプラスミドが、単一の改変宿主細胞培養物を同時形質転換するために使用することができる。別の実施態様では、両遺伝子を含み、軽鎖および重鎖両方に対して遺伝子を発現させることができる単一の発現プラスミドが、単一の改変された宿主細胞培養物に形質転換されてもよい。
重鎖および軽鎖が同じ宿主から同時に発現される場合、単離手順は、再構成された抗体を回収するために設計された。これは、たとえば、プロテインA−セファロース、ヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィー、ゲル電気泳動、透析またはアフィニティークロマトグラフィーなどの従来の抗体精製手法により達成することができる。
本発明の細胞において生産される組換え抗体は、抗体のエフェクター機能を増加させるために変異フコシル化パターンを有する。好ましくは、本発明の組換え抗体は、ADCC関連フコース残基であるFcモノマー上の低いフコースレベルを有し、それにより抗体の抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性を増加させる。
1つの実施態様によれば、産生される抗体は、IgG1またはIgG3型抗体である。
変異フコシル化パターンを有し、および/または本開示の改変されたCHO宿主細胞により産生される抗体は、ガン抗原などの抗原に結合し得る。ガン抗原は、HER2、イムノグロブリンエプシロンFcレセプターII、Alk−1、CD20、EGFレセプター、VEGFレセプター、FGFレセプター、NGFレセプター、PDGFレセプター、EpCam、CD3、CD4、CD11a、CD19、CD22、CD30、CD33、CD38、CD40、CD51、CD55、CD80、CD95、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CTLA−4、ムチン1、ムチン16、エンドグリン、メソテリンレセプター、Nogoレセプター、葉酸レセプター、CXCR4、インスリン−様成長因子レセプター、ガングリオシドGD3、ならびにアルファおよびベータインテグリンからなる群より選択される。
本発明の細胞において産生される抗体の例としては、アダリムマブ(Humira(登録商標))、アレムツズマブ(Campath(登録商標))、バシリキシマブ(Simulect(登録商標))、ベバシズマブ(Avastin(登録商標))、セツキシマブ(Erbitux(登録商標))、ダクリズマブ(Zenapax(登録商標))、ダゼツズマブ、エファリズマブ(Raptiva(登録商標))、エプラツズマブ、イブリツモマブ(Zevalin(登録商標))、チウキセタン、インフリキシマブ(Remicade(登録商標))、ムロモナブ−CD3(OKT3)、オマリズマブ(Xolair(登録商標))、パリビズマブ(Synagis(登録商標))、オレゴボマブ(OvaRex(登録商標))、リツキシマブ(Rituxan(登録商標))、トラツズマブ(Herceptin(登録商標))、オクレリズマブ、ペルツズマブ、hu M195Mab、抗−Abeta、抗−CD4、抗−oxLDL、トランスツズマブ−DM1、アポマブ、rhuMAb GA101、抗−OX40L、イピリムマブ、ウステキヌマブ、ゴリムマブ、オファツムマブ、ザルツムマブ、モタビズマブ、エクロメキシマブ、MDX010、4B5、TNX−901、IDEC−114、および抗原に特異的であり、かつADCCを誘導できる任意のFc抗体フラグメントなどが挙げられるが、それらに限定されるものではない。
本明細書において使用される場合、用語「約」は、±10%を意味する。
用語「含む(comprises)」、「含む(comprising)」、「含む(includes)」、「含む(including)」、「有する(having)」およびそれらの同義語は、「含むが限定されるものではない」ことを意味する。
本件出願を通して、本発明の種々の実施態様は、幅をもった形式で表され得る。幅をもった形式での記載は、単に便宜および簡略のためのものであり、本発明の範囲への柔軟性のない制限と解釈するべきものではないことは理解されるべきである。したがって、範囲の記載は、可能なサブ範囲、ならびにその範囲内の個々の数値すべてを具体的に開示しているものとみなされるべきである。たとえば、1〜6などの範囲の記載は、具体的に、1〜3、1〜4、1〜5、2〜4、2〜6、3〜6などのサブ範囲、ならびにその範囲内の個々の数字も開示されているとみなすべきである。
数値範囲は本明細書に示されている場合はいつでも、示された範囲内の任意の引用数(分数または整数)を含むことが意図される。句、最初の表示数と2番目の表示数との「間を変動する(ranging)/変動する(ranges)」、および最初の表示数「から」2番目の表示数「まで変動する(ranging)/変動する(ranges)」は、本明細書において、区別なく用いられ、最初の表示数と2番目の表示数を含み、それらの間の分数および整数すべてを含むことが意図される。
本明細書において使用される場合、用語「方法」は、所定の目的を達成するためのやり方、手段、技術および手順を意味し、公知のそれらのやり方、手段、技術および手順または公知のやり方、手段、技術および手順から化学、薬理学、生物学、生化学および医学の分野の専門家により容易に発展されるそれらのやり方、手段、技術および手順が挙げられるがそれらに限定されるものではない。
明確にするために、個々の実施態様の内容において説明されている本発明のある特徴は、単一の実施態様において組み合わせても提供され得ることが理解されるであろう。反対に、簡略のために単一の実施態様の内容において説明されている本発明の種々の特徴は、別々にも、または任意の適切なサブコンビネーションで、または本発明のその他に説明された実施態様に適切なものとしても提供される。種々の実施態様の内容において記載されたある特徴は、その実施態様がそれらの要素なしでは作動できない場合を除いて、その実施態様の必須の特徴とみなされるべきではない。
これまで本明細書に説明し、そして特許請求の範囲において請求されている本発明の種々の実施態様と側面は、つぎの実施例において実験的なサポートが満たされる。
以下の実施例が参照され、上記の説明と共に、非限定様式にて本発明のいくつかの実施態様を説明する。
通常、本明細書において使用される命名および本発明において利用される実験室での手順は、分子、生化学的、微生物学的および組換えDNA技術を含む。そのような技術は、文献において完全に説明されている。たとえば、“Molecular Cloning: A laboratory Manual”, Sambrook et al., (1989);“Current Protocols in Molecular Biology”, Volumes I-III Ausubel, R. M., ed.(1994) ; Ausubel et al.,“Current Protocols in Molecular Biology”, John Wiley and Sons, Baltimore, Maryland (1989); Perbal,“A Practical Guide to Molecular Cloning”, John Wiley & Sons, New York (1988); Watson et al.,“Recombinant DNA”, Scientific American Books, New York; Birren et al. (eds) “Genome Analysis: A Laboratory Manual Series”, Vols. 1-4, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York (1998)を参照されたい。また、米国特許第4,666,828号、同第4,683,202号、同第4,801,531号、同第5,192,659号および同第5,272,057号明細書;“Cell Biology: A Laboratory Handbook”, Volumes I-III Cellis, J. E., ed. (1994);“Culture of Animal Cells - A Manual of Basic Technique” by Freshney, Wiley-Liss, N. Y. (1994), Third Edition;“Current Protocols in Immunology”Volumes I-III Coligan J. E., ed. (1994); Stites et al. (eds),“Basic and Clinical Immunology”(8th Edition), Appleton & Lange, Norwalk, CT (1994); Mishell and Shiigi (eds),“Selected Methods in Cellular Immunology”, W. H. Freeman and Co., New York (1980) などに記載されている手法も参照されたい。利用可能なイムノアッセイは、特許文献や科学文献、たとえば、米国特許第3,791,932号、同第3,839,153号、同第3,850,752号、同第3,850,578号、同第3,853,987号、同第3,867,517号、同第3,879,262号、同第3,901,654号、同第3,935,074号、同第3,984,533号、同第3,996,345号、同第4,034,074号、同第4,098,876号、同第4,879,219号、同第5,011,771号および同第5,281,521号明細書、“Oligonucleotide Synthesis”Gait, M. J., ed. (1984);“Nucleic Acid Hybridization”Hames, B. D., and Higgins S. J., eds. (1985);“Transcription and Translation" Hames, B. D., and Higgins S. J., eds. (1984);“Animal Cell Culture”Freshney, R. I., ed. (1986);“Immobilized Cells and Enzymes”IRL Press, (1986);“A Practical Guide to Molecular Cloning”Perbal, B., (1984) and“Methods in Enzymology”Vol. 1-317, Academic Press;“PCR Protocols: A Guide To Methods And Applications”, Academic Press, San Diego, CA (1990); Marshak et al.,“Strategies for Protein Purification and Characterization - A Laboratory Course Manual”CSHL Press (1996) に幅広く記載されている。これらのすべては、本明細書に完全に記載されるものとして参照により組み込まれる。ほかの一般的な参照は、この文書全体を通じて提供される。そこに記載された手順は、当該技術分野において周知であると考えられ、読み手の利便のために提供される。そこに含まれるすべての情報は、参照により本明細書に組み込まれる。
一般的な材料
細胞:
培養培地シグマC6614に適応されたCHO−S(ギブコBRL、カタログ番号11619)細胞が確立された。
200nMのMTXで培養されたC6614中のCHO−S
C6614中のCHO−Dukx
ProCHO−5中のCHO−S1
プラスミド:PGL3抗EGFR mAb EMCV−PAC1−DHFRタンデム−872;pTT5ベクター;pCMV−P
試薬
AccuPrime Pfx インビトロジェンDNAポリメラーゼ、カタログ番号12344−024;
分子生物学用アガロース、IBIアガロース、カタログ番号IB70042;
アルブミンウシ画分溶液(BSA)、7.5%、シグマ、カタログ番号A8412;
ヒイロチャワンダケ(Aleuria aurantia)レクチンAAL:1mg/ml、カタログ番号L−1390、ベクター;
アスペルギルス・オリゼー(Aspergillus oryzae)レクチンAOL、5mg/ml、カタログ番号L0169、EY
アンピシリン−シグマ、カタログ番号A9518;
ELISA用抗体:捕捉:ヤギ抗−ヒトIgG(H+L)、ジャクソンイムノリサーチ、カタログ番号109−005−088(USA)。検出:ヤギ抗−ヒトIgG Fc(Fab2)、ジャクソンイムノリサーチ、カタログ番号109−036−098(USA);
ベータアクチンアッセイ注文対応(Q−PCRに対するプローブおよびプライマー)−ABI、カタログ番号RN00667869_ml;
ビオチン(EZ−Link(登録商標)NHS−PEG4−ビオチン、No−Weigh(商標)フォーマット、カタログ番号21329、サーモ、カタログ番号21329;
ビオチン化AAL 1mg活性コンジュゲート、ベクター、カタログ番号B−1395;
ビオチン化MAL 1mg、EY、カタログ番号BA−7801−2;
ウシ血清アルブミン(BSA)、ボボスター(Bovostar).ボボジェン(Bovogen)、カタログ番号BSAS.01;
Cell Boost、HyClone、カタログ番号SH30866.01;
CHO CD EfficientFeed(商標)A、インビトロジェン、カタログ番号A10234−01
CHO CD EfficientFeed(商標)B、インビトロジェン、カタログ番号A10240−01
クエン酸、シグマ、カタログ番号C−1909;
デキストラン硫酸ナトリウム塩、シグマ、カタログ番号D4911;
DH5αコンピテントバクテリア、ライフ−テクノロジーズ、カタログ番号18263−012;
DMSO、メルク、カタログ番号1.02931.1000
DNAラダー:DNA用1kbラダー、バイオラボ、カタログ番号3232L
DNAラダー:DNA用100bpラダー、バイオラボ、カタログ番号3231L
DTT、カタログ番号:D9779、シグマ;
EDTA、シグマ、カタログ番号E7889;
エタノール、メルク、カタログ番号00983.1000;
EZ−Link(登録商標)、NHS−PEG4−ビオチン、No−Weigh(商標)フォーマット、カタログ番号21329、サーモフィッシャーサイエンティフィック社(Thermo Fisher Scientific Inc)、USA;
FACS Accudrop Beads、ベクトンデッキンソン、カタログ番号MAB345249;
フコース、シグマ、カタログ番号F2252;
グルコース、シグマ、カタログ番号G7021;
グルタミン、バイオロジカルインダストリーズ、カタログ番号03−020−1A;
グルタミン、シグマ、カタログ番号G5972;
グリシン、メルク、カタログ番号4201;
グアニジン−HCl、カタログ番号G3272、シグマ;
Hepes 1M、インビトロジェン、カタログ番号15630−056;
大容量cDNA逆転写キット、アプライドバイオシステムズ、カタログ番号4368814;
HTX50、バイオロジカルインダストリーズ、カタログ番号03−085−1C;
塩酸、メルク、カタログ番号UN−1789 1.00317.2500;
iCE280メチルセルロース1%、カタログ番号102220および101876、コンバージェントバイオサイエンス(Convergent Biosciences)、(カナダ);
iCE280 pharmalyte 3−10、カタログ番号10−0456−01、GEヘルスケア(独国);
iCE280 pIマーカー 6.14および9.5、それぞれカタログ番号102220および101996、コンバージェントバイオサイエンス、(カナダ);
iCE280 システム好適キット、カタログ番号102093−j、コンバージェントバイオサイエンス、(カナダ);
iCE280 IEFキット、コンバージェントバイオサイエンス;
IMagバッファー、ベクトンデッキンソン、カタログ番号552362;
IMag SA Particles Plus−DM、ベクトンデッキンソン、カタログ番号557812;
ヨードアセトアミド、カタログ番号I1149、シグマ;
ITSX100、インビトロジェン、カタログ番号51500−056;
LB+アンピシリンプレート−Hy−Labs、カタログ番号PD178;
L−システイン、カタログ番号C7352、シグマ;
LipofectAmine、インビトロジェン、カタログ番号50470;
イヌエンジュ凝集素(Maackia amurensis agglutinin)1mg/ml、カタログ番号L8025、ロット:036k4075 シグマ;
MAA−FITC、2mlバッファー中2mg、EY、カタログ番号F−7801−2;
マレイミド、カタログ番号129585、ロット:S56783−278 シグマ;
Na2PO4・2H2O、メルク、カタログ番号6580;
NaH2PO4・H2O、メルク、カタログ番号6346;
Octet QK System、Kinetics Buffer×10、カタログ番号18−5032 Fortebio、Fortebio社、USA;
パパイン、カタログ番号P3125、シグマ、0.05%チモールを含むpH4.5の0.05M 酢酸ナトリウムで;
フェノールレッド、シグマ、カタログ番号P0290;
PluronicF−68、シグマ、カタログ番号P5556
ポリエチレンイミンパウダー、直線MW25000、ポリサイエンス(Polysciences)、カタログ番号23966;
プロテアーゼ阻害剤カクテル、シグマ、カタログ番号P8340;
プロテアーゼ阻害剤、シグマ、カタログ番号P8340;
プロテインAセファロース−Mab Select Xtra、カタログ番号17−5269−07、ロット番号10011545;
プロテインG磁気ビーズ、バイオラッド、カタログ番号S1430;
ピューロマイシン、インビボジェン、カタログ番号Ant−pr5;
ピューロマイシン、シグマ、カタログ番号P8833;
参照試料:ERBITUX(登録商標) 5mg/ml注入用溶液、メルクセロノ、ロット番号7820907;
制限酵素は、ニューイングランドバイオラボから購入した。
R−フィコエリトリン−共役ストレプトアビジン(SA−PE)、0.2mg/ml、バイオレジェンド(BioLegend)、カタログ番号405203;
R−フィコエリトリン−共役ストレプトアビジン(SA−PE)、ジャクソン、カタログ番号016−110−084;
スキムミルクパウダー、フルカ、カタログ番号70166;
重炭酸ナトリウム、メルク、カタログ番号6329;
炭酸ナトリウム、メルク、カタログ番号6392;
塩化ナトリウム、メルク、カタログ番号6404;
水酸化ナトリウムペレット、メルク、カタログ番号1.06498.5000;
SuperScript(登録商標)III CellsDirect cDNA合成キット、インビトロジェン、カタログ番号18080−051;
SYBR Safe DNA ゲル染色、DMSO中10000×、インビトロジェン、カタログ番号S33102;
TMB溶液、カタログ番号1928、Savyon Diagnostics;
TransIT−PRO試薬キット、Mirus、カタログ番号Mir5700;
Tris−HCl、カタログ番号T3038、ロット:037K8402、シグマ;
Tween20、カタログ番号8.17072、メルク;
バルプロ酸ナトリウム塩、シグマ、カタログ番号P4543。
溶液
ビオチン化AAL−SA−PE混合物:PBS+0.1プルロニック酸中にビオチン化AAL 20μg/mlおよびSA−PE 2μg/ml;
1%漂白剤 −FACS Clean、ベクトン デッキンソン、カタログ番号340345;
ELISAアッセイ溶液 −PBS中に1%スキムミルクパウダー;
ELISAブロッキングバッファー −PBS中1%BSA/0.05%Tween−20;
ELISA捕捉(コーティング)溶液 −ヤギ抗−ヒトIgG(H+L)を、0.1M 炭酸塩バッファーpH9.6に、最終濃度2mcg/mlに1:900で希釈した;
ELISA標準曲線試料:参照試料Erbitux(EMD ロット7820907、5.0mg/ml)を、アッセイバッファーで100ng/mlまで希釈し、その後、1.56ng/mlまで2倍段階希釈した。各標準点濃度は、少なくとも1mlの最終容量で調製した;
ELISA洗浄バッファー −PBS中0.05%Tween−20;
フォーミュレーションバッファー:塩化ナトリウム11.7g(100mM);クエン酸4.2g(10mM);グリシン15g(100mM);水酸化ナトリウムpH5.8までを、WFIで2リットルの容量にした;
iCE280ランニング原液:1%メチルセルロース70mcl、6.14および9.5pIマーカー1mcl、pharmalytes(pH3〜10)8mclをWFI100mlに加えた;
パパイン切断バッファー:0.1M Tris−HCl、4mM EDTA、5mM システイン pH7.6。システインは、新しいものをその都度調製すべきである。製造業者の取扱説明書にしたがって、バッファーでパパインを1mg/mlに希釈;
PBS(リン酸緩衝生理食塩水) −10mMリン酸ナトリウム、150mM塩化ナトリウム、pH7.2、10×PBSの1:10希釈で調製;
0.1%プルロニック含有PBS;
PBS(ITL製品、BR R0450V01);
PBS−0.05% Tween20:0.5mlのTween20を1LのPBS×1と混合した;
リン酸バッファー20mM:pH7.5:1Lの水中に、Na2PO4・2H2O 1.8gおよびNaH2PO4・H2O 1.38g;
プロテインA −溶出バッファー:20mM 酢酸 pH=3.2;
プロテインA −平衡/洗浄2バッファー:50mM 酢酸ナトリウム、pH6.8;
プロテインA −洗浄1バッファー:50mM 酢酸ナトリウム+1.5M 塩化ナトリウム、pH=6.8;
還元バッファー×2:8M グアニジン−HCl、100mM Tris−HCl、10mM DTT、pH8.8(その都度新しく調製)。
培養培地
3.5%Cell boost6ストック;
CHOクローニング培地、カタログ番号C6366、シグマ;
CHO DHFR-培地パウダー、SAFCバイオサイエンス、カタログ番号C6614(ITL製品、R0461V01);
DMEM−F/12 1:1 ×1、インビトロジェン、カタログ番号21331−020;
FEME培地(8ml/L ITS−X(インビトロジェン、カタログ番号51500−056)を補足したDMEM/F−12(1:1)(インビトロジェン、カタログ番号32 500_043));
イーグル最小必須培地、シグマ、カタログ番号M2279;
ProCHO5、ロンザ(Lonza)、カタログ番号BE12−766Q;
Select CD1000、ベクトンデッキンソン、カタログ番号215204;
VPAナトリウム塩ストック、100mM。
消耗品
14ml遠心分離チューブ、Greiner、カタログ番号187261;
15ml遠心分離チューブ、コーニング、カタログ番号430052;
24ウェルプレート、Nunc、カタログ番号142475;
5mlポリスチレン丸底チューブ、ベクトンデッキンソン、ファルコン、カタログ番号352054;
5ml丸底チューブポリスチレン、ベクトンデッキンソン、ファルコン、カタログ番号352054;
96ウェルプレート、コスター(Costar)、カタログ番号3595;
96ウェルプレート、ファルコン、カタログ番号353072;
ABI PRISM(商標)光学接着カバー 100/Pkg、アプライドバイオシステムズ、カタログ番号4311971;
冷凍チューブバイアル2ml、Grenier、カタログ番号126−263;
Acrodiscフィルター0.2μm、ゲルマン(Gelman)、カタログ番号4192;
Amicon Ultra 15ml 10kDa、カタログ番号UFC901024、ミリポア;
Amicon Ultra 3kDa、カタログ番号UFC900324、ミリポア;
Amicon ultra、遠心分離フィルターユニット、ミリポア、カタログ番号UFC801024;
Cryo Freezing 1℃容器、Nalgene、カタログ番号5100−0001;
PBSまたは水の滅菌用使い捨て0.22μフィルター、Nalgene、カタログ番号1270020;
ACFM滅菌用使い捨て0.2μフィルター(GP発現プラスメンブレン)、ミリポア、カタログ番号SCGPU05REまたはSCGPU11RE;
FACS洗浄滅菌用使い捨て0.45μフィルター、Nalgene、カタログ番号4500045;
使い捨て40μセルストレーナー無菌、ベクトンデッキンソン、ファルコン、カタログ番号352340;
セルストレーナーカップ35μを備えた使い捨て5mlポリスチレンチューブ、ベクトンデッキンソン、ファルコン、カタログ番号352235;
使い捨て70μ(または35μ)滅菌フィルターカップ Filcon、ベクトンデッキンソン、ファルコン、カタログ番号340634;
使い捨てフィルター10μ Cup filcon、ベクトンデッキンソン、カタログ番号340732;
使い捨てフィルター30μ Cup filcon、ベクトンデッキンソン、カタログ番号340625;
DynaMag、Dynal、インビトロジェン、カタログ番号123.01D;
DynaMag、Dynal、インビトロジェン、カタログ番号123.21D;
ELISA、マイクロタイタープレート MaxiSorp F96、カタログ番号NUNC;
エーレンマイヤー1000ml、Triforest、カタログ番号TF FPC1000S;
三角フラスコ:125ml、コーニング、カタログ番号WI−431143、250ml、コーニング、カタログ番号WI−431144、500ml、コーニング、カタログ番号WI−431145、2L、コーニング、カタログ番号WI−431255;
FACSチューブ、ファルコンカタログ番号352235 ブルーフィルターキャップ付;
FACSチューブ、BDファルコン、カタログ番号352235;
フィルター10”0.1μm、Durapore、ミリポア、カタログ番号MILLIPAK200;
フィルターチューブ50、TPP、カタログ番号87050;
iCE280キャピラリーカートリッジ、カタログ番号FCコーティング(PN:101700)、コンバージェントバイオサイエンス;
iCE280マイクロインジェクタートランスファーキャピラリー、カタログ番号PN:102019、コンバージェントバイオサイエンス;
IMagnet、ベクトンデッキンソン、カタログ番号552311;
グリッドを備えたKova Glasstic Slide 10、Hycor、カタログ番号87144;
マイクロ遠心分離チューブ(1.7ml)、コスター、カタログ番号3207;
Octet QK System、マイクロプレート、黒96ウェル、カタログ番号655209、Greiner bio−one、独国;
バーコード付のOptical 96−Well Fast Thermal Cycling Plate 20/Pkg、アプライドシステムズ、カタログ番号4346906;ピペットチップ、Sorenson、カタログ番号14200および14220;
ピペットチップ、Sorenson、カタログ番号14200および14220;
ピペットチップ 0〜200μl、コスター、カタログ番号4864;
スライド−A Lyzer Dialysis cassette G2 2kDa:カタログ番号87718、サーモ;
SnakeSkin Dialysis tubing 10kDa、カタログ番号68100、ロット:JJ127549、Thermo HiTrap MabSelect Xtra 1ml、カタログ番号28−4082−58、GE;
ステリカップ(Stericup)1L フィルターユニット0.1μm、ミリポア、カタログ番号SCGPU05RE;
ステリカップ1L フィルターユニット0.2μm、ミリポア、カタログ番号SCGPU11RE;
ステリフリップ(Steriflip)フィルターユニット 50ml、0.22μm、ミリポア、カタログ番号SCGP00525;
滅菌24−ウェルプレート、Nunc、カタログ番号143982;
滅菌6−ウェルプレート、コスター、カタログ番号3506;
滅菌遠心チューブ:15ml、ベクトンデッキンソン、ファルコン、カタログ番号2097およびコーニング、カタログ番号430055、50ml コーニング、カタログ番号430290、250ml コーニング、カタログ番号430776、500ml、コーニング、カタログ番号431123;
滅菌FACSチューブ、ベクトンデッキンソン、ファルコン、カタログ番号352054;
滅菌ピペット:10mlステリリン(Sterillin)、カタログ番号47110、1mlステリリン、カタログ番号40105、2mlステリリン、カタログ番号40102、5mlコーニング、カタログ番号4011、50mlコーニング、カタログ番号4501、25mlファルコン、カタログ番号35−7525;
滅菌組織培養フラスコ:25cm2、(T−25)、Nunc、カタログ番号163371;
ストレプトアビジン バイオセンサ チップ、カタログ番号18−5019、Fortebio社、USA;
シリンジ 2.5ml、滅菌、メディ−プラス(Medi-Plus)、カタログ番号;
TCF 175cm2、Nunc、カタログ番号156502;
TCF 25cm2、Nunc、カタログ番号136196;
TCF 80cm2、Nunc、カタログ番号153732。
機器
AKTA explorer100、カタログ番号18−1112−41、GE(独国);
Cellavista −Innovatis、ロシュ;
遠心分離機 −カタログ番号5417R−エッペンドルフ;
遠心分離機 −カタログ番号5417R−エッペンドルフ;
遠心分離機 −RC 3C Plus型−Sorvall(USA);
循環水浴、モデルF3/K、Haake(フィンランド);
電気伝導度計ORION、モデル150、オリオンリサーチ社;
コールター・カウンター −モデルZl、コールターエレクトロニクス(イングランド);
Cryo Freezing 1℃容器、Nalgene、カタログ番号5100−0001;
ELISAプレートリーダー Sunrise basic、カタログ番号16039400、TECAN;
ELISA Plate Washer Columbus,カタログ番号6040834、TECAN;
ELISA Robot Genesis RSP 150/8、カタログ番号611408、TECAN;
ELISA、iEMSインキュベーター、カタログ番号5112200、サーモ;
エッペンドルフ遠心分離機、シリーズ5417R、エッペンドルフ(ドイツ);
FACSAriaフローサイトメーター、ベクトンデッキンソン;
Finnpipette、カタログ番号4540000 Labsystems(フィンランド);
GE Fanucシリーズ90−70 プログラム可能なコントローラ −ジェネラルエレクトリック社(USA);
GeneAmp(登録商標)PCRシステム9700、PEアプライドバイオシステムズ(USA);
水平ゲル電気泳動システム、GIBCO−BRL Horizon58、カタログ番号41060;
iCE280 イメージキャピラリー電気泳動アナライザー、カタログ番号1241、コンバージェントバイオサイエンス;
iCE280 PrinCE MicroInjector、カタログ番号5418074067、コンバージェントバイオサイエンス;
iCE280 ソフトウェアiCE280 CFRソフトウェアv.2.3.6 コンバージェントバイオサイエンス;
Image master VDS、カタログ番号80−6254−80 ファルマシア(スウェーデン);
インキュベーションシェーカーボックス、CERTOMAT(登録商標) BS−T、B.ブラウンバイオテックインターナショナル(B. Braun Biotech International)(ドイツ);
インキュベーター37℃5%CO2、温度およびCO2は制御されている、Tuttnauer(イスラエル);
Incubator−Shake “n” stack、Hybaid、カタログ番号HBMOVC5T220(ハイブリダイゼーションオーブン);
Laminar Flow Hood(LFH)クラス100−Israflow(イスラエル);
光学顕微鏡−モデルTMS No.301070−ニコン(日本);
マイクロプレートインキュベーター/振とう器、iEMS、ThermoLabsystem(フィンランド);
マイクロプレート洗浄機、カタログ番号WW015、アプライドクオリティーサービス社(UK);
電子レンジ −Crystal 17L;
Octet QK System、データ収集ソフトウェア6.3バージョン、Fortebio社、USA;
Octet QK System、データ分析ソフトウェア6.3バージョン、Fortebio社、USA;
Octet QK System、Fortebio社、CA、USA;
25mmの振とう振幅(軌道)を有する軌道プラットフォーム振とう器、New Brunswick Scientific(USA);
蠕動ポンプ −Watson Marlow 503Sまたは505U(英国);
pHメーター、シリーズPHM210、Randiometer(デンマーク);
プレート洗浄機(SLT 96PW)TECAN;
プラットフォームロッキング振とう器−Hoefer“Red−Rocker” PR50−250V(ファルマシアバイオテック);
電力供給装置、カタログ番号PS500XT、Hoefer scientific instruments(USA);
冷却遠心分離機、Multifuge 3 S−R、Heraeus;
冷却インキュベーター振とう器、Innova 4230、New Brunswick Scientific(USA);
ロボット試料プロセッサー、モデルRSP 150/8 Genesis、TECAN、(スイス);
振とう器、Rotamax、シリーズ番号120、ハイドルフ(ドイツ);
ソフトウェア−WIZCON−PC Soft International社(イスラエル);
StepOnePlus(商標)リアルタイムPCRシステム、アプライドバイオシステムズ、カタログ番号4376600;
UV table、BTS20.MS、Uvitec、カタログ番号M023641;
水浴−温度コントローラ、ポリサイエンス、モデル9106
一般的な方法
略語
AAL− ヒイロチャワンダケ(Aleuria aurantia)レクチン
ACF− 動物成分不含
ACFM 動物成分不含培地
ADCC− 抗体依存性細胞傷害
抗−EGFR mAb
CHO− チャイニーズハムスター卵巣
DHFR− ジヒドロ葉酸レダクターゼ
DMEM− ダルベッコ改変イーグル培地
DMSO ジメチルスルホキシド
DTT− ジチオトレイトール
EDTA エチレンジアミン四酢酸
EGFR 上皮成長因子受容体
ELISA 酵素関連免疫吸着アッセイ
EMCV− 脳心筋炎ウイルス
Fab− IgG1の重鎖のCH1およびVH部分と軽鎖
FACS− 蛍光活性化細胞ソーター
Fc− IgG1重鎖のCH3およびCH2部分
F−SA− 蛍光ストレプトアビジン
Fut8− フコシルトランスフェラーゼ8
FX GDP−ケト−6−デオキシマンノース 3,5−エピメラーゼ,4−レダクターゼ
GFT− GDP−フコーストランスポーター
GMD− GDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ
GOI− 目的の遺伝子
HC− 重鎖
hCMV−IE− ヒトサイトメガロウイルス即時初期プロモーター
HRP 西洋ワサビペルオキシダーゼ
ICE イメージキャピラリー(imaged capillary)電気泳動
IgG1 G1型イムノグロブリン
IRES− 内部リボソーム侵入部位
LC− 軽鎖
MAA− イヌエンジュ(Maackia amurensis)レクチン
MCB− マスター細胞バンク
mCMV− マウスサイトメガロウイルスプロモーター
MFI− 平均蛍光強度
MS− 質量分析
MTX− メトトレキサート
NK− ナチュラルキラー細胞
pA− ポリアデニル化
PAC− ピューロマイシンN−アセチルトランスフェラーゼ
PBS リン酸緩衝生理食塩水
PCD− ピコグラム/細胞/日
PCR− ポリメラーゼ連鎖反応
PDL− 細胞集団倍化レベル
PDT− 細胞集団倍化時間
POI− 目的のタンパク質
PreMCB− プレマスター細胞バンク
RE− 制限酵素
RT− 室温
SA− ストレプトアビジン
SA−PE R−フィコエリトリン共役ストレプトアビジン
SP− シグナルペプチド
SV40− シミアンウイルス40
TM− 膜貫通ペプチド
TMB 3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン
VPA− バルプロ酸
MTXの存在下でのCHO−S細胞のインキュベーション:
C6614中のCHO−S細胞を0.2×106細胞/mlで100nM MTXに播種し、生存率が90%を超えるまで10日間増殖させた。その後、細胞を27日間200nM MTXに移し、続いて細胞を200nM MTXの存在下で凍結させた。ゼロフコース発現細胞の単離のために、細胞を、MTXを含まない培地に溶かした。
ストレプトアビジン磁気ビーズによる低フコース細胞の選択:
MTX処理CHO−S細胞を、ビオチン化したAALまたはAOLで標識し、磁気ビーズに結合されたストレプトアビジンと混合した。細胞を磁石で分離し、磁石に付着しなかった懸濁液中の細胞(すなわち、その表面上のフコースレベルが低い)をさらに増殖させた。この手順を2回行い、その後細胞をFACSによりソーティングした。
50×106MTX処理CHO−S細胞を回収し、PBS+0.1%プルロニック酸(プルロニックF−68、シグマ、カタログ番号P5556)中で洗浄した。その後、細胞を、PBS+0.1%プルロニック酸中、20μg/mlの濃度のビオチン化AAL(ベクター、カタログ番号B−1395、ロット番号U0922)または5μg/mlの濃度のAOL(カタログ番号L0169、EY)5mlにRTで30分再懸濁した。染色された細胞を、PBS+0.1%プルロニック酸で洗浄し、250μlのBD IMag SA Particles Plus−DM(BD、カタログ番号557812)を添加し、もう30分RTでインキュベートした。その後、2.25mlのPBS+0.1%プルロニック酸+0.5%BSAを加えた。ビーズを3つの5mlチューブに分けた。そのチューブをBD IMagnet(BD、カタログ番号552311)上におき、8分間静置した。上清を吸引し、新しい15mlチューブに移した。このステップを2回行い、吸引した上清を合わせた。上清を再び5mlチューブに分け、BD IMagnet(BD、カタログ番号552311)上で8分間静置した。上清を回収し、遠心分離にかけ、C6614培地(CHO DHFR-培地パウダー、SAFCバイオサイエンス、カタログ番号C6614)(ITL製品、R0461V01)に播種した。細胞を増殖させ、その後ビーズにより分離する別の回(round)を行った。
レクチンとのインキュベーションの後、細胞生存率は、AALとインキュベートした場合83%であり、AOLとインキュベートした場合89%であった。PBSでインキュベートした後の典型的な細胞の生存率は85〜95%である。
FACSによる低フコース細胞のソーティング
A.磁気ビーズでの分離後のソーティング:
磁気ビーズで2回分離後の細胞を、細胞表面上の低フコースレベルを有する細胞のためのFACSソーティングに付した。40×106細胞を冷PBS+0.1%プルロニック酸中で洗浄し、遠心分離し、10mlのビオチン化AALまたはAOL+SA−PE混合物20μg/mlに再懸濁させ、T80フラスコに移して、45rpmで振とう下、37℃で30分間インキュベーションした。細胞を遠心分離し、冷PBS+0.1%プルロニック酸中で洗浄し、2回遠心分離に付し、PBS+0.1%プルロニック酸中に再懸濁させ、最終濃度10×106細胞/mlとした。集団の最も弱い蛍光画分(1.5%)を、2mlのシグマ C6614 SFM+HT(バイオロジカルインダストリーズ、カタログ番号03−085−IC)/チューブ中にFACSによりソートし、遠心分離して、1.5mlシグマC6614SFM+HT/チューブに再懸濁し、6ウェルプレートのウェルに播種し、増殖させた。
B.低フコース細胞のソーティング−4回:
100×106細胞を冷PBS+0.1%プルロニック酸中で洗浄し、遠心分離し、PBS+0.1%プルロニック酸中のビオチン化AAL(20μg/ml)+SA−PE(1:100)混合物10mlに再懸濁し、T80フラスコに移し、45rpmで振とう下、37℃で30分間インキュベートした。細胞を遠心分離し、冷PBS+0.1%プルロニック酸中で洗浄し、2回遠心分離し、PBS+0.1%プルロニック酸で再懸濁して10×106/mlの細胞濃度とし、FACSチューブに濾過した。AALとのインキュベーションの後、細胞生存率は81%であった。PBSでインキュベートした後の典型的な細胞の生存率は85〜95%である。集団の最も弱い蛍光画分(1回目のソートで0.2%、2回目で0.07%、3回目で1%、4回目で2%)を、2mlのシグマProCHO5 SFM+HT/チューブにFACSによりソートし、遠心分離して、1ml(1回目および2回目のソートで)または3ml(3回目および4回目のソートで)のProCHO5+HT/チューブに再懸濁し、24ウェルプレートのウェル(1回目および2回目のソート)またはT25フラスコ(3回目および4回目のソート)に播種し、増殖させた。
FACSによる細胞膜上のフコースレベルの分析:
2×106細胞をPBS+0.1%プルロニック酸で洗浄し、遠心分離し、PBS+0.1%プルロニック酸中のビオチン化AAL(カタログ番号B1395、ベクター)(20μg/mlに希釈)またはAOL(カタログ番号L0169、EY)(5μg/mlに希釈)+SA−PE(カタログ番号40250、バイオレジェンド)(2μg/mlに希釈)混合物500μlに再懸濁し、24ウェルプレートに移し、振とう下37℃で30分間インキュベートした。細胞を完全に再懸濁して15mlチューブに移した。10mlのPBS+0.1%プルロニック酸を添加し、細胞を混合し、遠心分離し、そして再び洗浄した。ペレットを0.5mlのPBS+0.1%プルロニック酸/チューブ中に再懸濁し、細胞の蛍光により分析するためにFACSチューブに濾過した。
FACSによる細胞膜上のシアル酸含有量の分析:
2×106細胞をPBS+0.1%プルロニック酸で2回洗浄し、遠心分離し、PBS+0.1%プルロニック酸中のMAA−FITC(50μg/mlに希釈)500μlに再懸濁し、24ウェルプレートに移し、振とう下25℃で30分間インキュベートした。細胞を完全に再懸濁して15mlチューブに移した。10mlのPBS+0.1%プルロニック酸を添加し、細胞を混合し、遠心分離し、そして再び洗浄した。ペレットを0.5mlのPBS+0.1%プルロニック酸/チューブ中に再懸濁し、細胞の蛍光により分析するためにFACSチューブに濾過した。
ITL−lf2細胞培養物への外因性フコースの添加:
抗EGFR mAbでのトランスフェクションの前または後のいずれかのITL−LF2細胞を、ProCHO5培地に0.2×106細胞/mlの濃度で種々の濃度のL−フコース(シグマ、カタログ番号F2252)と共に播種し、CO2と共に320rpmで振とう下37℃でインキュベートした。4日後、細胞のサンプルを細胞の蛍光によるFACS分析のために採取した(本明細書において後述する)。さらに、抗EGFR mAbトランスフェクト細胞からの粗収穫サンプルをFACSにより分析した。
プレ−マスター細胞バンクの調製:
細胞凍結用細胞培養物をエーレンマイヤーに広げた。必要量の細胞を遠心分離し、新鮮なProCHO5培地+HTおよび馴化培地(指数関数的に増殖しているITL−LF2宿主細胞由来)の1:1混合物92.5%およびDMSO7.5%からなる凍結保存培地に再懸濁した。60本のバイアルを、各クローンからそれぞれプレ−マスター細胞バンク(pre−MCB)において凍結した、1バイアルにつき1.5ml中に10×106細胞/バイアル。細胞を、−80℃でCryoFreezing 1℃容器(NALGENE、カタログ番号5100−0001)において凍結し、24時間後液体窒素ガスにおける保管に移した。
細胞バンク検査:
pre−MCB製造の11日後に、ITL−LF2細胞のpre−MCBでの凍結アンプル中の細胞の生存率を調べた。1つのアンプルを解凍し、生存率を解凍後直ちに測定した。細胞を3回の増殖サイクルに沿って増殖させ、生存率を3回目のサイクルの後に測定した。
直接移転または浸漬技術により無菌テストを行った。マイコプラズマに関しても細胞をテストした。
FACS ACDUによるクローニング:
FACSAria細胞ソーターの自動細胞捕集装置(ACDU)による、ProCHO5+HTにおいて増殖している細胞のクローニングを、ACDUの「単細胞」精度モードで、80%C6366+20%ProCHO5 ACFM混合物を200μl/ウェル含有する96ウェルプレート中に行った。細胞の濃度は0.4×106細胞/mlであった。プレートを、クローニングした日(0日目)およびその8日後にCellavistaで撮影した。いくつかのクローンを選び出し、増殖させ、その後、シグマ C6366を50%およびProCHO5を50%含む混合物4mlを含むT25フラスコに移した。細胞増殖中ProCHO5を徐々に添加した。これらの細胞をmRNAの特徴付けのために解析した。
細胞からのRNA抽出:
全RNAを、製造業者の取扱説明書にしたがってRneasyキット(キアゲン、カタログ番号74104)を用いて細胞から全RNAを単離した。
フコース経路遺伝子の検出のためのRT−PCR:
CHO−SまたはITL−LF2細胞から抽出した全RNAから、インビトロジェンSuperScript IIIキット(カタログ番号18080−051)およびこのキットに備えられたオリゴdTプライマーを利用してcDNAを調製した。その後、遺伝子特異的プライマーを用いてPCRを行った。プライマーはシグマ・アルドリッチにて合成された。プライマーの配列をつぎの表1に示す。得られたバンドはアガロースゲル上で分析され、DNAサイズマーカーと比較された。
Figure 2017079775
フコース経路mRNA発現レベルの評価のためのQ−PCR(リアルタイムPCR):
アプライドシステムズの高性能cDNA逆転写酵素キットおよびそのキットに補足のランダムプライマー(アプライドシステムズ、カタログ番号4368814)を利用してcDNAを調製した。
遺伝子特異的プライマーおよびTaqMan(登録商標)MGBプローブをアプライドシステムズで合成した。プライマーとプローブの配列をつぎの表2に示す。
Figure 2017079775
Q−PCRは、以下の方法で行った。
各反応に対して、5μlの調製したcDNAを、TaqMan(商標)遺伝子発現マスターミックス、フォアワードおよびリバースプライマーおよびTaqMan(商標)MGBプローブを含む混合物に添加し、最終容量13μlとした。
QPCRは、StepOnePlus(商標)リアルタイムPCR機の「高速」モードで行い、結果をStepOnePlus(商標)およびDataAssist v2.0ソフトウェアを利用して解析した。
cDNAフラグメントおよびプラスミドのDNA配列決定:
DNA配列決定は、完全自動化16キャピラリーABI Prism 3100 ジェネティックアナライザーにより行った。配列は、Sci−Ed General ソフトウェア(Clone manager software、バージョン7.01およびAlign plus 5、バージョン5.01)を利用して組織内で分析した。
DNA発現ベクターの構築:
すべてのベクターは、標準的な分子生物学の技術を利用して構築した。
プラスミドDNAの調製:
プラスミドDNAは、QIAGEN Hispeed plasmid Maxi Kitを用いて、製造業者により記載された手法にしたがって単離した。安定トランスフェクションについては、DNAを特定の制限酵素により線状化し、エタノールにおけるDNA沈殿により滅菌した。一過性のトランスフェクションは環状DNAで行った。
ITL−LF2およびCHO−S細胞の安定トランスフェクション:
ITL−LF2細胞をC6614血清不含培地(CHO DHFR-培地パウダー、SAFC バイオサイエンス、カタログ番号C6614)に適応させた。細胞を50mlチューブ(フィルターチューブ50、TPP、カタログ番号87050)内の懸濁液中で、37℃、加湿下、320RPMで振とうして増殖させた。トランスフェクションの2日前に、100mlの細胞を500mlのエーレンマイヤー(コーニング、カタログ番号WI−431145)に0.5×106細胞/mlの濃度で播種した。細胞を、抗EGFR mAbコード配列を含むPGL3抗EGFR mAb EMCV−PAC1 DHFRタンデム−872ベクターで、LipofectAmine(ギブコBRL、カタログ番号18324−020)によりトランスフェクトした。トランスフェクションの日、複製の細胞を洗浄し、再懸濁し、10×106細胞を、T−25フラスコ(Nunc、カタログ番号163371)につき、4mlMEM(シグマ、カタログ番号M2279)中に播種した。単一プラスミドによる各トランスフェクションに対して、20μgの線状化PGL3抗EGFR mAb EMCV−PAC1 DHFRタンデム−872ベクターを用いた。最終のDNA容量は、MEM中100μlに調整した。その後、100μlのLipofectAmineを添加し、室温で45分間インキュベートした。その後、DNA−LipofectAmine混合物を細胞に添加し、50RPMの振とうインキュベーターにおいて37℃、5%CO2で4時間インキュベートした。このインキュベーション期間の終了時に、細胞を沈降させ、培地を、ヒポキサンチン13.6mg/L/チミジン3.9mg/L(HT、バイオロジカルインダストリーズ、カタログ番号03−085−1C)および10μg/mlフコース(シグマ、カタログ番号F2252)を補足した8mlの新しいC6614(シグマ)50%とC6366(シグマ)50%に置き換えた。
フラスコを50RPMで振とうインキュベーターにおいて37℃で72時間インキュベートした。その後、細胞を回収し、遠心分離し、そして10mg/mlフコースおよび5〜10μg/mlピューロマイシン(それぞれ異なる実験(replicates)に対して)を補足した50%C6614+50%C6366培地10mlに再懸濁し、元のT−25フラスコに戻した。これらの選択的条件下では、PAC遺伝子を発現する細胞のみが生存できた。複製プール回復の後、C6614培地+10μg/mlフコースを徐々に添加した。プールを完全に回復させると、細胞をフコースなしの新しいC6614培地に播種した。その後、細胞をProCHO5培地に移し、細胞膜上のフコシル化レベルを本明細書の以下に説明するように検出した。
CHO−S細胞を、ヒポキサンチン13.61mg/Lおよびチミジン3.88mg/L(HT×1、バイオロジカルインダストリーズ、カタログ番号03−085−1B)を補足したProCHO5血清不含培地(ロンザ、カタログ番号BE12−766Q)で培養した。細胞をフィルターチューブ50ml、バイオリアクター(TPP、カタログ番号87050)中の懸濁液において、37℃加湿下320RPMで振とうして増殖させた。トランスフェクションの2日前に、細胞を、フィルターカップ付500mlのエーレンマイヤー振とうフラスコ(コーニング、カタログ番号431145)中0.2×106細胞/mlの濃度で播種した。トランスフェクションの日、細胞を遠心分離し10×106細胞をT25フラスコ(Nonc、カタログ番号163371)のMEM(シグマ、カタログ番号M2279)4ml中に播種した。単一プラスミドによる各トランスフェクションについて、20μg線状ベクター(PGL3抗EGFR mAb EMCV−PAC1 DHFRタンデム−872)を用いた。最終のDNA容量をMEM中100μlに調整した。その後、100μlのLipofectAmine(ギブコBRL、カタログ番号18324−020)を添加し、室温で45分間インキュベートした。その後、DNA−LipofectAmine混合物を細胞に添加し、50RPMの振とうインキュベーターにおいて37℃、5%CO2で4時間インキュベートした。このインキュベーション期間の終了時に、細胞を沈降させ、培地を、フィルターカップ付エーレンマイヤー125ml(コーニング、カタログ番号431143)中のデキストラン硫酸0.1mg/ml、ヒポキサンチン27.22mg/Lおよびチミジン7.76mg/L(HT×2、バイオロジカルインダストリーズ、カタログ番号03−085−1B)を補足した8mlの新しいProCHO5(ロンザ、カタログ番号BE12−766Q)に置き換えた。フラスコを125RPMで振とうインキュベーターにおいて37℃で72時間インキュベートした。その後、細胞を回収し、遠心分離し、25μg/mlピューロマイシン(インビトロジェン、カタログ番号ant−pr−1)を補足した20mlのProCHO5培地に再懸濁した。これらの選択条件下ではPAC遺伝子を発現する細胞のみが生存できた。
ITL−LF2細胞の一過性トランスフェクション:
トランスフェクションの2日前に、細胞をProCHO5中で増殖させ、2日後に約2.5〜3.0×106細胞/mlの密度に達するように、1000mlエーレンマイヤー(TRIFOREST、カタログ番号TF FPC1000S)中の250mlに0.5×106細胞/mlの濃度で播種した。
2つのトランスフェクションプロトコールを用いた。
1.ProCHO5(ロンザ)を含む培地でのトランスフェクション
トランスフェクションの日、37.5μgDNA(18.75μg、各HC+LCプラスミド)を、15mlチューブ(コーニング、カタログ番号430052)中の2.5mlのFEME培地((DMEM/F−12(1:1)(インビトロジェン32 500_043)、29mM NaHCO3、10mM HEPES、5g/l D−グルコースおよび7.5mM L−グルタミン)に希釈した。Er125フラスコを、初期容量10mlのFEME培地(DMEM/F−12(1:1)(インビトロジェン、カタログ番号32 500_043)、8ml/L ITS−X(インビトロジェン、カタログ番号51500−056)補足)で満たし、187.5μg PEIストック(ポリサイエンス社、カタログ番号23966)をDNA+FEME培地(DNA:PEI 1:5)に添加し、その試薬をボルテックスで10秒間混合し、室温で10秒間インキュベートした。60×106生細胞を50mlチューブで遠心分離した。ペレットをトランスフェクション混合物で静かに再懸濁し、125mlエーレンマイヤーに移し、160pm、37℃でCO2振とうインキュベーターにおいて180分間インキュベートした。12.5mlのProCHO5培地を添加し、25ml培養物において最終濃度2.4×106細胞/mlとした。
トランスフェクションの24時間後、CHO−Sトランスフェクト細胞に、100μlのバルプロ酸(VPA)ナトリウム塩ストック100nM(シグマ、カタログ番号P4543)(最終濃度0.5mM)および2mlの3.5%Cell boost(HyClone、カタログ番号SH30866.01)を補足した。ITL−LF2細胞に100μlのバルプロ酸(VPA)ナトリウム塩ストック100mM(シグマ、カタログ番号P4543)(最終濃度0.5mM)を補足し、インキュベーション温度を31℃に下げた。
インキュベーションの6日後、細胞懸濁液試料を細胞計数と生存率測定のために採取した。遠心分離後、上清をELISA試験における一過性発現の評価のために採取した。
2.第2培地でのトランスフェクション
ITL−LF2およびCHO−S細胞による抗−EGFR mAbの製造:
濃度0.5〜2×106の細胞を、1または2Lのエーレンマイヤーフラスコ中のデキストラン硫酸を含む200〜600mlのProCHO5に播種し、320rpmで振とうインキュベーター上、37℃で4日間培養した。収穫物を遠心分離し、0.22μmフィルターを通してろ過した。その後、プロテアーゼ阻害剤カクテル(シグマ、カタログ番号P8340)を添加した(培養物1Lに対して1ml)。収穫物を、精製プロセスの開始まで−80℃で凍結保存した。
粗収穫物試料または精製組換えタンパク質のFACSによるフコースレベルの分析:
プロテインG磁気ビーズ(カタログ番号S1430S、Biolabs)を完全に再懸濁し、25μlを室温で2mlチューブに移した。チューブを磁石のうえに1分間置き、上清を吸引した。20mMリン酸バッファーを0.5ml添加し、プロテインGビーズを再懸濁した。この洗浄ステップをもう1回繰り返した。
100μlの試料抗体(25〜37μg/mlの粗収穫物または精製タンパク質のいずれか)を磁気ビーズ含有チューブに加えた。その混合物を37℃で30分間インキュベートし、上清を捨てるために磁石上に置いた。ビーズを0.5mlの20mMリン酸バッファーで2回洗浄し、バッファーを磁石上で吸引した。試料抗体に結合したビーズを、0.5mlのビオチン化AAL−SA−PE混合物(PBS+0.1%プルロニック酸中、2μg/mlに希釈した、ビオチン化AALベクター、カタログ番号B1395、20μg/mlおよびSA−PE、バイオレジェンド、カタログ番号40520、0.2mg/ml)に再懸濁し、24ウェルプレート(Nunc、カタログ番号142475)に移してアルミホイルを被せ、80rpmで振とうして37℃で30分インキュベートした。混合物を完全に再懸濁し、10mlのPBS+0.1プルロニック酸を含む15mlチューブ(コーニング、カタログ番号430052)に移した。その後、10mlのPBS+0.1%プルロニック酸の添加、遠心分離および上清の除去により洗浄を2回行った。ペレットを0.5mlのPBS+0.1%プルロニック酸に再懸濁し、FACSチューブ(ファルコン、カタログ番号352235)を通してろ過し、FACSにより分析した。
粗収穫物試料または精製組換えタンパク質のFACSによるシアル酸レベルの分析:
プロテインG磁気ビーズ(カタログ番号S1430S、Biolabs)を完全に再懸濁し、25μlを室温で2mlチューブに移した。チューブを磁石のうえに1分間置き、上清を吸引した。20mMリン酸バッファーを0.5ml添加し、プロテインGビーズを再懸濁した。この洗浄ステップをもう1回繰り返した。
100μlの試料抗体(25μg/mlの粗収穫物または精製タンパク質のいずれか)を磁気ビーズ含有チューブに加えた。その混合物を室温で30分間インキュベートし、上清を捨てるために磁石上に置いた。ビーズを0.5mlの20mMリン酸バッファーで2回洗浄し、バッファーを磁石上で吸引した。試料抗体に結合したビーズを、0.5mlのMAA−FITC(2mlに2mg、EY、カタログ番号F−7801−1、PBS+0.1%プルロニック酸中、25μg/mlに希釈)に再懸濁し、24ウェルプレート(Nunc、カタログ番号142475)に移してアルミホイルを被せ、80rpmで振とうしながら室温で30分インキュベートした。混合物を完全に再懸濁し、10mlのPBS+0.1プルロニック酸を含む15mlチューブ(コーニング、カタログ番号430052)に移した。その後、10mlのPBS+0.1%プルロニック酸の添加、遠心分離および上清の除去により洗浄を2回行った。ペレットを0.5mlのPBS+0.1%プルロニック酸に再懸濁し、FACSチューブ(ファルコン、カタログ番号352235)を通してろ過し、FACSにより分析した。
抗−EGFR抗体についてのELISA:
テスト試料におけるヒト抗体の濃度を測定するためにELISAアッセイを用いた。アッセイは、以下に記載するように行った。
マイクロタイタープレートを、0.1M 炭酸バッファーpH9.6中の2μg/mlのヤギ抗−ヒトIgG(H+L)でコートし、4℃で一晩インキュベートした。プレートを洗浄バッファー(PBS中0.05%Tween−20)で4回洗浄した。その後、プレートをブロッキングバッファー(PBS−T0.05%中1%BSA)200μl/ウェルでRTで1時間ブロックした。ブロッキング後、プレートを洗浄バッファー(PBS中0.05%Tween−20)で4回洗浄した。コートしたプレートを調製後直ちに使用するか、または使用まで−20℃で保管した(6週間以内)。試料、標準曲線および評価試料(check sample)をプレートに添加し(100μl/ウェル)、37℃で1時間インキュベートした。プレートを再び洗浄バッファーで4回洗浄し、アッセイバッファー(PBS中1%スキムミルクパウダー)中8ng/mlに希釈したHRP−共役ヤギ抗ヒトIgG Fabの100μlアリコートと37℃で1時間インキュベートした。プレートを洗浄バッファーで再度4回洗浄し、100μlの基質溶液(TMB)を添加し、RTで約10分間インキュベートした。100μlの1N HClを各ウェルに添加して反応を止めた。吸光度をA450でELISAリーダーにおいて測定した。標準溶液を参照試料抗−EGFR(メルクセロノ製ERBITUX)の段階希釈により調製し、アッセイバッファーにおける100〜1.56ng/mlの範囲の標準曲線を得た。プール2390由来の粗生成物の試料(ITLで生産)を、評価試料として使用した。Magelan5ソフトウェアは、光学的データ結果を計算した。4つのパラメータのロジスティック方程式を用い、未知試料の結果を自動的にng/mlで表される標準曲線から挿入した。試料の希釈、標準曲線の調製、プレート上の試料の配置は、ロボットサンプルプロセッサーにより行った。
抗−EGFRインタクトおよびFCモノマーの精製:
プール(2390および2622UN)から生成された抗−EGFR産物は、プロテインAカラム上で精製された。精製した産物を、(後述するように生成された)インタクトIgGまたはFcモノマーのいずれかとして分析した。精製プロセスは、図2に概説されているようになし、AKTAエクスプローラシステムを用いて行った。
プロテインA上での抗−EGFR精製:
プロテインAセファロース−MAb Select Xtraプレ充填カラム(5ml容量)を、50mM酢酸ナトリウムpH6.8の5〜6CVで、流速2.0ml/分で平衡化した。プールからの生成物を含む浄化(clarified)粗収穫物(〜500ml)を、流速2.0ml/分でカラム上にロードした。カラムを2段階(7〜9CV):50mMの酢酸ナトリウムpH6.8中の1.5M NaClによる第1洗浄と、それに続く、50mM酢酸ナトリウムpH6.8での第2洗浄で、流速2.0ml/分で、ベースラインが得られるまで洗浄した。生成物を20mM酢酸pH3.2、流速2.0ml/分で1つの画分に溶出した。カラムの稼働は、RTで行い、280および215nmのUVによりモニターした。Tris 1MでpHを6.0に調整した。カラムを0.1M酢酸、pH2.9で洗浄し、その後、8CV 4M グアニジンHClで、インプレースで掃除した。カラムを、50mM酢酸ナトリウムpH6.8で再平衡化し、20%エタノールで保管した。
インタクトな抗−EGFR mAbの透析および濃縮:
プロテインAセファロース−MAb Select Xtraカラムから溶出した画分を、SnakeSkin透析チューブ(10kDa MW カットオフ孔サイズ)において、「フォーミュレーションバッファー」(100mM NaCl、100mM グリシン、10mMクエン酸塩、pH5.8)に対して一晩、約1:100の容量比で2回透析した。透析後、試料をAmicon濃縮器において限外ろ過(10kDa MW カットオフ膜)により濃縮した。それらのステップは、2〜8℃で行った。濃縮した生成物の生成物濃度は、ELISAにより、またはO.D.280nmにより測定された。
抗体のパパイン切断:
プロテインAカラムから溶出した画分を、SnakeSkin透析チューブ(10kDa MW カットオフ孔サイズ)において、バッファー(0.1M Tris−HCl、4mM EDTA、pH7.6)に対して一晩、4℃で、約1:100(タンパク質:バッファー)の容量比で2回透析した。透析後、試料をAmicon濃縮器において限外ろ過(10kDa MW カットオフ膜)により1mg/mlに濃縮した。抗−EGFRをパパインによりFabおよびFc画分に切断した。切断は、0.1M Tris−HCl pH7.6、4mM EDTA、5mMシステイン中、最終濃度1mg/mlで抗体をインキュベートすることにより行った。消化は、最終のタンパク質:酵素比100:1(w/w)となるようパパイン(水で1mg/mlに希釈された)の添加により開始された。消化は、37℃で2時間行い、切断は、マレイミド(33mM)の添加により停止され、氷で冷却された。Fc二量体画分を、本明細書で上述したプロテインAアフィニティークロマトグラフィーにより切断混合物から精製した。精製したFc二量体は、SnakeSkin透析チューブ(10kDa MW カットオフ孔サイズ)において、PBS×1、pH7.2に対して2回透析し、Amicon濃縮器において限外ろ過(10kDa MW カットオフ膜)により2mg/mlに濃縮した。
還元およびアルキル化:
還元およびアルキル化を、変性条件下、Fc二量体画分を用いて行い、重鎖のCH2ドメインに位置する297位のNグルコシル化部位上のフコースレベルの特徴付けのためにFcモノマーを生成した(背景技術を参照)。Fc二量体画分を1mg/mlにバッファー(4M グアニジン−HCl、50mM Tris−HCl、pH8.8)で希釈し、その後ジチオトレイトール(DTT、5mM)を添加し、反応混合物を75℃で5分間置いた。次にタンパク質溶液を室温まで冷却し、0.5Mヨードアセトアミドストック溶液を添加し、最終濃度を15mMとした。アルキル化は、室温で40分間、暗所で行った。その後、0.5M DTTストック溶液を15mMの濃度まで添加し、アルキル化をクエンチした。
抗−EGFR Fcモノマーの透析および濃縮:
プロテインAセファロース−MAb Select Xtraカラムから溶出した画分を、SnakeSkin透析チューブ(10kDa MW カットオフ孔サイズ)において、「フォーミュレーションバッファー」(100mM NaCl、100mM グリシン、10mMクエン酸塩、pH5.8)に対して一晩、約1:100(タンパク質:バッファー)の容量比で2回透析した。透析後、試料をAmicon濃縮器において限外ろ過(10kDa MW カットオフ膜)により濃縮した。それらのステップは、2〜8℃で行った。濃縮した生成物の生成物濃度は、ELISAにより、またはO.D.280nmにより測定された。
Octetによる精製したタンパク質上のフコースおよびシアル酸レベルの分析:
このアッセイは、Octet速度論的分析により精製した生成物(インタクトIgG1またはFcモノマー)上のフコースまたはシアル酸のいずれかのレベルを測定するために用いられた。このアッセイは以下に記載するように行った。
NHS−PEG4−ビオチン試薬をAALまたはMAAいずれかのビオチン化のために、製造業者の取扱説明書にしたがって用いた。ビオチン試薬溶液(PBS×1中1mM、pH7.2)を1mlのレクチン(1mg/ml)に添加した(1:5比、レクチン:ビオチン)。反応混合物を氷上で2時間インキュベートした。試料の透析は、Slide−A−Lyzerカセット(10kDa MW カットオフ孔サイズ)においてPBS、pH7.2に対して行った。
ストレプトアビジンバイオセンサ(SA)を、速度バッファーにおいて20分間30℃で振とうせずに実験を開始する前にプレ−インキュベートした。バッファー、ビオチン化レクチンおよび精製生成物を、要求される濃度に調製し、96ウェルプレート(250μl/ウェル)に移し、すべてのステップを30℃で振とう速度(1000rpm)で行った。稼働は、すべてコンピュータ制御下で、適切なウェルにバイオセンサを配置することにより開始し、層の厚さ(nmでの)の時間による変化を測定した。最初に、1μg/mlのビオチン化AAL(AAL−B)または10μg/mlビオチン化MAA(MAA−B)をストレプトアビジンバイオセンサチップ表面上に40分間固定化した(ローディングステップ)。次に、このチップを希釈した速度論的バッファー(KB×1)中で10分間洗浄した(ベースラインステップ)。結合ステップでは、精製したタンパク質をビオチン化レクチンに40分結合させ、その後、KB×1バッファーにおいて解離ステップのために洗浄した。図3は、Octetによる速度論的に分析の典型的なプロファイルを示す。データは、Octet Userソフトウェアバージョン6.3を用いて自動的に処理した。
ICE280による精製抗体の電荷プロファイル分析:
イメージキャピラリー等電点フォーカシングは、iCE280分析機(コンバージェントバイオサイエンス)を用いて行った。アイソフォーム分離は、キャピラリーカートリッジ(50mm長、100μmI.D.カラム)、フッ化炭素化合物で事前コートされた内部表面を有する分離キャピラリーでなされた。
精製および透析した抗−EGFR試料を、Amicon Ultra遠心分離フィルターにおいて、限外ろ過(10kDa MW カットオフセルロース膜)により4mg/mlに濃縮した。20μlの4mg/ml 抗−EGFR、80μlのランニングストック溶液を混合することにより分析用試料を調製した。分離は、100mM NaOHを陰極液として、80mM H3PO4を陽極液として用いて行った。電気泳動図は、280nmのUV吸収により得た。最終の条件および濃度の概要を本明細書の以下の表3に示す。
Figure 2017079775
MSによるFcモノマー上のグリコシル化プロファイルの分析:
EGFRに対する抗体のFcモノマーを上述したように単離し、MSによるグリカン分析に関してさらに評価した。
ACFMにおける細胞の増殖および生産性:
細胞培養物の維持およびPDT計算
細胞培養物をつぎのとおりACFMにおいて維持した。細胞を50mlチューブに0.2×106細胞/mlの濃度で播種し、320rpmでオービタル振とう器上において37℃でインキュベートした。週に2回、細胞数と生存率を測定した。培養物を100g、4℃で5分間の遠心分離により継代し、その後、細胞ペレットを事前に温めた新鮮なACFMに再懸濁した。
細胞集団倍化レベル(PDL)および細胞集団倍化時間(PDT)の計算は、以下の等式により決定した。
Figure 2017079775
最大細胞濃度の決定:
50mlチューブ(TPP、カタログ番号87050)に細胞を0.2×106細胞/mlの濃度で播種し、320rpmでオービタル振とう器上において37℃でインキュベートした。種々の時点で、細胞数と生存率を測定した。
ACFMにおける特異的生産性:
ACFMにおける特異的生産性(PCD)について、細胞を特定のACFMに0.5×106細胞/mlの濃度で50mlチューブに播種し、振とう器インキュベーター(320rpm)において37℃で24時間インキュベートした。その後、培地を取り出し、生成物の濃度をELISAにより測定した。計算は、24時間力価を、播種時および実験の24時間後の細胞の平均濃度で割ることによりなされた。
Figure 2017079775
バッチプロセスにおける増殖と生産性:
細胞懸濁液バッチプロセスにおける増殖と生産性は、生存率レベルが70%を下回るまで、37℃、5%CO2で、125RPMで振とうしながら125mlのエーレンマイヤーフラスコ(コーニング、カタログ番号WI−431143)において、ProCHO5培地40mlおよびCHO CD EfficientFeed(商標)A(インビトロジェン、カタログ番号A10234−01)+CHO CD EfficientFeed(商標)B(インビトロジェン、カタログ番号A10240−01)(1:1)12ml中で播種時の濃度0.2×106細胞/ウェルで行った。試料を生成物力価分析(ELISAによる)、代謝物濃度、細胞濃度および生存率のために、3日目以降、1〜2日ごとに回収した。
実施例1
低フコース含有細胞の単離のための戦略
低フコース発現細胞の単離のために用いた戦略は、無作為の突然変異の創出および所要の低フコース表現型を有する細胞の選択に基づくものであった。
プロセスは、いくつかのステップ(図4および5に説明されるような)を含み、突然変異体を生み出すためのCHO−S細胞の変異誘発剤MTXとのインキュベーションにより開始された。その後、MTXを除去し、細胞を以下のステップの1つにより単離した。
1.ビオチン化フコース特異的レクチン(ビオチン化AALまたはAOL)による細胞標識およびストレプトアビジンコート磁気ビーズへ結合しない細胞の単離を2回。このステップの後、ビオチン化フコース特異的レクチン(ビオチン化AALまたはAOL)および蛍光ストレプトアビジンによる細胞標識化、そしてFACSによる低蛍光細胞の単回ソーティング(図4)。
2.ビオチン化フコース特異的レクチン(ビオチン化AAL)と蛍光ストレプトアビジンによる細胞標識化およびFACSによる低蛍光細胞のソーティングを4回(図5)。
MTXにおけるCHO−S細胞のインキュベーション:
C6614におけるCHO−S細胞を、100nM MTXに0.2×106細胞/mlで播種し、生存率が90%を超えるまで10日間増殖させた。その後、細胞を最初と同じ濃度で200nM MTXを含むC6614に移し、生存率が90%を超えるまで。細胞を凍結し、低フコース含有細胞の単離のために供した。
実施例2
ストレプトアビジン磁気ビーズでの単離2回と1回のFACSソーティングサイクルによる低フコース細胞の選択
200nM MTXでインキュベートした5000万のCHO−S細胞、野生型CHO−SおよびCHO DUKX細胞を、磁気ビーズで一旦分け、96ウェルプレートに播種し、増殖させ、T80フラスコに移した。分離した非結合の細胞の数と生存率は、MTX処理CHO−S細胞の場合により高く、非MTX処理細胞においてより低かった。さらに、MTXにおいてインキュベートしたCHO−S細胞は、14日間でT80フラスコの範囲に達し、一方、CHO−SおよびCHO−DUKXは22日後にのみT80フラスコの範囲に達した。さらなる低フコース細胞の単離は、MTX処理CHO−S細胞でのみ行った。2回目のストレプトアビジンコート磁気ビーズ単離は、5×107細胞で開始し、選択された非結合細胞を96ウェルプレートに播種した。1.5%の最も低いフコース集団のFACSソーティングは、回収および細胞増殖の後で4×107細胞で行った。
細胞の膜上のフコースレベルの分析:
細胞表面のフコースレベルの分析により、ビオチン化AALおよびSA−PEによる細胞の標識化ののち、CHO−S MTXソート細胞のみが細胞の膜上の低フコースレベルを有する亜集団を示したということがわかった。CHO−S(図6)およびCHO DUKX(データは示さず)分離細胞は、細胞の膜上の通常のフコースレベルを表した。2回のストレプトアビジンコート磁気ビーズ選択と、1回のFACSソーティング選択の後、CHO−S MTX処理細胞のさらなる分析は、図7Aに表現され、ソートされた細胞の低フコースプロファイルを示す。低フコースプロファイルは、ProCHO5およびC6614培地の両方において同様であることがわかった(図8)。
同様のアプローチをビオチン化AOLで行った。磁気ビーズおよびFACSにより単離されたMTX処理CHO−S細胞上のフコースレベルのFACS分析を説明する。MTXでインキュベートされたCHO−S細胞は、ビオチン化AOLで標識し、ストレプトアビジン被覆磁気ビーズと混合した。細胞を磁石上で分離し、磁石に付着しなかった細胞をさらに増殖させた。この工程を2回繰り返した。その後、細胞をビオチン化AOLおよび蛍光ストレプトアビジンで標識し、低蛍光細胞をFACSによりソートし、さらに増殖させた。FACS分析は、ビオチン化AOLおよび蛍光ストレプトアビジンにより細胞を標識することにより行った。2回のストレプトアビジンコート磁気ビーズ選択および1回のFACSソーティング選択の後の、ビオチン化AOLにより標識されたCHO−S MTX処理細胞の分析は、ソートされた細胞の低フコースプロファイルを示す。標識していないCHO−S細胞(□)、CHO−S細胞(○)、ビーズ上での単回分離後のMTX処理CHO−S細胞(△)、ビーズ上での2回分離サイクル後のMTX処理CHO−S細胞(◇)、ビーズ上での2回分離サイクルおよび単回FACSソーティングサイクル後のMTX処理CHO−S細胞(▼)。
アスペルギルス・オリゼー(Aspergillus oryzae)1−フコース特異的レクチン(AOL)の低フコース細胞の選択のための使用:
MTXとインキュベートされたCHO−S細胞は、ビオチン化AOLで標識化し、ストレプトアビジンコート磁気ビーズ選択と混合した。細胞を磁石上で分離し、磁石に付着しない細胞をさらに増殖させた。このステップを2回繰り返した。その後、細胞をビオチン化AOLおよび蛍光ストレプトアビジンで標識化し、低蛍光細胞をFACSによりソートし、さらに増殖させた。FACS分析は、細胞をビオチン化AOLおよび蛍光ストレプトアビジンで標識化することにより行った。図7Bに示された結果は、AOLが低フコース発現細胞を選択するためにも使用できることを示す。
細胞の膜上のシアル酸レベルの分析:
シアル酸レベルの分析は、オリゴ糖上のシアル酸の存在を示すのみならず、低フコース細胞選択の間、全オリゴ糖が喪失されていないことを確保することもできる。細胞の膜上のシアル酸レベルの分析は、シアル酸特異的レクチン(MAA)共役FITCと細胞をインキュベーションすることによりなされ、その後FACS分析を行う。分析は、ビオチン化AALおよびSA−PEによる細胞の標識化の後、ProCHO5およびC6614培地においてCHO−SおよびITL−LF1細胞の両方が同様のレベルの細胞の膜上のシアル酸を示すことが示された(図9)。
低フコース表現型の安定性:
細胞表面上のフコースレベルの分析は、358集団倍化(PDLs)に対してITL−LF1細胞の選択後、種々の時点で測定し、ビオチン化AALおよびSA−PEによる細胞の標識化の後、低フコース表現型が低くかつ安定にとどまったことが示された(図10)。
増殖率:
ITL−LF1細胞の増殖率は、フコース安定性試験の間測定され、CHO−Sと同様15〜20時間のPDTとなることがわかった(図11)。
実施例3
FACSでのソーティングによるゼロフコース細胞の選択(ITL−LF2細胞)
200nM MTXでインキュベートしたCHO−S細胞を、低フコース集団について選択するためにFACSによりソートした。ソーティングのための採取した初期細胞数、低フコースゲート細胞の画分、ならびに各ソーティングサイクルにおいてソートされた細胞数を以下の表4に示す。
Figure 2017079775
細胞の膜上のフコースレベルの分析:
細胞の表面上のフコースレベルの分析は、ビオチン化AALおよびSA−PEでの細胞の標識化後、ゼロフコースソートCHO−S MTX画分が行われたソート数と共に増加したということを示した。3回のソートで、低フコシル化レベルを有する均一な集団が得られた。4回目のソートは、低フコースレベルを有する均一な集団の選択をさらに実証するために適用した(図12)。別の分析では、ITL−LF2細胞のフコシル化レベルが、ProCHO5およびC6614培地の両方でゼロであったことが示された(図13)。
細胞の膜上のシアル酸レベルの分析:
シアル酸レベルの分析は、オリゴ糖上のシアル酸の存在を示すのみならず、低フコース細胞選択の間、全オリゴ糖が喪失されていないことを確保することもできる。分析は、シアル酸特異的レクチンFITC共役MAAでの細胞の標識化の後、CHO−SおよびITL−LF2細胞の両方が同様のレベルの細胞の膜上のシアル酸を示すことが示された(図14)。
低フコース表現型の安定性:
細胞表面上のフコースレベルの分析は、370PDLsに対してITL−LF2低フコース細胞の選択後、種々の時点で測定し、ビオチン化AALおよびSA−PEによる細胞の標識化の後、低フコース表現型が低くかつ安定にとどまったことが示された(図15)。
増殖率:
ITL−LF2細胞の増殖率は、フコース安定性試験の間測定され、CHO−Sと同様15〜20時間のPDTとなることがわかった(図16)。
最大細胞濃度:
純粋なバッチ培養条件下(フィードなし)での最大細胞濃度を測定するために、ITL−LF2細胞を、0.2×106細胞/mlの濃度で、50mlチューブに播種し、7日間培養した。達した最大生細胞濃度は、7.5×106生細胞/mlに達した親のCHO−Sよりもわずかに高い8.4×106細胞/mlであった(図17)。
ITL−LF2細胞のフコシル化レベルに対する外因性フコースの影響:
ITL−LF2細胞を、培養培地中のL−フコースの濃度を増加させているProCHO5培地に播種した。FACS分析の結果は、外因性添加フコース濃度と細胞の膜上のフコシル化レベルとの間の相関を示す(図18)。
バッチプロセスにおけるITL−LF2細胞の増加:
ITL−LF2細胞の能力を上昇させ、それらをバッチプロセスにおけるCHO−S細胞と比較するため、細胞を、ProCHO5+CHO CD EfficientFeed(商標)に播種し、生存率が60%よりも高くとどまるだけ長く増殖させた。細胞濃度、細胞生存率、代謝物濃度および生成物力価を測定するために、試料を培養物から採取した。結果は、ITL−LF2は、CHO−S細胞と比較してより高い生存率と、〜20%より高い積分生細胞濃度(IVCC)でより長い時間増加した。ITL−LF2細胞は、プロセスの間有意に低い乳酸塩濃度も示し、これらの細胞が、親のCHO−S細胞よりもより効率的に炭素源として乳酸塩を利用することを示す。バッチプロセスにおけるITL−LF2およびCHO−Sの生存率は、細胞を、バッチプロセスで補足(supplements)を有するProCHO5に0.2×106細胞/mlの濃度で播種し、細胞の生存率をプロセスに沿って分析した。バッチプロセスにおけるITL−LF2およびCHO−Sの生細胞濃度は、細胞を、バッチプロセスで補足を有するProCHO5に0.2×106細胞/mlの濃度で播種し、細胞数をプロセスに沿って分析した。バッチプロセスにおけるITL−LF2およびCHO−Sの積分生細胞濃度(IVCC)は、細胞を、バッチプロセスで補足を有するProCHO5に0.2×106細胞/mlの濃度で播種し、生細胞濃度をプロセスに沿って測定した。IVCCは、細胞濃度測定値に基づいて算出した。CHO−SおよびITL−LF2株は共に適合するが、しかしCHO−S細胞は、たった9日目で、一方ITL−LF2細胞は12日目で達したことに注意。CHO−S細胞(○)およびITL−LF2細胞(△)。
FACS ACDUによるクローニング:
ITL−LF2細胞のクローニングは、FACSAria セルソーターの自動細胞捕集装置(ACDU)により行った。192ウェルから生じた103および124クローンを、クローニング後8日に、2つの実験(54および65%回収を示す)において、80% C6366+20% ProCHO5に播種した。通常、同様の回収範囲がCHO−S細胞のクローニング後に得られる(データは示さず)。いくつかのクローンをProCHO5培地で増殖させ、mRNA特徴付のために供した。
ITL−LF2細胞の遺伝的分析:
フコシル化経路は、別々に開始しそして収束する2つのルートからなる。その2つのルートは、D−グルコースからのデノボ経路とL−フコースからのサルベージ経路から構成される。ITL−LF2細胞における低フコース表現型の原因を調べるために、経路に関与する遺伝子の発現について分析を行った。これは、これらの遺伝子のいずれかが配列または発現レベルのいずれかで破壊され得るかどうかを確かめるためのものである。発現パターン(RT−PCRおよび配列決定により)および発現レベル(Q−PCR)を分析された遺伝子は、図19において強調されている。
プライマーの配列を以下の表5に詳述する。
Figure 2017079775
CHO−S親細胞と比較して、ITL−LF2において発現されるフコシル化経路遺伝子を分析するために、全RNAを両細胞株から抽出し、逆転写(RT)に付し、その後全コード領域を捕捉する遺伝子特異的プライマーによるPCRを行った。得られたcDNAsは、その後アガロースゲル上を走らせ、親のCHO−S細胞およびITL−LF2細胞から得られたサイズに相違があるかどうか分析した。得られたバンドをさらに配列決定により分析した。図20は、すべての4つの試験遺伝子についてRT−PCR後に得られた結果を示す。
同様のサイズのcDNAsを、GDP−4−ケト−6−デオキシ−D−マンノース エピメラーゼ−レダクターゼ(Fx)およびアルファ1,6−フコシルトランスフェラーゼ(Fut8)遺伝子について得た。配列決定分析により、両遺伝子のcDNAsは、2つの細胞株において同一であることを確認した。GDPベータLフコースピロホスホリラーゼ(GFPP)は、CHO−S細胞において検出できなかった(複数のRT−PCR分析でチェックした)が、ITL−LF2細胞においては予測されたサイズに非常に弱いバンドが検出された(図20の矢印)。配列決定は、このケースにおいては行わなかった。
GMD遺伝子については、CHO−S細胞では予想されたサイズでバンドが検出され、そして配列決定により、予測された全長GMD mRNAであることが明らかとなった。しかしながら、ITL−LF2細胞では、2つのバンドが検出され(これらの2つのバンドは、時には、二重バンドを示すゲル1つの「太い」バンドのように見える)、両方全長ORFよりより小さかった。配列決定により、2つのスプライス変異体:1つ目(スプライス変異体1−SV1で示される)は、エクソン8および9の欠失を有し(図21A)そして2つ目(スプライス変異体2−SV2)は、エクソン3および4の欠失を有する(図21B)、の存在が明らかとなった。全長GMDおよび両スプライス変異体のタンパク質の配列は、配列番号23〜25に記載されている。全長GMDおよび両スプライス変異体のDNA配列は、配列番号26〜28に記載されている。加えて〜250bpの小さなバンドが、CHO−SおよびITL−LF2の両細胞において見られた。この小さなバンドが両細胞型に検出されたというその事実により、このバンドはこれらの両細胞型におけるグリコシル化の相違の原因ではないようである。したがって、このバンドを「小」バンドと呼び、さらなる分析は行わなかった。
GMDスプライス変異体(SV)配列の分析により、各スプライス変異体について独自の制限酵素部位の存在が明らかとなった(エクソン4上のBglIIおよびエクソン8上のXmnI)(図22A参照)。CHO−SおよびITL−LF2細胞におけるmRNAパターンのさらなる検証のため、追加のRT−PCRが各細胞型について行われた。その後、cDNAを3つに等分し、1つ目は処理せず、もう1つはBglIIで消化し、3つ目はXmnIで消化した。その後、すべての反応物をアガロースゲル上に走らせ、バンドを検出し、DNAサイズマーカーと比較した(図22B)。この実験の根拠は、ITL−LF2細胞が2つのSVsの混合物を含む場合、1つの制限酵素による消化で、特異的制限部位を含まないSVのより長いバンドはそのままで、追加の新しいバンドが、特異的制限部位を含む他のSVに対して予測されたサイズで現れるであろうということである。バンドの予測されたサイズは、すべての消化において得られ、実際ITL−LF2において、2つのスプライス変異体が混合物として存在することを示している。加えて、制限処理後の最も大きい(高い)バンド(消化されていないSV)をゲルから切り出し、配列決定した。結果は、各ケースにおいて予測されたSVの存在:BglII消化画分における最も高いバンドとして残ったSV2およびXmnI消化フラグメントに残ったSV1を示した(得られたフラグメントサイズの説明は、下記表6参照)。
Figure 2017079775
フコース合成に関与する遺伝子の発現レベル:
フコシル化経路に関与する遺伝子の発現レベルは、遺伝子特異的プライマーおよびプローブを用いたQ−PCRにより測定された。試験遺伝子のいずれの発現レベルにおいても有意な変化は検出されなかった(図23)。結果は、ITL−LF2細胞のフコシル化における変化は、GMD mRNAs発現レベルによるものではなかったことを示す。
Pre−MCBの製造(製造、解凍、滅菌およびマイコプラズマ試験):
FACSによる4サイクルの低フコース選択の後に生じたITL−LF2細胞を増殖し、凍結させた。これらの細胞を増殖させるために解凍し、PreMCBを作製した。1バイアルにつき10×106細胞を有する60アンプルを含むプレ−マスター細胞バンク(pre−MCBs)を作製した。
プレ−マスター細胞バンクの生存率試験、無菌テストおよびマイコプラズマ試験:
ITL−LF2細胞のpre−MCB由来の1つのアンプルを、凍結後11日で解凍した。解凍直後に測定した生存率は98.3%であった。細胞を3回の増殖サイクルの間増殖させ、それぞれ99.0%生存率であることがわかった。
pre−MBCsを、無菌性およびマイコプラズマ混入について調べた。バンクは無菌でマイコプラズマを含まないことがわかった。
実施例4
ITL−LF2細胞は、野生型GMD遺伝子によるトランスフェクションによりフコシル化を再獲得する
ITL−LF2細胞において、GMD遺伝子(フコースのデノボ合成経路に関与する)が2つのスプライス変異体を示し、全長mRNAを示さないことがわかった。これは、CHO−S野生型細胞において見られるパターンとは異なる。全長GMDタンパク質の欠如が、ITL−LF2細胞において見られる低フコース表現型の原因であるかどうかを評価するために、細胞を全長GMD cDNAでトランスフェクトし、その後フコシル化レベルのFACS分析をした。
プラスミドMB−129の構築(PCMV−P−GMD):
全長GMD cDNAは、上述の表5に示されたプライマー586−26および587−22を利用するCHO−Swt細胞から抽出された全RNA上のRT−PCRにより作製した。この遺伝子を必要とされるベクターにクローン化するために、PCRの追加ステップを、クローニングステップに必要とされる制限酵素(RE)部位(5’SwaIおよび3’XhoI)の追加を可能とするプライマー700−45および701−30(詳細は下記表7参照)により実施した。
Figure 2017079775
PCRフラグメントをSwaIおよびXhoIで消化し、同じ制限酵素で消化したベクターpCMV−Pにライゲートした。
得られたベクター(MB−129)は、図24に説明するように別のカセット上に選択マーカーとしてピューロマイシン耐性遺伝子と、hCMVプロモーターのもとにGMD遺伝子を含有する。
トランスフェクトされた細胞のフコース発現:
ITL−LF2およびCHO−S細胞は、リポフェクトアミン試薬を用いて3重でGMDコード配列(pCMV−P−GMD)を含む線状プラスミドでトランスフェクトした。ITL−LF2細胞は、3日間、13.6mg/Lのヒポキサンチン/3.9mg/Lのチミジン(HT)および10μg/mlフコースを補足した50%C6614(シグマ)および50%C6366(シグマ)において回収された。その後、トランスフェクトされた細胞を、10μg/mlフコースおよび10μg/mlピューロマイシンを補足した50%C6614(シグマ)および50%C6366(シグマ)において選択した。完全な回収後、ITL−LF2トランスフェクトプールを、フコースを含まず、10μg/mlのピューロマイシンを含むProCHO5培地に移した。
ITL−LF2 GMDトランスフェクト細胞上でFACSによりフコシル化レベルを分析し、CHO−S細胞(陽性対照)およびITL−LF2細胞(陰性対照)のフコシル化レベルと比較した(図25)。結果から、おおよそ45%の集団がCHO−S細胞と同様のフコシル化レベルを有するタンパク質を発現することがわかる。集団の残り(〜55%)は、より低いフコシル化レベルを示した。それにもかかわらず、この低フコシル化レベルを有する集団は、ITL−LF2非トランスフェクト細胞のものよりも高いフコシル化レベルを有する。上記の結果は、プラスミドを含むGMDでのトランスフェクションの後、フコシル化がITL−LF2細胞に再構築されたことを示し、GMD mRNAにおける欠失がITL−LF2細胞の低フコシル化レベルの原因であったことが確認される。異なるフコシル化レベルを有するITL−LF2 GMDトランスフェクト細胞の2つの亜集団が存在する理由は、ピューロマイシン選択のストリンジェンシーに由来し得る。低フコシル化亜集団と高フコシル化亜集団の両方が、ピューロマイシン選択を生き抜くのに十分な量のピューロマイシンNアセチルトランスフェラーゼ(PAC)を発現するが、PAC発現およびGMD発現との間に直接的な相関は見られなかった。したがって、2つの亜集団は、フコシル化の異なるレベルを結果として生じる異なるレベルのGMDタンパク質を発現する
実施例5
安定および一過性トランスフェクション後のITL−LF2細胞の分析
ITL−LFおよびCHO−S細胞の安定トランスフェクション:
ITL−LF2およびCHO−S細胞を、抗EGFR mAbコード配列を含む線状プラスミド(PGL3抗EGFR mAb EMCV−PAC1−DHFRタンデム)で三重に(図26)リポフェクトアミン試薬を用いてトランスフェクトした。
ITL−LF2細胞は、3日間、13.6mg/Lのヒポキサンチン/3.9mg/Lのチミジン(HT)および10μg/mlのフコースを補足した50%C6614(シグマ)および50%C6366(シグマ)において回収された。その後、トランスフェクト細胞を、10μg/mlのフコースおよび5〜10μg/mlのピューロマイシンを補足した50%C6614(シグマ)および50%C6366(シグマ)において選択した。8日後、細胞を10μg/mlのフコースおよび25μg/mlピューロマイシンを含むC6614培地に移した。完全な回収後、ITL−LF2トランスフェクトプールを、低フコーストランスフェクト細胞の複合プールを作製するために併せた。フコースを培地から回収し、その後、細胞を10μg/mlのピューロマイシンを含むProCHO5培地に移した。
CHO−S細胞は、3日間、27.2mg/Lのヒポキサンチン/7.8mg/Lのチミジン(HT)および10μg/mlのフコースを補足したProCHO5(シグマ)において回収された。その後、トランスフェクト細胞を、10μg/mlのフコースおよび25μg/mlのピューロマイシンを補足したProCHO5培地において選択した。12日後、CHO−S細胞を完全に回収した。
組換え抗体発現は、ELISAにより分析され、CHO−Sトランスフェクト細胞と比較してITL−LF2細胞においてわずかに低いのみであることがわかった(図27)。
抗EGFR mAbトランスフェクト細胞の膜上のフコースレベルのFACS分析:
フコースの除去前後、C6614培地において増殖された抗EGFR mAbトランスフェクト細胞の細胞膜上のフコースレベルの分析は、フコース除去により、フコシル化が、フコースの非存在下で得られる初期の低いレベルに減少することを示す(図28)。
抗EGFR mAbトランスフェクト細胞の膜上のシアル酸のFACS分析:
分析により、トランスフェクション後でありシアル酸特異的レクチン:FITC共役MAAによる細胞の標識化後、CHO−SおよびITL−LF2の両方の抗EGFRトランスフェクト細胞は、同様のレベルの細胞膜上のシアル酸を提示するということが示された。これらのレベルは、CHO−SおよびITL−LF2非トランスフェクト細胞のレベルとも同様である(図29)。
一過性トランスフェクションのためのpTT5−抗EGFR mAbベクターの構築:
抗EFGR mAbのITL−LF2細胞への一過性のトランスフェクションのために、2つのベクターをpTT5ベクターの骨格上に構築した。1つのベクターは、EGFR mAb抗体の軽鎖(LC)を含み、他方は重鎖(HC)を含んだ。
ベクターMB−127を作り出すために、EGFR mAb HCを含む1476bpのPCRフラグメントを、ベクターPGL3 抗EGFR mAb EMCV−PAC1−DHFRタンデム−872上のプライマー690−36&691−38を用いて作製した。フラグメントをHindIIIおよびNotIで消化し、同じ制限酵素で消化したベクターpTT5にライゲートした。得られたベクターを図30Aに示す。
ベクターMB−128を作り出すために、EGFR mAb LCを含む762bpのPCRフラグメントを、ベクターPGL3 抗EGFR mAb EMCV−PAC1−DHFRタンデム−872上のプライマー692−36&693−32を用いて作製した。フラグメントをHindIIIおよびNotIで消化し、同じ制限酵素で消化したベクターpTT5にライゲートした。得られたベクターを図30Bに示す。
ITL−LFおよびCHO−S細胞の一過性のトランスフェクション:
ITL−LF2およびCHO−S細胞を、抗EGFR mAb含有PTT5ベクター(図30B)で、PEI試薬を用いて三重にトランスフェクトした。その後、2つのトランスフェクションプロトコールを実施した。
ProCHO5でのトランスフェクション:
CHO−SおよびITL−LF2細胞を、ProCHO5を含む培地において37℃でトランスフェクトし、トランスフェクション後24時間にCHO−S細胞にバルプロ酸を補充し、31℃でインキュベートした。前記条件下でのITL−LF2およびCHO−S細胞におけるタンパク質濃度は、それぞれ12.5μg/mlおよび25μg/mlであった(図31)。
実施例6
組換え抗体の分析
FACSによる粗製物(crude material)または精製した抗体におけるフコースおよびシアル酸レベルの分析:
抗体を含む粗製物または精製物を、プロテインG磁気ビーズに結合させ、蛍光ラベルした特異的レクチンで染色した(図32に説明するように)。糖残基のレベルを検出するために抗体試料をFACSにより分析した。
一過性トランスフェクト細胞由来の粗収穫物上のフコースレベルのFACSによる分析:
一過性トランスフェクションからの粗収穫試料をスピンフィルター(Amicon ultra カタログ番号UFC801024)により濃縮し、25μg/mlより上の濃度とした。分析は、タンパク質産物濃度32〜37μg/mlで方法の項に示すように行った。結果は、ITL−LF2トランスフェクト細胞が、安定なトランスフェクト細胞由来物のフコースレベル(図36)と同様であり、かつ細胞膜上に検出されたレベルと相関する(図28)低いフコースレベルを有する抗EGFR mAbタンパク質を発現する(図33)ということを明らかに示す。
安定なプール由来の粗収穫物上のフコースレベルのFACSによる分析:
細胞培養物バッチから調製した粗収穫物試料を集めた。分析は、タンパク質濃度25μg/mlで方法の項に説明するようにFACSにより行った。結果は、ITL−LF2トランスフェクト細胞が、一過性トランスフェクト細胞由来物のフコースレベル(図33)と同様であり、かつ細胞膜上に検出されたレベルと相関する(図28)低いフコースレベルを有する抗EGFR mAbタンパク質を発現する(図34)ということを明らかに示す。
安定なプールの粗収穫物上のシアル酸レベルのFACSによる分析:
細胞培養物バッチから調製した粗収穫物試料を集めた。分析は、タンパク質濃度25μg/mlで方法の項に説明するようにFACSにより行った。結果は、ITL−LF2およびCHO−Sトランスフェクト細胞が、細胞膜上に検出されたレベルと相関する(図29)同様のシアル酸レベルを有する抗EGFR mAbタンパク質を発現する(図35)ということを明らかに示す。
精製産物上のフコースレベルのFACSによる分析:
安定なトランスフェクトITL−LF2細胞由来の抗EGFR mAb精製産物のFACS分析は、低いフコースレベルを示し、一方、親CHO−S細胞由来の精製産物は、通常のフコースレベルを含んだ(図36)。フコースレベルは、細胞膜上に検出されたレベル(図28)および粗製物において検出されたレベル(図33)と相関した。
精製物上のシアル酸レベルのFACSによる分析:
安定なトランスフェクト細胞由来の抗EGFR mAb精製物のFACS分析は、ITL−LF2およびCHO−S細胞の両方由来のものと同様のシアル酸レベルを示した(図37)。シアル酸レベルは、細胞膜上に検出されたレベル(図29)および粗製物において検出されたレベル(図35)と相関した。
Octetによるインタクトな抗−EGFR mAb上のフコースレベルの測定:
プロテインAカラムから溶出されたインタクトな抗−EGFR mAb精製画分を、フォーミュレーションバッファーに対して透析し、濃縮した。野生型CHO−S細胞またはITL−LF2いずれかにより産生されたインタクトな精製抗−EGFR mAb上のフコースレベルは、ビオチン化ヒイロチャワンダケ(aleuria aurantia)レクチン(AAL)に抗−EGFR mAbを結合することにより測定した。アッセイは、キネティック分析モジュールを用いてOctet QKシステム上で行った。まず、ビオチン化−AALをストレプトアビジン被覆バイオセンサに結合し、その後、抗EGFR抗体上のフコースをAALレクチンに結合した。Fc領域上に位置するフコシル化部位(ASN297)がAALにアクセスできないため、インタクトな抗−EGFR mAbの分析は、Fabフコシル化残基のみの検出を可能とする(データは示さず)。Fc領域上のフコシル化部位を検出するために、Fcモノマーを調製しなければならない。
結果より、CHO−Sトランスフェクト細胞により産生された産物と比較して、ITL−LF2細胞により産生されたインタクトな抗EGFR mAb上の低いフコースレベルが証明された(図38)。
Octetによるインタクトな抗−EGFR mAb上のシアル酸レベルの測定:
野生型CHO−S細胞(WT)またはITL−LF2細胞のいずれかにより産生された抗−EGFR mAbは、シアル化レベルについて評価された。プロテインAカラムから溶出されたインタクトな抗−EGFR mAb精製画分は、フォーミュレーションバッファーに対して透析され、濃縮された。インタクトな精製抗−EGFR mAb上のシアル酸レベルは、ビオチン化イヌエンジュ(Maackia amurensis)レクチンに産物を結合することにより測定した。アッセイは、キネティック分析モジュールを用いてOctet QKシステム上で行った。まず、ビオチン化−MAAをストレプトアビジン被覆バイオセンサに結合し、その後、抗EGFR抗体上のシアル酸をMAAレクチンに結合した。結果(図39)は、シアル酸レベルがITL−LF2およびCHO−S細胞により産生された両産物において同様であることを示す。結果は、ITL−LF2およびCHO−S細胞により産生された産物における違いは、フコースレベルのみであったことを暗示しており、一方全グルコシル化プロファイルは、おそらく変化していなかった。
Octetによる抗−EGFR Fcモノマー上のフコースレベルの測定:
抗−EGFRのFc画分を、インタクトな抗体のパパイン切断により製造し、その後、還元およびアルキル化を行い、透析し、濃縮ステップを行った。Fcモノマー画分は、野生型CHO−S細胞、ITL−LF2細胞により産生された産物から製造した。Fcモノマー上のフコースレベルは、事前にOctet QKのストレプトアビジン被覆バイオセンサに結合させたビオチン化AALに画分を結合することにより測定した。結果は、CHO−S細胞により産生された産物と比較して、ITL−LF2細胞由来の抗EGFR Fcモノマー上の低フコースレベルを証明した(図40)。
Octetによる抗−EGFR Fcモノマー上のシアル酸レベルの測定:
抗−EGFR mAbのFc画分は、インタクトな抗体のパパイン切断により調製し、その後、還元およびアルキル化を行い、透析し、濃縮した。Fc透析および濃縮モノマー画分は、野生型CHO−S細胞、ITL−LF2細胞により産生された産物から製造した。Fcモノマー上のフコースレベルは、事前にOctet QKシステムのストレプトアビジン被覆バイオセンサに結合させたビオチン化MAAに画分を結合することにより測定した。結果は、CHO−SおよびITL−LF2の両方の細胞から精製したFc画分上のシアル化は同様のレベルであることを示す(図41)。
抗−EGFRプール由来の精製産物の毛細管等電点電気泳動:
野生型CHO−S細胞またはITL−LF2細胞により産生された抗−EGFR mAb産物を、プロテインAカラム上で精製し、フォーミュレーションバッファーに対して透析し、濃縮した。インタクトな産物の荷電プロファイルは、iCE280上での毛細管電気泳動により分析した。図42は、CHO−S細胞、ITL−LF2細胞由来の精製産物のpI値の比較を示す。結果は、CHO−SおよびITL−LF2細胞により産生された産物の荷電プロファイルが同様であり、参照資料がそれらと比べてわずかにより塩基性のようであるが、おそらく、細胞株および培養条件の違いによる。
抗−EGFR Fc画分の質量分析:
精製抗−EGFRインタクトmAbは、パパインにより切断され、FcおよびFab画分を生じ、その後、Fc画分を精製し、透析および濃縮した。野生型CHO−S細胞およびITL−LF2細胞由来の抗−EGFR Fc試料は、EMD セロノ リサーチ センター(ビルリカ、USA)で、変換されたFc領域グルコシル化部位でのフコシル化レベルの評価のために質量分析により分析された。観察されたグリカン構造は、主に、それぞれ図43に示すように、0、1および2ガラクトースG0−F,G1−FおよびG2−Fを有する二分岐であった。ガラクトースレベルは、1つおよび主には2つのガラクトース残基を有するより高い画分により示されるように、CHO−S由来物においてより高い。結果は、野生型CHO−S細胞により産生された産物のIgG Fc領域は、完全にフコシル化されており、一方、ITL−LF2細胞により産生された産物のFc領域はフコシル化されていなかったということを示す。
実施例7
ITL−LF2抗EGFR mAbトランスフェクト細胞のフコシル化レベルに対する外因性フコースの効果
ITL−LF2抗EGFR mAbトランスフェクト細胞は、培養培地中のL−フコースの濃度を増加したProCHO5培地に播種した。細胞ならびに粗製物は、細胞播種の4日後に分析した。FACS分析結果は、外因的に追加されたフコース濃度と、細胞膜上(図44)ならびに組換え抗EGFR mAb上(図45)のフコシル化レベルとのあいだの相関を示す。最大フコシル化は、両細胞上および組換え抗EGFR mAb上で10μg/mlフコースで得られた。最も低いフコシル化レベルは、1μg/ml外部フコースで細胞において検出されたが、組換え抗EGFR mAb上では、最も低いフコシル化レベルは2.5μg/ml外部フコースというより高い濃度で検出された。
上記の結果にもとづき、最大蛍光強度を100%フコシル化と解釈し、フコースなしで得られた試料を0%フコシル化として決定した較正曲線を作成した。0%外部フコースでの蛍光レベルを、各外部フコース濃度で得られた蛍光レベルから差し引き、その後、フコシル化の割合は、100%フコシル化(フコース飽和)での蛍光レベルで割った各フコース濃度での蛍光レベルとして算出した。添加された外部フコースによる抗EGFR mAb上のフコシル化レベルの較正曲線は、これらの図から引いた。
Octet QK結果にもとづく、フコシル化および非フコシル化抗EGFR mAb Fcモノマーの較正曲線:
抗−EGFRのFc画分は、インタクトな抗体のパパイン切断により調製し、その後、還元およびアルキル化を行い、透析し、濃縮した。Fcモノマー画分は、野生型CHO−S細胞およびITL−LF2細胞により産生された産物から製造した。較正曲線のための試料は、CHO−S細胞由来の産物(100%フコースプール)およびITL−LF2細胞由来の産物(0%フコース)を種々の比率で混合することにより作製した。各試料上のフコースレベルは、混合試料を、事前にOctet QKシステムのストレプトアビジン被覆バイオセンサに結合させたビオチン化AALに結合することにより測定した。キネティック分析の結合ステップは、Octet QKシステムにより行った。各曲線は、試料におけるフコースの特定の%に対応する。較正曲線における結合レベルとフコシル化物の%との間の線状相関は、所要の試料のフコシル化レベルの計算に供することができる。結果は、アッセイの精度が高く、フコースの近接したレベル間を高度に制御して区別することができることを示す。結合レベルとフコシル化物の%との間の線状相関は、要求された割合のフコシル化が、特定の外因性フコース濃度の添加により得られるということを意味している。試料は、CHO−S細胞由来およびITL−LF2細胞由来の抗−EGFR mAbのFcモノマー画分由来の産物を混合することにより調製した(O.D.280で40μg/ml)。試料をストレプトアビジンでプレコートしたバイオセンサに事前に付着されたビオチン化AAL(1μg/ml)に結合した。Octet QKシステムによる速度論的分析の結合工程を表す。各曲線は試料におけるフコースの特異的%に対応する。
Octetによる部分的フコシル化抗−EGFR Fcモノマー画分の分析:
外因的に添加したフコース濃度と細胞膜上のフコシル化レベルとのあいだの相関を示すFACS分析の結果を受けて、精製抗−EGFR mAb上のフコースレベルをOctetにより測定した。抗EGFR mAbを発現するITL−LF2細胞を、並行して5つのバッチで4日間、3.5μg/mlフコースの存在下で培養し、培地を収穫した。抗−EGFR mAbを精製し、パパインにより切断し、その後、Fcモノマー画分の単離のために還元およびアルキル化した。フコースレベルは、上述したように分析した。結果は、3.5μg/mlフコースの培地への添加により、5つの異なるバッチ由来の精製したタンパク質において+/−0.5%のばらつきで〜15%フコシル化レベルを生じることをはっきりと示す。これは、所望のフコースレベルが再現可能であることを示す。Octetによる部分的にフコシル化された抗−EGFR Fcモノマー画分の分析では、CHO−S細胞由来およびITL−LF2細胞由来の抗−EGFR mAbのFcモノマー画分、O.D.280で40μg/mlを、ストレプトアビジンでプレコートしたバイオセンサに事前に付着されたビオチン化AAL(1μg/ml)に結合した。Octet QKシステムによる速度論的分析の結合工程を表す。各曲線は特定の試料に対応する。
質量分析による部分的フコシル化抗−EGFR Fcモノマー画分の分析:
抗−EGFR mAbモノマー画分上のフコシル化レベルを質量分析法により分析した。抗EGFR mAbを発現するITL−LF2細胞を、並行して5つのバッチで4日間、3.5μg/mlフコースの存在下で培養し、培地を収穫した。前述したように、抗−EGFR mAbを精製し、パパインにより切断し、その後、Fcモノマー画分の単離のために還元およびアルキル化した。
観察されたグリカン構造は、主に、それぞれ以下の表8に示すように、0、1および2ガラクトース残基、G0−F,G1−FおよびG2−Fを有する二分岐であった。ガラクトースレベルは、1つおよび主には2つのガラクトース残基を有するより高い画分により示されるように、CHO−S由来物においてより高い。結果は、3.5μg/mlフコースの培地への添加により、5つの異なるバッチ由来のタンパク質において+/−1.7%のばらつきで15.6%フコシル化レベルを誘導することを証明する。この結果は、Octetにより得られた結果と相関する。結果は、野生型CHO−S細胞により産生された産物のIgG Fc領域が完全にフコシル化され、一方、ITL−LF2細胞により産生された産物のFc領域はフコシル化されなかったことを示す。フコシル化レベルの点において、Octetの結果および質量分析法の結果との間に非常に良好な相関がみられた。
Figure 2017079775
結論および考察
近年、増強されたADCCを取得するための組換え抗体のフコシル化レベルを減少させるためのいくつかのアプローチが開発されてきた。CHO−S細胞からのITL−LF2細胞株の開発は、メトトレキサートの存在下での細胞のインキュベーションとそれに続く最も低いフコースレベルを有する細胞、たとえば細胞膜上のフコースがゼロである細胞の効率的な選択により、この研究において首尾よくなされた。メトトレキサート(MTX)の存在下での細胞のインキュベーションにより行われた突然変異と遺伝子増幅は、すでに文献において説明した(Schimke 1988; Coquelle, Pipiras et al. 1997; Singer, Mesner et al. 2000)。
MTX処理の後、その突然変異原試薬を次の選択ステップのために除去した。選択は、磁気ビーズ上に単離することによりなす(図7)か、および/または、Fcグルコシル化部位上に存在するaFucl−6GlcNA残基に高い親和性を有するフコース特異的レクチン、ヒイロチャワンダケ(aleuria aurantia)レクチン(AAL)を用いてFACSソーティング(図12)によりなされた。ゼロフコース発現細胞の選択は、細胞膜上のフコースレベルにしたがってなされるが、ゼロフコースレベルは、様々な分析法により(図33〜42)、これらの細胞に発現された組換え抗体(抗EGFR mAb)上に見られた。モデル抗体として供される抗EGFR mAbは、1つはFab断片上にあり、もう1つはFc CH2のADCC活性に重要である、2つのNグルコシル化部位を提示する。OctetおよびMS分析は、インタクトなmAb上のみならず、ADCC関連フコース残基を有するFcモノマー上においても行われた。結果は、ITL−LF2細胞により産生されたもの由来のADCC関連フコース残基上のゼロフコースレベルを示す。ITL−LF2細胞のゼロフコース表現型は、試験された370PDLsについて安定であることが分かった(図15)。組換えタンパク質を発現する細胞とバイオ反応基における生産の開発は、通常、細胞の〜200PDLs内で完成される。ゼロフコース安定性実験(370PDLs)の長さは、それより長く、ITL−LF2が完全なクローン開発および生産プロセスのため、安定なままでいることが予測される。ITL−LF2細胞株の特徴のほとんどは、本明細書以下の表8から結論付けられるCHO−Sと同様であると分かった。増殖率、最大細胞濃度、細胞タンパク質のシアル酸レベル、およびこれらの細胞において発現された組換え抗体のシアル酸レベルおよび抗EGFR mAbの発現レベルは非常に似通っていた。また、ITL−LF2細胞は、生存率の点において、結果としてバッチプロセスにおいて測定される積分生細胞濃度(IVCC)の点において、CHO−S細胞よりも優れていた。この現象は、細胞が、細胞膜上の低フコース含有量についてのソーティングサイクルに沿って通っていくストリンジェントな選択プロセスの結果であろう。
安定なトランスフェクションは、外因性フコースの存在下においてITL−LF2細胞に高効率でなされた。さらに、トランスフェクションからのITL−LF2細胞の回復(recovery)は、CHO−S細胞よりも速かったが、外因性フコースの非存在下ではトランスフェクトされた細胞はほとんど回復できなかった(データは示さず)。この知見は、フコースが、トランスフェクションおよび選択ステップからの回復に重要な役割を果たしていることを意味する。抗EGFR mAbでの一過性のトランスフェクションも、CHO−Sにおいて得られる生産性の約65〜75%で首尾よくなされた。
本明細書の以下の表9にITL−LF2特性の概要を提供する。
Figure 2017079775
ITL−LF2細胞におけるフコースレベルはゼロで安定していることが分かったという事実は別として、細胞上(図18および図44)および組換えタンパク質(図45)のフコシル化レベルは、用量依存的に外因性フコース添加に依存することが分かった。さらに、ある濃度のフコースの外因的添加により、種々の試料における組換え抗体の得られたフコシル化レベルは、再現可能であった(表8)。フコシル化経路(図19)は、デノボ経路分岐もサルベージ経路分岐も両方、GDP−フコースの産生をもたらすことができるということを示す。ITL−LF2は、ゼロフコース表現型により選択されたので、その特性に関する遺伝的源を発見することは興味深いことであった。外因的フコースの添加は、細胞膜上のタンパク質のフコシル化レベルの再獲得をもたらした(図18)。この知見は、サルベージ経路が活性(図19)であるということを意味した。デノボ経路およびサルベージ経路についてのいくつかの鍵となる酵素のRT−PCRおよび配列分析により、ITL−LF2およびCHO−S細胞におけるフコシルトランスフェラーゼ8(Fut8)mRNAは、サイズ(図20)および配列(データは示さず)が共に同一であった。この知見は、逐次相同的組換えによりチャイニーズハムスター卵巣CHO DG44細胞株においてFUT8アレルが両方破壊された協和発酵工業株式会社のITL−LF2細胞(Yamane-Ohnuki, Kinoshita et al. 2004; Kanda, Satoh et al. 2005)を差別化する。
Fut8と同様に、デノボ経路に関与するGDP−ケト−6−デオキシマンノース 3,5−エピメラーゼ,4−レダクターゼ(FX)のmRNAサイズと配列は(図20)、ITL−LF2細胞において変化しなかった。一方、ITL−LF2細胞におけるGDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ(GMD)のmRNAサイズは、CHO−S(図20)よりも短く、配列は2つのスプライス変異体であることを明らかにした。細胞から抽出したmRNA分子は、3番目と4番目のエクソンまたは8番目と9番目のエクソンのいずれかを欠いていた(図21A〜Bおよび図22A〜B)。欠失間の区別は、欠失のサイズが同様であるため、ゲルからは検出できなかった(図20および図22B)。しかしながら、短いGMD型(全長でない)のみ、ゲル上で検出できた(図20)。突然変異原とインキュベートされた亜集団が種々のスプライス変異体を発現し、全長mRNAを発現しない機序は、はっきりとしていないが、おそらくその変異体は、MTXなしで選択された低フコース細胞はないので、元のCHO−S集団においては存在しない。これらの結果は、選択が表現型で行われたということを考慮すると非常に興味深い。
QPCR分析は、試験された全ての遺伝子がフコシル化経路に関与し、同様のmRNAレベルで発現することを示した(図23)。結果は、ITL−LF2細胞において得られるゼロフコースレベルは、種々のスプライス変異体から発現されたGMDタンパク質の不活性からまたはGMDタンパク質の低いレベルまたは完全な欠如から誘導されるということを示唆する。
異なる表現型選択アプローチは、他の研究グループにより、CHO細胞におけるレクチン耐性変異体(Lec13)の作製のために使用された(Ripka and Stanley 1986)。このアプローチでは、細胞は、毒性エンドウフコース特異的レクチンとインキュベートされ、耐性細胞が、Asn(297)結合炭化水素に結合されたフコースが欠けているヒトIgG1を発現することが見いだされた(Shields, Lai et al. 2002)。さらに、研究活動は、相対的に短い時間の後増加したこれらの細胞におけるフコースレベルは、低フコース表現型は安定ではなく、いくつかの活性GDP−フコースタンパク質はデノボ経路において合成されたということ示すことを明らかにした(Kanda, Yamane, Ohnuki et al. 2006
)。もう1つ別の最近の論文では、Kandaおよび共同研究者(Kanda, Imai, Nishiya et al. 2007)が、Lec13が、CHO DG44において発現されるmRNAと同じサイズでmRNAを発現するということをRT−PCR分析により示した。前述したように、ITL−LF2細胞は、おそらく活性GMD型の完全な欠損のため安定なゼロフコース表現型を示す(図20)。他のレクチン(レンズマメレクチン(Lens culinaris agglutinin)−LCA)耐性細胞株であるCHO−SM(Kanda, Imai, Nishiya et al. 2007)の、RT PCR配列決定およびサザンブロットによる遺伝子型分析は、この細胞株が、重要な活性ドメインをコードするエクソン5、6および7を欠いた突然変異GMD mRNAを発現したということを明らかにした(Somoza, Menon et al. 2000; Webb, Mulichak et al. 2004)。エクソン3および4ならびにエクソン8および9は、ITL−LF2細胞において証明されたように、共にGMD活性に重要である。したがって、ITL−LF2細胞のGMDプロファイルは、Lec13およびCHO SMの両方と異なるということが結論付けられる。
ITL−LF2細胞は、各ソートにおいて最も低いフコース(またはフコースなし)を含む細胞のフラクションを選択するFACSによる4回の連続したソーティングサイクルの後に作製された(表4)。第1のソートは、低フコース表現型を有する細胞さえほとんどもたらさなかった。にもかかわらず、2回目のソートの後は、細胞の多くは細胞膜上に低フコースレベルを示した。追加的(3回目)のソートにより、ゼロフコースレベルのみを示す均一な集団となった。4回目のソートは、ゼロフコース発現細胞のみが存在するということを確かにするためになされた(図12)。
ITL−LF2細胞株は、パリのパスツール研究所のコレクシオン ナチオナール ド クルチュール ド ミクロオルガニスムに受託番号CNCM I−4449として、2011年2月28日に寄託された。
[参考文献]
ANOLIK, J. H., D. CAMPBELL, ET AL. (2003). "THE RELATIONSHIP OF FCGAMMARIIIA GENOTYPE TO DEGREE OF B CELL DEPLETION BY RITUXIMAB IN THE TREATMENT OF SYSTEMIC LUPUS ERYTHEMATOSUS." ARTHRITIS RHEUM 48(2): 455-9.

CARTER, P. J. (2006). "POTENT ANTIBODY THERAPEUTICS BY DESIGN." NAT REV IMMUNOL 6(5): 343-57.

CARTRON, G., L. DACHEUX, ET AL. (2002). "THERAPEUTIC ACTIVITY OF HUMANIZED ANTI-CD20 MONOCLONAL ANTIBODY AND POLYMORPHISM IN IGG FC RECEPTOR FCGAMMARIIIA GENE." BLOOD 99(3): 754-8.

CLARK, M. R. (1997). "IGG EFFECTOR MECHANISMS." CHEM IMMUNOL 65: 88-110.

COQUELLE, A., E. PIPIRAS, ET AL. (1997). "EXPRESSION OF FRAGILE SITES TRIGGERS INTRACHROMOSOMAL MAMMALIAN GENE AMPLIFICATION AND SETS BOUNDARIES TO EARLY AMPLICONS." CELL 89(2): 215-25.

COX, K. M., J. D. STERLING, ET AL. (2006). "GLYCAN OPTIMIZATION OF A HUMAN MONOCLONAL ANTIBODY IN THE AQUATIC PLANT LEMNA MINOR." NAT BIOTECHNOL 24(12): 1591-7.

CROWE, J. S., V. S. HALL, ET AL. (1992). "HUMANIZED MONOCLONAL ANTIBODY CAMPATH-1H: MYELOMA CELL EXPRESSION OF GENOMIC CONSTRUCTS, NUCLEOTIDE SEQUENCE OF CDNA CONSTRUCTS AND COMPARISON OF EFFECTOR MECHANISMS OF MYELOMA AND CHINESE HAMSTER OVARY CELL-DERIVED MATERIAL." CLIN EXP IMMUNOL 87(1): 105-10.

DALL'OZZO, S., S. TARTAS, ET AL. (2004). "RITUXIMAB-DEPENDENT CYTOTOXICITY BY NATURAL KILLER CELLS: INFLUENCE OF FCGR3A POLYMORPHISM ON THE CONCENTRATION-EFFECT RELATIONSHIP." CANCER RES 64(13): 4664-9.

GENNARI, R., S. MENARD, ET AL. (2004). "PILOT STUDY OF THE MECHANISM OF ACTION OF PREOPERATIVE TRASTUZUMAB IN PATIENTS WITH PRIMARY OPERABLE BREAST TUMORS OVEREXPRESSING HER2." CLIN CANCER RES 10(17): 5650-5.

HAMILTON, S. R., R. C. DAVIDSON, ET AL. (2006). "HUMANIZATION OF YEAST TO PRODUCE COMPLEX TERMINALLY SIALYLATED GLYCOPROTEINS." SCIENCE 313(5792): 1441-3.

IDUSOGIE, E. E., L. G. PRESTA, ET AL. (2000). "MAPPING OF THE C1Q BINDING SITE ON RITUXAN, A CHIMERIC ANTIBODY WITH A HUMAN IGG1 FC." J IMMUNOL 164(8): 4178-84.

IDUSOGIE, E. E., P. Y. WONG, ET AL. (2001). "ENGINEERED ANTIBODIES WITH INCREASED ACTIVITY TO RECRUIT COMPLEMENT." J IMMUNOL 166(4): 2571-5.

IIDA, S., R. KUNI-KAMOCHI, ET AL. (2009). "TWO MECHANISMS OF THE ENHANCED ANTIBODY-DEPENDENT CELLULAR CYTOTOXICITY (ADCC) EFFICACY OF NON-FUCOSYLATED THERAPEUTIC ANTIBODIES IN HUMAN BLOOD." BMC CANCER 9: 58.

IMAI-NISHIYA, H., K. MORI, ET AL. (2007). "DOUBLE KNOCKDOWN OF ALPHA1,6-FUCOSYLTRANSFERASE (FUT8) AND GDP-MANNOSE 4,6-DEHYDRATASE (GMD) IN ANTIBODY-PRODUCING CELLS: A NEW STRATEGY FOR GENERATING FULLY NON-FUCOSYLATED THERAPEUTIC ANTIBODIES WITH ENHANCED ADCC." BMC BIOTECHNOL 7: 84.

JEFFERIS, R. (2005). "GLYCOSYLATION OF RECOMBINANT ANTIBODY THERAPEUTICS." BIOTECHNOL PROG 21(1): 11-6.

JEFFERIS, R. (2007). "ANTIBODY THERAPEUTICS: ISOTYPE AND GLYCOFORM SELECTION." EXPERT OPIN BIOL THER 7(9): 1401-13.

JEFFERIS, R. (2009). "RECOMBINANT ANTIBODY THERAPEUTICS: THE IMPACT OF GLYCOSYLATION ON MECHANISMS OF ACTION." TRENDS PHARMACOL SCI 30(7): 356-62.

KANDA, Y., H. IMAI-NISHIYA, ET AL. (2007). "ESTABLISHMENT OF A GDP-MANNOSE 4,6-DEHYDRATASE (GMD) KNOCKOUT HOST CELL LINE: A NEW STRATEGY FOR GENERATING COMPLETELY NON-FUCOSYLATED RECOMBINANT THERAPEUTICS." J BIOTECHNOL 130(3): 300-10.

KANDA, Y., M. SATOH, ET AL. (2005). CELLS PRODUCING ANTIBODY COMPOSITIONS WITH INCREASED ANTIBODY DEPENDENT CELLULAR CYTOTOXIC ACTIVITY. TOKYO, KYOWA HAKKO KOGYO CO., LTD.

KANDA, Y., N. YAMANE-OHNUKI, ET AL. (2006). "COMPARISON OF CELL LINES FOR STABLE PRODUCTION OF FUCOSE-NEGATIVE ANTIBODIES WITH ENHANCED ADCC." BIOTECHNOL BIOENG 94(4): 680-8.

LAZAR, G. A., W. DANG, ET AL. (2006). "ENGINEERED ANTIBODY FC VARIANTS WITH ENHANCED EFFECTOR FUNCTION." PROC NATL ACAD SCI U S A 103(11): 4005-10.

LOUIS, E., Z. EL GHOUL, ET AL. (2004). "ASSOCIATION BETWEEN POLYMORPHISM IN IGG FC RECEPTOR IIIA CODING GENE AND BIOLOGICAL RESPONSE TO INFLIXIMAB IN CROHN'S DISEASE." ALIMENT PHARMACOL THER 19(5): 511-9.

MIESCHER, S., M. O. SPYCHER, ET AL. (2004). "A SINGLE RECOMBINANT ANTI-RHD IGG PREVENTS RHD IMMUNIZATION: ASSOCIATION OF RHD-POSITIVE RED BLOOD CELL CLEARANCE RATE WITH POLYMORPHISMS IN THE FCGAMMARIIA AND FCGAMMAIIIA GENES." BLOOD 103(11): 4028-35.

MORGAN, A., N. D. JONES, ET AL. (1995). "THE N-TERMINAL END OF THE CH2 DOMAIN OF CHIMERIC HUMAN IGG1 ANTI-HLA-DR IS NECESSARY FOR C1Q, FC GAMMA RI AND FC GAMMA RIII BINDING." IMMUNOLOGY 86(2): 319-24.

MOUTEL, S. AND F. PEREZ (2008). ""ANTIBODIES--EUROPE. ENGINEERING THE NEXT GENERATION OF ANTIBODIES"." BIOTECHNOL J 3(3): 298-300.

NECHANSKY, A., M. SCHUSTER, ET AL. (2007). "COMPENSATION OF ENDOGENOUS IGG MEDIATED INHIBITION OF ANTIBODY-DEPENDENT CELLULAR CYTOTOXICITY BY GLYCO-ENGINEERING OF THERAPEUTIC ANTIBODIES." MOL IMMUNOL 44(7): 1815-7.

NEZLIN, R. AND V. GHETIE (2004). "INTERACTIONS OF IMMUNOGLOBULINS OUTSIDE THE ANTIGEN-COMBINING SITE." ADV IMMUNOL 82: 155-215.

OGANESYAN, V., M. M. DAMSCHRODER, ET AL. (2008). "STRUCTURAL CHARACTERIZATION OF A MUTATED, ADCC-ENHANCED HUMAN FC FRAGMENT." MOL IMMUNOL 45(7): 1872-82.

OHYAMA, C., P. L. SMITH, ET AL. (1998). "MOLECULAR CLONING AND EXPRESSION OF GDP-D-MANNOSE-4,6-DEHYDRATASE, A KEY ENZYME FOR FUCOSE METABOLISM DEFECTIVE IN LEC13 CELLS." J BIOL CHEM 273(23): 14582-7.

PRESTA, L. G. (2008). "MOLECULAR ENGINEERING AND DESIGN OF THERAPEUTIC ANTIBODIES." CURR OPIN IMMUNOL 20(4): 460-70.

RAJU, T. S. (2008). "TERMINAL SUGARS OF FC GLYCANS INFLUENCE ANTIBODY EFFECTOR FUNCTIONS OF IGGS." CURR OPIN IMMUNOL 20(4): 471-8.

REICHERT, J. M. AND V. E. VALGE-ARCHER (2007). "DEVELOPMENT TRENDS FOR MONOCLONAL ANTIBODY CANCER THERAPEUTICS." NAT REV DRUG DISCOV 6(5): 349-56.

RIPKA, J. AND P. STANLEY (1986). "LECTIN-RESISTANT CHO CELLS: SELECTION OF FOUR NEW PEA LECTIN-RESISTANT PHENOTYPES." SOMAT CELL MOL GENET 12(1): 51-62.

ROOPENIAN, D. C. AND S. AKILESH (2007). "FCRN: THE NEONATAL FC RECEPTOR COMES OF AGE." NAT REV IMMUNOL 7(9): 715-25.

SALFELD, J. G. (2007). "ISOTYPE SELECTION IN ANTIBODY ENGINEERING." NAT BIOTECHNOL 25(12): 1369-72.

SCHIMKE, R. T. (1988). "GENE AMPLIFICATION IN CULTURED CELLS." J BIOL CHEM 263(13): 5989-92.

SHIELDS, R. L., J. LAI, ET AL. (2002). "LACK OF FUCOSE ON HUMAN IGG1 N-LINKED OLIGOSACCHARIDE IMPROVES BINDING TO HUMAN FCGAMMA RIII AND ANTIBODY-DEPENDENT CELLULAR TOXICITY." J BIOL CHEM 277(30): 26733-40.

SHINKAWA, T., K. NAKAMURA, ET AL. (2003). "THE ABSENCE OF FUCOSE BUT NOT THE PRESENCE OF GALACTOSE OR BISECTING N-ACETYLGLUCOSAMINE OF HUMAN IGG1 COMPLEX-TYPE OLIGOSACCHARIDES SHOWS THE CRITICAL ROLE OF ENHANCING ANTIBODY-DEPENDENT CELLULAR CYTOTOXICITY." J BIOL CHEM 278(5): 3466-73.

SINGER, M. J., L. D. MESNER, ET AL. (2000). "AMPLIFICATION OF THE HUMAN DIHYDROFOLATE REDUCTASE GENE VIA DOUBLE MINUTES IS INITIATED BY CHROMOSOME BREAKS." PROC NATL ACAD SCI U S A 97(14): 7921-6.

SOMOZA, J. R., S. MENON, ET AL. (2000). "STRUCTURAL AND KINETIC ANALYSIS OF ESCHERICHIA COLI GDP-MANNOSE 4,6 DEHYDRATASE PROVIDES INSIGHTS INTO THE ENZYME'S CATALYTIC MECHANISM AND REGULATION BY GDP-FUCOSE." STRUCTURE 8(2): 123-35.

STROHL, W. R. (2009). "OPTIMIZATION OF FC-MEDIATED EFFECTOR FUNCTIONS OF MONOCLONAL ANTIBODIES." CURR OPIN BIOTECHNOL 20(6): 685-91.

STROHL, W. R. (2009). THERAPEUTIC MONOCLONAL ANTIBODIES - PAST, PRESENT AND FUTURE. THERAPEUTIC MONOCLONAL ANTIBODIES: FROM BENCH TO CLINIC. A. Z. N. Y. J. W. SONS: 4-50.

SULLIVAN, F. X., R. KUMAR, ET AL. (1998). "MOLECULAR CLONING OF HUMAN GDP-MANNOSE 4,6-DEHYDRATASE AND RECONSTITUTION OF GDP-FUCOSE BIOSYNTHESIS IN VITRO." J BIOL CHEM 273(14): 8193-202.

TREON, S. P., M. HANSEN, ET AL. (2005). "POLYMORPHISMS IN FCGAMMARIIIA (CD16) RECEPTOR EXPRESSION ARE ASSOCIATED WITH CLINICAL RESPONSE TO RITUXIMAB IN WALDENSTROM'S MACROGLOBULINEMIA." J CLIN ONCOL 23(3): 474-81.

UMANA, P., J. JEAN-MAIRET, ET AL. (1999). "ENGINEERED GLYCOFORMS OF AN ANTINEUROBLASTOMA IGG1 WITH OPTIMIZED ANTIBODY-DEPENDENT CELLULAR CYTOTOXIC ACTIVITY." NAT BIOTECHNOL 17(2): 176-80.

VON HORSTEN, H. H., C. OGOREK, ET AL. "PRODUCTION OF NON-FUCOSYLATED ANTIBODIES BY CO-EXPRESSION OF HETEROLOGOUS GDP-6-DEOXY-D-LYXO-4-HEXULOSE REDUCTASE." GLYCOBIOLOGY 20(12): 1607-18.

WEBB, N. A., A. M. MULICHAK, ET AL. (2004). "CRYSTAL STRUCTURE OF A TETRAMERIC GDP-D-MANNOSE 4,6-DEHYDRATASE FROM A BACTERIAL GDP-D-RHAMNOSE BIOSYNTHETIC PATHWAY." PROTEIN SCI 13(2): 529-39.

WENG, W. K. AND R. LEVY (2003). "TWO IMMUNOGLOBULIN G FRAGMENT C RECEPTOR POLYMORPHISMS INDEPENDENTLY PREDICT RESPONSE TO RITUXIMAB IN PATIENTS WITH FOLLICULAR LYMPHOMA." J CLIN ONCOL 21(21): 3940-7.

YAMANE-OHNUKI, N., S. KINOSHITA, ET AL. (2004). "ESTABLISHMENT OF FUT8 KNOCKOUT CHINESE HAMSTER OVARY CELLS: AN IDEAL HOST CELL LINE FOR PRODUCING COMPLETELY DEFUCOSYLATED ANTIBODIES WITH ENHANCED ANTIBODY-DEPENDENT CELLULAR CYTOTOXICITY." BIOTECHNOL BIOENG 87(5): 614-22.

Claims (26)

  1. 組換えタンパク質を発現するための宿主細胞として有用な、ゼロフコースレベルを有するチャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞を選択する方法であって、
    (a)メトトレキサート(MTX)に細胞を接触させることにより、遺伝的突然変異をCHO細胞の集団に導入する工程であって、該遺伝的突然変異がGDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ(GMD)遺伝子のエクソン3および4の欠失またはエクソン8および9の欠失に対応するものであり、それにより突然変異GMDを有する突然変異細胞を作製する工程、
    (b)突然変異細胞を含むCHO細胞の集団を、ヒイロチャワンダケ(aleuria aurantia)レクチン(AAL)またはアスペルギルス・オリゼー(Aspergillus oryzae)1−フコース−特異的レクチン(AOL)の非毒性フコース結合剤と、細胞集団の細胞膜上のフコース部分への該フコース結合剤の結合がなされる時間接触させる工程であって、その時間が細胞の殺傷を可能としない時間である工程;および
    (c)突然変異細胞を含む細胞の集団から、フコース結合剤に結合する細胞の亜集団を除去し、それにより組換えタンパク質の発現のために宿主細胞として有用な細胞を選択する工程であって、選択された細胞が外部フコースの非存在下においてゼロフコース含量を有し、発現される突然変異GMDが、GMD遺伝子のエクソン3および4の欠失またはエクソン8および9の欠失に対応する変異を有する工程
    を含む方法。
  2. CHO細胞が、CHO−K1、CHO−S、DUXB11、CHO−1E5、CHO3F、CHO/DG44およびCHO−2.6から選択される請求項1記載の方法。
  3. 組換えタンパク質が抗体またはFcタンパク質である請求項1または2記載の方法。
  4. フコース結合剤が検出可能部分またはアフィニティー部分に結合される請求項1記載の方法。
  5. 時間が60分間以下である請求項1記載の方法。
  6. フコース結合剤がアフィニティー部分に結合される場合、方法は、さらに突然変異した細胞集団を、アフィニティー部分と同族の結合部分を含む追加的な薬剤と接触させることを含む請求項4記載の方法。
  7. アフィニティー部分がビオチンを含む請求項4記載の方法。
  8. 同族の結合部分が検出可能な部分に結合される請求項6記載の方法。
  9. 検出可能な部分が、蛍光部分または磁気部分を含む請求項8記載の方法。
  10. 除去が、FACSソーティングによりまたは磁気分離により、少なくとも3回の連続的な除去によりなされる請求項1記載の方法。
  11. 配列番号23および/または24記載のアミノ酸配列を有する突然変異GDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ(GMD)を発現する請求項1記載の方法により作製された単離CHO細胞。
  12. 発現されるタンパク質のフコシル化の量が外部フコース濃度に直線的に依存するように遺伝的に改変されている単離CHO細胞であって、外部フコースの濃度がゼロの場合、タンパク質のフコシル化量がゼロであり、突然変異GDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ(GMD)を発現するように遺伝的に改変されており、該突然変異がGMD遺伝子のエクソン3および4の欠失またはエクソン8および9の欠失に対応するものである単離CHO細胞。
  13. 配列番号23および/または24記載のアミノ酸配列を有する突然変異GDP−マンノース 4,6−デヒドラターゼ(GMD)を発現するように遺伝的に改変されている請求項12記載の単離CHO細胞。
  14. 前記GMDの各アレルの少なくとも1つが少なくとも1つの機能喪失型突然変異を担持する請求項11、12または13記載の単離CHO細胞。
  15. 非変異CHO細胞よりも20%高い積分生細胞濃度(IVCC)を有する請求項11、12または13記載の単離CHO細胞。
  16. 野生型フコシルトランスフェラーゼ−8(Fut8)を発現する請求項11、12または13記載の単離CHO細胞。
  17. 野生型GDP−ケト−6−デオキシマンノース 3,5−エピメラーゼ,4−レダクターゼ(FX)を発現する請求項11、12または13記載の単離CHO細胞。
  18. (a)その親のCHO細胞同様の集団倍化時間を有する;
    (b)少なくとも370集団倍化に対して安定なフコース表現型を有する;および
    (c)目的の組換え抗体またはFc融合タンパク質を発現する
    からなる群より選択される少なくとも1つである請求項11、12または13記載の単離CHO細胞。
  19. 請求項11、12または13記載の単離細胞を含むCHO細胞株。
  20. CNCM受託番号I−4449として寄託された請求項19記載のCHO細胞株。
  21. 請求項11、12、13または18記載の単離CHO細胞と、異種混入物質を含まない細胞培養培地とを含む細胞培養物であって、該細胞培養培地がフコースを含むかまたはフコースを含まない細胞培養物。
  22. 組換えタンパク質の製造方法であって、請求項11、12または13記載の単離CHO細胞を、組換えタンパク質をコードする核酸配列を含むポリヌクレオチドでトランスフェクトする工程、トランスフェクトされたCHO細胞を組換えタンパク質の発現に適した条件下で培養する工程、およびタンパク質を単離する工程を含む方法。
  23. 組換えタンパク質が抗体またはFc融合タンパク質である請求項22記載の方法。
  24. トランスフェクトする工程が外因性フコースの存在下でなされる請求項22記載の方法。
  25. さらに、請求項16記載の単離CHO細胞をトランスフェクトする工程の後にフコースを含む培養培地において培養する工程を含む請求項22記載の方法。
  26. 請求項22〜25のいずれか1項に記載の方法により産生されたADCCが増強された抗体。
JP2016249691A 2011-03-06 2016-12-22 低フコース細胞株およびその使用 Active JP6353023B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL211583A IL211583A0 (en) 2011-03-06 2011-03-06 Low fucose cell lines and uses thereof
IL211583 2011-03-06
IL217216A IL217216A0 (en) 2011-12-27 2011-12-27 Low fucose cell lins and uses thereof
IL217216 2011-12-27

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013557220A Division JP2014509850A (ja) 2011-03-06 2012-03-05 低フコース細胞株およびその使用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017079775A true JP2017079775A (ja) 2017-05-18
JP6353023B2 JP6353023B2 (ja) 2018-07-04

Family

ID=45952581

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013557220A Pending JP2014509850A (ja) 2011-03-06 2012-03-05 低フコース細胞株およびその使用
JP2016249691A Active JP6353023B2 (ja) 2011-03-06 2016-12-22 低フコース細胞株およびその使用

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013557220A Pending JP2014509850A (ja) 2011-03-06 2012-03-05 低フコース細胞株およびその使用

Country Status (14)

Country Link
US (1) US9574003B2 (ja)
EP (1) EP2683821B1 (ja)
JP (2) JP2014509850A (ja)
CN (2) CN103597073B (ja)
AU (1) AU2012226398B9 (ja)
BR (1) BR112013022832A2 (ja)
CA (1) CA2829110C (ja)
EA (1) EA032513B1 (ja)
ES (1) ES2687771T3 (ja)
IL (1) IL228184B (ja)
MX (1) MX346663B (ja)
SG (1) SG192632A1 (ja)
WO (1) WO2012120500A2 (ja)
ZA (1) ZA201306336B (ja)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2007294731B2 (en) 2006-09-13 2014-04-17 Abbvie Inc. Cell culture improvements
US8911964B2 (en) 2006-09-13 2014-12-16 Abbvie Inc. Fed-batch method of making human anti-TNF-alpha antibody
CA2932207A1 (en) 2008-10-20 2010-12-09 Abbvie Inc. Isolation and purification of antibodies using protein a affinity chromatography
JP5856845B2 (ja) 2008-10-20 2016-02-10 アッヴィ・インコーポレイテッド 抗体精製中におけるウイルスの不活性化
CA2764370C (en) 2009-06-02 2018-08-21 Regeneron Pharmaceuticals, Inc. Fucosylation-deficient cells
TW201302793A (zh) 2010-09-03 2013-01-16 Glaxo Group Ltd 新穎之抗原結合蛋白
EP2702077A2 (en) 2011-04-27 2014-03-05 AbbVie Inc. Methods for controlling the galactosylation profile of recombinantly-expressed proteins
US9150645B2 (en) 2012-04-20 2015-10-06 Abbvie, Inc. Cell culture methods to reduce acidic species
US9067990B2 (en) 2013-03-14 2015-06-30 Abbvie, Inc. Protein purification using displacement chromatography
US9181572B2 (en) 2012-04-20 2015-11-10 Abbvie, Inc. Methods to modulate lysine variant distribution
WO2013176754A1 (en) 2012-05-24 2013-11-28 Abbvie Inc. Novel purification of antibodies using hydrophobic interaction chromatography
KR20150043523A (ko) 2012-09-02 2015-04-22 애브비 인코포레이티드 단백질 불균일성의 제어 방법
US9512214B2 (en) 2012-09-02 2016-12-06 Abbvie, Inc. Methods to control protein heterogeneity
RS58528B1 (sr) 2012-12-03 2019-04-30 Bristol Myers Squibb Co Poboljšanje anti-kancerske aktivnosti imunomodulatornih fc fuzionih proteina
EP2830651A4 (en) 2013-03-12 2015-09-02 Abbvie Inc HUMAN ANTIBODIES THAT BIND TNF-ALPHA AND PREPARATION METHODS
US9017687B1 (en) 2013-10-18 2015-04-28 Abbvie, Inc. Low acidic species compositions and methods for producing and using the same using displacement chromatography
WO2014151878A2 (en) 2013-03-14 2014-09-25 Abbvie Inc. Methods for modulating protein glycosylation profiles of recombinant protein therapeutics using monosaccharides and oligosacharides
WO2014159579A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 Abbvie Inc. MUTATED ANTI-TNFα ANTIBODIES AND METHODS OF THEIR USE
US9598667B2 (en) 2013-10-04 2017-03-21 Abbvie Inc. Use of metal ions for modulation of protein glycosylation profiles of recombinant proteins
US8946395B1 (en) 2013-10-18 2015-02-03 Abbvie Inc. Purification of proteins using hydrophobic interaction chromatography
US9181337B2 (en) 2013-10-18 2015-11-10 Abbvie, Inc. Modulated lysine variant species compositions and methods for producing and using the same
US9085618B2 (en) 2013-10-18 2015-07-21 Abbvie, Inc. Low acidic species compositions and methods for producing and using the same
WO2015073884A2 (en) 2013-11-15 2015-05-21 Abbvie, Inc. Glycoengineered binding protein compositions
CN113861293A (zh) * 2013-12-09 2021-12-31 爱乐科斯公司 抗Siglec-8抗体及其使用方法
CN106456602B (zh) 2014-03-27 2020-11-24 范德比尔特大学 取代的吲哚mcl-1抑制剂
DK3218490T3 (en) 2014-11-15 2019-02-18 Zumutor Biologics Inc DNA BINDING DOMAIN OF CRISPR SYSTEM FOR PRODUCING NON-FUCOSYLED AND PARTICULAR FUCOSYLED PROTEINS
MX2017006997A (es) * 2014-12-01 2017-10-16 Amgen Inc Proceso para manipular el nivel de contenido de glicano de una glicoproteina.
SG11201802773RA (en) 2015-11-02 2018-05-30 Genentech Inc Methods of making fucosylated and afucosylated forms of a protein
US11186858B1 (en) 2016-03-15 2021-11-30 Fresenius Kabi Deutschland Gmbh Methods for increasing biosimilarity
MX2019013137A (es) 2017-05-05 2020-07-14 Allakos Inc Metodos y composiciones para tratar enfermedades oculares alergicas.
CA3110255A1 (en) * 2018-08-29 2020-03-05 United Biopharma Inc Afucosylated antibodies and manufacture thereof
MY197429A (en) * 2018-08-29 2023-06-16 United Biopharma Inc Afucosylated antibodies and manufacture thereof
TW202029981A (zh) 2018-10-29 2020-08-16 日商免疫生物研究所股份有限公司 抗hiv抗體及其製造方法
EP3938391A1 (en) * 2019-03-14 2022-01-19 Janssen Biotech, Inc. Methods for producing anti-tnf antibody compositions
EP3938392A1 (en) * 2019-03-14 2022-01-19 Janssen Biotech, Inc. Methods for producing anti-tnf antibody compositions
CN113840838A (zh) * 2019-03-14 2021-12-24 詹森生物科技公司 用于产生抗tnf抗体组合物的制造方法
AU2021255704A1 (en) * 2020-04-17 2022-12-22 Janssen Biotech, Inc. Biosynthetic glycoprotein populations
EP4229080A1 (en) * 2020-10-15 2023-08-23 Amgen Inc. Relative unpaired glycans in antibody production methods

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008113663A (ja) * 2000-10-06 2008-05-22 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd 抗体組成物を生産する細胞

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL154600B (nl) 1971-02-10 1977-09-15 Organon Nv Werkwijze voor het aantonen en bepalen van specifiek bindende eiwitten en hun corresponderende bindbare stoffen.
NL154598B (nl) 1970-11-10 1977-09-15 Organon Nv Werkwijze voor het aantonen en bepalen van laagmoleculire verbindingen en van eiwitten die deze verbindingen specifiek kunnen binden, alsmede testverpakking.
NL154599B (nl) 1970-12-28 1977-09-15 Organon Nv Werkwijze voor het aantonen en bepalen van specifiek bindende eiwitten en hun corresponderende bindbare stoffen, alsmede testverpakking.
US3901654A (en) 1971-06-21 1975-08-26 Biological Developments Receptor assays of biologically active compounds employing biologically specific receptors
US3853987A (en) 1971-09-01 1974-12-10 W Dreyer Immunological reagent and radioimmuno assay
US3867517A (en) 1971-12-21 1975-02-18 Abbott Lab Direct radioimmunoassay for antigens and their antibodies
NL171930C (nl) 1972-05-11 1983-06-01 Akzo Nv Werkwijze voor het aantonen en bepalen van haptenen, alsmede testverpakkingen.
US3850578A (en) 1973-03-12 1974-11-26 H Mcconnell Process for assaying for biologically active molecules
US3935074A (en) 1973-12-17 1976-01-27 Syva Company Antibody steric hindrance immunoassay with two antibodies
US3996345A (en) 1974-08-12 1976-12-07 Syva Company Fluorescence quenching with immunological pairs in immunoassays
US4034074A (en) 1974-09-19 1977-07-05 The Board Of Trustees Of Leland Stanford Junior University Universal reagent 2-site immunoradiometric assay using labelled anti (IgG)
US3984533A (en) 1975-11-13 1976-10-05 General Electric Company Electrophoretic method of detecting antigen-antibody reaction
US4098876A (en) 1976-10-26 1978-07-04 Corning Glass Works Reverse sandwich immunoassay
US4879219A (en) 1980-09-19 1989-11-07 General Hospital Corporation Immunoassay utilizing monoclonal high affinity IgM antibodies
US5011771A (en) 1984-04-12 1991-04-30 The General Hospital Corporation Multiepitopic immunometric assay
US4666828A (en) 1984-08-15 1987-05-19 The General Hospital Corporation Test for Huntington's disease
US4683202A (en) 1985-03-28 1987-07-28 Cetus Corporation Process for amplifying nucleic acid sequences
US4801531A (en) 1985-04-17 1989-01-31 Biotechnology Research Partners, Ltd. Apo AI/CIII genomic polymorphisms predictive of atherosclerosis
US5272057A (en) 1988-10-14 1993-12-21 Georgetown University Method of detecting a predisposition to cancer by the use of restriction fragment length polymorphism of the gene for human poly (ADP-ribose) polymerase
US5192659A (en) 1989-08-25 1993-03-09 Genetype Ag Intron sequence analysis method for detection of adjacent and remote locus alleles as haplotypes
US5281521A (en) 1992-07-20 1994-01-25 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Modified avidin-biotin technique
AU2469299A (en) * 1998-01-23 1999-08-09 Cornell Research Foundation Inc. Purified populations of stem cells
US6569268B1 (en) * 2000-10-16 2003-05-27 Teck Cominco Metals Ltd. Process and alloy for decorative galvanizing of steel
JP4437015B2 (ja) * 2003-05-21 2010-03-24 タカラバイオ株式会社 肝幹細胞の分離方法
CN101023172A (zh) * 2004-08-05 2007-08-22 协和发酵工业株式会社 糖蛋白质组合物的制造方法
US8207303B2 (en) * 2005-02-18 2012-06-26 Medarex, Inc. Monoclonal antibodies against CD30 lacking in fucosyl residues
RU2479629C2 (ru) * 2007-03-07 2013-04-20 Гликофи, Инк. Продукция гликопротеинов с модифицированным фукозилированием
EP2305704B1 (en) * 2008-07-22 2016-10-19 J-Oil Mills, Inc. Fucose 1 6-specific lectin
KR20110084196A (ko) * 2008-09-26 2011-07-21 유레카 쎄라퓨틱스, 인코포레이티드 다양한 글리코실화 패턴을 가진 세포계 및 단백질
CA2764370C (en) 2009-06-02 2018-08-21 Regeneron Pharmaceuticals, Inc. Fucosylation-deficient cells
WO2011007764A1 (ja) * 2009-07-14 2011-01-20 独立行政法人産業技術総合研究所 肝疾患病態指標糖鎖マーカー

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008113663A (ja) * 2000-10-06 2008-05-22 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd 抗体組成物を生産する細胞

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KANDA YUTAKA, JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY, vol. V130 N3, JPN5014004816, 19 June 2007 (2007-06-19), NL, pages 00 - 310 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU2012226398B2 (en) 2017-03-23
ZA201306336B (en) 2014-10-29
US9574003B2 (en) 2017-02-21
EA032513B1 (ru) 2019-06-28
IL228184B (en) 2018-12-31
ES2687771T3 (es) 2018-10-29
MX346663B (es) 2017-03-27
EP2683821A2 (en) 2014-01-15
WO2012120500A2 (en) 2012-09-13
CN103597073A (zh) 2014-02-19
BR112013022832A2 (pt) 2016-11-22
CN103597073B (zh) 2019-06-07
EP2683821B1 (en) 2018-07-25
CA2829110A1 (en) 2012-09-13
CA2829110C (en) 2019-01-15
MX2013010210A (es) 2013-09-26
US20140005368A1 (en) 2014-01-02
CN109797138A (zh) 2019-05-24
EA201391282A1 (ru) 2014-04-30
JP6353023B2 (ja) 2018-07-04
JP2014509850A (ja) 2014-04-24
AU2012226398B9 (en) 2017-04-13
AU2012226398A1 (en) 2013-09-12
WO2012120500A3 (en) 2012-11-15
SG192632A1 (en) 2013-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6353023B2 (ja) 低フコース細胞株およびその使用
JP2014509850A5 (ja)
US8084222B2 (en) Methods for generating host cells
US20110003338A1 (en) Antibodies with enhanced adcc function
EP2714732A1 (en) METHOD FOR PREPARING Fc-CONTAINING POLYPEPTIDES HAVING IMPROVED PROPERTIES
JP6829210B2 (ja) ヒトcd303抗原を過剰発現する細胞株
WO2011149999A2 (en) Method for preparing antibodies having improved properties
TW201107469A (en) Fucosylation-deficient cells
AU2005269763A1 (en) Immunoglobulins comprising predominantly a Gal2GlcNac2Man3GlcNac2 glycoform
AU2014294618B2 (en) Methods for controlling fucosylation levels in proteins
WO2017134667A1 (en) Methods of generating antibodies
KR101958497B1 (ko) 저함량의 푸코오스 세포주 및 이의 용도
WO2012105699A1 (ja) 補体依存性生物活性の高い抗体の産生法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180605

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180607

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6353023

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250