JP2018511300A - 抗糖タンパク質抗体及びその使用 - Google Patents

抗糖タンパク質抗体及びその使用 Download PDF

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Abstract

糖タンパク質に対して特異性を有する新クラスの抗体を記載する。本抗体が、真菌によって産生されるタンパク質等のマンノシル化タンパク質に感度良くかつ特異的に結合することを示す。試料中の糖タンパク質の存在のモニタリングのためにこれらの抗糖タンパク質抗体を用いるアッセイを提供する。該方法を用いて、所望ポリペプチドの産生及び/または精製方法をモニターすることができ、精製産物内で産生される及び/または精製タンパク質中に存在するグリコシル化ポリペプチドの量を変える(例えば、減らすかまたは増やす)ためのプロセスパラメーターを変えることができる。ポリペプチドの発現及び分泌のレベルを検出するための対象抗体の使用方法、ならびに試料から糖タンパク質を精製するかまたは枯渇させるための対象抗体の使用方法をも提供する。例示実施形態では、所望ポリペプチドは、マルチサブユニットタンパク質、例えば、Pichia pastoris等の酵母内で産生され得る抗体であり得る。【選択図】なし

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2015年1月16日に出願され、発明の名称が「抗糖タンパク質抗体及びその使用(ANTI−GLYCOPROTEIN ANTIBODIES AND USES THEREOF)」である米国仮特許出願第62/104,407号(代理人整理番号43257.4802)の利益を主張し、上記出願は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。
配列表の開示
本出願は、その開示の一部として、名称が「43257o4813.txt」であり、サイズが136,707バイトであり、2016年1月15日に作成した電子的生物配列表テキストファイルを包含し、この電子的生物配列表テキストファイルは、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。
発明の分野
本開示は、一般的に抗糖タンパク質抗体に関する。例示抗体は、微生物系、例えば、Pichia pastorisで産生され得るマンノシル化タンパク質に特異的に結合する。本抗体は、タンパク質の精製またはモニタリング、例えばマンノシル化タンパク質について枯渇させるかもしくは富化するか、またはマンノシル化タンパク質を検出するかもしくはその存在量を決定するために使用可能である。
背景
タンパク質の大規模な経済的精製は、バイオテクノロジー産業において益々重要な関心事である。一般的に、タンパク質は、当該タンパク質に関する遺伝子を含む組換えプラスミドの挿入によって、興味あるタンパク質を産生するように操作した原核生物、例えば、細菌、または真核生物、例えば、哺乳類もしくは真菌の細胞株を細胞培養することによって生成される。使用する細胞株は生きている生物なので、それらは、動物血清の調製物から供給されることもある、糖、アミノ酸、及び成長因子を含む複雑な成長培地で育てなければならない。ヒトの治療用としての使用に十分な純度まで、細胞に供給された化合物の混合物から及び細胞自体が産生した副産物から所望タンパク質を分離することは、厄介な難題をもたらす。
均一ポリマーとしてまたは不均一ポリマーとして存在するかに関係なく、多量体タンパク質は、生物分子に見られる最も複雑な構造組織の一部に相当する。構成要素であるポリペプチド鎖は(二次構造及び三次ドメインへ)折り畳めなければならないのみならず、それらは、安定したサブユニットの相互作用を可能にする相補的界面をも形成しなければならない。これらの相互作用は非常に特異的であり、同一サブユニット間または異なるサブユニット間であり得る。
特に、通常の抗体は、2つの同一軽鎖と2つの同一重鎖で構成された四量体タンパク質である。特殊タイプの純粋なヒト抗体は、多くの目的に十分な量で天然源から精製するのが困難なことがある。結果として、バイオテクノロジー及び製薬会社は、組換えDNAに基づく方法に頼って大規模に抗体を調製してきた。現在、数百の治療用モノクロナール抗体(mAb)が市場にあるかまたは開発中である。機能性抗体(機能性抗体フラグメントを含めて)の生産は、一般的に2つのポリペプチドの合成、ならびにN末端分泌シグナル配列のタンパク質分解プロセシング;ポリペプチドの四量体への適切な折り畳み及びアセンブリー;ジスルフィド結合の形成を含めたいくつかの翻訳後イベントに関係があり、典型的には特異的なN結合型グリコシル化を含む。
さらに、免疫系及び造血系の増殖、分化、ならびに他の細胞機能を制御する多面的調節因子としてのサイトカインは、広範な感染症及び自己免疫疾患の治療用途の可能性を有する。抗体によく似て、組換え発現法を用いて、研究及び医薬品用途におけるその後の使用のために組換えサイトカインを発現させることが多い。
該タンパク質の組換え合成は、生物学的に活性な物質を生成するため、より高等な真核細胞の培養に頼ることが多く、培養哺乳類細胞がとてもよく使用されている。しかしながら、哺乳類組織培養に基づく産生系は、微生物発酵法に比べて顕著な追加費用及び複雑な事態を招く。さらに、哺乳類細胞培養由来産物は、培養細胞または血清等の培養に用いた動物由来産物に存在し得る哺乳類病原(ウイルスを含めて)が確実にないようにするために追加の安全性試験を必要とすることがある。
従来の研究は、研究、診断、及び治療用途に適する可能性のある機能性タンパク質を生産するための対費用効果の高いプラットフォームとして酵母Pichia pastorisを確立するのに役立った。参照によってそれぞれその全体をここに援用する共有の米国特許第7,935,340号;第7,927,863号及び第8,268,582号を参照されたい。文献では、組換えタンパク質の発現用のP.pastoris発酵のデザイン方法も知られており、細胞密度、ブロス体積、基質供給速度、及び反応の各期の長さを含めたパラメーターに関して最適化が記載されている。参照によってそれぞれその全体をここに援用するZhang et al.,“Rational Design and Optimization of Fed−Batch and Continuous Fermentations”in Cregg,J.M.,Ed.,2007,Pichia Protocols(2nd edition),Methods in Molecular Biology,vol.389,Humana Press,Totowa,N.J.,pgs.43−63を参照されたい。また、参照によってそれぞれその全体をここに援用するUS20130045888、及びUS20120277408をも参照されたい。
培養細胞から組換えタンパク質を産生させ得るが、望ましくない副産物が産生されることもある。例えば、培養細胞は、望ましくないかまたは異常なグリコシル化を有するタンパク質と共に所望タンパク質を産生することがある。さらに、培養細胞は、間違った化学量論を有し、生産コスト増加の可能性があり、所望複合体の総収率を下げ得る追加の精製ステップを必要とする遊離モノマー及び複合体と共にマルチサブユニットタンパク質を産生することがある。さらに、精製後でさえ、懸念を生じさせる量で望ましくない副産物が存在することがある。例えば、グリコシル化副産物は、安定性、半減期、及び特異的活性等の特性に悪影響を及ぼす量で存在することがある一方で、異常な複合体または凝集体は、特異的活性を低下させることがあり、免疫原性の可能性があることもある。
概要
本開示は、特異的にマンノシル化ポリペプチドに結合する、本明細書で実証する新クラスの抗糖タンパク質抗体、ならびにその抗原結合性フラグメント及び変異体、及びそれらをコードするポリヌクレオチド、及びそれらを含むベクターを提供する。本開示の例示抗糖タンパク質抗体としては、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、Ab5、ならびにそのフラグメント及び変異体が挙げられる。
別の態様では、本開示は、1つ以上の試料から(例えば、発酵プロセスから)の所望ポリペプチドの精製プロセスであって、例えば、O結合型グリコシル化及び/またはN結合型グリコシル化に起因する所望ポリペプチドの糖変異体等の前記グリコシル化不純物に結合する抗体を用いて、試料(複数可)中のグリコシル化不純物の量及び/またはタイプを検出することを含むプロセスを提供する。本プロセスは、組換えポリペプチドの発現及び場合により組換えポリペプチドの分泌をもたらす条件下で所望細胞または微生物を培養することをも含む。
別の態様では、本開示は、例えば、酵母または糸状真菌細胞内で発現される所望ポリペプチドの産生及び/または精製プロセスであって、抗糖タンパク質抗体を用いてグリコシル化ポリペプチドを検出することを含むプロセスを提供する。結果として、産生プロセス及び/または精製方法を調整して、グリコシル化ポリペプチドの量を増減して、例えば、望ましくない糖タンパク質を減少させるかまたは排除することができる。例示実施形態では、所望タンパク質は、抗体等のマルチサブユニットタンパク質であり、宿主細胞は、P.pastoris等の酵母細胞であり、グリコシル化ポリペプチドは、所望ポリペプチドの糖変異体、例えばN結合型及び/またはO結合型糖変異体である。
さらに別の態様では、本開示は、糖タンパク質上の、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、もしくはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)に特異的に結合し、及び/あるいは、糖タンパク質上の、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、もしくはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)への結合について競合する、抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントを提供する。抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、糖タンパク質上の、抗糖タンパク質Ab1と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)に特異的に結合し、及び/あるいは、抗糖タンパク質Ab1と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)への結合について競合する。前記フラグメントは、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)2フラグメント、一価抗体、またはmetMab、例えば、Fabフラグメントから選択され得る。抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同じCDRを含み得る。
Fabフラグメントは、配列番号4のCDR1配列、配列番号6のCDR2配列、及び配列番号8のCDR3配列を含む可変重鎖、ならびに/または配列番号24のCDR1配列、配列番号26のCDR2配列、及び配列番号28のCDR3配列を含む可変軽鎖を含み得る。
抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体に含まれるものと同一の可変軽鎖及び可変重鎖領域のそれぞれに少なくとも2つの相補性決定領域(CDR)を含み得る。
抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、ヒト化抗体、単鎖抗体、またはキメラ抗体であってよい。抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、1つ以上の糖タンパク質に特異的に結合し得る。抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、1つ以上のマンノシル化タンパク質に特異的に結合し得る。抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、マンノシル化抗体の重鎖または軽鎖に特異的に結合し得る。
抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、配列番号201、205、もしくは209の配列を有する重鎖定常ポリペプチドまたはそのマンノシル化フラグメント及び/あるいは配列番号203、207、もしくは211の配列を含むマンノシル化ヒトIgG1抗体軽鎖定常ポリペプチドまたはそのマンノシル化フラグメントを含むマンノシル化ヒトIgG1抗体または抗体フラグメントに特異的に結合し得る。
前記マンノシル化タンパク質は、酵母種、例えば、Candida spp.、Debaryomyces hansenii、Hansenula spp.(Ogataea spp.)、Kluyveromyces lactis、Kluyveromyces marxianus、Lipomyces spp.、Pichia stipitis(Scheffersomyces stipitis)、Pichia sp.(Komagataella spp.)、Saccharomyces cerevisiae、Schizosaccharomyces pombe、Saccharomycopsis spp.、Schwanniomyces occidentalis、Yarrowia lipolytica、及びPichia pastoris(Komagataella pastoris)から成る群より選択される酵母種内で産生され得る。
前記マンノシル化タンパク質は、糸状真菌種、例えば、Trichoderma reesei、Aspergillus spp.、Aspergillus niger、Aspergillus nidulans、Aspergillus awamori、Aspergillus oryzae、Neurospora crassa、Penicillium spp.、Penicillium chrysogenum、Penicillium purpurogenum、Penicillium funiculosum、Penicillium emersonii、Rhizopus spp.、Rhizopus miehei、Rhizopus oryzae、Rhizopus pusillus、Rhizopus arrhizus、Phanerochaete chrysosporium、及びFusarium graminearumから成る群より選択される糸状真菌種内で産生され得る。
前記マンノシル化タンパク質は、Pichia pastoris内で産生され得る。
抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、検出可能標識または治療薬に直接または間接的に付着可能である。
別の態様では、本開示は、本明細書に記載の抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントをコードする、例えば、糖タンパク質上の、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、もしくはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)に特異的に結合し、及び/あるいは、糖タンパク質上の、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、もしくはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)への結合について競合する、抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントをコードする核酸配列(複数可)を提供する。別の態様では、本開示は、前記核酸配列(複数可)を含むベクター、例えば、プラスミドまたは組換えウイルスベクターを提供する。
別の態様では、本開示は、本明細書に記載の抗体または抗体フラグメントを発現する、例えば、糖タンパク質上の、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、もしくはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)に特異的に結合し、及び/あるいは、糖タンパク質上の、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、もしくはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)への結合について競合する、抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントを発現する培養細胞または組換え細胞を提供する。細胞は、哺乳類、酵母、細菌、真菌、または昆虫細胞であってよい。例えば、細胞は、二倍体酵母細胞等の酵母細胞であり得る。細胞は、Pichia属、例えばPichia pastorisの細胞であってよい。
別の態様では、本開示は、配列番号2、42、82、122、もしくは162から選択されるVHポリペプチド配列、またはそれと少なくとも90%の配列同一性を示すその変異体;及び/あるいは配列番号22、62、102、142、もしくは182から選択されるVLポリペプチド配列、またはそれと少なくとも90%の配列同一性を示すその変異体を含む単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントであって、前記抗糖タンパク質抗体が、1つ以上の糖タンパク質と特異的に結合する、単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントを提供する。
別の態様では、本開示は、配列番号2、42、82、122、もしくは162から選択されるVHポリペプチド配列、またはそれと少なくとも90%の配列同一性を示すその変異体;及び/あるいは配列番号22、62、102、142、もしくは182から選択されるVLポリペプチド配列、またはそれと少なくとも90%の配列同一性を示すその変異体を含む単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントであって、前記VHまたはVLポリペプチドの1つ以上のフレームワーク(FR)またはCDR残基の1つ以上が、別のアミノ酸残基で置換され、結果として1つ以上の糖タンパク質抗体と特異的に結合する抗糖タンパク質抗体になっている、単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントを提供する。
前記抗体または抗体フラグメントの1つ以上のフレームワーク(FR)残基は、前記VHまたはVLポリペプチドに含まれる相補性決定領域(CDR)が由来した親ウサギ抗糖タンパク質抗体の対応部位に存在するアミノ酸で置換されていてよく、または保存的アミノ酸置換によることもある。
例えば、前記VLポリペプチド配列のCDRの最大で1または2個の残基が修飾され得る。さらなる例としては、前記VHポリペプチド配列のCDRの最大で1または2個の残基が修飾され得る。
前記抗体はヒト化され得る。前記抗体はキメラであり得る。前記抗体は単鎖抗体を含んでよい。前記抗体は、ヒトFc、例えばヒトIgG1、IgG2、IgG3、もしくはIgG4の定常領域、またはその変異体もしくは修飾型を含み得る。
前記抗体は、1つ以上のマンノシル化タンパク質、例えばマンノシル化抗体の重鎖または軽鎖に特異的に結合し得る。
前記抗体は、配列番号201、205、もしくは209の配列を有する重鎖定常ポリペプチドまたはそのマンノシル化フラグメント及び/あるいは配列番号203、207、もしくは211の配列を含むマンノシル化ヒトIgG1抗体軽鎖定常ポリペプチドまたはそのマンノシル化フラグメントを含むマンノシル化ヒトIgG1抗体もしくは抗体フラグメントに特異的に結合し得る。
前記マンノシル化タンパク質は、酵母種または糸状真菌種で産生可能である。
別の態様では、本開示は、試料中の糖タンパク質の検出方法であって、前記試料を抗糖タンパク質抗体と接触させ、前記糖タンパク質の前記抗糖タンパク質抗体との結合を検出することを含む方法を提供する。前記抗糖タンパク質抗体は、本明細書に記載の抗糖タンパク質抗体、例えば、糖タンパク質上の、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、もしくはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)に特異的に結合し、及び/あるいは、糖タンパク質上の、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、もしくはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)への結合について競合する、抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントであってよい。
前記マンノシル化タンパク質は、酵母種、例えば、Candida spp.、Debaryomyces hansenii、Hansenula spp.(Ogataea spp.)、Kluyveromyces lactis、Kluyveromyces marxianus、Lipomyces spp.、Pichia stipitis(Scheffersomyces stipitis)、Pichia sp.(Komagataella spp.)、Saccharomyces cerevisiae、Schizosaccharomyces pombe、Saccharomycopsis spp.、Schwanniomyces occidentalis、Yarrowia lipolytica、及びPichia pastoris(Komagataella pastoris)から成る群より選択される酵母種内で産生可能である。
前記マンノシル化タンパク質は、糸状真菌種、例えば、Trichoderma reesei、Aspergillus spp.、Aspergillus niger、Aspergillus nidulans、Aspergillus awamori、Aspergillus oryzae、Neurospora crassa、Penicillium spp.、Penicillium chrysogenum、Penicillium purpurogenum、Penicillium funiculosum、Penicillium emersonii、Rhizopus spp.、Rhizopus miehei、Rhizopus oryzae、Rhizopus pusillus、Rhizopus arrhizus、Phanerochaete chrysosporium、及びFusarium graminearumから成る群より選択される糸状真菌種内で産生可能である。
前記マンノシル化タンパク質は、Pichia pastoris内で産生可能である。
前記糖タンパク質の前記抗糖タンパク質抗体との結合を検出する前記ステップは、ELISAアッセイ、例えば西洋ワサビペルオキシダーゼまたはユーロピウム検出を利用するELISAアッセイを含んでよい。
前記抗糖タンパク質抗体が担体に結合していてよい。
試料中の糖タンパク質の検出方法は、精製カラムからの複数画分に対して行ってよく、糖タンパク質の検出レベルに基づいて、複数画分をプールして、前記抗糖タンパク質抗体に結合する糖タンパク質が枯渇した精製産物を生じさせる。
試料中の糖タンパク質の検出方法は、精製カラムからの複数画分に対して行ってよく、糖タンパク質の検出レベルに基づいて、複数画分をプールして、前記抗糖タンパク質抗体に結合する糖タンパク質が富化した精製産物を生じさせる。
前記検出ステップは、タンパク質−タンパク質相互作用モニタリングプロセス、例えば光干渉法、二重偏光干渉法(dual polarization interferometry)、静的光散乱法、動的光散乱法、多角度光散乱法、表面プラズモン共鳴法、ELISA、化学発光ELISA、ユーロピウムELISA、ファーウエスタン法、または電界発光法を用いるタンパク質−タンパク質相互作用モニタリングプロセスを使用してよい。
検出される糖タンパク質は、O結合型グリコシル化の結果であり得る。
試料は、所望ポリペプチドを含み得る。
検出される糖タンパク質は、所望ポリペプチドの糖変異体であり得る。
所望ポリペプチドは、ホルモン、成長因子、受容体、抗体、サイトカイン、受容体リガンド、転写因子または酵素であり得る。
所望ポリペプチドは、所望抗体または所望抗体フラグメント、例えば所望ヒト抗体もしくは所望ヒト化抗体またはそのフラグメントであり得る。
前記所望ヒト化抗体は、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、またはウシ起源、例えば、ウサギ起源のものであってよい。
前記所望抗体または所望抗体フラグメントは、所望の一価、二価、または多価抗体を含んでよい。
前記所望抗体または所望抗体フラグメントは、IL−2、IL−4、IL−6、IL−10、IL−12、IL−13、IL−17、IL−18、IFNα、IFNγ、BAFF、CXCL13、IP−10、CBP、アンジオテンシン、アンジオテンシンI、アンジオテンシンII、Nav1.7、Nav1.8、VEGF、PDGF、EPO、EGF、FSH、TSH、hCG、CGRP、NGF、TNF、HGF、BMP2、BMP7、PCSK9またはHRGに特異的に結合し得る。
場合により、10%未満の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールしてよく、あるいは5%未満の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、あるいは1%未満の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、あるいは0.5%未満の糖タンパク質を含むその画分をプールする。
場合により、90%超の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、あるいは95%超の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、あるいは99%超の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、あるいは99.5%超の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールする。
本方法は、所望ポリペプチドの純度に基づいて異なる試料もしくは溶出液またはその画分をプールすることをさらに含んでよく、例えば、90%、91%、97%、または99%超の純度を有する試料もしくは溶出液またはその画分をプールする。
純度は、重鎖ポリペプチド及び/または軽鎖ポリペプチドの総質量の百分率としてグリコシル化重鎖ポリペプチド及び/またはグリコシル化軽鎖ポリペプチドの質量を測定することによって決定可能である。
所望ポリペプチドは、アフィニティークロマトグラフィー担体を用いて精製可能である。アフィニティークロマトグラフィー担体は、免疫親和性リガンド、例えば、タンパク質Aまたはレクチンを含んでよい。アフィニティークロマトグラフィー担体は、混合モードクロマトグラフィー担体、例えばセラミックヒドロキシアパタイト、セラミックフルオロアパタイト、結晶性ヒドロキシアパタイト、結晶性フルオロアパタイト、CaptoAdhere、Capto MMC、HEA Hypercel、PPA HypercelまたはToyopearl(登録商標)MX−Trp−650M、例えばセラミックヒドロキシアパタイトを含んでよい。
アフィニティークロマトグラフィー担体は、疎水性相互作用クロマトグラフィー担体、例えばButyl Sepharose(登録商標)4 FF、Butyl−S Sepharose(登録商標)FF、Octyl Sepharose(登録商標)4 FF、Phenyl Sepharose(登録商標)BB、Phenyl Sepharose(登録商標)HP、Phenyl Sepharose(登録商標)6 FF High Sub、Phenyl Sepharose(登録商標)6 FF Low Sub、Source 15ETH、Source 15ISO、Source 15PHE、Capto Phenyl、Capto Butyl、Streamline Phenyl、TSK Ether 5PW(20um及び30um)、TSK Phenyl 5PW(20um及び30um)、Phenyl 650S、M、及びC、Butyl 650S、M及びC、Hexyl−650M及びC、Ether−650S及びM、Butyl−600M、Super Butyl−550C、Phenyl−600M、PPG−600M;孔径120、200、300Aを有するYMC−Pack Octyl Columns−3、5、10P、15及び25um、孔径120、200及び300Aを有するYMC−Pack Phenyl Columns−3、5、10P、15及び25um、孔径120、200及び300Aを有するYMC−Pack Butyl Columns−3、5、10P、15及び25um、Cellufine Butyl、Cellufine Octyl、Cellufine Phenyl;WP HI−Propyl(C3);Macroprep t−ButylもしくはMacroprepメチル;またはHigh Density Phenyl−HP2 20um、例えばポリプロピレングリコール(PPG)600MまたはPhenyl Sepharose(登録商標)HPを含んでよい。
サイズ排除クロマトグラフィーを行って不純物をモニターしてもよい。サイズ排除クロマトグラフィー担体は、GS3000SWを含んでよい。
抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 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抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 抗糖タンパク質抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を、完全重鎖及び軽鎖、可変重鎖及び軽鎖、CDR、フレームワーク領域、及び定常領域を含めて提供し、ならびに抗体のこれら個々の部分の部分配列座標(subsequence coordinates)及び配列番号を提供する。 Ab1及びAb2を用いて抗体Ab−Aの異なるロットのグリコシル化を検出するELISAアッセイの結果を示す。アッセイ形式は、抗糖変異体(AGV)抗体が置かれたものであり、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)検出によるものである。滴定した異なるAb−Aロットを有するストレプトアビジンプレートにビオチン化抗体を結合させた。2つの抗体Ab1及びAb2は、各試験試料に対して同様に反応した。このアッセイ形式では、Ab1及びAb2の感度は比較的類似し、プレート上に置かれた抗体及び溶液中のマルチポイントマンノシル化Ab−Aによる「スーパーアビディティー」効果に起因すると思われる。 Ab3、Ab4、及びAb5を用いて抗体Ab−A及びAb−Cの異なるロットのグリコシル化を検出するELISAアッセイの結果を示す。アッセイ形式は、ビオチン化抗原がストレプトアビジンプレート上に置かれたものであり、抗糖変異体(AGV)抗体を滴定した。抗体は、異なる抗原に対して同様に(アフィニティーの差に起因し得るいくらかの差異はあるが)反応した。 Ab1を用いて抗体Ab−Aの様々なロットのグリコシル化を検出するELISAアッセイの結果を示す。アッセイ形式は、抗糖変異体(AGV)抗体が置かれたものであり、それぞれ、左パネル及び右パネルで西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)またはユーロピウム(Euro)検出によるものである。ビオチン化抗体は、滴定した異なるAb−Aロットを有するストレプトアビジンプレートに結合した。右パネルでは、Ab−A(ヒト定常ドメインを含む)と結合するが、Ab1(ウサギ定常ドメインを含む)と結合しないユーロピウム標識抗体で検出した。検出のためのユーロピウムの使用は、HRPより大きいシグナルをもたらした。 DC−SIGNのAb−Aロット2被覆バイオセンサー(灰色)への結合がAb1の存在によって妨げられる(黒色)ことを示す。結果として、Ab1が結合するエピトープが、DC−SIGN用の結合部位と少なくとも重複することを実証する。 図17A〜Bは、精製画分中の糖タンパク質レベルを定量化するためのハイスループットアッセイ(HTRF)におけるAGV抗体Ab1の使用を示す。Ab−B(図17A)及びAb−D(図17B)をカラム精製にかけ、(横軸に番号を付した)選択した画分をAGV抗体を用いてアッセイして糖タンパク質の相対量を決定した。抗体の量は、対照の百分率(POC)、詳細には、Ab−Aの糖タンパク質富化調製物(Ab−Aロット2)に対する糖タンパク質の量として表す。参考のため、Ab−Aロット1(相対的に低い量の糖タンパク質を含有する)に含まれる糖タンパク質の量を横線で示してあり、これは対照の約25%のレベルであった。この測定に基づいて画分を選択またはプールして、所望通りに糖タンパク質富化または糖タンパク質枯渇調製物を得ることができる。 図17A〜Bは、精製画分中の糖タンパク質レベルを定量化するためのハイスループットアッセイ(HTRF)におけるAGV抗体Ab1の使用を示す。Ab−B(図17A)及びAb−D(図17B)をカラム精製にかけ、(横軸に番号を付した)選択した画分をAGV抗体を用いてアッセイして糖タンパク質の相対量を決定した。抗体の量は、対照の百分率(POC)、詳細には、Ab−Aの糖タンパク質富化調製物(Ab−Aロット2)に対する糖タンパク質の量として表す。参考のため、Ab−Aロット1(相対的に低い量の糖タンパク質を含有する)に含まれる糖タンパク質の量を横線で示してあり、これは対照の約25%のレベルであった。この測定に基づいて画分を選択またはプールして、所望通りに糖タンパク質富化または糖タンパク質枯渇調製物を得ることができる。 ポリプロピレングリコール(PPG)カラムから溶出されたAb−Aの画分に含まれる糖タンパク質の定量化を示す。Ab1及びGNAを用いて各画分に含まれる糖タンパク質の相対量(対照の百分率、POCとして表される)を評価した。各画分に含まれるタンパク質質量も相対単位(質量RU)で示す。Ab1及びGNAを用いる検出で同様パターンの反応性が見られた。 低範囲においてより詳細に示すために縦軸を拡大して0〜23のPOC値に切り詰めた図18Aの拡大バージョンである。 図19A〜Dは、図18A〜Bに示す精製からプールした画分の糖タンパク質分析の結果を示す。図19Aは、図15(Ab1はプレート上に置かれ、0.3μg/mLのAb−A試料は溶液中)と同様のユーロピウムに基づく抗体ダウンELSAアッセイでAGV抗体Ab1を用いる異なる調製物中の糖タンパク質のELISA検出を示す。図19Bは、ELISAアッセイを用いて検出した糖タンパク質の検出レベルを対照試料の百分率(POC)としてグラフに示す。図19C〜Dは、それぞれGNAまたはDC−SIGNを用いて決定した同試料中の糖タンパク質の検出レベルを示す。表示「fxn12−21」及び「fxn4−23」は、それぞれ図18A〜18Bに示す精製からの12〜21または4〜23の番号を付した画分のプーリングを示す。これらの試料に対してAGV抗体、GNA、及びDC−SIGNアッセイで非常に類似したプロファイルが見られた。 図19A〜Dは、図18A〜Bに示す精製からプールした画分の糖タンパク質分析の結果を示す。図19Aは、図15(Ab1はプレート上に置かれ、0.3μg/mLのAb−A試料は溶液中)と同様のユーロピウムに基づく抗体ダウンELSAアッセイでAGV抗体Ab1を用いる異なる調製物中の糖タンパク質のELISA検出を示す。図19Bは、ELISAアッセイを用いて検出した糖タンパク質の検出レベルを対照試料の百分率(POC)としてグラフに示す。図19C〜Dは、それぞれGNAまたはDC−SIGNを用いて決定した同試料中の糖タンパク質の検出レベルを示す。表示「fxn12−21」及び「fxn4−23」は、それぞれ図18A〜18Bに示す精製からの12〜21または4〜23の番号を付した画分のプーリングを示す。これらの試料に対してAGV抗体、GNA、及びDC−SIGNアッセイで非常に類似したプロファイルが見られた。 図19A〜Dは、図18A〜Bに示す精製からプールした画分の糖タンパク質分析の結果を示す。図19Aは、図15(Ab1はプレート上に置かれ、0.3μg/mLのAb−A試料は溶液中)と同様のユーロピウムに基づく抗体ダウンELSAアッセイでAGV抗体Ab1を用いる異なる調製物中の糖タンパク質のELISA検出を示す。図19Bは、ELISAアッセイを用いて検出した糖タンパク質の検出レベルを対照試料の百分率(POC)としてグラフに示す。図19C〜Dは、それぞれGNAまたはDC−SIGNを用いて決定した同試料中の糖タンパク質の検出レベルを示す。表示「fxn12−21」及び「fxn4−23」は、それぞれ図18A〜18Bに示す精製からの12〜21または4〜23の番号を付した画分のプーリングを示す。これらの試料に対してAGV抗体、GNA、及びDC−SIGNアッセイで非常に類似したプロファイルが見られた。 図19A〜Dは、図18A〜Bに示す精製からプールした画分の糖タンパク質分析の結果を示す。図19Aは、図15(Ab1はプレート上に置かれ、0.3μg/mLのAb−A試料は溶液中)と同様のユーロピウムに基づく抗体ダウンELSAアッセイでAGV抗体Ab1を用いる異なる調製物中の糖タンパク質のELISA検出を示す。図19Bは、ELISAアッセイを用いて検出した糖タンパク質の検出レベルを対照試料の百分率(POC)としてグラフに示す。図19C〜Dは、それぞれGNAまたはDC−SIGNを用いて決定した同試料中の糖タンパク質の検出レベルを示す。表示「fxn12−21」及び「fxn4−23」は、それぞれ図18A〜18Bに示す精製からの12〜21または4〜23の番号を付した画分のプーリングを示す。これらの試料に対してAGV抗体、GNA、及びDC−SIGNアッセイで非常に類似したプロファイルが見られた。 ELISA検出(左パネル)またはGNAアッセイ(右パネル)を用いた抗体調製物の糖タンパク質分析の結果を示し、それぞれ対照試料の百分率(POC)として表す。結果は、6つの試験ロットにわたって定性的に類似しており、相対ピーク高さはそれぞれについて類似パターンを形成した。 AGV、GNA、及びDC−SIGNからのシグナルに関するO糖型組成分析の結果を示す。結果は、AGV mAb(Ab1)、GNA、及びDC−SIGN結合アッセイから得られたシグナルが互いに相関し、Ab1上のマンノースの量と相関することを示す。表は、GNA、Ab1及びDC−SIGNシグナルと比較した糖アルコールの相対単位を示す。 実施例10の実験で用いた捕捉試薬の配置の概略図を示す。 細胞に捕捉試薬を連結するために用いたGNAに結合した細胞のフローサイトメトリープロファイルを示す。GNAの使用は、捕捉蛍光を非標識細胞に移動させた。 細胞に捕捉試薬を連結するために用いた抗糖タンパク質抗体Ab1に結合した細胞のフローサイトメトリープロファイルを示す。Ab1の結合は、より安定的であり、蛍光シグナルを保持させた。 持続時間を変えるために培養した細胞のフローサイトメトリープロファイルを示す。対照非産生性「ヌル株(null strain)」は、0、0.5、または2時間の時点にわたって如何なるシグナルの増加をも示さなかった。 持続時間を変えるために培養した細胞のフローサイトメトリープロファイルを示す。0、0.5、または2時間後に処理した抗体発現細胞の試料ではインキュベーション時間の増加に伴って一貫して増加するシグナルが実証された。 共培養した抗体産生性株及び抗体非産生性「ヌル」株のフローサイトメトリープロファイルを示す。従来の培地を用いて、標識抗体分泌性「産生株」とマトリックス標識非産生性ヌル株の交差結合を観察した。 共培養した抗体産生性株及び抗体非産生性「ヌル」株フローサイトメトリープロファイルを示す。10%のPEG8000の補充は、生産性に悪影響を与えることなく交差結合を制限することが分かった。 共培養した抗体産生性株及び抗体非産生性「ヌル」株フローサイトメトリープロファイルを示す。10%のPEG8000の補充は、生産性に悪影響を与えることなく交差連結を制限することが分かった。 図26A−Bは、個々に培養した(図26A)または共培養した(図26B)高産生性株及び低産生性株のフローサイトメトリープロファイルを示す。培養の0または2時間後に細胞を処理することによって個々の株による抗体産生を特徴づけ(図26A)、このアッセイが、培養時間にわたって増加する高産生性株と低産生性株との間の蛍光シグナルの差を検出したことを確証した。高産生性株と低産生性株の混合培地を表面捕捉マトリックスで標識し、10%PEG8000補充培地内で抗体を分泌させ、洗浄し、検出抗体で染色し、フローサイトメトリーを用いて、最も高い蛍光シグナルを有する細胞のトップ0.25%を集団から単離した(図26B)。 個々に0時間及び2時間培養した高産生性株及び低産生性株のフローサイトメトリープロファイルを示し、これらの株間及び細胞培養の持続時間にわたる抗体産生レベルの予想された差の検出を実証する。
詳細な説明
本開示は、Pichia pastorisから産生された糖タンパク質に特異的に結合するが、哺乳類細胞から産生された同糖タンパク質には結合しない糖タンパク質結合抗体を提供し、該抗体は、マンノシル化タンパク質に特異的に結合することを示している。
さらに、本開示は、宿主細胞または微生物により発現されるポリペプチド(例えば、組換えポリペプチド)の産生及び精製プロセスを提供する。特に、本開示は、酵母または糸状真菌細胞内で発現されるポリペプチド、例えばホモポリマーまたはヘテロポリマーポリペプチド(例えば、抗体)の産生及び精製プロセスを提供する。本方法は、産生及び/または精製プロセスを改変して所望タンパク質の収率を最大にし、グリコシル化不純物の存在を減らせるように、グリコシル化不純物の定量的指標として抗体結合を組み込む。
さらに、本プロセスは、望ましくない産物関連不純物、例えばグリコシル化不純物(例えば、糖変異体)、核酸及び凝集体/脱凝集体から所望ポリペプチドを実質的に精製するために発酵プロセスからの試料のクロマトグラフ分離を含む精製プロセスを包含する。一部の実施形態では、異なるクロマトグラフィーステップからの溶出液または画分を抗糖タンパク質(例えば、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5)結合活性についてモニターして、グリコシル化不純物のタイプ及び/または量を検出する。検出したグリコシル化不純物の量及び/またはタイプに基づいて、発酵プロセスからのある特定の試料及び/またはクロマトグラフ精製からの画分を廃棄し、処理し、及び/またはさらなる精製用に選択的にプールする。
例示実施形態では、所望タンパク質は、抗体または抗体結合フラグメントであり、酵母細胞は、Pichia pastorisであり、グリコシル化不純物は、所望ポリペプチドの糖変異体、例えばN結合型及び/またはO結合型糖変異体であり、抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5を用いてグリコシル化不純物を検出する。
好ましい実施形態では、所望タンパク質は、2つの重鎖サブユニットと2つの軽鎖サブユニットで構成された抗体または抗体フラグメント、例えばヒト化またはヒト抗体である。好ましい真菌細胞には酵母が含まれ、特に好ましい酵母としては、メチロトローフ酵母株、例えば、Pichia pastoris、Hansenula polymorpha(Pichia angusta)、Pichia guillermordii、Pichia methanolica、Pichia inositovera等が挙げられる(例えば、それぞれ参照によってその全体を援用する米国特許第4,812,405号、第4,818,700号、第4,929,555号、第5,736,383号、第5,955,349号、第5,888,768号、及び第6,258,559号を参照されたい)。酵母細胞は、当該技術分野で既知の方法で産生可能である。例えば、種々のコピー数の個々のサブユニット遺伝子を含有する細胞を交配(交配に先だってコピー数が分かるのが好ましい)させることによって遺伝子コピー数の異なる組合せを含む二倍体または四倍体酵母細胞のパネルが産生され得る。
出願人らは、酵母または糸状真菌細胞内で産生されるタンパク質の産生及び精製に有用な抗体を発見した。特に、本明細書で開示するプロセスは、タンパク質産生及び/または精製スキームに純度モニタリングステップを組み込んで、例えば、組換えポリペプチドの量に対する検出されたグリコシル化不純物の量及び/またはタイプに基づいて、産生及び/または精製スキームからある特定の画分を選択的に廃棄、処理及び/または精製することによって、興味ある主タンパク質産物からの産物関連不純物、例えば、グリコシル化不純物の除去を改善する。実施例は、該産生及び精製モニタリング方法の利用が、高収率の所望タンパク質産物を維持しながら、高レベルの産物精製をもたらすことを実証する。
一実施形態では、本方法は、所望ポリペプチドを産生させるための発酵プロセス及び発酵培地から所望ポリペプチドを精製することを含む。一般的に、所望ポリペプチドならびに1種以上の不純物の発酵培地への発現及び分泌をもたらす条件下で酵母細胞または微生物を培養し、例えば、発酵実行中または実行後に、試料を収集し、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、もしくはAb5等の抗糖タンパク質抗体を用いて、試料(複数可)中のグリコシル化不純物の量及び/またはタイプをモニターし、その結果、検出されたグリコシル化不純物に基づいて、発酵プロセスのパラメーター、例えば、温度、pH、ガス構成要素(例えば、酸素レベル、圧力、流速)、供給構成要素(例えば、グルコースレベルまたは速度)、撹拌、エアレーション、消泡剤(例えば、タイプまたは濃度)及び持続時間を修正することができる。
別の実施形態では、本方法は、所望ポリペプチド及び1種以上の不純物の発酵培地への発現及び分泌をもたらす条件下で所望の細胞または微生物を培養することを含む発酵プロセスに起因する1つ以上の試料から所望ポリペプチドを、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5等の抗糖タンパク質抗体を用いて、試料(複数可)中のグリコシル化不純物の量及び/またはタイプを検出することによって精製するプロセスを含む。発明者らは、抗糖タンパク質抗体結合アッセイがグリコシル化不純物の定量的または半定量的尺度を与え、その結果、不純物の検出レベル及びタイプに応じて精製プロセスを調整できると判断した。
特定の実施形態では、精製プロセスは、宿主酵母または糸状真菌細胞内で発現した、発酵プロセス(例えば所望タンパク質、例えば抗体を含有する発酵培地)からの1つ以上の試料及び不純物を少なくとも1つのクロマトグラフィー担体と接触させてから所望ポリペプチドを選択的に溶出することをさらに含む。例えば、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5等の抗糖タンパク質抗体への結合を検出し、検出したグリコシル化不純物のタイプ及び/または量に応じて、アフィニティークロマトグラフィー担体(例えば、タンパク質Aまたはレクチン)、混合モードクロマトグラフィー担体(例えば、セラミックヒドロキシアパタイト)及び疎水性相互作用クロマトグラフィー担体(例えば、ポリプロピレングリコール(PPG)600M)と接触させるアッセイを用いて、グリコシル化不純物について試料を試験することができる。各クロマトグラフィー担体から、所望タンパク質を分離、例えば、選択的に溶出した後に次のクロマトグラフィー担体と接触させると、疎水性相互作用クロマトグラフィー担体からの溶出液または画分は、実質的に精製された所望タンパク質を含むことになる。
本方法は、場合により、発酵プロセスの試料ならびに/またはアフィニティークロマトグラフィー担体、混合モードクロマトグラフィー担体及び疎水性相互作用クロマトグラフィー担体の少なくとも1つからの溶出液もしくはその画分を、少なくとも1種の産物関連不純物、例えば真菌細胞タンパク質、真菌細胞核酸、外来性ウイルス、内在性ウイルス、内毒素、凝集体、脱凝集体、または所望タンパク質に対して少なくとも1つの修飾(例えば、アミノ酸置換、N末端修飾、C末端修飾、ミスマッチS−S結合、折り畳み、トランケーション、凝集、多量体解離、変性、アセチル化、脂肪アシル化、脱アミド、酸化、カルバミル化、カルボキシル化、ホルミル化、ガンマ−カルボキシグルタミン酸化、グリコシル化、メチル化、リン酸化、硫酸化、PEG化及びユビキチン化)を含む望ましくないタンパク質等の存在についてモニタリングすることをさらに含む。特に、産生及び精製プロセスは、サイズ排除クロマトグラフィーを用いて試料または画分中の凝集及び/または脱凝集不純物の量を検出することを含み得る。
所望タンパク質またはマルチサブユニット複合体に関して「実質的に精製された」は、試料が少なくとも90%、少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、または少なくとも98.5%の所望タンパク質を含み、不純物、すなわち、凝集体、変異体及び低分子量産物が3%未満、2.5%未満、2%未満、1.5%未満または1%未満であることを意味する。一実施形態では、実質的に精製されたタンパク質は、10ng/mg未満、好ましくは5ng/mg未満、またはさらに好ましくは2ng/mg未満の真菌細胞のタンパク質;及び/または10ng/mg未満、または好ましくは5ng/mg未満の核酸を含む。
本開示の多くは、抗体の産生について記載するが、本明細書に記載の方法は、他のマルチサブユニット複合体ならびに単一サブユニットタンパク質に容易に適合できる。本明細書で開示する方法は、組換えにより発現させてもそうでなくてもよいいずれの単一サブユニットもしくはマルチサブユニット複合体の収率及び/または純度をも改善するために容易に利用可能である。さらに、本方法は、タンパク質複合体の産生に限定されず、テロメラーゼ、hnRNP、リボソーム、snRNP、シグナル認識粒子、原核生物及び真核生物のRNase P複合体、ならびに複数タンパク質及び/またはRNAサブユニットを含有するいずれの他の複合体をも含めた、リボヌクレオタンパク質(RNP)複合体と共に使用するために容易に適合させることもできる。さらに、マルチサブユニット複合体を発現する細胞は、当該技術分野で既知の方法で産生可能である。例えば、種々のコピー数の個々のサブユニット遺伝子を含有する細胞を交配(交配に先だってコピー数が分かるのが好ましい)させることによって遺伝子コピー数の異なる組合せを含む二倍体または四倍体酵母細胞のパネルが産生され得る。
抗体ポリペプチド配列
抗体Ab1
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QEQLVESGGGLVQPGASLTLTCTASGFSFSNTNYMCWVRQAPGRGLEWVGCMPVGFIASTFYATWAKGRSAISKSSSTAVTLQMTSLTVADTATYFCARESGSGWALNLWGQGTLVTVSSGQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK(配列番号1)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る可変重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QEQLVESGGGLVQPGASLTLTCTASGFSFSNTNYMCWVRQAPGRGLEWVGCMPVGFIASTFYATWAKGRSAISKSSSTAVTLQMTSLTVADTATYFCARESGSGWALNLWGQGTLVTVSS(配列番号2)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつAb1と同じエピトープ特異性を有し、下記配列を含むかまたは下記配列から成る定常重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
GQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK(配列番号10)。
別の実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
DPVLTQTPSPVSAAVGGTVTISCQASESVESGNWLAWYQQKPGQPPKLLIYYTSTLASGVPSRFKGSGSGAHFTLTISGVQCDDAATYYCQGAFYGVNTFGGGTEVVVKRTPVAPTVLLFPPSSDEVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFSRKNC(配列番号21)。
別の実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記可変軽鎖配列を含むかまたは下記可変軽鎖配列から成る軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
DPVLTQTPSPVSAAVGGTVTISCQASESVESGNWLAWYQQKPGQPPKLLIYYTSTLASGVPSRFKGSGSGAHFTLTISGVQCDDAATYYCQGAFYGVNTFGGGTEVVVK(配列番号22)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつAb1と同じエピトープ特異性を有し、下記配列を含むかまたは下記配列から成る定常軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
RTPVAPTVLLFPPSSDEVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFSRKNC(配列番号30)。
別の実施形態では、本発明は、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合し、かつ配列番号1の重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号4;配列番号6;及び配列番号8のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つを含み、または配列番号2の可変重鎖配列を含み、ならびに/あるいは配列番号21の軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号24;配列番号26;及び配列番号28のポリペプチド配列の1、2、または3つをさらに含み、または配列番号22の可変軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメント、あるいはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%もしくは99%同一である配列の組合せを含有する抗体または抗体フラグメントを包含する。本発明の別の実施形態では、抗体またはそのフラグメントは、上述した例示可変重鎖及び可変軽鎖配列、もしくは重鎖及び軽鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列の1つ以上の組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明は、配列番号1の重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号3;配列番号5;配列番号7;及び配列番号9のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つ、または配列番号2の可変重鎖配列、ならびに/または配列番号21の軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号23;配列番号25;配列番号27;及び配列番号29のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つ、または配列番号22の可変軽鎖配列、またはこれらのポリペプチド配列またはそれらと少なくとも80%、90%もしくは95%同一である配列の組合せを含む抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントをさらに企図する。
本発明の別の実施形態では、本発明の抗体または抗体フラグメントは、上記FR、CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の、それらの全てまたはそれらと少なくとも90%または95%同一である配列を含めた1つ以上の組合せを含むか、あるいはこれらから成る。
本発明の別の実施形態では、本発明の抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、配列番号1もしくは配列番号2のポリペプチド配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一であるポリペプチドを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体フラグメントは、配列番号21もしくは配列番号22のポリペプチド配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一であるポリペプチドを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号1の重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号4;配列番号6;及び配列番号8のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つまたは配列番号2の可変重鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号21の軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号24;配列番号26;及び配列番号28のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つまたは配列番号22の可変軽鎖配列またそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号1の重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号3;配列番号5;配列番号7;及び配列番号9のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号2の可変重鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する対象抗体または抗体フラグメントは、配列番号21の軽鎖配列の可変軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号23;配列番号25;配列番号27;及び配列番号29のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号22の可変軽鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明は、本明細書に記載の1つ以上の抗体フラグメントを含む抗体またはそのフラグメントをも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体のフラグメントは、下記抗体フラグメント:配列番号2の可変重鎖領域;配列番号22の可変軽鎖領域;配列番号2の可変重鎖領域の相補性決定領域(配列番号4;配列番号6;及び配列番号8);及び配列番号22の可変軽鎖領域の相補性決定領域(配列番号24;配列番号26;及び配列番号28)またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列の全てを含め、その1、2、3もしくはそれより多くの抗体フラグメントを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明は、本明細書に記載の1つ以上の抗体フラグメントを含む抗体またはそのフラグメントをも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体のフラグメントは、下記抗体フラグメント:配列番号2の可変重鎖領域;配列番号22の可変軽鎖領域;配列番号2の可変重鎖領域のフレームワーク領域(配列番号3;配列番号5;配列番号7;及び配列番号9);及び配列番号22の可変軽鎖領域のフレームワーク領域(配列番号23;配列番号25;配列番号27;及び配列番号29)の全てを含め、その1、2、3もしくはそれより多くの抗体フラグメントを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の特に好ましい実施形態では、抗糖タンパク質抗体は、配列番号1及び配列番号21を含むか、もしくはそれらから成るAb1であるか、またはAb1のCDRを含み、かつ本明細書に記載の少なくとも1つの生物活性を有する抗体もしくは抗体フラグメントであるか、または糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)との結合についてAb1と競合する抗糖タンパク質抗体、好ましくはAb1の配列もしくは糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)上のAb1と同一もしくは重複するエピトープ(複数可)に結合する抗体の配列と少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含有するものである。
本発明のさらに特に好ましい実施形態では、抗体フラグメントは、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対して結合特異性を有するFab(抗原結合性フラグメント)フラグメントを含むか、またはそれから成る。抗体Ab1に関して、Fabフラグメントは、好ましくは、配列番号2の可変重鎖配列及び配列番号22の可変軽鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含む。本発明のこの実施形態は、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対する結合特異性を保持する配列番号2及び/または配列番号22の付加、欠失、もしくは変異体を含有するFabをさらに包含する。
本明細書に記載(以下に)の発明の一実施形態では、Fabフラグメントは、Ab1の酵素消化(例えば、パパイン)によって産生され得る。本発明の別の実施形態では、Ab1等の抗糖タンパク質抗体またはそのFabフラグメントは、哺乳類細胞、例えばCHO、NSOもしくはヒト腎細胞、真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母細胞(例えば一倍体または二倍体酵母、例えば一倍体または二倍体ピキア)及び他の酵母株における発現によって産生され得る。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。
さらなる実施形態では、本発明はさらに、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対して結合特異性を有し、Ab1の重鎖及び/または軽鎖ならびに、上記フラグメント、変異体、1つ以上のFR、CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の組合せを、それら全てまたはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含めて包含する抗体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。
抗体Ab2
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QSLEESGGGLVKPEGSLTLTCKASGFSFTGAHYMCWVRQAPGKGLEWIACIYGGSVDITFYASWAKGRFAISKSSSTAVTLQMTSLTAADTATYVCARESGSGWALNLWGPGTLVTVSSGQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK(配列番号41)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記可変重鎖配列を含むかまたは下記可変重鎖配列から成る重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QSLEESGGGLVKPEGSLTLTCKASGFSFTGAHYMCWVRQAPGKGLEWIACIYGGSVDITFYASWAKGRFAISKSSSTAVTLQMTSLTAADTATYVCARESGSGWALNLWGPGTLVTVSS(配列番号42)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつAb2と同じエピトープ特異性を有し、下記配列を含むかまたは下記配列から成る定常重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
GQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK(配列番号50)。
別の実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QVLTQTASPVSAAVGGTVTISCQSSQSVENGNWLAWYQQKPGQPPKLLIYLASTLESGVPSRFKGSGSGTQFTLTISGVQCDDAATYYCQGAYSGINVFGGGTEVVVKRTPVAPTVLLFPPSSDEVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFSRKNC(配列番号61)。
別の実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記可変軽鎖配列を含むかまたは下記可変軽鎖配列から成る軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QVLTQTASPVSAAVGGTVTISCQSSQSVENGNWLAWYQQKPGQPPKLLIYLASTLESGVPSRFKGSGSGTQFTLTISGVQCDDAATYYCQGAYSGINVFGGGTEVVVK(配列番号62)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつAb2と同じエピトープ特異性を有し、下記配列を含むかまたは下記配列から成る定常軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
RTPVAPTVLLFPPSSDEVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFSRKNC(配列番号70)。
別の実施形態では、本発明は、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合し、かつ配列番号41の重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号44;配列番号46;及び配列番号48のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つを含み、または配列番号42の可変重鎖配列を含み、ならびに/あるいは配列番号61の軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号64;配列番号66;及び配列番号68のポリペプチド配列の1、2、または3つをさらに含み、または配列番号62の可変軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメント、あるいはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%もしくは99%同一である配列の組合せを含有する抗体または抗体フラグメントを包含する。本発明の別の実施形態では、抗体またはそのフラグメントは、上述した例示可変重鎖及び可変軽鎖配列、もしくは重鎖及び軽鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列の1つ以上の組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明は、配列番号41の重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号43;配列番号45;配列番号47;及び配列番号49のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号42の可変重鎖配列、ならびに/あるいは配列番号61の軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号63;配列番号65;配列番号67;及び配列番号69のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号62の可変軽鎖配列、あるいはこれらのポリペプチド配列またはそれらと少なくとも80%、90%もしくは95%同一である配列の組合せを含む抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントをさらに企図する。
本発明の別の実施形態では、本発明の抗体または抗体フラグメントは、上記FR、CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の1つ以上の組合せを、それらの全てまたはそれらと少なくとも90%または95%同一である配列を含めて含むか、あるいはこれらから成る。
本発明の別の実施形態では、本発明の抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、配列番号41もしくは配列番号42のポリペプチド配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一であるポリペプチドを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体フラグメントは、配列番号61もしくは配列番号62のポリペプチド配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一であるポリペプチドを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号41の重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号44;配列番号46;及び配列番号48のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つまたは配列番号42の可変重鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号61の軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号64;配列番号66;及び配列番号68のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つまたは配列番号62の可変軽鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号41の重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号43;配列番号45;配列番号47;及び配列番号49のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号42の可変重鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する対象抗体または抗体フラグメントは、配列番号61の軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する、配列番号63;配列番号65;配列番号67;及び配列番号69のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号62の可変軽鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明は、本明細書に記載の1つ以上の抗体フラグメントを含む抗体またはそのフラグメントをも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体のフラグメントは、下記抗体フラグメント:配列番号42の可変重鎖領域;配列番号62の可変軽鎖領域;配列番号42の可変重鎖領域の相補性決定領域(配列番号44;配列番号46;及び配列番号48);及び配列番号62の可変軽鎖領域の相補性決定領域(配列番号64;配列番号66;及び配列番号68)またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列の全てを含む抗体フラグメントの1、2、3もしくはそれより多くの抗体フラグメントを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明は、本明細書に記載の1つ以上の抗体フラグメントを含む抗体またはそのフラグメントをも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体のフラグメントは、下記抗体フラグメント:配列番号42の可変重鎖領域;配列番号62の可変軽鎖領域;配列番号42の可変重鎖領域のフレームワーク領域(配列番号43;配列番号45;配列番号47;及び配列番号49);及び配列番号62の可変軽鎖領域のフレームワーク領域(配列番号63;配列番号65;配列番号67;及び配列番号69)の全てを含む抗体フラグメントの1、2、3もしくはそれより多くの抗体フラグメントを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の特に好ましい実施形態では、抗糖タンパク質抗体は、配列番号41及び配列番号61を含むか、もしくはそれらから成るAb2であるか、またはAb2のCDRを含み、かつ本明細書に記載の少なくとも1つの生物活性を有する抗体もしくは抗体フラグメントであるか、または糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)との結合についてAb2と競合する抗糖タンパク質抗体、好ましくはAb2の配列もしくは糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)上のAb2と同一もしくは重複するエピトープ(複数可)に結合する抗体の配列と少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含有するものである。
本発明のさらに特に好ましい実施形態では、抗体フラグメントは、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対して結合特異性を有するFab(抗原結合性フラグメント)フラグメントを含むか、あるいはそれから成る。抗体Ab2に関して、Fabフラグメントは、好ましくは、配列番号42の可変重鎖配列及び配列番号62の可変軽鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含む。本発明のこの実施形態は、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対する結合特異性を保持する配列番号42及び/または配列番号62の付加、欠失、もしくは変異体を含有するFabをさらに包含する。
本明細書に記載(以下に)の発明の一実施形態では、Fabフラグメントは、Ab2の酵素消化(例えば、パパイン)によって産生され得る。本発明の別の実施形態では、Ab2等の抗糖タンパク質抗体またはそのFabフラグメントは、哺乳類細胞、例えばCHO、NSOもしくはヒト腎細胞、真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母細胞(例えば一倍体または二倍体酵母、例えば一倍体または二倍体ピキア)及び他の酵母株における発現によって産生され得る。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。
さらなる実施形態では、本発明はさらに、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対して結合特異性を有し、Ab2の重鎖及び/または軽鎖ならびに、上記フラグメント、変異体、1つ以上のFR、CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の組合せを、それら全てまたはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含めて包含する抗体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。
抗体Ab3
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QSLEESGGGLVQPEGSLTLTCTASGFFFSGAHYMCWVRQAPGQGLEWIGCTYGGSVDITFYASWAKGRFAISKTSSTTVTLQLTSLTAADTATYVCARESGSGWALNLWGQGTLVTVSSGQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK(配列番号81)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記可変重鎖配列を含むかまたは下記可変重鎖配列から成る重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QSLEESGGGLVQPEGSLTLTCTASGFFFSGAHYMCWVRQAPGQGLEWIGCTYGGSVDITFYASWAKGRFAISKTSSTTVTLQLTSLTAADTATYVCARESGSGWALNLWGQGTLVTVSS(配列番号82)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつAb3と同じエピトープ特異性を有し、下記配列を含むかまたは下記配列から成る定常重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
GQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK(配列番号90)。
別の実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QVLTQTPSPVSAAVGGAVTINCQSSQSVENGNWLGWYQQKPGQPPKLLIYLASTLASGVPSRFTGSGSGTQFTLTISGVQCDDAATYYCQGAYSGINAFGGGTEVVVKRTPVAPTVLLFPPSSDEVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFSRKNC(配列番号101)。
別の実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記可変軽鎖配列を含むかまたは下記可変軽鎖配列から成る軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QVLTQTPSPVSAAVGGAVTINCQSSQSVENGNWLGWYQQKPGQPPKLLIYLASTLASGVPSRFTGSGSGTQFTLTISGVQCDDAATYYCQGAYSGINAFGGGTEVVVK(配列番号102)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつAb3と同じエピトープ特異性を有し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る定常軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
RTPVAPTVLLFPPSSDEVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFSRKNC(配列番号110)。
別の実施形態では、本発明は、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合し、かつ配列番号81の重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号84;配列番号86;及び配列番号88のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つを含み、または配列番号82の可変重鎖配列を含み、ならびに/あるいは配列番号101の軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号104;配列番号106;及び配列番号108のポリペプチド配列の1、2、または3つをさらに含み、または配列番号102の可変軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメント、あるいはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%もしくは99%同一である配列の組合せを含有する抗体または抗体フラグメントを包含する。本発明の別の実施形態では、抗体またはそのフラグメントは、上述した例示可変重鎖及び可変軽鎖配列、もしくは重鎖及び軽鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列の1つ以上の組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明は、配列番号81の重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号83;配列番号85;配列番号87;及び配列番号89のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号82の可変重鎖配列、ならびに/あるいは配列番号101の軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号103;配列番号105;配列番号107;及び配列番号109のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号102の可変軽鎖配列、あるいはこれらのポリペプチド配列またはそれらと少なくとも80%、90%もしくは95%同一である配列の組合せを含む抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントをさらに企図する。
本発明の別の実施形態では、本発明の抗体または抗体フラグメントは、上記FR、CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の1つ以上の組合せを、それらの全てまたはそれらと少なくとも90%または95%同一である配列を含めて含むか、あるいはこれらから成る。
本発明の別の実施形態では、本発明の抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、配列番号81もしくは配列番号82のポリペプチド配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一であるポリペプチドを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体フラグメントは、配列番号101もしくは配列番号102のポリペプチド配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一であるポリペプチドを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号81の重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号84;配列番号86;及び配列番号88のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つまたは配列番号82の可変重鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号101の軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号104;配列番号106;及び配列番号108のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つまたは配列番号102の可変軽鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号81の重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号83;配列番号85;配列番号87;及び配列番号89のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号82の可変重鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する対象抗体または抗体フラグメントは、配列番号101の軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号103;配列番号105;配列番号107;及び配列番号109のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号102の可変軽鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明は、本明細書に記載の1つ以上の抗体フラグメントを含む抗体またはそのフラグメントをも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体のフラグメントは、下記抗体フラグメント:配列番号82の可変重鎖領域;配列番号102の可変軽鎖領域;配列番号82の可変重鎖領域の相補性決定領域(配列番号84;配列番号86;及び配列番号88);及び配列番号102の可変軽鎖領域の相補性決定領域(配列番号104;配列番号106;及び配列番号108)またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列の全てを含む抗体フラグメントの1、2、3もしくはそれより多くの抗体フラグメントを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明は、本明細書に記載の1つ以上の抗体フラグメントを含む抗体またはそのフラグメントをも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体のフラグメントは、下記抗体フラグメント:配列番号82の可変重鎖領域;配列番号102の可変軽鎖領域;配列番号82の可変重鎖領域のフレームワーク領域(配列番号83;配列番号85;配列番号87;及び配列番号89);及び配列番号102の可変軽鎖領域のフレームワーク領域(配列番号103;配列番号105;配列番号107;及び配列番号109)の全てを含む抗体フラグメントの1、2、3もしくはそれより多くの抗体フラグメントを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の特に好ましい実施形態では、抗糖タンパク質抗体は、配列番号81及び配列番号101を含むか、もしくはそれらから成るAb3であるか、またはAb3のCDRを含み、かつ本明細書に記載の少なくとも1つの生物活性を有する抗体もしくは抗体フラグメントであるか、または糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)との結合についてAb3と競合する抗糖タンパク質抗体、好ましくはAb3の配列もしくは糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)上のAb3と同一もしくは重複するエピトープ(複数可)に結合する抗体の配列と少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含有するものである。
本発明のさらに特に好ましい実施形態では、抗体フラグメントは、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対して結合特異性を有するFab(抗原結合性フラグメント)フラグメントを含むか、あるいはそれらから成る。抗体Ab3に関して、Fabフラグメントは、好ましくは、配列番号82の可変重鎖配列及び配列番号102の可変軽鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含む。本発明のこの実施形態は、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対する結合特異性を保持する配列番号82及び/または配列番号102の付加、欠失、もしくは変異体を含有するFabをさらに包含する。
本明細書に記載(以下に)の発明の一実施形態では、Fabフラグメントは、Ab3の酵素消化(例えば、パパイン)によって産生され得る。本発明の別の実施形態では、Ab3等の抗糖タンパク質抗体またはそのFabフラグメントは、哺乳類細胞、例えばCHO、NSOもしくはヒト腎細胞、真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母細胞(例えば一倍体または二倍体酵母、例えば一倍体または二倍体ピキア)及び他の酵母株における発現によって産生され得る。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。
さらなる実施形態では、本発明はさらに、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対して結合特異性を有し、Ab3の重鎖及び/または軽鎖ならびに、上記フラグメント、変異体、1つ以上のFR、CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の組合せを、それら全てまたはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含めて包含する抗体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。
抗体Ab4
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QSLEESGGDLVKPGASLTLTCTASGFSFSSGYDMCWVRQAPGKGLEWIACIYPNNPVTYYASWAKGRFTISKTSSTTVTLQMTSLTAADTATYFCGRSDSNGHTFNLWGQGTLVTVSSGQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK(配列番号121)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記可変重鎖配列を含むかまたは下記可変重鎖配列から成る重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QSLEESGGDLVKPGASLTLTCTASGFSFSSGYDMCWVRQAPGKGLEWIACIYPNNPVTYYASWAKGRFTISKTSSTTVTLQMTSLTAADTATYFCGRSDSNGHTFNLWGQGTLVTVSS(配列番号122)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつAb4と同じエピトープ特異性を有し、下記配列を含むかまたは下記配列から成る定常重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
GQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK(配列番号130)。
別の実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
DPVMTQTPSSVSAAVGGTVTINCQSSQSVNQNDLSWYQQKPGQPPKRLIYYASTLASGVSSRFKGSGSGTQFTLTISDMQCDDAATYYCQGSFRVSGWYWAFGGGTEVVVKRTPVAPTVLLFPPSSDEVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFSRKNC(配列番号141)。
別の実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記可変軽鎖配列を含むかまたは下記可変軽鎖配列から成る軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
DPVMTQTPSSVSAAVGGTVTINCQSSQSVNQNDLSWYQQKPGQPPKRLIYYASTLASGVSSRFKGSGSGTQFTLTISDMQCDDAATYYCQGSFRVSGWYWAFGGGTEVVVK(配列番号142)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつAb4と同じエピトープ特異性を有し、下記配列を含むかまたは下記配列から成る定常軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
RTPVAPTVLLFPPSSDEVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFSRKNC(配列番号150)。
別の実施形態では、本発明は、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合し、かつ配列番号121の重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号124;配列番号126;及び配列番号128のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つを含み、または配列番号122の可変重鎖配列を含み、ならびに/または配列番号141の軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号144;配列番号146;及び配列番号148のポリペプチド配列の1、2、または3つをさらに含み、または配列番号142の可変軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメント、あるいはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%もしくは99%同一である配列の組合せを含有する抗体または抗体フラグメントを包含する。本発明の別の実施形態では、抗体またはそのフラグメントは、上述した例示可変重鎖及び可変軽鎖配列、もしくは重鎖及び軽鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列の1つ以上の組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明は、配列番号121の重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号123;配列番号125;配列番号127;及び配列番号129のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号122の可変重鎖配列、ならびに/あるいは配列番号141の軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号143;配列番号145;配列番号147;及び配列番号149のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号142の可変軽鎖配列、あるいはこれらのポリペプチド配列またはそれらと少なくとも80%、90%もしくは95%同一である配列の組合せを含む抗体または抗体フラグメントをさらに企図する。
本発明の別の実施形態では、本発明の抗体または抗体フラグメントは、上記FR、CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の1つ以上の組合せを、それらの全てまたはそれらと少なくとも90%または95%同一である配列を含めて含むか、あるいはこれらから成る。
本発明の別の実施形態では、本発明の抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、配列番号121もしくは配列番号122のポリペプチド配列またはそれと少なくとも90%もしくは95%同一であるポリペプチドを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体フラグメントは、配列番号141もしくは配列番号142のポリペプチド配列またはそれと少なくとも90%もしくは95%同一であるポリペプチドを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号121の重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号124;配列番号126;及び配列番号128のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つまたは配列番号122の可変重鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号141の軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号144;配列番号146;及び配列番号148のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つまたは配列番号142の可変軽鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号121の重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号123;配列番号125;配列番号127;及び配列番号129のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号122の可変重鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する対象である抗体または抗体フラグメントは、配列番号141の軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号143;配列番号145;配列番号147;及び配列番号149のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号142の可変軽鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明は、本明細書に記載の1つ以上の抗体フラグメントを含む抗体またはそのフラグメントをも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体のフラグメントは、下記抗体フラグメント:配列番号122の可変重鎖領域;配列番号142の可変軽鎖領域;配列番号122の可変重鎖領域の相補性決定領域(配列番号124;配列番号126;及び配列番号128);及び配列番号142の可変軽鎖領域の相補性決定領域(配列番号144;配列番号146;及び配列番号148)またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列の全てを含む抗体フラグメントの1、2、3もしくはそれより多くの抗体フラグメントを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明は、本明細書に記載の1つ以上の抗体フラグメントを含む抗体またはそのフラグメントをも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体のフラグメントは、下記抗体フラグメント:配列番号122の可変重鎖領域;配列番号142の可変軽鎖領域;配列番号122の可変重鎖領域のフレームワーク領域(配列番号123;配列番号125;配列番号127;及び配列番号129);及び配列番号142の可変軽鎖領域のフレームワーク領域(配列番号143;配列番号145;配列番号147;及び配列番号149)の全てを含む抗体フラグメントの1、2、3もしくはそれより多くの抗体フラグメントを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の特に好ましい実施形態では、抗糖タンパク質抗体は、配列番号121及び配列番号141を含むか、もしくはそれらから成るAb4であるか、またはAb4のCDRを含み、かつ本明細書に記載の少なくとも1つの生物活性を有する抗体もしくは抗体フラグメントであるか、または糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)との結合についてAb4と競合する抗糖タンパク質抗体、好ましくはAb4の配列もしくは糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)上のAb4と同一もしくは重複するエピトープ(複数可)に結合する抗体の配列と少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含有するものである。
本発明のさらに特に好ましい実施形態では、抗体フラグメントは、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対して結合特異性を有するFab(抗原結合性フラグメント)フラグメントを含むか、またはそれらから成る。抗体Ab4に関して、Fabフラグメントは、好ましくは、配列番号122の可変重鎖配列及び配列番号142の可変軽鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含む。本発明のこの実施形態は、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対する結合特異性を保持する配列番号122及び/または配列番号142の付加、欠失、もしくは変異体を含有するFabをさらに包含する。
本明細書に記載(以下に)の発明の一実施形態では、Fabフラグメントは、Ab4の酵素消化(例えば、パパイン)によって産生され得る。本発明の別の実施形態では、Ab4等の抗糖タンパク質抗体またはそのFabフラグメントは、哺乳類細胞、例えばCHO、NSOもしくはヒト腎細胞、真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母細胞(例えば一倍体または二倍体酵母、例えば一倍体または二倍体ピキア)及び他の酵母株における発現によって産生され得る。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。
さらなる実施形態では、本発明はさらに、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対して結合特異性を有し、Ab4の重鎖及び/または軽鎖ならびに、上記フラグメント、変異体、1つ以上のFR、CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の組合せを、それら全てまたはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含めて包含する抗体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。
抗体Ab5
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QQQLLESGGGLVQPEGSLALTCTASGFSFSSGYDMCWVRQPPGKGLEWVGCIYSGDDNDITYYASWARGRFTISNPSSTTVTLQMTSLTVADTATYFCARGHAIYDNYDSVHLWGQGTLVTVSSGQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK(配列番号161)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記可変重鎖配列を含むかまたは下記可変重鎖配列から成る重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
QQQLLESGGGLVQPEGSLALTCTASGFSFSSGYDMCWVRQPPGKGLEWVGCIYSGDDNDITYYASWARGRFTISNPSSTTVTLQMTSLTVADTATYFCARGHAIYDNYDSVHLWGQGTLVTVSS(配列番号162)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつAb5と同じエピトープ特異性を有し、下記配列を含むかまたは下記配列から成る定常重鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
GQPKAPSVFPLAPCCGDTPSSTVTLGCLVKGYLPEPVTVTWNSGTLTNGVRTFPSVRQSSGLYSLSSVVSVTSSSQPVTCNVAHPATNTKVDKTVAPSTCSKPTCPPPELLGGPSVFIFPPKPKDTLMISRTPEVTCVVVDVSQDDPEVQFTWYINNEQVRTARPPLREQQFNSTIRVVSTLPIAHQDWLRGKEFKCKVHNKALPAPIEKTISKARGQPLEPKVYTMGPPREELSSRSVSLTCMINGFYPSDISVEWEKNGKAEDNYKTTPAVLDSDGSYFLYSKLSVPTSEWQRGDVFTCSVMHEALHNHYTQKSISRSPGK(配列番号170)。
別の実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記配列を含むかまたは下記配列から成る軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
IVMTQTPSSRSVPVGGTVTINCQASEIVNRNNRLAWFQQKPGQPPKLLMYLASTPASGVPSRFRGSGSGTQFTLTISDVVCDDAATYYCTAYKSSNTDGIAFGGGTEVVVKRTPVAPTVLLFPPSSDEVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFSRKNC(配列番号181)。
別の実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつ下記可変軽鎖配列を含むかまたは下記可変軽鎖配列から成る軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
IVMTQTPSSRSVPVGGTVTINCQASEIVNRNNRLAWFQQKPGQPPKLLMYLASTPASGVPSRFRGSGSGTQFTLTISDVVCDDAATYYCTAYKSSNTDGIAFGGGTEVVVK(配列番号182)。
一実施形態では、本発明は、マンノシル化タンパク質等の糖タンパク質と特異的に結合し、かつAb5と同じエピトープ特異性を有し、下記配列を含むかまたは下記配列から成る定常軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメントを包含する:
RTPVAPTVLLFPPSSDEVATGTVTIVCVANKYFPDVTVTWEVDGTTQTTGIENSKTPQNSADCTYNLSSTLTLTSTQYNSHKEYTCKVTQGTTSVVQSFSRKNC(配列番号190)。
別の実施形態では、本発明は、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合し、かつ配列番号161の重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号164;配列番号166;及び配列番号168のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つを含むかまたは配列番号162の可変重鎖配列を含み、ならびに/あるいは配列番号181の軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号184;配列番号186;及び配列番号188のポリペプチド配列の1、2、または3つをさらに含むかまたは配列番号182の可変軽鎖配列を含む抗体または抗体フラグメント、あるいはそれと少なくとも80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%もしくは99%同一である配列の組合せを含有する抗体または抗体フラグメントを包含する。本発明の別の実施形態では、抗体またはそのフラグメントは、上述した例示可変重鎖及び可変軽鎖配列、もしくは重鎖及び軽鎖配列、またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列の1つ以上の組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明は、配列番号161の重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号163;配列番号165;配列番号167;及び配列番号169のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号162の可変重鎖配列、ならびに/あるいは配列番号181の軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号183;配列番号185;配列番号187;及び配列番号189のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号182の可変軽鎖配列、あるいはこれらのポリペプチド配列またはそれらと少なくとも80%、90%もしくは95%同一である配列の組合せを含む抗体または抗体フラグメントをさらに企図する。
本発明の別の実施形態では、本発明の抗体または抗体フラグメントは、上記FR、CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の、それらの全てまたはそれらと少なくとも90%または95%同一である配列を含めた1つ以上の組合せを含むか、あるいはこれらから成る。
本発明の別の実施形態では、本発明の抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントは、配列番号161もしくは配列番号162のポリペプチド配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一であるポリペプチドを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体フラグメントは、配列番号181もしくは配列番号182のポリペプチド配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一であるポリペプチドを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号161の重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号164;配列番号166;及び配列番号168のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つまたは配列番号162の可変重鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号181の軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号184;配列番号186;及び配列番号188のポリペプチド配列の1、2、もしくは3つまたは配列番号182の可変軽鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体または抗体フラグメントは、配列番号161の重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号163;配列番号165;配列番号167;及び配列番号169のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号162の可変重鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する対象である抗体または抗体フラグメントは、配列番号181の軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号183;配列番号185;配列番号187;及び配列番号189のポリペプチド配列の1、2、3、もしくは4つまたは配列番号182の可変軽鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明は、本明細書に記載の1つ以上の抗体フラグメントを含む抗体またはそのフラグメントをも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体のフラグメントは、下記抗体フラグメント:配列番号162の可変重鎖領域;配列番号182の可変軽鎖領域;配列番号162の可変重鎖領域の相補性決定領域(配列番号164;配列番号166;及び配列番号168);及び配列番号182の可変軽鎖領域の相補性決定領域(配列番号184;配列番号186;及び配列番号188)またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列の全てを含む抗体のフラグメントの1、2、3もしくはそれより多くの抗体フラグメントを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明は、本明細書に記載の1つ以上の抗体フラグメントを含む抗体またはそのフラグメントをも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)と特異的に結合する抗体のフラグメントは、下記抗体フラグメント:配列番号162の可変重鎖領域;配列番号182の可変軽鎖領域;配列番号162の可変重鎖領域のフレームワーク領域(配列番号163;配列番号165;配列番号167;及び配列番号169);及び配列番号182の可変軽鎖領域のフレームワーク領域(配列番号183;配列番号185;配列番号187;及び配列番号189)の全てを含む抗体のフラグメントの1、2、3もしくはそれより多くの抗体フラグメントを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の特に好ましい実施形態では、抗糖タンパク質抗体は、配列番号161及び配列番号181を含むか、もしくはそれらから成るAb5であるか、またはAb5のCDRを含み、かつ本明細書に記載の少なくとも1つの生物活性を有する抗体もしくは抗体フラグメントであるか、または糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)との結合についてAb5と競合する抗糖タンパク質抗体、好ましくはAb5の配列もしくは糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)上のAb5と同一もしくは重複するエピトープ(複数可)に結合する抗体の配列と少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含有するものである。
本発明のさらに特に好ましい実施形態では、抗体フラグメントは、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対して結合特異性を有するFab(抗原結合性フラグメント)フラグメントを含むか、またはそれらから成る。抗体Ab5に関して、Fabフラグメントは、好ましくは、配列番号162の可変重鎖配列及び配列番号182の可変軽鎖配列またはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含む。本発明のこの実施形態は、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対する結合特異性を保持する配列番号162及び/または配列番号182の付加、欠失、もしくは変異体を含有するFabをさらに包含する。
本明細書に記載(以下に)の発明の一実施形態では、Fabフラグメントは、Ab5の酵素消化(例えば、パパイン)によって産生され得る。本発明の別の実施形態では、Ab5等の抗糖タンパク質抗体またはそのFabフラグメントは、哺乳類細胞、例えばCHO、NSOもしくはヒト腎細胞、真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母細胞(例えば一倍体または二倍体酵母、例えば一倍体または二倍体ピキア)及び他の酵母株における発現によって産生され得る。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。
さらなる実施形態では、本発明はさらに、糖タンパク質(例えばマンノシル化タンパク質)に対して結合特異性を有し、Ab5の重鎖及び/または軽鎖ならびに、上記フラグメント、変異体、1つ以上のFR、CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の組合せを、それら全てまたはそれらと少なくとも90%もしくは95%同一である配列を含めて包含する抗体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。
抗体ポリヌクレオチド配列
抗体Ab1
一実施形態では、本発明はさらに、糖タンパク質への結合特異性を有する抗体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。本発明の一実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号1の重鎖配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
caggagcagttggtggagtccgggggaggcctggtccagcctggggcatccctgacactcacctgcacagcttctggattctccttcagtaacaccaattacatgtgctgggtccgccaggctccagggaggggcctggagtgggtcggatgcatgcccgttggttttattgccagcactttctacgcgacctgggcgaaaggccgatccgccatctccaagtcctcgtcgaccgcggtgactctgcaaatgaccagtctgacagtcgcggacacggccacctatttctgtgcgagagaaagcggtagtggctgggcgcttaacttgtggggccaagggaccctggtcaccgtctcgagcgggcaacctaaggctccatcagtcttcccactggccccctgctgcggggacacaccctctagcacggtgaccttgggctgcctggtcaaaggctacctcccggagccagtgaccgtgacctggaactcgggcaccctcaccaatggggtacgcaccttcccgtccgtccggcagtcctcaggcctctactcgctgagcagcgtggtgagcgtgacctcaagcagccagcccgtcacctgcaacgtggcccacccagccaccaacaccaaagtggacaagaccgttgcgccctcgacatgcagcaagcccacgtgcccaccccctgaactcctggggggaccgtctgtcttcatcttccccccaaaacccaaggacaccctcatgatctcacgcacccccgaggtcacatgcgtggtggtggacgtgagccaggatgaccccgaggtgcagttcacatggtacataaacaacgagcaggtgcgcaccgcccggccgccgctacgggagcagcagttcaacagcacgatccgcgtggtcagcaccctccccatcgcgcaccaggactggctgaggggcaaggagttcaagtgcaaagtccacaacaaggcactcccggcccccatcgagaaaaccatctccaaagccagagggcagcccctggagccgaaggtctacaccatgggccctccccgggaggagctgagcagcaggtcggtcagcctgacctgcatgatcaacggcttctacccttccgacatctcggtggagtgggagaagaacgggaaggcagaggacaactacaagaccacgccggccgtgctggacagcgacggctcctacttcctctacagcaagctctcagtgcccacgagtgagtggcagcggggcgacgtcttcacctgctccgtgatgcacgaggccttgcacaaccactacacgcagaagtccatctcccgctctccgggtaaa(配列番号11)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号2の可変重鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
caggagcagttggtggagtccgggggaggcctggtccagcctggggcatccctgacactcacctgcacagcttctggattctccttcagtaacaccaattacatgtgctgggtccgccaggctccagggaggggcctggagtgggtcggatgcatgcccgttggttttattgccagcactttctacgcgacctgggcgaaaggccgatccgccatctccaagtcctcgtcgaccgcggtgactctgcaaatgaccagtctgacagtcgcggacacggccacctatttctgtgcgagagaaagcggtagtggctgggcgcttaacttgtggggccaagggaccctggtcaccgtctcgagc(配列番号12)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号10の定常重鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
gggcaacctaaggctccatcagtcttcccactggccccctgctgcggggacacaccctctagcacggtgaccttgggctgcctggtcaaaggctacctcccggagccagtgaccgtgacctggaactcgggcaccctcaccaatggggtacgcaccttcccgtccgtccggcagtcctcaggcctctactcgctgagcagcgtggtgagcgtgacctcaagcagccagcccgtcacctgcaacgtggcccacccagccaccaacaccaaagtggacaagaccgttgcgccctcgacatgcagcaagcccacgtgcccaccccctgaactcctggggggaccgtctgtcttcatcttccccccaaaacccaaggacaccctcatgatctcacgcacccccgaggtcacatgcgtggtggtggacgtgagccaggatgaccccgaggtgcagttcacatggtacataaacaacgagcaggtgcgcaccgcccggccgccgctacgggagcagcagttcaacagcacgatccgcgtggtcagcaccctccccatcgcgcaccaggactggctgaggggcaaggagttcaagtgcaaagtccacaacaaggcactcccggcccccatcgagaaaaccatctccaaagccagagggcagcccctggagccgaaggtctacaccatgggccctccccgggaggagctgagcagcaggtcggtcagcctgacctgcatgatcaacggcttctacccttccgacatctcggtggagtgggagaagaacgggaaggcagaggacaactacaagaccacgccggccgtgctggacagcgacggctcctacttcctctacagcaagctctcagtgcccacgagtgagtggcagcggggcgacgtcttcacctgctccgtgatgcacgaggccttgcacaaccactacacgcagaagtccatctcccgctctccgggtaaa(配列番号20)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号21の軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
gaccctgtgctgacccagactccatcccccgtgtctgcagctgtgggaggcacagtcaccatcagttgccaggccagtgagagtgttgagagtggcaactggttagcctggtatcagcagaaaccagggcagcctcccaagctcctgatctattatacatccactctggcatctggggtcccatcgcggttcaaaggcagtggatctggggcacacttcactctcaccatcagcggcgtgcagtgtgacgatgctgccacttactactgtcaaggcgctttttatggtgtgaatactttcggcggagggaccgaggtggtggtcaaacgtacgccagttgcacctactgtcctcctcttcccaccatctagcgatgaggtggcaactggaacagtcaccatcgtgtgtgtggcgaataaatactttcccgatgtcaccgtcacctgggaggtggatggcaccacccaaacaactggcatcgagaacagtaaaacaccgcagaattctgcagattgtacctacaacctcagcagcactctgacactgaccagcacacagtacaacagccacaaagagtacacctgcaaggtgacccagggcacgacctcagtcgtccagagcttcagtaggaagaactgt(配列番号31)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号22の可変軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
gaccctgtgctgacccagactccatcccccgtgtctgcagctgtgggaggcacagtcaccatcagttgccaggccagtgagagtgttgagagtggcaactggttagcctggtatcagcagaaaccagggcagcctcccaagctcctgatctattatacatccactctggcatctggggtcccatcgcggttcaaaggcagtggatctggggcacacttcactctcaccatcagcggcgtgcagtgtgacgatgctgccacttactactgtcaaggcgctttttatggtgtgaatactttcggcggagggaccgaggtggtggtcaaa(配列番号32)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号30の定常軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cgtacgccagttgcacctactgtcctcctcttcccaccatctagcgatgaggtggcaactggaacagtcaccatcgtgtgtgtggcgaataaatactttcccgatgtcaccgtcacctgggaggtggatggcaccacccaaacaactggcatcgagaacagtaaaacaccgcagaattctgcagattgtacctacaacctcagcagcactctgacactgaccagcacacagtacaacagccacaaagagtacacctgcaaggtgacccagggcacgacctcagtcgtccagagcttcagtaggaagaactgt(配列番号40)。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、配列番号1の重鎖配列もしくは配列番号2の可変重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)をコードするポリヌクレオチドに対応する配列番号14;配列番号16;及び配列番号18のポリヌクレオチド配列の1つ以上、ならびに/または配列番号21の軽鎖配列もしくは配列番号22の可変軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号34;配列番号36;及び配列番号38のポリヌクレオチド配列の1つ以上、またはこれらのポリヌクレオチド配列の組合せを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体をコードするポリヌクレオチドまたはそのフラグメントは、上記CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の全てを含め、それらの1つ以上をコードするポリヌクレオチドの組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、配列番号1の重鎖配列もしくは配列番号2の可変重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)をコードするポリヌクレオチドに対応する配列番号13;配列番号15;配列番号17;及び配列番号19のポリヌクレオチド配列の1つ以上、ならびに/または配列番号21の軽鎖配列もしくは配列番号22の可変軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号33;配列番号35;配列番号37;及び配列番号39のポリヌクレオチド配列の1つ以上、またはこれらのポリヌクレオチド配列の組合せを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体をコードするポリヌクレオチドまたはそのフラグメントは、上記FR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の全てを含め、それらの1つ以上の組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明は、本明細書に記載の抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチド配列の1つ以上を含むポリヌクレオチド配列をも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、抗体フラグメントをコードする下記ポリヌクレオチド:配列番号1の重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号11;配列番号2の可変重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号12;配列番号21の軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号31:配列番号22の可変軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号32;配列番号1の重鎖配列または配列番号2の可変重鎖配列の相補性決定領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号14;配列番号16;及び配列番号18);配列番号21の軽鎖配列または配列番号22の可変軽鎖配列の相補性決定領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号34;配列番号36;及び配列番号38);配列番号1の重鎖配列または配列番号2の可変重鎖配列のフレームワーク領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号13;配列番号15;配列番号17;及び配列番号19);ならびに配列番号21の軽鎖配列または配列番号22の可変軽鎖配列のフレームワーク領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号33;配列番号35;配列番号37;及び配列番号39)の全てを含め、それらの1、2、3またはそれより多くを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の好ましい実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、糖タンパク質に対して結合特異性を有するFab(抗原結合性フラグメント)フラグメントをコードするポリヌクレオチドを含むか、あるいは該ポリヌクレオチドから成る。抗体Ab1に関して、全長Ab1抗体をコードするポリヌクレオチドは、配列番号1の重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号11及び配列番号21の軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号31を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の別の実施形態は、哺乳類細胞、例えばCHO、NSO、ヒト腎細胞等、または真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母ピキア等の酵母細胞における発現のための発現ベクターに組み込まれるこれらのポリヌクレオチドを企図する。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。本明細書に記載(以下に)の発明の一実施形態では、Fabフラグメントは、適切な宿主における全長ポリヌクレオチドの発現後のAb1の酵素消化(例えば、パパイン)によって産生され得る。本発明の別の実施形態では、Ab1等の抗糖タンパク質抗体またはそのFabフラグメントは、哺乳類細胞、例えばCHO、NSOもしくはヒト腎細胞等、真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母細胞(例えば二倍体酵母、例えば二倍体ピキア)及び他の酵母株におけるAb1ポリヌクレオチドの発現によって産生され得る。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。
抗体Ab2
一実施形態では、本発明はさらに、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。本発明の一実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号41の重鎖配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cagtcgttggaggagtccgggggaggcctggtcaagcctgagggatccctgacactcacctgcaaagcctctggattctccttcactggcgcccactacatgtgctgggtccgccaggctccagggaaggggctggagtggatcgcatgtatttatggtggtagtgttgatataactttctacgcgagctgggcgaaaggccgattcgccatctccaagtcctcgtcgaccgcggtgactctgcaaatgaccagtctgacagccgcggacacggccacctatgtctgtgcgagagaaagcggtagtggctgggcgcttaacttgtggggcccggggaccctagtcaccgtctcgagcgggcaacctaaggctccatcagtcttcccactggccccctgctgcggggacacaccctctagcacggtgaccttgggctgcctggtcaaaggctacctcccggagccagtgaccgtgacctggaactcgggcaccctcaccaatggggtacgcaccttcccgtccgtccggcagtcctcaggcctctactcgctgagcagcgtggtgagcgtgacctcaagcagccagcccgtcacctgcaacgtggcccacccagccaccaacaccaaagtggacaagaccgttgcgccctcgacatgcagcaagcccacgtgcccaccccctgaactcctggggggaccgtctgtcttcatcttccccccaaaacccaaggacaccctcatgatctcacgcacccccgaggtcacatgcgtggtggtggacgtgagccaggatgaccccgaggtgcagttcacatggtacataaacaacgagcaggtgcgcaccgcccggccgccgctacgggagcagcagttcaacagcacgatccgcgtggtcagcaccctccccatcgcgcaccaggactggctgaggggcaaggagttcaagtgcaaagtccacaacaaggcactcccggcccccatcgagaaaaccatctccaaagccagagggcagcccctggagccgaaggtctacaccatgggccctccccgggaggagctgagcagcaggtcggtcagcctgacctgcatgatcaacggcttctacccttccgacatctcggtggagtgggagaagaacgggaaggcagaggacaactacaagaccacgccggccgtgctggacagcgacggctcctacttcctctacagcaagctctcagtgcccacgagtgagtggcagcggggcgacgtcttcacctgctccgtgatgcacgaggccttgcacaaccactacacgcagaagtccatctcccgctctccgggtaaa(配列番号51)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号42の可変重鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cagtcgttggaggagtccgggggaggcctggtcaagcctgagggatccctgacactcacctgcaaagcctctggattctccttcactggcgcccactacatgtgctgggtccgccaggctccagggaaggggctggagtggatcgcatgtatttatggtggtagtgttgatataactttctacgcgagctgggcgaaaggccgattcgccatctccaagtcctcgtcgaccgcggtgactctgcaaatgaccagtctgacagccgcggacacggccacctatgtctgtgcgagagaaagcggtagtggctgggcgcttaacttgtggggcccggggaccctagtcaccgtctcgagc(配列番号52)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号50の定常重鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
gggcaacctaaggctccatcagtcttcccactggccccctgctgcggggacacaccctctagcacggtgaccttgggctgcctggtcaaaggctacctcccggagccagtgaccgtgacctggaactcgggcaccctcaccaatggggtacgcaccttcccgtccgtccggcagtcctcaggcctctactcgctgagcagcgtggtgagcgtgacctcaagcagccagcccgtcacctgcaacgtggcccacccagccaccaacaccaaagtggacaagaccgttgcgccctcgacatgcagcaagcccacgtgcccaccccctgaactcctggggggaccgtctgtcttcatcttccccccaaaacccaaggacaccctcatgatctcacgcacccccgaggtcacatgcgtggtggtggacgtgagccaggatgaccccgaggtgcagttcacatggtacataaacaacgagcaggtgcgcaccgcccggccgccgctacgggagcagcagttcaacagcacgatccgcgtggtcagcaccctccccatcgcgcaccaggactggctgaggggcaaggagttcaagtgcaaagtccacaacaaggcactcccggcccccatcgagaaaaccatctccaaagccagagggcagcccctggagccgaaggtctacaccatgggccctccccgggaggagctgagcagcaggtcggtcagcctgacctgcatgatcaacggcttctacccttccgacatctcggtggagtgggagaagaacgggaaggcagaggacaactacaagaccacgccggccgtgctggacagcgacggctcctacttcctctacagcaagctctcagtgcccacgagtgagtggcagcggggcgacgtcttcacctgctccgtgatgcacgaggccttgcacaaccactacacgcagaagtccatctcccgctctccgggtaaa(配列番号60)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号61の軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
caagtgctgacccagactgcatcgcccgtgtctgccgctgtgggaggcacagtcaccatcagttgccagtccagtcagagtgttgagaatggcaactggttagcctggtatcagcagaaaccagggcagcctcccaagctcctgatctatctggcatccactctggaatctggggtcccatcgcggttcaaaggcagtggatctgggacacagttcactctcaccatcagcggcgtacagtgtgacgatgctgccacttactactgtcagggcgcttatagtggtattaatgttttcggcggagggaccgaggtggtggtcaaacgtacgccagttgcacctactgtcctcctcttcccaccatctagcgatgaggtggcaactggaacagtcaccatcgtgtgtgtggcgaataaatactttcccgatgtcaccgtcacctgggaggtggatggcaccacccaaacaactggcatcgagaacagtaaaacaccgcagaattctgcagattgtacctacaacctcagcagcactctgacactgaccagcacacagtacaacagccacaaagagtacacctgcaaggtgacccagggcacgacctcagtcgtccagagcttcagtaggaagaactgt(配列番号71)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号62の可変軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
caagtgctgacccagactgcatcgcccgtgtctgccgctgtgggaggcacagtcaccatcagttgccagtccagtcagagtgttgagaatggcaactggttagcctggtatcagcagaaaccagggcagcctcccaagctcctgatctatctggcatccactctggaatctggggtcccatcgcggttcaaaggcagtggatctgggacacagttcactctcaccatcagcggcgtacagtgtgacgatgctgccacttactactgtcagggcgcttatagtggtattaatgttttcggcggagggaccgaggtggtggtcaaa(配列番号72)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号70の定常軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cgtacgccagttgcacctactgtcctcctcttcccaccatctagcgatgaggtggcaactggaacagtcaccatcgtgtgtgtggcgaataaatactttcccgatgtcaccgtcacctgggaggtggatggcaccacccaaacaactggcatcgagaacagtaaaacaccgcagaattctgcagattgtacctacaacctcagcagcactctgacactgaccagcacacagtacaacagccacaaagagtacacctgcaaggtgacccagggcacgacctcagtcgtccagagcttcagtaggaagaactgt(配列番号80)。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、配列番号41の重鎖配列もしくは配列番号42の可変重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)をコードするポリヌクレオチドに対応する配列番号54;配列番号56;及び配列番号58のポリヌクレオチド配列の1つ以上、ならびに/または配列番号61の軽鎖配列もしくは配列番号62の可変軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号74;配列番号76;及び配列番号78のポリヌクレオチド配列の1つ以上、またはこれらのポリヌクレオチド配列の組合せを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体をコードするポリヌクレオチドまたはそのフラグメントは、上記CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の全てを含め、それらの1つ以上をコードするポリヌクレオチドの組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、配列番号41の重鎖配列もしくは配列番号42の可変重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)をコードするポリヌクレオチドに対応する配列番号53;配列番号55;配列番号57;及び配列番号59のポリヌクレオチド配列の1つ以上、ならびに/または配列番号61の軽鎖配列もしくは配列番号62の可変軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号73;配列番号75;配列番号77;及び配列番号79のポリヌクレオチド配列の1つ以上、またはこれらのポリヌクレオチド配列の組合せを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体をコードするポリヌクレオチドまたはそのフラグメントは、上記FR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の全てを含め、それらの1つ以上の組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明は、本明細書に記載の抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチド配列の1つ以上を含むポリヌクレオチド配列をも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、抗体フラグメントをコードする下記ポリヌクレオチド:配列番号41の重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号51;配列番号42の可変重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号52;配列番号61の軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号71:配列番号62の可変軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号72;配列番号41の重鎖配列もしくは配列番号42の可変重鎖配列の相補性決定領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号54;配列番号56;及び配列番号58);配列番号61の軽鎖配列もしくは配列番号62の可変軽鎖配列の相補性決定領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号74;配列番号76;及び配列番号78);配列番号41の重鎖配列もしくは配列番号42の可変重鎖配列のフレームワーク領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号53;配列番号55;配列番号57;及び配列番号59);ならびに配列番号61の軽鎖配列もしくは配列番号62の可変軽鎖配列のフレームワーク領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号73;配列番号75;配列番号77;及び配列番号79)の全てを含め、それらの1、2、3またはそれより多くを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の好ましい実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、糖タンパク質に対して結合特異性を有するFab(抗原結合性フラグメント)フラグメントをコードするポリヌクレオチドを含むか、あるいは該ポリヌクレオチドから成る。抗体Ab2に関して、全長Ab2抗体をコードするポリヌクレオチドは、配列番号41の重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号51及び配列番号61の軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号71を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の別の実施形態は、哺乳類細胞、例えばCHO、NSO、ヒト腎細胞等、または真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母ピキア等の酵母細胞における発現のための発現ベクターに組み込まれるこれらのポリヌクレオチドを企図する。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。本明細書に記載(以下に)の発明の一実施形態では、Fabフラグメントは、適切な宿主における全長ポリヌクレオチドの発現後のAb2の酵素消化(例えば、パパイン)によって産生され得る。本発明の別の実施形態では、Ab2等の抗糖タンパク質抗体またはそのFabフラグメントは、哺乳類細胞、例えばCHO、NSOもしくはヒト腎細胞等、真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母細胞(例えば二倍体酵母、例えば二倍体ピキア)及び他の酵母株におけるAb2ポリヌクレオチドの発現によって産生され得る。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。
抗体Ab3
一実施形態では、本発明はさらに、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。本発明の一実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号81の重鎖配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cagtcgttggaggagtccgggggaggcctggtccagcctgagggatccctgacactcacctgtacagcctctggattcttcttcagtggcgcccactacatgtgctgggtccgccaggctccagggcaggggctggagtggatcggatgcacttatggtggtagtgttgatatcactttctacgcgagctgggcgaaaggccgattcgccatctccaaaacctcgtcgaccacggtgactctgcaactgaccagtctgacagccgcggacacggccacctatgtctgtgcgagagaaagcggtagtggctgggcacttaacttgtggggccaggggaccctcgtcaccgtctcgagcgggcaacctaaggctccatcagtcttcccactggccccctgctgcggggacacaccctctagcacggtgaccttgggctgcctggtcaaaggctacctcccggagccagtgaccgtgacctggaactcgggcaccctcaccaatggggtacgcaccttcccgtccgtccggcagtcctcaggcctctactcgctgagcagcgtggtgagcgtgacctcaagcagccagcccgtcacctgcaacgtggcccacccagccaccaacaccaaagtggacaagaccgttgcgccctcgacatgcagcaagcccacgtgcccaccccctgaactcctggggggaccgtctgtcttcatcttccccccaaaacccaaggacaccctcatgatctcacgcacccccgaggtcacatgcgtggtggtggacgtgagccaggatgaccccgaggtgcagttcacatggtacataaacaacgagcaggtgcgcaccgcccggccgccgctacgggagcagcagttcaacagcacgatccgcgtggtcagcaccctccccatcgcgcaccaggactggctgaggggcaaggagttcaagtgcaaagtccacaacaaggcactcccggcccccatcgagaaaaccatctccaaagccagagggcagcccctggagccgaaggtctacaccatgggccctccccgggaggagctgagcagcaggtcggtcagcctgacctgcatgatcaacggcttctacccttccgacatctcggtggagtgggagaagaacgggaaggcagaggacaactacaagaccacgccggccgtgctggacagcgacggctcctacttcctctacagcaagctctcagtgcccacgagtgagtggcagcggggcgacgtcttcacctgctccgtgatgcacgaggccttgcacaaccactacacgcagaagtccatctcccgctctccgggtaaa(配列番号91)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号82の可変重鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cagtcgttggaggagtccgggggaggcctggtccagcctgagggatccctgacactcacctgtacagcctctggattcttcttcagtggcgcccactacatgtgctgggtccgccaggctccagggcaggggctggagtggatcggatgcacttatggtggtagtgttgatatcactttctacgcgagctgggcgaaaggccgattcgccatctccaaaacctcgtcgaccacggtgactctgcaactgaccagtctgacagccgcggacacggccacctatgtctgtgcgagagaaagcggtagtggctgggcacttaacttgtggggccaggggaccctcgtcaccgtctcgagc(配列番号92)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号90の定常重鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
gggcaacctaaggctccatcagtcttcccactggccccctgctgcggggacacaccctctagcacggtgaccttgggctgcctggtcaaaggctacctcccggagccagtgaccgtgacctggaactcgggcaccctcaccaatggggtacgcaccttcccgtccgtccggcagtcctcaggcctctactcgctgagcagcgtggtgagcgtgacctcaagcagccagcccgtcacctgcaacgtggcccacccagccaccaacaccaaagtggacaagaccgttgcgccctcgacatgcagcaagcccacgtgcccaccccctgaactcctggggggaccgtctgtcttcatcttccccccaaaacccaaggacaccctcatgatctcacgcacccccgaggtcacatgcgtggtggtggacgtgagccaggatgaccccgaggtgcagttcacatggtacataaacaacgagcaggtgcgcaccgcccggccgccgctacgggagcagcagttcaacagcacgatccgcgtggtcagcaccctccccatcgcgcaccaggactggctgaggggcaaggagttcaagtgcaaagtccacaacaaggcactcccggcccccatcgagaaaaccatctccaaagccagagggcagcccctggagccgaaggtctacaccatgggccctccccgggaggagctgagcagcaggtcggtcagcctgacctgcatgatcaacggcttctacccttccgacatctcggtggagtgggagaagaacgggaaggcagaggacaactacaagaccacgccggccgtgctggacagcgacggctcctacttcctctacagcaagctctcagtgcccacgagtgagtggcagcggggcgacgtcttcacctgctccgtgatgcacgaggccttgcacaaccactacacgcagaagtccatctcccgctctccgggtaaa(配列番号100)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号101の軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
caggtgctgacccagactccatcccccgtgtctgcagctgtgggaggcgcagtcaccatcaattgccagtccagtcagagtgttgagaatggcaactggttaggctggtatcagcagaaaccagggcagcctcccaagctcctgatctatctggcatccactctggcatctggggtcccttcgcggttcaccggcagcggatctgggacacagttcactctcaccatcagcggcgtgcagtgtgacgatgctgccacttactattgtcaaggcgcttatagtggtattaatgctttcggcggagggaccgaggtggtggtcaaacgtacgccagttgcacctactgtcctcctcttcccaccatctagcgatgaggtggcaactggaacagtcaccatcgtgtgtgtggcgaataaatactttcccgatgtcaccgtcacctgggaggtggatggcaccacccaaacaactggcatcgagaacagtaaaacaccgcagaattctgcagattgtacctacaacctcagcagcactctgacactgaccagcacacagtacaacagccacaaagagtacacctgcaaggtgacccagggcacgacctcagtcgtccagagcttcagtaggaagaactgt(配列番号111)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号102の可変軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
caggtgctgacccagactccatcccccgtgtctgcagctgtgggaggcgcagtcaccatcaattgccagtccagtcagagtgttgagaatggcaactggttaggctggtatcagcagaaaccagggcagcctcccaagctcctgatctatctggcatccactctggcatctggggtcccttcgcggttcaccggcagcggatctgggacacagttcactctcaccatcagcggcgtgcagtgtgacgatgctgccacttactattgtcaaggcgcttatagtggtattaatgctttcggcggagggaccgaggtggtggtcaaa(配列番号112)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号110の定常軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該下記ポリヌクレオチド配列から成る:
cgtacgccagttgcacctactgtcctcctcttcccaccatctagcgatgaggtggcaactggaacagtcaccatcgtgtgtgtggcgaataaatactttcccgatgtcaccgtcacctgggaggtggatggcaccacccaaacaactggcatcgagaacagtaaaacaccgcagaattctgcagattgtacctacaacctcagcagcactctgacactgaccagcacacagtacaacagccacaaagagtacacctgcaaggtgacccagggcacgacctcagtcgtccagagcttcagtaggaagaactgt(配列番号120)。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、配列番号81の重鎖配列もしくは配列番号82の可変重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)をコードするポリヌクレオチドに対応する配列番号94;配列番号96;及び配列番号98のポリヌクレオチド配列の1つ以上、ならびに/または配列番号101の軽鎖配列もしくは配列番号102の可変軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号114;配列番号116;及び配列番号118のポリヌクレオチド配列の1つ以上、またはこれらのポリヌクレオチド配列の組合せを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体をコードするポリヌクレオチドまたはそのフラグメントは、上記CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の全てを含め、それらの1つ以上をコードするポリヌクレオチドの組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、配列番号81の重鎖配列もしくは配列番号82の可変重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)をコードするポリヌクレオチドに対応する配列番号93;配列番号95;配列番号97;及び配列番号99のポリヌクレオチド配列の1つ以上、ならびに/または配列番号101の軽鎖配列もしくは配列番号102の可変軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号113;配列番号115;配列番号117;及び配列番号119のポリヌクレオチド配列の1つ以上、またはこれらのポリヌクレオチド配列の組合せを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体をコードするポリヌクレオチドまたはそのフラグメントは、上記FR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の全てを含め、それらの1つ以上の組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明は、本明細書に記載の抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチド配列の1つ以上を含むポリヌクレオチド配列をも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、抗体フラグメントをコードする下記ポリヌクレオチド:配列番号81の重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号91;配列番号82の可変重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号92;配列番号101の軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号111:配列番号102の可変軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号112;配列番号81の重鎖配列もしくは配列番号82の可変重鎖配列の相補性決定領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号94;配列番号96;及び配列番号98);配列番号101の軽鎖配列もしくは配列番号102の可変軽鎖配列の相補性決定領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号114;配列番号116;及び配列番号118);配列番号81の重鎖配列もしくは配列番号82の可変重鎖配列のフレームワーク領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号93;配列番号95;配列番号97;及び配列番号99);ならびに配列番号101の軽鎖配列もしくは配列番号102の可変軽鎖配列のフレームワーク領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号113;配列番号115;配列番号117;及び配列番号119)の全てを含め、それらの1、2、3またはそれより多くを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の好ましい実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、糖タンパク質に対して結合特異性を有するFab(抗原結合性フラグメント)フラグメントをコードするポリヌクレオチドを含むか、あるいは該ポリヌクレオチドから成る。抗体Ab3に関して、全長Ab3抗体をコードするポリヌクレオチドは、配列番号81の重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号91及び配列番号101の軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号111を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の別の実施形態は、哺乳類細胞、例えばCHO、NSO、ヒト腎細胞等、または真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母ピキア等の酵母細胞における発現のための発現ベクターに組み込まれるこれらのポリヌクレオチドを企図する。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。本明細書に記載(以下に)の発明の一実施形態では、Fabフラグメントは、適切な宿主における全長ポリヌクレオチドの発現後のAb3の酵素消化(例えば、パパイン)によって産生され得る。本発明の別の実施形態では、Ab3等の抗糖タンパク質抗体またはそのFabフラグメントは、哺乳類細胞、例えばCHO、NSOもしくはヒト腎細胞等、真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母細胞(例えば二倍体酵母、例えば二倍体ピキア)及び他の酵母株におけるAb3ポリヌクレオチドの発現によって産生され得る。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。
抗体Ab4
一実施形態では、本発明はさらに、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。本発明の一実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号121の重鎖配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cagtcgttggaggagtccgggggagacctggtcaagcctggggcatccctgacactcacctgcacagcctctggattctccttcagtagcggctacgacatgtgttgggtccgccaggctccagggaaggggctggagtggatcgcctgtatttaccctaataatcctgtcacttactacgcgagctgggcgaaaggccgattcaccatctccaaaacctcgtcgaccacggtgactctgcaaatgaccagtctgacagccgcggacacggccacctatttctgtgggagatctgatagtaatggtcatacctttaacttgtggggccaaggcaccctcgtcaccgtctcgagcgggcaacctaaggctccatcagtcttcccactggccccctgctgcggggacacaccctctagcacggtgaccttgggctgcctggtcaaaggctacctcccggagccagtgaccgtgacctggaactcgggcaccctcaccaatggggtacgcaccttcccgtccgtccggcagtcctcaggcctctactcgctgagcagcgtggtgagcgtgacctcaagcagccagcccgtcacctgcaacgtggcccacccagccaccaacaccaaagtggacaagaccgttgcgccctcgacatgcagcaagcccacgtgcccaccccctgaactcctggggggaccgtctgtcttcatcttccccccaaaacccaaggacaccctcatgatctcacgcacccccgaggtcacatgcgtggtggtggacgtgagccaggatgaccccgaggtgcagttcacatggtacataaacaacgagcaggtgcgcaccgcccggccgccgctacgggagcagcagttcaacagcacgatccgcgtggtcagcaccctccccatcgcgcaccaggactggctgaggggcaaggagttcaagtgcaaagtccacaacaaggcactcccggcccccatcgagaaaaccatctccaaagccagagggcagcccctggagccgaaggtctacaccatgggccctccccgggaggagctgagcagcaggtcggtcagcctgacctgcatgatcaacggcttctacccttccgacatctcggtggagtgggagaagaacgggaaggcagaggacaactacaagaccacgccggccgtgctggacagcgacggctcctacttcctctacagcaagctctcagtgcccacgagtgagtggcagcggggcgacgtcttcacctgctccgtgatgcacgaggccttgcacaaccactacacgcagaagtccatctcccgctctccgggtaaa(配列番号131)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号122の可変重鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cagtcgttggaggagtccgggggagacctggtcaagcctggggcatccctgacactcacctgcacagcctctggattctccttcagtagcggctacgacatgtgttgggtccgccaggctccagggaaggggctggagtggatcgcctgtatttaccctaataatcctgtcacttactacgcgagctgggcgaaaggccgattcaccatctccaaaacctcgtcgaccacggtgactctgcaaatgaccagtctgacagccgcggacacggccacctatttctgtgggagatctgatagtaatggtcatacctttaacttgtggggccaaggcaccctcgtcaccgtctcgagc(配列番号132)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号130の定常重鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
gggcaacctaaggctccatcagtcttcccactggccccctgctgcggggacacaccctctagcacggtgaccttgggctgcctggtcaaaggctacctcccggagccagtgaccgtgacctggaactcgggcaccctcaccaatggggtacgcaccttcccgtccgtccggcagtcctcaggcctctactcgctgagcagcgtggtgagcgtgacctcaagcagccagcccgtcacctgcaacgtggcccacccagccaccaacaccaaagtggacaagaccgttgcgccctcgacatgcagcaagcccacgtgcccaccccctgaactcctggggggaccgtctgtcttcatcttccccccaaaacccaaggacaccctcatgatctcacgcacccccgaggtcacatgcgtggtggtggacgtgagccaggatgaccccgaggtgcagttcacatggtacataaacaacgagcaggtgcgcaccgcccggccgccgctacgggagcagcagttcaacagcacgatccgcgtggtcagcaccctccccatcgcgcaccaggactggctgaggggcaaggagttcaagtgcaaagtccacaacaaggcactcccggcccccatcgagaaaaccatctccaaagccagagggcagcccctggagccgaaggtctacaccatgggccctccccgggaggagctgagcagcaggtcggtcagcctgacctgcatgatcaacggcttctacccttccgacatctcggtggagtgggagaagaacgggaaggcagaggacaactacaagaccacgccggccgtgctggacagcgacggctcctacttcctctacagcaagctctcagtgcccacgagtgagtggcagcggggcgacgtcttcacctgctccgtgatgcacgaggccttgcacaaccactacacgcagaagtccatctcccgctctccgggtaaa(配列番号140)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号141の軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
gaccctgtgatgacccagactccatcctccgtgtctgcagctgtgggaggcacagtcaccatcaattgccagtccagtcagagtgttaatcagaacgacttatcctggtatcagcagaaaccagggcagcctcccaagcgcctgatctattatgcatccactctggcatctggggtctcatcgcggttcaaaggcagtggatctgggacacagttcactctcaccatcagcgacatgcagtgtgacgatgctgccacttactactgtcaaggcagttttcgtgttagtggttggtactgggctttcggcggagggaccgaggtggtggtcaaacgtacgccagttgcacctactgtcctcctcttcccaccatctagcgatgaggtggcaactggaacagtcaccatcgtgtgtgtggcgaataaatactttcccgatgtcaccgtcacctgggaggtggatggcaccacccaaacaactggcatcgagaacagtaaaacaccgcagaattctgcagattgtacctacaacctcagcagcactctgacactgaccagcacacagtacaacagccacaaagagtacacctgcaaggtgacccagggcacgacctcagtcgtccagagcttcagtaggaagaactgt(配列番号151)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号142の可変軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
gaccctgtgatgacccagactccatcctccgtgtctgcagctgtgggaggcacagtcaccatcaattgccagtccagtcagagtgttaatcagaacgacttatcctggtatcagcagaaaccagggcagcctcccaagcgcctgatctattatgcatccactctggcatctggggtctcatcgcggttcaaaggcagtggatctgggacacagttcactctcaccatcagcgacatgcagtgtgacgatgctgccacttactactgtcaaggcagttttcgtgttagtggttggtactgggctttcggcggagggaccgaggtggtggtcaaa(配列番号152)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号150の定常軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cgtacgccagttgcacctactgtcctcctcttcccaccatctagcgatgaggtggcaactggaacagtcaccatcgtgtgtgtggcgaataaatactttcccgatgtcaccgtcacctgggaggtggatggcaccacccaaacaactggcatcgagaacagtaaaacaccgcagaattctgcagattgtacctacaacctcagcagcactctgacactgaccagcacacagtacaacagccacaaagagtacacctgcaaggtgacccagggcacgacctcagtcgtccagagcttcagtaggaagaactgt(配列番号160)。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、配列番号121の重鎖配列もしくは配列番号122の可変重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)をコードするポリヌクレオチドに対応する配列番号134;配列番号136;及び配列番号138のポリヌクレオチド配列の1つ以上、ならびに/または配列番号141の軽鎖配列もしくは配列番号142の可変軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号154;配列番号156;及び配列番号158のポリヌクレオチド配列の1つ以上、またはこれらのポリヌクレオチド配列の組合せを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体をコードするポリヌクレオチドまたはそのフラグメントは、上記CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の全てを含め、それらの1つ以上をコードするポリヌクレオチドの組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、配列番号121の重鎖配列もしくは配列番号122の可変重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)をコードするポリヌクレオチドに対応する配列番号133;配列番号135;配列番号137;及び配列番号139のポリヌクレオチド配列の1つ以上、ならびに/または配列番号141の軽鎖配列もしくは配列番号142の可変軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号153;配列番号155;配列番号157;及び配列番号159のポリヌクレオチド配列の1つ以上、またはこれらのポリヌクレオチド配列の組合せを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体をコードするポリヌクレオチドまたはそのフラグメントは、上記FR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の全てを含め、それらの1つ以上の組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明は、本明細書に記載の抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチド配列の1つ以上を含むポリヌクレオチド配列をも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、抗体フラグメントをコードする下記ポリヌクレオチド:配列番号121の重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号131;配列番号122の可変重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号132;配列番号141の軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号151:配列番号142の可変軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号152;配列番号121の重鎖配列もしくは配列番号122の可変重鎖配列の相補性決定領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号134;配列番号136;及び配列番号138);配列番号141の軽鎖配列もしくは配列番号142の可変軽鎖配列の相補性決定領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号154;配列番号156;及び配列番号158);配列番号121の重鎖配列もしくは配列番号122の可変重鎖配列のフレームワーク領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号133;配列番号135;配列番号137;及び配列番号139);ならびに配列番号141の軽鎖配列もしくは配列番号142の可変軽鎖配列のフレームワーク領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号153;配列番号155;配列番号157;及び配列番号159)の全てを含め、それらの1、2、3またはそれより多くを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の好ましい実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、糖タンパク質に対して結合特異性を有するFab(抗原結合性フラグメント)フラグメントをコードするポリヌクレオチドを含むか、あるいは該ポリヌクレオチドから成る。抗体Ab4に関して、全長Ab4抗体をコードするポリヌクレオチドは、配列番号121の重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号131及び配列番号141の軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号151を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の別の実施形態は、哺乳類細胞、例えばCHO、NSO、ヒト腎細胞等、または真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母ピキア等の酵母細胞における発現のための発現ベクターに組み込まれるこれらのポリヌクレオチドを企図する。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。本明細書に記載(以下に)の発明の一実施形態では、Fabフラグメントは、適切な宿主における全長ポリヌクレオチドの発現後のAb4の酵素消化(例えば、パパイン)によって産生され得る。本発明の別の実施形態では、Ab4等の抗糖タンパク質抗体またはそのFabフラグメントは、哺乳類細胞、例えばCHO、NSOもしくはヒト腎細胞等、真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母細胞(例えば二倍体酵母、例えば二倍体ピキア)及び他の酵母株におけるAb4ポリヌクレオチドの発現によって産生され得る。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。
抗体Ab5
一実施形態では、本発明はさらに、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドに関する。本発明の一実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号161の重鎖配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cagcagcagttgctggagtccgggggaggcctggtccagcctgagggatccctggcactcacctgcacagcttctggattctccttcagtagcggctacgacatgtgctgggtccgccagcctccagggaaggggctggagtgggtcggctgcatttatagtggtgatgataatgatattacttattacgcgagctgggcgagaggccgattcaccatctccaacccctcgtcgaccactgtgactctgcaaatgaccagtctgacagtcgcggacacggccacctatttctgtgcgcgaggtcatgctatttatgataattatgatagtgtccacttgtggggccaggggaccctcgtcaccgtctcgagcgggcaacctaaggctccatcagtcttcccactggccccctgctgcggggacacaccctctagcacggtgaccttgggctgcctggtcaaaggctacctcccggagccagtgaccgtgacctggaactcgggcaccctcaccaatggggtacgcaccttcccgtccgtccggcagtcctcaggcctctactcgctgagcagcgtggtgagcgtgacctcaagcagccagcccgtcacctgcaacgtggcccacccagccaccaacaccaaagtggacaagaccgttgcgccctcgacatgcagcaagcccacgtgcccaccccctgaactcctggggggaccgtctgtcttcatcttccccccaaaacccaaggacaccctcatgatctcacgcacccccgaggtcacatgcgtggtggtggacgtgagccaggatgaccccgaggtgcagttcacatggtacataaacaacgagcaggtgcgcaccgcccggccgccgctacgggagcagcagttcaacagcacgatccgcgtggtcagcaccctccccatcgcgcaccaggactggctgaggggcaaggagttcaagtgcaaagtccacaacaaggcactcccggcccccatcgagaaaaccatctccaaagccagagggcagcccctggagccgaaggtctacaccatgggccctccccgggaggagctgagcagcaggtcggtcagcctgacctgcatgatcaacggcttctacccttccgacatctcggtggagtgggagaagaacgggaaggcagaggacaactacaagaccacgccggccgtgctggacagcgacggctcctacttcctctacagcaagctctcagtgcccacgagtgagtggcagcggggcgacgtcttcacctgctccgtgatgcacgaggccttgcacaaccactacacgcagaagtccatctcccgctctccgggtaaa(配列番号171)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号162の可変重鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cagcagcagttgctggagtccgggggaggcctggtccagcctgagggatccctggcactcacctgcacagcttctggattctccttcagtagcggctacgacatgtgctgggtccgccagcctccagggaaggggctggagtgggtcggctgcatttatagtggtgatgataatgatattacttattacgcgagctgggcgagaggccgattcaccatctccaacccctcgtcgaccactgtgactctgcaaatgaccagtctgacagtcgcggacacggccacctatttctgtgcgcgaggtcatgctatttatgataattatgatagtgtccacttgtggggccaggggaccctcgtcaccgtctcgagc(配列番号172)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号170の定常重鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
gggcaacctaaggctccatcagtcttcccactggccccctgctgcggggacacaccctctagcacggtgaccttgggctgcctggtcaaaggctacctcccggagccagtgaccgtgacctggaactcgggcaccctcaccaatggggtacgcaccttcccgtccgtccggcagtcctcaggcctctactcgctgagcagcgtggtgagcgtgacctcaagcagccagcccgtcacctgcaacgtggcccacccagccaccaacaccaaagtggacaagaccgttgcgccctcgacatgcagcaagcccacgtgcccaccccctgaactcctggggggaccgtctgtcttcatcttccccccaaaacccaaggacaccctcatgatctcacgcacccccgaggtcacatgcgtggtggtggacgtgagccaggatgaccccgaggtgcagttcacatggtacataaacaacgagcaggtgcgcaccgcccggccgccgctacgggagcagcagttcaacagcacgatccgcgtggtcagcaccctccccatcgcgcaccaggactggctgaggggcaaggagttcaagtgcaaagtccacaacaaggcactcccggcccccatcgagaaaaccatctccaaagccagagggcagcccctggagccgaaggtctacaccatgggccctccccgggaggagctgagcagcaggtcggtcagcctgacctgcatgatcaacggcttctacccttccgacatctcggtggagtgggagaagaacgggaaggcagaggacaactacaagaccacgccggccgtgctggacagcgacggctcctacttcctctacagcaagctctcagtgcccacgagtgagtggcagcggggcgacgtcttcacctgctccgtgatgcacgaggccttgcacaaccactacacgcagaagtccatctcccgctctccgggtaaa(配列番号180)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号181の軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
atcgtgatgacccagactccatcttccaggtctgtccctgtgggaggcacagtcaccatcaattgccaggccagtgaaattgttaatagaaacaaccgcttagcctggtttcaacagaaaccagggcagcctcccaagctcctgatgtatctggcttccactccggcatctggggtcccatcgcggtttagaggcagtggatctgggacacagttcactctcaccatcagcgatgtggtgtgtgacgatgctgccacttattattgtacagcatataagagtagtaatactgatggtattgctttcggcggagggaccgaggtggtggtcaaacgtacgccagttgcacctactgtcctcctcttcccaccatctagcgatgaggtggcaactggaacagtcaccatcgtgtgtgtggcgaataaatactttcccgatgtcaccgtcacctgggaggtggatggcaccacccaaacaactggcatcgagaacagtaaaacaccgcagaattctgcagattgtacctacaacctcagcagcactctgacactgaccagcacacagtacaacagccacaaagagtacacctgcaaggtgacccagggcacgacctcagtcgtccagagcttcagtaggaagaactgt(配列番号191)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号182の可変軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
atcgtgatgacccagactccatcttccaggtctgtccctgtgggaggcacagtcaccatcaattgccaggccagtgaaattgttaatagaaacaaccgcttagcctggtttcaacagaaaccagggcagcctcccaagctcctgatgtatctggcttccactccggcatctggggtcccatcgcggtttagaggcagtggatctgggacacagttcactctcaccatcagcgatgtggtgtgtgacgatgctgccacttattattgtacagcatataagagtagtaatactgatggtattgctttcggcggagggaccgaggtggtggtcaaa(配列番号192)。
本発明の別の実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、配列番号190の定常軽鎖ポリペプチド配列をコードする下記ポリヌクレオチド配列を含むか、あるいは該ポリヌクレオチド配列から成る:
cgtacgccagttgcacctactgtcctcctcttcccaccatctagcgatgaggtggcaactggaacagtcaccatcgtgtgtgtggcgaataaatactttcccgatgtcaccgtcacctgggaggtggatggcaccacccaaacaactggcatcgagaacagtaaaacaccgcagaattctgcagattgtacctacaacctcagcagcactctgacactgaccagcacacagtacaacagccacaaagagtacacctgcaaggtgacccagggcacgacctcagtcgtccagagcttcagtaggaagaactgt(配列番号200)。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、配列番号161の重鎖配列もしくは配列番号162の可変重鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)をコードするポリヌクレオチドに対応する配列番号174;配列番号176;及び配列番号178のポリヌクレオチド配列の1つ以上、ならびに/または配列番号181の軽鎖配列もしくは配列番号182の可変軽鎖配列の相補性決定領域(CDR、すなわち超可変領域)に対応する配列番号194;配列番号196;及び配列番号198のポリヌクレオチド配列の1つ以上、またはこれらのポリヌクレオチド配列の組合せを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体をコードするポリヌクレオチドまたはそのフラグメントは、上記CDR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の全てを含め、それらの1つ以上をコードするポリヌクレオチドの組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明のさらなる実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、配列番号161の重鎖配列もしくは配列番号162の可変重鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)をコードするポリヌクレオチドに対応する配列番号173;配列番号175;配列番号177;及び配列番号179のポリヌクレオチド配列の1つ以上、ならびに/または配列番号181の軽鎖配列もしくは配列番号182の可変軽鎖配列のフレームワーク領域(FRまたは定常領域)に対応する配列番号193;配列番号195;配列番号197;及び配列番号199のポリヌクレオチド配列の1つ以上、またはこれらのポリヌクレオチド配列の組合せを含むか、あるいはそれらから成る。本発明の別の実施形態では、本発明の抗体をコードするポリヌクレオチドまたはそのフラグメントは、上記FR、可変重鎖及び可変軽鎖配列、ならびに重鎖及び軽鎖配列の全てを含め、それらの1つ以上の組合せを含むか、あるいは該組合せから成る。
本発明は、本明細書に記載の抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチド配列の1つ以上を含むポリヌクレオチド配列をも企図する。本発明の一実施形態では、糖タンパク質に対して結合特異性を有する抗体フラグメントをコードするポリヌクレオチドは、抗体フラグメントをコードする下記ポリヌクレオチド:配列番号161の重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号171;配列番号162の可変重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号172;配列番号181の軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号191:配列番号182の可変軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号192;配列番号161の重鎖配列もしくは配列番号162の可変重鎖配列の相補性決定領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号174;配列番号176;及び配列番号178);配列番号181の軽鎖配列もしくは配列番号182の可変軽鎖配列の相補性決定領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号194;配列番号196;及び配列番号198);配列番号161の重鎖配列もしくは配列番号162の可変重鎖配列のフレームワーク領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号173;配列番号175;配列番号177;及び配列番号179);ならびに配列番号181の軽鎖配列もしくは配列番号182の可変軽鎖配列のフレームワーク領域をコードするポリヌクレオチド(配列番号193;配列番号195;配列番号197;及び配列番号199)の全てを含め、それらの1、2、3またはそれより多くを含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の好ましい実施形態では、本発明のポリヌクレオチドは、糖タンパク質に対して結合特異性を有するFab(抗原結合性フラグメント)フラグメントをコードするポリヌクレオチドを含むか、あるいは該ポリヌクレオチドから成る。抗体Ab5に関して、全長Ab5抗体をコードするポリヌクレオチドは、配列番号161の重鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号171及び配列番号181の軽鎖配列をコードするポリヌクレオチド配列番号191を含むか、あるいはそれらから成る。
本発明の別の実施形態は、哺乳類細胞、例えばCHO、NSO、ヒト腎細胞等、または真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母ピキア等の酵母細胞における発現のための発現ベクターに組み込まれるこれらのポリヌクレオチドを企図する。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。本明細書に記載(以下に)の発明の一実施形態では、Fabフラグメントは、適切な宿主における全長ポリヌクレオチドの発現後のAb5の酵素消化(例えば、パパイン)によって産生され得る。本発明の別の実施形態では、Ab5等の抗糖タンパク質抗体またはそのFabフラグメントは、哺乳類細胞、例えばCHO、NSOもしくはヒト腎細胞等、真菌、昆虫、または微生物系、例えば酵母細胞(例えば二倍体酵母、例えば二倍体ピキア)及び他の酵母株におけるAb5ポリヌクレオチドの発現によって産生され得る。適切なピキア種としては、限定するものではないが、Pichia pastorisが挙げられる。
所望タンパク質の発現
ホモポリマーまたはヘテロポリマーポリペプチドを含めた所望タンパク質(例えば、組換えタンパク質)、例えば抗体または抗体フラグメントは、酵母及び糸状真菌細胞内で発現し得る。一実施形態では、所望タンパク質は、酵母内で組換えにより発現し、特に好ましい酵母としては、メチロトローフ酵母株、例えば、Pichia pastoris、Hansenula polymorpha(Pichia angusta)、Pichia guillermordii、Pichia methanolica、Pichia inositovera等が挙げられる(例えば、参照によってそれぞれの全体を援用する米国特許第4,812,405号、第4,818,700号、第4,929,555号、第5,736,383号、第5,955,349号、第5,888,768号、及び第6,258,559号を参照されたい)。他の酵母例としては、Arxiozyma;Ascobotryozyma;Citeromyces;Debaryomyces;Dekkera;Eremothecium;Issatchenkia;Kazachstania;Kluyveromyces;Kodamaea;Lodderomyces;Pachysolen;Pichia;Saccharomyces;Saturnispora;Tetrapisispora;Torulaspora;Williopsis;Zygosaccharomyces;Yarrowia;Rhodosporidium;Candida;Hansenula;Filobasium;Sporidiobolus;Bullera;Leucosporidium及びFilobasidellaが挙げられる。
酵母細胞は、当該技術分野で既知の方法で産生され得る。例えば、種々のコピー数の個々のサブユニット遺伝子を含有する細胞を交配(交配に先だってコピー数が分かるのが好ましい)させることによって遺伝子コピー数の異なる組合せを含む二倍体または四倍体酵母細胞のパネルが産生され得る。
一実施形態では、酵母細胞は、所望タンパク質または所望マルチサブユニットタンパク質のサブユニットをコードする遺伝子の1つ以上の複数コピーを含み得る。例えば、サブユニット遺伝子の複数コピーを1つ以上の染色体座にタンデムに組み込むことができる。タンデムに組み込まれた遺伝子のコピーは、好ましくは所望のタンパク質またはマルチサブユニット複合体の産生のための培養中に安定したコピー数で保持される。例えば、本出願人らが記載した従前の研究においては、遺伝子コピー数は、一般的に3〜4個のタンデムに組み込まれた軽鎖及び重鎖抗体遺伝子のコピーを含有するP.pastoris株で安定していた(U.S.20130045888参照)。
所望タンパク質またはそのサブユニットをコードする1つ以上の遺伝子を真菌細胞の1つ以上の染色体座に組み込むのが好ましい。遺伝子間配列、プロモーター配列、コーディング配列、終結配列、制御配列等を含め、いずれの適切な染色体座をも組込みに利用可能である。P.pastorisにおいて使用し得る例示染色体座としては、PpURA5;OCH1;AOX1;HIS4;及びGAPが挙げられる。標的にするのではなく、1つ以上のランダムな染色体座にコード化遺伝子を組み込んでもよい。好ましい実施形態では、染色体座は、pGAP座、3’AOX TT座及びHIS4 TT座から成る群より選択される。さらなる例示実施形態では、異種タンパク質サブユニットをコードする遺伝子を1つ以上の染色体外要素、例えば1つ以上のプラスミドまたは人工染色体に含めてよい。
例示実施形態では、所望タンパク質は、例えば、2、3、4、5、6、もしくはそれより多くの同一及び/または非同一サブユニットを含むマルチサブユニットタンパク質であってよい。さらに、各サブユニットは、各マルチサブユニットタンパク質に1回以上存在してよい。例えば、マルチサブユニットタンパク質は、2つの非同一軽鎖と2つの非同一重鎖を含む二重特異性抗体のような多重特異性抗体であってよい。種々のコピー数の個々のサブユニット遺伝子を含有する細胞を交配させることによって、遺伝子コピー数の異なる組合せを含む二倍体または四倍体酵母細胞のパネルが速やかに産生され得る。次にパネル内の各株からの抗体産生を評価して、所望マルチサブユニットタンパク質の収率または望ましくない副産物に対する所望マルチサブユニットタンパク質の純度等の特性に基づいて、さらに使用する株を同定することができる。
マルチサブユニットタンパク質のサブユニットは、モノシストロニック遺伝子、ポリシストロニック遺伝子、またはその任意の組合せから発現し得る。各ポリシストロニック遺伝子は、同一サブユニットの複数コピーを含んでよく、またはそれぞれ異なるサブユニットの1つ以上のコピーを含んでよい。
Pichia pastorisの操作に利用可能な典型的方法(培養、形質転換、及び交配方法を含めて)は、U.S.20080003643、U.S.20070298500、及びU.S.20060270045を含む公開された出願、ならびにHiggins,D.R.,and Cregg,J.M.,Eds.1998.Pichia Protocols.Methods in Molecular Biology.Humana Press,Totowa,N.J.、及びCregg,J.M.,Ed.,2007,Pichia Protocols(2nd edition),Methods in Molecular Biology.Humana Press,Totowa,N.J.に開示されている。これらはそれぞれ、参照によってその全体が援用される。
利用し得る典型的発現カセットは、分泌シグナル、次いで発現すべき遺伝子の配列、次いでP.pastorisアルコールオキシダーゼI遺伝子(AOX1)由来のP.pastoris転写終結シグナルをコードする配列に融合したグリセルアルデヒドデヒドデヒドロゲナーゼ遺伝子(GAP遺伝子)プロモーターで構成される。Zeocin耐性マーカー遺伝子は、より高いレベルのZeocinに耐性である形質転換体について選択することによって、株内に発現ベクターの複数の組み込まれたコピーを含む株の富化手段を提供することができる。同様に、G418またはカナマイシン耐性マーカー遺伝子を用いて、より高いレベルのジェネテシンまたはカナマイシンに耐性である形質転換体について選択することによって、株内に発現ベクターの複数の組み込まれたコピーを含む株の富化手段を提供することができる。
利用できる酵母株としては、栄養要求性P.pastorisまたは他のピキア株、例えば、met1、lys3、ura3及びade1または他の栄養要求性関連遺伝子に突然変異を有する株が挙げられる。好ましい突然変異は、いずれの認識できる頻度でも復帰変異体を生じさせる能力がなく、好ましくは部分的、さらに好ましくは完全な欠失変異体である。好ましくは、栄養要求性株の補完セットを交配させることによって、原栄養の二倍体または四倍体株を生成する。
形質転換前に、標的ゲノム座(例えば、GAPプロモーター配列)に相同性の領域内で制限酵素切断によって各発現ベクターを直線化して、真菌細胞内の標的座へのベクターの組込みを方向づけることができる。次にエレクトロポレーションまたは他の方法で各ベクターの試料を個々に所望株の培養中に形質転換させて、成功した形質転換体を選択可能マーカー、例えば、抗生物質耐性または栄養要求性の補完を利用して選択することができる。分離菌を摘み、単一コロニーのために選択的条件下で画線培養してから調査して、各株から抽出されたゲノムDNAについてのサザンブロットまたはPCRアッセイによって所望タンパク質またはマルチサブユニット複合体(例えば所望抗体)のサブユニットをコードする遺伝子のコピー数を確認することができる。場合により、例えば、FACS、ウエスタンブロット、コロニーリフト及び免疫ブロット、及び他の当該技術分野で既知の手段によって、予想したサブユニット遺伝子産物の発現を確認してよい。場合により、追加の異種遺伝子、例えば、異なる座に組み込まれた同一サブユニットの追加コピー及び/または異なるサブユニットのコピーを導入するために一倍体分離菌を追加回数形質転換させる。次に一倍体株を交配させて、多タンパク質複合体を合成できる二倍体株(またはさらに高い倍数の株)を作り出す。サザンブロット法、PCR、及び他の当該技術分野で既知の検出手段によって各予測サブユニット遺伝子の存在を確認し得る。所望多タンパク質複合体が抗体である場合、その発現は、コロニーリフト/免疫ブロット法(Wung et al.Biotechniques 21 808−812(1996))及び/またはFACSでも確認可能である。
場合により、この形質転換プロトコルを繰り返して、第1座への標的にしたのと同一遺伝子または異なる遺伝子であってよい異種遺伝子を第2座への標的にする。第2座に組み込むべきコンストラクトが第1座によりコードされた配列と同一または非常に類似するタンパク質をコードするときは、その配列を変えて、第1座への望ましくない組込みの可能性を減らしてよい。例えば、第2座に組み込むべき配列は、プロモーター配列、終結配列、コドン利用、及び/または第1座に組み込まれた配列に対して容認できる他の配列の差異を有してよい。
一倍体P.pastoris株の形質転換及びP.pastoris性周期の遺伝子操作は、前出のPichia Protocols(1998、2007)に記載されている通りに行ってよい。
本発明に用いる発現ベクターはさらに、形質転換した酵母株を同定するための選択可能な栄養要求性または薬物マーカーを含めた酵母特異性配列を含んでよい。薬物マーカーをさらに用いて、例えば上昇濃度の薬物中で細胞集団を培養し、それによって上昇レベルの耐性遺伝子を発現する形質転換体を選択することによって、酵母細胞内のベクターのコピー数を増幅することができる。
興味あるポリペプチドコーディング配列は、典型的に、酵母細胞におけるポリペプチドの発現をもたらす転写制御配列及び翻訳制御配列に作動可能に連結される。これらのベクター成分としては、限定するものではないが、以下の1つ以上が挙げられる:エンハンサーエレメント、プロモーター、及び転写終結配列。ポリペプチドの分泌のための配列には、例えば、シグナル配列等も含まれ得る。発現ベクターが酵母ゲノムに組み込まれることが多いので、酵母の複製開始点は任意的である。
例示実施形態では、所望のタンパク質またはそのサブユニットをコードする遺伝子の1つ以上を誘導性プロモーターに連結する。適切な例示プロモーターとしては、アルコールオキシダーゼ1遺伝子プロモーター、ホルムアルデヒドデヒドロゲナーゼ遺伝子(FLD;米国特許公開第2007/0298500号参照)、及び当該技術分野で既知の他の誘導性プロモーターが挙げられる。アルコールオキシダーゼ1遺伝子プロモーターは、グルコース、グリセロール、またはエタノール等の多くの一般的な炭素源上での酵母の成長中は厳重に抑圧されるが、メタノール上での成長中は非常に誘発される(Tschopp et al.,1987;Stroman,D.W., et alに対する米国特許第4,855,231号)。外来タンパク質の産生では、株は最初に抑圧性炭素源上で成長してバイオマスを作り出してから、単独(主要)炭素及びエネルギー源としてのメタノールに移動して外来遺伝子の発現を誘発する。この制御系の1つの利点は、抑圧条件下で成長させることによって、発現産物が細胞に毒性である外来遺伝子で形質転換されたP.pastoris株を維持できることである。
別の例示実施形態では、1つ以上の所望遺伝子を制御プロモーターに結合させて、適切な条件下でその発現レベルを上方制御することができる。ピキア由来の適切なプロモーターの例としては、CUP1(培地内の銅レベルによって誘導される)、テトラサイクリン誘導性プロモーター、チアミン誘導性プロモーター、AOX1プロモーター(Cregg et al.(1989)Mol.Cell.Biol.9:1316−1323);ICL1プロモーター(Menendez et al.(2003)Yeast 20(13):1097−108);グリセルアルデヒド−3−リン酸デヒドロゲナーゼプロモーター(GAP)(Waterham et al.(1997)Gene 186(1):37−44);及びFLD1プロモーター(Shen et al.(1998)Gene 216(1):93−102)が挙げられる。GAPプロモーターは、強力な構成的プロモーターであり、CUP1、AOX及びFLD1プロモーターは誘導性である。前述の各参考文献は、参照によってその全体が本明細書に援用される。
他の酵母プロモーターとしては、ADH1、アルコールデヒドロゲナーゼII、GAL4、PHO3、PHO5、Pyk、及びそれら由来のキメラプロモーターが挙げられる。さらに、本発明では、哺乳類、昆虫、植物、爬虫類、両生類、ウイルス、及び鳥類プロモーター等の非酵母プロモーターを使用し得る。最も典型的には、プロモーターは哺乳類プロモーター(発現遺伝子に内在性の可能性がある)を含むかまたは酵母系での有効な転写をもたらす酵母もしくはウイルスプロモーターを含むであろう。
興味あるポリペプチドは、直接的のみならず、異種ポリペプチド、例えばシグナル配列または成熟タンパク質もしくはポリペプチドのN末端に特異的切断部位を有する他のポリペプチドとの融合ポリペプチドとしても組換えによって産生され得る。一般に、シグナル配列は、ベクターの成分であってよく、またはシグナル配列は、ベクターに挿入されるポリペプチドコーディング配列の一部であってよい。選択される異種シグナル配列は、好ましくは真菌細胞内で利用可能な標準的経路の1つを経て認識及び処理されるものである。P.pastorisからの種々の組換えタンパク質の分泌において、S.cerevisiaeアルファ因子プレプロシグナルが有効であることが分かった。他の酵母シグナル配列としては、アルファ交配因子シグナル配列、インベルターゼシグナル配列、及び他の分泌酵母ポリペプチド由来のシグナル配列が挙げられる。さらに、これらのシグナルペプチド配列を操作して、二倍体酵母発現系における分泌を高めることができる。興味ある他の分泌シグナルとしては、哺乳類シグナル配列もあり、分泌されるタンパク質に対して異種であるか、または分泌されるタンパク質にとって未変性配列であり得る。シグナル配列は、プレペプチド配列を含み、場合によっては、プロペプチド配列を含むことがある。多くの該シグナル配列は当該技術分野で既知であり、免疫グロブリン鎖に見られるシグナル配列、例えば、K28プレプロトキシン配列、PHA−E、FACE、ヒトMCP−1、ヒト血清アルブミンシグナル配列、ヒトIg重鎖、ヒトIg軽鎖等が挙げられる。例えば、それぞれ参照によってその全体をここに援用するHashimoto et. al.Protein Eng 11(2) 75(1998);及びKobayashi et. al.Therapeutic Apheresis 2(4)257(1998)を参照されたい。
転写活性化因子配列をベクターに挿入することによって転写を増加させ得る。これらの活性化因子は、DNAのシス作用性エレメントであり、通常は約10〜300塩基対で、プロモーターに作用してその転写を増加させる。転写エンハンサーは、比較的配向及び位置非依存的であり、イントロン内ならびにコーディング配列自体内では、転写単位に対して5’及び3’であることが分かっている。エンハンサーは、コーディング配列に対して位置5’または3’で発現ベクター中にスプライス可能であるが、プロモーターからの部位5’に位置するのが好ましい。
任意であるが、一実施形態では、培地への発現ポリペプチドの分泌をもたらす分泌配列に、所望のタンパク質もしくはマルチサブユニット複合体の1つ以上のサブユニットを作動可能に連結、または融合させると、所望のタンパク質もしくはマルチサブユニット複合体の採取及び精製を促進することができる。なおさらに好ましくは、好ましいコドンを選択し、及び/またはコドン選択によりAT塩基対の割合を変えることを介してのように、分泌配列は、真菌細胞(例えば、酵母二倍体細胞)からのポリペプチドの最適化分泌を可能にする。分泌の効率及び/または安定性は、分泌配列の選択によって影響を受け得ること及び最適分泌配列は様々なタンパク質間で異なり得ることは当該技術分野で既知である(例えば、参照によってその全体をここに援用するKoganesawa et al.,Protein Eng. 2001 Sep;14(9):705−10を参照されたい)。可能性のある多くの適切な分泌シグナルは当該技術分野で既知であり、特定の所望タンパク質もしくはマルチサブユニット複合体の収率及び/または純度に及ぼすそれらの効果について容易に試験することができる。いずれの分泌配列も利用できる可能性があり、酵母及び他の種の分泌タンパク質に存在するものならびに、操作された分泌配列が含まれる。それぞれ参照によってその全体をここに援用するHashimoto et al.,Protein Engineering vol.11 no.2 pp.75−77,1998;Oka et al.,Biosci Biotechnol Biochem.1999 Nov;63(11):1977−83;Gellissen et al.,FEMS Yeast Research 5(2005)1079−1096;Ma et al.,Hepatology.2005 Dec;42(6):1355−63;Raemaekers et al.,Eur J Biochem.1999 Oct 1;265(1):394−403;Koganesawa et al.,Protein Eng.(2001)14(9):705−710;Daly et al.,Protein Expr Purif.2006 Apr;46(2):456−67;及びDamasceno et al.,Appl Microbiol Biotechnol(2007)74:381−389;及びFelgenhauer et al.,Nucleic Acids Res.1990 Aug 25;18(16):4927を参照されたい。
核酸は、別の核酸配列と機能的な関係に置かれると「作動可能に連結」される。例えば、シグナル配列のためのDNAは、ポリペプチドの分泌に関与するプレタンパク質としてそれが発現される場合に該ポリペプチドのためのDNAに作動可能に連結され;プロモーターまたはエンハンサーは、それが該配列の転写に影響を及ぼす場合にコーディング配列に作動可能に連結される。一般的に、「作動可能に連結される」とは、連結されるDNA配列が近接しており、また、分泌リーダーの場合は、近接し、かつ読み枠内にあることを意味する。しかしながら、エンハンサーは、近接している必要がない。便利な制限部位でのライゲーションによってかあるいは当業者によく知られているPCR/組換え法によってリンキングを達成することができる(Gateway(登録商標)Technology;Invitrogen,Carlsbad Calif.)。該部位が存在しない場合、従来の慣例に従って合成オリゴヌクレオチドアダプターまたはリンカーを使用してよい。(作動可能に連結された配列を含む核酸を含めて)所望核酸を化学合成によって生成してもよい。
分泌シグナルに作動可能に連結または融合させずに、培地中にタンパク質を分泌させてもよい。例えば、分泌シグナルに連結または融合されていなくてもP.pastoris内で発現されると、いくつかの所望ポリペプチドは培地中に分泌されることが実証された。さらに、当該技術分野で既知の方法を用いて真菌細胞からタンパク質を精製することができる(これは、例えば、タンパク質が十分に分泌されない場合に好ましいことがある)。
当然のことながら、本発明は、記載した特定の方法論、プロトコル、細胞系、動物種または動物属、及び試薬に限定されず、これらは変わる可能性があるからである。また、当然のことながら、本明細書で使用する用語法は、特定の実施形態のみを記述することを目的とし、本発明の範囲を制限する意図ではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ制限されることになる。
本明細書で使用する場合、単数形の「a」、「and(及び)」、「the」には、文脈が明白にそうでないと指示していない限り、複数の参照対象が含まれる。従って、例えば、「a cell(細胞)」への言及には、複数の該細胞が含まれ、「the protein(タンパク質)」への言及には、1つ以上のタンパク質及び当該技術分野で既知のその等価物が含まれる等である。本明細書で使用する全ての技術用語及び科学用語は、別段の明白な指示がない限り、本発明が属する技術の当業者が一般的に解釈するのと同じ意味を有する。
本明細書で使用する場合、用語「糸状真菌細胞」、「糸状真菌宿主細胞」、及び「糸状真菌」は、互換的に使用され、属Aspergillus、Trichoderma、Penicillium、Rhizopus、Paecilomyces、Fusarium、Neurospora及びClavicepsからのいずれの種由来のいずれの細胞をも意味するものとする。糸状真菌としては、限定するものではないが、Trichoderma reesei、Aspergillus spp.、Aspergillus niger、Aspergillus nidulans、Aspergillus awamori、Aspergillus oryzae、Neurospora crassa、Penicillium spp.、Penicillium chrysogenum、Penicillium purpurogenum、Penicillium funiculosum、Penicillium emersonii、Rhizopus spp.、Rhizopus miehei、Rhizopus oryzae、Rhizopus pusillus、Rhizopus arrhizus、Phanerochaete chrysosporium、及びFusarium graminearumが挙げられる。本発明では、これは、培養で成長可能ないずれの糸状真菌細胞をも広く包含する意図である。
本明細書で使用する場合、用語「酵母細胞」は、属Arxiozyma;Ascobotryozyma;Citeromyces;Debaryomyces;Dekkera;Eremothecium;Issatchenkia;Kazachstania;Kluyveromyces;Kodamaea;Lodderomyces;Pachysolen;Pichia;Saccharomyces;Saturnispora;Tetrapisispora;Torulaspora;Williopsis;Zygosaccharomyces;Yarrowia;Rhodosporidium;Candida;Hansenula;Filobasium;Sporidiobolus;Bullera;Leucosporidium及びFilobasidellaからのいずれの種由来のいずれの細胞をも指す。酵母としては、限定するものではないが、Candida spp.、Debaryomyces hansenii、Hansenula spp.(Ogataea spp.)、Kluyveromyces lactis、Kluyveromyces marxianus、Lipomyces spp.、Pichia stipitis(Scheffersomyces stipitis)、Pichia sp.(Komagataella spp.)、Saccharomyces cerevisiae、Schizosaccharomyces pombe、Saccharomycopsis spp.、Schwanniomyces occidentalis、Yarrowia lipolytica、及びPichia pastoris(Komagataella pastoris)が挙げられる。本発明では、これは、培養で成長可能ないずれの酵母細胞をも広く包含する意図である。
本発明の好ましい実施形態では、酵母細胞は、Pichia属または別のメチロトローフのメンバーである。本発明のさらに好ましい実施形態では、Pichia属の真菌細胞は、下記種の1つである:Pichia pastoris、Pichia methanolica、及びHansenula polymorpha(Pichia angusta)。本発明の特に好ましい実施形態では、Pichia属の真菌細胞は、Pichia pastoris種である。
該種は、一倍体、二倍体、または他の倍数体型で存在し得る。所与の倍数性の細胞は、適切な条件下で、当該型で不確定世代数にわたって増殖し得る。二倍体細胞は、胞子形成して一倍体細胞を形成することもできる。逐次交配は、二倍体株のさらなる交配または融合を経て四倍体株をもたらし得る。本発明は、一倍体酵母ならびに、例えば、交配または融合(例えば、スフェロプラスト融合)によって生成される二倍体または他の倍数体酵母細胞の使用を企図する。
本明細書で使用する場合、「一倍体酵母細胞」は、その正常ゲノム(染色体)補体の各遺伝子の単一コピーを有する細胞を指す。
本明細書で使用する場合、「倍数体酵母細胞」は、その正常ゲノム(染色体)補体の1つより多くのコピーを有する細胞を指す。
本明細書で使用する場合、「二倍体酵母細胞」は、典型的に2つの一倍体細胞の融合(交配)プロセスによって形成される、その正常ゲノム補体の基本的にあらゆる遺伝子の2つのコピー(アレル)を有する細胞を指す。
本明細書で使用する場合、「四倍体酵母細胞」は、2つの二倍体細胞の融合(交配)プロセスによって形成される、その正常ゲノム補体の基本的にあらゆる遺伝子の4つのコピー(アレル)を有する細胞を指す。四倍体は、2、3、4、またはそれより多くの異なる発現カセットを保有し得る。該四倍体は、S.cerevisiaeにおけるホモ接合性雌雄異型a/a及びアルファ/アルファ二倍体の選択的交配によって、ならびにピキアにおける栄養要求性二倍体を得るための一倍体の逐次交配によって得てよい。例えば、[met his]一倍体を[ade his]一倍体と交配させて二倍体[his]を得ることができ;[met arg]一倍体を[ade arg]一倍体と交配させて二倍体[arg]を得ることができ;次に二倍体[his]を二倍体[arg]と交配させて四倍体原栄養株を得ることができる。当業者には当然のことながら、二倍体細胞の利益及び用途は、四倍体細胞にも当てはまり得る。
本明細書で使用する場合、「酵母交配」は、2つの酵母細胞が融合して単一の酵母細胞を形成するプロセスを指す。融合される細胞は、一倍体またはより高い倍数性の細胞であり得る(例えば、四倍体細胞を生成するための2つの二倍体細胞の交配)。
本明細書で使用する場合、「減数分裂」は、二倍体酵母細胞が、減少的分割を受けて4つの一倍体胞子産物を形成するプロセスを指す。次に各胞子が発芽して、植物のように成長する一倍体細胞系を形成し得る。
本明細書で使用する場合、「折り畳み」は、ポリペプチド及びタンパク質の三次元構造を指し、アミノ酸残基間の相互作用が作用して該構造を安定化する。構造を決定する際には非共有結合性相互作用が重要であるが、通常は興味あるタンパク質は、2つのシステイン残基によって形成される分子内及び/または分子間ジスルフィド共有結合を有するであろう。天然に存在するタンパク質及びポリペプチドまたはその誘導体及び変異体については、適切な折り畳みは、典型的に最適生物活性をもたらす配置であり、活性、例えばリガンド結合性、酵素活性等についてのアッセイにより簡単にモニタリング可能である。
場合によっては、例えば所望産物が合成起源である場合、生物活性に基づくアッセイはあまり意味がないであろう。該分子の適切な折り畳みは、物理的性質、エネルギー性考慮、モデル化研究等に基づいて決定可能である。
折り畳み及びジスルフィド結合形成を増強する1つ以上の酵素、すなわち、フォルダーゼ、シャペロニン等をコードする配列の導入によって発現宿主をさらに修飾することができる。該配列は、当該技術分野で既知なように、ベクター、マーカー等を用いて構成的または誘導的に酵母宿主細胞内で発現され得る。所望パターンの発現に十分な転写制御エレメントを含めた配列を標的方法論により安定的に酵母ゲノムに組み込むのが好ましい。
例えば、真核生物のタンパク質ジスルフィドイソメラーゼ(PDI)は、タンパク質システイン酸化及びジスルフィド結合異性化の効率的触媒であるのみならず、シャペロン活性をも示す。PDIの同時発現は、複数のジスルフィド結合を有する活性タンパク質の産生を促進することができる。BIP(免疫グロブリン重鎖結合タンパク質);シクロフィリン等の発現も興味がある。本発明の一実施形態では、各一倍体親株が別個の折り畳み酵素を発現する、例えば一方の株がBIPを発現し、他方の株がPDIを発現することができ、またはその組合せである交配によって生成された酵母株から所望のタンパク質またはマルチサブユニット複合体を発現させ得る。
用語「所望タンパク質」及び「所望ポリペプチド」は互換的に使用され、一般的に、特定の一次構造(すなわち、配列)を含む宿主酵母または糸状真菌細胞内で発現されるタンパク質(典型的に異種または組換えによって発現されるタンパク質)を指す。所望タンパク質は、ホモポリマーまたはヘテロポリマーマルチサブユニットタンパク質複合体であってよい。例示多量体組換えタンパク質としては、限定するものではないが、多量体ホルモン(すなわち、インスリンファミリー、リラキシンファミリー及び他のペプチドホルモン)、成長因子、受容体、抗体、サイトカイン、受容体リガンド、転写因子または酵素が挙げられる。
好ましくは、所望タンパク質は、抗体または抗体フラグメント、例えばヒト化もしくはヒト抗体またはその結合部分であってよい。一態様では、ヒト化抗体は、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、またはウシ起源である。好ましくは、ヒト化抗体は、ウサギ起源である。別の態様では、抗体または抗体フラグメントは、一価、二価、または多価抗体を含む。さらに別の態様では、抗体または抗体フラグメントは、IL−2、IL−4、IL−6、IL−10、IL−12、IL−13、IL−17、IL−18、IFNα、IFNγ、BAFF、CXCL13、IP−10、CBP、アンジオテンシン(アンジオテンシンI及びアンジオテンシンII)、Nav1.7、Nav1.8、VEGF、PDGF、EPO、EGF、FSH、TSH、hCG、CGRP、NGF、TNF、HGF、BMP2、BMP7、PCSK9またはHRGに特異的に結合する。
本明細書で使用する場合、用語「分子クラウディング薬」は、利用できる溶媒の体積を減らすことができる薬剤を指し、これには巨大分子クラウディング薬及びコスモトロピック分子クラウディング薬がある。分子クラウディング薬には、溶質がより小さい体積に制限されるように、体積排除をもたらす立体的反発に起因する溶質の有効濃度を大いに上昇させ得る体積占有剤が含まれる。さらなる例示分子クラウディング薬としては、体積排除効果をもたらす構造水によって作動すると考えられるより低分子量の薬剤(すなわち、コスモトロープ)がある。より大きい分子は、分子クラウディング薬分子または構造水間の空間にうまく収まらないので、体積排除効果の影響は、典型的に溶質の大きさに伴って増加する。分子クラウディング薬は、薬剤の有効濃度上昇の結果として反応速度論が大いに変わり得る細胞内条件を模倣すると文献に記載されている(例えば、それぞれ参照によってその全体をここに援用するCheung et al.,PNAS,2005 Mar 29;102(13):4753−8;Ellis,Trends Biochem Sci.2001 Oct;26(10):597−604;及びEllis,Curr Opin Struct Biol.2001 Feb;11(1):114−9参照)。理論によって限定する意図ではないが、分子クラウディング薬の存在が、細胞から排出されたポリペプチド(例えば抗体)が細胞表面で分子(例えば捕捉試薬)と相互作用できる速度を高めることができ、それによって、排出されたポリペプチドを排出した特定細胞による該ポリペプチドの捕捉速度を高めると考えられる。やはり理論によって限定する意図ではないが、分子クラウディング薬は、細胞から排出されたポリペプチドが異なる細胞の近くに拡散できる速度を減じることができ、ある細胞から排出されたポリペプチドが別の細胞の表面で捕捉試薬に結合できるであろう「交差結合」効果を減じることになると考えられる。分子クラウディング薬には、天然及び合成分子がある。例示巨大分子クラウディング薬としては、巨大分子、例えばポリマー(限定ではなく、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びポリビニルアルコールが挙げられる)、ヘモグロビン、血清アルブミン(とりわけ、ウシ血清アルブミン(BSA)及びヒト血清アルブミン(HSA)が挙げられる)、卵白アルブミン、デキストラン(例えばデキストラン70)、及びFicoll(商標)が挙げられる。Ficoll(商標)は、中性の高度に分岐した高質量の親水性多糖類を指し、典型的に不活性かつ極性であり、一般的にタンパク質と相互作用しない。例示Ficoll(商標)は、74kDaの平均分子量を有するスクロースエピクロロヒドリンコポリマーである、Ficoll(商標)70である。さらに、述べたように、分子クラウディング薬としては、水−水相互作用の安定性及び構造を高め得るコスモトロピック分子、例えば、CO −3、SO −4、HPO −4、マグネシウム(2+)、リチウム(1+)、亜鉛(2+)及びアルミニウム(+3)、ならびにそれらの塩を含めたイオン性コスモトロープならびに、糖(例えばトレハロース及びグルコース)ならびにプロリン及びtert−ブタノールを含めた非イオン性コスモトロープが挙げられる。巨大分子クラウディング薬は、約5%〜約50%w/v(例えば、約5%、約10%、約15%、約20%、約25%、約30%、約35%、約40%、約45%、もしくは約50%w/v、またはこれらの間の任意の範囲)の量で組成物中に含めることができる。「交差結合」効果を減じることができる所与の分子クラウディング薬の濃度は、ルーチン的実験により、例えば本明細書の実施例10に記載の実験方法論を用いて決定可能である。
用語「抗体」には、エピトープに適合してそれを認識する特異形状を有するいずれのポリペプチド鎖含有分子構造も含まれ、1つ以上の非共有結合性相互作用が、分子構造とエピトープの間の複合体を安定化する。原型抗体分子は免疫グロブリンであり、全ての起源、例えばヒト、げっ歯類、ウサギ、ウシ、ヒツジ、ブタ、イヌ、他の哺乳類、ニワトリ、他の鳥類等由来の全ての型の免疫グロブリンIgG、IgM、IgA、IgE、IgD等を「抗体」とみなす。本発明の出発物質として有用な抗体を産生させるための好ましい起源はウサギである。多数の抗体コーディング配列が記載されており、また、当該技術分野で既知の方法で他の抗体を産生させ得る。その例としては、キメラ抗体、ヒト抗体及び他の非ヒト哺乳類抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体、単鎖抗体、例えばscFv、キャメルボディー(camelbodies)、ナノボディー(nanobodies)、IgNAR(サメ由来の単鎖抗体)、小モジュラー免疫医薬(small−modular immunopharmaceutical)(SMIP)、及び抗体フラグメント、例えばFab、Fab’、F(ab’)等が挙げられる。Streltsov V A,et al.,Structure of a shark IgNAR antibody variable domain and modeling of an early−developmental isotype,Protein Sci. 2005 November;14(11):2901−9.Epub 2005 Sep.30;Greenberg A S,et al.,A new antigen receptor gene family that undergoes rearrangement and extensive somatic diversification in sharks,Nature. 1995 Mar. 9;374(6518):168−73;Nuttall S D, et al.,Isolation of the new antigen receptor from wobbegong sharks,and use as a scaffold for the display of protein loop libraries,Mol Immunol.2001 August;38(4):313−26;Hamers−Casterman C,et al.,Naturally occurring antibodies devoid of light chains,Nature.1993 Jun.3;363(6428):446−8;Gill D S,et al.,Biopharmaceutical drug discovery using novel protein scaffolds,Curr Opin Biotechnol.2006 December;17(6):653−8.Epub 2006 Oct.19を参照されたい。前述の各参考文献は、参照によってその全体がここに援用される。
例えば、抗体または抗原結合性フラグメントは、遺伝子操作によって生成可能である。この技術では、他の方法と同様に、抗体産生性細胞を所望抗原または免疫原に対して感作させる。抗体産生性細胞から単離したメッセンジャーRNAを鋳型として用いて、PCR増幅を利用してcDNAを作製する。増幅された免疫グロブリンcDNAの適切な切片の発現ベクターへの挿入によって、最初の抗原特異性を保持するそれぞれ1つの重鎖遺伝子と1つの軽鎖遺伝子を含有するベクターのライブラリーを生成する。重鎖遺伝子ライブラリーを軽鎖遺伝子ライブラリーと組合せることによってコンビナトリアルライブラリーを作成する。これが重鎖と軽鎖を同時発現するクローンのライブラリーをもたらす(抗体分子のFabフラグメントまたは抗原結合性フラグメントに似ている)。これらの遺伝子を運ぶベクターを宿主細胞に同時導入する。この遺伝子導入された宿主において抗体遺伝子合成を誘導すると、重鎖及び軽鎖タンパクが自己組織化して活性抗体を生成し、これは抗原または免疫原による分泌によって検出可能である。
興味ある抗体コーディング配列には、未変性配列によってコードされるものならびに、遺伝子コードの縮重のため、開示核酸に対して配列が同一でない核酸及びその変異体も含まれる。変異体ポリペプチドは、アミノ酸(aa)の置換、付加または欠失を含み得る。アミノ酸置換は、保存的アミノ酸置換であるかあるいはグリコシル化部位を変えるため、または機能にとって必要ない1つ以上のシステイン残基の置換もしくは欠失による誤った折り畳みを最小限にするため等の非必須アミノ酸を排除するための置換であり得る。タンパク質の特定領域(例えば、機能性ドメイン、触媒性アミノ酸残基等)の増強された生物活性を保持または有するように変異体をデザインすることができる。変異体は、本明細書に開示するポリペプチドのフラグメント、特に生物活性フラグメント及び/または機能性ドメインに対応するフラグメントをも包含する。クローン化遺伝子のインビトロ突然変異誘発のための技術は知られている。本発明には、タンパク質分解に対する耐性を改善するかまたは溶解特性を最適化するかまたは治療薬としてさらに適するものにするように、通常の分子生物学技術を用いて修飾したポリペプチドも含まれる。
キメラ抗体は、組換え手段により、1種の抗体産生性細胞から得た可変軽鎖及び重鎖領域(V及びV)を、別の種から得た定常軽鎖及び重鎖領域と組合せることによって作製可能である。典型的にキメラ抗体は、主にヒトドメインを有する抗体を生成するため、げっ歯類またはウサギの可変領域及びヒトの定常領域を利用する。該キメラ抗体の生成は当該技術分野で既知であり、標準的手段により達成可能である(例えば、参照によってその全体をここに援用する米国特許第5,624,659号に記載されているように)。さらに、本発明のキメラ抗体のヒト定常領域は、IgG1、IgG2、IgG3またはIgG4定常領域から選択され得ることを企図する。
さらに多くのヒト様免疫グロブリンドメインを含有し、動物由来抗体の相補性決定領域のみを組み込むようにヒト化抗体を操作する。これは、モノクロナール抗体の可変領域の超可変ループの配列を慎重に調査し、それらをヒト抗体鎖の構造に適合させることによって達成される。表面的に複雑であるが、このプロセスは実際には簡単である。例えば、参照によって全体をここに援用する米国特許第6,187,287号を参照されたい。抗体のヒト化方法は、発行された米国特許第7935340号に以前に記載されており、この開示全体は参照によってここに援用される。場合によっては、活性を維持するために追加のウサギフレームワーク残基が必要かどうかを決定する必要がある。場合によっては、ヒト化抗体はさらに、親和性または活性の損失を最小限にするために保持すべきいくつかの重大な意味を持つウサギフレームワーク残基を必要とする。これらの場合、所望活性を有するためには、ヒト生殖系列配列からの単一または複数のフレームワークアミノ酸を変えて本来のウサギアミノ酸に戻すことが必要である。これらの変化を実験的に決定して、親和性及び活性を保存するためにどのウサギ残基が必要かを同定する。
全免疫グロブリン(またはそれらの組換え対応物)に加えて、エピトープ結合部位を含む免疫グロブリンフラグメント(例えば、Fab’、F(ab’)、または他のフラグメント)を合成することができる。組換え免疫グロブリン技術を利用して「フラグメント」、または最小免疫グロブリンをデザインすることができる。例えば、本発明に用いる「Fv」免疫グロブリンは、融合可変軽鎖領域及び可変重鎖領域を合成することによって生成可能である。抗体の組合せ、例えば、2つの別個のFv特異性を含む二重特異性抗体にも興味がある。本発明の別の実施形態では、免疫グロブリンフラグメントによってSMIP(小分子免疫医薬)、キャメルボディー、ナノボディー、及びIgNARが包含される。
免疫グロブリン及びそのフラグメントを翻訳後に修飾して、例えば、化学リンカー等のエフェクター成分、検出可能成分、例えば蛍光色素、酵素、毒素、基質、生物発光物質、放射性物質、化学発光部分等を加えることができる、または特異的結合部分、例えばストレプトアビジン、アビジン、もしくはビオチン等を本発明の方法及び組成物に利用することができる。追加エフェクター分子の例については以下に提供する。
本明細書で使用する場合、「半抗体」、「半抗体種」または「H1L1」は、単一の抗体重鎖及び単一の抗体軽鎖を含むが、第2の抗体重鎖及び抗体軽鎖への共有結合がないタンパク質複合体を指す。2つの半抗体は、(完全抗体に類似の挙動、例えば、サイズ排除クロマトグラフィーにより決定される見掛けの分子量を与え得る)いくつかの条件下では非共有結合により会合したままであり得る。同様に、H2L1は、2つの抗体重鎖と単一の抗体軽鎖を含むが、第2の抗体軽鎖への共有結合がないタンパク質複合体を指し;これらの複合体も、別の抗体軽鎖と非共有結合的に会合し得る(及び同様に完全抗体に類似の挙動を与える)。完全抗体のように、半抗体種及びH2L1種は、還元条件下で個々の重鎖及び軽鎖に解離し得る。半抗体種及びH2L1種は、非還元性SDS−PAGEゲルにおいて完全抗体より低い見掛けの分子量で遊走する種として検出可能であり、例えば、H1L1は、完全抗体の見掛けの分子量(例えば、約75kDa)の約半分で遊走する。
本明細書で使用する場合、「所望ポリペプチドを安定的に発現するかまたは長期間にわたって発現する倍数体酵母」は、少なくとも数日〜1週間、さらに好ましくは少なくとも1カ月間、さらに好ましくは少なくとも1〜6カ月間、なおさらに好ましくは1年より長く閾値発現レベル、典型的に少なくとも50〜500mg/リットル(培養の約90時間後)、好ましくは実質的により大きいレベルで前記ポリペプチドを分泌する酵母培養を指す。
本明細書で使用する場合、「所望量の所望ポリペプチドを分泌する倍数体酵母培養」は、安定的にまたは長期間にわたって少なくとも50〜500mg/リットル、最も好ましくは500〜1000mg/リットル以上で分泌する培養を指す。
ポリヌクレオチド配列は、遺伝子コードに従うポリヌクレオチド配列の翻訳がポリペプチド配列をもたらす(すなわち、該ポリヌクレオチド配列が該ポリペプチド配列を「コードする)場合に、ポリペプチド配列に「対応し」、2つのポリヌクレオチド配列が同一のポリペプチド配列をコードする場合に、あるポリヌクレオチド配列は別のポリヌクレオチド配列に「対応する」。
DNAコンストラクトの「異種」領域またはドメインは、より大きいDNA分子内のDNAの同定可能セグメントであり、そのより大きい分子を伴っては自然界に見られない。従って、異種領域が哺乳類遺伝子をコードすると、該遺伝子は通常は、起源生物のゲノム内の哺乳類ゲノムDNAと隣接しないDNAと隣接することになる。異種領域の別の例は、コーディング配列自体が自然界に見られないコンストラクト(例えば、ゲノムコーディング配列がイントロン、または天然遺伝子と異なるコドンを有する合成配列を含有するcDNA)である。アレル変異または自然に起こる突然変異事象は、本明細書で定義するDNAの異種領域を生じさせない。
「コーディング配列」は、(遺伝子コードを考慮して)タンパク質もしくはペプチド配列に対応するかまたはタンパク質もしくはペプチド配列をコードするコドンのインフレーム配列である。2つのコーディング配列は、該配列またはそれらの相補的配列が同じアミノ酸配列をコードする場合、互いに対応する。適切な制御配列を伴うコーディング配列が転写または翻訳されてポリペプチドになり得る。ポリアデニル化シグナル及び転写終結配列は、通常はコーディング配列に対して3’に位置することになる。「プロモーター配列」は、細胞内でRNAポリメラーゼと結合して、下流(3’方向)のコーディング配列の転写を惹起することができるDNA制御領域である。プロモーター配列は、典型的に、コーディング配列の転写に影響を与える制御分子(例えば、転写因子)の結合のためのさらなる部位を含有する。コーディング配列は、プロモーター配列の「制御下」にあるか、または細胞内でRNAポリメラーゼがプロモーター配列と結合し、コーディング配列をmRNAに転写すると、プロモーターに「作動可能に連結」されており、結果として、mRNAは、コーディング配列によってコードされたタンパク質に翻訳される。
ベクターを用いて、DNA、RNAまたはタンパク質等の外来物質を生物または宿主細胞に導入する。典型的なベクターには、組換えウイルス(ポリヌクレオチドのため)及びリポソーム(ポリペプチドのため)がある。「DNAベクター」は、別のポリヌクレオチドセグメントを付着させて、付着セグメントの複製をもたらすようにし得るレプリコン、例えばプラスミド、ファージまたはコスミド等である。「発現ベクター」は、適切な宿主細胞によるポリペプチド合成を方向づけることになる制御配列を含有するDNAベクターである。これは通常は、プロモーターがRNAポリメラーゼと結合して、mRNAならびに、リボソーム結合部位の転写を惹起し、開始シグナルがmRNAのポリペプチド(複数可)への翻訳を方向づけることを意味する。適切な部位及び正しい読み枠内におけるポリヌクレオチド配列の発現ベクターへの組込み後の該ベクターによる適切な宿主細胞の形質転換により、前記ポリヌクレオチド配列によってコードされたポリペプチドの生成が可能になる。
ポリヌクレオチド配列の「増幅」は、特定の核酸配列の複数コピーのインビトロ生成である。増幅配列は、通常はDNAの形態である。該増幅を行うための種々の技術が、それぞれ参照によってその全体をここに援用する下記総説に記載されている:Van Brunt 1990,Bio/Technol.,8(4):291−294;及びGill and Ghaemi,Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids.2008 Mar;27(3):224−43。ポリメラーゼ連鎖反応すなわちPCRは核酸増幅の原型であり、本明細書におけるPCRの使用は、他の適切な増幅技術の例示と考えるべきである。
多くの脊椎動物(哺乳動物を含めて)の抗体の一般的構造は、今やよく理解されている(Edelman,G.M.,Ann.N.Y.Acad.Sci.,190:5(1971))。通常の抗体は、2つの約23,000ダルトンの分子量の同一のポリペプチド軽鎖(「軽鎖」))と、分子量53,000〜70,000の2つの同一の重鎖(「重鎖」)から成る。これらの4つの鎖がジスルフィド結合によって「Y」配置で結合しており、軽鎖は、「Y」配置の口部で開始する重鎖を両脇に置いている。「Y」配置の「枝」部はFab領域と呼ばれ;「Y」配置のステム部はF領域と呼ばれる。「Y」配置頂部のN末端からアミノ酸配列の配向性が各鎖の下部のC末端に向かう。N末端は、それを誘発した抗原に対する特異性を有し、かつ約100アミノ酸長である可変領域を有する。N末端は、軽鎖と重鎖との間で、かつ抗体毎にわずかに変化する。
可変領域は、鎖の残余長に伸びて特定クラスの抗体内では抗体の特異性(すなわち、それを誘発する抗原)で変化しない定常領域に互いに連結している。免疫グロブリン分子のクラスを決める定常領域の5つの既知の主クラス(ガンマ、ミュー、アルファ、デルタ、及びイプシロン重鎖定常領域に対応するIgG、IgM、IgA、IgD、及びIgE)がある。定常領域またはクラスは、補体の活性化を含めた抗体のその後のエフェクター機能(Kabat,E.A.,Structural Concepts in Immunology and Immunochemistry,2nd Ed.,p.413−436,Holt,Rinehart,Winston(1976))、及び他の細胞応答(Andrews,D.W.,et al.,Clinical Immunobiology,pp 1−18,W.B.Sanders(1980);Kohl,S.,et al.,Immunology,48:187(1983))を決定し;一方で可変領域は、それが反応することになる抗原を決定する。軽鎖は、カッパまたはラムダに分類される。各重鎖クラスは、カッパまたはラムダ軽鎖のどちらかと対にされ得る。免疫グロブリンがハイブリドーマまたはB細胞によって産生されると、軽鎖と重鎖は互いに共有結合し、2つの重鎖の「尾」部がジスフィド共有結合によって互いに結び付く。
表現「可変領域」または「VR」は、抗体の抗原への結合に直接関与する、抗体の軽鎖と重鎖の各対内のドメインである。各重鎖は、一端に可変ドメイン(V)を持ち、続いていくつかの定常ドメインを有する。各軽鎖は、一端に可変ドメイン(V)及びその他端に定常ドメインを有し;軽鎖の定常ドメインは、重鎖の第1定常ドメインと並び、軽鎖可変ドメインは、重鎖の可変ドメインと並んでいる。
表現「相補性決定領域」、「超可変領域」、または「CDR」は、抗体の軽鎖または重鎖の可変領域に見られる1つ以上の超可変または相補性決定領域(CDR)を指す(Kabat,E.A.et al.,Sequences of Proteins of Immunological Interest,National Institutes of Health,Bethesda,Md.,(1987)参照)。これらの表現には、Kabat et al.によって定義された超可変領域(“Sequences of Protein of Immunological Interest”,Kabat E.,et al.,US Dept.of Health and Human Services,1983)または抗体の三次元構造内の超可変ループ(Chothia and Lesk,J Mol. Biol.196 901−917(1987))が含まれる。各鎖内のCDRは、フレームワーク領域にごく接近して維持され、他の鎖のCDRと共に、抗原結合部位の形成に寄与する。CDR内には、抗体−抗原相互作用においてCDRにより用いられる重大な意味を持つ接触残基に相当する選択性決定領域(SDR)として記載されている選択アミノ酸がある(Kashmiri,S.,Methods,36:25−34(2005))。
表現「フレームワーク領域」または「FR」は、抗体の軽鎖及び重鎖の可変領域内の1つ以上のフレームワーク領域を指す(Kabat,E.A.et al.,Sequences of Protein of Immunological Interest,National Institutes of Health,Bethesda,Md.,(1987)参照)。これらの表現には、抗体の軽鎖及び重鎖の可変領域内のCDR間に介在する当該アミノ酸配列領域が含まれる。
表現「安定コピー数」は、長期間にわたって(例えば少なくとも1日、少なくとも1週間、もしくは少なくとも1カ月、またはそれより長く)または持続的繁殖世代数(例えば、少なくとも30、40、50、75、100、200、500、もしくは1000世代、またはそれより多く)にわたって遺伝子(例えば抗体鎖遺伝子)のコピー数を実質的に維持する宿主細胞を指す。例えば、所与の時点または世代数で、培養において少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%、75%、85%、90%、95%、またはそれより多くの細胞が、出発細胞におけるのと同コピー数の遺伝子を維持し得る。好ましい実施形態では、宿主細胞は、所望タンパク質をコードするかまたは所望マルチサブユニット複合体(例えば、抗体)の各サブユニットをコードする遺伝子を安定コピー数含有する。
表現「安定的に発現する」は、長期間にわたって(例えば少なくとも1日、少なくとも1週間、もしくは少なくとも1カ月、またはそれより長く)または持続的繁殖世代数(例えば、少なくとも30、40、50、75、100、200、500、もしくは1000世代、またはそれより多く)にわたって遺伝子もしくはタンパク質(例えば抗体)の類似レベルの発現を維持する宿主細胞を指す。例えば、所与の時点または世代数で、遺伝子もしくはタンパク質の産生速度または収率が、初期産生速度の少なくとも50%、好ましくは少なくとも70%、75%、85%、90%、95%、またはそれより高くてよい。好ましい実施形態では、宿主細胞は、所望のタンパク質またはマルチサブユニット複合体(例えば、抗体)を安定的に発現する。
所望タンパク質の回収及び精製
モノクロナール抗体は卓越した治療薬になったが、それらの精製プロセスは、ヒトに用いるのに適した産物を確実かつ予想通りに生成する必要がある。典型的には、所望抗体産物の許容収率を維持しながら、不純物、例えば宿主細胞タンパク質、DNA、外来性及び内在性ウイルス、内毒素、凝集体及び他の種、例えば糖変異体を制御する。さらに、精製プロセス中に導入された不純物(例えば、浸出タンパク質A、樹脂及びフィルターからの抽出可能物、プロセス緩衝液及び薬剤、例えば界面活性剤)も除去した後に抗体を治療薬として使用することができる。
一次回収プロセス
細胞培養からの抗体の回収の第1ステップは採取である。細胞及び細胞デブリを除去し、クロマトグラフィーに適した浄化濾過液、すなわち、採取細胞培養液(harvested cell culture fluid)(HCCF)を得る。一次回収の例示方法としては、遠心分離、深層濾過及び無菌濾過、凝集法、沈殿法ならびに/または規模及び施設容量に応じて適用可能な手法がある。
遠心分離
一実施形態では、細胞及び凝集デブリをブロスから遠心分離により除去する。遠心分離は、パイロット及び商業規模製造に使用可能である。好ましくは、大規模製造で遠心分離を用いて、>3%の固体パーセントで細胞培養から採取細胞培養液を与える(すなわち、サブミクロンデブリのレベル上昇)。
標準的な非気密性ディスクスタック遠心機も完全気密性遠心機も細胞及び大きい細胞デブリを除去できるが、完全気密性遠心機は、オーバーフローを防止し、せん断を最小限にすることによって、この装置の操作中に受ける細胞溶解の量を顕著に、例えば、少なくとも50%減らすことができる。
遠心分離プロセスの浄化効率は、遠心機供給速度、G力、ボウル形状、操作圧力、放電周波数及び細胞培養液を遠心機に移すために用いる付属機器等の採取パラメーターの影響を受ける。細胞培養プロセス特性、例えばピーク細胞密度、総細胞密度及び培養プロセス中及び採取時の培養生存能も分離性能に影響し得る。遠心機において供給速度のスケーリング係数(Q)及び等沈降面積(Σ)を用いて遠心分離プロセスを最適化して供給速度及びボウル回転速度を選択することができる。最適化プロセスは、サブミクロン粒子の沈降及び産物収率を最大にしながら、細胞溶解及びデブリ生成を最小限にすることができる。
濾過
細胞採取に接線流微量濾過を利用することもできる。特に、細胞培養液は微細孔膜に接線方向に流れ、圧力駆動濾液流は、より大きい不溶デブリから可溶産物を分離する。膜ファウリングは、慣性揚力及び膜表面を横切る乱流により生じるせん断誘導拡散によって制限される。
一連の濃縮及びダイアフィルトレーションステップによって高収率採取が達成可能である。前者の場合は、細胞培養液の体積を減らし、固体質量の濃縮をもたらす。次にダイアフィルトレーションステップは、濃縮細胞培養液混合物から産物を洗浄する。
例として、TFF膜がさらに浄化する必要のない(クロマトグラフィーに適した)目標品質の採取細胞培養液を生成するように、TFF膜に0.22μm孔径を利用してよい。あるいは、TFFバリアにおいてさらに開いた孔径を用いてファウリングをより良く管理し得るが、さらに開いた孔径では、TFF系の下流で追加の浄化ステップ(例えば、通常流動深層濾過)が必要なことがある。好ましくは、<3%の固体パーセントの細胞培養にはTFFを使用する。
細胞培養ブロスの浄化にデプスフィルターを用いて膜フィルター上の容量を維持するかまたはクロマトグラフィーカラムもしくはウイルスフィルターを保護することもできる。デプスフィルターは、例えば、セルロース、多孔性フィルター助剤、例えば珪藻土、イオン荷電樹脂結合剤及び結合性樹脂(小重量パーセントで存在して、異種構成物質と一緒に共有結合し、結果として生じる媒体に湿潤強度を与え、媒体表面に正電荷を与える)で構成可能である。デプスフィルターは、サイズ排除と吸着結合の両方に頼って分離を達成する。例示デプスフィルターは約2〜4mmの厚さである。
採取用途では、デプスフィルターを直接全細胞ブロスに適用するか、または一次分離、例えば、TFFもしくは遠心分離と併用することができる。例えば、全細胞ブロスにデプスフィルター採取を使用するときは、濾過列は、下記3段階のフィルターを含む:(1)全細胞及び大型粒子を除去するための10μmまでの孔径を有する粗いまたは開いたデプスフィルターによる第1段階;(2)コロイド粒子及びサブミクロン粒子を排除するためのより緻密なデプスフィルターによる第2段階;及び(3)0.2μm孔径膜フィルターによる第3段階。濾過プロセスは一般的に線形的に調整するが、各段階で1.5×〜>3×の安全係数を利用して、十分なフィルター容量を確保することができる。
一実施形態では、例えば、遠心分離で除去できる粒径には実際の下限があるので、デプスフィルターを遠心分離後に用いて採取ブロスをさらに浄化する。例えば、デプスフィルターは、2つの別個の層(上流ゾーンは、下流ゾーンに比べて粗いグレードである)を含み、0.1〜4μmの範囲の孔径を有し得る。より大きい粒子は粗いグレードのフィルター媒体に捕捉され、より小さい粒子はより緻密な媒体に捕捉され、早過ぎる詰まりを減じて濾過能力を高める。
フィルタータイプ、孔径、表面積及び流束の最適化を実験台スケールで行ってから、例えば、遠心分離液濁度及び粒径分布に基づいてパイロットスケールにスケールアップすることができる。デプスフィルターサイジング実験は一般的に、濾過段階のいずれか1つまたは組合せで圧力終点を用いる定常流束で行われる。好ましくは、0.22μmグレードフィルターを用いて、採取プロセス最後に上清を濾過して生物汚染度を制御する。0.22μm濾過上清は、抗体産物関連変異プロファイルを変えることなく、2〜8℃で数日間以上貯蔵可能である。
理論によって拘束されるものではないが、デプスフィルターの吸着機構が種々多様のプロセス汚染物及び不純物を除去するための精製ツールとしてのそれらの広範囲の使用を可能にすると考えられる。特に、デプスフィルターの正電荷とDNA分子との間の静電相互作用ならびにデプスフィルター媒体とDNA分子との間の疎水性相互作用が、DNAの吸着減少に重要な役割を果たし得る。例えば、荷電デプスフィルターを用いてDNAを除去し、Zeta Plus(登録商標)(Cuno)90SP上の電荷レベルをそのDNAを除去する能力と関連づけた。さらに、例として、正に荷電したデプスフィルターを用いて、フィルターの平均孔径より多数倍小さいEscherichia coli由来及び他の内在性内毒素ならびにウイルスを除去し、Zeta Plus(登録商標)(Cuno)VRシリーズのデプスフィルターは、吸着によりエンベロープ型レトロウイルス及び非エンベロープ型パルボウイルスと結合することが分かった。デプス濾過を利用して、免疫グロブリン溶液からスパイクしたプリオンを除去することもできる。さらに、タンパク質Aアフィニティークロマトグラフィーカラム前の宿主細胞タンパク質のデプス濾過による除去は、タンパク質AプールのpH調整中の沈殿を顕著に減らすことが分かった。
凝集及び沈殿法
一実施形態では、沈殿/凝集に基づく前処理ステップを用いて、細胞培養液中の細胞デブリ及びコロイドの量を減らし、既存の濾過列機器能力を超えることができる。凝集法は、ポリマー吸着、例えば、カチオン性、中性及びアニオン性ポリマーによる細胞及び細胞デブリへの静電引力を伴って細胞汚染物を排除し、浄化効率の改善及び高回収率をもたらす。凝集試薬、例えば、塩化カルシウム及びリン酸カリウムは、超低レベル、例えば、20〜60mMの塩化カルシウムと、リン酸カルシウムを形成するために添加される等モル量のリン酸で、リン酸カルシウムと細胞、細胞デブリ及び不純物の共沈殿に寄与すると考えられる。
一実施形態では、開示精製プロセスは、全細胞ブロスのエチレンジアミン四酢酸(EDTA)による3mM最終濃度への処理及び凝集剤を用いて、引き続く細胞及び凝集デブリの遠心分離による除去、その後のデプス及び0.2μmフィルターによる浄化を含む。
クロマトグラフィー
バイオ医薬品業界では、クロマトグラフィーは、その高い分解能のため、重大な意味を持ち、広く用いられる分離及び精製技術である。クロマトグラフィーは、生体分子間の物理的及び化学的差異を分離に活用する。例えば、タンパク質Aクロマトグラフィーを採取後に行って、小割合のプロセス関連不純物及び産物関連不純物のみの除去を必要とする比較的純粋な産物を得ることができる。次に1または2つのさらなるクロマトグラフィーステップ、例えば、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、混合モードクロマトグラフィー及び/またはヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーを組み入れて仕上げステップとして利用することができる。これらのステップは、追加のウイルス、宿主細胞タンパク質及びDNAクリアランスを可能にし、ならびに、凝集体、望まれない産物変異種及び他の少量の汚染物を除去することができる。最後に、精製産物を濃縮及び透析濾過して最終処方緩衝液とすることができる。
抗体精製は、血清(ポリクロナール抗体)、腹水液もしくは細胞系(モノクロナール抗体)の細胞培養上清からの抗体の選択的富化または特異的単離を包含する。精製方法は、非常に粗いから高度に特異的までに及び、以下のように分類することができる。
物理化学的分画−典型的試料中の抗体のサイズ、電荷もしくは他の共有化学的特性に基づく免疫グロブリンの示差沈殿、サイズ排除または固相結合。これは、免疫グロブリンを含む試料タンパク質のサブセットを単離する。
アフィニティー分画−特定の抗体クラス(例えば、IgG)の免疫グロブリンに対して特異的アフィニティーを有する固定化生物リガンド(例えば、タンパク質)による結合(抗原特異性に関係なく標的クラスの全ての抗体を精製する)または試料中の、それらの抗原結合性ドメインを介して特定抗原分子に結合する当該抗体のみのアフィニティー精製(抗体クラスまたはアイソタイプに関係なく、該抗原と結合する全ての抗体を精製する)。
血清免疫グロブリンの主クラス(例えば、IgG及びIgM)は、全体的なアミノ酸組成及び溶解度特性を含め、同じ一般構造を共有する。これらの一般的特性は、血清、例えば、アルブミン及びトランスフェリン中の多くの他の大量のタンパク質とは十分に異なり、これらの差別化物理化学特性に基づいて免疫グロブリンを選択し、富化することができる。
物理化学的分画抗体精製
硫酸アンモニウム沈殿法
硫酸アンモニウム沈殿法は、血清、腹水液または細胞培養上清から抗体を富化及び濃縮するために頻繁に使用される。リオトロピック塩の濃度が試料中で増加するにつれて、タンパク質及び他の巨大分子はそれらが沈殿するまで漸進的に溶解しにくくなる。すなわち、リオトロピック効果は「塩析」と呼ばれる。抗体は、多くの他のタンパク質及び血清成分より低い硫酸アンモニウム濃度で沈殿する。
約40〜約50%の硫酸アンモニウム飽和(100%飽和は4.32Mに等しい)で、免疫グロブリンは沈殿するが、他のタンパク質は溶液中に残る。例えば、Harlow,E.and Lane,D.(1988).Antibodies:A Laboratory Manual.Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,New York,Gagnon,P.(1996)を参照されたい。例として、等体積の硫酸アンモニウム飽和溶液をゆっくり中和抗体試料に添加した後、数時間室温または4℃でインキュベートする。遠心分離及び上清の除去後、リン酸緩衝食塩水(PBS)等の緩衝液に抗体ペレットを溶かす。
沈殿の選択性、収率、純度及び再現性は、それぞれいくつかの因子によって決まり、因子には、限定するものではないが、時間、温度、pH及び塩の添加速度がある。例えば、Gagnon,P.S.(1996),Purification Tools for Monoclonal Antibodies,Validated Biosystems,Tucson,AZを参照されたい。硫酸アンモニウム沈殿法は、いくつかの抗体用途には十分な精製をもたらし得るが、カラムクロマトグラフィーまたは他の精製方法の前の予備ステップとして行われることが多い。部分的精製抗体試料を用いると、アフィニティーカラムの性能を改善し、その寿命を延ばすことができる。
抗体精製状況に適した硫酸アンモニウム以外の試薬には、例として、オクトン酸(octonoic acid)、ポリエチレングリコール及びエタクリジンがある。
特定状況において多くの化学に基づく固相クロマトグラフ法を適合かつ最適化して抗体精製を達成することができる。
イオン交換クロマトグラフィー(IEC)
イオン交換クロマトグラフィー(IEC)は、所与の緩衝系(pH)におけるタンパク質の正味の電荷に基づいてタンパク質と結合する正または負に荷電した樹脂を用いる。高度の特異性で標的抗体と結合して放出するIEC条件を決定することができ、これはモノクロナール抗体の生産を伴う商業的運用において特に重要であり得る。反対に、抗体以外の全ての他の試料成分とほとんど結合する条件を見つけることができる。一旦最適化すれば、IECは、対費用効果が高く、穏やかで信頼できる抗体精製方法である。
アニオン交換クロマトグラフィーは、樹脂に固定化された正に荷電した基を使用する。例えば、ジエチルアミノエチル(DEAE)もしくはジメチルアミノエチル(DMAE)等の弱塩基性基、または四級アミノエチル(Q)もしくはトリメチルアンモニウムエチル(TMAE)もしくは四級アミノエチル(QAE)等の強塩基性基をアニオン交換に使用することができる。例示アニオン交換媒体としては、限定するものではないが、GE Healthcare Q−Sepharose(登録商標)FF、Q−Sepharose(登録商標)BB、Q−Sepharose(登録商標)XL、Q−Sepharose(登録商標)HP、Mini Q、Mono Q、Mono P、DEAE Sepharose(登録商標)FF、Source 15Q、Source 30Q、Capto Q、Streamline DEAE、Streamline QXL;Applied Biosystems Poros HQ 10及び20umセルフパック、Poros HQ 20及び50um、Poros PI 20及び50um、Poros D 50um;Tosohaas Toyopearl(登録商標)DEAE 650S M及びC、Super Q 650、QAE 550C;Pall Corporation DEAE Hyper D、Q Ceramic Hyper D、Mustang Q膜吸収剤;Merck KG2A Fractogel(登録商標)DMAE、FractoPrep DEAE、Fractoprep TMAE、Fractogel(登録商標)EMD DEAE、Fractogel(登録商標)EMD TMAE;Sartorious Sartobind(登録商標)Q膜吸収剤が挙げられる。
アニオン交換は、プロセス関連不純物(例えば、宿主細胞タンパク質、内在性レトロウイルス及び外来性ウイルス、例えばパルボウイルスもしくは仮性狂犬病ウイルス、DNA、内毒素及び浸出タンパク質A)ならびに産物関連不純物(例えば、二量体/凝集体)の除去に特に有用である。アニオン交換は、除去すべき抗体及び不純物のpIによって決まるフロースルーモードまたは結合及び溶出モードのいずれでも使用可能である。例えば、7.5超のpIを有する抗体、例えば、多くのヒト化またはヒトIgG1及びIgG2抗体由来の不純物は、樹脂に結合し、興味ある産物は通過して流れるので、該不純物を除去するためにはフロースルーモードを使用するのが好ましい。カラム負荷容量、すなわち、樹脂の質量に対する抗体の質量は、樹脂上の結合部位が不純物によってだけ占有されるのでかなり高い可能性がある。宿主細胞タンパク質、DNA、浸出タンパク質A及び種々のウイルス等の残存不純物を除去するための2または3単位操作によりデザインされるモノクロナール抗体精製プロセスの仕上げステップとしてアニオン交換クロマトグラフィーをフロースルーモードで使用してもよい。例として、操作pHは約8〜約8.2であり、産物負荷及び平衡ならびに洗浄緩衝液の伝導率は10mS/cmまでである。
あるいは、結合及び溶出モードを用いて、酸性乃至中性範囲のpIを有する抗体、例えば、多くのヒト化またはヒトIgG4由来のプロセス関連及び産物関連不純物を除去するのが好ましい。結合及び溶出モードでは、抗体産物プールを最初にアニオン交換カラム上に負荷してから、より高い塩濃度を用いて興味ある産物をステップグラジエントまたは直線グラジエントで溶出し、不純物の大部分をカラムに結合したまま残す。不純物は、カラムから洗浄または再生ステップ中に溶出される。一般的に、抗体分子の表面上の正味の負電荷数またはさらに高い負の電荷数を得るため、ひいては、クロマトグラフィーステップ中により高い結合能を達成するために操作pHは、産物のpIより高いかたまたは近くなければならない。同様に、負荷のためのイオン強度が低範囲内であるのが好ましく、pH9未満のpHが好ましい。
さらに、弱分配クロマトグラフィー(WPC)を用いて、タンパク質A及びアニオン交換を含む二クロマトグラフィー回収プロセスを可能にし得る。一般的に、このプロセスは、均一濃度(フロースルークロマトグラフィーと同様に)で行われるが、産物と不純物の両方の結合を増強し(フロースルーモードとは対照的に)、0.1〜20、好ましくは1〜3の抗体分配係数(Kp)を得るように伝導率及びpHを選択する。抗体も不純物もアニオン交換樹脂に結合するが、不純物は、フロースルーモードよりずっと堅固に結合し、不純物除去の向上につながり得る。弱分配モードにおける産物収率は、負荷の最後に短時間洗浄を含めることによって最大に、例えば、臨床生産では平均して90%にすることができる。
カチオン交換クロマトグラフィーは、負に荷電した官能基で変性した樹脂を使用する。例えば、強酸性リガンド(例えば、スルホプロピル、スルホエチル及びスルホイソブチル基)または弱酸性リガンド(例えば、カルボキシ基)をカチオン交換に使用可能である。例示カチオン交換樹脂としては、限定するものではないが、GE Healthcare SP−Sepharose(登録商標)FF、SP−Sepharose(登録商標)BB、SP−Sepharose(登録商標)XL、SP−Sepharose(登録商標)HP、Mini S、Mono S、CM Sepharose(登録商標)FF、Source 15S、Source 30S、Capto S、MacroCap SP、Streamline SP−XL、Streamline CST−1;Tosohaas Resins Toyopearl(登録商標)Mega Cap TI SP−550 EC、Toyopearl(登録商標)Giga Cap S−650M、Toyopearl(登録商標)650S、M及びC、Toyopeal SP650S、M、及びC、Toyopeal SP550C;JT Baker Resins Carboxy−Sulphon−5、15及び40um、Sulfonic−5、15、及び40um;YMC BioPro S;Applied Biosystems Poros HS 20及び50um、Poros S 10及び20um;Pall Corp S Ceramic Hyper D、CM Ceramic Hyper D;Merck KGgA Resins Fractogel(登録商標)EMD SO、Fractogel(登録商標)EMD COO−、Fractogel(登録商標)EMD SE Hicap、Fracto Prep SO3;Eshmuno S;Biorad Resin Unosphere S;Sartorius Membrane Sartobind(登録商標)S膜吸収剤が挙げられる。
カチオン交換クロマトグラフィーは、中性乃至塩基性の範囲のpI値を有する多くのモノクロナール抗体、例えば、ヒトまたはヒト化IgG1及びIgG2サブクラスの精製プロセスに特に適している。一般に、負荷ステップ中に樹脂上に抗体を結合させ、溶出緩衝液の伝導率を高くするかまたはpHを高くすることによって抗体を溶出させる。多くの負に荷電したプロセス関連不純物、例えばDNA、いくつかの宿主細胞タンパク質、浸出タンパク質A及び内毒素等は、負荷及び洗浄画分に除去される。カチオン交換クロマトグラフィーは、標的抗体産物からの抗体変異体、例えば脱アミド産物、酸化種及びN末端切断型、ならびに高分子量種を減らすこともできる。
達成される最大結合能は、>100g/Lの樹脂体積ほど高いことがあり、負荷条件、樹脂のリガンド及び密度によって決まるが、不純物除去は負荷密度に非常に左右される。溶出プログラムの展開に関するアニオン交換クロマトグラフィーについて記述された同原理は、カチオン交換クロマトグラフィーにも同様に当てはまる。
溶出条件の展開は、不純物除去及びその後の単位操作で容易に処理できる産物プールの特徴づけに関連づけられる。一般的に、塩またはpHの直線グラジエント溶出プログラムを実施して最良の溶出条件を決定することができる。例えば、直線グラジエント溶出条件は、pH6で5mM〜250mMの範囲のNaClであってよく、pH直線グラジエント溶出実行はpH6〜pH8の範囲であり得る。
固定化金属キレートクロマトグラフィー(IMAC)
固定化金属キレートクロマトグラフィー(IMAC)は、キレート固定化二価金属イオン(例えば、ニッケルNi2+)を用いて、3つ以上の連続ヒスチジン残基のクラスターを含有するタンパク質またはペプチドに結合させる。この方略は、末端6xHis融合タグを含有するように操作された組換えタンパク質の精製に特に有用であり得る。哺乳類IgGは、固定化ニッケルによって結合され得るヒスチジンクラスターを有する、血清(またはモノクロナール細胞培養上清)中の数少ない豊富タンパク質の1つである。IECのように、結合及び溶出のためのIMAC条件を特定試料について最適化して、穏やかで信頼できる抗体精製を提供することができる。例えば、標識手順後にIMACを用いて、AP標識またはHRP標識(酵素複合)抗体を過剰の非複合酵素から分離することができる。
疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)
疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)は、タンパク質をそれらの疎水性に基づいて分離し、電荷、サイズまたはアフィニティーに基づいてタンパク質を分離する他の技術を補完する。例えば、高塩緩衝液中のHICカラム上に試料を負荷すると、高塩緩衝液が溶液中におけるタンパク質分子の溶媒和を低減させ、それによって試料タンパク質分子の疎水性領域を露出させ、これが結果的にHIC樹脂に結合する。一般的に、分子の疎水性が高いほど、結合を促進するために必要な塩が少ない。そこで、塩濃度を下げるグラジエントを用いて、HICカラムから試料を溶出させ得る。特に、イオン強度が下がるにつれて、分子の親水性領域の露出が増え、疎水性が増大する順にカラムから分子が溶出する。
フロースルーモードのHICは、比較的高い収率で大きい割合の凝集体を除去するのに有効であり得る。結合及び溶出モードのHICは、抗体産物からプロセス関連及び産物関連不純物の有効な分離を可能にする。特に、宿主細胞タンパク質、DNA及び凝集体の大部分は、溶出緩衝液中の適切な塩濃度の選択またはグラジエント溶出法の利用を通じて抗体産物から除去可能である。
例示HIC樹脂としては、限定するものではないが、GE Healthcare HIC Resins(Butyl Sepharose(登録商標)4 FF、Butyl−S Sepharose(登録商標)FF、Octyl Sepharose(登録商標)4 FF、Phenyl Sepharose(登録商標)BB、Phenyl Sepharose(登録商標)HP、Phenyl Sepharose(登録商標)6 FF High Sub、Phenyl Sepharose(登録商標)6 FF Low Sub、Source 15ETH、Source 15ISO、Source 15PHE、Capto Phenyl、Capto Butyl、Sreamline Phenyl);Tosohaas HIC Resins(TSK Ether 5PW (20um及び30um)、TSK Phenyl 5PW(20um及び30um)、Phenyl 650S、M、及びC、Butyl 650S、M及びC、Hexyl−650M及びC、Ether−650S及びM、Butyl−600M、Super Butyl−550C、Phenyl−600M;PPG−600M);Waters HIC Resins(孔径120、200、300Aを有するYMC−Pack Octyl Columns−3、5、10P、15及び25um、孔径120、200及び300Aを有するYMC−Pack Phenyl Columns−3、5、10P、15及び25um、孔径120、200及び300Aを有するYMC−Pack Butyl Columns−3、5、10P、15及び25um);CHISSO Corporation HIC Resins(Cellufine Butyl、Cellufine Octyl、Cellufine Phenyl);JT Baker HIC Resin (WP HI−Propyl(C3));Biorad HIC Resins(Macroprep t−Butyl、Macroprep methyl);及びApplied Biosystems HIC Resin(High Density Phenyl−HP2 20um)が挙げられる。例えば、PPG 600−Mは、約8×10ダルトンの排除限界分子量、ポリプロピレングリコールPPGリガンド、45〜90μmの粒径、エーテル>PPG>フェニルの関係によって与えられる疎水性、及び38mg/mLのゲルの動的結合能(MAb:Anti LH)を特徴とする。
一実施形態では、開示精製プロセスは、アフィニティークロマトグラフィー(例えば、タンパク質A)及び混合モードクロマトグラフィー(例えば、ヒドロキシアパタイト)後の仕上げ精製ステップとして疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)を利用する。図1を参照されたい。好ましくは、ポリプロピレングリコール(PPG−600M)またはPhenyl−600MがHIC樹脂である。一実施形態では、20mMのリン酸ナトリウム、pH7、緩衝液中の約0.7M〜0Mの硫酸ナトリウムの直線グラジエント(0〜100%)として溶出を行う。場合により、溶出液のOD280をモニターし、一連の画分、例えば、収集体積の約1/3をさらなる純度分析のために収集する。好ましくは、収集画分は、上昇部上の0.1OD〜下降部上の0.1ODを包含する。
疎水性電荷誘導クロマトグラフィー(HCIC)
疎水性電荷誘導クロマトグラフィー(HCIC)は、低pHでイオン化するリガンドのpH依存性挙動に基づいている。この技術は、高濃度のリオトロピック塩を必要とせずに疎水性相互作用によって吸着が起こるように、高密度でヘテロ環リガンドを利用する。HCICにおける脱着は、pHを下げてイオン性リガンドと結合タンパク質との間に電荷反発を引き起こすことによって促進される。代表的な市販HCIC樹脂は、MEP−Hypercel(Pall Corporation)であり、官能基として4−メルカプトエチルピリジンを有するセルロースに基づく媒体である。このリガンドは、低pHで正電荷を得るNヘテロ環を有する疎水性部分である。
硫黄親和性(thiophilic)吸着
硫黄親和性吸着は、疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)の特性と、チオエーテルに近接したスルホン基へのタンパク質の結合を伴う硫酸アンモニウム沈殿法の特性(すなわち、リオトロピック効果)を併せ持つ高度選択的タイプのタンパク質−リガンド相互作用である。厳密なHICとは対照的に、硫黄親和性吸着は、高濃度のリオトロピック塩(例えば、塩化ナトリウムに対立するものとして硫酸カリウム)に依存する。例えば、結合は、硫酸カリウムと平衡化させた典型的抗体試料にかなり特異的である。非結合成分を洗い流した後、抗体は、穏やかな溶出条件(例えば、50mMのリン酸ナトリウム緩衝液、pH7〜8)で容易に回収される。硫黄親和性吸着剤(T−Gelとも呼ばれる)は、スルホン−チオエーテルリガンドを含むように修飾された6%のビーズ状(beaded)アガロースであり、種々の動物種由来の免疫グロブリンに対して高い結合能及び広い特異性を有する。
抗体のアフィニティー精製
アフィニティークロマトグラフィー(アフィニティー精製とも呼ばれる)は、分子間の特異的結合の相互作用を利用する。一般的に、特定リガンドは、固体担体に化学的に固定化または「共役」している。その結果、複合混合物がカラムを通過するとき、リガンドに特異的な結合親和性を有する分子が結合するようになる。他の試料成分を洗い流した後、結合分子を担体から取り除くと、最初の試料からのその精製ということになる。
担体
アフィニティー精製は、静止物質(固定相)に固定化しているリガンドとの結合相互作用の差異に基づいた溶液(移動相)中分子の分離を伴う。アフィニティー精製における担体またはマトリックスは、生体分子特異的リガンドが共有結合するいずれの物質でもある。典型的に、アフィニティーマトリックスとして使用すべき物質は、標的分子が見られる系に不溶性である。通常は、常にではないが、不溶性マトリックスは固体である。
有用なアフィニティー担体は、高い表面積対体積比、リガンドの共有結合のために容易に修飾できる化学基、最小限の非特異的結合特性、良い流動特性ならびに機械的及び化学的安定性を有するものである。
固定化リガンドまたは活性化アフィニティー担体の化学は、いくつかの異なる形式での使用に利用可能であり、該形式としては、架橋ビーズ状アガロースまたはポリアクリルアミド樹脂及びポリスチレンマイクロプレートが挙げられる。
多孔性ゲル担体は、試料分子が固定化リガンドの高表面積を自由に流れ過ぎることができる緩いマトリックスを提供し、これはタンパク質のアフィニティー精製にも有用である。これらのタイプの担体は、溶液中で(すなわち、水和した)50〜150μm径ビーズとして生成される通常は糖に基づくかまたはアクリルアミドに基づくポリマー樹脂である。ビーズ状形式は、これらの樹脂を湿潤スラリーとして供給できるようにする。湿潤スラリーは、いずれのサイズの樹脂床を有するカラムにも満たされ、「詰められる」ように容易に分配可能である。ビーズは極端に多孔性であり、十分に大きいので、生体分子(タンパク質等)は、ビーズ表面の間及び周囲を流れることができるように、自由にビーズの中に流れ、ビーズを通って流れることができる。リガンドを種々の手段でビーズポリマー(外面及び内面)に共有結合させる。
例えば、架橋ビーズ状アガロースは、典型的に4%及び6%の密度(すなわち、1mlの樹脂床は、90体積%超が水である)で利用可能である。ビーズ状アガロースは、重力流、低速遠心分離、及び低圧手順に適し得る。あるいは、ポリアクリルアミドに基づくビーズ状樹脂は一般的に圧縮せず、ぜん動ポンプを用いる中圧用途または他の液体クロマトグラフィーシステムで使用可能である。両タイプの多孔性担体は、一般的に低い非特異性結合特性を有する。これらのアフィニティークロマトグラフィー樹脂の物理的特性の概要を下表1に示す。
磁気粒子はさらに別のタイプの固体アフィニティー担体である。それらはずっと小さく(典型的に1〜4μmの直径)、有効なリガンド固定化及びアフィニティー精製に必要な十分の表面積対体積比を与える。磁気粒子によるアフィニティー精製はバッチ形式で行い、例えば、数マイクロリットルのビーズをルーズスラリーとして数百マイクロリットルの試料と混合する。混合中に、ビーズは試料溶液に懸濁したままであり、アフィニティー相互作用が固定化リガンドと起こるようにする。結合に十分な時間を与えた後、強力磁石を用いて試料からビーズを収集かつ分離する。典型的に、微量遠心管で簡単なベンチトップ手順を行い、適切な磁石を有する管の底部または側面の適所に磁気ビーズを維持しながら、ピペット操作またはデカンテーション(または溶液を洗浄する等)を利用して試料を取り出す。
磁気粒子は、ハイスループットオートメーションに特に良く適合し、多孔性樹脂とは異なり、細胞分離手順の代わりに使用可能である。
各特異的アフィニティー系は、それ自体の条件セットを必要とし、所与の研究目的に関するそれ自体の独特の難題を提示する。しかしながら、アフィニティー精製は、一般的に下記ステップを伴う。
1.粗試料をアフィニティー担体と共にインキュベートして、試料中の標的分子が固定化リガンドに結合できるようにする;
2.担体から非結合試料成分を洗い流す;及び
3.結合相互作用がもはや起こらないように緩衝液条件を変えることによって、固定化リガンドから標的分子を溶出させる(解離させて回収する)。
一般クラスのタンパク質(例えば、抗体)または通常用いられる融合タンパク質タグ(例えば、6xHis)に結合するリガンドは、アフィニティー精製にすぐに使えるプレ固定化形態で市販されている。あるいは、より特殊なリガンド、例えば興味ある特異性抗体または抗原は、いくつかの市販の活性化アフィニティー担体を用いて固定化可能であり;例えば、ペプチド抗原を担体に固定化して用いて、該ペプチドを認識する抗体を精製することができる。
最も一般的には、リガンド上の特定官能基(例えば、一級アミン、スルフヒドリル、カルボン酸、アルデヒド)と、担体上の反応基との間の共有化学結合の形成によって、リガンドを直接固体担体物質に固定化または「共役」させる。しかしながら、間接的なカップリング手法も可能である。例えば、GST標的融合タンパク質を最初にグルタチオン担体にグルタチオン−GSTアフィニティー相互作用を介して捕捉させてから二次的にそれを化学的に架橋させて固定化することができる。次に固定化GSTタグ付き融合タンパク質を用いて、融合タンパク質の結合相手(複数可)をアフィニティー精製することができる。
アフィニティー精製用の結合緩衝液及び溶出緩衝液
タンパク質:リガンド相互作用を伴う多くのアフィニティー精製手順は、特に抗体:抗原または天然タンパク質:タンパク質相互作用がアフィニティー精製の基礎であるときは、生理的pH及びイオン強度の結合緩衝液、例えばリン酸緩衝食塩水(PBS)を使用する。結合相互作用が起こったらすぐに、担体を追加緩衝液で洗浄して試料の非結合成分を除去する。低レベルの界面活性剤の添加によるかまたは結合緩衝液及び/もしくは洗浄緩衝液の塩濃度に対する適度な調整によって、非特異的(例えば、単純なイオン)結合相互作用を最小限にすることができる。最後に、溶出緩衝液(例えば、0.1Mのグリシン・HCl、pH2.5〜3.0)を添加して結合相互作用を破壊し(タンパク質構造に永久に影響を与えることなく)、目標分子を遊離させ、次に目標分子をその精製形態で収集する。溶出緩衝液は、結合相手を極端なpH(低いかまたは高い)、高塩(イオン強度)、分子の一方または両方を変性させる界面活性剤もしくはカオトロピック剤の使用、カウンターリガンドとの結合要因の排除または競合によって結合相手を解離させ得る。場合によっては、溶出緩衝液から貯蔵もしくは下流処理にさらに適した緩衝液に精製タンパク質を交換するために引き続き透析または脱塩が必要なことがある。
さらに、低pHにより損傷を受ける抗体及びタンパク質もあるので、即座に1/10体積のアルカリ性緩衝液、例えば、1MのTris・HCl、pH8.5の添加によって溶出タンパク質画分を中和すべきである。タンパク質のアフィニティー精製用の他の例示溶出緩衝液を下表2に示す。
抗体精製のいくつかの方法は、アフィニティー精製技術を伴う。アフィニティー精製への代表的手法には、硫酸アンモニウムによる沈殿(他の血清タンパク質からの全免疫グロブリンの粗精製);結合&溶出モードで固定化タンパク質A、G、A/GまたはL(IgGのほとんどの種及びサブクラスに結合する)または組換えタンパク質A、G、A/GまたはL誘導体によるアフィニティー精製;及び結合&溶出モードで固定化抗原(粗試料から特異性抗体を単離するためのアフィニティー担体に共有結合により固定化した精製抗原)によるアフィニティー精製が含まれる。
タンパク質A、タンパク質G及びタンパク質Lは、その抗体結合特性がよく特徴づけられている3つの細菌タンパク質である。これらのタンパク質は組換えにより生成され、様々な種由来の重要な抗体型のアフィニティー精製のためにルーチン的に使用されている。これらのタンパク質のほとんどの市販の組換え型は、不要な配列が除去され(例えば、タンパク質GからのHSA結合ドメイン)、従ってそれらの天然のカウンターパートより小さい。タンパク質A及びタンパク質Gの遺伝子操作された組換え型は、タンパク質A/Gとも呼ばれ、これも利用可能である。全ての4つの組換えIg結合タンパク質は、多数の免疫検出及び免疫アフィニティー用途で研究者によってルーチン的に使用されている。
抗体精製を達成するため、タンパク質A、タンパク質G、タンパク質A/Gを担体、例えば、多孔性樹脂(例えばビーズ状アガロース)または磁気ビーズ上に共有結合によって固定化する。これらのタンパク質はいくつかの抗体結合ドメインを含有するので、ほとんどあらゆる個々の固定化分子は、その配向性を問わずに、少なくとも1つの機能性かつ非ヒンダード結合ドメインを維持する。さらに、タンパク質は、抗原結合ドメイン以外の部位で抗体に結合するので、これらのタンパク質の固定化型を免疫沈降法等の精製スキームに使用することができる。このスキームでは、抗体結合性タンパク質を用いて、抗体を結合させることによって、抗体がその抗原に結合し、同時に抗原を試料から精製する。
IgG型抗体のFc領域に対するタンパク質Aの高いアフィニティーがIgG、IgGフラグメント及びサブクラスの精製の基礎である。一般的に、タンパク質Aクロマトグラフィーは、抗体が結合し、望まれない成分、例えば、宿主細胞タンパク質、細胞培地成分及び推定上のウイルスがカラムを通過するように、約6.0〜約8.0のpHでカラムを横切る浄化細胞培養上清の通路を必要とする。任意的な中間洗浄ステップを行って、非特異的に結合した不純物をカラムから除去した後に、pH約2.5〜約pH4.0で産物の溶出を行ってよい。直線グラジエント法もしくはステップ法またはグラジエント法とステップ法の組合せとして溶出ステップを行ってもよい。一実施形態では、溶出液を即座に中和緩衝液(例えば1MのTris、pH8)で中和してから、例えば、5%塩酸または1Mの水酸化ナトリウムを用いて最終pHを6.5に調整する。好ましくは、その後のクロマトグラフィーの前に中和溶出液を濾過する。一実施形態では、その後のヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーステップの前に中和溶出液を0.2μmフィルターに通す。
その高い選択性、高い流速及び対費用効果の高い結合能ならびに宿主細胞タンパク質、DNA、細胞培地成分ならびに内在性及び外来性ウイルス粒子等のプロセス関連不純物の広範な除去のその能力のため、抗体精製プロセスの第1ステップとしてタンパク質Aクロマトグラフィーが典型的に用いられる。このステップの後は、分解を引き起こし得るプロテアーゼ及び他の培地成分の排除のため抗体産物は高度に純粋であり、さらに安定している。
現在、それらの樹脂骨格組成に基づいて分類されている3つの主タイプのタンパク質A樹脂がある:ガラスまたはシリカに基づく、例えば、AbSolute HiCap(NovaSep)、Prosep vA、Prosep vA Ultra(Millipore);アガロースに基づく、例えば、Protein A Sepharose(登録商標)Fast Flow、MabSelect及びMabSelect SuRe(GE Healthcare);及び有機ポリマーに基づく、例えば、ポリスチレンジビニルベンゼンPoros A及びMabCapture(Applied Biosystems)。好ましくは、タンパク質A樹脂は、アガロースに基づく樹脂、すなわち、MabSelect SuRe樹脂である。全ての3タイプの樹脂は、高濃度のグアニジニウム塩酸塩、尿素、還元剤及び低pHに耐性である。
大規模で利用するカラム床高さは10〜30cmであり、樹脂粒子特性、例えば、孔径、粒径及び圧縮性によって決まる。好ましくは、カラム床高さは約25cmである。流速及びカラム寸法によりカラム上の抗体滞留時間が決まる。一実施形態では、タンパク質Aに用いる線速度は、約150〜約500cm/時、好ましくは約200cm/時〜約400cm/時、さらに好ましくは約200cm/時〜約300cm/時、最も好ましくは約250cm/時である。動的結合能は、樹脂1リットル当たり15〜50gの抗体であり、流速、精製すべき特定抗体ならびに、使用するタンパク質Aマトリックスによって決まる。好ましくは、樹脂1リットル当たり45g以下の抗体をカラムに負荷する。タンパク質A樹脂の動的結合能の決定方法については、Fahrner et al.Biotechnol Appl BioChem.30:121−128(1999)に記載されている。より低い負荷流速は、抗体滞留時間を増やし、より高い結合能を促し得る。また、より低い負荷流速は、サイクル毎の処理時間を長くし、必要サイクルを少なくし、採取細胞培養液のバッチ毎の緩衝液の消費を少なくする。
アフィニティー精製への他の代表的な手法としては、レクチンアフィニティークロマトグラフィーがあり、フロースルーモード(望ましくないグリコシル化を有する産物は担体に結合するが、望ましくないグリコシル化のない産物は担体を通過する)かまたは結合&溶出モード(所望のグリコシル化を有する産物は担体に結合するが、所望のグリコシル化のない産物は担体を通過する)で行うことができる。
下等真核生物、例えば、P.pastoris内で発現されるタンパク質は、Oオリゴ糖のみで修飾可能であり、または主にマンノース(Man)残基で構成され得る。さらに、下等真核生物、例えば、P.pastoris内で発現されるタンパク質は、Nオリゴ糖で修飾可能である。P.pastoris及び他の真菌内のN−グリコシル化は、より高等の真核生物と異なる。真菌内でさえ、Nグリコシル化は異なる。特に、P.pastoris内のN結合型グリコシル化経路は、S.cerevisiaeで見られるものと実質的に異なり、より短いMan(アルファ1,6)がコアMan8GN2まで伸長し、P.pastoris内のN結合型グリカンの主プロセシング様式に相当する重要なMan(アルファ1,3)付加を明らかに欠いている。いくつかの点で、P.pastorisは、典型的哺乳類の高マンノースグリコシル化パターンに近い可能性がある。さらに、ピキア及び他の真菌を操作して「ヒト化糖タンパク質」を生成し得る(すなわち、酵母株を遺伝子修飾して、ガラクトシル化等の哺乳類に見られる必須のグリコシル化経路を複製できる)。
タンパク質産物の所望もしくは望ましくないO結合型及び/またはN結合型グリコシル化修飾に基づいて、フロースルーモードまたは結合&溶出モードでのアフィニティークロマトグラフィー用に1つ以上のレクチンを選択することができる。例えば、所望タンパク質が特定のO結合型及び/またはN結合型マンノース修飾を欠いている(すなわち、所望タンパク質が修飾されていない)場合、所望の非修飾産物が担体を通過し、さらなる精製またはプロセシングに利用できるように、マンノース部分に結合するレクチン、例えば、Con A、LCH、GNA、DC−SIGN及びL−SIGNをフロースルーモードのアフィニティー精製用に選択することができる。反対に、所望タンパク質が特定のO結合型及び/またはN結合型マンノース修飾を含む(すなわち、所望タンパク質が修飾されていない)場合、所望の修飾産物は担体に結合し、望ましくない非修飾産物は通過するように、マンノース部分に結合するレクチン、例えば、Con A、LCH、GNA、DC−SIGN及びL−SIGNを結合&溶出モードのアフィニティー精製用に選択することができる。後の例では、フロースルーは廃棄し得るが、所望の修飾産物は、さらなる精製またはプロセシングのために担体から溶出される。同原理は、真菌発現系により導入された他のグリコシル化修飾を含む組換えタンパク質産物に当てはまる。
別の偽アフィニティー精製ツールは、「混合モード」クロマトグラフィーである。本明細書で使用する場合、用語「混合モードクロマトグラフィー」は、固定相と分析物との間の1より多くの型の相互作用をそれらの分離を達成するために利用するクロマトグラフ法を指し、例えば、混合モードクロマトグラフィーにおける二次相互作用は、溶質の保持に寄与する。混合モードクロマトグラフィーの利点は、高い選択性、例えば、正、負及び中性物質を単一実施、及びより高い負荷能力で分離可能である。
混合モードクロマトグラフィーは、セラミックまたは結晶性アパタイト媒体、例えばヒドロキシアパタイト(HA)クロマトグラフィー及びフルオロアパタイト(FA)クロマトグラフィーで行うことができる。他の混合モード樹脂としては、限定するものではないが、CaptoAdhere、Capto MMC(GE Healthcare);HEA Hypercel、及びPPA Hypercel(Pall);及びToyopearl(登録商標)MX−Trp−650M(Tosoh BioScience)が挙げられる。これらのクロマトグラフィー樹脂は、より伝統的なイオン交換または疎水性相互作用技術に対して補完的な生体分子選択性を提供する。
セラミックヒドロキシアパタイト(Ca(PO4)OH)は、タンパク質、酵素、核酸、ウイルス及び他の巨大分子の分離及び精製に使用できる形態のリン酸カルシウムである。ヒドロキシアパタイトは、ユニークな分離特性ならび優れた選択性及び分解能を有する。例えば、それは多くの場合、他のクロマトグラフィー及び電気泳動技術により同種と思われるタンパク質を分離する。塩化ナトリウムまたはリン酸ナトリウムグラジエント溶出によるセラミックヒドロキシアパタイト(CHT)クロマトグラフィーは、二量体、凝集体及び浸出タンパク質Aを除去するためのモノクロナール抗体精製プロセスの仕上げステップとして使用可能である。
I型及びII型の例示ヒドロキシアパタイト(HA)吸着剤は、セラミック及び結晶性物質から選択される。HA吸着剤は様々な粒径で利用可能である(例えば、1型、Bio−Rad Laboratories)。例示実施形態では、HA吸着剤の粒径は、約10μm〜約200μm、約20μm〜約100μmまたは約30μm〜50μmである。特定例では、HA吸着剤の粒径は、約40μmである(例えば、CHT、Type I)。
代表的なI型及びII型フルオロアパタイト(FA)吸着剤は、セラミック(例えば、ビーズ様粒子)及び結晶性物質から選択される。セラミックFA吸着剤は様々な粒径で利用可能である(例えば1型及び2型、Bio−Rad Laboratories)。例示実施形態では、セラミックFA吸着剤の粒径は、約20μm〜約180μm、好ましくは約20〜約100μm、さらに好ましくは約20μm〜約80μmである。一例では、セラミックFA媒体の粒径は、約40μm(例えば、1型セラミックFA)である。別の例では、FA媒体は、FAに加えてHAを含む。
試料をヒドロキシアパタイトまたはフルオロアパタイトカラムに負荷するために用いる流速、ならびに溶出流速の選択はヒドロキシアパタイトまたはフルオロアパタイト吸着剤の型及びカラム形状によって決まる。1つの例示実施形態では、プロセス規模で、負荷流速は、約50〜約900cm/時、約100〜約500cm/時、好ましくは約150〜約300cm/時、さらに好ましくは約200cm/時から選択される。
例示実施形態では、溶出緩衝液のpHは、約pH5〜約pH9、好ましくは約pH6〜約pH8、さらに好ましくは約pH6.5から選択される。
一実施形態では、開示精製プロセスは、タンパク質Aクロマトグラフィー後にCHT樹脂上でのヒドロキシアパタイト(HA)クロマトグラフィーを利用する。好ましくは、5mMのリン酸ナトリウム緩衝液中約0M〜1.5Mの塩化ナトリウムの直線グラジエント(0〜100%)としてpH6.5で溶出を行う。溶出液のOD280をモニターすることができる。一実施形態では、溶出中に、上昇部の0.1ODからピーク最大への単一画分を収集してから、一連の画分、例えば、カラム体積の約1/3をピーク最大から0.1ODまで下降部でさらなる純度分析用に収集する。別の好ましい実施形態では、約5mM〜0.25Mのリン酸ナトリウム緩衝液の直線グラジエント(0〜100%)としてpH6.5で溶出を行う。溶出液のOD280をモニターすることができる。溶出中、約1/2CVの画分を上昇部の0.1ODから下降部の0.1ODまでさらなる純度分析用に収集することができる。
ポリクローナル抗体(例えば血清試料)は、非特異性免疫グロブリンの同時精製を妨げるために抗原特異性アフィニティー精製を必要とする。例えば、マウス血清中の全IgGの一般的に2〜5%のみが該動物の免疫化に用いる抗原に対して特異的である。使用可能な抗体を得るために必要な精製のタイプ(複数可)及び度合は、該抗体の意図した用途(複数可)によって決まる。しかしながら、細胞株、例えば、ハイブリドーマまたは組換え発現系を用いて作成した、及び腹水液または細胞培養上清として産生されたモノクロナール抗体は、標的抗体が(多くの実際の目的で)生成試料中の免疫グロブリンのみなので、抗原特異性アフィニティー法を使用しないで完全に精製可能である。
不純物のモニタリング
バイオ医薬製品ならびにそれらの関連中間体及び賦形剤中の不純物のプロファイリングは規制上求められているものである。例えば、US Food and Drug Administration,Genotoxic and Carcinogenic Impurities in Drug Substances and Products:Recommended Approachesを参照されたい。このガイダンスは、どのようにこれらの不純物の安全性及び曝露閾値を評価するかについての推奨を行う。The European Medicines Agency’s(EMEA committee for Medicinal Products for Human Use(CHMP)もGuideline on the Limits of Genotoxic Impuritiesを公表した。これは、欧州当局により新製剤に適用され、場合によっては医薬品開発における原薬にも適用されている。これらの指針は、さらに一般的なアプローチで不純物に取り組む、産業のための調和国際会議(International Conference on Harmonization)(ICH)ガイダンス:Q3A(R2)Impurities in New Drug Substances,Q3B(R2)Impurities in New Drug Products,and Q3C(R3)Impurities:Residual Solventsを増強する。
一部の不純物は製剤に関わるが(すなわち、産物関連変異体)、他は合成、処理、及び製造中に加えられる。これらの不純物はいくつかの広いクラスに分類される:産物関連変異体;上流で導入されるプロセス関連物質;プロセス全体にわたる残留不純物;下流で導入されるプロセス関連残留不純物;ディスポーザブル品から導入される残留不純物。
本明細書で使用する場合、「産物関連変異体」は、所望産物の調製物中に存在し、所望産物に関連する、所望産物(例えば、所望マルチサブユニット複合体)以外の産物を指す。例示産物関連変異体としては、切断型または伸長ペプチド、所望グリコシル化とは異なるグリコシル化を有する産物(例えば、非グリコシル化産物が望ましい場合に、いずれのグリコシル化産物をも産物関連変異体とみなすものとする)、異常な化学量論、不適切なアセンブリー、異常なジスルフィド結合、異常もしくは不完全な折り畳み、凝集、プロテアーゼ切断、または他の異常を有する複合体が挙げられる。例示産物関連変異体は、分子質量(例えば、サイズ排除クロマトグラフィーにより検出される)、等電点(例えば、等電点電気泳動により検出される)、電気泳動移動度(例えば、ゲル電気泳動により検出される)、リン酸化状態(例えば質量分析により検出される)、電荷対質量比(例えば、質量分析により検出される)、タンパク質分解フラグメントの質量もしくは同一性(例えば、質量分析またはゲル電気泳動により検出される)、疎水性(例えば、HPLCにより検出される)、電荷(例えば、イオン交換クロマトグラフィーにより検出される)、アフィニティー(例えば、抗体の場合、所望抗体が結合するタンパク質A、タンパク質G、及び/またはエピトープへの結合により検出される)、及びグリコシル化状態(例えば、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5等の抗糖タンパク質抗体への結合により検出される)の1つ以上の変化を示し得る。所望タンパク質が抗体である場合、産物関連変異体という用語には、糖重(glyco−heavy)変異体及び/または半抗体種(後述する)を含めてよい。
例示産物関連変異体には、異常なジスルフィド結合を含む異型が含まれる。例えば、ほとんどのIgG1抗体分子は、全部で16個の鎖内及び鎖間ジスルフィド架橋によって安定化され、これらが重鎖及び軽鎖の両方のIgGドメインの折り畳みを安定化し、さらに鎖内ジスルフィド架橋は重鎖と軽鎖との間の関連性を安定化する。他の抗体型は、同様に鎖内及び鎖間ジスルフィド結合を安定化する特性を含有する。さらに、一部の抗体(本明細書で開示するAb−Aを含めて)は、非標準ジスルフィド結合と呼ばれる追加のジスルフィド結合を含有する。従って、安定化させる共有結合、及び/または追加サブユニットへのジスルフィド結合の非存在のため、異常な鎖間ジスルフィド結合が異常な複合体化学量論をもたらすことがある。さらに、異常なジスルフィド結合(鎖間であれ鎖内であれ)が抗体の構造安定性を低減させることがあり、これが活性低下、安定性低下、凝集体形成傾向増加、及び/または免疫原生増加をもたらし得る。異常なジスルフィドを含有する産物関連変異体は、非還元型変性SDS−PAGE、キャピラリー電気泳動、cIEX、質量分析(場合により化学修飾を用いて遊離システインの質量シフトを引き起こして)、サイズ排除クロマトグラフィー、HPLC、光散乱の変化、及び当該技術分野で既知の他の任意の適切な方法を含めた種々の方法で検出可能である。例えば、Protein Protocols Handbook 2002,Part V,581−583,DOI:10.1385/1−59259−169−8:581参照されたい。
一般的に、透析、脱塩及びダイアフィルトレーションを用いて抗体を特定緩衝液に交換して望ましくない低分子量(MW)成分を除去することができる。特に、透析膜、サイズ排除樹脂、及び高分子量カットオフ(MWCO)を特徴とするダイアフィルトレーション装置を用いて免疫グロブリン(>140kDa)を小さいタンパク質及びペプチドから分離することができる。例えば、Grodzki,A.C.and Berenstein,E.(2010).Antibody purification:ammonium sulfate fractionation or gel filtration.In:C.Oliver and M.C.Jamur(eds.),Immunocytochemical Methods and Protocols,Methods in Molecular Biology,Vol.588:15−26.Humana Press.を参照されたい。
サイズ排除クロマトグラフィーを用いて抗体凝集体、モノマー、及びフラグメントを検出することができる。さらに、質量分析連動サイズ排除クロマトグラフィーを用いて抗体、抗体複合体、ならびに抗体軽鎖及び重鎖の分子量を測定することができる。
精製及び純度モニタリング法に用いる例示サイズ排除樹脂としては、Tosoh Biosciences(Montgomeryville,PA,USA)からのTSKgel G3000SW及びTSKgel G3000SWxl;Waters(Milford,MA,USA)からのShodex KW−804、Protein−Pak 300SW、及びBioSuite 250;Thermo Scientific(Sunnyvale,California,USA)からのMAbPac(商標)SEC−1及びMAbPac(商標)SCX−10が挙げられる。
一実施形態では、サイズ排除クロマトグラフィーを用いて、精製プロセス中の不純物分離をモニターする。例として、Tosoh Bioscience(King of Prussia,PA)からのTSKgel Guard SW×16×40mmと接続した平衡化TSKgel GS3000SW 17.8×300mmカラムに、100mMの硫酸ナトリウム、200mMの塩化ナトリウムを含むSE−HPLC緩衝液pH6.5を移動相として0.5mL/分の流速で均一濃度モードで用いて試料を負荷することができる。UV検出機器を備えたAgilent(Santa Clara,CA)1200 Series HPLCを用いて、UV215nmで吸光度をモニターすることができる。次に試料を収集し、所望濃度、例えば、1mg/mLに希釈することができる。次に希釈試料の画分、例えば、30μLをSE−HPLCカラムに負荷することができる。好ましくは、ゲル濾過標準物質(例えば、BioRad)を用いてカラム性能をモニターする。
産物関連変異体には、糖変異体が含まれる。本明細書で使用する場合、「糖変異体」は、抗体調製物中に存在することがあり、少なくとも部分的Fc配列を含有するグリコシル化産物関連変異体を指す。糖変異体は、所望タンパク質のポリペプチド側鎖に共有結合しているグリカンを含有する。糖変異体は、所望タンパク質産物に比べて「糖重」または「糖軽」変異体であってよく、すなわち、それぞれ、所望タンパク質に比べて追加のグリコシル化修飾を含むかまたは所望タンパク質より少ないグリコシル化修飾を含む。例示グリコシル化修飾としては、限定するものではないが、N結合型グリコシル化、O結合型グリコシル化、Cグリコシル化及びホスホグリコシル化が挙げられる。
糖変異体は、SDS−PAGEにより観察可能な電気泳動移動度の増加または減少(正常ポリペプチド鎖に対して)、レクチン結合アフィニティー、抗Fc抗体に結合する抗糖タンパク質抗体(例えばAb1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5)への結合、及び該糖変異体を含有する抗体複合体のサイズ排除クロマトグラフィーにより決定した場合のより高いかまたはより低い見掛けの分子量を特徴とする。例えば、参照によってその全体をここに援用する2011年8月31日に出願された米国仮特許出願第61/525,307号を参照されたい。
本明細書で使用する場合、「グリコシル化不純物」は、所望タンパク質とは異なるグリコシル化パターンを有する物質を指す。グリコシル化不純物は、所望タンパク質と同一または異なる一次、二次、三次及び/または四次構造を含有し得る。従って、糖変異体は、ある種のグリコシル化不純物である。
バイオプロセス条件は、例えば、高マンノース型、切断型の変動、4分岐型(tetra−antennary)構造の減少ならびに3分岐型及び2分岐型構造の増加、より少ないシアル化グリカン及びより少ないグリコシル化を引き起こし得るので、mAbのグリコシル化のモニタリングのための分析方法は重要である。試料中の糖変異体の存在は、当該技術分野で既知の分析手段、例えばグリカン染色もしくは標識、質量分析及び/または糖タンパク質精製もしくは富化によるグルコプロテオーム及びグライコーム(glycome)分析等によってモニタリング可能である。一実施形態では、糖変異体を抗糖タンパク質抗体(例えばAb1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5)結合アッセイ、例えば、ELISA、光干渉法(ForteBio Octet(登録商標)を用いて行える)、二重偏光干渉法(Farfield AnaLight(登録商標)を用いて行える)、静的光散乱法(Wyatt DynaPro NanoStar(商標)を用いて行える)、動的光鎖散乱法(Wyatt DynaPro NanoStar(商標)を用いて行える)、組成グラジエント多角光散乱法(Wyatt Calypso IIを用いて行える)、表面プラズモン共鳴法(ProteOn XPR36またはBiacore T100を用いて行える)、ユーロピウムELISA、化学電界発光(chemoelectroluminescent)ELISA、ファーウエスタン分析、電界化学発光(MesoScale Discoveryを用いて行える)、または他の結合アッセイを用いて分析する。
一実施形態では、グリカン染色または標識を用いて糖変異体を検出する。例えば、グリカン糖基を過ヨウ素酸で化学的に再構築して糖の隣位ヒドロキシルをアルデヒドもしくはケトンに酸化することができ、その結果、それらは色素、例えば、過ヨウ素酸−Schiff(PAS)染色に反応して、所与試料中の糖タンパク質を検出及び定量化する。過ヨウ素酸を用いて、検出または精製のための標識分子(例えば、ビオチン)または固定化担体(例えば、ストレプトアビジン)に共有結合できる架橋剤に対して糖を反応性にすることもできる。
別の実施形態では、質量分析を用いて試料中の糖変異体を同定及び定量化する。例えば、酵素消化を用いて免疫糖タンパク質からオリゴ糖を遊離させて、続いてオリゴ糖を蛍光モディファイヤーで誘導体化し、蛍光検出連動順相クロマトグラフィーにより分割し、質量分析(例えば、MALDI−TOF)で解析することができる。グライコプロテオミクス(glycoproteomic)解析の基本原理は、糖タンパク質または糖ペプチドの富化、液体クロマトグラフィー(LC)による多次元分離、タンデム質量分析及びバイオインフォマティクスによるデータ解析を包含する。
グリカンの酵素的切断の前または後に、例えば、実験に応じてエンドグリカナーゼ(endoglycanase)H(endo H)またはペプチド−N4−(N−アセチル−ベータ−グルコサミニル)アスパラギンアミダーゼ(PNGase)によって、分光分析を行うことができる。さらに、定量的比較グライコプロテオーム解析は、培養細胞内のアミノ酸による安定同位体標識(SILAC)試薬を用いる差次的標識によって実施可能である。さらに、同位体的標識した「重い」参照ペプチドを用いて標的糖タンパク質について、選択反応モニタリング(SRM)による絶対的定量化を行うことができる。
一実施形態では、アフィニティー精製用のレクチンは、精製プロセス中に所望タンパク質の糖変異体を枯渇させるかまたは選択的に富化する。レクチンは、別個の糖部分に対して高い特異性を有するグリカン結合性タンパク質である。市販レクチンの非限定リストを下表3に示す。

一実施形態では、実験中または実験完了後に発酵プロセスから得られる試料を抗糖タンパク質抗体(例えば、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5)結合アッセイにかけて試料(複数可)中のグリコシル化不純物の量及び/または型を検出する。同様に、他の実施形態では、精製プロセスは、所望タンパク質を精製する試料中のグリコシル化不純物の量及び/または型を検出することを含む。例えば、特定の実施形態では、精製プロセスの少なくとも1つのクロマトグラフィーステップからの溶出液の一部またはその画分を抗糖タンパク質抗体(例えばAb1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5)に接触させてよい。
抗糖タンパク質抗体(例えばAb1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5)結合のレベルは、典型的に溶出液またはその画分中に存在する産物関連糖変異体不純物のレベル(通常のサイズ排除クロマトグラフ法に基づいて)と相関し、その結果、糖変異体不純物の含量に基づいて、さらなる精製及びプロセシングのために溶出液の1つ以上の画分を選択することができ、例えば、10%未満の糖変異体を含む溶出液の画分をさらなるクロマトグラフ精製のために選択することができる。一部の実施形態では、複数の抗糖タンパク質抗体(例えばAb1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5)(すなわち、その2種以上)を用いて産物関連糖変異体不純物をモニターすることができる。
代替実施形態では、検出されたグリコシル化不純物の量及び/または型に基づいて、ある特定の試料もしくは溶出液またはその画分を廃棄する。さらに別の実施形態では、検出されたグリコシル化不純物の量及び/または型に基づいて、特定試料または画分を処理してグリコシル化不純物を低減させ及び/または除去する。例示処理としては、以下の1つ以上が挙げられる:(i)グリコシル化を除去する酵素または他の化学成分の添加、(ii)1つ以上のレクチン結合ステップを行うことによるグリコシル化不純物の除去、(iii)サイズ排除クロマトグラフィーを行ってグリコシル化不純物を除去すること。
特定の実施形態では、抗糖タンパク質抗体(例えばAb1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5)をプローブに結合させてから担体に固定化する。担体は、バッチ形式またはカラム、例えばHPLC用カラムに詰めてよい。例示プローブとしては、ビオチン、アルカリホスファターゼ(AP)、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)、ルシフェラーゼ、フルオレセイン(フルオレセインイソチオシアナート、FITC)及びローダミン(テトラメチルローダミンイソチオシアナート、TRITC)、緑色蛍光タンパク質(GFP)及びフィコビリタンパク質(例えば、アロフィコシアニン、フィコシアニン、フィコエリトリン及びフィコエリトロシアニン)がある。例示担体としては、アビジン、ストレプトアビジン、ニュートラアビジン(脱グリコシル化アビジン)及び磁気ビーズが挙げられる。本発明は、カップリング化学に限定されないことに留意すべきである。好ましくは、抗糖タンパク質抗体(例えばAb1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5)をビオチン化し、ストレプトアビジンセンサー上に固定化する。
標準的なタンパク質−タンパク質相互作用モニタリングプロセスを用いて、精製プロセスの種々のステップからの試料中の抗糖タンパク質抗体(例えばAb1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5)とグリコシル化不純物との間の相互作用を解析することができる。代表的なタンパク質−タンパク質相互作用モニタリングプロセスとしては、限定するものではないが、光干渉法(ForteBio Octet(登録商標)を用いて行える)、二重偏光干渉法(Farfield AnaLight(登録商標)を用いて行える)、静的光散乱法(Wyatt DynaPro NanoStar(商標)を用いて行える)、動的光鎖散乱法(Wyatt DynaPro NanoStar(商標)を用いて行える)、組成グラジエント多角光散乱法(Wyatt Calypso IIを用いて行える)、表面プラズモン共鳴法(ProteOn XPR36またはBiacore T100を用いて行える)、ELISA、化学電界発光ELISA、ユーロピウムELISA、ファーウエスタン分析、電界化学発光(MesoScale Discoveryを用いて行える)または他の結合アッセイが挙げられる。
光干渉法は、2つの表面(バイオセンサー先端上の固定化タンパク質の層、及び内部基準層)から反射される白色光の干渉パターンを解析して、干渉パターンのシフト(すなわち、バイオセンサー先端に結合する分子数の変化により引き起こされる)に基づいてリアルタイムで生体分子の相互作用を測定し、それによって結合特異性、会合及び解離速度、または濃度についての情報を与える、光分析技術である。
二重偏光干渉法は、交互直角偏光レーザービームで照らされる上部検知導波路ならびに下部光学基準導波路を有するデュアルスラブ導波路センサーチップに基づいている。2つの異なる導波路モード、詳細には、横磁界(TM)モード及び横電界(TE)モードが作り出される。両モードは、頂部検知導波路にエバネセント場をもたらし、この表面と接触する物質を探索する。物質がセンサー表面と相互作用すると、干渉縞に相変化をもたらす。次に、各モードについての干渉縞パターンを数学的にRI値と厚さ値に分解する。このようにして、センサーは、センサー表面上の極端にわずかな分子変化を測定することができる。
静的光散乱法(SLS)は、溶液中のタンパク質試料の絶対分子質量を低強度レーザー光(690nm)への暴露を通じて5%より良い精度まで実験的に決定し得る非侵襲性技術である。散乱光の強度を角度の関数として測定し、モル質量、平均二乗半径、及び第2ビリアル係数(A2)を得るように解析することができる。SLS実験結果は、溶液オリゴマー状態(モノマー/ダイマー等)の決定に加えて、タンパク質調製物の品質管理として(例えば、構造研究のため)使用可能である。SLS実験は、バッチモードでもクロマトグラフィーモードでも実施し得る。
動的光散乱法(準弾性光散乱法、QELS、または光子相関分光法、PCSとしても知られる)は、リアルタイム強度(静的光散乱法により測定される時間平均強度に比べて)に基づいて分子及びサブミクロン粒子の水力学的サイズを測定するための技術である。媒体中の粒子からの散乱光のゆらぎ(典型的にμ秒〜m秒の時間尺度での経時的変動)を記録し、相関遅延時間ドメインにおいて解析する。粒子は、懸濁液中の固体粒子(例えば、金属酸化物、鉱物デブリ、及びラテックス粒子)もしくは軟性粒子(例えば、ベシクル及びミセル)、または溶液中の巨大分子鎖(例えば、合成ポリマー及びバイオマテリアル)であり得る。粒子の拡散速度は所与の環境におけるそれらのサイズによって決まるので、それらのサイズについての情報は、散乱光のゆらぎ速度に含まれる。
小分子の散乱強度は、分子量の二乗に比例する。そのため、動的及び静的光散乱技術は、タンパク質凝集の発生及び他の、条件のわずかな変化から生じるタンパク質構造の変化に非常に敏感である。
組成勾配多角光散乱法(CG−MALS)は、巨大分子相互作用、例えばタンパク質の可逆的自己会合及びヘテロ会合、反応速度及び非可逆的凝集のアフィニティー、またはビリアル係数を特徴づけるために、異なる組成または濃度の一連の未分画試料を利用する。該測定は、特異的な可逆的複合体結合についての情報(例えば、K、化学量論、自己及び/またはヘテロ会合)、非特異的相互作用についての情報(例えば、自己及びクロスビリアル係数)、凝集及び他の時間依存性反応についての情報(例えば、ストップ・フロー反応速度論及びt)及びZimmプロットについての情報(例えば、M、A、A(第2及び第3ビリアル係数)、またはrを決定するための濃度勾配)を提供する。
表面プラズモン共鳴(SPR)現象は、全反射条件下で、異なる屈折率の媒体(すなわち、センサー表面のガラス(高屈折率)及び緩衝液(低屈折率))間の界面にて偏光が導電性(例えば、金)層に衝突すると起こる。ある範囲の入射角をカバーする偏光のくさびがセンサー表面のガラス面に向けられる。光がガラスに衝突するときに生じる電場強度(すなわち、エバネセント波)が金層内の自由電子クラウドと相互作用し、それにより吸収され、プラズモンと呼ばれる電子電荷密度波を作り出し、反射光の強度低下をもたらす。この強度の最小が生じる共鳴角度は、センサー表面の反対面上の金層に近い溶液の屈折率の関数である。反射光は、モニタリング装置、例えば、ProteOn XPR36またはBiacoreシステム内で検出される。プラズモン読み出しに基づいて反応速度論(すなわち、複合体形成速度(k)及び解離速度(k))、アフィニティー(例えば、K)、及び濃度情報を決定することができる。
これら及び他のタンパク質−タンパク質相互作用モニタリングプロセスから得た情報を用いて、例えば、酵素/インヒビターもしくは抗体/抗原相互作用または糖タンパク質/レクチン相互作用の結合アフィニティー及び化学量論を定量化し;タンパク質−タンパク質相互作用への小分子の影響を研究し;緩衝液パラメーターを調整して処方物の安定性及び粘度を改善し;抗体精製を最適化し、処方物への大きい賦形剤の効果を理解し;溶媒のイオン強度、pH、または賦形剤が重合またはタンパク質会合に及ぼす影響を定量化し;自己アセンブリー及び凝集の反応速度論を測定し;ならびに多種多様な緩衝液組成、時間、及び温度尺度にわたる巨大分子結合アフィニティー及び会合複合体化学量論を特徴づけることができる。
好ましい実施形態では、ELISAを用いて、場合により西洋ワサビペルオキシダーゼまたはユーロピウム検出により抗糖タンパク質抗体(例えばAb1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5)結合レベル(糖変異体不純物の量と相関する)を決定する。
上流で導入される例示プロセス関連不純物としては、細胞溶解後に興味あるタンパク質と共に見られる不要細胞成分である核酸(例えば、DNA及びRNA)及び宿主細胞タンパク質(HCP)が挙げられる。これらのプロセス関連不純物には、細菌汚染を制御し、宿主生物における選択的圧力を維持するために細胞培地に上流で加えられる抗生物質も含まれる。例示抗生物質としては、カナマイシン、アンピシリン、ペニシリン、アムホテリシンB、テトラシリン、硫酸ゲンタマイシン、ヒグロマイシンB、及びプラスモシンが挙げられる。
プロセス全体を通して生じる例示残留不純物としては、プロセス向上剤または触媒も含まれ、これらはプロセス全体を通して、いくつかのステップをより効率的にし、産物の収率を高めるために添加される。例えば、グアニジン及び尿素は、発酵生産物の可溶化のために添加され、グルタチオン及びジチオスレイトール(DTT)は、タンパク質の還元及び再折り畳み中に使用される。
下流で導入される例示プロセス関連不純物としては、プロセスから除去しなければならない、標的タンパク質のクロマトグラフ精製に必要な化学薬品及び試薬(例えば、アルコール及びグリコール)ならびに、液液界面での吸着による界面張力を下げることによって、プロセス流からのタンパク質、ペプチド、及び核酸の分離を助けるための下流処理中に添加される界面活性剤(例えば、Triton−X、Pluronic、Antifoam−A、B、C、Tween、またはPolysorbate)がある。
ディスポーザブル品から導入される例示残留不純物としては、過度な条件下(例えば、刺激の強い溶媒また高温で)成分から抽出でき、製剤を汚染する可能性がある化合物である「抽出可能物」、及び通常条件または時には加速条件下で処方物との直接接触の結果として成分から製剤処方物中に浸出する化合物である「浸出物」がある。浸出物は、抽出可能物の一部であり得る。抽出可能物は、使用成分が適切である程度まで制御されなければならない。浸出物は、製剤が質を落とさないように制御されなければならない。
上記本発明をさらに明瞭にするため、下記非限定実施例を提供する。
実施例
下記実施例は、対象発明をどのように作り、使用するかの完全な開示及び記述を当業者に提供するために示すものであり、発明とみなされるものの範囲を限定する意図ではない。使用した数(例えば、量、温度、濃度等)に関する正確さを確保する努力を行ったが、いくらかの実験誤差及び偏差を許容すべきである。特に指定のない限り、部は重量部であり、分子量は平均分子量であり、温度は摂氏度であり、圧力は大気圧またはその近傍である。
実施例1:抗糖タンパク質抗体を生成するためのウサギの免疫化
Ab−Aは、P.pastoris(さらに下記実施例で述べる)で発現されたヒト化IgG1抗体である。利用した培養条件及び精製ステップによって左右されるAb−Aのいくつかの調製物は、異なる検出可能レベルのマンノシル化Ab−Aを含むことが観察された。さらに後述するように、これらのマンノシル化抗体は、レクチンに基づく結合アッセイを用いて、または本明細書で開示する抗糖タンパク質抗体を用いて検出可能だった。
Ab−A糖変異体について高度に富化された抗体調製物を生成するためにAb−Aロット2を調製した。浄化発酵ブロスをタンパク質Aアフィニティー精製、次にセラミックヒドロキシアパタイト(CHT)クロマトグラフィーにかけた。分析SE−HPLCによって画分を評価して相対的糖変異体含量を決定した(SE−HPLCステップからの画分を定量化することによってマンノシル化抗体が高度に富化されていることが分かる)。糖変異体について富化されたCHT画分をSuperdex 200(GE healthcare)カラム上で均一濃度溶出緩衝液としてDPBS(Hyclone)を用いて分取ゲル濾過クロマトグラフィーにより糖変異体についてさらに富化した。
次にAb−Aロット2をウサギに免疫化する。免疫化は、フロイント完全アジュバント(CFA)(Sigma)中で100μgのキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)と混合した100μgの抗原の第1皮下(sc)注射後に、2週間間隔で、それぞれフロイント不完全アジュバント(IFA)(Sigma)中で50μgと混合した50μgの抗原を含有する2回の追加免疫から成る。55日目に動物の採血を行い、血清力価をELISA(抗原認識)で決定する。
抗体選択力価評価
マンノシル化タンパク質に結合する抗体を同定及び特徴づけるために、抗体含有溶液をELISAで試験する。簡潔に述べると、ELISA緩衝液(PBS中0.5%の魚皮膚ゼラチン、pH7.4)で希釈したビオチン化マンノシル化抗体(ウェル毎に50μL、1μg/mL)でニュートラアビジン被覆プレート(Thermo Scientific)を室温で約1時間または代わりに4℃で一晩被覆する。次にプレートをELISA緩衝液で1時間室温でさらに遮断し、洗浄緩衝液(PBS、0.05%のツイーン20)を用いて洗浄する。試験した血清試料をELISA緩衝液を用いて段階希釈する。希釈血清試料の50マイクロリットルをウェル上に移し、1時間室温でインキュベートする。このインキュベーション後、プレートを洗浄緩衝液で洗浄する。成長のため、ヤギ抗ウサギFc特異性HRP結合型ポリクローナル抗体(ELISA緩衝液に1:5000希釈)をウェル上に添加し、45分間RTでインキュベートする。洗浄溶液による3回の洗浄ステップ後、TMB基質を用いて2分間室温でプレートを成長させ、0.5MのHClを用いて反応をクエンチする。ウェル吸光度を450nmで読み取る。
組織採取
許容可能な力価が達成されたら、ウサギ(複数可)を屠殺する。脾臓、リンパ節、及び全血を採取して以下のように処理する。
組織を切り離し、20cc注射器のプランジャーで70umの無菌金網(Fisher)を通して押すことによって脾臓及びリンパ節を単細胞懸濁液に処理する。細胞をPBSに収集する。細胞を2回遠心分離で洗浄する。最後の洗浄後、トリパンブルーにより細胞密度を決定する。細胞を1500rpmで10分間遠心分離にかけ;上清を捨てる。FBS(Hyclone)中10%のジメチルスルホキシド(DMSO、Sigma)の適切な体積に細胞を再懸濁し、1ml/バイアルで分配する。バイアルを緩慢凍結チャンバー内で24時間−70℃で貯蔵し、液体窒素内で貯蔵する。
全血をFBSのない等部の上記低グルコース培地と混合することによって末梢血単核細胞(PBMC)を単離する。35mlの全血混合物を慎重に8mlのLympholyte Rabbit(Cedarlane)上に層化し、45mlのコニカル管(Corning)に入れ、30分、2500rpmで室温にて中断せずに遠心分離にかける。遠心分離後、ガラス製パスツールピペット(VWR)を用いてPBMC層を慎重に除去し、混ぜ合わせ、きれいな50mlのバイアルに入れる。1500rpmでの10分間の室温での遠心分離により細胞を上記改変培地で2回洗浄し、トリパンブルー染色により細胞密度を決定する。最後の洗浄後、細胞を適切な体積の10%DMSO/FBS培地に再懸濁し、上述したように凍結させる。
B細胞選択、富化及び培養条件
B細胞培養設置の日に、PBMC、脾細胞、またはリンパ節バイアルを解凍させて用いる。バイアルをLN2タンクから取り出して37℃の水浴内に解凍するまで置く。バイアルの中身を15mlのコニカル遠心管(Corning)に移し、10mlの上記変性RPMIを管にゆっくり加える。細胞を5分間2000RPMで遠心分離にかけ、上清を捨てる。細胞を10mlの新鮮培地に再懸濁する。細胞密度及び生存率をトリパンブルーにより決定する。
以下のように細胞をビオチン化マンノシル化タンパク質と予混合する。細胞を再び洗浄し、1E07細胞/80μL培地で再懸濁する。ビオチン化マンノシル化タンパク質を細胞懸濁液に5μg/mLの最終濃度で加え、30分間4℃でインキュベートする。PBF(Ca/MgフリーPBS(Hyclone)、2mMのエチレンジアミン四酢酸(EDTA)、0.5%のウシ血清アルブミン(BSA)(Sigma−ビオチンフリー))を用いて2回10mlの洗浄を行って非結合ビオチン化マンノシル化タンパク質を除去する。2回目の洗浄後、細胞を1E07細胞/80μLのPBFで再懸濁し、10E7細胞当たり20μLのMACS(登録商標)ストレプトアビジンビーズ(Miltenyi Biotec,Auburn Calif.)を細胞懸濁液に添加する。細胞及びビーズを4℃で15分間インキュベートし、10E7細胞当たり2mlのPBFで1回洗浄する。
あるいは、マンノシル化タンパク質をストレプトアビジンビーズ上に以下のように前負荷する。75マイクロリットルのストレプトアビジンビーズ(Miltenyi Biotec,Auburn Calif.)をN末端ビオチン化マンノシル化タンパク質(最終濃度10μg/ml)及び300μLのPBFと混合する。この混合物を4℃で30分間インキュベートし、MACS(登録商標)分離カラム(Miltenyi Biotec)を用いて、非結合物質を除去するための1mlのリンスで非結合マンノシル化タンパク質を除去する。次に物質を押し出し、それを用いて上記細胞を1E7細胞当たり100u1に再懸濁してから混合物を4℃で30分間インキュベートし、10mlのPBFで1回洗浄する。
両プロトコルでは下記を適用する:洗浄後、細胞を500μLのPBFに再懸濁して横に置く。MACS(登録商標)MSカラム(Miltenyi Biotec,Auburn Calif.)を磁気台(Miltenyi)上で500mlのPBFを用いて予洗する。プレフィルターを通して細胞懸濁液をカラムにかけ、非結合画分を収集する。カラムを2.5mlのPBF緩衝液で洗浄する。カラムを磁気台から取り出し、きれいな無菌の1.5mlのエッペンドルフ管上に置く。1mlのPBF緩衝液をカラムトップに加え、ポジティブ選択細胞を収集する。ポジティブ細胞画分の収率及び生存率をトリパンブルー染色により決定する。ポジティブ選択は、出発細胞濃度の平均1%をもたらした。
パイロット細胞スクリーンを設置して培養の播種レベルに関する情報を得る。プレートに10、25、50、100、または200富化B細胞/ウェルで播種する。さらに、各ウェルは、最終体積250μL/ウェルの高グルコース改変RPMI培地に50,000細胞/ウェルの照射EL−4.B5細胞(5,000Rad)及び適切なレベルの活性化ウサギT細胞上清を含有した(米国特許出願公開第20070269868号参照)(調製物に応じて1〜5%の範囲)。37℃、4%CO内で5〜7日間培養をインキュベートした。
抗原認識(ELISA)によるB細胞培養スクリーニング
マンノシル化タンパク質に特異性の抗体を産生するウェルを同定するため、2ステップ手順を用いた。第1ステップでは、抗原認識(ELISA)による血清試料の力価決定についての記載と同じプロトコルを以下の点を変えて利用する。簡潔に述べると、ニュートラアビジン被覆プレートをビオチン化マンノシル化タンパク質(ウェル毎に50μL、それぞれ1μg/mL)で被覆する。B細胞上清試料(50μL)を前希釈せずに試験する。第2ステップでは、第1ステップで用いたのと同一の配列であるが、マンノースを含まない配列のビオチン化タンパク質を用いてニュートラアビジンプレートを被覆する。マンノシル化のないタンパク質は、哺乳類細胞(例えば、CHO細胞、ヒト腎細胞、その他)を用いるかまたは細菌発現系を用いて生成可能である。第2アッセイにおける反応性は、抗体特異性がマンノース構造よりはむしろタンパク質に対することを示すことになるので、該抗体を捨てることとなる。
抗原特性B細胞の単離
興味あるウェルを含有するプレートを−70℃から取り出し、ウェル当たり200マイクロリットルの培地(10%の完全RPMI、55μMのBME)で5回洗浄することにより各ウェルから細胞を回収する。回収した細胞を遠心分離によりペレット化し、上清を慎重に除去する。ペレット化細胞を100μLの培地に再懸濁する。抗体を発現する細胞を同定するため、ストレプトアビジン被覆磁気ビーズ(M280 Dynabeads,Invitrogen)をN末端及びC末端の両ビオチン化マンノシル化タンパク質の組合せで被覆する。個々のビオチン化マンノシル化タンパク質ロットを段階希釈により最適化する。次に約4x10E7被覆ビーズを含有する100マイクロリットルを再懸濁細胞と混合する。この混合物に、培地に1:100希釈した15マイクロリットルのヤギ抗ウサギH&L IgG−FITC(Jackson Immunoresearch)を加える。
20マイクロリットルの細胞/ビーズ/抗ウサギH&L懸濁液を除去し、予めSigmacote(Sigma)で処理した1ウェルスライドガラス上にマイクロリットル液滴をスライド当たり全部で35〜40液滴分配する。パラフィンオイル(JT Baker)の不浸透性バリアを利用して液滴を浸し、暗所にて4%CO2インキュベーター内で90分間37℃でスライドをインキュベートする。
抗体を産生する特異性B細胞は、抗体分泌により生成される細胞周囲の蛍光環、ビーズ付随ビオチン化抗原の認識、及びその後の蛍光IgG検出試薬による検出によって同定可能である。興味ある細胞が同定されたら、それをマイクロマニピュレーター(Eppendorf)により回収する。抗体を合成及び分泌する単細胞を微量遠心管に移し、ドライアイスを用いて凍結させて−70℃で貯蔵する。
抗原特異性B細胞からの抗体配列の増幅及び配列決定
単離された単一のB細胞から複合RT−PCRに基づく方法を用いて抗体配列を回収する。制限酵素を含有するプライマーをデザインして、標的免疫グロブリン遺伝子の保存領域及び定常領域(重鎖及び軽鎖)、例えばウサギ免疫グロブリン配列にアニールし、2ステップネステッドPCR回収を利用して抗体配列を増幅する。各ウェルからのアンプリコンを回収及びサイズの完全性について解析する。結果として生じるフラグメントを次にAluIで消化して配列クローン性を鑑別する。同一配列は、それらの電気泳動解析で共通のフラグメンテーションパターンを示した。次にPCRプライマー内に含まれる制限酵素部位を用いて元の重鎖及び軽鎖アンプリコンフラグメントを消化し、発現ベクターにクローン化する。サブクローン化DNAフラグメントを含有するベクターを増幅させて精製する。サブクローン化重鎖及び軽鎖の配列を発現前に検証する。
所望の抗原特異性及び/または機能特性のモノクロナール抗体組換え産生
特異性B細胞から回収した抗体の抗原特異性及び機能特性を決定するため、所望の対を成す重鎖及び軽鎖配列の発現を駆り立てるベクターをCHO細胞、ヒト腎細胞または他の哺乳類細胞に移す。
ELISAによる組換え抗体の抗原認識
組換え発現抗体のマンノシル化ポリペプチドに結合する能力を特徴づけるため、抗体含有溶液をELISAにより試験する。全てのインキュベーションは室温で行う。簡潔に述べると、ニュートラアビジンプレート(Thermo Scientific)をマンノシル化ポリペプチド含有溶液(PBS中1μg/mL)で2時間被覆する。次にマンノシル化ビオチン化ポリペプチド被覆プレートを洗浄緩衝液(PBS、0.05%のTween−20)で3回洗浄する。次に遮断溶液(PBS、0.5%の魚皮膚ゼラチン、0.05%のTween−20)を用いて約1時間プレートを遮断する。次に遮断溶液を除去してから、試験する抗体の希釈系列と共にプレートを約1時間インキュベートする。このインキュベーションの最後に、プレートを洗浄緩衝液で3回洗浄し、さらに二次抗体含有溶液(ペルオキシダーゼ結合型アフィニピュアFcフラグメント特異性ヤギ抗ウサギIgG(Jackson Immunoresearch)と共に約45分間インキュベートし、3回洗浄する。当該時点で基質溶液(TMBペルオキシダーゼ基質、BioFx)と3〜5分間暗所でインキュベートする。HCl含有溶液(0.5M)を添加して反応を停止させ、プレートリーダーで450nmにてプレートを読み取る。
実施例2:5つの抗糖タンパク質抗体のクローン化及び配列決定
5つのウサギ抗糖タンパク質抗体の可変重鎖及び軽鎖を単離ウサギB細胞から増幅させ、それぞれウサギIgG定常ドメインとインフレームでクローン化した。5つの抗糖タンパク質抗体を本明細書ではAb1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5と称し;それらの重鎖及び軽鎖のポリペプチド及びポリヌクレオチド配列を図1〜4に提供し、これらの配列ならびに可変領域、フレームワーク領域(FR)、相補性決定領域(CDR)、及び定常ドメインの配列番号を図5〜12に提供してある。全長Ab1ポリペプチドは、配列番号1の重鎖ポリペプチド及び配列番号21の軽鎖ポリペプチドで構成される。全長Ab2ポリペプチドは、配列番号41の重鎖ポリペプチド及び配列番号61の軽鎖ポリペプチドで構成される。全長Ab3ポリペプチドは、配列番号81の重鎖ポリペプチド及び配列番号101の軽鎖ポリペプチドで構成される。全長Ab4ポリペプチドは、配列番号121の重鎖ポリペプチド及び配列番号141の軽鎖ポリペプチドで構成される。全長Ab5ポリペプチドは、配列番号161の重鎖ポリペプチド及び配列番号181の軽鎖ポリペプチドで構成される。
実施例3:抗糖タンパク質抗体の発現
抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5を、培養哺乳類細胞(例えば、CHO細胞、ヒト腎細胞株等)で発現させる。さらに、基本的に以下のようにこれらの抗体をPichia pastorisで発現させる。適切なプロモーターの制御下でそれぞれの抗体の重鎖及び軽鎖をコードする組込み遺伝子を含有し、場合により各遺伝子の複数コピーを含有するP.pastoris株を調製する(参照によってその全体をここに援用する米国特許出願公開第2013/0045888号参照)。組込みの正しさはサザンブロット法により検証し、抗体の発現及び分泌はウエスタンブロット法により検証する。抗体産生のため、下記栄養素(%w/v)を含有する培地を用いて種菌を増やす:酵母エキス3%、無水ブドウ糖4%、YNB 1.34%、ビオチン0.004%及び100mMのリン酸カリウム。発酵用種菌を作り出すため、30℃及び300rpmで振盪するインキュベーター内で約24時間細胞を増やす。次に1Lの無菌成長培地を含有するLabforsの2.5Lの作業容積容器に10%の種菌を加える。成長培地は下記栄養素を含有する:硫酸カリウム18.2g/L、第一リン酸アンモニウム36.4g/L、リン酸二カリウム12.8g/L、硫酸マグネシウム七水和物3.72g/L、クエン酸ナトリウム二水和物10g/L、グリセロール40g/L、酵母エキス30g/L、PTM1微量金属4.35mL/L、及び消泡剤204 1.67mL/L。PTM1微量金属溶液は下記成分を含有する:硫酸銅六水和物6g/L、ヨウ化ナトリウム0.08g/L、硫酸マグネシウム水和物3g/L、モリブデン酸ナトリウム二水和物0.2g/L、ホウ酸0.02g/L、塩化コバルト0.5g/L、塩化亜鉛20g/L、硫酸第一鉄七水和物65g/L、ビオチン0.2g/L、及び硫酸5mL/L。
バイオリアクタープロセス制御パラメーターを以下のように設定する:撹拌1000rpm、エアフロー毎分1.35標準リットル、温度28℃。pHは水酸化アンモニウムを用いて(6で)制御する。酸素補給は行わない。
溶解酸素スパイクにより初期グリセロールの消費が示されるまで発酵培養を約12〜16時間成長させる。場合により溶解酸素スパイクの約3時間後培養を飢餓状態にする。この任意的な飢餓時間後、ボーラス添加のエタノールを1%エタノール(w/v)に達するまで反応器に加える。場合により発酵培養を15〜30分間平衡させ、その後にフィード添加を開始し、40分間1mL/分の一定速度に設定してから、エタノール検知プローブ(Raven Biotech)を用いて残りの試験のためにエタノール濃度を1%に維持するエタノールセンサーによりフィードポンプを制御する。フィードは下記成分で構成される:酵母エキス50g/L、ブドウ糖一水和物500g/L、硫酸マグネシウム七水和物3g/L、及びPTM1微量金属12mL/L。場合により、クエン酸ナトリウム二水和物(0.5g/L)をもフィードに加える。総発酵時間は約80〜90時間である。
次に抗体をタンパク質Aアフィニティーにより精製する。採取した発酵培養または他の細胞培養ブロスからの浄化上清を同体積の平衡化緩衝液(20mMのヒスチジン、pH6)で希釈する。次にこの希釈ブロスから、予め平衡化した1mLのHiTrap MabSelect Sureカラム(GE,Piscataway,NJ)に20mLを負荷する。続いて20カラム体積(CV)のDPBSを用いてカラムを洗浄する。カラム上に結合した抗体を2CVグラジエントを用いて溶出し、100%溶出緩衝液(100mMのクエン酸pH3.0)中8CVで保持する。1CV画分を収集し、即座に2MのTris緩衝液pH8.0を用いて中和する。280nMにおける吸光度を測定することによってタンパク質含有画分を決定し、タンパク質含有画分をプールし、DPBSに透析する。
場合により抗体純度をサイズ排除高速液体クロマトグラフィー(SE−HPLC)で決定する。簡潔に述べると、UV検出機器を備えたAgilent(Santa Clara,CA)1200 Series HPLCを使用する。試料調製のためには、Tosoh Bioscience(King of Prussia,PA)からのTSKgel Guard SWxl 6x40mMと接続したTSKgel GS3000SW l 7.8x300mMカラムを使用する。100mMのリン酸ナトリウム、200mMの塩化ナトリウムpH6.5を均一濃度モードで移動相として流速0.5mL/分で使用し、UV215nmにおける吸光度をモニターする。試料の注入前に、安定ベースラインが達成されるまでカラムを平衡化する。移動相を用いて試料を1mg/mLの濃度に希釈し、30μLの体積を注入する。カラム性能をモニターするため、BioRad(Hercules,CA)ゲル濾過標準物質を使用する。
実施例4:抗糖タンパク質抗体を用いるELISAアッセイ
この実施例は、ELISAアッセイにおける糖タンパク質(特に、マンノース含有抗体)の検出のための抗体Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、及びAb5の使用について述べる。結果は、マンノシル化抗体の高感度検出を実証し、Ab1は最高の感度を示し、ユーロピウムに基づく検出は、HRPに基づく検出より大きいシグナル伝達を示す。
方法
抗原ダウンHRP ELISA
簡潔に述べると、ストレプトアビジンプレート(Thermo Scientific)をビオチン化抗原溶液(多様なマンノシル化の対照抗体、PBS中1ug/mL)で1時間被覆した。次に抗原被覆プレートを洗浄緩衝液(PBS、0.05%のTween−20)で3回洗浄した。次に遮断溶液(PBS、0.5%の魚皮膚ゼラチン、0.05%のTween−20)を用いてプレートを約1時間遮断した。次に遮断溶液を除去してから、試験する抗体の希釈系列と共に約1時間インキュベートした。このインキュベーションの最後に、プレートを洗浄緩衝液で3回洗浄し、さらに二次抗体含有溶液(ペルオキシダーゼ結合型アフィニピュア抗ウサギIgG、Fcフラグメント特異性(Jackson Immunoresearch)と共に約45分間インキュベートし、3回洗浄した。当該時点で基質溶液(TMBペルオキシダーゼ基質、BioFx)を加え、3〜5分間暗所でインキュベートした。0.5MのHClを添加して反応を停止させ、プレートリーダーで450nmにてプレートを読み取った。
AGV抗体ダウン西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)ELISA
簡潔に述べると、ストレプトアビジンプレート(Thermo Scientific)をビオチン化抗体溶液(Ab1〜5、PBS中1ug/mL)で1時間被覆した。次に抗体被覆プレートを洗浄緩衝液(PBS、0.05%のTween−20)で3回洗浄した。次に遮断溶液(PBS、0.5%の魚皮膚ゼラチン、0.05%のTween−20)を用いてプレートを約1時間遮断した。次に遮断溶液を除去してから、試験する抗原の希釈系列と共に約1時間インキュベートした。このインキュベーションの最後に、プレートを洗浄緩衝液で3回洗浄し、さらに二次抗体含有溶液(ペルオキシダーゼ結合型アフィニピュアF(ab’)2フラグメントヤギ抗ヒトIgG、Fcフラグメント特異性(Jackson Immunoresearch)と共に約45分間インキュベートし、3回洗浄した。当該時点で基質溶液(TMBペルオキシダーゼ基質、BioFx)を加え、3〜5分間暗所でインキュベートした。0.5MのHClを添加して反応を停止させ、プレートリーダーで450nmにてプレートを読み取った。
抗体ダウンユーロピウムELISA
簡潔に述べると、白色ストレプトアビジンプレート(Thermo Scientific)をビオチン化抗体溶液(Ab1〜5、PBS中1ug/mL)で1時間被覆した。次に抗体被覆プレートを洗浄緩衝液(PBS、0.05%のTween−20)で3回洗浄した。次に遮断溶液(PBS、0.5%の魚皮膚ゼラチン、0.05%のTween−20)を用いてプレートを約1時間遮断した。次に遮断溶液を除去してから、試験する抗原の希釈系列と共に約1時間インキュベートした。このインキュベーションの最後に、プレートを洗浄緩衝液で3回洗浄し、さらに二次抗体含有溶液(ユーロピウム結合型抗ヒトIgG(Cisbio)と共に約45分間インキュベートし、3回洗浄した。当該時点で200μlのHTRF緩衝液(Cisbio)を加え、330での励起/620nmでの発光を用いてプレートを読み取った。
この実施例で試験した抗体は、Ab−A、Ab−B、及びAb−Cであり、P.pastoris内で発現された3つの異なるヒト化IgG1抗体である。これらの実施例で試験した各ヒト化抗体は、異なる免疫原に対して産生され、他の分子とは異なる標的分子に特異的に結合する。
結果
図13は、Ab1及びAb2を用いて抗体Ab−Aの異なるロットのグリコシル化を検出するELISAアッセイの結果を示す。アッセイ形式は、抗糖変異体(AGV)抗体が置かれたものであり、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)検出によるものであった。滴定した異なるAb−Aロットを有するストレプトアビジンプレートにビオチン化抗体を結合させた。2つの抗体Ab1及びAb2は各試験試料に対して同様に反応した。このアッセイ形式では、Ab1とAb2の感度は比較的類似し、プレート上に置かれた抗体及び溶液中のマルチポイントマンノシル化Ab−Aによる「スーパーアビディティー」効果に起因する可能性がある。
図14は、Ab3、Ab4、及びAb5を用いて抗体Ab−A及びAb−Cの異なるロットのグリコシル化を検出するELISAアッセイの結果を示す。アッセイ形式は、ビオチン化抗原がストレプトアビジンプレート上に置かれたものであり、抗糖変異体(AGV)抗体を滴定した。抗体は、異なる抗原に対して同様に(アフィニティーの差に起因し得るいくらかの差異はあるが)反応した。
図15は、抗体Ab−Aの異なるロットのグリコシル化を検出するためにAb1を用いたELISAアッセイの結果を示す。アッセイ形式は、抗糖変異体(AGV)抗体が置かれたものであり、それぞれ、左パネル及び右パネルで、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)またはユーロピウム(Euro)検出によるものである。滴定した異なるAb−Aロットを有するストレプトアビジンプレートにビオチン化抗体を結合させた。右パネルでは、検出は、Ab−A(ヒト定常ドメインを含有する)と結合するが、Ab1(ウサギ定常ドメインを含有する)と結合しないユーロピウム標識抗体によった。検出のためのユーロピウムの使用は、HRPより高い感度をもたらした。
実施例5:Ab1は、結合についてレクチンDC−SIGNと競合する
この実施例は、Ab1が、糖タンパク質(特に、マンノシル化抗体)への結合についてレクチンDC−SIGNと競合したことを実証する。結果は、Ab1が結合するエピトープが、DC−SIGNに対する結合部位と少なくとも重複することを実証する。
Ab1で遮断されるDC−SIGN
Ab−Aロット2の試料(その調製については実施例1で上述してある糖タンパク質富化抗体試料)をLC−LC−ビオチン(Pierceカタログ番号21338)でビオチン化し、ストレプトアビジンセンサー(Forte Bioカタログ番号18−5019)に150秒間10ug/mlで結合させてから、Ab1を用いて1×キネティクス緩衝液中20ug/mlまたは0ug/mlで1500秒間前処理を施して飽和を達成した。次に前処理シグナル(図示せず)をX軸とY軸の両方についてゼロに正規化した。実験の次ステップは、20ug/ml及び0ug/mlという同Ab1濃度を維持したが、15ug/mlでDC−SIGN(R&D Systemsカタログ番号161−DC−050)を含めた。これらの条件を500秒間保持した。20ug/mlでAb1を前処理した条件では明白なDC−SIGN結合シグナルは観察されなかった。Ab1処理なしのDC−SIGN条件では強いシグナルが観察された。次にセンサーを1×キネティクス緩衝液内での解離条件に動かした。DC−SIGNは結合したままに見えたが、前処理で結合したAb1を有する条件では、シグナルは、その以前のレベルから減衰することが観察された。
結果
図16に示すように、DC−SIGNのAb−Aロット2被覆バイオセンサーへの結合(上部灰色線)は、Ab1前処理によって妨げられる(下黒色線)。これらの結果は、Ab1がマンノシル化タンパク質上で結合するエピトープは、DC−SIGNに対する結合部位と少なくとも重複することを実証する。
実施例6:糖タンパク質検出のためのハイスループットアッセイ
このアッセイは、糖タンパク質検出のためのハイスループットHTRFベースアッセイについて述べる。
方法
AGV HTRFアッセイ
簡潔に述べると、ハーフエリア白色96ウェルプレート(Perkin Elmer)を用いて抗体/抗原相互作用を読み取った。抗体(3nM)、抗原(1nM)、ユーロピウム標識抗ウサギFc(1nMのドナー−Cisbio)、及び抗ヒトXL665(30nMのアクセプター−Cisbio)をアッセイ緩衝液(Cisbio)中ウェル毎に60μlで混ぜ合わせる。試料を室温で1時間インキュベートする。インキュベーションしたら、励起330nm、発光620/665nmで300マイクロ秒遅延によりプレートを読み取る。データは665/620の比として報告してある。この実施例で試験した抗体はAb−B及びAb−Dであり、P.pastoris内で発現された2つの異なるヒト化IgG1抗体である。これらの実施例で試験した各ヒト化抗体は、異なる免疫原に対して産生され、他の分子とは異なる標的分子に特異的に結合する。
結果
図17A〜Bは、精製画分中の糖タンパク質レベルを定量化するためのハイスループットアッセイ(HTRF)におけるAGV抗体Ab1の使用を示す。Ab−B(図17A)及びAb−D(図17B)をカラム精製にかけ、AGV抗体を用いて(横軸に番号を付した)あらゆる他の収集画分をアッセイして糖タンパク質の相対量を決定した。抗体の量は、対照の百分率(POC)、詳細には、Ab−Aの糖タンパク質富化調製物(Ab−Aロット2)に対する糖タンパク質の量として表す。参考のため、Ab−Aロット1(相対的に低い量の糖タンパク質を含有する)に含まれる糖タンパク質の量を横線で示してあり、これは対照の約25%のレベルであった。
このアッセイを利用して、画分を選択またはプールして、所望通りに糖タンパク質富化または糖タンパク質枯渇調製物を得ることができる。
実施例7:精製画分中の糖タンパク質の相対的定量化
この実施例は、糖タンパク質含有抗体のクロマトグラフ精製画分の糖タンパク質分析を実証する。抗糖タンパク質抗体Ab1またはGNAを用いて糖タンパク質を検出した。
方法
ポリプロピレングリコール(PPG)カラムから溶出されたAb−Aのクロマトグラフ画分にAb1またはGNAを用いる糖タンパク質分析を施した。Ab1に基づく検出は、実施例6に記載のHTRF法により行った。
GNA分析のためには、ビオチン化Galanthus nivalis凝集素を有するストレプトアビジンバイオセンサーを用いて、標準物質に対する溶液中の糖変異体の濃度を決定した。特に、ビオチン化Galanthus nivalisレクチン(GNL、GNAとも呼ばれる、カタログB−1245,Vector Labs,Burlingame,CA)で機能化されたストレプトアビジンバイオセンサー(ForteBio)を備えたOctet干渉計(ForteBio,Menlo Park,CA)を用いて、標準物質に対する溶液中の生体分子の活性レベルを決定した。簡潔に述べると、1×キネティクス緩衝液(ForteBio,品番:18−5032からの10×キネティクス緩衝液のダルベッコリン酸緩衝食塩水中1:10希釈液)で予め濡らすことによってセンサーを機能化してからビオチン化GNLレクチンの希釈液に浸漬し、所定の長さの時間、振盪プラットフォーム上に置いた。
試料の貯蔵及び取扱い:試料及び標準物質は、既存の安定性データに応じて4℃または−20℃で貯蔵した。アッセイを準備しながら、試料を氷上で保持した。キネティクス緩衝液(Forte Bioカタログ番号18−5032、10×及び1×、PBS+0.1%のBSA、0.02%のTween20及び0.05%のアジ化ナトリウムを含有)は4℃で貯蔵した。GNLは4℃で貯蔵する。
センサーの機能化:ストレプトアビジンセンサー(Forte Bioカタログ番号18−5019、ストレプトアビジンで被覆した96個のバイオセンサーのトレイ)を1×キネティクス緩衝液に少なくとも5分間浸漬した。ビオチン化GNLを1×キネティクス緩衝液で1/1000に希釈して、下記ステップで計算される体積を得た。1×キネティクス緩衝液を10×キネティクス緩衝液及びHyclone DPBS +Ca +Mgから調製した。必要とされる各センサーについてウェル当たり120ulのキネティクス緩衝液をハーフエリア黒色プレート、例えば、96−ウェルBlack Half Area Plates Medium&High Binding(Greiner Bio−Oneカタログ675076またはVWRカタログ82050−044)に等分した。ビオチン化GNLを有するプレートにセンサーを移し、プレートを振盪させながら少なくとも30分間インキュベートした。
センサー及び試料の調製:センサーの先端への損傷(例えば、引っ掻き)はアッセイ結果に影響し得るので、センサーの先端に特に注意を払いながらマルチチャネルピペッターでセンサーを取り扱った。センサートレイを有するセンサーには中結合黒色プレートを用いた。試料と標準物質には別々の黒色プレートを用いた。未知物質、対照及び標準物質についてウェル当たり150μl添加した。場合により培地ブランクまたは既知糖変異体濃度を含む溶液を対照試料として含め得る。アッセイの各標準物質ウェルに対して新しいセンサーを用いた。各センサーを使用前に1×キネティクス緩衝液ですすいだ。標準曲線のためには二通りの8点の3倍希釈系列で十分だった。希釈は、1×キネティクス緩衝液を用いて行った。1×キネティクス緩衝液は、ブランク試料としても使用した。
Octet条件を以下のように設定した:定量時間(秒)250;振盪速度1000rpm。試料ウェル及びセンサーを割り当てることによってプレートを定義した。特に、試料に対応するウェルを選択し、それらの独自性を入力する、例えば、「未知」には希釈倍数を入力し、または「標準物質」には既知濃度を入力することによって試料ウェルを割り当てた。このアッセイではセンサーを再利用しなかった。プログラムには、場合により試料の処理前に遅延及び/または振盪を含めた(例えば、プレートを300秒間200RPMで振盪させながら30℃まで平衡化した)。
測定用の標準物質、未知物質及び対照を1×キネティクス緩衝液で希釈し、黒色マイクロタイタープレートに整列させ、必要に応じて複製した。Octetで、製造業者(ForteBio)による記載通りにGNL機能化センサー及び標準的な定量化アッセイ法(例えばタンパク質Aセンサーのための)を利用して、試料希釈液を有するプレートを読み取った。
ForteBio Analysisソフトウェアモジュールを用いてデータ解析を行った。既知試料の標準曲線の直線性及び再現性を評価した。ウェルの活性レベルを試料濃度/希釈倍数に合わせて適宜調整して、相対単位(RU)または対照のパーセント(POC)と称する質量正規化特異的活性レベルを決定した。
結果
図18A〜Bは、ポリプロピレングリコール(PPG)カラムから溶出されたAb−Aの画分に含まれる糖タンパク質の定量化を示す。Ab1及びGNAを用いて、各画分に含まれる糖タンパク質の相対量(対照の百分率、POCとして表される)を評価した。各画分に含まれるタンパク質質量も相対単位(質量RU)で示す。Ab1及びGNAを用いた検出で同様パターンの反応性が見られた。
結果はAb1及びGNAで類似しており、精製画分中の糖タンパク質の存在を検出する実行可能な検出方法をAb1が提供することを示している。
実施例8:糖タンパク質検出のためのAb1、GNA、及びDC−SIGNのヘッドトゥーヘッド比較
この実施例は、Ab1、GNA、及びDC−SIGN検出方法による抗体の複数ロットにおける糖タンパク質の検出を示す。各方法で検出された糖タンパク質の相対レベルは同様であり、糖タンパク質の存在を検出するためのAb1を用いる方法の適合性がさらに確証された。
方法
試料の貯蔵及び取扱い:試料及び標準物質は、既存の安定性データに応じて4℃または−20℃で貯蔵した。アッセイを準備しながら、試料を氷上で保持した。キネティクス緩衝液(Forte Bioカタログ番号18−5032、10×及び1×、PBS+0.1%のBSA、0.02%のTween20及び0.05%のアジ化ナトリウムを含有)は4℃で貯蔵した。GNLは4℃で貯蔵する。
センサーの機能化:ストレプトアビジンセンサー(Forte Bioカタログ番号18−5019、ストレプトアビジンで被覆した96個のバイオセンサーのトレイ)を1×キネティクス緩衝液に少なくとも5分間浸漬した。ビオチン化GNLを1×キネティクス緩衝液で1/1000に希釈して、下記ステップで計算される体積を得た。1×キネティクス緩衝液を10×キネティクス緩衝液及びHyclone DPBS +Ca +Mgから調製した。必要とされる各センサーについてウェル当たり120ulのキネティクス緩衝液をハーフエリア黒色プレート、例えば、96−ウェルBlack Half Area Plates Medium&High Binding(Greiner Bio−Oneカタログ675076またはVWRカタログ82050−044)に等分した。ビオチン化GNLを有するプレートにセンサーを移し、プレートを振盪させながら少なくとも30分間インキュベートした。
センサー及び試料の調製:センサーの先端への損傷(例えば、引っ掻き)はアッセイ結果に影響し得るので、センサーの先端に特に注意を払いながらマルチチャネルピペッターでセンサーを取り扱った。センサートレイを有するセンサーには中結合黒色プレートを用いた。試料と標準物質には別々の黒色プレートを用いた。未知物質、対照及び標準物質についてウェル当たり150μl添加した。場合により培地ブランクまたは既知糖変異体濃度を含む溶液を対照試料として含め得る。アッセイの各標準物質ウェルに対して新しいセンサーを用いた。各センサーを使用前に1×キネティクス緩衝液ですすいだ。標準曲線のためには二通りの8点の3倍希釈系列で十分だった。希釈は、1×キネティクス緩衝液を用いて行った。1×キネティクス緩衝液は、ブランク試料としても使用した。
Octet条件を以下のように設定した:定量時間(秒)250;振盪速度1000rpm。試料ウェル及びセンサーを割り当てることによってプレートを定義した。特に、試料に対応するウェルを選択し、それらの独自性を入力する、例えば、「未知」には希釈倍数を入力し、または「標準物質」には既知濃度を入力することによって試料ウェルを割り当てた。このアッセイではセンサーを再利用しなかった。プログラムには、場合により試料の処理前に遅延及び/または振盪を含めた(例えば、プレートを300秒間200RPMで振盪させながら30℃まで平衡化した)。
異なるレクチン、DC−SIGN(R&D Systemsカタログ番号161−DC−050)をLC−LC−ビオチン(Pierceカタログ番号21338)でビオチン化し、これを用いてストレプトアビジンセンサーを機能化し、上記と同様のアッセイに利用した。
結果
図19A〜Dは、図18A〜Bに示す精製からプールした画分の糖タンパク質解析の結果を示す。図19Aは、図15(Ab1はプレート上に置かれ、0.3μg/mLのAb−A試料は溶液中)と同様のユーロピウムに基づく抗体ダウンELISAアッセイでAGV抗体Ab1を用いる異なる調製物中の糖タンパク質のELISA検出を示す。図19Bは、ELISAアッセイを用いて検出した糖タンパク質の検出レベルを対照試料の百分率(POC)としてグラフに示す。図19C〜Dは、それぞれGNAまたはDC−SIGNを用いて決定した同試料中の糖タンパク質の検出レベルを示す。表示「fxn12−21」及び「fxn4−23」は、それぞれ図18A〜Bに示す精製からの12〜21または4〜23の番号を付した画分のプーリングを示す。
図20は、ELISA検出(左パネル)またはGNAアッセイ(右パネル)を用いた抗体調製物の糖タンパク質解析の結果を示し、それぞれ対照試料の百分率(POC)として表す。結果は、6つの試験ロットにわたって定性的に類似しており、相対ピーク高さはそれぞれについて類似パターンを形成した。
これらの試料に対してAGV抗体、GNA、及びDC−SIGNアッセイでは非常に類似したプロファイルが見られた。絶対ピーク高さ(対照値の百分率として表される)のいくらかの差異にもかかわらず、これらの結果は、糖タンパク質の検出のためのAb1の使用が正当であることをさらに確証する。
実施例9:O糖型組成解析
この実施例は、抗体Ab1、GNA、及びDC−SIGNを用いて得たシグナルとマンノースの量との間の相関性を示す。
方法
Ab−Aの3つのロットにO糖型解析を施した。一般的にStadheim et al.,“Use of high−performance anion exchange chromatography with pulsed amperometric detection for O−glycan determination in yeast,”Nature Protocols,2008 3:1026に記載されているように、各調製物に含まれるモノマンノース、ジマンノース、及びトリマンノースの相対量を決定した。実施例7に記載のようにGNAを使用し、実施例8に記載のようにDC−SIGNを用いて、各ロットに糖タンパク質解析を施した。さらに、各ロットについて、実施例6に記載のHTRF法によって、Ab1を用いる糖タンパク質解析を行った。各検出法のシグナルを対照の百分率(POC)として数量化した。
結果
図21は、AGV、GNA、及びDC−SIGNからのシグナルに関するO糖型組成の結果を示す。表は、糖アルコールの相対単位、詳細には各試料についてのモノマンノース、ジマンノース、及びトリマンノース、ならびにGNA、Ab1及びDC−SIGNシグナルのレベルを示す。
これらの結果は、AGV mAb(Ab1)、GNA、及びDC−SIGN結合アッセイから得られるシグナルが互いに相関し、かつAb−A上のマンノースの量と相関することを示す。
実施例10:Ab1を用いる酵母株の富化及びスクリーニング
序論
細胞の低い生産性は、組換えタンパク質生産の制限因子となり得る。高性能株を単離することは、生産性を高めるための強力な手法となる。変異誘発(無作為または半合理的)及び組換えDNA法を含めたいくつかの分子生物学技術を用いて遺伝的多様性を作り出すことができ、あるいは自発発生的な株を使用することもできる。該技術により作り出されるライブラリーサイズは一般的に非常に大きく(>10)、所望変異体の単離を典型的な「無駄骨を折る」問題にする。ハイスループットスクリーニングを利用して、向上した生産性等の所望特性を有する変異体を富化することができる。
この実施例は、高産生性細胞を富化するための細胞表面アフィニティー(または「捕捉」)マトリックスの使用について記載する。操作の一般原理は、分泌された抗体を、分泌している細胞の表面上に保持(抗体の「捕捉」)することができ、抗体のその後の検出を可能にすることである。蛍光検出試薬の使用により、細胞選別による高産生性細胞の富化が可能になる。例示される捕捉マトリックスは、強力なビオチン−アビジン相互作用を利用する。細胞表面をビオチン複合型細胞結合因子、特に、抗糖タンパク質抗体で標識する。ビオチン化抗糖タンパク質抗体で標識した細胞を次に、分泌産物と結合できるビオチン化「捕捉抗体」を取り付けるための架橋を与えるアビジン(またはストレプトアビジン)と混合する。その後、細胞は規定条件下でそれらの産物を分泌することができ、結果として、細胞表面捕捉マトリックスによって分泌産物を保持(捕捉)することになる。次に細胞を洗浄し、染色し、フローサイトメトリーを用いて分泌産物についてアッセイすることができる。
方法
下記試薬を用いた:FACS緩衝液(2%のFBSを含むPBS);ビオチン化Ab1(上記実施例に記載)、1mg/ml濃度のストック溶液として;ストレプトアビジン(Jackson Immunoresearchカタログ番号016−000−084)、5mg/ml濃度のストック溶液として;ビオチン化ロバ抗ヒトIgG(H+L)ML「捕捉抗体」(Jackson Immunoresearchカタログ番号709−065−149、1mg/ml濃度のストック溶液として);蛍光標識ロバ抗ヒトIgG(H+L)ML「検出抗体」:(Jackson Immunoresearchカタログ番号709−545−149)、0.5mg/ml濃度のストック溶液として;ヨウ化プロピジウム50ug/ml(BD Pharmingen 51−66211E);及び10%のPEG8000を補充した無酸培地(AFM)。
BYEG培地内で一晩30℃で細胞を成長させた。分光計を用いて600nmにおける光学密度を測定することによって細胞密度を決定した。線形範囲(0.1〜0.9OD)の濃度を得るために必要な場合は希釈した。OD600に希釈倍数5×10を掛けることによって細胞密度を計算して概略の細胞/mlを得た。3000rpmでの5分間の遠心分離により細胞を遠心沈降させた。細胞ペレットを200μlのFACS緩衝液に再懸濁し、遠心分離にかけ、これを2回繰り返した。細胞に1μlのビオチン化Ab1(1mg/ml)を加えて氷上で15分間インキュベートした。3000rpmで5分間細胞を遠心沈降させ、FACS緩衝液で洗浄し、これを2回繰り返した。細胞を200μlのFACS緩衝液に再懸濁した。次に1μlのストレプトアビジン(5mg/ml)を加えて氷上で15分間インキュベートした。細胞を再び3000rpmで5分間遠心沈降させ、FACS緩衝液で洗浄し、これを2回繰り返した。細胞を200μlのFACS緩衝液に再懸濁した。次に10μlの「捕捉抗体」(1mg/ml)を加えて氷上で30分間インキュベートした。細胞を3000rpmで5分間遠心沈降させ、FACS緩衝液で洗浄し、これを2回繰り返した。10%のPEG8000で補充した200μlのAFM培地に細胞を再懸濁し、2つの管に分けた(管A及びB)。管Aを即座に遠心沈降させ、出発時点(「0時間」)試料として用いて即座に処理した。管Bについては、培地を24ウェル低ウェルプレート(LWP)に移して振盪せずに30℃で2時間または4時間までインキュベートして抗体分泌を可能にした。場合によっては、より高いシグナル蓄積を可能にするため、より長い持続時間を用いた。この場合、培地をヒドロキシ尿素で最終濃度0.2Mまで補充して細胞の成長を抑制した。
次に細胞を以下のように処理した。細胞を3000rpmで5分間遠心沈降させ、FACS緩衝液で洗浄し、これを2回繰り返した。細胞を200μlのFACS緩衝液に再懸濁した。次に30μlの検出抗体(0.5mg/ml)を加えて氷上で20分間インキュベートした。次に細胞を3000rpmで5分間遠心沈降させ、FACS緩衝液で洗浄し、これを2回繰り返した。細胞を200μlのFACS緩衝液に再懸濁した。最後の洗浄後、0.5μlのヨウ化プロピジウムを加えた。管をボルテックスし、氷上で保持し、FACS解析/選別までカバーをかけた。
細胞選別は、488nm励起用の200mWのアルゴンレーザー(Coherent,Santa Clara,CA,USA)及び96ウェルプレートまたはFACS管への選別用の自動細胞捕集装置を備えたBD Influxフローサイトメーター(BD Biosciences,San Jose,CA,USA)で行った。FITC蛍光は、Fl1で標準528BPフィルターを用いて測定し、ヨウ化プロピジウム蛍光は、Fl3で610BPフィルターを用いて測定した。データ収集及び解析は、BDソフトウェア及びFlowJoソフトウェアを用いて行った。
結果
この実施例で用いた捕捉試薬の配置を図22に示す。細胞表面をビオチン化するために以下の2つの異なる細胞結合因子を試験した:ビオチン化Galanthus nivalis凝集素(GNA,Vector Laboratories,Burlingame,CA)、及びマンノシル化タンパク質に結合するビオチン化抗体(Ab1)。GNAによる細胞表面の標識化は、相互作用が相対的に弱く、非標識細胞と混合すると、GNAが標識細胞から非標識細胞に遊走し、結果としてフローサイトメトリープロファイルにおいて蛍光シグナルが単一ピークになる(図23A)という欠点を有することが分かった。対照的に、Ab1は、細胞に強くかつ本質的に不可逆的に結合し、2つの出発細胞集団に対応する2つの蛍光シグナルピークをもたらす(図23B)。従って、Ab1等の抗糖タンパク質抗体の使用は、安定した捕捉マトリックスの構築を可能にする。
市販のビオチン化ポリクローナル抗ヒト抗血清(ロバ抗ヒトIgG(H+L),Jackson Immunoresearchカタログ番号709−065−149)を「捕捉抗体」として、それを細胞表面上のビオチン化Ab1と連結するための架橋としてのストレプトアビジンと共に使用した。次に標識細胞を生産培地に移し、異なる量の時間Ab−Aを分泌させた。分泌され、蛍光標識「検出抗体」(ロバ抗ヒトIgG(H+L)ML,Jackson Immunoresearchカタログ番号709−545−149)で捕捉されたAb−Aのその後の検出においては、0、0.5、または2時間後に処理された試料について、インキュベーション時間と共に一貫して増加するシグナルが観察された(図24B)。対照である非産生性「ヌル株」は、同時点にわたってシグナルのいずれの増加も示さなかった(図24A)。これらの結果は、分泌産物の首尾よい捕捉への蛍光シグナルの依存性を実証する。
分泌抗体の交差結合の軽減
「産生株」を分泌するマトリックス標識Ab−Aをマトリックス標識非産生性ヌル株と混合すると、分泌産物の交差結合が観察された(図25A)。これらの結果から、高産生性細胞から分泌され(かつマトリックスによって捕捉されない)抗体は、拡散し、低または非分泌性細胞上の捕捉マトリックスに結合することができ、結果としてフローサイトメトリープロファイルにおける蛍光シグナルが単一ピークになると推定した。該交差結合には、培地の浸透性を下げることによって対処した。1つの試験薬はゼラチンであったが、ゼラチンの補充は、10%ほどの低濃度でさえ、細胞の生存率及び生産性に深刻な悪影響を及ぼすことが観察された(データ示さず)。ゼラチンは、酸素及び栄養素の取込みに悪影響を及ぼすと仮定した。分子クラウディング薬、特に10〜15%のポリエチレングリコール(PEG8000)による培地の補充を試験した。デキストラン、フィコール、BSA等の他の分子クラウディング薬で交差結合の阻止が達成可能であることを企図する。異なる分子量または異なる濃度のPEG分子をも使用可能であろう。10%のPEG8000による補充は、生産性に悪影響を与えることなく交差結合を制限することが分かった(図25B及び図25C)。10%のPEG8000を含有する培地で非産生性株(「ヌル株」)と抗体産生性株(「産生株」)との混合物を培養することから生じる結果は、抗体産生性細胞からヌル細胞への抗体の遊走の制限を示唆する。等数のヌル細胞と産生細胞の混合物(「50:50混合 ヌル及び産生」)は、フローサイトメトリープロファイルにおいて2つの蛍光シグナルピークをもたらしたが(図25B)、90%のヌル細胞と10%の産生細胞との混合物(「90_10混合w−PEG」)は、産生株から得られるピーク蛍光強度に類似の蛍光強度を示す細胞の低いピークまたは肩部を含む蛍光シグナル分布を生じさせた(図25C)。これらの結果は、10%のPEG8000を含めると、所与の細胞に関するシグナルのレベルが当該個々の細胞による抗体産生のレベルをさらに密接に反映するように、細胞間の抗体の遊走を減らしたことを示す。
高産生性株の富化
上述のフローサイトメトリーを可能にした細胞表面捕捉マトリックス手法を2つの概念証明実験において利用して、混合培地内の高産生性細胞を富化した。これらの実験では、異なるヒト化IgG1抗体(Ab−A、Ab−D、Ab−E、及びAb−Fの中から2つの抗体)を産生する細胞を規定比で混合し、上記方法を用いて高産生性株を捕捉し、染色し、富化した。この実験では、高産生性株が約20倍〜約150倍に富化された。この結果は、高産生性株の首尾よい富化は、高生産性細胞を単離するためのスクリーニングアッセイとの関連で遂行できたことを示している。
第1の実験では、「高産生性」Ab−E分泌酵母細胞を「低産生性」Ab−F分泌細胞数の約99倍添加することによって、99:1混合株培養を調製した。Ab−E分泌細胞は、Ab−F分泌細胞よりずっと高レベルの抗体を分泌することが以前に観察された。この生産量の差をこの実施例で用いた捕捉及び選別アッセイで検出可能であることを確証するため、培養の0または2時間後に細胞を処理することによって、個々の株による抗体産生量を特徴づけた(図26A)。結果は、Ab−E産生性細胞が各時点でより高い蛍光強度を示すことを実証し、このアッセイでAb−Eによる高い産生量が検出可能であることを確証した。混合培地を表面捕捉マトリックスで標識し、10%PEG8000補充培地内で抗体を分泌させ、洗浄し、検出抗体で染色した。フローサイトメトリーを用いて、最も高いの蛍光シグナルを有する細胞のトップ0.25%を集団から単離した(図26B)。この選択した亜集団を次に、下記:i)両株(全細胞)の成長を可能にする、抗生物質なし;ii)Ab−F株の成長を可能にする350mg/LのG418;及びiii)Ab−E株の成長を可能にする200mg/LのZeocinのどれかで補充したYPDSプレート上に置いた。これらの蒔いた細胞を数えることに基づいて、各抗体を発現する細胞数及び総細胞数を決定した。フローサイトメトリーにおいて、Ab−E分泌細胞の比率は、総細胞の比率として、<1%から約20%まで増加することが分かった(表4)。これは、20倍の富化に相当する。
第2の実験では、高産生性Ab−D分泌細胞を、培養に添加することによって、99.9:0.1比の混合培養を調製し、低産生性Ab−A分泌細胞数の約999倍の数含有する。Ab−D分泌細胞は、Ab−A分泌細胞よりずっと高レベルの抗体を分泌することが以前に観察された。この生産量の差をこの実施例で用いた捕捉及び選別アッセイで検出可能であることを確証するため、培養の0または2時間後に細胞を処理することによって、個々の株による抗体生産量を特徴づけた(図27)。結果は、Ab−D産生性細胞が各時点でより高い蛍光強度を示すことを実証し、このアッセイでAb−Dによる高い生産量が検出可能であることを確証した。混合培地を表面捕捉マトリックスで同様に標識し、10%PEG8000補充培地内で抗体を分泌させた後に洗浄及び染色した。しかしながら、最も高い蛍光シグナルを有する細胞のトップ0.025%のみを選択することよってフローサイトメトリー選択基準をさらに厳密にした。厳密な選択基準はさらに大きい富化をもたらすと仮定した。選択した亜集団を次に、下記:i)両株(全細胞)の成長を可能にする、抗生物質なし;ii)Ab−A株の成長を可能にする350mg/LのG418;またはiii)Ab−D株の成長を可能にする200mg/LのZeocinのどれかで補充したYPDSプレート上に置いた。これらの蒔いた細胞を数えることに基づいて、各抗体を発現する細胞数及び総細胞数を決定した。フローサイトメトリー選別においては、Ab−D分泌細胞の比率は、総細胞の比率として、<0.1%から約15%まで増加することが分かり、150倍の富化に相当する(表5)。この結果は、さらに厳密なゲーティング基準でさえ、さらに大きい倍数の富化をもたらすことができ、高産生性株が出発細胞集団の0.1%未満として存在するときでさえ、有効であり得ることを確証した。
結論
結果は、高産生性株の首尾よい富化は、抗体捕捉方略後に抗体検出及び細胞選別においてAb−1等の抗糖タンパク質抗体を用いて実現可能であることを示している。これらの概念証明実験では、既知の高産生性及び低産生性株を混合し、その結果、出発株の富化を検出することによって容易に富化を定量化できた(抗生物質耐性マーカーによって区別した)。ある実験では、高産生性株が出発集団の1%未満から選別後の最終集団の約20%まで富化され、約20倍の富化を示した。別の実験では、高産生性株が出発集団の0.1%未満から選別後の最終集団の約15%まで富化され、約150倍の富化を示した。これらの結果から、これらの方法は、高産生性細胞を単離するためのスクリーニングアッセイとの関連で実現可能であると推測される。遺伝的変異は、化学的突然変異誘発、発現ライブラリーによる形質転換、系統的または無作為的遺伝子ノックアウトによってのように、集団に導入可能である。発現レベル上昇をもたらす細胞を回収し、さらに処理することができる。遺伝的に同種の集団を作り出すために単一コロニーから高産生性細胞を成長させてよく、あるいは富化細胞の混合集団を用いてもよい。発現レベル上昇は、結果として生じる細胞の発現レベルを出発細胞または他の既知標準物質と比べて直接測定することによって確証可能である。発現上昇をもたらす規定遺伝子差異を有する細胞を生成するために、出発細胞からの遺伝的差異を決定し、産生株に導入することができる。
対象方法を用いて、異なる処理が産生レベルに及ぼす効果を測定することもできる。例えば、細胞に、化学的処理、成長条件、または産生レベルに影響する可能性について試験すべき他の条件の差異を施し、差次的に標識し、混合してから上記捕捉及び選別方法を施すことができる。差次的に標識した細胞の相対比率は、処理(複数可)が抗体産生に及ぼす効果を示している。
実施例11:糖変異体レベルを低減させるための抗糖タンパク質抗体の使用
クロマトグラフィーステップで抗体を用いて糖変異体レベルを減らすかまたは排除するためにAb−1等のAGV抗体を使用する可能性を評価するため、2つの異なる方法を用いてクロマトグラフィー樹脂上にAb−1を固定化した。次にこれらのアフィニティー樹脂を用いてAb−Aのロット(ロット9)における糖変異体レベルの低減を評価した。
方法
GE NHS活性化Sepharose(登録商標)4 Fast Flow樹脂
製造業者のガイドラインに従い、1mMの冷却HClを用いて樹脂を活性化することによってプレ活性化樹脂を調製し、室温で5時間までの穏やかな撹拌を伴うインキュベーションによってAb−1との共有結合により機能化した。Tris pH8を最終濃度0.1Mで添加してカップリング反応を停止させた。この機能化樹脂を0.1MのTris、pH8及び0.1MのアルギニンpH4の交互洗浄によりすすいでいずれの非結合タンパク質をも除去した。カップリングに用いたAb−1の量は、定着樹脂1ミリリットル当たり0.7〜25ミリグラムの抗体の範囲であった。
PierceストレプトアビジンプラスUltralink樹脂
製造業者のガイドラインと同様の手順で樹脂(ビーズ状ポリアクリルアミドで構成)を調製した。樹脂をDPBS(カルシウムまたはマグネシウムなし)ですすいだ。20:1または40:1モル比のビオチン:抗体でPierceスルホNHSビオチンを用いてAb−1をビオチン化し、製造業者の推奨によって緩衝液を交換して遊離ビオチンを除去した。室温で約1時間もしくは4℃で一晩の撹拌を利用するかまたは室温と4℃のインキュベーションの組合せでビオチン化Ab−1をストレプトアビジン樹脂とインキュベートした。カップリングに用いたAb−1の量は、定着樹脂1ミリリットル当たり約1ミリグラムであった。
上記実施例6で述べたように、AGV HTRFアッセイを用いて試料中の糖変異体レベルを測定した。
結果
第1の実験では、20ミリグラムのAb−Aロット9(セラミックヒドロキシアパタイトカラムからの溶出液)をDPBSで0.5mg/mlまで希釈し、2mlのAb−1機能化NHS樹脂を詰めた0.3ml/分の流速のDPBS平衡化カラムにかけた。第2の実験では、セラミックヒドロキシアパタイトカラムからの20ミリグラムのAb−Aロット9溶出液をDPBSで0.5mg/mlまで希釈し、2.2mlのAb−1機能化Ultralink樹脂を詰めた0.3ml/分の流速のDPBS平衡化カラムにかけた。これらの両樹脂はフロースルーモードで使用した。フロースルー画分をプールし、AGV HTRFアッセイを用いて負荷物質(Ab−Aロット9)の糖変異体シグナルに対する糖変異体シグナルを決定した。
表6に示すように、両実験では、固定化Ab−1を含有するカラムにAb−Aロット9の物質を通した後に糖変異体シグナルの顕著な低減があった。これらの結果は、ピキア内で産生された抗体の調製物中の糖変異体のレベルを低減させるためにクロマトグラフィーステップにおいてAb−1を使用することの実現可能性を実証する。これらの実験ではAb−1抗体の無傷型を用いたが、無傷抗体の代わりにAb−1のFabまたはscFv型を用いてもこの手法を取ることができた。異なるAGV抗体を用いてもこの手法を取ることができた。
本発明の種々の例示実施形態の上記記述は、網羅的であると、または開示した正確な形態に本発明を限定する意図ではない。本明細書には、本発明の具体的実施形態、及び本発明のための実施例を例示目的で記載しているが、当業者が認めるように、本発明の範囲内では種々の等価な変更が可能である。本明細書で提供した本発明の教示は、上記実施例以外に、他の目的に適用可能である。
本発明は、前述の説明及び実施例で特に記載したもの以外の方法で実施可能である。上記教示を考慮して本発明の多数の変更及び変形が可能であり、従って、それらは添付の特許請求の範囲の範囲内である。
上記詳細な説明を考慮して、これら及び他の変更を本発明に加えることができる。一般に、以下の特許請求の範囲では、使用する用語は、本明細書及び特許請求の範囲で開示する特定の実施形態に本発明を限定するように解釈すべきでない。従って、本発明は、本開示により限定されるのではなく、代わりに、下記特許請求の範囲によって完全に判断されるべきである。
抗原特異性B細胞のクローン集団を得る方法に関するある特定の教示は、参照によってそれぞれその開示全体をここに援用する2006年5月19日に出願された米国仮特許出願第60/801,412号、及び米国特許出願公開第2012/0141982号に開示された。
ウサギ由来モノクロナール抗体のヒト化及び抗原結合アフィニティーを維持するための好ましい配列修飾に関するある特定の教示は、参照によってその開示全体をここに援用する2008年5月21日に出願され、発明の名称が「新規ウサギ抗体ヒト化方法及びヒト化ウサギ抗体(Novel Rabbit Antibody Humanizaiton Methods and Humanized Rabbit Antibodies)」である国際公開第WO/2008/144757号に相当する国際出願第PCT/US2008/064421号に開示された。
交配コンピテント酵母を用いた抗体またはそのフラグメントの産生及び対応方法に関するある特定の教示は、参照によってその開示全体をここに援用する2006年5月8日に出願された米国特許出願第11/429,053号(米国特許出願公開第US2006/0270045号)に開示された。
背景、概要、詳細な説明、及び実施例セクションで引用した各文書を含め、本明細書で引用した各文書(特許、特許出願、雑誌論文、抄録、マニュアル、書籍、または他の開示物を含めて)の全開示は、参照によってその全体がここに援用される。

Claims (45)

  1. 糖タンパク質上の、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、もしくはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)に特異的に結合し、及び/あるいは糖タンパク質上の、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、もしくはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)への結合について競合する、抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメント。
  2. (a)前記抗体または抗体フラグメントが、糖タンパク質上の、前記抗糖タンパク質抗体Ab1と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)に特異的に結合し、及び/あるいは前記抗糖タンパク質抗体Ab1と同一または重複する線形もしくは立体構造エピトープ(複数可)への結合について競合し、
    (b)前記抗体フラグメントが、Fabフラグメント、Fab’フラグメント、F(ab’)2フラグメント、一価抗体、またはmetMabから選択され、
    (c)前記抗体フラグメントがFabフラグメントであり、
    (d)前記抗体または抗体フラグメントが、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体と同一の相補性決定領域(CDR)を含み、
    (e)前記抗体または抗体フラグメントが、配列番号4のCDR1配列、配列番号6のCDR2配列、及び配列番号8のCDR3配列を含む可変重(VH)鎖、ならびに/または配列番号24のCDR1配列、配列番号26のCDR2配列、及び配列番号28のCDR3配列を含む可変軽(VL)鎖を含むFabフラグメントを含み、
    (f)前記抗体または抗体フラグメントが、前記VL及び前記VH領域のそれぞれに、Ab1、Ab2、Ab3、Ab4、またはAb5から選択される抗糖タンパク質抗体に含まれるものと同一である少なくとも2つのCDRを含み、
    (g)前記抗体または抗体フラグメントが、ヒト化、単鎖、またはキメラ抗体を含み、
    (h)前記抗体または抗体フラグメントが、ウサギ抗体または抗体フラグメントであり、
    (i)前記抗体または抗体フラグメントが、担体に結合しており、
    (j)前記抗体または抗体フラグメントが、宿主動物から単離された抗体または抗体フラグメントと比較して1つ以上のアミノ酸配列修飾を含み、及び/または
    (k)前記抗体または抗体フラグメントが、直接もしくは間接的に検出可能標識または治療薬に付着している、
    請求項1に記載の抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメント。
  3. (a)配列番号2、42、82、122、もしくは162から選択されるVHポリペプチド配列、またはそれと少なくとも90%の配列同一性を示すその変異体;及び/または配列番号22、62、102、142、もしくは182から選択されるVLポリペプチド配列、またはそれと少なくとも90%の配列同一性を示すその変異体
    を含む単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントであって、
    前記抗糖タンパク質抗体が1つ以上の糖タンパク質抗体と特異的に結合するか、または
    (b)配列番号2、42、82、122、もしくは162から選択されるVHポリペプチド配列、またはそれと少なくとも90%の配列同一性を示すその変異体;及び/または配列番号22、62、102、142、もしくは182から選択されるVLポリペプチド配列、またはそれと少なくとも90%の配列同一性を示すその変異体
    を含む単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントであって、
    前記VHまたはVLポリペプチド中のフレームワーク(FR)またはCDR残基の1つ以上が別のアミノ酸残基で置換され、結果として1つ以上の糖タンパク質抗体と特異的に結合する抗糖タンパク質抗体になっている、
    前記単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメント。
  4. 前記抗体または抗体フラグメントの1つ以上のフレームワーク(FR)残基が、前記VHまたはVLポリペプチドに含まれる前記CDRが由来した親ウサギ抗糖タンパク質抗体の対応部位に存在するアミノ酸で置換されているか、または保存的アミノ酸置換によって置換されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントであって、場合により、
    (a)前記VLポリペプチド配列の前記CDR中の前記残基の最大で1または2個が修飾され、
    (b)前記VHポリペプチド配列の前記CDR中の前記残基の最大で1または2個が修飾され、
    (c)前記抗体がヒト化され、
    (d)前記抗体がキメラであり、
    (e)前記抗体が単鎖抗体を含み、
    (f)前記抗体がヒトFcを含み、及び/または
    (g)前記抗体が、ヒトIgG1、IgG2、IgG3、もしくはIgG4由来の1つ以上のフレームワーク及び/または定常ドメイン配列を含む、
    前記単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメント。
  5. 前記抗体が、1つ以上の糖タンパク質に特異的に結合し、場合により、前記抗体が、1つ以上のマンノシル化タンパク質に特異的に結合するかまたはマンノシル化抗体重鎖もしくは軽鎖に特異的に結合する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメント。
  6. 前記抗体が、配列番号201、205、もしくは209の配列を有する重鎖定常ポリペプチドまたはそのマンノシル化フラグメント及び/あるいは配列番号203、207、もしくは211の配列を含むマンノシル化ヒトIgG1抗体軽鎖定常ポリペプチドまたはそのマンノシル化フラグメントを含むマンノシル化ヒトIgG1抗体または抗体フラグメントに特異的に結合する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメント。
  7. 前記抗体が、下記:
    (a)酵母種;
    (b)Candida spp.、Debaryomyces hansenii、Hansenula spp.(Ogataea spp.)、Kluyveromyces lactis、Kluyveromyces marxianus、Lipomyces spp.、Pichia stipitis(Scheffersomyces stipitis)、Pichia sp.(Komagataella spp.)、Saccharomyces cerevisiae、Schizosaccharomyces pombe、Saccharomycopsis spp.、Schwanniomyces occidentalis、Yarrowia lipolytica、及びPichia pastoris(Komagataella pastoris)から成る群より選択される酵母種;
    (c)糸状真菌種;
    (d)Trichoderma reesei、Aspergillus spp.、Aspergillus niger、Aspergillus nidulans、Aspergillus awamori、Aspergillus oryzae、Neurospora crassa、Penicillium spp.、Penicillium chrysogenum、Penicillium purpurogenum、Penicillium funiculosum、Penicillium emersonii、Rhizopus spp.、Rhizopus miehei、Rhizopus oryzae、Rhizopus pusillus、Rhizopus arrhizus、Phanerochaete chrysosporium、及びFusarium graminearumから成る群より選択される糸状真菌種;または
    (e)Pichia pastoris
    内で産生される1つ以上のマンノシル化抗体または抗体フラグメントに特異的に結合する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の単離抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメント。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の抗糖タンパク質抗体または抗体フラグメントをコードする核酸配列(複数可)、または前記核酸配列(複数可)を含み、場合によりプラスミドもしくは組換えウイルスベクターであるベクター。
  9. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の抗体または抗体フラグメントを発現する培養または組換え細胞であって、場合により前記細胞が、
    (a)哺乳類、酵母、細菌、真菌、または昆虫細胞から選択され、
    (b)酵母細胞であり、
    (c)二倍体酵母細胞であり、
    (d)ピキア属の酵母細胞であり、及び/または
    (e)Pichia pastorisである、
    前記細胞。
  10. 試料中の糖タンパク質の検出方法であって、前記試料を抗糖タンパク質抗体と接触させ、前記糖タンパク質の前記抗糖タンパク質抗体との結合を検出することを含み、場合により前記糖タンパク質がマンノシル化糖タンパク質である、前記方法。
  11. 前記抗糖タンパク質抗体が、請求項1〜7のいずれか1項に記載の抗糖タンパク質抗体である、請求項10に記載の方法。
  12. 前記糖タンパク質が、
    (a)酵母種内で産生され、
    (b)Candida spp.、Debaryomyces hansenii、Hansenula spp.(Ogataea spp.)、Kluyveromyces lactis、Kluyveromyces marxianus、Lipomyces spp.、Pichia stipitis(Scheffersomyces stipitis)、Pichia sp.(Komagataella spp.)、Saccharomyces cerevisiae、Schizosaccharomyces pombe、Saccharomycopsis spp.、Schwanniomyces occidentalis、Yarrowia lipolytica、及びPichia pastoris(Komagataella pastoris)から成る群より選択される酵母種内で産生され、
    (c)糸状真菌種内で産生され、
    (d)Trichoderma reesei、Aspergillus spp.、Aspergillus niger、Aspergillus nidulans、Aspergillus awamori、Aspergillus oryzae、Neurospora crassa、Penicillium spp.、Penicillium chrysogenum、Penicillium purpurogenum、Penicillium funiculosum、Penicillium emersonii、Rhizopus spp.、Rhizopus miehei、Rhizopus oryzae、Rhizopus pusillus、Rhizopus arrhizus、Phanerochaete chrysosporium、及びFusarium graminearumから成る群より選択される糸状真菌種内で産生され、または
    (e)Pichia pastoris内で産生される、
    請求項10または11に記載の方法。
  13. 前記糖タンパク質の前記抗糖タンパク質抗体との結合の前記検出ステップが、
    (a)ELISAアッセイを含み、場合により前記ELISAアッセイが西洋ワサビペルオキシダーゼまたはユーロピウム検出を利用し、
    (b)前記抗糖タンパク質抗体が担体に結合しており、
    (c)前記検出ステップが、タンパク質−タンパク質相互作用モニタリングプロセスを使用し、及び/または
    (d)前記検出ステップが、光干渉法、二重偏光干渉法、静的光散乱法、動的光散乱法、多角光散乱法、表面プラズモン共鳴法、ELISA、化学発光ELISA、ユーロピウムELISA、ファーウエスタン法、または電界発光法を用いるタンパク質−タンパク質相互作用モニタリングプロセスを使用する、
    請求項10〜12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 精製カラムからの複数画分に対して行う、請求項10〜13のいずれか1項に記載の方法であって、糖タンパク質の検出レベルに基づいて、複数画分をプールして、
    (a)前記抗糖タンパク質抗体に結合する糖タンパク質が枯渇した精製産物を生じさせ、前記精製産物は、場合により医薬品投与に適しており、または
    (b)前記抗糖タンパク質抗体に結合する糖タンパク質に富んだ精製産物を生じさせ、前記精製産物は、場合により医薬品投与に適しており、
    場合により、ポリペプチドの総質量の百分率としてグリコシル化ポリペプチドの質量を測定することによって純度を決定する、前記方法。
  15. (a)前記検出される糖タンパク質が、O結合型グリコシル化の結果であり、
    (b)前記検出される糖タンパク質が、ポリペプチドの糖変異体であり、
    (c)前記検出される糖タンパク質が、ホルモン、成長因子、受容体、抗体、サイトカイン、受容体リガンド、転写因子または酵素であり、
    (d)前記検出される糖タンパク質が、抗体または抗体フラグメントを含み、場合により、重鎖ポリペプチド及び/または軽鎖ポリペプチドの総質量の百分率としてグリコシル化重鎖ポリペプチド及び/またはグリコシル化軽鎖ポリペプチドの質量を測定することによって純度を決定し、
    (e)前記検出される糖タンパク質が、ヒト抗体もしくはヒト化抗体またはそのフラグメントを含み、
    (f)前記検出される糖タンパク質が、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、またはウシ起源の抗体を含み、
    (g)前記検出される糖タンパク質が、ウサギ起源の抗体を含み、
    (h)前記検出される糖タンパク質が、一価、二価、または多価抗体を含み、及び/または
    (i)前記検出される糖タンパク質が、IL−2、IL−4、IL−6、IL−10、IL−12、IL−13、IL−17、IL−18、IFN−α、IFN−γ、BAFF、CXCL13、IP−10、CBP、アンジオテンシン、アンジオテンシンI、アンジオテンシンII、Nav1.7、Nav1.8、VEGF、PDGF、EPO、EGF、FSH、TSH、hCG、CGRP、NGF、TNF、HGF、BMP2、BMP7、PCSK9またはHRGに特異的に結合する抗体を含む、
    請求項14に記載の方法。
  16. (a)10%未満の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、
    (b)5%未満の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、
    (c)1%未満の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、及び/または
    (d)0.5%未満の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールする、
    請求項14または15に記載の方法。
  17. (a)90%超の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、
    (b)95%超の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、
    (c)99%超の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、または
    (d)99.5%超の糖タンパク質を含む試料もしくは溶出液またはその画分をプールする、
    請求項14または15に記載の方法。
  18. 所望ポリペプチドの純度に基づいて、異なる試料もしくは溶出液またはその画分をプールすることをさらに含み、場合により、
    (a)91%超の純度を有する試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、
    (b)97%超の純度を有する試料もしくは溶出液またはその画分をプールし、または
    (c)99%超の純度を有する試料もしくは溶出液またはその画分をプールする、
    請求項14または15に記載の方法。
  19. 場合により、
    (a)アフィニティーリガンド、
    (b)タンパク質A及び/またはタンパク質G、
    (c)レクチン、
    (d)混合モードクロマトグラフィー担体、
    (e)セラミックヒドロキシアパタイト、セラミックフルオロアパタイト、結晶性ヒドロキシアパタイト、結晶性フルオロアパタイト、CaptoAdhere、Capto MMC、HEA Hypercel、PPA Hypercel及びToyopearl MX−Trp−650Mから選択される混合モードクロマトグラフィー担体、
    (f)セラミックヒドロキシアパタイトを含む混合モードクロマトグラフィー担体、
    (g)疎水性相互作用クロマトグラフィー担体、
    (h)Butyl Sepharose 4 FF、Butyl−S Sepharose FF、Octyl Sepharose 4 FF、Phenyl Sepharose BB、Phenyl Sepharose HP、Phenyl Sepharose 6 FF High Sub、Phenyl Sepharose 6 FF Low Sub、Source 15ETH、Source 15ISO、Source 15PHE、Capto Phenyl、Capto Butyl、Streamline Phenyl、TSK Ether 5PW(20um及び30um)、TSK Phenyl 5PW(20um及び30um)、Phenyl 650S、M、及びC、Butyl 650S、M及びC、Hexyl−650M及びC、Ether−650S及びM、Butyl−600M、Super Butyl−550C、Phenyl−600M、PPG−600M;孔径120、200、300Aを有するYMC−Pack Octyl Columns−3、5、10P、15及び25um、孔径120、200及び300Aを有するYMC−Pack Phenyl Columns−3、5、10P、15及び25um、孔径120、200及び300Aを有するYMC−Pack Butyl Columns−3、5、10P、15及び25um、Cellufine Butyl、Cellufine Octyl、Cellufine Phenyl;WP HI−Propyl(C3);Macroprep t−ButylまたはMacroprep methyl;及びHigh Density Phenyl−HP2 20umから選択される疎水性相互作用クロマトグラフィー担体、及び/または
    (i)ポリプロピレングリコール(PPG)600MまたはPhenyl Sepharose HPを含む疎水性相互作用クロマトグラフィー担体
    を含む、クロマトグラフィー担体を用いて前記所望ポリペプチドを精製する、
    請求項10〜18のいずれか1項に記載の方法。
  20. 不純物をモニターするためのサイズ排除クロマトグラフィーによる1つ以上の試料の分析をさらに含み、場合により、前記サイズ排除クロマトグラフィー担体がGS3000SWである、請求項10〜19のいずれか1項に記載の方法。
  21. 試料中の糖タンパク質濃度の低減方法であって、
    (i)前記試料を抗糖タンパク質抗体またはその抗原結合性フラグメントと接触させ、それによって前記抗体またはフラグメントを前記糖タンパク質に結合させ、(ii)前記抗体またはフラグメント及びそれに結合した前記糖タンパク質を前記試料の残余から分離し、それによって前記試料中の糖タンパク質濃度を低減させることを含み、場合により前記試料が、インビボ投与に適した調剤試薬を含み、及び/または場合により前記方法が、精製カラムからプールされた画分に対して行われる、前記方法。
  22. 前記抗糖タンパク質抗体が、請求項1〜7のいずれか1項に記載の抗糖タンパク質抗体である、請求項21に記載の方法。
  23. (a)酵母種内で行われ、
    (b)Candida spp.、Debaryomyces hansenii、Hansenula spp.(Ogataea spp.)、Kluyveromyces lactis、Kluyveromyces marxianus、Lipomyces spp.、Pichia stipitis(Scheffersomyces stipitis)、Pichia sp.(Komagataella spp.)、Saccharomyces cerevisiae、Schizosaccharomyces pombe、Saccharomycopsis spp.、Schwanniomyces occidentalis、Yarrowia lipolytica、及びPichia pastoris(Komagataella pastoris)から成る群より選択される酵母種内で行われ、
    (c)糸状真菌種内で行われ、
    (d)Trichoderma reesei、Aspergillus spp.、Aspergillus niger、Aspergillus nidulans、Aspergillus awamori、Aspergillus oryzae、Neurospora crassa、Penicillium spp.、Penicillium chrysogenum、Penicillium purpurogenum、Penicillium funiculosum、Penicillium emersonii、Rhizopus spp.、Rhizopus miehei、Rhizopus oryzae、Rhizopus pusillus、Rhizopus arrhizus、Phanerochaete chrysosporium、及びFusarium graminearumから成る群より選択される糸状真菌種内で行われ、または
    (e)Pichia pastoris内で行われる、
    請求項21または22に記載の方法。
  24. (a)前記抗糖タンパク質抗体が担体に結合し、
    (b)前記抗糖タンパク質抗体が樹脂を含む担体に結合し、または
    (c)前記抗糖タンパク質抗体が、アガロース、架橋アガロース、ポリアクリルアミド、その誘導体を含む樹脂、または官能基、ペプチド、もしくはタンパク質を固定化できる別の樹脂もしくはポリマーを含む担体に結合する、
    請求項21〜23のいずれか1項に記載の方法。
  25. (a)前記検出される糖タンパク質が、O結合型グリコシル化の結果であり、
    (b)前記検出される糖タンパク質が、ポリペプチドの糖変異体であり、
    (c)前記検出される糖タンパク質が、ホルモン、成長因子、受容体、抗体、サイトカイン、受容体リガンド、転写因子または酵素であり、
    (d)前記検出される糖タンパク質が、抗体または抗体フラグメントを含み、場合により、重鎖ポリペプチド及び/または軽鎖ポリペプチドの総質量の百分率としてグリコシル化重鎖ポリペプチド及び/またはグリコシル化軽鎖ポリペプチドの質量を測定することによって純度を決定し、
    (e)前記検出される糖タンパク質が、ヒト抗体もしくはヒト化抗体またはそのフラグメントを含み、
    (f)前記検出される糖タンパク質が、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、またはウシ起源の抗体を含み、
    (g)前記検出される糖タンパク質が、ウサギ起源の抗体を含み、
    (h)前記検出される糖タンパク質が、一価、二価、または多価抗体を含み、及び/または
    (i)前記検出される糖タンパク質が、IL−2、IL−4、IL−6、IL−10、IL−12、IL−13、IL−17、IL−18、IFN-α、IFN-γ、BAFF、CXCL13、IP−10、CBP、アンジオテンシン、アンジオテンシンI、アンジオテンシンII、Nav1.7、Nav1.8、VEGF、PDGF、EPO、EGF、FSH、TSH、hCG、CGRP、NGF、TNF、HGF、BMP2、BMP7、PCSK9またはHRGに特異的に結合する抗体を含む、
    請求項21〜24のいずれか1項に記載の方法。
  26. (a)前記試料中の糖タンパク質濃度が、前記試料中の総タンパク質の10%未満に低減し、
    (b)前記試料中の糖タンパク質濃度が、前記試料中の総タンパク質の5%未満に低減し、
    (c)前記試料中の糖タンパク質濃度が、前記試料中の総タンパク質の1%未満に低減し、
    (d)前記試料中の糖タンパク質濃度が、前記試料中の総タンパク質の0.5%未満に低減し、
    (e)前記試料中の糖タンパク質濃度が、前記試料中の総タンパク質の0.10%未満に低減し、
    (f)前記試料中の糖タンパク質濃度が、前記試料中の総タンパク質の0.01%未満に低減し、
    場合により、前記試料中のポリペプチドの総質量の百分率としてグリコシル化ポリペプチドの質量を測定することによって前記試料中の糖タンパク質濃度を決定する、
    請求項21〜25のいずれか1項に記載の方法。
  27. 場合により、
    (a)アフィニティーリガンド、
    (b)タンパク質A及び/またはタンパク質G、
    (c)レクチン、
    (d)混合モードクロマトグラフィー担体、
    (e)セラミックヒドロキシアパタイト、セラミックフルオロアパタイト、結晶性ヒドロキシアパタイト、結晶性フルオロアパタイト、CaptoAdhere、Capto MMC、HEA Hypercel、PPA Hypercel及びToyopearl MX−Trp−650Mから選択される混合モードクロマトグラフィー担体、
    (f)セラミックヒドロキシアパタイトを含む混合モードクロマトグラフィー担体、
    (g)疎水性相互作用クロマトグラフィー担体、
    (h)Butyl Sepharose 4 FF、Butyl−S Sepharose FF、Octyl Sepharose 4 FF、Phenyl Sepharose BB、Phenyl Sepharose HP、Phenyl Sepharose 6 FF High Sub、Phenyl Sepharose 6 FF Low Sub、Source 15ETH、Source 15ISO、Source 15PHE、Capto Phenyl、Capto Butyl、Streamline Phenyl、TSK Ether 5PW(20um及び30um)、TSK Phenyl 5PW(20um及び30um)、Phenyl 650S、M、及びC、Butyl 650S、M及びC、Hexyl−650M及びC、Ether−650S及びM、Butyl−600M、Super Butyl−550C、Phenyl−600M、PPG−600M;孔径120、200、300Aを有するYMC−Pack Octyl Columns−3、5、10P、15及び25um、孔径120、200及び300Aを有するYMC−Pack Phenyl Columns−3、5、10P、15及び25um、孔径120、200及び300Aを有するYMC−Pack Butyl Columns−3、5、10P、15及び25um、Cellufine Butyl、Cellufine Octyl、Cellufine Phenyl;WP HI−Propyl(C3);Macroprep t−ButylまたはMacroprep methyl;及びHigh Density Phenyl−HP2 20umから選択される疎水性相互作用クロマトグラフィー担体、及び/または
    (i)ポリプロピレングリコール(PPG)600MまたはPhenyl Sepharose HPを含む疎水性相互作用クロマトグラフィー担体
    を含むクロマトグラフィー担体を用いて前記所望ポリペプチドを精製する、
    請求項21〜26のいずれか1項に記載の方法。
  28. 不純物をモニターするためのサイズ排除クロマトグラフィーによる1つ以上の試料の分析をさらに含み、場合により前記サイズ排除クロマトグラフィー担体がGS3000SWである、請求項21〜27のいずれか1項に記載の方法。
  29. 細胞による分泌ポリペプチドの発現レベルの検出方法であって、(i)捕捉試薬を前記細胞に結合させ、(ii)前記細胞を培養し、それによって前記細胞から前記分泌ポリペプチドが発現及び分泌され、(iii)前記分泌ポリペプチドに結合する検出試薬と前記細胞を接触させ、(iv)前記検出試薬を検出し、その結果、前記細胞による前記分泌ポリペプチドの発現レベルを検出する、前記方法。
  30. 前記捕捉試薬が、前記細胞に不可逆的に結合する、請求項29に記載の方法。
  31. 前記捕捉試薬が、請求項1〜7のいずれか1項に記載の抗糖タンパク質抗体を含む、請求項29または30に記載の方法。
  32. 前記捕捉試薬が、前記分泌ポリペプチドに結合する結合部分をさらに含み、場合により、
    (a)前記分泌ポリペプチドに特異的な抗体を含み、または
    (b)抗Fc抗体を含み、この場合、前記分泌ポリペプチドは、前記結合部分が特異的に結合するFc領域もしくはそのフラグメントを含み、または
    (c)ビオチンを含む、
    請求項29〜31のいずれか1項に記載の方法。
  33. 前記捕捉試薬がビオチンを含み、かつ前記結合部分がアビジンもしくはストレプトアビジンを含むか、または前記捕捉試薬がアビジンもしくはストレプトアビジンを含み、かつ前記結合部分がビオチンを含み、前記捕捉試薬及び前記結合部分が、前記アビジンとビオチンの相互作用と共に結合する、請求項29〜32のいずれか1項に記載の方法。
  34. (a)前記細胞が酵母細胞であり、
    (b)前記細胞が、Candida spp.、Debaryomyces hansenii、Hansenula spp.(Ogataea spp.)、Kluyveromyces lactis、Kluyveromyces marxianus、Lipomyces spp.、Pichia stipitis(Scheffersomyces stipitis)、Pichia sp.(Komagataella spp.)、Saccharomyces cerevisiae、Schizosaccharomyces pombe、Saccharomycopsis spp.、Schwanniomyces occidentalis、Yarrowia lipolytica、及びPichia pastoris(Komagataella pastoris)から成る群より選択される種の酵母細胞であり、または
    (c)前記細胞がPichia pastorisである、
    請求項29〜33のいずれか1項に記載の方法。
  35. (a)前記分泌ポリペプチドが、O結合型グリコシル化の結果であり、
    (b)前記分泌ポリペプチドが、ポリペプチドの糖変異体であり、
    (c)前記分泌ポリペプチドが、ホルモン、成長因子、受容体、抗体、サイトカイン、受容体リガンド、転写因子または酵素であり、
    (d)前記分泌ポリペプチドが抗体または抗体フラグメントを含み、場合により、重鎖ポリペプチド及び/または軽鎖ポリペプチドの総質量の百分率としてグリコシル化重鎖ポリペプチド及び/またはグリコシル化軽鎖ポリペプチドの質量を測定することによって純度を決定し、
    (e)前記分泌ポリペプチドが、ヒト抗体もしくはヒト化抗体またはそのフラグメントを含み、
    (f)前記分泌ポリペプチドが、マウス、ラット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、またはウシ起源の抗体を含み、
    (g)前記分泌ポリペプチドが、ウサギ起源の抗体を含み、
    (h)前記分泌ポリペプチドが、一価、二価、または多価抗体を含み、及び/または
    (i)前記分泌ポリペプチドが、IL−2、IL−4、IL−6、IL−10、IL−12、IL−13、IL−17、IL−18、IFN−α、IFN−γ、BAFF、CXCL13、IP−10、CBP、アンジオテンシン、アンジオテンシンI、アンジオテンシンII、Nav1.7、Nav1.8、VEGF、PDGF、EPO、EGF、FSH、TSH、hCG、CGRP、NGF、TNF、HGF、BMP2、BMP7、PCSK9またはHRGに特異的に結合する抗体を含む、
    請求項29〜34のいずれか1項に記載の方法。
  36. ステップ(ii)が、ポリエチレングリコールまたは別の分子クラウディング薬を含む媒体内で行われ、場合により、
    (a)前記ポリエチレングリコールが、約1000Da〜約100kDaの平均分子量のものであり、
    (b)前記ポリエチレングリコールが、約5000Da〜約15kDaの平均分子量のものであり、
    (c)前記ポリエチレングリコールが、約7000Da〜約9000Daの平均分子量のものであり、または
    (d)前記ポリエチレングリコールが、約8000Daの平均分子量のものである、
    請求項29〜35のいずれか1項に記載の方法。
  37. (a)前記ポリエチレングリコールが、約1%〜約20%(w/v)の濃度で存在し、
    (b)前記ポリエチレングリコールが、約5%〜約15%(w/v)の濃度で存在し、
    (c)前記ポリエチレングリコールが、約8%〜約12%(w/v)の濃度で存在し、または
    (d)前記ポリエチレングリコールが、約10%(w/v)の濃度で存在する、
    請求項36に記載の方法。
  38. ステップ(ii)が、デキストラン、フィコール、及び/またはBSAの1つ以上を含む媒体内で行われる、請求項29〜37のいずれか1項に記載の方法。
  39. 前記検出試薬が蛍光成分を含む、請求項29〜38のいずれか1項に記載の方法。
  40. ステップ(iv)が、蛍光活性化細胞選別によって前記検出試薬を検出することを含む、請求項29〜39のいずれか1項に記載の方法。
  41. 異種細胞集団に対して行われ、かつ場合により上昇レベルの前記分泌ポリペプチドを発現する細胞に対して前記異種細胞集団を富化することをさらに含む、請求項29〜40のいずれか1項に記載の方法。
  42. 前記異種細胞集団が、遺伝子修飾細胞を含み、場合により、
    (a)前記遺伝子修飾細胞が、化学的、放射線学的、または挿入突然変異誘発によって突然変異を起こされた細胞を含み、
    (b)前記遺伝子修飾細胞が、遺伝子ノックアウト細胞のライブラリーを含み、
    (c)前記遺伝子修飾細胞が、プラスミドライブラリーで形質転換された細胞を含み、
    (d)前記遺伝子修飾細胞が、cDNAライブラリーで形質転換された細胞を含み、
    (e)前記遺伝子修飾細胞が、高発現プロモーターに作動可能に連結されたcDNA配列を含有するプラスミドを含むcDNAライブラリーで形質転換された細胞を含み、
    (f)前記遺伝子修飾細胞が、高コピープラスミドを含むcDNAライブラリーで形質転換された細胞を含み、及び/または
    (g)前記遺伝子修飾細胞が、酵母種から得られたゲノムDNAもしくはcDNAを含むプラスミドライブラリーで形質転換された細胞を含む、
    請求項41に記載の方法。
  43. 前記酵母種がPichia pastorisである、請求項42に記載の方法。
  44. 上昇レベルの分泌ポリペプチドを発現する細胞であって、請求項29〜43のいずれか1項に記載の方法で検出される、前記細胞。
  45. 分泌ポリペプチドの発現レベルを高める遺伝子修飾を含む細胞であって、請求項29〜43のいずれか1項に記載の方法で検出される遺伝子修飾を含有する、前記細胞。
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