JP2023530600A - 細胞外ベシクルの製造するための方法及びその使用 - Google Patents
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Abstract
本開示は、細胞外ベシクル(EV)を製造するための改善された方法及び組成物に関する。本開示はまた、新規のEVベースのELISAアッセイ及びそのようなアッセイを実施するためのキット、並びに、膜結合抗原を含むEVを使用して特定の抗原に対する抗体を産生する方法にも関する。【選択図】図1
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関連出願の相互参照
本出願は、その全内容がここに参照することによって本願に援用される、2020年6月1日出願の米国仮特許出願第63/033,014号に対する優先権の利益を主張する。
本出願は、その全内容がここに参照することによって本願に援用される、2020年6月1日出願の米国仮特許出願第63/033,014号に対する優先権の利益を主張する。
序文
本開示は、細胞外ベシクル(EV)を製造するための改善された方法及び組成物に関する。本開示はまた、新規のEVベースのELISAアッセイ及びそのようなアッセイを実施するためのキット、並びに、対象の膜結合抗原を含むEVを使用して特定の抗原に対する抗体を産生する方法にも関する。
本開示は、細胞外ベシクル(EV)を製造するための改善された方法及び組成物に関する。本開示はまた、新規のEVベースのELISAアッセイ及びそのようなアッセイを実施するためのキット、並びに、対象の膜結合抗原を含むEVを使用して特定の抗原に対する抗体を産生する方法にも関する。
細胞外ベシクル(EV)は、脂質二重層に囲まれた細胞由来の膜構造の不均一な群である。EVには、エキソソーム、微小胞、ウイルス様粒子(VLP)、及びアポトーシス体(>1μm)が含まれる(Thery et al., “Membrane vesicles as conveyors of immune responses,” Nat Rev Immunol. 2009;9(8):581-93; Andaloussi et al., “Extracellular vesicles: biology and emerging therapeutic opportunities,” Nat Rev Drug Discov. 2013;12(5):347-357)。EVは、EV表面において膜タンパク質を天然立体配座で、高濃度で提示することができる。例えば、膜タンパク質は、細胞膜よりも10倍から100倍高い濃度でEVの表面に存在しうる。
堅牢なEV生成プラットフォームの特性には、単一パス膜タンパク質と複数パス膜タンパク質の両方を再現可能に組み込む能力;十分なEV収量の生成(例えば、mgレベル);妥当な規模(例えば、約1L)で容易にトランスフェクトされること;及び、種に一致したバックグラウンドを生成する能力のうちの1つ以上が含まれる。EVを産生する従来の方法は、これらの要件のすべてを満たすことはできない。
本開示は、細胞外ベシクル(EV)を作製するための改善された方法及び組成物に関する。本開示はまた、新規のEVベースのELISAアッセイ及びそのようなアッセイを実施するためのキット、並びに、対象の膜結合抗原を含むEVを使用して特定の抗原に対する抗体を産生する方法にも関する。
一態様では、本開示は、タンパク質に特異的に結合する抗体を産生するための方法を提供する。ある特定の実施態様では、該方法は、(a)(i)ベシクル因子に曝露された細胞内で異種タンパク質を発現させること、(ii)細胞を培地で培養すること、及び(iii)異種タンパク質を含む複数のEVを培地から単離することによって、異種タンパク質を含む複数のEVを産生することであって、ベシクル因子がAcyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択される、単離すること;(b)動物に複数のEVを投与することによって動物を免疫化すること;及び、(c)異種タンパク質に結合する抗体を動物から単離することを含む。
代替的及び/又は追加的に、タンパク質に特異的に結合する抗体を産生するための方法は、(a)(i)細胞内で異種タンパク質を発現させること、(ii)細胞を培地で培養すること、及び(iii)タンパク質を含む複数のEVを培地から単離することによって、異種タンパク質を含む複数のEVを産生することであって、細胞が非接着細胞である、産生すること;(b)動物に複数のEVを投与することによって動物を免疫化すること;及び、(c)異種タンパク質に結合する抗体を動物から単離することを含みうる。ある特定の実施態様では、該方法は、細胞内でベシクル因子、例えば異種ベシクル因子、例えば、MLGag、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、又はそれらの組合せを発現させることをさらに含みうる。
ある特定の実施態様では、複数のEVは、超遠心分離によって培地から単離される。ある特定の実施態様では、複数のEVは、第0週、第2週、及び第4週に動物に投与される。ある特定の実施態様では、抗体を産生するための方法は、EVと同時に例えばRibiアジュバントなどのアジュバントを動物に投与することをさらに含む。ある特定の実施態様では、抗体を産生するための方法は、動物にブーストを投与してタンパク質に対する動物の免疫応答を高めることをさらに含む。ある特定の実施態様では、ブーストは、タンパク質、該タンパク質をコードするポリヌクレオチド、又はそれらの組合せを含む。
本開示はさらに、本開示の方法によって産生される抗体を提供する。ある特定の実施態様では、抗体はモノクローナル抗体である。ある特定の実施態様では、抗体は、ヒト、ヒト化、又はキメラ抗体である。本開示はさらに、抗体又はその抗原結合部分と薬学的に許容される担体とを含む薬学的組成物を提供する。ある特定の実施態様では、薬学的組成物は、追加の治療剤をさらに含む。ある特定の実施態様では、本開示の方法によって産生される抗体、又はその薬学的組成物は、医薬として使用することができ、疾患の治療に使用することができ、及び/又は医薬の製造に使用することができる。ある特定の実施態様では、本開示は、疾患を有する個体を治療する方法であって、本明細書に開示される単離された抗体若しくはその抗原結合部分、又はその薬学的組成物の有効量を個体に投与することを含む、方法を提供する。本開示はさらに、本明細書に開示される抗体又はその抗原結合部分をコードする単離された核酸、及び該核酸を含む宿主細胞を提供する。本開示はまた、抗体の発現に適した条件下で宿主細胞を培養すること、及び任意選択的に、該宿主細胞から抗体を単離することによって、抗体を産生する方法を提供する。
さらなる態様では、本開示は、複数のEVを産生するための方法を提供する。ある特定の実施態様では、該方法は、(a)細胞内で異種タンパク質を発現させること;(b)細胞を培地で培養すること;及び、(c)異種タンパク質を含む複数のEVを培地から単離することを含み、ここで、細胞は、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は細胞は非接着細胞である。
ある特定の実施態様では、異種タンパク質は、膜タンパク質、例えば、単一パス膜タンパク質又は複数パス膜タンパク質である。ある特定の実施態様では、膜タンパク質は、タンパク質複合体の成員である。ある特定の実施態様では、膜タンパク質は、膜貫通タンパク質ではなく、膜貫通タンパク質との複合体の成員である。ある特定の実施態様では、非接着細胞は、293S細胞又はExpi293F(商標)細胞である。
別の態様では、本開示は、抗体を検出するための方法を提供する。例えば、限定するものではないが、該方法は、(a)試料を捕捉試薬と共にインキュベートすることであって、捕捉試薬が膜結合抗原を含む複数のEVを含み、抗体が膜結合抗原に特異的に結合する、インキュベートすること;及び、(b)捕捉試薬に結合する抗体を検出可能な抗体と接触させて、結合された抗体を検出することであって、検出可能な抗体が、該抗体に特異的に結合する、検出することを含みうる。ある特定の実施態様では、複数のEVは、(i)細胞内での膜結合抗原の発現、(ii)培地中、インビトロで細胞を培養して、膜結合抗原を提示する複数のEVを産生すること、及び(iii)膜結合抗原を提示する複数のEVを培地から単離することによって生成される。ある特定の実施態様では、細胞は、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は細胞は非接着細胞である。ある特定の実施態様では、方法は、(c)(b)で検出された抗体の量を測定することをさらに含むことができ、その量は、標準曲線を使用して定量化される。ある特定の実施態様では、試料は、血漿、血清、又は尿試料である。ある特定の実施態様では、捕捉抗体は、固体支持体、例えば、マイクロタイタープレート上に固定化されうる。ある特定の実施態様では、検出可能な抗体が蛍光標識される。ある特定の実施態様では、膜結合抗原は、膜タンパク質又はその断片である。
本開示は、試料中の抗体を検出するキットを提供する。ある特定の実施態様では、本開示のキットは、(a)膜結合抗原を含む複数のEVを含む捕捉試薬であって、検出される抗体が膜結合抗原に特異的に結合する、捕捉試薬と、(b)検出される抗体に特異的に結合する検出可能な抗体とを含む。ある特定の実施態様では、複数のEVは、固体支持体上に固定化される。ある特定の実施態様では、固体支持体はマイクロタイタープレートである。ある特定の実施態様では、検出可能な抗体は蛍光標識される。ある特定の実施態様では、抗原は、膜タンパク質又はその断片である。
ある特定の実施態様では、本開示はさらに、抗体産生細胞を選別するための方法を提供する。ある特定の実施態様では、方法は、抗体産生細胞を複数のEVとともにインキュベートすることを含み、ここで、複数のEVは、(i)膜結合抗原と第1の検出可能なマーカーとを含むEVの第1の集団であって、抗体産生細胞のサブセットが膜結合抗原に特異的に結合する、EVの第1の集団;及び、(b)膜結合抗原を欠いているが、第1のマーカーと区別可能な第2の検出可能なマーカーを含む、EVの第2の集団を含む。ある特定の実施態様では、方法は、EVの第1の集団に対する結合、又はEVの第1の集団とEVの第2の集団との組合せに対する結合に基づいて、抗体産生細胞を選別することをさらに含む。ある特定の実施態様では、EVの第1の集団は、(i)第1の細胞内での膜結合抗原及び第1の検出可能なマーカーの発現、(ii)培地中、インビトロで第1の細胞を培養して、膜結合抗原を提示する複数のEVを産生すること、及び(iii)膜結合抗原を提示する複数のEVを培地から単離することによって生成される。ある特定の実施態様では、EVの第2の集団は、(i)第2の細胞内での第2の検出可能なマーカーの発現、(ii)培地中、インビトロで第2の細胞を培養して、第2の検出可能なマーカーを含む複数のEVを産生すること、及び(iii)複数のEVを培地から単離することによって生成される。ある特定の実施態様では、細胞は、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される。ある特定の実施態様では、第1の細胞及び/又は第2の細胞は非接着細胞である。
本開示は、細胞外ベシクル(EV)を製造するための改善された方法及び組成物に関する。本開示はまた、新規のEVベースのELISAアッセイ及びそのようなアッセイを実施するためのキット、並びに、対象の膜結合抗原、例えば、膜タンパク質を含むEVを使用して、特定の抗原に対する抗体を産生する方法に関する。本開示は、一部には、ある特定の精製ステップ、ベシクル因子、及び/又はEV産生細胞株を採用することによって、EVの迅速かつ高収量の生成を達成することが可能であるという発見に基づいている。また一部には、抗原提示EVで動物を免疫化することにより、課題となる膜タンパク質抗原及び複合体に対する機能性抗体の開発が可能になるという発見にも基づいている。本開示の非限定的な実施態様が本明細書に開示される。
限定ではなく開示を明確にする目的で、この詳細な説明は次の小区分に分けられる:
I. 定義;
II. EVを作製する方法;
III. EVベースのELISAアッセイ及びキット;
IV. EVを使用して抗体を産生する方法;
V. 診断及び検出のための方法及び組成物;
VI. 薬学的組成物;
VII. 治療方法及び投与経路;
VIII. 製造品;及び
IX. 例示的な実施態様。
I. 定義;
II. EVを作製する方法;
III. EVベースのELISAアッセイ及びキット;
IV. EVを使用して抗体を産生する方法;
V. 診断及び検出のための方法及び組成物;
VI. 薬学的組成物;
VII. 治療方法及び投与経路;
VIII. 製造品;及び
IX. 例示的な実施態様。
I. 定義
本開示で用いられる用語は、概して、本開示の文脈内及び各用語が用いられる特定の文脈内で、当技術分野における通常の意味を有する。本開示の組成物及び方法並びにそれらを製造及び使用する方法を説明する際に、施術者に追加のガイダンスを提供するために、以下又は本明細書の他の箇所において、ある特定の用語が論じられる。
本開示で用いられる用語は、概して、本開示の文脈内及び各用語が用いられる特定の文脈内で、当技術分野における通常の意味を有する。本開示の組成物及び方法並びにそれらを製造及び使用する方法を説明する際に、施術者に追加のガイダンスを提供するために、以下又は本明細書の他の箇所において、ある特定の用語が論じられる。
本明細書で用いられる場合には、特許請求の範囲及び/又は明細書で「含む」という用語と併せて用いられる単語「a」又は「an」の使用は、「1つ」を意味する場合もあるが、「1つ以上」、「少なくとも1つ」、及び「1つ又はそれより多く」と言う意味とも一致する。さらには、「有する」、「含む」、「含有する」、及び「包含する」という用語は交換可能であり、当業者はこれらの用語がオープンエンドの用語であることを認識している。
「約」又は「およそ」という用語は、当業者によって決定される特定の値の許容誤差範囲内であることを意味し、これは、一部には、値を測定又は決定する方法、すなわち、測定システムの制限に依存するものである。例えば、「約」は、当技術分野の慣行に従って、3以内又は3を超える標準偏差を意味しうる。あるいは、「約」は、所与の値の20%まで、好ましくは10%まで、さらに好ましくは5%まで、さらになお好ましくは1%までの範囲を意味しうる。あるいは、特に生物学的システム又はプロセスに関して、この用語は、値の1桁違い以内、好ましくは5倍以内、さらに好ましくは2倍以内を意味しうる。
本明細書における「個体」又は「対象」とは、ヒト又は非ヒト動物、例えば哺乳動物などの脊椎動物である。哺乳動物には、ヒト、非ヒト霊長類、家畜、競技用動物、げっ歯類、及びペットが含まれるが、これらに限定されない。非ヒト動物対象の非限定的な例には、マウス、ラット、ハムスター、及びモルモットなどのげっ歯類;ウサギ;イヌ;ネコ;ヒツジ;ブタ;ヤギ;ウシ;ウマ;並びに類人猿及びサルなどの非ヒト霊長類が含まれる。ある特定の実施態様では、個体又は対象はヒトである。
本明細書で用いられる場合、「in vitro」という用語は、人工環境、及び人工環境内で起こるプロセス又は反応を指す。In vitro環境は、試験管及び細胞培養を例示したが、これらに限定されない。
本明細書で用いられる場合、「in vivo」という用語は、自然環境(例えば、動物又は細胞)、及び胚発生、細胞分化、神経管形成などの自然環境内で起こるプロセス又は反応を指す。
本明細書で用いられる場合、「生物学的試料」という用語は、対象から得られた生体物質の試料を指し、体液、例えば、血液、血漿、血清、尿、痰、脊髄液、胸膜液、乳頭吸引液、リンパ液、呼吸器、腸、及び尿生殖器の液体、涙液、唾液、母乳、リンパ系からの液体、精液、脳脊髄液、臓器系内液、腹水、腫瘍嚢胞液、羊水、気管支肺胞液、胆液、及びそれらの組合せを含む。
「抗体」という用語は、本明細書では最も広い意味で用いられ、限定はしないが、それらが所望の抗原結合活性を呈する限り、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、及び抗体断片を含めた、さまざまな抗体構造を包含する。
本明細書で用いられる場合、「抗体断片」という用語は、インタクトな抗体が結合する抗原に結合するインタクトな抗体の一部を含む、インタクトな抗体以外の分子を指す。抗体断片の例には、Fv、Fab、Fab’ Fab’-SH、F(ab’)2;ダイアボディ;直鎖状抗体;単鎖抗体分子(例えば、scFv);及び抗体断片から形成される多重特異性抗体が含まれるが、これらに限定されない。
本明細書で用いられる場合、「キメラ抗体」という用語は、重鎖及び/又は軽鎖の一部が特定の供給源又は種に由来する一方で、重鎖及び/又は軽鎖の残りが異なる供給源又は種に由来する抗体を指す。
本明細書で用いられる「モノクローナル抗体」という用語は、実質的に均一な抗体の集団から得られる抗体を指す。すなわち、集団を構成する個々の抗体は、例えば、天然に存在する突然変異を含む可能性のある変異体抗体、又はモノクローナル抗体調製物の産生中に生じる可能性のある変異体抗体を除き(このような変異体は概して微量で存在する)、同一であるか、及び/又は同じエピトープに結合する。異なる決定基(エピトープ)に対する異なる抗体を典型的に含むポリクローナル抗体調製物とは対照的に、モノクローナル抗体調製物の各モノクローナル抗体は、抗原上の単一の決定基に対するものである。したがって、修飾語「モノクローナル」は、抗体の実質的に均一な集団から得られるという抗体の特徴を示しており、特定の方法による抗体の産生を必要とすると解釈されるべきではない。例えば、本開示によるモノクローナル抗体は、ハイブリドーマ法、組換えDNA法、ファージディスプレイ法、及びヒト免疫グロブリン遺伝子座の全部又は一部を含むトランスジェニック動物を利用する方法を含むがこれらに限定されないさまざまな技術によって作製することができ、このような方法及びモノクローナル抗体を作製するための他の例示的な方法は、本明細書に記載されている。
「ネイキッド抗体」とは、異種部分(例えば、細胞毒性部分)又は放射性標識にコンジュゲートされていない抗体を指す。ネイキッド抗体は、薬学的組成物中に存在することができる。
抗体の「クラス」とは、その重鎖が有する定常ドメイン又は定常領域のタイプを指す。抗体には、5つの主要なクラス:IgA、IgD、IgE、IgG、及びIgMが存在し、これらの幾つかは、さらにサブクラス(アイソタイプ)、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgA1、及びIgA2に分けることができる。ある特定の実施態様では、抗体は、IgG1アイソタイプのものである。ある特定の実施態様では、抗体は、Fc領域のエフェクター機能を低下させるためのP329G、L234A、及びL235A突然変異を有する、IgG1アイソタイプのものである。他の実施態様では、抗体は、IgG2アイソタイプのものである。ある特定の実施態様では、抗体は、IgG4抗体の安定性を向上させるためにヒンジ領域にS228P突然変異を有する、IgG4アイソタイプのものである。免疫グロブリンの異なるクラスに対応する重鎖定常ドメインは、それぞれ、α、δ、ε、γ、及びμと呼ばれる。抗体の軽鎖は、その定常ドメインのアミノ酸配列に基づいて、カッパ(κ)及びラムダ(λ)と呼ばれる2つのタイプのいずれかに割り当てることができる。
本明細書で用いられる場合、「フレームワーク」又は「FR」という用語は、超可変領域(CDR)残基以外の可変ドメイン残基を指す。可変ドメインのFRは、通常、次の4つのFRドメイン:FR1、FR2、FR3、及びFR4で構成される。したがって、CDR及びFR配列は、概して、VH(又はVL)において次の配列に現れる:FR1-H1(L1)-FR2-H2(L2)-FR3-H3(L3)-FR4。
本明細書で用いられる場合、「完全長抗体」、「インタクトな抗体」、及び「全抗体」という用語は、本明細書では交換可能に用いられ、天然の抗体構造に実質的に類似した構造を有する抗体、又は本明細書で定義されるFc領域を含む重鎖を有する抗体を指す。
「単離された」抗体は、その自然環境の成分から分離されている抗体である。ある特定の実施態様では、抗体は、例えば、電気泳動(例えば、SDS-PAGE、等電点電気泳動法(IEF)、キャピラリー電気泳動)、又はクロマトグラフィー(例えば、イオン交換又は逆相HPLC)によって決定して、95%又は99%を超える純度まで精製される。抗体純度の評価するための方法のレビューについては、例えば、Flatman et al., J. Chromatogr.B 848:79-87 (2007)を参照されたい。
「ヒトコンセンサスフレームワーク」は、ヒト免疫グロブリンVL又はVHフレームワーク配列の選択において最も一般的に存在するアミノ酸残基を表すフレームワークである。概して、ヒト免疫グロブリンVL又はVH配列の選択は、可変ドメイン配列のサブグループに由来するものである。概して、配列のサブグループは、Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, Fifth Edition, NIH Publication 91-3242, Bethesda MD (1991), vols. 1-3にあるようなサブグループである。ある特定の実施態様では、VLについて、サブグループは、上記Kabat et al.にあるようなサブグループκIである。ある特定の実施態様では、VHについて、サブグループは、上記Kabat et al.にあるようなサブグループIIIである。
「ヒト化」抗体は、非ヒトHVR由来のアミノ酸残基とヒトFR由来のアミノ酸残基とを含む、キメラ抗体を指す。ある特定の実施態様では、ヒト化抗体は、少なくとも1つ、典型的には2つの可変ドメインの実質的にすべてを含み、ここで、HVR(例えば、CDR)のすべて又は実質的にすべてが非ヒト抗体のものに対応し、FRのすべて又は実質的にすべてがヒト抗体のものに対応する。ヒト化抗体は、任意選択的に、ヒト抗体に由来する抗体定常領域の少なくとも一部を含むことができる。抗体の「ヒト化形態」、例えば非ヒト抗体は、ヒト化を受けた抗体を指す。
本明細書で用いられる「超可変領域」という用語は、配列が超可変である(「相補性決定領域」又は「CDR」)、及び/又は構造的に定義されたループを形成する(「超可変ループ」)、及び/又は抗原接触残基を含む(「抗原接触」)、抗体可変ドメインの領域の各々を指す。別途指示がない限り、CDR残基及び可変ドメイン内の他の残基(例えば、FR残基)は、本明細書では、上記Kabat et al.に従って番号付けされる。概して、抗体は、6つのCDRを含む:VHに3つ(H1、H2、H3)、及びVLに3つ(L1、L2、L3)。本明細書における例示的なCDRには、次のものが含まれる:
(a)アミノ酸残基26-32(L1)、50-52(L2)、91-96(L3)、26-32(H1)、53-55(H2)、及び96-101(H3)に発生する超可変ループ(Chothia and Lesk, J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987));
(b)アミノ酸残基24-34(L1)、50-56(L2)、89-97(L3)、31-35b(H1)、50-65 (H2)、及び95-102(H3)に発生するCDR(Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed.Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991));
(c)アミノ酸残基27c-36(L1)、46-55(L2)、89-96(L3)、30-35b(H1)、47-58(H2)、及び93-101(H3)発生する抗原接触(MacCallum et al. J. Mol. Biol.262:732-745 (1996));及び
(d)CDRアミノ酸残基46-56(L2)、47-56(L2)、48-56(L2)、49-56(L2)、26-35(H1)、26-35b(H1)、49-65(H2)、93-102(H3)、及び94-102(H3)を含む、(a)、(b)、及び/又は(c)の組合せ。
(a)アミノ酸残基26-32(L1)、50-52(L2)、91-96(L3)、26-32(H1)、53-55(H2)、及び96-101(H3)に発生する超可変ループ(Chothia and Lesk, J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987));
(b)アミノ酸残基24-34(L1)、50-56(L2)、89-97(L3)、31-35b(H1)、50-65 (H2)、及び95-102(H3)に発生するCDR(Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed.Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, MD (1991));
(c)アミノ酸残基27c-36(L1)、46-55(L2)、89-96(L3)、30-35b(H1)、47-58(H2)、及び93-101(H3)発生する抗原接触(MacCallum et al. J. Mol. Biol.262:732-745 (1996));及び
(d)CDRアミノ酸残基46-56(L2)、47-56(L2)、48-56(L2)、49-56(L2)、26-35(H1)、26-35b(H1)、49-65(H2)、93-102(H3)、及び94-102(H3)を含む、(a)、(b)、及び/又は(c)の組合せ。
「イムノコンジュゲート」は、細胞障害剤を含むがこれに限定されない、1つ以上の異種分子にコンジュゲートした抗体である。
「核酸分子」又は「ポリヌクレオチド」という用語は、ヌクレオチドのポリマーを含む、任意の化合物及び/又は物質を含む。各ヌクレオチドは、塩基で構成されており、具体的には、プリン塩基又はピリミジン塩基(すなわち、シトシン(C)、グアニン(G)、アデニン(A)、チミン(T)、又はウラシル(U))、糖(すなわち、デオキシリボース又はリボース)、及びリン酸基で構成されている。多くの場合、核酸分子は塩基配列によって記載され、それにより、塩基は、核酸分子の一次構造(線状構造)を表す。塩基の配列は、通常、5’から3’へと表される。本明細書において、核酸分子という用語は、例えば、相補性DNA(cDNA)及びゲノムDNAを含むデオキシリボ核酸(DNA)、リボ核酸(RNA)、特にメッセンジャーRNA(mRNA)、DNA又はRNAの合成形態、並びにこれらの分子の2つ以上を含む混合ポリマーを包含する。核酸分子は直鎖状又は環状でありうる。加えて、核酸分子という用語は、センス鎖及びアンチセンス鎖の両方、並びに一本鎖及び二本鎖の形態を含む。さらには、本明細書に記載される核酸分子は、天然に存在する又は天然に存在しないヌクレオチドを含むことができる。天然に存在しないヌクレオチドの例には、誘導体化された糖又はリン酸骨格結合又は化学的に修飾された残基を有する修飾されたヌクレオチド塩基が含まれる。核酸分子はまた、例えば宿主又は患者において、in vitro及び/又はin vivoで本開示の抗体を直接発現させるためのベクターとして適切なDNA及びRNA分子も包含する。このようなDNA(例えば、cDNA)又はRNA(例えば、mRNA)ベクターは、非修飾のものであっても、修飾されていてもよい。例えば、mRNAを化学的に修飾して、RNAベクターの安定性及び/又はコード化された分子の発現を強化して、mRNAを対象に注射してin vivoで抗体を生成できるようにすることができる(例えば、Stadler et al., Nature Medicine 2017, published online 12 June 2017, doi:10.1038/nm.4356、又は欧州特許第2101823号を参照)。
「単離された」核酸は、その自然環境の成分から分離された核酸分子を指す。単離された核酸は、通常核酸分子を含む細胞に含まれる核酸分子を含むが、核酸分子は染色体外に存在するか、又はその天然の染色体位置とは異なる染色体位置に存在する。
「抗体をコードする単離された核酸」とは、抗体の重鎖及び軽鎖(又はその断片)をコードする1つ以上の核酸分子を指し、単一のベクター又は別個のベクター内の(一又は複数の)核酸分子、及び宿主細胞内の1つ以上の位置に存在する(一又は複数の)核酸分子を含む。
本明細書で用いられる「ベクター」という用語は、それが連結された別の核酸を増殖させることができる核酸分子を指す。この用語には、自己複製核酸構造としてのベクター、並びにそれが導入された宿主細胞のゲノムに組み込まれたベクターが含まれる。ある特定のベクターは、作用可能に連結された核酸の発現を指示することができる。このようなベクターは、本明細書では「発現ベクター」と呼ばれる。
本明細書で用いられる場合、「抗原」及び「免疫原」という用語は、それを免疫された動物において免疫応答(好ましくは抗体応答)を誘導する分子又は物質を指すために、本明細書では交換可能に用いられる。抗原は、タンパク質、ペプチド、炭水化物、核酸、脂質、ハプテン、又は他の天然に存在する化合物若しくは合成化合物でありうる。ある特定の実施態様では、抗原はタンパク質である。ある特定の実施態様では、抗原は、膜タンパク質又はその断片である。ある特定の実施態様では、抗原は、単一パス若しくは複数パスの膜タンパク質、又はそれらの断片である。
本明細書で用いられる場合、「異種タンパク質」という用語は、異種タンパク質をコードするポリヌクレオチドを細胞に導入することによって細胞内で発現されるタンパク質を指す。ある特定の実施態様では、異種タンパク質は細胞にとって天然ではない。ある特定の実施態様では、異種タンパク質は、細胞にとって天然であるが、異種タンパク質をコードするポリヌクレオチドを細胞に導入したことによって過剰発現されるタンパク質である。
本明細書で交換可能に用いられる「膜結合抗原」及び「膜抗原」という用語は、膜に直接的又は間接的に結合する抗原を指す。
本明細書で交換可能に用いられる「膜結合タンパク質」及び「膜タンパク質」という用語は、膜に直接的又は間接的に結合するタンパク質を指す。膜結合タンパク質の非限定的な例には、内在性タンパク質、脂質アンカー型タンパク質、及び周辺タンパク質が含まれる。ある特定の実施態様では、膜タンパク質は、膜貫通タンパク質、例えば、単一パス若しくは複数パスの膜タンパク質、又はそれらの断片である。ある特定の実施態様では、膜タンパク質は、膜貫通タンパク質ではないが、膜貫通タンパク質との複合体の一部であるタンパク質(例えば、補助因子)である。本明細書の実施例で用いられる場合、頭字語「MP」は膜タンパク質を指す。
本明細書で用いられる場合、「膜貫通抗原」という用語は、膜を少なくとも1回横断する抗原を指す。膜貫通抗原の非限定的な例には、単一パス抗原、例えば、膜を1回横断する抗原、脂質アンカー型タンパク質、又は複数パス抗原、例えば、膜を少なくとも2回横断するタンパク質が含まれる。
本明細書で用いられる場合、「膜貫通タンパク質」という用語は、膜を少なくとも1回横断するタンパク質を指す。膜貫通タンパク質の非限定的な例には、単一パスタンパク質、例えば、膜を1回横断するタンパク質、脂質アンカー型タンパク質、又は複数パスタンパク質、例えば、膜を少なくとも2回横断するタンパク質が含まれる。ある特定の実施態様では、膜貫通タンパク質は、単一パス若しくは複数パスの膜貫通タンパク質、又はその断片である。ある特定の実施態様では、膜貫通タンパク質は、複数パス膜貫通タンパク質、又はその断片である。
本明細書で用いられる場合、「免疫化」という用語は、動物において抗体を産生することができるように動物に1つ以上の抗原を投与する、一又は複数のステップを指す。概して、免疫化は、動物に一又は複数の抗原を注射することを含む。免疫化は、一又は複数の抗原の1回以上の投与を包含しうる。ある特定の実施態様では、抗原は、該抗原を発現する複数のEVを介して動物に投与される。
本明細書で用いられる場合、「ポリクローナル抗体」又は「ポリクローナル抗血清」という用語は、一又は複数の抗原で免疫した動物の血液から調製することができる、1つ(一価又は特異的抗血清)又は複数(多価抗血清)の抗原に特異的な抗体の混合物を含む免疫血清を指す。
本明細書で用いられる場合、「アジュバント」という用語は、免疫応答の非特異的刺激剤を指す。アジュバントは、次の成分のいずれか又は両方を含む組成物の形態でありうる:(a)急速な異化作用から(一又は複数の)抗原を保護する沈着物を形成するように設計された物質(例えば、鉱油、ミョウバン、水酸化アルミニウム、リポソーム、又は界面活性剤[例えば、プルロニックポリオール])、及び(b)免疫された宿主動物の免疫応答を(例えば、その中のリンホカインレベルを増加させることによって)非特異的に刺激する物質。リンホカインレベルを増加させるための分子の非限定的な例には、リポ多糖(LPS)又はそのリピドA部分、百日咳菌、百日咳毒素、結核菌、及びムラミルジペプチド(MDP)が含まれる。アジュバントの非限定的な例には、フロイントアジュバント(任意選択的に、フロイント完全アジュバント(FCA)を形成するために、死滅した結核菌を含む)、水酸化アルミニウムアジュバント、Ribiアジュバント、Titermaxアジュバント、スペコールアジュバント、アルミニウム塩アジュバント、及びモノホスホリルリピドA-合成トレハロースジコリノミルコレート(MPL-TDM)が含まれる。
本明細書で用いられる場合、「治療(treatment)」(及びその文法的な変化形、例えば、「治療する(treat)」又は「治療すること(treating)」とは、治療される個体において疾患の本来の経過を変える試みにおける臨床的介入のことを指し、予防のために、又は臨床病理の経過中に行うことができる。治療の所望の効果としては、疾患の発症又は再発を予防すること、症状の軽減、疾患の任意の直接的又は間接的な病理学的結果の減弱、転移を予防すること、疾患の進行速度を低下させること、病状の寛解又は緩和、及び回復又は改善された予後が挙げられるが、これらに限られない。ある特定の実施態様では、本開示の抗体は、疾患の発症を遅らせるため、又は疾患の進行を遅らせるために用いられる。
「可変領域」又は「可変ドメイン」という用語は、抗体の抗原への結合に関与する抗体の重鎖又は軽鎖のドメインを指す。天然抗体の重鎖及び軽鎖の可変ドメイン(それぞれ、VH及びVL)は、概して、同様の構造を有し、各ドメインは、4つの保存されたフレームワーク領域(FR)と、3つの超可変領域(CDR)を含む(例えば、Kindt et al.Kuby Immunology, 6th ed., W.H.Freeman and Co., page 91 (2007)を参照)。抗原結合特異性を付与するためには、単一のVH又はVLドメインで十分である。さらには、特定の抗原に結合する抗体は、抗原に結合する抗体からVH又はVLを使用して単離して、それぞれ相補性のVL又はVHドメインのライブラリーをスクリーニングすることができる。例えば、Portolano et al., J. Immunol.150:880-887 (1993);Clarkson et al.、Nature 352:624-628 (1991)を参照されたい。
本明細書で用いられる場合、「スクリーニング」という用語は、1つ以上のモノクローナル抗体(例えば、精製抗体及び/又は抗体を含むハイブリドーマ培養上清)を、抗体が目的の抗原に結合する能力を定性的及び/又は定量的に決定する1つ以上のアッセイに供することを指す。
本明細書で用いられる場合、「マーカー」は、直接的又は間接的な検出を可能にする組成物を指す。マーカーには、蛍光組成物、色素原標識、電子高密度標識、化学発光標識、及び放射性標識が含まれるが、これらに限定されない。例えば、限定するものではないが、特定のマーカーは、緑色蛍光タンパク質(「GFP」)、mCherry、dtTomato、又は当技術分野で知られている他の蛍光タンパク質である(例えば、参照により本明細書に組み込まれる、Shaner et al., A Guide to Choosing Fluorescent Proteins, Nature Methods 2(12) 905-909 (December 2005)、32P、14C、125I、3H、及び131I、蛍光物質(希土類キレート又はルシファーイエロー及びその誘導体など)、ローダミン(rhodamine)及びその誘導体、ダンシル、ウンベリフェロン、ルシフェラーゼ(ホタルルシフェラーゼ及び細菌蛍光プレーン酵素など)(米国特許第4,737,456号)、フルオレセイン、2,3-ジヒドロフタラジンジケトン、並びに検出可能なシグナルを生成する酵素、例えば、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリ性リン酸サワー酵素(alkaline phosphorus sour enzyme)、βガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、リゾチーム、炭水化物オキシダーゼ(グルコースオキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、及びグルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ(G6PD)など)、及び複素環式オキシダーゼ(ウリカーゼ及びキサンチンオキシダーゼなど)。
本明細書で用いられる場合、「接着細胞」とは、増殖のために表面への付着を必要とする細胞を指す。
本明細書で用いられる場合、「非接着細胞」は、懸濁液中で培養される細胞を指す。ある特定の実施態様では、非接着細胞とは、増殖のために表面への付着を必要としない細胞である。
II.EVを製造する方法
一態様では、本開示は、EVを作製する改善された方法に関する。これは、一部には、ある特定の精製ステップ、ベシクル因子、及び/又はEV産生細胞株を採用することによって、EVの迅速かつ高収量の生成を達成することが可能であるという発見に基づいている。
一態様では、本開示は、EVを作製する改善された方法に関する。これは、一部には、ある特定の精製ステップ、ベシクル因子、及び/又はEV産生細胞株を採用することによって、EVの迅速かつ高収量の生成を達成することが可能であるという発見に基づいている。
ある特定の非限定的な実施態様では、EVを産生するための方法は、(a)目的のタンパク質、例えば、目的の異種タンパク質を、ベシクル因子に曝露された細胞内で発現させること;(b)培地中、インビトロで細胞を培養して複数のEVを産生させること;及び、(c)複数のEVを培地から単離することを含む。ある特定の実施態様では、細胞をベシクル因子に曝露することは、細胞内でベシクル因子を発現させることを含む。
ある特定の実施態様では、細胞内で目的のタンパク質を発現させることは、目的のタンパク質をコードする少なくとも1つのポリヌクレオチドを細胞に導入することを含む。例えば、限定するものではないが、EVを産生するための方法は、(a)目的のタンパク質、例えば目的の異種タンパク質をコードするポリヌクレオチドを、ベシクル因子に曝露された細胞内に導入すること;(b)培地中、インビトロで細胞を培養して複数のEVを産生させること;及び、(c)複数のEVを培地から単離することを含む。ある特定の実施態様では、細胞にポリヌクレオチドをトランスフェクトして、細胞内で目的のタンパク質を発現させることができる。
ある特定の実施態様では、細胞をベシクル因子に曝露することは、細胞内、例えば、目的のタンパク質を発現する同じ細胞内でベシクル因子を発現させることを含むことができる。例えば、限定するものではないが、ベシクル因子をコードするポリヌクレオチドを細胞に導入することができる。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、目的のタンパク質をコードする同じポリヌクレオチドによってコードされうる。あるいは、目的のタンパク質及びベシクル因子は、2つの異なるポリヌクレオチドによってコードされうる。例えば、限定するものではないが、ベシクル因子に曝露された細胞内で目的の異種タンパク質を発現させることは、ベシクル因子をコードする第1のポリヌクレオチドと目的のタンパク質をコードする第2のポリヌクレオチドとを細胞に導入することを含む。
ある特定の非限定的な実施態様では、EVを産生するための方法は、(a)(i)ベシクル因子及び目的のタンパク質をコードするポリヌクレオチド、及び/又は(ii)ベシクル因子をコードする第1のポリヌクレオチド及び目的のタンパク質をコードする第2のポリヌクレオチドを提供すること;(b)(一又は複数の)ポリヌクレオチド、例えばポリヌクレオチド又は第1及び第2のポリヌクレオチドで細胞をトランスフェクトすること;(c)培地中、インビトロで細胞を培養して複数のEVを産生させること;及び、(d)複数のEVを培地から単離することを含む。ある特定の実施態様では、第1のポリヌクレオチド及び第2のポリヌクレオチドは、単一の核酸上に提供される。例示的なEV生成ワークフローが図3に示されている。
ある特定の実施態様では、細胞をベシクル因子に曝露することは、目的のタンパク質を発現する細胞とは異なる細胞においてベシクル因子を発現させることを含みうる。例えば、限定するものではないが、EVを産生する方法は、細胞、例えば第1の細胞内で目的のタンパク質を発現させることを含みうる。ある特定の実施態様では、目的のタンパク質は、該目的のタンパク質をコードするポリヌクレオチドを細胞に導入することによって、細胞内で発現させることができる。ある特定の実施態様では、該方法は、目的のタンパク質を発現する細胞、例えば第1の細胞と共培養される異なる細胞内、例えば第2の細胞内でベシクル因子を発現させることをさらに含みうる。ある特定の実施態様では、該方法は、目的のタンパク質を発現する細胞、例えば第1の細胞を、他の細胞、例えば第2の細胞によって発現されるベシクル因子に曝露して、目的のタンパク質を提示するEVを産生することを含む。
ある特定の非限定的な実施態様では、EVを産生するための方法は、ベシクル因子の非存在下、細胞内で目的のタンパク質を発現させることを含みうる。ある特定の実施態様では、該方法は、(a)細胞内で目的の異種タンパク質を発現させること;(b)培地中、インビトロで細胞を培養して複数のEVを産生させること;及び、(c)複数のEVを培地から単離すること、を含み、ここで、細胞は非接着細胞である。ある特定の非限定的な実施態様では、本開示の方法は、(a)目的のタンパク質をコードするポリヌクレオチドを提供すること;(b)細胞をポリヌクレオチドでトランスフェクトすること;(c)培地中、インビトロで細胞を培養して複数のEVを産生させること;及び、(d)複数のEVを培地から単離することを含む。
ある特定の実施態様では、EVを産生する方法は、細胞内でタンパク質複合体を形成する2つ以上のタンパク質を発現させること、例えば、細胞内でタンパク質複合体を形成する2つ以上の異種タンパク質を発現させることを含みうる。例えば、限定するものではないが、本開示の方法は、タンパク質複合体の2つ以上のタンパク質、例えば、タンパク質複合体の3つ以上のタンパク質、4つ以上のタンパク質、5つ以上のタンパク質、6つ以上のタンパク質、7つ以上のタンパク質、8つ以上のタンパク質、又は9つ以上のタンパク質を、細胞内で発現させることを含みうる。ある特定の実施態様では、細胞内で発現されるタンパク質複合体の1つ以上のタンパク質は、膜貫通タンパク質でありうる。ある特定の実施態様では、細胞内で発現されるタンパク質複合体の1つ以上のタンパク質は、膜貫通タンパク質ではない。ある特定の実施態様では、細胞内で発現されるタンパク質複合体の1つ以上のタンパク質は、表在性膜タンパク質、例えば、膜貫通タンパク質に関連するタンパク質でありうる。ある特定の実施態様では、2つ以上のタンパク質は、タンパク質をコードするポリヌクレオチドを導入することによって、又はタンパク質をコードする2つ以上のポリヌクレオチドを導入することによって、細胞内で発現させることができる。ある特定の実施態様では、該方法は、例えば、細胞内でベシクル因子を発現させることによって、細胞をベシクル因子に曝露して、例えば、2つ以上のタンパク質の複合体を提示するEVを生成することをさらに含みうる。代替的及び/又は追加的に、目的の(一又は複数の)タンパク質は、ベシクル因子の非存在下、多数のEVを産生する細胞内、例えば非接着細胞内で発現させることができる。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、天然のベシクル経路をブーストすることができる、又はベシクル形成を直接誘導することができる候補タンパク質である(図1)。非限定的な例示的なベシクル因子及びそれらの作用機序を表1に示す。ある特定の実施態様では、細胞は、本明細書に開示されるベシクル因子の1つ以上を発現するように遺伝子改変されうる。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、MLGag、Acyl.Hrs、ARRDC1、RhoA、例えば、RhoA.F30L、ARF6、例えば、ARF6.Q67L、及びそれらの組合せからなる群より選択される。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、MLGag、Acyl.Hrs、ARRDC1、及びARF6、例えばARF6.Q67L、並びにそれらの組合せからなる群より選択される。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、Acyl.Hrs、ARRDC1及びARF6、例えばARF6.Q67L、並びにそれらの組合せからなる群より選択される。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、Gagタンパク質、例えばキメラGagタンパク質である。HIVウイルスのGagタンパク質は、Tsg101/ESCRT複合体に結合して膜に動員し、ウイルスの出芽を促進するペプチドを含む(Pornillos et al., “HIV Gag mimics the Tsg101-recruiting activity of the human Hrs protein,” J Cell Biol.2003;162(3): 425-434)。GagのみをコードするcDNAをヒト細胞に導入すると、ベシクルが生成されることが示されている(例えば、Qiu et al. J. Virol. 1999, 73(11):9145-9152;及び、Megede et al.J. Virol.2000、74(6):2628-2635を参照)。しかしながら、野生型HIV Gagは、非ヒト細胞では効率的に発芽しない。キメラGagタンパク質は、ヒト細胞とマウス細胞の両方でEV産生を誘導できることが示されている(Hammarstedt et al., “Passive and active inclusion of host proteins in human immunodeficiency virus Type 1 Gag particles during budding at the plasma membrane,” J Virol.2004;78(11):5686-97;Chen et al., “Efficient assembly of an HIV-1/MLV Gag-chimeric virus in murine cells,” Proc Natl Acad Sci U S A. 2001;98(26):15239-44)。例示的なキメラGag(MLGag)は、その全内容が本明細書に参照により援用される、Chen et al., “Efficient assembly of an HIV-1/MLV Gag-chimeric virus in murine cells,” Proc Natl Acad Sci U S A. 2001;98(26):15239-44に開示されている。ある特定の実施態様では、キメラGagタンパク質は、HIV Gagの一部と、異なるレトロウイルス由来のGagの一部とを含む。例えば、限定するものではないが、キメラGagは、HIV Gagを含み、その局在を指示することが知られているHIV Gagの領域が、マウスレトロウイルスであるモロニーマウス白血病ウイルス(MLV)由来の機能的に相同な領域で置換されている。ある特定の実施態様では、HIV Gagの置換された領域は、本明細書ではMLGagと呼ばれるキメラGagを生成するマトリックスドメイン(MA)である。ある特定の実施態様では、キメラ及び完全長のGagタンパク質は、任意の種に由来する内因性レトロウイルス(ERV)配列から生成することができ、例えば、その全内容が本明細書に参照により援用される、Stocking et al. Cell Mol. Life Sci. 65(21):3383-3398 (2008)に記載されている。ある特定の実施態様では、ベシクル因子はMLGagである。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、アレスチンドメイン含有タンパク質1(ARRDC1)である。ある特定の実施態様では、ベシクル因子はマウスARRDC1(mARRDC1)である。ある特定の実施態様では、ベシクル因子はヒトARRDC1(hARRDC1)である。ARRDC1は、アクセサリータンパク質のテトラペプチドPSAPモチーフであり、EV形成を誘導する宿主タンパク質である。ARRDC1の過剰発現により、微小胞(MV)形成が促進されることが示されている。このような効果は、PSAP/PTAPペプチドを介したTsg101の動員によって媒介される。ATPアーゼVPS4aの過剰発現は、MVの形成をさらに促進する(Nabhan et al., “Formation and release of arrestin domain-containing protein 1-mediated microvesicles (ARMMs) at plasma membrane by recruitment of TSG101 protein,” Proc Natl Acad Sci U S A. 2012;109(11):4146-51)。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子はADPリボシル化因子-6(ARF6)である。ARF6は、ERK依存的に腫瘍細胞の微小胞形成を促進するRho GTPアーゼであることが示されている(Muralidharan-Chari et al., “ARF6-regulated shedding of tumor cell-derived plasma membrane microvesicles,” Curr Biol.2009;19(22):1875-85)。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は構成的に活性な形態のARF6である。例えば、限定するものではないが、構成的に活性な形態のARF6は、ARF6.Q67Lである(例えば、その全内容が本明細書に参照により援用される、Peters et al.J. Cell Biol 128(6):1003-1017 (1995)を参照)。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、腫瘍細胞における微小胞形成も促進することができる、突然変異型RhoA/ROCK1である(Li et al., “RhoA triggers a specific signaling pathway that generates transforming microvesicles in cancer cells,” Oncogene.2012;31(45):4740-9)。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、構成的に活性な形態のRhoAである。例えば、限定するものではないが、構成的に活性な形態のRhoAは、RhoA.F30Lである(例えば、その全内容が本明細書に参照により援用される、Lin et al.JBC 274(33):23633-23641 (1999)を参照)。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、原形質膜(PM)結合ドメイン、自己組織化ドメイン、及び輸送に必要なエンドソーム選別複合体(ESCRT)動員ドメイン(図2A)を含む。EV形成の設計原理は、EV因子/カーゴの迅速な生成を可能にすることである。PMターゲティング及び高次オリゴマー化がEVの取り込みを促進することが示されている(Fang et al., “Higher-Order Oligomerization Targets Plasma Membrane Proteins and HIV Gag to Exosomes,” PLoS Biol.2007 Jun;5(6):e158)。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、アシル化タグのPM結合ドメイン、及びコイルドコイルの自己組織化ドメインからなる肝細胞増殖因子調節チロシンキナーゼ基質(Hrs)のC末端ドメイン、並びにESCRT動員ドメインを含む、Acyl.Hrsである(図2A)。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、マトリックスのPM結合ドメイン、カプシドの自己組織化ドメイン、及びp6のESCRT動員ドメインを含む、MLGagである(図2B)。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、自己組織化ドメインとESCRT動員ドメインとを含む。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、アレスチンドメインの自己組織化ドメインとESCRT動員ドメインとを含むARRDC1である(図2B)。追加のベシクル因子は、当技術分野で知られている任意の方法によって特定することができる。例えば、限定するものではないが、すべてのタンパク質、例えばヒトタンパク質のcDNAライブラリーのスクリーニングを実施して、EVの産生を増加させる単一の遺伝子又は遺伝子の組合せを特定することができる。代替的又は追加的に、CRISPR又はRNAiのスクリーニングを実施して、EVの産生を阻害する単一の遺伝子又は遺伝子の組合せを特定することができる。
ある特定の実施態様では、本明細書に開示される方法によって産生されるEVは、ベシクル因子及び/又は目的のタンパク質を含む。例えば、限定するものではないが、ベシクル因子は、EVに組み込まれ、例えば、産生されたEVの内部に存在する。ある特定の実施態様では、目的のタンパク質は、EVの表面に提示され、例えば、目的のタンパク質は、膜を1回以上横断するタンパク質であるか、又は膜を横断するタンパク質に関連するタンパク質である。ある特定の実施態様では、開示された方法によって産生されるEVは、ベシクル因子、例えば、MLGag、Acyl.Hrs、ARRDC1、及び/又はARF6、例えば、ARF6.Q67Lと、目的のタンパク質とを含む。例えば、限定するものではないが、本明細書に開示される方法によって産生されるEVは、ARF6、例えば、ARF6.Q67Lと、目的のタンパク質とを含む。ある特定の実施態様では、本明細書に開示される方法によって産生されるEVは、MLGagと目的のタンパク質とを含む。ある特定の実施態様では、本明細書に開示される方法によって産生されるEVは、Acyl.Hrsと目的のタンパク質とを含む。ある特定の実施態様では、本明細書に開示される方法によって産生されるEVは、ARRDC1と目的のタンパク質とを含む。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、Acyl.Hrs、ARRDC1、及びARF6のうちの1つ以上である。ある特定の実施態様では、ベシクル因子としてのGagの使用は抗Gag抗体の生成に関連していることから、Acyl.Hrs、ARRDC1、及びARF6のうちの1つ以上の使用は有利である。抗Gag抗体の産生は、目的のタンパク質に対する抗体を産生する免疫動物の免疫系の能力に影響を与える可能性があり、その結果、対象タンパク質に対する抗体の力価が低下する可能性がある。
表2に示されるように、Acyl.Hrs、ARRDC1、及びARF6は、MLGagと同様の量のEVを産生した。表2に示される結果は、Gagが細胞表面からのウイルスの出芽の状況で進化し、したがってEVを効率的に産生することが期待される一方で、他のベシクル因子、例えば、Acyl.Hrs、ARRDC1、及びARF6は、そのような状況では進化しなかったが、それでもなお、高収量のEVをもたらしたことから、驚くべきものである。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子、例えば、Acyl.Hrs、ARRDC1、及び/又はARF6は、ベシクル因子の発現によって産生されたEVで免疫される同じ種に由来しうる。ベシクル因子の発現によって産生されるEVで免疫される同じ種に由来するベシクル因子の使用は、免疫動物の目的のタンパク質ではなくベシクル因子に対する免疫応答のリスクを減らすことができるため、有利である。例えば、限定するものではないが、目的のタンパク質に対する抗体を生成するためにマウスを免疫化する場合、ベシクル因子、例えば、Acyl.Hrs、ARRDC1、及び/又はARF6は、マウス由来、例えば、マウスAcyl.Hrs、マウスARRDC1及び/又はマウスARF6由来でありうる。ある特定の実施態様では、目的のタンパク質に対する抗体を生成するためにラットを免疫化する場合、ベシクル因子、例えば、Acyl.Hrs、ARRDC1、及び/又はARF6は、ラット由来、例えば、ラットAcyl.Hrs、ラットARRDC1、及び/又はラットARF6由来でありうる。ある特定の実施態様では、目的のタンパク質に対する抗体を生成するためにウサギを免疫化する場合、ベシクル因子、例えば、Acyl.Hrs、ARRDC1、及び/又はARF6は、ウサギ由来、例えば、ウサギAcyl.Hrs、ウサギARRDC1、及び/又はウサギARF6由来でありうる。ある特定の実施態様では、目的のタンパク質に対する抗体を生成するためにラマを免疫化する場合、ベシクル因子、例えば、Acyl.Hrs、ARRDC1、及び/又はARF6は、ラマ由来、例えば、ラマAcyl.Hrs、ラマARRDC1、及び/又はラマARF6由来でありうる。ある特定の実施態様では、目的のタンパク質に対する抗体を生成するためにヒトを免疫化する場合、ベシクル因子、例えば、Acyl.Hrs、ARRDC1、及び/又はARF6は、ヒト由来、例えば、ヒトAcyl.Hrs、ヒトARRDC1、及び/又はヒトARF6由来でありうる。
ある特定の実施態様では、細胞は、ベシクル因子を発現するように改変される。例えば、限定するものではないが、ベシクル因子をコードするポリヌクレオチドが細胞に導入されて、ベシクル因子を発現する。ある特定の実施態様では、細胞は、ベシクル因子をコードするポリヌクレオチドでトランスフェクトされて、細胞内でベシクル因子を発現する。
ある特定の実施態様では、細胞は、ベシクル因子の発現に適した条件下で培養される。ある特定の実施態様では、細胞は、EVの産生に適した条件下で培養される。例えば、限定するものではないが、細胞は、ベシクル因子の発現及び/又はEVの産生のための細胞培養培地中で培養される。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子を発現する細胞は、適切な時間インキュベートされて、EVを産生する。ある特定の実施態様では、ベシクル因子を発現する細胞は、約12時間から約72時間インキュベートされて、EVを産生する。ある特定の実施態様では、ベシクル因子を発現する細胞は、約24時間から約64時間インキュベートされて、EVを産生する。ある特定の実施態様では、ベシクル因子を発現する細胞は、約48時間インキュベートされて、EVを産生する。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子を発現する細胞のインキュベーションによって産生されたEVは、その後精製される。ある特定の実施態様では、EVは、細胞培養培地から精製される。ある特定の実施態様では、EVの精製は、完了するまでに約30分から約24時間かかる。ある特定の実施態様では、EVの精製は、完了するまでに約30分から約12時間かかる。ある特定の実施態様では、EVの精製は、完了するまでに約30分から約5時間かかる。ある特定の実施態様では、EVの精製は、完了するまでに約30分から約4時間、例えば、完了するまでに約1時間から約4時間かかる。ある特定の実施態様では、EVの精製は、完了するまでに約3時間かかる。ある特定の実施態様では、EVは、超遠心分離を使用して細胞培養培地から単離される。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子を使用してEVを産生するための本明細書に記載される方法は、約0.5mg以上、例えば、0.5-1.0mg;約1.0mg以上、例えば、1.0-1.5mg;約1.5mg以上、例えば、1.5-2.0mg;約2.0mg以上、例えば、2.0-3.0mg;約2.5mg以上、例えば、2.5-3.0mg;約3.0mg以上、例えば、3.0-4.0mg;約3.5mg以上、例えば、3.5-4.0mg;約4.0mg以上、例えば、4.0-5.0mg;約4.5mg以上、例えば、4.5-5.0mg;約5.0mg以上、例えば、5.0-6.0mg;又は約5.5mg以上、例えば、5.5-6.0mgの精製EVを産生することができる。ある特定の実施態様では、ベシクル因子を使用してEVを産生するための本明細書に記載される方法は、約3.0mg以上、例えば、3.0-5.0mgの精製EVを産生することができる。ある特定の実施態様では、ベシクル因子を使用してEVを産生するための本明細書に記載される方法は、異種タンパク質を発現する細胞を培養してからを培養してから約24-72時間以内に、前述の量のEVを産生することができる。ある特定の実施態様では、ベシクル因子を使用してEVを産生するための本明細書に記載される方法は、異種タンパク質を発現する細胞を培養してからを培養してから約24-48時間以内に、前述の量のEVを産生することができる。ある特定の実施態様では、ベシクル因子を使用してEVを産生するための本明細書に記載される方法は、異種タンパク質を発現する細胞を培養してからを培養してから約48-72時間以内に、前述の量のEVを産生することができる。
ある特定の実施態様では、EV産生のための本明細書に開示される方法で使用する細胞は、哺乳動物細胞である。ある特定の実施態様では、細胞はヒト細胞である。ある特定の実施態様では、細胞は、遺伝子改変されたヒト細胞である。ある特定の実施態様では、細胞は接着細胞である。例えば、限定するものではないが、細胞は、付着して増殖するHEK293細胞でありうる。HEK293は、組織培養で増殖させたヒト胎児腎細胞に由来する細胞株である。ある特定の実施態様では、細胞はCHO細胞である。例えば、限定するものではないが、細胞は、ExpiCHO(商標)細胞(ThermoFisher Scientific社)である。
ある特定の実施態様では、EV産生のための本明細書に開示される方法で用いられる細胞は、接着細胞ではない。ある特定の実施態様では、EV産生のための本明細書に開示される方法で用いられる細胞は、非接着細胞、例えば、懸濁液中で増殖する細胞である。ある特定の実施態様では、非接着細胞は、懸濁培養に適応したHEK293細胞である。例えば、限定するものではないが、細胞は、懸濁培養に適応したHEK293細胞である、293S細胞である。ある特定の実施態様では、細胞は、HEK293細胞に由来し、懸濁培養で維持される、Expi293F(商標)細胞(ThermoFisher Scientific社)である。実施例2に示されるように、非接着細胞、例えば、293S細胞及びExpi293F(商標)細胞は、接着細胞、例えばHEK293細胞と比較して、最も高収量のEVを産生した。
EV産生に接着細胞よりも非接着細胞を使用することには、多くの利点がある。例えば、非接着細胞を使用すると、同量の接着細胞を増殖させるために必要な多数の組織培養プレートと比較して、単一の振とうフラスコ内で非接着細胞を増殖させる方がはるかに簡単であることから、EVの産生が簡素化される。非接着細胞は、接着細胞と比較して培養が容易で費用もかからず、必要な消耗品も少なく、培地からの分離も容易である。加えて、Expi293F(商標)細胞株などの非接着細胞株を使用すると、驚くべきことに、ベシクル因子の非存在下でも、高収量のベシクルが得られる。図7Bに示されるように、293S細胞株及びExpi293F(商標)細胞株などの非接着細胞株を使用すると、驚くべきことに、接着HEK293細胞株と比較して高収量のベシクルが得られた。
ある特定の実施態様では、非接着細胞は、目的のタンパク質を発現するように改変される。例えば、限定するものではないが、目的のタンパク質をコードするポリヌクレオチドが非接着細胞に導入されて、目的のタンパク質を発現する。ある特定の実施態様では、非接着細胞は、目的のタンパク質をコードするポリヌクレオチドでトランスフェクトされて、細胞内で目的のタンパク質を発現する。
ある特定の実施態様では、非接着細胞は、目的のタンパク質の発現に適した条件下で培養される。ある特定の実施態様では、非接着細胞は、EVの産生に適した条件下で培養される。例えば、限定するものではないが、非接着細胞は、目的のタンパク質及び/又はEVの産生のための細胞培養培地中で培養される。
ある特定の実施態様では、目的のタンパク質を発現する非接着細胞は、適切な時間インキュベートされて、EVを産生する。ある特定の実施態様では、目的のタンパク質を発現する非接着細胞は、約12時間から約72時間インキュベートされて、EVを産生する。ある特定の実施態様では、目的のタンパク質を発現する非接着細胞は、約24時間から約64時間インキュベートされて、EVを産生する。ある特定の実施態様では、目的のタンパク質を発現する非接着細胞は、約48時間インキュベートされて、EVを産生する。
ある特定の実施態様では、目的のタンパク質を発現する非接着細胞のインキュベーションによって産生されたEVは、その後精製される。ある特定の実施態様では、EVは、細胞培養培地から精製される。ある特定の実施態様では、EVの精製は、完了するまでに約30分から約24時間かかる。ある特定の実施態様では、EVの精製は、完了するまでに約30分から約12時間かかる。ある特定の実施態様では、EVの精製は、完了するまでに約30分から約5時間かかる。ある特定の実施態様では、EVの精製は、完了するまでに約30分から約4時間、例えば、完了するまでに約1時間から約4時間かかる。ある特定の実施態様では、EVの精製は、完了するまでに約3時間かかる。ある特定の実施態様では、EVは、超遠心分離によって培地から単離される。
ある特定の実施態様では、例えばベシクル因子の非存在下で、非接着細胞株を使用してEVを産生するための本明細書に記載される方法は、約0.1mg以上、例えば、0.1-1.0mg、0.1-2.0mg、0.1-3.0mg、0.1-4.0mg、0.1-5.0mg、又は0.1-6.0mg;約0.2mg以上;約0.3mg以上;約0.4mg以上;約0.5mg以上;約0.6mg以上;約0.7mg以上;約0.8mg以上;約0.9mg以上;約1.0mg以上、例えば、1.0-2.0mg、1.0-3.0mg、1.0-4.0mg、1.0-5.0mg、又は1.0-6.0mg;約1.1mg以上;約1.2mg以上;約1.3mg以上;約1.4mg以上;約1.5mg以上;約1.6mg以上;約1.7mg以上;約1.8mg以上;約1.9mg以上;約2.0mg以上、例えば、2.0-3.0mg、2.0-4.0mg、2.0-5.0mg、又は2.0-6.0mg;約3.0mg以上、例えば、3.0-4.0mg、3.0-5.0mg、又は3.0-6.0mg;約4.0mg以上、例えば、4.0-5.0mg、又は4.0-6.0mg;又は約5.0mg以上の精製EV、例えば、5.0-6.0mgを産生することができる。ある特定の実施態様では、非接着細胞株を使用してEVを産生するための本明細書に記載される方法は、約1.0mg以上、例えば1.0-6.0mgの精製EVを産生することができる。ある特定の実施態様では、非接着細胞株を使用してEVを産生するための本明細書に記載される方法は、非接着異種タンパク質を発現する細胞を培養してから約24-72時間以内に前述の量のEVを産生することができる。ある特定の実施態様では、非接着細胞を使用してEVを産生するための本明細書に記載される方法は、非接着異種タンパク質を発現する細胞を培養してから約24-48時間以内に前述の量のEVを産生することができる。ある特定の実施態様では、非接着細胞を使用してEVを産生するための本明細書に記載される方法は、非接着異種タンパク質を発現する細胞を培養してから約48-72時間以内に前述の量のEVを産生することができる。
ある特定の実施態様では、本明細書に開示される方法は、培地からEV、例えば複数のEVを単離することをさらに含む。ある特定の実施態様では、EVは、超遠心分離によって培地から単離される。ある特定の実施態様では、EVは、PEG沈殿を使用して培地から分離される。ある特定の実施態様では、EVは、塩ベースの沈殿を使用して培地から分離される。例えば、限定するものではないが、EVを産生させるための方法は、(a)例えば、細胞内でベシクル因子を発現させることによって、ベシクル因子に曝露された細胞内で目的の異種タンパク質を発現させること;(b)培地中、インビトロで細胞を培養して複数のEVを産生させること;及び、(c)超遠心分離、PEG沈殿、及び/又は塩ベースの沈殿によって培地からEVを単離することを含む。ある特定の実施態様では、EVを産生するための方法は、(a)例えば、細胞内でベシクル因子を発現させることによって、ベシクル因子に曝露された細胞内で目的の異種タンパク質を発現させること;(b)培地中、インビトロで細胞を培養して複数のEVを産生させること;及び、(c)超遠心分離によって培地からEVを単離することを含む。
ある特定の実施態様では、細胞は、EVの単離前に、少なくとも12時間、少なくとも24時間、少なくとも36時間、又は少なくとも48時間、培養される。ある特定の実施態様では、細胞は、EVの単離前に、少なくとも24時間、培養される。ある特定の実施態様では、細胞は、EVの単離前に、少なくとも48時間、培養される。例えば、限定するものではないが、EVを産生させるための方法は、(a)例えば、細胞内でベシクル因子を発現させることによって、ベシクル因子に曝露された細胞内で目的の異種タンパク質を発現させること;(b)培地中、インビトロで細胞を少なくとも約24時間又は少なくとも約48時間培養して複数のEVを産生させること;及び、(c)超遠心分離、PEG沈殿、及び/又は塩ベースの沈殿によって培地からEVを単離することを含む。
ある特定の実施態様では、目的のタンパク質又は膜結合抗原、例えば、膜タンパク質は、ポリペプチド又はペプチドを標的とするエキソソームに融合されない。ある特定の実施態様では、目的のタンパク質又は膜結合抗原、例えば、膜タンパク質は、ポリペプチド又はペプチドを標的とするエキソソームに架橋されない。
ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、Gagタンパク質ではない。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、MLV Gagタンパク質ではない。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、切断されていないGagタンパク質ではない。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、非修飾のGagタンパク質ではない。ある特定の実施態様では、ベシクル因子は、非キメラGagタンパク質ではない。
ある特定の実施態様では、細胞培養物又は細胞懸濁液は、Gagタンパク質を含まない。非接着細胞を使用するある特定の実施態様では、細胞は、ベシクル因子の非存在下、例えばGagタンパク質の非存在下で培養される。ある特定の実施態様では、ベシクル因子を発現するポリヌクレオチドを含まない非接着細胞が用いられる。ある特定の実施態様では、Gagタンパク質がMLV Gagタンパク質、切断されていないGagタンパク質、非キメラGagタンパク質、又は非修飾のGagタンパク質であるかどうかにかかわらず、Gagタンパク質を発現するポリヌクレオチドを含まない、293S細胞又はExpi293細胞などの非接着が用いられる。
III.EVベースのELISAアッセイ及びキット
本開示はまた、EVベースの酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)アッセイを提供する。本開示のEVベースのELISAアッセイは、ある特定の実施態様において、試料中の抗体のレベルを検出するという利点を有し、その抗体は、抗原の天然型に結合することができる。ある特定の実施態様では、本開示は、試料中の抗体を検出するための方法であって、(a)試料を捕捉試薬とともにインキュベートして、抗体を捕捉試薬に結合させることであって、捕捉試薬が複数の抗原発現EVを含み、抗体が抗原に特異的に結合する、結合させること;及び、(b)結合された抗体を検出可能な抗体と接触させることによって、捕捉試薬に結合する抗体を検出することであって、検出可能な抗体が該抗体に特異的に結合する、検出すること、を含む、方法を提供する。ある特定の実施態様では、該方法は、(c)(b)で検出された抗体の量を測定することをさらに含み、その量は、標準曲線を使用して定量化される。ある特定の実施態様では、捕捉試薬は、固体相に固定化されている。
本開示はまた、EVベースの酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)アッセイを提供する。本開示のEVベースのELISAアッセイは、ある特定の実施態様において、試料中の抗体のレベルを検出するという利点を有し、その抗体は、抗原の天然型に結合することができる。ある特定の実施態様では、本開示は、試料中の抗体を検出するための方法であって、(a)試料を捕捉試薬とともにインキュベートして、抗体を捕捉試薬に結合させることであって、捕捉試薬が複数の抗原発現EVを含み、抗体が抗原に特異的に結合する、結合させること;及び、(b)結合された抗体を検出可能な抗体と接触させることによって、捕捉試薬に結合する抗体を検出することであって、検出可能な抗体が該抗体に特異的に結合する、検出すること、を含む、方法を提供する。ある特定の実施態様では、該方法は、(c)(b)で検出された抗体の量を測定することをさらに含み、その量は、標準曲線を使用して定量化される。ある特定の実施態様では、捕捉試薬は、固体相に固定化されている。
ある特定の実施態様では、抗原は、膜タンパク質又はその断片である。ある特定の実施態様では、膜タンパク質は、単一パス膜タンパク質である。ある特定の実施態様では、膜タンパク質は、脂質アンカー型タンパク質である。ある特定の実施態様では、膜タンパク質は、複数パス膜タンパク質である。EVを産生するための当技術分野で知られている任意の適切な方法は、本明細書に開示されているアッセイで使用することができる。ある特定の実施態様では、抗原提示EVは、セクションIIに開示される方法に従って産生される。例えば、限定するものではないが、本明細書に開示されるEVベースのELISAアッセイで使用するためのEVは、ベシクル因子、例えば、MLGag、Acyl.Hrs、ARRDC1、及び/又はARF6、例えば、ARF6.Q67Lと、抗原とを含みうる。
ある特定の実施態様では、本明細書に開示される捕捉試薬は、アッセイの前に固体相上に固定化される。固定化は、アッセイ手順の前に捕捉試薬を不溶化するか、水不溶性マトリックス若しくは表面への吸着によって(米国特許第3,720,760号)、又は非共有結合若しくは共有結合によって達成することができる(例えば、米国特許第3,645,852号又はRotmans et al. J. Immunol. Methods 57:87-98 (1983)に記載されているように、例えば硝酸及び還元剤による支持体の事前活性化の有無にかかわらず、グルタルアルデヒド又はカルボジイミド架橋を使用する)。固定化は、例えば免疫沈降法による、アッセイ手順後に捕捉試薬を不溶化することによって、達成することができる。
固定化に用いられる固体相は、本質的に水不溶性であり、かつ免疫測定アッセイに有用な、任意の不活性支持体又は担体でありうる。不活性支持体は、例えば、表面、粒子、多孔性マトリックスなどの形態でありうる。支持体の非限定的な例には、小さいシート、セファデックス、ポリ塩化ビニル、プラスチックビーズ、及びアッセイプレート(例えば、96ウェルマイクロタイタープレート)、又はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどから製造された試験管、並びに濾紙、アガロース、架橋デキストラン、及び他の多糖類などの粒子状物質が含まれる。加えて、臭化シアン活性化炭水化物及び米国特許第3,969,287号;同第3,691,016号;同第4,195,128号;同第4,247,642号;同第4,229,537号;及び、同第4,330,440号に記載される反応基質などの反応性水不溶性マトリックスは、捕捉試薬の固定化のために本開示とともに使用することができ、それらの内容全体が参照により援用される。ある特定の実施態様では、固定化された捕捉試薬は、マイクロタイタープレート上にコーティングされている。ある特定の実施態様では、固体相は、一度に幾つかの試料を分析するために使用することができるマルチウェルマイクロタイタープレートである。ある特定の実施態様では、固体相は、96ウェルELISAプレートである。
ある特定の実施態様では、捕捉試薬は、コーティングされたプレートを形成するために、非共有結合性若しくは共有結合性相互作用によって、又は必要に応じて物理的結合によって、固体相上に結合される。接着のための適切な技法には、その内容全体が参照により援用される、米国特許第4,376,110号及びそこで引用された参考文献に記載された技法が含まれる。
ある特定の実施態様では、プレート又は他の固体相は、捕捉試薬を固体相に結合させるために捕捉試薬と一緒に架橋剤と共にインキュベートされる。架橋結合剤の非限定的な例には、例えば、1,1-ビス(ジアゾアセチル)-2-フェニルエタン、グルタルアルデヒド、N-ヒドロキシスクシンイミドエステル類(例えば、4-アジドサリチル酸とのエステル)、3,3’-ジチオビス(スクシンイミジルプロピオネート)などのジスクシンイミジルエステルを含むホモ二官能性イミドエステル類、及びビス-N-マレイミド-1,8-オクタンなどの二官能マレイミドが含まれる。メチル-3-[(p-アジドフェニル)ジチオ]プロピオイミデートなどの誘導体化剤は、光の存在下で架橋を形成することができる光活性化可能な中間体を生成する。
ある特定の実施態様では、次に、コーティングされたプレートを、結合部位に非特異的に結合して飽和させるブロッキング剤で処理して、プレートのウェル上の過剰な部位への遊離リガンドの望ましくない結合を防止する。適切なブロッキング剤の非限定的な例には、ゼラチン、ウシ血清アルブミン、卵アルブミン、カゼイン、及び脱脂乳が含まれる。
ある特定の実施態様では、試料を固定化された捕捉試薬とともにインキュベートした後、固定化された捕捉試薬を検出可能な抗体と接触させる。ある特定の実施態様では、検出可能な抗体はモノクローナル抗体である。ある特定の実施態様では、検出可能な抗体はポリクローナル抗体である。ある特定の実施態様では、検出可能な抗体は直接検出可能である。ある特定の実施態様では、検出可能な抗体は、蛍光標識又は比色標識を含む。ある特定の実施態様では、検出可能な抗体はビオチン化されており、検出手段はアビジン又はストレプトアビジン-β-ガラクトシダーゼ及びMUGである。
本開示はまた、本明細書に開示されるEVベースのELISAアッセイを実施するためのキットを提供する。ある特定の実施態様では、試料中の抗体のレベルを検出するためのキットは、(a)複数の抗原提示EVを含む捕捉試薬であって、抗原が抗体に特異的に結合する、捕捉試薬;及び、(b)捕捉された抗体に結合する検出可能な抗体を含む。
ある特定の実施態様では、キットは、捕捉試薬のための固体支持体をさらに含む。ある特定の実施態様では、固体支持体は別の要素として提供される。ある特定の実施態様では、提供された固体支持体は、捕捉試薬によってすでにコーティングされている。このように、キット内の膜結合抗原を含むEVは、すでに固体支持体に固定化することができ、あるいは、キットに含まれているか、又はキットとは別に提供されている支持体に固定化することができる。ある特定の実施態様では、捕捉試薬はマイクロタイタープレート上にコーティングされる。ある特定の実施態様では、検出可能な抗体は、直接検出することができる標識化抗体である。ある特定の実施態様では、検出可能な抗体は、異なる種で産生された検出可能な抗体に対する標識化抗体によって検出することができる、標識化されていない抗体である。ある特定の実施態様では、標識は酵素であり、キットは酵素に必要な基質及び補助因子をさらに含む。ある特定の実施態様では、標識はフルオロフォアであり、キットは検出可能な発色団を提供する色素前駆体をさらに含む。ある特定の実施態様では、検出可能な抗体は標識化されておらず、キットはさらに、好ましくは蛍光定量的検出フォーマットで、標識化されていない抗体に対する標識化抗体などの検出可能な抗体の検出手段を含む。
ある特定の実施態様では、キットは、アッセイを実施するための説明書、及び/又は抗体標準(例えば、精製抗体、好ましくは組換え産生抗体)、並びに安定剤、洗浄バッファー及びインキュベーションバッファーなどの他の添加剤をさらに含む。
ある特定の実施態様では、キットの成分は所定の比率で提供され、さまざまな試薬の相対量は、アッセイの所望の感受性を得るために適切に変更される。ある特定の実施態様では、試薬は乾燥粉末(例えば、凍結乾燥される)として提供される。
IV.EVを使用して抗体を産生するための方法
別の態様では、本開示は、抗体産生のための方法を提供する。例えば、適切に折り畳まれた抗原を十分な量で産生することが難しいことから(これは、一部には、細胞毒性、低い発現収量、凝集、及びこのような抗原の不適切な折り畳みが原因である可能性がある)、膜結合抗原などのある特定の抗原に対する抗体は、製造が困難な場合がある。例えば、Katzen et al. Trends Biotech. 27(8):455-460 (2009)参照。例えば、ジスルフィドが豊富な(>2ジスルフィド)タンパク質の発現は、凝集及びジスルフィドの誤対合の理由から、制限される可能性がある(例えば、Saez et al. Meth. Mol. Biol.1586:155-180 (2017);Crook et al. Nat Comm. 8:2244 (2017)参照)。加えて、膜タンパク質複合体(例えば、ホモダイマー、ヘテロダイマー、及びホモトリマー複合体)の発現は、複合体内の1つ以上のタンパク質の膜貫通ドメインがしばしば高次複合体を安定化し、複合体のタンパク質間の相互作用が弱くなりうることから、困難な場合がある。さらには、このような膜タンパク質複合体の界面活性剤への可溶化は過酷になる場合があり、天然の複合体相互作用を破壊するか、又は脂質環境との重要な相互作用を除去する可能性がある(例えば、Birnbaum, et al.PNAS 111(49):17576-17581 (2014);Henrich、et al. eLife 6:e20954 (2017)参照)。したがって、このような抗原をコードするDNA、このような抗原を発現する細胞、大腸菌によって産生される変性抗原、又はCHO細胞によって産生されるFc融合抗原を用いたマウスの免疫化を含む、このような課題となる抗原に対する抗体を産生するために、さまざまな免疫化手法が試験されている。本開示の主題は、ある特定の実施形態では、課題となる抗原に対する望ましい結合特性を有する抗体の生成をもたらすことができる膜結合抗原、例えば複数パス膜タンパク質を含むEVで動物を免疫化することを対象とする。
別の態様では、本開示は、抗体産生のための方法を提供する。例えば、適切に折り畳まれた抗原を十分な量で産生することが難しいことから(これは、一部には、細胞毒性、低い発現収量、凝集、及びこのような抗原の不適切な折り畳みが原因である可能性がある)、膜結合抗原などのある特定の抗原に対する抗体は、製造が困難な場合がある。例えば、Katzen et al. Trends Biotech. 27(8):455-460 (2009)参照。例えば、ジスルフィドが豊富な(>2ジスルフィド)タンパク質の発現は、凝集及びジスルフィドの誤対合の理由から、制限される可能性がある(例えば、Saez et al. Meth. Mol. Biol.1586:155-180 (2017);Crook et al. Nat Comm. 8:2244 (2017)参照)。加えて、膜タンパク質複合体(例えば、ホモダイマー、ヘテロダイマー、及びホモトリマー複合体)の発現は、複合体内の1つ以上のタンパク質の膜貫通ドメインがしばしば高次複合体を安定化し、複合体のタンパク質間の相互作用が弱くなりうることから、困難な場合がある。さらには、このような膜タンパク質複合体の界面活性剤への可溶化は過酷になる場合があり、天然の複合体相互作用を破壊するか、又は脂質環境との重要な相互作用を除去する可能性がある(例えば、Birnbaum, et al.PNAS 111(49):17576-17581 (2014);Henrich、et al. eLife 6:e20954 (2017)参照)。したがって、このような抗原をコードするDNA、このような抗原を発現する細胞、大腸菌によって産生される変性抗原、又はCHO細胞によって産生されるFc融合抗原を用いたマウスの免疫化を含む、このような課題となる抗原に対する抗体を産生するために、さまざまな免疫化手法が試験されている。本開示の主題は、ある特定の実施形態では、課題となる抗原に対する望ましい結合特性を有する抗体の生成をもたらすことができる膜結合抗原、例えば複数パス膜タンパク質を含むEVで動物を免疫化することを対象とする。
ある特定の非限定的な実施態様では、本開示は、膜結合抗原を含む複数のEVを動物に投与して、抗原に特異的に結合する抗体を産生することを含む、動物を免疫化するための方法を提供する。
ある特定の実施態様では、抗原は、膜タンパク質又はその断片である。ある特定の実施態様では、抗原は、膜タンパク質の断片である。ある特定の実施態様では、膜タンパク質は、単一パス膜タンパク質、脂質アンカー型タンパク質。又は複数パス膜タンパク質である。本明細書に開示される方法と共に使用することができるタンパク質のクラスの非限定的な例には、受容体、例えば、G-タンパク質共役受容体(GPCR)、GPIアンカータンパク質、イオンチャネル、多重膜貫通タンパク質、ジスルフィドが豊富な細胞外ドメイン(ECD)、不安定ECD、多成分複合体、例えば、ホモ二量体タンパク質複合体、ヘテロ二量体タンパク質複合体、多タンパク質複合体などが含まれる。ある特定の実施態様では、抗原は、膜タンパク質に関連するタンパク質、例えば、多タンパク質複合体のタンパク質部分でありうる。例えば、限定するものではないが、膜タンパク質に関連するタンパク質は、補助因子でありうる。
ある特定の実施態様では、膜タンパク質は、複数パス膜タンパク質である。例えば、限定するものではないが、膜タンパク質は、膜を、少なくとも約2回、少なくとも約3回、少なくとも約4回、少なくとも約5回、少なくとも約6回、少なくとも約7回、少なくとも約8回、少なくとも約9回、少なくとも約10回、少なくとも約11回、又は少なくとも約12回、横断する。ある特定の実施態様では、膜タンパク質は、膜、例えばGPCRを少なくとも7回、横断する。
ある特定の実施態様では、膜タンパク質は、700以下のアミノ酸、650以下のアミノ酸、600以下のアミノ酸、550以下のアミノ酸、500以下のアミノ酸、450以下のアミノ酸、400以下のアミノ酸、350以下のアミノ酸、300以下のアミノ酸、250以下のアミノ酸、200以下のアミノ酸、150以下のアミノ酸、100以下のアミノ酸、95以下のアミノ酸、90以下のアミノ酸、85以下のアミノ酸、80以下のアミノ酸、75以下のアミノ酸、70以下のアミノ酸、65以下のアミノ酸、60以下のアミノ酸、55以下のアミノ酸、50以下のアミノ酸、45以下のアミノ酸、40以下のアミノ酸、35以下のアミノ酸、30以下のアミノ酸、25以下のアミノ酸、20以下のアミノ酸、15以下のアミノ酸、10以下のアミノ酸、又は5以下のアミノ酸を含む細胞内ドメインを有する。例えば、限定するものではないが、膜タンパク質は、400以下のアミノ酸を含む細胞内ドメインを有する。ある特定の実施態様では、ベシクル因子であるGag、例えばMLGagを使用して、目的の膜タンパク質、例えば、目的の膜タンパク質を表示するEVを生成する場合、膜タンパク質は、700以下のアミノ酸、600以下のアミノ酸、500以下のアミノ酸、400以下のアミノ酸、300以下のアミノ酸、200以下のアミノ酸、又は100以下のアミノ酸を含む細胞内ドメインを有する。ある特定の実施態様では、Gag、例えばMLGagのベシクル因子を使用して、目的の膜タンパク質、例え、目的の膜タンパク質を提示するEVを産生する場合、膜タンパク質は、200以下のアミノ酸を含む細胞内ドメインを有する。
ある特定の実施態様では、膜タンパク質はイオンチャネルである。ある特定の実施態様では、イオンチャネルはカチオンチャネルである。例えば、限定するものではないが、膜タンパク質は、カリウムイオンチャネル、ナトリウムイオンチャネル、又はカルシウムイオンチャネルである。ある特定の実施態様では、イオンチャネルはナトリウムイオンチャネルである。
EVを製造するための当技術分野で知られている方法は、本明細書に開示される方法とともに使用することができる。例えば、限定するものではないが、抗原を含む目的のタンパク質を提示するEVを製造するための当技術分野で知られている方法は、本明細書に開示される抗体生成方法とともに使用することができる。ある特定の実施態様では、EVは、本開示のセクションIIに開示される方法を使用して産生される。ある特定の実施態様では、抗原はEVの膜上に位置し、抗原の立体配座は、細胞膜上のその立体配座、例えば天然立体配座と実質的に類似している。
ある特定の非限定的な実施態様では、本開示は、目的のタンパク質に対する抗体を産生するための方法を提供する。ある特定の実施態様では、該方法は、抗原、例えば目的のタンパク質、例えば目的の膜タンパク質を含む複数のEVを動物に投与して、抗原に特異的に結合する抗体を産生させることによって、動物を免疫化することを含む。
ある特定の実施態様では、動物を免疫化することは、EVを動物に注射することを含む。免疫化は、動物へのEVの1回以上の投与を包含しうる。ある特定の実施態様では、該方法は、動物へのEVの1回、2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、又は10回以上の投与を含む。ある特定の実施態様では、EVは、約3から約6回、動物に投与される。ある特定の実施態様では、EVは、第0週、第2週、及び第4週に動物に投与される。
ある特定の実施態様では、動物の免疫化は、生成されている標的特異的抗体のレベルを検出するためにFACSによって監視することができる。適切な力価が検出される場合(例えば、1:1000血清希釈でのFACS応答の検出によって)、モノクローナル抗体の生成は、本明細書に記載されるように、例えばB細胞クローニング又はハイブリドーマ生成によって開始することができる。
ある特定の実施態様では、該方法は、EV投与後の動物から抗血清を収集することをさらに含み、抗血清は、動物によって産生された抗体を含む。
ある特定の実施態様では、EVは、アジュバントとともに動物に投与される。アジュバントの非限定的な例は、フロイントアジュバント(任意選択的に、マイコバクテリウム又はフロイント完全アジュバント(FCA)を形成するためのその成分を含む)、Ribiアジュバント、Titermaxアジュバント、スペコールアジュバント、及びアルミニウム塩アジュバントが含まれる。ある特定の実施態様では、アジュバントはRibiアジュバントである。Ribiアジュバントは、抗原(例えば、抗原提示EV)がTween80を含む生理食塩水で乳化された代謝可能な油(スクアレン)と混合されている、水中油エマルションである。ある特定の実施態様では、Ribiアジュバントは、免疫刺激剤として作用する精製マイコバクテリア製品、及びグラム陰性菌製品モノホスホリルリピドAも含む。ある特定の実施態様では、Ribiは、免疫細胞の膜と相互作用し、抗原の取り込み、処理、及び提示を高めるサイトカイン誘導をもたらす。ある特定の実施態様では、目的のタンパク質に対する抗体を産生するための方法は、目的のタンパク質を提示する複数のEVをアジュバントと組み合わせて動物に投与することを含む。
ある特定の実施態様では、該方法は、ブーストを動物に投与することをさらに含む。例えば、限定するものではないが、目的のタンパク質に対する抗体を産生するための方法は、目的のタンパク質を提示する複数のEVをブーストと組み合わせて動物に投与することを含む。ブーストは、動物の免疫応答を強化し、動物によって産生される抗体の量及び質を高めることができる。ある特定の実施態様では、ブーストは、抗原又は抗原の断片をコードするポリヌクレオチドを含む。ある特定の実施態様では、ポリヌクレオチドはDNAである。ある特定の実施態様では、ブーストは、抗原又はその断片を含むポリペプチド又はタンパク質を含む。ある特定の実施態様では、ブーストは、EVと同時に投与される。ある特定の実施態様では、ブーストは、EVが動物に投与されてから約1日、約2日、約3日、約4日、約5日、約6日、約7日、約8日、約9日、約10日、約11日、約12日、約13日、約14日、約15日、約16日、約17日、約18日、約19日、約20日、約21日、約22日、約23日、約24日、約25日、約26日、約27日、約28日、約29日、及び/又は約30日後に投与される。ある特定の実施態様では、ブーストは、EVの最初の投与から約1日、約2日、約3日、約4日、約5日、約6日、約7日、約8日、約9日、約10日、約11日、約12日、約13日、約14日、約15日、約16日、約17日、約18日、約19日、約20日、約21日、約22日、約23日、約24日、約25日、約26日、約27日、約28日、約29日、及び/又は約30日後に、動物に投与される。例えば、限定するものではないが、ブーストは、EV(例えば、EVの最初の用量)が動物に投与されてから約14日後に投与される。ある特定の実施態様では、ブーストは、EV(例えば、EVの最初の用量)が動物に投与されてから約21日後に投与される。ある特定の実施態様では、EVは、アジュバント及びブーストと組み合わせて動物に投与することができる。
免疫化及び抗体産生について当技術分野で知られている任意の動物を、本明細書に開示される方法とともに使用することができる。本明細書に開示される方法とともに使用することができる動物の非限定的な例には、旧世界ザル(例えば、アカゲザル及びカニクイザルを含む、ヒヒ又はマカク、米国特許第5,658,570号を参照)などの非ヒト霊長類、鳥類(例えば、ニワトリ);ウサギ、ヤギ、ヒツジ、ウシ、ウマ、ブタ、ロバ、ラマ、アルパカ、及びイヌが含まれる。ある特定の実施態様では、動物はげっ歯類である。「げっ歯類」とは、有胎盤哺乳動物のげっ歯目に属する動物である。本明細書で使用することができるげっ歯類の非限定的な例には、マウス、ラット、モルモット、リス、ハムスター、及びフェレットが含まれる。ある特定の実施態様では、免疫化するための動物はマウスである。
膜結合抗原を含むEVは、例えば、筋肉、皮膚、脳、肺、肝臓、脾臓、又は血液の細胞を含む、動物の体のさまざまな細胞に送達することができる。膜結合抗原を含むEVの投与は、特定の経路又は部位に限定されない。投与経路の非限定的な例には、筋肉内、皮内、表皮、耳介内、経口、膣、及び鼻腔が含まれる。ある特定の実施態様では、膜結合抗原を含むEVは、筋肉内、皮内、又は表皮において動物に投与される。ある特定の実施態様では、EVは、筋肉、皮膚、又は粘膜の組織に送達される。
ある特定の実施態様では、本明細書に開示される方法は、免疫細胞がポリクローナル抗体を産生するか又は産生することができる、上に開示される免疫動物から免疫細胞を得ることをさらに含む。次いで、このような免疫細胞をポリエチレングリコール又はセンダイウイルスなどの適切な融合剤を使用して骨髄腫細胞と融合させて、ハイブリドーマ細胞を形成することができる(Godmg, Monoclonal Antibodies: Principles and Practice, pp.59-103, Academic Press, 1986)。代替的又は追加的に、本明細書に開示される方法は、B細胞培養クローニング又は免疫ファージライブラリーの産生によって抗体を生成することを含みうる。例えば、その内容が参照により本明細書に援用される、Bazan et al. Hum. Vaccin. Immunother. 8(12):1817-1828 (2012);Carbonetti et al. J. Immunol. Methods 448:66-73 (2017)を参照されたい。
このように、調製されたハイブリドーマ細胞は、未融合の親骨髄腫細胞の増殖又は生存を阻害する1つ以上の物質を含むことが好ましい適切な培地に播種し、増殖させることができる。例えば、親骨髄腫細胞が酵素ヒポキサンチングアンメ(guanme)ホスホリボシルトランスフェラーゼ(HGPRT又はHPRT)を欠いている場合、ハイブリドーマの培地には通常、HGPRT欠損細胞の増殖を防ぐ、ヒポキサンスム(hypoxanthme)、アンモプテルム(ammopterm)、及びチミド(thymide)(HAT培地)が含まれる。骨髄腫細胞株の非限定的な例は、MOPC-21及びMPC-11マウス腫瘍に由来するものなどのマウス骨髄腫株、及びP3X63AgU.1、SP-2又はX63-Ag8-653細胞;ラット骨髄腫細胞株210-RCY3.Agl.2.3;並びに、ヒト骨髄腫及びマウス-ヒト異種骨髄腫細胞株である。
あるいは、ハイブリドーマ細胞株は、免疫動物の免疫細胞から他の方法で、例えば、目的のモノクローナル抗体を産生する不死化細胞株を産生するために免疫細胞をウイルス(例えば、エプスタイン・バーウイルス)又は癌遺伝子で不死化することによって、調製することができる。免疫動物の免疫細胞を使用してモノクローナル抗体を調製するさらに別の戦略のために、特異的抗体を産生する単一細胞から免疫グロブリンcDNAをクローニングすることによるモノクローナル抗体の産生に関する、Babcock et al. PNAS (USA), 93:7843-7848 (1996)も参照されたい。
ある特定の実施態様では、本明細書に開示される方法は、各抗原に結合することができる1つ以上のモノクローナル抗体を同定するためのスクリーニングステップをさらに含む。ある特定の実施態様では、該方法は、動物が免疫化された抗原に結合する抗体をスクリーニングすることをさらに含む。ある特定の実施態様では、スクリーニングは、培養上清及び/又はクローン化されたハイブリドーマ細胞由来の精製抗体を使用して行うことができる。ハイブリドーマ細胞によって産生されるモノクローナル抗体の結合特異性は、例えば免疫アッセイで決定することができる。免疫アッセイの非限定的な例には、ELISA、ラジオイムノアッセイ(RIA)、及びFACSアッセイが含まれる。ある特定の実施態様では、本明細書に開示されるEVベースのELISAは、抗体スクリーニングに使用することができる。
ある特定の実施態様では、本明細書に開示される方法は、抗体産生細胞の選別を可能にする。例えば、抗体産生細胞は、ある特定の実施態様では、複数のEVとともにインキュベートすることができ、複数のEVは、(1)膜結合抗原と第1の検出可能なマーカーとを含むEVの第1の集団であって、抗体産生細胞のサブセットが膜結合抗原に特異的に結合する、EVの第1の集団;及び、(2)EVの第1の集団の膜結合抗原を欠いているが、第1のマーカーと区別可能な第2の検出可能なマーカーを含む、EVの第2の集団、を含む。ある特定の実施態様では、次に、抗体産生細胞は、第1のマーカーを含むEVの第1の集団、又は第1のマーカーを含むEVの第1の集団と第2のマーカーを含むEVの第2の集団との組合せのいずれかとの結合に基づいて、分類することができる。ある特定の実施態様では、第1及び第2の検出可能なマーカーは、蛍光マーカーである。ある特定の実施態様では、第1及び第2の蛍光マーカーは蛍光タンパク質である。ある特定の実施態様では、選別はFACSによって実施される。ある特定の実施態様では、抗体産生細胞はB細胞である。ある特定の実施態様では、抗体産生細胞はハイブリドーマ細胞である。
V.診断及び検出のための方法及び組成物
ある特定の実施態様では、本明細書に開示される抗体、例えば、本明細書に開示される方法によって生成される抗体は、生物学的試料中の抗原の存在を検出するために有用でありうる。本明細書で用いられる「検出」という用語は、定量的又は定性的検出を包含する。
ある特定の実施態様では、本明細書に開示される抗体、例えば、本明細書に開示される方法によって生成される抗体は、生物学的試料中の抗原の存在を検出するために有用でありうる。本明細書で用いられる「検出」という用語は、定量的又は定性的検出を包含する。
ある特定の実施態様では、診断又は検出の方法において使用するための抗体、例えば、本明細書に開示される方法を使用して生成される抗体が提供される。さらなる態様では、生物学的試料中の抗原の存在を検出する方法が提供される。ある特定の実施態様では、該方法は、生物学的試料を、本明細書に記載される抗体と、その対応する抗原への抗体の結合を許容する条件下で接触させること、及び複合体が抗体と関連する抗原との間で形成されるかどうかを検出することを含む。このような方法は、in vitroの方法であっても、in vivoの方法であってもよい。ある特定の実施態様では、抗体は、例えば抗原が患者が選択するためのバイオマーカーである場合に、抗体による治療に適格な対象を選択するために用いられる。
ある特定の実施態様では、標識化抗体が提供される。標識には、直接検出される標識又は部分(蛍光、発色団、電子密度、化学発光、及び放射性標識など)、並びに、例えば酵素反応又は分子相互作用を介して間接的に検出される酵素又はリガンドなどの部分が含まれるが、これらに限定されない。例示的な標識には、放射性同位体32P、14C、125I、3H、及び131I、希土類キレート又はフルオレセイン及びその誘導体などのフルオロフォア、ローダミン及びその誘導体、ダンシル、ウンベリフェロン、ルシフェラーゼ、例えばホタルルシフェラーゼ及び細菌ルシフェラーゼ(米国特許第4737456号)などのルセリフェラーゼ類(luceriferases)、ルシフェリン、2,3-ジヒドロフタラジンジオン類、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)、アルカリホスファターゼ、β-ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、リゾチーム、例えばグルコースオキシダーゼ、ガラクトースオキシダーゼ、及びグルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼなどの糖オキシダーゼ、過酸化水素を使用して、例えばHRP、ラクトペルオキシダーゼ、又はマイクロペルオキシダーゼなどの色素前駆体を酸化するために過酸化水素を利用する酵素と結合した、例えばウリカーゼ及びキサンチンオキシダーゼなどの複素環式オキシダーゼ、ビオチン/アビジン、スピン標識、バクテリオファージ標識、安定フリーラジカルなどが含まれるが、これらに限定されない。
VI.薬学的組成物
さらなる態様では、本開示は、例えば、下記治療方法のいずれかに使用するための、本明細書に開示される抗体のいずれかを含む薬学的組成物を提供する。例えば、限定するものではないが、抗体は、本明細書に開示される方法を使用して生成される。一態様では、薬学的組成物は、本明細書に提供される抗体のいずれか及び薬学的に許容される担体を含む。別の態様では、薬学的組成物は、本明細書に提供される抗体のいずれかと、例えば以下に記載されるような少なくとも1つの追加の治療剤とを含む。
さらなる態様では、本開示は、例えば、下記治療方法のいずれかに使用するための、本明細書に開示される抗体のいずれかを含む薬学的組成物を提供する。例えば、限定するものではないが、抗体は、本明細書に開示される方法を使用して生成される。一態様では、薬学的組成物は、本明細書に提供される抗体のいずれか及び薬学的に許容される担体を含む。別の態様では、薬学的組成物は、本明細書に提供される抗体のいずれかと、例えば以下に記載されるような少なくとも1つの追加の治療剤とを含む。
本明細書に記載される抗体の薬学的組成物は、凍結乾燥された組成物又は水溶液の形態で、所望の純度を有するそのような抗体を1つ以上の任意選択的な薬学的に許容される担体と混合することによって調製される(Remington’s Pharmaceutical Sciences 16th edition, Osol, A. Ed. (1980))。薬学的に許容される担体は、一般に、用いられる投与量及び濃度でレシピエントに対して無毒であり、次のものが含まれるが、これらに限定されない:ヒスチジン、リン酸塩、クエン酸塩、酢酸塩、及び他の有機酸などのバッファー;アスコルビン酸及びメチオニンを含む抗酸化剤;防腐剤(例えば、オクタデシルジメチルベンジル塩化アンモニウム;ヘキサメトニウムクロリド;塩化ベンザルコニウム;塩化ベンゼトニウム;フェノール、ブチル又はベンジルアルコール;メチル又はプロピルパラベンなどのアルキルパラベン;カテコール;レゾルシノール;シクロヘキサノール;3-ペンタノール;及び、m-クレゾール);低分子量(約10残基未満)のポリペプチド;血清アルブミン、ゼラチン、又は免疫グロブリンなどのタンパク質;ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー;グリシン、グルタミン、アスパラギン、ヒスチジン、アルギニン、又はリジンなどのアミノ酸;グルコース、マンノース、又はデキストリンを含む、単糖、二糖、及び他の炭水化物;EDTAなどのキレート剤;スクロース、マンニトール、トレハロース、又はソルビトールなどの糖類;ナトリウムなどの塩形成対イオン;金属錯体(例えば、Zn-タンパク質複合体);及び/又は、ポリエチレングリコール(PEG)などの非イオン性界面活性剤。本明細書における例示的な薬学的に許容される担体には、可溶性中性活性ヒアルロニダーゼ糖タンパク質(sHASEGP)、例えば、rHuPH20(HYLENEX(登録商標)、Halozyme,Inc.)などのヒト可溶性PH-20ヒアルロニダーゼ糖タンパク質など、間質性薬物分散剤がさらに含まれる。rHuPH20を含めた、ある特定の例示的なsHASEGPs及び使用方法が、米国特許出願公開第2005/0260186号及び同第2006/0104968号に記載されている。一態様では、sHASEGPは、コンドロイチナーゼなどの1つ以上の追加のグリコサミノグリカナーゼ類と併用される。
例示的な凍結乾燥された抗体組成物は、米国特許第6,267,958号に記載されている。水性抗体組成物は、米国特許第6,171,586号及び国際公開第2006/044908号に記載されているものを含み、後者の組成物はヒスチジン酢酸バッファーを含む。
本明細書の薬学的組成物はまた、治療されている特定の症状に必要とされる複数の有効成分、好ましくは互いに悪影響を及ぼさない補完的な活性を有するものも含みうる。このような有効成分は、意図された目的にとって有効な量で組み合わせて適切に存在する。
有効成分は、例えば、コアセルベーション技法によって、又は界面重合、例えば、コロイド状薬物送達システム(例えば、リポソーム、アルブミンミクロスフェア、マイクロエマルジョン、ナノ粒子、及びナノカプセル)又はマクロエマルジョンにおいて、それぞれヒドロキシメチルセルロース又はゼラチン-マイクロカプセル及びポリ-(メチルメタシレート)マイクロカプセルによって調製されたマイクロカプセル内に封入することができる。このような技法は、Remington's Pharmaceutical Sciences 16th edition, Osol, A. Ed. (1980)に開示されている。
徐放性の薬学的組成物を調製することができる。徐放性調製物の適切な例には、抗体を含む固体疎水性ポリマーの半透性マトリックスが含まれ、このマトリックスは、成形品、例えば、膜又はマイクロカプセルの形態をしている。
in vivoでの投与に用いられる薬学的組成物は、一般に滅菌されている。滅菌は、例えば滅菌濾過膜による濾過によって、容易に達成することができる。
VII.治療方法及び投与経路
本明細書に提供される抗体のいずれかを治療方法に使用することができる。例えば、限定するものではないが、本開示は、治療方法において使用するための本開示の方法によって生成された抗体を提供する。
本明細書に提供される抗体のいずれかを治療方法に使用することができる。例えば、限定するものではないが、本開示は、治療方法において使用するための本開示の方法によって生成された抗体を提供する。
一態様では、医薬として使用するための、本明細書に開示される抗体、例えば、本開示の方法によって生成された抗体が提供される。さらなる態様では、疾患の治療に使用するための、本明細書に開示される抗体、例えば、本開示の方法によって生成された抗体が提供される。ある特定の実施態様では、治療方法で使用するための本明細書に開示される抗体が提供される。
ある特定の実施態様では、本開示は、疾患を有する個体を治療する方法において使用するための、本明細書に開示される抗体、例えば、本開示の方法によって生成された抗体を提供する。ある特定の実施態様では、該方法は、本明細書に開示される抗体の有効量を個体に投与することを含む。ある特定の実施態様では、該方法は、少なくとも1つの追加の治療剤(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、又は6つの追加の治療剤)の有効量を個体に投与することをさらに含む。
さらなる態様では、本開示は、医薬品の製造又は調製における、本明細書に開示される抗体、例えば、本開示の方法によって生成された抗体の使用を提供する。ある特定の実施態様では、医薬は疾患の治療用である。ある特定の実施態様では、医薬は、疾患を有する個体に有効量の医薬を投与することを含む、疾患を治療する方法において使用するためのものである。ある特定の実施態様では、該方法は、少なくとも1つの追加の治療剤の有効量を個体に投与することをさらに含む。
さらなる態様では、本開示は、疾患を治療するための方法を提供する。ある特定の実施態様では、該方法は、このような疾患を有する個体に本明細書に開示される抗体の有効量を投与することを含む。ある特定の実施態様では、該方法は、少なくとも1つの追加の治療剤の有効量を個体に投与することをさらに含む。
上記実施態様のいずれかによる「個体」は、ヒトでありうる。
さらなる態様では、本開示は、例えば、上記治療方法のいずれかに使用するための、本明細書に提供される抗体のいずれかを含む薬学的組成物を提供する。ある特定の実施態様では、薬学的組成物は、本明細書に提供される抗体のいずれかと、薬学的に許容される担体とを含む。ある特定の実施態様では、薬学的組成物は、本明細書に提供される抗体のいずれかと、例えば以下に記載されるような少なくとも1つの追加の治療剤とを含む。
本開示の抗体は、単独で、又は治療において他の薬剤と組み合わせて使用することができる。例えば、本開示の抗体は、少なくとも1つの追加の治療剤と共投与することができる。
上記の併用療法は、併用投与(2つ以上の治療剤が同じ又は別個の薬学的組成物に含まれる場合)、及び別個の投与を包含しており、この場合、本開示の抗体の投与は、一又は複数の追加の治療剤の投与前、投与と同時、及び/又は投与後に行うことができる。ある特定の実施態様では、本明細書に記載される抗体の投与、及び追加の治療剤の投与は、互いに約1ヶ月以内、又は約1、2、若しくは3週間以内、又は約1、2、3、4、5、若しくは6日以内に行われる。ある特定の実施態様では、本明細書に記載される抗体及び追加の治療剤は、治療1日目に患者に投与される。本開示の抗体は、放射線療法と組み合わせて使用することもできる。
本開示の抗体(及び任意の追加の治療剤)は、非経口、肺内、及び鼻腔内、並びに局所治療が望まれる場合には病巣内投与を含む、任意の適切な手段によって投与することができる。非経口注入には、筋肉内、静脈内、動脈内、腹腔内、又は皮下投与が含まれる。投与は、一部には、その投与が短期間であるか又は長期であるかに応じて、任意の適切な経路、例えば、静脈内注射又は皮下注射などの注射によるものでありうる。本明細書では、さまざまな時点にわたる単回又は複数回投与、ボーラス投与、及びパルス注入を含むがこれらに限定されないさまざまな投与スケジュールが想定されている。
本開示の抗体は、医学行動規範と一致する様式で処方され、投薬され、投与されよう。これに関連して考慮すべき要因としては、治療される特定の疾患、治療される特定の哺乳動物、個々の患者の臨床状態、疾患の原因、薬剤の送達部位、投与方法、投与スケジュール、及び医療従事者に既知である他の要因が挙げられる。抗体は、必ずしもそうである必要はないが、任意選択的に、問題の障害を予防又は治療するために現在使用されている1つ以上の薬剤とともに処方される。このような他の薬剤の有効量は、薬学的組成物中に存在する抗体の量、疾患又は治療法の種類、及び上述した他の要因に依存する。これらは、概して、本明細書に記載されるものと同じ投薬量及び投与経路で、又は本明細書に記載される投薬量の約1から99%で、又は経験的/臨床的に適切であると決定される任意の投薬量及び任意の経路で用いられる。
疾患の予防又は治療について、本開示の抗体の適切な投薬量は(単独で、又は1つ以上の他の追加の治療剤と組み合わせて用いられる場合)、治療される疾患の種類、抗体の種類、疾患の重症度及び経過、その抗体が予防目的又は治療目的で投与されるかどうか、以前の療法、患者の病歴及びその抗体に対する応答、並びに主治医の裁量に依存するであろう。抗体は、好適には、患者に一度に又は一連の治療にわたって投与される。疾患の種類及び重症度に応じて、例えば、1回以上の別個の投与によるか、又は連続注入によるかにかかわらず、約1μg/kgから15mg/kg(例えば、0.1mg/kg-10mg/kg)の抗体が、患者に投与するための初回候補投薬量でありうる。1つの典型的な1日投薬量は、上で言及した因子に応じて、約1μg/kgから100mg/kg以上の範囲になる可能性がある。数日間又はそれ以上にわたる反復投与では、状態に応じて、治療は、概して、疾患の症状の所望の抑制が生じるまで続けられる。抗体の1つの例示的な投薬量は、約0.05mg/kgから約10mg/kgの範囲であろう。したがって、約0.5mg/kg、2.0mg/kg、4.0mg/kg、又は10mg/kgのうちの1つ以上の用量(又はそれらの任意の組合せ)を患者に投与することができる。このような用量は、断続的に、例えば毎週又は3週間毎(例えば、患者が約2回から約20回、又は例えば約6回の用量の抗体を受容するように)投与することができる。高い初回負荷用量に続いて、1回以上のより少ない用量を投与することができる。例示的な投薬レジメンは、投与することを含む。しかしながら、他の投薬レジメンも有用でありうる。この療法の進行は、従来の技術及びアッセイによって容易に監視される。
VIII.製造品
本開示の別の態様では、上述の障害の治療、予防、及び/又は診断に有用な材料を含む製造品が提供される。製造品は、容器と、該容器の上又は容器に関連付けられたラベル又は添付文書とを含む。適切な容器には、例えば、ボトル、バイアル、注射器、IV溶液バッグなどが含まれる。容器は、ガラス又はプラスチックなどのさまざまな材料で形成することができる。容器は、組成物単独、又は状態の治療、予防、及び/又は診断に有効な別の組成物と組み合わせた組成物を保持し、滅菌アクセスポートを有していてもよい(例えば、容器は、静注バッグ、又は皮下注射針が貫通可能なストッパーを有するバイアルでありうる)。
本開示の別の態様では、上述の障害の治療、予防、及び/又は診断に有用な材料を含む製造品が提供される。製造品は、容器と、該容器の上又は容器に関連付けられたラベル又は添付文書とを含む。適切な容器には、例えば、ボトル、バイアル、注射器、IV溶液バッグなどが含まれる。容器は、ガラス又はプラスチックなどのさまざまな材料で形成することができる。容器は、組成物単独、又は状態の治療、予防、及び/又は診断に有効な別の組成物と組み合わせた組成物を保持し、滅菌アクセスポートを有していてもよい(例えば、容器は、静注バッグ、又は皮下注射針が貫通可能なストッパーを有するバイアルでありうる)。
組成物中の少なくとも1つの活性剤は、本開示の抗体、例えば、本開示の方法によって生成された抗体である。ラベル又は添付文書は、組成物が、選択した状態を治療するために使用されることを示す。さらには、製造品は、(a)組成物がその中に含まれる第1の容器であって、該組成物が本開示の抗体(例えば、本開示の方法によって生成された抗体)を含む、第1の容器;及び、(b)組成物がその中に含まれる第2の容器であって、該組成物がさらなる細胞毒性又は他の治療剤を含む、第2の容器を含みうる。本開示のこの実施態様の製造品は、組成物を特定の状態を治療するために使用することができることを示す添付文書をさらに含むことができる。あるいは、又は加えて、製造品は、注射用の静菌水(BWFI)、リン酸緩衝生理食塩水、リンゲル液、及びデキストロース溶液などの薬学的に許容されるバッファーを含む第2(又は第3)の容器をさらに含みうる。他のバッファー、希釈剤、フィルタ、針、注射器などを含めた、商業的観点及びユーザの観点から望ましい他の材料がさらに含まれる場合がある。
IX.例示的な実施態様
A.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、タンパク質に特異的に結合する抗体を産生するための方法であって、
(a)(i)ベシクル因子に曝露された細胞内で異種タンパク質を発現させること、(ii)細胞を培地で培養すること、及び(iii)異種タンパク質を含む複数のEVを培地から単離することによって異種タンパク質を含む複数の細胞外ベシクル(EV)を産生することであって、ベシクル因子が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択される、産生すること;
(b)動物に複数のEVを投与することによって動物を免疫化すること;及び
(c)タンパク質に結合する抗体を動物から単離すること
を含む、方法を提供する。
A.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、タンパク質に特異的に結合する抗体を産生するための方法であって、
(a)(i)ベシクル因子に曝露された細胞内で異種タンパク質を発現させること、(ii)細胞を培地で培養すること、及び(iii)異種タンパク質を含む複数のEVを培地から単離することによって異種タンパク質を含む複数の細胞外ベシクル(EV)を産生することであって、ベシクル因子が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択される、産生すること;
(b)動物に複数のEVを投与することによって動物を免疫化すること;及び
(c)タンパク質に結合する抗体を動物から単離すること
を含む、方法を提供する。
A1.細胞が非接着細胞である、前述のAに記載の方法。
A2.細胞内でベシクル因子及びタンパク質を発現させることが、ベシクル因子及びタンパク質をコードする1つ以上のポリヌクレオチドを細胞に導入することを含む、前述のA及びA1に記載の方法。
A3.ベシクル因子及びタンパク質が、単一のポリヌクレオチドによってコードされる、前述のA2に記載の方法。
A4.ベシクル因子が第1のポリヌクレオチドによってコードされ、タンパク質が第2のポリヌクレオチドによってコードされる、前述のA2に記載の方法。
B.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、タンパク質に特異的に結合する抗体を産生するための方法であって、(a)(i)細胞内で異種タンパク質を発現させること、(ii)細胞を培地で培養すること、及び(iii)異種タンパク質を含む複数のEVを培地から単離することによって、異種タンパク質を含む複数の細胞外ベシクル(EV)を産生することであって、細胞が非接着細胞である、産生すること;(b)動物に複数のEVを投与することによって動物を免疫化すること;及び、(c)異種タンパク質に結合する抗体を動物から単離すること、を含む、方法を提供する。
B1.複数のEVを産生することが、細胞内で異種ベシクル因子を発現させることをさらに含む、前述のBに記載の方法。
B2.ベシクル因子が、MLGag、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択される、前述のB1に記載の方法。
B3.異種タンパク質が膜タンパク質である、前述のAからB2のいずれかに記載の方法。
B4.膜タンパク質が単一パス膜タンパク質である、前述のB3に記載の方法。
B5.膜タンパク質が複数パス膜タンパク質である、前述のB3に記載の方法。
B6.膜タンパク質がタンパク質複合体の成員である、前述のB3に記載の方法。
B7.膜タンパク質が膜貫通タンパク質ではなく、タンパク質複合体の成員である、前述のB3に記載の方法。
B8.非接着細胞が、293S細胞又はExpi293F(商標)細胞である、前述のA1からB7のいずれかに記載の方法。
B9.EVが、超遠心分離によって培地から単離される、前述のAからB8のいずれかに記載の方法。
B10.複数のEVが、第0週、第2週、及び第4週に動物に投与される、前述のAからB9のいずれかに記載の方法。
B11.EVと同時に動物にアジュバントを投与することをさらに含む、前述のAからB10のいずれかに記載の方法。
B12.アジュバントがRibiアジュバントである、前述のB11に記載の方法。
B13.動物にブーストを投与してタンパク質に対する動物の免疫応答を高めることをさらに含む、前述のAからB12のいずれかに記載の方法。
B14.ブーストが、タンパク質、該タンパク質をコードするポリヌクレオチド、又はそれらの組合せを含む、前述のB13に記載の方法。
B15.ブーストがタンパク質を含む、前述のB14に記載の方法。
B16.ブーストが、タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む、前述のB14に記載の方法。
B17.抗体がモノクローナル抗体である、前述のAからB16のいずれかに記載の方法。
B18.抗体が、ヒト、ヒト化、又はキメラ抗体である、前述のAからB17のいずれかに記載の方法。
C.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、AからB18のいずれかに記載の方法によって産生された、単離された抗体又はその抗原結合部分を提供する。
D.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、Cに記載の抗体又はその抗原結合部分をコードする単離された核酸を提供する。
E.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、Dに記載の核酸を含む宿主細胞を提供する。
F.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、抗体又はその抗原結合部分を産生する方法であって、抗体の発現に適した条件下でEに記載の宿主細胞を培養することを含む、方法を提供する。
F1.宿主細胞から抗体を回収することをさらに含む、前述のFに記載の方法。
G.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、Cに記載の単離された抗体又はその抗原結合部分と、薬学的に許容される担体とを含む、薬学的組成物を提供する。
G1.追加の治療剤をさらに含む、前述のGに記載の薬学的組成物。
H.医薬として使用するための、前述のCに記載の単離された抗体又はその抗原結合部分。
I.疾患の治療に使用するための、前述のCに記載の単離された抗体又はその抗原結合部分。
J.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、医薬の製造における、Cに記載の単離された抗体又はその抗原結合部分の使用を提供する。
K.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、疾患を有する個体を治療する方法であって、Cに記載の単離された抗体又はその抗原結合部分の有効量を個体に投与することを含む、方法を提供する。
K1.追加の治療剤を個体に投与することをさらに含む、前述のKに記載の方法。
L.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、G又はG1に記載の薬学的組成物を個体に投与することを含む、疾患を有する個体を治療する方法を提供する。
M.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、試料中の抗体を検出するための方法であって、
(a)試料を捕捉試薬と共にインキュベートすることであって、捕捉試薬が膜結合抗原を含む複数のEVを含み、抗体が膜結合抗原に特異的に結合する、インキュベートすること;及び
(b)捕捉試薬に結合している抗体を検出可能な抗体と接触させて、結合した抗体を検出することであって、検出可能な抗体が該抗体に特異的に結合する、検出すること
を含み、
複数のEVが、(i)細胞内での膜結合抗原の発現、(ii)培地中、インビトロで細胞を培養して、膜結合抗原を提示する複数のEVを産生すること、及び(iii)膜結合抗原を提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、かつ
細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は細胞が非接着細胞である、
方法を提供する。
(a)試料を捕捉試薬と共にインキュベートすることであって、捕捉試薬が膜結合抗原を含む複数のEVを含み、抗体が膜結合抗原に特異的に結合する、インキュベートすること;及び
(b)捕捉試薬に結合している抗体を検出可能な抗体と接触させて、結合した抗体を検出することであって、検出可能な抗体が該抗体に特異的に結合する、検出すること
を含み、
複数のEVが、(i)細胞内での膜結合抗原の発現、(ii)培地中、インビトロで細胞を培養して、膜結合抗原を提示する複数のEVを産生すること、及び(iii)膜結合抗原を提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、かつ
細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は細胞が非接着細胞である、
方法を提供する。
M1.(c)(b)で検出された抗体の量を測定することをさらに含み、その量が標準曲線を使用して定量化される、前述のMに記載の方法。
M2.試料が、血漿、血清、又は尿試料である、前述のM又はM1に記載の方法。
M3.捕捉試薬が固体支持体上に固定化される、前述のMからM2のいずれかに記載の方法。
M4.固体支持体がマイクロタイタープレートである、前述のM3に記載の方法。
M5.検出可能な抗体が蛍光標識される、前述のMからM4のいずれかに記載の方法。
M6.膜結合抗原が、膜タンパク質又はその断片である、前述のMからM5のいずれかに記載の方法。
N.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、抗体産生細胞を選別するための方法であって、
(a)抗体産生細胞を複数のEVとともにインキュベートすることであって、複数のEVが、i. 膜結合抗原と第1の検出可能なマーカーとを含むEVの第1の集団であって、抗体産生細胞のサブセットが膜結合抗原に特異的に結合する、EVの第1の集団と、ii. 膜結合抗原を欠いているが、第1のマーカーと区別可能な第2の検出可能なマーカーを含む、EVの第2の集団とを含む、インキュベートすること;及び
(b)EVの第1の集団に対する結合、又はEVの第1の集団とEVの第2の集団との組合せに対する結合に基づいて、抗体産生細胞を選別すること
を含み、
EVの第1の集団が、(i)第1の細胞内での膜結合抗原及び第1の検出可能なマーカーの発現、(ii)培地中、インビトロで第1の細胞を培養して、膜結合抗原を提示する複数のEVを産生すること、及び(iii)膜結合抗原を提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、
EVの第2の集団が、(i)第2の細胞内での第2の検出可能なマーカーの発現、(ii)培地中、インビトロで第2の細胞を培養して、第2の検出可能なマーカーを含む複数のEVを産生すること、及び(iii)第2の検出可能なマーカーを提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、かつ
(i)第1の細胞及び/又は第2の細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子と接触する、及び/又は(ii)第1の及び/又は第2の細胞が非接着細胞である、
方法を提供する。
(a)抗体産生細胞を複数のEVとともにインキュベートすることであって、複数のEVが、i. 膜結合抗原と第1の検出可能なマーカーとを含むEVの第1の集団であって、抗体産生細胞のサブセットが膜結合抗原に特異的に結合する、EVの第1の集団と、ii. 膜結合抗原を欠いているが、第1のマーカーと区別可能な第2の検出可能なマーカーを含む、EVの第2の集団とを含む、インキュベートすること;及び
(b)EVの第1の集団に対する結合、又はEVの第1の集団とEVの第2の集団との組合せに対する結合に基づいて、抗体産生細胞を選別すること
を含み、
EVの第1の集団が、(i)第1の細胞内での膜結合抗原及び第1の検出可能なマーカーの発現、(ii)培地中、インビトロで第1の細胞を培養して、膜結合抗原を提示する複数のEVを産生すること、及び(iii)膜結合抗原を提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、
EVの第2の集団が、(i)第2の細胞内での第2の検出可能なマーカーの発現、(ii)培地中、インビトロで第2の細胞を培養して、第2の検出可能なマーカーを含む複数のEVを産生すること、及び(iii)第2の検出可能なマーカーを提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、かつ
(i)第1の細胞及び/又は第2の細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子と接触する、及び/又は(ii)第1の及び/又は第2の細胞が非接着細胞である、
方法を提供する。
N1.第1及び第2の検出可能なマーカーが蛍光マーカーである、前述のNに記載の方法。
N2.第1及び第2の蛍光マーカーが蛍光タンパク質である、前述のN1に記載の方法。
N3.選別が蛍光活性化セルソーティングによって実施される、前述のNからN2のいずれかに記載の方法。
N4.抗体産生細胞がB細胞である、前述のNからN3のいずれかに記載の方法。
N5.抗体産生細胞がハイブリドーマ細胞である、前述のNからN4のいずれかに記載の方法。
O.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、異種タンパク質を提示する複数の細胞外ベシクル(EV)を産生するための方法であって、
(a)細胞内で異種タンパク質を発現させること;
(b)細胞を培地で培養すること;及び
(c)異種タンパク質を含む複数のEVを培地から単離すること
を含み、
細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は細胞が非接着細胞である、
方法を提供する。
(a)細胞内で異種タンパク質を発現させること;
(b)細胞を培地で培養すること;及び
(c)異種タンパク質を含む複数のEVを培地から単離すること
を含み、
細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は細胞が非接着細胞である、
方法を提供する。
O1.異種タンパク質が膜タンパク質である、前述のOに記載の方法。
O2.膜タンパク質が単一パス膜タンパク質である、前述のO1に記載の方法。
O3.膜タンパク質が複数パス膜タンパク質である、前述のO1に記載の方法。
O4.膜タンパク質がタンパク質複合体の成員である、前述のO1からO3のいずれかに記載の方法。
O5.非接着細胞が、293S細胞又はExpi293F(商標)細胞である、前述のMからO4のいずれかに記載の方法。
O6.複数のEVが、超遠心分離によって培地から単離される、前述のMからO5のいずれかに記載の方法。
P.ある特定の非限定的な実施態様では、本明細書に開示される主題は、試料中の抗体を検出するキットであって、
(a)膜結合抗原を含む複数のEVを含む捕捉試薬であって、検出される抗体が抗原に特異的に結合する、捕捉試薬;及び
(b)検出される抗体に特異的に結合する、検出可能な抗体
を含み、
複数のEVが、(i)細胞内での膜結合抗原の発現、(ii)培地中、インビトロで細胞を培養して、膜結合抗原を提示する複数のEVを産生すること、及び(iii)膜結合抗原を提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、かつ
細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は細胞が非接着細胞である、
方法を提供する。
(a)膜結合抗原を含む複数のEVを含む捕捉試薬であって、検出される抗体が抗原に特異的に結合する、捕捉試薬;及び
(b)検出される抗体に特異的に結合する、検出可能な抗体
を含み、
複数のEVが、(i)細胞内での膜結合抗原の発現、(ii)培地中、インビトロで細胞を培養して、膜結合抗原を提示する複数のEVを産生すること、及び(iii)膜結合抗原を提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、かつ
細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は細胞が非接着細胞である、
方法を提供する。
P1.複数のEVが固体支持体上に固定化される、前述のPに記載のキット。
P2.固体支持体がマイクロタイタープレートである、前述のP又はP1に記載のキット。
P3.検出可能な抗体が蛍光標識される、前述のPからP2のいずれかに記載のキット。
P4.膜結合抗原が、膜タンパク質又はその断片である、前述のPからP3のいずれかに記載のキット。
本明細書に開示される主題は、限定としてではなく、本明細書に開示される主題の例示として提供される以下の実施例を参照することによって、より良く理解されよう。
実施例1:MP-Xによるベシクルを生成するベシクル因子の同定
293T細胞に、標的タンパク質であるヒトG-タンパク質共役受容体(膜タンパク質(MP)-X)と、hARRDC1、Acyl-Hrs、ARF6.Q67L、RhoA.F30L、構成的活性型のROCK、MemPro、及びMLGagから選択されたベシクル因子とを同時トランスフェクトした。EVは、図3に示されるように生成した。標的タンパク質及びベシクル因子の発現を試験するために、細胞溶解物を収集した。培地を収集し、処理した。EVは、超遠心分離によって培地から収集した。精製したEVは、抗FLAG抗体(1:1000希釈M2 Sigma F3165)を使用したウェスタンブロットによって分析した。
293T細胞に、標的タンパク質であるヒトG-タンパク質共役受容体(膜タンパク質(MP)-X)と、hARRDC1、Acyl-Hrs、ARF6.Q67L、RhoA.F30L、構成的活性型のROCK、MemPro、及びMLGagから選択されたベシクル因子とを同時トランスフェクトした。EVは、図3に示されるように生成した。標的タンパク質及びベシクル因子の発現を試験するために、細胞溶解物を収集した。培地を収集し、処理した。EVは、超遠心分離によって培地から収集した。精製したEVは、抗FLAG抗体(1:1000希釈M2 Sigma F3165)を使用したウェスタンブロットによって分析した。
図4に示されるように、MP-Xは、ベシクル因子hARRDC1、Acyl.Hrs、ARF6.Q67L、又はMLGagをトランスフェクトされた細胞から産生されたEVにおいて発現されたが、ベシクル因子RhoA.F30L、構成的活性型のROCK、及びMemProをトランスフェクトされた細胞から産生されたEVでは発現しなかった。加えて、動的光散乱(DLS)は、hARRDC1、Acyl.Hrs、又はMLGagをトランスフェクトされた細胞から産生されたEVが、均一なベシクルサイズを有していることを示した(図5)。
次に、EVの誘導におけるこれらのベシクル因子の有効性を、マウス細胞で試験した。マウス結腸がん細胞MC38及びマウス筋芽細胞C2C12に、MP-Xと、MLGag、Acyl.Hrs、及びmARRDC1から選択されたベシクル因子とを同時トランスフェクトして、EVを産生させた。超遠心分離によって培地からEVを精製した後、ウェスタンブロット(抗FLAG一次抗体、1:1000希釈 M2 Sigma F3165)で分析して、MP-Xの存在を検出した。図6は、ベシクル因子MLGag、Acyl.Hrs、又はmARRDC1をトランスフェクトされた細胞から産生されたEVにおけるMP-Xレベルが高かったことを示した。MP-Xは、ベシクル因子をトランスフェクトされていない細胞から産生されたEVでは検出されなかった。
実施例2:高収率で迅速なEV産生を可能にするための改善された方法
EV産生における課題の1つは、EVを培地から効率的に精製することである(図7A)。PEG沈殿法では、回収が非常に乏しく、明らかなペレットが生成されず、一晩のステップを必要とした。塩ベースの沈殿には1時間しか必要としなかったが、不溶性のペレットが生成された。本研究では、超遠心分離による精製が3つの方法すべての中で最も効率的な精製であり、3時間しか必要としなかったことがわかった。
EV産生における課題の1つは、EVを培地から効率的に精製することである(図7A)。PEG沈殿法では、回収が非常に乏しく、明らかなペレットが生成されず、一晩のステップを必要とした。塩ベースの沈殿には1時間しか必要としなかったが、不溶性のペレットが生成された。本研究では、超遠心分離による精製が3つの方法すべての中で最も効率的な精製であり、3時間しか必要としなかったことがわかった。
EV産生におけるもう1つの課題は、十分な収量を有する細胞株を選択することである。多数の細胞株の収量を比較した後、本研究では、Expi293F(商標)及び293S細胞が、4つの細胞株すべての中で最高の収量を産生したことがわかった(図7B)。トランスフェクション法としてJetPEIを用いた。
本研究では、Expi293F(商標)細胞株と293S細胞株の間のEV収量及び標的タンパク質(すなわち、目的のタンパク質)の発現も比較した。図8A-8Bは、MLGagをベシクル因子として使用した場合に、Expi293細胞株が293S細胞株よりも高い平均収量を有していたことを示した。図8Cは、293S細胞株よりもExpi293F(商標)細胞株の方が細胞の生存率が良好であることを示した。
Expi293F(商標)細胞株及び293S細胞株の倍加時間は、約24時間で、非常に類似していた。トランスフェクション後の細胞増殖は、両方の細胞株で減少した。293S細胞株は生産段階において1回の倍加を有しうるが、一方、Expi293F(商標)細胞株は生産段階において数回の倍加を有していた。
さらに、EV内の各標的タンパク質の存在は、ELISAを使用して測定した。図9A-9Cは、Expi293F(商標)細胞株由来のEVが、293S細胞株のEVよりも高い標的タンパク質濃度を有していたことを示した。
本研究では、ラットRBA細胞をEV生産に使用することができるかどうかについても試験した。RBA細胞株は、SDラットに由来する乳腺腺癌細胞株である。RBA細胞がEVを産生することができることがわかったが、293S細胞株と比較すると、収量は非常に低かった(図13)。
実施例3:EVは、複雑な膜タンパク質に対するFACS+抗体のELISAベースの検出を可能にした
本研究では、ベシクル因子MLGag、Acyl.Hrs、ARRDC1、及びARF6が、Expi293F(商標)細胞株を使用して、明確に定義された粒子(直径184±40nm)を生成するのに役立ったことがわかった(図10A)。さらに、EVは、EVによって組み込まれたタンパク質に対するFACS+抗体を使用して、単一パス膜タンパク質及び複数パス膜タンパク質のELISAベースの検出を可能にした(図10B-10C)。
本研究では、ベシクル因子MLGag、Acyl.Hrs、ARRDC1、及びARF6が、Expi293F(商標)細胞株を使用して、明確に定義された粒子(直径184±40nm)を生成するのに役立ったことがわかった(図10A)。さらに、EVは、EVによって組み込まれたタンパク質に対するFACS+抗体を使用して、単一パス膜タンパク質及び複数パス膜タンパク質のELISAベースの検出を可能にした(図10B-10C)。
実施例4:Expi293F(商標)EV免疫化ラット、ウサギ、ラマ、及びマウスに由来する抗体をスクリーニングするための細胞株の同定
本研究では、ウサギ、ラマ/ラクダ、ラット、及びマウス細胞株のトランスフェクション効率、並びにEV免疫化ラット又はマウス抗血清への結合能についてスクリーニングした。SDラット、ウサギ、及びラマ、並びにマウスを、第0週、第2週、及び第4週にExpi293F(商標)産生EVで免疫化した。血清試料は、免疫前(事前採血試料)及び免疫化後(抗血清試料)に動物から採取した(図11A、図12A)。Expi293F(商標)細胞株、RK13細胞株、Dubca細胞株、RBA細胞株、及び3T3細胞株を含むさまざまな細胞株に対する収集された事前採血試料及び抗血清試料の結合を、FACSで測定した。採取したラット抗血清は、293細胞株には高度に結合したが、SDラット由来の乳腺腺癌細胞株であるRBA細胞株には結合しなかった。採取したマウス抗血清は、RBA細胞株に高度に結合したが、Balb/cマウス由来の胚線維芽細胞株である3T3細胞株には結合しなかった(図11B)。RBA細胞は高度にトランスフェクト可能であり(図11C)、3T3細胞も適度にトランスフェクト可能であった(図11D)。採取したウサギ抗血清はRK13細胞に結合せず、採取したラマ抗血清はDubca細胞には結合しなかったが、3T3細胞には結合した(図12B)。RK13細胞及びDubca細胞もトランスフェクト可能であった(図12C)。このように、RBA細胞株及び3T3細胞株は、Expi293F(商標)EV免疫化SDラット及びマウス由来の抗体のスクリーニングに使用することができ、RK13細胞株及びDubca細胞株はExpi293F(商標)EV免疫化ウサギ及びラマ由来の抗体のスクリーニングに使用することができる。
本研究では、ウサギ、ラマ/ラクダ、ラット、及びマウス細胞株のトランスフェクション効率、並びにEV免疫化ラット又はマウス抗血清への結合能についてスクリーニングした。SDラット、ウサギ、及びラマ、並びにマウスを、第0週、第2週、及び第4週にExpi293F(商標)産生EVで免疫化した。血清試料は、免疫前(事前採血試料)及び免疫化後(抗血清試料)に動物から採取した(図11A、図12A)。Expi293F(商標)細胞株、RK13細胞株、Dubca細胞株、RBA細胞株、及び3T3細胞株を含むさまざまな細胞株に対する収集された事前採血試料及び抗血清試料の結合を、FACSで測定した。採取したラット抗血清は、293細胞株には高度に結合したが、SDラット由来の乳腺腺癌細胞株であるRBA細胞株には結合しなかった。採取したマウス抗血清は、RBA細胞株に高度に結合したが、Balb/cマウス由来の胚線維芽細胞株である3T3細胞株には結合しなかった(図11B)。RBA細胞は高度にトランスフェクト可能であり(図11C)、3T3細胞も適度にトランスフェクト可能であった(図11D)。採取したウサギ抗血清はRK13細胞に結合せず、採取したラマ抗血清はDubca細胞には結合しなかったが、3T3細胞には結合した(図12B)。RK13細胞及びDubca細胞もトランスフェクト可能であった(図12C)。このように、RBA細胞株及び3T3細胞株は、Expi293F(商標)EV免疫化SDラット及びマウス由来の抗体のスクリーニングに使用することができ、RK13細胞株及びDubca細胞株はExpi293F(商標)EV免疫化ウサギ及びラマ由来の抗体のスクリーニングに使用することができる。
実施例5:EV抗原を用いた課題となる膜タンパク質に対する機能的モノクローナル抗体の開発
Expi293F(商標)細胞株にベシクル因子MLGag及び膜タンパク質-1(MP-1、複数パス膜タンパク質)コンストラクトを4日間同時トランスフェクトし、培地からEVを収集した。ウェスタンブロットにより、EV及び全細胞溶解物中にMP-1が存在したことが確認された(図14)。
Expi293F(商標)細胞株にベシクル因子MLGag及び膜タンパク質-1(MP-1、複数パス膜タンパク質)コンストラクトを4日間同時トランスフェクトし、培地からEVを収集した。ウェスタンブロットにより、EV及び全細胞溶解物中にMP-1が存在したことが確認された(図14)。
Expi293F(商標)細胞株には、ベシクル因子MLGag又はARF6、及び膜タンパク質-2(MP-2、110を超えるアミノ酸を含む細胞内ドメインを有しない複数パス膜タンパク質)コンストラクトも4日間同時トランスフェクトした。ウェスタンブロットにより、EV及び全細胞溶解物中にMP-2が存在したことが確認された(図15)。
Expi293F(商標)細胞株には、ベシクル因子MLGag又はARF6、及び膜タンパク質-3(Mp-3、700を超えるアミノ酸を含む細胞内ドメインを有する複数パス膜タンパク質)コンストラクトも4日間同時トランスフェクトした。ウェスタンブロットにより、ARF6でトランスフェクトされた細胞から産生されたEVを有するARF6にはMP-3が存在したが、MLGagには存在しなかったことが確認された(図16)。特定の理論に限定されるものではないが、このような結果の理由は、Gagカプシドが、大きい細胞内ドメインでのMPの取り込みを立体的にブロックするためでありうる(図17)。
実施例6:ネイティブ形態の抗原に対する一次抗体をスクリーニングするためのEVベースのELISA
本研究では、EVベースのELISAを細胞ベースのFACSとともに使用して、ネイティブな形態の膜タンパク質に対する一次抗体をスクリーニングする方法を比較した。タンパク質のELISA、EVベースのELISA、及びFACSの作用機序を図18に示した。
本研究では、EVベースのELISAを細胞ベースのFACSとともに使用して、ネイティブな形態の膜タンパク質に対する一次抗体をスクリーニングする方法を比較した。タンパク質のELISA、EVベースのELISA、及びFACSの作用機序を図18に示した。
2つの膜タンパク質MP-4及びMP-5を、本研究のための結合抗原として使用した。MP-4は単一パス膜タンパク質であり、MP-5は複数パス膜タンパク質である。
抗MP-4ハイブリドーマは、タンパク質の免疫化を使用してMP-4で免疫したマウスから生成した。膜結合MP-4を含むEVは、EVベースのELISA用にMLGagを使用して生成した。図19A-19Dは、EVベースのELISA力価がMP-4のFACS力価とよく相関し、EVベースのELISAの結果がFACSの結果と一致したことを示した。対照的に、タンパク質ベースのELISAとEVベースのELISA又はFACSとの相関関係は、非常に乏しいものであった。
抗MP-5血清及びハイブリドーマは、DNA免疫化を使用してMP-5で免疫化したマウスから生成した。同様に、EVベースのELISAはFACSとよく相関していた(図20A-20B、図21)。
したがって、本研究により、EVが複雑な膜タンパク質に対する抗体のELISAベースの検出を可能にし、EVベースのELISAを使用してネイティブな形態の抗原に対する一次抗体をスクリーニングすることができることが示された。
実施例7:課題となる抗原MP-6に対するモノクローナル抗体発見のためのEVを発現する抗原の使用。
MP-6は、複数のがんに対する高価値の抗体薬物複合体(ADC)標的であり、抗MP-6抗体を開発するための課題となる標的である。膜結合MP-6を含むEVは、293S細胞に、MLGag、Acyl.Hrs、ARF6、又はARRDC1のベシクル因子、及びMP-6コンストラクトを同時トランスフェクトすることによって生成した。EVは、超遠心分離によって単離した。EVの収量を表2に示す。MP-6の相対レベルはウェスタンブロットで測定した。
MP-6は、複数のがんに対する高価値の抗体薬物複合体(ADC)標的であり、抗MP-6抗体を開発するための課題となる標的である。膜結合MP-6を含むEVは、293S細胞に、MLGag、Acyl.Hrs、ARF6、又はARRDC1のベシクル因子、及びMP-6コンストラクトを同時トランスフェクトすることによって生成した。EVは、超遠心分離によって単離した。EVの収量を表2に示す。MP-6の相対レベルはウェスタンブロットで測定した。
MP-6 EVの最初のバッチの分析は、MP-6が単離されたEVにおいて発現されたことを示した(図22A)。加えて、ウェスタンブロット分析により、各ベシクル因子もベシクルに組み込まれたことが確認された(図22B)。組換えタンパク質標準を用いた定量的ウェスタンブロットを使用して、ベシクルに取り込まれたMP-6の絶対量を測定した(図22C)。
SDラットは、生成されたEVとDNA又はタンパク質ブーストで免疫化した。免疫化のためのEVは、PBS又Ribi(アジュバント)中で調製した。免疫化プロトコールを図23に示した。DNA又はタンパク質のブーストの前又は後に、ラットから抗血清を採取した。収集した抗血清から抗体を精製し、最終濃度は250、50、10、又は2μg/mlであった。精製された抗体中の抗MP-6抗体のレベルは、FACS又はウェスタンブロットで測定した。RBA細胞は、MP-6発現コンストラクトの有無にかかわらず、リポフェクタミン3000(リポフェクタミン:DNA=3:1)を2日間使用して、トランスフェクトした。これらのRBA細胞をFACS分析に使用した。
ウェスタンブロットにより、DNA又はタンパク質のブースト後にラットから採取した抗血清中の抗MP-6抗体及び抗Gag抗体のレベルを示した(図24A)。DNA又はタンパク質のブースト後にラットから採取した抗血清は、RBA細胞に対して有意な結合を有していなかったことがわかった(図24B)。本研究では、RBAベースのFACSを使用して、採取した抗血清中の抗体レベルも測定した。FACSの結果はウェスタンブロットのデータとよく相関していた(図24C及び24D)。このように、免疫化された一次抗体はRBA細胞へのバックグラウンド結合を示さず、ナイーブなSDラットのIgGはMP-6でトランスフェクトされたRBAに結合しなかったことが示された。MP-6を発現するEVで免疫化したラットから採取した抗体のみが、MP-6でトランスフェクトされたRBAへの結合を示した。したがって、RBAベースのFACSは、EV免疫化ラットによって産生されるMP-6抗体のスクリーニングに使用することができる。
本研究により、タンパク質ブーストではなくDNAブーストが、MP-6発現EVで免疫化されたラットにおいて抗MP-6抗体力価を増加させることがわかった(図24A-24D、図26)。加えて、免疫化プロセスへのアジュバント(Ribi)の組み込みも、抗MP-6抗体力価を増加させた(図24A-24D、図25A-25B)。
本研究は、アジュバントとしてのRibiが抗体力価を増加させ、Acyl.Hrs EVがMLGag EVよりも弱い抗体応答を生成したことを示した(図25A)。図25Bは、血清がFACSによる抗体力価チェックに適切であり、IgGの精製が必要ないことを示した。
実施例8:MP-7に対するモノクローナル抗体発見のためのEVを発現する抗原の使用。
本研究は、実施例7で開発された免疫化方法を使用して、膜タンパク質MP-7(複数パス膜タンパク質)に対するモノクローナル抗体を発見及び生成した。マウス抗MP-7一次抗体は、MP-7を含むEVで免疫化したノックアウトマウスから生成し、FACSによってスクリーニングした。抗MP-7ハイブリドーマは、抗血清がFACSでMP-7発現細胞への有意な結合を示したマウスから選択した(図27A-27C)。ハイブリドーマをFACSによってさらにスクリーニングして、COS7安定細胞及び内因性細胞においてMP-7への強い結合を示した抗MP-7抗体クローンを選択した(図28-30)。
本研究は、実施例7で開発された免疫化方法を使用して、膜タンパク質MP-7(複数パス膜タンパク質)に対するモノクローナル抗体を発見及び生成した。マウス抗MP-7一次抗体は、MP-7を含むEVで免疫化したノックアウトマウスから生成し、FACSによってスクリーニングした。抗MP-7ハイブリドーマは、抗血清がFACSでMP-7発現細胞への有意な結合を示したマウスから選択した(図27A-27C)。ハイブリドーマをFACSによってさらにスクリーニングして、COS7安定細胞及び内因性細胞においてMP-7への強い結合を示した抗MP-7抗体クローンを選択した(図28-30)。
実施例9:MP-1に対するモノクローナル抗体発見のための抗原を含むEVの使用。
本研究は、実施例7で開発された免疫化方法を使用して、膜タンパク質MP-1に対するモノクローナル抗体を産生した。ラットは、タンパク質又はDNAブーストを用いて、膜に結合したMP-1又はMP-1 DNAを含むEVで免疫化した。MP-1が破傷風トキソイド(MP-8 TCE4)からのユニバーサルT細胞エピトープの4つの繰り返しに融合された、追加のEVを生成した(Demotz et al.J Immunol 1989; 142)。EVは、ベシクル因子としてのMLGagの発現によって生成した。
本研究は、実施例7で開発された免疫化方法を使用して、膜タンパク質MP-1に対するモノクローナル抗体を産生した。ラットは、タンパク質又はDNAブーストを用いて、膜に結合したMP-1又はMP-1 DNAを含むEVで免疫化した。MP-1が破傷風トキソイド(MP-8 TCE4)からのユニバーサルT細胞エピトープの4つの繰り返しに融合された、追加のEVを生成した(Demotz et al.J Immunol 1989; 142)。EVは、ベシクル因子としてのMLGagの発現によって生成した。
ラットから採取した抗血清をFACSでスクリーニングした(図31A-31B)。抗体力価の増加において、DNAブーストは全体的にタンパク質ブーストよりも効果的であり、T細胞エピトープの添加は効果がなかったことが示された。タンパク質ブーストは、DNA免疫化ラットにおけるFACS力価を増加させ、タンパク質ブーストと細胞表面MP-1との間のエピトープの一部の重複が示唆された。ラット抗MP-1ハイブリドーマをFACSでスクリーニングした(図32)。RBA細胞にMP-1 DNAをリポフェクタミン 3000とともに1日間トランスフェクトし、ラット抗MP-1ハイブリドーマ上清で染色した後、AF647-抗ラットIgGで染色した。
実施例10:MP-8に対するモノクローナル抗体発見のための膜結合抗原を含むEVの使用。
本研究は、実施例7で開発された免疫化方法を使用して、膜タンパク質MP-8(単一パス膜タンパク質)に対するモノクローナル抗体を発見及び生成した。ラットを、タンパク質、MP-8をコードするDNA、又は膜結合MP-8を含むEV(ベシクル因子としてMLGagを使用して生成した)のみで免疫化した。ELISA及びFACSの結果を図33に示した。結果は、EV免疫化はタンパク質免疫化と比較してELISA+クローンが少なくなる一方で、EV免疫化はタンパク質免疫化と比較してより高いパーセンテージのFACS+抗体を生成できることを示している。
本研究は、実施例7で開発された免疫化方法を使用して、膜タンパク質MP-8(単一パス膜タンパク質)に対するモノクローナル抗体を発見及び生成した。ラットを、タンパク質、MP-8をコードするDNA、又は膜結合MP-8を含むEV(ベシクル因子としてMLGagを使用して生成した)のみで免疫化した。ELISA及びFACSの結果を図33に示した。結果は、EV免疫化はタンパク質免疫化と比較してELISA+クローンが少なくなる一方で、EV免疫化はタンパク質免疫化と比較してより高いパーセンテージのFACS+抗体を生成できることを示している。
実施例11:免疫動物からのB細胞の選別のための膜結合抗原を含む蛍光EVの使用。
本研究は、実施例7で開発された免疫化方法を使用して、膜タンパク質MP-9(複数パス膜タンパク質)に対するモノクローナル抗体を発見及び生成した。ラット及びウサギを、MP-9及びMP-9 DNAを含むEVで免疫化した。EVは、ベシクル因子としてのMLGagの発現によって生成した。
本研究は、実施例7で開発された免疫化方法を使用して、膜タンパク質MP-9(複数パス膜タンパク質)に対するモノクローナル抗体を発見及び生成した。ラット及びウサギを、MP-9及びMP-9 DNAを含むEVで免疫化した。EVは、ベシクル因子としてのMLGagの発現によって生成した。
PBMCは、ラット及びウサギの両方から取得し、GFP標識化MP-9を含むEV及びMP-9を含まないRFP標識化EVで染色した。IgG+B細胞の染色が図34に示されている。結果は、EVで染色したB細胞の2つの集団を示している。GFP/RFP+の集団は、EVにおいて非MP-9タンパク質を検出するB細胞を表している。ボックス内に示されているGFPのみで標識された集団は、MP-9を特異的に検出するB細胞を表している。他の2つのMP(MP-10及びMP-11)を使用して、RFPで標識されたMP EV及びGFPで標識された空のEVでウサギIgG+B細胞を染色することができることが示された(図35)。いずれの場合も、MPを特異的に検出するRFPのみで標識されたB細胞の明確な集団が存在している。
実施例12:タンパク質複合体の膜タンパク質に対するモノクローナル抗体を生成するためのEVの使用。
本研究は、実施例7で開発された免疫化方法を使用して、タンパク質複合体内の膜タンパク質に対するモノクローナル抗体を発見及び生成した。タンパク質複合体は、6つの異なる膜タンパク質(MP-12、MP-13、MP-14の2つのコピー、MP-15、MP-16、及びMP-17の2つのコピー)を含む。MP-12及びMP-13は二量体化して受容体(本明細書では図36A-Bにおいて受容体「A」と呼ばれる)を形成し、MP-14、MP-15、MP-16、及びMP-17は、MP-12及びMP-13によって形成される受容体の共受容体として機能する複合体(本明細書では図36A-Bにおいて共受容体「B」と呼ばれる)を形成する。MP-12とMP-13の両方、又はMP-14、MP-15、MP-16、及びMP-17の4つすべてをコードする、2つの多シストロン性発現ベクターが生成された。細胞表面での複合体の形成を確認するために、Expi293細胞に、(i)MP-12及びMP-13をコードするcDNA、(ii)MP-14、MP-15、MP-16及びMP-17をコードするcDNA、又は(i)と(ii)の両方を一時的にトランスフェクトした。MP-14、MP-15、MP-16及びMP-17の発現、並びにMP-12及びMP-13の発現は、すべてのタンパク質が共発現されたときにフローサイトメトリーによって検出し、完全な複合体のアセンブリが確認された(図36A)。完全なタンパク質複合体を含むEVを生成し、ELISAによって取り込みを確認した(図36B)。EVは、MLGagの発現によって生成した。
本研究は、実施例7で開発された免疫化方法を使用して、タンパク質複合体内の膜タンパク質に対するモノクローナル抗体を発見及び生成した。タンパク質複合体は、6つの異なる膜タンパク質(MP-12、MP-13、MP-14の2つのコピー、MP-15、MP-16、及びMP-17の2つのコピー)を含む。MP-12及びMP-13は二量体化して受容体(本明細書では図36A-Bにおいて受容体「A」と呼ばれる)を形成し、MP-14、MP-15、MP-16、及びMP-17は、MP-12及びMP-13によって形成される受容体の共受容体として機能する複合体(本明細書では図36A-Bにおいて共受容体「B」と呼ばれる)を形成する。MP-12とMP-13の両方、又はMP-14、MP-15、MP-16、及びMP-17の4つすべてをコードする、2つの多シストロン性発現ベクターが生成された。細胞表面での複合体の形成を確認するために、Expi293細胞に、(i)MP-12及びMP-13をコードするcDNA、(ii)MP-14、MP-15、MP-16及びMP-17をコードするcDNA、又は(i)と(ii)の両方を一時的にトランスフェクトした。MP-14、MP-15、MP-16及びMP-17の発現、並びにMP-12及びMP-13の発現は、すべてのタンパク質が共発現されたときにフローサイトメトリーによって検出し、完全な複合体のアセンブリが確認された(図36A)。完全なタンパク質複合体を含むEVを生成し、ELISAによって取り込みを確認した(図36B)。EVは、MLGagの発現によって生成した。
ラットは、6つの膜タンパク質(MP-12、MP-13、MP-14、MP-15、MP-16、及びMP-17)の複合体を含むEVで免疫化した。ラット由来のモノクローナル抗体のその後の特徴付けでは、例えば、MP-12/MP-13、MP-14、MP-14/MP-16、又はMP-14/MP-15のいずれかなど、複合体内のタンパク質に結合するFACS+抗体の発見に成功したことが示された(表3)。これらのデータは、EVを使用して、タンパク質複合体内に存在する膜タンパク質に対する抗体を生成することができることを示している。
本明細書に開示される主題及びその利点を詳細に説明してきたが、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書にさまざまな変更、置換、及び修正を行うことができるものと理解されたい。さらには、本出願の範囲は、本明細書に記載されるプロセス、機械、製造、及び物質の組成、手段、方法、及びステップの特定の実施態様に制限されることは意図されていない。本開示の主題、プロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、又はステップの発明から当業者が容易に認識するように、本明細書に記載される対応する実施態様と実質的に同じ機能を実行するか又は実質的に同じ結果を達成する、既存のもの又は今後開発されるものは、本開示の主題に従って利用することができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、又はステップをその範囲内に含むことを意図している。
さまざまな特許、特許出願、刊行物、製品説明、プロトコール、及び配列寄託番号が本出願全体を通して引用されており、その発明全体があらゆる目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
Claims (59)
- タンパク質に特異的に結合する抗体を産生するための方法であって、
(a)(i)ベシクル因子に曝露された細胞内で異種タンパク質を発現させること、(ii)細胞を培地で培養すること、及び(iii)異種タンパク質を含む複数の細胞外ベシクル(EV)を培地から単離することによって、異種タンパク質を含む複数のEVを産生することであって、ベシクル因子が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択される、複数のEVを産生すること;
(b)動物に複数のEVを投与することによって動物を免疫化すること;並びに
(c)異種タンパク質に結合する抗体を動物から単離すること
を含む、方法。 - 細胞が非接着細胞である、請求項1に記載の方法。
- タンパク質に特異的に結合する抗体を産生するための方法であって、
(a)(i)細胞内で異種タンパク質を発現させること、(ii)細胞を培地で培養すること、及び(iii)異種タンパク質を含む複数の細胞外ベシクル(EV)を培地から単離することによって、異種タンパク質を含む複数のEVを産生することであって、細胞が非接着細胞である、複数のEVを産生すること;
(b)動物に複数のEVを投与することによって動物を免疫化すること;並びに
(c)異種タンパク質に結合する抗体を動物から単離すること
を含む、方法。 - 複数のEVを産生することが、細胞内でベシクル因子を発現させることをさらに含む、請求項3に記載の方法。
- ベシクル因子が、MLGag、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択される、請求項4に記載の方法。
- 異種タンパク質が膜タンパク質である、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 膜タンパク質が単一パス膜タンパク質である、請求項6に記載の方法。
- 膜タンパク質が複数パス膜タンパク質である、請求項6に記載の方法。
- 膜タンパク質がタンパク質複合体の成員である、請求項6から8のいずれか一項に記載の方法。
- 膜タンパク質が、膜貫通タンパク質ではなく、膜貫通タンパク質との複合体の一部であるタンパク質である、請求項6に記載の方法。
- 非接着細胞が、293S細胞又はExpi293FTM細胞である、請求項2から10のいずれか一項に記載の方法。
- EVが、超遠心分離によって培地から単離される、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
- 複数のEVが、第0週、第2週、及び第4週に動物に投与される、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。
- EVと同時に動物にアジュバントを投与することをさらに含む、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。
- アジュバントがRibiアジュバントである、請求項14に記載の方法。
- 動物にブーストを投与してタンパク質に対する動物の免疫応答を高めることをさらに含む、請求項1から15のいずれか一項に記載の方法。
- ブーストが、タンパク質、該タンパク質をコードするポリヌクレオチド、又はそれらの組合せを含む、請求項16に記載の方法。
- ブーストがタンパク質を含む、請求項17に記載の方法。
- ブーストが、タンパク質をコードするポリヌクレオチドを含む、請求項17に記載の方法。
- 抗体がモノクローナル抗体である、請求項1から19のいずれか一項に記載の方法。
- 抗体が、ヒト、ヒト化、又はキメラ抗体である、請求項1から20のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1から21のいずれか一項に記載の方法によって産生された、単離された抗体又はその抗原結合部分。
- 請求項22に記載の抗体又はその抗原結合部分をコードする、単離された核酸。
- 請求項23に記載の核酸を含む、宿主細胞。
- 抗体の発現に適した条件下で請求項24に記載の宿主細胞を培養することを含む、抗体又はその抗原結合部分を産生する方法。
- 宿主細胞から抗体を回収することをさらに含む、請求項25に記載の方法。
- 請求項22に記載の単離された抗体又はその抗原結合部分と、薬学的に許容される担体とを含む、薬学的組成物。
- 追加の治療剤をさらに含む、請求項27に記載の薬学的組成物。
- 医薬として使用するための、請求項22に記載の単離された抗体又はその抗原結合部分。
- 疾患の治療に使用するための、請求項22に記載の単離された抗体又はその抗原結合部分。
- 医薬の製造における、請求項22に記載の単離された抗体又はその抗原結合部分の使用。
- 有効量の請求項22に記載の単離された抗体又はその抗原結合部分を個体に投与することを含む、疾患を有する個体を治療する方法。
- 追加の治療剤を個体に投与することをさらに含む、請求項32に記載の方法。
- 請求項27又は28に記載の薬学的組成物を個体に投与することを含む、疾患を有する個体を治療する方法。
- 試料中の抗体を検出するための方法であって、
(a)試料を捕捉試薬とともにインキュベートすることであって、捕捉試薬が膜結合抗原を含む複数のEVを含み、抗体が膜結合抗原に特異的に結合する、試料を捕捉試薬とともにインキュベートすること;及び
(b)捕捉試薬に結合している抗体を検出可能な抗体と接触させて、結合した抗体を検出することであって、検出可能な抗体が該抗体に特異的に結合する、結合した抗体を検出すること
を含み、
複数のEVが、(i)細胞内での膜結合抗原の発現、(ii)培地中、インビトロで細胞を培養して、膜結合抗原を提示する複数のEVを産生すること、及び(iii)膜結合抗原を提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、かつ
細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は細胞が非接着細胞である、
方法。 - (c)(b)で検出された抗体の量を測定することをさらに含み、その量が標準曲線を使用して定量化される、請求項35に記載の方法。
- 試料が、血漿、血清、又は尿試料である、請求項35又は36に記載の方法。
- 捕捉試薬が固体支持体上に固定化される、請求項35から37のいずれか一項に記載の方法。
- 固体支持体がマイクロタイタープレートである、請求項38に記載の方法。
- 検出可能な抗体が蛍光標識される、請求項35から39のいずれか一項に記載の方法。
- 膜結合抗原が、膜タンパク質又はその断片である、請求項35から40のいずれか一項に記載の方法。
- 抗体産生細胞を選別するための方法であって、
(a)抗体産生細胞を複数のEVとともにインキュベートすることであって、該複数のEVが、
i. 膜結合抗原と第1の検出可能なマーカーとを含むEVの第1の集団であって、抗体産生細胞のサブセットが膜結合抗原に特異的に結合する、EVの第1の集団;及び
ii. 膜結合抗原を欠いているが、第1のマーカーと区別可能な第2の検出可能なマーカーを含む、EVの第2の集団
を含む、抗体産生細胞を複数のEVとともにインキュベートすること;並びに
(b)EVの第1の集団に対する結合、又はEVの第1の集団とEVの第2の集団との組合せに対する結合に基づいて、抗体産生細胞を選別すること
を含み、
EVの第1の集団が、(i)第1の細胞内での膜結合抗原及び第1の検出可能なマーカーの発現、(ii)培地中、インビトロで第1の細胞を培養して、膜結合抗原を提示する複数のEVを産生すること、及び(iii)膜結合抗原を提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、
EVの第2の集団が、(i)第2の細胞内での第2の検出可能なマーカーの発現、(ii)培地中、インビトロで第2の細胞を培養して、第2の検出可能なマーカーを含む複数のEVを産生すること、及び(iii)第2の検出可能なマーカーを提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、かつ
(i)第1の細胞及び/又は第2の細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は(ii)第1の細胞及び/又は第2の細胞が非接着細胞である、
方法。 - 第1の検出可能なマーカー及び第2の検出可能なマーカーが蛍光マーカーである、請求項42に記載の方法。
- 第1の蛍光マーカー及び第2の蛍光マーカーが蛍光タンパク質である、請求項43に記載の方法。
- 選別が蛍光活性化セルソーティングによって実施される、請求項42から44のいずれか一項に記載の方法。
- 抗体産生細胞がB細胞である、請求項42から45のいずれか一項に記載の方法。
- 抗体産生細胞がハイブリドーマ細胞である、請求項42から45のいずれか一項に記載の方法。
- タンパク質を提示する複数の細胞外ベシクル(EV)を産生するための方法であって、
(a)細胞内で異種タンパク質を発現させること;
(b)細胞を培地中で培養すること;及び
(c)異種タンパク質を含む複数のEVを培地から単離すること
を含み、
細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は細胞が非接着細胞である、
方法。 - 異種タンパク質が膜タンパク質である、請求項48に記載の方法。
- 膜タンパク質が単一パス膜タンパク質である、請求項49に記載の方法。
- 膜タンパク質が複数パス膜タンパク質である、請求項49に記載の方法。
- 膜タンパク質がタンパク質複合体の成員である、請求項49から51のいずれか一項に記載の方法。
- 非接着細胞が、293S細胞又はExpi293FTM細胞である、請求項35から52のいずれか一項に記載の方法。
- 複数のEVが、超遠心分離によって培地から単離される、請求項35から53のいずれか一項に記載の方法。
- 試料中の抗体を検出するためのキットであって、
(a)膜結合抗原を含む複数のEVを含む捕捉試薬であって、検出される抗体が抗原に特異的に結合する、捕捉試薬;及び
(b)検出される抗体に特異的に結合する、検出可能な抗体
を含み、
複数のEVが、(i)細胞内での膜結合抗原の発現、(ii)培地中、インビトロで細胞を培養して、膜結合抗原を提示する複数のEVを産生すること、及び(iii)膜結合抗原を提示する複数のEVを培地から単離することによって生成され、かつ
細胞が、Acyl.Hrs、ARRDC1、ARF6、及びそれらの組合せからなる群より選択されるベシクル因子に曝露される、及び/又は細胞が非接着細胞である、
方法。 - 複数のEVが固体支持体上に固定化される、請求項55に記載のキット。
- 固体支持体がマイクロタイタープレートである、請求項55又は56に記載のキット。
- 検出可能な抗体が蛍光標識されている、請求項55から57のいずれか一項に記載のキット。
- 膜結合抗原が、膜タンパク質又はその断片である、請求項55から58のいずれか一項に記載のキット。
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