JP6073550B2 - 遺伝子操作した動物から得られるヒトポリクローナル抗体 - Google Patents

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Description

本発明の分野は、ヒトの予防的および治療的処置のための実質的にはヒトポリクローナル抗血清である。
細菌、真菌、ウイルスおよび寄生虫によって引き起こされる感染性疾病の治療は、主に化学療法に基づいている。しかし、薬剤耐性生物の発生は、新たな抗生物質の継続的開発が要求される。同時に、感染の制御は、新たな病原体の発生によって脅されている。栄養失調、ＡＩＤＳ、癌の医療的治療、自己免疫疾病および臓器移植により増加する免疫無防備状態の個体の数は、抗生物質療法の効力を減少させ、感染を制御する困難さを増大させる。
悪性疾患および癌に罹った患者の治療もまた、化学療法に基づいている。しかし、これらの治療の多くは、効力がなく、疾病に罹った患者の死亡率は高い。モノクローナル抗体技術での利点は、モノクローナル抗体の免疫原性およびそれらの効力の欠如のため、ほとんど改善を供しなかった。モノクローナル抗体療法を受けている患者における抗イデオタイプ抗体反応は、抗体治療の効果を無くさせ得る。
移植臓器のステロイド耐性拒絶の治療は、移植受容者での進行中のアロ免疫反応を逆行する生物学上の試薬（モノクローナルまたはポリクローナル抗体調製物）の使用を必要とする。しかし、抗体調製物の免疫原性は、そのような治療の効果をなくさせ、そして拒絶が逆行することを防止させ得る。結果として、移植臓器は、拒絶される可能性がある。同様に、自己免疫疾病患者の抗体療法は、抗体調製物の免疫原性により成功が限定されたものである。抗体のヒト化は、免疫原性を減少させる一方で、このような抗体の有効性は、抗イデオタイプ抗体反応、およびモノクローナル抗体の効力の欠如によって限定される。免疫反応を調節するための非免疫原性で強力な試薬が、開発されなければならない。
感染性疾病の治療のためのポリクローナル抗体療法は、前世紀の終わりに導入された。１９３０年代まで、血清療法は、結核、髄膜炎、猩紅熱、百日咳、炭疽、ボツリヌス中毒、壊疽、破傷風、ブルセラ症、赤痢、野兎病、ジフテリア、麻疹、ポリオ流行性耳下腺炎、および水痘を含めた細菌性およびウイルス性感染の治療のために使用された。しかし、動物血清の全身性投与は、発熱、悪寒、およびアレルギー反応を引き起こした。血清の病気は、治療された個人の１０〜５０％で起こった。
多様な適応症の治療で抗体を使用することの効力は、非常に高い。標的実体に特異的に結合する能力は、実体を結合し、そして破壊する多様な機会を提供する。しかし、上に示されるとおり、異種およびヒト化抗体を使用することに対する多くの障害があった。モノクローナル抗体の限定は、減少された親和性の付加的な障害を加える。したがって、感染性疾患および悪性疾患に対する保護、または移植受容者および自己免疫疾病の患者の免疫調節を提供する代替の薬剤使用法を見出す緊急の必要がある。
関連の文献
感染性疾病における抗体基本の療法は、最近、Ａ．ＣａｓａｄｅｖａｌｌおよびＭ．Ｄ．Ｓｃｈａｒｆｆ、Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ Ｄｉｓｅａｓｅｓ １５０−１６１頁；１９９５年によって再検討された。
癌および悪性疾患の治療のための抗体の使用は、Ｃ．Ｂｏｔｔｉ、Ａ．Ｍａｒｉｎｅｔｔｉ、Ｓ．Ｎｅｒｉｎｉ−Ｍｏｌｔｅｎｉ、およびＬ Ｆｅｒｒａｒｉ、Ｉｎｔ Ｊ Ｂｉｏｌ Ｍａｒｋｅｒｓ １２（４）巻：１４１−１４７頁、１９９７年；Ｄ．Ｒ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ、Ａ．Ｇｒｉｌｌｏ−Ｌｏｐｅｚ、Ｃ．ＶａｒｎｓおよびＫ．Ｓ．Ｃｈｅｍｂｅｒｓ、Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｓｏｃ Ｔｒａｎｓ ２５（２）巻：７０５−７０８頁、１９９７年；Ｃ．Ｒｅｎｎｅｒ、Ｌ．ＴｒｕｍｐｅｒおよびＭ．Ｐｆｒｅｕｎｄｓｃｈｕｈ、Ｌｅｕｋｅｍｉａ １１巻補追２：Ｓ５５−５９頁、１９９７年；Ｂ．Ｂｏｄｅｙ、Ｓ．Ｅ．ＳｉｅｇｅｌおよびＨ．Ｅ．Ｋａｉｓｅｒ、Ａｎｔｉｃａｎｃｅｒ Ｒｅｓ １６（２）巻：６６１−６７４頁、１９９６年によって、最近、再検討された。
移植拒絶の治療のためにポリクローナル抗体調製物を使用は、Ｎ．Ｂｏｎｎｅｆｏｙ−ＢｅｒａｒｄおよびＪ．Ｐ．Ｒｅｖｉｌｌａｒｄ、Ｊ Ｈｅａｒｔ Ｌｕｎｇ Ｔｒａｎｓｐｌａｎｔ １５（５）巻：４３５−４４２頁、１９９６年；Ｃ．Ｃｏｌｂｙ、Ｃ．Ａ．ＳｔｏｕｋｉｄｅｓおよびＴ．Ｒ．Ｓｐｉｔｚｅｒ、Ａｎｎ Ｐｈａｒｍａｃｏｔｈｅｒ ３０（１０）巻：１１６４５−１１７４頁、１９９６年；Ｍ．Ｊ．Ｄｕｇａｎ、Ｔ．Ｅ．ＤｅＦｏｒ、Ｍ．ＳｔｅｉｎｂｕｃｈおよびＡ．Ｈ．Ｆｉｌｉｐｏｖｉｃｈ、Ａｎｎ Ｈｅｍａｔｏｌ ７５（１−２）巻：４１−４６頁、１９９７年によって、最近、再検討された。
自己免疫性疾病のためにポリクローナル抗体療法を使用は、Ｗ．Ｃｅｎｄｒｏｗｓｋｉ、Ｂｏｌｌ Ｉｓｔ Ｓｉｅｒｏｔｅｒ Ｍｉｌａｎ ５８（４）巻：３３９−３４３頁、１９９７年；Ｌ．Ｋ．Ｋａｓｔｒｕｋｏｆｆ、Ｄ．Ｒ．ＭｃＬｅａｎおよびＴ．Ａ．ＭｃＰｈｅｒｓｏｎ、Ｃａｎ Ｊ Ｎｅｕｒｏｌ Ｓｃｉ ５（２）巻：１７５−１７８頁、１９７８年；Ｊ．Ｅ．Ｗａｌｋｅｒ、Ｍ．Ｍ ＨｏｅｈｎおよびＮ．Ｋａｓｈｉｗａｇｉ、Ｊ Ｎｅｕｒｏｌ Ｓｃｉ ２９（２−４）巻：３０３−３０９頁、１９７６年によって記述された。
抗体調製物を使用する脂肪細胞の消耗は、Ｌ．Ｄｅ Ｃｌｅｒｃｑ、Ｊ．Ｍｏｕｒｏｔ、Ｃ．Ｇｅｎａｒｔ、Ｖ．ＤａｖｉｄｔｓおよびＣ．Ｂｏｏｎｅ、Ｊ．Ａｎｉｍ Ｓｃｉ ７５（７）巻：１７９１−１７９７頁、１９９７年；Ｊ．Ｔ．ＷｒｉｇｈｔおよびＧ．Ｊ．Ｈａｕｓｍａｎ、Ｏｂｅｓ Ｒｅｓ ３（３）巻：２６５−２７２頁、１９９５年によって記述された。
細胞から動物をクローニングすることは、Ｔ．Ｗａｋａｙａｍａ、Ａ．Ｃ．Ｆ．Ｐｅｒｒｙ、Ｍ．Ｚｕｃｃｏｔｔｉ、Ｋ．Ｒ．ＪｏｈｎｓｏｎおよびＲ．Ｙａｎａｇａｃｈｉ、Ｎａｔｕｒｅ ３９４巻：３６９−３７４頁、１９９８年；Ｊ．Ｂ．Ｃｉｂｅｌｌｉ、Ｓ．Ｌ．Ｓｔｉｃｅ、Ｐ．Ｊ．Ｇｏｌｕｅｋｅ、Ｊ．Ｊ．Ｋａｎｅ、Ｊ．Ｊｅｒｒｙ、Ｃ．Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ、Ａ．Ｐｏｎｃｅ ｄｅ ＬｅｏｎおよびＪ．Ｍ．Ｒｏｂｌ、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２８０巻：１２５６−１２５８頁、１９９８年；Ｊ．Ｂ．Ｃｉｂｅｌｌｉ、Ｓ．Ｌ．Ｓｔｉｃｅ、Ｐ．Ｊ．Ｇｏｌｕｅｋｅ、Ｊ．Ｋ．Ｋａｎｅ、Ｊ．Ｊｅｒｒｙ、Ｃ．Ｂｌａｃｋｗｅｌｌ、Ｆ．Ａｂｅｌ ｄｅ ＬｅｏｎおよびＪ．Ｒｏｂｌ、Ｎａｔｕｒｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、１６巻：６４２−６４６頁、１９９８年；Ａ．Ｅ．Ｓｃｈｎｉｅｋｅ、Ａ．Ｊ．Ｋｉｎｄ、Ｗ．Ａ．Ｒｉｔｃｈｉｅ、Ｋ．Ｍｙｃｏｃｋ、Ａ．Ｒ．Ｓｃｏｔｔ、Ｍ．Ｒｉｔｃｈｉｅ、Ｉ．Ｗｉｌｍｕｔ、Ａ．Ｃｏｌｍａｎ ＡおよびＫ．Ｈ．Ｃａｍｐｂｅｌｌ、Ｓｃｉｅｎｃｅ ２７８（５３４６）巻：２１３０−２１３３頁、１９９７年；Ｋ．Ｈ．Ｃａｍｐｂｅｌｌ、Ｊ．ＭｃＷｈｉｒ、Ｗ．Ａ．ＲｉｔｃｈｉｅおよびＩ．Ｗｉｌｍｕｔ、Ｎａｔｕｒｅ ３８０（６５６９）巻：６４−６６頁、１９９６年によって記述されている。
トランスジェニック動物からの抗体の生成は、米国特許番号第５，８１４，３１８号；第５，５４５，８０７号；および第５，５７０，４２９号に記述されている。キメラの哺乳類宿主についての相同的組換えは、米国特許番号第５，４１６，２６０号に例示される。胚にＤＮＡを導入する方法は、米国特許番号第５，５６７，６０７号に記述される。胚の幹細胞の維持および拡張は、米国特許番号第５，４５３，３５７号に記述されている。
遺伝的に改変された軽および重鎖免疫グロブリン遺伝子座および少なくともヒト軽および重鎖免疫グロブリン遺伝子座の一部を含むトランスジェニック家畜が、供給されることを特徴とする、特異的抗原に対する実質的にヒトポリクローナル抗血清の産生の方法が提供される。前記方法は、抗体レパートリーが、遺伝子変換によって優先的に多様化される家畜（例えば、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ）の段階的修飾を使用する。前記方法は、対応のヒト等価物との免疫グロブリン遺伝子座の内因性要素の相同的組換えによる置換、特に、重および軽鎖の定常領域、およびＤ領域の遺伝子座に近傍のものを含めた１種または数種の可変部要素をコードする１種または数種のエキソンの置換に関与する。抗体多様性が、遺伝子変換によって優先的に発生される動物では、ヒトＶ領域要素に、主にＤ領域に近傍のＶ領域を置換することは、免疫グロブリンの大半でのヒトＶ要素の発現を生じる。この遺伝子操作に続いて、同じ種の宿主を交配し、そして宿主グリコシル化を用いた実質的にヒトの抗血清の産生で免疫化に応答する能力のある宿主について選択し、免疫グロブリンは、ヒト重鎖の少なくとも機能的部分を有する。実質的にヒトのタンパク質配列免疫グロブリンを発現する動物を、目的の免疫原、特に、治療活性を示す抗体産生を開始させる免疫原との免疫化によるポリクローナル抗体調製物の生成のために使用する。抗血清の精製後、このような抗血清を、それ自身または、感染性試薬、悪性細胞、癌、歓迎されない標的細胞または免疫調節の消耗のための他の試薬との組み合わせで使用し得る。
ヒト重鎖および軽鎖ＹＡＣを示す。 ＪｋＣｋ欠失によるＫ２遺伝子の標的不活性化を示す。 ＪＨ遺伝子の遺伝子座の標的不活性化を示す。
宿主を免疫原で免疫化させることによって、異種宿主中で実質的にヒトの抗血清を生成する方法が提供される。宿主は、内因性抗血清を産生する能力が少なくとも実質的になく、免疫原物質に露出することにより実質的にヒトのポリペプチド抗血清を優先的に産生する能力のあること；免疫グロブリン遺伝子座を転位し、Ｖ、（ＤH）、ＪおよびＣ領域を組換えて、実質的にヒトのタンパク質抗血清を産生させるそれの能力を保持することによって特徴づけられ、少なくとも１つのヒト免疫グロブリン定常領域および／または少なくとも１つのヒト可変（Ｖ）部要素を含む。特に目的であるのは、Ｃγサブクラス１、２、３および４のいずれかを含めたＣαまたはＣγのサブクラスの定常領域である。ヒト定常領域および可変部をコードするＤＮＡ断片は、対応する内因性要素の相同的組換えおよび置換によって、ゲノムに組み込まれる。
種々な動物、特に適度な量の抗血清を供給できる家畜が、使用され得る。動物は、一般に、少なくとも１ｋｇ、好ましくは２ｋｇであり、そして小型の動物は、適切であるとして使用できるが、成体の場合、５ｋｇまたはそれ以上であってよい。さらに、妊娠期間は、１２ヶ月未満、通常、１から４ヶ月の範囲にあるべきである。例示の動物は、ウサギ目、例えば、ネズミを除いた、ウサギ、ヒツジ、ウシ、イヌ、ネコ、ウマ等が挙げられる。特に目的であるものは、抗体レパートリーの多様性が、遺伝子変換によって優先的に達成される動物（すなわち、ウサギ、ブタ、ヒツジ、ウシ）である。これらの動物の中で、Ｄ領域に近傍のＶ領域要素の、ヒトＶ領域要素への置換は、大半の免疫グロブリンでのヒトＶ領域要素の発現を生じる。主題の発明の説明された遺伝子操作のアプローチ法は、マウスで行われた他のアプローチ法より実質的に早い。しかし、マウスでは、抗体レパートリーの多様化は、遺伝子転位によって優先的に達成される。
宿主細胞、例えば線維芽細胞、ケラチン細胞、ミオサイト、肝細胞、上皮細胞、または培地で育成および拡張され得るが、転位ゲノムを有しない他の細胞は、断片が宿主ゲノムに介入し始める細胞へのＤＮＡ断片の導入によって形質転換（遺伝的に修飾）される。裸のＤＮＡ、ウイルス性ベクターでの形質移入、融合、バイオリスティックス、リポソームなどを含めた種々の方法による導入がなされ得る。特定の方法は、ＤＮＡの導入、および介入の効力の目的にしたがって選択される。機能的免疫グロブリン軽および重鎖遺伝子座は、相同的組換えによって、宿主重鎖定常領域の少なくとも一部を、ヒト重鎖定常領域の少なくとも機能性部分に、そして所望の場合、類似に、宿主軽鎖定常領域を、ヒト軽鎖定常領域に置換することによって修飾される。特に目的であるのは、Ｄ領域に最も近傍のＶ領域を、ヒトＶ領域要素に置換することでもある。この方法では、免疫グロブリンのある部分は、宿主配列である一方で、抗血清は、抗血清中の非常に多様な可変部の観点で、強力な免疫応答を引き起こしそうにない。抗体多様性が、遺伝子変換によって優先的に発生される動物では、Ｄ領域に最も近傍のＶ領域をヒトＶ領域要素に置換することで、大半の免疫グロブリン中のヒトＶ要素の発現を生じる。定常領域の置換について、定常領域の３個のドメインＣH1、ＣH2およびＣH3の内の少なくとも約２を含むこと、特にＣH3を含むことは、特に目的のものである。その範囲まで、このような抗血清は、宿主で、特に免疫適合化宿主で機能でき、このような抗血清を産生する宿主を保持する減少した数の段階は魅力的である。
予定された部位での組込みについて、配列中に、組込みのためのＤＮＡ断片、および少なくとも約３０ｎｔの相同性配列によって境界線をなした第一のマーカー遺伝子、および第二のマーカー遺伝子を含めた構築物が作製され、それにより、相同性組込みで、第二のマーカー遺伝子の損失を生じる。負の選択を供する第二のマーカー遺伝子を有することによって、第二のマーカー遺伝子を有する細胞は、細胞混合物に対して選択され、それから除去される；正の選択を供する第一のマーカー遺伝子を有することによって、第一のマーカー遺伝子を有する細胞は、第二のマーカー遺伝子が感受性がある培地を使用することによって保持される。この手段で、構築物が、任意に組込まれるような細胞は、減少される。第一のマーカー遺伝子に感受性のある培地を用いることに続いて、第一のマーカー遺伝子を保持しない細胞は、減少される。この方法で、残りの細胞は、相同的組換えを有するものであるべきである。望ましくは、細胞は、非増殖状態よりむしろ、迅速に増殖する状態にある。ＦＣＳおよび成長因子を補足したＲＰＭＩ１６４０またはＤＭＥＭのような育成用培地を使用することによって、成長サイクルが誘導され得る。
細胞が形質転換または形質移入された後、使用されたマーカー、通常、抗生物質耐性またはｔｋ遺伝子による選択性培地に、細胞を入れる。その細胞を、培養中に拡張し、その後クローン化する。その後、クローン中の個々の細胞を、所望の遺伝的修飾についてスクリーニングし得る。都合よく、ＰＣＲは、所望の修飾、消耗または組込みが起こったことを同定するために使用され得る。
遺伝的修飾は、単独の修飾、または所望により、第一の修飾を示す細胞の拡張後、細胞を、次に第二の修飾にかけ得る。例えば、重鎖定常領域を置換した後、軽鎖定常領域を置換し得る。
個々の修飾が生じるとき、正の選択のための単独のマーカーを使用し、そして反復して同じマーカーを使用し得る。同じ細胞に対する２つまたはそれ以上の修飾が、発生されるとき、様々な正の選択マーカーは、独立に各段階で選択するために、使用されるべきである。すでに示されるとおり、膨大な抗生物質耐性遺伝子があり、そしてその遺伝子は、組合せて使用でき、それにより各段階での選択に対処する。選択のために有用な遺伝子は、ｎｅｏ、ｔｅｔ、ｃａｍ、ｔｋ、ｐｅｎ、ｍｔｘなどが挙げられる。宿主細胞が修飾され、そして所望の修飾を有することが示された後、その後、細胞は、除核された核移植単位細胞、例えば卵母細胞または胚の幹細胞、機能性新生仔を形成する全能性および能力のある細胞と融合させ得る。十分に樹立された従来の技術によって、融合は行われる。例えば、Ｃｉｂｅｌｌｉら、Ｓｃｉｅｎｃｅ（１９９８年）２８０巻：１２５６頁参照。代替的には、卵母細胞の除核および核移植は、注入ピペットを使用した微細手術によって行われ得る。（例えば、Ｗａｋａｙａｍａら、Ｎａｔｕｒｅ（１９９８年）３９４巻：３６９頁参照）。その後、生じた機能性卵細胞は、適切な培地で培養され、そして同調した受容体に移植される。
核移植単位細胞を生成する別の方法は、ヒト移入遺伝子を含むＤＮＡ構築物を、受精卵に導入することである。その後、卵を、胚の幹細胞を提供するために拡張し、そしてそれを、所望の遺伝的修飾についてスクリーニングし、そして続いて、卵を終末に至らせる育成母親に胚を移植し、そして生じた新生仔を、修飾ゲノタイプについてスクリーニングする。
その後、生じた突然変異宿主は、他の突然変異宿主と交配させるために使用し得る。例えば、改変した重鎖免疫グロブリン遺伝子座を有する宿主を、改変した軽鎖免疫グロブリン遺伝子座を有する宿主と交配させて、実質的にヒトのポリペプチド免疫グロブリンを産生する能力のある宿主を交配し得る。その後、２つの突然変異遺伝子を含有する半接合姉妹細胞を交配させて、同型接合姉妹細胞を生じさせる。同型接合性は、歓迎されない遺伝子配列の不在によって容易に決定され得る。各交配の後、宿主を、その細胞、特に生殖細胞中の遺伝的修飾の存在について分析し、そして通常３世代より多くない別の世代に交配させて、修飾が、継代世代を通して安定に維持されることを確実にし得る。種々の子孫のゲノムを、遺伝的修飾の維持について分析し得るか、または適切な場合、子孫を、遺伝的修飾が発生した生物学的変化について分析し得る。
いったん宿主が発生されると、宿主は、ここで、使用されて、種々の条件下で抗血清を生成し得る。抗血清の使用によって、抗原、抗原に共有結合で結合したハプテンを含む免疫原、生物、例えばウイルスおよび単細胞生物、生の、弱毒化した、または死滅した生物の断片、オルガネラ、細胞、特に、ヒト細胞または細胞の断片等が使用し得る。このように、抗血清を、抗原、小さな有機分子または種々の実体が、ヒト宿主に対して内因性または外因性であり得る細胞に向け得る。その免疫化組成物を、任意の従来の手段で、アジュバントと共に、またはなしに投与しでき、そして予め決定された日程にしたがって投与され得る。その後、免疫化組成物についての親和性が、監視でき、そしてその抗血清が、所望の特異性および親和性を示すときに収集される。抗血清の親和性は、少なくとも約１０-7、通常少なくとも約１０-8、好ましくは少なくとも約１０-9、またはそれ以上である。
ある種の用途については、Ｄ領域に近傍のＶ要素が種々のヒトＶ領域要素に置換された宿主を使用し得る。この方法で、同じ免疫原に対する様々な免疫応答は、可変部配列が遺伝子変換の結果であり得る様々な宿主から得られ、そしてそれにより様々の対立遺伝子が提供される。様々な宿主から得られる抗血清を混合して、境界線のレパートリーの抗体を提供し得る。１０個までまたはそれ以上の異なる宿主が、目的の抗原によって、使用され得る。
抗体調製物は、ヒト配列免疫グロブリンを発現する遺伝子操作した動物の血液を分画することによって得られる。濃縮免疫グロブリン分画は、クロマトグラフィー（親和性、イオン交換、ゲル濾過など）、硫酸アンモニウムのような塩、エタノールのような有機溶媒、またはポリエチレングリコールのような高分子との選択的沈降によって製造され得る。
分画した抗体は、ヒトでの静脈投与のために適切な非毒性で、非発熱物質の培地、例えば滅菌平衡生理食塩水に溶解または希釈され得る。ある種の用途では、抗体調製物は、上皮に直接塗布され得る。このような用途のために、分画した抗体は、ＫＹゼリー等のような水溶性ゲルに溶解させ得る。
投与のために使用される抗体調製物は、０．１から１００ｍｇ／ｍｌ、さらに通常には１から１０ｍｇ／ｍｌまでの免疫グロブリン濃度を示すポリクローナル抗体集団を含むことによって一般に特徴づけられる。抗体調製物は、種々のイソタイプの免疫グロブリンを含有し得る。代替的には、抗体調製物は、ただ１つのイソタイプ、または多数の選択イソタイプの抗体を含有できる。
ほとんどの例では、抗体調製物は、未修飾免疫グロブリンから構成される。代替的には、免疫グロブリン分画は、酵素的消化（例えば、ペプシン、パパイン、プラスミン、グリコシダーゼ、ヌクレアーゼなどを用いた）、加熱などのような処置にかけ、および／またはさらに分画し得る。
抗体調製物は、一般に、適切な静脈に埋められたカテーテルを介して注射または輸液により都合よく静脈で導管系に投与される。抗体調製物を、一般に約１０分から約２４時間まで、さらに一般的には約３０分から約６時間までの範囲に入る適切な速度で、液体が患者によって許容され得る速度によって投与する。有効な投与量の投与は、単回注入、または一連の注入で起こり得る。反復注入は、抗体調製物の半減期および医療上の指示によって、一日一回、週一回、月一回、または三ヶ月に一回投与され得る。上皮表面への塗布については、抗体調製物を、治療の必要な表面に、意図される最終結果を提供するのに十分な量で塗布し、そして必要とされる場合、繰返され得る。
その抗体調製物は、疾病を引き起こすか、または所望でないか、または異常な免疫応答を発揮するヒトの体組織中の抗原性実体を結合し、そして中性にするそれらの能力での用途を見出す。「抗原性実体」は、タンパク質、並びに、少なくとも抗体に結合する能力があり、そして好ましくは免疫応答を刺激する能力もある細胞または感染性疾病を引き起こす生物または剤を含めた任意の溶解性または細胞表面結合分子を含むことがここに定義される。
単独療法、または化学療法との組み合わせとして感染性の剤に対する抗体調製物の投与で、感染性粒子の排除を生じる。抗体の単回投与は、一般に１０から１００倍まで、より一般的には１０００倍以上、感染性粒子の数を減少させる。同様に、単独療法または化学療法との組み合わせとして悪性疾病を有する患者での抗体療法は、一般に１０から１００倍まで、または１０００倍以上、悪性細胞の数を減少させる。療法は、拡張量の時間を越えて繰返されて、感染性粒子、悪性細胞などの完全な排除を保証し得る。ある種の例では、抗体調製物を用いた療法は、検出可能な量の感染性粒子または歓迎されない細胞の不在下で、拡張量の時間継続される。同様に、免疫応答の調節のための抗体療法の使用は、治療用抗体の単回または多重投与から構成され得る。療法は、任意の疾病症状の不在下で、拡張量の時間継続され得る。
主題の治療は、感染性疾病または悪性疾患を阻害するのに十分な投与量で、化学療法と共に使用され得る。自己免疫疾病の患者または移植受容者で、抗体療法は、免疫反応を阻害するのに十分な投与量で免疫抑制療法と共に使用され得る。
以下の実施例は、例示として供与され、そして限定としてでない。
実験
実質的にヒトの免疫グロブリンを発現するトランスジェニック・ウサギの発生
ヒト定常領域要素および可変部要素をコードするエキソンは、相同的組換えによりウサギ線維芽細胞のゲノムに組み込まれる。ウサギ線維芽細胞を、ヒト免疫グロブリン遺伝子座要素を含む種々の線状ＤＮＡ構築物と形質移入させる。成功裏に形質移入した細胞を選択し、そしてウサギのクローニングに使用する。
ウサギのクローニング
成熟オランダ・ベルトンウサギを、毎１２時間（０．３ｍｇ×２および０．４ｍｇ×４）に、濾胞刺激ホルモン（ＦＳＨ）の皮下注射によって過剰排卵させる。卵発生は、最後のＦＳＨ注射の１２時間後に、０．５ｍｇの黄体形成ホルモン（ＬＨ）の静脈注射によって誘導される。卵母細胞は、ＬＨ注射の１７時間後の卵管洗浄によって回収される。卵母細胞は、成熟の１６〜１９時間後に機械的に除核される。染色体除去は、紫外線下で、ｂｉｓＢＥＮＳＩＭＩＤＥ（ホエスト３３３４２、ミズーリー州セントルイスのシグマ）染料で評価する。
除核した卵母細胞を、１５ｕｓ（エレクロセル・マニュピュレーター２００、カリフォルニア州サンディエゴのジェネトロニックス）について１８０Ｖ／ｃｍの１回の電気パルスを使用することによって、活発に分割する線維芽細胞と融合させる。３〜５時間後、卵母細胞を、４分間、カルシウムイオノファー（６ｕＭ）（番号４０７９５２、カリフォルニア州サンディエゴのカルビオケム）、および３時間、３ｍｇ／ｍｌウシ血清アルブミン（脂肪酸不含、シグマ）を用いて、ＣＲ２培地（特に、ニュージャージー州ラバレットのメディア中の）２ｍＭの６−ジメチルアミノプリン（ＤＭＡＰ、シグマ）で化学的に活性化させる。活性化に続いて、胚を、ハムスター胚培養用培地（ＨＥＣＭ）−ヘペスで５回洗浄し、そして順次、７日間、３７．８℃で、そして空気中５％ＣＯ２で、３ｍｇ／ｍｇｌ脂肪酸不含ＢＳＡを含むＣＲ２培地で培養する。その後、胚を、同調させた受容体に移植させる。子孫を、ＰＣＲによって移入遺伝子のセグメントについて分析する。
ウサギで、Ｂ型肝炎表層抗原に対して発現されるヒト抗体の結合
遺伝子操作したウサギ（上に記述されるとおり）に、０日目および１４日目に、精製Ｂ型肝炎表層抗原（ＨＢｓＡｇ）（不完全フロイントアジュバント中１０μｇ）を筋肉内に免疫した。２８日目に、動物を、耳から出血させ、そして血清を作成する。ＥＬＩＳＡプレート（ＮＵＮＣ、デンマーク）に、１時間、室温で、ＰＢＳ中の１μｇ／ｍｌのＨＢｓＡｇを被覆させる。続いて、利用可能な結合部位は、ＰＢＳ中１％非脂肪スキムミルク（ＮＦＭ）（３００μｌ／ウエル）でのインキュベーションによって遮断される。ウサギ血清を、ＰＢＳ／１％ＮＦＭに希釈し、そして被覆ウエルに添加する。１時間のインキュベーションの後、プレートを、３回、ＰＢＳ／０．０５％ツイーン２０で洗浄し、そして結合Ｉｇを、西洋ワサビペルオキシダーゼで接合させたヤギ抗ヒトＩｇを使用して検出する。接合ヤギ抗体を、１ｍｇ／ｍｌでｏ−フェニレンジアミン・ジヒドロクロリド（シグマ）を使用して検出する。比色反応を、１Ｍ ＨＣｌ溶液の添加によって停止させ、そして吸光度を、４９０ｎｍで測定する。対照として、非免疫ウサギから得た血清を、使用する。非免疫ウサギから得た血清は、ＨＢｓＡｇと反応しない。１：１００の希釈で、未被覆およびＨＢｓＡｇ被覆ウエルで測定した光学密度は、０．４未満である。対照的に、免疫ウサギから得た血清は、ＨＢｓＡｇと反応性のある実質的にヒトの抗体を含有する。１：１００の血清希釈で、測定された光学密度は、２．８である。血清のさらなる希釈で、測定された光学密度は、０．２に（２５６００の希釈で）減少する。ヤギ抗ウサギＩｇＧ−ＨＲＰ接合体と反応性のある抗体は、まったく検出されない。これは、遺伝子操作したウサギは、免疫化に続く実質的にヒトの抗−ＨＢｓＡｇ抗体を産生することを示す。
ヒト抗体を使用するウイルス感染セルラインの補体指向性細胞毒性
ＨＢｓＡｇを発現するヒト肝癌腫セルラインを、１時間、３７℃で、１００ｕｌのＰＢＳ中の０．１ｍＣｉ51Ｃｒで標識する。２千個の51Ｃｒ標識細胞を、抗−ＨＢｓＡｇ免疫グロブリンを発現する遺伝子操作したウサギから得た血清（上記参照）とインキュベートする。３７℃で、２時間後、上清への51Ｃｒの放出は、シンチレーション測定装置を用いて放射活性を測定することによって測定される。最大限の放出の測定のために、１％トリトン×１００を添加する。細胞溶解の程度は、以下のとおり計算される：溶解率（％）＝実験的ＣＰＭ±自発的ＣＰＭ数／ＣＰＭ総数±自発的ＣＰＭ。非免疫化ウサギから得た血清（１：３０に希釈）との標識細胞のインキュベーションは、細胞溶解（＜１０％）を生じる。しかし、免疫化ウサギから得られる血清を用いた細胞のインキュベーションは、８０％細胞溶解を引き起こす。加熱処理（３０分間、５６℃）による血清中の補体の不活性化は、免疫化ウサギから得た血清を不活性にさせる。これらの結果は、遺伝子操作したウサギによって産生される実質的にヒトの抗体は、ＨＢｓＡｇ陽性細胞に結合し、そして補体依存性溶解を引き起こすことを示す。
感染を示す動物の処置
実質的にヒトの免疫グロブリンを、硫酸アンモニウム沈降およびイオン変換クロマトグラフィーにより、遺伝子操作したウサギの血清から精製する。ＳＣＩＤマウスに、ＨＢｓＡｇを発現する百万個のヒト肝臓癌腫細胞を注射する。続いて、２５μｇの免疫グロブリンを、日当たり一回腹膜に注射する。非免疫化ウサギ血清から単離される抗体で処置した動物は、約６０日後に死ぬ。これは、肝臓癌腫細胞の未処置受容者に類似する。対照的に、免疫化ウサギ血清から単離される抗体で処置されるマウスは、１５０日以上の間生存する。これは、遺伝子操作されるウサギで産生されるヒト抗体は、ＳＣＩＤマウスからヒト癌腫細胞を排出する能力のあることを示す。
実質的にヒトの免疫グロブリン遺伝子を発現する遺伝子操作されたウサギを用いることによって、抗原、感染性粒子、癌細胞等に対するポリクローナル抗体調製物を発生させ得ることは、上の結果から明らかである。このようなポリクローナル抗体調製物は、感染性疾病または悪性疾患に罹っている患者を治療するために使用できる。抗血清も、細胞副集団の排出、サイトカインなどによる免疫応答を調節するために使用し得る。ヒト抗体調製物は、ヒト患者での免疫応答を生む見込みが実質的に減少されたことを示し、異種の抗血清に比べると、ほとんど副作用を示さず、そして正の結果で安全に使用できる。
ここに引用される文献の全ては、各文献が、個々に全体的に組み込まれるように、参照してここに組み込まれる。
多くの変化および修飾が、付随の請求項の概念および範囲から逸脱することなく、そこに行われ得ることは、当業者のだれにも明らかである。

Claims (21)

  1. 免疫原を特異的に認識する複数のトランスジェニックウサギのポリクローナル抗血清組成物であって、前記抗血清組成物中の免疫グロブリンタンパク質分子は、対応するウサギ遺伝子座においてウサギ重鎖Ｖ領域のうちＤ領域に最も近傍のＶ領域要素がヒトＶ領域要素をコードするエキソンで置換されてなる上記トランスジェニックウサギから産生されるものであり、ここで、当該エキソンが各トランスジェニックウサギにおいてそれぞれ異なっており、前記免疫グロブリンタンパク質分子が前記免疫原に特異的に結合するものであり、上記トランスジェニックウサギからの抗血清が混合されてなる、組成物。
  2. 前記トランスジェニックウサギが、前記抗原性実体で免疫され、少なくとも１ｋｇの重量であり、相同的組換えによりそのゲノムに組み込まれた機能的ヒト重鎖免疫グロブリン遺伝子の少なくとも一部を含む、請求項１に記載のポリクローナル抗血清。
  3. 前記トランスジェニックウサギが遺伝子変換により抗体多様性を生じる、請求項１に記載のポリクローナル抗血清組成物。
  4. 前記機能的ヒト重鎖免疫グロブリン遺伝子の一部が少なくとも１つの定常領域要素を含む、請求項１に記載のポリクローナル抗血清組成物。
  5. 前記機能的ヒト重鎖免疫グロブリン遺伝子の一部が少なくとも１つの可変部要素をさらに含む、請求項４に記載のポリクローナル抗血清組成物。
  6. 前記可変部要素がＤ領域に近傍の可変部要素である、請求項５に記載のポリクローナル抗血清組成物。
  7. 前記免疫原が疾病を引き起こす生物またはその抗原性部分を含む、請求項１に記載のポリクローナル抗血清組成物。
  8. 前記免疫原がヒトに対して内在性の抗原である、請求項１に記載のポリクローナル抗血清組成物。
  9. 前記免疫原がヒトに対して外因性の抗原である、請求項１に記載のポリクローナル抗血清組成物。
  10. 少なくとも１ｋｇの重量であり、相同的組換えによりそのゲノムに組み込まれた機能的ヒト重鎖免疫グロブリン遺伝子の少なくとも一部を含むトランスジェニックウサギであって、前記機能的ヒト重鎖免疫グロブリン遺伝子の一部は、少なくとも部分的にヒト重鎖免疫グロブリンポリペプチド配列を含む機能的な免疫グロブリンタンパク質分子をコードし、前記ウサギに内在性の重鎖免疫グロブリン配列枠内で再配列し、前記動物が、免疫を与えられたときに、前記機能的な免疫グロブリンタンパク質分子を生成するトランスジェニックウサギであって、ここで、前記免疫グロブリンタンパク質分子は、対応するウサギ遺伝子座においてウサギ重鎖Ｖ領域のうちＤ領域に最も近傍のＶ領域要素がヒトＶ領域要素をコードするエキソンで置換されてなる上記トランスジェニックウサギから産生されるものであり、当該エキソンが各トランスジェニックウサギにおいてそれぞれ異なっている、上記ウサギ。
  11. 少なくとも１ｋｇの重量であり、相同的組換えによりそのゲノムに組み込まれた機能的ヒト軽鎖免疫グロブリン遺伝子の少なくとも一部を含むトランスジェニックウサギであって、前記ヒト軽鎖免疫グロブリン遺伝子が、少なくとも部分的にヒト軽鎖免疫グロブリンポリペプチド配列を含む機能的な免疫グロブリンタンパク質分子をコードし、前記ウサギに内在の配列枠内で再配列するトランスジェニックウサギであって、前記免疫グロブリンタンパク質分子は、対応するウサギ遺伝子座においてウサギ重鎖Ｖ領域のうちＤ領域に最も近傍のＶ領域要素がヒトＶ領域要素をコードするエキソンで置換されてなる上記トランスジェニックウサギから産生されるものであり、当該エキソンが各トランスジェニックウサギにおいてそれぞれ異なっている、上記ウサギ。
  12. 前記トランスジェニックウサギが遺伝子変換により抗原多様性を発生する、請求項１０または１１に記載のトランスジェニックウサギ。
  13. 前記機能的ヒト重鎖免疫グロブリン遺伝子の一部が少なくとも１つの定常領域要素を含む、請求項１０または１１に記載のトランスジェニックウサギ。
  14. 前記機能的ヒト重鎖免疫グロブリン遺伝子の一部が少なくとも１つの可変部要素をさらに含む、請求項１３に記載のトランスジェニックウサギ。
  15. 前記可変部要素がＤ領域に近傍の可変部要素である、請求項１４に記載のトランスジェニックウサギ。
  16. 前記ヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子がκ鎖をコードする、請求項１２に記載のトランスジェニックウサギ。
  17. 少なくとも１ｋｇの重量であり、相同的組換えによってそのゲノムに組み込まれるヒト免疫グロブリン遺伝子を含むトランスジェニックウサギを生産する方法であって、前記トランスジェニックウサギが、免疫化されたときにヒト免疫グロブリンポリペプチド配列の少なくとも一部から構成される機能的な免疫グロブリンタンパク質分子を産生し、前記方法は、
    定常および／または可変部要素が、前記動物の細胞核の遺伝的改変によりヒト重鎖免疫グロブリン遺伝子座の少なくとも機能的部分に置換される重鎖免疫グロブリン遺伝子座を含む第一の突然変異細胞を産生し；前記突然変異細胞の細胞核を、除核した卵母細胞に導入して、第一の胚幹細胞を提供し；前記第一の胚幹細胞を、雌受容体宿主に導入して、第一の突然変異新生仔を産生し；
    定常および／または可変部要素が、前記動物の細胞核の遺伝的改変によってヒト軽鎖免疫グロブリン遺伝子座の少なくとも機能的部分に置換される軽鎖免疫グロブリン遺伝子座を含む第二の突然変異細胞を産生し；前記突然変異細胞の細胞核を、除核した卵母細胞に導入して、第二の胚幹細胞を提供し；前記第二の胚幹細胞を、雌受容体宿主に導入して、第二の突然変異新生仔を産生し；そして
    成熟した第一および第二突然変異新生仔を交配させ、そしてヒトの抗血清を産生する能力があり、そして内因性抗血清を産生する能力の少なくともないトランスジェニックウサギを選択することを含む、方法であって、ここで、前記免疫グロブリンタンパク質分子は、対応するウサギ遺伝子座においてウサギ重鎖Ｖ領域のうちＤ領域に最も近傍のＶ領域要素がヒトＶ領域要素をコードするエキソンで置換されてなる上記トランスジェニックウサギから産生されるものであり、当該エキソンが各トランスジェニックウサギにおいてそれぞれ異なっている、上記方法。
  18. 少なくとも１ｋｇの重量であり、相同的組換えによってそのゲノムに組み込まれるヒト免疫グロブリン遺伝子を含むトランスジェニックウサギを産生する方法であって、前記トランスジェニックウサギが、免疫化されたときにヒト免疫グロブリンポリペプチド配列の少なくとも一部から構成される機能的な免疫グロブリンタンパク質分子を産生し、前記方法は、
    定常および／または可変部要素が、前記動物の細胞核の遺伝的改変により少なくとも機能的部分またはヒト重鎖および／または軽鎖免疫グロブリン遺伝子座に置換される重および軽鎖免疫グロブリン遺伝子座を含む突然変異細胞を産生し；前記突然変異細胞の細胞核を、除核した卵母細胞に導入して、胚幹細胞を提供し；前記胚幹細胞を、雌受容与体宿主に導入して、突然変異新生仔を産生し；そして
    成熟した突然変異新生仔を交配させ、そしてヒト抗血清を産生する能力があり、そして内因性抗血清を産生する能力が少なくともないトランスジェニックウサギを選択することを含む、方法であって、ここで、前記免疫グロブリンタンパク質分子は、対応するウサギ遺伝子座においてウサギ重鎖Ｖ領域のうちＤ領域に最も近傍のＶ領域要素がヒトＶ領域要素をコードするエキソンで置換されてなる上記トランスジェニックウサギから産生されるものであり、当該エキソンが各トランスジェニックウサギにおいてそれぞれ異なっている、上記方法。
  19. 前記重鎖遺伝子座が少なくとも１つの定常領域要素を含む、請求項１７または１８に記載の方法。
  20. 前記重鎖遺伝子座が少なくとも１つの可変部要素をさらに含む、請求項１７または１８に記載の方法。
  21. 前記可変部要素がＤ領域に近傍の可変部要素を含む、請求項２０に記載の方法。
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