JP6553042B2 - 変更されたグリコシル化パターンを有するFc含有分子を産生する細胞並びにその方法及び使用 - Google Patents

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本出願は、糖鎖工学の分野に関し、より詳細には、Fc含有分子、例えば、抗体の糖鎖工学に関する。本明細書では、特定のグリコシル化パターンを有するFc含有分子が、それぞれの抗原に対する結合親和性が変更されることなく、in vivoで相当長い循環半減期を有することが示される。これは、治療効果に影響を与えずに、これらの分子を投与しなければならない頻度の低減において治療上の意味を有する。また、所望のグリコシル化パターンを有するFc分子を産生することができる細胞も提供される。
抗体、特にIgG抗体は、過去20年に亘って開発された最も成功している一部の治療法の基礎である(例えば、ほんの数例を挙げると、ベバシズマブ、リツキシマブ、インフリキシマブ、アダリムマブ、トラスツズマブ、又はセツキシマブ)。この成功は、IgG抗体が、高い特異性を有し、長い血清半減期を有し、かつ比較的ルーチン的に作製することができ、IgG抗体が免疫療法の理想的な薬であるという事実に少なくともある程度起因する。抗体分子(又は免疫グロブリン、Ig)の基本構造は、2つの同一のポリペプチド重鎖及び2つの同一のポリペプチド軽鎖からなる。これらの鎖は、ジスルフィド結合によって連結され、「Y」形構造を形成している。ヒト免疫グロブリンは、重鎖について5つのクラス(IgG、IgA、IgD、IgE、及びIgM)に分類することができる。IgG及びIgA抗体はそれぞれ、4つのサブクラス(IgG1〜4)及び2つのサブクラス(IgA1〜2)にさらに細分される。特定の抗原の認識は、抗原結合断片(Fab)によって仲介され、この抗原結合断片は、軽鎖及び重鎖の可変領域及び1つの定常ドメインを含む。エフェクター機能は、重鎖の定常領域の他の2つのドメイン(CH2及びCH3)に一致する断片結晶化可能領域(Fc)のエフェクタータンパク質、例えば、Fc受容体(FcRs)への結合によって開始される。従って、Fab断片は、軽鎖及び重鎖の可変ドメイン及び定常ドメインからなり、Fc断片は、重鎖の定常ドメインから完全になる。このFcドメインは、新生Fc受容体(FcRn)へのpH依存性の結合により抗体の血清半減期を延長し、これにより、タンパク質がエンドソームで分解されるのが防げられる。
殆どの生物学的に活性なタンパク質及びペプチドが、迅速な腎クリアランスにより非常に短い血清半減期を有し、これにより標的組織でのこれらの曝露、結果としてこれらの薬理作用が限定されるため、抗体の長い血清半減期を考慮して、Fc−融合タンパク質の作製は、治療タンパク質の半減期を延長するように行われる。Fc融合戦略はまた、多大な成功をもたらす:市販のFc融合タンパク質は、例えば、エタネルセプト、アレファセプト、アバタセプト、リロナセプト、ロミプロスチム、ベラタセプト、及びアフリベルセプトを含む。さらなる利点として、Fc融合タンパク質のFc部分は、容易な発現及びタンパク質A−親和性精製を可能にし、これにより抗体及びFc融合治療の開発に実用的な利益を付与する。
抗体工学のアプローチは、例えば、リガンド若しくはFc受容体への抗体の結合特性を変更することによって、又は抗体の半減期をさらに延長することによって、治療抗体の臨床的な成功をさらに促進するために使用される。これを達成するための典型的なアプローチは、突然変異の導入又は抗体のグリコシル化の変更を含む。Fc鎖への突然変異の導入は、もはや天然の配列として機能しないという特有の欠点を有する。循環半減期を延長するために一般に受け入れられる治療タンパク質のグリコシル化に反して、免疫グロブリンの循環から消失速度に対するグリコシル化の影響についての研究は、矛盾する結果を生み(Millward et al.,2008)、殆どの研究は、Fc部分のグリカン構造の差異は、クリアランスに影響を及ぼさないという結論を下している(Chen et al.,2009)。
抗体鎖の翻訳後修飾中に、小胞体及びゴルジ装置の酵素は、炭水化物鎖を抗体のポリペプチド主鎖に付着させることができる。単一N−結合グリカンが、全てのIgGサブクラスのFc部分の297位(Kabat numbering)のアスパラギンに存在する。IgG抗体の約20%が、分子のどこかにグリカンを含む(Jefferis,2005)。殆どの組換え抗体薬は、単一Fcグリコシル化部位のみを含むように改変又は選択される。
抗体鎖が、正確に折り畳まれて結合すると、297位のオリゴ糖が、CH2ドメインによって囲まれた内部空間内に隔離され、オリゴ糖と抗体のアミノ酸との間に広範な非共有相互作用が存在し、高次構造に対する相互作用が生じる。
保存されたAsn−297部位に見られるオリゴ糖は、典型的には、フコシル化バイアンテナ複合型である。しかしながら、抗体分子の中で、変更された分岐鎖の長さ及び/又は炭水化物部分の変更された数により、炭水化物構造(糖型)における相当な不均一性が存在し得る。実際、付着したN−結合オリゴ糖の構造は、プロセシングの程度によってかなり異なり、かつ二等分GlcNAc及びコアフコース残基を含む又は含まない高マンノースオリゴ糖及び複合バイアンテナ型オリゴ糖含み得る(Wright and Morrison,1997)。典型的には、所与のグリコシル化部位に付着されたコアオリゴ糖構造の不均一なプロセシングが存在し、結果として、モノクローナル抗体さえも複数の糖型として存在する。さらに、抗体のグリコシル化における大きな相違が、抗体産生細胞株間に生じ、小さな相違も、異なる培養条件下で増殖された所与の細胞株に見られる。
実際、哺乳動物N−グリカン生合成における各ステップ(図1a、上部)は、<100%の効率であり、一部の酵素が、基質に対して競合し、多数の異なる糖型が生じる。不均一なグリコシル化は、治療タンパク質の生産で問題を発生させる。例えば、グリカンは、薬物動態及び生物活性に影響を与え得る(Ferrara et al.,2006; Elliott et al.,2004);しかしながら、N−グリカンは、しばしば、タンパク質の折り畳みにとって不可欠であるため、これらの問題は、N−グリコシル化部位を完全に除去しても、又は小胞体の前又は中でグリコシル化を妨げても克服することができない。
糖型の差異は、異なる又は一貫性のないエフェクター機能を生じさせることがあり、これにより、抗体は、調節の観点から治療に使用すること又は規定することが困難になり得る。また、一般的にヒトでは生合成されない糖型は、アレルギー性及び免疫原性であり得、かつ結合した抗体の血漿クリアランスを促進させ得る。位置297でFc部分の脱グリコシル化により、Fc含有分子のエフェクター機能の低下若しくは喪失、又は安定性の低下が起こり得る(Krapp et al.,2003;Yamaguchi et al.,2006;Barb et al.,2011;Buck et al.,2013)。
改善された特性、例えば、長い循環半減期を有するが、欠点、例えば、不均一なグリコシル化も、抗原結合の減少もないFc含有分子を得ることが有利であろう。
本発明の目的は、循環中で長い半減期を有する抗体及びFc融合タンパク質を産生させる方法を提供することにある。本発明の目的はまた、通常の哺乳動物細胞で得られるグリコシル化プロフィールよりも大幅に不均一性の低いグリコシル化プロフィールを有する抗体及びFc融合タンパク質を提供することにある。
非常に特殊で単純なグリカンを有する糖タンパク質を得るために糖鎖が改変された動物細胞株を樹立すると、驚くべきことに、この細胞株で産生されるFc含有分子が、in vivoで大幅に長い循環時間を有することが分かった。この抗体は、その他が非糖鎖改変細胞で産生される抗体と同一であるため、差異は、特定のグリコシル化パターンによるものだけである。
従って、第1の態様では、
− エンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列;
− Fc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列を含む細胞が提供される。
特に、細胞は高等真核細胞であると考えられる。さらなる特定の実施形態によると、高等真核細胞は、脊椎動物細胞、特に哺乳動物細胞である。例として、限定されるものではないが、CHO細胞又はHEK293細胞(例えば、HEK293S細胞)が挙げられる。特定の実施形態によると、Fc含有分子のFc部分は、IgG型分子のFcである。
特定の実施形態によると、遺伝子MGAT1によってコードされるグリコシルトランスフェラーゼGnTIは、細胞内で不活性化される。
特定の実施形態によると、エンドグルコサミニダーゼ酵素の発現は、ゴルジ装置を標的にする。これは、例えば、エンドグルコサミニダーゼをゴルジ局在化シグナルに機能的に連結することによって達成することができる。
特定の実施形態によると、エンドグルコサミニダーゼ酵素は、マンノシル−糖タンパク質endo−β−N−アセチルグルコサミニダーゼ(E.C.3.2.1.96)である。様々なこのような酵素、例えば、Endo T、Endo H、Endo S、ENGaseが存在する。特に考えられる酵素はEndo Tである。
さらなる態様によると、これらの細胞での産生によって得られるFc含有分子、即ち、
− エンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列;
− Fc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列の存在によって特徴付けられる高等真核細胞で産生されるFc含有分子が提供される。
これらの細胞でFc含有分子を産生させると、特定のグリコシル化パターンを有する分子が得られる。従って、Fc部分のグリコシル化が、三糖構造Neu5Ac−Hex−HexNAc、二糖構造Hex−HexNAc、及び単糖構造HexNAcから選択されるグリカンからなることを特徴とするFc含有分子が提供される。特殊な実施形態によると、グリカンは、三糖構造及び二糖構造から選択される(即ち、単一HexNAc、例えば、単一GlcNAcが存在する構造ではない)。
より具体的には、Fc部分のグリコシル化は、Fc部分の残基N297のグリコシル化である。これは、IgG様分子のFc部分の保存された残基である。
単一グリコシル化部位を有するFc分子は、典型的には、1つのグリカン鎖しか有していないため、Fc部分のグリコシル化(例えば、N297のグリコシル化)が、三糖構造Neu5Ac−Hex−HexNAc、二糖構造Hex−HexNAc、及び単糖構造HexNAcから選択される1つ以上のグリカンからなることを特徴とする複数の同一Fc含有分子も提供される。特定の実施形態によると、複数のFc含有分子の少なくとも1つは、三糖構造及び二糖構造から選択されるグリカンを有する、即ち、複数のFc含有分子の少なくとも1つが、単糖構造HexNAcではないグリカンを有する。
さらなる特定の実施形態によると、Fc含有分子のグリカン又は複数の含有分子のグリカンは、三糖構造Neu5Ac−α−2,3−Gal−β−1,4−GlcNAc、二糖構造Gal−β−1,4−GlcNAc、及び単糖構造GlcNAcから選択される。
特定の実施形態によると、特定のグリコシル化を有するFc含有分子は、抗体、特にIgGである。
さらなる態様によると、本明細書に記載のFc含有分子は、薬剤として使用するために提供される。例えば、Fc含有分子は、静注免疫グロブリン療法に使用するために提供することができる。これは、静注免疫グロブリン療法で対象を処置する方法が提供されることと同義であり、この方法は、本明細書に記載の細胞によって産生されるFc含有分子を前記対象に投与するステップを含む。又は別法として、静注免疫グロブリン療法で対象を処置する方法が提供され、この方法は、Fc含有分子(又は複数のFc含有分子)を前記対象に投与するステップを含み、Fc部分のグリコシル化が、三糖構造Neu5Ac−Hex−HexNAc、二糖構造Hex−HexNAc、及び単糖構造HexNAcから選択されるグリカンからなることを特徴とする。
なおさらなる態様によると、高等真核細胞で、残基N297の特定のグリコシル化パターンを有するFc含有分子を産生させる方法が提供され、この方法は:
− ゴルジ局在化シグナルに機能的に連結されたエンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列、及びFc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列を、このエンドグルコサミニダーゼ酵素及びこのFc含有分子の発現に適した条件で含む高等真核細胞を用意するステップ;及び
− Fc含有分子がエンドグルコサミニダーゼに細胞内で接触した後にこのFc含有分子を回収するステップを含む。
特定の実施形態によると、産生されるFc含有分子は分泌される。
特定のグリコシル化パターンを有するFc含有分子が、長い循環半減期を有することは特に有利である。即ち、これらのFc含有分子は、循環中に長く残存する、効率的に除去されにくい、又は変更されたグリコシル化パターンを有していないFc含有分子よりも長い時間、一定の閾値濃度を維持する。これは、複雑なグリコシル化が循環半減期の延長に有益であると一般的に思われているため実際驚きである。さらに、Fc含有分子(例えば、抗体)が、循環中に長く残存するだけではなく、これらの抗体のそれらのリガンドに対する親和性が、変更されたグリコシル化パターンによる影響を受けない。
従って、本明細書に記載の変更されたグリコシル化パターンを有するFc含有分子が提供され、このFc含有分子は、抗原結合活性を維持し、かつ変非修飾糖型と比較して長いin vivoでの循環時間を有する。これらの実施形態では、Fc含有分子は、抗原に結合するFc含有分子である。例えば、Fc含有分子は、抗体とすることができるが、キメラFc融合タンパク質でもあり得、Fc部が、結合部分(例えば、ナノボディー、Fab、F(ab’))に融合される。
従って、抗原結合を変更することなく、Fc含有分子を必要とする対象に投与されるFc含有分子の循環時間を長くする方法が提供され、この方法は:
− 本明細書に記載のFc含有分子を用意するステップ;
− このFc含有分子を対象に投与するステップを含む。
図1は、GlycoDelete戦略及び細胞株の特徴を示している。糖残基:青色の正方形:N−アセチルグルコサミン、緑色の円:マンノース、黄色の円:ガラクトース、紫色の菱形:シアル酸。パネルa:無傷のグリコシル化機構(上部)を備える哺乳動物細胞では、ゴルジに進入するオリゴマンノースグリカンが、クラスIマンノシダーゼ(Manl)によってさらにトリミングされてManGlcNAc型になる。ManGlcNAc型は、α−1,3−マンノースにβ−1,2−N−アセチルグルコサミンを有するN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ1(GnTI)によって修飾されると、ハイブリッド型又は複合型N−グリカンになる。複数のグリコシルヒドロラーゼ及びグリコシルトランスフェラーゼは、多数の生合成ステップ(WTグリコシル化、上部の黒い矢印)によって複合型N−グリカンをさらに形成し、相当な不均一性をもたらす。293SGnTI−/−系統では、グリカンは、オリゴマンノース型になる。これらのN−グリカンは、GlycoDelete細胞のゴルジ標的EndoTによって加水分解されて、単一N−アセチルグルコサミン残基(GlycoDelete糖鎖工学、底部)になる。単一GlcNAcスタンプは、ゴルジ内のガラクトシルトランスフェラーゼ及びシアリルトランスフェラーゼ(GalT及びSiaT)によって延長することができる。pHopt、pH最適化。パネルb:コンカナバリンA選択戦略は、endoTによる細胞表面糖タンパク質の完全脱グリコシル化によりConAリガンドが存在しなくなり、細胞にconAに対する耐性が付与されるため、所望のグリカン表現型を直接選択する。親GnTI−/−細胞は、conAで処理すると死ぬ。パネルc:293SGnTI−/−細胞及び293SGlycoDelete細胞の増殖曲線を、24時間ごとにカウントした。エラーバーは、各トリプリケートの標準偏差を表している(表4)。両方の線は、同等の増殖動態を示している。パネルd:293SGlycoDelete細胞の293SGnTI(−)細胞に対する7,344遺伝子の平均(n=3)遺伝子発現値の散布図。相関係数は0.9865である。著しく差次的に発現される遺伝子(単純ベイズモデルに従って標準誤差が遺伝子全体で緩和されるmoderated t−test;p<0.01)には、それらの名称を標識した。示されている目盛上のマイクロアレイシグナル強度<8は、信頼性のある検出には低すぎた。 図2は、分泌endoT(s−endoT)と比較した2つの異なるトランスゴルジ標的ドメイン(GMS−endoT及びST−endoT)の評価を示している。この実験では、本発明者らは、2つのトランスゴルジ標的配列のどちらが、293SGnTI−/−細胞内のendoT触媒ドメインとのこれらの配列の融合の維持に最も有効であるかを評価した。比較のために、本発明者らは、endoTの分泌型(即ち、分泌シグナルを有するが、ゴルジ標的配列を有していない)も分析した。SDS−PAGE分離細胞溶解物のタンパク質及び細胞培地中に存在するタンパク質のウエスタンブロット法を、ポリクローナル抗endoT抗血清又はモノクローナル抗c−Mycエピトープ抗体に対して行った。c−Mycエピトープは、C末端が異なるタンパク質構築物に融合し、従って、その存在又は非存在により、このタンパク質のC末端処理について決定することができる。これらの結果から、GMS由来配列は、この構築物がタンパク質の分泌型として細胞内及び細胞外endoT型の同じ分布をもたらすため、endoTの細胞内の維持に有効でないことは明らかである。GM配列は、効率的に切断されるようである。対照的に、ST由来配列は、endoTを細胞内に効率的に維持し、50kDaの主要バンドは、ST−endoT融合タンパク質の予想分子量に一致する。一部の少量の分泌がなお、2つのC末端タンパク分解型で起こる。100kDaで観察することができる弱い細胞内バンドは、ST6GaIIドメインがオリゴマー形成することが知られているため、恐らくST−endoT二量体を表している。 図3は、endoT融合構築物の一過性のトランスフェクションによるin vivoでの脱N−グリコシル化を示している。endoT融合タンパク質による脱N−グリコシル化を評価するために、融合構築物を、Flt3受容体細胞外ドメイン(Flt3ECD、パネルA)を安定的かつ誘導的に発現する293SGnTI−/−細胞、又は5−ヒドロキシ−トリプタミン受容体1D(5HT1D、パネルB)を安定的かつ誘導的に発現する293SGnTI−/−細胞に一過性にトラスフェクトした。C末端HISタグ(パネルA)又はC末端Rho1D4タグ(パネルB)を検出するために、サンプルを免疫ブロット法によって分析した。両方のパネルにおける数字は、1=空プラスミド、2=s−endoTプラスミド、3=GMS−endoTプラスミド、4=ST−endoTプラスミドでトランスフェクトされた細胞のサンプルを表す。パネルAにおける文字a及びbは、トランスフェクション/誘導の48時間後及び72時間後のサンプル/上清を表している。+の記号は、陽性コントロールとしての精製Flt3ECDを示している。これらのブロットから、Flt3ECDサンプル及び5HT1Dサンプルの両方が、endoT構築物(2、3、4)のいずれかのトランスフェクション時に分子量の低下を示すが、空プラスミド(1)ではそうではなく、endoT融合構築物による脱N−グリコシル化を示していることは明らかである。明らかに、endoTは、細胞内に維持されても(ST−endoT)細胞内に維持されなくても(s−endoT及びGMS−endoT)、共発現糖タンパク質を脱グリコシル化することができる。 図4は、2つのST−endoTを過剰発現するクローン及び親293SGnTI−/−系統に対するConA感受性アッセイを示している。本発明者らは、293SGnTI−/−細胞及び2つのendoTを過剰発現するクローンのConA感受性を決定するためにレクチン感受性アッセイを行った。両方のクローンは、親系統(293SGnTI−/−:2μg/ml)よりもConAに対する耐性が遥かに高い。しかしながら、第1のクローン(>22μg/ml)は、第2のクローン(18μg/ml)よりもConAに対する耐性が高く、従って、この第1のクローンを、さらにConAと協働するように選択した。このクローンを、293SGlycoDeleteと呼ぶことにした。ConAに耐性のある293SGlycoDelete系統の安定性を、20の分裂(#+8対#+28)に対して試験した。耐性/感受性は、安定しており、>20μg/mlであることが分かった(データは不図示)。約20μg/mlよりも高い濃度は、凝集体が形成され始めたため試験できなかった。 図5は、PCR及びウエスタンブロット法によるendoTの検証を示している。パネルa:293SGlycoDelet細胞ゲノムDNA(gDNA)におけるST−endoTコード配列の存在のPCR検証。キャピラリー電気泳動法によるPCR産物の分析は、293SGlycoDelete gDNAを鋳型としての予想長さ(346bp)の特定のPCR産物の存在を例示している(矢印)。このアンプリコンは、PCR反応では293SGnTI−/− gDNAを鋳型としては作製されない。パネルb:endoT触媒ドメイン(ポリクローナルウサギ抗endoT)の存在を検出するために、293SGnTI−/−細胞及び293SGlycoDelete細胞のサンプルを免疫ブロット法によって分析した。293SGlycoDelete細胞溶解物の主要バンドは、単量体ST−endoTの予想MW(49.8kDa)に位置している。293SGlycoDelete細胞溶解物の約100kDa及び200kDaにあるバンドは、恐らくオリゴマーであるが、これよりも低いMWのバンドは、分解産物を表している可能性が高い。オリゴマーは、ST−endoT構築物を用いる一過性のトランスフェクション実験でも観察される(図2)。これらのバンドのシグナルは、293SGnTI−/−溶解物では検出することができない。 図6は、S系細胞株の発現の比較散布図を示している。値は、バックグラウンドの補正及びノイズの除去後に決定された発現遺伝子の平均log2シグナル強度を表している。パネルA:293SGnTI−/−対293S。補正係数は0.947である。7526の発現遺伝子のうち、68の遺伝子が、293Sと比較して、293SGnTI−/−系統の発現において少なくとも2倍の変化で著しく差次的に発現される(p<0.01)ことが分かった。パネルB:293SGlycoDelete対293S。補正係数は0.938である。7473の発現遺伝子のうち、70の遺伝子が、293Sと比較して、293SGlycoDelete系統の発現において少なくとも2倍の変化で著しく差次的に発現される(p<0.01)ことが分かった。これらの遺伝子のうち、45(−/+65%)が、由来細胞株と親293S細胞の両方で同じである。 図7は、GlycoDeleteグリカンの特徴付けを示している。(a)293S細胞、293SGnTI(−)細胞、及び293SGlycoDelete細胞からのGM−CSFサンプルのSDS−PAGEを示している。各サンプルを、PNGaseF、シアリダーゼ、又は両方で処理し、SDS−PAGEゲルで分析し、クマーシーブリリアントブルーで染色した。kDa、キロダルトン。(b)GM−CSFサンプルのMALDI−time−of−flight−MSスペクトル。ピークには、それらの質量/変化比(m/z)の値が付されている。293SGnTI(−) GM−CSFのスペクトルは、N37を含む糖ペプチドにおけるMan5GlcNAc2(左)及びフコシル化Man5GlcNAc2(右)の存在を明らかにする。これらの糖型は、GlycoDelete GM−CSFには存在しない。HexNAc、Hex−HexNAc、及びNeu5Ac−Hex−HexNAc−修飾糖ペプチドに対応するm/z値の新しいピークが検出される。α−2,3−シアリダーゼ又は広域シアリダーゼ及びβ−1,4−ガラクトシダーゼの両方を用いたエキソグリコシダーゼ消化GlycoDelete GM−CSF N−グリカンのスペクトルが示されている。これらのスペクトルは、GlycoDelete GM−CSF N37のN−グリカンが、Neu5Ac−α−2,3−Gal−β−1,4−GlcNAc及びGal−β−1,4−GlcNAcであることを示している。(c)293S細胞、293SGlycoDelete細胞、及び大腸菌(E.coli)細胞で産生されたGM−CSFのThermoFluorアッセイ。本発明者らは、全てのGM−CSF糖型(Tmは約60℃である)に対して類似の平均(n=3)融解曲線を観察した。(d)TF1赤白血病細胞−増殖アッセイ(n=3)で測定された293S産生GM−CSF及び293SGlycoDelete産生GM−CSFの生物活性。大腸菌(E.coli)産生GM−CSFは、非グリコシル化コントロールサンプルとしての役割を果たす。エラーバーは標準偏差である(表5)。(e)GlycoDelete GM−CSF免疫ウサギ血清の抗グリカン抗体力価のELISA分析。シアル酸及びガラクトース単糖のGlycoDeleteグリカンからの除去は、血清抗体認識を低減しない(表6)。(f)(e)で説明される重複実験。 図8は、GM−CSF糖ペプチドのMALDI−TOF−MSを示している。両方の系統のAsn27を包含する糖ペプチドは、GnTI−/− GM−CSFにおけるMan5GlcNAc2−Asn(m/z=1931.6)及びフコシル化Man5GlcNAc2−Asn(m/z=2077.7)の存在を示している(パネルA)。これらの糖型は、GlycoDelete GM−CSFには存在しない(パネルB)。HexNAc−Asn、Hex−HexNAc−Asn、及びSia−Hex−HexNAc−Asnをそれぞれ表す、m/z=918.5、1080.5、及び1371.6におけるピークが、GlycoDelete GM−CSFで検出されている。α−2,3−シアリダーゼ(パネルC)又は広域アルスロバクター・ウレアファシエンス(A.ureafaciens)シアリダーゼ及びストレプトコッカス・ニューモニエ(S.pneumoniae)β−1,4−ガラクトシダーゼ(パネルD)の両方を用いたエキソグリコシダーゼ消化GlycoDelete GMCSF N−グリカンの分析が示されている。これらのスペクトルは、GlycoDelete GM−CSFのN−グリカンが、Neu5Ac−α−2,3−Gal−β−1,4−GlcNAc−Asn及びGal−β−1,4−GlcNAc−Asnであることを示している。 図9は、293S細胞で産生されるGM−CSFのDSA−FACE分析を示している。パネルa:デキストランラダー基準。パネルb:注釈付き構造を有する、293S細胞で産生された未処置GM−CSFのDSA−FACEプロフィール。293S細胞で産生されるGM−CSFのグリコシル化により、ガラクトシル化の無い、主にジアンテナ、トリアンテナ、及びテトラアンテナフコシル化複合型N−グリカンの不均一な混合物となる。低い電気泳動移動度では、一部のガラクトシル化構造が観察される。パネルc:ガラクトシル化構造が、ガラクトシダーゼ消化時にスペクトルから消えている。パネルd:マンノシダーゼ消化後、最も高い電気泳動移動度での2つの小さな注釈付きピークが潰れて、さらに高い電気泳動移動度の1つのピークとなる。マンノシダーゼ消化後にさらなる大きな変化が起こらず、末端マンノース残基が殆ど露出されないことを示唆している。パネルe:殆どの注釈付きピークが、ヘキソサミニダーゼ処置時に高い電気泳動移動度の2つのピークにシフトする。小さいピークは、非フコシル化コアN−グリカンを表し、大きいピークは、フコシル化トリマンノシルコアN−グリカンを表している。パネルf:本発明者らは、N−グリカンの大部分のコアフコシル化を観察する。これは、グリカンのフコシル化処置後の、多くの観察されたピークのより高い電気泳動移動度へのシフトによって例示されている。パネルg:本発明者らは、広域シアリダーゼでの処置時にグリカンプロフィールに大きな変化を一切観察せず、293S細胞で産生されるGM−CSFのグリカンにシアル化が存在しないことを示唆している。 図10は、293S GlycoDelete細胞及び293S細胞で産生されるhGM−CSFのMALDI−TOF−MS分析を示している。パネル1:293S産生hGM−CSF。観察された著しい不均一性は、主にN−グリコシル化の多様性によるものである。パネル2:hGM−CSFのシアリダーゼ消化によるある程度の不均一性の低下。パネル3:PNGaseFで消化されたhGM−CSFは、不均一性が大幅に低下し、N−グリコシル化が、分子量不均一性の主な原因であることを実証している。パネル4:293SGlycoDelete産生hGM−CSFは、不均一性が大幅に低下している。パネル5:293SGlycoDelete産生hGM−CSFのシアリダーゼ消化が、完全に脱N−グリコシル化された293S産生タンパク質と同様に低い複雑度のパターンを明らかにしている。 図11は、293SGnTI−/−細胞及び293S Glycodelete細胞で産生される5HT1DRの免疫ブロット法を示している。膜タンパク質抽出物のPNGaseでの処置により、予想通り、293SGnTI−/−細胞(1)で安定的に産生される5HT1DRの分子量(MW)の大きなシフトが明らかにされた。これとは対照的に、293SGlycoDelete細胞(2)で産生される受容体は、PNGase F処置時にMWがシフトせず、293SGnTI−/−細胞からの脱グリコシル化(PNGase F処置)受容体とほぼ同じMWであった。これは、293S GlycoDelete細胞の5HT1DR N−グリカンの完全な除去に一致している。 図12は、293S細胞又は293S GlycoDelete細胞で産生される抗CD20の免疫ブロット分析を示している。同一の方法を用いた一過性のトランスフェクション時の293S野生型細胞及び293SGlycoDelete細胞の等容量の培地を免疫ブロット法によって分析した。その結果、ブロットは、培地の抗CD20モノクローナル抗体のタンパク質の発現レベルを示す。組換えタンパク質の収量は、両方の細胞株で同様であり、WT 293S前駆体からGlycoDelete 293細胞を誘導するために使用される遺伝子操作が、細胞のタンパク質分泌能力に実質的に影響を及ぼさないことを示唆している。 図13は、293S細胞で産生される抗CD20のDSA−FACE分析を示している。パネルa:デキストランラダー基準。パネルb:注釈付き構造を有する、293S細胞で産生された未処置抗CD20のDSA−FACEプロフィール。293S細胞で産生される抗CD20のグリコシル化により、ガラクトシル化を有する又は有しないコアフコシル化バイアンテナ型N−グリカンとなる。パネルc:本発明者らは、広域シアリダーゼでの処置時にグリカンプロフィールに大きな変化を一切観察せず、293S細胞で産生される抗CD20のグリカンにシアル化が存在しないことを示唆している。パネルd:ガラクトシル化構造が、ガラクトシダーゼ消化時にスペクトルから消えている。非グリコシル化コア−フコシル化バイアンテナ型N−グリカンを表す1つのピークが残っている。パネルe:本発明者らは、全ての検出されたN−グリカンでコアフコシル化を観察する。これは、グリカンのフコシルダーゼ処置後の、観察されたピークのより高い電気泳動移動度へのシフトによって例示されている。 図14は、GlycoDelete抗CD20の機能的及び免疫学的特徴付けを示している。(a)293SGlycoDelete(Gl.Del)細胞及び293S細胞からの抗CD20のSDS−PAGE。左の「PNGase」は、PNGase酵素バンドを示している。HC、抗体重鎖;LC、抗体軽鎖;kDa、キロダルトン。(b)GlycoDelete抗CD20糖ペプチドのSRMモードのLC−MS/MS。ピーク表示は、LC溶出時間(分)を示している。三糖修飾、二糖修飾、及び単糖修飾糖ペプチドがそれぞれ、赤色、青色、及び黄色で示されている。シアリダーゼ及びβ−1,4−ガラクトシダーゼでのエキソグリコシダーゼ消化は、GM−CSFで観察されたものと同一のグリカンを示している。(c)フローサイトメトリーによって評価された抗CD20によるCD20−結合(表7)。(d)未処置又はPNGaseF消化293S及び293SGlycoDelete抗CD20のThermoFluorアッセイで決定された平均融解曲線(n=3)。(e)抗CD20 Fcのエフェクター機能を評価するための競合ELISA(上の3つ)及びADCCアッセイ(底部)。被覆抗Fc抗体との競合を比較する293S抗CD20及び293SGlycoDelete抗CD20の濃度系列。エラーバー(ELISA)、標準誤差、(n=3)。エラーバー(ADCC)、標準偏差、n=3(表8)。(f)293SGlycoDelete抗CD20免疫ウサギ血清の抗グリカン抗体ELISA分析。GlycoDelete GM−CSFで免疫されたウサギの血清中の抗体による抗CD20認識の分析。抗CD20サンプルを、シアリダーゼ、シアリダーゼとガラクトシダーゼ、又は酵素無しで処置した。エラーバー、標準偏差、n=3(表9)。(g)293S抗CD20又は293SGlycoDelete抗CD20の静注後に経時的に測定された抗CD20の血中濃度。エラーバー、標準誤差、n=4。このグラフの数値データは表10に示されている。 図15は、293S(左)細胞及び293SGlycoDelete (右)細胞で産生された抗CD20 hIgG1のLC−MS分析を示している。行A:単一Nグリコシル化部位を有する還元重鎖のデコンボリューションされたESIスペクトル。抗CD20で産生された293Sの場合は、典型的なコア−フコシル化無ガラクトシル化、一ガラクトシル化、及び二ガラクトシル化二アンテナ型グリカンは、優占種であり、少量のMan5Gn2 N−グリカンも検出された。シアル化は、殆ど検出不可能である。293SGlycoDelete抗CD20の場合は、HexNAc−Asn、Hex−HexNAc−Asn、及びNeuNAc−Hex−HexNAc−Asnが、スペクトルを占有し、ごく少量のMan5Gn2も形成された。重要なことに、非N−グリコシル化に関連した不均一性が全く検出不可能であり、HEK293細胞のGlycoDelete操作が、他の翻訳後修飾経路の予想外の誘発にはつながらないという考えを裏付けている。行B:軽鎖は、N−グリコシル化部位を有していないため、GlycoDelete改変による影響を受けない。行C:無傷の非還元抗体のデコンボリューションされた質量スペクトル。全ての種は、両方の重鎖の糖型の一連の組み合わせと解釈することができる。両方の抗体では、S−S架橋の数は、還元鎖と構築抗体との間の質量差に基づいて12〜13と計算される。 図16は、抗CD20のサイズ排除クロマトグラフィーを示している。293S抗CD20(青色の線)及び293SGlycoDelete抗CD20(赤色の線)のサイズ排除クロマトグラフィー。単一のピークしか検出されず、両方の糖型に凝集が存在しないことを示唆している。 図17は、マウスの抗CD20の薬物動態を示している。注射後の初期の時点も含む、本文の図14に示されている実験から独立した実験室での反復実験。血中でピーク濃度に達する前に、抗CD20が殆ど除去されず、循環レベルが上昇した。続く遅いクリアランス(注射後1時間を超える)は、図14に報告されている実験でも観察されるように両方の糖型で同等である。 図18は、GlycoDeleteで産生されるエタネルセプトFc鎖グリカンの分析を示している。1回の実施として示されているデータは3回の実施を表している。
定義
本発明は、特定の実施形態について特定の図面を参照して説明するが、本発明は、これらに限定されるものではなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。特許請求の範囲のどの参照符号も、発明の範囲を限定すると解釈するべきではない。描かれた図面は、単なる略図であり、限定するものではない。各図面において、一部の要素のサイズは、例示目的のために拡大され、正確な縮尺では描かれていないこともある。「含む(comprising)」という語がこの説明及び特許請求の範囲で使用される場合、この語は、他の要素又はステップを排除するものではない。単数形の名詞について述べる際に不定冠詞又は定冠詞、例えば、「1つの(a)」又は「1つの(an)」、「その(the)」が使用される場合、この語は、明確に他の記載がない限り、その名詞の複数形を含む。
さらに、この説明及び特許請求の範囲における「第1の」、「第2の」、及び「第3の」などの語は、類似の要素を区別するために使用され、起きた順番又は時系列の説明には必ずしも必要ではない。このように使用される語は、適切な状況下では置き換え可能であり、かつ本明細書で説明される本発明の実施形態は、本明細書で説明又は例示される順序以外の順序で実施可能であることを理解されたい。
以下の語又は定義は、本発明の理解を助けるためだけに記載される。本明細書に特段の記載がない限り、本明細書で使用される全ての語は、本発明の分野の技術者が考える意味と同じ意味を有する。当分野の定義及び語については、開業医は、特に、Sambrook et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2nd ed.,Cold Spring Harbor Press,Plainsview,New York(1989);及びAusubel et al.,Current Protocols in Molecular Biology(Supplement 47),John Wiley & Sons,New York(1999)に従う。本明細書に記載される定義は、当業者によって理解される範囲よりも狭いと解釈されるべきものではない。
本明細書で使用される「高等真核細胞」は、単細胞生物の細胞ではない真核細胞を指す。言い換えれば、高等真核細胞は、多細胞真核生物の細胞(又は、細胞培養の場合には多細胞真核生物に由来する細胞)である。典型的には、高等真核細胞は、真菌細胞ではない。さらに典型的には、高等真核細胞は、植物細胞又は真菌細胞ではない。特に、この語は、動物細胞(又は、典型的には細胞株、例えば、昆虫細胞株又は哺乳動物細胞株)を指す。より詳細には、この語は、脊椎動物細胞を指し、さらに詳細には哺乳動物細胞を指す。本明細書に記載の高等真核細胞は、典型的には細胞培養の一部(例えば、細胞株、例えば、HEK細胞株又はCHO細胞株)であるが、これは、常に厳密に要求されるものではない(例えば、植物細胞の場合、植物自体をタンパク質の生産に使用することができる)。
本明細書で使用される「エンドグルコサミニダーゼ」又は「エンドグルコサミニダーゼ酵素」は、糖タンパク質又は糖脂質のオリゴ糖の非末端β結合N−アセチルグルコサミン残基のアノマー炭素とそのアグリコンとの間の結合を加水分解し、これにより単糖又はオリゴ糖を、糖タンパク質又は糖脂質又は糖ポリマーから放出させる酵素を指す。エンドグルコサミニダーゼは、グリコシダーゼのサブセットであり、かつ他の酵素活性(例えば、糖転移酵素活性など)を有することもあるし、又は有していないこともある。エンドグルコサミニダーゼの特定のクラスは、エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼ又はマンノシル−糖タンパク質エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼによって形成され、国際生化学及び分子生物学連合(International Union of Biochemistry and Molecular Biology)(IUBMB)の命名法でEC 3.2.1.96として示される。酵素のこの特定のクラスは、[Man(GlcNAc)2]Asn−構造を含む高マンノース糖ペプチド及び糖タンパク質中のN、N’−ジアセチルキトビオシル単位の内部加水分解を触媒することができる。1つのN−アセチル−D−グルコサミン(GlcNAc)残基は、タンパク質に付着したままであり;オリゴ糖の残りの部分は、無傷で放出される。従って、単一GlcNAc修飾糖タンパク質が得られる。残りのGlcNAc残基は、修飾されなくても良いし、又は加水分解結合以外の位置で他の糖残基で修飾されても良く、例えば、GlcNAc残基は、3位又は6位にフコースを有しても良いことに留意されたい。しかしながら、修飾GlcNAc残基を有する糖タンパク質は、このGlcNAc残基の4位に第2の糖残基が存在しない(即ち、典型的な糖鎖が存在しない)ため、なお単一GlcNAc修飾タンパク質と呼ばれる。エキソグリコシダーゼと比較したエンドグルコサミニダーゼの特定の利点は、N結合及びO結合グリカン間及びグリカンのクラス間の区別を可能にすることである。エンドグルコサミニダーゼの非限定のリストが、本出願に添付される。
本出願で使用される「Fc含有分子」は、Fc領域を含むタンパク質又は融合タンパク質を指す。Fc領域(断片結晶化可能領域)は、Fc受容体と呼ばれる細胞表面受容体及び補体系の一部のタンパク質と相互作用する免疫グロブリンの尾部領域である。特定の考えられる実施形態によると、Fc含有分子中のFc領域は、免疫グロブリンG(IgG)アイソタイプのFc領域である。これは、IgGサブクラス(ヒトのIgG1、2、3、4)のいずれかであり得る。IgA及びIgDアイソタイプのようなIgGの場合、Fc領域は、抗体の2つの重鎖の第2及び第3の定常ドメインからの2つの同一タンパク質断片からなる。IgGのFc領域は、N297(Asn−297又はアスパラギン297)として示される、高度に保存されたN−グリコシル化部位を有する。本明細書で使用される「Fc含有分子」は、自然な状態でFc領域(例えば、免疫グロブリン)を有するタンパク質、又は融合タンパク質若しくは分子の両方を包含し、Fc領域は、タンパク質、ペプチド、又は他の分子(特に結合部分)に融合している。Fc融合タンパク質の例として、例えば、(限定されるものではないが)、Huang,2009に記載されている。このようなFc分子は、Fc含有分子でもあることに留意されたい。Fc含有分子の特定のクラスは、抗原に結合できるFc含有分子である。例として、抗体又は融合タンパク質が挙げられ、Fc領域は、結合部分(例えば、ナノボディー、Fab領域、F(ab’)領域)に結合される。
典型的には、Fc含有分子中のFc部分は、ヒト又はヒト化配列であり、Fc領域のアミノ酸配列が、ヒトFc配列に対して少なくとも95%同一、特にヒトFc配列に対して少なくとも99%同一、又は最も具体的にはヒトFc配列に対して100%同一であることを意味する。しかしながら、本発明は、ヒト配列に限定されるものではない。例えば、Fc領域は、マウスのFc領域、又はラクダ科の動物、アカゲザル、イヌ、ウシ、モルモット、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ラット、ウサギ、ネコ、若しくはその他の哺乳動物のFc領域であると考えられる。Fc領域は、非哺乳動物(例えば、ニワトリ)のFc領域であることさえも考えられる。このような場合、当業者であれば、N−グリコシル化部位は種を超えて保存されるが、正確な位置は、異なることがあり、常にN297ではないことを理解されよう。単純な配列アラインメントを使用すると、必要に応じて、正しい残基を識別することができる。
「ゴルジ局在化シグナル」は、ゴルジ装置にコンジュゲートするポリペプチド又はタンパク質の局在化を誘導する分子、典型的にはペプチドである。従って、局在化は、ゴルジ装置での保持も意味する。典型的には、これらの局在化(又は保持)配列は、成熟タンパク質として機能的に活性を有する場合にゴルジに位置する(プレ)タンパク質に由来するペプチド配列である。
本明細書で言及されるグリカン及び単糖は、時には、認知されている省略形:例えば、β−D−グルコースに対するGlc、β−D−マンノースに対するMan、β−D−ガラクトースに対するGal、β−D−N−アセチルグルコサミンに対するGlcNAc、β−D−N−アセチルガラクトサミンに対するGalNAc、シアル酸(Sia)としても知られているα−N−アセチルノイラミン酸に対するNeuNAc、α−L−フコースに対するFuc、ヘキソースに対するHexで示される。
本発明は、さらなる使用、例えば、治療での使用、又はより容易なバイオマニュファクチャリングにより適するようにする、変更されたグリコシル化パターン、特により均一なグリコシル化パターンを有するFc含有分子を産生する高等真核細胞を提供することを目的とする。
これは、第1の態様によると、エンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列及びFc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列を含む高等真核細胞、特に動物細胞を提供することによって達成される。
特定の実施形態によると、高等真核細胞は、複合型の糖の合成に不十分となるように糖鎖が改変される(かつ、ハイブリッド型のグリカンの合成に不十分となるように改変してもしなくても良い)。より詳細には、高等真核細胞は、高マンノースN−グリカンのみを産生することができる高等真核細胞である。これは、例えば、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ1活性が不十分な細胞を作製することによって達成することができる。特定の実施形態によると、遺伝子MGAT1(遺伝子ID:ヒトの4245)によってコードされるグリコシルトランスフェラーゼGnTIが、細胞で不活性化される。
従って、複合型又はハイブリッド型のN−グリカンを合成できない高等真核細胞が提供され、この高等真核細胞は、エンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列及びFc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列を有することによってさらに特徴付けられる。例えば、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ1活性が不十分な高等真核細胞が提供され、この高等真核細胞は、エンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列及びFc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列を有することによってさらに特徴付けられる。
高等真核細胞は、あらゆる高等真核生物とすることができるが、特定の実施形態では、哺乳動物細胞が考えられる。使用される細胞の性質は、典型的には、所望のグリコシル化特性及び/又は糖タンパク質の生産の容易さ及びコストによって決まる。哺乳動物細胞は、例えば、免疫原性の問題を回避するために使用することができる。タンパク質産生用の高等真核細胞株は、当分野で公知であり、グリコシル化経路が修飾された細胞株を含む。後の単離及び/又は精製のためのタンパク質の保護、発現、及び産生に適した動物又は哺乳動物宿主細胞の非限定の例として、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO)、例えば、CHO−K1(ATCC CCL−61)、DG44(Chasin et al.,1986,Som.Cell Molec.Genet.,12:555−556;及びKolkekar et al.,1997,Biochemistry,36:10901−10909)、CHO−K1 Tet−On細胞株(Clontech)、CHO指定ECACC 85050302(CAMR,Salisbury,Wiltshire,UK)、CHOクローン13(GEIMG,Genova,IT)、CHOクローンB(GEIMG,Genova,IT)、CHO−K1/SF指定ECACC 93061607(CAMR,Salisbury,Wiltshire,UK)、RR−CHOK1指定ECACC 92052129(CAMR,Salisbury,Wiltshire,UK)、ジヒドロ葉酸還元酵素陰性CHO細胞(CHO/−DHFR,Urlaub and Chasin,1980,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,77:4216)、及びdp12.CHO細胞(U.S.Pat.No.5,721,121);SV40(COS cells,COS−7,ATCC CRL−1651)によって形質転換されたサル腎臓CV1細胞;ヒト胎児腎臓細胞(例えば、浮遊培養で増殖させるためにサブクローニングされた293細胞、又は293T細胞、又は293細胞、Graham et al.,1977,J.Gen.Virol.,36:59);乳児ハムスター腎臓細胞(BHK,ATCC CCL−10);サル腎臓細胞(CV1,ATCC CCL−70);アフリカミドリザル腎臓細胞(VERO−76,ATCC CRL−1587;VERO,ATCC CCL−81);マウスセルトリ細胞(TM4,Mather,1980,Biol.Reprod.,23:243−251);ヒト子宮頸癌細胞(HELA,ATCC CCL−2);イヌ腎臓細胞(MDCK,ATCC CCL−34);ヒト胚細胞(W138,ATCC CCL−75);ヒトヘパトーマ細胞(HEP−G2,HB 8065);マウス乳癌細胞(MMT 060562,ATCC CCL−51);buffaloラット肝細胞(BRL 3A,ATCC CRL−1442);TRI細胞(Mather,1982,Annals NYAcad.Sci.,383:44−68);MCR 5 cells;FS4細胞が挙げられる。特定の実施形態によると、細胞は、CHO細胞、Hek293細胞、又はCOS細胞から選択される哺乳動物細胞である。さらなる特定の実施形態によると、哺乳動物細胞は、CHO細胞及びHek293細胞から選択される。
特に、高等真核細胞によって産生されるエンドグルコサミニダーゼ酵素が、この細胞で産生されるFc含有分子に作用して、N−グリコシル化を除去すると考えられる。特定の実施形態によると、第1の外因性核酸配列によってコードされるエンドグルコサミニダーゼ酵素は、マンノシル−糖タンパク質エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼである、即ち、エンドグルコサミニダーゼ酵素は、IUBMB命名法でE.C.3.2.1.96の活性を有し、1つのGlcNAc残基をタンパク質に残したまま糖鎖を除去することができることを示唆している(重要なことに:エンドグルコサミニダーゼ酵素は、共通のコア五糖ManGlcNAcにも作用する)。代替の実施形態によると、第1の外因性核酸配列によってコードされるエンドグルコサミニダーゼは、異なるタイプのグリコシル化構造に対して異なる親和性を有する。エンドグルコサミニダーゼの典型的な例として、ハイブリッド型の糖及び/又は高マンノース糖を加水分解することができるが、複合型グリカンを切断できないエンドグルコサミニダーゼがある。さらなる特定の実施形態によると、エンドグルコサミニダーゼは、異なるタイプのグリコシル化構造に対して異なる親和性を有するマンノシル−糖タンパク質エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼである。なおさらなる特定の実施形態によると、エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼは、ハイブリッド型の糖及び/又は高マンノース糖を切断することができるが、複合型グリカンは切断することができない。なおさらに特定の実施形態によると、エンドグルコサミニダーゼは、EndoH又はEndoTである。最も具体的な実施形態によると、エンドグルコサミニダーゼはEndoTである。
エンドグルコサミニダーゼが、Fc含有タンパク質の糖鎖を効率的に除去するようにするために、エンドグルコサミニダーゼは、単に細胞内に残るだけではなく、十分に活性も有すると考えられる。エンドグルコサミニダーゼの活性は、所望の加水分解が行われるようにするために、時空的に調節されるべきである。従って、特定の実施形態によると、エンドグルコサミニダーゼ酵素の発現は、ゴルジ装置を標的にする。これは、エンドグルコサミニダーゼをゴルジ局在化シグナルに機能的に連結することによって達成することができる。このようなシグナルは、エンドグルコサミニダーゼをゴルジに誘導し、エンドグルコサミニダーゼがゴルジに維持される。ゴルジ装置は、タンパク質のグリコシル化が起こる細胞内位置であるERに隣接しているため、この細胞小器官を標的化することにより、エンドグルコサミニダーゼが、正確な細胞内位置にあって糖タンパク質のグリコシル化を修飾するようにする。
これは、高等真核細胞が、ゴルジ分泌経路にも存在する複合グリコシル化のために必要なさらなる酵素を有するため、さらなるグリコシル化の調節に特に有利である。実際、エンドグルコサミニダーゼは、これらの酵素が協働してFc含有分子に作用するように標的化することができる。高等真核細胞では、ER及びゴルジ装置の管腔表面は、糖タンパク質がERからゴルジ網を介して媒質に進むときに糖タンパク質の連続的な処理を可能にする触媒表面を提供する。糖タンパク質(例えば、Fc含有分子)がERから分泌経路を介して進むため、糖タンパク質は、様々なマンノシダーゼ及びグリコシルトランスフェラーゼに連続的に曝露される。いくつかのプロセシングステップは、一部のN−グリコシル化酵素が前の酵素によって生成される特定の基質に依存するため、前の反応に依存する。従って、N−グリコシル化酵素、特に外因性酵素、例えば、エンドグルコサミニダーゼは、特定のN−グリカン構造の合成を可能にするために所定の配列中に配置されなければならない。
しかしながら、本明細書に記載の細胞は、正しいグリコシル化パターンを有する所望のFc含有分子を作製するために特に有用であるが、in vitroで所望の糖プロフィールの全て又は一部を、(例えば、産生された(任意に脱グリコシル化された)タンパク質への酵素カップリングによって)合成により形成及び付加することも可能であることに留意されたい。
分泌経路の連続的なプロセシング環境の確立には、N−グリコシル化酵素の適切な局在化が必要である。分泌タンパク質が分泌経路(ERからシスゴルジ区画、中間ゴルジ区画、及びトランスゴルジ区画を経て媒質に入る)を介して輸送することができる一方、各区画が常在(例えば、N−グリコシル化)酵素の特定のセットを維持する機序は、広範囲の研究の主題である。タンパク質を分泌経路の様々な区画に局在化させる2つの十分に確立された機序は、回収及び保持である(van Vliet et al.,PBMB 1 2003;Teasdale et al.,27 1996)。
回収は、タンパク質が、他のタンパク質との相互作用によって特定の細胞小器官に局在化するプロセスである。いくつかのER常在タンパク質は、コンセンサス配列KDEL(配列番号:23)(又は酵母中のHDEL(配列番号:24))を有するカルボキシ末端テトラペプチドを含み、このカルボキシ末端テトラペプチドはERへの効率的な局在化に必要であることが分かっている。
いくつかのER常在酵素及びゴルジ常在酵素は、II型膜タンパク質である。これらのタンパク質は、アミノ末端の短い細胞質尾部、疎水性膜貫通ドメイン、管腔ステム、及びC末端触媒ドメインを含む共通のドメイン構造を有する。欠失の研究及び非ゴルジ常在タンパク質への融合により、N末端、特に、多くのII型膜タンパク質の標的化情報を含むため膜貫通領域を特定した。N末端ドメインは標的化に関与することは明らかであるが、これらの標的化能力が異なる種間で移行可能な程度は、なお完全には明らかでない。しかしながら、かなりの進展、例えば、S.セレヴィシエ(S.cerevisiae)Sec12(ER局在化)、MNN2(ゴルジ局在化)、及びMNN9(ゴルジ局在化)のリーダー配列の適合性を裏付ける、例えば、S.セレヴィシエ(S.cerevisiae)又はピキア・パストリス(P.pastoris)のER及びゴルジに自然な状態で局在化するタンパク質に結合するペプチドをコードする既知のII型膜タンパク質ドメインの遺伝子ライブラリーの設計が達成された(Choi et al.,5022 2003;Hamilton et al.;Science 1244)。国際公開第02/000879号パンフレットの表5に列記された配列は、HDEL、並びにER局在のためのMnslのリーダー配列、Och1及びMnt1(ゴルジ−シス局在化)のリーダー配列、Mnn2(ゴルジ中間局在化)のリーダー配列、Mnn1(ゴルジトランス局在化)のリーダー配列、α−2,6−シアリルトランスフェラーゼ(トランス−ゴルジ網)のリーダー配列、及びβ−1,4−ガラクトシルトランスフェラーゼI(ゴルジ局在化)のリーダー配列を含む。
従って、局在化シグナルは、当分野で周知であり、機能するようにER又はゴルジに通常は局在化するタンパク質に由来し得る。さらに、ある生物の局在化配列は、他の生物でも機能し得る。例えば、ラット由来のα−2,6−シアリルトランスフェラーゼの膜貫通領域、ラットトランスゴルジに局在化することが知られている酵素は、酵母ゴルジにレポーター遺伝子(インバターゼ)を局在化させることも示された(Schwientek, et al.,1995)。Schwientek及び同僚らは、酵母マンノシルトランスフェラーゼ(Mntl)の28のアミノ酸、N末端細胞質尾部を含む領域、膜貫通領域、及びステム領域の8つのアミノ酸のヒトGalTの触媒ドメインへの融合が、活性GalTのゴルジ局在化に十分であることも示した(Schwientek et al.1995 J.Biol.Chem.270(10):5483−5489)。文書で十分に立証された他のモチーフは、ERでの保持のためのKDEL及びHDELモチーフである。特定の実施形態によると、ER局在化又はゴルジ局在化シグナルは、機能的に活性であるとそれ自体がER又はゴルジに局在化するタンパク質からのものである。このようなタンパク質の例として、限定されるものではないが、S.セレヴィシエ(S.cerevisiae)ジペプチジルアミノペプチダーゼA(Ste13p)、ヒトβ−ガラクトシド−α−2、6−シアリルトランスフェラーゼ(ST6Gall)、及びヒトガングリオシド−GM2−シンターゼが挙げられる。さらなる実施形態によると、局在化配列は、次のタンパク質:Ste13p、GL2−シンターゼ、ガングリオシド−GM2−シンターゼ、及びα−2,6−グリコシルトランスフェラーゼ、特にα−2,6−シアリルトランスフェラーゼ、最も具体的にはβ−ガラクトシド−α−2,6−シアリルトランスフェラーゼの1つに由来する。
重要なことに、ゴルジ装置は、唯1つの均一領域ではなく、5つの機能領域:シス−ゴルジ網、シス−ゴルジ、中間−ゴルジ、トランス−ゴルジ、及びトランス−ゴルジ網を有する。小胞体の小胞は、(小胞−管状クラスターを介して)シス−ゴルジ網に融合し、続いて、ゴルジ装置をトランス−ゴルジ網にする多数の槽を進み、そこでパッケージングされて必要とされる目的地に送られる。各領域は、例えば、常在するためにどこを目的地とするかによって、選択的に内容物を変更する様々な酵素を含む。従って、細胞内でのエンドグルコサミニダーゼの正確な標的化によって、グリコシル化経路を様々に変更することができる。
エンドグルコサミニダーゼを、ゴルジの後方で標的にして、異常にグリコシル化したタンパク質の「in vivo掃除」を行うことができるが、特定の考えられる変更は、ゴルジグリコシル化経路の初期段階でエンドグルコサミニダーゼを標的化することであり、なお1つ以上のグリコシルトランスフェラーゼ(典型的には、高等真核細胞の場合には内因性グリコシルトランスフェラーゼであるが、外因性グリコシルトランスフェラーゼも考えられる)は、さらに下流で活性を有する。このようにして、均一糖群(例えば、単一GlcNAc−修飾Fc含有分子)が、基質としてグリコシルトランスフェラーゼに提示される。これにより、グリコシル化Fc含有分子の均一群となる。この均一な糖群は、典型的なエンドグルコサミニダーゼが、天然糖構造に典型的な内部Man3GlcNAc2コア構造も除去するため、特に、非天然の糖型の均一な群とすることもできることに留意されたい。しかしながら、このような構造は、しばしば、植物細胞、酵母細胞、又は昆虫細胞で産生される特定のグリカンよりも哺乳動物での免疫原性が低い。実施例のセクションに示されているように、特に考えられる標的化は、例えば、エンドグルコサミニダーゼがトランス―ゴルジを標的にすることによって、内因性ガラクトシルトランスフェラーゼ及びシアリルトランスフェラーゼがタンパク質に連続的に作用するようにゴルジでの標的化である。これらの酵素の連続的な作用は、産生されたFc含有分子に三糖構造:グリコシル化アスパラギン残基に最も近く、Gal部分に結合され、かつNeuNAc(シアル酸)部分で終わっているGlcNAcを生成する。
本明細書に記載の細胞によって産生されるFc含有分子は、典型的には、容易に回収されるべきである。これは、特に、Fc含有分子の分泌によって達成される。これは、自然に起きても良いし、又は分泌シグナルの追加によって起こしても良い。分泌シグナルの性質は、典型的には、分泌されるタンパク質には依存しないが、使用される高等真核細胞型に依存する。分泌シグナルは、この分泌シグナルが使用される細胞型で機能する(即ち、分泌シグナルが、この分泌シグナルが融合するタンパク質又はペプチドの細胞外環境に分泌されることになる)限り、この特徴は、本発明にとって重要ではない。従って、他の生物からの分泌シグナルが、使用される高等真核細胞で分泌をもたらすのであれば、これらのシグナルを使用することができる。分泌シグナルは、当分野で周知であり、分泌されるタンパク質−典型的にはそのN末端−に由来しても良いし、又は合成により生成しても良い(例えば、Tan et al.,Protein engineering 2002,vol.15,no4,pp.337−345)。あるいは、分泌シグナルは、計算法を用いてゲノム配列から得ることができる(Klee et al.,BMC Bioinformatics 2005,6:256)。また、細菌分泌シグナルを使用することができる。使用できるシグナルペプチドのさらなる例が、国際公開第2002/048187号パンフレット(真核細胞)、Schaaf et al.(BMC Biotechnol.2005;5:30)(苔状細胞)、欧州特許第549062号明細書に記載されている。
産生されるFc含有分子のグリコシル化状態は、使用される細胞系(例えば、どの酵素がそこに存在するか)及びエンドグルコサミニダーゼの特異性の両方によって決まる。さらに、これらの酵素が作用する時間及び場所も重要である(例えば、どの酵素がERで最初に作用して→ゴルジ経路)。これらの細胞で産生されるFc含有分子は、例えば、グリコシルトランスフェラーゼでの処置によって、産生後にさらに修飾することができ、所望のグリカン部分を含むタンパク質となる。しかしながら、特に、特定のグリカン部分を有するFc含有分子、即ち、GlcNAc−Gal−NeuNAc三糖構造(GlcNAcがFc含有分子のアスパラギン残基、特にIgG Fc含有分子のN297残基に結合されている)を有するFc含有分子を産生することができる細胞を使用することが考えられる。典型的には、これは、(例えば、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ1活性を排除することによって)外因性Fc含有分子で複合糖を合成する能力を排除して、外因性エンドグルコサミニダーゼがゴルジ網を標的にして、この外因性エンドグルコサミニダーゼが、ガラクトシルトランスフェラーゼ及びシアリルトランスフェラーゼの前に作用するようにすることによって達成される。これにより、この特有の糖プロフィールを有するFc含有分子が有利な特性を有するため、産生後にさらなるグリコシルトランスフェラーゼ処理の必要性をなくす:本明細書では、この特有の糖構造を有する分子は、非免疫原性であり、抗原結合を維持し、かつin vivoでの長い循環半減期を有することが示されている。このようにして、単純なグリコシル化経路が、グリカンプロフィールの不均一性が大幅に低下したタンパク質プールとなる。
従って、本明細書に記載の高等真核細胞は、Fc含有分子の産生に特に適している。これらの細胞で産生されるFc含有分子は、本発明の範囲内であると見なされる。
従って、特定の実施形態によると、高等真核細胞での産生によって得られるFc含有分子が提供され、この細胞は:
− エンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列;
− このFc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列を有する。
さらなる特定の実施形態によると、エンドグルコサミニダーゼ酵素は、(例えば、エンドグルコサミニダーゼ酵素をゴルジ局在化シグナルに機能的に連結することによって)ゴルジ装置を標的にする。代替の非限定の実施形態によると、高等真核細胞は、複合型のグリコシル化ができないように糖鎖が改変されているが、ガラクトシルトランスフェラーゼ及びシアリルトランスフェラーゼの発現が維持されている。特定の実施形態によると、複合型のグリコシル化ができないようにする糖鎖改変は、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼ1の阻害又はノックダウンを引き起こす。
これらの細胞での産生によって得られるFc含有分子は、エンドグルコサミニダーゼを含まない(かつ複合グリコシル化能力を有する)高等真核細胞で産生されるFc含有分子と比較して、より均一なグリカンプロフィールを有するFc含有分子である。しかしながら、殆どの場合、不完全にグリコシル化されたFc含有分子も産生されるため、全ての分子が、全く同じ三糖糖鎖を有するものではない。これらの形態は、単一GlcNAc部分又は二糖Gal−GlcNAc(Fc領域のアスパラギンに連結されたGlcNAcを含む)を有する。しかしながら、本明細書に記載の三糖、二糖、又は単糖構造を有する同一のFc含有分子のこのような群は、有利な効果も示す。従って、これらの細胞での産生によって得られる複数のFc含有分子も考えられる。
これらの分子の有利な特性は、本明細書に記載の細胞で産生される分子に限定されるものではない。実施例のセクションに示されるように、これらの特性(特に長い循環半減期)は、特定のグリコシル化パターンからのみ生じる。言い換えれば、(例えば、エンドグルコサミニダーゼ及び/又はグリコシルトランスフェラーゼ(複数可)の処理によって)in vitroでFc含有分子に部分的又は全体的に合成される同じグリコシル化構造を有するFc含有分子は、本明細に書記載の細胞で完全に産生されるFc含有分子と同じ特性を有する。
従って、Fc部分のアスパラギンのグリコシル化が、(それぞれ、アスパラギンに連結されたHexNAcを有する)三糖構造Neu5Ac−Hex−HexNAc、二糖構造Hex−HexNAc、及び単糖構造HexNAcから選択されるグリカンからなるという特徴を有するFc含有分子が提供される。より具体的には、グリコシル化は、三糖構造及び二糖構造から選択される。最も具体的には、グリコシル化は、三糖構造Neu5Ac−Hex−HexNAcである。
3つの異なるグリコシル化パターンを有するこれらのFc含有分子のプールもまた、in vitroで有利な特性を示すため、Fc部分のアスパラギンのグリコシル化が、(それぞれ、アスパラギンに連結されたHexNAcを有する)三糖構造Neu5Ac−Hex−HexNAc、二糖構造Hex−HexNAc、及び単糖構造HexNAcから選択されるグリカンからなるという特徴を有する複数の同一のFc含有分子が提供される。特に、複数のFc含有分子の少なくとも一部は、三糖構造及び二糖構造から選択されるグリコシル化パターンを有する。最も具体的には、複数のFc含有分子の少なくとも一部は、三糖構造Neu5Ac−Hex−HexNAcであるグリコシル化を有する。
特に考えられるHexNAc部分は、GlcNAc部分である。特に考えられるHex部分は、Gal部分である。従って、特に上記の二糖及び三糖におけるHex−HexNAc部分は、Gal−GlcNAc部分である。最も具体的には、三糖Neu5Ac−α−2,3−Gal−β−1,4−GlcNAc、及び対応する二糖Gal−β−1,4−GlcNAcが考えられる。
特に考えられるFc含有分子は、免疫グロブリンG(IgG)のFcを含む分子である。IgG Fc含有分子は全て、ヒトIgGsではN297として示される、1つの保存されたアスパラギングリコシル化部位を有する。従って、本明細書に記載のIgG Fc含有分子は、このN297残基の特定のグリコシル化パターンによって特徴付けられる。
殆どの(治療)抗体は、Fab領域にグリコシル化部位を有していない。同様に、殆どのFc融合タンパク質も、さらなるグリコシル化部位を有していない。特に、Fc領域のグリコシル化が、Fc含有分子に存在するグリコシル化のみであると考えられる。最も具体的には、IgG Fc含有分子のN297のグリコシル化は、Fc含有分子に存在するグリコシル化のみであると考えられる。これは、(Fc部分の)グリコシル化の変更は、非Fc部分の相互作用(例えば、Fab領域の抗原結合)を妨げないようにする。
特定の実施形態によると、Fc含有分子は、抗体、又は抗原に結合するFc融合タンパク質である。さらなる特定の実施形態によると、Fc含有分子は、抗体、最も具体的にはIgGである。Fc含有分子は、IgG1、2、3、又は4のいずれかであり得るが;IgG1及びIgG2抗体が最も一般的である。
本Fc含有分子の特定のグリコシル化について述べる場合、これらの3つの糖分子のみが、Fc含有分子に存在する糖分子であることを理解することが重要である。言い換えれば、これらのFc含有分子は、コアMan3GlcNAc2部分を有していない。これは、従来技術との重要な相違である。実際、Gal−Sial構造の安定性も研究されたが、コアMan3GlcNAc2部分に付着して、バイアンテナ型グリカンである(即ち、2つのGal−Sialアンテナが存在する)ときの研究だけである。さらに、コアMan3GlcNAc2に固定されたこれらの構造は、半減期を延長すると報告されている一方、これらの構造は、プロテーゼに対する感受性が高い(Raju et al.,Biotechnol Prog.2007;23(4):964−71))。これは、この非分岐三糖構造で観察される驚くべき効果をさらに強調する。
Fc含有分子が、殆どの場合、治療に使用され、かつ本明細書に示される特定のグリコシル化を有するFc含有分子が、抗原特異性(即ち、抗原に結合するFc含有分子、例えば、全ての抗体、及び殆どのFc融合タンパク質に対する抗原特異性)が変更されずに、半減期を延長することを考えると、この分子は、医学の分野での使用に適している。
従って、本明細書に記載の高等真核細胞での産生によって得られるFc含有分子は、薬剤として提供される。また、本明細書に記載されるように、(それぞれ、アスパラギンに連結されたHexNAcを有する)三糖構造Neu5Ac−Hex−HexNAc、二糖構造Hex−HexNAc、及び単糖構造HexNAcから選択されるグリカンからなるグリコシル化をFc部分のアスパラギンに有することによって特徴付けられるFc含有分子は、薬剤として使用するために提供される。
これらの分子は、通常はFc含有分子、特に抗原に結合するFc含有分子が使用されるあらゆる障害に使用することができる。これらの分子は、それらの非グリコシル化修飾対応物と同じ、抗原に対する結合親和性を有するため、同じ適用性を有する。Fcγ受容体への結合が、特定のグリコシル化パターンによって低減されるため、これらの分子は、Fcγ受容体の結合が重要である疾患の処置にはあまり適さないであろう(例えば、抗体依存性細胞媒介毒性(ADCC)が、Fcγ受容体によって媒介されると考えられるため、この分子は、この反応を誘発するのに適していない可能性が高い)ことに留意されたい。他方、これらの分子は、Fcγ受容体の結合が重要でない、又は望ましくない疾患の処置により適し得る。実際、細胞表面分子、特に免疫細胞上の分子を標的とする抗体では、抑制エフェクター機能(abrogating effector function)が必要である。Fcγ受容体の結合の抑制は、例えば、ヒト血小板アロ抗原−1aに対する母子同種免疫の処置(Armour et al.,Eur J Immunol.1999;29(8):2613−24;Ghevaert et al.,J Clin Invest.2008;118(8):2929−38.)、自己免疫疾患又は移植による拒絶反応の処置(Reddy et al.,J Immunol.2000;164(4):1925−33)、長く作用するエリスロポエチンFc融合タンパク質(Yang et al.,Arch Pharm Res.2012;35(5):757−9)の作製に有用であり、かつこの分子が、これらの障害の処置に特に適していると考えられる。即ち、これらの疾患の処置を必要とする対象を処置する方法であって、本明細書に記載のFc含有分子を対象に投与するステップを含む、方法が提供される。
Fc含有分子はまた、Fc含有分子の長い循環半減期が望ましい障害、即ち、Fc含有分子の反復投与が治療として使用されるあらゆる障害に特に適している。このような治療の1つの特定の例は、IVIG:静注免疫グロブリン、即ち、抗体の産生能力が低下又は喪失した免疫不全患者の血漿タンパク質置換療法(IgG)である。この療法は、免疫不全、後天性免疫不全状態、自己免疫疾患、炎症性疾患、及び急性感染症に使用される。従って、静注免疫グロブリン療法での使用のために、本明細書に記載のFc含有分子(特に、本明細書に記載のIgG分子)が提供される。これは、静注免疫グロブリン療法を必要とする対象を処置する方法が提供され、この方法が、本明細書に記載のFc含有分子(IgG分子)を前記対象に投与するステップを含む、という表現に等しい。
Fc含有分子の半減期を延長する標準的な方法は、Fc含有分子のFcRn受容体に対する親和性を高めること(例えば、XencorによるXtend技術)によって行われることに留意されたい。Fc含有分子の半減期を延長するこの方法は、FcRn結合に依存していないため、この技術は、さらに半減期を延長することにも対応できる可能性が高いことを理解されたい。
本明細書に記載の真核細胞は、特に、糖タンパク質の産生に適している。特定の実施形態によると、糖タンパク質は、特定の糖型、特に三糖Neu5Ac−Hex−HexNAc修飾糖タンパク質を多く含む。従って、高等真核細胞のFc含有分子のアスパラギン残基に特定のグリコシル化パターンを有するFc含有分子を産生させる方法が提供され、この方法は:
− ゴルジ局在化シグナルに機能的に連結されたエンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列、及びFc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列を、エンドグルコサミニダーゼ酵素及びFc含有分子の発現に適した条件下で含む高等真核細胞を用意するステップ;及び
− エンドグルコサミニダーゼと細胞内で接触した後にFc含有分子を回収するステップを含む。
細胞及びFc含有分子に対して同じ考慮が、上記のように当てはまる。特定の態様によると、エンドグルコサミニダーゼに接触した後に得られた、単一GlcNAc残基で修飾されたタンパク質は、単なる中間産物である。この態様による方法は、少なくとも1つの追加のトランスグリコシル化ステップを含む。このトランスグリコシル化は、(添加される酵素によって、又は細胞でも産生される酵素によって)細胞外で行うことができるが、特に、高等真核細胞によって発現されるグリコシルトランスフェラーゼによってトランスグリコシル化が細胞内で起こると考えられる。これらの実施形態によると、糖タンパク質の細胞の最終回収の前に、この方法は、酵素がエンドグルコサミニダーゼと細胞内で接触した後にこの酵素を1つ以上のグリコシルトランスフェラーゼに接触させるステップをさらに含む。当業者であれば、エンドグルコサミニダーゼ酵素及び1つ以上のグリコシルトランスフェラーゼ酵素の両方が、(ER又は)ゴルジを標的とする場合、エンドグルコサミニダーゼ活性の後にグリコシルトランスフェラーゼ活性が確実に起こることを理解されよう。典型的には、これは、タンパク質がERからゴルジの経路に進む固定された順序が存在するため、両方の酵素がER又はゴルジの異なる区画を標的とすることによって保障することができる。両方の酵素が同じ区画を標的とする場合、又は両方の活性が同じ酵素によって生じる場合は、典型的には、トランスグリコシル化ステップの後のタンパク質は、もはやエンドグルコサミニダーゼ酵素の基質として認識されないことは確かである。従って、ちょうど良い酵素活性の分離は、空間的分離及び/又は異なる基質特異性及び/又は酵素の不活性化も含み得る。
グリコシルトランスフェラーゼは、外因性配列によってコードされても良いし、又はエンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列及びFc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列を有する細胞内の内因性酵素であっても良い。
特に、Fc含有分子が分泌されて容易な回収が可能になると考えられる。
本明細書に記載のFc含有分子の特定のクラスは、抗原に結合するFc含有分子(典型的には、抗体、又はFc領域が結合部分に融合したFc融合タンパク質)である。これらの分子は、抗原結合活性を維持し、かつ非修飾糖型と比較して長いin vivoでの循環時間を有する。
従って、さらなる態様では、抗原の結合を変更することなく、抗原に結合するFc含有分子を必要とする対象に投与されるこのFc含有分子の循環時間を延長する方法が提供され、この方法は:
− 特定の三糖Neu5Ac−Hex−HexNAc修飾グリコシル化パターンを有するFc含有分子を用意するステップ;
− このFc含有分子を対象に投与するステップを含む。
特定の実施形態、特定の構成及び材料及び/又は分子が、本発明に従って細胞及び方法について本明細書で述べられたが、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、形態及び細部の様々な変形又は変更が可能であることを理解されたい。以下の実施例は、特定の実施形態をより良く例示するために記載されるものであり、これらは、本出願を限定すると解釈するべきではない。本出願は、特許請求の範囲によってのみ限定される。
実施例1.変更されたグリコシル化を有する安定細胞株の作製
哺乳動物細胞で産生される糖タンパク質は、しばしば、複合型N−グリカン合成を含む多数の生合成ステップの結果として不均一である(図1a)。各ステップは、100%未満の効率であり、一部の酵素は基質を競合し、多数の異なる糖型が生じる。治療糖タンパク質の不均一性は、グリカンがクリアランス及び生物活性に影響を与えるため、下流のプロセシング及びプロセスの再現性に負の影響を及ぼし、かつ変化しやすい有効性をもたらし得る1、2。例えば、グリカンのシアル酸含有量は、しばしば、薬物動態を決定する。グリカンの不均一性の問題の対処では、N−グリカンは、しばしば、タンパク質の折り畳みに極めて重要であり、かつN−グリコシル化部位の突然変異によって単純に除去できないと考えなければならない。ここで、本発明者らは、ゴルジN−グリコシル化経路をショートカットして、最小サイズのシアル化三糖N−グリカンを有するタンパク質を産生させる哺乳動物細胞糖鎖工学技術を導入する(図1a)。
293SGnTI−/−細胞は、ManGlcNAc N−グリカンで修飾された糖タンパク質を産生する。いくつかのエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼは、このようなグリカンを加水分解し、このときに単一アスパラギン連結N−アセチルグルコサミン(GlcNAc)残基が残ることが知られている。本発明者らは、endoTの最適なpHが6.0であるという利点を有するため、哺乳動物細胞分泌系での発現のためにこのグリコシドヒドロラーゼファミリー18を代表する真核生物起源としてEndoTを選択する。これは、哺乳動物トランス−ゴルジ装置のpHに近いが、タンパク質の折り畳み及び品質管理におけるN−グリカンのER機能を実質的に妨げないようにERのpH(pH7.2)とは十分に異なる。本発明者らは、293SGnTI−/−細胞でのendoTの一過性のゴルジ標的発現が、糖タンパク質のin vivoでの脱N−グリコシル化をもたらすことを既に示している(例えば、欧州特許第2331701号明細書の実施例6及び7)。
ゴルジ内でのendoTの加水分解は、折り畳み後に糖タンパク質に単一GlcNAc N−グリカン「スタンプ」を形成することになる。本発明者らは、このようなゴルジで形成される単一GlcNAc残基は、分泌の前に細胞のガラクトシルトランスフェラーゼ及びシアリルトランスフェラーゼによって認識されることになると推測した。次に、これは、最も単純なシアル化II型終端、即ち、N−グリカン及びO−グリカンの一般的な要素の合成をもたらすことになる。この3ステップ経路は、多ステップ天然N−グリコシル化経路よりも遥かに短く、不均一性が大幅に軽減され、N−グリカンの特徴付けが容易となる。上記の糖鎖工学戦略、「GlycoDelete」が、図1aに例示されている。
endoTが293SGnTI−/−細胞のトランスゴルジを標的とするようにするために、本発明者らは、endoTコード配列を、その予測シグナル配列なしで、通常はゴルジ内に存在する2つのヒト酵素のゴルジ標的ドメインに融合した(図2)。endoT触媒ドメインが、ヒトβ−ガラクトシド−α−2,6−シアリルトランスフェラーゼ1(ST6GAL1)(本明細書では、ST−endoT融合タンパク質と呼ばれる)の標的ドメインに融合されると、このendoT触媒ドメインは、細胞内に無傷で維持される。293SGnTI(−)細胞内でのST−endoTの一過性の発現により、安定に発現され分泌されるFlt3受容体の細胞外ドメイン及びヒト5−ヒドロキシトリプタミン1D(5HT1D)受容体のin vivoでの脱グリコシル化が起こる(図3)。
St−endoT融合タンパク質を安定に発現する293SGnTI(−)由来細胞株を樹立するために、本発明者らは、コンカナバリンA(ConA)を用いて所望のグリカン表現型を有する細胞を選択した。ConAは、オリゴマンノース及びハイブリッド型N−グリカンに結合する四量体細胞障害性レクチンである。endoTによる細胞表面糖タンパク質の完全な脱グリコシル化により、ConAリガンドが存在しなくなり、従って、細胞がこのレクチンに対する耐性を得る(図1b)。トランスフェクションの4週間後、本発明者らは、ConAに耐性のあるクローン(親293SGnTI(−)細胞の全てを死滅させる最低濃度)を得た。2つのクローンをロバストな増殖のために選択し、ConAレクチン感受性アッセイ10を行い、最も高いConA耐性を293SGlycoDeleteと命名した(図4)。St−endoTのゲノムの組込み及び発現をそれぞれ、PCR及び免疫ブロット法によって検証した(図5)。293SGlycoDelete細胞と293SGnTI(−)細胞は、類似した形態を有し、これらの増殖速度は区別がつかない(図1c)。しかしながら、本発明者らは、293SGlycoDelete細胞は、293SGnTI(−)細胞よりも付着性が低く;これは、バイオ医薬品の製造に使用される懸濁培養の所望の特徴であることに気づいた。
本発明者らは、エクソンマイクロアレイを用いて293SGnTI(−)細胞及び293SGlycoDelete細胞のトランスクリプトームのプロフィールを得て、検出可能な発現を有する7,344の遺伝子のうちの僅かに3つが、2つの細胞株間で2倍を超えて差次的に発現する(p<0.01)ことを見出した(図1d)。293SGnTI(−)系統と293S親との比較により、特定の経路の明確な強化なしで、約70の遺伝子の差次的転写が示された(図6)。本発明者らは、293SGnTI(−)系統の実質的なゲノム再構成を観察し(未発表の観察)、これが、これらの相違の主な原因であり得る。従って、GlycoDelete工学は、細胞の転写プロフィールを実質的に変更するものではない。293SGlycoDelete細胞における折り畳まれていないタンパク質応答11の転写シグネチャの非存在は、GlycoDelete戦略が、小胞体の品質管理におけるN−グリカンの役割を著しく妨げるものではないことを実証した。
実施例2.Glycodelete細胞株は、タンパク質の融合に影響を与えずに、N−グリカンの不均一性及び長さが減少した糖タンパク質を発現させるのに適している
本発明者らは、一過性に過剰発現される分泌サイトカイン(ヒト顆粒球/マクロファージコロニー刺激因子、hGM−CSF13)、安定して過剰発現されるGPCR、5HT1DR12(実施例3)、一過性に過剰発現されるモノクローナル抗体(抗CD20、オビヌツズマブ)14(実施例4)、及び一過性に過剰発現されるFc含有融合タンパク質(抗TNF、エタネルセプト)(実施例5)に対する安定したGlycoDelete工学の効果を評価した。
さらに、GM−CSFを、293S細胞、293SGnTI−/−細胞、及び293SGlycoDelete細胞で一過性に発現させて、培地から精製した。293S細胞又は293SGnTI−/−細胞で産生されるGM−CSFは、3つの主要な糖型(0、1つ、又は2つのN−グリコシル化部位の占有に対応する)15からなり、これらの糖型は、ペプチド−N−グリコシダーゼF(PNGaseF)の処理によって低分子量(MW)のタンパク質の形態に変換し、このPNGaseFは、少なくともキトビオースコアを含むN−グリカンとアスパラギン側鎖との間のN−グリコシド結合を切断する(図7a)。残った不均一性は、シアリダーゼ消化時のその部分的な消失によって示される、O−グリコシル化15によるものである。対照的に、本発明者らは、293SGlycoDelete細胞から精製されたGM−CSFで低いMW範囲を観察した(図7a)。GlycoDelete GM−CSFのPNGase F処理は、観察されたパターンに一切の変化を引き起こさず、キトビオース−コア含有N−グリカンの非存在を実証した。シアリダーゼでの処理は、GlycoDelete GM−CSFのMWの変化を引き起こし、293S細胞又は293SGnTI−/−細胞からのGM−CSFの場合にはより顕著であり、他の形態よりもGlycoDelete GM−CSFでより多くのシアル酸残基が存在することを示している(図7a)。この結論は、以下で説明されるグリカン分析によっても裏付けられた(図7b及び図8及び図9)。PNGaseF及びシアリダーゼでの消化後に、3つ全ての細胞株からのGM−CSFを、移動性を識別できない単一バンドとして実施し(これらのゲルは、非グリコシル化タンパク質を、小さいGlycoDelete N−グリカンスタンプで修飾された非グリコシル化タンパク質から分離できないことに留意されたい)、293S細胞、293SGnTI(−)細胞、及び293SGlycoDelete細胞からのGM−CSF間の相違が、グリコシル化の相違によるものであるという結論が裏付けられ;これは、無傷のタンパク質の質量分光分析によって確認された(図10)。
293SGlycoDelete細胞及び293SGnTI(−)細胞からのGM−CSFのN−グリカンをさらに特徴付けるために、本発明者らは、マトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI)−質量分析によってサンプルを分析した(図7b及び図8)。キャピラリー電気泳動法による293S GM−CSFグリカンの分析(図9)により、多分岐複合型グリカンの典型的な不均一混合物が明らかになった。シアル化のレベルは低く、これは恐らく、タンパク質産生中の細胞の無血清培地への迅速な移動によるものである。293SGnTI(−) GM−CSFのN37を含む糖ペプチドを、以前の研究結果4、16に従ってMan5GlcNAc2(Fuc) N−グリコシル化ペプチドとして検出した(図7b、上部)。これらのイオンは、293SGlycoDelete細胞で産生されるGM−CSFのスペクトルには存在せず、本発明者らは、3つの新たな糖ペプチド塊を検出した。これらの塊は、N−アセチルヘキソサミン(HexNAc)糖ペプチド、Hex−HexNAc糖ペプチド、及びN−アセチルノイラミン酸(Neu5Ac)−Hex−HexNAc糖ペプチドに一致している(図7b)。類似の観察が、N27を含む糖ペプチドで行われた(図8)。
GlycoDelete GM−CSF糖ペプチドのヘキソース及びNeu5Ac単位の同定及び結合を確認するために、本発明者らは、α−2,3−/α−2,6−/α−2,8−シアリダーゼ及びβ−1,4−ガラクトシダーゼを用いたエキソグリコシダーゼの消化を行った(図7b)。これにより、本発明者らは、二糖修飾ペプチド及び三糖修飾ペプチドがそれぞれ、Gal−β−1,4−GlcNAc及びNeu5Ac−α−2,3−Gal−β−1,4−GlcNAcであることを立証することができた。GlycoDelete細胞で産生されたタンパク質における、単一GlcNAc endoT消化産物だけではなく、これらのグリカンの存在は、ゴルジ内のガラクトシルトランスフェラーゼ及びシアリルトランスフェラーゼが、endoTによって形成されるGlcNAcスタンプに作用することを示している。これは、GM−CSFのendoT脱グリコシル化が、細胞内で起こらなければならず、分泌後ではいけないことを裏付けている。シアリダーゼ処理の前及び後のタンパク質のスペクトルの相対ピーク強度の定量により、GlycoDelete細胞からのGM−CSFのグリカンの約75%がシアル化されたことが示された。
次いで、本発明者らは、GM−CSFの特性に対するGlycoDeleteグリカンの変更の影響を調査した。ThermoFluorアッセイ17は、大腸菌(Escherichia coli)(非グリコシル化、Tm=58.9±0.6℃)、293S細胞(複合型N−グリコシル化、Tm=61.2±3.2℃)、及び293SGlycoDelete細胞(Tm=61.5±0.2℃)からのGM−CSFの融解温度が、著しくは異ならないこと(Kruskal−Wallis試験、n=4、P>0.05;平均±標準偏差)を示した(図7c)。さらに、TF1ヒト赤白血病細胞−増殖アッセイ18(図7d)では、293S細胞及び293SGlycoDelete細胞からのGM−CSFの生物活性が、きわめて類似していた。
GlycoDeleteグリカンが、GM−CSFの抗原性に寄与するか否かを評価するために、本発明者らは、293SGlycoDelete細胞からのGM−CSFでウサギを免疫した。未消化シアリダーゼ処理した293SGlycoDelete GM−CSF、又はシアリダーゼ処理及びガラクトシダーゼ処理した293SGlycoDelete GM−CSFへの血清抗体の結合をELISAによって決定した。GlycoDeleteグリカン構造が除去されたGM−CSF、及びGlycoDeleteグリカンが存在するGM−CSFが十分に等しく認識され、GlycoDeleteグリカンが、ウサギのGM−CSFに新たな免疫原性エピトープを形成しないことを示している(図7e及び図7f)。
実施例3.Glycodelete細胞株は、N−グリカンの不均一性及び長さが減少した糖タンパク質の安定した発現に適している
GlycoDeleteが、安定したトランスフェクションベースのタンパク質の産生に適合性であること、及びGlycoDeleteが、膜タンパク質を処理できることを確認するために、安定したGlycoDelete工学とは別に、GPCR、即ち、5HT1DR12が安定して過剰発現される安定した細胞株を作製した。膜タンパク質抽出物のPNGase Fでの処理により、293SGnTI−/−細胞で安定して過剰産生される5HT1DRの分子量(MW)の大きな変化が明らかになった。これとは対照的に、PNGase Fで処理するしないにかかわらず、293SGlycoDelete細胞で産生される受容体は、293SGnTI−/−細胞からのPNGase Fで処理された受容体とほぼ同じMWであった。本発明者らは、293SGlycoDelete細胞では、ST−endoTが5HT1DR N−グリカンを完全に加水分解したと結論付けた(図11)。
実施例4.Glycodelete細胞株によって産生される抗体は、それらのリガンドに対して同じ親和性を有するが、in vivoでの循環時間が長い
GlycoDelete技術の範囲をさらに検討するために、モノクローナル抗体−CD20抗体オビヌツズマブ(GA101)14を、293S細胞及び293SGlycoDelete細胞で一過性に発現させて、細胞培地から精製した。細胞株は、同様の量の抗体を産生した(図12)。293S−産生抗CD20は、そのFc結合N−グリコシル化部位(重鎖Cγ2−ドメインのN297)のみに、典型的にはIgGs19であるコア−フコシル化バイアンテナ型N−グリカンを有する(図13)。予想通り、PNGaseFでの処理は、MWを低下させた(図14a)。対照的に、293SGlycoDelete細胞で産生される抗体の重鎖は、293S細胞からのPNGaseF−処理抗体の重鎖とほぼ同じMWであり、このMWは、PNGaseF処理によってさらに低下することはなかった(図14a)。この結果は、endoTによって切断されたこのIgGのN−グリカンに一致している。従って、GlycoDelete細胞は、hIgG Fc結合N−グリカンも処理する。
293SGlycoDelete抗CD20のグリカンをさらに特徴付けるために、N−グリコシル化部位を含むトリプシンIgGペプチドの様々な糖型を、液体クロマトグラフィー−エレクトロスプレーイオン化質量分析(LC−MS/MS)を用いて選択された反応監視(SRM)モードで定量した(図14b)。さらに、本発明者らは、還元により鎖が解離した又は解離していない無傷の抗体のLC−MS分析を行った(図15)。LC−MS/MS分析により、本発明者らがGM−CSFでも観察したように、GlycoDeleteタンパク質が、HexNAc、Gal−HexNAc、及びNeu5Ac−Gal−HexNAc N−グリカンで修飾されたことが明らかになった。シアリダーゼ処理の前及び後のサンプルの相対糖ペプチドピーク面積の定量化により、本発明者らは、抗CD20の19%がシアル化三糖を有し、抗CD20の72%がGal−GlcNAc二糖を有し、残りがGlcNAc−修飾ペプチドであることを立証した。SRM−モードLC−MS/MSペプチド分析では、293SGnTI(−)IgGで優勢なHex5−HexNAc2糖ペプチドは、293SGlycoDelete IgGの検出限界よりも低かった。無傷のタンパク質のLC−MS分析により、293S産生抗体及び293SGlycoDelete産生抗体の両方において、残るHex5−HexNAc2糖型がほんの僅かであることが明らかになった。両方の標本におけるHex5HexNAc2の量は、両方の抗体の1:1の混合物のDNA−シーケンサー炭水化物電気泳動法によって全グリカンプールの2.5%と定量された(データは不図示)。
加えて、CD20+細胞への結合のフローサイトメトリー分析により、GlycoDelete抗CD20抗原結合が、293S抗CD20抗原結合と同一であることが示され(図14c)、抗原結合フォールドが影響を受けていないことが実証された。
折り畳みパッケージングの一部を構成するN−グリカンがCγ2ドメインに接触するため、これらのグリカンのサイズ減少が、Tmの低下をもたらすと予想される。従って、Cγ2のTmは、PNGaseF−消化293S抗CD20のTmに類似して、複合型N−グリコシル化293s抗CD20で約64℃、293SGlycoDelete抗CD20で57℃である(図14d)。本発明者らは、ゲル濾過クロマトグラフィーでは、293S細胞又は293SGlycoDelete細胞によって発現される抗CD20の凝集の証拠を見出せなかった(図16)。
重鎖のN297のグリコシル化は、抗体のFc−γ受容体(FcγRs)20への結合親和性に大きな影響を与えるため、本発明者らは、293S抗CD20及び293SGlycoDelete抗CD20の様々なヒトFcγRsへの結合を評価した。表面プラズモン共鳴実験(表1)により、ヒト新生児及びマウス新生仔FcRs(FcRns)は、両方の抗CD20糖型に対して類似の親和性を有することが示された。FcRn結合部位がCγ2 N−グリカン部位の近傍に位置していないため、これは予想通りである(Roopenian et al.,2007)。本発明者らは、抗CD20抗体が溶液中でFcγR結合についてプレコートIgGと競合する、FcγRI、FcγRIIa、及びFcγRIIbについての競合ELISAを準備した。3つ全てのケースでは、本発明者らは、293S抗CD20と比較して、293SGlycoDelete抗CD20による結合競合で10分の1を超える減少を検出した(図14e)。バイオレイヤー干渉法(表1)によって評価されたFcRIIIa結合親和性は、293SGlycoDelete抗CD20に対してが、293S抗CD20に対しての5.8分の1であった。同様に、エフェクターとしてナチュラルキラー(NK)細胞を用いる抗体依存性細胞−細胞毒性(ADCC)アッセイ(図14e)において、本発明者らは、293SGlycoDelete抗CD20を用いる特異的溶解の50%効果濃度(EC50)が、293S抗CD20を用いる場合の6.6倍であることを見出した。全体として、ヒトIgG1 FcのGlycoDeleteグリコシル化は、FcγRsへの結合の減少をもたらし;中和抗体の産生との関連では、これは、安全性を向上させるのに望ましいであろう(Lux et al.,2013)。
IgGのGlycoDeleteグリカンが免疫原性であるか否かを評価するために、本発明者らは、GM−CSF(図14f)と類似の免疫実験を行い、GlycoDeleteグリカンが、抗CD20分子の抗原性に実質的に寄与しないと結論付けた。
注目すべきことに、マウスでの薬物動態分析により、最初の急速除去期(注射の1時間後)に、GlycoDelete抗CD20が循環からそれほど除去されず、2倍の長期循環レベルとなることが示された。両方の糖型は、それらの類似のFcRn親和性から予想されたように、等しい(遅い)速度で実質的に除去された(図14g及び図17)。従って、当初の高いレベルにより、GlycoDelete抗体の濃度が必要とされる治療閾値濃度よりも低くなるまでに10〜12日長くかかるであろう。これは、GlycoDelete抗CD20の相当高いレベルが、遥かに長い期間に亘ってin vivoに維持されることを意味する。考えられる機序は、高度のシアル化が、肝臓及びマクロファージレクチン受容体への結合の減少によってクリアランスの低下をもたらすことである。潜在的に、GlycoDelete IgGのシアル化のレベルがさらに高くなる可能性があり、この知見は、GlycoDelete IgGsが、血中の長い循環期間をしばしば必要とする中和治療IgGsの投与頻度を下げることができる可能性があることを示唆している。
実施例5.Glycodelete細胞株によって産生されるキメラFc含有分子は、より均一なグリコシル化パターンも有する
次に、本発明者らは、エタネルセプト、即ち、IgG1抗体の定常領域の端部に融合されたヒト2型TNF受容体からなる組換え融合タンパク質をGlycoDelete細胞で一過性に発現させて精製した。実施例2及び4で試験されたタンパク質と同様に、LC−MS分析により、GlycoDeleteタンパク質のFc部分が、HexNAc、Gal−HexNAc、及びNeu5Ac−Gal−HexNAc N−グリカンで修飾されていることが明らかになった(図18)。(これは、Fc鎖からのEQQYNSTYRペプチド(配列番号:1)で評価した)。
続くシアリダーゼ及びガラクトシダーゼ消化により、これらの糖類が何であるかをさらに確認した(図18)。シアリダーゼ及びガラクトシダーゼ処理の前及び後の、サンプルの相対糖ペプチドのピーク面積の定量により、本発明者らは、これらの細胞で産生されたエタネルセプトの25%が、シアル化三糖を有するFc鎖を備え、エタネルセプトの68%が、Gal−GlcNAc二糖を有し、エタネルセプトの残りが、GlcNAc修飾ペプチドであることを立証することができた(表2)。これらのパーセンテージは、抗CD20抗体で観察されたパーセンテージに十分に一致し、細胞のFc鎖のグリコシル化がかなり均一であることを示している。
結論
結論として、この研究は、哺乳動物細胞を用いる糖タンパク質産生でのN−グリコシルの不均一性の問題を解決するアプローチとしてGlycoDelete糖鎖工学の戦略を導入する。GlycoDeleteは、任意であるが特に考えられる、(GnTI、遺伝子MGAT1によってコードされる)単一グリコシルトランスフェラーゼの不活性化、及び脱グリコシル化酵素の過剰発現、これに続くレクチン選択を含む。GlycoDelete細胞は、Gal−GlcNAc二糖、又はそのα−2,3−シアル化三糖誘導体及び単糖中間体の一部を含むタンパク質を産生する。これは、野生型哺乳動物細胞で産生される多数のグリカン構造とは対照的である。GlycoDelete戦略は、N−グリカンの折り畳み促進機能の維持と、哺乳動物ゴルジN−グリカンプロセシングによって導入される広範な不均一性の回避とをバランスさせる。バイオ医薬品製造におけるN−グリカンの複雑さの軽減の利点に加えて、in vitroで生産される同様の短い単純なN−グリカンの治療効果の例が報告されている21〜23。さらに、本発明者らは、治療目的が、追加のエフェクター機能を必要としない抗原の中和である場合、GlycoDelete工学が、抗体の特徴を好ましく変更することを示した。従って、GlycoDeleteは、バイオ医薬品業界で関心領域である「バイオベター」をもたらすであろう28。この戦略は、保存されたN297残基のグリコシル化を単に変更することによって循環半減期を延長するため、Fc含有分子の発現に特に適していると思われる。これは、例えば、治療IgG注射にとって重要な治療上の利点を有し、この治療IgG注射は、その頻度を大幅に減らすことができ(例えば、半分の頻度)、しかも同じ親和性のためリガンドに対して同じ効果を維持する。
材料及び方法
一般的な細胞の培養及びトランスフェクション
本発明者らは、293SGnTI(−)細胞を、10%FBS、292μg/mL L−グルタミン、100単位/mL ペニシリン、及び100μg/mL ストレプトマイシン(全てSigma−Aldrich)を含むDMEM/F12(Gibco)中、5%CO2、37℃の湿潤インキュベーターに維持した。
小規模のトランスフェクションの場合は、1ウェル当たり約150,000の細胞でのトランスフェクションの前に、細胞を6ウェルプレートにプレーティングし、48時間培養した。細胞は、製造者の取扱説明書に従ってTransIT−293トランスフェクション試薬(Mirus Bio LLC)を用いてトランスフェクトした。一過性又は大規模のトランスフェクションの場合は、細胞を、リン酸カルシウムトランスフェクション法でトランスフェクトした。Raji細胞を、RPMI 1640+10% FBS+2mM L−グルタミン中で培養した。
全ての細胞株を、Plasmotestキット(InvivoGen)を用いてマイコプラズマ汚染について定期的に試験した。
一過性のendoTの発現
endoT融合構築物(pCAGGS−GM2S−endoT及びpCAGGS−ST−endoT)及び分泌endoT構築物(pCAGGS−s−endoT)を、上記のように293SGnTI(−)細胞に一過性にトランスフェクトした。上清及び細胞溶解物のサンプルを分析して、ドメインを標的にする能力を評価した(図2)。
endoT融合体の一過性のトランスフェクションによるin vivoでの脱N−グリコシル化
endoTによる脱N−グリコシル化を、全てのendoT構築物を293SGnTI(−)細胞に安定にトランスフェクトして、Flt3受容体細胞外ドメインを誘導的に発現させることによって評価した(図3)。
安定したST−endoTの発現のためのプラスミド(pcDNA3.1(−)/Zeo−ST−endoT)の構築
本発明者らは、ST−endoT PCR断片をpCR(登録商標)II−TOPO(登録商標)プラスミド(Life Technologies)にクローニングした。本発明者らは、得られたTopo−ST−endoTプラスミド(逆相補鎖挿入)をXhoI及びKpnIで消化し、挿入物を精製した。pcDNA3.1/zeo(−)プラスミドをXhoI及びPvuIで1回消化して1.5kbの断片を精製し、そしてPvuI及びKpnIで1回消化して3.6kbの断片を精製した。続くベクター断片及びST−endoT断片との3点ライゲーションにより、pcDNA3.1/zeo−ST−endoTプラスミドを得た。
安定した細胞株の作製
本発明者らは、pcDNA3.1(−)Zeo−ST−endoTを用いて小規模トランスフェクションで293SGnTI(−)細胞をトランスフェクトした。本発明者らは、トランスフェクションの48時間後に、15μg/mL ConAで選択を開始した。14日後、細胞をトリプシン処理して、10μg/mL ConAを含む条件培地(滅菌濾過され、新鮮な50%(v/v) DMEM/F12と混合された、2日経過した293SGnTI(−)培養物の培地)に再プレーティングした。14日後、5つの大きな十分に分離されたクローンを採集して、10μg/mL ConAの存在下で増殖させた。2つの最も速く増殖しているクローンをさらに分析した。
293SGnTI(−)及び293SGlycoDelete増殖曲線
70〜80%コンフルエントな培養物からの細胞を、まず約60,000細胞/mlに希釈し、(0時間の時点で)再度カウントし、6ウェルプレートに移した(180,000細胞/ウェル)。各時点で、3つのウェルを、ピペット操作で培地を上下させて取り外し、生細胞を、トリパンブルー排除及び血球計を用いて各ウェルでカウントした。図1cに示されている結果は、2つの重複実験の1つを示している。
遺伝子−発現分析
GeneChip Human Exon 1.0 ST Arrays(Affymetrix)での分析のためのRNAの単離及びサンプルの調製は次の通りである。
全RNAを、製造者の取扱説明書に従って、RNeasy Midiキット(Qiagen)を用いて両方の細胞株の3つの重複培養物から抽出した。RNAの品質を、RNA 6000 Picoチップ(Agilent Technologies,Santa Clara,CA,USA)を用いる2100 Bioanalyzerで評価した。全てのサンプルは、9.5以上のRNAの品質指標(RIN:RNA Integrity Number)を有していた。全RNAサンプル(RNAサンプルの調製、Online Methodsを参照)を細菌ポリ−A RNA陽性コントロール(Affymetrix,Santa Clara,CA,USA)を用いてスパイクし、どのサンプルも逆転写し、2本鎖cDNAに変換し、in vitroで転写し、Ambion WT Expression Kitを用いて増殖させた。得られた一本鎖cDNAを、製造者の取扱説明書に従って、WT Terminal Labelingキット(Affymetrix)を用いて断片化した後にビオチン標識した。得られたサンプルをハイブリダイゼーションコントロール(Affymetrix)と混合し、GeneChip Human Exon 1.0 ST Arrays(Affymetrix)でハイブリダイズさせた。アレイを、GeneChip Fluidics Station 450(Affymetrix)で染色及び洗浄し、そして生のプローブシグナル強度についてGeneChip Scanner 3000(Affymetrix)を用いてスキャンした。エキソンアレイデータは、MIAME適合性であり、ArrayExpressデータベース(www.ebi.ac.uk/arrayexpress)からアクセッション番号:E−MEXP−3516で入手可能である。
本発明者らは、一部が既に記載されたように、エキソンアレイデータの品質管理及び差次的発現分析のためにR Statisticalソフトウェアパッケージ(www.r−project.org)とAffymetrix Power Tools(APT; Affymetrix)の組み合わせを使用した。簡単に述べると、エキソンレベル及び遺伝子レベルの強度推定値を、APTを用いるRobust Multi−array Average(RMA)アルゴリズムを用いたバックグラウンド補正、正規化、及びプローブの要約によって作成した。正規化の前及び後のデータの品質管理は、様々なプロット、例えば、ボックスプロット及び密度プロットの作成によってRで行った。発現が両方の株で検出されなかった遺伝子を、さらなる分析から排除した。本発明者らは、細胞株の3つの生物学的レプリケートの少なくとも2つでバックグラウンドよりも高く、エキソンの半分超が検出された場合に遺伝子が検出されたと見なした(p<0.05)。両方の株で発現が推定ノイズレベル未満であった遺伝子も、さらなる分析から排除した。ノイズレベルの閾値は、Y染色体上の95%を超える遺伝子の発現の「検出」を排除するシグナル強度レベル(3つのレプリケートに対して平均したAPT出力強度)に設定し、このシグナル強度レベルは、(女性胚に由来する)293系統には存在せず、従って、適切な内部陰性コントロールとしての役割を果たす。
差次的遺伝子発現分析を、唯一のコアプローブセットと見なされるR Bioconductor package Limmaで実施される線形モデル適合を用いて行った。Benjamini−Hochberg(BH)法を、複数の試験を補正するために使用した。
GM−CSFの産生及び精製
一過性のGM−CSFの発現のためのプラスミド(pORF−hGM−CSF−6xHis)を、293SGnTI(−)細胞株及び293SGlycoDelete細胞株の両方に一過性にトランスフェクトした。分泌GM−CSFを培地から精製した。
pORF−hGM−CSF−6xHisプラスミドの構築
C末端に6His残基が標識されたヒトGM−CSFの部分的なCDSを、pORF−hGM−CSFプラスミド(Invivogen,CA,USA)からプライマーPR18及びPR19を用いて増幅した。本発明者らは、Apal及びEcoRIを用いてPCR断片及びpORF−hGM−CSFプラスミドを消化し、両方の断片を連結してpORF−hGM−CSF−6xHisプラスミドを得た。
ヒトGM−CSFの精製
293SGnTI−/−細胞及び293SGlycoDelete細胞を、pORF−hGM−CSF−6xHisプラスミドを一過性にトラスフェクトした(一過性トランスフェクション、オンライン法を参照)。トランスフェクションの4日後、50mlの発現タンパク質を含む培地を回収し、3kDa MWCO膜を用いて緩衝液A(20mM NaHPO、0.5M NaCl、及び20mM イミダゾール pH7.5)を透析した。透析液を、Ni2+イオンが充填された1ml His−Trap HPカラム(GE healthcare UK Ltd,Buckinghamshire,UK)にかけた。次いで、カラムを、A280が低下して基準値に戻るまで緩衝液Aで洗浄した。10カラム容量の6%緩衝液B(20mM NaHPO pH7.50+20mM NaCl+0.5M イミダゾール)でカラムを洗浄した後、結合したタンパク質を100%緩衝液Bで溶出し、1ml画分で収集した。収集した画分中のGM−CSFの存在を、トリシンSDS−PAGEゲル電気泳動法によって検証した。本発明者らは、盲検としての緩衝液Bに対する画分を含むGM−CSFのA280吸光度に基づいてタンパク質濃度を測定した。濃度は、protparamツール(http://web.expasy.org/protparam)10によって計算した、ジスルフィド結合中の全てのシステイン残基(13980M−1 cm−1)を用いる理論吸収係数を用いて計算した。
抗CD20の産生及び精製
抗CD20を、上記のように293S細胞株及び293SGlycoDelete細胞株の両方で一過性に発現させて、次のように精製した:抗CD20を含むベクターでの293S細胞及び293SGlycoDelete細胞の一過性トランスフェクション(一過性トランスフェクション、オンライン法を参照)の4日後、発現タンパク質を含む培地を回収し、アフィニティーカラム5ml HiTrap MabSelect SuRe(GE healthcare UK Ltd,Buckinghamshire,UK)にかけた。次いで、カラムを、A280が低下して基準値に戻るまでPBSで洗浄した。結合したタンパク質を50mM グリシン pH3.5で溶出し、1ml画分で収集した。収集した画分中の抗CD20の存在を、トリシンSDS−PAGEゲル電気泳動法によって検証した。本発明者らは、抗CD20を含むプールされた画分に対して、pH6.0の25mM ヒスチジン 125mM NaCl 緩衝液で緩衝液交換を行った。精製サンプル中の抗体濃度を、Synergy MX分光光度計(Biotek,VT,USA)を用いて測定した。本発明者らは、精製抗体のA280吸光度に基づいてタンパク質濃度を測定した。濃度は、理論吸収係数を用いて計算した。
5HT1D受容体の発現及びサンプルの調製
5HT1DRを安定に発現する細胞株の作製、5HT1Dサンプルの調製、及び分析の詳細な方法は次の通りである。
pT−REx−5HT1DRhoプラスミド及びpT−REx−5HT1DRho−IRESdsRed2プラスミドの構築
pT−REx−DEST30プラスミド(Invitrogen)を、dam/dcmメチル化欠損大腸菌(E.coli)株で増殖し、BclI及びXbaIで消化した。dsDNAインサートを、オリゴPR11及びオリゴPR12のアニーリングによって作製した。続くdsDNAインサートの、XbaI/BclI消化pT−REx−DEST30断片へのライゲーションにより、pT−REx−MCSプラスミドを構築した。
本発明者らは、プライマーPR13及びPR14を用いて、ヒト胎児脳cDNAライブラリーからの5−ヒドロキシトリプタミン1D受容体(NM_00864)のCDSを増幅し、pCR(登録商標)II−TOPO(登録商標)プラスミド(Invitrogen)にクローニングし、Topo−5HT1Dプラスミドを構築した。Rho1D4標識5HT1DR断片を、プライマーPR13及びPR15を用いてTopo−5HT1Dプラスミドから増幅した。本発明者らは、PCR断片をSalIで消化し、pT−REx−MCSプラスミドをPmeI及びSalIで消化し、続いて脱リン酸化した。本発明者らは、これらの断片を結合して、pT−REx−5HT1DRhoプラスミドを得た。
本発明者らは、IRESdsRed2断片を、プライマーPR16及びPR17を用いてpLV−tTR/KRAB−Redプラスミド(a kind gift of Prof.Peter Vandenabeele,VIB−UGhent)から増幅した。pT−REx−5HT1DRhoプラスミドをPmeIで消化し、これをIRESdsRed2断片と共に、クローンEZ(GenScript USA Inc.,NJ,USA)反応で使用した。これにより、pT−REx−5HT1DRho−IRESdsRed2プラスミドが得られた。
293SGnTI−/−クローン及び293SGlycoDeleteクローンを発現する5HT1DR
本発明者らは、293SGnTI−/−をpT−RExL−5HT1DRho−IRESdsRed2プラスミドでトランスフェクトし、293SGlycoDelete細胞をpTRExL−5HT1DRhoプラスミド又はpT−RExL−5HT1DRho−IRESdsRed2プラスミドでトランスフェクトすることによって、5HT1D受容体を安定的かつ誘導的に発現する細胞株を作製した。600μg/ml(293SGnTI−/−細胞)及び150μg/ml G418(293SGlycoDelete細胞)でG418(Sigma−Aldrich)を用いて選択を行った。次いで、本発明者らは、G418耐性細胞を、条件培地で限界希釈クローニングした。本発明者らは、2μg/ml テトラサイクリン及び1mM バルプロエート(Sigma−Aldrich)を用いて5HT1D受容体の発現を誘導した。本発明者らは、蛍光顕微鏡法による誘導の2〜3日後に、最高強度の赤色蛍光を発現する293SGnTI−/−5HT1DRクローンを選択した。
293SGlycoDeleteクローンでの5HT1DRの発現のELISA分析
293SGlycoDeleteクローンを発現する5HT1DRのELISA分析のために、本発明者らは、2μg/mlテトラサイクリン及び1mM バルプロエート(Sigma−Aldrich)を用いた誘導の2〜3日後に、24ウェルプレートから細胞を回収した。本発明者らは、細胞を遠心分離で沈降させ、上清を廃棄した。細胞を、RIPA緩衝液+プロテアーゼインヒビターを用いて、氷上で20分間インキュベートすることによって溶解した。本発明者らは、サンプルを12,000rpmで10分間の遠心分離によって残屑を除去した。本発明者らは、製造者の取扱説明書に従って、ビシンコニン酸(BCA)アッセイ(Pierce Biotechnology Inc.,Rockford,IL,USA)でタンパク質を測定した。ピキア・パストリス(P.pastoris)で産生される15μgの5HT1DRの陽性コントロールサンプル及び15μgの293SGlycoDelete陰性コントロールサンプルをmaxisorbプレートで、4℃で一晩コーティングした。本発明者らは、このプレートを、水で3回、そして洗浄緩衝液(PBS+0.1% Tween−80)で1回洗浄した。ブロッキング緩衝液(PBS+1% 粉乳)を各ウェルに添加し、室温で2時間インキュベートした。洗浄後、サンプル緩衝液(PBS+0.05% Tween+0.5% 粉乳)で1/100に希釈した抗rho1D4抗体(University of British Columbia,Vancouver,Canada)を添加し、サンプルを室温で1時間インキュベートした。プレートを再び洗浄し、次いで、サンプル緩衝液で1/5000に希釈したHRP二次抗体(GE Healthcare Biosciences,Pittsburgh,PA,USA)に結合された抗マウスIgGをサンプルに添加した。最後に、プレートを再び洗浄し、サンプルを、製造者の取扱説明書に従って、BD OptEIA(商標)TMB基質試薬セット(BD,Franklin Lakes,NJ,USA)で分析した。
5HT1D受容体の発現及びサンプルの調製
本発明者らは、5HT1D受容体を安定的かつ誘導的に発現する293SGnTI−/−細胞株及び293SGlycoDelete細胞株を作製した。5HT1DR発現構築物の作製及びこれに続く安定した5HT1DR−発現クローンの作製の詳細な方法は、補足事項1に記載されている。各細胞株の選択された5HT1DR−発現クローンを、2μg/ml テトラサイクリン及び1mM バルプロエートを用いて誘導した。誘導の3日後に細胞を収集した。細胞ペレットを、5mlの20mM Tris−HCl pH8.0+1mM EDTA+コンプリートEDTAフリープロテアーゼインヒビター(Roche,Mannheim,Germany)に再懸濁した。1.25mlの各サンプルを、VCX500超音波処理器(Sonics & Materials Inc.,Newtown,CT,USA)を用いて氷上で超音波処理した(15サイクル、各サイクル:1秒オンで5秒オフ、20%の増幅)。本発明者らは、溶解物を、即座に13,000rpm及び4℃で10分間遠心分離し、上記の緩衝液+0.35mM NaCl、及び0.5% n−ドデシル−β−D−マルトシドでペレットを可溶性にした。サンプルを再び、即座に13,000rpm及び4℃で10分間遠心分離して残屑を除去した。
5HT1D受容体のPNGase F感受性N−グリカンの存在を評価するために、1% Igepal CA−630及び200UのPNGase F(社内生産)を添加した、又は酵素を含まないサンプルの50μlのアリコートを37℃で一晩インキュベートした。1/250に希釈したマウス抗−rho1D4一次抗体(University of British Columbia,Vancouver,Canada)を用いて免疫ブロット法でサンプルを分析した。
シアリダーゼ、ガラクトシダーゼ、及びPNGaseFの消化並びにSDS−PAGE
本発明者らは、糖タンパク質を、40mMのβ−メルカプトエタノール及び0.5% SDSを含む50mMのリン酸緩衝液(pH7.0)で希釈した。サンプルを、98℃で10分間インキュベートした。冷却後、1% Igepal CA630及び適切な酵素を添加した:100UのPNGaseF(社内生産)、200mUのアルスロバクター・ウレアファシエンス(Arthrobacter ureafaciens)シアリダーゼ(社内生産)、2mUのストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)β−1,4−ガラクトシダーゼ(Prozyme)、又はこれらの組み合わせ。サンプルを37℃で一晩インキュベートし、翌日にトリシンSDS−PAGEゲルで分析した。
Thermofluorアッセイ
Thermofluorアッセイを、Ericsson et al.17らに記載されているように行った。簡単に述べると、精製タンパク質を、緩衝液(GM−CSF用のPBS、及び抗CD20用のHis緩衝液−25mM ヒスチジン、125mM NaCl、pH6.00)及び20倍濃縮Syproオレンジ染料(DMSO中、5000倍溶液、life technologies,Paisley,UK)を含む溶液で適切なアッセイ容量(10〜20μl)に希釈した。各実験は、技術的トリプリケートとして行い、試験タンパク質を用いないトリプリケート空測定を含めた。温度の関数である蛍光を348ウェルLightcycler 480(Roche,Basel,Switzerland)で、0.01℃/秒の温度ランプ速度で25℃〜95℃まで記録した。
あらゆる計算及び統計分析の前に、明らかな技術的な問題のあるデータセット(異常に高い初期蛍光、測定限界を超えた蛍光)を完全に排除した。融解温度を、各実験の3つのレプリケートの平均データ点にフィッティングされたBoltzmannS字形曲線のV50値として計算した。曲線フィッティング手順では、最大の蛍光を超えたデータ点は排除した。2つ以上の融点を1つの実験から計算する場合は、融点の直下又は直上の温度における最小蛍光値及び最大蛍光値を含む適切なデータ点のサブセットを使用した。グラフ化では、生のデータセットを平均し、ブランク(平均)補正し、そして正規化した(最小値=0%、最大値=100%)。
GM−CSFサンプルのために、平均Tを、一連の独立した実験(大腸菌(E.coli):n=4、293S:n=3、293SGlycoDelete:n=3)から計算した。本発明者らは、平均Tが統計的に有意に異なるか否かを、Kruskal−Wallis one−way ANOVA(P=0.05)及び複数の比較のためのDunn試験(α=0.05)によって試験した。
MALDI糖ペプチドの分析
異なる細胞株のGM−CSF(20μL中、1〜4μgのタンパク質)に、10μLの3×トリシンゲルローディング緩衝液(1.5M Tris−HCl、pH8.45、35% グリセロール、10% SDS、0.01% クマーシー、及び30mM DTT)が補充され、98℃で10分間インキュベートした。3μLの500mM ヨードアセトアミドストックを添加し、サンプルを、暗室で1時間インキュベートした。本発明者らは、12% トリシンSDS−PAGEゲルでサンプルを分離し、バンドを切り出した。
ゲル内トリプシン消化の詳細な方法は、次の通りである。ゲル片を50% アセトニトリル(ACN)で3回洗浄し、100% ACNで乾燥させ、そして100mM NHHCO中で再膨張させた。ゲル片を、スピードバック(speedvac)でさらに乾燥させた。750ngのトリプシン(Promega,Madison,WI,USA)を添加し、ゲル片を5分間再膨張させた。100mM NHHCOを全てのゲル片を覆うように添加し、バイアルを37℃で一晩インキュベートした。50μlの100mM NHHCOを各バイアルに添加し、サンプルをシェーカーで15分間インキュベートした。50μlの100% ACNを添加し、バイアルをシェーカーで15分間インキュベートした。上清を新しいバイアルに収集した。50% ACN中の50μlの5% ギ酸を添加し、バイアルをシェーカーで15分間インキュベートした。上清を収集した。5% ギ酸ステップをもう1回行った。サンプル毎に上清をプールし、スピードバックで乾燥させ、次いで、20μlの50mM リン酸緩衝液、pH7.0、及び1mM Pefabloc(Sigma−Aldrich)で元に戻した。
本発明者らは、トリプシンペプチドを、酵素なし、50mUのα−2,3−シアリダーゼ(Takara Bio Inc.)、又は200mUのアルスロバクター・ウレアファシエンス(A.ureafaciens)シアリダーゼ及び2mUのストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)β−1,4−ガラクトシダーゼ(Prozyme)で処理した。全ての消化物を、37℃で24時間インキュベートし、スピードバックで乾燥させ、10μlの0.2% トリフルオロ酢酸(TFA)(Sigma−Aldrich)で元に戻し、製造者の取扱説明書に従ってC18 ZipTipピペット先端(Millipore)で清掃した。サンプルを、陽イオンモードの4800 MALDI TOF/TOF Analyzer(Applied Biosystems)で、0.1% TFAを含む50% アセトニトリルに浸漬された6−アザ−2−チオチミン(ATT)マトリックスを用いて分析した。報告されたm/z値が、技術的最適化のいくつかの反復で観察され、完全に最適化された実験結果が示されている。
LC−MS/MS糖ペプチドの分析
本発明者らは、9μgの抗CD20を20μLの50mM リン酸緩衝液、pH7.0で希釈した。酵素なし、100mUのアルスロバクター・ウレアファシエンス(Arthrobacter ureafaciens)シアリダーゼ(社内生産)、又は2mUのβ−1,4−ガラクトシダーゼ(ストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae))及び100mUのシアリダーゼを添加し、この混合物を37℃で4時間インキュベートした。サンプルを、2M 尿素、10mM DTT、50mM 重炭酸アンモニウム緩衝液で、60℃で30分間変性させた。20mMの濃度になるようにヨードアセトアミドを添加し、サンプルを暗室で30分間インキュベートした。次に、サンプルを1/50(w/w)トリプシン(Promega)で消化し、37℃で一晩インキュベートした。
サンプルを、U3000−RSLCシステム(Thermo)のAcclaim PepMap 100分析カラム(L×ID 15cm×75μm、C18、3μm、100オングストローム)(Thermo)に300nL/分の流速で直接導入した。移動相は、H2O(溶媒A)中、0.1% HCOOH及びアセトニトリル(ACN)(溶媒B)中、0.1% HCOOHとした。サンプルを、30分の勾配、2%〜40%の溶媒Bで分離し、そして溶出ペプチドを、NanoSpray II ESI source(AB Sciex)を用いて4000 QTRAP質量分析計(AB Sciex)に直接噴霧した。選択反応モニタリング(SRM)法を使用して、グリコシル化ペプチドEEQYNSTYRを標的とし、トリプル四重極で、250ミリ秒の滞留時間を用いて次のSRM転位リストを順に測定した:Pep−GlcNAc:696.8(2+)/526.3(+)及び696.8(2+)/1189.5(+)(DP 81.9V、CE 39.8eV)、Pep−GlcNAc−Gal:777.8(2+)/526.3(+)及び777.8(2+)/1,189.5(+)(DP 87.8V、CE 43.9eV)、Pep−GlcNAc−Gal−Sial:923.4(2+)/526.3(+)及び923.4(2+)/1,189.5(+)(DP 98.4V、CE 51.2eV)。526.3−Da断片イオン(y4−ion, STYR)をクオンティファイアー(quantifier)として使用し、1,189.5−Da断片イオン(糖修飾基の喪失)をクオリファイアー(qualifier)として使用した。データの分析及び処理は、Skyline25で行った。この実験は2回行った。実験の1つは、技術的デュプリケートとして行い、もう1つの実験は、技術的トリプリケートとして行った。
シアル化及びガラクトシル化グリカンの比率
シアル化されたGlycoDeleteグリカンのパーセンテージを計算するために、本発明者らは、未消化(AGalGlcNAcUndig及びAGlcNAcUndig)及びα−2,3−シアリダーゼ消化(AGalGlcNAcDig及びAGlcNAcDig)GlycoDelete GM−CSFサンプルの両方のGal−GlcNAc−N(m/z=3622.3)及びGlcNAc−N(m/z=3460.2)糖ペプチドのMALDI MSスペクトルのピークの下の面積を抽出した。シアル化グリカンのパーセンテージを、以下の式に示されているように計算した。Gal−GlcNAc−Nピーク面積を、両方のスペクトルにおいてGlcNAc−Nピーク面積に対してまず正規化した。未消化サンプルから得られたGal−GlcNAc−Nピークの値を、シアリダーゼ消化サンプルからのGal−GlcNAc−Nピークの値から差し引いた。次いで、この差異を、消化サンプルのGlcNAc及びGalGlcNAcピークの合計正規化ピーク面積(N27又はN37を含む糖ペプチドの合計正規化ピーク面積)で除した。
ガラクトシル化されたGlycoDeleteグリカン(二糖)のパーセンテージを計算するために、同じデータセットを利用した。ガラクトシル化グリカンのパーセンテージは、以下の式に示されているように計算した。同様に、Gal−GlcNAc−Nのピーク面積を、シアリダーゼ消化サンプル及び未消化サンプルの両方でまず正規化した。次いで、未消化Gal−GlcNAc−Nピークの正規化ピーク面積を、消化サンプルのGlcNAc−Nピーク及びGal−GlcNAc−Nピークの合計正規化ピーク面積(N27又はN37を含む糖ペプチドの合計正規化ピーク面積)で除した。
GM−CSF生物活性実験及びTF1増殖アッセイ
TF1細胞(ATCC n° CRL−2003)を、RPMI 1640、10%(v/v) FBS、2mMのL−Gln、及び2ng/mLの組換えヒトGM−CSF中、37℃、5% CO2で維持した。アッセイを開始する前に、サイトカインを含まない培地で細胞を3回洗浄した。続いて、細胞を、サイトカインを含まない培地に戻し(200,000細胞/mL)、37℃で2時間放置した。
アッセイの開始に当たって、細胞を、96ウェルプレートにプレーティングし(100μLの培地中、20,000細胞/ウェル)、異なる糖型のGM−CSFの段階希釈液(54ng/mL〜8pg/mL)を添加した。細胞を、28に記載のMTTアッセイ(3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド)を行う前に48時間、72時間、及び96時間インキュベートした。簡単に述べると、20μlのMTT(5mg/mLストック)を各ウェルに添加し、インキュベートした。37℃で4時間後、80μLの停止液(0.01M HCl中、10% SDS)を添加し、プレートを、37℃で一晩さらにインキュベートした。最後に、595nmで光学密度を測定した。図2dにプロットされたデータ点は、3つの技術的レプリケートの平均値を表している。エラーバーは標準偏差である。報告されたGM−CSF糖型間の差異は、これらの実験の技術的最適化のいくつかの反復で観察された。完全に最適化された生物活性実験の結果が示されている。
ウサギの免疫
13〜16週齢のニュージーランドホワイト雄又は雌ウサギ(各抗原に対して2匹のウサギ、1匹のウサギの結果のみが図7及び図14に示されている)に、293S GM−CSF、GlycoDelete GM−CSF、293S抗CD20、又はGlycoDelete抗CD20を注射した。500μLの抗原溶液中の50μgの抗原(0.9% NaCl溶液で500μLまで希釈された50μgのタンパク質)+500μLの完全フロイントアジュバントを、0日目、14日目、28日目、及び56日目に皮下注射した。ウサギの採血を、0日目(免疫前採血)、38日目、66日目、及び80日目(最終採血)に行った。免疫は、CER Groupeによって行われ、CER Groupe倫理委員会によって承認された。
GlycoDeleteタンパク質を用いた血清ELISA
グリコシダーゼ消化を上記のように行った。Maxisorpマイクロタイタープレートのウェルを、50μlのコーティング緩衝液(0.05M Na2CO3、0.05M NaHCO3、pH9.6)中、0.25μg/mLのGM−CSF又は0.15μg/mLの抗CD20でコーティングし(一晩、4℃)、PBS+0.1% Tweenで3回洗浄し、250mM グリシンを含むPBS中、1% BSAで、室温で2時間ブロックした。ブロッキング緩衝液を除去し、プレートを一晩乾燥させた。
検出抗体(抗GM−CSFウサギ血清、最終採血;抗(抗CD20)ウサギ血清、最終採血)を、PBS+0.1% Tween20+0.1% ヤギ血清に添加し、室温で2時間インキュベートした。
プレートを洗浄緩衝液で4回洗浄してから、ロバ抗ウサギHRP(1:2,000)(カタログ番号:NA934,GE Healthcare)をPBS+1% BSAに添加し、室温で1時間インキュベートした。
本発明者らは、プレートを再び洗浄緩衝液で3回洗浄してから、TMB(3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン、BD OptEIA)基質(100μL/ウェル)を添加し、そしてプレートを室温で30分間インキュベートした。最後に、本発明者らは、50μLの停止液(2N H2SO4)を添加し、450nmで吸光度を測定した。
GM−CSFでのELISAを、2つの生物学的レプリケート(2匹のウサギの免疫;図7e、図7f)を用いて1回行った。抗CD20でのELISAを、2つの生物学的レプリケート(2匹のウサギの免疫)を用いて1回行い、次いで、生物学的レプリケートの一方を、3つの技術的レプリケートで繰り返した。後者の実験の結果が図14fに示されている。この図面にプロットされたデータ点は、3つの技術的レプリケートの平均値を表している。エラーバーは標準偏差である。
抗CD20によるCD20の結合
Raji細胞のFc受容体を、抗CD32抗体IV.3(参照文献29)(社内生産)及びAT10(カタログ番号:MCA1075、AbD Serotec)を10μg/mLでブロックし、そして細胞を氷上で1時間インキュベートした。次に、細胞を96ウェルプレートにプレーティングし(105細胞/ウェル)、そして293S抗CD20又は293SGlycoDelete抗CD20を、10μg/mLから開始する希釈系列に添加した。細胞を、4℃で1時間インキュベートし、次いでPBS+2% BSAで2回洗浄した。抗CD20を検出するために、DyLight 649(カタログ番号:109−496−097、Jackson laboratories)にコンジュゲートした抗F(Ab)2二次抗体を、1:200の希釈で添加した。細胞を、再び4℃で30分間インキュベートし、PBS+2% BSAで2回洗浄した。細胞を固定するために、150μLの固定液(CellFIX,Becton Dickinson)を各ウェルに添加し、4℃で1時間インキュベートした。フローサイトメトリー(FACSCalibur,Becton Dickinson)によって二次抗体を検出した。図3cにプロットされたデータ点は、3つの技術的レプリケートの平均値を表している。エラーバーは標準偏差である。この実験は2回行った。
FcγR表面プラズモン共鳴実験
Biacore 2000 SPRバイオセンサー(GE Healthcare)を使用して、FcRnと様々な抗CD20糖型との相互作用をアッセイする。全ての実験を25℃で行った。CM5チップを、10μL/分の流速で、EDC(1−エチル−3−[3−ジメチルアミノプロピル]カルボジイミド)及びNHS(N−ヒドロキシスクシンイミド)の溶液との7分間の架橋結合のために活性化させた。次に、10mM 酢酸緩衝液、pH5.0中、10μg/mLのストレプトアビジン(Roche)を、同じ流速で7分間固定し、1,180〜1,280共鳴単位(RU)の密度が得られた。固定後、チップを、1Mのエタノールアミンを7分間注入することによってブロックした。固定を終了させるために、チップを、20μLの40mM NaOH、1M NaCl緩衝液で3回洗浄した。
hFcRNをストレプトアビジンセンサー表面に固定するために、HBS−EP緩衝液、pH8.0(GE Healthcare)でプライミングすることによってpHを8.0に上げた。ビオチン化hFcRn(NovImmuneで製造)30をHBS−EP緩衝液で希釈し、チップに固定した。次いで、システムを、pH6.0のHBS−EP緩衝液でプライミングした。
IgGを、67nM〜2nMの異なる濃度で注入し、HBS−EP緩衝液、pH6.0で希釈した。各注入は、30μL/分の流速で3分間、毎回2連で行った。解離を12分間監視した。HBS−EP緩衝液、pH8.0を再生のために使用した。結果を、Langmuir 1:1フィッティングモデル(BIAeval software version 4.1)を用いて二重参照して分析した。
競合ELISA
Maxisorpマイクロタイタープレートのウェルを、50μlのPBS中、コーティング抗体(FcγRI ELISAのための8μg/mLの抗イディオタイプ抗体;FcγRIIa及びFcγRIIbそれぞれのための16μg/mL及び10μg/mLのHz 15Cl、ヒト化抗TLR4 IgG1(NovImmune))を用いて4℃で一晩コーティングし、次いで、洗浄緩衝液(PBS+0.05% Tween)で5回洗浄し、各ウェルに付き、PBS中、250μlの3% BSAで、37℃で1時間ブロックした。ブロッキング後、プレートを、洗浄緩衝液で5回洗浄した。
50μLの抗CD20を、50μLのHis標識FcγR((FcγRI、0.030μg/mL;FcγRIIaR、0.056μg/mL;FcγRIIb、1μg/mL(R&D Systems)と共に、希釈緩衝液(PBS+1% BSA)中、段階希釈でウェルに添加した。プレートを、37℃で1.5時間インキュベートし、そして洗浄緩衝液で5回洗浄した。HRP標識抗His抗体(カタログ番号:34660、Qiagen)を、希釈緩衝液中、1:2,000の希釈で添加し、そしてプレートを37℃で1時間インキュベートした。プレートを洗浄緩衝液で5回洗浄してから、50μLのTMB super−slow(Diarect)基質を添加した。次いで、プレートを、暗室で30分間インキュベートした。最後に、50μLの停止液(2N H2SO4)を添加した。450nmでの吸光度を、Synergy HT plate reader(Biotek)で測定した。
図14e(上3つのパネル)にプロットされたデータ点は、3つの技術的レプリケートの平均値を表している。エラーバーは、平均値の標準偏差である。293S産生抗体と293SGlycoDelete産生抗体との間の報告された差異は、これらの実験の技術的最適化のいくつかの反復で観察され、完全に最適化されたELISAの結果が示されている。
バイオレイヤー干渉アッセイ
精製IgGのFcγRIIIaへのリアルタイム結合を、Octet RED96システム(Fortebio,Menlo Park,CA)でバイオレイヤー干渉法(BLI)を用いて評価した。アッセイは、1mM リン酸塩、15mM NaCl、0.002%(vol/vol) Tween20、0.005%(wt/vol) アジ化ナトリウム、0.1mg/mL(wt/vol) BSA、pH7.4を含むキネティクス緩衝液中、30℃の温度で行った。ヘキサヒスチジンタグで標識されたFcγRIIIaV(R&D Systems,MN,USA)を、キネティクス緩衝液中、1.5μg/mLの濃度にした。受容体を、抗ペンタ−His バイオセンサー(Fortebio,Menlo Park,CA)で10分間捕捉した。リガンド濃度は、0.5nmであった。基準値シグナルは、キネティックス緩衝液中、2分間のインキュベーションで安定した。
第1の結合アッセイを、キネティクス緩衝液中、50μg/mlの単一濃度のIgGで行った。会合と解離を5分間監視した。センサーを10mM グリシン pH3.0 緩衝液で20秒間インキュベートし、続いてキネティクス緩衝液中で20秒間のインキュベーションによって再生を行った。これらのインキュベーションは、完全な再生を達成するために2回繰り返した。
キネティクス実験のために、FcγRIIIaV被覆バイオセンサーを、333nM〜19.3nMの濃度のIgGと共にインキュベートした。2分間のベースライン状態の後、キネティクス緩衝液中、5分間の会合相及び15分間の解離相を続けた。上記のように再生を行った。親和性を、定常状態モデルを用いて平衡状態で決定した。全ての分析を、ForteBio Data Analysisソフトウェア(Fortebio,Menlo Park,CA)を用いて行った。
ADCCアッセイ
末梢血単核細胞(PBMC)を、Ficoll管(Vacutainer tube CPT,Becton Dickinson)での遠心分離後に新鮮な血液から単離した。ナチュラルキラー(NK)細胞を、陰性NK細胞単離キット(Miltenyi Biotec)を用いてPBMCプールから単離した。これらの細胞を、増殖培地(RPMI 1640+10% FBS+2mM グルタミン)+10ng/mL IL−2中、一晩活性化させた。
Raji細胞を、20,000細胞/ウェルで96ウェルプレートに播種した。25μLの抗CD20抗体のサンプルを、5μg/mLから開始する(ADCC培地:RPMI 1640+1% BSA+2mM グルタミン+25μg/mL ゲンタマイシンでの)1:5希釈系列に添加した。次いで、プレートを、37℃及び5%CO2で30分間インキュベートした。NK細胞を、1:5(Raji/NK)の比率でRaji細胞に添加し、そしてプレートを、37℃及び5%CO2で4時間インキュベートした。最後に、本発明者らは、各ウェルの乳酸脱水素酵素(LDH)レベルを測定することによって特定の溶解を決定した(Cytotoxicity Detection Kit PLUS,Roche)。
図14e(底部)のデータ点は、3つの技術的レプリケートの平均値を表している。エラーバーは、標準偏差である。報告されたプロフィールは、これらの実験の技術的最適化のいくつかの反復で観察され、完全に最適化された実験の結果が示されている。
薬物動態
36匹の雌の8週齢のC57BL/6Jマウス(Charles River)の2つの群を、18.5μg(1mg/体重kg)の293S抗CD20又は293SGlycoDelete抗CD20のいずれかを静注するために無作為に割り当てた。各時点(1時間、24時間、48時間、4日目、7日目、10日目、14日目、21日目、及び28日目)で、1つの処置群に付き4匹のマウスを、最終採血のために屠殺し、抗CD20の濃度を、製造者の取扱説明書に従って、FastELYSAヒトIgGキット(RD−Biotech)を用いて決定した。図14gに示されているデータ点は、各時点の(4匹のマウスの)平均値である。エラーバーは、平均値の標準偏差である。この実験は、注射後の早い時点での採血で繰り返した(図17を参照)。実用的な理由から、研究者は、マウスの処置群割り当てについて非盲検とした。この実験は、Ghent University(Belgium)及びジュネーブのCantonal Veterinary Office(Switzerland)の倫理委員会によって承認された。
pCAGGS−s−endoT、pCAGGS−GMS−endoT、及びpCAGGS−ST−endoTの構築
シグナル配列を含まないendoTコード配列を、PCRプライマーPR1及びPR4(ST−endoT用)、PR2及びPR4(GMS−endoT用)、又はPR3及びPR4(「endoT」用)を用いて、フルサイズのendoTコード配列を含むpUC19クローニングベクターから増幅した。全てのプライマー配列は、補足事項2に記載されている。ST6GalI(ST−endoT用)及びB4GALNTI(GMS−endoT用)のN末端部分のコード配列を、それぞれプライマーPR5、PR6、及びPR7、PR8を用いて、ヒトヘパトームG2 cDNAライブラリーから増幅した。シグナル配列を含まないST−endoT、GMS−endoT、及びendoTを作製するための各融合PCR反応をそれぞれ、PR5及びPR4、PR7及びPR4、並びにPR3及びPR4を用いて準備した。続く、XhoI及びBsu36Iを用いる融合PCR産物ST−endoT、GMS−endoT、及びendoTの消化、並びにXhoI及びBsu36Iで消化された脱リン酸化pCAGGSプラスミドへのライゲーションにより、pCAGGS−ST−endoTプラスミド及びpCAGGS−GMS−endoTプラスミドを得た。s−endoT構築物のdsDNAシグナル配列を、オリゴヌクレオチドPR9及びPR10のアニーリングによって作製した。pCAGGS−endoTプラスミドを、XhoI及びKpnIで消化した。続く、アダプターのプラスミドへのライゲーションにより、pCAGGS−s−endoTプラスミドを得た。
トランスフェクション及びサンプルの調製
細胞を、上記のようにトランスフェクトした(オンライン法を参照)。pCAGGS−s−endoT、pCAGGS−GMS−endoT、又はpCAGGS−ST−endoTでのトランスフェクションの3日後に、細胞及び上清を回収した。細胞溶解物を得るために、細胞を、1000rpmでの遠心分離によって収集し、PBSで1回洗浄した。細胞溶解物を、約100万の細胞を500μlのRIPA緩衝液(150mM 塩化ナトリウム、1.0% Igepal CA−630、0.5% デオキシコール酸ナトリウム、0.1% ドデシル硫酸ナトリウム、及び50 mM Tris、pH8.0)と共に回転台で、4℃で30分間インキュベートし、続いて14,000rpmで10分間遠心分離し、不溶性物質を廃棄することによって調製した。20μlのサンプルに、5μlの5倍SDS−PAGEローディング緩衝液(8.3% SDS、41.7% グリセロール、0.1% ブロモフェノールブルー、208mM Tris−HCl、pH6.8、及び65mM ジチオスレイトールが添加されて新鮮)を補充し、10分間煮沸した。
細胞培養上清の500μlのサンプルを、微量遠心機で14,000rpmで10分間遠心分離し、2倍量の氷冷アセトンの添加によりアセトン沈殿させ、そして氷上での30分間のインキュベーションによって澄ませた。沈殿したサンプルを、微量遠心機で14,000rpmで10分間遠心分離し、上清を廃棄した。80μlの超純水及び20μlの5倍SDS−PAGEローディング緩衝液の添加によってペレットを溶解し、続いて煮沸して再び溶解してタンパク質ペレットを変性させた。
免疫ブロット法
細胞溶解物又は上清のサンプルの25μlのアリコートを、免疫ブロット法によってendoT融合タンパク質の存在について分析した。特注のendoT酵素に対するウサギポリクローナル抗体(CER groupe,Departement Sante,Marloie,Belgium)を用いて間接的な検出を行った。抗原は、ピキア・パストリス(Pichia pastoris)で作製され、本発明者らの研究室で以前に精製されたendoTとした。最終抗原調製物は、リン酸緩衝生理食塩水中、1mg/ml 抗原とした。二次抗体を、IRDye 680ヤギ抗ウサギIgG(LI−COR Biosciences,Lincoln,NE,USA)とした。C末端処理を評価するために、同じブロットを、mycタグに対するマウス一次抗体(Life Technologies,Paisley,UK)及びIRDye 800ヤギ抗マウスIgG二次抗体(LI−COR Biosciences,Lincoln,NE,USA)で精査した。
endoT融合タンパク質によってin vivoでの脱N−グリコシル化を評価するために、penta−HisタグでC末端が標識された、Flt3受容体細胞外ドメイン(Flt3ECD)を安定的かつ誘導的に発現する293SGnTI−/−細胞(Prof.Dr.S.Savvides,UGhentによって親切に提供された細胞)、又はRho1D4タグでC末端が標識された、5−ヒドロキシトリプトアミン受容体1D(5HT1D)(安定した5HT1D細胞株の単離、添付の図5の方法を参照)を安定的かつ誘導的に発現する293SGnTI−/−細胞に、融合構築物を一過性にトランスフェクトした(トランスフェクション、オンライン法を参照)。産生細胞株を、endoT融合構築物又は空プラスミドでトランスフェクトし、2μg/ml 組織培養グレードのテトラサイクリン及び5mM 酪酸ナトリウム(共にSigma−Aldrich,St.Louis,MO,USA)で誘導した。上清(Flt3ECDの生産用)を、トランスフェクション/誘導の48時間後及び72時間後に回収する、又は細胞(5HT1Dの生産用)を、トランスフェクション/誘導の72時間後に回収した。
Flt3ECDの場合は、細胞上清の20μlのアリコートをSDS−PAGEにかけ、Flt3の処理を、ウエスタンブロット法によって分析した。一次抗体は、マウス抗penta−hisタグ(Qiagen,Hilden,Germany)とし、二次抗体は、HRPに結合した抗マウスIgG(GE Healthcare Biosciences,Pittsburgh,PA,USA)とした。
5HT1Dの場合は、細胞を、1000rpmでの遠心分離及びPBSでの1回の洗浄によって収集した。細胞溶解物を、約100万の細胞を500μlのRIPA緩衝液と共に回転台で、4℃で30分間インキュベートし、続いて14,000rpmで10分間遠心分離し、そして不溶性物質を廃棄することによって調製した。20μlのサンプルに、5μlの5倍SDS−PAGEローディング緩衝液を添加し、10分間煮沸し、そして10% SDS−PAGEゲルにかけた。ウエスタンブロット分析を、一次マウス抗Rho1D4抗体(University of British Columbia)及びHRPに結合した二次抗マウスIgGを用いて行った。
endoT発現クローン及び293SGnTI−/−細胞の初期分裂(#+8)の両方を、上昇するConA濃度:0〜22μg/mlの存在下、30,000細胞/ウェルで24ウェルプレートにプレーティングした。ConAは、分裂時に迅速に添加した。ConAを含まないウェルの細胞がコンフルエンスまで増殖したら、終点を顕微鏡で決定した。終点は、増殖を≦10%コンフルエンスのウェルまで低下させたConAの濃度のときに位相差顕微鏡によって決定した。endoT発現の長期安定性を評価するために、後期分裂細胞(#+28)を、初期分裂細胞(#+8)と比較した。
EndoT CDSの検証
CDSの存在を検証するために、ゲノムDNAを、製造者の取扱説明書に従って、Gentra Puregene Core kit A(Qiagen,Hilden,Germany)を用いて293SGlycoDelete細胞株及び293SGnTI−/−細胞株の両方の約100万の細胞から調製した。タッチダウンPCR反応を、各50μlの反応に対する約10ngのゲノムDNA及びプライマーPR11及びPR12を利用するPhusion(登録商標)High−Fidelity DNAポリメラーゼ(New England Biolabs,Ipswich,MA,USA)で行った。PCRサイクリングは、2サイクルごとに1℃で、67℃〜64℃に下げられ、64℃で30サイクル維持される(合計36サイクルとなる)プライマーアニーリング温度を用いるタッチダウンプロトコルとした。PCR産物を、製造者の取扱説明書に従って、DNA−500試薬キット(Shimadzu Corporation,Kyoto,Japan)を利用するShimadzu MultiNAマイクロチップDNA/RNA電気泳動システムで分析した。
EndoT融合タンパク質の検証
ST−endoTタンパク質の発現を、ウエスタンブロット法によって評価した。方法は、二次抗体がIRDye 800ヤギ抗ウサギIgG抗体(LI−COR Biosciences,Lincoln,NE,USA)であった点を除いて、添付の図1に示されている方法と同じである。
293S GM−CSFのDSA−FACE分析
N−結合オリゴ糖を、96ウェルプレート膜プレートのウェルのPVDF膜へのブロット時に精製タンパク質から調製し、上記のABI 3130キャピラリーDNAシーケンサーを用いる、レーザー誘導蛍光検出器付きキャピラリー電気泳動法(CE−LIF)によって分析した。
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Claims (13)

  1. 高等真核細胞であって:
    − エンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列;
    − Fc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列を含み、
    エンドグルコサミニダーゼ酵素が、ゴルジ区画を標的化する、高等真核細胞。
  2. 前記エンドグルコサミニダーゼ酵素が、マンノシル−糖タンパク質endo−β−N−アセチルグルコサミニダーゼ(E.C.3.2.1.96)である、請求項1に記載の細胞。
  3. 哺乳動物細胞である、請求項1または2に記載の細胞。
  4. 高等真核細胞での産生によって得られる複数の同一Fc含有分子であって、
    Fc部分のN297のグリコシル化が、三糖構造Neu5Ac−Hex−HexNAc、二糖構造Hex−HexNAc、及び単糖構造HexNAcから選択される1つ以上のグリカンからなり、複数のFc含有分子の少なくとも1つが、単糖構造HexNAcではないグリカンを有し、前記高等真核細胞が、
    − エンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列;
    − 前記Fc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列の存在によって特徴付けられ、
    エンドグルコサミニダーゼ酵素が、ゴルジ区画を標的化する、複数の同一Fc含有分子。
  5. Fc部分のN297のグリコシル化が、三糖構造Neu5Ac−Hex−HexNAc、二糖構造Hex−HexNAc、及び単糖構造HexNAcから選択される1つ以上のグリカンからなることを特徴とする、複数の同一Fc含有分子であって、複数のFc含有分子の少なくとも1つが、単糖構造HexNAcではないグリカンを有する、複数の同一Fc含有分子。
  6. 前記三糖構造がNeu5Ac−α−2,3−Gal−β−1,4−GlcNAcであり、前記二糖構造がGal−β−1,4−GlcNAcであり、前記単糖構造がGlcNAcである、請求項5に記載の複数の同一Fc含有分子。
  7. 抗体である、請求項4〜6のいずれか1項に記載の複数のFc含有分子。
  8. 薬剤として使用される、請求項4〜7のいずれか1項に記載の複数の同一Fc含有分子。
  9. 静注免疫グロブリン療法に使用される、請求項4〜7のいずれか1項に記載の複数の同一Fc含有分子。
  10. 高等真核細胞の残基N297に特定のグリコシル化パターンを有するFc含有分子を産生させる方法であって:
    − ゴルジ局在化シグナルに機能的に連結されたエンドグルコサミニダーゼ酵素をコードする第1の外因性核酸配列、及び前記Fc含有分子をコードする第2の外因性核酸配列を、前記エンドグルコサミニダーゼ酵素及び前記Fc含有分子の発現に適した条件で含む高等真核細胞を用意するステップ;及び
    − 前記Fc含有分子が前記エンドグルコサミニダーゼに細胞内で接触した後に前記Fc含有分子を回収するステップを含む、方法。
  11. 前記Fc含有分子が分泌される、請求項10に記載の方法。
  12. 抗原の結合を変更することなく、Fc含有分子の循環時間を長くするための医薬組成物であって:
    − 請求項4〜7のいずれか1項に記載の複数の同一Fc含有分子を含み、
    前記複数の同一Fc含有分子は、Fc含有分子を必要とする対象に投与される、医薬組成物。
  13. 抗原結合活性を維持し、かつ非修飾糖型と比較して長いin vivoでの循環時間を有する、請求項4〜7に記載のいずれか1項に記載の複数の同一Fc含有分子。
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