JP6698718B2 - Vlドメインを含む重鎖を発現するヒト化齧歯動物 - Google Patents

Vlドメインを含む重鎖を発現するヒト化齧歯動物 Download PDF

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Description

発明の分野
免疫グロブリン軽鎖可変ドメインと融合している免疫グロブリン重鎖定常領域を含むヒ
ト免疫グロブリン様結合タンパク質を発現する遺伝子改変された非ヒト妊性動物の他、軽
鎖定常ドメインに融合している免疫グロブリン軽鎖可変ドメインおよび重鎖定常ドメイン
に融合している免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを有する結合タンパク質が提供される。
機能的ADAM6タンパク質をコードする核酸配列を含む遺伝子改変されたマウス、細胞
、胚、および組織が記載され、該マウス、細胞、胚、および組織は、1つまたは複数の非
ヒト免疫グロブリン重鎖定常遺伝子に作動可能に連結したヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子
セグメントを含む。改変は、ヒトおよび/またはヒト化免疫グロブリン遺伝子座を含む。
ADAM6機能を含むマウスは、ADAM6タンパク質をコードする異所性核酸配列を含
むマウスを含むと記載される。内因性マウス免疫グロブリンV領域遺伝子座の遺伝子改
変を含み、且つさらにADAM6活性を含む遺伝子改変された雄マウスは、該雄マウスに
妊性を回復させるかまたは維持させる異所性核酸配列を含むマウスを含むと記載される。
例示的な妊性は、野生型マウスに匹敵する妊性である。
内因性ADAM6遺伝子またはそのホモログもしくはオルソログの欠失または改変を含
み、ADAM6(またはそのホモログもしくはオルソログ)機能を全部または一部回復さ
せる遺伝子改変を含む、遺伝子改変された非ヒト妊性動物が提供され、該非ヒト動物は、
重鎖定常配列においてヒト免疫グロブリン軽鎖可変配列を発現する。そのような結合タン
パク質を発現する細胞、それらを生成する齧歯動物(例えば、マウス)、ならびに関連し
た方法および組成物もまた提供される。
重鎖定常領域と融合した軽鎖可変領域を含む抗体を発現する、遺伝子操作された動物で
あって、該非ヒト動物が、機能的内因性ADAM6遺伝子を欠くが、ADAM6機能を保
持する遺伝子操作された動物が記載され、該動物には、齧歯動物(例えば、マウス)であ
って、該マウスが機能的ADAM6タンパク質を生成できないようにされ、その結果とし
て、妊性の喪失を生じる、内因性免疫グロブリン重鎖可変(V)領域遺伝子座の改変を
含む齧歯動物(例えば、マウス)が挙げられる。複数のヒトV、J、および必要に応
じてD遺伝子セグメント、またはそれらの組み合わせによって特徴づけられる免疫グロ
ブリンV遺伝子座を含み、且つADAM6機能をさらに含む、遺伝子改変されたマウス
が記載され、それらには、雄マウスに妊性を回復させる異所性核酸配列を含むマウスが挙
げられる。上記遺伝子改変されたマウスは、重鎖可変ドメインを欠き、その代わりに、再
配列した軽鎖遺伝子セグメントを含む可変ドメインを含む抗体を発現する。
機能的ADAM6遺伝子座をコードする核酸配列を含む遺伝子改変された齧歯動物(例
えば、マウス)、細胞、胚、および組織が記載され、該マウス、細胞、胚、および組織は
、ヒト軽鎖可変ドメインを含む免疫グロブリン重鎖を発現する。さらに、上記マウス、細
胞、胚、および組織は、機能的内因性ADAM6遺伝子を欠くが、ADAM6タンパク質
をコードする異所性核酸配列の存在によって特徴づけられるADAM6機能を保持する。
抗原を結合するのに有用である、妊性非ヒト動物において抗体配列を作製するための方法
が提供される。
背景
過去二十年にわたって、抗体の薬学的適用は、ヒト治療薬としての使用に好適である抗
体の作製の多大な研究を喚起した。ヒトへとマウス抗体を反復して投与することは、長期
処置レジメンを混乱させ得る免疫原性の問題を生じさせる結果となるので、マウス抗体に
基づく初期抗体治療薬は、ヒト治療薬として理想的ではなかった。マウス抗体をよりヒト
らしくし、あまりマウス様にしないようなマウス抗体のヒト化に基づく解決策が開発され
た。その後、抗体に使用するためのヒト免疫グロブリン配列を発現するための方法が続き
、これらは、主として、ファージ、細菌または酵母におけるヒト免疫グロブリンライブラ
リのin vitro発現に基づくものであった。最終的に、ヒト造血細胞を生着させた
マウスにおいて、および内因性免疫グロブリン遺伝子座が無能化された染色体導入マウス
またはトランスジェニックマウスにおいて、in vitroでヒトリンパ球から有用な
ヒト抗体を作製する試みがなされた。
これらのマウスの作製のために、ランダムに組み込まれた完全ヒト導入遺伝子が、該マ
ウスにおいて発現される免疫グロブリンレパートリーとして機能するために、内因性マウ
ス免疫グロブリン遺伝子を無能化する必要があった。かかるマウスは、ヒト治療薬として
の使用に好適なヒト抗体を作製できるが、該マウスの免疫系に関わる重大な問題を提示す
る。これらの問題は、いくつかの実験的ハードルをもたらす。例えば、マウスは、十分に
多様な抗体レパートリーの産生を実行できず、広範なリエンジニアリングフィックス(r
e−engineering fixes)の使用を必要とし、おそらくヒト要素とマウ
ス要素間の不適合性のため、最適以下のクローン選択過程をもたらし、および、ヒト治療
薬の作製に真に有用であるために必要なヒト可変配列の大きな且つ多様な集団の信頼でき
ない源をもたらす。
完全なヒト抗体導入遺伝子を含有するトランスジェニックマウスは、ヒト重鎖定常配列
に結合する再配列していないヒト免疫グロブリン重鎖可変配列(V、D、およびJ配列)
およびヒト軽鎖定常配列に結合する再配列していないヒト免疫グロブリン軽鎖可変配列(
VおよびJ)を含有するランダムに挿入された導入遺伝子を含有する。それゆえ、上記マ
ウスは、完全にヒトである、内因性遺伝子座以外の遺伝子座から再配列した抗体遺伝子を
産生する。一般に、少なくとも一部のヒトλ配列を有するマウスも報告されているが、上
記マウスは、ヒト重鎖配列およびヒトκ軽鎖配列を含有する。トランスジェニックマウス
は一般に、損傷を受け、非機能的内因性免疫グロブリン遺伝子座、または内因性免疫グロ
ブリン遺伝子座のノックアウトを有し、そのため、上記マウスは、内因性免疫グロブリン
遺伝子座でヒト抗体配列を再配列することができない。かかるトランスジェニックマウス
の変化は、おそらく少なくとも一部、内因性選択系内の完全なヒト抗体分子を結合させる
最適以下のクローン選択過程のため、およびこのようなマウスの内因性遺伝的構成への変
化による有害な影響のため、マウスにおいて十分に多様なヒト抗体レパートリーを産生す
るにはあまり最適ではない。
ヒト抗体配列を含む免疫グロブリン配列を産生するのに有用であり、且つ伝統的な抗体
分子とは別に、多様性を示す、免疫グロブリン様分子の多様なレパートリーを産生するの
に有用である、改善された遺伝子改変非ヒト動物を作製し、同時に、該遺伝子改変に起因
する可能性がある有害な変化を低減または消去する、必要性が依然として当技術分野にあ
る。軽鎖定常ドメインとの関係におけるヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインとコグネイ
トである、重鎖定常ドメインとの関係におけるヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含
む、有用な再配列した免疫グロブリン遺伝子を形成するように、免疫グロブリン遺伝子セ
グメントを再配列することができ、またはヒト軽鎖可変遺伝子セグメントの十分に多様な
コレクションを含有する遺伝子座を含む変化した免疫グロブリン遺伝子座からタンパク質
を生成することができる、非ヒト動物の必要性も依然としてある。免疫グロブリン様結合
タンパク質を産生することができる非ヒト動物の必要性が依然としてあり、該結合タンパ
ク質は、重鎖定常ドメインに連結したヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む。
免疫グロブリン遺伝子座を有する遺伝子改変非ヒト動物が提供され、該免疫グロブリン
遺伝子座は、1つまたは複数の非ヒト定常領域に作動可能に連結した複数のヒト軽鎖可変
(V)遺伝子セグメント、例えば、ヒトVκおよびJκ、またはヒトVλおよびJλを
含み、様々な実施形態において、該遺伝子座は、内因性機能的ADAM6タンパク質をコ
ードする配列を欠く。上記非ヒト動物には、齧歯動物、例えば、マウスおよびラットが挙
げられる。
ヒト軽鎖VκまたはVλ遺伝子セグメント、およびヒトJκまたはJλ遺伝子セグメン
トに関わる再配列から導かれる軽鎖可変ドメインをコードする遺伝子、ならびに様々な実
施形態において、追加として、D遺伝子セグメントを再配列し、形成することができる
遺伝子座が提供され、様々な実施形態において、該遺伝子座は、内因性機能的ADAM6
遺伝子またはその機能的断片を欠く。
改変免疫グロブリン遺伝子座には、内因性機能的ADAM6遺伝子を欠き、且つヒト免
疫グロブリン配列、例えば、ヒト(またはヒト/非ヒトキメラ)または非ヒト免疫グロブ
リン定常配列に作動可能に連結した(ならびに、例えば、Vセグメントおよび/またはJ
セグメントと作動可能に連結した)ヒトVセグメントを含む遺伝子座が挙げられる。複
数のV遺伝子セグメント、および非ヒト動物において機能的であるADAM6タンパク
質またはその断片をコードする異所性ヌクレオチド配列を含む改変遺伝子座が提供される
。非ヒト免疫グロブリン定常配列に作動可能に連結した、1つもしくは複数のDセグメ
ントおよび/または1つもしくは複数のJもしくはJセグメントと作動可能に連結し
た複数のV遺伝子セグメント、例えば、齧歯動物(例えば、マウスまたはラット)配列
またはヒト配列を含む改変遺伝子座が提供される。そのようなヒト化遺伝子座を含む非ヒ
ト動物もまた提供され、該非ヒト動物は、野生型妊性を示す。
ヒトDおよび/またはヒトJ遺伝子セグメントに作動可能に連結した複数のヒトV
伝子セグメントを含む免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座を(導入遺伝子上に、または内因
性非ヒト動物重鎖可変遺伝子座における挿入もしくは置き換えとして)含む非ヒト動物が
提供される。様々な実施形態において、上記複数のヒトV遺伝子セグメントは、上記非
ヒト動物の内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子遺伝子座において1つもしくは複数のヒ
トDおよび/または1つもしくは複数のヒトJ遺伝子セグメントに作動可能に連結してい
る。様々な実施形態において、上記非ヒト動物は、改変重鎖遺伝子座を含む雄非ヒト動物
において機能的であるADAM6タンパク質またはそのホモログもしくはオルソログをコ
ードする異所性ヌクレオチド配列をさらに含む。様々な実施形態において、上記異所性ヌ
クレオチド配列は、少なくとも1つのヒトVセグメント、D遺伝子セグメント、また
はJ遺伝子セグメントと近接している。様々な実施形態において、上記異所性ヌクレオ
チド配列は、上記非ヒト動物のゲノムにおいて非免疫グロブリン配列と近接している。1
つの実施形態において、上記異所性ヌクレオチド配列は、上記改変重鎖遺伝子座と同じ染
色体上にある。1つの実施形態において、上記異所性ヌクレオチド配列は、上記改変重鎖
遺伝子座とは異なる染色体上にある。
非ヒト動物であって、すべての、または実質的すべての内因性免疫グロブリンVセグ
メント(例えば、すべての機能的セグメント、またはほとんどすべての機能的セグメント
)を欠失させるように、その免疫グロブリン重鎖可変領域遺伝子座において改変され、且
つ該非ヒト動物の内因性免疫グロブリン重鎖可変領域遺伝子座においてDおよびJセグ
メントまたはJ遺伝子セグメントに作動可能に連結した複数のヒトV遺伝子セグメン
トを含む、非ヒト動物が提供される。そのような遺伝子座を含み、且つ内因性ADAM6
遺伝子を欠く非ヒト動物もまた提供される。
非ヒト動物においてヒト免疫グロブリン配列を生成するための方法が提供される。様々
な実施形態において、上記ヒト免疫グロブリン配列は、再配列され、且つ免疫グロブリン
重鎖定常領域と作動可能に連結したヒトV遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン重鎖
配列のレパートリー、例えば、V、および1つもしくは複数のD、およびJセグメン
ト、または1つもしくは複数のJセグメントに由来する。非ヒト動物、組織、および細
胞においてヒト免疫グロブリン配列を生成するための方法が提供され、該ヒト免疫グロブ
リン配列は、対象の抗原を結合する。
1つの態様では、非機能的内因性齧歯動物(例えば、マウス)ADAM6タンパク質ま
たはADAM6遺伝子を生じる改変(例えば、内因性ADAM6遺伝子のノックアウトま
たは欠失)を含む齧歯動物(例えば、マウス)を作製するための核酸構築物、細胞、胚、
齧歯動物(例えば、マウス)、および方法が提供され、該齧歯動物(例えば、マウス)は
、同じ種類の雄齧歯動物(例えば、マウス)において機能的であるADAM6タンパク質
またはそのオルソログもしくはホモログもしくは断片をコードする核酸配列を含む。1つ
の実施形態において、上記マウスは、齧歯動物ADAM6タンパク質またはそのオルソロ
グもしくはホモログもしくは機能的断片をコードする異所性ヌクレオチド配列を含む;特
定の実施形態において、上記齧歯動物ADAM6タンパク質は、マウスADAM6タンパ
ク質である。1つの実施形態において、上記マウスは、1つまたは複数の齧歯動物ADA
M6タンパク質をコードする異所性ヌクレオチド配列を含み、該1つまたは複数のタンパ
ク質は、該マウスにおいて機能的である配列番号1または配列番号2、またはその断片を
含む。
様々な態様では、ADAM6活性をコードする配列は、ヒト免疫グロブリン配列と隣接
する。様々な態様では、ADAM6活性をコードする配列は、非ヒト免疫グロブリン配列
と隣接する。様々な態様では、上記配列は、上記非ヒト動物の内因性非ヒト免疫グロブリ
ン重鎖遺伝子座と同じ染色体上に存在する。様々な態様では、上記配列は、上記非ヒト動
物の免疫グロブリン重鎖遺伝子座と異なる染色体上に存在する。
遺伝子改変された非ヒト動物は、ADAM6遺伝子またはそのホモログもしくはオルソ
ログの活性を維持する改変を含み、上記改変は、1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽
鎖遺伝子セグメントの、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域の上流への挿入を含み、且つ
上記非ヒト動物はさらに、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域と同起源のヒト免疫グロブリ
ン軽鎖可変領域を発現させることができる改変を含むと記載される。様々な態様では、上
記ヒト免疫グロブリンλ軽鎖可変領域は、軽鎖および重鎖の定常領域との関係において発
現する。
様々な態様では、1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子セグメントの挿入は
、上記非ヒト動物のADAM6遺伝子の3’または下流で行われる。様々な態様では、1
つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子セグメントの挿入は、上記非ヒト動物のA
DAM6活性が、かかる挿入を含有しない非ヒト動物と同じまたは同等なレベルにあるよ
うに、上記非ヒト動物のADAM6遺伝子(単数もしくは複数)が破壊されず、欠失され
ず、且つ/または機能的にサイレンシングされないように行われる。例示的破壊、欠失お
よび/または機能的にサイレンシングされる改変は、上記非ヒト動物のADAM6遺伝子
(単数または複数)によりコードされるADAM6タンパク質(単数または複数)の活性
の低減、消去および/または喪失を生じさせる結果となる任意の改変を含む。
1つの態様では、内因性免疫グロブリン遺伝子座の改変を含むマウスであって、雄マウ
スにおいて機能的であるADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホモログも
しくは断片を含むマウスを作製するための、核酸構築物、細胞、胚、マウスおよび方法を
提供する。1つの実施形態において、上記内因性免疫グロブリン遺伝子座は、免疫グロブ
リン重鎖遺伝子座であり、上記改変は、雄マウスの細胞または組織のADAM6活性を低
減させるまたは消去する。
1つの態様では、マウスADAM6またはそのオルソログもしくはホモログもしくは機
能的断片をコードする異所性ヌクレオチド配列を含むマウスを提供する;マウスADAM
6またはそのオルソログもしくはホモログもしくは機能的断片をコードする内因性ヌクレ
オチド配列を含み、重鎖免疫グロブリン遺伝子座の少なくとも1つの遺伝子改変を含むマ
ウスも提供する。1つの実施形態において、マウスADAM6またはそのオルソログもし
くはホモログもしくは機能的断片をコードする内因性ヌクレオチド配列は、野生型マウス
の内因性ADAM6遺伝子と比較して、異所的な位置にある。
1つの態様では、内因性免疫グロブリン遺伝子座の改変を含むマウスであって、雄マウ
スにおいて機能的であるADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホモログも
しくは断片を含むマウスを作製するための方法を提供する。様々な実施形態において、上
記改変は、上記内因性免疫グロブリン遺伝子座における1つまたは複数のヒトV遺伝子
セグメントの挿入を含む。
1つの態様では、重鎖免疫グロブリン遺伝子座の遺伝子改変を含むマウスを作製するた
めの方法を提供し、これらの方法の適用により、改変された重鎖免疫グロブリン遺伝子座
(またはその欠失)を含む雄マウスが得られ、該雄マウスは、交配によって子孫を産生す
ることができる。1つの実施形態において、上記雄マウスは、マウス子宮からマウス卵管
を通って移行してマウス卵子を受精させることができる精子を産生できる。
1つの態様では、免疫グロブリン重鎖遺伝子座および免疫グロブリン軽鎖遺伝子座の遺
伝子改変を含むマウスを作製するための方法を提供し、該重鎖遺伝子座を改変するための
これらの方法の適用により、妊性の低減を示す雄マウスが得られ、および該マウスは、そ
の妊性低減を全部または一部回復させる遺伝子改変を含む。様々な実施形態において、上
記妊性の低減は、雄マウスの精子が、マウス子宮からマウス卵管を通って移動してマウス
卵子を受精させることができないことを特徴とする。様々な実施形態において、上記妊性
の低減は、in vivo移動欠陥を示す精子を特徴とする。様々な実施形態において、
上記妊性の低減を全部または一部回復させる遺伝子改変は、雄マウスにおいて機能的であ
るマウスADAM6遺伝子またはそのオルソログもしくはホモログもしくは断片をコード
する核酸配列である。
1つの実施形態において、上記遺伝子改変は、内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座
の、別の種(例えば、非マウス種)の免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子座での置き換えを含
む。1つの実施形態において、上記遺伝子改変は、別の種(例えば、非マウス種)の免疫
グロブリン軽鎖可変遺伝子座の内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座への挿入を含む。
特定の実施形態において、上記種はヒトである。1つの実施形態において、上記遺伝子改
変は、内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座の全部または一部欠失を含み、該欠失は、
内因性ADAM6機能の喪失を生じさせる結果となる。特定の実施形態において、上記内
因性ADAM6機能の喪失は、雄マウスにおける妊性の低減に関連する。
1つの実施形態において、上記遺伝子改変は、内因性非ヒト免疫グロブリン重鎖可変遺
伝子座の全部または一部の不活性化であって、内因性ADAM6機能の喪失を生じさせる
結果とならない不活性化を含む。不活性化は、内因性非ヒト遺伝子セグメントを含む抗体
の重鎖をコードするように再配列することが実質的にできない内因性非ヒト免疫グロブリ
ン重鎖遺伝子座を生じさせる結果となる1つまたは複数の内因性非ヒト遺伝子セグメント
の置き換えまたは欠失を含み得る。不活性化は、上記内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座
が、抗体の重鎖をコードするように再配列することができないようにする他の改変であっ
て、内因性遺伝子セグメントの置き換えまたは欠失を含まない改変を含み得る。例示的改
変は、分子技法を介した、例えば、部位特異的組み換え部位の正確な配置(例えば、Cr
e−lox技術)を使用する染色体逆位および/または転座を含む。他の例示的改変は、
上記非ヒト免疫グロブリン可変遺伝子セグメントと上記非ヒト免疫グロブリン定常領域と
の間の作動可能な連結を無能化することを含む。
1つの実施形態において、上記遺伝子改変は、上記非ヒト動物のゲノムに、1つまたは
複数の定常領域配列(例えば、IgMおよび/またはIgG遺伝子)に作動可能に連結す
る別の種(例えば、非マウス種)の1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメント、および
1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメント、および必要に応じて1つまたは複数のヒト
遺伝子セグメントを含有するDNA断片を挿入することを含む。1つの実施形態にお
いて、上記DNA断片は、上記非ヒト動物のゲノムにおいて再配列を行い、重鎖定常領域
に作動可能に連結した軽鎖可変ドメインをコードする配列を形成することができる。1つ
の実施形態において、上記種はヒトである。1つの実施形態において、上記遺伝子改変は
、ADAM6活性(例えば、コードされたタンパク質の発現および/または機能)が上記
挿入を含まない非ヒト動物と同じまたは同等であるように、1つまたは複数のヒト免疫グ
ロブリン軽鎖遺伝子セグメントの、上記非ヒト動物の内因性ADAM6遺伝子の下流また
は3’への挿入を含む。
1つの態様では、免疫グロブリン重鎖遺伝子座の遺伝子改変を含むマウスを作製するた
めの方法を提供し、これらの方法の適用により、改変された重鎖免疫グロブリン遺伝子座
(またはその欠失)を含む雄マウスが得られ、該雄マウスは、妊性の低減を示し、そして
該マウスは、その妊性低減を全部または一部回復させる遺伝子改変を含む。様々な実施形
態において、上記妊性の低減は、雄マウスの精子が、マウス子宮からマウス卵管を通って
移動してマウス卵子を受精させることができないことを特徴とする。様々な実施形態にお
いて、上記妊性の低減は、in vivo移動欠陥を示す精子を特徴とする。様々な実施
形態において、上記妊性の低減を全部または一部回復させる遺伝子改変は、雄マウスにお
いて機能的であるマウスADAM6遺伝子またはそのオルソログもしくはホモログもしく
は断片をコードする核酸配列である。
1つの実施形態において、上記遺伝子改変は、内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座
を免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子座、例えば、別の種(例えば、非マウス種)の1つもし
くは複数の軽鎖可変(V)遺伝子セグメント、1つもしくは複数の重鎖多様性(D
遺伝子セグメントおよび1つもしくは複数の連結(J)遺伝子セグメント、または1つも
しくは複数の軽鎖連結(J)遺伝子セグメントで置き換えることを含む。1つの実施形
態において、上記遺伝子改変は、単一のオルソログ免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子座V
遺伝子セグメント、少なくとも1つのD遺伝子セグメントおよび少なくとも1つのJ遺
伝子セグメント、または少なくとも1つのJ遺伝子セグメントの、内因性免疫グロブリ
ン重鎖可変遺伝子座への挿入を含む。特定の実施形態において、上記種はヒトである。1
つの実施形態において、上記遺伝子改変は、内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座の全
部または一部欠失を含み、該欠失は、内因性ADAM6機能の喪失を生じさせる結果とな
る。特定の実施形態において、上記内因性ADAM6機能の喪失は、雄マウスにおける妊
性の低減に関連する。1つの実施形態において、上記遺伝子改変は、内因性免疫グロブリ
ン重鎖可変遺伝子座の全部または一部の不活性化を含み、その欠失は、内因性ADAM6
機能の喪失を生じさせる結果とならない。不活性化は、内因性遺伝子セグメントを含む抗
体の重鎖をコードするような再配列が実質的にできない内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子
座を生じる、1つまたは複数の内因性遺伝子セグメントの置き換えまたは欠失を含み得る
。不活性化は、上記内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座を、抗体の重鎖をコードするよう
に再配列することができないようにする他の改変を含んでもよく、該改変は、内因性遺伝
子セグメントの置き換えまたは欠失を含まない。例示的な改変には、1つまたは複数の内
因性定常領域と作動可能に連結していない重鎖遺伝子座を生じる染色体逆位および/また
は変化が挙げられる。
1つの実施形態において、上記遺伝子改変は、1つまたは複数の定常領域配列(例えば
、IgM遺伝子および/またはIgG遺伝子)に作動可能に連結した別の種(例えば、非
マウス種)の1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメント、1つまたは複数のJ遺伝子セ
グメント、および必要に応じて1つまたは複数のD遺伝子セグメントを含有するDNA断
片を上記マウスのゲノムへ挿入することを含む。様々な実施形態において、上記J遺伝子
セグメントには、J遺伝子セグメントまたはJ遺伝子セグメントが挙げられる。1つ
の実施形態において、上記DNA断片は、抗体の重鎖をコードする配列を形成するように
再配列を起こすことができ、該重鎖は、再配列した、重鎖定常領域に融合したヒト軽鎖可
変遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記遺伝子改変は、少なくとも6
個、少なくとも16個、少なくとも30個、または少なくとも40個、またはそれより多
くのヒトV遺伝子セグメント、および少なくとも1個または少なくとも5個のヒトJ
遺伝子セグメントの上記マウスのゲノムへの挿入を含む。特定の実施形態において、上記
種はヒトであり、上記遺伝子セグメントはヒトκ軽鎖遺伝子セグメントである。1つの実
施形態において、上記遺伝子改変は、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座を非機能的にす
るような、該内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座の全部または一部の欠失を含み、該
欠失はさらに、内因性ADAM6機能の喪失を生じさせる結果となる。特定の実施形態に
おいて、内因性ADAM6機能の上記喪失は、雄マウスにおける妊性の低減に関連する。
1つの態様では、内因性ADAM6対立遺伝子からのマウスADAM6発現を低減させ
るまたは消去する改変を有する雄マウスが、内因性ADAM6機能の低減または消去に起
因して、妊性低減(例えば、交配による子孫産生能力の高度低減)を示すまたは本質的に
不妊性であるように、該改変を含み、さらに、異所性ADAM6配列またはそのホモログ
もしくはオルソログもしくは機能的断片を含む、マウスを提供する。1つの態様において
、マウスADAM6発現を低減させるまたは消去する改変は、マウス免疫グロブリン遺伝
子座の改変(例えば、挿入、欠失、置き換えなど)である。1つの実施形態において、上
記免疫グロブリン遺伝子座は、免疫グロブリン重鎖遺伝子座である。
1つの実施形態において、ADAM6機能の低減または喪失は、マウスが、マウス子宮
からマウス卵管を通って進んでマウス卵子を受精させることのできる精子を産生できない
ことまたは実質的に産生できないこと含む。特定の実施形態において、上記マウスの射精
体積中の産生された精子細胞の少なくとも約95%、96%、97%、98%または99
%は、交尾後にin vivoで卵管を通って進むことができず、マウス卵子を受精させ
ることができない。
1つの実施形態において、ADAM6機能の低減または喪失は、上記マウスの精子細胞
の表面でADAM2および/またはADAM3および/またはADAM6の複合体を形成
できないことまたは実質的に形成できないことを含む。1つの実施形態において、ADA
M6機能の喪失は、雌マウスとの交尾によってマウス卵子を受精させることが実質的にで
きないことを含む。
1つの態様において、機能的内因性ADAM6遺伝子を欠いているマウスであって、該
マウスにADAM6機能性を付与するタンパク質(またはタンパク質をコードする異所性
ヌクレオチド配列)を含むマウスを提供する。1つの実施形態において、上記マウスは雄
マウスであり、上記機能性は、機能的内因性ADAM6遺伝子を欠いているマウスと比較
して強化された妊性を含む。
1つの実施形態において、上記タンパク質は、上記マウスの生殖細胞系における免疫グ
ロブリン遺伝子座内にあるゲノム配列によってコードされている。特定の実施形態におい
て、上記免疫グロブリン遺伝子座は、重鎖遺伝子座である。もう1つの特定の実施形態に
おいて、上記重鎖遺伝子座は、少なくとも1つのヒトV、少なくとも1つのヒトD
よび少なくとも1つのヒトJ遺伝子セグメントを含む。もう1つの特定の実施形態にお
いて、上記重鎖遺伝子座は、少なくとも1つのヒトVおよび少なくとも1つのヒトJ
遺伝子セグメントを含む。もう1つの特定の実施形態において、上記重鎖遺伝子座は、少
なくとも1つのヒトV、少なくとも1つのヒトD、および少なくとも1つのヒトJ
を含む。もう1つの特定の実施形態において、上記重鎖遺伝子座は、少なくとも1つのヒ
トV、少なくとも1つのヒトD、および少なくとも1つのヒトJ遺伝子セグメント
を含む。もう1つの特定の実施形態において、上記重鎖遺伝子座は、少なくとも1つのヒ
トVおよび少なくとも1つのヒトJ遺伝子セグメントを含む。もう1つの特定の実施
形態において、上記重鎖遺伝子座は、少なくとも1つのヒトVおよび少なくとも1つの
ヒトJ遺伝子セグメントを含む。もう1つの特定の実施形態において、上記重鎖遺伝子
座は、6つのヒトVκおよび5つのヒトJκ遺伝子セグメントを含む。もう1つの特定の
実施形態において、上記重鎖遺伝子座は、16個のヒトVκおよび5個のヒトJκ遺伝子
セグメントを含む。もう1つの特定の実施形態において、上記重鎖遺伝子座は、30個の
ヒトVκおよび5個のヒトJκ遺伝子セグメントを含む。もう1つの特定の実施形態にお
いて、上記重鎖遺伝子座は、40個のヒトVκおよび5個のヒトJκ遺伝子セグメントを
含む。
1つの実施形態において、上記異所性タンパク質は、上記マウスの生殖細胞系における
非免疫グロブリン遺伝子座内にあるゲノム配列によってコードされている。1つの実施形
態において、上記非免疫グロブリン遺伝子座は、転写活性遺伝子座である。特定の実施形
態において、上記転写活性遺伝子座は、ROSA遺伝子座である。特定の実施形態におい
て、上記転写活性遺伝子座は、組織特異的発現と関連する。1つの実施形態において、上
記組織特異的発現は、生殖組織に存在する。1つの実施形態において、上記タンパク質は
、上記マウスの生殖細胞系にランダムに挿入されたゲノム配列によってコードされている
1つの実施形態において、上記マウスは、ヒトまたはキメラヒト/マウスまたはキメラ
ヒト/ラット軽鎖(例えば、ヒト可変、マウスまたはラット定常)とキメラヒト可変/マ
ウスまたはラット定常重鎖とを含む。特定の実施形態において、上記マウスは、転写活性
プロモーター、例えばROSA26プロモーター、に作動可能に連結しているキメラヒト
可変/ラットまたはマウス定常軽鎖遺伝子を含む導入遺伝子を含む。さらなる特定の実施
形態において、上記キメラヒト/マウスまたはラット軽鎖導入遺伝子は、上記マウスの生
殖細胞系内に再配列ヒト軽鎖可変領域配列を含む。
1つの実施形態において、上記異所性ヌクレオチド配列は、上記マウスの生殖細胞系に
おける免疫グロブリン遺伝子座内にある。特定の実施形態において、上記免疫グロブリン
遺伝子座は、重鎖遺伝子座である。1つの実施形態において、上記重鎖遺伝子座は、少な
くとも1つのヒトVおよび少なくとも1つのヒトJ遺伝子セグメントを含む。特定の
実施形態において、上記重鎖遺伝子座は、少なくとも6個で、最高40個までのヒトVκ
遺伝子セグメント、および5個のヒトJκ遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態にお
いて、上記異所性ヌクレオチド配列は、上記マウスの生殖細胞系における非免疫グロブリ
ン遺伝子座内にある。1つの実施形態において、上記非免疫グロブリン遺伝子座は、転写
活性遺伝子座である。特定の実施形態において、上記転写活性遺伝子座は、ROSA26
遺伝子座である。1つの実施形態において、上記異所性ヌクレオチド配列は、上記マウス
の生殖細胞系にランダムに挿入された位置にある。
1つの態様では、機能的内因性ADAM6遺伝子を欠いているマウスであって、マウス
ADAM6機能の喪失を補う異所性ヌクレオチド配列を含むマウスを提供する。1つの実
施形態において、上記異所性ヌクレオチド配列は、上記マウスに、機能的内因性ADAM
6遺伝子を含有する対応する野生型マウスに匹敵する子孫産生能力を付与する。1つの実
施形態において、上記配列は、上記マウスの精子細胞の表面でADAM2および/または
ADAM3および/またはADAM6の複合体を形成する能力を、上記マウスに付与する
。1つの実施形態において、上記配列は、上記マウスに、マウス子宮からマウス卵管を通
ってマウス卵子へと進んで該卵子を受精させる能力を付与する。
1つの実施形態において、上記機能的内因性ADAM6遺伝子を欠き、上記異所性ヌク
レオチド配列を含む上記マウスは、同じ年齢および系統の野生型マウスが6ヶ月の期間に
産生する同腹子の数の少なくとも約50%、60%、70%、80%または90%の数の
同腹子を産生する。
1つの実施形態において、上記機能的内因性ADAM6遺伝子を欠き、上記異所性ヌク
レオチド配列を含む上記マウスは、6ヶ月に期間にわたって交配させたとき、実質的に同
じ期間にわたって実質的に同じ条件下で交配させた、該機能的内因性ADAM6遺伝子を
欠き該異所性ヌクレオチド配列を欠いている同じ年齢および同じまたは類似系統のマウス
に比べて、少なくとも約1.5倍、約2倍、約2.5倍、約3倍、約4倍、約6倍、約7
倍、約8倍または約10以上後代を産生する。
1つの実施形態において、上記機能的内因性ADAM6遺伝子を欠き、上記異所性ヌク
レオチド配列を含む上記マウスは、4または6ヶ月の交配期間中に、該機能的内因性AD
AM6遺伝子を欠いており該異所性ヌクレオチド配列を欠く、同じ期間交配させたマウス
より、同腹子あたり平均少なくとも約2倍、3倍、4倍多い数の子を産生する。
1つの実施形態において、上記機能的内因性ADAM6遺伝子を欠き、上記異所性ヌク
レオチド配列を含む上記マウスは雄マウスであり、該雄マウスは、交尾後約5〜6時間の
時点で卵管から回収したとき、該機能的内因性ADAM6遺伝子を欠いており該異所性ヌ
クレオチド配列を欠くマウスに比べて少なくとも10倍、少なくとも20倍、少なくとも
30倍、少なくとも40倍、少なくとも50倍、少なくとも60倍、少なくとも70倍、
少なくとも80倍、少なくとも90倍、100倍、110倍または120倍以上である卵
管移動を表わす精子を産生する。
1つの実施形態において、上記機能的内因性ADAM6遺伝子を欠き、上記異所性ヌク
レオチド配列を含む上記マウスは、雌マウスと交尾させたとき、野生型マウスからの精子
にほぼ等しい効率で約6時間以内に子宮を通過して卵管に入って卵管を通り抜けることが
できる精子を産生する。
1つの実施形態において、上記機能的内因性ADAM6遺伝子を欠き、上記異所性ヌク
レオチド配列を含む上記マウスは、該機能的ADAM6遺伝子を欠いており該異所性ヌク
レオチド配列を欠くマウスに比べて、匹敵する期間内に約1.5倍、約2倍、約3倍また
は約4倍以上の同腹子を産生する。
1つの態様では、免疫グロブリンタンパク質をコードする非マウス核酸配列をその生殖
細胞系内に含むマウスを提供し、上記非マウス免疫グロブリン配列は、マウスADAM6
遺伝子またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片の挿入を含む。1つの
実施形態において、上記非マウス免疫グロブリン配列は、ヒト免疫グロブリン配列を含む
。1つの実施形態において、上記配列は、ヒト免疫グロブリン重鎖配列を含む。1つの実
施形態において、上記配列は、ヒト免疫グロブリン軽鎖配列を含む。1つの実施形態にお
いて、上記配列は、ヒト軽鎖配列と隣接したヒト重鎖配列を含む。1つの実施形態におい
て、上記配列は、1つまたは複数のV遺伝子セグメント、1つまたは複数のD遺伝子セグ
メントおよび1つまたは複数のJ遺伝子セグメントを含む;1つの実施形態において、上
記配列は、1つまたは複数のV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のJ遺伝子セグメ
ントを含む。1つの実施形態において、上記1つまたは複数のV、DおよびJ遺伝子セグ
メント、または1つまたは複数のVおよびJ遺伝子セグメントは、未再配列である。1つ
の実施形態において、上記1つまたは複数のV、DおよびJ遺伝子セグメント、または1
つまたは複数のVおよびJ遺伝子セグメントは、再配列される。1つの実施形態において
、上記1つまたは複数のV、DおよびJ遺伝子セグメント、または1つまたは複数のVお
よびJ遺伝子セグメントの再配列後、上記マウスは、マウスADAM6遺伝子またはその
ホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片をコードする少なくとも1つの核酸配列
をそのゲノム内に含む。1つの実施形態において、再配列後、上記マウスは、マウスAD
AM6遺伝子またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片をコードする少
なくとも2つの核酸配列をそのゲノム内に含む。1つの実施形態において、再配列後、上
記マウスは、マウスADAM6遺伝子またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機
能的断片をコードする少なくとも1つの核酸配列をそのゲノム内に含む。1つの実施形態
において、上記マウスは、上記ADAM6遺伝子またはそのホモログもしくはオルソログ
もしくは機能的断片をB細胞内に含む。1つの実施形態において、上記マウスは、上記A
DAM6遺伝子またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片を非B細胞内
に含む。
1つの態様では、ヒト免疫グロブリン重鎖可変領域またはその機能的断片を内因性免疫
グロブリン重鎖遺伝子座から発現するマウスであって、雄マウスにおいて機能的であるA
DAM6活性を含むマウスを提供する。1つの実施形態において、上記重鎖遺伝子座は、
1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のJ遺伝子セグメン
ト、および必要に応じて、1つまたは複数のD遺伝子セグメントを含む。1つの実施形
態において、上記重鎖遺伝子座は、少なくとも6個のヒトVκ遺伝子セグメントおよび5
個のヒトJκ遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記重鎖遺伝子座は、
少なくとも16個のヒトVκ遺伝子セグメントおよび5個のヒトJκ遺伝子セグメントを
含む。1つの実施形態において、上記重鎖遺伝子座は、少なくとも30個のヒトVκ遺伝
子セグメントおよび5個のヒトJκ遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において、
上記重鎖遺伝子座は、少なくとも40個のヒトVκ遺伝子セグメントおよび5個のヒトJ
κ遺伝子セグメントを含む。
1つの態様では、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域またはその機能的断片を内因性免疫
グロブリン重鎖遺伝子座から発現するマウスであって、雄マウスにおいて機能的であるA
DAM6活性を含むマウスを提供する。
1つの実施形態において、上記雄マウスは、単一の未改変内因性ADAM6対立遺伝子
またはそのオルソログもしくは(of)ホモログもしくは機能的断片を内因性ADAM6
遺伝子座に含む。
1つの実施形態において、上記雄マウスは、ADAM6機能を付与するタンパク質をコ
ードする異所性マウスADAM6配列またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機
能的断片を含む。
1つの実施形態において、上記雄マウスは、内因性ADAM6対立遺伝子の場所に近い
マウスゲノム内の場所(例えば、最後のV遺伝子セグメント配列の3’および最初のJ遺
伝子セグメントの5’)にADAM6配列またはそのホモログもしくはオルソログもしく
は機能的断片を含む。
1つの実施形態において、上記雄マウスは、内因性ADAM6対立遺伝子の場所とは異
なるマウスゲノム内の場所(例えば、V遺伝子遺伝子座の最も5’のV遺伝子セグメント
配列の5’)にADAM6配列またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断
片を含む。
1つの実施形態において、上記雄マウスは、免疫グロブリンV遺伝子セグメントおよび
/または免疫グロブリンJ遺伝子セグメントをコードする核酸配列の(ADAM6配列の
転写方向に関して)上流、下流、または上流および下流に隣接するADAM6配列または
そのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片を含む。特定の実施形態において、
上記免疫グロブリンVおよびJ遺伝子セグメントは、ヒト遺伝子セグメントである。1つ
の実施形態において、上記免疫グロブリンV遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグメント
は、ヒト遺伝子セグメントであり、マウスにおいて機能的なマウスADAM6またはその
オルソログもしくはホモログもしくは断片をコードする配列は、ヒトV遺伝子セグメント
とJ遺伝子セグメントとの間にある;1つの実施形態において、上記マウスは、2つ以上
のヒトV遺伝子セグメントを含み、上記配列は、最も5’のヒトV遺伝子セグメントの5
’の位置にある;1つの実施形態において、上記マウスは、2つ以上のヒトV遺伝子セグ
メントを含み、上記配列は、上記最後のV遺伝子セグメントと最後から二番目のV遺伝子
セグメントとの間の位置にある;1つの実施形態において、上記マウスは、複数のヒトV
遺伝子セグメントを含み、上記配列は、最も5’のヒトV遺伝子セグメントの上流の位置
にある;1つの実施形態において、上記マウスは、D遺伝子セグメントをさらに含み、上
記配列は、最も3’のV遺伝子セグメントおよび最も5’のD遺伝子セグメントの次に来
る位置にあり、1つの実施形態において、上記配列は、V遺伝子セグメントとJ遺伝子セ
グメントとの間の位置にある。
1つの実施形態において、上記ヒトV遺伝子セグメントは、軽鎖V遺伝子セグメントで
ある。特定の実施形態において、上記軽鎖V遺伝子セグメントは、Vκ遺伝子セグメント
である。もう1つの特定の実施形態において、上記軽鎖V遺伝子セグメントは、Vλ遺伝
子セグメントである。1つの実施形態において、上記J遺伝子セグメントは、J遺伝子
セグメントおよびJ遺伝子セグメントから選択される。特定の実施形態において、上記
遺伝子セグメントは、Jκ遺伝子セグメントである。もう1つの特定の実施形態にお
いて、上記J遺伝子セグメントは、Jλ遺伝子セグメントである。
1つの実施形態において、上記雄マウスは、野生型雄マウスと同じまたは実質的に同じ
内因性免疫グロブリン遺伝子座内の位置に配置されるADAM6配列またはそのホモログ
もしくはオルソログもしくは機能的断片を含む。特定の実施形態において、上記内因性遺
伝子座は、抗体の重鎖可変領域であって、内因性非ヒト遺伝子セグメントを含み、または
それに由来する可変領域をコードすることができない。特定の実施形態において、上記内
因性遺伝子座は、上記遺伝子座の上記重鎖遺伝子セグメントが上記雄マウスにおいて抗体
の重鎖可変領域をコードできないようにした該雄マウスのゲノムの位置に置かれる。様々
な実施形態において、上記雄マウスは、ヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントと同じ染色
体上に位置するADAM6配列を含み、上記ADAM6配列は、機能的ADAM6タンパ
ク質をコードする。
1つの態様では、非機能的内因性ADAM6遺伝子、または内因性ADAM6遺伝子の
欠失をその生殖細胞系内に含む雄マウスを提供し、該マウスの精子細胞は、雌マウスの卵
管を通過することができ、卵子を受精させることができる。1つの実施形態において、上
記マウスは、雄マウスにおいて機能的であるマウスADAM6遺伝子またはそのオルソロ
グもしくはホモログもしくは機能的断片の染色体外コピーを含む。1つの実施形態におい
て、上記マウスは、雄マウスにおいて機能的である異所性マウスADAM6遺伝子または
そのオルソログもしくはホモログもしくは機能的断片を含む。
1つの態様では、機能的内因性ADAM6遺伝子および内因性免疫グロブリン重鎖遺伝
子座に対する改変を含む雄マウスを提供する。1つの実施形態において、上記改変は、上
記内因性ADAM6遺伝子または遺伝子座の下流または3’で作製される。1つの実施形
態において、上記改変は、1つまたは複数の内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメント
の、1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子セグメントによる置き換えである。
1つの実施形態において、上記改変は、1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子
セグメントの、内因性免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子の上流への挿入である。
1つの態様において、内因性ADAM6機能を低減させる遺伝子改変を含むマウスであ
って、全部もしくは一部機能的である内因性未改変対立遺伝子(例えば、ヘテロ接合体)
によってあるいは雄マウスにおいて機能的であるADAM6またはそのオルソログもしく
はホモログもしくは機能的断片をコードする異所性配列からの発現によってもたらされる
、少なくともいくらかのADAM6機能性を含むマウスを提供する。様々な実施形態にお
いて、上記ADAM6またはそのオルソログもしくはホモログもしくは機能的断片は、配
列番号1、配列番号2、またはそれらの組み合わせに示されたADAM6タンパク質をコ
ードする核酸配列を含む。
1つの実施形態において、上記マウスは、機能的ADAM6を欠いている雄マウスと比
較して、交配により子孫を産生する能力を雄マウスに付与するのに十分なADAM6機能
を含む。1つの実施形態において、上記ADAM6機能は、マウスADAM6またはその
ホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片をコードする異所性ヌクレオチド配列の
存在によって付与される。1つの実施形態において、上記ADAM6機能は、内因性免疫
グロブリン遺伝子座に存在する内因性ADAM6遺伝子により付与され、ここで、上記マ
ウスは、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座セグメントを含む抗体を発現することができ
ない。雄マウスにおいて機能的であるADAM6ホモログもしくはオルソログまたはその
断片としては、十分な内因性ADAM6活性を欠く雄マウスにおいて観察される子孫産生
能力の喪失、例えば、ADAM6ノックアウトマウスにおいて観察される能力の喪失を全
部または一部回復させるものが挙げられる。この意味で、ADAM6ノックアウトマウス
には、内因性遺伝子座またはその断片を含むが機能的でない、すなわち、ADAM6(A
DAM6aおよび/もしくはADAM6b)をまったく発現しない、または野生型雄マウ
スの本質的に正常な子孫産生能力を支持するのに不十分であるレベルでADAM6(AD
AM6aおよび/もしくはADAM6b)を発現するマウスが含まれる。機能の喪失は、
例えば、上記遺伝子座の構造遺伝子(すなわちADAM6aもしくはADAM6bコーデ
ィング領域)の改変、または上記遺伝子座の調節領域(例えば、ADAM6a遺伝子に対
して5’のまたはADAM6aもしくはADAM6bコーディング領域の3’の配列であ
って、ADAM6遺伝子の転写、ADAM6 RNAの発現またはADAM6タンパク質
の発現を全部または一部制御する配列)の改変に起因し得る。様々な実施形態において、
雄マウスにおいて機能的であるオルソログもしくはホモログまたはその断片は、雄マウス
の精子(または雄マウスの射精液中の大部分の精子細胞)がマウス卵管を通過してマウス
卵子を受精させることを可能にするものである。
1つの実施形態において、上記ヒト免疫グロブリン可変領域またはその機能的断片を発
現する雄マウスは、雌マウスとの交配により子孫を産生する能力を該雄マウスに付与する
のに十分なADAM6活性を含み、1つの実施形態において、雌マウスと交配するとき、
上記雄マウスは、1つまたは2つの内因性未改変ADAM6対立遺伝子を有するマウスの
子孫産生能力の、1つの実施形態では少なくとも25%、1つの実施形態では少なくとも
30%、1つの実施形態では少なくとも40%、1つの実施形態では少なくとも50%、
1つの実施形態では少なくとも60%、1つの実施形態では少なくとも70%、1つの実
施形態では少なくとも80%、1つの実施形態では少なくとも90%、および1つの実施
形態では該マウスの子孫産生能力とほぼ同じである、子孫産生能力を示す。
1つの実施形態において、雄マウスは、該雄マウスからの精子細胞が雌マウス卵巣を通
り抜けることおよびマウス卵子を受精させることを可能にするために十分なADAM6(
またはそのオルソログもしくはホモログもしくは機能的断片)を発現する。
1つの実施形態において、上記ADAM6機能性は、マウス染色体配列に隣接する核酸
配列によって付与される(例えば、上記核酸は、マウス染色体にランダムに組み込まれて
いる;または例えば、上記核酸を特定の場所にターゲティングすることにより、例えば部
位特異的リコンビナーゼ媒介(例えば、Cre媒介)挿入もしくは相同組換えにより、特
定の場所に配置されている)。1つの実施形態において、上記ADAM6配列は上記マウ
スの染色体とは異なる核酸上に存在する(例えば、上記ADAM6配列は、エピソーム上
に、すなわち染色体外に、例えば、発現構築物、ベクター、YAC、導入染色体などに存
在する)。
1つの態様では、内因性重鎖免疫グロブリン遺伝子座の改変を含む遺伝子改変マウスお
よび細胞を提供し、該マウスは、免疫グロブリン軽鎖配列の少なくとも一部分、例えば、
ヒト配列の少なくとも一部分を発現し、該マウスは、雄マウスにおいて機能的であるAD
AM6活性を含む。1つの実施形態において、上記改変は、上記マウスのADAM6活性
を低減させるまたは根絶する。1つの実施形態では、上記マウスは、ADAM6活性をコ
ードする両方の対立遺伝子が、不在であるように、または雄マウスにおいて正常交配を支
持するように実質的に機能しないADAM6を発現するように、改変される。1つの実施
形態において、上記マウスは、マウスADAM6またはそのオルソログもしくはホモログ
もしくは機能的断片をコードする異所性核酸配列をさらに含む。1つの実施形態において
、上記改変は、上記マウスのADAM6活性を維持し、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子
座が、抗体の重鎖をコードすることができないようにする。特定の実施形態において、上
記改変は、上記内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座が、抗体の重鎖可変領域をコードする
ように再配列することができないようにする染色体逆位およびまたは(and or)転
座を含む。
1つの態様では、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座の改変を含む遺伝子改変マウスお
よび細胞を提供し、該改変は、該遺伝子座のADAM6配列から発現するADAM6活性
を低減させるまたは消去するものであり、および該マウスは、ADAM6タンパク質また
はそのオルソログもしくはホモログもしくは機能的断片を含む。様々な実施形態において
、上記ADAM6タンパク質またはその断片は、異所性ADAM6配列によってコードさ
れている。様々な実施形態において、上記ADAM6タンパク質またはその断片は、内因
性ADAM6対立遺伝子から発現する。様々な実施形態において、上記マウスは、第一の
重鎖対立遺伝子からの機能的ADAM6の発現を低減させるまたは消去する第一の改変を
含む第一の重鎖対立遺伝子と、第二の重鎖対立遺伝子からの機能的ADAM6の発現を実
質的に低減させないまたは消去しない第二の改変を含む第二の重鎖対立遺伝子とを含む。
様々な実施形態において、上記改変は、1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝
子セグメントの、内因性免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子の上流、または5’への挿入
である。様々な実施形態において、上記改変は、上記内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座
に配置される上記内因性ADAM6遺伝子を維持する。
1つの実施形態において、上記第二の改変は、最後のマウスV遺伝子グメントの(マウ
スV遺伝子セグメントの転写方向性を基準にして)3’にあり、およびマウス(またはキ
メラヒト/マウス)免疫グロブリン重鎖定常遺伝子またはその断片(例えば、ヒトおよび
/またはマウス:C1および/またはヒンジおよび/またはC2および/またはC
3をコードする核酸配列)の(定常配列の転写方向性を基準にして)5’にある。
1つの実施形態において、上記改変は、第一のADAM6対立遺伝子をコードする第一
の遺伝子座の第一の免疫グロブリン重鎖対立遺伝子におけるものであり、および上記AD
AM6機能は、機能的ADAM6をコードする第二の遺伝子座の第二の免疫グロブリン重
鎖対立遺伝子での内因性ADAM6の発現の結果として生じ、上記第二の免疫グロブリン
重鎖対立遺伝子は、V、Dおよび/またはJ遺伝子セグメントの少なくとも1つの改変を
含む。特定の実施形態において、上記V、DおよびまたはJ遺伝子セグメントの上記少な
くとも1つの改変は、欠失、ヒトV、Dおよび/またはJ遺伝子セグメントでの置き換え
、ラクダ科動物V、Dおよび/またはJ遺伝子セグメントでの置き換え、ヒト化またはラ
クダ化V、Dおよび/またはJ遺伝子セグメントでの置き換え、重鎖配列の軽鎖配列での
置き換え、ならびにその組み合わせである。1つの実施形態において、上記少なくとも1
つの改変は、上記重鎖遺伝子座における1つまたは複数の重鎖V、Dおよび/またはJ遺
伝子セグメントの欠失ならびに1つまたは複数の軽鎖Vおよび/またはJ遺伝子セグメン
ト(例えば、ヒト軽鎖Vおよび/またはJ遺伝子セグメント)での置き換えである。
1つの実施形態において、上記改変は、第一の遺伝子座の第一の免疫グロブリン重鎖対
立遺伝子、および第二の遺伝子座の第二の免疫グロブリン重鎖対立遺伝子におけるもので
あり、上記ADAM6機能は、上記マウスの生殖細胞系における非免疫グロブリン遺伝子
座での異所性ADAM6発現の結果として生ずる。特定の実施形態において、上記非免疫
グロブリン遺伝子座は、ROSA26遺伝子座である。特定の実施形態において、上記非
免疫グロブリン遺伝子座は、生殖組織において転写活性である。
1つの実施形態において、上記改変は、第一の遺伝子座の第一の免疫グロブリン重鎖対
立遺伝子および第二の遺伝子座の第二の免疫グロブリン重鎖対立遺伝子におけるものであ
り、上記ADAM6機能は、上記マウスの生殖細胞系における内因性ADAM6遺伝子の
結果として生ずる。特定の実施形態において、上記内因性ADAM6遺伝子は、マウス免
疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントのそばに並列される。
1つの実施形態において、上記改変は、第一の遺伝子座の第一の免疫グロブリン重鎖対
立遺伝子および第二の遺伝子座の第二の免疫グロブリン重鎖対立遺伝子におけるものであ
り、上記ADAM6機能は、上記第一の免疫グロブリン重鎖対立遺伝子での異所性ADA
M6配列の発現の結果として生ずる。1つの実施形態において、上記改変は、第一の遺伝
子座の第一の免疫グロブリン重鎖対立遺伝子および第二の遺伝子座の第二の免疫グロブリ
ン重鎖対立遺伝子におけるものであり、上記ADAM6機能または活性は、上記第二の免
疫グロブリン重鎖対立遺伝子での異所性ADAM6の発現の結果として生ずる。
1つの態様では、ADAM6のヘテロ接合またはホモ接合ノックアウトを含むマウスを
提供する。1つの実施形態において、上記マウスは、ヒトもしくはヒト化免疫グロブリン
配列またはラクダ科動物もしくはラクダ化ヒトもしくはマウス免疫グロブリン配列である
、改変免疫グロブリン配列をさらに含む。1つの実施形態において、上記改変免疫グロブ
リン配列は、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。1つの実施形態において、
上記改変免疫グロブリン配列は、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座にヒト軽鎖可変領域
配列を含む。1つの実施形態において、上記ヒト軽鎖可変領域配列は、上記内因性免疫グ
ロブリン重鎖遺伝子座の内因性重鎖可変配列を置き換える。1つの実施形態において、上
記改変免疫グロブリン配列は、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座にヒトκ軽鎖可変領域
配列を含む。1つの実施形態において、上記改変免疫グロブリン配列は、内因性免疫グロ
ブリン重鎖遺伝子座にヒトλ軽鎖可変領域配列を含む。
1つの態様では、内因性ADAM6遺伝子座から機能的内因性ADAM6を発現できな
いマウスを提供する。1つの実施形態において、上記マウスは、該マウスにおいて機能的
であるADAM6またはその機能的断片をコードする異所性核酸配列を含む。特定の実施
形態において、上記異所性核酸配列は、ADAM6ノックアウトに関してホモ接合性であ
る雄マウスによって示される子孫産生能力の喪失をレスキューするタンパク質をコードす
る。特定の実施形態において、上記異所性核酸配列は、マウスADAM6タンパク質をコ
ードする。
1つの態様では、機能的内因性ADAM6遺伝子座を欠いているマウスであって、該マ
ウスにADAM6機能を付与する異所性核酸配列を含むマウスを提供する。1つの実施形
態において、上記核酸配列は、内因性ADAM6配列またはその機能的断片を含む。1つ
の実施形態において、上記内因性ADAM6配列は、野生型マウスにおける最も3’側の
(the 3’−most)マウス免疫グロブリン重鎖V遺伝子セグメント(V)と最
も5’側の(the 5’−most)マウス免疫グロブリン重鎖D遺伝子セグメント(
)の間にあるADAM6aおよびADAM6bコード配列を含む。
1つの実施形態において、上記核酸配列は、マウスADAM6aもしくはその機能的断
片をコードする配列、および/またはマウスADAM6bもしくはその機能的断片をコー
ドする配列を含み、該ADAM6aおよび/もしくはADAM6bまたはその機能的断片
(単数もしくは複数)は、プロモーターに作動可能に連結している。1つの実施形態にお
いて、上記プロモーターは、ヒトプロモーターである。1つの実施形態において、上記プ
ロモーターは、マウスADAM6プロモーターである。特定の実施形態において、上記A
DAM6プロモーターは、最も5’側のマウスD遺伝子セグメントに最も近い第一のA
DAM6遺伝子の第一コドンと、最も5’側のD遺伝子セグメントの組換えシグナル配
列との間にある配列を含み、この場合の5’は、マウス免疫グロブリン遺伝子の転写方向
に関して示される。1つの実施形態において、上記プロモーターは、ウイルスプロモータ
ーである。特定の実施形態において、上記ウイルスプロモーターは、サイトメガロウイル
ス(CMV)プロモーターである。1つの実施形態において、上記プロモーターは、ユビ
キチンプロモーターである。
1つの実施形態において、上記プロモーターは、誘導性プロモーターである。1つの実
施形態において、上記誘導性プロモーターは、非生殖組織での発現を調節する。1つの実
施形態において、上記誘導性プロモーターは、生殖組織での発現を調節する。特定の実施
形態において、上記マウスADAM6aおよび/もしくはADAM6b配列またはその機
能的断片(単数もしくは複数)の発現は、生殖組織において誘導性プロモーターによって
発生調節される。
1つの実施形態において、上記マウスADAM6aおよび/またはADAM6bは、配
列番号1のADAM6aおよび/または配列番号2の配列(sequence SEQ
ID NO:2)のADAM6bから選択される。
1つの実施形態において、上記マウスADAM6プロモーターは、配列番号3のプロモ
ーターである。特定の実施形態において、上記ADAM6プロモーターは、ADAM6a
の第一コドンの(ADAM6aの転写方向に関して)直ぐ上流の配列番号3の核酸配列で
あって、ADAM6コーディング領域の上流の配列番号3の端にわたる(extendi
ng)核酸配列を含む。もう1つの特定の実施形態において、上記ADAM6プロモータ
ーは、ADAM6aの開始コドンの上流約5から約20ヌクレオチド以内からADAM6
aの開始コドンの約0.5kb、1kb、2kbまたは3kb以上上流にわたる断片であ
る。
1つの実施形態において、上記核酸配列は、ADAM6欠如のため不妊性であるまたは
妊性が低いマウスの体内に配置されたとき、妊性を向上させるまたは妊性をほぼ野生型の
妊性に回復させる、配列番号3またはその断片を含む。1つの実施形態において、配列番
号3またはその断片は、雌マウス卵管を通過してマウス卵子を受精させることができる精
子細胞を産生する能力を雄マウスに付与する。
1つの実施形態において、上記マウスADAM6プロモーターは、配列番号4のプロモ
ーターである。特定の実施形態において、上記ADAM6プロモーターは、ADAM6a
の第一コドンの(ADAM6aの転写方向に関して)直ぐ上流の配列番号4の核酸配列で
あって、ADAM6コーディング領域の上流の配列番号4の端にわたる(extendi
ng)核酸配列を含む。もう1つの特定の実施形態において、上記ADAM6プロモータ
ーは、ADAM6aの開始コドンの上流約5から約20ヌクレオチド以内からADAM6
aの開始コドンの約0.5kb、1kb、2kbまたは3kb以上上流にわたる断片であ
る。
1つの実施形態において、上記核酸配列は、ADAM6欠如のため不妊性であるまたは
妊性が低いマウスの体内に配置されたとき、妊性を向上させるまたは妊性をほぼ野生型の
妊性に回復させる、配列番号4またはその断片を含む。1つの実施形態において、配列番
号4またはその断片は、雌マウス卵管を通過してマウス卵子を受精させることができる精
子細胞を産生する能力を雄マウスに付与する。
1つの実施形態において、上記マウスADAM6プロモーターは、配列番号5のプロモ
ーターである。特定の実施形態において、上記マウスADAM6プロモーターは、ADA
M6aの第1コドンの(ADAM6aの転写方向に関して)直ぐ上流の配列番号5の核酸
配列を含み、ADAM6コーディング領域の上流の配列番号5の末端までわたる。もう1
つの特定の実施形態において、上記ADAM6プロモーターは、ADAM6aの開始コド
ンの上流の約5ヌクレオチド〜約20ヌクレオチド以内からADAM6aの開始コドンの
約0.5kb、1kb、2kbまたは3kb以上上流にわたる断片である。
1つの実施形態において、上記核酸配列は、ADAM6欠如のため不妊性であるまたは
妊性が低いマウスの体内に配置されたとき、妊性を向上させるまたは妊性をほぼ野生型の
妊性に回復させる、配列番号5またはその断片を含む。1つの実施形態において、配列番
号5またはその断片は、雌マウス卵管を通過してマウス卵子を受精させることができる精
子細胞を産生する能力を雄マウスに付与する。
様々な実施形態において、上記マウスにADAM6機能を付与する異所性核酸配列は、
1つまたは複数のADAM6タンパク質をコードし、該1つまたは複数のADAM6タン
パク質は、配列番号1、配列番号2、またはそれらの組み合わせを含む。
様々な実施形態において、上記異所性核酸配列は、配列番号3、配列番号4、および配
列番号5から選択される配列を含み、該異所性核酸配列は、該異所性核酸配列によってコ
ードされる1つまたは複数のADAM6タンパク質によって上記マウスにADAM6機能
を付与する。
1つの実施形態において、上記核酸配列は、マウスの体内に配置され、またはマウスに
おいて維持されたとき、野生型マウスと同じまたは同等の妊性のレベルを生ずる、ADA
M6遺伝子またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片をコードする任意
の配列である。妊性の例示的レベルは、雄マウスの、雌マウス卵管を通過してマウス卵子
を受精させることができる精子細胞を産生する能力により実証され得る。
1つの態様では、ADAM6タンパク質をコードする内因性ヌクレオチド配列の欠失と
、内因性V遺伝子セグメントの、ヒトV遺伝子セグメントでの置き換えと、雄マウス
において機能的であるマウスADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホモロ
グもしくは断片をコードする異所性ヌクレオチド配列とを含むマウスを提供する。
1つの態様では、ADAM6タンパク質をコードする内因性ヌクレオチド配列の欠失と
、内因性V遺伝子セグメントの、ヒトV遺伝子セグメントでの置き換えと、雄マウス
において機能的であるマウスADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホモロ
グもしくは断片をコードする異所性ヌクレオチド配列とを含むマウスを提供する。1つの
実施形態において、上記ヒトV遺伝子セグメントは、Vκ遺伝子セグメントである。1
つの実施形態において、上記V遺伝子セグメントは、Vλ遺伝子セグメントである。
1つの実施形態において、上記マウスはさらに、ヒトJ遺伝子セグメントを含み、雄
マウスにおいて機能的であるマウスADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくは
ホモログもしくは断片をコードする異所性ヌクレオチド配列は、ヒトV遺伝子セグメン
トと該ヒトJ遺伝子セグメントの間に位置する。1つの実施形態において、上記マウス
は、1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメント、および1つまたは複数のV遺伝子セ
グメントを含み、雄マウスにおいて機能的であるマウスADAM6タンパク質またはその
オルソログもしくはホモログもしくは断片をコードする異所性ヌクレオチド配列は、該1
つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントの上流(または5’側)に位置する。特定の実
施形態において、上記ヒトVおよびJ遺伝子セグメントは、VκおよびJκ遺伝子セ
グメントである。
1つの実施形態において、上記マウスは、内因性ADAM6遺伝子を含む内因性免疫グ
ロブリン遺伝子座ヌクレオチド配列の欠失を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含み、1
つまたは複数のヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントをコードするヌクレオチド配列を含
み、および上記マウスADAM6タンパク質をコードする異所性ヌクレオチド配列は、該
1つまたは複数のヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントをコードするヌクレオチド配列内
にある、または該1つまたは複数のヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントをコードするヌ
クレオチド配列に直接隣接する。
1つの実施形態において、上記マウスは、1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメント
をコードするヌクレオチド配列でのすべてのまたは実質的にすべての内因性V遺伝子セ
グメントの置き換えを含み、上記マウスADAM6タンパク質をコードする異所性ヌクレ
オチド配列は、該1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントをコードするヌクレオチド
配列内にあるか、該1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントをコードするヌクレオチ
ド配列に直接隣接する。1つの実施形態において、上記マウスは、内因性D遺伝子遺伝
子座における1つまたは複数の内因性D遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒトV
および/またはヒトJ遺伝子セグメントでの置き換えをさらに含む。1つの実施形態
において、上記マウスは、内因性J遺伝子遺伝子座における1つまたは複数の内因性J
遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントでの置き換えをさら
に含む。1つの実施形態において、上記マウスは、すべてのまたは実質的にすべての内因
性V、DおよびJ遺伝子セグメントの置き換え、ならびに内因性V、Dおよび
遺伝子遺伝子座における、ヒトVおよびJ遺伝子セグメントでの置き換えを含み
、この場合のマウスは、マウスADAM6タンパク質をコードする異所性配列を含む。1
つの実施形態において、上記マウスは、1つまたは複数のヒトVおよびJ遺伝子セグ
メントの、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座での挿入を含み、上記マウスは、該マウス
において機能的であるADAM6遺伝子を含む。特定の実施形態において、上記ヒトV
およびJ遺伝子セグメントは、VκおよびJκ遺伝子セグメントである。特定の実施形
態において、上記マウスADAM6タンパク質をコードする異所性配列は、存在するヒト
遺伝子セグメントの最も3’側の末端から二番目のV遺伝子セグメントと、存在す
るヒトJ遺伝子セグメントの最終(ultimate)の最も5’側のJ遺伝子セグ
メントとの間に配置される。特定の実施形態において、上記マウスADAM6タンパク質
をコードする異所性配列は、存在する上記ヒトV遺伝子セグメントの最も5’側のV
遺伝子セグメントの上流(または5’側)に配置される。特定の実施形態において、上記
マウスは、すべてのまたは実質的にすべてのマウスV遺伝子セグメントの欠失、および
少なくとも40のヒトV遺伝子セグメントでの置き換えを含み、上記マウスADAM6
タンパク質をコードする異所性ヌクレオチド配列は、ヒトVκ4−1遺伝子セグメントか
つヒトJκ1遺伝子セグメントの上流に配置されている。特定の実施形態において、上記
マウスは、すべてのまたは実質的にすべてのマウスV遺伝子セグメントの欠失、および
少なくとも40個のヒトV遺伝子セグメントでの置き換えを含み、上記マウスADAM
6タンパク質をコードする異所性ヌクレオチド配列は、ヒトVκ2−40遺伝子セグメン
トの上流に配置されている。
特定の実施形態において、上記マウスは、1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメント
をコードするヌクレオチド配列での、すべてのまたは実質的にすべての内因性V遺伝子
セグメントの置き換えを含み、上記マウスADAM6タンパク質をコードする異所性ヌク
レオチド配列は、該1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントをコードするヌクレオチ
ド内にあるか、該1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントをコードするヌクレオチド
に直接隣接する。
1つの実施形態において、上記V遺伝子セグメントはVκ遺伝子セグメントである。
1つの実施形態において、上記V遺伝子セグメントはVλ遺伝子セグメントである。
1つの実施形態において、上記マウスADAM6タンパク質をコードする異所性ヌクレ
オチド配列は、上記マウスのゲノム内の導入遺伝子上に存在する。1つの実施形態におい
て、上記マウスADAM6タンパク質をコードする異所性ヌクレオチド配列は、上記マウ
スの染色体外に存在する。
1つの態様では、内因性重鎖免疫グロブリン遺伝子座の改変を含むマウスであって、重
鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結している再配列免疫グロブリン配列を含むB細胞
を発現するマウスを提供し、該B細胞は、雄マウスにおいて機能的であるADAM6また
はそのオルソログもしくはホモログもしくは断片をコードする遺伝子をそのゲノム内(例
えば、B細胞染色体上)に含む。1つの実施形態において、上記重鎖定常領域遺伝子配列
に作動可能に連結している再配列免疫グロブリン配列は、ヒト軽鎖V、Jおよび必要に応
じてD遺伝子配列;マウス重鎖V、Dおよび/またはJ配列;ヒトまたはマウス軽鎖Vお
よび/またはJ配列を含む。1つの実施形態において、上記重鎖定常領域遺伝子配列は、
1、ヒンジ、C2、C3およびその組み合わせからなる群より選択されるヒトま
たはマウス重鎖配列を含む。
1つの実施形態では、上記ヒト軽鎖Vおよび/またはJ配列は、ヒトVκ、Vλ、Jκ
およびJλ配列から選択される。
1つの態様では、機能的にサイレンシングされた内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座を
含むマウスを提供し、ADAM6機能が上記マウス内に維持され、さらに、1つまたは複
数のヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントの挿入を含み、ここで、上記1つまたは複数の
ヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントは、ヒトVおよびJL遺伝子セグメント、および
必要に応じてヒトD遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記1つまた
は複数のヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントは、ヒトVκ、Vλ、JκおよびJλ遺伝
子配列を含む。
1つの態様では、遺伝子改変マウスであって、機能的にサイレンシングされた免疫グロ
ブリン軽鎖遺伝子を含み、1つまたは複数の内因性免疫グロブリン重鎖可変領域遺伝子セ
グメントの、1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメントでの置
き換えをさらに含み;機能的内因性ADAM6遺伝子座を欠き;および雄マウスにおいて
機能的であるマウスADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホモログもしく
は断片を発現する異所性ヌクレオチド配列を含む、遺伝子改変マウスを提供する。
1つの態様では、遺伝子改変マウスであって、機能的にサイレンシングされた免疫グロ
ブリン軽鎖遺伝子遺伝子座を含み、1つまたは複数の内因性免疫グロブリン軽鎖可変遺伝
子セグメントの、1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セグメントでの置
き換えをさらに含み;機能的内因性ADAM6遺伝子座を欠き;および雄マウスにおいて
機能的であるマウスADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホモログもしく
は断片をコードする異所性ヌクレオチド配列を含む、遺伝子改変マウスを提供する。
1つの実施形態において、上記1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セ
グメントは、上記異所性ヌクレオチド配列と近接している。
1つの態様では、機能的内因性マウスADAM6遺伝子座または配列を欠き、およびマ
ウスADAM6遺伝子座またはマウスADAM6遺伝子座もしくは配列の機能的断片をコ
ードする異所性ヌクレオチド配列を含むマウスであって、異性のマウスと交配して、該異
所性ADAM6遺伝子座または配列を含む後代を産生することができるマウスを提供する
。1つの実施形態において、上記マウスは雄である。1つの実施形態において、上記マウ
スは雌である。
1つの態様では、遺伝子改変マウスであって、内因性免疫グロブリン重鎖可変領域遺伝
子遺伝子座にヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメントを含み;該内因性免疫グ
ロブリン重鎖可変領域遺伝子遺伝子座に内因性機能的ADAM6配列を欠き;および雄マ
ウスにおいて機能的であるマウスADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホ
モログもしくは断片を発現する異所性ヌクレオチド配列を含む、遺伝子改変マウスを提供
する。
1つの態様では、遺伝子改変マウスであって、内因性免疫グロブリン重鎖可変領域遺伝
子遺伝子座にヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セグメントを含み;該内因性免疫グロブ
リン重鎖可変遺伝子遺伝子座に内因性機能的ADAM6配列を欠き;および雄マウスにお
いて機能的であるマウスADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホモログも
しくは断片を発現する異所性ヌクレオチド配列を含む、遺伝子改変マウスを提供する。
1つの実施形態において、上記マウスADAM6タンパク質を発現する異所性ヌクレオ
チド配列は、染色体外のものである。1つの実施形態において、上記マウスADAM6タ
ンパク質を発現する異所性ヌクレオチド配列は、上記マウスのゲノム内の1つまたは複数
の遺伝子座に組み込まれている。特定の実施形態において、上記1つまたは複数の遺伝子
座は、免疫グロブリン遺伝子座を含む。
1つの態様では、ヒトV遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグメント、および必要に
応じてD遺伝子セグメントに由来する免疫グロブリン軽鎖配列を改変内因性免疫グロブ
リン重鎖遺伝子座から発現するマウスであって、該マウスにおいて機能的であるADAM
6活性を含むマウスを提供する。1つの実施形態において、上記ヒトV遺伝子セグメン
トは、ヒトVκおよびVλ遺伝子セグメントから選択される。種々の実施形態において、
上記J遺伝子セグメントは、J、JκまたはJλ遺伝子セグメントまたはそれらの組み
合わせである。
1つの実施形態において、上記マウスは、複数のヒトV遺伝子セグメントおよび複数
のJ遺伝子セグメントを含む。特定の実施形態では、J遺伝子セグメントはJ遺伝子セ
グメントである。
1つの態様では、免疫グロブリン軽鎖配列を改変内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座か
ら発現するマウスであって、該重鎖が、ヒトV遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグ
メントに由来し、該マウスは、該マウスにおいて機能的であるADAM6活性を含むマウ
スを提供する。
1つの実施形態において、上記マウスは、複数のヒトV遺伝子セグメント、複数のJ遺
伝子セグメント、および必要に応じて複数のD遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態
において、上記D遺伝子セグメントは、ヒトD遺伝子セグメントである。1つの実施形態
において、上記J遺伝子セグメントは、ヒトJ遺伝子セグメントである。1つの実施形態
において、上記マウスは、ヒト化重鎖定常領域配列をさらに含み、該ヒト化は、C1、
ヒンジ、C2、C3およびその組み合わせから選択される配列の置き換えを含む。特
定の実施形態において、上記重鎖は、ヒトV遺伝子セグメント、ヒトJ遺伝子セグメント
、ヒトC1配列、ヒトまたはマウスヒンジ配列、マウスC2配列、およびマウスC
3配列に由来する。もう1つの特定の実施形態において、上記マウスは、ヒト軽鎖定常配
列をさらに含む。1つの実施形態において、上記マウスは、5’および3’が内因性免疫
グロブリン重鎖遺伝子セグメントに隣接するADAM6遺伝子を含む。特定の実施形態に
おいて、上記内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子セグメントは、抗体の重鎖可変領域を
コードすることができない。特定の実施形態において、上記マウスのADAM6遺伝子は
、野生型マウスのものと同じ位置にあり、上記マウスの内因性免疫グロブリン重鎖可変遺
伝子遺伝子座は、抗体の重鎖をコードするように再配列することができない。
1つの実施形態において、上記複数のヒトV遺伝子セグメントは、(該V遺伝子セグメ
ントの転写方向に関して)5’が、上記マウスにおいて機能的であるADAM6活性をコ
ードする配列に隣接する。特定の実施形態において、上記複数のヒトV遺伝子セグメント
は、ヒトVκ遺伝子セグメントVκ4−1、Vκ5−2、Vκ7−3、Vκ2−4、Vκ
1−5、Vκ1−6、Vκ3−7、Vκ1−8、Vκ1−9、Vκ2−10、Vκ3−1
1、Vκ1−12、Vκ1−13、Vκ2−14、Vκ3−15、Vκ1−16、Vκ1
−17、Vκ2−18、Vκ2−19、Vκ3−20、Vκ6−21、Vκ1−22、V
κ1−23、Vκ2−24、Vκ3−25、Vκ2−26、Vκ1−27、Vκ2−28
、Vκ2−29、Vκ2−30、Vκ3−31、Vκ1−32、Vκ1−33、Vκ3−
34、Vκ1−35、Vκ2−36、Vκ1−37、Vκ2−38、Vκ1−39および
Vκ2−40を包含し、そしてヒトVκ2−40遺伝子セグメントは、(該ヒトVκ2−
40遺伝子セグメントの転写方向に関して)5’が、上記マウスにおいて機能的であるA
DAM6活性をコードする配列に隣接する。特定の実施形態において、上記マウスにおい
て機能的であるADAM6活性をコードする配列は、ヒトVκ遺伝子セグメントに関して
同じ転写方向に配置される。特定の実施形態では、上記マウスにおいて機能的であるAD
AM6活性をコードする配列は、ヒトVκ遺伝子セグメントに関して反対の転写方向に配
置される。
1つの実施形態において、上記V遺伝子セグメントは、(該V遺伝子セグメントの転写
方向に関して)3’が、上記マウスにおいて機能的であるADAM6活性をコードする配
列に隣接する。
1つの実施形態において、上記D遺伝子セグメントは、(該D遺伝子セグメントの転写
方向に関して)5’が、上記マウスにおいて機能的であるADAM6活性をコードする配
列に隣接する。
1つの実施形態において、上記J遺伝子セグメントは、(該J遺伝子セグメントの転写
方向に関して)5’が、上記マウスにおいて機能的であるADAM6活性をコードする配
列に隣接する。
1つの実施形態において、上記マウスにおいて機能的であるADAM6活性は、上記改
変内因性重鎖免疫グロブリン遺伝子座の(V遺伝子セグメントの転写の方向を基準して)
最も5’側のD遺伝子セグメントの5’および最も最も3’側のV遺伝子セグメントの3
’にあるヌクレオチド配列の発現の結果として生ずる。
1つの実施形態において、上記マウスにおいて機能的であるADAM6活性は、上記改
変内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座の(V遺伝子セグメントの転写の方向を基準して)
最も5’側のJ遺伝子セグメントの5’および最も3’側のV遺伝子セグメントの3’に
あるヌクレオチド配列の発現の結果として生ずる。
1つの実施形態において、上記マウスにおいて機能的であるADAM6活性は、上記改
変内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座における2つのヒトV遺伝子セグメントの間にある
ヌクレオチド配列の発現の結果として生ずる。1つの実施形態において、上記2つのヒト
V遺伝子セグメントは、ヒトVκ5−2遺伝子セグメントおよびVκ4−1遺伝子セグメ
ントである。
1つの実施形態において、上記マウスにおいて機能的であるADAM6活性は、上記改
変内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座におけるヒトV遺伝子セグメントとヒトJ遺伝子セ
グメントとの間にあるヌクレオチド配列の発現の結果として生ずる。1つの実施形態にお
いて、上記ヒトV遺伝子セグメントは、ヒトVκ4−1遺伝子セグメントであり、上記ヒ
トJセグメントはJκ1遺伝子セグメントである。
1つの実施形態において、上記ヌクレオチド配列は、マウスADAM6b配列またはそ
の機能的断片、マウスADAM6a配列またはその機能的断片、およびその組み合わせか
ら選択される配列を含む。
種々の実施形態において、上記マウスにおいて機能的であるADAM6活性をコードす
る配列は、配列番号2に示されるADAM6bタンパク質および/または配列番号1に示
すADAM6aタンパク質をコードする。
1つの実施形態において、上記2つのヒトV遺伝子セグメント間のヌクレオチド配列は
、該ヒトV遺伝子セグメントに関して反対の転写方向に配置されている。特定の実施形態
において、上記ヌクレオチド配列は、ADAM6遺伝子の転写方向に関して5’から3’
へ、ADAM6a配列、続いてADAM6b配列をコードする。1つの実施形態において
1つの実施形態において、上記ヒトV遺伝子セグメントと上記ヒトJ遺伝子セグメント
との間のヌクレオチド配列は、該ヒトV遺伝子セグメントおよびヒトJ遺伝子セグメント
に関して反対の転写方向に配置されている。特定の実施形態において、上記ヌクレオチド
配列は、ADAM6遺伝子の転写方向に関して5’から3’へ、ADAM6a配列、続い
てADAM6b配列をコードする。
1つの実施形態において、上記マウスは、ハイブリッド免疫グロブリン配列を含み、該
ハイブリッド免疫グロブリン配列は、非ヒトADAM6配列と近接したヒト免疫グロブリ
ンκ軽鎖配列を含む。
1つの実施形態において、上記マウスは、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座にマウス
配列と近接したヒト配列を含み、該近接した配列は、少なくとも1つのヒトV遺伝子セ
グメント、マウスADAM6配列またはそのオルソログもしくはホモログもしくは機能的
断片、およびヒトJ遺伝子セグメントを含む。特定の実施形態において、上記マウスA
DAM6配列またはそのオルソログもしくはホモログもしくは機能的断片は、上記少なく
とも1つのヒトV遺伝子セグメントに直接隣接して位置する。1つの実施形態において
、上記ヒトV遺伝子セグメントは、ヒトVκ遺伝子セグメントである。1つの実施形態
において、上記マウスADAM6配列またはそのオルソログもしくはホモログもしくは機
能的断片は、上記少なくとも1つのヒトV遺伝子セグメントの3’側に直接隣接し、か
つヒトJ遺伝子セグメントの5’側に直接隣接して位置する。特定の実施形態において
、上記ヒトV遺伝子セグメントは、ヒトVκ遺伝子セグメントであり、上記ヒトJ
伝子セグメントは、ヒトJκ遺伝子セグメントである。
1つの実施形態において、上記マウスにおいて機能的であるADAM6活性をコードす
る配列は、マウスADAM6配列またはその機能的断片である。
1つの実施形態において、上記マウスは、内因性マウスDFL16.1遺伝子セグメン
ト(例えば、上記改変内因性マウス免疫グロブリン重鎖遺伝子座に関してヘテロ接合性の
マウスの場合)またはヒトD1−1遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において
、上記マウスによって発現する免疫グロブリン重鎖のD遺伝子セグメントは、内因性マウ
スDFL16.1遺伝子セグメントまたはヒトD1−1遺伝子セグメントに由来する。
1つの態様では、非再配列B細胞系列のDNA保有細胞内にマウスADAM6(または
そのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片)をコードする核酸配列を含むが、
再配列免疫グロブリン遺伝子座を含むB細胞内に該マウスADAM6(またはそのホモロ
グもしくはオルソログもしくは機能的断片)をコードする核酸配列を含まないマウスを提
供し、該マウスADAM6(またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片
)をコードする核酸配列は、マウスADAM6遺伝子が野生型マウスにおいて出現する位
置とは異なる、ゲノム内の位置に存在する。1つの実施形態において、上記マウスADA
M6(またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片)をコードする核酸配
列は、再配列B細胞系列のものではないすべてのまたは実質的にすべてのDNA保有細胞
に存在する;1つの実施形態において、上記核酸配列は、上記マウスの生殖細胞系細胞に
は存在するが、再配列B細胞の染色体には存在しない。
1つの態様では、再配列免疫グロブリン遺伝子座を含むB細胞をはじめとするすべての
または実質的にすべてのDNA保有細胞内にマウスADAM6(またはそのホモログもし
くはオルソログもしくは機能的断片)をコードする核酸配列を含むマウスを提供し、該マ
ウスADAM6(またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片)をコード
する核酸配列は、マウスADAM6遺伝子が野生型マウスにおいて出現する位置とは異な
る、ゲノム内の位置に存在する。1つの実施形態において、上記マウスADAM6(また
はそのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片)をコードする核酸配列は、上記
再配列免疫グロブリン遺伝子座に隣接する核酸上にある。1つの実施形態において、上記
再配列免疫グロブリン遺伝子座に隣接する核酸は、染色体である。1つの実施形態におい
て、上記染色体は、野生型マウスにおいて見出される染色体であり、該染色体は、マウス
免疫グロブリン遺伝子座の改変を含む。
1つの態様では、ADAM6配列またはそのオルソログもしくはホモログをそのゲノム
に含むB細胞を含む、遺伝子改変マウスを提供する。1つの実施形態において、上記AD
AM6配列またはそのオルソログもしくはホモログは、免疫グロブリン重鎖遺伝子座にあ
る。特定の実施形態において、上記重鎖遺伝子座は、抗体の重鎖をコードするように再配
列することができない内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントを含む。1つの実施形
態において、上記ADAM6配列またはそのオルソログもしくはホモログは、免疫グロブ
リン遺伝子座ではない遺伝子座にある。1つの実施形態において、上記ADAM6配列は
、異種プロモーターによって駆動される導入遺伝子上にある。特定の実施形態において、
上記異種プロモーターは、非免疫グロブリンプロモーターである。特定の実施形態におい
て、B細胞は、ADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホモログを発現する
1つの実施形態において、上記マウスのB細胞の90%以上は、該マウスにおいて機能
的であるADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはそのホモログまたはその断
片をコードする遺伝子を含む。特定の実施形態において、上記マウスは雄マウスである。
1つの実施形態において、上記B細胞ゲノムは、上記ADAM6配列またはそのオルソ
ログもしくはホモログを含む、第一の対立遺伝子および第二の対立遺伝子を含む。1つの
実施形態において、上記B細胞ゲノムは、上記ADAM6配列またはそのオルソログもし
くはホモログを含む、第一の対立遺伝子を含むが第二の対立遺伝子を含まない。
1つの態様では、1つまたは複数の内因性免疫グロブリン重鎖対立遺伝子での改変を含
むマウスを提供し、上記改変は1つまたは複数の内因性ADAM6対立遺伝子を維持する
1つの実施形態において、上記改変は、上記マウスが、少なくとも1つの重鎖対立遺伝
子から再配列した内因性重鎖遺伝子セグメントを含む機能的重鎖を発現することができな
いようにさせ、上記少なくとも1つの内因性免疫グロブリン重鎖対立遺伝子内に配置され
る内因性ADAM6対立遺伝子を維持する。
1つの実施形態において、上記マウスは、上記内因性免疫グロブリン重鎖対立遺伝子の
少なくとも1つから再配列した内因性重鎖遺伝子セグメントを含む機能的重鎖を発現する
ことができず、上記マウスは、内因性ADAM6対立遺伝子からADAM6タンパク質を
発現する。特定の実施形態において、上記マウスは、2つの内因性免疫グロブリン重鎖対
立遺伝子から再配列した内因性重鎖遺伝子セグメントを含む機能的重鎖を発現することが
できず、上記マウスは、1つまたは複数の内因性ADAM6対立遺伝子からADAM6タ
ンパク質を発現する。
1つの実施形態において、上記マウスは、各内因性重鎖対立遺伝子から機能的重鎖を発
現することができず、上記マウスは、マウス免疫グロブリン重鎖定常領域配列の(上記マ
ウス免疫グロブリン重鎖遺伝子座の転写方向に関して)1Mbp内、2Mbp内、3Mb
p内、4Mbp内、5Mbp内、10Mbp内、20Mbp内、30Mbp内、40Mb
p内、50Mbp内、60Mbp内、70Mbp内、80Mbp内、90Mbp内、10
0Mbp内、110Mbp内、または120Mbp内、または120超Mbp内の上流に
ある機能的ADAM6対立遺伝子を含む。特定の実施形態において、上記機能的ADAM
6対立遺伝子は、上記内因性重鎖遺伝子座に(例えば、遺伝子間V−D領域内、2つのV
遺伝子セグメント間、V遺伝子セグメントとD遺伝子セグメントとの間、D遺伝子セグメ
ントとJ遺伝子セグメントとの間などに)ある。特定の実施形態において、上記機能的A
DAM6対立遺伝子は、最後のマウスV遺伝子セグメントと最初のマウスD遺伝子セグメ
ントとの間の90〜100kb遺伝子間配列内にある。もう1つの特定の実施形態におい
て、上記内因性90〜100kb遺伝子間V−D配列が除去され、上記異所性ADAM6
配列が、上記最後のV遺伝子セグメントと上記最初のD遺伝子セグメントの間に配置され
る。
1つの態様では、1つまたは複数の内因性ADAM6対立遺伝子での改変を含むマウス
を提供する。
1つの実施形態において、上記改変は、上記マウスが、上記1つまたは複数の内因性A
DAM6対立遺伝子の少なくとも1つから機能的ADAM6タンパク質を発現することが
できないようにする。特定の実施形態において、上記マウスは、上記内因性ADAM6対
立遺伝子のそれぞれから機能的ADAM6タンパク質を発現することができない。
1つの実施形態において、上記マウスは、各内因性ADAM6対立遺伝子から機能的A
DAM6タンパク質を発現することができず、上記マウスは異所性ADAM6配列を含む
1つの実施形態において、上記マウスは、各内因性ADAM6対立遺伝子から機能的A
DAM6タンパク質を発現することができず、上記マウスは、マウス免疫グロブリン重鎖
定常領域配列の(上記マウス重鎖遺伝子座の転写方向に関して)1kb内、2kb内、3
kb内、4kb内、5kb内、10kb内、20kb内、30kb内、40kb内、50
kb内、60kb内、70kb内、80kb内、90kb内、100kb内、110kb
内、または120kb内、またはそれより大きなkb内の上流にある異所性ADAM6配
列を含む。特定の実施形態において、上記異所性ADAM6配列は、上記内因性免疫グロ
ブリン重鎖遺伝子座に(例えば、遺伝子間V−D領域内、2つのV遺伝子セグメント間、
V遺伝子セグメントとJ遺伝子セグメントとの間、D遺伝子セグメントとJ遺伝子セグメ
ントとの間などに)ある。特定の実施形態において、上記異所性ADAM6配列は、最後
のマウスV遺伝子セグメントと最初のマウスD遺伝子セグメントの間の90から100k
b遺伝子間配列内にある。もう1つの特定の実施形態では、上記内因性90から100k
b遺伝子間V−D配列が除去され、上記異所性ADAM6配列が、最後のヒトVκ遺伝子
セグメントと最初のヒトJκ遺伝子セグメントとの間に配置されている。もう1つの特定
の実施形態において、上記内因性90〜100kb遺伝子間V−D配列が除去され、上記
異所性ADAM6配列が、ヒトVκ遺伝子セグメントの5’側または該セグメントの上流
に配置され、該ヒトVκ遺伝子セグメントは、ヒトVκ4−1またはVκ2−40遺伝子
セグメントから選択される。
1つの実施形態において、上記マウスは、1つまたは複数の内因性ADAM6対立遺伝
子から機能的ADAM6タンパク質を発現することができ、上記改変は、免疫グロブリン
可変ドメインをコードするヒト配列の挿入を含む。1つの実施形態において、上記ヒト配
列は、再配列していない免疫グロブリン遺伝子セグメントを含む。特定の実施形態におい
て、上記ヒト配列は、V遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグメントを含む。もう1つの
特定の実施形態において、上記ヒト配列は、V遺伝子セグメント、J遺伝子セグメント、
およびD遺伝子セグメントを含む。
1つの態様では、2つ以上の内因性ADAM6対立遺伝子の欠失を含む、不妊性雄マウ
スを提供する。1つの態様では、雄性不妊形質の保有者である雌マウスであって、非機能
的ADAM6対立遺伝子または内因性ADAM6対立遺伝子ノックアウトをその生殖細胞
系に含む雌マウスを提供する。
1つの態様では、抗体の重鎖をコードするように再配列することができない内因性免疫
グロブリン重鎖V、D、およびまたは(and or)J遺伝子セグメントを含むマウス
を提供し、上記マウスのB細胞の大部分が機能的ADAM6遺伝子を含む。様々な実施形
態において、上記B細胞の大部分がさらに、マウス免疫グロブリン重鎖定常領域の上流に
、1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグメントを含む。1つ
の実施形態では、ヒトV遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグメントは、Vκ遺伝子
セグメントおよびJκ遺伝子セグメントである。
1つの実施形態において、上記マウスは、抗体の機能的重鎖をコードするように再配列
することができないインタクトな内因性免疫グロブリン重鎖V、D、およびJ遺伝子セグ
メントを含む。1つの実施形態において、上記マウスは、少なくとも1つおよび89以下
のV遺伝子セグメント、少なくとも1つおよび13以下のD遺伝子セグメント、少なくと
も1つおよび4以下のJ遺伝子セグメントならびにその組み合わせを含み、上記少なくと
も1つおよび89以下のV遺伝子セグメント、少なくとも1つおよび13以下のD遺伝子
セグメント、少なくとも1つおよび4以下のJ遺伝子セグメントは、抗体の重鎖可変領域
をコードするように再配列することができない。特定の実施形態において、上記マウスは
、インタクトな内因性免疫グロブリン重鎖V、D、およびJ遺伝子セグメント内にある機
能的ADAM6遺伝子を含む。1つの実施形態において、上記マウスは、内因性ADAM
6遺伝子座を含む内因性重鎖遺伝子座を含み、上記内因性重鎖遺伝子座は、89のV遺伝
子セグメント、13のD遺伝子セグメント、および4のJ遺伝子セグメントを含み、上記
内因性重鎖遺伝子セグメントは、抗体の重鎖可変領域をコードするように再配列すること
ができず、上記ADAM6遺伝子座は、上記マウスにおいて機能的であるADAM6タン
パク質をコードする。
1つの態様では、不妊性雄マウスを作製するための方法を提供し、この方法は、ドナー
ES細胞の内因性ADAM6対立遺伝子を非機能的にすること(または該対立遺伝子をノ
ックアウトすること)、該ドナーES細胞を宿主胚に導入すること、代理母において該宿
主胚を妊娠させること、および該ドナーES細胞に全部または一部由来する後代を該代理
母に出産させることを含む。1つの実施形態において、上記方法は、後代を交配させて不
妊性雄マウスを得ることをさらに含む。
1つの態様では、対象となる遺伝子改変を有するマウスであって、不妊性であるマウス
を作製するための方法を提供し、この方法は、(a)対象となる遺伝子改変をゲノム内で
行う工程;(b)上記ゲノムを改変して、内因性ADAM6対立遺伝子をノックアウトす
るか、または内因性ADAM6対立遺伝子を非機能的にする工程;および(c)上記ゲノ
ムをマウスの作製に用いる工程を含む。様々な実施形態において、上記ゲノムは、ES細
胞からのものであり、または核移植実験で使用される。
1つの態様では、内因性免疫グロブリン重鎖V、DおよびJ遺伝子セグメントを欠くマ
ウスであって、該マウスのB細胞の大部分がADAM6配列またはそのオルソログもしく
はホモログを含むマウスを提供する。
1つの実施形態において、上記マウスには、2つ以上のV遺伝子セグメント、2つ以上
のD遺伝子セグメント、2つ以上のJ遺伝子セグメントおよびその組み合わせから選択さ
れる内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントを欠く。1つの実施形態において、上記
マウスには、少なくとも1つ、かつ89以下のV遺伝子セグメント、少なくとも1つ、か
つ13以下のD遺伝子セグメント、少なくとも1つ、かつ4以下のJ遺伝子セグメント、
およびその組み合わせから選択される免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントを欠く。1つ
の実施形態において、上記マウスには、約3メガ塩基の上記内因性免疫グロブリン重鎖遺
伝子座を含む染色体12由来のゲノムDNA断片を欠く。特定の実施形態において、上記
マウスには、すべての機能的内因性重鎖V、DおよびJ遺伝子セグメントを欠く。特定の
実施形態において、上記マウスには、89のV遺伝子セグメント、13のD遺伝子セ
グメントおよび4つのJ遺伝子セグメントを欠く。
1つの態様では、免疫グロブリン重鎖遺伝子座の改変を含むゲノムを生殖細胞系に有し
、該免疫グロブリン重鎖遺伝子座への改変が、1つまたは複数のマウス免疫グロブリン可
変領域配列の、1つまたは複数の非マウス免疫グロブリン可変領域配列での置き換えを含
むものであるマウスであって、マウスADAM6タンパク質をコードする核酸配列を含む
マウスを提供する。1つの実施形態において、上記内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座の
およびJ配列ならびに少なくとも3、少なくとも10、少なくとも20、少なくと
も40、少なくとも60または少なくとも80のV配列は、非マウス免疫グロブリン軽
鎖配列によって置き換えられている。1つの実施形態において、上記内因性免疫グロブリ
ン重鎖遺伝子座のD、JおよびすべてのV配列は、複数の非マウス免疫グロブリン
遺伝子セグメント、1つまたは複数のJ遺伝子セグメント、および必要に応じて1
つまたは複数のD遺伝子セグメント配列によって置き換えられている。上記非マウス免疫
グロブリン配列は、再配列していないものであってもよい。1つの実施形態において、上
記非マウス免疫グロブリン配列は、非マウス種の完全な非再配列VおよびJ領域を含
む。1つの実施形態において、上記非マウス免疫グロブリン配列は、1つまたは複数の内
因性定常領域に作動可能に連結した、上記非マウス種の完全可変領域、すなわち、一緒に
結合して軽鎖可変領域をコードする配列を形成する、V遺伝子セグメントおよびJ
伝子セグメントを含む再配列した可変領域を形成することができる。上記非マウス種は、
ホモサピエンスである場合があり、上記非マウス免疫グロブリン配列は、ヒト配列である
場合がある。
1つの態様では、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セグメントと近接しているADA
M6タンパク質またはその機能的断片をコードするヌクレオチド配列を含む遺伝子改変さ
れたマウスが提供される。
1つの実施形態において、上記マウスは、非改変の内因性ADAM6遺伝子配列を欠く
。1つの実施形態において、上記マウスは、機能的内因性ADAM6遺伝子配列を欠く。
1つの実施形態において、上記ヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セグメントは、免疫
グロブリンκ軽鎖可変遺伝子セグメントである。1つの実施形態において、上記ヒト免疫
グロブリン軽鎖可変遺伝子セグメントは、免疫グロブリンλ軽鎖可変遺伝子セグメントで
ある。1つの実施形態において、上記ヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セグメントは、
免疫グロブリン重鎖定常遺伝子配列に作動可能に連結している。
1つの実施形態において、上記免疫グロブリン重鎖定常遺伝子配列は、マウスまたはラ
ットまたはヒトの重鎖遺伝子配列である。1つの実施形態において、上記重鎖定常遺伝子
配列は、C1および/またはヒンジ領域を含む。
1つの実施形態において、上記マウスは、1つまたは複数の内因性免疫グロブリン重鎖
遺伝子配列の欠失または置き換えを含む。
1つの実施形態において、上記マウスはさらに、ヒトまたはマウスまたはラットの軽鎖
定常領域配列に作動可能に連結した、再配列していないヒトVκまたは再配列していない
ヒトVλ遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記マウスは、複数の再配
列していないヒトVκ遺伝子セグメント(例えば、2つ以上のヒトVκセグメント、およ
び1つまたは複数のヒトJκセグメント)、または複数の再配列していないヒトVλ遺伝
子セグメント(例えば、2つ以上のヒトVλセグメント、および1つまたは複数のヒトJ
λセグメント)を含む。1つの実施形態において、上記再配列していないヒトVκまたは
再配列していないヒトVλ遺伝子セグメントは、内因性免疫グロブリン軽鎖遺伝子座で定
常領域配列と作動可能に連結している。
1つの実施形態において、上記マウスはさらに、内因性κ軽鎖遺伝子座および/または
内因性λ軽鎖遺伝子座を非機能的にする改変を含む。1つの実施形態において、上記マウ
スは、内因性マウスκおよび/または内因性マウスλ軽鎖遺伝子座のノックアウトまたは
欠失を含む。
1つの態様では、マウス免疫グロブリン重鎖配列の、1つまたは複数のヒト免疫グロブ
リン軽鎖配列での置き換えを含むマウス系統を維持するための方法を提供する。1つの実
施形態において、上記1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖配列は、ヒト免疫グロブ
リンVκおよび/またはJκ遺伝子セグメントである。
1つの実施形態において、上記マウス系統は、1つまたは複数のマウスV、Dおよ
び/またはJ遺伝子セグメントの欠失を含む。1つの実施形態において、上記マウスは
、1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメント、および1つまたは複数のヒトJ遺伝子
セグメントをさらに含む。1つの実施形態において、上記マウスは、少なくとも6、少な
くとも16、少なくとも30、または少なくとも40のヒトVκ遺伝子セグメント、なら
びに少なくとも5のJκ遺伝子セグメントを含む。特定の実施形態において、上記ヒト軽
鎖遺伝子セグメントは、定常領域遺伝子に作動可能に連結している。1つの実施形態にお
いて、上記定常領域遺伝子は、マウス定常領域遺伝子である。1つの実施形態において、
上記定常領域遺伝子は、C1、ヒンジ、C2、C3および/もしくはC4または
その組み合わせから選択されるマウス定常領域遺伝子配列を含む。
1つの実施形態において、上記方法は、上記マウス免疫グロブリン重鎖配列の置き換え
に関してヘテロ接合性の雄マウスを産生する工程、および上記ヘテロ接合雄マウスを野生
型雌マウスとまたはヒト重鎖配列に関してホモ接合性もしくはヘテロ接合性である雌マウ
スと交配させる工程を含む。1つの実施形態において、上記方法は、ヘテロ接合雄と、野
生型である雌またはヒト重鎖配列に関してホモ接合性もしくはヘテロ接合性である雌とを
繰り返し交配させることにより上記系統を維持する工程を含む。
1つの実施形態において、上記方法は、ヒト重鎖配列に関してホモ接合性またはヘテロ
接合性の雄または雌マウスから細胞を得る工程と、これらの細胞をドナー細胞として、ま
たはこれらの細胞からの核をドナー核として利用する工程と、宿主細胞を使用してならび
に/または代理母において該細胞および/もしくは核を妊娠させて遺伝子改変動物を作製
するために該細胞または核を使用する工程とを含む。
1つの実施形態では、重鎖遺伝子座における置き換えに関してヘテロ接合性である雄マ
ウスのみを雌マウスに交配させる。特定の実施形態において、上記雌マウスは、置き換え
られる重鎖遺伝子座に関してホモ接合性、ヘテロ接合性または野生型である。
1つの実施形態において、上記マウスは、内因性免疫グロブリン軽鎖遺伝子座における
λおよび/またはκ軽鎖可変配列の、異種免疫グロブリン軽鎖配列での置き換えをさらに
含む。1つの実施形態において、上記異種免疫グロブリン軽鎖配列は、ヒト免疫グロブリ
ンλおよび/またはκ軽鎖可変配列である。
1つの実施形態において、上記マウスは、内因性免疫グロブリン遺伝子座以外の遺伝子
座に導入遺伝子をさらに含み、該導入遺伝子は、免疫グロブリン軽鎖定常領域配列に(非
再領域配列については)作動可能に連結しているまたは(再配列の配列については)融合
している、再配列または非再配列異種λまたはκ軽鎖配列(例えば、非再配列Vおよび
非再配列J、または再配列VJ)をコードする配列を含む。1つの実施形態において、
上記異種λまたはκ軽鎖配列はヒトのものである。1つの実施形態において、上記定常領
域配列は、齧歯動物、ヒトおよび非ヒト霊長類から選択される。1つの実施形態において
、上記定常領域配列は、マウス、ラットおよびハムスターから選択される。1つの実施形
態において、上記導入遺伝子は、上記軽鎖配列の発現を駆動する非免疫グロブリンプロモ
ーターを含む。特定の実施形態において、上記プロモーターは、転写活性プロモーターで
ある。特定の実施形態において、上記プロモーターは、ROSA26プロモーターである
1つの態様では、内因性ADAM6遺伝子の改変を含む妊性マウスが提供され、該マウ
スは、該マウスにADAM6機能を付与する異所性配列を含み、且つ該マウスは、免疫グ
ロブリン重鎖配列をコードする核酸配列に作動可能に連結した、再配列していないヒト免
疫グロブリン軽鎖遺伝子セグメントをその生殖細胞系内に含む。
1つの態様では、内因性ADAM6遺伝子座の改変を含む妊性マウスが提供され、該改
変は、該ADAM6遺伝子座を非機能的にし、且つ該マウスは、重鎖定常配列に近接した
ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む免疫グロブリン結合タンパク質を発現する。
1つの実施態様において、上記免疫グロブリン結合タンパク質はさらに、軽鎖定常配列
と融合したコグネイトのヒト免疫グロブリン軽鎖改変ドメインを含む。
1つの実施形態において、上記重鎖定常配列および上記軽鎖定常配列は非ヒトである。
1つの態様では、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座における1つまたは複数の免疫グ
ロブリン重鎖可変領域(V)遺伝子セグメント、重鎖多様性(D)遺伝子セグメント
、および重鎖連結(J)遺伝子セグメントの、1つまたは複数の軽鎖可変領域(V
遺伝子セグメントおよび1つまたは複数の軽鎖連結領域(J)遺伝子セグメントでの置
き換えを含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含むマウスであって、ADAM6タンパク質
を発現することができるマウスが提供される。
一態様では、内因性重鎖遺伝子座(VL遺伝子座)においてV遺伝子セグメント配
列を形成するための、全てのまたは実質的に全てのV遺伝子セグメント、D遺伝子セ
グメント、およびJ遺伝子セグメントの、1つまたは複数のV遺伝子セグメントおよ
び1つまたは複数のJ遺伝子セグメントによる置き換えであって、該VL遺伝子座が
、内因性C遺伝子と組み換えられて、V遺伝子セグメント、J遺伝子セグメント、
および内因性C遺伝子に由来する再配列した遺伝子を形成することが可能である置き換
えを含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含むマウスが提供される。
一実施形態では、上記Vセグメントが、ヒトVセグメントである。一実施形態では
、上記Jセグメントが、ヒトJセグメントである。特定の実施形態では、上記V
グメントおよびJセグメントが、ヒトVセグメントおよびヒトJセグメントである
一実施形態では、全てのまたは実質的に全てのV遺伝子セグメント、D遺伝子セグ
メント、およびJ遺伝子セグメントを、少なくとも6つのヒトVκ遺伝子セグメントお
よび少なくとも1つのJκ遺伝子セグメントで置き換える。一実施形態では、全てのまた
は実質的に全てのV遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJ遺伝子セグ
メントを、少なくとも16のヒトVκ遺伝子セグメント(ヒトVκ)および少なくとも1
つのJκ遺伝子セグメントで置き換える。一実施形態では、全てのまたは実質的に全ての
遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJ遺伝子セグメントを、少なく
とも30のヒトVκ遺伝子セグメントおよび少なくとも1つのJκ遺伝子セグメントで置
き換える。一実施形態では、全てのまたは実質的に全てのV遺伝子セグメント、D
伝子セグメント、およびJ遺伝子セグメントを、少なくとも40のヒトVκ遺伝子セグ
メントおよび少なくとも1つのJκ遺伝子セグメントで置き換える。一実施形態では、上
記少なくとも1つのJκ遺伝子セグメントが、2つ、3つ、4つ、または5つのヒトJκ
遺伝子セグメントを含む。
一実施形態では、上記Vセグメントが、ヒトVκセグメントである。一実施形態では
、上記ヒトVκセグメントが、4−1、5−2、7−3、2−4、1−5、および1−6
を含む。一実施形態では、上記ヒトVκセグメントが、3−7、1−8、1−9、2−1
0、3−11、1−12、1−13、2−14、3−15、および1−16を含む。一実
施形態では、上記ヒトVκセグメントが、1−17、2−18、2−19、3−20、6
−21、1−22、1−23、2−24、3−25、2−26、1−27、2−28、2
−29、および2−30を含む。一実施形態では、上記ヒトVκセグメントが、3−31
、1−32、1−33、3−34、1−35、2−36、1−37、2−38、1−39
、および2−40を含む。
一実施形態では、上記Vセグメントが、ヒトVκセグメントであり、4−1、5−2
、7−3、2−4、1−5、1−6、3−7、1−8、1−9、2−10、3−11、1
−12、1−13、2−14、3−15および1−16を含む。一実施形態では、上記ヒ
トVκセグメントが、1−17、2−18、2−19、3−20、6−21、1−22、
1−23、2−24、3−25、2−26、1−27、2−28、2−29、および2−
30をさらに含む。一実施形態では、上記ヒトVκセグメントが、3−31、1−32、
1−33、3−34、1−35、2−36、1−37、2−38、1−39、および2−
40をさらに含む。
一実施形態では、上記Vセグメントが、ヒトVλセグメントであり、ヒトλ軽鎖遺伝
子座のクラスターAの断片を含む。特定の実施形態では、上記ヒトλ軽鎖遺伝子座のクラ
スターAの断片が、hVλ3−27〜hVλ3−1に及ぶ。
一実施形態では、上記Vセグメントが、上記ヒトλ軽鎖遺伝子座のクラスターBの断
片を含む。特定の実施形態では、上記ヒトλ軽鎖遺伝子座のクラスターBの断片が、hV
λ5−52〜hVλ1−40に及ぶ。
一実施形態では、上記Vセグメントが、クラスターAのゲノム断片およびクラスター
Bのゲノム断片を含むヒトλ軽鎖可変領域配列を含む。一実施形態では、上記ヒトλ軽鎖
可変領域配列が、クラスターAの少なくとも1つの遺伝子セグメントおよびクラスターB
の少なくとも1つの遺伝子セグメントを含む。
一実施形態では、上記Vセグメントが、クラスターBの少なくとも1つの遺伝子セグ
メントおよびクラスターCの少なくとも1つの遺伝子セグメントを含む。
一実施形態では、上記Vセグメントが、hVλ3−1、hVλ4−3、hVλ2−8
、hVλ3−9、hVλ3−10、hVλ2−11、およびhVλ3−12を含む。特定
の実施形態では、上記Vセグメントが、Vλ3−12〜Vλ3−1にわたる上記ヒトλ
軽鎖遺伝子座の隣接配列を含む。一実施形態では、上記隣接配列が、少なくとも2、3、
4、5、6、7、8、9、10、11、または12のhVλを含む。特定の実施形態では
、上記hVλが、3−1、4−3、2−8、3−9、3−10、2−11、および3−1
2を包含する。特定の実施形態では、上記hVλが、Vλ3−12〜Vλ3−1にわたる
ヒトλ遺伝子座の隣接配列を含む。
一実施形態では、上記hVλが、13〜28またはそれより多くのhVλを含む。特定
の実施形態では、上記hVλが、2−14、3−16、2−18、3−19、3−21、
3−22、2−23、3−25、および3−27を包含する。特定の実施形態では、上記
hVλが、Vλ3−27〜Vλ3−1にわたる上記ヒトλ遺伝子座の隣接配列を含む。
一実施形態では、上記Vセグメントが、29〜40のhVλを含む。特定の実施形態
では、上記Vセグメントが、Vλ3−29〜Vλ3−1にわたる上記ヒトλ遺伝子座の
隣接配列、およびVλ5−52〜Vλ1−40にわたる上記ヒトλ遺伝子座の隣接配列を
含む。特定の実施形態では、上記遺伝子改変マウスにおけるhVλ1−40〜hVλ3−
29における全てのまたは実質的に全ての配列が、天然では(例えば、ヒト集団では)上
記hVλ1−40遺伝子セグメントの下流(3’側非翻訳部分の下流)に見出される約9
59bpのヒトλ配列、制限酵素認識部位(例えば、PI−SceI部位)、これに後続
する、天然では上記hVλ3−29遺伝子セグメントの上流に見出される約3,431b
pのヒトλ配列から本質的になる。
一実施形態では、上記Jκが、ヒトJκであり、Jκ1、Jκ2、Jκ3、Jκ4、J
κ5、およびこれらの組合せからなる群から選択される。特定の実施形態では、上記Jκ
が、Jκ1〜Jκ5を含む。
一実施形態では、上記Vセグメントが、ヒトVλセグメントであり、上記Jκ遺伝子
セグメントが、12マーのスペーサーを有するRSSであって、上記Jκ遺伝子セグメン
トの上流端で近接する(is juxtaposed)RSSを含む。一実施形態では、
上記V遺伝子セグメントが、ヒトVλであり、上記VL遺伝子座が、2つ以上のJκ
遺伝子セグメントを含み、各Jκ遺伝子セグメントが、12マーのスペーサーを有するR
SSであって、各Jκ遺伝子セグメントの上流端で近接するRSSを含む。
特定の実施形態では、上記Vセグメントが、上記ヒトκ遺伝子座Vκ4−1〜Vκ2
−40にわたる隣接するヒトκ遺伝子セグメントを含み、上記Jセグメントが、上記ヒ
トκ遺伝子座Jκ1〜Jκ5にわたる隣接するκ遺伝子セグメントを含む。
上記VセグメントがVλセグメントであり、該VセグメントとJセグメントとの間
にDセグメントが存在しない一実施形態では、該Vセグメントが、下流で23マーの
RSSと隣接し(すなわち、その下流側で近接し)、存在する場合のJκセグメントまた
は存在する場合のJλセグメントが、上流で12マーのRSSと隣接する(すなわち、そ
の上流側で近接する)。
上記V遺伝子セグメントがVκ遺伝子セグメントであり、該V遺伝子セグメントとJ遺
伝子セグメントとの間にD遺伝子セグメントが存在しない一実施形態では、該Vκ遺伝
子セグメントの各々が、その下流側で、12マーのRSSと近接し、存在する場合のJκ
セグメントまたは存在する場合のJλセグメントの各々が、その上流側で、23マーのR
SSと近接する。
一実施形態では、上記マウスが、V遺伝子セグメント、J遺伝子セグメント、およ
び内因性C遺伝子に由来する再配列した遺伝子を含む。一実施形態では、上記再配列し
た遺伝子が、体細胞変異している。一実施形態では、上記再配列した遺伝子が、1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10またはそれより多くのN付加(N addition
)を含む。一実施形態では、上記Vセグメントおよび上記Jセグメントに由来する再
配列した遺伝子において観察される上記N付加および/または上記体細胞変異が、内因性
軽鎖遺伝子座において再配列する、再配列した軽鎖可変ドメイン(同じV遺伝子セグメ
ントおよび同じJ遺伝子セグメントに由来する)において観察されるN付加および/ま
たは体細胞変異の数の1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、ま
たは少なくとも5倍多い。一実施形態では、上記再配列した遺伝子が、対象の抗原に特異
的に結合するB細胞であって、対象の抗原に低ナノモル濃度範囲以下のK(例えば、1
0ナノモル濃度以下のK)で結合するB細胞に存在する。特定の実施形態では、上記V
セグメント、上記Jセグメント、またはこれらの両方が、ヒト遺伝子セグメントであ
る。特定の実施形態では、上記VセグメントおよびJセグメントが、ヒトκ遺伝子セ
グメントである。一実施形態では、上記マウスのC遺伝子が、IgM、IgD、IgG
、IgA、およびIgEから選択される。特定の実施形態では、上記マウスのIgGが、
IgG1、IgG2A、IgG2B、IgG2C、およびIgG3から選択される。別の
特定の実施形態では、上記マウスのIgGが、IgG1である。
一実施形態では、上記マウスが、B細胞を含み、ここで、該B細胞が、該B細胞の染色
体における遺伝子座から、4つのポリペプチド鎖から本質的になる結合タンパク質を発現
し、ここで、該4つのポリペプチド鎖が、(a)V領域と融合している内因性C領域
を含む、2つの同一のポリペプチドと、(b)該マウスC領域と融合しており、かつ一
実施形態ではヒト(例えば、ヒトκ)V領域であるV領域に関してコグネイトである
領域と融合している内因性C領域を含む、2つの同一のポリペプチドとから本質的
になる。一実施形態では、上記内因性C領域と融合しているV領域が、ヒトV領域
である。特定の実施形態では、上記マウスC領域と融合しているヒトV領域が、Vκ
領域である。特定の実施形態では、上記マウスC領域と融合しているヒトV領域が、
再配列したヒト生殖細胞系軽鎖ヌクレオチド配列によりコードされるV領域と同一である
。特定の実施形態では、上記マウスC領域に融合しているヒトV領域が、2つ、3つ
、4つ、5つ、6つまたはそれより多くの体細胞超変異を含む。一実施形態では、上記マ
ウスC領域に融合しているヒトV領域が、1、2、3、4、5、6、7、8、9、ま
たは10またはそれより多くのN付加を含む再配列した遺伝子によりコードされる。
一実施形態では、上記マウスにより発現される全てのIgG分子のうちの少なくとも5
0%が、IgGアイソタイプのC領域およびV領域を含むポリペプチドを含み、ここ
で、該ポリペプチドの長さが、535、530、525、520、または515アミノ酸
以下の長さである。一実施形態では、全てのIgG分子のうちの少なくとも75%が、本
段落で列挙されるポリペプチドを含む。一実施形態では、全てのIgG分子のうちの少な
くとも80%、85%、90%、または95%が、本段落で列挙されるポリペプチドを含
む。特定の実施形態では、上記マウスにより発現される全てのIgG分子が、本段落で列
挙されるポリペプチドの長さ以下であるポリペプチドを含む。
一実施形態では、上記マウスにより、再配列したヒトV遺伝子セグメントおよびJ遺伝
子セグメントによりコードされるが、D遺伝子セグメントによってはコードされない可
変ドメインと融合している内因性C領域を含む第1のポリペプチド、ならびに再配列し
たヒトV遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグメントによりコードされるが、D遺伝子
セグメントによってはコードされないVドメインと融合している内因性C領域を含む第
2のポリペプチドを含む結合タンパク質を発現し、この結合タンパク質は、マイクロモル
濃度、ナノモル濃度、またはピコモル濃度の範囲のアフィニティで抗原に特異的に結合す
る。一実施形態では、上記Jセグメントが、ヒトJセグメント(例えば、ヒトκ遺伝子セ
グメント)である。一実施形態では、上記ヒトVセグメントが、ヒトVκセグメントであ
る。一実施形態では、上記内因性C領域と融合している可変ドメインが、上記内因性C
領域と融合している可変領域より多数の体細胞超変異を含み、特定の実施形態では、該
内因性C領域と融合している可変領域が、該内因性C領域に融合しているV領域の約
1.5、2、3、4、または5倍またはそれより大きな倍数の体細胞超変異を含み、特定
の実施形態では、上記マウスC領域と融合しているV領域が、該マウスC領域と融合
しているV領域より少なくとも6、7、8、9、10、11、12、13、14、または
15またはそれより多くの体細胞超変異を含む。一実施形態では、上記マウスC領域と
融合しているV領域が、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10またはそれよ
り多くのN付加を含む再配列した遺伝子によりコードされる。
一実施形態では、上記マウスが、免疫グロブリン重鎖定常領域配列と融合している第1
の軽鎖可変ドメイン(V1)、および免疫グロブリン軽鎖定常領域と融合している第2
の軽鎖可変ドメイン(V2)を含む結合タンパク質を発現し、ここで、V1が、V
2に存在する体細胞超変異の数の約1.5〜約5倍以上の数の体細胞超変異を含む。一実
施形態では、V1における体細胞超変異の数が、V2における数の約2〜約4倍多い
。一実施形態では、V1における体細胞超変異の数が、V2における数の約2〜約3
倍多い。一実施形態では、V1が、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10
またはそれより多くのN付加を含む配列によりコードされる。
一態様では、以下のポリペプチド:各々がV遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグ
メントから本質的になる遺伝子セグメントに由来する可変ドメインと融合しているC
域から本質的になる第1の2つの同一のポリペプチド、ならびに各々がVセグメントお
よびJセグメントから本質的になる遺伝子セグメントに由来する可変ドメインと融合し
ているC領域から本質的になる第2の2つの同一のポリペプチド、から本質的になる免
疫グロブリンを発現する遺伝子改変マウスが提供される。
特定の実施形態では、上記C領域を有する2つの同一のポリペプチドが、マウスC
領域を有する。
特定の実施形態では、上記C領域を有する2つの同一のポリペプチドが、マウスC
領域を有する。
一実施形態では、上記C領域と融合している可変ドメインが、上記C領域に融合し
ている可変ドメインとコグネイトの可変ドメインである。
一実施形態では、上記内因性C領域と融合している可変ドメインが、上記内因性C
領域と融合している可変ドメインより多数の体細胞超変異を含み、特定の実施形態では、
上記内因性C領域と融合している可変ドメインが、該内因性C領域と融合している可
変ドメインの約1.5倍、2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍、または5
倍またはそれより大きな倍数の体細胞超変異を含む。一実施形態では、上記内因性C
域と融合している可変ドメインが、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10またはそ
れより多くのN付加を含む遺伝子によりコードされる。
一実施形態では、上記Vセグメントおよび上記Jセグメントのうちの1つまたは複数が
、ヒト遺伝子セグメントである。特定の実施形態では、上記Vセグメントおよび上記Jセ
グメントの両方が、ヒトκ遺伝子セグメントである。別の特定の実施形態では、上記Vセ
グメントおよび上記Jセグメントの両方が、ヒトλ遺伝子セグメントである。一実施形態
では、上記Vセグメントおよび上記Jセグメントが、ヒトκ遺伝子セグメントおよびヒト
λ遺伝子セグメントから独立して選択される。特定の実施形態では、上記Vセグメントが
、Vκセグメントであり、上記Jセグメントが、Jλセグメントである。別の特定の実施
形態では、上記Vセグメントが、Vλセグメントであり、上記Jセグメントが、Jκセグ
メントである。
一実施形態では、上記C領域と融合している可変ドメインおよび上記C領域と融合
している可変ドメインのうちの1つまたは複数が、ヒト可変ドメインである。特定の実施
形態では、上記ヒト可変ドメインが、ヒトVκドメインである。別の特定の実施形態では
、上記ヒト可変ドメインが、Vλドメインである。一実施形態では、上記ヒトドメインが
、ヒトVκドメインおよびヒトVλドメインから独立して選択される。特定の実施形態で
は、上記C領域と融合しているヒト可変ドメインが、ヒトVλドメインであり、上記C
領域と融合しているヒト可変ドメインが、ヒトVκドメインである。別の実施形態では
、上記C領域と融合しているヒト可変ドメインが、ヒトVκドメインであり、上記C
領域と融合しているヒト可変ドメインが、ヒトVλドメインである。
一実施形態では、上記第1の2つの同一のポリペプチドのうちのV遺伝子セグメント
が、ヒトVλセグメントおよびヒトVκセグメントから選択される。一実施形態では、上
記第2の2つの同一のポリペプチドのうちのVセグメントが、ヒトVλセグメントおよ
びヒトVκセグメントから選択される。特定の実施形態では、上記第1の2つの同一のポ
リペプチドのうちのVセグメントが、ヒトVκセグメントであり、上記第2の2つの同
一のポリペプチドのうちのVセグメントが、ヒトVκセグメントおよびヒトVλセグメ
ントから選択される。特定の実施形態では、上記第1の2つの同一のポリペプチドのうち
のVセグメントが、ヒトVλセグメントであり、上記第2の2つの同一のポリペプチド
のうちのVセグメントが、ヒトVλセグメントおよびヒトVκセグメントから選択され
る。特定の実施形態では、上記第1の2つの同一のポリペプチドのうちのヒトVセグメ
ントが、ヒトVκセグメントであり、上記第2の2つの同一のポリペプチドのうちのヒト
セグメントが、ヒトVκセグメントである。
一実施形態では、上記マウスのIgGが、抗原に対する反応により作製された結合タン
パク質を含み、ここで、該結合タンパク質が、可変ドメインおよびC領域から本質的に
なるポリペプチドを含み、ここで、該可変ドメインが、再配列したVセグメントおよび
再配列したJセグメントから本質的になるヌクレオチド配列によりコードされ、ここで、
該結合タンパク質が、該抗原のエピトープに、マイクロモル濃度、ナノモル濃度、または
ピコモル濃度の範囲のKで特異的に結合する。
一態様では、マウスであって、抗原に対する反応により該マウスにより作製されるIg
Gのうちの全てまたは実質的に全てが、可変ドメインを含む重鎖を含み、ここで、該可変
ドメインが、本質的にV遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグメントからなる遺伝子セグ
メントに由来する、再配列した遺伝子によりコードされるマウスが提供される。一実施形
態では、上記再配列した遺伝子が、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10ま
たはそれより多くのN付加を含む。
一実施形態では、上記Vセグメントが、軽鎖のVセグメントである。一実施形態では、
上記軽鎖が、κ軽鎖およびλ軽鎖から選択される。特定の実施形態では、上記軽鎖がκ軽
鎖である。特定の実施形態では、上記Vセグメントが、ヒトVセグメントである。特定の
実施形態では、上記Vセグメントが、ヒトVκセグメントであり、上記Jセグメントが、
ヒトJκセグメントである。
一実施形態では、上記Jセグメントが軽鎖のJセグメントである。一実施形態では、上
記軽鎖が、κ軽鎖およびλ軽鎖から選択される。特定の実施形態では、上記軽鎖がκ軽鎖
である。特定の実施形態では、上記JセグメントがヒトJセグメントである。別の実施形
態では、上記Jセグメントが重鎖のJセグメント(すなわち、Jセグメント)である。
特定の実施形態では、上記重鎖がマウス起源のものである。別の特定の実施形態では、上
記重鎖がヒト起源のものである。
一実施形態では、VセグメントおよびJセグメントだけから作製される重鎖の可変ドメ
インが、体細胞変異している可変ドメインである。
一実施形態では、VセグメントおよびJセグメントだけから作製される重鎖の可変ドメ
インがマウスC領域に融合している。
特定の実施形態では、抗原に対する反応により上記マウスにより作製されるIgGのう
ちの全てまたは実質的に全てが、1つ以下のヒトVセグメントおよび1つ以下のヒトJセ
グメントに由来する可変ドメインを含み、該可変ドメインが、マウスIgG定常領域に融
合しており、該IgGが、マウスC領域と融合しているヒトVドメインを含む軽鎖を
さらに含む。特定の実施形態では、上記マウスC領域と融合しているVドメインが、
ヒトVκセグメントおよびヒトJκセグメントに由来する。特定の実施形態では、上記マ
ウスC領域と融合しているVドメインが、ヒトVλセグメントおよびヒトJλセグメ
ントに由来する。
一態様では、C領域を含むポリペプチドにおける第1のCDR3およびC領域を含
むポリペプチドにおける第2のCDR3を含むIgGを作製するマウスであって、ここで
、該第1のCDR3および該第2のCDR3の両方が、各々独立して2つ以下の遺伝子セ
グメントに由来し、ここで、該2つの遺伝子セグメントが、本質的にV遺伝子セグメン
トおよびJ遺伝子セグメントからなるマウスが提供される。一実施形態では、上記C
領域を含むポリペプチドにおけるCDR3が、1、2、3、4、5、6、7、8、9、ま
たは10またはそれより多くのN付加を含むCDR3のヌクレオチド配列に由来する配列
を含む。
一実施形態では、上記Vセグメントおよび上記Jセグメントが、ヒト遺伝子セグメ
ントである。一実施形態では、上記Vセグメントおよび上記Jセグメントが、κ遺伝
子セグメントである。一実施形態では、上記Vセグメントおよび上記Jセグメントが
、λ遺伝子セグメントである。
一態様では、C領域を含む第1のポリペプチドにおける第1のCDR3およびC
域を含む第2のポリペプチドにおける第2のCDR3を含むIgGを作製するマウスであ
って、ここで、該第1のCDR3および該第2のCDR3の両方が、各々アミノ酸の配列
を含み、ここで、該アミノ酸のうちの75%超がV遺伝子セグメントに由来するマウスが
提供される。一実施形態では、上記C領域を含むポリペプチドにおけるCDR3が、1
、2、3、4、5、6、7、8、9、または10またはそれより多くのN付加を含むCD
R3のヌクレオチド配列に由来する配列を含む。
一実施形態では、上記第1のCDR3のアミノ酸のうちの80%超、90%超、または
95%超、ならびに上記第2のCDR3のアミノ酸のうちの80%超、90%超、または
95%超が、軽鎖Vセグメントに由来する。
一実施形態では、上記第1のCDR3のうちの2つ以下のアミノ酸が、軽鎖Vセグメン
ト以外の遺伝子セグメントに由来する。一実施形態では、上記第2のCDR3のうちの2
つ以下のアミノ酸が、軽鎖Vセグメント以外の遺伝子セグメントに由来する。特定の実施
形態では、上記第1のCDR3のうちの2つ以下のアミノ酸および上記第2のCDR3の
うちの2つ以下のアミノ酸が、軽鎖Vセグメント以外の遺伝子セグメントに由来する。一
実施形態では、上記IgGのCDR3が、D遺伝子セグメントに由来するアミノ酸配列を
含まない。一実施形態では、上記第1のポリペプチドのCDR3が、Dセグメントに由来
する配列を含まない。
一実施形態では、上記Vセグメントが、ヒトV遺伝子セグメントである。特定の実施形
態では、上記Vセグメントが、ヒトVκ遺伝子セグメントである。
一実施形態では、上記第1および/または上記第2のCDR3が、少なくとも1つ、2
つ、3つ、4つ、5つ、または6つの体細胞超変異を有する。一実施形態では、上記第1
のCDR3 が1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10またはそれより多くの
N付加を含む核酸配列によりコードされる。
一実施形態では、上記第1のCDR3が、ヒト軽鎖V遺伝子セグメントおよびヒト軽鎖
J遺伝子セグメントに由来するアミノ酸から本質的になり、上記第2のCDR3が、ヒト
軽鎖V遺伝子セグメントおよびヒト軽鎖J遺伝子セグメントに由来するアミノ酸から本質
的になる。一実施形態では、上記第1のCDR3が、1、2、3、4、5、6、7、8、
9、または10またはそれより多くのN付加を含む核酸配列に由来する。一実施形態では
、上記第1のCDR3が、2つ以下の遺伝子セグメントに由来し、ここで、該2つ以下の
遺伝子セグメントが、ヒトVκ遺伝子セグメントおよびヒトJκ遺伝子セグメントであり
、かつ、上記第2のCDR3が、2つ以下の遺伝子セグメントに由来し、ここで、該2つ
以下の遺伝子セグメントが、ヒトVκ遺伝子セグメントならびにヒトJκセグメント、ヒ
トJλセグメント、およびヒトJセグメントから選択されるJ遺伝子セグメントである
。一実施形態では、上記第1のCDR3が、2つ以下の遺伝子セグメントに由来し、ここ
で、該2つ以下の遺伝子セグメントが、ヒトVλセグメントならびにヒトJκセグメント
、ヒトJλセグメント、およびヒトJセグメントから選択されるJセグメントである。
一態様では、D遺伝子セグメントに由来するアミノ酸配列を含有しないIgGであっ
て、ここで、マウスC領域と融合している第1のVドメインを有する第1のポリペプ
チド、およびマウスC領域と融合している第2のVドメインを有する第2のポリペプ
チドを含み、ここで、該第1のVドメインおよび該第2のVドメインが同一ではない
IgGを作製するマウスが提供される。一実施形態では、上記第1および第2のVドメ
インが、異なるVセグメントに由来する。別の実施形態では、上記第1および第2のV
ドメインが、異なるJセグメントに由来する。一実施形態では、上記第1および第2のV
ドメインが、同一のVセグメントおよびJセグメントに由来し、ここで、該第2のV
ドメインが、該第1のVドメインと比較してより多数の体細胞超変異を含む。
一実施形態では、上記第1および上記第2のVドメインが、ヒトVドメインおよび
マウスVドメインから独立して選択される。一実施形態では、上記第1および第2のV
ドメインが、VκドメインおよびVλドメインから独立して選択される。特定の実施形
態では、上記第1のVドメインが、VκドメインおよびVλドメインから選択され、上
記第2のVドメインが、Vκドメインである。別の特定の実施形態では、上記Vκドメ
インが、ヒトVκドメインである。
一態様では、マウスであって、該マウスにより作製されるIgGのうちの全てまたは実
質的に全てが、マウスCドメインと融合している第1のヒトVドメインを有する軽鎖
、およびマウスCドメインと融合している第2のヒトVドメインを有する重鎖から本
質的になるマウスが提供される。
一実施形態では、上記マウスCドメインと融合するヒトVドメインが、ヒトVκド
メインである。
一実施形態では、上記第1および上記第2のヒトVドメインが同一ではない。
一態様では、マウスであって、ここで、該マウスにより作製される免疫グロブリンGの
うちの少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、
90%、95%、または約100%が、(a)免疫グロブリンVドメインおよび免疫グ
ロブリンC領域から本質的になる第1のポリペプチドと、(b)535アミノ酸以下の
長さの第2のポリペプチドであって、ここで、C領域およびD遺伝子セグメントに由
来する配列を欠くVドメインから本質的になる第2のポリペプチドとの二量体から本質的
になる、マウスが提供される。
一実施形態では、上記第2のポリペプチドが、約435〜535アミノ酸の長さである
。特定の実施形態では、上記第2のポリペプチドが、約435〜530アミノ酸の長さで
ある。特定の実施形態では、上記第2のポリペプチドが、約435〜525アミノ酸の長
さである。特定の実施形態では、上記第2のポリペプチドが、約435〜520アミノ酸
の長さである。特定の実施形態では、上記第2のポリペプチドが、約435〜515アミ
ノ酸の長さである。
一実施形態では、上記マウスにより作製されるIgGのうちの約90%以上において、
上記第2のポリペプチドが、約535アミノ酸以下の長さである。
一実施形態では、上記マウスにより作製されるIgGのうちの約50%以上において、
上記第2のポリペプチドが、約535アミノ酸以下の長さである。一実施形態では、上記
マウスにより作製される免疫グロブリンGのうちの約50%以上において、上記第2のポ
リペプチドが、約530アミノ酸以下、525アミノ酸以下、520アミノ酸以下、51
5アミノ酸以下、510アミノ酸以下、505アミノ酸以下、500アミノ酸以下、49
5アミノ酸以下、490アミノ酸以下、485アミノ酸以下、480アミノ酸以下、47
5アミノ酸以下、470アミノ酸以下、465アミノ酸以下、460アミノ酸以下、45
5アミノ酸以下、または450アミノ酸以下の長さである。一実施形態では、上記マウス
により作製されるIgGのうちの約60%、70%、80%、90%、または95%以上
が、上記列挙される長さのIgGである。特定の実施形態では、上記マウスにより作製さ
れるIgGのうちの全てまたは実質的に全てが、上記列挙される長さのIgGである。
一実施形態では、上記第2のポリペプチドのVドメインが、Vドメインである。特定
の実施形態では、上記第2のポリペプチドのVドメインが、VκドメインおよびVλドメ
インから選択される。特定の実施形態では、上記第2のポリペプチドのVドメインが、ヒ
トVκドメインまたはヒトVλドメインである。
一態様では、マウスであって、その生殖細胞系におけるヌクレオチド配列から、軽鎖可
変配列(例えば、V配列および/またはJ配列)、D配列、および重鎖定常領域を含む
ポリペプチドを発現するマウスが提供される。
一実施形態では、上記マウスが、全てのまたは実質的に全ての機能的な内因性重鎖遺伝
子座可変遺伝子セグメント(endogenous heavy chain vari
able locus gene segment)の、内因性重鎖遺伝子座における複
数のヒト遺伝子セグメントによる置き換えを含む、該内因性重鎖遺伝子座に由来するポリ
ペプチドを発現する。
一実施形態では、上記ポリペプチドが、Vλ遺伝子セグメントまたはVκ遺伝子セグメ
ントに由来するV配列を含み、該ポリペプチドが、D遺伝子セグメントに由来するC
DR3を含み、該ポリペプチドが、J遺伝子セグメントまたはJλ遺伝子セグメントも
しくはJκ遺伝子セグメントに由来する配列を含む。
一実施形態では、上記マウスは、内因性重鎖免疫グロブリン遺伝子座を含み、その遺伝
子座は、全ての機能的なV遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒト軽鎖Vλ遺伝子
セグメントによる置き換えを含み、ここで、該1つまたは複数のヒトVλセグメントの各
々が、その下流側で、23マーのスペースを置いた(23−mer spaced)組換
えシグナル配列(RSS)を近接させており、ここで、該Vλセグメントが、12マーの
スペースを置いたRSSを上流および下流で近接させているヒトDセグメントまたはマ
ウスDセグメントに作動可能に連結しており、該D遺伝子セグメントが、該D遺伝
子セグメントを近接させている該12マーのスペースを置いたRSSで組み換える(re
combining)のに適する、23マーのスペースを置いたRSSと上流で近接する
Jセグメントと作動可能に連結し、ここで、該Vセグメント、Dセグメント、およびJ
セグメントが、重鎖定常領域をコードする核酸配列に作動可能に連結する。
一実施形態では、上記マウスは、内因性重鎖免疫グロブリン遺伝子座を含み、その遺伝
子座は、全ての機能的なV遺伝子セグメントの、12マーのスペースを置いた組換えシ
グナル配列(RSS)と各々がその下流側で近接する1つまたは複数のヒトVκ遺伝子セ
グメントによる置き換えを含み、ここで、上記Vセグメントが、23マーのスペースを置
いたRSSと上流および下流の両方で近接するヒトDセグメントまたはマウスDセグ
メントに作動可能に連結し、該Dセグメントが、該Dセグメントを近接させる該23
マーのスペースを置いたRSSで組み換えるのに適する、12マーのスペースを置いたR
SSと上流側で近接するJセグメントと作動可能に連結し、ここで、該V遺伝子セグメン
ト、D遺伝子セグメント、および遺伝子セグメントが、重鎖定常領域をコードする核酸
配列に作動可能に連結する。
一実施形態では、上記重鎖定常領域が、内因性重鎖定常領域である。一実施形態では、
その核酸配列が、C1配列、ヒンジ配列、C2配列、C3配列、およびこれらの組
合せから選択される配列をコードする。一実施形態では、上記C1配列、ヒンジ配列、
2配列、およびC3配列のうちの1つまたは複数が、ヒト配列である。
一実施形態では、上記マウスは、内因性重鎖免疫グロブリン遺伝子座を含み、その遺伝
子座は、全ての機能的なV遺伝子セグメントの、23マーのスペースを置いたRSSと
各々が下流で近接する複数のヒトVλ遺伝子セグメントまたはヒトVκ遺伝子セグメント
、12マーのスペースを置いたRSSによって上流および下流の両方で近接させられた複
数のヒトDセグメント、23マーのスペースを置いたRSSと上流および下流の両方で
近接する複数のヒトJセグメント(JセグメントまたはJλセグメントもしくはJκセ
グメント)による置き換えを含み、ここで、該遺伝子座が、C1配列、ヒンジ配列、C
2配列、C3配列、およびこれらの組合せから選択される内因性定常領域配列を含む
。特定の実施形態では、上記マウスが、全てのまたは実質的に全ての機能的なヒトVλセ
グメントまたはヒトVκセグメント、全てのまたは実質的に全ての機能的なヒトDセグ
メント、および全てのまたは実質的に全てのJセグメントまたはJλセグメントもしく
はJκセグメントを含む。
一実施形態では、上記マウスが、(a)マウス配列を含む重鎖定常配列に連結したヒト
軽鎖配列を含むポリペプチドと、(b)ヒト軽鎖定常配列またはマウス軽鎖定常配列に連
結したヒト軽鎖可変領域を含むポリペプチドとを含む抗原結合タンパク質を発現する。特
定の実施形態では、上記軽鎖配列が、ヒト軽鎖配列であり、抗体をFcおよびFabへと
切断することが可能であるプロテアーゼに曝露されると、少なくとも4つの軽鎖CDRを
含む完全ヒトFabが形成され、ここで、該少なくとも4つの軽鎖CDRが、λ配列、κ
配列、およびこれらの組合せから選択される。一実施形態では、上記Fabが、少なくと
も5つの軽鎖CDRを含む。一実施形態では、上記Fabが、6つの軽鎖CDRを含む。
一実施形態では、上記Fabの少なくとも1つのCDRが、VλセグメントまたはVκセ
グメントに由来する配列を含み、該少なくとも1つのCDRが、Dセグメントに由来する
配列をさらに含む。一実施形態では、上記少なくとも1つのCDRがCDR3であり、上
記CDRがヒトVκセグメント、ヒトDセグメント、およびヒトJκセグメントに由来す
る。
一実施形態では、上記ポリペプチドが、ヒトVλ遺伝子セグメントまたはヒトVκ遺伝
子セグメント、ヒトD遺伝子セグメント、およびヒトJ遺伝子セグメントまたはヒト
Jλ遺伝子セグメントもしくはヒトJκ遺伝子セグメントに由来する可変領域を含む。特
定の実施形態では、上記重鎖定常配列が、ヒトC1配列およびマウスC2配列および
マウスC3配列に由来する。
一態様では、ヒトJ遺伝子セグメントおよび重鎖定常領域配列に作動可能に連結した、
再配列していないヒトVκ遺伝子セグメントまたはヒトVλ遺伝子セグメントをその生殖
細胞系に含むマウスであって、ここで、重鎖定常領域と融合しているヒトVκドメインお
よび軽鎖定常ドメインと融合しているヒトVドメインを含むV結合タンパク質を発現
する、マウスが提供される。1つの実施形態において、上記ヒトVドメインは、ヒトV
κ遺伝子セグメントおよびヒトVλ遺伝子セグメントから選択される再配列したヒトV
遺伝子セグメントを含む。特定の実施形態において、上記ヒトVドメインはさらに、ヒ
トJκ遺伝子セグメントおよびヒトJλ遺伝子セグメントから選択される再配列したヒト
遺伝子セグメントを含む。
一態様では、マウスであって、その生殖細胞系における改変された内因性重鎖遺伝子座
に由来する免疫グロブリンタンパク質を発現し、ここで、該改変された内因性重鎖遺伝子
座が、機能的なマウス重鎖V遺伝子セグメントを欠き、かつ該遺伝子座が、再配列してい
ない軽鎖V遺伝子セグメントおよび再配列していないJ遺伝子セグメントを含み、ここで
、該再配列していない軽鎖V遺伝子セグメントおよび再配列していないJ遺伝子セグメン
トが、重鎖定常領域配列と作動可能に連結し、ここで、該免疫グロブリンタンパク質が、
第1のポリペプチドおよび第2のポリペプチドから本質的になり、ここで、該第1のポリ
ペプチドが、免疫グロブリン軽鎖配列および免疫グロブリン重鎖定常配列を含み、かつ、
該第2のポリペプチドが、免疫グロブリン軽鎖可変ドメインおよび軽鎖定常領域を含む、
マウスが提供される。
一態様では、免疫グロブリンタンパク質を発現するマウスであって、ここで、該免疫グ
ロブリンタンパク質が、重鎖免疫グロブリン可変ドメインを欠き、該免疫グロブリンタン
パク質が、軽鎖遺伝子に由来する第1の可変ドメイン、および軽鎖遺伝子に由来する第2
の可変ドメインを含み、ここで、該第1の可変ドメインおよび該第2の可変ドメインが、
互いに関してコグネイトであり、ここで、該第1および該第2の軽鎖可変ドメインが、同
一ではなく、かつ、ここで、該第1および該第2の軽鎖可変ドメインが会合し、会合する
と対象の抗原に特異的に結合する、マウスが提供される。
一態様では、マウスであって、その生殖細胞系における再配列していない遺伝子セグメ
ントから、再配列していないヒト遺伝子セグメントから本質的になる遺伝子セグメントに
完全に由来する可変領域を含む免疫グロブリンタンパク質を発現し、ここで、該免疫グロ
ブリンタンパク質が、免疫グロブリン軽鎖定常配列およびC1配列、ヒンジ配列、C
2配列、C3配列、およびこれらの組合せからなる群から選択される免疫グロブリン重
鎖定常配列を含む、マウスが提供される。
一態様では、マウスであって、その生殖細胞系における再配列していない遺伝子セグメ
ントから、可変領域を含む免疫グロブリンタンパク質を発現し、ここで、全ての可変領域
の全てのCDR3が、もっぱら軽鎖V遺伝子セグメントおよび軽鎖J遺伝子セグメント(
必要に応じて、1つまたは複数の体細胞超変異(例えば、1つまたは複数のN付加)のあ
る)から生成する、マウスが提供される。
一態様では、マウスであって、再配列していないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝
子セグメントに由来する、体細胞変異している免疫グロブリンタンパク質を該マウスの生
殖細胞系に発現し、ここで該免疫グロブリンタンパク質が、D遺伝子セグメントに由来す
る配列を含むCDRを欠き、ここで該免疫グロブリンタンパク質が、軽鎖定常領域と融合
している軽鎖可変ドメインにおける第1のCDR3を含み、重鎖定常領域と融合している
軽鎖可変ドメインにおける第2のCDR3を含み、かつ、ここで該第2のCDR3が、1
、2、3、4、5、6、7、8、9、または10またはそれより多くのN付加を含む、再
配列した軽鎖可変領域配列に由来する、マウスが提供される。
一態様では、本明細書で記載されるマウスであって、λ遺伝子座、κ遺伝子座、および
これらの組合せから選択される、機能的にサイレンシングされた軽鎖遺伝子座を含むマウ
スが提供される。一実施形態では、λ遺伝子座および/またはκ遺伝子座が非機能性とな
るように、上記マウスが、全体的または部分的に、該λ遺伝子座および/またはκ遺伝子
座の欠失を含む。
一態様では、本明細書で記載される改変された免疫グロブリン遺伝子座を含む細胞を含
むマウス胚が提供される。一実施形態では、上記マウスが、キメラであり、上記胚の細胞
のうちの少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%
、90%、または95%が、本明細書で記載される、改変された免疫グロブリン遺伝子座
を含む。一実施形態では、上記胚の細胞のうちの少なくとも96%、97%、98%、9
9%、または99.8%が、本明細書で記載される、改変された免疫グロブリン遺伝子座
を含む。一実施形態では、上記胚が、宿主細胞およびドナーES細胞に由来する細胞を含
み、ここで、該ドナーES細胞に由来する細胞が、本明細書で記載される改変された免疫
グロブリン遺伝子座を含む。一実施形態では、上記胚が、2細胞期、4細胞期、8細胞期
、16細胞期、32細胞期、または64細胞期の宿主胚、または胚盤胞であり、本明細書
で記載される改変された免疫グロブリン遺伝子座を含むドナーES細胞をさらに含む。
一態様では、本明細書で記載される核酸構築物を用いて作製されたマウスまたは細胞が
提供される。
一態様では、本明細書で記載される細胞を用いて作製されたマウスが提供される。一実
施形態では、上記細胞が、マウスES細胞である。
1つの態様では、本明細書に記載の遺伝子改変を含む、ES細胞、多能性細胞および人
工多能性(induced pluripotent)細胞をはじめとする(しかしこれ
らに限定されない)マウス細胞およびマウス胚を提供する。XXである細胞およびXYで
ある細胞を提供する。本明細書に記載の改変、例えば、前核注入により細胞に導入される
改変、を含有する核を含む細胞も提供する。ウイルス導入ADAM6遺伝子を含む細胞、
胚およびマウス、例えば、該マウスにおいて機能的であるADAM6遺伝子を含む形質導
入構築物を含む細胞、胚およびマウスも提供する。
1つの態様では、本明細書に記載のマウスに由来する細胞または組織を提供する。1つ
の実施形態において、上記細胞または組織は、本明細書に記載のマウスの脾臓、リンパ節
または骨髄に由来する。1つの実施形態において、上記細胞はB細胞である。1つの実施
形態において、上記細胞は、胚性幹細胞である。1つの実施形態において、上記細胞は生
殖細胞である。
1つの実施形態において、上記組織は、結合組織、筋組織、神経組織および上皮組織か
ら選択される。特定の実施形態において、上記組織は生殖組織である。
1つの実施形態において、本明細書に記載のマウス由来の細胞および/または組織を、
1つまたは複数のex vivoアッセイに使用するために単離する。様々な実施形態に
おいて、上記1つまたは複数のex vivoアッセイは、物理特性、熱特性、電気特性
、機械特性または光学特性、外科手術技法、異なる種類の組織の相互作用の測定、画像化
技法の開発、またはそれらの組み合わせを含む。
態様では、抗体を作製するための、本明細書に記載のとおりマウス由来の細胞または組
織の使用を提供する。1つの態様では、ハイブリドーマまたはクアドローマを作製するた
めの、本明細書に記載のとおりマウス由来の細胞または組織の使用を提供する。
1つの態様では、非ヒト細胞は、本明細書に記載の非ヒト動物の染色体またはその断片
を含む。1つの実施形態において、上記非ヒト細胞は、本明細書に記載の非ヒト動物の核
を含む。1つの実施形態において、上記非ヒト細胞は、核移植の結果として上記染色体ま
たはその断片を含む。
1つの態様では、本明細書に記載のマウスに由来する核を提供する。1つの実施形態に
おいて、上記核は、B細胞ではない2倍体細胞からのものである。
1つの態様では、遺伝子改変されたマウス細胞であって、再配列した内因性免疫グロブ
リン重鎖遺伝子セグメントを含む重鎖を発現することができず、且つマウスADAM6タ
ンパク質またはその機能的断片をコードする機能的ADAM6遺伝子を含むマウス細胞が
提供される。1つの実施形態において、上記細胞はさらに、ヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝
子セグメントの挿入を含む。特定の実施形態において、上記ヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝
子セグメントは、再配列するとマウス重鎖定常ドメインに融合した機能的軽鎖可変ドメイ
ンをコードするように、マウス重鎖定常領域に作動可能に連結しているVκおよび/また
はJκ遺伝子セグメントである。
1つの態様では、遺伝子改変されたマウス細胞であって、機能的内因性ADAM6遺伝
子座を欠き、且つマウスADAM6をコードする異所性ヌクレオチド配列を含むマウス細
胞が提供される。1つの実施形態において、上記細胞はさらに、内因性免疫グロブリン重
鎖可変領域配列の改変を含む。特定の実施形態において、上記内因性免疫グロブリン重鎖
可変領域配列の改変は、マウスV遺伝子セグメントの欠失、マウスD遺伝子セグメン
トの欠失、マウスJ遺伝子セグメントの欠失、およびそれらの組み合わせから選択され
る欠失を含む。特定の実施形態において、上記マウスは、1つまたは複数のマウス免疫グ
ロブリンV、D、および/またはJ配列の、ヒト免疫グロブリン配列での置き換え
を含む。特定の実施形態において、上記ヒト免疫グロブリン配列は、ヒトV、ヒトV
、ヒトD、ヒトJ、ヒトJ、およびそれらの組み合わせから選択される。
1つの実施形態において、上記細胞は、全能性細胞、多能性細胞、または人工多能性細
胞である。特定の実施形態において、上記細胞は、マウスES細胞である。
1つの態様では、マウスB細胞であって、再配列した免疫グロブリン遺伝子を含み、該
B細胞の染色体上に、雄マウスにおいて機能的であるADAM6タンパク質またはそのオ
ルソログもしくはホモログもしくは断片をコードする核酸配列を含むマウスB細胞が提供
される。1つの実施形態において、上記マウスB細胞は、上記核酸配列の2つの対立遺伝
子を含む。1つの実施形態において、上記再配列した免疫グロブリン遺伝子は、重鎖定常
配列と近接した、再配列した免疫グロブリン軽鎖配列を含む。1つの実施形態において、
上記軽鎖配列は、κ配列であり、1つの実施形態において、上記軽鎖配列はλ配列である
1つの実施形態において、上記核酸配列は、再配列したマウス重鎖免疫グロブリン遺伝
子座と近接している核酸分子(例えば、B細胞染色体)上にある。
1つの実施形態において、上記核酸配列は、上記再配列したマウス重鎖免疫グロブリン
遺伝子座を含む核酸分子とは異なる核酸分子(例えば、B細胞染色体)上にある。
1つの実施形態において、上記マウスB細胞は、マウスまたはヒト重鎖免疫グロブリン
定常領域遺伝子に作動可能に連結した、再配列した非マウス軽鎖免疫グロブリン可変領域
配列を含み、該B細胞は、雄マウスにおいて機能的であるADAM6タンパク質またはそ
のオルソログもしくはホモログもしくは断片をコードする核酸配列を含む。
1つの態様では、改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座、および雄マウスにおいて機能的で
あるマウスADAM6またはそのオルソログもしくはホモログもしくは断片をコードする
核酸配列を含む染色体を含む、マウス体細胞が提供される。1つの実施形態において、上
記核酸配列は、上記改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座と同じ染色体上にある。1つの実施
形態において、上記核酸は、上記改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座とは異なる染色体上に
ある。1つの実施形態において、上記体細胞は、上記核酸配列の単一のコピーを含む。1
つの実施形態において、上記体細胞は、上記核酸配列の少なくとも2個のコピーを含む。
特定の実施形態において、上記体細胞はB細胞である。1つの実施形態において、上記改
変免疫グロブリン重鎖遺伝子座は、重鎖定常領域配列と作動可能に連結した、再配列して
いない免疫グロブリン軽鎖遺伝子セグメントを含む。
1つの態様では、マウス生殖細胞であって、該生殖細胞の染色体上に、マウスADAM
6(またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片)をコードする核酸配列
を含むマウス生殖細胞が提供され、該マウスADAM6(またはそのホモログもしくはオ
ルソログもしくは機能的断片)をコードする核酸配列は、野生型マウス生殖細胞の染色体
における位置とは異なる染色体における位置にあり、該マウスがさらに、重鎖定常領域配
列に作動可能に連結した、再配列していない軽鎖免疫グロブリン遺伝子セグメント(Vκ
、および/またはVλ、および/またはVκとJκ、および/またはVλとJλ)を含む
改変を含む。1つの実施形態において、上記核酸配列は、マウス免疫グロブリン遺伝子座
にある。1つの実施形態において、上記核酸配列は、マウス免疫グロブリン遺伝子座と同
じ上記生殖細胞の染色体上にある。1つの実施形態において、上記核酸配列は、上記マウ
ス免疫グロブリン遺伝子座とは異なる上記生殖細胞の染色体上にある。1つの実施形態に
おいて、上記マウス免疫グロブリン遺伝子座は、少なくとも1つのマウス免疫グロブリン
配列の、少なくとも1つの非マウス免疫グロブリン配列での置き換えを含む。特定の実施
形態において、上記少なくとも1つの非マウス免疫グロブリン配列は、ヒト免疫グロブリ
ン配列である。
1つの態様では、本明細書に記載のマウス由来の多能性、人工多能性、または全能性細
胞が提供される。特定の実施形態において、上記細胞は、マウス胚性幹(ES)細胞であ
る。
一態様では、本明細書で記載される改変された免疫グロブリン遺伝子座を含む細胞が提
供される。一実施形態では、上記細胞が、全能性細胞、多能性細胞、人工多能性幹細胞(
iPS細胞)、およびES細胞から選択される。特定の実施形態では、上記細胞が、マウ
ス細胞、例えば、マウスES細胞である。一実施形態では、上記細胞が、上記改変された
免疫グロブリン遺伝子座についてホモ接合性である。
一態様では、ヒト重鎖定常領域配列に融合した、体細胞変異させた、第1のヒトVκ配
列または第1のヒトVλ配列を含む第1のポリペプチドをコードする核酸配列を含む細胞
が提供される。
一実施形態では、上記細胞は、ヒト軽鎖定常領域配列に融合した、体細胞変異させた、
第2のヒトVκ配列または第2のヒトVλ配列を含む第2のポリペプチド鎖をさらに含む
一実施形態では、上記第1のポリペプチドの上記ヒトVκ配列または上記ヒトVλ配列
が、上記第2のポリペプチドの上記ヒトVκ配列または上記ヒトVλ配列とコグネイトで
ある。
一実施形態では、上記第1のポリペプチドの上記Vκまたは上記Vλおよび上記第2の
ポリペプチドの上記ヒトVκまたは上記ヒトVλが、会合すると、対象の抗原に特異的に
結合する。特定の実施形態では、上記第1のポリペプチドが、ヒトVκから本質的になる
可変ドメインを含み、上記第2のポリペプチドが、該第1のポリペプチドのヒトVκとコ
グネイトであるヒトVκからなる可変ドメインを含み、上記ヒト定常領域配列が、IgG
配列である。
一実施形態では、上記細胞が、CHO細胞、COS細胞、293細胞、HeLa細胞、
およびウイルス核酸配列を発現するヒト網膜細胞(例えば、PERC.6(商標)細胞)
から選択される。
一態様では、本明細書で記載される遺伝子改変を含む染色体を含む齧歯動物(例えば、
マウス)体細胞が提供される。
一態様では、本明細書で記載される遺伝子改変を含む核酸配列を含む齧歯動物(例えば
、マウス)生殖細胞が提供される。
一態様では、本明細書で記載される齧歯動物(例えば、マウス)に由来する多能性細胞
、人工多能性細胞、または全能性細胞が提供される。特定の実施形態では、上記細胞が、
マウス胚性幹(ES)細胞である。
一態様では、齧歯動物(例えば、マウス)、細胞、または治療用タンパク質(例えば、
抗体または他の抗原結合タンパク質)を製造するための、本明細書で記載される細胞の使
用が提供される。1つの実施形態において、治療用タンパク質の製造のための本明細書に
記載の細胞の使用が提供され、該治療用タンパク質は、ヒト可変ドメインを含む。特定の
実施形態において、上記ヒト可変ドメインは、再配列したVκおよびJκ遺伝子セグメン
トを含む。
1つの態様では、本明細書に記載のターゲティングベクター、ヌクレオチド構築物、ま
たは細胞を用いて作製される齧歯動物(例えば、マウス)が提供される。
1つの態様では、齧歯動物(例えば、マウス)または細胞(例えば、マウスES細胞、
マウス線維芽細胞など)の製造のための本明細書に記載のターゲティングベクターの使用
が提供される。1つの実施形態において、上記ターゲティングベクターは、再配列してい
ない免疫グロブリン遺伝子セグメントを含有するヒトゲノム断片を含む。特定の実施形態
において、上記再配列していない免疫グロブリン遺伝子セグメントには、V遺伝子セグメ
ントおよびJ遺伝子セグメントが挙げられる。特定の実施形態において、上記再配列して
いない免疫グロブリン遺伝子セグメントには、V遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント
、およびJ遺伝子セグメントが挙げられる。
1つの態様では、上流ホモロジーアームおよび下流ホモロジーアームを含む核酸構築物
を提供し、該上流ホモロジーアームは、ヒト免疫グロブリン重鎖可変領域配列と同一また
は実質的に同一である配列を含み、該下流ホモロジーアームは、ヒトまたはマウス免疫グ
ロブリン可変領域配列と同一または実質的に同一である配列を含み、マウスADAM6タ
ンパク質をコードするヌクレオチド配列を含む配列が、該上流ホモロジーアームと該下流
ホモロジーアームの間に配置されている。特定に実施形態において、上記マウスADAM
6遺伝子をコードする配列は、野生型マウスの場合に該マウスADAM6が連結している
マウスプロモーターに作動可能に連結している。
1つの態様では、(a)ヒト可変領域遺伝子セグメントヌクレオチド配列と同一または
実質的に同一であるヌクレオチド配列と(b)マウスにおいて機能的であるマウスADA
M6またはそのオルソログもしくはホモログもしくは断片をコードするヌクレオチド配列
とを含むターゲティングベクターを提供する。
1つの実施形態において、上記ターゲティングベクターは、上記マウスADAM6をコ
ードする配列に作動可能に連結しているプロモーターをさらに含む。特定の実施形態にお
いて、上記プロモーターは、マウスADAM6プロモーターである。
1つの態様では、マウス免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座を改変するためのヌクレオチ
ド構築物であって、少なくとも1つの部位特異的リコンビナーゼ認識部位と、マウスにお
いて機能的であるADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホモログもしくは
断片をコードする配列とを含む構築物を提供する。
一態様では、23マーのスペースを置いたRSSと上流および下流で近接するヒトD
遺伝子セグメントを含む核酸構築物が提供される。特定の実施形態では、上記核酸構築物
が、ヒトVκ遺伝子セグメントを含むヒトゲノム配列に相同なホモロジーアームを含む。
一実施形態では、ターゲティング構築物は、23マーのスペースを置いたRSSと上流お
よび下流で各々が近接する、全てのまたは実質的に全てのヒトD遺伝子セグメントを含
む。
一態様では、12マーのスペースを置いたRSSと上流で近接するヒトJκ遺伝子セグ
メントを含む核酸構築物が提供される。特定の実施形態では、上記核酸構築物が、23マ
ーのスペースを置いたRSSと上流および下流で近接するヒトゲノムD遺伝子配列に対
し相同性を含有する第1のホモロジーアームを含む。一実施形態では、上記核酸構築物が
、ヒトゲノムJ遺伝子配列に対し相同性を含有するか、またはマウス重鎖定常領域配列に
対し相同性を含有するか、またはマウス定常領域重鎖配列の上流のJ−C遺伝子間配列に
対し相同性を含有する第2のホモロジーアームを含む。
一態様では、23マーのスペースを置いたRSSと下流で近接するヒトVλセグメント
、12マーのスペースを置いたRSSと上流および下流で近接するヒトDセグメント、
ならびに23マーのスペースを置いたRSSと上流で近接するJκセグメント、23マー
のスペースを置いたRSSと上流で近接するヒトJλセグメント、および、23マーのス
ペースを置いたRSSと上流で近接するヒトJセグメントから選択されるヒトJセグメ
ントを含む核酸構築物が提供される。一実施形態では、上記構築物が、マウス定常領域配
列、マウスJ−C遺伝子間配列、および/またはヒトVλ配列に対し相同性を含有するホ
モロジーアームを含む。
一実施形態では、上記核酸構築物が、上記ヒトλ軽鎖遺伝子座のクラスターAの断片を
含むヒトλ軽鎖可変領域配列を含む。特定の実施形態では、上記ヒトλ軽鎖遺伝子座のク
ラスターAの断片が、hVλ3−27〜hVλ3−1に及ぶ。
一実施形態では、上記核酸構築物が、上記ヒトλ軽鎖遺伝子座のクラスターBの断片を
含むヒトλ軽鎖可変領域配列を含む。特定の実施形態では、上記ヒトλ軽鎖遺伝子座のク
ラスターBの断片が、hVλ5−52〜hVλ1−40に及ぶ。
一実施形態では、核酸構築物が、クラスターAのゲノム断片およびクラスターBのゲノ
ム断片を含むヒトλ軽鎖可変領域配列を含む。一実施形態では、上記ヒトλ軽鎖可変領域
配列が、クラスターAの少なくとも1つの遺伝子セグメントおよびクラスターBの少なく
とも1つの遺伝子セグメントを含む。
一実施形態では、上記ヒトλ軽鎖可変領域配列が、クラスターBの少なくとも1つの遺
伝子セグメントおよびクラスターCの少なくとも1つの遺伝子セグメントを含む。
一態様では、通常天然ではJκセグメント、Jセグメント、Vλセグメント、または
セグメントのいずれかと隣接して見出される、23マーのスペースを置いたRSSと
上流および下流で近接するヒトDセグメントを含む核酸構築物が提供される。一実施形
態では、上記核酸構築物が、ヒトV−J遺伝子間領域に相同であるか、またはヒトV遺伝
子セグメントを含むヒトゲノム配列に相同な、第1のホモロジーアームを含む。一実施形
態では、上記核酸構築物が、ヒト重鎖定常領域配列またはマウス重鎖定常領域配列に相同
な、第2のホモロジーアームを含む。特定の実施形態では、上記ヒト重鎖定常領域配列ま
たはマウス重鎖定常領域配列が、C1配列、ヒンジ配列、C2配列、C3配列、お
よびこれらの組合せから選択される。一実施形態では、上記核酸構築物が、上流で12マ
ーのRSSと隣接するヒトJ遺伝子セグメントを含む。一実施形態では、上記核酸構築物
が、12マーのRSSと上流で隣接するJ遺伝子セグメントに対し相同性を含有する第2
のホモロジーアームを含む。一実施形態では、上記J遺伝子セグメントが、ヒトJκセグ
メント、ヒトJλセグメント、およびヒトJセグメントから選択される。
一態様では、23マーのスペースを置いたRSSと上流および下流で近接するヒトD
セグメント、ならびに部位特異的リコンビナーゼ認識配列、例えば、Creタンパク質、
Flpタンパク質、またはDreタンパク質などの部位特異的リコンビナーゼにより認識
される配列を含む核酸構築物が提供される。
一態様では、ヒトVλセグメントまたはヒトVκセグメント、12マーまたは23マー
のスペースを置いたRSSと上流および下流で近接するDセグメント、ならびに12マ
ーまたは23マーのスペースを置いたRSSを伴うヒトJセグメントを含み、ここで上記
12マーまたは23マーのスペースを置いたRSSが、ヒトJセグメントに対して(すな
わち、転写方向に関して)すぐの5’側に位置する核酸構築物が提供される。一実施形態
では、上記構築物が、23マーのスペースを置いたRSSと3’側で近接するヒトVλセ
グメント、12マーのスペースを置いたRSSと上流および下流で近接するヒトDセグ
メント、ならびに、23マーのスペースを置いたRSSと5’側で近接するヒトJκセグ
メントを含む。一実施形態では、上記構築物が、12マーのスペースを置いたRSSと3
’側で近接するヒトVκ、23マーのスペースを置いたRSSと上流および下流で近接す
るヒトDセグメント、ならびに、12マーのスペースを置いたRSSと5’側で近接す
るヒトJλセグメントを含む。
一態様では、ターゲティングベクターであって、(a)ヒトターゲティングアームおよ
びマウスターゲティングアームから独立して選択され、そのベクターを、内因性免疫グロ
ブリンV領域遺伝子の遺伝子座または改変された免疫グロブリンV領域遺伝子の遺伝子座
へと方向付ける、第1のターゲティングアームおよび第2のターゲティングアームと、(
b)(i)hVκ4−1〜hVκ1−6およびJκ1、(ii)hVκ4−1〜hVκ1
−6およびJκ1〜Jκ2、(iii)hVκ4−1〜hVκ1−6およびJκ1〜Jκ
3、(iv)hVκ4−1〜hVκ1−6およびJκ1〜Jκ4、(v)hVκ4−1〜
hVκ1−6およびJκ1〜Jκ5、(vi)hVκ3−7〜hVκ1−16、(vii
)hVκ1−17〜hVκ2−30、(viii)hVκ3−31〜hVκ2−40、お
よび(ix)これらの組合せからなる群から選択される、ヒトV遺伝子セグメントの隣
接配列、またはヒトV遺伝子セグメントおよび少なくとも1つのヒトJκ遺伝子セグメ
ントの隣接配列とを含む、ターゲティングベクターが提供される。
一実施形態では、上記ベクターを、内因性免疫グロブリン遺伝子座または改変された免
疫グロブリン遺伝子座へと方向付けるターゲティングアームが、該内因性免疫グロブリン
遺伝子座または改変された免疫グロブリン遺伝子座における配列と同一であるか、または
実質的に同一である。
1つの態様では、遺伝子改変マウスを作製するための方法を提供し、この方法は、該マ
ウスの内因性ADAM6遺伝子座の(免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントの転写を基準
にして)上流の1つまたは複数の免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントを、1つまたは複
数のヒト免疫グロブリン軽鎖および/または重鎖遺伝子セグメントで置き換える工程、お
よび該マウスの該ADAM6遺伝子座の(免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントの転写を
基準にして)下流の1つまたは複数の免疫グロブリン遺伝子セグメントを、1つまたは複
数のヒト免疫グロブリン重鎖または軽鎖の遺伝子セグメントで置き換える工程を含む。1
つの実施形態において、上記マウスの内因性ADAM6遺伝子座の上流の1つまたは複数
の内因性免疫グロブリン遺伝子セグメントを置き換える1つまたは複数のヒト免疫グロブ
リン遺伝子セグメントは、V遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記マ
ウスの内因性ADAM6遺伝子座の上流の1つまたは複数の内因性免疫グロブリン遺伝子
セグメントを置き換える、上記ヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントは、VおよびD遺伝
子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記マウスの内因性ADAM6遺伝子座
の下流の1つまたは複数の内因性免疫グロブリン遺伝子セグメントを置き換える、上記1
つまたは複数のヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントは、J遺伝子セグメントを含む。1
つの実施形態において、上記マウスの内因性ADAM6遺伝子座の下流の1つまたは複数
の内因性免疫グロブリン遺伝子セグメントを置き換える、上記1つまたは複数のヒト免疫
グロブリン遺伝子セグメントは、DおよびJ遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態に
おいて、上記マウスの内因性ADAM6遺伝子座の下流の1つまたは複数の内因性免疫グ
ロブリン遺伝子セグメントを置き換える、上記1つまたは複数のヒト免疫グロブリン遺伝
子セグメントは、V、DおよびJ遺伝子セグメントを含む。
1つの態様では、遺伝子改変マウスを作製するための方法を提供し、この方法は、該マ
ウスの内因性ADAM6遺伝子座の(免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントの転写を基準
にして)上流の1つまたは複数の免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントを、1つまたは複
数のヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子セグメントで置き換える工程、および該マウスの該A
DAM6遺伝子座の(免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントの転写を基準にして)下流の
1つまたは複数の免疫グロブリン遺伝子セグメントを、1つまたは複数のヒト免疫グロブ
リン軽鎖セグメントで置き換える工程を含む。1つの実施形態において、上記マウスの内
因性ADAM6遺伝子座の上流の1つまたは複数の内因性免疫グロブリン遺伝子セグメン
トを置き換える、上記1つまたは複数のヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントは、V遺伝
子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記マウスの内因性ADAM6遺伝子座
の上流の1つまたは複数の内因性免疫グロブリン遺伝子セグメントを置き換えるヒト免疫
グロブリン遺伝子セグメントは、VおよびJ遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態に
おいて、上記マウスの内因性ADAM6遺伝子座の下流の1つまたは複数の内因性免疫グ
ロブリン遺伝子セグメントを置き換える、上記1つまたは複数のヒト免疫グロブリン遺伝
子セグメントは、J遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記マウスの内
因性ADAM6遺伝子座の下流の1つまたは複数の内因性免疫グロブリン遺伝子セグメン
トを置き換える、上記1つまたは複数のヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントは、Vおよ
びJ遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記マウスの内因性ADAM6
遺伝子座の下流の1つまたは複数の内因性免疫グロブリン遺伝子セグメントを置き換える
、上記1つまたは複数のヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントは、V遺伝子セグメントを
含む。
特定の実施形態では、上記V遺伝子セグメントはV遺伝子セグメントである。別の特
定の実施形態では、上記J遺伝子セグメントはJ遺伝子セグメントである。
1つの実施形態では、上記ADAM6遺伝子の上流および/または下流の上記1つまた
は複数の免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントを多能性細胞、人工多能性細胞、または全
能性細胞中で置き換えて、遺伝子改変前駆細胞を形成し;該遺伝子改変前駆細胞を宿主に
導入し;そして、該遺伝子改変前駆細胞を含む該宿主を妊娠させて、該遺伝子改変前駆細
胞に由来するゲノムを含むマウスを形成する。1つの実施形態において、上記宿主は胚で
ある。特定の実施形態において、上記宿主は、マウス前桑実胚(pre−morula)
(例えば8または4細胞期)、4倍体胚、胚性細胞の集合体、または胚盤胞から選択され
る。
1つの態様では、遺伝子改変マウスを作製する方法を提供し、この方法は、マウス免疫
グロブリン遺伝子セグメントとマウスADAM6(または雄マウスにおいて機能的なその
オルソログもしくはホモログもしくは断片)ヌクレオチド配列とを含むマウスヌクレオチ
ド配列を、ヒト免疫グロブリン遺伝子セグメントを含む配列で置き換えて、第一のキメラ
遺伝子座を形成する工程、その後、マウスADAM6コード配列(またはそのオルソログ
もしくはホモログもしくは機能的断片をコードする配列)を、上記ヒト免疫グロブリン遺
伝子セグメントを含む配列に挿入して、第二のキメラ遺伝子座を形成する工程を含む。
1つの実施形態において、上記第二のキメラ遺伝子座は、ヒト免疫グロブリン重鎖可変
遺伝子セグメント(V)を含む。1つの実施形態において、上記第二のキメラ遺伝子座
は、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セグメント(V)を含む。特定の実施形態にお
いて、上記第二のキメラ遺伝子座は、ヒトD遺伝子セグメントおよびヒトJ遺伝子セ
グメントに作動可能に連結しているヒトV遺伝子セグメントまたはヒトV遺伝子セグ
メントを含む。特定の実施形態では、上記第二のキメラ遺伝子座は、ヒトJ遺伝子セグ
メントまたはヒトJ遺伝子セグメントに作動可能に連結しているヒトV遺伝子セグメ
ントを含む。さらなる特定の実施形態において、上記第二のキメラ遺伝子座は、マウスC
2+C3配列と融合するヒトC1配列、またはヒトC1およびヒトヒンジ配列を
含む第三のキメラ遺伝子座に作動可能に連結している。
1つの態様では、(a)雄マウスにおける内因性マウスADAM6活性の低減または消
去を生じさせる結果となるマウス重鎖免疫グロブリン遺伝子座の第1の改変を行う工程;
および(b)雄マウスにおいて機能的であるADAM6活性を該マウスに付与する核酸配
列を付加するように第2の改変を行う工程を含む、マウスの重鎖免疫グロブリン遺伝子座
を改変するための方法が提供される。
1つの実施形態において、上記第1の改変は、ヒト免疫グロブリン配列の付加、または
マウス免疫グロブリン配列のヒト免疫グロブリン配列での置き換えを含む。
1つの実施形態において、上記ヒト免疫グロブリン配列は、重鎖配列である。1つの実
施形態において、上記ヒト免疫グロブリン配列は、軽鎖配列である。
1つの実施形態において、上記第1および上記第2の改変は、単一のES細胞において
行われ、該単一のES細胞は、上記マウスを作製するために宿主胚へと導入される。
1つの態様では、本明細書に記載のマウスの、野生型マウスである、または遺伝子改変
されている第2のマウスとの交配の後代が提供される。
1つの態様では、妊性雄マウスを作製するための、マウスADAM6遺伝子座または配
列を含む異所性ヌクレオチド配列を含むマウスの使用を提供し、この使用は、上記マウス
ADAM6遺伝子座または配列を含む上記異所性ヌクレオチド配列を含むマウスを、機能
的内因性ADAM6遺伝子座または配列を欠いているマウスと交配させること、および該
異所性ADAM6遺伝子座もしくは配列を有する後代を産生できる雌である後代を得るこ
と、または該異所性ADAM6遺伝子座もしくは配列を含む雄であって、野生型雄マウス
によって示される妊性とほぼ同じである妊性を示す雄である後代を得ることを含む。
1つの態様では、機能的内因性ADAM6配列を欠くマウスに異所性ADAM6配列を
導入するための、本明細書に記載のマウスの使用を提供し、この使用は、本明細書に記載
のマウスと、該機能的内因性ADAM6配列を欠くマウスとを交配させることを含む。
1つの態様では、異所性ADAM6配列を有するマウスを作製するための、本明細書に
記載のマウスからの遺伝子材料の使用を提供する。1つの実施形態において、上記使用は
、本明細書に記載のマウスの細胞の核を使用する核移植を含む。1つの実施形態において
、上記使用は、本明細書に記載のマウスの細胞を、該細胞に由来する動物を産生するため
にクローングすることを含む。1つの実施形態において、上記使用は、上記異所性ADA
M6配列を含むマウスを作製するためのプロセスにおける、本明細書に記載のマウスの精
子または卵子の利用を含む。
1つの態様では、改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む妊性雄マウスを作製するため
の方法であって、内因性重鎖免疫グロブリン遺伝子座の改変を含む第一のマウス生殖細胞
を、雄マウスにおいて機能的であるADAM6遺伝子またはそのオルソログもしくはホモ
ログもしくは断片を含む第二のマウス生殖細胞で受精させる工程;受精細胞を形成する工
程;上記受精細胞を胚へと発生させる工程;および代理母において上記胚を妊娠させてマ
ウスを得る工程を含む方法を提供する。
1つの実施形態において、上記受精は、雄マウスと雌マウスを交配させることによって
達成される。1つの実施形態では、上記雌マウスが上記ADAM6遺伝子またはそのオル
ソログもしくはホモログもしくは断片を含む。1つの実施形態では、上記雄マウスが上記
ADAM6遺伝子またはそのオルソログもしくはホモログもしくは断片を含む。
1つの態様では、免疫グロブリン重鎖遺伝子座の改変を含むゲノムを有するマウスの妊
性を回復させるまたは強化するための、マウスADAM6タンパク質またはそのオルソロ
グもしくはホモログまたは対応するADAM6タンパク質の機能的断片をコードする核酸
配列の使用を提供し、この場合の改変は、内因性ADAM6機能を低減させるまたは消去
する。
1つの実施形態では、上記核酸配列を上記マウスのゲノムの異所位置に組み込む。1つ
の実施形態では、上記核酸配列を上記マウスのゲノムの内因性免疫グロブリン遺伝子座に
組み込む。特定の実施形態において、上記内因性免疫グロブリン遺伝子座は、重鎖遺伝子
座である。1つの実施形態では、上記核酸配列を上記マウスのゲノムの内因性免疫グロブ
リン遺伝子座以外の位置に組み込む。
1つの態様では、内因性重鎖遺伝子座で、マウスの1つまたは複数の免疫グロブリン重
鎖遺伝子セグメントを1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子セグメントで置き
換える工程を含む、遺伝子改変されたマウスを作製するための方法が提供される。1つの
実施形態において、上記置き換えは、すべての、または実質的にすべての機能的マウス免
疫グロブリン重鎖セグメント(すなわち、V、D、およびJセグメント)の、1つ
または複数の機能的ヒト軽鎖セグメント(すなわち、VおよびJセグメント)での置
き換えである。1つの実施形態において、上記置き換えは、すべての、または実質的にす
べての機能的マウス重鎖V、D、およびJセグメントの、すべての、または実質的
にすべてのヒトVλまたはVκセグメントおよび少なくとも1つのJλまたはJκセグメ
ントでの置き換えである。特定の実施形態において、上記置き換えは、すべての、または
実質的にすべての機能的ヒトJλまたはJκセグメントを包含する。
1つの態様では、内因性重鎖免疫グロブリン可変セグメント(V、D、およびJ
)を少なくとも1つのヒトVλまたはVκセグメントおよび少なくとも1つのヒトJλま
たはJκセグメントで置き換える工程を含む、マウス重鎖定常領域と融合した、ヒト免疫
グロブリンVλもしくはVκおよび/またはJλもしくはJκセグメントに由来する配列
を含むポリペプチドを発現するマウスを作製するための方法が提供され、該置き換えは、
多能性、人工多能性、または全能性マウス細胞に存在して遺伝子改変マウス前駆細胞を形
成し、該遺伝子改変マウス前駆細胞はマウス宿主へと導入され、該遺伝子改変前駆細胞を
含む該マウス宿主を妊娠させて、該遺伝子改変マウス前駆細胞に由来するゲノムを含むマ
ウスを形成する。1つの実施形態において、上記宿主は、胚である。特定の実施形態にお
いて、上記宿主は、マウス前桑実胚(例えば8または4細胞期)、4倍体胚、胚性細胞の
集合体、または胚盤胞から選択される。
一態様では、本明細書で記載される遺伝子改変マウスを作製するための方法であって、
核移植によって本明細書で記載される改変を含有する核酸を細胞へと導入する工程と、適
切な条件下で該細胞を維持して、本明細書で記載されるマウスへと発生させる工程(例え
ば、該細胞を培養する工程、および代理母体において該細胞を含む胚を懐胎させる工程を
含めた)とを含む方法が提供される。
一態様では、改変マウスを作製するための方法であって、マウスES細胞またはマウス
多能性細胞もしくはマウス全能性細胞もしくはマウス人工多能性細胞を、本明細書で記載
される通り、免疫グロブリン重鎖定常配列に作動可能に連結した、1つまたは複数の再配
列していない免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セグメントを包含するように改変する工程と
、該ES細胞を培養する工程と、その培養ES細胞を宿主胚へと導入してキメラ胚を形成
する工程と、該キメラ胚を適切な宿主マウスへと導入して改変マウスへと発生させる工程
とを含む方法が提供される。一実施形態では、上記1つまたは複数の再配列していない免
疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメントが、ヒトλ遺伝子セグメントまたはヒトκ遺
伝子セグメントである。一実施形態では、上記1つまたは複数の再配列していない免疫グ
ロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメントが、ヒトVλセグメントまたはヒトVκセグメン
トおよび1つまたは複数のJλセグメント、Jκセグメント、またはJセグメントを含
む。一実施形態では、上記重鎖定常遺伝子配列が、C1配列、ヒンジ配列、C2配列
、C3配列、およびこれらの組合せから選択されるヒト配列である。一実施形態では、
上記1つまたは複数の再配列していない免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セグメントにより
、上記内因性重鎖遺伝子座において、全てのまたは実質的に全ての機能的な内因性重鎖可
変領域遺伝子セグメントを置き換え、上記重鎖定常配列が、C1配列、ヒンジ配列、C
2配列、およびC3配列を含むマウス配列である。
一態様では、ヒトλまたはκ軽鎖可変ドメインおよびヒトまたはマウス重鎖定常領域配
列を含むタンパク質を含めた、1つまたは複数のκ軽鎖および/またはλ軽鎖可変領域免
疫グロブリン配列ならびに免疫グロブリン重鎖定常領域配列を含むタンパク質を作製する
ための核酸構築物、細胞、胚、マウス、および方法が提供される。
1つの態様では、本明細書に記載のマウスにおいて産生される、免疫グロブリン可変領
域をコードするヌクレオチド配列が提供される。
1つの態様では、本明細書に記載のマウスにおいて産生される抗体の重鎖または軽鎖可
変領域アミノ酸配列が提供される。
1つの態様では、本明細書に記載のマウスにおいて産生される抗体の可変領域をコード
する重鎖または軽鎖可変領域ヌクレオチド配列が提供される。
1つの態様では、本明細書に記載のマウスにおいて産生される抗体またはその抗原結合
断片(例えば、Fab、F(ab)、scFv)が提供される。
1つの態様では、軽鎖(すなわち、カッパ(κ)および/またはラムダ(λ))免疫グ
ロブリン可変ドメインに由来するが、完全長重鎖免疫グロブリン可変ドメインに由来しな
い免疫グロブリン可変ドメインを含む結合タンパク質が記載される。遺伝子改変されたマ
ウスを含む、結合タンパク質を作製するための方法および組成物もまた提供される。
1つの態様では、本明細書に記載のマウスを対象の抗原で免疫する工程、および該マウ
スが該対象の抗原を特異的に結合する抗原結合タンパク質を産生することを可能にする条
件下で該マウスを維持する工程を含む、免疫グロブリン重鎖可変ドメインを含まない抗原
結合タンパク質を作製するための方法が提供される。
1つの態様では、本明細書に記載のマウスを対象の抗原で免疫する工程、および該マウ
スが該対象の抗原を特異的に結合する抗原結合タンパク質を産生することを可能にする条
件下で該マウスを維持する工程を含む、重鎖定常領域配列と近接した第1の免疫グロブリ
ン軽鎖可変ドメイン、および軽鎖定常配列と近接している第2の免疫グロブリン軽鎖可変
ドメインを含む抗原結合タンパク質を作製するための方法が提供される。
1つの態様では、重鎖定常領域配列と近接した免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含み
、免疫グロブリン軽鎖を欠く抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、内因性
κおよびλ遺伝子座のノックアウトを含む(または非機能的内因性κおよび/またはλ遺
伝子座を含む)本明細書に記載のマウスを対象の抗原で免疫する工程、および該マウスが
該対象の抗原を特異的に結合する抗原結合タンパク質を産生することを可能にする条件下
で該マウスを維持する工程を含む、方法が提供される。
1つの態様では、免疫グロブリン可変領域ヌクレオチド配列を作製するための本明細書
に記載のマウスの使用が提供される。1つの実施形態において、上記可変領域ヌクレオチ
ド配列は、再配列したV、D、およびJ遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態
において、上記可変領域ヌクレオチド配列は、再配列したV、D、およびJ遺伝子
セグメントを含む。1つの実施形態において、上記可変領域ヌクレオチド配列は、再配列
したVκおよびJκ遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記可変領域ヌ
クレオチド配列は、再配列したVλおよびJλ遺伝子セグメントを含む。
1つの態様では、完全ヒトFabまたは完全ヒトF(ab)を作製するための本明細
書に記載のマウスの使用が提供される。1つの実施形態において、上記完全ヒトFabま
たは完全ヒトF(ab)は、再配列したV、D、およびJ遺伝子セグメントを含
む。1つの実施形態において、上記完全ヒトFabまたは完全ヒトF(ab)は、再配
列したV、D、およびJ遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記
完全ヒトFabまたは完全ヒトF(ab)は、再配列したVκおよびJκ遺伝子セグメ
ントを含む。1つの実施形態において、上記完全ヒトFabまたは完全ヒトF(ab)
は、再配列したVλおよびJλ遺伝子セグメントを含む。
1つの態様では、完全ヒトFab(ヒト軽鎖定常領域と融合した第1のヒトV、およ
びヒト重鎖定常領域配列と融合した第2のヒトV)または完全ヒトF(ab)を作製
するための本明細書に記載のマウスの使用が提供される。
1つの態様では、不死化細胞系を作製するための本明細書に記載のマウスの使用が提供
される。1つの実施形態において、上記不死化細胞系は、マウス定常領域核酸配列を含む
核酸配列に作動可能に連結した、ヒトVλまたはVκドメインをコードする核酸配列を含
む。1つの実施形態において、上記不死化細胞系は、ヒト可変ドメインを含む抗体を発現
する。特定の実施形態において、上記ヒト可変ドメインは、軽鎖可変ドメインである。
1つの態様では、ハイブリドーマまたはクアドローマを作製するための、本明細書に記
載のマウスの使用を提供する。1つの実施形態において、上記ハイブリドーマまたはクア
ドローマは、対象の抗原を結合するヒト可変ドメインを含むポリペプチドを発現する。
1つの態様では、ヒト軽鎖可変領域を含有するファージライブラリーを作製するための
、本明細書に記載のマウスの使用を提供する。1つの実施形態において、上記軽鎖可変領
域は、ヒトVκ領域である。
1つの態様では、ヒト抗原結合タンパク質を作製するための可変領域配列を生成するた
めの、本明細書に記載のマウスの使用を提供し、この使用は、(a)本明細書に記載のマ
ウスを対象の抗原で免疫すること、(b)(a)の免疫したマウスからリンパ球を単離す
ること、(c)上記リンパ球を1つまたは複数の標識抗体に曝露すること、(d)上記対
象の抗原に結合できるリンパ球を同定すること、および(e)上記リンパ球からの1つま
たは複数のヒト軽鎖可変領域核酸配列を増幅し、それによって可変領域配列を生成するこ
とを含む。
1つの実施形態では、上記リンパ球を上記マウスの脾臓に由来する。1つの実施形態で
は、上記リンパ球を上記マウスのリンパ節に由来する。1つの実施形態では、上記リンパ
球を上記マウスの骨髄に由来する。
1つの実施形態において、上記標識抗体は、蛍光団結合体化抗体である。1つの実施形
態において、1つまたは複数の上記蛍光団結合体化抗体は、IgM、IgGおよび/また
はその組み合わせから選択される。
1つの実施形態において、上記リンパ球は、B細胞である。
1つの実施形態において、上記1つまたは複数の可変領域核酸配列は、軽鎖可変領域配
列を含む。特定の実施形態において、上記軽鎖可変領域配列は、免疫グロブリンκ軽鎖可
変領域配列である。1つの実施形態において、上記1つまたは複数の可変領域核酸配列は
、λ軽鎖可変領域配列である。
1つの実施形態では、ヒト抗原結合タンパク質を作製するための1つまたは複数のκ軽
鎖可変領域配列を生成するための、本明細書に記載のマウスの使用を提供し、この使用は
、(a)本明細書に記載のマウスを対象の抗原で免疫すること、(b)(a)の免疫した
マウスから脾臓を単離すること、(c)上記脾臓からのBリンパ球を1つまたは複数の標
識抗体に曝露すること、(d)上記対象の抗原に結合できる(c)のBリンパ球を同定す
ること、および(e)上記Bリンパ球からのκ軽鎖可変領域核酸配列を増幅し、それによ
って該κ軽鎖可変領域配列を生成することを含む。
1つの実施形態において、ヒト抗原結合タンパク質を作製するためのκ軽鎖可変領域配
列を生成するための、本明細書に記載のマウスの使用を提供し、この使用は、(a)本明
細書に記載のマウスを対象の抗原で免疫すること、(b)(a)の免疫したマウスから1
つまたは複数のリンパ節を単離すること、(c)上記1つまたは複数のリンパ節からのB
リンパ球を1つまたは複数の標識抗体に曝露すること、(d)上記対象の抗原に結合でき
る(c)のBリンパ球を同定すること、および(e)上記Bリンパ球からのκ軽鎖可変領
域核酸配列を増幅し、それによって該κ軽鎖可変領域配列を生成することを含む。
1つの実施形態では、ヒト抗原結合タンパク質を作製するためのκ軽鎖可変領域配列を
生成するための、本明細書に記載のマウスの使用を提供し、この使用は、(a)本明細書
に記載のマウスを対象の抗原で免疫すること、(b)(a)の免疫したマウスから骨髄を
単離すること、(c)上記骨髄からのBリンパ球を1つまたは複数の標識抗体に曝露する
こと、(d)上記対象の抗原に結合できる(c)のBリンパ球を同定すること、および(
e)上記Bリンパ球からのκ軽鎖可変領域核酸配列を増幅し、それによって該κ軽鎖可変
領域配列を生成することを含む。様々な実施形態において、上記1つまたは複数の標識抗
体は、IgM、IgGおよび/またはその組み合わせから選択される。
様々な実施形態では、ヒト抗原結合タンパク質を作製するためのκ軽鎖可変領域配列を
生成するための、本明細書に記載のマウスの使用を提供し、この使用は、増幅κ軽鎖可変
領域配列をヒト重もしくは軽鎖定常領域配列または必要に応じてヒト重鎖可変領域配列に
融合させること、融合した配列を細胞において発現させること、および発現された配列を
回収し、それによってヒト抗原結合タンパク質を産生させることをさらに含む。
様々な実施形態において、上記ヒト重鎖定常領域は、IgM、IgD、IgA、IgE
およびIgGから選択される。様々な特定の実施形態において、上記IgGは、IgG1
、IgG2、IgG3およびIgG4から選択される。様々な実施形態において、上記ヒ
ト重鎖定常領域は、C1、ヒンジ、C2、C3、C4またはその組み合わせを含
む。様々な実施形態において、上記軽鎖定常領域は、免疫グロブリンκ定常領域である。
様々な実施形態において、上記細胞は、HeLa細胞、DU145細胞、Lncap細胞
、MCF−7細胞、MDA−MB−438細胞、PC3細胞、T47D細胞、THP−1
細胞、U87細胞、SHSY5Y(ヒト神経芽腫)細胞、Saos−2細胞、Vero細
胞、CHO細胞、GH3細胞、PC12細胞、ヒト網膜細胞(例えば、PER.C6(商
標)細胞)およびMC3T3細胞から選択される。特定の実施形態において、上記細胞は
、CHO細胞である。
1つの態様において、対象の抗原に対して特異的なヒト軽鎖可変領域を産生させるため
の方法を提供し、この方法は、本明細書に記載のマウスを該抗原で免疫する工程、該抗原
に対して特異的なヒト軽鎖可変領域を産生するマウスから少なくとも1つの細胞を単離す
る工程、該抗原に対して特異的な軽鎖可変領域を含むヒト抗原結合タンパク質を産生する
少なくとも1つの細胞を産生する工程、および該ヒト抗原結合タンパク質を産生する少な
くとも1つの細胞を培養する工程、および該ヒト抗原結合タンパク質を得る工程を含む。
1つの実施形態では、上記ヒト軽鎖可変領域はヒトVκ領域である。
様々な実施形態において、上記抗原に対して特異的なヒト軽鎖可変領域を産生するマウ
スから単離される少なくとも1つの細胞は、脾細胞またはB細胞である。
様々な実施形態において、上記抗原結合タンパク質は、抗体である。
様々な実施形態において、上記対象の抗原での免疫を、タンパク質、DNA、DNAと
タンパク質の組み合わせ、または該抗原を発現する細胞を用いて行う。
1つの態様では、免疫グロブリン可変領域またはその断片をコードする核酸配列を作製
するための、本明細書に記載のマウスの使用を提供する。1つの実施形態では、上記核酸
配列を使用して、ヒト抗体またはその抗原結合断片を作製する。1つの実施形態では、上
記マウスを使用して、抗体、多重特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、scFv、ビ
スscFv、ダイアボディー、トリアボディー、テトラボディー、V−NAR、VHH
、F(ab)、F(ab)、DVD(すなわち、二重可変ドメイン抗原結合タンパ
ク質)、SVD(すなわち、単一可変ドメイン抗原結合タンパク質)または二重特異性T
細胞エンゲージャー(bispecific T−cell engager:BiTE
)から選択される抗原結合タンパク質を作製する。
1つの態様では、ヒト疾患または障害の処置のために、薬物(例えば、抗原結合タンパ
ク質)を製造するための、または薬物(例えば、抗原結合タンパク質)の可変配列をコー
ドする配列を製造するための、本明細書に記載のマウスの使用を提供する。
一態様では、第2のヒト軽鎖免疫グロブリン可変配列(V2)とコグネイトである、
第1のヒト軽鎖免疫グロブリン可変配列(V1)をコードする核酸配列を作製するため
の、本明細書で記載されるマウスの使用であって、ここで、ヒト免疫グロブリン軽鎖定常
領域(ポリペプチド1)と融合している該V1が、ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域(
ポリペプチド2)と融合しているV2とともに、ポリペプチド1/ポリペプチド2の二
量体として発現してV1−V2抗体を形成する。
一態様では、ヒト免疫グロブリン重鎖配列と融合しているヒト免疫グロブリン軽鎖可変
配列をコードする核酸配列を作製するための、本明細書で記載されるマウスの使用であっ
て、ここで該核酸配列がヒトV−Cポリペプチドをコードし、ここで該ヒトV−C
ポリペプチドが二量体として発現し、かつ、ここで該二量体が免疫グロブリン軽鎖の非
存在下において(例えば、ヒトλ軽鎖またはヒトκ軽鎖の非存在下において)発現する。
一実施形態では、そのV−C二量体が、λ軽鎖の非存在下において、および、κ軽鎖
の非存在下において、対象の抗原に特異的に結合する。
一態様では、免疫グロブリン可変ドメインの全部または一部をコードする核酸配列を作
製するための、本明細書で記載されるマウスの使用。一実施形態では、上記免疫グロブリ
ン可変ドメインが、ヒトVλドメインまたはヒトVκドメインである。
一態様では、マウス、細胞、または治療用タンパク質(例えば、抗体または他の抗原結
合タンパク質)を製造するための、本明細書で記載される核酸構築物の使用が提供される
一態様では、ヒト用治療剤を製造するための細胞系を作製するための、本明細書で記載
されるマウス由来の核酸配列の使用が提供される。一実施形態では、上記ヒト用治療剤が
、ヒト重鎖定常配列と融合しているヒト軽鎖可変配列(例えば、ヒトVλセグメントまた
はヒトVκセグメントに由来するヒト軽鎖可変配列)を含む結合タンパク質である。一実
施形態では、上記ヒト用治療剤が、ヒトλ免疫グロブリン軽鎖またはヒトκ免疫グロブリ
ン軽鎖である第1のポリペプチド、およびヒト重鎖定常配列と融合しているヒトVλ可変
配列またはヒトVκ可変配列を含む第2のポリペプチドを含む。
一態様では、ヒトCドメインと融合させた、体細胞変異させた、ヒトVドメインを
含むポリペプチドをコードするDNA構築物でトランスフェクトした、哺乳動物細胞を含
む発現系が提供される。
一実施形態では、上記発現系が、ヒトCドメインと融合している免疫グロブリンV
ドメインをコードするヌクレオチド配列をさらに含み、ここで該ヒトCドメインと融合
している該Vドメインが、上記ヒトCドメインと融合しているVドメインとのコグ
ネイト軽鎖である。
一実施形態では、上記哺乳動物細胞が、CHO細胞、COS細胞、Vero細胞、29
3細胞、およびウイルス遺伝子を発現する網膜細胞(例えば、PER.C6(商標)細胞
)から選択される。
一態様では、結合タンパク質を作製するための方法であって、Vドメインをコードす
るヌクレオチド配列を、本明細書で記載されるマウスの細胞に由来するC領域に融合し
ているV領域をコードする遺伝子から得る工程と、ヒトC領域をコードする遺伝子と
ともにインフレームで該V領域配列をコードするヌクレオチド配列をクローニングして
ヒト結合タンパク質配列を形成し、適切な細胞において上記ヒト結合タンパク質配列を発
現させる工程とを含む方法が提供される。
一実施形態では、上記マウスを対象の抗原で免疫し、上記C領域に融合しているV
領域が、対象の抗原エピトープに特異的に結合する(例えば、マイクロモル濃度、ナノモ
ル濃度、またはピコモル濃度の範囲にあるKで特異的に結合する)。一実施形態では、
上記C領域に融合しているV領域をコードするヌクレオチド配列を、上記マウスにお
いて体細胞変異させる。
一実施形態では、上記適切な細胞が、B細胞、ハイブリドーマ、クァドローマ、CHO
細胞、COS細胞、293細胞、HeLa細胞、およびウイルス核酸配列を発現するヒト
網膜細胞(例えば、PERC.6(商標)細胞)から選択される。
一実施形態では、上記C領域が、ヒトIgGアイソタイプを含む。特定の実施形態で
は、上記ヒトIgGが、IgG1、IgG2、およびIgG4から選択される。別の特定
の実施形態では、上記ヒトIgGが、IgG1である。別の特定の実施形態では、上記ヒ
トIgGが、IgG4である。別の特定の実施形態では、上記ヒトIgG4が、改変され
たIgG4である。一実施形態では、上記改変されたIgG4が、ヒンジ領域における置
換を含む。特定の実施形態では、上記改変されたIgG4が、野生型ヒトIgG4と比べ
て、KabatのEU番号付け指標により番号付けされたアミノ酸残基228における置
換を含む。特定の実施形態では、アミノ酸残基228における置換が、KabatのEU
番号付け指標により番号付けされたS228P置換である。
一実施形態では、上記細胞が、上記C領域に融合しているVドメインとコグネイト
である軽鎖に由来するVドメインをコードするヌクレオチド配列をさらに含み、その方
法が、ヒトCκドメインまたはヒトCλドメインに融合している該コグネイトVドメイ
ンをコードするヌクレオチド配列を発現する工程をさらに含む。
1つの態様では、二重特異性抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、本明
細書に記載の第1のマウスを、第1の対象の抗原に曝露し、該第1の対象の抗原を特異的
に結合する第1のヒトVドメインの配列を同定する工程;本明細書に記載の第2のマウ
スを、第2の対象の抗原に曝露し、該第2の対象の抗原を特異的に結合する第2のヒトV
ドメインの配列を同定する工程であって、該第1のヒトVドメインは、該第2の対象
の抗原を結合せず、且つ該第2のヒトVドメインは、該第1の対象の抗原を結合しない
、工程;ならびに該第1のヒトVドメインの配列を第1の重鎖定常配列に融合させ、第
1の抗原結合ポリペプチドを形成し、該第2のヒトVドメインの配列を第2の重鎖定常
配列に融合させ、第2の抗原結合ポリペプチドを形成する工程;ならびに二重特異性結合
タンパク質において該第1の抗原結合ポリペプチドおよび該第2の抗原結合ポリペプチド
を利用する工程を含む、方法が提供される。
1つの実施形態において、上記抗原結合タンパク質はさらに、上記第1のヒトVドメ
インとコグネイトであるヒトκまたはλ可変ドメインを含む第1の免疫グロブリン軽鎖、
および上記第2のヒトVドメインとコグネイトであるヒトκまたはλ可変ドメインを含
む第2の免疫グロブリン軽鎖を含む。
1つの実施形態において、上記第1の重鎖定常配列は、上記第2の重鎖定常配列と同一
である。1つの実施形態において、上記第1の重鎖定常配列は、その第1の重鎖定常領域
のプロテインAへの結合性を低減または消失させる改変を含み、上記第2の重鎖定常配列
は、プロテインAを結合する。
1つの実施形態において、上記第1および第2のヒトVドメインは、ヒトVκおよび
ヒトJκ遺伝子セグメントに由来する配列を含む。1つの実施形態において、上記第1お
よび第2のヒトVドメインは、ヒトVλおよびヒトJλ遺伝子セグメントに由来する配
列を含む。1つの実施形態において、上記第1および第2のヒトVドメインは、ヒトD
遺伝子セグメントに由来する配列を含む。1つの実施形態において、上記第1および第
2のヒトVドメインは、ヒトJ遺伝子セグメントに由来する配列を含む。特定の実施
形態において、上記第1および第2のヒトVドメインは、ヒトDおよびヒトJ遺伝
子セグメントに由来する配列を含む。特定の実施形態において、上記第1および第2のヒ
トVドメインは、ヒトDおよびヒトJκ遺伝子セグメントに由来する配列を含む。
1つの実施形態において、上記第1のヒトVドメインは、ヒトVκおよびヒトJκ遺
伝子セグメントに由来する配列を含み、上記第2のヒトVドメインは、ヒトVλおよび
ヒトJλ遺伝子セグメントに由来する配列を含む。1つの実施形態において、上記第1の
ヒトVドメインは、ヒトVλおよびヒトJλ遺伝子セグメントに由来する配列を含み、
上記第2のヒトVドメインは、ヒトVκおよびヒトJκ遺伝子セグメントに由来する配
列を含む。
一態様では、本明細書で記載されるマウスにおいて作製された免疫グロブリン可変領域
(VR)(例えば、ヒトJ配列、またはヒトJ配列、またはヒトD配列およびヒト
配列、またはヒトD配列およびヒトJ配列と融合しているヒトV配列を含む)
が提供される。特定の実施形態では、上記免疫グロブリンVRが、Vκセグメントおよび
Vλセグメントから選択される生殖細胞系のヒト遺伝子セグメントに由来し、ここで該V
Rが該マウスに由来する再配列した配列によりコードされ、ここで該再配列した配列が体
細胞超変異している。一実施形態では、上記再配列した配列が、1〜5カ所の体細胞超変
異を含む。一実施形態では、上記再配列した配列が、少なくとも6、7、8、9、または
10カ所の体細胞超変異を含む。一実施形態では、上記再配列した配列が、10カ所を超
える体細胞超変異を含む。一実施形態では、上記再配列した配列を、1つまたは複数のヒ
ト重鎖定常領域配列またはマウス重鎖定常領域配列(例えば、ヒトまたはマウスのC
配列、ヒンジ配列、C2配列、C3配列、およびこれらの組合せから選択される)と
融合させる。
一態様では、本明細書で記載されるマウスにおいて作製された結合タンパク質の免疫グ
ロブリン可変ドメインのアミノ酸配列が提供される。一実施形態では、上記VRを、1つ
または複数のヒト重鎖定常領域配列またはマウス重鎖定常領域配列(例えば、ヒトまたは
マウスのC1配列、ヒンジ配列、C2配列、C3配列、およびこれらの組合せから
選択される)と融合させる。
一態様では、本明細書で記載されるマウスに由来する核酸配列によりコードされる軽鎖
可変ドメインが提供される。
一態様では、本明細書で記載されるマウスにおいて作製されるか、または本明細書で記
載されるマウスにおいて作製された配列に由来する、抗体またはその抗原結合断片(例え
ば、Fab、F(ab)、scFv)が提供される。
特定の実施形態では、例えば以下が提供される:
(項目1)
非ヒト動物であって、以下:
(a)1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントの、非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域の上流への挿入、
(b)1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントの、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域の上流への挿入、および
(c)ADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードするヌクレオチド配列であって、該ADAM6タンパク質が異所性ADAM6核酸配列から発現するヌクレオチド配列を含む、
非ヒト動物。
(項目2)
前記非ヒト重鎖および/または軽鎖定常領域が、齧歯動物定常領域である、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目3)
前記軽鎖定常領域がマウスCκである、項目1または2に記載の非ヒト動物。
(項目4)
前記非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域の上流の前記ヒトV遺伝子セグメントおよびヒトJ遺伝子セグメントがヒトVκ遺伝子セグメントおよびヒトJκ遺伝子セグメントである、先行する項目のいずれか1項に記載の非ヒト動物。
(項目5)
前記非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域の上流の前記ヒトV遺伝子セグメントおよびヒトJ遺伝子セグメントがヒトVκ遺伝子セグメントおよびヒトJκ遺伝子セグメントである、先行する項目のいずれか1項に記載の非ヒト動物。
(項目6)
ADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードする前記ヌクレオチド配列が、野生型非ヒトADAM6遺伝子座に比較して同じ場所に存在する、先行する項目のいずれか1項に記載の非ヒト動物。
(項目7)
ADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードする前記ヌクレオチド配列が、免疫グロブリン遺伝子セグメント内に存在する、先行する項目のいずれか1項に記載の非ヒト動物。
(項目8)
前記免疫グロブリン遺伝子セグメントが、ヒトκ軽鎖遺伝子セグメントである、項目7に記載の非ヒト動物。
(項目9)
前記免疫グロブリン遺伝子セグメントが、前記非ヒト動物の内因性重鎖遺伝子セグメントである、項目7または8に記載の非ヒト動物。
(項目10)
前記非ヒト動物が、該非ヒト動物において免疫グロブリンVドメインを形成するように再配列することができない、内因性免疫グロブリンVおよび/またはJ遺伝子セグメントを含む、先行する項目のいずれか1項に記載の非ヒト動物。
(項目11)
(a)前記非ヒト動物の内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座における1つまたは複数の再配列していないヒトVκ遺伝子セグメントおよび1つまたは複数の再配列していないヒトJκ遺伝子セグメント、
(b)該非ヒト動物の内因性免疫グロブリン軽鎖遺伝子座における1つまたは複数の再配列していないヒトVκ遺伝子セグメントおよび1つまたは複数の再配列していないヒトJκ遺伝子セグメント
を含む遺伝子改変された非ヒト動物であって、ADAM6タンパク質またはその機能的断片を発現することができる、非ヒト動物。
(項目12)
項目1または11に記載の非ヒト動物由来の細胞。
(項目13)
前記細胞がB細胞である、項目12に記載の細胞。
(項目14)
項目13に記載のB細胞から生成されたハイブリドーマ。
(項目15)
前記非ヒト動物が齧歯動物である、項目12に記載の細胞。
(項目16)
前記齧歯動物がマウスおよびラットから選択される、項目15に記載の細胞。
(項目17)
(a)項目1または11に記載の非ヒト動物を、対象の抗原に曝露させる工程と;
(b)該非ヒト動物の1つまたは複数のBリンパ球を単離する工程であって、該1つまたは複数のBリンパ球が、対象の該抗原を結合するV結合タンパク質を発現する、工程と;
(c)対象の該抗原を結合する該V結合タンパク質のVドメインをコードする核酸配列を同定する工程であって、該V結合タンパク質が、ヒトVκドメインおよび非ヒト軽鎖定常ドメイン、ならびにヒトVκドメインおよび非ヒト重鎖定常ドメインを含む、工程と;
(d)(c)の該核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列と共に用いて、対象の該抗原を結合するヒト抗原結合タンパク質を作製する工程とを含む、対象の抗原に結合する抗原結合タンパク質を作製するための方法が提供される。
(項目18)
前記V結合タンパク質の非ヒト軽鎖定常領域がマウスCκであり、且つ前記非ヒト重鎖定常領域がマウス重鎖定常領域である、項目17に記載の方法。
(項目19)
前記非ヒト動物がマウスである、項目17または18に記載の方法。
(項目20)
非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子に作動可能に連結した1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子セグメントを含む齧歯動物であって、1つまたは複数のADAM6タンパク質を発現する、齧歯動物。
(項目21)
前記1つまたは複数のヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子セグメントがヒトVκ遺伝子セグメントおよびヒトJκ遺伝子セグメントである、項目20に記載の齧歯動物。
(項目22)
前記非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子がマウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子である、項目20または21に記載の齧歯動物。
(項目23)
前記免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子がC1領域および/またはヒンジ領域を含む、項目20〜22のいずれか1項に記載の齧歯動物。
(項目24)
1つまたは複数の内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子配列の欠失または置き換えを含む、項目20〜23のいずれか1項に記載の齧歯動物。
(項目25)
前記内因性V遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJ遺伝子セグメントが、再配列したV/D/J配列を形成するように再配列することができない、項目20〜24のいずれか1項に記載の齧歯動物。
(項目26)
内因性ADAM6遺伝子の欠失を含み、且つ異所性マウスADAM6遺伝子をさらに含む、項目20〜25のいずれか1項に記載の齧歯動物。
(項目27)
マウスまたはラットから選択される、項目20〜26のいずれか1項に記載の齧歯動物。
(項目28)
(a)雄齧歯動物において内因性ADAM6活性の低減または消失をもたらす齧歯動物重鎖免疫グロブリン遺伝子座の第1の改変を行う工程であって、該第1の改変が、1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメント、1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメント、およびそれらの組み合わせから選択される遺伝子セグメントの挿入を包含する、工程;ならびに
(b)雄齧歯動物において機能的であるADAM6活性を該齧歯動物に付与する核酸配列を該齧歯動物に付加するように第2の改変を行う工程
を含む、齧歯動物の重鎖免疫グロブリン遺伝子座を改変するための方法。
(項目29)
前記第1の改変が、1つまたは複数のV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のJ遺伝子セグメントと共に再配列することができる1つまたは複数のヒトD遺伝子セグメントの挿入をさらに含む、項目28に記載の方法。
(項目30)
前記1つまたは複数のV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントが、Vκ遺伝子セグメントおよびJκ遺伝子セグメント、またはVλ遺伝子セグメントおよびJλ遺伝子セグメントである、項目28に記載の方法。
(項目31)
雄齧歯動物において機能的であるADAM6活性を前記齧歯動物に付与する前記核酸配列が、前記1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび/または前記1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントに近接している、項目28〜30のいずれか1項に記載の方法。
(項目32)
前記第1および前記第2の改変が、単一ES細胞において行われ、且つ該単一ES細胞が、前記齧歯動物を作製するために宿主胚へと導入される、項目28〜31のいずれか1項に記載の方法。
図1は、マウス重鎖遺伝子座(上図)およびヒトκ軽鎖遺伝子座(下図)の概要(一定の比率ではない)を例示する。マウス重鎖遺伝子座は、約3Mbの長さであり、約200の重鎖可変(V)遺伝子セグメント、13の重鎖多様性(D)遺伝子セグメント、および4つの重鎖連結(J)遺伝子セグメントの他、エンハンサー(Enh)および重鎖定常(C)領域を含有する。上記ヒトκ軽鎖遺伝子座は、それぞれ約440kb〜600kbにわたる、極性が反対である遠位コンティグおよび近位コンティグへと重複する。その2つのコンティグ間には、Vκ遺伝子セグメントを含まないと考えられる、約800kbのDNAが存在する。上記ヒトκ軽鎖遺伝子座は、約76のVκ遺伝子セグメント、5つのJκ遺伝子セグメント、イントロンエンハンサー(Enh)、および単一の定常領域(Cκ)を含有する。
図2は、結果として、マウス免疫グロブリン重鎖定常領域に作動可能に連結したヒトVκ遺伝子セグメントおよびヒトJκ遺伝子セグメントを含む改変マウス免疫グロブリン重鎖遺伝子座を生じる、40個のヒトVκ遺伝子セグメントおよび5個のヒトJκ遺伝子セグメントの、マウス重鎖遺伝子座へと順次挿入するための例示的なターゲティング戦略を示す。ハイグロマイシン(hyg)選択カセットおよびネオマイシン(neo)選択カセットを、リコンビナーゼ認識部位(R1、R2など)と共に示す。
図3は、複数のヒトVλ遺伝子セグメントおよび単一のヒトJλ遺伝子セグメントの、マウス重鎖遺伝子座へと順次挿入するための例示的なターゲティング戦略を示す。ハイグロマイシン(hyg)選択カセットおよびネオマイシン(neo)選択カセットを、リコンビナーゼ認識部位(R1、R2など)と共に示す。
図4は、複数のヒトVλ遺伝子セグメントおよび4つのヒトJλ遺伝子セグメントの、マウス重鎖遺伝子座へと順次挿入するための例示的なターゲティング戦略を示す。ハイグロマイシン(hyg)選択カセットおよびネオマイシン(neo)選択カセットを、リコンビナーゼ認識部位(R1、R2など)と共に示す。
図5は、ヒトVλ遺伝子セグメント、ヒトD遺伝子セグメントおよびヒトJ遺伝子セグメントの、マウス重鎖遺伝子座へと順次挿入するための例示的なターゲティング戦略を示す。ハイグロマイシン(hyg)選択カセットおよびネオマイシン(neo)選択カセットを、リコンビナーゼ認識部位(R1、R2など)と共に示す。
図6は、ヒトVλ遺伝子セグメント、ヒトD遺伝子セグメントおよびヒトJκ遺伝子セグメントの、マウス重鎖遺伝子座へと順次挿入するための例示的なターゲティング戦略を示す。ハイグロマイシン(hyg)選択カセットおよびネオマイシン(neo)選択カセットを、リコンビナーゼ認識部位(R1、R2など)と共に示す。
図7は、マウス免疫グロブリン重鎖V−D遺伝子間領域からマウスADAM6遺伝子をコードするゲノム断片をクローニングするための工程、および改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座への挿入のために該ゲノム断片を改変するための操作工程(engineering step)を示す。
図8は、マウス免疫グロブリン重鎖定常領域に作動可能に連結した、ヒトVκおよびJκ遺伝子セグメントを含有する改変マウス免疫グロブリン重鎖遺伝子座のVκ−Jκ遺伝子間領域への、マウスADAM6遺伝子をコードするゲノム断片の挿入のためのターゲティング戦略を示す。
図9は、マウス免疫グロブリン重鎖定常領域に作動可能に連結した、ヒトVκおよびJκ遺伝子セグメントを含有する改変マウス免疫グロブリン重鎖遺伝子座のヒトVκ遺伝子セグメント(すなわち、hVκ2−40)の上流(5’側)での、マウスADAM6遺伝子をコードするゲノム断片の挿入のためのターゲティング戦略を示す。
詳細な説明
本発明は、記載する特定の方法および実験条件に限定されない。かかる方法および条件
は変わることがあるからである。本発明の範囲を特許請求の範囲によって定義するので、
本明細書において用いる専門用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としたも
のであり、限定することを意図したものではないことを理解されたい。
別様に定義しない限り、本明細書において用いるすべての用語および句は、その用語ま
たは句が用いられている文脈から相反することが明確に指摘されるまたは明確に分かる場
合を除き、その用語および句が当該技術分野において獲得している意味を含む。本明細書
に記載するものに類似したまたは等価の任意の方法および材料を本発明の実施または試験
に用いることができるが、今は特定の方法および材料を記載する。言及するすべての出版
物は、参照により本明細書に援用されている。
遺伝子セグメントの量を指すために用いるときの句「実質的な」または「実質的に」(
例えば、「実質的にすべての」V遺伝子セグメント)は、機能的遺伝子セグメントと非機
能的遺伝子セグメントの両方を含み、および様々な実施形態において、例えば、すべての
遺伝子セグメントの80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、9
7%以上、98%以上または99%以上を含む;様々な実施形態において、「実質的にす
べての」遺伝子セグメントは、例えば、機能的(すなわち、非偽遺伝子)遺伝子セグメン
トの少なくとも95%、96%、97%、98%または99%を含む。
用語「置き換え」は、ゲノム内の配列を該ゲノム配列の遺伝子座において異種配列(例
えば、マウスにおけるヒト配列)で置き換えるようなやり方でDNA配列を細胞のゲノム
に配置する場合のものを含む。そのようにして配置されたDNAは、そのようにして配置
された配列を得るために使用した源DNAの一部である1つまたは複数の調節配列(例え
ば、プロモーター、エンハンサー、5’または3’非翻訳領域、適切な組換えシグナル配
列など)を含み得る。例えば、様々な実施形態において、上記置き換えは、そのように置
かれた(placed)DNA配列(異種配列を含む)から遺伝子産物の産生をもたらす
結果となる、異種配列に代えての内因性配列の置き換えであり、該内因性配列の発現では
ない;上記置き換えは、内因性ゲノム配列の、該内因性ゲノム配列によってコードされて
いるタンパク質と類似の機能を有するタンパク質をコードするDNA配列での置き換えで
ある(例えば、上記内因性ゲノム配列は、免疫グロブリン遺伝子またはドメインをコード
しており、上記DNA断片は、一つ以上のヒト免疫グロブリン遺伝子またはドメインをコ
ードする)。様々な実施形態において、内因性遺伝子またはその断片は、対応するヒト遺
伝子またはその断片で置き換えられる。対応するヒト遺伝子またはその断片は、置き換え
られる内因性遺伝子もしくは断片のオルソログである、置き換えられる内因性遺伝子もし
くは断片のホモログである、または置き換えられる内因性遺伝子もしくは断片と構造およ
び/もしくは機能の点で実質的に同一もしくは同じである、ヒト遺伝子または断片である
用語「連続する」は、同じ核酸分子上に存在することに対する言及を包含し、例えば、
2つの核酸配列が、同じ核酸(nucleic)分子上に存在するが別の核酸配列によっ
て中断されている場合、それらは「連続している」。例えば、再配列したV(D)J配列
の最後のコドンは、定常領域配列の最初のコドンに直接続いていないが、そのV(D)J
配列は、定常領域遺伝子配列と「連続している」。別の例では、2個のV遺伝子セグメン
ト配列が、同じゲノム断片上に存在する場合、それらは「連続している」が、それらは、
V領域のコドンをコードしない配列によって分かれていることがあり、例えば、それらは
、制御配列、例えば、プロモーターまたは他の非コード配列によって分かれていることが
ある。1つの実施形態において、連続配列は、野生型ゲノムに見出されるように配置され
たゲノム配列を含むゲノム断片を含む。
語句「〜に由来する」は、言及されている遺伝子または遺伝子セグメント「に由来する
」可変領域に関して使用されるとき、特定の再配列していない遺伝子セグメントまたはそ
の可変ドメインを発現する遺伝子を形成するように再配列した遺伝子セグメントまでその
配列をさかのぼることができること(適用可能な場合、スプライシングの差異(spli
ce differences)および体細胞変異を説明する)を含む。
語句「機能的」は、可変領域遺伝子セグメントまたは連結遺伝子セグメントに関して使
用されるとき、発現する抗体レパートリーの使用のことを指す;例えば、ヒトでは、Vλ
遺伝子セグメント3−1、4−3、2−8などが機能的である一方、Vλ遺伝子セグメン
ト3−2、3−4、2−5などは、非機能的である。
「重鎖遺伝子座」は、野生型マウスにおいて重鎖可変(V)、重鎖多様性(D)、
重鎖連結(J)および重鎖定常(C)領域のDNA配列が見出される、染色体上の位
置、例えば、マウス染色体上の位置を含む。
「二重特異性結合タンパク質」という語句は、2つ以上のエピトープに選択的に結合す
ることが可能である結合タンパク質を包含する。二重特異性結合タンパク質は、第1のC
領域と融合している第1の軽鎖可変ドメイン(V1)および第2のC領域と融合し
ている第2の軽鎖可変ドメイン(V2)を含む2つの異なるポリペプチドを含む。一般
に、上記第1および上記第2のC領域は、同一であるか、または1つまたは複数のアミ
ノ酸置換(例えば、本明細書で記載されるアミノ酸置換)だけ異なる。V1およびV
2は、異なるエピトープ(2つの異なる分子(例えば、抗原)に、または同じ分子(例え
ば、同じ抗原に)に)に特異的に結合する。二重特異性結合タンパク質が2つの異なるエ
ピトープ(第1のエピトープおよび第2のエピトープ)に選択的に結合する場合、該第1
のエピトープに対するV1のアフィニティは一般に、上記第2のエピトープに対するV
1のアフィニティより、少なくとも1〜2または3または4桁小さく、V2について
はその逆である。上記二重特異性結合タンパク質により認識されるエピトープは、同じ標
的に存在する場合もあり、異なる標的に存在する場合もある(例えば、同じ抗原に存在す
る場合もあり、異なる抗原に存在する場合もある)。二重特異性結合タンパク質は、例え
ば、同じ抗原の異なるエピトープを認識するV1とV2とを組み合わせることにより
作製することができる。例えば、上記同じ抗原の異なるエピトープを認識するV配列を
コードする核酸配列は、異なるC領域をコードする核酸配列に融合させることができ、
このような配列は、免疫グロブリン軽鎖を発現する細胞で発現させることができ、免疫グ
ロブリン軽鎖を発現しない細胞で発現させることもできる。典型的な二重特異性結合タン
パク質は、各々が3つの軽鎖CDRと、それに続く(N末端からC末端へ)C1ドメイ
ン、ヒンジ、C2ドメイン、およびC3ドメインを有する2つの重鎖と、抗原結合特
異性は付与しないが、各重鎖と会合し得る免疫グロブリン軽鎖、または各重鎖と会合する
ことが可能であり、V1および/もしくはV2が結合するエピトープのうちの1つま
たは複数に結合し得る免疫グロブリン軽鎖、または各重鎖と会合することが可能であり、
該重鎖のうちの一方もしくは両方がエピトープのうちの一方もしくは両方に結合すること
を可能とするかもしくはそれ支援する免疫グロブリン軽鎖とを有する。
したがって、二重特異性結合タンパク質の2つの一般的な種類は、(1)V1−C
(二量体)、および(2)V1−C:軽鎖+V2−C:軽鎖(その軽鎖が同じで
あるかまたは異なる)である。いずれの場合においても、上記C(すなわち、上記重鎖
定常領域)を、本明細書で記載される通りに示差的に改変することもでき(例えば、プロ
テインAに示差的に結合するように改変される、血清半減期を延長するように改変される
など)、同じとすることもできる。
用語「細胞」は、配列を発現することに関連して使用されるとき、組み換え核酸配列を
発現するのに適切な任意の細胞を含む。細胞は、原核生物および真核生物のもの(単一の
細胞または複数の細胞)、細菌細胞(例えば、大腸菌、Bacillus spp.、S
treptomyces spp.などの菌株)、マイコバクテリア細胞、真菌細胞、酵
母細胞(例えば、S.cerevisiae、S.pombe、P.pastoris、
P.methanolicaなど)、植物細胞、昆虫細胞(例えば、SF−9、SF−2
1、バキュロウイルス感染昆虫細胞、Trichoplusia niなど)、非ヒト動
物細胞、ヒト細胞、B細胞、または細胞融合物、例えば、ハイブリドーマまたはクアドロ
ーマなどを含む。一部の実施形態において、上記細胞は、ヒト、サル、類人猿、ハムスタ
ー、ラットまたはマウス細胞である。一部の実施形態において、上記細胞は、真核生物細
胞であり、以下の細胞から選択される:CHO(例えば、CHO K1、DXB−11
CHO、Veggie−CHO)、COS(例えば、COS−7)、網膜細胞、Vero
、CV1、腎臓(例えば、HEK293、293EBNA、MSR293、MDCK、H
aK、BHK)、HeLa、HepG2、WI38、MRC5、Colo205、HB8
065、HL−60(例えば、BHK21)、Jurkat、Daudi、A431(表
皮)、CV−1、U937、3T3、L細胞、C127細胞、SP2/0、NS−0、M
MT060562、セルトリ細胞、BRL3A細胞、HT1080細胞、骨髄腫細胞、腫
瘍細胞、および上記細胞由来の細胞系。一部の実施形態において、上記細胞は、1つまた
は複数のウイルス遺伝子、例えば、ウイルス遺伝子を発現する網膜細胞(例えば、PER
.C6(商標)細胞)を含む。
「〜とコグネイト」の意味、例えば、第2のVドメイン「〜とコグネイト」である第
1のVドメインの意味で用いられる場合の「コグネイト」という用語は、本発明に従う
マウスにより作製される同じ結合タンパク質に由来する2つのVドメイン間の関係に対
する言及を包含することを意図する。例えば、本発明の実施形態に従い遺伝子改変されて
いるマウス、例えば、V領域、D領域、およびJ領域が、V領域およびJ領域
で置き換えられた重鎖遺伝子座を有するマウスにより、第1のヒトVドメインと融合し
ている同じマウスC領域(例えば、IgGアイソタイプ)から作製された2つの同一の
ポリペプチド鎖、ならびに第2のヒトVドメインと融合している同じマウスC領域か
ら作製された2つの同一のポリペプチド鎖を有する抗体様結合タンパク質が作製される。
上記マウスにおけるクローン選択の間、単一の抗体様結合タンパク質との関係で共に現れ
るように、上記第1および上記第2のヒトVドメインを、クローン選択プロセスにより
選択した。したがって、上記クローン選択プロセスの結果として、単一の抗体様分子にお
いて共に現れる第1および第2のVドメインを、「コグネイト」と称する。これに対し
、第1および第2の抗体様分子が同一の重鎖を有するのでない限り(すなわち、上記第1
のヒト重鎖領域に融合しているVドメインと上記第2のヒト重鎖領域に融合しているV
ドメインとが同一でない限り)、該第1の抗体様分子において現れるVドメインと該
第2の抗体様分子において現れるVドメインとはコグネイトではない。
語句「相補性決定領域」、または用語「CDR」は、免疫グロブリン分子(例えば、抗
体またはT細胞受容体)の軽鎖または重鎖の可変領域の2つのフレームワーク領域の間に
典型的に(すなわち、野生型動物において)出現する生体の免疫グロブリン遺伝子の核酸
配列によりコードされたアミノ酸配列を含む。CDRは、例えば、生殖細胞系配列または
再配列しているもしくは再配列していない配列により、且つ例えば、ナイーブまたは成熟
B細胞またはT細胞によりコードされることができる。一部の状況において(例えば、C
DR3において)、CDRは、連続していない(例えば、再配列していない核酸配列にお
いて)が、B細胞の核酸配列において、例えば、上記配列をスプライシングまたは結合さ
せた結果として(例えば、重鎖CDR3を形成するV−D−J組み換え)、連続する2つ
以上の配列(例えば、生殖細胞系配列)によりコードされることができる。
語句「遺伝子セグメント」または「セグメント」は、V(軽鎖または重鎖)またはDも
しくはJ(軽鎖または重鎖)免疫グロブリン遺伝子セグメントの言及を含み、再配列した
V/JまたはV/D/J配列を形成する再配列(例えば、内因性リコンビナーゼにより媒
介される)に関与することができる免疫グロブリン遺伝子座(例えば、ヒトおよびマウス
)での再配列していない配列を含む。別段の指示がない限り、上記V、D、およびJセグ
メントは、12/23ルールに従ったV/J組み換えまたはV/D/J組み換えを可能に
する組み換えシグナル配列(RSS)を含む。別段の指示がない限り、上記セグメントは
さらに、天然の、またはその機能的等価物(例えば、Vセグメントプロモーター(単数ま
たは複数)およびリーダー(単数または複数))に関連する配列を含む。
「重鎖」または「免疫グロブリン重鎖」という語句は、任意の生物に由来する免疫グロ
ブリン重鎖定常領域配列を包含し、別段に指定されない限り、重鎖可変ドメイン(V
を包含する。別段に指定されない限り、Vドメインは、3つの重鎖CDRおよび4つの
フレームワーク(FR)領域を包含する。重鎖の断片は、CDR、CDRおよびFR、な
らびにこれらの組合せを包含する。典型的な重鎖は、以下の可変ドメイン(N末端からC
末端へ):C1ドメイン、ヒンジ、C2ドメイン、C3ドメイン、および、必要に
応じて、C4ドメイン(例えば、IgMまたはIgEの場合)、ならびに膜貫通(M)
ドメイン(例えば、リンパ球における膜結合免疫グロブリンの場合)から本質的になる。
重鎖定常領域とは、FR4の外側から上記重鎖のC末端へと(N末端側からC末端側へと
)広がる重鎖の領域である。わずかな異常(deviation)、例えば、上記C末端
からの1つ、2つ、3つまたは数個のアミノ酸の切断を伴う重鎖定常領域の他、配列の改
変、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10のアミノ酸置換を有する
重鎖定常領域も、「重鎖定常領域」という語句により包含される。アミノ酸置換は、例え
ば(免疫グロブリン定常領域、例えば、ヒトIgG定常領域についてのEU付番を参照す
ると)、228位、233位、234位、235位、236位、237位、238位、2
39位、241位、248位、249位、250位、252位、254位、255位、2
56位、258位、265位、267位、268位、269位、270位、272位、2
76位、278位、280位、283位、285位、286位、289位、290位、2
92位、293位、294位、295位、296位、297位、298位、301位、3
03位、305位、307位、308位、309位、311位、312位、315位、3
18位、320位、322位、324位、326位、327位、328位、329位、3
30位、331位、332位、333位、334位、335位、337位、338位、3
39位、340位、342位、344位、356位、358位、359位、360位、3
61位、362位、373位、375位、376位、378位、380位、382位、3
83位、384位、386位、388位、389位、398位、414位、416位、4
19位、428位、430位、433位、434位、435位、437位、438位、お
よび439位から選択される1つまたは複数の位置において作製することができる。
限定を目的とせずに述べると、例えば、血清半減期の延長(列挙される改変(複数可)
のない、同じ重鎖定常領域と比較して)を呈示させるために、重鎖定常領域を改変し、2
50位(例えば、EまたはQ)、250位および428位(例えば、LまたはF)、25
2位(例えば、L/Y/F/WまたはT)、254位(例えば、SまたはT)、ならびに
256位(例えば、S/R/Q/E/DまたはT)における改変、または428位および
/もしくは433位(例えば、L/R/SI/P/QまたはK)および/もしくは434
位(例えば、H/FまたはY)における改変、または250位および/もしくは428位
における改変、または307位もしくは308位(例えば、308F、V308F)およ
び434位における改変を有することができる。別の例では、上記改変が、428Lの改
変(例えば、M428L)および434Sの改変(例えば、N434S)、428Lの改
変、259Iの改変(例えば、V259I)、および308Fの改変(例えば、V308
F)、433Kの改変(例えば、H433K)および434位(例えば、434Y)の改
変、252、254、および256位(例えば、252Y、254T、および256E)
の改変、250Qおよび428Lの改変(例えば、T250QおよびM428L)、30
7位および/もしくは308位(例えば、308Fまたは308P)の改変を含み得る。
「軽鎖」という語句は、任意の生物に由来する免疫グロブリン軽鎖定常(C)領域配
列を包含し、別段に指定されない限り、ヒトκ軽鎖およびヒトλ軽鎖を包含する。別段に
指定されない限り、軽鎖可変(V)ドメインは、典型的に、3つの軽鎖CDRおよび4
つのフレームワーク(FR)領域を包含する。一般に、全長軽鎖(V+C)は、アミ
ノ末端からカルボキシル末端へ、FR1−CDR1−FR2−CDR2−FR3−CDR
3−FR4を包含するVドメイン、およびC領域を包含する。本発明で用い得る軽鎖
(V+C)は、例えば、上記結合タンパク質が選択的に結合する第1のまたは第2の
(二重特異性結合タンパク質の場合)エピトープ(例えば、上記Cドメインと融合して
いるVドメインが選択的に結合するエピトープ(複数可))に選択的には結合しない軽
鎖を包含する。上記Cドメインと融合しているVドメインが結合するエピトープ(複
数可)に選択的には結合しないVドメインは、既存の抗体ライブラリー(ウェットライ
ブラリー(wet library)またはインシリコ(in silico))におい
て最も一般的に用いられる軽鎖であって、上記結合タンパク質のエピトープ結合ドメイン
のアフィニティおよび/または選択性には実質的に干渉しない軽鎖についてのスクリーニ
ングにより同定され得るVドメインを包含する。適切な軽鎖は、上記C領域に融合し
ているV領域が特異的に結合するエピトープに結合し得る(単独でまたは該C領域と
融合しているそのコグネ
イトVと組み合わせて)軽鎖を包含する。
語句「マイクロモル濃度範囲(micromolar range)」は、1〜999
マイクロモル濃度を意味することを意図し、語句「ナノモル濃度範囲」は、1〜999ナ
ノモル濃度を意味することを意図し、語句「ピコモル濃度範囲」は、1〜999ピコモル
濃度範囲を意味することを意図する。
用語「非ヒト動物」は、任意の非ヒト動物、例えば、円口類、硬骨魚、軟骨魚類、例え
ば、サメおよびエイ、両生類、爬虫類、哺乳類、および鳥類を含むことを意図する。適切
な非ヒト動物は哺乳類を含む。適切な哺乳類は、非ヒト霊長類、ヤギ、ヒツジ、ブタ、イ
ヌ、ウシ、および齧歯動物を含む。適切な非ヒト動物は、ラットおよびマウスを含む齧歯
動物のファミリーから選択される。1つの実施形態において、上記非ヒト動物はマウスで
ある。
遺伝モデルとしてのマウスは、トランスジェニックおよびノックアウト技術によって大
きく向上され、これらの技術により特定の遺伝子の指向性過発現または欠失の効果の研究
が可能になった。あらゆるその利点にもかかわらず、上記マウスは、マウスをヒト疾患に
ついての不完全なモデルにならしめるおよびヒト治療薬を試験するまたはそれらを作製す
るための不完全なプラットホームにならしめる遺伝的障害をやはり提示する。第一に、ヒ
ト遺伝子の約99%はマウスホモログを有する(Waterstonら(2002),I
nitial sequencing and comparative analys
is of the mouse genome.Nature 420,520−56
2)が、可能性のある治療薬は、多くの場合、所期のヒト標的のマウスオルソログと交叉
反応することができない、または不適切に交叉反応する。この問題を未然に防ぐために、
選択標的遺伝子を「ヒト化」することができる、すなわち、マウス遺伝子を消去して、対
応するオルソロガスヒト遺伝子配列により置き換えることができる(例えば、米国特許第
6,586,251号、同第6,596,541号および同第7,105,348号明細
書;これらは参照により本明細書に援用されている)。最初、「ノックアウト・プラス・
トランスジェニックヒト化(knockout−plus−transgenic hu
manization)」戦略によりマウス遺伝子をヒト化する努力は、上記内因性遺伝
子の欠失(すなわち、ノックアウト)を保有するマウスとランダムに組み込まれたヒト導
入遺伝子を保有するマウスとの交配を必要とした(例えば、Brilら(2006),T
olerance to factor VIII in a transgenic
mouse expressing human factor VIII cDNA
carrying an Arg(593) to Cys substitution
、Thromb Haemost 95:341−347;Homanicsら(200
6),Production and characterization of mu
rine models of classic and intermediate
maple syrup urine disease、BMC Med Genet
7:33;Jamsaiら(2006)、A humanized BAC trans
genic/knockout mouse model for HbE/beta−
thalassemia、Genomics 88(3):309−15;Panら(2
006)、Different role for mouse and human
CD3delta/epsilon heterodimer in preT cel
l receptor(preTCR)function:human CD3delt
a/epsilon heterodimer restores the defec
tive preTCR function in CD3gamma− and CD
3gammadelta−deficient mice、Mol Immunol 4
3:1741−1750参照)。しかし、これらの努力は、サイズ制限によって妨げられ
た;従来のノックアウト技術は、大きなマウス遺伝子を該遺伝子の大きなヒトゲノムカウ
ンターパートで直接置き換えるのに十分なものではなかった。該マウス遺伝子の同じまさ
にその遺伝子の場所で(すなわち内因性マウス遺伝子座で)ヒトカウンターパート遺伝子
により内因性マウス遺伝子を直接置き換える直接相同置換の直接的なアプローチは、技術
的な難しさのため、滅多に試みられない。今まで、直接置換に対する努力は手の込んだ厄
介な手順を必要とし、それ故、取り扱うことができる遺伝子材料の長さおよび操作するこ
とができる精度が限定された。
外因的に導入されたヒト免疫グロブリン導入遺伝子は、マウスの前駆体B細胞内で再配
列する(Altら(1985)、Immunoglobulin genes in t
ransgenic mice、Trends Genet 1:231−236)。こ
の発見は、ヒト抗体を発現させるためにノックアウト・プラス・トランスジェニックアプ
ローチを用いるマウスの工学的作製に活用された(Greenら(1994)、Anti
gen−specific human monoclonal antibodies
from mice engineered with human Ig heav
y and light chain YACs.Nat Genet 7:13−21
;Lonberg,N.(2005)、Human antibodies from
transgenic animals. Nat Biotechnol 23:11
17−1125;Lonberg,N.ら(1994)Antigen−specifi
c human antibodies from mice comprising
four distinct genetic modifications、Natu
re 368:856−859;Jakobovitsら(2007)From Xen
oMouse technology to panitumumab,the fir
st fully human antibody product from tra
nsgenic mice.Nat Biotechnol 25:1134−1143
)。内因性マウス免疫グロブリン重鎖およびκ軽鎖遺伝子座は、これらのマウスにおいて
、各内因性遺伝子座の小さいが重大な部分の標的欠失、続いて、上に記載したようなラン
ダムに組み込まれた大きな導入遺伝子としての、またはミニ染色体としてのヒト免疫グロ
ブリン遺伝子遺伝子座の導入により不活性化された(Tomizukaら(2000)、
Double trans−chromosomic mice: maintenan
ce of two individual human chromosome fr
agments containing Ig heavy and kappa lo
ci and expression of fully human antibod
ies.PNAS USA 97:722−727)。かかるマウスは、遺伝子工学の重
要な前進を象徴した;それらから単離された完全ヒトモノクローナル抗体は、様々なヒト
疾患の処置に有望な治療的可能性をもたらした(Gibsonら(2006)、Rand
omized phase III trial results of panitu
mumab、a fully human anti−epidermal growt
h factor receptor monoclonal antibody,in
metastatic colorectal cancer、Clin Color
ectal Cancer 6:29−31;Jakobovitsら、2007;Ki
mら(2007)Clinical efficacy of zanolimumab
(HuMax−CD4):two Phase II studies in refr
actory cutaneous T−cell lymphoma.Blood 1
09(11):4655−62;Lonberg、2005;Makerら(2005)
、Tumor regression and autoimmunity in pa
tients treated with cytotoxic T lymphocy
te−associated antigen 4 blockade and int
erleukin 2:a phase I/II study、Ann Surg O
ncol 12:1005−1016;McClungら(2006)、Denosum
ab in postmenopausal women with low bone
mineral density、N Engl J Med 354,821−83
1)。しかし、上で論じたように、これらのマウスは、野生型マウスと比較して、損なわ
れたB細胞発生および免疫不全を示す。かかる問題は、活発な体液性応答を維持するおよ
びしたがって一部の抗原に対する完全ヒト抗体を産生するマウスの能力を潜在的に制限す
る。上記不全は、(1)ヒト免疫グロブリン導入遺伝子のランダムな導入に起因する不十
分な機能性、ならびに上流および下流制御要素の欠如に起因する結果としての不正確な発
現(Garrettら(2005)、Chromatin architecture
near a potential 3’end of the Igh locus
involves modular regulation of histone m
odifications during B−Cell development a
nd in vivo occupancy at CTCF sites.Mol C
ell Biol 25:1511−1525;Manisら(2003)、Eluci
dation of a downstream boundary of the 3
’IgH regulatory region、Mol Immunol 39:75
3−760;Pawlitzkyら(2006)、Identification of
a candidate regulatory element within t
he 5’flanking region of the mouse igh lo
cus defined by pro−B cell−specific hyper
sensitivity associated with binding of P
U.1, Pax5,and E2A.J Immunol 176I6839−685
1);(2)B細胞の正常な成熟、増殖および生存に要求されるシグナル伝達過程を害し
得る、ヒト定常ドメインと細胞表面のB細胞受容体シグナル伝達複合体のマウス要素の間
の非効率的種間相互作用(Hombachら(1990)、Molecular com
ponents of the B−cell antigen receptor c
omplex of the IgM class、Nature.343,760−7
62);および(3)親和性選択(Raoら(2002)、Differential
expression of the inhibitory IgG Fc rece
ptor FcgammaRIIB on germinal center cell
s: implications for selection of high−af
finity B cells.J Immunol 169,1859−1868)お
よび免疫グロブリン血清濃度(Brambellら(1964)、A Theoreti
cal Model of Gamma−Globulin Catabolism、N
ature 203:1352−1354;JunghansおよびAnderson(
1996)、The protection receptor for IgG ca
tabolism is the beta2−microglobulin−cont
aining neonatal intestinal transport rec
eptor.PNAS USA 93,5512−5516;Raoら、2002;Hj
elmら(2006)、Antibody−mediated regulation
of the immune response.Scand J Immunol 6
4:177−184;Nimmerjahn and Ravetch(2007)、F
c−receptors as regulators of immunity.Ad
v Immunol 96,179−204)を低減させ得る、可溶性ヒト免疫グロブリ
ンとマウスFc受容体の間の非効率的種間相互作用に起因し得る。これらの不全は、内因
性重および軽鎖遺伝子座におけるその天然の場所の中のマウス免疫グロブリン遺伝子座の
可変領域のみのin situヒト化によって修正することができる。これは、マウス定
常領域の保持に基づきマウス環境で正常な相互作用および選択が可能であろう「逆キメラ
」(すなわち、ヒトV:マウスC)抗体を作製するマウスを有効に生じさせる結果となる
であろう。さらに、かかる逆キメラ抗体は、治療のために完全ヒト抗体に容易に再配列す
ることができる。
内因性免疫グロブリン軽鎖遺伝子座における挿入または置き換えと共に、または免疫グ
ロブリン軽鎖導入遺伝子(例えば、キメラ免疫グロブリン軽鎖導入遺伝子もしくは完全ヒ
ト完全マウスなど)と共に、上記内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座における異種(例え
ば、別の種からの)免疫グロブリン配列による挿入または置き換えを含む遺伝子改変動物
を作製することができる。上記異種免疫グロブリン配列が由来する種は多種多様であり得
る。例示的な異種免疫グロブリン配列は、ヒト配列を包含する。
様々な実施形態において、免疫グロブリン可変領域核酸配列、例えば、V、Dおよび/
またはJセグメントは、ヒトまたは非ヒト動物から得られる。V、Dおよび/またはJセ
グメントの供給に好適な非ヒト動物としては、例えば、硬骨魚、軟骨魚、例えばサメおよ
びエイ、両生類、爬虫類、哺乳類、鳥類(例えば、ニワトリ)が挙げられる。非ヒト動物
としては、例えば、哺乳類が挙げられる。哺乳類としては、例えば、非ヒト霊長類、ヤギ
、ヒツジ、ブタ、イヌ、ウシ(例えば、雌ウシ、ウシ、バッファロー)、シカ、ラクダ、
フェレットおよび齧歯動物および非ヒト霊長類(例えば、チンパンジー、オランウータン
、ゴリラ、マーモセット、アカゲザル、ヒヒ)が挙げられる。好適な非ヒト動物は、ラッ
ト、マウスおよびハムスターを含む齧歯動物のファミリーから選択される。1つの実施形
態において、上記非ヒト動物はマウスである。この文脈から明白であるように、様々な非
ヒト動物(例えば、サメ、エイ、哺乳類(例えば、ラクダ、齧歯動物、例えばマウスおよ
びラット))を可変ドメインまたは可変領域遺伝子セグメントの源として使用することが
できる。
上記文脈によると、非ヒト動物は、可変配列またはセグメントと併用される定常領域配
列の源としても使用される。例えば、ヒトまたは非ヒト可変配列に作動可能に連結する導
入遺伝子(例えば、齧歯動物、例えばマウスもしくはラットもしくはハムスター、定常配
列に作動可能に連結したヒトまたは非ヒト霊長類可変配列)において齧歯動物定常配列を
使用することができる。したがって、様々な実施形態において、ヒトV、Dおよび/また
はJセグメントを齧歯動物(例えば、マウスまたはラットまたはハムスター)定常領域遺
伝子配列に作動可能に連結させる。一部の実施形態では、上記ヒトV、Dおよび/または
Jセグメント(または1つまたは複数の再配列VDJもしくはVJ遺伝子)を、例えば内
因性免疫グロブリン遺伝子座ではない遺伝子座に組み込まれる導入遺伝子におけるマウス
、ラットまたはハムスター定常領域遺伝子配列に作動可能に連結または融合させる。
特定の実施形態では、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座におけるV、DおよびJ
セグメントの、1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のヒ
トJ遺伝子セグメントでの置き換えを含み、該1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメ
ントおよび1つまたは複数のJセグメントが、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子に作動
可能に連結しているものであるマウスを提供し、この場合のマウスは、内因性免疫グロブ
リン遺伝子座以外の遺伝子座に導入遺伝子を含み、該導入遺伝子は、マウスまたはラット
またはヒト定常領域に作動可能に連結した非再配列または再配列ヒトVおよびヒトJ
遺伝子セグメントを含む。様々な実施形態において、上記1つまたは複数のヒトV遺伝
子セグメントには、ヒトVκ遺伝子セグメントまたはヒトVλ遺伝子セグメントが挙げら
れる。1つの実施形態において、上記1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントには、
ヒトJκ遺伝子セグメントまたはヒトJλ遺伝子セグメントが挙げられる。
子孫を産生する上記マウスの能力を維持しながら、マウス生殖細胞系免疫グロブリン重
鎖可変遺伝子の、ヒト生殖細胞系免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子での大きなインサイチュ
遺伝子置換(large in situ genetic replacement)
のための方法が記載される。具体的には、上記マウス定常領域を無傷の状態のままで、マ
ウス重鎖可変遺伝子遺伝子座の、ヒト軽鎖可変遺伝子遺伝子座での正確な置き換えが記載
される。結果として、内因性定常領域との関係において免疫グロブリン様結合タンパク質
を発現するマウスが創製されている。上記ヒト軽鎖可変領域は、マウス重鎖定常領域に連
結して、再配列して、固有の免疫グロブリン様分子を発現するキメラヒト−マウス免疫グ
ロブリン遺伝子座を形成する。発現した上記免疫グロブリン様分子は、「逆キメラ(re
verse chimera)」であり、すなわち、それらは、ヒト可変領域配列および
マウス定常領域配列を含む。
正確な位置、例えば、上記内因性マウス免疫グロブリン遺伝子座においてさえも、マウ
スのゲノムにおけるヒト免疫グロブリン配列の操作(engineering)は、マウ
スとヒトの間の免疫グロブリン遺伝子座の多岐にわたる進化のせいで、いくらかの困難が
存在する可能性がある。例えば、免疫グロブリン遺伝子座内に散在する遺伝子間配列は、
マウスとヒトの間で同一ではなく、一部の状況では、機能的に等価でないこともある。マ
ウスとヒトの間の免疫グロブリン遺伝子座におけるその相違は、特に内因性マウス免疫グ
ロブリン重鎖遺伝子座の一定の部分をヒト化または操作する(manipulating
)とき、やはりヒト化マウスに異常を生じさせる結果となる場合がある。マウス免疫グロ
ブリン重鎖遺伝子座における一部の改変は有害である。有害な改変としては、例えば、改
変されたマウスの交配および子孫産生能力の喪失を挙げることができる。様々な実施形態
において、マウスの上記ゲノムのヒト免疫グロブリン配列を工学的に作製することは、改
変されたマウス系統に存在しないとき有害となる内因性配列を維持する方法を含む。例示
的有害な作用は、改変系統の増殖不能であり、必須の遺伝子の機能の喪失、ポリペプチド
を発現することの不能などを含み得る。かかる有害な作用は、上記マウスのゲノムに工学
的に作製された改変に直接または間接的に関連し得る。
免疫グロブリン遺伝子座が置き換えられたマウスにおいて観察される野生型に近い体液
性免疫機能にもかかわらず、ランダムに組み込まれた導入遺伝子を利用する一部のアプロ
ーチでは遭遇しない、免疫グロブリンの直接置換を利用すると遭遇する他の課題がある。
マウスとヒトの間の免疫グロブリン遺伝子座の遺伝子組成の相違は、免疫グロブリン遺伝
子セグメントが置き換えられたマウスの繁殖にとって有益な配列の発見をもたらした。具
体的には、上記内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座内にあるマウスADAM遺伝子は、妊
性におけるその役割のため、免疫グロブリン遺伝子座が置き換えられたマウスに最適に存
在する。
すべてのマウス定常鎖遺伝子および遺伝子座転写調節領域を含め、そのハイブリッド遺
伝子座内で隣接マウス配列を無傷且つ機能的な状態のままにしておく一方で、上記マウス
重鎖免疫グロブリン遺伝子座の6メガ塩基(megabase)の可変領域(V−D
−J)の、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子遺伝子座(V−J)での正確なイン
サイチュ置換が実施される(図2〜図6)。野生型マウスに匹敵する様式で交配して子孫
を産生する能力をマウスに付与するそのマウス配列を維持するための操作工程を実施した
(図7〜図9)。具体的には、近位アームを含有する約0.5メガ塩基のヒト免疫グロブ
リンκ軽鎖遺伝子座(すなわち、40個の機能的ヒトVκ遺伝子セグメントおよび5個の
ヒトJκ遺伝子セグメント)およびマウスADAM6遺伝子を、キメラBACターゲティ
ングベクターによって、マウスES細胞へ、VELOCIGENE(登録商標)遺伝子操
作テクノロジーを用いて導入した(例えば、米国特許第6,586,251号およびVa
lenzuelaら、2003、High−throughput engineeri
ng of the mouse genome coupled with high
−resolution expression analysis、Nat Biot
echnol 21:652−659参照)。
マウスADAM6のゲノムの場所および機能
いずれかの機能的ADAM6タンパク質を発現する能力を欠く雄マウスは、交配して子
孫を産生する該マウスの能力の重篤な欠陥を示す。これらのマウスには、すべてのまたは
実質的にすべてのマウス免疫グロブリン重鎖可変遺伝子セグメントをヒト軽鎖可変遺伝子
セグメントで置き換えることによって機能的ADAM6タンパク質を発現する能力を欠く
。ADAM6遺伝子座が、D遺伝子セグメントの上流にあるV遺伝子セグメント遺伝
子座の3’端の近位の、上記内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子遺伝子座の領域内にあ
るため、このADAM6機能の喪失が生ずる結果となる。すべてのまたは実質的にすべて
の内因性重鎖可変遺伝子セグメントの、ヒト軽鎖可変遺伝子セグメントでの置き換えに関
してホモ接合性であるマウスを交配させるために、それぞれが該置き換えに関してホモ接
合性であり、生産的交配を待つ雄と雌を供給することは、一般に厄介なアプローチである
。好結果の同腹子は、比較的稀であり、平均同腹仔のサイズは非常に小さい。その代り、
上記置き換えに関してヘテロ接合性の雄を用いて、上記置き換えに関してホモ接合性の雌
と交配させて、上記置き換えに対してヘテロ接合性の後代を産生し、その後、それらから
ホモ接合型マウスを繁殖させた。上記雄マウスの妊性の喪失についての可能性のある原因
は、ホモ接合型雄マウスにおける機能的ADAM6タンパク質の不在であると本発明者ら
は決定した。
様々な態様において、損傷した(すなわち、非機能的またはわずかに機能的な)ADA
M6遺伝子を含む雄マウスは、妊性の低減または消去を示す。マウス(および他の齧歯動
物)ではADAM6遺伝子が免疫グロブリン重鎖遺伝子座にあるため、本発明者らは、内
因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座に改変を含むマウスを繁殖させるために、または該マウ
スの系統を作り、維持するために、様々な改変交配または繁殖スキームを利用することを
決定した。内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子遺伝子座の置き換えに関してホモ接合性
の雄マウスの低い妊性または不妊性は、マウス系統のかかる改変の維持を困難にする。様
々な実施形態において、上記系統の維持は、置き換えに関してホモ接合性の雄マウスによ
って示される不妊問題の回避を含む。
1つの態様では、本明細書に記載のマウスの系統を維持するための方法を提供する。マ
ウスの上記系統は、異所性ADAM6配列を含む必要がなく、様々な実施形態において、
マウスの上記系統は、ADAM6のノックアウト(例えば、機能的ノックアウト)に関し
てホモ接合性またはヘテロ接合性である。
上記マウス系統は、雄マウスにおいて妊性の低減または喪失を生じさせる結果となる内
因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座の改変を含む。1つの実施形態において、上記改変は、
ADAM6遺伝子の調節領域および/またはコーディング領域の欠失を含む。特定の実施
形態において、上記改変は、その改変を含む雄マウスの妊性を低減させるまたは消去する
内因性ADAM6遺伝子(調節領域および/またはコーディング領域)の改変を含む;特
定の実施形態において、上記改変は、その改変に関してホモ接合性である雄マウスの妊性
を低減させるまたは消去する。
1つの実施形態において、上記マウス系統は、ADAM6遺伝子のノックアウト(例え
ば、機能的ノックアウト)または欠失に関してホモ接合性またはヘテロ接合性である。
1つの実施形態では、上記改変に関してホモ接合性またはヘテロ接合性であるマウスか
ら細胞を単離すること、および宿主胚において上記ドナー細胞を用いること、および代理
母において上記宿主胚およびドナー細胞を妊娠させること、および上記遺伝子改変を含む
後代を上記代理母から得ることによって、上記マウス系統を維持する。1つの実施形態に
おいて、上記ドナー細胞は、ES細胞である。1つの実施形態において、上記ドナー細胞
は、多能性細胞、例えば導入多能性細胞である。
1つの実施形態では、上記改変に関してホモ接合性またはヘテロ接合性であるマウスか
ら、上記改変を含む核酸配列を単離すること、および上記核酸配列を宿主核に導入するこ
と、および好適な動物において上記核酸配列および上記宿主核を含む細胞を妊娠させるこ
とによって、上記マウス系統を維持する。1つの実施形態では、上記核酸配列を宿主卵母
細胞の胚に導入する。
1つの実施形態では、上記改変に関してホモ接合性またはヘテロ接合性であるマウスか
ら核を単離すること、および上記核を宿主細胞に導入すること、および好適な動物におい
て上記核および宿主細胞を妊娠させて、上記改変に関してホモ接合性またはヘテロ接合性
である後代を得ることによって、上記マウス系統を維持する。
1つの実施形態では、上記遺伝子改変を含む雄マウスからの精液を用いる、雌マウス(
野生型、上記改変に関してホモ接合性、または上記改変に関してヘテロ接合性)のin
vitro受精(IVF)を用いることによって、上記マウス系統を維持する。1つの実
施形態において、上記雄マウスは、上記遺伝子改変に関してヘテロ接合性である。1つの
実施形態において、上記雄マウスは、上記遺伝子改変に関してホモ接合性である。
1つの実施形態では、上記遺伝子改変に関してヘテロ接合性である雄マウスを雌マウス
と交配させて、上記遺伝子改変を含む後代を得ること、上記遺伝子改変を含む雄および雌
後代を同定すること、および上記遺伝子改変に関してヘテロ接合性である雄を、野生型で
ある、上記遺伝子改変に関してホモ接合性であるまたはヘテロ接合性である雌との交配に
用いて、上記遺伝子改変を含む後代を得ることによって、上記マウス系統を維持する。1
つの実施形態では、上記遺伝子改変に関してヘテロ接合性の雄と、野生型雌、上記遺伝子
改変に関してヘテロ接合性の雌、または上記遺伝子改変に関してホモ接合性の雌とを交配
させる工程を繰り返して、上記マウス系統での上記遺伝子改変を維持する。
1つの態様では、内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子遺伝子座の、1つまたは複数の
ヒト免疫グロブリン軽鎖配列、および必要に応じて1つまたは複数のヒトD遺伝子セグ
メントでの置き換えを含むマウス系統を維持するための方法であって、上記マウス系統を
交配させて、ヘテロ接合型雄マウスを産生する工程を含み、上記ヘテロ接合性雄マウスを
交配させて、上記系統において上記遺伝子改変を維持する方法を提供する。特定の実施形
態において、上記系統は、ホモ接合性雄と野生型雌、または上記遺伝子改変に関してホモ
接合性もしくはヘテロ接合性の雌とのいずれの交配によっても維持されない。
上記ADAM6タンパク質は、タンパク質のA Disintegrin And M
etalloprotease(ディスインテグリンおよびメタロプロテアーゼ)(AD
AM)ファミリーのメンバーであり、タンパク質のADAMファミリーは、大きなファミ
リーであり、細胞接着をはじめとする多様な機能を有する。ADAMファミリーの一部の
メンバーは、精子形成および受精に関与する。例えば、ADAM2は、精子−卵子相互作
用に関与するタンパク質ファーティリンのサブユニットをコードする。ADAM3、すな
わちシリテスティンは、透明帯への精子の結合に必要であるようである。ADAM2また
はADAM3いずれかの不在は不妊性を生じさせる結果となる。ADAM2、ADAM3
およびADAM6は、マウス精子細胞の表面で複合体を形成すると仮定されている。
ヒトにおいては、DAM6遺伝子は、報告によれば偽遺伝子であり、ヒトV遺伝子セ
グメントV1−2とV6−1との間に位置する。マウスには2つのADAM6遺伝子
−ADAM6aおよびADAM6b−があり、これらは、マウスV遺伝子セグメントと
遺伝子セグメントの間の遺伝子間領域において位置し、周囲の免疫グロブリン遺伝子
セグメントのものとは反対の転写配向に配向する。マウスの場合、正常な受精には機能的
ADAM6遺伝子座が明らかに要求される。そこで、機能的ADAM6遺伝子座または配
列は、内因性ADAM6遺伝子座が欠けているまたは損傷を受けた内因性ADAM6遺伝
子座を有する雄マウスにおいて示される受精の徹底的低減を補うまたはレスキューするこ
とができる、ADAM6遺伝子座または配列を指す。
ADAM6aおよびADAM6bをコードする、マウスにおける上記遺伝子間配列の位
置が、内因性重鎖を改変するとき該遺伝子間配列に改変を受けやすくさせる。V遺伝子
セグメントを欠失させるもしくは置き換えるとき、またはD遺伝子セグメントを欠失さ
せるもしくは置き換えるとき、結果として得られるマウスは重度の妊性欠損を示す確率が
高い。この欠損を補償するために、内因性ADAM6遺伝子座の改変に起因するADAM
6活性の喪失を補うタンパク質をコードするヌクレオチド配列を含むようにマウスを改変
する。様々な実施形態において、補足性ヌクレオチド配列は、妊性欠損をレスキューする
マウスADAM6a、マウスADAM6b、またはそのホモログもしくはオルソログもし
くは機能的断片をコードするものである。様々な実施形態において、補償するヌクレオチ
ド配列は、配列番号1として示される通りのマウスADAM6aタンパク質をコードし、
そして/または配列番号2として示される通りのマウスADMA6bタンパク質をコード
する。代替として、上記内因性ADAM6遺伝子座を保存するのに適切な方法を、上記マ
ウスADAM6遺伝子座に隣接する内因性免疫グロブリン重鎖配列が、機能的内因性重鎖
可変領域をコードするように再配列することができないようにしながら、使用することが
できる。例示的な代替方法は、内因性重鎖定常遺伝子に作動可能に連結する機能的重鎖可
変領域をコードするように再配列することができないような方法で、上記内因性免疫グロ
ブリン重鎖可変領域遺伝子座を配置するマウス染色体の大部分の操作を含む。様々な実施
形態において、上記方法は、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントを含有するマウ
ス染色体断片の逆位および/または転座を含む。
妊性をレスキューする上記ヌクレオチド配列を任意の好適な位置に配置することができ
る。上記配列を遺伝子間領域(例えば、V遺伝子セグメントとJ遺伝子セグメントとの間
またはV遺伝子セグメントの上流)に配置することができ、またはゲノム内の任意の好適
な位置に(すなわち、異所的に)配置することができる。1つの実施形態では、上記ヌク
レオチド配列を、マウスゲノムにランダムに組み込む導入遺伝子に導入することができる
。1つの実施形態では、上記配列をエピソームで、すなわちマウス染色体上ではなく別々
の核酸上で、維持することができる。好適な位置としては、転写許容性または活性である
位置、例えば、ROSA26遺伝子座(Zambrowiczら、1997、PNAS
USA 94:3789−3794)、BT−5遺伝子座(Michaelら、1999
、Mech.Dev.85:35−47)またはOct4遺伝子座(Wallaceら、
2000、Nucleic Acids Res.28:1455−1464)が挙げら
れる。転写活性遺伝子座へのヌクレオチド配列のターゲティングは、例えば米国特許第7
,473,557号明細書に記載されており、この参考文献は参照により本明細書に援用
されている。
あるいは、妊性をレスキューする上記ヌクレオチド配列を誘導性プロモーターとカップ
リングさせて、適切な細胞および/または組織、例えば生殖組織、での最適な発現を促進
することができる。例示的誘導性プロモーターとしては、物理的手段によって活性化され
るプロモーター(例えば、熱ショックプロモーター)および/または化学的手段によって
活性化されるプロモーター(例えば、IPTGもしくはテトラサイクリン)が挙げられる
さらに、上記ヌクレオチド配列の発現を他の遺伝子に関連づけて、特定の発生段階また
は特定の組織内での発現を実現することができる。かかる発現は、上記ヌクレオチド配列
を、特定の発生段階で発現する遺伝子のプロモーターと作動可能に連結させることによっ
て実現することができる。例えば、宿主種のゲノムへと工学的に作製された1つの種から
の免疫グロブリン配列を、その宿主種からのCD19遺伝子(B細胞特異的遺伝子)のプ
ロモーター配列と作動可能に連結させる。免疫グロブリンが発現する正確な発生段階での
B細胞特異的発現が実現される。
挿入されたヌクレオチド配列の頑強な発現を実現するためのさらにもう1つの方法は、
構成的プロモーターの利用である。例示的構成的プロモーターとしては、SV40、CM
V、UBC、EF1A、PGKおよびCAGGが挙げられる。同様に、所望のヌクレオチ
ド配列を選択された構成的プロモーターと作動可能に連結させ、それにより、該ヌクレオ
チド配列によってコードされているタンパク質(単数または複数)の高い発現レベルが得
られる。
用語「異所性」は、自然界で通常は遭遇しない位置への転位または配置(例えば、核酸
配列の、該核酸配列が野生型マウスにおいて見出されるのと同じ位置でない位置への配置
)を含むことを意図したものである。様々な実施形態において、この用語は、その対象が
その正常なまたは正しい位置外にあるという意味で用いられる。例えば、「...をコー
ドする異所性ヌクレオチド配列」という句は、マウスでは通常遭遇しない位置に出現する
ヌクレオチド配列を指す。例えば、マウスADAM6タンパク質(または雄マウスに対し
て同じまたは同様の妊性の恩恵をもたらすそのオルソログもしくはホモログもしくは断片
)をコードする異所性ヌクレオチド配列の場合、該配列は、野生型マウスにおいて通常見
出される位置とは異なるマウスのゲノム内の位置に配置されることがある。かかる場合、
野生型マウスにおける位置とは異なるマウスのゲノム内の位置に上記配列を配置すること
により、マウス配列の新規配列連結部を生み出すこととなる。マウスADAM6の機能的
ホモログまたはオルソログは、ADAM6−/−マウスにおいて観察される妊性喪失(例
えば、交配により子孫を産生する雄マウスの能力の喪失)のレスキューをもたらす配列で
ある。機能的ホモログまたはオルソログは、ADAM6aのアミノ酸配列に対しておよび
/またはADAM6bのアミノ酸配列に対して少なくとも約89%以上の同一性、例えば
99%以下の同一性を有するタンパク質、ならびにADAM6aおよび/またはADAM
6bの欠失またはノックアウトを含む遺伝子型を有するマウスの首尾よく交配する能力を
補うまたはレスキューすることができるタンパク質を含む。
上記異所位置は、(例えば、マウスADAM6配列を含有する導入遺伝子のランダム挿
入の場合のように)どこでもよく、または例えば、野生型マウスにおける(例えば、改変
内因性免疫グロブリン遺伝子座内だがその天然の位置の上流または下流のいずれか、例え
ば、改変免疫グロブリン遺伝子座内だが、異なる遺伝子セグメント間、またはマウスV−
D遺伝子間配列内の異なる位置における)その場所に近い(しかし、正確に同じではない
)位置であってもよい。異所性の配置の一例は、上記周囲の内因性重鎖遺伝子セグメント
が、内因性重鎖定常領域を含有する機能的重鎖をコードするように再配列することができ
ないようにしながら、上記内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座内に、野生型マウスに通常
見出される位置を維持することである。この例において、これは、例えば、上記可変領域
遺伝子座に隣接する位置に配置された工学的に作製された部位特異的組み換え部位を使用
する、上記内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座を含有する上記染色体断片の逆位によ
り、実現され得る。従って、組み換えの際に、上記内因性重鎖可変領域遺伝子座を、上記
内因性重鎖定常領域遺伝子からかなり離れた距離に配置し、それにより内因性重鎖定常領
域を含有する機能的重鎖をコードする再配列を防止する。機能的ADAM6遺伝子座を維
持しながら、上記内因性免疫グロブリン重鎖可変遺伝子遺伝子座の機能的サイレンシング
を実現する他の例示的方法は、本開示および/または当技術分野において公知の方法と組
み合わせて読むと、当業者であれば明らかである。上記内因性重鎖遺伝子座のかかる配置
とともに、上記内因性ADAM6遺伝子は維持され、上記内因性免疫グロブリン重鎖遺伝
子座は、機能的にサイレンシングされる。
異所性配置の別の例は、改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座内への配置である。例えば、
1つまたは複数の内因性V遺伝子セグメントの、ヒトV遺伝子セグメントでの置き換
えであって、内因性ADAM6配列を除去する置き換えを含むマウスを、マウスADAM
6配列がヒトV遺伝子セグメントを含有する配列内に配置されるように工学的に作製す
ることができる。結果として得られる改変は、ヒト遺伝子配列内に(異所性)マウスAD
AM6配列を生じさせることとなり、このヒト遺伝子配列内へのマウスADAM6配列の
(異所性)配置は、ヒトADAM6偽遺伝子の位置(すなわち、2つのVセグメント間)
に近い場合もあり、またはマウスADAM6配列の位置(すなわち、V−D遺伝子間領域
内)に近い場合もある。マウスの生殖細胞系内のヒト遺伝子配列(例えば、免疫グロブリ
ン軽鎖遺伝子配列)内にまたは該ヒト遺伝子配列に隣接した(異所性)マウスADAM6
配列の連結により作られる、結果として生ずる配列連結部は、野生型マウスのゲノム内の
同じまたは同様の位置と比較して新しいものになる。
様々な実施形態において、ADAM6またはそのオルソログもしくはホモログを欠く非
ヒト動物を提供し、この欠如が該非ヒト動物を不妊性にするか、該非ヒト動物の妊性を実
質的に低減させる。様々な実施形態において、上記ADAM6またはそのオルソログもし
くはホモログ欠如は、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座の改変に起因する。妊性の実質
的低減は、例えば、妊性(例えば、交配頻度、同腹子あたりの子、1年あたりの同腹子、
など)の約50%、60%、70%、80%、90%または95%またはそれより多くの
低減である。様々な実施形態では、非ヒト動物の雄において機能的であるマウスADAM
6遺伝子またはそのオルソログもしくはホモログもしくは機能的断片を上記非ヒト動物に
補充し、この補充されたADAM6遺伝子またはそのオルソログもしくはホモログもしく
は機能的断片により、妊性低減の全部または実質的部分がレスキューされる。妊性の実質
的部分のレスキューは、例えば、上記非ヒト動物が、非改変(すなわち、ADAM6遺伝
子またはそのオルソログもしくはホモログへの改変を有さない動物)重鎖遺伝子座と比較
して少なくとも70%、80%または90%またはそれより多い妊性を示すような妊性の
回復である。
様々な実施形態において、上記遺伝子改変動物(すなわち、例えば免疫グロブリン重鎖
遺伝子座の改変に起因して、機能的ADAM6またはそのオルソログもしくはホモログを
欠く動物)に付与する配列は、ADAM6遺伝子またはそのオルソログもしくはホモログ
から選択される。例えば、マウスにおけるADAM6機能の喪失は、1つの実施形態では
、マウスADAM6遺伝子の付加によってレスキューされる。1つの実施形態において、
マウスにおけるADAM6機能の喪失は、マウス、例えば齧歯動物、に対して近縁の種、
例えば、異なる系統または種のマウス、任意の種のラット、齧歯動物、のオルソログまた
はホモログを付加することによってレスキューされ、この場合、上記マウスのオルソログ
またはホモログの付加により、ADAM6機能の喪失またはADAM6遺伝子の喪失に起
因する妊性の喪失がレスキューされる。他の種からのオルソログおよびホモログは、様々
な実施形態において系統発生的に関連した種から選択され、および様々な実施形態におい
て、約80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上または97%以上
である内因性ADAM6(またはオルソログ)との同一性パーセントを示し、およびAD
AM6に関連したまたは(非マウスの場合は)ADAM6オルソログに関連した妊性喪失
をレスキューする。例えば、ADAM6機能を欠く遺伝子改変雄ラット(例えば、ヒト免
疫グロブリン重鎖可変領域で置き換えられた内因性免疫グロブリン重鎖可変領域を有する
ラット、またはラット免疫グロブリン重鎖領域のノックアウトを有するラット)の場合、
そのラットの妊性の喪失は、ラットADAM6の付加によって、または一部の実施形態で
はラットADAM6のオルソログ(例えば、別のラット系統もしくは種からの、または1
つの実施形態ではマウスからの、ADAM6オルソログ)の付加によってレスキューされ
る。
このように、様々な実施形態において、ADAM6タンパク質(またはそのオルソログ
もしくはホモログ)をコードする核酸配列、または該核酸配列と作動可能に連結した調節
領域の改変に起因して妊性を示さないまたは妊性の低減を示す遺伝子改変動物は、妊性の
喪失を補うまたは回復させる核酸配列を含み、この場合、妊性の喪失を補うまたは回復さ
せる核酸配列は、同じ種の異なる系統からのものであるか、系統発生的に類縁の種からの
ものである。様々な実施形態において、上記補足性核酸配列は、ADAM6オルソログも
しくはホモログまたはその機能的断片である。様々な実施形態において、上記補足性AD
AM6オルソログもしくはホモログまたはその機能的断片は、妊性の欠陥を有する遺伝子
改変動物に近縁である非ヒト動物からのものである。例えば、上記遺伝子改変動物が特定
の系統のマウスである場合、ADAM6オルソログもしくはホモログまたはその機能的断
片を、別の系統のマウスから得ることができ、類縁種のマウスから得ることができる。1
つの実施形態において、上記妊性の欠陥を含む遺伝子改変動物が齧歯目(order R
odentia)のものである場合、上記ADAM6オルソログもしくはホモログまたは
その機能的断片は、齧歯目の別の動物からのものである。1つの実施形態において、上記
妊性の欠陥を含む遺伝子改変動物は、ネズミ亜目(suborder Myomorop
ha)(例えば、トビネズミ(jerboas)、ジャンピングマウス(jumping
mice)、カンガルーハムスター、ハムスター、新世界ラットおよびマウス、ハタネ
ズミ、純種のマウスおよびラット(true mice and rat)、アレチネズ
ミ、トゲマウス、タテガミネズミ、キノボリマウス、イワマウス、オジロキヌゲネズミ、
マダガスカルラットおよびマウス、トゲヤマネ、デバネズミ、タケネズミ、モグラネズミ
)のものであり、上記ADAM6オルソログもしくはホモログまたはその機能的断片は、
齧歯目の動物、またはネズミ亜目の動物から選択される。
1つの実施形態において、上記遺伝子改変動物は、トビネズミ上科(superfam
ily Dipodoidea)からのものであり、上記ADAM6オルソログもしくは
ホモログまたはその機能的断片は、ネズミ上科(superfamily Muroid
ea)からのものである。1つの実施形態において、上記遺伝子改変動物は、ネズミ上科
からのものであり、上記ADAM6オルソログもしくはホモログまたはその機能的断片は
、トビネズミ上科からのものである。
1つの実施形態において、上記遺伝子改変動物は齧歯動物である。1つの実施形態にお
いて、上記齧歯動物は、ネズミ上科から選択され、上記ADAM6オルソログまたはホモ
ログは、ネズミ上科内の異なる種からのものである。1つの実施形態において、上記遺伝
子改変動物は、カンガルーハムスター科(Calomyscidae)(例えば、カンガ
ルーハムスター)、キヌゲネズミ科(Cricetidae)(例えば、ハムスター、新
世界ラットおよびマウス、ハタネズミ)、ネズミ科(Muridae)(純種のマウスお
よびラット、アレチネズミ、トゲマウス、タテガミネズミ)、アシナガマウス科(Nes
omyidae)(キノボリマウス、イワマウス、オジロキヌゲネズミ、マダガスカルラ
ットおよびマウス)、トゲヤマネ科(Platacanthomyidae)(例えば、
トゲヤマネ)およびメクラネズミ科(例えば、デバネズミ、タケネズミおよびモグラネズ
ミ)から選択される科からのものであり;および上記ADAM6オルソログまたはホモロ
グは、同じ科の異なる種から選択される。特定の実施形態において、上記遺伝子改変齧歯
動物は、純種のマウスまたはラット(ネズミ科)から選択され、上記ADAM6オルソロ
グまたはホモログは、アレチネズミ、トゲマウス、またはタテガミネズミから選択される
種からのものである。1つの実施形態において、上記遺伝子改変マウスは、ネズミ科のメ
ンバーからのものであり、および上記ADAM6オルソログまたはホモログは、ネズミ科
の異なる種からのものである。特定の実施形態において、上記遺伝子改変齧歯動物は、ネ
ズミ科のマウスであり、および上記ADAM6オルソログまたはホモログは、ネズミ科の
ラット、アレチネズミ、トゲマウスまたはタテガミネズミからのものである。
様々な実施形態において、1つの科の中の齧歯動物の1つまたは複数の齧歯動物ADA
M6オルソログもしくはホモログまたはその機能的断片は、ADAM6オルソログまたは
ホモログを欠く同じ科(例えば、キヌゲネズミ科(例えば、ハムスター、新世界ラットお
よびマウス、ハタネズミ);ネズミ科(例えば、純種のマウスおよびラット、アレチネズ
ミ、トゲマウス、タテガミネズミ))の遺伝子改変齧歯動物に妊性を回復させる。
様々な実施形態において、ADAM6オルソログ、ホモログおよびその断片を、該オル
ソログ、ホモログまたは断片が、ADAM6活性を欠く遺伝子改変雄非ヒト動物(例えば
、ADAM6またはそのオルソログのノックアウトを含む齧歯動物、例えばマウスまたは
ラット)に妊性を回復させるかどうか確認することにより、機能性について評価する。様
々な実施形態において、機能性は、内因性ADAM6またはそのオルソログもしくはホモ
ログを欠く遺伝子改変動物の精子の、遺伝子改変動物の同じ種の卵管を移動して卵子を受
精させる能力と定義される。
様々な態様において、マウスADAM6(例えば、雄マウスにおいて機能的であるその
オルソログまたはホモログまたは断片)に同様の妊性の恩恵をもたらすタンパク質をコー
ドする異所性ヌクレオチド配列を含有する、内因性重鎖可変領域遺伝子座またはその部分
の欠失または置き換えを含むマウスを作製することができる。上記異所性ヌクレオチド配
列としては、異なるマウス系統または異なる種、例えば異なる齧歯動物種、のADAM6
ホモログまたはオルソログ(またはその断片)であるタンパク質をコードするヌクレオチ
ド配列であって、妊性の恩恵、例えば、指定された期間にわたっての同腹子数の増加、お
よび/または同腹子あたりの子の数の増加、および/またはマウス卵管を通過してマウス
卵子を受精させる雄マウスの精子細胞の能力、を付与するヌクレオチド配列が挙げられる
1つの実施形態において、上記ADAM6は、マウスADAM6タンパク質と少なくと
も89%から99%同一である(例えば、マウスADAM6aまたはマウスADAM6b
と少なくとも89%から99%同一である)ホモログまたはオルソログである。1つの実
施形態において、上記異所性ヌクレオチド配列は、マウスADAM6aと少なくとも89
%同一のタンパク質、マウスADAM6bと少なくとも89%同一のタンパク質、および
その組み合わせから独立して選択される1つまたは複数のタンパク質をコードする。1つ
の実施形態において、上記ホモログまたはオルソログは、マウスADAM6aおよび/ま
たはマウスADAM6bと同一であるまたはマウスADAM6aおよび/またはマウスA
DAM6bと約89%以上同一であるように改変されているラット、ハムスター、マウス
、またはモルモットタンパク質である。1つの実施形態において、上記ホモログまたはオ
ルソログは、マウスADAM6aおよび/またはマウスADAM6bと同一であるか、マ
ウスADAM6aおよび/またはマウスADAM6bと少なくとも90%、91%、92
%、93%、94%、95%、96%、97%、98%または99%同一である。特定の
実施形態において、上記マウスADAM6aは、配列番号1またはその機能的断片を含み
、上記マウスADAM6bは、配列番号2またはその機能的断片を含む。
1つの態様では、(a)1つまたは複数のヒトVおよびJ遺伝子セグメントの、非
ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域の上流への挿入、(b)1つまたは複数のヒトV、お
よびJ遺伝子セグメントの、非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域の上流への挿入、およ
び(c)ADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードするヌクレオチド配列を含
む非ヒト動物を提供する。1つの実施形態において、上記非ヒト重鎖および/または軽鎖
定常領域は、齧歯動物定常領域である(例えば、マウス、ラットまたはハムスター定常領
域から選択される)。1つの実施形態において、上記非ヒト軽鎖定常領域は、齧歯動物定
常領域である。特定の実施形態において、上記軽鎖定常領域は、マウスCκまたはラット
Cκ領域である。特定の実施形態において、上記軽鎖定常領域は、マウスCλまたはラッ
トCκ領域である。1つの実施形態において、上記ヒトVおよびJ遺伝子セグメント
はVκおよびJκ遺伝子セグメントである。1つの実施形態において、上記ヒトVおよ
びJ遺伝子セグメントはVλおよびJλ遺伝子セグメントである。1つの実施形態にお
いて、上記非ヒト動物は、ヒトVおよびJ遺伝子セグメントの間に存在する1つまた
は複数のヒトD遺伝子セグメントをさらに含む。適切な非ヒト動物は、齧歯動物、例え
ば、マウス、ラットおよびハムスターを含む。1つの実施形態において、上記齧歯動物は
、マウスまたはラットである。
1つの実施形態において、上記非ヒト動物は、少なくとも6個〜少なくとも40個のヒ
トVκ遺伝子セグメントおよび少なくとも1個〜少なくとも5個のヒトJκ遺伝子セグメ
ントを含む。特定の実施形態において、上記非ヒト動物は、6個のヒトVκ遺伝子セグメ
ントおよび5個のヒトJκ遺伝子セグメントを含む。特定の実施形態において、上記非ヒ
ト動物は、16個のヒトVκ遺伝子セグメントおよび5個のヒトJκ遺伝子セグメントを
含む。特定の実施形態において、上記非ヒト動物は、30個のヒトVκ遺伝子セグメント
および5個のヒトJκ遺伝子セグメントを含む。特定の実施形態において、上記非ヒト動
物は、40個のヒトVκ遺伝子セグメントおよび5個のヒトJκ遺伝子セグメントを含む
。様々な実施形態において、上記ヒトJκ遺伝子セグメントは、Jκ1、Jκ2、Jκ3
、Jκ4、Jκ5、およびそれらの組み合わせから選択される。
1つの実施形態において、ADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードするヌ
クレオチド配列は、上記非ヒト動物において異所性である。1つの実施形態において、A
DAM6タンパク質またはその機能的断片(上記非ヒト動物において機能的である)をコ
ードするヌクレオチド配列は、野生型非ヒトADAM6遺伝子座と比較して同じ場所に存
在する。1つの実施形態において、上記非ヒト動物はマウスであり、上記ヌクレオチド配
列は、マウスADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードし、上記非ヒト動物の
ゲノムの異所的な場所に存在する。1つの実施形態において、上記非ヒト動物はマウスで
あり、上記ヌクレオチド配列はマウスADAM6タンパク質またはその機能的断片をコー
ドし、免疫グロブリン遺伝子セグメント内に存在する。特定の実施形態において、上記免
疫グロブリン遺伝子セグメントは、上記非ヒト動物の重鎖遺伝子セグメントである。特定
の実施形態では、上記免疫グロブリン遺伝子セグメントは、別の種の軽鎖遺伝子セグメン
トである。1つの実施形態において、上記軽鎖遺伝子セグメントは、ヒトκ軽鎖遺伝子セ
グメントである。1つの実施形態において、上記マウスは、1つまたは複数の内因性の再
配列していない重鎖遺伝子セグメントを含む異所性の連続配列を含み、上記ADAM6配
列は、上記異所性の連続配列内にある。
1つの実施形態において、上記非ヒト動物は、内因性免疫グロブリン軽鎖遺伝子座に内
因性免疫グロブリンVおよび/またはJ遺伝子セグメントを欠く。1つの実施形態に
おいて、上記非ヒト動物は、上記非ヒト動物の免疫グロブリンVドメインを形成するよ
う再配列することができない内因性免疫グロブリンVおよび/またはJ遺伝子セグメ
ントを含む。1つの実施形態において、全てまたは実質的に全ての内因性免疫グロブリン
VκおよびJκ遺伝子セグメントは、1つまたは複数のヒトVκおよびJκ遺伝子セグメ
ントで置き換えられる。1つの実施形態において、全てまたは実質的に全ての内因性免疫
グロブリンVλおよびJλ遺伝子セグメントは、全体としてまたは一部が欠失される。1
つの実施形態において、全てまたは実質的に全ての内因性免疫グロブリンVおよびJ
遺伝子セグメントは、上記非ヒト動物においてインタクトであり、上記非ヒト動物は、内
因性免疫グロブリンVおよび/またはJ遺伝子セグメントと内因性免疫グロブリン軽
鎖定常領域との間に挿入される1つまたは複数のヒトVκ遺伝子セグメントおよび1つま
たは複数のヒトJκ遺伝子セグメントを含む。特定の実施形態において、上記インタクト
な内因性免疫グロブリンVおよびJ遺伝子セグメントは、上記非ヒト動物において抗
体のVドメインを形成するように再配列することができないようにする。様々な実施形
態において、上記非ヒト動物の内因性免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、免疫グロブリンκ
軽鎖遺伝子座である。1つの実施形態において、上記内因性免疫グロブリンVおよびJ
遺伝子セグメントは、VκおよびJκ遺伝子セグメントである。
1つの態様では、本明細書に記載の非ヒト動物由来の細胞および/または組織を提供し
、該細胞および/または組織は、(a)1つまたは複数のヒトVκおよびJκ遺伝子セグ
メントの、非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域の上流への挿入、(b)1つまたは複数の
ヒトVκおよびJκ遺伝子セグメントの、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域の上流への
挿入、および(c)ADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードするヌクレオチ
ド配列を含む。1つの実施形態において、上記非ヒト重鎖および/または軽鎖定常領域は
、マウス定常領域である。1つの実施形態において、上記非ヒト重鎖および/または軽鎖
定常領域はラット定常領域である。1つの実施形態において、上記非ヒト重鎖および/ま
たは軽鎖定常領域は、ハムスター定常領域である。
1つの実施形態において、ADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードするヌ
クレオチド配列は、上記細胞および/または組織において異所性である。1つの実施形態
において、ADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードするヌクレオチド配列は
、野生型非ヒトADAM6遺伝子座に比較して同じ場所に存在する。1つの実施形態にお
いて、上記非ヒト細胞および/または組織はマウス由来であり、上記ヌクレオチド配列は
、マウスADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードし、異所的な場所に存在す
る。1つの実施形態において、上記非ヒト細胞および/または組織はマウス由来であり、
上記ヌクレオチド配列は、マウスADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードし
、免疫グロブリン遺伝子セグメント内に存在する。特定の実施形態において、上記免疫グ
ロブリン遺伝子セグメントは、重鎖遺伝子セグメントである。特定の実施形態において、
上記免疫グロブリン遺伝子セグメントは、軽鎖遺伝子セグメントである。1つの実施形態
において、内因性重鎖遺伝子セグメントの連続配列は、上記非ヒト動物において異所的に
配置され、異所的に配置された内因性重鎖遺伝子セグメントの上記連続配列は、上記マウ
スにおいて(例えば、雄マウスにおいて)機能的であるADAM6遺伝子を含む。
1つの態様では、抗原結合タンパク質を作製するための、本明細書に記載の非ヒト動物
の使用を提供し、該非ヒト動物は、(a)(i)ヒトVκドメインおよび非ヒト軽鎖定常
領域を含む免疫グロブリン軽鎖および(ii)ヒトVκドメインおよび非ヒト定常領域を
含む免疫グロブリン重鎖を含む抗体および(b)ADAM6タンパク質またはその機能的
断片を発現する。1つの実施形態において、上記抗原結合タンパク質はヒトである。1つ
の実施形態において、上記非ヒト動物は、齧歯動物であり、上記非ヒト定常領域は、齧歯
動物定常領域である。特定の実施形態において、上記齧歯動物はマウスである。
1つの態様では、本明細書に記載の非ヒト動物由来の非ヒト細胞または組織を提供する
。1つの実施形態において、上記非ヒト細胞または組織は、非ヒト免疫グロブリン軽鎖定
常領域遺伝子と隣接する1つまたは複数のヒト免疫グロブリンVκ遺伝子セグメントおよ
び少なくとも1つのヒト免疫グロブリンJκ遺伝子セグメントと、非ヒト免疫グロブリン
重鎖定常領域遺伝子と隣接する1つまたは複数のヒトVκおよび1つまたは複数のヒトJ
κ遺伝子セグメントとを含み、上記細胞または組織は、ADAM6タンパク質またはその
機能的断片を発現する。1つの実施形態において、上記非ヒト軽鎖定常領域遺伝子は、マ
ウスCκである。
1つの実施形態において、上記ADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードす
るヌクレオチド配列は、異所性である。1つの実施形態において、上記ADAM6タンパ
ク質またはその機能的断片をコードするヌクレオチド配列は、野生型非ヒト細胞と同じ位
置にある。様々な実施形態において、上記非ヒト細胞は、マウスB細胞である。様々な実
施形態において、上記非ヒト細胞は、胚性幹細胞である。
1つの実施形態において、上記組織は、上記非ヒト動物の脾臓、骨髄またはリンパ節由
来である。
1つの態様では、ハイブリドーマまたはクアドローマを作製するための、本明細書に記
載の非ヒト動物由来の細胞または組織の使用を提供する。
1つの態様では、本明細書に記載の改変されたゲノムを含む非ヒト細胞を提供し、該非
ヒト細胞は、卵母細胞、宿主胚または本明細書に記載の非ヒト動物からの細胞と、異なる
非ヒト動物からの細胞との融合物である。
1つの態様では、ヒト抗原結合タンパク質を作製するための、本明細書に記載の非ヒト
動物由来の細胞または組織の使用を提供する。1つの実施形態において、上記ヒト抗原結
合タンパク質は、本明細書に記載の非ヒト動物から単離されたヒトVκドメインを含む。
1つの態様では、対象の抗原に結合する抗原結合タンパク質を作製する方法を提供し、
該方法は、(a)対象の抗原に本明細書に記載の非ヒト動物を曝露させる工程、(b)上
記非ヒト動物の1つまたは複数のBリンパ球を単離する工程(上記1つまたは複数のBリ
ンパ球が上記対象の抗原と結合するV結合タンパク質を発現する)、および(c)対象
の抗原と結合するV結合タンパク質のVドメインをコードする核酸配列を同定する工
程(ここで、上記V結合タンパク質がが、ヒトVκドメインおよび非ヒト軽鎖定常ドメ
インおよびヒトVκドメインおよび非ヒト重鎖定常ドメインを含む)、ならびに(d)対
象となる上記抗原と結合するヒト抗原結合タンパク質を作製するために、上記(c)の核
酸配列とヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列とを使用する工程を含む。
1つの実施形態において、上記V結合タンパク質の上記非ヒト軽鎖定常ドメインは、
マウスCκである。1つの実施形態において、上記V結合タンパク質の上記非ヒト重鎖
鎖定常ドメインは、マウスCγである。1つの実施形態において、上記非ヒト動物はマウ
スである。
1つの態様では、免疫グロブリン重鎖遺伝子座での改変を含む妊性雄マウスを提供し、
該妊性雄マウスは、該雄マウスにおいて機能的である異所性ADAM6配列を含む。
改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座における異所性ADAM6
遺伝子ターゲティングの進展、例えば、細菌人工染色体(BAC)の開発により、今や
、比較的大きいゲノム断片の組換えが可能である。BAC工学は、マウスES細胞に大き
な欠失および大きな挿入を施すことをできるようにした。
ヒト抗体(すなわち、ヒト可変領域)を作るマウスは、ここしばらくの間に利用可能に
なった。これらのマウスは、ヒト治療用抗体の開発の重要な前進の代表であるが、その有
用性を制限する多数の重大な異常を提示する。例えば、これらのマウスは、損なわれたB
細胞発生を提示する。この損なわれた発生は、トランスジェニックマウスと野生型マウス
の間の様々な相違に起因し得る。
ヒト抗体は、成熟、増殖、またはクローン選択中の生存についてのシグナルを伝達する
マウス細胞の表面のマウスプレB細胞受容体またはB細部受容体と最適に相互作用しない
可能性がある。完全ヒト抗体は、マウスFc受容体系と最適に相互作用しない可能性があ
るし、マウスは、ヒトFc受容体との1対1の対応を提示しないFc受容体を発現する。
結局、完全ヒト抗体を作る様々なマウスは、野生型B細胞発生に要求され得るすべての真
正マウス配列を含まない、例えば、下流エンハンサー要素および他の遺伝子座制御要素を
含まない。
完全ヒト抗体を作製するマウスは、何らかの形で無能化されている内因性免疫グロブリ
ン遺伝子座を一般に含み、可変および定常免疫グロブリン遺伝子セグメントを含むヒト導
入遺伝子が、そのマウスゲノム内のランダムな場所に導入される。内因性遺伝子座が、機
能的免疫グロブリン遺伝子を形成するように遺伝子セグメントを再配列できないほど無能
化されている限り、たとえB細胞発生が損なわれていたとしても、かかるマウスにおいて
完全ヒト抗体を作製するという目的を達成することができる。
ヒト導入遺伝子遺伝子座から完全ヒト抗体を作製せざるを得ないのだが、マウスにおけ
るヒト抗体の産生は、好ましくない過程であるようである。一部のマウスでは、この過程
は、トランススイッチの機序によりキメラヒト可変/マウス定常重鎖(軽鎖ではなく)が
形成される結果をもたらすには好ましいものではない。この機序により、完全ヒト抗体を
コードする転写産物は、ヒトアイソタイプからマウスアイソタイプへとトランスでアイソ
タイプスイッチされる。完全ヒト導入遺伝子は、マウス重鎖定常領域遺伝子の非損傷コピ
ーを保持する内因性遺伝子座から離れた場所にあるため、この過程はトランスでの過程と
なる。かかるマウスではトランススイッチが容易に分かるが、この現象はB細胞発生のレ
スキューにやはり不十分であり、B細胞発生は明らかに害されたままである。いずれにせ
よ、トランススイッチ現象は軽鎖に関して起こらないので、かかるマウスにおいてトラン
ススイッチされた抗体は、完全ヒト軽鎖を保持する;おそらく、トランススイッチは、シ
スでの正常なアイソタイプスイッチに(それとは異なるにせよ)用いられる内因性遺伝子
座におけるスイッチ配列に依存する。したがって、完全ヒト抗体を作製するように工学的
に作製されたマウスが、マウス定常領域を有する抗体を作製するためにトランススイッチ
機序を選択する場合であっても、その戦略は、正常B細胞発生のレスキューにやはり不十
分である。
抗体ベースのヒト治療薬の作製における主な関心事は、特定のエピトープを特異的に認
識し、望ましい親和性で、通常は−常にではないが−高い親和性で、そのエピトープを結
合する有用な可変ドメインを同定するために十分多様なヒト免疫グロブリン可変領域配列
を作製することである。(本明細書に記載する)VELOCIMMUNE(登録商標)マ
ウスの開発前は、マウス定常領域と共にヒト可変領域を発現するマウスが、導入遺伝子か
らヒト抗体を作製するマウスとの何らかの有意差を示すことになるという指摘はなかった
。しかし、その仮定は間違っていた。
内因性遺伝子座におけるヒト免疫グロブリン可変領域でのマウス免疫グロブリン可変領
域の正確な置き換えを含有するVELOCIMMUNE(登録商標)マウスは、B細胞発
生に関して野生型マウスとの驚くべき、また注目すべき類似性を提示する。驚くべき、ま
た実にすばらしい発生の点で、VELOCIMMUNE(登録商標)マウスは、免疫に応
答して産生される可変領域が完全ヒトのものであるという1つの重要な点のみが野生型マ
ウスと異なる、本質的に正常な野生型応答を免疫に対して提示した。
VELOCIMMUNE(登録商標)マウスは、内因性遺伝子座におけるマウス免疫グ
ロブリン重鎖(IgH)および免疫グロブリン軽鎖(例えば、κ軽鎖、Igκ)の生殖細
胞系可変領域の、対応するヒト免疫グロブリン可変領域での正確な大規模置き換えを含有
する。合計で約6メガ塩基のマウス遺伝子座が約1.5メガ塩基のヒトゲノム配列で置き
換えられる。この正確な置き換えにより、結果として、ヒト可変領域とマウス定常領域を
有する重および軽鎖を作製するハイブリッド免疫グロブリン遺伝子座を有するマウスが得
られる。マウスV−D−JおよびVκ−Jκセグメントの正確な置き換えは、隣接
するマウス配列をインタクトなままおよび機能的なままハイブリッド免疫グロブリン遺伝
子座に残す。上記マウスの体液性免疫系は、野生型マウスのものと同様に機能する。B細
胞発生はいずれの重要な点でも妨害されず、抗原チャレンジすると上記マウスにおいて多
様性に富んだヒト可変領域が産生される。
VELOCIMMUNE(登録商標)マウスは、重およびκ軽鎖についての免疫グロブ
リン遺伝子セグメントがヒトおよびマウスにおいて同様に再配列するので実現可能である
のだが、その遺伝子座は同じまたはほぼ同じであるというわけではない――明らかにそれ
らはそうではない。しかし、その遺伝子座は、すべてのV、DおよびJ遺伝子セグ
メントを含有する約300万塩基対の連続するマウス配列を、ヒト免疫グロブリン遺伝子
座からの等価の配列を基本的にカバーする約100万塩基の連続するヒトゲノム配列で置
き換えることによって重鎖可変遺伝子遺伝子座のヒト化を達成することができるほどに類
似する。
一部の実施形態では、一定のマウス定常領域遺伝子配列の、ヒト遺伝子配列でのさらな
る置き換え(例えば、マウスC1配列の、ヒトC1での置き換え、およびマウスC
配列の、ヒトC配列での置き換え)により、結果として、例えば完全ヒト抗体断片、例
えば完全ヒトFabの作製に好適な、ヒト可変領域および部分ヒト定常領域を有する抗体
を作製するハイブリッド免疫グロブリン遺伝子座を有するマウスが得られる。ハイブリッ
ド免疫グロブリン遺伝子座を有するマウスは、正常な可変遺伝子セグメント再配列、正常
な体細胞超変異および正常なクラススイッチを示す。これらのマウスは、野生型マウスと
区別できない体液性免疫系を示し、および、マウスにヒト可変領域遺伝子セグメントの完
全レパートリーを欠く場合でさえ、正常な細胞集団をすべてのB細胞発生段階で提示し、
正常なリンパ器官構造を提示する。これらのマウスの免疫は、可変遺伝子セグメント使用
頻度の広範な多様性を提示する頑強な体液性応答を生じさせる結果となる。
マウス生殖細胞系可変領域遺伝子セグメントの正確な置き換えにより、部分ヒト免疫グ
ロブリン遺伝子座を有するマウスの作製が可能になる。部分ヒト免疫グロブリン遺伝子座
は、再配列し、超変異し、正常にクラススイッチするため、ヒト可変領域を含むマウスで
は部分ヒト免疫グロブリン遺伝子座により抗体が産生される。その可変領域をコードする
ヌクレオチド配列を同定し、クローニングして、選ばれた任意の配列、例えば、特定の用
途に好適な任意の免疫グロブリンアイソタイプと(例えばin vitro系において)
融合させ、その結果、全部がヒト配列に由来する抗体または抗原結合タンパク質を得るこ
とができる。
上記マウスV、D、およびJ遺伝子セグメントの本質的にすべてを含む3メガ塩
基までの上記マウス重鎖免疫グロブリン遺伝子座を、本質的にすべてのヒトVκおよびJ
κ遺伝子セグメントをコードする2つのリピートの一方を含むヒトゲノムの0.5メガ塩
基までのセグメントで正確に置き換えることにより、組換え方法によるラージスケールヒ
ト化を用いて、マウス胚性幹(ES)細胞を改変し、固有の免疫グロブリン重鎖遺伝子座
を創製した。さらに、本質的にすべてのヒトVκおよびJκ遺伝子セグメントをコードす
る2つのリピートの一方を含むヒトゲノムの二分の一メガ塩基以下のセグメントを使用し
て、マウスVκおよびJκ遺伝子セグメントの本質的にすべてを含有するマウス免疫グロ
ブリンκ軽鎖遺伝子座の3メガ塩基セグメントを置き換えた。かかる置換免疫グロブリン
遺伝子座を有するマウスは、マウス免疫グロブリン重鎖遺伝子座の最も3’側のV遺伝
子セグメントと最も5’側のD遺伝子セグメントの間で通常は見出されるマウスADA
M6遺伝子座の破壊または欠失を含み得る。この領域の破壊は、マウスADAM6遺伝子
座の機能性の低減または消去をもたらし得る。
上記の置換遺伝子座を含み、マウスADAM6をコードする異所性核酸配列も含むマウ
スであって、本質的に正常な妊性を示すマウスを記載する。1つの実施形態において、上
記異所性核酸配列は、上記改変内因性重鎖遺伝子座のヒトV遺伝子セグメントとヒトJ
遺伝子セグメントの間に、または最も5’側のヒトV遺伝子セグメントの上流に配置
される。ADAM6遺伝子の転写方向は、周囲のヒトV遺伝子セグメントの転写の方向
に対して逆であってもよく(図7)、または同じであってもよい(図8)。本明細書にお
ける例は、示されるヒトVおよびJ遺伝子セグメント間に、または最も5’側のヒト
トV遺伝子セグメントの上流に異所性配列を配置することによる妊性のレスキューを示
すが、マウスゲノム内の任意の好適な転写許容遺伝子座への(またはさらには染色体外へ
の)異所性配列の配置が雄マウスの妊性を同様にレスキューすると予想されることは、当
業者であれば認める。様々な実施形態において、上記異所性核酸配列は、配列番号3、配
列番号4、および配列番号5から選択され、該異所性核酸配列は、1つまたは複数のAD
AM6タンパク質をコードし、該1つまたは複数のADAM6タンパク質は、配列番号1
、配列番号2、またはそれらの組み合わせを含む。
マウスADAM6遺伝子またはそのオルソログもしくはホモログもしくは機能的断片を
含む異所性配列を有する機能的ADAM6遺伝子座を欠いているマウスを補足する現象は
、非機能的なまたは最小機能的な内因性ADAM6遺伝子座を有する任意のマウスのレス
キューに適用できる一般的な方法である。それ故、免疫グロブリン重鎖遺伝子座のADA
M6破壊改変を含む非常に多数のマウスを本発明の組成物および方法でレスキューするこ
とができる。したがって、本発明は、内因性ADAM6機能を含む免疫グロブリン重鎖遺
伝子座の多種多様な改変を有するマウスを含む。一部の(非限定的)例を本明細書に提供
する。記載するマウスに加えて、ADAM6に関する組成物および方法を非常に多くの用
途に、例えば、重鎖遺伝子座を多種多様な方法で改変するときに用いることができる。
1つの態様では、機能的ADAM6タンパク質(またはそのオルソログもしくはホモロ
グもしくは機能的断片)をコードする異所性ADAM6配列と、すべてのまたは実質的に
すべてのマウスV遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントで
の置き換えと、すべてのまたは実質的にすべてのマウスD遺伝子セグメントおよびJ
遺伝子セグメントの、ヒトJ遺伝子セグメントでの置き換えとを含むマウスであって、
1領域および/またはヒンジ領域を欠くマウスを提供する。1つの実施形態において
、上記マウスは、(a)ヒトV−マウスC1−マウスC2−マウスC3;(b)
ヒトV−マウスヒンジ−マウスC2−マウスC3;および(c)ヒトV−マウス
2−マウスC3から選択される免疫グロブリン鎖の二量体である単一可変ドメイン
結合タンパク質を作製する。
1つの態様では、全てまたは実質的に全てのマウス免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セグ
メント(mV、mDおよびmJ)の、1つまたは複数のヒト免疫グロブリンκ軽鎖
可変遺伝子セグメント(hVκおよびhJκ)での置き換えを有するマウスであって、全
てまたは実質的に全てのマウス免疫グロブリンκ軽鎖可変遺伝子セグメント(mVκ、m
Jκ)の、1つまたは複数のヒト免疫グロブリンκ軽鎖可変遺伝子セグメント(hVκお
よびhJκ)での置き換えをさらに含むマウスにおいて、妊性をレスキューするヌクレオ
チド配列をヒト免疫グロブリン重鎖可変領域配列内(例えば、ヒトVκ4−1遺伝子セグ
メントとJκ1遺伝子セグメントの間)に配置する。
1つの態様では、機能的マウスADAM6遺伝子座(またはそのオルソログもしくはホ
モログもしくは機能的断片)は、ヒトV遺伝子セグメントの中に、または最も5’側の
ヒトV遺伝子セグメントの上流に配置することができ、該ヒトV遺伝子セグメントは
、内因性V遺伝子セグメントを置き換える。1つの実施形態において、すべてのまたは
実質的にすべてのマウスV遺伝子セグメントは除去され、1つまたは複数のヒトV
伝子セグメントで置き換えられ、上記マウスADAM6遺伝子座は、最も5’側のヒトV
遺伝子セグメントの5’末端に直接隣接して配置されるか、または2つのヒトV遺伝
子セグメントの間に配置される。特定の実施形態において、上記マウスADAM6遺伝子
座は、挿入された上記ヒトV遺伝子セグメントの3’末端近くの2つのV遺伝子セグ
メントの間に配置される。特定の実施形態において、次には、ヒトV遺伝子セグメント
の配列は、以下である(上記ヒトV遺伝子セグメントの転写方向に関して上流から下流
へ):ヒトVκ5−2−マウスADAM6遺伝子座−ヒトVκ4−1。特定の実施形態に
おいて、次には、ヒトV遺伝子セグメントの配列は、以下である(上記ヒトV遺伝子
セグメントの転写方向に関して上流から下流へ):マウスADAM6遺伝子座−ヒトVκ
2−40であって、ここで、ヒトVκ2−40は、上記改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座
において最も5’側のヒトV遺伝子セグメントである。1つの実施形態において、上記
マウスADAM6遺伝子座のマウスADAM6aおよびマウスADAM6bのうちの1つ
または複数の配向は、上記ヒトV遺伝子セグメントの配向と比較して、転写方向に関し
て反対である。1つの実施形態において、上記マウスADAM6遺伝子座のマウスADA
M6aおよびマウスADAM6bのうちの1つまたは複数の配向は、上記ヒトV遺伝子
セグメントの配向と比較して、転写方向に関して同じである。
1つの態様では、機能的マウスADAM6遺伝子座(またはそのオルソログもしくはホ
モログもしくは機能的断片)は、ヒトV遺伝子セグメントとヒトJ遺伝子セグメント
の間(すなわち、最も3’側のヒトV遺伝子セグメントと最も5’側のヒトJ遺伝子
セグメントの間の遺伝子間領域内)に配置することができ、該ヒトVおよびJ遺伝子
セグメントは内因性V遺伝子セグメントを置き換えている。1つの実施形態において、
すべてのまたは実質的にすべてのマウスV遺伝子セグメントは除去され、1つまたは複
数のヒトV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントで置き
換えられ、上記マウスADAM6遺伝子座は、最も3’側のヒトV遺伝子セグメントの
3’末端に直接隣接し、且つ最も5’側のヒトJ遺伝子セグメントの5’末端に直接隣
接して配置される。特定の実施形態において、上記1つまたは複数のヒトV遺伝子セグ
メントおよび1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントは、Vκ遺伝子セグメントおよ
びJκ遺伝子セグメントである。特定の実施形態において、次には、ヒトV遺伝子セグ
メントの配列は、以下である(上記ヒトV遺伝子セグメントの転写方向に関して上流か
ら下流へ):ヒトVκ4−1−マウスADAM6遺伝子座−ヒトJκ1。1つの実施形態
において、上記マウスADAM6遺伝子座のマウスADAM6aおよびマウスADAM6
bのうちの1つまたは複数の配向は、上記ヒトV遺伝子セグメントの配向と比較して、
転写方向に関して反対である。1つの実施形態において、上記マウスADAM6遺伝子座
のマウスADAM6aおよびマウスADAM6bのうちの1つまたは複数の配向は、上記
ヒトV遺伝子セグメントの配向と比較して、転写方向に関して同じである。
すべてのまたは実質的にすべての内因性V遺伝子セグメントを置き換える、上記1つ
または複数のヒトV遺伝子セグメント(例えば、VκまたはVλセグメント)で改変さ
れるマウスは、上に記載したように、例えばマウスADAM6遺伝子座もしくはその機能
的断片を含む下流ホモロジーアームを有するターゲティングベクターを利用することによ
り、内因性ADAM6遺伝子座を維持するように改変することができ、あるいは2つのヒ
トV遺伝子セグメント間に、またはヒトV遺伝子セグメントとD遺伝子セグメント
との間(ヒトであろうとマウスであろうと、例えば、Vλ+m/hD)もしくはJ遺伝
子セグメントとの間(ヒトであろうとマウスであろうと、例えば、Vκ+J)に位置す
る異所配列で損傷マウスADAM6遺伝子座を置き換えるように改変することができる。
1つの実施形態において、上記置き換えは、2つ以上のヒトV遺伝子セグメントを含み
、および上記マウスADAM6遺伝子座またはその機能的断片は、2つの最も3’側のV
遺伝子セグメント間に配置される。そこで、特定の実施形態において、ヒトV遺伝子
セグメントの構成は、以下のものである(ヒト遺伝子セグメントの転写方向に関して上流
から下流に):ヒトV3’−1−マウスADAM6遺伝子座−ヒトV3’。1つの実
施形態において、転写方向に関して、マウスADAM6遺伝子座のマウスADAM6aお
よびマウスADAM6bのうちの1つまたは複数の配向は、ヒトV遺伝子セグメントの
配向と比較して逆である。あるいは、マウスADAM6遺伝子座は、最も3’側のヒトV
遺伝子セグメントと最も5’側のJ遺伝子セグメントの間の遺伝子間領域に配置され
得る。
1つの態様では、1つまたは複数の内因性V遺伝子セグメントの置き換えを有する、
および少なくとも1つの内因性D遺伝子セグメントを含むマウスを提供する。かかるマ
ウスにおいて、上記内因性V遺伝子セグメントの改変は、最も5’側のD遺伝子セグ
メントではなく、最も3’側のV遺伝子セグメントの1つまたは複数についての改変を
含み得、この場合、上記1つまたは複数の最も3’側のV遺伝子セグメントの改変が、
上記内因性ADAM6遺伝子座を破壊しないようにまたは非機能的にしないように注意す
る。例えば、1つの実施形態において、上記マウスは、すべてのまたは実質的にすべての
内因性V遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントでの置き換
えを含み、および上記マウスは、1つまたは複数の内因性D遺伝子セグメントおよび機
能的内因性ADAM6遺伝子座を含む。
もう1つの実施形態において、上記マウスは、最も3’側の内因性V遺伝子セグメン
トの改変、および1つまたは複数の内因性D遺伝子セグメントの改変を含み、該改変は
、内因性ADAM6遺伝子座が機能的なままである程度まで該内因性ADAM6遺伝子座
の完全性が維持されるように行う。一例では、かかる改変を二工程で行う:(1)上流ホ
モロジーアームと、機能的マウスADAM6遺伝子座のすべてまたは部分を含む下流ホモ
ロジーアームとを有するターゲティングベクターを利用して、最も3’側の内因性V
伝子セグメントを1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントで置き換える工程;(2)
次に、マウスADAM6遺伝子座のすべてまたは機能的部分を含む上流ホモロジーアーム
を有するターゲティングベクターで内因性D遺伝子セグメントを置き換える工程。
様々な態様において、改変が内因性マウスADAM6の機能を破壊する場合、マウスA
DAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホモログもしくは機能的ホモログをコ
ードする異所性配列を含有するマウスの利用は有用である。内因性マウスADAM6機能
を破壊する確率は、マウス免疫グロブリン遺伝子座への改変を行うとき、特に、マウス免
疫グロブリン重鎖可変領域および周囲の配列を改変するときに高い。したがって、かかる
マウスは、全部もしくは一部が欠失している、全部もしくは一部がヒト化されている、ま
たは全部もしくは一部が(例えば、VκもしくはVλ配列で)置き換えられている免疫グ
ロブリン重鎖遺伝子座を有するマウスを作製するときに特に有益である。下に記載するマ
ウスに対して記載の遺伝子改変を行うための方法は当業者に公知である。
マウスADAM6タンパク質をコードする異所性配列またはマウスADAM6タンパク
質の妊性の恩恵をもたらす実質的に同一もしくは同様のタンパク質をコードする異所性配
列を含有するマウスは、内因性ADAM6配列を破壊するかまたは欠失させるマウス免疫
グロブリン重鎖可変遺伝子遺伝子座への改変に関連して特に有用である。ヒト可変領域お
よびマウス定常領域を有する抗体を発現するマウスに関連して主として記載したが、かか
るマウスは、内因性ADAM6遺伝子を破壊する任意の遺伝子改変に関連して有用である
。これが、マウス免疫グロブリン重鎖可変遺伝子遺伝子座の改変を含有する多種多様な遺
伝子改変マウスを包含することは、当業者であれば認める。これらには、例えば、マウス
免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントのすべてまたは一部分の欠失または置き換えを、他
の改変にかかわらず有するマウスが含まれる。非限定的な例を下に記載する。
一部の態様では、マウスにおいて機能的な異所性マウス、齧歯動物または他のADAM
6遺伝子(またはオルソログもしくはホモログもしくは断片)と1つまたは複数のヒト免
疫グロブリン可変および/または定常領域遺伝子セグメントとを含む遺伝子改変マウスを
提供する。様々な実施形態において、マウスにおいて機能的である他のADAM6遺伝子
オルソログまたはホモログまたは断片は、ウシ、イヌ、霊長類、ウサギまたは他の非ヒト
配列を含み得る。
1つの態様では、機能的ADAM6タンパク質をコードする異所性ADAM6配列と、
すべてのまたは実質的にすべてのマウスV遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒト
遺伝子セグメントでの置き換えと、すべてのまたは実質的にすべてのマウスD遺伝
子セグメントおよびマウスJ遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒトJ遺伝子セ
グメントでの置き換えとを含むマウスを提供する。
1つの実施形態において、上記マウスは、マウスC1ヌクレオチド配列の、ヒトC
1ヌクレオチド配列での置き換えをさらに含む。1つの実施形態において、上記マウスは
、マウスヒンジヌクレオチド配列の、ヒトヒンジヌクレオチド配列での置き換えをさらに
含む。1つの実施形態において、上記マウスは、免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子座(V
およびJ)の、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子座での置き換えをさらに含む。1つ
の実施形態において、上記マウスは、マウス免疫グロブリン軽鎖定常領域ヌクレオチド配
列の、ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域ヌクレオチド配列での置き換えをさらに含む。特
定の実施形態において、上記V、JおよびCは、免疫グロブリンκ軽鎖配列である
。特定の実施形態において、上記マウスは、ヒトヒンジおよびヒトC1配列と融合した
マウスC2およびマウスC3免疫グロブリン定常領域配列を含むので、該マウス免疫
グロブリン遺伝子座が再配列して、(a)ヒト可変領域、ヒトC1領域、ヒトヒンジ領
域ならびにマウスC2およびマウスC3領域を有する重鎖と、(b)ヒト可変ドメイ
ンおよびヒト定常領域を含む免疫グロブリン軽鎖をコードする遺伝子とを含む結合タンパ
ク質をコードする遺伝子を形成する。
1つの態様では、機能的ADAM6タンパク質をコードする異所性ADAM6配列と、
すべてのまたは実質的にすべてのマウスV遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒト
遺伝子セグメントでの置き換えと、必要に応じて、すべてのもしくは実質的にすべて
のD遺伝子セグメントおよび/もしくはJ遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒ
トD遺伝子セグメントおよび/もしくはヒトJ遺伝子セグメントでの置き換えと、ま
たは必要に応じて、すべてのもしくは実質的にすべてのD遺伝子セグメントおよびJ
遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントでの置き換えとを含む
マウスを提供する。
1つの実施形態において、上記マウスは、すべてのまたは実質的にすべてのマウスV
、DおよびJ遺伝子セグメントの、1つまたは複数のV、1つまたは複数のD
および1つまたは複数のJ遺伝子セグメント(例えば、JκまたはJλ)での置き換えを
含み、これらの遺伝子セグメントは、マウスヒンジ領域に作動可能に連結しており、該マ
ウスは、転写方向に5’から3’へと、ヒトV−ヒトまたはマウスD−ヒトまたはマ
ウスJ−マウスヒンジ−マウスC2−マウスC3を含有する再配列免疫グロブリン鎖
遺伝子を形成する。1つの実施形態において、上記J領域は、ヒトJκ領域である。1つ
の実施形態において、上記J領域は、ヒトJ領域である。1つの実施形態において、上
記J領域は、ヒトJλ領域である。1つの実施形態において、上記ヒトV領域は、ヒト
Vλ領域およびヒトVκ領域から選択される。
特定の実施形態において、上記マウスは、マウスまたはヒト定常領域と、ヒトVκ、ヒ
トDおよびヒトJκ;ヒトVκ、ヒトDおよびヒトJ;ヒトVλ、ヒトDおよび
ヒトJλ;ヒトVλ、ヒトDおよびヒトJ;ヒトVκ、ヒトDおよびヒトJλ;ヒ
トVλ、ヒトDおよびヒトJκに由来する可変領域とを有する、単一可変ドメイン抗体
を発現する。特定の実施形態では、列挙したV、DおよびJ遺伝子セグメント間でのまた
は列挙したVおよびJ遺伝子セグメント間での生産的再配列の発生が可能になるように、
組換え認識配列を改変する。
1つの態様では、機能的ADAM6タンパク質(またはそのオルソログもしくはホモロ
グもしくは機能的断片)をコードする異所性ADAM6配列と、すべてのまたは実質的に
すべてのマウスV遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントで
の置き換えと、すべてのもしくは実質的にすべてのD遺伝子セグメントおよびJ遺伝
子セグメントの、ヒトJ遺伝子セグメントでの置き換えとを含むマウスであって、C
1および/またはヒンジ領域を欠くマウスを提供する。
1つの実施形態において、上記マウスにはC1ドメインをコードする配列を欠く。1
つの実施形態において、上記マウスにはヒンジ領域をコードする配列を欠く。1つの実施
形態において、上記マウスにはC1ドメインおよびヒンジ領域をコードする配列を欠く
特定の実施形態において、上記マウスは、マウスC3ドメインに結合しているマウス
2ドメインに融合しているヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(λまたはκ)を含
む結合タンパク質を発現する。
1つの態様では、機能的ADAM6タンパク質(またはそのオルソログもしくはホモロ
グもしくは機能的断片)をコードする異所性ADAM6配列と、すべてのまたは実質的に
すべてのマウスV遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントで
の置き換えと、すべてのもしくは実質的にすべてのマウスDおよびJ遺伝子セグメン
トの、ヒトJ遺伝子セグメントでの置き換えとを含むマウスを提供する。
1つの実施形態において、上記マウスは、C1領域、ヒンジ領域、C1およびヒン
ジ領域、またはC1領域およびヒンジ領域およびC2領域をコードする免疫グロブリ
ン重鎖定常領域遺伝子配列の欠失を含む。
1つの実施形態において、上記マウスは、以下のものから選択されるホモ二量体を含む
単一可変ドメイン結合タンパク質を作製する:(a)ヒトV−マウスC1−マウスC
2−マウスC3;(b)ヒトV−マウスヒンジ−マウスC2−マウスC3;(
c)ヒトV−マウスC2−マウスC3。
1つの態様では、非ヒト動物であって、改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含み、該改
変免疫グロブリン重鎖遺伝子座が非ヒトADAM6配列またはそのオルソログもしくはホ
モログを含む、非ヒト動物を提供する。
1つの実施形態において、上記非ヒト動物は、マウス、ラットおよびハムスターから選
択される齧歯動物である。
1つの実施形態において、上記非ヒトADAM6オルソログまたはホモログは、マウス
ADAM6配列とオルソロガスおよび/または相同性である配列であり、そのオルソログ
またはホモログは、非ヒト動物において機能的である。
1つの実施形態において、上記非ヒト動物は、マウス、ラットおよびハムスターから選
択され、上記ADAM6オルソログまたはホモログは、マウス、ラットおよびハムスター
から選択される非ヒト動物からのものである。特定の実施形態において、上記非ヒト動物
はマウスであり、上記ADAM6オルソログまたはホモログは、異なるマウス種、ラット
およびハムスターから選択される動物からのものである。特定の実施形態において、上記
非ヒト動物はラットであり、上記ADAM6オルソログまたはホモログは、異なるラット
種、マウスおよびハムスターから選択される齧歯動物からのものである。特定の実施形態
において、上記非ヒト動物はハムスターであり、上記ADAM6オルソログまたはホモロ
グは、異なるハムスター種、マウスおよびラットから選択される齧歯動物からのものであ
る。
特定の実施形態において、上記非ヒト動物は、ネズミ亜目からのものであり、上記AD
AM6配列は、トビネズミ上科の齧歯動物およびネズミ上科の齧歯動物から選択される動
物からのものである。特定の実施形態において、上記齧歯動物は、ネズミ上科のマウスで
あり、上記ADAM6オルソログまたはホモログは、ネズミ上科のマウスまたはラットま
たはハムスターからのものである。
1つの実施形態において、上記改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座は、1つまたは複数の
ヒトV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントを含む。特
定の実施形態において、上記1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび1つまた
は複数のヒトJλ遺伝子セグメントは、1つまたは複数のヒト、キメラおよび/または齧
歯動物(例えば、マウスもしくはラット)定常領域遺伝子に作動可能に連結している。1
つの実施形態において、上記定常領域遺伝子はマウスである。1つの実施形態において、
上記定常領域遺伝子はラットである。1つの実施形態において、上記定常領域遺伝子はハ
ムスターである。1つの実施形態において、上記定常領域遺伝子は、ヒンジ、C2、C
3およびその組み合わせから選択される配列を含む。特定の実施形態において、上記定
常領域遺伝子は、ヒンジ、C2およびC3配列を含む。1つの実施形態において、上
記ヒトVL遺伝子セグメントおよびヒトJL遺伝子セグメントは、ヒトVκ遺伝子セグメ
ントおよびヒトJκ遺伝子セグメントである。
1つの実施形態において、上記非ヒトADAM6配列は、ヒト免疫グロブリン軽鎖配列
に隣接する。1つの実施形態において、上記非ヒトADAM6配列は、ヒト免疫グロブリ
ン軽鎖配列内に位置する。特定の実施形態において、上記ヒト免疫グロブリン軽鎖配列は
、Vおよび/またはJ遺伝子セグメントを含む。
1つの実施形態において、上記非ヒトADAM6配列は、2つのV遺伝子セグメント間
に位置する。1つの実施形態において、上記非ヒトADAM6配列は、V遺伝子セグメン
トとJ遺伝子セグメントとの間に並置されている。1つの実施形態において、上記マウス
ADAM6配列は、2つのJ遺伝子セグメントの間に並置されている。
1つの態様では、免疫グロブリン遺伝子座からヒトVドメインと同起源のヒトV
メインを発現するB細胞を含む遺伝子改変非ヒト動物であって、該免疫グロブリン遺伝子
座から非免疫グロブリン非ヒトタンパク質を発現する遺伝子改変非ヒト動物を提供する。
1つの実施形態において、上記非免疫グロブリン非ヒトタンパク質は、ADAMタンパク
質である。特定の実施形態において、上記ADAMタンパク質は、ADAM6タンパク質
またはそのホモログもしくはオルソログもしくは機能的断片である。
1つの実施形態において、上記非ヒト動物は、齧歯動物(例えば、マウスまたはラット
)である。1つの実施形態において、上記齧歯動物は、ネズミ科のものである。1つの実
施形態において、上記齧歯動物は、ネズミ上科のものである。特定の実施形態において、
上記ネズミ上科の齧歯動物は、マウスおよびラットから選択される。
1つの実施形態において、上記非免疫グロブリン非ヒトタンパク質は、齧歯動物タンパ
ク質である。1つの実施形態において、上記齧歯動物は、ネズミ科のものである。1つの
実施形態において、上記齧歯動物は、ネズミ上科のものである。特定の実施形態において
、上記齧歯動物は、マウス、ラットおよびハムスターから選択される。
1つの実施形態において、上記ヒトVドメインは、免疫グロブリン定常ドメイン配列
に直接またはリンカーによって結合する。特定の実施形態において、上記定常ドメイン配
列は、ヒンジ、C2、C3およびその組み合わせから選択される配列を含む。特定の
実施形態において、上記ヒトVドメインは、VκまたはVλドメインから選択される。
種々の実施形態において、上記ヒトVドメインは、ヒトVκドメインである。
1つの態様では、遺伝子改変非ヒト動物であって、その生殖細胞系にヒト免疫グロブリ
ン配列を含み、雄非ヒト動物の精子がin vivo移動欠陥を特徴とする、遺伝子改変
非ヒト動物を提供する。1つの実施形態において、上記in vivo移動欠陥は、上記
雄非ヒト動物の精子が同じ種の雌非ヒト動物の子宮から卵管を通って移動することができ
ないことを含む。1つの実施形態において、上記非ヒト動物には、ADAM6タンパク質
またはその機能的断片をコードするヌクレオチド配列を欠く。特定の実施形態において、
上記ADAM6タンパク質またはその機能的断片は、ADAM6aおよび/もしくはAD
AM6bタンパク質またはその機能的断片を含む。1つの実施形態において、上記非ヒト
動物は齧歯動物である。特定の実施形態において、上記齧歯動物は、マウス、ラットおよ
びハムスターから選択される。
1つの態様では、ADAM6タンパク質またはそのオルソログもしくはホモログもしく
は機能的断片をコードする非ヒト配列に隣接するヒト免疫グロブリン配列を含む非ヒト動
物を提供する。1つの実施形態において、上記非ヒト動物は齧歯動物である。特定の実施
形態において、上記齧歯動物は、マウス、ラットおよびハムスターから選択される。
1つの実施形態において、上記ヒト免疫グロブリン配列は、免疫グロブリン軽鎖配列で
ある。1つの実施形態において、上記免疫グロブリン配列は、1つまたは複数のV遺伝
子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記ヒト免疫グロブリン配列は、1つま
たは複数のJ遺伝子セグメントを含む。1つの実施形態において、上記ヒト免疫グロブ
リン配列は、1つまたは複数のV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のJ遺伝子
セグメントを含む。種々の実施形態において、上記ヒトV遺伝子セグメントおよびヒト
遺伝子セグメントは、ヒトVκ遺伝子セグメントおよびヒトJκ遺伝子セグメントで
ある。
1つの態様では、無能化された、または欠失した内因性ADAM6遺伝子座を含む、無
能化された内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座を有するマウスであって、ヒト抗体、また
はマウス抗体、またはヒト/マウス抗体、または他のキメラ抗体を発現する核酸配列を含
むマウスが提供される。1つの実施形態において、上記核酸配列は、上記マウスゲノムへ
ランダムに組み込まれている、組み込まれた導入遺伝子に存在する。1つの実施形態にお
いて、上記核酸配列は、野生型マウスには見出されないエピソーム(例えば、染色体)に
ある。
1つの態様では、機能的内因性ADAM6遺伝子座を含む、無能化された内因性免疫グ
ロブリン重鎖遺伝子座を有するマウスであって、ヒト抗体、またはマウス抗体、またはヒ
ト/マウス抗体、または他のキメラ抗体を発現する核酸配列を含むマウスが提供される。
1つの実施形態において、上記核酸配列は、上記内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座にお
いて、1つまたは複数の内因性重鎖定常領域遺伝子から上流の位置に存在する。1つの実
施形態において、上記核酸配列は、上記マウスゲノムへランダムに組み込まれている、組
み込まれた導入遺伝子に存在する。1つの実施形態において、上記核酸配列は、野生型マ
ウスには見出されないエピソーム(例えば、染色体)にある。
二重特異性結合タンパク質
本明細書で記載される結合タンパク質およびそれらをコードするヌクレオチド配列は、
多重特異性結合タンパク質、例えば、二重特異性結合タンパク質を作製するのに用いるこ
とができる。この態様では、C領域と融合している第1のVドメインから本質的にな
る第1のポリペプチドが、C領域と融合している第2のVドメインから本質的になる
第2のポリペプチドと会合することができる。上記第1のVドメインと上記第2のV
ドメインとが異なるエピトープに特異的に結合する場合は、その2つのVドメインを用
いて二重特異性結合分子を作製することができる。上記C領域は、同じ場合もあり、異
なる場合もある。一実施形態では、例えば、上記C領域のうちの1つが、プロテインA
に対する結合決定基を消失させるように改変され得る一方、他の重鎖定常領域は、そのよ
うに改変されない。この特定の配列は、例えば、ホモ二量体(例えば、上記第1のポリペ
プチドのホモ二量体または上記第2のポリペプチドのホモ二量体)の混合物からの二重特
異性結合タンパク質の単離を単純化する。
一態様では、本明細書で記載される方法および組成物を用いて二重特異性結合タンパク
質を作製する。この態様では、C領域に融合している第1のVおよびC領域に融合
している第2のVの各々を、同じアイソタイプのヒトIgG配列(例えば、ヒトIgG
1配列、ヒトIgG2配列、ヒトIgG3配列、またはヒトIgG4配列)とインフレー
ムで独立してクローニングする。上記第1のVは、第1のエピトープに特異的に結合し
、上記第2のVは、第2のエピトープに特異的に結合する。上記第1および第2のエピ
トープは、異なる抗原に存在する場合もあり、同じ抗原に存在する場合もある。
一実施形態では、上記第1のVに融合しているC領域のIgGアイソタイプと上記
第2のVに融合しているC領域のIgGアイソタイプとが同じアイソタイプであるが
、1つのIgGアイソタイプが少なくとも1つのアミノ酸置換を含む点で異なる。一実施
形態では、上記少なくとも1つのアミノ酸置換により、該置換を保有する重鎖が、その置
換を欠く重鎖と比較して、プロテインAに結合することが不可能となるかまたは実質的に
不可能となる。
一実施形態では、上記第1のC領域が、IgG1、IgG2、およびIgG4から選
択されるヒトIgGの第1のC3ドメインを含み、上記第2のC領域が、IgG1、
IgG2、およびIgG4から選択されるヒトIgGの第2のC3ドメインを含み、こ
こで該第2のC3ドメインが、プロテインAに対する該第2のC3ドメインの結合性
を低減するかまたは消失させる改変を含む。
一実施形態では、上記第2のC3ドメインが、KabatのEU指標により番号付け
られた435R改変を含む。別の実施形態では、上記第2のC3ドメインが、Kaba
tのEU指標により番号付けられた436F改変をさらに含む。
一実施形態では、上記第2のC3ドメインが、KabatのEU指標により番号付け
られたD356E、L358M、N384S、K392N、V397M、およびV422
Iからなる群から選択される改変を含むヒトIgG1のC3ドメインである。
一実施形態では、上記第2のC3ドメインが、KabatのEU指標により番号付け
られたN384S、K392N、およびV422Iからなる群から選択される改変を含む
ヒトIgG2のC3ドメインである。
一実施形態では、上記第2のC3ドメインが、KabatのEU指標により番号付け
られたQ355R、N384S、K392N、V397M、R409K、E419Q、お
よびV422Iからなる群から選択される改変を含むヒトIgG4のC3ドメインであ
る。
一実施形態では、上記結合タンパク質が、1つまたは複数の本明細書で列挙される改変
を有するC領域を含み、ここで該結合タンパク質の定常領域が、ヒトにおいて非免疫原
性であるかまたは実質的に非免疫原性である。特定の実施形態では、上記C領域が、ヒ
トにおいて免疫原性エピトープを提示しないアミノ酸配列を含む。別の特定の実施形態で
は、上記結合タンパク質が野生型ヒト重鎖では見出されないC領域を含み、そのC
域がT細胞エピトープを生成する配列を含まない。
以下の実施例は、本発明の方法および組成物をどのようにして作製し用いるかについて
記載するように提供されるものであり、本発明者らが自らの発明と考えるものの範囲を限
定することを意図するものではない。別段に示されない限り、温度は摂氏で示し、圧力は
大気圧または大気圧近傍である。
(実施例1)
ヒト軽鎖遺伝子セグメントの重鎖遺伝子座への導入
VELOCIGENE(登録商標)遺伝子操作技術(例えば、米国特許第6,586,
251号、およびValenzuelaら(2003年)、「High−through
put engineering of the mouse genome coup
led with high−resolution expression anal
ysis」、Nat Biotechnol、21巻、652〜659頁を参照されたい
)を用いて、マウスゲノムの細菌人工染色体(BAC)ライブラリーを改変するための多
様なターゲティング構築物を作製した。再配列していないヒト生殖細胞系のκ軽鎖遺伝子
配列の挿入(例えば、図2の上図を参照されたい)を確実にするために、マウスBAC
DNAを相同組換えにより改変して、V遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、お
よびJ遺伝子セグメントの標的とした欠失を介してマウス内因性重鎖遺伝子座を不活化
した。
略述すると、リコンビナーゼを介する組換えを用いて、2回にわたる継続的なターゲテ
ィングイベントにおいて、マウス重鎖遺伝子座を欠失させた。その第1のターゲティング
イベントは、上記マウス重鎖遺伝子座の5’端において、5’側から3’側への、マウス
5’側ホモロジーアーム、リコンビナーゼ認識部位、ネオマイシンカセット、および3’
側ホモロジーアームを含むターゲティングベクターを用いるターゲティングを包含した。
上記5’側ホモロジーアームおよび3’側ホモロジーアームは、上記マウス重鎖遺伝子座
の5’側配列を含有した。その第2のターゲティングイベントは、上記J遺伝子セグメ
ントの領域内のマウス重鎖遺伝子座の3’端において、5’側から3’側への、マウス5
’側ホモロジーアーム、5’側リコンビナーゼ認識部位、第2のリコンビナーゼ認識部位
、ハイグロマイシンカセット、第3のリコンビナーゼ認識部位、およびマウス3’側ホモ
ロジーアームを含有する第2のターゲティングベクターを用いる、ターゲティングを包含
した。上記5’側ホモロジーアームおよび3’側ホモロジーアームは、上記マウスJ
伝子セグメントおよび上記イントロンエンハンサーの5’および定常領域に隣接する配列
を含有した。両方のターゲティングベクター(上に記載した)でターゲティングされた、
改変された重鎖遺伝子座を含有する陽性ES細胞は、核型分析(karyotyping
)により確認した。次いで、DNAを、その二重ターゲティングされたES細胞から単離
し、リコンビナーゼによる処理に供し、これにより、上記第1のターゲティングベクター
における5’側リコンビナーゼ認識部位と上記第2のターゲティングベクターにおける5
’側リコンビナーゼ認識部位との間におけるマウス重鎖遺伝子座のゲノムDNAの欠失が
媒介され、単一のリコンビナーゼ認識部位および2つのリコンビナーゼ認識部位が隣接す
るハイグロマイシンカセットが残される(図2の上図)。したがって、下記で記載される
ターゲティングベクターを用いて、正確な様式で順次ヒトκ生殖細胞系遺伝子セグメント
を挿入するために、完全なC遺伝子を含有する、改変されたマウス重鎖遺伝子座を創製
した。
当技術分野において認められている標準的な分子的技法を用いて、4つの個別のターゲ
ティングベクターを操作して、40のヒトVκ遺伝子セグメントおよび5つのヒトJκ遺
伝子セグメントを、不活化させたマウス重鎖遺伝子座(上に記載した)へと順次挿入した
(図2)。その4つのターゲティング構築物を操作するのに用いたヒトκ遺伝子セグメン
トは、天然では、ヒト生殖細胞系κ軽鎖遺伝子座の近位コンティグにおいて見出される(
図1の下図および表1)。
その最初の6つのヒトVκ遺伝子セグメントおよび5つのヒトJκ遺伝子セグメントを
含有する、約110,499bpのヒトゲノム断片を、該ヒトJκ5遺伝子セグメントの
431bp下流(3’側)におけるPI−SceI部位を含有するように工学的に作製し
た(engineered)。別のPI−SceI部位を、上記マウス重鎖のイントロン
エンハンサー、IgMのスイッチ領域(Sμ)、および上記マウス重鎖遺伝子座のIgM
遺伝子を含有する、約7,852bpのゲノム断片の5’端に工学的に作製した。その約
110.5kbのヒト断片とのライゲーションにより、このマウス断片を3’側ホモロジ
ーアームとして用い、これにより、5’側から3’側への、上記最初の6つの連続するV
κ遺伝子セグメントおよび5つのJκ遺伝子セグメントを含有する、約110.5kbに
わたるヒトκ軽鎖遺伝子座のゲノム配列、PI−SceI部位、上記マウスイントロンエ
ンハンサー、SμおよびマウスIgM定常遺伝子を含有する、約7,852bpのマウス
重鎖配列を含有する3’側連結部を創製した。上記ヒトVκ1−6遺伝子セグメントの上
流(5’側)には、上記マウス重鎖遺伝子座の5’側の配列に対応する19,752bp
のマウスゲノムDNAを含有する、マウス5’側ホモロジーアームの始点の前に、さらな
る3,710bpのヒトκ配列が存在した。上記5’側ホモロジーアームと上記ヒトκ配
列の開始部との間には、3つのリコンビナーゼ認識部位が隣接するネオマイシンカセット
が存在した(図2のターゲティングベクター1を参照されたい)。ヒトκ配列を最初に挿
入するための最終のターゲティングベクターは、5’側から3’側への、上記重鎖遺伝子
座の5’側に約20kbのマウスゲノム配列を含有する5’側ホモロジーアーム、第1の
リコンビナーゼ認識部位(R1)、ネオマイシンカセット、第2のリコンビナーゼ認識部
位(R2)、第3のリコンビナーゼ認識部位(R3)、上記最初の6つの連続するヒトV
κ遺伝子セグメントおよび5つのヒトJκ遺伝子セグメントを含有する、約110.5k
bのヒトゲノムκ配列、PI−SceI部位、ならびに上記イントロンエンハンサー、S
μ、および上記マウスIgM定常遺伝子を含めた約8kbのマウスゲノム配列を含有する
3’側ホモロジーアームを包含した(図2のターゲティングベクター1)。このターゲテ
ィングベクターで相同組換えすることにより、組み換えられるとハイブリッド重鎖(すな
わち、ヒトVκドメインおよびマウスC領域)の形成をもたらす、内因性重鎖定常遺伝
子に作動可能に連結した6つのヒトVκ遺伝子セグメントおよび5つのヒトJκ遺伝子セ
グメントを含有する、改変されたマウス重鎖遺伝子座を創製した。
Figure 0006698718
10のさらなるヒトVκ遺伝子セグメントのハイブリッド重鎖遺伝子座への導入:10
のさらなるヒトVκ遺伝子セグメントを、上記で記載した改変されたマウス重鎖遺伝子座
へと導入するために、第2のターゲティングベクターを工学的に作製した(図2のターゲ
ティングベクター2を参照されたい)。上記ヒトκ軽鎖遺伝子座に由来する12の連続す
るヒトVκ遺伝子セグメントを含有する、140,058bpのヒトゲノム断片を、上記
マウス重鎖遺伝子座の5’側にマウスゲノム配列を含有する5’側ホモロジーアームおよ
びヒトゲノムκ配列を含有する3’側ホモロジーアームで工学的に作製した。上記ヒトV
κ1−16遺伝子セグメントの上流(5’側)には、ターゲティングベクター1を構築す
るために用いた同じ5’側ホモロジーアームである、マウス5’側ホモロジーアームの始
点の前に、さらなる10,170bpのヒトκ配列が存在した(図2)。上記5’側ホモ
ロジーアームと上記ヒトκ配列の開始部との間には、リコンビナーゼ認識部位が隣接する
ハイグロマイシンカセットが存在した。上記3’側ホモロジーアームは、ターゲティング
ベクター1のヒトゲノムκ配列の約110.5kbの断片と同等の5’端に対応する、ヒ
トゲノムκ配列の31,165bpの重複を含んだ(図2)。10のさらなるヒトVκ遺
伝子セグメントを挿入するための最終のターゲティングベクターは、5’側から3’側へ
の、上記重鎖遺伝子座の5’側に約20kbのマウスゲノム配列を含有する5’側ホモロ
ジーアーム、第1のリコンビナーゼ認識部位(R1)、ハイグロマイシンカセット、第2
のリコンビナーゼ認識部位(R2)、およびそのうちの約31kbが、ターゲティングベ
クター1のヒトκ配列の5’端と重複し、このターゲティング構築物のための3’側ホモ
ロジーアームとして働く、12の連続するヒトVλ遺伝子セグメントを含有する、約14
0kbのヒトゲノムκ配列を包含した。このターゲティングベクターで相同組換えするこ
とにより、組み換えられるとハイブリッド重鎖の形成をもたらす、上記マウス重鎖定常遺
伝子に作動可能に連結した16のヒトVκ遺伝子セグメントおよび5つのヒトJκ遺伝子
セグメントを含有する、改変されたマウス重鎖遺伝子座を創製した。
14のさらなるヒトVκ遺伝子セグメントのハイブリッド重鎖遺伝子座への導入:14
のさらなるヒトVκ遺伝子セグメントを、上記で記載した改変されたマウス重鎖遺伝子座
へと導入するために、第3のターゲティングベクターを工学的に作製した(図2のターゲ
ティングベクター3)。15の連続するヒトVκ遺伝子セグメントを含有する、160,
579bpのヒトゲノム断片を、上記マウス重鎖遺伝子座の5’側にマウスゲノム配列を
含有する5’側ホモロジーアームおよびヒトゲノムκ配列を含有する3’側ホモロジーア
ームで工学的に作製した。上記ヒトVκ2−30遺伝子セグメントの上流(5’側)には
、上記の2つのターゲティングベクターに用いた同じ5’側ホモロジーである、マウス5
’側ホモロジーアームの始点の前に、さらなる14,687bpのヒトκ配列が存在した
(上に記載した、図2もまた参照されたい)。上記5’側ホモロジーアームと上記ヒトκ
配列の開始部との間には、リコンビナーゼ認識部位が隣接するネオマイシンカセットが存
在した。上記3’側ホモロジーアームは、ターゲティングベクター2のヒトゲノムκ配列
の約140kbの断片と同等の5’端に対応する、ヒトゲノムκ配列の21,275bp
の重複を包含した(図20)。14のさらなるヒトVκ遺伝子セグメントを挿入するため
の最終のターゲティングベクターは、5’側から3’側のへ、上記マウス重鎖遺伝子座の
5’側に約20kbのマウスゲノム配列を含有する5’側ホモロジーアーム、第1のリコ
ンビナーゼ認識部位(R1)、ネオマイシンカセット、第2のリコンビナーゼ認識部位(
R2)、およびそのうちの約21kbが、ターゲティングベクター2のヒトκ配列の5’
端と重複し、このターゲティング構築物のための3’側ホモロジーアームとして働く、1
5のヒトVκ遺伝子セグメントを含有する、約161kbのヒトゲノムκ配列を包含した
。このターゲティングベクターで相同組換えすることにより、組み換えられるとキメラκ
重鎖の形成をもたらす、上記マウス重鎖定常遺伝子に作動可能に連結した30のヒトVκ
遺伝子セグメントおよび5つのヒトJκ遺伝子セグメントを含有する、改変されたマウス
重鎖遺伝子座を創製した。
10のさらなるヒトVκ遺伝子セグメントのハイブリッド重鎖遺伝子座への導入:10
のさらなるヒトVκ遺伝子セグメントを、上記で記載した改変されたマウス重鎖遺伝子座
へと導入するために、第4のターゲティングベクターを工学的に作製した(図2のターゲ
ティングベクター4)。16の連続するヒトVκ遺伝子セグメントを含有する、90,3
98bpのヒトゲノム断片を、上記マウス重鎖遺伝子座の5’側にマウスゲノム配列を含
有する5’側ホモロジーアームおよびヒトゲノムκ配列を含有する3’側ホモロジーアー
ムで工学的に作製した。上記ヒトVκ2−40遺伝子セグメントの上流(5’側)には、
上記のターゲティングベクターと同じ5’側ホモロジーである、マウス5’側ホモロジー
アームの始点の前に、さらなる8,484bpのヒトκ配列が存在した(上に記載した、
図2)。上記5’側ホモロジーアームと上記ヒトκ配列の開始部との間には、リコンビナ
ーゼ認識部位が隣接するハイグロマイシンカセットが存在した。上記3’側ホモロジーア
ームは、ターゲティングベクター3のヒトゲノムκ配列の約160kbの断片と同等の5
’端に対応する、ヒトゲノムκ配列の61,615bpの重複を包含した(図2)。10
のさらなるヒトVκ遺伝子セグメントを挿入するための最終のターゲティングベクターは
、5’側から3’側への、上記マウス重鎖遺伝子座の5’側に約20kbのマウスゲノム
配列を含有する5’側ホモロジーアーム、第1のリコンビナーゼ認識部位(R1)、ハイ
グロマイシンカセット、第2のリコンビナーゼ認識部位(R2)、およびそのうちの約6
2kbが、ターゲティングベクター3のヒトκ配列の5’端と重複し、このターゲティン
グ構築物のための3’側ホモロジーアームとして働く、16のヒトVκ遺伝子セグメント
を含有する、約90kbのヒトゲノムκ配列を包含した。このターゲティングベクターで
相同組換えすることにより、組み換えられるとキメラκ重鎖の形成をもたらす、上記マウ
ス重鎖定常遺伝子に作動可能に連結した40のヒトVκ遺伝子セグメントおよび5つのヒ
トJκ遺伝子セグメントを含有する、改変されたマウス重鎖遺伝子座を創製した(図2の
下図)。
上記で記載したのと同様の手法を用いて、マウス重鎖定常領域との関係でヒト軽鎖可変
ドメイン他の組合せを構築する。さらなる軽鎖可変ドメインは、ヒトVλ遺伝子セグメン
トおよびヒトJλ遺伝子セグメントに由来し得る(図3および図4)。
上記ヒトλ軽鎖遺伝子座は、1,000kbを超えて広がり、可変(V)セグメントま
たは連結(J)セグメントをコードする、80を超える遺伝子を含有する。公表された報
告によれば、上記ヒトλ軽鎖遺伝子座のうちの70のVλ遺伝子セグメントでは、30〜
38のいずれかの数のものが機能的な遺伝子セグメントであると考えられている。上記7
0のVλ配列は、その全てが異なるV遺伝子ファミリー群の異なるメンバーを含有する3
つのクラスター(クラスターA、B、およびC)に整理されている。上記ヒトλ軽鎖遺伝
子座内では、全ての観察されるVλドメインの過半が、遺伝子セグメント1−40、1−
44、2−8、2−14、および3−21によりコードされている。存在する7つのJλ
遺伝子セグメントのうち、4つだけが、一般に機能的なJλ遺伝子セグメント(Jλ1、
Jλ2、Jλ3、およびJλ7)と考えられている。一部の対立遺伝子では、第5のJλ
−Cλ遺伝子セグメント対が、偽遺伝子(Cλ6)であると報告されている。複数のヒト
Jλ遺伝子セグメントの、本明細書で記載されるハイブリッド重鎖遺伝子座への組込みは
、新規の合成により構築される。このように、生殖細胞系配置(germline co
nfiguration)において複数のヒトJλ遺伝子セグメントを含有するゲノム断
片を、複数のヒトVλ遺伝子セグメントで工学的に作製すると、重鎖定常領域との関係で
正常なV−J組換えが可能となる。
軽鎖可変ドメインの重鎖定常領域との結合は、非ヒト動物においてヒトV領域を有す
る固有のV結合タンパク質を生成させるための潜在的に豊富な多様性のある供給源を表
す。マウスにおいて上記ヒトλ軽鎖遺伝子座(または上記で記載したヒトκ遺伝子座)の
この多様性を利用することにより、固有のハイブリッド重鎖の工学的作製が結果としても
たらされ、遺伝子改変動物の免疫レパートリーにとって別次元の結合タンパク質がもたら
され、治療剤の産出ための次世代のプラットフォームとしてのそれらのその後の使用がも
たらされる。
加えて、ヒトD遺伝子セグメントおよびヒトJ(またはJκ)遺伝子セグメントを
、ヒトVκ遺伝子セグメントまたはヒトVλ遺伝子セグメントとともに取り込ませて、組
み換えられると工学的に作製された新規の可変ドメインをもたらす新規のハイブリッド遺
伝子座を構築することもできる(図5および図6)。この後者の場合、通常は単一の遺伝
子座に含有されない遺伝子セグメントの組合せを工学的に作製すれば、それらを単一の遺
伝子座へと組み合わせるときに正常な組換えを達成し得るように、それぞれの遺伝子セグ
メントと関連する組換えシグナル配列(RSS)に対する特別の注意が必要となる。例え
ば、V(D)J組換えは、組換えが生じる正確な位置において各遺伝子セグメントに隣接
して見出されるヘプタマー配列およびノナマー配列として公知である保存された非コード
DNA配列により誘導されることが公知である。これらの非コードDNA配列の間には、
12または23塩基対(bp)の長さである非保存のスペーサー領域が存在する。一般に
、組換えは、同じ染色体に位置する遺伝子セグメントだけで生じ、12bpのスペーサー
が隣接するこれらの遺伝子セグメントは、23bpのスペーサーが隣接する遺伝子セグメ
ントに連結し得る(すなわち12/23ルール)が、抗体のうちのごく一部では、2つの
遺伝子セグメント(各々に12bpのスペーサーが隣接する)の連結も観察されてい
る。通常では適合性のスペーサーを有さない遺伝子セグメント間における組換え(例えば
、VκとDとの間における組換え、またはDとJλとの間における組換え)を可能と
するには、軽鎖可変領域を含有する固有の重鎖を形成するための組換えの成功を可能とす
る固有のハイブリッド重鎖を構築するために所望される遺伝子セグメントと隣接する位置
に、固有の適合性のスペーサーを合成する。
したがって、ヒトκ軽鎖遺伝子セグメントを、内因性重鎖遺伝子座へと組み込むために
、上記で概括された戦略を用いることにより、他のヒトλ軽鎖遺伝子セグメントの組合せ
、ならびに特定のヒト重鎖遺伝子セグメント(例えば、D遺伝子セグメントおよびJ
遺伝子セグメント)およびこれらの組合せの使用が可能となる。
(実施例2)
標的とされたES細胞の同定および内因性重鎖遺伝子座にヒト軽鎖遺伝子セグメントを
保有する遺伝子改変されたマウスの作製
マウスES細胞を電気穿孔して、V結合タンパク質(すなわち、マウス重鎖定常領域
に作動可能に連結したヒトκ軽鎖遺伝子セグメント)を発現するキメラマウスを生成する
ための、改変されたES細胞を創製するのに、上記の実施例で作製した、標的BAC D
NAを用いる。再配列していないヒトκ軽鎖遺伝子セグメントの挿入を含有する、標的と
されたES細胞は、定量的PCRアッセイであるTAQMAN(登録商標)により同定さ
れる(Lie,Y.S.およびPetropoulos,C.J.(1998年)Adv
ances in quantitative PCR technology: 5’
nuclease assays. Curr Opin Biotechnol 9
(1):43〜48頁)。ヒトκ配列および関連する選択カセットの挿入、マウス重鎖配
列の喪失、および、内因性重鎖遺伝子座に隣接するマウス配列の保持を検出するために、
特異的なプライマーセットおよびプローブをデザインする。
ヒトκ遺伝子セグメントを含有するターゲティング構築物の挿入により導入される任意
の所望されない選択カセットを除去するために、上記ヒトκ軽鎖遺伝子セグメントを保有
するES細胞を、リコンビナーゼを発現する構築物でトランスフェクトすることができる
。必要に応じて、上記ヒトκ軽鎖遺伝子セグメントを含有する操作された重鎖遺伝子座を
有するマウスは、例えば、ES細胞期に、または胚において除去されないターゲティング
ベクターにより導入されたいかなるFrtカセットも除去するために、FLPeディリー
ター(deletor)マウス系統(例えば、Rodriguez,C.I.ら(200
0)High−efficiency deletor mice show that
FLPe is an alternative to Cre−loxP.Natu
re Genetics 25:139−140;米国特許第6,774,279号参照
)へ交配させることができる。必要に応じて、上記選択カセットは、上記マウスにおいて
保持される。
上記の標的としたES細胞を、ドナーES細胞として用い、上記VELOCIMOUS
E(登録商標)方法(上掲)によって8細胞期マウス胚へ導入する。マウス免疫グロブリ
ン重鎖定常領域遺伝子に作動可能に連結したヒトVκおよびJκ遺伝子セグメントを有す
る改変重鎖遺伝子座を有するマウスを、カセット配列、該ヒトVκおよびJκ遺伝子セグ
メント、および内因性重鎖配列の存在および/または非存在を検出した改変型の対立遺伝
子アッセイ(Valenzuelaら、上掲)を用いるジェノタイピングにより同定する
仔をジェノタイピングし、免疫グロブリン重鎖レパートリーを特徴づけるために、内因
性マウス免疫グロブリン重鎖定常遺伝子に作動可能に連結したヒトκ軽鎖遺伝子セグメン
トを含有する改変重鎖遺伝子座についてヘテロ接合性の仔を選択する。
(実施例3)
結合タンパク質を発現するマウスの増殖
結合タンパク質の新規の生成を創出するために、上記再配列していないヒトκ遺伝
子セグメントを保有するマウスを、反対側の(opposite)または標的としていな
い内因性重鎖対立遺伝子(すなわち、上記改変についてヘテロ接合性のマウス)の欠失を
含有する別のマウスに交配させることができる。このようにすれば、得られる後代は、実
施例1で記載したハイブリッド重鎖だけを発現する。交配は、当技術分野において認めら
れている標準的な技法により実施するが、代替的には、企業、例えば、Jackson
Laboratoryにより実施される。改変された
重鎖遺伝子座を保有するマウス系統を、ヒト軽鎖可変ドメインを含む固有の重鎖の存在に
ついてスクリーニングする。
代替的に、上記マウス重鎖遺伝子座において、上記再配列していないヒトκ遺伝子セグ
メントを保有するマウスは、上記マウス軽鎖遺伝子座(κおよびλ)に1つまたは複数の
欠失を含有する他のマウスに交配させることにより、最適化することができる。このよう
にすれば、得られる後代は、実施例1で記載した固有のヒトκ重鎖抗体だけを発現する。
交配は、当技術分野において認められている標準的な技法により同様に実施するが、代替
的には、企業、例えば、Jackson Laboratoryにより実施される。改変
重鎖遺伝子座および1つまたは複数の上記マウス軽鎖遺伝子座の欠失を保有するマウス系
統を、ヒトκ軽鎖ドメインおよびマウス重鎖定常ドメインを含有する固有の重鎖の存在な
らびに内因性軽鎖の非存在についてスクリーニングする。
また、(上記の)改変された重鎖遺伝子座を保有するマウスを、上記内因性κ軽鎖可変
遺伝子遺伝子座の、ヒトκ軽鎖可変遺伝子遺伝子座による置き換え(US6,596,5
41、Regeneron Pharmaceuticals、VELOCIMMUNE
(登録商標)ヒト化マウス技術(Humanized Mouse Technolog
y)を参照されたい)を含有するマウスとも交配させる。抗原刺激に対する反応により、
上記マウスが、ヒトκ軽鎖可変ドメインおよびマウス重鎖定常ドメインを含む抗体を生成
するように、VELOCIMMUNE(登録商標)ヒト化マウス(Humanized
Mouse)は、部分的に、内因性κ軽鎖可変定常領域遺伝子座に作動可能に連結する、
ヒトκ軽鎖可変領域を含むゲノムを有することを包含する。上記抗体の軽鎖の可変領域を
コードするDNAは、単離して、上記ヒト軽鎖定常領域をコードするDNAに作動可能に
連結することができる。次いで、上記DNAを、上記抗体の完全ヒト軽鎖を発現すること
が可能である細胞において発現させることができる。適切な交配スケジュールでは、実施
例1による、上記内因性κ軽鎖の、上記ヒトκ軽鎖遺伝子座による置き換え、および改変
された重鎖遺伝子座を保有するマウスが得られる。対象の抗原で免疫して、体細胞変異し
たヒトVκドメインを含有する固有のV結合タンパク質を単離することができる。
(実施例4)
ADAM遺伝子の改変重鎖遺伝子座への再操作(reengineering)
内因性可変領域遺伝子セグメント(すなわち、VDJ)が置き換えられている、および
/または欠失している改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座を有するマウスは、内因性ADA
M6遺伝子の発現を欠く。特に、上記免疫グロブリン重鎖遺伝子座のそのような改変を含
む雄マウスは、妊性の低減を明らかに示す。この実施例は、実施例1による改変重鎖遺伝
子座を有するマウスへADAM6を発現する能力を再操作する(reengineer)
ための2つの方法を明らかに示し、それにしたがって、通常の育種方法を用いて該改変マ
ウス系統の維持を可能にする。
ヒト軽鎖遺伝子セグメント内でのADAM6遺伝子の再操作。
ヒトVκおよびJκ遺伝子セグメントを含有する改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座を、
BAC DNAを用いる相同組換えにより、マウスADAM6aおよびADAM6bをコ
ードするゲノム断片を含有するように再操作した。これは、マウスADAM6遺伝子に近
接したヒトVκおよびJκ遺伝子セグメントならびにマウス重鎖定常領域を含有する最終
ターゲティングベクターを生じる、マウスおよびヒト配列を含有するBAC DNAの改
変を含む一連の6工程においてVELOCIGENE(登録商標)遺伝子操作テクノロジ
ー(上掲)によって達成された。
5’から3’へ、固有の制限部位(I−CeuI)、マウスAdam6aおよびAda
m6b遺伝子、IGCR1制御エレメント(Guoら、2011)、免疫グロブリンD
およびJ遺伝子セグメント、Eμエンハンサー、ならびにIgM定常領域遺伝子を含有
するマウスBACクローン(VI149)を、VおよびJ遺伝子セグメントを含有す
る改変重鎖遺伝子座へのADAM6遺伝子の再操作のための出発材料として用いた(図7
)。VI149を、細菌相同組換え(BHR)により改変して、上記BACの最も遠位の
Dセグメント(DFL16.1)の5’側の約53bpから3’末端までの、上記D
よびJ遺伝子セグメントならびに上記IgM遺伝子の全部を欠失させた。この領域を、
その5’末端に固有AscI部位を含有するスペクチノマイシン耐性カセット(pSVi
0029)によって置き換えて、BACクローンVI413を生じた。
追加のBHR改変を行って、マウスAdam6aおよびAdam6b遺伝子、ならびに
IGCR1エレメントを含有するBACクローンを創製した。固有のI−CeuI(5’
)およびAscI(3’)制限部位を有するFrtネオマイシン耐性カセット(pLMa
0294)で、Adam6aとAdam6bの間の47199bpを置き換えることによ
り、第1のBACクローンを創製した。この欠失は、Adam6b CDSの3’側の4
779bpからAdam6b CDSの5’側の290bpまでの領域にわたった。生じ
たBACクローンをVI421と名付けた。同じFrtカセットを、VI413において
、Adam6aとAdam6bの間のAdam6a CDSの3’側の4782bpの位
置に挿入することにより第2のBACクローンを創製して、VI422を生じた。
上記VI421 BACクローンは、5’から3’へ、固有のI−CeuI部位、上記
CDSの5’側の751bpおよび3’側の4779bpを含むAdam6a、Frtネ
オマイシン耐性カセット、上記CDSの5’側の290bpおよび3’側の7320bp
を含むAdam6b、IGCR1、および固有のAscI部位を含有した(配列番号3)
上記VI422 BACクローンは、5’から3’へ、固有のI−CeuI部位、上記
CDSの5’側の751bpおよび3’側の4779bpを含むAdam6a、Frtハ
イグロマイシン耐性カセット、上記CDSの5’側の47490bpおよび3’側の73
20bpを含むAdam6b、IGCR1、および固有のAscI部位を含有した(配列
番号4)。
ADAM6遺伝子の再操作を、実施例1に記載されているように、VI421およびV
I422の、ターゲティングベクター1の改変型(図2)の遺伝子間領域への挿入により
達成した。ターゲティングベクター1を2つのBHR工程により改変して、VI421お
よびVI422からマウスADAM6断片を挿入した。第1のBHR工程について、ター
ゲティングベクター1からネオマイシンカセットを、ハイグロマイシンカセット(pLM
a0100)を用いて欠失させた。生じたBACクローンをVI425と名付け、それは
、5’から3’へ、ハイグロマイシン耐性カセット、4個の最も近位のヒトVκセグメン
ト、23,552bpのVκ−Jκ遺伝子間領域、および全部の5個のヒトJκセグメン
トを含有し、そのヒトJκセグメントは、マウスEμエンハンサーおよびIgM定常領域
遺伝子を含有する8kbの3’マウスホモロジーアームに機能的に連結している。第2の
BHRについて、Vκ−Jκ遺伝子間領域内の740bpを、固有のI−CeuIおよび
AscI制限部位が隣接したクロラムフェニコール耐性カセット(pDBa0049;図
8)で置き換えてVI425を改変した。その740bp欠失の位置は、最も近位のヒト
Vκ遺伝子セグメント(Vκ4−1)の3’側の16,858bpから17,597bp
までであった。両方のBHRから生じたBACクローンをVI426と名付けた(図8)
VI421およびVI422由来のマウスADAM6遺伝子を含有するDNA断片を独
自に用いて、VI426のクロラムフェニコールカセットをI−CeuI/AscI消化
および適合性末端の再ライゲーション(relegation)によって置き換えた。図
8は、それぞれVI429およびVI428と名付けられた、最終ターゲティングベクタ
ーを示す。実施例1に従って改変された固有の重鎖遺伝子座での組換えおよびマウスAD
AM6遺伝子をコードするDNA断片の挿入を可能にするように(実施例1に記載されて
いるような;図2参照)ターゲティングベクター4で前もって改変されたES細胞へと、
それぞれを用いて電気穿孔した。陽性コロニーを、ネオマイシンを用いて選択した。
ヒト軽鎖遺伝子セグメントに隣接するADAM6の再操作
すべての上記内因性重鎖定常領域の上流に位置するヒトVκおよびJκ遺伝子セグメン
トを含有する改変免疫グロブリン重鎖遺伝子座を、BAC DNAを用いる相同組換えに
より、マウスADAM6aおよびADAM6bをコードするゲノム断片を含有するように
再操作した。これは、マウスADAM6遺伝子に近接したヒトVκおよびJκ遺伝子セグ
メントならびにマウス重鎖定常領域を含有する最終ターゲティングベクターを生じる、マ
ウスおよびヒト配列を含有するBAC DNAの改変を含む一連の工程においてVELO
CIGENE(登録商標)遺伝子操作テクノロジー(上掲)によって達成された。
実施例1に従って作製されたターゲティングベクター4(図2および図9の上図を参照
)を、Frtハイグロマイシンカセットを、固有のAscI(5’)およびI−CeuI
(3’)制限部位を含有するクロラムフェニコールカセット(pLMa0231;図9)
で置き換えるようにBHRにより改変した。ターゲティングベクター4は、5’から3’
へ、約20kbマウス遠位IgHホモロジーアーム、Frtハイグロマイシン耐性カセッ
ト、およびヒトVκ2−40〜ヒトVκ3−25遺伝子セグメントを含有した。
次に、VI444と名付けられたBACクローンを用いて、AscI/I−CeuI消
化および適合性末端の再ライゲーション(relegation)によって、VI477
BACクローンのヒトVκ遺伝子セグメントの5’側の位置にマウスADAM6遺伝子
をコードするDNA断片を挿入した。上記VI444クローンは、5’から3’へ、固有
のI−CeuI部位、上記CDSの5’側の751bpおよび3’側の4779bpを含
むAdam6a遺伝子、Frtネオマイシン耐性カセット、上記CDSの5’側の290
bpおよび3’側の1633bpを含むAdam6b遺伝子、ならびに固有のAscI部
位を含有した(配列番号5)。ヒトVκ遺伝子セグメントの上流のマウスADAM6遺伝
子の挿入のためのターゲティングベクターとして用いられた、結果として生じたBACク
ローンを、VI478と名付け、VI421およびVI422とは対照的に、VI478
においてマウスADAM6遺伝子は逆配向に置かれている(すなわち、ヒトVκ遺伝子セ
グメントに対して同じ転写方向;図9)。上記ヒトVκ遺伝子セグメントの遠位末端にお
けるマウスADAM6遺伝子の挿入のための最終ターゲティングベクターは、5’から3
’へ、約20kbのマウス遠位IgHホモロジーアーム、固有のAscI部位、マウスA
dam6b、Frtネオマイシン耐性カセット、マウスAdam6a、固有のI−Ceu
I部位、およびヒトVκ2−40〜ヒトVκ3−25遺伝子セグメントを含有した。実施
例1に従って改変された固有の重鎖遺伝子座での組換えおよびマウスADAM6遺伝子を
コードするDNA断片の挿入を可能にするようにターゲティングベクター4(図2)で前
もって改変されたES細胞へと、このターゲティングベクターを用いて電気穿孔した。陽
性コロニーを、ネオマイシンを用いて選択した。
標的とされたES細胞の選択および確認
(上記の)最終ターゲティングベクターのそれぞれを用いて、マウスES細胞を電気穿
孔し、ヒトVκおよびJκ遺伝子セグメントを含有する改変重鎖遺伝子座内にマウスAD
AM6aおよびADAM6b配列を含む、異所性に配置されたマウスゲノム配列を含む改
変ES細胞を創製した。上記改変重鎖遺伝子座内に異所性マウスゲノム断片を含有する陽
性ES細胞を、TAQMAN(商標)プローブを用いる定量的PCRアッセイにより同定
した(LieおよびPetropoulos(1998)、上掲)。
上に記載した標的ES細胞をドナーES細胞として使用し、VELOCIMOUSE(
登録商標)マウスの工学的作製方法(例えば、米国特許第7,6598,442号、同第
7,576,259号および同第7,294,754号参照)により8細胞期マウス胚に
導入した。ヒトκ軽鎖遺伝子セグメントならびにマウスADAM6aおよびADAM6b
配列を含む異所性マウスゲノム配列を含有する改変重鎖遺伝子座を保有するマウスを、該
改変重鎖遺伝子座ならびにヒトκ軽鎖配列内のマウスADAM6aおよびADAM6b遺
伝子の存在を検出する対立遺伝子アッセイ(Valenzuelaら、2003)の改良
法を用いる遺伝子型解析によって同定した。
子を遺伝子型解析し、マウスADAM6aおよびADAM6b配列を含む異所性マウス
ゲノム断片を含有する改変重鎖遺伝子座についてヘテロ接合性の子を、マウスADAM6
遺伝子発現および妊性の特徴づけのために選択した。

Claims (11)

  1. マウスであって、そのゲノムが、以下:
    (a)1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントの、マウス免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子の上流への挿入であって、該1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび該1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントは、該マウス免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子に作動可能に連結されている、挿入、
    (b)1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントの、マウス免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子の上流への挿入であって、該1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび該1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントは、該マウス免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子に作動可能に連結されている、挿入、ならびに
    (c)ADAM6タンパク質またはその機能的断片をコードする第1の異所性核酸配列、およびADAM6bタンパク質またはその機能的断片をコードする第2の異所性核酸配列
    を含み、
    第1および第2の異所性核酸配列は免疫グロブリン遺伝子セグメントの間に存在し、該ADAM6タンパク質またはその機能的断片および該ADAM6bタンパク質またはその機能的断片が該第1および第2の異所性核酸配列から発現され、
    該(b)は該マウスにおいて内因性ADAM6活性の低減または消失をもたらす、
    マウス。
  2. 前記マウス免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子がマウスCκである、請求項1に記載のマウス。
  3. 前記マウス免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子の上流の前記1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび前記1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントが1つまたは複数のヒトVκ遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のヒトJκ遺伝子セグメントである、請求項1または2に記載のマウス。
  4. 前記マウス免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子の上流の前記1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントおよび前記1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントが1つまたは複数のヒトVκ遺伝子セグメントおよび1つまたは複数のヒトJκ遺伝子セグメントである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のマウス。
  5. (b)の前記1つまたは複数のヒトV遺伝子セグメントが、少なくとも2つのヒトV遺伝子セグメントを含み、(c)の前記異所性核酸配列が2つのヒトV遺伝子セグメントの間に存在する、請求項1から4のいずれか1項に記載のマウス。
  6. (b)の前記1つまたは複数のヒトJ遺伝子セグメントが、少なくとも2つのヒトJ遺伝子セグメントを含み、(c)の前記異所性核酸配列が2つのヒトJ遺伝子セグメントの間に存在する、請求項1から4のいずれか1項に記載のマウス。
  7. (c)の前記異所性核酸配列がヒトV遺伝子セグメントおよびヒトJ遺伝子セグメントの間に存在する、請求項1から4のいずれか1項に記載のマウス。
  8. 前記マウスが、該マウスにおいて免疫グロブリン軽鎖可変領域配列を形成するように再配列することができない、内因性V遺伝子セグメントおよび/または内因性J遺伝子セグメントを含む、請求項1〜のいずれか1項に記載のマウス。
  9. 請求項1〜のいずれか1項に記載のマウス由来の細胞。
  10. 前記細胞がB細胞である、請求項に記載の細胞。
  11. 請求項10に記載のB細胞から生成されたハイブリドーマ。
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