JP7011549B2 - pH感受性免疫グロブリン配列を発現する非ヒト動物 - Google Patents
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Description
pH依存的な様式での抗原への結合が可能な抗体を発現する、遺伝子改変された非ヒト
動物である。プロトン化可能なアミノ酸をコードするコドンによる少なくとも1カ所の置
換またはプロトン化可能なアミノ酸をコードするコドンの少なくとも1カ所の挿入を含有
するように改変された免疫グロブリン遺伝子座を含む、遺伝子改変された非ヒト動物であ
る。免疫グロブリンの重鎖V遺伝子セグメント、重鎖D遺伝子セグメント、もしくは重鎖
J遺伝子セグメント、または軽鎖Vセグメントもしくは軽鎖Jセグメント、またはこれら
の再構成された重鎖VDJ領域もしくは再構成された軽鎖VJ領域に少なくとも1カ所の
ヒスチジン置換および/または少なくとも1カ所のヒスチジン挿入を含有するように改変
された免疫グロブリン遺伝子座を含む、遺伝子改変された非ヒト動物である。抗原への結
合においてpH感受性を示す免疫グロブリンを発現する、遺伝子改変された非ヒト動物で
ある。少なくとも1つのヒスチジンを含む免疫グロブリン可変ドメインに関して富化され
たB細胞集団を含む遺伝子改変動物である。免疫グロブリンの重鎖V遺伝子セグメント、
重鎖D遺伝子セグメント、および/もしくは重鎖J遺伝子セグメント、ならびに/または
軽鎖V遺伝子セグメントおよび/もしくは軽鎖J遺伝子セグメント、ならびに/またはこ
れらの再構成された重鎖VDJ配列もしくは再構成された軽鎖VJ配列における挿入およ
び/または置換として存在する2つ以上のヒスチジンのクラスターを含む、遺伝子改変さ
れた非ヒト動物である。
改変された免疫グロブリン遺伝子座であって、再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌ
クレオチド配列が、少なくとも1つのヒスチジンコドンの付加または少なくとも1つの内
因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む免疫グロブリン遺伝子座で
ある。齧歯動物、例えば、マウスおよびラットを含む非ヒト動物は、それらのゲノムに、
再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含む遺伝子改変された免疫グ
ロブリン遺伝子座を含み、再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列は、
少なくとも1つのヒスチジンコドンの付加または少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの
ヒスチジンコドンによる置換を含む。遺伝子操作非ヒト動物は、pH依存性抗原結合、リ
サイクル性の改善、および/または血清半減期の延長を特徴とする抗原結合タンパク質を
発現することが可能である。
免疫グロブリンの結合ドメインは、同種の軽鎖(cognate light cha
in)と会合するホモ二量体免疫グロブリン重鎖という従来の抗体フォーマットを含む多
種多様なフォーマットで治療的に使用されている。従来のフォーマットを含むこれらのフ
ォーマットの多くは、多種多様な因子に起因して、in vivoにおける最適未満の薬
物動態特徴を示す。ここ数十年間において、薬物動態を改善するための異なる手法が試み
られてきた。これらは、例えば、ポリマーへのコンジュゲーション(例えば、PEG;例
えば、Duncan, R.(2006年)、「Polymer conjugates as anticancer nanomedi
cines」、Nat. Rev. Cancer、6巻:688~701頁において総説されている)によ
り流体力学半径を増加させて、腎クリアランスを低減すること;N-グリカンのシアル化
(例えば、Stork, R.ら、「N-glycosylation as novel strategy to improve pha
rmacokinetic properties of bispecific single-chain diabodies」、J. Biol.
Chem.、283巻(12号):7804~7812頁において総説されている);中性p
HではFc-FcRn間結合を促進するが、エンドソームのpHでは放出を促進するため
のFc改変、および血清アルブミンとの会合(例えば、Chuangら(2002年)、「Phar
maceutical Strategies Utilizing Recombinant Serum Albumin」、Pharm. Res.、
19巻(5号):569~577頁を参照されたい)を含む。適切な適用では、そして、
適切なフォーマットでは、これらの手法の各々は、何らかの利益をもたらし得る。
ngineer)ように免疫グロブリン可変ドメイン構造を操作すること(manipu
lating)を含むがこれらに限定されない、生物医薬品のための治療効果および治療
モダリティーの改善に対する必要性が依然としてある。様々なフォーマットの抗原結合タ
ンパク質における使用のための可変ドメインであって、抗原結合タンパク質に、標的抗原
または受容体への結合に関するpH感受性を付与する可変ドメイン(またはその抗原結合
断片)に対する必要性がある。当技術分野には、pH依存性の免疫グロブリン可変ドメイ
ンおよびその抗原結合断片を生成するための系および方法に対する必要性もまたある。多
種多様な免疫グロブリン可変ドメインを生成し得る生物学的系であって、多種多様性が、
可変ドメインに、pH感受性、例えば、1つのpH(例えば、中性pH、または高pH)
では標的抗原またはエピトープに結合するが、第二のpH(例えば、低pHまたはエンド
ソームのpH)では標的抗原またはエピトープを放出する能力を付与し得る、滴定可能な
アミノ酸に関して富化される生物学的系に対する必要性がある。
各重鎖モノマーが同一の軽鎖と会合しているホモダイマー重鎖成分を一般的に含む。ヘテ
ロダイマー重鎖成分を有する抗体(例えば、二重特異性抗体)は、治療抗体として望まし
い。しかし、二重特異性抗体の重鎖の各々と十分に会合することができる好適な軽鎖成分
を有する二重特異性抗体を作製することには、問題があることが判明した。
に使用される軽鎖を同定し、その軽鎖を異なる特異性の2つの重鎖とin vitroで
対合させることによって、軽鎖を選択することができる可能性がある。
含むファージディスプレイライブラリー、例えばヒトscFvライブラリー)において軽
鎖配列を観察し、最も一般的に用いられる軽鎖可変領域をライブラリーから選択すること
によって、軽鎖を選択することができる可能性がある。次に、軽鎖を、目的の2つの異な
る重鎖について試験することができる。
列のファージディスプレイライブラリーを分析することによって、軽鎖を選択することが
できる可能性がある。両方の重鎖可変配列と会合する軽鎖は、それら重鎖のための軽鎖と
して選択することができる可能性がある。
重鎖の関連軽鎖に共通する配列特性により緊密に一致するように軽鎖が改変される。免疫
原性の可能性を最小にする必要がある場合、改変は好ましくは、公知のヒト軽鎖配列に存
在する配列をもたらし、ここで、タンパク分解プロセシングが、免疫原性の可能性を評価
するための当技術分野で公知であるパラメータおよび方法(すなわち、in silic
oおよびウェットアッセイ)に基づいたT細胞エピトープを生成する可能性は低い。
能力などのいくつかのアプリオリ制限を含むin vitroの方法に依存する。共通す
る軽鎖を含むヒトエピトープ結合タンパク質を作製するための、in vitro条件に
おける操作に頼らず、代わりにより生物学的で実用的な手法を使用する組成物および方法
への必要性が当技術分野にある。
るには、しばしば、高用量を必要とするという点で、ある限界を有する。これは、抗体-
抗原複合体がエンドソームへと内部移行して、標的介在性クリアランスと呼ばれるプロセ
スにおけるリソソーム分解の標的とされるという事実に部分的に起因する。したがって、
当技術分野には、より効率的な抗体リサイクリング、例えば、二重特異性抗体リサイクリ
ングをもたらし、抗体の抗原に対する特異性および親和性を損なわずに、エンドソームコ
ンパートメント内の抗体-抗原複合体の解離を促進することにより、抗体の分解を防止す
る方法および組成物に対する必要性がある。
尿への)、分泌(例えば、胆汁への)、および細胞による異化を含む様々な排泄機構から
影響を受ける可能性がある。低分子が体内から腎濾過を介して除去されるのに対し、分泌
される抗体の大部分(例えば、IgGは糸球体を介して濾過されるには大きすぎる)は、
主に細胞介在性異化、例えば、液相エンドサイトーシス(食作用)または受容体介在性エ
ンドサイトーシスを介して体内から除去される。例えば、いくつかの反復エピトープを有
する可溶性分子には、複数の循環抗体が結合し、結果として生じる大型の抗原-抗体複合
体は、細胞内に迅速に貪食されて、分解される。他方、抗体が結合する細胞表面の標的受
容体(すなわち、受容体-抗体複合体)は、用量依存的な様式で標的介在性エンドサイト
ーシスを受け、これにより、細胞内部でのリソソームによる分解を予定されたエンドソー
ムの形成がなされる。場合によって、エンドサイトーシスを受けた受容体-抗体複合体は
、エンドソームの内部において、pH依存的な様式で、胎児性Fc受容体(FcRn)に
結合し、細胞表面へと戻り、中性の細胞外pH(例えば、pH7.0~7.4)へと曝露
されると、血漿または間質液へと放出される。
非ヒト動物、細胞、およびゲノム遺伝子座、例えば、pHの変化に応答する重鎖可変ドメ
イン、例えば、プロトンを供与または受容し、例えば、それらの結合特徴がプロトン化状
態に応じて異なる重鎖可変ドメインを生成するように、免疫グロブリン遺伝子セグメント
を再構成する、遺伝子改変された遺伝子座に対する必要性がある。
うことなく、抗原結合タンパク質の受容体-抗原結合タンパク質複合体からの解離を促進
すること、または酸性のエンドソームコンパートメント内でのFcRnに対する抗原結合
タンパク質の親和性を増大させることにより、エンドサイトーシスを受けた抗原結合タン
パク質のリサイクリング効率をさらに増大させることが可能な方法および組成物に対する
必要性もある。
基を含む免疫グロブリン可変ドメインを作製する遺伝子改変動物を作製するための組成物
および方法であって、生殖細胞系列における改変が、重鎖Vセグメント、重鎖Dセグメン
ト、または重鎖Jセグメントへのヒスチジンコドンの挿入、軽鎖Vセグメントまたは軽鎖
Jセグメントへのヒスチジンコドンの挿入、再構成された軽鎖VJ遺伝子へのヒスチジン
コドンの挿入、重鎖Vセグメント、重鎖Dセグメント、または重鎖Jセグメントにおける
非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、軽鎖Vセグメントまたは軽鎖Jセグ
メントにおける非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、再構成された軽鎖V
J配列における非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換のうちの少なくとも1
つを含む組成物および方法が提供される。
入するための組成物および方法もまた提供される。
領域に、免疫グロブリン遺伝子のCDRコード領域(例えば、再構成されたV(D)J配
列、またはV遺伝子セグメント、(D)遺伝子セグメント、J遺伝子セグメント)に、ヒ
スチジンの挿入、または非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を導入するた
めの組成物および方法もまた提供される。
コドンの挿入および/または非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む非
ヒト動物の子孫を作製するための組成物および方法である。
ヒスチジンコドンによる置換または挿入を含む、免疫グロブリン遺伝子座をその生殖細胞
系列に含む、遺伝子改変された非ヒト動物である。一実施形態では、可変遺伝子座(例え
ば、再構成されていないV(D)Jセグメント遺伝子座)は、ヒト可変(V(D)Jセグ
メント)遺伝子座の少なくとも一部分を含む。
成されていない免疫グロブリン重鎖(V(D)Jセグメント遺伝子座)および第二の可変
遺伝子座(例えば、再構成されていない免疫グロブリン軽鎖(Vセグメント遺伝子座、J
セグメント遺伝子座;または再構成された免疫グロブリン軽鎖VJ配列)をその生殖細胞
系列に含む。
、少なくとも第一の可変遺伝子座または第二の可変遺伝子座は、少なくとも1つのヒスチ
ジンコドンの挿入または少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる
置換を含む。
とも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換または挿入を含む。
成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)の少なくとも機能性部分を
含む。
ていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)の少なくとも一部分を含む。
ト、リンカーを含む合成Dセグメント、およびヒトJセグメントを含むヒト遺伝子座であ
る。一実施形態では、合成Dセグメントは、少なくとも1つのヒスチジンコドンを含む。
れていないVセグメント、Jセグメント)の少なくとも1つの機能性部分を含む。
配列(再構成されたVJ配列)を含む。
スチジンコドンの挿入は、可変ドメインをコードする核酸配列内においてであり、ヒスチ
ジンは、免疫グロブリン鎖のN末端領域、免疫グロブリン鎖のループ4領域、重鎖のCD
R1、重鎖のCDR2、重鎖のCDR3、軽鎖のCDR1、軽鎖のCDR2、軽鎖のCD
R3、およびこれらの組合せから選択される領域にある。
内因性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座において、内因性非ヒト定常領域の核酸配列に作動
可能に連結されている。
セグメント、ヒトJセグメント)は、内因性非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域の核酸配
列に作動可能に連結されている。
セグメント、ヒトJセグメント)は、内因性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座において、内
因性非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域の核酸配列に作動可能に連結されている。
ト)は、内因性非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域配列に作動可能に連結されている。
グロブリン遺伝子座にある。
および/またはヒスチジンコドンの挿入である、2つ、3つ、4つ、または5つのヒスチ
ジンによるクラスターを含む。
して反転されたD遺伝子セグメントを含む。一実施形態では、反転されたDセグメントは
、親水性のリーディングフレームにある。
グロブリン重鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、
Jセグメント)の少なくとも一部分であって、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うちの1つまたは複数が、少なくとも1カ所の非ヒスチジ
ンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも1カ所のヒスチジンコドンの
挿入を含む、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列の少なくと
も一部分と;定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されていないヒト免疫グ
ロブリン軽鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Jセグメント)の
少なくとも一部分であって、V遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグメントのうちの1つ
または複数が、少なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、
または少なくとも1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含む、再構成されていないヒト免疫
グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列の少なくとも一部分とを含み、マウスの生殖細胞系列
におけるヒスチジン置換またはヒスチジン挿入に由来するヒスチジンを含む、免疫グロブ
リン重鎖可変ドメインおよび/または免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを発現する、遺伝
子改変された非ヒト動物が提供される。
動物である。一実施形態では、齧歯動物は、マウス、ラット、およびハムスターからなる
群から選択される。
非ヒト定常領域配列に作動可能に連結されている。
動可能に連結された非ヒト定常領域核酸配列は、非ヒト動物の生殖細胞系列における内因
性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座にある。
動可能に連結された非ヒト定常領域核酸配列は、非ヒト動物の生殖細胞系列における内因
性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座にある。
グロブリン重鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、
Jセグメント)の少なくとも一部分であって、再構成されていない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うちの1つまたは複数が、少なくとも
1カ所の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも1カ所の
ヒスチジンコドンの挿入を含む、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の
核酸配列の少なくとも一部分と;軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成
されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列(再構成されたVJ配列)の少なくと
も一部分であって、再構成されたVJ配列が、少なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンの
ヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含む
、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列の少なくとも一部分とを含み
、マウスの生殖細胞系列におけるヒスチジン置換またはヒスチジン挿入に由来するヒスチ
ジンを含む、免疫グロブリン重鎖可変ドメインおよび/または免疫グロブリン軽鎖可変ド
メインを発現する、遺伝子改変された非ヒト動物が提供される。
哺乳動物は、齧歯動物である。一実施形態では、齧歯動物は、マウス、ラット、およびハ
ムスターからなる群から選択される。
非ヒト定常領域配列に作動可能に連結されている。一実施形態では、再構成されていない
ヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列に作動可能に連結された非ヒト定常領域配列
は、非ヒト動物の生殖細胞系列における内因性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座にある。一
実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列に作動可能に連
結された非ヒト定常領域配列は、非ヒト動物の生殖細胞系列における内因性非ヒト免疫グ
ロブリン遺伝子座にある。
B細胞集団の免疫グロブリン重鎖におけるおよび免疫グロブリン軽鎖におけるヒスチジン
残基の存在の増強を特徴とするB細胞集団を含む、遺伝子改変された非ヒト動物が提供さ
れる。一実施形態では、増強は、約2~4倍である。一実施形態では、増強は、約2~1
0倍である。
たは挿入によりコードされるヒスチジンを含む免疫グロブリン軽鎖および免疫グロブリン
重鎖を発現する、遺伝子改変された非ヒト動物が提供される。
抗体可変ドメインを作製する非ヒト動物を作製するための方法であって、非ヒト動物をそ
の生殖細胞系列内で、少なくとも1カ所のヒスチジンコドンによる非ヒスチジンコドンの
置換またはヒスチジンコドンの挿入を、再構成されていない免疫グロブリン重鎖可変(再
構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)遺伝子座に含むように改
変するステップと;非ヒト動物をその生殖細胞系列において、少なくとも1カ所のヒスチ
ジンコドンによる非ヒスチジンコドンの置換またはヒスチジンコドンの挿入を、再構成さ
れていない免疫グロブリン軽鎖可変(再構成されていないVセグメント、Jセグメント)
遺伝子座に含むように改変するステップとを含む方法が提供される。
ブリン重鎖可変(Vセグメント、Dセグメント、Jセグメント)遺伝子座の少なくとも一
部分を含むように遺伝子改変するステップと、ヒスチジン置換またはヒスチジン挿入を、
再構成されていない免疫グロブリン重鎖可変(再構成されていないVセグメント、Dセグ
メント、Jセグメント)ヒト遺伝子座に施すステップとを含む。
ブリン軽鎖(再構成されていないVセグメント、Jセグメント)遺伝子座の少なくとも一
部分を含むように遺伝子改変するステップと、ヒスチジン置換またはヒスチジン挿入を、
再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子座に施すステップとを含む。
、マウス、ラット、およびハムスターから選択される。
抗体可変ドメインを作製する非ヒト動物を作製するための方法であって、非ヒト動物を、
少なくとも1カ所のヒスチジンコドンによる非ヒスチジンコドンの置換またはヒスチジン
コドンの挿入を、再構成されていない免疫グロブリン重鎖可変(再構成されていないVセ
グメント、Dセグメント、Jセグメント)遺伝子座に含むように改変するステップと;非
ヒト動物を、生殖細胞系列における再構成された免疫グロブリン軽鎖可変配列(再構成さ
れたVJ配列)に、少なくとも1カ所のヒスチジンコドンによる非ヒスチジンコドンの置
換またはヒスチジンコドンの挿入を含むように改変するステップとを含む方法が提供され
る。
、マウス、ラット、およびハムスターから選択される。
)細胞)を遺伝子改変し、遺伝子改変細胞をドナー細胞として、宿主胚と共に、代理母体
内で使用して、遺伝子改変ドナー細胞に由来する動物を懐胎させることにより、非ヒト動
物を遺伝子改変する。様々な態様および実施形態では、当技術分野で公知の他の任意の方
法により、非ヒト動物を遺伝子改変する。
供される。低(例えば、エンドソームの)pHでは、標的抗原に低い親和性で結合し、高
(例えば、細胞外の)または中性pHでは、同じ標的抗原に高い親和性で結合する、改変
された抗原結合タンパク質、ならびにそれらを作製するための組成物および方法が提供さ
れる。
メインの配列を、ヒスチジン残基を付加するか、もしくは既存の残基をヒスチジン残基で
置換するか、ヒスチジン改変された可変ドメインを形成するように改変するステップを含
む方法が提供される。一実施形態では、置換は、抗原への結合(例えば、中性pHまたは
細胞外pHにおける)にそれほど重要でない残基の置換である。
置換する。一実施形態では、ヒスチジンへと置換された2つ、3つ、4つ、5つ、または
6つ以上の残基はクラスターをなす。一実施形態では、クラスターは、2カ所以上の連続
のヒスチジン置換を含む。一実施形態では、クラスターは、1つまたは複数の非ヒスチジ
ン残基で隔てられた2カ所以上のヒスチジン置換を含む。一実施形態では、クラスターは
、2、3、4、5、6、7、8、9、または10残基の長さであり、抗原への結合(例え
ば、中性pHまたは細胞外pHにおける)にそれほど重要でない全ての残基を、ヒスチジ
ンへと改変する。
一実施形態では、可変ドメインは、重鎖可変ドメインにある。一実施形態では、軽鎖可変
ドメインおよび重鎖可変ドメインの配列を改変する。
配列は、重鎖のCDR配列である。一実施形態では、CDR配列は、軽鎖のCDR配列で
ある。一実施形態では、CDR配列は、重鎖のCDR配列および軽鎖のCDR配列である
。
、CDR2配列である。一実施形態では、CDR配列は、CDR3配列である。
配列である。一実施形態では、CDR配列は、重鎖のCDR1、CDR2、および/また
はCDR3配列である。
、ループ4配列は、重鎖のループ4配列である。一実施形態では、ループ4配列は、軽鎖
のループ4配列である。
N末端配列は、重鎖のN末端配列である。一実施形態では、N末端配列は、軽鎖のN末端
配列である。
、重鎖のループ4配列、軽鎖のループ4配列、重鎖のN末端配列、軽鎖のN末端配列、お
よびこれらの組合せから選択される。
列は、第一のCDR配列、ならびにN末端配列、ループ4配列、第二のCDR配列、第三
のCDR配列、およびこれらの組合せから選択される配列を含む。具体的な実施形態では
、第一のCDR配列は、CDR3であり、可変ドメインの配列は、N末端配列、ループ4
配列、CDR2配列、CDR1配列、およびこれらの組合せから選択される配列をさらに
含む。
り、ヒスチジン改変は、ループ4配列に、ならびにCDR1またはCDR2またはCDR
3、N末端配列、およびこれらの組合せから選択される配列にある。具体的な実施形態で
は、ヒスチジン改変は、ループ4配列におよびCDR3配列にある。具体的な実施形態で
は、ヒスチジン改変は、ループ4配列におよびCDR3配列におよびN末端配列にある。
具体的な実施形態では、ヒスチジン改変は、ループ4配列におよびN末端配列にある。
あって、目的の抗原に結合しないか、または6未満のpHでは、目的の抗原に第一の親和
性で結合し、約7以上のpHでは、同じ目的の抗原に第二の親和性で結合する、hisで
改変した免疫グロブリン可変ドメインが提供される。一実施形態では、第一のpHは、5
.5未満または5未満である。一実施形態では、第一のpHは、5.75である。一実施
形態では、第二のpHは、約7以上である。一実施形態では、第二のpHは、ヒト細胞の
外のpHである。一実施形態では、第二のpHは、7.2~7.4である。具体的な実施
形態では、第二のpHは、7.2である。
所以上のヒスチジン置換を、CDR、N末端、ループ4、およびこれらの組合せから選択
される配列に含む。具体的な実施形態では、hisで改変した可変ドメインはCDR3に
おける改変を含む。一実施形態では、hisで改変した可変ドメインは、重鎖におけるC
DR3の改変、軽鎖におけるCDR3の改変、およびこれらの組合せから選択される改変
を含む。一実施形態では、hisで改変した可変ドメインは、少なくとも1カ所の置換を
CDR(例えば、CDR3)に含み、少なくとも1カ所の置換を、N末端、ループ4、お
よびこれらの組合せから選択される配列に含む。
1、軽鎖CDR2、軽鎖CDR3、およびこれらの組合せからなる群から選択される。
少なくとも1つのCDRは、軽鎖CDR3および重鎖CDR3を含む。
性pHまたは塩基性pH(例えば、pH7~7.4)では、約10-6以下(例えば、1
0-7、10-8、10-9、10-10、10-11、10-12)のKDで結合し、
hisで改変した免疫グロブリン可変ドメインは、非抗原結合性のアミノ酸残基の全てが
ヒスチジンで置換されているCDR1を含むか、またはヒスチジン置換のクラスターを含
むCDR1を含む。一実施形態では、可変ドメインは、酸性pH(例えば、pH5~6、
一実施形態では、pH6)では、目的の抗原に結合しないか、または目的の抗原に、10
2~106倍弱く結合する。
性pHまたは塩基性pH(例えば、pH7~7.4)では、約10-6以下(例えば、1
0-7、10-8、10-9、10-10、10-11、10-12)のKDで結合し、
hisで改変した免疫グロブリン可変ドメインは、非抗原結合性のアミノ酸残基の全てが
ヒスチジンで置換されているCDR2を含むか、またはヒスチジン置換のクラスターを含
むCDR2を含む。一実施形態では、可変ドメインは、酸性pH(例えば、pH5~6、
一実施形態では、pH6)では、目的の抗原に結合しないか、または目的の抗原に、10
2~106倍弱く結合する。
性pHまたは塩基性pH(例えば、pH7~7.4)では、約10-6以下(例えば、1
0-7、10-8、10-9、10-10、10-11、10-12)のKDで結合し、
hisで改変した免疫グロブリン可変ドメインは、非抗原結合性のアミノ酸残基の全てが
ヒスチジンで置換されているCDR3を含むか、またはヒスチジン置換のクラスターを含
むCDR3を含む。一実施形態では、可変ドメインは、酸性pH(例えば、pH5~6、
一実施形態では、pH6)では、目的の抗原に結合しないか、または目的の抗原に、10
2~106倍弱く結合する。
めの方法であって、本明細書で記載される免疫グロブリン可変ドメインヌクレオチド配列
を、1つまたは複数のヒスチジンをコードするように改変して、hisで改変したドメイ
ンをコードする核酸配列を形成するステップと、hisで改変したドメインをコードする
核酸配列をヒト免疫グロブリン配列へと融合させる(直接またはリンカーにより)ステッ
プとを含む方法が提供される。
。具体的な実施形態では、ヒト免疫グロブリン定常ドメイン配列は、CH1、ヒンジ、C
H2、CH3、およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコードす
る。
を発現する細胞が提供される。一実施形態では、細胞は、哺乳動物細胞である。一実施形
態では、細胞は、HeLa細胞、DU145細胞、Lncap細胞、MCF-7細胞、M
DA-MB-438細胞、PC3細胞、T47D細胞、THP-1細胞、U87細胞、S
HSY5Y(ヒト神経芽細胞腫)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、PERC.6(商標)細胞)、およ
びMC3T3細胞から選択される。具体的な実施形態では、細胞は、CHO細胞である。
あって、5~6(例えば、5.75)のpHでは、目的の抗原に結合しないか、または目
的の抗原に第一の親和性で結合し、7~7.4(例えば、7.2)のpHでは、同じ目的
の抗原に第二の親和性で結合し、少なくとも1つのCDRが2カ所以上のヒスチジン置換
を含み、少なくとも1つの非CDR配列が1カ所または複数カ所のヒスチジン置換を含み
、少なくとも1つの非CDR配列がN末端配列、ループ4配列、およびこれらの組合せか
ら選択されるhisで改変した免疫グロブリン可変ドメインが提供される。
0-3)のKDを特徴とし、第二の親和性は、第一の親和性の少なくとも2倍、少なくと
も5倍、少なくとも10倍、少なくとも102倍、少なくとも103倍、少なくとも10
4倍、少なくとも105倍、または少なくとも106倍の強さであることとして特徴付け
られる。
にある。一実施形態では、非CDR配列は、少なくとも1つのCDR配列と異なるポリペ
プチド上にある。
り、CDR3は、非抗原結合アミノ酸残基の少なくとも半分のヒスチジンへの置換を含む
。具体的な実施形態では、CDR3の非抗原結合アミノ酸残基のうちの全てを、ヒスチジ
ンへと置換する。
、CDR3は3つ以上の非抗原結合アミノ酸残基のヒスチジンへの置換を含む。一実施形
態では、非抗原結合アミノ酸残基のうちの4つ以上をヒスチジンへと置換する。
、CDR3は2つ以上の連続的な非抗原結合アミノ酸残基のヒスチジンへの置換を含む。
一実施形態では、CDR3は3つ以上の連続的な非抗原結合アミノ酸残基のヒスチジンへ
の置換を含む。
り、軽鎖CDR1、軽鎖CDR2、およびこれらの組合せから選択されるCDRをさらに
含む。
り、重鎖CDR1、重鎖CDR2、およびこれらの組合せから選択されるCDRをさらに
含む。
1、軽鎖CDR2、軽鎖CDR3、およびこれらの組合せからなる群から選択される。
なくとも1つのCDRは軽鎖CDR3および重鎖CDR3を含む。
、少なくとも1つの非CDR配列はループ4配列であり、ループ4配列は1カ所または複
数カ所のヒスチジン置換を含む。
、少なくとも1つの非CDR配列はN末端配列であり、N末端配列は1カ所または複数カ
所のヒスチジン置換を含む。
非CDR配列は、1カ所または複数カ所のヒスチジン置換を有するN末端配列、および1
カ所または複数カ所のヒスチジン置換を有するループ4配列を含む。
非CDR配列は、1カ所または複数カ所のヒスチジン置換を有するN末端配列、および1
カ所または複数カ所のヒスチジン置換を有するループ4配列を含む。
H7~7.4(例えば、pH7.2)では、約10-7以下(例えば、10-8、10-
9、10-10、10-11、10-12)のKDで結合し、hisで改変した免疫グロ
ブリン可変ドメインは、非抗原結合性のアミノ酸残基の全てがヒスチジンで置換されてい
るCDR1を含む。
H7~7.4(例えば、pH7.2)では、約10-7以下(例えば、10-8、10-
9、10-10、10-11、10-12)のKDで結合し、hisで改変した免疫グロ
ブリン可変ドメインは、非抗原結合性のアミノ酸残基の全てがヒスチジンで置換されてい
るCDR2を含む。
H7~7.4(例えば、pH7.2)では、約10-7以下(例えば、10-8、10-
9、10-10、10-11、10-12)のKDで結合し、hisで改変した免疫グロ
ブリン可変ドメインは、非抗原結合性のアミノ酸残基の全てがヒスチジンで置換されてい
るCDR3を含む。
の製造における使用が提供される。一実施形態では、医薬は、抗体である。具体的な実施
形態では、抗体は、ヒト抗体である。
は障害を処置するための医薬の製造における使用が提供される。一実施形態では、医薬は
、抗体である。具体的な実施形態では、抗体は、ヒト抗体である。
疾患または障害を処置するための医薬の製造における使用であって、医薬が、抗体、多重
特異性抗体(例えば、二重特異性抗体)、scFv、二重特異性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、VL、F(ab)、F(a
b)2、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(す
なわち、BiTE)から選択される抗原結合タンパク質を含む使用が提供される。
改変した可変領域配列をヒト重鎖定常領域配列およびヒト軽鎖定常領域配列へと融合させ
(直接またはリンカーを介して)て、融合配列を形成するステップと、融合配列を細胞内
で発現させるステップと、融合配列を含む発現させた抗原結合タンパク質を回収するステ
ップとをさらに含む方法を使用して、ヒト抗原結合タンパク質を作製するための重鎖可変
領域配列およびκ軽鎖可変領域配列またはλ軽鎖可変領域配列を生成する。様々な実施形
態では、ヒト重鎖定常領域は、IgM、IgD、IgA、IgE、およびIgGから選択
される。様々な具体的な実施形態では、IgGは、IgG1、IgG2、IgG3、およ
びIgG4から選択される。様々な実施形態では、ヒト重鎖定常領域は、CH1、ヒンジ
、CH2、CH3、CH4、およびこれらの組合せを含む配列から選択される。具体的な
実施形態では、組合せは、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3である。具体的な実施
形態では、組合せは、CH1、CH2、およびCH3である。具体的な実施形態では、組
合せは、ヒンジ、CH2、およびCH3である。具体的な実施形態では、組合せは、ヒン
ジ、CH2、およびCH3である。
6.0)では、同じ抗原の結合の低減を示す抗体または抗体可変ドメインを生成するため
の生物学的系が提供される。生物学的系は、1つまたは複数のヒスチジン改変を含む、再
構成された軽鎖配列(例えば、再構成されたV-J)を有する非ヒト動物、例えば、齧歯
動物(例えば、マウスまたはラット)を含む。様々な態様では、1つまたは複数のヒスチ
ジン改変は、軽鎖CDR3コドンにおいてである。様々な態様では、非ヒト動物は、ヒト
重鎖免疫グロブリン遺伝子座またはヒト化重鎖免疫グロブリン遺伝子座を含む。様々な態
様では、非ヒト動物は、内因性非ヒト重鎖可変遺伝子セグメントの、1つまたは複数のヒ
ト重鎖VHセグメント、ヒト重鎖DHセグメント、およびヒト重鎖JHセグメントによる
置きかえを含み、ここで、ヒトセグメントは、非ヒト免疫グロブリン定常領域に作動可能
に連結されている。様々な態様では、非ヒスチジン残基のヒスチジン残基による置換を有
する軽鎖可変ドメインを含む、ユニバーサル軽鎖を有する非ヒト動物が提供される。様々
な態様では、これらのヒスチジン改変ユニバーサル軽鎖非ヒト動物(例えば、齧歯動物、
例えば、マウス)を、ヒスチジン-ユニバーサル軽鎖マウス、ヒスチジン-ULCマウス
、またはHULCマウスと称する。
む、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列を含む、免疫グロ
ブリン軽鎖遺伝子座をその生殖細胞系列内に含む、遺伝子改変された非ヒト動物であって
、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列が、少なくとも1つの非ヒ
スチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、遺伝子改変された非ヒト動物が本
明細書において提供される。一実施形態では、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン
可変領域配列を、免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結する。一実施
形態では、免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列は、非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領
域遺伝子配列である。一実施形態では、非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列は
、内因性免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列である。一実施形態では、非ヒト動物は
、機能的な、再構成されていない免疫グロブリン軽鎖可変領域を欠く。一実施形態では、
免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、内因性非ヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子座にある。
れた、ヒトVHセグメント、ヒトDHセグメント、およびヒトJHセグメントを含む、再
構成されていない免疫グロブリン重鎖可変領域遺伝子配列を含む、免疫グロブリン重鎖遺
伝子座を、その生殖細胞系列内にさらに含む。一実施形態では、免疫グロブリン重鎖定常
領域遺伝子配列は、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列である。一実施形態では、非ヒト重鎖
定常領域遺伝子配列は、内因性免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列である。一実施形
態では、免疫グロブリン重鎖遺伝子座は、内因性免疫グロブリン重鎖遺伝子座にある。
が、相補性決定領域(CDR)をコードするヌクレオチド配列内にある。一実施形態では
、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換が、CDR3をコ
ードするヌクレオチド配列内にある。一実施形態では、置換は、1つ、2つ、3つ、4つ
、またはそれ超のCDR3コドンの置換である。一態様では、免疫グロブリン軽鎖遺伝子
座に含まれる、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列は、ヒトVκ
1-39遺伝子セグメントまたはVκ3-20遺伝子セグメントに由来する。一実施形態
では、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域は、再構成されたVκ1-
39/Jκ5遺伝子配列またはVκ3-20/Jκ1遺伝子配列に由来する。一実施形態
では、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域は、再構成されたVκ1-
39/Jκ5遺伝子配列に由来し、Vκ1-39/Jκ5遺伝子配列は、105、106
、108、111位、およびこれらの組合せから選択される位置においてヒスチジンを発
現するようにデザインされた、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドン
による置きかえを含む。別の実施形態では、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽
鎖可変領域は、再構成されたVκ3-20/Jκ1遺伝子配列に由来し、Vκ3-20/
Jκ1遺伝子配列は、105、106、107、109位、およびこれらの組合せから選
択される位置においてヒスチジンを発現するようにデザインされた、少なくとも1つの非
ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置きかえを含む。
団であって、中性pHと比較して、酸性pHにおける解離半減期(t1/2)が少なくと
も約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10
倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、または少なくとも
約30倍の短縮を示す抗体が富化されたB細胞集団を含む。一実施形態では、中性pHと
比較して、酸性pHにおけるt1/2の短縮は、約30倍以上である。
くとも1つのコドンによりコードされるアミノ酸位置において、少なくとも1つの非ヒス
チジン残基のヒスチジン残基による置換を有する、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン
を含む抗体を発現する。一実施形態では、動物は、体細胞超変異にもかかわらず、発現す
るヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン内に、少なくとも1つの非ヒスチジン残基のヒス
チジン残基による置換を保持する抗体を発現する。
動物、例えば、ラットまたはマウスである。一実施形態では、非ヒト動物は、マウスであ
る。したがって、一態様では、ヒトVLセグメント配列およびヒトJLセグメント配列を
含む、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列を含む、免疫グ
ロブリン軽鎖遺伝子座をその生殖細胞系列内に含む遺伝子改変マウスであって、単一の、
再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列が、少なくとも1つの非ヒスチジンコ
ドンのヒスチジンによる置換を含む遺伝子改変マウスもまた本明細書において提供される
。一実施形態では、マウスは、機能的な、再構成されていない免疫グロブリン軽鎖可変領
域を欠く。
鎖可変領域遺伝子配列を、免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結する
。一実施形態では、免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列は、ラットまたはマウスの免
疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列から選択される。一実施形態では、免疫グロブリン
軽鎖定常領域遺伝子配列は、マウス配列である。一実施形態では、免疫グロブリン軽鎖遺
伝子座は、内因性マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座にある。
可能に連結された、ヒトVHセグメント、ヒトDHセグメント、およびヒトJHセグメン
トを含む、再構成されていない免疫グロブリン重鎖可変領域配列を含む、免疫グロブリン
重鎖遺伝子座もその生殖細胞系列内に含む。一態様では、免疫グロブリン重鎖定常領域遺
伝子配列は、ラットまたはマウスの重鎖定常領域遺伝子配列である。一実施形態では、免
疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列は、マウス配列である。一実施形態では、免疫グロ
ブリン重鎖遺伝子座は、内因性マウス免疫グロブリン重鎖遺伝子座にある。
る置換を含み、ここで、置換は、CDRをコードするヌクレオチド配列内にある。一実施
形態では、置換は、CDR3コドン、例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれ超の
CDR3コドンにある。一実施形態では、マウスの免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、ヒト
Vκ1-39遺伝子セグメントまたはヒトVκ3-20遺伝子セグメントに由来する、単
一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列を含み、例えば、単一の、再構
成された免疫グロブリン軽鎖可変領域配列は、再構成されたVκ1-39/Jκ5遺伝子
配列またはVκ3-20/Jκ1遺伝子配列に由来する。一実施形態では、単一の、再構
成された免疫グロブリン軽鎖可変領域配列は、再構成されたVκ1-39/Jκ5遺伝子
配列に由来し、Vκ1-39/Jκ5配列は、105、106、108、111位、およ
びこれらの組合せから選択される位置においてヒスチジンを発現するようにデザインされ
た、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置きかえを含む。一
実施形態では、このような置きかえを、105、106、108、および111位におい
てヒスチジンで置きかえるようにデザインする。別の実施形態では、このような置きかえ
を、106、108、および111位においてヒスチジンで置きかえるようにデザインす
る。
されたVκ3-20/Jκ1遺伝子配列に由来し、Vκ3-20/Jκ1配列は、105
、106、107、109位、およびこれらの組合せから選択される位置においてヒスチ
ジンを発現するようにデザインされた、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジ
ンコドンによる置きかえを含む。一実施形態では、このような置きかえを、105、10
6、107、および109位においてヒスチジンで置きかえるようにデザインする。別の
実施形態では、このような置きかえを、105、106、および109位においてヒスチ
ジンで置きかえるようにデザインする。
団であって中性pHと比較して、酸性pHでの解離半減期(t1/2)が少なくとも約2
倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少
なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、または少なくとも約30
分倍の短縮を示す抗体が富化されたB細胞集団を含む。一実施形態では、中性pHと比較
して、酸性pHにおけるt1/2の短縮は約30倍以上である。
的抗体の集団を発現し、ここで、全ての抗体は、(a)少なくとも1つの非ヒスチジンコ
ドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、同じ、単一の、再構成されたヒト軽鎖可変領
域遺伝子配列に由来する免疫グロブリン軽鎖可変ドメインと、(b)ヒト重鎖Vセグメン
ト、ヒト重鎖Dセグメント、およびヒト重鎖Jセグメントのレパートリーに由来する重鎖
可変ドメインを含む免疫グロブリン重鎖とを含む。
、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列を含む非ヒト遺伝子座、例え
ば、マウス遺伝子座であって、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺
伝子配列が、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む
非ヒト遺伝子座もまた提供される。一実施形態では、遺伝子座は、非ヒト動物の生殖細胞
系列内に含まれる。一実施形態では、遺伝子座は、ヒトVκ1-39遺伝子セグメントま
たはヒトVκ3-20遺伝子セグメントに由来する、例えば、再構成されたVκ1-39
/Jκ5遺伝子配列またはVκ3-20/Jκ1遺伝子配列に由来する、単一の、再構成
されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列を含む。遺伝子座内に存在する、単一
の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列が、再構成されたVκ1-
39/Jκ5配列に由来する一実施形態では、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒ
スチジンコドンによる置換を、105、106、108、111位、およびこれらの組合
せから選択される位置においてヒスチジンを発現するようにデザインする。遺伝子座内に
存在する、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列が、再構成
されたVκ3-20/Jκ1配列に由来する別の実施形態では、少なくとも1つの非ヒス
チジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を、105、106、107、109位、お
よびこれらの組合せから選択される位置においてヒスチジンを発現するようにデザインす
る。様々な実施形態では、本明細書に記載されている非ヒト遺伝子座は、遺伝子改変され
た非ヒト動物を作製するための、下記で記載される方法を用いて生成することができる。
列内に含む非ヒト動物を作製するための方法であって、非ヒト動物のゲノムを改変して、
免疫グロブリン軽鎖遺伝子座内の、内因性免疫グロブリンの軽鎖Vセグメントおよび軽鎖
Jセグメントを欠失させるか、または非機能的にするステップと、少なくとも1つの非ヒ
スチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、単一の、再構成されたヒト軽鎖可
変領域遺伝子配列をゲノムに配置するステップとを含む方法が本明細書において提供され
る。一実施形態では、このような方法は、目的の抗原へのpH依存性結合を示す抗体が富
化されたB細胞集団を含む、遺伝子改変された非ヒト動物を結果としてもたらす。一実施
形態では、ゲノムに配置される、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域
配列は、ヒトVκ1-39またはヒトVκ3-20、例えば、再構成されたVκ1-39
/Jκ5遺伝子配列またはVκ3-20/Jκ1遺伝子配列に由来する。したがって、単
一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列が、再構成されたVκ1-39
/Jκ5に由来する実施形態では、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコ
ドンによる置換を、105、106、108、111位、およびこれらの組合せから選択
される位置においてヒスチジンを発現するようにデザインする。単一の、再構成されたヒ
ト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列が、再構成されたVκ3-20/Jκ1に由来する実
施形態では、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換が、1
05、106、107、109位、およびこれらの組合せから選択される位置においてヒ
スチジンを発現するようにデザインする。
a)本明細書に記載されているマウス(例えば、ヒトVLセグメント配列およびヒトJL
セグメント配列を含む、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列を含
み、その再構成された軽鎖可変領域配列内に、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒ
スチジンコドンによる置換を含む、免疫グロブリン軽鎖遺伝子座をその生殖細胞系列内に
含むマウス)を生成するステップと、(b)マウスを目的の抗原で免疫するステップと、
(c)中性pHでは、目的の抗原に所望の親和性で結合するが、酸性pHでは、抗原への
結合の低減を提示する抗体を選択するステップとを含む方法が本明細書において提供され
る。一実施形態では、方法は、酸性pHおよび37℃で、約2分間以下のt1/2を示す
抗体の生成を結果としてもたらす。一実施形態では、方法は、中性pHと比較して、酸性
pHにおける解離半減期(t1/2)が少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくと
も約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約
20倍、少なくとも約25倍、または少なくとも約30倍の短縮を提示する抗体の生成を
結果としてもたらす。
明細書において提供される。1つのこのような方法は、(a)目的の抗原に所望の親和性
で結合する第一の抗体を選択するステップと、(b)第一の抗体の免疫グロブリン軽鎖ヌ
クレオチド配列を、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換
を含むように改変するステップと、(c)第一の抗体の免疫グロブリン重鎖および改変さ
れた免疫グロブリン軽鎖を細胞内で発現させるステップと、(d)細胞内で発現した第二
の抗体であって、中性pHでは、目的の抗原に対する所望の親和性を保持し、酸性pHで
は、目的の抗原への結合の低減を提示する第二の抗体を選択するステップとを含む。一実
施形態では、第一の抗体の免疫グロブリン軽鎖ヌクレオチド配列は、単一の、再構成され
たヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列を含む。一実施形態では、第一の抗体を、単一の
、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列に由来する免疫グロブリン軽鎖配列
を含む非ヒト動物、例えば、マウスにおいて生成し、免疫グロブリン軽鎖の改変を、単一
の、再構成されたヒト免疫グロブリン可変領域配列内に施す。一実施形態では、第一の抗
体を、ヒトVHセグメント、ヒトDHセグメント、およびヒトJHセグメントのレパート
リーに由来する免疫グロブリン重鎖配列をさらに含む非ヒト動物、例えば、マウスにおい
て生成する。一実施形態では、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配
列は、Vκ1-39/Jκ5遺伝子配列およびVκ3-20/Jκ1遺伝子配列から選択
される。単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列が、Vκ1-39/
Jκ5である実施形態では、第一の抗体の免疫グロブリン軽鎖ヌクレオチド配列内の改変
を、105、106、108、111位、およびこれらの組合せから選択される位置でC
DR3コドンにおいて施す。単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列
が、Vκ3-20/Jκ1である実施形態では、第一の抗体の免疫グロブリン軽鎖ヌクレ
オチド配列内の改変を、105、106、107、109位、およびこれらの組合せから
選択される位置でCDR3コドンにおいて施す。
体を生成する方法は、中性pHと比較して、酸性pHにおける解離半減期(t1/2)が
少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくと
も約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、または少
なくとも約30倍の短縮を提示する抗体を結果としてもたらす。一実施形態では、抗体を
生成する方法は、酸性pHおよび37℃で、約2分間以下のt1/2を示す抗体を結果と
してもたらす。
子座であって、遺伝子改変された、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列
(例えば、1つまたは複数の遺伝子改変されたヒトVH遺伝子セグメント、ヒトD遺伝子
セグメント、および/またはヒトJH遺伝子セグメント)を含み、再構成されていない重
鎖可変領域のヌクレオチド配列が、少なくとも1つのヒスチジンコドンの付加または少な
くとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む免疫グロブ
リン重鎖遺伝子座が提供される。様々な実施形態では、遺伝子改変された、再構成されて
いない重鎖可変領域のヌクレオチド配列は、免疫グロブリン重鎖可変ドメインをコードす
る少なくとも1つのリーディングフレームに少なくとも1つのヒスチジンコドンを含む。
様々な実施形態では、少なくとも1つのヒスチジンコドンを含む、再構成されていない重
鎖可変領域のヌクレオチド配列は、ヒトまたは非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列
(例えば、IgM、IgD、IgA、IgE、およびIgGから選択される免疫グロブリ
ンアイソタイプをコードする、重鎖定常領域のヌクレオチド配列)に作動可能に連結され
ている。
に遺伝子操作された非ヒト動物(哺乳動物、例えば、マウス、ラット、またはハムスター
などの齧歯動物)であって、ゲノム遺伝子座が、再構成されていない重鎖可変領域のヌク
レオチド配列(例えば、1つまたは複数の遺伝子改変されたヒトVH遺伝子セグメント、
ヒトD遺伝子セグメント、および/またはヒトJH遺伝子セグメント)を含み、再構成さ
れていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、少なくとも1つのヒスチジンコドンの付
加または少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含
む非ヒト動物が提供される。様々な実施形態では、非ヒト動物のゲノムは、(i)内因性
免疫グロブリンのVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、および/またはJH遺伝
子セグメントの全てまたは実質的に全てを欠失させるか、または非機能性にする(例えば
、免疫グロブリン遺伝子座内にヌクレオチド配列、例えば、外因性ヌクレオチド配列の挿
入を介して、または内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、および/もし
くはJH遺伝子セグメントの非機能性の再構成もしくは反転を介して)改変;ならびに(
ii)再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列(例えば、遺伝子改変さ
れたヒトVH遺伝子セグメント、ヒトD遺伝子セグメント、またはヒトJH遺伝子セグメ
ント)を導入する改変であって、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列が
、少なくとも1つのヒスチジンコドンの付加または少なくとも1つの内因性非ヒスチジン
コドンのヒスチジンコドンによる置換を含む改変を含む。様々な実施形態では、再構成さ
れていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性遺伝子座に存在する(すなわち、
再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物にある場合)
か、または異所性に(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロブリンの重鎖遺伝子座
と異なる遺伝子座に)存在するか、またはその内因性の遺伝子座内に存在する(例えば、
免疫グロブリン可変遺伝子座内に存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノムにおけ
る異なる位置に配置されるか、またはゲノムにおける異なる位置へと移動している)。様
々な実施形態では、免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列は、ヒトまたは非ヒ
トの重鎖定常領域のヌクレオチド配列(例えば、IgM、IgD、IgA、IgE、およ
びIgGから選択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする、重鎖定常領域のヌク
レオチド配列)に作動可能に連結されている。
ンを発現させることが可能な、遺伝子改変された非ヒト動物であって、1つまたは複数の
ヒスチジンが、対応する野生型非ヒト動物の生殖細胞系列遺伝子セグメントによりコード
されない非ヒト動物が提供される。
つまたは複数のヒスチジンを有する免疫グロブリン重鎖可変ドメインをコードする、再構
成された免疫グロブリン重鎖可変遺伝子を特徴とするB細胞集団を含む、遺伝子改変され
た非ヒト動物が提供される。
数のヒスチジンコドンを含有する、再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド
配列を含む、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座を含む非ヒト動物を作製
するための方法および組成物が提供される。
および組成物が提供される。pH依存性の抗原結合タンパク質、例えば、特に、重鎖可変
ドメインおよび/またはこれらの抗原結合断片が富化された(対応する野生型動物と比較
して)、B細胞集団または抗体集団を有する非ヒト動物を作製するための方法および組成
物が提供される。
動物の生殖細胞系列ゲノムにおける遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座であって、
再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、少なくとも1つのヒスチジンコ
ドンの付加または少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる
置換を含む免疫グロブリン遺伝子座が提供される。
ーを含む哺乳動物である。
ト、ヒトD遺伝子セグメント、ヒトJH遺伝子セグメント、およびこれらの組合せから選
択される、免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントに存在する。一実施形態では、免疫グロ
ブリン重鎖遺伝子セグメントは、ヒト生殖細胞系列VH遺伝子セグメント、ヒト生殖細胞
系列D遺伝子セグメント、ヒト生殖細胞系列JH遺伝子セグメント、およびこれらの組合
せから選択される。
1-8、VH1-18、VH1-24、VH1-45、VH1-46、VH1-58、V
H1-69、VH2-5、VH2-26、VH2-70、VH3-7、VH3-9、VH
3-11、VH3-13、VH3-15、VH3-16、VH3-20、VH3-21、
VH3-23、VH3-30、VH3-30-3、VH3-30-5、VH3-33、V
H3-35、VH3-38、VH3-43、VH3-48、VH3-49、VH3-53
、VH3-64、VH3-66、VH3-72、VH3-73、VH3-74、VH4-
4、VH4-28、VH4-30-1、VH4-30-2、VH4-30-4、VH4-
31、VH4-34、VH4-39、VH4-59、VH4-61、VH5-51、VH
6-1、VH7-4-1、VH7-81、およびこれらの組合せからなる群から選択され
る。
-20、D1-26、D2-2、D2-8、D2-15、D2-21、D3-3、D3-
9、D3-10、D3-16、D3-22、D4-4、D4-11、D4-17、D4-
23、D5-12、D5-5、D5-18、D5-24、D6-6、D6-13、D6-
19、D6-25、D7-27、およびこれらの組合せからなる群から選択される。
5、JH6、およびこれらの組合せからなる群から選択される。
域、CDR1、CDR2、CDR3、またはこれらの組合せをコードする、再構成されて
いない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。
3つ以上、4つ以上、5つ以上、6つ以上、7つ以上、8つ以上、9つ以上、10以上、
11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、16以上、17以上、18以上、
19以上、20以上、21以上、22以上、23以上、24以上、または25以上、26
以上、27以上、28以上、29以上、30以上、31以上、32以上、33以上、34
以上、35以上、36以上、37以上、38以上、39以上、40以上、41以上、42
以上、43以上、44以上、45以上、46以上、47以上、48以上、49以上、50
以上、51以上、52以上、53以上、54以上、55以上、56以上、57以上、58
以上、59以上、60以上、または61以上のヒスチジンコドンを含む。
gD、IgG、IgE、およびIgAから選択される免疫グロブリンアイソタイプをコー
ドする、ヒトまたは非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されてい
る。
配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、およびこれらの組合せから選択される、ヒト
または非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。一実施形
態では、重鎖定常領域のヌクレオチド配列は、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3(
CH1-ヒンジ-CH2-CH3)を含む。
なわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在す
る(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に
存在する、またはその内因性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に
存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、ま
たはゲノムにおける異なる位置へと移動している)。
おける改変であって、酸性の環境で(例えば、pHが、約5.5~約6.0の範囲である
エンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列のFcRnへの親和性を増大させる改変を
含む。
、EまたはQ);250および428位における改変(例えば、LまたはF);252位
における改変(例えば、L/Y/F/WまたはT)、254位における改変(例えば、S
またはT)、および256位における改変(例えば、S/R/Q/E/DまたはT);ま
たは428および/もしくは433位における改変(例えば、L/R/S/P/Qまたは
K)、および/もしくは434位における改変(例えば、H/FまたはY);または25
0および/もしくは428位における改変;または307もしくは308位における改変
(例えば、308F、V308F)、ならびに434位における改変を含むヒト重鎖定常
領域アミノ酸配列をコードする。一実施形態では、改変は、428L(例えば、M428
L)および434S(例えば、N434S)の改変;428L、259I(例えば、V2
59I)、および308F(例えば、V308F)の改変;433K(例えば、H433
K)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)における改変;250Qおよび428Lの
改変(例えば、T250QおよびM428L);ならびに307および/または308位
における改変(例えば、308Fまたは308P)であって、酸性の環境で(例えば、p
Hが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列の
FcRnへの親和性を増大させる改変を含む。
7位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
1位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
6位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH3のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH3のアミノ酸配列をコードする
。
びこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列を
コードする。
08F、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
定常領域アミノ酸配列をコードする。
56E、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
されている、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が
、IgG1、IgG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第
一のCH3のアミノ酸配列をコードする第一の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可
能に連結されている、第一の対立遺伝子;ならびに(2)本明細書に記載されている、再
構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、IgG1、I
gG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第二のCH3のア
ミノ酸配列をコードする第二の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されて
おり、第二のCH3のアミノ酸配列が、第二のCH3のアミノ酸配列のプロテインAへの
結合を低減するか、または消失させる改変(例えば、US2010/0331527A1
を参照されたい)を含む、第二の対立遺伝子を含む。
番号付けによる;EU番号付けによるH435R)を含む。一実施形態では、第二のCH
3のアミノ酸配列は、Y96Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH
436F)をさらに含む。別の実施形態では、第二のCH3のアミノ酸配列は、H95R
の改変(IMGTエクソン番号付けによる;EU番号付けによるH435R)およびY9
6Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH436F)の両方を含む。
列であり、D16E、L18M、N44S、K52N、V57M、およびV82I(IM
GT;EUによるD356E、L38M、N384S、K392N、V397M、および
V422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、N44S、K52N、およびV82I(IMGT:EUによるN384S、K
392N、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、Q15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q、およびV8
2I(IMGT:EUによるQ355R、N384S、K392N、V397M、R40
9K、E419Q、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
、重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの1つまたは
複数を含む。
列であり、ヒト重鎖定常領域のアミノ酸配列は、上記で記載した種類の改変のうちのいず
れかのうちの1つまたは複数を含む。
セグメント、およびJH遺伝子セグメントを、免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させ
るか、または非機能性にする(例えば、免疫グロブリン遺伝子座内にヌクレオチド配列(
例えば、外因性ヌクレオチド配列)の挿入を介して、または内因性のVHセグメント、D
セグメント、JHセグメントの非機能性の再構成または反転を介して)。一実施形態では
、例えば、全ての内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、またはJH遺伝
子セグメントのうちの約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約9
6%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上を欠失させるか、または非
機能性にする。一実施形態では、例えば、内因性の機能性V遺伝子セグメント、D遺伝子
セグメント、またはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも95%、96%、97%、9
8%、または99%を欠失させるか、または非機能性にする。
に全ての内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJH遺伝子セグメ
ントを欠失させるか、または非機能性にする改変を含み、遺伝子改変された遺伝子座は、
1つまたは複数のヒスチジンコドンを有する、1つまたは複数のヒトVH遺伝子セグメン
ト、ヒトD遺伝子セグメント、および/またはヒトJH遺伝子セグメントを含む、再構成
されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含み、再構成されていない重鎖可変領域
のヌクレオチド配列は、内因性位置に存在する(すなわち、ヌクレオチド配列が野生型の
非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在し(例えば、そのゲノムにおける内因性
免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に存在するか、またはその内因性の遺伝子
座内、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は
、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、またはゲノムにおける異なる位置へと移動
している)。
伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含み、遺伝子改変は、内因性のAda
m6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方の発現および/または機能に影
響を及ぼさない。
am6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含む。一実施形態では、A
dam6a遺伝子は、非ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a
遺伝子は、ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、非
ヒトAdam6b遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、ヒトAdam
6b遺伝子である。
されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/またはκ軽鎖可変遺伝子配列をさらに含む。
一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/また
はκ軽鎖可変遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列およびκ軽鎖定常領域の
ヌクレオチド配列から選択される、免疫グロブリン軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作
動可能に連結されている。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可
変領域のヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結され
ている。一実施形態では、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット配
列、またはヒト配列である。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないκ軽鎖
可変領域のヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結さ
れている。一実施形態では、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット
配列、またはヒト配列である。
ードする少なくとも1つのリーディングフレームに少なくとも1つのヒスチジンコドンを
導入する少なくとも1つの改変を含有する、再構成されていない軽鎖可変遺伝子配列を含
む。一実施形態では、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座は、軽鎖CDRに1つ、
2つ、3つ、または4つのヒスチジンコドンを含む、再構成された(例えば、再構成され
たλまたはκのV/J配列)配列を含む。一実施形態では、CDRは、CDR1、CDR
2、CDR3、およびこれらの組合せから選択される。一実施形態では、再構成されてい
ないかまたは再構成された軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、再構成されていないかま
たは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域またはヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列であ
る。一実施形態では、再構成されていないかまたは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域また
はヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性のマウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子
座に存在する。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスκ遺伝子
座である。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスλ遺伝子座で
ある。
座は、マウスの免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。一実施形態では、遺伝子改変さ
れた免疫グロブリン遺伝子座は、VELOCIMMUNE(登録商標)マウスにおけるヒ
ト化免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性の環境で(
例えば、約5.5~約6.0のpHで)、遺伝子改変なしの、対応する野生型の重鎖可変
ドメインより弱い抗原結合を示す。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t1
/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満であ
る。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖
遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t
1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満で
ある。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重
鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(
t1/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未満
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン
重鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性pH(
例えば、約5.5~約6.0のpH)で、解離半減期(t1/2)を、中性pH(例えば
、約7.0~約7.4のpH)における抗原結合タンパク質の解離半減期(t1/2)と
比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍
、または少なくとも約30倍短縮する。
座は、目的の抗原で刺激されると、抗原結合タンパク質、例えば、1つまたは複数のヒス
チジン残基を有する重鎖可変ドメインを含む抗体を産生することが可能なB細胞集団を含
む。本明細書に記載されている抗原結合タンパク質は、被験体へと投与されると、重鎖可
変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジン残基を含まない、類似するか
、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応する野生型の抗原結合タンパク質
を凌駕する血清半減期の延長を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されてい
る抗原結合タンパク質は、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチ
ジン残基を含まない、類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応
する野生型の抗原結合タンパク質の少なくとも約2倍、少なくとも約5倍、少なくとも約
10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍の血清半減期の延長を示す。
座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、本明細書に記載され
ている遺伝子改変なしの、野生型の抗原結合タンパク質と比較して、pH依存性リサイク
ル性の改善、血清半減期の延長、またはこれらの両方を特徴とする。
動物の生殖細胞系列ゲノムにおける遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座であって、
再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、少なくとも1つの内因性非
ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む免疫グロブリン遺伝子座が提供さ
れる。
ーを含む哺乳動物である。
つ以上、9つ以上、10以上、11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、1
6以上、17以上、18以上、19以上、20以上、21以上、22以上、23以上、2
4以上、25以上、26以上、27以上、28以上、29以上、30以上、31以上、3
2以上、33以上、34以上、35以上、36以上、37以上、38以上、39以上、4
0以上、41以上、42以上、43以上、44以上、45以上、46以上、47以上、4
8以上、49以上、50以上、51以上、52以上、53以上、54以上、55以上、5
6以上、57以上、58以上、59以上、60以上、または61以上の内因性の非ヒスチ
ジンコドンを、ヒスチジンコドンで置きかえる。
W、およびRから選択されるアミノ酸をコードする。
、N末端領域、ループ4領域、CDR1、CDR2、CDR3、これらの組合せから選択
される免疫グロブリン可変ドメインをコードする、再構成されていない重鎖可変領域のヌ
クレオチド配列に存在する。
よびこれらの組合せから選択される相補性決定領域(CDR)をコードする、再構成され
ていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。
およびこれらの組合せから選択されるフレーム領域(FR)をコードする、再構成されて
いない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。
伝子セグメントの少なくとも1つのリーディングフレームにおける1つまたは複数の内因
性非ヒスチジンコドンが、ヒスチジンコドンで置きかえられた、遺伝子改変されたヒトV
H遺伝子セグメントを含む。
H遺伝子セグメントの少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで
置きかえる改変であって、ヒトVH遺伝子セグメントが、VH1-2、VH1-3、VH
1-8、VH1-18、VH1-24、VH1-45、VH1-46、VH1-58、V
H1-69、VH2-5、VH2-26、VH2-70、VH3-7、VH3-9、VH
3-11、VH3-13、VH3-15、VH3-16、VH3-20、VH3-21、
VH3-23、VH3-30、VH3-30-3、VH3-30-5、VH3-33、V
H3-35、VH3-38、VH3-43、VH3-48、VH3-49、VH3-53
、VH3-64、VH3-66、VH3-72、VH3-73、VH3-74、VH4-
4、VH4-28、VH4-30-1、VH4-30-2、VH4-30-4、VH4-
31、VH4-34、VH4-39、VH4-59、VH4-61、VH5-51、VH
6-1、VH7-4-1、VH7-81、およびこれらの組合せからなる群から選択され
る改変を含む。
改変されたヒトJH遺伝子セグメントであって、ヒトJH遺伝子セグメントの少なくとも
1つのリーディングフレームにおける1つまたは複数の内因性非ヒスチジンコドンが、ヒ
スチジンコドンで置きかえられた遺伝子改変されたヒトJH遺伝子セグメントを含む。
Hセグメントの少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きか
える改変であって、ヒトJH遺伝子セグメントが、JH1、JH2、JH3、JH4、J
H5、JH6、およびこれらの組合せからなる群から選択される改変を含む。
変領域のヌクレオチド配列に存在する。一実施形態では、CDR3の一部は、リーディン
グフレームにおける少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置
きかえる改変を含む、遺伝子改変されたヒトD遺伝子セグメントのリーディングフレーム
に由来するアミノ酸配列を含む。
、D、Q、S、W、およびRから選択されるアミノ酸をコードする。
)ヒト化免疫グロブリンマウス内で最も高頻度に観察されるヒトD遺伝子セグメントの少
なくとも1つのリーディングフレームに存在する。
ントのリーディングフレームは、疎水性フレーム、終止フレーム、および親水性フレーム
から選択される。
である。
;配列番号88)、D1-7(GITGT;配列番号89)、D1-20(GITGT;
配列番号89)、およびD1-26(GIVGAT;配列番号90)からなる群から選択
されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、
ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコド
ンで置きかえる改変をさらに含む。
PAAI;配列番号92)、D2-8(DIVLMVYAI;配列番号94)、D2-1
5(DIVVVVAAT;配列番号95)、およびD2-21(HIVVVTAI;配列
番号97)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み
、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒス
チジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
VVII;配列番号98)、D3-9(ITIF*LVII;配列番号99、配列番号1
00)、D3-10(ITMVRGVII;配列番号101)、D3-16(IMITF
GGVIVI;配列番号102)、およびD3-22(ITMIVVVIT;配列番号1
03)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒ
トD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒ
スチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
配列番号105)、D4-11(TTVT;配列番号105)、D4-17(TTVT;
配列番号105)、D4-23(TTVVT;配列番号106)からなる群から選択され
るアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌク
レオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで
置きかえる改変をさらに含む。
V;配列番号107)、D5-12(VDIVATI;配列番号108)、D5-18(
VDTAMV;配列番号107)、およびD5-24(VEMATI;配列番号109)
からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺
伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコド
ンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
;配列番号111)、D6-13(GIAAAG;配列番号113)、およびD6-19
(GIAVAG;配列番号115)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なく
とも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む
。
チド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つ
の内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
グフレームである。
VQLER;配列番号8)、D1-7(V*LEL)、D1-20(V*LER)、D1
-26(V*WELL;配列番号12)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコード
するヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少
なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに
含む。
RIL**YQLLY;配列番号14)、D2-8(RILY*WCMLY;配列番号1
6および配列番号17)、D2-15(RIL*WW*LLL)、およびD2-21(S
ILWW*LLF;配列番号19)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なく
とも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む
。
VLRFLEWLLY;配列番号21)、D3-9(VLRYFDWLL*;配列番号2
3)、D3-10(VLLWFGELL*;配列番号25)、D3-16(VL*LRL
GELSLY;配列番号27)、およびD3-22(VLL***WLLL;配列番号2
9)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒト
D遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジン
コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変を含む。
*LQ*L)、D4-11(*LQ*L)、D4-17(*LR*L)、およびD4-2
3(*LRW*L)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配
列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因
性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変を含む。
WIQLWL;配列番号35);D5-12(WI*WLRL;配列番号37)、D5-
18(WIQLWL;配列番号35)、およびD5-24(*RWLQL;配列番号39
)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD
遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコ
ドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変を含む。
V*QLV)、D6-13(V*QQLV;配列番号41)、およびD6-19(V*Q
WLV;配列番号43)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチ
ド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの
内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
(*LG)をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオ
チド配列におけるヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジン
コドンで置きかえる改変をさらに含む。
である。
;配列番号45)、D1-7(YNWNY;配列番号47)、D1-20(YNWND;
配列番号45)、およびD1-26(YSGSYY;配列番号49)からなる群から選択
されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、
ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きかえ
る改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号46、配列番号48
、配列番号50、およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコード
するヌクレオチド配列を含む。
TSCYT;配列番号51)、D2-8(GYCTNGVCYT;配列番号53)、D2
-15(GYCSGGSCYS;配列番号55)、およびD2-21(AYCGGDCY
S;配列番号57)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配
列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因
性コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フ
レームは、配列番号52、配列番号54、配列番号56、配列番号58、およびこれらの
組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む。
SGYYT;配列番号59)、D3-9(YYDILTGYYN;配列番号61)、D3
-10(YYYGSGSYYN;配列番号63)、D3-16(YYDYVWGSYRY
T;配列番号65)、およびD3-22(YYYDSSGYYY;配列番号67)からな
る群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セ
グメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコド
ンで置きかえる改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号60、
配列番号62、配列番号64、配列番号66、配列番号68、およびこれらの組合せから
なる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む。
;配列番号69)、D4-11(DYSNY;配列番号69)、D4-17(DYGDY
;配列番号71)、およびD4-23(DYGGNS;配列番号73)からなる群から選
択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは
、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きか
える改変を含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号70、配列番号72、配
列番号74、およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含む。
Y;配列番号75)、D5-12(GYSGYDY;配列番号77)、D5-18(GY
SYGY;配列番号75)、およびD5-24(RDGYNY;配列番号79)からなる
群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグ
メントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドン
で置きかえる改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号76、配
列番号78、配列番号80、およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配
列をコードするヌクレオチド配列を含む。
S;配列番号81)、D6-13(GYSSSWY;配列番号83)、およびD6-19
(GYSSGWY;配列番号85)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なく
とも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。一実施形態
では、親水性フレームは、配列番号82、配列番号84、配列番号86、配列番号76、
およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド
配列を含む。
をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列に
おける少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む
。
号48、配列番号50、配列番号52、配列番号54、配列番号56、配列番号58、配
列番号60、配列番号62、配列番号64、配列番号66、配列番号68、配列番号70
、配列番号72、配列番号74、配列番号76、配列番号78、配列番号80、配列番号
82、配列番号84、配列番号86、およびこれらの組合せからなる群から選択されるア
ミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む。
配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、およびこれらの組合せから選択される、ヒト
または非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。一実施形
態では、重鎖定常領域のヌクレオチド配列は、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3(
CH1-ヒンジ-CH2-CH3)を含む。
なわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在す
る(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に
存在するか、またはその内因性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内
に存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、
またはゲノムにおける異なる位置へと移動している)。
おける改変であって、酸性の環境で(例えば、pHが、約5.5~約6.0の範囲である
エンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列のFcRnへの親和性を増大させる改変を
含む。
、EまたはQ);250および428位における改変(例えば、LまたはF);252位
における改変(例えば、L/Y/F/WまたはT)、254位における改変(例えば、S
またはT)、および256位における改変(例えば、S/R/Q/E/DまたはT);ま
たは428および/もしくは433位における改変(例えば、L/R/S/P/Qまたは
K)、および/もしくは434位における改変(例えば、H/FまたはY);または25
0および/もしくは428位における改変;または307もしくは308位における改変
(例えば、308F、V308F)、ならびに434位における改変を含むヒト重鎖定常
領域アミノ酸配列をコードする。一実施形態では、改変は、428L(例えば、M428
L)および434S(例えば、N434S)の改変;428L、259I(例えば、V2
59I)、および308F(例えば、V308F)の改変;433K(例えば、H433
K)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)における改変;250Qおよび428Lの
改変(例えば、T250QおよびM428L);ならびに307および/または308位
における改変(例えば、308Fまたは308P)であって、酸性の環境で(例えば、p
Hが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列の
FcRnへの親和性を増大させる改変を含む。
7位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
1位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
6位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH3のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH3のアミノ酸配列をコードする
。
びこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列を
コードする。
08F、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
定常領域アミノ酸配列をコードする。
56E、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
されている、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が
、IgG1、IgG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第
一のCH3のアミノ酸配列をコードする第一の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可
能に連結されている、第一の対立遺伝子;ならびに(2)本明細書に記載されている、再
構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、IgG1、I
gG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第二のCH3のア
ミノ酸配列をコードする第二の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されて
おり、第二のCH3のアミノ酸配列が、第二のCH3のアミノ酸配列の、プロテインAへ
の結合を低減するか、または消失させる改変(例えば、US2010/0331527A
1を参照されたい)を含む、第二の対立遺伝子を含む。
番号付けによる;EU番号付けによるH435R)を含む。一実施形態では、第二のCH
3のアミノ酸配列は、Y96Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH
436F)をさらに含む。別の実施形態では、第二のCH3のアミノ酸配列は、H95R
の改変(IMGTエクソン番号付けによる;EU番号付けによるH435R)およびY9
6Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH436F)の両方を含む。
列であり、D16E、L18M、N44S、K52N、V57M、およびV82I(IM
GT;EUによるD356E、L38M、N384S、K392N、V397M、および
V422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、N44S、K52N、およびV82I(IMGT:EUによるN384S、K
392N、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、Q15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q、およびV8
2I(IMGT:EUによるQ355R、N384S、K392N、V397M、R40
9K、E419Q、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
、重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの1つまたは
複数を含む。
であり、ヒト重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの
1つまたは複数を含む。
セグメント、およびJH遺伝子セグメントを、免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させ
るか、または非機能性にする(例えば、免疫グロブリン遺伝子座にヌクレオチド配列(例
えば、外因性ヌクレオチド配列)の挿入を介して、または内因性のVHセグメント、Dセ
グメント、JHセグメントの非機能性の再構成または反転を介して)。一実施形態では、
例えば、全ての内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、またはJH遺伝子
セグメントのうちの約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約96
%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上を欠失させるか、または非機
能性にする。一実施形態では、例えば、内因性の機能性V遺伝子セグメント、D遺伝子セ
グメント、またはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも95%、96%、97%、98
%、または99%を欠失させるか、または非機能性にする。
H遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJH遺伝子セグメントを欠失させるか
、または非機能性にする改変を含み、ゲノム遺伝子座は、少なくとも1つのリーディング
フレームに少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を
含む、遺伝子改変された、再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含
む。一実施形態では、遺伝子改変された、再構成されていない免疫グロブリン重鎖可変遺
伝子配列は、内因性位置に存在する(すなわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物
にある場合)か、または異所性に存在する(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロ
ブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に存在するか、またはその内因性の遺伝子座内に、
例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノ
ムにおける異なる位置に配置されるか、またはゲノムにおける異なる位置へと移動してい
る)。
6b遺伝子、またはこれらの両方を含み、遺伝子改変は、内因性のAdam6a遺伝子、
Adam6b遺伝子、またはこれらの両方の発現および/または機能に影響を及ぼさない
。
、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含む。一実施形態では、Adam6a遺伝
子は、非ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a遺伝子は、マウ
スAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a遺伝子は、ヒトAdam6
a遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、非ヒトAdam6b遺伝子で
ある。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、マウスAdam6b遺伝子である。一実
施形態では、Adam6b遺伝子は、ヒトAdam6b遺伝子である。
されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/またはκ軽鎖可変遺伝子配列をさらに含む。
一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/また
はκ軽鎖可変遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列およびκ軽鎖定常領域の
ヌクレオチド配列から選択される、免疫グロブリン軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作
動可能に連結されている。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可
変領域のヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結され
ている。一実施形態では、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット配
列、またはヒト配列である。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないκ軽鎖
可変領域のヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結さ
れている。一実施形態では、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット
配列、またはヒト配列である。
ードする少なくとも1つのリーディングフレームに少なくとも1つのヒスチジンコドンを
導入する少なくとも1つの改変を含有する、再構成されていない軽鎖可変遺伝子配列を含
む。一実施形態では、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座は、軽鎖CDRに1つ、
2つ、3つ、または4つのヒスチジンコドンを含む、再構成された(例えば、再構成され
たλまたはκのV/J配列)配列を含む。一実施形態では、CDRは、CDR1、CDR
2、CDR3、およびこれらの組合せから選択される。一実施形態では、再構成されてい
ないかまたは再構成された軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、再構成されていないかま
たは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域またはヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列であ
る。一実施形態では、再構成されていないかまたは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域また
はヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性のマウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子
座に存在する。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスκ遺伝子
座である。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスλ遺伝子座で
ある。
座は、マウスの免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。一実施形態では、遺伝子改変さ
れた免疫グロブリン遺伝子座は、VELOCIMMUNE(登録商標)マウスにおけるヒ
ト化免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性の環境で(
例えば、約5.5~約6.0のpHで)、本明細書に記載されている遺伝子改変なしの、
対応する野生型の重鎖可変ドメインより弱い抗原結合を示す。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t1
/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満であ
る。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖
遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t
1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満で
ある。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重
鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(
t1/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未満
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン
重鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性pH(
例えば、約5.5~約6.0のpH)で、解離半減期(t1/2)を、中性pH(例えば
、約7.0~約7.4のpH)における抗原結合タンパク質の解離半減期(t1/2)と
比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍
、または少なくとも約30倍短縮する。
座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、遺伝子改変なしの野
生型の抗原結合タンパク質と比較して、pH依存性リサイクル性の改善、血清半減期の延
長、またはこれらの両方を特徴とする。
座は、目的の抗原で刺激されると、1つまたは複数のヒスチジン残基を含む重鎖可変ドメ
インを含む抗原結合タンパク質、例えば、抗体を産生することが可能なB細胞集団を含む
。本明細書に記載されている、抗原結合タンパク質は、被験体へと投与されると、重鎖可
変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジン残基を含まない、類似するか
、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応する野生型の抗原結合タンパク質
を凌駕する血清半減期の延長を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されてい
る抗原結合タンパク質は、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチ
ジン残基を含まない、類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応
する野生型の抗原結合タンパク質の少なくとも約2倍、少なくとも約5倍、少なくとも約
10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍の血清半減期の延長を示す。
伝子セグメントを含む、非ヒト動物の遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座であって
、ヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つを、5’側から3’側にかけて、対応する野
生型配列に対して反転させており、反転させたヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つ
のリーディングフレームが、ヒスチジンコドンを含む遺伝子改変された免疫グロブリン遺
伝子座が提供される。
ーを含む哺乳動物である。
存在する。
以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、6つ以上、7つ以上、8つ以上、9つ以上、10
以上、11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、16以上、17以上、18
以上、19以上、20以上、21以上、22以上、23以上、24以上、25以上、26
以上、27以上、28以上、29以上、30以上、31以上、32以上、33以上、また
は34以上のヒスチジン残基を含む免疫グロブリン重鎖可変ドメインをコードする。
3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ、少なくとも
8つ、少なくとも9つ、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも
13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも
18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも
23、少なくとも24、または全てもしくは実質的に全ては、対応する野生型配列に対し
て逆配向である。
、JH遺伝子セグメントの全てまたは実質的に全てを、免疫グロブリン重鎖遺伝子座から
欠失させるか、または非機能性にする(例えば、免疫グロブリン遺伝子座にヌクレオチド
配列、例えば、外因性ヌクレオチド配列の挿入を介して、または内因性の免疫グロブリン
VHセグメント、Dセグメント、JHセグメントの全てもしくは実質的に全ての非機能性
の再構成もしくは反転を介して)が、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座は、ヒト
VH遺伝子セグメント、ヒトD遺伝子セグメント、およびヒトJH遺伝子セグメントを含
み、ヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つは、対応する野生型配列に対して逆配向で
存在し、反転させたヒトD遺伝子セグメントにおける少なくとも1つのリーディングフレ
ームは、少なくとも1つのヒスチジンコドンを含む。
よび/またはヒトJH遺伝子セグメントに作動可能に連結されている。
トは、D1-1、D1-7、D1-20、D1-26、D2-2、D2-8、D2-15
、D2-21、D3-3、D3-9、D3-10、D3-16、D3-22、D4-4、
D4-11、D4-17、D4-23、D5-5、D5-12、D5-18、D5-24
、D6-6、D6-13、D6-19、D7-27、およびこれらの組合せからなる群か
ら選択される。
トは、D1-1、D1-7、D1-20、D1-26、およびこれらの組合せからなる群
から選択されるD1遺伝子セグメントである。
トは、D2-2、D2-8、D2-15、D2-21、およびこれらの組合せからなる群
から選択されるD2遺伝子セグメントである。
トは、D3-3、D3-9、D3-10、D3-16、D3-22、およびこれらの組合
せからなる群から選択されるD3遺伝子セグメントである。
トは、D4-4、D4-11、D4-17、D4-23、およびこれらの組合せからなる
群から選択されるD4遺伝子セグメントである。
トは、D5-5、D5-12、D5-18、D5-24、およびこれらの組合せからなる
群から選択されるD5遺伝子セグメントである。
トは、D6-6、D6-13、D6-19、およびこれらの組合せからなる群から選択さ
れるD6遺伝子セグメントである。
トは、D7-27である。
グフレーム、親水性リーディングフレーム、および疎水性リーディングフレームから選択
され、反転させたヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つのリーディングフレームは、
ヒスチジンコドンを含む。
可変領域のヌクレオチド配列は、IgM、IgD、IgG、IgE、およびIgAから選
択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする、ヒトまたは非ヒトの重鎖定常領域の
ヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。
可変領域のヌクレオチド配列は、IgM、IgD、IgG、IgE、およびIgAから選
択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする、ヒトまたは非ヒトの重鎖定常領域の
ヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。
配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、およびこれらの組合せから選択される、ヒト
または非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。一実施形
態では、重鎖定常領域のヌクレオチド配列は、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3(
すなわち、CH1-ヒンジ-CH2-CH3)を含む。
なわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在す
る(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に
存在するか、またはその内因性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内
に存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、
またはゲノムにおける異なる位置へと移動している)。
おける改変であって、酸性の環境で(例えば、pHが、約5.5~約6.0の範囲である
エンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列のFcRnへの親和性を増大させる改変を
含む。
、EまたはQ);250および428位における改変(例えば、LまたはF);252位
における改変(例えば、L/Y/F/WまたはT)、254位における改変(例えば、S
またはT)、および256位における改変(例えば、S/R/Q/E/DまたはT);ま
たは428および/もしくは433位における改変(例えば、L/R/S/P/Qまたは
K)、および/もしくは434位における改変(例えば、H/FまたはY);または25
0および/もしくは428位における改変;または307もしくは308位における改変
(例えば、308F、V308F)、ならびに434位における改変を含むヒト重鎖定常
領域アミノ酸配列をコードする。一実施形態では、改変は、428L(例えば、M428
L)および434S(例えば、N434S)の改変;428L、259I(例えば、V2
59I)、および308F(例えば、V308F)の改変;433K(例えば、H433
K)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)における改変;250Qおよび428Lの
改変(例えば、T250QおよびM428L);ならびに307および/または308位
における改変(例えば、308Fまたは308P)であって、酸性の環境で(例えば、p
Hが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列の
FcRnへの親和性を増大させる改変を含む。
7位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
1位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
6位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH3のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH3のアミノ酸配列をコードする
。
びこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列を
コードする。
08F、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
定常領域アミノ酸配列をコードする。
56E、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
されている、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が
、IgG1、IgG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第
一のCH3のアミノ酸配列をコードする第一の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可
能に連結されている、第一の対立遺伝子;ならびに(2)本明細書に記載されている、再
構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、IgG1、I
gG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第二のCH3のア
ミノ酸配列をコードする第二の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されて
おり、第二のCH3のアミノ酸配列が、第二のCH3のアミノ酸配列の、プロテインAへ
の結合を低減するか、または消失させる改変(例えば、US2010/0331527A
1を参照されたい)を含む、第二の対立遺伝子を含む。
番号付けによる;EU番号付けによるH435R)を含む。一実施形態では、第二のCH
3のアミノ酸配列は、Y96Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH
436F)をさらに含む。別の実施形態では、第二のCH3のアミノ酸配列は、H95R
の改変(IMGTエクソン番号付けによる;EU番号付けによるH435R)およびY9
6Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH436F)の両方を含む。
列であり、D16E、L18M、N44S、K52N、V57M、およびV82I(IM
GT;EUによるD356E、L38M、N384S、K392N、V397M、および
V422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、N44S、K52N、およびV82I(IMGT:EUによるN384S、K
392N、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、Q15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q、およびV8
2I(IMGT:EUによるQ355R、N384S、K392N、V397M、R40
9K、E419Q、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
、重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの1つまたは
複数を含む。
であり、ヒト重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの
1つまたは複数を含む。
セグメント、およびJH遺伝子セグメントを、免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させ
るか、または非機能性にする(例えば、免疫グロブリン遺伝子座におけるヌクレオチド配
列(例えば、外因性ヌクレオチド配列)の挿入を介して、または内因性のVHセグメント
、Dセグメント、JHセグメントの非機能性の再構成または反転を介して)。一実施形態
では、例えば、全ての内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、またはJH
遺伝子セグメントのうちの約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、
約96%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上を欠失させるか、また
は非機能性にする。一実施形態では、例えば、内因性の機能性V遺伝子セグメント、D遺
伝子セグメント、またはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも95%、96%、97%
、98%、または99%を欠失させるか、または非機能性にする。
に全ての内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJH遺伝子セグメ
ントを欠失させるか、または非機能性にする改変を含み、遺伝子改変された遺伝子座は、
本明細書に記載されている、少なくとも1つの反転させたヒトD遺伝子セグメントを含む
、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含み、再構成されていない重鎖
可変領域のヌクレオチド配列は、内因性位置に存在する(すなわち、ヌクレオチド配列が
野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在する(例えば、そのゲノムにお
ける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に存在する、またはその内因性
の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に存在し、ここで、該内因性の
遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、またはゲノムにおける異なる位
置へと移動している)。
伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含み、遺伝子改変は、内因性のAda
m6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方の発現および/または機能に影
響を及ぼさない。
am6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含む。一実施形態では、A
dam6a遺伝子は、非ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a
遺伝子は、マウスAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a遺伝子は、
ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、非ヒトAda
m6b遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、マウスAdam6b遺伝
子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、ヒトAdam6b遺伝子である。
されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/またはκ軽鎖可変遺伝子配列をさらに含む。
一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/また
はκ軽鎖可変遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列およびκ軽鎖定常領域の
ヌクレオチド配列から選択される、免疫グロブリン軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作
動可能に連結されている。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可
変領域のヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結され
ている。一実施形態では、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット配
列、またはヒト配列である。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないκ軽鎖
可変領域のヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結さ
れている。一実施形態では、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット
配列、またはヒト配列である。
ードする少なくとも1つのリーディングフレームに少なくとも1つのヒスチジンコドンを
導入する少なくとも1つの改変を含有する、再構成されていない軽鎖可変遺伝子配列を含
む。一実施形態では、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座は、軽鎖CDRに1つ、
2つ、3つ、または4つのヒスチジンコドンを含む、再構成された(例えば、再構成され
たλまたはκのV/J配列)配列を含む。一実施形態では、CDRは、CDR1、CDR
2、CDR3、およびこれらの組合せから選択される。一実施形態では、再構成されてい
ないかまたは再構成された軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、再構成されていないかま
たは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域またはヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列であ
る。一実施形態では、再構成されていないかまたは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域また
はヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性のマウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子
座に存在する。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスκ遺伝子
座である。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウス免疫グロブリ
ン軽鎖遺伝子座は、マウスλ遺伝子座である。
座は、マウスの免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。一実施形態では、遺伝子改変さ
れた免疫グロブリン遺伝子座は、VELOCIMMUNE(登録商標)マウスにおけるヒ
ト化免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性の環境で(
例えば、約5.5~約6.0のpHで)、遺伝子改変なしの、対応する野生型の重鎖可変
ドメインより弱い抗原結合を示す。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t1
/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満であ
る。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖
遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t
1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満で
ある。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重
鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(
t1/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未満
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン
重鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性pH(
例えば、約5.5~約6.0のpH)で、解離半減期(t1/2)を、中性pH(例えば
、約7.0~約7.4のpH)における抗原結合タンパク質の解離半減期(t1/2)と
比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍
、または少なくとも約30倍短縮する。
座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、遺伝子改変なしの野
生型の抗原結合タンパク質と比較して、pH依存性リサイクル性の改善、血清半減期の延
長、またはこれらの両方を特徴とする。
座は、目的の抗原で刺激されると、1つまたは複数のヒスチジン残基を含む重鎖可変ドメ
インを含む抗原結合タンパク質、例えば、抗体を産生することが可能なB細胞集団を含む
。本明細書に記載されている抗原結合タンパク質は、被験体へと投与されると、重鎖可変
ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジン残基を含まない、類似するか、
または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応する野生型の抗原結合タンパク質を
凌駕する血清半減期の延長を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている
抗原結合タンパク質は、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジ
ン残基を含まない、類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応す
る野生型の抗原結合タンパク質の少なくとも約2倍、少なくとも約5倍、少なくとも約1
0倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍の血清半減期の延長を示す。
レオチド配列を含む、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物であっ
て、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、少なくとも1つのヒスチジ
ンコドンの付加または少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンに
よる置換を含む非ヒト動物が提供される。
ーを含む哺乳動物である。
ト、ヒトD遺伝子セグメント、ヒトJH遺伝子セグメント、およびこれらの組合せから選
択される、免疫グロブリン重鎖遺伝子セグメントに存在する。一実施形態では、免疫グロ
ブリン重鎖遺伝子セグメントは、ヒト生殖細胞系列VH遺伝子セグメント、ヒト生殖細胞
系列D遺伝子セグメント、ヒト生殖細胞系列JH遺伝子セグメント、およびこれらの組合
せから選択される。
、VH1-18、VH1-24、VH1-45、VH1-46、VH1-58、VH1-
69、VH2-5、VH2-26、VH2-70、VH3-7、VH3-9、VH3-1
1、VH3-13、VH3-15、VH3-16、VH3-20、VH3-21、VH3
-23、VH3-30、VH3-30-3、VH3-30-5、VH3-33、VH3-
35、VH3-38、VH3-43、VH3-48、VH3-49、VH3-53、VH
3-64、VH3-66、VH3-72、VH3-73、VH3-74、VH4-4、V
H4-28、VH4-30-1、VH4-30-2、VH4-30-4、VH4-31、
VH4-34、VH4-39、VH4-59、VH4-61、VH5-51、VH6-1
、VH7-4-1、VH7-81、およびこれらの組合せからなる群から選択される。
-20、D1-26、D2-2、D2-8、D2-15、D2-21、D3-3、D3-
9、D3-10、D3-16、D3-22、D4-4、D4-11、D4-17、D4-
23、D5-12、D5-5、D5-18、D5-24、D6-6、D6-13、D6-
19、D6-25、D7-27、およびこれらの組合せからなる群から選択される。
H5、JH6、およびこれらの組合せからなる群から選択される。
域、CDR1、CDR2、CDR3、またはこれらの組合せをコードする、再構成されて
いない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。
3つ以上、4つ以上、5つ以上、6つ以上、7つ以上、8つ以上、9つ以上、10以上、
11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、16以上、17以上、18以上、
19以上、20以上、21以上、22以上、23以上、24以上、または25以上、26
以上、27以上、28以上、29以上、30以上、31以上、32以上、33以上、34
以上、35以上、36以上、37以上、38以上、39以上、40以上、41以上、42
以上、43以上、44以上、45以上、46以上、47以上、48以上、49以上、50
以上、51以上、52以上、53以上、54以上、55以上、56以上、57以上、58
以上、59以上、60以上、または61以上のヒスチジンコドンを含む。
可変領域のヌクレオチド配列は、IgM、IgD、IgG、IgE、およびIgAから選
択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする、ヒトまたは非ヒトの重鎖定常領域の
ヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。
配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、およびこれらの組合せから選択される、ヒト
または非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。一実施形
態では、重鎖定常領域のヌクレオチド配列は、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3(
CH1-ヒンジ-CH2-CH3)を含む。
なわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在す
る(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に
存在するか、またはその内因性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内
に存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、
またはゲノムにおける異なる位置へと移動している)。
おける改変であって、酸性の環境で(例えば、pHが、約5.5~約6.0の範囲である
エンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列のFcRnへの親和性を増大させる改変を
含む。
、EまたはQ);250および428位における改変(例えば、LまたはF);252位
における改変(例えば、L/Y/F/WまたはT)、254位における改変(例えば、S
またはT)、および256位における改変(例えば、S/R/Q/E/DまたはT);ま
たは428および/もしくは433位における改変(例えば、L/R/S/P/Qまたは
K)、および/もしくは434位における改変(例えば、H/FまたはY);または25
0および/もしくは428位における改変;または307もしくは308位における改変
(例えば、308F、V308F)、ならびに434位における改変を含むヒト重鎖定常
領域アミノ酸配列をコードする。一実施形態では、改変は、428L(例えば、M428
L)および434S(例えば、N434S)の改変;428L、259I(例えば、V2
59I)、および308F(例えば、V308F)の改変;433K(例えば、H433
K)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)における改変;250Qおよび428Lの
改変(例えば、T250QおよびM428L);ならびに307および/または308位
における改変(例えば、308Fまたは308P)であって、酸性の環境で(例えば、p
Hが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列の
FcRnへの親和性を増大させる改変を含む。
7位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
1位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
6位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH3のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH3のアミノ酸配列をコードする
。
びこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列を
コードする。
08F、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
定常領域アミノ酸配列をコードする。
56E、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
されている、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が
、IgG1、IgG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第
一のCH3のアミノ酸配列をコードする第一の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可
能に連結されている、第一の対立遺伝子;ならびに(2)本明細書に記載されている、再
構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、IgG1、I
gG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第二のCH3のア
ミノ酸配列をコードする第二の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されて
おり、第二のCH3のアミノ酸配列が、第二のCH3のアミノ酸配列の、プロテインAへ
の結合を低減するか、または消失させる改変(例えば、US2010/0331527A
1を参照されたい)を含む、第二の対立遺伝子を含む。
番号付けによる;EU番号付けによるH435R)を含む。一実施形態では、第二のCH
3のアミノ酸配列は、Y96Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH
436F)をさらに含む。別の実施形態では、第二のCH3のアミノ酸配列は、H95R
の改変(IMGTエクソン番号付けによる;EU番号付けによるH435R)およびY9
6Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH436F)の両方を含む。
列であり、D16E、L18M、N44S、K52N、V57M、およびV82I(IM
GT;EUによるD356E、L38M、N384S、K392N、V397M、および
V422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、N44S、K52N、およびV82I(IMGT:EUによるN384S、K
392N、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、Q15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q、およびV8
2I(IMGT:EUによるQ355R、N384S、K392N、V397M、R40
9K、E419Q、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
、重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの1つまたは
複数を含む。
であり、ヒト重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの
1つまたは複数を含む。
セグメント、およびJH遺伝子セグメントを、免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させ
るか、または非機能性にする(例えば、免疫グロブリン遺伝子座内にヌクレオチド配列(
例えば、外因性ヌクレオチド配列)の挿入を介して、または内因性のVHセグメント、D
セグメント、JHセグメントの非機能性の再構成または反転を介して)。一実施形態では
、例えば、全ての内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、またはJH遺伝
子セグメントのうちの約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約9
6%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上を欠失させるか、または非
機能性にする。一実施形態では、例えば、内因性の機能性V遺伝子セグメント、D遺伝子
セグメント、またはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも95%、96%、97%、9
8%、または99%を欠失させるか、または非機能性にする。
に全ての内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJH遺伝子セグメ
ントを欠失させるか、または非機能性にする改変を含み、遺伝子改変された遺伝子座は、
1つまたは複数のヒスチジンコドンを有する、1つまたは複数のヒトVH遺伝子セグメン
ト、ヒトD遺伝子セグメント、および/またはヒトJH遺伝子セグメントを含む、再構成
されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含み、再構成されていない重鎖可変領域
のヌクレオチド配列は、内因性位置に存在する(すなわち、ヌクレオチド配列が野生型の
非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在する(例えば、そのゲノムにおける内因
性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に存在する、またはその内因性の遺伝子
座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に存在し、ここで、該内因性の遺伝子座
は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、またはゲノムにおける異なる位置へと移
動している)。
伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含み、遺伝子改変は、内因性のAda
m6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方の発現および/または機能に影
響を及ぼさない。
am6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含む。一実施形態では、A
dam6a遺伝子は、非ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a
遺伝子は、ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、非
ヒトAdam6b遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、ヒトAdam
6b遺伝子である。
されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/またはκ軽鎖可変遺伝子配列をさらに含む。
一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/また
はκ軽鎖可変遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列およびκ軽鎖定常領域の
ヌクレオチド配列から選択される、免疫グロブリン軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作
動可能に連結されている。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可
変領域のヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結され
ている。一実施形態では、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット配
列、またはヒト配列である。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないκ軽鎖
可変領域のヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結さ
れている。一実施形態では、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット
配列、またはヒト配列である。
ードする少なくとも1つのリーディングフレームに少なくとも1つのヒスチジンコドンを
導入する少なくとも1つの改変を含有する、再構成されていない軽鎖可変遺伝子配列を含
む。一実施形態では、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座は、軽鎖CDRに1つ、
2つ、3つ、または4つのヒスチジンコドンを含む、再構成された(例えば、再構成され
たλまたはκのV/J配列)配列を含む。一実施形態では、CDRは、CDR1、CDR
2、CDR3、およびこれらの組合せから選択される。一実施形態では、再構成されてい
ないかまたは再構成された軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、再構成されていないかま
たは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域またはヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列であ
る。一実施形態では、再構成されていないかまたは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域また
はヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性のマウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子
座に存在する。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスκ遺伝子
座である。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスλ遺伝子座で
ある。
座は、マウスの免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。一実施形態では、遺伝子改変さ
れた免疫グロブリン遺伝子座は、VELOCIMMUNE(登録商標)マウスにおけるヒ
ト化免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。
てヘテロ接合性であり、非ヒト動物は、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免
疫グロブリン重鎖遺伝子座に主に由来する、少なくとも1つのヒスチジン残基を含むヒト
免疫グロブリン重鎖可変ドメインを発現させることが可能である。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性の環境で(
例えば、約5.5~約6.0のpHで)、遺伝子改変なしの、対応する野生型の重鎖可変
ドメインより弱い抗原結合を示す。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t1
/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満であ
る。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖
遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t
1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満で
ある。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重
鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(
t1/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未満
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン
重鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性pH(
例えば、約5.5~約6.0のpH)で、解離半減期(t1/2)を、中性pH(例えば
、約7.0~約7.4のpH)における抗原結合タンパク質の解離半減期(t1/2)と
比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍
、または少なくとも約30倍短縮する。
座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、遺伝子改変なしの野
生型の抗原結合タンパク質と比較して、pH依存性リサイクル性の改善、血清半減期の延
長、またはこれらの両方を特徴とする。
座は、目的の抗原で刺激されると、1つまたは複数のヒスチジン残基を含む重鎖可変ドメ
インを含む抗原結合タンパク質、例えば、抗体を産生することが可能なB細胞集団を含む
。本明細書に記載されている抗原結合タンパク質は、被験体へと投与されると、重鎖可変
ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジン残基を含まない、類似するか、
または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応する野生型の抗原結合タンパク質を
凌駕する血清半減期の延長を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている
抗原結合タンパク質は、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジ
ン残基を含まない、類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応す
る野生型の抗原結合タンパク質の少なくとも約2倍、少なくとも約5倍、少なくとも約1
0倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍の血清半減期の延長を示す。
伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座が、再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌク
レオチド配列を含み、再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、少な
くとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む非ヒト動物
が提供される。
ーを含む哺乳動物である。
つ以上、9つ以上、10以上、11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、1
6以上、17以上、18以上、19以上、20以上、21以上、22以上、23以上、2
4以上、25以上、26以上、27以上、28以上、29以上、30以上、31以上、3
2以上、33以上、34以上、35以上、36以上、37以上、38以上、39以上、4
0以上、41以上、42以上、43以上、44以上、45以上、46以上、47以上、4
8以上、49以上、50以上、51以上、52以上、53以上、54以上、55以上、5
6以上、57以上、58以上、59以上、60以上、または61以上の内因性の非ヒスチ
ジンコドンを、ヒスチジンコドンで置きかえる。
から選択されるアミノ酸をコードする。
1、CDR2、CDR3、これらの組合せから選択される免疫グロブリン可変ドメインを
コードする、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。
よびこれらの組合せから選択される相補性決定領域(CDR)をコードする、再構成され
ていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。
およびこれらの組合せから選択されるフレーム領域(FR)をコードする、再構成されて
いない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。
伝子セグメントの少なくとも1つのリーディングフレームにおける1つまたは複数の内因
性非ヒスチジンコドンが、ヒスチジンコドンで置きかえられた、遺伝子改変されたヒトV
H遺伝子セグメントを含む。
H遺伝子セグメントの少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで
置きかえる改変であって、ヒトVH遺伝子セグメントが、VH1-2、VH1-3、VH
1-8、VH1-18、VH1-24、VH1-45、VH1-46、VH1-58、V
H1-69、VH2-5、VH2-26、VH2-70、VH3-7、VH3-9、VH
3-11、VH3-13、VH3-15、VH3-16、VH3-20、VH3-21、
VH3-23、VH3-30、VH3-30-3、VH3-30-5、VH3-33、V
H3-35、VH3-38、VH3-43、VH3-48、VH3-49、VH3-53
、VH3-64、VH3-66、VH3-72、VH3-73、VH3-74、VH4-
4、VH4-28、VH4-30-1、VH4-30-2、VH4-30-4、VH4-
31、VH4-34、VH4-39、VH4-59、VH4-61、VH5-51、VH
6-1、VH7-4-1、VH7-81、およびこれらの組合せからなる群から選択され
る改変を含む。
改変されたヒトJH遺伝子セグメントであって、ヒトJH遺伝子セグメントの少なくとも
1つのリーディングフレームにおける1つまたは複数の内因性非ヒスチジンコドンが、ヒ
スチジンコドンで置きかえられた遺伝子改変されたヒトJH遺伝子セグメントを含む。
Hセグメントの少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きか
える改変であって、ヒトJH遺伝子セグメントが、JH1、JH2、JH3、JH4、J
H5、JH6、およびこれらの組合せからなる群から選択される改変を含む。
変領域のヌクレオチド配列に存在する。一実施形態では、CDR3の一部は、リーディン
グフレームにおける少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置
きかえる改変を含む、遺伝子改変されたヒトD遺伝子セグメントのリーディングフレーム
に由来するアミノ酸配列を含む。
、D、Q、S、W、およびRから選択されるアミノ酸をコードする。
)ヒト化免疫グロブリンマウス内で最も高頻度に観察されるヒトD遺伝子セグメントの少
なくとも1つのリーディングフレームに存在する。
ントのリーディングフレームは、疎水性フレーム、終止フレーム、および親水性フレーム
から選択される。
である。
;配列番号88)、D1-7(GITGT;配列番号89)、D1-20(GITGT;
配列番号89)、およびD1-26(GIVGAT;配列番号90)からなる群から選択
されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、
ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコド
ンで置きかえる改変をさらに含む。
PAAI;配列番号92)、D2-8(DIVLMVYAI;配列番号94)、D2-1
5(DIVVVVAAT;配列番号95)、およびD2-21(HIVVVTAI;配列
番号97)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み
、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒス
チジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
VVII;配列番号98)、D3-9(ITIF*LVII;配列番号99、配列番号1
00)、D3-10(ITMVRGVII;配列番号101)、D3-16(IMITF
GGVIVI;配列番号102)、およびD3-22(ITMIVVVIT;配列番号1
03)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒ
トD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒ
スチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
配列番号105)、D4-11(TTVT;配列番号105)、D4-17(TTVT;
配列番号105)、D4-23(TTVVT;配列番号106)からなる群から選択され
るアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌク
レオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで
置きかえる改変をさらに含む。
V;配列番号107)、D5-12(VDIVATI;配列番号108)、D5-18(
VDTAMV;配列番号107)、およびD5-24(VEMATI;配列番号109)
からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺
伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコド
ンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
;配列番号111)、D6-13(GIAAAG;配列番号113)、およびD6-19
(GIAVAG;配列番号115)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なく
とも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む
。
チド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つ
の内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
グフレームである。
VQLER;配列番号8)、D1-7(V*LEL)、D1-20(V*LER)、D1
-26(V*WELL;配列番号12)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコード
するヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少
なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに
含む。
RIL**YQLLY;配列番号14)、D2-8(RILY*WCMLY;配列番号1
6および配列番号17)、D2-15(RIL*WW*LLL)、およびD2-21(S
ILWW*LLF;配列番号19)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なく
とも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む
。
VLRFLEWLLY;配列番号21)、D3-9(VLRYFDWLL*;配列番号2
3)、D3-10(VLLWFGELL*;配列番号25)、D3-16(VL*LRL
GELSLY;配列番号27)、およびD3-22(VLL***WLLL;配列番号2
9)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒト
D遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジン
コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変を含む。
*LQ*L)、D4-11(*LQ*L)、D4-17(*LR*L)、およびD4-2
3(*LRW*L)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配
列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因
性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変を含む。
WIQLWL;配列番号35);D5-12(WI*WLRL;配列番号37)、D5-
18(WIQLWL;配列番号35)、およびD5-24(*RWLQL;配列番号39
)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD
遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコ
ドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変を含む。
V*QLV)、D6-13(V*QQLV;配列番号41)、およびD6-19(V*Q
WLV;配列番号43)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチ
ド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの
内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
(*LG)をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオ
チド配列におけるヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジン
コドンで置きかえる改変をさらに含む。
である。
;配列番号45)、D1-7(YNWNY;配列番号47)、D1-20(YNWND;
配列番号45)、およびD1-26(YSGSYY;配列番号49)からなる群から選択
されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、
ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きかえ
る改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号46、配列番号48
、配列番号50、およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコード
するヌクレオチド配列を含む。
TSCYT;配列番号51)、D2-8(GYCTNGVCYT;配列番号53)、D2
-15(GYCSGGSCYS;配列番号55)、およびD2-21(AYCGGDCY
S;配列番号57)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配
列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因
性コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フ
レームは、配列番号52、配列番号54、配列番号56、配列番号58、およびこれらの
組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む。
SGYYT;配列番号59)、D3-9(YYDILTGYYN;配列番号61)、D3
-10(YYYGSGSYYN;配列番号63)、D3-16(YYDYVWGSYRY
T;配列番号65)、およびD3-22(YYYDSSGYYY;配列番号67)からな
る群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セ
グメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコド
ンで置きかえる改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号60、
配列番号62、配列番号64、配列番号66、配列番号68、およびこれらの組合せから
なる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む。
;配列番号69)、D4-11(DYSNY;配列番号69)、D4-17(DYGDY
;配列番号71)、およびD4-23(DYGGNS;配列番号73)からなる群から選
択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは
、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きか
える改変を含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号70、配列番号72、配
列番号74、およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含む。
Y;配列番号75)、D5-12(GYSGYDY;配列番号77)、D5-18(GY
SYGY;配列番号75)、およびD5-24(RDGYNY;配列番号79)からなる
群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグ
メントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドン
で置きかえる改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号76、配
列番号78、配列番号80、およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配
列をコードするヌクレオチド配列を含む。
S;配列番号81)、D6-13(GYSSSWY;配列番号83)、およびD6-19
(GYSSGWY;配列番号85)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なく
とも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。一実施形態
では、親水性フレームは、配列番号82、配列番号84、配列番号86、配列番号76、
およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド
配列を含む。
をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列に
おける少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む
。
号48、配列番号50、配列番号52、配列番号54、配列番号56、配列番号58、配
列番号60、配列番号62、配列番号64、配列番号66、配列番号68、配列番号70
、配列番号72、配列番号74、配列番号76、配列番号78、配列番号80、配列番号
82、配列番号84、配列番号86、およびこれらの組合せからなる群から選択されるア
ミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む。
可変領域のヌクレオチド配列は、IgM、IgD、IgG、IgE、およびIgAから選
択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする、ヒトまたは非ヒトの重鎖定常領域の
ヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。
配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、およびこれらの組合せから選択される、ヒト
または非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。一実施形
態では、重鎖定常領域のヌクレオチド配列は、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3(
CH1-ヒンジ-CH2-CH3)を含む。
なわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在す
る(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に
存在する、またはその内因性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に
存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、ま
たはゲノムにおける異なる位置へと移動している)。
おける改変であって、酸性の環境で(例えば、pHが、約5.5~約6.0の範囲である
エンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列のFcRnへの親和性を増大させる改変を
含む。
、EまたはQ);250および428位における改変(例えば、LまたはF);252位
における改変(例えば、L/Y/F/WまたはT)、254位における改変(例えば、S
またはT)、および256位における改変(例えば、S/R/Q/E/DまたはT);ま
たは428および/もしくは433位における改変(例えば、L/R/S/P/Qまたは
K)、および/もしくは434位における改変(例えば、H/FまたはY);または25
0および/もしくは428位における改変;または307もしくは308位における改変
(例えば、308F、V308F)、ならびに434位における改変を含むヒト重鎖定常
領域アミノ酸配列をコードする。一実施形態では、改変は、428L(例えば、M428
L)および434S(例えば、N434S)の改変;428L、259I(例えば、V2
59I)、および308F(例えば、V308F)の改変;433K(例えば、H433
K)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)における改変;250Qおよび428Lの
改変(例えば、T250QおよびM428L);ならびに307および/または308位
における改変(例えば、308Fまたは308P)であって、酸性の環境で(例えば、p
Hが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列の
FcRnへの親和性を増大させる改変を含む。
7位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
1位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
6位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH3のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH3のアミノ酸配列をコードする
。
びこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列を
コードする。
08F、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
定常領域アミノ酸配列をコードする。
56E、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
されている、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が
、IgG1、IgG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第
一のCH3のアミノ酸配列をコードする第一の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可
能に連結されている、第一の対立遺伝子;ならびに(2)本明細書に記載されている、再
構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、IgG1、I
gG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第二のCH3のア
ミノ酸配列をコードする第二の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されて
おり、第二のCH3のアミノ酸配列が、第二のCH3のアミノ酸配列の、プロテインAへ
の結合を低減するか、または消失させる改変(例えば、US2010/0331527A
1を参照されたい)を含む、第二の対立遺伝子を含む。
番号付けによる;EU番号付けによるH435R)を含む。一実施形態では、第二のCH
3のアミノ酸配列は、Y96Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH
436F)をさらに含む。別の実施形態では、第二のCH3のアミノ酸配列は、H95R
の改変(IMGTエクソン番号付けによる;EU番号付けによるH435R)およびY9
6Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH436F)の両方を含む。
列であり、D16E、L18M、N44S、K52N、V57M、およびV82I(IM
GT;EUによるD356E、L38M、N384S、K392N、V397M、および
V422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、N44S、K52N、およびV82I(IMGT:EUによるN384S、K
392N、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、Q15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q、およびV8
2I(IMGT:EUによるQ355R、N384S、K392N、V397M、R40
9K、E419Q、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
、重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの1つまたは
複数を含む。
であり、ヒト重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの
1つまたは複数を含む。
セグメント、およびJH遺伝子セグメントを、免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させ
るか、または非機能性にする(例えば、免疫グロブリン遺伝子座内にヌクレオチド配列(
例えば、外因性ヌクレオチド配列)の挿入を介して、または内因性のVHセグメント、D
セグメント、JHセグメントの非機能性の再構成または反転を介して)。一実施形態では
、例えば、全ての内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、またはJH遺伝
子セグメントのうちの約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約9
6%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上を欠失させるか、または非
機能性にする。一実施形態では、例えば、内因性の機能性V遺伝子セグメント、D遺伝子
セグメント、またはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも95%、96%、97%、9
8%、または99%を欠失させるか、または非機能性にする。
H遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJH遺伝子セグメントを欠失させるか
、または非機能性にする改変を含み、ゲノム遺伝子座は、少なくとも1つのリーディング
フレームに少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を
含む、遺伝子改変された、再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含
む。一実施形態では、遺伝子改変された、再構成されていない免疫グロブリン重鎖可変遺
伝子配列は、内因性位置に存在する(すなわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物
にある場合)か、または異所性に存在する(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロ
ブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に存在するか、またはその内因性の遺伝子座内に、
例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノ
ムにおける異なる位置に配置されるか、またはゲノムにおける異なる位置へと移動してい
る)。
6b遺伝子、またはこれらの両方を含み、遺伝子改変は、内因性のAdam6a遺伝子、
Adam6b遺伝子、またはこれらの両方の発現および/または機能に影響を及ぼさない
。
、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含む。一実施形態では、Adam6a遺伝
子は、非ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a遺伝子は、マウ
スAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a遺伝子は、ヒトAdam6
a遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、非ヒトAdam6b遺伝子で
ある。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、マウスAdam6b遺伝子である。一実
施形態では、Adam6b遺伝子は、ヒトAdam6b遺伝子である。
されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/またはκ軽鎖可変遺伝子配列をさらに含む。
一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/また
はκ軽鎖可変遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列およびκ軽鎖定常領域の
ヌクレオチド配列から選択される、免疫グロブリン軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作
動可能に連結されている。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可
変領域のヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結され
ている。一実施形態では、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット配
列、またはヒト配列である。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないκ軽鎖
可変領域のヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結さ
れている。一実施形態では、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット
配列、またはヒト配列である。
ードする少なくとも1つのリーディングフレームに少なくとも1つのヒスチジンコドンを
導入する少なくとも1つの改変を含有する、再構成されていない軽鎖可変遺伝子配列を含
む。一実施形態では、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座は、軽鎖CDRに1つ、
2つ、3つ、または4つのヒスチジンコドンを含む、再構成された(例えば、再構成され
たλまたはκのV/J配列)配列を含む。一実施形態では、CDRは、CDR1、CDR
2、CDR3、およびこれらの組合せから選択される。一実施形態では、再構成されてい
ないかまたは再構成された軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、再構成されていないかま
たは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域またはヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列であ
る。一実施形態では、再構成されていないかまたは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域また
はヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性のマウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子
座に存在する。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスκ遺伝子
座である。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスλ遺伝子座で
ある。
座は、マウスの免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。一実施形態では、遺伝子改変さ
れた免疫グロブリン遺伝子座は、VELOCIMMUNE(登録商標)マウスにおけるヒ
ト化免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性の環境で(
例えば、約5.5~約6.0のpHで)、遺伝子改変なしの、対応する野生型の重鎖可変
ドメインより弱い抗原結合を示す。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t1
/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満であ
る。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖
遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t
1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満で
ある。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重
鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(
t1/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未満
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン
重鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性pH(
例えば、約5.5~約6.0のpH)で、解離半減期(t1/2)を、中性pH(例えば
、約7.0~約7.4のpH)における抗原結合タンパク質の解離半減期(t1/2)と
比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍
、または少なくとも約30倍短縮する。
座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、遺伝子改変なしの野
生型の抗原結合タンパク質と比較して、pH依存性リサイクル性の改善、血清半減期の延
長、またはこれらの両方を特徴とする。
座は、目的の抗原で刺激されると、1つまたは複数のヒスチジン残基を含む重鎖可変ドメ
インを含む抗原結合タンパク質、例えば、抗体を産生することが可能なB細胞集団を含む
。本明細書に記載されている抗原結合タンパク質は、被験体へと投与されると、重鎖可変
ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジン残基を含まない、類似するか、
または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応する野生型の抗原結合タンパク質を
凌駕する血清半減期の延長を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている
抗原結合タンパク質は、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジ
ン残基を含まない、類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応す
る野生型の抗原結合タンパク質の少なくとも約2倍、少なくとも約5倍、少なくとも約1
0倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍の血清半減期の延長を示す。
てヘテロ接合性であり、非ヒト動物は、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免
疫グロブリン重鎖遺伝子座に主に由来する、少なくとも1つのヒスチジン残基を含むヒト
免疫グロブリン重鎖可変ドメインを発現させることが可能である。
伝子セグメントを含む、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物であ
って、ヒトD遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つを、5’側から3’側にかけて、
対応する野生型配列に対して反転させており、反転させたヒトD遺伝子セグメントの少な
くとも1つのリーディングフレームが、ヒスチジンコドンを含む非ヒト動物が提供される
。
ーを含む哺乳動物である。
存在する。
または複数、2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、6つ以上、7つ以上、8つ以上
、9つ以上、10以上、11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、16以上
、17以上、18以上、19以上、20以上、21以上、22以上、23以上、24以上
、25以上、26以上、27以上、28以上、29以上、30以上、31以上、32以上
、33以上、または34以上のヒスチジンコドンを含む。
3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ、少なくとも
8つ、少なくとも9つ、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも
13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも
18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも
23、少なくとも24、または全てもしくは実質的に全ては、対応する野生型配列に対し
て逆配向である。
、JH遺伝子セグメントの全てまたは実質的に全てを、免疫グロブリン重鎖遺伝子座から
欠失させるか、または非機能性にする(例えば、免疫グロブリン遺伝子座にヌクレオチド
配列、例えば、外因性ヌクレオチド配列の挿入を介して、または内因性の免疫グロブリン
VHセグメント、Dセグメント、JHセグメントの全てもしくは実質的に全ての非機能性
の再構成もしくは反転を介して)が、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座は、ヒト
VH遺伝子セグメント、ヒトD遺伝子セグメント、およびヒトJH遺伝子セグメントを含
み、ヒトD遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは対応する野生型配列に対して逆配
向で存在し、反転させたヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つのリーディングフレー
ムは、少なくとも1つのヒスチジンコドンを含む。
よび/またはヒトJH遺伝子セグメントに作動可能に連結されている。
トは、D1-1、D1-7、D1-20、D1-26、D2-2、D2-8、D2-15
、D2-21、D3-3、D3-9、D3-10、D3-16、D3-22、D4-4、
D4-11、D4-17、D4-23、D5-5、D5-12、D5-18、D5-24
、D6-6、D6-13、D6-19、D7-27、およびこれらの組合せからなる群か
ら選択される。
トは、D1-1、D1-7、D1-20、D1-26、およびこれらの組合せからなる群
から選択されるD1遺伝子セグメントである。
トは、D2-2、D2-8、D2-15、D2-21、およびこれらの組合せからなる群
から選択されるD2遺伝子セグメントである。
トは、D3-3、D3-9、D3-10、D3-16、D3-22、およびこれらの組合
せからなる群から選択されるD3遺伝子セグメントである。
トは、D4-4、D4-11、D4-17、D4-23、およびこれらの組合せからなる
群から選択されるD4遺伝子セグメントである。
トは、D5-5、D5-12、D5-18、D5-24、およびこれらの組合せからなる
群から選択されるD5遺伝子セグメントである。
トは、D6-6、D6-13、D6-19、およびこれらの組合せからなる群から選択さ
れるD6遺伝子セグメントである。
トは、D7-27である。
グフレーム、親水性リーディングフレーム、疎水性リーディングフレーム、およびこれら
の組合せから選択され、反転させたヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つのリーディ
ングフレームは、ヒスチジンコドンを含む。
可変領域のヌクレオチド配列は、IgM、IgD、IgG、IgE、およびIgAから選
択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする、ヒトまたは非ヒトの重鎖定常領域の
ヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。
配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、およびこれらの組合せから選択される、ヒト
または非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。一実施形
態では、重鎖定常領域のヌクレオチド配列は、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3(
すなわち、CH1-ヒンジ-CH2-CH3)を含む。
なわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在す
る(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に
存在する、またはその内因性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に
存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、ま
たはゲノムにおける異なる位置へと移動している)。
おける改変であって、酸性の環境で(例えば、pHが、約5.5~約6.0の範囲である
エンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列のFcRnへの親和性を増大させる改変を
含む。
、EまたはQ);250および428位における改変(例えば、LまたはF);252位
における改変(例えば、L/Y/F/WまたはT)、254位における改変(例えば、S
またはT)、および256位における改変(例えば、S/R/Q/E/DまたはT);ま
たは428および/もしくは433位における改変(例えば、L/R/S/P/Qまたは
K)、および/もしくは434位における改変(例えば、H/FまたはY);または25
0および/もしくは428位における改変;または307もしくは308位における改変
(例えば、308F、V308F)、ならびに434位における改変を含むヒト重鎖定常
領域アミノ酸配列をコードする。一実施形態では、改変は、428L(例えば、M428
L)および434S(例えば、N434S)の改変;428L、259I(例えば、V2
59I)、および308F(例えば、V308F)の改変;433K(例えば、H433
K)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)における改変;250Qおよび428Lの
改変(例えば、T250QおよびM428L);ならびに307および/または308位
における改変(例えば、308Fまたは308P)であって、酸性の環境で(例えば、p
Hが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列の
FcRnへの親和性を増大させる改変を含む。
7位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
1位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
6位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH3のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH3のアミノ酸配列をコードする
。
びこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列を
コードする。
08F、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
定常領域アミノ酸配列をコードする。
56E、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
されている、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が
、IgG1、IgG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第
一のCH3のアミノ酸配列をコードする第一の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可
能に連結されている、第一の対立遺伝子;ならびに(2)本明細書に記載されている、再
構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、IgG1、I
gG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第二のCH3のア
ミノ酸配列をコードする第二の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されて
おり、第二のCH3のアミノ酸配列が、第二のCH3のアミノ酸配列の、プロテインAへ
の結合を低減するか、または消失させる改変(例えば、US2010/0331527A
1を参照されたい)を含む、第二の対立遺伝子を含む。
番号付けによる;EU番号付けによるH435R)を含む。一実施形態では、第二のCH
3のアミノ酸配列は、Y96Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH
436F)をさらに含む。別の実施形態では、第二のCH3のアミノ酸配列は、H95R
の改変(IMGTエクソン番号付けによる;EU番号付けによるH435R)およびY9
6Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH436F)の両方を含む。
列であり、D16E、L18M、N44S、K52N、V57M、およびV82I(IM
GT;EUによるD356E、L38M、N384S、K392N、V397M、および
V422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、N44S、K52N、およびV82I(IMGT:EUによるN384S、K
392N、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、Q15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q、およびV8
2I(IMGT:EUによるQ355R、N384S、K392N、V397M、R40
9K、E419Q、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
、重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの1つまたは
複数を含む。
であり、ヒト重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの
1つまたは複数を含む。
セグメント、およびJH遺伝子セグメントを、免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させ
るか、または非機能性にする(例えば、免疫グロブリン遺伝子座内にヌクレオチド配列(
例えば、外因性ヌクレオチド配列)の挿入を介して、または内因性のVHセグメント、D
セグメント、JHセグメントの非機能性の再構成または反転を介して)。一実施形態では
、例えば、全ての内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、またはJH遺伝
子セグメントのうちの約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約9
6%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上を欠失させるか、または非
機能性にする。一実施形態では、例えば、内因性の機能性V遺伝子セグメント、D遺伝子
セグメント、またはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも95%、96%、97%、9
8%、または99%を欠失させるか、または非機能性にする。
に全ての、内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJH遺伝子セグ
メントを欠失させるか、または非機能性にする改変を含み、遺伝子改変された遺伝子座は
、本明細書に記載されている、少なくとも1つの反転させたヒトD遺伝子セグメントを含
む、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含み、再構成されていない重
鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性位置に存在する(すなわち、ヌクレオチド配列
が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在する(例えば、そのゲノムに
おける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に存在する、またはその内因
性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に存在し、ここで、該内因性
の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、またはゲノムにおける異なる
位置へと移動している)。
伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含み、遺伝子改変は、内因性のAda
m6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方の発現および/または機能に影
響を及ぼさない。
am6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含む。一実施形態では、A
dam6a遺伝子は、非ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a
遺伝子は、マウスAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a遺伝子は、
ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、非ヒトAda
m6b遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、マウスAdam6b遺伝
子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、ヒトAdam6b遺伝子である。
されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/またはκ軽鎖可変遺伝子配列をさらに含む。
一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/また
はκ軽鎖可変遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列およびκ軽鎖定常領域の
ヌクレオチド配列から選択される、免疫グロブリン軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作
動可能に連結されている。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可
変領域のヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結され
ている。一実施形態では、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット配
列、またはヒト配列である。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないκ軽鎖
可変領域のヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結さ
れている。一実施形態では、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット
配列、またはヒト配列である。
ードする少なくとも1つのリーディングフレームに少なくとも1つのヒスチジンコドンを
導入する少なくとも1つの改変を含有する、再構成されていない軽鎖可変遺伝子配列を含
む。一実施形態では、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座は、軽鎖CDRに1つ、
2つ、3つ、または4つのヒスチジンコドンを含む、再構成された(例えば、再構成され
たλまたはκのV/J配列)配列を含む。一実施形態では、CDRは、CDR1、CDR
2、CDR3、およびこれらの組合せから選択される。一実施形態では、再構成されてい
ないかまたは再構成された軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、再構成されていないかま
たは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域またはヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列であ
る。一実施形態では、再構成されていないかまたは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域また
はヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性のマウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子
座に存在する。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスκ遺伝子
座である。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウス免疫グロブリ
ン軽鎖遺伝子座は、マウスλ遺伝子座である。
座は、マウスの免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。一実施形態では、遺伝子改変さ
れた免疫グロブリン遺伝子座は、VELOCIMMUNE(登録商標)マウスにおけるヒ
ト化免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。
てヘテロ接合性であり、非ヒト動物は、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免
疫グロブリン重鎖遺伝子座に主に由来する、少なくとも1つのヒスチジン残基を含むヒト
免疫グロブリン重鎖可変ドメインを発現させることが可能である。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性の環境で(
例えば、約5.5~約6.0のpHで)、遺伝子改変なしの、対応する野生型の重鎖可変
ドメインより弱い抗原結合を示す。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t1
/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満であ
る。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖
遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t
1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満で
ある。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重
鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(
t1/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未満
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン
重鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性pH(
例えば、約5.5~約6.0のpH)で、解離半減期(t1/2)を、中性pH(例えば
、約7.0~約7.4のpH)における抗原結合タンパク質の解離半減期(t1/2)と
比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍
、または少なくとも約30倍短縮する。
座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、遺伝子改変なしの野
生型の抗原結合タンパク質と比較して、pH依存性リサイクル性の改善、血清半減期の延
長、またはこれらの両方を特徴とする。
座は、目的の抗原で刺激されると、1つまたは複数のヒスチジン残基を含む重鎖可変ドメ
インを含む抗原結合タンパク質、例えば、抗体を産生することが可能なB細胞集団を含む
。本明細書に記載されている抗原結合タンパク質は、被験体へと投与されると、重鎖可変
ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジン残基を含まない、類似するか、
または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応する野生型の抗原結合タンパク質を
凌駕する血清半減期の延長を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている
抗原結合タンパク質は、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジ
ン残基を含まない、類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応す
る野生型の抗原結合タンパク質の少なくとも約2倍、少なくとも約5倍、少なくとも約1
0倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍の血清半減期の延長を示す。
抗原結合タンパク質を発現することが可能な非ヒト動物であって、その生殖細胞系列ゲノ
ムに、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含み、
再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、本明細書に記載されている、少
なくとも1つのヒスチジンコドンの付加または少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコド
ンのヒスチジンコドンによる置換を含む非ヒト動物が提供される。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性の環境で(
例えば、約5.5~約6.0のpHで)、遺伝子改変なしの、対応する野生型の重鎖可変
ドメインより弱い抗原結合を示す。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t1
/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満であ
る。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖
遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t
1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満で
ある。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重
鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(
t1/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未満
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン
重鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性pH(
例えば、約5.5~約6.0のpH)で、解離半減期(t1/2)を、中性pH(例えば
、約7.0~約7.4のpH)における抗原結合タンパク質の解離半減期(t1/2)と
比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍
、または少なくとも約30倍短縮する。
座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、遺伝子改変なしの野
生型の抗原結合タンパク質と比較して、pH依存性リサイクル性の改善、血清半減期の延
長、またはこれらの両方を特徴とする。
座は、目的の抗原で刺激されると、1つまたは複数のヒスチジン残基を含む重鎖可変ドメ
インを含む抗原結合タンパク質、例えば、抗体を産生することが可能なB細胞集団を含む
。本明細書に記載されている抗原結合タンパク質は、被験体へと投与されると、重鎖可変
ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジン残基を含まない、類似するか、
または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応する野生型の抗原結合タンパク質を
凌駕する血清半減期の延長を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている
抗原結合タンパク質は、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジ
ン残基を含まない、類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応す
る野生型の抗原結合タンパク質の少なくとも約2倍、少なくとも約5倍、少なくとも約1
0倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍の血清半減期の延長を示す。
な5’側および3’側のターゲッティングアームを含むターゲッティング構築物であって
、少なくとも1つのVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、またはJH遺伝子セグ
メントが、本明細書に記載されている改変、例えば、少なくとも1つのヒスチジンコドン
の付加、少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンへの置換、およ
び/または少なくとも1つの機能性D遺伝子セグメントの、対応する野生型配列に対する
反転のうちのいずれかを含むターゲッティング構築物が提供される。
ーマまたはクァドローマが提供される。一実施形態では、非ヒト動物は、齧歯動物、例え
ば、マウス、ラット、またはハムスターである。
性幹細胞、人工多能性幹細胞、または全能性幹細胞が提供される。具体的な実施形態では
、多能性幹細胞、人工多能性幹細胞、または全能性幹細胞は、マウスまたはラットの胚性
幹(ES)細胞である。一実施形態では、多能性幹細胞、人工多能性幹細胞、または全能
性幹細胞は、XX核型またはXY核型を有する。一実施形態では、多能性幹細胞または人
工多能性幹細胞は、造血幹細胞である。
導入された改変を含有する核を含む細胞もまた提供される。一実施形態では、多能性幹細
胞、人工多能性幹細胞、または全能性幹細胞は、遺伝子改変された免疫グロブリンのゲノ
ム遺伝子座であって、5’側から3’側にかけて、(1)FRT組換え部位、(2)ヒト
VH遺伝子セグメント、(3)マウスadam6遺伝子、(4)loxP組換え部位、(
5)ヒスチジンで置換したヒトD遺伝子セグメント、(6)ヒトJH遺伝子セグメントに
続いて、(7)マウスEi(イントロンエンハンサー)、および(8)マウスIgM定常
領域のヌクレオチド配列を含むゲノム遺伝子座を含む。
リンパ球が提供される。一実施形態では、リンパ球は、再構成されていない重鎖可変領域
のヌクレオチド配列を含む免疫グロブリンのゲノム遺伝子座を含み、再構成されていない
重鎖可変遺伝子配列が、少なくとも1つのヒスチジンコドンの付加または少なくとも1つ
の内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含むB細胞である。
リンパ球が提供される。一実施形態では、リンパ球は、ヒト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含む免疫グロブリン遺伝子座を含み、ヒトD
遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つを、5’側から3’側にかけて、野生型配列に
対して反転させており、反転させたヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つのリーディ
ングフレームが、少なくとも1つのヒスチジン残基をコードするB細胞である。一実施形
態では、B細胞は、本明細書に記載されている、遺伝子改変された重鎖可変ドメインを含
む、抗原結合タンパク質を産生することが可能である。一実施形態では、本明細書に記載
されている、遺伝子改変された重鎖可変ドメインは、重鎖定常領域アミノ酸配列に作動可
能に連結されている。
で、この抗原結合タンパク質は、重鎖可変ドメインに少なくとも1つのヒスチジン残基を
含み、このB細胞集団は、本明細書に記載されている任意の遺伝子改変を含む。一実施形
態では、少なくとも1つのヒスチジン残基は、重鎖CDRに存在する。一実施形態では、
CDRは、CDR1、CDR2、CDR3、およびこれらの組合せから選択される。一実
施形態では、少なくとも1つのヒスチジン残基は、CDR3に存在する。
原結合タンパク質を発現することが可能なB細胞集団であって、本明細書に記載されてい
る任意の遺伝子改変を含むB細胞集団が提供される。
製するための方法であって、
(a)非ヒト動物のゲノムを改変して、内因性免疫グロブリン重鎖の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欠失させるか、または非機能性に
する(例えば、免疫グロブリン遺伝子座にヌクレオチド配列、例えば、外因性ヌクレオチ
ド配列の挿入を介して、または内因性のVHセグメント、Dセグメント、JHセグメント
の非機能性の再構成もしくは反転を介して)ステップと、
(b)ゲノムに、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列を配置するステ
ップであって、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、本明細書に記載
されている、少なくとも1つのヒスチジンコドンの付加または少なくとも1つの内因性非
ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含むステップと
を含む方法が提供される。
ーを含む哺乳動物である。
つ以上、9つ以上、10以上、11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、1
6以上、17以上、18以上、19以上、20以上、21以上、22以上、23以上、2
4以上、25以上、26以上、27以上、28以上、29以上、30以上、31以上、3
2以上、33以上、34以上、35以上、36以上、37以上、38以上、39以上、4
0以上、41以上、42以上、43以上、44以上、45以上、46以上、47以上、4
8以上、49以上、50以上、51以上、52以上、53以上、54以上、55以上、5
6以上、57以上、58以上、59以上、60以上、または61以上の内因性の非ヒスチ
ジンコドンを、ヒスチジンコドンで置きかえる。
から選択されるアミノ酸をコードする。
域、CDR1、CDR2、CDR3、これらの組合せから選択される免疫グロブリン可変
ドメインをコードする、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する
。
CDR2、CDR3、およびこれらの組合せから選択される相補性決定領域(CDR)を
コードする、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。
、FR4、およびこれらの組合せから選択されるフレーム領域(FR)をコードする、再
構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。
伝子セグメントの少なくとも1つのリーディングフレームにおける1つまたは複数の内因
性非ヒスチジンコドンが、ヒスチジンコドンで置きかえられた、遺伝子改変されたヒトV
H遺伝子セグメントを含む。
H遺伝子セグメントの少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで
置きかえる改変であって、ヒトVH遺伝子セグメントが、VH1-2、VH1-3、VH
1-8、VH1-18、VH1-24、VH1-45、VH1-46、VH1-58、V
H1-69、VH2-5、VH2-26、VH2-70、VH3-7、VH3-9、VH
3-11、VH3-13、VH3-15、VH3-16、VH3-20、VH3-21、
VH3-23、VH3-30、VH3-30-3、VH3-30-5、VH3-33、V
H3-35、VH3-38、VH3-43、VH3-48、VH3-49、VH3-53
、VH3-64、VH3-66、VH3-72、VH3-73、VH3-74、VH4-
4、VH4-28、VH4-30-1、VH4-30-2、VH4-30-4、VH4-
31、VH4-34、VH4-39、VH4-59、VH4-61、VH5-51、VH
6-1、VH7-4-1、VH7-81、およびこれらの組合せからなる群から選択され
る改変を含む。
改変されたヒトJH遺伝子セグメントであって、ヒトJH遺伝子セグメントの少なくとも
1つのリーディングフレームにおける1つまたは複数の内因性非ヒスチジンコドンが、ヒ
スチジンコドンで置きかえられた遺伝子改変されたヒトJH遺伝子セグメントを含む。
Hセグメントの少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きか
える改変であって、ヒトJH遺伝子セグメントが、JH1、JH2、JH3、JH4、J
H5、JH6、およびこれらの組合せからなる群から選択される改変を含む。
する重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。一実施形態では、CDR3の一部は、
リーディングフレームにおける少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジン
コドンで置きかえる改変を含む、遺伝子改変されたヒトD遺伝子セグメントのリーディン
グフレームに由来するアミノ酸配列を含む。
、D、Q、S、W、およびRから選択されるアミノ酸をコードする。
(登録商標)ヒト化免疫グロブリンマウス内で最も高頻度に観察されるヒトD遺伝子セグ
メントの少なくとも1つのリーディングフレームに存在する。
ントのリーディングフレームは、疎水性フレーム、終止フレーム、および親水性フレーム
から選択される。
である。
;配列番号88)、D1-7(GITGT;配列番号89)、D1-20(GITGT;
配列番号89)、およびD1-26(GIVGAT;配列番号90)からなる群から選択
されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、
ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコド
ンで置きかえる改変をさらに含む。
PAAI;配列番号92)、D2-8(DIVLMVYAI;配列番号94)、D2-1
5(DIVVVVAAT;配列番号95)、およびD2-21(HIVVVTAI;配列
番号97)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み
、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒス
チジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
VVII;配列番号98)、D3-9(ITIF*LVII;配列番号99、配列番号1
00)、D3-10(ITMVRGVII;配列番号101)、D3-16(IMITF
GGVIVI;配列番号102)、およびD3-22(ITMIVVVIT;配列番号1
03)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒ
トD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒ
スチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
配列番号105)、D4-11(TTVT;配列番号105)、D4-17(TTVT;
配列番号105)、D4-23(TTVVT;配列番号106)からなる群から選択され
るアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌク
レオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで
置きかえる改変をさらに含む。
V;配列番号107)、D5-12(VDIVATI;配列番号108)、D5-18(
VDTAMV;配列番号107)、およびD5-24(VEMATI;配列番号109)
からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺
伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコド
ンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
;配列番号111)、D6-13(GIAAAG;配列番号113)、およびD6-19
(GIAVAG;配列番号115)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なく
とも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む
。
チド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つ
の内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
グフレームである。
VQLER;配列番号8)、D1-7(V*LEL)、D1-20(V*LER)、D1
-26(V*WELL;配列番号12)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコード
するヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少
なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに
含む。
RIL**YQLLY;配列番号14)、D2-8(RILY*WCMLY;配列番号1
6および配列番号17)、D2-15(RIL*WW*LLL)、およびD2-21(S
ILWW*LLF;配列番号19)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なく
とも1つの内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む
。
VLRFLEWLLY;配列番号21)、D3-9(VLRYFDWLL*;配列番号2
3)、D3-10(VLLWFGELL*;配列番号25)、D3-16(VL*LRL
GELSLY;配列番号27)、およびD3-22(VLL***WLLL;配列番号2
9)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒト
D遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジン
コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変を含む。
*LQ*L)、D4-11(*LQ*L)、D4-17(*LR*L)、およびD4-2
3(*LRW*L)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配
列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因
性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変を含む。
WIQLWL;配列番号35);D5-12(WI*WLRL;配列番号37)、D5-
18(WIQLWL;配列番号35)、およびD5-24(*RWLQL;配列番号39
)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD
遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコ
ドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変を含む。
V*QLV)、D6-13(V*QQLV;配列番号41)、およびD6-19(V*Q
WLV;配列番号43)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチ
ド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの
内因性非ヒスチジンコドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。
(*LG)をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオ
チド配列におけるヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジン
コドンで置きかえる改変をさらに含む。
である。
;配列番号45)、D1-7(YNWNY;配列番号47)、D1-20(YNWND;
配列番号45)、およびD1-26(YSGSYY;配列番号49)からなる群から選択
されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、
ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きかえ
る改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号46、配列番号48
、配列番号50、およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコード
するヌクレオチド配列を含む。
TSCYT;配列番号51)、D2-8(GYCTNGVCYT;配列番号53)、D2
-15(GYCSGGSCYS;配列番号55)、およびD2-21(AYCGGDCY
S;配列番号57)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配
列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因
性コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フ
レームは、配列番号52、配列番号54、配列番号56、配列番号58、およびこれらの
組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む。
SGYYT;配列番号59)、D3-9(YYDILTGYYN;配列番号61)、D3
-10(YYYGSGSYYN;配列番号63)、D3-16(YYDYVWGSYRY
T;配列番号65)、およびD3-22(YYYDSSGYYY;配列番号67)からな
る群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セ
グメントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコド
ンで置きかえる改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号60、
配列番号62、配列番号64、配列番号66、配列番号68、およびこれらの組合せから
なる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む。
;配列番号69)、D4-11(DYSNY;配列番号69)、D4-17(DYGDY
;配列番号71)、およびD4-23(DYGGNS;配列番号73)からなる群から選
択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは
、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きか
える改変を含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号70、配列番号72、配
列番号74、およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含む。
Y;配列番号75)、D5-12(GYSGYDY;配列番号77)、D5-18(GY
SYGY;配列番号75)、およびD5-24(RDGYNY;配列番号79)からなる
群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグ
メントは、ヌクレオチド配列における少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドン
で置きかえる改変をさらに含む。一実施形態では、親水性フレームは、配列番号76、配
列番号78、配列番号80、およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配
列をコードするヌクレオチド配列を含む。
S;配列番号81)、D6-13(GYSSSWY;配列番号83)、およびD6-19
(GYSSGWY;配列番号85)からなる群から選択されるアミノ酸配列をコードする
ヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列における少なく
とも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む。一実施形態
では、親水性フレームは、配列番号82、配列番号84、配列番号86、配列番号76、
およびこれらの組合せからなる群から選択されるアミノ酸配列をコードするヌクレオチド
配列を含む。
をコードするヌクレオチド配列を含み、ヒトD遺伝子セグメントは、ヌクレオチド配列に
おける少なくとも1つの内因性コドンをヒスチジンコドンで置きかえる改変をさらに含む
。
号48、配列番号50、配列番号52、配列番号54、配列番号56、配列番号58、配
列番号60、配列番号62、配列番号64、配列番号66、配列番号68、配列番号70
、配列番号72、配列番号74、配列番号76、配列番号78、配列番号80、配列番号
82、配列番号84、配列番号86、およびこれらの組合せからなる群から選択されるア
ミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含む。
可変領域のヌクレオチド配列は、IgM、IgD、IgG、IgE、およびIgAから選
択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする、ヒトまたは非ヒトの重鎖定常領域の
ヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。
配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、およびこれらの組合せから選択される、ヒト
または非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。一実施形
態では、重鎖定常領域のヌクレオチド配列は、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3(
CH1-ヒンジ-CH2-CH3)を含む。
なわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在す
る(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に
存在する、またはその内因性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に
存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、ま
たはゲノムにおける異なる位置へと移動している)。
おける改変であって、酸性の環境で(例えば、pHが、約5.5~約6.0の範囲である
エンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列のFcRnへの親和性を増大させる改変を
含む。
、EまたはQ);250および428位における改変(例えば、LまたはF);252位
における改変(例えば、L/Y/F/WまたはT)、254位における改変(例えば、S
またはT)、および256位における改変(例えば、S/R/Q/E/DまたはT);ま
たは428および/もしくは433位における改変(例えば、L/R/S/P/Qまたは
K)、および/もしくは434位における改変(例えば、H/FまたはY);または25
0および/もしくは428位における改変;または307もしくは308位における改変
(例えば、308F、V308F)、ならびに434位における改変を含むヒト重鎖定常
領域アミノ酸配列をコードする。一実施形態では、改変は、428L(例えば、M428
L)および434S(例えば、N434S)の改変;428L、259I(例えば、V2
59I)、および308F(例えば、V308F)の改変;433K(例えば、H433
K)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)における改変;250Qおよび428Lの
改変(例えば、T250QおよびM428L);ならびに307および/または308位
における改変(例えば、308Fまたは308P)であって、酸性の環境で(例えば、p
Hが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列の
FcRnへの親和性を増大させる改変を含む。
7位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
1位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
6位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH3のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH3のアミノ酸配列をコードする
。
びこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列を
コードする。
08F、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
定常領域アミノ酸配列をコードする。
56E、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
されている、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が
、IgG1、IgG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第
一のCH3のアミノ酸配列をコードする第一の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可
能に連結されている、第一の対立遺伝子;ならびに(2)本明細書に記載されている、再
構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、IgG1、I
gG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第二のCH3のア
ミノ酸配列をコードする第二の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されて
おり、第二のCH3のアミノ酸配列が、第二のCH3のアミノ酸配列の、プロテインAへ
の結合を低減するか、または消失させる改変(例えば、US2010/0331527A
1を参照されたい)を含む、第二の対立遺伝子を含む。
番号付けによる;EU番号付けによるH435R)を含む。一実施形態では、第二のCH
3のアミノ酸配列は、Y96Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH
436F)をさらに含む。別の実施形態では、第二のCH3のアミノ酸配列は、H95R
の改変(IMGTエクソン番号付けによる;EU番号付けによるH435R)およびY9
6Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH436F)の両方を含む。
列であり、D16E、L18M、N44S、K52N、V57M、およびV82I(IM
GT;EUによるD356E、L38M、N384S、K392N、V397M、および
V422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、N44S、K52N、およびV82I(IMGT:EUによるN384S、K
392N、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、Q15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q、およびV8
2I(IMGT:EUによるQ355R、N384S、K392N、V397M、R40
9K、E419Q、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
、重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの1つまたは
複数を含む。
であり、ヒト重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの
1つまたは複数を含む。
セグメント、およびJH遺伝子セグメントを、免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させ
るか、または非機能性にする(例えば、免疫グロブリン遺伝子座内にヌクレオチド配列(
例えば、外因性ヌクレオチド配列)の挿入を介して、または内因性のVHセグメント、D
セグメント、JHセグメントの非機能性の再構成または反転を介して)。一実施形態では
、例えば、全ての内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、またはJH遺伝
子セグメントのうちの約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約9
6%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上を欠失させるか、または非
機能性にする。一実施形態では、例えば、内因性の機能性V遺伝子セグメント、D遺伝子
セグメント、またはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも95%、96%、97%、9
8%、または99%を欠失させるか、または非機能性にする。
H遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJH遺伝子セグメントを欠失させるか
、または非機能性にする改変を含み、ゲノム遺伝子座は、少なくとも1つのリーディング
フレームに少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を
含む、遺伝子改変された、再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含
む。一実施形態では、遺伝子改変された、再構成されていない免疫グロブリン重鎖可変遺
伝子配列は、内因性位置に存在する(すなわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物
にある場合)か、または異所性に存在する(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロ
ブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に存在するか、またはその内因性の遺伝子座内に、
例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノ
ムにおける異なる位置に配置されるか、またはゲノムにおける異なる位置へと移動してい
る)。
6b遺伝子、またはこれらの両方を含み、遺伝子改変は、内因性のAdam6a遺伝子、
Adam6b遺伝子、またはこれらの両方の発現および/または機能に影響を及ぼさない
。
、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含む。一実施形態では、Adam6a遺伝
子は、非ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a遺伝子は、マウ
スAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a遺伝子は、ヒトAdam6
a遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、非ヒトAdam6b遺伝子で
ある。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、マウスAdam6b遺伝子である。一実
施形態では、Adam6b遺伝子は、ヒトAdam6b遺伝子である。
されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/またはκ軽鎖可変遺伝子配列をさらに含む。
一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/また
はκ軽鎖可変遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列およびκ軽鎖定常領域の
ヌクレオチド配列から選択される、免疫グロブリン軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作
動可能に連結されている。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可
変領域のヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結され
ている。一実施形態では、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット配
列、またはヒト配列である。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないκ軽鎖
可変領域のヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結さ
れている。一実施形態では、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット
配列、またはヒト配列である。
ードする少なくとも1つのリーディングフレームに少なくとも1つのヒスチジンコドンを
導入する少なくとも1つの改変を含有する、再構成されていない軽鎖可変遺伝子配列を含
む。一実施形態では、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座は、軽鎖CDRに1つ、
2つ、3つ、または4つのヒスチジンコドンを含む、再構成された(例えば、再構成され
たλまたはκのV/J配列)配列を含む。一実施形態では、CDRは、CDR1、CDR
2、CDR3、およびこれらの組合せから選択される。一実施形態では、再構成されてい
ないかまたは再構成された軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、再構成されていないかま
たは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域またはヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列であ
る。一実施形態では、再構成されていないかまたは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域また
はヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性のマウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子
座に存在する。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスκ遺伝子
座である。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスλ遺伝子座で
ある。
座は、マウスの免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。一実施形態では、遺伝子改変さ
れた免疫グロブリン遺伝子座は、VELOCIMMUNE(登録商標)マウスにおけるヒ
ト化免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性の環境で(
例えば、約5.5~約6.0のpHで)、遺伝子改変なしの、対応する野生型の重鎖可変
ドメインより弱い抗原結合を示す。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t1
/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満であ
る。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖
遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t
1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満で
ある。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重
鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(
t1/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未満
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン
重鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性pH(
例えば、約5.5~約6.0のpH)で、解離半減期(t1/2)を、中性pH(例えば
、約7.0~約7.4のpH)における抗原結合タンパク質の解離半減期(t1/2)と
比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍
、または少なくとも約30倍短縮する。
座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、遺伝子改変なしの野
生型の抗原結合タンパク質と比較して、pH依存性リサイクル性の改善、血清半減期の延
長、またはこれらの両方を特徴とする。
座は、目的の抗原で刺激されると、1つまたは複数のヒスチジン残基を含む重鎖可変ドメ
インを含む抗原結合タンパク質、例えば、抗体を産生することが可能なB細胞集団を含む
。本明細書に記載されている抗原結合タンパク質は、被験体へと投与されると、重鎖可変
ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジン残基を含まない、類似するか、
または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応する野生型の抗原結合タンパク質を
凌駕する血清半減期の延長を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されている
抗原結合タンパク質は、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジ
ン残基を含まない、類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応す
る野生型の抗原結合タンパク質の少なくとも約2倍、少なくとも約5倍、少なくとも約1
0倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍の血清半減期の延長を示す。
製するための方法であって、
(a)非ヒト動物のゲノムを改変して、内因性免疫グロブリン重鎖の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欠失させるか、または非機能性に
する(例えば、免疫グロブリン遺伝子座内にヌクレオチド配列(例えば、外因性ヌクレオ
チド配列)の挿入を介して、または内因性のVHセグメント、Dセグメント、JHセグメ
ントの非機能性の再構成もしくは反転を介して)ステップと、
(b)ゲノムに、ヒトVH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
H遺伝子セグメントを配置するステップであって、ヒトD遺伝子セグメントのうちの少な
くとも1つを、5’側から3’側にかけて、対応する野生型配列に対して反転させており
、反転させたヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つのリーディングフレームが、ヒス
チジンコドンを含むステップと
を含む方法が提供される。
ーを含む哺乳動物である。
存在する。
以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上、6つ以上、7つ以上、8つ以上、9つ以上、10
以上、11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、16以上、17以上、18
以上、19以上、20以上、21以上、22以上、23以上、24以上、25以上、26
以上、27以上、28以上、29以上、30以上、31以上、32以上、33以上、また
は34以上のヒスチジン残基を含む免疫グロブリン重鎖可変ドメインをコードする。
3つ、少なくとも4つ、少なくとも5つ、少なくとも6つ、少なくとも7つ、少なくとも
8つ、少なくとも9つ、少なくとも10、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも
13、少なくとも14、少なくとも15、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも
18、少なくとも19、少なくとも20、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも
23、少なくとも24、または全てもしくは実質的に全ては、対応する野生型配列に対し
て逆配向である。
、JH遺伝子セグメントの全てまたは実質的に全てを、免疫グロブリン重鎖遺伝子座から
欠失させるか、または非機能性にする(例えば、免疫グロブリン遺伝子座にヌクレオチド
配列、例えば、外因性ヌクレオチド配列の挿入を介して、または内因性の免疫グロブリン
VHセグメント、Dセグメント、JHセグメントの全てもしくは実質的に全ての非機能性
の再構成もしくは反転を介して)が、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座は、ヒト
VH遺伝子セグメント、ヒトD遺伝子セグメント、およびヒトJH遺伝子セグメントを含
み、ヒトD遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応する野生型配列に対して逆
配向で存在し、反転させたヒトD遺伝子セグメントにおける少なくとも1つのリーディン
グフレームは、少なくとも1つのヒスチジンコドンを含む。
よび/またはヒトJH遺伝子セグメントに作動可能に連結されている。
1-1、D1-7、D1-20、D1-26、D2-2、D2-8、D2-15、D2-
21、D3-3、D3-9、D3-10、D3-16、D3-22、D4-4、D4-1
1、D4-17、D4-23、D5-5、D5-12、D5-18、D5-24、D6-
6、D6-13、D6-19、D7-27、およびこれらの組合せからなる群から選択さ
れる。
トは、D1-1、D1-7、D1-20、D1-26、およびこれらの組合せからなる群
から選択されるD1遺伝子セグメントである。
トは、D2-2、D2-8、D2-15、D2-21、およびこれらの組合せからなる群
から選択されるD2遺伝子セグメントである。
トは、D3-3、D3-9、D3-10、D3-16、D3-22、およびこれらの組合
せからなる群から選択されるD3遺伝子セグメントである。
トは、D4-4、D4-11、D4-17、D4-23、およびこれらの組合せからなる
群から選択されるD4遺伝子セグメントである。
トは、D5-5、D5-12、D5-18、D5-24、およびこれらの組合せからなる
群から選択されるD5遺伝子セグメントである。
トは、D6-6、D6-13、D6-19、およびこれらの組合せからなる群から選択さ
れるD6遺伝子セグメントである。
トは、D7-27である。
グフレーム、親水性リーディングフレーム、疎水性リーディングフレーム、およびこれら
の組合せから選択される。
可変領域のヌクレオチド配列は、IgM、IgD、IgG、IgE、およびIgAから選
択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする、ヒトまたは非ヒトの重鎖定常領域の
ヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。
配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、およびこれらの組合せから選択される、ヒト
または非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されている。一実施形
態では、重鎖定常領域のヌクレオチド配列は、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3(
CH1-ヒンジ-CH2-CH3)を含む。
なわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在す
る(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に
存在する、またはその内因性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に
存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、ま
たはゲノムにおける異なる位置へと移動している)。
おける改変であって、酸性の環境で(例えば、pHが、約5.5~約6.0の範囲である
エンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列のFcRnへの親和性を増大させる改変を
含む。
、EまたはQ);250および428位における改変(例えば、LまたはF);252位
における改変(例えば、L/Y/F/WまたはT)、254位における改変(例えば、S
またはT)、および256位における改変(例えば、S/R/Q/E/DまたはT);ま
たは428および/もしくは433位における改変(例えば、L/R/S/P/Qまたは
K)、および/もしくは434位における改変(例えば、H/FまたはY);または25
0および/もしくは428位における改変;または307もしくは308位における改変
(例えば、308F、V308F)、ならびに434位における改変を含むヒト重鎖定常
領域アミノ酸配列をコードする。一実施形態では、改変は、428L(例えば、M428
L)および434S(例えば、N434S)の改変;428L、259I(例えば、V2
59I)、および308F(例えば、V308F)の改変;433K(例えば、H433
K)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)における改変;250Qおよび428Lの
改変(例えば、T250QおよびM428L);ならびに307および/または308位
における改変(例えば、308Fまたは308P)であって、酸性の環境で(例えば、p
Hが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列の
FcRnへの親和性を増大させる改変を含む。
7位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
1位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
6位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH3のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH3のアミノ酸配列をコードする
。
びこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列を
コードする。
08F、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
定常領域アミノ酸配列をコードする。
56E、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域ア
ミノ酸配列をコードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
はこれらの両方からなる群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコ
ードする。
されている、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が
、IgG1、IgG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第
一のCH3のアミノ酸配列をコードする第一の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可
能に連結されている、第一の対立遺伝子;ならびに(2)本明細書に記載されている、再
構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、IgG1、I
gG2、IgG4、およびこれらの組合せから選択されるヒトIgGの第二のCH3のア
ミノ酸配列をコードする第二の重鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結されて
おり、第二のCH3のアミノ酸配列が、第二のCH3のアミノ酸配列の、プロテインAへ
の結合を低減するか、または消失させる改変(例えば、US2010/0331527A
1を参照されたい)を含む、第二の対立遺伝子を含む。
番号付けによる;EU番号付けによるH435R)を含む。一実施形態では、第二のCH
3のアミノ酸配列は、Y96Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH
436F)をさらに含む。別の実施形態では、第二のCH3のアミノ酸配列は、H95R
の改変(IMGTエクソン番号付けによる;EU番号付けによるH435R)およびY9
6Fの改変(IMGTエクソン番号付けによる;EUによるH436F)の両方を含む。
列であり、D16E、L18M、N44S、K52N、V57M、およびV82I(IM
GT;EUによるD356E、L38M、N384S、K392N、V397M、および
V422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、N44S、K52N、およびV82I(IMGT:EUによるN384S、K
392N、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
列であり、Q15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q、およびV8
2I(IMGT:EUによるQ355R、N384S、K392N、V397M、R40
9K、E419Q、およびV422I)からなる群から選択される変異をさらに含む。
、重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの1つまたは
複数を含む。
であり、ヒト重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの
1つまたは複数を含む。
セグメント、およびJH遺伝子セグメントを、免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させ
るか、または非機能性にする(例えば、免疫グロブリン遺伝子座内にヌクレオチド配列(
例えば、外因性ヌクレオチド配列)の挿入を介して、または内因性のVHセグメント、D
セグメント、JHセグメントの非機能性の再構成または反転を介して)。一実施形態では
、例えば、全ての内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、またはJH遺伝
子セグメントのうちの約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約9
6%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上を欠失させるか、または非
機能性にする。一実施形態では、例えば、内因性の機能性V遺伝子セグメント、D遺伝子
セグメント、またはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも95%、96%、97%、9
8%、または99%を欠失させるか、または非機能性にする。
に全ての、内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJH遺伝子セグ
メントを欠失させるか、または非機能性にする改変を含み、遺伝子改変された遺伝子座は
、本明細書に記載されている、少なくとも1つの反転させたヒトD遺伝子セグメントを含
む、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含み、再構成されていない重
鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性位置に存在する(すなわち、ヌクレオチド配列
が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在する(例えば、そのゲノムに
おける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に存在する、またはその内因
性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に存在し、ここで、該内因性
の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、またはゲノムにおける異なる
位置へと移動している)。
伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含み、遺伝子改変は、内因性のAda
m6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方の発現および/または機能に影
響を及ぼさない。
am6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはこれらの両方を含む。一実施形態では、A
dam6a遺伝子は、非ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a
遺伝子は、マウスAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6a遺伝子は、
ヒトAdam6a遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、非ヒトAda
m6b遺伝子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、マウスAdam6b遺伝
子である。一実施形態では、Adam6b遺伝子は、ヒトAdam6b遺伝子である。
されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/またはκ軽鎖可変遺伝子配列をさらに含む。
一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可変遺伝子配列および/また
はκ軽鎖可変遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列およびκ軽鎖定常領域の
ヌクレオチド配列から選択される、免疫グロブリン軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作
動可能に連結されている。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないλ軽鎖可
変領域のヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結され
ている。一実施形態では、λ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット配
列、またはヒト配列である。一実施形態では、ヒト化された、再構成されていないκ軽鎖
可変領域のヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列に作動可能に連結さ
れている。一実施形態では、κ軽鎖定常領域のヌクレオチド配列は、マウス配列、ラット
配列、またはヒト配列である。
ードする少なくとも1つのリーディングフレームに少なくとも1つのヒスチジンコドンを
導入する少なくとも1つの改変を含有する、再構成されていない軽鎖可変遺伝子配列を含
む。一実施形態では、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座は、軽鎖CDRに1つ、
2つ、3つ、または4つのヒスチジンコドンを含む、再構成された(例えば、再構成され
たλまたはκのV/J配列)配列を含む。一実施形態では、CDRは、CDR1、CDR
2、CDR3、およびこれらの組合せから選択される。一実施形態では、再構成されてい
ないかまたは再構成された軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、再構成されていないかま
たは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域またはヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列であ
る。一実施形態では、再構成されていないかまたは再構成されたヒトλ軽鎖可変領域また
はヒトκ軽鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性のマウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子
座に存在する。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウスκ遺伝子
座である。一実施形態では、マウス免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、マウス免疫グロブリ
ン軽鎖遺伝子座は、マウスλ遺伝子座である。
座は、マウスの免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。一実施形態では、遺伝子改変さ
れた免疫グロブリン遺伝子座は、VELOCIMMUNE(登録商標)マウスにおけるヒ
ト化免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性の環境で(
例えば、約5.5~約6.0のpHで)、遺伝子改変なしの、対応する野生型の重鎖可変
ドメインより弱い抗原結合を示す。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t1
/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満であ
る。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖
遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t
1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満で
ある。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重
鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(
t1/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未満
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン
重鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性pH(
例えば、約5.5~約6.0のpH)で、解離半減期(t1/2)を、中性pH(例えば
、約7.0~約7.4のpH)における抗原結合タンパク質の解離半減期(t1/2)と
比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍
、または少なくとも約30倍短縮する。
座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、遺伝子改変なしの野
生型の抗原結合タンパク質と比較して、pH依存性リサイクル性の改善、血清半減期の延
長、またはこれらの両方を特徴とする。
座は、目的の抗原で刺激されると、1つまたは複数のヒスチジン残基を含む重鎖可変ドメ
インを含む抗原結合タンパク質、例えば、抗体を産生することが可能な、富化されたB細
胞集団を含む。本明細書に記載されている抗原結合タンパク質は、被験体へと投与される
と、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジン残基を含まない、
類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応する野生型の抗原結合
タンパク質を凌駕する血清半減期の延長を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記
載されている抗原結合タンパク質は、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメイ
ンにヒスチジン残基を含まない、類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有
する、対応する野生型の抗原結合タンパク質の少なくとも約2倍、少なくとも約5倍、少
なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍の血清半減期の延長を示す
。
免疫グロブリン重鎖可変ドメインを産生することが可能な非ヒト動物を作製するための方
法であって、
(a)非ヒト動物のゲノムを改変して、内因性免疫グロブリン重鎖の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欠失させるか、または非機能性に
する(例えば、免疫グロブリン遺伝子座内にヌクレオチド配列(例えば、外因性ヌクレオ
チド配列)の挿入を介して、または内因性のVHセグメント、Dセグメント、JHセグメ
ントの非機能性の再構成もしくは反転を介して)ステップと、
(b)ゲノムに、再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列を配置する
ステップであって、再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列が、少なくとも
1つのヒスチジンコドンの付加または少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒス
チジンコドンによる置換を含み、非ヒト動物により産生される免疫グロブリン重鎖可変ド
メインを含む抗原結合タンパク質が、野生型の免疫グロブリン重鎖ドメインと比較して、
血清半減期の延長および/またはpH依存性リサイクル性の増強を示すステップと
を含む方法が提供される。
たはpH依存性リサイクル性が増強した抗原結合タンパク質を発現する、富化されたB細
胞レパートリーの集団であって、本明細書に記載されている任意の遺伝子改変を含む、富
化されたB細胞集団を産生しうる。
、中性pH(例えば、約7.0~約7.4のpH)における、目的の抗原への十分な親和
性、および中性pH未満のpHにおける(例えば、エンドソームのpH、例えば、約5.
5~6.0のpHにおける)、抗原-抗原結合タンパク質複合体からの抗体の解離の増強
を特徴とする。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t1
/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満であ
る。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖
遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t
1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満で
ある。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重
鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(
t1/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未満
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン
重鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性pH(
例えば、約5.5~約6.0のpH)で、解離半減期(t1/2)を、中性pH(例えば
、約7.0~約7.4のpH)における抗原結合タンパク質の解離半減期(t1/2)と
比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍
、または少なくとも約30倍短縮する。
座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、遺伝子改変なしの野
生型の抗原結合タンパク質と比較して、pH依存性リサイクル性の改善、血清半減期の延
長、またはこれらの両方を特徴とする。
座は、目的の抗原で刺激されると、1つまたは複数のヒスチジン残基を含む重鎖可変ドメ
インを含む抗原結合タンパク質、例えば、抗体を産生することが可能な、富化されたB細
胞集団を含む。本明細書に記載されている抗原結合タンパク質は、被験体へと投与される
と、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメインにヒスチジン残基を含まない、
類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有する、対応する野生型の抗原結合
タンパク質を凌駕する血清半減期の延長を示す。いくつかの実施形態では、本明細書に記
載されている抗原結合タンパク質は、重鎖可変ドメインをコードするが、重鎖可変ドメイ
ンにヒスチジン残基を含まない、類似するか、または十分に類似するアミノ酸配列を保有
する、対応する野生型の抗原結合タンパク質の少なくとも約2倍、少なくとも約5倍、少
なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍の血清半減期の延長を示す
。
いて、目的の抗原に、10-6未満、10-7未満、10-8未満、10-9未満、10
-10未満、10-11未満、および10-12未満の親和性(KD)で、特異的に結合
することが可能な免疫グロブリン重鎖可変ドメインを含む。
タンパク質を得るための方法であって、
(a)本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座を有する
非ヒト動物を免疫するステップであって、非ヒト動物が、少なくとも1つのヒスチジンコ
ドンの付加または少なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる
置換を含む、再構成されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含むステップと
、
(b)非ヒト動物に免疫応答を開始させるステップと、
(c)リンパ球(例えば、B細胞)を、免疫した非ヒト動物から採取するステップと、
(d)リンパ球を、骨髄腫細胞と融合させて、ハイブリドーマ細胞を形成するステップ
と、
(e)ハイブリドーマ細胞により産生される抗原結合タンパク質を得るステップであっ
て、抗原結合タンパク質が、リサイクル性の増強および/または血清中の安定性を示すス
テップと
を含む方法が提供される。
、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖遺伝子座が提供される。
、遺伝子改変された非ヒト動物が提供される。
齧歯動物、例えば、マウス、ラット、またはハムスターである。
伝子座は、非ヒト動物、例えば、哺乳動物、例えば、齧歯動物、例えば、マウス、ラット
、またはハムスターの生殖細胞系列ゲノムに存在する。
特定の実施形態では、例えば以下が提供される:
(項目1)
少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換または挿入を免疫
グロブリン可変遺伝子座に含む、免疫グロブリン遺伝子座をその生殖細胞系列に含む、遺
伝子改変された非ヒト動物であって、該ヒスチジンコドンは、対応する野生型生殖細胞系
列遺伝子セグメントによってコードされない。非ヒト動物。
(項目2)
第一の可変遺伝子座および第二の可変遺伝子座を含み、少なくとも該第一の可変遺伝子
座または該第二の可変遺伝子座は、少なくとも1つのヒスチジンコドンの挿入または少な
くとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、項目1に記載の
非ヒト動物。
(項目3)
前記第一の可変遺伝子座および前記第二の可変遺伝子座の両方が各々、少なくとも1つ
の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換または挿入を含む、項目2に記載の
非ヒト動物。
(項目4)
前記第一の可変遺伝子座が、再構成されていない重鎖可変遺伝子座(再構成されていな
いVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)の少なくとも1つの機能性部分を含む、
項目3に記載の非ヒト動物。
(項目5)
前記再構成されていない重鎖可変遺伝子座が、ヒト遺伝子座(再構成されていないVセ
グメント、Dセグメント、Jセグメント)の少なくとも一部分を含む、項目4に記載の非
ヒト動物。
(項目6)
前記再構成されていない重鎖遺伝子座が、再構成されていないVセグメント、リンカー
を含む合成Dセグメント、およびヒトJセグメントを含むヒト遺伝子座である、項目4に
記載の非ヒト動物。
(項目7)
前記合成Dセグメントが、少なくとも1つのヒスチジンコドンを含む、項目6に記載の
非ヒト動物。
(項目8)
前記第二の可変遺伝子座が、再構成されていない軽鎖遺伝子座(再構成されていないV
セグメント、Jセグメント)の少なくとも1つの機能性部分を含む、項目3に記載の非ヒ
ト動物。
(項目9)
前記第二の可変遺伝子座が、再構成された免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子配列(再構成
されたVJ配列)を含む、項目4に記載の非ヒト動物。
(項目10)
非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる前記置換および/またはヒスチジンコド
ンの前記挿入が、可変ドメインをコードする核酸配列においてであり、ヒスチジンが、免
疫グロブリン鎖のN末端領域、免疫グロブリン鎖のループ4領域、重鎖のCDR1、重鎖
のCDR2、重鎖のCDR3、軽鎖のCDR1、軽鎖のCDR2、軽鎖のCDR3、およ
びこれらの組合せから選択される領域にある、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目11)
前記第一の可変遺伝子座または前記第二の可変遺伝子座のうちの少なくとも1つが、内
因性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座において、内因性非ヒト定常領域の核酸配列に作動可
能に連結された、項目2に記載の非ヒト動物。
(項目12)
前記第一の可変遺伝子座(再構成されていないヒトVセグメント、ヒトDセグメント、
ヒトJセグメント)が、内因性非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域の核酸配列に作動可能
に連結された、項目5に記載の非ヒト動物。
(項目13)
前記第一の可変遺伝子座(再構成されていないヒトVセグメント、ヒトDセグメント、
ヒトJセグメント)が、内因性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座において、前記内因性非ヒ
ト免疫グロブリン重鎖定常領域の核酸配列に作動可能に連結された、項目12に記載の非
ヒト動物。
(項目14)
前記第二の可変遺伝子座(再構成されていないVセグメント、Jセグメント)が、内因
性非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域配列に作動可能に連結された、項目6に記載の非ヒ
ト動物。
(項目15)
前記内因性非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域配列が、内因性非ヒト免疫グロブリン遺
伝子座にある、項目14に記載の非ヒト動物。
(項目16)
定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されていないヒト免疫グロブリン重
鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント
)の少なくとも一部分であって、該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うちの1つまたは複数が、少なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンの
ヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含み
、該再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列の該ヒスチジンコド
ンは、対応するヒト生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードされない、再構成され
ていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列の少なくとも一部分と;
定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されていないヒト免疫グロブリン軽
鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Jセグメント)の少なくとも
一部分であって、該V遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグメントのうちの1つまたは複
数が、少なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少
なくとも1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含み、該再構成されていないヒト免疫グロブ
リン軽鎖可変領域の核酸配列の該ヒスチジンコドンは、対応するヒト生殖細胞系列遺伝子
セグメントによってコードされない、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領
域の核酸配列の少なくとも一部分と
を含み、
マウスの生殖細胞系列におけるヒスチジン置換またはヒスチジン挿入に由来するヒスチ
ジンを含む、免疫グロブリン重鎖可変ドメインおよび/または免疫グロブリン軽鎖可変ド
メインを発現する、遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目17)
哺乳動物である、項目16に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目18)
齧歯動物である、項目17に記載の遺伝子改変された哺乳動物。
(項目19)
マウス、ラット、およびハムスターからなる群から選択される、項目18に記載の齧歯
動物。
(項目20)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列が、非ヒト定常領
域配列に作動可能に連結された、項目16に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目21)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列に作動可能に連結
された前記非ヒト定常領域核酸配列が、前記非ヒト動物の生殖細胞系列における内因性非
ヒト免疫グロブリン遺伝子座にある、項目20に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目23)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列に作動可能に連結
された前記非ヒト定常領域核酸配列が、前記非ヒト動物の生殖細胞系列における内因性非
ヒト免疫グロブリン遺伝子座にある、項目16に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目24)
定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されていないヒト免疫グロブリン重
鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント
)の少なくとも一部分であって、該再構成されていない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うちの1つまたは複数が、少なくとも1カ所の非
ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも1カ所のヒスチジン
コドンの挿入を含み、該再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列
の該ヒスチジンコドンは、対応するヒト生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードさ
れない、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列の少なくとも一
部分と;
軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖
可変領域の核酸配列(再構成されたVJ配列)であって、該再構成されたVJ配列が、少
なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも
1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含み、該再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領
域の核酸配列の該ヒスチジンコドンは、対応するヒト生殖細胞系列遺伝子セグメントによ
ってコードされない、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列と
を含み、
マウスの生殖細胞系列におけるヒスチジン置換またはヒスチジン挿入に由来するヒスチ
ジンを含む、免疫グロブリン重鎖可変ドメインおよび/または免疫グロブリン軽鎖可変ド
メインを発現する、遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目25)
哺乳動物である、項目24に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目26)
齧歯動物である、項目25に記載の遺伝子改変された哺乳動物。
(項目27)
マウス、ラット、およびハムスターからなる群から選択される、項目26に記載の齧歯
動物。
(項目28)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列が、非ヒト定常領
域配列に作動可能に連結された、項目24に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目29)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列に作動可能に連結
された前記非ヒト定常領域配列が、前記非ヒト動物の生殖細胞系列における内因性非ヒト
免疫グロブリン遺伝子座にある、項目28に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目30)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列に作動可能に連結された
前記非ヒト定常領域配列が、前記非ヒト動物の生殖細胞系列における内因性非ヒト免疫グ
ロブリン遺伝子座にある、項目29に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目31)
遺伝子改変された非ヒト動物であって、
その生殖細胞系列に、
免疫グロブリン重鎖遺伝子での非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる少なくと
も1カ所の挿入または少なくとも1カ所の置換であって、該免疫グロブリン重鎖遺伝子座
の該ヒスチジンコドンが、対応する生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードされな
い、挿入または置換、および
免疫グロブリン軽鎖遺伝子での非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる少なくと
も1カ所の挿入または少なくとも1カ所の置換であって、該免疫グロブリン軽鎖遺伝子座
の該ヒスチジンコドンが、対応する生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードされな
い、挿入または置換、および
野生型の非ヒト動物と比較した、B細胞集団の免疫グロブリン重鎖におけるおよび免疫
グロブリン軽鎖におけるヒスチジン残基の存在の増強を特徴とするB細胞集団
を含む、遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目32)
前記増強が、約2~4倍である、項目31に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目33)
前記増強が、約2~10倍である、項目31に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目34)
非ヒト動物の生殖細胞系列の免疫グロブリン配列における置換および/または挿入によ
りコードされるヒスチジンを含む、免疫グロブリン軽鎖および免疫グロブリン重鎖を発現
する、遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目35)
前記可変領域配列が、ヒスチジンコドンによる非ヒスチジンコドンの置換および/また
はヒスチジンコドンの挿入である、2つ、3つ、4つ、または5つのヒスチジンによるク
ラスターを含む、項目1に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目36)
前記再構成されていない重鎖遺伝子座が、前記重鎖遺伝子座の配向の方向に対して反転
されたD遺伝子セグメントを含む、項目5に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目37)
生殖細胞系列のヒスチジンコドンによりコードされるヒスチジンを有する抗体可変ドメ
インを作製する非ヒト動物を作製するための方法であって、
該非ヒト動物を、その生殖細胞系列において、少なくとも1カ所のヒスチジンコドンに
よる非ヒスチジンコドンの置換またはヒスチジンコドンの挿入を、再構成されていない免
疫グロブリン重鎖可変(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント
)遺伝子座に含むように改変するステップであって、該再構成されていない免疫グロブリ
ン重鎖可変遺伝子座の該ヒスチジンコドンが、対応する野生型生殖細胞系列遺伝子セグメ
ントによってコードされない、ステップと、
該非ヒト動物を、その生殖細胞系列において、少なくとも1カ所のヒスチジンコドンに
よる非ヒスチジンコドンの置換またはヒスチジンコドンの挿入を、再構成されていない免
疫グロブリン軽鎖可変(再構成されていないVセグメント、Jセグメント)遺伝子座に含
むように改変するステップであって、該再構成されていない免疫グロブリン軽鎖可変遺伝
子座の該ヒスチジンコドンが、対応する野生型生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコ
ードされない、ステップと
を含む方法。
(項目38)
マウスの生殖細胞系列を、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変(Vセグメ
ント、Dセグメント、Jセグメント)遺伝子座の少なくとも一部分を含むように遺伝子改
変するステップと、ヒスチジン置換またはヒスチジン挿入を、該再構成されていない免疫
グロブリン重鎖可変(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)
ヒト遺伝子座に施すステップとを含む、項目37に記載の方法。
(項目39)
マウスの生殖細胞系列を、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖(再構成されて
いないVセグメント、Jセグメント)遺伝子座の少なくとも一部分を含むように遺伝子改
変するステップと、ヒスチジン置換またはヒスチジン挿入を、該再構成されていないヒト
免疫グロブリン軽鎖遺伝子座に施すステップとを含む、項目37に記載の方法。
(項目40)
前記非ヒト動物が、齧歯動物である、項目37に記載の方法。
(項目41)
前記齧歯動物が、マウス、ラット、およびハムスターから選択される、項目40に記載
の方法。
(項目42)
生殖細胞系列のヒスチジンコドンによりコードされるヒスチジンを有する抗体可変ドメ
インを作製する非ヒト動物を作製するための方法であって、
該非ヒト動物を、少なくとも1カ所のヒスチジンコドンによる非ヒスチジンコドンの置
換またはヒスチジンコドンの挿入を、再構成されていない免疫グロブリン重鎖可変(再構
成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)遺伝子座に含むように改変
するステップであって、該再構成されていない免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座の該ヒス
チジンコドンが、対応する野生型生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードされない
、ステップと、
該非ヒト動物を、少なくとも1カ所のヒスチジンコドンによる非ヒスチジンコドンの置
換またはヒスチジンコドンの挿入を、該生殖細胞系列における再構成された免疫グロブリ
ン軽鎖可変配列(再構成されたVJ配列)に含むように改変するステップであって、該再
構成された免疫グロブリン軽鎖可変配列に含まれる該ヒスチジンコドンが、対応する野生
型生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードされない、ステップと
を含む方法。
(項目43)
前記非ヒト動物が、齧歯動物である、項目42に記載の方法。
(項目44)
前記齧歯動物が、マウス、ラット、およびハムスターから選択される、項目43に記載
の方法。
このような方法および条件は変化しうるので、本発明は、記載される特定の方法および
実験条件に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲により規定される
ので、本明細書で用いられる用語法は、特定の実施形態だけを説明することを目的とする
ものであり、限定的であることを意図するものではないこともまた理解されたい。
明らかに示されない限り、またはその用語または語句が用いられる文脈から明らかに明白
でない限り、その用語および語句が当技術分野で獲得した意味を含む。本発明の実施また
は試験では、本明細書に記載されている方法および材料と類似するかまたは同等な任意の
方法および材料を用いることができるが、ここでは、特定の方法および材料を記載する。
本明細書で用いる用語「抗体」は、ジスルフィド結合によって相互接続する4つのポリ
ペプチド鎖、2つの重(H)鎖および2つの軽(L)鎖を含む免疫グロブリン分子を含む
。各重鎖は、重鎖可変ドメインおよび重鎖定常領域(CH)を含む。重鎖定常領域は、3
つのドメイン、CH1、CH2およびCH3を含む。各軽鎖は、軽鎖可変ドメインおよび
軽鎖定常領域(CL)を含む。重鎖可変ドメインおよび軽鎖可変ドメインは、フレームワ
ーク領域(FR)と呼ばれる保存されている領域の間に散在する、相補性決定領域(CD
R)と呼ばれる超可変性の領域にさらに細分化することができる。各重鎖可変ドメインお
よび軽鎖可変ドメインは、アミノ末端からカルボキシ末端まで以下の順序で配置される3
つのCDRおよび4つのFRを含む:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、C
DR3、FR4(重鎖CDRは、HCDR1、HCDR2およびHCDR3と略すことが
でき;軽鎖CDRは、LCDR1、LCDR2およびLCDR3と略すことができる)。
用語「高親和性」抗体は、その標的エピトープに関して約10-9M以下のKD(例えば
、約1×10-9M、1×10-10M、1×10-11Mまたは約1×10-12M)
を有する抗体を指す。一実施形態では、KDは表面プラズモン共鳴、例えばBIACOR
ETMによって測定され、別の実施形態では、KDはELISAによって測定される。
体を含む。二重特異性抗体は、2つの同一ではない重鎖を一般に含み、各重鎖は、2つの
異なる分子上(例えば、2つの異なる免疫原上の異なるエピトープ)または同じ分子上(
例えば、同じ免疫原上の異なるエピトープ)の異なるエピトープに特異的に結合する。二
重特異性抗体が2つの異なるエピトープ(第一のエピトープおよび第二のエピトープ)に
選択的に結合することが可能な場合、第一のエピトープに対する第一の重鎖の親和性は、
第二のエピトープに対する第一の重鎖の親和性より少なくとも1桁から2桁、または3桁
または4桁またはそれ超、一般に低く、逆もまた同じである。二重特異性抗体が特異的に
結合するエピトープは、同じか異なる標的の上(例えば、同じか異なるタンパク質の上)
にあってよい。例示的な二重特異性抗体は、腫瘍抗原に対して特異的な第一の重鎖、およ
び細胞傷害性マーカー、例えば、Fc受容体(例えば、FcγRI、FcγRII、Fc
γRIIIなど)またはT細胞のマーカー(例えば、CD3、CD28など)に対して特
異的な第二の重鎖を有する二重特異性抗体を含む。さらに、第二の重鎖可変ドメインは、
異なる所望の特異性を有する重鎖可変ドメインで置換することができる。例えば、毒素(
例えば、サポリン、ビンカアルカロイドなど)を腫瘍細胞へと送達するように、腫瘍抗原
に対して特異的な第一の重鎖および毒素に対して特異的な第二の重鎖を有する二重特異性
抗体を対合させることができる。他の例示的な二重特異性抗体は、活性化受容体(例えば
、B細胞受容体、FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIIA、FcαRI、T細胞
受容体など)に対して特異的な第一の重鎖および抑制性受容体(例えば、FcγRIIB
、CD5、CD22、CD72、CD300aなど)に対して特異的な第二の重鎖を有す
る二重特異性抗体を含む。細胞の活性化(例えば、アレルギーおよび喘息)と関連する治
療条件のためには、このような二重特異性抗体を構築することができる。二重特異性抗体
は、例えば、同じ免疫原の異なるエピトープを認識する重鎖を組み合わせることによって
作ることができる。例えば、同じ免疫原の異なるエピトープを認識する重鎖可変配列をコ
ードする核酸配列は、同じか異なる重鎖定常領域をコードする核酸配列に融合させること
ができ、そ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る
。一般的な二重特異性抗体は、各々3つの重鎖CDRと、続く(N末端からC末端にかけ
て)CH1ドメイン、ヒンジ、CH2ドメインおよびCH3ドメインを有する2つの重鎖
、ならびに、エピトープ結合特異性を付与しないが各重鎖と会合することができるか、ま
たは各重鎖と会合することができ、かつ重鎖エピトープ結合領域が結合するエピトープの
1つもしくは複数に結合することができるか、または各重鎖と会合することができ、かつ
一方もしくは両方のエピトープへの重鎖の一方もしくは両方の結合を可能にすることがで
きる免疫グロブリン軽鎖を有する。
胞には、原核生物および真核生物(単細胞または多細胞)のもの、細菌細胞(例えば、E
.coliの株、Bacillus spp.、Streptomyces spp.な
ど)、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-21、バキュロウイルス感染昆虫細胞、Tri
choplusia niなど)、ヒト以外の動物細胞、ヒト細胞、または細胞融合体、
例えばハイブリドーマもしくはクアドローマが含まれる。一部の実施形態では、細胞はヒ
ト、サル、類人猿、ハムスター、ラットまたはマウスの細胞である。一部の実施形態では
、細胞は真核細胞であり、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、293 EBNA、MSR 2
93、MDCK、HaK、BHK)、HeLa、HepG2、WI38、MRC 5、C
olo205、HB 8065、HL-60(例えば、BHK21)、Jurkat、D
audi、A431(表皮性)、CV-1、U937、3T3、L細胞、C127細胞、
SP2/0、NS-0、MMT 060562、Sertoli細胞、BRL 3A細胞
、HT1080細胞、骨髄腫細胞、腫瘍細胞および前記細胞に由来する細胞系。一部の実
施形態では、細胞は、1つまたは複数のウイルス遺伝子を含む(例えばウイルス遺伝子を
発現する網膜細胞(例えば、PER.C6TM細胞))。
ち、野生型動物では)免疫グロブリン分子(例えば、抗体またはT細胞受容体)の軽鎖可
変領域内または重鎖可変領域における2つのフレームワーク領域の間に現れる生物体の免
疫グロブリン遺伝子の核酸配列によりコードされるアミノ酸配列が含まれる。CDRは、
例えば、生殖細胞系列配列によりコードされてもよく、再構成された配列によりコードさ
れてもよく、例えば、ナイーブB細胞またはナイーブT細胞によりコードされてもよく、
成熟B細胞または成熟T細胞によりコードされてもよい。CDRは、体細胞変異させる(
例えば、動物の生殖細胞系列内でコードされる配列から変化する)こともでき、ヒト化さ
せることもでき、かつ/またはアミノ酸置換、アミノ酸付加、もしくはアミノ酸欠失によ
り改変することもできる。状況によって(例えば、CDR3では)、CDRは、例えば、
配列のスプライシングまたは接続(例えば、重鎖CDR3を形成するV-D-J組換え)
の結果として、連続的でない(例えば、再構成されていない核酸配列内では)が、B細胞
の核酸配列内では連続的な2つ以上の配列(例えば、生殖細胞系列配列)によりコードさ
れてもよい。
た化学的特性(例えば、電荷または疎水性)を有する側鎖R基を有する別のアミノ酸残基
によるアミノ酸残基の置換が含まれる。一般に、保存的アミノ酸置換は、タンパク質の目
的の機能特性、例えば標的エピトープに所望の親和性で特異的に結合する可変領域の能力
を実質的に変えない。類似した化学特性を有する側鎖を有するアミノ酸の群の例には、グ
リシン、アラニン、バリン、ロイシンおよびイソロイシンなどの脂肪族側鎖;セリンおよ
びトレオニンなどの脂肪族ヒドロキシル側鎖;アスパラギンおよびグルタミンなどのアミ
ドを含む側鎖;フェニルアラニン、チロシンおよびトリプトファンなどの芳香族の側鎖;
リシン、アルギニンおよびヒスチジンなどの塩基性側鎖;アスパラギン酸およびグルタミ
ン酸などの酸性側鎖;ならびにシステインおよびメチオニンなどの硫黄を含む側鎖が含ま
れる。保存的アミノ酸置換基には、例えば、バリン/ロイシン/イソロイシン、フェニル
アラニン/チロシン、リシン/アルギニン、アラニン/バリン、グルタミン酸/アスパラ
ギン酸、およびアスパラギン/グルタミンが含まれる。一部の実施形態では、例えばアラ
ニンスキャニング変異生成で用いられるように、保存的アミノ酸置換は、アラニンによる
タンパク質の任意の天然の残基の置換であってよい。一部の実施形態では、Gonnet
ら(1992年)Exhaustive Matching of the Entir
e Protein Sequence Database、Science256巻:
1443~45頁に開示されるPAM250対数尤度マトリックスで正の値を有する保存
的置換がもたらされる。一部の実施形態では、置換は、PAM250対数尤度マトリック
スで置換が負ではない値を有するような適度に保存的な置換である。
の保存的アミノ酸置換によって異なる。一部の実施形態では、免疫グロブリン軽鎖または
その機能的断片(例えば、B細胞などからの発現および分泌を可能にする断片)における
残基位置は、アミノ酸配列が本明細書に記載されている軽鎖と同一ではなく、1つまたは
複数の保存的アミノ酸置換によって異なる。
(分)=(ln2/kd)/60[式中、kdは、解離速度定数を表す]により計算され
る値を指す。
を選択的に認識することが可能な、例えばエピトープに約1マイクロモル以下のKD(例
えば、約1×10-6M、1×10-7M、1×10-9M、1×10-9M、1×10
-10M、1×10-11Mまたは約1×10-12MのKD)で結合することが可能で
あるタンパク質が含まれる。治療的なエピトープ結合タンパク質(例えば、治療的な抗体
)は、ナノモルまたはピコモルの範囲のKDをしばしば必要とする。
のタンパク質と通常関連する少なくとも1つの生物学的活性を保持するポリペプチドを含
む。別の場合には、機能性免疫グロブリン遺伝子セグメントは、再構成された免疫グロブ
リン遺伝子配列を生成するための産生性の再構成が可能な可変遺伝子セグメントを含み得
る。
はピコモルの範囲のKDでエピトープに特異的に結合するエピトープ結合タンパク質の断
片が含まれる。特異的な認識には、少なくともマイクロモルの範囲、ナノモルの範囲また
はピコモルの範囲のKDを有することが含まれる。
」には、子孫に渡されることができる核酸配列への参照が含まれる。
重鎖配列(免疫グロブリン重鎖定常領域配列を含む)が含まれる。特に明記しない限り、
重鎖可変ドメインには3つの重鎖CDRおよび4つのFR領域が含まれる。重鎖の断片に
は、CDR、CDRおよびFR、ならびにこれらの組合せが含まれる。一般的な重鎖は、
可変ドメインに続いて、(N末端からC末端に向かって)CH1ドメイン、ヒンジ、CH
2ドメイン、およびCH3ドメインを有する。重鎖の機能性断片には、エピトープを特異
的に認識する(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範囲のK
Dでエピトープを認識する)ことが可能で、細胞から発現および分泌させることが可能で
、少なくとも1つのCDRを含む断片が含まれる。重鎖可変ドメインは、生殖細胞系列に
存在するVHセグメント、DHセグメント、およびJHセグメントのレパートリーに由来
する、VHセグメント、DHセグメント、およびJHセグメントを一般に含む可変領域の
ヌクレオチド配列によりコードされる。様々な生物体のV重鎖セグメント、D重鎖セグメ
ント、およびJ重鎖セグメントについての配列、位置、および命名法は、インターネット
を介してURL「imgt.org.」のワールドワイドウェブ(www)上でアクセス
可能な、IMGTデータベース内で見出すことができる。
ミノ酸配列の同一性を測定するために用いることができる当技術分野で公知であるいくつ
かの異なるアルゴリズムで決定される同一性が含まれる。本明細書に記載される一部の実
施形態では、同一性は、10.0のオープンギャップペナルティ、0.1のエクステンド
ギャップペナルティを使用するClustalW v.1.83(スロー)アラインメン
トを用い、およびGonnetの類似度マトリックス(MACVECTORTM10.0
.2、MacVector Inc.、2008)を用いて決定される。配列の同一性に
関して比較される配列の全長は特定の配列に依存するが、軽鎖定常ドメインの場合、全長
は、自己会合して正規の軽鎖定常ドメインを形成することが可能な、例えばベータストラ
ンドを含む2つのβシートを形成することが可能であり、およびヒトまたはマウスの少な
くとも1つのCH1ドメインと相互作用することが可能な軽鎖定常ドメインに折り畳まれ
るのに十分な長さの配列を含むべきである。CH1ドメインの場合、配列の全長は、ベー
タストランドを含む2つのβシートを形成することが可能であり、およびマウスまたはヒ
トの少なくとも1つの軽鎖定常ドメインと相互作用することが可能なCH1ドメインに折
り畳まれるのに十分な長さの配列を含むべきである。
リン軽鎖が含まれる。重鎖は同一であっても異なってもよく、軽鎖は同一であっても異な
ってもよい。
ない限りヒトカッパ(κ)およびラムダ(λ)軽鎖およびVpreB、ならびに代わりの
軽鎖が含まれる。特に明記しない限り、軽鎖可変ドメインには3つの軽鎖CDRおよび4
つのフレームワーク(FR)領域が一般に含まれる。一般に、完全長軽鎖には、アミノ末
端からカルボキシル末端にかけて、FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CD
R3-FR4を含む可変ドメインおよび軽鎖定常領域アミノ酸配列が含まれる。軽鎖可変
ドメインは、生殖細胞系列に存在する軽鎖V遺伝子セグメントおよび軽鎖J遺伝子セグメ
ントのレパートリーに由来する、軽鎖VL遺伝子セグメントおよび軽鎖JL遺伝子セグメ
ントを一般に含む軽鎖可変領域のヌクレオチド配列によりコードされる。様々な生物体の
軽鎖V遺伝子セグメントおよび軽鎖J遺伝子セグメントについての配列、位置、および命
名法は、インターネットを介してURL「imgt.org.」のワールドワイドウェブ
(www)上でアクセス可能な、IMGTデータベース内で見出すことができる。軽鎖に
は、例えば、軽鎖が現れるエピトープ結合タンパク質が選択的に結合する第一または第二
のエピトープのいずれにも選択的に結合しないものが含まれる。軽鎖には、エピトープ結
合タンパク質(その中に軽鎖が現れる)が選択的に結合する1つまたは複数のエピトープ
に結合し認識するものか、重鎖による結合および認識を助けるものがさらに含まれる。軽
鎖には、軽鎖が現れるエピトープ結合タンパク質が選択的に結合する1つまたは複数のエ
ピトープに結合し認識するものか、重鎖による結合および認識を助けるものがさらに含ま
れる。共通軽鎖またはユニバーサル軽鎖はヒトVκ1-39Jκ5遺伝子またはヒトVκ
3-20Jκ1遺伝子に由来するものを包含し、それの体細胞変異(例えば、親和性成熟
)バージョンを包含する。
「ナノモルの範囲」は、1~999ナノモルを意味するものとする。語句「ピコモルの範
囲」は、1~999ピコモルを意味するものとする。
、例えば、約7.2~約7.4の間のpH、例えば、マウスまたはヒトにおける、例えば
、生理学的pHを含む。「酸性pH」は、6.0以下のpH、例えば、pH約5.0~約
6.0の間、pH約5.75~約6.0の間のpH、例えば、エンドソームコンパートメ
ントまたはリソソームコンパートメントのpHを含む。
で機能する関係を指す。1つの場合には、適正な転写調節を保持するように、タンパク質
をコードする核酸配列を、調節配列(例えば、プロモーター、エンハンサー、サイレンサ
ー配列など)に作動可能に連結することができる。1つの場合には、免疫グロブリン可変
領域(またはV(D)Jセグメント)の核酸配列を免疫グロブリン定常領域の核酸配列に
作動可能に連結することにより、該配列の間の免疫グロブリン重鎖配列または免疫グロブ
リン軽鎖配列への適正な組換えを可能にすることができる。
の核酸配列への言及が含まれ、ここで、クラススイッチングされたB細胞における免疫グ
ロブリン可変領域、例えば重鎖可変領域(例えば、重鎖可変ドメインまたは重鎖CDRも
しくはFR配列を含む領域)の核酸配列は、クラススイッチングの前のB細胞の核酸配列
と同一ではなく、例えば、例えば、クラススイッチングを経ていないB細胞とクラススイ
ッチングを経たB細胞との間のCDRまたはフレームワーク核酸配列において差がある。
語句「体細胞変異した」には、親和性成熟していないB細胞での対応する免疫グロブリン
可変領域ヌクレオチド配列(すなわち、生殖細胞系列細胞のゲノム中の配列)と同一では
ない親和性成熟B細胞からの核酸配列への言及が含まれる。語句「体細胞変異した」には
、目的のエピトープへのB細胞の曝露の後のB細胞からの免疫グロブリン可変領域核酸配
列への言及も含まれ、ここで、核酸配列は、目的のエピトープへのB細胞の曝露の前の対
応する核酸配列と異なる。語句「体細胞変異した」は、免疫原チャレンジに応じて動物で
、例えばヒト免疫グロブリン可変領域核酸配列を有するマウスで生成される、かつそのよ
うな動物で生得的に作動する選択プロセスから生じる抗体からの配列も指す。
る核酸配列を含む。
おいて以下のアミノ酸領域:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、
FR4を含む免疫グロブリン軽鎖または免疫グロブリン重鎖のアミノ酸配列(所望に応じ
て改変された)を含む。
式で機能することを可能とする関係にある並置を指す。1つの場合には、適正な転写調節
を保持するように、タンパク質をコードする核酸配列を調節配列(例えば、プロモーター
、エンハンサー、サイレンサー配列など)に作動可能に連結することができる。1つの場
合には、免疫グロブリン可変領域(またはV(D)Jセグメント)の核酸配列を免疫グロ
ブリン定常領域の核酸配列に作動可能に連結することにより、該配列の間の免疫グロブリ
ン重鎖配列または免疫グロブリン軽鎖配列への適正な組換えを可能にすることができる。
置し、これにより、内因性遺伝子の全部または一部分を、オーソロガスな核酸配列または
相同な核酸配列で置きかえることを指す。
然のタンパク質と通常関連する少なくとも1つの生物学的活性を保持するポリペプチドを
含む。別の場合には、機能性免疫グロブリン遺伝子セグメントは、再構成された免疫グロ
ブリン遺伝子配列を生成するための産生性の再構成が可能な可変遺伝子セグメントを含み
得る。
ヒト免疫グロブリンベースの治療剤のデザインは、十分に研究された現象であるが、あ
る種の未解決の問題が、最適の特徴を有するこのような治療剤の作製すること、例えば、
このような治療剤の血清半減期の延長、または治療用分子1つ当たりでより多くの標的に
結合するそれらの能力の他の方法での改善することにおいて依然として存続している。こ
こ数十年にわたる、血清免疫グロブリンの代謝回転を解明することを目的とする多くの研
究は、抗体の構造を改変することにより、治療的に重要な抗体、または免疫グロブリンベ
ースの治療剤の血清半減期を延長する方途に焦点を当ててきた。大半の場合、この改変研
究は、抗体の定常ドメインの胎児性Fc受容体(FcRn)との相互作用に焦点を当てて
きた。細胞外表面上の胎児性Fc受容体は、それらのFc領域を介して循環抗体に結合し
て、抗体-FcRn複合体を形成し、これは、細胞へと組み込まれるかまたはエンドサイ
トーシスを受け(endocytosed)、ここで、リガンドと抗体とは離別し、抗体
-FcRn複合体は、サイクリングプロセスを経、これにより、抗体およびFcRnが細
胞の表面へと戻り、ここで、抗体は、放出され、新たな標的分子に再結合し得る。抗体-
FcRn複合体のサイクリングは、受容体サイクリングの一般的機構の発見に続き、強い
関心の領域となった。
ーシスは、細胞表面受容体(場合によっては、例えば、FcRn)およびそれらのリガン
ドのリサイクリングを調節するためのエンドソーム経路をもたらす。(他の方法で、ピノ
サイトーシスを受けた(pinocytosed)分子は典型的に、分解に終わるエンド
ソーム経路を介してシャトリングされる)。受容体を媒介するエンドサイトーシス機構の
発見および膜受容体のリサイクリングに関する一連の研究は、受容体-リガンド代謝回転
一般についての詳細な理解のための枠組みをもたらした(総説については、例えば、Brow
n, M.S.、Anderson, R.G.W.、およびGoldstein, J.L.(1983年)、「Recycling
Receptors: The Round-Trip Itinerary of Migrant Membrane Proteins」、Cell
32巻:663~667頁を参照されたい; Goldstein, J.L.およびBrown, M.S.(
2009年)、「The LDL Receptor」、Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol.、29
巻:431~438頁; Basu, S.K.(1984年)、「Receptor-mediated endocytos
is: An overview of a dynamic process」、J. Biosci.、6巻(4号):535
~542頁もまた参照されたい)。エンドソームソーティングについての他の研究も、循
環免疫グロブリンの運命および免疫グロブリン受容体リサイクリングの現象ならびに抗体
薬物の薬物動態の問題に適正な枠組みを与える一助となった。この研究は、血清中のIg
G分子の比較的長い半減期の主な一因となっているようである、複雑な抗体-FcRn複
合体のサイクリングプロセスを明らかにした。実際、この領域におけるやや早期の研究も
、エンドソームが、in vivoにおける最も豊富なFcRnの供給源であることを確
立した(Roberts, D.M.ら(1990年)、「Isolation and Characterization of
the Fc Receptor from the Fetal Yolk Sac of the Rat」、J. Cell. Biol.
、111巻:1867~1876頁を参照されたい)。そして、受容体陽性のエンドソー
ム画分は、凝集(例えば、Dunn, K.W.ら(1989年)、「Iterative Fractionation
of Recycling Receptors from Lysosomally Destined Ligands in an Early
Sorting Endosome」、J. Cell. Biol.、109巻(6号):3303~3314頁
を参照されたい)の非存在下では、大部分、リソソーム分解に向かわないことが以前から
観察されている(例えば、Brown, M.S.ら(1983年)、「Recycling Receptors: T
he Round-Trip Itinerary of Migrant Membrane Proteins」、Cell 32巻:66
3~667頁を参照されたい; von Figuraら(1984年)、「Antibody to mannos
6-phosphate specific receptor induces receptor deficiency in human fib
roblasts」、EMBO J.、3巻(6号):1281~1286頁もまた参照されたい)。F
cRnによく結合する抗体(例えば、ヒトIgG1抗体)が、酸性の条件下では、長時間
にわたり血清中に依然として存在することを確実にするサイクリングプロセスに関与する
のは、このエンドソーム系である。
規であり、独特である。それは、ユビキチン依存性の完全な細胞小器官融合(mergi
ng)を伴わず、キスアンドリンガーモデル(kiss-and-linger mod
el)(Gan, Z.ら(2009年)、「Analyses of the recycling receptor, FcR
n, in live cells reveal novel pathways for lysosomal delivery」、Traffi
c、10巻(5号):600頁;Tzaban, S.ら(2009年)、「The recycling and
transcytotic pathways for IgG transport by FcRn are distinct and dis
play an inherent polarity」、J. Cell Biol.、185巻(4号):673~68
4頁もまた参照されたい)にいっそう類似する小管の伸展(tubular exten
sion)により媒介される不完全な融合に酷似する。したがって、抗体-FcRnサイ
クリングモデルは、他のエンドソーム経路とは異なるようである。
かれ少なかれ持続的なFcRn保護プロセスであって、結合した抗体をエンドソームコン
パートメントに封鎖し、そこで、抗体のFcRnへの結合を維持し、FcRnへと結合し
た抗体のリソソーム分解を阻止することを伴う、FcRn保護プロセスを介して、血清中
の存続の延長を維持することが可能であることを確保する。典型的に、循環抗体分子は、
細胞表面上でFcRnに結合する。抗体-FcRn複合体は、エンドソームに、持続的な
エンドサイトーシスプロセスの結果として現れる。FcRnに結合した分子(例えば、抗
体、またはFc融合タンパク質)は、酸安定性のFc-FcRn間相互作用を介して、酸
性のエンドソームコンパートメントにおいてFcRnとの会合を維持する。エンドソーム
表面に結合(例えば、FcRnまたは別の受容体を介して)しない分子が、リソソーム経
路へとシャトリングされ、分解されるのに対し、受容体に結合した分子は、エンドソーム
が形質膜と融合すると、形質膜へとリサイクルされる。形質膜と融合すると、酸安定性の
Fc-FcRn間相互作用は、中性に近い細胞外pHへと曝露され、そこで、Fcは、F
cRnから容易に解離する。FcRnへの結合を介して血清濃度を維持するある種のFc
の能力の主な一因となると考えられるのは、プロトン化状態と共に変化するFcRnの示
差的な熱安定性と組み合わさった、FcのpH結合性の差である。エンドソームサイクリ
ング機構への鍵は、酸性のエンドソームコンパートメントにおける受容体によるリガンド
の放出である(例えば、Brown, M.S.ら(1983年)において総説されている)。
が、pH7.0~約7.5では、結合は、FcRnに結合するFcの領域の近くのヒスチ
ジン残基である残基310~433の滴定(titration)、およびプロトン化状
態により媒介されるFcRnの分子間の熱安定性の差におそらく起因して約2桁弱くなり
(Raghaven, M.ら(1995年)、「Analysis of the pH dependence of the n
eonatal Fc receptor/immunoglobulin G interaction using antibody and rece
ptor variants」、Biochemistry、34巻:14649~14657頁; Vaughn, D.E.
およびBjorkman, P.J. (1998年)、「Structural basis of pH-dependent an
tibody binding by the neonatal Fc receptor」、Structure、6巻:63~73
頁)、ラットFcRnも、pH6.0で、pH8.0における場合より良好な熱安定性プ
ロファイルを示すことが実証されている(Raghavan, M.ら(1993年)、「The clas
s I MHC-related Fc receptor shows pH dependent stability differences c
orrelating with immunoglobulin binding and release」、Biochemistry、32巻
:8654~8660頁)。
密な結合および(おそらく)より長い血清半減期を結果としてもたらすFc構造物をデザ
インするためのFc操作(Fc engineering)の科学が生じた。本明細書で
総説するには多数に過ぎる、多くのこのような構造物がデザインされ、試験されたが、成
功の度合いは様々であった。免疫グロブリン定常領域配列を変異させて、FcRnへの結
合特徴を改変することにより、抗体のリサイクリングを促進することには、長く、変化に
とんだ歴史がある。今日まで、変異を同定しようとする、全てではないにせよ大半の試み
は、FcRnへの結合またはFcRnとの相互作用において極めて重要であると考えられ
る残基、すなわち、その改変がFcのFcRnに対する親和性に影響を及ぼす残基に焦点
を当てている。
療抗体(ヒト化、キメラ、およびマウス)、そして、種類内の治療抗体(例えば、異なる
ヒト化抗体を互いと比較する場合、IgG1アイソタイプ抗体を互いと比較する場合など
)でもなお、FcRnに対して、約2倍ほど変動する解離定数を示す(例えば、Suzuki,
T.ら(2010年)、「Importance of Neonatal FcR in Regulating the Seru
m Half-Life of Therapeutic Proteins Containing the Fc Domain of Human
IgG1: A Comparative Study of the Affinity of Monoclonal Antibodies a
nd Fc-Fusion Proteins to Human Neonatal FcR」、J. Immunol.、184巻:1
968~1976頁を参照されたい)。この観察は、定常領域の一次構造で全ての薬物動
態挙動を説明することはできないという推論を可能とする。他の研究者らは、抗体の全等
電点(pI)が、定常領域の一次構造を一定に保ちながら、血清半減期の重要な決定因子
である(おそらく性状不明のFcRnに依存しない機構を介して)ことを仮定している(
Igawa, T.ら(2010年)、「Reduced elimination of IgG antibodies by eng
ineering the variable region」、Protein Engineering, Design & Selection、
23巻(5号):385~392頁)。この視点によれば、抗体のpIが低下するほど、
FcRnへの結合はより緊密となる(同上文献)。少なくとも1つのIgG4アイソタイ
プ抗体について、pIの9.2から7.2への変化は、半減期の2.4倍の延長およびク
リアランスの4.4倍の低減と相関し(同上文献)、これは、重鎖可変領域および軽鎖可
変領域の両方における残基も一緒に改変することによる、pIの非特異的な低下も、薬物
動態挙動に有意に影響を及ぼし得るという推論と符合する。この報告では、残基の改変は
、いかなる特定のパターンにも従わず、いかなる残基もヒスチジンへと置換しなかったが
、軽鎖CDR2における少なくとも1つの残基は、ヒスチジン残基からグルタミン酸残基
に変化させた(同上文献、図5、390頁)。さらに、in vitroにおけるFcR
nへの結合とin vivoにおける薬物動態とを比較すると、奇妙な逆説が生じる。F
c領域に複数の置換を有する、少なくとも1つの臨床的に重要なIgG1抗体であって、
FcRnと相互作用するIgG1抗体では、in vitroにおけるFcRnへの結合
は、in vivoにおける薬物動態挙動と相関しなかった(Petkova, S.B.ら(200
6年)、「Enahanced half-life of genetically engineered human IgG1 antibo
dies in a humanized FcRn mouse model: potential application in humoral
ly mediated autoimmune disease」、Int’l Immunol.、18巻(12号):175
9~1769頁を参照されたい)。最後に、形質膜と融合したときの、FcリガンドのF
cRnからの放出は、未知の機構による2相(短時間相および長時間相)で生じるようで
ある(Ober, R.J.ら(2004年)、「Exocytosis of IgG as mediated by the
receptor FcRn: an analysis at the single-molecule level」、Proc. Natl
Acad. Sci. USA、101巻:11076~11081頁を参照されたい)。
。2つまたは3つまたはそれより多くの標的分子に結合し、これらを消失させる同じ抗体
または可変ドメインの有効性の改善、またはアベイラビリティーの改善は、標的抗原に影
響を及ぼすFcRnへの結合および代謝回転の改善により必ずしも対処するわけではない
。FcのFcRnへの親和性を増大させる改変は、代謝回転を増大させ、したがって、治
療抗体の薬物動態を改善することが期待される。抗原-抗体複合体がFcRnに緊密に結
合する結果として、抗原-抗体複合体は、リソソーム経路により分解されるのではなく、
細胞外腔へとサイクリングにより戻される。しかし、この情況では、抗原または標的は大
部分、抗体との複合体化を維持し、抗体と一緒に細胞外腔へとリサイクルされる。治療抗
体にとって、この現象は、全く望ましくないものであり得る。
のpHでは、抗原に低い親和性で結合するように工学的に作製された抗体であれば、エン
ドソームコンパートメントにおいて抗原-抗体複合体の不安定性に起因して、FcRn依
存的な様式で抗原をリサイクルすることもないことになる。これは、エンドソームの酸性
環境では、抗原は抗体-FcRn複合体から離脱し、抗体に結合したFcRnが細胞の表
面へとリサイクルされる一方で、脱離した遊離抗原はリソソーム分解経路へとシャトリン
グされるためである。このようにして、pH依存性の抗原結合は、FcRnを媒介するサ
イクリングの状況では、サイクリングした抗体を遊離させて抗原に結合させ、FcRnに
結合させ、エンドソームを介してサイクルさせ、細胞外腔に戻し、より多くの抗原に結合
させ、より多くの抗原をリソソーム分解経路へとシャトリングさせることにより、有効性
および/または薬物動態の増強をもたらし得る(しかし、Fc-FcRn間相互作用には
直接依存しない)。
察を活用することにより、毒素を細胞へと移入させ、エンドソームにおいて毒素を放出す
るする目的で、特定の細胞を標的とする、ある種の特異的な多機能性分子を作製するため
に、エンドソームのpHでは、抗原を効果的に放出する抗体を探索することが示唆された
(例えば、米国特許第5,599,908号および米国特許第5,603,931号を参
照されたい)。しかし、これは、抗原-抗体サイクリング、特に、ヒト治療剤のための抗
原-抗体サイクリングに対処するものではない。
脱離させた抗原を、リソソーム経路を介してシャトリングするために抗体の構造を活用す
る目的で、pH依存性の抗原結合へのある種の手法が探索されている。このような手法は
、残基をヒスチジンで置換し、ヒスチジン置きかえの一般化された手法が、所望されるp
H依存性の抗原結合を有する抗体をもたらすのかどうかを確かめるために試験するための
、可変領域にわたる一般化されたヒスチジンスキャニング(例えば、Igawa, T.ら(20
10年)、「Antibody recycling by engineered pH-dependent antigen binding
improves the duration of antigen neutralization」、Nature Biotech.、28
巻(11号):1203~1208頁を参照されたい;米国特許出願公開第2011/0
111406A1号もまた参照されたい)を含む。この手法の可能性のある欠点は、抗原
結合に重要な残基の改変が、酸性pHでも中性pHでも、結合を破壊し、これにより、エ
ンドソームコンパートメントと細胞外腔との間のpH差に起因するいかなる効力も消失さ
せ得る可能性があることである。
におけるいくつかの熟慮により選択された領域において1カ所または複数カ所のヒスチジ
ン置換を施すための組成物および方法が提供され、標的抗原にpH依存的な様式で結合す
る抗体可変ドメイン、例えば、中性pHもしくは塩基性pHまたは細胞外pHでは、目的
の抗原に、第一の親和性で結合するが、酸性pHでは、同じ目的の抗原に、第二の親和性
で結合し、ここで、第一の親和性は高く、第二の親和性は低い可変ドメインを作製するた
めの方法も提供される。
配列、CDR3配列、N末端配列、および/またはループ4配列においてである。
、および/またはCDR3においてである。
ループ4配列においてである。さらなる実施形態では、置換はまた、N末端配列において
である。
N末端配列においてである。さらなる実施形態では、置換はまた、ループ4配列において
である。
ループ4配列においてである。さらなる実施形態では、置換はまた、N末端配列において
である。
り、κ軽鎖可変ドメインでは、残基83~88であり、重鎖可変領域では82~88(I
MGT番号付け)である。
1~26(IMGT番号付け)である。一実施形態では、1カ所または複数カ所の(例え
ば、クラスター化された)ヒスチジン置換を含むN末端配列は、残基1~5であり、一実
施形態では、残基1~10であり、一実施形態では、1~15であり、一実施形態では、
1~20であり、一実施形態では、1~25であり、一実施形態では、5~10であり、
一実施形態では、10~15であり、一実施形態では、15~20であり、一実施形態で
は、20~25であり、一実施形態では、5~15であり、一実施形態では、10~20
であり、一実施形態では、5~20である。一実施形態では、ヒスチジン置換は、2カ所
以上(例えば、3カ所、4カ所、5カ所、または6カ所以上)であり、ヒスチジン置換の
うちの少なくとも2カ所以上は、約3残基、4残基、5残基、または6残基以上のN末端
配列のストレッチ内で施す。一実施形態では、複数カ所のヒスチジン置換をN末端におい
て施し、ヒスチジン置換は、少なくとも2カ所、少なくとも3カ所、または少なくとも4
カ所のヒスチジン置換のクラスターを含む。一実施形態では、ヒスチジン置換の少なくと
も1つのクラスターは、1つまたは複数の非ヒスチジン置換で隔てられたヒスチジン置換
を含む。
Rにおける2カ所、3カ所、4カ所、5カ所、または6カ所の置換である。一実施形態で
は、中性pHにおける結合にそれほど重要でないCDRにおける全ての残基をヒスチジン
で置換する。一実施形態では、2カ所、3カ所、4カ所、5カ所、または6カ所の置換は
連続的であり;一実施形態では、2カ所、3カ所、4カ所、5カ所、または6カ所の置換
のうちの1カ所または複数カ所はクラスターで存在し、クラスターは少なくとも1つの非
ヒスチジン残基を含み;一実施形態では、クラスターは2つの非ヒスチジン残基を含み;
一実施形態では、クラスターは3つの非ヒスチジン残基を含み;一実施形態では、クラス
ターは4つの非ヒスチジン残基を含む。
所、2カ所、3カ所、4カ所、5カ所、または6カ所の置換である。一実施形態では、中
性pHにおける抗原結合を低減しない(例えば、1%超、2%超、3%超、4%超、また
は5%超)N末端における全ての残基をヒスチジンで置換する。一実施形態では、2カ所
、3カ所、4カ所、5カ所、または6カ所の置換は連続的であり;一実施形態では、2カ
所、3カ所、4カ所、5カ所、または6カ所の置換のうちの1カ所または複数カ所はクラ
スターで存在し、クラスターは少なくとも1つの非ヒスチジン残基を含み;一実施形態で
は、クラスターは2つの非ヒスチジン残基を含み;一実施形態では、クラスターは3つの
非ヒスチジン残基を含み;一実施形態では、クラスターは4つの非ヒスチジン残基を含む
。
、本明細書で記載される通り、連続的であるか、または1つまたは複数の非ヒスチジン残
基で中断された)を、CDR1、CDR2、CDR3、N末端、ループ4、およびこれら
の組合せから選択される領域に含むように改変するステップを含む。いくつかの態様では
、クラスターとは、上流で第一のヒスチジン残基が結合し、下流で第二のヒスチジン残基
が結合した配列であり、第一のヒスチジン残基と第二のヒスチジン残基との間に1つまた
は複数の残基を含む。一実施形態では、第一のヒスチジン残基と第二のヒスチジン残基と
の間の1つまたは複数の残基は、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、または6つ以上の非ヒ
スチジン残基である。一実施形態では、第一のヒスチジン残基と第二のヒスチジン残基と
の間の1つまたは複数の残基は、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、または6つのヒスチジ
ン残基である。一実施形態では、クラスターは、3つの残基であり、一実施形態では、4
つの残基であり、一実施形態では、5つの残基であり、一実施形態では、6つの残基であ
り、一実施形態では、7つの残基であり、一実施形態では、8つ以上の残基である。
、例えば、pH7.2、例えば、細胞外pHにおける)に極めて重要な抗体可変ドメイン
(重鎖および/または軽鎖)における配列を同定するステップと、配列内の1つまたは複
数の残基をヒスチジンへと置換するステップとを含み、ここで、ヒスチジンへの置換は、
中性pHにおける可変ドメインの標的抗原への結合を消失させない。様々な態様では、中
性pHにおける結合にそれほど重要でない2つ以上、3つ以上、4つ以上、または5つ以
上の残基のクラスターを、ヒスチジン残基で置換する。様々な態様では、ヒスチジン残基
のクラスターは、CDR内、ループ4内、N末端内、またはこれらの組合せ内にある。
わりのアミノ酸で置換すると、可変ドメインの結合を、一実施形態では、少なくとも5%
、一実施形態では、少なくとも10%、一実施形態では、少なくとも20%、一実施形態
では、少なくとも30%、一実施形態では、少なくとも40%、一実施形態では、少なく
とも50%、一実施形態では、少なくとも60%、一実施形態では、少なくとも70%、
一実施形態では、少なくとも80%、一実施形態では、少なくとも90%低減し、一実施
形態では、検出可能な結合を結果としてもたらさない残基として同定する。一実施形態で
は、代わりのアミノ酸はヒスチジンである。一実施形態では、代わりのアミノ酸はアラニ
ンである。
合するより弱く結合する抗体可変ドメインを作製するための方法であって、可変領域の1
つまたは複数のアミノ酸残基を、1つまたは複数のヒスチジン残基で置換するステップを
含む方法が提供される。一実施形態では、酸性pHにおける結合は、無視できる程度であ
るかまたはゼロである。
施形態では、1つまたは複数の残基は軽鎖のN末端領域にある。具体的な実施形態では、
N末端残基は、1~26、1~20、1~15、1~10、1~6、または1~5(IM
GT番号付け)から選択される。一実施形態では、1つまたは複数の残基はループ3にあ
る。具体的な実施形態では、ループ4残基は、Vκ内またはVλの83~88であり、V
Hの82~88(IMGT番号付け)である。
たは複数の残基は重鎖のN末端領域にある。具体的な実施形態では、N末端残基は、1~
26、1~20、1~15、1~10、1~6、または1~5(IMGT番号付け)から
選択される。一実施形態では、1つまたは複数の残基はループ4にある。具体的な実施形
態では、ループ3残基は、(Vκおよび/またはVλでは)83、84、85、86、8
7、88、およびこれらの組合せ(IMGT番号付け);または(VHでは)82、83
、84、85、86、87、88、およびこれらの組合せ(IMGT番号付け);ならび
にこれらの組合せから選択される。
選択されるCDRにあり、1つまたは複数の残基は、置換されて(例えば、アラニンまた
はヒスチジンで)も、中性pHまたは塩基性pHにおける標的抗原の結合の減少を結果と
してもたらさない。具体的な実施形態では、(例えば、アラニン置換またはヒスチジン置
換による)置換の結果としての、中性pHまたは塩基性pHにおける標的抗原の結合の減
少は、置換されていない可変ドメインと比較して5%以下、10%以下、15%以下、ま
たは20%以下、25%以下、または30%以下である。
pH(例えば、細胞外pH、またはpH7~7.4、例えば、pH7.2)では、少なく
とも約20分間の半減期を示し、エンドソームのpH、または例えば、pH5~6、例え
ば、pH5.75のpHでは、5分間未満、4分間未満、3分間未満、2分間未満、また
は1分間未満の半減期を示す。一実施形態では、標的抗原と複合体化した、hisで改変
した可変ドメインは、高pHでは、少なくとも約20分間の半減期を示し、エンドソーム
のpHでは、60秒間未満、30秒間未満、10秒間未満、5秒間未満、4秒間未満、3
秒間未満、または2秒間未満の半減期を示す。一実施形態では、標的抗原と複合体化した
、hisで改変した可変ドメインは、高pH(例えば、pH7~7.4、例えば、pH7
.2)では、少なくとも約20分間の半減期を示し、エンドソームのpHでは、約1秒間
未満、0.5秒間未満、0.1秒間未満、または0.05秒間未満の半減期を示す。一実
施形態では、標的抗原と複合体化した、hisで改変した可変ドメインを、BIACOR
E(商標)チップの表面上において、中性pHまたは高pHで平衡化し、エンドソームの
pH(または、例えば、pH5~6、例えば、pH5.75)の緩衝液を複合体上に流す
、BIACORE(商標)アッセイを使用して、エンドソームのpHにおける半減期を測
定する。
Hでは標的抗原に結合しないかまたは標的抗原に第二の親和性で結合する抗体可変ドメイ
ンを作製するための方法であって、第一の親和性が、第二の親和性の約10、102、1
03、104、105、106、107、108、109、1010、1011、または
1012倍である(またはこれらを超える)方法。いくつかの態様では、第一の親和性は
ピコモル濃度~ナノモル濃度の範囲にあり(例えば、KDは、10-12~10-9であ
り)、第二の親和性はマイクロモル濃度以上の範囲(例えば、KD=10-6以上、例え
ば、10-5、10-4、10-3、10-2、10-1、1以上)である。いくつかの
態様では、第一の親和性は約KD10-9~約KD10-12の範囲にあり、第二の親和
性は約KD10-3~約1以上の範囲にある。一実施形態では、第一の親和性は約KD1
0-9~約KD10-12の範囲にあり、第二の親和性はKD>1を特徴とし;具体的な
実施形態では、第二の親和性はKD>>1(例えば、10、102、103以上)を特徴
とする。具体的な実施形態では、第一の親和性は約10-9~約10-12のKDを特徴
とし、第二の親和性は、BIACORE(商標)結合アッセイにおいて、バックグラウン
ドを超えて結合を検出することが不可能なことを特徴とする。
において、クラスターを含め、1つまたは複数のヒスチジンを含有するように改変し、軽
鎖を、同種のヒト重鎖を有するCHO細胞内で発現させる。軽鎖可変ドメインの特定の配
列は重要でないので、ヒスチジン改変された抗体が結合する抗原の同定(identit
y)は重要ではない。実施例で例示される原理は、CDR3、CDR2、CDR1、N末
端領域、またはループ4に適用可能である。例えば、列挙される領域における残基は、単
独または例えば、2つ、3つ、4つ、または5つのクラスターのヒスチジンで置換し、結
果として得られる抗体をpH依存性の抗原結合について試験することができる。
、記載される軽鎖の配列(例えば、CDR3、CDR2、CDR1、ループ4、N末端に
おける配列)に沿った1つまたは複数の位置において、免疫グロブリン軽鎖可変領域の改
変を施すことにより作製することができる。ヒスチジンは、CDR領域で忍容され、軽鎖
は、可変領域配列に沿って体細胞超変異を典型的に示し、場合によって、このような変異
は、CDRにおけるヒスチジン残基による置換を結果としてもたらし得る(図15)。
CDR3領域の1つ~4つの位置において、ヒスチジン置換を同定し、これにより、15
の変異体構築物を作製した。示される特定の軽鎖(様々な異なるが同種の重鎖を有する)
は、単一のVκセグメントおよび単一のJκセグメント(Vκ1-39/Jκ5)に由来
する。このような変異体は、発現させると、抗体(同種の重鎖とともに)に、pH依存性
の抗原結合の特性を付与する。抗原特異的な抗体可変ドメインを使用して変異体構築物を
作製し、ほぼ中性のpHにおける発現および抗原結合ならびに低pHにおける放出につい
て試験した(「キャッチアンドリリース」)。示されるある種の例では、4つの同定され
る残基の位置(ヒスチジンへの変異が中性pHにおける結合にそれほど重要でない位置)
は、Q105H、Q106H、Y108H、およびP111Hである。異なる標的抗原に
結合する抗体、または異なる再構成されたV-J配列を含む抗体では、pH依存性可変ド
メインを作製するためのhis変異可能な残基は、どの残基が中性pHにおける結合にそ
れほど重要でないのかを同定し、次いで、これらの残基(例えば、クラスターにおける)
のうちの1つまたは複数を改変し、変異を含む抗体を発現させ、中性pH(例えば、細胞
外pH)および酸性pH(例えば、エンドソームのpH)における結合(および/または
放出時間、例えば、t1/2)について試験することにより見出される。本実施例で示さ
れるデータは、Vκ1-39/Jκ5軽鎖についてのデータであるが、Vκ3-20/J
κ1再構成に由来する軽鎖を含む他の軽鎖も、重鎖と同様、本明細書で記載される手法に
適する。
neered)軽鎖構築物の全ては、重鎖と共に良好に発現した。さらに、pH依存的な
様式での抗体の抗原への結合も、同じ細胞表面抗原を特異的に認識する5つの異なる重鎖
を有する15の変異体について、ほぼ中性のpHおよび酸性pHにおける抗原の結合を示
す、BIACORE(商標)アッセイのデータから実証された(図19A~J)。
して使用された特定の方法は、例えば、ヒスチジンをCDR3に含むヒト免疫グロブリン
可変ドメインによりそれらの標的に結合する、ヒト治療用結合タンパク質を作製するのに
使用され得る、抗体の可変領域を生成するのに有用である。治療剤は、細胞表面で標的に
結合し、エンドソームへと内部移行し、治療剤がリサイクルされて、さらに別の標的の分
子(例えば、別の細胞にまたは同じ細胞に)に結合し得るように、エンドソームにおいて
標的からより容易にまたはより迅速に解離するため、低pHにおける結合が変化すれば、
状況によっては、より迅速な代謝回転が可能となる。様々な実施形態では、これは、治療
剤を低用量で投与するか、または治療剤をそれほど高頻度でなく投与する可能性を結果と
してもたらす。これは、安全性または毒性の理由で、高頻度で投与するかまたはある投与
量を上回って投与することが所望でない場合には特に有用である。例えば、結果として、
被験体の血清中における抗体治療剤の半減期が延長される。
コドンを、105、106、108、111位、またはこれらの組合せにおいて施すこと
ができる。例えば、106、108、および111位のうちの1つまたは複数とともに1
05位;105、108、および111位のうちの1つまたは複数とともに106位;1
05、106、および111位のうちの1つまたは複数とともに108位;105、10
6、および108位のうちの1つまたは複数とともに111位。様々な実施形態には、他
の軽鎖(すなわち、他のV-J再構成に由来する)における対応する位置も含める。
記載される本発明は、pH依存性の抗原結合性特徴を有する抗原結合タンパク質を産生
しうる、遺伝子改変された非ヒト動物を提供する。様々な実施形態では、本明細書に記載
されている、遺伝子改変された非ヒト動物により産生される抗原結合タンパク質は、pH
依存性のリサイクリング効率の増大および/または血清半減期の延長を示す。特に、記載
される本発明は、免疫グロブリン重鎖遺伝子座における遺伝子改変を使用して、ヒスチジ
ンコドンをヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列へと導入し、必要に応じて、CH2ドメ
インおよび/またはCH3ドメインをコードする定常領域のヌクレオチド配列に、抗体定
常領域のFcRn受容体への結合を増大させる変異(複数可)を導入し、これにより、抗
原結合タンパク質のリサイクリングを容易とする。酸性の細胞内コンパートメント内で(
例えば、pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)は、抗原結合部位
にあるプロトン化されたヒスチジン残基に起因して、改変を含む抗原結合タンパク質は、
その標的への結合が、細胞外環境または細胞表面における(すなわち、生理学的pH、例
えば、約7.0~約7.4の範囲のpHにおける)場合より緩くなり得る。したがって、
本明細書に記載されている遺伝子改変を含む抗原結合タンパク質であれば、標的介在性エ
ンドサイトーシスに続き、このような遺伝子改変を含まない野生型の抗原結合タンパク質
より、迅速または効率的にリサイクルすることが可能である。さらに、改変されたヒスチ
ジン残基は、酸性環境だけにおいてプロトン化され、中性pHではプロトン化されないの
で、このような改変であれば、生理学的pHにおける抗原結合タンパク質の目的の抗原に
対する結合親和性および/または特異性に影響を及ぼさないと予測される。
グロブリン重鎖遺伝子座を含む非ヒト動物であって、再構成されていないヒト重鎖可変領
域のヌクレオチド配列が、少なくとも1つのヒスチジンコドンの付加または少なくとも1
つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む非ヒト動物が提供さ
れる。
免疫すると、遺伝子改変された非ヒト動物は、ヒスチジン残基を有する重鎖可変ドメイン
を含む抗原結合タンパク質を産生するB細胞集団であって、抗原結合タンパク質が、pH
依存性リサイクリングの増強および/または血清半減期の延長を示すB細胞集団を生成す
ることが可能である。様々な実施形態では、非ヒト動物は、ヒト重鎖可変ドメインを同系
のヒト軽鎖可変ドメインと共よって発現するB細胞集団を生成する。様々な実施形態では
、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖遺伝子座は、非ヒト動物の生殖細胞系列ゲノムに
存在する。
質的に全ての、内因性のVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJH遺伝子
セグメントを、欠失させるかまたは非機能性にする改変を含み、遺伝子改変された遺伝子
座は、1つまたは複数のヒスチジンコドンを有する、1つまたは複数のヒトVH遺伝子セ
グメント、ヒトD遺伝子セグメント、および/またはヒトJH遺伝子セグメントを含む、
再構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含み、ここで、再構成されていな
い重鎖可変領域のヌクレオチド配列は、内因性位置に存在する(すなわち、ヌクレオチド
配列が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存在する(例えば、そのゲノ
ムにおける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子座に存在する、またはその
内因性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座内に存在し、ここで、該内
因性の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか、またはゲノムにおける異
なる位置へと移動している)。一実施形態では、全ての内因性重鎖のV遺伝子セグメント
、D遺伝子セグメント、またはJ遺伝子セグメントのうちの、例えば、約80%以上、約
85%以上、約90%以上、約95%以上、約96%以上、約97%以上、約98%以上
、または約99%以上を、欠失させるか、または非機能性にする。一実施形態では、内因
性機能的重鎖のV遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、またはJ遺伝子セグメントの
うちの、例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、または99%を、欠失さ
せるか、または非機能性にする。
マウスにおける再構成されていないヒト重鎖可変遺伝子配列へと導入することを対象とす
る実施形態について広範に論じるが、少なくとも1つのヒスチジンコドンの付加または少
なくとも1つの内因性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、再構成
されていないヒト重鎖可変領域のヌクレオチド配列を含有する遺伝子改変された免疫グロ
ブリン遺伝子座を含む他の非ヒト動物もまた提供される。このような非ヒト動物は、本明
細書で開示される、ヒスチジンを含有する重鎖可変ドメインを発現するように遺伝子改変
されうる、例えば、マウス、ラット、ウサギ、ブタ、ウシ(例えば、雌牛、雄牛、野牛)
、シカ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、ネコ、イヌ、フェレット、霊長動物(例えば、マーモ
セット、アカゲザル)などを含む、非ヒト動物のうちのいずれかを含む。例えば、好適な
遺伝子改変可能なES細胞が容易に利用可能でない非ヒト動物には、他の方法を用いて、
遺伝子改変を含む非ヒト動物を作製する。このような方法は、例えば、非ES細胞ゲノム
(例えば、線維芽細胞または人工多能性細胞)を改変すること、体細胞核移植(SCNT
)を用いて、遺伝子改変されたゲノムを、好適な細胞、例えば、除核卵母細胞へと移植す
ること、改変された細胞(例えば、改変卵母細胞)を、胚を形成するのに好適な条件下で
、非ヒト動物に懐胎させることを含む。非ヒト動物ゲノム(例えば、ブタ、雌牛、齧歯動
物、ニワトリなどのゲノム)を改変するための方法は、例えば、亜鉛フィンガーヌクレア
ーゼ(ZFN)または転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)を用い
て、コードするヌクレオチド配列を含むようにゲノムを改変することを含む。
またはMuroidea上科の動物である。一実施形態では、遺伝子改変された動物は、
齧歯動物である。一実施形態では、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。一実施形態では、齧歯動物は、Muroidea上科から選択される。一実
施形態では、遺伝子改変された動物は、Calomyscidae科(例えば、マウス様
ハムスター)、Cricetidae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)、Muridae科(真性(true)マウスおよびラット、アレチ
ネズミ、トゲネズミ、タテガミネズミ)、Nesomyidae科(キノボリネズミ、イ
ワネズミ、オジロキヌゲネズミ(with-tailed rat)、マダカスカルラッ
トおよびマダカスカルマウス)、Platacanthomyidae科(例えば、トゲ
ヤマネ)、およびSpalacidae科(例えば、デバネズミ(mole rates
)、タケネズミ、およびモグラネズミ)から選択される科由来の動物である。具体的な実
施形態では、遺伝子改変された齧歯動物は、真性マウスまたはラット(Muridae科
)、アレチネズミ、トゲネズミ、およびタテガミネズミから選択される。一実施形態では
、遺伝子改変されたマウスは、Muridae科のメンバー由来のマウスである。一実施
形態では、動物は、齧歯動物である。具体的な実施形態では、齧歯動物は、マウスおよび
ラットから選択される。一実施形態では、非ヒト動物は、マウスである。
rFa、C57BL/KaLwN、C57BL/6、C57BL/6J、C57BL/6
ByJ、C57BL/6N、C57BL/6NJ、C57BL/10、C57BL/10
ScSn、C57BL/10Cr、およびC57BL/Olaから選択されるC57BL
系統のマウスである齧歯動物である。別の実施形態では、マウスは、129系統である。
一実施形態では、129系統は、129P1、129P2、129P3、129X1、1
29S1(例えば、129S1/SV、129S1/SvIm)、129S2、129S
4、129S5、129S9/SvEvH、129S6(129/SvEvTac)、1
29S7、129S8、129T1、129T2からなる群から選択される(例えば、Fe
stingら(1999年)、「Revised nomenclature for strain 129 mice, Mammali
an Genome」、10巻:836頁を参照されたい; Auerbachら(2000年)、「Estab
lishment and Chimera Analysis of 129/SvEv- and C57BL/6-Derived Mouse Em
bryonic Stem Cell Lines」もまた参照されたい)。一実施形態では、遺伝子改変され
たマウスは、前述の129系統と前述のC57BL系統(例えば、C57BL/6系統)
とのミックスである。別の実施形態では、マウスは、前述の129系統のミックスまたは
前述のC57BL/6系統のミックスである。一実施形態では、ミックスの129系統は
、129S6(129/SvEvTac)系統である。別の実施形態では、マウスは、1
29/SvEvに由来する系統とC57BL/6に由来する系統とのミックスである。具
体的な実施形態では、マウスは、Auerbachら、2000年、BioTechniques、29巻:1
024~1032頁において記載されている、129/SvEvに由来する系統とC57
BL/6に由来する系統とのミックスである。別の実施形態では、マウスは、BALB系
統、例えば、BALB/c系統である。別の実施形態では、マウスは、BALB系統(例
えば、BALB/c系統)と別の前述の系統とのミックスである。
arラット、LEA系統、Sprague Dawley系統、Fischer系統、F
344、F6、およびDark Agoutiから選択される。一実施形態では、ラット
系統は、Wistar、LEA、Sprague Dawley、Fischer、F3
44、F6、およびDark Agoutiからなる群から選択される系統のうちの2つ
以上のミックスである。
CIMMUNE(登録商標)ヒト化マウスである。
リン可変領域による正確な置きかえを含有するVELOCIMMUNE(登録商標)ヒト
化マウス(例えば、US6,596,541、US7,105,348、およびUS20
120322108A1を参照されたい)は、B細胞の発生に関して、野生型マウスとの
驚くべき顕著な類似性を提示する。VELOCIMMUNE(登録商標)ヒト化マウスは
、1つの重要な点だけで野生型マウスと異なり(免疫に応答して生成される可変領域は、
完全にヒト可変領域である)、免疫に対する本質的に正常な野生型応答を提示する。
ウス免疫グロブリン重鎖(IgH)およびマウス免疫グロブリン軽鎖(例えば、κ軽鎖、
Igκ)の生殖細胞系列可変領域のヌクレオチド配列の、対応するヒト免疫グロブリン可
変領域のヌクレオチド配列による正確で大スケールの置きかえを含有する(例えば、US
6,596,541、US7,105,348、およびUS20120322108A1
を参照されたい)。合計で、約6メガ塩基(megabase)のマウス遺伝子座を、約
1.5メガ塩基のヒトゲノム配列で置きかえる。この正確な置きかえにより、ヒト可変領
域およびマウス定常領域を有する重鎖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結果としてもたらされる。マウスVH-D-JHセグメントお
よびVκ-Jκセグメントの正確な置きかえは、ハイブリッド免疫グロブリン遺伝子座に
おけるフランキングマウス配列を無傷かつ機能的のままとする。マウスの体液性免疫系は
、野生型マウスの体液性免疫系と同様に機能する。いかなる重要な点でも、B細胞発生は
妨げられず、抗原チャレンジされると、マウスにおいて、ヒト可変領域の豊かな多様性が
生成される。
様に再構成されるために、VELOCIMMUNE(登録商標)ヒト化マウスが可能であ
るが、これは、それらの遺伝子座が同じということでも、ほぼ同じということでさえない
(明らかに同じではない)。しかし、遺伝子座は、重鎖可変遺伝子の遺伝子座のヒト化を
、全てのVH遺伝子セグメント、D遺伝子セグメント、およびJH遺伝子セグメントを含
有する、約3百万塩基対の連続的なマウス配列を、ヒト免疫グロブリン遺伝子座からの基
本的に同等な配列を網羅する約百万塩基の連続的なヒトゲノム配列で置きかえることによ
り達成するのに十分な程度類似する。
領域のヌクレオチド配列によるさらなる置きかえ(例えば、マウス重鎖CH1ヌクレオチ
ド配列のヒト重鎖CH1ヌクレオチド配列による置きかえ、およびマウス軽鎖定常領域の
ヌクレオチド配列の、ヒト軽鎖定常領域のヌクレオチド配列による置きかえ)により、例
えば、完全ヒト抗体断片、例えば、完全ヒトFab’を作製するのに好適な、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結果としてもたらされる。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の再構成、正常な体細胞超変異頻度、および
正常なクラススイッチングを示す。これらのマウスは、野生型マウスと識別不可能な体液
性免疫系を示し、B細胞発生の全ての段階で正常な細胞集団および正常なリンパ器官構造
を提示する(マウスがヒト可変領域ヌクレオチドセグメントの完全なレパートリーを欠く
場合であっても)。これらのマウスを免疫することにより、多種多様な可変遺伝子セグメ
ントの使用を提示する頑健な体液性応答が結果としてもたらされる。
ロブリン遺伝子座を有するマウスを作製することを可能とする。部分ヒト免疫グロブリン
遺伝子座は、再構成し、超変異し、および正常にクラススイッチするため、部分ヒト免疫
グロブリン遺伝子座は、マウスにおいて、ヒト可変領域を含む抗体を生成する。可変領域
をコードするヌクレオチド配列は、同定およびクローニングし、次いで、任意の選り抜き
の配列、例えば、特定の使用に好適な任意の免疫グロブリンアイソタイプと融合させる(
例えば、in vitro系において)ことから、ヒト配列に完全に由来する抗体または
抗原結合タンパク質を結果としてもたらすことができる。
域、CDR1、CDR2、CDR3、またはこれらの組合せをコードする、再構成されて
いない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。
、およびFR4からなる群から選択されるフレームワーク領域(FR)をコードする、再
構成されていない重鎖可変領域のヌクレオチド配列に存在する。
ンが、ヒスチジンコドンで置きかえられたヌクレオチド配列を含む。
性非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、再構成されていないヒト重
鎖可変領域のヌクレオチド配列を含む。
つ以上、9つ以上、10以上、11以上、12以上、13以上、14以上、15以上、1
6以上、17以上、18以上、19以上、20以上、21以上、22以上、23以上、2
4以上、25以上、26以上、27以上、28以上、29以上、30以上、31以上、3
2以上、33以上、34以上、35以上、36以上、37以上、38以上、39以上、4
0以上、41以上、42以上、43以上、44以上、45以上、46以上、47以上、4
8以上、49以上、50以上、51以上、52以上、53以上、54以上、55以上、5
6以上、57以上、58以上、59以上、60以上、または61以上の内因性の非ヒスチ
ジンコドンを、ヒスチジンコドンで置きかえる。
究は、3つのリーディングフレーム(すなわち、終止リーディングフレーム、疎水性リー
ディングフレーム、および親水性リーディングフレーム)のうち、終止フレームの用いら
れる頻度が極めて低いことを示している。明白に、一部の終止フレームは、繰り返し用い
られ(chewed back)、結果として発現する。しかし、終止リーディングフレ
ームは、用いられる頻度が余りに低いので、ヒスチジンコドンを操作する目的では、終止
リーディングフレームを用いない方が効率的である。親水性リーディングフレームと疎水
性リーディングフレームとのどちらかとなれば、親水性リーディングフレームが好ましい
ようである。したがって、一実施形態では、1つまたは複数のヒスチジンコドンを含有す
る(終止フレームまたは疎水性フレームと比較して)ように、ヒトD遺伝子セグメントの
親水性リーディングフレームを操作する。
異生成の方法が周知である。記載される本発明のいくつかの実施形態では、一緒にライゲ
ーションし戻すための(固有の)制限酵素部位を伴って合成(例えば、化学合成)される
、in silicoで、ヒスチジンで置換したヒトD遺伝子セグメントをデザインする
ことにより(例えば、Yコドン、Dコドン、およびNコドンのHコドンへの変異、例えば
、CAT、CAC)、ヒスチジンコドンを富化する。合成されるD遺伝子セグメントは、
上流および下流の適切な組換えシグナル配列(RSS)を伴って作製される。一実施形態
では、互いとライゲーションされると、合成されたヒスチジンで置換したD遺伝子セグメ
ントは、ヒトの各D遺伝子セグメント間で観察される遺伝子間配列を含む。
変異すると、ヒスチジンのうちの1つまたは複数が、別のアミノ酸へと変わるように変化
しうることが理解される。しかし、これは、非ヒト動物におけるありとあらゆる再構成に
おいて、ヒスチジンをコードするありとあらゆるコドンについて生じうるわけではない。
このような変化が生じる場合、変化は、一部のB細胞で生じうるが、全てのB細胞で生じ
うるわけではなく、一部の重鎖可変配列で生じうるが、全ての重鎖可変配列で生じうるわ
けではない。
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含み、ヒトD遺伝子セグメ
ントのうちの少なくとも1つを、5’側から3’側にかけて、対応する野生型配列に対し
て反転させており、反転させたヒトD遺伝子セグメントの少なくとも1つのリーディング
フレームは、ヒスチジンコドンを含む。
つ以上、5つ以上、6つ以上、7つ以上、8つ以上、9つ以上、10以上、11以上、1
2以上、13以上、14以上、15以上、16以上、17以上、18以上、19以上、2
0以上、21以上、22以上、23以上、24以上、または25以上のヒスチジンコドン
を含む。
ミリー)は、単一のメンバーを有する)に25の機能性ヒトD遺伝子セグメントがある。
逆方向リーディングフレーム(inverted reading frame)の方が
より多くのヒスチジンコドンを示すが、ヒトD遺伝子セグメントの定方向組み換え(di
rect recombination)の方が、反転よりはるかに高頻度である。いく
つかのD遺伝子セグメントおよびリーディングフレームは、他のD遺伝子セグメントおよ
びリーディングフレームより高頻度で用いられる。全ての機能性D遺伝子セグメントのた
めの、3つの定方向リーディングフレーム(direct reading frame
)の全ておよび3つの逆配向リーディングフレームの全てを、図10A~10Eに提示す
る。図10A~10Eに示される通り、逆方向リーディングフレームには、定方向リーデ
ィングフレーム内より多くのヒスチジンコドンがある。より具体的には、逆方向リーディ
ングフレームには、34のヒスチジンがあるが、定方向リーディングフレームにおけるヒ
スチジンは4つだけである。加えて、定方向リーディングフレームにおける4つのうち、
3つのヒスチジンは、偽遺伝子によりコードされるか、または代替対立遺伝子に存在する
。したがって、ヒスチジンコドンを含有するヒト生殖細胞系列のD遺伝子セグメントの定
方向リーディングフレームは、ただ1つだけであり、さらなるヒスチジンコドンには、お
そらく、代替対立遺伝子(おそらく、ヒト集団のサブセットにおける)内で遭遇する。
(12号):5453~6465頁)は、逆方向リーディングフレームの使用(限界希釈
PCTにより測定される場合の)が、極めてまれである、すなわち、定方向再構成の間接
再構成(indirect arrangement)に対する比は、大半の場合におい
て、100~1000であることを示した。定方向再構成の間接再構成に対する比が低い
程度に応じて、それは、極めて低度の使用を示すDセグメントだけにおいて観察された。
J1に隣接して(他のDファミリーメンバーよりはるかに下流に)位置するD遺伝子セグ
メントのファミリー7が、大半は胎児で用いられ、成人では低度の使用を呈示することも
また示された(Schroederら、Immunology、30巻、2006年、119~135頁)。
したがって、一実施形態では、Dファミリー7の配列は、5’側から3’側にかけて逆方
向ではない。
、少なくとも6つ、少なくとも7つ、少なくとも8つ、少なくとも9つ、少なくとも10
、少なくとも11、少なくとも12、少なくとも13、少なくとも14、少なくとも15
、少なくとも16、少なくとも17、少なくとも18、少なくとも19、少なくとも20
、少なくとも21、少なくとも22、少なくとも23、少なくとも24、または全てもし
くは実質的に全てのヒト機能性D遺伝子セグメントは、5’側から3’側にかけて、対応
する野生型配列に対して逆方向である。
ロブリン重鎖可変ドメインは、pH依存性の抗原結合性特徴を示す。例えば、改変された
免疫グロブリン重鎖可変ドメインを含む抗体は、ほぼ中性pH(例えば、約7.0~約7
.4のpH)では、標的に十分な親和性で結合するが、酸性pH(例えば、約5.5~約
6.0のpH)では、同じ標的に結合しないかまたは弱く結合する。一実施形態では、酸
性pHは、約5.5、約5.6、約5.7、約5.8、約5.9、および約6.0から選
択される。一実施形態では、中性pHは、約7.0、約7.1、約7.2、約7.3、お
よび約7.4から選択される。
伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t1
/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満であ
る。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖
遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(t
1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、2分間未満で
ある。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン重
鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期(
t1/2)は、25℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未満
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリン
重鎖遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)は、37℃、酸性pH(例えば、約5.5~約6.0のpH)で、1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン遺伝子座によって発現する重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質は、酸性pH(
例えば、約5.5~約6.0のpH)で、解離半減期(t1/2)を、中性pH(例えば
、約7.0~約7.4のpH)における抗原結合タンパク質の解離半減期(t1/2)と
比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍
、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍
、または少なくとも約30倍短縮する。
合タンパク質は、中性pHまたは生理学的pH(約7.0~約7.4のpH)において、
目的の抗原に、10-6未満、10-7未満、10-8未満、10-9未満、または10
-10未満、10-11未満、10-12未満の親和性(KD)で、特異的に結合するこ
とが可能である。
クルされて、別の細胞に存在するさらに別の標的の分子に結合しうるように、エンドソー
ム内で標的からより容易にまたはより迅速に解離するため、酸性pH(例えば、約5.5
~約6.0のpH)において免疫グロブリン重鎖可変ドメインの変化させた結合特性は、
状況によっては、抗体の代謝回転の増大を可能とする。これは、治療抗体を低用量で投与
するか、または治療抗体をそれほど高頻度でなく投与することを可能とする。これは、安
全性または毒性の理由で、治療抗体を高頻度で投与するかまたはある特定の投与量を上回
るレベルで投与することが望ましくない状況では特に有用である。
クレオチド配列は、ヒトまたは非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列(例えば、Ig
M、IgD、IgG、IgE、およびIgAから選択される免疫グロブリンアイソタイプ
をコードする重鎖定常領域のヌクレオチド配列)に作動可能に連結されている。様々な実
施形態では、ヒトまたは非ヒトの重鎖定常領域のヌクレオチド配列は、CH1、ヒンジ、
CH2、CH3、およびこれらの組合せからなる群から選択される。一実施形態では、定
常領域のヌクレオチド配列は、CH1、ヒンジ、CH2、およびCH3(例えば、CH1
-ヒンジ-CH2-CH3)を含む。
(すなわち、ヌクレオチド配列が野生型の非ヒト動物にある場合)か、または異所性に存
在する(例えば、そのゲノムにおける内因性免疫グロブリン鎖の遺伝子座と異なる遺伝子
座に存在する、またはその内因性の遺伝子座内に、例えば、免疫グロブリン可変遺伝子座
内に存在し、ここで、該内因性の遺伝子座は、ゲノムにおける異なる位置に配置されるか
、またはゲノムにおける異なる位置へと移動している)。
おける改変であって、酸性の環境で(例えば、pHが、約5.5~約6.0の範囲である
エンドソーム内で)重鎖定常領域アミノ酸配列のFcRnへの親和性を増大させる改変を
含む。
近位小腸を介する受動体液性免疫の移入において、十分に特徴づけられている(Roopenia
n, D.およびAkilesh, S.、Nat. Rev. Immun.、2007年、7巻:715~725頁
)。FcRnは、IgGのFc部分に、古典的なFcγRまたは補体活性化の古典的な経
路を開始する補体のC1q成分の結合部位とは異なる部位で結合する。より具体的には、
FcRnは、IgG抗体のCH2-CH3間のヒンジ領域(ブドウ球菌プロテインA、連
鎖球菌プロテインG、およびリウマチ因子にも結合するFcの多目的領域)に結合するこ
とが示された。しかし、他のFc結合タンパク質とは異なり、FcRnは、IgGのFc
領域に、厳密にpH依存的な様式で結合する。生理学的なpH7.4では、FcRnは、
IgGに結合しないのに対し、エンドソーム(例えば、pHが、約5.5~約6.0の範
囲である)の酸性pHでは、FcRnは、IgGのFc領域に対して、低マイクロモル濃
度~ナノモル濃度の親和性を示す。このpH依存性相互作用は、IgGのCH2-CH3
間領域におけるヒスチジン残基の滴定(titration)、およびFcRnの表面上
の酸性残基とのそれらの後続の相互作用により媒介されることが示されている(Roopenia
n, D.およびAkilesh, S.、Nat. Rev. Immun.、2007年、7巻:715~725頁
)。
gGのCH2-CH3間領域における様々な変異が公知である。これらは、250位にお
ける改変(例えば、EまたはQ);250および428位における改変(例えば、Lまた
はF);252位における改変(例えば、L/Y/F/WまたはT)、254位における
改変(例えば、SまたはT)、および256位における改変(例えば、S/R/Q/E/
DまたはT);または428および/もしくは433位における改変(例えば、L/R/
S/P/QまたはK)、および/もしくは434位における改変(例えば、H/Fまたは
Y);または250および/もしくは428位における改変;または307もしくは30
8位における改変(例えば、308F、V308F)、ならびに434位における改変を
含むが、これらに限定されない。別の例では、改変は、428L(例えば、M428L)
および434S(例えば、N434S)の改変;428L、259I(例えば、V259
I)、および308F(例えば、V308F)の改変;433K(例えば、H433K)
および434位(例えば、434Y)における改変;252、254、および256位(
例えば、52Y、254T、および256E)における改変;250Qおよび428Lの
改変、またはこれらの組合せを含みうる。
7位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
1位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH2のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH2のアミノ酸配列をコードする
。
6位のアミノ酸残基との間に、少なくとも1つの改変であって、酸性の環境で(例えば、
pHが、約5.5~約6.0の範囲であるエンドソーム内で)ヒトCH3のアミノ酸配列
のFcRnへの親和性を増大させる改変を含む、ヒトCH3のアミノ酸配列をコードする
。
ードされるヒト定常領域のアミノ酸配列は、M428L、N434S、およびこれらの組
合せからなる群から選択される変異を含む。一実施形態では、ヒト定常領域のアミノ酸配
列は、M428L、V259I、V308F、およびこれらの組合せからなる群から選択
される変異を含む。一実施形態では、ヒト定常領域のアミノ酸配列は、N434A変異を
含む。一実施形態では、ヒト定常領域のアミノ酸配列は、M252Y、S254T、T2
56E、およびこれらの組合せからなる群から選択される変異を含む。一実施形態では、
ヒト定常領域のアミノ酸配列は、T250Q、M248L、またはこれらの両方からなる
群から選択される変異を含む。一実施形態では、ヒト定常領域のアミノ酸配列は、H43
3K、N434Y、またはこれらの両方からなる群から選択される変異を含む。
、重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの1つまたは
複数を含む。
であり、ヒト重鎖定常領域アミノ酸配列は、上記の種類の改変のうちのいずれかのうちの
1つまたは複数を含む。
様々な実施形態では、pH依存性の抗原結合を示すヒト抗体分子をコードするヌクレオ
チド配列(複数可)、例えば、pH依存性の抗原結合を示す抗体をコードする、再構成さ
れたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列を含む、免疫グロブリン軽鎖のヌクレオチド配
列をそれらのゲノムに、例えば、それらの生殖細胞系列に含む、遺伝子改変された非ヒト
動物(例えば、例えば、マウス、ラット、ウサギなどの哺乳動物);これと同じ免疫グロ
ブリン軽鎖のヌクレオチド配列を含む胚、細胞、および組織;これらを作製する方法;な
らびにこれらを使用する方法が提供される。
、軽鎖の配列に沿った1つまたは複数の位置において免疫グロブリン軽鎖可変領域の改変
を施すことにより作製し得ることを発見した。動物が、抗体のCDR内でヒスチジンを発
現するように、非ヒト動物の生殖細胞系列内に改変を施す方法が記載される。特に、マウ
スの生殖細胞系列内の免疫グロブリン軽鎖可変配列内に改変を施すための方法が記載され
る。例えば、軽鎖の可変領域配列は典型的に、可変領域配列に沿った体細胞超変異を示す
。場合によって、このような変異は、ヒスチジン残基による置換(例えば、図15を参照
されたい)を結果としてもたらし得る。このような変異は、抗原結合の一因となる可変ド
メインの領域である相補性決定領域(CDR)内でもなお生じ得る。場合によって、この
ような変異は、pH依存性の抗原結合を示す、例えば、酸性pHにおける抗原結合の、中
性pHにおける抗原結合と比較した低減を示す抗体を結果としてもたらし得る。このよう
なpH依存性の抗原結合が所望される。なぜなら、抗体が、細胞の外部の抗原に結合し、
エンドソームへと内部移行すると、抗原を放出し、表面へと再度リサイクルされて、別の
抗原に結合し、標的介在性クリアランスを回避することを可能とし得るからである。ラン
ダムhisスキャニング変異生成を用いて、抗IL-6R抗体におけるpH依存性の結合
特性を操作することにより、ヒスチジン残基を導入して、この効果を達成するための手法
が報告されている(US2011/0111406A1)。しかし、抗体残基のランダム
変異生成は、抗体の抗原への親和性の低下を結果としてもたらし得る。抗体配列内のヒス
チジン置換を発現させるために遺伝子改変された非ヒト動物は、目的の抗原に応答する高
親和性抗体であって、ヒスチジン改変(複数可)に起因して、pH依存性の抗原結合もま
た提示する高親和性抗体の生成を可能とする。
体を発現する動物を結果としてもたらす改変を含む、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配
列をそのゲノム内に、例えば、その生殖細胞系列に含む、遺伝子改変された非ヒト動物(
例えば、齧歯動物、例えば、マウスまたはラット)が本明細書において提供される。一実
施形態では、非ヒト動物は、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンに
よる置換(場合によってまた、「ヒスチジン置換」、「ヒスチジンコドン置換」などとも
称し得る)を含む、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列(例えば、VLセグメント配列
および/またはJLセグメント配列)内の改変を含む。一実施形態では、動物は、ヒト免
疫グロブリン軽鎖の相補性決定領域(CDR;例えば、CDR1、CDR2、および/ま
たはCDR3)のヌクレオチド配列内に、少なくとも1カ所の、非ヒスチジンコドンのヒ
スチジンコドンによる置換を含む。一実施形態では、置換は、CDR3コドンにおいてで
ある。一実施形態では、軽鎖は、κ軽鎖である。一実施形態では、動物は、少なくとも1
つのアミノ酸のヒスチジンによる置換を含む免疫グロブリン軽鎖、例えば、軽鎖CDR、
例えば、軽鎖CDR3を発現する。別の実施形態では、軽鎖は、λ軽鎖である。さらに別
の実施形態では、マウスは、κ軽鎖内およびλ軽鎖内のいずれにおいても、少なくとも1
つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む。
)によりコードされる。したがって、非ヒスチジンコドンは、CATまたはCACで置換
することができる。置換は、その生殖細胞系列内の立体配置(すなわち、非体細胞変異状
態)では、ヒスチジン残基をコードしないコドンにおいて操作する。
国特許出願第13/022,759号、同第13/093,156号、同第13/412
,936号、および同第13/488,628号(米国出願公開第2011/01954
54号、同第2012/0021409号、同第2012/0192300号、および同
第2013/0045492号)において記載されている通り、複数の重鎖のために共通
軽鎖を選択する非ヒト動物(例えば、マウス)は、実際的な有用性を有する。様々な実施
形態では、共通の軽鎖だけを含む、非ヒト動物で発現される抗体は、同一であるか実質的
に同一の軽鎖と会合して発現することができる重鎖を有する。これは、二重特異性抗体の
作製で特に有益である。例えば、そのような動物は第一の免疫原で免疫して、第一のエピ
トープに特異的に結合する抗体を発現するB細胞を生成することができる。動物(または
、遺伝的に同じ動物)は、第二の免疫原で免疫して、第二のエピトープに特異的に結合す
る抗体を発現するB細胞を生成することができる。重鎖可変領域はB細胞からクローニン
グすることができ、細胞中で同じ重鎖定常領域および同じ軽鎖(例えば、共通軽鎖)と共
に発現されて二重特異性抗体を作製することができ、ここで、二重特異性抗体の重鎖成分
は、同じ軽鎖成分と会合して発現するように動物によって選択される。記載される様々な
実施形態では、遺伝子操作マウスの可変領域は、ヒト可変領域である。
たは体細胞変異可変領域を含む、重鎖のかなり多様なファミリーと好適に対合する免疫グ
ロブリン軽鎖を生成することができるマウスが操作された。様々な実施形態では、マウス
は、ヒト軽鎖可変ドメインが、体細胞変異を含むヒト重鎖可変ドメインと対合するように
工夫され、このようにして、ヒト治療法として使用するのに適する高親和性結合タンパク
質への経路を可能にする。
鎖可変ドメインの多様なコレクションを限定された数のヒト軽鎖選択肢と対合させること
において、生物学的に適当な選択をする。これを達成するために、多様なヒト重鎖可変ド
メイン選択肢と一緒に限定された数のヒト軽鎖可変ドメイン選択肢を提示するようにマウ
スは操作される。免疫原チャレンジに際して、マウスは免疫原に対する抗体を発生させる
ためにそのレパートリーにおける解法の数を最大にし、これは、そのレパートリーでの軽
鎖選択肢の数によって大きく、またはそれ単独で制限される。様々な実施形態では、これ
は、軽鎖可変ドメインの好適で適合性の体細胞変異をマウスに達成させることを含み、該
変異は、それにもかかわらず、特に体細胞変異ヒト重鎖可変ドメインを含む、比較的多様
なヒト重鎖可変ドメインに適合する。
2012/0192300号、および同第2013/0045492号において記載され
ている、操作された共通軽鎖マウスは、軽鎖選択肢の限定されたレパートリー、例えば、
2つ以下のVLセグメントまたは単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域
配列を含む、共通軽鎖またはユニバーサル軽鎖「ULC」をコードする核酸配列を含んだ
。このような限られたレパートリーを達成するために、天然のマウス軽鎖可変ドメインを
作製または再構成する能力を、非機能的または実質的に非機能的にするようにマウスを操
作する。1つの態様において、これは、例えば、マウスの軽鎖可変領域遺伝子セグメント
を欠失させることによって達成された。以前に記載されたとおり、内因性マウス遺伝子座
は、次に、外来性のヒト可変領域遺伝子セグメントが内因性マウス軽鎖定常領域遺伝子と
組み合わさることができ、再構成されたリバースキメラ軽鎖遺伝子(ヒト可変、マウス定
常)を形成することができる方法で、選択された外来性の好適なヒト軽鎖可変領域遺伝子
セグメント(これは、内因性のマウス軽鎖定常ドメインに作動可能に連結される)によっ
て改変され得る。様々な実施形態では、軽鎖可変領域は、体細胞変異させることが可能で
ある。様々な実施形態では、体細胞変異を得る軽鎖可変領域の能力を最大にするために、
適切なエンハンサー(複数可)がマウスで保持される。1つの態様において、ヒトκ軽鎖
遺伝子セグメントで内因性マウスκ軽鎖遺伝子セグメントを置換するためにマウスκ軽鎖
遺伝子座を改変することにおいて、マウスのκイントロンエンハンサーおよびマウスκ3
’エンハンサーは機能的に維持されるか、破壊されない。
レパートリーのリバースキメラ(ヒト可変、マウス定常)軽鎖を発現する遺伝子操作マウ
スが提供された。様々な実施形態では、内因性マウスκ軽鎖領域遺伝子セグメントが欠失
し、内因性マウスCκ遺伝子に作動可能に連結された単一の(または2つの)再構成され
たヒト軽鎖領域で置換される。再構成されたヒト軽鎖領域の体細胞超変異を最大にするた
めの実施形態では、マウスκイントロンエンハンサーおよびマウスκ3’エンハンサーが
維持される。様々な実施形態では、マウスは非機能的なλ軽鎖遺伝子座、またはその欠失
、またはその遺伝子座がλ軽鎖を作製できないようにする欠失をさらに含む。
メントのレパートリーを含む、重鎖可変領域配列の多様なレパートリーを使用することが
可能な、様々な抗原に応答する抗体を生成した。このような遺伝子操作ULCマウスにお
いて生成される抗体は、二重特異性治療抗体をデザインするのに有用であるが、他の任意
の抗体と同様に、各二重特異性抗体も、血漿中のその寿命の間に1つの標的だけに結合す
ることが可能であり、その抗体は、エンドソームへと内部移行して、リソソーム分解の標
的とされる。研究は、MHCクラスI様Fcγ受容体であるFcRnが、免疫グロブリン
を、ソーティングエンドソームから細胞表面へとリサイクリングして戻すことにより、リ
ソソーム分解からレスキューすることが可能であることを示している(SimisterおよびMo
stov (1989年)、An Fc receptor structurally related to MHC class I
antigens、Nature、337巻:184~87頁)。上記で説明した通り、抗体リサイク
リングの効率を改善するには、抗体配列へのさらなる改変、例えば、酸性pH(例えば、
エンドソームのpH)では、抗原結合の低下を結果としてもたらすが、中性pH(例えば
、血液などの体液のpH)では、抗体-抗原の親和性および特異性を保持する改変が有益
である。ユニバーサル軽鎖配列内の非ヒスチジン残基をヒスチジン残基で置換した、本明
細書に記載されている非ヒト動物は、pH依存性結合もまた提示する、例えば、酸性pH
における抗原への結合の、中性pHにおける抗原への結合と対比した低減もまた提示する
、ユニバーサル軽鎖フォーマットに基づく高親和性抗体を産生することが可能であるため
に有益である。
ト軽鎖可変遺伝子セグメントの限定されたレパートリーからの単一のヒト軽鎖可変領域を
そのゲノム内に、例えば、その生殖細胞系列内に含む非ヒト動物(例えば、齧歯動物、例
えば、マウスまたはラット)であって、ヒト軽鎖可変領域(複数可)が、少なくとも1カ
所の、非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む非ヒト動物が本明細書に
提供される。いくつかの実施形態では、提供される非ヒト動物を、単一の軽鎖を発現する
(または2つの軽鎖の一方もしくは両方を発現する)、再構成されたヒト軽鎖可変領域遺
伝子(または2つの再構成された軽鎖可変領域遺伝子)を形成するように再構成する、単
一の再構成されていないヒト軽鎖可変領域遺伝子セグメント(または2つのヒト軽鎖可変
領域遺伝子セグメント)を含むように遺伝子操作し、ここで、軽鎖可変領域遺伝子(複数
可)は、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む。こ
れらのヒスチジン置換した軽鎖可変領域遺伝子(複数可)によりコードされる、再構成さ
れたヒト軽鎖可変ドメインは、動物により選択される、複数の親和性成熟させたヒト重鎖
であって、重鎖可変領域が異なるエピトープに特異的に結合するヒト重鎖と対合すること
が可能である。様々な実施形態では、少なくとも1カ所の、非ヒスチジン残基のヒスチジ
ン残基による置換は、同種の(cognate)重鎖と共に発現すると、その抗原にpH
依存的な様式で結合する、再構成されたヒト軽鎖を結果としてもたらす。
の限定されたレパートリーからの単一のヒト軽鎖可変ドメインを発現する遺伝子操作動物
であって、可変領域遺伝子配列が、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコ
ドンによる置換を含む遺伝子操作動物が提供される。いくつかの実施形態では、提供され
る動物を、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含み、
単一の軽鎖の可変領域を発現する(または2つの可変領域の一方もしくは両方を発現する
)、単一のV/Jヒト軽鎖配列(または2つのV/J配列)を含むように遺伝子操作する
。一態様では、可変配列を含む軽鎖は、動物によりクローン選択される、複数の親和性成
熟させたヒト重鎖であって、重鎖可変領域が異なるエピトープに特異的に結合するヒト重
鎖と対合させることが可能である。一実施形態では、抗体は、その抗原(複数可)にpH
依存的な様式で結合する。一実施形態では、単一のV/Jヒト軽鎖配列は、Vκ1-39
Jκ5およびVκ3-20Jκ1から選択される。一実施形態では、2つのV/J配列は
、Vκ1-39Jκ5およびVκ3-20Jκ1である。一実施形態では、Vκ1-39
Jκ5配列およびVκ3-20Jκ1配列は、再構成されたV/J配列である。
れる)と共に再構成することが可能であり、免疫グロブリン軽鎖のヒト可変ドメインをコ
ードすることが可能な、単一のヒト免疫グロブリン軽鎖VL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、単一のヒト免疫グロブリン軽鎖VL遺伝子セグメン
トおよび/またはヒトJL遺伝子セグメントが、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの
ヒスチジンコドンによる置換を含む、遺伝子改変された非ヒト動物が提供される。別の態
様では、それらの各々が、ヒトJL遺伝子セグメント(1つまたは複数のJLセグメント
から選択される)と共に再構成することが可能であり、免疫グロブリン軽鎖のヒト可変ド
メインをコードすることが可能な、2つ以下のヒトVL遺伝子セグメントを含む遺伝子改
変マウスであって、2つ以下のVL遺伝子セグメントおよび/またはJL遺伝子セグメン
トの各々が、少なくとも1つの非ヒスチジン残基のヒスチジン残基による置換を含む遺伝
子改変マウスが提供される。
疫グロブリン軽鎖可変領域配列をそのゲノム内に、例えば、その生殖細胞系列内に含む、
遺伝子改変された非ヒト動物であって、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可
変領域が、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、
遺伝子改変された非ヒト動物もまた提供される。一態様では、単一の、再構成されたヒト
免疫グロブリン軽鎖可変領域配列は、ヒスチジン置換(複数可)を除けば、ヒト生殖細胞
系列のVL遺伝子配列およびJL遺伝子配列に由来する。一実施形態では、ヒト免疫グロ
ブリン軽鎖は、ヒト免疫グロブリンκ鎖である。したがって、一実施形態では、ヒトVL
遺伝子配列は、Vκ1-39およびVκ3-20から選択される。一実施形態では、単一
の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列は、再構成されたVκ1-39/
J配列またはVκ3-20/J配列を含む。一実施形態では、ヒトJL遺伝子配列は、J
κ1、Jκ2、Jκ3、Jκ4、およびJκ5から選択される。一実施形態では、ヒトJ
L配列は、Jκ1およびJκ5から選択される。一実施形態では、単一の、再構成された
ヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列は、Vκ1-39Jκ5およびVκ3-20Jκ1
から選択される(例えば、ヒスチジン置換(複数可)を除けば)。代替的な実施形態では
、ヒト免疫グロブリン軽鎖は、ヒトλ鎖である。
は、軽鎖可変ドメインの相補性決定領域(CDR)をコードするヌクレオチド配列内にあ
る。一実施形態では、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置
換は、軽鎖可変ドメインのCDR1、CDR2、またはCDR3をコードするヌクレオチ
ド配列内にある。具体的な一実施形態では、置換は、CDR3をコードするヌクレオチド
配列内にある。
とも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換である。一実施形態では、
置換は、1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれ超のCDR3コドンの置換である。単一の
、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域が、Vκ1-39Jκ5可変領域である
実施形態では、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置きかえ
は、105、106、108、111位、およびこれらの組合せから選択される位置にお
いてヒスチジンを発現するようにデザインされた、CDR3をコードする免疫グロブリン
軽鎖遺伝子配列内の位置における置きかえを含む。一実施形態では、置きかえは、105
および106位においてヒスチジンを発現するようにデザインする。一実施形態では、置
きかえは、105および111位においてヒスチジンを発現するようにデザインする。一
実施形態では、置きかえは、105および108位においてヒスチジンを発現するように
デザインする。一実施形態では、置きかえは、105、108、および111位において
ヒスチジンを発現するようにデザインする。一実施形態では、置きかえは、105、10
6、および108位においてヒスチジンを発現するようにデザインする。一実施形態では
、置きかえは、106および108位においてヒスチジンを発現するようにデザインする
。一実施形態では、置きかえは、106および111位においてヒスチジンを発現するよ
うにデザインする。一実施形態では、置きかえは、108および111位においてヒスチ
ジンを発現するようにデザインする。一実施形態では、置きかえは、106、108、お
よび111位においてヒスチジンを発現するようにデザインする。さらに別の実施形態で
は、置きかえは、106、108、および111位においてヒスチジンを発現するように
デザインする。一実施形態では、置きかえは、105、106、および111位において
ヒスチジンを発現するようにデザインする。一実施形態では、置きかえは、105、10
6、108、および111位においてヒスチジンを発現するようにデザインする。ヒスチ
ジン置換した領域の核酸配列およびアミノ酸配列を、図16の配列アラインメントに示し
、配列番号327~357にも示す。
域である実施形態では、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる
置きかえは、105、106、107、109位、およびこれらの組合せから選択される
位置においてヒスチジンを発現するようにデザインされた、CDR3領域をコードする免
疫グロブリン軽鎖遺伝子配列内の位置における置きかえを含む。一実施形態では、置きか
えは、105および106位においてヒスチジンを発現するようにデザインする。一実施
形態では、置きかえは、105および107位においてヒスチジンを発現するようにデザ
インする。一実施形態では、置きかえは、105および109位においてヒスチジンを発
現するようにデザインする。一実施形態では、置きかえは、106および107位におい
てヒスチジンを発現するようにデザインする。一実施形態では、置きかえは、106およ
び109位においてヒスチジンを発現するようにデザインする。一実施形態では、置きか
えは、107および109位においてヒスチジンを発現するようにデザインする。一実施
形態では、置きかえは、105、106、および107位においてヒスチジンを発現する
ようにデザインする。一実施形態では、置きかえは、105、107、および109位に
おいてヒスチジンを発現するようにデザインする。一実施形態では、置きかえは、106
、108、および111位においてヒスチジンを発現するようにデザインする。一実施形
態では、置きかえは、105、106、および109位においてヒスチジンを発現するよ
うにデザインする。別の実施形態では、置きかえは、105、106、107、および1
09位においてヒスチジンを発現するようにデザインする。例示的な、ヒスチジン置換し
た領域の核酸配列およびアミノ酸配列を、図27の配列アラインメントに示し、配列番号
398~403に示す。
Immunol.、27巻:55~77頁において記載されている固有の番号付けに基づいており
、また、www.imgt.org上でも調べることができる。
ー配列に作動可能に連結する。一実施形態では、リーダー配列は、非ヒトリーダー配列で
ある。具体的な実施形態では、非ヒトリーダー配列は、マウスVκ3-7リーダー配列で
ある。具体的な実施形態では、リーダー配列を、再構成されていないヒトVL遺伝子セグ
メントに作動可能に連結する。具体的な実施形態では、リーダー配列を、再構成されたヒ
トVL/JL配列に作動可能に連結する。したがって、具体的な一実施形態では、少なく
とも1つのヒスチジン置換を含む、単一の、再構成されたVκ1-39/Jκ5可変領域
遺伝子配列またはVκ3-20/Jκ1可変領域遺伝子配列を、マウスVκ3-7リーダ
ー配列に作動可能に連結する。
能に連結する。一実施形態では、プロモーター配列は、ヒトプロモーター配列である。具
体的な実施形態では、ヒト免疫グロブリンプロモーターは、ヒトVκ3-15プロモータ
ーである。具体的な実施形態では、プロモーターを、再構成されていないヒトVL遺伝子
セグメントに作動可能に連結する。具体的な実施形態では、プロモーターを、再構成され
たヒトVL/JL配列に作動可能に連結する。したがって、具体的な一実施形態では、少
なくとも1つのヒスチジン置換を含む、単一の、再構成されたVκ1-39/Jκ5可変
領域遺伝子配列またはVκ3-20/Jκ1可変領域遺伝子配列を、ヒトVκ3-15プ
ロモーターに作動可能に連結する。
)でヒト免疫グロブリンプロモーターと隣接し、3’側でヒトJLセグメントと共に再構
成するヒトVL遺伝子セグメントと隣接した、リーダー配列を含み、内因性非ヒト軽鎖定
常領域(CL)を含むリバースキメラ軽鎖の可変ドメインをコードする。具体的な実施形
態では、VL遺伝子セグメントおよびJL遺伝子セグメントは、非ヒトVκ遺伝子座にあ
り、非ヒトCLは、非ヒトCκ(例えば、マウスCκ)である。具体的な一実施形態では
、可変領域配列を、非ヒト定常領域配列、例えば、非ヒトCκ遺伝子配列に作動可能に連
結する。
)でヒト免疫グロブリンプロモーターと隣接し、3’側で再構成されたヒト可変領域配列
(VL/JL配列)と隣接した、リーダー配列を含み、内因性非ヒト軽鎖定常領域(CL
)を含むリバースキメラ軽鎖の可変ドメインをコードする。具体的な実施形態では、再構
成されたヒトVL/JL配列は、非ヒトカッパ(κ)遺伝子座にあり、非ヒトCLは、非
ヒトCκである。具体的な一実施形態では、再構成されたヒト可変領域配列を、非ヒト免
疫グロブリン軽鎖定常領域配列、例えば、非ヒトCκ遺伝子配列に作動可能に連結する。
一実施形態では、非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域配列は、内因性非ヒト配列である。
一実施形態では、非ヒト動物は、マウスであり、Cκ遺伝子配列は、マウスCκ遺伝子配
列である。一実施形態では、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンに
よる置換を含む、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列は、内因性非ヒト(
例えば、マウス)免疫グロブリン軽鎖遺伝子座(κ遺伝子座)にある。遺伝子座の例示的
な実施形態を、図23C、23E、29C、および29Dに提示する。
伝子座は、κ軽鎖遺伝子座であり、κ軽鎖遺伝子座は、マウスκイントロンエンハンサー
、マウスκ3’側エンハンサー、またはイントロンエンハンサーおよび3’側エンハンサ
ーの両方を含む。
非機能的な免疫グロブリンラムダ(λ)軽鎖遺伝子座を含む。具体的な実施形態では、λ
軽鎖遺伝子座は、遺伝子座の1つまたは複数の配列の欠失であって、λ軽鎖遺伝子座を再
構成して、軽鎖遺伝子を形成することを不可能とする1つまたは複数の欠失を含む。別の
実施形態では、λ軽鎖遺伝子座のVL遺伝子セグメントの全てまたは実質的に全てを欠失
させる。一実施形態では、非ヒト動物(例えば、齧歯動物、例えば、マウスまたはラット
)は、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、再構
成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列を含み、機能的な、再構成されていない免
疫グロブリン軽鎖可変領域、例えば、内因性の、再構成されていない軽鎖可変領域を欠く
。一実施形態では、再構成された、ヒスチジン置換したヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域
遺伝子配列により、内因性の、再構成されていない免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配
列を置きかえる。
ンによる置換を含むヒト可変領域配列に由来する体細胞変異可変ドメインを含む軽鎖を作
製する。一実施形態では、軽鎖は、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコ
ドンによる置換を含む、ヒト可変領域配列に由来する体細胞変異可変ドメイン、および非
ヒトCκ領域を含む。一実施形態では、非ヒト動物は、λ軽鎖を発現しない。
可)を、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域へと遺伝子操作しても、体細胞超変異に起因し
て、遺伝子改変された非ヒト動物において生成される全ての抗体が、このヒスチジン残基
(複数可)を、操作された位置(複数可)において保有するわけではないことを十分に理
解する。しかし、非ヒト動物における広範な抗体レパートリーの生成は、in vivo
において生成される抗原特異的抗体であって、目的の抗原に対する高親和性を提示する一
方で、生殖細胞系列へと導入され、したがって、pH依存性の抗原結合を示すヒスチジン
改変を保持する抗原特異的抗体について選択することを可能とする。
る少なくとも1つの置換を保持する。一実施形態では、動物は、その可変領域遺伝子へと
導入された、その体細胞変異軽鎖可変ドメイン内の全てまたは実質的に全てのヒスチジン
置換を保持する。
H遺伝子セグメント配列、DH遺伝子セグメント配列、およびJH遺伝子セグメント配列
を含む、再構成されていない免疫グロブリン重鎖可変領域もそのゲノム内に、例えば、そ
の生殖細胞系列に含む。一実施形態では、VH遺伝子セグメント配列、DH遺伝子セグメ
ント配列、およびJH遺伝子セグメント配列は、ヒトVH遺伝子セグメント配列、ヒトD
H遺伝子セグメント配列、およびヒトJH遺伝子セグメント配列であり、再構成されてい
ない免疫グロブリン重鎖可変領域は、ヒト重鎖可変領域である。一実施形態では、ヒトV
H遺伝子セグメント配列、ヒトDH遺伝子セグメント配列、およびヒトJH遺伝子セグメ
ント配列は、非ヒト重鎖定常領域配列に作動可能に連結されている。一実施形態では、非
ヒト重鎖定常領域配列は、内因性非ヒト重鎖定常領域配列である。一実施形態では、ヒト
重鎖遺伝子セグメント配列は、内因性非ヒト免疫グロブリン重鎖遺伝子座にある。一実施
形態では、非ヒト動物に含まれるヒト免疫グロブリン重鎖可変領域配列はまた、少なくと
も1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換も含む。
含む免疫グロブリン軽鎖を発現する。一実施形態では、非ヒト動物は、ヒト軽鎖定常領域
配列を含む免疫グロブリン軽鎖を発現する。
CH2配列、CH3配列、およびこれらの組合せから選択される非ヒト配列を含む免疫グ
ロブリン重鎖を発現する。
およびこれらの組合せから選択されるヒト配列を含む免疫グロブリン重鎖を発現する。
単一の、再構成された免疫グロブリン軽鎖可変領域を含む実施形態では、動物の生殖細胞
系列内の、再構成された免疫グロブリン軽鎖配列は、内因性非ヒト免疫グロブリン軽鎖遺
伝子座にある。具体的な実施形態では、動物の生殖細胞系列内の、少なくとも1つの非ヒ
スチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、再構成された免疫グロブリン軽鎖
配列は、内因性非ヒト免疫グロブリン軽鎖遺伝子座における、全てまたは実質的に全ての
内因性非ヒト軽鎖Vセグメント配列および内因性非ヒト軽鎖Jセグメント配列を置きかえ
る。
VH遺伝子セグメントによる置きかえを含み、ここで、非ヒト動物がヒトVH遺伝子セグ
メントを再構成し、ヒトVHドメインおよび非ヒトCHを含むリバースキメラ免疫グロブ
リン重鎖を発現するように、ヒトVH遺伝子セグメントは、非ヒトCH領域遺伝子に作動
可能に連結されている。一実施形態では、再構成されていない非ヒトVH遺伝子セグメン
トのうちの90~100%を、少なくとも1つの、再構成されていないヒトVH遺伝子セ
グメントで置きかえる。具体的な実施形態では、内因性非ヒトVH遺伝子セグメントの全
てまたは実質的に全て(例えば、90~100%)を、少なくとも1つの、再構成されて
いないヒトVH遺伝子セグメントで置きかえる。一実施形態では、置きかえは、少なくと
も19、少なくとも39、または少なくとも80もしくは81の再構成されていないヒト
VH遺伝子セグメントによる置きかえである。一実施形態では、置きかえは、少なくとも
12の機能的な、再構成されていないヒトVH遺伝子セグメント、少なくとも25の機能
的な、再構成されていないヒトVH遺伝子セグメント、または少なくとも43の機能的な
、再構成されていないヒトVH遺伝子セグメントによる置きかえである。一実施形態では
、非ヒト動物は、全ての非ヒトDHセグメントおよび非ヒトJHセグメントの、少なくと
も1つの、再構成されていないヒトDHセグメント、および少なくとも1つの、再構成さ
れていないヒトJHセグメントによる置きかえを含む。一実施形態では、非ヒト動物は、
全ての非ヒトDHセグメントおよび非ヒトJHセグメントの、全ての、再構成されていな
いヒトDHセグメント、および全ての、再構成されていないヒトJHセグメントによる置
きかえを含む。
の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を有する、単一の、再構成されたヒ
ト免疫グロブリン軽鎖可変領域(例えば、Vκ1-39/Jκ5またはVκ3-20/J
κ1)、ならびに再構成されていないヒトVHセグメント、ヒトDHセグメント、および
ヒトJHセグメントの多様なレパートリーをそのゲノム内に、例えば、その生殖細胞系列
内に含む非ヒト動物、例えば、マウスは、再構成されていないヒトVHセグメント、ヒト
DHセグメント、およびヒトJHセグメントの様々な順列に由来する、重鎖可変領域配列
によりコードされる、抗原結合タンパク質を生成することが可能であり、ここで、重鎖可
変配列内に存在するVHセグメント、DHセグメント、およびJHセグメントは、動物の
ゲノム内に存在する、全てまたは実質的に全ての機能的なヒトVHセグメント、ヒトDH
セグメント、およびヒトJHセグメントに由来する。本明細書に記載されている遺伝子改
変動物の細胞、例えば、B細胞内で発現させた重鎖可変ドメイン配列(すなわち、様々な
、機能的なヒトVセグメント、ヒトDセグメント、およびヒトJセグメントの組合せに由
来する)の様々な利用可能性は、米国出願公開第2011/0195454号、同第20
12/0021409号、同第2012/0192300号、および同第2013/00
45492号において記載されている。様々な実施形態では、少なくとも1つの非ヒスチ
ジンコドンのヒスチジンコドンによる置換(複数可)を含む、再構成されたヒト免疫グロ
ブリン軽鎖可変領域配列、および再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域配
列は、非ヒト動物の生殖細胞系列内に含まれる。
ドンによる置換(複数可)を含む、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列、
および再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域配列の一方または両方の1つ
のコピーを含む。別の実施形態では、非ヒト動物は、少なくとも1つの非ヒスチジンコド
ンのヒスチジンコドンによる置換(複数可)を含む、再構成されたヒト免疫グロブリン軽
鎖可変領域配列、および再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域配列の一方
または両方の2つのコピーを含む。したがって、非ヒト動物は、少なくとも1つの非ヒス
チジンコドンのヒスチジンコドンによる置換(複数可)を含む、再構成されたヒト免疫グ
ロブリン軽鎖可変領域配列、および再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域
配列の一方または両方について、ホモ接合性であってもよく、ヘテロ接合性であってもよ
い。
CDR3内の)を含む、免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列(例えば、単一の、再構
成された免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列)をそれらのゲノム内に含む、遺伝子改
変された非ヒト動物に加えて、本明細書では、発現した可変ドメインが、体細胞超変異に
かけられない場合は、ヒスチジンである、さらなるアミノ酸(複数可)を含むように、ヒ
スチジンコドン(複数可)の1つまたは複数の付加を有する、免疫グロブリン軽鎖可変領
域遺伝子配列を含む、遺伝子改変された非ヒト動物もまた提供される。
による置換を有する、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列を含む遺伝子改変され
た非ヒト動物は、マウス、ラット、ウサギ、ブタ、ウシ(例えば、雌牛、雄牛、野牛)、
シカ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、ネコ、イヌ、フェレット、霊長動物(例えば、マーモセ
ット、アカゲザル)からなる群から選択することができる。好適な遺伝子改変可能なES
細胞が容易に利用可能でない非ヒト動物には、本明細書に記載されている方法とは異なる
方法を用いて、遺伝子改変を含む非ヒト動物を作製する。このような方法は、例えば、非
ES細胞ゲノム(例えば、線維芽細胞または人工多能性細胞)を改変するステップと、核
移植を用いて、改変されたゲノムを、好適な細胞、例えば、卵母細胞へと導入するステッ
プと、改変された細胞(例えば、改変卵母細胞)を、胚を形成するのに好適な条件下で、
非ヒト動物に懐胎させるステップとを含む。
動物、例えば、Dipodoidea上科またはMuroidea上科の小型の哺乳動物
である。一実施形態では、遺伝子改変された動物は、齧歯動物である。一実施形態では、
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。一実施形態では、齧歯
動物は、Muroidea上科から選択される。一実施形態では、遺伝子改変された動物
は、Calomyscidae科(例えば、マウス様ハムスター)、Cricetida
e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)、Murida
e科(真性(true)マウスおよびラット、アレチネズミ、トゲネズミ、タテガミネズ
ミ)、Nesomyidae科(キノボリネズミ、イワネズミ、オジロキヌゲネズミ(w
ith-tailed rat)、マダカスカルラットおよびマダカスカルマウス)、P
latacanthomyidae科(例えば、トゲヤマネ)、およびSpalacid
ae科(例えば、デバネズミ(mole rates)、タケネズミ、およびモグラネズミ)から
選択される科由来の動物である。具体的な実施形態では、遺伝子改変された齧歯動物は、
真性マウスまたはラット(Muridae科)、アレチネズミ、トゲネズミ、およびタテ
ガミネズミから選択される。一実施形態では、遺伝子改変されたマウスは、Murida
e科由来のメンバーのマウスである。一実施形態では、動物は、齧歯動物である。具体的
な実施形態では、齧歯動物は、マウスおよびラットから選択される。一実施形態では、非
ヒト動物は、マウスである。
L/GrFa、C57BL/KaLwN、C57BL/6、C57BL/6J、C57B
L/6ByJ、C57BL/6NJ、C57BL/10、C57BL/10ScSn、C
57BL/10Cr、およびC57BL/Olaから選択されるC57BL系統のマウス
である齧歯動物である。別の実施形態では、マウスは、129P1、129P2、129
P3、129X1、129S1(例えば、129S1/SV、129S1/SvIm)、
129S2、129S4、129S5、129S9/SvEvH、129S6(129/
SvEvTac)、129S7、129S8、129T1、129T2である系統からな
る群から選択される、129系統である(例えば、Festingら(1999年)、Revised
nomenclature for strain 129 mice、Mammalian Genome、10巻:836頁を参照
されたい; Auerbachら(2000年)、Establishment and Chimera Analysis of
129/SvEv- and C57BL/6-Derived Mouse Embryonic Stem Cell Linesもまた参照さ
れたい)。具体的な実施形態では、遺伝子改変されたマウスは、前述の129系統と前述
のC57BL/6系統とのミックスである。別の具体的な実施形態では、マウスは、前述
の129系統のミックスまたは前述のBL/6系統のミックスである。具体的な実施形態
では、ミックスの129系統は、129S6(129/SvEvTac)系統である。別
の実施形態では、マウスは、BALB系統、例えば、BALB/c系統である。さらに別
の実施形態では、マウスは、BALB系統と別の前述の系統とのミックスである。
arラット、LEA系統、Sprague Dawley系統、Fischer系統、F
344、F6、およびDark Agoutiから選択される。一実施形態では、ラット
系統は、Wistar、LEA、Sprague Dawley、Fischer、F3
44、F6、およびDark Agoutiからなる群から選択される2つ以上の系統の
ミックスである。
施形態では、遺伝子改変された非ヒト動物は、ラットまたはマウスである。一実施形態で
は、動物は、マウスである。したがって、本発明の一実施形態では、ヒトVL遺伝子配列
およびヒトJL遺伝子配列を含む、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領
域をそのゲノム内に、例えば、その生殖細胞系列に含む遺伝子改変マウスであって、単一
の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域が、少なくとも非ヒスチジンコドンの
ヒスチジンコドンによる置換を含む遺伝子改変マウスが本明細書において提供される。一
実施形態では、マウスは、機能的な、再構成されていない免疫グロブリン軽鎖可変領域を
欠く(例えば、機能的な、再構成されていないV遺伝子セグメント配列およびJ遺伝子セ
グメント配列を欠く)。一実施形態では、ヒスチジンコドンの置換(複数可)を有する、
再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域は、Vκ1-39/Jκ可変領域またはV
κ3-20/Jκ可変領域である。一実施形態では、Jセグメント配列は、Jκ1、Jκ
2、Jκ3、Jκ4、およびJκ5から選択される。一実施形態では、Jセグメント配列
は、Jκ1またはJκ5である。一実施形態では、少なくとも1つの非ヒスチジンコドン
のヒスチジンコドンによる置換は、CDR3領域をコードするヌクレオチド配列内にある
。再構成された可変領域配列が、Vκ1-39/Jκ5配列である一実施形態では、ヒス
チジン置換(複数可)を、105、106、108、111位、およびこれらの組合せか
ら選択される位置において発現するようにデザインする。再構成された可変領域配列が、
Vκ3-20/Jκ1配列である別の実施形態では、ヒスチジン置換(複数可)を、10
5、106、107、109位、およびこれらの組合せから選択される位置において発現
するようにデザインする。一実施形態では、置換されたヒスチジンコドン(複数可)を有
する、再構成された免疫グロブリン軽鎖可変領域を、内因性のマウス免疫グロブリン定常
領域遺伝子配列(例えば、Cκ遺伝子配列)に作動可能に連結する。一実施形態では、マ
ウスは、そのゲノム内に、例えば、その生殖細胞系列に、ヒトVHセグメント、ヒトDH
セグメント、およびヒトJHセグメントを含む、再構成されていない免疫グロブリン重鎖
可変領域をさらに含む。一実施形態では、ヒトVHセグメント、ヒトDHセグメント、お
よびヒトJHセグメントは、内因性のマウス免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列に作
動可能に連結されている。様々な実施形態では、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの
ヒスチジンコドンによる置換(複数可)を含む、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可
変領域配列、および再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域配列は、マウス
の生殖細胞系列内に含まれる。
ウスを生成するためのターゲッティングベクターもまた提供される。一態様では、ベクタ
ーの5’側マウス相同性アームおよび3’側マウス相同性アームの配列に関する転写方向
の5’側から3’側にかけて、5’側マウス相同性アーム、ヒト免疫グロブリンプロモー
ターまたはマウス免疫グロブリンプロモーター、ヒトリーダー配列またはマウスリーダー
配列、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む再構成
されたヒトVκ1-39Jκ5または再構成されたヒトVκ3-20Jκ1から選択され
るヒト可変領域、および3’側マウス相同性アームを含む、ターゲッティングベクターが
提供される。一実施形態では、5’側相同性アームおよび3’側相同性アームは、ベクタ
ーを、5’側に存在し、マウスCκ遺伝子に対して近位である、エンハンサー配列に対し
て5’側の配列へとターゲッティングする。別の実施形態では、ターゲッティングベクタ
ーは、5’側マウス相同性アームに続いて、組換え部位により挟まれた選択カセット、ヒ
ト免疫グロブリンプロモーターまたはマウス免疫グロブリンプロモーター、ヒトリーダー
配列またはマウスリーダー配列、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコド
ンによる置換を含む再構成されたヒトVκ1-39Jκ5または再構成されたヒトVκ3
-20Jκ1から選択されるヒト可変領域に続いて、マウスエンハンサーおよび定常領域
(Cκ)配列を含む、3’側マウス相同性アームを含む。
にするために、ターゲッティング構築物へと挿入されるヌクレオチド配列である。当技術
分野では、いくつかの好適な選択カセットが公知である。一般に、選択カセットは、特定
の抗生剤(例えば、Neo、Hyg、Pur、CM、Specなど)の存在下で、陽性選
択を可能とする。加えて、選択カセットは、レコンビナーゼ酵素で処理したときに、選択
カセットの欠失を可能とする、組換え部位で挟むことができる。一般に用いられる組換え
部位は、Cre酵素およびFlp酵素のそれぞれにより認識されるloxPおよびFrt
であるが、当技術分野では、他の組換え部位も公知である。
モーターである。具体的な実施形態では、プロモーターは、ヒトVκ3-15プロモータ
ーである。一実施形態では、リーダー配列は、マウスリーダー配列である。具体的な実施
形態では、マウスリーダー配列は、マウスVκ3-7リーダー配列である。ターゲッティ
ングベクターの例示的な実施形態を、図23Bおよび29Bに提示する。
マウス相同性アームの代わりに、ヒトプロモーターまたはマウスプロモーターに、5’側
で、部位特異的レコンビナーゼ認識部位(SRRS)を隣接させ、3’側マウス相同性ア
ームの代わりに、ヒトVL領域に、3’側で、SRRSを隣接させる。
歯動物、例えば、マウスまたはラット)を作製する方法もまた提供される。一態様では、
本明細書に記載されている、遺伝子改変された非ヒト動物を作製するための方法は、実施
例において記載されている通り、VELOCIGENE(登録商標)技術を用いて作製さ
れるターゲッティングベクターを使用し、構築物をES細胞へと導入し(introdu
cing)、VELOCIMOUSE(登録商標)技術を用いて、ターゲッティングされ
たES細胞クローンをマウス胚へと導入する。ヒスチジン改変は、様々な分子生物学技法
、例えば、部位指向変異生成またはデノボのDNA合成を用いて、ターゲッティングベク
ターへと導入することができる。遺伝子ターゲッティングが完了したら、遺伝子改変され
た非ヒト動物のES細胞をスクリーニングして、目的の外因性ヌクレオチド配列の組込み
または外因性ポリペプチドの発現の成功を確認する。当業者には、数多くの技法が公知で
あり、サザンブロット法、長鎖PCR、定量的PCT(例えば、TAQMAN(登録商標
)を用いるリアルタイムPCR)、蛍光in situハイブリダイゼーション、ノーザ
ンブロット法、フローサイトメトリー、ウェスタン分析、免疫細胞化学検査、免疫組織化
学検査などが挙げられる(が、これらに限定されない)。一例では、目的の遺伝子改変を
保有する非ヒト動物(例えば、マウス)は、Valenzuelaら(2003年)、High-through
put engineering of the mouse genome coupled with high-resolution expres
sion analysis、Nature Biotech.、21巻(6号):652~659頁において記載さ
れている、対立遺伝子アッセイの改変型を用いて、マウス対立遺伝子の喪失および/また
はヒト対立遺伝子の獲得についてスクリーニングすることにより同定することができる。
当業者には、遺伝子改変動物における具体的なヌクレオチド配列またはアミノ酸配列を同
定する他のアッセイも公知である。
おける免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列を、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝
子配列(ヒトVL遺伝子セグメントおよびヒトJL遺伝子セグメントを含む)で置きかえ
るステップを含み、ここで、ヒト免疫グロブリン可変領域遺伝子配列は、少なくとも1つ
の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む。一実施形態では、少なくと
も1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換は、CDR領域、例えば、C
DR3領域をコードするヌクレオチド配列内にある。
方法は、動物における免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列を、ヒトVL遺伝子セグメ
ント配列およびヒトJL遺伝子セグメント配列を含む、単一の、再構成されたヒト免疫グ
ロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列で置きかえるステップを含み、ここで、単一の、再構成
されたヒト免疫グロブリン可変領域遺伝子配列は、少なくとも1つの非ヒスチジンコドン
のヒスチジンコドンによる置換を含む。一実施形態では、置換は、CDRコドンにおいて
である。一実施形態では、置換は、1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれ超のCDR3コ
ドンの置換である。一実施形態では、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変
領域遺伝子配列は、Vκ1-39Jκ5およびVκ3-20Jκ1から選択される、ヒト
生殖細胞系列の、再構成された軽鎖可変領域配列に基づく。したがって、単一の、再構成
されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列が、Vκ1-39Jκ5に由来する一
実施形態では、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置きかえ
を、105、106、108、111位、およびこれらの組合せから選択される位置にお
いて、ヒスチジンを発現するようにデザインする。単一の、再構成されたヒト免疫グロブ
リン軽鎖可変領域遺伝子配列が、Vκ3-20κ1に由来する一実施形態では、少なくと
も1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置きかえを、105、106、1
07、109位、およびこれらの組合せから選択される位置において、ヒスチジンを発現
するようにデザインする。
されている、遺伝子改変された免疫グロブリン軽鎖遺伝子座を含む)を生成する方法は、
非ヒト動物のゲノムを改変して、免疫グロブリン軽鎖遺伝子座内の、内因性免疫グロブリ
ンの軽鎖Vセグメントおよび軽鎖Jセグメントを欠失させるか、または非機能的にするス
テップと、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、
単一の、再構成されたヒト軽鎖可変領域遺伝子配列をゲノムに配置するステップとを含む
。一実施形態では、方法は、目的の抗原へのpH依存性結合を示す抗体が富化されたB細
胞集団を含む、遺伝子改変された非ヒト動物を結果としてもたらす。
生成する方法は、内因性非ヒト免疫グロブリン重鎖可変領域遺伝子配列の、上記で記載し
たヒトVH配列、ヒトDH配列、およびヒトJH配列の各々またはレパートリーのうちの
少なくとも1つを含むヒト免疫グロブリン重鎖可変領域遺伝子配列による置きかえもまた
含む動物において、免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列を、ヒト配列で置きかえるス
テップを含む。一実施形態では、内因性免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列の、少な
くとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、ヒト軽鎖可変領
域遺伝子配列による置きかえと、内因性非ヒト免疫グロブリン重鎖可変領域遺伝子配列の
、ヒト免疫グロブリン重鎖可変領域遺伝子配列による置きかえとを含む、非ヒト動物を生
成するために、軽鎖可変領域遺伝子配列の置きかえを有する動物を、重鎖可変領域遺伝子
配列の置きかえを有する動物と交配させる。
軽鎖、例えば、ヒトユニバーサル軽鎖(例えば、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリ
ン軽鎖可変領域に由来する軽鎖)を含む抗原結合タンパク質、例えば、抗体を発現する、
遺伝子操作非ヒト動物(例えば、齧歯動物、例えば、ラットまたはマウス)であって、抗
原結合タンパク質が、標的抗原のpH依存性の抗原結合を示す、遺伝子操作非ヒト動物を
提供する。動物は、1つまたは複数のヒスチジン改変を含む軽鎖CDR3を含むように遺
伝子操作する。様々な実施形態では、軽鎖CDR3は、クラスター内に、2つ、3つ、ま
たは4つ以上のヒスチジン残基を含む。
基(複数可)を発現して、標的抗原のpH依存性結合を提示する、抗原特異的抗体の集団
を含む、遺伝子操作非ヒト動物が本明細書において提供される。一実施形態では、これら
の動物は、本明細書に記載されている免疫グロブリン軽鎖可変領域内に、少なくとも1つ
の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含まない動物において生成される
抗原特異的抗体の集団と比較して、pH依存性の結合特性(例えば、酸性pHにおける解
離半減期(t1/2)の、中性pHにおけるt1/2と対比した短縮)を提示する抗体、
例えば、抗原特異的抗体が富化されたB細胞集団を含む。一実施形態では、本明細書に記
載されている遺伝子操作動物において生成されるpH依存性の抗原結合特性を提示する抗
原特異的抗体の富化は、軽鎖可変領域内にヒスチジン置換を含む同様の動物と比較して、
約2倍を超える、例えば、約5倍を超え、例えば、約10倍を超える。したがって、本発
明の遺伝子改変動物は、標的介在性クリアランスを低減し、ならびに、このような、in
vivoにおいて生成される抗体フォーマットに基づいて開発される治療用抗原結合タ
ンパク質の用量および/または投与頻度を低減するのに所望される、抗体リサイクリング
特性の改善を有する抗体が富化されている。
において生成される抗原結合タンパク質であって、pH依存性の抗原結合を提示する抗原
結合タンパク質が提供される。一実施形態では、抗原結合タンパク質は、抗体、例えば、
抗原特異的抗体である。一実施形態では、抗体は、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セ
グメントの再構成に由来する、ヒト軽鎖可変ドメインを含む軽鎖を含み、この場合、生殖
細胞系列遺伝子配列内の、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンは、ヒスチジンコドンで
置換され、抗体は、その発現したヒト軽鎖可変ドメイン内に、少なくとも1つのヒスチジ
ン置換を保持する。一実施形態では、抗体は、単一の、再構成されたヒト軽鎖可変領域遺
伝子配列に由来する、ヒト軽鎖可変ドメインを含む軽鎖を含み、単一の、再構成された軽
鎖可変領域遺伝子配列は、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによ
る置換を含み、抗体は、その発現した軽鎖可変ドメイン内に、少なくとも1つのヒスチジ
ン置換を保持する。一実施形態では、抗体は、ヒトVκ1-39Jκ5の再構成またはヒ
トVκ3-20Jκ1の再構成に由来する軽鎖を含み、ヒトVκ1-39Jκ5遺伝子配
列またはヒトVκ3-20Jκ1遺伝子配列は、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの
ヒスチジンコドンによる置換を含み、抗体は、その発現した軽鎖可変ドメイン内に、少な
くとも1つのヒスチジン置換を保持する。いくつかの実施形態では、抗体は、その発現し
た軽鎖可変ドメイン内に、全てまたは実質的に全てのヒスチジン置換を保持する。一実施
形態では、置換は、軽鎖可変領域遺伝子配列のCDR3をコードするヌクレオチド配列内
の、3つの非ヒスチジンコドンの3つのヒスチジンコドンによる置換であり、抗体は、そ
の発現した軽鎖可変ドメイン内に、3つのヒスチジン置換全てを保持する。一実施形態で
は、置換は、軽鎖可変領域遺伝子配列のCDR3をコードするヌクレオチド配列内の、4
つの非ヒスチジンコドンの4つのヒスチジンコドンによる置換であり、抗体は、その発現
した軽鎖可変ドメイン内に、3または4つのヒスチジン置換を保持する。
軽鎖定常領域のアミノ酸配列をさらに含む。加えて、本明細書に記載されている、遺伝子
改変された非ヒト動物において生成される抗体、例えば、抗原特異的抗体はまた、ヒト重
鎖Vセグメント、ヒト重鎖Dセグメント、およびヒト重鎖Jセグメントの再構成に由来す
る、ヒト重鎖可変ドメインを含む重鎖も含む。ヒト重鎖Vセグメント、ヒト重鎖Dセグメ
ント、およびヒト重鎖Jセグメントは、内因性非ヒト重鎖遺伝子座、例えば、少なくとも
1つの機能的なVセグメント、少なくとも1つの機能的なDセグメント、および少なくと
も1つの機能的なJセグメントに存在するヒト重鎖セグメントのレパートリー、例えば、
最大で、機能的なヒトVセグメント、ヒトDセグメント、およびヒトJセグメントの完全
なレパートリーから選択することができる。ヒト重鎖可変セグメントの例示的な、可能な
再構成は、IMGTデータベース内の機能的なヒトVセグメント、ヒトDセグメント、お
よびヒトJセグメントの列挙、ならびに米国出願公開第2011/0195454号、同
第2012/0021409号、同第2012/0192309号、および同第2013
/0045492号から収集することができる。さらに、一実施形態では、抗体の重鎖は
、非ヒト重鎖定常領域のアミノ酸配列、例えば、内因性非ヒト重鎖定常領域のアミノ酸配
列を含む。一実施形態では、非ヒト重鎖定常領域は、CH1ドメイン、ヒンジドメイン、
CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含む。一実施形態では、抗体は、IgGアイソ
タイプ、IgEアイソタイプ、IgDアイソタイプ、IgMアイソタイプ、またはIgA
アイソタイプである。
物において生成される結合タンパク質であって、(a)少なくとも1つの非ヒスチジンコ
ドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、ヒトVκ1-39Jκ5の再構成に由来する
軽鎖可変ドメインであり、軽鎖が、その発現した軽鎖可変ドメイン内に、少なくとも1つ
のヒスチジン置換を保持する軽鎖可変ドメインと、(b)非ヒト軽鎖定常領域のアミノ酸
配列、例えば、マウス軽鎖定常領域のアミノ酸配列とを含む、リバースキメラ軽鎖を含み
、ここで、軽鎖が、(a)ヒトVセグメント、ヒトDセグメント、およびヒトJセグメン
トの再構成に由来する重鎖可変ドメインであり、Vセグメント、Dセグメント、およびJ
セグメントが、動物において存在するヒトVセグメント、ヒトDセグメント、およびヒト
Jセグメントのレパートリーから選択される重鎖可変ドメインと、(b)非ヒト重鎖定常
領域のアミノ酸配列、例えば、マウス重鎖定常領域のアミノ酸配列とを含む、リバースキ
メラ重鎖と関連する、結合タンパク質が本明細書において提供される。一実施形態では、
ヒトVセグメント、ヒトDセグメント、およびヒトJセグメントのレパートリーは、少な
くとも1つの機能的なVセグメント、少なくとも1つの機能的なDセグメント、および少
なくとも1つの機能的なJセグメント、例えば、最大で、機能的なヒトVセグメント、ヒ
トDセグメント、およびヒトJセグメントの完全なレパートリーを含む。一実施形態では
、重鎖定常ドメインおよび軽鎖定常ドメインは、内因性の重鎖定常領域および軽鎖定常領
域である。一実施形態では、重鎖可変ドメインおよび軽鎖可変ドメインは、体細胞変異ド
メインである。一実施形態では、体細胞変異軽鎖ドメインは、生殖細胞系列配列へと導入
された少なくとも1つのヒスチジン置換を保持する。いくつかの実施形態では、体細胞変
異軽鎖ドメインは、生殖細胞系列配列へと導入された、全てまたは実質的に全てのヒスチ
ジン置換を保持する。一実施形態では、抗原結合タンパク質は、pH依存性の抗原結合特
性を提示する。
生成される結合タンパク質であって、(a)少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒス
チジンコドンによる置換を含む、ヒトVκ3-20Jκ1の再構成に由来する軽鎖可変ド
メインであり、軽鎖が、その発現した軽鎖可変ドメイン内に、少なくとも1つのヒスチジ
ン置換を保持する軽鎖可変ドメインと、(b)非ヒト軽鎖定常領域のアミノ酸配列、例え
ば、マウス軽鎖定常領域のアミノ酸配列とを含む、リバースキメラ軽鎖を含み、ここで、
軽鎖が、(a)ヒトVセグメント、ヒトDセグメント、およびヒトJセグメントの再構成
に由来する重鎖可変ドメインであり、Vセグメント、Dセグメント、およびJセグメント
が、動物において存在するヒトVセグメント、ヒトDセグメント、およびヒトJセグメン
トのレパートリーから選択される重鎖可変ドメインと、(b)非ヒト重鎖定常領域のアミ
ノ酸配列、例えば、マウス重鎖定常領域のアミノ酸配列とを含む、リバースキメラ重鎖と
関連する、結合タンパク質が本明細書において提供される。一実施形態では、ヒトVセグ
メント、ヒトDセグメント、およびヒトJセグメントのレパートリーは、少なくとも1つ
の機能的なVセグメント、少なくとも1つの機能的なDセグメント、および少なくとも1
つの機能的なJセグメント、例えば、最大で、機能的なヒトVセグメント、ヒトDセグメ
ント、およびヒトJセグメントの完全なレパートリーを含む。一実施形態では、重鎖定常
領域および軽鎖定常領域は、内因性の重鎖定常領域および軽鎖定常領域である。一実施形
態では、重鎖可変ドメインおよび軽鎖可変ドメインは、体細胞変異ドメインである。一実
施形態では、体細胞変異軽鎖ドメインは、生殖細胞系列配列へと導入された少なくとも1
つのヒスチジン置換を保持する。いくつかの実施形態では、体細胞変異軽鎖ドメインは、
生殖細胞系列配列へと導入された、全てまたは実質的に全てのヒスチジン置換を保持する
。一実施形態では、抗原結合タンパク質は、pH依存性の抗原結合特性を提示する。
ジン改変ヒト軽鎖可変領域配列、例えば、本明細書に記載されている、ヒスチジン改変、
単一の、再構成されたヒト軽鎖可変領域配列をその生殖細胞系列内に含み、本明細書に記
載されている抗原結合タンパク質を発現するB細胞もまた本明細書において提供される。
一実施形態では、B細胞内で発現させた抗原結合タンパク質、例えば、抗体は、生殖細胞
系列へと導入された、少なくとも1つのヒスチジン残基を保持し、pH依存性の抗原結合
特性を提示する。いくつかの実施形態では、B細胞内で発現させた抗原結合タンパク質、
例えば、抗体は、生殖細胞系列へと導入された、全てまたは実質的に全てのヒスチジン残
基を保持し、pH依存性の抗原結合特性を提示する。
ト軽鎖可変領域遺伝子配列、例えば、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジン
コドンによる置換(またはヒスチジンコドンの生殖細胞系列配列への付加)を含む、単一
の、再構成されたヒト軽鎖可変領域遺伝子配列(例えば、Vκ1-39Jκ5またはVκ
3-20Jκ1配列)を含む。これらの付加または置換は、それらの抗原に対するpH依
存性の結合特性を有する、抗原結合タンパク質が富化されたB細胞集団を含む、非ヒト動
物を結果としてもたらす。一実施形態では、本明細書に記載されている非ヒト動物におい
て、抗原刺激に応答して生成される抗原結合タンパク質、例えば、抗体は、中性pH、例
えば、約7.0~約8.0の間のpH、例えば、約7.0~約7.4の間のpH、例えば
、約7.2~約7.4の間、例えば、血液のような体液のpHでは、抗原に対する高親和
性を示して、pH依存性の抗原結合を提示する。一実施形態では、中性pHにおける解離
定数(KD)として表される、抗原結合タンパク質のその抗原に対する親和性は、10-
6M未満、例えば、10-8M未満、例えば、10-9M未満、例えば、10-10M未
満、例えば、10-11M未満、例えば、10-12M未満である。
成される、抗原結合タンパク質、例えば、抗体は、中性pHと比較して、酸性pH(例え
ば、6.0以下のpH、例えば、約5.0~約6.0の間のpH、約5.75~約6.0
の間のpH、例えば、エンドソームコンパートメントまたはリソソームコンパートメント
のpH)で、その抗原に対する結合の低減を示す。一実施形態では、本明細書に記載され
ている、遺伝子改変された非ヒト動物において生成される、抗原結合タンパク質、例えば
、抗体は、中性pHでは、抗原への結合を保持するが、酸性pHでは、抗原への結合を示
さない。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された非ヒト動物によ
り生成される抗原結合タンパク質は、中性pHにおける抗原結合タンパク質の解離半減期
(t1/2)と比較して、酸性pHで、解離半減期(t1/2)の少なくとも約2倍、少
なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくと
も約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、または少なくとも約30倍への
短縮を有する。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された非ヒト動
物が発現する抗原結合タンパク質のt1/2は、酸性pHおよび37℃で、約2分間以下
である。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された非ヒト動物が発
現する抗原結合タンパク質のt1/2は、酸性pHおよび37℃で、約1分間未満である
。一実施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された非ヒト動物が発現する
抗原結合タンパク質のt1/2は、酸性pHおよび25℃で、約2分間以下である。一実
施形態では、本明細書に記載されている、遺伝子改変された非ヒト動物が発現する抗原結
合タンパク質のt1/2は、酸性pHおよび25℃で、約1分間未満である。
D(M)=kd/ka;およびt1/2(分)=ln2/(60×kd)として、動力学
的速度定数から計算することができる。
成される、抗原結合タンパク質、例えば、抗体は、FcRn分子への結合の増大を示す。
上記で記載したFcRnとは、エンドソームコンパートメントの内部に存在する受容体で
あって、酸性pHにおいて、免疫グロブリンに結合し、それらを表面へとリサイクリング
して戻すことが可能な受容体である。本明細書に記載されている、遺伝子改変された非ヒ
ト動物における抗体分子をスクリーニングすることにより、3つの有益なパラメータ:抗
原に対する高親和性、pH依存性の抗原結合(酸性pHでは抗原結合が弱い)、およびF
cRnへの結合の増大を有する抗体について選択する固有の機会が提供される。
合タンパク質、例えば、抗体を産生し、これらが富化された、抗原に応答するB細胞集団
であって、治療剤へと再フォーマットされる場合に、治療用量を被験体へと投与されると
、それらのヒト軽鎖可変領域遺伝子配列内にヒスチジン改変(複数可)を含まない非ヒト
動物において同じ抗原に応答して産生される、同等なB細胞集団を凌駕する、血清半減期
の延長を示すB細胞集団を含む。したがって、一実施形態では、本明細書に記載されてい
る、遺伝子改変された非ヒト動物において、目的の抗原に応答して産生される抗原結合タ
ンパク質、例えば、抗体は、治療剤へと再フォーマットされる場合に、治療用量を被験体
へと投与されると(治療剤へと再フォーマットされ、同じ治療用量で投与されるる場合)
、そのヒト軽鎖可変領域遺伝子配列内にヒスチジン改変(複数可)を含まない非ヒト動物
において同じ抗原に応答して産生された抗原結合タンパク質の血清半減期を凌駕する、血
清半減期の延長を示す。いくつかの実施形態では、血清半減期の延長は、約2倍、例えば
、約5倍、例えば、約10倍、例えば、約15倍、例えば、約20倍、またはそれ超であ
る。
、または全能性細胞が提供される。具体的な実施形態では、細胞は、胚性幹(ES)細胞
である。
施形態では、組織は、本明細書に記載されている、非ヒト動物の脾臓、リンパ節、または
骨髄に由来する。
形態では、核は、B細胞ではない二倍体細胞からの核である。
スまたはラット)から単離された非ヒト細胞が提供される。一実施形態では、細胞は、E
S細胞である。一実施形態では、細胞は、リンパ球である。一実施形態では、リンパ球は
、B細胞である。一実施形態では、B細胞は、ヒト遺伝子セグメントに由来する可変ドメ
インを含むキメラ重鎖と;少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによ
る置換を有する、再構成されたヒトVκ1-39/J配列、少なくとも1つの非ヒスチジ
ンコドンのヒスチジンコドンによる置換を有する、再構成されたヒトVκ3-20/J配
列、またはこれらの組合せに由来し、生殖細胞系列内でコードされる少なくとも1つのア
ミノ酸のヒスチジンによる置換をさらに含む軽鎖とを発現し、重鎖可変ドメインは非ヒト
定常領域に融合し、軽鎖可変ドメインは非ヒト定常領域またはヒト定常領域に融合してい
る。
リドーマが提供される。具体的な実施形態では、B細胞は、目的のエピトープを含む免疫
原で免疫された、本明細書に記載されているマウスからのB細胞であり、B細胞は、目的
のエピトープに結合する結合タンパク質を発現し、結合タンパク質は、体細胞変異ヒト可
変重鎖ドメインおよびマウスCHを有し、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチ
ジンコドンによる置換を有する、再構成されたヒトVκ1-39Jκ5、または少なくと
も1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を有する、再構成されたヒト
Vκ3-20Jκ1に由来するヒト可変軽鎖ドメイン、およびマウスCLを有し、ヒト軽
鎖ドメインは、生殖細胞系列内でコードされる少なくとも1つのアミノ酸のヒスチジンに
よる置換を含む。
る細胞もまた提供される。一実施形態では、細胞は、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網膜細胞(例えば、PERC.6
TM細胞)から選択される。
ヒト胚が提供される。
するB細胞を生成するのに有用である。ヒスチジンをCDR3に配置する動物は、抗体を
作製するのに一般に有用であり、中性pHまたはその近くでは、標的に十分な親和性で結
合するが、酸性pHでは、同じ標的に結合しないかまたは弱く結合する抗体を開発するの
に特に有用である。
ンによりそれらの標的に結合する、ヒト治療用結合タンパク質を作製するのに用いられ得
る、抗体の可変領域を生成するのに有用である。治療剤は、細胞表面で標的に結合し、エ
ンドソームへと内部移行し、治療剤がリサイクルされて、さらに別の標的の分子(例えば
、別の細胞上または同じ細胞上の)に結合し得るように、エンドソーム内で標的からより
容易にまたはより迅速に解離するため、より低いpHにおける結合が変化すれば、状況に
よっては、より迅速な代謝回転が可能となる。状況によっては、これにより、結果として
、治療剤を低用量で投与するか、または治療剤を低頻度で投与することができる。これは
、安全性または毒性の理由で、頻繁に投与することやある特定の投与量を上回って投与す
ることが望ましくない場合に特に有用である。結果として、被験体へと投与される場合の
抗体治療剤の血清半減期が延長される。
スチジンをその中に有するCDR3を有する抗体可変領域を示す動物におけるB細胞の数
を増大させるための方法において有用である。非ヒト動物は、pH依存性の抗原結合を示
す抗体配列を生成するのに有用である。非ヒト動物は、単回の免疫から、抗体がpH依存
性の抗原結合を示す、より多数の抗体配列を生成するのに有用である。
一態様では、当技術分野で用いられる標準的な方法により、本明細書に記載されている
、遺伝子改変された非ヒト動物から、pH依存性の抗原結合を示すヒト抗原結合タンパク
質、例えば、抗体を生成するための方法もまた本明細書において提供される。
明細書に記載されているマウスにおいてキメラ抗体が産生される。抗体は、免疫したマウ
スのB細胞から直接単離することができ(例えば、U.S.2007/0280945A
1を参照されたい)、かつ/または免疫したマウスのB細胞を用いて、ハイブリドーマを
作製することができる(KohlerおよびMilstein、1975年、Nature、256巻:495
~497頁)。本明細書に記載されている非ヒト動物からの抗体(ヒト重鎖および/また
はヒト軽鎖)をコードするDNAは、従来の技法を用いて、容易に単離および配列決定さ
れる。本明細書に記載されている非ヒト動物に由来するハイブリドーマおよび/またはB
細胞は、このようなDNAの好ましい供給源として役立つ。単離されると、DNAは、発
現ベクターに入れることができ、次いで、これを、他の形では免疫グロブリンタンパク質
を産生しない宿主細胞へとトランスフェクトして、組換え宿主細胞内でモノクローナル抗
体の合成を得る。DNAはまた、例えば、ヒト重鎖定常ドメインおよび軽鎖定常ドメイン
のコード配列を、非ヒト配列の代わりに置換することにより改変することもできる。した
がって、所望の特徴、例えば、親和性、エピトープ、pH依存性の抗原結合などを有する
抗体の核酸配列が決定されたら、非ヒト定常領域遺伝子配列を、所望のヒト定常領域配列
で置きかえて、非IgMアイソタイプ、例えば、IgG1、IgG2、IgG3、または
IgG4を含有する完全ヒト抗体を生成する。
あって、本明細書に記載されている非ヒト動物(例えば、マウス)を生成するステップと
、マウスを目的の抗原で免疫するステップと、非ヒト動物に抗原への免疫応答を開始させ
るステップと、非ヒト動物において、pH依存性の抗原結合特性を示す、例えば、酸性p
Hでは、中性pHにおける場合より抗原への結合が弱い抗原特異的抗体を選択するステッ
プとを含む方法が本明細書において提供される。
質を作製する方法もまた提供される。これらは、複数のエピトープに高親和性で結合する
ことが可能な分子である。本発明の利点には、その各々が単一の軽鎖と会合する好適に高
い結合性の(例えば、親和性成熟した)重鎖免疫グロブリン鎖を選択できることが挙げら
れる。加えて、本発明の利点には、pH依存性の抗原結合を示す、多重特異性、例えば、
二重特異性の抗原結合タンパク質を生成できることが挙げられる。
異的な場合もあり、複数の標的ポリペプチドに特異的な抗原結合ドメインを含有する場合
もある;例えば、Tuttら、1991年、J. Immunol.、147巻:60~69頁; Kufer
ら、2004年、Trends Biotechnol.、22巻:238~244頁を参照されたい)の
ため、それらは、治療適用に有用な多くの利点をもたらす。例えば、二重特異性抗体は、
方向転換された細胞傷害作用(例えば、腫瘍細胞を死滅させる)のために用いることもで
き、ワクチンアジュバントとして用いることもでき、血栓溶解剤をクロットへと送達する
ために用いることもでき、標的部位(例えば、腫瘍)において酵素活性化型プロドラッグ
を転換するために用いることもでき、感染性疾患を処置するために用いることもでき、免
疫複合体を細胞表面受容体へとターゲッティングするために用いることもでき、免疫毒素
を腫瘍細胞へと送達するために用いることもできる。
アッセイ、様々な疾患(例えば、がん)に対するin vitroまたはin vivo
における免疫診断法、競合結合アッセイ、直接サンドイッチアッセイおよび間接サンドイ
ッチアッセイ、ならびに免疫沈降アッセイなど、複数の治療的アッセイ法ならびに非治療
的アッセイ法および/または診断的アッセイ法においても用いることができる。当業者に
は、二重特異性抗体の他の使用が明らかである。
いる。しかし、二重特異性結合タンパク質の合成および発現は、2つの異なる重鎖と会合
して発現し得る好適な軽鎖の同定と関連する問題に部分的に起因し、単離の問題にも部分
的に起因して、問題含みであった。様々な実施形態では、本明細書に記載されている組成
物および方法は、成分の安定性/相互作用を増大させることにより、従来の免疫グロブリ
ン構造を維持するのに特殊な改変(複数可)を必要としない完全長の二重特異性抗体の利
点を提供する。様々な実施形態では、このような改変(複数可)は、煩瑣であることがわ
かっており、二重特異性抗体技術の開発およびヒト疾患のための処置におけるそれらの潜
在的な使用に対する障害として作用した。したがって、様々な実施形態では、複数の特異
性という特性を付加した、天然の免疫グロブリン構造(すなわち、完全長)を提供するこ
とを介して、完全長の二重特異性抗体は、かつての二重特異性断片が欠いた、それらの極
めて重要なエフェクター機能を維持し、半減期の延長という重要な薬物動態パラメータを
明らかに示す治療剤をさらに提供する。
るプロセスを介して、体細胞変異された(例えば、親和性成熟した)重鎖を含む複数の重
鎖と会合して発現することができる好適な軽鎖を選択することを可能にし、ここで、この
軽鎖は、抗原結合タンパク質にそのpH依存性抗原結合特性をさらに付与する。リバース
キメラ重鎖(すなわち、ヒト可変およびマウス定常)を有する親和性成熟抗体を発現する
、本明細書に記載される免疫マウスの適するB細胞からのヒト重鎖および軽鎖の可変領域
配列を同定して、適するヒト定常領域遺伝子配列(例えば、ヒトIgG1)を有する発現
ベクターにインフレームでクローニングすることができる。2つのそのような構築物を調
製することができ、ここで、各構築物は異なるエピトープに結合するヒト重鎖可変ドメイ
ンをコードする。少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を
含むヒト軽鎖可変領域の1つ(例えば、ヒトVκ1-39Jκ5またはヒトVκ3-20
Jκ1)は、適するヒト軽鎖定常領域遺伝子(例えば、ヒトκ定常遺伝子)にインフレー
ムで融合させることができる。これら3つの完全なヒトの重鎖および軽鎖構築物は、発現
のために適する細胞に入れることができる。細胞は、2つの主要な種を発現する:同一の
軽鎖を有するホモダイマー重鎖、および同一の軽鎖を有するヘテロダイマー重鎖。これら
の主要な種の容易な分離を可能にするために、重鎖の1つはプロテインA結合決定基が削
除されるように改変され、これにより、ヘテロダイマー結合タンパク質とは異なるホモダ
イマー結合タンパク質の親和性がもたらされる。この問題に対処する組成物および方法は
、US2010/0331527A1として公開された、2010年6月25日に出願さ
れた「Readily Isolated Bispecific Antibodie
s with Native Immunoglobulin Format」という名
称のUSSN12/832,838に記載される。同一な軽鎖を有するヘテロ二量体重鎖
を含む上記種が選択されたら、この二重特異性抗原結合タンパク質をスクリーニングして
、そのpH依存性の抗原結合特性の保持を確認することができる。
ト軽鎖および重鎖の可変領域配列は、目的のエピトープを含む抗原で免疫されている本明
細書に記載される動物に由来する。
供され、第一のポリペプチドは、N末端からC末端にかけて、第一のエピトープに選択的
に結合する第一のエピトープ結合領域、続いてIgG1、IgG2、IgG4およびその
組合せから選択されるヒトIgGの第一のCH3領域を含む定常領域を含み;第二のポリ
ペプチドは、N末端からC末端にかけて、第二のエピトープに選択的に結合する第二のエ
ピトープ結合領域、続いてIgG1、IgG2、IgG4およびその組合せから選択され
るヒトIgGの第二のCH3領域を含む定常領域を含み、第二のCH3領域は、プロテイ
ンAへの第二のCH3ドメインの結合を低減または除去する改変を含む。様々なこのよう
な改変は、例えば、米国出願公開第2010/0331527号、および同第2011/
0195454号において記載されている。
ンパク質を作製するための1つの方法は、本発明に従い第一のマウスを、第一の目的のエ
ピトープを含む抗原で免疫することであり、ここで、マウスは、(1)軽鎖を再構成して
形成することが可能な内因性マウス軽鎖可変領域遺伝子配列を含有しない、内因性免疫グ
ロブリン軽鎖可変領域遺伝子座であって、内因性マウス免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝
子座には、マウス内因性軽鎖定常領域遺伝子に作動可能に連結された、単一の、再構成さ
れたヒト軽鎖可変領域があり、再構成されたヒト軽鎖可変領域が、少なくとも1つの非ヒ
スチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、ヒトVκ1-39Jκ5およびヒ
トVκ3-20Jκ1から選択される、内因性免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子座と、
(2)マウスにより作製される免疫グロブリン重鎖が、単独でまたは実質的にヒト可変ド
メインおよびマウス定常ドメインを含む重鎖であるように、ヒトVH遺伝子セグメントで
全体的または部分的に置きかえられた内因性マウスVH遺伝子セグメントとを含む。免疫
すると、このようなマウスにより、2つのヒト軽鎖可変ドメインのうちの1つ(例えば、
例えば、少なくとも1つのアミノ酸のヒスチジンによる置換を含む、ヒトVκ1-39J
κ5またはヒトVκ3-20Jκ1のうちの1つ)だけを含むリバースキメラ抗体が作製
される。一般に、生殖細胞系列配列へと導入された、置換されたヒスチジン残基の少なく
とも一部は、リバースキメラ抗体内で保持される。目的のエピトープに結合する重鎖可変
ドメインをコードするB細胞を同定し、pH依存性の抗原結合特性を示す抗体を発現させ
たら、重鎖可変領域(そして、必要に応じて、軽鎖可変領域)のヌクレオチド配列を取り
出し(例えば、PCRにより)、好適なヒト免疫グロブリン重鎖定常領域配列に対してイ
ンフレームで、発現構築物へとクローニングすることができる。このプロセスを繰り返し
て、第二のエピトープに結合する第二の重鎖可変ドメインを同定し、第二の重鎖可変領域
遺伝子配列を取り出し、第二の好適なヒト免疫グロブリン重鎖定常領域配列とインフレー
ムで、発現ベクターへとクローニングすることができる。定常領域遺伝子配列によりコー
ドされる第一の免疫グロブリン定常ドメインと、第二の免疫グロブリン定常ドメインとは
、同じアイソタイプであってもよく、異なるアイソタイプであってもよく、免疫グロブリ
ン定常ドメインのうちの一方を、本明細書またはUS2010/0331527A1に記
載されている通りに改変することができ(しかし、他方は改変しない)、エピトープ結合
タンパク質を、好適な細胞内で発現させ、そのプロテインAに対する、例えば、US20
10/0331527A1において記載されているホモ二量体のエピトープ結合タンパク
質と比較した、示差的な親和性に基づき単離することができる。
する第一のヒト重鎖可変ドメインおよび第二のヒト重鎖可変ドメインをコードする第一の
核酸配列および第二の核酸配列、ならびにヒト軽鎖ドメインをコードし、少なくとも1つ
の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む第三の核酸配列(本明細書に
記載されている非ヒト動物から単離された、生殖細胞系列の再構成された配列または軽鎖
配列)の選択に続き、当技術分野で広範に利用可能な組換え技法を用いて、分子をコード
する3つの核酸配列を発現させて、二重特異性抗体を形成する。しばしば、二重特異性抗
体が、適切にグリコシル化される(例えば、グリコシル化された抗体ドメインを含む二重
特異性抗体の場合)ように、選り抜きの発現系は、哺乳動物細胞の発現ベクターおよび宿
主を包含する。しかし、分子はまた、原核生物発現系において産生させることもできる。
通常、宿主細胞は、第一のヒト重鎖可変ドメイン、第二のヒト重鎖可変ドメイン、ヒト軽
鎖ドメインの全てを、単一のベクター上または独立のベクター上でコードするDNAによ
り形質転換される。しかし、第一のヒト重鎖可変ドメイン、第二のヒト重鎖可変ドメイン
、およびヒト軽鎖ドメイン(二重特異性抗体の成分)を、独立の発現系において発現させ
、発現させたポリペプチドをin vitroにおいてカップリングさせることも可能で
ある。様々な実施形態では、ヒト軽鎖ドメインは、例えば、CDRコドンにおける、少な
くとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を除けば、生殖細胞系列
配列に由来する。様々な実施形態では、ヒト軽鎖ドメインは、軽鎖ドメインの軽鎖可変配
列内に、1カ所以下、2カ所以下、3カ所以下、4カ所以下、または5カ所以下の体細胞
超変異を含む。いくつかの実施形態では、体細胞超変異は、軽鎖可変領域の生殖細胞系列
配列へと導入された、少なくとも1つのヒスチジン残基の存在を変化させない。
2つの重鎖および単一のヒト軽鎖をコードする核酸(複数可)(例えば、cDNAまたは
ゲノムDNA)を、さらなるクローニング(DNAの増幅)および/または発現のために
、複製可能なベクターへと挿入する。多くのベクターが利用可能であり、以下:シグナル
配列、複製起点、1つまたは複数のマーカー遺伝子、エンハンサーエレメント、プロモー
ター、および転写終結配列のうちの1つまたは複数を一般に含むが、これらに限定されな
い。各成分は、個別に選択することもでき、宿主細胞の選択に基づき選択することもでき
、実験により決定される他の基準に基づき選択することもできる。当技術分野では、各成
分の複数の例が公知である。
ーターを含有し、二重特異性抗体の各成分または全ての成分をコードする核酸配列に作動
可能に連結される。様々な潜在的な宿主細胞により認識される多数のプロモーターが周知
である。これらのプロモーターは、制限酵素消化により供給源のDNAからプロモーター
を除去し、単離されたプロモーター配列をベクターへと挿入することにより、二重特異性
抗体をコードするDNAに作動可能に連結する。
からの有核細胞)において用いられる発現ベクターはまた、転写の終結およびmRNAの
安定化に必要な配列も含有し得る。このような配列は、真核生物またはウイルスのDNA
またはcDNAの5’側非翻訳領域から一般に入手可能であり、必要に応じて、真核生物
またはウイルスのDNAまたはcDNAの3’側非翻訳領域からも入手可能である。これ
らの領域は、二重特異性抗体成分をコードするmRNAの非翻訳部分内のポリアデニル化
断片として転写されるヌクレオチドセグメントを含有する。様々な実施形態に好適な発現
ベクターは、二重特異性抗体をコードするDNAの、哺乳動物細胞における一過性発現を
もたらす発現ベクターを含む。宿主細胞が、発現ベクターの多くのコピーを蓄積し、発現
ベクターによりコードされる高レベルの、所望のポリペプチドを合成するように、一般に
、一過性発現は、宿主細胞内で効率的に複製することが可能な発現ベクターの使用を包含
する。好適な発現ベクターおよび宿主細胞を含む一過性発現系は、第一のヒト重鎖可変ド
メインまたは第二のヒト重鎖可変ドメインのホモ二量体を有する親抗体と比べて、クロー
ニングされるDNAによりコードされるポリペプチドの簡便な陽性同定、ならびに所望の
結合特異性/親和性または所望のゲル移動特徴を有する二重特異性抗体の迅速なスクリー
ニングを可能とする。
望のベクター(複数可)へとアセンブルされたら、それらを、発現および回収に好適な宿
主細胞へと導入する。宿主細胞をトランスフェクトすることにより、選択された宿主細胞
に適切な、当技術分野で公知の標準的な技法(例えば、エレクトロポレーション、核内マ
イクロインジェクション、インタクトの細胞との細菌プロトプラスト融合、またはポリカ
チオン、例えば、ポリブレン、ポリオルニチンなど)を用いて達成することができる。
能とする発現ベクターに最適な宿主細胞を選択する。発現のための例示的な宿主細胞には
、原核生物および真核生物(単細胞または多細胞)のもの、細菌細胞(例えば、E.co
liの株、Bacillus spp.、Streptomyces spp.など)、
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-21、バキュロウイルス感染昆虫細胞、Tricho
plusia niなど)、ヒト以外の動物細胞、ヒト細胞、または例えばハイブリドー
マもしくはクアドローマなどの細胞融合体が挙げられる。種々の実施形態では、細胞はヒ
ト、サル、類人猿、ハムスター、ラットまたはマウスの細胞である。種々の実施形態では
、細胞は、以下から選択される真核細胞である: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、293 EBNA、MSR 293、
MDCK、HaK、BHK)、HeLa、HepG2、WI38、MRC 5、Colo
205、HB 8065、HL-60(例えば、BHK21)、Jurkat、Daud
i、A431(表皮性)、CV-1、U937、3T3、L細胞、C127細胞、SP2
/0、NS-0、MMT 060562、Sertoli細胞、BRL 3A細胞、HT
1080細胞、骨髄腫細胞、腫瘍細胞および前記細胞に由来する細胞系。種々の実施形態
では、細胞は、1つまたは複数のウイルス遺伝子を含む(例えばウイルス遺伝子を発現す
る網膜細胞(例えば、PER.C6TM細胞))。
することができる。ハムF10(Sigma)、最小必須培地((MEM);Sigma
)、RPMI-1640(Sigma)、およびダルベッコ改変イーグル培地((DME
M);Sigma)などの市販される培地は、宿主細胞を培養するのに好適である。培地
には、必要に応じて、ホルモンおよび/もしくは他の成長因子(インスリン、トランスフ
ェリン、または上皮成長因子など)、塩(塩化ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、
およびリン酸塩など)、バッファ(HEPESなど)、ヌクレオシド(アデノシンおよび
チミジンなど)、抗生剤(GENTAMYCINTMなど)、微量元素(通常マイクロモ
ル濃度範囲の最終濃度で存在する無機化合物として定義される)、ならびにブドウ糖、ま
たは同等なエネルギー供給源を補充することができる。他の任意の補充物質もまた、当業
者に公知の適切な濃度で含めることができる。様々な実施形態では、温度、pHなどの培
養条件は、発現について選択された宿主細胞で既に用いられた培養条件であり、当業者に
は明らかである。
るが、分泌シグナルを伴わずに直接産生される場合は、宿主細胞溶解物からも回収するこ
とができる。二重特異性抗体が、膜結合型である場合は、好適な洗浄剤溶液(例えば、T
riton-X 100)を用いて、膜から放出させることができる。
ドンによる置換を含む、Vκ1-39Jκ5配列およびVκ3-20/κ1配列から選択
される、再構成されたヒト軽鎖可変領域遺伝子配列に由来する、単一のヒト軽鎖とを含む
二重特異性抗体を、その抗原の一方、好ましくは両方の、pH依存性結合を示すその能力
についてスクリーニングする。その抗原に対し、中性pHと酸性pHとで結合が異なる二
重特異性抗体の能力(例えば、酸性pHにおいて、中性pHにおける場合と比較してt1
/2の短縮を明らかに示すそれらの能力)は、当技術分野で利用可能な様々な技法により
決定することができ、下記の実施例、例えば、BIACORETMアッセイにおいて記載
されている。
本明細書に記載されている、遺伝子改変された非ヒト動物において、pH依存性の抗原
結合特性を有する抗原結合タンパク質を生成する様々な方法が提供される。pH依存性の
抗原結合特性を有する抗原結合タンパク質をin vitroにおいて生成する方法もま
た提供される。このような方法は、抗原結合タンパク質の様々な成分を、遺伝子改変され
た非ヒト動物において、in vivoで生成するステップと、次いで、それらを改変す
るステップと、生物体の外部において、in vitroで、哺乳動物細胞培養物中で発
現させるタンパク質複合体としてそれらを再アセンブルするステップとを包含し得る。
法は、米国出願公開第2011/0195454号、同第2012/0021409号、
同第2012/0192300号、および同第2013/0045492号において記載
されているマウスなどの「ユニバーサル軽鎖」マウスまたは「共通軽鎖」マウス(「UL
C」マウス)である、軽鎖可変領域のVセグメントおよびJセグメント、例えば、ヒト軽
鎖可変領域のVセグメントおよびJセグメントの限定されたレパートリーを含むマウスに
おいて生成される抗原結合タンパク質配列、例えば、抗体配列を使用する。一実施形態で
は、pH依存性の抗原結合特性を有する抗原結合タンパク質を生成する方法は、単一の、
再構成されたヒト軽鎖可変領域遺伝子配列を含むマウスにおいて生成される抗原結合タン
パク質配列を使用する。一実施形態では、方法は、ヒトVκ1-39Jκ5およびヒトV
κ3-20Jκ1から選択される、単一の、再構成されたヒト軽鎖可変領域遺伝子配列を
含むマウスにおいて生成される抗原結合タンパク質を使用する。
体を生成するための方法は、目的の抗原に結合する(例えば、目的の抗原に所望の親和性
で結合する)第一の抗体を選択するステップと、第一の抗体の免疫グロブリン軽鎖ヌクレ
オチド配列を、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含
むように改変するステップと、第一の抗体の免疫グロブリン重鎖および改変された免疫グ
ロブリン軽鎖を細胞内で発現させるステップと、細胞内で発現させた第二の抗体であって
、中性pHでは、目的の抗原への結合を保持し(例えば、目的の抗原に対する所望の親和
性を保持し)、酸性pHでは、目的の抗原への結合の低減を提示する第二の抗体を選択す
るステップとを含む。
体を生成するための方法は、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列
を有する免疫グロブリン軽鎖を含む抗体(例えば、非ヒト動物、例えば、マウス、例えば
、ULCマウスから得られる)からの免疫グロブリン重鎖であって、抗体が目的の抗原に
結合する(例えば、目的の抗原に所望の親和性で結合する)免疫グロブリン重鎖を選択す
るステップと;免疫グロブリン軽鎖の核酸配列を、単一の、再構成されたヒト免疫グロブ
リン軽鎖可変領域配列が、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによ
る置換を含むように改変するステップと;選択された免疫グロブリン重鎖および少なくと
も1つのアミノ酸のヒスチジンによる置換をその可変ドメイン内に含む免疫グロブリン軽
鎖を発現させるステップと;中性pHでは、目的の抗原への結合を保持する(例えば、目
的の抗原への所望の親和性を保持する)が、酸性pHでは、目的の抗原への結合の低減を
提示する抗体を選択するステップとを含む。様々な実施形態では、免疫グロブリン重鎖は
、ヒト重鎖可変遺伝子セグメント(ヒトVセグメント、ヒトDセグメントおよびヒトJセ
グメント)の再構成に由来する。
体を生成するための方法は、(1)単一の、再構成されたヒト軽鎖可変領域遺伝子配列お
よび再構成されていないヒト重鎖可変遺伝子セグメント(Vセグメント、Dセグメント、
およびJセグメント)のレパートリーを含む非ヒト動物、例えば、マウスを、目的の抗原
で免疫し、マウスに前記抗原に対する免疫応答を開始させるステップと、(2)非ヒト動
物において、例えば、マウスにおいて、目的の抗原に所望の親和性で結合する抗体を選択
するステップと、(3)非ヒト動物から、例えば、マウスから、目的の抗原に所望の親和
性で結合する抗体の免疫グロブリン重鎖のヌクレオチド配列を単離するステップと、(4
)前記重鎖のヌクレオチド配列を決定するステップと、(5)単一の、再構成されたヒト
免疫グロブリン軽鎖可変領域を含有する免疫グロブリン軽鎖のヌクレオチド配列を、少な
くとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含むように改変するス
テップと、(6)目的の抗原に所望の親和性で結合する抗体の免疫グロブリン重鎖および
ヒスチジン改変を含む免疫グロブリン軽鎖を細胞内で発現させるステップと、(7)細胞
内で発現した抗体が、中性pHでは、抗原への結合を保持するが、酸性pHでは、結合の
低減を提示するのかどうかを決定するステップとを含む。一実施形態では、細胞内で発現
した抗体は、中性pHにおいて、抗原への所望の親和性を示す。様々な実施形態では、免
疫グロブリン重鎖は、ヒト重鎖可変遺伝子セグメント(ヒトVセグメント、ヒトDセグメ
ント、およびヒトJセグメント)の再構成に由来する。
例えば、米国出願公開第2011/0195454号、同第2012/0021409号
、同第2012/0192300号、および同第2013/0045492号において記
載されている、ユニバーサル軽鎖マウスまたは共通軽鎖マウスまたは「ULC」マウスで
ある。一実施形態では、単一の、再構成されたヒト軽鎖可変領域遺伝子配列は、ヒトVκ
1-39Jκ5およびヒトVκ3-20Jκ1配列から選択される。
よび細胞表面受容体から選択される。具体的な実施形態では、細胞表面受容体は、免疫グ
ロブリン受容体である。具体的な実施形態では、免疫グロブリン受容体は、Fc受容体で
ある。
体の所望の親和性は、10-6M未満、例えば、10-8M未満、例えば、10-9M未
満、例えば、10-10M未満、例えば、10-11M未満、例えば、10-12M未満
である。
疫グロブリン軽鎖可変遺伝子配列を含み、抗原に応答して抗体を発現するが、この場合、
抗体の抗原への親和性は、主にそれらの抗体の重鎖によって媒介される。これらのマウス
は、単一の、再構成されたヒト軽鎖可変配列に由来する軽鎖もまた含む抗体のヒト重鎖可
変ドメインをコードするように再構成する、ヒト重鎖可変(V、D、およびJ)セグメン
トのレパートリーを含む。一実施形態では、抗原曝露により、これらのマウスは、多様な
ヒト重鎖可変(V、D、およびJ)セグメントのレパートリーを使用して、抗原に対する
親和性および特異性を有する抗体を生成する。したがって、抗原へと曝露したら、ULC
マウスにおいて生成される抗体の免疫グロブリン重鎖のヌクレオチド配列を単離し、これ
を使用して、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列(例えば、少な
くとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を有する、単一の、再構
成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域配列)に由来する免疫グロブリン軽鎖もまた含
む、所望の結合タンパク質を生成することができる。
ちの90~100%を、少なくとも1つの、再構成されていないヒトVH遺伝子セグメン
トで置きかえる。具体的な実施形態では、内因性非ヒトVH遺伝子セグメントの全てまた
は実質的に全て(例えば、90~100%)を、少なくとも1つの、再構成されていない
ヒトVH遺伝子セグメントで置きかえる。一実施形態では、置きかえは、少なくとも19
、少なくとも39、または少なくとも80もしくは81の再構成されていないヒトVH遺
伝子セグメントによる置きかえである。一実施形態では、置きかえは、少なくとも12の
機能的な、再構成されていないヒトVH遺伝子セグメント、少なくとも25の機能的な、
再構成されていないヒトVH遺伝子セグメント、または少なくとも43の機能的な、再構
成されていないヒトVH遺伝子セグメントによる置きかえである。一実施形態では、非ヒ
ト動物は、全ての非ヒトDHセグメントおよび非ヒトJHセグメントの、少なくとも1つ
の、再構成されていないヒトDHセグメント、および少なくとも1つの、再構成されてい
ないヒトJHセグメントによる置きかえを含む。一実施形態では、非ヒト動物は、全ての
非ヒトDHセグメントおよび非ヒトJHセグメントの、全ての、再構成されていないヒト
DHセグメント、および全ての、再構成されていないヒトJHセグメントによる置きかえ
を含む。したがって、ULCマウスは、ヒト可変領域遺伝子セグメント(Vセグメント、
Dセグメント、およびJセグメント)の多様なレパートリーを使用して、目的の抗原に応
答する抗体を生成する。
列を単離および配列決定する。配列は、好適な宿主細胞、例えば、真核生物細胞、例えば
、CHO細胞における発現のためのベクターへとクローニングする。一実施形態では、ヒ
ト重鎖定常領域の配列を、マウス(例えば、ULCマウス)から単離されたヒト重鎖可変
領域配列の下流にクローニングする。
疫グロブリン軽鎖のヌクレオチド配列、特に、単一の、再構成されたヒト免疫グロブリン
軽鎖可変領域の配列を、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる
置換を含むように改変するステップを含む。当技術分野では、ヌクレオチド配列を改変す
るための様々な技法、例えば、部位指向変異生成が公知である。加えて、所望のヒスチジ
ン置換を含むヌクレオチド配列は、デノボ合成することもできる。
は、1つ、2つ、3つ、4つ、またはそれ超のヒスチジン残基の発現を結果としてもたら
す置換を含む。一実施形態では、置換(複数可)は、3つまたは4つのヒスチジン残基の
発現を結果としてもたらす。一実施形態では、置換(複数可)は、免疫グロブリン軽鎖可
変領域においてである。一実施形態では、置換(複数可)は、CDRコドン、例えば、C
DR1コドン、CDR3コドン、および/またはCDR3においてである。一実施形態で
は、置換(複数可)は、CDR3コドンにおいてである。
がCDR3コドンにおいてである一実施形態では、置換は、105、106、108、1
11位、およびこれらの組合せから選択される位置におけるヒスチジンの発現を結果とし
てもたらす。一実施形態では、置換は、105、106、108、および111位におけ
るヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態では、置換は、105および10
6位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態では、置換は、105
および108位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態では、置換
は、105および111位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態
では、置換は、106および108位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。
一実施形態では、置換は、106および111位におけるヒスチジンの発現を結果として
もたらす。一実施形態では、置換は、108および111位におけるヒスチジンの発現を
結果としてもたらす。一実施形態では、置換は、105、106、および108位におけ
るヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態では、置換は、105、106、
および111位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態では、置換
は、105、108、および111位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。
一実施形態では、置換は、106、108、および111位におけるヒスチジンの発現を
結果としてもたらす。様々なヒスチジン置換を含むVκ1-39Jκ5のCDR3領域の
アミノ酸配列および核酸配列を、図2に示し、配列表にも含める。
がCDR3コドンにおいてである一実施形態では、置換は、105、106、107、1
09位、およびこれらの組合せから選択される位置におけるヒスチジンの発現を結果とし
てもたらす。一実施形態では、置換は、105、106、107、および109位におけ
るヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態では、置換は、105および10
6位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態では、置換は、105
および107位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態では、置換
は、105および109位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態
では、置換は、106および107位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。
一実施形態では、置換は、106および109位におけるヒスチジンの発現を結果として
もたらす。一実施形態では、置換は、107および109位におけるヒスチジンの発現を
結果としてもたらす。一実施形態では、置換は、105、106、および107位におけ
るヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態では、置換は、105、106、
および109位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。一実施形態では、置換
は、105、107、および109位におけるヒスチジンの発現を結果としてもたらす。
一実施形態では、置換は、106、107、および109位におけるヒスチジンの発現を
結果としてもたらす。様々なヒスチジン置換を含むVκ3-20Jκ1のCDR3領域の
選択されたアミノ酸配列および核酸配列を、図27に示し、配列表にも含める。
ジン残基を所望の位置に含むように改変したら、軽鎖のヌクレオチド配列を、好適な宿主
細胞、例えば、真核生物細胞、例えば、CHO細胞における発現のためのベクターへとク
ローニングする。一実施形態では、ヒト軽鎖定常領域の配列を、ヒト可変領域の改変され
たヌクレオチド配列の下流にクローニングする。
リン重鎖をコードするヌクレオチド配列を含むベクターを、好適な宿主細胞、例えば、真
核生物の宿主細胞、例えば、CHO細胞内で共発現させて、抗原結合タンパク質を生成す
る。当技術分野では、発現のために用い得る様々な宿主細胞が公知であり、本明細書を通
して言及される。
させることができ、これを、中性pHにおける適正な発現および元の抗原に対する親和性
についてスクリーニングする。抗原結合タンパク質はまた、細胞溶解物からも回収するこ
とができ、膜結合型である場合は、好適な洗浄剤(例えば、Triton-X)を用いて
、膜から放出させることもできる。所望の特徴を有する抗原結合タンパク質は、精製する
ことができる。
改変(複数可)を含まない同じ(元の)抗原結合タンパク質の抗原に対する親和性と同等
な、抗原に対する親和性を保持する。一実施形態では、中性pHにおける解離定数(KD
)として表される、ヒスチジン改変抗原結合タンパク質の目的の抗原に対する親和性は、
10-6M未満、例えば、10-8M未満、例えば、10-9M未満、例えば、10-1
0M未満、例えば、10-11M未満、例えば、10-12M未満である。
、例えば、抗体は、pH依存性の抗原結合特性を示す。一実施形態では、ヒスチジン改変
を含む抗原結合タンパク質は、ヒスチジン改変を有さない同等な抗原結合タンパク質(ヒ
スチジン改変を除けば、同じアミノ酸配列の抗原結合タンパク質)を凌駕する、増強した
pH依存特性を保有する。一実施形態では、本明細書に記載されている抗原結合タンパク
質は、中性pHでは、抗原への結合を保持する(例えば、中性pHでは、抗原に対する所
望の親和性を保持する)が、酸性pHでは、結合の低減を提示する。一実施形態では、本
明細書に記載されている、抗原結合タンパク質、例えば、抗体は、中性pHでは、抗原へ
の結合を保持するが、酸性pHでは、抗原への結合を示さない。一実施形態では、本明細
書に記載されている抗原結合タンパク質は、中性pHにおける抗原結合タンパク質の解離
半減期(t1/2)と比較して、酸性pHで、解離半減期(t1/2)の少なくとも約2
倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少
なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、または少なくとも約30
倍の短縮を有する。一実施形態では、本明細書に記載されている抗原結合タンパク質のt
1/2は、酸性pHおよび37℃で、約2分間以下である。一実施形態では、本明細書に
記載されている抗原結合タンパク質のt1/2は、酸性pHおよび37℃で、約1分間未
満である。一実施形態では、本明細書に記載されている抗原結合タンパク質のt1/2は
、酸性pHおよび25℃で、約2分間以下である。一実施形態では、本明細書に記載され
ている抗原結合タンパク質のt1/2は、酸性pHおよび25℃で、約1分間未満である
。
、例えば、抗体は、治療用量を被験体へと投与すると、同等な治療用量の、ヒスチジン改
変を含まない抗原結合タンパク質(例えば、ヒスチジン改変を含まない、元の抗原結合タ
ンパク質)を投与したときの血清半減期と比較して、血清半減期の延長を示す。いくつか
の実施形態では、ある用量の、本明細書に記載されているヒスチジン改変を含む抗原結合
タンパク質を投与したときの血清半減期の、同じ用量の、ヒスチジン改変を含まない抗原
結合タンパク質を投与したときの血清半減期に対する延長は、約2倍、例えば、約5倍、
例えば、約10倍、例えば、約15倍、例えば、約20倍、またはそれ超である。一実施
形態では、血清半減期は、少なくとも約1日間、例えば、少なくとも約2日間、例えば、
少なくとも約7日間、例えば、少なくとも約14日間、例えば、少なくとも約30日間、
例えば、少なくとも約60日間である。
troで生成するための方法に加えて、本明細書では、前記方法により生成される抗原結
合タンパク質、例えば、抗体もまた提供される。加えて、前記方法は、マウスにおける共
通(ユニバーサル)軽鎖に結合する、2つの異なるヒト免疫グロブリン重鎖を選択し、重
鎖のヌクレオチド配列を決定し、ユニバーサル軽鎖を、上記で記載したヒスチジン置換を
含むように改変し、単一の、ヒスチジン改変ユニバーサル軽鎖を有する2つのヒト重鎖を
宿主細胞内で共発現させることにより、多重特異性、例えば、二重特異性の抗原結合タン
パク質を生成するのにも使用することができる。上記で記載した抗原結合タンパク質を生
成するための様々なステップは、二重特異性抗原結合タンパク質を生成する方法へも適用
することができる。抗原(複数可)に対する所望の親和性およびpH依存性の抗原結合特
性を保有することが確認された二重特異性抗原結合タンパク質は、精製することができる
。したがって、2つのヒト重鎖および、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジ
ンコドンによる置換を含むヒト可変領域遺伝子、例えば、Vκ1-39Jκ5可変領域遺
伝子またはVκ3-20Jκ1可変領域遺伝子によりコードされるヒト軽鎖可変ドメイン
配列を含む単一のヒト軽鎖を含む二重特異性抗体が提供される。
原結合タンパク質の作製において使用される構築物もまた提供される。本明細書に記載さ
れている抗原結合タンパク質、例えば、抗体を発現する宿主細胞もまた提供される。
当業者に提示するように示されるものであり、本発明者らが自身の発明とみなすものの範
囲を限定することを意図するものでも、下記の実験が、実施される全てまたは唯一の実験
であることを表すことを意図するものでもない。用いる数(例えば、量、温度など)に関
して正確性を保証するように努めたが、多少の実験誤差および偏差があることが考慮され
るべきである。特に明記しない限り、部分は重量部分であり、分子量は重量平均分子量で
あり、温度は摂氏度で示され、気圧は大気圧またはその近くである。
ヒスチジンで置換したD遺伝子セグメントを含むヒト化免疫グロブリン重鎖遺伝子座の構
築
細菌人工染色体(BAC)のDNAを用いる、細菌細胞における一連の相同組換え反応
(BHR)により、ヒスチジンで置換したヒトD遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン
重鎖遺伝子座の構築を実行した。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, D. M.ら(2003年)、
「High-throughput engineering of the mouse genome coupled with high-reso
lution expression analysis」、Nature Biotechnology、21巻(6号):652~
659頁を参照されたい)を用いて、1つまたは複数のヒスチジン残基を含む重鎖可変ド
メインを発現する遺伝子操作マウスを作製するためのいくつかのターゲッティング構築物
を生成した。
ロシン(Y)、アスパラギン(N)、セリン(S)、グリシン(G)、およびアスパラギ
ン酸(D)をコードするコドンをヒスチジンコドンで置換した4つの部分(4つの反復配
列)(以下では、「ヒスチジンで置換したヒトD遺伝子セグメント」、すなわち、HD1
.1-6.6(9586bp;配列番号1)、HD1.7-6.13(9268bp;配
列番号2)、HD1.14-6.19(9441bp;配列番号3)、およびHD1.2
0-6.25、1.26(11592bp;配列番号4);図3)として合成した。4つ
の反復配列はまた、末端に、それらを一緒にライゲーションし戻すための固有の制限酵素
部位も含有した。各ヒトD遺伝子セグメントにおけるヒスチジン置換の具体的な位置(太
字の字体で表示された)を、図1Aおよび1Bの「親水性」と表示された列に示す。図1
に示す通り、改変は、ヒスチジンコドンを親水性リーディングフレームに導入する一方で
、「終止」リーディングフレームにおける一部の終止コドンをセリンコドンに変えもした
。しかし、改変は、「疎水性」リーディングフレームにおける変化をほとんどもたらさな
かった。4つの合成されたDセグメントの反復配列をライゲーションするための詳細な手
順を、図3に例示する(逐次的ライゲーション)。結果として得られるクローンは、5’
側から3’側にかけて、5’側マウス相同性アーム、loxPに挟まれたネオマイシンカ
セット、ヒスチジン置換を含むヒトD遺伝子セグメント(すなわち、HD1.1-6.6
(9586bp;配列番号1)、HD1.7-6.13(9268bp;配列番号2)、
HD1.14-6.19(9441bp;配列番号3)、およびHD1.20-6.25
、1.26(11592bp;配列番号4))、クロラムフェニコール選択カセット、お
よび3’側相同性アームを含有した。
メントを、上記のヒスチジンで置換したヒトD遺伝子セグメントで置きかえるために、以
下の6つの遺伝子改変を実行した。
a0174を、MAID 1116クローンの5’端へとターゲッティングした(ステッ
プ1: BHR(Spec);図2)。ステップ1の間、それらの全てがhVH6-1の
5’側上流に位置する、クロラムフェニコール選択カセット、ネオマイシン選択カセット
、loxP部位、2つのVH遺伝子セグメント(hVH1-3およびhVH1-2)、お
よびヒトAdam6p遺伝子を、MAID 1116クローンから欠失させ、スペクチノ
マイシンカセットで置きかえて、VI433クローンを作製した。
るハイグロマイシンカセットを含有するpNTu0002を、ヒト免疫グロブリンDH遺
伝子セグメントを含む領域へとターゲッティングした。ステップ2の間、全てのヒト重鎖
D遺伝子セグメントを、VI433から欠失させ、ハイグロマイシンカセットで置きかえ
て、MAID6011 VI434(クローン1)を作製した。改変はまた、ハイグロマ
イシンカセットの5’端および3’端に、PI-SceI制限部位およびI-CeuI制
限部位も導入した。
セグメント(HD1.1-6.6(9586bp;配列番号1)、HD1.7-6.13
(9268bp;配列番号2)、HD1.14-6.19(9441bp;配列番号3)
、およびHD1.20-6.25、1.26(11592bp;配列番号4))を含むゲ
ノム領域を、MAID 6011 VI434のPI-SceI部位とI-CeuI部位
との間の領域へと導入した(PI-SceI/I-CeuI間のライゲーションにより、
1116を改変した(Kan+Spec);図4)。これは、5’側から3’側にかけて
、スペクチノマイシンカセット、VH6-1を含む約50kbのゲノム領域、loxPに
挟まれたネオマイシンカセット、約40kbのヒスチジンで置換したヒトD遺伝子セグメ
ント(HD1.1-6.6(9586bp;配列番号1)、HD1.7-6.13(92
68bp;配列番号2)、HD1.14-6.19(9441bp;配列番号3)、およ
びHD1.20-6.25、1.26(11592bp;配列番号4))、およびヒトJ
H遺伝子セグメントを含有する約25kbのゲノム領域に続いて、マウスEi(mIgH
イントロンエンハンサー;配列番号5)、マウススイッチ領域(配列番号6)、ならびに
マウスIgM定常領域のヌクレオチド配列(mIgMエクソン1;配列番号7)を含有す
るMAID6012 VI469を作製した。改変を含有する細菌細胞を、カナマイシン
選択およびスペクチノマイシン選択に基づき選択した。
1460クローンから除去するために、MAID 1460ヘテロ接合性マウスES細
胞を、エレクトロポレーションを介して、MAID 6011 VI434でターゲッテ
ィングした。これにより、その免疫グロブリン重鎖遺伝子座に(129系統に由来する染
色体に)、5’側から3’側にかけて、FRT部位、ヒトVH遺伝子セグメント、ada
m6a/b遺伝子を包含するマウスゲノム領域、FRT部位に挟まれるハイグロマイシン
カセット、およびヒトJHセグメントに続いて、マウスEi配列およびIgM定常領域の
ヌクレオチド配列を含むMAID 6011ヘテロ接合性マウスES細胞が作製された。
MAID 6011の遺伝子改変(対立遺伝子の喪失、対立遺伝子の獲得、および親対立
遺伝子の存在)は、図6に示されるプローブおよびプライマーを用いることにより確認し
た。
6(9586bp;配列番号1)、HD1.7-6.13(9268bp;配列番号2)
、HD1.14-6.19(9441bp;配列番号3)、およびHD1.20-6.2
5、1.26(11592bp;配列番号4))を、MAID 6011へと導入するた
めに、MAID 6011ヘテロ接合性マウスES細胞に、MAID 6012 VI4
69でエレクトロポレーションした。ターゲッティングステップにより、loxPに挟ま
れたハイグロマイシン選択カセットを、MAID 6011から除去し、配列を、ヒスチ
ジンで置換したヒトD遺伝子セグメントで置きかえた。これにより、野生型のヒトVH遺
伝子セグメントおよびJH遺伝子セグメントならびに本明細書に記載されているヒスチジ
ンで置換したヒトD遺伝子セグメントを含む、野生型のC57BL/6系統に由来する染
色体および遺伝子改変された129系統に由来する染色体を含む、MAID 6012ヘ
テロ接合性ES細胞がもたらされた。加えて、ES細胞は、VHセグメントとDセグメン
トとの間に、adam6a/b遺伝子を包含するマウスゲノム領域およびloxPに挟ま
れたネオマイシンカセットを含有した(図7)。MAID6012の遺伝子改変(対立遺
伝子の喪失、対立遺伝子の獲得、および親対立遺伝子の存在)は、図8に示されるプロー
ブおよびプライマーを用いることにより確認した。
めに、MAID 6012 ES細胞に、Creレコンビナーゼを発現するプラスミドで
エレクトロポレーションし、その結果として、MAID 6013ヘテロ接合性ES細胞
が得られた(図9)。最終のMAID 6013ヘテロ接合性(「MAID 6013
het」)ES細胞は、その免疫グロブリン重鎖遺伝子座に、図9に例示される通り、5
’側から3’側にかけて、(1)FRT部位;(2)ヒトVH遺伝子セグメント;(3)
adam6a/b遺伝子を包含するマウスゲノム領域;(4)loxPに挟まれたネオマ
イシン選択カセット;(5)ヒスチジンで置換したヒトD遺伝子セグメント(HD1.1
-6.6(9586bp;配列番号1)、HD1.7-6.13(9268bp;配列番
号2)、HD1.14-6.19(9441bp;配列番号3)、およびHD1.20-
6.25、1.26(11592bp;配列番号4));(6)ヒトJH遺伝子セグメン
トに続いて;(7)マウスEi配列(mIgHイントロンエンハンサー;配列番号5);
(8)スイッチ領域(配列番号6);および(9)マウスIgM定常領域のヌクレオチド
配列(mIgMエクソン1;配列番号7)を含む野生型のC57BL/6系統に由来する
染色体および遺伝子改変された129系統に由来する染色体を含有する。
AID 6013)をドナーES細胞として用い、8細胞期マウス胚へと導入した(例え
ば、US7,576,259、US7,659,442、US7,294,754、US
2008-0078000A1を参照されたい)。図8に示されるプライマーおよびプロ
ーブを用いる遺伝子型決定により、本明細書に記載されているヒスチジンで置換したヒト
重鎖D遺伝子セグメントを含む、遺伝子改変された免疫グロブリン重鎖遺伝子座を保有す
るマウスを同定した。結果として得られる遺伝子改変されたF0マウスを、野生型マウス
へと交配させて、F1子孫を得た。F1仔マウスを遺伝子型決定し、ヒスチジンで置換し
たヒト重鎖D遺伝子セグメントを含む、遺伝子改変された免疫グロブリン遺伝子座につい
てヘテロ接合性のF1仔マウスを、さらなる特徴づけのために選択した。
再構成された重鎖可変領域ヌクレオチド配列の解析
次に、本明細書に記載されている、ヒスチジンで置換したヒトD遺伝子セグメントを含
む、遺伝子改変されたマウス、例えば、その生殖細胞系列に、ヒトVH遺伝子セグメント
、ヒトJH遺伝子セグメント、およびヒスチジンで置換したヒトD遺伝子セグメント(H
D1.1-6.6(9586bp;配列番号1)、HD1.7-6.13(9268bp
;配列番号2)、HD1.14-6.19(9441bp;配列番号3)、およびHD1
.20-6.25、1.26(11592bp;配列番号4)を含む、129系統に由来
する染色体を含む、6013F0ヘテロ接合性マウスが、遺伝子改変された免疫グロブリ
ン重鎖遺伝子座に由来する1つまたは複数のヒスチジンコドンを含む、再構成された重鎖
V(D)J配列を発現することができるかどうかを調査した。
列を、ヒスチジンで置換したヒトD遺伝子セグメントに由来するIgM CDR3配列の
存在について、逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応(RT-PCR)によって解析した。
中でホモジナイズした。遠心分離器内で細胞をペレット化し(500×gで5分間にわた
り)、ACK Lysis緩衝液(Gibco)中で、3分間にわたり赤血球を溶解させ
た。細胞は、1倍濃度のPBSで洗浄し、0.7μmの細胞ストレーナーを用いて濾過し
た。CD19についてのMACS磁気陽性選択(Miltenyi Biotec)を用
いて、B細胞を脾臓細胞から単離した。RNeasy Plusキット(Qiagen)
を用いて、全RNAを、ペレット化されたB細胞から単離した。Oligotex(登録
商標)Direct mRNAミニキット(Qiagen)を用いて、ポリA+mRNA
を、全RNAから単離した。
tech)を用いる5’RACEにより、二本鎖cDNAを、脾性B細胞mRNAから調
製した。Clontechによる逆転写酵素およびdNTPを、Invitrogen製
のSuperscript IIおよびdNTPで代用した。IgM定常領域に特異的な
プライマーおよびSMARTer(商標)5’RACEプライマーを用いて、重鎖可変領
域(VH)抗体レパートリーを、cDNAから増幅した(表1)。QIAquick(登
録商標)PCR Purification Kit(Qiagen)を用いて、PCR
産物を清浄化した。同じ5’RACEプライマーおよびIgM定常領域に特異的なネステ
ッド3’プライマーを用いて、第二ラウンドのPCRを行った(表2)。SizeSel
ect(商標)E-gel(登録商標)システム(Invitrogen)を用いて、第
二ラウンドのPCR産物を精製した。454のアダプターおよびバーコードを付加したプ
ライマーを用いて、三回目のPCRを実施した。Agencourt(登録商標)AMP
ure(登録商標)XP Beadsを用いて、第三ラウンドのPCR産物を精製した。
精製されたPCR産物は、KAPA Library Quantification
Kit(KAPA Biosystems)を用いるSYBR(登録商標)-qPCRに
より定量化した。454 GS Junior Titanium Series Li
b-A emPCR Kit(Roche Diagnostics)を用いて、プール
されたライブラリーを、エマルジョンPCR(emPCR)にかけ、製造元のプロトコー
ルに従い、Roche 454 GS Junior装置を用いて、二方向配列決定を行
った。
た。igblast(NCBI、v2.2.25+)のローカルインストールを用いて、
再構成されたIg配列の、ヒト生殖細胞系列のVセグメント、DセグメントおよびJセグ
メントのデータベースに照らしたアラインメントに基づき、配列に注記した。スコアが同
一な複数のベストヒットが検出された場合は、配列を不明確(ambiguous)とマ
ークし、解析から除外した。perlスクリプトのセットを開発して、結果を解析し、デ
ータを、mysqlデータベースに保存した。CDR3領域は、軽鎖については、保存的
CコドンとFGXGモチーフ(配列番号320)との間と定義し、重鎖については、保存
的CコドンとWGXGモチーフ(配列番号321)との間と定義した。CDR3の長さは
、産生性抗体だけを用いて決定した。
または複数のヒスチジンコドンをコードする、再構成された重鎖可変領域mRNA配列(
再構成されたV-D-J配列)の多様なレパートリーを発現した。配列決定データは、C
DR3に現れるヒスチジンコドンは、本明細書に記載されている6013マウスの、遺伝
子改変された免疫グロブリン重鎖遺伝子座に存在する、様々なヒスチジンで置換したヒト
D遺伝子セグメントに由来することを示唆した。
抗原特異的なヒト軽鎖におけるヒスチジンの使用
抗原特異的なヒト抗体から選択された軽鎖のアミノ酸配列をアライメントした。選択さ
れた数の抗原特異的なヒト抗体について、ヒトVκ1-39に由来する軽鎖のCDRにお
けるヒスチジン変異を同定した(図15)。ヒトVκ1-39に由来する軽鎖を、単一の
、再構成されたヒトVκ1-39軽鎖を含有し(US2011/0195454A1を参
照されたい)、マウスの抗体レパートリーにおいて生成されたとおりの体細胞超変異を保
有するように操作した(engineered)免疫マウスから単離した。
にヒスチジン残基を工学的に作製した。工学的に作製された残基の位置を、図16に示す
。
域を構築し、ヒト細胞表面受容体に特異的な抗体フォーマットにおける様々なヒト重鎖可
変領域と対合させて、CHO細胞における発現を解析した。
鎖および軽鎖を有するCHO細胞を、48ウェルプレートのウェルへと播種した。翌日、
等重量(400ng)の、重鎖および軽鎖に対応するDNAを、トランスフェクション試
薬(Lipofectin 2000)と混合し、インキュベーションにより複合体を形
成させ、複合体を、プレート培養した細胞へと添加した。4日間後、培地を回収した。培
地は、発現した抗体を含有した。
するCHO細胞は、発現が良好である。軽鎖のCDR3の選択された位置において工学的
に作製されたヒスチジン残基を有する抗体遺伝子をトランスフェクトしたCHO細胞の上
清中で検出される、ng/mL単位の抗体発現レベル(ng/mL)を決定した。
重鎖の、タンパク質ブロットにより測定した、CHO細胞上清中の発現を図18に示す。
ULCとは、再構成されたヒトVκ1-39に由来する軽鎖を指す。
RE(商標)装置での解析にかけた。抗体はチップ上で捕捉した。抗体の捕捉レベルを、
図19A~19Jに、RUとして示す。BIACORE(商標)チップ上で捕捉された抗
体を、標的抗原の配列を含有する流動に供した。標的抗原の抗体による捕捉ならびに会合
速度および示される他のパラメータを測定した。抗原の流動を停止させ、抗原が結合した
抗体から脱離するときの解離速度を決定した。
(商標)T100装置(GE Healthcare)を使用するSPR(表面プラズモ
ン共鳴)により決定した。 キネティクスは、pH7.4およびpH5.75において測
定した。結果を、図19A~19Jに示す。
ードするように軽鎖を改変した場合の、表示される重鎖と対合させたVκ1-30/Jκ
5軽鎖についての、細胞表面受容体への抗体の結合についてのデータは、ヒスチジン改変
が、pH7.4およびpH5.75において、異なる親和性を有して抗原(例えば、細胞
表面受容体)の結合に直接影響を及ぼすことを実証する。pH7.4では、結合を保持す
るが、pH5.75では、弱い結合を示すか、または検出可能な結合を示さないヒスチジ
ン改変が所望される。
抗原特異的なヒト軽鎖におけるヒスチジン残基の同定
共通軽鎖マウス(例えば、Vκ1-39共通軽鎖マウスまたはVκ3-20共通軽鎖マ
ウス)の生成、およびこれらのマウスにおける抗原特異的抗体の生成は、米国特許出願第
13/022,759号、同第13/093,156号、および同第13/412,93
6号(それぞれ、特許公開第2011/0195454号、同第2012/002140
9号、および同第2012/0192300号)において記載されている。手短には、マ
ウスゲノム細菌人工染色体(BAC)クローンを改変するために、VELOCIGENE
(登録商標)技術(例えば、米国特許第6,586,251号およびValenzuel
aら(2003年)High-throughput engineering of
the mouse genome coupled with high-resol
ution expression analysis、Nature Biotech
.21巻(6号):652~659頁を参照)を用いて、再構成されたヒト生殖細胞系列
軽鎖ターゲッティングベクターが作製され、そして、ゲノム構築物を単一の再構成された
ヒト生殖細胞系列軽鎖領域を含むように操作し、内因性κ可変および連結遺伝子セグメン
トを欠失させるために事前に改変しておいた内因性κ軽鎖遺伝子座に挿入した。再構成さ
れたヒト生殖細胞系列Vκ1-39Jκ5またはVκ3-20Jκ1領域を発現するキメ
ラマウスを生成するための改変ES細胞を形成するために、マウスES細胞をエレクトロ
ポレーションするために、次にターゲッティングBAC DNAを用いた。標的ES細胞
をドナーES細胞として用い、VELOCIMOUSE(登録商標)法によって8細胞期
マウス胚に導入した(例えば、米国特許第7,294,754号およびPoueymir
ouら(2007年)F0 generation mice that are es
sentially fully derived from the donor g
ene-targeted ES cells allowing immediate
phenotypic analyses Nature Biotech.25巻(
1号):91~99頁を参照)。特有な再構成されたヒト生殖細胞系列軽鎖領域の存在を
検出する対立遺伝子アッセイ(Valenzuelaら、上記)の改変型を用いる遺伝子
タイピングによって、操作されたヒト生殖細胞系列Vκ1-39Jκ5またはVκ3-2
0Jκ1軽鎖領域を独立して有するVELOCIMICE(登録商標)を同定した。
因性マウス重鎖可変遺伝子座のヒト重鎖可変遺伝子座による置きかえを含有するマウス(
US6,596,541を参照されたい;VELOCIMMUNE(登録商標)マウス、
Regeneron Pharmaceuticals,Inc.)と交配させた。
(登録商標)マウスを、目的の抗原でチャレンジし、ユニバーサル軽鎖(例えば、Vκ1
-39Jκ5)を含む抗体を単離および配列決定する。共通Vκ1-39Jκ5軽鎖マウ
スにおいて生成される抗原特異的ヒト抗体から選択された軽鎖(A~K)のアミノ酸配列
をアラインメントした。選択された数の抗原特異的ヒト抗体について、ヒトVκ1-39
に由来する軽鎖のCDR内のヒスチジン変異を同定した(図15)。生殖細胞系列のVκ
1-39Jκ5可変ドメインの部分的なアミノ酸配列をアラインメントの上方に示し、配
列番号325にも示し、完全な可変ドメインのアミノ酸配列を配列番号404に示す。
ヒスチジン置換したヒトユニバーサル軽鎖抗体の操作および特徴付け
(実施例5.1)
ヒスチジン残基の生殖細胞系列ヒト再構成軽鎖への操作
操作したヒスチジン残基を、ヒトVκ1-39Jκ5軽鎖のQ105、Q106、Y1
08、およびP111位に導入するように特別にデザインされた部位指向変異生成プライ
マーを用いて、ヒスチジン残基を、再構成されたヒトVκ1-39Jκ5軽鎖へと操作し
た。当技術分野で公知の分子技法(例えば、QuikChange II XL Sit
e Directed Mutagenesis Kit、Agilent Techn
ologies)を用いて、部位指向変異生成を実施した。CDR3内の操作された残基
の位置を図2に示し、図16に示された、ヒスチジン置換したCDR3の核酸配列を、配
列番号328、330、332、334、336、338、340、342、344、3
46、348、350、352、354、および356に示す(対応するアミノ酸配列を
、配列番号329、331、333、335、337、339、341、343、345
、347、349、351、353、355、および357に示す)。生殖細胞系列の、
再構成されたVκ1-39Jκ5 CDR3の核酸配列およびアミノ酸配列を、それぞれ
、配列番号326および327に示す。
ヒスチジン操作した軽鎖の構築および発現
実施例2に従い作製された、生殖細胞系列の、操作したヒスチジン残基を含有するヒト
Vκ1-39に由来する軽鎖を構築し、ヒト細胞表面受容体に特異的である、様々なヒト
重鎖(1~5と表示される)と対合させて、CHO細胞における発現を解析した。ヒスチ
ジン置換したVκ1-39に由来する軽鎖と対合させた、ヒト細胞表面受容体に特異的な
5つのヒト重鎖は、単一の、再構成されたヒト軽鎖(ヒトVκ1-39/Jκ5の再構成
された軽鎖;US2011/0195454A1を参照されたい)を有するマウスから得
た。
LISAを用いて、5つの異なる重鎖を有する、表示されるヒスチジン改変を有する軽鎖
について検出した。軽鎖配列および重鎖配列(改変を除く)は、単一の、再構成されたヒ
ト軽鎖(例えば、ヒトVκ1-39/Jκ5の再構成された軽鎖;US2011/019
5454A1を参照されたい)を有するマウスにおいて生成された。捕捉抗体は、ヤギ抗
ヒトIgGであり、検出抗体は、ヤギ抗ヒト(Fcガンマ特異的)-HRPであった。結
果を図17に示す。ULC+重鎖:特異的重鎖および改変されていないヒトVκ1-39
に由来する軽鎖。図17に示される通り、発現は、ほぼ全ての変異体において検出された
。
せた抗原特異的重鎖の発現を、ウェスタンブロットによりさらに解析した。試料を、4~
12%のトリス-グリシンゲル上で泳動させた。選択された重鎖(重鎖3)を用いた結果
を、図18に示す。ULCとは、再構成されたヒトVκ1-39に由来する軽鎖(上記で
記載した)を指す。
ヒスチジン操作した軽鎖の結合親和性の決定
選択された抗体上清についての平衡解離定数(KD)、解離半減期(t1/2)、およ
び他の動力学的パラメータは、BIACORETMT200装置(GE Healthc
are)を用いるSPR(表面プラズモン共鳴)により決定した。キネティクスは、pH
7.4およびpH5.75で測定した。結果を図20A~20Eに示す。
結合についての動力学的結合特性(kinetic binding property
)(例えば、ka、kd、KD、t1/2など)の数値は、リアルタイム表面プラズモン
共鳴バイオセンサー(Biacore T200)を用いて得た。Biacore CM
5センサーチップを、マウス抗ヒトFc抗体で誘導体化して、上清からの抗体を捕捉した
。次いで、単一濃度(50nM)の免疫原を、抗体捕捉表面上に、30μl/分の流量で
注入した。抗体-抗原間の会合を、2.5分間にわたりモニタリングし、次いで、抗原の
、捕捉抗体からの解離を、8分間にわたりモニタリングした。会合動力学速度定数(ka
)および解離動力学速度定数(kd)は、Biacore T200 Evaluati
onソフトウェアversion 1.0を用い、データを処理して物質移動モデルによ
る1:1の結合へとフィッティングすることにより、決定した。平衡解離定数(KD)お
よび解離半減期(t1/2)は、KD(M)=kd/ka;およびt1/2(分)=(l
n2/(60×kd)として、動力学速度定数から計算した。
重鎖と対合させた、ヒスチジン改変共通軽鎖(Vκ1-39/Jκ5軽鎖のヒスチジン改
変CDR3)を有する5つの抗体のうちの2つが、pH7.4およびpH5.75におい
て、異なる親和性で、抗原へ(例えば、細胞表面受容体への)の結合を示した。pH7.
4では、結合を保持するが、pH5.75では、低度の結合を示すか、または検出可能な
結合を示さない、ヒスチジン改変を有する抗体が望ましい。pH5.75におけるt1/
2のpH7.4におけるt1/2と比較した短縮を示す、ヒスチジン改変を有する抗体が
望ましい。
び6と表示される)についての、異なるpHにおける抗原結合データを、図21にさらに
まとめる。例えば、pH5.75におけるt1/2の短縮または結合が検出されないこと
により裏付けられる通り、これらの抗体は、pH5.75において、pH7.4における
抗原結合と比較した、抗原結合の有意な低下を示した。
ヒスチジン置換したVκ1-39Jκ5ユニバーサル軽鎖を含む遺伝子改変マウスの操作
および特徴付け
(実施例6.1)
再構成されたヒト軽鎖可変領域内のヒスチジン残基を操作するためのターゲッティングベ
クターの構築
当技術分野で公知の標準的な分子クローニング技法により作製されるターゲッティング
ベクターを用いて、ヒト軽鎖のCDR領域へと操作したヒスチジン残基を有する、再構成
されたヒト軽鎖遺伝子を含有する遺伝子改変マウスを作製する。
ヒト生殖細胞系列の軽鎖領域を含有するように改変するために、VELOCIGENE(
登録商標)技術(例えば、米国特許第6,586,251号およびValenzuelaら(200
3年)、High-throughput engineering of the mouse genome coupled with hig
h-resolution expression analysis、Nature Biotech.、21巻(6号):652~6
59頁を参照されたい)を用いて、様々な、再構成されたヒト生殖細胞系列の軽鎖ターゲ
ッティングベクターを作製し、内因性κ可変遺伝子セグメントおよび内因性κ接合遺伝子
セグメントを欠失させるように既に改変された内因性κ軽鎖遺伝子座へと挿入する。再構
成されたヒト生殖細胞系列の軽鎖領域を、軽鎖の配列内の1つまたは複数のヌクレオチド
位置において、生殖細胞系列配列のそれぞれの位置には通常存在しないヒスチジン残基を
コードするように改変する。ターゲッティングベクターを、マウス胚性幹(ES)細胞へ
とエレクトロポレーションして作製し、定量的PCRアッセイ(例えば、TAQMANT
M)を用いて確認する。
23Fに示す。共通(ユニバーサル)軽鎖マウス(例えば、US2011/019545
4A1において記載されている「ULCマウス」)のターゲッティングベクターを生成す
るために用いられるプラスミドであって、pBS+FRT-Ub-Hyg-FRT+マウ
スVκ3-7リーダー+ヒトVκ1-39Jκ5を含有するプラスミドを、部位指向変異
生成(QuickChange II XL Kit)により、図22に示される部位指
向変異生成プライマーを用いて、CDR3領域内のQ105、Q106、Y108、およ
びP111、またはQ106、Y108、およびP111を、ヒスチジン残基で置きかえ
るように改変した(この操作ステップについては、図23Aを参照されたい)。結果とし
て得られるベクター(H105/106/108/111およびH106/108/11
1)をさらに改変し、マウスIgκ定常領域、マウスエンハンサー、マウス3’側相同性
アーム、およびSPECカセットを含むベクターへとライゲーションした(図23B)。
さらなる改変は、5’側マウスアームを保有し、Frt-Ub-NEO-Frtカセット
を含むベクターへのライゲーションを包含した(図23B)。結果として得られるターゲ
ッティングベクターを、マウスIgκ可変遺伝子座(κ可変遺伝子セグメントおよびκ接
合遺伝子セグメントを含む)の欠失を含むES細胞へとエレクトロポレーションした(図
23C~23F)。
-39Jκ5軽鎖領域に対して特異的なプローブを用いる、対立遺伝子アッセイ(Valenz
uelaら)の改変型を用いることにより確認した。アッセイにおいて用いられるプライマー
およびプローブを、下記の表3に示し、配列表にも示し、プローブの位置を、図23C~
23Fに示す。
を発現するプラスミドをトランスフェクトすることにより欠失させた(図23Cおよび2
3E)。必要に応じて、ネオマイシンカセットは、FLPレコンビナーゼを発現するマウ
ス(例えば、US6,774,279)と交配させることにより除去することもできる。
必要に応じて、ネオマイシンカセットを、マウスに保持させる。
登録商標)法により、8細胞期マウス胚へと導入した(例えば、米国特許第7,294,
754号;およびPoueymirouら(2007年)、F0 generation mice that are ess
entially fully derived from the donor gene-targeted ES cells allowing
immediate phenotypic analyses、Nature Biotech.、25巻(1号):91~99頁
を参照されたい)。配列に沿った1つまたは複数の位置において変異させたヒスチジン残
基を含有する、操作されたヒト軽鎖遺伝子を独立に保有するVELOCIMICE(登録
商標)を、上記で記載した標的ES細胞から作製した。
性の仔マウスを、軽鎖の発現および発現させた抗体の結合能を特徴づけるために選択した
。3カ所の(H106/108/111;「1930」)ヒスチジン改変または4カ所の
(H105/105/108/111;「1927」)ヒスチジン改変を有するユニバー
サル軽鎖遺伝子を特異的に含むマウスを遺伝子型決定するためのプライマーおよびプロー
ブを、下記の表4に列挙し、配列表にも示す。本明細書では、ヒスチジン改変をそれらの
ユニバーサル軽鎖内に含有するマウスを、「HULC」マウス(ヒスチジンユニバーサル
軽鎖マウス)と称する。
ヒスチジン置換したユニバーサル軽鎖を有するマウスにおける抗原への免疫応答の解析
細胞表面受容体(「抗原A」)を、CDR3内に4カ所のヒスチジン置換を有するVκ
1-39およびJκ5を使用して既定の(pre-arranged)ヒトカッパ軽鎖の
発現についてヘテロ接合性であるマウス(以下では、「HULC 1927」とする)、
もしくはCDR3内に3カ所のヒスチジン置換を有するVκ1-39およびJκ5を使用
して既定のヒトカッパ軽鎖の発現についてヘテロ接合性であるマウス(以下では、「HU
LC1930」とする)のいずれか、またはホモ接合性のWTマウスを免疫する免疫原と
して用いた。免疫を開始する前に、免疫前血清を、マウスから収集した。免疫原は、足蹠
(f.p.)を介して、容量25μl中に、アジュバントとしてのCpGオリゴヌクレオ
チド(Invivogen)10μgと混合した、初回抗原刺激による免疫のためのタン
パク質2.35μgを投与した。その後、3、6、11、13、17、20日目において
、合計6回の追加免疫のために、マウスに、同じ経路を介して、2.35μgの抗原Aを
、アジュバントとしての10μgのCpGおよび25μgのAdju-Phos(Bre
nntag)と共に追加免疫した。それぞれ、4および6回目の追加免疫の後の15およ
び22日目において、マウスから採血した。それらの抗血清を、抗原Aに対する抗体力価
についてアッセイした。
施するために、96ウェルマイクロ滴定プレート(Thermo Scientific
)を、リン酸緩衝食塩液(PBS;Irvine Scientific)中の2μg/
mlの抗原Aにより、4℃で一晩にわたりコーティングした。翌日、プレートを、プレー
ト洗浄機(Molecular Devices)を用いて、0.05%のTween
20を含有するリン酸緩衝食塩液(PBS-T;Sigma-Aldrich)で、4回
にわたり洗浄した。次いで、プレートを、PBS中の0.5%のウシ血清アルブミン(B
SA;Sigma-Aldrich)250μlでブロッキングし、室温で1時間にわた
りインキュベートした。次いで、プレートを、PBS-Tで4回にわたり洗浄した。免疫
したマウスからの血清および免疫前血清を、0.5%のBSA-PBS中に、1:300
または1:1000で始めて3倍の系列希釈を行い、ブロッキングしたプレートへと二連
で添加し、次いで、室温で1時間にわたりインキュベートした。最後の2つのウェルは、
ブランクのまま放置して、二次抗体対照(バックグラウンド対照)として用いた。プレー
ト洗浄機により、プレートを、PBS-Tで、4回にわたり再度洗浄した。次いで、ヤギ
抗マウスIgG-Fc-西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)コンジュゲート二次抗体
(Jackson Immunoresearch)を、1:5000/1:10,00
0の希釈率でプレートへと添加し、室温で1時間にわたりインキュベートした。次いで、
プレートを、PBS-Tで8回にわたり洗浄し、TMB/H2O2を基質として用いて発
色させた。基質を20分間にわたりインキュベートし、2Nの硫酸(H2SO4;VWR
、カタログ番号BDH3500-1)または1Nのリン酸(JT Baker、カタログ
番号7664-38-2)で反応を停止させた。プレートは、分光光度計(Victor
;Perkin Elmer)において450nmで読み取った。抗体力価は、Grap
hpad PRISMソフトウェアを用いて計算した。
がバックグラウンドの2倍となる最大の血清希釈率の逆数として定義される、抗体力価と
して表される。したがって、抗体力価数が大きいほど、免疫原に対する体液性免疫応答が
大きくなる。免疫原に対して誘導された抗体力価は、HULCマウスの両方の系統でも、
WTマウスでも、極めて大きく、系統の間で有意差は観察されなかった(図24)。
pH感受性モノクローナル抗体の生成
HULCマウス両方の系統でも、WTマウスでも、免疫原に対する所望の免疫応答が達
成されたら、各マウス系統からの脾細胞を採取し、マウス骨髄腫細胞と融合させて、ハイ
ブリドーマ細胞を生成し、96ウェルプレート内で成長させた。10日間成長後、各ハイ
ブリドーマ細胞含有ウェルからの上清を、免疫原特異的ELISAを介してスクリーニン
グして、陽性の抗原結合試料を同定した。ELISAのために、96ウェルマイクロ滴定
プレートを、1ug/mLの抗mycポリクローナル抗体(Novus Biologi
cals、番号NB600-34)により、4℃で一晩にわたりコーティングして、my
cタグ付けされた抗原を固定し、これに続いて、PBS中の0.5%(w/v)のBSA
溶液でブロッキングした。プレートを洗浄し、抗原溶液を、1μg/mLの濃度でプレー
トへと添加し、室温で1時間にわたり、コーティングしたプレートに結合させた。その後
、ハイブリドーマ細胞からの上清を、1:50の希釈率でウェルへと添加し、室温で1時
間にわたり結合させた。プレートに結合した抗体は、HRPとコンジュゲートさせた抗マ
ウスIgGポリクローナル抗体(Jackson Immunoresearch、番号
115-035-164)を用いて検出した。TMB基質を、プレート(BD Bios
ciences、番号51-2606KC/51-2607KC)へと添加し、製造元に
より推奨されるプロトコールに従い、比色シグナルを生じさせた。吸光度は、Victo
r Wallacプレートリーダーにおいて450nmで記録した。ODが0.5以上(
ベースラインのODは約0.1)を有するとして定義される抗原陽性試料は、リアルタイ
ム表面プラズモン共鳴バイオセンサー(Biacore 4000)を用いて、親和性ス
クリーニングにかけた。
合についての動力学的結合パラメータ(例えば、ka、kd、KD、t1/2など)を記
録した。Biacore CM4センサーチップを、ポリクローナルヤギ抗マウスFc抗
体で誘導体化して、上清からの抗体を捕捉した。次いで、単一濃度(100nM)の免疫
原を、抗体捕捉表面上に、30μl/分の流量で注入した。抗体-抗原間の会合を、1.
5分間にわたりモニタリングし、次いで、抗原の、捕捉抗体からの解離を、2.5分間に
わたりモニタリングした。会合動力学速度定数(ka)および解離動力学速度定数(kd
)は、Biacore 4000 Evaluationソフトウェアversion
1.0を用い、データを処理して物質移動モデルによる1:1の結合へとフィッティング
することにより、決定した。平衡解離定数(KD)および解離半減期(t1/2)は、K
D(M)=kd/ka;およびt1/2(分)=ln2/(60×kd)として、動力学
速度定数から計算した。pH6.0において、pH7.4における結合と比較して結合の
低下を提示する試料のセット(pH感受性)、ならびにpH7.4とpH6.0との間で
有意な速度の変化を提示しない対照試料のセット(pH非感受性の対照)を、クローン作
製するために選択した。図25は、全抗原陽性クローンの数と、HULCマウスおよびW
TマウスからのpH感受性抗原結合を提示する抗原陽性クローンの数との比較を示す。
ULC1930のそれぞれから単離された18のクローンおよび7つのクローン、ならび
にWTマウスからの1つのクローンは、モノクローナルとなった。モノクローナルハイブ
リドーマの上清を、中性pHおよび低pHにおける抗原解離速度(オフ速度)解析にかけ
、細胞ペレットを軽鎖可変ドメインDNAの配列決定に用いた。
Vκ1-39Jκ5に基づくヒスチジンユニバーサル軽鎖マウスのCDR3領域における
配列決定および体細胞超変異
HULCマウスおよびWTマウスによるモノクローナルハイブリドーマからの細胞ペレ
ットを、軽鎖可変ドメインDNAの配列決定に用いた。26のクローンがモノクローナル
となり(上記の実施例3.3を参照されたい)、これらを配列決定にかけ、15のクロー
ンを、HULCマウス軽鎖またはWTマウス軽鎖(MMおよびNN;表4を参照されたい
)を用いて確認した。14のクローンは、HULCヘテロ接合性マウス(1927マウス
または1930マウス)に由来し、1つのクローンは、WTマウスに由来した。
ナル抗体が、それらの対応するHULC軽鎖を使用したのに対し、2つのモノクローナル
抗体は、WTマウスの軽鎖を使用した。表3に示される通り、HULCを使用する抗体の
うちの1つ(斜字体の抗体)を除く全ては、導入されたヒスチジン変異の全てを保持した
。クローンAAを配列決定したところ、2つの異なるHULC配列がもたらされたが、表
5では、これらを2つの項目で表す。
Vκ1-39Jκ5に基づくヒスチジンユニバーサル軽鎖マウスにおいて生成されるモノ
クローナル抗体のpH依存性結合
HULCマウスおよびWTマウスから単離されたモノクローナル抗体のpH依存性結合
特徴をさらに評価するために、中性pHにおいて抗体/抗原間の会合相を観察し、中性ま
たは酸性pHにおいて抗体/抗原間の解離相を観察する、結合実験を実行した。
誘導体化した。モノクローナル抗体上清を抗マウスFcセンサー表面上に捕捉した。次い
で、50nM(二連で)および16.7nMという2つの濃度の免疫原を、モノクローナ
ル抗体捕捉表面上に、30μl/分の流量で注入した。抗体-抗原間の会合を、pH7.
4で4分間にわたりモニタリングし、次いで、捕捉モノクローナル抗体からの抗原の解離
を、pH7.4またはpH6.0で15分間にわたりモニタリングした。解離速度定数(
kd)は、Scrubber version 2.0曲線フィッティングソフトウェア
を用い、データを処理してフィッティングすることにより決定し、これを、表6に示す。
解離半減期(t1/2)は、t1/2(分)=(ln2/kd)/60として、解離速度
定数から計算し、これを、表6に示す。表4に列挙される複数の抗体の、様々なpH条件
下における会合/解離特徴を示すセンサーグラムを、図26にグラフで示す。各グラフ内
の個々の線は、それぞれの抗体の異なる濃度における結合応答を表す。全ての実験は、2
5℃で実行した。解離半減期の値(t1/2)を、それぞれのセンサーグラムの上方に注
記する。応答は、RU単位で測定する。
ヒスチジン置換したVκ3-20Jκ1ユニバーサル軽鎖を含む遺伝子改変マウスの操作
例えば、米国特許出願第13/022,759号、同第13/093,156号、同第
13/412,936号、および同第13/488,628号(それぞれ、特許公開第2
011/0195454号、同第2012/0021409号、同第2012/0192
300号、および同第2013/0045492号)、ならびに上記の実施例1において
記載されている通りに、共通Vκ3-20Jκ1軽鎖を含むマウスを生成した。生殖細胞
系列のユニバーサルVκ3-20Jκ1軽鎖可変ドメインのアミノ酸配列を、配列番号3
83に示す。
びHULC 1930)について、上記の実施例3で記載した戦略と同様の戦略を用いて
、ヒスチジン置換を、Vκ3-20Jκ1ユニバーサル軽鎖のターゲッティングベクター
へと導入し、このベクターからマウスを生成した。
ターを生成するための戦略を、図29A~29Dにまとめる。共通(ユニバーサル)軽鎖
マウス(例えば、US2011/0195454A1において記載されている「ULCマ
ウス」)のためのターゲッティングベクターを生成するために用いられるプラスミドであ
って、pBS+FRT-Ub-Hyg-FRT+マウスVκ3-7リーダー+ヒトVκ3
-20Jκ1を含有するプラスミドを、部位指向変異生成(QuickChange L
ightning Kit)により、図28に示される部位指向変異生成プライマーを用
いて、CDR3領域内のQ105、Q106、Y107、およびS109、またはQ10
5、Q106、およびS109(図27のアラインメントを参照されたい)を、ヒスチジ
ン残基で置きかえるように改変した(この操作ステップについては、図29Aを参照され
たい)。結果として得られるベクター(H105/106/107/109およびH10
5/106/109)をさらに改変し、マウスIgκ定常領域、マウスエンハンサー、マ
ウス3’側相同性アーム、およびSPECカセットを含むベクターへとライゲーションし
た(図29B)。さらなる改変は、5’側マウスアームを保有し、Frt-UB-NEO
-Frtカセットを含むベクターへのライゲーションを包含した(図29B)。結果とし
て得られるターゲッティングベクターを、マウスIgκ可変遺伝子座(κ可変遺伝子セグ
メントおよびκ接合遺伝子セグメントを含む)の欠失を含むES細胞へとエレクトロポレ
ーションした(図29C~29D)。
-20κJ1軽鎖領域に対して特異的なプローブを用いる、対立遺伝子アッセイ(Valenz
uelaら)の改変型を用いることにより確認した。アッセイにおいて用いられるプライマー
およびプローブを、下記の表7に示し、配列表にも示し、プローブの位置を、図29C~
29Dに示す。
を発現するプラスミドでトランスフェクトすることにより欠失させる(図29Cおよび2
9D)。必要に応じて、ネオマイシンカセットは、FLPレコンビナーゼを発現するマウ
ス(例えば、US6,774,279)と交配させることにより除去することもできる。
必要に応じて、ネオマイシンカセットを、マウスに保持させる。
登録商標)法により、8細胞期マウス胚へと導入する(例えば、米国特許第7,294,
754号;およびPoueymirouら(2007年)、F0 generation mice that are ess
entially fully derived from the donor gene-targeted ES cells allowing
immediate phenotypic analyses、Nature Biotech.、25巻(1号):91~99頁
を参照されたい)。配列に沿った1つまたは複数の位置において変異させたヒスチジン残
基を含有する、操作されたヒト軽鎖遺伝子を独立に保有するVELOCIMICE(登録
商標)を、上記で記載した標的ES細胞から作製する。
性の仔マウスを、軽鎖の発現および発現させた抗体の結合能を特徴づけるために選択する
。3カ所の(H105/106/109;「6183」)ヒスチジン改変または4カ所の
(H105/105/108/111;「6181」)ヒスチジン改変を有するユニバー
サル軽鎖遺伝子を特異的に含むマウスを遺伝子型決定するためのプライマーおよびプロー
ブを、下記の表6に列挙し、配列表にも示す。本明細書では、ヒスチジン改変をそれらの
ユニバーサル軽鎖内に含有するマウスを、「HULC」マウス(ヒスチジンユニバーサル
軽鎖マウス)と称する。
べる。
ヒスチジン置換した単一の、再構成されたヒトユニバーサル軽鎖マウス(HULC)を含
むマウスの交配
本実施例は、本明細書に記載されているHULCマウスのうちのいずれか1つと交配さ
せて、多重の遺伝子改変免疫グロブリン遺伝子座を保有する、多重の遺伝子改変マウス系
統を作製し得る、複数の他の遺伝子改変マウス系統について記載する。
操作された軽鎖遺伝子座の使用頻度を最適化するために、上記のHULC動物(例えば
、Vκ1-39Jκ5またはVκ3-20Jκ1ヒスチジン置換したユニバーサル軽鎖を
含む)のうちの任意の1つを、内因性λ軽鎖遺伝子座に欠失を含む別のマウスと交配させ
得る。この様式において、得られる子孫は、それらの唯一の軽鎖として、上記の実施例3
および4に記載されるとおりの再構成されたヒスチジン置換したヒト生殖細胞系列軽鎖領
域を発現する。交配は、当技術分野で認められる標準技術によって、あるいは商業的な繁
殖家(例えば、Jackson Laboratory)によって実施される。操作され
たヒスチジン置換した軽鎖遺伝子座、および内因性λ軽鎖遺伝子座の欠失を有するマウス
系統は、特有な軽鎖領域の存在および内因性マウスλ軽鎖の非存在についてスクリーニン
グされる。
操作されたヒト生殖細胞系列軽鎖遺伝子座を有するマウス(HULCマウス)は、ヒト
重鎖可変遺伝子の遺伝子座による内因性マウス重鎖可変遺伝子の遺伝子座の置換を含むマ
ウスと交配させられる(US6,596,541を参照;VELOCIMMUNE(登録
商標)マウス、Regeneron Pharmaceuticals,Inc.)。V
ELOCIMMUNE(登録商標)マウスは、マウスが抗原刺激に応じてヒト重鎖可変ド
メインおよびマウス重鎖定常領域を含む抗体を生成するように、内因性マウス定常領域遺
伝子座に作動可能に連結されたヒト重鎖可変領域を含むゲノムを含む。
び内因性κ軽鎖遺伝子座内に、ヒスチジン置換した、単一の、再構成されたヒト軽鎖可変
領域を保有するマウスを得る。目的の抗原で免疫すると、ヒスチジン置換した単一のヒト
軽鎖(HULC;ヒト軽鎖可変ドメインおよびマウスCL)を有する体細胞変異重鎖(ヒ
ト重鎖可変ドメインおよびマウスCH)を含有するリバースキメラ抗体が得られる。この
ようなマウスにおいて生成されるpH依存性ヒト抗体は、当技術分野で公知であるかまた
は上記で記載した抗体の単離およびスクリーニング法を用いて同定する。抗体、例えば、
pH感受性抗体を発現するB細胞の可変軽鎖領域および可変重鎖領域のヌクレオチド配列
を同定し、好適な発現系で、可変重鎖領域および可変軽鎖領域のヌクレオチド配列を、ヒ
トCHヌクレオチド配列およびヒトCLヌクレオチド配列のそれぞれへと融合させること
により、完全ヒト抗体を作製する。
遺伝子改変マウスの子孫
再構成されたヒト軽鎖可変領域配列の限定的なレパートリー、または本明細書で記載さ
れる、単一の、再構成されたヒト軽鎖可変領域配列を含む操作されたヒト生殖細胞系列の
軽鎖遺伝子座を保有するマウス(HULCマウス)を、本明細書で記載されるヒスチジン
改変されたヒト重鎖可変遺伝子遺伝子座を含有するマウスと交配させる。マウスを得、ヒ
スチジン改変されたヒト軽鎖可変領域を含有する軽鎖配列およびヒスチジン改変されたヒ
ト重鎖可変領域を含有する重鎖配列の存在を遺伝子型解析により確認する。
重鎖可変ドメインおよびマウスCH)およびヒスチジン改変された単一ヒト軽鎖(HUL
C;ヒスチジン改変されたヒト軽鎖可変ドメインおよびマウスCL)を含有するリバース
キメラ抗体が得られる。このようなマウスにおいて生成されるpH依存性ヒト抗体は、当
技術分野で公知であるかまたは上記で記載した抗体の単離およびスクリーニング法を使用
して同定する。抗体、例えば、pH感受性抗体を発現するB細胞の可変軽鎖領域および可
変重鎖領域のヌクレオチド配列を同定し、好適な発現系において、可変重鎖領域および可
変軽鎖領域のヌクレオチド配列を、ヒトCHヌクレオチド配列およびヒトCLヌクレオチ
ド配列のそれぞれへと融合させることにより、完全ヒト抗体を作製する。
当業者は、日常的な程度の実験を用いて、本明細書に記載されている本発明の具体的な
実施形態の多くの均等物を認識するか、または確認することが可能である。このような均
等物は、以下の特許請求の範囲に包含されることを意図する。記載される本発明を、その
具体的な実施形態を参照しながら記載してきたが、当業者は、本発明の真の精神および範
囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、同等物を代用しうることを理解
されたい。加えて、多くの改変も行って、特定の状況、材料、物質組成、プロセス、1つ
または複数のプロセスステップを、記載される本発明の目的および精神および範囲に照ら
して採用することができる。全てのこのような改変は、本明細書に付属の特許請求の範囲
内にあることを意図する。
少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換または挿入を免疫
グロブリン可変遺伝子座に含む、免疫グロブリン遺伝子座をその生殖細胞系列に含む、遺
伝子改変された非ヒト動物。
(項目2)
第一の可変遺伝子座および第二の可変遺伝子座を含み、少なくとも該第一の可変遺伝子
座または該第二の可変遺伝子座は、少なくとも1つのヒスチジンコドンの挿入または少な
くとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、項目1に記載の
非ヒト動物。
(項目3)
前記第一の可変遺伝子座および前記第二の可変遺伝子座の両方が各々、少なくとも1つ
の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換または挿入を含む、項目2に記載の
非ヒト動物。
(項目4)
前記第一の可変遺伝子座が、再構成されていない重鎖可変遺伝子座(再構成されていな
いVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)の少なくとも1つの機能性部分を含む、
項目3に記載の非ヒト動物。
(項目5)
前記再構成されていない重鎖可変遺伝子座が、ヒト遺伝子座(再構成されていないVセ
グメント、Dセグメント、Jセグメント)の少なくとも一部分を含む、項目4に記載の非
ヒト動物。
(項目6)
前記再構成されていない重鎖遺伝子座が、再構成されていないVセグメント、リンカー
を含む合成Dセグメント、およびヒトJセグメントを含むヒト遺伝子座である、項目4に
記載の非ヒト動物。
(項目7)
前記合成Dセグメントが、少なくとも1つのヒスチジンコドンを含む、項目6に記載の
非ヒト動物。
(項目8)
前記第二の可変遺伝子座が、再構成されていない軽鎖遺伝子座(再構成されていないV
セグメント、Jセグメント)の少なくとも1つの機能性部分を含む、項目3に記載の非ヒ
ト動物。
(項目9)
前記第二の可変遺伝子座が、再構成された免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子配列(再構成
されたVJ配列)を含む、項目4に記載の非ヒト動物。
(項目10)
非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる前記置換および/またはヒスチジンコド
ンの前記挿入が、可変ドメインをコードする核酸配列においてであり、ヒスチジンが、免
疫グロブリン鎖のN末端領域、免疫グロブリン鎖のループ4領域、重鎖のCDR1、重鎖
のCDR2、重鎖のCDR3、軽鎖のCDR1、軽鎖のCDR2、軽鎖のCDR3、およ
びこれらの組合せから選択される領域にある、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目11)
前記第一の可変遺伝子座または前記第二の可変遺伝子座のうちの少なくとも1つが、内
因性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座において、内因性非ヒト定常領域の核酸配列に作動可
能に連結された、項目2に記載の非ヒト動物。
(項目12)
前記第一の可変遺伝子座(再構成されていないヒトVセグメント、ヒトDセグメント、
ヒトJセグメント)が、内因性非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域の核酸配列に作動可能
に連結された、項目5に記載の非ヒト動物。
(項目13)
前記第一の可変遺伝子座(再構成されていないヒトVセグメント、ヒトDセグメント、
ヒトJセグメント)が、内因性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座において、前記内因性非ヒ
ト免疫グロブリン重鎖定常領域の核酸配列に作動可能に連結された、項目12に記載の非
ヒト動物。
(項目14)
前記第二の可変遺伝子座(再構成されていないVセグメント、Jセグメント)が、内因
性非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域配列に作動可能に連結された、項目6に記載の非ヒ
ト動物。
(項目15)
前記内因性非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域配列が、内因性非ヒト免疫グロブリン遺
伝子座にある、項目14に記載の非ヒト動物。
(項目16)
定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されていないヒト免疫グロブリン重
鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント
)の少なくとも一部分であって、該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うちの1つまたは複数が、少なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンの
ヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含む
、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列の少なくとも一部分と
;
定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されていないヒト免疫グロブリン軽
鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Jセグメント)の少なくとも
一部分であって、該V遺伝子セグメントおよびJ遺伝子セグメントのうちの1つまたは複
数が、少なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少
なくとも1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含む、再構成されていないヒト免疫グロブリ
ン軽鎖可変領域の核酸配列の少なくとも一部分と
を含み、
マウスの生殖細胞系列におけるヒスチジン置換またはヒスチジン挿入に由来するヒスチ
ジンを含む、免疫グロブリン重鎖可変ドメインおよび/または免疫グロブリン軽鎖可変ド
メインを発現する、遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目17)
哺乳動物である、項目16に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目18)
齧歯動物である、項目17に記載の遺伝子改変された哺乳動物。
(項目19)
マウス、ラット、およびハムスターからなる群から選択される、項目18に記載の齧歯
動物。
(項目20)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列が、非ヒト定常領
域配列に作動可能に連結された、項目16に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目21)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列に作動可能に連結
された前記非ヒト定常領域核酸配列が、前記非ヒト動物の生殖細胞系列における内因性非
ヒト免疫グロブリン遺伝子座にある、項目20に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目23)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列に作動可能に連結
された前記非ヒト定常領域核酸配列が、前記非ヒト動物の生殖細胞系列における内因性非
ヒト免疫グロブリン遺伝子座にある、項目16に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目24)
定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されていないヒト免疫グロブリン重
鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント
)の少なくとも一部分であって、該再構成されていない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うちの1つまたは複数が、少なくとも1カ所の非
ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも1カ所のヒスチジン
コドンの挿入を含む、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列の
少なくとも一部分と;
軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖
可変領域の核酸配列(再構成されたVJ配列)であって、該再構成されたVJ配列が、少
なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも
1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含む、再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域
の核酸配列と
を含み、
マウスの生殖細胞系列におけるヒスチジン置換またはヒスチジン挿入に由来するヒスチ
ジンを含む、免疫グロブリン重鎖可変ドメインおよび/または免疫グロブリン軽鎖可変ド
メインを発現する、遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目25)
哺乳動物である、項目24に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目26)
齧歯動物である、項目25に記載の遺伝子改変された哺乳動物。
(項目27)
マウス、ラット、およびハムスターからなる群から選択される、項目26に記載の齧歯
動物。
(項目28)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列が、非ヒト定常領
域配列に作動可能に連結された、項目24に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目29)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列に作動可能に連結
された前記非ヒト定常領域配列が、前記非ヒト動物の生殖細胞系列における内因性非ヒト
免疫グロブリン遺伝子座にある、項目28に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目30)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列に作動可能に連結された
前記非ヒト定常領域配列が、前記非ヒト動物の生殖細胞系列における内因性非ヒト免疫グ
ロブリン遺伝子座にある、項目29に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目31)
野生型の非ヒト動物と比較した、B細胞集団の免疫グロブリン重鎖におけるおよび免疫
グロブリン軽鎖におけるヒスチジン残基の存在の増強を特徴とするB細胞集団を含む、遺
伝子改変された非ヒト動物。
(項目32)
前記増強が、約2~4倍である、項目31に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目33)
前記増強が、約2~10倍である、項目31に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目34)
非ヒト動物の生殖細胞系列の免疫グロブリン配列における置換および/または挿入によ
りコードされるヒスチジンを含む、免疫グロブリン軽鎖および免疫グロブリン重鎖を発現
する、遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目35)
前記可変領域配列が、ヒスチジンコドンによる非ヒスチジンコドンの置換および/また
はヒスチジンコドンの挿入である、2つ、3つ、4つ、または5つのヒスチジンによるク
ラスターを含む、項目1に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目36)
前記再構成されていない重鎖遺伝子座が、前記重鎖遺伝子座の配向の方向に対して反転
されたD遺伝子セグメントを含む、項目5に記載の遺伝子改変された非ヒト動物。
(項目37)
生殖細胞系列のヒスチジンコドンによりコードされるヒスチジンを有する抗体可変ドメ
インを作製する非ヒト動物を作製するための方法であって、
該非ヒト動物を、その生殖細胞系列において、少なくとも1カ所のヒスチジンコドンに
よる非ヒスチジンコドンの置換またはヒスチジンコドンの挿入を、再構成されていない免
疫グロブリン重鎖可変(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント
)遺伝子座に含むように改変するステップと、
該非ヒト動物を、その生殖細胞系列において、少なくとも1カ所のヒスチジンコドンに
よる非ヒスチジンコドンの置換またはヒスチジンコドンの挿入を、再構成されていない免
疫グロブリン軽鎖可変(再構成されていないVセグメント、Jセグメント)遺伝子座に含
むように改変するステップと
を含む方法。
(項目38)
マウスの生殖細胞系列を、再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変(Vセグメ
ント、Dセグメント、Jセグメント)遺伝子座の少なくとも一部分を含むように遺伝子改
変するステップと、ヒスチジン置換またはヒスチジン挿入を、該再構成されていない免疫
グロブリン重鎖可変(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)
ヒト遺伝子座に施すステップとを含む、項目37に記載の方法。
(項目39)
マウスの生殖細胞系列を、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖(再構成されて
いないVセグメント、Jセグメント)遺伝子座の少なくとも一部分を含むように遺伝子改
変するステップと、ヒスチジン置換またはヒスチジン挿入を、該再構成されていないヒト
免疫グロブリン軽鎖遺伝子座に施すステップとを含む、項目37に記載の方法。
(項目40)
前記非ヒト動物が、齧歯動物である、項目37に記載の方法。
(項目41)
前記齧歯動物が、マウス、ラット、およびハムスターから選択される、項目40に記載
の方法。
(項目42)
生殖細胞系列のヒスチジンコドンによりコードされるヒスチジンを有する抗体可変ドメ
インを作製する非ヒト動物を作製するための方法であって、
該非ヒト動物を、少なくとも1カ所のヒスチジンコドンによる非ヒスチジンコドンの置
換またはヒスチジンコドンの挿入を、再構成されていない免疫グロブリン重鎖可変(再構
成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)遺伝子座に含むように改変
するステップと、
該非ヒト動物を、少なくとも1カ所のヒスチジンコドンによる非ヒスチジンコドンの置
換またはヒスチジンコドンの挿入を、該生殖細胞系列における再構成された免疫グロブリ
ン軽鎖可変配列(再構成されたVJ配列)に含むように改変するステップと
を含む方法。
(項目43)
前記非ヒト動物が、齧歯動物である、項目42に記載の方法。
(項目44)
前記齧歯動物が、マウス、ラット、およびハムスターから選択される、項目43に記載
の方法。
Claims (36)
- ターゲッティングベクターまたは該ターゲッティングベクターを含む非ヒト動物胚性幹(ES)細胞を含む、生殖細胞系列のヒスチジンコドンによってコードされるヒスチジンを含む抗体可変ドメインを有する抗体を産生することが可能な非ヒト動物を作製するための組成物であって、
該ターゲッティングベクターは、5’側から3’側にかけて、
(i)5’側非ヒト動物相同性アーム、
(ii)少なくとも1つのヒスチジンコドンの挿入、または少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換をCDR3コード配列中に含む免疫グロブリン可変領域遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座であって、前記ヒスチジンコドンが、対応する野生型生殖細胞系列遺伝子セグメントによりコードされない、免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座、および
(iii)3’側非ヒト動物相同性アーム
を含み、
(a)該ターゲッティングベクターを含む該組成物は非ヒト動物ES細胞に投与され、該非ヒト動物ES細胞は、宿主胚と共に代理母体内で使用されて、該非ヒト動物ES細胞に由来する動物を懐胎させ、そうすることで該懐胎した動物はCDR3にヒスチジンを含む可変ドメインを含む抗体を生産し、ここで、該ヒスチジンは該挿入または置換されたヒスチジンコドンにコードされる、または(b)該非ヒト動物ES細胞を含む該組成物は、宿主胚と共に代理母体内で使用されて、該非ヒト動物ES細胞に由来する動物を懐胎させ、そうすることで該懐胎した動物はCDR3にヒスチジンを含む可変ドメインを含む抗体を生産し、ここで、該ヒスチジンは該挿入または置換されたヒスチジンコドンにコードされることを特徴とする、
組成物。 - 前記免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座が、再構成されていない重鎖可変遺伝子座(再構成されていないV、D、Jセグメント)の少なくとも1つの機能性部分を含み、前記再構成されていない重鎖可変遺伝子座の前記機能性部分が、前記少なくとも1つのヒスチジンコドンの挿入、または前記少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記再構成されていない重鎖可変遺伝子座が、再構成されていないヒト可変領域遺伝子の遺伝子座(再構成されていないV、D、Jセグメント)の少なくとも一部分を含み、前記再構成されていないヒト重鎖可変遺伝子座の前記機能性部分が、前記少なくとも1つのヒスチジンコドンの挿入、または前記少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、請求項2に記載の組成物。
- 前記再構成されていない重鎖可変遺伝子座が、再構成されていないVセグメント、リンカーを含む合成Dセグメント、およびヒトJセグメントを含むヒト遺伝子座である、請求項2または3に記載の組成物。
- 前記合成Dセグメントが、前記少なくとも1つのヒスチジンコドンの挿入、または前記少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、請求項4に記載の組成物。
- 相同組換え時に、前記免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座が、内因性非ヒト動物免疫グロブリン重鎖遺伝子座において、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域に作動可能に連結される、請求項2~5のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座が、再構成されていない軽鎖可変遺伝子座(再構成されていないV、Jセグメント)の少なくとも1つの機能性部分を含み、前記再構成されていないV、Jセグメントのうちの1つまたは複数が、前記少なくとも1つのヒスチジンコドンの挿入、または前記少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記再構成されていない軽鎖可変遺伝子座(再構成されていないV、Jセグメント)が、ヒトの再構成されていない免疫グロブリン軽鎖可変領域核酸配列(再構成されていないヒトV、Jセグメント)の少なくとも一部分を含み、前記再構成されていないヒトVおよびJ遺伝子セグメントのうちの1つまたは複数が、前記少なくとも1つのヒスチジンコドンの挿入、または前記少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、請求項7に記載の組成物。
- 前記再構成されていない軽鎖可変遺伝子座が、2つ以下の再構成されていないVセグメントを含む、請求項7または8に記載の組成物。
- 前記免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座が、再構成された免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子配列(再構成されたVJ配列)を含む、請求項1に記載の組成物。
- 相同組換え時に、前記免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座が、内因性非ヒト動物免疫グロブリン軽鎖遺伝子座において、非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域に作動可能に連結される、請求項7~10のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記ターゲッティングベクターまたは前記ターゲッティングベクターを含む前記非ヒト動物胚性幹(ES)細胞が、少なくとも1つの追加の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換および/またはヒスチジンコドンの挿入を、可変ドメインをコードする核酸配列中にさらに含み、ここで、該ヒスチジンは、免疫グロブリン鎖のN末端領域、免疫グロブリン鎖のループ4領域、重鎖のCDR1、重鎖のCDR2、重鎖のCDR3、軽鎖のCDR1、軽鎖のCDR2、軽鎖のCDR3、およびこれらの組合せから選択される領域にあり、
該ターゲッティングベクターが重鎖可変領域遺伝子の遺伝子座を含まない場合、該領域は、該重鎖のCDR1、該重鎖のCDR2および該重鎖のCDR3から選択されず、
該ターゲッティングベクターが軽鎖可変領域遺伝子の遺伝子座を含まない場合、該領域は、該軽鎖のCDR1、該軽鎖のCDR2および該軽鎖のCDR3から選択されない、
請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記非ヒト動物が、齧歯動物である、請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記非ヒト動物が、ラットである、請求項1~13のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記非ヒト動物が、マウスである、請求項1~13のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記非ヒト動物ES細胞を含む請求項1~15のいずれか一項に記載の組成物。
- 遺伝子改変された非ヒト動物胚性幹(ES)細胞を含む、生殖細胞系列のヒスチジンコドンによってコードされるヒスチジンを含む抗体可変ドメインを有する抗体を産生することが可能な非ヒト動物を作製するための組成物であって、該非ヒト動物ES細胞は、
(i)少なくとも1つのヒスチジンコドンの挿入または少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、再構成されていない免疫グロブリン可変領域配列を含む第一の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座であって、該ヒスチジンコドンは、対応する野生型生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードされない、遺伝子座、ならびに/あるいは
(ii)少なくとも1つのヒスチジンコドンの挿入または少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換を含む、免疫グロブリン可変領域配列を含む第二の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座であって、該挿入または置換されたヒスチジンコドンは、対応する野生型生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードされない、遺伝子座
のいずれかまたは両方を含み、
該組成物は、宿主胚と共に代理母体内で使用されて、該非ヒト動物ES細胞に由来する非ヒト動物を懐胎させることを特徴とし、
非ヒト動物は、該非ヒト動物の生殖細胞系列におけるヒスチジン置換またはヒスチジン挿入に由来するヒスチジンを含む、免疫グロブリン重鎖可変ドメインおよび/または免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを発現することが今や可能である、組成物。 - 生殖細胞系列のヒスチジンコドンによってコードされるヒスチジンを含む抗体可変ドメインを有する抗体を産生することが可能な非ヒト動物を作製するための組成物であって、該組成物は、
定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)の少なくとも一部分を含む第一の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座であって、該再構成されていないVセグメント、Dセグメント、およびJセグメントのうちの1つまたは複数が、少なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含み、該再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列の該ヒスチジンコドンは、対応するヒト生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードされない、第一の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座と;
定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Jセグメント)の少なくとも一部分を含む第二の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座であって、該再構成されていないVセグメントおよびJセグメントのうちの1つまたは複数が、少なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含み、該再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列の該ヒスチジンコドンは、対応するヒト生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードされない、第二の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座と
を含む、遺伝子改変された非ヒト動物ES細胞を含み、
該組成物は、宿主胚と共に代理母体内で使用されて、該非ヒト動物ES細胞に由来する動物を懐胎させることを特徴とし、
該非ヒト動物は、該非ヒト動物の生殖細胞系列におけるヒスチジン置換またはヒスチジン挿入に由来するヒスチジンを含む、免疫グロブリン重鎖可変ドメインおよび/または免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを発現することが今や可能である、組成物。 - 生殖細胞系列のヒスチジンコドンによってコードされるヒスチジンを含む抗体可変ドメインを有する抗体を産生することが可能な非ヒト動物を作製するための組成物であって、該組成物は、
定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)の少なくとも一部分を含む第一の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座であって、該再構成されていないVセグメント、Dセグメント、およびJセグメントのうちの1つまたは複数が、少なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含み、該再構成されていないヒト免疫グロブリン重鎖可変領域の核酸配列の該ヒスチジンコドンは、対応するヒト生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードされない、第一の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座と;
軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列(再構成されたVJ配列)を含む第二の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座であって、該再構成されたVJ配列が、少なくとも1カ所の非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換、または少なくとも1カ所のヒスチジンコドンの挿入を含み、該再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域の核酸配列の該ヒスチジンコドンは、対応するヒト生殖細胞系列遺伝子セグメントによってコードされない、第二の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座と
を含む、遺伝子改変された非ヒト動物ES細胞を含み、
該組成物は、宿主胚と共に代理母体内で使用されて、該非ヒト動物ES細胞に由来する非ヒト動物を懐胎させることを特徴とし、
該非ヒト動物は、該非ヒト動物の生殖細胞系列におけるヒスチジン置換またはヒスチジン挿入に由来するヒスチジンを含む、免疫グロブリン重鎖可変ドメインおよび/または免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを発現することが今や可能である、組成物。 - 前記第一の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座および前記第二の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座の両方が各々、少なくとも1つの非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる置換または挿入を含む、請求項17に記載の組成物。
- 前記第一の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座が、再構成されていない重鎖可変遺伝子座(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)の少なくとも1つの機能性部分を含む、請求項17または20に記載の組成物。
- 前記再構成されていない重鎖可変遺伝子座が、再構成されていないヒト可変領域遺伝子の遺伝子座(再構成されていないVセグメント、Dセグメント、Jセグメント)の少なくとも一部分を含む、請求項21に記載の組成物。
- 前記再構成されていない重鎖遺伝子座が、再構成されていないVセグメント、リンカーを含む合成Dセグメント、およびヒトJセグメントを含むヒト遺伝子座である、請求項18または21に記載の組成物。
- 前記合成Dセグメントが、少なくとも1つのヒスチジンコドンを含む、請求項23に記載の組成物。
- 前記第二の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座が、再構成されていない軽鎖遺伝子座(再構成されていないVセグメント、Jセグメント)の少なくとも1つの機能性部分を含む、請求項17および20~24のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記再構成されていない軽鎖遺伝子座が、2つ以下の再構成されていないVセグメントを含む、請求項25に記載の組成物。
- 前記第二の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座が、再構成された免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子配列(再構成されたVJ配列)を含む、請求項17および20~24のいずれか一項に記載の組成物。
- 非ヒスチジンコドンのヒスチジンコドンによる前記置換および/またはヒスチジンコドンの前記挿入が、可変ドメインをコードする核酸配列においてであり、ヒスチジンが、免疫グロブリン鎖のN末端領域、免疫グロブリン鎖のループ4領域、重鎖のCDR1、重鎖のCDR2、重鎖のCDR3、軽鎖のCDR1、軽鎖のCDR2、軽鎖のCDR3、およびこれらの組合せから選択される領域にあり、ここで、
前記遺伝子改変された非ヒト動物ES細胞が前記第一の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座を含まない場合、該領域は、該重鎖のCDR1、該重鎖のCDR2および該重鎖のCDR3から選択されず、
前記遺伝子改変された非ヒト動物ES細胞が前記第二の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座を含まない場合、該領域は、該軽鎖のCDR1、該軽鎖のCDR2および該軽鎖のCDR3から選択されない、
請求項17~27のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記第一の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座または前記第二の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座のうちの少なくとも1つが、内因性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座において、内因性非ヒト定常領域の核酸配列に作動可能に連結された、請求項17~28のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記第一の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座が、内因性非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域の核酸配列に作動可能に連結された、再構成されていないヒトVセグメント、ヒトDセグメント、ヒトJセグメントを含む、請求項29に記載の組成物。
- 再構成されていないヒトVセグメント、ヒトDセグメント、ヒトJセグメントを含む前記第一の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座が、内因性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座において、前記内因性非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域の核酸配列に作動可能に連結された、請求項30に記載の組成物。
- 前記第二の免疫グロブリン可変領域遺伝子の遺伝子座が、内因性非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域配列に作動可能に連結された、再構成されていないVセグメント、Jセグメントを含む、請求項17、20~26および28~31のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記内因性非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域配列が、内因性非ヒト免疫グロブリン遺伝子座にある、請求項32に記載の組成物。
- 前記非ヒト動物ES細胞が、哺乳動物ES細胞である、請求項16~33のいずれかに記載の組成物。
- 前記哺乳動物ES細胞が、齧歯動物ES細胞である、請求項34に記載の組成物。
- 前記齧歯動物ES細胞が、マウスES細胞、ラットES細胞、およびハムスターES細胞からなる群から選択される、請求項35に記載の組成物。
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