JP7250950B2 - 所定の構成の複数の発現カセットを標的指向組込みすることによってFcRn発現細胞を作製するための方法 - Google Patents

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Description

本発明は、細胞株作製およびポリペプチド生産の分野に関する。より正確には、哺乳動物細胞のゲノムへの特定の発現カセット配列の組込みをもたらす二重リコンビナーゼ媒介カセット交換反応によって得られた組換え哺乳動物細胞が、本明細書において報告される。前記細胞は、FcRnを生産するための方法において使用することができる。
例えば抗体などの、分泌されグリコシル化されるポリペプチドは、通常、安定発現または一過性発現のいずれかとして真核細胞において組換え発現されることにより生産される。
目的の外因性ポリペプチドを発現する組換え細胞を作製するための1つの戦略は、該目的のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列のランダムな組込みとそれに続く分泌工程および単離工程を含む。しかし、この手法にはいくつかの不都合な点がある。第一に、細胞それ自体のゲノム中へのヌクレオチド配列の機能的組込みは、珍しい事象であるだけでなく、ヌクレオチド配列が組み込まれる場所についてのランダム性を考慮に入れると、これらの珍しい事象の結果、遺伝子発現および細胞増殖に様々な表現型が生じる。「位置効果変異」として公知のこのような変異は、真核細胞ゲノムに存在する複雑な遺伝子制御ネットワークならびに組込みおよび遺伝子発現のための特定のゲノム遺伝子座に対する接近容易性に、少なくともある程度は起因する。第二に、一般に、ランダム組込み戦略は、細胞のゲノム中に組み込まれるヌクレオチド配列コピーの数をコントロールしない。実際に、遺伝子増幅法は、高生産細胞を実現するために使用されることが多い。しかし、このような遺伝子増幅は、例えば不安定な細胞増殖および/または生産物発現などの望ましくない細胞表現型を招く可能性もある。第三に、ランダム組込みプロセスにつきものの組込み遺伝子座不均一性が原因となって、目的のポリペプチドについて望ましい発現レベルを示している組換え細胞を単離するためにトランスフェクション後に何千個もの細胞をスクリーニングすることには、時間がかかり、大きな労働力を要する。そのような細胞を単離した後でさえ、目的のポリペプチドの安定な発現は保証されておらず、安定な市販用生産細胞を得るには、さらなるスクリーニングが必要とされる場合がある。第四に、ランダム組込みによって得られた細胞から生産されるポリペプチドは、高度の配列差異を示し、これは、高レベルのポリペプチド発現を選択するために使用される選択剤の変異原性にいくらか起因する可能性がある。最後に、生産しようとするポリペプチドの複雑性が高いほど、すなわち、目的のポリペプチドを細胞内で形成するのに必要とされる種々のポリペプチドまたはポリペプチド鎖の数が多いほど、互いに異なるポリペプチドまたはポリペプチド鎖の発現比率をコントロールすることが、より重要になる。発現比率のコントロールは、目的のポリペプチドの効率的な発現、正確な組立て、および高い発現収率での成功裡な分泌を可能にするために必要とされる。
リコンビナーゼ媒介カセット交換(RMCE)による標的指向組込みは、真核生物宿主ゲノムのあらかじめ定められた部位に特異的かつ効率的に外来DNAを導くための方法である(Turanら、J.Mol.Biol.407(2011)193~221(非特許文献1))。
WO2006/007850(特許文献1)では、抗RhD組換えポリクローナル抗体および個々の宿主細胞のゲノム中への部位特異的組込みを用いる製造方法が開示されている。
Crawford,Y.ら(Biotechnol.Prog.29(2013)1307~1315(非特許文献2))は、phiC31インテグラーゼ技術とCRE-Lox技術を組み合わせて用いて、標的指向型細胞株開発のために信頼のおける宿主を限定的なゲノムスクリーニングによって迅速に同定したことを報告した。
WO2013/006142(特許文献2)では、そのゲノム中にドナーカセットを安定的に組み入れた、遺伝的に変更された真核細胞のほぼ均質な集団を開示しており、該ドナーカセットは、ターゲティング核酸部位および選択マーカータンパク質コード配列を含む単離された核酸断片に動作可能に連結された強力なポリアデニル化部位を含み、該単離された核酸断片は、第1の組換え部位および第2の異なる組換え部位に挟まれている。
WO2013/120929(特許文献3)では、抗体または少なくとも1つのFc領域を含む融合ポリペプチドを分離するための正の直線pH勾配を用いるアフィニティークロマトグラフィーにおけるアフィニティークロマトグラフィーリガンドとしての、固定化された、新生児Fc受容体(FcRn)とβ-2-ミクログロブリン(b2m)との非共有結合性複合体の使用が開示されている。
WO2018/162517(特許文献4)では、i)発現カセット配列およびii)様々な発現ベクター間での発現カセットの分布に応じて、発現収率および生産物の質に大きな差異が認められたことが開示されている。
WO2019/126634(特許文献5)では、組換えタンパク質の発現に適した標的指向組込み(TI)宿主細胞、ならびに該TI宿主細胞を生産および使用する方法が開示された。
Magistrelliら(J.Immunol.Meth.375(2012)20~29(非特許文献3))は、EBNA-1を安定に発現し、かつFcRnαおよびβ2m共発現(i)ビオチンリガーゼ酵素(LsBirA)および(ii)レポーター遺伝子としての高感度緑色蛍光性タンパク質(EGFP)のためのデュアルプロモーターベクターを一過性にトランスフェクトされたPEAK細胞を用いてビオチン化FcRnを生産するための方法を報告した。Ni-NTA精製および固定化後、彼らが得たhFcRnおよびmFcRnは、細胞培養上清1リットル当たり、それぞれわずか4mg/Lおよび1.2mg/Lであった。
Farber-Schwarz,A.は、血清アルブミンおよび新生児Fc受容体とのその相互作用―アルブミン/FcRn結合機序の特徴づけ(Doctoral Thesis,Univesity of Stuttgart,Germany,2013(非特許文献4))を報告した。この研究では、バイシストロン性Lonza pEE6.4 発現ベクターを用いて可溶型ヒトFcRnが作製された。Lonza発現系を用いて可溶型マウスFcRnを生産することは不可能であった。収率は開示されていない。
WO2006/007850 WO2013/006142 WO2013/120929 WO2018/162517 WO2019/126634
Turanら、J.Mol.Biol.407(2011)193~221 Crawford,Y.ら、Biotechnol.Prog.29(2013)1307~1315 Magistrelliら、J.Immunol.Meth.375(2012)20~29 Farber-Schwarz,A.、Doctoral Thesis,Univesity of Stuttgart,Germany,2013
新生児Fc受容体(FcRn)を発現する組換え哺乳動物細胞が、本明細書において報告される。FcRnは、前記哺乳動物細胞によって天然には発現されないヘテロ多量体ポリペプチドである。より具体的には、FcRnは、2つのポリペプチド、すなわちクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)およびβ2-ミクログロブリン(β2m)からなるヘテロ二量体タンパク質である。FcRnの発現を実現するために、特定かつ所定の配列中に複数の異なる発現カセットを含む組換え核酸が、哺乳動物細胞のゲノムに組み込まれた。
FcRnを発現する組換え哺乳動物細胞を作製するための方法および該組換え哺乳動物細胞を用いてFcRnを生産するための方法も、本明細書において報告される。
本発明は、ヘテロ二量体FcRnの発現に必要とされる異なる発現カセットの配列、すなわち発現カセット構成が、哺乳動物細胞のゲノム中に組み込まれた際に、FcRnの発現収率に影響を与えるという知見に、少なくともある程度は基づいている。
本発明は、特定の発現カセット構成を有する、ヘテロ二量体FcRnをコードする核酸を、哺乳動物細胞のゲノム中に組み込むことによって、FcRnの効率的な組換え発現および生産を実現できるという知見に、少なくともある程度は基づいている。
二重リコンビナーゼ媒介カセット交換反応によって、所定の発現カセット配列を哺乳動物細胞のゲノム中に有利に組み込めることが、判明している。
本発明の1つの態様は、C末端がビオチン化されたFcRnを生産するための方法であって、
a)FcRnおよび大腸菌(E.coli)ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼ(BirA)をコードするデオキシリボ核酸を含む哺乳動物細胞をビオチン含有培地中で培養する工程と、
b)細胞または培養培地から、C末端がビオチン化されたFcRnを回収する工程と、
を含み、FcRnおよび大腸菌BirAをコードするデオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノム中に安定に組み込まれ、かつ5’から3’の方向に
- C末端にHisAviタグを含むクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- β2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- C末端にHisAviタグを含むクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、
- β2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、および
- 大腸菌ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセット
を含む、方法である。
1つの実施形態において、FcRnおよび大腸菌BirAをコードするデオキシリボ核酸は、
- 第1の発現カセットの5’側に位置する第1の組換え認識配列、
- 第5の発現カセットの3’側に位置する第2の組換え認識配列、および
- 第2の発現カセットと第3の発現カセットの間に位置する第3の組換え認識配列
をさらに含み、組換え認識配列はすべて異なっている。
1つの実施形態において、FcRnおよびBirAをコードするデオキシリボ核酸は、選択マーカーをコードする別の発現カセットを含み、選択マーカーをコードする該発現カセットは、第3の組換え認識配列の5’側に一部分が、3’側に一部分が位置しており、該発現カセットの、該5’側に位置する部分は、プロモーターおよび開始コドンを含み、該発現カセットの、該3’側に位置する部分は、開始コドンのないコード配列およびポリAシグナルを含み、該開始コドンは該コード配列に動作可能に連結されている。
1つの実施形態において、各発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、コード配列、およびポリアデニル化シグナル配列、場合によっては、それに続くターミネーター配列を含む。1つの実施形態において、プロモーターがSV40プロモーターでありポリアデニル化シグナル配列部位がSV40ポリA部位でありターミネーター配列が存在しない、選択マーカーの発現カセットを除いて、プロモーターは、イントロンAを含むヒトCMVプロモーターであり、ポリアデニル化シグナル配列は、bGHポリA部位であり、ターミネーター配列は、hGTターミネーターである。
1つの実施形態において、哺乳動物細胞はCHO細胞である。
1つの実施形態において、FcRnはヒトFcRnであり、クラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)はヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)であり、β2-ミクログロブリン(β2m)はヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)である。
1つの実施形態において、FcRnはマウスFcRnであり、クラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)はマウスクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)であり、β2-ミクログロブリン(β2m)はマウスβ2-ミクログロブリン(β2m)である。
1つの実施形態において、FcRnはカニクイザルFcRnであり、クラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)はカニクイザルクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)であり、β2-ミクログロブリン(β2m)はカニクイザルβ2-ミクログロブリン(β2m)である。
本発明による1つの態様は、本発明によるビオチン化FcRnである。
本発明による1つの態様は、本発明によるビオチン化FcRnの、アフィニティークロマトグラフィーリガンドとしての使用である。
[本発明1001]
C末端がビオチン化されたFcRnを生産するための方法であって、
a)FcRnおよびビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼ(BirA)をコードするデオキシリボ核酸を含む哺乳動物細胞をビオチン含有培地中で培養する工程と、
b)細胞または培養培地から、C末端がビオチン化されたFcRnを回収する工程と
を含み、
FcRnおよびBirAをコードするデオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノム中に安定に組み込まれ、かつ5’から3’の方向に
- C末端にAviタグを含むクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- β2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- C末端にAviタグを含むクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、
- β2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、および
- ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセット
を含む、方法。
[本発明1002]
FcRnおよびBirAをコードするデオキシリボ核酸が、
- 第1の発現カセットの5’側に位置する第1の組換え認識配列、
- 第5の発現カセットの3’側に位置する第2の組換え認識配列、および
- 第2の発現カセットと第3の発現カセットの間に位置する第3の組換え認識配列
をさらに含み、組換え認識配列はすべて異なっている、本発明1001の方法。
[本発明1003]
FcRnおよびBirAをコードするデオキシリボ核酸が、選択マーカーをコードする別の発現カセットを含み、選択マーカーをコードする該発現カセットは、一部分が第3の組換え認識配列の5’側に、一部分が第3の組換え認識配列の3’側に位置しており、該発現カセットの、該5’側に位置する部分が、プロモーターおよび開始コドンを含み、該発現カセットの、該3’側に位置する部分が、開始コドンのないコード配列およびポリAシグナルを含む、本発明1001または1002の方法。
[本発明1004]
各発現カセットが、5’から3’の方向に、プロモーター、コード配列、およびポリアデニル化シグナル配列、場合によっては、それに続くターミネーター配列を含む、本発明1001から1003のいずれかの方法。
[本発明1005]
プロモーターがSV40プロモーターでありポリアデニル化シグナル配列部位がSV40ポリA部位でありターミネーター配列が存在しない、選択マーカーの発現カセットを除いて、プロモーターが、イントロンAを含むヒトCMVプロモーターであり、ポリアデニル化シグナル配列が、bGHポリA部位であり、ターミネーター配列が、hGTターミネーターである、本発明1004の方法。
[本発明1006]
哺乳動物細胞がCHO細胞である、本発明1001から1005のいずれかの方法。
[本発明1007]
FcRnがヒトFcRnであり、クラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)がヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)であり、β2-ミクログロブリン(β2m)がヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)である、本発明1001から1006のいずれかの方法。
[本発明1008]
FcRnがマウスFcRnであり、クラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)がマウスクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)であり、β2-ミクログロブリン(β2m)がマウスβ2-ミクログロブリン(β2m)である、本発明1001から1006のいずれかの方法。
[本発明1009]
FcRnがカニクイザルFcRnであり、クラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)がカニクイザルクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)であり、β2-ミクログロブリン(β2m)がカニクイザルβ2-ミクログロブリン(β2m)である、本発明1001から1006のいずれかの方法。
本発明の態様の詳細な説明
本発明は、異なるポリペプチドを含む複合分子、すなわちヘテロ多量体である新生児Fc受容体(FcRn)の発現のために、所定かつ特定の発現カセット構成を使用すると、CHO細胞などの哺乳動物細胞においてFcRnの効率的な発現および生産がもたらされるという知見に、少なくともある程度は基づいている。
本発明は、組換えCHO細胞などの組換え哺乳動物細胞を生産するために二重リコンビナーゼ媒介カセット交換(RMCE)を使用することができ、その際、所定かつ特定の発現カセット配列がゲノム中に組み込まれ、その結果として、FcRnの効率的な発現および生産がもたらされるという知見に、少なくともある程度は基づいている。この組込みは、標的指向組込みによって哺乳動物細胞のゲノムの特定の部位に引き起こされる。それによって、ヘテロ多量体FcRnの互いに異なるポリペプチドの、互いに対する発現比率をコントロールすることが可能である。その結果として、正確に折り畳まれ組み立てられたFcRnの効率的な発現、正確な組立て、および高い発現収率での成功裡な分泌が実現される。
I.定義
本発明を実施するために有用な方法および技術は、例えば、Ausubel,F.M.(編)、Current Protocols in Molecular Biology、第I~III巻(1997);Glover,N.D.、およびHames,B.D.編、DNA Cloning:A Practical Approach、第I巻および第II巻(1985)、Oxford University Press;Freshney,R.I.(編)、Animal Cell Culture-a practical approach、IRL Press Limited(1986);Watson,J.D.ら、Recombinant DNA、第二版、CHSL Press(1992);Winnacker,E.L.、From Genes to Clones;N.Y.,VCH Publishers(1987);Celis,J.編、Cell Biology、第二版、Academic Press(1998);Freshney,R.I.、Culture of Animal Cells:A Manual of Basic Technique、第二版、Alan R.Liss,Inc.,N.Y.(1987)に記載されている。
組換えDNA技術を使用することにより、核酸の誘導体の作製が可能になる。このような誘導体は、例えば、置換、変更、交換、欠失、または挿入によって、単一またはいくつかのヌクレオチド位置において修飾され得る。修飾または誘導体化は、例えば、部位特異的突然変異誘発を用いて実施することができる。このような修飾は、当業者は容易に実施することができる(例えば、Sambrook,J.ら、Molecular Cloning:A laboratory manual(1999)Cold Spring Harbor Laboratory Press、New York、USA;Hames,B.D.およびHiggins,S.G.、Nucleic acid hybridization-a practical approach(1985)IRL Press、Oxford、England)を参照されたい)。
本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」は、文脈において特に明白な規定がない限り、複数の指示対象を含むことに留意しなければならない。したがって、例えば、「1つの細胞(a cell)」への言及は、複数のそのような細胞、および当業者に公知であるその等価物を含み、他も同様である。同様に、用語「1つの(a)」(または「1つの(an)」)、「1つまたは複数の」、および「少なくとも1つの」も、本明細書において同義的に使用され得る。用語「含む(comprising)」、「含む(including)」、および「有する(having)」が同義的に使用され得ることにも留意すべきである。
用語「約」は、その後に続く数値の±20%の範囲を意味する。1つの実施形態において、「約」という用語は、その後に続く数値の±10%の範囲を意味する。1つの実施形態において、用語「約」は、その後に続く数値の±5%の範囲を意味する。
用語「含む(comprising)」は、用語「からなる(consisting of)」も含む。
用語「外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞」は、そのような細胞の子孫を含めて、1つまたは複数の外因性核酸が導入され、かつその後の遺伝子修飾のための開始点になることが目的とされる細胞を、包含する。したがって、用語「外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞」は、哺乳動物細胞のゲノムの遺伝子座内の1つの部位に組み込まれる外因性ヌクレオチド配列を含む細胞を包含し、この外因性ヌクレオチド配列は、少なくとも1つの第1の選択マーカーに隣接する、少なくとも1つの第1の組換え認識配列および少なくとも1つの第2の組換え認識配列(これらのリコンビナーゼ認識配列は異なる)を含む。1つの実施形態において、外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞は、宿主細胞のゲノムの遺伝子座内の1つの部位に組み込まれる外因性ヌクレオチド配列を含む細胞であり、この外因性ヌクレオチド配列は、少なくとも1つの第1の選択マーカーに隣接する第1の組換え認識配列および第2の組換え認識配列、ならびに第1の組換え認識配列と第2の組換え認識配列の間に位置する第3の組換え認識配列を含み、かつ組換え認識配列はすべて異なっている。
本明細書において使用される場合、用語「組換え細胞」は、最終的な遺伝子修飾後の細胞、例えば、目的のポリペプチドを発現し、該目的のポリペプチドの任意の規模での生産のために使用できる細胞を意味する。例えば、リコンビナーゼ媒介カセット交換(RMCE)に供され、それによって目的のポリペプチドのコード配列が宿主細胞のゲノム中に導入された「外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞」は、「組換え細胞」である。この細胞は、さらにRMCE反応を行うことが依然としてできるが、そうすることは目的ではない。
「外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞」および「組換え細胞」はどちらも、「形質転換細胞」である。この用語は、継代の回数に関わらず、初代形質転換細胞も、それに由来する子孫も含む。子孫の核酸内容は親細胞と完全に同一でなくてもよく、例えば突然変異を含んでもよい。最初に形質転換された細胞においてスクリーニングまたは選択されたのと同じ機能または生物活性を有している変異子孫は、包含される。
「単離された」組成物とは、その天然環境の成分から分離された組成物である。いくつかの実施形態において、組成物は、例えば、電気泳動(例えば、SDS-PAGE、等電点電気泳動法(IEF)、キャピラリー電気泳動、CE-SDS)またはクロマトグラフィー(例えば、サイズ排除クロマトグラフィーまたはイオン交換HPLCもしくは逆相HPLC)によって測定した場合に95%または99%を超える純度まで精製される。例えば抗体純度を評価するための方法に関する概要については、例えば、Flatman,S.ら、J.Chrom.B 848(2007)79~87を参照されたい。
「単離された」核酸とは、その天然環境の成分から分離された核酸分子を意味する。単離された核酸は、その核酸分子を普通は含む細胞に含まれる核酸分子を含むが、その核酸分子は、染色体外に存在するか、または天然の染色体位置とは異なる染色体位置に存在する。
「単離された」ポリペプチドまたは抗体とは、その天然環境の成分から分離されたポリペプチド分子または抗体分子を意味する。
用語「組込み部位」は、外因性ヌクレオチド配列が挿入される、細胞ゲノム内の核酸配列を意味する。特定の実施形態において、組込み部位は、細胞ゲノム中の隣り合う2つのヌクレオチドの間にある。特定の実施形態において、組込み部位は、ヌクレオチド配列のストレッチを含む。特定の実施形態において、組込み部位は、哺乳動物細胞のゲノムの特定の遺伝子座内に位置している。特定の実施形態において、組込み部位は、哺乳動物細胞の内因性遺伝子内にある。
用語「ベクター」または「プラスミド」は、同義的に用いることができ、本明細書において使用される場合、それが連結されている別の核酸を増殖させることができる核酸分子を意味する。この用語は、自己複製する核酸構造体としてのベクター、ならびに導入された先の宿主細胞のゲノム中に組み入れられるベクターを含む。ある種のベクターは、それらが作動的に連結されている核酸の発現を導くことができる。このようなベクターは、本明細書において「発現ベクター」と呼ばれる。
用語「に結合する」は、ある結合部位のその標的への結合、例えば、抗体重鎖可変ドメインおよび抗体軽鎖可変ドメインを含む抗体結合部位などの、各抗原への結合を意味する。この結合は、例えばBIAcore(登録商標)アッセイ(GE Healthcare、Uppsala、Sweden)を用いて測定することができる。すなわち、用語「(抗原に)結合する」は、インビトロアッセイでの、抗体のその抗原への結合を意味する。1つの実施形態において、結合は、抗体を表面に結合し、その抗体への抗原の結合を表面プラズモン共鳴(SPR)によって測定する結合アッセイにおいて、測定される。結合とは、例えば、10-8M以下、いくつかの実施形態において10-13~10-8M、いくつかの実施形態において10-13~10-9Mの結合親和性(K)を意味する。用語「結合する」は、用語「特異的に結合する」も含む。
例えば、BIAcore(登録商標)アッセイの1つの可能な実施形態において、抗原が表面に結合され、抗体、すなわちその結合部位の結合が、表面プラズモン共鳴(SPR)によって測定される。結合親和性は、用語k(結合定数:複合体を形成する結合についての速度定数)、k(解離定数;複合体の解離についての速度定数)、およびK(k/k)に基づいて定義される。あるいは、SPRセンサーグラムの結合シグナルを、共鳴シグナルの高さおよび解離挙動に関して、参照物の応答シグナルと直接比較することもできる。
用語「結合部位」は、標的に対して結合特異性を示す任意のタンパク質性実体を意味する。これは、例えば、受容体、受容体リガンド、アンチカリン、アフィボディ、抗体などであり得る。したがって、本明細書において使用される用語「結合部位」は、第2のポリペプチドに特異的に結合できるか、または第2のポリペプチドが特異的に結合できる、ポリペプチドを意味する。
本明細書において使用される場合、用語「選択マーカー」は、その遺伝子を有する細胞が、対応する選択剤の存在下でポジティブまたはネガティブに特異的に選択されることを可能にする遺伝子を意味する。例えば、限定するわけではないが、選択マーカーにより、その選択マーカー遺伝子で形質転換された宿主細胞が、各選択剤の存在下(選択的培養条件下)で、ポジティブに選択されることが可能になり得る;形質転換されていない宿主細胞は、選択的培養条件下で増殖することも生存することもできないと考えられる。選択マーカーは、ポジティブ、ネガティブ、または二機能性であってよい。ポジティブ選択マーカーにより、マーカーを有する細胞の選択が可能になり得るのに対し、ネガティブ選択マーカーにより、マーカーを有する細胞を選択的に排除することが可能になり得る。選択マーカーは、宿主細胞において薬物に対する耐性を付与することができるか、または代謝もしくは異化の欠陥を補うことができる。原核細胞においては、とりわけ、アンピシリン、テトラサイクリン、カナマイシン、またはクロラムフェニコールに対する耐性を付与する遺伝子を使用することができる。真核細胞において選択マーカーとして有用な耐性遺伝子としては、アミノグリコシド系ホスホトランスフェラーゼ(APH)(例えば、ハイグロマイシンホスホトランスフェラーゼ(HYG)、ネオマイシン、およびG418 APH)、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)、チミジンキナーゼ(TK)、グルタミン合成酵素(GS)、アスパラギン合成酵素、トリプトファン合成酵素(インドール)、ヒスチジノールデヒドロゲナーゼ(ヒスチジノールD))の遺伝子、ならびにピューロマイシン、ブラスチシジン、ブレオマイシン、フレオマイシン、クロラムフェニコール、ゼオシン、およびミコフェノール酸に対する耐性をコードする遺伝子が挙げられるが、それらに限定されるわけではない。その他のマーカー遺伝子が、WO92/08796およびWO94/28143で説明されている。
対応する選択剤の存在下での選択を容易にすることを超えて、選択マーカーは、別法として、普通は細胞に存在しない分子、例えば、緑色蛍光性タンパク質(GFP)、高感度GFP(eGFP)、合成GFP、黄色蛍光性タンパク質(YFP)、高感度YFP(eYFP)、シアン蛍光性タンパク質(CFP)、mPlum、mCherry、tdTomato、mStrawberry、J-red、DsRed単量体、mOrange、mKO、mCitrine、Venus、YPet、Emerald、CyPet、mCFPm、Cerulean、およびT-Sapphireであってよい。例えば、コードされるポリペプチドが発する蛍光の検出または不在にそれぞれ基づいて、そのような分子を発現する細胞を、この遺伝子を内部に持たない細胞と区別することができる。
本明細書において使用される場合、用語「動作可能に連結された」は、目的の様式でそれらが機能することを可能にする関係にある、2つ以上の成分の近接した配置を意味する。例えば、プロモーターおよび/またはエンハンサーがコード配列の転写を調節する役割を果たす場合、そのプロモーターおよび/またはエンハンサーはコード配列に動作可能に連結されている。特定の実施形態において、「動作可能に連結されて」いるDNA配列は、単一の染色体上で近接し、隣り合っている。特定の実施形態において、例えば、1つの分泌リーダーおよび1つのポリペプチドなど2つのタンパク質のコード化領域をつなげる必要がある場合、これらの配列は近接し、隣り合い、かつ同じ読み枠に存在する。特定の実施形態において、動作可能に連結されたプロモーターは、コード配列の上流に位置しており、かつコード配列の隣に存在してよい。特定の実施形態において、例えば、コード配列の発現を調節するエンハンサー配列に関して、2つの成分は、隣り合ってはいないが、動作可能に連結されてよい。エンハンサーがコード配列の転写を増大させる場合、エンハンサーはコード配列に動作可能に連結されている。動作可能に連結されたエンハンサーは、コード配列の上流、内部、または下流に位置してよく、かつコード配列のプロモーターからかなり離れて位置してよい。動作可能な連結は、当該技術分野で公知の組換え法によって、例えば、PCR方法を用いて、かつ/または好都合な制限部位でのライゲーションによって、達成することができる。好都合な制限部位が存在しない場合には、合成オリゴヌクレオチドアダプターまたはリンカーを従来の手法に従って使用することができる。配列内リボソーム進入部位(IRES)は、5’末端に非依存的にオープンリーディングフレーム(ORF)の内部位置で翻訳を開始することを可能にする場合、ORFに動作可能に連結されている。
用語「FcRn」は、新生児Fc受容体を意味する。FcRnは、リソソーム分解経路からIgGを救助する機能を果たし、その結果、クリアランスを減らし、半減期を長くする。FcRnは、2つのポリペプチド、すなわちクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)およびβ2-ミクログロブリン(β2m)からなるヘテロ二量体タンパク質である。FcRnは、IgGのFc領域のCH2-CH3部分に高い親和性で結合する。IgGとFcRnの相互作用は、pHに厳密に依存しており、1:2の化学量論比で起こり、1つのIgGが2本の重鎖を介して2つのFcRn分子に結合する(Huber,A.H.ら、J.Mol.Biol.230(1993)1077~1083)。FcRn結合は酸性pH(pH<6.5)のエンドソーム中で起こり、中性の細胞表面(pH約7.4)でIgGは遊離する。相互作用がpH感受性の性質を持つため、エンドソームの酸性環境内での受容体への結合によって、細胞中へ飲作用されるIgGを細胞内分解からFcRnを介して保護することが容易になる。次いで、FcRnは、細胞表面へのIgGの再循環およびそれに続く、FcRn-IgG複合体が細胞外の中性pH環境に曝露された際の血流中への遊離を促進する。
用語「Fc領域のFcRn結合部分」は、おおよそEU位置243番からEU位置261番、ならびにおおよそEU位置275番からEU位置293番、ならびにおおよそEU位置302番からEU位置319番、ならびにおおよそEU位置336番からEU位置348番、ならびにおおよそEU位置367番からEU位置393番およびEU位置408番、ならびにおおよそEU位置424番からEU位置440番まで伸びる、抗体重鎖ポリペプチドの部分を意味する。1つの実施形態において、KabatのEU番号付与による以下のアミノ酸残基:F243、P244、P245P、K246、P247、K248、D249、T250、L251、M252、I253、S254、R255、T256、P257、E258、V259、T260、C261、F275、N276、W277、Y278、V279、D280、V282、E283、V284、H285、N286、A287、K288、T289、K290、P291、R292、E293、V302、V303、S304、V305、L306、T307、V308、L309、H310、Q311、D312、W313、L314、N315、G316、K317、E318、Y319、I336、S337、K338、A339、K340、G341、Q342、P343、R344、E345、P346、Q347、V348、C367、V369、F372、Y373、P374、S375、D376、I377、A378、V379、E380、W381、E382、S383、N384、G385、Q386、P387、E388、N389、Y391、T393、S408、S424、C425、S426、V427、M428、H429、E430、A431、L432、H433、N434、H435、Y436、T437、Q438、K439、およびS440のうちの1つまたは複数が変更される。
本明細書において使用される場合、用語「隣接する」は、第1のヌクレオチド配列が第2のヌクレオチド配列の5’末端もしくは3’末端のいずれか、または両末端に位置していることを意味する。隣接ヌクレオチド配列は、第2のヌクレオチド配列の隣に存在するか、またはそれから所定の距離の位置にあってよい。隣接ヌクレオチド配列の長さには特に制限はない。例えば、隣接配列は、数塩基対または数千塩基対であってよい。
用語「正の直線pH勾配」は、低い(すなわち、酸性の強い)pH値から始まって、高い(すなわち、酸性が弱い、中性、またはアルカリ性の)pH値で終わるpH勾配を意味する。1つの実施形態において、正の直線pH勾配は、約5.5のpH値から始まり、約8.8のpH値で終わる。
デオキシリボ核酸は、コード鎖および非コード鎖を含む。用語「5’」および「3’」は、本明細書において使用される場合、コード鎖上の位置を指す。
本明細書において使用される場合、用語「外因性」は、あるヌクレオチド配列が特定の細胞に由来せず、DNA送達法、例えば、トランスフェクション法、エレクトロポレーション法、または形質転換法によって該細胞に導入されることを示す。したがって、外因性ヌクレオチド配列は人工配列であり、この人工物は、例えば、起源が異なる部分配列の組合せ(例えば、SV40プロモーターを有するリコンビナーゼ認識配列と緑色蛍光性タンパク質のコード配列との組合せは、人工核酸である)から、または配列(例えば、膜結合型受容体の細胞外ドメインのみをコードする配列もしくはcDNA)の部分的な欠失もしくは核酸塩基の突然変異から、生じ得る。用語「内因性」は、細胞に由来するヌクレオチド配列を意味する。「外因性」ヌクレオチド配列は、塩基組成が同一である「内因性」対応物を有し得るが、「外因性」配列は、例えば組換えDNA技術によって細胞に導入されている。
II. 組成物および方法
通常、例えば治療用ポリペプチドのような目的のポリペプチドの組換え大量生産のためには、該ポリペプチドを安定に発現し分泌する細胞が必要とされる。この細胞は、「組換え細胞」または「組換え生産細胞」と呼ばれ、このような細胞を作製するために使用される方法は「細胞株開発」と呼ばれる。細胞株開発方法の第1の工程において、例えばCHO細胞などの適切な宿主細胞に、前記目的のポリペプチドの発現に適した核酸配列をトランスフェクトする。第2の工程において、目的のポリペプチドを安定に発現する細胞を、目的のポリペプチドをコードする核酸と共にコトランスフェクトしておいた選択マーカーの共発現に基づいて選択する。
ポリペプチドをコードする核酸、すなわちコード配列は、構造遺伝子と呼ばれる。このような構造遺伝子は単純な情報であり、その発現には追加の制御エレメントが必要とされる。したがって、普通は、構造遺伝子は発現カセットに組み込まれる。発現カセットが哺乳動物細胞において機能的となるために必要とされる最小限の制御エレメントは、構造遺伝子の上流、すなわち5’側に位置する、該哺乳動物細胞において機能的なプロモーター、および構造遺伝子の下流、すなわち3’側に位置する、該哺乳動物細胞において機能的なポリアデニル化シグナル配列である。プロモーター配列、構造遺伝子配列、およびポリアデニル化シグナル配列は、動作可能に連結された形態で並べられる。
目的のポリペプチドが、互いに異なる(単量体)ポリペプチドから構成されるヘテロ多量体ポリペプチドであるならば、1つの発現カセットだけでなく、含まれる構造遺伝子が異なる多数の発現カセット、すなわち、ヘテロ多量体ポリペプチドの異なる(単量体)ポリペプチドのそれぞれについて少なくとも1つの発現カセットが必要とされる。例えば、完全長抗体は、軽鎖の2個のコピーおよび重鎖の2個のコピーを含むヘテロ多量体ポリペプチドである。したがって、完全長抗体は、2つの異なるポリペプチドから構成される。したがって、完全長抗体の発現のためには2つの発現カセット、すなわち軽鎖のための1個および重鎖のための1個が必要とされる。例えば、完全長抗体が二重特異性抗体である、すなわち該抗体が、2つの異なる抗原に特異的に結合する2つの異なる結合部位を含む場合、軽鎖同士も互いに異なり、重鎖同士も互いに異なる。したがって、このような二重特異性完全長抗体は、4つの異なるポリペプチドから構成され、4つの発現カセットが必要とされる。
目的のポリペプチドのための発現カセットは、いわゆる「発現ベクター」に順に組み込まれる。「発現ベクター」は、細菌細胞中で該ベクターを増幅し、かつ含まれる構造遺伝子を哺乳動物細胞中で発現させるのに必要とされるすべてのエレメントを提供する核酸である。典型的には、発現ベクターは、例えば大腸菌の場合、複製開始点および原核生物選択マーカー、さらには真核生物選択マーカー、ならびに目的の構造遺伝子の発現に必要とされる発現カセットを含む、原核生物プラスミド増殖単位を含む。「発現ベクター」は、哺乳動物細胞に発現カセットを導入するための輸送運搬体である。
以前のパラグラフで概説したように、発現しようとするポリペプチドが複雑であるほど、必要とされる異なる発現カセットの数もまた多くなる。本質的に、発現カセットの数と共に、宿主細胞のゲノム中に組み込まれる核酸のサイズも大きくなる。同時に、発現ベクターのサイズも大きくなる。しかし、ベクターのサイズの実用的な上限は約15kbpの範囲にあり、それを上回ると、操作および処理の効率が著しく落ちる。この問題は、2つ以上の発現ベクターを用いることによって対処することができる。それによって、発現カセットを、該発現カセットの一部のみをそれぞれ含む異なる発現ベクター間で分け合うことができる。
従来の細胞株開発(CLD)は、目的のポリペプチド(SOI)のための発現カセットを有するベクターのランダム組込み(RI)に依拠している。一般に、ランダム手法によってベクターがトランスフェクトされる場合、いくつかのベクターまたはその断片が細胞ゲノム中に組み込まれる。したがって、RIに基づくトランスフェクションプロセスは、予測不可能である。
このようにして、異なる発現ベクター間で発現カセットを分け合うことでサイズの問題に対処することにより、新たな問題―組み込まれる発現カセットの不揃いな数およびその空間的分布―が生じる。
通常、構造遺伝子の発現用の発現カセットが細胞ゲノム中により多く組み込まれるほど、発現される各ポリペプチドの量は多くなる。組み込まれる発現カセットの数のほかに、組込みの部位および遺伝子座も発現収率に影響を与える。例えば、発現カセットが、細胞ゲノム中の転写活性が低い部位に組み込まれる場合、コードされたポリペプチドはごく少量しか発現されない。しかし、同じ発現カセットが、細胞ゲノム中の転写活性が高い部位に組み込まれる場合、コードされたポリペプチドは多量に発現される。
ヘテロ多量体ポリペプチドの互いに異なるポリペプチドのための発現カセットが、同じ頻度で、かつ同程度の転写活性を有する遺伝子座にすべて組み込まれる限り、この発現の違いが問題を引き起こしてはいない。このような状況下では、多量体ポリペプチドに含まれるすべてのポリペプチドが同量で発現され、多量体ポリペプチドが正確に組み立てられる。
しかし、このシナリオが起こる可能性は非常に低く、2つより多いポリペプチドで構成される分子に対してこのシナリオを保証することはできない。例えば、WO2018/162517では、i)発現カセット配列およびii)異なる発現ベクター間での発現カセットの分布に応じて、発現収率および生産物の質の大きな差異がRIによって観察されたことが開示されている。この理論に縛られるわけではないが、この観察結果は、異なる発現ベクターに由来する異なる発現カセットが、細胞中で異なる頻度で異なる遺伝子座に組み込まれ、その結果、ヘテロ多量体ポリペプチドに含まれる様々なポリペプチドが差次的に、すなわち適切ではない様々な比率で発現されるという事実に起因する。その結果、単量体ポリペプチドの一部が、相対的に多い量で存在し、それ以外が相対的に少ない量で存在する。ヘテロ多量体ポリペプチドに含まれる単量体がこのように不均衡であることが原因で、不完全な組立て、間違った組立て、および分泌速度の低下が起こる。前述のどれも、正確に折り畳まれたヘテロ多量体ポリペプチドの発現収率の低下、および生産物に関係する副産物の割合の上昇を招く。
従来のRI CLDとは違って、標的指向組込み(TI)CLDは、細胞ゲノム中のあらかじめ定められた「ホットスポット」に、様々な発現カセットを含む導入遺伝子を導入する。また、この導入は、所定の比率の発現カセットを用いる。その結果、この理論に縛られるわけではないが、ヘテロ多量体ポリペプチドに含まれる様々なポリペプチドのすべてが、同じ(または少なくとも同程度であり、少ししか違わない)速度かつ適切な比率で発現される。その結果、正確に組み立てられたヘテロ多量体ポリペプチドの量は増加するはずであり、生産物に関係する副産物の割合は低下するはずである。
また、所定のコピー数および所定の組込み部位が与えられたとすると、TIによって得られる組換え細胞は、RIによって得られる細胞と比べて、優れた安定性を有しているはずである。さらに、選択マーカーは、適切なTIを有する細胞を選択するためだけに使用され、高レベルの導入遺伝子発現を示す細胞を選択するためには使用されないことから、メトトレキサート(MTX)またはメチオニンスルホキシミン(MSX)のような選択剤の突然変異誘発性が原因の一部である配列変異体(SV)が生じる可能性を最小限にするために、突然変異誘発性の低いマーカーを適用してよい。
しかし、TIで使用される導入遺伝子中の発現カセットの配列、すなわち発現カセット構成が、FcRn発現に強い影響を持っていることが、現在では判明している。
本発明は、個々の発現カセットを所定の数および配列で有する特定の発現カセット構成を使用する。これにより、哺乳動物細胞において発現されるFcRnの発現収率が高くなり、生産物の質が良くなる。
本発明による発現カセット配列を有する導入遺伝子の所定の組込みのために、TI方法が使用される。本発明は、2プラスミドリコンビナーゼ媒介カセット交換(RMCE)反応を用いて、FcRnを発現する組換え哺乳動物細胞を作製する新規の方法を提供する。改良点は、特に、所定の配列中の同じ遺伝子座における所定の組込み、ならびにそれによるFcRnの高発現および生産物に関係する副産物の形成の減少である。
本発明で開示される主題は、FcRnの安定な大量生産のために組換え哺乳動物細胞を生産するための方法だけでなく、有利な副産物プロファイルを有するFcRnの生産力が高い組換え哺乳動物細胞もまた、提供する。
本明細書において使用される2プラスミドRMCE戦略は、同じTI遺伝子座に複数の発現カセットを挿入することを可能にする。
II.a 本発明による導入遺伝子および方法
新生児Fc受容体(FcRn)を発現する組換え哺乳動物細胞が、本明細書において報告される。FcRnは、前記哺乳動物細胞によって天然には発現されないヘテロ多量体ポリペプチドである。より具体的には、FcRnは、2つのポリペプチド、すなわちクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)およびβ2-ミクログロブリン(β2m)からなるヘテロ二量体タンパク質である。FcRnの発現を実現するために、特定かつ所定の配列中に複数の異なる発現カセットを含む組換え核酸が、哺乳動物細胞のゲノムに組み込まれた。
FcRnを発現する組換え哺乳動物細胞を作製するための方法および該組換え哺乳動物細胞を用いてFcRnを生産するための方法も、本明細書において報告される。
本発明は、ヘテロ二量体FcRnの発現に必要とされる異なる発現カセットの配列、すなわち発現カセット構成が、哺乳動物細胞のゲノム中に組み込まれた際に、FcRnの発現収率に影響を与えるという知見に、少なくともある程度は基づいている。
本発明は、組換えCHO細胞などの組換え哺乳動物細胞を生産するために二重リコンビナーゼ媒介カセット交換(RMCE)を使用することができ、その際、所定かつ特定の発現カセット配列がゲノム中に組み込まれ、その結果として、FcRnの効率的な発現および生産がもたらされるという知見に、少なくともある程度は基づいている。この組込みは、標的指向組込みによって哺乳動物細胞のゲノムの特定の部位に引き起こされる。それによって、ヘテロ多量体FcRnの互いに異なるポリペプチドの、互いに対する発現比率をコントロールすることが可能である。その結果として、正確に折り畳まれ組み立てられたFcRnの効率的な発現、正確な組立て、および高い発現収率での成功裡な分泌が実現される。
FcRnは、次の少なくとも2つの発現カセットがその発現のために必要とされるヘテロ二量体である:クラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)の発現のための第1の発現カセットおよびβ2-ミクログロブリン(β2m)の発現のための第2の発現カセット。さらに、ポジティブ選択マーカーのための第3の発現カセットも含まれてよい。
2種の異なるポリペプチドのみからなるこの単純なヘテロ二量体分子を用いる場合でさえ、様々な発現カセット構成を実現することができる。その一部の例を、下記に示す(5’から3’の方向):
α-FcRn-β2m
α-FcRn-β2m-α-FcRn
α-FcRn-β2m-β2m
α-FcRn-β2m-α-FcRn-β2m
など。
最初は、単量体のための追加の発現カセットの存在が発現収率に影響を与えるかということが検証されていた。したがって、一過性のスクリーニング発現が行われていた。このような一過性スクリーニングを例えばHEK細胞において行って、安定な細胞株の順位付けを前もって明らかにできることが、当該技術分野では公知である。一過性の手法の方が、時間がかからないため、これは有利である(例えば、Diepenbruck,C.ら Mol.Biotechnol.54(2013)497~503を参照されたい)。
ヒトFcRnの発現のための一過性スクリーニングにおいて使用される発現カセット構成は、以下のとおりであった(5’から3’の方向に示す。選択マーカーは示していないが、第2の発現カセットの後に常に位置した):
α-FcRn-β2m
α-FcRn-β2m-β2m
α-FcRn-β2m-α-FcRn-β2m。
両方の発現カセットについて2つのコピーが存在すると、予想どおりに収率が二倍になったことが判明している(NiNTAおよびSEC精製後、20mg/mLおよび40mg/mL)。予想とは違って、β2mのための第2の発現カセットのみを追加した場合、4発現カセット構成の場合の2倍より多い発現収率が得られた(NiNTAおよびSEC精製後、90mg/mLおよび40mg/mL)。これらの結果を下記の表1にまとめて示す。
Magistrelliら(J.Immunol.Meth.375(2012)20~29)は、EBNA-1を安定に発現し、かつFcRnαおよびβ2m共発現(i)ビオチンリガーゼ酵素(LsBirA)および(ii)レポーター遺伝子としての高感度緑色蛍光性タンパク質(EGFP)のためのデュアルプロモーターベクターを一過性にトランスフェクトされたPEAK細胞を用いてビオチン化FcRnを生産するための方法を報告した。Ni-NTA精製および固定化後、彼らが得たhFcRnおよびmFcRnは、細胞培養上清1リットル当たり、それぞれわずか4mg/Lおよび1.2mg/Lであった。
(表1)HEK293細胞における一過性発現の結果。発現カセット構成を5'から3'の方向に示す。選択マーカー発現カセットは複雑性を軽減するために示していないが、第2の発現カセットの後に常に位置した;n.d.=未測定。
Figure 0007250950000001
*:6ウェルマイクロタイタープレートの使用体積
**:Ni-NTAおよびアフィニティー吸着後
一過性発現において最良であると判定された発現カセット構成を、ヒトFcRn、カニクイザルFcRn、およびマウスFcRnを発現する安定な組換えCHO細胞をTIによって作製するために使用した。一過性発現において2番目に良い発現収率をもたらした4発現カセット構成も、使用した。これらの結果を下記の表2に提示する。
(表2)CHO-K1細胞における安定発現の結果。発現カセット構成を5'から3'の方向に示す。選択マーカーは複雑性を軽減するために示していないが、第2の発現カセットの後に常に位置した;hu=ヒト;cy=カニクイザル;mu=マウス。
Figure 0007250950000002
マウスFcRnおよびカニクイザルFcRnの安定発現の場合にも、一過性発現の場合と同じ発現カセット構成が最も優れた収率をもたらしたことが、認識できる。
ヒトFcRnの安定発現の場合、予想外に、一過性発現では収率が低かったにもかかわらず、4発現カセット構成が、より優れた収率をもたらした。
したがって、ヒトFcRnおよびマウス/カニクイザルFcRnのそれぞれ、すなわち種が異なるFcRnを組換え生産する場合、最も優れた発現収率をもたらす発現カセット構成は異なっている。
本発明による組換え細胞を用いて生産されたFcRnの1つの用途は、アフィニティークロマトグラフィーリガンドである。アビジンまたはストレプトアビジンで誘導体化したマトリックスの表面にモノビオチン化FcRnを固定化することにより、安定なFcRnアフィニティークロマトグラフィーカラムを得られることが、当該技術分野において公知である(例えばWO2013/120929を参照されたい)。
したがって、このような使用のために、本発明による組換え細胞を用いるかまたは本発明による方法において生産されたFcRnを、モノビオチン化しなければならない。このようなモノビオチン化は、ビオチン化されていないFcRnの発現および単離の後にインビトロの方法によって、またはFcRnを発現する組換え細胞の培養により直接的にインビボで、実現することができる。
どちらの方法も、適用可能である。
どちらの手法の場合も、α-FcRnのアミノ酸配列のC末端に、大腸菌ビオチンリガーゼBirAによって認識されるAviタグを付けて伸ばすことにより、α-FcRnを修飾する。
インビトロ手法の場合、前記Aviタグを含むFcRnを、ビオチンの存在下でBirAと共にインキュベートする。これにより、ビオチンがα-FcRnのAviタグ部位に結合する。インビトロビオチン化を用いて得られた結果を以下の表3に示している。
(表3)CHO-K1細胞における安定発現によって生産されたFcRnのインビトロビオチン化の結果。発現カセット構成を5'から3'の方向に示す。選択マーカーは複雑性を軽減するために示していないが、第2の発現カセットの後に常に位置した;hu=ヒト;cy=カニクイザル;mu=マウス。
Figure 0007250950000003
インビボ手法の場合、BirAを同じ組換え細胞において発現させる。したがって、この場合、BirAを発現させるための別の発現カセットが必要とされ、標的指向組込みによって導入される導入遺伝子中に組み込まれなければならない。
FcRn発現カセットの構成の場合と同様に、BirA発現カセットは、様々な位置に配置することができる。各結果を下記の表4に示している。
(表4)CHO-K1細胞においてBirAとの安定な共発現によって生産されたFcRnのインビボビオチン化の結果。発現カセット構成を5'から3'の方向に示す。選択マーカーは複雑性を軽減するために示していないが、BirAが一番3'側に位置している発現カセットである場合には第2の発現カセットの後、またはBirA発現カセットが第3の発現カセットとして位置している場合はBirA発現カセットの後のどちらかに、位置した。hu=ヒト;cy=カニクイザル;mu=マウス;BirA=大腸菌ビオチンリガーゼ。
Figure 0007250950000004
予想外に、導入遺伝子中の最後の最も3’末端側の発現カセットとしてBirA発現カセットが位置すると、最も有効性の高い力価が得られた。同じく予想外に、BirA発現カセットが2つの場合よりも、BirA発現カセットが1つの場合の方が、有効性の高い力価が得られている。この結果は、FcRnの種とは無関係である。
本発明を以下に要約する。
1 ヒトFcRn
本発明による1つの態様は、ヒトFcRnを生産するための方法であって、
a)ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含む哺乳動物細胞を培養する工程、および
b)細胞または培養培地からヒトFcRnを回収する工程と、
を含み、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノム中に安定に組み込まれ、かつ5’から3’の方向に
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、および
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット
を含む、方法である。
1つの実施形態において、デオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノムの単一の部位または遺伝子座に安定に組み込まれる。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Hisタグ、Aviタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
本発明による1つの態様は、C末端がビオチン化されたヒトFcRnを生産するための方法であって、
a)ヒトFcRnおよびビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼ(BirA)をコードするデオキシリボ核酸を含む哺乳動物細胞をビオチン含有培地中で培養する工程と、
b)細胞または培養培地から、C末端がビオチン化されたヒトFcRnを回収する工程と、を含み、ヒトFcRnおよびBirAをコードするデオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノム中に安定に組み込まれ、かつ5’から3’の方向に
- C末端にAviタグを含むヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- C末端にAviタグを含むヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、および
- ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセット
を含む、方法である。
1つの実施形態において、デオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノムの単一の部位または遺伝子座に安定に組み込まれる。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
1つの実施形態において、BirAは大腸菌に由来する。
本発明の1つの態様は、5’から3’の方向に
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、および
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット
を含む、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸である。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Aviタグ、もしくはHisタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセットをさらに含む。
1つの実施形態において、BirAは大腸菌に由来する。
本発明の1つの態様は、哺乳動物細胞においてヒトFcRnを発現させるための、5’から3’の方向に
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、および
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット
を含むデオキシリボ核酸の使用である。
使用の1つの実施形態において、デオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノム中に組み込まれる。
使用の1つの実施形態において、デオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノムの単一の部位または遺伝子座に安定に組み込まれる。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Aviタグ、Hisタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
1つの実施形態において、前記使用は、C末端がビオチン化されたヒトFcRnの発現のためであり、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、第4の発現カセットの後に、ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼ(BirA)をコードする第5の発現カセットをさらに含み、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、C末端にAviタグをさらに含む。
1つの実施形態において、BirAは大腸菌に由来する。
本発明の1つの態様は、細胞のゲノム中に組み込まれた、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含む、組換え哺乳動物細胞であって、
ヒトFcRnをコードする該デオキシリボ核酸は、5’から3’の方向に
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、および
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット
を含む、組換え哺乳動物細胞である。
1つの実施形態において、デオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノムの単一の部位または遺伝子座に安定に組み込まれる。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Aviタグ、Hisタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
1つの実施形態において、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、第4の発現カセットの後に、ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼ(BirA)をコードする第5の発現カセットをさらに含み、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、C末端にAviタグをさらに含む。
1つの実施形態において、BirAは大腸菌に由来する。
これまでのすべての態様の1つの実施形態において、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、
- 第1の(最も5’側の)発現カセットの5’側に位置する第1の組換え認識配列、
- 第4の発現カセット、または存在するならば、第5(最も3’側)の発現カセットの3’側に位置する第2の組換え認識配列、および

- 第1の組換え認識配列と第2の組換え認識配列の間、かつ
- 発現カセットのうちの2つの間、
に位置する第3の組換え認識配列
をさらに含み、組換え認識配列はすべて異なっている。
1つの実施形態において、第3の組換え認識配列は、第2の発現カセットと第3の発現カセットの間に位置する。
本発明の1つの態様は、3つの異なる組換え認識配列および4つの発現カセットを順に含む、2つのデオキシリボ核酸を含む組成物であり、
- 第1のデオキシリボ核酸は、5’から3’の方向に
- 第1のリコンビナーゼ認識配列、
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、および
- 第3の組換え認識配列の第1のコピー
を含み、
- 第2のデオキシリボ核酸は5’から3’の方向に
- 第3の組換え認識配列の第2のコピー、
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、および
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、および
- 第2の組換え認識配列
を含む。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Aviタグ、Hisタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
1つの実施形態において、第2のデオキシリボ核酸は、第4の発現カセットの後かつ第2のリコンビナーゼ認識配列の前に位置するビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼ(BirA)をコードする第5の発現カセットをさらに含み、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、AviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、BirAは大腸菌に由来する。
これまでのすべての態様の1つの実施形態において、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、選択マーカーをコードする別の発現カセットを含む。
1つの実施形態において、選択マーカーをコードする発現カセットは、
第3の組換え認識配列の
i)5’側もしくは
ii)3’側または
iii)一部分が5’側、一部分が3’側に、位置している。
1つの実施形態において、選択マーカーをコードする発現カセットは、第3の組換え認識配列の5’側に一部分が、3’側に一部分が位置しており、該発現カセットの、該5’側に位置する部分は、プロモーターおよび開始コドンを含み、該発現カセットの、該3’側に位置する部分は、開始コドンのないコード配列およびポリAシグナルを含む。
1つの実施形態において、選択マーカーをコードする発現カセットの、5’側に位置する部分は、開始コドンに動作可能に連結されたプロモーター配列を含み、該プロモーター配列は、上流に第2の発現カセットが隣接し(すなわち、第2の発現カセットに対して下流の位置にあり)、開始コドンは、下流に第3の組換え認識配列が隣接し(すなわち、第3の組換え認識配列に対して上流の位置にあり);かつ、選択マーカーをコードする発現カセットの、3’側に位置する部分は、ポリアデニル化配列に動作可能に連結された、開始コドンを欠く、選択マーカーをコードする核酸を含み、上流には第3の組換え認識配列が隣接し、下流には第3の発現カセットが隣接している。
1つの実施形態において、開始コドンは転写開始コドンである。1つの実施形態において、開始コドンはATGである。
本発明の1つの態様は、細胞のゲノム中に組み込まれた、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含む、組換え哺乳動物細胞であり、
ヒトFcRnをコードする該デオキシリボ核酸は、以下のエレメント:
第1の組換え認識配列、第2の組換え認識配列、および第3の組換え認識配列、
第1の選択マーカーおよび第2の選択マーカー、ならびに
第1~第4の発現カセット、
を含み、5’から3’の方向に、前記エレメントの配列は、
RRS1-第1のEC-第2のEC-RRS3-SM1-第3のEC-第4のEC-RRS2-SM2
であり、
RRS=組換え認識配列、
EC=発現カセット、
SM=選択マーカー
である。
本発明の1つの態様は、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含みヒトFcRnを分泌する組換え哺乳動物細胞を生産するための方法であって、
a)哺乳動物細胞のゲノムの遺伝子座内の1つの部位に組み込まれる外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞を提供する工程であって、該外因性ヌクレオチド配列が、少なくとも1つの第1の選択マーカーに隣接する第1の組換え認識配列および第2の組換え認識配列、ならびに第1の組換え認識配列と第2の組換え認識配列の間に位置する第3の組換え認識配列を含み、かつ組換え認識配列がすべて異なっている、外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞を提供する工程;
b)a)で提供された細胞に、3つの異なる組換え認識配列および5つの発現カセットを含む2つのデオキシリボ核酸を含む組成物を導入する工程であって、
第1のデオキシリボ核酸が5’から3’の方向に
- 第1のリコンビナーゼ認識配列、
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- 1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットの5’末端部分、および
- 第3の組換え認識配列の第1のコピー
を含み、
第2のデオキシリボ核酸が5’から3’の方向に
- 第3の組換え認識配列の第2のコピー、
- 前述の1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットの3’末端部分
- ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、および
- ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、ならびに
- 第2の組換え認識配列
を含み、第1および第2のデオキシリボ核酸の第1~第3の組換え認識配列は、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列の第1~第3の組換え認識配列と一致しており、
前述の1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットの5’末端部分および3’末端部分が、まとまると、前述の1つの第2の選択マーカーの機能的発現カセットを形成する、2つのデオキシリボ核酸を含む組成物を細胞に導入する工程;
c)
i)b)の第1および第2のデオキシリボ核酸と同時に;または
ii)その後に逐次的に、
1つまたは複数のリコンビナーゼを導入する工程であって、
1つまたは複数のリコンビナーゼが、第1および第2のデオキシリボ核酸ならびに外因性ヌクレオチド配列の組換え認識配列を認識し;(かつ、場合によっては、1つまたは複数のリコンビナーゼが、2リコンビナーゼ媒介カセット交換を行う)、1つまたは複数のリコンビナーゼを導入する工程
ならびに
d)第2の選択マーカーを発現しヒトFcRnを分泌する細胞を選択する工程
を含み、
それによって、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含みヒトFcRnを分泌する組換え哺乳動物細胞を生産する、方法。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Aviタグ、Hisタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、方法は、ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含み、C末端がビオチン化されたヒトFcRnを分泌する、組換え哺乳動物細胞を生産するためのものであり、2つのデオキシリボ核酸は、3つの異なる組換え認識配列および6つの発現カセットを含み、第2のデオキシリボ核酸は、第4の発現カセットの後かつ第2のリコンビナーゼ認識配列の前に位置する、大腸菌ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセットをさらに含み、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、AviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットは、第3の組換え認識配列の5’側に一部分が、3’側に一部分が位置しており、該発現カセットの、該5’側に位置する部分は、プロモーターおよび開始コドンを含み、該発現カセットの、該3’側に位置する部分は、開始コドンのない、前述の1つの第2の選択マーカーのコード配列、およびポリアデニル化シグナル配列を含む。
1つの実施形態において、1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットの5’末端部分は、開始コドンに動作可能に連結されたプロモーター配列を含み、該プロモーター配列は、上流に第2の発現カセットが隣接し(すなわち、第2の発現カセットに対して下流の位置にあり)、開始コドンは、下流に第3の組換え認識配列が隣接し(すなわち、第3の組換え認識配列に対して上流の位置にあり);かつ、前述の1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットの3’末端部分は、ポリアデニル化シグナル配列に動作可能に連結された、開始コドンを欠く、前述の1つの第2の選択マーカーのコード配列を含み、上流には第3の組換え認識配列が隣接し、下流には第3の発現カセットが隣接している。
1つの実施形態において、開始コドンは転写開始コドンである。1つの実施形態において、開始コドンはATGである。
1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、第1のデオキシリボ核酸は第1のベクターに組み込まれ、第2のデオキシリボ核酸は第2のベクターに組み込まれる。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、各発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、コード配列、およびポリアデニル化シグナル配列、場合によっては、それに続くターミネーター配列を含み、これらはすべて互いに動作可能に連結されている。
1つの実施形態において、
i)第1の発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする核酸、およびポリアデニル化シグナル配列、ならびに場合によっては、ターミネーター配列を含み、かつ/または
ii)第2の発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする核酸、およびポリアデニル化シグナル配列、ならびに場合によっては、ターミネーター配列を含み、かつ/または
iii)第3の発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする核酸、およびポリアデニル化シグナル配列、ならびに場合によっては、ターミネーター配列を含み、かつ/または
iv)第4の発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする核酸、およびポリアデニル化シグナル配列、ならびに場合によっては、ターミネーター配列を含み、かつ/または
v)選択マーカーをコードする発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、ピューロマイシンN-アセチル-トランスフェラーゼをコードする核酸、およびポリアデニル化シグナル配列、ならびに場合によっては、ターミネーター配列を含む。
1つの実施形態において、第5の発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、大腸菌ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする核酸、およびポリアデニル化シグナル配列、ならびに場合によっては、ターミネーター配列を含む。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、プロモーターは、イントロンAを含むヒトCMVプロモーターであり、ポリアデニル化シグナル配列は、bGHポリA部位であり、ターミネーター配列は、hGTターミネーターである。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、プロモーターがSV40プロモーターでありポリアデニル化シグナル配列部位がSV40ポリA部位でありターミネーター配列が存在しない、選択マーカーの発現カセットを除いて、プロモーターは、イントロンAを含むヒトCMVプロモーターであり、ポリアデニル化シグナル配列は、bGHポリA部位であり、ターミネーター配列は、hGTターミネーターである。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、ヒトFcRnは、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)とヒトβ2-ミクログロブリン(b2m)との非共有結合性複合体である。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、ヒトFcRnはモノビオチン化される。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、哺乳動物細胞はCHO細胞である。1つの実施形態において、CHO細胞はCHO-K1細胞である。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、配列番号03のアミノ酸配列を有する。1つの実施形態において、ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、配列番号04のアミノ酸配列を有する。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、リコンビナーゼ認識配列は、L3、2L、およびLoxFasである。1つの実施形態において、L3は配列番号22の配列を有し、2Lは配列番号23の配列を有し、LoxFasは配列番号24の配列を有する。1つの実施形態において、第1のリコンビナーゼ認識配列はL3であり、第2のリコンビナーゼ認識配列は2Lであり、第3のリコンビナーゼ認識配列はLoxFasである。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)は、配列番号07のアミノ酸配列を有する。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、大腸菌ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼは、配列番号21のアミノ酸配列を有する。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、ヒトCMVプロモーターは、配列番号25の配列を有する。1つの実施形態において、ヒトCMVプロモーターは、配列番号27の配列を有する。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、bGHポリアデニル化シグナル配列は、配列番号29である。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、hGTターミネーターは、配列番号30の配列を有する。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、SV40プロモーターは、配列番号31の配列を有する。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、SV40ポリアデニル化シグナル配列は、配列番号28である。
2 非ヒトFcRn
本発明による1つの態様は、非ヒトFcRnを生産するための方法であって、
a)非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含む哺乳動物細胞を培養する工程、および
b)細胞または培養培地から非ヒトFcRnを回収する工程と、
を含み、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノム中に安定に組み込まれ、かつ5’から3’の方向に
- 非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、および
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第3の発現カセット
を含む、方法である。
1つの実施形態において、デオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノムの単一の部位または遺伝子座に安定に組み込まれる。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Aviタグ、Hisタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
本発明による1つの態様は、C末端がビオチン化された非ヒトFcRnを組換えによって生産するための方法であって、
a)非ヒトFcRnおよびビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼ(BirA)をコードするデオキシリボ核酸を含む哺乳動物細胞をビオチン含有培地中で培養する工程と、
b)細胞または培養培地から、C末端がビオチン化された非ヒトFcRnを回収する工程と、
を含み、非ヒトFcRnおよびBirAをコードするデオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノム中に安定に組み込まれ、かつ5’から3’の方向に
- C末端にAviタグを含む非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- C末端にAviタグを含む非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、および
- ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセット
を含む、方法である。
1つの実施形態において、デオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノムの単一の部位または遺伝子座に安定に組み込まれる。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
本発明の1つの態様は、5’から3’の方向に
- 非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、および
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第3の発現カセット
を含む、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸である。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Aviタグ、Hisタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、5’から3’の方向に
- C末端にAviタグを含む非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- C末端にAviタグを含む非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、および
- ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセット
を含む。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
本発明の1つの態様は、哺乳動物細胞において非ヒトFcRnを発現させるための、5’から3’の方向に
- 非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、および
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第3の発現カセット
を含むデオキシリボ核酸の使用である。
使用の1つの実施形態において、デオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノム中に組み込まれる。
使用の1つの実施形態において、デオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノムの単一の部位または遺伝子座に安定に組み込まれる。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Aviタグ、Hisタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、使用は、C末端がビオチン化された非ヒトFcRnの発現のためであり、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、5’から3’の方向に
- C末端にAviタグを含む非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- C末端にAviタグを含む非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、および
- ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセット
を含む。
本発明の1つの態様は、細胞のゲノム中に組み込まれた、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含む、組換え哺乳動物細胞であり、
非ヒトFcRnをコードする該デオキシリボ核酸は、5’から3’の方向に
- 非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、および
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第3の発現カセット
を含む。
1つの実施形態において、デオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノムの単一の部位または遺伝子座に安定に組み込まれる。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Aviタグ、Hisタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、5’から3’の方向に
- C末端にAviタグを含む非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- C末端にAviタグを含む非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、および
- ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセット
を含む。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
すべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、BirAは、大腸菌に由来する。
これまでのすべての態様の1つの実施形態において、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、
- 第1の(最も5’側の)発現カセットの5’側に位置する第1の組換え認識配列、
- 第3の発現カセット、または存在するならば、第5(最も3’側)の発現カセットの3’側に位置する第2の組換え認識配列、および

- 第1の組換え認識配列と第2の組換え認識配列の間、かつ
- 発現カセットのうちの2つの間
に位置する第3の組換え認識配列
をさらに含み、組換え認識配列はすべて異なっている。
1つの実施形態において、第3の組換え認識配列は、第2の発現カセットと第3の発現カセットの間に位置する。
本発明の1つの態様は、3つの異なる組換え認識配列および3つの発現カセットを順に含む、2つのデオキシリボ核酸を含む組成物であり、
- 第1のデオキシリボ核酸は、5’から3’の方向
- 第1のリコンビナーゼ認識配列、
- 非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、および
- 第3の組換え認識配列の第1のコピー
を含み、
- 第2のデオキシリボ核酸は、5’から3’の方向に
- 第3の組換え認識配列の第2のコピー、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第3の発現カセット、および
- 第2の組換え認識配列
を含む。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Aviタグ、Hisタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、第2のデオキシリボ核酸は、5’から3’の方向に
- 第3のリコンビナーゼ認識配列の第2のコピー、
- C末端にAviタグを含む非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、
- ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセット、および
- 第2のリコンビナーゼ認識配列
を含む。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
これまでのすべての態様の1つの実施形態において、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸は、選択マーカーをコードする別の発現カセットを含む。
1つの実施形態において、選択マーカーをコードする発現カセットは、
第3の組換え認識配列の
i)5’側もしくは
ii)3’側または
iii)一部分が5’側、一部分が3’側に、位置している。
1つの実施形態において、選択マーカーをコードする発現カセットは、第3の組換え認識配列の5’側に一部分が、3’側に一部分が位置しており、該発現カセットの、該5’側に位置する部分は、プロモーターおよび開始コドンを含み、該発現カセットの、該3’側に位置する部分は、開始コドンのないコード配列およびポリAシグナルを含む。
1つの実施形態において、選択マーカーをコードする発現カセットの、5’側に位置する部分は、開始コドンに動作可能に連結されたプロモーター配列を含み、該プロモーター配列は、上流に第2の発現カセットが隣接し(すなわち、第2の発現カセットに対して下流の位置にあり)、開始コドンは、下流に第3の組換え認識配列が隣接し(すなわち、第3の組換え認識配列に対して上流の位置にあり);かつ、選択マーカーをコードする発現カセットの、3’側に位置する部分は、ポリアデニル化シグナル配列に動作可能に連結された、開始コドンを欠く、選択マーカーをコードする核酸を含み、上流には第3の組換え認識配列が隣接し、下流には第3の発現カセットが隣接している。
1つの実施形態において、開始コドンは転写開始コドンである。1つの実施形態において、開始コドンはATGである。
本発明の1つの態様は、細胞のゲノム中に組み込まれた、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含む、組換え哺乳動物細胞であり、
非ヒトFcRnをコードする該デオキシリボ核酸は、以下のエレメント:
第1の組換え認識配列、第2の組換え認識配列、および第3の組換え認識配列、
第1の選択マーカーおよび第2の選択マーカー、ならびに
第1~第3の発現カセット、
を含み、5’から3’の方向に、前記エレメントの配列は、
RRS1-第1のEC-第2のEC-RRS3-SM1-第3のEC-RRS2-SM2
であり、
RRS=組換え認識配列、
EC=発現カセット、
SM=選択マーカー
である。
本発明の1つの態様は、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含み非ヒトFcRnを分泌する組換え哺乳動物細胞を生産するための方法であって、
a)哺乳動物細胞のゲノムの遺伝子座内の1つの部位に組み込まれる外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞を提供する工程であって、該外因性ヌクレオチド配列が、少なくとも1つの第1の選択マーカーに隣接する第1の組換え認識配列および第2の組換え認識配列、ならびに第1の組換え認識配列と第2の組換え認識配列の間に位置する第3の組換え認識配列を含み、かつ組換え認識配列がすべて異なっている、外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞を提供する工程;
b)a)で提供された細胞に、3つの異なる組換え認識配列および5つの発現カセットを含む2つのデオキシリボ核酸を含む組成物を導入する工程であって、
第1のデオキシリボ核酸が5’から3’の方向に
- 第1のリコンビナーゼ認識配列、
- 非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
- 1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットの5’末端部分、および
- 第3の組換え認識配列の第1のコピー、
を含み、
第2のデオキシリボ核酸が5’から3’の方向に
- 第3の組換え認識配列の第2のコピー
- 前述の1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットの3’末端部分
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第3の発現カセット、および
- 第2の組換え認識配列
を含み、第1および第2のデオキシリボ核酸の第1~第3の組換え認識配列は、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列の第1~第3の組換え認識配列と一致しており、
前述の1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットの5’末端部分および3’末端部分が、まとまると、前述の1つの第2の選択マーカーの機能的発現カセットを形成する、
2つのデオキシリボ核酸を含む組成物を細胞に導入する工程;
c)
i)b)の第1および第2のデオキシリボ核酸と同時に;または
ii)その後に逐次的に、
1つまたは複数のリコンビナーゼを導入する工程であって、
1つまたは複数のリコンビナーゼが、第1および第2のデオキシリボ核酸の組換え認識配列を認識し;(かつ、場合によっては、1つまたは複数のリコンビナーゼが、2リコンビナーゼ媒介カセット交換を行う)、
1つまたは複数のリコンビナーゼを導入する工程
ならびに
d)第2の選択マーカーを発現し非ヒトFcRnを分泌する細胞を選択する工程
を含み、
それによって、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含み非ヒトFcRnを分泌する組換え哺乳動物細胞を生産する、方法。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、Aviタグ、Hisタグ、またはHisAviタグをC末端にさらに含む。
1つの実施形態において、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。
1つの実施形態において、方法は、非ヒトFcRnをコードするデオキシリボ核酸を含み、C末端がビオチン化された非ヒトFcRnを分泌する、組換え哺乳動物細胞を生産するためのものであり、2つのデオキシリボ核酸は、3つの異なる組換え認識配列および6つの発現カセットを含み、第2のデオキシリボ核酸は、5’から3’の方向に
- 第3のリコンビナーゼ認識配列の第2のコピー、
- C末端にAviタグを含む非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、
- 非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、および
- ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセット
を含む。
1つの実施形態において、1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットは、第3の組換え認識配列の5’側に一部分が、3’側に一部分が位置しており、該発現カセットの、該5’側に位置する部分は、プロモーターおよび開始コドンを含み、該発現カセットの、該3’側に位置する部分は、開始コドンのない、前述の1つの第2の選択マーカーのコード配列、およびポリAシグナルを含む。
1つの実施形態において、1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットの5’末端部分は、開始コドンに動作可能に連結されたプロモーター配列を含み、該プロモーター配列は、上流に第2の発現カセットが隣接し(すなわち、第2の発現カセットに対して下流の位置にあり)、開始コドンは、下流に第3の組換え認識配列が隣接し(すなわち、第3の組換え認識配列に対して上流の位置にあり);かつ、前述の1つの第2の選択マーカーをコードする発現カセットの3’末端部分は、ポリアデニル化シグナル配列に動作可能に連結された、開始コドンを欠く、前述の1つの第2の選択マーカーのコード配列を含み、上流には第3の組換え認識配列が隣接し、下流には第3の発現カセットが隣接している。
1つの実施形態において、開始コドンは転写開始コドンである。1つの実施形態において、開始コドンはATGである。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、第1のデオキシリボ核酸は第1のベクターに組み込まれ、第2のデオキシリボ核酸は第2のベクターに組み込まれる。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、各発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、コード配列、およびポリアデニル化シグナル配列、場合によっては、それに続くターミネーター配列を含む。
1つの実施形態において、
ii)第1および/または第3の発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする核酸、およびポリアデニル化シグナル配列、ならびに場合によっては、ターミネーター配列を含み、
ii)第2および/または第4の発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)をコードする核酸、およびポリアデニル化シグナル配列、ならびに場合によっては、ターミネーター配列を含み、かつ
iii)選択マーカーをコードする発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、ピューロマイシンN-アセチル-トランスフェラーゼをコードする核酸、およびポリアデニル化シグナル配列、ならびに場合によっては、ターミネーター配列を含む。
1つの実施形態において、第5の発現カセットは、5’から3’の方向に、プロモーター、大腸菌ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする核酸、およびポリアデニル化シグナル配列、ならびに場合によっては、ターミネーター配列を含む。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、プロモーターは、イントロンAを含むヒトCMVプロモーターであり、ポリアデニル化シグナル配列は、bGHポリA部位であり、ターミネーター配列は、hGTターミネーターである。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、プロモーターがSV40プロモーターでありポリアデニル化シグナル配列部位がSV40ポリA部位でありターミネーター配列が存在しない、選択マーカーの発現カセットを除いて、プロモーターは、イントロンAを含むヒトCMVプロモーターであり、ポリアデニル化シグナル配列は、bGHポリA部位であり、ターミネーター配列は、hGTターミネーターである。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、非ヒトFcRnは、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)と非ヒトβ2-ミクログロブリン(b2m)との非共有結合性複合体である。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、非ヒトFcRnはモノビオチン化される。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、哺乳動物細胞はCHO細胞である。1つの実施形態において、CHO細胞はCHO-K1細胞である。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、リコンビナーゼ認識配列は、L3、2L、およびLoxFasである。1つの実施形態において、L3は配列番号22の配列を有し、2Lは配列番号23の配列を有し、LoxFasは配列番号24の配列を有する。1つの実施形態において、第1のリコンビナーゼ認識配列はL3であり、第2のリコンビナーゼ認識配列は2Lであり、第3のリコンビナーゼ認識配列はLoxFasである。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、大腸菌ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼは、配列番号21のアミノ酸配列を有する。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、ヒトCMVプロモーターは、配列番号25の配列を有する。1つの実施形態において、ヒトCMVプロモーターは、配列番号27の配列を有する。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、bGHポリアデニル化シグナル配列は、配列番号29である。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、hGTターミネーターは、配列番号30の配列を有する。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、SV40プロモーターは、配列番号31の配列を有する。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、SV40ポリアデニル化シグナル配列は、配列番号28である。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、非ヒトFcRnはカニクイザルFcRnであり、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)はカニクイザルクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)であり、非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)はカニクイザルβ2-ミクログロブリン(β2m)である。1つの実施形態において、カニクイザルクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。1つの実施形態において、カニクイザルクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、配列番号09のアミノ酸配列を有する。1つの実施形態において、カニクイザルクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、配列番号10のアミノ酸配列を有する。1つの実施形態において、カニクイザルβ2-ミクログロブリン(β2m)は、配列番号13のアミノ酸配列を有する。
これまでのすべての態様および実施形態のうちの1つの実施形態において、非ヒトFcRnはマウスFcRnであり、非ヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)はマウスクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)であり、非ヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)はマウスβ2-ミクログロブリン(β2m)である。1つの実施形態において、マウスクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、その細胞外ドメインである。1つの実施形態において、マウスクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、配列番号15のアミノ酸配列を有する。1つの実施形態において、マウスクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)は、配列番号16のアミノ酸配列を有する。1つの実施形態において、マウスβ2-ミクログロブリン(β2m)は、配列番号19のアミノ酸配列を有する。
II.b リコンビナーゼ媒介カセット交換(RMCE)
標的指向組込みにより、哺乳動物細胞ゲノムのあらかじめ定められた部位に外因性ヌクレオチド配列が組み込まれることが可能になる。特定の実施形態において、標的指向組込みは、1つまたは複数の組換え認識配列(RRS)を認識するリコンビナーゼによって媒介される。特定の実施形態において、標的指向組込みは、相同組換えによって媒介される。
「組換え認識配列」(RRS)は、リコンビナーゼによって認識され、リコンビナーゼに媒介された組換え事象のために必要かつ十分である、ヌクレオチド配列である。RRSを用いて、組換え事象が起こると考えられるヌクレオチド配列中の位置を定めることができる。
特定の実施形態において、RRSは、LoxP配列、LoxP L3配列、LoxP 2L配列、LoxFas配列、Lox511配列、Lox2272配列、Lox2372配列、Lox5171配列、Loxm2配列、Lox71配列、Lox66配列、FRT配列、Bxb1 attP配列、Bxb1 attB配列、φC31 attP配列、およびφC31 attB配列からなる群から選択される。複数のRRSが存在しなければならない場合、同一でないRRSが選択される限りにおいて、各配列の選択は他方に依存する。
特定の実施形態において、RRSは、Creリコンビナーゼによって認識され得る。特定の実施形態において、RRSは、FLPリコンビナーゼによって認識され得る。特定の実施形態において、RRSは、Bxb1インテグラーゼによって認識され得る。特定の実施形態において、RRSは、φC31インテグラーゼによって認識され得る。
RRSがLoxP部位である特定の実施形態において、細胞は、組換えを行うためにCreリコンビナーゼを必要とする。RRSがFRT部位である特定の実施形態において、細胞は、組換えを行うためにFLPリコンビナーゼを必要とする。RRSがBxb1 attP部位またはBxb1 attB部位である特定の実施形態において、細胞は、組換えを行うためにBxb1インテグラーゼを必要とする。RRSがφC31 attP部位またはφC31attB部位である特定の実施形態において、細胞は、組換えを行うためにφC31インテグラーゼを必要とする。これらのリコンビナーゼは、これらの酵素のコード配列を含む発現ベクターを用いて細胞中に導入することができる。
Cre-LoxP部位特異的組換え系は、多くの生物学的実験系において広く使用されている。Creは、34bpのLoxP配列を認識する、38kDaの部位特異的DNAリコンビナーゼである。CreはバクテリオファージP1に由来し、チロシンファミリー部位特異的リコンビナーゼに属する。Creリコンビナーゼは、LoxP配列間の分子内組換えと分子間組換えの両方を媒介する。LoxP配列は、2つの13bp逆方向反復に挟まれた8bpの非パリンドロームコア領域から構成される。Creリコンビナーゼは13bpの反復に結合し、それによって8bpのコア領域内での組換えを媒介する。Cre-LoxPの媒介による組換えは、高効率で起こり、いかなる他の宿主因子も必要としない。2つのLoxP配列が同じヌクレオチド配列上に同じ向きで配置されている場合、Creの媒介による組換えは、それら2つのLoxP配列の間に位置するDNA配列を、共有結合的に閉じた環として切除する。2つのLoxP配列が同じヌクレオチド配列上に逆向きの位置で配置されている場合、Creの媒介による組換えは、それら2つの配列の間に位置するDNA配列の向きを逆にする。2つのLoxP配列が2つの異なるDNA分子上に存在する場合、かつ一方のDNA分子が環状である場合、Creの媒介による組換えの結果、環状DNA配列が組み込まれる。
特定の実施形態において、LoxP配列は、野生型LoxP配列である。特定の実施形態において、LoxP配列は、変異LoxP配列である。変異LoxP配列は、Creの媒介による組込みまたは置換の効率を高めるために開発された。特定の実施形態において、変異LoxP配列は、Lox PL3配列、LoxP 2L配列、LoxFas配列、Lox511配列、Lox2272配列、Lox2372配列、Lox5171配列、Loxm2配列、Lox71配列、およびLox66配列からなる群から選択される。例えば、Lox71配列は、左の13bp反復中で5bpが変異している。Lox66配列は、右の13bp反復中で5bpが変異している。野生型LoxP配列も変異LoxP配列も、Creに依存した組換えを媒介することができる。
用語「一致RRS」とは、2つのRRS間で組換えが起こることを示す。特定の実施形態において、2つの一致RRSは、同じである。特定の実施形態において、どちらのRRSも、野生型LoxP配列である。特定の実施形態において、どちらのRRSも、変異LoxP配列である。特定の実施形態において、どちらのRRSも、野生型FRT配列である。特定の実施形態において、どちらのRRSも、変異FRT配列である。特定の実施形態において、2つの一致RRSは、互いに異なる配列であるが、同じリコンビナーゼによって認識され得る。特定の実施形態において、第1の一致RRSはBxb1 attP配列であり、第2の一致RRSはBxb1 attB配列である。特定の実施形態において、第1の一致RRSはφC31 attB配列であり、第2の一致RRSはφC31 attB配列である。
II.c TIに適した例示的哺乳動物細胞
前述したような、外因性核酸(「ランディング部位」)を含む、TIに適した任意の公知または今後得られる哺乳動物細胞を、本発明において使用することができる。
これまでのセクションに基づく、外因性核酸(ランディング部位)を含むCHO細胞を用いて、本発明を例示する。これは、単に本発明を例示するために提示され、決して限定として解釈すべきではない。本発明の真の範囲は、特許請求の範囲において設定される。
1つの好ましい実施形態において、哺乳動物細胞のゲノムの遺伝子座内の1つの部位に組み込まれる外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞は、CHO細胞である。
本発明において使用するために適している、そのゲノムの遺伝子座内の1つの部位に組み込まれる外因性ヌクレオチド配列を含む例示的哺乳動物細胞は、Creリコンビナーゼの媒介によるDNA組換えのための3つの異種特異的loxP部位を含むランディング部位(=哺乳動物細胞のゲノムの遺伝子座内の1つの部位に組み込まれた外因性ヌクレオチド配列)を内部に持つ、CHO細胞である。これらの異種特異的loxP部位は、L3、LoxFas、および2Lであり(例えば、Lanzaら、Biotechnol.J.7(2012)898~908;Wongら、Nucleic acids Res.33(2005)e147を参照されたい)、その際、L3および2Lはランディング部位の5’末端および3’末端にそれぞれ隣接しており、LoxFasはL3部位と2L部位の間に位置している。ランディング部位は、IRESを介した選択マーカーの発現を蛍光性GFPタンパク質の発現に結び付けて、ポジティブ選択によってランディング部位を安定化することならびにトランスフェクションおよびCre組換え後に該部位が存在しないものを選択すること(ネガティブ選択)を可能にする、バイシストロン性単位をさらに含む。緑色蛍光性タンパク質(GFP)は、RMCE反応をモニターするのに役立つ。
先のパラグラフで概説したようにランディング部位がこのように編成されていることによって、2つのベクター、いわゆる、L3部位およびLoxFas部位を有するフロントベクターならびにLoxFas部位および2L部位を内部に持つバックベクターを同時に組み込むことが可能になる。ランディング部位に存在するものとは異なる、選択マーカー遺伝子の機能的エレメントは、両方のベクター間に分配されている:プロモーターおよび開始コドンはフロントベクター上に位置しているのに対し、コード化領域およびポリAシグナルはバックベクター上に位置している。両方のベクターに由来する前記核酸がCreを媒介として正確に組み込まれた場合にのみ、各選択剤に対する耐性が誘導される。
通常、TIに適した哺乳動物細胞は、哺乳動物細胞のゲノムの遺伝子座内の1つの部位に組み込まれる外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞であって、該外因性ヌクレオチド配列が、少なくとも1つの第1の選択マーカーに隣接する第1の組換え認識配列および第2の組換え認識配列、ならびに第1の組換え認識配列と第2の組換え認識配列の間に位置する第3の組換え認識配列を含み、かつ組換え認識配列がすべて異なっている、外因性ヌクレオチド配列を含む哺乳動物細胞である。前記外因性ヌクレオチド配列は、「ランディング部位」と呼ばれる。
本発明で開示される主題では、外因性ヌクレオチド配列のTIに適した哺乳動物細胞を使用する。特定の実施形態において、TIに適した哺乳動物細胞は、哺乳動物細胞のゲノム中の組込み部位に組み込まれる外因性ヌクレオチド配列を含む。TIに適したこのような哺乳動物細胞は、TI宿主細胞と表記することもできる。
特定の実施形態において、TIに適した哺乳動物細胞は、ランディング部位を含む、ハムスター細胞、ヒト細胞、ラット細胞、またはマウス細胞である。特定の実施形態において、TIに適した哺乳動物細胞は、ランディング部位を含む、チャイニーズハムスター卵巣(CHO)細胞、CHO K1細胞、CHO K1SV細胞、CHO DG44細胞、CHO DUKXB-11細胞、CHO K1S細胞、またはCHO K1M細胞である。
特定の実施形態において、TIに適した哺乳動物細胞は、組み込まれた外因性ヌクレオチド配列を含み、該外因性ヌクレオチド配列は、1つまたは複数の組換え認識配列(RRS)を含む。特定の実施形態において、外因性ヌクレオチド配列は、少なくとも2つのRRSを含む。RRSは、リコンビナーゼ、例えば、Creリコンビナーゼ、FLPリコンビナーゼ、Bxb1インテグラーゼ、またはφC31インテグラーゼによって認識され得る。RRSは、LoxP配列、LoxP L3配列、LoxP 2L配列、LoxFas配列、Lox511配列、Lox2272配列、Lox2372配列、Lox5171配列、Loxm2配列、Lox71配列、Lox66配列、FRT配列、Bxb1 attP配列、Bxb1 attB配列、φC31 attP配列、およびφC31 attB配列からなる群から選択され得る。
特定の実施形態において、外因性ヌクレオチド配列は、第1のRRS、第2のRRS、および第3のRRS、ならびに第1のRRSと第2のRRSの間に位置する少なくとも1つの選択マーカーを含み、かつ第3のRRSは、第1のRRSおよび/または第2のRRSとは異なる。特定の実施形態において、外因性ヌクレオチド配列は第2の選択マーカーもさらに含み、かつ第1の選択マーカーと第2の選択マーカーは互いに異なる。特定の実施形態において、外因性ヌクレオチド配列は、第3の選択マーカーおよび配列内リボソーム進入部位(IRES)もさらに含み、該IRESは該第3の選択マーカーに動作可能に連結されている。第3の選択マーカーは、第1の選択マーカーとも第2の選択マーカーとも異なってよい。
選択マーカーは、アミノグリコシド系ホスホトランスフェラーゼ(APH)(例えば、ハイグロマイシンホスホトランスフェラーゼ(HYG)、ネオマイシン、およびG418 APH)、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)、チミジンキナーゼ(TK)、グルタミン合成酵素(GS)、アスパラギン合成酵素、トリプトファン合成酵素(インドール)、ヒスチジノールデヒドロゲナーゼ(ヒスチジノールD)、ならびにピューロマイシン、ブラスチシジン、ブレオマイシン、フレオマイシン、クロラムフェニコール、ゼオシン、およびミコフェノール酸に対する耐性をコードする遺伝子からなる群から選択され得る。また、選択マーカーは、緑色蛍光性タンパク質(GFP)、高感度GFP(eGFP)、合成GFP、黄色蛍光性タンパク質(YFP)、高感度YFP(eYFP)、シアン蛍光性タンパク質(CFP)、mPlum、mCherry、tdTomato、mStrawberry、J-red、DsRed単量体、mOrange、mKO、mCitrine、Venus、YPet、Emerald6、CyPet、mCFPm、Cerulean、およびT-Sapphireからなる群から選択される蛍光性タンパク質であってもよい。
特定の実施形態において、外因性ヌクレオチド配列は、第1のRRS、第2のRRS、および第3のRRS、ならびに第1のRRSと第3のRRSの間に位置する少なくとも1つの選択マーカーを含む。
外因性ヌクレオチド配列は、特定の細胞に由来しないが、DNA送達法、例えば、トランスフェクション法、エレクトロポレーション法、または形質転換法などによって前記細胞に導入することができるヌクレオチド配列である。特定の実施形態において、TIに適した哺乳動物細胞は、哺乳動物細胞のゲノム中の1つまたは複数の組込み部位に組み込まれた少なくとも1つの外因性ヌクレオチド配列を含む。特定の実施形態において、外因性ヌクレオチド配列は、哺乳動物細胞のゲノムの特定の遺伝子座内の1つまたは複数の組込み部位に組み込まれる。
特定の実施形態において、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列は、1つまたは複数の組換え認識配列(RRS)を含み、該RRSはリコンビナーゼによって認識され得る。特定の実施形態において、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列は、少なくとも2つのRRSを含む。特定の実施形態において、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列は、3つのRRSを含み、第3のRSSは第1のRRSと第2のRRSの間に位置している。特定の実施形態において、第1のRRSおよび第2のRRSは同じであり、第3のRRSは、第1のRRSとも第2のRRSとも異なる。特定の好ましい実施形態において、3つのRSSはすべて、互いに異なる。特定の実施形態において、RRSは、LoxP配列、LoxP L3配列、LoxP 2L配列、LoxFas配列、Lox511配列、Lox2272配列、Lox2372配列、Lox5171配列、Loxm2配列、Lox71配列、Lox66配列、FRT配列、Bxb1 attP配列、Bxb1 attB配列、φC31 attP配列、およびφC31 attB配列からなる群から、相互に独立して、選択される。
特定の実施形態において、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列は、少なくとも1つの選択マーカーを含む。特定の実施形態において、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列は、第1のRRS、第2のRRS、および第3のRRS、ならびに少なくとも1つの選択マーカーを含む。特定の実施形態において、選択マーカーは、第1のRRSと第2のRRSの間に位置している。特定の実施形態において、2つのRRSは、少なくとも1つの選択マーカーに隣接する。すなわち、第1のRRSが選択マーカーの5’側(上流)に位置し、第2のRRSが選択マーカーの3’側(下流)に位置している。特定の実施形態において、第1のRRSは、選択マーカーの5’末端の隣に存在し、かつ第2のRRSは、選択マーカーの3’末端の隣に存在する。
特定の実施形態において、選択マーカーは第1のRRSと第2のRRSの間に位置しており、かつこれら2つの隣接RRSは互いに異なる。特定の好ましい実施形態において、第1の隣接RRSはLoxP L3配列であり、第2の隣接RRSはLoxP 2L配列である。特定の実施形態において、LoxP L3配列(sequenced)は選択マーカーの5’側に位置しており、LoxP 2L配列は選択マーカーの3’側に位置している。特定の実施形態において、第1の隣接RRSは野生型FRT配列であり、第2の隣接RRSは変異FRT配列である。特定の実施形態において、第1の隣接RRSはBxb1 attP配列であり、第2の隣接RRSはBxb1 attB配列である。特定の実施形態において、第1の隣接RRSはφC31 attP配列であり、第2の隣接RRSはφC31 attB配列である。特定の実施形態において、2つのRRSは、同じ向きに位置づけられている。特定の実施形態において、2つのRRSは、両方が順方向または逆方向である。特定の実施形態において、2つのRRSは、反対の向きに位置づけられている。
特定の実施形態において、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列は、2つのRSSが隣接する、第1の選択マーカーおよび第2の選択マーカーを含み、該第1の選択マーカーは該第2の選択マーカーとは異なる。特定の実施形態において、2つの選択マーカーのどちらも、相互に独立して、グルタミン合成酵素選択マーカー、チミジンキナーゼ選択マーカー、HYG選択マーカー、およびピューロマイシン耐性選択マーカーからなる群から選択される。特定の実施形態において、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列は、チミジンキナーゼ選択マーカーおよびHYG選択マーカーを含む。特定の実施形態において、第1の選択マーカーは、アミノグリコシド系ホスホトランスフェラーゼ(APH)(例えば、ハイグロマイシンホスホトランスフェラーゼ(HYG)、ネオマイシン、およびG418 APH)、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)、チミジンキナーゼ(TK)、グルタミン合成酵素(GS)、アスパラギン合成酵素、トリプトファン合成酵素(インドール)、ヒスチジノールデヒドロゲナーゼ(ヒスチジノールD)、ならびにピューロマイシン、ブラスチシジン、ブレオマイシン、フレオマイシン、クロラムフェニコール、ゼオシン、およびミコフェノール酸に対する耐性をコードする遺伝子からなる群から選択され、第2の選択マーカーは、GFP、eGFP、合成GFP、YFP、eYFP、CFP、mPlum、mCherry、tdTomato、mStrawberry、J-red、DsRed単量体、mOrange、mKO、mCitrine、Venus、YPet、Emerald、CyPet、mCFPm、Cerulean、およびT-Sapphire蛍光性タンパク質からなる群から選択される。特定の実施形態において、第1の選択マーカーはグルタミン合成酵素選択マーカーであり、第2の選択マーカーはGFP蛍光性タンパク質である。特定の実施形態において、両方の選択マーカーに隣接する2つのRRSは、互いに異なる。
特定の実施形態において、選択マーカーは、プロモーター配列に動作可能に連結されている。特定の実施形態において、選択マーカーは、SV40プロモーターに動作可能に連結されている。特定の実施形態において、選択マーカーは、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)プロモーターに動作可能に連結されている。
特定の実施形態において、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列は、3つのRRSを含む。特定の実施形態において、第3のRRSは、第1のRRSと第2のRRSの間に位置している。特定の実施形態において、第1のRRSおよび第2のRRSは同じであり、第3のRRSは、第1のRRSとも第2のRRSとも異なる。特定の好ましい実施形態において、3つのRSSはすべて、互いに異なる。
II.d 本発明を実施するために適した例示的ベクター
上記に概説した「単一ベクターRMCE」のほかに、2つの核酸を同時に標的指向組込みするために、新規な「2ベクターRMCE」を実施することができる。
「2ベクターRMCE」戦略は、本発明によるベクター組合せを用いる本発明による方法において実施される。例えば、限定されるわけではないが、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列は、3つのRRS、例えば、第3のRRS(「RRS3」)が第1のRRS(「RRS1」)と第2のRRS(「RRS2」)の間に存在する並びを含むことができ、第1のベクターは、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列上の第1のRRSおよび第3のRRSと一致する2つのRRSを含み、第2のベクターは、組み込まれる外因性ヌクレオチド配列上の第3のRRSおよび第2のRRSと一致する2つのRRSを含む。2ベクターRMCE戦略の例を図1に例示している。このような2ベクターRMCE戦略により、TIに適した哺乳動物細胞のゲノムにおけるTI後に本発明による発現カセット構成が得られるように、各配列の各RRSペアの間に適切な数のSOIを組み入れることによって複数のSOIを導入することが可能になる。
2プラスミドRMCE戦略は、2つの独立したRMCEを同時に実施するために3つのRRS部位を使用することを含む(図1)。したがって、2プラスミドRMCE戦略を用いるTIに適した哺乳動物細胞のランディング部位は、第1のRRS部位(RRS1)に対しても第2のRRS部位(RRS2)に対しても交差活性を有していない第3のRRS部位(RRS3)を含む。標的とされる2つの発現プラスミドは、効率的な標的化のために同じ隣接RRS部位を必要とし、一方の発現プラスミド(フロント)にはRRS1およびRRS3が隣接し、他方(バック)にはRRS3およびRRS2が隣接している。また、2プラスミドRMCEでは、2つの選択マーカーも必要とされる。1つの選択マーカー発現カセットが、2つの部分に分割されている。フロントプラスミドは、プロモーターとそれに続く開始コドンおよびRRS3配列を含む。バックプラスミドは、開始コドン(ATG)を欠き、選択マーカーコード化領域のN末端に融合されたRRS3配列を有する。融合タンパク質のインフレーム翻訳、すなわち動作可能な連結を確実にするために、RRS3部位と選択マーカー配列の間に付加的なヌクレオチドを挿入する必要がある場合がある。両方のプラスミドが正確に挿入された場合にのみ、選択マーカーの完全な発現カセットが組み立てられ、したがって、各選択剤に対する耐性が細胞に与えられる。図1は、2プラスミドRMCE戦略を示す概略図である。
単一ベクターRMCEと2ベクターRMCEのどちらも、ドナーDNA上に存在するDNA配列と組込み部位が存在する哺乳動物細胞ゲノム中のDNA配列とを正確に交換することにより、哺乳動物細胞ゲノムのあらかじめ定められた部位に1つまたは複数のドナーDNA分子を一方向性に組み込むことを可能にする。これらのDNA配列は、i)少なくとも1つの選択マーカー、もしくはある種の2ベクターRMCEの場合のような「分割された選択マーカー」、および/またはii)少なくとも1つの外因性SOI、に隣接する2つの異種特異的RRSを特徴とする。
RMCEは、二重組換え乗換え事象を伴い、この事象は、リコンビナーゼによって触媒され、標的ゲノム遺伝子座内の2つの異種特異的RRSとドナーDNA分子の間で起こる。RMCEは、フロントベクターおよびバックベクターに由来する組み合わせられたDNA配列のコピーを、哺乳動物細胞ゲノムのあらかじめ定められた遺伝子座に導入するように設計されている。ただ1回の乗換え事象を伴う組換えとは違って、RMCEは、原核生物ベクターの配列が哺乳動物細胞ゲノム中に導入されず、したがって、宿主の免疫または防御機構の望まれない誘発を減らし、かつ/または防ぐように、実行することができる。RMCE手順は、複数のDNA配列を用いて繰り返すことができる。
特定の実施形態において、標的指向組込みは、2回のRMCEによって実現され、その際、2つの異なるDNA配列が両方とも、TIに適した哺乳動物細胞のゲノムのあらかじめ定められた部位に組み込まれ、各DNA配列は、ヘテロ多量体ポリペプチドの一部分および/または2つの異種特異的RRSが隣接する少なくとも1つの選択マーカーもしくはその一部分をコードする、少なくとも1つの発現カセットを含む。特定の実施形態において、標的指向組込みは、複数回のRMCEによって実現され、その際、複数のベクターに由来するDNA配列がすべて、TIに適した哺乳動物細胞のゲノムのあらかじめ定められた部位に組み込まれ、各DNA配列は、ヘテロ多量体ポリペプチドの一部分および/または2つの異種特異的RRSが隣接する少なくとも1つの選択マーカーもしくはその一部分をコードする、少なくとも1つの発現カセットを含む。特定の実施形態において、選択マーカーは、一部分が第1のベクターにおいてコードされ、一部分が第2のベクターにおいてコードされてよく、その結果、二重RMCEによって両方が正確に組み込まれた場合にのみ、その選択マーカーの発現が可能になる。このような系の例を図1に示している。
特定の実施形態において、リコンビナーゼに媒介された組換えによる標的指向組込みにより、原核生物ベクターに由来する配列を含まずに、宿主細胞ゲノムの1つまたは複数のあらかじめ定められた組込み部位に、選択マーカーおよび/または多量体ポリペプチドの様々な発現カセットが組み込まれる。
II.e 本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnの使用
新生児Fc受容体(FcRn)、例えば、ヒト、マウス、またはカニクイザルに由来するものは、IgG異化作用において重要な役割を果たしている。IgGのインビトロでのFcRn結合性質/特性は、インビボでのその薬物動態学的性質を示している。このようなインビトロ方法は、度重なるインビボ研究を回避することができる(動物実験、時間、およびコストの低減)ため、抗体を開発する間、大変貴重である。このような解析は、プラズモン表面共鳴(SPR)アッセイ(Wang,W.ら、Drug Metab.Disp.39(2011)1469~1477;Datta-Mannan,A.ら、Drug Metab.Disp.40(2012)1545~1555;Vaughn,D.E.およびBjorkman,P.J.,Biochemistry 36(1997)9374~9380;Raghavan,M.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 92(1995)11200~11204;Martin,W.L.およびBjorkman,P.J.,Biochemistry 38(1999)12639~12647);熱量測定方法および非対称流フィールドフロー分画法(Huber,A.H.ら、J.Mol.Biol.230(1993)1077~1083;Pollastrini,J.ら、Anal.Biochem.414(2011)88~98);およびFcRnアフィニティークロマトグラフィー(WO2013/120929)を用いて実施することができる。圧倒的に最も簡便な方法は、FcRnアフィニティークロマトグラフィーである。他の方法を組み合わせることによって、FcRnアフィニティークロマトグラフィーの結果に匹敵する解析結果を得ることができると思われるが、複雑さおよび労力の増大という犠牲を払う。
さらに、pHに依存しない方法は、エンドソーム結合のためには酸性pHを要するが、細胞表面でのIgG遊離には中性pHを要する、FcRn結合特性についての生理的pH依存性を適切に反映しない。また、pH環境は、FcRn分子の自己会合性質に影響を与える。1種類のpHにおいて標準的条件下で機能し、したがって、複雑なFcRn-IgG相互作用のスナップショットのみを検出するには、FcRn結合の全体的なpH依存性を集約するための複数回の測定が必要となる。FcRnアフィニティークロマトグラフィーでは、1回の測定でこれを行うことができる。
FcRnアフィニティークロマトグラフィーによって、1:2、1:1、および2:2の化学量論比を含む混ざった化学量論比において2:1の化学量論比を主に用い、かつ試料において認められる様々なピークの分離を微調整するために調整することができるpH勾配を用いて、適切な生理的条件下で、試料を解析することが可能になる。様々なピークは、個々の曲線下面積に基づいて定量することができ、各ピークに対応する溶出液は、例えば、官能性の決定のための二次的解析、再クロマトグラフィー、または質量分析解析に適用することができる。
さらに、現在公知の様々な疾患およびまた今後明らかになるであろう疾患を治療するための治療レジメンを提供するために、目的に合わせて作製された抗体ならびにFc領域を含む融合ポリペプチドが必要とされている。
抗体またはFc領域を含む融合ポリペプチドのFcRn結合特性を目的に合わせるために、Fc領域を介したエフェクター機能に関与する残基を修飾し、結果として生じる修飾された抗体および融合ポリペプチドを試験する。必要とされる特性を実現していない場合、同じ方法を再び実施する。
FcRnアフィニティークロマトグラフィーを用いることにより、単純なクロマトグラフィー方法に基づいて修飾抗体の特徴的な性質の変化を予測し、修飾抗体の特性の変化を解析するのにインビボ研究を必要としない方法が提供される。
いくつかの場合において、半減期が延長された抗体が望まれる。例えば、治療を必要とする患者の血液循環中での半減期が延長された薬物は、必要とする投薬回数が減るか、または必要とする投薬期間が長くなる。また、このような抗体は、疾患部位、例えば腫瘍への曝露が増大するという利点も有している。
新生児Fc受容体(FcRn)は、インビボでのIgG抗体の代謝運命にとって重要である。
本発明による(ビオチン化)FcRnまたは本発明による方法を用いて生産された(ビオチン化)FcRnは、アフィニティークロマトグラフィーリガンドとして使用することができる。
したがって、本発明の1つの態様は、抗体または少なくとも1つのFc領域を含む融合ポリペプチドを分離するための正の直線pH勾配を用いるアフィニティークロマトグラフィーにおけるアフィニティークロマトグラフィーリガンドとしての、本発明による固定化されたFcRnの使用であって、
FcRnが固体相に結合されており、
FcRnがモノビオチン化され、かつ固体相がストレプトアビジンで誘導体化されており、
pH勾配が、第1のpH値から第2のpH値までであり、第1のpH値はpH3.5~pH6.4であり、第2のpH値はpH7.4~pH9.5である、
本発明による固定化されたFcRnの使用である。
したがって、本発明の別の1つの態様は、FcRnアフィニティークロマトグラフィー方法であって、
- 第1のpH値を有し、抗体または少なくとも1つのFc領域を含む融合ポリペプチドを含む溶液を、本発明によるFcRnを含むFcRnアフィニティークロマトグラフィー材料に添加する工程、
- 第1のpH値から第2のpH値までのpH勾配を有する溶液を、前の工程のアフィニティークロマトグラフィー材料に添加する工程、および
- 抗体または融合ポリペプチドの溶出を測定する工程
を含み、FcRnアフィニティークロマトグラフィー材料は、固体相に結合された本発明によるFcRnを含み、FcRnはモノビオチン化され、かつ固体相はストレプトアビジンで誘導体化されており、かつ
第1のpH値はpH3.5~pH6.4であり、第2のpH値はpH7.4~pH9.5である、方法である。
本明細書において報告される方法/使用を用いると、密接に関連した、すなわち、FcRn結合に影響を与える単一または限定された数のアミノ酸残基が異なる抗体種を分離し、単離し、かつインビボでの性質に関して特徴を明らかにすることが可能である。
したがって、本明細書において報告されるクロマトグラフィー方法を用いて、FcRnに関連し半減期に影響を与えるアミノ酸位置について特徴を明らかにする/同定することができる。
したがって、本明細書において報告される方法を用いると、1つの親抗体の様々な変異体を分離すること、およびこれらの変異体間の特定の比率を求めることが可能である。これは、i)組換えによって生産したFcRnをクロマトグラフィー担体上に固定化することとii)直線pH勾配とを組み合わせることによって、実現することができる。
FcRn結合を低減した修飾Fc領域を有する抗体の保持時間は短いのに対し、FcRn結合を増強した修飾Fc領域を有する抗体の保持時間は、野生型Fc領域を有する抗体よりも長い。
1つの実施形態において、FcRnは固体相に結合される。1つの実施形態において、固体相はクロマトグラフィー材料である。1つの実施形態において、FcRnは、クラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)およびβ-2-ミクログロブリン(b2m)の非共有結合性複合体であり、ビオチン化され、固体相はストレプトアビジンで誘導体化されている。
1つの実施形態において、β-2-ミクログロブリンは、FcRnと同じ種に由来する。
1つの実施形態において、抗体は、単一特異性の、抗体もしくは融合ポリペプチドの抗体断片、または二重特異性の、抗体もしくは融合ポリペプチドの抗体断片、または三重特異性の、抗体もしくは融合ポリペプチドの抗体断片、または四重特異性の、抗体もしくは融合ポリペプチドの抗体断片である。
本明細書において報告される例示的方法は、あらかじめ定められたインビボ半減期を有する抗体を選択するための方法であって、クロマトグラフィーが実施され、保持時間が野生型IgG1と比べて所与の保持時間ウィンドウ内である抗体が選択される、抗体を選択するための方法である。
FcRnアフィニティークロマトグラフィーでは、ピーク面積および保持時間のプロファイルに基づいてIgG試料を区別することができる。これにより、インビトロでFcRnとIgGとの相互作用を解析することが可能になり、インビボでの薬物動態に関する治療的IgGの構造的および機能的な完全性に対する見識を与えることができる。
したがって、変異IgGおよび野生型IgGのFcRnアフィニティークロマトグラフィーは、インビボでの薬物動態の半定量的予測として使用することができる。さらに、FcRnアフィニティークロマトグラフィーを用いて、例えば、IgGバッチの特徴づけまたは類似性の研究のためにFcRn-IgG相互作用をモニターすることもできる。
標準化されたpH勾配のFcRnアフィニティー液体クロマトグラフィー方法は、インビボのIgGとFcRnの相互作用の機序によく似ている条件を用いて行われている。例えば、ヒトFcRnが親和性リガンドとしてカラムに固定化され、例えばpH5.5から8.8への直線pH勾配が適用された。
例えば、解析的FcRnアフィニティークロマトグラフィーにより、ピークパターンおよび保持時間のプロファイルに基づいてIgG試料および変異体の同定および特徴づけをすることが可能になる。この方法により、1)Fab断片が異なる同じIgG、2)酸化IgG型と非酸化IgG型、3)凝集物と単量体、および4)Fc領域に変異を有する抗体を区別することができる。
野生型IgGと比べた変異体IgG(Fc領域変異体)のFcRnアフィニティークロマトグラフィープロファイルの変化は、インビボでの薬物動態プロファイルの予測に役立つことが判明している。これらの結果から、FcRnアフィニティークロマトグラフィーが、FcRn-IgG相互作用、IgG完全性、およびせいぜいIgGそれ自体を特徴づけするための有用な新しい方法であることが実証される。
本明細書において報告される1つの態様は、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnの、アフィニティークロマトグラフィーリガンドとしての使用である。
例示的アフィニティークロマトグラフィーカラムは、マトリックスに結合されたクロマトグラフィー用の官能基が本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnを含むことを特徴とする、マトリックスおよびマトリックスに結合されたクロマトグラフィー用の官能基を含む。
本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の例示的使用は、抗体と参照抗体の保持時間の比を求めることによって、抗体のインビボ半減期を決定するためのものである。参照抗体は、完全長ヒトIgG1抗体であってよい。
参照抗体と比較して抗体のインビボ半減期を決定するための例示的方法は、FcRnアフィニティーカラムを用いて測定した抗体および参照抗体の保持時間の比を求めることによる。
本発明の1つの態様は、抗体または少なくとも1つのFc領域を含む融合ポリペプチドの分離のための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
また、FcRnアフィニティークロマトグラフィーを用いて、抗体または少なくとも1つのFc領域を含む融合ポリペプチドを分離するための方法も、本明細書において報告される。
1つの実施形態において、分離は、精製、生産、および解析から選択される。
例示的使用は、IgG1サブクラスの抗体をIgG3サブクラスの抗体から分離するための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
例示的使用は、抗体のメチオニン酸化を測定するための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
例示的方法は、本明細書において報告されるアフィニティークロマトグラフィー方法を用いて、抗体のFc領域中の酸化メチオニン残基がFcRn結合に与える影響を測定するための方法である。
例示的使用は、抗体のオリゴマー化レベルを測定するための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
例示的方法は、本明細書において報告されるアフィニティークロマトグラフィー方法を用いて、抗体のオリゴマー化レベルを測定するための方法である。
例示的使用は、親抗体または親融合ポリペプチドと比べてFcRnに対する結合親和性が変化している修飾抗体または修飾融合ポリペプチドを求めて、親抗体またはFc領域の少なくとも1つのFcRn結合部分を含む親融合ポリペプチドの修飾抗体または修飾融合ポリペプチドのライブラリーをスクリーニングするための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
例示的方法は、親抗体または親融合ポリペプチドと比べてFcRnに対する結合親和性が変化している修飾抗体または修飾融合ポリペプチドを求めて、親抗体またはFc領域の少なくとも1つのFcRn結合部分を含む親融合ポリペプチドの修飾抗体または修飾融合ポリペプチドのライブラリーをスクリーニングするための方法であって、
(a)本明細書において報告されるFcRnアフィニティークロマトグラフィーカラムに、ライブラリーの個々のメンバーおよび親抗体または親融合ポリペプチドを添加する工程;
(b)正の直線pH勾配を用いてライブラリーの個々のメンバーを回収し、個々の保持時間を測定する工程;ならびに
(c)親抗体または親融合ポリペプチドと比べてFcRnに対する結合親和性が変化している抗体または融合ポリペプチドを選択する工程
を含む方法である。
抗体またはFc領域の少なくとも1つのFcRn結合部分を含む融合ポリペプチドを、ポリペプチドの混合物から精製するための方法が本明細書において報告され、該方法は、本明細書において報告されるFcRnアフィニティーカラムに混合物を添加すること、および抗体またはFc領域の少なくとも1つのFcRn結合部分を含む融合ポリペプチドを正の直線pH勾配を用いて溶出させ、それによって、抗体または融合ポリペプチドを精製することを含む。1つの実施形態において、Fc領域のFcRn部分は、ヒトFc領域、またはマウスFc領域、もしくはカニクイザルFc領域のものである。
1つの実施形態において、反応/生産混合物またはクルードもしくはある程度精製した培養上清が、第1のpH値でFcRnアフィニティーカラムに添加され、抗体または融合ポリペプチドが、第2のpH値でFcRnアフィニティーカラムから回収される。
例示的使用は、新生児Fc受容体(FcRn)への結合の変化を示している、抗体またはFc領域(例えば、IgG1などの免疫グロブリンの定常ドメイン)の少なくとも1つのFcRn結合部分を含む融合ポリペプチドを同定するための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
例示的方法は、新生児Fc受容体(FcRn)への結合の変化を示している、抗体またはFc領域(例えば、IgG1などの免疫グロブリンの定常ドメイン)の少なくとも1つのFcRn結合部分を含む融合ポリペプチドを同定するための方法である。
このような修飾された抗体または融合ポリペプチドは、親抗体もしくは親融合ポリペプチドと比べるか、または参照抗体もしくは参照融合タンパク質と比べた場合、FcRnに対する結合の増大または減少のいずれかを示し、したがって、それぞれ、血清中半減期が延長されるか、または短縮されている。
FcRnに対する親和性が増大しているFc領域変異体(すなわち、親抗体または参照抗体と比べて、本明細書において報告されるようにFcRnカラムにおける保持時間が長くなっているが、それでもなお、pH7.4のpH値より前に溶出する)は、FcRnに対する親和性が低下しているものと比べて、より長い血清半減期を有することが予測される。FcRnに対する親和性が増大しているFc領域変異体は、慢性の疾患または障害の治療などにおいて投与される抗体または融合ポリペプチドの半減期が長いことが望まれる場合、哺乳動物、特にヒトを治療する方法に応用される。FcRnに対する親和性が低下しているFc領域変異体は、インビボの画像診断などにおいて投与される抗体または融合ポリペプチドの半減期が短いことが望まれる場合、哺乳動物、特にヒトを処置する方法に応用される。
FcRn結合親和性が低下しているFc領域変異体は、胎盤を通過することができ、したがって、妊婦における、特に生まれる前の子供の疾患または障害の治療に使用できる可能性が非常に高い。さらに、FcRn結合親和性の低下は、脳、腎臓、および/または肝臓への適用/輸送を目的とする薬物にとって望ましい場合がある。
例示的使用は、血管系からの腎糸球体上皮を通過する輸送の減少を示す抗体または融合ポリペプチドを同定するための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
本明細書において報告される修飾Fc領域を含む抗体または融合ポリペプチドは、血管系からの腎糸球体上皮を通過する輸送の減少を示す場合がある。
例示的使用は、脳から血管腔中への血液脳関門を通過する輸送の減少を示す抗体または融合ポリペプチドを同定するための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
本明細書において報告されるヒト由来の修飾Fc領域を含む抗体または融合ポリペプチドは、脳から血管腔中への血液脳関門(BBB)を通過する輸送の減少を示す場合がある。
本明細書において報告されるすべての態様の1つの実施形態において、Fc領域の少なくとも1つの部分は、ヒト由来のFc領域の少なくとも1つの部分である。本明細書において報告されるすべての態様の1つの実施形態において、FcRnは、ヒトFcRn、カニクイザルFcRn、およびマウスFcRnから選択される。
本明細書において報告されるすべての態様の1つの実施形態において、β-2-ミクログロブリンは、α-FcRnと同じ種に由来する。
本明細書において報告されるすべての態様の1つの実施形態において、β-2-ミクログロブリンは、α-FcRnとは異なる種に由来する。
1つの実施形態において、Fc領域またはFc領域のFcRn結合部分は、任意のアイソタイプの重鎖に由来する。
1つの実施形態において、Fc領域の少なくとも1つの部分は、ヒト由来のCH2ドメインの少なくともアミノ酸残基282~340を含む(Kabatによる番号付与)。1つの実施形態において、Fc領域の少なくとも1つの部分は、CH2ドメイン全体(KabatのEU番号付与によれば、ヒト由来の抗体重鎖ポリペプチドFc領域のアミノ酸残基231~340あたり)を含む。1つの実施形態において、Fc領域の少なくとも1つの部分は、少なくとも1つのCH2ドメイン、およびヒンジ領域(EU番号付与によれば、ヒト由来の抗体重鎖ポリペプチドFc領域のアミノ酸残基216~230あたり)またはCH3ドメイン(EU番号付与によれば、ヒト由来の抗体重鎖ポリペプチドFc領域のアミノ酸残基341~446あたり)のうちの少なくとも1つを含む。1つの実施形態において、Fc領域の少なくとも1つの部分は、ヒト由来の抗体重鎖のCH2およびCH3ドメインを含む。1つの実施形態において、Fc領域の少なくとも1つの部分は、ヒト由来の抗体重鎖Fc領域のヒンジ、CH2ドメイン、およびCH3ドメインを含む。ヒト由来のFc領域またはヒト由来部分のFc領域のFcRn結合部分は、任意のアイソタイプの重鎖に由来してよい。1つの実施形態において、ヒトアイソタイプはIgG1である。
標的に特異的に結合する抗体は、適切な抗原(例えば、精製された抗原、そのような抗原を含む細胞もしくは細胞抽出物、またはそのような抗原をコードするDNA)および場合によってはアジュバントを皮下または腹腔内に複数回注射することによって、哺乳動物において産生させることができる。
1つの実施形態において、抗体はモノクローナル抗体である。
一般に、結合ドメインは、Fc領域の少なくとも1つのFcRn結合部分のC末端またはN末端に融合される。
例示的使用は、インビボで(同時)ターゲティングするために、pH7.4のpH値でFcRnに結合する抗体を選択するための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。同時ターゲティングは、内部移行であってよい。
本明細書において報告されるすべての態様の1つの実施形態において、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnは、固体相に結合される。
「固体相」は、非流動性物質を意味し、ポリマー、金属(常磁性粒子、強磁性粒子)、ガラス、およびセラミックなどの材料から作製された粒子(微小粒子およびビーズを含む);シリカ、アルミナ、およびポリマーゲルなどのゲル物質;ポリマー、金属、ガラス、および/またはセラミック製であり得るキャピラリー;ゼオライトおよび他の多孔性物質;電極;マイクロタイタープレート;ソリッドストリップ;ならびにキュベット、チューブ、または他の分光計用試料容器が含まれる。「固体支持体」が、ある分子と化学的に相互作用することが目的とされる少なくとも1つの部分をその表面に含むという点で、アッセイの固体相成分は、不活性な固体表面と区別される。固体相は、チップ、チューブ、ストリップ、キュベット、もしくはマイクロタイタープレートなどの静止成分であってもよく、またはビーズおよび微小粒子などの非静止成分であってもよい。微小粒子は、均一系アッセイ形式のための固体支持体として使用することもできる。タンパク質および他の物質の非共有結合または共有結合の両方を可能にする様々な微小粒子が、使用されてよい。このような粒子には、ポリスチレンおよびポリ(メチルメタクリレート)などのポリマー粒子;金ナノ粒子および金コロイドなどの金粒子;ならびにシリカ、ガラス、および金属酸化物粒子などのセラミック粒子が含まれる。例えば、Martin,C.R.ら、Analytical Chemistry-News&Features、5月1日(1998)322A~327Aを参照されたい。1つの実施形態において、固体支持体はセファロースである。
本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnは、特異的結合対を介して固体相にコンジュゲートしている。本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnはビオチンにコンジュゲートしており、固体支持体に固定化されたアビジンまたはストレプトアビジンを介して、固体支持体への固定化が行われる。
本明細書において報告される使用および方法における、本明細書において報告されるFcRnアフィニティークロマトグラフィーカラムに結合した抗体の回収は、直線勾配溶離による。この直線勾配は、pH勾配である。
原理的には、本明細書において報告される方法において、任意の緩衝物質を使用することができる。
マウスFcとマウスFcRnの相互作用に決定的に重要なFc残基は、部位特異的突然変異誘発によって同定されている(例えば、Dall’Acqua,W.F.ら J.Immunol 169(2002)5171~5180を参照されたい)。残基I253、H310、H433、N434、およびH435(KabatによるEU番号付与)が、相互作用に関与している(Medesan,C.ら、Eur.J.Immunol.26(1996)2533;Firan,M.ら、Int.Immunol.13(2001)993;Kim,J.K.ら、Eur.J.Immunol.24(1994)542)。残基I253、H310、およびH435が、ヒトFcとマウスFcRnの相互作用に決定的に重要であることが判明した(Kim,J.K.ら、Eur.J.Immunol.29(1999)2819)。タンパク質間の相互作用研究によってFcRn結合を改良するために、残基M252Y、S254T、T256EがDall’Acquaらによって説明されている(Dall’Acqua,W.F.ら J.Biol.Chem.281(2006)23514~23524)。ヒトFc-ヒトFcRn複合体の研究により、残基I253、S254、H435、およびY436が相互作用に決定的に重要であることが示された(Firan,M.ら、Int.Immunol.13(2001)993;Shields,R.L.ら、J.Biol.Chem.276(2001)6591~6604)。Yeung,Y.A.ら(J.Immunol.182(2009)7667~7671)において、残基248~259番および301~317番および376~382番および424~437番の様々な突然変異体が報告され調査されている。
1つの実施形態において、例えば、リン酸またはその塩、酢酸またはその塩、クエン酸またはその塩、モルホリン、2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)またはその塩、ヒスチジンまたはその塩、グリシンまたはその塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(TRIS)またはその塩、(4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)またはその塩などの薬学的に許容される緩衝物質が、FcRnアフィニティークロマトグラフィーの工程または方法において使用される。
1つの実施形態において、緩衝物質は、リン酸もしくはその塩、または酢酸もしくはその塩、またはクエン酸もしくはその塩、またはヒスチジンもしくはその塩から選択される。
1つの実施形態において、緩衝物質の濃度は、10mM~500mMである。1つの実施形態において、緩衝物質の濃度は、10mM~300mMである。1つの実施形態において、緩衝物質の濃度は、10mM~250mMである。1つの実施形態において、緩衝物質の濃度は、10mM~100mMである。1つの実施形態において、緩衝物質の濃度は、15mM~50mMである。1つの実施形態において、緩衝物質の濃度は、約20mMである。
1つの実施形態において、第1のpH値を有する溶液中の緩衝物質および第2のpH値を有する溶液中の緩衝物質は、同じ緩衝物質である。
1つの実施形態において、第1のpH値を有する溶液中の緩衝物質および第2のpH値を有する溶液中の緩衝物質は、互いに異なる緩衝物質である。
第1のpH値を有する例示的溶液は、20mM MESおよび150mM NaClを含み、pH5.5に調整されている。
第2のpH値を有する例示的溶液は、20mM TRISおよび150mM NaClを含み、pH8.8に調整されている。
第2のpH値を有する例示的溶液は、20mM HEPESを含み、pH8.6に調整されている。
第2のpH値を有する例示的溶液は、20mM TRISを含み、pH8.2に調整されている。
1つの実施形態において、緩衝液は、追加の塩を含む。1つの実施形態において、追加の塩は、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、クエン酸ナトリウム、またはクエン酸カリウムから選択される。1つの実施形態において、緩衝液は、50mM~1000mMの追加の塩を含む。1つの実施形態において、緩衝液は、50mM~750mMの追加の塩を含む。1つの実施形態において、緩衝液は、50mM~500mMの追加の塩を含む。1つの実施形態において、緩衝液は、50mM~750mMの追加の塩を含む。1つの実施形態において、緩衝液は、約50mM~約300mMの追加の塩を含む。
1つの実施形態において、第1のpH値を有する溶液および/または第2のpH値を有する溶液は、塩化ナトリウムを含む。1つの実施形態において、第1のpH値を有する溶液および/または第2のpH値を有する溶液は、約50mM~約300mMmMの塩化ナトリウムを含む。
したがって、例示的使用は、FAB修飾を検出するための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。1つの実施形態において、修飾は、グリコシル化または電荷分布である。
通常、本明細書において報告される方法および使用における保持時間は、pH勾配の険しさおよび使用される塩濃度に依存している。野生型抗体が参照として使用され、弱い結合は、短い保持時間(=早い溶出)によって示され、一方、強い結合は、長い保持時間(=遅い溶出)によって示され、ただし、それでもなお、pH7.4のpH値より前である。
IgGのFc部分について互いに異なる突然変異体は、FcRnカラム上での挙動が異なり、変化した保持時間を示すことが判明している。
本明細書において報告されるFcRnカラムを用いて、FcRn結合に関連するアミノ酸を同定すること、および修飾されていない野生型抗体と比較して突然変異体を格付けすることが可能であることが判明している。
例示的使用は、FcRn結合に関連するアミノ酸を同定するため、および修飾されていない野生型抗体と比較して突然変異体を格付けするための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
FcRnカラムからの遅い溶出を示した、すなわち、FcRnカラムにおける保持時間がより長かった抗体の方が、インビボでの半減期が長かったことが判明している。
例示的使用は、抗体のインビボ半減期を測定するための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
IgG調製物中の半抗体の解析および除去は、本明細書において報告されるFcRnカラムを用いて実現できることが判明している。
例示的使用は、IgG調製物から半抗体を除去するための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
オリゴマーおよび凝集物は、本明細書において報告されるFcRnクロマトグラフィーによって分離できることが判明している。
例示的使用は、IgG調製物から抗体凝集物および抗体オリゴマーを除去するための、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料の使用である。
保持時間は、被分析物分子中に含まれるFc部分の数の影響を受けることが判明している。
酸化が、FcRn結合に影響を与えたこと、およびFcRnアフィニティークロマトグラフィーカラムにおいて保持時間の差に基づいて酸化を測定できることが判明している。
抗体の形態はFcRnアフィニティークロマトグラフィーカラムへの結合に影響を与えなかったことが示されている。したがって、FcRnアフィニティークロマトグラフィーカラムは、新しい抗体形態の評価に使用され得る。
本発明による何らかのFcRnまたは本発明による方法を用いて生産された何らかのFcRnは、モノビオチン化される。
本明細書において報告される、本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料は、抗体断片の単離/分離のために使用することができ、したがって、従来のプロテインAアフィニティークロマトグラフィーの代替手段を提供する。さらに、本明細書において報告されるクロマトグラフィー材料を用いることによって、従来のプロテインAアフィニティークロマトグラフィーと比べて、より生理的な条件、例えばpH値で分離を引き起こすことができる。
本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料は、修飾、例えば、酸化、電荷変異体、グリコシル化、および脱アミドなどを含む抗体種の測定/分離/濃縮のために使用することができる。本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料は、特定の抗体種を濃縮するために、選択されたpH勾配(開始/終了pH値)に応じて使用することができる。
本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料は、分子量の差異/差に基づいた抗体種の単離/濃縮のために使用することができる。
本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料は、分子中のFcRn結合部位の数に基づいた抗体の単離/濃縮のために使用することができる。
本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料は、アミノ酸修飾物の単離のために使用することができる。本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnをリガンドとして含むクロマトグラフィー材料は、ホール-ホールダイマーおよび半抗体などの二重特異性抗体誤対合物の単離/分離のために使用することができる。
本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnの使用についての例示的な実施形態は、以下のとおりである:
1 固定化された、本発明によるFcRまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnの、正の直線pH勾配を用いるアフィニティークロマトグラフィーにおけるアフィニティークロマトグラフィーリガンドとしての使用。
2 抗体または少なくとも1つのFc領域を含む融合ポリペプチドを分離するための正の直線pH勾配を用いるアフィニティークロマトグラフィーにおけるものである、項目1に記載の使用。
3 α-FcRnおよびβ2mが、相互に独立して、ヒト由来、またはマウス由来、もしくはカニクイザル由来である、項目1または2に記載の使用。
4 β2mがα-FcRnと同じ種に由来する、項目1から3のいずれか1つに記載の使用。
5 α-FcRnおよびβ2mが、それぞれ相互に独立して、0~10個のアミノ酸残基修飾を有する、ヒト野生型α-FcRnおよびヒト野生型β2mである、項目1から4のいずれか1つに記載の使用。
6 本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnが固体相に結合される、項目1から5のいずれか1つに記載の使用。
7 固体相がクロマトグラフィー材料である、項目6に記載の使用。
8 本発明によるFcRnまたは本発明による方法を用いて生産されたFcRnがビオチン化され、固体相がストレプトアビジンで誘導体化される、項目6または7に記載の使用。
9 pH勾配が第1のpH値から第2のpH値までであり、第1のpH値が約pH3.5~約pH7.5であり、第2のpH値が約pH6.0~約pH9.5である、項目1から8のいずれか1つに記載の使用。
10 第1のpH値がpH約5.5であり第2のpH値がpH約8.8である、項目1から9のいずれか1つに記載の使用。
11 抗体と参照抗体の保持時間の比を求めることによって、抗体のインビボ半減期を決定するためのものである、項目1から10のいずれか1つに記載の使用。
12 抗体のメチオニン酸化を測定するためのものである、項目1から10のいずれか1つに記載の使用。
13 抗体のオリゴマー化レベルを測定するためのものである、項目1から10のいずれか1つに記載の使用。
14 親抗体または親融合ポリペプチドと比べてFcRnに対する結合親和性が変化している修飾抗体または修飾融合ポリペプチドを求めて、親抗体またはFc領域の少なくとも1つのFcRn結合部分を含む親融合ポリペプチドの修飾抗体または修飾融合ポリペプチドのライブラリーをスクリーニングするためのものである、項目1から10のいずれか1つに記載の使用。
15 新生児Fc受容体に対する結合の変化を示す、抗体またはFc領域の少なくとも1つのFcRn結合部分を含む融合ポリペプチドを同定するためのものである、項目1から10のいずれか1つに記載の使用。
16 IgG調製物から半抗体を除去するためのものである、項目1から10のいずれか1つに記載の使用。
17 IgG調製物から抗体凝集物および抗体オリゴマーを除去するためのものである、項目1から10のいずれか1つに記載の使用。
18 抗体が、単一特異性の、抗体もしくは融合ポリペプチドの抗体断片、または二重特異性の、抗体もしくは融合ポリペプチドの抗体断片、または三重特異性の、抗体もしくは融合ポリペプチドの抗体断片、または四重特異性の、抗体もしくは融合ポリペプチドの抗体断片である、項目1から17のいずれか1つに記載の使用。
19 IgG1サブクラスの抗体をIgG3サブクラスの抗体から分離するためのものである、項目1から18のいずれか1つに記載の使用。
以下の実施例および図面は、本発明の理解を助けるために提供され、本発明の真の範囲は添付の特許請求の範囲において説明される。本発明の精神から逸脱することなく、説明される手順に修正を加えてよいことが理解される。
2つの独立したRMCEを同時に実施するために3つのRRS部位の使用を含む、2プラスミドRMCE戦略のスキーム。
配列の説明
配列番号01:Aviタグ
配列番号02:HisAviタグ
配列番号03:タグなし、リーダーペプチドなしのヒトα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号04:タグあり、リーダーペプチドなしのヒトα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号05:タグなし、リーダーペプチドありのヒトα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号06:タグあり、リーダーペプチドありのヒトα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号07:リーダーペプチドなしのヒトβ2m
配列番号08:リーダーペプチドありのヒトβ2m
配列番号09:タグなし、リーダーペプチドなしのカニクイザルα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号10:タグあり、リーダーペプチドなしのカニクイザルα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号11:タグなし、リーダーペプチドありのカニクイザルα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号12:タグあり、リーダーペプチドありのカニクイザルα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号13:リーダーペプチドなしのカニクイザルβ2m
配列番号14:リーダーペプチドありのカニクイザルβ2m
配列番号15:タグなし、リーダーペプチドなしのマウスα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号16:タグあり、リーダーペプチドなしのマウスα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号17:タグなし、リーダーペプチドありのマウスα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号18:タグあり、リーダーペプチドありのマウスα-FcRn細胞外ドメイン
配列番号19:リーダーペプチドなしのマウスβ2m
配列番号20:リーダーペプチドありのマウスβ2m
配列番号21:大腸菌BirAの例示的配列
配列番号22:L3リコンビナーゼ認識配列の例示的配列
配列番号23:2Lリコンビナーゼ認識配列の例示的配列
配列番号24:LoxFasリコンビナーゼ認識配列の例示的配列
配列番号25~27:ヒトCMVプロモーターの例示的変異体
配列番号28:例示的なSV40ポリアデニル化シグナル配列
配列番号29:例示的なbGHポリアデニル化シグナル配列
配列番号30:例示的なhGTターミネーター配列
配列番号31:例示的なSV40プロモーター配列
配列番号32:例示的なGFP核酸配列
実施例1
一般的な技術
組換えDNA技術
Sambrookら、Molecular Cloning:A Laboratory Manual、第2版、Cold Spring Harbor Laboratory Press、Cold Spring Harbor、N.Y、(1989)に記載されているように、標準的方法を用いてDNAを操作した。分子生物学的試薬は、製造業者の取扱い説明書に従って使用した。
DNA配列の決定
DNA配列決定は、SequiServe GmbH(Vaterstetten、Germany)で実施された。
DNAおよびタンパク質の配列解析および配列データの管理
EMBOSS(欧州分子生物学オープンソフトウェアスイート)ソフトウェアパッケージおよびInvitrogenのVector NTIバージョン11.5を、配列の作成、マッピング、解析、アノテーション、および図示のために使用した。
実施例2
標的指向組込みベクターのクローニング
可溶型のヒトFcRn、マウスFcRn、およびカニクイザルFcRnを生産するための安定なCHO TIプールを作製するために、プラスミドを設計しクローニングしなければならない。TIベクターのクローニングは、2つのクローニング工程で実施した。第1の工程において、FcRn α鎖およびβ2-ミクログロブリンの遺伝子合成物を、hCMVプロモーターのコントロール下のプレベクターにクローニングした。発現カセットは両方とも、ポリアデニル化シグナル型ウシ成長ホルモン(BGHポリ(A))で終了する。
第2のクローニング工程において、前もってクローニングしたプレベクターの発現カセットを最終TIベクターにクローニングした。最終TIベクターは、His-Aviタグ付きのFcRn α鎖の発現カセットおよびβ2-ミクログロブリンの発現カセットを含む。
マウスFcRnおよびカニクイザルFcRnのためのTIプラスミドも、ヒトFcRnの場合と同様にクローニングした。
3種すべてについて、His-Aviタグ付きのFcRn α鎖の細胞外ドメインおよびβ2mをコードするcDNAは、遺伝子合成によって作製された(Geneart、Life Technologies Inc.)。37℃で1時間、遺伝子合成物およびバックボーンベクターをHindIII-HFおよびEcoRI-HF(NEB)で消化し、アガロースゲル電気泳動によって分離した。挿入断片およびバックボーンのDNA断片をアガロースゲルから切り取り、QIAquickゲル抽出キット(Qiagen)を用いて抽出した。製造業者のプロトコールに従って迅速ライゲーションキット(Roche)を用いて、3:1の挿入断片/バックボーン比で、精製した挿入断片およびバックボーン断片をライゲーションした。次いで、42℃で30秒間の熱ショックによってライゲーションアプローチをコンピテント大腸菌DH5αに形質転換し、37℃で1時間インキュベートした後、選択用のアンピシリンを含む寒天プレートに播種した。プレートを37℃で一晩インキュベートした。
翌日、クローンを採取し、ミニプレップまたはマキシプレップのために振盪しながら37℃で一晩インキュベートした。これは、EpMotion(登録商標)5075(Eppendorf)を用いて、またはそれぞれQIAprepスピンミニプレップキット(Qiagen)/NucleoBond XtraマキシEFキット(Macherey&Nagel)を用いて、実施した。すべてのコンストラクトを配列決定して、いかなる不適切な突然変異も存在しないように徹底した(SequiServe GmbH)。
第2のクローニング工程において、第1のクローニングの場合と同じ条件を用いて、あらかじめクローニングしたベクターをKpnI-HF/SalI-HFおよびSalI-HF/MfeI-HFで消化した。TIバックボーンベクターをKpnI-HFおよびMfeI-HFで消化した。分離および抽出を、前述したようにして実施した。製造業者のプロトコールに従ってT4 DNAリガーゼ(NEB)を用いて、1:1:1の挿入断片/挿入断片/バックボーン比で、精製した挿入断片およびバックボーンのライゲーションを4℃で一晩実施し、65℃で10分間、不活性化した。前述したようにして、下記のクローニング工程を実施した。
クローニングされたプラスミドを、TIトランスフェクションおよびプール作製のために使用した。
実施例3
BirA増幅およびクローニング
インビボビオチン化のために、ビオチン化を触媒するBirA遺伝子をFcRn α鎖およびβ2mに加えて含むベクターを設計しクローニングした。最終TIベクターも、2つの工程でクローニングした。第1の工程において、BirA遺伝子をPCRによって増幅し、実施例2で説明したようにして、HindIII-HF/EcoRI-HF(NEB)で消化し、バックボーンベクターにクローニングした。
第2の工程において、α-FcRn、β2m、およびBirAリガーゼのためのプラスミドを制限酵素で消化し、各TIベクターにクローニングした(実施例2を参照されたい)。次いで、最終的なプラスミドをTIトランスフェクションおよびプール作製のために使用した。
実施例4
TIトランスフェクションおよびプール作製
MaxCyte’s Flow Electroporation(登録商標)技術を用いて、CHO宿主細胞株のトランスフェクションを実施した。したがって、各アプローチについて3×10E7個の細胞を遠心分離し、上清は一致しなかった(discorded)。合計30μgのDNA(25μgのプラスミドおよび5μgのリコンビナーゼプラスミド)を細胞に添加し、すべてをエレクトロローディングバッファー(Hyclone、MaxCyte)と混合した。トランスフェクションは、MaxCyteエレクトロポレーションによって実施した。トランスフェクション後に細胞を振盪フラスコに移し、37℃で30分間、静置してインキュベートした。30mLの回収培地を添加し、培養物を短時間、円を描くように揺すった。100rpm、37℃、5%CO2、および85%湿度で、細胞をインキュベートした。トランスフェクション後2日目に、トランスフェクション効率FACSを実施し、65mL回収培地中で細胞を増殖させた。
5日目に、培地交換によって選択を開始した。したがって、6×10E5細胞/mlを遠心分離し、選択培地I(化学限定培地、選択マーカー1および2)80mlに再懸濁した。分割せずに、この日以降、37℃、150rpm、5%CO2、および85%湿度で、細胞をインキュベートした。
細胞の回収を促進するために、生存率が40%より高く、かつ生細胞濃度(VCD)が0.5×10E6細胞/mLより高い場合は選択圧を下げた。したがって、4×10E5細胞/mlを遠心分離し、選択培地II(化学限定培地、1/2選択マーカー1および2)40mlに再懸濁した。これらの細胞を以前と同じ条件で、かつこの場合も分割せずに、インキュベートした。
生存率が80%を超えると、RMCE効率FACSを実施し、3~4日ごとに40mL中4×10E5細胞/mlに分割することにより、細胞を継代培養した。生存率が95%を超えたら、振盪フラスコ生産を始めた。
CEDEXアナライザーによって、このプロセスの全体を通じて生存率および生細胞濃度(VCD)を調べた。
実施例5
FACSスクリーニング
FACS解析を実施して、トランスフェクション効率およびトランスフェクションのRMCE効率を調べた。トランスフェクトされたアプローチの4×10E5細胞を遠心分離し(1200rpm、4分)、1mL PBSで2回洗浄した。PBSを用いる洗浄工程の後、沈殿物を400μLのPBSに再懸濁し、FACSチューブ(セルストレーナーキャップ付きのFalcon(登録商標)丸底チューブ、Corning)に移した。FACS CantoIIを用いて測定を実施し、ソフトウェアFlowJoを用いてデータを解析した。
実施例6
フェドバッチ振盪フラスコ生産
フェドバッチ生産は、振盪フラスコ中で行った。したがって、限定培地(フェドバッチ培地I)40mL中に1×10E6細胞/mLの濃度で細胞を播種した。3日目、7日目、および10日目に細胞を供給した。CEDEXアナライザーを用いて、生存率およびVCDの測定を実施した。フェドバッチ開始後14日目に、遠心分離(10分、1000rpmおよび10分、4000rpm)によって上清を採取し、濾過(0.22μm)によって清澄化した。
第2のフェドバッチのために、第2の限定化学培地(フェドバッチ培地II)を使用した。したがって、培地30mL中に2×10E6細胞/mLの濃度で細胞を播種した。3日目以降に、細胞を供給した。3日目、5日目、7日目、10日目、12日目、および14日目にグルコース濃度を測定し、濃度が7g/L未満である場合は、濃度10g/Lになるまで補充した。さらに、ビオチン不足を回避するために、グルコース濃度と同じ日にビオチン濃度も測定した。CEDEXアナライザーを用いて、生存率およびVCDの測定を実施した。フェドバッチ開始後14日目に、遠心分離(10分、1000rpmおよび10分、4000rpm)によって上清を採取し、濾過(0.22μm)によって清澄化した。
実施例7
HEK293FにおけるヒトFcRnの一過性トランスフェクション
HEK293F細胞におけるヒトFcRnの一過性トランスフェクションを実施した。トランスフェクション実施日に、2.6×10E6細胞/mLの濃度でHEK293F細胞を播種した。DNA 20μgをOpti-Mem(40mlの場合)1.6mLと混合し、5分間インキュベートした。PEIpro 50μlをDNA/培地混合物に添加し、さらに8分間インキュベートした。DNA/培地/PEIpro混合物をゆっくりと細胞に添加し、それらを37℃、120rpm、7%CO2、および80%湿度でインキュベートした。トランスフェクション後5時間目に、バルプロ酸を添加した。トランスフェクション後24時間目に、細胞にグルコースおよびフィードを供給した。7日目に、遠心分離(1000rpmで5分、4000rpmで20分)によって細胞を採取し、濾過(0.22μm)によって清澄化した。
実施例8
FcRnの精製
HisAviタグで、3種すべてのFcRnにタグを付けた。このタグを用いてFcRnを精製した。第1の精製工程において、フェドバッチ由来の清澄化した上清をNi-NTAアフィニティークロマトグラフィー(5ml HiTrap Niセファロース、GE Healthcare)にかけた。500mM NaClを含むpH7.4の20mMリン酸ナトリウムバッファー(バッファーA)を用いる2回の洗浄工程、すなわちイミダゾールを含まない1回目の洗浄および20mMイミダゾールを含む2回目の洗浄の後に、300mMイミダゾールを含む同じバッファーを用いて3ml/分の流速でタンパク質を溶離した。4%、60%、および100%のイミダゾール濃度を用いる段階的溶離によって、溶離を行った。バッファーAを用いて、各溶離後にカラムを再生した。
画分を集め、体積が9ml未満になるまで濃縮(Amicon(登録商標)Ultra 15ml、Millipore)した後、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC、Superdex(商標)200、GE Healthcare)によってさらに精製した。流速3ml/分で試料を注入し、20mMクエン酸ナトリウム、150mM KClバッファー、pH5.5において同じ流速で溶離した。
クロマトグラフィーは、AKTA Avantクロマトグラフィー系を用いて実施し、UNICORN 7.3ソフトウェアを用いて記録、コントロール、および評価した。
精製したタンパク質を、Nanodrop分光光度計(Nanodrop Technologies)を用いて定量し、各精製工程後に、解析的SEC(Superdex(商標)75、GE Healthcare)ならびに非還元条件下および還元条件下でのCE-SDS(Caliper life science、PerkinElmer Company)によって解析した。
解析的SECは、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)において50μgの試料を用いて実施し、Chromeleon7.2ソフトウェアによって解析した。
CE-SDSについては、試料を、対応する試料バッファー混合物(Caliper Life Sciences)と混合し(試料5μL、試料バッファー35μl)、還元条件の場合は、NuPAGE試料還元剤(Invitrogen)5μLを試料バッファー30μLに添加し、同様に試料5μLと混合した。次いで、試料を70℃で10分間加熱し、Milli-Q水70μlを添加した。Caliper LabChip GXII系を用いて試料を測定した。
実施例9
精製FcRnのビオチン化
FcRnをストレプトアビジンセファロースビーズに結合するために、Avidity社のビオチン化キットを製造業者の取扱い説明書に従って用いて、15mgの精製FcRnをビオチン化した。この反応は、30℃および300rpmで一晩実施した。SEC(Superdex(商標)200、GE Healthcare)によってビオチン化タンパク質を精製して、過剰なビオチンを除去した。したがって、流速2.5ml/分で試料を注入し、同じバッファーおよび3ml/分の流速で溶離した。画分を集め、濃縮した(Amicon(登録商標)Ultra 15ml、Millipore)。ビオチン化タンパク質を、Nanodrop分光光度計を用いて定量し、CE-SDS(Caliper life science、PerkinElmer Company)および解析的SEC(Superdex(商標)75、GE Healthcare)によって解析した。
ストレプトアビジン-ビオチン相互作用を用いて、これらのアプローチのビオチン化レベルを測定した。試料をストレプトアビジン(SA)と共に1:1で準備し(50μgの試料およびストレプトアビジン)、解析的SEC(Superdex(商標)75、GE Healthcare)を実施した。ストレプトアビジンがビオチン化分子に結合することにより、分子量が約52kDa増加する。これにより、SECにおいて、ビオチン化されSAと相互作用する変換されたFcRnと、ビオチン化されていない未変換のFcRnとを区別することができる。ビオチン化レベルは、変換FcRnと未変換FcRnの比率から測定される。
実施例10
FcRnカラムの調製
精製しビオチン化したFcRnを、ビオチン/ストレプトアビジン相互作用を利用してビーズに結合させた。したがって、1mLのセファロースストレプトアビジンビーズ(GE Healthcare)をH2Oで洗浄し、次いで、20mM 2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、140mM NaCl、pH5.5(バッファーA)中で緩衝化した。続いて、調製したセファロースストレプトアビジンビーズにビオチン化FcRnを添加し、回転により、一晩、恒温放置した。FcRnで誘導体化したビーズを4.6×50mmクロマトグラフィーカラム(Tricorn 5/50カラム、GE Healthcare)に詰め、その後、バッファーAで平衡化した。充填されたカラムの質を検査するために、標準物質をカラムに添加した。標準物質が典型的なクロマトグラムを示している場合、以降の測定のために、そのカラムを使用することができる。標準物質としては、酸化mAbを使用した。抗体は、暗所中、室温で18時間、0.01%(v/v)H2O2で酸化した。酸化の質を試験した後、mAb-oxを一晩透析した。
実施例11
FcRnアフィニティークロマトグラフィー
FcRnアフィニティーカラムをHPLC系において使用した。カラムの温度は25℃であった。0.3ml/分で20mM 2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、140mM NaCl、pH5.5(バッファーA)を用いてカラムを平衡化した。続いて、各試料30μgを100μl His-His/HClバッファー(pH5.5)の体積でFcRnカラムに注入し、これは別々に実施した。流速0.5ml/分で、100% 20mM Tris、140mM NaCl、pH8.8(バッファーB)への連続的な勾配を用いて、これらの試料を溶離した。pH6.0となるように各実施後にバッファーAを用いて、カラムを再生した。標準物質は、一連のクロマトグラフィーの最初と最後に注入した。10個より多い試料を流した場合、試料10個を流し終わるごとに標準物質を注入する。280nmにおける吸光度を連続的に測定することによって、溶出プロファイルを得た。さらに、溶離時のpHを記録して、試料が溶出した時点の正確なpHを測定した。

Claims (9)

  1. C末端がビオチン化されたFcRnを生産するための方法であって、
    a)FcRnおよびビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼ(BirA)をコードする安定に組み込まれているデオキシリボ核酸を含む哺乳動物細胞をビオチン含有培地中で培養する工程と、
    b)細胞または培養培地から、C末端がビオチン化されたFcRnを回収する工程と
    を含み、
    FcRnおよびBirAをコードするデオキシリボ核酸は、哺乳動物細胞のゲノム中に安定に組み込まれ、かつ5’から3’の方向に
    - C末端にAviタグを含むクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第1の発現カセット、
    - β2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第2の発現カセット、
    - C末端にAviタグを含むクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)をコードする第3の発現カセット、
    - β2-ミクログロブリン(β2m)をコードする第4の発現カセット、および
    - ビオチン-[アセチル-CoA-カルボキシラーゼ]リガーゼをコードする第5の発現カセット
    を含む、方法。
  2. FcRnおよびBirAをコードするデオキシリボ核酸が、
    - 第1の発現カセットの5’側に位置する第1の組換え認識配列、
    - 第5の発現カセットの3’側に位置する第2の組換え認識配列、および
    - 第2の発現カセットと第3の発現カセットの間に位置する第3の組換え認識配列
    をさらに含み、組換え認識配列はすべて異なっている、請求項1に記載の方法。
  3. FcRnおよびBirAをコードするデオキシリボ核酸が、選択マーカーをコードする別の発現カセットを含み、選択マーカーをコードする該発現カセットは、一部分が第3の組換え認識配列の5’側に、一部分が第3の組換え認識配列の3’側に位置しており、該発現カセットの、該5’側に位置する部分が、プロモーターおよび開始コドンを含み、該発現カセットの、該3’側に位置する部分が、開始コドンのないコード配列およびポリAシグナルを含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. 各発現カセットが、5’から3’の方向に、プロモーター、コード配列、およびポリアデニル化シグナル配列、場合によっては、それに続くターミネーター配列を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. プロモーターがSV40プロモーターでありポリアデニル化シグナル配列部位がSV40ポリA部位でありターミネーター配列が存在しない、選択マーカーの発現カセットを除いて、プロモーターが、イントロンAを含むヒトCMVプロモーターであり、ポリアデニル化シグナル配列が、bGHポリA部位であり、ターミネーター配列が、hGTターミネーターである、請求項4に記載の方法。
  6. 哺乳動物細胞がCHO細胞である、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. FcRnがヒトFcRnであり、クラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)がヒトクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)であり、β2-ミクログロブリン(β2m)がヒトβ2-ミクログロブリン(β2m)である、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. FcRnがマウスFcRnであり、クラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)がマウスクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)であり、β2-ミクログロブリン(β2m)がマウスβ2-ミクログロブリン(β2m)である、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  9. FcRnがカニクイザルFcRnであり、クラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)がカニクイザルクラスI主要組織適合遺伝子複合体様タンパク質(α-FcRn)であり、β2-ミクログロブリン(β2m)がカニクイザルβ2-ミクログロブリン(β2m)である、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
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