JP7536294B2 - 抗体のFc領域改変体 - Google Patents
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Description
IgGの血漿中滞留性を改善させる方法として、酸性条件下におけるFcRnへの結合能を向上させる方法がヒトで報告されている。IgGのFc領域にアミノ酸置換を導入し、酸性条件下のFcRnへの結合能を上昇させることで、エンドソーム内から血漿中へのリサイクル効率が上昇し、その結果、血漿中滞留性が改善する(特許文献1、2、非特許文献1~3)。
また、IgGのFc領域を融合させたサイトカインおよび可溶性膜受容体等(Fc融合タンパク質)がヒト用の治療用医薬品として開発されているが、これらはIgGと同様にFcRnとの結合を介して長い血漿中滞留性を実現している。
上記の通り、ヒトにおいてはIgGのFc領域とFcRnの結合を改変・応用したバイオ医薬品が開発されており、イヌ、ネコ等ヒト以外の動物においても同じように血漿中滞留性を改善したバイオ医薬品の開発が望まれている。
しかしながら、イヌ、ネコにおける抗体の血漿中滞留性を改善し、向上させるFc領域のアミノ酸改変については知られていない。
即ち、本発明は以下の通りである。
[1]イヌ又はネコIgGのFc領域を含む親ポリペプチドの改変体であって、酸性条件下において、イヌ又はネコ新生児Fc受容体(FcRn)に結合する活性が、親ポリペプチドがイヌ又はネコFcRnに結合する活性よりも高く、かつ該Fc領域に少なくとも1つのアミノ酸改変を含む改変体。
[2]親ポリペプチドが抗体を構成する上記[1]に記載の改変体。
[3]親ポリペプチドがイヌIgGのFc領域を含む、上記[1]又は[2]に記載の改変体。
[4]親ポリペプチドがネコIgGのFc領域を含む、上記[1]又は[2]に記載の改変体。
[5]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)252位ロイシンのチロシン又はスレオニンへの置換、
(ii)254位アラニンのスレオニンへの置換、
(iii)256位スレオニンのグルタミン酸への置換、
(iv)308位イソロイシンのプロリンへの置換、
(v)428位メチオニンのロイシンへの置換、
(vi)433位ヒスチジンのロイシンへの置換、
(vii)434位アスパラギンのアラニン、セリン、チロシン又はフェニルアラニンへの置換、
(viii)436位チロシンのスレオニンへの置換、
(ix)438位グルタミンのアルギニンへの置換、及び
(x)440位セリンのグルタミン酸への置換
からなる群より選択される少なくとも1つ(ここで、Fc領域におけるアミノ酸の番号付けは、ヒト抗体のFc領域を基準にしたKabatのEUインデックスによる)を含む、上記[3]に記載の改変体。
[6]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)434位アスパラギンのアラニンへの置換、
(ii)436位チロシンのスレオニンへの置換、
(iii)438位グルタミンのアルギニンへの置換、及び
(iv)440位セリンのグルタミン酸への置換
である上記[5]に記載の改変体。
[7]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)428位メチオニンのロイシンへの置換、
(ii)434位アスパラギンのアラニンへの置換、
(iii)436位チロシンのスレオニンへの置換、
(iv)438位グルタミンのアルギニンへの置換、及び
(v)440位セリンのグルタミン酸への置換
である上記[5]に記載の改変体。
[8]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)428位メチオニンのロイシンへの置換、
(ii)434位アスパラギンのアラニンへの置換、
(iii)438位グルタミンのアルギニンへの置換、及び
(iv)440位セリンのグルタミン酸への置換
である上記[5]に記載の改変体。
[9]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)252位ロイシンのチロシンへの置換、
(ii)254位アラニンのスレオニンへの置換、及び
(iii)256位スレオニンのグルタミン酸への置換
である上記[5]に記載の改変体。
[10]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)428位メチオニンのロイシンへの置換、及び
(ii)434位アスパラギンのセリンへの置換
である上記[5]に記載の改変体。
[11]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)308位イソロイシンのプロリンへの置換、及び
(ii)434位アスパラギンのチロシンへの置換
である上記[5]に記載の変異体。
[12]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)252位ロイシンのスレオニンへの置換、
(ii)254位アラニンのスレオニンへの置換、
(iii)256位スレオニンのグルタミン酸への置換、
(iv)433位ヒスチジンのロイシンへの置換、及び
(v)434位アスパラギンのフェニルアラニンへの置換
である上記[5]に記載の改変体。
[13]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)252位セリンのチロシン又はスレオニンへの置換、
(ii)254位セリンのスレオニンへの置換、
(iii)256位スレオニンのグルタミン酸への置換、
(iv)259位バリンのイソロイシンへの置換、
(v)308位イソロイシンのプロリン又はフェニルアラニンへの置換、
(vi)428位セリンのロイシンへの置換、
(vii)433位ヒスチジンのロイシンへの置換、
(viii)434位セリンのアラニン、チロシン又はフェニルアラニンへの置換、
(ix)436位ヒスチジンのスレオニンへの置換、
(x)438位グルタミンのアルギニンへの置換、及び
(xi)440位セリンのグルタミン酸への置換
からなる群より選択される少なくとも1つ(ここで、Fc領域におけるアミノ酸の番号付けは、ヒト抗体のFc領域を基準にしたKabatのEUインデックスによる)を含む、上記[4]に記載の改変体。
[14]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)434位セリンのアラニンへの置換、
(ii)436位ヒスチジンのスレオニンへの置換、
(iii)438位グルタミンのアルギニンへの置換、及び
(iv)440位セリンのグルタミン酸への置換
である上記[13]に記載の改変体。
[15]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)428位セリンのロイシンへの置換、
(ii)434位セリンのアラニンへの置換、
(iii)436位ヒスチジンのスレオニンへの置換、
(iv)438位グルタミンのアルギニンへの置換、及び
(v)440位セリンのグルタミン酸への置換
である上記[13]に記載の改変体。
[16]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)428位セリンのロイシンへの置換、
(ii)434位セリンのアラニンへの置換、
(iii)438位グルタミンのアルギニンへの置換、及び
(iv)440位セリンのグルタミン酸への置換
である上記[13]に記載の改変体。
[17]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)252位セリンのチロシンへの置換、
(ii)254位セリンのスレオニンへの置換、及び
(iii)256位スレオニンのグルタミン酸への置換
である上記[13]に記載の改変体。
[18]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)308位イソロイシンのプロリンへの置換、及び
(ii)434位セリンのチロシンへの置換
である上記[13]に記載の改変体。
[19]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)259位バリンのイソロイシンへの置換、
(ii)308位イソロイシンのフェニルアラニンへの置換、及び
(iii)428位セリンのロイシンへの置換
である上記[13]に記載の改変体。
[20]Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)252位セリンのスレオニンへの置換、
(ii)254位セリンのスレオニンへの置換、
(iii)256位スレオニンのグルタミン酸への置換、
(iv)433位ヒスチジンのロイシンへの置換、及び
(v)434位セリンのフェニルアラニンへの置換
である上記[13]に記載の改変体。
[21]上記[1]~[20]のいずれかに記載の改変体を含む抗体又はFc融合タンパク質。
FcRnは、可溶性β鎖(または軽鎖)であるβ2-ミクログロブリン(β2mと記載する場合あり)と、膜貫通α鎖(または重鎖、FCGRTと記載する場合あり)よりなるヘテロダイマーとして発現される。FcRnのα鎖は3つの細胞外ドメイン(α1、α2、α3)よりなり、α1およびα2ドメインが抗体のFc領域におけるFcRn結合ドメインと相互作用する(Raghavanら、Immunity (1994) 1, 303-315)。
FcRnは生体内でβ2-ミクログロブリンとの複合体を形成する。可溶型FcRnとβ2-ミクログロブリンとの複合体は通常の組換え発現方法(実施例の「FcRn発現ベクターの作製」「FcRnタンパク質の発現と精製」の項を参照)を用いて調製し、該複合体を本発明のFcRn結合活性の評価に用いることができる。本発明において、特に記載のない場合は、FcRnはβ2-ミクログロブリンとの複合体として用いられる。
イヌ又はネコの野生型IgGとは、天然に存在するイヌ又はネコのIgGと同一のアミノ酸配列を包含し、免疫グロブリンガンマ遺伝子により実質的にコードされる抗体のクラスに属するポリペプチドを意味する。
IgGにはアイソフォームが存在し、その数は動物種によって異なる。ヒト、マウスやラットではIgG1~IgG4の4種が知られている。イヌにおいても4つのIgG免疫グロブリンが存在し、これらはcaIgG-A、caIgG-B、caIgG-CおよびcaIgG-Dと定義されている(Tang et al., Vet. Immunol. Immunopathol. 80(3-4), 259-270, 2001)。ネコでは、3種類のIgG免疫グロブリンが存在し、これらはIgG1a、IgG1b、IgG2として存在が報告されている。
1)Kanai, T.H., et al., 2000. Identification of two allelic IgG1 C(H)coding regions (Cgamma1) of cat. Vet. Immunol. Immunopathol. 73(1), 53-62.
2)Strietzel,C.J., et al., 2014. In Vitro functional characterization of feline IgGs, Vet. Immunol. Immunopathol. 158 (3-4), 214-233.
(i)252位ロイシンのチロシン又はスレオニンへの置換(L252Y or L252T)、
(ii)254位アラニンのスレオニンへの置換(A254T)、
(iii)256位スレオニンのグルタミン酸への置換(T256E)、
(iv)308位イソロイシンのプロリンへの置換(I308P)、
(v)428位メチオニンのロイシンへの置換(M428L)、
(vi)433位ヒスチジンのロイシンへの置換(H433L)、
(vii)434位アスパラギンのアラニン、セリン、チロシン又はフェニルアラニンへの置換(N434A, N434S, N434Y or N434F)、
(viii)436位チロシンのスレオニンへの置換(Y436T)、
(ix)438位グルタミンのアルギニンへの置換(Q438R)、及び
(x)440位セリンのグルタミン酸への置換(S440E)
当該改変を少なくとも1つ、好ましくは2つ以上有する。
好ましい改変の例としては以下のDFV-1~DFV-6、DFV-8が挙げられる。
DFV-1;N434A, Y436T, Q438R, S440E
DFV-2;M428L, N434A, Y436T, Q438R, S440E
DFV-3;M428L, N434A, Q438R, S440E
DFV-4;L252Y, A254T, T256E
DFV-5;M428L, N434S
DFV-6;I308P, N434Y
DFV-8;L252T, A254T, T256E, H433L, N434F
(i)252位セリンのチロシン又はスレオニンへの置換(S252Y or S252T)、
(ii)254位セリンのスレオニンへの置換(S254T)、
(iii)256位スレオニンのグルタミン酸への置換(T256E)、
(iv)259位バリンのイソロイシンへの置換(V259I)、
(v)308位イソロイシンのプロリン又はフェニルアラニンへの置換(I308P or I308F)、
(vi)428位セリンのロイシンへの置換(S428L)、
(vii)433位ヒスチジンのロイシンへの置換(H433L)、
(viii)434位セリンのアラニン、チロシン又はフェニルアラニンへの置換(S434A, S434Y or S434F)、
(ix)436位ヒスチジンのスレオニンへの置換(H436T)、
(x)438位グルタミンのアルギニンへの置換(Q438R)、及び
(xi)440位セリンのグルタミン酸への置換(S440E)
当該改変を少なくとも1つ、好ましくは2つ以上有する。
好ましい改変の例としては以下のCFV-1~CFV-4、CFV-6~DFV-8が挙げられる。
CFV-1;S434A, H436T, Q438R, S440E
CFV-2;S428L, S434A, H436T, Q438R, S440E
CFV-3;S428L, S434A, Q438R, S440E
CFV-4;S252Y, S254T, T256E
CFV-6;I308P, S434Y
CFV-7;V259I, I308F, S428L
CFV-8;S252T, S254T, T256E, H433L, S434F
アラニン:Ala:A
アルギニン:Arg:R
アスパラギン:Asn:N
アスパラギン酸:Asp:D
システイン:Cys:C
グルタミン:Gln:Q
グルタミン酸:Glu:E
グリシン:Gly:G
ヒスチジン:His:H
イソロイシン:Ile:I
ロイシン:Leu:L
リジン:Lys:K
メチオニン:Met:M
フェニルアラニン:Phe:F
プロリン:Pro:P
セリン:Ser:S
スレオニン:Thr:T
トリプトファン:Trp:W
チロシン:Tyr:Y
バリン:Val:V
又、下記文献で実施されたヒトIgG1のFc領域を改変する手法を参照することができる。
Drug Metab Dispos. 2007 Jan;35(1):86-94、
Int Immunol. 2006 Dec;18(12):1759-69、
J Biol Chem. 2001 Mar 2;276(9):6591-604、
J Biol Chem. 2007;282(3):1709-17、
J Immunol. 2002;169(9):5171-80、
J Immunol. 2009;182(12):7663-71、
Molecular Cell, Vol. 7, 867-877, April, 2001、
Nat Biotechnol. 1997 Jul;15(7):637-40、
Nat Biotechnol. 2005 Oct;23(10):1283-8、
Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Dec 5;103(49):18709-14、
EP2154157、US20070141052、WO2000/042072、WO2002/060919、WO2006/020114、WO2006/031370、WO2010/033279、WO2006/053301、WO2009/086320。
例えば、本発明において、FcRn結合活性の値としてKD(解離定数)の逆数を用いることが可能である。本発明が提供するFc領域改変体のKD値の測定は、例えばBiacore(GE Healthcare)の公知の方法を用いて行うことが可能である。Biacoreの場合、具体的には本発明が提供するFc領域改変体あるいは該改変体を含む抗体分子をセンサーチップ上に固定化し、そこにFcRnをアナライトとして流すことでKD値を測定することができる。測定を野生型IgGのFc領域(野生型Fc)と変異型IgGのFc領域(Fc領域改変体)およびpH酸性域の条件下とpH中性の条件下で行うことにより、KD(Fc領域改変体)/KD(野生型Fc)およびKD(pH酸性)/KD(pH中性)の値を算出することが可能である。
KDの代りにkd(Dissociation rate constant:解離速度定数)を用いることも可能である。
GenBank:AF354265.1に登録されている野生型イヌIgG H鎖のFc領域(配列番号1、以降dog wild type Fc、dog wtFcと略する。)とGenBank:AB016710.1に登録されている野生型ネコIgG H鎖のFc領域(配列番号2、以降cat wild type Fc、cat wtFcと略する。)はアミノ酸配列を元にジェンスクリプトジャパン株式会社に遺伝子合成を依頼した。
IgG H鎖のFdからヒンジまでの領域(配列番号3、以降Fd-Hinge)およびIgG L鎖の全領域(配列番号4、以降L鎖)はIMGT(参照先URL http://www.imgt.org/)のIMGT/mAb-DB ID:77に登録されているヒト化抗ヒトIgE抗体であるomalizumabのアミノ酸配列を元に、分泌シグナルペプチドとしてFd-HingeのN末端側にはMEFGLSWVFLVALFRGVQC(配列番号5)からなるアミノ酸が付与されるように、L鎖のN末端側にはMDMRVPAQLLGLLLLWLSGARC(配列番号6)からなるアミノ酸が付与されるようにジェンスクリプトジャパン株式会社に遺伝子合成を依頼した。
合成した分泌シグナルペプチドを含むomalizumabのFd-Hinge遺伝子はPCR法により増幅し、同じくPCR法により増幅したdog wtFc遺伝子およびcat wtFc遺伝子それぞれとFd-HingeがN末端側にwtFcがC末端側になるようにIn-Fusion HD Cloningキット(クロンテック社製)(以降 In-Fusionキット)を用いて連結し、同時に、pcDNA3.1(+)(Invitrogen)のCMVプロモーター直下に挿入後、大腸菌DH5αを形質転換しプラスミドを抽出することでH鎖発現用ベクターpcDNA3.1(+)/omalizumab Fd-dog wtFcおよびpcDNA3.1(+)/omalizumab Fd-cat wtFcを得た。
合成した分泌シグナルペプチドを含むomalizumabのL鎖遺伝子はPCR法により増幅しIn-Fusionキットを用いてpcDNA3.1(+)(Invitrogen)のCMVプロモーター直下に挿入後、大腸菌DH5αを形質転換しプラスミドを抽出することでL鎖発現用ベクターpcDNA3.1(+)/omalizumab Lchを得た。
いずれの場合もIn-Fusionキットの使用にあたっては添付説明書記載の方法に従い、In-Fusion反応後のDNA溶液で大腸菌DH5αコンピテント細胞(TOYOBO)の形質転換を行った。得られた形質転換体を100μg/mLアンピシリン含有LB液体培地にて37℃にて一晩培養し、これよりNucleoBond Xtra Midiキット(タカラバイオ株式会社)を用いてプラスミドを抽出した。得られた発現ベクターの塩基配列は当業者公知の方法で決定し、目的のアミノ酸配列のタンパク質がコードされている事を確認した。
EVQLVESGGGLVQPGGSLRLSCAVSGYSITSGYSWNWIRQAPGKGLEWVASITYDGSTNYNPSVKGRITISRDDSKNTFYLQMNSLRAEDTAVYYCARGSHYFGHWHFAVWGQGTLVTVSSASTKGPSVFPLAPSSKSTSGGTAALGCLVKDYFPEPVTVSWNSGALTSGVHTFPAVLQSSGLYSLSSVVTVPSSSLGTQTYICNVNHKPSNTKVDKKVEPKSCDKTHTCPPCP(配列番号3)
APEMLGGPSVFIFPPKPKDTLLIARTPEVTCVVVDLDPEDPEVQISWFVDGKQMQTAKTQPREEQFNGTYRVVSVLPIGHQDWLKGKQFTCKVNNKALPSPIERTISKARGQAHQPSVYVLPPSREELSKNTVSLTCLIKDFFPPDIDVEWQSNGQQEPESKYRTTPPQLDEDGSYFLYSKLSVDKSRWQRGDTFICAVMHEALHNHYTQESLSHSPGK(配列番号1)
PPEMLGGPSIFIFPPKPKDTLSISRTPEVTCLVVDLGPDDSDVQITWFVDNTQVYTAKTSPREEQFNSTYRVVSVLPILHQDWLKGKEFKCKVNSKSLPSPIERTISKAKGQPHEPQVYVLPPAQEELSRNKVSVTCLIKSFHPPDIAVEWEITGQPEPENNYRTTPPQLDSDGTYFVYSKLSVDRSHWQRGNTYTCSVSHEALHSHHTQKSLTQSPGK(配列番号2)
DIQLTQSPSSLSASVGDRVTITCRASQSVDYDGDSYMNWYQQKPGKAPKLLIYAASYLESGVPSRFSGSGSGTDFTLTISSLQPEDFATYYCQQSHEDPYTFGQGTKVEIKRTVAAPSVFIFPPSDEQLKSGTASVVCLLNNFYPREAKVQWKVDNALQSGNSQESVTEQDSKDSTYSLSSTLTLSKADYEKHKVYACEVTHQGLSSPVTKSFNRGEC(配列番号4)
Fc領域のアミノ酸配列が下記表1「イヌ、ネコFc改変の位置」に示されるアミノ酸に置換されるように変異アミノ酸をコードするプライマーを設計した。実施例1で作製したH鎖発現用ベクターpcDNA3.1(+)/omalizumab Fd-dog wtFcおよびpcDNA3.1(+)/omalizumab Fd-cat wtFcを鋳型とし、設計したプライマーを用いたPCR法にてFc領域に変異が導入されたDNA断片を増幅し、In-Fusionキットを用いて増幅したDNA断片を連結することで、鋳型となったFcの任意の箇所のみに変異が導入されたH鎖発現ベクターを作製した。
いずれの場合もIn-Fusionキットの使用にあたっては添付説明書記載の方法に従い、In-Fusion反応後のDNA溶液で大腸菌DH5αコンピテント細胞(TOYOBO)の形質転換を行った。得られた形質転換体を100μg/mLアンピシリン含有LB液体培地にて37℃にて一晩培養し、これよりNucleoBond Xtra Midiキット(タカラバイオ株式会社)を用いてプラスミドを抽出した。得られた発現ベクターの塩基配列は当業者公知の方法で決定し、目的のアミノ酸配列のタンパク質がコードされている事を確認した。
下記表1「イヌ、ネコFc改変の位置」に示されるアミノ酸置換をdog-wtFcおよびcat-wtFcのFc領域に導入して種々のFc領域改変体を作製した。
実施例1および実施例2で得られた発現ベクターをFreeStyle293細胞(Invitrogen)に、一過性に導入し、抗体の発現を行った。得られた培養上清を回収した後、0.22μmフィルターMillex(R)-GP(Merck Millipore)を通して培養上清を得た。得られた培養上清から、MabSelect SuRe(GE Healthcare)を用いたアフィニティークロマトグラフィーにより、50mM酢酸による溶出を行い、1.5M Tris-HCl, pH7.5を加えて中和処理を行うことで抗体を精製した。得られた抗体は20mM Histidine-HCl,150mM NaCl,pH6.5の緩衝液に30kDaを分画可能な限外ろ過膜(Merck Millipore)を用いてBuffer置換を行った。精製抗体濃度は、分光光度計を用いて280nmでの吸収度を測定し、得られた値からPACEらの方法により算出された吸光係数を用いて抗体濃度を算出した(Protein Science (1995); 4, 2411-2423)。
GenBank: XP_005616366.1に登録されているイヌFCGRTの細胞外領域(配列番号7、以降dog FCGRTと略する。)および、GenBank: XP_023100998.1に登録されているネコFCGRTの細胞外領域(配列番号8、以降cat FCGRTと略する。)はそれぞれC末端側にHisタグ(HHHHHHHH)(配列番号9)を付与したアミノ酸配列となるように、ジェンスクリプトジャパン株式会社に遺伝子合成および、合成した遺伝子のpcDNA3.1(+)(Invitrogen)へのクローニングおよびプラスミド抽出を依頼した。得られた発現ベクターはpcDNA3.1(+)/dog FCGRT、pcDNA3.1(+)/cat FCGRTとした。
GenBank: NP_001271408に登録されているイヌβ2m(配列番号10、以降dog β2mと略する。)および、GenBank: NP_001009876に登録されているネコβ2m(配列番号11、以降cat β2mと略する。)アミノ酸配列を元にジェンスクリプトジャパン株式会社に遺伝子合成および、合成した遺伝子のpcDNA3.1(+)(Invitrogen)へのクローニングおよびプラスミド抽出を依頼した。得られた発現ベクターはpcDNA3.1(+)/dogβ2m、pcDNA3.1(+)/catβ2mとした。
MGVPRPRSWGLGFLLFLLPTLRAADSHLSLLYHLTAVSAPPPGTPAFWASGWLGPQQYLSYNNLRAQAEPYGAWVWENQVSWYWEKETTDLRTKEGLFLEALKALGDGGPYTLQGLLGCELGPDNTSVPVAKFALNGEDFMTFDPKLGTWNGDWPETETVSKRWMQQAGAVSKERTFLLYSCPQRLLGHLERGRGNLEWKEPPSMRLKARPGSPGFSVLTCSAFSFYPPELQLRFLRNGLAAGSGEGDFGPNGDGSFHAWSSLTVKSGDEHHYRCLVQHAGLPQPLTVELESPAKSS(配列番号7)
MGVPRPQPWGLGFLLFLLPTLRAAESHLSLLYHLTAVSSPAPGTPAFWVSGWLGPQQYLSYNNLRAQAEPCGAWVWENQVSWYWEKETTDLRNKQELFLEALKVLGEGGPYTLQGLLGCELGPDNASVPVAKFALNGEDFMDFDPKLGTWSGEWPETETISKRWMQEAGAVSKERTFLLNSCPQRLLGHLERGRGNLEWKEPPSMRLKARPGSPGFSVLTCSAFSFYPPELQLRFLRNGLAAGSGEGDFGPNGDGSFHAWSSLTVKSGDEHHYRCLVQHAGLPQPLTVELESPAKSS(配列番号8)
MAPRPALATAGFLALLLILLAACRLDAVQHPPKIQVYSRHPAENGKPNFLNCYVSGFHPPEIEIDLLKNGKEMKAEQTDLSFSKDWTFYLLVHTEFTPNEQDEFSCRVKHVTLSEPQIVKWDRDN(配列番号10)
MARFVVLVLLGLLYLSHLDAVQHSPKVQVYSRHPAENGKPNFLNCYVSGFHPPQIDITLMKNGKKMEAEQTDLSFNRDWTFYLLVHTEFTPTVEDEYSCQVNHTTLSEPKVVKWDRDM(配列番号11)
実施例4で得られたpcDNA3.1(+)/dog FCGRTと pcDNA3.1(+)/dogβ2mの組み合わせ、およびpcDNA3.1(+)/cat FCGRTとpcDNA3.1(+)/catβ2mの組み合わせで発現ベクターをFreeStyle293細胞(Invitrogen社)に共トランスフェクションし、イヌおよびネコのFcRnタンパク質を発現させた。培養し、得られた培養上清を回収した後、0.22μmフィルターMillex(R)-GP(Merck Millipore)を通して培養上清を得た。得られた培養上清は原則として次の2ステップで精製した。第1ステップはHisタグに対するアフィニティカラムクロマトグラフィー(His Trap HP)を行い、20 mM Tris, 0.5 M NaCl, 10 mM imidazole, pH 7.4及び20 mM Tris, 0.5 M NaCl, 500 mM imidazole, pH 7.4の緩衝液を用いたイミダゾール濃度のグラジェント溶出により目的となるタンパク質を分画した。第2ステップはゲル濾過カラムクロマトグラフィー(Superdex200)を使用し、D-PBS(-), pH7.0緩衝液への置換とサイズ分画を行い、目的となるタンパク質の精製を行った。精製タンパク質については、分光光度計を用いて280nmでの吸収度を測定し、得られた値からPACEらの方法により算出された吸光係数を用いて精製タンパク質の濃度を算出した(Protein Science (1995); 4, 2411-2423)。
取得された抗体のイヌおよびネコのFcRnに対する結合能の評価
取得された抗体について、イヌおよびネコのFcRnに対する結合能があるかどうかを判断するため、BiacoreX100(GE Healthcare)を用いて評価した。血漿中条件として、pH7.4を設定した。エンドソーム内条件(酸性条件)としては、pH6.0を設定した。Sensor chip Protein L(GE Healthcare)に目的抗体をキャプチャーさせ、抗原としてイヌ、ネコFcRnを用いた。3種類のランニングバッファー(1; 50 mmol/L リン酸, 150 mmol/L NaCl, 0.05%(w/v)Tween-20, pH7.4、 2; 50 mmol/L リン酸, 150 mmol/L NaCl, 0.05%(w/v)Tween-20, pH7.0、 3; 50 mmol/L リン酸, 150 mmol/L NaCl, 0.05%(w/v)Tween-20, pH6.0)を用いて測定した。
ランニングバッファーで希釈した抗体を流速5μL/分で1分間インジェクトし、センサーチップにキャプチャーさせた。そのあと、ランニングバッファーで1600, 800, 400, 200, 100 nMに希釈したFcRnとランニングバッファー(参照溶液として)を流速30uL/分で2分間インジェクトして、キャプチャーさせた抗体と相互作用させ、さらに流速30μL/分で10分間ランニングバッファーを流してFcRnの解離を観察した。最後に、10 mmol/L Glycine-HCl、pH1.7を流速30μL/分で2回1分間インジェクトし、センサーチップを再生した。再生の操作により、センサーチップにキャプチャーした抗体を洗浄し、センサーチップを繰り返し用いた。
野生型IgGとFcRnとの結合アフィニティーがpH7.4では非常に低いために、KD値の算出が困難であることから、アフィニティーを正確に測定することが難しい場合には、pH7.4の代わりにpH7.0を用いて測定を実施した。
各Fc領域改変体を含む抗体のFcRnに対する解離定数KD(mol/L)を算出するため、速度論的な解析は以下の方法に従って実施した。まず、上記のセンサーチップに目的の抗体をキャプチャーさせ、ランニングバッファーで希釈したFcRnを相互作用させ、得られたセンサーグラムに対してBiacore Evaluation Softwareにより測定結果を1:1 binding modelでglobal fittingさせることで結合速度定数ka(L/mol/s)、解離速度定数kd(1/s)を算出し、その値から解離定数KD(mol/L)を算出した。
得られたセンサーグラムが箱型ですぐに平衡状態に達する場合は、FcRnをインジェクトしている間の平衡値(=結合量)が解離定数KD(M)を反映しており、各改変体のFcRnに対する解離定数KD(mol/L)の算出は、Biacoreの測定結果として得られたセンサーグラムに対してBiacore Evaluation Softwareを用いてsteady state affinity解析を行うことで算出した。
1:1 binding modelで相互作用する分子のBiacore上での挙動は以下の式1によってあらわすことができる。
Req = C x Rmax / (KD + C) +RI (式1)
上記式中の各項目の意味は下記の通り。
Req(RU):定常状態結合レベル(steady state binding levels)
Rmax(RU):アナライトの表面結合能(Affinity binding capacity of the surface)
RI(RU):試料中の容量屈折寄与(Bulk refractive index contribution in the sample)
C(M):アナライト濃度(Analyte concentration)
KD(M):平衡解離定数(Equilibrium dissociation constant)
結果を下記表に示す。
Claims (2)
- ネコIgGのFc領域を含む親ポリペプチドの改変体であって、酸性条件下において、ネコ新生児Fc受容体(FcRn)に結合する活性が、親ポリペプチドのネコFcRnに結合する活性よりも高く、かつ該Fc領域にアミノ酸改変を含む改変体であり、
ネコIgGのFc領域を含む親ポリペプチドは配列番号2のネコIgGのFc領域を含む親ポリペプチドであり、
該Fc領域のアミノ酸改変が、
(i)428位セリンのロイシンへの置換、
(ii)434位セリンのアラニンへの置換、
(iii)438位グルタミンのアルギニンへの置換、及び
(iv)440位セリンのグルタミン酸への置換
(ここで、Fc領域におけるアミノ酸の番号付けは、ヒト抗体のFc領域を基準にしたKabatのEUインデックスによる)である、改変体。 - 請求項1に記載の改変体を含む抗体又はFc融合タンパク質。
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