KR20000049053A - 세포 융합 방법에 의한 다중결합 단백질의 제조 - Google Patents

세포 융합 방법에 의한 다중결합 단백질의 제조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 각각의 세포가 다중결합 단백질의 한 성분을 발현하도록 엔지니어링되는, 하나 이상의 세포의 융합으로 형성되는 혼성 세포로부터의 다중결합 단백질의 제조 방법 뿐만 아니라, 목적하는 혼성 세포를 생성하기 위한 세포의 성공적인 융합을 위한 스크리닝 방법을 특징으로 한다. 본 발명의 방법은 2 이상의 성분을 갖는 단백질의 제조에 널리 응용될 수 있다.

Description

세포 융합 방법에 의한 다중결합 단백질의 제조{Production of A Multimeric Protein by Cell Fusion Method}
재조합 DNA 기술은 형질전환된 숙주 세포에서 이종 단백질의 생성에 사용되어 왔다. 일반적으로, 생성된 단백질은 단일 아미노산 사슬 또는 단일 폴리펩티트 사슬로부터 분열된 2개의 사슬로 구성된다. 보다 최근에, 항체와 같은 다중 사슬의 단백질은 단일 숙주 세포를 폴리펩티드 사슬 각각을 코딩하는 DNA 서열로 형질전환시키고 형질전환된 숙주 세포에서 폴리펩티드 사슬을 발현시키므로써 생성되었다 (미국 특허 제4,816,397호).
척추동물계에서 기본 면역글로블린 (Ig)의 구조 단위는 2개의 동일한 폴리펩티드 "경쇄" (약 23 kDa) 및 2개의 동일한 "중쇄" (약 53 내지 70 kDa)로 이루어져 있다. 4개의 사슬은 이황화 결합을 통해 "Y"자 배열로 결합되어 있으며, 두 중쇄의 "꼬리" 부분은 면역글로블린이 하이브리도마 또는 B 세포에 의해 발생될 때 공유결합성 이황화 결합에 의해 결합되어 있다.
일반적인 항체 구조의 개략도는 도 1에 도시되어 있다. 경쇄 및 중쇄는 각각 N 말단의 가변 영역 및 C 말단의 불변 영역으로 이루어져 있다. 경쇄에서 가변 영역 ("VLJL"로 칭함)은 VL유전자의 JL유전자로의 재조합의 생성물이다. 중쇄에서 가변 영역 ("VHDHJH")은 먼저 DH및 JH유전자의 재조합에 이은 DHJH에서 VH로의 재조합의 생성물이다. 경쇄 및 중쇄의 VLJL및 VHDHJH영역은 각각 Y자의 첨단에서 회합하여 항체의 항원 결합 부위를 형성하고, 함께 항원 결합 특이성을 결정한다.
CH영역은 항체의 이소타입, 즉 그의 클래스 또는 서브클래스를 정의한다. 상이한 이소타입의 항체는 보체의 활성화 능력, 광범위한 세포 유형, 교차 점막벽 및 태반벽에 존재하는 특이적 수용체 (Fc 수용체)에 대한 결합 능력, 및 기본 4쇄 IgG 분자의 중합체 형성 능력 등의 이들 작동체 기능에 있어서 상당히 다르다.
항체는 면역글로블린 분자 (IgM, IgG, IgD, IgE 또는 IgA)에 이용되는 CH유형에 따라 "클래스"로 분류된다. CH유전자는 적어도 5 가지 유형 (Cμ, Cγ, Cδ, Cε 및 Cα)이 있고, 일부 종 (사람을 포함함)은 다수의 CH아형 (예를 들면, 사람에 있어서 Cγ1, Cγ2, Cγ3및 Cγ4)을 갖는다. 사람의 반수체 게놈에는 총 9개의 CH유전자가 있고, 생쥐 및 쥐는 8개, 많은 다른 종에게는 그 보다 더 적은 수가 존재한다. 반대로, 경쇄 불변 영역 (CL)은 통상적으로 두 가지 유형, 카파 (κ) 및 람다 (λ)만 있고, 이들 불변 영역 중 하나만이 단일 경쇄 단백질에 존재한다 (즉, 생성된 모든 VLJL에 대한 가능한 경쇄 불변 영역은 오직 하나이다). 각각의 중쇄 클래스는 경쇄 클래스 중 하나와 회합할 수 있다 (예를 들면, CHγ 영역이 κ 또는 λ 경쇄로서 동일한 항체에 존재할 수 있다)
단일 특이성 항체를 생성하기 위한 B 세포 클론의 불멸화 방법은 면역된 생쥐의 비장으로부터의 B 세포를 죽지 않는 골수종 세포와 융합시키는 것과 관련하여 개발되어 왔다. 이어서, 목적하는 항체를 분비하는 융합된 세포의 단일 클론은 약물 선택, 이어서 면역분석에 의해 단리될 수 잇다. 이들 세포는 "하이브리도마"로 명명되고 그의 항체 생성물은 "모노클론 항체"로 명명된다.
사람의 질병에 대한 치료제로서 모노클론 항체의 사용은 목적하는 다량의 항체를 생성하는 능력이 요구된다. 생성을 증가시키기 위한 하나의 접근은 간단하게는 하이브리도마 세포의 배양을 확대시키는 것이다. 이 접근이 유용하지만, 생쥐로부터 원래 단리된 항체의 생성이 제한된다. 하이브리도마 세포가 목적하는 생물학적 활성을 갖는 높은 친화도의 모노클론 항체를 생성하지만 생성율이 낮은 경우, 항체를 코딩하는 유전자는 단리되고 고생성율로 상이한 세포로 전달된다.
몇몇 경우, 기원 모노클론 항체의 특이성을 보유하면서 그의 다른 특성의 일부를 변형시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 사람의 치료에 직접적으로 쥐과동물을 사용하므로써 갖는 문제는 쥐과동물계에서 생성되는 항체가 사람의 면역계에 의해 "외래" 단백질로 인식되어 항체에 대한 반응을 유도할 수 있다는 점이다. 사람의 항-쥐과동물 항체 (HAMA) 반응은 항체 중화 및 일소 및(또는) 항-항체 면역 반응과 관련된 잠재적으로 심각한 부작용을 유발한다.
쥐과동물 항체의 면역원성을 감소시키는 하나의 접근은 중쇄 및 경쇄의 불변 부위를 상응하는 사람의 불변 부위로 대체하여 사람-쥐과동물 키메라 항체를 생성하는 것이다. 키메라 항체는, 일반적으로 항체 가변 영역 및(또는) 불변 영역을 클로닝하고, 목적하는 가변 영역 및 불변 영역을 갖는 기능적 키메라 항체의 전부 또는 일부를 코딩하는 단일 제작물로 클로닝된 서열을 조합시키고, 이 제작물을 항체를 발현할 수 있는 세포내로 도입하고, 안정적으로 키메라 항체를 발현하는 세포를 선택함으로써 생성된다. 키메라 항체를 생성하는 재조합 DNA 기술을 사용하는 방법의 예는 PCT 공개 제WO 86/01533호 (Neuberger 등) 및 U.S. 특허 제4,816,567호 (Cabilly 등) 및 제5,202,238호 (Fell 등)에 기재되어 있다.
다른 접근으로, 상보적 결정 영역 (CDR)-이식된 인간화된 항체는 설치류의 항체에서 사람 항체로, 전체 가변 부위이기 보다 항원 결합 위치를 이식하므로써 제작되었다. 사람 중쇄 유전자로의 항원 특이성 쥐 항체의 과도가변 영역의 이식은 사람에 있어서 면역원성을 크게 감소시키면서 항체 보유 항원 특이성을 일으키는 것으로 나타났다 (Riechmann 등 (1988) Nature 332:323-327; Caron 등 (1992) J. Exp. Med. 176: 1191-1195).
사람 항체의 생성에서 다른 접근은 사람 B 세포 하이브리도마의 발생이었다. 사람 B 세포 하이브리도마-생성 단일클론 항체의 응용은 암, 미생물 감염, 비정상적으로 낮은 항체 생성와 관련된 B 세포 면역결핍 및 다른 면역계 장애 및 기타 질환의 치료에 유망한 잠재력을 갖고 있다. 장애물이 그러한 사람 단일클론 항체의 개발에 남아있다. 예를 들면, 많은 사람 종양 항원은 사람에게서 면역원성이 없을 수 있으며, 따라서 항 종양 항원 항체를 생성하는 사람 B 세포를 단리하기가 어려울 수 있다.
주어진 질병 표시를 위해, 하나의 항체 이소타입이 다른 것에 비해 매우 바람직하다. 바람직한 이소타입은 하나의 표시에서 다음 표시로 변할 수 있다. 예를 들어, 암을 치료하기 위해 종양 세포에 대한 항체의 결합이 종양 세포의 사멸을 일으키는 것이 바람직할 수 있다. 이 경우, 항체 의존성 세포의 세포독성 및 보상적 고정을 모두 매개하는 IgG1 항체는 정선한 항체일 수 있다. 별법으로, 자기면역 질병을 치료하기 위해, 항체가 수용체에 대한 리간드의 결합을 차단하기만 하고 세포 사멸을 일으키지 않는 것이 중요할 수 있다. 이 경우, IgG4 또는 IgG2 항체가 바람직하다. 따라서, 높은 친화도의 항원 특이성 전체 사람 항체가 단리되는 상황에서도 그 항체를 다시 엔지니어링하고 상이한 세포에서 새로운 생성물을 발현하는 것이 바람직할 수 있다.
파아지 디스플레이 기술의 점차적인 사용도 또한 항체 엔지니어링 및 발현 방법의 필요성을 지적하고 있다. 파아지 디스플레이 기술은 박테리아에 클로닝된 항체 가변 부위의 라이브러리를 생성하는데 사용된다. 이것은 목적하는 특이성의 가변 부위가 시험관내에서 선택되고 조작되도록 한다. 박테리아는 항체 단편을 선택하고 생성하는데 큰 이점을 제공하지만, 이들은 고유 배열에서 전체 크기가 손상되지 않은 항체를 생성할 수 없고, 박테리아에서 선택된 단편을 손상되지 않은 항체에 재구성시키고 이들을 진핵 세포로 발현시키는 것이 필요하다.
본 발명은 일반적으로 특히 다성분 단백질의 생성에서 유전자 발현 및 세포 융합 기술에 사용하기 위한 방법에 관한 것이다.
도 1은 기본 면역글로블린 제작물을 나타내는 개략도이다.
도 2는 포유동물 세포가 별도로 목적하는 경쇄 및 중쇄 DNA로 형질전환되고, 이어서 융합되어 두 사슬을 모두 발현하는 혼성 세포를 형성하는 경우의 본 발명의 한 실시태양을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 부적절한 경쇄를 발현하는 포유동물 세포가 목적하는 중쇄 DNA로 형질전환되고, 제2 포유동물 세포가 목적하는 경쇄 DNA로 형질전환되고, 형질전환된 숙조 세포의 융합으로 형성되는 목적하는 혼성 세포가 선택되어 목적하는 항체 생성물을 발현하는 본 발명의 특정 실시태양을 예시한다.
도 4는 DHFR CHO 세포가 독립적으로 (i) pManu 감마 #6, 사람 중쇄 Ig 제작물 및 (ii) pManu 감마 #14, 사람 경쇄 Ig 제작물로 형질감염되는 본 발명의 특정 실시태양을 예시하는 개략도이다. 독립적인 세포주가 선택되고, 증폭되고 융합되고 선택되어 사람 중쇄 Ig 제작물 및 사람 경쇄 Ig 제작물을 함유하는 혼성 세포를 생성한다.
도 5는 융합 과정의 성공을 초기 측정하기 위한 HPRT 및 LacZ 마커 유전자의 사용을 증명하는 본 발명에 따른 융합 방법의 개략도이다.
도 6은 IgK 발현 벡터 (pLS413) 및 IgH 발현 벡터 (pLS421)의 개략선도이다.
도 7은 실시예 2의 세포 융합 생성물에 의해 생성된 항체의 IL-8 결합 친화도를 측정하기 위한 ELISA 분석의 결과를 나타내는 그래프이다. 흰색 원, F-2 융합 클론; 흰색 사각형, F-5 융합 클론; 흰색 삼각형, F-13 융합 클론; 흰색 다이아몬드형, F-15 융합 클론; 흰색 바, F-16 융합 클론; 흰색 별모양, F-17 융합 클론; 흑색 원, 네가티브 대조 사람 IgG 항체 (IL-8에 대한 결합 친화도가 없음); 및 흑색 사각형, D39.2 항-Il-8 항체 (출발 항체).
도 8은 중쇄 또는 경쇄 Ig 카세트 및 선택성 마커 카세트로 세포의 형질감염에 사용되는 제작물의 개략도이다.
도 9는 퓨로마이신 내성 유전자를 함유하는 사람 중쇄 제작물 H/Pur/pEE12.1의 제한 지도이다.
도 10은 퓨로마이신 내성 유전자를 함유하는 사람 카파 경쇄 제작물 H/Hyg/pEE12.1의 제한 지도이다.
<발명의 요약>
본 발명은 각각의 세포가 다중결합 단백질의 한 성분을 발현하도록 엔지니어링되는, 2개 이상의 세포의 융합으로 형성되는 혼성 세포로부터 다중결합 단백질을 생성하는 방법 뿐만 아니라, 목적하는 혼성 세포를 생성하기 위한 세포의 성공적인 융합을 위한 스크리닝 방법을 특징으로 한다.
본 발명 방법의 한 특정 응용에서, 다중결합 단백질은 항원 특이성 중쇄 및 경쇄로 이루어지는 항체이다. 목적하는 중쇄 (또는 중쇄의 단편)을 코딩하는 DNA는 제1 포유동물 숙주 세포에 도입되는 반면, 목적하는 경쇄 (또는 경쇄의 단편)을 코딩하는 DNA는 제2 포유동물 숙주 세포에 도입된다. 이어서, 제1 형질전환된 숙주 세포 및 제2 형질전환된 숙주 세포는 세포 융합에 의해 조합되어 제3 세포를 형성한다. 제1 및 제2 세포의 융합 전에, 형질전환된 세포는 특정적으로 목적하는 특성, 예를 들어 높은 수준의 발현을 위해 선택될 수 있다. 융합 후, 생성된 혼성 세포는 목적하는 중쇄를 코딩하는 DNA 및 목적하는 경쇄를 코딩하는 DNA를 함유하고 발현하여, 다중결합 항체를 생성한다.
본 발명의 일면은 본 발명의 방법에 의해 생성된 다중결합 단백질을 특징으로 한다. 한 실시태양에서, 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 생성된 항체를 포함한다.
본 발명의 다른 일면은 목적하는 항체 중쇄를 코딩하는 제1 뉴클레오티드 서열을 함유하는 제1 세포 및 목적하는 항체 경쇄를 코딩하는 제2 뉴클레오티드 서열을 함유하는 제2 세포의 성공적인 융합을 위한 스크리닝 방법을 특징으로 하며, 이 방법은 제1 마커 유전자를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 제1 세포에 포함하고, 제2 마커 유전자를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 제2 세포에 포함하고, 제1 및 제2 세포를 융합하여 융합된 세포를 생성하고 융합된 세포에서 제1 및 제2 마커 유전자의 존재에 대해 분석하는 것을 포함한다.
본 발명 방법의 한 이점은 최종 다성분 단백질의 단일 성분을 발현하는 세포가 높은 생성율과 같은 하나 이상의 목적하는 특성을 위해 개별적으로 선택될 수 있다는 점이다.
다른 이점은 방법이 목적하는 중쇄 또는 경쇄의 높은 생성율을 위해 융합전에 각각 선택되는 2종 이상의 세포의 융합을 통하여 고비율 복제로 항체를 생성하는 세포를 발생시킨다는 점이다.
또다른 이점은 다성분 단백질의 개개의 성분을 발현하는 세포 전부가 단일 혼성 세포로 융합될 때까지 최종 다성분 단백질이 발현되지 않는다는 점이다.
본 발명의 다른 일면, 특징 및 이점은 하기 상세한 설명 및 청구의 범위로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 방법 및 조성물을 기재하고 개시하기 전에 본 발명은 물론 변형시킬 수 있는, 기재되는 특별한 방법 및 조성물에 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 범위는 첨부된 청구의 범위에 의해서만 제한되기 때문에 본 명세서에 사용되는 용어는 특별한 실시태양만을 기재하기 위한 것이지 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 아니라는 것이 이해되어야 한다.
명세서 및 첨부된 청구의 범위에서 사용되는 단수형 "a", "an" 및 "the"는 내용이 명백하게 달리 언급되지 않는다면 복수를 포함한다. 따라서, 예를 들어 "하나의 DNA 서열"은 복수의 DNA 서열 및 상이한 유형의 DNA 서열을 포함한다.
달리 정의되지 않는다면, 본원에 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업계의 통상의 숙련가에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 본원에 기재된 것과 유사한 또는 동등한 임의의 물질 또는 방법이 본 발명의 실행 또는 시험에 사용될 수 있지만, 바람직한 방법 및 물질이 여기에 기재된다. 본원에 언급된 모든 문헌은 문헌이 인용된 관련 특정 정보를 기재하고 개시하기 위해 참고로 본원에 도입된 것이다. 상기한 문헌은 단지 본 출원의 출원일 전에 개시된 것들이다. 발명자에게 종래 발명에 의한 공개내용을 선행하는 권한이 주어지지 않는다는 것을 승인하는 것으로 해석되어서는 안된다.
<정의>
"뉴클레오티드 서열"이란 용어는 손상되지 않은 유전자 또는 유전자의 단편을 포함하여 세포에 도입될 수 있는 중요한 임의의 DNA 단편을 의미한다. 본 발명의 방법은 항체를 발생하는데 사용되는 경우, 중요한 뉴클레오티드 서열은 경쇄 또는 중쇄의 불변 영역 및(또는) 가변 영역의 전부 또는 일부이고, 경쇄 또는 중쇄의 발현을 조절하는 조절 뉴클레오티드 서열의 전부, 일부를 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 중쇄를 위한 중요한 뉴클레오티드 서열은 V, D, J 및 스위치 영역 (삽입 서열을 포함함) 및 측면 서열의 전부 또는 일부를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 경쇄를 위한 중요한 뉴클레오티드 V 및 J 영역, 및 측면 및 삽입 서열을 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 뉴클레오티드 서열은 자연발생 서열, 합성 또는 부분적으로는 천연 및 부분적으로는 합성 서열일 수 있다. 서열은 또한 비자연발생 또는 개질된 자연발생 서열일 수 있다. DNA 서열은 상이한 공급원, 예를 들어 상이한 종으로부터 얻어지는 서열을 포함한다. 예를 들어, 방법이 항체를 생성하는데 사용되는 경우, DNA 사슬은 키메라 (예를 들어, 사람-생쥐) 면역글로블린 사슬을 코딩할 수 있거나, 또는 이것은 항원 특이성 쥐과동물의 CDR 서열과 함께 사람 면역글로블린 서열을 갖는 CDR-이식된 DNA 서열일 수 있다. 뉴클레오티드 서열의 DNA는 전체 사람 항체를 코딩할 수 있다. 항원으로 면역된 비사람 동물로부터 얻은 B-세포 및 또한 이러한 B-세포로부터 유래되는 하이브리도마, 트리오마 및 쿼드로마는 또한 숙주 세포에 도입된 뉴클레오티드 서열을 제공할 수 있다. 임의 종류의 모노클론 항체를 생성하는 B-세포 및 하이브리도마는 예를 들어, 전체 쥐 모노클론 항체, 전체 사람 모노클론 항체, CDR-이식된 모노클론 항체, 키메라 모노클론 항체 및 F(ab)2를 생성하는 세포를 포함하는 뉴클레오티드 서열의 공급원으로 사용될 수 있다.
"다성분", "다중 사슬" 또는 "다중결합"이란 용어는 2 이상의 단백질 또는 폴리펩티드로 이루어지는 단백질을 의미한다. 본 발명의 방법은 다중결합 단백질의 단일 성분을 각각 발현하는 2 이상의 세포의 융합에 의해 다중결합 단백질을 생성하는데 유용하다. 예를 들어, 한 실시태양에서, 다성분 단백질은 제1 세포에 형질감염된 DNA에 의해 코딩된 2개의 중쇄 및 제2 세포에 형질감염된 DNA에 의해 코딩된 2개의 경쇄로부터 발생된 항체이고, 최종 다중결합 항체는 제1 및 제2 세포의 융합으로 형성되는 혼성 세포에 의해 생성된다. "다성분", "다중 사슬" 및 "다중 결합" 단백질은 모든 헤테로다이머 또는 헤테로올리고머 단백질 (예를 들어, BMP2/BMP7 헤테로다이머 골형성 유전자 단백질, ICE (인터루킨-1 전환 단백질), 핵의 수용체 (예를 들어, 레티노이드 수용체), 헤테로다이머 세포 표면 수용체 (예를 드어, T 세포 수용체), 인테그린 (예를 들어, 세포 부착 분자, β1-인테그린) (예를 들어, Hynes, 1987 Cell 48:549-554; Hynes 1992 Cell 60:11-25 참조), 종양 회저 인자 (TNF) 수용체 및 용해성 막 결합 형태의 클라스 I 및 클라스 II MHC (주요 조직적합성 복합체 단백질)을 포함하는 것으로 의미된다. 다중결합 단백질이 수용체인 경우, "다중결합 단백질"은 용해성 막 형태의 수용체를 포함하는 것으로 의미된다.
세포에 뉴클레오티드 서열을 "도입하는 것"이란 용어는 외인성 뉴클레오티드 서열 전부 또는 일부가 안정하게 세포내에서 유지되고 생성된 형질전환된 세포가 도입된 뉴클레오티드 서열을 발현하도록 벡터로의 형질감염 또는 형질도입을 포함하지만 이에 제한되지 않는, DNA의 외인성 조각을 삽입하는 것을 의미한다.
2 이상의 세포의 "융합하는 것" 또는 "융합"이란 용어는 2 이상의 세포가 적어도 개개의 세포의 핵산 함량 모두 또는 일부를 함유하는 단일 혼성 세포를 형성하기 위해 조합되는 방법을 의미한다. 융합은 당업계에 잘 알려진 융합 조건하에 세포를 조합하는 모든 방법에 의해 달성될 수 있다 (예를 들어, Harlow & Lane (1988), Antibodies, Cold Spring Harbor Press, New York 참조). 세포를 융합하는 공지된 방법은 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 또는 센다이(Sendai) 바이러스와 함께 사용하는 것을 포함한다.
"혼성 세포"란 용어는 예를 들어, 융합에 의해 2 이상의 세포를 조합하므로써 형성되는 세포를 의미한다. 본 발명의 방법에서, 혼성 세포는 다중결합 단백질의 단성분을 각각 발현하는 2 이상의 형질전환된 세포의 융합으로 형성된다.
예를 들어 "부적절한 경쇄"에서와 같은 "부적절한"이란 용어는 중요한 항원의 결합에 기여하지 않고 본 발명의 혼성 세포에 의해 생성되는 다중결합 단백질의 성분이 아닌 경쇄를 의미한다.
"목적하는" 성분이란 용어, 예를 들어 목적하는 중쇄 또는 목적하는 경쇄는 중요한 항원을 인식하는 면역글로블린 사슬을 의미한다.
<이종 다중결합 단백질을 생성하기 위한 혼성 세포의 발생>
본 발명은 각각의 세포가 다중결합 단백질의 단성분을 생성하는 2 이상의 형질전환된 세포로부터 다성분 단백질을 생성하는 혼성 세포를 발생하는 방법을 제공한다. 이 방법은 단백질 제조를 위한 종래의 방법에 비해 몇가지 중요한 이점을 특징으로 한다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 별도로 형질전환된 세포가 다성분 단백질의 각각의 성분의 최적 발현을 위해 개별적으로 선택되게 한다. 이 선택은 혼성 세포를 형성하는 세포의 융합 전 및 최종 다중결합 단백질의 생성 전에 일어난다. 본 발명의 방법은 단일 혼성 세포가 최종 단백질 생성물의 성분을 발현하는 각각의 세포의 융합으로부터 생성될 때까지 발현되지 않는 최종 다성분 단백질 생성물을 형성한다.
일반적으로, 생성될 다성분 단백질이 항체인 경우, 본 발명의 방법은 목적하는 중쇄를 발현하는 세포의 발생, 목적하는 경쇄를 발현하는 세포의 발생 및 최종 항체 단백질을 발현하는 혼성 세포를 형성하기 위한 이들 두 세포의 융합을 포함한다 (도 2). 목적하는 중쇄를 발현하는 세포의 발생은 하기 단계를 포함한다. (1) 유전자, 유전자 단편 또는 중쇄의 가변 구획 또는 항원 결합 서열을 코딩하는 뉴클레오티드 서열의 동정 및 클로닝 및(또는) 합성. 뉴클레티드 서열은 cDNA 또는 게놈 공급원으로부터 얻어지거나, 또는 새로이 합성될 수 있다. (2) 중쇄의 목적하는 불변 영역을 코딩하는 뉴클레오티드 서열의 클로닝, (3) 완전한 뉴클레오티드 서열이 전사되고 번역되어 목적하는 중쇄 폴리펩티드를 발현하도록 불변 영역과 가변 영역의 결찰, (4) 제작물을 선택성 마커 및 적절한 유전자 조절 영역을 함유하는 벡터 중으로의 결찰, (5) 박테리아에서 제작물의 증폭, (6) 진핵 세포 중으로의 벡터의 도입, (7) 선택성 벡터를 발현하는 세포의 선택, 및 (8) 발현된 중쇄를 위한 세포 상청액 및 용균액의 스크리닝. 유사하게는, 목적하는 경쇄 제작물을 발현하는 세포는 상기 개략된 바와 같이 발생된다.
별법으로, 목적하는 중쇄 또는 경쇄를 발현하는 세포의 발생 방법은 (1) (a) 신호 서열, (b) 유전자, 유전자 단편 또는 가변 영역 또는 항원 결합 서열을 코딩하는 뉴클레오티드 서열 및 (c) 목적하는 Ig 사슬의 불변 영역을 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 함유하는 Ig 사슬 DNA 서열의 제작, 이어서 (2) Ig 제작의 PCR 증폭, (3) 진핵 세포 중으로의 제작물의 삽입, (4) 선택성 마커를 발현하는 세포의 선택, 및 (5) 발현된 Ig 사슬을 위한 세포의 스크리닝을 포함할 수 있다. 임의로, 목적하는 중쇄 또는 목적하는 경쇄를 발현하는 세포는 바람직한 특성, 예를 들어 중쇄 또는 경쇄 생성율 또는 수준, 목적하는 항원 결합 친화도를 갖는 항체를 제공하기 위한 다른 경쇄 또는 중쇄와 조합하기 위한 발현된 중쇄 또는 경쇄의 능력 및(또는) 항체에서 중쇄 또는 경쇄 생성 또는 기능에 바람직한 다른 특성을 위해 추가로 선택될 수 있다.
다중결합 단백질의 목적하는 성분을 발현하거나 발현할 수 있는 형질전환된 세포는 다중 결합 단백질을 발현하는 혼성 세포를 형성하기 위한 당업계에 공지된 방법으로 융합된다. 다중결합 단백질이 항체인 경우, 목적하는 면역글로블린을 코딩하는 DNA 서열은 단일 종, 예를 들어 전체 사람 또는 전체 쥐과동물로부터 기원되는 서열로 완전히 이루어질 수 있거나, 또는 1종 이상, 예를 들어, 사람-쥐 키메라 또는 CDR-이식된 인간화된 항체로부터 기원되는 서열을 함유할 수 있다. 혼성 세포로 생성된 항체 생성물은 또한 목적하는 불변 영역과 결합된 목적하는 항원 결합 위치 (가변 영역)을 함유할 수 있다. 따라서, 특별히 설계된 항체는 목적하는 이소타입과 조합된 목적하는 항원성으로 발생될 수 있다.
단일 숙주 세포내에서 경쇄 및 중쇄를 독립적으로 발현하기 위한 선행 기술은 공지되어 있다 (예를 들어, 미국 특허 제4,816,397호, 유럽 특허 출원 공보 제88,994호, PCT 특허 출원 공개 제WO 93/19172호, 미국 특허 제4,816,567호, 제4,975,369호, 제5,202,238호, PCT 특허 출원 공개 제WO86/01533호, 제WO 94/02602호 및 유럽 특허 출원 공개 제273,889호 참조).
<벡터 제작물>
본 발명의 벡터는 뉴클레오티드 서열을 세포에 삽입한, 플라스미드, 파아지, 파아지미드, 코스미드, 바이러스 및 레트로바이러스 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 재조합 DNA 벡터이다.
중요한 외인성 뉴클레오티드 서열을 항체 생성 세포를 포함하는 세포에 도입하는 방법은 당업계에 공지되어 있다. 이들 방법은 전형적으로 뉴클레오티드 서열을 게놈 또는 세포(들)에 도입하고, 이어서 세포를 성장시켜 적절한 집단을 발생시키기 위한 DNA 벡터의 사용을 포함한다. 뉴클레오티드 서열은 또한 당업계에 공지된 방법으로 세포에 직접 도입될 수 있다.
바람직한 실시태양에서, 뉴클레오티드 서열은 본 명세서에 참고로 구체적으로 혼입된 문헌 (Neumann 등 (1982) EMBO J. 1:841)에 기재된 엘렉트로포레이션 전달 과정에 따라 포유동물의 세포에 도입된다. 다른 바람직한 실시태양에서, 뉴클레오티드 서열은 본 명세서에 참고로 구체적으로 혼입된 문헌 (Felgner 등 (1987) PNAS 84:7413)에 기재된 리포솜 매개 전달 과정에 따라 포유동물 세포에 도입된다. 리포펙션은 숙주 세포가 골수종 세포인 경우 특히 바람직하다. 포유동물 세포주의 형질감염은 미량주입, CaPO4침전, RBC 고스트 융합 및 원형질체 융합 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 당업자에게 공지된 수많은 방법 중 임의의 것으로 달성될 수 있다.
<DNA 서열>
목적하는 다성분 단백질의 성분을 코딩하는 뉴클레오티드는 당업계에 공지된 방법으로 cDNA로서 또는 게놈 DNA 서열로서 얻어질 수 있다. 예를 들어, 목적하는 성분을 위한 메신저 RNA 코딩은 RNA 단리의 표준 기술을 이용하여 적절한 공급원으로부터 폴리-A mRNA를 분리하기 위한 올리고-dT 셀룰로스 크로마토그래피의 사용으로 단리될 수 있다. 생성물 다성분 단백이 항체인 경우, 목적하는 뉴클레오티드 서열의 적절한 공급원은 성숙한 B 세포 또는 하이브리도마 배양물로부터 단리될 수 있다.
생성물 다성분 단백질의 목적하는 성분을 코딩하는 뉴클레오티드 성분 이외에, 벡터 제작물은 원핵 및(또는) 진핵 세포에서의 복제, 진핵 염색체로의 제작물의 통합을 용이하게 하기 위해 추가의 성분, 및 제작물 (예를 들어, 표적 제작물에 대해 상기 논의한 검출가능한 마커 및 약물 내성 유전자)을 함유하는 세포에 대한 선택 및(또는) 스크리닝을 보조하기 위한 마커를 포함할 수 있다. 진핵 발현을 위해, 제작물은 바람직하게는 발현될 유전자의 3'에 위치한 폴리아데닐화 서열을 더 함유해야 한다. 폴리아데닐화 신호 서열은 당업계에 공지된 다양한 폴리아데닐화 신호 서열 모두로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 폴리아데닐화 신호 서열은 SV40 초기 폴리아데닐화 신호 서열이다.
<숙주 세포의 형질전환>
항체는 세균, 효모 및 곤충 세포를 포함하는 다양한 숙주 세포에서 발현된다. 큰 다중결합 단백질의 생성을 위해, 포유동물의 세포 발현계는 일반적으로 가장 높은 수준의 분비된 생성물을 제공한다 (Bebbington (1991) Methods; A Companion to Methods Enzymol. 2:136-145). 골수종 세포는 하이브리도마 세포로 발현된 항체를 발생하기 위해 비장 세포에 대한 융합 파트너로 사용되었다, 형질전환된 골수종 세포는 본 발명의 방법에서 융합성 숙주 세포로 사용될 수 있다.
<숙주 세포>
비임파성 세포주는 항체를 생성하는데 사용하기 위해 조사되어 왔다 (Cattaneo & Neuberger (1987) EMBO J. 6:2753-2758; Deans 등 (1984) Proc. Natl. Acad. Sci. 81: 1292-1296; Weidle 등 (1987) Gene 51:21-29). 전체 기능적 항체를 모으고 분비하기 위한 비임파성 세포주의 능력은 항체 생성을 위해 개발될 수 있다. 예를 들어, 차이니스 (Chinese) 햄스터 난소 (CHO) 세포, 차이니스 햄스터 폐 (V79) 세포 (Elkind 등 (1960) Radiat. Res. 13:556) 및 COS 세포는 양호하게 특성화된 효율적인 발현계를 가지며 다양의 단백질의 장기간 및 일시적인 발현을 위해 사용되었다 (Bebbington (1991) 상기, Rauschenbach 등 (1995) Eur. J. Pharm. 293:183-90). 형질전환된 NS0 골수종 세포에서 키메라 항체를 코딩하는 DNA 서열의 발현의 높은 수준을 달성하기 위한 방법은 문헌 (Bebbington 등 (1992) Bio/Technology 10:169-175)에 기재되어 있다.
목적하는 다중결합 단백질을 발현할 수 있고 융합에 순응할 수 있는 모든 포유동물 세포주는 본 발명에 사용하는데 적절하다. 예를 들어, 목적하는 단백질이 항체인 경우, 세포주는 기능적 항체를 발현할 수 있는 모든 포유동물의 세포이다. 바람직한 숙주 세포는 포유동물 골수종 세포이고, 보다 바람직하게는 비분비 (NS) 골수종 세포 (예를 들어, 비분비 (NSO) 골수종)이다. 다른 골수종 세포로는 생쥐에서 유래된 P3/X63-Ag8.653, P3/NS1/1-Ag4-1(NS-1), P3/X63Ag8.U1 (P3U1), SP2/O-Ag14 (Sp2/O, Sp2), PAI, F0 및 BW5147; 쥐에서 유래된 210RCY3-Ag.2.3; 및 사람에서 유래된 U-266AR1, GM1500-6TG-A1-2, UC729, CEM-AGR, DIR11 및 CEM-T15이 포함된다.
<형질전환된 세포의 선택>
적당하게 통합된 벡터 서열로 형질감염체의 검출은 통합된 서열의 성질에 따라, 수많은 방식으로 달성될 수 있다. 전사된 뉴클레오티드 서열이 선택성 마커를 포함하는 경우, 형질감염된 세포의 초기 스크리닝은 마커를 발현하는 세포를 선택하는 것이다. 디히드로폴레이트 리덕타제 (DHFR), 구아노신 포스포릴 트랜스퍼라제 (gpt), 네오마이신 내성 유전자 (neo), 히그로마이신 내성 유전자 (hyg) 및 히포크산틴 포스포리보실 트랜스퍼라제 (HPRT)를 포함하여 공지된 다양의 선택성 마커 모두 제작물에 포함될 수 있다. 예를 들어, 약물 내성 유전자를 사용하는 경우, 약물 (약물 내성 유전자를 함유하지 않은 세포에 대해 치명적인)을 함유하는 선택 배지에서 성장하는 이들 형질감염체는 초기 스크리닝에서 동정될 수 있다. 당업계에 잘 알려진 다양한 다른 양성 및 음성 (예를 들어, HSK-TK, 시토신 탈아민효소 등), 선택성 마커가 특정 세포의 선택 및 형질감염 또는 다른 사건을 위해 본 발명에 따라 이용될 수 있다. 또한, 다양한 다른 마커 유전자 (즉, LacZ 리포터 유전자 등)이 유사한 방식으로 이용될 수 있다.
선택이 일어나기에 충분한 시간 (대부분 경우 약 2주) 후, 이어서 살아있는 세포는 제2 스크리닝에 주입되어 중요한 목적하는 펩티드 성분을 발현하는 형질감염체를 동정한다. 이것은 예를 들어, 특별한 면역글로블린 클래스에 특이적 항체를 사용하는 면역분석에 의해 달성될 수 있다.
제2 스크리닝을 위한 프로토콜은 삽입된 서열의 성질에 따른다. 예를 들어, 세포가 분비된 생성물을 형성하지 않고 서열로 형질전환되는 경우, 외래 DNA의 존재를 위한 선택은 탐침으로서 외인성 서열의 일부를 사용하여 서던 (Southern블롯에 의해 또는 증폭제로 외인성 서열으로부터 유래되는 서열을 사용하는 폴리머라제 사슬 반응 (PCR)에 의해 검출될 수 있다. 적당하게 통합된 서열을 갖는 세포는 또한 기능적 생성물의 발현의 검출, 예를 들어 생성물의 면역 검출에 의해 동정될 수 있다. 별법으로, 발현 생성물은 외인성 서열에 의해 부여되는 특별한 작동체 기능에 대해 시험하기 위한 생분석을 사용하여 검출될 수 있다.
제1 숙주 세포가 DNA 코딩 중쇄로 형질감염되는 경우, 중쇄의 발현은 당업계에 공지된 통상의 면역학적 스크리닝법, 예를 들어 세포 용균액 시료로 행해지는 ELISA를 사용하여 시험될 수 있다 (예를 들어, Colcher 등, Protein Engineering 1987 1:499-505 참조). 또한, 세포는 추가의 바람직한 특성, 예를 들어 중쇄 생성율 또는 수준, 목적하는 항원 결합 친화도의 항체를 제공하기 위해 경쇄와 조합하기 위한 발현된 중쇄의 능력, 및 항체에서 중쇄 생성 및 중쇄 기능에 바람직한 다른 특성을 위해 선택될 수 있다.
목적하는 단백질을 발현하는 비임파성 세포는 당업계에 공지된 수많은 방법으로 형질감염될 수 있다. 본 발명의 방법의 일례는 하기 실시예 1에 기재된다. 제1 CHO 세포는 목적하는 경쇄를 코딩하는 DNA 서열을 포함하는 벡터로 형질감염될 수 있고, 제2 CHO 세포는 목적하는 중쇄를 코딩하는 DNA 서열을 포함하는 벡터로 형질감염될 수 있다. 형질감염된 세포는 선택되고 융합된다. 융합된 세포는 목적하는 경쇄 Ig 및 중쇄 Ig를 갖는 항체의 발현을 위해 선택된다.
유사하게는, V79와 같은 비임파성 세포는 상기 개략된 방법에서 숙주 세포로 사용될 수 있다. 본 발명의 방법의 상기 예는 하기 실시예 2에 기재된다.
한 실시태양에서, Ig 중쇄 유전자를 발현하는 세포는 또한 부적절한 Ig 경쇄 유전자를 발현한다. 일부 경우, 경쇄의 동시 발현이 분비 및 Ig 중쇄의 분비 및 발현을 위해 필요할 수 있다. 중쇄 펩티드를 분비하기 위한 세포의 실패는 ELISA에 의해 세포 상청액을 편리하게 스크리닝하는 것과는 달리, 세포 그자체를 분석 (예를 들어, 노던 (Northern) 블롯 분석법 또는 면역 검출에 의해)하는 것이 필수적이기 때문에 형질감염체의 검출을 더욱 어렵게 할 수 있다.
본 발명의 특정 실시태양에서, 이 문제는 부적절한 경쇄를 발현하는 제1 숙조 세포를 목적하는 중쇄를 보유하는 플라스미드로 형질감염시키므로써 피해진다 (도 3). 부적절한 경쇄를 코딩하는 유전자는 염색체에 통합되거나 또는 소의 파필로마 바이러스 (BPV)와 같은 에피솜 벡터 중에 존재할 수 있다. 형질전환체에 대한 선택 후, 중쇄의 발현은 분비된 항체에 대한 세포 용균액의 ELISA 분석에 의해 용이하게 확인된다.
이어서, 목적하는 중쇄를 발현하는 세포는 당업자에게 잘 알려진 방법에 따라 적당한 융합 조건하에 목적하는 경쇄로 형질감염된 제2 세포와 융합된다 (예를 들어, Harlow & Lane 상기 참조). 목적하는 중쇄 또는 목적하는 경쇄를 발현할 수 있고 융합되어 중쇄 및 경쇄 모두를 발현하는 혼성 세포를 생성할 수 있는 세포의 모든 조합이 사용될 수 있다. 따라서, 제1 세포 (예를 들어, 목적하는 중쇄를 발현함)는 제2 세포 (예를 들어, 목적하는 경쇄를 발현함)로서 동일하거나 상이한 유형일 수 있고, 예를 들어 제1 세포는 골수종 세포일 수 있고 제2 세포는 비임파성 세포일 수 있다. 세포주를 생성하기 위한 후보자인 융합 생성물 세포는 목적하는 중쇄 및 경쇄를 발현하지만 부적절한 경쇄를 손실한다. 융합 과정 동안, 랜덤 염색체는 통상적으로 손실된다. 따라서, 부적절한 Ig 경쇄가 결핍된 세포는 융합 과정 동안 발생될 것으로 예상된다. 이들 혼성 세포는 목적하는 사슬의 존재 및 부적절한 사슬의 부재에 대해 상청액의 ELISA 분석으로 용이하게 동정될 수 있다.
따라서, 한 실시태양에서, 최종 항체 생성물의 목적하는 경쇄는 κ 경쇄이다. 이러한 경우, Igλ 발현 골수종 세포는 목적하는 IgH 유전자로 형질감염된다. 목적하는 중쇄를 운반하는 플라스미드로의 형질감염 및 선택 후, 중쇄를 발현하는 세포는 목적하는 중쇄의 발현에 대해, 예를 들어 중쇄에 대해 특이적 항체를 갖는 상청액의 ELISA 분석에 의해 직접 조사된다. 제2 세포, 예를 들어 비분비 골수종 세포는 κ 경쇄로 형질감염되고, 형질감염체는 예를 들어 노던 블롯 분석법 또는 κ 경쇄에 대해 특이적인 항체로 면역 검출을 통하여 검출된다. 경쇄를 발현하는 세포는 또한 기능적 경쇄의 생성과 관련된 바람직한 특성, 예를 들어 경쇄 생성율 또는 수준, 목적하는 항원 결합 친화도의 항체를 제공하기 위해 중쇄와 조합하는 발현된 경쇄의 능력, 및 항체에서의 중쇄 기능 및 경쇄 생성에 바람직한 다른 특성을 위해 선택될 수 있다. 이어서, 세포는 융합되고, 목적하는 IgH/IgK 항체를 발현하는 혼성 세포는 κ 경쇄 및 목적하는 중쇄 (예를 들어, Cγ)의 존재 및 λ 경쇄의 부재에 대해 예를 들어, 배양 배지의 ELISA 분석에 의해 선택된다.
목적하는 생성물 항체가 λ 경쇄를 함유하는 경우, 목적하는 중쇄를 코딩하는 DNA로 형질감염된 제1 세포는 κ 경쇄를 발현하고, 목적하는 항체를 발현하는 혼성 세포의 최종 선택은 λ 경색의 존재 및 κ 경색의 부재에 대해 선택된다.
본 발명의 별법 실시태양에서, 융합 또는 혼성 세포의 선택은 "모" 세포 또는 세포주의 각각에서 별개의 마커 유전자의 이용을 통하여 초기에 결정될 수 있다. 이러한 기술은 도 4에 보여준다. 모 CHO 세포주, 즉 DHFR은 DHFR 내성 유전자 및 히그로마이신 내성 유전자 (HYGRO)를 함유하는 벡터 (pManu 카파)로 형질감염된다. 다른 모 CHO 세포주, 즉 DHFR은 DHFR 내성 유전자 및 히그로마이신 내성 유전자를 함유하는 벡터 (pManu 감마)로 형질감염된다. 형질감염에 따라 각각의 세포주는 별개의 선택성 마커 (즉, 제1에서 히그로마이신 내성 및 제2에서 네오마이신/G418 내성)을 함유한다. 따라서, 융합시, 융합이 성공된 얻은 "딸" 세포는 히그로마이신 및 G418 모두에 대해 내성이 있다. 본 발명의 스크리닝 기술은 융합이 성공적으로 수행되는지를 결정하기 위해 면역글로블린 분자의 발현을 결정하기 위한 필요성이 약해진다는 점에서 유리하다.
특정 융합 조건하에 세포 및 세포주는 동시에 G418 및 가능하게는 다른 선택성 마커에 대해 내성이 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 특정 실시태양에서, 세포 및 세포주가 내성이 동시에 발생하는 것이 적은 선택성 마커를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 마커의 일례로는 히포크산틴 아미노프테린에 대해 내성을 부여하는 히포크산틴 포스포리보실 트랜스퍼라제 유전자 (HPRT)이다. HPRT 내성과 나란히 사용될 수 있는 다른 마커는 LacZ 유전자이다, LacZ 유전자는 선택성 마커가 아니지만, 오히려 세포에 의해 발현될 때 β-갈락토시다제의 존재하에 청색으로 염색하는 마커 유전자로 작용한다.
따라서, 하기 도 4와 관련하여 기재된 바와 같은 유사한 도식을 통하여 HPRT 결핍된 제1 모 세포주 (예를 들어, P3X, NSO 및 NSO-bcl2 골수종 세포주)는 항체 유전자 카세트로 형질감염된다. 카세트는 예를 들어, 적절한 항체 유전자, 유전자 증폭계, 및 HPRT 선택성 마커를 포함한다. 형질감염된 세포는 HPRT 선택을 통하여 선택될 수 있고 높은 수준의 항체를 생성하는 세포가 수집될 수 있다. 또한 바람직하게는 HPRT 결핍된 제2 모 세포주는 항체 유전자 카세트로 형질감염된다. 카세트는 예를 들어, 적절한 항체 유전자, 유전자 증폭계 및 LacZ 유전자를 포함한다. 형질감염된 세포는 β-gal로의 염색을 통하여 선택될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 제1 또는 제2 모 세포주 중 하나는 경쇄 유전자 또는 중쇄 유전자를 포함할 수 있고, 제1 또는 제2 모 세포주 중 나머지는 경쇄 또는 중쇄 유전자 중 나머지를 함유한다. 알 수 있는 바와 같이, 다른 선택성 마커는 세포를 형질감염시키는데 이용되는 카세트에 포함될 수 있다. 제1 및 제2 모 세포주의 융합시, 성공적인 융합은 HPRT 선택 및 딸 세포의 β-gal 염색을 통하여 결정될 수 있다. 딸 세포는 면역글로블린 분자의 발현 수준을 기준으로 더 선택될 수 있다.
이 기술의 특정 실시태양은 예시적인 도식으로 도 5에서 설명된다. 도면에서, HPRT 결핍인 골수종 세포주, NSO로 예시되는 제1 모 세포는 유전자 증폭계 (AM), 항체 경쇄 유전자계 (VKJKCK) 및 HPRT 선택성 마커 (HPRT)를 함유하는 경쇄 카세트로 형질감염된다 (단계 1). J558L, Ag.1 또는 NSO 중 어느 하나로 예시되는 제2 모 세포주는 유전자 증폭계 (AM), 항체 중쇄 유전자계 (VHDHJHhγ) 및 LacZ를 함유하는 중쇄 카세트로 형질감염된다 (단계 2). J558L 세포주의 형질감염은 단계 2a로 표시되고, Ag.1 세포주의 형질감염은 단계 2b로 표시되고, NSO 세포주의 형질감염은 단계 2c로 표시된다. 단계 1 및 단계 2a-2c 각각에 대해, 형질감염의 성공은 단계 1에서의 선택성 마커 HPRT의 사용 및 단계 2a-2c 각각과 관련하여 β-gal 염색을 통하여 결정될 수 있다. 또한, 세포는 경쇄의 발현 (단계 1) 또는 중쇄의 발현 (단계 2)에 대해 선택될 수 있다.
항체 유전자 카세트를 혼입하는 모 세포주의 단리 및 발생에 이어서, 중쇄 유전자를 포함하는 모 세포주 및 경쇄 유전자를 포함하는 모 세포주 사이의 융합이 수행된다. 본 명세서에 기재된 기술을 이용하여 단계 1로부터 얻은 모 세포주는 단계 2a-2c로부터 얻은 모 세포주와 융합된다. 이것은 융합 1-2a, 융합 1-2b 및 융합 1-2c로 도면에서 표시되고, 이들은 각각 융합된 세포 1-2a, 1-2b 및 1-2c를 형성한다. 이러한 융합된 세포는 이중 마커 선택, 즉 HPRT 선택 및 β-gal 염색을 통하여 용이하게 동정될 수 있다. 성공적으로 융합된 세포는 HPRT 내성이고 β-gal로 양성 염색된다.
알 수 있는 바와 같이, 융합 1-2a 및 1-2b에 이용되는 모 세포주는 또한 생쥐의 mλ 및 쥐의 γK 유전자를 함유한다. 따라서, 융합 1-2a 및 1-2b로부터의 딸 세포는 바람직하게는 이들이 mλ 및 γK임을 보장하도록 선택된다. 일반적으로, 생쥐 mλ 유전자 및 쥐 γK 유전자의 손실은 융합 과정 동안 재조합 사건을 통하여 자연스럽게 일어난다.
하기 실시예는 본 발명의 다양한 제작물을 생성하고 사용하고 다양한 방법을 수행하는 방법에 대해 완전한 개시 및 기재를 당업계의 숙련자에서 제공하도록 개시되고, 발명자들이 그들의 발명으로 간주하는 것의 범위를 제한하려는 의도는 아니다. 달리 언급되지 않는다면, 부는 중량부이고, 온도는 섭씨 온도이고, 압력은 대기압 또는 대기압 근처이다. 사용된 숫자 (예를 들면, DNA 서열의 길이, 분자량, 양, 특정 구성요소 등)와 관련하여 정확성을 기하려고 노력했지만, 일부 편차도 감안되어야 할 것이다.
<실시예 1>
경쇄 및 중쇄 Ig 사슬을 함유하는 혼성 세포의 발생
사람 중쇄 Ig 제작물 (IgH 감마)을 DHFR 및 네오 마커 유전자를 함유하는 pManu감마#6 벡터 (도 4; Cell Genesys, Inc., Foster City, CA)에 결찰시켰다. 사람 카파 경쇄 Ig 제작물은 DHFR 및 히그로마이신 내성 마커 유전자를 함유하는 pManu 감마 #14 벡터 (도 4; Cell Genesys, Inc.)에 결찰시켰다. Ig 제작물은 IL-8 항체를 분비하는 하이브리도마로부터 유도되었다.
<세포 융합 방법의 개요>
일반적으로 실험은 하기와 같이 진행되었다. 제1 세포를 사람 카파 경쇄 트란스겐, 및 MTX 및 히그로마이신 분비 마커 유전자를 포함하는 pMunu 카파 벡터로 형질감염시켰다. 제2 세포를 사람 γ4경쇄 트란스겐 및 네오 및 MTX 선택성 마커 유전자를 포함하는 pMunu 감마 벡터로 형질감염시켰다. 적절한 선택 및 증폭 후, 선택된 제1 및 제2 세포를 융합시켜 사람 항체를 발현하는 본 발명의 혼성 세포를 형성시켰다.
<세포 형질감염>
차이니스 햄스터 난소 (CHO) 세포를 하기와 같이 으로 형질감염시켰다. 엘렉트로포레이션 4시간 전 지수 성장으로 DHFR 결핍 CHO 세포에 성장 배지를 공급하였다 [성장 배지: DMEM/Ham F12 (50:50 혼합물; JRH BioScience, Woodland, CA), 10 % FBS, 2 mM 글루타민, 비필수 아미노산 (NEAA) + 글리신, 히포크산틴 및 티미딘 (GHT)]. 세포를 수집하고, PBS에서 세척하고, 0.8 ㎖ 당 5 x 106세포의 농도로 PBS 중에 재현탁시켰다. 세포 현탁액을 0.4 ㎝의 엘렉트로포레이션 크벳으로 분할시키고 (큐벳 당 0.8 ㎖), 선형화된 DNA 5-20 ㎍을 첨가하였다. 현탁액을 혼합하고 얼음에서 10분 동안 방치하였다. 각각의 크벳을 260 V 및 960 ㎌에서 엘렉트로포레이팅시켰다. 각각의 크벳을 10분 동안 얼음에 놓아두고, 세포를 성장 배지 20 ㎖ 중에 재현탁시킨 다음, 2 10 ㎝ 세포 배양 플레이트에 플레이팅시켰다. 48시간 후, 각각의 배양 플레이트의 세포를 선택 배지 [DMEM, 글루코스 4.5 g/ℓ (JRH Bioscience), 10 % 투석된 FBS (Life Technologies, Bethesda, MD), 5 mM 글루타민, NEAA, G418 0.6 ㎎/㎖]의 존재하에 10개의 배양 플레이트에 다시 플레이팅시켰다.
<형질감염체의 선택>
카파 경쇄 트란스겐으로 형질감염시킨 세포를 메토트렉세이트 (MTX) 및 히그로마이신의 존재하에 선택하였다. 세포를 DHFR 선택 배지 [DMEM, 글루코스 4.5 g/ℓ (JRH Bioscience), 10 % 투석된 FBS (Life Technologies, Bethesda, MD), 5 mM 글루타민, NEAA, 250-750 ㎍/㎖ 범위의 농도에서 히그로마이신 (Calbiochem, San Diego, CA)로 보충됨]의 존재하에 10개의 플레이트에 엘렉트로포레이션 48시간 후 플레이팅시켰다. 재조합 단백질 발현을 형질감염된 유전자의 DHFR 매개 증폭으로 증가시킬 수 있다. 유전자 증폭을 보유하는 세포주를 선택하는 방법은 예를 들어, 문헌 (Ausubel 등, (1989) Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, New York)에 기재되어 있는 바와 같이 당업계에 공지되어 있고, 이러한 방법은 일반적으로 점차적으로 증가하는 수준의 메토트렉세이트를 함유하는 배지에 확장된 배양을 포함한다.
중쇄 형질감염체 CHO 세포는 MTX 및 네오마이신의 존재하에 상기 기재된 과정에 따라 선택하였다.
<항체를 발현하는 혼성 세포의 발생>
융합 전, PEG/DMSO 융합 용액 (PBS 중의 50 % PEG, 10 % DMSO)을 37 ℃ 배양기에 밤새 두고, 불완전 Ham F12 용액 (FCS 없이) 500-1000 ㎖를 여과하였다. 융합시, 가온된 융합 배지 및 불완전 DMEM/Ham F12를 37 ℃ 수조에 두었다. 물이 충전된 비이커 및 불완전 DMEM/Ham F12로 충전된 15 ㎖ 원뿔 튜브를 수조에 두었다. 수확된 형질감염된 CHO 세포를 불완전 DMEM/Ham F12로 1회 세척하고, 1200 rpm에서 펠레팅시키고, 불완전 DMEM/Ham F12 중에 재현탁시키고, 카운팅하였다. 카파 경쇄 및 γ4형질감염된 세포를 1:1 비율로 혼합하고, 800 x g (2060 rpm)에서 원심분리하였다. 이어서, 하기 융합 단계를 행하였다. (1) PEG/DMSO 융합 용액 1 ㎖를 1분에 걸쳐 세포에 첨가하고, (2) 세포를 1분 동안 완만하게 교반하고, (3) 불완전 DMEM/Ham F12 2 ㎖를 천천히 교반하면서 2분에 걸쳐 첨가하고, (4) 불완전 DMEM/Ham F12 8 ㎖를 천천히 교반하면서 3분에 걸쳐 첨가하였다. 이어서, 세포를 실온에서 400 x g (1460 rpm)으로 5분 동안 원심분리하였다. 선택 배지 [완전 DMEM/Ham F12 + 10 % FCS + 히그로마이신 250-750 ㎍/㎖ + G418 0.6 ㎎/㎖]를 세포 펠렛에 첨가하였다. 선택 배지 10 ㎖를 세포 펠렛에 첨가하고, 세포를 부드럽게 교반하여 재현탁시켰다.
세포를 선택 배지 중에 1:10, 1:20 및 1:40의 희석액으로 10 ㎝ 접시에 플레이팅시켰다. 클론이 나타날 때까지 플레이트에 3일 마다 신선한 배지를 재공급하였다. 클론을 수집하고 선택 배지 중의 96웰 플레이트에 옮겼다. 알 수 있는 바와 같이, 히그로마이신 및 G418로 선택하여 세포의 생존을 증명하는 융합에 도달하는 세포 성장은 세포가 중쇄 및 경쇄 Ig 유전자를 모두 함유한다는 것을 나타내는데, 히그로마이신 내성은 경쇄 유전자 함유 모 세포에 기인하고 네오마이신 내성은 중쇄 유전자 함유 모 세포에 기인하기 때문이다. 이처럼, 이중 마커 선택은 융합이 성공적으로 달성되었는지를 초기에 결정하는 편리한 방법을 제공한다. 이러한 초기 스크린에 이어, 상청액을 하기 기재하는 바와 같인 목적하는 항체의 발현에 대해 분석할 수 있다. 웰이 융합되었을 때, 상청액을 하기 기재하는 바와 같이 목적하는 항체의 발현에 대해 분석할 수 있다.
<목적하는 혼성 세포의 선택>
목적하는 항체의 발현은 웨스턴 (Western) 블롯 또는 혼성 세포 추출물의 면역침전 분석과 같은 면역학적 과정에 의해, 또는 손상되지 않은 세포의 면역형광법 (예를 들어, 문헌 (Ausubel 등 (1989) 상기)에 기재된 방법을 사용함)에 의해 분석할 수 있다. 목적하는 항체는 목적하는 항체의 각각의 성분에 대해 특이적인 항체, 예를 들어 카파 경쇄 및 γ4중쇄에 특이적인 항체를 사용하여 검출할 수 있다.
<혼성 세포에 의해 생성되는 항체의 바람직한 특성의 확인>
혼성 세포를 생성하고 세포내 항체 생성을 확인한 후, 혼성 세포를 항체의 발현 및 세포 배양 상청액으로의 항체의 분비를 허용하는 조건하에 성장시켰다. 예를 들어, 세포를 선택 성장 배지 (혼성 세포내 중쇄 및 경쇄 제작물에 대해 연속 선택을 제공하기 위한 DMEM/Ham F12 (50:50 혼합물), 10 % FBS, 2 mM 글루타민, 비필수 아미노산 + 글리신, 히포크산틴 및 티미딘 + 히그로마이신 및 G418) 중의 롤러병에서 분석 전 수시간 동안 성장시킬 수 있다. 세포 배양 상청액을 수집하고 항체를 당업계에 공지된 면역학적 분석 (예를 들어, ELISA 또는 경쟁 결합 분석)을 사용하여 다양한 바람직한 특성, 예를 들어 항원 결합 친화도 (예를 들어, 바람직하게는 재조합 항체가 유래되는 기원 항체의 것과 유사한 항원 결합 친화도)에 대해 시험하였다.
<실시예 2>
<경쇄 및 중쇄 Ig를 함유하는 혼성 세포의 발생>
공지된 통상의 유전자적 엔지니어링 방법에 따라, IgK 발현 벡터 (pLS413) 및 IgH 발현 벡터 (pLS421)를 도 6에 나타낸 바와 같이 제작하였다. 각각의 제작물을 숙주 세포에 도입하여 IgK 생성 세포 및 IgH 생성 세포를 생성하였다. 경쇄 유전자 및 중쇄 유전자를 하이브리도마, D39.2로부터 클로닝시키고, 이것은 항-사람 IL-8 항체를 생성하였다. 하이브리도마 D39.2는 사람 항체를 생성하기 위해 엔지니어링된 생쥐로부터 생성하였다 ((1994) Nature Genentics, 7:13-21).
IgK 발현 벡터에서 사람 가변 및 사람 불변 영역을 코딩하는 경쇄 유전자를 삽입하였다. 클래스-스위칭을 위해, 중쇄 유전자의 불변 영역을 코딩하는 유전자를 사람 Cγ4불변 영역을 코딩하는 유전자로 대체하였다. 이어서, IgH 발현 벡터에서, 사람 가변 및 사람 불변 Cγ4영역을 코딩하는 중쇄 유전자를 삽입사였다. IgK 및 IgH 발현 벡터는 선택성 마커로서 각각 gpt 유전자 및 네오마이신 내성 유전자를 가졌다. 벡터는 엘렉트로포레이션 전에 Sal I로 분해시켜 선형화하였다.
<IgK 생성 세포>
6-티오구아닌 내성 V79 세포 (1 x 107)을 300 V/0.4 ㎝ 및 960 ㎌의 펄스 세기로 엘렉트로포레이션에 의해 선형화된 IgK 발현 벡터 100 ㎍으로 형질감염시켰다. 세포를 10 % 태아 소 혈청 (FBS) 및 HAT (100 μM 히포크산틴, 0.4 μM 아미노프테린, 16 μM 티미딘)을 함유하는 최소 필수 배지 (MEM)로 배양하였다. 형질감염하고 15일 후, 100 이상의 클론이 성장하였다. 20 클론을 선택하였다. 배양하고 10 내지 20일 후, 배지 중의 IgK 농도를 표 1에 나타낸 바와 같이 ELISA에 의해 측정하였다. 성장하지 않은 K-17을 제외하고 모든 클론이 IgK를 생성하였다.
IgK 생성 세포
클론 농도 (ng/㎖)
K-1 1,250
K-2 750
K-3 1,250
K-4 1,250
K-5 200
K-6 2,000
K-7 1,250
K-8 1,250
K-9 500
K-10 250
K-11 200
K-12 1,200
K-13 200
K-14 1,500
K-15 500
K-16 700
K-18 700
K-19 1,000
K-20 50
<IgH 생성 세포>
6-티오구아닌 내성 V79 세포 (1 x 107)을 300 V/0.4 ㎝ 및 960 ㎌의 펄스 세기로 엘렉트로포레이션에 의해 선형화된 IgH 발현 벡터 100 ㎍으로 형질감염시켰다. 세포를 10 % FBS 및 G418 (400 ㎍/㎖)을 함유하는 MEM로 배양하였다. 형질감염 15일 후, 400 이상의 클론이 성장하였다. 11 클론을 선택하였다. 초기 배양 7일 후, 각 클론의 1 x 105세포의 용균액을 생성하였다. IgH만이 배지에 분비되지 않기 때문에, 용균액 중의 IgH를 ELISA로 측정하였다. 11 클론 중 7 클론이 표 2에 나타낸 바와 같이 IgH를 생성하였다.
클론 농도 (ng/㎖)
H-1 25
H-2 25
H-3 0
H-4 0
H-5 25
H-6 50
H-7 0
H-8 20
H-9 0
H-10 50
H-11 12
<융합 과정>
IgK 생성 세포, 클론 K-15 (2 x 105) 및 IgH 생성 세포 (2 x 105)를 혼합하고, 접시 (10 ㎝ 직경)에서 하룻밤 동안 배양하였다. 배지를 제거한 후, 세포를 1분 동안 50 % PEG 1500 용액 4 ㎖로 처리하였다. 세포를 신선한 MEM으로 5회 세첵하여 PEG를 완전히 제거하였다. 세포를 트립신 처리로 제거하고 현탁시켰다. 세포를 4개의 플레이트 (10 ㎝ 직경)에 옮기고, 10 % FBS, HAT (100 μM 히포크산틴, 0.4 μM 아미노프테린, 16 μM 티미딘) 및 G418 (100 ㎍/㎖)을 함유하는 MEM으로 15일 동안 배양시켰다. 18개 클론을 선택하였다. 배양하고 10 내지 20일 후, 배지 중의 IgG 농도를 ELISA에 의해 측정하였다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 성장하지 않은 F-5만을 제외하고 각각의 융합된 세포는 IgG를 제조하였다.
항체 생성 세포 (하기 융합)
클론 농도 (ng/㎖)
F-1 98
F-2 347
F-3 132
F-4 85
F-6 1,133
K-7 124
F-8 292
F-9 310
F-10 97
F-11 264
F-12 290
F-13 408
F-14 193
F-15 1,258
F-16 654
F-17 324
F-18 203
IgG의 항원 특이성을 ELISA로 조사하였다. 사용된 플레이트를 사람 IL-8로 코팅시키고, 퍼옥시다제로 공액된 항-사람 IgK 항체를 사용하여 ELISA에서 검출하였다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 모든 IgG는 기원 항체, D32.9의 유사한 친화도로 사람 IL-8 특이적이었다.
<실시예 3>
하기는 본 발명에 따라 이용되는 다른 융합 방법의 예이다.
<세포의 생성>
융합 전, 융합에 사용하기 위한 모 세포주를 성장시키고, 높은 DMEM, 10 % FBS, 1 % 비필수 아미노산, 1 % 펜-스트렙 및 1 % L-글루다민을 함유하는 배지에서 유지시켰다.
융합하기 전날, 각각의 모 세포주를 생성하고 약 105세포/㎖의 세포 밀도를 제공하도록 나누었다. 융합하는 날, 세포를 카운팅하고, 각각의 모 세포주에 대한 세포 카운트가 약 1.5-2.5 x 105세포/㎖의 범위내에 있을 것으로 생각되었을 때 융합을 시작하였다. 각각 5 x 106을 만들기 위한 모 세포주 각각의 충분한 양을 배양물로부터 뽑아내고, 50 ㎖ 원심분리관에 첨가하고, 세포를 약 5분 동안 1200 rpm에서 펠레팅시켰다. 세포의 생성와 동시에, 불완전한 DMEM, PEG 및 이중 선택 배지를 37 ℃ 배양조에서 미리 가온시켰다. 펠레팅에 이어서, 세포를 불완전한 DMEM 20 ㎖ 중에 재현탁시키고, 다시 펠레팅시켰다. 그후, 세포를 불완전 DMEM 5 ㎖에 재현탁시켜고, 2개의 모 세포주를 단일 튜브에 모으고 다시 펠레팅시켜 모 세포주 둘다 함유하는 공-펠렛을 형성하였다. 공-펠렛을 불완전 DMEM 10 ㎖ 중에 재현탁시키고 다시 펠레팅시켰다. 이어서, 상청액 전부를 공-펠렛으로부터 제거하고 세포를 융합을 위해 준비하였다
<융합>
상청액 전부를 제거하고, 이어서 PEG-1500 1 ㎖를 교반하면서 공-펠렛에 1분에 걸쳐 첨가하였다. PEG의 첨가가 완결된 후, 1분 동안 피펫으로 완만하게 교반하거나 현탁된 공-펠렛을 1분 동안 방치하였다. 그후, 불완전 DMEM 10 ㎖를 공-펠렛에 천천히 교반하면서 5분에 걸쳐 첨가하였다. 이어서, 혼합물을 약 1200 rpm에서 5분 동안 원심분리하고, 이어서 상청액을 흡입 제거하고, 완전 이중 선택 배지 10 ㎖를 첨가하고 세포 중으로 완만하게 교반시켰다. 이어서, 세포를 10 96웰 미량적정 플레이트에 100 ㎕/웰로 플레이팅시키고, 배양기 (37 ℃, 10 % CO2함유)에 두고, 1주일 동안 교반시키지 않았다. 1주일 후, 플레이트를 각 웰에 완전 이중 선택 배지 100 ㎕를 첨가하여 공급하였다.
클론 생존 선택을 단리하고 생산성 분석을 실시예 4에 따라 행하였다. 클론을 표준 기술을 사용하여 제한된 희석 클로닝에 더 주입하였다.
이중 선택 배지를 모 세포주와 관련하여 이용된 마커 유전자에 따라 생성하였다. 본 발명자들의 다수 실험에서, 퓨로마이신, 히그로마이신 또는 히포크산틴 아미노프테린 (HAT) 내성을 부여하는 선택성 xx 마커를 이용하였다. NS/0 세포를 완전한 세포 사멸을 얻기 위해 필요한 농도를 사멸 곡선을 사용하여 측정하였고, 그 결과 6 ㎍/㎖의 퓨로마이신 및 350 ㎍/㎖의 히그로마이신을 형성하였다. HPRT 내성과 관련하여 본 발명자들은 표준 조건을 사용하여 시그마 (Sigma)로부터의 HAT 배지 보충물을 사용하였다.
<실시예 4>
이 실시예에서, 생성성 분석은 융합 과정을 통하여 얻은 딸 세포에 의한 Ig 발현의 분석을 위해 제공되었다. 분석에서, 세포를 카운팅하고 200,000개를 선택하고 완전 DMEM 배지 (10 % 태아소 혈청, 1 % 글루타민, 1 % 비필수 아미노산 및 1 % 펜-스트렙을 함유함)로 세척하였다. 세포를 펠레팅시키고 (약 1200 rpm에서 약 5분 동안), 상청액을 제거하였다. 세포를 배지 2 ㎖ 중에서 재현탁시키고 6웰 플레이트에 플레이팅시켰다. 이어서, 세포를 4일 동안 배양기 중에 10 % CO2와 함께 37 ℃에서 성장시켰다. 그후, 세포를 재현탁시키고 혈액세포측정계 (hemacytometer)를 사용하여 카운팅하였다. 세포를 펠레팅시키고 상청액을 ELISA를 위해 보유하였다.
ELISA를 사람 κ 포획물을 사용하여 수행하고, 이어서 폴리클론 사람 항-IgG로 검출을 행하였다. ELISA에 대한 표준은 이소타입 특이적이었다. ELISA는 분비된 항체의 양을 정량적 측정을 제공하였다. 알려진 수의 세포로 시작하고 성장 4일 후의 세포 수를 얻으므로써 본 발명자들은 또한 세포 당 항체 생성을 평가할 수 있다.
<실시예 5>
이 실시예에서는 사람 중쇄 제작물 또는 사람 κ 경쇄 제작물을 함유하는 모 세포주의 발생을 기재한다.
<제작물 발생>
모 세포주의 발생과 관련하여, 도 8에서 개략적으로 나타낸 제작물을 사용하였다. 사람 Ig 카세트의 생성을 위해, 사람 항-IL-8 IgG2모노클론 항체 생성 하이브리도마 (D1.1로 설계)를 공급원 DNA를 위해 이용하였다. D1.1 하이브리도마를 사람 IL-8로 면역시킨, 문헌 (Mendez 등, Nature Genetics 15:146-156 (1997) 및 미국 특허 출원 제08/759,620호, 1996년 12월 3일 출원 (이것은 전체 참고로 혼입됨))에 기재된 바와 같이 사람 항체를 생성하기 위해 엔지니어링된 생쥐로부터 유래시켰다.
중쇄 가변 영역 및 전체 κ 경쇄 각각을 얻은 cDNA 및 RT-PCR을 사용하여 D1.1 하이브리도마로부터 클로닝시켰다. 중쇄 제작물에서, 개별적으로 사람 감마-4 불변 영역을 코딩하는 게놈 DNA를 단리하고 클로닝시키고, 중쇄 가변 영역을 코딩하는 cDNA와 결찰시켰다.
중쇄 제작물 및 경쇄 제작물 각각을 도 8에서 개략적으로 나타낸 벡터로 결찰시켜 제작물 H/pEE12.1 (중쇄) 및 K/pEE12.1 (경쇄)를 형성하였다. 이어서, 이러한 제작물은 적절한 선택성 마커 카세트로 맞추었다. 예를 들어, 퓨로마이신 내성은 중쇄 제작물에 제공되었고, 히그로마이신 내성은 경쇄에 제공되어 각각 도 9 및 10에서 제공된 제한 지도로 나타낸 바와 같이, 각각 벡터 H/Pur/pEE12.1 및 K/Hyg/pEE12.1을 형성하였다.
<형질감염>
본 발명자들은 사람 중쇄 제작물 (H/Pur/pEE12.1)을 함유하는 NS/0 및 NS/0-bcl-2 골수종 세포주 및 사람 κ 경쇄 제작물 (H/Hyg/pEE12.1)을 함유하는 NS/0 및 NS/0-bcl-2 세포주를 표준 형질감염 기술을 통하여 생성하였다.
중쇄 제작물과 관련하여, 형질감염은 PacI 제한 부위에서 H/Pur/pEE12.1 제작물을 선형화하고 동일물 20 ㎍을 5 x 106세포 (NS/0 또는 NS/0-bcl-2 세포)에 엘렉트로포레이팅하여 달성하였다. 엘렉트로포레이션은 300 V, 960 ㎌에서 달성되었다. 실온에서 10분 후, 세포를 P100 플레이트에서 완전 DMEM 배지 10 ㎖ 중에 플레이팅시켰다. 경쇄 제작물과 관련하여, 동일한 기술을 사용하였지만, DNA는 SalI 제한 부위를 사용하여 선형화하였다.
24시간 회수 후, 가시도를 트립판 블루로 분석하였다. 세포를 수확하고 펠레팅시키고 선택 배지 중에 재현탁시키고, 퓨로마이신 (중쇄) 또는 히그로마이신 (경쇄)을 함유하는 배지 중의 96웰 플레이트에서 웰 당 5,000-10,000개의 볼수 있는 세포로 플레이팅시켰다. 클론 생존 선택을 단리하고 확장하였다. 세포 생존 선택로 부터 경쇄 및 중쇄 생성을 ELISA를 사용하여 측정하였고, 세포 용균액 상에서 브래드포드 (Bradford)에 의해 분석된 전체 단백질로 표준화하였다. 중쇄의 경우 NS/0 세포주내에서 ELISA OD 대 전체 단백질 OD의 비율은 약 0.3 내지 7.5 전체 단백질의 범위이었다 (중쇄를 함유하는 NS/0-bcl-2 세포주는 분석하지 않음). 경쇄의 경우, NS/0 세포주 중의 ELISA OD 대 전체 단백질 OD의 비율은 약 0.5 내지 5.99 전체 단백질의 범위이고, NS/0-bcl-2 세포주에서는 약 0.3 내지 6.28 범위이었다. 상기 분석을 기준으로, 가장 많이 생성한 단일 중쇄 함유 NS/0 세포주 (7.5), 가장 많이 생성한 경쇄 함유 NS/0 세포주 (5.99) 및 가장 많이 생성한 NS/0-bcl-2 세포주 (6.28)를 선택하여 융합에 사용하였다.
<실시예 6>
이 실시예에서, 실시예 3과 관련하여 기재한 융합 과정을 사용하여 얻은 결과를 제공하였다 (표 4). 실험에서, NS/0 모 세포주를 함유하는 사람 중쇄 Ig를 NS/0 모 세포주를 함유하는 κ 경쇄와 융합시켰다. 따라서, 실험에서 증쇄 VDJ 감마-4 카세트 및 퓨로마이신 내성 카세트를 함유하는 NS/0 세포주를 사람 카파 경쇄 카세트 및 히그로마이신 내성 카세트를 함유하는 NS/0 세포주와 융합시켰다. 융합 및 선택은 실시예 3에 기재한 과정을 사용하여 달성하였고 생성율은 실시예 4에 따라 결정하였다.
클론(제1 서브클로닝) ㎍/㎖ pg/세포 클론(제2 서브클로닝) ㎍/㎖ pg/세포
54.2 17.5 14.8 54.2.1 25.3 20.7
54.2.2 28.4 29.6
54.2.3 43.6 43.6
54.2.4 16.6 24.8
54.2.5 5.0 11.4
54.2.6 11.1 15.0
88.5 8.3 8.1 88.5.1 9.7 9.9
88.5.2 10.0 17.8
88.5.3 10.1 15.5
88.5.4 3.5 3.6
88.5.5 16.3 21.4
88.5.6 3.7 3.2
91.2 7.3 5.1 91.2.1 4.1 4.8
91.2.3 3.5 4.4
91.2.4 22.5 28.1
91.2.5 12.1 16.8
91.2.6 6.9 11.9
96.5 7.5 8.3 96.5.1 7.9 10.6
96.5.2 15.7 18.9
96.5.4 6.1 6.1
96.5.5 7.6 7.6
96.5.6 14.2 18.9
<실시예 7>
이 실시예에서, 실시예 3과 관련하여 기재한 융합 과정을 사용하여 얻은 결과를 제공하였다 (표 5). 실험에서, 사람 중쇄 Ig 함유 NS/0 모 세포주를 κ 경쇄 함유 NS/0-bcl-2 모 세포주와 융합시켰다. 따라서, 실험에서 중쇄 VDJ 감마-4 카세트 및 퓨로마이신 내성 카세트를 함유하는 NS/0 세포주를 사람 카파 경쇄 카세트 및 히그로마이신 내성 카세트를 함유하는 NS/0-bcl-2 세포주와 융합시켰다. 융합 및 선택은 실시예 3에 기재한 과정을 사용하여 달성하였고 생성율은 실시예 4에 따라 측정하였다.
시료 ID hIgG/hκ 농도 (㎍/㎖)
1 2.2.1 4.75
2 2.2.2 3.18
3 2.2.3 3.57
4 2.2.4 3.19
5 2.2.5 0.559
6 2.2.6 5.05
7 27.6.3 9.87
8 27.6.4 11.7
9 29.1.3 14.2
10 29.1.4 4.61
11 29.1.6 12.9
12 23B3 0.952
<실시예 8>
이 실시예에서, 실시예 3과 관련하여 기재한 융합 과정을 사용하여 얻은 결과를 제공하였다 (표 6). 실험에서, 사람 중쇄 Ig 함유 NS/0 모 세포주를 κ 경쇄 함유 NS/0-bcl-2 모 세포주 (클론 ID 17, 19 및 20) 또는 κ 경쇄 함유 NS/0 모 세포주 (클론 ID 29, 37 및 39)와 융합시켰다. 따라서, 실험에서 중쇄 VDJ 감마-4 카세트 및 퓨로마이신 내성 카세트를 함유하는 NS/0 세포주를 사람 카파 경쇄 카세트 및 HPRT (HAT 내성) 카세트를 함유하는 NS/0 또는 NS/0-bcl-2 세포주와 융합시켰다. 융합 및 선택은 실시예 3에 기재한 과정을 사용하여 달성하였고 생성율은 실시예 4에 따라 측정하였다.
클론 ID ㎎/Ig ㎖ 전체 Ig ㎎ 세포 수 전체 수 pg/세포
17.1 9.76 19.52 1,020,00 2040000 9.57
17.3 4.68 9.36 700,000 1400000 6.69
17.4 6.40 12.8 610,000 1220000 10.49
19.1 15.90 31.8 890,000 1780000 17.87
19.2 16.80 33.6 900,000 1800000 18.67
19.3 12.20 24.4 790,000 1580000 15.44
19.4 16.20 32.4 840,000 1680000 19.29
20.1 13.00 26 910,000 1820000 14.29
20.2 6.12 12.24 840,000 1680000 7.29
20.3 7.35 14.7 1,120,000 2240000 6.56
20.4 17.00 34 1,000,000 2000000 17.00
29.1 0.19 0.372 960,000 1920000 0.19
29.2 0.05 0.1 930,000 1860000 0.05
29.3 6.02 12.4 900,000 1800000 6.69
29.4 0.33 0.652 1,400,000 2800000 0.23
37.1 0.05 0.1 910,000 1820000 0.05
37.2 2.30 4.6 1,430,000 2860000 1.61
37.3 0.01 0.024 1,000,000 2000000 0.01
37.4 5.12 10.24 1,400,000 2800000 3.66
39.1 0.29 0.572 1,400,000 2800000 0.20
39.2 0.66 1.31 1,160,000 2320000 0.56
39.3 0.29 0.572 1,000,000 2000000 0.29
39.4 0.31 0.624 1,000,000 2000000 0.31
본 명세서에 나타내고 기재한 본 발명은 가장 실용적이고 바람직한 실시태양인 것으로 생각되는 것이다. 그러나, 여기에서 벗어나는 것도 본 발명의 범위에 속할 수 있으며, 이 개시를 읽고 당업자가 변형할 수 있다는 점이 인식되어야 한다.

Claims (21)

  1. (a) 다성분 단백질의 제1 성분을 코딩하는 제1 뉴클레오티드 서열을 제1 세포에 도입하고,
    (b) 다성분 단백질의 제2 성분을 코딩하는 제2 뉴클레오티드 서열을 제2 세포에 도입하고,
    (c) 임의로, 다성분 단백질의 나머지 성분 각각에 대해 단계 (b)를 반복하고,
    (d) 단계 (a)-(c)로부터 생성되는 세포를 융합하여 다성분 단백질을 발현하는 혼성 세포를 형성하는
    것을 포함하는 다성분 단백질의 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (e) 혼성 세포를 배양하여 다성분 단백질을 발현시키고,
    (f) 혼성 세포 배양물로부터 다성분 단백질을 회수하는
    것을 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 세포 및 상기 제2 세포가 포유동물 세포, 골수종 세포 및 비임파성 세포로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
  4. 제1항 기재의 다성분 단백질로서, 상기 단백질이 항체인 다성분 단백질.
  5. (a) 목적하는 중쇄를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 제1 세포에 도입하고,
    (b) 목적하는 경쇄를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 제2 세포에 도입하고,
    (c) 제1 및 제2 세포를 융합하여 항체를 발현하는 혼성 세포를 형성하는
    것을 포함하는 항체의 생성 방법,
  6. 제5항에 있어서,
    (e) 혼성 세포를 배양하여 항체를 발현시키고,
    (f) 혼성 세포 배양물로부터 항체를 회수하는
    것을 더 포함하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 뉴클레오티드 서열이 항체를 생성하는, B-세포 또는 하이브리도마 세포로부터 얻어지는 방법.
  8. 제5항에 있어서, 제1 세포가 부적절한 경쇄를 발현하고 제2 세포와의 융합 전에 목적하는 중쇄를 발현하는 방법.
  9. 제5항에 있어서, 제1 세포에 의한 목적하는 중쇄의 발현이 제1 세포로부터의 용균액의 ELISA 분석으로 측정되는 방법.
  10. 제5항에 있어서, 항체가 상기 제1 및 제2 세포의 융합 후에만 발현되는 방법.
  11. 제5항에 있어서, 목적하는 중쇄를 발현하는 제1 세포가 하나 이상의 바람직한 특성을 위해 선택되는 방법.
  12. 제5항에 있어서, 목적하는 경쇄를 발현하는 제2 세포 및 목적하는 중쇄를 발현하는 제1 세포가 각각 하나 이상의 바람직한 특성을 위해 더 선택되는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 바람직한 특성이 중쇄의 높은 생성율 및 경쇄의 높은 생성율로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
  14. (a) 목적하는 중쇄를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 부적절한 경쇄를 발현하는 제1 세포에 도입하고,
    (b) 목적하는 경쇄를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 제2 세포에 도입하고,
    (c) 제1 및 제2 세포를 융합하여 항체를 발현하는 혼성 세포를 형성하는
    것을 포함하는 항체의 생성 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    (e) 혼성 세포를 배양하여 항체를 발현시키고,
    (f) 혼성 세포 배양물로부터 항체를 회수하는
    것을 더 포함하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 부적절한 경쇄가 에피솜 벡터내에 존재하는 방법.
  17. 제1항의 방법에 의해 생성되는 다성분 단백질.
  18. 제5항의 방법에 의해 생성되는 항체.
  19. 제14항의 방법에 의해 생성되는 항체.
  20. 제1 마커 유전자를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 제1 세포에 도입하고,
    제2 마커 유전자를 코딩하는 뉴클레오티드 서열을 제2 세포에 도입하고,
    제1 및 제2 세포를 융합 조건하에 융합하여 융합된 세포를 생성하고,
    융합된 세포내의 제1 및 제2 마커 유전자의 존재에 대해 분석하는
    것을 포함하고, 융합된 세포내의 제1 및 제2 마커 유전자의 존재의 검출은 성공적인 융합을 나타내는, 목적하는 항체 중쇄를 코딩하는 제1 뉴클레오티드 서열을 함유하는 제1 세포 및 목적하는 항체 경쇄를 코딩하는 제2 뉴클레오티드 서열을 함유하는 제2 세포의 성공적인 융합을 위한 스크리닝 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 마커 유전자가 독립적으로 히그로마이신 내성 유전자, 네오마이신 내성 유전자, 히포크산틴 포스포리보실 트랜스퍼라제 유전자, 디히드로폴레이트 리덕타제 유전자 및 LacZ 리포터 유전자로 구성되는 군으로부터 선택되고, 상기 제2 마커 유전자가 독립적으로 히그로마이신 내성 유전자, 네오마이신 내성 유전자, 히포크산틴 포스포리보실 트랜스퍼라제 유전자, 디히드로폴레이트 리덕타제 유전자 및 LacZ 리포터 유전자로 구성되는 군으로부터 선택되는 방법.
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