KR20220136441A - ＦｃγＲＩＩＢ를 매개로 항원의 소실을 촉진하는 항원 결합 분자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (i) 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인, (ii) FcγRIIb 선택적인 결합 활성을 갖는 FcγR 결합 도메인 및 (iii) pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자, 및 당해 분자를 투여하는 것을 포함하는 당해 분자의 투여 전과 비교하여 당해 항원의 혈장 중 농도를 저하시키는 방법을 제공한다.

Description

ＦｃγＲＩＩＢ를 매개로 항원의 소실을 촉진하는 항원 결합 분자{Antigen-binding molecule for promoting disappearance of antigen via FcγRIIB}
본 발명은 혈장 중으로부터 항원을 소실시키기 위한 항원 결합 분자의 사용, 항원 결합 분자를 투여하는 것을 포함하는 혈장 중으로부터 항원을 소실시키는 방법, 혈장 중으로부터 항원을 소실시키는 것이 가능한 항원 결합 분자를 포함하는 의약 조성물, 및 혈장 중으로부터 항원을 소실시키기 위한 항원 결합 분자의 제조방법을 제공한다.
항체는 혈장 중에서의 안정성이 높고 부작용도 적은 것으로부터 의약품으로서 주목되고 있다. 그 중에서도 IgG형의 항체 의약은 다수 시판되어 있고 현재도 수많은 항체 의약이 개발되고 있다(비특허문헌 1 및 비특허문헌 2). 한편, 제2세대의 항체 의약에 적용 가능한 기술로서 다양한 기술이 개발되어 있어, 이펙터 기능, 항원 결합능, 약물동태, 안정성을 향상시키거나 또는 면역원성 리스크를 저감시키는 기술 등이 보고되어 있다(비특허문헌 3). 항체 의약은 일반적으로 투여량이 매우 높기 때문에 피하 투여 제제의 제작이 곤란한 것, 제조 비용이 비싼 것 등이 과제로서 생각된다. 항체 의약의 투여량을 저감시키는 방법으로서 항체의 약물동태를 개선하는 방법과 항체와 항원의 친화성(affinity)을 향상시키는 방법이 생각된다.
항체의 약물동태를 개선하는 방법으로서 정상영역(constant region)의 인공적인 아미노산 치환이 보고되어 있다(비특허문헌 4 및 5). 항체의 항원에 대한 결합 활성 및/또는 중화 활성을 증강시키는 기술로서 친화성 성숙 기술(비특허문헌 6)이 보고되어 있어, 가변영역의 CDR영역 등의 아미노산에 변이를 도입함으로써 항원에 대한 결합 활성을 증강시키는 것이 가능하다. 항원 결합능의 증강에 의해 in vitro의 생물 활성을 향상시키거나 또는 투여량을 저감시키는 것이 가능하며, 또한 in vivo(생체내)에서의 약효를 향상시키는 것도 가능하다(비특허문헌 7).
한편, 중화 활성을 갖는 항체 1분자당 중화할 수 있는 항원량은 친화성에 의존하기 때문에, 적은 항체량으로 항원을 중화하는 것을 목적으로 하여, 다양한 방법으로 항체의 친화성이 증강되고 있다(비특허문헌 6). 또한 항원에 공유 결합적으로 결합하여 항원에 대한 친화성이 무한대인 항체라면 1분자의 항체로 1분자의 항원(2가의 경우는 2항원)을 중화하는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 방법으로는 1분자의 항체로 1분자의 항원(2가의 경우는 2항원)의 화학양론적인 중화반응이 한계로, 항원량 이하의 항체량으로 항원을 완전히 중화하는 것은 불가능하였다. 즉, 친화성을 강하게 함으로써 항원을 중화하는 효과에는 한계가 존재하고 있었다(비특허문헌 8). 중화 항체의 경우, 그 중화효과를 일정 기간 지속시키기 위해서는 그 기간에 생체내에서 생산되는 항원량 이상의 항체량이 투여될 필요가 있어, 전술한 항체의 약물동태 개선 또는 친화성 성숙 기술만으로는 필요 항체 투여량의 저감에는 한계가 존재하고 있었다. 그 때문에 항원량 이하의 항체량으로 항원의 중화효과를 목적 기간 지속하기 위해서는 하나의 항체로 복수의 항원을 중화할 필요가 있다. 이것을 달성하는 새로운 방법으로서 최근 pH 및/또는 금속 이온 농도에 의존적으로 항원에 결합하는 항원 결합 분자가 보고되었다(특허문헌 1 및 2). 항원에 대해 혈장 중의 pH 중성 및/또는 고칼슘 이온 농도의 조건하에 있어서는 강하게 결합하고, 엔도솜 내의 pH 산성 및/또는 저칼슘 이온 농도의 조건하에 있어서 항원으로부터 해리되는 이온 농도 의존적 항원 결합 분자는 엔도솜 내에서 항원으로부터 해리하는 것이 가능하다. 이온 농도 의존적 항원 결합 분자는 항원을 해리한 후에 당해 분자가 FcRn에 의해 혈장 중으로 리사이클되면 재차 항원에 결합하는 것이 가능하다. 그 때문에 하나의 이온 농도 의존적 항원 결합 분자는 복수의 항원에 반복해서 결합하는 것이 가능해진다.
한편 FcRn에 결합하여 리사이클되는 항체와 비교하여 항원의 혈장 중 체류성은 매우 짧다. 그러나 항원 자체의 혈장 중 체류성이 짧더라도 이러한 혈장 중 체류성이 긴 통상의 항체가 당해 항원에 결합하면, 항체 항원 복합체의 혈장 중 체류성은 항체와 동일하게 길어진다. 이 때문에 통상 항체를 투여하면 당해 항체가 결합된 항원은 항체 항원 복합체의 형태로 존재하는 것으로부터, 오히려 혈장 중 체류성이 길어져(혈장 중으로부터 소실되기 어려워져) 혈장 중의 항원 농도는 상승한다. 한편 이온 농도 의존적 항원 결합 분자는 엔도솜 내에서 항원으로부터 해리함으로써 혈장 중 항원 농도의 상승을 억제할 수 있다. 그러나 상기 혈장 중에 있어서의 항원 농도 상승의 억제는 당해 항원의 생체내에 있어서의 생산량과의 균형에 영향을 받는다. 따라서 이러한 이온 농도 의존적 항원 결합 분자의 투여에 의해 당해 분자의 투여 전과 비교하여 혈장 중 항원 농도가 상승되어 버리는 경우가 있을 가능성도 생각되었다(특허문헌 3).
최근, 중성 조건하에 있어서 FcRn으로의 결합을 갖는 항원 결합 분자가 제작되었다. 이온 농도 의존적으로 항원에 결합하고, 중성 조건하에 있어서 FcRn으로의 결합을 갖는 항원 결합 분자를 투여함으로써, 당해 분자의 투여 전과 비교하여 혈장 중 항원 농도를 저하시킬 수 있는 것이 발견되었다(특허문헌 3). 통상의 항체는 항체의 투여에 의해 혈장 중의 항원 농도를 상승시키는 것에 대해, pH 중성 조건하에 있어서 FcRn으로의 결합 활성을 갖는 항원 결합 분자 및 이온 농도 의존적으로 항원에 결합하고, pH 중성 조건하에 있어서 FcRn으로의 결합 활성을 갖는 항원 결합 분자는 당해 분자의 투여에 의해 혈장 중의 항원 농도를 저하시키는 것이 가능하다. 이러한 항원 결합 분자는 FcRn에 대한 결합의 결과 일어나는 엔도시토시스를 매개로 혈장 중으로부터 적극적으로 항원을 제거하는 것이 가능한 것으로부터, 의약품으로서 매우 유용하다.
한편 IgG의 수용체로서는 FcRn뿐 아니라 복수의 Fcγ 수용체(FcγRI, FcγRIIa, FcγRIIb, FcγRIIIa)가 존재한다(비특허문헌 9). 항체의 활성형 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성은 항체의 세포상해활성에 중요한 역할을 하고 있는 것으로부터, 지금까지 활성형 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성을 증강시킴으로써 세포상해활성이 증강된 막형 항원을 표적으로 한 항체가 개발되어 있다(비특허문헌 10, 11). 마찬가지로, 억제형 Fcγ 수용체(FcγRIIb)에 대한 결합 활성이 면역 억제 활성(비특허문헌 12, 13, 14), 아고니스트 활성(비특허문헌 15, 16) 등에 중요한 역할을 하고 있는 것으로부터, 억제형 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성이 증강된 막형 항원을 표적으로 한 항체의 연구가 진행되고 있다(비특허문헌 17, 18).
가용형 항원에 결합하는 항체의 FcγR에 대한 결합의 영향은 주로 그 부작용의 관점에서 검토되고 있다. 예를 들면 VEGF에 대한 항체인 bevacizumab이 투여된 환자군에서는 혈전 색전증의 위험이 상승하는 것이 알려져 있다(비특허문헌 19). 또한 CD40 리간드에 대한 항체의 임상 개발 시험에 있어서도 마찬가지로 혈전 색전증이 관찰되어 임상 시험이 중지되었다(비특허문헌 20). 혈소판의 세포 상에는 억제형 Fcγ 수용체인 FcγRIIb가 아니라 활성형 Fcγ 수용체인 FcγRIIa가 발현되고 있는데(비특허문헌 21), 모델 동물 등을 사용한 그 후의 연구에 의해, 투여된 어느 항체도 혈소판 상의 FcγRIIa에 대한 결합을 매개로 혈소판이 응집되고, 그 결과 혈전을 형성하는 것이 시사되어 있다(비특허문헌 22, 비특허문헌 23). 자기면역질환의 하나인 전신성 에리테마토데스의 환자에 있어서는 FcγRIIa 의존적인 메커니즘에 의해 혈소판이 활성화되어, 혈소판의 활성화가 중증도와 상관하는 것으로 보고되어 있다(비특허문헌 24). 또한 FcγRIIb에 대한 결합을 증강시킨 항체를 의약품으로서 사용하는 경우, 항항체 생산의 리스크의 저감을 기대할 수 있는 것(비특허문헌 25), 막형 항원에 결합하는 항체의 FcγRIIa에 대한 결합을 증강시킨 항체는 수상세포나 마크로파지를 매개로 한 항체 의존적 탐식활성(ADCP)이 증강되는 것(비특허문헌 26)이 보고되어 있다. 그러나 가용형 항원을 표적으로 한 항체의 활성형 및/또는 억제형 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성에 의해, 당해 항체가 투여된 생체에 있어서의 당해 항체 또는 당해 항체가 결합하는 항원의 혈장 중 동태에 대한 효과는 알려져 있지 않았다.
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본 발명은 이러한 상황을 감안하여 이루어진 것이다. 전술한 바와 같이, 가용형 항원을 표적으로 한 항체의 활성형 및/또는 억제형 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성에 의해, 당해 항체가 투여된 생체에 있어서의 당해 항체 또는 당해 항체가 결합하는 항원의 혈장 중 동태에 대한 효과는 알려져 있지 않았다. 즉 본 발명은 혈장 중에 가용형으로 존재하여 병인이 되는 항원에 대한 결합 활성을 가져, 활성형 및/또는 억제형 Fcγ 수용체에 대해 목적하는 결합 활성을 갖는 항원 결합 분자의 투여에 의해 당해 분자가 결합하는 항원의 혈장 중 농도의 상승을 억제하는 것을 과제로 한다. 또한 본 발명은 혈장 중에 가용형으로 존재하여 병인이 되는 항원에 대한 항원 결합 분자의 활성형 및/또는 억제형 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성을 최적화함으로써, 당해 분자가 결합하는 항원의 혈장 중 농도의 상승 억제를 최적화하는 것을 과제로 한다.
즉, 본 발명은 (i) 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인, (ii) FcγRIIb 선택적인 결합 활성을 갖는 FcγR 결합 도메인 및 (iii) pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자, 및 당해 분자를 투여하는 것을 포함하는 당해 분자의 투여 전과 비교하여 당해 항원의 혈장 중 농도를 저하시키는 방법을 제공한다. 또한 본 발명은 (i) 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인, (ii) FcγRIIb 선택적인 결합 활성을 갖는 FcγR 결합 도메인 및 (iii) pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자를 포함하는, 당해 항원의 혈장 중 농도의 저하제를 제공한다. 또한 본 발명은 (i) 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인, (ii) FcγRIIb 선택적인 결합 활성을 갖는 FcγR 결합 도메인 및 (iii) pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자를 포함하는 의약 조성물을 제공한다. 또한 본 발명은 (i) 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인, (ii) FcγRIIb 선택적인 결합 활성을 갖는 FcγR 결합 도메인 및 (iii) pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인을 포함하는, 당해 항원의 혈장 중 농도를 저하시키기 위한 당해 분자의 사용을 제공한다. 상기에 더하여 본 발명은 당해 분자의 제조방법 및/또는 스크리닝방법을 제공한다. 특히 아래의 것에 한정되는 것이 의도되는 것은 아니나, 비한정의 일태양으로서 구체적으로는 아래의 것을 제공하는 것이다.
〔1〕항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, 및 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자의 당해 항원을 혈장 중으로부터 소실시키기 위한 사용,
〔2〕상기 Fc영역이 추가로 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치, 234번 위치, 237번 위치, 264번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 268번 위치, 269번 위치, 272번 위치, 274번 위치, 296번 위치, 326번 위치, 327번 위치, 330번 위치, 331번 위치, 332번 위치, 333번 위치, 355번 위치, 356번 위치, 358번 위치, 396번 위치, 409번 위치 및 419번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 〔1〕에 기재된 사용,
〔3〕상기 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는；
233번 위치의 아미노산이 Asp,
234번 위치의 아미노산이 Tyr,
237번 위치의 아미노산이 Asp,
264번 위치의 아미노산이 Ile,
265번 위치의 아미노산이 Glu,
266번 위치의 아미노산이 Phe, Met 또는 Leu 중 어느 하나,
267번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gly 또는 Gln 중 어느 하나,
268번 위치의 아미노산이 Asp, Glu 또는 Gln 중 어느 하나,
269번 위치의 아미노산이 Asp,
272번 위치의 아미노산이 Asp, Phe, Ile, Met, Asn, Pro 또는 Gln 중 어느 하나,
274번 위치의 아미노산이 Gln,
296번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Phe 중 어느 하나,
326번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Asp 중 어느 하나,
327번 위치의 아미노산이 Gly,
330번 위치의 아미노산이 Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
331번 위치의 아미노산이 Ser,
332번 위치의 아미노산이 Thr,
333번 위치의 아미노산이 Thr, Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
355번 위치의 아미노산이 Gln,
356번 위치의 아미노산이 Glu,
358번 위치의 아미노산이 Met,
396번 위치의 아미노산이 Asp, Glu, Phe, Ile, Lys, Leu, Met, Gln, Arg 또는 Tyr 중 어느 하나,
409번 위치의 아미노산이 Arg,
419번 위치의 아미노산이 Glu
중 어느 하나 이상인 Fc영역인 〔2〕에 기재된 사용,
〔4〕상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 결합 활성이 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인인, 〔1〕 내지 〔3〕 중 어느 하나에 기재된 사용,
〔5〕상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 저칼슘 이온 농도 조건하에서의 결합 활성이 상기 항원에 대한 고칼슘 이온 농도 조건하에서의 결합 활성보다도 낮도록 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인인, 〔4〕에 기재된 사용,
〔6〕상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 결합 활성이 pH의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인인, 〔1〕 내지 〔3〕 중 어느 하나에 기재된 사용,
〔7〕상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 pH 산성역 조건하에서의 결합 활성이 pH 중성역 조건하에서의 결합 활성보다도 낮도록 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인인, 〔6〕에 기재된 사용,
〔8〕상기 항원 결합 도메인이 항체의 가변영역인 〔1〕 내지 〔7〕 중 어느 하나에 기재된 사용,
〔9〕상기 Fc영역이 서열번호：14, 15, 16 또는 17 중 어느 하나에 포함되는 Fc영역에 있어서 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역인 〔1〕 내지 〔8〕 중 어느 하나에 기재된 사용,
〔10〕상기 Fc영역의 pH 산성역 조건하에서의 FcRn에 대한 결합 활성이 서열번호：14, 15, 16 또는 17 중 어느 하나에 포함되는 Fc영역의 FcRn에 대한 결합 활성보다 증강되어 있는 Fc영역인 〔1〕 내지 〔8〕 중 어느 하나에 기재된 사용,
〔11〕상기의 증강되어 있는 Fc영역이 서열번호：14, 15, 16 또는 17 중 어느 하나에 포함되는 Fc영역의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 244번 위치, 245번 위치, 249번 위치, 250번 위치, 251번 위치, 252번 위치, 253번 위치, 254번 위치, 255번 위치, 256번 위치, 257번 위치, 258번 위치, 260번 위치, 262번 위치, 265번 위치, 270번 위치, 272번 위치, 279번 위치, 283번 위치, 285번 위치, 286번 위치, 288번 위치, 293번 위치, 303번 위치, 305번 위치, 307번 위치, 308번 위치, 309번 위치, 311번 위치, 312번 위치, 314번 위치, 316번 위치, 317번 위치, 318번 위치, 332번 위치, 339번 위치, 340번 위치, 341번 위치, 343번 위치, 356번 위치, 360번 위치, 362번 위치, 375번 위치, 376번 위치, 377번 위치, 378번 위치, 380번 위치, 382번 위치, 385번 위치, 386번 위치, 387번 위치, 388번 위치, 389번 위치, 400번 위치, 413번 위치, 415번 위치, 423번 위치, 424번 위치, 427번 위치, 428번 위치, 430번 위치, 431번 위치, 433번 위치, 434번 위치, 435번 위치, 436번 위치, 438번 위치, 439번 위치, 440번 위치, 442번 위치 또는 447번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 〔10〕에 기재된 사용,
〔12〕상기의 증강되어 있는 Fc영역이 서열번호：14, 15, 16 또는 17에 포함되는 Fc영역의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는；
244번 위치의 아미노산이 Leu,
245번 위치의 아미노산이 Arg,
249번 위치의 아미노산이 Pro,
250번 위치의 아미노산이 Gln 또는 Glu 중 어느 하나, 또는
251번 위치의 아미노산이 Arg, Asp, Glu 또는 Leu 중 어느 하나,
252번 위치의 아미노산이 Phe, Ser, Thr 또는 Tyr 중 어느 하나,
254번 위치의 아미노산이 Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
255번 위치의 아미노산이 Arg, Gly, Ile 또는 Leu 중 어느 하나,
256번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, Asn, Asp, Gln, Glu, Pro 또는 Thr 중 어느 하나,
257번 위치의 아미노산이 Ala, Ile, Met, Asn, Ser 또는 Val 중 어느 하나,
258번 위치의 아미노산이 Asp,
260번 위치의 아미노산이 Ser,
262번 위치의 아미노산이 Leu,
270번 위치의 아미노산이 Lys,
272번 위치의 아미노산이 Leu 또는 Arg 중 어느 하나,
279번 위치의 아미노산이 Ala, Asp, Gly, His, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
283번 위치의 아미노산이 Ala, Asp, Phe, Gly, His, Ile, Lys, Leu, Asn, Pro, Gln, Arg, Ser, Thr, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
285번 위치의 아미노산이 Asn,
286번 위치의 아미노산이 Phe,
288번 위치의 아미노산이 Asn 또는 Pro 중 어느 하나,
293번 위치의 아미노산이 Val,
307번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gln 또는 Met 중 어느 하나,
308번 위치의 아미노산이 Ile, Pro 또는 Thr 중 어느 하나,
309번 위치의 아미노산이 Pro,
311번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Ile, Lys, Leu, Met, Ser, Val 또는 Trp 중 어느 하나,
312번 위치의 아미노산이 Ala, Asp 또는 Pro 중 어느 하나,
314번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Leu 중 어느 하나,
316번 위치의 아미노산이 Lys,
317번 위치의 아미노산이 Pro,
318번 위치의 아미노산이 Asn 또는 Thr 중 어느 하나,
332번 위치의 아미노산이 Phe, His, Lys, Leu, Met, Arg, Ser 또는 Trp 중 어느 하나,
339번 위치의 아미노산이 Asn, Thr 또는 Trp 중 어느 하나,
341번 위치의 아미노산이 Pro,
343번 위치의 아미노산이 Glu, His, Lys, Gln, Arg, Thr 또는 Tyr 중 어느 하나,
375번 위치의 아미노산이 Arg,
376번 위치의 아미노산이 Gly, Ile, Met, Pro, Thr 또는 Val 중 어느 하나,
377번 위치의 아미노산이 Lys,
378번 위치의 아미노산이 Asp, Asn 또는 Val 중 어느 하나,
380번 위치의 아미노산이 Ala, Asn, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
382번 위치의 아미노산이 Phe, His, Ile, Lys, Leu, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Val, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
385번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, Asp, Gly, His, Lys, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
386번 위치의 아미노산이 Arg, Asp, Ile, Lys, Met, Pro, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
387번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, His, Pro, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
389번 위치의 아미노산이 Asn, Pro 또는 Ser 중 어느 하나,
423번 위치의 아미노산이 Asn,
427번 위치의 아미노산이 Asn,
428번 위치의 아미노산이 Leu, Met, Phe, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
430번 위치의 아미노산이 Ala, Phe, Gly, His, Ile, Lys, Leu, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Val 또는 Tyr 중 어느 하나,
431번 위치의 아미노산이 His 또는 Asn 중 어느 하나,
433번 위치의 아미노산이 Arg, Gln, His, Ile, Lys, Pro 또는 Ser 중 어느 하나,
434번 위치의 아미노산이 Ala, Gly, His, Phe, Ser, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
436번 위치의 아미노산이 Arg, Asn, His, Ile, Leu, Lys, Met 또는 Thr 중 어느 하나,
438번 위치의 아미노산이 Lys, Leu, Thr 또는 Trp 중 어느 하나,
440번 위치의 아미노산이 Lys, 또는
442번 위치의 아미노산이 Lys
의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산인 〔11〕에 기재된 사용,
〔13〕상기 항원 결합 분자가 항체인 〔1〕 내지 〔12〕 중 어느 하나에 기재된 사용,
〔14〕항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, 및 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자를 포함하는 의약 조성물,
〔15〕상기 Fc영역이 추가로 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치, 234번 위치, 237번 위치, 264번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 268번 위치, 269번 위치, 272번 위치, 274번 위치, 296번 위치, 326번 위치, 327번 위치, 330번 위치, 331번 위치, 332번 위치, 333번 위치, 355번 위치, 356번 위치, 358번 위치, 396번 위치, 409번 위치 및 419번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 〔14〕에 기재된 의약 조성물,
〔16〕상기 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는；
233번 위치의 아미노산이 Asp,
234번 위치의 아미노산이 Tyr,
237번 위치의 아미노산이 Asp,
264번 위치의 아미노산이 Ile,
265번 위치의 아미노산이 Glu,
266번 위치의 아미노산이 Phe, Met 또는 Leu 중 어느 하나,
267번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gly 또는 Gln 중 어느 하나,
268번 위치의 아미노산이 Asp, Glu 또는 Gln 중 어느 하나,
269번 위치의 아미노산이 Asp,
272번 위치의 아미노산이 Asp, Phe, Ile, Met, Asn, Pro 또는 Gln 중 어느 하나,
274번 위치의 아미노산이 Gln,
296번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Phe 중 어느 하나,
326번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Asp 중 어느 하나,
327번 위치의 아미노산이 Gly,
330번 위치의 아미노산이 Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
331번 위치의 아미노산이 Ser,
332번 위치의 아미노산이 Thr,
333번 위치의 아미노산이 Thr, Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
355번 위치의 아미노산이 Gln,
356번 위치의 아미노산이 Glu,
358번 위치의 아미노산이 Met,
396번 위치의 아미노산이 Asp, Glu, Phe, Ile, Lys, Leu, Met, Gln, Arg 또는 Tyr 중 어느 하나,
409번 위치의 아미노산이 Arg,
419번 위치의 아미노산이 Glu
중 어느 하나 이상인 Fc영역인 〔15〕에 기재된 의약 조성물,
〔17〕아래의 (a)~(e)의 공정；
(a) 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인을 얻는 공정,
(b) 상기 공정(a)에서 선택된 항원 결합 도메인을 코드하는 유전자를 얻는 공정,
(c) 상기 공정(b)에서 얻어진 유전자를 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 코드하는 유전자와 작동 가능하게 연결하는 공정,
(d) 상기 공정(c)에서 작동 가능하게 연결된 유전자를 포함하는 숙주세포를 배양하는 공정,
(e) 상기 공정(d)에서 얻어진 배양액으로부터 항원 결합 분자를 단리하는 공정
을 포함하는 항원 결합 분자의 제조방법,
〔18〕상기 Fc영역이 추가로 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치, 234번 위치, 237번 위치, 264번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 268번 위치, 269번 위치, 272번 위치, 274번 위치, 296번 위치, 326번 위치, 327번 위치, 330번 위치, 331번 위치, 332번 위치, 333번 위치, 355번 위치, 356번 위치, 358번 위치, 396번 위치, 409번 위치 및 419번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 〔17〕에 기재된 제조방법,
〔19〕상기 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는；
233번 위치의 아미노산이 Asp,
234번 위치의 아미노산이 Tyr,
237번 위치의 아미노산이 Asp,
264번 위치의 아미노산이 Ile,
265번 위치의 아미노산이 Glu,
266번 위치의 아미노산이 Phe, Met 또는 Leu 중 어느 하나,
267번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gly 또는 Gln 중 어느 하나,
268번 위치의 아미노산이 Asp, Glu 또는 Gln 중 어느 하나,
269번 위치의 아미노산이 Asp,
272번 위치의 아미노산이 Asp, Phe, Ile, Met, Asn, Pro 또는 Gln 중 어느 하나,
274번 위치의 아미노산이 Gln,
296번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Phe 중 어느 하나,
326번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Asp 중 어느 하나,
327번 위치의 아미노산이 Gly,
330번 위치의 아미노산이 Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
331번 위치의 아미노산이 Ser,
332번 위치의 아미노산이 Thr,
333번 위치의 아미노산이 Thr, Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
355번 위치의 아미노산이 Gln,
356번 위치의 아미노산이 Met,
358번 위치의 아미노산이 Met,
396번 위치의 아미노산이 Asp, Glu, Phe, Ile, Lys, Leu, Met, Gln, Arg 또는 Tyr 중 어느 하나,
409번 위치의 아미노산이 Arg,
419번 위치의 아미노산이 Glu
중 어느 하나 이상인 Fc영역인 〔18〕에 기재된 제조방법,
〔20〕아래의 (a)~(e)의 공정；
(a) 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인을 얻는 공정,
(b) 상기 공정(a)에서 선택된 항원 결합 도메인을 코드하는 유전자를 얻는 공정,
(c) 상기 공정(b)에서 얻어진 유전자를 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 코드하는 유전자와 작동 가능하게 연결하는 공정,
(d) 상기 공정(c)에서 작동 가능하게 연결된 유전자를 포함하는 숙주세포를 배양하는 공정,
(e) 상기 공정(d)에서 얻어진 배양액으로부터 항원 결합 분자를 단리하는 공정
을 포함하는 당해 항원 결합 분자를 포함하는 의약 조성물의 제조방법,
〔21〕상기 Fc영역이 추가로 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치, 234번 위치, 237번 위치, 264번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 268번 위치, 269번 위치, 272번 위치, 274번 위치, 296번 위치, 326번 위치, 327번 위치, 330번 위치, 331번 위치, 332번 위치, 333번 위치, 355번 위치, 356번 위치, 358번 위치, 396번 위치, 409번 위치 및 419번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 〔20〕에 기재된 제조방법,
〔22〕상기 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는；
233번 위치의 아미노산이 Asp,
234번 위치의 아미노산이 Tyr,
237번 위치의 아미노산이 Asp,
264번 위치의 아미노산이 Ile,
265번 위치의 아미노산이 Glu,
266번 위치의 아미노산이 Phe, Met 또는 Leu 중 어느 하나,
267번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gly 또는 Gln 중 어느 하나,
268번 위치의 아미노산이 Asp, Glu 또는 Gln 중 어느 하나,
269번 위치의 아미노산이 Asp,
272번 위치의 아미노산이 Asp, Phe, Ile, Met, Asn, Pro 또는 Gln 중 어느 하나,
274번 위치의 아미노산이 Gln,
296번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Phe 중 어느 하나,
326번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Asp 중 어느 하나,
327번 위치의 아미노산이 Gly,
330번 위치의 아미노산이 Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
331번 위치의 아미노산이 Ser,
332번 위치의 아미노산이 Thr,
333번 위치의 아미노산이 Thr, Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
355번 위치의 아미노산이 Gln,
356번 위치의 아미노산이 Glu,
358번 위치의 아미노산이 Met,
396번 위치의 아미노산이 Asp, Glu, Phe, Ile, Lys, Leu, Met, Gln, Arg 또는 Tyr 중 어느 하나,
409번 위치의 아미노산이 Arg,
419번 위치의 아미노산이 Glu
중 어느 하나 이상인 Fc영역인 〔21〕에 기재된 제조방법,
〔23〕항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, 및 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자의 유효량을 투여하는 공정을 포함하는, 당해 항원을 혈장 중으로부터 소실시키는 방법,
〔24〕상기 Fc영역이 추가로 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치, 234번 위치, 237번 위치, 264번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 268번 위치, 269번 위치, 272번 위치, 274번 위치, 296번 위치, 326번 위치, 327번 위치, 330번 위치, 331번 위치, 332번 위치, 333번 위치, 355번 위치, 356번 위치, 358번 위치, 396번 위치, 409번 위치 및 419번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 〔23〕에 기재된 방법,
〔25〕상기 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는；
233번 위치의 아미노산이 Asp,
234번 위치의 아미노산이 Tyr,
237번 위치의 아미노산이 Asp,
264번 위치의 아미노산이 Ile,
265번 위치의 아미노산이 Glu,
266번 위치의 아미노산이 Phe, Met 또는 Leu 중 어느 하나,
267번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gly 또는 Gln 중 어느 하나,
268번 위치의 아미노산이 Asp, Glu 또는 Gln 중 어느 하나,
269번 위치의 아미노산이 Asp,
272번 위치의 아미노산이 Asp, Phe, Ile, Met, Asn, Pro 또는 Gln 중 어느 하나,
274번 위치의 아미노산이 Gln,
296번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Phe 중 어느 하나,
326번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Asp 중 어느 하나,
327번 위치의 아미노산이 Gly,
330번 위치의 아미노산이 Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
331번 위치의 아미노산이 Ser,
332번 위치의 아미노산이 Thr,
333번 위치의 아미노산이 Thr, Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
355번 위치의 아미노산이 Gln,
356번 위치의 아미노산이 Glu,
358번 위치의 아미노산이 Met,
396번 위치의 아미노산이 Asp, Glu, Phe, Ile, Lys, Leu, Met, Gln, Arg 또는 Tyr 중 어느 하나,
409번 위치의 아미노산이 Arg,
419번 위치의 아미노산이 Glu
중 어느 하나 이상인 Fc영역인 〔24〕에 기재된 방법,
〔26〕상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 결합 활성이 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인인, 〔23〕 내지 〔25〕 중 어느 하나에 기재된 방법,
〔27〕상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 저칼슘 이온 농도 조건하에서의 결합 활성이 상기 항원에 대한 고칼슘 이온 농도 조건하에서의 결합 활성보다 낮도록 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인인, 〔26〕에 기재된 방법,
〔28〕상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 결합 활성이 pH의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인인, 〔23〕 내지 〔25〕 중 어느 하나에 기재된 방법,
〔29〕상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 pH 산성역 조건하에서의 결합 활성이 pH 중성역 조건하에서의 결합 활성보다 낮도록 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인인, 〔28〕에 기재된 방법,
〔30〕상기 항원 결합 도메인이 항체의 가변영역인, 〔23〕 내지 〔29〕 중 어느 하나에 기재된 방법,
〔31〕상기 Fc영역이 서열번호：14, 15, 16 또는 17 중 어느 하나에 포함되는 Fc영역에 있어서 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역인 〔23〕 내지 〔30〕 중 어느 하나에 기재된 방법,
〔32〕상기 Fc영역의 pH 산성역 조건하에서의 FcRn에 대한 결합 활성이 서열번호：14, 15, 16 또는 17 중 어느 하나에 포함되는 Fc영역의 FcRn에 대한 결합 활성보다 증강되어 있는 Fc영역인, 〔23〕 내지 〔30〕 중 어느 하나에 기재된 방법,
〔33〕상기의 증강되어 있는 Fc영역이 서열번호：14, 15, 16 또는 17 중 어느 하나에 포함되는 Fc영역의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 244번 위치, 245번 위치, 249번 위치, 250번 위치, 251번 위치, 252번 위치, 253번 위치, 254번 위치, 255번 위치, 256번 위치, 257번 위치, 258번 위치, 260번 위치, 262번 위치, 265번 위치, 270번 위치, 272번 위치, 279번 위치, 283번 위치, 285번 위치, 286번 위치, 288번 위치, 293번 위치, 303번 위치, 305번 위치, 307번 위치, 308번 위치, 309번 위치, 311번 위치, 312번 위치, 314번 위치, 316번 위치, 317번 위치, 318번 위치, 332번 위치, 339번 위치, 340번 위치, 341번 위치, 343번 위치, 356번 위치, 360번 위치, 362번 위치, 375번 위치, 376번 위치, 377번 위치, 378번 위치, 380번 위치, 382번 위치, 385번 위치, 386번 위치, 387번 위치, 388번 위치, 389번 위치, 400번 위치, 413번 위치, 415번 위치, 423번 위치, 424번 위치, 427번 위치, 428번 위치, 430번 위치, 431번 위치, 433번 위치, 434번 위치, 435번 위치, 436번 위치, 438번 위치, 439번 위치, 440번 위치, 442번 위치 또는 447번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 〔32〕에 기재된 방법,
〔34〕상기의 증강되어 있는 Fc영역이 서열번호：14, 15, 16 또는 17에 포함되는 Fc영역의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는；
244번 위치의 아미노산이 Leu,
245번 위치의 아미노산이 Arg,
249번 위치의 아미노산이 Pro,
250번 위치의 아미노산이 Gln 또는 Glu 중 어느 하나, 또는
251번 위치의 아미노산이 Arg, Asp, Glu 또는 Leu 중 어느 하나,
252번 위치의 아미노산이 Phe, Ser, Thr 또는 Tyr 중 어느 하나,
254번 위치의 아미노산이 Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
255번 위치의 아미노산이 Arg, Gly, Ile 또는 Leu 중 어느 하나,
256번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, Asn, Asp, Gln, Glu, Pro 또는 Thr 중 어느 하나,
257번 위치의 아미노산이 Ala, Ile, Met, Asn, Ser 또는 Val 중 어느 하나,
258번 위치의 아미노산이 Asp,
260번 위치의 아미노산이 Ser,
262번 위치의 아미노산이 Leu,
270번 위치의 아미노산이 Lys,
272번 위치의 아미노산이 Leu 또는 Arg 중 어느 하나,
279번 위치의 아미노산이 Ala, Asp, Gly, His, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
283번 위치의 아미노산이 Ala, Asp, Phe, Gly, His, Ile, Lys, Leu, Asn, Pro, Gln, Arg, Ser, Thr, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
285번 위치의 아미노산이 Asn,
286번 위치의 아미노산이 Phe,
288번 위치의 아미노산이 Asn 또는 Pro 중 어느 하나,
293번 위치의 아미노산이 Val,
307번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gln 또는 Met 중 어느 하나,
308번 위치의 아미노산이 Ile, Pro 또는 Thr 중 어느 하나,
309번 위치의 아미노산이 Pro,
311번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Ile, Lys, Leu, Met, Ser, Val 또는 Trp 중 어느 하나,
312번 위치의 아미노산이 Ala, Asp 또는 Pro 중 어느 하나,
314번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Leu 중 어느 하나,
316번 위치의 아미노산이 Lys,
317번 위치의 아미노산이 Pro,
318번 위치의 아미노산이 Asn 또는 Thr 중 어느 하나,
332번 위치의 아미노산이 Phe, His, Lys, Leu, Met, Arg, Ser 또는 Trp 중 어느 하나,
339번 위치의 아미노산이 Asn, Thr 또는 Trp 중 어느 하나,
341번 위치의 아미노산이 Pro,
343번 위치의 아미노산이 Glu, His, Lys, Gln, Arg, Thr 또는 Tyr 중 어느 하나,
375번 위치의 아미노산이 Arg,
376번 위치의 아미노산이 Gly, Ile, Met, Pro, Thr 또는 Val 중 어느 하나,
377번 위치의 아미노산이 Lys,
378번 위치의 아미노산이 Asp, Asn 또는 Val 중 어느 하나,
380번 위치의 아미노산이 Ala, Asn, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
382번 위치의 아미노산이 Phe, His, Ile, Lys, Leu, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Val, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
385번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, Asp, Gly, His, Lys, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
386번 위치의 아미노산이 Arg, Asp, Ile, Lys, Met, Pro, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
387번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, His, Pro, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
389번 위치의 아미노산이 Asn, Pro 또는 Ser 중 어느 하나,
423번 위치의 아미노산이 Asn,
427번 위치의 아미노산이 Asn,
428번 위치의 아미노산이 Leu, Met, Phe, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
430번 위치의 아미노산이 Ala, Phe, Gly, His, Ile, Lys, Leu, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Val 또는 Tyr 중 어느 하나,
431번 위치의 아미노산이 His 또는 Asn 중 어느 하나,
433번 위치의 아미노산이 Arg, Gln, His, Ile, Lys, Pro 또는 Ser 중 어느 하나,
434번 위치의 아미노산이 Ala, Gly, His, Phe, Ser, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
436번 위치의 아미노산이 Arg, Asn, His, Ile, Leu, Lys, Met 또는 Thr 중 어느 하나,
438번 위치의 아미노산이 Lys, Leu, Thr 또는 Trp 중 어느 하나,
440번 위치의 아미노산이 Lys, 또는
442번 위치의 아미노산이 Lys
의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산인, 〔33〕에 기재된 방법,
〔35〕상기 항원 결합 분자가 항체인, 〔23〕 내지 〔34〕 중 어느 하나에 기재된 방법.
본 발명에 있어서 「항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, 및 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자의 당해 항원을 혈장 중으로부터 소실시키기 위한 사용」과, 「항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, 및 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자를 투여하는 것을 포함하는 당해 항원에 기인하는 질환을 치료하는 방법」, 및 「항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, 및 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자를 포함하는 의약 조성물」, 「항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, 및 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자의 의약 조성물의 제조에 있어서의 사용」, 및 「항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, 및 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자를 사용하는 공정을 포함하는 의약 조성물을 제조하기 위한 프로세스」 는 서로 동일한 정의로 사용된다.
도 1은 기존의 중화 항체에 비해 중성 pH에 있어서의 Fcγ 수용체에 대한 결합을 증강시킨 이온 농도 의존적으로 항원에 대해 결합하는 항체의 투여에 의해 혈장 중으로부터 가용형 항원이 소실되는 비한정의 작용 메커니즘을 나타내는 도면이다.
도 2는 H54/L28-IgG1 또는 인간 IL-6 수용체에 대해 pH 의존적으로 결합하는 Fv4-IgG1이 인간 FcRn 형질전환 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 3은 인간 IL-6 수용체에 대해 pH 의존적으로 결합하는 Fv4-IgG1, 마우스 FcγR에 대한 결합이 결손된 Fv4-IgG1의 개변체인 Fv4-IgG1-F760, 마우스 FcγR에 대한 결합이 증강된 Fv4-IgG1의 개변체인 Fv4-IgG1-F1022, 또는 Fv4-IgG1의 저푸코오스형 항체인 Fv4-IgG1-Fuc가 인간 FcRn 형질전환 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 4는 Fv4-IgG1, Fv4-IgG1-F1022 및 Fv4-IgG1-F1022의 개변체로서 pH 산성역에 있어서의 FcRn에 대한 결합이 향상된 Fv4-IgG1-F1093을 중쇄로서 포함하는 항원 결합 분자가 인간 FcRn 형질전환 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 5는 Fv4-IgG1, Fv4-IgG1-F1022 및 Fv4-IgG1-F1022의 개변체로서 pH 산성역에 있어서의 FcRn에 대한 결합이 향상된 Fv4-IgG1-F1093을 중쇄로서 포함하는 항원 결합 분자가 인간 FcRn 형질전환 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중에 있어서의 투여된 항원 결합 분자의 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 6은 Fv4-IgG1, 마우스 FcγR에 대한 결합이 증강된(특히 마우스 FcγRIIb, 마우스 FcγRIII에 대한 결합이 증강된) Fv4-IgG1의 개변체인 Fv4-IgG1-F1087 및 마우스 FcγR에 대한 결합이 증강된(특히 마우스 FcγRI, 마우스 FcγRIV에 대한 결합이 증강된) Fv4-IgG1의 개변체인 Fv4-IgG1-F1182가 인간 FcRn 형질전환 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 7은 Fv4-IgG1, Fv4-IgG1-F1087 및 pH 산성역에 있어서의 FcRn에 대한 결합이 향상된 Fv4-IgG1-F1087의 개변체인 Fv4-IgG1-F1180, Fv4-IgG1-F1412가 인간 FcRn 형질전환 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중에 있어서의 투여된 항원 결합 분자의 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 8은 Fv4-IgG1, Fv4-IgG1-F1182 및 pH 산성역에 있어서의 FcRn에 대한 결합이 향상된 Fv4-IgG1-F1182의 개변체인 Fv4-IgG1-F1181이 인간 FcRn 형질전환 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중에 있어서의 투여된 항원 결합 분자의 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 9는 Fv4-IgG1, Fv4-IgG1-F1087 및 pH 산성역에 있어서의 FcRn에 대한 결합이 향상된 Fv4-IgG1-F1087의 개변체인 Fv4-IgG1-F1180, Fv4-IgG1-F1412가 인간 FcRn 형질전환 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 10은 Fv4-IgG1, Fv4-IgG1-F1182 및 pH 산성역에 있어서의 FcRn에 대한 결합이 향상된 Fv4-IgG1-F1182의 개변체인 Fv4-IgG1-F1181이 인간 FcRn 형질전환 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 11은 Fv4-mIgG1, 마우스 FcγRIIb, 마우스 FcγRIII에 대한 결합이 증강된 Fv4-mIgG1의 개변체인 Fv4-mIgG1-mF44 및 추가로 마우스 FcγRIIb, 마우스 FcγRIII에 대한 결합이 증강된 Fv4-mIgG1의 개변체인 Fv4-mIgG1-mF46이 정상 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 12는 Fv4-mIgG1, 마우스 FcγRIIb, 마우스 FcγRIII에 대한 결합이 증강된 Fv4-mIgG1의 개변체인 Fv4-mIgG1-mF44 및 추가로 마우스 FcγRIIb, 마우스 FcγRIII에 대한 결합이 증강된 Fv4-mIgG1의 개변체인 Fv4-mIgG1-mF46이 FcγRIII 결손 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 13은 Fv4-mIgG1, 마우스 FcγRIIb, 마우스 FcγRIII에 대한 결합이 증강된 Fv4-mIgG1의 개변체인 Fv4-mIgG1-mF44 및 추가로 마우스 FcγRIIb, 마우스 FcγRIII에 대한 결합이 증강된 Fv4-mIgG1의 개변체인 Fv4-mIgG1-mF46이 Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 14는 Fv4-mIgG1, 마우스 FcγRIIb, 마우스 FcγRIII에 대한 결합이 증강된 Fv4-mIgG1의 개변체인 Fv4-mIgG1-mF44 및 추가로 마우스 FcγRIIb, 마우스 FcγRIII에 대한 결합이 증강된 Fv4-mIgG1의 개변체인 Fv4-mIgG1-mF46이 FcγRIIb 결손 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 15는 FcγRIIa의 다형(R/H)을 갖는 도너 유래의 혈소판을 사용한 혈소판 응집 어세이에 있어서의 omalizumab-G1d-v3/IgE 면역 복합체에 의한 혈소판 응집능의 평가결과를 나타낸 도면이다.
도 16은 FcγRIIa의 다형(H/H)을 갖는 도너 유래의 혈소판을 사용한 혈소판 응집 어세이에 있어서의 omalizumab-G1d-v3/IgE 면역 복합체에 의한 혈소판 응집능의 평가결과를 나타낸 도면이다.
도 17은 세정 혈소판의 막 표면의 CD62p 발현을 평가한 결과를 나타낸 도면이다. 검정색으로 칠해진 그래프는 PBS와 반응시킨 후 ADP를 첨가하여 자극한 경우의 결과를 나타내고, 그래프 안이 칠해지지 않은 것은 면역 복합체와 반응시킨 후 ADP로 자극한 경우의 결과를 나타낸 도면이다.
도 18은 세정 혈소판의 막 표면의 활성형 인테그린 발현을 평가한 결과를 나타낸 도면이다. 검정색으로 칠해진 그래프는 PBS와 반응시킨 후 ADP를 첨가하여 자극한 경우의 결과를 나타내고, 그래프 안이 칠해지지 않은 것은 면역 복합체와 반응시킨 후 ADP로 자극한 경우의 결과를 나타낸 도면이다.
도 19의 가로축은 각 PD variant의 FcγRIIb에 대한 상대적인 결합 활성의 값, 세로축은 각 PD variant의 FcγRIIa R형에 대한 상대적인 결합 활성의 값을 나타낸다. 각 PD variant의 각 FcγR에 대한 결합량의 값을 대조로 한 개변 도입 전의 항체인 IL6R-F652/IL6R-L(IL6R-F652는 서열번호：61에서 규정된, EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro를 Asp로 치환한 개변 Fc를 포함하는 항체 중쇄)의 각 FcγR에 대한 결합량의 값으로 나누고, 추가로 100배한 값을 각 PD variant의 각 FcγR에 대한 상대적인 결합 활성의 값으로 하였다. 도면 중의 F652라는 플롯은 IL6R-F652/IL6R-L의 값을 나타낸다.
도 20의 세로축은 P238D 개변을 갖지 않는 GpH7-B3(서열번호：63)/GpL16-k0에 각 개변을 도입한 개변체의 FcγRIIb에 대한 상대적인 결합 활성의 값, 가로축은 P238D 개변을 갖는 IL6R-F652(서열번호：61)/IL6R-L에 각 개변을 도입한 개변체의 FcγRIIb에 대한 상대적인 결합 활성의 값을 나타낸다. 또한 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 결합량의 값을 개변 도입 전의 항체의 FcγRIIb에 대한 결합량의 값으로 나누고, 추가로 100배한 값을 상대적인 결합 활성의 값으로 하였다. 여기서 P238D를 갖지 않는 GpH7-B3/GpL16-k0에 도입한 경우 및 P238D를 갖는 IL6R-F652/IL6R-L에 도입한 경우 모두 FcγRIIb에 대한 결합 증강 효과를 발휘한 개변은 영역 A에 포함되고, P238D를 갖지 않는 GpH7-B3/GpL16-k0에 도입한 경우에는 FcγRIIb에 대한 결합 증강 효과를 발휘하나 P238D를 갖는 IL6R-F652/IL6R-L에 도입한 경우에는 FcγRIIb에 대한 결합 증강 효과를 발휘하지 않는 개변은 영역 B에 포함된다.
도 21은 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조를 나타낸다.
도 22는 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조와 Fc(WT)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 모델구조를 FcγRIIb 세포외영역 및 Fc CH2 도메인 A에 대해 Cα원자간 거리를 토대로 한 최소이승법에 의해 중합한 도면을 나타낸다.
도 23은 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조와 Fc(WT)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 모델구조에 대해서, Fc CH2 도메인 A 및 Fc CH2 도메인 B 단독끼리 Cα원자간 거리를 토대로 한 최소이승법에 의해 중합을 행하여 P238D 부근의 상세구조를 비교한 도면을 나타낸다.
도 24는 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조에 있어서, Fc CH2 도메인 A의 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Gly의 주쇄와 FcγRIIb의 160번 위치의 Tyr 사이에 수소 결합이 확인되는 것을 나타내는 도면이다.
도 25는 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조에 있어서, Fc CH2 도메인 B의 EU 넘버링으로 표시되는 270번 위치의 Asp와 FcγRIIb의 131번째의 Arg 사이에 정전적인 상호작용이 확인되는 것을 나타내는 도면이다.
도 26의 가로축은 각 2B variant의 FcγRIIb에 대한 상대적인 결합 활성의 값, 세로축은 각 2B variant의 FcγRIIa R형에 대한 상대적인 결합 활성의 값을 각각 나타낸다. 각 2B variant의 각 FcγR에 대한 결합량의 값을 대조로 한 개변 도입 전의 항체(EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro를 Asp로 치환한 개변 Fc)의 각 FcγR에 대한 결합량의 값으로 나누고, 추가로 100배한 값을 각 2B variant의 각 FcγR에 대한 상대적인 결합 활성의 값으로 하였다.
도 27은 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조에 있어서, Fc Chain A의 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치의 Glu와 FcγRIIb 세포외영역에 있어서의 그 주변 잔기를 나타내는 도면이다.
도 28은 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조에 있어서, Fc Chain A의 EU 넘버링으로 표시되는 330번 위치의 Ala와 FcγRIIb 세포외영역에 있어서의 그 주변 잔기를 나타내는 도면이다.
도 29는 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체 및 Fc(WT)/FcγRIIIa 세포외영역 복합체의 결정구조를 Fc Chain B에 대해 Cα원자간 거리를 토대로 한 최소이승법에 의해 중합하여, Fc Chain B의 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 Pro의 구조를 나타낸 도면이다.
도 30은 X선결정구조 해석으로 결정된 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 도면이다. Fc 부분 CH2 도메인, CH3 도메인의 각각에 대해서 좌측을 도메인 A, 우측을 도메인 B로 하였다.
도 31은 X선결정구조 해석으로 결정된 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 구조와 Fc(WT)/FcγRIIa 세포외영역 복합체의 구조(PDB code:3RY6)를 Fc 부분 CH2 도메인 A에 있어서 Cα원자간 거리를 토대로 한 최소이승법에 의해 중합을 행하여 비교한 것이다. 도면 중 굵은선으로 묘획된 것이 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체이고, 가는선으로 묘획된 것이 Fc(WT)/FcγRIIa 세포외영역 복합체의 구조이다. 또한 Fc(WT)/FcγRIIa 세포외영역 복합체의 구조에 있어서는 Fc 부분 CH2 도메인 A만을 묘획하였다.
도 32는 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 X선결정구조에 있어서, FcγRIIb의 160번째 Tyr과 주쇄 부분에 있어서 수소 결합을 형성하는 Fc 부분 CH2 도메인 A의 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp 부근의 구조의 상세를 나타낸 것이다.
도 33은 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 X선결정구조에 있어서, FcγRIIb의 160번째의 Tyr과 주쇄 부분에서 수소 결합을 형성하는 Fc 부분 CH2 도메인 A의 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp 측쇄 주위의 아미노산 잔기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 34는 실시예 10에 있어서 나타내어진 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 X선결정구조와 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 X선결정구조를 Fc 부분 CH2 도메인 B에 있어서 Cα원자간 거리를 토대로 한 최소이승법에 의해 중합을 행하여, EU 넘버링으로 표시되는 266번 위치 내지 271번 위치의 루프 주변에서 비교한 도면이다. 본 루프 중 Fc(P208)은 Fc(P238D)와 비교하여 EU 넘버링으로 표시되는 268번 위치에 H268D의 개변을, EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치에 P271G의 개변을 갖는다.
도 35는 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 X선결정구조에 있어서, Fc 부분 CH2 도메인 B의 Ser239 주변의 구조를 X선결정구조 해석에 의해 얻어진 2Fo-Fc 계수로 하는 전자 밀도와 함께 나타낸 도면이다.
도 36은 X선결정구조 해석에 의해 결정된 Fc(P208)/FcγRIIaR 세포외영역 복합체의 입체구조와 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 입체구조를 Cα원자간 거리를 토대로 한 최소이승법에 의해 중합을 행하여 비교한 도면이다.
도 37은 Fc(P208)/FcγRIIaR 세포외영역 복합체의 X선결정구조와 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 X선결정구조를 Fc 부분 CH2 도메인 A의 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp 부근에 있어서, X선결정구조 해석에 의해 얻어진 2Fo-Fc 계수로 하는 전자 밀도와 함께 비교한 도면이다.
도 38은 Fc(P208)/FcγRIIaR 세포외영역 복합체의 X선결정구조와 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 X선결정구조를 Fc 부분 CH2 도메인 B의 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp 부근에 있어서, X선결정구조 해석에 의해 얻어진 2Fo-Fc 계수로 하는 전자 밀도와 함께 비교한 도면이다.
도 39는 G1d와 G4d의 정상영역의 서열을 비교한 도면이다. 도면 중 굵은 테두리로 둘러싼 아미노산은 G1d와 G4d에서 상이한 아미노산 잔기로 되어 있는 부위를 나타낸다.
도 40은 정상 마우스에 있어서의 GA2-IgG1 및 GA2-F1087의 혈장 중 항체농도 추이를 나타낸 도면이다.
도 41은 GA2-IgG1 및 GA2-F1087이 투여된 정상 마우스에 있어서의 혈장 중 hIgA 농도 추이를 나타낸 도면이다.
도 42는 정상 마우스에 있어서의 278-IgG1 및 278-F1087의 혈장 중 항체농도 추이를 나타낸 도면이다.
도 43은 278-IgG1 및 278-F1087이 투여된 C57BL/6J 마우스에 있어서의 혈장 중 hIgE(Asp6) 농도 추이를 나타낸 도면이다.
도 44는 Fv4-mIgG1 및 마우스 FcγRIIb에 대한 결합이 증강된 Fv4-mIgG1의 개변체인 Fv4-mIgG1-MB367이 정상 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 항인간 IL-6 수용체 마우스 항체농도 추이를 나타내는 도면이다.
도 45는 Fv4-mIgG1 및 마우스 FcγRIIb에 대한 결합이 증강된 Fv4-mIgG1의 개변체인 Fv4-mIgG1-MB367이 정상 마우스에 투여되었을 때의 당해 마우스의 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 나타내는 도면이다.
아래의 정의 및 상세한 설명은 본 명세서에 있어서 설명되는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 제공된다.
아미노산
본 명세서에 있어서 예를 들면 Ala/A, Leu/L, Arg/R, Lys/K, Asn/N, Met/M, Asp/D, Phe/F, Cys/C, Pro/P, Gln/Q, Ser/S, Glu/E, Thr/T, Gly/G, Trp/W, His/H, Tyr/Y, Ile/I, Val/V로 표시되는 바와 같이, 아미노산은 1문자 코드 또는 3문자 코드 또는 그 양쪽으로 표기되어 있다.
아미노산의 개변
항원 결합 분자의 아미노산 서열 중의 아미노산의 개변을 위해서는, 부위 특이적 변이 유발법(Kunkel 등(Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1985) 82, 488-492))이나 Overlap extension PCR 등의 공지의 방법이 적당히 채용될 수 있다. 이들 공지의 방법에 의해 아미노산의 부가, 결실 및/또는 치환이 적당히 추가된다. 아미노산 잔기를 치환한다는 것은 다른 아미노산 잔기로 치환함으로써, 예를 들면 다음의 (a)~(c)와 같은 점에 대해서 개변하는 것을 목적으로 한다.
(a) 시트 구조 또는 나선 구조의 영역에 있어서의 폴리펩티드의 백본 구조；
(b) 표적 부위에 있어서의 전하 또는 소수성, 또는
(c) 측쇄의 크기.
아미노산 잔기는 그 구조에 포함되는 측쇄의 특성을 토대로 아래의 그룹으로 분류된다：
(1) 소수성：노르류신, Met, Ala, Val, Leu, Ile；
(2) 중성 친수성：Cys, Ser, Thr, Asn, Gln；
(3) 산성：Asp, Glu；
(4) 염기성：His, Lys, Arg；
(5) 사슬에 배향에 영향을 미치는 잔기：Gly, Pro； 및
(6) 방향족성：Trp, Tyr, Phe.
이들 각 그룹 내에서의 아미노산 잔기의 치환은 보존적 치환으로 불리는 한편, 다른 그룹끼리에서의 아미노산 잔기의 치환은 비보존적 치환으로 불린다. 본 발명에 있어서의 치환은 보존적 치환이어도 되고 비보존적 치환이어도 되며, 또한 보존적 치환과 비보존적 치환의 조합이어도 된다. 또한 천연의 아미노산 이외의 아미노산으로 치환하는 아미노산의 개변방법으로서 복수의 공지의 방법도 또한 채용될 수 있다(Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. (2006) 35, 225-249, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (2003) 100 (11), 6353-6357). 예를 들면 종지 코돈의 하나인 UAG 코돈(앰버 코돈)의 상보적 앰버 서프레서 tRNA에 비천연 아미노산이 결합된 tRNA가 포함되는 무세포 번역계 시스템(Clover Direct(Protein Express)) 등도 적합하게 사용된다.
또한 아미노산의 개변을 나타내는 표현으로서 특정 위치를 나타내는 숫자 전후에 개변 전과 개변 후의 아미노산의 1문자 코드를 사용한 표현이 적당히 사용될 수 있다. 예를 들면 항체 정상영역에 포함되는 Fc영역에 아미노산의 치환을 가할 때에 사용되는 P238D라는 개변은 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro의 Asp로의 치환을 나타낸다. 즉 숫자는 EU 넘버링으로 표시되는 아미노산의 위치를 나타내고, 그 앞에 기재되는 아미노산의 1문자 코드는 치환 전의 아미노산, 그 뒤에 기재되는 아미노산의 1문자 코드는 치환 후의 아미노산을 나타낸다.
및/또는
본 명세서에 있어서 「및/또는」의 용어의 의의는 성구 「및/또는」의 전후 용어의 조합으로서, 「및」과「또는」이 적당히 조합된 모든 조합을 포함한다. 구체적으로는, 예를 들면 「326번 위치, 328번 위치 및/또는 428번 위치의 아미노산이 치환되어 있다」는 것은 아래의 아미노산의 개변의 변형이 포함된다；
(a) 326번 위치, (b) 328번 위치, (c) 428번 위치, (d) 326번 위치 및 328번 위치, (e) 326번 위치 및 428번 위치, (f) 328번 위치 및 428번 위치, (g) 326번 위치, 328번 위치 및 428번 위치.
항원
본 명세서에 있어서 「항원」은 항원 결합 도메인이 결합하는 에피토프를 포함하는 한 그 구조는 특정 구조에 한정되지 않는다. 다른 의미로는 항원은 무기물일 수도 있고 유기물일 수도 있다. 항원으로서는 하기와 같은 분자；17-IA, 4-1BB, 4Dc, 6-케토-PGF1a, 8-이소-PGF2a, 8-옥소-dG, A1 아데노신 수용체, A33, ACE, ACE-2, 액티빈, 액티빈 A, 액티빈 AB, 액티빈 B, 액티빈 C, 액티빈 RIA, 액티빈 RIA ALK-2, 액티빈 RIB ALK-4, 액티빈 RIIA, 액티빈 RIIB, ADAM, ADAM10, ADAM12, ADAM15, ADAM17/TACE, ADAM8, ADAM9, ADAMTS, ADAMTS4, ADAMTS5, 아드레신(Addressins), aFGF, ALCAM, ALK, ALK-1, ALK-7, 알파-1-안티트립신, 알파-V/베타-1 안타고니스트, ANG, Ang, APAF-1, APE, APJ, APP, APRIL, AR, ARC, ART, 아르테민, 항Id, ASPARTIC, 심방성 나트륨 이뇨인자, av/b3 인테그린, Axl, b2M, B7-1, B7-2, B7-H, B-림프구 자극인자(BlyS), BACE, BACE-1, Bad, BAFF, BAFF-R, Bag-1, BAK, Bax, BCA-1, BCAM, Bcl, BCMA, BDNF, b-ECGF, bFGF, BID, Bik, BIM, BLC, BL-CAM, BLK, BMP, BMP-2 BMP-2a, BMP-3 오스테오게닌(Osteogenin), BMP-4BMP-2b, BMP-5, BMP-6 Vgr-1, BMP-7(OP-1), BMP-8(BMP-8a, OP-2), BMPR, BMPR-IA(ALK-3), BMPR-IB(ALK-6), BRK-2, RPK-1, BMPR-II(BRK-3), BMP, b-NGF, BOK, 봄베신, 골 유래 신경 영양인자(Bone-derived neurotrophic factor), BPDE, BPDE-DNA, BTC, 보체인자 3(C3), C3a, C4, C5, C5a, C10, CA125, CAD-8, 칼시토닌, cAMP, 암 태아성 항원(CEA), 암 관련 항원, 카텝신 A, 카텝신 B, 카텝신 C/DPPI, 카텝신 D, 카텝신 E, 카텝신 H, 카텝신 L, 카텝신 O, 카텝신 S, 카텝신 V, 카텝신 X/Z/P, CBL, CCI, CCK2, CCL, CCL1, CCL11, CCL12, CCL13, CCL14, CCL15, CCL16, CCL17, CCL18, CCL19, CCL2, CCL20, CCL21, CCL22, CCL23, CCL24, CCL25, CCL26, CCL27, CCL28, CCL3, CCL4, CCL5, CCL6, CCL7, CCL8, CCL9/10, CCR, CCR1, CCR10, CCR10, CCR2, CCR3, CCR4, CCR5, CCR6, CCR7, CCR8, CCR9, CD1, CD2, CD3, CD3E, CD4, CD5, CD6, CD7, CD8, CD10, CD11a, CD11b, CD11c, CD13, CD14, CD15, CD16, CD18, CD19, CD20, CD21, CD22, CD23, CD25, CD27L, CD28, CD29, CD30, CD30L, CD32, CD33(p67 단백질), CD34, CD38, CD40, CD40L, CD44, CD45, CD46, CD49a, CD52, CD54, CD55, CD56, CD61, CD64, CD66e, CD74, CD80(B7-1), CD89, CD95, CD123, CD137, CD138, CD140a, CD146, CD147, CD148, CD152, CD164, CEACAM5, CFTR, cGMP, CINC, 보툴리눔 독소(Botulinum toxin), 웰치균 독소(Clostridium perfringens toxin), CKb8-1, CLC, CMV, CMV UL, CNTF, CNTN-1, COX, C-Ret, CRG-2, CT-1, CTACK, CTGF, CTLA-4, CX3CL1, CX3CR1, CXCL, CXCL1, CXCL2, CXCL3, CXCL4, CXCL5, CXCL6, CXCL7, CXCL8, CXCL9, CXCL10, CXCL11, CXCL12, CXCL13, CXCL14, CXCL15, CXCL16, CXCR, CXCR1, CXCR2, CXCR3, CXCR4, CXCR5, CXCR6, 사이토케라틴 종양 관련 항원, DAN, DCC, DcR3, DC-SIGN, 보체 제어인자(Decay accelerating factor), des(1-3)-IGF-I(뇌 IGF-1), Dhh, 디곡신, DNAM-1, Dnase, Dpp, DPPIV/CD26, Dtk, ECAD, EDA, EDA-A1, EDA-A2, EDAR, EGF, EGFR(ErbB-1), EMA, EMMPRIN, ENA, 엔도텔린 수용체, 엔케팔리나제, eNOS, Eot, 에오탁신 1, EpCAM, 에프린 B2/EphB4, EPO, ERCC, E-셀렉틴, ET-1, 팩터 IIa, 팩터 VII, 팩터 VIIIc, 팩터 IX, 섬유아세포 활성화 단백질(FAP), Fas, FcR1, FEN-1, 페리틴, FGF, FGF-19, FGF-2, FGF3, FGF-8, FGFR, FGFR-3, 피브린, FL, FLIP, Flt-3, Flt-4, 난포 자극 호르몬, 프랙탈카인, FZD1, FZD2, FZD3, FZD4, FZD5, FZD6, FZD7, FZD8, FZD9, FZD10, G250, Gas6, GCP-2, GCSF, GD2, GD3, GDF, GDF-1, GDF-3(Vgr-2), GDF-5(BMP-14, CDMP-1), GDF-6(BMP-13, CDMP-2), GDF-7(BMP-12, CDMP-3), GDF-8(미오스타틴), GDF-9, GDF-15(MIC-1), GDNF, GDNF, GFAP, GFRa-1, GFR-알파1, GFR-알파2, GFR-알파3, GITR, 글루카곤, Glut4, 당단백질IIb/IIIa(GPIIb/IIIa), GM-CSF, gp130, gp72, GRO, 성장 호르몬 방출인자, 합텐(NP-cap 또는 NIP-cap), HB-EGF, HCC, HCMV gB 엔벨로프 당단백질, HCMV gH 엔벨로프 당단백질, HCMV UL, 조혈 성장 인자(HGF), Hep B gp120, 헤파라나제, Her2, Her2/neu(ErbB-2), Her3(ErbB-3), Her4(ErbB-4), 단순 헤르페스 바이러스(HSV) gB 당단백질, HSV gD 당단백질, HGFA, 고분자량 흑색종 관련 항원(HMW-MAA), HIV gp120, HIV IIIB gp 120 V3 루프, HLA, HLA-DR, HM1.24, HMFG PEM, HRG, Hrk, 인간 심장 미오신, 인간 사이토메갈로바이러스(HCMV), 인간 성장 호르몬(HGH), HVEM, I-309, IAP, ICAM, ICAM-1, ICAM-3, ICE, ICOS, IFNg, Ig, IgA 수용체, IgE, IGF, IGF 결합 단백질, IGF-1R, IGFBP, IGF-I, IGF-II, IL, IL-1, IL-1R, IL-2, IL-2R, IL-4, IL-4R, IL-5, IL-5R, IL-6, IL-6R, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, IL-13, IL-15, IL-18, IL-18R, IL-23, 인터페론(INF)-알파, INF-베타, INF-감마, 인히빈, iNOS, 인슐린 A쇄, 인슐린 B쇄, 인슐린 유사 증식 인자 1, 인테그린 알파 2, 인테그린 알파 3, 인테그린 알파 4, 인테그린 알파 4/베타 1, 인테그린 알파 4/베타 7, 인테그린 알파 5(알파 V), 인테그린 알파 5/베타 1, 인테그린 알파 5/베타 3, 인테그린 알파 6, 인테그린 베타 1, 인테그린 베타 2, 인터페론 감마, IP-10, I-TAC, JE, 칼리크레인 2, 칼리크레인 5, 칼리크레인 6, 칼리크레인 11, 칼리크레인 12, 칼리크레인 14, 칼리크레인 15, 칼리크레인 L1, 칼리크레인 L2, 칼리크레인 L3, 칼리크레인 L4, KC, KDR, 케라티노사이트 증식 인자(KGF), 라미닌 5, LAMP, LAP, LAP(TGF-1), 잠재적 TGF-1, 잠재적 TGF-1 bp1, LBP, LDGF, LECT2, 레프티, 루이스-Y 항원, 루이스-Y 관련 항원, LFA-1, LFA-3, Lfo, LIF, LIGHT, 리포단백질, LIX, LKN, Lptn, L-셀렉틴, LT-a, LT-b, LTB4, LTBP-1, 폐 표면, 황체 형성 호르몬, 림포톡신 베타 수용체, Mac-1, MAdCAM, MAG, MAP2, MARC, MCAM, MCAM, MCK-2, MCP, M-CSF, MDC, Mer, METALLOPROTEASES, MGDF 수용체, MGMT, MHC(HLA-DR), MIF, MIG, MIP, MIP-1-알파, MK, MMAC1, MMP, MMP-1, MMP-10, MMP-11, MMP-12, MMP-13, MMP-14, MMP-15, MMP-2, MMP-24, MMP-3, MMP-7, MMP-8, MMP-9, MPIF, Mpo, MSK, MSP, 뮤신(Muc1), MUC18, 뮬러리안 억제 물질, Mug, MuSK, NAIP, NAP, NCAD, N-C 아드헤린, NCA 90, NCAM, NCAM, 네프릴리신, 뉴로트로핀-3, -4, 또는 -6, 뉴르투린, 신경 성장 인자(NGF), NGFR, NGF-베타, nNOS, NO, NOS, Npn, NRG-3, NT, NTN, OB, OGG1, OPG, OPN, OSM, OX40L, OX40R, p150, p95, PADPr, 부갑상선 호르몬, PARC, PARP, PBR, PBSF, PCAD, P-카드헤린, PCNA, PDGF, PDGF, PDK-1, PECAM, PEM, PF4, PGE, PGF, PGI2, PGJ2, PIN, PLA2, 태반성 알칼리포스파타아제(PLAP), PlGF, PLP, PP14, 프로인슐린, 프로릴랙신(prorelaxin), 프로테인 C, PS, PSA, PSCA, 전립선 특이적 막항원(PSMA), PTEN, PTHrp, Ptk, PTN, R51, RANK, RANKL, RANTES, RANTES, 릴랙신 A쇄, 릴랙신 B쇄, 레닌, 호흡기 다핵체 바이러스(RSV)F, RSV Fgp, Ret, 류머티즘 인자, RLIP76, RPA2, RSK, S100, SCF/KL, SDF-1, SERINE, 혈청 알부민, sFRP-3, Shh, SIGIRR, SK-1, SLAM, SLPI, SMAC, SMDF, SMOH, SOD, SPARC, Stat, STEAP, STEAP-II, TACE, TACI, TAG-72(종양 관련 당단백질-72), TARC, TCA-3, T세포 수용체(예를 들면 T세포 수용체 알파/베타), TdT, TECK, TEM1, TEM5, TEM7, TEM8, TERT, 고환 PLAP 유사 알칼리포스파타아제, TfR, TGF, TGF-알파, TGF-베타, TGF-베타 Pan Specific, TGF-베타RI(ALK-5), TGF-베타RII, TGF-베타RIIb, TGF-베타RIII, TGF-베타1, TGF-베타2, TGF-베타3, TGF-베타4, TGF-베타5, 트롬빈, 흉선 Ck-1, 갑상선 자극 호르몬, Tie, TIMP, TIQ, 조직인자, TMEFF2, Tmpo, TMPRSS2, TNF, TNF-알파, TNF-알파베타, TNF-베타2, TNFc, TNF-RI, TNF-RII, TNFRSF10A(TRAIL R1 Apo-2, DR4), TNFRSF10B(TRAIL R2 DR5, KILLER, TRICK-2A, TRICK-B), TNFRSF10C(TRAIL R3 DcR1, LIT, TRID), TNFRSF10D(TRAIL R4 DcR2, TRUNDD), TNFRSF11A(RANK ODF R, TRANCE R), TNFRSF11B(OPG OCIF, TR1), TNFRSF12(TWEAK R FN14), TNFRSF13B(TACI), TNFRSF13C(BAFF R), TNFRSF14(HVEM ATAR, HveA, LIGHT R, TR2), TNFRSF16(NGFR p75NTR), TNFRSF17(BCMA), TNFRSF18(GITR AITR), TNFRSF19(TROY TAJ, TRADE), TNFRSF19L(RELT), TNFRSF1A(TNF RI CD120a, p55-60), TNFRSF1B(TNF RII CD120b, p75-80), TNFRSF26(TNFRH3), TNFRSF3(LTbR TNF RIII, TNFC R), TNFRSF4(OX40 ACT35, TXGP1 R), TNFRSF5(CD40 p50), TNFRSF6(Fas Apo-1, APT1, CD95), TNFRSF6B(DcR3 M68, TR6), TNFRSF7(CD27), TNFRSF8(CD30), TNFRSF9(4-1BB CD137, ILA), TNFRSF21(DR6), TNFRSF22(DcTRAIL R2 TNFRH2), TNFRST23(DcTRAIL R1 TNFRH1), TNFRSF25(DR3 Apo-3, LARD, TR-3, TRAMP, WSL-1), TNFSF10(TRAIL Apo-2 리간드, TL2), TNFSF11(TRANCE/RANK 리간드 ODF, OPG 리간드), TNFSF12(TWEAK Apo-3 리간드, DR3 리간드), TNFSF13(APRIL TALL2), TNFSF13B(BAFF BLYS, TALL1, THANK, TNFSF20), TNFSF14(LIGHT HVEM 리간드, LTg), TNFSF15(TL1A/VEGI), TNFSF18(GITR 리간드 AITR 리간드, TL6), TNFSF1A(TNF-a 코넥틴(Conectin), DIF, TNFSF2), TNFSF1B(TNF-b LTa, TNFSF1), TNFSF3(LTb TNFC, p33), TNFSF4(OX40 리간드 gp34, TXGP1), TNFSF5(CD40 리간드 CD154, gp39, HIGM1, IMD3, TRAP), TNFSF6(Fas 리간드 Apo-1 리간드, APT1 리간드), TNFSF7(CD27 리간드 CD70), TNFSF8(CD30 리간드 CD153), TNFSF9(4-1BB 리간드 CD137 리간드), TP-1, t-PA, Tpo, TRAIL, TRAIL R, TRAIL-R1, TRAIL-R2, TRANCE, 트랜스페린 수용체, TRF, Trk, TROP-2, TSG, TSLP, 종양 관련 항원 CA125, 종양 관련 항원 발현 루이스 Y 관련 탄수화물, TWEAK, TXB2, Ung, uPAR, uPAR-1, 우로키나아제, VCAM, VCAM-1, VECAD, VE-Cadherin, VE-cadherin-2, VEFGR-1(flt-1), VEGF, VEGFR, VEGFR-3(flt-4), VEGI, VIM, 바이러스 항원, VLA, VLA-1, VLA-4, VNR 인테그린, 폰빌레브란트 인자, WIF-1, WNT1, WNT2, WNT2B/13, WNT3, WNT3A, WNT4, WNT5A, WNT5B, WNT6, WNT7A, WNT7B, WNT8A, WNT8B, WNT9A, WNT9A, WNT9B, WNT10A, WNT10B, WNT11, WNT16, XCL1, XCL2, XCR1, XCR1, XEDAR, XIAP, XPD, HMGB1, IgA, Aβ, CD81, CD97, CD98, DDR1, DKK1, EREG, Hsp90, IL-17/IL-17R, IL-20/IL-20R, 산화 LDL, PCSK9, prekallikrein, RON, TMEM16F, SOD1, Chromogranin A, Chromogranin B, tau, VAP1, 고분자 키니노겐, IL-31, IL-31R, Nav1.1, Nav1.2, Nav1.3, Nav1.4, Nav1.5, Nav1.6, Nav1.7, Nav1.8, Nav1.9, EPCR, C1, C1q, C1r, C1s, C2, C2a, C2b, C3, C3a, C3b, C4, C4a, C4b, C5, C5a, C5b, C6, C7, C8, C9, factor B, factor D, factor H, properdin, sclerostin, fibrinogen, fibrin, prothrombin, thrombin, 조직인자, factor V, factor Va, factor VII, factor VIIa, factor VIII, factor VIIIa, factor IX, factor IXa, factor X, factor Xa, factor XI, factor XIa, factor XII, factor XIIa, factor XIII, factor XIIIa, TFPI, antithrombin III, EPCR, 트롬보모듈린, TAPI, tPA, plasminogen, plasmin, PAI-1, PAI-2, GPC3, Syndecan-1, Syndecan-2, Syndecan-3, Syndecan-4, LPA, S1P, 호르몬 및 성장인자를 위한 수용체가 예시될 수 있다.
상기 항원의 예시에는 수용체도 기재되나, 이들 수용체가 혈장 중 등의 생체액 중에 가용형으로 존재하는 경우 본 발명의 항원 결합 분자와 복합체를 형성하는 것이 가능하기 때문에, 상기에 예로 든 수용체가 가용형으로 혈장 중 등의 생체액 중에 존재하는 한 본 발명의 항원 결합 분자가 결합하여 본 발명의 복합체를 형성할 수 있는 항원으로서 사용될 수 있다. 그러한 가용형 수용체의 비한정의 일태양으로서, 예를 들면 Mullberg 등(J. Immunol. (1994) 152 (10), 4958-4968)에 의해 기재되어 있는 가용형 IL-6R인, 서열번호：1로 표시되는 IL-6R 폴리펩티드 서열 중 1 내지 357번째의 아미노산으로 이루어지는 단백질이 예시될 수 있다.
상기 항원의 예시에는 가용형 항원도 기재되는데, 당해 항원이 존재하는 용액에 한정은 없고 생체액, 즉 생체내의 맥관 또는 조직·세포 사이를 채우는 모든 액체에 본 가용형 항원은 존재할 수 있다. 비한정의 일태양에서는 본 발명의 항원 결합 분자가 결합하는 항원은 세포외액에 존재할 수 있다. 세포외액이란 척추동물에서는 혈장, 조직간액, 림프액, 빽빽한 결합조직, 뇌척수액, 수액, 천자액 또는 관절액 등의 뼈 및 연골 중의 성분, 폐포액(기관지 폐포 세정액), 복수, 흉수, 심낭수, 낭포액 또는 수양액(aqueous humor) 등의 세포 투과액(세포의 능동 수송·분비 활동의 결과 생긴 각종 선강 내의 액 및 소화관강 기타 체강내액)의 총칭을 말한다.
에피토프
항원 중에 존재하는 항원 결정기를 의미하는 에피토프는 본 명세서에 있어서 개시되는 항원 결합 분자 중의 항원 결합 도메인이 결합하는 항원 상의 부위를 의미한다. 따라서, 예를 들면 에피토프는 그 구조에 의해 정의될 수 있다. 또한 당해 에피토프를 인식하는 항원 결합 분자 중의 항원에 대한 결합 활성에 따라서도 당해 에피토프가 정의될 수 있다. 항원이 펩티드 또는 폴리펩티드인 경우에는 에피토프를 구성하는 아미노산 잔기에 의해 에피토프를 특정하는 것도 가능하다. 또한 에피토프가 당쇄인 경우에는 특정 당쇄 구조에 의해 에피토프를 특정하는 것도 가능하다.
직선상 에피토프는 아미노산 1차 서열이 인식된 에피토프를 포함하는 에피토프이다. 직선상 에피토프는 전형적으로는 3개 이상 및 가장 보통으로는 5개 이상, 예를 들면 약 8 내지 약 10개, 6 내지 20개의 아미노산이 고유의 서열에 있어서 포함된다.
입체구조 에피토프는 직선상 에피토프와는 대조적으로 에피토프를 포함하는 아미노산의 1차 서열이 인식된 에피토프의 단일 규정 성분이 아닌 에피토프(예를 들면, 아미노산의 1차 서열이 반드시 에피토프를 규정하는 항체에 의해 인식되는 것은 아닌 에피토프)이다. 입체구조 에피토프는 직선상 에피토프에 대해 증대된 수의 아미노산을 포함할 지도 모른다. 입체구조 에피토프의 인식에 관하여, 항체는 펩티드 또는 단백질의 3차원 구조를 인식한다. 예를 들면, 단백질 분자가 폴딩되어 3차원 구조를 형성하는 경우에는 입체구조 에피토프를 형성하는 어떤 아미노산 및/ 또는 폴리펩티드 주쇄는 병렬로 되어 항체가 에피토프를 인식하는 것을 가능하게 한다. 에피토프의 입체구조를 결정하는 방법에는 예를 들면 X선 결정학, 2차원 핵자기공명 분광학 및 부위 특이적인 스핀 표지 및 전자 상자성 공명 분광학이 포함되는데, 이들에는 한정되지 않는다. 예를 들면, Epitope Mapping Protocols in Methods in Molecular Biology(1996), 제66권, Morris(편)를 참조.
결합 활성
하기에 IL-6R에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자에 의한 에피토프로의 결합의 확인방법이 예시되는데, IL-6R 이외의 항원에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자에 의한 에피토프로의 결합의 확인방법도 하기의 예시에 준하여 적절히 실시될 수 있다.
예를 들면, IL-6R에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자가 IL-6R 분자 중에 존재하는 선상 에피토프를 인식하는 것은, 예를 들면 다음과 같이 하여 확인할 수 있다. 상기 목적을 위해 IL-6R의 세포외 도메인을 구성하는 아미노산 서열로 이루어지는 선상의 펩티드가 합성된다. 당해 펩티드는 화학적으로 합성될 수 있다. 또는 서열번호:2로 표시되는 IL-6R의 cDNA 중의 세포외 도메인에 상당하는 아미노산 서열을 코드하는 영역을 이용하여 유전자 공학적 수법에 의해 얻어진다. 다음으로 세포외 도메인을 구성하는 아미노산 서열로 이루어지는 선상 펩티드와 IL-6R에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자의 결합 활성이 평가된다. 예를 들면, 고정화된 선상 펩티드를 항원으로 하는 ELISA에 의해 당해 펩티드에 대한 당해 항원 결합 분자의 결합 활성이 평가될 수 있다. 또는 IL-6R 발현 세포에 대한 당해 항원 결합 분자의 결합에 있어서의 선상 펩티드에 의한 저해 레벨을 토대로 선상 펩티드에 대한 결합 활성이 명확해질 수 있다. 이들 시험에 의해 선상 펩티드에 대한 당해 항원 결합 분자의 결합 활성이 명확해질 수 있다.
또한 IL-6R에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자가 입체구조 에피토프를 인식하는 것은, 다음과 같이 하여 확인될 수 있다. 상기 목적을 위해 IL-6R을 발현하는 세포가 조제된다. IL-6R에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자가 IL-6R 발현 세포에 접촉했을 때에 당해 세포에 강하게 결합하는 한편, 당해 항원 결합 분자가 고정화된 IL-6R의 세포외 도메인을 구성하는 아미노산 서열로 이루어지는 선상 펩티드에 대해 실질적으로 결합하지 않을 때 등을 들 수 있다. 여기서 실질적으로 결합하지 않는다는 것은, 인간 IL-6R 발현 세포에 대한 결합 활성의 80% 이하, 통상 50% 이하, 바람직하게는 30% 이하, 특히 바람직하게는 15% 이하의 결합 활성을 말한다.
IL-6R에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자의 IL-6R 발현 세포에 대한 결합 활성을 측정하는 방법으로서는, 예를 들면 Antibodies A Laboratory Manual 기재의 방법(Ed Harlow, David Lane, Cold Spring Harbor Laboratory(1988) 359-420)을 들 수 있다. 즉 IL-6R 발현 세포를 항원으로 하는 ELISA나 FACS(fluorescence activated cell sorting)의 원리에 의해 평가될 수 있다.
ELISA 포맷에 있어서 IL-6R에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자의 IL-6R 발현 세포에 대한 결합 활성은 효소반응에 의해 생성되는 시그널 레벨을 비교함으로써 정량적으로 평가된다. 즉, IL-6R 발현 세포를 고정화한 ELISA 플레이트에 피험 폴리펩티드 회합체를 첨가하여, 세포에 결합한 피험 항원 결합 분자가 피험 항원 결합 분자를 인식하는 효소 표지 항체를 이용하여 검출된다. 또는 FACS에 있어서는 피험 항원 결합 분자의 희석 계열을 제작하여 IL-6R 발현 세포에 대한 항체 결합 역가(titer)를 결정함으로써, IL-6R 발현 세포에 대한 피험 항원 결합 분자의 결합 활성이 비교될 수 있다.
완충액 등에 현탁한 세포 표면 상에 발현되고 있는 항원에 대한 피험 항원 결합 분자의 결합은 플로우 사이토미터에 의해 검출할 수 있다. 플로우 사이토미터로서는, 예를 들면 다음과 같은 장치가 알려져 있다.
FACSCantoTM II
FACSAriaTM
FACSArrayTM
FACSVantageTM SE
FACSCaliburTM(모두 BD Biosciences사의 상품명)
EPICS ALTRA HyPerSort
Cytomics FC 500
EPICS XL-MCL ADC EPICS XL ADC
Cell Lab Quanta/Cell Lab Quanta SC(모두 Beckman Coulter사의 상품명)
예를 들면, IL-6R에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자의 항원에 대한 결합 활성의 적합한 측정방법의 일례로서, 다음의 방법을 들 수 있다. 먼저, IL-6R을 발현하는 세포와 반응시킨 피험 항원 결합 분자를 인식하는 FITC 표지한 2차 항체로 염색한다. 피험 항원 결합 분자를 적당히 적합한 완충액으로 희석함으로써, 당해 항원 결합 분자가 목적하는 농도로 조제하여 사용된다. 예를 들면, 10 ㎍/㎖부터 10 ng/㎖까지 사이 중 어느 하나의 농도로 사용될 수 있다. 다음으로 FACSCalibur(BD사)에 의해 형광강도와 세포수가 측정된다. 당해 세포에 대한 항체의 결합량은 CELL QUEST Software(BD사)를 사용하여 해석함으로써 얻어진 형광강도, 즉 Geometric Mean의 값에 반영된다. 즉, 당해 Geometric Mean의 값을 얻음으로써 피험 항원 결합 분자의 결합량으로 표시되는 피험 항원 결합 분자의 결합 활성이 측정될 수 있다.
IL-6R에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자가 어떤 항원 결합 분자와 에피토프를 공유하는 것은 양자의 동일한 에피토프에 대한 경합에 의해 확인될 수 있다. 항원 결합 분자 간의 경합은 교차 블로킹 어세이 등에 의해 검출된다. 예를 들면 경합 ELISA 어세이는 바람직한 교차 블로킹 어세이다.
구체적으로는, 교차 블로킹 어세이에 있어서는 마이크로타이터 플레이트의 웰 상에 코트한 IL-6R 단백질이, 후보가 되는 경합 항원 결합 분자의 존재하 또는 비존재하에서 프리인큐베이트된 후에 피험 항원 결합 분자가 첨가된다. 웰 중의 IL-6R 단백질에 결합한 피험 항원 결합 분자의 양은 동일한 에피토프로의 결합에 대해 경합하는 후보가 되는 경합 항원 결합 분자의 결합능에 간접적으로 상관하고 있다. 즉 동일 에피토프에 대한 경합 항원 결합 분자의 친화성이 커지면 커질수록, 피험 항원 결합 분자의 IL-6R 단백질을 코트한 웰로의 결합 활성은 저하된다.
IL-6R 단백질을 매개로 웰에 결합한 피험 항원 결합 분자의 양은 사전에 항원 결합 분자를 표지해 둠으로써 용이하게 측정될 수 있다. 예를 들면, 비오틴 표지된 항원 결합 분자는 아비딘페록시다아제 콘쥬게이트와 적절한 기질을 사용함으로써 측정된다. 페록시다아제 등의 효소 표지를 이용한 교차 블로킹 어세이는 특히 경합 ELISA 어세이라 불린다. 항원 결합 분자는 검출 또는 측정이 가능한 다른 표지 물질로 표지될 수 있다. 구체적으로는 방사 표지 또는 형광 표지 등이 공지이다.
후보의 경합 항원 결합 분자 회합체의 비존재하에서 실시되는 대조 시험에 있어서 얻어지는 결합 활성과 비교하여, 경합 항원 결합 분자가 IL-6R에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자의 결합을 20% 이상, 바람직하게는 20-50% 이상, 더욱 바람직하게는 50% 이상 블록할 수 있다면, 당해 피험 항원 결합 분자는 경합 항원 결합 분자와 실질적으로 동일한 에피토프에 결합하거나 또는 동일한 에피토프로의 결합에 대해 경합하는 항원 결합 분자이다.
IL-6R에 대한 항원 결합 도메인을 포함하는 피험 항원 결합 분자가 결합하는 에피토프의 구조가 동정되어 있는 경우에는 피험 항원 결합 분자와 대조 항원 결합 분자가 에피토프를 공유하는 것은, 당해 에피토프를 구성하는 펩티드에 아미노산 변이를 도입한 펩티드에 대한 양자의 항원 결합 분자의 결합 활성을 비교함으로써 평가될 수 있다.
이러한 결합 활성을 측정하는 방법으로서는, 예를 들면 상기의 ELISA 포맷에 있어서 변이를 도입한 선상의 펩티드에 대한 피험 항원 결합 분자 및 대조 항원 결합 분자의 결합 활성을 비교함으로써 측정될 수 있다. ELISA 이외의 방법으로서는 칼럼에 결합한 당해 변이 펩티드에 대한 결합 활성을, 당해 칼럼에 피험 항원 결합 분자와 대조 항원 결합 분자를 유하(流下)시킨 후에 용출액 중에 용출되는 항원 결합 분자를 정량함으로써도 측정될 수 있다. 변이 펩티드를 예를 들면 GST와의 융합 펩티드로서 칼럼에 흡착시키는 방법은 공지이다.
또한 동정된 에피토프가 입체 에피토프인 경우에는 피험 항원 결합 분자와 대조 항원 결합 분자가 에피토프를 공유하는 것은, 다음의 방법으로 평가될 수 있다. 먼저, IL-6R을 발현하는 세포와 에피토프에 변이가 도입된 IL-6R을 발현하는 세포가 조제된다. 이들 세포가 PBS 등의 적절한 완충액에 현탁된 세포 현탁액에 대해 피험 항원 결합 분자와 대조 항원 결합 분자가 첨가된다. 이어서, 적당히 완충액으로 세정된 세포 현탁액에 대해 피험 항원 결합 분자와 대조 항원 결합 분자를 인식할 수 있는 FITC 표지된 항체가 첨가된다. 표지 항체에 의해 염색된 세포의 형광강도와 세포수가 FACSCalibur(BD사)에 의해 측정된다. 피험 항원 결합 분자와 대조 항원 결합 분자의 농도는 적합한 완충액에 의해 적절히 희석함으로써 목적하는 농도로 조제하여 사용된다. 예를 들면, 10 ㎍/㎖부터 10 ng/㎖까지의 사이 중 어느 하나의 농도로 사용된다. 당해 세포에 대한 표지 항체의 결합량은 CELL QUEST Software(BD사)를 사용하여 해석함으로써 얻어진 형광강도, 즉 Geometric Mean의 값에 반영된다. 즉, 당해 Geometric Mean의 값을 얻음으로써, 표지 항체의 결합량으로 표시되는 피험 항원 결합 분자와 대조 항원 결합 분자의 결합 활성을 측정할 수 있다.
본 방법에 있어서, 예를 들면 「변이 IL-6R 발현 세포에 실질적으로 결합하지 않는」다는 것은, 아래의 방법에 의해 판단할 수 있다. 먼저, 변이 IL-6R을 발현하는 세포에 대해 결합한 피험 항원 결합 분자와 대조 항원 결합 분자가 표지 항체로 염색된다. 이어서 세포의 형광강도가 검출된다. 형광 검출에 플로우 사이토메트리로서 FACSCalibur를 사용한 경우, 얻어진 형광강도는 CELL QUEST Software를 사용하여 해석될 수 있다. 폴리펩티드 회합체의 존재하 및 비존재하에서의 Geometric Mean의 값으로부터 이 비교값(△Geo-Mean)을 하기의 계산식을 토대로 산출함으로써, 항원 결합 분자의 결합에 의한 형광강도의 증가비율을 구할 수 있다.
△Geo-Mean = Geo-Mean(폴리펩티드 회합체 존재하)/Geo-Mean(폴리펩티드 회합체 비존재하)
해석에 의해 얻어지는 피험 항원 결합 분자의 변이 IL-6R 발현 세포에 대한 결합량이 반영된 Geometric Mean 비교값(변이 IL-6R 분자 △Geo-Mean값)을 피험 항원 결합 분자의 IL-6R 발현 세포에 대한 결합량이 반영된 △Geo-Mean 비교값과 비교한다. 이 경우에 있어서 변이 IL-6R 발현 세포 및 IL-6R 발현 세포에 대한 △Geo-Mean 비교값을 구할 때 사용하는 피험 항원 결합 분자의 농도는 서로 동일 또는 실질적으로 동일 농도로 조제되는 것이 특히 바람직하다. 사전에 IL-6R 중의 에피토프를 인식하고 있는 것이 확인된 항원 결합 분자가 대조 항원 결합 분자로서 이용된다.
피험 항원 결합 분자의 변이 IL-6R 발현 세포에 대한 △Geo-Mean 비교값이 피험 항원 결합 분자의 IL-6R 발현 세포에 대한 △Geo-Mean 비교값의 80% 이상, 바람직하게는 50%, 더욱 바람직하게는 30%, 특히 바람직하게는 15%보다 작으면, 「변이 IL-6R 발현 세포에 실질적으로 결합하지 않는」 것으로 한다. Geo-Mean값(Geometric Mean)을 구하는 계산식은 CELL QUEST Software User's Guide(BD biosciences사)에 기재되어 있다. 비교값을 비교함으로써 그것이 실질적으로 동일하다고 볼 수 있는 정도라면, 피험 항원 결합 분자와 대조 항원 결합 분자의 에피토프는 동일하다고 평가될 수 있다.
항원 결합 도메인
본 명세서에 있어서 「항원 결합 도메인」은 목적으로 하는 항원에 결합하는 한 어떠한 구조의 도메인도 사용될 수 있다. 그러한 도메인의 예로서, 예를 들면 항체의 중쇄 및 경쇄의 가변영역, 생체내에 존재하는 세포막 단백인 Avimer에 포함되는 35 아미노산 정도의 A 도메인으로 불리는 모듈(국제공개 WO2004/044011, WO2005/040229), 세포막에 발현하는 당단백질인 fibronectin 중의 단백질에 결합하는 도메인인 10Fn3 도메인을 포함하는 Adnectin(국제공개 WO2002/032925), ProteinA의 58 아미노산으로 이루어지는 3개의 헬릭스의 다발(bundle)을 구성하는 IgG 결합 도메인을 scaffold로 하는 Affibody(국제공개 WO1995/001937), 33 아미노산 잔기를 포함하는 턴과 2개의 역병행 헬릭스 및 루프의 서브유닛이 반복해서 겹쳐진 구조를 갖는 안키린 반복(ankyrin repeat：AR)의 분자 표면에 노출되는 영역인 DARPins(Designed Ankyrin Repeat proteins)(국제공개 WO2002/020565), 호중구 겔라티나아제 결합 리포칼린(neutrophil gelatinase-associated lipocalin(NGAL)) 등의 리포칼린 분자에 있어서 고도로 보존된 8개의 역병행 스트랜드가 중앙방향으로 비틀어진 배럴 구조의 편측을 지지하는 4개의 루프영역인 Anticalin 등(국제공개 WO2003/029462), 칠성장어, 먹장어 등 무악류의 획득 면역 시스템으로서 이뮤노 글로불린의 구조를 갖지 않는 가변성 림프구 수용체(variable lymphocyte receptor(VLR))의 류신 잔기가 풍부한 리피트(leucine-rich-repeat(LRR)) 모듈이 반복해서 겹쳐진 편자모양의 구조 내부의 병행형 시트 구조의 움푹 들어간 영역(국제공개 WO2008/016854)을 적합하게 들 수 있다. 본 발명의 항원 결합 도메인의 적합한 예로서, 항체의 중쇄 및 경쇄의 가변영역을 포함하는 항원 결합 도메인을 들 수 있다. 이러한 항원 결합 도메인의 예로서는 「scFv(single chain Fv)」, 「단일 사슬 항체(single chain antibody)」, 「Fv」, 「scFv2(single chain Fv2)」, 「Fab」 또는 「F(ab')2」 등을 적합하게 들 수 있다.
본 발명의 항원 결합 분자에 있어서의 항원 결합 도메인은 동일 에피토프에 결합할 수 있다. 여기서 동일 에피토프는, 예를 들면 서열번호：1에 기재된 아미노산 서열로 이루어지는 단백질 중에 존재할 수 있다. 또는 본 발명의 항원 결합 분자에 있어서의 항원 결합 도메인은 서로 상이한 에피토프에 결합할 수 있다. 여기서 상이한 에피토프는, 예를 들면 서열번호：1에 기재된 아미노산 서열로 이루어지는 단백질 중에 존재할 수 있다.
특이적
본 발명에 의해 제공되는 항원 결합 분자의 항원에 대한 결합에 관하여 「특이적」이란, 특이적으로 결합하는 분자의 한쪽 분자가 그 하나 또는 복수의 결합하는 상대방 분자 이외의 분자에 대해서는 실질적으로 결합하지 않는 상태를 말한다. 여기서 실질적으로 결합하지 않는다는 것은 상기 결합 활성의 항목에서 기재한 바와 같이, 당해 상대방 분자에 대한 결합 활성의 80% 이하, 통상 50% 이하, 바람직하게는 30% 이하, 특히 바람직하게는 15% 이하의 결합 활성을 당해 상대방 분자 이외의 분자에 대해 나타내는 것을 말한다. 또한 항원 결합 도메인이 어떤 항원 중에 포함되는 복수의 에피토프 중 특정 에피토프에 대해 특이적인 경우에도 사용된다. 또한 항원 결합 도메인이 결합하는 에피토프가 복수의 상이한 항원에 포함되는 경우에는, 당해 항원 결합 도메인을 갖는 항원 결합 분자는 당해 에피토프를 포함하는 다양한 항원과 결합할 수 있다.
중화 활성
본 발명의 비한정의 일태양에서는, (i) 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인, (ii) FcγRIIb 선택적인 결합 활성을 갖는 FcγR 결합 도메인 및 (iii) pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인을 포함하고, 당해 항원에 대한 중화 활성을 갖는 항원 결합 분자를 유효성분으로서 포함하는 의약 조성물이 제공된다. 일반적으로 중화 활성이란, 바이러스나 독소 등 세포에 대해 생물학적 활성을 갖는 리간드의 당해 생물학적 활성을 저해하는 활성을 말한다. 즉, 중화 활성을 갖는 물질이란, 당해 리간드 또는 당해 리간드가 결합하는 수용체에 결합하여 당해 리간드와 수용체의 결합을 저해하는 물질을 가리킨다. 중화 활성에 의해 리간드와의 결합이 저지된 수용체는 당해 수용체를 통한 생물학적 활성을 발휘할 수 없게 된다. 항원 결합 분자가 항체인 경우, 이러한 중화 활성을 갖는 항체는 일반적으로 중화 항체라 불린다. 어떤 피검물질의 중화 활성은 리간드의 존재하에 있어서의 생물학적 활성을 그 피검물질의 존재 또는 비존재하의 조건 사이에서 비교함으로써 측정될 수 있다.
예를 들면 IL-6 수용체의 주요한 리간드로서 생각되고 있는 것은 서열번호：3으로 표시되는 IL-6를 적합하게 들 수 있다. 그 아미노 말단이 세포외 도메인을 형성하는 I형 막단백질인 IL-6 수용체는 IL-6에 의해 2량체화가 유도된 gp130 수용체와 함께 헤테로 4량체를 형성한다(Heinrich 등(Biochem. J. (1998) 334, 297-314)). 당해 헤테로 4량체의 형성에 의해 gp130 수용체에 회합되어 있는 Jak가 활성화된다. Jak는 자기 인산화와 수용체의 인산화를 행한다. 수용체 및 Jak의 인산화 부위는 Stat3와 같은 SH2를 갖는 Stat 패밀리에 속하는 분자나 MAP 키나아제, PI3/Akt, 그 밖의 SH2를 갖는 단백질이나 어댑터에 대해 결합 부위의 역할을 한다. 다음으로 gp130 수용체에 결합한 Stat가 Jak에 의해 인산화된다. 인산화된 Stat는 2량체를 형성하여 핵내로 이행되어 표적 유전자의 전사를 조절한다. Jak 또는 Stat는 다른 클래스의 수용체를 매개로 시그널 캐스케이드에 관여하는 것도 가능하다. 탈제어된 IL-6의 시그널 캐스케이드는 자기면역질환의 병태나 염증, 다발성 골수종이나 전립선암 등의 암에서 관찰된다. 암 유전자로서 작용할 수 있는 Stat3는 많은 암에 있어서 항상적으로 활성화되어 있다. 전립선암과 다발성 골수종의 경우는 IL-6 수용체로부터의 시그널 캐스케이드와 상피 성장인자 수용체(EGFR) 패밀리 멤버로부터의 시그널 캐스케이드 사이에 크로스토크가 있다(Ishikawa 등(J. Clin. Exp. Hematopathol. (2006) 46 (2), 55-66)).
이러한 세포내의 시그널 캐스케이드는 세포종별로 상이하기 때문에 목적으로 하는 표적세포별로 적절히 표적분자를 설정할 수 있고, 상기 인자에 한정되는 것은 아니다. 생체내 시그널의 활성화를 측정함으로써 중화 활성을 평가할 수 있다. 또한 생체내 시그널 캐스케이드의 하류에 존재하는 표적 유전자에 대한 전사 유도작용을 지표로 하여, 생체내 시그널의 활성화를 검출하는 것도 가능하다. 표적 유전자의 전사 활성의 변화는 리포터 어세이의 원리로 검출할 수 있다. 구체적으로는, 표적 유전자의 전사 인자 또는 프로모터영역의 하류에 GFP(Green Fluorescence Protein)나 루시페라아제 등의 리포터 유전자를 배치하고, 그 리포터 활성을 측정함으로써 전사 활성의 변화를 리포터 활성으로서 측정할 수 있다. 생체내 시그널 활성화의 측정 키트는 시판의 것을 적절히 사용할 수 있다(예를 들면 Mercury Pathway Profiling Luciferase System(Clontech) 등).
또한 통상은 세포 증식을 촉진하는 방향으로 작용하는 시그널 캐스케이드에 작용하는 EGF 수용체 패밀리 등의 수용체 리간드의 중화 활성을 측정하는 방법으로서, 표적으로 하는 세포의 증식 활성을 측정함으로써 항원 결합 분자의 중화 활성을 평가할 수 있다. 예를 들면 HB-EGF 등 그 증식이 EGF 패밀리의 성장인자에 의해 촉진되는 세포의 증식에 대한, 항HB-EGF 항체의 중화 활성에 기인하는 억제효과를 평가 또는 측정하는 방법으로서, 아래의 방법이 적합하게 사용된다. 시험관내에 있어서 당해 세포 증식 억제 활성을 평가 또는 측정하는 방법으로서는, 배지 중에 첨가한 [3H] 라벨한 티미딘의 생세포에 의한 흡수를 DNA 복제능력의 지표로서 측정하는 방법이 사용된다. 보다 간편한 방법으로서 트리판 블루 등의 색소를 세포외로 배제하는 능력을 현미경하에서 계측하는 색소 배제법이나 MTT법이 사용된다. 후자는 생세포가 테트라졸륨염인 MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide)를 청색의 포마잔 산물로 전환하는 능력을 갖는 것을 이용하고 있다. 보다 구체적으로는, 피검세포의 배양액에 리간드와 함께 피검항체를 첨가하여 일정 시간을 경과한 후에, MTT 용액을 배양액에 첨가하여 일정 시간 정치함으로써 MTT를 세포에 흡수시킨다. 그 결과, 황색의 화합물인 MTT가 세포내의 미토콘드리아 내의 숙신산 탈수소효소에 의해 청색의 화합물로 변환된다. 이 청색 생성물을 용해하여 정색(呈色)시킨 후에 그의 흡광도를 측정함으로써 생세포수의 지표로 하는 것이다. MTT 이외에 MTS, XTT, WST-1, WST-8 등의 시약도 시판되고 있어(nacalai tesque 등) 적합하게 사용할 수 있다. 활성의 측정시에는 대조 항체로서 항HB-EGF 항체와 동일한 아이소타입을 갖는 항체로 당해 세포 증식 억제 활성을 갖지 않는 결합 항체를, 항HB-EGF 항체와 동일하게 사용하여 항HB-EGF 항체가 대조 항체보다도 강한 세포 증식 억제 활성을 나타냄으로써 활성을 판정할 수 있다.
활성을 평가하기 위한 세포로서, 예를 들면 그 증식이 HB-EGF에 의해 촉진되는 세포인, 난소암 세포인 RMG-1 세포주나 인간 EGFR의 세포외 도메인과 마우스 G-CSF 수용체의 세포내 도메인을 인프레임으로 융합한 융합 단백질인 hEGFR/mG-CSFR을 코드하는 유전자를 발현하도록 결합한 벡터에 의해 형질전환된 마우스 Ba/F3 세포 등도 적합하게 사용될 수 있다. 이와 같이 당업자는 활성을 평가하기 위한 세포를 적절히 선택함으로써 상기 세포 증식 활성의 측정에 사용하는 것이 가능하다.
항체
본 명세서에 있어서 항체란 천연의 것이거나 또는 부분적 또는 완전 합성에 의해 제조된 면역 글로불린을 말한다. 항체는 그것이 천연으로 존재하는 혈장이나 혈청 등의 천연 자원이나 항체를 생산하는 하이브리도마 세포의 배양상청으로부터 단리될 수 있고, 또는 유전자 재조합 등의 수법을 사용함으로써 부분적으로 또는 완전히 합성될 수 있다. 항체의 예로서는 면역 글로불린의 아이소타입 및 그들 아이소타입의 서브클래스를 적합하게 들 수 있다. 인간의 면역 글로불린으로서 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, IgA2, IgD, IgE, IgM의 9종류의 클래스(아이소타입)가 알려져 있다. 본 발명의 항체에는 이들 아이소타입 중 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4가 포함될 수 있다. 인간 IgG1, 인간 IgG2, 인간 IgG3, 인간 IgG4 정상영역으로서는 유전자 다형에 의한 복수의 알로타입 서열이 Sequences of proteins of immunological interest, NIH Publication No.91-3242에 기재되어 있는데, 본 발명에 있어서는 그 중 어느 것이라도 좋다. 특히 인간 IgG1의 서열로서는 EU 넘버링으로 표시되는 356-358번 위치의 아미노산 서열이 DEL이어도 되고 EEM이어도 된다. 또한 인간 Igκ(Kappa) 정상영역과 인간 Igλ(Lambda) 정상영역으로서는 유전자 다형에 의한 복수의 알로타입 서열이 Sequences of proteins of immunological interest, NIH Publication No.91-3242에 기재되어 있는데, 본 발명에 있어서는 그 중 어느 것이라도 좋다.
목적하는 결합 활성을 갖는 항체를 제작하는 방법은 당업자에 있어서 공지이다. 아래에 IL-6R에 결합하는 항체(항IL-6R 항체)를 제작하는 방법이 예시된다. IL-6R 이외의 항원에 결합하는 항체도 하기의 예시에 준하여 적절히 제작될 수 있다.
항IL-6R 항체는 공지의 수단을 사용하여 다중클론 또는 단일클론 항체로서 취득될 수 있다. 항IL-6R 항체로서는 포유동물 유래의 단일클론 항체가 적합하게 제작될 수 있다. 포유동물 유래의 단일클론 항체에는 하이브리도마에 의해 생산되는 것 및 유전자 공학적 수법에 의해 항체 유전자를 포함하는 발현 벡터로 형질전환한 숙주세포에 의해 생산되는 것 등이 포함된다. 또한 본 출원 발명의 단일클론 항체에는 「인간화 항체」나 「키메라 항체」가 포함된다.
단일클론 항체 생산 하이브리도마는 공지기술을 사용함으로써, 예를 들면 아래와 같이 제작될 수 있다. 즉, IL-6R 단백질을 감작 항원으로서 사용하여 통상의 면역방법에 따라 포유동물이 면역된다. 얻어지는 면역세포가 통상의 세포융합법에 의해 공지의 친세포와 융합된다. 다음으로 통상의 스크리닝법에 의해 단일클론 항체 생산 세포를 스크리닝함으로써 항IL-6R 항체를 생산하는 하이브리도마가 선택될 수 있다.
구체적으로는 단일클론 항체의 제작은 예를 들면 아래에 나타내는 바와 같이 행해진다. 먼저, 서열번호：2에 그의 뉴클레오티드 서열이 개시된 IL-6R 유전자를 발현함으로써, 항체 취득의 감작 항원으로서 사용되는 서열번호：1로 표시되는 IL-6R 단백질이 취득될 수 있다. 즉, IL-6R을 코드하는 유전자 서열을 공지의 발현 벡터에 삽입함으로써 적당한 숙주세포가 형질전환된다. 당해 숙주세포 중 또는 배양상청 중으로부터 목적하는 인간 IL-6R 단백질이 공지의 방법으로 정제된다. 배양상청 중으로부터 가용형의 IL-6R을 취득하기 위해서는, 예를 들면 Mullberg 등(J. Immunol. (1994) 152 (10), 4958-4968)에 의해 기재되어 있는 바와 같은 가용형 IL-6R인 서열번호：1로 표시되는 IL-6R 폴리펩티드 서열 중 1부터 357번째의 아미노산으로 이루어지는 단백질이 서열번호：1로 표시되는 IL-6R 단백질 대신에 발현된다. 또한 정제한 천연의 IL-6R 단백질도 또한 동일하게 감작 항원으로서 사용될 수 있다.
포유동물에 대한 면역에 사용하는 감작 항원으로서 당해 정제 IL-6R 단백질을 사용할 수 있다. IL-6R의 부분 펩티드도 또한 감작 항원으로서 사용할 수 있다. 이때, 당해 부분 펩티드는 인간 IL-6R의 아미노산 서열로부터 화학합성으로도 취득될 수 있다. 또한 IL-6R 유전자의 일부를 발현 벡터에 삽입하여 발현시킴으로써도 취득될 수 있다. 더 나아가서는 단백질 분해효소를 사용하여 IL-6R 단백질을 분해함으로써도 취득될 수 있으나, 부분 펩티드로서 사용하는 IL-6R 펩티드의 영역 및 크기는 특별한 태양에 한정되지 않는다. 바람직한 영역은 서열번호：1의 아미노산 서열에 있어서 20-357번째의 아미노산에 상당하는 아미노산 서열로부터 임의의 서열이 선택될 수 있다. 감작 항원으로 하는 펩티드를 구성하는 아미노산의 수는 적어도 5 이상, 예를 들면 6 이상 또는 7 이상인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 8~50, 바람직하게는 10~30 잔기의 펩티드가 감작 항원으로서 사용될 수 있다.
또한 IL-6R 단백질의 목적하는 부분 폴리펩티드나 펩티드를 상이한 폴리펩티드와 융합한 융합 단백질이 감작 항원으로서 이용될 수 있다. 감작 항원으로서 사용되는 융합 단백질을 제조하기 위해, 예를 들면 항체의 Fc 단편이나 펩티드 태그 등이 적합하게 이용될 수 있다. 융합 단백질을 발현하는 벡터는 목적하는 2종류 또는 그 이상의 폴리펩티드 단편을 코드하는 유전자가 인프레임으로 융합되고, 당해 융합 유전자가 상기와 같이 발현 벡터에 삽입됨으로써 제작될 수 있다. 융합 단백질의 제작방법은 Molecular Cloning 2nd ed. (Sambrook,J et al., Molecular Cloning 2nd ed., 9.47-9.58(1989)Cold Spring Harbor Lab. press)에 기재되어 있다. 감작 항원으로서 사용되는 IL-6R의 취득방법 및 그것을 이용한 면역방법은 국제공개 WO2003/000883, WO2004/022754, WO2006/006693 등에도 구체적으로 기재되어 있다.
당해 감작 항원으로 면역되는 포유동물로서는 특정 동물에 한정되는 것은 아니나, 세포융합에 사용하는 친세포와의 적합성을 고려하여 선택하는 것이 바람직하다. 일반적으로는 설치류의 동물, 예를 들면 마우스, 랫트, 햄스터 또는 토끼, 원숭이 등이 적합하게 사용된다.
공지의 방법에 따라 상기 동물이 감작 항원에 의해 면역된다. 예를 들면, 일반적인 방법으로서 감작 항원이 포유동물의 복강내 또는 피하에 주사에 의해 투여됨으로써 면역이 실시된다. 구체적으로는, PBS(Phosphate-Buffered Saline)나 생리식염수 등으로 적당한 희석배율로 희석된 감작 항원이 목적하는 바에 따라 통상의 애쥬번트, 예를 들면 프로인트 완전 애쥬번트와 혼합되어 유화된 후에, 그 감작 항원이 포유동물에 4~21일마다 수회 투여된다. 또한 감작 항원의 면역시에는 적당한 담체가 사용될 수 있다. 특히 분자량이 작은 부분 펩티드가 감작 항원으로서 사용되는 경우에는 알부민, 키홀 림펫 헤모시아닌 등의 담체 단백질과 결합한 그 감작 항원 펩티드를 면역하는 것이 바람직한 경우도 있다.
또한 목적하는 항체를 생산하는 하이브리도마는 DNA 면역을 사용하여 아래와 같이 해서도 제작될 수 있다. DNA 면역이란, 면역동물 중에서 항원 단백질을 코드하는 유전자가 발현될 수 있는 태양으로 구축된 벡터 DNA가 투여된 당해 면역동물 중에서, 감작 항원이 당해 면역동물의 생체내에서 발현됨으로써 면역자극이 부여되는 면역방법이다. 단백질 항원이 면역동물에 투여되는 일반적인 면역방법과 비교하여 DNA 면역에는 다음과 같은 우위성이 기대된다.
-IL-6R과 같은 막단백질의 구조를 유지하여 면역자극이 부여될 수 있다
-면역항원을 정제할 필요가 없다
DNA 면역에 의해 본 발명의 단일클론 항체를 얻기 위해, 먼저, IL-6R 단백질을 발현하는 DNA가 면역동물에 투여된다. IL-6R을 코드하는 DNA는 PCR 등의 공지의 방법에 의해 합성될 수 있다. 얻어진 DNA가 적당한 발현 벡터에 삽입되어 면역동물에 투여된다. 발현 벡터로서는, 예를 들면 pcDNA3.1 등의 시판의 발현 벡터가 적합하게 이용될 수 있다. 벡터를 생체에 투여하는 방법으로서 일반적으로 사용되고 있는 방법이 이용될 수 있다. 예를 들면, 발현 벡터가 흡착된 금 입자가 gene gun으로 면역동물 개체의 세포내에 도입됨으로써 DNA 면역이 행해진다. 또한 IL-6R을 인식하는 항체의 제작은 국제공개 WO2003/104453에 기재된 방법을 사용해도 제작될 수 있다.
이와 같이 포유동물이 면역되어 혈청 중에 있어서의 IL-6R에 결합하는 항체 역가의 상승이 확인된 후에, 포유동물로부터 면역세포가 채취되어 세포융합에 제공된다. 바람직한 면역세포로서는 특히 비장세포가 사용될 수 있다.
상기 면역세포와 융합되는 세포로서 포유동물의 골수종 세포가 사용된다. 골수종 세포는 스크리닝을 위한 적당한 선택 마커를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 선택 마커란 특정 배양 조건하에서 생존할 수 있는(또는 할 수 없는) 형질을 가리킨다. 선택 마커로는 히포크산틴-구아닌-포스포리보실트랜스페라아제 결손(이하 HGPRT 결손으로 생략한다) 또는 티미딘키나아제 결손(이하 TK 결손으로 생략한다) 등이 공지이다. HGPRT나 TK의 결손을 갖는 세포는 히포크산틴-아미노프테린-티미딘 감수성(이하 HAT 감수성으로 생략한다)을 갖는다. HAT 감수성의 세포는 HAT 선택 배지 중에서 DNA 합성을 행할 수 없어 사멸되지만, 정상의 세포와 융합하면 정상 세포의 샐비지 회로를 이용하여 DNA의 합성을 계속할 수 있기 때문에 HAT 선택 배지 중에서도 증식되게 된다.
HGPRT 결손이나 TK 결손의 세포는 각각 6 티오구아닌, 8 아자구아닌(이하 8AG로 생략한다) 또는 5'브로모데옥시우리딘을 포함하는 배지에서 선택될 수 있다. 이들 피리미딘 아날로그를 DNA 중에 흡수하는 정상의 세포는 사멸된다. 한편, 이들 피리미딘 아날로그를 흡수할 수 없는 이들 효소를 결손한 세포는 선택 배지 중에서 생존할 수 있다. 이 밖에 G418 내성으로 불리는 선택 마커는 네오마이신 내성 유전자에 의해 2-데옥시스트렙타민계 항생물질(겐타마이신 유사체)에 대한 내성을 부여한다. 세포융합에 적합한 각종 골수종 세포가 공지이다.
이러한 골수종 세포로서, 예를 들면 P3(P3x63Ag8.653)(J. Immunol.(1979)123 (4), 1548-1550), P3x63Ag8U.1(Current Topics in Microbiology and Immunology(1978)81, 1-7), NS-1(C. Eur. J. Immunol.(1976)6 (7), 511-519), MPC-11(Cell(1976)8 (3), 405-415), SP2/0(Nature(1978)276 (5685), 269-270), FO(J. Immunol. Methods(1980)35 (1-2), 1-21), S194/5.XX0.BU.1(J. Exp. Med.(1978)148 (1), 313-323), R210(Nature(1979)277 (5692), 131-133) 등이 적합하게 사용될 수 있다.
기본적으로는 공지의 방법, 예를 들면 쾰러와 밀스테인 등의 방법(Methods Enzymol.(1981)73, 3-46) 등에 준하여 상기 면역세포와 골수종 세포의 세포융합이 행해진다.
보다 구체적으로는, 예를 들면 세포융합 촉진제의 존재하에서 통상의 영양배양액 중에서 상기 세포융합이 실시될 수 있다. 융합 촉진제로서는, 예를 들면 폴리에틸렌글리콜(PEG), 센다이 바이러스(HVJ) 등이 사용되고, 추가로 융합효율을 높이기 위해 목적하는 바에 따라 디메틸설폭시드 등의 보조제가 첨가되어 사용된다.
면역세포와 골수종 세포의 사용비율은 임의로 설정될 수 있다. 예를 들면, 골수종 세포에 대해 면역세포를 1~10배로 하는 것이 바람직하다. 상기 세포융합에 사용하는 배양액으로서는, 예를 들면 상기 골수종 세포주의 증식에 적합한 RPMI1640 배양액, MEM 배양액, 기타 이러한 종류의 세포배양에 사용되는 통상의 배양액이 사용되고, 추가로 소태아혈청(FCS) 등의 혈청 보액이 적합하게 첨가될 수 있다.
세포융합은 상기 면역세포와 골수종 세포의 소정량을 상기 배양액 중에서 잘 혼합하고, 사전에 37℃ 정도로 가온된 PEG 용액(예를 들면 평균 분자량 1000~6000 정도)이 통상 30~60%(w/v)의 농도로 첨가된다. 혼합액이 완만하게 혼합됨으로써 목적하는 융합세포(하이브리도마)가 형성된다. 이어서, 상기에 예로 든 적당한 배양액이 축차 첨가되고, 원심하여 상청을 제거하는 조작을 반복함으로써 하이브리도마의 생육에 바람직하지 않은 세포융합제 등이 제거될 수 있다.
이와 같이 하여 얻어진 하이브리도마는 통상의 선택 배양액, 예를 들면 HAT 배양액(히포크산틴, 아미노프테린 및 티미딘을 포함하는 배양액)으로 배양함으로써 선택될 수 있다. 목적하는 하이브리도마 이외의 세포(비융합세포)가 사멸되기에 충분한 시간(통상, 이러한 충분한 시간은 수일 내지 수 주간이다) 상기 HAT 배양액을 사용한 배양이 계속될 수 있다. 이어서, 통상의 한계희석법에 의해 목적하는 항체를 생산하는 하이브리도마의 스크리닝 및 단일 클로닝이 실시된다.
이와 같이 하여 얻어진 하이브리도마는 세포융합에 사용된 골수종이 갖는 선택 마커에 따른 선택 배양액을 이용함으로써 선택될 수 있다. 예를 들면 HGPRT나 TK의 결손을 갖는 세포는 HAT 배양액(히포크산틴, 아미노프테린 및 티미딘을 포함하는 배양액)으로 배양함으로써 선택될 수 있다. 즉, HAT 감수성의 골수종 세포를 세포융합에 사용한 경우, HAT 배양액 중에서 정상 세포와의 세포융합에 성공한 세포가 선택적으로 증식될 수 있다. 목적하는 하이브리도마 이외의 세포(비융합세포)가 사멸되기에 충분한 시간, 상기 HAT 배양액을 사용한 배양이 계속된다. 구체적으로는 일반적으로 수일 내지 수 주간의 배양에 의해 목적하는 하이브리도마가 선택될 수 있다. 이어서, 통상의 한계희석법에 의해 목적하는 항체를 생산하는 하이브리도마의 스크리닝 및 단일 클로닝이 실시될 수 있다.
목적하는 항체의 스크리닝 및 단일 클로닝이 공지의 항원 항체 반응에 기초하는 스크리닝방법에 의해 적합하게 실시될 수 있다. 예를 들면, IL-6R에 결합하는 단일클론 항체는 세포 표면에 발현된 IL-6R에 결합할 수 있다. 이러한 단일클론 항체는, 예를 들면 FACS(fluorescence activated cell sorting)에 의해 스크리닝될 수 있다. FACS는 형광 항체와 접촉시킨 세포를 레이저광으로 해석하여, 개개의 세포가 발하는 형광을 측정함으로써 세포 표면으로의 항체의 결합을 측정하는 것을 가능하게 하는 시스템이다.
FACS에 의해 본 발명의 단일클론 항체를 생산하는 하이브리도마를 스크리닝하기 위해서는 먼저 IL-6R을 발현하는 세포를 조제한다. 스크리닝하기 위한 바람직한 세포는 IL-6R을 강제 발현시킨 포유동물세포이다. 숙주세포로서 사용한 형질전환되어 있지 않은 포유동물세포를 대조로서 사용함으로써, 세포 표면의 IL-6R에 대한 항체의 결합 활성이 선택적으로 검출될 수 있다. 즉, 숙주세포에 결합하지 않고 IL-6R 강제 발현 세포에 결합하는 항체를 생산하는 하이브리도마를 선택함으로써, IL-6R 단일클론 항체를 생산하는 하이브리도마가 취득될 수 있다.
또는 고정화한 IL-6R 발현 세포에 대한 항체의 결합 활성이 ELISA의 원리를 토대로 평가될 수 있다. 예를 들면, ELISA 플레이트의 웰에 IL-6R 발현 세포가 고정화된다. 하이브리도마의 배양상청을 웰 내의 고정화 세포에 접촉시켜 고정화 세포에 결합하는 항체가 검출된다. 단일클론 항체가 마우스 유래인 경우, 세포에 결합한 항체는 항마우스 이뮤노 글로불린 항체에 의해 검출될 수 있다. 이들 스크리닝에 의해 선택된 항원에 대한 결합능을 갖는 목적하는 항체를 생산하는 하이브리도마는 한계희석법 등에 의해 클로닝될 수 있다.
이와 같이 하여 제작되는 단일클론 항체를 생산하는 하이브리도마는 통상의 배양액 중에서 계대배양될 수 있다. 또한 그 하이브리도마는 액체질소 중에서 장기에 걸쳐 보존될 수 있다.
당해 하이브리도마를 통상의 방법에 따라 배양하고, 그 배양상청으로부터 목적하는 단일클론 항체가 취득될 수 있다. 또는 하이브리도마를 이것과 적합성이 있는 포유동물에 투여하여 증식시키고, 그의 복수로부터 단일클론 항체가 취득될 수 있다. 전자의 방법은 고순도의 항체를 얻기에 적합한 것이다.
당해 하이브리도마 등의 항체 생산 세포로부터 클로닝되는 항체 유전자에 의해 코드되는 항체도 적합하게 이용될 수 있다. 클로닝한 항체 유전자를 적당한 벡터에 삽입하여 숙주에 도입함으로써 당해 유전자에 의해 코드되는 항체가 발현된다. 항체 유전자의 단리와 벡터로의 도입, 그리고 숙주세포의 형질전환을 위한 방법은, 예를 들면 Vandamme 등에 의해 이미 확립되어 있다(Eur.J. Biochem.(1990)192 (3), 767-775). 하기에 기술하는 바와 같이 재조합 항체의 제조방법도 또한 공지이다.
예를 들면, 항IL-6R 항체를 생산하는 하이브리도마 세포로부터 항IL-6R 항체의 가변영역(V영역)을 코드하는 cDNA가 취득된다. 그 때문에 통상 먼저 하이브리도마로부터 전체 RNA가 추출된다. 세포로부터 mRNA를 추출하기 위한 방법으로서, 예를 들면 다음과 같은 방법을 이용할 수 있다.
-구아니딘 초원심법(Biochemistry (1979) 18 (24), 5294-5299)
-AGPC법(Anal. Biochem. (1987) 162 (1), 156-159)
추출된 mRNA는 mRNA Purification Kit(GE 헬스케어 바이오사이언스 제조) 등을 사용하여 정제될 수 있다. 또는 QuickPrep mRNA Purification Kit(GE 헬스케어 바이오사이언스 제조) 등과 같이 세포로부터 직접 전체 mRNA를 추출하기 위한 키트도 시판되고 있다. 이러한 키트를 사용하여 하이브리도마로부터 mRNA가 취득될 수 있다. 얻어진 mRNA로부터 역전사효소를 사용하여 항체 V영역을 코드하는 cDNA가 합성될 수 있다. cDNA는 AMV Reverse Transcriptase First-strand cDNA Synthesis Kit(생화학 공업사 제조) 등에 의해 합성될 수 있다. 또한 cDNA의 합성 및 증폭을 위해 SMART RACE cDNA 증폭 키트(Clontech 제조) 및 PCR을 사용한 5'-RACE법(Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1988) 85 (23), 8998-9002, Nucleic Acids Res. (1989) 17 (8), 2919-2932)이 적절히 이용될 수 있다. 또한 이러한 cDNA의 합성과정에 있어서 cDNA의 양말단에 후술하는 적절한 제한효소 사이트가 도입될 수 있다.
얻어진 PCR 산물로부터 목적으로 하는 cDNA 단편이 정제되고 이어서 벡터 DNA와 연결된다. 이와 같이 재조합 벡터가 제작되고 대장균 등에 도입되어 콜로니가 선택된 후에, 그 콜로니를 형성한 대장균으로부터 목적하는 재조합 벡터가 조제될 수 있다. 그리고, 그 재조합 벡터가 목적으로 하는 cDNA의 염기서열을 가지고 있는지 여부에 대해서 공지의 방법, 예를 들면, 디데옥시뉴클레오티드 체인 터미네이션법 등에 의해 확인된다.
가변영역을 코드하는 유전자를 취득하기 위해서는 가변영역 유전자 증폭용 프라이머를 사용한 5'-RACE법을 이용하는 것이 간편하다. 먼저 하이브리도마 세포로부터 추출된 RNA를 주형으로 하여 cDNA가 합성되고 5'-RACE cDNA 라이브러리가 얻어진다. 5'-RACE cDNA 라이브러리의 합성에는 SMART RACE cDNA 증폭 키트 등 시판의 키트가 적절히 사용된다.
얻어진 5'-RACE cDNA 라이브러리를 주형으로 하여 PCR법에 의해 항체 유전자가 증폭된다. 공지의 항체 유전자 서열을 토대로 마우스 항체 유전자 증폭용 프라이머가 디자인될 수 있다. 이들 프라이머는 이뮤노 글로불린의 서브클래스별로 상이한 염기서열이다. 따라서, 서브클래스는 사전에 Iso Strip 마우스 단일클론 항체 아이소타이핑 키트(로슈 다이어그노스틱스) 등의 시판 키트를 사용하여 결정해 두는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 예를 들면 마우스 IgG를 코드하는 유전자의 취득을 목적으로 할 때는 중쇄로서 γ1, γ2a, γ2b, γ3, 경쇄로서 κ쇄와 λ쇄를 코드하는 유전자의 증폭이 가능한 프라이머가 이용될 수 있다. IgG의 가변영역 유전자를 증폭하기 위해서는 일반적으로 3'측의 프라이머에는 가변영역에 가까운 정상영역에 상당하는 부분에 어닐링하는 프라이머가 이용된다. 한편 5'측의 프라이머에는 5'RACE cDNA 라이브러리 제작 키트에 부속되는 프라이머가 이용된다.
이렇게 하여 증폭된 PCR 산물을 이용하여 중쇄와 경쇄의 조합으로 이루어지는 이뮤노 글로불린이 재구성될 수 있다. 재구성된 이뮤노 글로불린의 IL-6R에 대한 결합 활성을 지표로 하여 목적하는 항체가 스크리닝될 수 있다. 예를 들면 IL-6R에 대한 항체의 취득을 목적으로 할 때, 항체의 IL-6R로의 결합은 특이적인 것이 더욱 바람직하다. IL-6R에 결합하는 항체는 예를 들면 다음과 같이 하여 스크리닝될 수 있다；
(1) 하이브리도마로부터 얻어진 cDNA에 의해 코드되는 V영역을 포함하는 항체를 IL-6R 발현 세포에 접촉시키는 공정,
(2) IL-6R 발현 세포와 항체의 결합을 검출하는 공정 및
(3) IL-6R 발현 세포에 결합하는 항체를 선택하는 공정.
항체와 IL-6R 발현 세포의 결합을 검출하는 방법은 공지이다. 구체적으로는, 앞서 기술한 FACS 등의 수법에 의해 항체와 IL-6R 발현 세포의 결합이 검출될 수 있다. 항체의 결합 활성을 평가하기 위해 IL-6R 발현 세포의 고정 표본이 적절히 이용될 수 있다.
결합 활성을 지표로 하는 항체의 스크리닝방법으로서 파지 벡터를 이용한 패닝법도 적합하게 사용된다. 다중클론 항체 발현 세포군으로부터 항체 유전자를 중쇄와 경쇄의 서브클래스의 라이브러리로서 취득한 경우에는 파지 벡터를 이용한 스크리닝방법이 유리하다. 중쇄와 경쇄의 가변영역을 코드하는 유전자는 적당한 링커 서열로 연결함으로써 싱글 체인 Fv(scFv)를 형성할 수 있다. scFv를 코드하는 유전자를 파지 벡터에 삽입함으로써 scFv를 표면에 발현하는 파지가 취득될 수 있다. 이 파지와 목적하는 항원의 접촉 후에 항원에 결합한 파지를 회수함으로써 목적의 결합 활성을 갖는 scFv를 코드하는 DNA가 회수될 수 있다. 이 조작을 필요에 따라 반복함으로써 목적하는 결합 활성을 갖는 scFv가 농축될 수 있다.
목적으로 하는 항IL-6R 항체의 V영역을 코드하는 cDNA가 얻어진 후에, 당해 cDNA의 양말단에 삽입한 제한효소 사이트를 인식하는 제한효소에 의해 그 cDNA가 소화된다. 바람직한 제한효소는 항체 유전자를 구성하는 염기서열에 출현하는 빈도가 낮은 염기서열을 인식하여 소화한다. 또한 1 카피의 소화 단편을 벡터에 바른 방향으로 삽입하기 위해서는 부착 말단을 부여하는 제한효소의 삽입이 바람직하다. 상기와 같이 소화된 항IL-6R 항체의 V영역을 코드하는 cDNA를 적당한 발현 벡터에 삽입함으로써 항체 발현 벡터가 취득될 수 있다. 이때, 항체 정상영역(C영역)을 코드하는 유전자와 상기 V영역을 코드하는 유전자가 인프레임으로 융합되면 키메라 항체가 취득된다. 여기서 키메라 항체란 정상영역과 가변영역의 유래가 상이한 것을 말한다. 따라서, 마우스-인간 등의 이종(異種) 키메라 항체에 더하여 인간-인간 동종(同種) 키메라 항체도 본 발명에 있어서의 키메라 항체에 포함된다. 사전에 정상영역을 갖는 발현 벡터에 상기 V영역 유전자를 삽입함으로써 키메라 항체 발현 벡터가 구축될 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 목적하는 항체 정상영역을 코드하는 DNA를 보유한 발현 벡터의 5'측에 상기 V영역 유전자를 소화하는 제한효소의 제한효소 인식서열이 적당히 배치될 수 있다. 동일한 조합의 제한효소로 소화된 양자가 인프레임으로 융합됨으로써 키메라 항체 발현 벡터가 구축된다.
항IL-6R 단일클론 항체를 제조하기 위해 항체 유전자가 발현 제어영역에 의한 제어하에서 발현되도록 발현 벡터에 삽입된다. 항체를 발현하기 위한 발현 제어영역이란, 예를 들면 인핸서나 프로모터를 포함한다. 또한 발현된 항체가 세포외로 분비되도록 적절한 시그널 서열이 아미노 말단에 부가될 수 있다. 뒤에 기재되는 실시예에서는 시그널 서열로서 아미노산 서열 MGWSCIILFLVATATGVHS(서열번호：4)를 갖는 펩티드가 사용되고 있지만, 이것 이외에도 적합한 시그널 서열이 부가된다. 발현된 폴리펩티드는 상기 서열의 카르복실 말단 부분에서 절단되고, 절단된 폴리펩티드가 성숙 폴리펩티드로서 세포외로 분비될 수 있다. 이어서, 이 발현 벡터에 의해 적당한 숙주세포가 형질전환됨으로써 항IL-6R 항체를 코드하는 DNA를 발현하는 재조합 세포가 취득될 수 있다.
항체 유전자 발현을 위해 항체 중쇄(H쇄) 및 경쇄(L쇄)를 코드하는 DNA는 각각 다른 발현 벡터에 삽입된다. H쇄와 L쇄가 삽입된 벡터에 의해 동일 숙주세포에 동시에 형질전환(co-transfect)됨으로써 H쇄와 L쇄를 구비한 항체 분자가 발현될 수 있다. 또는 H쇄 및 L쇄를 코드하는 DNA가 단일 발현 벡터에 삽입됨으로써 숙주세포가 형질전환될 수 있다(국제공개 WO 1994/011523을 참조할 것).
단리된 항체 유전자를 적당한 숙주에 도입함으로써 항체를 제작하기 위한 숙주세포와 발현 벡터의 많은 조합이 공지이다. 이들 발현계는 모두 본 발명의 항원 결합 도메인을 단리하는데 응용될 수 있다. 진핵세포가 숙주세포로서 사용되는 경우, 동물세포, 식물세포 또는 진균세포가 적절히 사용될 수 있다. 구체적으로는, 동물세포로서는 다음과 같은 세포가 예시될 수 있다.
(1) 포유류세포,：CHO(Chinese hamster ovary cell line), COS(Monkey kidney cell line), 골수종(Sp2/O, NS0 등), BHK (baby hamster kidney cell line), HEK293(human embryonic kidney cell line with sheared adenovirus (Ad)5 DNA), Freestyle 293, PER.C6 cell (human embryonic retinal cell line transformed with the Adenovirus Type 5 (Ad5) E1A and E1B genes) 등(Current Protocols in Protein Science (May, 2001, Unit 5.9, Table 5.9.1))
(2) 양서류세포：아프리카 발톱개구리 난모세포 등
(3) 곤충세포：sf9, sf21, Tn5 등
또는 식물세포로서는 니코티아나 타바쿰(Nicotiana tabacum) 등의 니코티아나(Nicotiana)속 유래의 세포에 의한 항체 유전자의 발현계가 공지이다. 식물세포의 형질전환에는 캘러스 배양한 세포가 적절히 이용될 수 있다.
또한 진균세포로서는 다음과 같은 세포를 이용할 수 있다.
-효모：사카로미세스 세레비시애(Saccharomyces serevisiae) 등의 사카로미세스(Saccharomyces)속, 메탄올 자화 효모(Pichia pastoris) 등의 Pichia속
-사상균：아스퍼질러스 니거(Aspergillus niger) 등의 아스퍼질러스(Aspergillus)속
또한 원핵세포를 이용한 항체 유전자의 발현계도 공지이다. 예를 들면, 세균세포를 사용하는 경우, 대장균(E. coli), 고초균 등의 세균세포가 적절히 이용될 수 있다. 이들 세포 중에 목적으로 하는 항체 유전자를 포함하는 발현 벡터가 형질전환에 의해 도입된다. 형질전환된 세포를 in vitro에서 배양함으로써 당해 형질전환 세포의 배양물로부터 목적하는 항체가 취득될 수 있다.
재조합 항체의 생산에는 상기 숙주세포에 더하여 형질전환 동물도 이용될 수 있다. 즉 목적하는 항체를 코드하는 유전자가 도입된 동물로부터 당해 항체를 얻을 수 있다. 예를 들면, 항체 유전자는 유즙 중에 고유하게 생산되는 단백질을 코드하는 유전자의 내부에 인프레임으로 삽입함으로써 융합 유전자로서 구축될 수 있다. 유즙 중에 분비되는 단백질로서, 예를 들면 염소 β카제인 등을 이용할 수 있다. 항체 유전자가 삽입된 융합 유전자를 포함하는 DNA 단편은 염소의 배(胚)로 주입되고, 당해 주입된 배가 암컷의 염소로 도입된다. 배를 수용한 염소로부터 태어나는 형질전환 염소(또는 그의 자손)가 생산하는 유즙으로부터는 목적하는 항체가 유즙 단백질과의 융합 단백질로서 취득될 수 있다. 또한 형질전환 염소로부터 생산되는 목적하는 항체를 포함하는 유즙량을 증가시키기 위해 호르몬이 형질전환 염소에 대해 투여될 수 있다(Bio/Technology (1994), 12 (7), 699-702).
본 명세서에 있어서 기재되는 항원 결합 분자가 인간에게 투여되는 경우, 당해 항원 결합 분자에 있어서의 항원 결합 도메인으로서, 인간에 대한 이종 항원성을 저하시키는 것 등을 목적으로 하여 인위적으로 개변한 유전자 재조합형 항체 유래의 항원 결합 도메인이 적절히 채용될 수 있다. 유전자 재조합형 항체에는, 예를 들면 인간화(Humanized) 항체 등이 포함된다. 이들 개변 항체는 공지의 방법을 사용하여 적절히 제조된다.
본 명세서에 있어서 기재되는 항원 결합 분자에 있어서의 항원 결합 도메인을 제작하기 위해 사용되는 항체의 가변영역은 통상 4개의 프레임워크 영역(FR) 사이에 끼인 3개의 상보성 결정영역(complementarity-determining region;CDR)으로 구성되어 있다. CDR은 실질적으로 항체의 결합 특이성을 결정하고 있는 영역이다. CDR의 아미노산 서열은 다양성이 풍부하다. 한편 FR을 구성하는 아미노산 서열은 상이한 결합 특이성을 갖는 항체 사이에서도 높은 동일성을 나타내는 것이 많다. 그 때문에 일반적으로 CDR의 이식에 의해 어떤 항체의 결합 특이성을 다른 항체에 이식할 수 있는 것으로 되어 있다.
인간화 항체는 재구성(reshaped) 인간 항체라고도 칭해진다. 구체적으로는 인간 이외의 동물, 예를 들면 마우스 항체의 CDR을 인간 항체에 이식한 인간화 항체 등이 공지이다. 인간화 항체를 얻기 위한 일반적인 유전자 재조합 수법도 알려져 있다. 구체적으로는 마우스의 항체의 CDR을 인간의 FR에 이식하기 위한 방법으로서, 예를 들면 Overlap Extension PCR이 공지이다. Overlap Extension PCR에 있어서는 인간 항체의 FR을 합성하기 위한 프라이머에 이식 대상 마우스 항체의 CDR을 코드하는 염기서열이 부가된다. 프라이머는 4개의 FR의 각각에 대해서 준비된다. 일반적으로 마우스 CDR의 인간 FR로의 이식에 있어서는 마우스의 FR과 동일성이 높은 인간 FR을 선택하는 것이 CDR의 기능 유지에 있어서 유리하다고 되어 있다. 즉, 일반적으로 이식 대상 마우스 CDR에 인접해 있는 FR의 아미노산 서열과 동일성이 높은 아미노산 서열로 이루어지는 인간 FR을 이용하는 것이 바람직하다.
또한 연결되는 염기서열은 서로 인프레임으로 접속되도록 디자인된다. 각각의 프라이머에 의해 인간 FR이 개별적으로 합성된다. 그 결과 각 FR에 마우스 CDR을 코드하는 DNA가 부가된 산물이 얻어진다. 각 산물의 마우스 CDR을 코드하는 염기서열은 서로 오버랩되도록 디자인되어 있다. 계속해서 인간 항체 유전자를 주형으로 하여 합성된 산물의 오버랩된 CDR 부분을 서로 어닐링시켜서 상보가닥 합성반응이 행해진다. 이 반응에 의해 인간 FR이 마우스 CDR의 서열을 매개로 연결된다.
최종적으로 3개의 CDR과 4개의 FR이 연결된 V영역 유전자는 그의 5'말단과 3'말단에 어닐링하여 적당한 제한효소 인식서열이 부가된 프라이머에 의해 그의 전장이 증폭된다. 상기와 같이 얻어진 DNA와 인간 항체 C영역을 코드하는 DNA를 인프레임으로 융합하도록 발현 벡터 중에 삽입함으로써 인간형 항체 발현용 벡터를 제작할 수 있다. 당해 삽입 벡터를 숙주에 도입하여 재조합 세포를 수립한 후에, 당해 재조합 세포를 배양하고, 당해 인간화 항체를 코드하는 DNA를 발현시킴으로써 당해 인간화 항체가 당해 배양세포의 배양물 중에 생산된다(유럽 특허공개 EP239400, 국제공개 WO1996/002576 참조).
상기와 같이 제작된 인간화 항체의 항원으로의 결합 활성을 정성적 또는 정량적으로 측정하고 평가함으로써, CDR을 매개로 연결되었을 때 그 CDR이 양호한 항원 결합 부위를 형성하는 인간 항체의 FR을 적합하게 선택할 수 있다. 필요에 따라 재구성 인간 항체의 CDR이 적절한 항원 결합 부위를 형성하도록 FR의 아미노산 잔기를 치환하는 것도 가능하다. 예를 들면, 마우스 CDR의 인간 FR로의 이식에 사용한 PCR법을 응용하여 FR에 아미노산 서열의 변이를 도입할 수 있다. 구체적으로는 FR에 어닐링하는 프라이머에 부분적인 염기서열의 변이를 도입할 수 있다. 이러한 프라이머에 의해 합성된 FR에는 염기서열의 변이가 도입된다. 아미노산을 치환한 변이형 항체의 항원으로의 결합 활성을 상기 방법으로 측정하여 평가함으로써 목적하는 성질을 갖는 변이 FR 서열이 선택될 수 있다(Cancer Res., (1993) 53, 851-856).
또한 인간 항체 유전자의 모든 레퍼토리를 갖는 형질전환 동물(국제공개 WO1993/012227, WO1992/003918, WO1994/002602, WO1994/025585, WO1996/034096, WO1996/033735 참조)을 면역동물로 하여 DNA 면역에 의해 목적하는 인간 항체가 취득될 수 있다.
또한 인간 항체 라이브러리를 사용하여 패닝에 의해 인간 항체를 취득하는 기술도 알려져 있다. 예를 들면, 인간 항체의 V영역이 단일 사슬 항체(scFv)로서 파지 디스플레이법에 의해 파지의 표면에 발현된다. 항원에 결합하는 scFv를 발현하는 파지가 선택될 수 있다. 선택된 파지의 유전자를 해석함으로써 항원에 결합하는 인간 항체의 V영역을 코드하는 DNA 서열을 결정할 수 있다. 항원에 결합하는 scFv의 DNA 서열을 결정한 후, 당해 V영역 서열을 목적하는 인간 항체 C영역의 서열과 인프레임으로 융합시킨 후에 적당한 발현 벡터에 삽입함으로써 발현 벡터가 제작될 수 있다. 당해 발현 벡터를 상기에 예로 든 바와 같은 적합한 발현 세포 중에 도입하고, 당해 인간 항체를 코드하는 유전자를 발현시킴으로써 당해 인간 항체가 취득된다. 이들 방법은 이미 공지이다(국제공개 WO1992/001047, WO1992/020791, WO1993/006213, WO1993/011236, WO1993/019172, WO1995/001438, WO1995/015388 참조).
또한 항체 유전자를 취득하는 방법으로서 Bernasconi 등(Science (2002) 298, 2199-2202) 또는 국제공개 WO2008/081008에 기재된 바와 같은 B세포 클로닝(각각의 항체의 코드 서열의 동정 및 클로닝, 그의 단리 및 각각의 항체(특히, IgG1, IgG2, IgG3 또는 IgG4)의 제작을 위한 발현 벡터 구축을 위한 사용 등)의 수법이 상기 외에 적절히 사용될 수 있다.
EU 넘버링 및 Kabat 넘버링
본 발명에서 사용되고 있는 방법에 의하면 항체의 CDR과 FR에 할당되는 아미노산 위치는 Kabat에 따라 규정된다(Sequences of Proteins of Immunological Interest(National Institute of Health, Bethesda, Md., 1987년 및 1991년). 본 명세서에 있어서 항원 결합 분자가 항체 또는 항원 결합 단편인 경우, 가변영역의 아미노산은 Kabat 넘버링에 따라 정상영역의 아미노산은 Kabat의 아미노산 위치에 준한 EU 넘버링에 따라 표시된다.
이온 농도의 조건
금속 이온 농도의 조건
본 발명의 하나의 태양에서는 이온 농도란 금속 이온 농도를 말한다. 「금속 이온」이란 수소를 제외한 알칼리금속 및 구리족 등의 제I족, 알칼리토류금속 및 아연족 등의 제II족, 붕소를 제외한 제III족, 탄소와 규소를 제외한 제IV족, 철족 및 백금족 등의 제VIII족, V, VI 및 VII족의 각 A아족에 속하는 원소와 안티몬, 비스무트, 폴로늄 등의 금속원소의 이온을 말한다. 금속원자는 원자가 전자를 방출하여 양이온이 되는 성질을 가지고 있어 이를 이온화 경향이라 한다. 이온화 경향이 큰 금속은 화학적으로 활성이 풍부하다고 한다.
본 발명에서 적합한 금속 이온의 예로서 칼슘 이온을 들 수 있다. 칼슘 이온은 많은 생명 현상의 조절에 관여하고 있어 골격근, 평활근 및 심근 등의 근육의 수축, 백혈구의 운동 및 탐식 등의 활성화, 혈소판의 변형 및 분비 등의 활성화, 림프구의 활성화, 히스타민의 분비 등의 비만세포의 활성화, 카테콜아민 α수용체나 아세틸콜린 수용체를 매개로 하는 세포의 응답, 엑소시토시스, 뉴런 종말로부터의 전달물질의 방출, 뉴런의 축삭류(axoplasmic flow) 등에 칼슘 이온이 관여하고 있다. 세포내의 칼슘 이온 수용체로서 복수 개의 칼슘 이온 결합 부위를 가지며, 분자 진화상 공통의 기원으로부터 유래된 것으로 생각되는 트로포닌 C, 칼모듈린, 파브알부민, 미오신 경쇄 등이 알려져 있고, 그의 결합 모티브도 많이 알려져 있다. 예를 들면, 카드헤린 도메인, 칼모듈린에 포함되는 EF 핸드, Protein kinase C에 포함되는 C2 도메인, 혈액응고 단백질 Factor IX에 포함되는 Gla 도메인, 아시알로글리코프로테인 수용체나 만노오스 결합 수용체에 포함되는 C형 렉틴, LDL 수용체에 포함되는 A 도메인, 아넥신, 트롬보스폰딘 3형 도메인 및 EGF 유사 도메인이 잘 알려져 있다.
본 발명에 있어서는 금속 이온이 칼슘 이온인 경우에는 칼슘 이온 농도의 조건으로서 저칼슘 이온 농도의 조건과 고칼슘 이온 농도의 조건을 들 수 있다. 본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 항원 결합 도메인의 항원에 대한 결합 활성이 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 변화된다는 것은, 저칼슘 이온 농도와 고칼슘 이온 농도의 조건의 차이에 의해 항원 결합 분자에 포함되는 항원 결합 도메인의 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 것을 말한다. 예를 들면 저칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 항원 결합 도메인의 결합 활성보다도 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 항원 결합 도메인의 결합 활성 쪽이 높은 경우를 들 수 있다. 또한 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 항원 결합 도메인의 결합 활성보다도 저칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 항원 결합 도메인의 결합 활성 쪽이 높은 경우도 또한 예시된다.
본 명세서에 있어서 고칼슘 이온 농도란 특별히 일의적인 수치에 한정되는 것은 아니나, 적합하게는 100 μM~10 mM로부터 선택되는 농도일 수 있다. 또한 다른 태양에서는 200 μM~5 mM로부터 선택되는 농도일 수도 있다. 또한 상이한 태양에서는 400 μM~3 mM로부터 선택되는 농도일 수도 있고, 다른 태양에서는 200 μM~2 mM로부터 선택되는 농도일 수도 있다. 또한 400 μM~1 mM로부터 선택되는 농도일 수도 있다. 특히 생체내의 혈장 중(혈중)에서의 칼슘 이온 농도에 가까운 500 μM~2.5 mM로부터 선택되는 농도를 적합하게 들 수 있다.
본 명세서에 있어서 저칼슘 이온 농도란 특별히 일의적인 수치에 한정되는 것은 아니나, 적합하게는 0.1 μM~30 μM로부터 선택되는 농도일 수 있다. 또한 다른 태양에서는 0.2 μM~20 μM로부터 선택되는 농도일 수도 있다. 또한 상이한 태양에서는 0.5 μM~10 μM로부터 선택되는 농도일 수도 있고, 다른 태양에서는 1 μM~5 μM로부터 선택되는 농도일 수도 있다. 또한 2 μM~4 μM로부터 선택되는 농도일 수도 있다. 특히 생체내의 조기 엔도솜 내에서의 이온화 칼슘 농도에 가까운 1 μM~5 μM로부터 선택되는 농도를 적합하게 들 수 있다.
본 발명에 있어서 저칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮다는 것은, 본 발명의 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 0.1 μM~30 μM로부터 선택되는 칼슘 이온 농도에서의 항원에 대한 결합 활성이 100 μM~10 mM로부터 선택되는 칼슘 이온 농도에서의 항원에 대한 결합 활성보다 약한 것을 의미한다. 바람직하게는 본 발명의 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 0.5 μM~10 μM로부터 선택되는 칼슘 이온 농도에서의 항원에 대한 결합 활성이 200 μM~5 mM로부터 선택되는 칼슘 이온 농도에서의 항원에 대한 결합 활성보다 약한 것을 의미하고, 특히 바람직하게는 생체내의 조기 엔도솜 내의 칼슘 이온 농도에 있어서의 항원 결합 활성이 생체내의 혈장 중 칼슘 이온 농도에 있어서의 항원 결합 활성보다 약한 것을 의미하며, 구체적으로는 항원 결합 분자의 1 μM~5 μM로부터 선택되는 칼슘 이온 농도에서의 항원에 대한 결합 활성이 500 μM~2.5 mM로부터 선택되는 칼슘 이온 농도에서의 항원에 대한 결합 활성보다 약한 것을 의미한다.
금속 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 결합 활성이 변화되고 있는지 여부는, 예를 들면 상기 결합 활성의 항목에서 기재된 바와 같은 공지의 측정방법을 사용함으로써 결정될 수 있다. 예를 들면 저칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 결합 활성보다도 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 상기 도메인 또는 상기 분자의 결합 활성 쪽이 높게 변화되는 것을 확인하기 위해서는 저칼슘 이온 농도 및 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 상기 도메인 또는 상기 분자의 결합 활성이 비교된다.
또한 본 발명에 있어서 「저칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮다」는 표현은, 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다도 높다고 표현하는 것도 가능하다. 또한 본 발명에 있어서는 「저칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮다」를 「저칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원 결합 활성이 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다도 약하다」라고 기재하는 경우도 있고, 또한 「저칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원 결합 활성을 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 저하시킨다」를 「저칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원 결합 활성을 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다도 약하게 한다」고 기재하는 경우도 있다.
항원에 대한 결합 활성을 측정할 때의 칼슘 이온 농도 이외의 조건은 당업자가 적절히 선택하는 것이 가능하고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, HEPES 버퍼, 37℃의 조건에 있어서 측정하는 것이 가능하다. 예를 들면, Biacore(GE Healthcare) 등을 사용하여 측정하는 것이 가능하다. 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 항원의 결합 활성의 측정은 항원이 가용형 항원인 경우는 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자를 고정화한 칩으로 항원을 애널라이트로서 흘림으로써 가용형 항원에 대한 결합 활성을 평가하는 것이 가능하고, 항원이 막형 항원인 경우는 항원을 고정화한 칩으로 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자를 애널라이트로서 흘림으로써 막형 항원에 대한 결합 활성을 평가하는 것이 가능하다.
본 발명의 항원 결합 분자에 있어서 저칼슘 이온 농도의 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 고칼슘 이온 농도의 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다도 약한 한, 저칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성과 고칼슘 이온 농도 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성의 비는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 항원에 대한 저칼슘 이온 농도의 조건에 있어서의 KD(Dissociation constant：해리상수)와 고칼슘 이온 농도의 조건에 있어서의 KD의 비인 KD(Ca 3 μM)/KD(Ca 2 mM)의 값이 2 이상이고, 더욱 바람직하게는 KD(Ca 3 μM)/KD(Ca 2 mM)의 값이 10 이상이며, 더욱 바람직하게는 KD(Ca 3 μM)/KD(Ca 2 mM)의 값이 40 이상이다. KD(Ca 3 μM)/KD(Ca 2 mM)의 값의 상한은 특별히 한정되지 않고, 당업자의 기술에 있어서 제작 가능한 한 400, 1000, 10000 등 어떠한 값이어도 된다.
항원에 대한 결합 활성의 값으로서 항원이 가용형 항원인 경우는 KD(해리상수)를 사용하는 것이 가능하나, 항원이 막형 항원인 경우는 겉보기 KD(Apparent dissociation constant：겉보기 해리상수)를 사용하는 것이 가능하다. KD(해리상수) 및 겉보기 KD(겉보기 해리상수)는 당업자 공지의 방법으로 측정하는 것이 가능하고, 예를 들면 Biacore(GE healthcare), 스캐차드 플롯, 플로우 사이토미터 등을 사용하는 것이 가능하다.
또한 본 발명의 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 저칼슘 농도의 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성과 고칼슘 농도의 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성의 비를 나타내는 다른 지표로서, 예를 들면, 해리속도상수인 kd(Dissociation rate constant：해리속도상수)도 또한 적합하게 사용될 수 있다. 결합 활성의 비를 나타내는 지표로서 KD(해리상수) 대신에 kd(해리속도상수)를 사용하는 경우, 항원에 대한 저칼슘 농도의 조건에 있어서의 kd(해리속도상수)와 고칼슘 농도의 조건에 있어서의 kd(해리속도상수)의 비인 kd(저칼슘 농도의 조건)/kd(고칼슘 농도의 조건)의 값은 바람직하게는 2 이상이고, 더욱 바람직하게는 5 이상이며, 더욱 바람직하게는 10 이상이고, 보다 바람직하게는 30 이상이다. kd(저칼슘 농도의 조건)/kd(고칼슘 농도의 조건)의 값의 상한은 특별히 한정되지 않고, 당업자의 기술상식에 있어서 제작 가능한 한 50, 100, 200 등 어떠한 값이어도 된다.
항원 결합 활성의 값으로서 항원이 가용형 항원인 경우는 kd(해리속도상수)를 사용하는 것이 가능하고, 항원이 막형 항원인 경우는 겉보기 kd(Apparent dissociation rate constant：겉보기 해리속도상수)를 사용하는 것이 가능하다. kd(해리속도상수) 및 겉보기 kd(겉보기 해리속도상수)는 당업자 공지의 방법으로 측정하는 것이 가능하고, 예를 들면 Biacore(GE healthcare), 플로우 사이토미터 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한 본 발명에 있어서 상이한 칼슘 이온 농도에 있어서의 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 항원에 대한 결합 활성을 측정할 때는 칼슘 농도 이외의 조건은 동일하게 하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 본 발명이 제공하는 하나의 태양인 저칼슘 이온 농도의 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 고칼슘 이온 농도의 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 스크리닝방법으로서 WO2012/073992(예를 들면 단락 0200-0213)에 기재된 방법이 예시될 수 있다.
라이브러리
어떤 일태양에 따르면, 본 발명의 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자는 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기가 항원 결합 도메인에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 복수의 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 이온 농도의 예로서는 금속 이온 농도나 수소 이온 농도를 적합하게 들 수 있다.
본 명세서에 있어서 「라이브러리」란 복수의 항원 결합 분자 또는 항원 결합 분자를 포함하는 복수의 융합 폴리펩티드, 또는 이들의 서열을 코드하는 핵산, 폴리뉴클레오티드를 말한다. 라이브러리 중에 포함되는 복수의 항원 결합 분자 또는 항원 결합 분자를 포함하는 복수의 융합 폴리펩티드의 서열은 단일 서열이 아니라, 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자 또는 항원 결합 분자를 포함하는 융합 폴리펩티드이다.
본 명세서에 있어서는 서로 서열이 상이한 복수의 항원 결합 분자라는 기재에 있어서의 「서로 서열이 상이하다」는 용어는 라이브러리 중의 개개의 항원 결합 분자의 서열이 상호 상이한 것을 의미한다. 즉 라이브러리 중에 있어서의 서로 다른 서열의 수는 라이브러리 중의 서열이 상이한 독립 클론의 수가 반영되어 「라이브러리 사이즈」로 지칭되는 경우도 있다. 통상의 파지 디스플레이 라이브러리에서는 106~1012이고, 리보솜 디스플레이법 등의 공지의 기술을 적용함으로써 라이브러리 사이즈를 1014까지 확대하는 것이 가능하다. 그러나 파지 라이브러리의 패닝 선택시에 사용되는 파지 입자의 실제 수는 통상 라이브러리 사이즈보다도 10~10,000배 크다. 이 과잉 배수는 「라이브러리 당량수」라고도 불리는데 동일한 아미노산 서열을 갖는 개개의 클론이 10~10,000 존재할 수 있는 것을 나타낸다. 따라서 본 발명에 있어서의 「서로 서열이 상이하다」는 용어는 라이브러리 당량수가 제외된 라이브러리 중의 개개의 항원 결합 분자의 서열이 상호 상이한 것, 보다 구체적으로는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자가 106~1014분자, 바람직하게는 107~1012 분자, 더욱 바람직하게는 108~1011, 특히 바람직하게는 108~1010 존재하는 것을 의미한다.
또한 본 발명에 있어서의 복수의 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리라는 기재에 있어서의 「복수의」라는 용어는, 예를 들면 본 발명의 항원 결합 분자, 융합 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드 분자, 벡터 또는 바이러스는 통상 그 물질의 2개 이상의 종류의 집합을 가리킨다. 예를 들면 어떤 2개 이상의 물질이 특정 형질에 관하여 서로 상이하다면 그 물질에는 2종류 이상이 존재하는 것을 나타낸다. 예로서는 아미노산 서열 중의 특정 아미노산 위치에서 관찰되는 변이체 아미노산을 들 수 있다. 예를 들면 플렉시블 잔기 이외, 또는 표면에 노출된 매우 다양한 아미노산 위치의 특정 변이체 아미노산 이외는 실질적으로 동일한, 바람직하게는 동일 서열인 본 발명의 2개 이상의 항원 결합 분자가 있는 경우, 본 발명의 항원 결합 분자는 복수 개 존재한다. 다른 예에서는 플렉시블 잔기를 코드하는 염기 이외, 또는 표면에 노출된 매우 다양한 아미노산 위치의 특정 변이체 아미노산을 코드하는 염기 이외는 실질적으로 동일한, 바람직하게는 동일 서열인 본 발명의 2개 이상의 폴리뉴클레오티드 분자가 있다면, 본 발명에 있어서의 폴리뉴클레오티드 분자는 복수 개 존재한다.
또한 본 발명에 있어서의 복수의 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리라는 기재에 있어서의 「로 주로 이루어지는」이라는 용어는 라이브러리 중의 서열이 상이한 독립 클론의 수 중, 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성이 상이한 항원 결합 분자의 수가 반영된다. 구체적으로는 그러한 결합 활성을 나타내는 항원 결합 분자가 라이브러리 중에 적어도 104 분자 존재하는 것이 바람직하다. 또한 보다 바람직하게는 본 발명의 항원 결합 도메인은 그러한 결합 활성을 나타내는 항원 결합 분자가 적어도 105 분자 존재하는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 더욱 바람직하게는 본 발명의 항원 결합 도메인은 그러한 결합 활성을 나타내는 항원 결합 분자가 적어도 106 분자 존재하는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 특히 바람직하게는 본 발명의 항원 결합 도메인은 그러한 결합 활성을 나타내는 항원 결합 분자가 적어도 107 분자 존재하는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 또한 바람직하게는 본 발명의 항원 결합 도메인은 그러한 결합 활성을 나타내는 항원 결합 분자가 적어도 108 분자 존재하는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 다른 표현으로는 라이브러리 중의 서열이 상이한 독립 클론의 수 중, 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성이 상이한 항원 결합 분자의 비율로서도 적합하게 표현될 수 있다. 구체적으로는 본 발명의 항원 결합 도메인은 그러한 결합 활성을 나타내는 항원 결합 분자가 라이브러리 중의 서열이 상이한 독립 클론 수의 0.1%~80%, 바람직하게는 0.5%~60%, 보다 바람직하게는 1%~40%, 더욱 바람직하게는 2%~20%, 특히 바람직하게는 4%~10% 포함되는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 융합 폴리펩티드, 폴리뉴클레오티드 분자 또는 벡터의 경우도 상기와 마찬가지로 분자의 수나 분자 전체에 있어서의 비율로 표현될 수 있다. 또한 바이러스의 경우도 상기와 마찬가지로 바이러스 개체의 수나 개체 전체에 있어서의 비율로 표현될 수 있다.
칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 도메인의 결합 활성을 변화시키는 아미노산
상기 스크리닝방법에 의해 스크리닝되는 본 발명의 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자는 어떻게 조제되어도 되고, 예를 들면 금속 이온이 칼슘 이온 농도인 경우에는 사전에 존재하고 있는 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자, 사전에 존재하고 있는 라이브러리(파지 라이브러리 등), 동물에 대한 면역으로부터 얻어진 하이브리도마나 면역동물로부터의 B세포로부터 제작된 항체 또는 라이브러리, 이들 항체나 라이브러리에 칼슘을 킬레이트 가능한 아미노산(예를 들면 아스파라긴산이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산 변이를 도입한 항체 또는 라이브러리(칼슘을 킬레이트 가능한 아미노산(예를 들면 아스파라긴산이나 글루타민산) 또는 비천연 아미노산의 함유율을 높게 한 라이브러리나 특정 개소에 칼슘을 킬레이트 가능한 아미노산(예를 들면 아스파라긴산이나 글루타민산) 또는 비천연 아미노산 변이를 도입한 라이브러리 등) 등을 사용하는 것이 가능하다.
상기와 같이 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 아미노산의 예로서, 예를 들면 금속 이온이 칼슘 이온인 경우에는 칼슘 결합 모티브를 형성하는 아미노산이라면 그 종류는 불문한다. 칼슘 결합 모티브는 당업자에게 주지로 상세하게 기재되어 있다(예를 들면 Springer 등(Cell (2000) 102, 275-277), Kawasaki 및 Kretsinger(Protein Prof. (1995) 2, 305-490), Moncrief 등(J. Mol. Evol. (1990) 30, 522-562), Chauvaux 등(Biochem. J. (1990) 265, 261-265), Bairoch 및 Cox(FEBS Lett. (1990) 269, 454-456), Davis(New Biol. (1990) 2, 410-419), Schaefer 등(Genomics (1995) 25, 638~643), Economou 등(EMBO J. (1990) 9, 349-354), Wurzburg 등(Structure. (2006) 14, 6, 1049-1058)). 즉, ASGPR, CD23, MBR, DC-SIGN 등의 C형 렉틴 등의 임의의 공지의 칼슘 결합 모티브가 본 발명의 항원 결합 분자에 포함될 수 있다. 이러한 칼슘 결합 모티브의 적합한 예로서, 상기 외에는 서열번호：5에 기재되는 항원 결합 도메인에 포함되는 칼슘 결합 모티브도 들 수 있다.
또한 본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 항원 결합 도메인의 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성을 변화시키는 아미노산의 예로서, 금속 킬레이트 작용을 갖는 아미노산도 적합하게 사용될 수 있다. 금속 킬레이트 작용을 갖는 아미노산의 예로서, 예를 들면 세린(Ser(S)), 트레오닌(Thr(T)), 아스파라긴(Asn(N)), 글루타민(Gln(Q)), 아스파라긴산(Asp(D)) 및 글루타민산(Glu(E)) 등을 적합하게 들 수 있다.
상기의 아미노산이 포함되는 항원 결합 도메인의 위치는 특정 위치에 한정되지 않고, 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 한, 항원 결합 도메인을 형성하는 중쇄 가변영역 또는 경쇄 가변영역 중 어느 위치일 수도 있다. 비한정의 일태양에서는, 본 발명의 항원 결합 도메인은 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 아미노산이 중쇄의 항원 결합 도메인에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 또한 비한정의 다른 태양에서는 본 발명의 항원 결합 도메인은 당해 아미노산이 중쇄의 CDR3에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 그 밖의 태양에서는 본 발명의 항원 결합 도메인은 당해 아미노산이 중쇄의 CDR3의 Kabat 넘버링으로 표시되는 95번 위치, 96번 위치, 100a번 위치 및/또는 101번 위치에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 취득될 수 있다.
또한 본 발명의 비한정의 일태양에서는 본 발명의 항원 결합 도메인은 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 아미노산이 경쇄의 항원 결합 도메인에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 또한 비한정의 다른 일태양에서는 본 발명의 항원 결합 도메인은 당해 아미노산이 경쇄의 CDR1에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 그 밖의 태양에서는 본 발명의 항원 결합 도메인은 당해 아미노산이 경쇄의 CDR1의 Kabat 넘버링으로 표시되는 30번 위치, 31번 위치 및/또는 32번 위치에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 취득될 수 있다.
또한 다른 비한정의 일태양에서는 본 발명의 항원 결합 도메인은 당해 아미노산 잔기가 경쇄의 CDR2에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 그 밖의 비한정의 일태양에서는 당해 아미노산 잔기가 경쇄의 CDR2의 Kabat 넘버링으로 표시되는 50번 위치에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리가 제공된다.
또 다른 태양에서는 본 발명의 항원 결합 도메인은 당해 아미노산 잔기가 경쇄의 CDR3에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 취득될 수 있다. 그 밖의 비한정의 일태양에서는 본 발명의 항원 결합 도메인은 당해 아미노산 잔기가 경쇄의 CDR3의 Kabat 넘버링으로 표시되는 92번 위치에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 취득될 수 있다.
또한 본 발명의 항원 결합 도메인은 당해 아미노산 잔기가 상기에 기재된 경쇄의 CDR1, CDR2 및 CDR3로부터 선택되는 2개 또는 3개의 CDR에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 본 발명의 다른 태양으로서 취득될 수 있다. 또한 본 발명의 항원 결합 도메인은 당해 아미노산 잔기가 경쇄의 Kabat 넘버링으로 표시되는 30번 위치, 31번 위치, 32번 위치, 50번 위치 및/또는 92번 위치 중 어느 하나 이상에 포함되어 있는 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자로 주로 이루어지는 라이브러리로부터 취득될 수 있다.
특히 적합한 실시태양에서는 항원 결합 분자의 경쇄 및/또는 중쇄 가변영역의 프레임워크 서열은 인간의 생식세포계 프레임워크 서열을 가지고 있는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 일태양에 있어서 프레임워크 서열이 완전히 인간의 서열이라면, 인간에게 투여(예를 들면 질병의 치료)된 경우, 본 발명의 항원 결합 분자는 면역원성 반응을 거의 또는 전혀 일으키지 않을 것으로 생각된다. 상기 의미로부터 본 발명에 있어서의 「생식세포 계열의 서열을 포함한다」는 것은, 본 발명에 있어서의 프레임워크 서열의 일부가 어느 하나의 인간의 생식세포계 프레임워크 서열의 일부와 동일한 것을 의미한다. 예를 들면 본 발명의 항원 결합 분자의 중쇄 FR2의 서열이 복수의 상이한 인간의 생식세포계 프레임워크 서열의 중쇄 FR2 서열이 조합된 서열인 경우도, 본 발명에 있어서의 「생식세포 계열의 서열을 포함하는」 항원 결합 분자이다.
프레임워크의 예로서는, 예를 들면 V-Base(http://vbase.mrc-cpe.cam.ac.uk/) 등의 웹사이트에 포함되어 있는 현재 알려져 있는 완전히 인간형의 프레임워크 영역의 서열을 적합하게 들 수 있다. 이들 프레임워크 영역의 서열이 본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 생식세포 계열의 서열로서 적절히 사용될 수 있다. 생식세포 계열의 서열은 그 유사성을 토대로 분류될 수 있다(Tomlinson 등(J. Mol. Biol. (1992) 227, 776-798) Williams 및 Winter(Eur. J. Immunol. (1993) 23, 1456-1461) 및 Cox 등(Nat. Genetics (1994) 7, 162-168)). 7개의 서브 그룹으로 분류되는 Vκ, 10의 서브 그룹으로 분류되는 Vλ, 7개의 서브 그룹으로 분류되는 VH로부터 적합한 생식세포 계열의 서열이 적절히 선택될 수 있다.
완전히 인간형의 VH 서열은 하기에만 한정되는 것은 아니나, 예를 들면 VH1 서브 그룹(예를 들면 VH1-2, VH1-3, VH1-8, VH1-18, VH1-24, VH1-45, VH1-46, VH1-58, VH1-69), VH2 서브 그룹(예를 들면 VH2-5, VH2-26, VH2-70), VH3 서브 그룹(VH3-7, VH3-9, VH3-11, VH3-13, VH3-15, VH3-16, VH3-20, VH3-21, VH3-23, VH3-30, VH3-33, VH3-35, VH3-38, VH3-43, VH3-48, VH3-49, VH3-53, VH3-64, VH3-66, VH3-72, VH3-73, VH3-74), VH4 서브 그룹(VH4-4, VH4-28, VH4-31, VH4-34, VH4-39, VH4-59, VH4-61), VH5 서브 그룹(VH5-51), VH6 서브 그룹(VH6-1), VH7 서브 그룹(VH7-4, VH7-81)의 VH 서열 등을 적합하게 들 수 있다. 이들은 공지 문헌(Matsuda 등(J. Exp. Med. (1998) 188, 1973-1975)) 등에도 기재되어 있어, 당업자는 이들 서열정보를 토대로 본 발명의 항원 결합 분자를 적절히 설계하는 것이 가능하다. 이들 이외의 완전히 인간형의 프레임워크 또는 프레임워크의 준영역도 적합하게 사용될 수 있다.
완전히 인간형의 Vk 서열은 하기에만 한정되는 것은 아니나, 예를 들면 Vk1 서브 그룹으로 분류되는 A20, A30, L1, L4, L5, L8, L9, L11, L12, L14, L15, L18, L19, L22, L23, L24, O2, O4, O8, O12, O14, O18, Vk2 서브 그룹으로 분류되는 A1, A2, A3, A5, A7, A17, A18, A19, A23, O1, O11, Vk3 서브 그룹으로 분류되는 A11, A27, L2, L6, L10, L16, L20, L25, Vk4 서브 그룹으로 분류되는 B3, Vk5 서브 그룹으로 분류되는 B2(본 명세서에 있어서는 Vk5-2라고도 지칭된다)), Vk6 서브 그룹으로 분류되는 A10, A14, A26 등(Kawasaki 등(Eur. J. Immunol. (2001) 31, 1017-1028), Schable 및 Zachau(Biol. Chem. Hoppe Seyler (1993) 374, 1001-1022) 및 Brensing-Kuppers 등(Gene (1997) 191, 173-181))을 적합하게 들 수 있다.
완전히 인간형의 Vλ 서열은 하기에만 한정되는 것은 아니나, 예를 들면 VL1 서브 그룹으로 분류되는 V1-2, V1-3, V1-4, V1-5, V1-7, V1-9, V1-11, V1-13, V1-16, V1-17, V1-18, V1-19, V1-20, V1-22, VL1 서브 그룹으로 분류되는 V2-1, V2-6, V2-7, V2-8, V2-11, V2-13, V2-14, V2-15, V2-17, V2-19, VL3 서브 그룹으로 분류되는 V3-2, V3-3, V3-4, VL4 서브 그룹으로 분류되는 V4-1, V4-2, V4-3, V4-4, V4-6, VL5 서브 그룹으로 분류되는 V5-1, V5-2, V5-4, V5-6 등(Kawasaki 등(Genome Res. (1997) 7, 250-261))을 적합하게 들 수 있다.
통상 이들의 프레임워크 서열은 하나 또는 그 이상의 아미노산 잔기의 상위함으로 인해 서로 상이하다. 이들 프레임워크 서열은 본 발명에 있어서의 「이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기」와 함께 사용될 수 있다. 본 발명에 있어서의 「이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기」와 함께 사용되는 완전히 인간형의 프레임워크의 예로서는 이것에만 한정되는 것이 아니라, 이 밖에도 KOL, NEWM, REI, EU, TUR, TEI, LAY, POM 등을 들 수 있다(예를 들면 상기의 Kabat 등 (1991) 및 Wu 등(J. Exp. Med. (1970) 132, 211-250)).
본 발명은 특정 이론에 구속되는 것은 아니나, 생식세포계의 서열의 사용이 대부분의 개인에 있어서 유해한 면역반응을 배제할 것으로 기대되고 있는 하나의 이유는 아래와 같다고 생각되고 있다. 통상의 면역반응 중에 생기는 친화성 성숙 스텝의 결과, 면역글로불린의 가변영역에 체세포의 돌연변이가 빈번하게 생긴다. 이들 돌연변이는 주로 그 서열이 초가변적인 CDR의 주변에 생기는데 프레임워크 영역의 잔기에도 영향을 미친다. 이들 프레임워크의 돌연변이는 생식세포계의 유전자에는 존재하지 않고, 또한 환자의 면역원성이 될 가능성은 적다. 한편, 통상의 인간의 집단은 생식세포계의 유전자에 의해 발현되는 프레임워크 서열의 대다수에 노출되어 있어, 면역관용의 결과, 이들 생식세포계의 프레임워크는 환자에 있어서 면역원성이 낮거나 또는 비면역원성일 것으로 예상된다. 면역관용의 가능성을 최대로 하기 위해, 가변영역을 코드화하는 유전자가 보통으로 존재하는 기능적인 생식세포계 유전자의 집합으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 아미노산이 상기 가변영역 서열의 서열, 중쇄 가변영역 또는 경쇄 가변영역의 서열, 또는 CDR 서열 또는 프레임워크 서열에 포함되는 항원 결합 분자를 제작하기 위해 부위 특이적 변이 유발법(Kunkel 등(Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1985) 82, 488-492))이나 Overlap extension PCR 등의 공지의 방법이 적절히 채용될 수 있다.
예를 들면 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기가 사전에 포함되어 있는 프레임워크 서열로서 선택된 경쇄 가변영역과, 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 중쇄 가변영역을 조합시킴으로써 본 발명의 복수의 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자를 포함하는 라이브러리가 제작될 수 있다. 이러한 비한정적인 예로서 이온 농도가 칼슘 이온 농도인 경우에는, 예를 들면 서열번호：5(Vk5-2)에 기재된 경쇄 가변영역 서열과 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 중쇄 가변영역을 조합시킨 라이브러리를 적합하게 들 수 있다.
또한 상기 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기가 사전에 포함되어 있는 프레임워크 서열로서 선택된 경쇄 가변영역의 서열에, 당해 아미노산 잔기 이외의 잔기로서 다양한 아미노산이 포함되도록 설계하는 것도 가능하다. 본 발명에 있어서 그러한 잔기는 플렉시블 잔기라 지칭된다. 본 발명의 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 한, 당해 플렉시블 잔기의 수 및 위치는 특정 태양에 한정되는 경우는 없다. 즉 중쇄 및/또는 경쇄의 CDR 서열 및/또는 FR 서열에 하나 또는 그 이상의 플렉시블 잔기가 포함될 수 있다. 예를 들면 이온 농도가 칼슘 이온 농도인 경우에는, 서열번호：5(Vk5-2)에 기재된 경쇄 가변영역 서열에 도입되는 플렉시블 잔기의 비한정적인 예로서 표 1 또는 표 2에 기재된 아미노산 잔기를 들 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
본 명세서에 있어서는 플렉시블 잔기란 공지 및/또는 천연 항체 또는 항원 결합 도메인의 아미노산 서열을 비교한 경우에, 그 위치에서 제시되는 몇 개의 상이한 아미노산을 갖는 경쇄 및 중쇄 가변영역 상의 아미노산이 매우 다양한 위치에 존재하는 아미노산 잔기의 변형을 말한다. 매우 다양한 위치는 일반적으로 CDR영역에 존재한다. 일태양에서는 공지 및/또는 천연 항체의 매우 다양한 위치를 결정할 때는 Kabat, Sequences of Proteins of Immunological Interest(National Institute of Health Bethesda Md.) (1987년 및 1991년)가 제공하는 데이터가 유효하다. 또한 인터넷 상의 복수의 데이터베이스(http://vbase.mrc-cpe.cam.ac.uk/, http://www.bioinf.org.uk/abs/index.html)에서는 수집된 다수의 인간 경쇄 및 중쇄의 서열과 그의 배치가 제공되고 있어, 이들 서열과 그의 배치의 정보는 본 발명에 있어서의 매우 다양한 위치의 결정에 유용하다. 본 발명에 의하면 아미노산이 어떤 위치에서 바람직하게는 약 2~약 20, 바람직하게는 약 3~약 19, 바람직하게는 약 4~약 18, 바람직하게는 5~17, 바람직하게는 6~16, 바람직하게는 7~15, 바람직하게는 8~14, 바람직하게는 9~13, 바람직하게는 10~12개의 가능한 상이한 아미노산 잔기의 다양성을 갖는 경우는 그 위치는 매우 다양하다고 할 수 있다. 몇개의 실시형태에서는 어떤 아미노산 위치는 바람직하게는 약 2 이상, 바람직하게는 약 4이상, 바람직하게는 약 6 이상, 바람직하게는 약 8 이상, 바람직하게는 약 10, 바람직하게는 약 12의 가능한 상이한 아미노산 잔기의 다양성을 가질 수 있다.
또한 상기 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기가 도입된 경쇄 가변영역과 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 중쇄 가변영역을 조합시킴으로써도, 본 발명의 복수의 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자를 포함하는 라이브러리가 제작될 수 있다. 이러한 비한정적인 예로서 이온 농도가 칼슘 이온 농도인 경우에는, 예를 들면 서열번호：6(Vk1), 서열번호：7(Vk2), 서열번호：8(Vk3), 서열번호：9(Vk4) 등의 생식세포 계열의 특정 잔기가, 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기로 치환된 경쇄 가변영역 서열과 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 중쇄 가변영역을 조합시킨 라이브러리를 적합하게 들 수 있다. 당해 아미노산 잔기의 비한정의 예로서 경쇄의 CDR1에 포함되는 아미노산 잔기가 예시된다. 그 밖에도 당해 아미노산 잔기의 비한정의 예로서 경쇄의 CDR2에 포함되는 아미노산 잔기가 예시된다. 또한 당해 아미노산 잔기의 비한정의 다른 예로서 경쇄의 CDR3에 포함되는 아미노산 잔기도 또한 예시된다.
상기와 같이 당해 아미노산 잔기가 경쇄의 CDR1에 포함되는 아미노산 잔기의 비한정의 예로서, 경쇄 가변영역의 CDR1 중의 EU 넘버링으로 표시되는 30번 위치, 31번 위치 및/또는 32번 위치의 아미노산 잔기를 들 수 있다. 또한 당해 아미노산 잔기가 경쇄의 CDR2에 포함되는 아미노산 잔기의 비한정의 예로서, 경쇄 가변영역의 CDR2 중의 Kabat 넘버링으로 표시되는 50번 위치의 아미노산 잔기를 들 수 있다. 또한 당해 아미노산 잔기가 경쇄의 CDR3에 포함되는 아미노산 잔기의 비한정의 예로서, 경쇄 가변영역의 CDR3 중의 Kabat 넘버링으로 표시되는 92번 위치의 아미노산 잔기를 들 수 있다. 또한 이들의 아미노산 잔기가 칼슘 결합 모티브를 형성 및/또는 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성이 변화되는 한, 이들 아미노산 잔기가 단독으로 포함될 수 있고, 이들 아미노산이 2개 이상 조합되어 포함될 수 있다. 또한 복수 개의 칼슘 이온 결합 부위를 가지며, 분자 진화상 공통의 기원으로부터 유래된 것으로 생각되는 트로포닌 C, 칼모듈린, 파브알부민, 미오신 경쇄 등이 알려져 있어, 그의 결합 모티브가 포함되도록 경쇄 CDR1, CDR2 및/또는 CDR3를 설계하는 것도 가능하다. 예를 들면 상기의 목적으로 카드헤린 도메인, 칼모듈린에 포함되는 EF 핸드, Protein kinase C에 포함되는 C2 도메인, 혈액 응고 단백질 FactorIX에 포함되는 Gla 도메인, 아시알로글리코프로테인 수용체나 만노오스 결합 수용체에 포함되는 C형 렉틴, LDL 수용체에 포함되는 A 도메인, 아넥신, 트롬보스폰딘 3형 도메인 및 EGF 유사 도메인이 적절히 사용될 수 있다.
상기 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기가 도입된 경쇄 가변영역과 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 중쇄 가변영역을 조합시키는 경우라도, 상기와 마찬가지로 플렉시블 잔기가 당해 경쇄 가변영역의 서열에 포함되도록 설계하는 것도 가능하다. 본 발명의 항원 결합 분자의 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 한, 당해 플렉시블 잔기의 수 및 위치는 특정 태양에 한정되는 경우는 없다. 즉 중쇄 및/또는 경쇄의 CDR 서열 및/또는 FR 서열에 하나 또는 그 이상의 플렉시블 잔기가 포함될 수 있다. 예를 들면 이온 농도가 칼슘 이온 농도인 경우에는 경쇄 가변영역 서열에 도입되는 플렉시블 잔기의 비한정적인 예로서 표 1 또는 표 2에 기재된 아미노산 잔기를 들 수 있다.
조합되는 중쇄 가변영역의 예로서 랜덤화 가변영역 라이브러리를 적합하게 들 수 있다. 랜덤화 가변영역 라이브러리의 제작방법은 공지의 방법이 적절히 조합된다. 본 발명의 비한정의 일태양에서는 특정 항원으로 면역된 동물, 감염증 환자나 백신 접종하여 혈중 항체가가 상승한 인간, 암 환자, 자기 면역 질환의 림프구 유래의 항체 유전자를 토대로 구축된 면역 라이브러리가 랜덤화 가변영역 라이브러리로서 적합하게 사용될 수 있다.
또한 본 발명의 비한정의 일태양에서는 게놈 DNA에 있어서의 V 유전자나 재구축되어 기능적인 V 유전자의 CDR 서열이 적당한 길이의 코돈 세트를 코드하는 서열을 포함하는 합성 올리고뉴클레오티드 세트로 치환된 합성 라이브러리도 또한 랜덤화 가변영역 라이브러리로서 적합하게 사용될 수 있다. 이 경우, 중쇄의 CDR3의 유전자 서열의 다양성이 관찰되는 것으로부터, CDR3의 서열만을 치환하는 것도 또한 가능하다. 항원 결합 분자의 가변영역에 있어서 아미노산의 다양성을 만들어내는 기준은, 항원 결합 분자의 표면에 노출된 위치의 아미노산 잔기에 다양성을 부여하는 것이다. 표면에 노출된 위치란 항원 결합 분자의 구조, 구조 어셈블 및/또는 모델화된 구조에 기초하여 표면 노출이 가능 및/또는 항원과의 접촉이 가능하다고 판단되는 위치를 말하는데, 일반적으로는 그의 CDR이다. 바람직하게는 표면에 노출된 위치는 InsightII 프로그램(Accelrys)과 같은 컴퓨터 프로그램을 사용하여 항원 결합 분자의 3차원 모델로부터의 좌표를 사용하여 결정된다. 표면에 노출된 위치는 당 기술분야에서 공지인 알고리즘(예를 들면 Lee 및 Richards(J.Mol.Biol. (1971) 55, 379-400), Connolly(J.Appl.Cryst. (1983) 16, 548-558))을 사용하여 결정될 수 있다. 표면에 노출된 위치의 결정은 단백질 모델링에 적합한 소프트웨어 및 항체로부터 얻어지는 3차원 구조 정보를 사용하여 행해질 수 있다. 이러한 목적을 위해 이용할 수 있는 소프트웨어로서 SYBYL 생체 고분자 모듈 소프트웨어(Tripos Associates)를 적합하게 들 수 있다. 일반적으로 또한 바람직하게는 알고리즘이 유저의 입력 사이즈 파라미터를 필요로 하는 경우는 계산에 있어서 사용되는 프로브의 「사이즈」는 반경 약 1.4옹스트롬 이하로 설정된다. 또한 퍼스널 컴퓨터용 소프트웨어를 사용한 표면에 노출된 영역 및 구역의 결정법이Pacios(Comput.Chem. (1994) 18 (4), 377-386 및 J.Mol.Model. (1995) 1, 46-53)에 기재되어 있다.
또한 본 발명의 비한정의 일태양에서는 건강한 정상인의 림프구 유래의 항체 유전자로부터 구축되어, 그 레퍼토리에 바이어스를 포함하지 않는 항체 서열인 나이브 서열로 이루어지는 나이브 라이브러리도 또한 랜덤화 가변영역 라이브러리로서 특히 적합하게 사용될 수 있다(Gejima 등(Human Antibodies (2002) 11,121-129) 및 Cardoso 등(Scand. J. Immunol. (2000) 51, 337-344)). 본 발명에서 기재되는 나이브 서열을 포함하는 아미노산 서열이란 이러한 나이브 라이브러리로부터 취득되는 아미노산 서열을 말한다.
본 발명의 하나의 태양에서는 「이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기」가 사전에 포함되어 있는 프레임워크 서열로서 선택된 중쇄 가변영역과, 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 경쇄 가변영역을 조합시킴으로써 본 발명의 복수의 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자를 포함하는 라이브러리로부터 본 발명의 항원 결합 도메인이 취득될 수 있다. 이러한 비한정적인 예로서 이온 농도가 칼슘 이온 농도인 경우에는, 예를 들면 서열번호：10(6RL#9-IgG1) 또는 서열번호：11(6KC4-1#85-IgG1)에 기재된 중쇄 가변영역 서열과 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 경쇄 가변영역을 조합한 라이브러리를 적합하게 들 수 있다. 또한 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 경쇄 가변영역 대신에, 생식세포 계열의 서열을 갖는 경쇄 가변영역 중에서 적절히 선택함으로써 제작될 수 있다. 예를 들면 서열번호：10(6RL#9-IgG1) 또는 서열번호：11(6KC4-1#85-IgG1)에 기재된 중쇄 가변영역 서열과 생식세포 계열의 서열을 갖는 경쇄 가변영역을 조합시킨 라이브러리를 적합하게 들 수 있다.
또한 상기 「이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기」가 사전에 포함되어 있는 프레임워크 서열로서 선택된 중쇄 가변영역의 서열에 플렉시블 잔기가 포함되도록 설계하는 것도 가능하다. 본 발명의 항원 결합 분자의 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 한, 당해 플렉시블 잔기의 수 및 위치는 특정 태양으로 한정되는 경우는 없다. 즉 중쇄 및/또는 경쇄의 CDR 서열 및/또는 FR 서열에 하나 또는 그 이상의 플렉시블 잔기가 포함될 수 있다. 예를 들면 이온 농도가 칼슘 이온 농도인 경우에는 서열번호：10(6RL#9-IgG1)에 기재된 중쇄 가변영역 서열에 도입되는 플렉시블 잔기의 비한정적인 예로서, 중쇄 CDR1 및 CDR2의 모든 아미노산 잔기 외에 중쇄 CDR3의 95번 위치, 96번 위치 및/또는 100a번 위치 이외의 CDR3의 아미노산 잔기를 들 수 있다. 또는 서열번호：11(6KC4-1#85-IgG1)에 기재된 중쇄 가변영역 서열에 도입되는 플렉시블 잔기의 비한정적인 예로서, 중쇄 CDR1 및 CDR2의 모든 아미노산 잔기 외에 중쇄 CDR3의 95번 위치 및/또는 101번 위치 이외의 CDR3의 아미노산 잔기도 또한 들 수 있다.
또한 상기 「이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기」가 도입된 중쇄 가변영역과 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 경쇄 가변영역 또는 생식세포 계열의 서열을 갖는 경쇄 가변영역을 조합시킴으로써도 복수의 서로 서열이 상이한 항원 결합 분자를 포함하는 라이브러리가 제작될 수 있다. 이러한 비한정적인 예로서, 이온 농도가 칼슘 이온 농도인 경우에는, 예를 들면 중쇄 가변영역의 특정 잔기가 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기로 치환된 중쇄 가변영역 서열과 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 경쇄 가변영역 또는 생식세포 계열의 서열을 갖는 경쇄 가변영역을 조합시킨 라이브러리를 적합하게 들 수 있다. 당해 아미노산 잔기의 비한정의 예로서 중쇄의 CDR1에 포함되는 아미노산 잔기가 예시된다. 그 밖에도, 당해 아미노산 잔기의 비한정의 예로서 중쇄의 CDR2에 포함되는 아미노산 잔기가 예시된다. 또한 당해 아미노산 잔기의 비한정의 다른 예로서 중쇄의 CDR3에 포함되는 아미노산 잔기도 또한 예시된다. 당해 아미노산 잔기가 중쇄의 CDR3에 포함되는 아미노산 잔기의 비한정의 예로서, 중쇄 가변영역의 CDR3 중의 Kabat 넘버링으로 표시되는 95번 위치, 96번 위치, 100a번 위치 및/또는 101번 위치의 아미노산을 들 수 있다. 또한 이들 아미노산 잔기가 칼슘 결합 모티브를 형성 및/또는 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성이 변화되는 한, 이들 아미노산 잔기가 단독으로 포함될 수 있고, 이들 아미노산이 2개 이상 조합되어 포함될 수 있다.
상기의 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기가 도입된 중쇄 가변영역과 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 경쇄 가변영역 또는 생식세포 계열의 서열을 갖는 경쇄 가변영역을 조합시키는 경우라도, 상기와 마찬가지로 플렉시블 잔기가 당해 중쇄 가변영역의 서열에 포함되도록 설계하는 것도 가능하다. 본 발명의 항원 결합 분자의 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 한, 당해 플렉시블 잔기의 수 및 위치는 특정 태양으로 한정되는 경우는 없다. 즉 중쇄의 CDR 서열 및/또는 FR 서열에 하나 또는 그 이상의 플렉시블 잔기가 포함될 수 있다. 또한 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 아미노산 잔기 이외의 중쇄 가변영역의 CDR1, CDR2 및/또는 CDR3의 아미노산 서열로서 램덤화 가변영역 라이브러리도 적합하게 사용될 수 있다. 경쇄 가변영역으로서 생식세포 계열의 서열이 사용되는 경우에는, 예를 들면 서열번호：6(Vk1), 서열번호：7(Vk2), 서열번호：8(Vk3), 서열번호：9(Vk4) 등의 생식세포 계열의 서열을 비한정의 예로서 들 수 있다.
상기의 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 아미노산으로서는 칼슘 결합 모티브를 형성하는 한 어느 아미노산도 적합하게 사용될 수 있으나, 그러한 아미노산으로서는 구체적으로 전자 공여성을 갖는 아미노산을 들 수 있다. 이러한 전자 공여성을 갖는 아미노산으로서는 세린, 트레오닌, 아스파라긴, 글루타민, 아스파라긴산 또는 글루타민산이 바람직하게 예시된다.
수소 이온 농도의 조건
또한 본 발명의 하나의 태양에서는 이온 농도의 조건이란 수소 이온 농도의 조건 또는 pH의 조건을 말한다. 본 발명에서 프로톤 즉 수소원자의 원자핵의 농도의 조건은 수소 지수(pH)의 조건과도 같은 정의로 취급된다. 수용액 중의 수소 이온의 활동량을 aH+로 나타낼 때, pH는 -log10aH+로 정의된다. 수용액 중의 이온 강도가 (예를 들면 10-3보다) 낮으면 aH+는 수소 이온 강도와 거의 동등하다. 예를 들면 25℃, 1기압에 있어서의 물의 이온곱은 Kw=aH+aOH=10-14이기 때문에, 순수(純水)의 경우는 aH+=aOH=10-7이다. 이 경우의 pH=7이 중성이고, pH가 7보다 작은 수용액은 산성, pH가 7보다 큰 수용액은 알칼리성이다.
본 발명에 있어서는 이온 농도의 조건으로서 pH의 조건이 사용되는 경우에는 pH의 조건으로서 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역의 조건과 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역의 조건을 들 수 있다. 본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 항원 결합 도메인의 항원에 대한 결합 활성이 pH의 조건에 따라 결합 활성이 변화된다는 것은, 고수소 이온 농도 또는 저pH(pH 산성역)와 저수소 이온 농도 또는 고pH(pH 중성역)의 조건의 차이에 의해 항원 결합 분자에 포함되는 항원 결합 도메인의 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 것을 말한다. 예를 들면 pH 산성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성보다도 pH 중성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성 쪽이 높은 경우를 들 수 있다. 또한 pH 중성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성보다도 pH 산성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성 쪽이 높은 경우도 또한 들 수 있다.
본 명세서에 있어서 pH 중성역이란 특별히 일의적인 수치에 한정되는 것은 아니나, 적합하게는 pH 6.7~pH 10.0으로부터 선택될 수 있다. 또한 다른 태양에서는 pH 6.7~pH 9.5로부터 선택될 수 있다. 또한 상이한 태양에서는 pH 7.0~pH 9.0으로부터 선택될 수 있고, 다른 태양에서는 pH 7.0~pH 8.0으로부터 선택될 수 있다. 특히 생체내의 혈장 중(혈중)에서의 pH에 가까운 pH 7.4를 적합하게 들 수 있다.
본 명세서에 있어서 pH 산성역이란 특별히 일의적인 수치에 한정되는 것은 아니나, 적합하게는 pH 4.0~pH 6.5로부터 선택될 수 있다. 또한 다른 태양에서는 pH 4.5~pH 6.5로부터 선택될 수 있다. 또한 상이한 태양에서는 pH 5.0~pH 6.5로부터 선택될 수 있고, 다른 태양에서는 pH 5.5~pH 6.5로부터 선택될 수 있다. 특히 생체내의 조기 엔도솜 내에서의 이온화 칼슘 농도에 가까운 pH 5.8을 적합하게 들 수 있다.
본 발명에 있어서 고수소 이온 농도 또는 저pH(pH 산성역) 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH(pH 중성역) 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮다는 것은, 본 발명의 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 pH 4.0~pH 6.5로부터 선택되는 pH에서의 항원에 대한 결합 활성이 pH 6.7~pH 10.0으로부터 선택되는 pH에서의 항원에 대한 결합 활성보다 약한 것을 의미한다. 바람직하게는 본 발명의 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 pH 4.5~pH 6.5로부터 선택되는 pH에서의 항원에 대한 결합 활성이 pH 6.7~pH 9.5로부터 선택되는 pH에서의 항원에 대한 결합 활성보다 약한 것을 의미하고, 보다 바람직하게는 항원 결합 분자의 pH 5.0~pH 6.5로부터 선택되는 pH에서의 항원에 대한 결합 활성이 pH 7.0~pH 9.0으로부터 선택되는 pH에서의 항원에 대한 결합 활성보다 약한 것을 의미한다. 또한 바람직하게는 항원 결합 분자의 pH 5.5~pH 6.5로부터 선택되는 pH에서의 항원에 대한 결합 활성이 pH 7.0~pH 8.0으로부터 선택되는 pH에서의 항원에 대한 결합 활성보다 약한 것을 의미한다. 특히 바람직하게는 생체내의 조기 엔도솜 내의 pH에 있어서의 항원 결합 활성이 생체내의 혈장 중 pH에 있어서의 항원 결합 활성보다 약한 것을 의미하고, 구체적으로는 항원 결합 분자의 pH 5.8에서의 항원에 대한 결합 활성이 pH 7.4에서의 항원에 대한 결합 활성보다 약한 것을 의미한다.
pH의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 결합 활성이 변화되어 있는지 여부는, 예를 들면 상기 결합 활성의 항목에서 기재된 바와 같은 공지의 측정방법을 사용함으로써 결정될 수 있다. 예를 들면 당해 측정방법으로 상이한 pH의 조건하에서의 결합 활성이 측정된다. 예를 들면 pH 산성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 결합 활성보다도 pH 중성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 상기 도메인 또는 상기 결합 활성 쪽이 높게 변화되는 것을 확인하기 위해서는, pH 산성역 및 pH 중성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 상기 도메인 또는 상기 분자의 결합 활성이 비교된다.
또한 본 발명에 있어서 「고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮다」고 하는 표현은, 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다도 높다고 표현하는 것도 가능하다. 또한 본 발명에 있어서는 「고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮다」를 「고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합능보다도 약하다」라고 기재하는 경우도 있고, 또한 「고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 저하시킨다」를 「고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합능보다도 약하게 한다」라고 기재하는 경우도 있다.
항원에 대한 결합 활성을 측정할 때의 수소 이온 농도 또는 pH 이외의 조건은 당업자가 적절히 선택하는 것이 가능하고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 HEPES 버퍼, 37℃의 조건에 있어서 측정하는 것이 가능하다. 예를 들면 Biacore(GE Healthcare) 등을 사용하여 측정하는 것이 가능하다. 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 항원의 결합 활성의 측정은 항원이 가용형 항원인 경우는 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자를 고정화한 칩으로 항원을 애널라이트로서 흘림으로써 가용형 항원으로의 결합 활성을 평가하는 것이 가능하고, 항원이 막형 항원인 경우는 항원을 고정화한 칩으로 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자를 애널라이트로서 흘림으로써 막형 항원으로의 결합 활성을 평가하는 것이 가능하다.
본 발명의 항원 결합 분자에 있어서, 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다도 약한 한, 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성과 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건하에 있어서의 항원에 대한 결합 활성의 비는 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 항원에 대한 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 KD(Dissociation constant：해리상수)와 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 KD의 비인 KD(pH 5.8)/KD(pH 7.4)의 값이 2 이상이고, 더욱 바람직하게는 KD(pH 5.8)/KD(pH 7.4)의 값이 10 이상이며, 더욱 바람직하게는 KD(pH 5.8)/KD(pH 7.4)의 값이 40 이상이다. KD(pH 5.8)/KD(pH 7.4)의 값의 상한은 특별히 한정되지 않고, 당업자의 기술에 있어서 제작 가능한 한 400, 1000, 10000 등 어떠한 값이어도 된다.
또한 본 발명의 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성과 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성의 비를 나타내는 다른 지표로서, 예를 들면 해리속도상수인 kd(Dissociation rate constant：해리속도상수)도 또한 적합하게 사용될 수 있다. 결합 활성의 비를 나타내는 지표로서 KD(해리상수) 대신에 kd(해리속도상수)를 사용하는 경우, 항원에 대한 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 kd(해리속도상수)와 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 kd(해리속도상수)의 비인 kd(pH 산성역 조건에 있어서의)/kd(pH 중성역 조건에 있어서의)의 값은 바람직하게는 2 이상이고, 더욱 바람직하게는 5 이상이며, 더욱 바람직하게는 10 이상이고, 보다 바람직하게는 30 이상이다. Kd(pH 산성역 조건에 있어서의)/kd(pH 중성역 조건에 있어서의)의 값의 상한은 특별히 한정되지 않고, 당업자의 기술 상식에 있어서 제작 가능한 한 50, 100, 200 등 어떠한 값이어도 된다.
항원 결합 활성의 값으로서 항원이 가용형 항원인 경우는 kd(해리속도상수)를 사용하는 것이 가능하고, 항원이 막형 항원인 경우는 겉보기 kd(Apparent dissociation rate constant：겉보기 해리속도상수)를 사용하는 것이 가능하다. kd(해리속도상수) 및 겉보기 kd(겉보기 해리속도상수)는 당업자 공지의 방법으로 측정하는 것이 가능하고, 예를 들면 Biacore(GE healthcare), 플로우 사이토미터 등을 사용하는 것이 가능하다. 또한 본 발명에 있어서 상이한 수소 이온 농도 즉 pH에 있어서의 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 항원에 대한 결합 활성을 측정할 때는 수소 이온 농도 즉 pH 이외의 조건은 동일하게 하는 것이 바람직하다.
예를 들면 본 발명이 제공하는 하나의 태양인 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자는, 아래의 공정(a)~(c)를 포함하는 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 스크리닝에 의해 취득될 수 있다.
(a) pH 산성역 조건에 있어서의 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 항원 결합 활성을 얻는 공정,
(b) pH 중성역 조건에 있어서의 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 항원 결합 활성을 얻는 공정, 및
(c) pH 산성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성이 pH 중성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성보다 낮은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 선택하는 공정.
또한 본 발명이 제공하는 하나의 태양인 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자는, 아래의 공정(a)~(c)를 포함하는 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자 또는 그들의 라이브러리의 스크리닝에 의해 취득될 수 있다.
(a) pH 중성역 조건에 있어서의 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자 또는 그들의 라이브러리를 항원에 접촉시키는 공정,
(b) 상기 공정(a)에서 항원에 결합한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 pH 산성역의 조건에 두는 공정,
(c) 상기 공정(b)에서 해리된 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 단리하는 공정.
또한 본 발명이 제공하는 하나의 태양인 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자는, 아래의 공정(a)~(d)를 포함하는 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자 또는 그들의 라이브러리의 스크리닝에 의해 취득될 수 있다.
(a) pH 산성역의 조건에서 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 라이브러리를 항원에 접촉시키는 공정,
(b) 상기 공정(a)에서 항원에 결합하지 않는 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 선택하는 공정,
(c) 상기 공정(b)에서 선택된 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 pH 중성역의 조건에서 항원에 결합시키는 공정,
(d) 상기 공정(c)에서 항원에 결합한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 단리하는 공정.
또한 본 발명이 제공하는 하나의 태양인 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자는, 아래의 공정(a)~(c)를 포함하는 스크리닝방법에 의해 취득될 수 있다.
(a) 항원을 고정한 칼럼에 pH 중성역의 조건에서 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 라이브러리를 접촉시키는 공정,
(b) 상기 공정(a)에서 칼럼에 결합한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 pH 산성역의 조건에서 칼럼으로부터 용출하는 공정,
(c) 상기 공정(b)에서 용출된 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 단리하는 공정.
또한 본 발명이 제공하는 하나의 태양인 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자는, 아래의 공정(a)~(d)를 포함하는 스크리닝방법에 의해 취득될 수 있다.
(a) 항원을 고정한 칼럼에 pH 산성역의 조건에서 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 라이브러리를 통과시키는 공정,
(b) 상기 공정(a)에서 칼럼에 결합하지 않고 용출된 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 회수하는 공정,
(c) 상기 공정(b)에서 회수된 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 pH 중성역의 조건에서 항원에 결합시키는 공정,
(d) 상기 공정(c)에서 항원에 결합한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 단리하는 공정.
또한 본 발명이 제공하는 하나의 태양인 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자는, 아래의 공정(a)~(d)를 포함하는 스크리닝방법에 의해 취득될 수 있다.
(a) pH 중성역의 조건에서 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 라이브러리를 항원에 접촉시키는 공정,
(b) 상기 공정(a)에서 항원에 결합한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 취득하는 공정,
(c) 상기 공정(b)에서 취득한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 pH 산성역의 조건에 두는 공정,
(d) 상기 공정(c)에서 항원 결합 활성이 상기 공정(b)에서 선택한 기준보다 약한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 단리하는 공정.
또한 상기 공정은 2회 이상 반복되어도 된다. 따라서 본 발명에 의해, 전술한 스크리닝방법에 있어서 (a)~(c) 또는 (a)~(d)의 공정을 2회 이상 반복하는 공정을 추가로 포함하는 스크리닝방법에 의해 취득된 pH 산성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성이 pH 중성역 조건에 있어서의 항원에 대한 결합 활성보다 낮은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자가 제공된다. (a)~(c) 또는 (a)~(d)의 공정이 반복되는 횟수는 특별히 한정되지 않으나, 통상 10회 이내이다.
본 발명의 스크리닝방법에 있어서, 고수소 이온 농도 조건 또는 저pH 즉 pH 산성역에 있어서의 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 항원 결합 활성은 pH가 4.0~6.5 사이인 항원 결합 활성이라면 특별히 한정되지 않으나, 바람직한 pH로서 pH가 4.5~6.6 사이인 항원 결합 활성을 들 수 있다. 다른 바람직한 pH로서 pH가 5.0~6.5 사이인 항원 결합 활성, 더욱이 pH가 5.5~6.5 사이인 항원 결합 활성을 들 수 있다. 보다 바람직한 pH로서 생체내의 조기 엔도솜 내의 pH를 들 수 있고, 구체적으로는 pH 5.8에 있어서의 항원 결합 활성을 들 수 있다. 또한 저수소 이온 농도 조건 또는 고pH 즉 pH 중성역에 있어서의 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 항원 결합 활성은 pH가 6.7~10 사이인 항원 결합 활성이라면 특별히 한정되지 않으나, 바람직한 pH로서 pH가 6.7~9.5 사이인 항원 결합 활성을 들 수 있다. 다른 바람직한 pH로서 pH가 7.0~9.5 사이인 항원 결합 활성, 더욱이 pH가 7.0~8.0 사이인 항원 결합 활성을 들 수 있다. 보다 바람직한 pH로서 생체내의 혈장 중에서의 pH를 들 수 있고, 구체적으로는 pH가 7.4에 있어서의 항원 결합 활성을 들 수 있다.
항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 항원 결합 활성은 당업자에게 공지의 방법에 의해 측정하는 것이 가능하고, 이온화 칼슘 농도 이외의 조건에 대해서는 당업자가 적당히 결정하는 것이 가능하다. 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 항원 결합 활성은 KD(Dissociation constant：해리상수), 겉보기 KD(Apparent dissociation constant：겉보기 해리상수), 해리속도인 kd(Dissociation rate：해리속도상수) 또는 겉보기 kd(Apparent dissociation：겉보기 해리속도상수) 등으로서 평가하는 것이 가능하다. 이들은 당업자 공지의 방법으로 측정하는 것이 가능하고, 예를 들면 Biacore (GE healthcare), 스캐차드 플롯, FACS 등을 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 있어서 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성이 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성보다 높은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 선택하는 공정은, 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성이 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성보다 낮은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 선택하는 공정과 동일한 의미이다.
저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성이 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성보다 높은 한, 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성과 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성의 차는 특별히 한정되지 않으나, 바람직하게는 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성이 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성의 2배 이상이고, 더욱 바람직하게는 10배 이상이며, 보다 바람직하게는 40배 이상이다.
수소 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 도메인의 결합 활성을 변화시키는 아미노산
상기 스크리닝방법에 의해 스크리닝되는 본 발명의 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자는 어떻게 조제되어도 되고, 예를 들면 사전에 존재하고 있는 항원 결합 분자, 사전에 존재하고 있는 라이브러리(파지 라이브러리 등), 동물에 대한 면역으로부터 얻어진 하이브리도마나 면역동물로부터의 B세포로부터 제작된 항체 또는 라이브러리, 이들 항체나 라이브러리에 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산 변이를 도입한 항체 또는 라이브러리(측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산) 또는 비천연 아미노산의 함유율을 높게 한 라이브러리나 특정 개소에 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산) 또는 비천연 아미노산 변이를 도입한 라이브러리 등) 등을 사용하는 것이 가능하다.
동물에 대한 면역으로부터 얻어진 하이브리도마나 면역동물로부터의 B세포로부터 제작된 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자로부터, 저수소 이온 농도 또는 고pH 즉 pH 중성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성이 고수소 이온 농도 또는 저pH 즉 pH 산성역 조건에 있어서의 항원 결합 활성보다 높은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 취득하는 방법으로서, 예를 들면 국제공개 WO2009/125825에서 기재되는 바와 같은 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자 중의 아미노산의 적어도 하나가 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산 변이로 치환되어 있거나 또는 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자 중에 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산이 삽입되어 있는 항원 결합 분자 또는 항원 결합 분자를 적합하게 들 수 있다.
측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 변이가 도입되는 위치는 특별히 한정되지 않고, 치환 또는 삽입 전과 비교하여 pH 산성역에 있어서의 항원 결합 활성이 pH 중성역에 있어서의 항원 결합 활성보다 약해지는(KD(pH 산성역)/KD(pH 중성역)의 값이 커지거나 또는 kd(pH 산성역)/kd(pH 중성역)의 값이 커지는) 한 어떠한 부위여도 된다. 예를 들면 항원 결합 분자가 항체인 경우에는 항체의 가변영역이나 CDR 등을 적합하게 들 수 있다. 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산으로 치환되는 아미노산의 수 또는 삽입되는 아미노산의 수는 당업자가 적절히 결정할 수 있고, 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 하나의 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산에 의해 치환될 수 있으며, 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 하나의 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산이 삽입될 수 있고, 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 2개 이상의 복수의 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산에 의해 치환될 수 있으며, 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 2개 이상의 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산이 삽입될 수 있다. 또한 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산으로의 치환 또는 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 삽입 이외에, 다른 아미노산의 결실, 부가, 삽입 및/또는 치환 등이 동시에 행해질 수 있다. 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산으로의 치환 또는 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 삽입은 당업자 공지의 알라닌 scanning의 알라닌을 히스티딘 등으로 치환한 히스티딘 등 scanning 등의 방법에 의해 랜덤으로 행해질 수 있고, 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 치환 또는 삽입의 변이가 랜덤으로 도입된 항원 결합 도메인 또는 항체 중으로부터, 변이 전과 비교하여 KD(pH 산성역)/KD(pH 중성역) 또는 kd(pH 산성역)/kd(pH 중성역)의 값이 커진 항원 결합 분자가 선택될 수 있다.
상기와 같이 그 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산으로의 변이가 행해지고, 또한 pH 산성역에서의 항원 결합 활성이 pH 중성역에서의 항원 결합 활성보다도 낮은 항원 결합 분자의 바람직한 예로서, 예를 들면 그 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산으로의 변이 후의 pH 중성역에서의 항원 결합 활성이 그 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산으로의 변이 전의 pH 중성역에서의 항원 결합 활성과 동등한 항원 결합 분자를 적합하게 들 수 있다. 본 발명에 있어서 그 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 변이 후의 항원 결합 분자가, 그 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 변이 전의 항원 결합 분자와 동등한 항원 결합 활성을 갖는다는 것은, 그 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 변이 전의 항원 결합 분자의 항원 결합 활성을 100%로 한 경우에, 그 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 변이 후의 항원 결합 분자의 항원 결합 활성이 적어도 10% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 90% 이상인 것을 말한다. 그 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 변이 후의 pH 7.4에서의 항원 결합 활성이 그 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 변이 전의 pH 7.4에서의 항원 결합 활성보다 높아져도 된다. 그 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산으로의 치환 또는 삽입에 의해 항원 결합 분자의 항원 결합 활성이 낮아진 경우에는 항원 결합 분자 중의 1 또는 복수의 아미노산의 치환, 결실, 부가 및/또는 삽입 등에 의해, 항원 결합 활성이 그 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 치환 또는 삽입 전의 항원 결합 활성과 동등하게 될 수 있다. 본 발명에 있어서는 그러한 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산(예를 들면 히스티딘이나 글루타민산)이나 비천연 아미노산의 치환 또는 삽입 후에 1 또는 복수의 아미노산의 치환, 결실, 부가 및/또는 삽입을 행함으로써 결합 활성이 동등해진 항원 결합 분자도 포함된다.
본 발명의 하나의 태양으로서 「수소 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기」가 도입된 경쇄 가변영역과 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 중쇄 가변영역을 조합시킴으로써도, 본 발명의 복수의 서로 서열이 상이한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자를 포함하는 라이브러리가 제작될 수 있다.
당해 아미노산 잔기의 비한정의 예로서 경쇄의 CDR1에 포함되는 아미노산 잔기가 예시된다. 그 외에도 당해 아미노산 잔기의 비한정의 예로서 경쇄의 CDR2에 포함되는 아미노산 잔기가 예시된다. 또한 당해 아미노산 잔기의 비한정의 다른 예로서 경쇄의 CDR3에 포함되는 아미노산 잔기도 또한 예시된다.
상기와 같이 당해 아미노산 잔기가 경쇄의 CDR1에 포함되는 아미노산 잔기의 비한정의 예로서, 경쇄 가변영역의 CDR1 중의 Kabat 넘버링으로 표시되는 24번 위치, 27번 위치, 28번 위치, 31번 위치, 32번 위치 및/또는 34번 위치의 아미노산 잔기를 들 수 있다. 또한 당해 아미노산 잔기가 경쇄의 CDR2에 포함되는 아미노산 잔기의 비한정의 예로서, 경쇄 가변영역의 CDR2 중의 Kabat 넘버링으로 표시되는 50번 위치, 51번 위치, 52번 위치, 53번 위치, 54번 위치, 55번 위치 및/또는 56번 위치의 아미노산 잔기를 들 수 있다. 또한 당해 아미노산 잔기가 경쇄의 CDR3에 포함되는 아미노산 잔기의 비한정의 예로서, 경쇄 가변영역의 CDR3 중의 Kabat 넘버링으로 표시되는 89번 위치, 90번 위치, 91번 위치, 92번 위치, 93번 위치, 94번 위치 및/또는 95A번 위치의 아미노산 잔기를 들 수 있다. 또한 이들 아미노산 잔기가 수소 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성이 변화되는 한 이들 아미노산 잔기가 단독으로 포함될 수 있고, 이들 아미노산이 둘 이상 조합되어 포함될 수 있다.
상기 「수소 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 하나 이상의 아미노산 잔기」가 도입된 경쇄 가변영역과 랜덤화 가변영역 서열 라이브러리로서 제작된 중쇄 가변영역을 조합시키는 경우라도, 상기와 마찬가지로 플렉시블 잔기가 당해 경쇄 가변영역의 서열에 포함되도록 설계하는 것도 가능하다. 본 발명의 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 항원에 대한 결합 활성이 수소 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 한, 당해 플렉시블 잔기의 수 및 위치는 특정 태양에 한정되는 경우는 없다. 즉 중쇄 및/또는 경쇄의 CDR 서열 및/또는 FR 서열에 하나 또는 그 이상의 플렉시블 잔기가 포함될 수 있다. 예를 들면 경쇄 가변영역 서열에 도입되는 플렉시블 잔기의 비한정적인 예로서, 표 3 또는 표 4에 기재된 아미노산 잔기를 들 수 있다. 또한 수소 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 아미노산 잔기나 플렉시블 잔기 이외의 경쇄 가변영역의 아미노산 서열로서는, 비한정의 예로서 Vk1(서열번호：6), Vk2(서열번호：7), Vk3(서열번호：8), Vk4(서열번호：9) 등의 생식세포 계열의 서열이 적합하게 사용될 수 있다.
Figure pat00003
Figure pat00004
상기의 수소 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 항원 결합 도메인 또는 항원 결합 분자의 결합 활성을 변화시키는 아미노산 잔기로서는 어느 아미노산 잔기도 적합하게 사용될 수 있으나, 그러한 아미노산 잔기로서는 구체적으로 측쇄의 pKa가 4.0-8.0인 아미노산을 들 수 있다. 이러한 전자 공여성을 갖는 아미노산으로서는 히스티딘 또는 글루타민산 등의 천연의 아미노산 외에, 히스티딘 아날로그(US2009/0035836) 또는 m-NO2-Tyr(pKa 7.45), 3,5-Br2-Tyr(pKa 7.21) 또는 3,5-I2-Tyr(pKa 7.38) 등의 비천연의 아미노산(Bioorg. Med. Chem. (2003) 11 (17), 3761-3768이 적합하게 예시된다. 또한 당해 아미노산 잔기의 특히 적합한 예로서는 측쇄의 pKa가 6.0-7.0인 아미노산을 들 수 있다. 이러한 전자 공여성을 갖는 아미노산으로서는 히스티딘이 적합하게 예시된다.
조합되는 중쇄 가변영역의 예로서 랜덤화 가변영역 라이브러리를 적합하게 들 수 있다. 랜덤화 가변영역 라이브러리의 제작방법은 공지의 방법이 적당히 조합된다. 본 발명의 비한정의 일태양에서는 특정 항원으로 면역된 동물, 감염증 환자나 백신 접종하여 혈중 항체가가 상승한 인간, 암 환자, 자기 면역 질환의 림프구 유래의 항체 유전자를 토대로 구축된 면역 라이브러리가 랜덤화 가변영역 라이브러리로서 적합하게 사용될 수 있다.
또한 본 발명의 비한정의 일태양에서는 상기와 마찬가지로 게놈 DNA에 있어서의 V 유전자나 재구축되어 기능적인 V 유전자의 CDR 서열이 적당한 길이의 코돈 세트를 코드하는 서열을 포함하는 합성 올리고뉴클레오티드 세트로 치환된 합성 라이브러리도 또한 랜덤화 가변영역 라이브러리로서 적합하게 사용될 수 있다. 이 경우, 중쇄의 CDR3의 유전자 서열의 다양성이 관찰되는 것으로부터 CDR3의 서열만을 치환하는 것도 또한 가능하다. 항원 결합 분자의 가변영역에 있어서 아미노산의 다양성을 만들어 내는 기준은, 항원 결합 분자의 표면에 노출된 위치의 아미노산 잔기에 다양성을 부여하는 것이다. 표면에 노출된 위치란 항원 결합 분자의 구조, 구조 어셈블 및/또는 모델화된 구조를 토대로 표면에 노출이 가능 및/또는 항원과의 접촉이 가능하다고 판단되는 위치를 말하나, 일반적으로는 그의 CDR이다. 바람직하게는 표면에 노출된 위치는 InsightII 프로그램(Accelrys)과 같은 컴퓨터 프로그램을 사용하여 항원 결합 분자의 3차원 모델로부터의 좌표를 사용하여 결정된다. 표면에 노출된 위치는 당 기술분야에서 공지인 알고리즘(예를 들면 Lee 및 Richards(J. Mol. Biol. (1971) 55, 379-400), Connolly(J. Appl. Cryst. (1983) 16, 548-558))을 사용하여 결정될 수 있다. 표면에 노출된 위치의 결정은 단백질 모델링에 적합한 소프트웨어 및 항체로부터 얻어지는 3차원 구조 정보를 사용하여 행해질 수 있다. 이러한 목적을 위해 이용할 수 있는 소프트웨어로서 SYBYL 생체 고분자 모듈 소프트웨어(Tripos Associates)를 적합하게 들 수 있다. 일반적으로 또한 바람직하게는 알고리즘이 유저의 입력 사이즈 파라미터를 필요로 하는 경우는 계산에 있어서 사용되는 프로브의 「사이즈」는 반경 약 1.4옹스트롬 이하로 설정된다. 또한 퍼스널 컴퓨터용 소프트웨어를 사용한 표면에 노출된 영역 및 구역의 결정법이 Pacios(Comput. Chem. (1994) 18 (4), 377-386 및 J. Mol. Model. (1995) 1, 46-53)에 기재되어 있다.
또한 본 발명의 비한정의 일태양에서는 건강한 정상인의 림프구 유래의 항체 유전자로부터 구축되어 그 레퍼토리에 바이어스를 포함하지 않는 항체 서열인 나이브 서열로 이루어지는 나이브 라이브러리도 또한 랜덤화 가변영역 라이브러리로서 특히 적합하게 사용될 수 있다(Gejima 등(Human Antibodies (2002) 11,121-129) 및 Cardoso 등(Scand. J. Immunol. (2000) 51, 337-344)).
FcRn
면역 글로불린 슈퍼패밀리에 속하는 Fcγ 수용체와 달리, 인간 FcRn은 구조적으로는 주요 조직 부적합성 복합체(MHC) 클래스Ｉ의 폴리펩티드와 구조적으로 유사하여 클래스Ｉ의 MHC 분자와 22~29%의 서열 동일성을 갖는다(Ghetie 등，Immunol. Today (1997) 18 (12), 592-598). FcRn은 가용성 β 또는 경쇄(β2 마이크로글로불린)와 복합체화된 막관통 α 또는 중쇄로 이루어지는 헤테로다이머로서 발현된다. MHC와 같이 FcRn의 α쇄는 3개의 세포외 도메인(α1, α2, α3)으로 이루어지고, 짧은 세포질 도메인은 단백질을 세포 표면에 계류한다. α1 및 α2 도메인이 항체의 Fc영역 중의 FcRn 결합 도메인과 상호작용한다(Raghavan 등(Immunity (1994) 1, 303-315).
FcRn은 포유동물의 모성 태반 또는 난황낭에서 발현되고 그것은 모친으로부터 태아로의 IgG의 이동에 관여한다. 이에 더하여 FcRn이 발현되는 설치류 신생아의 소장에서는 FcRn이 섭취된 초유 또는 젖으로부터 모성 IgG의 쇄자연(brush border) 상피를 가로지르는 이동에 관여한다. FcRn은 다수의 종에 걸쳐 다수의 다른 조직 및 각종 내피세포계에 있어서 발현되고 있다. 그것은 인간 성인 혈관내피, 근육혈관계 및 간장 동양 모세혈관(hepatic sinusoidal capillaries)에서도 발현된다. FcRn은 IgG에 결합하여 그것을 혈청에 리사이클함으로써 IgG의 혈장 중 농도를 유지하는 역할을 하고 있는 것으로 생각되고 있다. FcRn의 IgG 분자로의 결합은 통상 엄격하게 pH에 의존적이며, 최적 결합은 7.0 미만의 pH 산성역에 있어서 확인된다.
서열번호：12로 표시된 시그널 서열을 포함하는 폴리펩티드를 전구체로 하는 인간 FcRn은 생체내에서(서열번호：13에 있어서 시그널 서열을 포함하는 그의 폴리펩티드가 기재되어 있는) 인간 β2-마이크로글로불린과의 복합체를 형성한다. β2-마이크로글로불린과 복합체를 형성하고 있는 가용형 인간 FcRn이 통상의 재조합 발현수법을 사용함으로써 제조된다. 이러한 β2-마이크로글로불린과 복합체를 형성하고 있는 가용형 인간 FcRn에 대한 본 발명의 FcRn 결합 도메인의 결합 활성이 평가될 수 있다. 본 발명에 있어서 특별히 기재가 없는 경우는 인간 FcRn은 본 발명의 FcRn 결합 도메인에 결합 가능한 형태인 것을 가리키고, 예로서 인간 FcRn과 인간 β2-마이크로글로불린의 복합체를 들 수 있다.
FcRn, 특히 인간 FcRn에 대한 FcRn 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 결합 활성
본 발명에 의해 제공되는 항원 결합 분자에 포함되는 FcRn 결합 도메인의 FcRn, 특히 인간 FcRn에 대한 결합 활성은 상기 결합 활성 항목에서 기술되어 있는 바와 같이, 당업자에게 공지의 방법에 의해 측정하는 것이 가능하며, pH 이외의 조건에 대해서는 당업자가 적절히 결정하는 것이 가능하다. 항원 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 인간 FcRn의 결합 활성은 KD(Dissociation constant：해리상수), 겉보기 KD(Apparent dissociation constant：겉보기 해리상수), 해리속도인 kd(Dissociation rate：해리속도), 또는 겉보기 kd(Apparent dissociation：겉보기 해리속도) 등으로서 평가될 수 있다. 이들은 당업자 공지의 방법으로 측정될 수 있다. 예를 들면 Biacore(GE healthcare), 스캐차드 플롯, 플로우 사이토미터 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 FcRn에 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 인간 FcRn에 대한 결합 활성을 측정할 때의 pH 이외의 조건은 당업자가 적절히 선택하는 것이 가능하고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 국제공개 WO2009/125825에 기재되어 있는 바와 같이 MES 버퍼, 37℃의 조건에 있어서 측정될 수 있다. 또한 본 발명의 FcRn 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 인간 FcRn에 대한 결합 활성의 측정은 당업자 공지의 방법에 의해 행하는 것이 가능하고, 예를 들면 Biacore(GE Healthcare) 등을 사용하여 측정될 수 있다. 본 발명의 FcRn 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 인간 FcRn의 결합 활성의 측정은 FcRn 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자 또는 인간 FcRn을 고정화한 칩으로 각각 인간 FcRn 또는 FcRn 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자를 애널라이트로서 흘림으로써 평가될 수 있다.
본 발명에 있어서 본 발명의 항원 결합 분자 또는 당해 분자에 포함되는 FcRn 결합 도메인과 FcRn의 결합 활성을 갖는 조건으로서의 pH 산성역이란 통상 pH 4.0~pH 6.5를 의미한다. 바람직하게는 pH 5.5~pH 6.5를 의미하고, 특히 바람직하게는 생체내의 조기 엔도솜 내의 pH에 가까운 pH 5.8~pH 6.0을 의미한다. 본 발명의 항원 결합 분자 또는 당해 분자에 포함되는 FcRn 결합 도메인과 FcRn의 결합 활성을 갖는 조건으로서의 pH 중성역이란 통상 pH 6.7~pH 10.0을 의미한다. pH 중성역이란 바람직하게는 pH 7.0~pH 8.0의 임의의 pH값으로 나타내어지는 범위이고, 바람직하게는 pH 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9 및 8.0으로부터 선택되며, 특히 바람직하게는 생체내의 혈장 중(혈중)의 pH에 가까운 pH 7.4이다. pH 7.4에서의 인간 FcRn 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 인간 FcRn의 결합 친화성이 낮기 때문에 그의 결합 친화성을 평가하는 것이 곤란한 경우에는 pH 7.4 대신에 pH 7.0을 사용할 수 있다. 측정 조건에 사용되는 온도로서, 인간 FcRn 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 인간 FcRn의 결합 친화성은 10℃~50℃의 임의의 온도에서 평가해도 된다. 바람직하게는 인간 FcRn 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 인간 FcRn의 결합 친화성을 결정하기 위해 15℃~40℃의 온도가 사용된다. 보다 바람직하게는 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34 및 35℃ 중 어느 하나와 같은 20℃~35℃에서의 임의의 온도도 마찬가지로, 인간 FcRn 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 인간 FcRn의 결합 친화성을 결정하기 위해 사용된다. 25℃라는 온도는 본 발명의 태양의 비한정의 일례이다.
FcRn 결합 도메인
본 발명의 항원 결합 분자는, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인을 포함한다. FcRn 결합 도메인은 항원 결합 분자가 pH 산성역에 있어서 FcRn에 대한 결합 활성을 가지고 있으면 특별히 한정되지 않고, 또한 직접 또는 간접적으로 FcRn에 대해 결합 활성을 갖는 도메인이어도 된다. 그러한 도메인으로서는, 예를 들면 직접적으로 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인으로서, 예를 들면 IgG형 면역 글로불린의 Fc영역, 알부민, 알부민 도메인 3, Christianson 등(mAbs (2012) 4 (2), 208-216) 등에서 기재되는 항FcRn 항체, WO2007/098420 등에서 기재되는 항FcRn 펩티드, 항FcRn 토대(Scaffold) 분자 등, 또는 간접적으로 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 IgG나 알부민에 결합하는 분자 등을 적합하게 들 수 있다. 당해 도메인은 사전에 pH 산성역에 있어서 FcRn에 대한 결합 활성을 가지고 있는 도메인이라면 그대로 적합하게 사용될 수 있다. 당해 도메인이 pH 산성역에 있어서 FcRn에 대한 결합 활성이 없거나 또는 약한 경우에는, 항원 결합 분자 중의 FcRn 결합 도메인을 형성하는 아미노산을 개변하여 FcRn에 대한 결합 활성을 부여하는 것이 가능하다. 또한 사전에 pH 산성역에 있어서 FcRn에 대한 결합 활성을 가지고 있는 도메인 중의 아미노산을 개변하여 pH 산성역에 있어서의 FcRn에 대한 결합 활성을 높여도 된다. FcRn 결합 도메인의 아미노산의 개변은 아미노산 개변 전과 개변 후의 pH 산성역에 있어서의 FcRn에 대한 결합 활성을 비교함으로써 목적의 개변을 발견하는 것이 가능하다.
Fc영역
Fc영역은 항체 중쇄의 정상영역에 유래하는 아미노산 서열을 포함한다. Fc영역은 EU 넘버링으로 표시되는 대략 216번 위치의 아미노산에 있어서의 파파인 절단부위의 힌지영역의 N말단으로부터 당해 힌지, CH2 및 CH3 도메인을 포함하는 항체의 중쇄 정상영역의 부분이다. Fc영역은 인간 IgG1으로부터 취득될 수 있는데 IgG의 특정 서브클래스에 한정되는 것도 아니다. 그러한 Fc영역의 비한정의 일태양으로서 인간 IgG1(서열번호：14), IgG2(서열번호：15), IgG3(서열번호：16) 또는 IgG4(서열번호：17)로 표시되는 Fc영역이 예시된다.
pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인
상기와 같이, 본 발명의 비한정의 일태양에 있어서는 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG형 면역 글로불린의 Fc영역이 사용된다. 당해 도메인으로서 사전에 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 가지고 있는 Fc영역이라면 그대로 사용될 수 있는데, 그러한 Fc영역으로서, 예를 들면 인간 IgG(IgG1, IgG2, IgG3 또는 IgG4, 및 그들의 개변체)의 Fc영역을 들 수 있다. 또한 Fc영역의 pH 산성역 조건하에 있어서의 FcRn에 대한 결합 활성이 없거나 또는 약한 경우에는, 당해 Fc영역 중의 아미노산을 개변함으로써 목적하는 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 Fc영역이 취득될 수 있다. 또한 Fc영역 중의 아미노산을 개변함으로써 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 목적하는 결합 활성을 갖거나 또는 증강된 Fc영역도 적합하게 취득될 수 있다. 그러한 목적하는 결합 활성을 초래하는 Fc영역의 아미노산 개변은 아미노산 개변 전과 개변 후의 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 비교함으로써 발견할 수 있다. 예를 들면 상기 「FcRn, 특히 인간 FcRn에 대한 FcRn 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 결합 활성」 항목에서 기재된 방법에 의해, 그러한 아미노산 개변이 발견될 수 있다.
그러한 개변의 비한정의 일태양으로서, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 증강시키는 Fc영역의 개변을 하기에 예시한다. 개변을 위한 바람직한 IgG형 면역 글로불린의 Fc영역(출발 Fc영역)으로서는, 예를 들면 인간 IgG(IgG1, IgG2, IgG3 또는 IgG4, 및 그들의 개변체)의 Fc영역을 들 수 있다. 출발 Fc영역의 기원은 한정되지 않지만 비인간 동물의 임의의 생물 또는 인간으로부터 취득될 수 있다. 바람직하게는 임의의 생물로서는 마우스, 랫트, 기니피그, 햄스터, 황무지쥐, 고양이, 토끼, 개, 염소, 양, 소, 말, 낙타 및 비인간 영장류로부터 선택되는 생물을 적합하게 들 수 있다. 다른 태양에 있어서 출발 Fc영역은 또한 게잡이원숭이, 마모셋, 빨간털원숭이, 침팬지 또는 인간으로부터 취득될 수 있다. 바람직하게는 출발 Fc영역은 인간 IgG1으로부터 취득될 수 있지만, IgG의 특정 서브클래스에 한정되는 것도 아니다. 이는 인간 IgG1(서열번호：14), IgG2(서열번호：15), IgG3(서열번호：16) 또는 IgG4(서열번호：17)로 표시되는 Fc영역을 출발 Fc영역으로서 적절히 사용할 수 있는 것을 의미한다. 마찬가지로, 본 명세서에 있어서 상기 임의의 생물로부터의 IgG의 임의의 클래스 또는 서브클래스의 Fc영역을, 바람직하게는 출발 Fc영역으로서 사용할 수 있는 것을 의미한다. 천연에 존재하는 IgG의 변이체 또는 조작된 유형의 예는 공지의 문헌(Curr. Opin. Biotechnol. (2009) 20 (6), 685-91, Curr. Opin. Immunol. (2008) 20 (4), 460-470, Protein Eng. Des. Sel. (2010) 23 (4), 195-202, 국제공개 WO2009/086320, WO2008/092117, WO2007/041635 및 WO2006/105338)에 기재되지만 그들에 한정되지 않는다.
개변의 예로서는 하나 이상의 변이, 예를 들면, 출발 Fc영역의 아미노산과는 상이한 아미노산 잔기로 치환된 변이, 또는 출발 Fc영역의 아미노산에 대해 하나 이상의 아미노산 잔기의 삽입 또는 출발 Fc영역의 아미노산으로부터 하나 이상의 아미노산의 결실 등이 포함된다. 바람직하게는 개변 후의 Fc영역의 아미노산 서열에는 천연으로 생기지 않는 Fc영역의 적어도 부분을 포함하는 아미노산 서열을 포함한다. 그러한 변종은 필연적으로 출발 Fc영역과 100% 미만의 서열 동일성 또는 유사성을 갖는다. 바람직한 실시형태에 있어서, 변종은 출발 Fc영역의 아미노산 서열과 약 75%~100% 미만의 아미노산 서열 동일성 또는 유사성, 보다 바람직하게는 약 80%~100% 미만, 보다 바람직하게는 약 85%~100% 미만의, 보다 바람직하게는 약 90%~100% 미만, 가장 바람직하게는 약 95%~100% 미만의 동일성 또는 유사성의 아미노산 서열을 갖는다. 본 발명의 비한정의 일태양에 있어서 출발 Fc영역 및 본 발명의 개변된 Fc영역 사이에는 하나 이상의 아미노산의 차가 있다. 출발 Fc영역과 개변 Fc영역의 아미노산의 차이는 특히 전술한 EU 넘버링으로 표시되는 아미노산 잔기의 위치의 특정된 아미노산의 차이에 따라서도 적합하게 특정 가능하다.
다른 아미노산으로의 개변은 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖거나 또는 산성역의 조건하에서 인간 FcRn에 대한 결합 활성을 높일 수 있는 한 어떠한 위치의 아미노산도 개변될 수 있다. 본 발명의 항원 결합 분자가 FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 그러한 개변이 가능한 아미노산으로서, 예를 들면 국제공개 WO1997/034631에 기재되어 있는 바와 같이 EU 넘버링으로 표시되는 252번 위치, 254번 위치, 256번 위치, 309번 위치, 311번 위치, 315번 위치, 433번 위치 및/또는 434번 위치 및 이들의 아미노산에 조합하는 253번 위치, 310번 위치, 435번 위치 및/또는 426번 위치의 아미노산을 들 수 있다. 국제공개 WO2000/042072에 기재되는 바와 같이 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치, 252번 위치, 253번 위치, 254번 위치, 255번 위치, 256번 위치, 265번 위치, 272번 위치, 286번 위치, 288번 위치, 303번 위치, 305번 위치, 307번 위치, 309번 위치, 311번 위치, 312번 위치, 317번 위치, 340번 위치, 356번 위치, 360번 위치, 362번 위치, 376번 위치, 378번 위치, 380번 위치, 382번 위치, 386번 위치, 388번 위치, 400번 위치, 413번 위치, 415번 위치, 424번 위치, 433번 위치, 434번 위치, 435번 위치, 436번 위치, 439번 위치 및/또는 447번 위치의 아미노산을 적합하게 들 수 있다. 마찬가지로 그러한 개변이 가능한 아미노산으로서, 예를 들면 국제공개 WO2002/060919에 기재되어 있는 바와 같이 EU 넘버링으로 표시되는 251번 위치, 252번 위치, 254번 위치, 255번 위치, 256번 위치, 308번 위치, 309번 위치, 311번 위치, 312번 위치, 385번 위치, 386번 위치, 387번 위치, 389번 위치, 428번 위치, 433번 위치, 434번 위치 및/또는 436번 위치의 아미노산도 적합하게 들 수 있다. 또한 그러한 개변이 가능한 아미노산으로서 국제공개 WO2004/092219에 기재되어 있는 바와 같이 EU 넘버링으로 표시되는 250번 위치, 314번 위치 및 428번 위치의 아미노산도 들 수 있다. 이에 더하여 그러한 개변이 가능한 아미노산으로서, 예를 들면 국제공개 WO2006/020114에 기재되어 있는 바와 같이 238번 위치, 244번 위치, 245번 위치, 249번 위치, 252번 위치, 256번 위치, 257번 위치, 258번 위치, 260번 위치, 262번 위치, 270번 위치, 272번 위치, 279번 위치, 283번 위치, 285번 위치, 286번 위치, 288번 위치, 293번 위치, 307번 위치, 311번 위치, 312번 위치, 316번 위치, 317번 위치, 318번 위치, 332번 위치, 339번 위치, 341번 위치, 343번 위치, 375번 위치, 376번 위치, 377번 위치, 378번 위치, 380번 위치, 382번 위치, 423번 위치, 427번 위치, 430번 위치, 431번 위치, 434번 위치, 436번 위치, 438번 위치, 440번 위치 및/또는 442번 위치의 아미노산도 적합하게 들 수 있다. 또한 그러한 개변이 가능한 아미노산으로서, 예를 들면 국제공개 WO2010/045193에 기재되어 있는 바와 같이 EU 넘버링으로 표시되는 251번 위치, 252번 위치, 307번 위치, 308번 위치, 378번 위치, 428번 위치, 430번 위치, 434번 위치 및/또는 436번 위치의 아미노산도 적합하게 들 수 있다. 이들 아미노산의 개변에 의해 IgG형 면역 글로불린의 Fc영역의 pH 산성역 조건하에 있어서의 FcRn에 대한 결합이 증강된다.
FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양에서는, EU 넘버링으로 표시되는
251번 위치의 아미노산이 Arg 또는 Leu 중 어느 하나,
252번 위치의 아미노산이 Phe, Ser, Thr 또는 Tyr 중 어느 하나,
254번 위치의 아미노산이 Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
255번 위치의 아미노산이 Arg, Gly, Ile 또는 Leu 중 어느 하나,
256번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, Asn, Asp, Gln, Glu 또는 Thr 중 어느 하나,
308번 위치의 아미노산이 Ile 또는 Thr 중 어느 하나,
309번 위치의 아미노산이 Pro,
311번 위치의 아미노산이 Glu, Leu, 또는 Ser 중 어느 하나,
312번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Asp 중 어느 하나,
314번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Leu 중 어느 하나,
385번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, Asp, Gly, His, Lys, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
386번 위치의 아미노산이 Arg, Asp, Ile, Lys, Met, Pro, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
387번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, His, Pro, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
389번 위치의 아미노산이 Asn, Pro 또는 Ser 중 어느 하나,
428번 위치의 아미노산이 Leu, Met, Phe, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
433번 위치의 아미노산이 Arg, Gln, His, Ile, Lys, Pro 또는 Ser 중 어느 하나,
434번 위치의 아미노산이 His, Phe 또는 Tyr 중 어느 하나, 또는
436번 위치의 아미노산이 Arg, Asn, His, Lys, Met 또는 Thr 중 어느 하나
의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산의 개변을 들 수 있다. 또한 개변되는 아미노산의 수는 특별히 한정되지 않고, 1개소만의 아미노산이 개변될 수 있고, 2개소 이상의 아미노산이 개변될 수 있다.
FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양은 EU 넘버링으로 표시되는 308번 위치의 아미노산이 Ile, 309번 위치의 아미노산이 Pro, 및/또는 311번 위치의 아미노산이 Glu를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 다른 비한정의 일태양은 308번 위치의 아미노산이 Thr, 309번 위치의 아미노산이 Pro, 311번 위치의 아미노산이 Leu, 312번 위치의 아미노산이 Ala, 및/또는 314번 위치의 아미노산이 Ala를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 또 다른 비한정의 일태양은 308번 위치의 아미노산이 Ile 또는 Thr, 309번 위치의 아미노산이 Pro, 311번 위치의 아미노산이 Glu, Leu, 또는 Ser, 312번 위치의 아미노산이 Ala, 및/또는 314번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Leu를 포함하는 개변일 수 있다. 당해 개변의 다른 비한정의 일태양은 308번 위치의 아미노산이 Thr, 309번 위치의 아미노산이 Pro, 311번 위치의 아미노산이 Ser, 312번 위치의 아미노산이 Asp, 및/또는 314번 위치의 아미노산이 Leu를 포함하는 개변일 수 있다.
FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양은 EU 넘버링으로 표시되는 251번 위치의 아미노산이 Leu, 252번 위치의 아미노산이 Tyr, 254번 위치의 아미노산이 Ser, 또는 Thr, 255번 위치의 아미노산이 Arg, 및/또는 256번 위치의 아미노산이 Glu를 포함하는 개변일 수 있다.
FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양은 EU 넘버링으로 표시되는 428번 위치의 아미노산이 Leu, Met, Phe, Ser 또는 Thr 중 어느 하나, 433번 위치의 아미노산이 Arg, Gln, His, Ile, Lys, Pro 또는 Ser 중 어느 하나, 434번 위치의 아미노산이 His, Phe 또는 Tyr 중 어느 하나, 및/또는 436번 위치의 아미노산이 Arg, Asn, His, Lys, Met 또는 Thr 중 어느 하나를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 다른 비한정의 일태양은 428번 위치의 아미노산이 His 또는 Met, 및/또는 434번 위치의 아미노산이 His 또는 Met를 포함하는 개변일 수 있다.
FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양은 EU 넘버링으로 표시되는 385번 위치의 아미노산이 Arg, 386번 위치의 아미노산이 Thr, 387번 위치의 아미노산이 Arg, 및/또는 389번 위치의 아미노산이 Pro를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 다른 비한정의 일태양은 385번 위치의 아미노산이 Asp, 386번 위치의 아미노산이 Pro 및/또는 389번 위치의 아미노산이 Ser을 포함하는 개변일 수 있다.
또한 FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양에서는, EU 넘버링으로 표시되는
250번 위치의 아미노산이 Gln 또는 Glu 중 어느 하나, 또는
428번 위치의 아미노산이 Leu 또는 Phe 중 어느 하나
의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산의 개변을 들 수 있다. 또한 개변되는 아미노산의 수는 특별히 한정되지 않고, 1개소만의 아미노산이 개변될 수 있고, 2개소의 아미노산이 개변될 수 있다.
FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양은 EU 넘버링으로 표시되는 250번 위치의 아미노산이 Gln, 및/또는 428번 위치의 아미노산이 Leu 또는 Phe 중 어느 하나를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 다른 비한정의 일태양은 250번 위치의 아미노산이 Glu, 및/또는 428번 위치의 아미노산이 Leu 또는 Phe 중 어느 하나를 포함하는 개변일 수 있다.
FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양에서는, EU 넘버링으로 표시되는
251번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Glu 중 어느 하나,
252번 위치의 아미노산이 Tyr,
307번 위치의 아미노산이 Gln,
308번 위치의 아미노산이 Pro,
378번 위치의 아미노산이 Val,
380번 위치의 아미노산이 Ala,
428번 위치의 아미노산이 Leu,
430번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Lys 중 어느 하나,
434번 위치의 아미노산이 Ala, His, Ser 또는 Tyr 중 어느 하나, 또는
436번 위치의 아미노산이 Ile
의 군으로부터 선택되는 적어도 둘 이상의 아미노산의 개변을 들 수 있다. 또한 개변되는 아미노산의 수는 특별히 한정되지 않고, 2개소만의 아미노산이 개변될 수 있고, 3개소 이상의 아미노산이 개변될 수 있다.
FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양은 EU 넘버링으로 표시되는 307번 위치의 아미노산이 Gln 및 434번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Ser 중 어느 하나를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 다른 비한정의 일태양은 308번 위치의 아미노산이 Pro 및 434번 위치의 아미노산이 Ala를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 또 다른 비한정의 일태양은 252번 위치의 아미노산이 Tyr 및 434번 위치의 아미노산이 Ala를 포함하는 개변일 수 있다. 당해 개변의 다른 비한정의 일태양은 378번 위치의 아미노산이 Val 및 434번 위치의 아미노산이 Ala를 포함하는 개변일 수 있다. 당해 개변의 다른 비한정의 일태양은 428번 위치의 아미노산이 Leu 및 434번 위치의 아미노산이 Ala를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 또 다른 비한정의 일태양은 434번 위치의 아미노산이 Ala 및 436번 위치의 아미노산이 Ile를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 또 다른 하나의 비한정의 일태양은 308번 위치의 아미노산이 Pro 및 434번 위치의 아미노산이 Tyr을 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 또 다른 하나의 비한정의 일태양은 307번 위치의 아미노산이 Gln 및 436번 위치의 아미노산이 Ile를 포함하는 개변일 수 있다.
FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양은 EU 넘버링으로 표시되는 307번 위치의 아미노산이 Gln, 380번 위치의 아미노산이 Ala 및 434번 위치의 아미노산이 Ser 중 어느 하나를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 다른 비한정의 일태양은 307번 위치의 아미노산이 Gln, 380번 위치의 아미노산이 Ala 및 434번 위치의 아미노산이 Ala를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 또 다른 비한정의 일태양은 252번 위치의 아미노산이 Tyr, 308번 위치의 아미노산이 Pro 및 434번 위치의 아미노산이 Tyr을 포함하는 개변일 수 있다. 당해 개변의 다른 비한정의 일태양은 251번 위치의 아미노산이 Asp, 307번 위치의 아미노산이 Gln 및 434번 위치의 아미노산이 His를 포함하는 개변일 수 있다.
FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양에서는, EU 넘버링으로 표시되는
238번 위치의 아미노산이 Leu,
244번 위치의 아미노산이 Leu,
245번 위치의 아미노산이 Arg,
249번 위치의 아미노산이 Pro,
252번 위치의 아미노산이 Tyr,
256번 위치의 아미노산이 Pro,
257번 위치의 아미노산이 Ala, Ile, Met, Asn, Ser 또는 Val 중 어느 하나,
258번 위치의 아미노산이 Asp,
260번 위치의 아미노산이 Ser,
262번 위치의 아미노산이 Leu,
270번 위치의 아미노산이 Lys,
272번 위치의 아미노산이 Leu 또는 Arg 중 어느 하나,
279번 위치의 아미노산이 Ala, Asp, Gly, His, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
283번 위치의 아미노산이 Ala, Asp, Phe, Gly, His, Ile, Lys, Leu, Asn, Pro, Gln, Arg, Ser, Thr, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
285번 위치의 아미노산이 Asn,
286번 위치의 아미노산이 Phe,
288번 위치의 아미노산이 Asn 또는 Pro 중 어느 하나,
293번 위치의 아미노산이 Val,
307번 위치의 아미노산이 Ala, Glu 또는 Met 중 어느 하나,
311번 위치의 아미노산이 Ala, Ile, Lys, Leu, Met, Val 또는 Trp 중 어느 하나,
312번 위치의 아미노산이 Pro,
316번 위치의 아미노산이 Lys,
317번 위치의 아미노산이 Pro,
318번 위치의 아미노산이 Asn 또는 Thr 중 어느 하나,
332번 위치의 아미노산이 Phe, His, Lys, Leu, Met, Arg, Ser 또는 Trp 중 어느 하나,
339번 위치의 아미노산이 Asn, Thr 또는 Trp 중 어느 하나,
341번 위치의 아미노산이 Pro,
343번 위치의 아미노산이 Glu, His, Lys, Gln, Arg, Thr 또는 Tyr 중 어느 하나,
375번 위치의 아미노산이 Arg,
376번 위치의 아미노산이 Gly, Ile, Met, Pro, Thr 또는 Val 중 어느 하나,
377번 위치의 아미노산이 Lys,
378번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Asn 중 어느 하나,
380번 위치의 아미노산이 Asn, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
382번 위치의 아미노산이 Phe, His, Ile, Lys, Leu, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Val, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
423번 위치의 아미노산이 Asn,
427번 위치의 아미노산이 Asn,
430번 위치의 아미노산이 Ala, Phe, Gly, His, Ile, Lys, Leu, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Val 또는 Tyr 중 어느 하나,
431번 위치의 아미노산이 His 또는 Asn 중 어느 하나,
434번 위치의 아미노산이 Phe, Gly, His, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
436번 위치의 아미노산이 Ile, Leu 또는 Thr 중 어느 하나,
438번 위치의 아미노산이 Lys, Leu, Thr 또는 Trp 중 어느 하나,
440번 위치의 아미노산이 Lys, 또는
442번 위치의 아미노산이 Lys
의 군으로부터 선택되는 적어도 둘 이상의 아미노산의 개변을 들 수 있다. 또한 개변되는 아미노산의 수는 특별히 한정되지 않고, 2개소만의 아미노산이 개변될 수 있고, 3개소 이상의 아미노산이 개변될 수 있다.
FcRn 결합 도메인으로서 인간 IgG1의 Fc영역을 포함하고 있는 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합이 인간 IgG1의 출발 Fc영역의 결합 활성보다 증강되는 효과를 초래하는 개변의 비한정의 일태양은, EU 넘버링으로 표시되는 257번 위치의 아미노산이 Ile 및 311번 위치의 아미노산이 Ile를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 다른 비한정의 일태양은 257번 위치의 아미노산이 Ile 및 434번 위치의 아미노산이 His를 포함하는 개변일 수 있다. 또한 당해 개변의 또 다른 비한정의 일태양은 376번 위치의 아미노산이 Val 및 434번 위치의 아미노산이 His를 포함하는 개변일 수 있다.
Fcγ 수용체
Fcγ 수용체(FcγR)란 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 단일클론항체의 Fc영역에 결합 가능한 수용체를 말하고, 실질적으로 Fcγ 수용체 유전자에 코드되는 단백질의 패밀리의 모든 멤버를 의미한다. 인간의 경우는 이 패밀리에는 아이소폼 FcγRIa, FcγRIb 및 FcγRIc를 포함하는 FcγRI(CD64)；아이소폼 FcγRIIa(알로타입 H131 및 R131을 포함), FcγRIIb(FcγRIIb-1 및 FcγRIIb-2를 포함) 및 FcγRIIc를 포함하는 FcγRII(CD32)；및 아이소폼 FcγRIIIa(알로타입 V158 및 F158을 포함) 및 FcγRIIIb(알로타입 FcγRIIIb-NA1 및 FcγRIIIb-NA2를 포함)를 포함하는 FcγRIII(CD16) 및 어떠한 미발견의 인간 FcγR류 또는 FcγR 아이소폼 또는 알로타입도 포함되나, 이들에 한정되는 것은 아니다. FcγR은 인간, 마우스, 랫트, 토끼 및 원숭이를 포함하나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 어떠한 생물 유래여도 된다. 마우스 FcγR류에는 FcγRI(CD64), FcγRII(CD32), FcγRIII(CD16) 및 FcγRIII-2(FcγRIV, CD16-2) 및 어떠한 미발견의 마우스 FcγR류 또는 FcγR 아이소폼 또는 알로타입도 포함되나, 이들에 한정되지 않는다. 이러한 Fcγ 수용체의 적합한 예로서는 인간 FcγRI(CD64), FcγRIIa(CD32), FcγRIIb(CD32), FcγRIIIa(CD16) 및/또는 FcγRIIIb(CD16)를 들 수 있다. FcγRI의 폴리뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열은 각각 서열번호：18(NM_000566.3) 및 19(NP_000557.1)에 FcγRIIa의 폴리뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열은 각각 서열번호：20(BC020823.1) 및 21(AAH20823.1)에 FcγRIIb의 폴리뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열은 각각 서열번호：22(BC146678.1) 및 23(AAI46679.1)에 FcγRIIIa의 폴리뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열은 각각 서열번호：24(BC033678.1) 및 25(AAH33678.1)에 및 FcγRIIIb의 폴리뉴클레오티드 서열 및 아미노산 서열은 각각 서열번호：26(BC128562.1) 및 27(AAI28563.1)에 기재되어 있다(괄호 안은 RefSeq 등록번호를 나타낸다). Fcγ 수용체가 IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 단일클론항체의 Fc영역에 결합 활성을 갖는지 여부는 상기에 기재되는 FACS나 ELISA 포맷 외에, ALPHA 스크린(Amplified Luminescent Proximity Homogeneous Assay)이나 표면 플라즈몬 공명(SPR)현상을 이용한 BIACORE법 등에 의해 확인될 수 있다(Proc.Natl.Acad.Sci.USA (2006) 103 (11), 4005-4010).
FcγRIa, FcγRIb 및 FcγRIc를 포함하는 FcγRI(CD64) 및 아이소폼 FcγRIIIa(알로타입 V158 및 F158을 포함) 및 FcγRIIIb(알로타입 FcγRIIIb-NA1 및 FcγRIIIb-NA2를 포함)를 포함하는 FcγRIII(CD16)는 IgG의 Fc 부분과 결합하는 α쇄와 세포내에 활성화 시그널을 전달하는 ITAM을 갖는 공통 γ쇄가 회합한다. 한편 아이소폼 FcγRIIa(알로타입 H131 및 R131을 포함) 및 FcγRIIc를 포함하는 FcγRII(CD32) 자신의 세포질 도메인에는 ITAM이 포함되어 있다. 이들 수용체는 마크로파지나 마스트 세포, 항원 제시 세포 등의 많은 면역세포에 발현하고 있다. 이들 수용체가 IgG의 Fc 부분에 결합함으로써 전달되는 활성화 시그널에 의해, 마크로파지의 탐식능이나 염증성 사이토카인의 생산, 마스트 세포의 탈과립, 항원 제시 세포의 기능 항진이 촉진된다. 상기와 같이 활성화 시그널을 전달하는 능력을 갖는 Fcγ 수용체는 본 발명에 있어서도 활성형 Fcγ 수용체라 불린다.
한편 FcγRIIb(FcγRIIb-1 및 FcγRIIb-2를 포함) 자신의 세포질내 도메인에는 억제형 시그널을 전달하는 ITIM이 포함되어 있다. B세포에서는 FcγRIIb와 B세포 수용체(BCR)의 가교에 의해 BCR로부터의 활성화 시그널이 억제되는 결과 BCR의 항체 생산이 억제된다. 마크로파지에서는 FcγRIII와 FcγRIIb의 가교에 의해 탐식능이나 염증성 사이토카인의 생산능이 억제된다. 상기와 같이 억제화 시그널을 전달하는 능력을 갖는 Fcγ 수용체는 본 발명에 있어서도 억제형 Fcγ 수용체라 불린다.
Fcγ 수용체에 대한 결합 활성
본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 FcγR 결합 도메인의 FcγRI, FcγRIIa, FcγRIIb, FcγRIIIa 및/또는 FcγRIIIb 중 어느 하나의 인간 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성은 상기에 기재되는 FACS나 ELISA 포맷 외에, ALPHA 스크린(Amplified Luminescent Proximity Homogeneous Assay)이나 표면 플라즈몬 공명(SPR) 현상을 이용한 BIACORE법 등에 의해 확인할 수 있다(Proc.Natl.Acad.Sci.USA (2006) 103 (11), 4005-4010).
ALPHA 스크린은 도너와 액셉터의 2개의 비드를 사용하는 ALPHA 테크놀로지에 의해 하기의 원리를 토대로 실시된다. 도너 비드에 결합한 분자가 액셉터 비드에 결합한 분자와 생물학적으로 상호작용하여 2개의 비드가 근접한 상태일 때만 발광 시그널이 검출된다. 레이저에 의해 여기된 도너 비드 내의 감광제는 주변의 산소를 여기상태의 일중항산소로 변환한다. 일중항산소는 도너 비드 주변에 확산되어 근접해 있는 액셉터 비드에 도달하면 비드 내의 화학 발광반응을 일으켜 최종적으로 빛이 방출된다. 도너 비드에 결합한 분자와 액셉터 비드에 결합한 분자가 상호작용하지 않을 때는 도너 비드가 생산하는 일중항산소가 액셉터 비드에 도달하지 않기 때문에 화학 발광반응은 일어나지 않는다.
예를 들면 도너 비드에 비오틴 표지된 FcγR 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자가 결합되고, 액셉터 비드에는 글루타티온 S 트랜스페라아제(GST)로 태그화된 Fcγ 수용체가 결합된다. 경합하는 개변 FcγR 결합 도메인을 갖는 항원 결합 분자의 비존재하에서는 야생형 FcγR 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 Fcγ 수용체는 상호작용하여 520-620 nm의 시그널을 발생시킨다. 태그화되어 있지 않은 개변 FcγR 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자는 야생형 FcγR 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 Fcγ 수용체 간의 상호작용과 경합한다. 경합 결과 나타나는 형광의 감소를 정량함으로써 상대적인 결합 친화성이 결정될 수 있다. 항체 등의 항원 결합 분자를 Sulfo-NHS-비오틴 등을 사용하여 비오틴화하는 것은 공지이다. Fcγ 수용체를 GST로 태그화하는 방법으로서는 Fcγ 수용체를 코드하는 폴리뉴클레오티드와 GST를 코드하는 폴리뉴클레오티드를 인프레임으로 융합한 융합 유전자가 작용 가능하게 연결된 벡터에 보유된 세포 등에 있어서 발현하고, 글루타티온 칼럼을 사용하여 정제하는 방법 등이 적절히 채용될 수 있다. 얻어진 시그널은 예를 들면 GRAPHPAD PRISM(GraphPad사, San Diego) 등의 소프트웨어를 사용하여 비선형 회귀해석을 이용하는 일부위 경합(one-site competition) 모델에 적합시킴으로써 적합하게 해석된다.
상호작용을 관찰하는 물질의 한쪽(리간드)을 센서칩의 금박막 상에 고정하고, 센서칩의 안쪽으로부터 금박막과 유리의 경계면에서 전반사되도록 빛을 조사하면, 반사광의 일부에 반사강도가 저하된 부분(SPR 시그널)이 형성된다. 상호작용을 관찰하는 물질의 다른 쪽(애널라이트)을 센서칩의 표면에 흘려 리간드와 애널라이트가 결합하면, 고정화되어 있는 리간드 분자의 질량이 증가하여 센서칩 표면의 용매의 굴절률이 변화된다. 이 굴절률의 변화에 의해 SPR 시그널의 위치가 시프트된다(반대로 결합이 해리되면 시그널의 위치는 되돌아간다). Biacore 시스템은 상기 시프트되는 양, 즉 센서칩 표면에서의 질량 변화를 세로축에 취하고, 질량의 시간 변화를 측정 데이터로서 표시한다(센서그램). 센서그램의 커브로부터 키네틱스：결합속도상수(ka)와 해리속도상수(kd)가, 당해 상수의 비로부터 친화성(KD)이 구해진다. BIACORE법에서는 저해 측정법도 적합하게 사용된다. 저해 측정법의 예는 Proc.Natl.Acad.Sci.USA (2006) 103 (11), 4005-4010에 있어서 기재되어 있다. 본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 FcγR 결합 도메인의 FcγRI, FcγRIIa, FcγRIIb, FcγRIIIa 및/또는 FcγRIIIb 중 어느 하나의 인간 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성은 상기 예에 따라 Biacore 시스템을 사용하여 산출된 각 인간 Fcγ 수용체에 대한 KD값, 결합량으로 판단되는 것도 가능하다. 여기서 각종 FcγR의 폴리펩티드에 대한 결합량은, 각 폴리펩티드에 대해 애널라이트인 각종 FcγR을 상호 작용시킨 전후에서 변화된 센서그램에 있어서의 RU값의 차를, 센서칩에 폴리펩티드를 포착시킨 전후에서 변화된 센서그램에 있어서의 RU값의 차로 나눈 값으로도 표시된다.
본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 FcγR 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 Fcγ 수용체의 결합 활성을 측정하는 pH의 조건은 pH 산성역 또는 pH 중성역의 조건이 적절히 사용될 수 있다. 본 발명의 FcγR 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 Fcγ 수용체의 결합 활성을 측정하는 조건으로서의 pH 중성역이란 통상 pH 6.7~pH 10.0을 의미한다. 바람직하게는 pH 7.0~pH 8.0의 임의의 pH값에 의해 나타내어지는 범위이고, 바람직하게는 pH 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9 및 8.0으로부터 선택되며, 특히 바람직하게는 생체내의 혈장 중(혈중)의 pH에 가까운 pH 7.4이다. 본 발명에 있어서 본 발명의 FcγR 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 Fcγ 수용체의 결합 활성을 갖는 조건으로서의 pH 산성역이란 통상 pH 4.0~pH 6.5를 의미한다. 바람직하게는 pH 5.5~pH 6.5를 의미하고, 특히 바람직하게는 생체내의 조기 엔도솜 내의 pH에 가까운 pH 5.8~pH 6.0을 의미한다. 측정조건에 사용되는 온도로서 FcγR 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 인간 Fcγ 수용체의 결합 친화성은 10℃~50℃의 임의의 온도에서 평가될 수 있다. 바람직하게는 FcγR 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 Fcγ 수용체의 결합 친화성을 결정하기 위해 15℃~40℃의 온도가 사용된다. 보다 바람직하게는 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34 및 35℃ 중 어느 하나와 같은 20℃~35℃의 임의의 온도도 마찬가지로, FcγR 결합 도메인 또는 당해 도메인을 포함하는 항원 결합 분자와 Fcγ 수용체의 결합 친화성을 결정하기 위해 사용된다. 25℃라는 온도는 본 발명의 태양의 비한정의 일례이다.
FcγR 결합 도메인
본 발명의 항원 결합 분자는 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인에, 및 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인(아래에 선택적 FcγR 결합 도메인으로도 지칭된다)을 포함한다. FcγR 결합 도메인으로서는, 예를 들면 IgG형 면역 글로불린의 Fc영역, IgG형 면역 글로불린의 FcγR 결합 도메인, 항FcγR 항체, 항FcγR 토대(Scaffold) 분자 등을 적합하게 들 수 있다. 당해 도메인은 사전에 FcγR에 대한 결합 활성을 가지고 있는 도메인이라면 그대로 적합하게 사용될 수 있다. 당해 도메인이 FcγR에 대한 결합 활성이 없거나 또는 약한 경우에는, 항원 결합 분자 중의 FcγR 결합 도메인을 형성하는 아미노산을 개변하여 FcγR에 대한 결합 활성을 부여하는 것이 가능하다. 또한 사전에 FcγR에 대한 결합 활성을 가지고 있는 도메인 중의 아미노산을 개변하여 FcγR에 대한 결합 활성을 높여도 된다. FcγR 결합 도메인의 아미노산의 개변은 아미노산 개변 전과 개변 후의 FcγR에 대한 결합 활성을 비교함으로써 목적의 개변을 발견하는 것이 가능하다. 그러한 FcγR 결합 도메인의 비한정의 일태양으로서 인간 IgG1(서열번호：14), IgG2(서열번호：15), IgG3(서열번호：16) 또는 IgG4(서열번호：17)로 표시되는 Fc영역에 포함되는 FcγR 결합 도메인이 예시된다. 예를 들면 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인으로서 IgG형 항체의 Fc영역이 사용되는 경우에는, FcγR 결합 도메인으로서 당해 Fc영역에 포함되는 FcγR 결합 도메인이 사용될 수 있다.
Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 FcγR 결합 도메인
본 발명의 FcγR 결합 도메인이 선택적인 결합 활성을 갖는지 여부는 상기 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성 항목에서 기재된 방법에 의해 결정된 각 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성을 비교함으로써 확인된다. 본 발명에 의해 제공되는 항원 결합 분자에 포함되는 선택적 FcγR 결합 도메인으로서, 활성형 Fcγ 수용체보다도 억제형 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성이 높은 FcγR 결합 도메인이 사용될 수 있다. 비한정의 일태양에서는 본 발명에 의해 제공되는 항원 결합 분자에 포함되는 선택적 FcγR 결합 도메인으로서 FcγRIa, FcγRIb 및 FcγRIc를 포함하는 FcγRI(CD64), (알로타입 V158 및 F158을 포함하는) 아이소폼 FcγRIIIa 및 (알로타입 FcγRIIIb-NA1 및 FcγRIIIb-NA2를 포함하는) FcγRIIIb를 포함하는 FcγRIII(CD16), 및 (알로타입 H131 및 R131을 포함하는) 아이소폼 FcγRIIa 및 FcγRIIc를 포함하는 FcγRII(CD32) 중 어느 하나로부터 선택되는 활성형 Fcγ 수용체보다도 (FcγRIIb-1 및 FcγRIIb-2를 포함하는) FcγRIIb에 대한 결합 활성이 높은 FcγR 결합 도메인이 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 비한정의 일태양에서는 본 발명에 의해 제공되는 항원 결합 분자에 포함되는 선택적 FcγR 결합 도메인으로서 FcγRIa, FcγRIb, FcγRIc, 알로타입 V158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 F158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 FcγRIIIb-NA1을 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 FcγRIIIb-NA2를 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 H131을 포함하는 FcγRIIa, 알로타입 R131을 포함하는 FcγRIIa 및/또는 FcγRIIc보다도 FcγRIIb-1 및/또는 FcγRIIb-2에 대한 결합 활성이 높은 FcγR 결합 도메인이 사용될 수 있다. 피험 대상의 FcγR 결합 도메인이 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 FcγR 결합 도메인인지 여부는, 예를 들면 상기 Fcγ 수용체에 대한 결합 활성 항목에서 기재된 방법에 의해 결정된 FcγR 결합 도메인의 FcγRIa, FcγRIb, FcγRIc, 알로타입 V158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 F158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 FcγRIIIb-NA1을 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 FcγRIIIb-NA2를 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 H131을 포함하는 FcγRIIa, 알로타입 R131을 포함하는 FcγRIIa 및/또는 FcγRIIc에 대한 KD값을 FcγRIIb-1 및/또는 FcγRIIb-2에 대한 KD값으로 나눈 값(비), 즉 식 1로 표시되는 FcγR 선택성 지수를 비교함으로써 판단하는 것이 가능하다.
〔식 1〕
FcγR 선택성 지수 = 활성형 FcγR에 대한 KD값/억제형 FcγR에 대한 KD값
상기 식 1에 있어서 활성형 FcγR이란 FcγRIa, FcγRIb, FcγRIc, 알로타입 V158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 F158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 FcγRIIIb-NA1을 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 FcγRIIIb-NA2를 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 H131을 포함하는 FcγRIIa, 알로타입 R131을 포함하는 FcγRIIa 및/또는 FcγRIIc를 말하고, 억제형 FcγR이란 FcγRIIb-1 및/또는 FcγRIIb-2를 말하며, KD값의 측정에 사용되는 활성형 FcγR 및 억제형 FcγR은 어느 조합으로부터도 선택될 수 있으나, 비한정의 일태양으로서 알로타입 H131을 포함하는 FcγRIIa에 대한 KD값을 FcγRIIb-1 및/또는 FcγRIIb-2에 대한 KD값으로 나눈 값(비)이 사용될 수 있다.
FcγR 선택성 지수로서는 예를 들면 1.2 이상, 1.3 이상, 1.4이상, 1.5 이상, 1.6 이상, 1.7 이상, 1.8 이상, 1.9 이상, 2 이상, 3 이상, 5 이상, 6 이상, 7 이상, 8 이상, 9 이상, 10 이상, 15 이상, 20 이상, 25 이상, 30 이상, 35 이상, 40 이상, 45 이상, 50 이상, 55 이상, 60 이상, 65 이상, 70 이상, 75 이상, 80 이상, 85 이상, 90 이상, 95 이상, 100 이상, 110 이상, 120 이상, 130 이상, 140 이상, 150 이상, 160 이상, 170 이상, 180 이상, 190 이상, 200 이상, 210 이상, 220 이상, 230 이상, 240 이상, 250 이상, 260 이상, 270 이상, 280 이상, 290 이상, 300 이상, 310 이상, 320 이상, 330 이상, 340 이상, 350 이상, 360 이상, 370 이상, 380 이상, 390 이상, 400 이상, 410 이상, 420 이상, 430 이상, 440 이상, 450 이상, 460 이상, 470 이상, 480 이상, 490 이상, 500 이상, 520 이상, 540 이상, 560 이상, 580 이상, 600 이상, 620 이상, 640 이상, 660 이상, 680 이상, 700 이상, 720 이상, 740 이상, 760 이상, 780 이상, 800 이상, 820 이상, 840 이상, 860 이상, 880 이상, 900 이상, 920 이상, 940 이상, 960 이상, 980 이상, 1000 이상, 1500 이상, 2000 이상, 2500 이상, 3000 이상, 3500 이상, 4000 이상, 4500 이상, 5000 이상, 5500 이상, 6000 이상, 6500 이상, 7000 이상, 7500 이상, 8000 이상, 8500 이상, 9000 이상, 9500 이상, 10000 이상, 100000 이상을 들 수 있다.
본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 선택적 FcγR 결합 도메인의 비한정의 일태양으로서 인간 IgG1(서열번호：14), IgG2(서열번호：15), IgG3(서열번호：16), 또는 IgG4(서열번호：17)로 표시되는 Fc영역에 포함되는 FcγR 결합 도메인이 개변된 Fc영역이 예시된다. 당해 개변 Fc영역의 제작 방법으로서 상기 아미노산의 개변 항목에서 기재된 방법이 예시된다. 그러한 개변 Fc영역의 예로서 인간 IgG(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4)의 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp인 Fc영역, 또는 EU 넘버링으로 표시되는 328번 위치의 아미노산이 Glu인 Fc영역이 예시된다. 인간 IgG(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4)의 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp인 Fc영역, 또는 EU 넘버링으로 표시되는 328번 위치의 아미노산이 Glu인 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자는 FcγRIa, FcγRIb, FcγRIc, 알로타입 V158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 F158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 FcγRIIIb-NA1을 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 FcγRIIIb-NA2를 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 H131을 포함하는 FcγRIIa, 알로타입 R131을 포함하는 FcγRIIa 및/또는 FcγRIIc보다도 FcγRIIb-1 및/또는 FcγRIIb-2에 대한 결합 활성이 높다.
본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 선택적 FcγR 결합 도메인을 포함하는 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자는 인간 IgG1(서열번호：14), IgG2(서열번호：15), IgG3(서열번호：16), 또는 IgG4(서열번호：17)로 표시되는 Fc영역(이하, 야생형 Fc영역으로 총칭된다) 및 당해 야생형 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자와 비교하여 활성형 FcγR(FcγRIa, FcγRIb, FcγRIc, 알로타입 V158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 F158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 FcγRIIIb-NA1을 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 FcγRIIIb-NA2를 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 H131을 포함하는 FcγRIIa, 알로타입 R131을 포함하는 FcγRIIa 및/또는 FcγRIIc)에 대해서도 결합 활성이 유지 또는 감소되어 있는 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자일 수도 있다.
야생형 Fc영역 및 야생형 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자와 비교하여 본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 선택적 FcγR 결합 도메인을 포함하는 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자가 상기 활성형 FcγR에 대한 결합 활성이 감소되어 있는 정도로서는, 예를 들면 99% 이하, 98% 이하, 97% 이하, 96% 이하, 95% 이하, 94% 이하, 93% 이하, 92% 이하, 91% 이하, 90% 이하, 88% 이하, 86% 이하, 84% 이하, 82% 이하, 80% 이하, 78% 이하, 76% 이하, 74% 이하, 72% 이하, 70% 이하, 68% 이하, 66% 이하, 64% 이하, 62% 이하, 60% 이하, 58% 이하, 56% 이하, 54% 이하, 52% 이하, 50% 이하, 45% 이하, 40% 이하, 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 15% 이하, 10% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 1% 이하, 0.5% 이하, 0.4% 이하, 0.3% 이하, 0.2% 이하, 0.1% 이하, 0.05% 이하, 0.01% 이하, 0.005% 이하를 들 수 있다.
본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 선택적 FcγR 결합 도메인을 포함하는 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자는 인간 IgG1(서열번호：14), IgG2(서열번호：15), IgG3(서열번호：16), 또는 IgG4(서열번호：17)로 표시되는 Fc영역(이하, 야생형 Fc영역으로 총칭된다) 및 당해 야생형 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자와 비교하여 억제형 FcγR(FcγRIIb-1 및/또는 FcγRIIb-2)에 대해서도 결합 활성이 증강되어 있는 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자일 수도 있다.
야생형 Fc영역 및 야생형 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자와 비교하여 본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 선택적 FcγR 결합 도메인을 포함하는 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자가 상기 억제형 FcγR에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 정도로서는, 예를 들면 101% 이상, 102% 이상, 103% 이상, 104% 이상, 105% 이상, 106% 이상, 107% 이상, 108% 이상, 109% 이상, 110% 이상, 112% 이상, 114% 이상, 116% 이상, 118% 이상, 120% 이상, 122% 이상, 124% 이상, 126% 이상, 128% 이상, 130% 이상, 132% 이상, 134% 이상, 136% 이상, 138% 이상, 140% 이상, 142% 이상, 144% 이상, 146% 이상, 148% 이상, 150% 이상, 155% 이상, 160% 이상, 165% 이상, 170% 이상, 175% 이상, 180% 이상, 185% 이상, 190% 이상, 195% 이상, 2배 이상, 3배 이상, 4배 이상, 5배 이상, 6배 이상, 7배 이상, 8배 이상, 9배 이상, 10배 이상, 20배 이상, 30배 이상, 40배 이상, 50배 이상, 60배 이상, 70배 이상, 80배 이상, 90배 이상, 100배 이상, 200배 이상, 300배 이상, 400배 이상, 500배 이상, 600배 이상, 700배 이상, 800배 이상, 900배 이상, 1000배 이상, 10000배 이상, 100000배 이상을 들 수 있다.
또한 본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 선택적 FcγR 결합 도메인을 포함하는 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자는 인간 IgG1(서열번호：14), IgG2(서열번호：15), IgG3(서열번호：16), 또는 IgG4(서열번호：17)로 표시되는 Fc영역(이하, 야생형 Fc영역으로 총칭된다) 및 당해 야생형 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자와 비교하여 활성형 FcγR(FcγRIa, FcγRIb, FcγRIc, 알로타입 V158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 F158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 FcγRIIIb-NA1을 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 FcγRIIIb-NA2를 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 H131을 포함하는 FcγRIIa, 알로타입 R131을 포함하는 FcγRIIa 및/또는 FcγRIIc)에 대해 결합 활성이 유지 또는 감소하고, 인간 IgG1(서열번호：14), IgG2(서열번호：15), IgG3(서열번호：16), 또는 IgG4(서열번호：17)로 표시되는 Fc영역(이하, 야생형 Fc영역으로 총칭된다) 및 당해 야생형 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자와 비교하여 억제형 FcγR(FcγRIIb-1 및/또는 FcγRIIb-2)에 대해 결합 활성이 증강되어 있는 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자일 수도 있다.
또한 본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 선택적 FcγR 결합 도메인을 포함하는 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자는 인간 IgG1(서열번호：14), IgG2(서열번호：15), IgG3(서열번호：16), 또는 IgG4(서열번호：17)로 표시되는 Fc영역(이하, 야생형 Fc영역으로 총칭된다) 및 당해 야생형 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자와 비교하여 억제형 Fcγ 수용체(FcγRIIb-1 및/또는 FcγRIIb-2)에 대한 결합 활성의 증강 정도가 활성형 Fcγ 수용체(FcγRIa, FcγRIb, FcγRIc, 알로타입 V158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 F158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 FcγRIIIb-NA1을 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 FcγRIIIb-NA2를 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 H131을 포함하는 FcγRIIa, 알로타입 R131을 포함하는 FcγRIIa)에 대한 결합 활성의 증강 정도보다도 높은 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자일 수도 있다.
본 발명은 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp인 Fc영역 또는 EU 넘버링으로 표시되는 328번 위치의 아미노산이 Glu인 Fc영역에 대해 상기 아미노산의 개변 항목에서 설명된 태양 등에 의해, 또 다른 하나 이상의 Fc영역에 대한 개변을 가하는 것이 가능하다. 또한 이들 개변에 더하여 추가로 부가적인 개변을 포함할 수 있다. 부가적인 개변은 예를 들면 아미노산의 치환, 결손, 또는 수식 중 어느 하나, 또는 그들의 조합으로부터 선택할 수 있다. 예를 들면 FcγRIIb에 대한 결합 활성을 증강시키고, 또한 FcγRIIa(H형) 및 FcγRIIa(R형)에 대한 결합 활성을 유지 또는 저감시키는 개변을 가하는 것이 가능하다. 그러한 개변을 가함으로써 FcγRIIa보다도 FcγRIIb에 대한 결합 선택성이 향상된다.
이들 중에서도 FcγRIIa(R형)보다도 FcγRIIb에 대한 결합 선택성이 향상되는 개변이 바람직하고, 또한 FcγRIIa(H형)보다도 FcγRIIb에 대한 결합 선택성이 향상되는 개변이 바람직하다. 이러한 개변으로서 바람직한 아미노산 치환은, 예를 들면 EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Trp로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Phe로 치환한 개변, EU 넘버링 238번 위치로 표시되는 Pro를 Phe로 치환한 개변, EU 넘버링 325번 위치로 표시되는 Asn을 Met로 치환한 개변, EU 넘버링 267번 위치로 표시되는 Ser을 Ile로 치환한 개변, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu를 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 267번 위치로 표시되는 Ser을 Val로 치환한 개변, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu를 Trp로 치환한 개변, EU 넘버링 267번 위치로 표시되는 Ser을 Gln으로 치환한 개변, EU 넘버링 267번 위치로 표시되는 Ser을 Met로 치환한 개변, EU 넘버링 236번 위치로 표시되는 Gly를 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 327번 위치로 표시되는 Ala를 Asn으로 치환한 개변, EU 넘버링 325번 위치로 표시되는 Asn을 Ser로 치환한 개변, EU 넘버링 235번 위치로 표시되는 Leu를 Tyr로 치환한 개변, EU 넘버링 266번 위치로 표시되는 Val을 Met로 치환한 개변, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu를 Tyr로 치환한 개변, EU 넘버링 235번 위치로 표시되는 Leu를 Trp로 치환한 개변, EU 넘버링 235번 위치로 표시되는 Leu를 Phe로 치환한 개변, EU 넘버링 239번 위치로 표시되는 Ser을 Gly로 치환한 개변, EU 넘버링 327번 위치로 표시되는 Ala를 Glu로 치환한 개변, EU 넘버링 327번 위치로 표시되는 Ala를 Gly로 치환한 개변, EU 넘버링 238번 위치로 표시되는 Pro를 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 239번 위치로 표시되는 Ser을 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu를 Thr로 치환한 개변, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu를 Ser로 치환한 개변, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu를 Met로 치환한 개변, EU 넘버링 331번 위치로 표시되는 Pro를 Trp로 치환한 개변, EU 넘버링 331번 위치로 표시되는 Pro를 Tyr로 치환한 개변, EU 넘버링 331번 위치로 표시되는 Pro를 Phe로 치환한 개변, EU 넘버링 327번 위치로 표시되는 Ala를 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu를 Phe로 치환한 개변, EU 넘버링 271번 위치로 표시되는 Pro를 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 267번 위치로 표시되는 Ser을 Glu로 치환한 개변, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu를 Ala로 치환한 개변, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu를 Ile로 치환한 개변, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu를 Gln으로 치환한 개변, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu를 Val로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Trp로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Arg로 치환한 개변, EU 넘버링 268번 위치로 표시되는 His를 Gly로 치환한 개변, EU 넘버링 268번 위치로 표시되는 His를 Asn으로 치환한 개변, EU 넘버링 324번 위치로 표시되는 Ser을 Val로 치환한 개변, EU 넘버링 266번 위치로 표시되는 Val을 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 271번 위치로 표시되는 Pro를 Gly로 치환한 개변, EU 넘버링 332번 위치로 표시되는 Ile를 Phe로 치환한 개변, EU 넘버링 324번 위치로 표시되는 Ser을 Ile로 치환한 개변, EU 넘버링 333번 위치로 표시되는 Glu를 Pro로 치환한 개변, EU 넘버링 300번 위치로 표시되는 Tyr을 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 337번 위치로 표시되는 Ser을 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 300번 위치로 표시되는 Tyr을 Gln으로 치환한 개변, EU 넘버링 335번 위치로 표시되는 Thr을 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 239번 위치로 표시되는 Ser을 Asn으로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Ile로 치환한 개변, EU 넘버링 239번 위치로 표시되는 Ser을 Glu로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Phe로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Val로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Tyr로 치환한 개변, EU 넘버링 267번 위치로 표시되는 Ser을 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Pro로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 His로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Ala로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Trp로 치환한 개변, EU 넘버링 268번 위치로 표시되는 His를 Gln으로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Gln으로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Glu로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Met로 치환한 개변, EU 넘버링 266번 위치로 표시되는 Val을 Ile로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Glu로 치환한 개변, EU 넘버링 300번 위치로 표시되는 Tyr을 Glu로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Met로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Val로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Thr로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Ser로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 His로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Phe로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Gln으로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Pro로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Tyr로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Ile로 치환한 개변, EU 넘버링 295번 위치로 표시되는 Gln을 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 334번 위치로 표시되는 Lys를 Asn으로 치환한 개변, EU 넘버링 268번 위치로 표시되는 His를 Ala로 치환한 개변, EU 넘버링 239번 위치로 표시되는 Ser을 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 267번 위치로 표시되는 Ser을 Ala로 치환한 개변, EU 넘버링 234번 위치로 표시되는 Leu를 Trp로 치환한 개변, EU 넘버링 234번 위치로 표시되는 Leu를 Tyr로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Ala로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Glu로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Met로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Tyr로 치환한 개변, EU 넘버링 330번 위치로 표시되는 Ala를 Lys로 치환한 개변, EU 넘버링 330번 위치로 표시되는 Ala를 Arg로 치환한 개변, EU 넘버링 233번 위치로 표시되는 Glu를 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 268번 위치로 표시되는 His를 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 268번 위치로 표시되는 His를 Glu로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Ser로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Thr로 치환한 개변, EU 넘버링 323번 위치로 표시되는 Val을 Ile로 치환한 개변, EU 넘버링 323번 위치로 표시되는 Val을 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 323번 위치로 표시되는 Val을 Met로 치환한 개변, EU 넘버링 296번 위치로 표시되는 Tyr을 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Ala로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Asn으로 치환한 개변, EU 넘버링 330번 위치로 표시되는 Ala를 Met로 치환한 개변을 들 수 있다.
또한 이들 개변 중에서도 바람직한 아미노산 치환은, 예를 들면 EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Trp로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Phe로 치환한 개변, EU 넘버링 267번 위치로 표시되는 Ser을 Val로 치환한 개변, EU 넘버링 267번 위치로 표시되는 Ser을 Gln으로 치환한 개변, EU 넘버링 268번 위치로 표시되는 His를 Asn으로 치환한 개변, EU 넘버링 271번 위치로 표시되는 Pro를 Gly로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Gln으로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Glu로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Met로 치환한 개변, EU 넘버링 239번 위치로 표시되는 Ser을 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 267번 위치로 표시되는 Ser을 Ala로 치환한 개변, EU 넘버링 234번 위치로 표시되는 Leu를 Trp로 치환한 개변, EU 넘버링 234번 위치로 표시되는 Leu를 Tyr로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Ala로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Glu로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Met로 치환한 개변, EU 넘버링 237번 위치로 표시되는 Gly를 Tyr로 치환한 개변, EU 넘버링 330번 위치로 표시되는 Ala를 Lys로 치환한 개변, EU 넘버링 330번 위치로 표시되는 Ala를 Arg로 치환한 개변, EU 넘버링 233번 위치로 표시되는 Glu를 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 268번 위치로 표시되는 His를 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 268번 위치로 표시되는 His를 Glu로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Ser로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Thr로 치환한 개변, EU 넘버링 323번 위치로 표시되는 Val을 Ile로 치환한 개변, EU 넘버링 323번 위치로 표시되는 Val을 Leu로 치환한 개변, EU 넘버링 323번 위치로 표시되는 Val을 Met로 치환한 개변, EU 넘버링 296번 위치로 표시되는 Tyr을 Asp로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Ala로 치환한 개변, EU 넘버링 326번 위치로 표시되는 Lys를 Asn으로 치환한 개변, EU 넘버링 330번 위치로 표시되는 Ala를 Met로 치환한 개변을 들 수 있다.
상기 개변은 1개소여도 되고 2개소 이상의 조합이어도 된다. 그러한 개변으로 바람직한 예로서는 표 13~14, 표 16~23, 표 25~27에 기재된 개변을 들 수 있다.
본 발명의 항원 결합 분자에 포함되는 선택적 FcγR 결합 도메인의 다른 비한정의 일태양으로서 인간 IgG1(서열번호：14), IgG2(서열번호：15), IgG3(서열번호：16), 또는 IgG4(서열번호：17)로 표시되는 Fc영역에 포함되는 FcγR 결합 도메인이 개변된 Fc영역이 예시된다. 당해 개변 Fc영역의 제작 방법으로서 상기 아미노산 개변 항목에서 기재된 방법이 예시된다. 그러한 개변 Fc영역의 예로서, 인간 IgG(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4)의 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역이 예시된다. 인간 IgG(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4)의 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp, EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역 및 당해 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자는 FcγRIa, FcγRIb, FcγRIc, 알로타입 V158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 F158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 FcγRIIIb-NA1을 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 FcγRIIIb-NA2를 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 H131을 포함하는 FcγRIIa, 알로타입 R131을 포함하는 FcγRIIa 및/또는 FcγRIIc보다도 FcγRIIb-1 및/또는 FcγRIIb-2에 대한 결합 활성이 높다.
본 발명은 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역에 대해, 상기 아미노산의 개변 항목에서 설명된 태양 등에 의해 또 다른 하나 이상의 Fc영역에 대한 개변을 가하는 것이 가능하다. 또한 이들 개변에 더하여 추가로 부가적 개변을 포함할 수 있다. 부가적인 개변은 예를 들면 아미노산의 치환, 결손, 또는 수식 중 어느 하나, 또는 그들의 조합으로부터 선택할 수 있다. 예를 들면 활성형 Fcγ 수용체(FcγRIa, FcγRIb, FcγRIc, 알로타입 V158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 F158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 FcγRIIIb-NA1을 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 FcγRIIIb-NA2를 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 H131을 포함하는 FcγRIIa, 알로타입 R131을 포함하는 FcγRIIa)에 대한 결합 활성을 유지 또는 저감시키는 개변을 가하는 것이 가능하다. 억제형 Fcγ 수용체(FcγRIIb-1 및/또는 FcγRIIb-2)에 대한 결합 활성을 증강시키고, 또한 FcγRIIa(H형) 및 FcγRIIa(R형)에 대한 결합 활성을 유지 또는 저감시키는 개변을 가하는 것이 가능하다. 또한 억제형 Fcγ 수용체(FcγRIIb-1 및/또는 FcγRIIb-2)에 대한 결합 활성의 증강 정도가 활성형 Fcγ 수용체(FcγRIa, FcγRIb, FcγRIc, 알로타입 V158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 F158을 포함하는 FcγRIIIa, 알로타입 FcγRIIIb-NA1을 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 FcγRIIIb-NA2를 포함하는 FcγRIIIb, 알로타입 H131을 포함하는 FcγRIIa, 알로타입 R131을 포함하는 FcγRIIa)에 대한 결합 활성의 증강 정도보다도 높은 개변도 가하는 것이 가능하다. 그러한 개변을 가함으로써 FcγRIIa보다도 FcγRIIb에 대한 결합 선택성이 향상된다.
선택적 FcγR 결합 도메인을 포함하는 개변 Fc영역의 예로서, 인간 IgG(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4)의 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치, 234번 위치, 237번 위치, 264번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 268번 위치, 269번 위치, 272번 위치, 274번 위치, 296번 위치, 326번 위치, 327번 위치, 330번 위치, 331번 위치, 332번 위치, 333번 위치, 355번 위치, 356번 위치, 358번 위치, 396번 위치, 409번 위치 및 419번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 개변 Fc영역이 비한정인 일태양으로서 예시된다.
또한 선택적 FcγR 결합 도메인을 포함하는 개변 Fc영역의 비한정의 일태양으로서, 인간 IgG(IgG1, IgG2, IgG3, IgG4)의 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는
233번 위치의 아미노산이 Asp,
234번 위치의 아미노산이 Tyr,
237번 위치의 아미노산이 Asp,
264번 위치의 아미노산이 Ile,
265번 위치의 아미노산이 Glu,
266번 위치의 아미노산이 Phe, Met 또는 Leu 중 어느 하나,
267번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gly 또는 Gln 중 어느 하나,
268번 위치의 아미노산이 Asp, Glu 또는 Gln 중 어느 하나,
269번 위치의 아미노산이 Asp,
272번 위치의 아미노산이 Asp, Phe, Ile, Met, Asn, Pro 또는 Gln 중 어느 하나,
274번 위치의 아미노산이 Gln,
296번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Phe 중 어느 하나,
326번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Asp 중 어느 하나,
327번 위치의 아미노산이 Gly,
330번 위치의 아미노산이 Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
331번 위치의 아미노산이 Ser,
332번 위치의 아미노산이 Thr,
333번 위치의 아미노산이 Thr, Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
355번 위치의 아미노산이 Gln,
356번 위치의 아미노산이 Glu,
358번 위치의 아미노산이 Met,
396번 위치의 아미노산이 Asp, Glu, Phe, Ile, Lys, Leu, Met, Gln, Arg 또는 Tyr 중 어느 하나,
409번 위치의 아미노산이 Arg,
419번 위치의 아미노산이 Glu
중 어느 하나 이상인 개변 Fc영역이 예시된다.
상기의 또 다른 하나 이상의 Fc영역에 대한 개변, 추가로 부가적인 개변을 포함하는 Fc영역의 비한정의 일태양으로서, 표 5-1~표 5-7에 기재된 Fc영역이 예시될 수 있다.
[표 5-1]
Figure pat00005
(표 5-2는 표 5-1의 계속되는 표이다.)
[표 5-2]
Figure pat00006
(표 5-3은 표 5-2의 계속되는 표이다.)
[표 5-3]
Figure pat00007
(표 5-4는 표 5-3의 계속되는 표이다.)
[표 5-4]
Figure pat00008
(표 5-5는 표 5-4의 계속되는 표이다.)
[표 5-5]
Figure pat00009
(표 5-6은 표 5-5의 계속되는 표이다.)
[표 5-6]
Figure pat00010
(표 5-7은 표 5-6의 계속되는 표이다.)
[표 5-7]
Figure pat00011
항원 결합 분자
본 발명에 있어서, 항원 결합 분자는 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인 및 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인(선택적 FcγR 결합 도메인)을 포함하는 분자를 나타내는 가장 광의의 의미로서 사용되고 있어, 구체적으로는 그들이 항원에 대한 결합 활성을 나타내는 한 다양한 분자형이 포함된다. 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인 및 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인(선택적 FcγR 결합 도메인)이 결합된 분자의 예로서, 예를 들면 항체를 들 수 있다. 항체에는 단일의 단일클론항체(아고니스트 및 안타고니스트 항체를 포함), 인간 항체, 인간화 항체, 키메라 항체 등이 포함될 수 있다. 또한 항체의 단편으로서 사용되는 경우로서는 항원 결합 도메인 및 항원 결합 단편(예를 들면 Fab, F(ab')2, scFv 및 Fv)을 적합하게 들 수 있다. 기존의 안정한 α/β 배럴 단백질 구조 등의 입체구조가 scaffold(토대)로서 사용되고, 그 일부분의 구조만이 항원 결합 도메인의 구축을 위해 라이브러리화된 스캐폴드 분자도 본 발명의 항원 결합 분자에 포함될 수 있다.
본 발명의 항원 결합 분자는 FcRn에 대한 결합 및 Fcγ 수용체 및/또는 보체 수용체에 대한 결합을 매개하는 Fc영역의 적어도 부분을 포함할 수 있다. 예를 들면 비한정의 일태양에 있어서 항원 결합 분자는 항체 또는 Fc 융합 단백질일 수 있다. 융합 단백질이란 천연으로는 그것이 자연히 연결되지 않는 제2 아미노산 서열을 갖는 폴리펩티드에 연결된 제1 아미노산 서열을 포함하는 폴리펩티드를 포함하는 키메라 폴리펩티드를 말한다. 예를 들면 융합 단백질은 Fc영역의 적어도 부분(예를 들면 FcRn에 대한 결합을 부여하는 Fc영역의 부분이나 Fcγ 수용체에 대한 결합을 부여하는 Fc영역, 보체에 대한 결합을 부여하는 Fc영역의 부분)으로 이루어지는 아미노산 서열, 및 예를 들면 수용체의 리간드 결합 도메인 또는 리간드의 수용체 결합 도메인으로 이루어지는 아미노산 서열을 포함하는 비면역 글로불린 폴리펩티드를 포함할 수 있다. 아미노산 서열은 함께 융합 단백질에 운반되는 각각의 단백질에 존재할 수 있거나 또는 그들은 통상은 동일 단백질에 존재할 수 있으나, 융합 폴리펩티드 중의 새로운 재편성에 넣어진다. 융합 단백질은 예를 들면 화학 합성에 의해 또는 펩티드영역이 목적하는 관계로 코드된 폴리뉴클레오티드를 제작하고, 그것을 발현하는 유전자 재조합의 수법에 의해 제작될 수 있다.
본 발명의 항원 결합 도메인, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인 및 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인(선택적 FcγR 결합 도메인) 등의 각 도메인은 폴리펩티드 결합에 의해 직접 연결될 수 있고, 링커를 매개로 연결될 수 있다. 링커로서는 유전자 공학에 의해 도입할 수 있는 임의의 펩티드 링커 또는 합성 화합물 링커(예를 들면 Protein Engineering (1996) 9 (3), 299-305)에 개시되는 링커 등이 사용될 수 있으나 본 발명에 있어서는 펩티드 링커가 바람직하다. 펩티드 링커의 길이는 특별히 한정되지 않고 목적에 따라 당업자가 적절히 선택하는 것이 가능하나, 바람직한 길이는 5 아미노산 이상(상한은 특별히 한정되지 않으나 통상 30 아미노산 이하, 바람직하게는 20 아미노산 이하)이고, 특히 바람직하게는 15 아미노산이다.
예를 들면 펩티드 링커의 경우：
Ser
Gly·Ser
Gly·Gly·Ser
Ser·Gly·Gly
Gly·Gly·Gly·Ser(서열번호：28)
Ser·Gly·Gly·Gly(서열번호：29)
Gly·Gly·Gly·Gly·Ser(서열번호：30)
Ser·Gly·Gly·Gly·Gly(서열번호：31)
Gly·Gly·Gly·Gly·Gly·Ser(서열번호：32)
Ser·Gly·Gly·Gly·Gly·Gly(서열번호：33)
Gly·Gly·Gly·Gly·Gly·Gly·Ser(서열번호：34)
Ser·Gly·Gly·Gly·Gly·Gly·Gly(서열번호：35)
(Gly·Gly·Gly·Gly·Ser(서열번호：30))n
(Ser·Gly·Gly·Gly·Gly(서열번호：31))n
［n은 1 이상의 정수이다］등을 적합하게 들 수 있다. 단, 펩티드 링커의 길이나 서열은 목적에 따라 당업자가 적절히 선택할 수 있다.
합성 화합물 링커(화학 가교제)는 펩티드의 가교에 통상 사용되고 있는 가교제, 예를 들면 N-히드록시숙신이미드(NHS), 디숙신이미딜수베레이트(DSS), 비스(설포숙신이미딜)수베레이트(BS3), 디티오비스(숙신이미딜프로피오네이트)(DSP), 디티오비스(설포숙신이미딜프로피오네이트)(DTSSP), 에틸렌글리콜비스(숙신이미딜숙시네이트)(EGS), 에틸렌글리콜비스(설포숙신이미딜숙시네이트)(설포-EGS), 디숙신이미딜 타르타르산염(DST), 디설포숙신이미딜 타르타르산염(설포-DST), 비스［2-(숙신이미도옥시카르보닐옥시)에틸］설폰(BSOCOES), 비스［2-(설포숙신이미도옥시카르보닐옥시)에틸］설폰(설포-BSOCOES) 등이고, 이들 가교제는 시판되고 있다.
각 도메인을 연결하는 링커가 복수 사용되는 경우에는 모두 동종의 링커가 사용될 수 있고, 이종의 링커도 사용될 수 있다.
또한 상기 기재에서 예시되는 링커 외에, 예를 들면 His 태그, HA 태그, myc 태그, FLAG 태그 등의 펩티드 태그를 갖는 링커도 적절히 사용될 수 있다. 또한 수소 결합, 디설피드 결합, 공유 결합, 이온성 상호작용 또는 이들 결합의 조합에 의해 서로 결합하는 성질도 또한 적합하게 이용될 수 있다. 예를 들면 항체의 CH1과 CL 간의 친화성이 이용되거나, 헤테로 Fc영역의 회합시에 전술한 이중 특이성 항체를 기원으로 하는 Fc영역이 사용되거나 한다. 또한 도메인 간에 형성되는 디설피드 결합도 또한 적합하게 이용될 수 있다.
각 도메인을 펩티드 결합으로 연결하기 위해 당해 도메인을 코드하는 폴리뉴클레오티드가 인프레임으로 연결된다. 폴리뉴클레오티드를 인프레임으로 연결하는 방법으로서는 제한 단편의 라이게이션이나 퓨전 PCR, 오버랩 PCR 등의 수법이 공지이며, 본 발명의 항원 결합 분자의 제작에도 적절히 이들 방법이 단독 또는 조합으로 사용될 수 있다. 본 발명에서는 용어 「연결되고」, 「융합되고」, 「연결」 또는 「융합」은 상호 교환적으로 사용된다. 이들 용어는 상기 화학결합 수단 또는 재조합 수법을 포함한 모든 수단에 의해 둘 이상의 폴리펩티드 등의 엘리먼트 또는 성분을 하나의 구조를 형성하도록 연결하는 것을 말한다. 인프레임으로 연결한다는 것은 둘 이상의 도메인, 엘리먼트 또는 성분이 폴리펩티드인 경우에, 당해 폴리펩티드의 바른 리딩 프레임을 유지하도록 연속한 보다 긴 리딩 프레임을 형성하기 위한 둘 이상의 리딩 프레임의 단위 연결을 말한다. 2 분자의 Fab가 항원 결합 도메인으로서 사용된 경우, 당해 항원 결합 도메인과 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인 및 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인(선택적 FcγR 결합 도메인)이 링커를 매개로 하지 않고 펩티드 결합에 의해 인프레임으로 연결된 본 발명의 항원 결합 분자인 항체는 본원의 적합한 항원 결합 분자로서 사용될 수 있다. 아래에 항체의 구조를 포함하는 본 발명의 항원 결합 분자의 비한정의 복수의 태양이 예시된다.
(1) 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 2개의 가변영역을 포함하는 F(ab')2와 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 가지며, Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fc영역을 포함하는 항체
(2) F(ab')2를 형성하는 가변영역 중, 한쪽의 가변영역이 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 가변영역이고, 다른 한쪽의 가변영역이 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 가변영역인 F(ab')2와 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 Fc영역을 포함하는 항체
(3) F(ab')2를 형성하는 가변영역 중, 한쪽의 가변영역이 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 가변영역이고, 다른 한쪽의 가변영역이 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 가변영역인 F(ab')2와 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fc영역을 포함하는 항체
상기 (3)의 구조를 포함하는 항체의 경우, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 가변영역으로서, FcRn에 대한 결합 활성이 pH의 조건에 따라 변화되는 가변영역도 적합하게 사용된다. 특정 이론에 구속되는 것은 아니나, FcRn에 대한 결합 활성이 pH의 조건에 따라 변화되는 가변영역이 사용된 경우, 산성 엔도솜 내에서 FcRn에 결합한 항체가 세포 표면에 수송되었을 때, 당해 가변영역이 pH 중성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖지 않는 가변영역일 때는 세포 표면에 있어서 FcRn으로부터 유리되어 혈장 중으로 항체가 리사이클되기 쉽다고도 생각된다.
이중 특이성 항체와 그의 제작방법
상기 (2), (3)의 구조를 포함하는 항체의 조제방법의 일태양으로서, 이중 특이성 항체의 제작방법이 적용될 수 있다. 이중 특이성 항체란 상이한 에피토프에 대해 특이적으로 결합하는 2종류의 가변영역을 포함하는 항체이다. IgG형의 이중 특이성 항체는 IgG 항체를 생산하는 하이브리도마 2종을 융합함으로써 생기는 hybrid hybridoma(quadroma)에 의해 분비시키는 것이 가능하다(Milstein 등(Nature (1983) 305, 537-540).
이중 특이성 항체를 상기 항체의 항목에서 기재된 바와 같은 재조합 수법을 사용하여 제조하는 경우, 목적의 2종의 가변영역을 포함하는 중쇄를 코드하는 유전자를 세포에 도입하여 그들을 공발현시키는 방법이 채용될 수 있다. 그러나 이러한 공발현시키는 방법에 있어서의 중쇄의 조합을 고려하는 것만으로도, (i) 제1 에피토프에 결합하는 가변영역을 포함하는 중쇄와 제2 에피토프에 결합하는 가변영역을 포함하는 중쇄가 한쌍이 된 중쇄의 조합, (ii) 제1 에피토프에 결합하는 가변영역을 포함하는 중쇄만이 한쌍이 된 중쇄의 조합, (iii) 제2 에피토프에 결합하는 가변영역을 포함하는 중쇄만이 한쌍이 된 중쇄의 조합이 2：1：1의 분자 수의 비율로 존재하는 혼합물이 된다. 이들 3종류의 중쇄의 조합의 혼합물로부터 목적의 중쇄의 조합을 포함하는 항원 결합 분자를 정제하는 것은 곤란하다.
이러한 재조합 수법을 사용하여 이중 특이성 항체를 제조할 때, 중쇄를 구성하는 CH3 도메인에 적당한 아미노산 치환의 개변을 가함으로써 헤테로 조합의 중쇄를 포함하는 이중 특이성 항체가 우선적으로 분비될 수 있다. 구체적으로는 한쪽 중쇄의 CH3 도메인에 존재하는 아미노산 측쇄를 보다 큰 측쇄(knob(「돌기」의 의미))로 치환하고, 다른 한쪽 중쇄의 CH3 도메인에 존재하는 아미노산 측쇄를 보다 작은 측쇄(hole(「공극」의 의미))로 치환함으로써, 돌기가 공극 내에 배치될 수 있도록 하여 이종의 중쇄 형성의 촉진 및 동종의 중쇄 형성의 저해를 일으키는 방법이다(WO1996/027011, Ridgway 등(Protein Engineering (1996) 9, 617-621), Merchant 등(Nat. Biotech. (1998) 16, 677-681)).
또한 폴리펩티드의 회합 또는 폴리펩티드에 의해 구성되는 이종 다량체의 회합 제어방법을 중쇄의 회합에 이용함으로써 이중 특이성 항체를 제작하는 기술도 알려져 있다. 즉 중쇄 내의 계면을 형성하는 아미노산 잔기를 개변함으로써 동일 서열을 갖는 중쇄의 회합이 저해되어, 서열이 상이한 2개의 중쇄가 형성되도록 제어하는 방법이 이중 특이성 항체의 제작에 채용될 수 있다(WO2006/106905). 이러한 방법도 이중 특이성 항체를 제조할 때 채용될 수 있다.
본 발명의 비한정의 일태양에 있어서의 항원 결합 분자에 포함되는 Fc영역으로서는 상기 이중 특이성 항체를 기원으로 하는 Fc영역을 구성하는 2개의 폴리펩티드가 적절히 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는 Fc영역을 구성하는 2개의 폴리펩티드로서, 그 한쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 349의 아미노산이 Cys, 366의 아미노산이 Trp이고, 다른 쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 356의 아미노산이 Cys, 366의 아미노산이 Ser, 368의 아미노산이 Ala, 407의 아미노산이 Val인 것을 특징으로 하는 2개의 폴리펩티드가 적합하게 사용된다.
그 밖의 본 발명의 비한정의 일태양에 있어서의 Fc영역으로서는 Fc영역을 구성하는 2개의 폴리펩티드로서, 그 한쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 409의 아미노산이 Asp이고, 다른 쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 399의 아미노산이 Lys인 것을 특징으로 하는 2개의 폴리펩티드가 적합하게 사용된다. 상기 태양에서는 409의 아미노산은 Asp 대신에 Glu, 399의 아미노산은 Lys 대신에 Arg일 수도 있다. 또한 399의 아미노산인 Lys에 더하여 360의 아미노산으로서 Asp 또는 392의 아미노산으로서 Asp도 적합하게 추가될 수 있다.
본 발명의 다른 비한정의 일태양에 있어서의 Fc영역으로서는 Fc영역을 구성하는 2개의 폴리펩티드로서, 그 한쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 370의 아미노산이 Glu이고, 다른 쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 357의 아미노산이 Lys인 것을 특징으로 하는 2개의 폴리펩티드가 적합하게 사용된다.
본 발명의 또 다른 비한정의 일태양에 있어서의 Fc영역으로서는 Fc영역을 구성하는 2개의 폴리펩티드로서, 그 한쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 439의 아미노산이 Glu이고, 다른 쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 356의 아미노산이 Lys인 것을 특징으로 하는 2개의 폴리펩티드가 적합하게 사용된다.
본 발명의 다른 비한정의 일태양에 있어서의 Fc영역으로서는 이들이 조합된 아래의 태양 중 어느 하나；
(i) Fc영역을 형성하는 2개의 폴리펩티드로서, 그 한쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 409의 아미노산이 Asp, 370의 아미노산이 Glu이고, 다른 쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 399의 아미노산이 Lys, 357의 아미노산이 Lys인 것을 특징으로 하는 2개의 폴리펩티드(본 태양에서는 EU 넘버링으로 표시되는 370의 아미노산인 Glu 대신에 Asp여도 되고, EU 넘버링으로 표시되는 370의 아미노산인 Glu 대신에 392의 아미노산인 Asp여도 된다.),
(ii) Fc영역을 형성하는 2개의 폴리펩티드로서, 그 한쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 409의 아미노산이 Asp, 439의 아미노산이 Glu이고, 다른 쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 399의 아미노산이 Lys, 356의 아미노산이 Lys인 것을 특징으로 하는 2개의 폴리펩티드(본 태양에서는 EU 넘버링으로 표시되는 439의 아미노산인 Glu 대신에 360의 아미노산인 Asp, EU 넘버링으로 표시되는 392의 아미노산인 Asp 또는 439의 아미노산인 Asp여도 된다),
(iii) Fc영역을 형성하는 2개의 폴리펩티드로서, 그 한쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 370의 아미노산이 Glu, 439의 아미노산이 Glu이고, 다른 쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 357의 아미노산이 Lys, 356의 아미노산이 Lys인 것을 특징으로 하는 2개의 폴리펩티드, 또는
Fc영역을 형성하는 2개의 폴리펩티드로서, 그 한쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 409의 아미노산이 Asp, 370의 아미노산이 Glu, 439의 아미노산이 Glu이고, 다른 쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 399의 아미노산이 Lys, 357의 아미노산이 Lys, 356의 아미노산이 Lys인 것을 특징으로 하는 2개의 폴리펩티드(본 태양에서는 EU 넘버링으로 표시되는 370의 아미노산을 Glu로 치환하지 않아도 되고, 또한 370의 아미노산을 Glu로 치환하지 않고 439의 아미노산인 Glu 대신에 Asp 또는 439의 아미노산인 Glu 대신에 392의 아미노산인 Asp여도 된다)
가 적합하게 사용된다.
또한 본 발명의 다른 비한정의 일태양에 있어서 Fc영역을 형성하는 2개의 폴리펩티드로서, 그 한쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 356의 아미노산이 Lys이고, 다른 쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 435의 아미노산이 Arg, 439의 아미노산이 Glu인 것을 특징으로 하는 2개의 폴리펩티드도 적합하게 사용된다.
또한 본 발명의 다른 비한정의 일태양에 있어서 Fc영역을 형성하는 2개의 폴리펩티드로서, 그 한쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 356의 아미노산이 Lys, 357의 아미노산이 Lys이고, 다른 쪽 폴리펩티드의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 370의 아미노산이 Glu, 435의 아미노산이 Arg, 439의 아미노산이 Glu인 것을 특징으로 하는 2개의 폴리펩티드도 적합하게 사용된다.
또한 상기 이종의 중쇄의 회합기술 외에, 제1 에피토프에 결합하는 가변영역을 형성하는 경쇄 및 제2 에피토프에 결합하는 가변영역을 형성하는 경쇄를 각각 제1 에피토프에 결합하는 가변영역을 형성하는 중쇄, 및 제2 에피토프에 결합하는 가변영역을 형성하는 중쇄에 회합시키는 이종의 경쇄의 회합기술로서 알려지는 CrossMab 기술(Scaefer 등(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. (2011) 108, 11187-11192))도 본 발명이 제공하는 항원 결합 분자를 제작하기 위해 사용될 수 있다.
약물동태의 개선
본 발명에 있어서 「혈장 중 항원 소실능」이란 항원 결합 분자가 생체내에 투여되었거나 또는 항원 결합 분자의 생체내로의 분비가 발생했을 때 혈장 중에 존재하는 항원을 혈장 중으로부터 소실시키는 능력을 말한다. 따라서 본 발명에 있어서 「항원 결합 분자의 혈장 중 항원 소실능이 증가한다」는 것은, 항원 결합 분자를 투여했을 때, 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도에 따라 변화되지 않는 항원 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖지 않는 FcRn 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자, 또는 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖지 않는 Fcγ 수용체 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자를 투여했을 때와 비교하여, 혈장 중으로부터 항원이 소실되는 속도가 빨라져 있으면 된다. 항원 결합 분자의 혈장 중 항원 소실능이 증가되었는지 여부는, 예를 들면 가용형 항원과 항원 결합 분자를 생체내에 투여하고, 투여 후의 가용형 항원의 혈장 중 농도를 측정함으로써 판단하는 것이 가능하다. 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인 및 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인(선택적 FcγR 결합 도메인)을 포함하는 항원 결합 분자와 가용형 항원을 투여한 후의 혈장 중 가용형 항원의 농도가 저하되어 있는 경우에는, 항원 결합 분자의 혈장 중 항원 소실능이 증가된 것으로 판단할 수 있다. 가용형 항원은 혈장 중에 있어서 항원 결합 분자에 결합하는 항원이어도 또는 항원 결합 분자가 결합하지 않는 항원이어도 되고, 그 농도는 각각 「혈장 중 항원 결합 분자 결합 항원 농도」 및 「혈장 중 항원 결합 분자 비결합 항원 농도」로서 결정할 수 있다(후자는 「혈장 중 유리 항원 농도」와 동일한 정의이다). 「혈장 중 총항원 농도」란 항원 결합 분자 결합 항원과 항원 결합 분자 비결합 항원을 합계한 농도 또는 항원 결합 분자 비결합 항원 농도인 「혈장 중 유리 항원 농도」를 의미하는 것으로부터, 가용형 항원 농도는 「혈장 중 총항원 농도」로서 결정할 수 있다. 「혈장 중 총항원 농도」 또는 「혈장 중 유리 항원 농도」를 측정하는 다양한 방법이 본 명세서에 있어서 아래에 기재되는 바와 같이 당 기술분야에 있어서 주지이다.
본 발명에 있어서 「약물동태의 향상」, 「약물동태의 개선」 및 「우수한 약물동태」는 「혈장 중(혈중) 체류성의 향상」, 「혈장 중(혈중) 체류성의 개선」, 「우수한 혈장 중(혈중) 체류성」, 「혈장 중(혈중) 체류성을 길게 한다 」고 바꿔 말하는 것이 가능하고, 이들 어구는 동일한 의미로 사용된다.
본 발명에 있어서 「약물동태가 개선된다」는 것은 항원 결합 분자가 인간 또는 마우스, 랫트, 원숭이, 토끼, 개 등의 비인간 동물에 투여된 뒤부터 혈장 중으로부터 소실될 때까지(예를 들면 세포내에서 분해되거나 하여 항원 결합 분자가 혈장 중으로 되돌아가는 것이 불가능한 상태가 될 때까지)의 시간이 길어지는 것뿐 아니라, 항원 결합 분자가 투여된 뒤부터 분해되어 소실될 때까지 사이에 항원에 결합 가능한 상태(예를 들면 항원 결합 분자가 항원에 결합해 있지 않은 상태)에서 혈장 중에 체류하는 시간이 길어지는 것도 포함한다. 천연형 Fc영역을 갖는 인간 IgG는 비인간 동물 유래의 FcRn에 결합할 수 있다. 예를 들면 천연형 Fc영역을 갖는 인간 IgG는 인간 FcRn보다 마우스 FcRn에 강하게 결합할 수 있기 때문에(Int. Immunol. (2001) 13 (12), 1551-1559), 본 발명의 항원 결합 분자의 특성을 확인할 목적으로 바람직하게는 마우스를 사용하여 투여를 행할 수 있다. 다른 예로서 본래의 FcRn 유전자가 파괴되어 있어, 인간 FcRn 유전자에 관한 트랜스진을 가지고 발현하는 마우스(Methods Mol. Biol. (2010) 602, 93-104)도 또한 아래에 기재하는 본 발명의 항원 결합 분자의 특성을 확인할 목적으로 투여를 행하기 위해 사용할 수 있다. 구체적으로는 「약물동태가 개선된다」는 것은 또한 항원에 결합해 있지 않은 항원 결합 분자(항원 비결합형 항원 결합 분자)가 분해되어 소실될 때까지의 시간이 길어지는 것을 포함한다. 항원 결합 분자가 혈장 중에 존재하고 있어도 그 항원 결합 분자에 이미 항원이 결합해 있는 경우는 그 항원 결합 분자는 새로운 항원에 결합할 수 없다. 그 때문에 항원 결합 분자가 항원에 결합해 있지 않은 시간이 길어지면 새로운 항원에 결합할 수 있는 시간이 길어져(새로운 항원에 결합할 수 있는 기회가 많아져) 생체내에서 항원이 항원 결합 분자에 결합해 있지 않은 시간을 감소시킬 수 있어, 항원이 항원 결합 분자에 결합해 있는 시간을 길게 하는 것이 가능해진다. 항원 결합 분자의 투여에 의해 혈장 중으로부터의 항원의 소실을 가속할 수 있다면, 항원 비결합형 항원 결합 분자의 혈장 중 농도가 증가되고 또한 항원이 항원 결합 분자에 결합해 있는 시간이 길어진다. 즉 본 발명에 있어서의 「항원 결합 분자의 약물동태의 개선」이란 항원 비결합형 항원 결합 분자 중 어느 하나의 약물동태 파라미터의 개선(혈장 중 반감기의 증가, 평균 혈장 중 체류시간의 증가, 혈장 중 클리어런스의 저하 중 어느 하나) 또는 항원 결합 분자 투여 후에 항원이 항원 결합 분자에 결합해 있는 시간의 연장, 또는 항원 결합 분자에 의한 혈장 중으로부터의 항원의 소실이 가속되는 것을 포함한다. 항원 결합 분자 또는 항원 비결합형 항원 결합 분자의 혈장 중 반감기, 평균 혈장 중 체류시간, 혈장 중 클리어런스 등 중 어느 하나의 파라미터(파마코키네틱스 연습에 의한 이해(난잔도))를 측정함으로써 판단하는 것이 가능하다. 예를 들면, 항원 결합 분자를 마우스, 랫트, 원숭이, 토끼, 개, 인간 등에 투여한 경우, 항원 결합 분자 또는 항원 비결합형 항원 결합 분자의 혈장 중 농도를 측정하여 각 파라미터를 산출하고, 혈장 중 반감기가 길어졌거나 또는 평균 혈장 중 체류시간이 길어진 경우 등에는 항원 결합 분자의 약물동태가 개선되었다고 할 수 있다. 이들 파라미터는 당업자에게 공지의 방법에 의해 측정하는 것이 가능하며, 예를 들면, 약물동태 해석 소프트웨어 WinNonlin(Pharsight)을 사용하여 부속의 절차 설명서에 따라 비구획(Noncompartmental) 해석을 함으로써 적절히 평가할 수 있다. 항원에 결합해 있지 않은 항원 결합 분자의 혈장 중 농도의 측정은 당업자 공지의 방법으로 실시하는 것이 가능하며, 예를 들면, Clin Pharmacol. (2008) 48(4), 406-417에 있어서 측정되고 있는 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서 「약물동태가 개선된다」는 것은 항원 결합 분자 투여 후에 항원이 항원 결합 분자에 결합해 있는 시간이 연장된 것도 포함한다. 항원 결합 분자 투여 후에 항원이 항원 결합 분자에 결합해 있는 시간이 연장되었는지 여부는, 유리 항원의 혈장 중 농도를 측정하고 유리 항원의 혈장 중 농도 또는 총항원 농도에 대한 유리 항원 농도의 비율이 상승될 때까지의 시간으로 판단하는 것이 가능하다.
항원 결합 분자에 결합해 있지 않은 유리 항원의 혈장 중 농도 또는 총항원 농도에 대한 유리 항원 농도의 비율은 당업자 공지의 방법으로 결정될 수 있다. 예를 들면 Pharm. Res. (2006) 23 (1), 95-103에 있어서 사용되고 있는 방법을 사용하여 결정될 수 있다. 또한 항원이 어떠한 기능을 생체내에서 나타내는 경우, 항원이 항원의 기능을 중화하는 항원 결합 분자(안타고니스트 분자)와 결합해 있는지 여부는 그 항원의 기능이 중화되어 있는지 여부로 평가하는 것도 가능하다. 항원의 기능이 중화되어 있는지 여부는 항원의 기능을 반영하는 어떠한 생체내 마커를 측정함으로써 평가될 수 있다. 항원이 항원의 기능을 활성화하는 항원 결합 분자(아고니스트 분자)와 결합해 있는지 여부는 항원의 기능을 반영하는 어떠한 생체내 마커를 측정함으로써 평가될 수 있다.
유리 항원의 혈장 중 농도의 측정, 혈장 중의 총항원량에 대한 혈장 중의 유리 항원량 비율의 측정, 생체내 마커의 측정 등의 측정은 특별히 한정되지 않으나, 항원 결합 분자가 투여된 뒤부터 일정 시간이 경과된 후에 행해지는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서 항원 결합 분자가 투여된 뒤부터 일정 시간이 경과된 후란 특별히 한정되지 않고, 투여된 항원 결합 분자의 성질 등에 따라 당업자가 적시 결정하는 것이 가능하고, 예를 들면 항원 결합 분자를 투여한 뒤부터 1일 경과 후, 항원 결합 분자를 투여한 뒤부터 3일 경과 후, 항원 결합 분자를 투여한 뒤부터 7일 경과 후, 항원 결합 분자를 투여한 뒤부터 14일 경과 후, 항원 결합 분자를 투여한 뒤부터 28일 경과 후 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서 「혈장 중 항원 농도」란 항원 결합 분자 결합 항원과 항원 결합 분자 비결합 항원을 합계한 농도인 「혈장 중 총항원 농도」 또는 항원 결합 분자 비결합 항원 농도인 「혈장 중 유리 항원 농도」 모두 포함되는 개념이다.
혈장 중 총항원 농도는 항원 결합 분자로서 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도 비의존적인 항원 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자, 또는 FcγR에 대한 결합 활성이 손상된 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자를 투여한 경우와 비교하여, 또는 본 발명의 항원 결합 분자를 투여하지 않는 경우와 비교하여, 본 발명의 항원 결합 분자의 투여에 의해 2배, 5배, 10배, 20배, 50배, 100배, 200배, 500배, 1,000배 또는 그 이상 저감할 수 있다.
항원/항원 결합 분자 몰비는 아래에 나타내는 바와 같이 산출될 수 있다：
A값=각 시점에서의 항원의 몰농도
B값=각 시점에서의 항원 결합 분자의 몰농도
C값=각 시점에서의 항원 결합 분자의 몰농도당 항원의 몰농도(항원/항원 결합 분자 몰비)
C=A/B.
C값이 보다 작은 경우는 항원 결합 분자당 항원 소실효율이 보다 높은 것을 나타내고, C값이 보다 큰 경우는 항원 결합 분자당 항원 소실효율이 보다 낮은 것을 나타낸다.
항원/항원 결합 분자 몰비는 상기와 같이 산출될 수 있다.
항원/항원 결합 분자 몰비는 항원 결합 분자로서 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도에 따라 변화되지 않는 항원 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖지 않는 FcRn 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자, 또는 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖지 않는 Fcγ 수용체 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자를 투여한 경우와 비교하여 본 발명의 항원 결합 분자의 투여에 의해 2배, 5배, 10배, 20배, 50배, 100배, 200배, 500배, 1,000배 또는 그 이상 저감 가능하다.
본 발명에 있어서 본 발명의 항원 결합 분자와 비교하는 참조 항원 결합 분자로서, 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도에 따라 변화되지 않는 항원 결합 도메인을 포함하는 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖지 않는 FcRn 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자, 또는 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖지 않는 Fcγ 수용체 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자가 사용된다.
pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인의 영향을 평가하는 경우에 있어서, 혈장 중 총항원 농도 또는 항원/항체 몰비의 감소는 항원 결합 분자가 마우스 카운터파트 항원과 교차반응하지 않을 때는, 인간 FcRn 형질전환 마우스 계통 32 또는 계통 276(Jackson Laboratories, Methods Mol. Biol. (2010) 602, 93-104)을 사용하여, 항원 항체 동시 주사 모델 또는 정상(定常)상태 항원 주입 모델 중 어느 하나에 의해 평가하는 것도 가능하다. 항원 결합 분자가 마우스 카운터파트와 교차반응할 때는, 인간 FcRn 형질전환 마우스 계통 32 또는 계통 276(Jackson Laboratories)에 항원 결합 분자를 단순히 주사함으로써 평가하는 것도 가능하다. 동시 주사 모델의 경우는 항원 결합 분자와 항원의 혼합물을 마우스에 투여한다. 정상상태 항원 주입 모델의 경우는 일정 혈장 중 항원 농도를 달성하기 위해 마우스에 항원 용액을 충전한 주입 펌프를 매입하고, 다음으로 항원 결합 분자를 마우스에 주사한다. 시험 항원 결합 분자를 동일한 용량으로 투여한다. 혈장 중 총항원 농도, 혈장 중 유리 항원 농도 및 혈장 중 항원 결합 분자 농도를 당업자 공지의 방법을 사용하여 적절한 시점에서 측정한다.
Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인의 영향을 평가하는 경우에 있어서, 혈장 중 총항원 농도 또는 항원/항체 몰비의 감소는 항원 결합 분자가 마우스 카운터파트 항원과 교차반응하지 않는 경우는, 통상 사용되는 C57BL/6J 마우스(Charles River Japan)를 사용하여 항원 항체 동시 주사 모델 또는 정상상태 항원 주입 모델 중 어느 하나에 의해 평가하는 것도 가능하다. 항원 결합 분자가 마우스 카운터파트와 교차반응하는 경우는, 통상 사용되는 C57BL/6J 마우스(Charles River Japan)에 항원 결합 분자를 단순히 주사함으로써 평가하는 것도 가능하다.
동시 주사 모델의 경우는 항원 결합 분자와 항원의 혼합물을 마우스에 투여한다. 정상상태 항원 주입 모델의 경우는 일정 혈장 중 항원 농도를 달성하기 위해 마우스에 항원 용액을 충전한 주입 펌프를 매입하고, 다음으로 항원 결합 분자를 마우스에 주사한다. 시험 항원 결합 분자를 같은 용량으로 투여한다. 혈장 중 총항원 농도, 혈장 중 유리 항원 농도 및 혈장 중 항원 결합 분자 농도를 당업자 공지의 방법을 사용하여 적절한 시점에서 측정한다.
투여 2일 후, 4일 후, 7일 후, 14일 후, 28일 후, 56일 후 또는 84일 후에 혈장 중의 총항원 농도 또는 유리 항원 농도 및 항원/항원 결합 분자 몰비를 측정하여 본 발명의 장기효과를 평가할 수 있다. 바꿔 말하면 본 발명의 항원 결합 분자의 특성을 평가할 목적으로 장기간의 혈장 중 항원 농도가 항원 결합 분자의 투여 2일 후, 4일 후, 7일 후, 14일 후, 28일 후, 56일 후 또는 84일 후에 혈장 중의 총항원 농도 또는 유리 항원 농도 및 항원/항원 결합 분자 몰비를 측정함으로써 결정된다. 본 발명에 기재된 항원 결합 분자에 의해 혈장 중 항원 농도 또는 항원/항원 결합 분자 몰비의 감소가 달성되는지 여부는 앞서 기재한 임의의 하나 또는 복수의 시점에서 그의 감소를 평가함으로써 결정될 수 있다.
투여 15분 후, 1시간 후, 2시간 후, 4시간 후, 8시간 후, 12시간 후 또는 24시간 후에 혈장 중의 총항원 농도 또는 유리 항원 농도 및 항원/항원 결합 분자 몰비를 측정하여 본 발명의 단기효과를 평가할 수 있다. 바꿔 말하면 본 발명의 항원 결합 분자의 특성을 평가할 목적으로, 단기간의 혈장 중 항원 농도가 항원 결합 분자의 투여 15분 후, 1시간 후, 2시간 후, 4시간 후, 8시간 후, 12시간 후 또는 24시간 후에 혈장 중의 총항원 농도 또는 유리 항원 농도 및 항원/항원 결합 분자 몰비를 측정함으로써 결정된다.
본 발명의 항원 결합 분자의 투여경로는 피내 주사, 정맥내 주사, 유리체내 주사, 피하 주사, 복강내 주사, 비경구 주사 및 근육내 주사로부터 선택할 수 있다.
본 발명에 있어서는 인간에 있어서의 항원 결합 분자의 약물동태가 개선되는 것이 바람직하다. 인간에서의 혈장 중 체류성을 측정하는 것이 곤란한 경우에는, 마우스(예를 들면 정상 마우스, 인간 항원 발현 형질전환 마우스, 인간 FcRn 발현 형질전환 마우스 등) 또는 원숭이(예를 들면 게잡이원숭이 등)에서의 혈장 중 체류성을 토대로 인간에서의 혈장 중 체류성을 예측할 수 있다.
본 발명에 있어서의 「항원 결합 분자의 약물동태의 개선, 혈장 중 체류성의 향상」이란 항원 결합 분자를 생체에 투여했을 때 중 어느 하나의 약물동태 파라미터가 개선되어 있는 것(혈장 중 반감기의 증가, 평균 혈장 중 체류시간의 증가, 혈장 중 클리어런스의 저하, 생물학적 이용률(bioavailability) 중 어느 하나) 또는 투여 후의 적절한 시간에 있어서의 항원 결합 분자의 혈장 중 농도가 향상되어 있는 것을 의미한다. 항원 결합 분자의 혈장 중 반감기, 평균 혈장 중 체류시간, 혈장 중 클리어런스, 생물학적 이용률 등 중 어느 하나의 파라미터(파마코키네틱스 연습에 의한 이해(난잔도))를 측정함으로써 판단하는 것이 가능하다. 예를 들면, 항원 결합 분자를 마우스(정상 마우스 및 인간 FcRn 형질전환 마우스), 랫트, 원숭이, 토끼, 개, 인간 등에 투여한 경우, 항원 결합 분자의 혈장 중 농도를 측정하여 각 파라미터를 산출하고, 혈장 중 반감기가 길어졌거나 또는 평균 혈장 중 체류시간이 길어진 경우 등에는 항원 결합 분자의 약물동태가 개선되었다고 할 수 있다. 이들 파라미터는 당업자에게 공지의 방법에 의해 측정하는 것이 가능하며, 예를 들면, 약물동태 해석 소프트웨어 WinNonlin(Pharsight)을 사용하여 부속의 절차 설명서에 따라 비구획(Noncompartmental) 해석을 함으로써 적절히 평가할 수 있다.
마우스에 있어서 FcγRI, FcγRIIb, FcγRIII, FcγRIV의 4종류의 FcγR이 지금까지 발견되어 있다. 인간에 있어서도 그들에 대응하는 FcγR로서 FcγRI, FcγRIIa, FcγRIIb, FcγRIIIa, FcγRIIIa, FcγRIIIb가 발견되어 있다. 이들 FcγR 중에서 유일하게 억제형으로 생각되고 있는 FcγRIIb는 인간, 마우스 중 어느 것에 있어서도 보존되어 있다. 다른 FcγR은 FcγRIIIb를 제외하고 Immunoreceptor tyriosine-based activating motif(ITAM)를 매개로 활성화 시그널을 전달하는데, FcγRIIb는 세포내에 갖는 imunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif(ITIM)를 매개로 억제 시그널을 전달하고 있다(Nat. Rev. Immunol. (2008) 8, 34-47).
FcγRIIb의 스플라이싱 배리언트로서 FcγRIIb1과 FcγRIIb2가 보고되어 있다. 인간 및 마우스 중 어느 것에 있어서도 FcγRIIb1은 FcγRIIb2에 비해 긴 세포내 도메인을 가지고 있어 FcγRIIb1은 B세포에서 발현하는 것이 확인되고, FcγRIIb2는 마크로파지, 비만세포, 수상세포, 호염기구, 호중구, 호산구에서 발현하는 것이 확인되고 있다(J. Clin. Immunol. (2005) 25 (1), 1-18).
지금까지 인간에 있어서 FcγRIIb의 기능 부전, 발현 저하는 자기면역질환의 발증과 상관이 있는 것이 보고되어 있다. 예를 들면 SLE 환자 중에는 FcγRIIb의 발현 프로모터영역에 있는 유전자 다형의 영향에 의해 전사활성화 인자의 결합이 약해져, FcγRIIb의 발현이 저하되어 있는 예가 보고되어 있다(Hum. Genet. (2005) 117, 220-227, J. Immunol. (2004) 172, 7192-7199, J. Immunol. (2004) 172, 7186-7191). 또한 SLE 환자 중에는 FcγRIIb의 233번째의 아미노산이 Ile 또는 Thr이라는 2종류의 유전자 다형이 보고되어 있다. 이 부위는 FcγRIIb의 세포막 관통영역에 존재하여 233번째의 아미노산이 Thr인 경우, Ile인 경우와 비교하여 FcγRIIb가 지질 래프트에 존재하기 어려워져, 그 결과 FcγRIIb의 시그널 전달 기능이 저하되는 것이 보고되어 있다(Nat. Med. (2005) 11, 1056-1058, Hum. Mol. Genet., (2005) 14, 2881-2892). 마우스에 있어서도 C57BL/6마우스의 FcγRIIb 유전자가 파괴된 녹아웃 마우스는 자기항체의 생산이나 사구체신염 등의 SLE 유사 증상을 나타내는 것이 보고되어 있다(Immunity 13 (2000) 277-285, J. Exp. Med. (2002) 195, 1167-1174). 또한 지금까지 SLE의 자연 발증 모델로 생각되고 있는 마우스에 있어서도 FcγRIIb의 발현량의 저하 등이 보고되어 있다(Immunogenetics (2000) 51, 429-435, Int. Immunol. (1999) 11, 1685-1691, Curr. Biol. (2000) 10, 227-230, J. Immunol. (2002) 169, 4340-4346). 이들 사실로부터 마우스에 있어서도 인간과 마찬가지로 FcγRIIb는 액성 면역을 제어하고 있는 것으로 생각된다.
본 발명의 Fc를 갖는 항체가 FcγRIIb를 매개로 항원을 소실시킬 때는 FcγRIIb의 기능 중 FcγRIIb의 엔도시토시스의 기능이 가장 중요한 기여를 하고 있다고 생각된다. 전술한 바와 같이 FcγRIIb의 스플라이싱 배리언트로서 FcγRIIb1과 FcγRIIb2가 존재하는데, 항체와 항원의 면역 복합체의 엔도시토시스에는 후자가 주로 관여하고 있는 것이 보고되어 있다(J. Immunol. (1994), 152 574-585, Science (1992) 256, 1808-1812, Cell (1989) 58, 317-327). 지금까지 마우스의 FcγRIIb2는 클라트린 피복 피트(clathrin-coated pit)에 흡수되어 엔도시토시스를 일으키는 것이 보고되어 있다(Cell (1989) 58, 317-327). 또한 FcγRIIb2를 매개로 한 엔도시토시스에는 dileucine motif가 필요하다고 보고되어 있는데, 인간 및 마우스 중 어느 것에 있어서도 dileucine motif는 보존되어 있다(EMBO J. (1994) 13 (13), 2963-2969). 이 사실로부터도 인간에 있어서도 마우스와 마찬가지로 FcγRIIb2는 엔도시토시스능을 갖는 것으로 생각된다.
한편으로 FcγRIIb1은 FcγRIIb2와 달리 엔도시토시스를 일으키지 않는 것이 보고되어 있다. FcγRIIb1은 FcγRIIb2에는 보이지 않는 세포내 도메인 중의 삽입 서열이 존재한다. 이 서열이 FcγRIIb1의 클라트린 피복 피트로의 흡수를 저해하여, 그 결과로서 엔도시토시스가 저해되는 것으로 생각되고 있다(J. Cell. Biol. (1992) 116, 875-888, J. Cell. Biol. (1989) 109, 3291-3302). 인간에 있어서도 마우스와 마찬가지로 FcγRIIb1에는 FcγRIIb2의 동일 부분에 삽입 서열이 존재하기 때문에 유사한 메커니즘으로 FcγRIIb1과 FcγRIIb2의 엔도시토시스능의 차이가 생겨 있는 것으로 예상된다. 또한 인간에 있어서도 마우스에 있어서도 20분간에 세포 표면 상의 약 40%의 면역 복합체가 세포내로 흡수되는 것이 보고되어 있다(Mol. Immunol. (2011) 49, 329-337, Science (1992) 256, 1808-1812). 이 사실로부터 인간에 있어서도 FcγRIIb2는 마우스와 동일한 속도로 면역 복합체를 세포내에 흡수하고 있는 것으로 예상된다.
FcγR family 중 FcγRIIb는 인간에서도 마우스에서도 유일하게 세포내에 ITIM을 갖고 발현세포의 분포도 동일한 것으로부터, 면역의 제어에 있어서의 기능도 동일한 것으로 추측할 수 있다. 또한 인간에서도 마우스에서도 동일한 속도로 면역 복합체가 세포내로 흡수된다는 사실을 고려하면, 마우스를 사용함으로써 인간에 있어서의 FcγRIIb를 매개로 한 항체에 의한 항원의 소실효과가 예측 가능할 것으로 생각된다. 실제로 실시예 5에 있어서 pH 의존적으로 가용성 항원에 결합하는 성질을 갖는 항원 결합 분자인 mIgG1과 비교하여 pH 의존적으로 가용성 항원에 결합하는 성질을 갖고 마우스 FcγRIIb 및 FcγRIII에 대한 affinity가 증강된 항원 결합 분자인 mF44 및 mF46이 정상 마우스에 투여되었을 때에 mIgG1이 투여된 경우와 비교하여 항원의 클리어런스를 증가시키는 것이 나타내어졌다.
또한 후술되는 실시예 6에 있어서 Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스를 사용하여 동일한 실험이 실시되었다. 마우스의 경우, FcγRIIb 이외의 FcγR은 gamma chain의 공존하에서만 발현되는 것이 보고되어 있기 때문에, Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스에서는 FcγRIIb만 발현하고 있다. Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스에 pH 의존적으로 가용성 항원에 결합하는 성질을 갖는 항원 결합 분자인 mF44, mF46을 투여함으로써 FcγRIIb 선택적으로 결합을 증강시켰을 때의 항원 소실을 가속시키는 효과를 고찰하는 것이 가능하다. 실시예 6의 결과로부터, Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스에 투여된 pH 의존적으로 가용성 항원에 결합하는 성질을 갖는 항원 결합 분자인 mF44 및 mF46은 동 마우스에 투여된 pH 의존적으로 가용성 항원에 결합하는 성질을 갖는 항원 결합 분자인 mIgG1과 비교하여 항원의 클리어런스를 증가시키는 것이 나타내어졌다. 또한 실시예 6의 결과로부터, mF44 및 mF46은 Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스에 투여된 경우에서도 정상 마우스에 투여된 경우와 거의 같은 정도로 항원을 소실시키는 것이 명확해졌다.
실시예 6에 있어서 FcγRIII 결손 마우스를 사용하여 동일한 실험이 실시되었다. mIgG1 및 mF44, mF46은 mFcγR 중 FcγRIIb 및 FcγRIII에만 결합하는 것으로부터, FcγRIII 결손 마우스에 이들 항체를 투여함으로써 FcγRIIb 선택적으로 결합을 증강시켰을 때의 항원 소실을 가속시키는 효과를 고찰하는 것이 가능하다. 실시예 6의 결과로부터, FcγRIII 결손 마우스에 투여된 mF44 및 mF46은 동 마우스에 투여된 mIgG1과 비교하여 항원의 클리어런스를 증가시키는 것이 나타내어졌다. 또한 실시예 6의 결과로부터, mF44 및 mF46은 FcγRIII 결손 마우스에 투여된 경우라도 정상 마우스에 투여된 경우 및 Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스에 투여된 경우와 거의 같은 정도로 항원을 소실시키는 것이 명확해졌다.
이들 결과로부터, 활성형 FcγR에 대한 결합은 증강시키지 않고 FcγRIIb에만 선택적으로 결합을 증강시킴으로써 항원 소실을 가속시키는 것이 가능한 것이 명확해졌다.
앞서 고찰한 지금까지의 문헌 보고에 더하여 상기 마우스를 사용한 검증 결과로부터, 인간의 생체중에 있어서도 마우스와 마찬가지로 FcγRIIb를 매개로 한 면역 복합체의 세포내로의 흡수가 발생하고, 그 결과 인간 FcγRIIb에 대해 선택적으로 결합을 증강시킨 Fc를 갖는 항체는 그 항원의 소실을 가속시키는 것이 가능할 것으로 생각된다. 또한 앞서 고찰한 바와 같이, 마우스와 인간에서는 FcγRIIb를 매개로 한 면역 복합체의 세포내로의 흡수가 같은 정도의 속도로 발생할 것으로 생각되는 것으로부터, 마우스 FcγRIIb에 대한 affinity를 증강시킨 Fc를 갖는 항체의 항원 소실을 가속시키는 효과와 같은 정도의 효과가 인간 FcγRIIb에 대한 affinity를 같은 정도로 증강시킨 Fc를 사용함으로써 인간의 생체내에 있어서도 달성하는 것이 가능할 것으로 생각되었다.
WO2009/125825에 기재되어 있는 바와 같이, 인간화 항IL-6 수용체 항체인 H54/L28-IgG1의 항원에 대한 결합 활성이 pH의 조건에 따라 변화되는, 즉 pH 7.4에 있어서 항원에 결합하고, pH 5.8에 있어서 항원을 해리하는 개변이 가변영역에 부여된 Fv4-IgG1이 항원인 가용형 인간 IL-6 수용체와 함께 투여된 마우스에 있어서의 가용형 인간 IL-6 수용체의 소실은, H54/L28-IgG1과 당해 항원이 모두 투여된 마우스에 있어서의 가용형 인간 IL-6 수용체의 소실보다도 대폭 가속되는 것이 나타내어졌다. 또한 본 명세서에 있어서는 H54/L28-IgG1에 포함되는 중쇄 H54-IgG1 및 경쇄 L28-CK는 각각 서열번호：36 및 서열번호：37로 표시되고, Fv4-IgG1에 포함되는 중쇄 VH3-IgG1 및 경쇄 VL3-CK는 각각 서열번호：38 및 서열번호：39로 표시되어 있다.
가용형 인간 IL-6 수용체에 결합하는 항체인 H54/L28-IgG1에 결합한 가용형 인간 IL-6 수용체는 항체와 함께 FcRn에 의해 혈장 중으로 리사이클되는 것에 대해, pH 의존적으로 가용형 인간 IL-6 수용체에 결합하는 항체인 Fv4-IgG1은 엔도솜 내의 산성 조건하에 있어서 항체에 결합한 가용형 인간 IL-6 수용체를 해리한다. 해리된 가용형 인간 IL-6 수용체는 리소좀에 의해 분해되기 때문에 가용형 인간 IL-6 수용체의 소실을 대폭 가속시키는 것이 가능해지고, 또한 pH 의존적으로 가용형 인간 IL-6 수용체에 결합하는 항체인 Fv4-IgG1은 엔도솜 내에서 FcRn에 결합한 후에 혈장 중으로 리사이클된다. 리사이클된 당해 항체는 재차 가용형 인간 IL-6 수용체에 결합할 수 있기 때문에 항원(가용형 인간 IL-6 수용체)에 대한 결합과 FcRn에 의한 혈장 중에서의 리사이클이 반복된다. 그 결과, 하나의 항체 분자가 복수 회 반복해서 가용형 인간 IL-6 수용체에 결합하는 것이 가능해질 것으로 생각된다(도 1).
한편, 본 발명에서 개시되는 바와 같이, pH 등의 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인, 및 Fcγ 수용체 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자에 포함되는 Fcγ 수용체 결합 도메인의 FcγR에 대한 결합 활성이 증강된 항원 결합 분자의 투여에 의해 가용형 항원의 혈장 중 농도를 대폭 저하시키는 것이 가능한 것이 발견되었다.
특정 이론에 구속되는 것은 아니나, FcγR로의 결합이 증강된 pH 등의 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 투여에 의해 관찰된 예상외의 혈장 중 가용형 항원 농도의 저하는 아래와 같이 설명하는 것도 가능하다.
상기와 같이 Fv4-IgG1 등의 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자는 복수 회 반복해서 항원에 결합하는 것이 가능해질 것으로 생각되는데, 엔도솜 내에 있어서 가용형 항원을 해리하고, 그 혈장 중으로부터의 소실을 가속시키는 효과는 항원과 항원 결합 분자의 복합체가 엔도솜 내로 흡수되는 속도에 의존하는 것으로 생각된다. 각종 FcγR로의 결합 활성이 증강된 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자는 세포막 상에 발현하는 각종 FcγR에 결합함으로써 세포내로 적극적으로 흡수되어, 당해 분자 중에 포함되는 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인과 FcRn의 결합을 매개로 한 리사이클에 의해 재차 혈장 중으로 순환하는 것이 가능하다. 즉, 혈장 중에 있어서 가용형 항원과 복합체를 형성한 상기 항원 결합 분자는 세포막 상에 발현한 FcγR을 매개로 세포내로 적극적으로 흡수되기 때문에, 혈장 중 가용형 항원의 소실을 가속시키는 효과가 각종 FcγR로의 결합 활성이 증강되어 있지 않은 항원 결합 분자보다 현저히 나타나는 것으로 생각된다.
막형 항원에 결합하는 항체의 FcγR에 대한 결합 활성은 당해 항체의 세포상해활성에 중요한 역할을 하고 있다. 그 때문에 의약으로서 사용되는 항체에 세포상해활성이 필요한 경우, FcγR에 대한 결합 활성이 높은 인간 IgG1의 아이소타입이 사용되고, 또한 당해 항체의 FcγR에 대한 결합 활성을 증강시킴으로써 당해 항체의 세포상해활성이 증강되는 기술은 널리 사용되고 있다. 한편, 의약으로서 사용되어 가용형 항원에 결합하는 항체의 FcγR에 대한 결합 활성이 하는 역할은 지금까지 알려져 있지 않아, FcγR에 대한 결합 활성이 높은 인간 IgG1과 FcγR에 대한 결합 활성이 낮은 인간 IgG2나 인간 IgG4의 FcγR에 대한 결합 활성의 상위가 당해 항체가 투여된 생체에 부여하는 생리적인 효과의 차이는 지금까지 충분히 검토되지 않았다. 실제로 본 실시예에서 후술되는 바와 같이 FcγR에 대한 결합 활성을 결손시킨 항체가 투여된 개체의 혈장 중에서의 가용형 항원의 농도 추이에 영향이 없는 것이 확인되었다. 한편, 본 발명에 있어서 FcγR에 대한 결합 활성이 증강되어, 이온 농도의 조건에 따라 가용형 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자가 투여된 개체의 혈장 중에 있어서의 가용형 항원의 농도가 대폭 저하된 것이 발견되었다. 즉, 가용형 항원을 표적으로 한 항원 결합 분자에 포함되는 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인과 이온 농도의 조건에 따라 가용형 항원에 대한 결합이 변화되는 항원 결합 도메인이 조합됨으로써, FcγR에 대한 결합을 증강시키는 이점이 처음 발견되었다고 할 수 있다.
혈장 중으로부터 당해 항원을 소실시키기 위한 ex vivo의 방법
본 발명에 의해 제공되는, 혈장 중으로부터 당해 항원을 소실시키기 위한 방법에 있어서의 항원 결합 분자의 사용의 비한정의 일태양으로서, 대상으로부터 단리된 혈장을 본 발명의 항원 결합 분자와 접촉시켜 형성시킨 면역 복합체를 FcRn 및 Fcγ 수용체를 발현하는 세포에 접촉시키는 것을 포함하는, 혈장 중으로부터 당해 항원을 소실시키기 위한 소위 ex vivo의 방법에 있어서의 당해 항원 결합 분자의 사용도 예시된다. 항원 결합 분자를 생체내에 투여하는 방법 대신에/방법과 조합하여 항원 결합 분자 및 항원 결합 분자에 결합하는 항원을 포함하는 혈장을 생체외로 일단 취출한 후에, FcRn 및 Fcγ 수용체를 발현하는 세포와 접촉시켜 일정 기간 경과하여 세포외로 리사이클(재분비 또는 재순환이라고도 한다)된 항원을 결합하지 않는 항원 결합 분자를 포함하는 혈장을 생체내로 되돌리는 소위 ex vivo의 방법으로도 혈장 중 항원의 소실속도를 촉진시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의해 제공되는, 혈장 중으로부터 당해 항원을 소실시키기 위한 방법에 있어서의 항원 결합 분자의 사용의 비한정의 일태양으로서, 본 발명의 항원 결합 분자가 투여된 대상으로부터 단리된 혈장 중에 존재하는 면역 복합체를 FcRn 및 Fcγ 수용체를 발현하는 세포에 접촉시키는 것을 포함하는, 혈장 중으로부터 당해 항원을 소실시키기 위한 소위 ex vivo의 방법에 있어서의 당해 항원 결합 분자의 사용도 예시된다.
당해 항원이 혈장으로부터 소실되어 있는지 여부는, 전술한 혈장 중 항원의 소실속도가 본 발명의 항원 결합 분자 대신에 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도에 따라 변화되지 않는 항원 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖지 않는 FcRn 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자, 또는 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖지 않는 Fcγ 수용체 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자를 대조로 하여 비교했을 때 촉진되어 있는지 여부를 평가하는 것 등에 의해 확인될 수 있다.
항원 결합 분자의 제조방법
본 발명은 또한 아래의 공정(a)~(e)를 포함하는, 혈장 중에 존재하는 항원을 소실시키는 기능을 갖는 항원 결합 분자의 제조방법；
(a) 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인을 얻는 공정,
(b) 상기 공정(a)에서 선택된 항원 결합 도메인을 코드하는 유전자를 얻는 공정,
(c) 상기 공정(b)에서 얻어진 유전자를 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인, 및 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인을 코드하는 유전자와 작동 가능하게 연결하는 공정,
(d) 상기 공정(c)에서 작동 가능하게 연결된 유전자를 포함하는 숙주세포를 배양하는 공정,
(e) 상기 공정(d)에서 얻어진 배양액으로부터 항원 결합 분자를 단리하는 공정
을 제공한다.
본 발명의 비한정의 일태양에서는, 상기와 같이 선택된 조건에 따라 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인을 코드하는 폴리뉴클레오티드가 단리된 후에, 당해 폴리뉴클레오티드가 적절한 발현 벡터에 삽입된다. 예를 들면 항원 결합 도메인이 항체의 가변영역인 경우에는, 당해 가변영역을 코드하는 cDNA가 얻어진 후에, 당해 cDNA의 양말단에 삽입된 제한효소 사이트를 인식하는 제한효소에 의해 그 cDNA가 소화된다. 바람직한 제한효소는 항원 결합 분자의 유전자를 구성하는 염기서열에 출현하는 빈도가 낮은 염기서열을 인식하여 소화한다. 또한 1 카피의 소화 단편을 벡터에 바른 방향으로 삽입하기 위해서는 부착 말단을 부여하는 제한효소의 삽입이 바람직하다. 상기와 같이 소화된 항원 결합 분자의 가변영역을 코드하는 cDNA를 적절한 발현 벡터에 삽입함으로써 본 발명의 항원 결합 분자의 발현 벡터가 취득될 수 있다.
상기와 같이 취득된 항원 결합 도메인을 코드하는 폴리뉴클레오티드는 상기의 「pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인」 및 「Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인」의 항목에 각각 기재되는, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인 및 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인을 코드하는 유전자와 작동 가능하게 연결된다. 연결시에 직접 인프레임으로 연결하는 것도 가능하고, 각 도메인을 코드하는 폴리뉴클레오티드가 링커를 매개로 인프레임으로 연결될 수 있다. 또한 상기 각 도메인에 더하여 상기 「FcγR 결합 도메인」의 항목에 기재되는 FcγR 결합 도메인을 코드하는 유전자와 작동 가능하게 연결된다.
본 발명의 항원 결합 분자로서 항체가 사용되는 경우는 상기 「pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인, 및 Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인」으로서 항체의 Fc영역을 코드하는 폴리뉴클레오티드가 적절히 사용될 수 있다. 당해 폴리뉴클레오티드를 개변하여 「pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성」 및 「Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성」이 적절히 개변된 Fc영역도 사용될 수 있다. 이러한 개변의 비한정의 태양은 상기 「pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인」 및 「Fcγ 수용체에 대한 선택적인 결합 활성을 갖는 Fcγ 수용체 결합 도메인」의 항목에 각각 예시되어 있다.
목적하는 항원 결합 분자를 제조하기 위해, 항원 결합 분자를 코드하는 폴리뉴클레오티드가 제어 서열로 작동 가능하게 연결된 태양으로 발현 벡터에 삽입된다. 제어 서열이란 예를 들면 인핸서나 프로모터를 포함한다. 또한 발현된 항원 결합 분자가 세포외로 분비되도록 적절한 시그널 서열이 아미노 말단에 연결될 수 있다. 예를 들면 시그널 서열로서 아미노산 서열 MGWSCIILFLVATATGVHS(서열번호：4)를 갖는 펩티드가 사용되나, 이것 이외에도 적합한 시그널 서열이 연결될 수 있다. 발현된 폴리펩티드는 상기 서열의 카르복실 말단 부분에서 절단되고, 절단된 폴리펩티드가 성숙 폴리펩티드로서 세포외로 분비될 수 있다. 이어서, 이 발현 벡터에 의해 적당한 숙주세포가 형질전환됨으로써 목적하는 항원 결합 분자를 코드하는 폴리뉴클레오티드를 발현하는 재조합 세포가 취득될 수 있다. 당해 재조합 세포로부터 본 발명의 항원 결합 분자를 제조하는 방법은 상기 항체의 항목에서 기재한 방법에 준하여 제조될 수 있다.
핵산에 관하여 「작동 가능하게 연결되었다」는 것은 그 핵산이 다른 핵산 서열과 기능적인 관계에 있는 것을 의미한다. 예를 들면 프리시퀀스(presequence) 또는 분비 리더의 DNA는 어떤 폴리펩티드의 분비에 관여하고 있는 전구체 단백질로서 발현하는 경우는 그 폴리펩티드의 DNA와 작동 가능하게 결합되어 있다. 프로모터 또는 인핸서는 그것이 어떤 코드 서열의 전사에 영향을 미치는 경우는 그 서열과 작동 가능하게 연결되어 있다. 또는 리보솜 결합부는 그것이 번역을 용이하게 하는 위치에 있는 경우는 작동 가능하게 코드 서열과 연결되어 있다. 통상 「작동 가능하게 연결되었다」는 것은 결합한 DNA 서열이 연속되어 있어 분비 리더의 경우는 연속해서 리딩 프레임 내에 있는 것을 의미한다. 그러나 인핸서는 연속할 필요는 없다. 연결은 적절한 제한부위에서 라이게이션에 의해 달성된다. 이러한 부위가 존재하지 않는 경우, 합성 올리고뉴클레오티드 어댑터 또는 링커가 종래의 관행에 따라 사용된다. 또한 상기 Overlap Extension PCR의 수법으로도 연결된 핵산이 제작될 수 있다.
본 발명의 비한정의 일태양에 있어서, 상기와 같이 선택된 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 분자를 코드하는 폴리뉴클레오티드가 단리된 후에, 당해 폴리뉴클레오티드의 개변체가 적절한 발현 벡터에 삽입된다. 이러한 개변체의 하나로서 랜덤화 가변영역 라이브러리로서 합성 라이브러리나 비인간 동물을 기원으로 하여 제작된 면역 라이브러리를 사용함으로써 스크리닝된 본 발명의 항원 결합 분자를 코드하는 폴리뉴클레오티드 서열이 인간화된 개변체를 적합하게 들 수 있다. 인간화된 항원 결합 분자의 개변체의 제작방법은 상기 인간화 항체의 제작방법과 동일한 방법이 채용될 수 있다.
또한 개변체의 그 밖의 태양으로서, 랜덤화 가변영역 라이브러리로서 합성 라이브러리나 나이브 라이브러리를 사용함으로써 스크리닝된 본 발명의 항원 결합 분자의 항원에 대한 결합 친화성의 증강(친화성 성숙화)을 초래하는 개변이 단리된 폴리뉴클레오티드 서열에 행해진 개변체를 적합하게 들 수 있다. 그러한 개변체는 CDR의 변이 유도(Yang 등(J. Mol. Biol. (1995) 254, 392-403)), 체인 셔플링(Marks 등(Bio/Technology (1992) 10, 779-783)), E.coli의 변이 유발주의 사용(Low 등(J. Mol. Biol. (1996) 250, 359-368)), DNA 셔플링(Patten 등(Curr. Opin. Biotechnol. (1997) 8, 724-733)), 파지 디스플레이(Thompson 등(J. Mol. Biol. (1996) 256, 77-88)) 및 유성 PCR(sexual PCR)(Clameri 등(Nature (1998) 391, 288-291))을 포함하는 각종 친화성 성숙화의 공지 순서에 의해 취득될 수 있다.
상기와 같은 아미노산의 변이가 가해진 Fc영역의 개변체를 코드하는 폴리뉴클레오티드와, 상기와 같이 선택된 조건에 따라 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인을 코드하는 폴리뉴클레오티드가 인프레임으로 연결된 중쇄를 갖는 항원 결합 분자를 코드하는 폴리뉴클레오티드도 본 발명의 개변체의 일태양으로서 제작된다.
본 발명에 의해 Fc영역을 코드하는 폴리뉴클레오티드와 인프레임으로 연결된 이온 농도의 조건에 따라 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인을 코드하는 폴리뉴클레오티드가 작동 가능하게 연결된 벡터가 도입된 세포의 배양액으로부터 항원 결합 분자를 회수하는 것을 포함하는 항원 결합 분자의 제조방법이 제공된다. 또한 벡터 중에 사전에 작동 가능하게 연결된 Fc영역을 코드하는 폴리뉴클레오티드와, 이온 농도의 조건에 따라 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인을 코드하는 폴리뉴클레오티드가 작동 가능하게 연결된 벡터가 도입된 세포의 배양액으로부터 항원 결합 분자를 회수하는 것을 포함하는 항원 결합 분자의 제조방법도 또한 제공된다.
본 발명의 「항원 결합 분자의 제조방법」에 있어서, 당해 항원 결합 분자에 의한 당해 항원의 혈장 중으로부터의 소실을 평가하는 방법으로서, 공지의 방법이 채용될 수 있다. 적절한 월령의 마우스 등의 비인간 동물의 군 각각에 본 발명의 항원 결합 분자가 투여된다. 투여방법은 후술되는 「의약 조성물」 항목에서 기재되는 바와 같이, 주사제형, 경비 투여제형, 경폐 투여제형, 경피 투여형의 조성물로서, 예를 들면 정맥내 주사, 근육내 주사, 복강내 주사, 피하 주사, 두개내 주사 등에 의해 전신 또는 국부적으로 투여될 수 있다.
당해 농도를 측정하기 위해 NMR(핵자기공명) 또는 질량분석(MS) 등의 분광법；SELDI(-TOF), MALDI(-TOF), 1D 겔 베이스 분석, 2D 겔 베이스 분석, 액체 크로마토그래피(예를 들면 고압 액체 크로마토그래피(HPLC) 또는 저압 액체 크로마토그래피(LPLC)), 박층 크로마토그래피 및 LC-MS 베이스의 기술 등이 사용될 수 있다. 적절한 LCMS 기술을 예로 들면, ICAT(등록상표)(Applied Biosystems) 또는 iTRAQ(등록상표)(Applied Biosystems)가 예시될 수 있다. 또한 대상이 되는 항원이 적절한 효소로 추가로 소화된 항원의 추가적인 단편을 검출하는 방법도 적절히 채용될 수 있다. 또한 당해 항원 농도의 측정은 직접적 또는 간접적인 검출방법으로 실시될 수 있다. 즉 당해 항원은 효소, 결합, 수용체 또는 수송 단백질, 항체, 펩티드, 어댑터 또는 올리고뉴클레오티드, 또는 당해 항원을 특이적으로 결합시킬 수 있는 임의의 합성 화학적인 수용체 또는 화합물 등의 리간드 또는 리간드류와의 상호작용을 매개로 직접적 또는 간접적으로 검출될 수 있다. 당해 리간드는 발광 표지, 형광 표지 또는 방사성 표지 및/또는 친화성 태그 등의 검출 가능한 표지로 수식될 수 있다. 그러한 예로서 면역학적 방법이 예시될 수 있다.
적합한 측정방법으로서, 당해 항원에 존재하는 에피토프에 결합하는 항체를 사용하는 면역학적 방법이 예시될 수 있다. 이 면역학적 방법으로서는, 예를 들면 효소면역 측정법(ELISA, EIA), 형광면역 측정법(FIA), 방사면역 측정법(RIA), 발광면역 측정법(LIA), 효소 항체법, 형광 항체법, 이뮤노크로마토그래피법, 면역 비탁법, 라텍스 비탁법, 라텍스 응집반응 측정법 등을 들 수 있다. 또한 이러한 면역학적 방법에 있어서의 측정은 수동 조작의 손기술로 행해질 수 있고, 분석장치 등의 장치를 사용하여서도 행해질 수 있다. 본 발명에 있어서의 면역학적 방법은, 예를 들면 샌드위치법 등의 공지의 방법에 따라 행할 수 있다. 예를 들면 담체에 고상화된 제1 항체와 생물학적 시료 및 표지물질에 의해 수식되어 있는 제2 항체를 동시 또는 순차적으로 반응시킨다. 상기 반응에 의해 담체에 고상화된 제1 항체, 당해 항원 및 표지물질에 의해 수식되어 있는 제2 항체의 복합체가 형성되고, 이 복합체에 포함되는 제2 항체에 연결된 표지물질을 정량함으로써, 행물학적 시료 중에 포함되는 당해 항원의 양(농도)을 측정할 수 있다.
예를 들면 효소면역 측정법의 경우는, 제1 항체가 고상화된 마이크로플레이트, 계열적으로 희석된 생물학적 시료, HRP 등의 효소에 의해 수식된 제2 항체, 세정 버퍼 및 HRP 등의 효소에 의한 반응을 받는 기질이 포함되는 용액이 적합하게 사용된다. 비한정 측정의 일태양에서는 제2 항체를 수식하는 효소에 그 매우 적합한 조건하에서 기질을 반응시키고, 그 효소반응 생성물의 양이 광학적 방법 등에 의해 측정될 수 있다. 또한 형광면역 측정법의 경우에는, 제1 항체가 고상화된 광도파로, 계열적으로 희석된 생물학적 시료, 형광 물질에 의해 수식된 제2 항체, 세정 버퍼를 적합하게 사용할 수 있다. 비한정 측정의 일태양에서는 제2 항체를 수식하는 형광 물질에 조사된 여기광에 의해 그 형광 물질이 발하는 형광강도가 측정될 수 있다.
또한 방사면역 측정법의 경우에는, 방사성 물질에 따른 방사선량이 측정된다. 또한 발광면역 측정법의 경우에는, 발광 반응계에 따른 발광량이 측정된다. 또한 면역 비탁법, 라텍스 비탁법, 라텍스 응집반응 측정법 등의 경우에는, 엔드포인트법 또는 레이트법에 의해 투과광과 산란광이 측정된다. 또한 이뮤노크로마토그래피법 등을 육안으로 측정하는 경우에는, 테스트라인 상에 나타나는 표지물질의 색이 육안으로 측정된다. 또한 이 육안으로 측정하는 대신에 분석장치 등의 기기가 적절히 사용될 수 있다.
의약 조성물
본 발명은 본 발명의 항원 결합 분자, 본 발명의 개변방법에 의해 제작된 항원 결합 분자, 또는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 항원 결합 분자를 포함하는 의약 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 항원 결합 분자 또는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 항원 결합 분자는 그 투여에 의해 통상의 항원 결합 분자와 비교하여 혈장 중의 항원 농도를 저하시키는 작용이 높을 뿐 아니라, 투여된 생체에 의한 면역응답이나 당해 생체 중의 약물동태 등이 개변되어 있는 것으로부터 의약 조성물로서 유용하다. 본 발명의 의약 조성물에는 의약적으로 허용되는 담체가 포함될 수 있다.
본 발명에 있어서 의약 조성물이란 통상 질환의 치료 또는 예방, 또는 검사·진단을 위한 약제를 말한다.
본 발명의 의약 조성물은 당업자에게 공지의 방법을 사용하여 제제화될 수 있다. 예를 들면, 물 또는 그 이외의 약학적으로 허용 가능한 액과의 무균성 용액, 또는 현탁액제의 주사제의 형태로 비경구적으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 약리학상 허용되는 담체 또는 매체, 구체적으로는 멸균수나 생리식염수, 식물유, 유화제, 현탁제, 계면활성제, 안정제, 향미제, 부형제, 비히클, 방부제, 결합제 등과 적절히 조합하여, 일반적으로 인정된 제약 실시에 요구되는 단위용량 형태로 혼화함으로써 제제화될 수 있다. 이들 제제에 있어서의 유효 성분량은 지시된 범위의 적당한 용량이 얻어지도록 설정된다.
주사를 위한 무균 조성물은 주사용 증류수와 같은 비히클을 사용하여 통상의 제제 실시에 따라 처방될 수 있다. 주사용 수용액으로서는 예를 들면 생리식염수, 포도당이나 기타 보조약(예를 들면 D-소르비톨, D-만노오스, D-만니톨, 염화나트륨)을 포함하는 등장액을 들 수 있다. 적절한 용해 보조제, 예를 들면 알코올(에탄올 등), 폴리알코올(프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등), 비이온성 계면활성제(폴리소르베이트80(TM), HCO-50 등)가 병용될 수 있다.
유성액으로서는 참기름, 대두유를 들 수 있고, 용해 보조제로서 안식향산 벤질 및/ 또는 벤질알코올도 병용될 수 있다. 또한 완충제(예를 들면, 인산염 완충액 및 초산나트륨 완충액), 무통화제(예를 들면, 염산프로카인), 안정제(예를 들면, 벤질알코올 및 페놀), 산화 방지제와 배합될 수 있다. 조제된 주사액은 통상 적절한 앰플에 충전된다.
본 발명의 의약 조성물은 바람직하게는 비경구 투여에 의해 투여된다. 예를 들면, 주사제형, 경비 투여제형, 경폐 투여제형, 경피 투여형의 조성물이 투여된다. 예를 들면, 정맥내 주사, 근육내 주사, 복강내 주사, 피하 주사 등에 의해 전신 또는 국부적으로 투여될 수 있다.
투여방법은 환자의 연령, 증상에 따라 적절히 선택될 수 있다. 항원 결합 분자를 함유하는 의약 조성물의 투여량은 예를 들면, 1회 체중 1 ㎏당 0.0001 ㎎~1000 ㎎의 범위로 설정될 수 있다. 또는 예를 들면, 환자당 0.001~100000 ㎎의 투여량이 설정될 수 있으나, 본 발명은 이들 수치에 반드시 제한되는 것은 아니다. 투여량 및 투여방법은 환자의 체중, 연령, 증상 등에 따라 변동되나, 당업자라면 그들의 조건을 고려하여 적당한 투여량 및 투여방법을 설정하는 것이 가능하다.
또한 본 발명은 적어도 본 발명의 항원 결합 분자를 포함하는 본 발명의 방법에 사용하기 위한 키트를 제공한다. 그 키트에는 기타 약학적으로 허용되는 담체, 매체, 사용방법을 기재한 지시서 등을 팩키징해 두는 것도 가능하다.
또한 본 발명은 본 발명의 항원 결합 분자 또는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 항원 결합 분자를 유효성분으로서 함유하는, 혈장 중 둘 이상의 항원 결합 단위 및 둘 이상의 항원 결합 분자를 포함하는 복합체의 혈장으로부터 소실시키기 위한 약제에 관한 것이다.
또한 본 발명은 본 발명의 항원 결합 분자 또는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 항원 결합 분자를 대상(환자, 피험자 등)에게 투여하는 공정을 포함하는 질환의 치료방법에 관한 것이다. 질환의 비한정의 일례로서 암 또는 염증성 질환을 들 수 있다.
또한 본 발명은 본 발명의 항원 결합 분자 또는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 항원 결합 분자의 혈장 중 둘 이상의 항원 결합 단위 및 둘 이상의 항원 결합 분자를 포함하는 복합체의 혈장으로부터 소실시키기 위한 약제의 제조에 있어서의 사용에 관한 것이다.
또한 본 발명은 본 발명의 항원 결합 분자 또는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 항원 결합 분자의 혈장 중 둘 이상의 항원 결합 단위 및 둘 이상의 항원 결합 분자를 포함하는 복합체의 혈장으로부터 소실시키기 위한 사용에 관한 것이다.
또한 본 발명은 본 발명의 방법에 사용하기 위한 본 발명의 항원 결합 분자 또는 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 항원 결합 분자에 관한 것이다.
또한 본 발명에서 기재되어 있는 아미노산 서열에 포함되는 아미노산은 번역 후에 수식(예를 들면, N말단의 글루타민의 피로글루타밀화에 의한 피로글루타민산으로의 수식은 당업자에게 잘 알려진 수식이다)을 받는 경우도 있으나, 그와 같이 아미노산이 번역 후 수식된 경우라도 당연히 본 발명에서 기재되어 있는 아미노산 서열에 포함된다.
또한 본 명세서에 있어서 인용된 모든 선행기술문헌은 참조로써 본 명세서에 포함된다.
아래에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하나 본 발명은 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다.
실시예
〔실시예 1〕pH 중성역 조건하에서의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 천연형 인간 IgG의 Fc영역의 결합 활성보다 높은 항원 결합 분자의 제작
(1-1) pH 의존적 인간 IL-6 수용체 결합 항체에 대해서
WO2009/125825에 기재되어 있는 H54-IgG1(서열번호：36)과 L28-CK(서열번호：37)로 이루어지는 H54/L28-IgG1은 인간화 항IL-6 수용체 항체이고, VH3-IgG1(서열번호：38)과 VL3-CK(서열번호：39)로 이루어지는 Fv4-IgG1은 H54/L28-IgG1에 대해 가용형 인간 IL-6 수용체로 pH 의존적으로 결합하는 특성(pH 7.4에 있어서 결합하고 pH 5.8에 있어서 해리되는)을 부여한 인간화 항IL-6 수용체 항체이다. WO2009/125825에 기재되어 있는 마우스의 in vivo 시험에 있어서 H54/L28-IgG1과 항원인 가용형 인간 IL-6 수용체의 혼합물을 투여한 군과 비교하여, Fv4-IgG1과 항원인 가용형 인간 IL-6 수용체의 혼합물을 투여한 군에 있어서 가용형 인간 IL-6 수용체가 혈장 중으로부터의 소실이 대폭 가속되는 것이 나타내어졌다.
가용형 인간 IL-6 수용체에 결합하는 항체인 H54/L28-IgG1에 결합한 가용형 인간 IL-6 수용체는 항체와 함께 FcRn에 의해 혈장 중으로 리사이클되는 것에 대해, pH 의존적으로 가용형 인간 IL-6 수용체에 결합하는 항체인 Fv4-IgG1은 엔도솜 내의 산성 조건하에 있어서 항체에 결합한 가용형 인간 IL-6 수용체를 해리한다. 해리된 가용형 인간 IL-6 수용체는 리소좀에 의해 분해되기 때문에 가용형 인간 IL-6 수용체의 소실을 대폭 가속시키는 것이 가능해지고, 또한 pH 의존적으로 가용형 인간 IL-6 수용체에 결합하는 항체인 Fv4-IgG1은 엔도솜 내에서 FcRn에 결합한 후에 혈장 중으로 리사이클된다. 리사이클된 당해 항체는 재차 가용형 인간 IL-6 수용체에 결합할 수 있기 때문에, 항원(가용형 인간 IL-6 수용체)에 대한 결합과 FcRn에 의한 혈장 중에서의 리사이클이 반복된다. 그 결과, 하나의 항체 분자가 복수 회 반복해서 가용형 인간 IL-6 수용체에 결합하는 것이 가능해지는 것으로 생각된다(도 1).
(1-2) 마우스 FcγR에 대한 결합이 증강되어 있는 항인간 IL-6 수용체 항체 및 마우스 FcγR에 대한 결합을 갖지 않는 항인간 IL-6 수용체 항체의 제작
마우스 FcγR로의 결합이 증강된 항원 결합 분자로서, VH3-IgG1의 EU 넘버링으로 표시되는 326번 위치의 Lys가 Asp로 치환되고, EU 넘버링으로 표시되는 328번 위치의 Leu가 Tyr로 치환된 VH3-IgG1-F1022(서열번호：40)가 제작되었다. 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 VH3-IgG1-F1022를 중쇄로서 포함하고, VL3-CK를 경쇄로서 포함하는 Fv4-IgG1-F1022가 제작되었다.
한편, 마우스 FcγR에 대한 결합을 갖지 않는 항원 결합 분자로서, VH3-IgG1의 EU 넘버링으로 표시되는 235번 위치의 Leu가 Arg로 치환되고, 239번 위치의 Ser이 Lys로 치환된 VH3-IgG1-F760(서열번호：41)이 제작되었다. 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 VH3-IgG1-F760을 중쇄로서 포함하고, VL3-CK를 경쇄로서 포함하는 Fv4-IgG1-F760이 제작되었다.
(1-3) 마우스 FcγR에 대한 결합 활성의 확인
VH3-IgG1, VH3-IgG1-F1022 및 VH3-IgG1-F760을 중쇄로서 포함하고, L(WT)-CK(서열번호：42)를 경쇄로서 포함하는 VH3/L(WT)-IgG1, VH3/L(WT)-IgG1-F1022 및 VH3/L(WT)-IgG1-F760이 참고 실시예 1의 방법으로 제작되었다. 아래와 같이 이들 항체의 마우스 FcγR에 대한 결합이 속도론적으로 해석되었다.
(1-4) 마우스 FcγR에 대한 결합의 속도론적 해석
Biacore T100 또는 T200(GE Healthcare)을 사용하여 마우스 FcγRI, FcγRIIb, FcγRIII, FcγRIV(R&D sytems, Sino Biological 또는 참고 실시예 2에 기재된 방법의 의해 조제)(이하, 마우스 FcγRs)와 항체의 결합이 속도론적으로 해석되었다. 아민커플링법으로 Sensor chip CM4(GE Healthcare) 상에 적절한 양이 고정화된 protein L(ACTIGEN 또는 BioVision)에 목적의 항체를 캡쳐시켰다. 다음으로 마우스 FcγRs의 희석액과 블랭크인 러닝 버퍼를 인젝트함으로써, 센서칩 상에 캡쳐시킨 항체에 마우스 FcγRs를 상호작용시켰다. 러닝 버퍼로서는 20 mmol/L ACES, 150 mmol/L NaCl, 0.05%(w/v) Tween20, pH 7.4가 사용되고, 마우스 FcγRs의 희석시에도 이 버퍼가 사용되었다. 센서칩의 재생에는 10 mmol/L Glycine-HCl, pH 1.5가 사용되었다. 측정은 모두 25℃에서 실시되었다. 측정으로 얻어진 센서그램으로부터 키네틱스 파라미터인 결합속도상수 ka(1/Ms) 및 해리속도상수 kd(1/s)가 산출되었다. 이들 값을 토대로 각 항체의 인간 FcγR에 대한 KD(M)가 산출되었다. 각 파라미터의 산출에는 Biacore T100 또는 T200 Evaluation Software(GE Healthcare)가 사용되었다.
그 결과, 표 6에 나타내어지는 측정결과가 얻어졌다. VH3/L(WT)-IgG1-F1022는 VH3/L(WT)-IgG1과 비교하여 mFcγRI, mFcγRII 및 mFcγRIII에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 것이 나타내어졌다. 한편, VH3/L(WT)-IgG1-F760은 각종 마우스 FcγR에 대한 결합이 검출되지 않은 것으로부터, VH3/L(WT)-IgG1-F760은 각종 마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 결손되어 있는 것이 나타내어졌다. 또한 표 중에서는 VH3/L(WT)-IgG1은 IgG1, VH3/L(WT)-IgG1-F1022는 F1022, VH3/L(WT)-IgG1-F760은 F760으로 표기하였다.
Figure pat00012
(1-5) 저푸코오스형 항체의 제작
항체의 FcγR에 대한 결합 활성을 증강시키는 방법으로서는, 항체의 Fc영역에 아미노산 개변을 도입하는 방법 이외에 항체에 연결된 당쇄를 저푸코오스형 당쇄로 하는 방법이 알려져 있다(J. Biol. Chem. (2003) 278, 3466-3473). 참고 실시예 1의 방법에 따라 푸코오스 트랜스포터 유전자를 결손시킨 CHO세포(WO2006/067913)를 숙주세포로서 사용하여 Fv4-IgG1을 발현시킴으로써, 저푸코오스형 Fv4-IgG1(이하, Fv4-IgG1-Fuc로 표기된다)이 제작되었다. mFcγR(마우스 Fcγ 수용체) 중 FcγRIV에 대한 저푸코오스형 항체의 결합 활성은 선택적으로 향상되어 있는 것이 보고되어 있다(Science (2005) 310 (5753) 1510-1512).
〔실시예 2〕 FcγR에 대한 결합 활성이 천연형 인간 IgG의 Fc영역의 결합 활성보다 높은 항원 결합 분자의 혈장 중으로부터의 항원 소실효과
(2-1) H54/L28-IgG1 및 Fv4-IgG1의 혈장 중으로부터의 항원 소실효과
항인간 IL-6 수용체 항체인 H54/L28-IgG1과 pH 의존적으로 인간 IL-6 수용체에 결합하는 성질을 갖는 Fv4-IgG1이 참고 실시예 1의 방법으로 제작되었다. 제작된 H54/L28-IgG1 및 Fv4-IgG1을 사용한 in vivo infusion 시험이 하기 방법으로 실시되었다.
(2-1-1) 인간 FcRn 형질전환 마우스를 사용한 in vivo infusion 시험
인간 FcRn 형질전환 마우스(B6.mFcRn-/-.hFcRn Tg line 32 +/+ mouse, Jackson Laboratories, Methods Mol Biol. (2010) 602, 93-104)의 배부 피하에 가용형 인간 IL-6 수용체가 충전된 infusion pump(MINI-OSMOTIC PUMP MODEL2004, alzet)를 매입함으로써, 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도가 정상상태로 유지되는 동물 모델이 제작되었다. 그 동물 모델에 대해 투여된 항인간 IL-6 수용체 항체의 투여 후의 체내동태가 평가되었다. 가용형 인간 IL-6 수용체에 대한 중화 항체의 생산을 억제하기 위해, (공지의 방법으로 취득된) monoclonal anti-mouse CD4 antibody가 꼬리정맥에 20 ㎎/㎏으로 단회 투여되었다. 그 후, 92.8 ㎍/mL의 가용형 인간 IL-6 수용체가 충전된 infusion pump가 마우스 배부 피하로 매입되었다. Infusion pump가 매입된 3일 후에 항인간 IL-6 수용체 항체가 1 ㎎/㎏으로 꼬리정맥에 단회 투여되었다. 항인간 IL-6 수용체 항체 투여 후 15분, 7시간, 1일, 2일, 4일, 7일이 경과된 후에 당해 마우스로부터 채혈되었다. 채취된 혈액을 바로 4℃, 15,000 rpm으로 15분간 원심분리함으로써 혈장이 얻어졌다. 분리된 혈장은 측정을 실시할 때까지 -20℃ 이하로 설정된 냉동고에 보존되었다.
(2-1-2) 전기화학 발광법에 의한 혈장 중 hsIL-6R 가용형 인간 IL-6 수용체 농도 측정
마우스의 혈장 중 hsIL-6R 가용형 인간 IL-6 수용체 농도는 전기화학 발광법으로 측정되었다. 2000, 1000, 500, 250, 125, 62.5, 31.25 pg/mL로 조제된 hsIL-6R 가용형 인간 IL-6 수용체 검량선 시료 및 50배 이상 희석된 마우스 혈장 측정시료를 SULFO-TAG NHS Ester(Meso Scale Discovery)로 루테늄화한 Monoclonal Anti-human IL-6R Antibody(R&D) 및 Biotinylated Anti-human IL-6 R Antibody (R&D) 및 Tocilizumab과 혼합함으로써 37℃에서 하룻밤 반응시켰다. Tocilizumab의 최종 농도는 333 ㎍/mL가 되도록 조제되었다. 그 후, 반응액이 MA400 PR Streptavidin Plate(Meso Scale Discovery)에 분주되었다. 추가로 실온에서 1시간 반응시킨 반응액을 세정 후, Read Buffer T(×4)(Meso Scale Discovery)가 분주되었다. 그 후 바로 SECTOR PR 400 reader(Meso Scale Discovery)로 측정이 행해졌다. hsIL-6R 가용형 인간 IL-6 수용체 농도는 검량선의 리스폰스로부터 해석 소프트웨어 SOFTmax PRO(Molecular Devices)를 사용해서 산출되었다.
측정된 인간 IL-6 수용체 농도 추이를 도 2에 나타내었다. H54/L28-IgG1과 비교하여 인간 IL-6 수용체에 대해 pH 의존적으로 결합하는 Fv4-IgG1은 인간 IL-6 수용체 농도를 저하시킬 수 있었으나, 인간 IL-6 수용체 농도를 항체 비투여시의 베이스라인보다 저하시킬 수 없었다. 즉, 항원에 대해 pH 의존적으로 결합하는 항체는 항체 투여에 의해 혈장 중의 항원 농도를 항체 투여 전보다도 저하시키는 것은 불가능하였다.
(2-2) FcγR에 대한 결합 활성을 증강 또는 저하시킨 항체의 혈장 중으로부터의 항원 소실효과
pH 의존적 인간 IL-6 수용체 결합 항체인 Fv4-IgG1에 대해 FcγR에 대한 결합 활성을 증강 또는 저하시킴으로써, 인간 IL-6 수용체 농도 추이에 미치는 영향이 하기 방법으로 평가되었다. 실시예 1에 있어서 제작된 Fv4-IgG1, Fv4-IgG1-F760, Fv4-IgG1-F1022, Fv4-IgG1-Fuc를 사용한 in vivo infusion 시험이 하기의 방법으로 실시되었다.
(2-2-1) 인간 FcRn 형질전환 마우스를 사용한 in vivo infusion 시험
인간 FcRn 형질전환 마우스(B6.mFcRn-/-.hFcRn Tg line 32 +/+ mouse, Jackson Laboratories, Methods Mol Biol. (2010), 602, 93-104)의 배부 피하에 가용형 인간 IL-6 수용체를 충전한 infusion pump(MINI-OSMOTIC PUMP MODEL2004, alzet)를 매입함으로써, 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도가 정상상태로 유지되는 동물 모델이 제작되었다. 그 동물 모델에 대해 인간 면역 글로불린 제제 생글로포르(CSL 베링 주식회사)와 동시에 투여된 항인간 IL-6 수용체 항체의 투여 후의 가용형 인간 IL-6 수용체의 체내동태가 평가되었다. 가용형 인간 IL-6 수용체에 대한 중화 항체의 생산을 억제하기 위해, (공지의 방법으로 취득된) monoclonal anti-mouse CD4 antibody가 꼬리정맥에 20 ㎎/㎏으로 단회 투여되었다. 그 후, 92.8 ㎍/mL의 가용형 인간 IL-6 수용체가 충전된 infusion pump가 마우스 배부 피하로 매입되었다. Infusion pump가 매입된 3일 후에 항인간 IL-6 수용체 항체가 1 ㎎/㎏으로, 생글로포르가 1000 ㎎/㎏으로 꼬리정맥에 단회 투여되었다. 항인간 IL-6 수용체 항체 투여 후 15분, 7시간, 1일, 2일, 4일, 7일, 14일, 21일이 경과된 후에 당해 마우스로부터 채혈되었다. 항인간 IL-6 수용체 항체 투여 후 15분, 7시간, 1일, 2일, 3일, 7일, 14일, 21일이 경과된 후에 당해 마우스로부터 채혈되었다. 채취된 혈액을 바로 4℃, 15,000 rpm으로 15분간 원심분리함으로써 혈장이 얻어졌다. 분리된 혈장은 측정을 실시할 때까지 -20℃ 이하로 설정된 냉동고에 보존되었다.
(2-2-2) 전기화학 발광법에 의한 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체(hsIL-6R) 농도 측정
(2-1-2)에 기재된 방법과 동일하게 마우스의 혈장 중 hsIL-6R 가용형 인간 IL-6 수용체 농도는 전기화학 발광법으로 측정되었다.
그 결과를 도 3에 나타내었다. Fv4-IgG1의 마우스 FcγR로의 결합을 결손시킨 Fv4-IgG1-F760이 투여된 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도 추이는 Fv4-IgG1이 투여된 마우스의 그것과 동등한 것이 확인되었다. 막형 항원에 대한 세포상해활성은 FcγR에 대한 결합에 의존하고 있는 것으로부터, FcγR에 대한 결합을 결손시키면 세포상해활성은 없어지는 것이 알려져 있다. 한편, 가용형 항원인 인간 IL-6 수용체에 대한 항체의 마우스 FcγR에 대한 결합을 결손시킨 항체를 투여해도 투여된 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도의 추이에 영향이 없었던 것으로부터, 가용형 항원에 대한 항체가 투여된 마우스의 혈장 중 항원 농도의 추이에 대해서는 항체의 FcγR에 대한 결합의 기여가 없다고도 생각되었다.
그러나 놀랍게도 마우스 FcγR에 대한 결합이 증강되어 있는 Fv4-IgG1-F1022가 투여된 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도는 Fv4-IgG1이 투여된 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도와 비교하여 대폭 저하되어 있고, 그 저하의 정도는 항체 비투여시의 인간 IL-6 수용체 농도인 베이스라인보다도 저하되어 있는 것이 확인되었다. 특히 Fv4-IgG1-F1022가 투여되고부터 3일 후의 투여된 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도는 Fv4-IgG1이 투여된 경우의 그것과 비교하여 약 100분의 1까지 저하되었다. 이 사실로부터 pH 의존적으로 인간 IL-6 수용체에 결합하고, 추가로 FcγR에 대한 결합이 증강되어 있는 항체를 투여함으로써, 투여된 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도가 대폭 저하되고, 그 저하 정도는 혈장 중의 항원 농도를 항체 투여 전보다도 저하시키는 것이 가능한 것이 나타내어졌다.
또한 저푸코오스형의 당쇄를 가져 마우스 FcγR IV에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 Fv4-IgG1-Fuc가 투여된 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도도 Fv4-IgG1이 투여된 마우스의 그것과 비교하여 저하시키는 것이 나타내어졌다. 특히 Fv4-IgG1-Fuc가 투여되고부터 7일 후의 투여된 마우스의 혈장 중 인간 IL-6 수용체 농도는 Fv4-IgG1이 투여된 경우의 그것과 비교하여 약 2분의 1까지 저하되었다. 이 사실로부터 pH 의존적으로 인간 IL-6 수용체에 결합하고, 추가로 FcγR에 대한 결합이 증강된 pH 의존적 항원 결합 분자를 투여함으로써, 투여된 마우스의 혈장 중 가용형 항원의 농도를 저하시키는 것이 가능하나, FcγR에 대한 결합을 증강시키기 위한 방법으로서는, 아미노산 개변을 도입하는 것에는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 EU 넘버링 297번 위치에 결합한 당쇄가 저푸코오스형 당쇄인 인간 IgG의 Fc영역을 사용하는 것으로도 달성 가능한 것이 나타내어졌다. 그러나 항원 농도를 저하시키는 효과로서는 Fv4-F1022와 비교하여 Fv4-IgG1-Fuc는 작은 것이 명확해졌다. 이 사실은 복수 존재하는 FcγR(마우스에 있어서는 FcγRI, II, III, IV) 중 Fv4-IgG1-Fuc에 있어서 결합이 증강되는 mFcγIV는 FcγR로서 항원 농도를 저하시키는 기여가 크지 않다고도 생각되었다.
이와 같이 pH 의존적으로 가용형 항원에 결합하는 항체의 FcγR에 대한 결합을 증강시킨 항체를 투여함으로써, 투여된 개체 중에 존재하는 가용형 항원의 혈장 중 농도를 대폭 저하시키는 것이 가능한 것이 발견되었다.
특정 이론에 구속되는 것은 아니나, FcγR로의 결합이 증강된 pH 등의 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인, pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자의 투여에 의해 관찰된 예상외의 혈장 중 가용형 항원 농도의 저하는 아래와 같이 설명하는 것도 가능하다.
비특이적으로 세포내로 흡수된 IgG 항체는 엔도솜 내의 산성 조건하에 있어서 엔도솜 내의 FcRn에 결합함으로써 세포 표면 상으로 되돌아가 혈장 중의 중성 조건하에 있어서 FcRn으로부터 해리된다. 여기서 혈장 중에 있어서 가용형 항원이 일정 농도로 유지된 마우스에, 가용형 항원에 결합함으로써 그 기능을 중화하는 항체가 투여된 경우, 혈장 중의 가용형 항원은 투여된 항체와의 복합체를 형성한다. 당해 복합체를 형성한 상태로 세포내로 흡수된 가용형 항원은 항체의 Fc영역이 엔도솜 내의 산성 조건하에 있어서 엔도솜 내의 FcRn에 결합하기 때문에, 항체에 결합한 상태로 항체와 함께 혈장 중으로 리사이클되는 것으로 생각된다.
한편, 가용형 항원에 대한 항체가 pH 의존적으로 항원에 결합하는 항체(즉, 엔도솜 내의 산성 조건에 있어서 가용형 항원을 해리하는 항체)인 경우에는, 항체와 복합체를 형성한 상태로 비특이적으로 세포내로 흡수된 가용형 항원은 엔도솜 내에 있어서 항체로부터 해리되고, 세포내 리소좀 내에서 분해되어 혈장 중으로는 리사이클되지 않는다. 즉, 가용형 항원과 복합체를 형성한 상태로 세포내로 흡수된 Fv4-IgG1은 엔도솜 내에 있어서 가용형 항원을 해리하여, 그 소실을 가속시키는 것이 가능하다고 생각된다.
상기와 같이 Fv4-IgG1 등의 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자는 복수 회 반복해서 항원에 결합하는 것이 가능해질 것으로 생각되는데, 엔도솜 내에 있어서 가용형 항원을 해리하고, 그 혈장 중으로부터의 소실을 가속시키는 효과는 항원과 항원 결합 분자의 복합체가 엔도솜 내로 흡수되는 속도에 의존하는 것으로 생각된다. 각종 FcγR로의 결합 활성이 증강된, 이온 농도의 조건에 따라 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자는 세포막 상에 발현하는 각종 FcγR에 결합함으로써 세포내로 적극적으로 흡수되어, 당해 분자 중에 포함되는 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인과 FcRn의 결합을 매개로 한 리사이클에 의해 재차 혈장 중으로 순환시키는 것이 가능하다. 즉, 혈장 중에 있어서 가용형 항원과 복합체를 형성한 상기 항원 결합 분자는 세포막 상에 발현한 FcγR을 매개로 세포내로 적극적으로 흡수되기 때문에, 혈장 중 가용형 항원의 소실을 가속시키는 효과가 각종 FcγR로의 결합 활성이 증강되어 있지 않은 항원 결합 분자보다 현저히 나타나는 것으로 생각된다.
막형 항원에 결합하는 항체의 FcγR에 대한 결합 활성은 당해 항체의 세포상해활성에 중요한 역할을 하고 있다. 그 때문에 의약으로서 사용되는 항체에 세포상해활성이 필요한 경우, FcγR에 대한 결합 활성이 높은 인간 IgG1의 아이소타입이 사용되고, 추가로 당해 항체의 FcγR에 대한 결합 활성을 증강시킴으로써 당해 항체의 세포상해활성이 증강되는 기술은 널리 사용되고 있다.
한편, 의약으로서 사용되어, 가용형 항원에 결합하는 항체의 FcγR에 대한 결합 활성이 하는 역할은 지금까지 알려져 있지 않아, FcγR에 대한 결합 활성이 높은 인간 IgG1과 FcγR에 대한 결합 활성이 낮은 인간 IgG2나 인간 IgG4의 FcγR에 대한 결합 활성의 상위가 당해 항체가 투여된 생체에 미치는 효과의 차이는 지금까지 충분히 검토되어 있지 않았다. 실제로 본 실시예에 있어서도 FcγR에 대한 결합 활성을 결손시킨 항체가 투여된 개체의 혈장 중에서의 가용형 항원의 농도 추이에 영향이 없는 것이 확인되었다. 한편, 본 발명에 있어서 FcγR에 대한 결합 활성이 증강되고, 이온 농도의 조건에 따라 가용형 항원에 대한 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인을 포함하는 항원 결합 분자가 투여된 개체의 혈장 중에 있어서의 가용형 항원의 농도가 대폭 저하된 것이 발견되었다. 즉, 가용형 항원을 표적으로 한 항원 결합 분자에 포함되는 pH 산성역의 조건하에서 FcRn에 대한 결합 활성을 갖는 FcRn 결합 도메인과 이온 농도의 조건에 따라 가용형 항원에 대한 결합이 변화되는 항원 결합 도메인이 조합됨으로써 FcγR에 대한 결합을 증강시키는 이점이 처음으로 발견되었다고 할 수 있다.
〔실시예 3〕FcγR에 대한 결합 활성이 천연형 인간 IgG의 Fc영역의 결합 활성보다 높고, pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성이 증강된 항원 결합 분자의 혈장 중으로부터의 항원 소실효과
(3-1) FcγR에 대한 결합 활성이 천연형 인간 IgG의 Fc영역의 결합 활성보다 높고, pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성이 증강된 항원 결합 분자의 제작
IgG 항체의 혈장 중 체류성을 개선하는 방법으로서, pH 산성역 조건하에 있어서의 FcRn에 대한 결합을 향상시키는 방법이 보고되어 있다. IgG 항체의 Fc영역에 아미노산 치환을 도입하고, pH 산성역 조건하에 있어서의 FcRn에 대한 결합을 향상시킴으로써 엔도솜 내로부터 혈장 중으로의 리사이클 효율이 상승되고, 그 결과, 당해 IgG 항체의 혈장 중 체류성이 개선되는 것으로 생각되고 있다.
pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn에 대한 결합 활성을 향상시킴으로써 혈장 중 체류성을 개선하기 위한 아미노산 개변의 일례로서, IgG 항체의 EU 넘버링으로 표시되는 428번 위치의 Met를 Leu로 치환하고, 434번 위치의 Asn을 Ser로 치환하는 방법(Nat. Biotechnol, (2010) 28:, 157-159.), 434번 위치의 Asn을 Ala로 치환하는 방법(Drug. Metab. Dispos. (2010) 38 (4), 600-605), 252번 위치의 Met를 Tyr로 치환하고, 254번 위치의 Ser을 Thr로 치환하며, 256번 위치의 Thr을 Glu로 치환하는 방법(J. Biol. Chem. (2006) 281, 23514-23524), 250번 위치의 Thr을 Gln으로 치환하고, 428번 위치의 Met를 Leu로 치환하는 방법(J. Immunol. (2006) 176 (1) 346-356), 434번 위치의 Asn을 His로 치환하는 방법(Clin. Pharm. & Ther. (2011) 89 (2) 283-290.), 및 WO2010/106180, WO2010/045193, WO2009/058492, WO2008/022152, WO2006/050166, WO2006/053301, WO2006/031370, WO2005/123780, WO2005/047327, WO2005/037867, WO2004/035752, WO2002/060919 등 다수가 보고되어 있다.
실시예 2에 있어서 그 투여에 의해 가용형 항원의 혈장 중 농도를 현저히 저하시키는 효과가 나타내어진 Fv4-IgG1-F1022의 약물동태를 향상시킬 목적으로, VH3-IgG1-F1022의 EU 넘버링으로 표시되는 428번 위치의 Met가 Leu로 치환되고, 434번 위치의 Asn이 Ser로 치환된 VH3-IgG1-F1093(서열번호：43)이 제작되었다. 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 VH3-IgG1-F1093을 중쇄로서 포함하고, VL3-CK를 경쇄로서 포함하는 Fv4-IgG1-F1093이 제작되었다.
(3-2) FcγR에 대한 결합 활성이 천연형 인간 IgG의 Fc영역의 결합 활성보다 높고, pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성이 증강된 항원 결합 분자의 혈장 중으로부터의 항원 소실효과
혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도가 정상상태로 유지된 인간 FcRn 형질전환 마우스를 사용하여, 실시예 (2-1-1)의 방법과 동일하게 Fv4-IgG1-F1093의 in vivo infusion 시험이 행해졌다. 당해 마우스의 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도는 실시예 (2-1-2)의 방법으로 측정되었다. 그 결과를 도 4에 나타내었다.
(3-2-1) ELISA법에 의한 혈장 중 항인간 IL-6 수용체 항체농도의 측정
마우스 혈장 중의 항인간 IL-6 수용체 항체농도는 ELISA법으로 측정되었다. 먼저, Anti-Human IgG(γ-chain specific)F(ab')2 Fragment of Antibody(SIGMA)를 Nunc-Immuno Plate, MaxiSoup(Nalge nunc International)에 분주하고, 4℃에서 하룻밤 정치함으로써 Anti-Human IgG 고상화 플레이트가 제작되었다. 혈장 중 농도로서 0.8, 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, 0.025, 0.0125 ㎍/mL의 항인간 IL-6 수용체 항체를 포함하는 검량선 시료와 100배 이상 희석된 마우스 혈장 측정시료가 조제되었다. 이들 검량선 시료 및 혈장 측정시료 100 μL에 20 ng/mL의 가용형 인간 IL-6 수용체가 200 μL 첨가된 혼합액을 실온에서 1시간 정치시켰다. 그 후 당해 혼합액이 각 웰에 분주된 Anti-Human IgG 고상화 플레이트를 추가로 실온에서 1시간 정치시켰다. 그 후 Biotinylated Anti-human IL-6 R Antibody(R&D)와 실온에서 1시간 반응시키고, 추가로 Streptavidin-PolyHRP80(Stereospecific Detection Technologies)을 실온에서 1시간 반응시킨 반응액의 발색반응이 TMB One Component HRP Microwell Substrate(BioFX Laboratories)를 기질로서 사용해서 행해졌다. 1N-Sulfuric acid(Showa Chemical)를 첨가함으로써 반응이 정지된 각 웰의 반응액의 450 nm의 흡광도가 마이크로플레이트 리더로 측정되었다. 마우스 혈장 중의 항체농도는 검량선의 흡광도로부터 해석 소프트웨어 SOFTmax PRO(Molecular Devices)를 사용해서 산출되었다.
그 결과를 도 5에 나타내었다.
(3-3) pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성을 증강시키는 것에 의한 약물동태의 개선
도 5에 나타내어진 바와 같이, Fv4-IgG1의 pH 중성역 조건하에 있어서의 FcγR로의 결합 활성이 증강된 Fv4-IgG1-F1022가 투여된 군에서는 Fv4-IgG1이 투여된 군에 비해 투여된 항체의 혈장 중 체류성이 저하되는 것이 확인되었다. 한편, Fv4-IgG1-F1022의 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn으로의 결합 활성이 증강된 Fv4-IgG1-F1093이 투여된 군에서는 Fv4-IgG1-F1022가 투여된 군에 비해 투여된 항체의 혈장 중 체류성이 대폭 개선된 것이 확인되었다.
또한 도 4에 나타내는 바와 같이, 혈장 중의 가용형 인간 IL-6 수용체 농도는 Fv4-IgG1-F1022의 투여군과 Fv4-IgG1-F1093의 투여군에서는 모두 항체 투여 후 3일째까지는 동등한 추이를 나타내었다. 투여 후 3일째에 있어서는 Fv4-IgG1의 투여군과 비교하여 Fv4-IgG1-F1022 및 Fv4-IgG1-F1093 중 어느 투여군에서도 혈장 중의 가용형 인간 IL-6 수용체 농도의 약 100배의 현저한 농도 저하가 보였다. 그러나 항체 투여 후 7일째에 있어서는 Fv4-IgG1-F1022 투여군에 있어서의 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도는 투여 후 3일째에 비해 상승하는 모습이 관찰되었으나, 한편으로 Fv4-IgG1-F1093 투여군에 있어서는 혈장 중의 가용형 인간 IL-6 수용체 농도의 상승이 관찰되지 않아, 본 투여군에서는 가용형 인간 IL-6 수용체 농도를 저하시키는 효과가 지속되고 있는 것이 나타내어졌다.
즉, Fv4-IgG1-F1093의 투여는 투여된 개체의 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도를 Fv4-IgG1에 비해 약 100분의 1까지 저하시키고, 추가로 그 상태를 장기간 유지할 수 있는 매우 우수한 항원 결합 분자인 것이 나타내어졌다. 특정 이론에 구속되는 것은 아니나, 여기서 보인 현상은 아래와 같이 설명하는 것도 가능하다. Fv4-IgG1의 pH 중성역 조건하에 있어서의 FcγR에 대한 결합 활성이 증강된 Fv4-IgG1-F1022는 주로 세포막 상에 FcγR을 발현하고 있는 세포에 많은 양이 흡수되는 것으로 생각된다. 흡수되어 엔도솜으로 이행한 항체는 엔도솜 내에서 FcRn에 결합함으로써 혈장 중으로 리사이클된다. 엔도솜 내의 산성 pH의 조건하에 있어서 항체의 FcRn에 대한 결합 활성이 충분하지 않은 경우에는 엔도솜에 흡수된 항체는 충분히 리사이클되는 것이 불가능할 것으로 생각된다. 즉, Fv4-IgG1-F1022가 Fv4-IgG1에 비해 혈장 중 체류성이 저하된 이유로서 엔도솜 내에 흡수된 항체가 FcRn으로의 결합을 매개로 충분히 혈장 중으로 리사이클될 정도로는 pH 산성역 조건하에 있어서의 FcRn에 대한 결합 활성이 충분하지 않기 때문에, 리사이클되지 않은 항체가 리소좀에 있어서 분해를 받았기 때문이라고도 생각된다.
한편, Fv4-IgG1-F1022의 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn에 대한 결합 활성이 증강된 Fv4-IgG1-F1093은 Fv4-IgG1-F1022와 동일하게 주로 세포막 상에 FcγR을 발현하고 있는 세포에 많은 양이 흡수되는 것으로 생각된다. 흡수되어 엔도솜으로 이행한 항체는 엔도솜 내에서 FcRn에 결합함으로써 혈장 중으로 리사이클되는데, Fv4-IgG1-F1093은 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn에 대한 결합 활성이 증강되어 있기 때문에, 엔도솜 내에서의 FcRn에 대한 충분한 결합 활성을 갖는 것으로 생각된다. 그 때문에 Fv4-IgG1-F1093은 세포내에 흡수된 후에도 그 대부분이 혈장 중으로 리사이클된다. 그 때문에 Fv4-IgG1-F1022에 비해 Fv4-IgG1-F1093은 투여된 개체의 혈장 중에서의 체류성이 향상되었다고도 생각된다.
한편, pH 산성역의 조건하에 있어서 FcRn에 대한 결합 활성을 향상시킴으로써 통상의 항체의 혈장 중 체류성이 향상되는 것은 지금까지도 알려져 있었다. 그러나 항체의 혈장 중 체류성이 향상되면 항체에 결합한 항원의 혈장 중 체류성도 향상되기 때문에 그 만큼 항원의 혈장 중 농도도 높아지는 것으로 생각되었다. 실제로 WO2010/088444에 기재되어 있는 바와 같이 IL-6에 대한 인간 IgG1 항체인 Antibody 18에 대해 pH 산성역의 조건하에 있어서 FcRn에 대한 결합 활성을 향상시키는 YTE 개변을 도입한 Antibody 18E는 게잡이원숭이에 있어서 항체의 혈장 중 체류성이 향상되었으나, 동시에 항원인 IL-6의 혈장 중 농도도 높아져 있다.
그러나 놀랍게도 항원에 대해 pH 의존적으로 결합하고, FcγR에 대한 결합 활성을 증강시킨 Fv4-F1022에 대해 YTE 개변과 동일한 pH 산성역의 조건하에 있어서 FcRn에 대한 결합 활성을 향상시키는 개변이 도입된 Fv4-IgG1-F1093이 투여된 경우는 투여된 개체에 있어서 대폭으로 항체의 혈장 중 체류성이 향상되었음에도 불구하고 당해 개체에 있어서 항원인 가용형 인간 IL-6 수용체 농도가 높아지는 경우는 없고, 오히려 항체 투여 7일째에 있어서는 Fv4-IgG1-F1093이 투여된 개체 쪽이 Fv4-F1022가 투여된 개체보다도 가용형 인간 IL-6 수용체 농도가 낮게 유지되고 있었다.
특정 이론에 구속되는 것은 아니나, 여기서 보인 현상은 아래와 같이 설명하는 것도 가능하다. 항원에 대해 pH 의존적인 결합을 나타내지 않는 항체가 생체에 투여된 후, 당해 항체는 비특이적으로 세포내에 흡수되어, 당해 항체에 결합한 그대로의 항원은 항체와 동일한 정도 혈장 중으로 리사이클된다. 한편, pH 산성역의 조건하에 있어서 FcRn에 대한 결합 활성이 증강된 항체는 투여된 생체의 혈장 중으로 리사이클되는 정도가 FcRn에 대한 결합 활성이 증강되어 있지 않은 항체보다도 올라가기 때문에, 당해 항원에 결합한 그대로의 항원의 당해 생체의 혈장 중으로 리사이클되는 정도도 올라가게 된다. 그 때문에 투여된 항체의 투여된 생체의 혈장 중 체류성이 향상됨으로써 당해 항체가 결합하는 항원의 당해 생체의 혈장 중 농도도 상승하는 것으로도 생각된다.
한편, 항원에 대해 pH 의존적으로 결합하고, FcγR에 대한 결합 활성이 증강된 항체가 생체에 투여되었을 때는 당해 항체는 주로 세포막 상에 FcγR을 발현하고 있는 세포에 흡수됨으로써 그 혈장 중 체류성이 악화된다. 한편, 당해 항체에 결합한 항원도 당해 세포에 흡수된 후에 엔도솜 내에서 당해 항체로부터 해리된 후에 리소좀에 있어서 분해됨으로써 당해 생체의 혈장 중 항원 농도도 저하된다. pH 산성역의 조건하에 있어서 FcRn에 대한 결합 활성을 향상시킨 경우, FcγR에 대한 결합 활성을 증강시킴으로써 악화된 항체의 혈장 중 체류성은 FcRn에 의한 리사이클률이 올라감으로써 개선된다. 여기서 항원에 대해 pH 의존적으로 결합하는 항체에 결합한 항원은 엔도솜 내에서 당해 항체로부터 해리되고, 그대로 리소좀에서 분해되기 때문에 항원의 혈장 중 농도가 상승하는 경우는 없을 것으로 생각된다. 추가로 생체에 투여된 항체의 혈장 중 체류성이 향상됨으로써 당해 항체의 항원 소실효과가 지속되어, 보다 오래 항원 농도를 저농도로 유지하는 것이 가능할 것으로 생각된다.
이상의 사실로부터, FcγR에 대한 결합 활성이 천연형 인간 IgG의 Fc영역의 결합 활성보다 높은 항원 결합 분자의 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성이 증강된 항체가 투여된 생체의 경우는 투여된 항체의 혈장 중 체류성이 향상되어 있는 것이 나타내어졌다. 또한 이 경우에 있어서 항체의 혈장 중 체류성이 향상되어도 항원 소실효과는 감약되지 않는 것이 나타내어졌다.
〔실시예 4〕FcγR에 대한 결합 활성이 천연형 인간 IgG의 Fc영역의 결합 활성보다 높고, pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성이 증강된 항원 결합 분자의 혈장 중으로부터의 항원 소실효과에 대한 추가적인 검증
(4-1) FcγR에 대한 결합 활성을 증강시킨 항체의 항원 소실효과
실시예 2에 있어서 마우스 FcγR에 대한 결합이 증강된 Fv4-IgG1-F1022가 투여된 군에서는 혈장 중의 항원 농도가 대폭 저하된 것이 나타내어졌다. 또한 실시예 3에 있어서 Fv4-IgG1-F1022의 투여군에서의 혈장 중 체류성의 저하는 Fv4-IgG1-F1022의 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn으로의 결합 활성을 증강시킴으로써 대폭 개선되는 것이 나타내어졌다. 다음으로 마우스 FcγR에 대한 결합을 증강시키는 것에 의한 혈장 중 가용형 항원의 소실효과와, pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn으로의 결합 활성을 증강시키는 것에 의한 항체의 혈장 중 체류성의 향상효과가 추가로 아래와 같이 검증되었다.
(4-2) 마우스 FcγR에 대한 결합이 증강되어 있는 항인간 IL-6 수용체 항체의 제작
마우스 FcγR로의 결합이 증강된 항원 결합 분자로서, VH3-IgG1의 EU 넘버링으로 표시되는 326번 위치의 Lys가 Asp로 치환된 VH3-IgG1-F1087(서열번호：44) 및 VH3-IgG1의 EU 넘버링으로 표시되는 239번 위치의 Ser이 Asp로 치환되고, 332번 위치의 Ile가 Glu로 치환된 VH3-IgG1-F1182(서열번호：45)가 제작되었다. 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 VH3-IgG1-F1087을 중쇄로서 포함하고, VL3-CK를 경쇄로서 포함하는 Fv4-IgG1-F1087 및 VH3-IgG1-F1182를 중쇄로서 포함하고, VL3-CK를 경쇄로서 포함하는 Fv4-IgG1-F1182가 제작되었다.
(4-3) 마우스 FcγR에 대한 결합 활성의 확인
VH3-IgG1-F1087 및 VH3-IgG1-F1182를 중쇄로서 포함하고, L(WT)-CK(서열번호：42)를 경쇄로서 포함하는 VH3/L(WT)-IgG1-F1087 및 VH3/L(WT)-IgG1-F1182가 참고 실시예 1의 방법으로 제작되었다. 이들 항체 및 VH3/L(WT)-IgG1-F1022, VH3/L(WT)-IgG1의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 참고 실시예 2의 방법으로 평가되었다. 그 결과를 표 7에 나타내었다. 또한 각각의 개변체의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 개변을 가하기 전의 IgG1과 비교하여 몇배 증강되어 있는지를 표 8에 나타내었다. 또한 표 중에서는 VH3/L(WT)-IgG1은 IgG1, VH3/L(WT)-IgG1-F1022는 F1022, VH3/L(WT)-IgG1-F1087은 F1087, VH3/L(WT)-IgG1-F1182는 F1182로 표기하였다.
Figure pat00013
Figure pat00014
표 8에 나타내는 바와 같이, F1087 및 F1022는 마우스 FcγRI, 마우스 FcγRIIb 및 마우스 FcγRIII에 대한 결합 활성이 IgG1에 비해 증강되어 있는데, 마우스 FcγRIV에 대한 결합 활성은 증강되어 있지 않은 것이 나타내어졌다. 또한 F1087의 마우스 FcγRI, 마우스 FcγRIIb, 마우스 FcγRIII 및 마우스 FcγRIV에 대한 결합 활성은 F1022의 그것과 비교하면 그 증강 정도가 약한 것이 나타내어졌다. 한편, F1182의 마우스 FcγRI 및 마우스 FcγRIV에 대한 결합 활성이 대폭 증강되어 있는 한편으로, 그의 FcγRIIb 및 FcγRIII에 대한 결합 활성은 F1022 및 F1087의 그것과 비교하면 그 증강 정도는 약한 것이 나타내어졌다. 이와 같이 이들 3종류의 개변체는 어느 하나의 마우스 FcγR에 대한 결합 증강 효과를 나타내었으나, 어느 FcγR에 대해 선택적으로 결합 활성이 증강되는 것인지 및 그 증강 정도는 개변체에 따라 상이한 것이 나타내어졌다.
(4-4) Fv4-IgG1-F1087 및 Fv4-IgG1-F1182의 혈장 중으로부터의 항원 소실효과
인간 FcRn 형질전환 마우스를 사용한 in vivo infusion 시험이 실시예 2의 방법과 동일하게 실시되고, 당해 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 농도가 측정되었다. 그 결과를 도 6에 나타내었다.
마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 Fv4-IgG1에 비해 증강되어 있는 Fv4-IgG1-F1087 및 Fv4-IgG1-F1182가 생체내에 투여된 군에서는 모두 Fv4-IgG1이 투여된 군에 비해 생체 중의 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체의 농도를 저하시킬 수 있었다. 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체의 농도를 저하시키는 효과는 특히 마우스 FcγRII 및 마우스 FcγRIII에 대한 결합이 증강되어 있는 Fv4-IgG1-F1087을 투여한 군에 있어서 컸다. 한편으로 마우스 FcγRI 및 마우스 FcγRIV에 대한 결합 활성이 대폭 향상되어 있는(마우스 FcγRII 및 마우스 FcγRIII에 대한 결합도 수 배 증강되어 있는) F1182가 생체내에 투여된 군에서는, F1182의 투여에 의한 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체의 농도를 저하시키는 효과가 작았다. 이들 결과로부터 pH 의존적 항원 결합 항체의 투여에 의해 마우스의 혈장 중 항원 농도를 효율적으로 저하시키는 데에 보다 기여하는 마우스 FcγR은 마우스 FcγRII 및/또는 마우스 FcγRIII인 것으로 생각되었다. 즉, 마우스 FcγRII 및/또는 마우스 FcγRIII로의 결합이 증강된 pH 의존적 항원 결합 항체를 생체내에 투여함으로써, 보다 효율적으로 생체내의 항원의 혈장 중 농도를 낮추는 것이 가능한 것으로 생각되었다.
(4-5) FcγR에 대한 결합 활성이 천연형 인간 IgG의 Fc영역의 결합 활성보다 높고, pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성이 증강된 항원 결합 분자의 제작
실시예 3에 있어서 마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 Fv4-IgG1-F1022의 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성을 증강시킨 Fv4-IgG1-F1093이 투여된 인간 FcRn 형질전환 마우스에 있어서 Fv4-IgG1-F1022가 투여된 인간 FcRn 형질전환 마우스와 비교하여 항체의 혈장 중 체류성이 대폭 향상되는 것이 나타내어졌다. 이 효과가 Fv4-IgG1-F1087 및 Fv4-IgG1-F1182가 투여된 인간 FcRn 형질전환 마우스에 있어서도 나타내어지는지 여부, 더 나아가서는 실시예 3에서 검증된 개변과는 상이한 개변이 가해져 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 개변체가 투여된 마우스에 있어서도 동일한 효과가 나타내어지는지 여부가 아래와 같이 검증되었다.
Fv4-IgG1-F1087 및 Fv4-IgG1-F1182의 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn에 대한 결합 활성을 증강시키기 위해, 각각의 중쇄인 VH3-IgG1-F1087 및 VH3-IgG1-F1182의 EU 넘버링으로 표시되는 428번 위치의 Met가 Leu로 치환되고, 434번 위치의 Asn이 Ser로 치환된 VH3-IgG1-F1180(서열번호：46) 및 VH3-IgG1-F1181(서열번호：47)이 제작되었다. 또한 Fv4-IgG1-F1087의 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn에 대한 결합 활성을 증강시키기 위해, 중쇄인 VH3-IgG1-F1087의 EU 넘버링으로 표시되는 434번 위치의 Asn이 Ala로 치환된 VH3-IgG1-F1412(서열번호：48)가 제작되었다. 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 이들을 중쇄로서 포함하고, VL3-CK를 경쇄로서 포함하는 Fv4-IgG1-F1180, Fv4-IgG1-F1181 및 Fv4-IgG1-F1412가 제작되었다.
(4-6) pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성을 증강시키는 것에 의한 약물동태의 개선
인간 FcRn 형질전환 마우스에 각각 Fv4-IgG1-F1180, Fv4-IgG1-F1181 및 Fv4-IgG1-F1412를 투여하는 in vivo infusion 시험이 실시예 2의 방법과 동일하게 실시되고, 당해 마우스군의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 농도가 측정되었다. Fv4-IgG1-F1087, Fv4-IgG1-F1180, Fv4-IgG1-F1412, Fv4-IgG1이 투여된 마우스군의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체 농도의 결과를 도 9에, Fv4-IgG1-F1182, Fv4-IgG1-F1181, Fv4-IgG1이 투여된 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체 농도의 결과를 도 10에 나타내었다. 또한 당해 마우스군에 있어서의 혈장 중 항체농도가 실시예 3의 방법으로 측정되었다. 당해 마우스군에 있어서의 Fv4-IgG1-F1087, Fv4-IgG1-F1180, Fv4-IgG1-F1412, Fv4-IgG1의 혈장 중 항체농도의 결과를 도 7에, Fv4-IgG1-F1182, Fv4-IgG1-F1181, Fv4-IgG1의 혈장 중 항체농도의 결과를 도 8에 나타내었다.
Fv4-IgG1-F1182의 pH 산성역에 있어서의 인간 FcRn으로의 결합 활성을 증강시킨 Fv4-IgG1-F1181이 투여된 마우스군에 있어서 Fv4-IgG1-F1182가 투여된 마우스군에 비해 항체의 혈장 중 체류성의 향상이 확인되었다. 한편으로 IgG1-F1181이 투여된 마우스군의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체 농도는 Fv4-IgG1-F1182가 투여된 마우스군의 그것과 동등하고, Fv4-IgG1이 투여된 마우스군에 비해 혈장 중 가용형 IL-6 수용체 농도가 모두 저하되어 있었다.
한편, Fv4-IgG1-F1087의 pH 산성역에 있어서의 인간 FcRn으로의 결합 활성을 증강시킨 Fv4-IgG1-F1180 및 Fv4-IgG1-F1412가 투여된 마우스군에 있어서는 모두 Fv4-IgG1-F1087이 투여된 마우스군과 비교하여 항체의 혈장 중 체류성이 향상되어 있고, 놀랍게도 Fv4-IgG1이 투여된 마우스군의 혈장 중 체류성과 같은 정도로까지 개선되어 있었다. 또한 항체의 혈장 중 체류성의 개선에 수반하여, 투여된 마우스군의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 농도의 저감 효과의 지속성도 개선되어 있었다. 즉, Fv4-IgG1-F1180 및 Fv4-IgG1-F1412의 투여로부터 14일 후 및 21일 후에 있어서의 당해 투여를 받은 마우스군의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 농도는 Fv4-IgG1-F1087의 투여로부터 14일 후 및 21일 후의 그것과 비교하여 유의하게 저하되어 있었다.
이상의 사실로부터, FcγR에 대한 결합 활성이 천연형 인간 IgG의 Fc영역의 결합 활성보다 높은 항원 결합 분자의 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성이 증강되어 있는 항체의 투여에 의해, 당해 투여를 받은 생체의 혈장 중 체류성의 향상이 가능한 것이 Fv4-IgG1-F1093, Fv4-IgG1-F1181, Fv4-IgG1-F1180 및 Fv4-IgG1-F1412의 4예의 항체가 투여된 마우스군에 있어서 나타내어졌다. 또한 항원 결합 분자가 투여된 생체의 혈장 중 체류성이 향상되어도 당해 생체에 있어서의 항원 소실효과는 감약되는 경우는 없고, 오히려 항원 소실효과를 지속시키는 것이 가능한 것이 나타내어졌다.
pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성을 증강시키기 위한 개변으로서는, EU 넘버링으로 표시되는 428번 위치의 Met를 Leu로 치환하고, 434번 위치의 Asn을 Ser로 치환하는 방법에 더하여, EU 넘버링으로 표시되는 434번 위치의 Asn을 Ala로 치환하는 방법으로도 달성 가능한 것이 나타내어졌다. 이 사실로부터 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성을 증강시키기 위해 사용되는 개변으로서는 특별히 한정되지 않고, IgG 항체의 EU 넘버링으로 표시되는 428번 위치의 Met를 Leu로 치환하고, 434번 위치의 Asn을 Ser로 치환하는 방법(Nat. Biotechnol. (2010) 28, 157-159), 434번 위치의 Asn을 Ala로 치환하는 방법(Drug Metab. Dispos. (2010) 38 (4) 600-605), 252번 위치의 Met를 Tyr로 치환하고, 254번 위치의 Ser을 Thr로 치환하며, 256번 위치의 Thr을 Glu로 치환하는 방법(J. Biol. Chem. (2006) 281, 23514-23524), 250번 위치의 Thr을 Gln으로 치환하고, 428번 위치의 Met를 Leu로 치환하는 방법(J. Immunol. (2006) 176 (1), 346-356), 434번 위치의 Asn을 His로 치환하는 방법(Clin. Pharmcol. Ther. (2011) 89 (2) 283-290), 및 WO2010/106180, WO2010/045193, WO2009/058492, WO2008/022152, WO2006/050166, WO2006/053301, WO2006/031370, WO2005/123780, WO2005/047327, WO2005/037867, WO2004/035752, WO2002/060919 등에 있어서 기재되는 바와 같은 개변도 사용된다.
(4-7) pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn 결합 활성을 증강시키고, 류머티즘 인자로의 결합을 억제한 항원 결합 분자의 제작
인간화 항CD4 항체의 pH 산성역의 조건하에 있어서 인간 FcRn에 대한 결합 활성을 증강시키고, 혈장 중 체류성을 향상시키기 위해, EU 넘버링으로 표시되는 434번 위치의 Asn이 His로 치환된 항체 분자가 류머티즘 인자(Rheumatiod factor, RF)에 대해 결합하는 것이 최근 보고되었다(Clin. Pharmacol. Ther. (2011) 89 (2), 283-290). 이 항체는 인간 IgG1의 Fc영역을 갖고, FcRn에 대한 결합 부위에 위치하는 EU 넘버링으로 표시되는 434번 위치의 Asn이 His로 치환되어 있는데, 그 치환된 개소를 인식하는 류머티즘 인자가 결합하는 것이 나타내어져 있다.
(4-6)에서 나타내어진 바와 같이, pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn에 대한 결합 활성을 증강시키기 위한 개변으로서 다양한 것이 보고되어 있는데, 이들 개변을 Fc영역 중의 FcRn 결합 부위에 도입함으로써 당해 부위를 인식하는 류머티즘 인자에 대한 결합성을 증강시킬 가능성이 있다.
그러나 pH 산성역의 조건하에 있어서 FcRn에 대한 결합 활성을 저하시키지 않고, 류머티즘 인자에 대한 결합 활성만을 저하시키는 개변을 Fc영역의 당해 부위에 도입함으로써, 류머티즘 인자에 대한 결합성을 갖지 않고 pH 산성역 조건하에 있어서의 인간 FcRn에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 항원 결합 분자를 제작하는 것이 가능하다.
그러한 류머티즘 인자에 대한 결합 활성을 저하시키는 개변으로서, EU 넘버링으로 표시되는 248-257, 305-314, 342-352, 380-386, 388, 414-421, 423, 425-437, 439, 441-444번 위치의 개변이 사용된다. 바람직하게는 EU 넘버링으로 표시되는 387, 422, 424, 426, 433, 436, 438, 440번 위치의 개변이 바람직하게 사용된다. 특히 바람직하게는 EU 넘버링으로 표시되는 422번 위치의 Val을 Glu 또는 Ser로 치환하는 개변, 424번 위치의 Ser을 Arg로 치환하는 개변, 433번 위치의 His를 Asp로 치환하는 개변, 436번 위치의 Tyr을 Thr로 치환하는 개변, 438번 위치의 Gln을 Arg 또는 Lys로 치환하는 개변, 440번 위치의 Ser을 Glu 또는 Asp로 치환하는 개변이 사용된다. 이들 개변은 단독으로 사용되어도 되고, 복수 개소를 조합해서 사용해도 된다.
또는 류머티즘 인자에 대한 결합 활성을 저하시키기 위해 N형 당쇄의 부가 서열을 도입해도 된다. 구체적으로는 N형 당쇄 부가 서열로서 Asn-Xxx-Ser/Thr(Xxx는 Pro를 제외한 임의의 아미노산)이 알려져 있는데, 이 서열을 Fc영역에 도입함으로써 N형 당쇄를 부가시켜, N형 당쇄의 입체장애에 의해 RF와의 결합을 저해하는 것이 가능하다. N형 당쇄를 부가하기 위한 개변으로서 바람직하게는 EU 넘버링으로 표시되는 248번 위치의 Lys를 Asn으로 치환하는 개변, 424번 위치의 Ser을 Asn으로 치환하는 개변, 436번 위치의 Tyr을 Asn으로 치환하고 438번 위치의 Gln을 Thr로 치환하는 개변, 438번 위치의 Qln을 Asn으로 치환하는 개변이 사용된다. 특히 바람직하게는 EU 넘버링으로 표시되는 424번 위치의 Ser을 Asn으로 치환하는 개변이 사용된다.
〔실시예 5〕FcγR에 대한 결합 활성이 천연형 마우스 IgG의 Fc영역의 결합 활성보다 높은 항원 결합 분자의 혈장 중으로부터의 항원 소실효과
(5-1) FcγR에 대한 결합 활성을 증강시킨 마우스 항체의 항원 소실효과
실시예 1~4에 있어서 인간 항체의 Fc영역을 갖고, pH 의존적으로 인간 IL-6 수용체에 결합하는 성질을 갖는 항원 결합 분자의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성을 증강시킨 항원 결합 분자가 투여된 인간 FcRn 형질전환 마우스군에 있어서 당해 마우스의 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체의 소실이 가속되어 있는 것이 확인되었다. 이 효과가 마우스 FcRn을 갖는 정상 마우스에 있어서 마우스 항체의 Fc영역을 갖고, pH 의존적으로 인간 IL-6 수용체에 결합하는 성질을 갖는 항원 결합 분자가 투여된 마우스 FcRn을 갖는 정상 마우스에 있어서도 나타내어지는지 여부가 아래에 나타내는 바와 같이 검증되었다.
(5-2) FcγR에 대한 결합 활성을 증강시킨 마우스 항체의 제작
pH 의존적으로 인간 IL-6 수용체에 결합하는 성질을 갖는 마우스 IgG1 항체의 중쇄로서 VH3-mIgG1(서열번호：49), 경쇄로서 VL3-mk1(서열번호：50)이 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 제작되었다. 또한 VH3-mIgG1의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성을 증강시키기 위해, EU 넘버링으로 표시되는 327번 위치의 Ala가 Asp로 치환된 VH3-mIgG1-mF44(서열번호：51)가 제작되었다. 마찬가지로 VH3-mIgG1의 EU 넘버링으로 표시되는 239번 위치의 Ser이 Asp로 치환되고, 327번 위치의 Ala가 Asp로 치환된 VH3-mIgG1-mF46(서열번호：52)이 제작되었다. VH3-mIgG1, VH3-mIgG1-mF44 또는 VH3-mIgG1-mF46을 중쇄로서 포함하고, VL3-mk1을 경쇄로서 포함하는 Fv4-mIgG1, Fv4-mIgG1-mF44 또는 Fv4-mIgG1-mF46이 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 제작되었다.
(5-3) 마우스 FcγR에 대한 결합 활성의 확인
VH3-mIgG1, VH3-mIgG1-mF44 또는 VH3-mIgG1-mF46을 중쇄로서 포함하고, L(WT)-CK(서열번호：42)를 경쇄로서 포함하는 VH3/L(WT)-mIgG1, VH3/L(WT)-mIgG1-mF44 또는 VH3/L(WT)-mIgG1-mF46이 참고 실시예 1의 방법으로 제작되었다. 이들 항체의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 참고 실시예 2의 방법으로 평가되었다. 그 결과를 표 9에 나타내었다. 또한 각각의 개변체의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 개변을 가하기 전의 mIgG1과 비교하여 몇배 증강되어 있는지를 표10에 나타내었다. 또한 표 중에서는 VH3/L(WT)-mIgG1은 mIgG1, VH3/L(WT)-mIgG1-mF44는 mF44, VH3/L(WT)-mIgG1-mF46은 mF46으로 표기하였다.
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천연형 마우스 IgG1 항체의 Fc영역을 갖는 VH3/L(WT)-mIgG1은 마우스 FcγRI 및 마우스 FcγRIV에 대해서는 결합을 나타내지 않고, 마우스 FcγRIIb 및 마우스 FcγRIII에 대해서만 결합을 나타낸 실시예 4의 검토 결과로부터, 항원 농도를 저하시키는데 중요한 마우스 FcγR은 마우스 FcγRII 및 또는 마우스 FcγRIII인 것이 시사되어 있다. 또한 VH3/L(WT)-mIgG1의 FcγR에 대한 결합 활성을 증강시키는 것으로 생각되는 개변이 도입된 VH3/L(WT)-mIgG-mF44 및 VH3/L(WT)-mIgG1-mF46의 마우스 FcγRIIb 및 마우스 FcγRIII에 대한 결합 활성은 모두 증강되어 있는 것이 나타내어졌다.
(5-4) 정상 마우스에 있어서의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체 농도의 저감 효과의 확인
항인간 IL-6 수용체 항체로서 Fv4-mIgG1, Fv4-mIgG1-mF44 또는 Fv4-mIgG1-mF46이 투여된 정상 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 소실효과가 아래와 같이 검증되었다.
정상 마우스(C57BL/6J mouse, Charles River Japan)의 배부 피하에 가용형 인간 IL-6 수용체가 충전된 infusion pump(MINI-OSMOTIC PUMP MODEL2004, alzet)를 매입함으로써, 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도가 정상상태로 유지되는 동물 모델이 제작되었다. 그 동물 모델에 항인간 IL-6 수용체 항체를 투여한 후의 가용형 인간 IL-6 수용체의 체내동태가 평가되었다. 가용형 인간 IL-6 수용체에 대한 항체의 생산을 억제하기 위해 단일클론 항마우스 CD4 항체가 꼬리정맥에 20 ㎎/㎏으로 단회 투여되었다. 그 후 92.8 ㎍/mL의 가용형 인간 IL-6 수용체가 충전된 infusion pump가 마우스 배부 피하에 매입되었다. Infusion pump가 매입된 3일 후에 항인간 IL-6 수용체 항체가 1 ㎎/㎏으로 꼬리정맥에 단회 투여되었다. 항인간 IL-6 수용체 항체 투여 후 15분, 7시간, 1일, 2일, 4일, 7일, 14일(또는 15일), 21일(또는 22일)이 경과된 후에 당해 마우스로부터 채혈되었다. 채취된 혈액을 바로 4℃, 15,000 rpm으로 15분간 원심분리함으로써 혈장이 얻어졌다. 분리된 혈장은 측정을 실시할 때까지 -20℃ 이하로 설정된 냉동고에 보존되었다.
혈장 중의 가용형 인간 IL-6 수용체 농도는 실시예 (2-1-2)의 방법으로 측정되었다. 그 결과를 도 11에 나타내었다.
놀랍게도 mIgG1(천연형 마우스 IgG1)의 마우스 FcγRIIb 및 마우스 FcγRIII에 대한 결합 활성을 증강시키는 개변이 도입된 mF44 및 mF46이 투여된 마우스의 경우는, mIgG1이 투여된 마우스와 비교하여 혈장 중 IL-6 수용체 농도의 현저한 저하가 모두 확인되었다. 특히 mF44의 투여 후 21일째에 있어서도 mF44 투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도는 항체 비투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도에 비해 약 6배, mIgG1 투여군과 비교하면 약 10배 저하되어 있었다. 한편, mF46의 투여 후 7일째에 있어서 mF46 투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도는 항체 비투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도에 비해 약 30배, mIgG1 투여군과 비교하면 약 50배로 현저히 저하되어 있었다.
이상의 사실로부터, 인간 IgG1 항체의 Fc영역을 갖는 항원 결합 분자의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 항체와 마찬가지로, 마우스 IgG1 항체의 Fc영역을 갖는 항원 결합 분자의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 항체가 투여된 마우스에 있어서도 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 소실이 가속되어 있는 것이 나타내어졌다. 특정 이론에 구속되는 것은 아니나, 여기서 보인 현상은 아래와 같이 설명하는 것도 가능하다.
pH 의존적으로 가용형 항원에 결합하고, 또한 FcγR에 대한 결합 활성을 증강시키고 있는 항체가 마우스에 투여되면, 주로 세포막 상에 FcγR을 발현하고 있는 세포에 적극적으로 흡수된다. 흡수된 항체는 엔도솜 내의 산성 pH의 조건하에 있어서 가용형 항원을 해리한 후에 FcRn을 매개로 혈장 중으로 리사이클된다. 그 때문에 이러한 항체에 의한 혈장 중의 가용형 항원을 소실시키는 효과를 초래하는 요소의 하나로서는 당해 항체의 FcγR에 대한 결합 활성의 강도를 들 수 있다. 즉, FcγR에 대한 결합 활성이 강할수록 보다 적극적으로 FcγR 발현 세포로 흡수되어, 혈장 중의 가용형 항원을 빠르게 소실시키는 것이 가능한 것으로 생각된다. 또한 그러한 효과는 항체에 포함되는 Fc영역의 유래가 인간 IgG1이어도 마우스 IgG1이어도, FcγR에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 한 동일하게 검증할 수 있을 것으로 생각된다. 즉, 인간 IgG1, 인간 IgG2, 인간 IgG3, 인간 IgG4, 마우스 IgG1, 마우스 IgG2a, 마우스 IgG2b, 마우스 IgG3, 랫트 IgG, 원숭이 IgG, 토끼 IgG 등 어떠한 동물종의 Fc영역이라도 투여되는 동물종의 FcγR에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 한 어느 것을 사용해도 검증하는 것이 가능할 것으로 생각된다.
〔실시예 6〕FcγRIIb 선택적으로 결합을 증강시킨 항체에 의한 항원 소실효과
(6-1) FcγRIIb에 대한 결합 활성을 선택적으로 증강시킨 항체의 항원 소실효과
FcγRIII 결손 마우스(B6.129P2-FcgrR3tm1Sjv/J mouse, Jackson Laboratories)는 마우스 FcγRI, 마우스 FcγRIIb, 마우스 FcγRIV를 발현하고 있으나, 마우스 FcγRIII를 발현하지 않는 마우스이다. 한편, Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스(Fcer1g mouse, Taconic, Cell (1994) 76, 519-529)는 마우스 FcγRIIb만을 발현하고, 마우스 FcγRI, 마우스 FcγRIII, 마우스 FcγRIV를 발현하지 않는 마우스이다.
실시예 5에 있어서 천연형 마우스 IgG1에 대해 FcγR로의 결합 활성을 증강시킨 mF44 및 mF46은 마우스 FcγRIIb 및 마우스 FcγRIII에 대해 선택적으로 결합이 증강되어 있는 것이 나타내어졌다. 이 선택적으로 증강된 항체의 결합 활성을 이용하여 마우스 FcγRIII를 발현하지 않는 마우스 FcγRIII 결손 마우스 또는 Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스에 mF44 및 mF46을 투여함으로써, 마우스 FcγRIIb에 대한 결합이 선택적으로 증강된 항체를 투여하는 상황을 모방하는 것이 가능할 것으로 생각되었다.
(6-2) FcγRIII 결손 마우스를 사용한 마우스 FcγRIIb 선택적 결합 증강에 의한 항원 소실효과의 검증
항인간 IL-6 수용체 항체로서 Fv4-mIgG1, Fv4-mIgG1-mF44 또는 Fv4-mIgG1-mF46이 투여된 FcγRIII 결손 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 소실효과가 실시예 5의 방법과 동일하게 검증되었다. 당해 마우스의 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도는 실시예 (2-1-2)의 방법으로 측정되었다. 그 결과를 도 12에 나타내었다.
놀랍게도 mIgG1(천연형 마우스 IgG1)의 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성이 선택적으로 증강된 상황이 모방된 mF44 및 mF46이 투여된 FcγRIII 결손 마우스의 혈장 중 IL-6 수용체 농도는 모두 mIgG1이 투여된 마우스의 혈장 중 IL-6 수용체 농도와 비교하여 모두 현저히 저하된 것이 확인되었다. 특히 mF44의 투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도는 mIgG1 투여군의 그것과 비교하여 약 3배 정도로 저하시키고, 항체 투여에 의해 일어나는 항원 농도의 축적이 억제되어 있었다. 한편, mF46의 투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도는 투여 후 3일째에 있어서 항체 비투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도에 비해 약 6배, mIgG1 투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도와 비교하면 약 25배로 현저히 저하되었다. 이 결과로부터 pH 의존적으로 항원에 결합하는 항인간 IL-6 수용체 항체의 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성이 높을수록, 그것이 투여되었을 때에 마우스의 혈장 중 IL-6 수용체 농도를 보다 저하시키는 것이 가능한 것이 나타내어졌다.
(6-3) Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스를 사용한 마우스 FcγRIIb 선택적 결합 증강에 의한 항원 소실효과의 검증
항인간 IL-6 수용체 항체로서 Fv4-mIgG1, Fv4-mIgG1-mF44 또는 Fv4-mIgG1-mF46이 투여된 Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 소실효과가 실시예 5의 방법과 동일하게 검증되었다. 당해 마우스의 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도는 실시예 (2-1-2)의 방법으로 측정되었다. 그 결과를 도 13에 나타내었다.　
FcγRIII 결손 마우스에 mF44 및 mF46이 투여되었을 때와 동일하게, mIgG1(천연형 마우스 IgG1)에 대해 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성만이 선택적으로 증강된 상황이 모방된 mF44 및 mF46이 투여된 Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스의 혈장 중 IL-6 수용체 농도는 모두 mIgG1이 투여된 Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스의 혈장 중 IL-6 수용체 농도와 비교하여 현저히 저하된 것이 확인되었다. 특히 mF44의 투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도는 mIgG1 투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도와 비교하여 약 3배 정도로 저하되어, 항체 투여에 의해 일어나는 항원 농도의 축적이 억제되어 있었다. 한편, mF46의 투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도는 투여 후 3일째에 있어서 항체 비투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도에 비해 약 5배, mIgG1 투여군의 혈장 중 IL-6 수용체 농도와 비교하면 약 15배로 현저히 저하되었다.
실시예 (6-2) 및 (6-3)의 결과로부터, pH 의존적으로 가용형 항원에 결합하고, 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성이 선택적으로 증강된 항체가 투여군의 혈장 중 가용형 항원 농도는 대폭 저하될 가능성이 나타내어졌다.
〔실시예 7〕FcγRIII 선택적으로 결합을 증강시킨 항체에 의한 항원 소실효과
(7-1) FcγRIII에 대한 결합 활성을 선택적으로 증강시킨 항체의 항원 소실효과
FcγRIIb 결손 마우스(Fcgr2b(FcγRII) mouse, Taconic)(Nature (1996) 379 (6563), 346-349)는 마우스 FcγRI, 마우스 FcγRIII, 마우스 FcγRIV는 발현하나, 마우스 FcγRIIb를 발현하지 않는 마우스이다. 실시예 5에 있어서 천연형 마우스 IgG1의 FcγR로의 결합 활성을 증강시킨 mF44 및 mF46은 마우스 FcγRIIb 및 마우스 FcγRIII에 대해 선택적으로 결합이 증강되어 있는 것이 나타내어졌다. 이 선택적으로 증강된 항체의 결합 활성을 이용하여 마우스 FcγRIIb를 발현하지 않는 마우스 FcγRIIb 결손 마우스에 mF44 및 mF46을 투여함으로써, 마우스 FcγRIII에 대한 결합이 선택적으로 증강된 항체를 투여하는 상황을 모방하는 것이 가능하다고 생각되었다.
실시예 6에 있어서 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성이 선택적으로 증강된 항체가 투여된 상황이 모방된 FcγRIII 결손 마우스의 혈장 중 가용형 항원 농도가 저하되는 것이 나타내어졌다. 한편으로 마우스 FcγRIII에 대한 결합 활성이 선택적으로 증강된 항체가 투여된 상황이 모방된 FcγRIIb 결손 마우스의 혈장 중 가용형 항원 농도가 저하되는지 여부가 아래의 시험에 의해 확인되었다.
(7-2) FcγRIIb 결손 마우스를 사용한 마우스 FcγRIII 선택적 결합 증강에 의한 항원 소실효과의 검증
FcγRIIb 결손 마우스에 항인간 IL-6 수용체 항체로서 Fv4-mIgG1, Fv4-mIgG1-mF44 또는 Fv4-mIgG1-mF46이 투여된 FcγRIIb 결손 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 소실효과가 실시예 5의 방법과 동일하게 검증되었다. 혈장 중의 가용형 인간 IL-6 수용체 농도는 실시예 (2-1-2)의 방법으로 측정되었다. 그 결과를 도 14에 나타내었다.
놀랍게도 mIgG1(천연형 마우스 IgG1)의 마우스 FcγRIII에 대한 결합 활성이 선택적으로 증강된 것이 모방된 mF44 및 mF46의 투여군에서는, 혈장 중 IL-6 수용체 농도는 저하되었으나 실시예 6에서 나타내어진 만큼의 현저한 저하는 확인되지 않았다.
특정 이론에 구속되는 것은 아니나, 실시예 5, 6 및 7의 결과로부터 아래와 같이 고찰하는 것도 가능하다. mIgG1(천연형 마우스 IgG1)의 마우스 FcγRIIb 및 마우스 FcγRIII에 대한 결합 활성이 선택적으로 증강된 mF44 및 mF46이 투여된 마우스 FcγRIIb 및 마우스 FcγRIII 양쪽을 발현하는 정상 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 소실은 현저히 가속되는 것이 확인되었다. 또한 마우스 FcγRIIb는 발현하나 마우스 FcγRIII를 발현하고 있지 않은 마우스(FcγRIII 결손 마우스 및 Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스)에 mF44 및 mF46이 투여된 경우라도 당해 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 소실은 현저히 가속되는 것이 확인되었다. 한편으로 마우스 FcγRIII는 발현하나 마우스 FcγRIIb를 발현하고 있지 않은 마우스(FcγRII 결손 마우스)에 mF44 및 mF46이 투여된 경우에는 당해 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 소실은 현저히는 가속되지 않았다.
이상의 사실로부터, mIgG1(천연형 마우스 IgG1)의 마우스 FcγRIIb 및 마우스 FcγRIII에 대한 결합 활성이 선택적으로 증강된 항체인 mF44 및 mF46은 주로 마우스 FcγRIIb를 매개로 FcγR을 발현하는 세포에 흡수됨으로써, 당해 항체에 결합하는 혈장 중의 가용형 항원이 소실되고 있는 것으로 생각된다. 한편으로 FcγRIII를 매개로 한 항체 항원 복합체의 FcγR 발현 세포로의 흡수는 혈장 중 가용형 항원의 소실에 대해 크게 기여하고 있지 않은 것으로 생각된다.
또한 실시예 4에 있어서 나타내어진 바와 같이, 특히 마우스 FcγRIIb 및 마우스 FcγRIII에 대한 결합 활성이 향상되어 있는 Fv4-IgG1-F1087이 투여된 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체 농도는 현저히 저하된 한편으로, 특히 마우스 FcγRI 및 마우스 FcγRIV에 대한 결합 활성이 향상되어 있는 Fv4-IgG1-F1182가 투여된 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체의 소실효과는 Fv4-IgG1-F1087의 그것과 비교하면 작았다.
또한 실시예 2에 있어서 저푸코오스형 당쇄를 갖기 때문에 마우스 FcγRIV에 대한 결합 활성이 대폭 증강되어 있는(Science (2005) 310 (5753) 1510-1512) Fv4-IgG1-Fuc가 투여된 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체 농도는 Fv4-IgG1이 투여된 마우스의 혈장 중 가용형 IL-6 수용체 농도와 비교하면 저하되었으나, 그 저하의 효과는 2배 정도로 작았다. 그 때문에 마우스 FcγRIV를 매개로 한 항체의 FcγR 발현 세포로의 흡수는 혈장 중 가용형 항원의 소실에 대해 크게 기여하고 있지 않은 것으로 생각된다.
이들 사실로부터, 마우스에 있어서 항체의 FcγR 발현 세포로의 흡수에는 복수의 마우스 FcγR 중에서 마우스 FcγRIIb가 주된 역할을 발휘하고 있는 것이 발견되었다. 그 때문에, 특별히 한정되는 것은 아니나 마우스 FcγR 결합 도메인에 도입되는 변이로서는 마우스 FcγRIIb에 대한 결합을 증강시키는 변이가 특히 바람직하다고도 생각될 수 있다.
본 검토에 의해 pH 의존적으로 가용형 항원에 결합하여 FcγR에 대한 결합 활성이 증강된 항원 결합 분자를 투여함으로써, 투여된 생체의 혈장 중 가용형 항원의 소실을 가속시키기 위해서는, 투여되는 항체의 FcγRIIb에 대한 결합 활성을 증강시키는 것이 보다 바람직한 것이 마우스에 있어서 나타내어졌다. 즉, pH 의존적으로 가용형 항원에 결합하여 FcγRIIb에 대한 결합 활성을 증강시킨 항원 결합 분자는 생체내에 투여된 경우에, 혈장 중 가용형 항원의 소실을 가속시켜 혈장 중 가용형 항원 농도를 효과적으로 저하시키는 것이 가능하여 매우 유효한 작용을 나타내는 것이 명확해졌다.
〔실시예 8〕FcγRIIb에 대한 결합을 증강시키는 기존의 개변이 가해진 Fc영역을 포함하는 항체의 혈소판 응집능의 평가
(8-1) FcγRIIb에 대한 결합을 증강시키는 기존의 개변이 가해진 Fc영역을 포함하는 항체의 제작
실시예 7에 기재한 바와 같이, FcγRIIb에 대한 선택적으로 결합 활성이 증강된 항체를 생체에 투여함으로써, 당해 생체의 혈장 중으로부터 항원을 효율적으로 소실시키는 것이 가능하다. 또한 FcγRIIb에 대한 결합 활성이 선택적으로 증강된 Fc영역을 포함하는 항체를 투여하는 것은 항체가 투여되는 생체에 있어서 안전성, 부작용의 관점에서도 바람직하다고 생각되었다.
그러나, mF44나 mF46은 마우스 FcγRIIb와 마우스 FcγRIII 양쪽에 대해 결합이 증강되어 있고, 마우스 FcγRIIb에 대한 선택적인 결합은 증강되어 있지 않다. 이는 마우스 FcγRIIb와 마우스 FcγRIII의 상동성이 높은 것으로부터, 양자를 식별하면서 마우스 FcγRIIb에 대한 선택적인 결합을 증강시키는 개변을 발견하는 것은 곤란하기 때문이라고도 생각된다. 또한 지금까지 마우스 FcγRIIb에 대한 선택적인 결합이 증강된 Fc영역은 보고되어 있지 않다. 마찬가지로 인간 FcγRIIb와 인간 FcγRIIa(131Arg 및 131His의 양 알로타입)의 상동성도 높은 것이 알려져 있다. 또한 양자를 식별하면서 인간 FcγRIIb에 대한 선택적인 결합이 증강된 개변을 포함하는 Fc영역도 지금까지 보고되어 있지 않다(Seung 등(Mol. Immunol. (2008) 45, 3926-3933), Greenwood 등(Eur. J. Immunol. (1993) 23 (5), 1098-1104)). 또한 FcγRIIa에 대한 결합이 증강된 항체는 혈소판의 응집 활성이 증강되어, 당해 항체가 투여된 생체가 혈전증을 발증시키는 위험을 높일 가능성이 있는 것이 보고되어 있다(Meyer 등(J. Thromb. Haemost. (2009), 7 (1), 171-181), Robles-Carrillo 등(J. Immunol. (2010), 185 (3), 1577-1583)). 이에 항체의 FcγRIIa에 대한 결합이 증강된 항체의 혈소판 응집 활성이 증강되어 있는지 여부가 하기와 같이 검증되었다.
(8-2) FcγRIIb에 대한 결합을 증강시키는 기존의 개변이 가해진 Fc영역을 포함하는 항체의 인간 FcγR에 대한 결합 활성의 평가
인간 FcγRIIb에 대한 결합을 증강시키는 기존의 개변이 가해진 Fc영역을 포함하는 항체의 인간 FcγRIa, FcγRIIa의 R형 및 H형, FcγRIIb, FcγRIIIa에 대한 친화성이 하기와 같이 해석되었다. 항체 H쇄 가변영역으로서 WO2009/125825에 개시되어 있는 인간 인터류킨 6 수용체에 대한 항체의 가변영역인 IL6R-H(서열번호：53)를 항체 H쇄 정상영역으로 하여 인간 IgG1의 C말단의 Gly 및 Lys를 제거한 G1d를 갖는 IL6R-G1d(서열번호：54)를 포함하는 H쇄가 제작되었다. 다음으로 IL6R-G1d의 Fc영역이 Seung 등(Mol. Immunol. (2008) 45, 3926-3933)에 기재되어 있는 개변인 EU 넘버링 267번 위치로 표시되는 Ser의 Glu로의 치환, EU 넘버링 328번 위치로 표시되는 Leu의 Phe로의 치환에 의해 개변된 IL6R-G1d-v3(서열번호：55)가 제작되었다. 항체 L쇄로서 인간 인터류킨 6 수용체에 대한 항체의 L쇄인 IL6R-L(서열번호：56)을 공통으로 사용하여, 각각의 H쇄와 함께 참고 실시예 1의 방법에 따라 발현시킨 항체가 정제되었다. IL6R-G1d, IL6R-G1d-v3를 중쇄로서 포함하는 항체는 각각 IgG1, IgG1-v3로 이하에서 불린다.
다음으로 이들 항체와 FcγR의 상호작용이 Biacore T100(GE Healthcare)을 사용하여 속도론적으로 해석되었다. 러닝 버퍼로서 HBS-EP+(GE Healthcare)를 사용하여 당해 상호작용이 25℃의 온도에서 측정되었다. 아민커플링법으로 Protein A가 Series S Sencor Chip CM5(GE Healthcare)에 고정화된 칩이 사용되었다. 이 칩에 캡쳐시킨 목적의 항체와 러닝 버퍼로 희석한 각 FcγR을 상호작용시켜 항체에 대한 각 FcγR의 결합이 측정되었다. 측정 후에는 10 mM glycine-HCl, pH 1.5를 칩에 반응시키는 것에 의해 칩에 캡쳐된 항체가 세정됨으로써 재생된 칩이 반복해서 사용되었다. 측정 결과로서 얻어진 센서그램을 Biacore Evaluation Software에 의해 1:1 Langmuir binding model로 해석함으로써 산출된 결합속도상수 ka(L/mol/s), 해리속도상수 kd(1/s)의 값으로부터 해리상수 KD(mol/L)가 산출되었다. IgG1, IgG1-v3의 각 FcγR에 대한 KD값을 표 11(각 항체의 각 FcγR에 대한 KD값)에, 또한 IgG1의 각 FcγR에 대한 KD값을 IgG1-v3의 각 FcγR에 대한 KD값으로 나눈 IgG1-v3의 상대적인 KD값을 표 12에 나타내었다.
Figure pat00017
Figure pat00018
이 결과로부터, IgG1의 Fc영역에 있어서의 EU 넘버링으로 표시되는 267번 위치의 Ser이 Glu로, 328번 위치의 Leu가 Phe로 치환된 개변 Fc영역(Mol. Immunol. (2008) 45, 3926-3933)을 포함하는 항체는 IgG1의 Fc영역을 포함하는 항체와 비교하여 FcγRIIb에 대한 친화성이 408배 증강되고, FcγRIIa H형에 대한 친화성은 0.51배로 감약되어 있는데, FcγRIIa의 R형에 대한 친화성이 522배 증강되어 있는 것이 확인되었다.
(8-3) 혈소판 응집능의 평가
다음으로 IgG1의 Fc영역에 있어서의 EU 넘버링으로 표시되는 267번 위치의 Ser이 Glu로, 328번 위치의 Leu가 Phe로 치환된 Fc영역을 포함하는 항체의 FcγRIIa에 대한 친화성의 강약에 의해 혈소판 응집능이 변화되는지가 FcγRIIa의 H형, R형의 도너 유래의 혈소판을 사용하여 검증되었다. IgE에 결합하는 hIgG1 항체(인간 IgG1 정상영역)의 중쇄 가변영역 및 G1d 중쇄 정상영역을 포함하는 중쇄 omalizumab_VH-G1d(서열번호：57), 경쇄로서 omalizumab_VL-CK(서열번호：58)를 포함하는 항체가 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 제작되었다. 또한 omalizumab_VH-G1d의 EU 넘버링으로 표시되는 267번 위치의 Ser이 Glu로, 328번 위치의 Leu가 Phe로 치환된 omalizumab_VH-G1d-v3(서열번호：59)가 제작되었다. 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 omalizumab_VH-G1d-v3를 중쇄로서 포함하고, omalizumab_VL-CK를 경쇄로서 포함하는 omalizumab-G1d-v3가 제작되었다. 이 항체의 혈소판 응집능이 평가되었다.
혈소판 응집은 혈소판 응집능 측정장치 헤마토레이서 712(주식회사 엘·엠·에스)를 사용해서 측정되었다. 먼저 약 50 mL의 전혈(全血)을 0.5 mL의 3.8% 구연산나트륨을 포함하는 4.5 mL 진공 채혈관에 일정 분량씩 채취된 약 50 mL의 전혈을 200 g으로 15분간 원심분리함으로써 회수된 상청이 Platelet Rich Plasma(PRP)로서 사용되었다. 완충액 A(137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 12 mM NaHCO3, 0.42 mM NaH2PO4, 2 mM MgCl2, 5 mM HEPES, 5.55 mM dextrose, 1.5 U/mL apyrase, 0.35 % BSA)를 사용하여 세정된 PRP는 추가로 완충액 B(137 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 12 mM NaHCO3, 0.42 mM NaH2PO4, 2 mM MgCl2, 5 mM HEPES, 5.55 mM dextrose, 2 mM CaCl2, 0.35 % BSA)로 치환되었다. 그 결과, 약 300,000/μL의 밀도의 세정 혈소판이 조제되었다. 혈소판 응집능 측정장치에 설치된 교반봉을 포함하는 측정용 큐벳에 156 μL의 세정 혈소판이 분주되었다. 당해 장치 내에서 37.0℃로 유지된 큐벳 내에서 혈소판은 교반봉에 의해 1000 rpm으로 교반되었다. 거기에 최종 농도가 각각 600 ㎍/mL 및 686 ㎍/mL가 되도록 조제된 몰비 1:1의 omalizumab-G1d-v3와 IgE의 면역 복합체를 44 μL 첨가하고, 혈소판과 당해 면역 복합체를 5분간 반응시켰다. 또한 2차 응집을 일으키지 않는 농도의 아데노신 2인산(ADP, SIGMA)이 반응액에 첨가되어 응집이 증강되는지가 확인되었다.
이 어세이로 얻어진 FcγRIIa의 유전자 다형(H/H 또는 R/H)의 도너별 혈소판 응집의 결과를 각각 도 15 및 16에 나타내었다. 도 15의 결과로부터, FcγRIIa의 다형(R/H)을 갖는 도너의 혈소판에 면역 복합체를 첨가한 경우에 혈소판 응집이 증강되는 것이 나타내어졌다. 한편, 도 16에 나타낸 바와 같이, FcγRIIa 다형(H/H)을 갖는 도너의 혈소판에 면역 복합체를 첨가한 경우에는 혈소판 응집이 증강되지 않았다.
다음으로 활성화 마커를 사용하여 혈소판의 활성화가 평가되었다. 혈소판의 활성화는 CD62p(p-selectin) 또는 활성형 인테그린 등의 활성화 마커의 혈소판 막 표면에 있어서의 발현 증가에 의해 측정할 수 있다. 전술한 방법으로 조제된 세정 혈소판 7.7 μL의 세정 혈소판에 면역 복합체를 2.3 μL 첨가하고 실온에서 5분간 반응시킨 후, 추가로 최종 농도가 30 μM가 되도록 ADP를 첨가하여 활성화가 야기되고, 면역 복합체에 의해 ADP에 의한 활성화가 증강되는지가 확인되었다. 음성 대조로는 면역 복합체 대신에 인산완충액(pH 7.4)(Gibco)을 첨가한 샘플이 사용되었다. 반응 후의 각 샘플에 PE 표지 항CD62 항체(BECTON DICKINSON), PerCP 표지 항CD61 항체, FITC 표지 PAC-1 항체(BD bioscience)를 첨가함으로써 염색되었다. 각 염색의 형광강도가 플로우 사이토미터(FACS CantoII, BD bioscience)를 사용해서 측정되었다.
이 어세이법으로 얻어진 CD62p 발현의 결과를 도 17에, 활성화 인테그린 발현의 결과를 도 18에 나타내었다. 세정 혈소판으로서 FcγRIIa의 다형이 R/H인 1명의 건강한 정상인으로부터 얻은 세정 혈소판이 사용되었다. ADP 자극에 의해 혈소판 막 표면에 발현 유도되는 CD62p 및 활성형 인테그린은 면역 복합체 존재하에 있어서 모두 증가되었다.
이들 결과로부터, IgG1의 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는 267번 위치의 Ser이 Glu로, 328번 위치의 Leu가 Phe로 치환된 인간 FcγRIIb에 대한 결합을 증강시키는 기존의 개변이 가해진 Fc영역을 포함하는 항체는 FcγRIIa의 유전자 다형 중 131번째의 아미노산이 H인 혈소판과 비교하여, 131번째의 아미노산이 R인 혈소판의 응집을 촉진시키는 것이 명확해졌다. 즉, 기존의 인간 FcγRIIb에 대한 결합을 증강시키는 기존의 개변이 가해진 Fc영역을 포함하는 항체가 FcγRIIa R형을 갖는 인간에게 투여된 경우에는 혈소판 응집에 의한 혈전증 발증의 위험을 높일 위험성이 시사되었다. FcγRIIb에 대해 보다 선택적인 결합을 증강시키는 본 발명의 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자는 항원의 혈장 중 체류성의 개선뿐 아니라 상기 문제점을 극복할 가능성이 시사되어, 본 발명의 항원 결합 분자의 유용성이 명백하다.
〔실시예 9〕P238D 개변에 더하여 힌지부분의 개변을 도입한 개변체의 FcγRIIb에 대한 결합의 망라적 해석
인간 천연형 IgG1에 대해 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro가 Asp로 치환된 Fc에 대해, 추가로 FcγRIIb로의 결합을 올리면 천연형 항체의 해석으로부터 예측되는 다른 개변을 조합해도 기대되는 조합효과는 얻어지지 않았다. 이에 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro가 Asp로 치환된 개변 Fc에 대해 망라적 개변을 도입함으로써 추가로 FcγRIIb로의 결합을 증강시키는 개변체를 찾아내는 것이 시도되었다. 항체 H쇄로서 사용된 IL6R-G1d(서열번호：54)의 EU 넘버링으로 표시되는 252번 위치의 Met를 Tyr로 치환하는 개변, EU 넘버링으로 표시되는 434번 위치의 Asn을 Tyr로 치환하는 개변이 도입된 IL6R-F11(서열번호：60)이 제작되었다. 또한 IL6R-F11에 대해 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro를 Asp로 치환하는 개변이 도입된 IL6R-F652(서열번호：61)가 제작되었다. L6R-F652에 대해 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 잔기 근방의 영역(EU 넘버링으로 표시되는 234번 위치부터 237번 위치, 239번 위치)이 원래의 아미노산과 시스테인을 제외한 18종류의 아미노산으로 각각 치환된 항체 H쇄 서열을 포함하는 발현 플라스미드가 각각 조제되었다. 항체 L쇄로서는 IL6R-L(서열번호：56)이 사용되었다. 이들 개변체가 참고 실시예 1과 동일한 방법으로 발현, 정제되었다. 이들의 Fc 변이체는 PD variant라 불린다. 참고 실시예 2와 동일한 방법에 의해 각 PD variant의 FcγRIIa R형 및 FcγRIIb에 대한 상호작용이 망라적으로 평가되었다.
아래의 방법에 따라 각각의 FcγR과의 상호작용 해석결과를 나타내는 도면이 작성되었다. 각 PD variant의 각 FcγR에 대한 결합량의 값을 대조로 한 개변 도입 전의 항체(EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro가 Asp로 치환된 개변인 IL6R-F652/IL6R-L)의 각 FcγR에 대한 결합량의 값으로 나누고, 추가로 100배한 값이 각 PD variant의 각 FcγR에 대한 상대적인 결합 활성의 값으로서 표시되었다. 가로축에 각 PD variant의 FcγRIIb에 대한 상대적인 결합 활성의 값, 세로축에 각 PD variant의 FcγRIIa R형에 대한 상대적인 결합 활성의 값을 각각 표시하였다(도 19).
그 결과 11종류의 개변체의 FcγRIIb에 대한 결합이 당해 각 개변 도입 전의 항체와 비교하여 증강되고, FcγRIIa R형에 대한 결합을 유지 또는 증강시키는 효과가 있는 것이 발견되었다. 이들 11종류의 개변체의 FcγRIIb 및 FcγRIIa R에 대한 결합 활성을 정리한 결과를 표 13에 나타내었다. 또한 표 중의 서열번호는 평가한 개변체의 H쇄의 서열번호를, 또한 개변이란 IL6R-F11(서열번호：60)에 대해 도입한 개변을 나타낸다.
Figure pat00019
P238D가 도입된 개변체에 대해 상기 11종류의 개변이 추가로 조합되어 도입된 개변체의 상대적인 FcγRIIb에 대한 결합 활성의 값, 및 P238D를 포함하지 않는 Fc에 당해 개변이 도입된 개변체의 상대적인 FcγRIIb에 대한 결합 활성의 값을 도 20에 나타내었다. 이들 11종류의 개변은 P238D 개변에 추가로 도입하면 도입 전에 비해 FcγRIIb에 대한 결합량이 증강되어 있었다. 한편 G237F, G237W 및 S239D를 제외한 8종류의 개변이 P238D를 포함하지 않는 개변체에 도입된 경우, FcγRIIb에 대한 결합을 저감하는 효과를 나타내고 있었다(데이터 나타내지 않음).
이 결과로부터, 천연형 IgG1에 대해 도입한 개변의 효과를 토대로 P238D 개변이 포함되는 개변체에 대해 동 개변을 조합해서 도입했을 때의 효과를 예측하는 것은 곤란한 것이 명확해졌다. 또한 바꿔 말하자면 금번 발견된 8종류의 개변은 P238D 개변이 포함되는 개변체에 대해 동 개변을 조합해서 도입하는 본 검토를 행하지 않으면 발견하는 것이 불가능한 개변이다.
표 13에 나타낸 개변체의 FcγRIa, FcγRIIaR, FcγRIIaH, FcγRIIb, FcγRIIIaV에 대한 KD값을 참고 실시예 2와 동일한 방법으로 측정한 결과를 표 14에 나타내었다. 또한 표 중의 개변이란 IL6R-F11(서열번호：60)에 대해 도입된 개변을 나타낸다. 단 IL6R-F11을 제작할 때의 주형으로 한 IL6R-G1d/IL6R-L에 대해서는 *로서 나타내었다. 또한 표 중의 KD(IIaR)/KD(IIb) 및 KD(IIaH)/KD(IIb)는 각각 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값, 각 개변체의 FcγRIIaH에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 나타낸다. 모체 폴리펩티드의 KD(IIb)/개변체의 KD(IIb)는 모체 폴리펩티드의 FcγRIIb에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. 이들에 더하여 각 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값/모체 폴리펩티드의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값을 표 14에 나타내었다. 여기서 모체 폴리펩티드란 IL6R-F11(서열번호：60)을 H쇄에 갖는 개변체를 가리킨다. 또한 표 14 중 회색으로 칠해진 셀은 FcγR의 IgG에 대한 결합이 미약하여 속도론적인 해석으로는 바르게 해석할 수 없다고 판단되었기 때문에, 참고 실시예 2에 기재된
〔식 2〕
Figure pat00020
의 식을 이용하여 산출한 값이다.
표 14에 나타내어진 바와 같이, 어느 개변체도 IL6R-F11과 비교하여 FcγRIIb에 대한 친화성이 향상되고, 그 향상의 폭은 1.9배~5.0배였다. 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값/각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값의 비 및 각 개변체의 FcγRIIaH에 대한 KD값/각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값의 비는 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성에 대한 상대적인 FcγRIIb에 대한 결합 활성을 나타낸다. 즉 이 값은 각 개변체의 FcγRIIb로의 결합 선택성의 높이를 나타낸 값으로, 이 값이 크면 클수록 FcγRIIb에 대해 결합 선택성이 높다. 모체 폴리펩티드인 IL6R-F11/IL6R-L의 FcγRIIaR에 대한 KD값/FcγRIIb에 대한 KD값의 비 및 FcγRIIaH에 대한 KD값/FcγRIIb에 대한 KD값의 비는 모두 0.7이기 때문에, 표 14 중 어느 개변체도 모체 폴리펩티드보다도 FcγRIIb로의 결합 선택성이 향상되어 있었다. 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값/모체 폴리펩티드의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값이 1 이상이라는 것은, 그 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 결합이 모체 폴리펩티드의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 결합과 동등하거나, 보다 저감되어 있는 것을 의미한다. 금번 얻어진 개변체에서는 이 값이 0.7~5.0이었기 때문에, 금번 얻어진 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 결합은 모체 폴리펩티드의 그것과 비교하여 거의 동등하거나, 그것보다도 저감되어 있었다고 할 수 있다. 이들 결과로부터 금번 얻어진 개변체에서는 모체 폴리펩티드와 비교하여, FcγRIIa R형 및 H형으로의 결합 활성을 유지 또는 저감하면서 FcγRIIb로의 결합 활성을 증강시키고 있어, FcγRIIb로의 선택성이 향상되고 있는 것이 명확해졌다. 또한 FcγRIa 및 FcγRIIIaV에 대해서는 어느 개변체도 IL6R-F11과 비교하여 친화성이 저하되어 있었다.
Figure pat00021
〔실시예 10〕P238D를 포함하는 Fc와 FcγRIIb 세포외영역의 복합체의 X선결정구조 해석
앞선 실시예 9에 나타낸 바와 같이, P238D를 포함하는 Fc에 대해 FcγRIIb와의 결합 활성을 향상시키거나 또는 FcγRIIb로의 선택성을 향상시키면 천연형 IgG1 항체의 해석으로부터 예측된 개변을 도입해도 FcγRIIb에 대한 결합 활성이 감약되는 것이 명확해지고, 그 원인으로서 Fc와 FcγRIIb의 상호작용 계면의 구조가 P238D를 도입함으로써 변화되어 있는 것이 생각되었다. 이에 이 현상의 원인을 추궁하기 위해 P238D의 변이를 갖는 IgG1의 Fc(이하, Fc(P238D)라 부른다)와 FcγRIIb 세포외영역의 복합체의 입체구조를 X선결정구조 해석에 의해 명확하게 하고, 천연형 IgG1의 Fc(이하, Fc(WT)라 부른다)와 FcγRIIb 세포외영역의 복합체와의 입체구조를 대비함으로써 이들 결합양식이 비교되었다. 또한 Fc와 FcγR 세포외영역의 복합체의 입체구조에 관한 복수의 보고가 이미 있어, Fc(WT)/FcγRIIIb 세포외영역 복합체(Nature (2000) 400, 267-273, J. Biol. Chem. (2011) 276, 16469-16477), Fc(WT)/FcγRIIIa 세포외영역 복합체(Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2011) 108, 12669-126674), 및 Fc(WT)/FcγRIIa 세포외영역 복합체(J. Immunol. (2011) 187, 3208-3217)의 입체구조가 해석되어 있다. 지금까지 Fc(WT)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 입체구조는 해석되어 있지 않으나, Fc(WT)와의 복합체의 입체구조가 기지인 FcγRIIa와 FcγRIIb에서는 세포외영역에 있어서 아미노산 서열의 93%가 일치하여 매우 높은 상동성을 가지고 있는 것으로부터, Fc(WT)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 입체구조는 Fc(WT)/FcγRIIa 세포외영역 복합체의 결정구조로부터 모델링에 의해 추정되었다.
Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체에 대해서는 X선결정구조 해석에 의해 분해능 2.6Å에서 입체구조를 결정하였다. 그 해석결과의 구조를 도 21에 나타내었다. 2개의 Fc CH2 도메인 사이에 FcγRIIb 세포외영역이 끼워지도록 결합해 있어, 지금까지 해석된 Fc(WT)와 FcγRIIIa, FcγRIIIb, FcγRIIa의 각 세포외영역과의 복합체의 입체구조와 유사하였다. 다음으로 상세한 비교를 위해 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조와 Fc(WT)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 모델구조를 FcγRIIb 세포외영역 및 Fc CH2 도메인 A에 대해 Cα 원자간 거리를 토대로 한 최소이승법에 의해 중합하였다(도 22). 그때, Fc　CH2 도메인 B끼리의 겹침 정도는 양호하지 못하여, 이 부분에 입체구조적인 차이가 있는 것이 명확해졌다. 또한 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조 및 Fc(WT)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 모델구조를 사용하여 추출된 FcγRIIb 세포외영역과 Fc CH2 도메인 B 사이에서 그 거리가 3.7Å 이하인 원자쌍을 비교함으로써 FcγRIIb와 Fc(WT) CH2 도메인 B 사이의 원자간 상호작용과 FcγRIIb와 Fc(P238D) CH2 도메인 B 사이의 원자간 상호작용이 비교되었다. 표 15에 나타내는 바와 같이, Fc(P238D)와 Fc(WT)에서는 Fc CH2 도메인 B와 FcγRIIb 사이의 원자간 상호작용은 일치하지 않았다.
Figure pat00022
또한 Fc CH2 도메인 A 및 Fc CH2 도메인 B 단독끼리에서 Cα 원자간 거리를 토대로 한 최소이승법에 의해, Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 X선결정구조와 Fc(WT)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 모델구조의 중합을 행함으로써 P238D 부근의 상세 구조가 비교되었다. Fc(P238D)의 변이 도입 위치인 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산 잔기의 위치가 Fc(WT)와는 변화되는 것에 수반하여, 힌지영역으로부터 이어지는 238번 위치의 아미노산 잔기 근방의 루프구조가 Fc(P238D)와 Fc(WT)에서는 변화되어 있는 것을 알 수 있다(도 23). 애초부터 Fc(WT)에 있어서는 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro는 Fc의 내측에 있고, 238번 위치 주위의 잔기와 소수성 코어를 형성하고 있다. 그런데 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro가 전하를 가져 매우 친수적인 Asp로 변화된 경우, 변화된 Asp 잔기가 그대로 소수성 코어에 존재하는 것은 탈용매화(desolvation)의 관점에서 에너지적으로 불리해진다. 이에 Fc(P238D)에서는 이 에너지적인 불리를 해소하기 위해, EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산 잔기가 용매측에 배향하는 형태로 변화되어, 238번 위치의 아미노산 잔기 부근의 루프구조의 변화를 초래한 것으로 생각된다. 또한 이 루프는 S-S 결합으로 가교된 힌지영역으로부터 거리적으로 멀지 않은 것으로부터, 그 구조 변화가 국소적인 변화에 그치지 않고, Fc CH2 도메인 A와 도메인 B의 상대적인 배치에도 영향을 미쳐, 그 결과 FcγRIIb와 Fc CH2 도메인 B 사이의 원자간 상호작용에 차이를 초래한 것으로 추찰된다. 이 때문에 P238D 개변을 이미 갖는 Fc에 천연형 IgG에 있어서 FcγRIIb에 대한 선택성, 결합 활성을 향상시키는 개변을 조합해도 예측되는 효과가 얻어지지 않은 것으로 생각된다.
또한 P238D의 도입에 의한 구조 변화의 결과, Fc CH2 도메인 A에 있어서는 변이가 도입된 P238D에 인접하는 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Gly의 주쇄와 FcγRIIb의 160번 위치의 Tyr 사이에 수소 결합이 확인된다(도 24). 이 Tyr160에 상당하는 잔기는 FcγRIIa에서는 Phe이고, FcγRIIa와의 결합인 경우에는 이 수소 결합은 형성되지 않는다. 160번 위치의 아미노산은 Fc와의 상호작용 계면에 있어서의 FcγRIIa와 FcγRIIb 사이의 적은 차이의 하나인 것을 함께 고려할 때, FcγRIIb 특유의 이 수소 결합의 유무가 Fc(P238D)의 FcγRIIb에 대한 결합 활성의 향상과 FcγRIIa에 대한 결합 활성의 저감을 초래하여, 선택성 향상의 원인이 된 것으로 추측된다. 또한 Fc CH2 도메인 B에 대해서는 EU 넘버링으로 표시되는 270번 위치의 Asp와 FcγRIIb의 131번 위치의 Arg 사이에 정전적인 상호작용이 확인된다(도 25). FcγRIIa의 알로타입의 하나인 FcγRIIa H형에서는 FcγRIIb의 131번 위치의 Arg에 대응하는 잔기가 His로, 이 정전 상호작용은 형성할 수 없다. 이 사실로부터 FcγRIIa R형과 비교하여 FcγRIIa H형에서는 Fc(P238D)에 대한 결합 활성이 저감되어 있는 이유가 설명 가능하다. 이와 같은 X선결정구조 해석결과에 기초하는 고찰로부터, P238D의 도입에 의한 그 부근의 루프구조의 변화와 그에 따른 도메인 배치의 상대적인 변화가 천연형 IgG와 FcγR의 결합에서는 보이지 않는 새로운 상호작용이 형성되어, P238D 개변체의 FcγRIIb에 대한 선택적인 결합 프로파일로 연결되어 있을 가능성이 있는 것이 명확해졌다.
［Fc(P238D)의 발현 정제］
P238D 개변을 포함하는 Fc의 조제는 아래와 같이 행해졌다. 먼저 hIL6R-IgG1-v1(서열번호：62)의 EU 넘버링으로 표시되는 220번 위치의 Cys를 Ser로 치환하고, EU 넘버링으로 표시되는 236번 위치의 Glu로부터 그 C말단을 PCR에 의해 클로닝한 유전자 서열 Fc(P238D)를 참고 실시예 1에 기재된 방법과 동일한 방법으로 발현 벡터의 제작, 발현, 정제가 행해졌다. 또한 EU 넘버링으로 표시되는 220번 위치의 Cys는 통상의 IgG1에 있어서는 L쇄의 Cys와 disulfide bond를 형성하고 있는데, Fc만을 조제하는 경우에는 L쇄를 공발현시키지 않는 것으로부터 불필요한 disulfide bond 형성을 회피하기 위해 당해 Cys 잔기는 Ser로 치환되었다.
［FcγRIIb 세포외영역의 발현 정제］
FcγRIIb 세포외영역은 참고 실시예 2의 방법에 따라 조제되었다.
［Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 정제］
결정화에 사용하기 위해 얻어진 FcγRIIb 세포외영역 샘플 2 ㎎에 대해 glutathione S-transferase와의 융합 단백으로서 대장균에 의해 발현 정제한 Endo F1(Protein Science (1996) 5, 2617-2622) 0.29 ㎎을 첨가하고, 0.1M Bis-Tris pH 6.5의 Buffer 조건으로 실온에서 3일간 정치함으로써, FcγRIIb 세포외영역의 Asn에 직접 결합한 N-acetylglucosamine 이외의 N형 당쇄가 절단되었다. 다음으로 5000MWCO의 한외여과막에 의해 농축된 당쇄 절단처리가 행해진 FcγRIIb 세포외영역 샘플은 20 mM HEPS pH 7.5, 0.05M NaCl로 평형화한 겔여과 칼럼크로마토그래피(Superdex200 10/300)에 의해 정제되었다. 추가로 얻어진 당쇄 절단 FcγRIIb 세포외영역 분획에 Fc(P238D)를 몰비로 FcγRIIb 세포외영역 쪽이 약간 과잉이 되도록 혼합되었다. 10000MWCO의 한외여과막에 의해 농축된 상기 혼합액을 20 mM HEPS pH 7.5, 0.05M NaCl로 평형화한 겔여과 칼럼크로마토그래피(Superdex200 10/300)를 사용하여 정제함으로써 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 샘플이 얻어졌다.
［Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정화］
10000MWCO의 한외여과막에 의해 약 10 ㎎/㎖까지 농축된 상기 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 시료를 사용하여 시팅 드롭 증기확산법에 의해 당해 복합체가 결정화되었다. 결정화에는 Hydra II Plus One(MATRIX)을 사용하고, 100 mM Bis-Tris pH 6.5, 17% PEG3350, 0.2M Ammonium acetate 및 2.7%(w/v) D-Galactose의 리저버용액(reservoir solution)에 대해, 리저버용액：결정화 샘플을 0.2 ㎕：0.2 ㎕로 혼합하여 결정화 드롭을 제작하였다. 실링된 당해 결정화 드롭을 20℃에 정치함으로써 얇은 판상의 결정이 얻어졌다.
［Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체 결정으로부터의 X선 회절 데이터의 측정］
얻어진 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 단결정 하나는 100 mM Bis-Tris pH 6.5, 20% PEG3350, Ammonium acetate, 2.7%(w/v) D-Galactose, Ethylene glycol 22.5%(v/v)의 용액에 침지된 후, 미소한 나일론 루프가 부착된 핀을 사용하여 용액째 떠내어져 액체질소 중에서 동결되었다. 그 후, 고에너지 가속기 연구기구의 방사광 시설 포톤 팩토리 BL-1A로 당해 결정으로부터의 X선 회절 데이터가 측정되었다. 또한 측정 중에는 항상 -178℃의 질소기류 중에 둠으로써 동결상태가 유지되고, 빔라인에 비치된 CCD 디텍터 Quantum 270(ADSC)에 의해 결정을 0.8°씩 회전시키면서 토탈 225매의 X선 회절 화상이 수집되었다. 얻어진 회절 화상으로부터의 격자상수의 결정, 회절 반점의 지수 부여 및 회절 데이터의 처리에는 프로그램 Xia2(CCP4 Software Suite), XDS Package(Walfgang Kabsch) 및 Scala(CCP4 Software Suite)를 사용하고, 최종적으로 분해능 2.46Å까지의 당해 결정의 회절강도 데이터가 얻어졌다. 본 결정은 공간군 P21에 속하고, 격자상수 a=48.85Å, b=76.01Å, c=115.09Å, α=90°, β=100.70°, γ=90°였다.
［Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 X선결정구조 해석］
Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조 결정은 프로그램 Phaser(CCP4 Software Suite)를 사용한 분자 치환법에 의해 행해졌다. 얻어진 결정격자의 크기와 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 분자량으로부터 비대칭 단위 중의 복합체의 수는 1개로 예상되었다. Fc(WT)/FcγRIIIa 세포외영역 복합체의 결정구조인 PDB code:3SGJ의 구조좌표로부터, A쇄 239-340번 및 B쇄 239-340번의 아미노산 잔기 부분을 별도 좌표로서 취출하여, 각각 Fc CH2 도메인의 탐색용 모델로 설정하였다. 동일하게 PDB code:3SGJ의 구조좌표로부터 A쇄 341-444번과 B쇄 341-443번의 아미노산 잔기 부분을 하나의 좌표로서 취출하여, Fc CH3 도메인의 탐색용 모델로 설정하였다. 마지막으로 FcγRIIb 세포외영역의 결정구조인 PDB code:2FCB의 구조좌표로부터 A쇄 6-178번의 아미노산 잔기 부분을 취출하여 FcγRIIb 세포외영역의 탐색용 모델로 설정하였다. Fc CH3 도메인, FcγRIIb 세포외영역, Fc CH2 도메인의 순번으로 각 탐색용 모델의 결정격자 내에서의 방향과 위치를 회전함수 및 병진함수로부터 결정하고, Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체 결정구조의 초기 모델이 얻어졌다. 얻어진 초기 모델에 대해 2개의 Fc CH2 도메인, 2개의 Fc CH3 도메인 및 FcγRIIb 세포외영역을 움직이는 강체 정밀화를 행한 바, 이 시점에서 25-3.0Å의 회절강도 데이터에 대해, 결정학적 신뢰도 인자 R값은 40.4%, Free R값은 41.9%가 되었다. 또한 프로그램 Refmac5(CCP4 Software Suite)를 사용한 구조 정밀화와, 실험적으로 결정된 구조 인자 Fo와 모델로부터 계산된 구조 인자 Fc 및 모델로부터 계산된 위상을 토대로 산출된 2Fo-Fc, Fo-Fc를 계수로 하는 전자 밀도 지도를 보면서 모델 수정을 프로그램 Coot(Paul Emsley)로 행하였다. 이들 작업을 반복함으로써 모델의 정밀화가 행해졌다. 마지막으로 2Fo-Fc, Fo-Fc를 계수로 하는 전자 밀도 지도를 토대로 물분자를 모델에 삽입하고, 정밀화를 행함으로써, 최종적으로 분해능 25-2.6Å의 24291개의 회절강도 데이터를 사용하여, 4846개의 비수소원자를 포함하는 모델에 대해 결정학적 신뢰도 인자 R값은 23.7%, Free R값은 27.6%가 되었다.
［Fc(WT)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 모델구조 제작］
Fc(WT)/FcγRIIa 세포외영역 복합체의 결정구조인 PDB code:3RY6의 구조좌표를 베이스로, 프로그램 Disovery Studio 3.1(Accelrys)의 Build Mutants 기능을 사용하여, FcγRIIb의 아미노산 서열과 일치하도록 구조좌표 중 FcγRIIa에 변이가 도입되었다. 그때 Optimization Level을 High, Cut Radius를 4.5로 하여 5개의 모델을 발생시키고, 그 중에서 가장 에너지 스코어가 좋은 것을 채용하여, Fc(WT)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 모델구조로 설정하였다.
〔실시예 11〕결정구조를 토대로 개변 개소를 결정한 Fc 개변체의 FcγR에 대한 결합의 해석
실시예 10에서 얻어진 Fc(P238D)와 FcγRIIb 세포외영역의 복합체의 X선결정구조 해석의 결과를 토대로, EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro가 Asp로 치환된 개변 Fc에 있어서 FcγRIIb와의 상호작용에 영향을 미치는 것이 예측되는 부위(EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치, 240번 위치, 241번 위치, 263번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 268번 위치, 271번 위치, 273번 위치, 295번 위치, 296번 위치, 298번 위치, 300번 위치, 323번 위치, 325번 위치, 326번 위치, 327번 위치, 328번 위치, 330번 위치, 332번 위치, 334번 위치의 잔기)에 대해 망라적인 개변이 도입된 개변체를 구축함으로써 P238D 개변에 더하여 추가로 FcγRIIb와의 결합을 증강시키는 개변의 조합을 얻는 것이 가능한지 검토하였다.
IL6R-G1d(서열번호：54)에 대해 EU 넘버링으로 표시되는 439번 위치의 Lys가 Glu로 치환된 IL6R-B3(서열번호：63)가 제작되었다. 다음으로 IL6R-B3의 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro가 Asp로 치환된 IL6R-BF648이 제작되었다. 항체 L쇄로서는 IL6R-L(서열번호：56)이 공통으로 사용되었다. 참고 실시예 1과 동일한 방법에 따라 발현시킨 이들 항체의 개변체가 정제되었다. 참고 실시예 2의 방법에 의해 각 FcγR(FcγRIa, FcγRIIa H형, FcγRIIa R형, FcγRIIb, FcγRIIIa V형)에 대한 이들 항체 개변체의 결합이 망라적으로 평가되었다.
아래의 방법에 따라 각각의 FcγR과의 상호작용 해석결과를 나타내는 도면이 작성되었다. 각 개변체의 각 FcγR에 대한 결합량의 값을 대조로 한 개변 도입 전의 항체(EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro가 Asp로 치환된 개변인 IL6R-BF648/IL6R-L)의 각 FcγR에 대한 결합량의 값으로 나누고, 추가로 100배한 값이 각 개변체의 각 FcγR에 대한 상대적인 결합 활성의 값으로서 표시되었다. 가로축에 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 상대적인 결합 활성의 값, 세로축에 각 개변체의 FcγRIIa R형에 대한 상대적인 결합 활성의 값을 각각 표시하였다(도 26).
그 결과 도 26에 나타내는 바와 같이, 전체 개변 중 24종류의 개변체는 개변 도입 전의 항체와 비교하여 FcγRIIb에 대한 결합이 유지 또는 증강되어 있는 것이 발견되었다. 이들 개변체 각각의 FcγR에 대한 결합에 관하여 표 16에 나타내었다. 또한 표 중의 개변이란 IL6R-B3(서열번호：63)에 대해 도입된 개변을 나타낸다. 단 IL6R-B3를 제작할 때의 주형으로 한 IL6R-G1d/IL6R-L에 대해서는 *로서 나타내었다.
Figure pat00023
표 16에 나타낸 개변체의 FcγRIa, FcγRIIaR, FcγRIIaH, FcγRIIb, FcγRIIIa V형에 대한 KD값을 참고 실시예 2의 방법으로 측정한 결과를 표 17에 정리하였다. 표 중의 개변이란 IL6R-B3(서열번호：63)에 대해 도입한 개변을 나타낸다. 단 IL6R-B3를 제작할 때의 주형으로 한 IL6R-G1d/IL6R-L에 대해서는 *로서 나타내었다. 또한 표 중의 KD(IIaR)/KD(IIb) 및 KD(IIaH)/KD(IIb)는 각각 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값, 각 개변체의 FcγRIIaH에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 나타낸다. 모체 폴리펩티드의 KD(IIb)/개변 폴리펩티드의 KD(IIb)는 모체 폴리펩티드의 FcγRIIb에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. 이들에 더하여 각 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값/모체 폴리펩티드의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값을 표 17에 나타내었다. 여기서 모체 폴리펩티드란 IL6R-B3(서열번호：63)를 H쇄에 갖는 개변체를 가리킨다. 또한 표 17 중 회색으로 칠한 셀은 FcγR의 IgG에 대한 결합이 미약하여 속도론적인 해석으로는 바르게 해석할 수 없다고 판단되었기 때문에, 참고 실시예 2에 기재된
〔식 2〕
Figure pat00024
의 식을 이용하여 산출한 값이다.
Figure pat00025
표 17로부터 어느 개변체도 IL6R-B3와 비교하여 FcγRIIb에 대한 친화성이 향상되고, 그 향상의 폭은 2.1배~9.7배였다. 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값/각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값의 비 및 각 개변체의 FcγRIIaH에 대한 KD값/각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값의 비는 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성에 대한 상대적인 FcγRIIb에 대한 결합 활성을 나타낸다. 즉 이 값은 각 개변체의 FcγRIIb로의 결합 선택성의 높이를 나타낸 값으로, 이 값이 크면 클수록 FcγRIIb에 대해 결합 선택성이 높다. 모체 폴리펩티드인 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIaR에 대한 KD값/FcγRIIb에 대한 KD값의 비 및 FcγRIIaH에 대한 KD값/FcγRIIb에 대한 KD값의 비는 각각 0.3, 0.2이기 때문에, 표 17의 어느 개변체도 모체 폴리펩티드보다도 FcγRIIb로의 결합 선택성이 향상되어 있었다. 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값/모체 폴리펩티드의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값이 1 이상이란, 그 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 결합이 모체 폴리펩티드의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 결합과 동등하거나 보다 저감되어 있는 것을 의미한다. 금번 얻어진 개변체에서는 이 값이 4.6~34.0이었기 때문에, 금번 얻어진 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 결합은 모체 폴리펩티드의 그것보다도 저감되어 있었다고 할 수 있다. 이들 결과로부터 금번 얻어진 개변체에서는 모체 폴리펩티드와 비교하여 FcγRIIa R형 및 H형으로의 결합 활성을 유지 또는 저감시키면서 FcγRIIb로의 결합 활성을 증강시키고 있어, FcγRIIb로의 선택성을 향상시키고 있는 것이 명확해졌다. 또한 FcγRIa 및 FcγRIIIaV에 대해서는 어느 개변체도 IL6R-B3와 비교하여 친화성이 저하되어 있었다.
얻어진 조합 개변체 중 유망한 것에 대해서 결정구조로부터 그 효과의 요인이 고찰되었다. 도 27에는 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조를 나타내었다. 이 중에서 좌측에 위치하는 H쇄를 Fc Chain A, 우측에 위치하는 H쇄를 Fc Chain B로 한다. 여기서 Fc Chain A에 있어서의 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치의 부위는 FcγRIIb의 113번 위치의 Lys의 근방에 위치하는 것을 알 수 있다. 단 본 결정구조에 있어서는 E233의 측쇄는 그의 전자 밀도가 잘 관찰되고 있지 않아 상당히 운동성이 높은 상태에 있다. 따라서 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치의 Glu를 Asp로 치환하는 개변은 측쇄가 1탄소분량 짧아짐으로써 측쇄의 자유도가 작아져, 그 결과 FcγRIIb의 113번 위치의 Lys와의 상호작용 형성시의 엔트로피 손실이 저감되어, 결과적으로 결합 자유에너지의 향상에 기여하고 있는 것으로 추측된다.
도 28에는 동일하게 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 구조 중 EU 넘버링으로 표시되는 330번 위치의 부위 근방의 환경을 나타내었다. 이 도면으로부터 Fc(P238D)의 Fc Chain A의 EU 넘버링으로 표시되는 330번 위치의 부위 주변은 FcγRIIb의 85번 위치의 Ser, 86번 위치의 Glu, 163번 위치의 Lys 등으로 구성되는 친수적인 환경인 것을 알 수 있다. 따라서 EU 넘버링으로 표시되는 330번 위치의 Ala를 Lys, 또는 Arg로 치환하는 개변은 FcγRIIb의 85번 위치의 Ser 내지 86번 위치의 Glu와의 상호작용 강화에 기여하고 있는 것으로 추측된다.
도 29에는 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체 및 Fc(WT)/FcγRIIIa 세포외영역 복합체의 결정구조를 Fc Chain B에 대해 Cα원자간 거리를 토대로 한 최소이승법에 의해 중합하고, EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 Pro의 구조를 나타내었다. 이들 2개의 구조는 잘 일치하지만, EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 Pro의 부위에 있어서는 상이한 입체구조로 되어 있다. 또한 Fc(P238D)/FcγRIIb 세포외영역 복합체 결정구조에 있어서는 이 주변의 전자 밀도가 약한 것을 고려할 때, Fc(P238D)/FcγRIIb에 있어서는 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치가 Pro인 것으로 인해 구조상 커다란 부하가 걸리고 있어, 그것에 의해 이 루프구조가 최적의 구조를 취하지 못하고 있을 가능성이 시사되었다. 따라서 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 Pro를 Gly로 치환하는 개변은 이 루프구조에 유연성을 부여하여 FcγRIIb와 상호작용하는 데 있어서 최적의 구조를 취하게 할 때의 에너지적인 장애를 경감함으로써 결합 증강에 기여하고 있는 것으로 추측된다.
〔실시예 12〕P238D와 조합시킴으로써 FcγRIIb로의 결합을 증강시키는 개변의 조합효과의 검증
실시예 9 및 11에 있어서 얻어진 개변 중에서, FcγRIIb로의 결합을 증강시키는 효과 또는 FcγRIIb로의 결합을 유지하고, 다른 FcγR로의 결합을 억제하는 효과가 보인 개변끼리를 조합시키는 것에 의한 효과가 검증되었다.
실시예 11의 방법과 동일하게, 표 13 및 17로부터 선택된 특히 우수한 개변이 항체 H쇄 IL6R-BF648에 대해 도입되었다. 항체 L쇄로서 IL6R-L이 사용되고, 참고 실시예 1과 동일한 방법에 따라 발현한 항체가 정제되었다. 참고 실시예 2와 동일한 방법으로 각 FcγR(FcγRIa, FcγRIIa H형, FcγRIIa R형, FcγRIIb, FcγRIIIa V형)에 대한 결합이 망라적으로 평가되었다.
아래의 방법에 따라 각각의 FcγR과의 상호작용 해석결과에 대해서 상대적 결합 활성이 산출되었다. 각 개변체의 각 FcγR에 대한 결합량의 값을 대조로 한 개변 도입 전의 항체(EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 Pro가 Asp로 치환된 IL6R-BF648/IL6R-L)의 각 FcγR에 대한 결합량의 값으로 나누고, 또한 100배한 값이 각 개변체의 각 FcγR에 대한 상대적인 결합 활성의 값으로서 나타내어졌다(표 18). 또한 표 중의 개변이란 IL6R-B3(서열번호：63)에 대해 도입한 개변을 나타낸다. 단 IL6R-B3를 제작할 때의 주형으로 한 IL6R-G1d/IL6R-L에 대해서는 *로서 나타내었다.
[표 18-1]
Figure pat00026
표 18-2는 표 18-1의 계속되는 표이다.
[표 18-2]
Figure pat00027
표 18에 나타낸 개변체의 FcγRIa, FcγRIIaR, FcγRIIaH, FcγRIIb, FcγRIIIa V형에 대한 KD값을 참고 실시예 2의 방법으로 측정한 결과를 표 19-1 및 19-2에 정리하였다. 표 중의 개변이란 IL6R-B3(서열번호：63)에 대해 도입한 개변을 나타내었다. 단 IL6R-B3를 제작할 때의 주형으로 한 IL6R-G1d/IL6R-L은 *로서 나타내었다. 또한 표 중의 KD(IIaR)/KD(IIb) 및 KD(IIaH)/KD(IIb)는 각각 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값을 당해 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값, 각 개변체의 FcγRIIaH에 대한 KD값을 당해 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 나타낸다. 모체 폴리펩티드의 KD(IIb)/개변 폴리펩티드의 KD(IIb)는 모체 폴리펩티드의 FcγRIIb에 대한 KD값을 당해 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. 이들에 더하여 각 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값/모체 폴리펩티드의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값을 표 19-1 및 19-2에 나타내었다. 여기서 모체 폴리펩티드란 IL6R-B3(서열번호：63)를 H쇄에 갖는 개변체를 가리킨다. 또한 표 19-1 및 19-2 중 회색으로 칠해진 셀 중의 수치는 FcγR의 IgG에 대한 결합이 미약하여 속도론적인 해석으로는 바르게 해석할 수 없다고 판단되었기 때문에, 참고 실시예 2에 기재된
〔식 2〕
Figure pat00028
의 식을 이용하여 산출된 수치이다.
표 19-1 및 19-2로부터 어느 개변체도 IL6R-B3와 비교하여 FcγRIIb에 대한 친화성이 향상되고, 그 향상의 폭은 3.0배~99.0배였다. 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값/각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값의 비 및 각 개변체의 FcγRIIaH에 대한 KD값/각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값의 비는 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성에 대한 상대적인 FcγRIIb에 대한 결합 활성을 나타낸다. 즉 이 값은 각 개변체의 FcγRIIb로의 결합 선택성의 높이를 나타낸 값으로, 이 값이 크면 클수록 FcγRIIb에 대해 결합 선택성이 높다. 모체 폴리펩티드인 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIaR에 대한 KD값/FcγRIIb에 대한 KD값의 비 및 FcγRIIaH에 대한 KD값/FcγRIIb에 대한 KD값의 비는 각각 0.3, 0.2이기 때문에, 표 19-1 및 19-2의 어느 개변체도 모체 폴리펩티드보다도 FcγRIIb로의 결합 선택성이 향상되어 있었다. 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값/모체 폴리펩티드의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 KD값이 1 이상이란, 그 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 결합이 모체 폴리펩티드의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 결합과 동등하거나 보다 저감되어 있는 것을 의미한다. 금번 얻어진 개변체에서는 이 값이 0.7~29.9였기 때문에, 금번 얻어진 개변체의 FcγRIIaR 및 FcγRIIaH에 대한 결합 활성 중 강한 쪽의 결합은 모체 폴리펩티드의 그것과 비교하여 거의 동등하거나 그보다도 저감되어 있었다고 할 수 있다. 이들 결과로부터 금번 얻어진 개변체에서는 모체 폴리펩티드와 비교하여, FcγRIIa R형 및 H형으로의 결합 활성을 유지 또는 저감하면서 FcγRIIb로의 결합 활성을 증강시키고 있어, FcγRIIb로의 선택성을 향상시키고 있는 것이 명확해졌다. 또한 FcγRIa 및 FcγRIIIaV에 대해서는 어느 개변체도 IL6R-B3와 비교하여 친화성이 저하되어 있었다.
[표 19-1]
Figure pat00029
표 19-2는 표 19-1의 계속되는 표이다.
[표 19-2]
Figure pat00030
〔실시예 13〕FcγRIIb로의 결합이 증강된 개변체의 제작
실시예 8에서 나타내어진 바와 같이, FcγRIIb로의 결합을 증강시킬 때 다른 활성형 FcγR에 대한 결합을 가능한 한 억제하여 FcγRIIb로의 결합을 증강시키는 것이 바람직하다. 이에 FcγRIIb로의 결합을 증강시키거나 또는 선택성을 향상시키는 효과가 있는 개변끼리를 조합하여, 추가로 FcγRIIb로의 결합이 증강되거나 또는 선택성이 향상된 개변체가 제작되었다. 구체적으로는 FcγRIIb로의 결합의 증강, 선택성의 향상에 있어서 우수한 효과를 나타내는 P238D의 개변을 기초로 하여 실시예 9, 실시예 11, 실시예 12에 있어서 P238D의 개변과 조합시킴으로써 효과가 보인 개변끼리가 추가로 조합되었다.
IL6R-G1d(서열번호：54), IL6R-B3(서열번호：63)의 Fc영역에 실시예 9, 실시예 11, 실시예 12에 있어서 P238D의 개변과 조합해서 효과가 확인된 개변인 E233D, L234Y, G237D, S267Q, H268D, P271G, Y296D, K326D, K326A, A330R, A330K를 조합한 개변체가 제작되었다. 항체 L쇄로서 IL6R-L(서열번호：56)을 사용하고, 참고 실시예 1의 방법에 따라 이들 개변체를 중쇄에 포함하는 항체가 발현, 정제되었다. 참고 실시예 2의 방법으로 각 개변체의 각 FcγR(FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIaR, FcγRIIb, FcγRIIIaV)에 대한 결합이 평가되었다.
각 개변체의 각 FcγR에 대한 KD를 표 20에 나타내었다. 또한 개변이란 IL6R-B3(서열번호：63)에 대해 도입한 개변을 나타내었다. 단 각 개변체를 제작할 때의 주형으로 한 IL6R-B3/IL6R-L은 *로서 나타내었다. 표 중의 「KD(IIaR)/KD(IIb)」란 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD를 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD로 나눈 값으로, 이 값이 클수록 FcγRIIb로의 선택성이 높은 것을 나타낸다. 「모체 폴리펩티드의 KD(IIb)/개변 폴리펩티드의 KD(IIb)」는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIb에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. 또한 「모체 폴리펩티드의 KD(IIaR)/개변 폴리펩티드의 KD(IIaR)」는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIaR에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. 또한 표 20 중 회색으로 칠해진 셀 중의 수치는 FcγR의 IgG에 대한 결합이 미약하여 속도론적인 해석으로는 바르게 해석할 수 없다고 판단되었기 때문에, 참고 실시예 2에 기재된
〔식 2〕
Figure pat00031
의 식을 이용하여 산출된 수치이다.
Figure pat00032
인간 천연형 IgG1의 서열을 포함하는 IL6R-G1d/IL6R-L에 K439E의 개변이 도입된 IL6R-B3/IL6R-L의 각 FcγR에 대한 결합을 1로 한 경우에, IL6R-G1d/IL6R-L의 FcγRIa로의 결합이 1.3배, FcγRIIaR로의 결합이 1.1배, FcγRIIaH로의 결합이 1.1배, FcγRIIb로의 결합이 1.2배, FcγRIIIaV로의 결합이 0.9배로, IL6R-G1d/IL6R-L과 IL6R-B3/IL6R-L의 이들 모든 FcγR에 대한 결합은 동등하였다. 따라서 각 개변체의 각 FcγR로의 결합을 당해 개변 도입 전의 IL6R-B3/IL6R-L과 비교하는 것은, 각 개변체의 각 FcγR로의 결합을 인간 천연형 IgG1의 서열을 포함하는 IL6R-G1d/IL6R-L의 각 FcγR로의 결합과 비교하는 것과 동등하다고 생각된다. 이에 이 이후의 실시예에 있어서는 각 개변체의 각 FcγR로의 결합 활성을 당해 개변 도입 전의 IL6R-B3/IL6R-L의 각 FcγR로의 결합 활성과 비교하기로 하였다. 표 20으로부터 개변 도입 전의 IL6R-B3와 비교하여 어느 개변체의 FcγRIIb로의 결합 활성도 향상되어 있어, 가장 낮았던 IL6R-BF648/IL6R-L의 결합 활성이 2.6배, 가장 높았던 IL6R-BP230/IL6R-L의 결합 활성은 147.6배 향상되어 있었다. 또한 선택성을 나타내는 KD(IIaR)/KD(IIb)의 수치는 가장 낮았던 IL6R-BP234/IL6R-L에서 10.0, 가장 높았던 IL6R-BP231/IL6R-L에서 32.2가 되어, 어느 개변체의 당해 수치도 개변 도입 전의 IL6R-B3/IL6R-L의 0.3과 비교하여 선택성이 향상되어 있었다. 또한 어느 개변체도 FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIIaV로의 결합 활성은 개변 도입 전의 IL6R-B3/IL6R-L의 그것보다도 낮았다.
〔실시예 14〕FcγRIIb에 대한 결합을 증강시킨 Fc영역과 FcγRIIb 세포외영역의 복합체 및 FcγRIIaR 세포외영역과의 복합체의 X선결정구조 해석
실시예 13에 있어서 가장 FcγRIIb로의 결합이 증강된 개변체 IL6R-BP230/IL6R-L의 FcγRIIb로의 결합은 개변 도입 전의 IL6R-B3/IL6R-L과 비교하여 약 150배로 증강되고, FcγRIIaR로의 결합도 1.9배 정도의 증강으로 억제되어 있다. 따라서 IL6R-BP230/IL6R-L은 FcγRIIb로의 결합, 선택성 모두 우수한 개변체인데, 가능한 한 FcγRIIaR로의 결합을 억제하여 FcγRIIb로의 결합이 더욱 증강된 보다 바람직한 개변체를 제작할 가능성이 모색되었다.
실시예 10의 도 25에 나타낸 바와 같이, P238D의 개변을 포함하는 Fc영역에서는 CH2 도메인 B의 EU 넘버링 270번 위치로 표시되는 Asp와 FcγRIIb의 131번째의 Arg 사이에서 강고한 정전 상호작용이 형성되는데, 이 131번째의 아미노산 잔기가 FcγRIIIa 및 FcγRIIaH에서는 His인 것에 대해, FcγRIIaR에서는 FcγRIIb와 동일한 Arg이다. 그 결과, FcγRIIaR과 FcγRIIb 사이에서는 131번째의 아미노산 잔기와 CH2 도메인 B의 EU 넘버링 270번 위치로 표시되는 Asp와의 상호작용에 차가 생기지 않는다. 이것이 Fc영역의 FcγRIIb로의 결합과 FcγRIIaR로의 결합의 선택성이 나오기 어려운 요인이 되고 있는 것으로 생각되었다.
한편으로 FcγRIIa와 FcγRIIb 세포외영역의 아미노산 서열은 그 93%가 동일하여 매우 높은 상동성을 가지고 있다. 천연형 IgG1의 Fc영역(이하 Fc(WT))과 FcγRIIaR의 세포외영역 복합체의 결정구조(J. Imunol. (2011) 187, 3208-3217)의 분석에 의하면, 양자의 상호작용의 계면 부근에 있어서는 FcγRIIaR과 FcγRIIb 사이에서 겨우 3 아미노산(Gln127, Leu132, Phe160)의 차이밖에 발견되고 있지 않아, Fc영역의 FcγRIIb로의 결합과 FcγRIIaR로의 결합 선택성의 개선에는 상당한 곤란함이 예상되었다.
그 때문에 Fc영역의 추가적인 FcγRIIb에 대한 결합 활성의 증강과 Fc영역의 FcγRIIb에 대한 결합과 FcγRIIaR로의 결합 선택성의 향상을 도모하기 위해, FcγRIIb에 대한 결합이 증강된 Fc영역과 FcγRIIb 세포외영역의 복합체의 입체구조뿐 아니라, FcγRIIb에 대한 결합을 증강시킨 Fc영역과 FcγRIIaR 세포외영역의 복합체의 입체구조가 함께 해석되어, 당해 Fc영역과 FcγRIIb의 상호작용과 당해 Fc영역과 FcγRIIaR의 상호작용의 미묘한 차이가 명확해지는 것이 중요하다고 생각되었다. 이에 처음에 IL6R-BP230/IL6R-L의 제작에 있어서 기초가 된 개변체로서 실시예 12에 있어서 제작된 IL6R-BP208/IL6R-L의 Fc영역으로부터 K439E의 개변이 제거된 Fc(P208)과 FcγRIIb 세포외영역 또는 FcγRIIaR 세포외영역의 복합체의 X선결정구조가 해석되었다.
(14-1) Fc(P208)과 FcγRIIb 세포외영역의 복합체의 X선결정구조 해석
［Fc(P208)의 발현 정제］
Fc(P208)은 아래와 같이 조제되었다. 먼저 IL6R-BP208의 EU 넘버링으로 표시되는 439번 위치의 Glu를 천연형 인간 IgG1의 서열인 Lys로 한 IL6R-P208이 제작되었다. 다음으로 EU 넘버링으로 표시되는 220번 위치의 Cys가 Ser로 치환된 개변체를 코드하는 DNA를 주형으로 하여, EU 넘버링으로 표시되는 216번 위치의 Glu로부터 그 C말단이 PCR에 의해 클로닝된 유전자 서열 Fc(P208)이 클로닝되었다. 참고 실시예 1에 기재된 방법에 따라 발현 벡터의 제작, 발현, 정제를 행하였다. 또한 통상의 IgG1의 EU 넘버링으로 표시되는 220번 위치의 Cys는 L쇄에 존재하는 Cys와 디설피드 결합을 형성하고 있는데, Fc영역만을 조제하는 경우 L쇄를 공발현시키지 않기 때문에 불필요한 disulfide bond 형성을 회피하기 위해 당해 220번 위치의 Cys는 Ser로 치환되었다.
［FcγRIIb 세포외영역의 발현 정제］
FcγRIIb 세포외영역은 참고 실시예 2의 방법에 따라 조제되었다.
［Fc(P208) FcγRIIb 세포외영역 복합체의 정제］
glutathione S-transferase와의 융합 단백으로 대장균 내에서 발현된 Endo F1(Protein Science (1996) 5, 2617-2622)의 정제 산물 0.15 ㎎이 첨가된 결정화를 위해 얻어진 1.5 ㎎의 FcγRIIb 세포외영역 샘플을 0.1M Bis-Tris pH 6.5의 버퍼 중 실온에서 3일간 정치함으로써, 당해 FcγRIIb 세포외영역 샘플 중의 N형 당쇄가 Asn에 직접 결합한 N-acetylglucosamine을 남기고 절단되었다. 다음으로 5000MWCO의 한외여과막에 의해 농축된 상기 당쇄 절단 처리가 행해진 FcγRIIb 세포외영역 샘플은 20 mM HEPES pH 7.5, 0.1M NaCl로 평형화된 겔여과 칼럼크로마토그래피(Superdex200 10/300)에 의해 정제되었다. 또한 Fc(P208)이 몰비로 FcγRIIb 세포외영역 쪽이 약간 과잉이 되도록 첨가된 상기 당쇄 절단 FcγRIIb 세포외영역의 정제 분획은 10000MWCO의 한외여과막에 의해 농축된 후, 25 mM HEPES pH 7.5, 0.1M NaCl로 평형화된 겔여과 칼럼크로마토그래피(Superdex200 10/300)에 의해 정제되었다. 상기와 같이 얻어진 정제 분획이 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 샘플로서 이후의 검토에 사용되었다.
［Fc(P208)/FcγRIIb 복합체 세포외영역 복합체의 결정화］
10000MWCO의 한외여과막에 의해 약 10 ㎎/㎖까지 농축된 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 샘플은 행잉 드롭 증기 확산법으로 Seeding법이 병용되어 결정화되었다. 결정화에는 VDXm 플레이트(Hampton Research)를 사용하고, 0.1M Bis-Tris pH 6.5, 19%(w/v) PEG3350, 0.2 M Potassium Phosphate dibasic의 리저버 용액에 대해 리저버 용액：결정화 샘플=0.85 ㎕：0.85 ㎕로 혼합하여 제작된 결정화 드롭에 동일한 조건에서 얻어진 동 복합체의 결정을 Seed Bead(Hampton Research)를 사용하여 파쇄한 종결정 용액으로부터 제작한 희석용액 0.15 ㎕를 첨가하고, 리저버가 든 웰에 밀폐하여 20℃에 정치함으로써 판상의 결정이 얻어졌다.
［Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체 결정으로부터의 X선 회절 데이터의 측정］
상기와 같이 얻어진 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 단결정의 하나를 0.1M Bis-Tris pH 6.5, 24% (w/v) PEG3350, 0.2 M Potassium Phosphate dibasic, 20% (v/v) Ethylene glycol의 용액에 침지한 후, 미소한 나일론 루프가 부착된 핀으로 용액째 떠내어 액체질소 중에서 동결시킨 당해 단결정으로부터의 X선 회절 데이터는 Spring-8의 BL32XU로 측정되었다. 또한 측정 중 항상 -178℃의 질소기류 중에 놓음으로써 동결상태가 유지되고, 빔라인에 비치된 CCD 디텍터 MX-225HE(RAYONIX)에 의해 당해 단결정을 0.6°씩 회전시키면서 합계 300매의 당해 단결정의 X선 회절 화상이 수집되었다. 얻어진 회절 화상으로부터의 격자상수의 결정, 회절 반점의 지수부여 및 회절 데이터의 처리에는 프로그램 Xia2(J. Appl. Cryst. (2010) 43, 186-190), XDS Package(Acta Cryst. (2010) D66, 125-132) 및 Scala(Acta Cryst. (2006) D62, 72-82)를 사용하고, 최종적으로 분해능 2.81Å까지의 당해 단결정의 회절 강도 데이터가 얻어졌다. 본 결정은 공간군 C2221에 속하고, 격자상수 a=156.69Å, b=260.17Å, c=56.85Å, α=90°, β=90°, γ=90°였다.
［Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 X선결정구조 해석］
Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 구조는 프로그램 Phaser(J. Appl. Cryst. (2007) 40, 658-674)를 사용한 분자 치환법으로 결정되었다. 얻어진 결정격자의 크기와 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 분자량으로부터 비대칭 단위 중의 복합체의 수는 1개로 예상되었다. Fc(WT)/FcγRIIIa 세포외영역 복합체의 결정구조인 PDB code:3SGJ의 구조좌표로부터 별도 좌표로서 취출된 A쇄 239-340번 및 B쇄 239-340번의 아미노산 잔기 부분이 Fc영역의 CH2 도메인의 탐색용 모델로서 사용되었다. 마찬가지로 PDB code:3SGJ의 구조좌표로부터 하나의 좌표로서 취출된 A쇄 341-444번과 B쇄 341-443번의 아미노산 잔기 부분이 Fc영역의 CH3 도메인의 탐색용 모델로서 사용되었다. 마지막으로 FcγRIIb 세포외영역의 결정구조인 PDB code:2FCB의 구조좌표로부터 취출된 A쇄 6-178번의 아미노산 잔기 부분이 Fc(P208)의 탐색용 모델로서 사용되었다. Fc영역의 CH3 도메인, FcγRIIb 세포외영역, Fc영역의 CH2 도메인의 각 탐색용 모델의 격정 격자 내에서의 방향과 위치를 회전함수 및 병진함수로부터 결정하고자 한 바, CH2 도메인의 하나의 위치가 잘 결정되지 않았다. 이에 나머지 3개의 부분으로부터 계산된 위상을 토대로 계산된 전자 밀도 지도로부터, Fc(WT)/FcγRIIIa 세포외영역 복합체의 결정구조를 참고로 하면서 마지막 CH2 도메인 A의 위치가 결정되고, Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체 결정구조의 초기 모델이 얻어졌다. 얻어진 초기 모델에 대해 2개의 Fc영역의 CH2 도메인, 2개의 Fc영역의 CH3 도메인 및 FcγRIIb 세포외영역을 움직이는 강체 정밀화를 행한 바, 강체 정밀화가 행해진 시점에서 25-3.0Å의 회절 강도 데이터를 사용한 구조 모델의 결정학적 신뢰도 인자 R값은 42.6%, Free R값은 43.7%가 되었다. 또한 프로그램 REFMAC5(Acta Cryst. (2011) D67, 355-367)를 사용한 구조 정밀화와 실험적으로 결정된 구조인자 Fo와 구조 모델로부터 계산된 구조인자 Fc영역 및 구조 모델로부터 계산된 위상을 토대로 산출된 2Fo-Fc, Fo-Fc를 계수로 하는 전자 밀도 지도를 보면서 구조 모델을 프로그램 Coot(Acta Cryst. (2010) D66, 486-501)를 사용하여 수정하는 작업을 반복함으로써 구조 모델의 정밀화가 행해졌다. 또한 2Fo-Fc, Fo-Fc를 계수로 하는 전자 밀도 지도를 토대로 물분자를 구조 모델에 삽입하고 정밀화를 행함으로써, 최종적으로 분해능 25-2.81Å의 27259개의 회절 강도 데이터를 사용한 4786개의 비수소원자를 포함하는 구조 모델의 결정학적 신뢰도 인자 R값은 24.5%, Free R값은 28.2%가 되었다.
구조해석의 결과, Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 입체구조가 분해능 2.81Å에서 결정되었다. 그 해석 결과 취득된 구조를 도 30에 나타내었다. 2개의 Fc영역의 CH2 도메인 사이에 FcγRIIb의 세포외영역이 끼이도록 결합해 있어, 지금까지 해석된 천연형 IgG의 Fc인 Fc(WT)와 FcγRIIIa(Proc.Natl.Acad.Sci.USA (2011) 108, 12669-126674), FcγRIIIb(Nature (2000) 400, 267-273, J. Biol. Chem. (2011) 276, 16469-16477) 및 FcγRIIa(J. Immunol. (2011) 187 (6), 3208-3217)의 각 세포외영역과의 복합체의 입체구조와 유사하였다.
세부를 보면 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역의 복합체에서는 G237D 및 P238D의 개변의 도입의 영향에 의해, Fc(WT)/FcγRIIaR 세포외영역의 복합체와 비교하여 Fc영역의 CH2 도메인 A의 힌지영역으로부터 계속되는 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치부터 239번 위치의 루프구조가 변화되어 있었다(도 31). 그 결과, Fc(P208)의 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp 주쇄와 FcγRIIb의 160번째의 Tyr 측쇄 사이에 강고한 수소 결합의 형성이 확인되었다(도 32). 이 160번째의 아미노산 잔기는 FcγRIIaH 및 FcγRIIaR 모두 Phe로 수소 결합의 형성은 불가능한 것으로부터, 본 수소 결합은 Fc(P208)의 FcγRIIb에 대한 결합 활성의 향상 및 FcγRIIa에 대한 결합 활성의 저감이라는 Fc(P208)의 FcγRIIb로의 결합과 FcγRIIa로의 결합 선택성의 획득에 중요한 기여를 하고 있는 것으로도 생각된다.
한편으로 Fc(P208)의 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp의 측쇄 자체는 FcγRIIb와의 결합시에 특별히 두드러진 상호작용은 형성하고 있지 않고, Fc영역 내부의 다른 잔기와의 상호작용도 보이지 않았다. 이 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp의 주위에는 Fc영역 내의 EU 넘버링으로 표시되는 332번 위치의 Ile, 333번 위치의 Glu, 334번 위치의 Lys가 근방에 위치하고 있었다(도 33). 이들 부위의 아미노산 잔기를 친수성 잔기로 치환함으로써 Fc(P208)의 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp 측쇄와 상호작용을 형성시켜 루프구조를 안정화시킬 수 있다면, 당해 Fc영역과 FcγRIIb의 160번째의 Tyr의 수소 결합 형성에 수반되는 엔트로피적인 에너지 손실을 경감하는 것으로 이어져, 결합 자유에너지의 증가, 즉 결합 활성의 향상으로 이어질 가능성도 생각되었다.
실시예 10에 있어서 나타내어진 P238D의 개변을 포함하는 Fc(P238D)와 FcγRIIb 세포외영역의 복합체의 X선결정구조와 Fc(P208)과 FcγRIIb 세포외영역의 복합체의 X선결정구조를 비교하면, Fc(P208)은 Fc(P238D)와 비교하여 새롭게 5개의 변이를 포함하고 있고, 그 대부분은 측쇄 레벨의 변화에 그친다. 단 Fc영역의 CH2 도메인 B에 있어서는 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 Pro를 Gly로 개변함으로써 주쇄 레벨에서의 위치 변화가 보이는 동시에, 이와 함께 EU 넘버링으로 표시되는 266-270번 위치의 루프의 구조 변화가 일어나고 있었다(도 34). 실시예 11에 나타낸 바와 같이, Fc(P238D)의 EU 넘버링으로 표시되는 270번 위치의 Asp가 FcγRIIb의 131번째의 Arg와 강고한 정전 상호작용을 형성할 때, 이 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 Pro 부분에 입체 화학적인 스트레스가 걸려 있을 가능성이 시사되었다. 금번 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 아미노산의 Gly로의 개변에 의해 보인 구조 변화는 개변 전의 Pro에 머물러 있던 구조적인 변형이 해소된 결과로 생각되고, 그 해소된 분량이 FcγRIIb와의 결합 자유에너지의 개선, 즉 결합 활성의 향상으로 이어진 것으로 추찰될 수 있다.
또한 이 EU 넘버링으로 표시되는 266-271번 위치의 루프의 구조 변화에 기인하여 EU 넘버링으로 표시되는 292번 위치의 Arg가 두 상태를 취하면서 구조 변화를 일으키고 있는 것이 확인되었다. 그때, 이 EU 넘버링으로 표시되는 292번 위치의 Arg와 Fc(P208)에 있어서의 개변 잔기의 하나인 EU 넘버링으로 표시되는 268번 위치의 Asp로 형성되는 정전 상호작용(도 34)이 본 루프구조의 안정화에 기여하고 있을 가능성이 생각되었다. 본 루프 중의 EU 넘버링으로 표시되는 270번 위치의 Asp와 FcγRIIb의 131번째의 Arg로 형성되는 정전 상호작용이 Fc(P208)과 FcγRIIb의 결합 활성에 크게 기여하고 있는 것으로부터, 당해 루프구조를 결합시의 형태로 안정화시킴으로써, 결합에 수반되는 엔트로피적인 에너지 손실이 경감되어 본 개변이 결합 자유에너지의 증가, 즉 결합 활성의 향상으로 이어졌을 가능성이 있다.
또한 본 구조해석 결과를 토대로 추가적인 활성 향상을 지향한 개변의 가능성이 정밀 조사되어, 개변 도입부위의 후보 중 하나로서 EU 넘버링으로 표시되는 239번 위치의 Ser이 발견되었다. 도 35에 나타내는 바와 같이, FcγRIIb의 117번째의 Lys가 구조적으로 봐서 가장 자연스러운 형태로 신장되는 방향으로 이 CH2 도메인 B의 EU 넘버링으로 표시되는 239번 위치의 Ser이 위치하고 있다. 단 금번의 해석에서는 FcγRIIb의 117번째의 Lys의 전자 밀도는 관찰되고 있지 않은 것으로부터, 일정 구조는 취하고 있지 않고, 현재 상태로는 Fc(P208)과의 상호작용으로의 이 Lys117의 관여는 한정적이라고도 생각된다. 이 CH2 도메인 B의 EU 넘버링으로 표시되는 239번 위치의 Ser을 음전하를 갖는 Asp 또는 Glu로 개변한 경우, 양전하를 갖는 FcγRIIb의 117번째의 Lys와의 사이에 정전 상호작용을 기대할 수 있어, 그 결과로서 FcγRIIb로의 결합 활성의 향상이 기대되었다.
한편, CH2 도메인 A에 있어서의 EU 넘버링으로 표시되는 239번 위치의 Ser의 구조를 보면, 본 아미노산 측쇄는 EU 넘버링으로 표시되는 236번 위치의 Gly의 주쇄와 수소 결합을 형성하고, 힌지영역으로부터 계속해서 FcγRIIb의 160번째의 Tyr의 측쇄와 수소 결합을 형성하는 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp를 포함하는 233번 위치부터 239번 위치에 걸친 루프구조를 안정화시키고 있는 것으로 생각되었다(도 32). 당해 루프구조를 결합시의 형태로 안정화시키는 것은 결합에 수반되는 엔트로피적인 에너지 손실을 경감하여, 결과로서 결합 자유에너지의 증가, 즉 결합 활성의 향상으로 이어진다. 한편, 이 CH2 도메인 A에 있어서의 EU 넘버링으로 표시되는 239번 위치의 Ser을 Asp 또는 Glu로 개변한 경우, EU 넘버링으로 표시되는 236번 위치의 Gly의 주쇄와의 수소 결합이 상실되어, 루프구조의 불안정화로 이어질 가능성도 있을 수 있다. 또한 근처에 존재하는 EU 넘버링으로 표시되는 265번 위치의 Asp와의 정전 반발도 초래할 가능성이 있어, 추가적인 루프구조의 불안정화가 일어날 것으로도 생각되었다. 이 불안정화된 만큼의 에너지는 FcγRIIb와의 결합 자유에너지의 감소로 작용하기 때문에, 결과로서 결합 활성의 저하를 초래하게 될 수도 있다.
(14-2) Fc(P208)과 FcγRIIaR 세포외영역의 복합체의 X선결정구조 해석
［FcγRIIaR 세포외영역의 발현 정제］
FcγRIIaR 세포외영역은 참고 실시예 2의 방법에 따라 조제되었다.
［Fc(P208)/FcγRIIaR형 세포외영역 복합체의 정제］
S-transferase와의 융합 단백으로서 대장균 내에서 발현된 Endo F1(Protein Science (1996) 5, 2617-2622)의 정제 산물 0.15 ㎎, 20 ㎕의 5 U/㎖ 농도의 Endo F2(QA-bio) 및 20 ㎕의 5 U/㎖ 농도의 Endo F3(QA-bio)가 첨가된 1.5 ㎎의 정제된 FcγRIIa R의 세포외영역 샘플을 0.1M Na Acetate pH 4.5의 버퍼 중 실온에서 9일간 정치 후, 추가로 0.07 ㎎의 상기 Endo F1, 7.5 ㎕의 상기 Endo F2 및 7.5 ㎕의 상기 Endo F3의 추가 후 3일간 정치함으로써, 당해 FcγRIIa R 세포외영역 샘플 중의 N형 당쇄가 Asn에 직접 결합한 N-acetylglucosamine을 남기고 절단되었다. 다음으로 10000MWCO의 한외여과막에 의해 농축된 상기 당쇄 절단 처리가 행해진 FcγRIIaR 세포외영역 샘플은 25 mM HEPES pH 7, 0.1M NaCl로 평형화한 겔여과 칼럼크로마토그래피(Superdex200 10/300)로 정제되었다. 또한 Fc(P208)을 몰비로 FcγRIIaR 세포외영역 쪽이 약간 과잉이 되도록 첨가된 상기 당쇄 절단 FcγRIIaR 세포외영역의 정제 분획은 10000MWCO의 한외여과막에 의한 농축 후, 25 mM HEPES pH 7, 0.1M NaCl로 평형화된 겔여과 칼럼크로마토그래피(Superdex200 10/300)로 정제되었다. 상기와 같이 얻어진 정제 분획이 Fc(P208)/FcγRIIaR형 세포외영역 복합체의 샘플로서 이후의 검토에 사용되었다.
［Fc(P208)/FcγRIIaR형 세포외영역 복합체의 결정화］
10000MWCO의 한외여과막에 의해 약 10 ㎎/㎖까지 농축된 Fc(P208)/FcγRIIa R형 세포외영역 복합체의 샘플은 시팅 드롭 증기확산법으로 결정화되었다. 0.1 M Bis-Tris pH 7.5, 26% (w/v) PEG3350, 0.2 M Ammonium Sulfae의 리저버 용액에 대해 리저버 용액：결정화 샘플=0.8 ㎕：1.0 ㎕로 혼합하여 제작된 결정화 드롭을 실링으로 밀폐하여 20℃에 정치함으로써 판상의 결정이 얻어졌다.
［Fc(P208)/FcγRIIaR 세포외영역 복합체 결정으로부터의 X선 회절 데이터의 측정］
상기와 같이 얻어진 Fc(P208)/FcγRIIaR 세포외영역 복합체의 단결정의 하나를 0.1 M Bis-Tris pH 7.5, 27.5% (w/v) PEG3350, 0.2 M Ammonium Sulfate, 20% (v/v) Glycerol의 용액에 침지한 후, 미소한 나일론 루프가 부착된 핀으로 용액째 떠내어 액체질소 중에서 동결시킨 당해 단결정 중으로부터의 X선 회절 데이터는 고에너지 가속기 연구기구의 방사광 시설 포톤 팩토리 BL-17A로 측정되었다. 또한 측정 중 항상 -178℃의 질소기류 중에 놓음으로써 동결상태가 유지되고, 빔라인에 비치된 CCD 디텍터 Quantum 315r(ADSC)에 의해 당해 단결정을 0.6°씩 회전시키면서 합계 225매의 당해 단결정의 X선 회절 화상이 수집되었다. 얻어진 회절 화상으로부터의 격자상수의 결정, 회절 반점의 지수 부여 및 회절 데이터의 처리는 프로그램 Xia2(J. Appl. Cryst. (2010) 43, 186-190), XDS Package(Acta Cryst. (2010) D66, 125-132) 및 Scala(Acta Cryst. (2006) D62, 72-82)를 사용하고, 최종적으로 분해능 2.87Å까지의 회절 강도 데이터가 얻어졌다. 본 결정은 공간군 C2221에 속하고, 격자상수 a=154.31Å, b=257.61Å, c=56.19Å, α=90°, β=90°, γ=90°였다.
［Fc(P208)/FcγRIIaR형 세포외영역 복합체의 X선결정구조 해석］
Fc(P208)/FcγRIIaR형 세포외영역 복합체의 구조는 프로그램 Phaser(J. Appl. Cryst. (2007) 40, 658-674)를 사용한 분자 치환법으로 결정되었다. 얻어진 결정격자의 크기와 Fc(P208)/FcγRIIaR 세포외영역 복합체의 분자량으로부터 비대칭 단위 중의 복합체의 수는 1개로 예상되었다. 실시예 (14-1)에서 얻어진 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체의 결정구조를 탐색용 모델로서 사용하여, Fc(P208)/FcγRIIaR 세포외영역 복합체의 결정격자 내에서의 방향과 위치가 회전함수 및 병진함수로부터 결정되었다. 또한 얻어진 초기 구조 모델에 대해 2개의 Fc영역의 CH2 도메인, 2개의 Fc영역의 CH3 도메인 및 FcγRIIaR 세포외영역을 독립적으로 움직이는 강체 정밀화를 행한 바, 강체 정밀화가 종료된 시점에서 25-3.0Å의 회절 강도 데이터를 사용한 구조 모델의 결정학적 신뢰도 인자 R값은 38.4%, Free R값은 30.0%가 되었다. 또한 프로그램 REFMAC5(Acta Cryst. (2011) D67, 355-367)를 사용한 구조 정밀화와, 실험적으로 결정된 구조인자 Fo와 모델로부터 계산된 구조인자 Fc 및 모델로부터 계산된 위상을 토대로 산출된 2Fo-Fc, Fo-Fc를 계수로 하는 전자 밀도 지도를 보면서 당해 구조 모델을 프로그램 Coot(Acta Cryst. (2010) D66, 486-501)를 사용하여 수정하는 작업을 반복함으로써 구조 모델의 정밀화가 행해졌다. 마지막으로 2Fo-Fc, Fo-Fc를 계수로 하는 전자 밀도 지도를 토대로 물분자를 모델에 삽입하여 정밀화를 행함으로써, 최종적으로 분해능 25-2.87Å의 24838개의 회절 강도 데이터를 사용한 4758개의 비수소원자를 포함하는 구조 모델의 결정학적 신뢰도 인자 R값은 26.3%, Free R값은 38.0%가 되었다.
구조해석의 결과, Fc(P208)/FcγRIIaR 세포외영역 복합체의 입체구조가 분해능 2.87Å에서 결정되었다. Fc(P208)/FcγRIIaR형 세포외영역 복합체의 결정구조를 실시예 (14-1)에 나타낸 Fc(P208)/FcγRIIb 세포외영역 복합체와의 결정구조와 비교한 바, 양 Fcγ 수용체 사이의 매우 높은 아미노산 동일성을 반영하여 전체 구조로부터 파악되는 레벨에서는 거의 차이는 보이지 않았다(도 36).
그러나, 전자 밀도 레벨에서 구조를 상세하게 보면 Fc영역의 FcγRIIb로의 결합과 FcγRIIaR로의 결합 선택성의 개선을 초래할 가능성이 있는 차이가 발견되었다. FcγRIIaR의 160번째의 아미노산 잔기는 Tyr이 아니라 Phe로, 도 37에 나타낸 바와 같이, P238D의 개변을 포함하는 Fc영역과 FcγRIIb의 결합시에 존재한 Fc영역 CH2 도메인 A의 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 아미노산 잔기의 주쇄와 FcγRIIb의 160번째의 Tyr 사이의 수소 결합은 P238D의 개변을 포함하는 Fc영역과 FcγRIIaR의 결합에서는 형성되지 않는 것으로 생각된다. 이 수소 결합의 형성되지 않음이 P238D의 개변이 도입된 Fc영역의 FcγRIIb로의 결합과 FcγRIIaR로의 결합의 선택성 개선의 주요인으로 생각되는데, 또한 전자 밀도 레벨에서 비교해 보면, 당해 Fc영역과 FcγRIIb의 복합체에서는 EU 넘버링으로 표시되는 235번 위치의 Leu 및 EU 넘버링으로 표시되는 234번 위치의 Leu의 측쇄의 전자 밀도가 명확하게 확인 가능한 것에 대해, 당해 Fc영역과 FcγRIIaR의 복합체에서는 이들 측쇄의 전자 밀도가 명확하지 않아, EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치 근방의 루프가 이 부근에서의 FcγRIIaR과의 상호작용의 저하에 수반하여 요동치고 있는 것으로 생각되었다. 한편, 당해 Fc영역의 CH2 도메인 B의 동일한 영역의 구조를 비교하면(도 38), 당해 Fc영역과 FcγRIIb의 복합체 구조에서는 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp까지의 전자 밀도를 확인할 수 있는 것에 대해, 당해 Fc영역과 FcγRIIaR의 복합체에서는 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp보다 앞쪽의 3잔기, 즉 EU 넘버링으로 표시되는 234번 위치의 Leu 정도까지 전자 밀도를 확인하는 것이 가능하여, FcγRIIb로의 결합과 비교하여 보다 넓은 영역을 사용하여 상호작용을 형성하고 있는 것으로 생각되었다. 이상으로부터, 당해 Fc영역과 FcγRIIb의 결합에서는 EU 넘버링으로 표시되는 234번 위치부터 238번 위치의 영역에 있어서의 Fc영역의 CH2 도메인 A측의 기여가, 당해 Fc영역과 FcγRIIaR의 결합에서는 EU 넘버링으로 표시되는 234번 위치부터 238번 위치의 영역에 있어서의 Fc영역의 CH2 도메인 B측의 기여가 클 가능성이 시사되었다.
〔실시예 15〕결정구조를 토대로 개변 개소를 결정한 Fc 개변체
실시예 14에 있어서 FcγRIIb로의 결합이 증강된 개변체(P208)의 도메인 B 내에서 P271G 개변의 도입에 수반되는 주위의 구조 변화의 결과로서, EU 넘버링으로 표시되는 268번 위치의 Asp가 EU 넘버링으로 표시되는 292번 위치의 Arg와 정전 상호작용하고 있는 것이 시사되었다(도 34). 이 상호작용 형성이 EU 넘버링으로 표시되는 266번 위치부터 271번 위치의 루프구조의 안정화에 작용하여, 결과로서 FcγRIIb로의 결합 증강에 기여했을 가능성이 생각되었다. 이에 당해 개변체의 EU 넘버링으로 표시되는 268번 위치의 Asp를 Glu로 치환하는 것에 의해 상기 정전 상호작용이 강화되어 당해 개변체의 루프구조를 추가로 안정화시킴으로써, FcγRIIb로의 결합 증강이 가능한지 여부가 검토되었다. 또한 도 33에 나타낸 바와 같이, FcγRIIb의 EU 넘버링으로 표시되는 160번 위치의 Tyr은 P208의 도메인 A의 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp의 주쇄와 상호작용하고 있다. 한편, EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp의 측쇄는 분자 내의 EU 넘버링으로 표시되는 332번 위치의 Ile, 333번 위치의 Glu, 334번 위치의 Lys의 근방에 위치하고 있는데 특별히 두드러진 상호작용은 형성하고 있지 않다. 이에 이들 부위를 친수성 아미노산 잔기로 치환함으로써 EU 넘버링으로 표시되는 237번 위치의 Asp의 측쇄와의 상호작용을 강화하여 EU 넘버링으로 표시되는 266번 위치부터 271번 위치의 루프구조를 안정화시킴으로써 FcγRIIb의 160번째의 Tyr과의 상호작용이 증강되는지 여부가 함께 검증되었다.
실시예 13에 있어서 제작된 IL6R-BP230/IL6R-L의 H268E, I332T, I332S, I332E, I332K, E333K, E333R, E333S, E333T, K334S, K334T, K334E의 개변이 각각 도입된 개변체가 제작되었다. 항체 L쇄로서는 IL6R-L(서열번호：56)이 사용되었다. 참고 실시예 1의 방법에 따라 발현된 상기 중쇄의 개변체와 IL6R-L의 경쇄를 포함하는 항체가 정제되었다. 정제된 항체의 각 FcγR(FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIaR, FcγRIIb, FcγRIIIaV)에 대한 결합이 참고 실시예 2의 방법에 의해 평가되었다.
각 개변체의 각 FcγR에 대한 KD를 표 21에 나타내었다. 또한 표 중의 개변이란 IL6R-B3(서열번호：63)에 대해 도입된 개변을 나타내었다. 단 IL6R-BP230을 제작할 때의 주형으로서 사용된 IL6R-B3/IL6R-L은 *로서 나타내었다. 또한 표 중의 모체 폴리펩티드의 KD(IIb)/개변 폴리펩티드의 KD(IIb)는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIb에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. 또한 모체 폴리펩티드의 KD(IIaR)/개변 폴리펩티드의 KD(IIaR)는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIaR에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. KD(IIaR)/KD(IIb)는 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD를 당해 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD로 나눈 값으로, 이 값이 클수록 FcγRIIb로의 선택성이 높은 것을 나타낸다. 또한 표 21 중 회색으로 칠해진 셀의 수치는 FcγR의 IgG에 대한 결합이 미약하여 속도론적인 해석으로는 바르게 해석할 수 없다고 판단되었기 때문에, 참고 실시예 2에 기재된
〔식 2〕
Figure pat00033
의 식을 이용하여 산출된 수치이다.
Figure pat00034
IL6R-BP230/IL6R-L에 대해 H268E의 개변이 도입된 IL6R-BP264/IL6R-L, E333K의 개변이 도입된 IL6R-BP465/IL6R-L, E333R의 개변이 도입된 IL6R-BP466/IL6R-L, E333T의 개변이 도입된 IL6R-BP470의 FcγRIIb로의 결합 활성 및 FcγRIIb의 선택성은 IL6R-BP230/IL6R-L의 그것과 비교하여 모두 향상되어 있었다. 또한 I332T의 개변이 도입된 IL6R-BP391/IL6R-L의 FcγRIIb의 선택성은 IL6R-BP230/IL6R-L과 비교하여 저하되지만, FcγRIIb로의 결합 활성이 향상되어 있었다.
〔실시예 16〕EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 주변의 아미노산 잔기로의 개변의 망라적 도입
Fc(P208)과 FcγRIIb의 구조와 Fc(P238D)/FcγRIIb의 구조의 비교에 있어서 가장 차이가 보이는 것은 Fc영역의 CH2 도메인 B의 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치 근방의 구조이다(도 33). 실시예 11에 나타낸 바와 같이 Fc(P238D)에서는 EU 넘버링으로 표시되는 270번 위치의 Asp가 FcγRIIb의 131번째의 Arg와 강고한 정전 상호작용을 형성할 때, EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 Pro 부분에 입체 화학적인 스트레스가 걸려 있을 가능성이 시사되었다. Fc(P208)/FcγRIIb의 구조에 있어서는 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치의 Pro의 Gly로의 치환에 의해 이 구조적인 변형을 해소하도록 주쇄 레벨에서의 위치 변화가 일어나고 있고, 그 결과, 271번 위치 근방의 구조가 크게 변화된 것으로 생각된다. 이 변화된 271번 위치 근방의 구조를 추가로 안정화시킬 수 있다면 FcγRIIb의 131번째의 Arg와의 정전 상호작용을 형성 결합에 수반되는 엔트로피적인 에너지 손실을 추가로 경감시킬 수 있을 가능성도 생각되었다. 이에 EU 넘버링으로 표시되는 271번 위치 주변의 아미노산 잔기에 대한 개변을 망라적으로 도입함으로써 Fc영역의 FcγRIIb에 대한 결합의 증강 또는 선택성의 향상을 나타내는 개변이 탐색되었다.
개변을 망라적으로 도입하는 주형으로서 IL6R-B3(서열번호：63)에 대해 E233D, G237D, P238D, H268E, P271G의 개변이 도입된 IL6R-BP267이 제작되었다. 항체 L쇄로서는 IL6R-L(서열번호：56)이 사용되었다. 참고 실시예 1의 방법에 따라 발현된 상기 중쇄의 개변체와 IL6R-L의 경쇄를 포함하는 항체가 정제되었다. 정제된 항체의 각 FcγR(FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIaR, FcγRIIb, FcγRIIIaV)에 대한 결합이 참고 실시예 2의 방법에 의해 평가되었다. IL6R-BP267의 EU 넘버링으로 표시되는 264번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 269번 위치, 272번 위치의 아미노산이 치환 전의 아미노산과 Cys를 제외한 18종류의 아미노산으로 각각 치환되었다. 항체 L쇄로서는 IL6R-L(서열번호：56)이 사용되었다. 참고 실시예 1의 방법에 따라 발현된 상기 중쇄의 개변체와 IL6R-L의 경쇄를 포함하는 항체가 정제되었다. 정제된 항체의 각 FcγR(FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIaR, FcγRIIb, FcγRIIIaV))에 대한 결합이 참고 실시예 2의 방법에 의해 평가되었다. 얻어진 개변체 중에서 개변을 도입하기 전의 IL6R-BP267/IL6R-L의 FcγRIIb로의 결합 또는 FcγIIb의 선택성과 비교하여 FcγRIIb로의 결합이 증강된 개변체, 또는 FcγRIIb로의 선택성이 향상된 개변체를 표 22에 나타내었다.
Figure pat00035
각 개변체의 각 FcγR에 대한 KD를 표 22에 나타내었다. 또한 표 중의 개변이란 주형으로 한 IL6R-BP267에 대해 도입된 개변을 나타내었다. 단 IL6R-B3를 제작할 때의 주형으로서 사용된 IL6R-B3/IL6R-L은 *로서 나타내었다. 또한 표 중의 모체 폴리펩티드의 KD(IIb)/개변 폴리펩티드의 KD(IIb)는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIb에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. 또한 모체 폴리펩티드의 KD(IIaR)/개변 폴리펩티드의 KD(IIaR)는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIaR에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. KD(IIaR)/KD(IIb)란 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD를 당해 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD로 나눈 값으로, 이 값이 클수록 FcγRIIb로의 선택성이 높은 것을 나타낸다. 또한 표 22 중 회색으로 칠해진 셀 중의 수치는 FcγR의 IgG에 대한 결합이 미약하여 속도론적인 해석으로는 바르게 해석할 수 없다고 판단되었기 때문에, 참고 실시예 2에 기재된
〔식 2〕
Figure pat00036
의 식을 이용하여 산출된 수치이다.
표 22에 나타내어진 개변체의 FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIIaV로의 결합 활성은 모두 IL6R-B3/IL6R-L의 그것과 비교하여 유지 또는 감소되어 있었다. 또한 IL6R-BP267/IL6R-L에 대해 각각 S267A, V264I, E269D, S267E, V266F, S267G, V266M의 개변이 가해진 개변체의 FcγRIIb로의 결합 활성은 개변을 가하기 전의 IL6R-BP267/IL6R-L의 그것과 비교하여 증강되어 있었다. 또한 IL6R-BP267/IL6R-L에 대해 각각 S267A, S267G, E272M, E272Q, D265E, E272D, E272N, V266L, E272I, E272F의 개변이 가해진 개변체의 KD(IIaR)/KD(IIb)의 값은 개변을 가하기 전의 IL6R-BP267/IL6R-L의 그것과 비교하여 증가되어 있어, S267A, S267G, E272M, E272Q, D265E, E272D, E272N, V266L, E272I, E272F의 개변이 FcγRIIb로의 선택성을 향상시키는 효과를 나타내는 것이 명확해졌다.
〔실시예 17〕CH3영역으로의 개변의 도입에 의한 FcγRIIb로의 결합 증강
EU 넘버링으로 표시되는 396번 위치의 Pro를 Leu로 치환하는 개변은 FcγRIIb로의 결합을 증강시키는 것이 보고되어 있다(Cancer Res. (2007) 67, 8882-8890). EU 넘버링으로 표시되는 396번 위치의 아미노산은 FcγR과의 상호작용에는 직접 관여하지 않는 부위이나, 항체의 구조를 변화시킴으로써 FcγR과의 상호작용에 영향을 미치는 것으로도 생각된다. 이에 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는 396번 위치의 아미노산에 개변을 망라적으로 도입함으로써 Fc영역의 FcγRIIb로의 결합 또는 선택성이 향상되는지 여부가 검증되었다.
개변을 망라적으로 도입하는 주형으로서 IL6R-B3(서열번호：63)에 대해 E233D, G237D, P238D, S267A, H268E, P271G, A330R의 개변이 도입된 IL6R-BP423이 제작되었다. IL6R-BP423의 EU 넘버링으로 표시되는 396번 위치의 아미노산이 치환 전의 아미노산과 시스테인을 제외한 18종류의 아미노산으로 치환된 개변체가 제작되었다. 항체 L쇄로서는 IL6R-L(서열번호：56)이 사용되었다. 참고 실시예 1의 방법에 따라 발현된 상기 중쇄의 개변체와 IL6R-L의 경쇄를 포함하는 항체가 정제되었다. 정제된 항체의 각 FcγR(FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIaR, FcγRIIb, FcγRIIIaV)에 대한 결합이 참고 실시예 2의 방법에 의해 평가되었다. 얻어진 개변체의 각 FcγR로의 결합을 표 23에 나타내었다.
Figure pat00037
또한 표 중의 「IL6R-BP423에 가한 개변」이란 주형으로 한 IL6R-BP423에 대해 도입된 개변을 나타내었다. 단 IL6R-BP423을 제작할 때의 주형으로서 사용된 IL6R-B3/IL6R-L은 *로서 나타내었다. 또한 표 중의 모체 폴리펩티드의 KD(IIb)/개변 폴리펩티드의 KD(IIb)는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIb에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. 또한 모체 폴리펩티드의 KD(IIaR)/개변 폴리펩티드의 KD(IIaR)는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIaR에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. KD(IIaR)/KD(IIb)란 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD를 당해 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD로 나눈 값으로, 이 값이 클수록 FcγRIIb로의 선택성이 높은 것을 나타낸다. 또한 표 23 중 회색으로 칠해진 셀 중의 수치는 FcγR의 IgG에 대한 결합이 미약하여 속도론적인 해석으로는 바르게 해석할 수 없다고 판단되었기 때문에, 참고 실시예 2에 기재된
〔식 2〕
Figure pat00038
의 식을 이용하여 산출된 수치이다.
표 23의 결과로부터, IL6R-BP423/IL6R-L에 대해 P396M의 개변이 도입된 IL6R-BP456/IL6R-L, P396L의 개변이 도입된 IL6R-BP455/IL6R-L, P396Y의 개변이 도입된 IL6R-BP464/IL6R-L, P396F의 개변이 도입된 IL6R-BP450/IL6R-L, P396D의 개변이 도입된 IL6R-BP448/IL6R-L, P396Q의 개변이 도입된 IL6R-BP458/IL6R-L, P396I의 개변이 도입된 IL6R-BP453/IL6R-L, P396E의 개변이 도입된 IL6R-BP449/IL6R-L, P396K의 개변이 도입된 IL6R-BP454/IL6R-L, P396R의 개변이 도입된 IL6R-BP459/IL6R-L의 FcγRIIb로의 결합 활성은 모두 개변을 도입하기 전의 IL6R-BP423/IL6R-L의 그것과 비교하여 향상되어 있었다. 또한 IL6R-BP423/IL6R-L에 대해 P396M의 개변이 도입된 IL6R-BP456/IL6R-L의 KD(IIaR)/KD(IIb)의 값은 개변이 도입되기 전의 IL6R-BP423/IL6R-L의 그것과 비교하여 커서 FcγRIIb로의 선택성이 향상되어 있었다. 표 23 중에서 제작된 개변체는 모두 FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIIaV로의 결합 활성은 모체 폴리펩티드인 IL6R-B3/IL6R-L의 그것보다도 낮았다.
〔실시예 18〕서브클래스 서열의 이용에 의한 FcγRIIb로의 결합이 증강된 개변체의 제작
인간 IgG에 존재하는 서브클래스에 따라 FcγR로의 결합 프로파일이 상이하다. IgG1과 IgG4의 각 FcγR로의 결합 활성의 차이를 FcγRIIb로의 결합 활성의 증강 및/또는 선택성의 향상에 이용할 수 있는지 여부가 검증되었다. 처음에 IgG1과 IgG4의 각 FcγR로의 결합 활성이 해석되었다. 항체 H쇄로서는 인간 IgG4의 EU 넘버링으로 표시되는 228번 위치의 Ser이 Pro로 치환되고, C말단의 Gly 및 Lys가 제거된 Fc영역인 G4d를 포함하는 IL6R-G4d(서열번호：64)가 항체 H쇄로서 제작되었다. 항체 L쇄로서는 IL6R-L(서열번호：56)이 사용되었다. 참고 실시예 1의 방법에 따라 발현된 IL6R-L의 경쇄와 IL6R-G1d/IL6R-L 또는 IL6R-G4d/IL6R-L을 포함하는 항체가 정제되었다. 정제된 항체의 각 FcγR(FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIaR, FcγRIIb, FcγRIIIaV)에 대한 결합이 참고 실시예 2의 방법에 의해 평가되었다. 얻어진 개변체의 각 FcγR로의 결합을 표 24에 정리하였다.
Figure pat00039
IL6R-G4d/IL6R-L의 FcγRIIb로의 결합은 IL6R-G1d/IL6R-L의 그것과 비교하여 1.5배 강한 것에 대해, IL6R-G4d/IL6R-L의 FcγRIIaR로의 결합은 IL6R-G1d/IL6R-L의 그것과 비교하여 2.2배 약한 것이 나타내어졌다. 또한 IL6R-G4d/IL6R-L의 FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIIaV로의 결합 활성은 IL6R-G1d/IL6R-L의 그것과 비교하여 약하였다. 이상의 결과로부터, IL6R-G4d의 FcγRIIb로의 결합 활성, 선택성 모두 IL6R-G1d와 비교하여 바람직한 성질을 가지고 있는 것이 명확해졌다.
도 39는 G1d와 G4d의 CH1으로부터 C말단까지의 서열(EU 넘버링으로 표시되는 118번 위치부터 445번 위치)의 비교를 나타낸 얼라이먼트이다. 도 39 중의 검게 칠해진 아미노산은 G1d와 G4d에서 상이한 아미노산 잔기인 것을 나타내고 있다. 이들 상이한 아미노산 중에서 FcγR과의 상호작용에 관여하는 것으로 예상되는 부위를 몇개 선택하여, FcγRIIb로의 결합 활성, 선택성의 관점에서 모두 바람직한 성질을 부여하는 G4d의 서열 중 적어도 하나 이상의 아미노산 잔기를 FcγRIIb로의 결합이 증강된 개변체에 이식함으로써, FcγRIIb로의 결합의 추가적인 증강 및/또는 선택성의 추가적인 향상이 가능한지가 검증되었다.
구체적으로는 IL6R-BP230에 대해 A327G의 개변이 도입된 IL6R-BP473, A330S의 개변이 도입된 IL6R-BP472, P331S의 개변이 도입된 IL6R-BP471, A330S 및 P331S의 개변이 도입된 IL6R-BP474, A327G 및 A330S의 개변이 도입된 IL6R-BP475, A327G, A330S, 및 P331S의 개변이 도입된 IL6R-BP476, A327G 및 P331S의 개변이 도입된 IL6R-BP477이 제작되었다. 또한 IL6R-BP230의 EU 넘버링으로 표시되는 118번 위치의 Ala부터 225번 위치의 Thr까지의 아미노산이 EU 넘버링으로 표시되는 118번 위치의 Ala부터 222번 위치의 Pro까지로 이루어지는 G4d의 서열의 아미노산으로 치환된 IL6R-BP478이 제작되었다. 항체 L쇄로서는 IL6R-L(서열번호：56)이 사용되었다. 참고 실시예 1의 방법에 따라 상기 중쇄의 개변체와 IL6R-L의 경쇄를 포함하는 항체가 정제되었다. 정제된 항체의 각 FcγR(FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIaR, FcγRIIb, FcγRIIIaV)에 대한 결합이 참고 실시예 2의 방법으로 평가되었다.
각 개변체의 각 FcγR에 대한 KD를 표 25에 나타내었다. 또한 표 중의 「모체 폴리펩티드의 KD(IIb)/개변 폴리펩티드의 KD(IIb)」는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIb에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. 표 중의 「IL6R-BP230에 가한 개변」이란 IL6R-BP230에 대해 도입된 개변을 나타내었다. 단 IL6R-BP230을 제작할 때의 주형으로 한 IL6R-B3/IL6R-L은 *1로서 나타내었다. 또한 IL6R-BP230의 EU 넘버링으로 표시되는 118번 위치의 Ala부터 225번 위치의 Thr까지가 EU 넘버링으로 표시되는 118번 위치의 Ala부터 222번 위치의 Pro까지로 이루어지는 G4d의 서열로 치환된 IL6R-BP478은 *2로서 나타내었다. 「모체 폴리펩티드의 KD(IIaR)/개변 폴리펩티드의 KD(IIaR)」은 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIaR에 대한 KD값을 당해 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. KD(IIaR)/KD(IIb)는 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD를 당해 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD로 나눈 값으로, 이 값이 클수록 FcγRIIb로의 선택성이 높은 것을 나타낸다. 또한 표 25에 있어서 회색으로 칠해진 셀 중의 수치는 FcγR의 IgG에 대한 결합이 미약하여 속도론적인 해석으로는 바르게 해석할 수 없다고 판단되었기 때문에, 참고 실시예 2에 기재된
〔식 2〕
Figure pat00040
의 식을 이용하여 산출된 수치이다.
Figure pat00041
표 25에 기재된 개변체 중, A327G의 개변이 도입된 IL6R-BP473/IL6R-L의 FcγRIIb로의 결합은 IL6R-BP230/IL6R-L의 그것과 비교하여 1.2배 증강되어 있었다. 또한 IL6R-BP230의 EU 넘버링으로 표시되는 118번 위치의 Ala부터 225번 위치의 Thr까지의 아미노산이 EU 넘버링으로 표시되는 118번 위치의 Ala부터 222번 위치의 Pro까지로 이루어지는 G4d의 서열의 아미노산으로 치환된 IL6R-BP478/IL6R-L의 FcγRIIb로의 결합은 IL6R-BP230/IL6R-L의 그것과 비교하여 1.1배 증강되고, IL6R-BP478/IL6R-L FcγRIIaR로의 결합은 IL6R-BP230/IL6R-L의 그것과 비교하여 0.9배 저감되어 있었다. 어느 개변체의 FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIIaV로의 결합 활성은 모체 폴리펩티드인 IL6R-B3/IL6R-L의 그것보다도 낮았다.
여기까지의 검토에 있어서, 개변체 IL6R-BP230/IL6R-L의 EU 넘버링으로 표시되는 327번 위치의 아미노산에 대해 인간 IgG4의 서열 중의 아미노산으로 치환하는 A327G의 개변을 도입함으로써, FcγRIIb로의 결합 활성이 증강되는 것이 나타내어졌다. 이에 IgG4와 IgG1의 서열에서 상이한 부위로서, EU 넘버링으로 표시되는 327번 위치 이외의 아미노산에 대해서 추가로 검토가 행해졌다. 구체적으로는, 항체 H쇄로서 사용된 IL6R-BP230에 대해 각각 EU 넘버링으로 표시되는 K274Q가 도입된 IL6R-BP541, Y296E가 도입된 IL6R-BP542, H268Q가 도입된 IL6R-BP543, R355Q가 도입된 IL6R-BP544, D356E가 도입된 IL6R-BP545, L358M이 도입된 IL6R-BP546, K409R이 도입된 IL6R-BP547, Q419E가 도입된 IL6R-BP548이 제작되었다. 항체 L쇄로서는 IL6R-L이 공통적으로 사용되었다. 참고 실시예 1의 방법에 따라 상기 중쇄의 개변체와 IL6R-L의 경쇄를 포함하는 항체가 정제되었다. 정제된 항체의 각 FcγR(FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIaR, FcγRIIb, FcγRIIIaV)에 대한 결합이 참고 실시예 2의 방법으로 평가되었다.
각 개변체의 각 FcγR에 대한 KD를 표 26에 나타내었다. 또한 표 중의 「모체 폴리펩티드의 KD(IIb)/개변 폴리펩티드의 KD(IIb)」는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIb에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. 표 중의 「IL6R-BP230에 가한 개변」이란 IL6R-BP230에 대해 도입된 개변을 나타내었다. 단 IL6R-BP230을 제작할 때의 주형으로 한 IL6R-B3/IL6R-L은 *1로서 나타내었다. 「모체 폴리펩티드의 KD(IIaR)/개변 폴리펩티드의 KD(IIaR)」는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIaR에 대한 KD값을 당해 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. KD(IIaR)/KD(IIb)란 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD를 당해 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD로 나눈 값으로, 이 값이 클수록 FcγRIIb로의 선택성이 높은 것을 나타낸다. 또한 표 26에 있어서 회색으로 칠해진 셀 중의 수치는 FcγR의 IgG에 대한 결합이 미약하여 속도론적인 해석으로는 바르게 해석할 수 없다고 판단되었기 때문에, 참고 실시예 2에 기재된
〔식 2〕
Figure pat00042
의 식을 이용하여 산출된 수치이다.
Figure pat00043
표 26에 나타낸 바와 같이, IL6R-BP230/IL6R-L에 대해 각각 EU 넘버링으로 표시되는 K274Q가 도입된 IL6R-BP541/IL6R-L, R355Q가 도입된 IL6R-BP544/IL6R-L, D356E가 도입된 IL6R-BP545/IL6R-L, L358M이 도입된 IL6R-BP546/IL6R-L은 개변 도입 전의 IL6R-BP230/IL6R-L과 비교하여 FcγRIIb로의 결합이 증강되어 있었다. 또한 이 중에서 IL6R-BP230/IL6R-L에 대해 각각 EU 넘버링으로 표시되는 R355Q가 도입된 IL6R-BP544/IL6R-L, D356E가 도입된 IL6R-BP545/IL6R-L, L358M이 도입된 IL6R-BP546/IL6R-L은 개변 도입 전의 IL6R-BP230/IL6R-L과 비교하여 KD(IIaR)/KD(IIb)의 값이 증가되어 있어 FcγRIIb로의 선택성에 대해서도 향상되는 개변인 것이 나타내어졌다.
〔실시예 19〕FcγRIIb로의 결합의 증강, 선택성의 향상을 초래하는 개변의 조합의 검토
지금까지의 검토에 있어서 발견된 FcγRIIb로의 결합 활성 또는 선택성을 향상시키는 개변의 추가적인 조합이 검토되었다. 구체적으로는 IL6R-B3(서열번호：63)에 대해 지금까지의 검토 중에서 FcγRIIb로의 결합의 증강 및/또는 선택성의 향상을 초래한 개변의 조합이 도입되었다. 또한 비교 대조로서 기존의 FcγRIIb로의 결합을 증강시키는 개변(Seung 등(Mol. Immunol. (2008) 45, 3926-3933))인 S267E 및 L328F의 개변이 IL6R-B3에 도입된 IL6R-BP253이 제작되었다. 항체 L쇄로서는 IL6R-L(서열번호：56)이 사용되었다. 참고 실시예 1의 방법에 따라 발현된 상기 중쇄의 개변체와 IL6R-L의 경쇄를 포함하는 항체가 정제되었다. 정제된 항체의 각 FcγR(FcγRIa, FcγRIIaH, FcγRIIaR, FcγRIIb, FcγRIIIaV)에 대한 결합이 참고 실시예 2의 방법에 의해 평가되었다.
각 개변체의 각 FcγR에 대한 KD를 표 27에 나타내었다. 또한 표 중의 개변이란 IL6R-B3(서열번호：63)에 대해 도입된 개변을 나타내었다. 단 각 개변체를 제작할 때의 주형으로 한 IL6R-B3/IL6R-L은 *로서 나타내었다. 모체 폴리펩티드의 KD(IIb)/개변 폴리펩티드의 KD(IIb)는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIb에 대한 KD값을 각 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD값으로 나눈 값을 가리킨다. 또한 모체 폴리펩티드의 KD(IIaR)/개변 폴리펩티드의 KD(IIaR)는 IL6R-B3/IL6R-L의 FcγRIIaR에 대한 KD값을 당해 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD로 나눈 값을 가리킨다. KD(IIaR)/KD(IIb)란 각 개변체의 FcγRIIaR에 대한 KD를 당해 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD로 나눈 값으로, 이 값이 클수록 FcγRIIaR과 비교하여 FcγRIIb로의 선택성이 높은 것을 나타낸다. 또한 KD(IIaH)/KD(IIb)란 각 개변체의 FcγRIIaH에 대한 KD를 당해 개변체의 FcγRIIb에 대한 KD로 나눈 값으로, 이 값이 클수록 FcγRIIaH와 비교하여 FcγRIIb로의 선택성이 높은 것을 나타낸다. 또한 표 27에 있어서 회색으로 칠해진 셀 중의 수치는 FcγR의 IgG에 대한 결합이 미약하여 속도론적인 해석으로는 바르게 해석할 수 없다고 판단되었기 때문에, 참고 실시예 2에 기재된
〔식 2〕
Figure pat00044
의 식을 이용하여 산출된 수치이다.
Figure pat00045
Figure pat00046
표 27에 기재된 개변체 중 FcγRIIb로의 결합을 증강시키는 기존의 개변이 가해진 IL6R-BP253/IL6R-L의 FcγRIIb 및 FcγRIIaR에 대한 결합 활성은 개변 도입 전의 IL6R-B3/IL6R-L의 그것과 비교하여 각각 277배 및 529배 증강되었다. 또한 IL6R-BP253/IL6R-L의 FcγRIa로의 결합 활성도 IL6R-B3/IL6R-L의 그것보다도 증강되어 있었다. 한편, IL6R-BP253/IL6R-L의 FcγRIIaH 및 FcγRIIIaV로의 결합은 IL6R-B3/IL6R-L의 그것과 비교하여 감약되어 있었다. 그 밖의 개변체 중 IL6R-BP436/IL6R-L과 IL6R-BP438/IL6R-L의 FcγRIa로의 결합이 개변 도입 전의 IL6R-B3/IL6R-L의 그것과 비교하여 다소 증강되었으나, 그것 이외의 개변체의 FcγRIa로의 결합은 모두 감약되어 있었다. 또한 어느 개변체의 FcγRIIaH 및 FcγRIIIaV로의 결합은 IL6R-B3/IL6R-L의 그것과 비교하여 감약되어 있었다.
IL6R-BP489/IL6R-L, IL6R-BP487/IL6R-L, IL6R-BP499/IL6R-L, IL6R-BP498/IL6R-L, IL6R-BP503/IL6R-L, IL6R-BP488/IL6R-L, IL6R-BP490/IL6R-L, IL6R-BP445/IL6R-L, IL6R-BP552/IL6R-L, IL6R-BP507/IL6R-L, IL6R-BP536/IL6R-L, IL6R-BP534/IL6R-L, IL6R-491/IL6R-L, IL6R-BP553/IL6R-L, IL6R-BP532/IL6R-L, IL6R-BP506/IL6R-L, IL6R-BP511/IL6R-L, IL6R-BP502/IL6R-L, IL6R-BP531/IL6R-L, IL6R-BP510/IL6R-L, IL6R-BP535/IL6R-L, IL6R-BP497/IL6R-L, IL6R-BP533/IL6R-L, IL6R-BP555/IL6R-L, IL6R-BP554/IL6R-L, IL6R-BP436/IL6R-L, IL6R-BP423/IL6R-L, IL6R-BP440/IL6R-L, IL6R-BP538/IL6R-L, IL6R-BP429/IL6R-L, IL6R-BP438/IL6R-L, IL6R-BP565/IL6R-L, IL6R-BP540/IL6R-L, BP426/IL6R-L, IL6R-BP437/IL6R-L, IL6R-BP439/IL6R-L, IL6R-BP551/IL6R-L, IL6R-BP494/IL6R-L, IL6R-BP537/IL6R-L, IL6R-BP550/IL6R-L, IL6R-BP556/IL6R-L, IL6R-BP539/IL6R-L, IL6R-BP558/IL6R-L, IL6R-BP425/IL6R-L, IL6R-BP495/IL6R-L의 FcγRIIb로의 결합은 FcγRIIb로의 결합을 증강시키는 기존의 개변이 가해진 IL6R-BP253/IL6R-L의 그것과 비교하여 상회하였다. 이들 중에서 FcγRIIb로의 결합이 가장 낮았던 IL6R-BP495/IL6R-L부터 가장 높았던 IL6R-BP489/IL6R-L까지의 증강의 폭은 IL6R-B3/IL6R-L의 결합을 1로 한 경우에 321배부터 3100배까지였다.
본 검토에서 제작된 개변체와 기존의 FcγRIIb로의 결합 증강 개변체인 IL6R-BP253/IL6R-L을 비교하면, KD(IIaR)/KD(IIb)의 값은 가장 낮았던 IL6R-BP479/IL6R-L에서 16.1, 가장 높았던 IL6R-BP567/IL6R-L에서 64.4로, 어느 개변체도 IL6R-BP253/IL6R-L의 0.2와 비교하여 높았다. 또한 KD(IIaH)/KD(IIb)의 값은 가장 낮았던 IL6R-BP480/IL6R-L에서 107.7, 가장 높았던 IL6R-BP426/IL6R-L에서 8362로, 어느 개변체도 IL6R-BP253/IL6R-L의 107.1과 비교하여 높았다. 이들 결과로부터, 표 27에 나타내어진 개변체는 모두 기존의 FcγRIIb에 대한 결합 증강 개변이 가해진 개변체와 비교하여 FcγRIIb로의 선택성이 향상된 개변체인 것이 나타내어졌다. 특히 IL6R-BP559/IL6R-L, IL6R-BP493/IL6R-L, IL6R-BP557/IL6R-L, IL6R-BP492/IL6R-L, IL6R-BP500/IL6R-L은 모두 FcγRIIaR로의 결합을 IL6R-B3/IL6R-L의 그것과 비교하여 1.5배 이하로 유지하면서, FcγRIIb로의 결합 활성이 100배 이상으로 증강되어 있는 것으로부터, FcγRIIaR로의 결합을 증강시키는 것에 의한 부작용을 회피하면서 FcγRIIb로의 결합 증강에 의한 효과를 나타내는 것이 기대되었다. 따라서 이들 개변체는 FcγRIIb로의 결합 활성 및 선택성의 양면에서 기존 기술에 의해 제작된 항체보다도 우수한 개변체라고 할 수 있다.
또한 특정 이론에 구속되는 것은 아니나, Y296D를 포함하는 개변체인 IL6R-BP567/IL6R-L 및 IL6R-BP493/IL6R-L과 비교하여 높은 Treg 유도능을 갖는 Tregitope 서열(De Groot 등(Blood (2008) 112, 3303-3311))이 보존되어 있어, 높은 Treg 유도 활성을 갖는 것으로 생각되는 개변체인 IL6R-BP568/IL6R-L 및 IL6R-BP492/IL6R-L이 보다 유효한 개변체일 가능성도 있다. 이들 개변체의 FcγRIIb에 대한 결합 활성 및 선택성에 대해서 보면, IL6R-BP568/IL6R-L은 천연형과 비교하여 FcγRIIaR로의 결합이 1.6배, FcγRIIb로의 결합이 211배이고, 또한 IL6R-BP492/IL6R-L은 FcγRIIaR로의 결합이 1.2배, FcγRIIb로의 결합이 131배로, 이들 개변체는 FcγRIIb에 대한 높은 결합 활성과 선택성을 가지고 있었다.
〔실시예 20〕칼슘 의존적으로 인간 IgA에 결합하는 항체의 조제
(20-1) 인간 IgA(hIgA)의 조제
실시예 2 내지 4에서 마우스 FcγR에 대한 결합이 증강된 pH 의존적으로 항원인 인간 IL-6 수용체에 결합하는 분자는 혈장 중의 항원 농도를 대폭 저하시키는 것이 가능한 것이 나타내어졌다. 다음으로 인간 IL-6 수용체 이외의 항원에 대해 pH 의존적으로 결합하여, 마우스 FcγR에 대한 결합이 증강된 항체가 투여된 생체의 혈장 중 가용형 항원을 소실시키는 효과가 동일하게 관찰되는지에 대해 추가적인 검증을 행하기 위해 인간 IgA를 항원으로 하는 항체를 사용한 시험이 새롭게 실시되었다. 항원인 인간 IgA(이하 hIgA로도 불린다)(가변영역은 항인간 IL6R 항체)는 아래와 같은 재조합 기술을 사용하여 조제되었다. H(WT)-IgA1(서열번호：65)과 L(WT)-CK(서열번호：42)를 포함하는 재조합 벡터를 포함하는 숙주세포를 배양함으로써 발현된 hIgA가 당업자 공지의 방법에 의해 이온 교환 크로마토그래피 및 겔여과 크로마토그래피를 사용하여 정제되었다.
(20-2) hIgA에 결합하는 항체의 발현과 정제
GA2-IgG1(중쇄 서열번호：66, 경쇄 서열번호：67)은 hIgA에 결합하는 항체이다. GA2-IgG1(중쇄 서열번호：66, 경쇄 서열번호：67)을 코드하는 DNA 서열이 동물세포 발현용 플라스미드에 당업자 공지의 방법으로 삽입되었다. 항체는 아래의 방법을 사용하여 발현 및 정제되었다. 인간 태아 신장세포 유래 FreeStyle 293-F주(Invitrogen)를 FreeStyle 293 Expression Medium 배지(Invitrogen)에 현탁시킨 세포 현탁액이 1.33×106개/mL의 세포밀도로 6 well plate의 각 웰로 3 mL씩 파종되었다. 다음으로 리포펙션법으로 조제된 플라스미드가 세포로 도입되었다. 당해 세포는 CO2 인큐베이터(37℃, 8% CO2, 90 rpm)에서 4일간 배양되고, 단리된 그 배양상청으로부터 rProtein A SepharoseTM Fast Flow(Amersham Biosciences)를 사용하여 당업자 공지의 방법으로 항체가 정제되었다. 정제된 항체 용액의 흡광도(파장：280 nm)가 분광광도계를 사용하여 측정되었다. 얻어진 측정값으로부터 PACE법으로 산출된 흡광계수를 사용하여 항체농도가 산출되었다(Protein Science (1995) 4, 2411-2423).
(20-3) 취득된 항체의 hIgA에 대한 칼슘 의존적 결합능의 평가
Biacore T200(GE Healthcare)을 사용하여 실시예 (20-2)에서 단리된 항체의 hIgA 결합 활성(해리상수 KD(M))이 평가되었다. 러닝 버퍼로서 3 μM 또는 1.2 mM CaCl2를 함유하는 0.05% tween20, 20 mmol/L ACES, 150 mmol/L NaCl(pH 7.4 또는 pH 5.8)을 사용하여 당해 결합 활성이 측정되었다. 아미노커플링법으로 적절한 양의 재조합형 프로테인 A/G(Thermo Scientific)가 고정화된 Sensor chip CM5(GE Healthcare)에 항체를 결합시켰다. 다음으로 애널라이트로서 적절한 농도의 hIgA((A1-1)에 기재)를 인젝트함으로써 hIgA와 센서칩 상의 항체를 상호작용시켰다. 측정은 37℃에서 행해졌다. 측정 후, 10 mmol/L Glycine-HCl, pH 1.5를 인젝트함으로써 센서칩이 재생되었다. Biacore T200 Evaluation Software(GE Healthcare)를 사용하여 커브 피팅에 의한 해석 및 평형값 해석에 의해 측정결과로부터 해리상수 KD(M)가 산출되었다. 그 결과를 표 28에 나타내었다. GA2-IgG1은 Ca2+ 농도가 1.2 mM의 조건하에서는 hIgA에 강하게 결합하는데, Ca2+ 농도가 3 μM의 조건하에서는 hIgA에 약하게 결합하는 것이 나타내어졌다. 또한 GA2-IgG1은 Ca2+ 농도가 1.2 mM의 조건하에서 pH 7.4에 있어서는 인간 IgA에 강하게 결합하는데, pH 5.8에 있어서는 인간 IgA에 약하게 결합하는 것이 나타내어졌다. 즉, GA2-IgG1은 인간 IgA에 대해 pH 의존적 및 칼슘 의존적으로 결합하는 것이 명확해졌다.
Figure pat00047
〔실시예 21〕칼슘 의존적으로 hIgA에 결합하는 항체의 개변체의 조제
다음으로 혈장 중으로부터의 항원(hIgA)의 소실을 추가로 증대시키는 것을 목적으로, 칼슘 의존적으로 hIgA에 결합하는 GA2-IgG1에 대해 마우스 FcγR에 대한 결합을 증강시키기 위해 GA2-IgG1의 EU 넘버링으로 표시되는 328번 위치의 Leu가 Tyr로 치환된 GA2-F1087(중쇄 서열번호：68)이 제작되었다. GA2-F1087(중쇄 서열번호：68, 경쇄 서열번호：67)을 코드하는 DNA 서열이 당업자에게 공지의 방법으로 삽입된 동물 발현용 플라스미드를 사용하여 전술한 방법으로 발현된 이들 항체 개변체의 농도가 정제 후에 측정되었다. 이 개변을 포함하는 항체는 실시예 (4-3)에 나타내어지는 바와 같이 마우스 FcγR에 대한 결합이 대폭 증강되어 있었다.
〔실시예 22〕Ca 의존성 hIgA 결합 항체가 투여된 정상 마우스에 있어서의 항원의 혈장 중 체류성으로의 영향의 평가
(22-1) 정상 마우스가 사용된 in vivo 시험
정상 마우스(C57BL/6J mouse, Charles River Japan)에 대해 hIgA(인간 IgA：실시예 (20-1)에서 제작)가 단독으로 투여되었거나 또는 hIgA 및 항hIgA 항체가 동시에 투여된 후의 hIgA 및 항hIgA 항체의 체내동태가 평가되었다. hIgA 용액(80 ㎍/mL) 또는 hIgA와 항hIgA 항체의 혼합용액이 꼬리정맥에 10 mL/㎏의 용량으로 단회 투여되었다. 항hIgA 항체로서는 전술한 GA2-IgG1 및 GA2-F1087이 사용되었다.
혼합용액 중의 hIgA 농도는 모두 80 ㎍/mL이고, 항hIgA 항체농도는 2.69 ㎎/mL였다. 이때, hIgA에 대해 항hIgA 항체는 충분량 과잉으로 존재하는 것으로부터 hIgA는 대부분이 항체에 결합해 있는 것으로 생각되었다. GA-IgG1이 투여된 군에서는 투여 후 5분간, 7시간, 1일간, 2일간, 3일간, 7일간에서 마우스로부터 채혈이 행해졌다. 또한 GA-F1087이 투여된 군에서는 투여 후 5분간, 30분간, 1시간, 2시간, 1일간, 3일간, 7일간에서 마우스로부터 채혈이 행해졌다. 채취된 혈액을 바로 4℃, 12,000 rpm으로 15분간 원심분리함으로써 혈장이 얻어졌다. 분리된 혈장은 측정을 실시할 때까지 -20℃ 이하로 설정된 냉동고에 보존되었다.
(22-2) ELISA법에 의한 정상 마우스 혈장 중의 항hIgA 항체농도 측정
마우스 혈장 중의 항hIgA 항체농도는 ELISA법으로 측정되었다. 먼저 Anti-Human IgG(γ-chain specific) F(ab')2 Fragment of Antibody(SIGMA)가 그 각 웰에 분주된 Nunc-Immuno Plate, MaxiSorp(Nalge nunc International)를 4℃에서 하룻밤 정치함으로써 Anti-Human IgG 고상화 플레이트가 제작되었다. 혈장 중 농도의 표준액으로서 0.5, 0.25, 0.125, 0.0625, 0.03125, 0.01563, 0.007813 ㎍/mL로 조제된 항hIgA 항체의 검량선 시료와 100배 이상 희석된 마우스 혈장 측정시료가 상기 Anti-Human IgG 고상화 플레이트에 분주된 후, 당해 플레이트가 25℃에서 1시간 인큐베이션되었다. 그 후, Goat Anti-Human IgG (γ chain specific) Biotin (BIOT) Conjugate(Southern Biotechnology Associats Inc.)가 상기 플레이트의 각 웰에 분주된 후, 당해 플레이트를 25℃에서 1시간 반응시켰다. 추가로 Streptavidin-PolyHRP80(Stereospecific Detection Technologies)이 상기 플레이트의 각 웰에 분주된 후, 당해 플레이트를 25℃에서 1시간 반응시켰다. TMB One Component HRP Microwell Substrate(BioFX Laboratories)를 기질로서 사용한 발색반응이 1N-Sulfuric acid(Showa Chemical)를 사용하여 정지된 후, 마이크로플레이트 리더를 사용하여 각 웰의 반응액의 450 nm의 흡광도가 측정되었다. 마우스 혈장 중의 항hIgA 항체농도는 검량선의 흡광도로부터 해석 소프트웨어 SOFTmax PRO(Molecular Devices)를 사용해서 산출되었다. 이 방법으로 측정된 정맥내 투여 후의 정상 마우스에 있어서의 GA2-IgG1 및 GA2-F1087의 혈장 중 항체농도 추이를 도 40에 나타내었다. 그 결과, hIgA와 강한 pH 의존적인 결합 활성을 갖는 클론 GA2-IgG1은 FcγR과의 결합을 증강시켰다 하더라도 그 혈장 중 항체농도가 크게 저하되지 않는 것이 확인되었다.
(22-3) ELISA법에 의한 혈장 중 hIgA 농도 측정
마우스의 혈장 중 hIgA 농도는 ELISA법으로 측정되었다. 먼저 Goat anti-Human IgA Antibody(BETHYL)가 그 각 웰에 분주된 Nunc-Immuno Plate, MaxiSoup(Nalge nunc International)를 4℃에서 하룻밤 정치함으로써 Anti-Human IgA 고상화 플레이트가 제작되었다. 혈장 중 농도의 표준액으로서 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, 0.025, 0.0125, 0.00625 ㎍/mL로 조제된 hIgA의 검량선 시료가 사용되었다. 검량선 시료 및 100배 이상 희석된 마우스 혈장 측정시료의 각 100 μL에 대해 500 ng/mLhsL6R을 200 μL 첨가하여 혼합하고, 실온에서 1시간 정치하였다. 그 후, 혼합용액 100 μL가 분주된 상기 Anti-Human IgA 고상화 플레이트는 실온에서 1시간 정치되었다. 다음으로 Biotinylated Anti-human IL-6 R Antibody(R&D)가 상기 플레이트의 각 웰에 분주된 후, 당해 플레이트를 실온에서 1시간 반응시켰다. 추가로 Streptavidin-PolyHRP80(Stereospecific Detection Technologies)이 상기 플레이트의 각 웰에 분주된 후, 당해 플레이트를 실온에서 1시간 반응시켰다. TMB One Component HRP Microwell Substrate(BioFX Laboratories)를 기질로서 사용한 발색반응이 1N-Sulfuric acid(Showa Chemical)를 사용하여 정지된 후, 마이크로플레이트 리더를 사용하여 각 웰의 반응액의 450 nm의 흡광도가 측정되었다. 마우스 혈장 중 농도는 검량선의 흡광도로부터 해석 소프트웨어 SOFTmax PRO(Molecular Devices)를 사용해서 산출되었다. 이 방법으로 측정한 정맥내 투여 후의 정상 마우스에 있어서의 혈장 중 hIgA 농도 추이를 도 41에 나타내었다.
그 결과, hIgA 단독의 소실에 대해 hIgA와 100배 이상의 Ca 의존적인 결합 활성을 갖는 GA2-IgG1이 동시에 투여된 마우스에서는 hIgA의 소실이 hIgA 단독과 비교하여 가속되었다. 또한 hIgA와 FcγR에 대해 결합이 증강된 GA2-F1087이 투여된 마우스의 혈장 중에서는 투여 1일 후에 측정범위(0.006 ㎍/mL 이상)보다 hIgA의 농도가 저하되어, GA-IgG1이 투여된 마우스의 혈장 중 보다도 대폭으로 hIgA의 소실이 가속되었다. 이상으로부터, 실시예 2 내지 실시예 7에서는 IL6R과 항IL6R 항체가 투여된 마우스에 있어서 FcγR에 대한 결합이 증강된 항체에 의한 항원의 제거효과의 증강이 나타내어졌으나, 항원이 hIgA와 항hIgA 항체가 투여된 마우스에서도 동일한 효과가 나타내어지는 것이 명확해졌다. 지금까지의 실시예에서 얻어진 결과로부터, 이 경우의 항원의 제거도 주로 FcγRIIb를 매개로 하고 있는 것으로 생각된다.
〔실시예 23〕pH 의존적 항IgE 항체의 취득
(23-1) 항인간 IgE 항체의 취득
pH 의존적 항인간 IgE 항체를 취득하기 위해 항원인 인간 IgE(중쇄 서열번호：69, 경쇄 서열번호：70)(가변영역은 항인간 Glypican3 항체로 이루어진다)를 FreeStyle293(Life Technologies)을 사용하여 발현시켰다. 발현된 인간 IgE는 당업자 공지의 일반적인 칼럼크로마토그래피법으로 정제하여 조제되었다. 취득된 다수의 항체 중에서 인간 IgE에 pH 의존적으로 결합하는 항체가 선발되었다. 선발된 항인간 IgE 항체의 중쇄 및 경쇄의 가변영역이 인간 IgG1 중쇄 정상영역 및 인간 경쇄 정상영역과 융합된 항체 유전자가 삽입된 벡터를 사용하여 발현된 재조합 항인간 IgE 항체가 정제되었다. 제작된 항체는 클론 278(이하 278-IgG1로 표기하는 중쇄 서열번호：71, 경쇄 서열번호：72)로 명명되었다.
(23-2) 항인간 IgE 항체의 인간 IgE에 대한 결합 활성 및 pH 의존적 결합 활성의 평가
엔도솜 내에서 항원을 해리할 수 있는 항체는 항원에 대해 pH 의존적으로 결합할 뿐 아니라, Ca 의존적으로 결합하는 항원에 결합하는 것으로도 창제하는 것이 가능하다. 이에 278-IgG1 및 대조가 되는 pH/Ca 의존적 IgE 결합능을 갖지 않는 인간 IgG1 항체인 Xolair(omalizumab, Novartis)의 인간 IgE(hIgE)에 대한 pH 의존적 결합능 및 pH/Ca 의존적 결합능이 평가되었다. 즉, Biacore T200(GE Healthcare)을 사용하여 278-IgG1 및 Xolair의 hIgE에 대한 결합 활성(해리상수 KD(M))이 평가되었다. 러닝 버퍼로서 아래의 3종을 사용하여 측정이 행해졌다.
·1.2 mmol/l CaCl2/0.05% tween20, 20 mmol/l ACES, 150 mmol/l NaCl, pH 7.4
·1.2 mmol/l CaCl2/0.05% tween20, 20 mmol/l ACES, 150 mmol/l NaCl, pH 5.8
·3 μmol/l CaCl2/0.05% tween20, 20 mmol/l ACES, 150 mmol/l NaCl, pH 5.8
적절한 양의 화학 합성된 인간 글리피칸 3 단백질 유래 서열(서열번호：73)의 C말단에 존재하는 Lys에 비오틴이 부가된 펩티드(이하 「비오틴화 GPC3 펩티드」로 기재한다)가 Sensor chip SA(GE Healthcare) 상에 첨가되어, 스트렙트아비딘과 비오틴의 친화성을 이용하여 동 Sensor chip SA 상에 고정화되었다. 적절한 농도의 인간 IgE를 인젝트하여 비오틴화 GPC3 펩티드에 포착시킴으로써 인간 IgE가 칩 상에 고정화되었다. 애널라이트로서 적절한 농도의 278-IgG1을 인젝트하여 센서칩 상의 인간 IgE와 상호작용시켰다. 그 후, 10 mmol/L Glycine-HCl, pH 1.5를 인젝트하여 센서칩이 재생되었다. 상호작용은 모두 37℃에서 측정되었다. Biacore T200 Evaluation Software(GE Healthcare)를 사용한 커브 피팅에 의한 측정결과의 해석에 의해 결합속도상수 ka(1/Ms) 및 해리속도상수 kd(1/s)가 산출되었다. 이들 상수를 토대로 해리상수 KD(M)가 산출되었다. 또한 pH 5.8, 1.2 mM Ca 조건과 pH 7.4, 1.2 mM Ca 조건하에서의 각 항체의 KD비를 산출하여 pH 의존성 결합이 pH 5.8, 3 μM Ca 조건과 pH 7.4, 1.2 mM Ca 조건하에서의 각 항체의 KD비를 산출하여 pH/Ca 의존성 결합이 평가되었다. 그 결과를 표 29에 나타내었다.
Figure pat00048
〔실시예 24〕pH 의존적으로 인간 IgE에 결합하는 항체의 개변체의 조제
다음으로 혈장 중으로부터의 항원(인간 IgE)의 소실을 추가로 증대시키는 것을 목적으로, pH 의존적으로 인간 IgE에 결합하는 278-IgG1에 대해 마우스 FcγR에 대한 결합을 증강시키기 위해 278-IgG1의 EU 넘버링으로 표시되는 328번 위치의 Leu가 Tyr로 치환된 278-F1087(중쇄 서열번호：74, 경쇄 서열번호：72)을 코드하는 DNA 서열이 당업자에게 공지의 방법으로 동물 발현용 플라스미드에 삽입되었다. 당해 플라스미드가 도입된 동물세포를 사용하여 전술한 방법으로 발현된 이들 항체 개변체의 농도가 그 정제 후에 측정되었다.
〔실시예 25〕278-IgG1의 in vivo 평가
(25-1) In vivo 평가용 인간 IgE(hIgE(Asp6))의 조제
중쇄(서열번호：75) 및 경쇄(서열번호：70)로 이루어지는 in vivo 평가용 인간 IgE인 hIgE (Asp6)(가변영역은 항인간 Glypican 3 항체)는 실시예 (23-1)과 동일한 방법으로 조제되었다. hIgE(Asp6)는 인간 IgE의 N형 당쇄의 이질성(heterogeneity)이 항원인 인간 IgE의 혈장 중 농도 추이의 영향을 받지 않도록 하기 위해 인간 IgE의 6개소의 N형 당쇄 결합 사이트의 아스파라긴이 아스파라긴산으로 개변된 분자이다.
(25-2) 클론 278이 투여된 정상 마우스의 혈장 중 인간 IgE의 소실 가속효과의 검증
실시예 2 내지 4 및 22에서 pH 의존적으로 항원인 인간 IL-6 수용체 및 인간 IgA에 결합하여 마우스 FcγR에 대한 결합이 증강된 분자가 투여된 마우스의 혈장 중 항원 농도가 대폭 저하된 것이 나타내어졌다. 마우스 FcγR에 대한 결합을 증강시킨 경우에, 인간 IL-6 수용체 및 인간 IgA 이외의 항원에 대해 pH 의존적으로 결합하여 마우스 FcγR에 대한 결합이 증강된 항체가 투여된 생체의 혈장 중 가용형 항원의 소실효과가 동일하게 관찰되는지에 대해서 추가적인 검증을 행하기 위해 인간 IgE를 항원으로 하는 항체를 사용한 시험이 새롭게 실시되었다.
C57BL/6J 마우스(Charles river Japan)에 hIgE(Asp6)가 단독 투여 또는 hIgE(Asp6) 및 항hIgE 항체(278-IgG1과 278-F1087)가 동시 투여된 후의 hIgE(Asp6) 및 항인간 IgE 항체의 체내동태가 평가되었다. hIgE(Asp6)(20 ㎍/mL) 또는 hIgE(Asp6) 및 항인간 IgE 항체의 혼합용액(농도는 표 30에 기재한 바와 같이 어느 항체도 동일한 농도가 되도록 조제되었다)이 꼬리정맥으로부터 10 mL/㎏으로 단회 투여되었다. 이때, hIgE(Asp6)에 대해 각 항체는 충분량 과잉으로 존재하는 것으로부터 hIgE(Asp6)는 거의 모두 항체에 결합해 있는 것으로 생각되었다. 클론 278(278-IgG1)이 투여된 군에서는 투여 후 5분간, 2시간, 7시간, 1일간, 2일간, 4일간, 5일간, 7일간, 14일간, 21일간에서 당해 마우스로부터 혈액이 채혈되었다. 278-F1087이 투여된 군에서는 5분간, 30분간, 1시간, 2시간, 1일간, 3일간, 7일간, 14일간, 21일간에서 당해 마우스로부터 혈액이 채혈되었다. 또한 채취된 혈액을 바로 4℃, 15,000 rpm으로 5분간 원심분리하여 혈장이 얻어졌다. 분리된 혈장은 측정을 실시할 때까지 -20℃ 이하로 설정된 냉동고에 보존되었다.
Figure pat00049
(25-3) 정상 마우스의 혈장 중 항인간 IgE 항체농도의 측정
마우스 혈장 중의 항hIgE 항체농도는 ELISA법으로 측정되었다. 혈장 중 농도로서 0.4, 0.2, 0.1, 0.05, 0.025, 0.0125, 0.00625 ㎍/mL의 검량선 시료가 조제되었다. hIgE(Asp6)와 항hIgE 항체의 면역 복합체를 균일하게 하기 위해 검량선 및 마우스 혈장 측정시료에는 1 ㎍/mL가 되도록 hIgE(Asp6)를 첨가하고, 278-hIgG1 투여군 및 대응하는 검량선 시료는 실온에서 30분 정치시켰다. 또한 278-F1087 투여군 및 대응하는 검량선 시료는 37℃에서 하룻밤 교반하였다. 정치 또는 교반 후의 검량선 및 마우스 혈장 측정시료를 Anti-Human Kappa Light Chain Antibody(Bethyl Laboratories)가 고상화된 이뮤노 플레이트(Nunc-Immuno Plate, MaxiSorp(Nalge nunc International))에 분주하고, 실온에서 2시간 정치 교반(278-F1087 투여군의 시료 및 278-F1087의 검량선 시료) 또는 4℃에서 하룻밤 정치(278-hIgG1 투여군의 시료 및 278-hIgG1의 검량선 시료)시켰다. 그 후, Rabbit anti-Human IgG (Fc) Secondary antibody, Biotin conjugate(Pierce Biotechnology) 및 Streptavidin-Poly HRP80(Stereospecific Detection Technologies)을 각각 1시간 순차 반응시켰다. TMB One Component HRP Microwell Substrate(BioFX Laboratories)를 기질로서 사용한 발색반응을 1N-Sulfuric acid(Showa Chemical)로 반응 정지 후, 당해 발색을 마이크로플레이트 리더로 450 nm의 흡광도를 측정하는 방법에 의해 마우스 혈장 중 농도가 측정되었다. 마우스 혈장 중 농도는 검량선의 흡광도로부터 해석 소프트웨어 SOFTmax PRO(Molecular Devices)를 사용해서 산출되었다. 이 방법으로 측정된 정맥내 투여 후의 혈장 중 항체농도 추이를 도 42에 나타내었다. 그 결과, 인간 IgE에 대해 강한 pH 의존적인 결합 활성을 갖는 278-IgG1의 FcγR과의 결합이 증강된 개변체가 투여된 마우스에 있어서 당해 마우스의 혈장 중에 있어서의 항체농도는 278-IgG1의 그것과 비교해도 크게 저하되지 않는 것이 확인되었다.
(25-4) 정상 마우스의 혈장 중 hIgE(Asp6) 농도의 측정
마우스 혈장 중 hIgE(Asp6) 농도는 ELISA법으로 측정되었다. 혈장 중 농도로서 192, 96, 48, 24, 12, 6, 3 ng/mL의 검량선 시료가 조제되었다. hIgE(Asp6)와 항hIgE 항체의 면역 복합체를 균일하게 하기 위해 검량선 및 마우스 혈장 측정시료에는 278-hIgG1을 투여한 군에서는 10 ㎍/mL가 되도록 Xolair(Novartis)를 첨가하고 실온에서 30분 정치시켰다. 278-F1087을 투여한 군에서는 20 ㎍/mL가 되도록 278-F1022(중쇄 서열번호：76, 경쇄 서열번호：72, 실시예 24와 동일하게 조제) 또는 278-F760(중쇄 서열번호：77, 경쇄 서열번호：72, 실시예 A5와 동일하게 조제)을 첨가하고 37℃에서 60시간 교반하였다. 마우스 혈장 측정시료를 anti-human IgE가 고상화된 이뮤노 플레이트(MABTECH) 또는 anti-human IgE(clone 107, MABTECH)가 고상화된 이뮤노 플레이트(Nunc F96 MicroWell Plate(Nalge nunc International))에 분주하고 실온에서 2시간 정치 또는 교반 또는 4℃에서 하룻밤 정치시켰다. 그 후, human GPC3 core protein(서열번호：78), NHS-PEG4-Biotin(Thermo Fisher Scientific)으로 biotin화된 항GPC3 항체(사내 조제), Sterptavidin-PolyHRP80(Stereospecific Detection Technologies)을 각각 1시간 순차 반응시켰다. TMB One Component HRP Microwell Substrate(BioFX Laboratories)를 기질로서 사용한 발색반응을 1N-Sulfuric acid(Showa Chemical)로 반응 정지 후, 당해 발색을 마이크로플레이트 리더로 450 nm의 흡광도를 측정하는 방법, 또는 SuperSignal(r) ELISA Pico Chemiluminescent Substrate(Thermo Fisher Scientific)를 기질로서 발광반응을 행하고, 마이크로플레이트 리더로 발광강도를 측정하는 방법에 의해 마우스 혈장 중 농도가 측정되었다. 마우스 혈장 중 농도는 검량선의 흡광도 또는 발광강도로부터 해석 소프트웨어 SOFTmax PRO(Molecular Devices)를 사용해서 산출되었다. 이 방법으로 측정된 정맥내 투여 후의 혈장 중 hIgE(Asp6) 농도 추이를 도 43에 나타내었다.
그 결과, 인간 IgE 단독의 소실에 대해 강한 pH 의존적인 결합 활성을 갖는 278-IgG1과 인간 IgE가 동시에 투여된 마우스에서는 인간 IgE의 소실이 인간 IgE 단독과 비교하여 가속되었다. 또한 278-IgG1에 대해 FcγR과의 결합이 증강된 278-F1087과 인간 IgE가 투여된 마우스에서는 인간 IgE의 소실이 인간 IgE 단독 및 278-IgG1과 인간 IgE가 투여된 마우스보다도 대폭으로 가속되는 것이 확인되었다. 즉, 지금까지 기술된 FcγR과의 결합이 증강된 항IL6R 항체나 항IgA 항체뿐 아니라 FcγR과의 결합이 증강된 항IgE 항체가 투여된 마우스에 있어서도 항원의 소실이 가속되는 것이 나타내어졌다. 지금까지의 실시예에서 얻어진 결과로부터, 이 경우의 항원의 제거도 주로 FcγRIIb를 매개로 하고 있는 것으로 생각된다.
〔실시예 26〕FcγRIIb에 대한 결합 활성이 천연형 마우스 IgG의 Fc영역의 결합 활성보다 높은 항원 결합 분자의 혈장 중으로부터의 항원 소실효과
(26-1) FcγRIIb에 대해 선택적으로 결합 활성을 증강시킨 마우스 항체의 항원 소실효과
실시예 5 내지 7에 있어서, 마우스 항체의 Fc영역을 갖고, pH 의존적으로 인간 IL-6 수용체에 결합하는 성질을 갖는 항원 결합 분자의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성을 증강시킨 항원 결합 분자가 투여된 정상 마우스 군, 및 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성이 선택적으로 증강된 항체가 투여된 상황이 모방된 FcγRIII 결손 마우스 및 Fc 수용체 γ쇄 결손 마우스군의 검토 결과 등으로부터, pH 의존적으로 가용형 항원에 결합하여 FcγRIIb에 대해 선택적으로 결합 활성을 증강시킨 항원 결합 분자는, 생체내에 투여된 경우에 혈장 중의 가용형 항원을 효율적으로 소실시키는 것이 가능한 것이 나타내어졌다. 이 효과가 마우스 FcγRIIb에 대해 선택적으로 결합 활성을 증강시킨 마우스 Fc영역을 갖고, pH 의존적으로 인간 IL-6 수용체에 결합하는 성질을 갖는 항원 결합 분자가 투여된 정상 마우스에 있어서도 나타내어지는지 여부가, 아래에 나타내는 바와 같이 검증되었다.
(26-2) FcγRIIb에 대해 선택적으로 결합 활성을 증강시킨 마우스 항체의 제작
pH 의존적으로 인간 IL-6 수용체에 결합하는 성질을 갖는 마우스 IgG1 항체의 중쇄로서 VH3-mIgG1(서열번호：49), 경쇄로서 VL3-mk1(서열번호：50)이 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 제작되었다. 또한 VH3-mIgG1의 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성을 증강시키기 위해, EU 넘버링으로 표시되는 230번 위치의 Thr이 Glu로 치환되고, 231번 위치의 Val이 Ala로 치환되며, 232번 위치의 Pro가 Asn으로 치환되고, 238번 위치의 Ser이 Glu로 치환되며, 239번 위치의 Ser이 Asp로 치환된 VH3-mIgG1-MB367(서열번호：79)이 제작되었다. VH3-mIgG1 또는 VH3-mIgG1-MB367을 중쇄로서 포함하고, VL3-mk1을 경쇄로서 포함하는 Fv4-mIgG1 또는 Fv4-mIgG1-MB367이 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 발현, 정제되었다.
(26-3) 마우스 FcγR에 대한 결합 활성의 확인
VH3-mIgG1 또는 VH3-mIgG1-MB367을 중쇄로서 포함하고, L(WT)-CK(서열번호：42)를 경쇄로서 포함하는 VH3/L(WT)-mIgG1 또는 VH3/L(WT)-mIgG1-MB367이 참고 실시예 1의 방법을 사용하여 발현·정제되었다. 이들 항체의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 참고 실시예 2의 방법으로 평가되고, 그 결과를 표 31에 나타내었다. 또한 각각의 개변체의 마우스 FcγR에 대한 결합 활성이 개변을 가하기 전의 mIgG1과 비교하여 몇배 증강되어 있는지를 표 32에 나타내었다.
Figure pat00050
Figure pat00051
표 32의 결과로부터, VH3/L(WT)-mIgG1에 전술한 5개의 개변을 도입한 VH3/L(WT)-mIgG1-MB367은 도입 전과 비교하여 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성을 약 160배 증강시킨 것에 대해, 마우스 FcγRIII에 대한 결합 활성은 6.2배 증강시켰다. 즉, VH3/L(WT)-mIgG1-MB367은 선택적이고 증강된 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성을 나타내었다.
(26-4) 정상 마우스에 있어서의 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도의 저감효과의 확인
항인간 IL-6 수용체 항체로서 Fv4-mIgG1 또는 Fv4-mIgG1-MB367이 투여된 정상 마우스의 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체의 소실효과가 아래와 같이 검증되었다.
(26-4-1) 정상 마우스를 사용한 in vivo 시험
정상 마우스(C57BL/6J mouse, Charles River Japan)에 가용형 인간 IL-6 수용체 및 항인간 IL-6 수용체 마우스 항체를 동시 투여한 후의 가용형 인간 IL-6 수용체 및 항인간 IL-6 수용체 마우스 항체의 체내동태가 평가되었다. 가용형 인간 IL-6 수용체와 항인간 IL-6 수용체 마우스 항체의 혼합용액을 꼬리정맥에 10 mL/㎏으로 단회 투여하였다. 이때 가용형 인간 IL-6 수용체는 50 ㎍/㎏, 항인간 IL-6 수용체 마우스 항체는 1 mg/㎏의 용량으로 투여되었다. 항인간 IL-6 수용체 마우스 항체로서는 전술한 Fv4-mIgG1 및 Fv4-mIgG1-MB367이 사용되었다. 항인간 IL-6 수용체 마우스 항체 투여 후 5분, 7시간, 1일, 2일, 3일, 7일, 14일, 21일, 28일 경과한 후에 당해 마우스로부터 채혈이 행해졌다. 채취된 혈액을 바로 4℃, 15,000 rpm으로 15분간 원심분리함으로써 혈장이 얻어졌다. 분리된 혈장은 측정을 실시할 때까지 -20℃ 이하로 설정된 냉동고에 보존되었다.
(26-4-2) ELISA법에 의한 혈장 중 항인간 IL-6 수용체 마우스 항체농도의 측정
마우스 혈장 중의 항인간 IL-6 수용체 마우스 항체농도는 ELISA법으로 측정되었다. 먼저, 가용형 인간 IL-6 수용체를 Nunc-Immuno Plate, MaxiSoup(Nalge nunc International)에 분주하고 4℃에서 하룻밤 정치함으로써 가용형 인간 IL-6 수용체 고상화 플레이트가 제작되었다. 혈장 중 농도로서 2.50, 1.25, 0.625, 0.313, 0.156, 0.078, 0.039 ㎍/mL의 항인간 IL-6 수용체 마우스 항체를 포함하는 검량선 시료와 100배 이상 희석된 마우스 혈장 측정시료가 조제되었다. 이들 검량선 시료 및 혈장 측정시료 100 μL가 각 웰에 분주된 가용형 인간 IL-6 수용체 고상화 플레이트를 실온에서 2시간 교반시켰다. 그 후 Anti-Mouse IgG-Peroxidase antibody(SIGMA)를 실온에서 2시간 반응시킨 반응액의 발색반응이 TMB One Component HRP Microwell Substrate(BioFX Laboratories)를 기질로서 사용하여 행해졌다. 1N-Sulfuric acid(Showa Chemical)를 첨가함으로써 반응이 정지된 각 웰의 반응액의 450 nm의 흡광도가 마이크로플레이트리더로 측정되었다. 마우스 혈장 중의 항체농도는 검량선의 흡광도로부터 해석 소프트웨어 SOFTmax PRO(Molecular Devices)를 사용하여 산출되었다. 그 결과를 도 44에 나타내었다.
(26-4-3) 전기화학 발광법에 의한 혈장 중 가용형 인간 IL-6 수용체 농도 측정
마우스의 혈장 중 hsIL-6R 농도는 전기화학 발광법으로 측정하였다. 혈장 중 농도로서 12.5, 6.25, 3.13, 1.56, 0.781, 0.391, 0.195 ng/mL로 조정한 hsIL-6R 검량선 시료 및 50배 이상 희석한 마우스 혈장 측정시료를 조제하고, SULFO-TAG NHS Ester(Meso Scale Discovery)로 루테늄화한 Monoclonal Anti-human IL-6R Antibody(R&D) 및 Biotinylated Anti-human IL-6 R Antibody (R&D) 및 토실리주맙 용액(추가이 세이야쿠)을 혼합하여 37℃에서 하룻밤 반응시켰다. 그 후, 0.5%BSA(w/v)를 함유한 PBS-Tween 용액을 사용하여 5℃에서 하룻밤 Blocking한 Streptavidin Gold Multi-ARRAY Plate(Meso Scale Discovery)에 분주하였다. 추가로 실온에서 2시간 반응시켜 세정 후, Read Buffer T(×2)(Meso Scale Discovery)를 분주하고, 바로 SECTOR Imager 2400(Meso Scale Discovery)으로 측정을 행하였다. hSIL-6R 농도는 검량선의 리스폰스로부터 해석 소프트웨어 SOFTmax PRO(Molecular Devices)를 사용해서 산출하였다. 그 결과를 도 45에 나타내었다.
도 44에 나타낸 바와 같이, 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성이 선택적으로 증강된 Fv4-mIgG1-MB367이 투여된 군에서는, Fv4-mIgG1이 투여된 군과 동등한 혈장 중 항체농도 추이가 나타내어진 한편으로, 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성의 증강에 의한 혈장 중 항체 체류성의 저하는 보이지 않았다. 한편 도 45에 나타낸 바와 같이, 마우스 FcγRIIb에 대한 결합 활성이 선택적으로 증강된 Fv4-mIgG1-MB367이 투여된 군에서는, Fv4-mIgG1이 투여된 군과 비교하여 혈장 중의 가용형 IL-6 수용체 농도가 현저히 저하되어 있었다.
이상의 사실로부터, pH 의존적으로 가용형 항원에 결합하여 FcγRIIb에 대해 선택적으로 결합 활성을 증강시킨 항원 결합 분자는, 생체내에 투여된 경우에 혈장 중의 가용형 항원을 효율적으로 소실시키는 것이 가능한 것이 정상 마우스에 있어서도 나타내어졌다. 특정 이론에 구속되는 것은 아니나, 여기서 보인 현상은 아래와 같이 설명하는 것도 가능하다.
pH 의존적으로 가용형 항원에 결합하고, 또한 FcγRIIb에 대한 결합 활성을 증강시키고 있는 항체가 마우스에 투여되면, 주로 세포막 상에 FcγRIIb를 발현하고 있는 세포에 적극적으로 흡수된다. 흡수된 항체는 엔도솜 내의 산성 pH의 조건하에 있어서 가용형 항원을 해리한 후에 FcRn을 매개로 혈장 중으로 리사이클된다. 이 때문에 이러한 항체에 의한 혈장 중의 가용형 항원을 소실시키는 효과를 초래하는 요소의 하나로서는, 당해 항체의 FcγRIIb에 대한 결합 활성의 강도를 들 수 있다. 즉, FcγRIIb에 대한 결합 활성이 강할수록 보다 적극적으로 FcγRIIb 발현세포로 흡수되어, 혈장 중의 가용형 항원을 빠르게 소실시키는 것이 가능할 것으로 생각된다. 또한 그러한 효과는 항체에 포함되는 Fc영역의 유래가 인간 IgG1이더라도 마우스 IgG1이더라도, FcγRIIb에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 한 동일하게 검증할 수 있을 것으로 생각된다. 즉, 인간 IgG1, 인간 IgG2, 인간 IgG3, 인간 IgG4, 마우스 IgG1, 마우스 IgG2a, 마우스 IgG2b, 마우스 IgG3, 랫트 IgG, 원숭이 IgG, 토끼 IgG 등 어떠한 동물종의 Fc영역이더라도, 투여되는 동물종의 FcγRIIb에 대한 결합 활성이 증강되어 있는 한 어느 것을 사용해도 검증하는 것이 가능할 것으로 생각된다.
〔참고 실시예 1〕항체의 발현 벡터의 제작 및 항체의 발현과 정제
항체의 가변영역의 H쇄 및 L쇄의 염기서열을 코드하는 전장의 유전자의 합성은 Assemble PCR 등을 사용하여 당업자 공지의 방법으로 제작하였다. 아미노산 치환의 도입은 PCR 등을 사용하여 당업자 공지의 방법으로 행하였다. 얻어진 플라스미드 단편을 동물세포 발현 벡터에 삽입하여 H쇄 발현 벡터 및 L쇄 발현 벡터를 제작하였다. 얻어진 발현 벡터의 염기서열은 당업자 공지의 방법으로 결정하였다. 제작한 플라스미드를 인간 태아 신장암 세포 유래 HEK293H주(Invitrogen사), 또는 FreeStyle293 세포(Invitrogen사)에 일과성으로 도입하여 항체의 발현을 행하였다. 얻어진 배양상청을 회수한 후, 0.22 ㎛ 필터 MILLEX(R)-GV(Millipore) 또는 0.45 ㎛ 필터 MILLEX(R)-GV(Millipore)를 통과시켜 배양상청을 얻었다. 얻어진 배양상청으로부터 rProtein A Sepharose Fast Flow(GE 헬스케어) 또는 Protein G Sepharose 4 Fast Flow(GE 헬스케어)를 사용하여 당업자 공지의 방법으로 항체를 정제하였다. 정제 항체농도는 분광광도계를 사용하여 280 nm에서의 흡광도를 측정하고, 얻어진 값으로부터 PACE 등의 방법에 의해 산출된 흡광계수를 사용하여 항체농도를 산출하였다(Protein Science (1995); 4, 2411-2423).
〔참고 실시예 2〕FcγR의 조제방법 및 개변 항체와 FcγR의 상호작용 해석방법
FcγR의 세포외 도메인을 아래의 방법으로 조제하였다. 먼저 FcγR의 세포외 도메인의 유전자의 합성을 당업자 공지의 방법으로 실시하였다. 그때 각 FcγR의 서열은 NCBI에 등록되어 있는 정보를 토대로 제작하였다. 구체적으로는, FcγRI에 대해서는 NCBI의 액세션 번호 NM_000566(버전 번호 NM_000566.3)의 서열, FcγRIIa에 대해서는 NCBI의 액세션 번호 NM_001136219(버전 번호 NM_001136219.1)의 서열, FcγRIIb에 대해서는 NCBI의 액세션 번호 NM_004001(버전 번호 NM_004001.3)의 서열, FcγRIIIa에 대해서는 NCBI의 액세션 번호 NM_001127593(버전 번호 NM_001127593.1)의 서열, FcγRIIIb에 대해서는 NCBI의 액세션 번호 NM_000570(버전 번호 NM_000570.3)의 서열을 토대로 제작하여 C말단에 His 태그를 부가하였다. 또한 FcγRIIa, FcγRIIIa, FcγRIIIb는 다형이 존재하는 것이 알려져 있는데, FcγRIIa의 다형 부위는 Warmerdam 등(J. Exp. Med. (1990) 172, 19-25), FcγRIIIa의 다형 부위는 Wu 등(J. Clin. Invest. (1997) 100 (5), 1059-1070), FcγRIIIb의 다형 부위는 Ory 등(J. Clin. Invest. (1989) 84, 1688-1691)을 참고로 하여 제작하였다.
얻어진 유전자 단편을 동물세포 발현 벡터에 삽입하여 발현 벡터를 제작하였다. 제작한 발현 벡터를 인간 태아 신장암 세포 유래 FreeStyle293 세포(Invitrogen사)에 일과성으로 도입하여 목적 단백질을 발현시켰다. 또한 결정구조 해석용으로 사용한 FcγRIIb에 대해서는 최종 농도 10 ㎍/mL의 Kifunesine 존재하에서 목적 단백질을 발현시켜, FcγRIIb에 부가되는 당쇄가 고만노오스형이 되도록 하였다. 배양하고, 얻어진 배양상청을 회수한 후, 0.22 ㎛ 필터를 통과시켜 배양상청을 얻었다. 얻어진 배양상청은 원칙으로서 다음의 4 단계로 정제하였다. 제1 단계는 양이온 교환 칼럼크로마토그래피(SP Sepharose FF), 제2 단계는 His 태그에 대한 친화성 칼럼크로마토그래피(HisTrap HP), 제3 단계는 겔여과 칼럼크로마토그래피(Superdex200), 제4 단계는 무균 여과를 실시하였다. 단 FcγRI에 대해서는 제1 단계에 Q sepharose FF를 사용한 음이온 교환 칼럼크로마토그래피를 실시하였다. 정제한 단백질에 대해서는 분광광도계를 사용하여 280 nm에서의 흡광도를 측정하고, 얻어진 측정값으로부터 PACE 등의 방법에 의해 산출된 흡광계수를 사용하여 정제 단백질의 농도를 산출하였다(Protein Science 1995 ; 4 : 2411-2423).
Biacore T100(GE 헬스케어), Biacore T200(GE 헬스케어), Biacore A100, Biacore 4000을 사용하여 각 개변 항체와 상기에서 조제한 Fcγ 수용체의 상호작용 해석을 행하였다. 러닝 버퍼에는 HBS-EP+(GE 헬스케어)를 사용하고, 측정온도는 25℃로 하였다. Series S Sensor Chip CM5(GE 헬스케어) 또는 Series S sensor Chip CM4(GE 헬스케어)에 아민커플링법으로 항원 펩티드, ProteinA(Thermo Scientific), Protein A/G(Thermo Scientific), Protein L(ACTIGEN 또는 BioVision)을 고정화한 칩, 또는 Series S Sensor Chip SA(certified)(GE 헬스케어)에 대해 사전에 비오틴화해 둔 항원 펩티드를 상호작용시켜 고정화한 칩을 사용하였다.
이들 센서칩에 목적의 항체를 캡쳐시키고, 러닝 버퍼로 희석한 Fcγ 수용체를 상호작용시켜 항체에 대한 결합량을 측정하고, 항체 간에 비교하였다. 단 Fcγ 수용체의 결합량은 캡쳐한 항체의 양에 의존하기 때문에 각 항체의 캡쳐량으로 Fcγ 수용체의 결합량을 나눈 보정값으로 비교하였다. 또한 10 mM glycine-HCl, pH 1.5를 반응시킴으로써 센서칩에 캡쳐한 항체를 세정하고 센서칩을 재생하여 반복해서 사용하였다.
또한 각 개변 항체의 FcγR에 대한 KD값을 산출하기 위해 속도론적인 해석은 아래의 방법에 따라 실시하였다. 먼저 상기 센서칩에 목적의 항체를 캡쳐시키고, 러닝 버퍼로 희석한 Fcγ 수용체를 상호작용시켜, 얻어진 센서그램에 에 대해 Biacore Evaluation Software에 의해 측정결과를 1:1 Langmuir binding model로 global fitting시킴으로써 결합속도상수 ka (L/mol/s), 해리속도상수 kd(1/s)를 산출하고, 그 값으로부터 해리상수 KD(mol/L)를 산출하였다.
또한 각 개변 항체와 FcγR의 상호작용이 미약하여 상기의 속도론적인 해석으로는 바르게 해석할 수 없을 것으로 판단된 경우, 그 상호작용에 대해서는 Biacore T100 Software Handbook BR1006-48 Edition AE에 기재된 아래의 1:1 결합 모델식을 이용하여 KD를 산출하였다.
1:1 binding model로 상호작용하는 분자의 Biacore 상에서의 거동은 아래의 식 3에 의해 나타낼 수 있다.
〔식 3〕
Figure pat00052
Req: a plot of steady state binding levels against analyte concentration
C: concentration
RI: bulk refractive index contribution in the sample
Rmax: analyte binding capacity of the surface
이 식을 변형하면 KD는 아래의 식 2와 같이 나타낼 수 있다.
〔식 2〕
Figure pat00053
이 식에 Rmax, RI, C의 값을 대입함으로써 KD를 산출하는 것이 가능하다. RI, C에 대해서는 측정결과의 센서그램, 측정조건으로부터 값을 구할 수 있다. Rmax의 산출에 대해서는 아래의 방법에 따랐다. 그 측정시에 동시에 평가한 비교대상이 되는 상호작용이 충분히 강한 항체에 대해서, 상기 1:1 Langmuir binding model로 global fitting시켰을 때에 얻어진 Rmax의 값을 비교대상이 되는 항체의 센서칩으로의 캡쳐량으로 나누고, 평가하고자 하는 개변 항체의 캡쳐량으로 곱하여 얻어진 값을 Rmax로 하였다.
SEQUENCE LISTING <110> CHUGAI SEIYAKU KABUSHIKI KAISHA <120> An antigen-binding molecule that promotes loss of antigens in the blood plasma through contact with Fc gamma RIIb <130> C102Y1PY1P <150> PCT/JP2012/054624 <151> 2012-02-24 <150> JP 2012-185866 <151> 2012-08-24 <150> PCT/JP2012/075092 <151> 2012-09-28 <160> 81 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 468 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 1 Met Leu Ala Val Gly Cys Ala Leu Leu Ala Ala Leu Leu Ala Ala Pro 1 5 10 15 Gly Ala Ala Leu Ala Pro Arg Arg Cys Pro Ala Gln Glu Val Ala Arg 20 25 30 Gly Val Leu Thr Ser Leu Pro Gly Asp Ser Val Thr Leu Thr Cys Pro 35 40 45 Gly Val Glu Pro Glu Asp Asn Ala Thr Val His Trp Val Leu Arg Lys 50 55 60 Pro Ala Ala Gly Ser His Pro Ser Arg Trp Ala Gly Met Gly Arg Arg 65 70 75 80 Leu Leu Leu Arg Ser Val Gln Leu His Asp Ser Gly Asn Tyr Ser Cys 85 90 95 Tyr Arg Ala Gly Arg Pro Ala Gly Thr Val His Leu Leu Val Asp Val 100 105 110 Pro Pro Glu Glu Pro Gln Leu Ser Cys Phe Arg Lys Ser Pro Leu Ser 115 120 125 Asn Val Val Cys Glu Trp Gly Pro Arg Ser Thr Pro Ser Leu Thr Thr 130 135 140 Lys Ala Val Leu Leu Val Arg Lys Phe Gln Asn Ser Pro Ala Glu Asp 145 150 155 160 Phe Gln Glu Pro Cys Gln Tyr Ser Gln Glu Ser Gln Lys Phe Ser Cys 165 170 175 Gln Leu Ala Val Pro Glu Gly Asp Ser Ser Phe Tyr Ile Val Ser Met 180 185 190 Cys Val Ala Ser Ser Val Gly Ser Lys Phe Ser Lys Thr Gln Thr Phe 195 200 205 Gln Gly Cys Gly Ile Leu Gln Pro Asp Pro Pro Ala Asn Ile Thr Val 210 215 220 Thr Ala Val Ala Arg Asn Pro Arg Trp Leu Ser Val Thr Trp Gln Asp 225 230 235 240 Pro His Ser Trp Asn Ser Ser Phe Tyr Arg Leu Arg Phe Glu Leu Arg 245 250 255 Tyr Arg Ala Glu Arg Ser Lys Thr Phe Thr Thr Trp Met Val Lys Asp 260 265 270 Leu Gln His His Cys Val Ile His Asp Ala Trp Ser Gly Leu Arg His 275 280 285 Val Val Gln Leu Arg Ala Gln Glu Glu Phe Gly Gln Gly Glu Trp Ser 290 295 300 Glu Trp Ser Pro Glu Ala Met Gly Thr Pro Trp Thr Glu Ser Arg Ser 305 310 315 320 Pro Pro Ala Glu Asn Glu Val Ser Thr Pro Met Gln Ala Leu Thr Thr 325 330 335 Asn Lys Asp Asp Asp Asn Ile Leu Phe Arg Asp Ser Ala Asn Ala Thr 340 345 350 Ser Leu Pro Val Gln Asp Ser Ser Ser Val Pro Leu Pro Thr Phe Leu 355 360 365 Val Ala Gly Gly Ser Leu Ala Phe Gly Thr Leu Leu Cys Ile Ala Ile 370 375 380 Val Leu Arg Phe Lys Lys Thr Trp Lys Leu Arg Ala Leu Lys Glu Gly 385 390 395 400 Lys Thr Ser Met His Pro Pro Tyr Ser Leu Gly Gln Leu Val Pro Glu 405 410 415 Arg Pro Arg Pro Thr Pro Val Leu Val Pro Leu Ile Ser Pro Pro Val 420 425 430 Ser Pro Ser Ser Leu Gly Ser Asp Asn Thr Ser Ser His Asn Arg Pro 435 440 445 Asp Ala Arg Asp Pro Arg Ser Pro Tyr Asp Ile Ser Asn Thr Asp Tyr 450 455 460 Phe Phe Pro Arg 465 <210> 2 <211> 1407 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 2 atgctggccg tcggctgcgc gctgctggct gccctgctgg ccgcgccggg agcggcgctg 60 gccccaaggc gctgccctgc gcaggaggtg gcgagaggcg tgctgaccag tctgccagga 120 gacagcgtga ctctgacctg cccgggggta gagccggaag acaatgccac tgttcactgg 180 gtgctcagga agccggctgc aggctcccac cccagcagat gggctggcat gggaaggagg 240 ctgctgctga ggtcggtgca gctccacgac tctggaaact attcatgcta ccgggccggc 300 cgcccagctg ggactgtgca cttgctggtg gatgttcccc ccgaggagcc ccagctctcc 360 tgcttccgga agagccccct cagcaatgtt gtttgtgagt ggggtcctcg gagcacccca 420 tccctgacga caaaggctgt gctcttggtg aggaagtttc agaacagtcc ggccgaagac 480 ttccaggagc cgtgccagta ttcccaggag tcccagaagt tctcctgcca gttagcagtc 540 ccggagggag acagctcttt ctacatagtg tccatgtgcg tcgccagtag tgtcgggagc 600 aagttcagca aaactcaaac ctttcagggt tgtggaatct tgcagcctga tccgcctgcc 660 aacatcacag tcactgccgt ggccagaaac ccccgctggc tcagtgtcac ctggcaagac 720 ccccactcct ggaactcatc tttctacaga ctacggtttg agctcagata tcgggctgaa 780 cggtcaaaga cattcacaac atggatggtc aaggacctcc agcatcactg tgtcatccac 840 gacgcctgga gcggcctgag gcacgtggtg cagcttcgtg cccaggagga gttcgggcaa 900 ggcgagtgga gcgagtggag cccggaggcc atgggcacgc cttggacaga atccaggagt 960 cctccagctg agaacgaggt gtccaccccc atgcaggcac ttactactaa taaagacgat 1020 gataatattc tcttcagaga ttctgcaaat gcgacaagcc tcccagtgca agattcttct 1080 tcagtaccac tgcccacatt cctggttgct ggagggagcc tggccttcgg aacgctcctc 1140 tgcattgcca ttgttctgag gttcaagaag acgtggaagc tgcgggctct gaaggaaggc 1200 aagacaagca tgcatccgcc gtactctttg gggcagctgg tcccggagag gcctcgaccc 1260 accccagtgc ttgttcctct catctcccca ccggtgtccc ccagcagcct ggggtctgac 1320 aatacctcga gccacaaccg accagatgcc agggacccac ggagccctta tgacatcagc 1380 aatacagact acttcttccc cagatag 1407 <210> 3 <211> 107 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 3 Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly 1 5 10 15 Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Arg Ala Ser Gln Asp Ile Ser Ser Tyr 20 25 30 Leu Asn Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys Ala Pro Lys Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Tyr Thr Ser Arg Leu His Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Phe Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro 65 70 75 80 Glu Asp Ile Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln Gly Asn Thr Leu Pro Tyr 85 90 95 Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 100 105 <210> 4 <211> 19 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 4 Met Gly Trp Ser Cys Ile Ile Leu Phe Leu Val Ala Thr Ala Thr Gly 1 5 10 15 Val His Ser <210> 5 <211> 107 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 5 Glu Thr Thr Leu Thr Gln Ser Pro Ala Phe Met Ser Ala Thr Pro Gly 1 5 10 15 Asp Lys Val Asn Ile Ser Cys Lys Ala Ser Gln Asp Ile Asp Asp Asp 20 25 30 Met Asn Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Glu Ala Ala Ile Phe Ile Ile 35 40 45 Gln Glu Ala Thr Thr Leu Val Pro Gly Ile Ser Pro Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Tyr Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Asn Asn Ile Glu Ser 65 70 75 80 Glu Asp Ala Ala Tyr Tyr Phe Cys Leu Gln His Asp Asn Phe Pro Tyr 85 90 95 Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Leu Glu Ile Lys 100 105 <210> 6 <211> 107 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 6 Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly 1 5 10 15 Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Arg Ala Ser Gln Ser Ile Ser Ser Tyr 20 25 30 Leu Asn Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys Ala Pro Lys Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Ala Ala Ser Ser Leu Gln Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro 65 70 75 80 Glu Asp Phe Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln Ser Tyr Ser Thr Pro Phe 85 90 95 Thr Phe Gly Pro Gly Thr Lys Val Asp Ile Lys 100 105 <210> 7 <211> 112 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 7 Asp Ile Val Met Thr Gln Ser Pro Leu Ser Leu Pro Val Thr Pro Gly 1 5 10 15 Glu Pro Ala Ser Ile Ser Cys Arg Ser Ser Gln Ser Leu Leu His Ser 20 25 30 Asn Gly Asp Asn Tyr Leu Asp Trp Tyr Leu Gln Lys Pro Gly Gln Ser 35 40 45 Pro Gln Leu Leu Ile Tyr Leu Gly Ser Asn Arg Ala Ser Gly Val Pro 50 55 60 Asp Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Lys Ile 65 70 75 80 Ser Arg Val Glu Ala Glu Asp Val Gly Val Tyr Tyr Cys Met Gln Val 85 90 95 Leu Arg Asn Pro Leu Thr Phe Gly Gly Gly Thr Lys Val Glu Ile Gln 100 105 110 <210> 8 <211> 107 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 8 Glu Ile Val Met Thr Gln Ser Pro Ala Thr Leu Ser Leu Ser Pro Gly 1 5 10 15 Glu Arg Ala Thr Leu Ser Cys Arg Ala Ser Gln Ser Val Ser Ser Tyr 20 25 30 Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln Ala Pro Arg Leu Leu Ile 35 40 45 Tyr Asp Ala Ser Asn Arg Ala Thr Gly Ile Pro Ala Arg Phe Ser Gly 50 55 60 Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Glu Pro 65 70 75 80 Glu Asp Phe Ala Val Tyr Tyr Cys Gln Gln Arg Ser Asn Trp Pro Pro 85 90 95 Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys 100 105 <210> 9 <211> 112 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 9 Asp Ile Val Met Thr Gln Ser Pro Glu Ser Leu Val Leu Ser Leu Gly 1 5 10 15 Gly Thr Ala Thr Ile Asn Cys Arg Ser Ser Gln Ser Val Leu Tyr Ser 20 25 30 Ser Asn Asn Lys Asn Tyr Leu Thr Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Gln 35 40 45 Pro Pro Thr Leu Leu Phe Ser Trp Ala Ser Ile Arg Asp Ser Gly Val 50 55 60 Pro Asp Arg Phe Ser Ala Ser Gly Ser Gly Thr Glu Phe Thr Leu 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Gln Pro Gly Gly 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Ser Ser Tyr 20 25 30 Glu Met Asn Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ser Tyr Ile Ser Ser Ser Gly Ser Thr Ile Tyr Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys Asn Ser Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Asp Ala Pro Tyr Tyr Tyr Asp Ser Ser Gly Tyr Thr Asp Ala 100 105 110 Phe Asp Ile Trp Gly Gln Gly Thr Met Val Thr Val Ser Ser 115 120 125 <210> 12 <211> 365 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 12 Met Gly Val Pro Arg Pro Gln Pro Trp Ala Leu Gly Leu Leu Leu Phe 1 5 10 15 Leu Leu Pro Gly Ser Leu Gly Ala Glu Ser His Leu Ser Leu Leu Tyr 20 25 30 His Leu Thr Ala Val Ser Ser Pro Ala Pro Gly Thr Pro Ala Phe Trp 35 40 45 Val Ser Gly Trp Leu Gly Pro Gln Gln Tyr Leu Ser Tyr Asn Ser Leu 50 55 60 Arg Gly Glu Ala Glu Pro Cys Gly Ala Trp Val Trp Glu Asn Gln Val 65 70 75 80 Ser Trp Tyr Trp Glu Lys Glu Thr Thr 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synthesized sequence <400> 55 Gln Val Gln Leu Gln Glu Ser Gly Pro Gly Leu Val Lys Pro Ser Glu 1 5 10 15 Thr Leu Ser Leu Thr Cys Ala Val Ser Gly His Ser Ile Ser His Asp 20 25 30 His Ala Trp Ser Trp Val Arg Gln Pro Pro Gly Glu Gly Leu Glu Trp 35 40 45 Ile Gly Phe Ile Ser Tyr Ser Gly Ile Thr Asn Tyr Asn Pro Ser Leu 50 55 60 Gln Gly Arg Val Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Ser Leu Ala Arg Thr Thr Ala Met Asp Tyr Trp Gly Glu Gly 100 105 110 Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe 115 120 125 Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu 130 135 140 Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp 145 150 155 160 Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu 165 170 175 Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser 180 185 190 Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro 195 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290 295 300 Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys 305 310 315 320 Val Ser Asn Lys Ala Tyr Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys 325 330 335 Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser 340 345 350 Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys 355 360 365 Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln 370 375 380 Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly 385 390 395 400 Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln 405 410 415 Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn 420 425 430 His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro 435 440 <210> 75 <211> 543 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 75 Gln Val Gln Leu Val Gln Ser Gly Ala Glu Val Lys Lys Pro Gly Ala 1 5 10 15 Ser Val Lys Val Ser Cys Lys Ala Ser Gly Tyr Thr Phe Thr Asp Tyr 20 25 30 Glu Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Gln Gly Leu Glu Trp Met 35 40 45 Gly Ala Leu Asp Pro Lys Thr Gly Asp Thr Ala Tyr Ser Gln Lys Phe 50 55 60 Lys Gly Arg Val Thr Leu Thr Ala Asp Lys Ser Thr Ser Thr Ala Tyr 65 70 75 80 Met Glu Leu Ser Ser Leu Thr Ser Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Thr Arg Phe Tyr Ser Tyr Thr Tyr Trp Gly Gln Gly Thr Leu Val Thr 100 105 110 Val Ser Ser Ala Ser Thr Gln Ser Pro Ser Val Phe Pro Leu Thr Arg 115 120 125 Cys Cys Lys Asn Ile Pro Ser Asp Ala Thr Ser Val Thr Leu Gly Cys 130 135 140 Leu Ala Thr Gly Tyr Phe Pro Glu Pro Val Met Val Thr Trp Asp Thr 145 150 155 160 Gly Ser Leu Asp Gly Thr Thr Met Thr Leu Pro Ala Thr Thr Leu Thr 165 170 175 Leu Ser Gly His Tyr Ala Thr Ile Ser Leu Leu Thr Val Ser Gly Ala 180 185 190 Trp Ala Lys Gln Met Phe Thr Cys Arg Val Ala His Thr Pro Ser Ser 195 200 205 Thr Asp Trp Val Asp Asp Lys Thr Phe Ser Val Cys Ser Arg Asp Phe 210 215 220 Thr Pro Pro Thr Val Lys Ile Leu Gln Ser Ser Cys Asp Gly Gly Gly 225 230 235 240 His Phe Pro Pro Thr Ile Gln Leu Leu Cys Leu Val Ser Gly Tyr Thr 245 250 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100 105 110 Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro 115 120 125 Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val 130 135 140 Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala 145 150 155 160 Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly 165 170 175 Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly 180 185 190 Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys 195 200 205 Val Asp Lys Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys 210 215 220 Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu 225 230 235 240 Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu 245 250 255 Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys 260 265 270 Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys 275 280 285 Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu 290 295 300 Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys 305 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Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys 275 280 285 Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu 290 295 300 Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys 305 310 315 320 Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys 325 330 335 Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser 340 345 350 Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys 355 360 365 Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln 370 375 380 Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly 385 390 395 400 Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln 405 410 415 Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn 420 425 430 His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro 435 440 <210> 78 <211> 545 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 78 Gln Pro Pro Pro Pro Pro Pro Asp Ala Thr Cys His Gln Val Arg Ser 1 5 10 15 Phe Phe Gln Arg Leu Gln Pro Gly Leu Lys Trp Val Pro Glu Thr Pro 20 25 30 Val Pro Gly Ser Asp Leu Gln Val Cys Leu Pro Lys Gly Pro Thr Cys 35 40 45 Cys Ser Arg Lys Met Glu Glu Lys Tyr Gln Leu Thr Ala Arg Leu Asn 50 55 60 Met Glu Gln Leu Leu Gln Ser Ala Ser Met Glu Leu Lys Phe Leu Ile 65 70 75 80 Ile Gln Asn Ala Ala Val Phe Gln Glu Ala Phe Glu Ile Val Val Arg 85 90 95 His Ala Lys Asn Tyr Thr Asn Ala Met Phe Lys Asn Asn Tyr Pro Ser 100 105 110 Leu Thr Pro Gln Ala Phe Glu Phe Val Gly Glu Phe Phe Thr Asp Val 115 120 125 Ser Leu Tyr Ile Leu Gly Ser Asp Ile Asn Val Asp Asp Met Val Asn 130 135 140 Glu Leu Phe Asp Ser Leu Phe Pro Val Ile Tyr Thr Gln Leu Met Asn 145 150 155 160 Pro Gly Leu Pro Asp Ser Ala Leu Asp Ile Asn Glu Cys Leu Arg Gly 165 170 175 Ala Arg Arg Asp Leu Lys Val Phe Gly Asn Phe Pro Lys Leu Ile Met 180 185 190 Thr Gln Val Ser Lys Ser Leu Gln Val Thr Arg Ile Phe Leu Gln Ala 195 200 205 Leu Asn Leu Gly Ile Glu Val Ile Asn Thr Thr Asp His Leu Lys Phe 210 215 220 Ser Lys Asp Cys Gly Arg Met Leu Thr Arg Met Trp Tyr Cys Ser Tyr 225 230 235 240 Cys Gln Gly Leu Met Met Val Lys Pro Cys Gly Gly Tyr Cys Asn Val 245 250 255 Val Met Gln Gly Cys Met Ala Gly Val Val Glu Ile Asp Lys Tyr Trp 260 265 270 Arg Glu Tyr Ile Leu Ser Leu Glu Glu Leu Val Asn Gly Met Tyr Arg 275 280 285 Ile Tyr Asp Met Glu Asn Val Leu Leu Gly Leu Phe Ser Thr Ile His 290 295 300 Asp Ser Ile Gln Tyr Val Gln Lys Asn Ala Gly Lys Leu Thr Thr Thr 305 310 315 320 Ile Gly Lys Leu Cys Ala His Ser Gln Gln Arg Gln Tyr Arg Ser Ala 325 330 335 Tyr Tyr Pro Glu Asp Leu Phe Ile Asp Lys Lys Val Leu Lys Val Ala 340 345 350 His Val Glu His Glu Glu Thr Leu Ser Ser Arg Arg Arg Glu Leu Ile 355 360 365 Gln Lys Leu Lys Ser Phe Ile Ser Phe Tyr Ser Ala Leu Pro Gly Tyr 370 375 380 Ile Cys Ser His Ser Pro Val Ala Glu Asn Asp Thr Leu Cys Trp Asn 385 390 395 400 Gly Gln Glu Leu Val Glu Arg Tyr Ser Gln Lys Ala Ala Arg Asn Gly 405 410 415 Met Lys Asn Gln Phe Asn Leu His Glu Leu Lys Met Lys Gly Pro Glu 420 425 430 Pro Val Val Ser Gln Ile Ile Asp Lys Leu Lys His Ile Asn Gln Leu 435 440 445 Leu Arg Thr Met Ser Met Pro Lys Gly Arg Val Leu Asp Lys Asn Leu 450 455 460 Asp Glu Glu Gly Phe Glu Ala Gly Asp Cys Gly Asp Asp Glu Asp Glu 465 470 475 480 Cys Ile Gly Gly Ala Gly Asp Gly Met Ile Lys Val Lys Asn Gln Leu 485 490 495 Arg Phe Leu Ala Glu Leu Ala Tyr Asp Leu Asp Val Asp Asp Ala Pro 500 505 510 Gly Asn Ser Gln Gln Ala Thr Pro Lys Asp Asn Glu Ile Ser Thr Phe 515 520 525 His Asn Leu Gly Asn Val His Ser Pro Leu Lys His His His His His 530 535 540 His 545 <210> 79 <211> 433 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 79 Gln Val Gln Leu Gln Glu Ser Gly Pro Gly Leu Val Lys Pro Ser Glu 1 5 10 15 Thr Leu Ser Leu Thr Cys Ala Val Ser Gly His Ser Ile Ser His Asp 20 25 30 His Ala Trp Ser Trp Val Arg Gln Pro Pro Gly Glu Gly Leu Glu Trp 35 40 45 Ile Gly Phe Ile Ser Tyr Ser Gly Ile Thr Asn Tyr Asn Pro Ser Leu 50 55 60 Gln Gly Arg Val Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ser Lys Asn Thr Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Arg Ser Leu Ala Arg Thr Thr Ala Met Asp Tyr Trp Gly Glu Gly 100 105 110 Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Lys Thr Thr Pro Pro Ser Val Tyr 115 120 125 Pro Leu Ala Pro Gly Ser Ala Ala Gln Thr Asn Ser Met Val Thr Leu 130 135 140 Gly Cys Leu Val Lys Gly Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Thr Trp 145 150 155 160 Asn Ser Gly Ser Leu Ser Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu 165 170 175 Gln Ser Asp Leu Tyr Thr Leu Ser Ser Ser Val Thr Val Pro Ser Ser 180 185 190 Thr Trp Pro Ser Glu Thr Val Thr Cys Asn Val Ala His Pro Ala Ser 195 200 205 Ser Thr Lys Val Asp Lys Lys Ile Val Pro Arg Asp Cys Gly Cys Lys 210 215 220 Pro Cys Ile Cys Glu Ala Asn Glu Val Glu Asp Val Phe Ile Phe Pro 225 230 235 240 Pro Lys Pro Lys Asp Val Leu Thr Ile Thr Leu Thr Pro Lys Val Thr 245 250 255 Cys Val Val Val Asp Ile Ser Lys Asp Asp Pro Glu Val Gln Phe Ser 260 265 270 Trp Phe Val Asp Asp Val Glu Val His Thr Ala Gln Thr Gln Pro Arg 275 280 285 Glu Glu Gln Phe Asn Ser Thr Phe Arg Ser Val Ser Glu Leu Pro Ile 290 295 300 Met His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Phe Lys Cys Arg Val Asn 305 310 315 320 Ser Ala Ala Phe Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Thr Lys 325 330 335 Gly Arg Pro Lys Ala Pro Gln Val Tyr Thr Ile Pro Pro Pro Lys Glu 340 345 350 Gln Met Ala Lys Asp Lys Val Ser Leu Thr Cys Met Ile Thr Asp Phe 355 360 365 Phe Pro Glu Asp Ile Thr Val Glu Trp Gln Trp Asn Gly Gln Pro Ala 370 375 380 Glu Asn Tyr Lys Asn Thr Gln Pro Ile Met Asp Thr Asp Gly Ser Tyr 385 390 395 400 Phe Val Tyr Ser Lys Leu Asn Val Gln Lys Ser Asn Trp Glu Ala Gly 405 410 415 Asn Thr Phe Thr Cys Ser Val Leu His Glu Gly Leu His Asn His His 420 425 430 Thr <210> 80 <211> 328 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 80 Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys 1 5 10 15 Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr 20 25 30 Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser 35 40 45 Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser 50 55 60 Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr 65 70 75 80 Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys 85 90 95 Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys 100 105 110 Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro 115 120 125 Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys 130 135 140 Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp 145 150 155 160 Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu 165 170 175 Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu 180 185 190 His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn 195 200 205 Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly 210 215 220 Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu 225 230 235 240 Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr 245 250 255 Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn 260 265 270 Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe 275 280 285 Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn 290 295 300 Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr 305 310 315 320 Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro 325 <210> 81 <211> 325 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> An artificially synthesized sequence <400> 81 Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Cys Ser Arg 1 5 10 15 Ser Thr Ser Glu Ser Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr 20 25 30 Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser 35 40 45 Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser 50 55 60 Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Lys Thr 65 70 75 80 Tyr Thr Cys Asn Val Asp His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys 85 90 95 Arg Val Glu Ser Lys Tyr Gly Pro Pro Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro 100 105 110 Glu Phe Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys 115 120 125 Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val 130 135 140 Asp Val Ser Gln Glu Asp Pro Glu Val Gln Phe Asn Trp Tyr Val Asp 145 150 155 160 Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Phe 165 170 175 Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp 180 185 190 Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Gly Leu 195 200 205 Pro Ser Ser Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg 210 215 220 Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Gln Glu Glu Met Thr Lys 225 230 235 240 Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp 245 250 255 Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys 260 265 270 Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser 275 280 285 Arg Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Glu Gly Asn Val Phe Ser 290 295 300 Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser 305 310 315 320 Leu Ser Leu Ser Leu 325

Claims (22)

  1. 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, 및 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자의 당해 항원을 혈장 중으로부터 소실시키기 위한 사용.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 Fc영역이 추가로 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치, 234번 위치, 237번 위치, 264번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 268번 위치, 269번 위치, 272번 위치, 274번 위치, 296번 위치, 326번 위치, 327번 위치, 330번 위치, 331번 위치, 332번 위치, 333번 위치, 355번 위치, 356번 위치, 358번 위치, 396번 위치, 409번 위치 및 419번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 사용.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는；
    233번 위치의 아미노산이 Asp,
    234번 위치의 아미노산이 Tyr,
    237번 위치의 아미노산이 Asp,
    264번 위치의 아미노산이 Ile,
    265번 위치의 아미노산이 Glu,
    266번 위치의 아미노산이 Phe, Met 또는 Leu 중 어느 하나,
    267번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gly 또는 Gln 중 어느 하나,
    268번 위치의 아미노산이 Asp, Glu 또는 Gln 중 어느 하나,
    269번 위치의 아미노산이 Asp,
    272번 위치의 아미노산이 Asp, Phe, Ile, Met, Asn, Pro 또는 Gln,
    274번 위치의 아미노산이 Gln,
    296번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Phe 중 어느 하나,
    326번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Asp 중 어느 하나,
    327번 위치의 아미노산이 Gly,
    330번 위치의 아미노산이 Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
    331번 위치의 아미노산이 Ser,
    332번 위치의 아미노산이 Thr,
    333번 위치의 아미노산이 Thr, Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
    355번 위치의 아미노산이 Gln,
    356번 위치의 아미노산이 Glu,
    358번 위치의 아미노산이 Met,
    396번 위치의 아미노산이 Asp, Glu, Phe, Ile, Lys, Leu, Met, Gln, Arg 또는 Tyr 중 어느 하나,
    409번 위치의 아미노산이 Arg,
    419번 위치의 아미노산이 Glu
    중 어느 하나 이상인 Fc영역인 사용.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 결합 활성이 칼슘 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인인 사용.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 저칼슘 이온 농도 조건하에서의 결합 활성이 상기 항원에 대한 고칼슘 이온 농도 조건하에서의 결합 활성보다도 낮도록 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인인 사용.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 결합 활성이 pH의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인인 사용.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 항원 결합 도메인이 상기 항원에 대한 pH 산성역 조건하에서의 결합 활성이 pH 중성역 조건하에서의 결합 활성보다도 낮도록 결합 활성이 변화되는 항원 결합 도메인인 사용.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항원 결합 도메인이 항체의 가변영역인 사용.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Fc영역이 서열번호：14, 15, 16 또는 17 중 어느 하나에 포함되는 Fc영역에 있어서 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역인 사용.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 Fc영역의 pH 산성역 조건하에서의 FcRn에 대한 결합 활성이 서열번호：14, 15, 16 또는 17 중 어느 하나에 포함되는 Fc영역의 FcRn에 대한 결합 활성보다 증강되어 있는 Fc영역인 사용.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기의 증강되어 있는 Fc영역이 서열번호：14, 15, 16 또는 17 중 어느 하나에 포함되는 Fc영역의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는 244번 위치, 245번 위치, 249번 위치, 250번 위치, 251번 위치, 252번 위치, 253번 위치, 254번 위치, 255번 위치, 256번 위치, 257번 위치, 258번 위치, 260번 위치, 262번 위치, 265번 위치, 270번 위치, 272번 위치, 279번 위치, 283번 위치, 285번 위치, 286번 위치, 288번 위치, 293번 위치, 303번 위치, 305번 위치, 307번 위치, 308번 위치, 309번 위치, 311번 위치, 312번 위치, 314번 위치, 316번 위치, 317번 위치, 318번 위치, 332번 위치, 339번 위치, 340번 위치, 341번 위치, 343번 위치, 356번 위치, 360번 위치, 362번 위치, 375번 위치, 376번 위치, 377번 위치, 378번 위치, 380번 위치, 382번 위치, 385번 위치, 386번 위치, 387번 위치, 388번 위치, 389번 위치, 400번 위치, 413번 위치, 415번 위치, 423번 위치, 424번 위치, 427번 위치, 428번 위치, 430번 위치, 431번 위치, 433번 위치, 434번 위치, 435번 위치, 436번 위치, 438번 위치, 439번 위치, 440번 위치, 442번 위치 또는 447번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 사용.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기의 증강되어 있는 Fc영역이 서열번호：14, 15, 16 또는 17에 포함되는 Fc영역의 아미노산 서열 중 EU 넘버링으로 표시되는；
    244번 위치의 아미노산이 Leu,
    245번 위치의 아미노산이 Arg,
    249번 위치의 아미노산이 Pro,
    250번 위치의 아미노산이 Gln 또는 Glu 중 어느 하나, 또는
    251번 위치의 아미노산이 Arg, Asp, Glu 또는 Leu 중 어느 하나,
    252번 위치의 아미노산이 Phe, Ser, Thr 또는 Tyr 중 어느 하나,
    254번 위치의 아미노산이 Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
    255번 위치의 아미노산이 Arg, Gly, Ile 또는 Leu 중 어느 하나,
    256번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, Asn, Asp, Gln, Glu, Pro 또는 Thr 중 어느 하나,
    257번 위치의 아미노산이 Ala, Ile, Met, Asn, Ser 또는 Val 중 어느 하나,
    258번 위치의 아미노산이 Asp,
    260번 위치의 아미노산이 Ser,
    262번 위치의 아미노산이 Leu,
    270번 위치의 아미노산이 Lys,
    272번 위치의 아미노산이 Leu 또는 Arg 중 어느 하나,
    279번 위치의 아미노산이 Ala, Asp, Gly, His, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
    283번 위치의 아미노산이 Ala, Asp, Phe, Gly, His, Ile, Lys, Leu, Asn, Pro, Gln, Arg, Ser, Thr, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
    285번 위치의 아미노산이 Asn,
    286번 위치의 아미노산이 Phe,
    288번 위치의 아미노산이 Asn 또는 Pro 중 어느 하나,
    293번 위치의 아미노산이 Val,
    307번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gln 또는 Met 중 어느 하나,
    308번 위치의 아미노산이 Ile, Pro 또는 Thr 중 어느 하나,
    309번 위치의 아미노산이 Pro,
    311번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Ile, Lys, Leu, Met, Ser, Val 또는 Trp 중 어느 하나,
    312번 위치의 아미노산이 Ala, Asp 또는 Pro 중 어느 하나,
    314번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Leu 중 어느 하나,
    316번 위치의 아미노산이 Lys,
    317번 위치의 아미노산이 Pro,
    318번 위치의 아미노산이 Asn 또는 Thr 중 어느 하나,
    332번 위치의 아미노산이 Phe, His, Lys, Leu, Met, Arg, Ser 또는 Trp 중 어느 하나,
    339번 위치의 아미노산이 Asn, Thr 또는 Trp 중 어느 하나,
    341번 위치의 아미노산이 Pro,
    343번 위치의 아미노산이 Glu, His, Lys, Gln, Arg, Thr 또는 Tyr 중 어느 하나,
    375번 위치의 아미노산이 Arg,
    376번 위치의 아미노산이 Gly, Ile, Met, Pro, Thr 또는 Val 중 어느 하나,
    377번 위치의 아미노산이 Lys,
    378번 위치의 아미노산이 Asp, Asn 또는 Val 중 어느 하나,
    380번 위치의 아미노산이 Ala, Asn, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
    382번 위치의 아미노산이 Phe, His, Ile, Lys, Leu, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Val, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
    385번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, Asp, Gly, His, Lys, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
    386번 위치의 아미노산이 Arg, Asp, Ile, Lys, Met, Pro, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
    387번 위치의 아미노산이 Ala, Arg, His, Pro, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
    389번 위치의 아미노산이 Asn, Pro 또는 Ser 중 어느 하나,
    423번 위치의 아미노산이 Asn,
    427번 위치의 아미노산이 Asn,
    428번 위치의 아미노산이 Leu, Met, Phe, Ser 또는 Thr 중 어느 하나,
    430번 위치의 아미노산이 Ala, Phe, Gly, His, Ile, Lys, Leu, Met, Asn, Gln, Arg, Ser, Thr, Val 또는 Tyr 중 어느 하나,
    431번 위치의 아미노산이 His 또는 Asn 중 어느 하나,
    433번 위치의 아미노산이 Arg, Gln, His, Ile, Lys, Pro 또는 Ser 중 어느 하나,
    434번 위치의 아미노산이 Ala, Gly, His, Phe, Ser, Trp 또는 Tyr 중 어느 하나,
    436번 위치의 아미노산이 Arg, Asn, His, Ile, Leu, Lys, Met 또는 Thr 중 어느 하나,
    438번 위치의 아미노산이 Lys, Leu, Thr 또는 Trp 중 어느 하나,
    440번 위치의 아미노산이 Lys, 또는
    442번 위치의 아미노산이 Lys
    의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산인 사용.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항원 결합 분자가 항체인 사용.
  14. 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인, 및 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 포함하는 항원 결합 분자를 포함하는 의약 조성물.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 Fc영역이 추가로 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치, 234번 위치, 237번 위치, 264번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 268번 위치, 269번 위치, 272번 위치, 274번 위치, 296번 위치, 326번 위치, 327번 위치, 330번 위치, 331번 위치, 332번 위치, 333번 위치, 355번 위치, 356번 위치, 358번 위치, 396번 위치, 409번 위치 및 419번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 의약 조성물.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는；
    233번 위치의 아미노산이 Asp,
    234번 위치의 아미노산이 Tyr,
    237번 위치의 아미노산이 Asp,
    264번 위치의 아미노산이 Ile,
    265번 위치의 아미노산이 Glu,
    266번 위치의 아미노산이 Phe, Met 또는 Leu 중 어느 하나,
    267번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gly 또는 Gln 중 어느 하나,
    268번 위치의 아미노산이 Asp, Glu 또는 Gln 중 어느 하나,
    269번 위치의 아미노산이 Asp,
    272번 위치의 아미노산이 Asp, Phe, Ile, Met, Asn, Pro 또는 Gln 중 어느 하나,
    274번 위치의 아미노산이 Gln,
    296번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Phe 중 어느 하나,
    326번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Asp 중 어느 하나,
    330번 위치의 아미노산이 Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
    327번 위치의 아미노산이 Gly,
    331번 위치의 아미노산이 Ser,
    332번 위치의 아미노산이 Thr,
    333번 위치의 아미노산이 Thr, Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
    355번 위치의 아미노산이 Gln,
    356번 위치의 아미노산이 Glu,
    358번 위치의 아미노산이 Met,
    396번 위치의 아미노산이 Asp, Glu, Phe, Ile, Lys, Leu, Met, Gln, Arg 또는 Tyr 중 어느 하나,
    409번 위치의 아미노산이 Arg,
    419번 위치의 아미노산이 Glu
    중 어느 하나 이상인 Fc영역인 의약 조성물.
  17. 아래의 (a)~(e)의 공정；
    (a) 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인을 얻는 공정,
    (b) 상기 공정(a)에서 선택된 항원 결합 도메인을 코드하는 유전자를 얻는 공정,
    (c) 상기 공정(b)에서 얻어진 유전자를 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 코드하는 유전자와 작동 가능하게 연결하는 공정,
    (d) 상기 공정(c)에서 작동 가능하게 연결된 유전자를 포함하는 숙주세포를 배양하는 공정,
    (e) 상기 공정(d)에서 얻어진 배양액으로부터 항원 결합 분자를 단리하는 공정
    을 포함하는 항원 결합 분자의 제조방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 Fc영역이 추가로 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치, 234번 위치, 237번 위치, 264번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 268번 위치, 269번 위치, 272번 위치, 274번 위치, 296번 위치, 326번 위치, 327번 위치, 330번 위치, 331번 위치, 332번 위치, 333번 위치, 355번 위치, 356번 위치, 358번 위치, 396번 위치, 409번 위치 및 419번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 제조방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는；
    233번 위치의 아미노산이 Asp,
    234번 위치의 아미노산이 Tyr,
    237번 위치의 아미노산이 Asp,
    264번 위치의 아미노산이 Ile,
    265번 위치의 아미노산이 Glu,
    266번 위치의 아미노산이 Phe, Met 또는 Leu 중 어느 하나,
    267번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gly 또는 Gln 중 어느 하나,
    268번 위치의 아미노산이 Asp, Glu 또는 Gln 중 어느 하나,
    269번 위치의 아미노산이 Asp,
    272번 위치의 아미노산이 Asp, Phe, Ile, Met, Asn, Pro 또는 Gln 중 어느 하나,
    274번 위치의 아미노산이 Gln,
    296번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Phe 중 어느 하나,
    326번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Asp 중 어느 하나,
    327번 위치의 아미노산이 Gly,
    330번 위치의 아미노산이 Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
    331번 위치의 아미노산이 Ser,
    332번 위치의 아미노산이 Thr,
    333번 위치의 아미노산이 Thr, Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
    355번 위치의 아미노산이 Gln,
    356번 위치의 아미노산이 Glu,
    358번 위치의 아미노산이 Met,
    396번 위치의 아미노산이 Asp, Glu, Phe, Ile, Lys, Leu, Met, Gln, Arg 또는 Tyr 중 어느 하나,
    409번 위치의 아미노산이 Arg,
    419번 위치의 아미노산이 Glu
    중 어느 하나 이상인 Fc영역인 제조방법.
  20. 아래의 (a)~(e)의 공정；
    (a) 항원에 대한 결합 활성이 이온 농도의 조건에 따라 변화되는 항원 결합 도메인을 얻는 공정,
    (b) 상기 공정(a)에서 선택된 항원 결합 도메인을 코드하는 유전자를 얻는 공정,
    (c) 상기 공정(b)에서 얻어진 유전자를 EU 넘버링으로 표시되는 238번 위치의 아미노산이 Asp 및 271번 위치의 아미노산이 Gly인 Fc영역을 코드하는 유전자와 작동 가능하게 연결하는 공정,
    (d) 상기 공정(c)에서 작동 가능하게 연결된 유전자를 포함하는 숙주세포를 배양하는 공정,
    (e) 상기 공정(d)에서 얻어진 배양액으로부터 항원 결합 분자를 단리하는 공정
    을 포함하는 당해 항원 결합 분자를 포함하는 의약 조성물의 제조방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 Fc영역이 추가로 EU 넘버링으로 표시되는 233번 위치, 234번 위치, 237번 위치, 264번 위치, 265번 위치, 266번 위치, 267번 위치, 268번 위치, 269번 위치, 272번 위치, 274번 위치, 296번 위치, 326번 위치, 327번 위치, 330번 위치, 331번 위치, 332번 위치, 333번 위치, 355번 위치, 356번 위치, 358번 위치, 396번 위치, 409번 위치 및 419번 위치의 군으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 아미노산이 치환되어 있는 Fc영역인 제조방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 Fc영역의 EU 넘버링으로 표시되는；
    233번 위치의 아미노산이 Asp,
    234번 위치의 아미노산이 Tyr,
    237번 위치의 아미노산이 Asp,
    264번 위치의 아미노산이 Ile,
    265번 위치의 아미노산이 Glu,
    266번 위치의 아미노산이 Phe, Met 또는 Leu 중 어느 하나,
    267번 위치의 아미노산이 Ala, Glu, Gly 또는 Gln 중 어느 하나,
    268번 위치의 아미노산이 Asp, Glu 또는 Gln 중 어느 하나,
    269번 위치의 아미노산이 Asp,
    272번 위치의 아미노산이 Asp, Phe, Ile, Met, Asn, Pro 또는 Gln 중 어느 하나,
    274번 위치의 아미노산이 Gln,
    296번 위치의 아미노산이 Asp 또는 Phe 중 어느 하나,
    326번 위치의 아미노산이 Ala 또는 Asp 중 어느 하나,
    327번 위치의 아미노산이 Gly,
    330번 위치의 아미노산이 Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
    331번 위치의 아미노산이 Ser,
    332번 위치의 아미노산이 Thr,
    333번 위치의 아미노산이 Thr, Lys 또는 Arg 중 어느 하나,
    355번 위치의 아미노산이 Gln,
    356번 위치의 아미노산이 Glu,
    358번 위치의 아미노산이 Met,
    396번 위치의 아미노산이 Asp, Glu, Phe, Ile, Lys, Leu, Met, Gln, Arg 또는 Tyr 중 어느 하나,
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