WO2017018474A1 - コアフコース含有抗体の調製方法 - Google Patents

コアフコース含有抗体の調製方法 Download PDF

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WO2017018474A1
WO2017018474A1 PCT/JP2016/072110 JP2016072110W WO2017018474A1 WO 2017018474 A1 WO2017018474 A1 WO 2017018474A1 JP 2016072110 W JP2016072110 W JP 2016072110W WO 2017018474 A1 WO2017018474 A1 WO 2017018474A1
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antibody
sugar chain
trastuzumab
core fucose
bound
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亘 月村
政樹 黒河内
白井 孝
薫 竹川
崇司 木下
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公益財団法人野口研究所
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    • C12N5/10Cells modified by introduction of foreign genetic material
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    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)

Definitions

  • the present invention relates to a method for preparing an antibody, a method for producing a high-purity antibody using the method for preparing the antibody, and an antibody having a sugar chain modified with a uniform sugar chain structure.
  • Erythropoietin, infliximab, bevacizumab, trastuzumab, adalimbab, etc. which are approved as antibody drugs, are all glycoproteins in which a sugar chain is bound to a protein.
  • an antibody used for cancer treatment has an immunoglobulin class of IgG.
  • IgG binds to an antigen expressed in cancer cells, it exhibits anticancer activity due to antibody-dependent cytotoxicity (ADCC), complement-dependent cytotoxicity (CDC), changes in signal transduction, and the like.
  • a heterogeneous N-type sugar chain is added to the 297th asparagine (Asn297) located in the CH2 domain of the Fc region of the IgG antibody. It is known that the activity of an antibody varies depending on the type of added sugar chain. For example, it is known that the loss of ⁇ 1-6 linked fucose (hereinafter sometimes referred to as “core fucose”) increases ADCC activity via Fc ⁇ RIIIa (Non-patent Document 1).
  • trastuzumab has been reported to have ADCC activity at least 50 times that of trastuzumab to which fucose has been added, and similar results were obtained in rituximab, anti-CCR4 antibody (mogamulizumab), etc. (Non-patent Document 2). Has also been reported.
  • the N-linked sugar chain of the antibody includes a high mannose sugar chain (a sugar chain in which an oligomer of mannose is bound to diacetylchitobiose (GlcNAc-GlcNAc)); a complex sugar chain (mannose and diacetylchitobiose and GlcNAc, galactose, and sugar chain to which at least one of sialic acid is bound); and a hybrid type sugar chain (a sugar chain in which diacetylchitobiose is hybridized with a high mannose type and a complex type).
  • a high mannose sugar chain a sugar chain in which an oligomer of mannose is bound to diacetylchitobiose (GlcNAc-GlcNAc)
  • a complex sugar chain mannose and diacetylchitobiose and GlcNAc, galactose, and sugar chain to which at least one of sialic acid is bound
  • a hybrid type sugar chain a sugar chain
  • any antibody drug currently on the market contains a large number of sugar chain structures, and the maintenance of its quality is a problem.
  • biosimilars are also difficult to approve as the same component due to the heterogeneity of the sugar chain structure. For example, erythropoietin is approved under different component names such as epoetin kappa. It has been.
  • Non-Patent Documents 4 and 5 As a characteristic of a sugar chain structure preferable as a pharmaceutical, for example, an N-type sugar chain containing a branched GlcNAc and a deco-fucose are known, but many of the currently available antibody drugs have 10% of these sugar chains. Contains only a degree.
  • Fc ⁇ R gene polymorphisms affect ADCC activity.
  • patients receiving rituximab when the 176th amino acid of Fc ⁇ RIIIa is a V / V homozygote, it has been reported that the binding ability to IgG1 and IgG3 is stronger than that of the F / F homozygote.
  • Non-Patent Document 6 patients with the Fc ⁇ RIIIa homologous chromosome of 158V / 158V and those with the Fc ⁇ RIIa 131H / 131H homologous chromosome were compared to patients with the Fc ⁇ RIIIa 158F gene and patients with the Fc ⁇ RIIa 131R gene.
  • Non-patent Document 7 It has been reported that the reactivity to is high (Non-patent Document 7). In addition, even in vaccine therapy with anti-idiotype antibodies, it has been reported that the 158V / V genotype of Fc ⁇ RIIIa has a high progression-free survival rate compared to the V / F and F / F genotypes (non-patent literature). 8).
  • Non-patent Document 9 the influence of shortening of antibodies on the addition of sugar chains to Asn297 and the structure of added sugar chains has been investigated.
  • Non-patent Document 10 it has been reported that the sugar chain added varies depending on the type of cell that produces the antibody.
  • Non-patent Document 11 co-expression of GnTIII increases the proportion of antibodies to which branched GlcNAc is added, and kills target cells at a concentration 10 to 20 times lower than when not co-expressed.
  • Non-patent Document 3 a method of knocking out ⁇ -fucosyltransferase such as FUT8 is disclosed (Non-patent Document 3).
  • this method controls only core fucose, and an antibody having a uniform sugar chain structure could not be obtained.
  • endoglycosidase S (EndoS) and its variants (Non-Patent Documents 12 and 13) have been reported as endoglycosidases that cleave antibody sugar chains. It is known that the endoglycosidase recognizes a sugar chain structure and has specificity for a specific structure. For example, the glycosidase cannot recognize and cleave any sugar chain having any sugar chain structure added to an antibody produced in CHO cells, leaving an antibody with an uncleaved sugar chain added as an impurity. There was a problem.
  • Non-Patent Document 12 Rituxan produced from CHO cells is hydrolyzed with EndoS to remove core fucose, and ⁇ -fucosidase from bovine is further reacted for 20 days to prepare an acceptor GlcNAc-Asn-Rituxan.
  • EndoS EndoS
  • ⁇ -fucosidase from bovine is further reacted for 20 days to prepare an acceptor GlcNAc-Asn-Rituxan.
  • Non-Patent Document 3 endo- ⁇ -N-acetylglucosaminidase M (Endo-M) was used to bind N-glycan without fucose added to insulin without sugar chain added in vitro. And the synthesis of monocyte chemotactic protein 3 (MCP-3), which is an N-glycoprotein.
  • Patent Document 1 describes endoglycosidase CC (Endo-CC) having an activity of releasing an N-linked sugar chain of a glycoprotein by hydrolysis and transferring the sugar chain.
  • This method discloses a method of synthesizing a glycoprotein having an arbitrary uniform sugar chain structure by using a sugar chain having a uniform sugar chain structure as a sugar chain donor (Patent Document 2).
  • a sugar chain having a uniform sugar chain structure as a sugar chain donor
  • trastuzumab having a uniform sugar chain without core fucose is prepared by using a sugar chain remodeling method using an antibody produced from silkworm silk gland as a starting material.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned background art, and its problem is to solve the above problems and provide a method for preparing an antibody having core fucose.
  • Another object of the present invention is to provide a method for producing an antibody having a uniform sugar chain structure having core fucose with a high purity using the method for preparing the antibody.
  • the present inventor has found that by using a specific endoglycosidase, the content ratio of “an antibody having a sugar chain structure having core fucose” can be increased. I found it. In addition, the inventors have found that an antibody having a core fucose and a uniform sugar chain structure can be prepared by using a specific endoglycosidase and transferase, thereby completing the present invention.
  • the present invention is a method for preparing an antibody that increases the content ratio of a sugar chain having a core fucose from an antibody in which a sugar chain having a core fucose and a sugar chain not having a core fucose are mixed.
  • the present invention provides a method for preparing an antibody, characterized by carrying out step (1) and step (2).
  • the antibody is treated with endoglycosidase (1) to hydrolyze the sugar chain bound to “N-acetylglucosamine to which fucose is not bound” (2) obtained in step (1) Removing “an antibody in which a sugar chain bound to N-acetylglucosamine to which fucose is not bound is hydrolyzed”
  • the present invention also relates to a method for preparing an antibody that increases the content of the sugar chain having core fucose and makes the sugar chain portion uniform.
  • a method for preparing the antibody described above wherein the following step (A) and step (B) are performed before the step (1).
  • (A) The above-described antibody is treated with endoglycosidase (2) to hydrolyze the sugar chain bound to N-acetylglucosamine
  • B The “binding to N-acetylglucosamine” obtained in step (A) Adding a uniform sugar chain to the antibody in which the sugar chain is hydrolyzed "with a transferase
  • the present invention also provides a method for producing a high-purity antibody characterized by using the above-mentioned antibody preparation method.
  • the present invention also provides a method for producing a glycoprotein having an Fc domain of a highly pure antibody, characterized by using the above-described antibody preparation method.
  • the present invention also relates to an antibody having a modified sugar chain having a uniform sugar chain structure in which one kind of sugar chain selected from A2, G2, G0, G1a, G1b, and M3 having core fucose is bound.
  • the present invention is an antibody quality evaluation method characterized in that at least the following step (G1) is performed, and the quality is lower as the following amount is larger.
  • step (G1) Step of quantifying core fucose, sugar chain having core fucose, and / or “an antibody to which a sugar chain having core fucose is bound”
  • the present invention is an antibody quality evaluation method characterized in that at least the following step (G2) is performed, and that the quality is lower as the following content ratio is higher.
  • step (G2) A step of measuring a content ratio of “an antibody to which a sugar chain having core fucose is bound”
  • the present invention is an antibody quality evaluation method characterized by performing at least the following step (G3) and evaluating that the higher the content ratio of the following fucose-bound antibody, the lower the quality.
  • G3 A step of measuring the content ratio of a fucose-binding antibody to which one or more sugar chains selected from the group consisting of A2, G2, G0, G1a, G1b, and M3 having core fucose are bound.
  • the present invention is an antibody quality evaluation method characterized in that a step of measuring the content of the antibody is performed, and that the quality is lower as the content ratio of the antibody is higher.
  • the present invention also relates to an antibody quality control method characterized by using the above-described antibody quality evaluation method.
  • the present invention is also a method for producing an antibody, characterized in that the antibody is produced using the antibody quality control method.
  • the above-mentioned problems and the above-mentioned problems can be solved, and an antibody to which a target sugar chain (sugar chain having core fucose) is added can be prepared. Furthermore, an antibody to which a target sugar chain is added and has a uniform sugar chain structure can be prepared. In particular, the effect of the present invention can be exerted on an antibody prepared from a mammalian cell, which has been conventionally used in a method for producing an antibody drug.
  • an antibody to which a target sugar chain has been added can be prepared with high purity efficiently and at low cost by simple steps of enzyme treatment and recovery of the target antibody.
  • an antibody to which a target sugar chain is added and has a uniform sugar chain structure can be prepared with high purity and efficiency at a low cost by simple steps.
  • an antibody to which only the target sugar chain is added can be produced with high purity, and only the target sugar chain is added and uniform.
  • Antibodies having a sugar chain structure can also be produced with high purity.
  • the antibody of the present invention can be used as a medicine by having a uniform sugar chain structure.
  • the antibody of the present invention can be used for studies such as “effect of presence / absence of core fucose on glycoprotein”.
  • an “antibody to which a sugar chain not having core fucose is bound” can be produced.
  • the vertical axis represents the ion amount (counts) of glycopeptide in 100 ng of antibody.
  • the ratio of the glycopeptide of trastuzumab (gray) and the glycopeptide of trastuzumab (black) after Endo-CC treatment is shown.
  • the vertical axis represents the ion amount (counts) of glycopeptide in 100 ng of antibody. It is a photograph of SDS-PAGE showing trastuzumab, trastuzumab after sugar chain hydrolysis by Endo-CC, and trastuzumab after separation and purification by FPLC. The chromatogram when trastuzumab after sugar chain hydrolysis with Endo-CC is separated and purified by FPLC is shown.
  • the vertical axis represents the UV absorption intensity
  • the horizontal axis represents the fraction number and the liquid feeding amount. The fraction indicated by the double arrow was collected.
  • the HPLC profiles of trastuzumab after sugar chain hydrolysis with Endo-CC (before separation and purification) and trastuzumab after separation and purification with FPLC are shown.
  • 2 shows ESI-MS spectra of a mixture of trastuzumab deuterium labeled glycopeptide and purified Endo-CC treated trastuzumab light hydrogen labeled glycopeptide.
  • the amount ratio of glycopeptide of a mixture of trastuzumab glycopeptide (gray) and purified trastuzumab glycopeptide after treatment with Endo-CC (black) is shown.
  • the vertical axis represents the ion amount (counts) of glycopeptide in 100 ng of antibody. It is a photograph of SDS-PAGE showing trastuzumab and the acceptor of trastuzumab. It is a photograph of SDS-PAGE showing trastuzumab, acceptor of trastuzumab and sugar chain-modified A2 trastuzumab.
  • the concentration of trastuzumab in the reaction system was set to 1 ⁇ g / ⁇ L or 5 ⁇ g / ⁇ L with sugar chain modified A2 trastuzumab and Endo-M, and the concentration of trastuzumab in the reaction system with sugar chain hydrolyzed sugar chain modified A2 trastuzumab and Endo-CC was set to 1 ⁇ g / It is a photograph of SDS-PAGE showing sugar chain-modified A2 trastuzumab set to ⁇ L or 5 ⁇ g / ⁇ L and subjected to sugar chain hydrolysis.
  • Glycopeptide of modified sugar chain A2 trastuzumab (A2) and after endo-enzyme treatment (1 ⁇ g / ⁇ L treated with Endo-M (A2_endoM1), 5 ⁇ g / ⁇ L treated with Endo-M (A2_endoM5), 1 ⁇ g / ⁇ L 2 shows the ratio of glycopeptides of glycosylated A2 trastuzumab of Endo-CC treated with Endo-CC (A2_endoCC1) and Endo-CC treated with 5 ⁇ g / ⁇ L (A2_endoCC5).
  • the vertical axis represents the amount of glycopeptide (fmol) in 100 ng of antibody.
  • FIG. 2 shows HPLC profiles of sugar chain-modified A2 trastuzumab after hydrolysis with Endo-M (before separation and purification) and sugar chain-modified A2 trastuzumab after separation and purification with FPLC.
  • It is a photograph of SDS-PAGE showing trastuzumab, acceptor of trastuzumab, sugar chain-modified A2 trastuzumab, sugar chain-modified A2 trastuzumab after sugar chain hydrolysis with Endo-CC, and sugar chain-modified A2 trastuzumab after separation and purification with FPLC.
  • the chromatogram when the sugar chain modified A2 trastuzumab after sugar chain hydrolysis by Endo-CC is separated and purified by FPLC is shown.
  • the vertical axis represents the UV absorption intensity
  • the horizontal axis represents the fraction number and the liquid feeding amount.
  • the fraction indicated by the double arrow was collected.
  • 2 shows HPLC profiles of sugar chain-modified A2 trastuzumab (before separation and purification) after sugar chain hydrolysis with Endo-CC and sugar chain-modified A2 trastuzumab after separation and purification with FPLC.
  • the ESI-MS spectrum of a mixture of a deuterium labeled glycopeptide of sugar chain modified A2 trastuzumab and a light hydrogen labeled glycopeptide of purified sugar chain modified A2 trastuzumab after Endo-M treatment is shown.
  • FIG. 2 shows an ESI-MS spectrum of a mixture of a sugar chain modified A2 trastuzumab deuterium labeled glycopeptide and a purified sugar chain modified A2 trastuzumab light hydrogen labeled glycopeptide after Endo-CC treatment.
  • the ratio of the glycopeptide of the sugar chain-modified A2 trastuzumab (gray) to the purified glycopeptide of the sugar chain-modified A2 trastuzumab (black) after Endo-M treatment is shown.
  • the vertical axis represents the amount of glycopeptide (fmol) in 100 ng of antibody.
  • the ratio of the glycopeptide of the sugar chain-modified A2 trastuzumab (gray) to the purified glycopeptide of the sugar chain-modified A2 trastuzumab (black) after Endo-CC treatment is shown.
  • the vertical axis represents the amount of glycopeptide (fmol) in 100 ng of antibody.
  • Binding test of various trastuzumab (trastuzumab-F84.2%, trastuzumab-F97.1%, trastuzumab-A2-F0%, trastuzumab-A2-F85.6% and trastuzumab-A2-F97.6%) and Fc ⁇ RIIIa-V158 The results are shown.
  • the vertical axis represents absorbance at a wavelength of 450 nm
  • the horizontal axis represents trastuzumab concentration.
  • Sensorgrams of the Fc ⁇ RIIIa-V158 binding test for various trastuzumab are shown.
  • trastuzumab acceptor of trastuzumab, various sugar chain modified trastuzumab after separation and purification with FPLC
  • sucrose chain modified A2 trastuzumab sugar chain modified G2 trastuzumab, sugar chain modified G1a trastuzumab, sugar chain modified G1b trastuzumab, sugar chain modified G0 trastuzumab and sugar
  • SDS-PAGE showing strand-modified M3 trastuzumab
  • SDS-PAGE showing trastuzumab, acceptor of trastuzumab and trastuzumab after PNGase treatment.
  • the results of a binding test between trastuzumab-aglycon) and Fc ⁇ RIIIa-V158 are shown.
  • the vertical axis represents absorbance at a wavelength of 450 nm
  • the horizontal axis represents trastuzumab concentration.
  • trastuzumab-F84.2%, trastuzumab-G2-F99%, trastuzumab-G1a-F99%, trastuzumab-G1b-F99%, trastuzumab-G0-F99%, trastuzumab-M3-F99% and trastuzumab CC acceptor The result of activity measurement is shown.
  • the vertical axis represents the amount of light emitted by luciferase activity, and the horizontal axis represents the trastuzumab concentration. It is a figure showing a complex type sugar chain (specific structure of a complex type sugar chain).
  • the antibody preparation method of the present invention is a method for preparing an antibody in which the content ratio of a sugar chain having core fucose is increased from an antibody in which a sugar chain having core fucose and a sugar chain not having core fucose are mixed, An antibody preparation method comprising performing at least the following steps (1) and (2).
  • the antibody is treated with endoglycosidase (1) to hydrolyze the sugar chain bound to “N-acetylglucosamine to which fucose is not bound” (2) obtained in step (1) Removing “an antibody in which a sugar chain bound to N-acetylglucosamine to which fucose is not bound is hydrolyzed”
  • core fucose refers to “ ⁇ 1-6-linked fucose present at the reducing end of a sugar chain”.
  • an antibody in which a sugar chain having core fucose and a sugar chain not having core fucose are mixed refers to the following antibodies.
  • an antibody containing “an antibody to which a sugar chain having core fucose and a sugar chain not having core fucose are bound” ii) “an antibody to which only a sugar chain having core fucose is bound” and “having core fucose”
  • Antibodies that bind only to sugar chains having core fucose” and “Sugar chains that have core fucose and sugar chains that do not have core fucose” Iv
  • Antibodies to which only sugar chains not having core fucose are bound and “Antibodies to which sugar chains having core fucose and sugar chains not having core fucose are bound”
  • V "an antibody to which only a sugar chain having core fucose is bound"
  • an antibody to which only a sugar chain not having core fucose is bound a sugar chain not having core fucose is bound
  • the starting material “an antibody in which a sugar chain having core fucose and a sugar chain not having core fucose are mixed” is not particularly limited, and examples thereof include antibodies produced by mammalian cells. Although not limited, it is preferable to use CHO (Chinese hamster ovary) cells from the viewpoint of ease of preparation of the starting antibody.
  • CHO Choinese hamster ovary
  • Antibodies are classified into five types, IgG, IgA, IgM, IgD, and IgE, depending on the structure of the constant region, but the antibody may be any type of antibody.
  • the antibody used in the present invention is preferably an IgG antibody.
  • the antibody include non-human antibodies, chimeric antibodies, humanized antibodies, human antibodies and the like.
  • a “non-human antibody” is an antibody produced by immunizing a mammal other than a human.
  • a “chimeric antibody” is an antibody in which a variable region and a constant region derived from different animal species are linked.
  • a “humanized antibody” is obtained by grafting the complementarity determining region (CDR) of an antibody derived from a mammal other than a human into the CDR of an antibody derived from a human.
  • a “human antibody” is an antibody derived from all regions. These antibodies can be prepared by a known method.
  • the antibody may be a monoclonal antibody or a polyclonal antibody.
  • the antibody may also be an Fc fragment that constitutes part or all of the constant region of the antibody.
  • the antibody is preferably an antibody drug, and particularly preferably trastuzumab, infliximab, bevacizumab, adalimumab, rituximab, panitumumab, tocilizumab, or cetuximab.
  • Step (1) an antibody in which a sugar chain having core fucose and a sugar chain not having core fucose are mixed is treated with endoglycosidase (1) to form “N-acetylglucosamine to which fucose is not bound”. This is a step of hydrolyzing the sugar chain that is bound.
  • “endoglycosidase (1)” is endo- ⁇ -N-acetylglucosaminidase, which hydrolyzes “the sugar chain bound to“ N-acetylglucosamine to which fucose is not bound ””. It is an enzyme. That is, “endoglycosidase (1)” is an enzyme that can recognize the structure of a specific sugar chain and cleave the whole sugar chain. Examples of the endoglycosidase (1) include endoglycosidase M (Endo-M), endoglycosidase CC (Endo-CC), and the like.
  • Endoglycosidase M is disclosed, for example, in Kadowaki, S., et al., Agric Biol Chem, 54: 97-106 (1990). About endoglycosidase CC, it is disclosed by patent document 1, for example. Endoglycosidase (1) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • Step (2) is a step of removing “the antibody in which the sugar chain bound to N-acetylglucosamine to which fucose is not bound is hydrolyzed” obtained in the above step (1). By removing the antibody in step (2), an antibody having an increased content of sugar chains having core fucose can be obtained.
  • step (2) the hydrolyzed product obtained in the above step (1) is subjected to chromatography, whereby “the sugar chain bound to N-acetylglucosamine to which fucose is not bound” is hydrolyzed. It is preferable to remove “antibodies”.
  • chromatography examples include gel filtration chromatography, affinity chromatography, ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography and the like. It is preferable to use ion exchange chromatography in that the target antibody can be efficiently removed.
  • the method for preparing an antibody of the present invention is a method for preparing an antibody that increases the content of a sugar chain having core fucose and makes the sugar chain part uniform, and before the step (1), It is preferable that the method is a method for preparing an antibody that performs the step (A) and the step (B).
  • step (A) The above-described antibody is treated with endoglycosidase (2) to hydrolyze the sugar chain bound to N-acetylglucosamine
  • step (B) The “binding to N-acetylglucosamine” obtained in step (A)
  • homogeneous sugar chain part means “same sugar chain structure bonded to an antibody”.
  • An antibody having a uniform sugar chain structure has two sugar chain binding sites, (1) a fully glycosylated type in which sugar chains are bound to both, (2) a hemi-glycosylated type in which a sugar chain is bound to one side, and ( 3) Although there is an aglycosylated type in which no sugar chain is bound (Wang, S, et al., J Crom A, 1217: 6496-6502 (2010)), in the present invention, the method for preparing the antibody of (1) Show.
  • step (A) an antibody in which a sugar chain having core fucose and a sugar chain not having core fucose are mixed is treated with endoglycosidase (2) to hydrolyze the sugar chain bonded to N-acetylglucosamine. It is a process of decomposing.
  • “endoglycosidase (2)” is endo- ⁇ -N-acetylglucosaminidase, which can hydrolyze a sugar chain bonded to N-acetylglucosamine and cleave the whole sugar chain. It is an enzyme.
  • Examples of the endoglycosidase (2) include endoglycosidase S (Endo-S), endoglycosidase D (Endo-D), and the like.
  • Endoglycosidase S is disclosed in, for example, Non-Patent Document 12 and W. Huang, et al., J Am Chem Soc, 134: 12308-12318 (2012).
  • Endoglycosidase D is disclosed in, for example, Muramatsu, T., J Biol Chem, 246: 5535-5537 (1971).
  • Endoglycosidase (2) can be used alone or in combination of two or more. Endoglycosidase (2) is preferably used in combination with Endo-S and Endo-D in that it efficiently hydrolyzes the sugar chain bound to N-acetylglucosamine.
  • the endoglycosidase (2) is It is preferable to remove after the step (A).
  • the removal method of endoglycosidase (2) is not specifically limited, For example, it is preferable to fix
  • the immobilized endoglycosidase (2) can be removed by separating the immobilized enzyme using a filtration filter.
  • Step (B) is a step of adding a uniform sugar chain with a transferase to the “antibody in which the sugar chain bound to N-acetylglucosamine is hydrolyzed” obtained in step (A). .
  • step (B) a uniform sugar chain can be added to the “antibody in which the sugar chain bound to N-acetylglucosamine is hydrolyzed” obtained in step (A).
  • an acceptor for example, by using the above-mentioned “antibody in which a sugar chain bonded to N-acetylglucosamine is hydrolyzed” as an acceptor and a uniform sugar chain as a donor, both are reacted with a transferase to obtain a uniform ( The same sugar chain can be added.
  • a derivative sucgar chain-oxazoline obtained by binding oxazoline to a uniform sugar chain can be used as the sugar chain donor.
  • the structure of the uniform sugar chain added to the antibody may be appropriately selected according to the purpose.
  • a uniform sugar chain structure an M2 type sugar chain (a sugar chain in which two mannoses are bonded to diacetylchitobiose (GlcNAc-GlcNAc)), a high mannose type sugar chain, a complex type sugar Examples include chains.
  • the “high mannose-type sugar chain” is a sugar chain in which an oligomer of mannose is bound to GlcNAc-GlcNAc.
  • a mannose oligomer composed of 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9 mannose is bound to GlcNAc-GlcNAc, M3 type, M4 Type, M5 type, M6 type, M7 type, M8 type, M9 type and the like.
  • the “complex sugar chain” is a sugar chain in which at least one of mannose, GlcNAc, galactose, and sialic acid is bound to diacetylchitobiose (GlcNAc-GlcNAc).
  • Examples of complex type sugar chains include A2, G2, G0, G1a, and G1b types. A specific structure of the complex type sugar chain is shown in FIG.
  • the transferase used in the step (B) may be an enzyme having an action of adding the uniform sugar chain to the “antibody in which the sugar chain bound to N-acetylglucosamine is hydrolyzed”.
  • Examples of the transferase include glycosyltransferases (glycosynthases) such as the Endo-S mutant enzyme (Endo-S D233Q) used in the examples.
  • the antibody obtained by the method for preparing an antibody of the present invention is an antibody having a uniform sugar chain structure in which one kind of sugar chain selected from A2, G2, G0, G1a, G1b, and M3 having core fucose is bound. Is preferred.
  • the high-purity antibody production method of the present invention is characterized by using the above-mentioned antibody preparation method.
  • the term “high-purity antibody” refers to an antibody in which the ratio of antibodies having the same sugar chain structure at two sugar chain binding sites is 90% or more when the whole antibody is 100%.
  • the ratio of the antibody having the same sugar chain structure is preferably 92% or more, more preferably 94% or more, particularly preferably 96% or more, and most preferably 99% or more.
  • the high-purity antibody obtained by the present invention can be formulated by a known method together with a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the dosage form of the formulated antibody may be appropriately selected according to the purpose and method of administration, for example, for oral administration of powders, granules, capsules, tablets, solutions, etc .; injections, intravenous agents, suppositories Any of parenteral administration such as transdermal, nasal, enteral, inhalation, etc. may be used.
  • excipients for oral administration known excipients such as lactose, glucose, starch, polyvinylpyrrolidone and the like can be used.
  • an inert solvent such as In addition to purified water, ethanol and the like, pharmaceutically acceptable emulsions, suspensions, solubilizers, sweeteners, pH adjusters, fragrances, preservatives and the like can be used.
  • a sterile aqueous solution such as distilled water for injection or physiological saline can be used.
  • Non-aqueous solutions include vegetable oils such as olive oil; ethanol, polyethylene glycol, butylene glycol, etc. Alcohols etc. can be used. Further, it may contain solubilizing agents such as isotonic agents, emulsifiers, dispersants, stabilizers and cyclodextrins.
  • the method for producing a glycoprotein having the Fc domain of a highly pure antibody of the present invention is characterized by using the above-mentioned antibody preparation method.
  • a glycoprotein having an Fc domain of a highly pure antibody means a “glycoprotein having an“ Fc domain of an antibody ”” having a high purity, and the entire “glycoprotein having an Fc domain of an antibody” Is a glycoprotein in which the proportion of glycoproteins having the same sugar chain structure at two sugar chain binding sites in the Fc domain of an antibody is 90% or more.
  • the ratio of the “glycoprotein having the Fc domain of an antibody having the same sugar chain structure” is preferably 92% or more, more preferably 94% or more, particularly preferably 96% or more, and most preferably 99% or more.
  • Another embodiment of the present invention is a sugar chain-modified antibody having a uniform sugar chain structure in which one kind of sugar chain selected from A2, G2, G0, G1a, G1b, and M3 having core fucose is bound.
  • the antibody in the present invention is preferably a non-human antibody, a chimeric antibody, a humanized antibody, or a human antibody.
  • the antibody of the present invention is preferably an antibody drug, and particularly preferably trastuzumab, infliximab, bevacizumab, adalimumab, rituximab, panitumumab, tocilizumab, or cetuximab.
  • the antibody of the present invention is a highly pure antibody. “High-purity antibody” refers to an antibody in which the ratio of antibodies having the same sugar chain structure at two sugar chain-binding sites is 90% or more when the whole antibody is 100%.
  • the ratio of the antibody having the same sugar chain structure is preferably 92% or more, more preferably 94% or more, particularly preferably 96% or more, and most preferably 99% or more.
  • the antibody quality evaluation method of the present invention is characterized in that at least the following step (G1) is performed, and that the quality is lower as the following amount is larger.
  • step (G1) Step of quantifying core fucose, sugar chain having core fucose, and / or “an antibody to which a sugar chain having core fucose is bound”
  • the antibody quality evaluation method of the present invention is characterized in that at least the following step (G2) is performed, and that the higher the content ratio is, the lower the quality is.
  • step (G2) A step of measuring a content ratio of “an antibody to which a sugar chain having core fucose is bound”
  • the antibody quality evaluation method of the present invention is characterized in that at least the following step (G3) is performed, and that the higher the content ratio of the following fucose-bound antibody, the lower the quality is evaluated.
  • step (G3) A step of measuring the content ratio of a fucose-binding antibody to which one or more sugar chains selected from the group consisting of A2, G2, G0, G1a, G1b, and M3 having core fucose are bound.
  • the antibody quality evaluation method of the present invention is characterized in that a step of measuring the content of the antibody of the present invention is performed, and that the higher the content ratio of the antibody, the lower the quality is evaluated.
  • the antibody quality evaluation method may include other steps as necessary.
  • the antibody quality control method of the present invention is characterized by using the above-described antibody quality evaluation method.
  • the quality control method of the present invention may use another method and / or include other steps in addition to the antibody quality evaluation method as necessary.
  • the method for producing an antibody of the present invention is characterized in that an antibody is produced using the above-described antibody quality control method.
  • the “antibody to which a sugar chain not having core fucose is bound” can be produced by the method for producing an antibody of the present invention.
  • the antibody obtained by the present invention can be formulated by a known method together with a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the dosage form of the formulated antibody may be appropriately selected according to the purpose and method of administration, for example, for oral administration of powders, granules, capsules, tablets, solutions, etc .; injections, intravenous agents, suppositories Any of parenteral administration such as transdermal, nasal, enteral, inhalation, etc. may be used.
  • excipients for oral administration known excipients such as lactose, glucose, starch, polyvinylpyrrolidone and the like can be used.
  • an inert solvent such as In addition to purified water, ethanol and the like, pharmaceutically acceptable emulsions, suspensions, solubilizers, sweeteners, pH adjusters, fragrances, preservatives and the like can be used.
  • a sterile aqueous solution such as distilled water for injection or physiological saline can be used.
  • Non-aqueous solutions include vegetable oils such as olive oil; ethanol, polyethylene glycol, butylene glycol, etc. Alcohols etc. can be used. Further, it may contain solubilizing agents such as isotonic agents, emulsifiers, dispersants, stabilizers and cyclodextrins.
  • trastuzumab 50 ⁇ g and Endo-M (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 1.5 ⁇ g) or Endo-CC (1.5 ⁇ g) are added to 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.0) to give a total amount of 37 ⁇ l. It left still at 60 degreeC for 60 hours. SDS-PAGE using 8.5% polyacrylamide gel was subjected to 0.5 ⁇ g of the antibody after reaction, and confirmed by Coomassie brilliant blue staining. As a result, trastuzumab whose heavy chain was shifted to the low molecular weight side by hydrolysis of the sugar chain It was confirmed that the increase was observed (FIG. 1).
  • Example 2 Trastuzumab Glycopeptide Glu-Glu-Gln-Tyr-Asn (Glycan) -Ser-Thr-Tyr-Arg Analysis
  • Trastuzumab (10 ⁇ g) Glycosylated by Endoenzyme (Endo-M, Endo-CC) ) And endo-enzyme (Endo-M, Endo-CC) and trastuzumab (10 ⁇ g) subjected to sugar chain hydrolysis are each dissolved in 100 mM aqueous ammonium bicarbonate solution (30 ⁇ L), heated at 80 ° C. for 15 minutes, and heated at room temperature for 30 minutes. Let stand for a minute.
  • Sequence grade trypsin (0.25 mg / mL, 3 ⁇ L) was added to this solution and reacted at 37 ° C. for 30 hours.
  • the enzyme was inactivated by heating the reaction solution at 90 ° C. for 30 minutes, desalted with a G-25 column (0.8 ⁇ 6 cm, 3 mL), and concentrated.
  • water (10 ⁇ L) and pyridine (5 ⁇ L) were added, and trastuzumab treated with endoenzyme was treated with 200 mM light hydrogen-labeled benzoic acid-N-hydroxysuccinimide ester, non-enzymatically treated with trastuzumab.
  • trastuzumab had 99% or more sugar chains added, of which 84.2% were sugar chains to which core fucose was bound.
  • trastuzumab after Endo-M treatment had 86.7% added sugar chains (other than pep + Gn and pep + GnF), of which 98.6% were sugar chains to which core fucose was bound.
  • Example 4 Separation and purification of trastuzumab Endo-CC sugar chain hydrolyzate and HPLC analysis
  • a MonoS column GE healthcare, 4.6 ⁇ 100 mm
  • the fraction indicated by the double arrow in FIG. 5 was collected and concentrated using an ultrafiltration filter of Amicon Ultra-15 (fractional molecular weight 10 kDa, Merck Millipore).
  • trastuzumab whose heavy chain was shifted to the low molecular side by hydrolysis of the sugar chain was found. From the disappearance, it was confirmed that the fully glycosylated type trastuzumab could be separated and purified (FIG. 4).
  • trastuzumab containing core fucose with high purity (97% or more) could be prepared.
  • Immobilized GST-Endo-S GST-fused Endo-S was prepared by using W. Huang, et al., J Am Chem Soc, 134: 12308-12318 (2012). It was expressed and purified in E. coli for reference.
  • Immobilized GST-Endo-S comprises 100 ⁇ L of NHS-activated Sepharose 4 FAST FLOW (GE healthcare) and 100 ⁇ g of purified GST-Endo-S described above in 0.15 M sodium bicarbonate aqueous solution and 0.5 M sodium chloride aqueous solution. The mixture was mixed in the presence, washed with a mixture of 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) and 1 M aqueous sodium chloride solution, and finally suspended in PBS.
  • ⁇ Example 7> Preparation of acceptor for trastuzumab 24 ⁇ L of the prepared trastuzumab (10 mg) and the immobilized GST-Endo-S prepared in Example 6 in a wet volume and Remove-iT Endo-D (NEB, 25 units) The resultant was added to 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), and the whole was shaken at 37 ° C. for 20 hours with a total amount of 1250 ⁇ L. After the reaction, the reaction solution containing immobilized GST-Endo-S was passed through Micro Bio-Spin Empty Column (Bio-Rad) to remove the immobilized enzyme.
  • Bio-Rad Micro Bio-Spin Empty Column
  • COSMOGEL GST-Accept (Nacalai Tesque) equilibrated with 20 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) was added to the obtained filtrate by 40 ⁇ L of wet volume and 100 ⁇ L of Chitin Resin (NEB) was added at a wet volume. Shake for hours.
  • Ab-Capcher ExTra (Protenova) equilibrated with PBS was added to the solution excluding the gel carrier in a wet volume of 280 ⁇ L, and the mixture was shaken at 4 ° C. for 14 hours to adsorb the antibody to the gel carrier.
  • the gel carrier was washed with 4 mL of NETN buffer (50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride, 1 mM EDTA and 1% (w / v) NP-40) at room temperature for 5 minutes, 3 times in total. Rinse with 4 mL of NET buffer (50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride and 1 mM EDTA) was performed twice in total, and rinsed once with 4 mL of PBS.
  • NETN buffer 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride, 1 mM EDTA and 1% (w / v) NP-40
  • trastuzumab acceptor 8.3 mg was obtained.
  • SDS-PAGE using 8.5% polyacrylamide gel was subjected to 1 ⁇ g of purified antibody and confirmed by Coomassie brilliant blue staining.
  • Trastuzumab whose heavy chain was shifted to the low molecular side due to hydrolysis of the sugar chain was confirmed (FIG. 9).
  • Example 8 Preparation of sugar chain-modified A2 trastuzumab Acceptor (5 mg) of trastuzumab prepared in Example 7, A2 oxazoline (4.6875 ⁇ mol) as a sugar donor, and mutant enzyme GST- expressed and purified in E. coli Endo-S D233Q (500 ⁇ g) was added as a glycosyltransferase in 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5), and allowed to stand at 37 ° C. for 1 hour in a total volume of 1.25 mL.
  • Example 9 Hydrolysis of sugar chain with no core fucose in sugar chain-modified A2 trastuzumab by Endo-M Endo-M sugar chain modified A2 trastuzumab prepared in Example 8 was made to have a trastuzumab concentration of 1 ⁇ g / ⁇ L or 5 ⁇ g / ⁇ L. Carbohydrate hydrolysis with -M was performed.
  • trastuzumab concentration 1 ⁇ g / ⁇ L
  • sugar chain-modified A2 trastuzumab (50 ⁇ g) and Endo-M (Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., 1.5 ⁇ g) are added to 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.0) to give a total amount of 50 ⁇ L at 37 ° C. And left for 48 hours.
  • trastuzumab concentration 5 ⁇ g / ⁇ L
  • sugar chain-modified A2 trastuzumab (50 ⁇ g) and Endo-M (Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., 1.5 ⁇ g) are added to a 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.0) to give a total amount of 10 ⁇ L at 37 ° C. And left for 48 hours.
  • SDS-PAGE using 8.5% polyacrylamide gel was subjected to Endo-M hydrolysis followed by glycosylation modified A2 trastuzumab 1 ⁇ g and confirmed by Coomassie brilliant blue staining. It was confirmed that the sugar chain-modified trastuzumab shifted to the side increased (FIG. 11).
  • Example 10 Hydrolysis of sugar chain with no core fucose in sugar chain-modified A2 trastuzumab by Endo-CC
  • the sugar chain-modified A2 trastuzumab prepared in Example 8 was adjusted to a trastuzumab concentration of 1 ⁇ g / ⁇ L or 5 ⁇ g / ⁇ L.
  • -Sugar chain hydrolysis with CC At a trastuzumab concentration of 1 ⁇ g / ⁇ L, sugar chain-modified A2 trastuzumab (50 ⁇ g) and Endo-CC (1.5 ⁇ g) are added to 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.0) and left at 37 ° C. for 48 hours. did.
  • trastuzumab treated with endoenzyme was treated with 200 mM light hydrogen-labeled benzoic acid-N-hydroxysuccinimide ester, non-enzymatically treated with trastuzumab.
  • 200 mM deuterium-labeled benzoic acid-N-hydroxysuccinimide ester and dimethylformamide solution (10 ⁇ L) react at 57 ° C. for 12 hours, add 0.5 M aqueous sodium hydroxide solution (60 ⁇ L), and bring to room temperature. And stirred for 30 minutes.
  • This sample was dissolved in water, deuterium-labeled glycopeptide not subjected to enzyme treatment and light hydrogen-labeled glycopeptide subjected to endoenzyme treatment were mixed at a concentration ratio of 1: 1, and 200 ng of Zorbax Extended- MS measurement was performed using a Thermo Scientific LC-ESI MS apparatus (Ultimate 3000 + VelosPro) connected with a C18 1.0 ⁇ 150 mm column.
  • sugar chain-modified A2 trastuzumab had 97.7% added sugar chains, of which 82.3% were sugar chains to which core fucose was bound.
  • the sugar chain modified A2 trastuzumab treated with Endo-M at an antibody concentration of 1 ⁇ g / ⁇ L has 96.6% added sugar chains (other than pep + Gn and pep + GnF), of which the sugar chain to which core fucose is bonded is 85.3. %Met.
  • the sugar chain modified A2 trastuzumab treated with Endo-M at an antibody concentration of 5 ⁇ g / ⁇ L has 93.5% sugar chains (other than pep + Gn and pep + GnF), of which 87 are sugar chains to which the core fucose is bound. 8%.
  • the sugar chain modified A2 trastuzumab treated with Endo-CC at an antibody concentration of 1 ⁇ g / ⁇ L has 86.0% added sugar chains (other than pep + Gn and pep + GnF), of which the sugar chain to which core fucose is bound is 96.6%. %Met.
  • the sugar chain modified A2 trastuzumab treated with Endo-CC at an antibody concentration of 5 ⁇ g / ⁇ L has 38.6% added sugar chains (other than pep + Gn and pep + GnF), of which 84 are sugar chains to which the core fucose is bound. 3%.
  • Endo-M can distinguish only the sugar chain without core fucose by distinguishing the presence or absence of core fucose on the reducing end side of the sugar chain of the antibody.
  • Endo-CC can cleave a sugar chain regardless of the presence or absence of core fucose on the reducing end side of the sugar chain, but by changing the substrate concentration, it can be controlled to preferentially cleave the sugar chain without core fucose. all right.
  • Example 12 Hydrolysis of sugar chain without core fucose in sugar chain modified A2 trastuzumab by Endo-M
  • Sugar chain modified trastuzumab (2 mg) Endo-M (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 20 ⁇ g) prepared in Example 8 ) was added to 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.0), and the total amount was 133.3 ⁇ L, and the mixture was allowed to stand at 37 ° C. for 72 hours. During the reaction, 20 ⁇ g of Endo-M was added 5 times every 12 hours.
  • Example 13 Separation and purification and HPLC analysis of sugar chain-modified A2 trastuzumab Endo-M sugar chain hydrolyzate Endo-M sugar chain hydrolyzate (500 ⁇ g) of sugar chain-modified A2 trastuzumab prepared in Example 12 was 4 ° C. 20 mM sodium acetate aqueous solution (pH 4.3) and 20 mM acetic acid at a flow rate of 1.35 mL / min using a MonoS column (GE healthcare, 4.6 ⁇ 100 mm) using an AKTA-FPLC system installed under conditions Separation was performed by stepwise gradient elution with two solutions of sodium + 500 mM sodium chloride aqueous solution (FIG. 15).
  • the fraction indicated by the double arrow in FIG. 15 was collected and concentrated using an ultrafiltration filter of Amicon Ultra-15 (fractional molecular weight 10 kDa, Merck Millipore). Separation and purification was confirmed using Propac WCX-10 (Thermo Fisher Scientific, 4.0 ⁇ 250 mm) and UV detection at 280 nm using an HPLC system (Shimadzu Corporation) at a flow rate of 1.0 mL / min and 10 mM. This was performed by gradient elution with two solutions of an aqueous sodium acetate solution (pH 4.3) and 10 mM sodium acetate + 1000 mM sodium chloride aqueous solution.
  • Example 14 Hydrolysis of sugar chain with no core fucose in sugar chain modified A2 trastuzumab by Endo-CC
  • Sugar chain modified trastuzumab (1 mg) and Endo-CC (30 ⁇ g) prepared in Example 8 were mixed with 50 mM phosphoric acid. It was added to sodium buffer (pH 6.0), and the total amount was 1 mL, which was allowed to stand at 37 ° C. for 48 hours. After 48 hours, 400 ⁇ L of PBS was added to the reaction solution, and 40 ⁇ L of Ab-Capcher ExTra (Protenova), which was also equilibrated with PBS, was added in a wet volume, and the mixture was rotated and shaken at 4 ° C.
  • sodium buffer pH 6.0
  • Ab-Capcher ExTra Ab-Capcher ExTra
  • the gel carrier was washed with 1 mL of NETN buffer (50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride, 1 mM EDTA and 1% (w / v) NP-40) at room temperature for 10 minutes, 3 times in total. Rinse with 1 mL PBS was performed 4 times. To the washed carrier, 100 ⁇ L of 0.1 M glycine hydrochloride buffer (pH 2.7) was added for elution, and 3.33 ⁇ L of 1 M Tris-HCl buffer (pH 9.0) was added to the eluate for neutralization.
  • NETN buffer 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride, 1 mM EDTA and 1% (w / v) NP-40
  • Example 15 Separation purification and HPLC analysis of sugar chain-modified A2 trastuzumab Endo-CC sugar chain hydrolyzate Endo-CC sugar chain hydrolyzate (500 ⁇ g) of sugar chain-modified A2 trastuzumab prepared in Example 14 was 4 ° C. 20 mM sodium acetate aqueous solution (pH 4.3) and 20 mM acetic acid at a flow rate of 1.35 mL / min using a MonoS column (GE healthcare, 4.6 ⁇ 100 mm) using an AKTA-FPLC system installed under conditions They were separated by stepwise gradient elution with two solutions of sodium + 500 mM sodium chloride aqueous solution (FIG. 18).
  • the fraction indicated by the double arrow in FIG. 18 was collected and concentrated using an ultrafiltration filter of Amicon Ultra-15 (fractional molecular weight 10 kDa, Merck Millipore). Separation and purification was confirmed using Propac WCX-10 (Thermo Fisher Scientific, 4.0 ⁇ 250 mm) and UV detection at 280 nm using an HPLC system (Shimadzu Corporation) at a flow rate of 1.0 mL / min and 10 mM. This was performed by gradient elution with two solutions of an aqueous sodium acetate solution (pH 4.3) and 10 mM sodium acetate + 1000 mM sodium chloride aqueous solution.
  • Example 16 Glycopeptide Glu-Glu-Gln-Tyr-Asn (Glycan) -Ser- purified sugar chain modified A2 trastuzumab after Endo-M treatment and purified sugar chain modified A2 trastuzumab treated with Endo-CC Thr-Tyr-Arg analysis
  • purified sugar chain-modified A2 trastuzumab (10 ⁇ g) after Endo-M treatment and purified sugar chain-modified A2 trastuzumab (10 ⁇ g) after Endo-CC treatment, respectively It was dissolved in 100 mM ammonium bicarbonate aqueous solution (30 ⁇ L), heated at 80 ° C.
  • glycosylated A2 trastuzumab-derived glycopeptide treated with endoenzyme had 200 mM light hydrogen-labeled benzoic acid-N-hydroxysuccinimide ester, sugar chain
  • 200 mM deuterium-labeled benzoic acid-N-hydroxysuccinimide ester and dimethylformamide solution (10 ⁇ L) were added and reacted at 57 ° C. for 12 hours, 0.5 M aqueous sodium hydroxide solution (60 ⁇ L) And stirred at room temperature for 30 minutes.
  • sugar chain-modified A2 trastuzumab was added with 98.9% sugar chain, of which 85.6% sugar chain was bound with core fucose.
  • sugar chain modified A2 trastuzumab treated with purified Endo-CC had 99% or more sugar chains added, of which 94.7% were sugar chains to which core fucose was bound. This also showed that a fully glycosylated antibody having sugar chains attached to both heavy chains could be separated during the purification process.
  • a sugar chain-modified A2F trastuzumab containing core fucose with high purity (94% or more) could be prepared.
  • Human Fc ⁇ RIIIa-V158 solution (Novoprotein, 10 ⁇ g / mL, 100 ⁇ L) was added to an ELISA microplate (Thermoscientific) and fixed overnight at 4 ° C., and then 140 mM sodium chloride, 1% BSA and 0.05% Blocking was performed with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing Tween20. Washing was performed 5 times with a 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 140 mM sodium chloride and 0.05% Tween 20 between each step.
  • trastuzumab-F84.2% Chinese hamster ovary cell-produced trastuzumab (trastuzumab-F84.2%), trastuzumab (trastuzumab-F97.1%) whose core fucose content prepared in Examples 3 and 4 was increased to 97.1%
  • Example 8 The sugar chain modified A2 trastuzumab (trastuzumab-A2-F85.6%) having a core fucose content of 85.6% prepared in Example 1, and the core fucose content prepared in Examples 8, 12 and 13 were improved to 97.6%.
  • the sugar chain-modified A2 trastuzumab (trastuzumab-A2-F 97.6%) and the sugar chain-modified A2 trastuzumab (trastuzumab-A2-F 0%) prepared in Non-Patent Document 14 were 140 mM sodium chloride, 1% BSA and 0.05%, respectively. Diluted with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) containing 20% Tween20 It was.
  • trastuzumab-F 97.1% with increased core fucose content significantly decreased Fc ⁇ RIIIa-V158 binding activity compared to trastuzumab-F 84.2%.
  • no difference in binding activity was observed between sugar chain-modified trastuzumab-A2-F 85.6% and trastuzumab-A2-F 97.6% with increased core fucose content.
  • Example 18 Analysis of binding activity of various trastuzumab to Fc ⁇ RIIIa-V158 by surface plasmon resonance method Using BIACORE-X100 Plus (GE healthcare), the binding activity of various trastuzumab to Fc ⁇ RIIIa-V158 was examined.
  • trastuzumab with a high core fucose content (97% or more) has a very high dissociation rate.
  • Table 1 shows Fc ⁇ RIIIa-V158 binding of various trastuzumab (trastuzumab-F84.2%, trastuzumab-F97.1%, trastuzumab-A2-F0%, trastuzumab-A2-F85.6% and trastuzumab-A2-F97.6%) Shows activity. From Table 1, the same results were obtained for trastuzumab without sugar chain modification.
  • Example 19 Preparation of sugar chain modified G2, G1a, G1b, G0 and M3 trastuzumab Acceptor (3.5 mg) of trastuzumab prepared in Example 7, G2, G1a, G1b, G0 or M3 oxazoline ( 2.1875 ⁇ mol) (G1a and G1b were prepared by the method described in Japanese Patent Application No. 2015-234188), and the mutant enzyme GST-Endo-SD233Q (350 ⁇ g) expressed and purified in Escherichia coli was 50 mM as a glycosyltransferase. The resultant was added to Tris-HCl buffer (pH 7.0), and the mixture was allowed to stand at 37 ° C.
  • Tris-HCl buffer pH 7.0
  • G2 body 2.5 mg, G1a body 2.7 mg, G1b body 2.8 mg, G0 body 2.5 mg, and M3 body 2.6 mg sugar chain-modified antibodies were obtained.
  • 1 ⁇ g of G2 antibody, 0.5 ⁇ g of G1a, G1b, G0, and M3 were obtained by SDS-PAGE using 8.5% polyacrylamide gel and coomassie brilliant blue staining.
  • the heavy chain was shifted to the polymer side due to the transfer of the sugar receptor.
  • an electrophoresis photograph of G2 body is shown in FIG.
  • Example 20 Hydrolysis of sugar chain with no core fucose in sugar chain-modified G2, G1a, G1b and G0 trastuzumab by Endo-CC
  • the sugar chain-modified G2 body was prepared by the sugar chain-modified trastuzumab ( 800 ⁇ g) and Endo-CC (24 ⁇ g) were added to a 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.0) to make a total volume of 800 ⁇ L and allowed to stand at 37 ° C. for 24 hours.
  • Sugar chain modified G1a body, G1b body and G0 body were prepared by adding sugar chain modified trastuzumab (750 ⁇ g) and Endo-CC (22.5 ⁇ g) prepared in Example 19, respectively, in 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.0). In addition, the mixture was allowed to stand at 37 ° C. for a total amount of 750 ⁇ L for 24 hours. After 24 hours, 600 ⁇ L of PBS was added to the reaction solution, and 32 ⁇ L of Ab-Capcher ExTra (Protenova) equilibrated with PBS was added in a wet volume, and the mixture was rotated and shaken at 4 ° C. for 15 hours to adsorb the antibody to the gel carrier. .
  • the gel carrier was washed with 750 ⁇ L of NETN buffer (50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride, 1 mM EDTA and 1% (w / v) NP-40) at room temperature for 10 minutes, 3 times in total. Rinse with 1 mL PBS was performed 4 times. 80 ⁇ L of 0.1 M glycine hydrochloride buffer (pH 2.7) was added to the washed carrier for elution, and 2.67 ⁇ L of 1 M Tris-HCl buffer (pH 9.0) was added to the eluate to neutralize. This elution operation was performed a total of 3 times, and the eluates were combined and concentrated with Amicon Ultra-0.5 (fractionated molecular weight 30 kDa, Merck Millipore), and the buffer solution was replaced with PBS.
  • NETN buffer 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride, 1 m
  • Example 21 Hydrolysis of sugar chain with no core fucose in sugar chain-modified M3 trastuzumab by Endo-M Sugar chain-modified M3 trastuzumab (1.9 mg) and Endo-M (57 ⁇ g) prepared in Example 19 were used. The resultant was added to 50 mM sodium phosphate buffer (pH 6.0), and allowed to stand at 37 ° C. for 48 hours to make a total amount of 380 ⁇ L. After 48 hours, 1 mL of PBS was added to the reaction solution, and Ab-Capcher ExTra (Protenova), which was also equilibrated with PBS, was added at 80 ⁇ L in a wet volume and shaken at 4 ° C.
  • Ab-Capcher ExTra Protenova
  • the gel carrier was washed with 1.8 mL of NETN buffer (50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride, 1 mM EDTA and 1% (w / v) NP-40) for 10 minutes at room temperature. Rinse 4 times with 1 mL PBS. 200 ⁇ L of 0.1 M glycine hydrochloride buffer (pH 2.7) was added to the washed carrier for elution, and 6.67 ⁇ L of 1 M Tris hydrochloride buffer (pH 9.0) was added to the eluate to neutralize.
  • NETN buffer 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride, 1 mM EDTA and 1% (w / v) NP-40
  • Example 22 Separation and purification and HPLC analysis of sugar chain-modified G2, G1a, G1b and G0 trastuzumab Endo-CC sugar chain hydrolyzate and sugar chain-modified M3 trastuzumab Endo-M sugar chain hydrolyzate Prepared in Example 20
  • the Endo-CC sugar chain hydrolyzate of sugar chain modified G2, G1a, G1b and G0 trastuzumab and the Endo-M sugar chain hydrolyzate of sugar chain modified M3 trastuzumab prepared in Example 21 were the same as in Example 13.
  • the product was separated and purified by the above method and the separated and purified product was confirmed.
  • trastuzumab whose heavy chain was shifted to the low molecular weight side disappeared. Therefore, the fully glycosylated type sugar chain modified G2, G1a, G1b, G0 It was confirmed that M3 trastuzumab could be separated and purified (FIG. 25).
  • Example 23 Purified sugar chain-modified G2, G1a, G1b and G0 trastuzumab after Endo-CC treatment and purified sugar chain-modified M3 trastuzumab glycopeptide Glu-Glu-Gln-Tyr-Asn after Endo-M treatment (Glycan) -Ser-Thr-Tyr-Arg analysis Glycan modified G2, G1a, G1b, G0 and M3 trastuzumab prepared in Example 19, purified after Endo-CC treatment prepared in Examples 20 and 22 Using the glycosylated G2, G1a, G1b, and G0 trastuzumab and the purified glycosylated M3 trastuzumab after Endo-M treatment prepared in Examples 21 and 22, MS measurement was performed in the same procedure as in Example 16. The ratio of sugar chain cleavage and the ratio of sugar chains containing core fucose were calculated.
  • sugar chain-modified G2 trastuzumab had 97.3% sugar chains added, of which 95.6% were sugar chains to which core fucose was bound.
  • sugar chain-modified G2 trastuzumab after the purified Endo-CC treatment added 99% or more of the sugar chain, of which 99% or more of the sugar chain to which core fucose was bound.
  • the sugar chain modified G1a trastuzumab had 98.4% sugar chains added, of which 93.0% had sugar chains to which core fucose was bound.
  • the sugar chain modified G1a trastuzumab treated with purified Endo-CC had 99% or more sugar chains added, of which 99% or more of the sugar chains to which core fucose was bound.
  • the sugar chain modified G1b trastuzumab had 98.3% sugar chain added, of which 94.3% were sugar chains to which core fucose was bound.
  • the sugar chain-modified G1b trastuzumab after the purified Endo-CC treatment added 99% or more of the sugar chain, of which 99% or more of the sugar chain to which core fucose was bound.
  • the sugar chain modified G0 trastuzumab had 98.5% sugar chains added, of which 91.6% were sugar chains to which core fucose was bound.
  • 99% or more of sugar chains were added, and 99% or more of the sugar chains to which core fucose was bound.
  • sugar chain-modified M3 trastuzumab 97.1% of sugar chains were added, and 91.9% of the sugar chains to which core fucose was bound.
  • sugar chain modified M3 trastuzumab after the purified Endo-M treatment added 99% or more of the sugar chain, of which 99% or more of the sugar chain to which core fucose was bound. This also showed that 99% or more of the fully glycosylated antibody having sugar chains on both heavy chains could be separated during the purification process.
  • sugar chain-modified G2, G1a, G1b, G0 and M3 trastuzumab containing core fucose with high purity (99% or more) could be prepared.
  • ⁇ Example 24> Preparation of trastuzumab-aglycon by PNGase treatment
  • the prepared trastuzumab (800 ⁇ g) and PNGase F (NEB, 1500 units) were added to 10XG7 Reaction Buffer (NEB), and allowed to stand at 37 ° C for 17 hours. I put it. After 17 hours, 500 ⁇ L of PBS was added to this reaction solution, and 32 ⁇ L of Ab-Capcher ExTra (Protenova), which was also equilibrated with PBS, was added at a wet volume of 32 ⁇ l. .
  • the gel carrier was washed with 800 ⁇ L of NETN buffer (50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride, 1 mM EDTA and 1% (w / v) NP-40) at room temperature for 10 minutes for a total of 3 times. Rinse with 1 mL PBS was performed 4 times. 80 ⁇ L of 0.1 M glycine hydrochloride buffer (pH 2.7) was added to the washed carrier for elution, and 2.67 ⁇ L of 1 M Tris-HCl buffer (pH 9.0) was added to the eluate to neutralize.
  • NETN buffer 50 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0), 150 mM sodium chloride, 1 mM EDTA and 1% (w / v) NP-40
  • trastuzumab-aglycon was obtained.
  • SDS-PAGE using 8.5% polyacrylamide gel was subjected to 1 ⁇ g of the purified antibody and confirmed by Coomassie brilliant blue staining.
  • trastuzumab-aglycon in which the heavy chain was shifted to the low molecular side due to degradation of the sugar chain was found. It was confirmed (FIG. 26).
  • ⁇ Example 25> Binding test of various trastuzumab to Fc ⁇ RIIIa-V158 by microplate assay The binding test of various trastuzumab to Fc ⁇ RIIIa-V158 was performed by the microplate assay in the same procedure as in Example 17.
  • the trastuzumab used in the binding test had a core fucose content of 99% prepared in silkworm silk gland producing trastuzumab (trastuzumab-F0%), Chinese hamster ovary cell producing trastuzumab (trastuzumab-F84.2%), Examples 19, 20 and 22.
  • Sugar chain modified G2 trastuzumab (trastuzumab-G2-F99%) improved to over 99%, sugar chain modified G1a trastuzumab with improved core fucose content over 99% (trastuzumab-G1a-F99%), core fucose content over 99% % Or more improved sugar chain modified G1b trastuzumab (trastuzumab-G1b-F99%), sugar chain modified G0 trastuzumab (trastuzumab-G0-F99%) improved core fucose content to 99% or more, Examples 19 and 21 And 22 Core fucose content of a sugar chain modified M3 trastuzumab with improved 99% or more (trastuzumab -M3-F99%) and trastuzumab after removing sugar chain prepared in Example 24 (trastuzumab -aglycon).
  • trastuzumab-G2-F99%, trastuzumab-G1a-F99%, trastuzumab-G1b-F99%, trastuzumab-G0-F99%, and trastuzumab-M3-F99% have a binding activity close to that of trastuzumab-aglycon with the sugar chain removed. It was found that the interaction with Fc ⁇ RIIIa-V158 was extremely weak.
  • Example 26 Analysis of binding activity of various trastuzumab to Fc ⁇ RIIIa-V158 by surface plasmon resonance method Using BIACORE-X100 Plus (GE healthcare) in the same procedure as in Example 18, binding activity of various trastuzumab to Fc ⁇ RIIIa-V158 I investigated.
  • the trastuzumab used for the binding test was Chinese hamster ovary cell-produced trastuzumab (trastuzumab-F84.2%), and the sugar chain-modified G2 trastuzumab with the core fucose content prepared in Examples 19, 20 and 22 improved to 99% or more ( Trastuzumab-G2-F99%), sugar chain-modified G1a trastuzumab with improved core fucose content of 99% or higher (trastuzumab-G1a-F99%), sugar chain-modified G1b trastuzumab with improved core fucose content of 99% or higher ( Trastuzumab-G1b-F 99%), sugar chain-modified G0 trastuzumab with improved core fucose content of 99% or more (trastuzumab-G0-F 99%), core fucose content prepared in Examples 19, 21 and 22 is 99% or more Improved sugar chain modified M3 It is a Sutsuzumabu
  • Table 2 shows the equilibrium of various trastuzumab (trastuzumab-F84.2%, trastuzumab-G2-F99%, trastuzumab-G1a-F99%, trastuzumab-G1b-F99%, trastuzumab-G0-F99% and trastuzumab-M3-F99%) The dissociation constant KD at the time is shown.
  • ADCC activity of various trastuzumab Antibody-dependent cellular cytotoxicity (ADCC) activity against trastuzumab was measured using ADCC reporter Bioassay kit (Promega).
  • the trastuzumab used for the ADCC activity measurement was Chinese hamster ovary cell-produced trastuzumab (trastuzumab-F84.2%), the sugar chain-modified G2 trastuzumab with the core fucose content prepared in Examples 19, 20 and 22 improved to 99% or more ( Trastuzumab-G2-F99%), sugar chain-modified G1a trastuzumab with improved core fucose content of 99% or higher (trastuzumab-G1a-F99%), sugar chain-modified G1b trastuzumab with improved core fucose content of 99% or higher ( Trastuzumab-G1b-F 99%), sugar chain-modified G0 trastuzumab with improved core fuco
  • the effector cell is a recombinant Jurkat cell that is included in the kit and stably expresses the V158 variant of Fc ⁇ RIIIa and stably retains the NFAT response element that drives the expression of firefly luciferase.
  • As the target cells SK-BR-3 cells, which are HER2 highly expressing strains, were used. SK-BR-3 cells were cultured in RPMI-1640 medium supplemented with 10% FBS, NEAA and pyruvic acid, and seeded 5000 cells per well in a 96-well white solid plate (Corning) the day before the measurement. . The cells were cultured overnight in an incubator at 37 ° C.
  • ADCC assay medium RPMI-1640 medium containing 10% Super Low IgG FBS (HyClone)
  • the antibody concentration at the start of serial dilution was 0.33 ⁇ g / mL, and thereafter, 1/3 dilution was repeated 8 times to prepare a total of 9 serial dilutions.
  • a total of 10 antibody dilutions in which ADCC assay medium containing no antibody was added were used for the measurement. After the antibody was added to the target cells, effector cells were added immediately without any preincubation time.
  • Effector cells were suspended in ADCC assay medium, and 75000 cells were added per well such that the effector cell: target cell ratio was 15: 1. At this time, the cell suspension to be added was prepared to be 25 ⁇ L. After the effector cells were added, the plate was allowed to stand for 24 hours in an incubator at 37 ° C. and 5% CO 2. On the day of the measurement, the plate was removed from the incubator and allowed to stand at room temperature for 15 minutes or longer to lower the temperature, and an equivalent amount of Bio-Glo luciferase assay reagent (Promega) in the well was added to the well. After 5 minutes, the luminescence intensity of luciferase was measured using a luminescence microplate reader TriStar2 LB-942 (Berthold).
  • trastuzumab-F 84.2% which has a low core fucose content, showed the highest activity among them.
  • Trastuzumab-G2-F99%, trastuzumab-G1a-F99%, trastuzumab-G1b-F99%, trastuzumab-G0-F99%, and trastuzumab-M3-F99% are all at a trastuzumab concentration of 0.33 ⁇ g / mL.
  • the amount of luminescence was 7000 RLU or less, and ADCC activity was greatly reduced. This suggests that the content of core fucose is greatly related to ADCC activity.
  • the present invention can produce an antibody having a core fucose and a uniform sugar chain structure with high purity, the pharmaceutical industry in which it is desired to produce an antibody (medicine) having a uniform sugar chain structure Etc. are available.

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Abstract

本発明は、コアフコースを有する糖鎖とコアフコースを有さない糖鎖とが混合している抗体から、コアフコースを有する糖鎖の含有割合を増加させる抗体の調製方法であって、少なくとも以下の工程(1)及び工程(2)を行うことを特徴とする抗体の調製方法に関する。 (1)該抗体をエンドグリコシダーゼ(1)で処理して、「フコースが結合していないN-アセチルグルコサミン」に結合している糖鎖を加水分解する工程 (2)工程(1)で得られた「フコースが結合していないN-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」を除去する工程。

Description

コアフコース含有抗体の調製方法
 本発明は、抗体の調製方法、該抗体の調製方法を用いた高純度抗体の製造方法、及び均一糖鎖構造を持つ糖鎖改変した抗体に関する。
 抗体医薬として認可されている、エリスロポエチン、インフリキシマブ、ベバシズマブ、トラスツズマブ、アダリムバブ等は、いずれもタンパク質に糖鎖が結合した糖タンパク質である。特に癌治療に用いられている抗体はイムノグロブリンクラスがIgGである。癌細胞に発現している抗原に上記IgGが結合すると、抗体依存性細胞傷害(ADCC)、補体依存性細胞傷害(CDC)、シグナル伝達の変化等により抗癌活性を発揮する。
 IgG抗体のFc領域のCH2ドメインに位置する297番目のアスパラギン(Asn297)には不均一なN型糖鎖が付加されている。付加される糖鎖の種類により抗体の活性が変化することが知られている。例えば、α1-6結合フコース(以下、「コアフコース」と呼ぶことがある)が欠落すると、FcγRIIIaを介するADCC活性が高まることが知られている(非特許文献1)。また、フコース欠損トラスツズマブは、フコースが付加されたトラスツズマブの少なくとも50倍のADCC活性を有することが報告されており、同様な結果が、リツキシマブや抗CCR4抗体(モガムリズマブ)等(非特許文献2)においても報告されている。
 現在、抗体医薬の多くはヒト型の糖鎖を付加する哺乳動物細胞(CHO細胞、NSO細胞等)により製造されている。CHO細胞等により産生された抗体の糖鎖は、糖鎖転移酵素により生合成されるため、糖鎖構造や糖鎖付加の量が、同じ細胞株であっても継代が異なることで変化することが知られている。このように、CHO細胞等で製造された糖タンパク質は、アミノ酸配列レベルでは均一であっても、糖鎖レベルでは不均一となるとの問題があった。また、ヒト血清中IgGのFcに付加している糖鎖構造とCHOで作成したFcの糖鎖構造は種類も存在比も全く異なっていることが報告されていた(非特許文献3)。
 抗体のN結合型糖鎖には、高マンノース型糖鎖(ジアセチルキトビオース(GlcNAc-GlcNAc)にマンノースのオリゴマーが結合している糖鎖);複合型糖鎖(ジアセチルキトビオースにマンノース及びGlcNAc、ガラクトース、シアル酸の少なくとも1つが結合した糖鎖);並びに混合(hybrid)型糖鎖(ジアセチルキトビオースに高マンノース型と複合型が混成している糖鎖)が存在する。さらにシアル酸(Sia)の有無、結合様式の違い、コアフコースの有無、分岐N-アセチルグルコサミン(GlcNAc)の有無等の違いがあり、これらの組み合わせで様々な種類の糖鎖が存在し得る。
 したがって、現在市販されている抗体医薬は何れも多数の糖鎖構造を含んでおり、その品質維持が問題となっている。また、バイオシミラーの認可においても糖鎖構造の不均一さに基づき同一成分としての認可が困難となっており、例えば、エリスロポエチンはエポエチンカッパ等の異なる成分名で認可される等の措置が取られている。
 抗体に付加された糖鎖の長さとそれが活性や安定性に与える影響が検討されており、糖鎖を短縮化した抗体を用いて、糖鎖の長さがCH2ドメインの構造安定化と活性に影響を与えることが示されている(非特許文献4及び5)。また、医薬品として好ましい糖鎖構造の特性として、例えば、分岐GlcNAcを含むN型糖鎖や、脱コアフコースが知られているが、現在市販されている抗体医薬の多くはこれらの糖鎖を10%程度しか含んでいない。
 このように、抗体における糖鎖構造の機能についての解析結果から、医薬品として好ましい特性を抗体に付与することができる均一な糖鎖構造を持つ抗体を製造することが望まれている。また、医薬品として十分な品質管理を達成するためにも、均一な糖鎖構造を持つ抗体を製造することが望まれている。
 また、FcγRの遺伝子多型がADCC活性に影響を与えることが報告されている。リツキシマブを投与された患者のうち、FcγRIIIaの176番目のアミノ酸がV/Vホモ接合体である場合、F/Fホモ接合体と比較して、IgG1及びIgG3との結合力が強いことが報告されている(非特許文献6)。
 また、FcγRIIIaの158V/158Vの相同染色体を持つ患者、及び、FcγRIIaの131H/131Hの相同染色体を持つ患者は、FcγRIIIaの158F遺伝子を持つ患者やFcγRIIaの131R遺伝子を持つ患者と比較して、リツキシマブへの反応性が高いことが報告されている(非特許文献7)。
 また、抗イディオタイプ抗体によるワクチン療法においても、FcγRIIIaの158V/V遺伝子型は、V/F及びF/F遺伝子型と比較して無増悪生存率が高いことが報告されている(非特許文献8)。
 このように、抗体医薬の効果は患者のFcγRの遺伝子多型に依存することが知られているが、FcγR遺伝子多型に応じて最適な効果を奏し得る糖鎖構造に関する報告はない。
 したがって、好ましい糖鎖構造を解析する上でも、均一の糖鎖構造を有する抗体の製造方法の確立が望まれている。
 これまで、抗体への糖鎖付与の制御のための検討が種々行われてきた。例えば、抗体の短縮化がAsn297への糖鎖付加や付加される糖鎖構造に与える影響が調べられている(非特許文献9)。また、抗体を産生させる細胞の種類によって付加される糖鎖が異なることが報告されている(非特許文献10)。
 また、抗体を大量に生産する生産株において、GnTIIIを共発現させることで分岐GlcNAcの付加された抗体の割合を高め、共発現させない場合と比較して10~20倍低い濃度で標的細胞を殺傷すること(非特許文献11)が報告されている。
 また、脱コアフコースの方法として、FUT8等のα-フコシルトランスフェラーゼをノックアウトする方法が開示されている(非特許文献3)。しかし、この方法はコアフコースのみをコントロールするものであり、糖鎖構造が均一な抗体を取得することはできなかった。
 また、抗体の糖鎖を切断するエンドグリコシダーゼとして、エンドグリコシダーゼS(EndoS)及びその改変体(非特許文献12及び13)が報告されている。該エンドグリコシダーゼには糖鎖構造を認識し、特定の構造に対する特異性があることが知られている。例えば、該グリコシダーゼは、CHO細胞で産生させた抗体に付加するあらゆる糖鎖構造を持つ糖鎖を認識し切断することはできず、不純物として未切断の糖鎖が付加された抗体が残存するという問題があった。
 また、非特許文献12ではコアフコースを除去するために、CHO細胞から製造されたリツキサンをEndoSで加水分解し、さらにウシからのα-フコシダーゼを20日反応させアクセプターのGlcNAc-Asn-リツキサンを調製しているが、このような煩雑な方法は工業化には適さないという問題があった。
 一方で、抗体以外のタンパク質の糖鎖エンジニアリングに関しては、種々の報告が行われている。
 非特許文献3には、エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼM(Endo-M)を用いてin vitroで糖鎖が付加されていないインスリンにフコースが付加されていないN-グリカンを結合させたことや、N-グリコプロテインである単球走化性タンパク質3(MCP-3)を合成したことが記載されている。また、特許文献1には糖タンパク質が有するN結合型糖鎖を加水分解により遊離させ、かつ糖鎖を転移させる活性を有するエンドグリコシダーゼCC(Endo-CC)が記載されている。
 しかし、糖タンパク質として抗体を用いる場合には、Fcドメインの内側に糖鎖が位置することから、他の糖タンパク質とは異なりEndo-M又はEndo-CCによって完全に糖鎖を切断することは難しいと考えられていた。
 また、抗体以外のタンパク質の糖鎖エンジニアリング手法としてエンドグリコシダーゼのトランスグリコシレーション反応を利用し、糖タンパク質の糖鎖を還元末端のGlcNAcを残して切断してアクセプタータンパク質を生成させた後、付加する目的糖鎖ドナーを残存GlcNAcに転移させることにより目的の糖鎖を有する糖タンパク質を製造する方法が報告されている。この方法は、糖鎖ドナーとして均一糖鎖構造を有する糖鎖を用いることにより、任意の均一糖鎖構造を持つ糖タンパク質を合成する方法が開示されている(特許文献2)。
 糖鎖リモデリング法を用いて均一糖鎖構造を有する糖タンパク質を合成するために、少なくとも、転移酵素、オキサゾリン誘導体、ドナー基質の3つの技術が必要だと考えられている。
 非特許文献14では、カイコ絹糸腺から産生された抗体を出発原料として糖鎖リモデリング法を用いてコアフコースを有さない均一糖鎖を持つトラスツズマブを調製している。
 一方、アクセプタータンパク質として哺乳類動物細胞から生産された抗体を用いる場合には、コアフコースが結合しているN-アセチルグルコサミンとコアフコースが結合していないN-アセチルグルコサミンが混在している。そのため、目的とする糖鎖のみが付いたコアフコースを有する均一糖鎖構造を持つ抗体の製品としての生産に利用可能な製造方法に関する報告はこれまでにない。
特開2015-80453号公報 国際公開第2007/133855
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 本発明は上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、前記問題点を解決し、コアフコースを有する抗体の調製方法を提供することである。また、該抗体の調製方法を用いた、コアフコースを有する均一な糖鎖構造を持つ抗体を高純度で製造する方法を提供することである。
 本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定のエンドグリコシダーゼを使用することにより、「コアフコースを有する糖鎖構造を持つ抗体」の含有割合を増加させることができることを見出した。
 また、特定のエンドグリコシダーゼ及び転移酵素を使用することによって、コアフコースを有し、かつ均一糖鎖構造を持つ抗体を調製できることを見出して本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は、コアフコースを有する糖鎖とコアフコースを有さない糖鎖とが混合している抗体から、コアフコースを有する糖鎖の含有割合を増加させる抗体の調製方法であって、少なくとも以下の工程(1)及び工程(2)を行うことを特徴とする抗体の調製方法を提供するものである。
(1)該抗体をエンドグリコシダーゼ(1)で処理して、「フコースが結合していないN-アセチルグルコサミン」に結合している糖鎖を加水分解する工程
(2)工程(1)で得られた「フコースが結合していないN-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」を除去する工程
 また、本発明は、コアフコースを有する糖鎖の含有割合を増加させると共に、糖鎖部分を均一にする抗体の調製方法であって、
 上記工程(1)の前に、以下の工程(A)及び工程(B)を行う上記の抗体の調製方法を提供するものである。
(A)上記抗体をエンドグリコシダーゼ(2)で処理して、N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖を加水分解する工程
(B)工程(A)で得られた「N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」に、均一な糖鎖を転移酵素で付加させる工程
 また、本発明は、上記抗体の調製方法を用いることを特徴とする高純度抗体の製造方法を提供するものである。
 また、本発明は、上記抗体の調製方法を用いることを特徴とする高純度な抗体のFcドメインを有する糖タンパク質の製造方法である。
 また、本発明は、コアフコースを有するA2、G2、G0、G1a、G1b、及びM3から選択される1種類の糖鎖が結合した均一糖鎖構造を持つ糖鎖改変した抗体である。
 また、本発明は、少なくとも以下の工程(G1)を行い、下記量が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする抗体の品質評価方法である。
(G1)コアフコース、コアフコースを有する糖鎖、及び/又は、「コアフコースを有する糖鎖が結合している抗体」を定量する工程
 また、本発明は、少なくとも以下の工程(G2)を行い、下記含有割合が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする抗体の品質評価方法である。
(G2)「コアフコースを有する糖鎖が結合している抗体」の含有割合を測定する工程
 また、本発明は、少なくとも以下の工程(G3)を行い、下記フコース結合抗体の含有割合が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする抗体の品質評価方法である。
(G3)コアフコースを有するA2、G2、G0、G1a、G1b及びM3よりなる群から選択される1種以上の糖鎖が結合したフコース結合抗体の含有割合を測定する工程
 また、本発明は、上記抗体の含有量を測定する工程を行い、該抗体の含有割合が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする抗体の品質評価方法である。
 また、本発明は、上記抗体の品質評価方法を使用することを特徴とする抗体の品質管理方法である。
 また、本発明は、上記抗体の品質管理方法を使用して抗体を製造することを特徴とする抗体の製造方法である。
 本発明によれば、前記問題点や上記課題を解決し、目的とする糖鎖(コアフコースを有する糖鎖)が付加された抗体を調製することができる。更に、目的とする糖鎖が付加され、かつ均一な糖鎖構造を有する抗体を調製することができる。
 特に、従来から抗体医薬の製造方法で用いられている、哺乳動物細胞から調製した抗体に対して、本発明の効果を発揮させることができる。
 また、本発明によれば、酵素処理及び目的の抗体の回収という、簡単なステップにより、効率的かつ低コストで、目的とする糖鎖が付加された抗体を高純度で調製することができる。また、目的とする糖鎖が付加され、かつ均一な糖鎖構造を有する抗体も、簡単なステップにより、効率的かつ低コストで高純度に調製することができる。
 また、本発明の抗体の調製方法を用いることにより、目的とする糖鎖のみが付加された抗体を高純度に製造することができる、また、目的とする糖鎖のみが付加され、かつ均一な糖鎖構造を有する抗体も高純度に製造することができる。
 また、本発明の抗体は、均一の糖鎖構造を有することにより、医薬品として使用することができる。また、「コアフコースの存在/不存在が糖タンパク質に及ぼす影響」等の検討に、本発明の抗体を利用することができる。
 本発明の抗体の品質評価方法や抗体の品質管理方法等を用いることにより、「コアフコースを有する糖鎖が結合している抗体」の含有割合が多いほど、抗体の品質が低いと評価することができる。また、該方法を用いて、「コアフコースを有さない糖鎖が結合している抗体」を製造することができる。
トラスツズマブ及びEndo-M又はEndo-CCによる糖鎖加水分解後のトラスツズマブを示すSDS-PAGEの写真である。 トラスツズマブの重水素標識された糖ペプチドとEndo-M処理を行ったトラスツズマブの軽水素標識された糖ペプチドを混ぜたもののESI-MSスペクトルを示す。 トラスツズマブの重水素標識された糖ペプチドとEndo-CC処理を行ったトラスツズマブの軽水素標識された糖ペプチドを混ぜたもののESI-MSスペクトルを示す。 トラスツズマブの糖ペプチド(灰色)とEndo-M処理後のトラスツズマブの糖ペプチド(黒色)の量比を示す。縦軸は抗体100ng中の糖ペプチドのイオン量(counts)である。 トラスツズマブの糖ペプチド(灰色)とEndo-CC処理後のトラスツズマブの糖ペプチド(黒色)の量比を示す。縦軸は抗体100ng中の糖ペプチドのイオン量(counts)。 トラスツズマブ、Endo-CCによる糖鎖加水分解後のトラスツズマブ及びFPLCによる分離精製後のトラスツズマブを示すSDS-PAGEの写真である。 Endo-CCによる糖鎖加水分解後のトラスツズマブをFPLCで分離精製した際のクロマトグラムを示す。縦軸はUV吸収強度、横軸はフラクション番号及び送液量である。両矢印で示した画分を回収した。 Endo-CCによる糖鎖加水分解後のトラスツズマブ(分離精製前)及びFPLCによる分離精製後のトラスツズマブのHPLCプロファイルを示す。 トラスツズマブの重水素標識された糖ペプチドと精製したEndo-CC処理後のトラスツズマブの軽水素標識された糖ペプチドを混ぜたもののESI-MSスペクトルを示す。 トラスツズマブの糖ペプチド(灰色)とEndo-CC処理後の精製したトラスツズマブの糖ペプチド(黒色)を混ぜたものの糖ペプチドの量比を示す。縦軸は抗体100ng中の糖ペプチドのイオン量(counts)である。 トラスツズマブ及びトラスツズマブのアクセプターを示すSDS-PAGEの写真である。 トラスツズマブ、トラスツズマブのアクセプター及び糖鎖改変A2トラスツズマブを示すSDS-PAGEの写真である。 糖鎖改変A2トラスツズマブ、Endo-Mで反応系のトラスツズマブ濃度を1μg/μL又は5μg/μLに設定し、糖鎖加水分解した糖鎖改変A2トラスツズマブ及びEndo-CCで反応系のトラスツズマブ濃度を1μg/μL又は5μg/μLに設定し、糖鎖加水分解した糖鎖改変A2トラスツズマブを示すSDS-PAGEの写真である。 糖鎖改変A2トラスツズマブの重水素標識された糖ペプチドと糖鎖改変A2トラスツズマブのエンド酵素処理を行った軽水素標識された糖ペプチドを混ぜたもののESI-MSスペクトル:a)1μg/μLでEndo-Mで処理したものとの混合物、b)5μg/μLでEndo-Mで処理したものとの混合物、c)1μg/μLでEndo-CCで処理したものとの混合物、d)5μg/μLでEndo-CCで処理したものとの混合物を示す。 糖鎖改変A2トラスツズマブの糖ペプチド(A2)とエンド酵素処理後(1μg/μLでEndo-Mで処理したもの(A2_endoM1)、5μg/μLでEndo-Mで処理したもの(A2_endoM5)、1μg/μLでEndo-CCで処理したもの(A2_endoCC1)、5μg/μLでEndo-CCで処理したもの(A2_endoCC5))の糖鎖改変A2トラスツズマブの糖ペプチドの量比を示す。縦軸は抗体100ng中の糖ペプチド量(fmol)である。 トラスツズマブ、トラスツズマブのアクセプター、糖鎖改変A2トラスツズマブ、Endo-Mによる糖鎖加水分解後の糖鎖改変A2トラスツズマブ及びFPLCでの分離精製後の糖鎖改変A2トラスツズマブを示すSDS-PAGEの写真である。 Endo-Mによる糖鎖加水分解後の糖鎖改変A2トラスツズマブをFPLCで分離精製した際のクロマトグラムを示す。縦軸はUV吸収強度、横軸はフラクション番号及び送液量である。両矢印で示した画分を回収した。 Endo-Mによる糖鎖加水分解後の糖鎖改変A2トラスツズマブ(分離精製前)及びFPLCによる分離精製後の糖鎖改変A2トラスツズマブのHPLCプロファイルを示す。 トラスツズマブ、トラスツズマブのアクセプター、糖鎖改変A2トラスツズマブ、Endo-CCによる糖鎖加水分解後の糖鎖改変A2トラスツズマブ及びFPLCでの分離精製後の糖鎖改変A2トラスツズマブを示すSDS-PAGEの写真である。 Endo-CCによる糖鎖加水分解後の糖鎖改変A2トラスツズマブをFPLCで分離精製した際のクロマトグラムを示す。縦軸はUV吸収強度、横軸はフラクション番号及び送液量である。両矢印で示した画分を回収した。 Endo-CCによる糖鎖加水分解後の糖鎖改変A2トラスツズマブ(分離精製前)及びFPLCによる分離精製後の糖鎖改変A2トラスツズマブのHPLCプロファイルを示す。 糖鎖改変A2トラスツズマブの重水素標識された糖ペプチドとEndo-M処理後の精製した糖鎖改変A2トラスツズマブの軽水素標識された糖ペプチドを混ぜたもののESI-MSスペクトルを示す。 糖鎖改変A2トラスツズマブの重水素標識された糖ペプチドとEndo-CC処理後の精製した糖鎖改変A2トラスツズマブの軽水素標識された糖ペプチドを混ぜたもののESI-MSスペクトルを示す。 糖鎖改変A2トラスツズマブの糖ペプチド(灰色)とEndo-M処理後の精製した糖鎖改変A2トラスツズマブの糖ペプチド(黒色)の量比を示す。縦軸は抗体100ng中の糖ペプチド量(fmol)である。 糖鎖改変A2トラスツズマブの糖ペプチド(灰色)とEndo-CC処理後の精製した糖鎖改変A2トラスツズマブの糖ペプチド(黒色)の量比を示す。縦軸は抗体100ng中の糖ペプチド量(fmol)である。 各種トラスツズマブ(トラスツズマブ-F84.2%、トラスツズマブ-F97.1%、トラスツズマブ-A2-F0%、トラスツズマブ-A2-F85.6%及びトラスツズマブ-A2-F97.6%)とFcγRIIIa-V158との結合試験の結果を示す。縦軸は波長450nmでの吸光度、横軸はトラスツズマブ濃度である。 各種トラスツズマブ(トラスツズマブ-A2-F0%、トラスツズマブ-A2-F85.6%及びトラスツズマブ-A2-F97.6%)のFcγRIIIa-V158結合試験のセンサーグラムを示す。 トラスツズマブ、トラスツズマブのアクセプター、糖鎖改変G2トラスツズマブ、Endo-CCによる糖鎖加水分解後の糖鎖改変G2トラスツズマブ及びFPLCでの分離精製後の糖鎖改変G2トラスツズマブを示すSDS-PAGEの写真である。 トラスツズマブ、トラスツズマブのアクセプター、FPLCでの分離精製後の各種糖鎖改変トラスツズマブ(糖鎖改変A2トラスツズマブ、糖鎖改変G2トラスツズマブ、糖鎖改変G1aトラスツズマブ、糖鎖改変G1bトラスツズマブ、糖鎖改変G0トラスツズマブ及び糖鎖改変M3トラスツズマブ)を示すSDS-PAGEの写真である。 トラスツズマブ、PNGase処理後のトラスツズマブ及びトラスツズマブのアクセプターを示すSDS-PAGEの写真である。 各種トラスツズマブ(トラスツズマブ-F0%、トラスツズマブ-F84.2%、トラスツズマブ-G2-F99%、トラスツズマブ-G1a-F99%、トラスツズマブ-G1b-F99%、トラスツズマブ-G0-F99%、トラスツズマブ-M3-F99%及びトラスツズマブ-aglycon)とFcγRIIIa-V158との結合試験の結果を示す。縦軸は波長450nmでの吸光度、横軸はトラスツズマブ濃度である。 各種トラスツズマブ(トラスツズマブ-F84.2%、トラスツズマブ-G2-F99%、トラスツズマブ-G1a-F99%、トラスツズマブ-G1b-F99%、トラスツズマブ-G0-F99%、トラスツズマブ-M3-F99%及びトラスツズマブ アクセプター)のADCC活性測定の結果を示す。縦軸はルシフェラーゼ活性による発光量、横軸はトラスツズマブ濃度である。 複合型糖鎖(複合型糖鎖の具体的な構造)を示した図である。
 以下、本発明について説明するが、本発明は、以下の具体的形態に限定されるものでなく、技術的思想の範囲内で任意に変形することができる。
<抗体の調製方法>
 本発明の抗体の調製方法は、コアフコースを有する糖鎖とコアフコースを有さない糖鎖とが混合している抗体から、コアフコースを有する糖鎖の含有割合を増加させる抗体の調製方法であって、少なくとも以下の工程(1)及び工程(2)を行うことを特徴とする抗体の調製方法である。
(1)該抗体をエンドグリコシダーゼ(1)で処理して、「フコースが結合していないN-アセチルグルコサミン」に結合している糖鎖を加水分解する工程
(2)工程(1)で得られた「フコースが結合していないN-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」を除去する工程
 本明細書中において、「コアフコース」とは、「糖鎖の還元末端に存在するα1-6結合フコース」を指す。
 「コアフコースを有する糖鎖とコアフコースを有さない糖鎖とが混合している抗体」とは、以下の抗体を指す。
(i)「コアフコースを有する糖鎖及びコアフコースを有さない糖鎖が結合している抗体」を含有する抗体
(ii)「コアフコースを有する糖鎖のみが結合している抗体」及び「コアフコースを有さない糖鎖のみが結合している抗体」を含有する抗体
(iii)「コアフコースを有する糖鎖のみが結合している抗体」及び「コアフコースを有する糖鎖及びコアフコースを有さない糖鎖が結合している抗体」を含有する抗体
(iv)「コアフコースを有さない糖鎖のみが結合している抗体」及び「コアフコースを有する糖鎖及びコアフコースを有さない糖鎖が結合している抗体」を含有する抗体
(v)「コアフコースを有する糖鎖のみが結合している抗体」、「コアフコースを有さない糖鎖のみが結合している抗体」及び「コアフコースを有する糖鎖及びコアフコースを有さない糖鎖が結合している抗体」を含有する抗体
 出発物質である「コアフコースを有する糖鎖とコアフコースを有さない糖鎖とが混合している抗体」は、特に限定されないが、例えば、哺乳動物細胞により産生された抗体等が挙げられる。限定はされないが、原料抗体の調製しやすさ等の観点から、CHO(チャイニーズハムスター卵巣)細胞を用いることが好ましい。
 抗体は、定常領域の構造の違いにより、IgG、IgA、IgM、IgD、IgEの5種類に分類されるが、上記抗体は何れの種類の抗体であってもよい。本発明で使用する抗体はIgG抗体であることが好ましい。
 上記抗体の例として、非ヒト抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体等が、好ましいものとして挙げられる。
 「非ヒト抗体」とは、ヒト以外の哺乳動物に免疫して作製された抗体のことである。
 「キメラ抗体」とは、異なる動物種由来の可変領域と定常領域を連結した抗体のことである。
 「ヒト化抗体」とは、ヒト以外の哺乳動物由来の抗体の相補性決定領域(CDR;complementarity determining region)をヒト由来の抗体のCDRへ移植したものである。
 「ヒト抗体」とは、すべての領域がヒト由来の抗体である。
 これらの抗体は公知の方法により作製することができる。
 また、上記抗体はモノクローナル抗体であっても、ポリクローナル抗体であってもよい。また、抗体は、抗体の定常領域の一部又は全部を構成するFc断片であってもよい。
 上記抗体は抗体医薬であることが好ましく、特に、トラスツズマブ、インフリキシマブ、ベバシズマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、パニツムマブ、トシリズマブ、又はセツキシマブであることが好ましい。
<<工程(1)>>
 工程(1)は、コアフコースを有する糖鎖とコアフコースを有さない糖鎖とが混合している抗体をエンドグリコシダーゼ(1)で処理して、「フコースが結合していないN-アセチルグルコサミン」に結合している糖鎖を加水分解する工程である。
 ここで、「エンドグリコシダーゼ(1)」とは、エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼであって、「『フコースが結合していないN-アセチルグルコサミン』に結合している糖鎖」を加水分解する酵素である。すなわち、「エンドグリコシダーゼ(1)」とは、特定の糖鎖の構造を認識して、該糖鎖ごと切断することができる酵素である。
 エンドグリコシダーゼ(1)としては、例えば、エンドグリコシダーゼM(Endo-M)、エンドグリコシダーゼCC(Endo-CC)等が挙げられる。
 エンドグリコシダーゼMについては、例えば、Kadowaki,S.,et al.,Agric Biol Chem,54:97-106(1990)に開示されている。エンドグリコシダーゼCCについては、例えば、特許文献1に開示されている。
 エンドグリコシダーゼ(1)は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
<<工程(2)>>
 工程(2)は、上記工程(1)で得られた、「フコースが結合していないN-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」を除去する工程である。工程(2)により上記抗体を除去することによって、コアフコースを有する糖鎖の含有割合が増加した抗体を得ることができる。
 工程(2)では、上記工程(1)で得られた加水分解処理物をクロマトグラフィーに供することにより、「『フコースが結合していないN-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖』が加水分解された抗体」を除去することが好ましい。
 上記クロマトグラフィーの例として、ゲル濾過クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性クロマトグラフィー等が挙げられる。効率よく目的の抗体を除去することができる点で、イオン交換クロマトグラフィーを用いることが好ましい。
<糖鎖部分を均一にする抗体の調製方法>
 また、本発明の抗体の調製方法は、コアフコースを有する糖鎖の含有割合を増加させると共に、糖鎖部分を均一にする抗体の調製方法であって、上記工程(1)の前に、以下の工程(A)及び工程(B)を行う抗体の調製方法であることが好ましい。
(A)上記抗体をエンドグリコシダーゼ(2)で処理して、N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖を加水分解する工程
(B)工程(A)で得られた「N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」に、均一な糖鎖を転移酵素で付加させる工程
 すなわち、工程(A)、工程(B)、工程(1)、工程(2)の順で行うことが好ましい。
 本明細書において、「糖鎖部分を均一にする」とは、「抗体に結合している糖鎖構造を同一にする」ことを言う。
 均一の糖鎖構造を持つ抗体には糖鎖結合部位が2箇所あり、(1)両方に糖鎖が結合したfully glycosylated型、(2)片方に糖鎖が結合したhemi-glycosylated型、及び(3)糖鎖が結合していないaglycosylated型が存在する(Wang,S,et al.,J Crom A,1217:6496-6502(2010))が、本発明では(1)の抗体の調製方法を示す。
<<工程(A)>>
 工程(A)は、コアフコースを有する糖鎖とコアフコースを有さない糖鎖とが混合している抗体をエンドグリコシダーゼ(2)で処理して、N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖を加水分解する工程である。
 ここで、「エンドグリコシダーゼ(2)」とは、エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼであって、N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖を加水分解し、該糖鎖ごと切断することができる酵素である。
 エンドグリコシダーゼ(2)としては、例えば、エンドグリコシダーゼS(Endo-S)、エンドグリコシダーゼD(Endo-D)等が挙げられる。
 エンドグリコシダーゼSについては、例えば、非特許文献12や、W.Huang,et al.,J Am Chem Soc,134:12308-12318(2012)に開示されている。
 エンドグリコシダーゼDについては、例えば、Muramatsu,T.,J Biol Chem,246: 5535-5537(1971)に開示されている。
 エンドグリコシダーゼ(2)は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。エンドグリコシダーゼ(2)は、効率よくN-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖を加水分解する点等で、Endo-S及びEndo-Dを組み合わせて使用することが好ましい。
 エンドグリコシダーゼ(2)は、後述する工程(B)(均一な糖鎖を付加させる工程)において付加させた糖鎖が、残存するエンドグリコシダーゼ(2)によって加水分解を受けることを防止するために、工程(A)の後に除去することが好ましい。
 エンドグリコシダーゼ(2)の除去方法は、特に限定されないが、例えば、実施例のように、エンドグリコシダーゼ(2)を固定化することが好ましい。工程(A)の後に濾過フィルターを用いて固定化酵素を分離することにより、固定化したエンドグリコシダーゼ(2)を除去することができる。
<<工程(B)>>
 工程(B)は、工程(A)で得られた、上記「N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」に、均一な糖鎖を転移酵素で付加させる工程である。
 工程(B)では、工程(A)で得られた、上記「N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」に均一な糖鎖を付加させることができる。
 例えば、上記「N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」をアクセプターとして、均一な糖鎖をドナーとして、両者を、転移酵素を用いて反応させることにより、均一な(同一の)糖鎖を付加させることができる。
 例えば、均一な糖鎖に対してオキサゾリンを結合させて得られた誘導体(糖鎖-オキサゾリン)等を糖鎖ドナーとして用いることができる。
 工程(B)で、抗体に付加される均一な糖鎖の構造は、目的に応じて適宜選択すればよい。例えば、均一な糖鎖の構造の例として、M2型糖鎖(ジアセチルキトビオース(GlcNAc-GlcNAc)に、2個のマンノースが結合している糖鎖)、高マンノース型糖鎖、複合型糖鎖等が挙げられる。
 「高マンノース型糖鎖」とは、GlcNAc-GlcNAcに、マンノースのオリゴマーが結合している糖鎖のことである。高マンノース型糖鎖の例として、3個、4個、5個、6個、7個、8個又は9個のマンノースよりなるマンノースオリゴマーが、GlcNAc-GlcNAcに結合している、M3型、M4型、M5型、M6型、M7型、M8型、M9型等が挙げられる。
 「複合型糖鎖」とは、ジアセチルキトビオース(GlcNAc-GlcNAc)に、マンノース、及びGlcNAc、ガラクトース、シアル酸の少なくとも1つが結合した糖鎖のことである。
 複合型糖鎖の例として、A2型、G2型、G0型、G1a型、G1b型等が挙げられる。複合型糖鎖の具体的な構造を図2729に示す。
 工程(B)で用いる転移酵素は、上記「N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」に、上記均一な糖鎖を付加する作用を有する酵素であればよい。
 転移酵素の例として、実施例で用いられたEndo-Sの変異型酵素(Endo-S D233Q)等の糖転移酵素(グライコシンターゼ)等が挙げられる。
 本発明の抗体の調製方法によって得られる抗体は、コアフコースを有するA2、G2、G0、G1a、G1b、及びM3から選択される1種類の糖鎖が結合した均一糖鎖構造を持つ抗体であることが好ましい。
<高純度抗体の製造方法>
 本発明の高純度抗体の製造方法は、上記抗体の調製方法を用いることを特徴とする。
 本発明において「高純度抗体」とは、抗体全体を100%としたときに、2箇所の糖鎖結合部位に同一の糖鎖構造を有する抗体の割合が90%以上の抗体を指す。該同一の糖鎖構造を有する抗体の割合が、92%以上が好ましく、94%以上がより好ましく、96%以上が特に好ましく、99%以上が最も好ましい。
 本発明によって得られた高純度抗体は、製薬学的に許容し得る担体と共に、公知の方法で製剤化することが可能である。製剤化された抗体の剤形は、投与の目的や方法に応じて適宜選択すればよく、例えば、粉末、顆粒、カプセル、錠剤、液剤等の経口投与用;注射剤、経静脈剤、坐剤、経皮、経鼻、経腸、吸入剤等の非経口投与用等の何れでもよい。
 経口投与のための賦形剤としては、乳糖、ブドウ糖、デンプン、ポリビニルピロリドン等、公知の賦形剤を用いることができ、液剤とする場合は、本発明の化合物に、不活性な溶媒、例えば、精製水、エタノール等と共に、薬学的に許容される乳剤、懸濁剤、可溶化剤、甘味剤、pH調整剤、芳香剤、防腐剤等を含有させて用いることができる。
 注射剤として用いる場合は、注射用の蒸留水や生理食塩水のような無菌の水性液剤を用いることができ、非水性の液剤としては、オリーブ油等の植物油;エタノール、ポリエチレングリコール、ブチレングリコール等のアルコール類等を用いることができる。更に、等張化剤、乳化剤、分散剤、安定化剤、シクロデキストリン等の溶解補助剤を含んでいてもよい。
<高純度な抗体のFcドメインを有する糖タンパク質の製造方法>
 本発明の高純度な抗体のFcドメインを有する糖タンパク質の製造方法は、上記抗体の調製方法を用いることを特徴とする。
 本発明において「高純度な抗体のFcドメインを有する糖タンパク質」とは、高純度な「『抗体のFcドメイン』を有する糖タンパク質」の意味であり、「抗体のFcドメインを有する糖タンパク質」全体を100%としたときに、抗体のFcドメイン中の2箇所の糖鎖結合部位に同一の糖鎖構造を有する糖タンパク質の割合が90%以上の糖タンパク質を指す。
 該「同一の糖鎖構造を有する抗体のFcドメインを有する糖タンパク質」の割合が、92%以上が好ましく、94%以上がより好ましく、96%以上が特に好ましく、99%以上が最も好ましい。
<抗体>
 本発明の別の形態は、コアフコースを有するA2、G2、G0、G1a、G1b、及びM3から選択される1種類の糖鎖が結合した均一糖鎖構造を持つ糖鎖改変した抗体である。
 上記本発明における上記抗体は、非ヒト抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、又はヒト抗体であることが好ましい。
 また、本発明の抗体は抗体医薬であることが好ましく、特に、トラスツズマブ、インフリキシマブ、ベバシズマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、パニツムマブ、トシリズマブ、又はセツキシマブであることが好ましい。
 また、本発明の抗体は、高純度の抗体である。「高純度の抗体」とは、抗体全体を100%としたときに、2箇所の糖鎖結合部位に同一の糖鎖構造を有する抗体の割合が90%以上の抗体を指す。該同一の糖鎖構造を有する抗体の割合が、92%以上が好ましく、94%以上がより好ましく、96%以上が特に好ましく、99%以上が最も好ましい。
<抗体の品質評価方法>
 本発明の抗体の品質評価方法は、少なくとも以下の工程(G1)を行い、下記量が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする。
(G1)コアフコース、コアフコースを有する糖鎖、及び/又は、「コアフコースを有する糖鎖が結合している抗体」を定量する工程
 また、本発明の抗体の品質評価方法は、少なくとも以下の工程(G2)を行い、下記含有割合が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする。
(G2)「コアフコースを有する糖鎖が結合している抗体」の含有割合を測定する工程
 また、本発明の抗体の品質評価方法は、少なくとも以下の工程(G3)を行い、下記フコース結合抗体の含有割合が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする。
(G3)コアフコースを有するA2、G2、G0、G1a、G1b及びM3よりなる群から選択される1種以上の糖鎖が結合したフコース結合抗体の含有割合を測定する工程
 また、本発明の抗体の品質評価方法は、本発明の抗体の含有量を測定する工程を行い、該抗体の含有割合が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする。
 上記抗体の品質評価方法は、必要に応じて、その他の工程を含んでいてもよい。
<抗体の品質管理方法>
 本発明の抗体の品質管理方法は、上記抗体の品質評価方法を使用することを特徴とする。
 本発明の品質管理方法は、必要に応じて上記抗体の品質評価方法に加えて、別の方法を用いる、及び/又は他の工程を含んでいてもよい。
<抗体の製造方法>
 本発明の抗体の製造方法は、上記抗体の品質管理方法を使用して抗体を製造することを特徴とする。
 本発明の抗体の製造方法により、「コアフコースを有さない糖鎖が結合している抗体」を製造することができる。
 本発明によって得られた抗体は、製薬学的に許容し得る担体と共に、公知の方法で製剤化することが可能である。製剤化された抗体の剤形は、投与の目的や方法に応じて適宜選択すればよく、例えば、粉末、顆粒、カプセル、錠剤、液剤等の経口投与用;注射剤、経静脈剤、坐剤、経皮、経鼻、経腸、吸入剤等の非経口投与用等の何れでもよい。
 経口投与のための賦形剤としては、乳糖、ブドウ糖、デンプン、ポリビニルピロリドン等、公知の賦形剤を用いることができ、液剤とする場合は、本発明の化合物に、不活性な溶媒、例えば、精製水、エタノール等と共に、薬学的に許容される乳剤、懸濁剤、可溶化剤、甘味剤、pH調整剤、芳香剤、防腐剤等を含有させて用いることができる。
 注射剤として用いる場合は、注射用の蒸留水や生理食塩水のような無菌の水性液剤を用いることができ、非水性の液剤としては、オリーブ油等の植物油;エタノール、ポリエチレングリコール、ブチレングリコール等のアルコール類等を用いることができる。更に、等張化剤、乳化剤、分散剤、安定化剤、シクロデキストリン等の溶解補助剤を含んでいてもよい。
 以下に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれらの実施例に限定されるものではない。
<実施例1>トラスツズマブのEndo-M又はEndo-CCによる糖鎖加水分解
 チャイニーズハムスター卵巣細胞から産生された抗HER2ヒト化モノクローナル抗体、トラスツズマブ(中外製薬社、製品名ハーセプチン)150mgを滅菌水15mLに溶解した。アミコンウルトラ-15(分画分子量30kDa、メルクミリポア社)で濃縮しながら50mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)に置換し、トラスツズマブを調製した。
上述のトラスツズマブ(50μg)とEndo-M(東京化成工業社、1.5μg)、又はEndo-CC(1.5μg)を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)中に加え、総量50μLとして37℃で60時間静置した。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに反応後の抗体0.5μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトしたトラスツズマブが増加したことが確認された(図1)。
<実施例2>エンド酵素(Endo-M、Endo-CC)によって糖鎖切断されたトラスツズマブの糖ペプチドGlu-Glu-Gln-Tyr-Asn(Glycan)-Ser-Thr-Tyr-Arg解析
 トラスツズマブ(10μg)及びエンド酵素(Endo-M、Endo-CC)によって糖鎖加水分解が施されたトラスツズマブ(10μg)をそれぞれ100mM炭酸水素アンモニウム水溶液(30μL)に溶かし、80℃で15分間加熱し、室温で30分間静置する。この溶液にシークエンスグレードのトリプシン(0.25mg/mL、3μL)を加え、37℃で30時間反応させた。反応溶液を90℃で30分間加熱することにより酵素を失活させ、G-25カラム(0.8×6cm、3mL)で脱塩し、濃縮した。これらに、それぞれ水(10μL)とピリジン(5μL)を加え、エンド酵素によって処理が施されたトラスツズマブの方には200mM軽水素標識の安息香酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、酵素処理していないトラスツズマブの方には200mM重水素標識の安息香酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、ジメチルホルムアミド溶液(10μL)を加え、57℃で12時間反応を行い、0.5M水酸化ナトリウム水溶液(60μL)を加え、室温にて30分間撹拌した。
 その後、水(200μL)を加え、エタノール(400μL)にて3回洗浄した後に減圧濃縮を行った。この反応物をC18 Spinカラム(10mg)にロードし、水(2mL)で十分洗浄した後に、25%アセトニトリル水溶液(650μL)、50%アセトニトリル水溶液(650μL)で回収し、減圧濃縮を行った。この試料を水に溶かし、トラスツズマブ由来の重水素標識された糖ペプチドとエンド酵素処理を行ったトラスツズマブ由来の軽水素標識された糖ペプチドを濃度比で1:1に混ぜ合わせ、200ng分をZorbax Extend-C18 1.0×150mm カラムを繋げたThermoScientific製LC-ESI MS装置(Ultimate3000+VelosPro)を用いてMS測定を行った。
 標識されたペプチド鎖(Bz-Glu-Glu-Gln-Tyr-Asn-Ser-Thr-Tyr-Arg)に糖鎖が結合した糖ペプチドの[m-2H]2-イオンを検出して、酵素処理していない重水素標識された糖ペプチドとエンド酵素処理を行った軽水素標識された糖ペプチドを比較した(図2A及び図2B)。複合型GN1、GN1F、GN2、G1GN1F、GN2F、G1GN2、G1GN2F、G2GN2、G2GN2Fの糖鎖が結合したm/z=1193.3(H)/1195.8(D)、1266.3(H)/1268.8(D)、1294.8(H)/1297.3(D)、1347.3(H)/1349.8(D)、1347.3(H)/1349.8(D)、1367.8(H)/1370.3(D)、1375.8(H)/1378.3(D)、1448.8(H)/1451.3(D)、1456.8(H)/1459.3(D)、1529.8(H)/1532.8(D)とハイマンノ-ス型M5の糖鎖が結合したm/z=1253.2(H)/1255.7(D)及びエンド酵素によって糖鎖が切断されたGlcNAcが1個付いたペプチド(pep+Gn)m/z=746.7(H)/749.2(D)とGlcNAcFucが1個付いたペプチド(pep+GnF)m/z=819.8(H)/822.3(D)をモニタリングした。これらのイオン量を比較して棒グラフを作成することにより、糖鎖切断の割合とフコース含有糖鎖割合を算出した(図3A及び図3B)。
 その結果、トラスツズマブは糖鎖が99%以上付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は84.2%であった。Endo-M処理後のトラスツズマブは糖鎖(pep+Gn、pep+GnF以外)が86.7%付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は98.6%であった。Endo-CC処理後のトラスツズマブは糖鎖(pep+Gn、pep+GnF以外)が72.3%付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は98.9%であった。このことから、Endo-Mが抗体のコアフコースなしの糖鎖を選択的に、Endo-CCが抗体のコアフコースなしの糖鎖を優先的に切断できることがわかった。
<実施例3>トラスツズマブのEndo-CCによる糖鎖加水分解
 トラスツズマブ(1.2mg)とEndo-CC(12μg)を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)中に加え、総量1.2mLとして37℃で60時間静置した。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに反応後の抗体1μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトしたトラスツズマブが増加したことが確認された(図4)。
<実施例4>トラスツズマブEndo-CC糖鎖加水分解体の分離精製とHPLC分析
 実施例3で調製したEndo-CC加水分解後のトラスツズマブ(500μg)を4℃条件下で設置したAKTA-FPLCシステムを用いて、MonoSカラム(GE healthcare社、4.6×100mm)を使用して、流速1.35mL/分で20mM酢酸ナトリウム水溶液(pH4.3)と20mM酢酸ナトリウム+500mM塩化ナトリウム水溶液の2液によるステップワイズのグラジェント溶出により分離した(図5)。図5の両矢印で示した画分を回収し、Amicon Ultra-15(分画分子量10kDa、メルクミリポア社)の限外濾過フィルターを用いて濃縮した。
 分離精製の確認は、HPLCシステム(島津製作所社)を用いたPropac WCX-10(Thermo Fisher Scientific社、4.0×250mm)と280nmのUV検出を使用して、流速1.0mL/分で10mM酢酸ナトリウム水溶液(pH4.3)と10mM酢酸ナトリウム+1000mM塩化ナトリウム水溶液の2液によるグラジェント溶出により行った。その結果、fully glycosylated型のトラスツズマブが分離精製できていることを確認した(図6)。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに分離精製後の抗体1μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトしたトラスツズマブが消失したことからも、fully glycosylated型のトラスツズマブを分離精製できたことが認められた(図4)。
<実施例5>Endo-CC処理後の精製したトラスツズマブの糖ペプチドGlu-Glu-Gln-Tyr-Asn(Glycan)-Ser-Thr-Tyr-Arg解析
 トラスツズマブ(10μg)及びEndo-CC処理後の精製トラスツズマブ(10μg)をそれぞれ100mM炭酸水素アンモニウム水溶液(30μL)に溶かし、80℃で15分間加熱し、室温で30分間静置した。
 この溶液にシークエンスグレードのトリプシン(0.25mg/mL、3μL)を加え、37℃で30時間反応させた。反応溶液を90℃30分間、加熱することにより酵素を失活させ、G-25カラム(0.8×6cm、3mL)で脱塩し、濃縮した。
 これらに、それぞれ水(10μL)とピリジン(5μL)を加え、Endo-CC処理後の精製トラスツズマブの方には200mM軽水素標識の安息香酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、酵素処理していないトラスツズマブの方には200mM重水素標識の安息香酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、ジメチルホルムアミド溶液(10μL)を加え、57℃で12時間反応を行い、0.5M水酸化ナトリウム水溶液(60μL)を加え、室温にて30分間撹拌した。
 その後、水(200μL)を加え、エタノール(400μL)にて3回洗浄した後に減圧濃縮を行った。この反応物を、C18 Spinカラム(10mg)にロードし、水(2mL)で十分洗浄した後に、25%アセトニトリル水溶液(650μL)、50%アセトニトリル水溶液(650μL)で回収し、減圧濃縮を行った。
 この試料を水に溶かし、トラスツズマブ由来の重水素標識された糖ペプチドとEndo-CC処理後の精製したトラスツズマブ由来の軽水素標識された糖ペプチドを濃度比で1:1に混ぜ合わせ、200ng分をZorbax Extend-C18 1.0×150mm カラムを繋げたThermoScientific製LC-ESI MS装置(Ultimate3000+VelosPro)を用いてMS測定を行った。
 標識されたペプチド鎖(Bz-Glu-Glu-Gln-Tyr-Asn-Ser-Thr-Tyr-Arg)に糖鎖が結合した糖ペプチドの[m-2H]2-イオンを検出して、酵素処理していない重水素標識された糖ペプチドとエンド酵素処理を行った軽水素標識された糖ペプチドを比較した(図7)。複合型GN1、GN1F、GN2、G1GN1F、GN2F、G1GN2、G1GN2F、G2GN2、G2GN2Fの糖鎖が結合したm/z=1193.3(H)/1195.8(D)、1266.3(H)/1268.8(D)、1294.8(H)/1297.3(D)、1347.3(H)/1349.8(D)、1347.3(H)/1349.8(D)、1367.8(H)/1370.3(D)、1375.8(H)/1378.3(D)、1448.8(H)/1451.3(D)、1456.8(H)/1459.3(D)、1529.8(H)/1532.8(D)とハイマンノース型M5の糖鎖が結合したm/z=1253.2(H)/1255.7(D)及びエンド酵素によって糖鎖が切断されたGlcNAcが1個付いたペプチド(pep+Gn)m/z=746.7(H)/749.2(D)とGlcNAcFucが1個付いたペプチド(pep+GnF)m/z=819.8(H)/822.3(D)をモニタリングした。これらの強度比を比較して棒グラフを作成することにより、糖鎖切断の割合とコアフコース含有糖鎖割合を算出した(図8)。
 その結果、Endo-CC処理後の精製トラスツズマブは糖鎖が99%以上付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は97.1%であった。このことにより、精製過程で2つの重鎖の両方に糖鎖が付いているfully glycosylated型の抗体が分離できていることも示された。また、コアフコースを高純度(97%以上)で含むトラスツズマブを調製できた。
<実施例6>固定化GST-Endo-Sの調製
 GST融合Endo-S(GST-Endo-S)は、W.Huang,et al.,J Am Chem Soc,134:12308-12318(2012)を参考に大腸菌で発現及び精製した。固定化GST-Endo-Sは、100μLのNHS-activated Sepharose 4 FAST FLOW(GE healthcare社)及び上述の100μgの精製したGST-Endo-Sを0.15M炭酸水素ナトリウム水溶液及び0.5M塩化ナトリウム水溶液存在化で混合し、50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)及び1M塩化ナトリウム水溶液の混合液で洗浄し、最後にPBSに懸濁して調製した。
<実施例7>トラスツズマブのアクセプターの調製
 調製したトラスツズマブ(10mg)と実施例6で調製した固定化GST-Endo-Sをウェットボリュームで24μL及びRemove-iT Endo-D(NEB社、25ユニット)を20mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)中に加え、総量1250μLとして37℃で20時間回転振盪した。反応後、固定化GST-Endo-Sを含んだ反応液をMicro Bio-Spin Empty Column(Bio-Rad社)に通し、固定化酵素を除去した。得られた濾液に20mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化したCOSMOGEL GST-Accept(ナカライテスク社)をウェットボリュームで40μL及びChitin Resin(NEB社)をウェットボリュームで100μL加え、室温で1時間回転振盪した。このゲル担体を除いた液にPBSで平衡化したAb-Capcher ExTra(プロテノバ社)をウェットボリュームで280μL加え、4℃で14時間回転振盪し、ゲル担体に抗体を吸着させた。
 ゲル担体は4mLのNETN緩衝液(50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、150mM塩化ナトリウム、1mMEDTA及び1%(w/v)NP-40)で室温、5分間の洗浄作業を計3回、4mLのNET緩衝液(50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、150mM塩化ナトリウム及び1mMEDTA)でのリンスを計2回、4mLのPBSでのリンスを1回行った。洗浄した担体に700μLの0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH2.7)を加え溶出させ、溶出液に1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)を23.3μL加えて中和した。この溶出作業を計3回行い、溶出液をまとめてアミコンウルトラ-0.5(分画分子量30kDa、メルクミリポア社)で濃縮しながらPBSに緩衝液置換した。
 その結果、8.3mgのトラスツズマブのアクセプターが得られた。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに精製後の抗体1μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトしているトラスツズマブが確認された(図9)。
<実施例8>糖鎖改変A2トラスツズマブの調製
 実施例7で調製したトラスツズマブのアクセプター(5mg)、糖供与体としてA2オキサゾリン(4.6875μmol)、並びに、大腸菌で発現及び精製した変異型酵素GST-Endo-S D233Q(500μg)を糖転移酵素として、50mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)中に加え、総量1.25mLとして37℃で1時間静置した。
 この反応液に同緩衝液で平衡化したCOSMOGEL GST-Accept(ナカライテスク社)をウェットボリュームで400μL加えて室温で30分回転振盪を行いGST-EndoS D233Qを吸着させた。
 このゲル担体を除いた液に同じく50mMトリス塩酸緩衝液(pH7.5)で平衡化したAb-Capcher ExTra(プロテノバ社)をウェットボリュームで200μL加えて室温で1時間回転振盪し、ゲル担体に抗体を吸着させた。ゲル担体は4mLのNETN緩衝液(50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、150mM塩化ナトリウム、1mMEDTA及び1%(w/v)NP-40)で室温、10分間の洗浄作業を計3回、1mLのPBSでのリンスを4回行った。
 洗浄した担体に500μLの0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH2.7)を加え溶出させ、溶出液に1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)を16.7μL加えて中和した。この溶出作業を計3回行い、溶出液をまとめてアミコンウルトラ-0.5(分画分子量30kDa、メルクミリポア社)で濃縮しながらPBSに緩衝液置換した。
 その結果、4.1mgの糖鎖改変抗体が得られた。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに精製後の抗体1μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖受容体の転移により重鎖が高分子側にシフトしたことが確認された(図10)。
<実施例9>糖鎖改変A2トラスツズマブ中のコアフコースの付いていない糖鎖のEndo-Mによる加水分解
 実施例8で調製した糖鎖改変A2トラスツズマブをトラスツズマブ濃度1μg/μL又は5μg/μLにしてEndo-Mによる糖鎖加水分解を行った。トラスツズマブ濃度1μg/μLでは、糖鎖改変A2トラスツズマブ(50μg)、Endo-M(東京化成工業社、1.5μg)を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)中に加え、総量50μLとして37℃で48時間静置した。トラスツズマブ濃度5μg/μLでは、糖鎖改変A2トラスツズマブ(50μg)、Endo-M(東京化成工業社、1.5μg)を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)中に加え、総量10μLとして37℃で48時間静置した。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEにEndo-M加水分解後糖鎖改変A2トラスツズマブ1μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトした糖鎖改変トラスツズマブが増加したことが確認された(図11)。
<実施例10>糖鎖改変A2トラスツズマブ中のコアフコースの付いていない糖鎖のEndo-CCによる加水分解
 実施例8で調製した糖鎖改変A2トラスツズマブをトラスツズマブ濃度1μg/μL又は5μg/μLにしてEndo-CCによる糖鎖加水分解を行った。トラスツズマブ濃度1μg/μLでは、糖鎖改変A2トラスツズマブ(50μg)、Endo-CC(1.5μg)を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)中に加え、総量50μLとして37℃で48時間静置した。トラスツズマブ濃度5μg/μLでは、糖鎖改変A2トラスツズマブ(50μg)、Endo-CC(1.5μg)を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)中に加え、総量10μLとして37℃で48時間静置した。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEにEndo-CC加水分解後糖鎖改変A2トラスツズマブ1μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトした糖鎖改変トラスツズマブが増加したことが確認された(図11)。
<実施例11>エンド酵素(Endo-M 1μg/μL、5μg/μL、Endo-CC 1μg/μL、5μg/μL)によって糖鎖切断された糖鎖改変A2トラスツズマブの糖ペプチドGlu-Glu-Gln-Tyr-Asn(Glycan)-Ser-Thr-Tyr-Arg解析
 糖鎖改変A2トラスツズマブ(10μg)及びエンド酵素(Endo-M 1μg/μL、5μg/μL、Endo-CC 1μg/mL、5μg/mL)によって糖鎖切断処理が施されたトラスツズマブ(10μg)をそれぞれ100mM炭酸水素アンモニウム水溶液(30μL)に溶かし、80℃で15分間加熱し、室温で30分間静置する。この溶液にシークエンスグレードのトリプシン(0.25mg/mL、3μL)を加え、37℃で30時間反応させた。反応溶液を90℃で30分間加熱することにより酵素を失活させ、G-25カラム(0.8×6cm、3mL)で脱塩し、濃縮した。
 これらに、それぞれ水(10μL)とピリジン(5μL)を加え、エンド酵素によって処理が施されたトラスツズマブの方には200mM軽水素標識の安息香酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、酵素処理していないトラスツズマブの方には200mM重水素標識の安息香酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、ジメチルホルムアミド溶液(10μL)を加え、57℃で12時間反応を行い、0.5M水酸化ナトリウム水溶液(60μL)を加え、室温にて30分間撹拌した。
 その後、水(200μL)を加え、エタノール(400μL)にて3回洗浄した後に減圧濃縮を行った。この反応物を、C18 Spinカラム(10mg)にロードし、水(2mL)で十分洗浄した後に、25%アセトニトリル水溶液(650μL)、50%アセトニトリル水溶液(650μL)で回収し、減圧濃縮を行った。
 この試料を水に溶かし、酵素処理していない重水素標識された糖ペプチドとエンド酵素処理を行った軽水素標識された糖ペプチドを濃度比で1:1に混ぜ合わせ、200ng分をZorbax Extend-C18 1.0×150mm カラムを繋げたThermoScientific製LC-ESI MS装置(Ultimate3000+VelosPro)を用いてMS測定を行った。
 標識されたペプチド鎖(Bz-Glu-Glu-Gln-Tyr-Asn-Ser-Thr-Tyr-Arg)に糖鎖が結合した糖ペプチドの[m-2H]2-イオンを検出して、糖鎖改変A2トラスツズマブの重水素標識された糖ペプチドとエンド酵素処理を行った糖鎖改変A2トラスツズマブの軽水素標識された糖ペプチドを比較した(図12)。
 糖鎖改変されたA2F、A2の糖鎖が結合した糖ペプチドm/z=1821.1(H)/1823.6(D)、1747.8(H)/1750.3(D)及びエンド酵素によって糖鎖が切断されたGlcNAcが1個付いたペプチド(pep+Gn)m/z=746.7(H)/749.2(D)とGlcNAcFucが1個付いたペプチド(pep+GnF)m/z=819.8(H)/822.3(D)をモニタリングした。
 シアル酸を含むA2、A2F糖鎖が結合している酸性糖ペプチドと糖鎖が切断された中性ペプチド(pep+Gn、pep+GnF)のイオン化効率が大幅に違っているため、検量線を用いてモル比にして棒グラフを作成することによって、糖鎖切断の割合とコアフコース含有糖鎖割合を算出した(図13)。
 その結果、糖鎖改変A2トラスツズマブは糖鎖が97.7%付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は82.3%であった。抗体濃度が1μg/μLでEndo-Mで処理した糖鎖改変A2トラスツズマブは糖鎖(pep+Gn、pep+GnF以外)が96.6%付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は85.3%であった。抗体濃度が5μg/μLでEndo-Mで処理した糖鎖改変A2トラスツズマブは糖鎖(pep+Gn、pep+GnF以外)が93.5%付加しており、そのうちコアフコ-スが結合している糖鎖は87.8%であった。
 抗体濃度が1μg/μLでEndo-CCで処理した糖鎖改変A2トラスツズマブは糖鎖(pep+Gn、pep+GnF以外)が86.0%付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は96.6%であった。抗体濃度が5μg/μLでEndo-CCで処理した糖鎖改変A2トラスツズマブは糖鎖(pep+Gn、pep+GnF以外)が38.6%付加しており、そのうちコアフコ-スが結合している糖鎖は84.3%であった。
 このことから、Endo-Mは、抗体の糖鎖の還元末端側のコアフコースの有無を見分けて、コアフコースのない糖鎖だけを切断できる。一方、Endo-CCは、糖鎖の還元末端側のコアフコースの有無に関わらず、糖鎖を切断出来るが、基質濃度を変えることによって、コアフコースなしの糖鎖の切断を優位にする制御ができることがわかった。
<実施例12>糖鎖改変A2トラスツズマブ中のコアフコースの付いていない糖鎖のEndo-Mによる加水分解
 実施例8で調製した糖鎖改変トラスツズマブ(2mg)、Endo-M(東京化成工業社、20μg)を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)中に加え、総量133.3μLとして37℃で72時間静置した。反応途中12時間おきに20μgのEndo-Mを5回添加した。72時間後この反応液にPBSを1.2mL加え、同じくPBSで平衡化したAb-Capcher ExTra(プロテノバ社)をウェットボリュームで80μL加えて4℃で14時間回転振盪し、ゲル担体に抗体を吸着させた。ゲル担体は1.8mLのNETN緩衝液(50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、150mM塩化ナトリウム、1mMEDTA及び1%(w/v)NP-40)で室温、10分間の洗浄作業を計3回、1mLのPBSでのリンスを4回行った。洗浄した担体に200μLの0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH2.7)を加え溶出させ、溶出液に1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)を6.67μL加えて中和した。この溶出作業を計3回行い、溶出液をまとめてアミコンウルトラ-0.5(分画分子量30kDa、メルクミリポア社)で濃縮しながらPBSに緩衝液置換した。
 その結果、1.8mgのEndo-M加水分解後糖鎖改変トラスツズマブが得られた。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに精製後の抗体1μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトした糖鎖改変トラスツズマブが増加したことが確認された(図14)。
<実施例13>糖鎖改変A2トラスツズマブEndo-M糖鎖加水分解体の分離精製とHPLC分析
 実施例12で調製した糖鎖改変A2トラスツズマブのEndo-M糖鎖加水分解体(500μg)を4℃条件下で設置したAKTA-FPLCシステムを用いて、MonoSカラム(GE healthcare社、4.6×100mm)を使用して、流速1.35mL/分で20mM酢酸ナトリウム水溶液(pH4.3)と20mM酢酸ナトリウム+500mM塩化ナトリウム水溶液の2液によるステップワイズのグラジェント溶出により分離した(図15)。図15の両矢印で示した画分を回収し、Amicon Ultra-15(分画分子量10kDa、メルクミリポア社)の限外濾過フィルターを用いて濃縮した。分離精製の確認は、HPLCシステム(島津製作所社)を用いたPropac WCX-10(Thermo Fisher Scientific社、4.0×250mm)と280nmのUV検出を使用して、流速1.0mL/分で10mM酢酸ナトリウム水溶液(pH4.3)と10mM酢酸ナトリウム+1000mM塩化ナトリウム水溶液の2液によるグラジェント溶出により行った。
 その結果、fully glycosylated型の糖鎖改変A2トラスツズマブが分離精製できていることを確認した(図16)。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに分離精製後の抗体1μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトしたトラスツズマブが消失したことからも、fully glycosylated型の糖鎖改変A2トラスツズマブを分離精製できたことが認められた(図14)。
<実施例14>糖鎖改変A2トラスツズマブ中のコアフコースの付いていない糖鎖のEndo-CCによる加水分解
 実施例8で調製した糖鎖改変トラスツズマブ(1mg)、Endo-CC(30μg)を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)中に加え、総量1mLとして37℃で48時間静置した。48時間後この反応液にPBSを400μL加え、同じくPBSで平衡化したAb-Capcher ExTra(プロテノバ社)をウェットボリュームで40μL加えて4℃で14時間回転振盪し、ゲル担体に抗体を吸着させた。ゲル担体は1mLのNETN緩衝液(50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、150mM塩化ナトリウム、1mMEDTA及び1%(w/v)NP-40)で室温、10分間の洗浄作業を計3回、1mLのPBSでのリンスを4回行った。洗浄した担体に100μLの0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH2.7)を加え溶出させ、溶出液に1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)を3.33μL加えて中和した。この溶出作業を計3回行い、溶出液をまとめてアミコンウルトラ-0.5(分画分子量30kDa、メルクミリポア社)で濃縮しながらPBSに緩衝液置換した。
 その結果、900μgのEndo-CC加水分解後糖鎖改変トラスツズマブが得られた。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに精製後の抗体1μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトした糖鎖改変トラスツズマブが増加したことが確認された(図17)。
<実施例15>糖鎖改変A2トラスツズマブEndo-CC糖鎖加水分解体の分離精製とHPLC分析
 実施例14で調製した糖鎖改変A2トラスツズマブのEndo-CC糖鎖加水分解体(500μg)を4℃条件下で設置したAKTA-FPLCシステムを用いて、MonoSカラム(GE healthcare社、4.6×100mm)を使用して、流速1.35mL/分で20mM酢酸ナトリウム水溶液(pH4.3)と20mM酢酸ナトリウム+500mM塩化ナトリウム水溶液の2液によるステップワイズのグラジェント溶出により分離した(図18)。図18の両矢印で示した画分を回収し、Amicon Ultra-15(分画分子量10kDa、メルクミリポア社)の限外濾過フィルターを用いて濃縮した。分離精製の確認は、HPLCシステム(島津製作所社)を用いたPropac WCX-10(Thermo Fisher Scientific社、4.0×250mm)と280nmのUV検出を使用して、流速1.0mL/分で10mM酢酸ナトリウム水溶液(pH4.3)と10mM酢酸ナトリウム+1000mM塩化ナトリウム水溶液の2液によるグラジェント溶出により行った。
 その結果、fully glycosylated型の糖鎖改変A2トラスツズマブが分離精製できていることを確認した(図19)。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに分離精製後の抗体1μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトしたトラスツズマブが消失したことからも、fully glycosylated型の糖鎖改変A2トラスツズマブを分離精製できたことが認められた(図17)。
<実施例16>Endo-M処理後の精製した糖鎖改変A2トラスツズマブ及びEndo-CC処理後の精製した糖鎖改変A2トラスツズマブの糖ペプチドGlu-Glu-Gln-Tyr-Asn(Glycan)-Ser-Thr-Tyr-Arg解析
 糖鎖改変A2トラスツズマブ(10μg)、Endo-M処理後の精製した糖鎖改変A2トラスツズマブ(10μg)及びEndo-CC処理後の精製した糖鎖改変A2トラスツズマブ(10μg)をそれぞれ100mM炭酸水素アンモニウム水溶液(30μL)に溶かし、80℃で15分間加熱し、室温で30分間静置した。
 この溶液にシークエンスグレードのトリプシン(0.25mg/mL、3μL)を加え、37℃で30時間反応させた。反応溶液を90℃で30分間加熱することにより酵素を失活させ、G-25カラム(0.8×6cm、3mL)で脱塩し、濃縮した。
 これらに、それぞれ水(10μL)とピリジン(5μL)を加え、エンド酵素によって処理が施された糖鎖改変A2トラスツズマブ由来糖ペプチドには200mM軽水素標識の安息香酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、糖鎖改変A2トラスツズマブの糖ペプチドには200mM重水素標識の安息香酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、ジメチルホルムアミド溶液(10μL)を加え、57℃で12時間反応を行い、0.5M水酸化ナトリウム水溶液(60μL)を加え、室温にて30分間撹拌した。
 その後、水(200μL)を加え、エタノール(400μL)にて3回洗浄した後に減圧濃縮を行った。この反応物を、C18 Spinカラム(10mg)にロードし、水(2mL)で十分洗浄した後に、25%アセトニトリル水溶液(650μL)、50%アセトニトリル水溶液(650μL)で回収し、減圧濃縮を行った。
 この試料を水に溶かし、酵素処理していない重水素標識された糖ペプチドとエンド酵素処理を行った軽水素標識された糖ペプチドを濃度比で1:1に混ぜ合わせ、200ng分をZorbax Extend-C18 1.0×150mm カラムを繋げたThermoScientific製LC-ESI MS装置(Ultimate3000+VelosPro)を用いてMS測定を行った。
 標識されたペプチド鎖(Bz-Glu-Glu-Gln-Tyr-Asn-Ser-Thr-Tyr-Arg)に糖鎖が結合した糖ペプチドの[m-2H]2-イオンを検出して、糖鎖改変A2トラスツズマブの重水素標識された糖ペプチドとエンド酵素処理を行った糖鎖改変A2トラスツズマブの軽水素標識された糖ペプチドを比較した(Endo-M処理:図20A、Endo-CC処理:図20B)。
 糖鎖改変されたA2F、A2の糖鎖が結合した糖ペプチドm/z=1821.1(H)/1823.6(D)、1747.8(H)/1750.3(D)及びエンド酵素によって糖鎖が切断されたGlcNAcが1個付いたペプチド(pep+Gn)m/z=746.7(H)/749.2(D)とGlcNAcFucが1個付いたペプチド(pep+GnF)m/z=819.8(H)/822.3(D)をモニタリングした。
 シアル酸を含むA2、A2F糖鎖が結合している酸性糖ペプチドと、糖鎖が切断された中性ペプチド(pep+Gn、pep+GnF)のイオン化効率が大幅に違っているため、検量線を用いてモル比にして棒グラフを作成することにより、糖鎖切断の割合とフコース含有糖鎖割合を算出した(Endo-M処理:図21A、Endo-CC処理:図21B)。
 その結果、糖鎖改変A2トラスツズマブは糖鎖が98.9%付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は85.6%であった。一方、精製したEndo-M処理後の糖鎖改変A2トラスツズマブは糖鎖が99%以上付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は97.6%であった。また、精製したEndo-CC処理後の糖鎖改変A2トラスツズマブは糖鎖が99%以上付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は94.7%であった。このことにより、精製過程で重鎖の両方に糖鎖が付いているfully glycosylated型の抗体が分離できていることも示せた。また、コアフコースを高純度(94%以上)で含む糖鎖改変A2Fトラスツズマブを調製できた。
<実施例17>各種トラスツズマブのマイクロプレートアッセイ法によるFcγRIIIa-V158との結合試験
 LG.Prestaらの報告(J.Biol.Chem.(2001)276, 6591-6604)を参考にして、各種トラスツズマブのFcγRIIIa-V158に対する結合試験を行った。
 ヒト型FcγRIIIa-V158溶液(novoprotein社、10μg/mL、100μL)をELISA用マイクロプレート(Thermoscienfitic社)に加えて4℃で一晩固定化した後に、140mM塩化ナトリウム、1%BSA及び0.05%Tween20含有50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)でブロッキングを行った。各ステップ間に140mM塩化ナトリウム及び0.05%Tween20含有50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)で5回洗浄を行った。
 次にチャイニーズハムスター卵巣細胞産生トラスツズマブ(トラスツズマブ-F84.2%)、実施例3及び4で調製したコアフコース含有率を97.1%に向上させたトラスツズマブ(トラスツズマブ-F97.1%)、実施例8で調製したコアフコース含有率が85.6%である糖鎖改変A2トラスツズマブ(トラスツズマブ-A2-F85.6%)、実施例8、12及び13で調製したコアフコース含有率を97.6%に向上させた糖鎖改変A2トラスツズマブ(トラスツズマブ-A2-F97.6%)及び非特許文献14で調製した糖鎖改変A2トラスツズマブ(トラスツズマブ-A2-F0%)をそれぞれ140mM塩化ナトリウム、1%BSA及び0.05%Tween20含有50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)で希釈した。
 各希釈溶液(100μL)は、ヒト型FcγRIIIa-V158を固定化したプレートウェルに加えて、室温で2時間結合させた。プレ-トから抗体溶液を取り除き、十分に洗浄した後、HRPコンジュゲートproteinG(Bio-rad社)を加え室温で1時間結合させた。発色試薬としてTMB溶液(eBioscience社)を加え、室温で15分間反応させ、0.18M硫酸水溶液でクエンチした後にプレートリーダーで450nmの波長を検出した。
 結果を図22に示す。この結果より、抗体の糖鎖の種類がFcγRIIIa-V158に対する結合に大きく関与していることがわかった。チャイニーズハムスター卵巣細胞産生トラスツズマブはコアフコースが付いているが、糖鎖改変の有無に関わらずいずれのトラスツズマブも、コアフコースが付いていないカイコ絹糸腺産生の糖鎖改変A2トラスツズマブに比して低い結合能を示した。このことより、コアフコースの有無がFcγRIIIa-V158に対する結合活性に対し影響が大きいことがわかった。また、コアフコース含有率を高めたトラスツズマブ-F97.1%は、トラスツズマブ-F84.2%に比してFcγRIIIa-V158に対する結合活性が大きく低下した。一方、糖鎖改変したトラスツズマブ-A2-F85.6%とコアフコース含有率を高めたトラスツズマブ-A2-F97.6%では結合活性に差は見られなかった。
<実施例18>各種トラスツズマブの表面プラズモン共鳴法によるFcγRIIIa-V158との結合活性解析
 BIACORE-X100Plus(GE healthcare社)を用いて、各種トラスツズマブのFcγRIIIa-V158に対する結合活性を調べた。センサーチップCM5にProteinAを3861RUになるまで固定化したものに対し、それぞれ約250RUとなるまでチャイニーズハムスター卵巣細胞産生トラスツズマブ(トラスツズマブ-F84.2%)、実施例3及び4で調製したコアフコース含有率を97.1%に向上させたトラスツズマブ(トラスツズマブ-F97.1%)、実施例8で調製したコアフコ-ス含有率が85.6%である糖鎖改変A2トラスツズマブ(トラスツズマブ-A2-F85.6%)、実施例8、12及び13で調製したコアフコ-ス含有率を97.6%に向上させた糖鎖改変A2トラスツズマブ(トラスツズマブ-A2-F97.6%)及び非特許文献14で調製した糖鎖改変A2トラスツズマブ(トラスツズマブ-A2-F0%)を吸着させた。その後、ヒト型FcγRIIIa-V158溶液を0.0016μM、0.008μM、0.04μM、0.2μM及び1μMの濃度で添加するシングルサイクル法という手法で各種トラスツズマブとFcγRIIIa-V158の結合活性を調べた。
 結果を図23及び表1に示す。その結果、コアフコース含有量が増えるにつれて結合速度並びに解離速度が変化し解離定数が大きくなっていることがわかった。また、コアフコース含有量が多い(97%以上)トラスツズマブは解離速度が非常に速いことがわかった。
 表1は各種トラスツズマブ(トラスツズマブ-F84.2%、トラスツズマブ-F97.1%、トラスツズマブ-A2-F0%、トラスツズマブ-A2-F85.6%及びトラスツズマブ-A2-F97.6%)のFcγRIIIa-V158結合活性を示す。表1より糖鎖改変していないトラスツズマブについても同様の結果が得られた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
<実施例19>糖鎖改変G2、G1a、G1b、G0及びM3トラスツズマブの調製
 実施例7で調製したトラスツズマブのアクセプター(3.5mg)、糖供与体としてG2、G1a、G1b、G0またはM3オキサゾリン(2.1875μmol)(G1a及びG1bは特願2015-234188に記載の方法により調製した)、並びに、大腸菌で発現及び精製した変異型酵素GST-Endo-S D233Q(350μg)を糖転移酵素として、50mMトリス塩酸緩衝液(pH7.0)中に加え、総量875μLとして37℃で1時間静置した。
 この反応液に同緩衝液で平衡化したCOSMOGEL GST-Accept(ナカライテスク社)をウェットボリュームで280μL加えて室温で30分回転振盪を行い、GST-EndoS D233Qを吸着させた。
 このゲル担体を除いた液に同じく50mMトリス塩酸緩衝液(pH7.0)で平衡化したAb-Capcher ExTra(プロテノバ社)をウェットボリュームで140μL加えて室温で1時間回転振盪し、ゲル担体に抗体を吸着させた。ゲル担体は3.5mLのNETN緩衝液(50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、150mM塩化ナトリウム、1mMEDTA及び1%(w/v)NP-40)で室温、10分間の洗浄作業を計3回、1mlのPBSでのリンスを3回行った。
 洗浄した担体に350μLの0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH2.7)を加え溶出させ、溶出液に1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)を11.67μL加えて中和した。この溶出作業を計3回行い、溶出液をまとめてアミコンウルトラ-0.5(分画分子量30kDa、メルクミリポア社)で濃縮しながらPBSに緩衝液置換した。
 その結果、G2体2.5mg、G1a体2.7mg、G1b体2.8mg、G0体2.5mg及びM3体2.6mgの糖鎖改変抗体が得られた。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに得られた糖鎖改変抗体をG2体は1μg、G1a体、G1b体、G0体及びM3体は0.5μg供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖受容体の転移により重鎖が高分子側にシフトしたことが確認された。代表例としてG2体の電気泳動写真を図24に示す。
<実施例20>糖鎖改変G2、G1a、G1b及びG0トラスツズマブ中のコアフコースの付いていない糖鎖のEndo-CCによる加水分解
 糖鎖改変G2体は、実施例19で調製した糖鎖改変トラスツズマブ(800μg)、Endo-CC(24μg)を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)中に加え、総量800μLとして37℃で24時間静置した。24時間後この反応液にPBSを600μL加え、同じくPBSで平衡化したAb-Capcher ExTra(プロテノバ社)をウェットボリュームで32μL加えて4℃で15時間回転振盪し、ゲル担体に抗体を吸着させた。ゲル担体は800μLのNETN緩衝液(50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、150mM塩化ナトリウム、1mMEDTA及び1%(w/v)NP-40)で室温、10分間の洗浄作業を計3回、1mLのPBSでのリンスを4回行った。洗浄した担体に80μLの0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH2.7)を加え溶出させ、溶出液に1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)を2.67μL加えて中和した。この溶出作業を計3回行い、溶出液をまとめてアミコンウルトラ-0.5(分画分子量30kDa、メルクミリポア社)で濃縮しながらPBSに緩衝液置換した。
 その結果、680μgのEndo-CC加水分解後糖鎖改変G2トラスツズマブが得られた。
 糖鎖改変G1a体、G1b体及びG0体は、それぞれ実施例19で調製した糖鎖改変トラスツズマブ(750μg)、Endo-CC(22.5μg)を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)中に加え、総量750μLとして37℃で24時間静置した。24時間後この反応液にPBSを600μL加え、同じくPBSで平衡化したAb-Capcher ExTra(プロテノバ社)をウェットボリュームで32μL加えて4℃で15時間回転振盪し、ゲル担体に抗体を吸着させた。ゲル担体は750μLのNETN緩衝液(50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、150mM塩化ナトリウム、1mMEDTA及び1%(w/v)NP-40)で室温、10分間の洗浄作業を計3回、1mLのPBSでのリンスを4回行った。洗浄した担体に80μLの0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH2.7)を加え溶出させ、溶出液に1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)を2.67μL加えて中和した。この溶出作業を計3回行い、溶出液をまとめてアミコンウルトラ-0.5(分画分子量30kDa、メルクミリポア社)で濃縮しながらPBSに緩衝液置換した。
 その結果、G1a体580μg、G1b体630μg及びG0体590μgのEndo-CC加水分解後糖鎖改変トラスツズマブが得られた。
 8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに得られたEndo-CC加水分解後糖鎖改変トラスツズマブをG2体は1μg、G1a体、G1b体及びG0体は0.5μg供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトした糖鎖改変トラスツズマブが増加したことが確認された。代表例としてG2体の電気泳動写真を図24に示す。
<実施例21>糖鎖改変M3トラスツズマブ中のコアフコースの付いていない糖鎖のEndo-Mによる加水分解
 実施例19で調製した糖鎖改変M3トラスツズマブ(1.9mg)、Endo-M(57μg)を50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH6.0)中に加え、総量380μLとして37℃で48時間静置した。48時間後この反応液にPBSを1mL加え、同じくPBSで平衡化したAb-Capcher ExTra(プロテノバ社)をウェットボリュームで80μL加えて4℃で15時間回転振盪し、ゲル担体に抗体を吸着させた。ゲル担体は1.8mLのNETN緩衝液(50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、150mM塩化ナトリウム、1mMEDTA及び1%(w/v)NP-40)で室温、10分間の洗浄作業を計3回、1mLのPBSでのリンスを4回行った。洗浄した担体に200μLの0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH2.7)を加え溶出させ、溶出液に1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)を6.67μL加えて中和した。この溶出作業を計3回行い、溶出液をまとめてアミコンウルトラ-0.5(分画分子量30kDa、メルクミリポア社)で濃縮しながらPBSに緩衝液置換した。
 その結果、1.65mgのEndo-M加水分解後糖鎖改変M3トラスツズマブが得られた。
 8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに精製後の抗体0.5μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の加水分解により重鎖が低分子側にシフトした糖鎖改変トラスツズマブが増加したことが確認された。
<実施例22>糖鎖改変G2、G1a、G1b及びG0トラスツズマブEndo-CC糖鎖加水分解体並びに糖鎖改変M3トラスツズマブEndo-M糖鎖加水分解体の分離精製とHPLC分析
 実施例20で調製した糖鎖改変G2、G1a、G1b及びG0トラスツズマブのEndo-CC糖鎖加水分解体並びに実施例21で調製した糖鎖改変M3トラスツズマブのEndo-M糖鎖加水分解体は、実施例13と同様の手順で分離精製し、分離精製物の確認を実施した。AKTA-FPLCシステムを用いた分離精製では、糖鎖改変G2、G1a、G1b及びG0トラスツズマブのEndo-CC糖鎖加水分解体をそれぞれ500μg使用した。また、糖鎖改変M3トラスツズマブEndo-M糖鎖加水分解体は1回当たり500μgを使用し、計3回(計1500μg)の操作を行い3回分の分離精製物を混合した。HPLCシステムを用いた分離精製物の確認の結果、fully glycosylated型の糖鎖改変トラスツズマブがそれぞれ分離精製できていることを確認した。また、8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEによる確認により、重鎖が低分子側にシフトしたトラスツズマブが消失したことからも、fully glycosylated型の糖鎖改変G2、G1a、G1b、G0及びM3トラスツズマブを分離精製できたことが認められた(図25)。
<実施例23>Endo-CC処理後の精製した糖鎖改変G2、G1a、G1b及びG0トラスツズマブ並びにEndo-M処理後の精製した糖鎖改変M3トラスツズマブの糖ペプチドGlu-Glu-Gln-Tyr-Asn(Glycan)-Ser-Thr-Tyr-Arg解析
 実施例19で調製した糖鎖改変G2、G1a、G1b、G0及びM3トラスツズマブ、実施例20及び実施例22で調製したEndo-CC処理後の精製した糖鎖改変G2、G1a、G1b及びG0トラスツズマブ並びに実施例21及び実施例22で調製したEndo-M処理後の精製した糖鎖改変M3トラスツズマブを使用し、実施例16と同様の手順でMS測定を行い、糖鎖切断の割合とコアフコース含有糖鎖割合を算出した。
 その結果、糖鎖改変G2トラスツズマブは糖鎖が97.3%付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は95.6%であった。一方、精製したEndo-CC処理後の糖鎖改変G2トラスツズマブは糖鎖が99%以上付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は99%以上であった。
 糖鎖改変G1aトラスツズマブは糖鎖が98.4%付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は93.0%であった。一方、精製したEndo-CC処理後の糖鎖改変G1aトラスツズマブは糖鎖が99%以上付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は99%以上であった。
 糖鎖改変G1bトラスツズマブは糖鎖が98.3%付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は94.3%であった。一方、精製したEndo-CC処理後の糖鎖改変G1bトラスツズマブは糖鎖が99%以上付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は99%以上であった。
 糖鎖改変G0トラスツズマブは糖鎖が98.5%付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は91.6%であった。一方、精製したEndo-CC処理後の糖鎖改変G0トラスツズマブは糖鎖が99%以上付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は99%以上であった。
 糖鎖改変M3トラスツズマブは糖鎖が97.1%付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は91.9%であった。一方、精製したEndo-M処理後の糖鎖改変M3トラスツズマブは糖鎖が99%以上付加しており、そのうちコアフコースが結合している糖鎖は99%以上であった。
 このことにより、精製過程で重鎖の両方に糖鎖が付いているfully glycosylated型の抗体が99%以上分離できていることも示せた。また、コアフコースを高純度(99%以上)で含む糖鎖改変G2、G1a、G1b、G0及びM3トラスツズマブを調製できた。
<実施例24>PNGase処理によるトラスツズマブ-aglyconの調製
 調製したトラスツズマブ(800μg)とPNGase F(NEB社、1500ユニット)を10XG7 Reaction Buffer(NEB社)中に加え、総量160μLとして37℃で17時間静置した。17時間後この反応液にPBSを500μL加え、同じくPBSで平衡化したAb-Capcher ExTra(プロテノバ社)をウェットボリュームで32μL加えて4℃で15時間回転振盪し、ゲル担体に抗体を吸着させた。ゲル担体は800μLのNETN緩衝液(50mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)、150mM塩化ナトリウム、1mMEDTA及び1%(w/v)NP-40)で室温、10分間の洗浄作業を計3回、1mLのPBSでのリンスを4回行った。洗浄した担体に80μLの0.1Mグリシン塩酸緩衝液(pH2.7)を加え溶出させ、溶出液に1Mトリス塩酸緩衝液(pH9.0)を2.67μL加えて中和した。この溶出作業を計3回行い、溶出液をまとめてアミコンウルトラ-0.5(分画分子量30kDa、メルクミリポア社)で濃縮しながら20mMトリス塩酸緩衝液(pH8.0)に緩衝液置換した。
 その結果、660μgのトラスツズマブ-aglyconが得られた。8.5%ポリアクリルアミドゲルを用いたSDS-PAGEに精製後の抗体1μgを供し、クーマシーブリリアントブルー染色で確認したところ、糖鎖の分解により重鎖が低分子側にシフトしたトラスツズマブ-aglyconが確認された(図26)。
<実施例25>各種トラスツズマブのマイクロプレートアッセイ法によるFcγRIIIa-V158との結合試験
 実施例17と同様の手順で各種トラスツズマブのFcγRIIIa-V158に対する結合試験をマイクロプレートアッセイ法により行った。結合試験に使用したトラスツズマブは、カイコ絹糸腺産生トラスツズマブ(トラスツズマブ-F0%)、チャイニーズハムスター卵巣細胞産生トラスツズマブ(トラスツズマブ-F84.2%)、実施例19、20及び22で調製したコアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G2トラスツズマブ(トラスツズマブ-G2-F99%)、コアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G1aトラスツズマブ(トラスツズマブ-G1a-F99%)、コアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G1bトラスツズマブ(トラスツズマブ-G1b-F99%)、コアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G0トラスツズマブ(トラスツズマブ-G0-F99%)、実施例19、21及び22で調製したコアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変M3トラスツズマブ(トラスツズマブ-M3-F99%)並びに実施例24で調製した糖鎖を取り除いたトラスツズマブ(トラスツズマブ-aglycon)である。
 結果を図27に示す。チャイニーズハムスター卵巣細胞産生トラスツズマブ及びコアフコース含有率を向上させた糖鎖改変トラスツズマブは、いずれもコアフコースが結合していないカイコ絹糸腺産生トラスツズマブに比して低い結合活性を示した。また、トラスツズマブ-G2-F99%、トラスツズマブ-G1a-F99%、トラスツズマブ-G1b-F99%、トラスツズマブ-G0-F99%及びトラスツズマブ-M3-F99%は、糖鎖を除去したトラスツズマブ-aglyconに近い結合活性を示し、FcγRIIIa-V158との相互作用が極めて弱いことがわかった。
<実施例26>各種トラスツズマブの表面プラズモン共鳴法によるFcγRIIIa-V158との結合活性解析
 実施例18と同様の手順でBIACORE-X100Plus(GE healthcare社)を用いて、各種トラスツズマブのFcγRIIIa-V158に対する結合活性を調べた。結合試験に使用したトラスツズマブは、チャイニーズハムスター卵巣細胞産生トラスツズマブ(トラスツズマブ-F84.2%)、実施例19、20及び22で調製したコアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G2トラスツズマブ(トラスツズマブ-G2-F99%)、コアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G1aトラスツズマブ(トラスツズマブ-G1a-F99%)、コアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G1bトラスツズマブ(トラスツズマブ-G1b-F99%)、コアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G0トラスツズマブ(トラスツズマブ-G0-F99%)、実施例19、21及び22で調製したコアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変M3トラスツズマブ(トラスツズマブ-M3-F99%)である。
 結果を表2に示す。その結果、コアフコース含有率を向上させた糖鎖改変トラスツズマブは、コアフコース含有率が低いトラスツズマブ-F84.2%に比していずれも解離定数KDが大きくなり、FcγRIIIa-V158との相互作用が弱まっていることがわかった。
 表2は各種トラスツズマブ(トラスツズマブ-F84.2%、トラスツズマブ-G2-F99%、トラスツズマブ-G1a-F99%、トラスツズマブ-G1b-F99%、トラスツズマブ-G0-F99%及びトラスツズマブ-M3-F99%)の平衡時の解離定数KDを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
<実施例27>各種トラスツズマブのADCC活性測定
 トラスツズマブに対する抗体依存性細胞傷害(ADCC)活性をADCC reporter Bioassayキット(Promega社)を用いて測定した。ADCC活性測定に使用したトラスツズマブはチャイニーズハムスター卵巣細胞産生トラスツズマブ(トラスツズマブ-F84.2%)、実施例19、20及び22で調製したコアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G2トラスツズマブ(トラスツズマブ-G2-F99%)、コアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G1aトラスツズマブ(トラスツズマブ-G1a-F99%)、コアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G1bトラスツズマブ(トラスツズマブ-G1b-F99%)、コアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変G0トラスツズマブ(トラスツズマブ-G0-F99%)、実施例19、21及び22で調製したコアフコース含有率を99%以上に向上させた糖鎖改変M3トラスツズマブ(トラスツズマブ-M3-F99%)並びに実施例7で調製したトラスツズマブのアクセプター(トラスツズマブ アクセプター)である。
 エフェクター細胞はキット付属であり、FcγRIIIaのV158バリアントを安定に発現し、ホタルルシフェラーゼの発現を駆動するNFAT応答配列を安定に保持する遺伝子組換えJurkat細胞である。ターゲット細胞はHER2の高発現株であるSK-BR-3細胞を用いた。
 SK-BR-3細胞は、10%FBS、NEAA及びピルビン酸を添加したRPMI-1640培地で培養し、測定前々日に96ウェル白色ソリッドプレート(Corning社)に1ウェル当たり5000個を播種した。37℃、5%CO2のインキュベーター内で一晩培養し、翌日ウェルより培地を入念に除き、各種トラスツズマブの段階希釈液50μLを加えた。段階希釈にはADCCアッセイ培地(10%Super Low IgG FBS(HyClone社)含有RPMI-1640培地)を用いた。段階希釈のスタートの抗体濃度は0.33μg/mLとし、以降1/3希釈を8回繰り返して計9段階の希釈液を調製した。これに抗体を含まないADCCアッセイ培地を加えた計10種の濃度の抗体希釈液を測定に用いた。
 ターゲット細胞に抗体を加えた後はプレインキュベーション時間を設けず、直ちにエフェクター細胞を加えた。エフェクター細胞は、ADCCアッセイ培地に懸濁し、エフェクター細胞:ターゲット細胞の比が15:1となるよう、1ウェル当たり75000個を加えた。この際、加える細胞懸濁液は25μLとなるよう調製した。エフェクター細胞を加えた後はプレートを37℃、5%CO2のインキュベーター内で24時間静置した。
測定当日、プレートはインキュベーターから取り出して室温で15分以上静置し温度を下げ、ウェル内のADCCアッセイ培地と等量のBio-Gloルシフェラーゼアッセイ試薬(Promega社)をウェルに加えた。5分経過したところでルシフェラーゼの化学発光強度を発光マイクロプレートリーダーTriStar2 LB-942(Berthold社)で測定した。
 結果を図28に示す。コアフコース含有率が低いトラスツズマブ-F84.2%がこの中では最も高い活性を示した。そして、トラスツズマブ-G2-F99%、トラスツズマブ-G1a-F99%、トラスツズマブ-G1b-F99%、トラスツズマブ-G0-F99%及びトラスツズマブ-M3-F99%は、トラスツズマブ濃度が0.33μg/mLのときいずれも発光量が7000RLU以下となり、ADCC活性が大きく低下した。このことから、コアフコースの含有率がADCC活性と大きく関与していることが示唆された。
 本発明は、コアフコースを有しかつ均一な糖鎖構造を有する抗体を高純度に製造することができるので、均一な糖鎖構造を有する抗体(医薬品)を製造することが望まれている医薬品業界等において利用可能である。
 本願は、2015年7月29日に出願した日本の特許出願である特願2015-149117、及び2016年3月22日に出願した日本の特許出願である特願2016-056741に基づくものであり、それらの出願の全ての内容はここに引用し、本願発明の明細書の開示として取り込まれるものである。

Claims (24)

  1.  コアフコースを有する糖鎖とコアフコースを有さない糖鎖とが混合している抗体から、コアフコースを有する糖鎖の含有割合を増加させる抗体の調製方法であって、
     少なくとも以下の工程(1)及び工程(2)を行うことを特徴とする抗体の調製方法。
    (1)該抗体をエンドグリコシダーゼ(1)で処理して、「フコースが結合していないN-アセチルグルコサミン」に結合している糖鎖を加水分解する工程
    (2)工程(1)で得られた「フコースが結合していないN-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」を除去する工程
  2.  コアフコースを有する糖鎖の含有割合を増加させると共に、糖鎖部分を均一にする抗体の調製方法であって、
     上記工程(1)の前に、以下の工程(A)及び工程(B)を行う請求項1に記載の抗体の調製方法。
    (A)上記抗体をエンドグリコシダーゼ(2)で処理して、N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖を加水分解する工程
    (B)工程(A)で得られた「N-アセチルグルコサミンに結合している糖鎖が加水分解された抗体」に、均一な糖鎖を転移酵素で付加させる工程
  3.  上記エンドグリコシダーゼ(1)がエンドグリコシダーゼM及びエンドグリコシダーゼCCからなる群から選択される少なくとも1種である請求項1又は請求項2に記載の抗体の調製方法。
  4.  上記工程(2)において、クロマトグラフィーを用いる請求項1ないし請求項3の何れかの請求項に記載の抗体の調製方法。
  5.  更に、上記エンドグリコシダーゼ(2)を工程(A)の後に除去する工程を含む請求項2ないし請求項4の何れかの請求項に記載の抗体の調製方法。
  6.  上記エンドグリコシダーゼ(2)が固定化したエンドグリコシダーゼである請求項2ないし請求項5の何れかの請求項に記載の抗体の調製方法。
  7.  上記エンドグリコシダーゼ(2)がエンドグリコシダーゼS及びエンドグリコシダーゼDからなる群から選択される少なくとも1種である請求項2ないし請求項6の何れかの請求項に記載の抗体の調製方法。
  8.  上記「コアフコースを有する糖鎖とコアフコースを有さない糖鎖とが混合している抗体」が哺乳動物細胞により産生された抗体である請求項1ないし請求項7の何れかの請求項に記載の抗体の調製方法。
  9.  上記抗体がIgG抗体である請求項1ないし請求項8の何れかの請求項に記載の抗体の調製方法。
  10.  上記抗体が非ヒト抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、又はヒト抗体である請求項1ないし請求項9の何れかの請求項に記載の抗体の調製方法。
  11.  上記抗体がトラスツズマブ、インフリキシマブ、ベバシズマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、パニツムマブ、トシリズマブ、又はセツキシマブである請求項1ないし請求項10の何れかの請求項に記載の抗体の調製方法。
  12.  請求項1ないし請求項11の何れかの請求項に記載の抗体の調製方法を用いることを特徴とする高純度抗体の製造方法。
  13.  請求項1ないし請求項11の何れかの請求項に記載の抗体の調製方法を用いることを特徴とする高純度な抗体のFcドメインを有する糖タンパク質の製造方法。
  14.  高純度が99%以上の高純度である請求項12又は請求項13に記載の製造方法。
  15.  コアフコースを有するA2、G2、G0、G1a、G1b、及びM3から選択される1種類の糖鎖が結合した均一糖鎖構造を持つ糖鎖改変した抗体。
  16.  上記抗体が非ヒト抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、又はヒト抗体である請求項15に記載の抗体。
  17.  上記抗体がトラスツズマブ、インフリキシマブ、ベバシズマブ、アダリムマブ、リツキシマブ、パニツムマブ、トシリズマブ、又はセツキシマブである請求項15又は請求項16に記載の抗体。
  18.  抗体が99%以上の高純度の抗体である請求項15ないし請求項17の何れかの請求項に記載の抗体。
  19.  少なくとも以下の工程(G1)を行い、下記量が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする抗体の品質評価方法。
    (G1)コアフコース、コアフコースを有する糖鎖、及び/又は、「コアフコースを有する糖鎖が結合している抗体」を定量する工程
  20.  少なくとも以下の工程(G2)を行い、下記含有割合が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする抗体の品質評価方法。
    (G2)「コアフコースを有する糖鎖が結合している抗体」の含有割合を測定する工程
  21.  少なくとも以下の工程(G3)を行い、下記フコース結合抗体の含有割合が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする抗体の品質評価方法。
    (G3)コアフコースを有するA2、G2、G0、G1a、G1b及びM3よりなる群から選択される1種以上の糖鎖が結合したフコース結合抗体の含有割合を測定する工程
  22.  請求項15ないし請求項18の何れかの請求項に記載の抗体の含有量を測定する工程を行い、該抗体の含有割合が多い程、品質が低いと評価することを特徴とする抗体の品質評価方法。
  23.  請求項19ないし請求項22の何れかの請求項に記載の抗体の品質評価方法を使用することを特徴とする抗体の品質管理方法。
  24.  請求項23に記載の抗体の品質管理方法を使用して抗体を製造することを特徴とする抗体の製造方法。
     
     
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