JPH03501321A - 抗体遺伝子のモジュールの会合、それによって製造される抗体およびその用途 - Google Patents

抗体遺伝子のモジュールの会合、それによって製造される抗体およびその用途

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 抗体遺伝子のモジュールの会合、それによって製造される抗体およびその用途 発明の背景 本出願は、1985年11月1日出願の出願番号793.980の一部継続出願 である1986年10月27日出願のPCT出願WO37102671の一部継 続出願であり、その記載内容は引用によって本明細書に完全に含まれる。
R里(2)公! 本発明は、免疫グロブリンの組換えD N A ’JA造法、それをコードして いる遺伝子配列およびその様な配列を得るための方法に関するものである。
背景技術 ]−ラーおよびミルシ二タイン(Kohler and Milstein)に よるモノクローナル抗体の製造のための細胞−細胞融合の適用(Nature( London)、256:495,1975)は生物学に革命を起こし、組換え D N Aクローニングの発明に影響を与えた。ハイブリドーマによって産生さ れたモノクローナル抗体は、臨床診断および基礎的科学研究において既に広範に 使用されている。ヒトB細胞ハイブリドーマ産生性モノクローナル抗体の適用は 、癌、ウィルスおよび微生物感染症、抗体産生の低下したB細胞免疫不全、およ び免疫系のその他の疾患および障害の臨床治療のために非常に有望である。
残念ながら、ヒトハイブリドーマセルラインからのモノクローナル抗体の収量は 比較的低く(マウスハイブリドーマでは100μg/村であるのに比較し、ヒト Xヒトでは1μg/z1り、大量ヒト組織培養で製造される抗体の製造コストは 高い。一方、マウスXマウスハイブリドーマは大量のタンパクを産生じ、これら のセルラインはヒトセルラインより安定なので、これらは有用である。しかしな がら、マウス抗体の様な“外来の”抗体をヒトに繰り返して注入すると、有害な 過敏性反応を生じることがある。
そのため、最近では、マウス−マウスハイブリドーマからのモノクローナルの利 点を有し、更にヒトモノクローナル抗体の種特異性を有する抗体の産生の可能性 が探求されている。
免疫学者が直面するその他の問題は、細胞培養で得られるほとんどのヒトモノク ローナル抗体(即ち、ヒト認識特性を有する抗体)が1gMタイプであるという ことである。しかしながら、IgGタイプのヒトモノクローナルを得るのが望ま しい場合、1gMタイプの主要な産生抗体からIgGまたはその他のタイプの産 生抗体にスイッチした少数の細胞を分離するために、細胞選別の様な方法を使用 することが必要であった。従って、予め決定されているかまたは所望の抗原特異 性を有する一定の抗体を得るために、抗体のクラスをスイッチするためのより容 易な方法が必要である。
本発明は、ハイブリドーマおよびモノクローナル抗体技術の両者を橋渡しし、キ メラヒト/非ヒト抗体または“クラススイッチされた”抗体の産生を高めるため の迅速かつ効率的な方法、およびそれから誘導される産物を提供するものである 。
情報開示申告 注)この情報開示申告は、37C,F、R,1,97(b)の規 定に従うものである。また、出願人らは、出願人らの発明が1またはそれ以上の 記載された出版物より前になされたことを証明する権利を保有している。
キメラ抗体産生の問題へのアプローチは、種々の著者によって発表されている。
モリンン等(Morrison、 S、 L、 et al、)のP roe、  N at 1. A cad、 S ci、+ u S A +胆: 685 1−6855(1984年11月)は、既知の抗原結合特異性を有するマウス抗 体産生骨髄腫セルラインの可変部遺伝子を組換えDNA法を使用してヒト免疫グ ロブリン不変部遺伝子に結合させることによって製造された、一定の抗原結合特 異性を有するマウス−ヒト抗体分子の製造を記載している。骨髄腫セルライン8 107由来の重鎮可変部エクソンがヒトIgG1またはI gG2重鎖不変部エ クソンに好適に結合され、同じ骨髄腫由来の軽鎖可変部エクソンがヒトカッパ軽 鎖エクソンに好適に結合されたキメラ遺伝子が構築された。これらの遺伝子はマ ウス骨髄腫セルラインにトランスフェクトされ、キメラマウス−ヒト抗ホスホコ リン抗体を産生ずる形質転換細胞が生育された。
モリソン等(Morrison+ S、 L、 et al)のヨーOy/f特 許公開第173494号(1986年3月5日公開)は、1つの種由来の可変部 とその他の種由来の不変部を有するキメラ“レセプター”(例えば抗体)を開示 している。遺伝子を構築するためのc D N 、h、クローニングの利用につ いて記載されているが、cDNAクローニングまたはプライミングの詳細な説明 はない。(5,7および8頁参照)。
ブリアンヌ等(Boulianne+G、L、 et al)のNature+  312 : 643(1984年12月13日)も、ヒト不変部にマウス可変 部が結合してなる抗体を製造した。彼らは、ハブテンであるトリニトロフェニル (TNP)に特異的なマウス可変部をコードしているDNAセグメントが、ヒト ミニーおよびカッバネ変部をコードしているセグメントに結合している免疫グロ ブリン遺伝子を構築した。これらのキメラ遺伝子は機能的TNP結合キメラIg Mとして発現された。
ブリアンヌ等(Boulianne et al、)およびモリソン等(Mor risonetal、)の研究に関する解説については、マンロー(Munro )のN ature、312:597(1984年12月13日)、ディクソン (Diekson)のGenetic Engineering Ne5s、5 + No、 3(1985年3月)、またはマルクス(Marx)の5cien ce、229 : 455(1985年8月)を参照されたい。
二ニーバーガー等(Neuberger、M、 S、 et al、)のNat ure、旦」24 : 268(1986年3月25日)も、ノ\ブテン、4− ヒドロキシ−3−二トロフェナセチル(NP)に特異的なマウス可変部をコード しているDNAセグメントが、ヒトイプシロン領域をコードしているセグメント に結合しているキメラ重鎖免疫グロブリン遺伝子を構築した。このキメラ遺伝子 がJ 558Lセルラインにトランスフェクトされた時、NPハプテンに結合し 、ヒトIgE特性を有する抗体が産生された。
二ニーバーガー等(Neuberger et al、)は更に、Fc部分が活 性酵素部分(ウィリアムスおよび二ニーバーガー(Williams、G、 a ndNeuberger、M、S、 Gene 43 : 319.1986) )またはc −myc抗原決定基を表わすポリペプチド(Nature、312  : 604゜1984)で置き換えられた、ノーブテン特異的抗体を分泌する セルラインの製造を示す研究を発表している。
二ニーバーガー等(Neuberger、M、 at al、)のPCT公開W O3610’1533(1986年3月13日公開)も、キメラ抗体の製造(5 頁参照)を開示し、この方法の多数の用途の中で、リラススイ。
チ”の概念を示唆している(6頁参照)。
タニグチ(T aniguchi、 M、 )は、ヨーロッパ特許公開第171  496号(1985年2月19日公開)に、試験動物由来の腸瘍特異性を持っ た可変部、およびヒト由来の不変部を有するキメラ抗体の製造を開示している。
対応する重鎮および軽鎖遺伝子はゲノム形態で作成され、哺乳動物細胞中で発現 される。
タケダ等(Takeda、 S、 et al)のNature、314 :  452(1985年4月4日)は、レトロウィルスベクターの使用によって除去 されるイントロン配列を有するキメラ免疫グロブリン遺伝子を構築し得る方法を 記載している。しかしながら、予想外のスプライス供与部位によって、■領域リ ーダーへ列の欠失を生じた。即ち、このアプローチでは、完全なキメラ抗体分子 が得られなかった。
カビリー等(Cabilly、 S、 et al、)のProc、Natl、 Acad、 Sci、。
USA、81 :3273−3277(1984年6月)は、抗−癌胎児性抗原 (CEA)抗体の重鎖および/または軽鎖のE、コリでの合成を導くプラスミド を記載している。重&A(Fd’)フラグメントの先端を切り取った形態をE、 コリ中で発現させるために、他のプラスミドが構築された。機能的CEA−結合 活性は、E、フリ抽出物中、重鎮の一部分と軽鎖のイン・ビトロでの再構成によ って得られた。
カビリー等(Cabilly、S、、 et al、)のヨーO−1/<特許公 開125023(1984年11月14日公開)は、キメラ免疫グロブリン遺伝 子およびその予定産物、およびその他の修飾形態を記載している。
これは、21.28および33頁でcDNAクローニングおよびプライミングを 議論している。
ボス(B oss、 M、 A、 )のヨー0 ツバ特許出願120694(1 984年10月3日公開)は、4−ニトロフェニル特異性を有する非キメラ免疫 グロブリン鎖のE、コリでの発現を示している。キメラ抗体について広範に記載 されているが、詳細な記載はない(9頁参照)。
ウッド等(Wood、C,R,et al、)のN ature+ 3ユA:4 46(i985年4月)は、酵母中でマウス抗−NP抗体タンパクの合成を導く プラスミドを記載している。3711ミ、−抗体タンパクは、酵母細胞中でグリ コジル化されるらしかった。重鎮および軽鎖の両者が同一細胞中で合成された時 、幾らかのタンパクは、酵母細胞から製造される可溶性タンパク中、抗−NP結 合活性によって検出される機能的抗体分子に組み立てられた。
アレキサンダー等(Alexander、A、 et al、)のP roe、  N at、 A cad。
Sci、USA、79:3260 3264(1982)は、19−アミノ酸リ ーダー、次いで、■領域の最初の15残基を含有している、異常に短いヒト1g ガンマ重鎖(0MMガンマ” HCDCD血清タンク)をコードしているcDN A配列の製造を記載している。長い内部欠失によって、■領域の残部および全C R1ドメインが除去される。これは、内部欠失している分子をコードしているc DNAである。
ドルビー等(Dolby、T、W、 et al、)のP roe、 N at l、 A cad、 S ci、 。
t、IsA、ニア : 6027−6031(1980)は、ミューおよびカッ パヒト免疫グロブリンポリペプチドをフードしているcDNA配列およびそれを 含有している組換えプラスミドの製造を記載している。
組換えDNA分子の1つはCH,不変部ドメインおよび全3゛非フ一ド配列の一 部分のためのコドンを含有していた。
七ノ等(Seno、M、 et al、)のNucleic Ac1ds Re 5earch、l l ニア 19−726(1983)は、ヒトIgE重鎮( イプシロン鎖)の可変部の一部分および不変部の全てをフードしているcDNA 配列およびそれを含有している組換えプラスミドの製造を記載している。
クロカワ等(Kurokava、T、 et al、)、前掲、L上: 307 7−3085(1983)it、CDNAを使用する、11: ) I g E  重鎮(D不変部をコードしている3種類、の発現プラスミドの構築を示してい る。
リウ等(Liu、F、T、 et al、)のProc、Nat、Aead、S ei、、USA。
81:5369−5373(1984年9月)は、ヒトIgE重鎖のCH,ドメ インの約3分の2およびC,3およびCH4ドメインの全てをコードしているc DNA配列およびそれを含有している組換えプラスミドの製造を記載している・ ツジモト等(Tsujimoto+Y、 et al、)のNucleic A c1ds Res、+12:8407−8414(1984年11月)lt、り O=:/フサれた不変部遺伝子をcDNA合成のためのプライマーとして利用す ることによる、1gラムダ−産生ヒトバーキットリンパ腫セルラインからのヒ) VラムダcDNA配列の製造を記載している。
マーフィー (M urphy、 J 、)のPCT公開w083103971 (1983年11月24日公開)は、毒素および細胞特異的リガンド(抗体であ るかもしれないと示唆されている)を含有しているフラグメントからなるハイブ リッドタンパクを開示している。
タン等(Tan、 et al、)のJ、 Immunol、 135 : 8 564(1985年11月)は、マウス骨髄腫細胞にトランスフェクトした後、 キメラヒト−マウス免疫グロブリンゲノム遺伝子の発現を得た。
ジ璽−ンズ等(J ones、 P、T、、 et al、)のNature  3λ上:552(1986年5月)は、ヒト抗体中の対応するドメインを置き換 えるためにマウスモノクローナル抗体からの可変部のCDRドメインが使用され たゲノム構築物を構築し、発現させた。
サン等(Sun、L、に、 et al、)のHybridollla 55u pp1. I S 17 (1986)は、腫瘍特異性を有する可能性のあるキ メラヒト/マウス抗体を記載している。キメラミ重鎖および軽鎖遺伝子はゲノム 構築物であり、哺乳動物細胞で発現される。
サバガン等(S ahagan et al、)のJ、Immun、137 :  1066−1074(1986年8月)は、ヒト腫瘍関連抗原に対する特異性 を有するキメラ抗体、ゲノム配列から構築された遺伝子を記載している。
この分野の最近の評論については、モリソン(Morrison、 S 、 L  、 )の5cience229:1202 1207(1985年9月20日 )およびオイ等(Oi、V、T、 et al、)のB 1oTechniqu es 4 : 214 (1986)も参照されたい。
オイ等(Oi、 et al、)の論文は、酵母および/または細菌中のCD  N A構築物からのキメラ抗体の製造が必ずしも有利ではないことを論議してい るので、関連がある。
本発明は、軽鎖および重鎮の遺伝子クローニングおよび発現による、所望の可変 部特異性および不変部特性を有する遺伝子操作された抗体を製造するための新規 なアプローチを提供する。クローニングされた免疫グロブリン遺伝子産物は、遺 伝子操作された生物中での発現によって製造することができる。
化学的遺伝子合成、組換えD N Aクローニング、および種々の生物中での特 異的免疫グロブリン鎖の製造の適用は、ヒトモノクローナル抗体の効率的大量生 産のための有効な解決を提供する。本発明はさらに、一定のクラスのある種の結 合特異性を有する免疫グロブリンを容易に製造するための、クラススイッチ抗体 分子の問題に対する解決を提供する。
本発明は、ヒトの不変部、およびヒトまたは非ヒトの可変部を含有する免疫グロ ブリン鎖をコードしているcDNA配列を提供する。
免疫グロブリン鎖は重鎮であっても軽鎖であってもよい。
本発明はまた、ヒトまたは非ヒト由来のcDNA可変領域およびヒト由来のゲノ ム不変領域を含有する、免疫グロブリン鎖をコードしている遺伝子配列を提供す る。
本発明はまた、原核生物または真核生物由来の分泌シグナル配列を有する、免疫 グロブリン鎖をコードしている遺伝子配列を提供する。
本発明はまた、所望の原核生物または真核生物宿主中で発現し得る組換えDNA 分子、とりわけプラスミドベクターの様なビヒクルに存在する、上記の様な配列 を提供する。
本発明はまた、複数の重鎮および軽鎖の発現のためのジシストロンメッセージを コードしている1個の細菌性プロモーターを有する遺伝子配列を提供する。
本発明はまた、所望の特異性を有する可変部をコードしているハイブリドーマm  RN AのハイブリダイゼーションおよびcDNA、合成をプライミングする ためのプローブとして有用なコンセンサスな配列および特異的オリゴヌクレオチ ド配列を提供する。
本発明は、培養によってキメラ抗体を産生じ得る宿主およびこれらの宿主の使用 方法を提供する。
本発明はまた、ヒト不変部および非ヒト可変部を有するキメラ免疫グロブリン各 鎖、全てが集合した分子、および免疫グロブリンフラグメント(例えばF ab )を提供する。ここで、両者の可変部は同じ結合特異性を有している。
その他の免疫グロブリン鎖および/または分子の内、本発明は:(aXi)非ヒ ト可変部およびヒト不変部を含有する2本の同一キメラ重鎖および (ii ) 2本の同−全(即ち、非キメラ性)ヒト軽鎖を含有する完全な機能 的免疫グロブリン分子、(bXi)非ヒト可変部およびヒト不変部を含有する2 本の同一キメラ重鎖および (ii ) 2本の同−全(即ち、非エメラ性)非ヒト軽鎖を含有する完全な機 能的免疫グロブリン分子、(cXi)非ヒト可変部およびヒト不変部を含有して いる2本の同一キメラ重鎖および (ii)一方のみが重鎮の可変部と同じ特異性を有する2本の異なる軽鎖 を含有する1価の抗体、即ち完全な機能的免疫グロブリン分子(得みれた抗体分 子は、その一方の末端にのみ結合し、2価結合し得有し、第20キメラ重鎖が別 の非ヒト可変部およびヒト不変部を含有する2本の異なるキメラ重鎖および(i i)第10牛メラ軽鎖が、第1のM鎖可変部と同じ特異性を有する非ヒト可変部 、およびヒト不変部を含有し、第20キメラ軽鎖が、第2の重鎮可変部と同じ特 異性を有する非ヒト可変部、およびヒト不変部を含有している2本の異なるキメ ラ軽鎖 を含有する、2種類の特異性を有する抗体、即ち、完全な機能的免疫グロブリン 分子(得ちれた抗体分子は、2種類の抗原に結合する)、 を提供する。
本発明はまた、原核生物または真核生物宿主によって分泌される機能的に活性な キメラ免疫グロブリンフラグメントまたは完全に折り畳まれているかまたは再集 合したキメラ免疫グロブリン鎖の製造法を提供する。
本発明は、キメラ鎖または非キメラ鎖の上記組合わせをコードしている遺伝子配 列、とりわけcDNA配列をも提供する。
本発明はまた、免疫グロブリン鎖とは異なるポリペプチド(例えば酵素)をコー ドしている配列に操作可能に結合している抗体分子重鎖および/または軽鎖の可 変部をコードしている遺伝子配列、とりわけcDNA配列を提供するものである 。これらの配列を本発明の方法によって糾み立て、発現させて、混合された機能 の分子を製造することができる。
cDNA配列の使用は、cDNA配列が、RNAスプライス系のない細菌または その他の宿主中で発現され得るという点で、(イントロンを含む)ゲノム配列よ りも好都合である。
とりわけ好ましい特異抗体は、癌−関連抗原に対する特異性を有する抗体である 。
図面の簡単な説明 第1図は、免疫グロブリンミニ−およびガンマ重鎖遺伝子のDNA再配列および 発現を示す。これは、ヒト重鎮遺伝子フンプレックスの図式的表示であるが、一 定圧で描かれていない。重鎮可変V領域は、VH,DおよびJ)!遺伝子セグメ ントの連結によって生成される。これによって、活性なミニ−遺伝子が生成され る。′クラススイッチ”と呼ばれる異なった種類のDNAの再配列によって、連 結されたV)I、DおよびJ、領域がミニ−不変C領域からその他の重鎖C領域 (この図ではガンマへの変更が図示されている)へ再配置される。この図式は、 J領域が、発現された重鎮遺伝千金ての共通の特徴であることを強調している。
J領域は、発現された軽鎖遺伝子の共通の特徴でもある。
第2図は、ヒトおよびマウスJ領域の既知のヌクレオチド配列を示す。J領域に ついてのコンセンサスな配列は、実際の配列の下に示されている。マウスカッパ J領域コンセンサス配列の下のオリゴヌクレオチド配列は、本発明で使用したユ ニバーサルイムノブ。プリンジー7(1,’n1versal I mmuno globulin Gene)(U I G)オリゴヌクレオチドである。
第3図は、免疫グロブリンメツセンジャーRNAの可変部に相補的なcDNAの 合成のためのしIGオリゴヌクレオチドブライマーの使用、またはcDN、A合 成のためのプライマーとしてのオリゴ−dTの使用、次いでイン・ビトロ突然変 異誘発を示す図である。
第4図は、その内の1個(pGMH−6)がクローニングベクター(B)として 使用される3個の単離されたクローン(A、b)を含んでいるヒトIgG1遺伝 子の合成および分析を示す。BamHIとPvuII間にpBR322配列の1  、5 kb欠失が印されている。一定比で描かれていない。
第5図は、Kpn1部位でのcDNAクローニングに有用な、修飾されたpBR 322であるクローニングベクターpQ23を示す。このベクターも有用な制限 酵素部位BdllおよびS a121を含有している。一定比で描かれていない 。
第6図のAは、ヒト軽鎖カッパ遺伝子の合成および分析を示す。
この図は更にBにおいて(一定比で描かれていない)ヒトCK領域クローニング ベクターpl:G2001の構築を示す。
第7図は、免疫グロブリンV領域合成のためにデザインされたプライマーを示す 。(A)は、重鎖J−C領域およびプライマーを示す。
各マウスJ重鎖領域のDNA形は、この配列からデザインされたプライマーのす ぐ上に直接示されている。マウスJ領域は左から右へ5”から3°であるが、プ ライマーは左から右へ3°から5°である。
プライマーの名称は括弧内に入れられ、ヌクレオチドの数(N)および各JI4 領域との不対合の数は右に挙げられている。BstEn部位を導入するプライマ ーには下線を記す。(B)は、軽鎖J領域およびプライマーを示す。軽鎖である こと以外は(A)と同じである。Bg12■部位を導入するためにデザインされ たプライマーには下線を付し、plNG2016Hに存在するBcff1部位も 同様である。(C)は、マウス可変部コンセンサスL71Gプライマーを示す。
実際のプライマー配列は、このコンセンサス配列の下に示されている。ヒトCに H5ndII[ベクターpGML60は下に示されている。(D)は、マウスガ ンマ2aJ/C連結プライマーを示す。
第8図は、オリゴヌクレオチドを鋳型としたcDNA合成による、重鎖V領域モ ジュール遺伝子の合成を示す。一定比で描かれていない。
第9図は、ハイブリッドマウス−ヒト免疫グロブリン遺伝子の構築を示す。パネ ルAは、重鎮遺伝子の構築を示す。点描された領域はC領域モジュールを示し、 平行線または黒の領域はV領域モジュールを示す。一定比で描かれていない。
第10図は、哺乳動物細胞のためのc D N Aクローニング発現シャトルベ クターの構築を示す。ベクターplNG2003およびplNG2003Eは、 pL 1. pljc 12、pS V 2−neoおよびM8−アルファRX 12由来である。点描された領域はマウス重鎖エンノ)ンf −D N A ヲ 示し、平行線の領域は、pL1由来の5V−40DNAを示し、交差平行線の領 域はpsV2−neo由来の5V−40を示す。ベクターplNG2003およ びplNG2003Eでは、濃い線はPSV2 neo由来のPBR322DN Aを示し、薄い線はptJc12DNAを示す。矢印は5V−4Q初期領域プロ モーターの位置および方向を示し、完全な5V−40イントロン配列を示す。一 定比で描かれていない。
第11図は、重鎮発現プラスミドpING2006Hの構築を示す。矢印は、S ’V−40プロモーターの位置および転写の方向を示す。平行線および黒の範囲 はマウスV領域モジュールを示し、点描された範囲はヒトC領域モジーールを示 す。一定比で描かれていない。
第12図は、発現ブ5スミVplNG2006EおよびplNG2012Eにお けるキメラ抗肝炎重鎖遺伝子の構築を示す。パネルAはマウス−ヒトキメラ抗肝 炎重鎮遺伝子の構築を示す。ヒトIgG]mRNAおよびcDNAの構築は−A 、a、に示される。ヒト重鎮不変部cDNAクローンpGMH−6およびマウス 重鎖可変部cDNAクローンpBs13−1およびpl3−11は、plNG2 006Eで使用されるハイブリッド遺伝子を作成するために使用された。平行線 の遺伝子プ0.7りはマウス可変部配列を示し、白の遺伝子ブロックはヒトIg G1不変部配列を示す。パネルBは、plNG2006Eおよびpi NG20 12Hにおける抗肝炎B重鎖可変部のヌクレオチド配列を示す。plNG201 2Eは、最初に、plNG1202のS C12T部位にBdI[部位を挿入し てpING1202Bgρ■を作成することによって構築された(第16図参照 )。このプラスミド由来のキメラ重鎖遺伝子を発現ベクターp I N G 2 003 Hに挿入し、pING2012Eを得た。plNG2012Eは、イニ シェーク−ATGのすぐ上流の領域でpING2006Eと異なる。下線を引い たヌクレオチドはcDNAクローンpGMH−6由来のヒトJ領域配列を意味す る。星印のアミノ酸117は、キメラ遺伝子J領域に導入された、マウスからヒ ト配列へのこの部位での1個の変更(A laからS er)を示す。配列決定 は、プラスミド(白丸)および:〜113 (M、)鋳型について、サンガー法 によった。
第13図のパネルAは、plNG2001由来の軽鎖クローン(p?司ACK− 3、plNG2013ESplNG2007E、plNG2010E−gptオ ヨヒpl NG2014 E−gpt)i::おけるJ−C連結領域ヌクレオチ ド配列を示すc p K 2−3起源のJ領域配列はヒトJK4で示す。ゲノム 配列決定によって予想されなかったGヌクレオチドには星印を付す。この配列を 修飾するために使用されたオリゴヌクレオチドブライマー(K2−4BCL]) を、ヒト、TK4配列の下に示す。パネルBは、pl NG2016E−gpt を作成するために使用された部位導入突然変異誘発の方法を図示する。一定圧で 描かれていない。
第14図は、2種の形質転換体中のトランスフェクトされた配列の遺伝子コピー 数である。2AE9.2BH10由来のnDNAを、記載の酵素で消化した。D NAの濃度は、レーンを横切り、その上に記載した量で下方向に摘定した。プロ ーブはヒトCガンマ1配列(pmvHc24 Apal −BamHI)を含有 する。対照はApalで消化した生殖系列または0M2146nDNAである。
3’Apa1部位は、ポリ(A)付加(3)の2bp先である。
第15図は、L6VMcI)NAクローンpH3−6aのV領域のヌクレオチド 配列を示す。この配列は、遺伝子フラグメントの\413サブクローン(下記) を使用し、ジデオキシターミ不−シラン法l二よって決定した。白丸は、ペプチ ド配列によって確認されたアミノ酸残基を示す。CDR3領域においてD sp 、!にホモローガスな配列に下線を付す。
第16図は、L6VKcDNAりo−ンpL3 12aのV領域のヌクレオチド 配列を示す。部位導入突然変異のために使用したオリゴヌクレオチドブライマー をJに5セグメントの下に示す。白丸は、ペプチド配列によって確認されたアミ ノ酸残基を示す。
第17図ILキメラL6 VM2ラスヒトCガンマ1発現プラスミドの構築を示 す。パネル(a)は、BAL−31欠失クロ一ンM13mp19−C1−デルタ 4(C1−デルタ4)およびM13mp19−C1−デルタ21(C1−デルタ 21)の配列を示す。eDNAクローン、pH3−6aの5°末端を矢印で示す 。\り13配列に下線を付す。
この試験のために使用したオリゴヌクレオチドブライマーは、成熟N末端付近の FRIを鋳型とするR3 6a(5’ −GACTGCACCAACTGG−3 °)である。パネル(b)は、それぞれ、31−マーのオリゴヌクレオチドMJ T(2−Apal 20ngにアニーリングしているクローン、C1−デルタ4 およびC1−デルタ211Hgの部位導入突然変異誘発のための方法を示す。D NAポリメラーゼのフレノウフラグメントと相補的な鎖の合成は、室温にて30 分間、次いで15°Cで72時間である。トランスフェクトされたファージプラ ークをニトロセルロースに吸着させ、NaOHで固定し、3!Pで標識されたM JH2−Apalルミlオリゴヌクレオチド、4xTBS(0,6M NaCf !、0.04M )リス−HCC(pH7,4)、0.004M EDTA)プ ラス10%デキストランサルフェート中、65°Cで18時間ハイブリダイズさ せた。フィルターの最終洗浄を65℃、4XSSPE%0.1%SDSで15分 間行うた。(マニアテイス等(Maniatis、T、、 et al、、 M o1ecular Cloning: A Laboratory Manua l、l 9 F32)。陽性のプラークを、コダックXARフィルムに一夜接触 させることによって検出し、増殖およびRFDNAの制限酵素分析について直接 、選択した。マウスC詐1に対するMJH2−Apalルミlオリゴヌクレオチ ドマツチが示されており、オリゴヌクレオチドの下に示されたコード化の変化と して現される。パネル(c)は、plNG2111およびplNG2112を製 造するための、キメラ発現プラスミドplNG2012の固有のv8に代って突 然変異誘発されたL5−VHモジニール各々を置換する方法を示す。
第18図は、キメラし6発現プラスミドルlNG2119の構築を示す。pIN G2100由来の5a121〜BamHIフラグメントは、plNG2012E 由来の5a121−BamHI Aフラグメントと同一である。
第19図は、軽鎖および重鎖プラス軽鎖発現プラスミドの構築におけるVに遺伝 子の修飾およびその用途を示す。
(a)L6のVにのオリゴd[GC]セグメント5゛の欠失。このオリゴヌクレ オチドは22−マーであり、5a11部位を含んでいる。3個のミスマツチが示 される。突然変異誘発後のVに遺伝子を、ヒトCにモジニールに、5ajl−H indI[Iフラグメントとして連結させる。この様にして製造される発現プラ スミドはplNG2119である。
(b)pl NG2114は、重鎮プラスi鎖発現プラスミドである。
この発現プラスミドplNG2114は、pI NG2111由来のし6重鎖キ メラ遺伝子およびpl NG2119(太線)由来のキメラ軽鎖を含有している 。
第20図は、L6キメラ抗体発現プラスミドの構築において行なわれた配列変更 の概略を示す。5°非翻訳領域における下線の残基は、クローニングされたマウ スカッパおよび重鎮遺伝子から誘導される。V/C境界において丸で囲まれた残 基は、この領域における制限酵素部位を設けるための突然変異誘発操作に由来す る。L6重鎖キメラにおいてその上に小さな丸を付された残基も、突然変異誘発 に由来する。これらはサイレントな変化である。
第21図は、2H7V)l配列を示す。■お遺伝子は、J)11配列およびDS P、2配列エレメントを含有する。アミノ酸残基の上の小さな丸は、ペプチド配 列にマツチしたアミノ酸残基である。
第22図は、2H7VL配列を示す。Vに遺伝子は、Jに5配列を含有する。2 2−マーのオリゴヌクレオチドは、ATGイニシェークーフドンの5゛にSaρ L部位を位置させるために使用された。
アミノ酸残基の上の小さな丸は、ペプチド配列にマツチしたアミノ酸残基を示す 。
第23図は、2H7特異性を有するキメラ免疫グロブリン遺伝子発現プラスミド を示す。1遺伝子プラスミドはpl NG2101 (V *+ neo)、p i NG2106(V、c、neo)およびpING2107(Vに、 gpt )である。その他は、2遺伝子プラスミドである。これらの構築は、pI NG 2101およびplNG2107の大きい方のNdelフラグメントを、Nde lで部分消化した直線化plNG2106にライゲートすることを含む。pi  NG2101およびplNG2106からpHL2−11およびpHL 2−2 6が得られ、pING2107およびpi NG2106からpLL2−25が 得らレタ。
第24図は、キメラプラスミドの構築においてV、およびVにに導入されたヌク レオチド変更の概略を示す。5°末端における同系のvHおよび〜Tにヌクレオ チド残基に下線を付す。J−C結合における丸を付された残基は、ヒトCモジニ ール由来である。
第25図は、成熟し6キメラ軽鎖配列を酵母インベルターゼシグナル配列および 短縮PGKプロモーターに融合させるために使用した方法を示す。不連続の二重 線は、酵母インベルターゼシグナル配列D N Aを示す。連続した二重線は、 酵母PGK DNAを示し:→はPGKプロモーターを示し;HはPGKターミ ネータ−を示し、RF=複製型である。pING1225は、ヒトCpc DN AをPGKプロモーターに融合させることによって誘導された。pl NG11 49は、酵母インベルターゼシグナル配列を酵母PGKプロモーターに融合させ ることによって誘導された。(A)は、イン・ピト口突然変異誘発によって、シ グナル配列プロセラシングミ位にAat■部位を導入するための方法を示す。( B)は、1本鎖突然変異誘発プライマーのDNA配列および対応する非突然変異 誘発DNA配列を示す。(C)は、インベルターゼシグナル配列および短縮PG Kプロモーターに融合された成熟軽鎖配列を含有しているプラスミドを構築する ために使用された方法を示す。
第26図は、成熟L6牛メラ重鎖配列を、酵母インベルターゼシグナル配列およ び短縮PGKプロモーターに融合させる1こめに使用した方法を示す。plNG 1288は、2H7マウスモノクローナル抗体由来の可変部を有するキメラ重鎖 遺伝子を含有する(実施例■参照)。全ての記号は、第25図についての記号と 同意義である。
(A)は、イン・ビトロ突然変異誘発によって、シグナル配列プロセッシング部 位に5stlを導入するための方法を示す。(B)は、1本鎖突然変異誘発性プ ライマーのDNA配列および対応する非突然変異誘発DNA配列を示す。(C) は、インベルターゼシグナル配列および短縮PGKプロモーターに融合された成 熟重鎮配列を含有するプラスミドを構築するために使用された方法を示す。
第27図は、L6キメラ軽鎖遺伝子から非酵母3′非翻訳D N A配列を除去 し、全ての配列がDNA配列分析によって既知であるか、または機能的であるこ とが判明しているインベルターゼシグナル配列および短縮PGKプロモーターに 融合された軽鎖遺伝子を含有するプラスミドを構築するために使用された方法を 示す。pBR322N Aは、Ndel−AuaJのD N Aの欠失によって 、pBR322から誘導される。記号は第25図のための記号と同意義である。
第28図は、L6キメラ重鎖遺伝子から非酵母3′非翻訳DNA配列を除去し、 全ての配列がD N A配列分析によって既知であるか、または機能的であるこ とが判明しているインベルターゼシグナル配列および短縮PGKプロモーターに 融合された重鎮遺伝子を含有するプラスミドを構築するために使用された方法を 示す。記号は第25図のための記号と同意義である。
第29図は、インベルターゼシグナル配列および短縮PGKプロモーターに融合 されたし6キメラ軽鎖遺伝子を、PGK転写終止−ポリアデニル化シグナル、酵 母複製配列および形質転換体の選択のための遺伝子を含有する酵母−E、コリシ ャトルベクターにクローニングするために使用された方法を示す。記号は、第2 5図のための記号と同意義である。
130図は、インベルターゼシグナル配列および短縮PGKプロモーターに融合 されたL6キメラ重鎖遺伝子を、PGK転写終止−ポリアデニル化シグナル、酵 母複製配列および形質転換体の選択のための遺伝子を含有する酵母−E、コリシ ャトルベクターにクローニングするために使用された方法を示す。記号は、第2 5図のための記号と同意義である。
第31図は、ヒ)IgG1の構造の図式表示を示す。
第32(A)図は、ヒトガンマ1のヒンジ領域に終止コドンおよびBcQ1部位 を導入するために使用した方法を示す。(B)は、ガンマ−1ヒンジ領域のイン ・ビトロ突然変異誘発のために使用した1本鎖プライマーのDNA配列および対 応する非突然変異誘発配列を示す。垂直の矢印は、鎖内部のジスルフィド結合を 示す。記号は、第25図のための記号と同意義である。
第33図は、ヒンジ領域(Fdffl)における終止コドンを含有しているし6 キメラ重鎖遺伝子を、酵母インベルターゼシグナル配列および短縮PGKプロモ ーターに融合するために使用した方法を示す。
記号は、第25図のだめの記号と同意義である。
第34図は、L6キメラFd鎖から非酵母3°非翻訳配列を除去し、全ての配列 がDNA配列分析によって既知であるかまたは機能的であることが判明している インベルターゼシグナル配列および短縮PGKプロモーターに融合されたFd鎖 を含有しているプラスミドを構築するために使用した方法を示す。記号は、第2 5図のための記号と同意義である。
第35図は、インベルターゼシグナル配列および短縮PGKプロモーターに融合 されたL6キメラFd鎖遺伝子を、PGK転写終止−ポリアデニル化シグナル、 酵母複製配列および突然変異体の選択のための遺伝子を含有している酵母−E、 コリシャトルベクターにクローニングするために使用した方法を示す。記号は、 第25図のだめの記号と同意義である。
第36(A)図は、エルウィニア・カラトボラ(Er*1nia carato v。
ra) pelB遺伝子のN−末端周辺のヌクレオチド配列を示す(レイ等(L ei、 S、P、、 et al、、 J、Bacteriol、(1987、 印刷中))。クローニングに使用したNdelおよびHaem部位を示す。矢印 は、ペクチン酸リアーゼのためのリーダーペプチダーゼ切断部位を示す。(B) は、pelBリーダーカートリッジの構築のためのクローニング法を示す。ps s1004は、pUc8の5IIla1部位にクローニングされた1、9kbD ralフラグメントを含有する。記号は、第39図のための記号と同意義である 。
第37図は、軽鎖発現プラスミドpRR1778、pRR180、pRR190 およびpRR191の構築を示す。このテキストに記載したプラスミド以外に、 M13s+p18およびpl T 181を使用した。pI7181は、plT 2におけるaraB遺伝子のATG開始コドンのすぐ後に融合された成熟軽鎖遺 伝子を含有する(第40図参照)。
第38図は、Fd発現プラスミドpRR178−5、p’RR186およびpR R196の構築を示す。
第39図は、軽鎖およびpF K 100、pFK10]、pFK]。
2、pFK103およびpFK104におけるFd遺伝子カセットの制限地図を 示す。これらのプラスミドは、第37図および38図に概略を示したプラスミド を使用し、テキストの記載の様にして構築した。矢印は、lacプロモーターか らの転写の方向を示す、E、カラトボラおよび真核生物の非コード配71+iを 白い部分で示す。pelBリーダー配列は、交差平行線であり、黒い部分は、抗 体遺伝子Fdおよび軽鎖(に)を示す。
第40(A)図は、アラビ/−ス誘導性Fab発現のためのベクターの構築を示 す。プラスミドplT2(メイソンおよびレイ(Mason and Ray、  Nucl、Ac1ds Res、14 : 5693(1986))は、pB R322の誘導体におけるplNG1由来のaraC遺伝子、araBプロモー ターおよびaraB遺伝子の一部分をコードしている6431bpプラスミドで ある(ジ璽ンストン等(Johnston+S、、 et al、+ Gene  34 : 134(1985))。Nco1部位は、araB遺伝子のATG 開始コドン中に設けられた。(B)は、pFK102への1aei遺伝子の導入 を示す。
(以下余白) 好ましい態様の説明 庄−一勝 一般に、抗体は2つのL鎖および2つのH鎖分子から構成される。
H鎖およびL鎖は構造的および機能的な相同関係にあるドメインに分かれている 。LfiおよびH鎖の可変領域(それぞれvLおよびVW)は、認識能および特 異性を決定する。し鎖およびH鎖の定常領域(それぞれCLおよびC,)は、抗 体鎖の会合、分泌、胎盤経由の挙動、補体結合性などの重要な生物学的性質を付 与する。
複雑な一連の事象によって、B細胞において免疫グロブリン遺伝子の発現が導か れる。抗原特異性および結合性を付与するV領域遺伝子配列は、Va、Dおよび JHsまたはvLおよびJLと呼ばれる異なる生殖系列遺伝子セグメントに局在 している。これらの遺伝子セグメントは、I)NAの再配列によって結合し、そ れぞれH鎖およびL鎖で発現される完全なり領域を形成する(第1図)。そして 、この再配列し、結合した(VL−JLおよびVヨーD−J、)Vセグメントは 、完全な可変領域、すなわちそれぞれL鎖およびH鎖の抗原結合性ドメインをコ ードしている。
定 義 本明細書および請求の範囲では、特定の用語および成句を使用している・以下に 定義を与えることにより、明瞭化および統一性を図る。
1、発現ベクター:ベクターに挿入することが可能な、遺伝子配列由来のIHR N 、Aの合成に必須の調節シグナルを含有しているプラスミドD N 、A  0 2、モジュールベクター(module vector) :定常または可変領 域遺伝子モジニールを含有するプラスミドDNA。
3、発現プラスミド:キメラ性免疫グロブリンなどの挿入遺伝子を含有する発現 ベクター。
4、遺伝子クローニング:遺伝子の合成、DNAベクターへの挿入、およびハイ ブリダイゼーションなどによる同定。
5、トランスフェクション:哺乳類細胞へのDNAの移入。
6、プロモーター領域:操作的に連結されたシストロンまたはオペロンを発現す るために必要とされる調節配列を細胞に付与するヌクレオチド配列。
7、分泌シグナル:宿主の外にキメラ性免疫グロブリンの鎖を分泌するのに役立 つ、該キメラ性免疫グロブリン鎖のN−末端に存在するポリペプチド。「先導ペ プチド」または「リーダー」とも呼ばれる。
遺伝子操作および産物 本発明は、所望の特異性を有するヒト抗体をクローニングおよび生産するための 新規な方法を提供するものである。一般には、この方法は、以下の5つの工程か らなる: (1)4!定の抗原に対するモノクローナル抗体を産生ずるB細胞ハイプリドー マ系統から、メソセンジャーRNA(mRNA)を単離し、それをクローニング してcDNAfe調製し、(2)特定のヒトまたは非−ヒトハイブゾドーマ細胞 系統由来のL鎖およびH鎖mRNA内の可変領域遺伝子セグメントをクローニン グするためのプライマーおよび/またはプローブとして有用である全免疫グロブ リン遺伝子(DIG)オリゴヌクレオチドを調製し、それからcDNAを調製し 、 (3)cDNAの調製およびクローニング、またはゲノム遺伝子の調製およびク ローニングによって定常領域遺伝子セグメントのモジニールを調製し、 (4)上記(2)のクローニングした特異的免疫グロブリン可変領域遺伝子セグ メントを、クローニングしたヒト定常領域遺伝子セグメントのモジュールと連結 することによって、完全なH鎖またはL鎖コード化領域を構築し、 (5)白血球および赤血球宿主などの選択した宿主においてし鎖およびH鎖を、 別々に発酵させた後にインビトロで抗体分子を組み合わせるか、またはそれら両 方の鎖を同じ細胞で産生させ、発現、生産する。
本発明は、eDNAのクローニング用にmRNAを単離するため、規定された特 異性を有するモノクローナル抗体を産生ずるクローニングしたハイプリドーマB 細胞系統を使用する。多くのリンパ球細胞系統は、単離時にmRNAを分解する 高度な活性ヌクレアーゼを含有しているので、本発明では、活性ヌクレアーゼを 含有する細胞および組織か;)無傷のmRNAを単離するために特別に開発され たmRNA調製法を利用する。細胞または組織の破壊物から全RNA調製物が得 られるこのような方法は、ヌクレアーゼ作用を減退させるエタノール−過塩素酸 塩ドライアイス混合物法である[リザード(Lizardi、 P、 L )  ;)のAnal、biochem、98:116(1979)g 。この方法に より、翻訳され得る無傷のmRNAが得られる。
本発明に使用される他の方法としては、細胞を、尿素を加えた塩化リチウム〔ア フレイら(Auf f ray、 C,およびRougeon、 F、 )のE ur、 J、 Biocbem、、In2:3D3C1980>’J 、または グアニジン・チオシアネート[チルウィン(Chirgvin、 J、 M、  )らのBiochemistry、 18:5294(1979)]で抽出して 全RNAを調製することがある。
発現される免疫グロブリンL鎖およびH鎖遺伝子、ならびにメツセンジャーRN Aのすべてに統一的な1つの特徴は、いわゆるJ領域(すわなち、結合領域、第 1図参照)である。H鎖およびL鎖のJ領域は別々の配列を有しているが、H鎖 J、領域または7C(力、、/−e)l鎖J領域内には高い程度の配列相同性が 存在する(80%以上)。
本発明は、免疫グロブリンのL鎖またはH鎖mRNAまたは遺伝子をクローニン グするためのプライマーまたはプローブとして使用できるオリゴヌクレオチド( 本明細書ではUIGと命名する)を設計する上で有用なL鎖およびH鎖JFA域 の一定配列(コンセンサス配列)を提供するものである(第2図または第7図) 。設計する個々のUrGの特性に応じてそれを、1つの特異的J領域、たとえば マクスJ、3配列のみを検出するL)IG−MJH3を含有する遺伝子または全 免疫グロブリンmRNAにハイブリダイズすることができる(第7図)。
具体的なUIGプローブのもう1つの有用性として、マウスJxを含有する配列 すべてを検出するU I G−MJ Kなどの特定の定常領域のL鎖またはH鎖 mRNAとハイブリダイゼーションさせることが挙げられる(第7図)。tJI Gの設計物はさらに、免疫グロブリン遺伝子のcDNA複製物に制限酵素部位を 挿入するための配列を含有させることができる(第7面参照)。たとえば、本発 明は、キメラ遺伝子の合成に利用すれば、所望の抗原特異性を有するモノクロー ナル抗体を産生ずるハイブリドーマ細胞由来の免疫グロブリン鵬RNAにおける V領域をクローニングするためのIJIGプローブを作成することができる。
ハイプリドーマ細胞のL鎖およびH鎖m RN Aから完全なV÷C領域のcD NAクローンを作成するには、多段階操作を行う。第1段階では、本発明は、t JIGプローブを、H鎖およびLfJImRNAの完全なV領域および先導コー ド化配列を逆転写酵素で複製するための「プライマー」として使用する(第3図 )。次いで、このプライマー延長化cDNAの相補性値を合成し、得られた2重 鎖cDNAを適当なcDNAクローニングベクター、たとえばpBR322[ガ ブラーら(GublerおよびBoffman)、 Gene、 25:263 (1983)] sまたはpQ23[第5図、マニアチス(Maniatis、  T、 )らのモレキユラー・クローニング(Molecular Cloni ng):A Laboratory ManuaLコールド0スプリング・ハー バ−・ラボラトリ−・パブリケーシ1ンズ、二ニーヨーク、224頁(1982 )]にクローンする。IJIGオリゴヌクレオチドプローブとの特異的なハイブ リダイゼーシヨンについて、クローンをスクリーニングする。このスクリーニン グ操作によって同定される陽性H鎖およびL鎖りローンをマツピングして配列決 定し、■領域および先導コード化配列を含有するクローンを選択する。
別の方法では、オリゴ−dTをプライマーとして使用してcDN、Aクローンを 作成し、次いでms的なハイブリダイゼーシ5ン法によってLMおよびH鎖りロ ーンを選択する。
第2段階では、C領域遺伝子セグメントのクローニングを利用し、H鎖およびL 鎖モジニールベクターを作成する。1つの方法では、ヒトのH鎖およびし超免疫 グロブリンmRNAのcDNAクローンを調製する。次いで、これらのcDNA クローンを、部位特異的突然変異によってC領域モジュー、ルベクターに変換し 、定常領域の境界近(の所望の位置に制限部位を配置させる。別の方法では、C 領域モジュールベクターの供給源としてゲノムC領域クローンを利用する。
cDNAのクローニングにおける第3段階は、連結したVおよびC領域を有する 配列をコードしている完全なL鎖およびH鎖を作成する。上記のようにして生成 させたクローン化Vl域セグメントを切除し、L鎖またはH鎖C領域モジニール ベクターに連結する。たとえば、完全なヒトにL鎖Cta域および完全なヒトγ l(ガンマ、)C領域をクローンすることができる。さらに、ヒトγ1領域を修 飾して終止コドンを導入することができ、それにより、Fab分子のH鎖部分を フードしている遺伝子配列が得られる。
次いで、機能的に連結したVおよびC領域を有するコード化配列を適当な発現系 に移入し、原核生物または真核生物などの適当な宿主で発現させる。「機能的に 連結」とは、トリプレットの解読フレームを変化または妨害することなく、連続 的に翻訳され得る遺伝子配列を誘導するためのコード化配列のイン・フレーム連 結を意味する。
本発明においてcDNA遺伝子配列を使用する1つの具体的な利点は、それらが HまたはLの免疫グロブリン鎖を連続的にコードしているということである。「 連続的に」とは、配列がイントロンを含有しないこと(すなわち、ゲノム配列で はないが、逆転写酵素によってmRN、Aから誘導されることより、むしろ、隣 接のエフ・ノンの配列であること)を意味する。本発明によって提供されるc  D NA配列のこの特性により、細菌などの原核生物内、すなわち酵母などの真 核生物よりも下等な生物宿主内において発現が可能となる。
このc D N Aクローニング法のもう1つの利点は、■領域遺伝子モジュー ルが容易かつ簡単に得られることである。
本明細書中で使用している「非−ヒト」なる用語は、免疫応答を惹起してウィル スの形質転換などにより生成される対応するハイブリドーマまたはB細胞クロー ンになる使用され得るB細胞を導き得る、ヒト以外のあらゆる動物が包含される ことを意味する。このような動物としては、通常、マウスまたはラットなどのげ つ歯頚が挙げられる。今日では、調製の容易性または広範な入手可能性の理由か ら、マウスが好ましい非−ヒト動物である。したがって、HillおよびL鎖可 変領域の好ましい供給源として、マウスーマウスハイブリドーマを利用する。
好ましいことに、本発明は全Vおよび/またはC領域cDNA配列を提供するも のである。このことは、その配列が、主要な構造部分を欠くことなく、実質的に 操作可能なVおよび/またはC領域をコードしていることを意味する。
「定常」および「可変」なる用語は、天然の非キメラ抗体における可変および定 常”領域により保持されている性質および特徴をコードしている、H鎖またはI JJ4いずれか゛の免疫グロブリン鎖のそれらの領域を表すため、機能的に使用 される用語である。既述のように、機能的に操作可能な領域が存在し、利用可能 である限り、可変または定常領域に係る完全なフード化領域が存在するZ・要性 はZ・ずしもない。
mRNAを調製するための供給源ハイブリドーマは広範囲で入手可能である。た とえば、ATCCセルラインとハイブリドーマ(ATCCCELL LINES  AND l(YBRIDOMAS)のカタログ[1984年12月、アローン ・ドライブ、ロックビレ、メリーランド、アメリカ合寒国20852.5−9頁 コ、およびECACCのカタログ[2版:PHLSCAMR、ボートン・ダウン 、サリスブリー、ウィルス;5P40JG、英国、30−35頁および40−4 6頁]を参照のこと。非常に多種の抗原に反応するモノクローナル抗体を分泌す るハイブリドーマを本明細書中で一覧にするが、これらは上記フレクションかろ 入手可能であり、本発明で使用することができる。特に興味深いものは、たとえ ばD er+gueコンプレックス特異的(ATCCHB 114) 、Den gueタイプ1ウィルス(ATCC)(B47) 、Dengueタイプ2ウィ ルス(ATCCHB46) 、Dengueタイプ3ウィルx (ATCCHB 49) 、Dengueタイプ4ウィルス(ATCCHB48) 、エプスタイ ン−バール(Epstein−Barr)レセプター(ATCCHB 135) 、フラビウイルス(Flavivirus)群(ATCCHBI 12) 、B 型肝炎表面抗原(ATCCCRL 8017および8018)、単純ヘルペス1 型(ATCCHB8068)、単純ヘルペスI[型(ATCCHB8067)  、インフルエンザウィルス(ATCCCL189) 、インフルエンザA型マト リックスプロティン(ATCCHB64) 、インフルエンザA型ウィルス・ヌ クレオプロティン(ATCCHB65) 、インフルエンザAパンコク/1/7 9HA (ATCCHB66) 、インフルエンザAWSN NP (ATCC HB67) 、SV40巨犬T抗原(ATCCTUB]、15) 、SV40巨 犬T抗原、C−末端(ATCCT]B117)、および5V4Q非ウイルスT抗 原(ATCCTIB116)などのウィルス抗原と反応する抗体を分泌する/% イブリドーマである。他のハイブリドーマとしては、腫瘍関連抗原、またはヒト リンパ球抗原に対する抗体、たとえば高分子量のヒト腫瘍関連CEA (ATC CCRL8019) 、ヒト腫瘍関連α−フェトプロティン、TgG+K (A TCCHB 134) 、ヒトBリンパ球HLA−DR,単一形1gGt−(A TCCHB104) 、ヒトTリンパ球T細胞前駆体IgG、(ATCCCRL 8022) 、ヒトTリンパ球T細胞サブセットのヘルパー1gG*b (AT CCCRL8002)、Tサブセ、yl)抑制/fa胞it性t: ) I g G 、 (A T CCCRL8013)、T細胞サブセットの抑制/細胞毒性 ヒトIgG□(ATCCCRL8014) 、末梢T細胞のヒト1.G。
(ATCCCRL8000)、末梢T細胞0 ヒ) I gG t−(A T  CCCRL8001)、胸腺細胞の「共通」ヒトIgG、(ATCCCRL80 20)などに対する抗体を分泌するハイブリドーマを例示することができる。
これらの系統、および他の類似の性質を有する系統は、L、’IGプローブを使 用することにより、可変領域をコードしているmRNAを複製するために使用す ることができる。特に興味深いものは、ヒト腫瘍抗原に対する特異性を有する抗 体である。
発現ビヒクルには、プラスミドまたは他のベクターがある。これらの中で好まし いものは、適当な粘着末端を有する可変H鎖またはL鎖配列を容易に挿入するこ とができるように操作された適当な制限部位を有する機能的に完全なヒト定常H 鎖またはL鎖配列を担うビヒクルである。したがって、ヒト定常H鎖またはL鎖 配列を含有するビヒクルは、本発明の重要な一態様である。これらのビヒクルは 、所望の完全H鎖またはL鎖を迩−当な宿主内で発現させるための中間体として 使用することができる。
好ましい宿主は、酵母である。酵母は、免疫グロブリンL鎖およびH鎖を生産す る上で実質的な利点を提供する。酵母は、グリコジル化などの翻訳後のペプチド 修飾を行う。現在、所望のタンパク質を酵母において公然と生産させるのに使用 することができる強いプロモーター配列および高いコピー数のプラスミドを利用 する多くの組換えDNAの計画が存在している。酵母は、クローン化哺乳類遺伝 子産物におけるリーダー配列を認識し、リーダー配列を担うペプチド(すなわち プレペプチド)を分泌する[ヒ・ノツマン(Hitzmen、 )らの11版I nternational Cor+4erenee on Yeast、 G enetics and Mo1ecular Biology、モントペリエ ー(Montpelier)、フランス、9月13−17.1982年コ 。
酵母遺伝子の発現系は、H鎖とL鎖の産生レベル、タンパク質安定性、および分 泌について、常法により評価することができる。酵母をグルコースが豊富な媒質 中で増殖させた場合に大量に産生される解糖系酵素群をコードしている活動的に 発現される遺伝子由来のプロモーターおよび終止要素を組み込む一連の酵母遺伝 子発現系を利用することができる。既知の解糖系酵素群はさらに、非常に効率的 な転写制御シグナルを提供することができる。たとえば、イソ−1−チトクロー ムC(CYC−1)遺伝子のプロモーターおよびターミナーターのシグナルを利 用することができる。
クローンした免疫グロブリンのcDNAを酵母内で発現させるために最良の発現 プラスミドを評価するには、以下の方法を採用すれば良い: (1)■およびC領域を結合しているクローンした免疫グロブリンD N Aを 別の転写プロモーターおよびターミナーターDNAフラグメントに結合する; (2)このキメラ遺伝子を、タンパク質を過剰生産するのに使用される酵母プラ スミド上に配置する[たとえば、ベッグス(Beggs、 J、 D。
)のMo1ecular (ienetics and Yeast、アルフレ ッド・ベンゾン・シンポジウム、16.コペンハーゲン(1981)を参照のこ とコ :(3)抗体を分泌させるには、酵母リーダーペプチドなどの付加的な遺 伝子単位を免疫グロブリンDNA構築物に含有させればよい。
(4)配列の一部(これはしばしば遺伝子配列の最初の6−20コドンである) を、好ましい酵母のコドン・ユーセイジになるように修飾すればよい。
(5)酵母染色体に組込むために使用するプラスミドに、得られたキメラ遺伝子 を配置する。
酵母内でL鎖およびH鎖の両者を同時に発現させるためには、以下の方法を採用 すればよい。
(1)LfflおよびH鎖遺伝子を各々酵母プロモーオーおよびターミナーター 配列に結合し、同一プラスミド上に配置する。このプラスミドを、酵母における 自律的な複製、または酵母染色体内の特定部位における組込みのいずれかのため に設計すればよい。
(2)異なる選択マーカーを含有する別々のプラスミドにおける酵母プロモータ ーおよびターミナーター配列にL鎖およびH鎖遺伝子をそれぞれ結合する。たと えば、L鎖遺伝子は、選択マーカーとしてtrpl遺伝子を含有するプラスミド に入れ、他方)(fil遺伝子は、選択マーカーとしてura 3を含有するプ ラスミドに配置すればよい。
これらプラスミドは、酵母における自律的な複製用、または酵母染色体内の特定 部位における組込み用のいずれかのために設計することができる。これら両選択 マーカーを欠いている酵母株を、L鎖遺伝子を含有するプラスミドおよびHf1 fi遺伝子を含有するプラスミドで同時に、または連続的に形質転換する。
(3)L鎖およびH鎖遺伝子を、(2)に記載の異なる選択マーカーをそれぞれ 含有する別々のプラスミドにおける酵母プロモーターおよびターミナーター配列 に各々結合させる。L鎖およびH鎖発現プラスミドに見いだされる選択マーカー (上の例ではtrplおよびura3)の「ある」欠損株である酵母交配型をL 鎖遺伝子を含有するプラスミドで形質転換し、2つの選択マーカーのうちいずれ か一方(上の例ではtrpl)について選択する。「ある」株と同じ選択マーカ ー(すなわち、例として挙げたtrp 1およびura3)を欠いている酵母交 配型である「α」株を、H鎖遺伝子を含有するプラスミドで形質転換し、別の選 択マーカー(すなわち、上の例ではura3)について選択する。Lfllプラ スミドを含有する「ある」株(上の例では、表現型:Trp″Uraつ、および H鎖プラスミドを含有する株(表現型:土の例ではTrp−Ura’)を交配し 、上記選択マーカーの両方についてプロトドローフ(prototrophic )である2倍体(diploid) (上の例ではT rp’TJ ra”)を 選択する。
形質転換用宿主として使用することのできる細菌宿主の中では、大腸菌(E、e oli’+K 12株294 (ATCC31446)が特に有用である。他の 使用可能な微生物株は、E、coli X 1776 (ATCC31,537 )である。既述の菌株、およびE、coli W3110(、ATCC2732 5) 、ならびにサルモネラ・チフィムリウム(Sal+nonella ty phimurium)またはセラチア・マルセスセンス(Serratia m areescens) すどの他の腸内細菌、および種々のシュードモナス(P seudomonus)種を使用することができる。
一般には、宿主細胞と適合する種由来のレプリコンおよび制御配列を含有するプ ラスミドベクターをこれらの宿主について使用する。
それらのベクターは通常、複製部位、および形質転換細胞内での表現型による選 択を付与することのできる特殊な遺伝子を含有している。たとえば、E 、 c ol iは、E 、 col i種から誘導されたpBR322Fポリバー(B olivar)らのGene、;:95(1977))を使用すれば容易に形質 転換される。pBR322は、アンピシリンおよびテトラサイクリン耐性にかか る遺伝子を含有しているので、形質転換細胞を同定するための簡便な手段を提供 することができる。pBR322プラスミドまたは他の微生物プラスミドはさる に、微生物が自身のタンパク質を発現するために使用することのできるプロモー ターを含有しなければならず、またはそれを含有するよう修飾しなければならな い。組換えDNAの構築で最も普通に使用されるプロモーターには、β−ラクタ マーゼ(ペニシリナーゼ)、およびラクトース(β−ガラクトシダーゼ)プロモ ーター系[チェインジ(Chang)らのNature、 275:615(1 97g)、イタクラ(ltakura)らの5cience、 198:105 6(1977)コ、ならびにトリプトファンプロモーター系[ゴーデル(Goe ddel)らのNucleic Ac1ds Re5earch、3:4057 (1980)、EPO公開公開番号00367彎6 ロモータ一群も発見されており、利用されている。
たとえば、あらゆるH鎖またはL鎖キメラ免疫グロブリン鎖にかかる遺伝子構築 物は、バクテリオファージλ( P L)の左側プロモーターの制御下に配置す ることができる。このプロモーターは、制御可能である、最も強い既知のプロモ ーターの1つである。制御は、入りブレソサーによって行われ、隣接している制 限部位が知られている。
また、この免疫グロブリン鎖配列の発現は、形質転換されていない状態における 微生物と「ホモローガス」であり得る他の調節配列の制御下にも置くことができ る。たとえば、ラクトース依存性E.co1i染色体DNAは、βーガラクトシ ダーゼ醇素を同化することによってラクトース消化を仲介するラクトースすなわ ちlacオペロンを含有する。このlac制御要素は、E 、 col iを感 染するバクテリオファージλpLAC5から入手することができる。]]aCプ ロモーターーオペレーターは、I PTGによって誘導することができる。
同様に、他のプロモーター/オペレーター系、またはそれらの一部分も使用する ことができる。たとえば、アラビノース、コリシンE1、ガラクトース、アルカ リホスファターゼ、トリプトファン、牛シロース、tacなどを使用することが できる。他の細菌遺伝子発現制御要素を利用しても、免疫グロブリンタンパク質 を発現することができる。たとえば、細菌性分泌シグナルペプチドコード化領域 を有する遺伝子を細菌内で発現させれば、シグナルペプチドト通常結合している 免疫グロブリンペプチドを分泌させることができる。
他の好ましい宿主は、哺乳類細胞であり、これはインビトロでは組織培養、また はインビボでは動物内で増殖される。l’i@乳類細胞は、免疫グロブリンタン パク質分子に、リーダーペプチドの除去、H鎖およびL鎖の正しい折り畳みと組 み合わせ、正しい部位におけるグリコジル化、ならびに機能的抗体タンパク質の H,L、分子としての細胞からの分泌など、翻訳後における修飾を行うことがで きる。
抗体タンパク質を生産するための宿主として有用であり得る哺乳類細胞には、V ero(ATCCCRL81)もしくはCHO−Kl (ATCCCRL61) ?jどのフィブロブラスト起源の細胞、またはバイブ’J F−vSp210− Ag14 (ATCCCRL1581)もしくは骨髄種P3X63Ag8 (A TCCTIB9)などのリンパ球起源の細胞、ならびにそれらの誘導体がある。
クローンしたH鎖およびL鎖遺伝子を哺乳類細胞内で発現させるための幾つかの 可能なベクター系が入手可能であるe 1つのクラスのベクターは、ウシ乳頭腫 ウィルス[サーバー(Sarver、 N、 )らのPr。
c、 Natl、 Acad、 Sci、 、 1:、 S、 A、 、 79 ニア147(1982)コ、ポリオーマウィルス[ディーンズ(Deans+  R,J、 )らのProe、 Xatl、 Acad、 Sci、 、 I)、  S、 A、 81:1292(1984)]、またはSV40ウィルス[ルス 牛−ら(Lusky、 M、およびBotchan、 M、 )のNature 、 293ニア9(191111)コなどの動物ウィルスから誘導される自律的 に複製する染色体外プラスミドを付与するDNA要素を利用するものである。第 2のクラスのベクターは、所望の遺伝子配列の宿主細胞染色体への組込みに依存 するものである。それらの染色体に導入されるDNAが安定に組み込まれている 細胞は、これulligan、R,c、およびBerg、 ?、 )のProc 、 1iat1. Aead、 Sci、 、 U、 S、 A、 、 V8: 20 72(1981)]またはTn5 neo [サザーンら(Soutbern、  P、 J、およびBerg、 P、 )のJ、 Mo1. Appl、 Ge net、 、j +327(1982)lに基づいて選択することができる。選 択可能なマーカー遺伝子は、発現させるべきDNA遺伝子配列に直接結合させて も、またはコトランスフエクシコン(CO−transfection)によっ て同一細胞に導入させてもよい[ウィグラー(Wigler、 M、 ) ’l のCe1l、 16:77(1979)l。
免疫グロブリンcDNAは、抗体タンパク質またはその前駆体をコードしている 成熟m RN Aになる配列からしか構成されていないので、免疫グロブリンの mRNAを最適に合成するには、遺伝子の転写を調節し、およびRNAをプロセ ッシングする付加的な遺伝子発現要素が必要である。これらの要素としては、ス プライス・シグナル、ならびに誘導プロモーター、工ンノーンサーおよび終止シ グナルなどの転写プロモーターを挙げることができる。このような要素を含有す るcDNA発現ベクターとして、オカヤマら(Okayama、 IIl、およ びBerg、 P、 )のMo1.Ce1l Biol、;:280(1983 )、セブコ(Cepko、 C,L、 )らのCe1l、 37:1053(1 984)、およびコウフマン(Kaufman、 R,J、 )のProc。
が挙げられる。
免疫グロブリンc D N Aを哺乳類細胞内で発現させることについて最適な ベクターを評価する方法は、第1に、免疫グロブリンDNA配列を、細胞ゲノム に安定に組込むか、または染色体外プラスミドとして自律的に複製することので きるベクターに配置させる。このベクターは、異なる遺伝子発現要素を最適の免 疫グロブリン合成について評価するのに使用することができる。
宿主としての哺乳類細胞のもう1つの利点は、ゲノム配列由来のキメラ免疫グロ ブリン遺伝子を発現するそれらの能力である。したがって、哺乳類細胞は、可変 領域cDNAモジニール、およびゲノム配列の全部、またはその一部に存在して いる定常領域から構成されるキメラ免疫グロブリン遺伝子を発現することができ る。幾つかのヒト定常領域ゲノムクローンは開示されている[エリソン(Ell ison。
J、 li、 )らのNucl、 Ac1ds Res、 、 10:4071 (19g2)、またはマックス(Max、 E。
)らのCe11. 輩:a9t09s2)]。このようなゲノム配列を使用する ことは、この定常領域遺伝子セグメントと共に、免疫グロブリンエンハンサ−、 スプライスシグナル、および転写終止シグナルを同時に導入する場合に便利であ り得る。
完全なH= L を抗体を得るために、別の方法を行うこともできる。
第1に、L鎖およびH鎖を別々に発現させ、次いて精製したL鎖およびH鎖をイ ンビトロで組み合わせ、完全なH,L、のIEG抗体とすればよい。細胞内で完 全なHt L tの1g0分子を生成させるために使用する組み合わせ経路は、 広範に研究されている[たとえば、シャルフ(Scharff、 M、 )のH arvey Lectures、 69:125(1974)コ。リディース( reduced) L、単離し7こL鎖およびH鎖からIgG抗体を作成するた めのインビトロ反応パラメーターは、ペイチヲック(Beychok、 S。
)のCe1ls of 1mmunoglobulin 5ynthesis、 アカデミツク・プレス、二ニーヨーク、69頁、 1979に規定されている。
第2に、細胞内会合(intracellular associataion )させ、H鎖とL鎖とを結合させて完全なHtL、IgG抗体にするために、同 一細胞においてL鎮およびH鎖を同時発現(co−express)することが 可能である。同時発現は、同一の宿主における同一または異なるプラスミドを使 用して起こすことができるC 好ましい態様では、酵母または細菌内で有用である分泌シグナルを利用して同時 発現を行う。このような条件下で、完全に折り畳まれ、組み合わされたH t  L 2免疫グロブリンを得ることができる。
さろに、本発明の方法によって、キメラFabフラグメントを調製することがで きる。
本明細書に記載している方法はさらに、ある特定の特異性の抗体クラスを、これ と同じ特異性を有しているが、ヒトまたは非−ヒトのいずれか異なるクラスの抗 体に切り換えるために使用することができる。たとえば、ヒトIgM抗体は、そ のIgM抗体を産生じている細胞から入手した可変ヒ) c D N 、A配列 を連結したヒト定常1gGc D N Aまたはゲノム配列を含有する構築物を 調製することによって、ヒトTgG抗体に変換することができる。次いで、これ らの構築物を適当な宿主に導入し、発現させる。
ポリペプチド産物 本発明は“キメラ”免疫グロブリン鎖、即ち重鎮または軽鎖を提供するものであ る。キメラ鎖は天然のヒト免疫グロブリン重鎮に存在する不変部と実質上同様の 不変部と、所望の任意の抗原特異性を有する可変部とを含有している。可変部の 供給源はヒトまたはヒト以外のいずれであってもよい。
本発明はまた、全分子として所望の結合および認識特性を表す、会合(アンシェ ード)シた重鎮および軽鎖を含有する免疫グロブリン分子を提供するものである 。様々な型の免疫グロブリン分子が提供されている:キメラ重鎮と非キメラ軽鎖 を有する一価、二価、二特興性(ジスベシフィソク、異なる可変部を有する)分 子、または所望の機能を担持するペプチド部分と結合した可変の結合ドメインを 有する分子。
同一または異なる可変部結合特異性のキメラ重鎖と非−キメラ(即ち、全部ヒト か、全部ヒトでない)軽鎖を有する抗体は、必要なポリペプチド鎖が適当に会合 することによって製される。これらの鎖はそれぞれ、本発明の組み立て構築法( モデ二う−アッセンブリー)によって調製することができる。
キメラFab断片もまた、本発明の一部である。
用途 ヒト不変部を有する本発明の抗体は血清病またはアナフィラキシ−ショックなど の負の免疫応答がなく、受動免疫、とりわけヒトでの受動免疫に有用である。勿 論この抗体を、インビトロでのイメージング用に樟識し、従来技術の免疫診断ア ッセイおよび牛、トに用いることもできる。この場合、樟識としては放射能エミ ッター、またはC−13分子等のNMRコントラスト物質、または重金属核のよ うなX−線コントラスト物質であってよい。この抗体を適当に樟識してインビト ロでの抗原の位置決定に用いることもできる。
抗体はそのままで補体−仲介溶解に、またはトキシンや他の治療用部分と結合さ せて治療目的に用いることができる。
抗体のクラス切り替え(スイッチ)は、細胞融合またはハイブリドーマ技術で得 られた抗体の会合特性、集合特性または他の特性を変更することが望まれる場合 に有用である。例えば、大多数のヒト−ヒトモノクローナルは1gMクラスに属 し、それは還元および集合し易いことで知られている。従って、それらの抗体を 他の抗体タイプ、例tlfIgA、IgG、またはIgEに変更することには大 きい利点がある。
混合抗体−酵素分子はELISAのような免疫診断法に用いることができる。混 合抗体−ペプチドエフェクター抱合体を用いてエフェクタ一部分を高い効率で、 かつ高い特異性で標的部位に到達させる(デリバリ−)ことができる。
このように本発明の総合的な記述がなされたので、以下の幾つがの具体的な実施 例により、本発明をよりよく理解できるであろう。
これらの実施例は例示を目的とするにすぎず、特に記載ない限り、制限的な意図 ではない。
ヒト細胞系統(セルライン)0M2146および0M1500をHu+ean  Mutant Ce1l Repository(Camden、 Nev J  ersey)から入手し、RPM11640÷10%ウシ胎児血清(\4.  A 、 B 1oproductS)中で培養した。 American Ty pe Cu1ture Co11ectionから5P210細胞系統およびC RL8017細胞系統を得、ダルベツコの改良イーグル培地(DMEM)÷4. 59/(lグル:’−ス(M、 A、 B 1oproducts) : 10 %ウシ胎児血清(Hyclone、5terile 5yste+ns、L。
gan、 L:tah)中で培養した。培地にベニ゛シリン/ストレプトマイシ ン(Irvine 5cientific、I rvine、 Ca1ifor nia)を補充した・プラスミドpBR322、pLlおよびpUc12をP  harmacia P−L Biocheraicals(Milsaukee 、 Wisconsin)から購入した。プラスミドps V 2 neoおよ びpS V 2−gptはB RL (G aithersburg+Mary land)から得、また、American Type Cu1ture Co 11ection(Rockville、 Maryland)から入手可能で ある。pHu−1但り 1はヒトIgG1染色体遺伝子の8.3kb Hind II[−BamHI断片のサブクローンである。ヒトIgG1染色体遺伝子の別 々の単離はエリソンら[Ellison、 J 、W、、Nucl、Ac1ds  Res、、l O: 4071(1982)コによって示された。M 8 a lphaRX 12はM13+nplOに挿入されたM 603中色体遺伝子の J−Cイントロン領域[デイヴイスら(Davis、M、)、Nature、2 83 : 733]由来のマウス重鎮エンハンサ−を含有している。G−テイル 化pUC9をP harmacia P 。
L、かる購入した。浮遊密度遠心によるプラスミドDNAの精製、制[エンドヌ クレアーゼ消化、アガロースゲル電気泳動によるDNA断片の精製、結合(ライ ゲーション)および大腸菌の形質転換等をれた。制御エンドヌクレアーゼおよび 他のDNA/RNA修飾酵素はベーリンガーーマンハイム(I ndianap olis、 Indiana)、BRL。
New Englasnd Biolabs(Beverly、 Massac husetts)およびP harmacia P、L、から購入した。
オリゴヌクレオチドは、イトウら[1to、 N ucl、 A cids、  Res、。
E S E N(Los Angels、 Ca1ifornia)から購入し た。トリチル化し、脱保護したオリゴヌクレオチドをセファデックス−G50で 精製した後、C] 8uBondapakカラム(Waters As5oci ation)を用い、10mM)リエチルアミンー酢酸、pH7,2中、0−2 5%アセトニトリルグラディエントを用いる逆相HPLCにかけた。80%酢酸 中で30分間脱トリチル処理した後、3回蒸発させた。オリゴヌクレオチドを[ ガンマ−″′pコATP+T4ポリヌクレオチドキナーゼで標識した。
の方法によって組織培養細胞から全細胞RN Aを調製した。ポリ(A)’RN Aの調製、メチル水銀アガロースゲル電気泳動、およびニトロセルロースへの“ ノーザン”トランスファーはマニアティスラ(Mg7掲)の方法に従って行われ た。まずRN Aをホルムアルデヒド処理することにより、全細胞RN Aまた はポリ(A)”RNAをニトロセルロースに直接結合させた[ホワイト(Whi te、 B、 A、)およびバンクロフト(Bancroft、 F、C,)、 J 、 B iol、 Chem、、257 : 8569(1982)E。フ ィルターに結合したR N−Aのハイブリザイゼーシヨンは、[マーグリー:) (Margulies、 D、H,)、Nature、29.5 : 168( 1982)二の条件下、ニックトランスレーションしたD N A 断片と行う か、またはs t p 1g識オリゴヌクレオチドと、4XSSC。
2 X Denhardt’s、 100 u9/1(lサケ精子D N Aを 用いて37℃で一夜、次いで37℃の4xSSC中で洗浄して行ったcDN、A の調製およびクローニング オリゴ−dTプライムc D N Aライブラリーを、GM1500およびGM 2146細胞由来のポリ(A)”RNAから、それぞれランドら[Land、H ,、Nucl、Ac1ds Res、、 影: 2251(1981)]および ガブラーおよびホッフマン[Gubler、V、 and Hoffman、  B、 J、。
Gene、25 : 263(1983)]の方法で調製した。eDNAライブ ラリーは、上記条件を用いる5tp−標識オリゴヌクレオチドとの系中ハイブリ ザイゼーション(マニアテイスら、前掲)、またはドウ・リングら[de La nge、 Ce1l、34 : 891(1983)]の条件を用いる、ニック トランスレージランしたDNA断片とのハイブリザイゼーションに付した。
オリゴヌクレオチドプライマー伸長およびクローニンダボ1バA)°RNA(2 oμg)を64m′MKCI2(40μQ)中、プライマー1.2μ7と混合し た。90’Cで5分間変性した後、水冷し、IM Tris−HCff(pH8 ,3)3μC中のヒト胎盤リボヌクレアーゼインヒビター(BRL)3単位を加 えた。42°Cで15分間、オリゴヌクレオチドをRN Aにアニーリングさせ 、0.05M DTT、0゜0bM MgCh、および各1mMのdATP、d TTP、dCTPおよびdGTPを加えた。アルファー”P−dATP(2μ( ,400C5/mmol New England Nuclear)、次いで AMV逆転写酵素3μff(19単位/un、、Life 5cience)を 加えた。
42°Cで105分間インキニベーションした後、2μQの0.5MEDTAと 50ttQの10mM Tris、LmM EDTA、pH7,6を加えた。取 り込まれなかったヌクレオチドをセファデックスG−50スパンカラムクロマト グラフイーで除去し、RNA−DNAノ翫イブイブリッドェノール、次いでクロ ロホルム抽出し、エタノールで沈澱させた。第2鎖合成、dCTPまたはdGT Pによるホモポリマーティリング、およびホモポリマーチイル化ベクターへの挿 入はガブラーおよびホッフマン(前掲)記載の方法で行われた。
部位特異的突然変異誘発 一本鎖M13サブクローンDNA(1μ9)をHinバッフy (7mM Tr is−HCff(pH7,6)、7mM Mg(J!t、50mM NaCff )12.5μQ中、オリゴヌクレオチドプライマー20ngと結合させた。
密封した管内で95℃に加熱した後、70℃から30℃まで90分、ゆっくりと 冷却することによりプライマーと鋳型のアニーリングを行った。dNTP類(各 1mM)2μffS”P−dATP(10,czci)1μL DTT(0,1 M)1Mg1およびフレノウDNA Po1l(0,4μρ、2u1ベーリンガ ーーマンハイム)を加え、37℃で30分間、鎖を伸長させた。ここにM13リ バースプライマー(New EnglandB 1olabs) 1μρ(10 ng)を加え、加熱/アニーリングと鎖伸長工程を繰り返した。0.5M E  DTA(pH8)2 t、t(l+ 10mM Tris−HC(!(pH7, 6)、1mM EDTA 80μgを加えて反応を停止した。生成物をフェノー ル抽出し、セファデックスG−50スパンカラムクロマトグラフイーで精製し、 エタノールで沈澱させた後、制限酵素消化および適当なベクターとのライゲージ ジンに付した。
の変法でプロトプラスト融合を行った。A6゜。=0.7のバクテリア50iC をサンドリーイルジンら[5andri−Goldin、R,M、、 Mol。
Cell、 B ion、 *ユニ743(1981)]の方法によりプロトプ ラストに変え、次いで、DMEM’−10%FBS 20zρで希釈した(終審 量25x12)。5p210細Illを収穫し、2.2’OOXgで/’CL/  ット化し、洗浄し、再ペレット化し、D M E Mに2−5xlO”/村と なるように再懸濁した。細菌のプロトプラスト(10xI2)をl0XIO・5 p210細胞と混合し、22°Cにおいて4.0OOx9で20分間遠心してペ レット化した。上清をピペットで除去し、管を軽く払って残存する数滴の培地に ペレットを懸濁した。混合しながら45秒間でDMEM中10%DMS0,37 %(v/v)PEG6000(K。
dak) 2 xQを滴下して加えた。15秒後、DMEM中42%PEG60 00(2xff)を45秒間で加えた。混合しながら、完全DMEM(45x( 1)をゆっくり加えた。2500Xyで細胞をペレット化し、3回、洗浄および ペレット化を行った。
ボッターら[Potter、H,、Proc、Natl、Acad、Sci、  LJSA。
8に7161(1984)]の電気穿孔法を用いた。トランスフェクション後、 細胞を完全DMEM中、48〜72時間で回復させた後、選択培地の存在下、9 6ウエル培養プレートのウェルあたり1o、 o o oから50.00細胞を 蒔いた。G418(GI BCO)選択は0 、8 R9/112、マイコフェ ノール酸(Cakbiochem)は6a9/xQ+0、25rtt/mQキサ ンチン、およびHAT(シグマ)は標準濃度でありた。
免疫グロブリン合成と分泌の検定 分泌された免疫グロブリンは、組織培養細胞上清から、直接測定された。l X  10”細胞を160μ(!の1%NP40.O,15M物質を除去し、細胞質 タンパク質の抽出物を調製した。
アフィニティー精製した抗血清を雨いる二重抗体サンドイッチELISA[ボラ −ら(Voller、A、)、Manual or C11nical I a +1lun。
1ogy、2ndEd、、Eds、 Rose、N、 and Fr1edea n、H,,359頁〜371頁、1980コによって特異的な免疫グロブリンを 検出した。ヒトIgGの検出のための、プレート−結合抗血清は1/1000希 釈したヤギの抗ヒトIgG(KPL、 Gaithersburg+ Mary land)であり、ペルオキシダーゼ−結合抗血清は1/4000希釈したヤギ の抗ヒトIgG(KPLまたはT ago、 B url inga+ae)で ある。
ヒト免疫グロブリンカッパを検出するための、プレート−結合抗血清は1150 0希釈したヤギの抗ヒトカッパ(T ago)であり、ペルオキシダーゼ−結合 抗血清は1/1000希釈したヤギ抗ヒトカッパ(Cappel)である。
B型肝炎の表面抗原と結合する抗体は市販の検定法(アボット、AIJSAB) で検出された。
寒産皿 以下の実施例はヒト不変部と非−ヒト可変部とを有するキメラ抗体の調製に関す る。これらの実施例はキメラ抗体の着実な製造工程の概要を示すものである。
実施例1:ヒト抗体不変部遺伝子変更およびcDNA発現ベクター(1)重鎮ヒ ト不変部のためのeDNAクローン、およびそれを含有するビヒクルの調製 rtrRN A f:)調製およびcDNAクローニングの供給源として細胞系 統(セルライン)CH2146を用いた。この細胞系統はIgG1を分泌する[ シモンズら(S 1ml1ons、 J、G、)、S cand、 J 、 I  mmunol、、と同様1gAをも分泌することを示唆していた。
この細胞系統をクローニングした結果は、6個のサブクローンの内5個がIgG のみを分泌し、6個のサブクローンの内1個がIgAのみを分泌することを示唆 していた。この細胞系統からポリ(A)。
RNAを調製し、ガブラーおよびホフマン[Gubler、tJ、 and H offman、B、J、、Gene、25:263 269(1983)Eの方 法でポリ(A)”RNAからcDNAライブラリーを調製した。大腸菌株HB1 01およびRRIに導入したcDNAの最初の平板培養で合計1500のコロニ ーを得、それをヒトIgG1のゲノムクローン(pHu−gamma−1)のH 1ndI[l −B amH1断片と)〜イブリザイゼーシ璽ンさせた。4個の 陽性クローンが認められた。これらクローンの1つ、pGMH−3(第4図)の CH3暗号領域含有断片を用いて元のライブラリーと約5000コロニーの新し い形質転換体とを一緒に、再度、スクリーニングした。最大クローンの内、2個 、pGMH−6およびpGMH−15を制限酵素消化して分析した(第4図)。
両クローン共に、完全なヒトIgG1の不変部を含有していたが、pGMH−6 は、明らかにIgGlcDN、A配列に影響のない、pBR322DNAの約1 500塩基対を欠失していることが分かった。
クローンpGMH6は重鎮可変領域のクローニングのためのクローニングベクタ ーを構築するためのIgG1不変部変更(module)を提供する。
(2)軽鎖ヒト不変部のためのeDNAクローン、およびそれを含有するビヒク ルの調製 初期クローニング期のためにIgG、Kを産生するヒト細胞系統(6M1500 )を選択した。6M1500から調製したポリ(A)”RNAはウサギ網状赤血 球抽出物を用いるインビトロでのトランスフェクションにおいて活性でゐる。ラ ンドる1Lancl、Nucl、Ac1ds Res、、9:2251 226 6(1981)コの方法に従い、Kpnl消化し、dGテイル化したpQ 23 をクローニングベクターに用いて、このRNAからcDINAライブラリーを調 製した(第5図)。このベクターはpBR322のBamH1部位と5al1部 位との間に挿入されたBglII、Kpnlおよび5stI部位を含有している 。
軽鎖mRNAに対応する0M1300RNAから生成したc D N 、Aクロ ーンの同定のために、DNAプローブ、DIG−HuKを合成して精製した。U IG−HuKオリゴヌクレオチドは式=5“−AGCCACAGTTCGTTT −3’で示され、あろゆる機能的なヒトカッパmRN、A種と、そのJ−Cジャ ンクションでハイブリザイゼーションするように設計されている。このプローブ を用いてジデオキシヌクレオチドおよび逆転写酵素の存在下、GM130QRN A上でのcDNA合成を開始(プライム゛)した。全GM15Q○ポリ(A)” RNA 1.2μりをこの実験に用い、J配列全てとV領域の幾ろかが読み取ら れ、(1)6M1500は無傷である、(2)力・ソ/fプローブの配列は正し い、(3)GMI SOO軽鎖mRN A l;! J K4配列を含有してい る、ということが証明された。
軽鎖プローブとのハイブリザイゼーシジンが陽性であるcDNAクローンを選択 した。プローブはJ−Cジャンクションとノ\イプリザイゼーションしているの で、クローンがJ領域に加えて完全な不変部を有するか否かを決定することが最 も重要な点であった。
2個の最大カッパcDNAクローンの挿入サイズは、0.6kbと0゜9kbで あり、制限酵素マツピングによって、両クローンに全不変部暗号配列が存在して いることが分かった(第6図)。pB R325のBe11部位に、ヒトカッバ ネ変部とJ領域とを含む5au3A断片を挿入することにより、ヒトカッパcD NAクローンpK2−3を用いて軽鎖不変部ベクターp1NG2001を作成し た(第6B図)。
jジでンクションにHindI[1部位を配置することでヒトカッパcDNAク ローンの変異体を作成した。これはJ、HINDI11オリゴヌクレオチドブラ イマーを用いるインビトロ突然変異誘発によって行われた(第7C図)、得られ たプラスミドはpGML60である。
ベクターplNG2003はcDNA配列の哺乳類細胞へのトランスファーおよ び発現のために構築された(第10図)。このベクターは、pUc12と、5V 4Q配列を含有する2個のプラスミドから構築された。pLlは5V4Q早期領 域プロモーターとSV4 Q後期領域スプライス配列を提供する。pS V 2 −neo配列は哺乳類細胞の形質転換のための選択可能マーカーと5v40ポリ アデニル化シグナル配列を提供する。pUc12はcDNA挿入のための複数ク ローニング部位を提供する。
pTNG2003ベクターは改良のために有用な数個の制限部位を有する。それ らにはエンハンサ−配列の挿入に有用なHindI11部位、他のプロモーター 配列の挿入に有用なHindIllからXhol断片が含まれる。このベクター は哺乳類細胞でのcDNA遺伝子の発現に有用である。
plNG2003へのエンハンサ−要素の付加免疫グロブリンのエンハンサ−要 素(エレメント)は、安定に形質転換されたマウス骨髄慢細胞内で、近くの遺伝 子の転写を数百倍促マウス骨髄腫細胞内での発現を容易にするためにマウス免疫 グロブリン重鎮エンハンサ−要素をcDNA発現ベクターpTNG2003に加 えた(第10図)。マウス重鎮エンハンサ−領域DNAはマウス重鎖ゲノムD  N A (M 8−アルフy −RX 12、Deans、R,J、未公開)の λ413サブクローンから単離された。このサブクローンの5a11+EcoR I消化で単離されたDNAをHindIIlリンカ−で修飾し、plNG200 3のHindIn部位に挿入し、新しいeDNA発現ベクターplNG2003 Eを得た。このベクターは哺乳類細胞、特にマウス骨髄腫またはノーイブリドー マ細胞系統内でのcDNA遺伝子の効率的な発現に有用である。
(以下余白) 実施例2:ヒトーマウスキメラ抗−HBsAg抗体鎖(1)重鎖マウス抗−HB sAg可変領域のcDNAクローンおよびそれを含有する媒体の調製 セルラインCRL8017をATCCから入手し、サブクローンした。サブクロ ーンを増殖させ、市販の抗−HBsAg検出キットを用いてマウスIgG抗−B 型肝炎結合活性について試験した。3つのポジティブなサブクローンが見い出さ れた。ポリ(A)” RNAをこれるのサブクローンの1つから調製し、メチル 水銀アガロースゲルで分画した。このRNAは、にtJIG−MJKプライマー への、およびマウス重鎖t、lIG−MJH3プローブへの特異的なハイブリダ イゼーシヨンから推量すると、無傷の軽鎖および重鎖mRNAを含有していた( 第7図を参照)。さらに、tJIG−MJKプライマーを、ジデオキシ配列決定 反応において抗−HBsAgポリ(A)” RNAの特異的なプライムに用いた 。十分な配列を解読し、抗−HBsAgセルラインの主にRNAがJK2配列を 含んでいることがわかった。
抗−HBsAgポリ(A)”RNAにおいて重鎮および軽鎖UIGプライマーを 用いることによって、可変領域cDNA合成の条件を最適にした。ジデオキシ鎖 延長の実験により、マウスUIG−MJKプライマーおよびtJIG−JH3プ ライマーが正確ににおよび重鎖RNAをプライムすることが示された。ジデオキ シヌクレオチドの非存在下で逆転写を行うと、にtJTG−MJKプライマーを 用いたときの主要な産物は410±20ヌクレオチドのフラグメントであり、一 方、重鎖UIG−JH3プライマーを用いたときの主要な産物は430±30ヌ クレオチドのフラグメントであった。これらは、にの可変および5゛非翻訳化領 域、並びに重鎮免疫グロブリンmRNAの予想される長さに一致している。CR L8017細胞由来のポリ(A)”RNAの最適プライムのための条件は、モノ クローナル抗体を産生ずるあらゆるセルラインから単離されたポリ(A)”RN Aに対してうまく適用されるはずである。 1オリゴヌクレオチドブライマーに よってハイブリドーマmRNAをプライムするための最適条件を決定した後に、 2種類のオリゴヌクレオチドを設計し、重鎖V領域cDNAの合成に用いた。こ れら2種類のオリゴヌクレオチドはUIG−MJHBSTEI 1(13)およ びtJIG−MJH3である(第7図および第8図)。このプライマー配列が、 BstE I 1認識部位(GGTGACC)をクローン中に導入するために設 計されたものであり、従って、これをこの部位のところでヒトIgG1の不変モ ジュールと、後者のJ領域の類似の位置で結合させることができることに注意す べきである。この場合、このプライマーは、J)+3暗号配列を用いるマウスの mRNA配列とは唯1個のGとじの誤対合を有していた。1.’IC−MJHB STE11(13)プライマーは13塩基の長さであり、誤対合の残基は5゛側 の7対合と3°側の5対合にはさまれていた。これは13−raerのBstE  I Iプライマーであったo13−merのBstE 11オリゴヌクレオチ ドのプライム効率を調べるために、マウスJM3に特異的な21−taerブラ イv−(IJ I G−MJ H3)を用いた。このプライマーはその3゛末端 の17ヌクレオチドについては完全な対合を有していた。
これら2種類のプライマーおよびJN3暗号配列を第8図に示す。
13−merBstE ] 1プライマーおよび21−merJ )+3プライ マーによって得られた第1鎖cDNA産物は、完全なりH領域である約430ヌ クレオチドのバンドを含んでいた。使用した標準的なプライム条件下では、13 −merBstE I Iのプライム効率は21−merJ )+3の効率より もかなり劣っていた◎従って、Gublerおよび)Ioffmanの方法(上 記)を用いて、これらプライマーのそれぞれかるの第1鎖合成によってc D  N Aライブラリーを作成した。
始めに、21−marJ 83ライブラリーを21−merJ+43オリゴヌク リダイゼーシジンを行った。次いで、このフィルターを5xSSC。
0.1%SDS中、51°で洗浄した。5つのコロニーを選択した。
最大のものは約460bpの挿入を有していた。もっと重要なことは、それが既 知のJ。3配列から予想される3つの制限部位を、プライマー配列の上流に含ん でいたことである。このクローンpJ 3−11を、鎖終止法[ワレースら(W allace、R,B、 et al、、 Gene、 16: 21−221 −26(19]によりJH3プライマーを用いて配列決定した。得られた配列は 残存のJ、4B暗号セグメントを有していた。すぐ上流の13−ヌクレオチドセ グメントは、公表されているDセグメント配列(Ds対合していた。この領域か ら予想されるノナペプチドは、重鎮分子のFR3を構成する、アミノ酸残基86 〜94の公表されたマウスの重鎮%7サブグループと相同であるという特徴を示 した。プラスミドpJ3−11は転位したV D J配列を示し、このセルライ ンによって産生される抗−肝炎v、l配列を含んでいることは明らかである。
次いで、265ヌクレオチドの長さの、Alulから5au961までの、J領 域中にBstE I I部位を有する■8領域のc D N Aクローンを単離 するために、pJ 3−11由来のプローブを用いて13−merのBstE  I 1プライマーから得たc D N Aライブラリーをスクリーニングした。
6つのポジティブなりローンを単離した。最大のpBs13−1をさらに分析し た。挿入は280ヌクレオチドの長さであり、その制限地図は、導入したBst E I 1部位を除いてpJ 3−11のものと一致していた。第9図は、これ ら2つの挿入体をどのように組み換えてpNiVHca−13、即ちモジニール 結合のBstE ] 11部を有するvNクローンを得たかを示すものである。
3種類の別のV、cDN、Aクローンが、BstE I T部位を含む21−m arのオリゴヌクレオチドT;IG−MJH3BSTEI Iプライマーから得 たcDNAライブラリーかみ単離された。これろのクローンは、ヒト0.4配列 に結合させるための別のV HcD N−A配列を提供する。
(2)軽鎖マウス抗−HBsAg可変領域のcDNAクローンおよびそれを含有 する媒体の調製 JK2配列は抗−肝炎ハイブリドーマセルラインから調製したmRNA中に存在 するので、オリゴヌクレオチドt、tIG−JK2BGLII(第7B図)を設 計してBgl11部位をJ、2領域中に導入した。
Bglllによる消化は、次に前記のヒトCKベクターpl:G2001のBe 11部位に、VxcDNA暗号領域を直接挿入することを可能にする。この挿入 によって、マウスの可変領域セグメント(J領域を含む)がヒトに不変領域セグ メントに正確に結合することになる(それぞれが適切な暗号フレーム中にあり、 マウス可変領域またはヒト不変領域のいずれのアミノ酸配列においても変化はな い)。
J K2BGL I Iオリゴヌクレオチドを用いて抗−HBsAgmRNAを プライムし、pUc9において、重鎮に対する(上記)ようなeDNAライブラ リーを得た。クローニングの前にポリアクリルアミドゲル電気泳動によりcDN 、Aを大きさによって選別し、80%のcDN、A、クローンが長さ300〜7 50ヌクレオチドの挿入体の大きさを有することがわかった。このライブラリー のレプリカフィルターを、2種類のオリゴヌクレオチド、即ち元のプライマーお よび元のプライマーの5°のJh2配列に相補性である第2のプローブでスクリ ーニングした。
抗−B型肝炎モノクローナルセルラインCRL8017が少なくとも2種類の別 の軽鎖を有する免疫グロブリンを分泌することがわかった。その1つは、抗−B 型肝炎セルラインを得る際の融合相手として用いたミエローマN S −1から 導かれる。N5−1はミエローvMOPc21から導かれるので、MOPC21 Vt +aRNAが抗−肝炎モツクローナルセルライン由来のVKCDNAライ ブラリー中に存在する可能性を調べた。実際に、分析した1つのcDNAクロー /(p6D4B)it、挿入サレタBgl11部位を除いてMoPC21Vつc DNAの制限酵素地図と同一の地図を有している。
これらの結果から2つの結論を導(ことができる。その第1は、オリゴヌクレオ チドを用い、)1イブリドーマセルライン由来のv8領域をクローニングしなが ら制限酵素部位を効率的に導入することができるということである。その第2は 、多数のV領域配列(その1つだけが所望の配列である)の存在についてハイブ リドーマセルラインを注意深くモニターしなければならないということである。
このセルラインのmRNA中に存在するに軽鎖J領域の特徴をさらに調べるため に、ポリ(A)” RNAを、ホワイトら[White and Bancro ft、 J、Biol、Chem、、 257 : 8569 (191!2) コのホルムアルデヒド「ドツトプロット」法によってニトロセルロースに結合さ せた。RNAを、それぞれの機能的なにJ領域に特異的なs!P−ラベルしたオ リゴヌクレオチドプローブにノ翫イブリダイズさせた。これらのプローブを、U IGプローブ5JK1、MJK、5JK4、および5JK5として第7B図に示 す。この結果は、mRNAがMJKおよび5JK4の両オリゴヌクレオチドプロ ーブに強くハイブリダイズすることを示し、J、2およびJ、40両配列が存在 していることを示した。Jc2mRNAは、親のハイブリドーマ相手N5−1か み導かれるものとして前に同定されていたので、Jx4 mRNAがCRL80 17細胞の抗−肝炎結合特異性を一一ドしているものと結論された。
2つの別のc D N AライブラリーをスクリーニングしてJ04配列をコー ドしているV領域クローンを単離した。第1のものは、JK2BGLI I(上 記)によってプライムされた。第2のものは、JK4 mRNAに特異的な、ク ローンしたV領域のJ領域中にBgl11部位を導入する、オリゴヌクレオチド ブライマーJK4BGL11を用いて作成した。このJK4BGLIIプライマ ーを第1鎖cDNA合成をプライムするために用い、クローニングの前にcDN Aを大きさによって選択しなかったこと以外はJK2BGLIIプライムしたc DNAライブラリーを作成するために用いた方法と同じ方法を用いて、c D  N Aライブラリーを作成した。
第7B図は、それぞれのプライマーが有している他の機能的なマウスにJ領域配 列との誤対合を表にしたものである。Jx4はJK2BGL11プライマーと比 較すると21個のヌクレオチド中に5個の誤対合を有し、JK4BGL11プラ イマーとは23個中に3個有していることに注意が必要である。
両ライブラリーを、J84配列に特異的なオリゴヌクレオチドプローブ(5JK 4)とハイブリダイズさせることによって、J84配列を含んでいるV領域クロ ーンについてスクリーニングした。このスクリーニングの結果を第1表に示す。
JK2BGL11 2%(30/1500) 0.15%(2/1500)使用 したプローブは、オリゴヌクレオチド53に4(JE4特異性、第7図)および p6D4B[NS−1(MOPN5−1(領域配列を含むコである。N/Dは測 定せず。
両ライブラリーから単離したいくつかのJ、4V領域cDNAクローンの特徴を 調べた。これらのクローンは、同一の制限酵素地図を有しており、オリゴヌクレ オチドプライムしたcDNAクローニング操作に由来するBgl11部位を含ん でいる。1つのクローンpV17の配列および制限地図は、pV17がV領域遺 伝子配列を含有していることを示す。
これらの結果は、JK2BGL11プライマーがJx41IRNA配列を効率的 ではないが正しくプライムすることができることを示すものである。JK2BG L11プライマーはJx4mRNAとよりも他のあらゆるJつ領域mRNAとの 誤対合の方が少ないので(第7B図)、他のJxmRNAはJK2BGLIIプ ライマーを用いて一層効率的に正しい位置でプライムされうろことが予想される 。即ち、あらゆる機能的なマウスにV領域の効率的なcDNAクローニングを、 JK2BGLITおよびJK4BGLIIプライマーの混合物を用いることによ って得ることができる。
■領域のcDNAクローニング中にJ領域中にBgl11部位を配置することは 、クローンしたマウスのVAN域遺伝子モジニールをヒトに不変領域遺伝子モジ ュールに結合させることを可能にする(第9B図)。
上記の実験を行った後に、eDNAクローンpV 17が完全な5゜暗号領域を 欠いていることがわかった。ヌクレオチドの配列決定によって、開始コドンAT GのAがpV 17中にコピーされていないことがわかった。2つの他のcDN Aクローンが同じ欠損を有していたので、これはランダムなcDNAクローニン グの人工産物ではなかった。2つの方法を考案し、完全な5°暗号領域を有する 軽鎖遺伝子を得た。
第1には、始めに5°末端がら155塩基のpV 17E列に相補的なオリゴヌ クレオチド(5’−ATATTTGCTGATGCTCT−3°)でプライムス ルことによって新規なcDNAライブラリーを作成した。このライブラリーから 、pV17DNAフラグメントプローブとハイブリダイズするクローンを選択し た。これろ新規なcDNAクローンのいくつかは、イニシェーターのATGと、 5°非翻訳化領域の約2oヌクレオチドを有していた。これらクローンの1つp 2−12は、23ヌクレオチドの5′非翻訳化領域と完全なATG開始コドンを 供給する。p2−12をpV17由来の配列と組合わせると、完全な5°末端を 有する可変領域が得られる(pl NG2013E)。
第2には、既存の軽鎖クローンの部位指向性の突然変異誘発を用いて、同時に、 ポリー〇領域を除去し、開始ATC,に隣接させてリポソーム認識配列を配置し た。pV 17由来のPstlフラグメントをM13mp18中にサブクローン した。次に、オリゴヌクレオチド17E列を突然変異させるためのプライマーと して用いて、pV17配列中に5alI部位と開始ATGを含有させた。得られ たプラスミドpV17−TVMは、ヒト不変領域モジニールに連結するための別 のマウス可変領域を与えた。
次いで、pV 17由来の可変領域の完全なヌクレオチド配列を決定した。この 配列は、pV17がいくつかの保存アミノ酸を含む■、−J、連結領域、および Jつ4 RNAをtJIG−JK2BGLT Iオリゴヌクレオチドでプライム することによって得たハイブリッドのJK2/Jえ4領域を含んでいることを示 した。しかし、■におよびJに領域が同じ暗号フレーム中にないため、pV 1 7中のv8領域は機能的ではない。従って、pV l 7のV領域が翻訳される と、J領域が正しくないフレームで翻訳される異常な免疫グロブリン軽鎖が得ら れることになる。この欠損は異常なV−J結合によりて引き起こされ、ケリーら [Kelley、D、E、 et al、、 Mo1.Ce1l、Biol、、  5: 1660−1675 (1985)]が観察したような非機能的なにm RNAが得られることになる。
pV 17のV領域は異常な免疫グロブリンをコードしているので、この軽鎖が 機能的な抗−肝炎抗体分子の一部である可能性は極めて低い。これらの結果は、 ■領域をコードしている多数のRNA種(その1つだけが所望の配列である)の 存在についてハイブリドーマ細胞をモニターすることの重要性を示すものである 。
CRL8017 cDN、Aライブラリーのスクリーニングをさらに行い、これ までに発見した2つのV kcD N Aクラス(MOPC21−p6D4B、 pV 17)のどちらから由来するものでもないVxcDNAクローンを探した 。始めに、CRL8017 RNAから作成したオリゴ−dTプライムのcDN Aライブラリーを、に不変領域に特異的なりNAフラグメントプローブで、およ びそれとは別にMOPC21およびpV17V*領域に特異的なプローブでスク リーニングした。に不変領域を含有しているが、MOPC21またはpV17の ものとは異なるV、領域を有するcDNAクローン(plE9L−81)を見い 出した。このオリゴ−dTプライムしたcDNAライブラリーのスクリーニング 法は、ニック−トランスレーションされた比活性の高いプローブを用いるので、 cDNAライブラリーのオリゴヌクレオチドスクリーニングの別の有用な方法で ある。また、この方法は適切なプローブを選択することによって、いくつかのク ラスのV領域クローン、例えばすべてのvdクローン同時に単離することを可能 にする。第2に、CRL8017 RNAから作成したUIG−JK2BGLI  IプライムのcDNAライブラリーをUIG−5JK2オリゴヌクレオチドプ ローブ(第7図を参照)でスクリーニングした。新しいクラスのVxcDN、A クローンを見い出した:この群のクローンはplE9L−81と相同であり、U  I G−5JK2プローブとはハイブリダイズするが、MOP C21’1’ !プローブとはしない。また、これらクローンの制限エンドヌクレアーゼ部位地 図およびヌクレオチド配列は、CRL8017細胞由来のMOPC21相同性の VxcDNAクローンとは異なっている。しかし、これらのクローンは、非機能 的なmRNAが得られることになる異常なV−J結合を有しており、キャビンー ら[Cabilly and Riggs+従って、抗−B型肝炎セルラインC RL8017は、上記のcDNA”o−:/ p6D4B(MOPC21)、p lE9L、およびpV 17に対応する少なくとも3クラスのVKIIRNAを 有しているものと結論した。plE9LおよびpV 17クローンは異常に転位 したに遺伝子由来のra RN Aから導かれ、一方、p6D4Bクローンは親 ハイプリドーマの融合相手N5−1から導かれる。これらクローンのいずれも所 望の抗−肝炎軽鎖をコードしていないようである。
(3)ヒト不変/マウス可変領域を含有する重鎮の調製および発現pMVHCa −13中のv領域配列を、t: ) I zG 1 不変(C)ta域クり−ン pGMH−6に連結した。pGMH−6のIgGI CHlt;J域内に第20 BstE 11部位が存在することにより、多工程のライゲージ1ンが必要であ った。第1に、pGMH−6のJ−CH1領域からの220ヌクレオチドのBs tE 11フラグメントを、pGMH−6の1100ヌクレオチドのIgG領域 BstE I 1−BamHIフラグメントにライゲートした。別のライゲージ 1ンにおいて、マウスのV領域を含有するpMVHCa−13の420ヌクレオ チドのBstEll−BamH1フラグメントを、ウシ腸ホスファターゼ処理し たBaIIHlプラスミドベクターに連結した。次いで、この2つのライゲーシ ョン液を合わせ、リガーゼを加え、そしてその生成物をHBIQlに導入して、 キメラ性のマウスV−ヒトCクローンPMVHCIニー24を得た(第9A図) 。
pMV HCc−24中のハイブリッド重鎮遺伝子の■領域を、部分配列分析に よってさらに調べた。この分析によって、クローンしたV領域が既知のD配列D SP2.2(クロサワおよびトネガワ、上記)に合致するD配列を含有している ことがわかった。また、この配列は、既知のマウスV重鎖す−ダーペプチド配列 に類似する19アミノ酸のリーダーペプチド、および少なくとも3ヌクレオチド の5°非翻訳化領域を予想させた。
pMVHCc−24のマウス−ヒトハイブリッド重鎮遺伝子を含有するBa5H IフラグメントをBamHI消化のplNG2003Eベクター中にクローンし 、発現プラスミドPING2006Eを得た(第ハンサー領域の存在により、8 978球におけるマウス−ヒトキメラ免疫グロブリン遺伝子の効率的な発現の蓋 然性が増加しているはずである。
pMVHCc−24中に存在するキメラ重鎖遺伝子の修飾を行って、イニシェー ク−ATGの前のオリゴ−dC領域を欠(別の重鎮遺伝子を得た。このplNG 2012EとPING2006Eベクターは、第12図に示すように、ATGの 直前のヌクレオチドを除いて同一である。
plNG2006EおよびpS V 2−neoプラスミドを保持しテイルした 。次いで、ポリエチレングリコールで処理することによって、これらのプロトプ ラストを別々にSP210−Ag14ハイブリドーマ細胞(ATCCCRL 1 581)に融合させた[オチら(Ochi、 A。
et al、、 Nature、 302: 340.1983)]。この融合 細胞を完全培地中で72時間回復させ、次いで96ウエルの組織培養プレート中 、ウエルあたり10.000または5o、000細胞で蒔いた。この細胞を2週 間、0.8πg/ x(lのG418で選択すると、いくつかのウェルでの増殖 が明白になった。これらの選択条件下では、5p210細胞はG418によって 4〜7日以内に完全に死滅させられる。ベクター中に存在するneo遺伝子が組 込まれ、それを発現した細胞だけが0418選択のもとで増殖する。これら組込 みトランスフェクシントによる増殖に対してポジティブなウェルの数を第2表に 示す。
株/フラスミド 10.000細胞/ウエル 50.000細胞/ウ工ルMC1 061/plNG2006E 3 (13%) 12(50%)MC1061/  1)SV2−neo 7 (29%) 4(17%)MC1061/なし O ○ *24ウェルのうちポジティブな増殖を示したウェルの割合(%)pING20 06Eおよびp3 V 2−neoでトランスフェクションした細胞を、RNA およびタンパク質レベルで免疫グロブリン遺伝子発現について試験した。全細胞 RNAをトランスフェクションした細胞から調製し、ニトロセルロースに結合さ せ、そしてマウス−ヒトバイブ1月、ド重鎖遺伝子に特異的なニック−トランス レーションしたプローブとハイブリダイズさせた。強いシグナルを有する2つの クローンが見い出され、、RNAレベルで遺伝子の発現を示した。
マウス−ヒトプローブとハイブリダイズする全細胞性RNAの量は、もとのハイ ブリドーマ細胞中の重fllRNAのレベルの約1/]Oのようであった。これ はおそらくトランスフェクションされた細胞の全mRNAの約1%を示すであろ う。
また、トランスフェクションされたマウス細胞を、ELISA検定により、細胞 質ヒト重鎮タンパク質の産生について試験した。7つのplNG20Q5E ) ランスフエクションされたセルラインのうちの3つが、検出可能なレベルのヒト 重鎮タンノでり質を産生ずることがわかった。最大のマウス−ヒト重鎮タンパク 質を産生ずるマウス細胞形質転換体は、ELISA検定において、無傷のヒト免 疫グロブリンIgG1を産生するヒトBセルラインの1/100希釈のシグナル に匹敵するシグナルを与えた。この検出されたマウス−ヒト重鎮タンパク質のそ れほど多くないレベルは、ハイブリドーマ細胞中における軽鎖の非存在下での重 鎮の不安定性、またはキメラ遺伝子転写体の正しくないプロセッシングを含む、 いくつかの因子によるものであろう。
(4)組込まれたキメラ遺伝子の遺伝子増幅サザーンプロット分析は、plNG 2006E DN、A配列の多数のコピーがマウスゲノム中に直列して組込まれ ていることを示した。
制限酵素ApalおよびBgll+の両者はplNG2006Eを1つに切断す る。形質転換体2AE9において、予想される大きさく8,2kb)のApal またはBgll+消化からのバンドが、ヒトCγ1配列とハイブリダイズするこ とがわかった(データは示していない)。正しい大きさく 1 、6 hb)の BamHTバンドは、ヒトならびに1E9VH配列とハイブリダイズすることが わかった。遺伝子コピー滴定実験(第14図)は、2AE9ゲノム中に約5フビ ーのpING2006Eが存在することを示した。ApalまたはBglllレ ーンにおいて唯1つのバンドだけが検出されるという事実は、これら個々のコピ ーが直列して並んでいることを示すものである。1群の2重消化は、11)IN G2006E配列がマウスDNAへのその導入において転位を受けないことを示 した(データは示していない)。
次いで、別の選択マーカー巳遺伝子を含有するプラスミドで2AE9細胞をトラ ンスフェクションし、DMEM−HAT中で増殖するクローンを選択した。クロ ーンの1つ2BH10は、10’IB胞あたり約38n9の可溶性ヒト重鎮タン パク質を有している。サザーン分析によって、2BH10が約30コピーのpl NG2006Eを有していることが示された(第14図)。これらは、DNA配 列が転位することなく2AE9において5フビーから増幅された(2AE9の枠 を2BH10のものと比較)。Slのデータ(示していない)は、この鋳型の増 加がさらに多量のIgG遺伝子転写体に導くことを示した。これらの配列は第2 の選択の結果として隣接の細胞性配列とともに同時増幅されたものと考えられる 。
実施例3: 癌抗原特異性を有するヒト−マウスキメラ抗体(1)抗体L6 L6%/9oナール抗体(MAb)は、ヒト肺癌由来細胞でマウスを免疫した後 、その肺細胞をN5−1マウス骨髄腫細胞で交雑することにより得られた。その 抗体は、肺癌(腺、扁平)、乳癌、結腸癌、卵巣癌を含めて、殆んどのヒト癌由 来の細胞表面で大量に発現するが、成人宿主由来の正常細胞には微量にしか存在 しない未同定の炭水化物抗原に結合する。MAbL6はIgG2aであり、抗体 依存性細胞障害ADCCをエフェクター細胞の材料としてのヒト末梢血白血球の 存在下で惹起させることができ、また、補体の材料としてのヒト血清の存在下で L6陽性腫瘍細胞を溶解することができる。溶解は4時間のインキユベーシヨン の間における標識細胞からの61Crの放出として検出される。MAbL6はヌ ードマウスに異種移植したL6陽性腫瘍に局在することができ、そして、そのよ うな腫瘍の成長を阻害することができる。
86(MAbの特異性について)及びProc、 Natl、 Aead、 S ei、旦±7059−7063.1986(MAbの機能について)において記 述されている。
(2) L6の免疫グロブリンmRNAにおけるJ配列の同定凍結細胞を110 分間氷上で、次いで室温で溶解した。懸濁液を15zffPBSで希釈し、細胞 を遠心分離して沈下させた。PBSoンシエア(polytron 5hear )で粉砕した。 mRNAの調製及びポリ(八〇)フラクシヨンの選択はAuf fray、 C,and Rougein、 r、IL6由来のポリ(A” ) RNAをNobrega et al、 Anal、Biochem、131:  141,1983に記載の条件下で、ラベルしたJHl、JH2、JH3及び JH4オリゴヌクレオチドで個別にハイブリダイズした。生成物を次いで、1. 7%アガロース−THEゲルで電気泳動を行った。ゲルは10%TCAで固定し 、プロットし、放射線写真のための露光を行った。その結果、L6 VHがJH 2配列を含有することが示された。
lot method)を用いた。ポリ(A” )RNAをニトロセルロースフ ィルター上で固定し、4XSSC中、40℃でラベルしたプローブオリゴヌクレ オチドにハイブリダイズさせた。これらの実験により、L6はJK5配列を含有 することが示される。JK2に対する僅かなハイブリダイゼーシヨンがみられた 。
(3)VjJj域のcDNAクローン L6ボリ(A”)RNA上でオリゴ(dT)によりプライムされたライブラリー を、マウスCKI域のプローブを有するカッパクローンを得る目的でスクリーニ ングした。L6ライブラリーから、いくつかのクローンを分離した。5°JK5 特異的プローブを用いての二度目のスクリーニングでL6(JK5)軽鎖クロー ンを同定した。L6の重鎮クローンは、JH2H2オリゴヌクレオチドいてスク リーニングし分離した。
cDNAクローンからの重鎮及び軽鎖の遺伝子又は遺伝子断片、pH3−6a及 びpL3 12aをヌクレオチド配列の解析のためにM13バクテリオファージ ベクターに挿入した。これらのクローンの可変領域の完全ヌクレオチド配列をジ デオキシチェインターミネーシ薔ン法により(第15図、第16図)決定した。
これらの配列により測定した組成とよく一致したV領域のアミノ酸組成が予測さ れ、また、■領域部分のアミノ酸の直接シーケンスにより確証されたペプチド配 列が予測される。
eDNAクローンのヌクレオチド配列から、それらがVドメインを鑑別するアミ ノ酸残基を含むので、免疫グロブリンV領域クローンであることが示される(K abat□、一旦」9見目匹遣l」シーProteins of I m+eu nological I nterest; U、 S、 Dept of H HS、1983)。
L6 VHはサブグループ旧こ属する。そのcDNAにより、24のアミノ酸残 基のN末端配列が既知のVH配列と一致していることが予測される(45−16 5CRI ;λ4argolies et al、、 Mo1. 1mmuno 1. 18: 106,5. 1981)。L 6 V HハJ H2配列ヲ有 する。L6 VLはV K −K pn ]ファミリー(Nishi et a l、、Proc。
Nat、Add、S*i、”JSA、82: 6399,1985)に由来14 、JK5を用いる。クローンされたL6 VLにより、18−40゜80−96 残基に対応するL6軽鎖由来ペプチドのアミノ酸シーケンスにより確認されたア ミノ酸配列が予測される。
(4) ヒトC−モジュール(C−Module)に結合するJ領域中の制限酵 素部位を操作し及びVモジニール(V Modules)へのオリゴ(dc)配 列5”を除去する、in vitroでの突然変異誘発性オリゴ(dT)L6  VK及びLI3VHでのブライミングにより生じた両クローンは修飾の必要があ る。L6 VK″には、J領域突然変異誘発プライマーJKH4ndI[Iを第 17B図に示す如く、用いた。
c D N Aクローン由来のヒ)CKモジニールは、HindI[[配列を含 むように突然変異誘発を行った(第17A図参照)。突然変異誘発反応は、これ らの遺伝子のM13サブクローンについて実施した。突然52にクローンの生じ る頻度は得られたプラークの0.5から1%に分布した。
VHキメラ遺伝子中のAtJSフドン上流のオリゴ(da)配列は、1つの特定 の遺伝子構築中における適切なスプライシングにより干渉されることが、以前か ら観察されている。RN A転写物の約70%がミス−スプライシングを受け、 そして、リーダー配列中の隠れた3゛スプライスアクセプターが働いたものと判 断された。それ故に、イニシェータ−AUSの上流のオリゴ(dc)配列をクロ ーンの全てにおいて除去した。
1つの方法として、L6 VKクローンを突然変異させる5alT制限酵素部位 を含むオリゴヌクレオチドを用いた。このオリゴヌクレオチドによる突然変異誘 発に用いたプライマーは、オリゴ(dC)とイニシェーターのnetコドンの間 へ5a11部位を挿入する22−marである(第19図)。
別の方法として、ヌクレアーゼBAL−31をL5 VHクローン pH3−6 a中のオリゴ(dc)を切断するのに用いた。得られた突然変異体のうち2つに ついて、削除したサイズをヌクレオチドシーケンシングにより決定した。第17 図に示す。これらの突然変異体(デルタ4及びデルタ21)の双方とも、コーデ ィング領域へのオリゴ(da) 5 ’の全てを削除した。
これらのクローンを次いで、MJH−2Apalプライマーを用いたオリゴヌク レオチドによる突然変異誘発により修飾した(第17図)。この31塩基プライ マーを、ヒトCgaμnal cDNA遺伝子VH遺伝子モジュールをヒトCH モジニールに結合させることにより得られたキメラ重鎖遺伝子は、VHの全領域 にヒトのアミノ酸を含まないキメラ蛋白をコードしている。
ヒトCgamma 1遺伝子モジユールは、0M2146細胞由来のCDNAで ある(Human GeneticMutant Ce1l Reposito ry+ Nev J ersey)。 このCgamma l遺伝子モジュール は、キメラ発現プラスミドplNG2012Eを構築するために、マウスVH遺 伝子モジニールであらかじめ結合されていた。
(5) L6キメラ発現プラスミド L6キメラ重鎖発現プラスミドは、発現プラスミドPING2111及びpIN G2112を取得するたメニ、VH%’;a−ルplNG2012Eを突然変異 体デルタ21及びデルタ4のVHモジュールで置換したものに由来した(第17 図)。これらのプラスミドは哺乳動物細胞にトランスフェクトされる場合に、キ メラし6重鎖の合成を命令する。
一ルに結合してplNG2119を構築した。PSV2−gpt由来のE、 c oli gpt遺伝子を用いた新しい配列の置換により、L6キメラ軽鎖を発現 し、哺乳動物細胞にトランスフェクトされた場合にミコフェノール酸耐性を与え るpi NG2120を得た。
同一プラスミド中に重鎮及び軽鎖キメラ遺伝子の両方を含ませることにより、重 鎮と軽鎖遺伝子が1:lの比率でトランスフェクトされた細胞に導入してバラン スのとれた遺伝子量(gene dosage)にすることができる。このこと により、発現が改善され、最適なキメラ抗体発現のためのトランスフェクトされ た細胞の操作を減することができよう。この目的で、plNG2111及びpl NG2119のキメラ重鎖、軽鎖遺伝子由来のDNA断片を発現プラスミドpl NG21]4に結合させた(第19図)。この発現プラスミドは選択可能なne oRマーカー及び各々がマウス重鎮のエンハンサ−を含んだ各キメラ遺伝子に対 する分離した転写ユニットを含有している。
修飾及びL6牛メラ遺伝子のV−C結合領域は第20図に要約している。
(6)キメラ抗体産生用のマウス・リンパ様細胞の安定なトランスフェクション L6キメラ発現プラスミドD N Aのマウス5p210細胞への導入は、エレ クトロポレーションを用いた(Potter et al、上記;Tonegu zzo et al、 Mo1. Ce1l Biol、sニアos、1986 )。
エレクトロポレーション法により5p210細胞に対して、1−10XIO−’ のトランスフェクション頻度が得られた。2つの遺伝子発現プラスミドplNG 2114は、AatII制限エンドヌクレアーゼで消化することにより直線化し 、5P210細胞にトランスフェクトして、ヒトf!鎖、軽鎖合成用にスクリー ニングされる約50の6418耐性クローンを得た。2つのプロデニーサ−D7 及び3E3から産生されたキメラ抗体鎖の合成量は表3に示す。キメラム6抗体 はD7)ランスフェクト細胞を24時間、HEPES緩衝液、ペニシリン、スト レプトマイシンを付加したSff DMEM中2X10@細胞=πgで培養して 調製した。上清を10mMリン酸ナトリウム緩衝液中、pH8,0,アミコンY M30膜で濃縮した。調製物をDEAE−セルロースカラムにかけて、免疫グロ ブリンを非結合と結合の分画に分離した。DEAE−非結合、DEAE−結合の サンプル及びpre −D E A E調製物(媒質1.6μgから)を、プロ ティン−Aセファロスカラムでアフィニティクロマトグラフィーにかけ、0゜1 Mクエン酸ナトリウムpH3,5で溶出して、個別に精製した。溶出した抗体を 中和し、リン酸緩衝液生理食塩水中でアミコンセントリコン濾過(Amicon  cetricon filtration)により濃縮した。3つの調製物の 収量は12μ9(DEAE非結合)、6μ9(DEAE結合)、そして9μ9( pre −D E A Eカラム)であった。抗体鎖のウェスタン分析により、 天然の免疫グロブリンのようにH,L、テトラマー中で結合していることが示さ れた。
(7)組織培地中に分泌されたキメラム6抗体の2度目の精製a、5p210. plNG2114.107細胞を、10%ウシ胎仔血清(Byclone :: A−1111−D)、10+nM HEPES。
l X G 1utaiine −P en −S trep(I rvine  S cientific #9316)を補充した培地中(DMEM (Gi bco 6320−1965))でlXl0’細胞/li2になるまで成長させ た。
50次いで、細胞を400xgで遠心分離し、2X10’細胞/村で18−24 時間、無血清培地中で再懸濁した。
C0培地をJS−4,2o−ター(3000xg)中で、15分間、4000R PMで遠心分離した。
d、 上清1.6gを次いで0.45!クロンフイルターで濾過し、Y M 3 0 (A m1con Corp、 )フィルターで25m(!に濃縮した。
e、 濃縮した上滑のコンダクタンスを5.7−5.6ms/c+eに調節し、 pHを8.0に調節した。
f、 上清を2000xg、5分間、遠心分離し、次いで、10mMリン酸ナト リウムpH8,0で予め平衡化した4001rl DEAEカラムにかけた。
g、 ワラクシ5ンへの流出物を収集し、10mMリン酸ナトリウApH8,0 で予め平衡化した111QプロティンA−セファロース(Sig+ea)にかけ た。
h、 カラムをまず10mMリン酸ナトリウム緩衝液pH8,06mgで洗浄、 次に0.1Mクエン酸ナトリウムpH3,58112で洗浄、次で0.1Mクエ ン酸(pH2,2)6蛙を用いて洗浄した。0.5112のフラクシ胃ンを2M )リス塩基(S igma) 50Mgを含有するチューブ中に収集した。
i、IgGの大部分はpH3,5溶出液中にあり、プール後、セン1、す:+ン 3Q(Amicon Corp、)により約0.06K(に濃縮した。
j、PBSを用いての希釈と再濃縮を繰返すことによりセントリコン30中で、 緩衝液をPBS(10mMリン酸ナトリウムpH7゜4、Q、l 5M NaC Q)に変更した。
k、IgG溶液を次いで0.10zQに調整し、ウシ血清アルブミン(Frac tion V、 LJ、S、 Biochemicals)を安定剤として1. 0%添加した。
(8)腹水中に分泌されたキメラ上6抗体の産生と精製a、 腹水をまず200 0xg、10分間遠心分離した。
b、 上清のフンダクタンスを5.7 5.6ms/amに調整し、そのpHを 8.0に調整した。
C0上清を次いで10mM NatP04HpH8,0で予め平衡化した401 ffのDEAE−セルロースカラムにかけた。
d、DEAEカラムからの流出物を収集し、pHを7.4に調整し、次いで1  、 OXQのヤギ抗ヒトIgG(H+L)−セファロースカラムにかけた。
8、 カラムをまず6HQのlQmMリン酸ナトリウム、0.5M塩化ナトリウ ムで洗浄し、更に8吋の0.5λ4 NH4OH13Mチオシアン化ナトリウム で洗浄した。
f、 チオシアン化ナトリウム溶出液をプールし、2LPBSに対して一夜透析 した。
抗体は前述の手順のj及びに工程により、更に濃縮することができる。
表3 Sp210)ランスフェクタント1からのL6キメラ鎖の分泌量5p210.D 7 5p210.3E31、20xQ、 2d、 + 17 77 100 7 00シー)’@2X10’/πQ 2、200z12.2d ÷ 0.9 6 80 215シード@2.5xlO ’/好 3、20011112.1d 1.9 3.897 221シード@2X10” /πa 4、 Ba1b/c腹水 −5,16019,170ND NDa、−pl N G2114(pL6HL)でエレクトロポレーションによりトランスフェクトさ れた5p210細胞す、−ヒトカッパーヒトB ence −J ones蛋白 標準に対して特異性のあるELISAによって測定されたμ97aC0−ヒトガ ンマーーヒトIgG標準に対して特異性のあるELISAにより測定されたμg /QND−測定されずFBS:ウシ胎仔血清 (9)キメラ上6抗体について実施した試験L6抗原陽性及びL6抗原陰性のセ ルライン双方の細胞をスタンダードマウスモノクローナル抗体L6、細胞培養の 上清由来のキメラ上6抗体及び腹水由来のキメラ上6抗体(前述の通り)ととも にインキュベートし、次いで第二試薬としてフルオレスセインーイソチオシアネ ート(FITC)と結合した、ヒト(又はスタンダードとしてマウス)免疫グロ ブリンに対するヤギ抗体を用いて、まずサンプルをバインディングアッセイによ り検査した。
パインディングアッセイにより、キメラL6はL6抗原陽性セルラインに対して 強い反応を示し、陰性セルラインには全く反応を示さなかったので、次の段階は 、マウスL6の抗原陽性細胞に対する結合をキメラL6が阻害する能力を検査し た。このような阻害アツセイは2つの抗体の抗原認識を同定するのに日常的に用 いられている。これらのデータは以下(″パインディングの阻害″)で述べる。
これらの試験の一部として、抗体結合性の大ざっばな評価を行った。
最後に、抗体機能の2つの面、ヒト末梢血白血球存在下におけるADCC介在能 と補体の材料としてのヒト血清存在下におけるL6陽性腫瘍細胞破壊能を検討し た(以下の“機能的アツセイ”を参照)。
発現することが既に知られている、ヒト結腸癌ライン、3347由来細胞を標的 として用いた。TセルラインH5B2由来細胞は、以前の試験によるとL6抗原 の検出可能な量を発現しないので、ネガティブコントロールとして用いた。標的 細胞はまずキメラL6又はマウス腹水から精製したマウス上6スタンダードのい ずれかで30分間、4℃でインキュベートした。更に、T A G O(B u rl ingame。
(CA)かみ取得した、キメラ抗体に対してヤギ抗ヒト免疫グロブリンであるラ ベルされたFITCを第二試薬としてインキュベーションし、希釈は1:50で 行った。マウススタンダードとしては、TAGOから取得したヤギ抗マウス免疫 グロブリンを1=50の割合で希釈した。細胞表面に結合する抗体はコールタ− モデル(Coulter Model)EPIC−C細胞ソーターを用いて検出 した。
表4及び表4Aに示すように、キメラ及びマウススタンダードL6は、L6陽性 3347ラインに対し、はぼ同程度に有意に結合した。L6陰性H5B2ライン に対しては、上記の経緯にあるように結合しなかった。
表4に示した3つの異なるキメラL6サンプルがパインティングアッセイで同様 の挙動を示した事実から、以下に示す阻害試験を行うためにそれらをプールした 。同一の阻害試験を表4Aに示す腹水由来のキメラL6について実施した。
パインディングの阻害 次の段階として、キメラム6抗体又はスタンダードマウ スL6のどの程度の量が3347結腸癌細胞陽性抗原の表面に対するFITCで ラベルされたマウスL6のパインディングを阻害することができるかについて試 験を実施した。
キメラ及びマウススタンダードL6は共に、直接ラベルしたL6抗体のパインデ ィングを阻害し、パインディング曲線は平行となった。パインディングの50% 阻害のために、スタンダードマウスL6MAbが2.0utt/x(l必要であ るのに対し、プールしたキメラし6 MAbでは3.4μy/xQが必要であっ たこと、及びパインディングの50%阻害のために、スタンダードマウスL6  MAbで2゜7μy/zQ必要であるのに対し、キメラL6(腹水由来)は5. 5μ2/11Q必要であったという結果が示すように、キメラ抗体はスタンダー ドよりもやや効力が弱かった。
これらの試験の一部として、抗体結合性の大ざっばな評価を行った。スタンダー ドマウスL6の結合性は約4X10”と以前から測定されていた。データにより キメラとマウスL6間に結合性の有意な差はないことが示された。
機能的アッセイ キメラL6及びスタンダードマウスL6について、エフェクタ ー細胞の材料としてのヒト末梢血白血球(抗体依存性細胞障害、ADCC介在す る)、又は補体の材料としてのヒト血清(補体依存性細胞溶解CDCを介在する )の存在下で、L6抗原陽性細胞に対する溶解能の比較を行った。
表5及び表5A〜5Dに示すように、キメラL6は同時に試験したマウス上6サ ンプルよりも、4時間の%′Cr放出試験により測定したADCCの惹起につい て優れていた。
表6及び6A〜6Bは補体が介在した標的細胞溶解についての試験データを示す 。この場合には、マウス及びキメラム6抗体共に、高い細胞溶解活性がみられた 。
結論 上記した結果は、本発明のキメラム6モノクローナル抗体について多くの重要な 予期せぬ性質を示している。まず、キメラム6抗体はL6抗原陽性腫瘍細胞に対 して、マウス上6スタンダードとほぼ同程度に結合しほぼ同程度の結合性を有し ている。
このことは、以下の理由により重要である:L6抗体は、(a)表面炭水化物抗 原及び(b)約20. OOOダルトンのタンパク質抗原を特定しており、それ らは非小細胞肺癌(NSCLC)、その他のある種のヒト癌の特性である。重要 なこととして、L6抗体は、線維芽細胞、内皮細胞、又は主要器官の上皮細胞の ような正常細胞に対しては検出可能な結合はしない。このように、キメラム6モ ノクローナル抗体は、癌細胞に対しては特異的であって、正常細胞に対しては特 異的でない抗原を特定する。
本発明のキメラム6モノクローナル抗体が悪性細胞に対して特異的に結合し、腫 瘍を位置決めする能力を有することに加えて、キメラL6は標的への結合に基づ き、腫瘍の免疫療法に対して主要な候補となるような重要な生物学的効果を発揮 する。ここで示した結果により、キメラL6は腫瘍細胞に結合することができ、 この結合に基づき腫瘍細物をA D CC又はCDCのいずれかにより破壊する ことが証明される。そのような腫瘍破壊活性は、キメラ上6抗体の0゜01μy / xQ(10ng/ xQ)という低濃度で示された。
モノクローナル抗体を用いての膿瘍治療を試みる見込みは財力的であり、部分的 な腫瘍の縮小についていくつかの報告がなされているものの、今日までモノクロ ーナル抗体療法の成功は限られたちのマウスモノクローナル抗体の治療効果(こ れまでに試験されてきたもの)は、大概の実用目的としては低すぎるようである 。癌抗原に対する特異性を備えたキメラL6の重要な生物学的活性の発見により 、キメラ上6抗体はin vivoでの腫瘍の治療において選択される治療剤と なる。さらに、キメラム6モノクローナル抗体がin vivキメラL6モノク ローナル抗体は、非修飾キメラ抗体での治療のみならず、適当にラベルしたキメ ラ上6抗体を用いた腫瘍のin viv。
でのイメージングのような診断目的と同様、薬剤、毒素、免疫調節剤、アイソト ープなどの種々の免疫複合体の開発にとって有益に用いられるであろう。そのよ うな免疫複合体法は当業者に知られており、本発明のキメラム6抗体分子を修飾 するのに用いることができる。
キメラ上6抗体を分泌するセルラインの2例が本出願の出願日前に Rockv ille MarylandにあるADCCに寄託された。これらはトランスフ エクトされたハイブリドーマC255(上記の3E3細胞に対応)、ATCCH B9240とトランスフェクトされたハイブリドーマC256(上記の07細胞 )、ATCCHB9241である。
寄託した実例は、発明の1つの面の単一の例示として意図されたものであり、機 能的に均等な全てのセルラインは発明の範囲内にあるので、本発明は寄託したセ ルラインにより範囲が限定されるものではない。実際、前述の記載及び添付の図 面から開示された技術的事項に加えて、発明の種々の改変は添付のクレームの範 囲内にあるものと意図される。
表4 L6抗原陽性セルライン及びL6抗原陰性セルラインにおける牛)13347細 胞(L6+) スタンダードLf3 56.6 4.2キメラL5 a IJ 110.3 b IJ ll0J c 1,3 110.3 HSB−2細胞(L6−) スタンダードL6 1.1 1.1 キメラL6. a 1.0 1.0 * 全てのアッセイは濃度10μ9/j!ρの抗体を用いて行った。結合率はC AM(F ITCコンジ二ゲート ヤギ抗マウス)もしくはGAH(FITCコ ンジニゲート ヤギ抗ヒト)のみで処理した対照サンプルに比して、テストサン プルが何倍の明るさであるかで示す。結合率1は、テストサンプルが対照とちょ うど同じ明るさであることを意味し、結合率2はテストサンプルが対照の2倍の 明るさであることを意味する。
表4A L6抗原陽性セルライン及びL6抗原陰性セルラインにおけるキメラム6抗体及 びマウスモノクローナル抗体のパインディングアッセイ スタンダードL63038 4 キメラ1.5 30 2 108 (腹水) 10 2 108 キメラL5 30 1 105 (細胞培養) 10 1 86 スタンダードL6 10 1 1 キメラL6(腹水) 10 1 1 キメラL6 10 1 1 (細胞培養) *結合率は、GAM(F ITCコンジ二ゲート抗ヒト)のみで処理した対照サ ンプルに比して、テストサンプルが何倍の明るさであるかで示す。結合率1はテ ストサンプルが対照とちょうど同じ明るさであることを意味し、結合率2はテス トサンプルが対照の2倍の明るさであることを意味する。
表5 結腸癌セルライン3347におけるキメラL6(マウス)L6抗体のADCC キメラL6 10 100 64 スタンダードL610 100 24 * 標的細胞を”Crでラベルし、MAb及びヒト末梢血白血球(PBL)の配 合物に4時間さらし、次いで”Crの放出を測定した。
”Crの放出(未処理の細胞からの自然放出値の補正をしだ後)は、細胞溶解の パーセントの尺度である。
表5A 結腸癌セルライン3347におけるキメラL6及びスタンダード(マウス)L6 抗体のADCC キメラL6 20 100 80 (If!水) 10 100 74 2.5 100 71 キメラL5 10 100 84 (細胞培養) 5 100 74 2.5 100 67 スタンダードL620 100 32 * 標的細胞を”Crでラベルし、MAb及びヒト末梢血白血球(PBL)の配 合物に4時間さらし、次いで”Crの放出を測定した。
”Crの放出(未処理の細胞からの自然放出値の補正をしだ後)は、細胞溶解の パーセントの尺度である。
表5B 結腸癌セルライン3347におけるキメラL6及びスタンダード(マウス)L6 抗体のADCC (腹水)2.5 100 78 スタンダードL65 100 32 は、細胞溶解のパーセントの尺度である。
表50 肺癌セルラインH2669におけるキメラL6及びスタンダード(マウス)L6 抗体のADCC キメラL 6 10 100 35 (腹水) 1 100 31 0.001 100 13 0.0001 0 15 スタンダードL610 100 9 (腹水) 1 10 15 0.001 10 22 0.0001 10 11 スタンダードL610 10 7 表5D 表5C(続き) 肺癌セルラインH2669におけるキメラL6及びスタンダード(マウス)L6 抗体のADCC キメラL6 10 0 4 (腹水) スタンダードL610 0 9 ”crの放出(未処理の細胞からの自然放出値の補正をしだ後)は、細胞溶解の パーセントの尺度である。
表6 表6A 結腸癌セルライン3347におけるキメラL6及びスタンダード(マウス)L6 抗体の補体依存性細胞毒性効果キメラL5 20 ÷ 29 (腹水) 10 + 23 20 不活化 0 1(l Q Q キメラL6 20 + 29 (細胞培養) 5 + 26 スタンダードL6 20 + 55 10 + 37 20 不活化 0 なし 0 +Q * 補体の介在による細胞溶解を4時間の”Cr放出アッセイによって測定した 。健常者からのヒト血清を補体の材料として用いた。
表6B 結腸癌セルライン3347におけるキメラL6及びスタンダード(マウス)L6 抗体の補体依存性細胞毒性効果スタンダードL610 ÷ 96 * 補体の介在による細胞溶解を4時間の”cr放 出アッセイによって測定し た。健常者からのヒト血清を補体の材料として用いた。
実施例4: ヒトB−セル抗原に特異性を有するヒト−マウスキメラ抗体 2H7マウスモノクローナル抗体(ガンマ2bK)はヒトB−セル表面抗原であ るBp35を認識する(C1ark、E、A+ et al、+ Proc。
Nat、Acad、Sci、USA 82: 1766(1985))。 Bp 35分子はB−セルの活性化に重要な働きをしている。mRANを2H7セルラ インから調製した。2つのcDNAライブラリーを1つは重鎖U I G−Hプ ライマを用いて、また、他の一つはオリゴ(dT)を用いて得た。1つのVHク ローン、pH2−11を同一のtJIG−Hオリゴヌクレオチドを用いてスクリ ーニングし分離した。軽鎖クローンを分離するために、マウスカッパ特異的DN A断片を用いてオリゴ(dT)ライブラリーをスクリーニングした。候補のクロ ーンはマウスJK5配列を用いて、更にスクリーニングした。1つのVKクロー ン、pL2−12をこのようにして分離した。次いで、軽鎖t) I G−Kを J領域中の制限酵素部位を工作するのに用いた。
2つのcDNAクローンも人工的なオリゴd(c)配列を除去するために5°端 を修飾した。pH2−11では、ATG開始コドンの1つのヌクレオチド5°残 基を切断する制限酵素ΣcoTを用いて行った。
pL2−12では、22 mer:lンテナー5a11部位を用いて、1nvi troでのヌクレオチドの突然変異誘発により行った。
これらの2つのクローンのDNA配列を第21.22図に示ス。
キメラ重鎖プラスミドの構築には、VHモジュールをJHBstE■部位でヒ) Cガンマ1モジユールに結合し、モしてキメラ軽鎖の構築には、VKモジニール をJKHindI[[部位でヒトCKモジュール(pGML60)に結合した。
発現ベクターの配列はplNG2016−gptと同様にpl NG2012− neoに由来していた。構築したプラスミドはpTNG2101(VHCガンv l neo)、I)ING21 G5(VK CK−neo)、pl NG21 07(VK CK −gpt)である。pING2101及びplNG2106 もまた両方の遺伝子を含有するプラスミドを作るのに用いた。それらはpHL2 −11及びpHL2−26である。更に、pING2106及びplNG201 4は、トランスフェクトされた細胞中での軽鎖タンパク質の安定した状態での蓄 積が(重鎮と比較して)乏しいことと埋め合わせるために、2つの軽鎖のプラス ミドpLL2−25に結合させた(第23図参照)。
第24図は構築中に可変領域の配列に対して行った変更を示す・プラスミドpH L2−11はAatI[により長線化し、そして、そのDNAをエレクトロポレ ーシヨンによって5p210細胞をトランスフェクトするのに用いた。形質転換 体を0418−DMEMで選択した。1つの形質転換体IC9はEL I SA による測定で、キメラカッパ9 、3 ng/吋及びキメラガンマ1タンパク3 33−72n/1gを産生する。l C9DNAのサザン分析により、5p21 0ゲノム中に統合されたプラスミドの1つのコピーが存在することが示され実施 例5 酵母から機能的キメラの抗体の分泌(1)マチニア−キメラのLSI[と H鎖との遺伝子の酵母インベルターゼシグナル配列と短縮されたホスホグリセレ ートキメーゼ(PGKプロモーター)への融合酵母菌体は、哺乳類の分泌・シグ ナル配列を認識し、また哺乳類の蛋白の分泌を指揮する能力を有する(ヒソラマ ン等、前掲)。しかし、ある種の未変性酵母シグナル配列は、酵母からいくらか の哺乳類の蛋白の分泌を指揮するのに、哺乳類のシグナル配列よりもより有効で あることを示唆する証拠がある(スミス等、サイエンス229巻1219頁(1 985年))。−例は酵母インベルターゼ遺伝子用のシグナル配列である。L鎖 とH鎖の分泌の能力を改良するために、マチニアし鎖とH鎮の配列を、酵母イン ベルターゼシグナル配列に融合し、第25図と第26図にそれぞれ概要を述べて いる手順を用いて、短縮されたPGKプロモーター(米国特許出願第797,4 77号)の転写制御下に置いた。これらの構造の重要な要素は、インベルターゼ シグナル配列(米国特許出願第797.477号参照)およびし鎖とH鎖との遺 伝子用に、シグナル配列プロセシング部位に制限部位を導入するためにインビト ロ変位誘発を用いることである。
これらの制限部位は非常によく位置しているので、制限酵素消化、T −4D  N Aポリメラーゼ処理のDNAの平滑断端の連結反応により、マチニア−イム ノグロブリン鎖の5°末端と酵素インベルターゼシグナル配列の3゛末端とが相 内、翻訳融合される。
このような遺伝子は、酵素細胞内に表現されると、形質導入マウス5p210細 胞から分泌されたキメラのLおよびH鎖と同じ第一級ペプチド配列と共にキメラ のLおよびH鎖の合成、プロセシングおよび分泌を指示する。LおよびH鎖遺伝 子用に用いられた変異誘発プライマーのDNA配列は、対応する未変異誘発配列 と同様、第25B図および第26B図にそれぞれ示される。この方法を用いて、 L6キメラのLおよびH鎖は、酵素インベルターゼシグナル配列と短縮されたP GKプロモーターに融合し、プラスミドpl NG 1407−7およびpI  NG 1415(第25C図および第26C図)となる。
(2)非酵母3°未翻訳DNAの除去 酵母中のB型肝炎表面抗原の表現についての最近の研究により、非酵母3′およ び5°未翻訳配列の除去が酵母中の異型の遺伝子表現の増加された水準となるこ とが証明された(クニースキン等、ジーン46巻」35頁(1986))。pl NG1407(第25C図)中のキメラのL6抗体のl遺伝子配列は、ポリA配 列の70bpおよびポリG記列の20bpにより起こるほぼ200bpの3゛− 未翻訳DNAを含む。二重鎖エキソヌクレアーゼBa1231によるキメラのL 6L鎖DNAの最初の処理によって、ポリAおよびポリGの配列と、プラスミド pi NG212 lb(第27図)を作る3°未翻訳DNAの90bp以外の 全てが除かれた。Ckのみを含むpl NG212 lbからの制限断片がpl  NG 1419(第27図)を作るpB R322の誘導体にクローン化され た。第二の旦パ31消化が、次にプラスミドplNG1431(第27図)を作 る非酵母3′未翻訳DNAの13bp以外の全てを除去するのに用いられた。p lNG1415(第26図)中のキメラのL5H鎖遺伝子もまた、ポリAの80 bpを包含する容ff13’未翻訳配列を含む。3°未翻訳DNAの1lbp以 外の全てが、第28図に示す手順を用い、プラスミドplNG1429を作って 、除去された。
部位特異的インビトロ変異誘発が、低頻度で、変異誘発されている領域外のDN Aの不必要な塩基対変化を導入する。このような変異が、M2S中にクローン化 され、部位特異的変異誘発を受けたキメラのL6LおよびH鎖配列に現れないこ とを確実にするため、機能性キメラのL6抗体を生成することがD N A配列 分析により確認されたかまたは形質導入されたマウス5p210細胞中での表現 によって証明された、配列をコードすることより成る、インベルターゼシグナル 配列および短縮されたPGKプロモーターに融合した、LおよびH鎖遺伝子を構 築した。プラスミドplNG1439(L鎖、第27図)およびpING143 6(H鎖、第28図)はこれらの構築により作られた。
(3) PGKボリアテニル化シグナルにそれぞれ融合した、plNG1439 とpING1436からキメラのL6LおよびH鎖を含む酵母表現プラスミドの 構築酵母から無傷の機能性抗体分子を得るために、ホスト細胞内でのLおよびH 鎖蛋白の平衡合成が提案される。一方法として、異なる選択マーカーをそれぞれ 含む別個の表現ベクター上にLおよびH鎖遺伝子を置いた。プラスミド上に見ら れる選択マーカー中の酵母株欠陥は、次いで同時にまたは連続的にこれるプラス ミドと共に形質転換されうる。
plNG1469(第27図)およびplNG1436(第28図)からのキメ ラのL6LおよびH鎖遺伝子は、B9QI I −Xhc吐と旦↓H1−Xho I断片として、それぞれ、二つの異なるメディウムコピー数(約20コピ/細胞 )表現ベクター(酵母イー・コリシャトル)にクローン化された。これらの一つ 、plNG804CVSは、完全酵母2−ミクロン環、PGK転写終止とポリア デニル化シグナルおよび選択マーカーとして(leu 2遺伝子を含む。他のベ クター、pING1150は、転写の酵母オリジン、オリイイ、酵母内因性2− ミ写終止とポリアデニル化シグナル、および選択マーカーとしてのurは、これ らの構築物、すなわちpl NG 1441−L鎮、担2とpING 1443 −L鎖、ura3(第29図);PI NG 1440−H鎖、(leu 2と pi NG 1442−H鎖、ura3(第30図)から生じた。
(4)形質転換された酵母細胞からキメラのL6抗体の分泌酵母細胞中りおよび H鎖合成を得る試みに、二つの別個の形質転換実験を行なった。PING144 1とpI NG 1443のおのおの、および別個にpl NG 1442とp i NG 1443の4μ9を、SD寒天(2%グルフース、0.69%酵母− 窒素塩基、2%寒天)上での増殖用の選換により、サツカロミセス セレビシェ  株BB331 C(MATa、 Llra3+ ffeu2)に同時変換した 。IJra” Leu”形質転換体は、30℃で2−3日のインキ二ベーシッン で出現した。はぼ100の形質転換体をpI NG 1440プラスpr NG  1443として得た。わずか15の形質転換体がpi NG 1442プラス plNG1441として得られた。10個のコロニーを各プレートから、50m Mコハク酸ナトリウムが補充されたpH5,5の5v(SDプロスに接種し、6 5時間30℃で増殖した。細胞を遠心分離により除去し、上滑を固相酵素免疫測 定法(エリザ)によりし鎖とH鎖のレベルおよび分泌しおよびH鎖の結合程度を 分析した。後者は、ミクロタイターウェルをコートするのにヤギ抗ヒトカッパー 抗血清を、また抗カッパーコートに結合したH鎖のレベルを決定するのにペルオ キシダーゼ標識ヤギ抗ヒトガンマ抗血清を用いた。これらの検定結果(第7表) は、plNG1440(H鎖、む旦2)プラスpl NG 1443(L鎖、ジ 33)で形質転換された細胞からの培養上清は、H鎖蛋白−のレベルに比べて不 均衡にし鎖蛋白を高レベルに含み、組み立てられたしおよびH鎖の証拠はない( 少なくともエリザにより決定されたところでは)ことを示した。一方、pl N G 1442(H鎖、ミ視3)+pl NG 1441 (L鎖、む凹2)で形 質転換された細胞からの上清は、LおよびH鎖蛋白がより均衡のとれた製品を含 み、lOの分離体の8つはエリザにより決定されるようにいくらかの組み立てら れたしおよびH鎖を含むことが明らかにされた。これらの分離体の二つ、No、 lとNo、5はまとめられたしとH鎖の有意差のある部分を生産した。
第7表 酵母形質転換体1による分泌キメラのL5L5およびH鎖のレベルフラスミド5  分離体No、カッパー〇 ガンマ6 カッパー/カンマ・plNG1440÷  1 284 39 0plNG1443 2 324 33 0plNG14 41+ 1 12879 35plIG1442 2 150 30 1ill  245 57 12 a、S、セレビシア株B B 331 C(MATa、(!eu2.ura3) は、LまたはH鎖でw3と牲2を伴うプラスミドでUra” Leu”に変性異 的なエリザにより測定 d、 ng/π(!IgG樟準と標準ヒトでヒトガンマに特異的なエリザにより 測定 e、 ng/z(lコーティング抗体として抗ヒトカッパーとヒトIgG標準で 二次抗体として抗ヒトガンマを用いるエリザにより測定さらに分析して、この結 合がH,L、−サイズ蛋白の合成によるものかどうかの測定を行った。非常に低 レベルの明らかなしおよびH鎖結合を含んでいる分離体NO31および5同様に No、8からの培養上清をコントリコン30フイルター(アミコン社)による超 遠心分離により濃縮した。濃縮した上清を非還元条件下で7%ポリアクリルアミ ドゲルに流し、ニトロセルロースに詰め、ヤギ抗ヒトカッパー抗血清で、次いで さらにペルオキシダーゼ標識ウサギ抗ヤギ抗血清で試験した。分離体No、8か らの濃縮上清はそうではなかったが、分離体N091および5からの濃縮上清は 一本の免疫反応性横じまを含み、それは形質導入された5p210細胞からの精 製キメラのL6抗体と共移動した。これらの結果は、分離体N001と5が組み 立てられたL6キメラの抗体を合成、分泌していることを示唆した。
(5)酵母培養上清からキメラのL6抗体の精製酵母により分泌されたHzLt −size蛋白をさらに特徴づけ、これがまとめられたし6キメラの抗体かどう かを決定するため、十分量の酵母生産物質を精製し、種々の結合および機能検定 に付した。pINC,1442+1441形質転換体の分離体N015を、合成 培地(第8表)を用いた10−リットル培養基中、30℃で58時間増殖させた 。細胞は最初9リツトルの9欄培地中で、グルコースレベルが1g/L以下に下 るまで増殖し、この時点で総量2.5LのB欄培地を添加した。グルコースレベ ルは培養の残りの経過の間0.59/Lに保った。細胞を遠心分離により除去し 、培養上清は、エリザによってLおよびH鎖蛋白の存在とHおよびL鎖の結合を 検定した。
上fii;!l!lff250μf/LのL鎖、240μg/LのH鎖および1 30μg/Lの、L鎖と結合したH鎖を含有した。培養上清を次にり。
C,10単位以上の限外ろ過(アミコン社)にょ0!!縮し、0.45ミクロン フィルターでろ過し、YM30フィルター(アミコン社)で2sozaに濃縮し た。濃縮上清をKOHでpH7,4に調製し、PBS(10訪Mリン酸ナトリウ ム、pH7,4,150+eM塩化ナトリウム)で500vQとし、PBSで予 め平衡化した1112蛋白A−セファロース(シグマ)カラムにかけた。カラム を20x12PBSでまず洗い、次いで10112の0.1Mクエン酸ナトリウ ム、pH3,5で、それから1oar:tの0.1Mクエン酸、pH2,2で洗 浄した。pH3,5と2.2の溶出液をそれぞれ、111Qの2M)リス塩基( シグマ)を含む管に集めた。LおよびH超免疫反応性蛋白のバルクをpH3,5 の溶出液中に入れ、次いでセントリフン30(アミコン社)で濃縮して最終容量 106μgとした。クーマシーブルー染色を用い、抗ヒトカッパー抗血清(シグ マ)でブロックして免疫反応で検出する、非還元ポリアクリルアミドゲル上での 、本蛋白の分析によって、蛋白標識H,L。
一部位150キロダルトン蛋白横じまが見られた。この蛋白を、A緩衝液(10 mMKPO,、pH6,8)で平衡化したABX5−ミクロンカラムを用いる高 性能液体クロマトグラフィーにより、他の蛋白から分離精製した。カラムに試料 をのせたのち、カラムをA緩衝液で10分間(流速1:C7分)洗い、0%から 50%B緩衝液(250DMKPO,、pH6,8)で11N分の速さで50分 以上、直線勾配溶出にかけた。
第8表 分泌L6牛メラの抗体1を生成するために酵母培養に用いた借地2、(NHa) *SOi 13.99/(283,39IQ3、チアミン)ICff O,01 19/12 0.059IQ4、ピtfン0.000119/ff 0.005 9IQ5、パントテン酸 0.0029/(10,0099/(16、イノシト ール 0.1949#! 0.875g#!?、LPOa 5.6〕xQ/Q  25.5xff/ff8、 KFitPO45,78f/12 26.(if/ j9、Mg5O,,711,03,33f/(! 15.29/(110、Ca C1*、 2B*0 0.339IQ 1.59IQ11、 FeSO4,7B IO0,0729/QO,a49/Q12、 ZnSO4,7BtO0,022 g/Q0.1049IQ1:1. MnC1t、 4)!to 0.00:19 9/QO,(H8y/ff14、 Cu5O,、5111*Oo、 0067g /Q0.0319/Q15、C0nC,HtSO−0,0056xQ/12 0 .026i12/(!a、培養は本文に記載した通りに実施した。
b、最初の9リツトルバツチの成分 c、2.5リットルの添加バッチの成分蛋白のバルクを、280nmの吸収によ り決定した20から50分の間の一つの大きな広いピークに溶解した。第二のよ り小さなピークは52−56分に見られ、これは形質導入された5p210細胞 からのキメラのL6抗体の通常の溶出地位に対応した。カラム分画のエリサ分析 により、52−56分でのU、V、吸収ピークに対応する主要なH?L鎖交叉反 応性ピークが見られた。クーマシーブルー染色を用い、プロットして免疫反応で 検出する、非還元SDSポリアクリルアミドゲル上での52−56分分画の分析 によって、形質導入された5p210細胞から精製されたし6キメラ抗体と共移 動する本質的に純粋な蛋白が出現した。
(6)酵母により分泌されたキメラのL6抗体についての研究精製された、酵母 から誘導された抗体を、幾つかの方法で機能について評価した。最初に、精製抗 体を、L6抗原陽性の細胞系に直接結合する能力につき検査した。次に抗体を、 マウスL6抗体が抗原陽性の細胞に結合するのを阻害する能力につき検査した。
最後に精製抗体を、抗体機能の二つの状況−ヒト末梢血液白血球の存在下、抗体 依存性細胞媒介細胞傷害を仲介する能力およびヒト補体の存在下、L6陽性腫瘍 を死滅する能力につき検査した。
直接検査検定 細胞表面上細胞当りほぼ5X10’分子のL6抗原を発現するヒ ト結腸癌系統、3347からの細胞を標的として用いた。T細胞系、T51を、 それまでの検査によれば、検出できるだけの量のL6抗原を発現しなかったので 、負のコントロールとして用いた。標的細胞を、最初に5p210細胞から、あ るいは酵母由来のキメラのL6抗体と、またはマウス膓水から精製されたマウス 上6抗体標準と4°Cで30分間インキュベートした。次いでキメラ抗体のため のFITC標識ヤギ抗ヒトイムノグロブリンと、またはマウス標準のためのFI TC標識ヤギ抗ヒトイムノグロブリンとインキ;ベートした。了標識抗体はTA GO(バーリンゲイム、カリフォルニア)から入手し、1:50に希釈して用い た。細胞表面に結合する抗体はコウルターモデルEPIC−C細胞選別機を用い て決定した。
第9表に示されるように、哺乳類から、および酵母由来のキメラのL6抗体は、 ともに、はっきりと、はぼ同程度にL6陽性3347系統に結合した。それらは 、上記の背景下では、L6陰性T51系統に結合しなかった。
結合の阻害 次の段階として、酵母キメラのL6抗体と5p210細胞由来のキ メラのL6抗体とを、FITC標識マウスL6抗体が抗原陽性3347結腸癌細 胞の表面に結合するのを阻害する能力につき試験した。
酵母由来のキメラのL6抗体も5p210から導かれたものも、ともに標識マウ ス上6抗体の結合を阻害し、結合曲線は平行であった。これらの検討結果を基に し、抗体親和性を大ざっばに評価した。
5p210細胞由来のキメラのL6の親和性は以前にほぼ4X10”であると決 定されていた。データから、L6抗原のための酵母由来のキメラのL6抗体と5 p210細胞キメラのL6抗体の親和性の間には有意差はなかった。
機能検定 酵母由来のキメラのL6.5p210細胞由来のキメラのL6および 標準マウスL6の各抗体の能力を比較し、抗体依存性細胞傷害(ADCC)を仲 介する効果細胞の起源としてヒト末梢血液白血球の存在下にL6抗原陽性細胞を 溶解させた。第10表に示されるように、酵母からのキメラのL6は5p210 −細胞由来のキメラのL6よりも少し良好であり、そしてすでに明らかにされて いたように、両者は4時間クロム51遊離試験により測定されるように、ADC Cを生ずる点で標準マウスL6よりも勝っていた。
次に酵母由来のキメラのL6.5p210細胞由来のキメラのL6および標準マ ウスL6の各抗体のL6抗体陽性細胞溶解能力を、ヒト血清を補体の起源として 用い、補体依存性細胞傷害(CDC)により比較した。この比較結果(第11表 )は、5p210細胞キメラのL6および標準マウスL6の各抗体は高細胞溶解 能力を示すが、酵母由来のL6抗体は最も高い抗体濃度でも何ら細胞溶解を生じ ないことを証明した。これらの結果は、予期されなかったものであったし、酵母 由来の抗体が新しく独特の性質を有することを証明する。
(7)結論 酵母が機能性抗体を遺伝的に巧みに分泌する工程が明らかにされた。本実施例中 の酵母由来のキメラの抗体は、リンパ様(Sp210)細胞により生成されたキ メラの抗体とほぼ同様の親和で特定の標的抗原と結合する。酵母由来の抗体も、 5p210由来の抗体と同様のADCC活性を示す。酵母由来の抗体は、5p2 10細胞由来の抗体と異なり、CDC活性を示さず、このように酵母由来の抗体 の新しく独特の性質を証明している。この工程は、選択された抗原を保持し、選 択された一定のドメインアイソトープに結合したドメインに結合している、種々 のモノクロナル抗体とキメラの抗体の生産に適用されうる。酵母中で生成された 、遺伝的に処理された抗体やその誘導体は、新規な機能的性質、例えば、いかな る検出可能なCDC活性もなく、ADCCにより標的傷害を選択的に仲介する能 力を示す。ここに記載した工学技術はまた、遺伝的に処理された酵母による種々 の他の異型マルチマー分泌蛋白の生成にも適している。
第9表 L6抗原陽性でL6抗原陰性の細胞系上、酵母またはマウス5p210細胞によ り生成された、キメラのL6抗体の結合検定標準マウスL6 95 1.0 8p210キメラのL6 116 1.0醇母キメラのL6 110 1.O a、全抗体は10μ9の濃度で用いた。
b、結合比は、FITC接合第二抗体で処理した標準標品よりも試料がより明る い度数である。ヤギ抗マウス抗体は、標準マウス上6モノクロナル抗体用第二抗 体として用いた。ヤギ抗ヒト抗体は、酵母と5p210キメラのL6抗体用第二 抗体として用いた。
第11表 第10表 結腸癌細胞系3347上、酵母又は5p210細胞由来のキメラのL6抗体と標 準(マウス)L6抗体のADCC標準マウスL6 5.0 42 1、0 48 Sp210牛メラのL6 1.o 960、001 37 酵母キメラのL6 1.0 114 0、001 60 なし 023 *標的細胞は”Crで標識し、標的細胞当り100包MAbとヒト末梢血液白血 球との結合に4時間さらし、5ICrの遊離はその後に測定した。”Crの遊離 (未処理細胞からの自然遊離量の収集後)はパーセント細胞溶解測定である。
可変部とC11l(第31図)よりなる先端を切ったH鎖分子と結合し結腸癌細 胞系3347上、酵母またはマウス5p210細胞によるキメラのL6抗体のヒ ト補体依存性細胞傷害効率抗体 濃度 補体1 パーセント (μf/xff) (+又は−)傷害 標準マウスL6 5 ’−,122 Sp210牛メラのL6 5 −’、 71酵母キメラのL6 5 +4−、  3 a、健康患者からの血清を補体基原として用いた。
b、補体依存性細胞傷害は4時間クロム51遊離アツセイにより測定した。
実施例■ 酵母から機能的キメラのL6の分泌IgGのFab蛋白は、単一り鎖 分子がジスルフィド結合により、てなる。このH鎖断片はFdとして知られてい る。Fabは種々の治療や診断の処理上有用な可能性がある。加えて、これは微 生物の培養により生産される。
Fab生産の通常の方法は、無傷のIgGをパパインで消化しく第31図参照) 、次いで消化中に作られたFc断片からFabを精製する。
この処理は、比較的容易で、高収量でFabが得られるが、初めに全抗体の生成 と精製を行ない、次いで出現し、最後にFabの精製をするのは幾らか時間の浪 費である。それだけでなく、全抗体分子のl/3・・・Fc蛋白(第31図)が 利用されない。
遺伝子クローニングと部位特異変異誘発の技術の最近の進歩によって、より直接 で簡単な、Fab分子の別の生産への接近が可能となった。この試みで、パパイ ン消化が起こるアミノ酸用のコドンのほぼ蝶番部位の内側で停止コドンがH鎖遺 伝子に導入される。次いでFabが、H鎖とFd遺伝子との同時発現により直接 生成され、各蛋白を生成する。これら蛋白はまとめられ、細胞から分泌される。
(1) L6牛メラのH鎖の蝶番部位への停止コドンの導入停止コドンのL6キ メラのH鎖の蝶番部位への導入の手順は第32A図に概略示される。蝶番部位内 の停止コドンの位置と変異誘発プライマーのD N A配列は第32B図に示さ れる。停止コドン配置は第31図中のアミノ酸226に対応する。この手順は、 228アミノ酸より成る蛋白をコードし、L鎖に結合するシスティンを越えて6 つのアミノ酸を広げるFd遺伝子を含むプラスミドpT NG l 402を出 現した。変異誘発も停止コドンにおいて、Fdの3′末端の続く操作にすぐに用 いられる特異なりcl11部位を導入した。これらは、限定するのに必要ではな いが、特異アミノ酸用のコードづけ配。
列の添加や溶解蛋白の生成を含むFdの種々の型の修飾への処理と同様、H鎖3 ゛未翻訳DNAの移動を含む。
(2)酵母インベルターゼシグナル配列と短縮されたPGKプロモーターへのマ チニア−Fd遺伝子の溶解Fd遺伝子の酵母インベルターゼ配列への溶解の手順 は、第33図に概略示されている。この試みには、酵母インベルターゼシグナル 配列−マチュアーL6)(鎖溶解(第26図)の先の構築を使用し、キメラのL 6H鎖の3部分中の特異なA paff部位を用いて、蝶番部中に停止コドンを 含むplNG1412かろの定常部でC)II、C)12およびCI(3より成 るPI NG 1415中の定常部を置換した。この操作はプラスミドplNG 1418を産生した。
(3)非酵母3°未翻訳DNAの除去 Fd鎖の停止コドンでの特異なりe(!I部位の導入は、全ての非酵母3゛非翻 訳DNAの除去に便利な方法を供給する。これは第34図に概略しめつれる手順 を用いてなされ、プラスミドpT NG l 428を産生した。停止コドンは 、M2SにクローンされたH鎖断片の部位特異性変異誘発により蝶番部分に導入 されたので、変異誘発の間、希望しない変異が導入される可能性があった。その ような変異がないことを確実にするため、インベルターゼシグナル配列に溶解さ れ、PGKプロモーターに短縮され、そして既知のコードづけ配列よりなるFd 遺伝子が、第34図に概略示される手順を用いて構築され、プラスミドplNG 1444を産生した。
(4) PGKポリアデニル下シグナルに溶解されるpl NG 1444から キメラのL6Fd遺伝子を含む酵母発現プラスミドの構築 酵母が無傷の機能的Fab分子を生成するために、細胞中でLとFd鎖蛋白の両 者が均衡が取れて合成されることが同時に起きなければなるない。実施例Vで記 載したように、一つの試みは、分離選択マーカーを含む分離シャトルベクター上 にL鎖とFd遺伝子を置き、これらのベクターを両選択マーカーが欠損した酵母 菌株に形質転換する。
plNG1444(第34図)からのFd遺伝子は、BamHI −Xh。
l断片として、酵母中の増殖用配列とPGKポリアデニル化、転写終結シグナル 即ち、担2選択用plNG804cVsとura 3 M折用PINGII50 (第29.30図参照)を含んでいる、二つの借地コピー数酵母−イー・コリシ ャトルベクターにクローン化された。
これらの構築からもたらされた二つのプラスミド−plNG144(5)形質転 換された酵母細胞からキメラのL5Fabの分泌二つの分離形質転換実験が、酵 母細胞中りとH鎖の両者合成を得る試みでなされた。plNG1445(第35 図)とplNG1441(第30図)とplNG1446の分離体(第35図) およびpl NG 1442(第30図)の各4μ9をSD寒天(2%グルコー ス、0.67%酵母窒素塩基、2%寒天)上、増殖用に選択することによりニス ・セレビシア株B B 331 CCMATa、 ura3、b2)中に同時変 換した。じra”Leu“形質転換体が30’Cで2−3日のインキ二ベーショ ンで現れた。各プレートから5コロニーを、50mMコハク酸ナトリウムでpH 5,5に調製した671QのSD培養物に接種し、30°Cで65時間増殖した 。細胞を遠心分離により除去し、エリザによりL鎖のレベルを分析した。これら の検定除去結果からpi NG1446+pING1442形質転換体の培養上 清中のL鎖しベルは、plNG1445÷piNG形質転換体の培養上清中のレ ベルよりも3−6倍高いことが明らかとなった。各グループの形質転換体の培養 上清は、次にセントリコン30フイルター(アミコン社)による限外濾過により 濃縮され、非還元条件下、10%ポリアクリルアミドゲル上に流した。蛋白をニ トロセルロース紙にプロットし、ヤギ抗ヒトカッパー血清で次いでペルオキシダ ーゼ棲識つサギ抗ヤギ血清で調査した。plNG1446とpl NG 144 2形質転換体からの濃縮上清は、Fab蛋白と期待される位置にかすかな交叉反 応性横シまを示し、プロットの大部分上への明らかな抗カッパー交叉反応性塗抹 を含んだ。比較により、plNG1445+plNG1441形質転換体からの 培養上清は、プロット上、相対的に少しの塗抹の抗ヒトカッパー交叉反応性蛋白 を含有した。加えて、5試料の一つ(No、4)は、特に強い、Fab蛋白と期 待される位置に移動した明確な抗カッパー交叉反応性横じまを含有した。
(6)酵母培養上清からキメラのL 5 F abの精製酵母から分泌されたF ab−型抗カソバー交叉反応性蛋白が、本当のL6牛メラのFab蛋白であるこ とを確するために、結合検定を行なうのに十分な量の精製物が必要であった。そ こでpl NG l 441+plNG1445形質転換体分離N014を、1 リツトルの50mMコハク酸ナトリウムでpH55に調製したSDジブロス中3 0℃で95時間増殖した。細胞を遠心分離により除去し、培養上清をエリザによ りL鎖蛋白レベルを分析した。上溝はほぼ130μy/L鎖蛋白を含有した。培 養上滑を次にアミコンYM30フィルターによる限外濾過により2oπgに濃縮 した。濃縮上清を130ffi12010mMリン酸カリウム、pH7,5(緩 衝液A)で洗浄し、YM30フィルターにより再濃縮して12.5xI2とした 。濃縮上清を次に緩衝液Aで54r、Qとし、緩衝液Aで平衡状態とした1 、  5 t、I2のS−セファローズカラムに乗せた。カラムを2oxcの緩衝液 Aで洗い、緩衝液A中、Oから200mMの塩化ナトリウム(全量40!Q)の 直線分配溶出に付した。カラムフラクシジンのエリザ分析により、塩濃度はぼ6 0mM濃度に相当する、フラクシヨン8と21の間に、大きい抗カッパー交叉反 応性ピークが明らかになった。これらのフラクションヲ集め、アミコンYMIO とコントリコン−10フイルター(7ミコン社)で51μQに濃縮した。非還元 下および還元下のポリアクリルアミドゲル上、クーマシーブルー染色と抗ヒトカ ッパーと抗ヒ)Fab抗血清での西部プロッティングを用いて分析した。これら の分析により非還元ゲル上はぼ46Kdに移動した本質的に純粋な蛋白が明らか にされた。それは還元ゲル上はぼ23と24.5Kdに走る二つの横じまに分解 し、これは、それぞれL鎖とFd蛋白として予定された(アミノ酸配列を基礎と して)分子量に相当する。二つの横じまの小さい方は、西部プロット上抗ヒトカ ッパー抗血清に強く反応した。両蛋白横じまは、西部プロット上抗ヒ)Fab抗 血清と反応した。
(7)酵母により分泌されたキメラのL5Fabについてなされた検討 Fab分子の一次活性は標的抗原への結合能力である。酵母由来のキメラのFa bは、それゆえ、L6抗原陽性細胞系はの直接結合能力と、マウス上6抗体の抗 原陽性細胞への結合の阻害能力について試347からの細胞を標的として用いた 。抗原陰性細胞系T50からの細胞をネガティブコントロールとして用いた。標 的細胞を、最初に、酵母由来のキメラのL6Fab、5p210細胞由来のキメ ラのL6抗体と、またはマウス上6抗体と、4℃で30分間インキユベートシた 。次いでキメラのFab用FITC標識ヤギ抗ヒトカフパーイムノグロブリン、 キメラの抗体用FITC標識ヤギ抗ヒトIgGと、又はマウス抗体用FITC標 識ヤギ抗マウスイムノグロブリンとインキユベーションを行なった。再標識抗体 はタボ(バーリンゲイム、カリフォルニア)から入手し、1:50希釈で用いた 、細胞表面に結合する抗体はコールタ−モデルEFIC−C細胞分選機を用いた 決定した。
第12表に示されるように、酵母由来のキメラのL5FabはL6陽性3347 系に結合した。酵母由来のキメラのL 6 F abは上記の景色下でL6蔭性 T51系と結合しなかった。
結合の阻害 次の段階で、我々は酵母由来のキメラのL 5 F ab又は5p 210細胞由来のキメラのL6抗体のどの等級別量までFITC標識マウスL6 抗体が抗原陽性結腸癌3347細胞表面に結合するのを阻害するかを検討した。
酵母由来のキメラのL 6F abの濃度は、直接標識マウス上6抗体の結合を 阻害した。しかし、酵母L6は、マウス上6抗体の標的細胞への結合を50%阻 害するには、5p210細胞由来のキメラのL6抗体による結合阻害のの程度に 要求されるよりも高濃度を必要とした。
(8)結論 酵母が遺伝的にイムノグロブリンの機能的Fabドメインを分泌させうる方法が 明らかになった。本実施例において、酵母由来のキメラのFabは適当な標的抗 原に結合する。そのようなFab分子は、種々の診断や治療用の便利な標的試薬 に供される。この工程はまた、酵母から不均質な異種二重体分子の分泌の可能性 を証明している。
第12表 L6抗原陽性とL6抗原陰性の細胞系での酵母により生成されたキメラのL6F ABの結合検定 5p210キメラのL6 103 1 酵母キメラのL6Fab 32 1 a:全抗体は10.1/πa′a度で用いられた。
b:結合比は、FITC−接合二次抗体で処理したコントロールよりも試料がよ り明るい度数である。ヤギ抗ヒト抗体は5p210キメラのL6抗体用二次抗体 として用いられ、ヤギ抗ヒト力・ツバ−抗体は酵母Fab用二次抗体として用い られた。
実施例7 細菌からの機能性キメラFab分子の分泌。
fi!l菌類は、全暗号化配列が充分に特定されたプロモーターにより発現可能 なため、は乳類c D N Aから発現されるキメラ抗体の生産に適している。
エシェリヒア・コリは、多量の遺伝子情報を利用することによりその遺伝子発現 を最適化し得ることから、外来蛋白質の製造を目的とする多くの有用な細菌の一 種である(ホーランド、1、B、等、「バイオテクノロジー」先:427(19 86))。エシェリヒア・フリは、外来蛋白質の内部生産または細胞質からの蛋 白質の分泌に使用され得、それらはべりブラズミック空間に蓄積されることが非 常に多い(グレイ等、「ジーン」旺:247(1985)、岡等、「プロシーデ ィンゲス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンシーズ・オブ・ ザ・ニー・ニス・ニーJ82ニア212(1985))。エシェリヒア・コリ細 胞質からの分泌は、多くの蛋白質について観察され、シグナル配列を必要とする 。細菌において内部生産される蛋白質は、正しく折り畳まれていることが少なく 、細胞封入体と呼ばれる細胞レベル下の粒子中に沈澱する(シ1−す−等、「バ イオテクノロジーJ3:151(1985))。しかしながら、細菌から分泌さ れた蛋白質は、正しく折り畳まれていることが多く、天然二次および三次構造を 呈する(シウング等、「バイオテクノロジー」4:991(1986))。免疫 グロブリン・ペプチドは遺伝子工学によりエシェリヒア・コリにおいて合成され ているが(キ、ビリー等、「プロシーディンゲス・オブ・ザ・ナショナル・アカ デミ−・オブ・サイエンシーズ・オブ・ザ・ニー・ニス・ニーJ81:3273 (1984)、リウ等、「プロシーディンゲス・オプ・ザ・ナシ5ナル・アカデ ミ−・オブ・サイエンシーズ・オブ・ザ・ニー・ニス・ニー」81:5369( 1984)、ボス等、「ヌクレイツク・アシ・ノズ・リサーチ」Lλ:3791 (1984))、エシェリヒア・コリからの機能性抗体または抗体フラグメント としてのこれらのペプチドの分泌につい“Cは報告されていない。
Fab分子は、単一ジスルフィド架橋により連結された2種の異なる蛋白質鎖に より構成される。これら2種の鎖は、無傷の抗体軽鎖並びに抗体重鎮、FdのV 、JおよびCお1部分である。L6キメラ軽鎖およびFd遺伝子の正しいeDN Aクローンは既に同定されている。この実施例では、これらのc D N Aク ローンを、エルウィニア・カロトボラから得られたペクチン酸リアーゼ(pel  B )遺伝子リーダー配列への遺伝子融合体として単一細菌オペロン(ジシス トロン・メソセージ)中に組織しくレイ等、「ジャーナル・オプ・バクテリオロ ジー」投稿中(1987))、2種の強力な調節プロモーターのいずれか一方か ら発現させた。その結果、エシェリヒア・コリにおける2種の蛋白質路の同時発 現用システムが得られ、L6キメラ抗体の免疫学的活性で正しく組立られたFa bが培養生長培地に分泌された。
A、L6キメラFab用エシェリヒア・コリ発現システムの構築。
1、pelBリーダー配列カセットの組立。
エルウィニア・カロトボラECは、幾つかのペクチン酸リアーゼ(ポリガラクツ ロン酸トランス一二すミナーゼ)をコードする(レイ等、「ジーンJ35:63 (1985))。3種のペクチン酸リアーゼ遺伝子がクローン化され、これらの 遺伝子のDNA配列が決定された。強力なプロモーターの制御下でエシェリヒア ・コリにクローン化されると、pelB遺伝子が発現され、大量のペクチン酸リ アーゼがベリブラズミソク空間に蓄積するepelBシグナル配列はエシェリヒ ア。
コリにおいて有効に機能し、この例では抗体遺伝子の分泌シグナルとして使用さ れた。pelB遺伝子のシグナル配列を囲むヌクレオチド配列を第36a図に示 す。
pelBシグナル配列は、シグナル・ペプチダーゼ開裂部位aha−alaに隣 接したアミノ酸22にHaelll制限部位を含む。プラスミド・ベクターPU  C8(ビエイラおよびメリック、「ジーンJ19:259(1982))中に pelB遺伝子を含む、プラスミドpss1004(レイ等、「ジャーナル・オ ブ・バタテリオロジー」、投稿中(1987))をHaell+およびEcoR Iにより消化した。このDNAを8塩基対5stlリンカ−と共に5splおよ びEcoRI切断したpB R322にライゲーションした。生成したプラスミ ドは、pelBの22アミノ酸リーダー配列を含む300bpフラグメントおよ び約230bpの上流エルウィニア・カラトボラDNAを含んでいた。このプラ スミドpI NG l 73は、5stlによる消化およびT4 DNAポリメ ラーゼによる処理後、入来遺伝子とフレーム内機能性細菌リーダー配列を含む、 蛋白質融合体を生成させる遺伝子の成熟暗号化配列の第一アミノ酸が側面に位置 するD N Aフラグメントに直接ライゲーションされ得る、挿入体を含む。p lNG173における5stl〜Ec。
R1制限フラグメントをpUc18(ヤニッヒーベロン等、「ジーン」33:1 03(1985))へクローン化することにより、pRR175が生成される。
これは、lacプロモーターの下流にpelBリーダーおよび隣接上流非暗号化 配列(リポソーム結合部位を含む)を含む。
pRR175の構築の概略を第36b図に示す。
2、細菌発現用キメラム6軽鎖遺伝子の製造。
シグナル配列プロセッシング部位にAatl+制限部位および遺伝子の下流に特 有のBgl11部位を含む無傷のL6キメラ軽鎖遺伝子を、酵母発現プラスミド plNG1298(第25a図)から1200bpDNAフラグメントとして取 り出した。このフラグメントをプラスミドpRR175に挿入した。生成したプ ラスミドpRR177−8は、pelBリーダーおよび親プラスミドに存するl acプロモーターの下流のL6軽鎖のフレーム内融合体を含んでいた。このプラ スミドの幾つかの誘導体を構築して、pRR177−8におけるpelB::軽 鎖遺伝子融合体の5°および3°末端の両方から非暗号化配列を削除した。
pelBリーダー配列開始コドン(第36図)から−48bpにおけるNdeI 制限部位を利用して上流非暗号化配列を削除すると、pRR180−2が得られ た。酵母におけるL66軽鎖現用に最適化されたプラスミドplNG1431( 第27a図参照)からのフラグメントをp ・RR179中に置き換えることに より、3”非暗号化配列を削除すると、pRR191が生成した。別のプラスミ ドpRR190はpRR191、と似ているが、軽鎖遺伝子の3°末端に90b pの非暗号化真核生物DNAを含む。これらの構造を第37図に示す。
3、細菌発現用キメラL6 Fd遺伝子の製造。
シグナル配列プロセッシング部位に5stl制限部位を含み、部位突然変異(第 32a、b図)およびアミノ酸226に終止コドンを作成することにより導入さ れたBe11部位および遺伝子の下流に特有のBamH1制限部位を含む無傷の し6キメラFd遺伝子を、880bpDNAフラグメントとしてプラスミドpl NG1406(第33図)から取り出した。このDNAフラグメントをプラスミ ドpRR175に挿入すると%pelBリーダー配列およびlacプロモーター の下流のL6 Fd遺伝子のフレーム内融合体、pRR178−5が生成された 。幾つかの誘導体を構築して、pRR178−5に含まれる配列の5゛および3 ″末端の両方から非暗号化配列を削除した。Fd遺伝子の終止コドンの直後にX holリンカ−を含む、酵母におけるL6 Fc1発現用に最適化されたプラス ミド、pi No 1428(134図)からの制限フラグメントを置き換える ことにより3“非暗号化配列を除去すると、プラスミドpRR186が生成され た。リーダー配列から−48におけるNde1部位の上流のエルウィニア・カロ トボラDNA配列を除去すると、プラスミドpRR196が生成された。これら のプラスミドの構造を第38図に示す。
4、軽鎖およびFd遺伝子用マルチシストロン発現システム。
細菌により誘導されたFabを製造するためには、軽鎖およびFdの両方が細胞 内で同時に製造される必要がある。これらの遺伝子の各々により別々に構築され たプラスミドを用いて、単一プロモーターからの転写が両遺伝子を特定するよう に配列された両遺伝子を含む一連の発現ベクターを構築した。これは、2種の遺 伝子間の非暗号化DNAを60bpに最小限化する方式で行なわれた。各遺伝子 は、翻訳開始に必要とされるリポソーム結合部位および−48かるpelBリー ダー二二抗二連抗体遺伝子ジャンクシ5ン一のDNA配列を有する。2種の遺伝 子を一直線に並べるためには、幾つかのクローニング段階が必要であった。pR R180−2においてpelBリーダーに連結された軽鎖遺伝子の一部分を、p RR186におけるFd遺伝子の下流にクローニングすることにより、pFKl ooが生成された。軽鎖遺伝子の残りをpRR177−8からpFKlooにサ ブクローニングすることにより、pFKlolが生成された。同様に、pRR1 90およびpRR191からの真核生物配列の3゛欠失を含むDNAフラグメン トをpF K 101ヘクローン化することにより、pFK 103およびpF K102が各々生成された。pRR192およびpFKlolからのDNAフラ グメントをライゲーションすると、pFK104が生成された。これは、Fd遺 伝子から一48bpの上流配列の欠失を含む。これらのプラスミドにおけるFd および軽鎖遺伝子カセットの地図を第39図に示す。
5、誘導性プロモーターの制御下における軽鎖およびFdに関するジシストロン ・メツセージの配置。
ブ5スミ)’pFK101、pFK102、pFK103およびpFK104は 、ベクターpUc1BまたはpLlc]9においてlacプロモーターの制御下 で連続的にクローン化されたFdおよび軽鎖遺伝子を含む。エシェリヒア・フリ 株、例えばJMl 03 F’1aciO(メッシング等、「ヌクレイツク・ア シソズ・リサーチJ9:309(1981))の場合、ペリプラズムに蓄積する 軽鎖の量は、lacプロモーター誘導剤イソプロピルB−D−チオガラクトピラ ノシド(I PTG)による影響は受けない(第13表参照)。さろに、細菌の 生長は遅く(pU C18を含む細胞と比較して)、細胞コロニーは、小さく乾 燥して粗い改変された形態を呈し、構成外来遺伝子の発現が細胞生長に有害であ ることを示唆している。2つの戦略を用いることにより、さらに厳密に調節され たプロモーターの下でこの遺伝子カセットを配置した。
第一に、pFKl○4からのPst I −EcoRIフラグメントを、pIT 206にライゲーションすることにより、エシェリヒア・コリにおける強力なプ ロモーターとして充分に特定されているサルモ不う・テフィムリウムara B プロモーターの直接制御下でFdおよび軽鎖遺伝子力セントを配置した。plT 206制限地図およびplT104の構造を第40図に示す。細菌遺伝子の発現 におけるara Bプロモーターおよびその調節蛋白質araCの使用について は、アメリカ合衆国特許出願695309(1985年1月26日付)および7 97472(1985年11月13日付)に記載されている。第14表に示す通 り、アラビノースを培養生長培地へ加えることにより、生成したプラスミドpl  T l○4を軽鎖合成用に調節する。アラビノースを加えることにより、少な くとも10倍の誘導が行なわれる。
これは、Fab遺伝子の高レベルの発現が細胞の生長に有害であることを確認し ている。アラビノースの非存在下で生長させた場合、pIT104を宿す細菌コ ロニーは、plT206を宿すエシェリヒア・コリとは表現型的に区別がつかな い。
第二に、1aei遺伝子を含むDNAフラグメント、lacプロモーターのリプ レッサーを、高度コピー発現ベクターpFK102にクローン化した。高コピー 数ベクターからの1aciの発現は、高コピー数ベクターにおけるlacプロモ ーターの発現の調節に有用である(ラッセル等、「プラスミド」、投稿中(19 87)、スイング等、「バイオテクノロジー」±:991(1986))。pM C9(カロス等、「プロシーディンゲス・オブ・ザ・ナショナル・アカデミ−・ オプ・サイエンシーズ・オブ・ザ・ニー・ニス・ニー」−電車:3015(19 83))における1aci遺伝子を含む1.7kbEcoR1フラグメントを取 り出し、T4ポリメラーゼによりプラント末端にし、Pstlリンカ−とライゲ ージ璽ンし、pFK102の特有のPstI部位にクローン化することにより、 pF K 1021aciが生成された。pFK1021aciの地図を第40 b図に示す。正確なりローンの同定に使用される選択方法により、生成したプラ スミドpFK1021aciが、機能的に抑制されたlacプロモーターを含む ことを確かめた。マツコンキー−ラクトース・プレート上の白色または明るいピ ンク色のコロニーは全て、1aci挿人体を有するプラスミドを含んでいたが、 pFK102のみを含む形質転換体は赤かった。これは、高コピー数1aci遺 伝子によるlacプロモーターの機能的抑制を示している。第14表は、pFK 1021aciを含む細胞からの細菌性Fabの発現がpFK102からの発現 と類似していることを示している。異常型コロニーを形成し、ブロス培養でゆっ くりと生長したpFK102を含む細胞とは異なり、PFK1021aciを含 む細胞は、pUc18を含む細胞と似ていた。
B、細菌により産生されるFabの発現、5DS−PAGEおよび精製。
1、クローン化された抗体遺伝子を宿すエシェリヒア・コリの培養。
標準エシェリヒア・コリ形質転換方法により、プラスミドDNAをエシェリヒア ・コリJMI 03またはMC1061に形質転換した。適当な抗生物質(ペニ シリン250μg/r(1、テトラサイクリン15μy/zI2)を補ったTY E()リプトン1.5%、酵母抽出物1゜0%およびNaCff0.5%)にお いて細菌培養を生長させた。細菌培養を51〜1リツトルの容量で光学密度0D 600=0.8(約4×108細胞/11Q)に37℃で生長させ、IPTG( 0,2ミリモル)、ラクトース(1,0%)またはアラビノース(1,0%)を 用いてアリコートを誘導した。さらに4〜21時間培養を生長させた。各培養の 一部分を軽鎖生成について分析した。柳田等([ジャーナル・オブ・バクテリオ ロジーJl 66:937(1986))に記載された浸透圧シラツクにより、 エシェリヒア・コリ細胞のベリプラズミック空間から蛋白質を放出させた。別法 として、培養上清を抗体鎖の存在について直接検定した。
L6軽鎖の定量には、ヤギ抗ヒト・カッパ軽鎖抗体(カッペル、マルバーン、ペ ンシルバニア)によるELISAを用いた。Fdは、マウス・モノクローナル抗 ヒトFd抗体くカルビオケム、サンディエゴ、カルフォルニア)を用いたELI SAにより検出され得る。第13表は、エシェリヒア・コリ・ペリプラズミック 抽出物における軽鎖反応性物質の発現に関する代表的データを示す。軽鎖は、細 菌細胞質からペリプラズム中に分泌される。また、抗体鎖は細菌から培養上清中 へ放出される。これは異常な発見であり、エシェリヒア・コリにおいて発現され た真核生物蛋白質の間でもL5Fab独特の特性であり得る。しかしながら、あ る種の条件下では、細菌蛋白質はエシェリヒア・コリから放出されることが知ら れている(アブラー69:1386(1986))。第14表は、ペリプラズム 中に分泌された軽鎖の量を、培養上滑中に分泌された量と比較している。軽鎖反 応性物質は、クローン化された軽鎖単独または軽鎖+Fdを宿すプラスミド含有 培養物に存在する。Fabの最も優れた生産体(pFK102、pFK104お よびpF K 1021aci)は、代表的には培養培地中へ300−1000 r+l/iffのELISA反応性軽鎖を分泌する。軽鎖遺伝子の次にFd遺伝 子が続く別の構築物を作製した(pFK107)。この構築物は、反対順序での 遺伝子による構築物と似たレベルでFabの合成および分泌を指図する。すなわ ち、遺伝子の順序はFabの分泌にとって厳密なものではない。
2、細菌により生成されたキメラム6軽鎖およびFdの5DS−PAGE。
細菌により生産された抗体鎖を、還元および非還元条件下でポリアクリルアミド ・ゲル電気泳動により分析した。溶解した全細菌細胞の蛋白質抽出物、浸透圧シ ョックによりペリプラズミ、、タ空間から放出された蛋白質および培養上清中に 分泌された蛋白質を電気泳動法により分析した。ウェスタン分析による完全な還 元条件下でのゲル分M蛋白質のニトロセルロースへの移動およびヤギ抗ヒト軽鎖 抗体を用いた免疫学的染色は、本物のし6キメラ軽鎖と同じ分子量の蛋白質が存 在する(約23Kd)ことを示した。非還元条件下での5DS−PAGEによる 蛋白質試料の分析は、軽鎖遺伝子のみを有するプラスミド(pRR191または +5RR190)を宿す細胞からの抽出物が、さらに高い分子量形態に会合した 軽鎖反応性物質を大きな比率で含むことを示した。この物質の多くは、軽鎖2量 体であると思われるものにおいて約46Kdで移動した。軽鎖2量体は、軽鎖の みを生産するミエローマ細胞から観察された。また、軽鎖およびエシェリヒア・ フリ蛋白質問に非特異的ジスルフィド形成ヲ示シ得る他の免疫反応性蛋白質バン ドが存在する。軽鎖およびFd遺伝子の両方を宿すエシェリヒア・コリ細胞から の蛋白質試料(ペリブラズミ、り抽出物または培養上清)は、非還元性ゲル条件 下で分離された場合、細菌性軽鎖2j1体よりも僅かに高い分子量で移動する約 4gKdにおける軽鎖反応性バンドを含む。この物質は、細菌により生産された し6キメラFabである。pFK 1021aci、 pF K 101、pF K102、pFK103またはpFK104を宿すエシェリヒア・コリにおいて 、非還元条件下で行なわれたSDSゲルにおいて観察される48Kdバンドは、 最も著しく免疫反応性を示す種類である。さらに、軽鎖のみを含む抽出物で見ら れる免疫反応性蛋白質の基底値スミアは、軽鎖およびFdを共に含む細胞からの 抽出物の場合では大きぐ減少する。
3、細菌により生産されたキメラl−5Fabの精製。
免疫学的および機能的活性(下記参照)細菌性Fabを、pFK1021aci またはplT104を宿すエシェリヒア・コリの培養上清またはべりブラズミッ ク蛋白質抽出物から精製した。ペリブラズミツク物質を精製するために、4時間 誘導された細胞l ’J 、ノ) )レカ1らi尋られたペリブラズミ・ツク・ フラクションを50πCの蒸留水中(こ放出した。この物質を20分間5000 gで遠心分離に力1け、0.45μ裏フイルターによりろ過した。次いで、ペリ ブラズミ・ツク抽出物をYMIO膜(アミコン)により約5xQに濃縮した。こ の物質を出発緩衝液(10ミリモルに!HPO,、pH7,5)により8倍に希 釈し、1゜O101分の流速で1ids−セファロース・カラムjこ適用した。
カラムを25xQの出発緩衝液で洗浄し、出発緩衝液中0〜200 ミ!Jモル NaC1勾配により溶離した(全容1t200z(り。免疫反応性勾配ピークを プールしく溶離は約100ミリモルで行なわれた)、セント1ノコン10で濃縮 した。精製FabをPBS+2.0%BSA中で貯蔵した。
1リツトルの細胞培養上清から分泌されたFabを精製するため1;、誘導剤に より21時間生長させた後、遠心分離により細胞を除去し、上清を0.45μ夏 フイルターによりろ過した。培地をYMIO膜(アミコン)により約161f) に濃縮し、次いで10ミリモルに、HPO。
で105zCに希釈した。この物質を1.5i(S−セファロース・カラムに適 用し、40πC中0〜2oOミリモルNaC1勾配により溶離した。S−セファ ロース・クロマトグラフィーから回収されたFabは、非還元性クーマシー染色 10%アクリルアミドゲルのデンシトメーター追跡により測定したところ、70 %より高い純度であった。
細菌培養上清から精製されたFabは、15%還元性ゲルにおt)て約23Kd および24.5Kdの2つの主たる蛋白質ノインドに分解する。
D N A配列に基づいたFdおよび軽鎖の分子量は、24.5Kdおよび23 Kdであり、これは観察された蛋白質サイズと明確に対応している。2つのバン ドのうちの小さい方は、ウェスタン・プロットにおいてヤギ抗ヒト・カッパ軽鎖 抗血清と強く反応した。ベリプラズミック空間または細菌培養上清から精製され た細菌性Fabは、上記で試験したどの分析基準を用いても区別がつかない。
4、L6抗原に対する細菌産生キメラL6Fabの機能的結合活性。
S−セファロース・クロマトグラフィーにより精製された細菌産生Fabを、L 6抗原含有細胞への結合について試験した。第15表で示す通り、細菌性Fab は、ヒト結腸癌セルライン3347と特異的に結合する。TセルラインT51か ら得た細胞を陰性対照として用いた。標的細胞を、細菌産生L6キメラFab、 5p210細胞で産生された無傷のし6キメラ抗体またはマウスの腹水から精製 されたマウス上6抗体と4°Cで30分間インキニベーシヨンした。この後、F ab検出用のFITCm識ヤギ抗ヒト軽鎖抗体、キメラ抗体検出用のFITC標 識ヤギ抗ヒト免疫グロブリン、またはマウス抗体検出用のFITC標識ヤギ抗不 ズミ免疫グロブリンとインキ二ベーシ1ンした。コールタ−・モデルE P I  C−C細胞ソーターを用いて、細胞表面に結合する抗体を測定した。
細菌産生Fabはまた、抗原陽性3347結腸癌細胞表面に対するFITC標識 マウスL6抗体の特徴的な結合阻害を呈する。細菌産生Fabおよび5p210 誘導キメラL6が似た結合阻害プロフィールを有するということは、細菌産生F abおよび5p210誘導牛メエシエリヒア・コリを宿主として用いることによ り、免疫グロブリンの機能的活性Fab領域を製造し、これらをペリプラズミッ ク空間中および培養培地において分泌させる新規方法が開示されている。
この分子は、適切に組み立てられた抗体認識部位の予期される結合特性を呈する 。この技術を用いることにより、エシェリヒア・コリにおいて他の結合特異性を 有する抗体遺伝子を発現させることができる。
1、修飾抗体cDNAクローンによりフードされる蛋白質は、シグナル配列を用 いて細菌から分泌され得る。
2.2種の抗体遺伝子が、ジシストロン・メツセージとして単一細菌性プロモー ターから発現され得る。
3.2種の外来蛋白質(この実施例では抗体軽鎖およびFd)が、適切に組み立 てられ得、すなわち、細菌から分泌された場合、正確な二次、三次および四次構 造を呈する。
4、少なくとも2種、恐ら(は多くの細菌性プロモーターが、抗体遺伝子の発現 に使用され得る。
5、この実施例は、他の抗体値をコードする遺伝子がジシストロン・メツセージ として一緒に発現され得る一般的方法である。これらは、軽鎖およびFd遺伝子 または軽鎖および無傷の重鎮遺伝子を含む。
6、プロモーターに関する遺伝子順序は、エシェリヒア・コリのFab産生能に おいて重要ではない。Fd遺伝子の後に軽鎖を構築した場合、逆の順序で遺伝子 を組織した場合と同じ機能を有する。
7、Fabは、エシェリヒア・コリから培養上清中に分泌され得、そこで、それ は安定しており、精製され得る。細胞質膜を通る大部分のFab鎖は、培養上溝 中に分泌される。
微生物寄託 サツカロミセス・セレビシエよりB531C(41/42−5)、G187は、 1987年7月9日ATCCに寄託され、受は入れ番号20856が与えられた 。エシェリヒア・コリJM103(pFKl 021 aci)、G186もま たそこに同じ日付で寄託され、受は入れ番号67457が与えられた。両寄託は ブダペスト条約に基づくものであった。
第13表 エシェリヒア・コリのペリプラズムから得られた軽鎖の定量nf/iρ(培養) プラスミド − + pRR17500 pRR177−88,511 pRR180399412 pRR190200241 pRR191463772 pFK101 36 28 pFK102 68 55 pFK103 38 45 pFK104 91 68 エシェリヒア・コリJM103またはMC1061(結果は類似)を各プラスミ ドにより形質転換した。新鮮な形質転換体を37°Cで○D600=0.8にT  Y E中で培養した。培養物を分割し、誘導剤(I PTG)を0.2ミリモ ル〜1アリコートに加えたく−または÷IPTG)。細胞を37℃で4時間生長 させた。ペリプラズミック蛋白質抽出物を調製し、アリコートを、ヤギ抗ヒト・ カッパ抗体を用いたELISAにより軽鎖に関して試験した。各値は、少なくと も2つの独立した実験の平均である。抗体遺伝子に対する非暗号化配列5°およ び3゛両末端を除去すると、ペリプラズムにおける軽鎖の蓄積が増加した。
第14表 銹導後の上清およびペリプラズムにおける軽鎖の蓄積上清 ペリプラズム プラスミド 誘導剤 4時間 21時間 4時間 21時間pRR1900nd  2’OOnd pRR190+ 5 188 241 ndpFK]02 12 nd 68  ndpFK102 ÷ 57 828 55 40pFK104 13 nd  91 ndpFK104 + 150 290 68 35pFK1021ac i −2536050100pF K 1021a、ci ÷ 72606 3 7 40pIT104 13 nd 10 ndpIT104 ÷ 15021 6 19 35プラスミドを含むエシェリヒア・コリ株を生長させ、調製し、第 13表における記載と同様に検定した。pRR190SpFK102、pFK1 04およびpF K 1021aciについては、0.2ミリモルエPTGによ り細胞を誘導した。1%アラビノースによりpI T 104を誘導した。各値 は、少なくとも2つの独立した実験の平均である。エシェリヒア・コリ培養上清 を分析するため、細菌を遠心分離により除去し、培養上清を0.45μMフィル ターに通した。値をn9/戚(培養)で表す。
nd=測定されず。
第15表 細菌性Fabの結合検定 結合割合* 3347細胞 T51細胞 抗体 L6÷ L6− 標準マウスL6 95 1 Sp210キメラL6 116 1 細菌性L 6 F ab 54 1 標準L6Fab 16 1 *結合割合は、FITCフンジニゲート第二抗体で処理した対照試料と比べて、 試験試料の場合が何倍明るいかを示した数である。
マウス上6抗体の酵素消化により標準L 6 F abを調製した。
微生物 (寄託機関の名称) アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(寄託機関の住所) 12301 パークローン・ドライブ ロックビル、メリーランド20852、アメリカ合衆国(寄託日) (受は入れ 番号) 1986年10月24日 HB9240(追加表示) ハイブリドーマC255(キメラム6抗体)ヨーロッパ特許がめられる指定国に 関して、寄託された微生物の試料は、ヨーロッパ特許の付与の告示が公表される まで、または出願が拒絶されもしくは取り下げられ、または取り下げられたとみ なされる日まで、その試料を要求する人により指定された専門家に対して前記試 料を供給する場合のみ利用可能である(規則28(4,)EPC)。
微生物 (寄託機関の名称) アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(寄託機関の住所) 12301 パークローン・ドライブ ロックビル、メリーランド20852、アメリカ合衆国(寄託臼) (受は入れ 番号) 1986年10月24日 HB9241(追加表示) ハイブリドーマC256(キメラム6抗体)ヨーロッパ特許がめられる指定国に 関して、寄託された微生物の試料は、ヨーロッパ特許の付与の告示が公表される まで、または出願が拒絶されもしくは取り下げられ、または取り下げられたとみ なされる日まで、その試料を要求する人により指定された専門家に対して前記試 料を供給する場合のみ利用可能である(規則28(4)EPC)。
FIG、 4 C843’u7 b、 cDNA 7Q−7ヒイ B、Vぐ艷ぢ奴゛(」)−−/L−ギ艮\めレンhめとト+3ei、不賢と仰フ D−二ンフにフタ−FIG、6 巳、ヒトCK4史ぢて一7o−二ンク′λ°クタークー%tεA二を頷y−C4 1J畷 −Jニー811゜却−ヒト1.(,1f、/4H−1,弧シC−℃I2 □□細n 87も/+ ンシス!情臭J城9杉良−br$yy?−s 棗 K に μmに1 xaπい απnmTc FIG、7B c−7ウス可蘭賽7コン?〉丈77シイ7−マクズ咥j受工乞7ンンb マシヌ華濠重灸Jどクンント コ71−ンカ−77;づT=s t+zc−罠 cccAcc 入Acc=丁  CACp、マウス12久、ゴーと一7″”+ンクンヨ/Z〉イ2−り八2−^” ” 3’ Aha) S’FIG、8 FIG、 10 肝 託 的 的 とり 畦 化 e( iト 啄 晶 酩 狂 珪 錠 旅 韮 計 市 さコ 訃 啄 非 迷 晶 止 テ葺 井 28 止壬゛紡:すFトξ畦″=3駐=龜士 韮HE■目゛詫晋り旧始*ヨ35肛弓t  韮詳旨菖酩 尿 庄 5ミ ■トF 鍔口非 沫 藷 的 5口 比 一← FIG、 1B FIG、1’4 pMVHC24ApoニーBornH1(CH)FIG、 15 Fig、I6 □τ−ム−d*2>イ?− Fig、17a FIG、 18 FIG、21 91?l ser gly ala glu ユeu val arg pro  gly ala ser val ユyE met #eH C’1E CAG tex GGG CCT CAに C0G−CTCACCCCT G+ −G GCCjCA CTG 入入C入τり7CC?GCユγ寓 se: me r mer th: al; tyr met 91r+ leu mtr s er ユtu thr mcr q@磨@asp AJ−A TCCTCCACCACA Gee TACATCCAG CTCA GCAにCCTCAHA 7G丁C入^ C入CF1α22 aha erg phe ser gay ser gly set gay  shr ser tyr we: ユeu L’+r i)メ@5e= CCT CGC丁7CkG丁 (−GCAにT GGG TCT GGG kC CTCT 丁^C丁C) C丁CλC^ 入子CλGCerg val glu  alm glu alp aha aha tar tyr tyr ces  +、Y”、sn tap sir@eve 入(:A CTG CAI: GC′T (、AA CAT (:CT GCC Ac丁 ?AT TAC”!GCCACCACWG 入C丁@77] FIG、23 2) T−4Po1 Fl(”−、−26 FIG、28 FIG、 29 FIG、 30 NG、32 寞戚繊に1にα眞編−C−僚μla−ぽ黒4カ(心賀〜I−翫シの慣−aIπ弼 ムFIG、33 邊 FIG、34 FIG、35 plNG1446 AI)teI FXG、37 nG、3B 00bp FIG、 39 nG、 4Q 国際調査報告 1″″1°It@m A*l1iCallee soアヤ!7,811゜っヨ、 □

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 米国特許証により包含されることを意図する新規事項は、1.キメラ重鎖免疫グ ロブリンまたはそのフラグメントおよびキメラ軽鎖免疫グロブリンをコードして いるジシストロン転写単位と機能的に結合しているプロモータ領域を含有するポ リヌクレオチド分子。 2.該プロモータが原核性である請求項1に記載の分子。 3.キメラ重鎖および軽鎖が、別々にポリペプチド分泌シグナルをコードしてい る配列に機能的に結合している請求項1に記載の分子。 4.ポリペプチド分泌シグナルと結合しているキメラ重鎖免疫グロブリン分子ま たはそのフラグメント。 5.該フラグメントがFdフラグメントである請求項4に記載の分子。 6.ポリペプチド分泌シグナルに結合しているキメラ軽鎖免疫グロブリン分子。 7.該ポリペプチド分泌シグナルが原核性分泌に有用である請求項3、4または 6に記載の分子。 8.該ポリペプチド分泌シグナルが真核性分泌に有用である請求項3、4または 6に記載の分子。 9.該真核性分泌が酵母分泌である請求項8に記載の分子。 10.該真核性分泌が真菌分泌である請求項8に記載の分子。 11.キメラFab免疫グロブリン分子。 12.キメラFd免疫グロブリン分子。 13.請求項4、5または6に記載の免疫グロブリン分子をコードしているポリ ヌクレオチド分子。 14.請求項7に記載の免疫グロブリン分子をコードしているポリヌクレオチド 分子。 15.請求項8に記載の免疫グロブリン分子をコードしているポリヌクレオチド 分子。 16.請求項11または12に記載の免疫グロブリン分子をコードしているポリ ヌクレオチド分子。 17.停止コドンまたはその下流に制限部位を含んでいるキメラ重鎖免疫グロブ リンのFdフラグメントをコードしているポリヌクレオチド分子。 18.ヒト不変領域および非ヒト可変領域を有する免疫グロブリン重鎖のFd部 を製造する方法であって、培養条件下で該Fd部を発現し得る宿主を培養し、該 培養から該重鎖の該Fd部を回収することからなる方法。 19.ヒト不変領域および非ヒト可変領域をそれぞれ有する重鎖および軽鎖を含 んでいるキメラ免疫グロブリンのFab部を製造する方法であって、該重鎖、ま たは該軽鎖、若しくはその両者を発現し得る宿主を培養条件下で培養し、該培養 から該キメラ免疫グロブリン分子のFab部を回収することからなる方法。 20.該Fabフラグメントが該宿主から、完全にたたみ込まれ、会合した、機 能し得る形態で製造される請求項19に記載の方法。 21.キメラ免疫グロブリンフラグメントとポリペプチドシグナル部分を含有す る融合遺伝子の製造方法であって、該ポリペプチドシグナル部分をコードしてい る遺伝子配列をキメラFdフラグメントをコードしている遺伝子配列に機能的に 結合させ、該融合遺伝子を宿主細胞中で発現させることからなる方法。 22.該宿主が原核性である請求項21に記載の方法。 23.該宿主が真核性である請求項21に記載の方法。 24.該宿主が酵母である請求項21に記載の方法。
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