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KR100879194B1 - 원핵생물에 의해 제조된 항체 및 이의 용도 - Google Patents

원핵생물에 의해 제조된 항체 및 이의 용도 Download PDF

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KR100879194B1
KR100879194B1 KR1020037007845A KR20037007845A KR100879194B1 KR 100879194 B1 KR100879194 B1 KR 100879194B1 KR 1020037007845 A KR1020037007845 A KR 1020037007845A KR 20037007845 A KR20037007845 A KR 20037007845A KR 100879194 B1 KR100879194 B1 KR 100879194B1
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Abstract

본 발명은 원핵생물 발현 시스템내에서의 재조합 항체의 향상된 발현 및 제조를 위한 방법 및 조성물을 제공한다. 특히, 전장 비글리코실화 항체의 원핵생물성 발현 및 제조를 고려한다. 본 발명의 항체 생성물은 생물학적 연구, 진단 및 의학적 치료의 다양한 국면에서 사용할 수 있다.
프로모터-시스트론 쌍, 면역글로불린 경쇄, 면역글로불린 중쇄, 해독 개시 부위, 원핵생물 숙주 세포, 비글리코실화 전장 항체, 면역접합체

Description

원핵생물에 의해 제조된 항체 및 이의 용도{Prokaryotically produced antibodies and uses thereof}
본 발명은 일반적으로 분자 생물학 및 단백질 공학에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 재조합적으로 제조된 항체 및 이의 용도에 관한 것이다.
최근 몇년간 항체를 각종 장애 및 질환에 대한 진단제 및 치료제로서 사용할 가망이 증가하는 것으로 나타났다. 다수의 연구 및 임상 적용은 다량의 기능성 항체를 필요로 하며, 따라서 사용할 대규모의 경제적인 제조 시스템을 요구한다. 이. 콜라이(E. coli) 및 비. 서브틸리스(B. subtilis)와 같은 원핵생물로부터 효모, 식물, 곤충 및 포유동물 세포에 이르는 다양한 발현 숙주를 사용하는 항체의 재조합 제조법이 특히 유용하다[참조: Kipriyanov and Little (1999) Mol. Biotech. 12:173-201].
다른 항체 제조 시스템과 비교하여, 세균, 특히 이. 콜라이가 다수의 특유한 이점을 제공한다. 사용되는 원료(즉, 세균 세포)는 저렴하고, 성장시키기에 용이하며, 따라서, 제품의 원가를 감소시킨다. 보다 짧은 발생 시간 및 증식의 용이성 은 세균 발효를 대규모의 단백질 제조에 대한 보다 실용적인 수단으로 만든다. 세균 종, 예를 들어, 이. 콜라이의 게놈 구조 및 생물학적 활성은 익히 연구되어 있으며, 광범위한 발현 벡터가 이용가능하여, 바람직한 항체의 발현을 보다 편리하게 한다. 진핵생물과 비교하여, 보다 적은 단계가 재조합 유전자의 조작, 다수의 복제물의 숙주로의 안정한 형질전환, 발현 유도 및 생성의 특성화를 포함한 제조 공정에 포함된다[참조: Pluckthun and Pack Immunotech 3:83-105 (1997)]. 또한, 이. 콜라이는 임의의 접근법에의 특유한 접근을 가능하게 한다. 플라스미드에 의한 형질전환 또는 파아지에 의한 형질감염에 대한 비할데 없는 효능으로 인해, 이. 콜라이 시스템을 다수 유형의 항체 변이체의 파아지 라이브러리 작제에 사용할 수 있으며, 이는 기능성 게놈 연구에서 특히 중요하다.
현재, 세균 시스템을 사용하여, 항체 단편을 제조한다. 임의의 다른 이종 단백질과 같이, 항체 단편은 세포질에서 발현된 봉입체의 리폴딩을 통해 또는 발현에 이은 세균의 주변 세포질에의 분비를 통해 이. 콜라이내에서 제조할 수 있다. 분비 및 리폴딩 중에서의 선택은 일반적으로 수가지의 고려에 의해 유도된다. 분비는 일반적으로는 보다 신속하며 보다 통상적으로 사용되는 방법이다.
문헌[참조: Opper et al., 미국 특허 제6,008,023호]에는 항체 단편(예를 들어, Fab)을 표적화된 종양 치료법에서 사용하기 위해 효소와 융합시키는 이. 콜라이 세포질 발현 시스템이 기술되어 있다. 문헌[참조: Zemel-Dreasen et al. Gene 27:315-322 (1984)]에는 이. 콜라이에서의 항체 경쇄의 분비 및 프로세싱이 보고되어 있다. 문헌[참조: Lo et al, PCT 공보 제WO 93/07896호]에는 중쇄에서 CH2 부 위가 결실된 사량체성 항체의 이. 콜라이 제조법이 보고되어 있다. 경쇄 및 CH2-결실된 중쇄를 암호화하는 유전자를 하나의 단일 프로모터의 제어하에 동일한 발현 벡터내로 작제하였다. 상기 저자들은 발현 시스템이 최적화되지 않았고, 발현 수준이 중간 정도임을 인정하였다. 2개의 발현 단위(즉, 시스트론)가 하나의 프로모터의 제어하에 존재하는 유사한 폴리시스트론 시스템이 이. 콜라이내에서 항체 단편을 제조하기 위해 문헌[참조: Carter et al., 미국 특허 제5,648,237호]에서 사용되었다.
항체 단편을 발현시키기 위해 세균 시스템을 광범위하게 사용하는 것과는 대조적으로, 이. 콜라이내에서 기능성 무손상 항체를 고수율로 발현시키고 회수하는 시도는 거의 없었다. 무손상 항체의 복합체 특성 및 대형 크기로 인해, 발현된 경쇄 및 중쇄 폴리펩타이드의 적합한 폴딩 및 조립을 달성하는 것이 종종 곤란하여, 재구성된 사량체성 항체의 불량한 수율이 발생한다. 또한, 원핵생물에서 제조된 항체는 글리코실화되지 않아, 이펙터 기능이 결손되기 때문에, 당해 기술에서는 이. 콜라이가 무손상 항체를 제조하는데 유용한 시스템이 아닐 것으로 제안되었다[참조: Pluckthun and Pack (1997) Immunotech 3:83-105; Kipriyanov and Little Mol. Biotech. 12:173-201 (1999); Pluckthun et al. (1996), ANTIBODY ENGINEERING: A PRACTICAL APPROACH, pp 203-252 (Oxford Press); Pluckthun (1994), HANDBOOK OF EXP. PHARMCOL vol 3: The Pharmcol. of Monoclonal Antibodies, pp269-315 (ed. M. Rosenberg and G.P. Moore; Springer-Verlag, Berlin)].
조사 및 임상적 연구에서의 최근의 개발은 다수의 경우에 있어서, 무손상 항체가 항체 단편에 비해 바람직한 것으로 제안되어 있다. Fc 부위를 함유하는 무손상 항체는 생체내 축퇴 및 제거에 대해 보다 내성인 경향이 있으며, 이에 의해 순환에 있어서 보다 긴 생물학적 반감기를 갖는다. 이러한 특성은 항체를 지속적인 치료법을 필요로 하는 질환에 대한 치료제로서 사용할 경우에 특히 바람직하다.
또한, 다수의 경우에 있어서, 이펙터 기능이 결손된 무손상 항체는 치료 용도에 보다 바람직하다. 문헌[참조: Friend et al., Transplantation 68:1632-1637 (1999)]에는 기관 동종이식의 급성 거부반응 에피소드의 치료를 위해 사람에서 사용할 경우에 글리코실화 CD3 모노클로날의 중증 사이토킨 방출 증후군과 같은 독성 효과가 기술되어 있다. CD3 항체는 FcR 결합의 결과로서 T-세포 수용체 복합체의 가교 결합에 의한 T-세포 활성화 및 사이토킨 방출을 유도한다. 미국 특허 제5,585,097호에는 천연 CD3 항체의 특정한 글리코실화 부위 잔기를 돌연변이시킴으로써 비글리코실화 CD3 항체를 제조하는 방법이 기술되어 있다. 문헌[참조: Armour et al., Eur. J. Immunol. 29:2613-2624 (1999)]에는 표적 항원을 보유하는 세포(즉, 혈소판 세포)의 결실이 바람직하지 않은 경우에 치료학적 적용에 있어서 HPA-1a-양성 혈소판에 특이적인 비파괴성 항체(즉, 이펙터 기능이 결손됨)의 사용이 기술되어 있다. 문헌[참조: Thompson, et al., J. Immunol Meth 227:17-29 (1999)]에는 TGFβ2에 대한 완전 사람 항체의 이펙터 기능이 TGFβ2에 의해 매개된 섬유증 질환의 치료에 사용하는데 필수적이지는 않는 것으로 제시되어 있다. 문헌[참조: Reddy, et al., J. Immunol. 164:1925-1933 (2000)]에는 자가면역 질환 을 치료하는데 있어서 강한 항체-Fcγ 수용체 결합의 경향이 기술되어 있고; 문헌[참조: Isaacs, et al., Clin. Exp. Immunol. 106:427-433 (1996)]에는 순수한 차단 효과가 생체내에서 필요한 경우에 비글리코실화 모노클로날 항체 변이체 또는 Fc 수용체 결합을 억제하도록 조작된 돌연변이체가 보다 바람직한 선택일 수 있는 것으로 제시되어 있다.
현재, 항체의 이펙터 기능을 제거하거나 감소시키고자 하는 시도는 표적 세포를 결실시킬 수 없는 것으로 간주되는 IgG4 동형을 사용하거나, 이펙터 기능(들)에 중요한 Fc 부위 중의 잔기가 돌연변이된 Fc 변이체를 제조하는데 중점을 둔다[참조예: 미국 특허 제5,585,097호]. 그러나, 상기 접근법 둘 다는 제한을 갖는다. 예를 들어, IgG4 동형은 문헌[참조: Isaacs, et al. (1996), supra 및 Thompson, et al. (1999), supra]에 의해 기술된 바와 같이 특정한 수준의 이펙터 기능을 갖는 것으로 제시되어 있다. 또한, 문헌[참조: Reddy et al. (2000), supra]에는 CD4에 대한 IgG4 mAb의 추가의 변이가 Fc 이펙터 기능을 제거하는데 필요한 것으로 보고되어 있다. Fc 돌연변이체는 1차 서열에서의 잔기 변화로 인해 바람직하지 않은 면역 반응을 유발할 수 있다.
발명의 요약
본 발명은 원핵생물 유기체에서 무손상 항체를 제조하기 위한 필요성을 언급한다. 한 양태에 있어서, 본 발명은 특유하게 디자인된 독립적 시스트론 발현 벡터를 사용하는 것을 포함하여, 원핵생물 숙주 세포에서 면역글로불린을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 독립적 시스트론 발현 벡터는 면역글로불린 경쇄의 발현을 위한 제1 프로모터-시스트론 쌍 및 면역글로불린 중쇄의 발현을 위한 제2 프로모터-시스트론 쌍을 포함하며, 이에 의해 경쇄 및 중쇄의 발현을 독립적 프로모터에 의해 독립적으로 조절하는 폴리뉴클레오타이드 발현 카셋트를 포함한다. 발현 카셋트 폴리뉴클레오타이드내에서의 각각의 시스트론은 전장 항체의 경쇄 또는 중쇄를 암호화하는 핵산 서열에 작동적으로 결합되어 있는 해독 개시 부위(TIR)를 포함한다. 특정 양태에 있어서, 본 발명의 발현 벡터내의 TIR 서열을 경쇄 및 중쇄에 대해 상이한 해독 강도 조합을 제공하도록 조작한다. 다수의 원핵생물 유기체가 본 발명의 발현 벡터에 대한 숙주로서 적합하다. 바람직하게는, 숙주는 그램-음성 세균이다. 보다 바람직하게는, 숙주는 이. 콜라이이다. 한 양태에 있어서, 숙주 세포는 이종 단백질의 대량 제조에 적합한 유전자적으로 조작된 이. 콜라이 균주이다. 다수의 프로모터를 본 발명의 발현 벡터에 대해 사용할 수 있다. 바람직한 프로모터는 이. 콜라이 PhoA 프로모터이다.
또한, 본 발명은 신규한 독립적 시스트론 발현 벡터를 사용하여 원핵생물 숙주에서 제조된 전장 비글리코실화 항체를 제공한다. 본 발명은 사람화 항체, 친화성 돌연변이된 항체, 변이체 Fc 부위를 갖는 항체, 다중특이성 항체 및 항체 유도체를 포함한 다양한 항체 변형체 또는 변이체를 포함한다. 세포독성제에 접합된 전장 항체를 포함하는 면역접합 조성물이 또한 고려된다.
또한, 본원에 기술된 전장 항체의 다양한 진단 및 치료 용도가 고려된다. 한 치료학적 적용에 있어서는, 전장 항체를 환자에서 또 다른 치료제와 병용한다.
도 1은 현존하는 Fab 발현 벡터인 pAK19를 기재로 하는 전장 항체 발현 벡터인 pxTFPV의 작제 도식도이다.
도 2는 2종의 폴리시스트론 전장 항체 발현 벡터를 사용하는 전장 항체의 이. 콜라이 발현을 도시한다. 완전 세포 용해물을 유도 이후에 SDS-PAGE 면역블롯에 의해 분석하였다. 레인 1은 음성 대조군이고; 레인 2는 pxTFPV(항-TF 항체)이고; 레인 3은 pY0317.Fab-CH3(항-VEGF 항체)이다. 화살표는 전장 항체에 해당하는 밴드를 지시한다.
도 3은 경쇄 및 중쇄에 대한 다양한 TIR 해독 강도 조합을 갖는 폴리시스트론 작제물을 도시한다.
도 4A 및 4B는 경쇄(L) 및 중쇄(H)에 대한 다양한 TIR 조합을 갖는 폴리시스트론 벡터를 사용하는 전장 항-TF IgG1의 이. 콜라이 발현을 도시한다. 완전 세포 용해물을 유도 후에 SDS-PAGE 면역블롯에 의해 분석하였다. (4A) 환원된 샘플. (4B) 비환원된 샘플. 상기한 각각의 레인은 경쇄("L") 및 중쇄("H")에 대한 상대적 TIR 해독 강도이다. "neg.": 단지 배경 벡터인 pBR322만을 보유하는 유도된 세포.
도 5는 상이한 TIR 해독 강도하에 경쇄 및 중쇄의 독립적 발현에 대한 작제 도식도이다.
도 6A 및 6B는 상이한 플라스미드에 대한 환원된 완전 세포 용해물 샘플의 쿠마시 염색된 겔 결과이고, 이는 경쇄(6A) 및 중쇄(6B)의 분비 수율에 대한 TIR 상대적 강도의 효과를 도시한다.
도 7은 경쇄 및 중쇄 벡터를 결정된 TIR 강도로 조합함으로써 전장 항체에 대한 독립적 시스트론 발현 벡터(pxTF2AP77)의 작제를 도식적으로 도시한다.
도 8은 독립적 시스트론 벡터(pxTF2AP77)로 형질감염된 환원된 완전 세포 용해물의 쿠마시 염색을 도시한다.
도 9는 경쇄 및 중쇄에 대한 여러 TIR 강도 조합을 갖는 독립적 시스트론 작제물을 도시한다.
도 10A 및 10B는 경쇄(L) 및 중쇄(H)에 대한 여러 TIR 강도 조합을 갖는 독립적 시스트론 작제물을 사용한 전장 항-TF IgG1의 이. 콜라이 발현을 도시한다. 완전 세포 용해물을 유도 후에 SDS-PAGE 면역블롯에 의해 분석하였다. (4A) 환원된 샘플. (4B) 비환원된 샘플. 상기한 각각의 레인은 경쇄("L") 및 중쇄("H")에 대한 상대적 TIR 해독 강도이다. "neg.": 단지 배경 벡터인 pBR322만을 보유하는 유도된 세포.
도 11은 폴리시스트론 시스템 대 독립적 시스트론 시스템을 사용한 전장 항체 발현의 비교이다. 비환원된 완전 세포 용해물을 유도 후에 SDS-PAGE에 의해 분석하였다. 경쇄(L) 및 중쇄(H)에 대한 여러 TIR 강도 조합을 나타낸다.
도 12는 항-TF 항체에 대한 pAK19-유래 폴리시스트론 벡터 대 독립적 시스트론 벡터의 쿠마시-염색된 겔 비교이다. 레인 1은 음성 대조군이고; 레인 2는 pxTFPV(pAKl9-유래 폴리시스트론)이고; 레인 3은 paTF50(독립적 시스트론)이다. 화살표는 전장 항체에 대한 위치를 지시한다.
도 13은 pAKl9-유래 폴리시스트론 벡터 대 독립적 시스트론 벡터를 사용한 전장 항-TF 항체 발현의 비교이다. 비환원된 완전 세포 용해물을 유도 후에 SDS-PAGE 면역블롯에 의해 분석하였다. 레인 1은 음성 대조군이고; 레인 2는 pxTFPV(pAKl9-유래 폴리시스트론)이고; 레인 3은 paTF50(독립적 시스트론)이다. 화살표는 전장 항체에 해당하는 밴드를 지시한다.
도 14는 pAK19-유래 폴리시스트론 벡터 대 독립적 시스트론 벡터를 사용한 전장 항-VEGF 항체 발현의 비교이다. 비환원된 전장 세포 용해물을 유도 후에 SDS-PAGE 면역블롯에 의해 분석하였다. 레인 1은 음성 대조군이고; 레인 2는 pY0317.Fab-CH3(pAKl9-유래 폴리시스트론)이고; 레인 3은 pxVG2AP11(독립적 시스트론)이다. 화살표는 전장 항-VEGF 항체를 나타내는 밴드를 지시한다.
도 15는 이. 콜라이내에서 독립적 시스트론 벡터 paTF50에 의해 제조된 전장 항-TF 항체(IgGI)의 항원(TF) 결합을 도시한다. 2개의 CHO-제조된 항-TF 항체(IgG2 및 IgG4)를 대조군으로서 사용한다.
도 16은 이. 콜라이내에서 paTF50에 의해 제조된 전장 항-TF 항체 IgG1의 C1q 결합을 도시한다. 또 다른 항체 I-1095-1-리툭시맵을 비교용으로 사용한다.
도 17은 이. 콜라이내에서 paTF50에 의해 제조된 전장 항-TF 항체 IgG1의 FcγR1 알파 결합을 도시한다. CHO 세포내에서 제조된 2개의 항-IgE 항체를 대조군으로서 사용한다.
도 18은 대조군으로서 5개의 다른 항체와 비교하여 이. 콜라이내에서 paTF50 에 의해 제조된 전장 항-TF 항체 IgG1(32604-74 이. 콜라이 IgGl)의 FcRn 결합을 도시한다.
도 19는 이. 콜라이내에서 paTF50에 의해 제조된 전장 IgG1(IgG1 이. 콜라이), CHO내에서 제조된 IgG2(IgG2 CHO) 또는 CHO에서 제조된 IgG4b(IgG4b CHO)의 단일 IV 일시 투여가 제공된 침팬지에서의 경시적 혈장 항-TF 항체(ATF-D3H44) 농도(㎍/ml) 변화를 도시한다.
도 20A-20C는 독립적 시스트론 벡터 paTF50의 발현 카셋트 서열을 도시한다.
도 21A-21C는 독립적 시스트론 벡터 pxVG2AP11의 발현 카셋트 서열을 도시한다.
도 22는 독립적 시스트론 시스템을 사용한 여러 전장 항체의 발현을 도시한다. 완전 세포 용해물을 유도 후에 SDS-PAGE 면역블롯에 의해 분석하였다.
I. 정의
본원에서 사용된 용어 "벡터"는 연결되어 있는 또 다른 핵산을 수송할 수 있는 핵산 분자를 의미하고자 한다. 벡터의 한 유형은 "플라스미드"이며, 이는 추가의 DNA 절편을 연결시킬 수 있는 환형 이본쇄 DNA 루프를 의미한다. 벡터의 또 다른 유형은 파아지 벡터이다. 벡터의 또 다른 유형은 바이러스 벡터이고, 여기서, 추가의 DNA 절편을 바이러스 게놈에 연결시킬 수 있다. 특정한 벡터는 이들이 도입될 수 있는 숙주 세포(예를 들어, 세균의 복제 기원을 갖는 세균 벡터 및 에피솜 포유동물 벡터)내에서 자율 복제를 할 수 있다. 또 다른 벡터(예를 들어, 비-에피솜 포유동물 벡터)를 숙주 세포내로의 도입시 숙주 세포의 게놈으로 통합시킬 수 있으며, 이에 의해 숙주 게놈과 함께 복제한다. 또한, 특정한 벡터는 이들이 작동적으로 연결되어 있는 유전자의 발현을 지시할 수 있다. 이러한 벡터는 본원에서 "재조합 발현 벡터"(또는 간단히 "재조합 벡터")로서 칭한다. 일반적으로는, 재조합 DNA 기술에서 유용성을 갖는 발현 벡터는 종종 플라스미드 형태이다. 본 명세서에 있어서, "플라스미드" 및 "벡터"는 플라스미드가 벡터의 가장 통상적으로 사용되는 형태이기 때문에 상호 교체하여 사용할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같은 용어 "시스트론"은 폴리펩타이드 쇄 및 인접한 제어 부위를 암호화하는 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 해독 단위에 대략적으로 동등한 유전자 요소를 의미하고자 한다. "인접한 제어 부위"는, 예를 들어, 해독 개시 부위(TIR; 본원에서 아래에 정의한 바와 같음) 및 종결 부위를 포함한다.
"폴리시스트론" 발현 벡터는 특정한 단일 프로모터의 조절 제어하에 다중 시스트론을 함유하고 발현시키는 단일 벡터를 의미한다. 폴리시스트론 벡터의 통상적인 예는 하나의 프로모터의 제어하에 2개의 상이한 폴리펩타이드를 함유하고 발현시키는 "디시스트론" 벡터이다. 디시스트론 또는 폴리시스트론 벡터의 발현시, 다중 유전자를 먼저 단일 전사 단위로서 전사시킨 다음, 독립적으로 해독시킨다.
본 발명에 따르는 "독립적 시스트론" 발현 벡터는 2개 이상의 독립적 프로모터-시스트론 쌍을 포함하는 단일 벡터를 의미하고, 여기서, 각각의 시스트론은 이의 자체 프로모터의 제어하에 있다. 독립적 시스트론 발현 벡터의 발현시, 상이한 유전자의 전사 및 해독 공정은 개별적이고 독립적이다.
본원에서 사용된 바와 같은 "해독 개시 부위" 또는 TIR은 관심 유전자의 해독 개시의 유효성을 제공하는 핵산 부위를 의미한다. 일반적으로는, 특유한 시스트론내에서의 TIR은 리보솜 결합 부위(RBS) 및 RBS에 대한 서열 5' 및 3'를 포함한다. RBS는 최소한 샤인-달가르노(Shine-Dalgarno) 부위 및 개시 코돈(AUG)을 함유하는 것으로 정의된다. 따라서, TIR은 또한 해독할 핵산 서열의 적어도 일부분을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 TIR은 시스트론내에서 경쇄 또는 중쇄를 암호화하는 서열의 앞에 위치하는 시그널 펩타이드를 암호화하는 분비 시그널 서열을 포함한다. TIR 변이체는 TIR의 특성, 예를 들어, 본원에서 아래에 정의한 바와 같은 해독 강도를 변화시키는 TIR 부위내에 서열 변이체(특히 치환)를 함유한다. 바람직하게는, 본 발명의 TIR 변이체는 시스트론내에서 경쇄 또는 중쇄를 암호화하는 서열의 앞에 위치하는 분비 시그널 서열 중 처음 2 내지 약 14개, 바람직하게는 약 4 내지 12개, 보다 바람직하게는 약 6개의 코돈내에 서열 치환을 함유한다.
본원에서 사용된 바와 같은 용어 "해독 강도"는 TIR의 하나 이상의 변이체가 폴리펩타이드의 분비를 지시하는데 사용되는 제어 시스템에서 분비된 폴리펩타이드 및 동일한 배양 및 검정 조건하에 야생형 TIR 또는 특정한 다른 제어와 비교한 결과의 크기를 의미한다. 어떠한 특정 이론에 한정되지 않으면서, 본원에서 사용된 바와 같은 "해독 강도"는, 예를 들어, mRNA 안정성의 정도, 리보솜 결합 부위에의 리보좀 결합의 효능 및 막을 교차하는 전좌 방식을 포함할 수 있다.
"분비 시그널 서열" 또는 "시그널 서열"은 세포 막, 통상적으로는 원핵생물 의 내막 또는 내막과 외막 모두를 통해 새롭게 합성된 관심 단백질을 지시하는데 사용할 수 있는 짧은 시그널 펩타이드를 암호화하는 핵산 서열을 의미한다. 이로써, 면역글로불린 경쇄 또는 중쇄 폴리펩타이드와 같은 관심 단백질은 원핵생물 숙주 세포의 주변 세포질 또는 배양 배지내로 분비된다. 분비 시그널 서열에 의해 암호화된 시그널 펩타이드는 숙주 세포에 대해 내인성일 수 있거나, 발현시킬 폴리펩타이드에 유래의 시그널 펩타이드를 포함하여, 이들은 외인성일 수 있다. 분비 시그널 서열은 전형적으로는 발현시킬 폴리펩타이드의 아미노 말단에 존재하고, 전형적으로는 세포질로부터의 폴리펩타이드의 합성 및 분비 사이에 효소에 의해 제거된다. 이와 같이, 시그널 펩타이드는 통상적으로는 성숙한 단백질 생성물내에 존재하지 않는다.
본원에서 사용된 바와 같은 용어 "숙주 세포"(또는 "재조합 숙주 세포")는 유전자 변형되었거나, 재조합 플라스미드 또는 벡터와 같은 외인성 폴리뉴클레오타이드의 도입에 의해 유전자 변형시킬 수 있는 세포를 의미하고자 한다. 상기 용어는 특유한 대상 세포뿐만 아니라, 상기 세포의 자손을 의미하고자 한다. 특정한 변형이 변이 또는 환경적 영향으로 인해 연속적인 세대에서 발생하기 때문에, 상기 자손은 실제로 어버이 세포와 동일하지 않으나, 본원에서 사용된 바와 같은 용어 "숙주 세포"의 범위내에 여전히 포함된다.
용어 "항체" 및 "면역글로불린"은 가장 광범위한 의미로 상호 교체하여 사용되고, 모노클로날 항체(전장 또는 무손상 모노클로날 항체), 폴리클로날 항체, 다가 항체 및 다중특이성 항체(예를 들어, 이들이 목적하는 생물학적 활성을 나타내 는 한, 이중특이성 항체)를 포함한다. 천연 항체는 4개의 폴리펩타이드 쇄, 즉 디설파이드 결합에 의해 상호 연결되어 있는 2개의 동일한 중쇄(H) 및 2개의 동일한 경쇄(L)를 포함한다. 각각의 중쇄는 중쇄 가변 부위((VH) 및 중쇄 불변 부위로 구성되어 있다. 중쇄 불변 부위는 3개의 영역, 즉 CH1, CH2 및 CH3으로 구성되어 있다. 각각의 경쇄는 경쇄 가변 부위(VL) 및 경쇄 불변 부위로 구성되어 있다. 경쇄 불변 부위는 하나의 영역, CL로 구성되어 있다. VH 및 VL 부위는 프레임워크 부위(FR: framework region)로 불리는 보다 보존적인 부위에 점재되어 있는 상보성 결정 부위(CDR: complementarity determining region)로 불리는 과변이 부위로 추가로 세분할 수 있다. 각각의 VH 및 VL은 3개의 CDR 및 4개의 FR로 구성되어 있고, FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4의 순서로 아미노-말단으로부터 카복시-말단으로 배열되어 있다.
임의의 척추동물 종으로부터 항체의 경쇄는 이들의 불변 부위의 아미노산 서열을 기초로 하여, 카파(κ) 및 람다(λ)로 불리는 2개의 명백하게 상이한 유형 중 하나에 배정할 수 있다.
중쇄의 불변 부위의 아미노산 서열에 따라, 항체(면역글로불린)를 상이한 부류로 배정할 수 있다. 5종의 주요 부류의 면역글로불린: IgA, IgD, IgE, IgG 및 IgM이 존재하고, 이들 중 몇개는 아부류(동형), 예를 들어, IgG-1, IgG-2, IgA-1, IgA-2 등으로 추가로 분류할 수 있다. 면역글로불린의 상이한 부류에 해당하는 중쇄 불변 부위는 각각 α, δ, ε, γ 및 μ로 불린다. 면역글로불린의 상이한 부 류의 아단위 구조 및 3차원 입체형태는 익히 공지되어 있으며, 일반적으로 문헌[참조예: Abbas et al. Cellular and Mol. Immunology, 4th ed. (2000)]에 기술되어 있다. 항체는 1종 이상의 다른 단백질 또는 펩타이드와의 공유 또는 비공유 결합에 의해 형성된 보다 대형 융합 분자의 일부일 수 있다.
용어 "전장 항체", "무손상 항체" 및 "완전 항체"는 실질적으로 무손상 형태의 항체를 의미하며, 아래에 정의한 바와 같은 항체 단편을 의미하지는 않는다. 상기 용어는 Fc 부위를 함유하는 중쇄를 갖는 항체를 의미한다. 전장 항체는 천연 서열 항체 또는 항체 변이체일 수 있다. 전장 항체는 사람일 수 있고/있거나, 사람화 및/또는 친화성 성숙화될 수 있다.
"항체 단편"은 일반적으로 무손상 항체의 항원 결합 부위를 포함하고, 따라서, 항원과 결합하는 능력을 보유하는 무손상 항체의 단지 일부를 포함한다. 본 발명의 정의에 의해 포함되는 항체 단편의 예는 다음을 포함한다: (i) VL, CL, VH 및 CH1 영역을 갖는 Fab 단편; (ii) CH1 영역의 C-말단에서 하나 이상의 시스테인 잔기를 갖는 Fab 단편인 Fab' 단편; (iii) VH 및 CH1 영역을 갖는 Fd 단편; (iv) VH 및 CH1 영역 및 CH1 영역의 C-말단에서 하나 이상의 시스테인 잔기를 갖는 Fd' 단편; (v) 항체의 단일 암의 VL 및 VH 영역을 갖는 Fv 단편; (vi) VH 영역으로 구성된 dAb 단편; (vii) 단리된 CDR 부위; (viii) 힌지 부위에서 디설파이드 가교에 의해 연결되어 있는 2개의 Fab' 단편을 포함한 2가 단편인 F(ab')2 단편; 및 (ix) 일본쇄 항체 분자(예를 들어, 일본쇄 Fv; scFv); (x) 동일한 폴리펩타이드 쇄내에서 경쇄 가변 부위(VL)에 결합되어 있는 중쇄 가변 부위(VH)를 포함하는, 2개의 항 원 결합 부위를 갖는 "다이어바디(diabody)"; (xi) 상보성 경쇄 폴리펩타이드와 함께 항원 결합 부위의 쌍을 형성하는 직렬 Fd 절편(VH-CH1-VH-CH1)의 쌍을 포함하는 "선형 항체".
"생물학적 활성" 또는 "기능성" 면역글로불린은 구조, 조절, 생화학 또는 생물리학적 이벤트에 있어서 이의 천연 활성 중 하나 이상을 발휘하는 것이다. 예를 들어, 생물학적 활성 항체는 항원에 특이적으로 결합하는 능력을 가질 수 있고, 결합은 또한 시그널링 전달 또는 효소 활성과 같은 세포 또는 분자 이벤트를 유발하거나 변화시킬 수 있다. 생물학적 활성 항체는 또한 수용체의 리간드 활성화를 차단하거나 효능제 항체로서 작용할 수 있다. 1종 이상의 천연 활성을 발휘하는 전장 항체의 능력은 폴리펩타이드의 적합한 폴딩 및 조립을 포함한 수가지 요인에 따라 달라진다. 본원에서 사용된 바와 같이, 개시된 방법에 의해 생성된 생물학적 활성 면역글로불린은 전형적으로는 다중 디설파이드 결합에 의해 연결되어 있고 적합하게 폴딩되어 있는 2개의 동일한 L쇄 및 2개의 동일한 H쇄를 갖는 이종 사량체이다.
본원에서 사용된 바와 같은 용어 "모노클로날 항체"는 실질적으로 동종 항체의 집단으로부터 수득된 항체, 즉 소량으로 존재할 수 있는 가능한 천연 변이를 제외하고는 동일한 집단을 포함하는 개별적 항체를 의미한다. 모노클로날 항체는 고도로 특이적이고, 단일 항원에 대해 지시되어 있다. 또한, 전형적으로 상이한 결정인자(에피토프)에 대해 지시된 상이한 항체를 포함하는 폴리클로날 항체 제제와 대조적으로, 각각의 모노클로날 항체는 항원 상의 단일 결정인자에 대해 지시되어 있다.
본원에서 모노클로날 항체는 구체적으로는 중쇄 및/또는 경쇄의 일부가 특유한 종으로부터 유래되거나 특유한 항체 부류 또는 아부류에 속하는 항체에서 상응하는 서열과 동일하거나 상동성인 한편, 나머지 쇄(들)는 또 다른 종으로부터 유래되거나 또 다른 항체 부류 또는 아부류에 속하는 항체뿐만 아니라, 목적하는 생물학적 활성을 나타내는 한, 이러한 항체의 단편에서 상응하는 서열과 동일하거나 상동성인 "키메라" 항체를 포함한다[참조: 미국 특허 제4,816,567호; 및 Morrison et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81:6851-6855 (1984)].
비사람(예를 들어, 마우스) 항체의 "사람화" 형태는 비사람 면역글로불린으로부터 유래된 최소 서열을 함유하는 키메라 항체이다. 대부분의 경우, 사람화 항체는 수용체의 과변이 부위로부터의 잔기가 목적하는 특이성, 친화성 및 수용능을 갖는 마우스, 랫트, 토끼 또는 비사람 영장류와 같은 비사람 종(공여체 항체)의 과변이 부위로부터의 잔기로 치환된 사람 면역글로불린(수용체 항체)이다. 특정한 경우에, 사람 면역글로불린의 프레임워크 부위(FR) 잔기는 상응하는 비사람 잔기에 의해 치환된다. 또한, 사람화 항체는 수용체 항체 또는 공여체 항체에서 발견되지 않는 잔기를 포함할 수 있다. 이들 변이를 수행하여, 항체 성능을 보다 더 우수하게 한다. 일반적으로는, 사람화 항체는 과변이 루프의 전체 또는 거의 전체가 비사람 면역글로불린의 것과 상응하고, FR의 전체 또는 거의 전체가 사람 면역글로불린 서열의 것인 1개 이상, 및 전형적으로는 2개의 가변 부위의 전체 또는 거의 전체를 포함할 것이다. 또한, 사람화 항체는 임의로 면역글로불린 불변 부위(Fc), 전형적으로는 사람 면역글로불린의 적어도 일부를 포함할 것이다. 보다 상세한 설명을 위해서는, 문헌[Jones et al., Nature 321:522-525 (1986); Riechmann et al., Nature 332:323-329 (1988); 및 Presta, Curr. Op. Struct. Biol. 2:593-596 (1992)]을 참조한다. 또한, 본원에 인용된 다음의 개관 논문 및 참고문헌[Vaswani and Hamilton, Ann. Allergy, Asthma & Immunol. 1:105-115 (1998); Harris, Biochem. Soc. Transactions 23:1035-1038 (1995); Hurle and Gross, Curr. Op. Biotech. 5:428-433 (1994)]을 참조한다.
"사람 항체"는 사람에 의해 제조된 항체의 아미노산 서열과 상응하고/하거나 본원에 개시된 사람 항체를 제조하는 임의의 기술을 이용하여 제조된 아미노산 서열을 보유하는 것이다. 사람 항체의 상기 정의는 명확하게 비사람 항원-결합 잔기를 포함하는 사람화 항체를 배제한다.
"친화성 성숙화" 항체는 상기 변이(들)를 보유하지 않는 어버이 항체와 비교하여, 항원에 대한 항체의 친화성에 있어서 향상을 유도하는 하나 이상의 CDR에서의 1종 이상의 변이를 갖는 것이다. 바람직한 친화성 성숙화 항체는 표적 항원에 대한 나노몰 또는 심지어 피코몰 친화성을 가질 것이다. 친화성 성숙화 항체는 당해 분야에 공지된 방법에 의해 제조된다. 문헌[참조: Marks et al. Bio/Technology 10:779-783 (1992)]에는 VH 및 VL 영역 셔플링에 의한 친화성 변이가 기술되어 있다. CDR 및/또는 프레임워크 잔기의 무작위 돌연변이 유발은 문헌[참조: Barbas et al. Proc Nat. Acad. Sci, USA 91:3809-3813 (1994); Schier et al. Gene 169:147-155 (1995); Yelton et al. J. Immunol. 155:1994-2004 (1995); Jackson et al., J. Immunol. 154(7):3310-9 (1995); 및 Hawkins et al, J. Mol. Biol. 226:889-896 (1992)]에 기술되어 있다.
용어 "Fc 부위"는 무손상 항체의 파파인 분해에 의해 생성될 수 있는 면역글로불린 중쇄의 C-말단 부위를 정의하는데 사용한다. Fc 부위는 천연 서열 Fc 부위 또는 변이체 Fc 부위일 수 있다. 면역글로불린 중쇄의 Fc 부위의 경계는 달라질 수 있더라도, 사람 IgG 중쇄 Fc 부위는 통상적으로 대략 위치 Cys226에서의 아미노산 잔기로부터 또는 대략 위치 Pro230으로부터 Fc 부위의 카복실-말단까지 이르는 것으로 정의된다. 면역글로불린의 Fc 부위는 일반적으로는 2개의 불변 영역, 즉 CH2 영역 및 CH3 영역을 포함하고, 임의로 CH4 영역을 포함한다. 본원에서 "Fc 부위 쇄"는 Fc 부위의 2개의 폴리펩타이드 쇄 중 하나를 의미한다.
"항체-의존성 세포-매개된 세포독성" 및 "ADCC"는 Fc 수용체(FcR)를 발현시키는 비특이성 세포독성 세포(예를 들어, 천연 킬러(NK) 세포, 호중구 및 대식세포)가 표적 세포 상에 결합된 항체를 인식하여, 후속적으로 표적 세포의 용해를 유발하는 세포-매개된 반응을 의미한다. ADCC를 매개하는 1차 세포인 NK 세포는 FcγRIII만을 발현시키는 반면, 단핵세포는 FcγRI, FcγRII 및 FcγRIII를 발현시킨다. 조혈 세포 상에서의 FcR 발현은 문헌[참조: Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol 9:457-92 (1991)]의 464페이지 상의 표 3에 요약되어 있다. 관심 분자의 ADCC 활성을 평가하기 위해, 미국 특허 제5,500,362호 또는 제5,821,337호에 기술되어 있는 바와 같은 시험관내 ADCC 검정법을 수행할 수 있다. 상기 검정법에 유용한 이펙터 세포는 주변 혈액 단핵 세포(PBMC) 및 천연 킬러(NK) 세포를 포함한 다. 달리 또는 또한, 관심 분자의 ADCC 활성은, 예를 들어, 문헌[참조: Clynes et al. PNAS (USA) 95:652-656 (1998)]에 개시된 바와 같은 동물 모델에서 생체내 평가할 수 있다.
용어 "Fc 수용체" 및 "FcR"은 항체의 Fc 부위에 결합하는 수용체를 기술하는데 사용한다. 바람직한 FcR은 천연 서열 사람 FcR이다. 또한, 바람직한 FcR은 IgG 항체에 결합하는 것(감마 수용체)이고, 대립형질 변이체 및 이들 수용체의 달리 스플라이싱된 형태를 포함한 FcγRI, FcγRII 및 FcγREIII 아부류의 수용체를 포함한다. FcγRII 수용체는 FcγRIIA("활성화 수용체") 및 FcγRIIB("억제 수용체")를 포함하고, 이들은 본질적으로 이의 세포질 영역에 있어서 상이한 유사한 아미노산 서열을 갖는다. 활성화 수용체 FcγRIIA는 이의 세포질 영역에 면역수용체 티로신-기재 활성화 모티프(ITAM)를 함유한다. 억제 수용체 FcγRIIB는 이의 세포질 부위에 면역수용체 티로신-기재 억제 모티프(ITIM)를 함유한다[개관 참조: Daeron, Annu. Rev. Immunol. 15:203-234 (1997)]. FcR에 대해서는 문헌[참조: Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol 9:457-92 (1991); Capel et al., Immunomethods 4:25-34 (1994); 및 de Haas et al., J. Lab. Clin. Med. 126:330-41 (1995)]을 개관한다. 차후에 동정될 것들을 포함한 또 다른 FcR은 본원에서 용어 "FcR"에 의해 포함된다. 용어는 또한 모체 IgG의 태아로의 전달을 초래하는 신생아 수용체, FcRn을 포함한다[참조: Guyer et al., J. Immunol. 117:587 (1976); 및 Kim et al., J. Immunol. 24:249 (1994)].
"보체 의존성 세포독성" 및 "CDC"는 보체의 존재하에 표적의 용해를 의미한 다. 보체 활성화 경로는 보체 시스템(C1q)의 제1 성분을 동종 항원과 복합체화된 분자(예를 들어, 항체)에 결합시킴으로써 개시할 수 있다. 보체 활성화를 평가하기 위해, 예를 들어, 문헌[참조: Gazzano-Santoro et al., J. Immunol. Methods 202:163 (1996)]에 기술되어 있는 바와 같은 CDC 검정법을 수행할 수 있다.
"친화성 결합"은 분자(예를 들어, 항체)의 단일 결합 부위와 이의 결합 파트너(예를 들어, 항원 또는 FcRn 수용체) 사이의 비공유 상호작용의 총합의 강도이다. 분자 X의 이의 파트너 Y에 대한 친화성은 용액 중에 존재하는 X 분자의 절반이 결합 부위를 점유하는데 필요한 Y의 농도인 해리 상수(Kd)로 나타낸다. 저-친화성 항체는 항원(또는 FcRn 수용체)에 약하게 결합하고, 쉽게 해리되는 경향이 있는 반면, 고-친화성 항체는 항원(또는 FcRn 수용체)에 보다 단단히 결합하고, 보다 오래 결합되어 있다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "세포독성제"는 세포의 기능을 저해하거나 억제하고/하거나 세포의 파괴를 유발하는 물질을 의미한다. 당해 용어는 방사성 동위원소(예를 들어, At211, Y131, I125, Y90, Re186, Re188, Sm153, Bi212, P32 및 Lu의 방사성 동위원소), 화학요법제, 및 독소, 예를 들어, 소형 분자 독소 또는 세균, 진균, 식물 또는 동물 기원의 효소적 활성 독소와 이들의 단편 및/또는 변이체를 포함하는 것으로 한다.
"화학요법제"는 암 치료에 유용한 화학 화합물이다. 화학요법제의 예는 알킬화제, 예를 들어, 티오테파 및 사이클로포스파미드(CYTOXAN™); 알킬 설포네이트, 예를 들어, 부설판, 임프로설판 및 피포설판; 아지리딘, 예를 들어, 벤조도파, 카르보쿠온, 메투레도파 및 우레도파; 에틸렌이민 및 메틸라멜라민, 예를 들어, 알트레타민, 트리에틸렌멜라민, 트리에틸렌포스포라미드, 트리에틸렌티오포스파오라미드 및 트리메틸롤로멜라민; 아세토게닌(특히 불라타신 및 불라타시논); 캄토테신(합성 유사체 토포테칸 포함); 브리오스타틴; 칼리스타틴; CC-1065(아도젤레신, 카르젤레신 및 비젤레신 합성 유사체); 크립토피신(특히 크립토피신 1 및 크립토피신 8); 돌라스타틴; 듀오카르마이신(합성 유사체, KW-2189 및 CBI-TMI 포함); 엘레우테로빈; 판크라티스타틴; 사르코딕티인; 스폰기스타틴; 질소 머스타드, 예를 들어, 클로람부실, 클로르나파진, 클로로포스파미드, 에스트라무스틴, 이포스파미드, 메클로레타민, 메클로레타민 옥사이드 하이드로클로라이드, 멜팔란, 노벰비친, 페네스테린, 프레드니무스틴, 트로포스파미드, 우라실 머스타드; 니트로슈레아스, 예를 들어, 카르무스틴, 클로로조토신, 포테무스틴, 로무스틴, 니무스틴, 라니무스틴; 항생제, 예를 들어, 엔디인 항생제(예를 들어, 칼리케아미신, 특히 칼리케아미신 γ1 I 및 칼리케아미신 θI 1; 참조예: Agnew Chem Intl. Ed. Engl. 33:183-186 (1994)]; 다이네미신 A를 포함한 다이네미신; 에스페라미신; 및 네오카르지노스타틴 발색단 및 관련된 색소단백질 엔디인 항생제 발색단), 아클라시노마이신, 악티노마이신, 아우트라마이신, 아자세린, 블레오마이신, 카크티노마이신, 카라비신, 카르미노마이신, 카르지노필린, 크로모마이신, 닥티노마이신, 다우노루비신, 데노루비신, 6-디아조-5-옥소-L-노르로이신, 독소루비신(모르폴리노-독소루비신, 시아노모르폴리노-독소루비신, 2-피롤리노-독소루비신 및 데옥시독소루비신 을 포함), 에피루비신, 에소루비신, 이다루비신, 마르셀로마이신, 미토마이신, 마이코페놀산, 노갈라마이신, 올리보마이신, 페플로마이신, 포트피로마이신, 푸로마이신, 쿠엘라마이신, 로도루비신, 스트렙토니그린, 스트렙토조신, 투베르시딘, 우베니멕스, 지노스타틴, 조루비신; 항대사제, 예를 들어, 메토트렉세이트 및 5-플루오로우라실(5-FU); 폴산 유사체, 예를 들어, 데노프테린, 메토트렉세이트, 프테로프테린, 트리메트렉세이트; 퓨린 유사체, 예를 들어, 플루다라빈, 6-머캅토퓨린, 티아미프린, 티오구아닌; 피리미딘 유사체, 예를 들어, 안시타빈, 아자시티딘, 6-아자우리딘, 카르모푸르, 시타라빈, 디데옥시우리딘, 독시플루리딘, 에노시타빈, 플록수리딘, 5-FU; 안드로겐, 예를 들어, 칼루스테론, 드로모스타놀론 프로피오네이트, 에피티오스타놀, 메피티오스탄, 테스토락톤; 항-아드레날, 예를 들어, 아미노글루테티미드, 미토탄, 트릴로스탄; 폴산 보충제, 예를 들어, 프롤린산; 아세글라톤; 알도포스파미드 글리코사이드; 아미노레불린산; 암사크린; 베스트라부실; 비스안트렌; 에다트락세이트; 데포파민; 데메콜신; 디아지쿠온; 엘포르니틴; 아세트산엘립티늄; 에포틸론; 에토클루시드; 질산갈륨; 하이드록시우레아; 렌티난; 로니다민; 메이탄시노이드, 예를 들어, 메이탄신 및 안사미토신; 미토구아존; 미토크산트론; 모피다몰; 니트라크린; 펜토스타틴; 페나메트; 피라루비신; 포도필린산; 2-에틸하이드라자이드; 프로카르바진; PSKOR; 라족산; 리족신; 시조피란; 스피로게르마늄; 테누아존산; 트리아지쿠온; 2,2',2"-트리클로로트리에틸아민; 트리코테센(특히 T-2 독소, 베르라쿠린 A, 로리딘 A 및 안구이딘); 우레탄; 빈데신; 다카르바진; 만노무스틴; 미토브로니톨; 미토락톨; 피포브로만; 가시토신; 아라비노사이드("Ara-C"); 사이클로포스파미드; 티오테파; 탁소이드, 예를 들어, 파클리탁셀(TAXOLR, Bristol-Myers Squibb Oncology, Princeton, NJ) 및 독세탁셀(TAXOTERER, Rhone-Poulenc Rorer, Antony, France); 클로람부실; 겜시타빈; 6-티오구아닌; 머캅토퓨린; 메토트렉세이트; 백금 유사체, 예를 들어, 시스플라틴, 카보플라틴; 빈블라스틴; 백금; 에토포사이드(VP-16); 이포스파미드; 미토마이신 C; 미톡산트론; 빈크리스틴; 비노렐빈; 나벨빈; 노반트론; 테니포사이드; 다우노마이신; 아미노프테린; 크셀로다; 이반드로네이트; CPT-11; 토포이소머라제 저해제 RFS 2000; 디플루오로메틸로르니틴(DMFO); 레티노인산; 카페시타빈; 및 상기한 것들 중의 하나의 약제학적으로 허용되는 염, 산 또는 유도체를 포함한다. 또한, 상기 정의에는, 예를 들어, 타목시펜, 랄록시펜, 4(5)-이미다졸을 저해하는 아로마타제, 4-하이드록시타목시펜, 트리옥시펜, 케옥시펜, LY117018, 오나프리스톤 및 토레미펜(Fareston)을 포함한 항-에스트로겐; 및 프루타마이드, 닐루타미드, 비칼루타미드, 류프롤라이드 및 고세렐린과 같은 항-안드로겐; 및 상기한 것들 중의 하나의 약제학적으로 허용되는 염, 산 또는 유도체와 같이 종양에 대한 호르몬 작용을 조절하거나 억제하는데 작용하는 항-호르몬제가 포함된다.
"차단" 항체 또는 "길항제" 항체는 이것이 결합하는 항원의 생물학적 활성을 저해하거나 감소시키는 항체이다. 이러한 차단은 임의의 수단에 의해, 예를 들어, 수용체에의 리간드 결합, 수용체 복합체 형성, 수용체 복합체에서의 티로신 키나제 수용체의 티로신 키나제 활성 및/또는 수용체에서 또는 수용체에 의한 티로신 키나 제 잔기(들)의 포스포릴화를 방해함으로써 발생시킬 수 있다. 예를 들어, VEGF 길항제 항체는 VEGF에 결합하여, 혈관 내피 세포 증식을 감소시키는 VEGF의 능력을 저해한다. 바람직한 차단 항체 또는 길항제 항체는 항원의 생물학적 활성을 완전히 저해한다.
"효능제 항체"는 수용체와 같은 항원에 결합하여 활성화시키는 항체이다. 일반적으로는, 효능제 항체의 수용체 활성화 능력은 수용체의 천연 효능제 리간드와 적어도 질적으로 유사할 것이다(수용체의 천연 효능제 리간드와 본질적으로 양적으로 유사할 수 있다).
포유동물 세포계에서 제조된 상응하는 항체"만큼 본질적으로 유효하게 항원에 결합하는" 본 발명의 항체는 포유동물 세포, 예를 들어, 차이니즈 햄스터 난소(CHO) 세포에 의해 발현된 항체의 결합 친화성의 약 10배, 바람직하게는 약 5배, 보다 바람직하게는 약 2배내로 친화성 또는 결합활성을 갖는 항원에 결합할 수 있는 것이다.
"장애"는 항체로의 치료로부터 이익을 얻을 수 있는 임의의 상태이다. 이는 포유동물이 해당 장애에 걸리기 쉬운 병리학적 상태를 포함한 만성 및 급성 장애 또는 질환을 포함한다. 본원에서 치료할 장애의 비제한적인 예는 악성 및 양성 종양; 비-백혈병 및 림프양 종양; 신경세포, 아교세포, 성상세포, 시상하부 및 다른 선상, 대식세포, 상피, 간질 및 포배강 장애; 및 염증, 혈관형성 및 면역 장애를 포함한다.
본원에서 "자가면역 질환"은 개체의 자신의 조직으로부터 발생하고 이에 대 해 지시된 비악성 질환 또는 장애이다. 본원에서 자가면역 질환은 명확하게 악성 또는 암성 질환 또는 장애는 배제하고, 특히 B 세포 림프종, 급성 림프모구 백혈병(ALL), 만성 림프모구 백혈병(CLL), 모발상 세포 백혈병 및 만성 골수모구 백혈병을 배제한다. 자가면역 질환 또는 장애의 예는 염증 반응, 예를 들어, 건선 및 피부염(예를 들어, 아토피 피부염)을 포함한 염증 피부 질환; 전신 경피증 및 경화증; 염증 장 질환(예를 들어, 크론 질환 및 궤양성 장염)과 관련된 반응; 호흡 곤란 증후군(성인 호흡 곤란 증후군(ARDS) 포함); 피부염; 수막염; 뇌염; 포도막염; 장염; 사구체신염; 알레르기 상태, 예를 들어, 습진 및 천식, 및 T 세포의 침윤 및 만성 염증 반응을 포함한 다른 상태; 동맥경화증; 백혈구 부착 결핍증; 류마티스성 관절염; 전신 홍반성 낭창(SLE); 당뇨병(예를 들어, I형 당뇨병 또는 인슐린 의존성 당뇨병); 다발 경화증; 레이노 증후군; 자가면역 갑상선염; 알레르기성 뇌척수염; 쇼그렌 증후군; 연소성 발병 당뇨병; 및 결핵, 유육종증, 다발성근염, 육아종증 및 혈관염에서 전형적으로 발견되는 사이토킨 및 T-림프구에 의해 매개된 급성 및 지연 과민증과 관련된 면역 반응; 악성 빈혈(애디슨 질환); 백혈구 누출을 수반하는 질환; 중추 신경계(CNS) 염증 장애; 다중 기관 손상 증후군; 용혈성 빈혈(한랭 글로불린혈증 또는 쿰스 양성 빈혈을 포함하나, 이에 한정되지 않음); 중증 근무력증; 항원-항체 복합체 매개 질환; 항-사구체 기저막 질환; 항인지질 증후군; 알레르기성 신경염; 그레이브 질환; 람버트-이튼 근무력 증후군; 수포성 유천포창; 천포창; 자가면역 다내분비선 이상; 라이터 질환; 근육 강직 증후군; 베체트 질환; 거대 세포 동맥염; 면역 복합체 신장염; IgA 신장병증; IgM 다발신경병 증; 면역 혈소판감소성 자반증(ITP) 또는 자가면역 혈소판감소증 등을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.
용어 "암" 및 "암성"은 전형적으로 비조절된 세포 성장을 특징으로 하는 포유동물에서의 생리적 상태를 의미하거나 기술한다. 암의 예는 암종, 림프종, 모세포종, 육종 및 백혈병을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 이러한 암의 보다 특유한 예는 편평 세포암, 소세포 폐암, 비-소세포 폐암, 폐의 선암종, 폐의 편평 세포 암종, 복막암, 간세포암, 위장암, 췌장암, 아교모세포종, 자궁경부암, 난소암, 간암, 방광암, 간암종, 유방암, 결장암, 자궁내막 또는 자궁 암종, 침샘 암종, 신장암, 간암, 전립선암, 외음부암, 갑상선암, 간암종 및 각종 유형의 두경부암을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.
본원에서 사용된 바와 같이, "치료"는 치료할 개체 또는 세포의 자연 경과를 변화시키고자 하는 시도의 임상적 중재를 의미하고, 예방 동안 또는 임상 병리 기간 동안 수행할 수 있다. 치료의 바람직한 효과는 질환의 발생 또는 재발을 예방, 증상의 완화, 질환의 임의의 직접적이거나 간접적인 병리학적 예후의 감소, 전이 예방, 질환 진행 속도의 감소, 질환 상태의 완화 또는 경감, 및 예후의 경감 또는 호전을 포함한다.
"유효량"은 목적하는 치료학적 또는 예방학적 결과를 달성하는데 필요한 투여량 및 시간 동안에 유효한 양을 의미한다. 항체의 "치료학적 유효량"은 개체의 질환 상태, 연령, 성별 및 체중, 및 개체에서 목적하는 반응을 유도하는 항체의 능력과 같은 요인에 따라 달라질 수 있다. 치료학적 유효량은 또한 항체의 임의의 독성 또는 유해 효과가 치료학적으로 유익한 효과보다 떨어지는 양이다. "예방학적 유효량"은 목적하는 예방학적 결과를 달성하는데 필요한 투여량 및 시간 동안에 유효한 양을 의미한다. 전형적으로는, 예방학적 투여량은 질환의 보다 초기 단계 이전에 또는 보다 초기 단계에서 환자에서 사용되기 때문에, 예방학적 유효량은 치료학적 유효량보다 적을 것이다.
II. 발명을 수행하기 위한 양태(들)
본 발명은 원핵생물 시스템에서의 면역글로불린의 재조합 제조에 관한 것이다. 본 발명은 면역글로불린 경쇄 및 면역글로불린 중쇄를 독립적으로 조정하는 특유하게 디자인된 발현 벡터(즉, 독립적 시스트론 시스템)를 기초로 한다. 본원에 제공된 예 중 몇몇에서 예시된 바와 같이, 중대한 문제가, 경쇄 및 중쇄 유전자가 하나의 프로모터의 제어하에 존재하는, 항체 제조를 위한 현존하는 원생생물 시스템(즉, 폴리시스트론 시스템)과 관련되어 있다. 이러한 시스템은 2개의 면역글로불린 쇄의 불균형 발현 수준을 발생시키는 경향이 있다. 2개의 유전자가 단일 전사 단위로부터 발현되는 경우에, 제1 유전자는 전형적으로 제2 유전자보다 높은 수준에서 발현된다. 이러한 효과는 2개의 유전자 사이의 리보좀 커플링 효능과 같은 추가의 인자에 대한 제2 유전자의 해독 의존성으로부터 발생한다. 따라서, 폴리시스트론 시스템은 중쇄에 비해 초과량의 경쇄를 생성시킨다. 이러한 특유의 성과는 해독 커플링을 실험적으로 증가시킴으로써 향상시킬 수 있다. 그러나, 효율적인 해독 커플링이 쇄들 사이에서 수득되더라도, 폴리시스트론 시스템은 바람직한 경쇄 대 중쇄 발현 비율의 결정을 복잡하게 하는데 추가의 장애를 발생시킨다. 양쪽 쇄들이 동일한 메시지 상에서 함께 연결되기 때문에, 제1 유전자(경쇄)의 해독를 조작하는 것이 제2 유전자(중쇄)의 해독에 영향을 미친다. 상당한 시간 및 노력이 경쇄 대 중쇄 발현의 바람직한 비율을 달성하기 위해 상기한 복잡한 배열을 극복하는데 필요할 것이다.
놀랍게도 본 발명에 이르러, 폴리시스트론과 관련된 문제점은, 경쇄 및 중쇄 유전자에 대한 시스트론의 각각을 독립적 프로모터의 제어를 사용하고 이의 제어하에 쌍으로 만들어, 2개 유전자의 양쪽 전사 및 해독의 분리 및 독립을 가능하게 하는 독립적 시스트론 시스템에 의해 해결할 수 있음을 밝혀내었다. 항체의 독립적 쇄에 대해 높은 발현 수준을 수득하는 것이 일반적으로 바람직하더라도, 경쇄 대 중쇄 발현의 바람직한 비율을 수득하는 것이 전장의 올바르게 폴딩된 생물학적 활성 항체의 제조를 최대화시키는데 보다 중요하다.
본 발명의 독립적 시스트론 시스템이 주로 면역글로불린의 제조에 대해 예시되어 있더라도, 본원에 기술된 접근법은, 다량체성 단백질을 생성시켜야 하고, 최종 단백질 복합체가 기능적이도록 하기 위해 독립적 단위/쇄의 적합한 조립을 필요로 하는 임의의 시스템으로 적용가능한 것으로 이해해야 한다. 당해 접근법은, 예를 들어, T-세포 수용체, I 부류 및 II 부류 MHC 분자, 인테그린, CD8, CD28 및 VIII 인자 분자, 및 관련된 유도체, 변이체 및 융합 단백질을 포함하나, 이에 한정되지는 않는 디설파이드 결합을 함유하는 단백질 복합체의 제조에 특히 유용하다.
항원 특이성
본 발명은 임의의 적합한 항원 결합 특이성의 항체에 적용가능하다. 바람직하게는, 본 발명의 항체는 생물학적으로 중요한 폴리펩타이드인 항원에 특이적이다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 항체는 포유동물에서 질환 또는 장애의 치료 또는 진단에 유용하다. 본 발명에 따라 제조된 전장 비글리코실화 항체는 차단 항체, 효능제 항체 또는 항체 복합체와 같은 치료용 항체로서 특히 유용하다. 치료용 항체의 비제한적인 예는 항-VEGF, 항-IgE, 항-CD11, 항-CD18, 항-CD40, 항-조직 인자(TF), 항-HER2 및 항-TrkC 항체를 포함한다. 비-폴리펩타이드 항원(예를 들어, 종양-관련된 당지질 항원)에 대해 지시된 항체가 또한 고려된다.
항원이 폴리펩타이드인 경우, 이는 경막 분자(예를 들어, 수용체) 또는 리간드, 예를 들어, 성장 인자일 수 있다. 예시적인 항원은 레닌과 같은 분자; 사람 성장 호르몬 및 소 성장 호르몬을 포함한 성장 호르몬; 성장 호르몬 방출 인자; 부갑상선 호르몬; 갑상선 자극 호르몬; 지단백질; 알파-1-안티트립신; 인슐린 A-쇄; 인슐린 B-쇄; 프로인슐린; 난포 자극 호르몬; 칼시토닌; 항체형성 호르몬; 글루카곤; 응고 인자, 예를 들어, VIIIC 인자, IX 인자, 조직 인자(TF) 및 폰 빌레브란트 인자; 항응고 인자, 예를 들어, 단백질 C; 심방 나트륨 이뇨 인자; 폐 계면활성제; 플라스미노겐 활성화제, 예를 들어, 우로키나제 또는 사람 요 또는 조직-유형 플라스미노겐 활성화제(t-PA); 봄베신; 트롬빈; 조혈 성장 인자, 종양 괴사 인자-알파 및 -베타; 엔케칼리나제; RANTES(regulated on activation normally T-cell expressed and secreted: 활성화시 조절, 정상 T-세포 발현 및 분비); 사람 대식 세포 염증 단백질(MIP-1-알파); 혈청 알부민, 예를 들어, 사람 혈청 알부민; 뮬러관 억제 물질; 릴랙신 A-쇄; 릴랙신 B-쇄; 프로릴랙신; 마우스 고나도트로핀-관련된 펩타이드; 미생물 단백질, 예를 들어, 베타-락타마제; DNase; IgE; 세포독성 T-림프구 관련된 항원(CTLA), 예를 들어, CTLA-4; 인히빈; 액티빈; 혈관 내피 성장 인자(VEGF); 호르몬 또는 성장 인자에 대한 수용체; 단백질 A 또는 D; 류마티스 인자; 향신경성 인자, 예를 들어, 골-유래 향신경성 인자(BDNF), 뉴로트로핀-3, -4, -5 또는 -6(NT-3, NT-4, NT-5 또는 NT-6), 또는 신경 성장 인자, 예를 들어, NGF-β; 혈소판-유래 성장 인자(PDGF); 섬유아세포 성장 인자, 예를 들어, aFGF 및 bFGF; 표피 성장 인자(EGF); 형질전환 성장 인자(TGF), 예를 들어, TGF-알파, 및 TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3, TGF-β4 또는 TGF-β5를 포함한 TGP-베타; 인슐린-유사 성장 인자-I 및-II(IGF-I 및 IGFII; des(1-3)-IGF-I(뇌 IGF-I), 인슐린-유사 성장 인자 결합 단백질; CD 단백질, 예를 들어, CD3, CD4, CD8, CD19, CD20 및 CD40; 에리트로포이에틴; 골형성 유도 인자; 면역독소; 골 형태형성 단백질(BMP); 인터페론, 예를 들어, 인터페론-알파, -베타 및 -감마; 콜로니 자극 인자(CSF), 예를 들어, M-CSF, GM-CSF 및 G-CSF; 인터류킨(IL), 예를 들어, IL-1 내지 IL-10; 슈퍼옥사이드 디스뮤타제; T-세포 수용체; 표면 막 단백질; 부패 가속화 인자; 예를 들어, AIDS 엔벨로프의 일부와 같은 바이러스 항원; 수송 단백질; 회귀 수용체; 아드레신; 조절 단백질; 인테그린, 예를 들어, CD11a, CD11b, CD11c, CD18, ICAM, VLA-4 및 VCAM; 종양 관련된 항원, 예를 들어, HER2, HER3 또는 HER4 수용체; 및 상기한 폴리펩타이드 중 어느 것의 단편을 포함한다.
본 발명에 의해 포함되는 항체에 대해 바람직한 항원은 CD 단백질, 예를 들어, CD3, CD4, CD8, CD19, CD20, CD34 및 CD46; ErbB 수용체 계열의 일원, EGF 수용체, HER2, HER3 또는 HER4 수용체; 세포 부착 분자, 예를 들어, LFA-1, Mac1, p150.95, VLA-4, ICAM-1, VCAM, α4/β7 인테그린, 및 α 또는 β 아단위를 포함한 αv/β3 인테그린(예를 들어, 항-CD11a, 항-CD 18 또는 CD11b 항체); 성장 인자, 예를 들어, VEGF; 조직 인자(TF); TGF-β 알파 인터페론(α-IFN); 인터류킨, 예를 들어, IL-8; IgE; 혈액형 항원 Apo2, 사멸 수용체; flk2/flt3 수용체; 비만(OB) 수용체; mpl 수용체; CTLA-4; 단백질 C 등을 포함한다. 본원에서 가장 바람직한 표적은 VEGF, TF, CD19, CD20, CD40, TGF-β, CD11a, CD18, Apo2 및 C24이다.
다른 분자에 임의로 결합되어 있는 이의 가용성 항원 또는 단편을 항체 생성용 면역원으로서 사용할 수 있다. 경막 분자, 예를 들어, 수용체의 경우, 이들 분자의 단편(예를 들어, 수용체의 세포외 영역)을 면역원으로서 사용할 수 있다. 달리, 경막 분자를 발현시키는 세포를 면역원으로서 사용할 수 있다. 이러한 세포는 천연 공급원(예를 들어, 암 세포주)으로부터 유래할 수 있거나, 경막 분자를 발현시키는 재조합 기술에 의해 형질전환된 세포일 수 있다. 항체를 제조하는데 유용한 또 다른 항원 및 이의 형태는 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 항체는 단일특이성, 이중특이성, 삼중특이성 또는 보다 높은 다중특이성일 수 있다. 다중특이성 항체는 단일 분자의 상이한 에피토프에 대해 특이성일 수 있거나, 상이한 분자 상의 에피토프에 대해 특이성일 수 있다. 다중특이성 항체를 디자인하고 제조하는 방법은 당해 분야에 공지되어 있다[참조예: Millstein et al. (1983) Nature 305:537-539; Kostelny et al. (1992) J. Immunol. 148:1547-1553; WO 93/17715].
벡터 작제
본 발명의 면역글로불린 경쇄 및 중쇄를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 서열은 표준 재조합 기술을 이용하여 수득할 수 있다. 목적하는 폴리뉴클레오타이드 서열을 항체 제조 세포, 예를 들어, 하이드리도마 세포로부터 단리하여 서열분석할 수 있다. 달리, 폴리뉴클레오타이드를 뉴클레오타이드 합성기 또는 PCR 기술을 이용하여 합성할 수 있다. 수득되면, 경쇄 및 중쇄를 암호화하는 서열을 원핵생물 숙주내에서 이종 폴리뉴클레오타이드를 복제하고 발현시킬 수 있는 재조합 숙주내로 삽입한다. 당해 분야에서 입수가능하고 공지된 다수의 벡터를 본 발명의 목적을 위해 사용할 수 있다. 적합한 벡터의 선택은 주로 벡터내로 삽입할 핵산의 크기 및 벡터로 형질전환시킬 특정한 숙주 세포에 따라 달라질 것이다. 각각의 벡터는 이의 기능(이종 폴리뉴클레오타이드의 증폭 또는 발현, 또는 둘 다) 및 이것이 존재하는 특정한 숙주 세포와의 이의 적합성에 따라 다양한 성분을 함유한다. 벡터 성분은 일반적으로는 복제 기원, 선택 마커 유전자, 프로모터, 리보솜 결합 부위(RBS), 시그널 서열, 이종 핵산 삽입체 및 전사 종결 서열을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.
일반적으로는, 숙주 세포와 적합한 종으로부터 유래된 레플리콘 및 제어 서열을 함유하는 플라스미드 벡터를 이들 숙주와 관련하여 사용한다. 벡터는 통상적 으로는 복제 부위, 및 형질전환된 세포에서 표현형 선택을 제공할 수 있는 표지 서열을 보유한다. 예를 들어, 이. 콜라이는 전형적으로 이. 콜라이 종으로부터 유래된 플라스미드인 pBR322를 사용하여 형질전환시킨다. pBR322는 암피실린(Amp) 및 테트라사이클린(Tet) 내성을 암호화하는 유전자를 함유하며, 따라서 형질전환된 세포를 동정하기 위한 용이한 수단을 제공한다. pBR322, 이의 유도체 또는 또 다른 미생물성 플라스미드 또는 박테리오파아지는 또한 내인성 단백질의 발현을 위해 미생물 유기체에 의해 사용될 수 있는 프로모터를 함유할 수 있거나, 함유하도록 변이시킬 수 있다. 특정한 항체의 발현에 사용되는 pBR322 유도체의 예는 문헌[참조: Carter et al., 미국 특허 제5,648,237호] 및 하기한 "실시예"란에서 상세히 기술되어 있다.
또한, 숙주 미생물과 적합한 레플리콘 및 제어 서열을 함유하는 파아지 벡터를 이들 숙주와 관련하여 형질전환 벡터로서 사용할 수 있다. 예를 들어, λGEM.TM.-11과 같은 박테리오파이지를 이. 콜라이 LE392와 같은 감수성 숙주 세포를 형질전환시키는데 사용할 수 있는 재조합 벡터를 제조하는데 이용할 수 있다.
본 발명의 발현 벡터는 2개 이상의 프로모터-시스트론 쌍, 즉 면역글로불린 경쇄에 대한 쌍 및 면역글로불린 중쇄에 대한 쌍을 포함한다. 프로모터는 발현을 조절하는 시스트론에 대해 상류(5')에 위치하는 비해독된 조절 서열이다. 원핵생물 프로모터는 전형적으로는 2종의 부류, 즉 유도성 및 구조성 프로모터로 분류된다. 유도성 프로모터는 배양 조건의 변화, 예를 들어, 영양물질의 존재 또는 부재, 또는 온도의 변화에 반응하여 이의 제어하에 시스트론의 증가된 수준의 전사를 개시하는 프로모터이다.
구조성 및 유도성 프로모터를 본 발명에서 사용할 수 있더라도, 높은 조절하에 존재하는 유도성 프로모터가 본원에 개시된 발현 벡터에서 바람직하다. 각종 잠재성 숙주 세포에 의해 인지된 다수의 프로모터가 익히 공지되어 있다. 프로모터를 제한 효소 분해를 통해 공급원 DNA로부터 제거하고, 단리된 프로모터 서열을 본 발명의 벡터내로 삽입함으로써 선택된 프로모터를 경쇄 또는 중쇄를 암호화하는 시스트론 DNA에 작동적으로 연결시킬 수 있다. 천연 프로모터 서열 및 다수의 이종 프로모터 둘 다를 사용하여, 표적 유전자의 직접 증폭 및/또는 발현을 지시할 수 있다. 그러나, 이종 프로모터가 일반적으로 천연 표적 폴리펩타이드 프로모터와 비교하여 발현된 표적 유전자의 보다 높은 전사 및 보다 높은 수율을 가능하게 하기 때문에 바람직하다.
원핵생물 숙주와 함께 사용하기에 적합한 프로모터는 PhoA 프로모터, β-갈락타마제 및 락토스 프로모터 시스템, 트립토판(trp) 프로모터 시스템 및 하이브리드 프로모터, 예를 들어, tac 또는 trc 프로모터를 포함한다. 그러나, 세균내에서 기능성인 또 다른 프로모터(예를 들어, 또 다른 공지된 세균성 또는 파아지 프로모터)가 또한 적합하다. 이들의 뉴클레오타이드 서열이 공개되어 있으며, 이로써 당업자는 임의의 필요로 하는 제한 부위를 공급하는 링커 또는 어댑터를 사용하여, 이들을 표적 경쇄 및 중쇄를 암호화하는 시스트론에 작동적으로 연결시킬 수 있다[참조: Siebenlist et al. (1980) Cell 20: 269]. 본 발명에서 사용하기에 보다 바람직한 프로모터는 PhoA 프로모터이다.
본 발명의 한 국면에 있어서, 재조합 벡터내에서의 각각의 시스트론은 발현된 폴리펩타이드의 막을 교차한 전좌를 지시하는 분비 시그널 서열 성분을 포함한다. 일반적으로는, 시그널 서열은 벡터의 성분일 수 있거나, 벡터내로 삽입된 표적 폴리펩타이드 DNA의 일부일 수 있다. 본 발명의 목적을 위해 선택된 시그널 서열은 숙주 세포에 의해 인식되고 처리되는(즉, 시그널 펩티다제에 의해 절단되는) 시그널이다. 이종 폴리펩타이드 유래의 시그널 서열을 인식하고 처리하지 않는 원핵생물 숙주 세포의 경우에, 시그널 서열을, 예를 들어, 알칼리성 포스파타제, 페니실리나제, Ipp, 또는 열-안정성 장독소 II(STII) 리더, LamB, PhoE, PelB, OmpA 및 MBP로 이루어진 그룹으로부터 선택된 원핵생물 시그널 서열에 의해 치환시킨다. 본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 발현 시스템의 양쪽 시스트론에서 사용된 시그널 서열은 STII 시그널 또는 이의 변이체이다.
또 다른 국면에 있어서, 본 발명에 따르는 면역글로불린의 제조는 숙주 세포의 세포질에서 수행할 수 있으며, 따라서 각각의 시스트론내에서의 분비 시그널 서열의 존재를 필요로 하지 않는다. 이와 관련하여, 면역글로불린 경쇄 및 중쇄를 발현시키고, 폴딩시키고, 조립하여, 세포질내에서 기능성인 면역글로불린을 형성시킨다. 특정한 숙주 균주(예를 들어, 이. 콜라이 trxB- 균주)는 디설파이드 결합 형성에 적합한 세포질 조건을 제공하며, 이에 의해 발현된 단백질 아단위의 적합한 폴딩 및 조립을 가능하게 한다[참조: Proba and Pluckthun Gene, 159:203 (1995)].
본 발명은 분비되고 적합하게 조립된 전장 항체의 수율을 최대화시키기 위해 발현된 경쇄 및 중쇄의 정량적 비율을 조절할 수 있는 발현 시스템을 제공한다. 이러한 조절은 경쇄 및 중쇄에 대한 해독 강도를 동시에 조절함으로써 달성한다.
해독 강도를 조절하기 위한 특정한 기술은 문헌[참조: Simmons et al. 미국 특허 제5,840,523호]에 개시되어 있다. 이는 시스트론내에서 해독 개시 부위(TIR)의 변이체를 이용한다. 기지의 TIR의 경우에, 일련의 아미노산 또는 핵산 서열 변이체를 해독 강도의 범위로 생성시킴으로써, 특정 쇄의 목적하는 발현 수준을 위해 이들 인자를 조정하는 편리한 수단을 제공한다. TIR 변이체는 아미노산 서열을 변화시킬 수 있는 코돈 변화를 생성시키는 통상의 돌연변이 유발 기술에 의해 생성시킬 수 있더라도, 뉴클레오타이드 서열에서의 잠재성 변화가 바람직하다. TIR에서의 변화가, 예를 들어, 시그널 서열에서의 변이와 함께 샤인-달가르노 서열의 수 또는 간격의 변화를 포함할 수 있다. 돌연변이체 시그널 서열을 생성시키는 특정한 바람직한 방법은 시그널 서열의 아미노산 서열을 변화시키지 않는(즉, 변화가 잠재성인) 암호화 서열의 개시에서의 "코돈 뱅크"의 생성이다. 이는 각각의 코돈의 제3 뉴클레오타이드 위치를 변화시킴으로써 달성할 수 있으며; 또한 특정 아미노산, 예를 들어, 로이신, 세린 및 아르기닌은 뱅크를 제조하는데 있어 복잡성을 부가할 수 있는 다중의 제1 및 제2 위치를 가진다. 이러한 돌연변이 유발 방법은 문헌[참조: Yansura et al. (1992) METHODS: A Companion to Methods in Enzymol. 4:151-158]에 상세히 기술되어 있다.
바람직하게는, 한 세트의 벡터를 이의 내부에서 각각의 시스트론에 대한 TIR 강도의 범위로 생성시킨다. 이러한 한정된 세트는 각각의 쇄의 발현 수준의 비교뿐만 아니라, 다양한 TIR 강도 조합하에 전장 생성물의 수율을 제공한다. TIR 강 도는 문헌[참조: Simmons et al. 미국 특허 제5,840,523호]에 기술되어 있는 바와 같이 리포터 유전자의 발현 수준을 정량화시킴으로써 측정할 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 벡터내에서 TIR의 특정한 쌍에 대한 해독 강도 조합을 (N-경쇄, M-중쇄)(여기서, N은 경쇄의 상대적 TIR 강도이고, M은 중쇄의 상대적 TIR 강도이다)에 의해 나타낸다. 예를 들어, (3-경쇄, 7-중쇄)는 벡터가 경쇄 발현에 대해 약 3의 상대적 TIR 강도 및 중쇄 발현에 대해 약 7의 상대적 TIR 강도를 제공하는 것을 의미한다. 해독 강도 비교를 기초로 하여, 목적하는 각각의 TIR이 본 발명의 발현 벡터 작제물내에서 조합되도록 선택한다.
본 발명의 전장 항체를 발현시키는데 적합한 원핵생물 숙주 세포는 시원세균(Archaebacteria) 및 진정세균(Eubacteria), 예를 들어, 그램-음성 또는 그램-양성 유기체를 포함한다. 유용한 세균의 예는 에스케리키아(Escherichia; 예를 들어, 이. 콜라이), 바실러스(Bacilli; 예를 들어, 비. 서브틸리스), 장내세균(Enterobacteria), 슈도모나스(Pseudomonas) 종(예를 들어, 피. 아에루기노사(P. aeruginosa)), 살로넬라 티피뮤리움(Salmonella typhimurium), 세라티아 마르세스칸스(Serratia marcescans), 클레브시엘라(Klebsiella), 프로테우스(Proteus), 쉬겔라(Shigella), 리조비아(Rhizobia), 비트레오스실라(Vitreoscilla) 또는 파라코쿠스(Paracoccus)를 포함한다. 바람직하게는, 그램-음성 세포를 사용한다. 보다 바람직하게는, 이. 콜라이 세포를 본 발명에 대한 숙주로서 사용한다. 바람직한 이. 콜라이 균주는 균주 W3110[참조: Bachmann, Cellular and Molecular Biology, vol. 2 (Washington, D.C.: American Society for Microbiology, 1987), pp. 1190-1219; ATCC 기탁 번호 제27,325호) 및 이의 유도체, 예를 들어, 유전자형 W3110·fhuA(·tonA) ptr3 lac Iq lacL8·ompT·(nmpc-fepE) degP41 kanR(미국 특허 제5,639,635호)을 보유한 균주 33D3이다. 물론, 또 다른 균주 및 이의 유도체, 예를 들어, 이. 콜라이 294(ATCC 31,446), 이. 콜라이 B, 이. 콜라이λ 1776(ATCC 31,537) 및 이. 콜라이 RV308(ATCC 31,608)이 또한 적합하다. 이들 예는 제한적이기 보다는 예시적이다. 정의된 유전자형을 보유한 임의의 상기한 세균의 유도체를 작제하는 방법은 당해 분야에 공지되어 있으며, 문헌[참조예: Bass et al., Proteins, 8:309-314 (1990)]에 기술되어 있다. 물론, 세균의 세포내에서 레플리콘의 복제성을 고려하여 적합한 세균을 선택하는 것이 필요하다. 익히 공지된 플라스미드, 예를 들어, pBR322, pBR325, pACYC177 또는 pKN410을 사용하여, 레플리콘을 공급할 경우에, 예를 들어, 이, 콜라이, 세라티아 또는 살모넬라 종을 숙주로서 적합하게 사용할 수 있다. 바람직하게는, 숙주 세포는 단백질분해 효소의 최소량을 분비하여야 하고, 추가의 프로테아제 억제제를 바람직하게는 세포 배양물 중에 혼입할 수 있다.
항체 제조
숙주 세포를 상기한 발현 벡터로 형질전환시키고, 경우에 따라 프로모터를 유도하거나, 형질전환체를 선택하거나, 목적하는 서열을 암호화하는 유전자를 증폭시키기 위해 변이된 통상의 영양 배지에서 배양한다.
형질변환은 DNA를 원핵생물 숙주내로 도입하여, DNA가 염색체외 요소로서 또는 염색체 구성요소에 의해 복제하능하도록 하는 것을 의미한다. 사용되는 숙주 세포에 따라, 상기 세포에 적합한 표준 기술을 이용하여 형질변환을 수행한다. 실질적인 세포벽 경계를 함유하는 세균 세포에 대해서는 염화칼슘을 사용하는 칼슘 처리를 일반적으로 사용한다. 형질변환을 위한 또 다른 방법은 폴리에틸렌 글리콜/DMSO를 사용한다. 사용되는 또 다른 방법은 전기천공이다.
본 발명의 폴리펩타이드를 제조하는데 사용되는 원핵생물 세포를 당해 분야에 공지되고 선택된 숙주 세포의 배양에 적합한 배지에서 성장시킨다. 적합한 배지의 예는 루리아 배양액(LB) + 필수적인 영양 보충물을 포함한다. 바람직한 양태에 있어서, 배지는 또한 발현 벡터를 함유하는 원핵생물 세포의 성장을 선택적으로 가능하게 하는, 발현 벡터의 작제를 기초로 하여 선택된 선택 제제를 함유한다. 예를 들어, 암피실린을 암피실린 내성 유전자를 발현시키는 세포의 성장을 위한 배지에 첨가한다.
탄소, 질소 및 무기 인산염 공급원 이외의 임의의 필요한 보충물을 또한 단독으로 또는 또 다른 보충물 또는 배지, 예를 들어, 복합 질소 공급원과의 혼합물로서 유입된 적합 농도로 포함시킬 수 있다. 임의로, 배양 배지는 글루타치온, 시스테인, 시스타민, 티오글리콜레이트, 디티오에리트리톨 및 디티오트레이톨로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 환원제를 함유할 수 있다.
원핵생물 숙주 세포를 적합한 온도에서 배양시킨다. 이. 콜라이 성장을 위해서는, 예를 들어, 바람직한 온도는 약 20 내지 약 39℃, 보다 바람직하게는 약 25 내지 약 37℃, 보다 더 바람직하게는 약 30℃의 범위이다. 배지의 pH는 주로 숙주 유기체에 따라 약 5 내지 약 9의 범위인 임의의 pH일 수 있다. 이. 콜라이에 대해서는, pH는 바람직하게는 약 6.8 내지 약 7.4, 보다 바람직하게는 약 7.0이다.
유도성 프로모터를 본 발명의 발현 벡터에서 사용할 경우에, 단백질 발현은 프로모터의 활성화에 적합한 조건하에 유도된다. 본 발명의 한 국면에 있어서는, 2개의 PhoA 프로모터를 경쇄 및 중쇄의 전사 제어에 사용한다. 따라서, 형질전환된 숙주 세포를 유도용 인산염-제한 배지내에서 배양한다. 바람직하게는, 인산염-제한 배지는 아래 실시예 2에서 상세히 기술한 바와 같은 C.R.A.P 배지이다. 다양한 다른 유도제를 당해 분야에 공지된 바와 같이 사용되는 벡터 작제물에 따라 사용할 수 있다.
본 발명의 발현된 경쇄 및 중쇄 폴리펩타이드는 숙주 세포의 주변 세포질로 분비되고, 이로부터 회수된다. 단백질 회수는 전형적으로는 일반적으로 미생물을 삼투압 충격, 초음파처리 또는 용해와 같은 수단에 의해 미생물을 파괴하는 것을 포함한다. 세포가 파괴되면, 세포 파편 또는 전체 세포를 원심분리 또는 여과에 의해 제거할 수 있다. 단백질을, 예를 들어, 친화성 수지 크로마토그래피에 의해 추가로 정제할 수 있다. 달리, 단백질을 배양 배지에 이송시켜, 당해 배지내에서 단리할 수 있다. 세포를 배양물로부터 제거할 수 있으며, 제조된 단백질의 추가의 정제를 위해 배양물 상청액을 여과한 다음, 농축시킨다. 발현된 폴리펩타이드를 폴리아크릴아미드 겔 전기영동(PAGE) 및 웨스턴 블롯 검정법과 같은 통상적으로 공지된 방법을 이용하여 추가로 단리하고 동정할 수 있다.
본 발명의 한 국면에 있어서, 항체 제조는 발효법에 의해 대량으로 수행할 수 있다. 다양한 대규모 유가 발효 방법이 재조합 단백질의 제조에 이용가능하다. 대규모 발효는 1000리터 이상의 용량, 바람직하게는 약 1,000 내지 100,000리터의 용량을 갖는다. 이들 발효기는 산소 및 영양물질, 특히 글루코스(바람직한 탄소/에너지 공급원)를 분포시키는 교반기용 임펠러를 사용한다. 소규모 발효는 일반적으로 체적 용량이 약 100리터 이하인 발효기내에서의 발효를 의미하고, 약 1리터 내지 약 100리터의 범위일 수 있다.
발효법에 있어서, 단백질 발현의 유도는 전형적으로는 세포를 바람직한 밀도, 예를 들어, 세포가 초기 정지기에 존재하는 단계인 약 180 내지 220의 OD550로 적합한 조건하에 성장시킨 후에 개시한다. 각종 유도제를 당해 분야에 공지되고 상기한 바와 같이 사용되는 벡터 작제물에 따라 사용할 수 있다. 세포를 유도 전에 보다 짧은 기간 동안 성장시킬 수 있다. 세포를 통상적으로는 약 12 내지 50시간 동안 유도시키지만, 보다 길거나 보다 짧은 유도 시간을 이용할 수 있다.
본 발명의 폴리펩타이드의 제조 수율 및 품질을 향상시키기 위해, 다양한 발효 조건을 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 분비된 항체 폴리펩타이드의 적합한 조립 및 폴딩을 향상시키기 위해, 샤페론 단백질을 과발현시키는 추가의 벡터, 예를 들어, Dsb 단백질(DsbA, DsbB, DsbC, DsbD 및/또는 DsbG) 또는 FkpA(샤페론 활성을 갖는 펩티딜프로필 시스,트랜스-이소머라제)를 숙주 원핵생물 세포를 공형질변환시키는데 사용할 수 있다. 샤페론 단백질은 세균 숙주 세포에서 제조된 이종 단백질의 적합한 폴딩 및 가용성을 촉진시키는 것으로 입증되어 있다[참조: Chen et al. (1999) J Bio Chem 274:19601-19605; Georgiou et al., 미국 특허 제6,083,715호; Georgiou et al., 미국 특허 제6,027,888호; Bothmann and Pluckthun (2000) J. Biol. Chem. 275:17100-17105; Ramm and Pluckthun (2000) J. Biol. Chem. 275:17106-17113; Arie et al. (2001) Mol. Microbiol. 39:199-210]. 충분한 디설파이드 결합이 2개의 중쇄 및 2개의 경쇄를 갖는 전장 2가 항체의 형성 및 폴딩에 특히 중요하다.
발현된 이종 단백질(특히 단백질분해에 민감한 것들)의 단백질분해를 최소화시키기 위해, 단백질분해 효소가 결손된 특정한 숙주 균주를 본 발명에 대해 사용할 수 있다. 예를 들어, 숙주 세포 균주를 공지된 세균 프로테아제, 예를 들어, 프로테아제 III, OmpT, DegP, Tsp, 프로테아제 I, 프로테아제 Mi, 프로테아제 V, 프로테아제 VI 및 이들의 배합물을 암호화하는 유전자에서 유전자 돌연변이(들)에 초래하도록 변이시킬 수 있다. 특정한 이. 콜라이 프로테아제-결손 균주가 이용가능하며, 문헌[참조예: Joly et al. (1998), supra; Georgiou et al., 미국 특허 제5,264,365호; Georgiou et al., 미국 특허 제5,508,192호; Hara et al., Microbial Drug Resistance, 2:63-72 (1996)]에 기술되어 있다.
바람직한 양태에 있어서, 단백질분해 효소가 결손되고 1종 이상의 단백질을 과발현시키는 플라스미드로 형질전환된 이. 콜라이 균주를 본 발명의 발현 시스템에서 숙주 세포로서 사용한다. 이들 균주 중 몇몇은 하기 실시예란에 추가로 기술되어 있다.
항체 정제
바람직한 양태에 있어서, 본원에서 제조된 항체 단백질을 이후 검정 및 사용에 대해 실질적으로 동종인 제제를 수득하기 위해 추가로 정제한다. 당해 분야에 공지된 표준 단백질 정제 방법을 이용할 수 있다. 다음의 과정은 적합한 정제 과정의 예시이다: 면역친화성 또는 이온-교환 칼럼 상에서의 분획화, 에탄올 침전, 역상 HPLC, 실리카 또는 양이온-교환 수지, 예를 들어, DEAE 상에서의 크로마토그래피, 크로마토포커싱, SDS-PAGE, 황산암모늄 침전, 및 예를 들어, Sephadex G-75을 사용하는 겔 여과.
한 국면에 있어서, 고체상에 고정화되어 있는 단백질 A를 본 발명의 전장 항체 생성물의 면역친화성 정제에 사용한다. 단백질 A는 항체의 Fc 부위에 고친화성으로 결합하는 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus)로부터의 41kD 세포벽 단백질이다[참조: Lindmark et al (1983) J. Immunol. Meth. 62:1-13]. 단백질 A가 고정화되어 있는 고체상은 바람직하게는 유리 또는 실리카 표면을 포함하는 칼럼, 보다 바람직하게는 제어된 세공 유리 칼럼 또는 규산 칼럼이다. 특정한 용도에 있어서는, 칼럼을 오염물의 비특이적인 부착을 억제하고자 하는 시도로 글리세롤과 같은 시약으로 피복시켰다.
정제의 제1 단계로서, 상기한 바와 같은 세포 배양물로부터 유래된 제제를 단백질 A가 고정화된 고체상에 적용시켜, 전장 항체의 단백질 A에의 특이적 결합을 가능하게 한다. 다음, 고체 상을 세척하여, 고체상에 비특이적으로 결합되어 있는 오염물을 제거한다. 최종적으로, 전장 항체를 용출에 의해 고체상으로부터 회수한 다.
활성 검정법
본 발명의 전장 비글리코실화 항체를 당해 분야에 공지된 다양한 검정법에 의해 이의 물리적/화학적 특성 및 생물학적 기능에 대해 특성화시킬 수 있다. 본 발명의 한 국면에 있어서, 본 발명의 원핵생물 숙주 세포에서 제조된 항체를 상이한 발현 벡터 디자인 또는 상이한 숙주 세포 시스템과 같은 또 다른 발현 시스템에서 제조된 유사한 항체와 비교하는 것이 중요하다. 특히, 본 발명의 독립적 시스트론 벡터에 의해 발현된 전장 항체의 양을 다양한 폴리시스트론 벡터에 의해 발현된 것과 비교할 수 있다. 단백질 정량화 방법은 당해 분야에 익히 공지되어 있다. 예를 들어, 발현된 단백질의 샘플을 쿠마시-염색된 SDS-PAGE 상에서의 이들의 정량적 강도에 대해 비교할 수 있다. 달리, 관심의 대상인 특이적 밴드(들)(예를 들어, 전장 밴드)를, 예를 들어, 웨스턴 블롯 겔 분석 및/또는 AME5-RP 검정에 의해 검출할 수 있다.
정제된 전장 항체를 N-말단 서열분석, 아미노 분석, 비변성 크기 배제 고압 액체 크로마토그래피(HPLC), 질량 분광계, 이온 교환 크로마토그래피 및 파파인 분해를 포함하나, 이에 한정되지는 않는 일련의 검정법에 의해 추가로 특성화시킬 수 있다.
본 발명의 특정한 양태에 있어서, 본원에서 제조된 전장 항체를 이의 생물학적 활성에 대해 분석한다. 바람직하게는, 본 발명의 항체를 이의 항원 결합 활성 에 대해 시험한다. 당해 분야에 공지되어 있고 본원에서 사용할 수 있는 항원 결합 검정법은 웨스턴 블롯, 방사성 면역검정법, ELISA(효소 결합 면역흡착 검정법), "샌드위치" 면역검정법, 면역침전 검정법, 형광 면역검정법 및 단백질 A 면역검정법과 같은 기술을 이용하는 임의의 직접적 또는 경쟁적 결합 검정법을 비제한적으로 포함한다. 예시적인 항원 결합 검정법은 아래 실시예란에 제공한다.
한 양태에 있어서, 본 발명은 비글리코실화 전장 항체를 고려한다. 항체의 독특한 특징(즉, 무손상 Fc 부위를 보유하나, 이펙터 기능은 결손됨)은 당해 항체를 생체내 항체 반감기가 중요하나, 이펙터 기능(즉, 보체 및 ADCC)이 불필요하거나 유해한 다수의 적용에 대해 바람직한 후보물이도록 만든다. 특정한 양태에 있어서, 제조된 전장 항체의 Fc 활성은 바람직한 활성만이 유지되도록 하기 위해 측정한다. 예를 들어, Fc 수용체(FcR) 결합 검정법을 항체가 FcγR1 결합은 결손(따라서, ADCC 활성이 결손)되지만, FcRn 결합 활성은 보유되도록 하기 위해 수행할 수 있다. C1q 결합 검정법을 또한 항체가 C1q에 결합할 수 없어 CDC 활성이 결손됨을 확인하기 위해 수행할 수 있다. 시험관내 및 생체내 세포독성 검정법을 CDC 및/또는 ADCC 활성의 결손을 확인하기 위해 수행할 수 있다. 이들 검정법을 수행하는 기술은 당해 분야에 공지되어 있다. 예시적인 절차 세부 항목은 실시예란에 제공되어 있다.
사람화 항체
본 발명은 사람화 항체를 포함한다. 비사람 항체를 사람화시키는 다양한 방 법은 당해 분야에 공지되어 있다. 바람직하게는, 사람화 항체는 비사람인 공급원으로부터 이에 도입되는 하나 이상의 아미노산 잔기를 보유한다. 이들 비사람 아미노산 잔기는 종종 "이입"잔기로 불리며, 이는 전형적으로 "이입" 가변 영역으로부터 취해진다. 사람화는 본질적으로는 사람 항체의 상응하는 서열을 과변이 부위 서열로 치환시킴으로써 윈터(Winter)와 공동 연구자의 방법[참조: Jones et al. (1986) Nature 321:522-525; Riechmann et al. (1988) Nature 332:323-327; Verhoeyen et al. (1988) Science 239:1534-1536]을 따라 수행할 수 있다. 따라서, 이러한 "사람화" 항체는 키메라 항체[참조: 미국 특허 제4,816,567호]이며, 여기서, 무손상 사람 가변 영역은 비사람 종 유래의 상응하는 서열로 실질적으로 거의 치환되지 않았다. 실제적으로, 사람화 항체는 전형적으로는 특정한 과변이 부위 잔기 및 가능하게는 특정한 FR 잔기가 설치류 항체에서의 유사한 부위로부터의 잔기에 의해 치환되어 있는 사람 항체이다.
사람화 항체를 제조하는데 사용되는, 경쇄 및 중쇄의 사람 가변 영역의 선택은 항원성을 감소시키는데 매우 중요하다. 소위 "최적합" 방법에 따르면, 설치류 항체의 가변 영역의 서열을 공지된 사람 가변 영역 서열의 전체 라이브러리에 대해 스크리닝한다. 다음, 설치류의 서열에 가장 유사한 사람 서열을 사람화 항체에 대한 사람 프레임워크로서 수용한다[참조: Sims et al. (1993) J. Immunol. 151:2296; Chothia et al. (1987) J. Mol. Biol. 196:901]. 또 다른 방법은 경쇄 또는 중쇄의 특유한 아그룹의 모든 사람 항체의 컨센서스 서열로부터 유래된 특유한 프레임워크를 사용한다. 동일한 프레임워크를 수가지 상이한 사람화 항체에 대 해 사용할 수 있다[참조: Carter et al. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89:4285; Presta et al. (1993) J. Immunol., 151:2623].
항체를 항원에 대한 고친화성 및 또 다른 바람직한 생물학적 특성을 보유하도록 사람화시키는 것이 또한 중요하다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 바람직한 방법에 따라, 사람화 항체를 모체 및 사람화 서열의 3차원 모델을 사용하는 모체 서열 및 각종 개념적 사람화 생성물의 분석 방법에 의해 제조한다. 3차원 면역글로불린 모델이 통상적으로 이용가능하고, 당업자에게 익히 공지되어 있다. 선택된 후보 면역글로불린 서열의 가능한 3차원 입체형태적 구조를 예시하고 디스플레이하는 컴퓨터 프로그램이 이용가능하다. 이들 디스플레이의 조사는 후보 면역글로불린 서열의 기능화에 있어서 잔기의 가능한 역할의 분석, 즉 후보 면역글로불린이 이의 항원에 결합하는 능력에 영향을 미치는 잔기의 분석을 가능하게 한다. 이러한 방식으로, FR 잔기를 수용체 및 이입 서열로부터 선택하고 조합하여, 목적하는 항체 특성, 예를 들어, 표적 항원(들)에 대해 증가된 친화성을 달성할 수 있다. 일반적으로는, 과변이 부위 잔기는 항원 결합을 좌우하는데 직접적으로 및 가장 실질적으로 관여한다.
항체 변이체
본원에 기술된 항체의 아미노산 서열 변이(들)를 고려한다. 예를 들어, 항체의 결합 친화성 및/또는 또 다른 생물학적 특성을 향상시키는 것이 바람직할 수 있다. 항체의 아미노산 서열 변이체는 적합한 뉴클레오타이드의 항체 핵산으로의 도입 또는 펩타이드 합성에 의해 제조한다. 이러한 변이는, 예를 들어, 항체의 아미노산 서열내의 잔기로부터의 결실 및/또는 상기 잔기로의 삽입 및/또는 상기 잔기의 치환을 포함한다. 결실, 삽입 및 치환의 임의의 조합은, 최종 생성물이 목적하는 특성을 보유하는 한, 최종 작제물에 도달하도록 한다. 아미노산 변이는 서열을 제조하는 시기에서 대상 항체 아미노산 서열에 도입할 수 있다.
돌연변이 유발에 바람직한 위치인 항체의 특정한 잔기 또는 부위의 동정에 유용한 방법은 문헌[참조: Cunningham and Wells (1989) Science, 244:1081-1085]에 의해 기술된 바와 같이 "알라닌 스캐닝 돌연변이 유발"로 칭해진다. 여기서, 표적 잔기의 잔기 또는 그룹은 동정되어(예를 들어, 하전된 잔기, 예를 들어, arg, asp, his, lys 및 glu), 아미노산과 항원의 상호작용에 영향을 미치는 중성 또는 음성으로 하전된 아미노산(가장 바람직하게는 알라닌 또는 폴리알라닌)에 의해 치환된다. 치환에 대해 기능적 민감성을 나타내는 이들 아미노산 위치를 치환 부위에서 또는 이들 부위에 대해 추가 또는 또 다른 변이체를 도입함으로써 정제한다. 이와 같이, 아미노산 서열 변이를 도입하기 위한 위치가 예정되어 있더라도, 돌연변이의 특성 자체는 예정될 필요가 없다. 예를 들어, 기지의 부위에서의 돌연변이의 성능을 분석하기 위해, ala 스캐닝 또는 무작위 돌연변이 유발을 표적 코돈 또는 부위에서 수행하고, 발현된 전장 항체를 목적하는 활성에 대해 스크리닝한다.
아미노산 서열 삽입물은 길이가 하나의 잔기에서 백개 이상의 잔기를 함유하는 폴리펩타이드에 이르는 아미노- 및/또는 카복실-말단 융합물뿐만 아니라, 하나 또는 다수의 아미노산 잔기의 서열내 삽입물을 포함한다. 말단 삽입물의 예는 N- 말단 메티오닐 잔기를 갖는 항체 또는 세포독성 폴리펩타이드에 융합되어 있는 항체를 포함한다. 항체 분자의 또 다른 삽입 변이체는 항체의 N- 또는 C-말단의 효소에의 융합물(예를 들어, ADEPT에 대해) 또는 항체의 혈청 반감기를 증가시키는 폴리펩타이드를 포함한다.
변이체의 또 다른 유형은 아미노산 치환 변이체이다. 이들 변이체는 상이한 잔기로 치환된 항체 분자에서의 하나 이상의 아미노산 잔기를 갖는다. 치환성 돌연변이 유발에 대해 보다 큰 관심의 대상인 부위는 과변이 부위를 포함하지만, FR 번형이 또한 고려된다. 보존성 치환은 "바람직한 치환"이라는 표제하에 표 1에 제시되어 있다. 이러한 치환이 생물학적 활성에서의 변화를 유발하는 경우에, 표 1에서 "예시적인 치환"이라는 표제를 갖거나 아미노산 부류와 관련하여 아래에서 추가로 기술한 바와 같은 보다 치환성 변이를 도입하고, 생성물을 스크리닝할 수 있다.
원형 잔기 예식적인 치환 바람직한 치환
Ala(A) val; leu; ile val
Arg(R) lys; gln; asn lys
Asn(N) gln; his; asp; lys; arg gln
Asp(D) glu; asn glu
Cys(C) ser; ala ser
Gln(Q) asn; glu asn
Glu(E) asp; gln asp
Gly(G) ala ala
His(H) asn; gln; lys; arg arg
Ile(I) leu; val; met; ala; phe; 노르로이신 leu
Leu(L) 노르로이신; ile; val; met; ala; phe ile
Lys(K) arg; gln; asn arg
Met(M) leu; phe; ile leu
Phe(F) leu; val; ile; ala; tyr tyr
Pro(P) ala ala
Ser(S) thr; cys cys
Thr(T) ser ser
Trp(W) tyr; phe tyr
Tyr(Y) trp; phe; thr; ser phe
Val(V) ile; leu; met; phe; ala; 노르로이신 leu

항체의 생물학적 특성에 있어서 실질적인 변이는 (a) 예를 들어, 시트 또는 나선형 입체형태로서 치환 부위에서의 폴리펩타이드 골격 구조, (b) 표적 부위에서의 분자의 전하 또는 소수성 또는 (c) 측쇄의 크기를 유지시키는데 대한 이들의 효과에 있어서 현저하게 상이한 치환을 선택함으로써 달성한다. 천연 잔기를 통상의 측쇄 특성을 기준으로 하여 다음의 그룹으로 분류한다:
(1) 소수성: 노르로이신, met, ala, val, leu, ile;
(2) 중성 친수성: cys, ser, thr;
(3) 산성: asp, glu;
(4) 염기성: asn, gln, his, lys, arg;
(5) 쇄 배향에 영향을 미치는 잔기: gly, pro; 및
(6) 방향족: trp, tyr, phe.
비보존성 치환은 상기 부류 중 하나의 일원을 또 다른 부류로 교환하는 것을 포함할 것이다.
항체의 적합한 입체형태를 유지시키는데 관여하지 않는 임의의 시스테인 잔기를 또한 일반적으로 세린으로 치환시켜, 분자의 산화 안정성을 향상시키고, 돌연변이 가교결합을 저해할 수 있다. 역으로, 시스테인 결합(들)을 항체에 첨가하여, 이의 안정성을 향상시킬 수 있다.
특히 바람직한 유형의 치환 변이체는 모체 항체(예를 들어, 사람화 또는 사람 항체)의 하나 이상의 과변이 부위 잔기를 치환시키는 것을 포함한다. 일반적으로는, 추가의 전개를 위해 선택된 생성 변이체(들)는 이들이 생성된 모체 항체에 비해 향상된 생물학적 특성을 가질 것이다. 이러한 치환 변이체를 생성시키는 통상의 방법은 파아지 디스플레이를 사용하는 친화성 돌연변이를 포함한다. 간략하게, 수개의 과변이 영역 부위(예를 들어, 6-7개 부위)를 돌연변이시켜, 각각의 부위에서 모든 가능한 아미노 치환을 생성시킨다. 이와 같이 생성된 전장 항체를 각각의 입자내에 팩키징된 M13의 유전자 III 생성물에 대한 융합물로서 필라멘트상 파아지 입자로부터 디스플레이시킨다. 다음, 파아지-디스플레이된 변이체를 본원에 개시된 바와 같은 이들의 생물학적 활성(예를 들어, 결합 친화성)에 대해 스크리닝한다. 변이에 대한 후보 과변이 영역 부위를 동정하기 위해, 알라닌 스캐닝 돌연변이 유발을 수행하여, 항원 결합에 현저하게 기여하는 과변이 영역 잔기를 동정할 수 있다. 달리 또는 또한, 항체와 항원 사이의 접촉점을 동정하기 위해 항원-항체 복합체의 결정 구조를 분석하는 것이 유익할 수 있다. 이러한 접촉 잔기 및 인접 잔기는 본원에 상세히 설명된 기술에 따르는 치환에 대한 후보물이다. 이러한 변이체가 일단 생성되면, 변이체의 패널을 본원에 기술된 바와 같이 스크리닝에 적용시키고, 1종 이상의 관련된 검정법에서 보다 우수한 특성을 갖는 항체를 추가의 전개를 위해 선택할 수 있다.
항체의 아미노산 서열 변이체를 암호화하는 핵산 분자를 당해 분야에 공지된 각종 방법에 의해 제조한다. 이들 방법은 올리고뉴클레오타이드-매개된(또는 부위-지시된) 돌연변이 유발에 의한 천연 공급원(천연 아미노산 서열 변이체의 경우에) 또는 제제로부터의 단리, PCR 돌연변이 유발, 및 항체의 보다 초기에 제조된 변이체 및 비-변이체 버젼의 카셋트 돌연변이 유발을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 전장 항체의 Fc 부위에서 1종 이상의 아미노산 변이를 도입하여, Fc 부위 변이체를 생성시키는 것이 바람직할 수 있다. Fc 부위 변이체는 하나 이상의 아미노산 위치에서 아미노산 변이(예를 들어, 치환)를 포함하는 사람 Fc 부위 서열(예를 들어, 사람 IgG1, IgG2, IgG3 또는 IgG4 Fc 부위)를 포함할 수 있다.
한 양태에 있어서, Fc 부위 변이체는 변이된 신생아 Fc 수용체(FcRn) 결합 친화성을 디스플레이할 수 있다. 이러한 변이체 Fc 부위는 Fc 부위의 아미노산 위치 238, 252, 253, 254, 255, 256, 265, 272, 286, 288, 303, 305, 307, 309, 311, 312, 317, 340, 356, 360, 362, 376, 378, 380, 382, 386, 388, 400, 413, 415, 424, 433, 434, 435, 436, 439 또는 447 중 임의의 하나 이상에서 아미노산 변이를 포함할 수 있으며, 여기서, Fc 부위에서의 잔기의 넘버링은 Kabat에서의 EU 인덱스의 것이다. FcRn에의 결합이 감소된 Fc 부위는 Fc 부위의 아미노산 위치 252, 253, 254, 255, 288, 309, 386, 388, 400, 415, 433, 435, 436, 439 또는 447 중 임의의 하나 이상에서 아미노산 변이를 포함할 수 있으며, 여기서, Fc 부위에서의 잔기의 넘버링은 Kabat에서의 EU 인덱스의 것이다. 상기한 Fc 부위 변이체는 달리 FcRn에 대한 증가된 결합을 디스플레이하고, Fc 부위의 아미노산 위치 238, 256, 265, 272, 286, 303, 305, 307, 311, 312, 317, 340, 356, 360, 362, 376, 378, 380, 382, 413, 424 또는 434 중의 임의의 하나 이상에서 아미노산 변이를 포함할 수 있으며, 여기서, Fc 부위에서의 잔기의 넘버링은 Kabat에서의 EU 인덱스의 것이다.
FcγR에의 결합이 감소된 Fc 부위는 Fc 부위의 아미노산 위치 238, 239, 248, 249, 252, 254, 265, 268, 269, 270, 272, 278, 289, 292, 293, 294, 295, 296, 298, 301, 303, 322, 324, 327, 329, 333, 335, 338, 340, 373, 376, 382, 388, 389, 414, 416, 419, 434, 435, 437, 438 또는 439 중의 임의의 하나 이상에서 아미노산 변이를 포함할 수 있으며, 여기서, Fc 부위에서의 잔기의 넘버링은 Kabat에서의 EU 인덱스의 것이다.
예를 들어, Fc 변이체는 FcγRI에의 감소된 결합을 디스플레이하고, Fc 부위의 아미노산 위치 238, 265, 269, 270, 327 또는 329 중의 임의의 하나 이상에서 아미노산 변이를 포함할 수 있으며, 여기서, Fc 부위에서의 잔기의 넘버링은 Kabat에서의 EU 인덱스의 것이다.
Fc 부위 변이체는 FcγRII에의 감소된 결합을 디스플레이하고, Fc 부위의 아미노산 위치 238, 265, 269, 270, 292, 294, 295, 298, 303, 324, 327, 329, 333, 335, 338, 373, 376, 414, 416, 419, 435, 438 또는 439 중의 임의의 하나 이상에서 아미노산 변이를 포함할 수 있으며, 여기서, Fc 부위에서의 잔기의 넘버링은 Kabat에서의 EU 인덱스의 것이다.
관심의 대상인 Fc 부위 변이체는 FcγRIII에의 감소된 결합을 디스플레이하고, Fc 부위의 아미노산 위치 238, 239, 248, 249, 252, 254, 265, 268, 269, 270, 272, 278, 289, 293, 294, 295, 296, 301, 303, 322, 327, 329, 338, 340, 373, 376, 382, 388, 389, 416, 434, 435 또는 437 중의 임의의 하나 이상에서 아미노산 변이를 포함할 수 있으며, 여기서, Fc 부위에서의 잔기의 넘버링은 Kabat에서의 EU 인덱스의 것이다.
변형된(즉, 향상되거나 감소된) C1q 결합 및/또는 보체 의존성 세포독성(CDC)을 갖는 Fc 부위 변이체는 W099/51642에 기술되어 있다. 이러한 변이체는 Fc 부위의 아미노산 위치 270, 322, 326, 327, 329, 331, 333 또는 334 중의 하나 이상에서 아미노산 치환을 포함할 수 있다. Fc 부위 변이체와 관련하여 또한 문헌[Duncan & Winter Nature 322:738-40 (1988); 미국 특허 제5,648,260호; 미국 특허 제5,624,821호; 및 W094/29351]을 참조한다.
면역접합체
본 발명은 또한 세포독성제, 예를 들어, 화학치료제(본원에서 위에서 정의하 고 기술한 바와 같음), 독소(예를 들어, 소형 분자 독소 또는 세균, 진균, 식물 또는 동물 기원의 효소적 활성 독소, 이의 단편 및/또는 변이체 포함) 또는 방사성 동위원소(즉, 방사성 접합체)에 접합되어 있는 항체를 포함하는 면역접합체에 관한 것이다.
항체 및 하나 이상의 소형 분자 독소의 접합체, 예를 들어, 칼리케아미신, 메이탄신(미국 특허 제5,208,020호), 트리코텐 및 CC1065가 또한 본원에서 고려된다.
본 발명의 한 바람직한 양태에 있어서, 항체를 하나 이상의 메이탄신 분자(예를 들어, 항체 분자당 약 1 내지 약 10개 메이탄신 분자)에 접합시킨다. 메이탄신은, 예를 들어, May-SS-Me으로 전환시킬 수 있으며, 이는 May-SH3로 환원시키고, 변이된 항체[참조: Chari et al. Cancer Research 52:127-131 (1992)]와 반응시켜, 메이탄시노이드-항체 면역접합체를 생성시킬 수 있다.
관심의 대상인 또 다른 면역접합체는 하나 이상의 칼리케아미신 분자에 접합된 항체를 포함한다. 항체의 칼리케아미신 계열은 피코몰 이하의 농도에서 이본쇄 DNA 단편을 제조할 수 있다. 사용할 수 있는 칼리케아미신의 구조적 유사체는 γ1 I, α2 I, α3 I, N-아세틸-γ1 I, PSAG 및 θI 1을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다[참조: Hinman etal. Cancer Research 53:3336-3342 (1993) 및 Lode et al. Cancer Research 58:2925-2928 (1998)]. 또한, 미국 특허 제5,714,586호, 제5,712,374호, 제5,264,586호 및 제5,773,001호를 참조한다.
사용할 수 있는 효소적 활성 독소 및 이의 단편은 디프테리아 A 쇄, 디프테리아 독소의 비결합 활성 단편, 외독소 A 쇄(슈도모나스 아에루기노사( Pseudomonas aeruginosa) 유래), 리신 A 쇄, 아브린 A 쇄, 모데신 A 쇄, 알파-사르신, 알레우리테스 포르디이(Aleurites fordii) 단백질, 디안틴 단백질, 파이토라카 아메리카나(Phytolacca americana) 단백질(PAPI, PAPII 및 PAP-S), 모모르디카 카란티아(momordica charantia) 억제제, 쿠르신, 크로틴, 사파오나리아 오피시날리스(sapaonaria officinalis) 억제제, 겔로닌, 미토겔린, 레스트릭토신, 페노마이신, 에노마이신 및 트리코테센을 포함한다[참조예: 1993년 10월 28일에 공개된 WO 93/21232].
본 발명은 항체와 핵자간 활성을 갖는 화합물(예를 들어, 리보뉴클레아제 또는 DNA 엔도뉴클레아제, 예를 들어, 데옥시리보뉴클레아제; DNase)간에 형성된 면역접합체를 추가로 고려한다.
다양한 방사성 동위원소를 방사성접합 항체의 제조에 이용가능하다. 이의 예는 At211, I131, I125, Y90, Re186, Re188 , Sm153, Bi2l2, p32 및 Lu의 방사성 동위원소를 포함한다.
항체 및 세포독성제의 접합체는 다양한 이작용성 단백질 커플링제, 예를 들어, N-석신이미딜-3-(2-피리딜디티올)프로피오네이트(SPDP), 석신이미딜-4-(N-말레이미도메틸)사이클로헥산-1-카복실레이트, 이미노티올란(IT), 이미도에스테르의 이작용성 유도체(예를 들어, 디메틸 아디프이미데이트 HCL), 활성 에스테르(예를 들어, 디석신이미딜 수베레이트, 알데히드(예를 들어, 글루타르알데히드), 비스-아지 도 화합물(예를 들어, 비스(p-아지도벤조일)헥산디아민), 비스-디아조늄 유도체(예를 들어, 비스-(p-디아조늄벤조일)-에틸렌디아민), 디이소시아네이트(예를 들어, 톨리엔 2,6-디이소시아네이트) 및 비스-활성 불소 화합물(예를 들어, 1,5-디플루오로-2,4-디니트로벤젠)을 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 리신 면역독소를 문헌[참조: Vitetta et al. Science 238:1098 (1987)]에 기술된 바와 같이 제조할 수 있다. 탄소-14-표지화된 1-이소티오시아네이토벤질-3-메틸디에틸렌 트리아민펜타아세트산(MX-DTPA)은 항체에의 방사성뉴클레오타이드에의 접합을 위한 예시적인 킬레이트화제이다[참조: W094/11026]. 링커는 세포내에서 세포독성 약물의 방출을 촉진시키는 "분해성 링커"일 수 있다. 예를 들어, 산-불안정성 링커, 펩티다제-민감성 링커, 디메틸 링커 또는 디설파이드-함유 링커[참조: Chari et al. Cancer Research 52:127-131 (1992)]를 사용할 수 있다.
달리, 항체 및 세포독성제를 포함하는 융합 단백질을, 예를 들어, 재조합 기술 또는 펩타이드 합성법에 의해 제조할 수 있다.
또 다른 양태에 있어서, 항체를, 항체-수용체 접합체를 환자에게 투여한 후, 제거제를 사용하여 순환물로부터 비결합된 접합체를 제거한 다음, 세포독성제(예를 들어, 방사성뉴클레오타이드)에 접합되어 있는 "리간드"(예를 들어, 아비딘)를 투요하는 종양 예비표적화에서 사용하기 위해 "수용체"(예를 들어, 스트렙타비딘)에 접합시킬 수 있다.
항체 유도체
본 발명의 항체 및 항체 변이체를 당해 분야에 공지되고 용이하게 이용가능한 추가의 비단백질 성분을 함유하도록 추가로 변이시킬 수 있다. 바람직하게는, 항체의 유도체화에 적합한 성분은 수용성 중합체이다. 수용성 중합체의 비제한적인 예는 폴리에틸렌 글리콜(PEG), 에틸렌 글리콜/프로필렌 글리콜의 공중합체, 카복시메틸셀룰로스, 덱스트란, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리-1,3-디옥솔란, 폴리-1,3,6-트리옥산, 에틸렌/말레산 무수물 공중합체, 폴리아미노산(단독중합체 또는 랜덤 공중합체), 및 덱스트란 또는 폴리(n-비닐 피롤리돈)폴리에틸렌 글리콜, 프로프로필렌 글리콜 단독중합체, 프로필프로필렌 옥사이드/에틸렌 옥사이드 공중합체, 폴리옥시에틸화 폴리올(예를 들어, 글리세롤), 폴리비닐 알콜, 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 폴리에틸렌 글리콜 프로피온알데히드는 수중에서의 이의 안정성으로 인해 제조에서 이점을 가질 수 있다. 상기 중합체는 임의의 분자량일 수 있고, 측쇄이거나 직쇄일 수 있다. 항체에 부착된 중합체의 수는 다양할 수 있고, 하나 이상의 중합체가 부착되어 있는 경우, 이들은 동일하거나 상이한 분자일 수 있다. 일반적으로는, 유도체화에 사용되는 중합체의 수 및/또는 유형은, 항체 유도체를 한정된 조건하에 치료법에서 사용할 것이든 아니든, 향상시킬 항체의 특유한 특성 또는 기능을 포함하나, 이에 한정되지는 않는 고려를 기초로 하여 결정할 수 있다.
일반적으로는, 본원에 기술된 원핵생물 발현 시스템에 의해 제조된 전장 항체는 비글리코실화되어 있고, Fc 부위의 이펙터 활성이 결손되어 있다. 특정 경우에 있어서, 천연 전장 항체의 하나 이상의 이펙터 기능을 적어도 부분적으로 복귀 시키는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 본 발명은 비글리코실화 전장 항체의 Fc 부위내의 동정된 잔기 부위에 적합한 성분을 부착시킴으로써 이펙터 기능(들)을 복귀시키는 방법을 고려한다. 상기 목적에 바람직한 성분은 PEG이지만, 또 다른 탄수화물 중합체를 또한 사용할 수 있다. 페길화를 당해 분야에 공지된 임의의 페길화 반응에 의해 수행할 수 있다[참조예: EP 0401384; EP 0154316; WO 98/48837]. 한 양태에 있어서, 시스테인 잔기를 항체의 동정된 위치, 예를 들어, 항체 또는 항체 변이체가 정상적으로 글리코실화된 동정된 위치 또는 항체의 표면 상에서의 동정된 위치에서의 잔기에 치환시킨다. 바람직하게는, 시스테인을 하나 이상의 위치 297, 298, 299, 264, 265 및 239(Kabat에서의 EU 인덱스에 따르는 넘버링)에서의 잔기(들)에 치환시킨다. 발현 후에, 시스테인 치환된 항체 변이체는 유리 시스테인 잔기에 화학적으로 결합되어 있는 다양한 형태의 PEG(또는 전합성된 탄수화물)를 가질 수 있다.
약제학적 제형
전장 항체의 치료학적 제형은 목적하는 정도의 순도를 갖는 항체를 임의의 생리학적으로 허용되는 담체, 부형제 또는 안정화제[참조: Remington's Pharmaceutical Sciences 16th edition, Osol, A. Ed. (1980)]와 혼합함으로써 수용액, 동결건조되거나 다른 건조된 제형의 형태로 저장하기 위해 제조한다. 허용되는 담체, 부형제 또는 안정화제는 사용되는 투여량 및 농도에서 수용체에 대해 무독성이고, 완충액, 예를 들어, 인산염, 시트르산염, 히스티딘 및 또 다른 유기 산; 아스코르브산 및 메티오닌을 포함한 항산화제; 보존제(예를 들어, 옥타데실디메틸벤질 암모늄 클로라이드; 헥사메토늄 클로라이드; 벤잘코늄 클로라이드, 벤제토늄 클로라이드; 페놀, 부틸 또는 벤질 알콜; 알킬 파라벤, 예를 들어, 메틸 또는 프로필 파라벤; 카테콜; 레조르시놀; 사이클로헥산올; 3-펜탄올; 및 m-크레졸); 저분자량(약 10개 잔기 미만) 폴리펩타이드; 단백질, 예를 들어, 혈청 알부민, 젤라틴 또는 면역글로불린; 친수성 중합체, 예를 들어, 폴리비닐피롤리돈; 아미노산, 예를 들어, 글리신, 글루타민, 아스파라긴, 히스티딘, 아르기닌 또는 라이신; 단당류, 이당류, 및 글루코스, 만노스 또는 덱스트린을 포함한 또 다른 탄수화물; 킬레이트제, 예를 들어, EDTA; 당, 예를 들어, 수크로스, 만니톨, 트레할로스 또는 소르비톨; 염-형성 반대 이온, 예를 들어, 나트륨; 금속 착체(예를 들어, Zn-단백질 착체); 및/또는 비이온성 계면활성제, 예를 들어, TWEEN™, PLURONICS™ 또는 폴리에틸렌 글리콜(PEG)을 포함한다.
본원에서 당해 제형은 또한 치료할 특이한 징후에 필요로 하는 1종 이상의 활성 화합물, 바람직하게는 서로에 부작용을 미치지 않는 상보적인 활성을 갖는 화합물을 함유할 수 있다. 이러한 분자를 의도하는 목적에 유효한 양으로 배합물로 적합하게 제공한다.
또한, 활성 성분을, 각각 콜로이드성 약물 전달 시스템(예를 들어, 리포솜, 알부민 미소구체, 마이크로에멀젼, 나노-입자 및 나노캡슐) 또는 마크로에멀젼에서, 예를 들어, 코아세르베이션 기술 또는 계면 중합에 의해 제조된 마이크로캡슐, 예를 들어, 하이드록시메틸셀룰로스 또는 젤라틴-마이크로캡슐 및 폴리-(메틸메타 크릴레이트) 마이크로캡슐에 포획시킬 수 있다. 이러한 기술은 문헌[참조: Remington's Pharmaceutical Sciences 16th edition, Osol, A. Ed. (1980)]에 개시되어 있다.
생체내 투여에 사용할 제형은 무균이어야 한다. 이는 멸균 여과 막을 통한 여과에 의해 용이하게 달성한다.
서방성 제제를 제조할 수 있다. 서방성 제제의 적합한 예는 전장 항체를 함유하는 고체 소수성 중합체의 반투과성 매트릭스를 포함하며, 여기서, 당해 매트릭스는 성형품, 예를 들어, 필름 또는 마이크로캡슐 형태이다. 서방성 매트릭스의 예는 폴리에스테르, 하이드로겔(예를 들어, 폴리(2-하이드록시에틸-메타크릴레이트) 또는 폴리(비닐알콜)), 폴리락타이드(미국 특허 제3,773,919호), L-글루탐산과 γ에틸-L-글루타메이트와의 공중합체, 비분해성 에틸렌-비닐 아세테이트, 분해성 락트산-글리콜산 공중합체, 예를 들어, LUPRON DEPOT™(락트산-글리콜산 공중합체 및 류프롤라이드 아세테이트로 구성된 주사가능한 미세구체), 및 폴리-D-(-)-3-하이드록시부티르산을 포함한다. 에틸렌-비닐 아세테이트 및 락트산-글리콜산과 같은 중합체는 100일에 걸쳐 분자의 방출을 가능하게 하는 반면, 특정한 하이드로겔 방출 단백질은 보다 짧은 시간 동안 분자의 방출을 가능하게 한다. 캡슐화된 항체가 장시간 동안 체내에 체류하는 경우, 이들은 37℃에서 수분에 노출된 결과로서 변성하거나 응집할 수 있으며, 이로써 생물학적 활성의 손실 및 면역원성에서의 가능한 변화가 유발된다. 레티오날 방법을 관련된 메카니즘에 따르는 안정화를 위해 고안할 수 있다. 예를 들어, 응집 메카니즘이 티오-디설파이드 교체를 통한 분자 간 S-S 결합 형성인 것으로 발견되는 경우에, 안정화는 설프하이드릴 잔기를 변이시키고, 산성 용액으로부터 동결건조시키고, 수분 함량을 조절하고, 적합한 부가체를 사용하고, 특이적 중합체 매트릭스 조성물을 개발함으로서 달성할 수 있다.
용도
본 발명의 항체를 사용하여, 예를 들어, 시험관내 및 생체내 진단 및 치료 방법을 포함하여, 이를 인식하는 특이적 폴리펩타이드를 정제하고, 검출하고 표적화시킬 수 있다.
한 국면에 있어서, 본 발명의 항체를 생물학적 샘플 중의 특이성 항체를 정성적으로 및 정량적으로 측정하기 위한 면역검정법에서 사용할 수 있다. 항원-항체 결합을 검출하기 위한 통상의 방법은, 예를 들어, 효소 결합 면역흡착 검정법(ELISA), 방사성면역검정법(RIA) 또는 조직 면역조직화학법을 포함한다. 다수의 방법은 검출 목적을 위해 항체에 결합된 표지를 사용할 수 있다. 항체와 함께 사용되는 표지는 항체에의 이의 결합을 방해하지 않는 임의의 검출가능한 기능성이다. 방사성 동위원소 32P, 32S, 14C, 125I, 3H 및 131I, 형광단, 예를 들어, 희토 킬레이트제 또는 플루오레세인 및 이의 유도체, 로다민 및 이의 유도체, 단실, 움벨리페론, 루세리페라제, 예를 들어, 반딧불이 루시페라제 및 세균 루시페라제(미국 특허 제4,737,456호), 루시페린, 2,3-디하이드로프탈라진디온, 호스래디쉬 퍼옥시다제(HRP), 알칼리성 포스파타제, 베타-갈락토시다제, 글루코아밀라제, 라이소자임, 사카라이드 옥시다제, 예를 들어, 글루코스 옥시다제, 갈락토스 옥시다제, 및 글루코스-6-포스페이트 데하이드로게나제, 헤테로사이클릭 옥시다제, 예를 들어, 우리카제 및 크산틴 옥시다제, 락토퍼옥시다제, 비오틴/아비딘, 스핀 표지, 박테리오파아지 표지, 안정한 유리 라디칼, 이미지화 핵종(예를 들어, 테크네슘) 등을 포함한 다수의 표지가 공지되어 있다.
상기 표지를 항체 폴리펩타이드에 공유 결합시키는 통상의 방법이 이용가능하다. 예를 들어, 커플링제, 예를 들어. 디알데히드, 카보디이미드, 디말레이미드, 비스-이미데이트, 비스-디아조화 벤지딘 등을 사용하여, 항체를 상기한 형광, 화학발광 및 효소 표지로 태그시킬 수 있다[참조예: 미국 특허 제3,940,475호(형광분석) 및 미국 특허 제3,645,090호(효소); Hunter et al. Nature 144:945 (1962); David et al. Biochemistry 13:1014-1021 (1974); Pain et al. J. Immunol. Methods 40:219-230 (1981); 및 Nygren Histochem. and Cytochem 30:407-412 (1982)]. 본원에서 바람직한 표지는 호스래디쉬 퍼옥시다제 및 알칼리성 포스파타제와 같은 효소이다. 효소를 포함한 상기 표지의 항체 폴리펩타이드에의 접합은 면역검정 기술에서의 숙련가에 대해서는 표준 조작적 방식이다[참조예: O'Sullivan et al., "Methods for the Preparation of Enzyme-antibody Conjugates for Use in Enzyme Immunoassay", Methods in Enzymology, ed. J.J. Langone and H. Van Vunakis, Vol. 73 (Academic Press, New York, N.Y., 1981), pp. 147-166]. 이러한 결합 방법은 본 발명의 항체 폴리펩타이드와 함께 사용하기에 적합하다.
항체의 표지화 대신에, 항원을 생물학적 유체 중에서 검출가능한 물질 및 비표지된 항체로 표지된 경쟁적 항원 표준물을 사용하는 경쟁 면역검정법에 의해 검 정할 수 있다. 당해 검정법에 있어서, 생물학적 샘플, 표지된 항원 표준물 및 항체를 합하여, 비표지된 항원에 결합되어 있는 표지된 항원 표준물의 양을 측정한다. 생물학적 샘플 중의 시험된 항원의 양을 항체에 결합되어 있는 표지된 항원 표준물의 양에 반비례한다.
한 국면에 있어서, 본 발명의 비글리코실화 전장 항체가 시험관내 또는 생체내에서 특이적 표면 항원의 발현을 검출하고 프로파일링하는데 특히 유용하다. 위에서 논의한 바와 같이, 비글리코실화 전장 항체는 이펙터 기능(즉, ADCC 또는 CDC 활성)을 발휘하지 않는다. 따라서, 항체가 세포 표면 항원에 결합하는 경우에, 이는 바람직하지 않은 세포독성 이벤트를 개시하지 않을 것이다. 표면 항원은 특유한 세포 또는 조직 유형에 특이적일 수 있으며, 따라서 세포 또는 조직 유형의 마커로서 작용할 수 있다. 바람직하게는, 표면 항원 마커는 특유한 세포 또는 조직 유형의 다양한 분화 단계에서 차별적으로 발현된다. 이러한 표면 항원에 대해 지시된 전장 항체를 따라서 마커를 발현시키는 세포 또는 조직 집단의 스크리닝에 사용할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 항체를 줄기 세포, 예를 들어, 배아 줄기 세포, 조혈 줄기 세포 및 중간엽 줄기 세포의 스크리닝 및 단리에 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 항체를 사용하여, 종양-관련 표면 항원, 예를 들어, HER2, HER3 또는 HER4 수용체를 발현시키는 종양 세포를 검출할 수 있다.
본 발명의 전장 항체는 친화성 정제 제제로서 사용할 수 있다. 당해 방법에 있어서, 당해 분야에 익히 공지된 방법을 이용하여 전장 항체를 고체상, 예를 들어, Sephadex 수지 또는 여과지 상에 고정화시킨다. 고정화된 항체를 정제할 항원 을 함유하는 샘플과 접촉시킨 후, 고정화된 전장 항체에 결합되어 있는 정제할 항원을 제외한 샘플 중의 거의 모든 물질을 제거할 수 있는 적합한 용매로 세척한다. 최종적으로, 지지체를 전장 항체르보터 항원을 해리시킬 수 있는 글리신 완충액(pH 5.0)과 같은 또 다른 적합한 용매로 지지체를 세척한다.
본 발명의 항체를 시험관내 및 생체내에서 특이적 항원을 부분적으로 또는 전체적으로 차단하기 위한 길항제로서 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 항체 중 적어도 일부는 항원 활성을 다른 종으로부터 중화시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 항체를 사용하여, 예를 들어, 항원을 함유하는 세포 배양물에서, 사람 대상체에서 또는 본 발명의 항체를 가교결합시키는 항원을 보유하는 또 다른 포유동물 대상체(예를 들어, 침팬지, 비비, 마모셋, 사이노몰거스 및 레서스 원숭이, 돼지 또는 마우스)에서 항원 활성을 억제할 수 있다. 한 양태에 있어서, 본 발명의 항체는 당해 항체를 항원과 접촉시켜, 항원 활성을 억제함으로써 항원 활성을 억제하는데 사용할 수 있다. 바람직하게는, 항원은 사람 단백질 분자이다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명의 항체는 항원 활성이 유해한 장애를 앓고 있는 대상체에게 당해 대상체에서 항원 활성을 억제하도록 본 발명의 항체를 투여하는 것을 포함하는, 당해 대상체에서 항원을 억제하는 방법에서 사용할 수 있다. 바람직하게는, 항원은 사람 단백질 분자이고, 대상체는 사람 대상체이다. 달리, 대상체는 본 발명의 항체가 결합하는 항원을 발현시키는 포유동물일 수 있다. 또 다른 추가의 대상체는 (예를 들어, 항원의 투여에 의해 또는 항원 형질전환 유전자의 발현에 의해) 항원이 도입된 포유동물일 수 있다. 본 발명의 항체는 치료 목적 을 위해 사람 대상체에 투여할 수 있다. 또한, 본 발명의 항체는 수의학용 목적을 위해 또는 사람 질환의 동물 모델로서 항체가 교차반응하는 항원을 발현시키는 비사람 포유동물(예를 들어, 영장류, 돼지 또는 마우스)에게 투여할 수 있다. 후자와 관련하여, 이러한 동물 모델은 본 발명의 치료 효능을 평가하는데(예를 들어, 투여량 및 투여 시간을 시험하는데) 유용할 수 있다. 치료학적으로 유용한 본 발명의 차단 항체는, 예를 들어, VEGF, 항-IgE, 항-CD11 및 항-조직 인자 항체를 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명의 항체는 비제한적으로 악성 및 양성 종양; 비-백혈병 및 림프계 종양; 신경세포, 아교세포, 성상세포, 시상하부 및 또 다른 선상, 대식세포, 상피, 간질 및 포배 장애; 및 염증성, 혈관형성성 및 면역 장애를 포함한, 1종 이상의 항원 분자의 비정상적 발현 및/또는 활성과 관련된 질환, 장애 또는 상태를 진단하거나, 치료하거나, 저해하거나 예방하는데 사용할 수 있다.
한 국면에 있어서, 본 발명의 차단 항체는 리간드 항원에 대해 특이적이고, 리간드 항원을 포함한 리간드-수용체 상호작용을 차단하거나 방해함으로써 항원 활성을 저해함으로써, 상응하는 시그널 경로 및 또 다른 분자 또는 세포 이벤트를 저해한다. 본 발명은 또한 리간드 결합을 반드시 저해하지는 않지만, 수용체 활성화를 방해함으로써, 통상적으로 리간드 결합에 의해 개시될 수 있는 임의의 반응을 저해하는 것을 고려한다. 본 발명은 또한 바람직하게 또는 전적으로 리간드-수용체 복합체에 결합하는 항체를 고려한다. 본 발명의 항체는 또한 특유한 항원 수용체의 효능제로서 작용함으로써, 리간드-매개된 수용체 활성화의 전체 또는 부분 활 성을 강화시키거나, 증강시키거나 활성화시킬 수 있다.
특정한 양태에 있어서, 세포독성제와 접합된 항체를 포함하는 면역접합체를 환자에게 투여한다. 바람직하게는, 면역접합체 및/또는 이것이 결합하는 항원을 세포에 의해 내재화시켜, 면역접합체가 결합하는 표적 세포를 괴사시키는데 있어서의 면역접합체의 증가된 치료학적 효능을 초래한다. 바람직한 양태에 있어서, 세포독성제는 표적 세포내에서 핵산을 표적화하거나 방해한다. 이러한 세포독성제의 예는 본원에서 언급된 화학요법제(예를 들어, 메이탄시노이드 또는 칼리케아미신), 방사성 동위원소, 또는 리보뉴클레아제 또는 DNA 뉴클레아제 중 임의의 것을 포함한다.
본 발명의 항체는 요법에 있어서 단독으로 또는 또 다른 조성물과 배합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 항체는 또 다른 항체, 화학요법제(들)(화학요법제의 칵테일 포함), 또 다른 독성제(들), 항-혈관형성제(들), 사이토킨, 및/또는 성장 억제제(들)와 함께 공투여할 수 있다. 전장 항체가 종양 성장을 억제하는 경우에, 전장 항체를 종양 성장을 또한 억제하는 하나 이상의 또 다른 치료제(들)와 병용하는 것이 특히 바람직할 수 있다. 예를 들어, VEGF 활성을 차단하는 항-VEGF 항체는 전이성 유방암의 치료에 있어서 항-ErbB 항체(예: HERCEPTINR 항-HER2 항체)와 병용할 수 있다. 달리 또는 또한, 환자에게 병용 방사선 요법(예: 방사성 표지된 제제, 예를 들어, 항체를 사용한 외부 빔 조사 또는 요법)을 제공할 수 있다. 위에서 언급된 이와 같은 병용 요법은 병용 투여(여기서, 2종 이상의 제제가 동일하거나 개별적인 제형에 포함된다), 및 전장 항체의 투여를 보조 치료제 또는 치료제 들의 투여 전에 및/또는 후에 수행할 수 있는 개별 투여를 포함한다.
전장 항체(및 보조 치료제)를 비경구, 피하, 복막내, 폐내 및 비내, 및 국소 치료를 위해 필요한 경우에, 병소내 투여를 포함한 임의의 적합한 방식에 의해 투여한다. 비경구 흡입은 근육내, 정맥내, 동맥내, 복막내 또는 피하 투여를 포함한다. 또한, 전장 항체는 특히 항체의 감소된 투여량으로 펄스 흡입에 의해 적합하게 투여한다. 바람직하게는, 투약은 주사, 가장 바람직하게는, 부분적으로 투여가 단기간 또는 장기간인지에 따라, 정맥내 또는 피하 주사에 의해 제공한다.
본 발명의 전장 항체 조성물은 바람직한 의료 시행에 따르는 방식으로 제형화하고, 투약하고, 투여할 것이다. 이와 관련된 고려 인자는 치료할 특유한 장애, 치료할 특유한 포유동물, 개별적 환자의 임상 상태, 장애의 원인, 제제의 전달 부위, 투여 방법, 투여의 예정 사항 및 의사에게 공지된 또 다른 인자를 포함한다. 전장 항체는 해당 장애를 예방하거나 치료하는데 통상적으로 필요한 1종 이상의 제제로 반드시 제형화할 필요는 없지만, 임의로 이들로 제형화한다. 이와 같은 또 다른 제제의 유효량은 제형에 존재하는 전장 항체의 양, 장애 또는 치료 유형 및 위에서 논의한 또 다른 인자에 따라 달라진다. 이들은 일반적으로 상기에서 사용된 바와 동일한 투여량 및 투여 경로로 또는 이전에 사용된 투여량의 약 1 내지 99%로 사용한다
질환의 예방 또는 치료를 위해, (단독으로 또는 화학요법제와 같은 또 다른 제제와 배합하여 사용할 경우에) 전장 항체의 적합한 투여량은 치료할 질환의 유형, 항체의 유형, 질환의 중증도 및 경과, 전장 항체를 예방 또는 치료 목적으로 투여할 것인지의 여부, 이전 요법, 전장 항체에 대한 환자의 임상적 이력 및 반응, 및 주치의의 재량에 따라 달라질 것이다. 항체는 일시에 또는 일련의 치료로 환자에게 적합하게 투여한다. 질환의 유형 및 중증도에 따라, 항체 약 1㎍/kg 내지 15mg/kg(예를 들어, 0.1mg/kg-10mg/kg)이, 예를 들어, 1회 이상의 개별 투여에 의해 또는 연속 흡입에 의해 어떻든 환자에게 투여하기 위한 초기 후보 투여량이다. 전형적인 1일 투여량은 위에서 언급한 인자에 따라 약 1㎍/kg 내지 100mg/kg 또는 그 이상의 범위일 것이다. 수일 또는 그 이상에 걸쳐 반복된 투여의 경우, 상태에 따라, 질환 증상이 목적하는 억제가 발생할 때까지 치료를 지속한다. 항체의 바람직한 투여량은 약 0.05mg/kg 내지 약 10mg/kg의 범위내일 것이다. 따라서, 약 0.5mg/kg, 2.0mg/kg, 4.0mg/kg 또는 10mg/kg(또는 이의 임의의 조합)의 1종 이상의 투여량을 환자에게 투여할 수 있다. 이와 같은 투여량을 간헐적으로, 예를 들어, 매주 또는 3주마다(예를 들어, 환자에게 약 2 내지 약 20회, 예를 들어, 약 6회의 항체 투여량을 제공하도록) 투여할 수 있다. 초기의 보다 높은 부하 투여량, 이어서 1회 이상의 보다 낮은 투여량을 투여할 수 있다. 예시적인 투약 섭생은 약 4mg/kg의 초기 부하 투여량, 이어서 약 2mg/kg의 매주 유지 투여량의 항체를 투여하는 것을 포함한다. 그러나, 또 다른 투약 섭생이 유용할 수 있다. 이러한 요법의 진행은 통상적인 기술 및 검정법에 의해 용이하게 모니터링한다.
제품
본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 상기한 장애의 치료에 유용한 재료를 함 유하는 제품을 제공한다. 제품은 용기 및 당해 용기 위에 또는 이와 결부된 라벨 또는 포장 삽입물을 포함한다. 적합한 용기는, 예를 들어, 병, 바이알, 주사기 등을 포함한다. 용기는 유리 또는 플라스틱과 같은 각종 재료로 형성시킬 수 있다. 용기는 상태를 치료하는데 유효한 조성물을 수용하고, 멸균 접근 포트를 가질 수 있다(예를 들어, 용기는 정맥내 액제 백 또는 피하 주사침에 의해 접합가능한 마개를 갖는 바이알일 수 있다). 조성물 중의 1종 이상의 활성제는 본 발명의 전장 항체이다. 라벨 또는 포장 삽입물을 조서물이 선택된 상태, 예를 들어, 암의 치료에 사용됨을 지시한다. 또한, 제품은 (a) 전장 항체를 포함하는 조성물이 수용되어 있는 제1 용기 및 (b) 추가의 독성제를 포함하는 조성물이 수용되어 있는 제2 용기를 포함할 수 있다. 본 발명의 당해 양태에 있어서 제품은 제1 및 제2 항체 조성물을 암을 치료하는데 사용할 수 있음을 지시하는 포장 삽입물을 추가로 포함할 수 있다. 달리 또는 또한, 제품은 주사용 정균화수(BWFI), 인산염-완충 염수, 링거액 및 덱스트로스 용액과 같은 약제학적으로 허용되는 완충액을 포함하는 제2(또는 제3) 용기를 추가로 포함할 수 있다. 이는 또 다른 완충액, 희석제, 필터, 주사침 및 주사기를 포함한, 상업적 및 사용자 관점으로부터 바람직한 재료를 추가로 포함할 수 있다.
다음의 실시예는 단지 본 발명의 실시를 예시하고자 하는 것이지, 한정하기 위해 제공하는 것은 아니다. 본원에 인용된 모든 특허의 명세서 및 과학 문헌은 참고로 이의 전문을 명시적으로 인용한 것이다.
실시예 1
발현 벡터의 작제
다양한 발현 벡터를 조직 인자에 특이적인 항체(항-TF 항체) 및 혈관 내피 세포 성장 인자에 대해 특이적인 항체(항-VEGF 항체)의 발현을 위해 제조하였다. 각각의 벡터 작제에 대해, 발현 카셋트를 EcoRI 부위에서 이. 콜라이 플라스미드 pBR322의 프레임워크내로 클로닝시켰다[참조: Sutcliffe (1978) Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 43:77-90]. 각각의 발현 카셋트는 1종 이상의 다음 성분들을 함유한다: (1) 전사의 제어를 위한 phoA 프로모터; (2) 해독 개시를 위한, 이. 콜라이 trp로부터의 샤인-달가르노 서열 또는 열 안정성 장독소 II(STII) 유전자, 또는 이들의 배합물; 및 (3) 말단 전사에 대한 λt0 터미네이트. 세균 발현 카셋트의 기본적인 성분은 당해 분야에 공지되어 있고, 문헌[참조예: Kikuchi et al., Nucleic Acids Res. 9(21):5671-5678 (1981)(phoA 프로모터에 대해); Scholtissek and Grosse, Nucleic Acids Res. 15:3185 (1987)(λt0 터미네이터에 대해); Yanofsky et al., Nucleic Acids Res. 9:6647-6668 (1981)(trp에 대해); Picken et al., Infect. Immun. 42:269-275 (1983)(STII에 대해); 및 Chang et al., Gene 55:189-196 (1987)(trp 및 STII 샤인-달가르노 서열의 병용에 대해)]에 기술되어 있다. 또한, STII 시그널 서열 또는 이의 잠재성 코돈 변이체는 경쇄 또는 중쇄에 대한 암호화 서열의 앞에 위치하고, 주변 원형질로의 폴리펩타이드의 분 비를 지시한다[참조: Picken et al., Infect. Immun. 42:269-275 (1983); Simmons and Yansura, Nature Biotechnology 14:629-634 (1996)].
폴리시스트론 벡터
본 발명의 독립적 시스트론 시스템의 증강된 특성을 설명하기 위해, 전장 항체에 대한 수가지 폴리시스트론 벡터를 비교용으로 작제하였다. 폴리시스트론 벡터에 있어서, 경쇄 및 중쇄 유전자에 대한 2개의 시스트론은 하나의 단일 PhoA 프로모터의 전사 제어하에 있다.
항-TF 항체 발현용 초기 폴리시스트론 벡터인 pxTFPV를 항체 단편 Fab' 발현용인 이전에 공개된 벡터 pAKl9의 발현 카셋트를 사용하여 작제하였다[참조: Carter et al. (1992) Bio/Technology 10:12-16]. 원형 pAKl9의 구조 및 전장 변형 pxTFPV의 작제는 도 1에 도시되어 있다. 발현 카셋트는 5' 내지 3' 말단, PhoA 프로모터, 경쇄에 대한 시스트론, 중쇄에 대한 시스트론 및 전사 터미네이터 λt0을 함유한다. 경쇄 종결 코돈 및 중쇄에 앞서는 STII 시그널 서열의 개시 사이의 거리는 81개 염기쌍이다. 폴리시스트론 항-VEGF 벡터를 작제하기 위해, 항-TF 경쇄 및 중쇄에 대한 암호화 서열을 pxTFPV내에서 항-TF 경쇄 및 중쇄의 암호화 서열에 치환하였다. PhoA 프로모터의 약 50bp HindIII 단편 상류를 결실시킴으로써 항-VEGF 발현 카셋트를 추가로 변형시키고, 또한 수가지 뉴클레오타이드 변화를 중쇄 샤인-달가르노 서열의 비해독 부위 상류내에서 수행하였다. 생성된 항-VEGF용 폴리시스트론 벡터는 pY0317.Fab_CH3로 명명된다.
수개의 추가의 폴리시스트론 항-TF 작제물, paTF20, paTF30, paTF40, paTF90, paTF110, paTF100, paTF120을 유사하게 제조하였다. 이들 폴리시스트론 플라스미드의 발현 카셋트 서열은 주로 5' 비해독 부위 및 중쇄에 대한 분비 시그널 서열에 앞서는 부위내의 pxTFPV의 것과는 상이하다. 또한, 작제물에 따라, 잠재성 코돈 차이는 또한 pxTFPV와 특정한 추가의 폴리시스트론 플라스미드 사이의 STII 시그널 서열내에 존재한다[참조: Simmons and Yansura, Nature Biotechnology, 14:629-634 (1996)].
독립적 시스트론 벡터
본 발명을 실시하기 위해, 독립적 시스트론을 갖는 벡터를 면역글로불린 경쇄 및 중쇄 유전자의 독립적 발현을 제공하도록 디자인하였다. 이와 같은 벡터내에서, 각각의 쇄에 대한 시스트론 단위는 이들 자체의 PhoA 프로모터 제어하에 있고, λt0 터미네이터의 앞에 위치한다. 또한, 각각의 시스트론 단위는 경쇄 또는 중쇄에 대한 암호화 서열의 TIR 상류를 포함한다. 독립적 시스트론 벡터의 작제는 도 7에 도시되어 있다. 발현 카셋트는 5' 내지 3', 경쇄에 대한 시스트론(TIR-L + 경쇄)에 앞서는 제1 PhoA 프로모터 및 제1 λt0 터미네이터, 및 중쇄에 대한 시스트론(TIR-H + 중쇄)에 앞서는 제2 PhoA 프로모터 및 제2 λt0 터미네이터를 포함한다. TIR-L 및 TIR-H는 둘 다 이들내에 STII 분비 시그널 서열 또는 이의 변이체를 추가로 함유한다. paTF50(항-TF에 대해; 서열 1) 및 pxVG2AP11(항-VEGF에 대해; 서열 2)의 발현 카셋트 서열를 각각 도 20 및 21에 제시한다. 항-TF, paTF70, paTF60, paTF80, paTF130, paTF140 및 pxTF2AP77에 대한 추가의 독립적 시스트론 벡터는 경쇄 및 중쇄 해독에 대한 TIR 강도의 다양한 조합을 나타내며, 상기한 바와 같이 STII 시그널 서열내에서 잠재성 코돈 변화와 관련하여 paTF50와 상이하다[참조: Simmons and Yansura, Nature Biotechnology, 14:629-634 (1996)].
실시예 2
폴리시스트론 벡터를 사용한 전장 항체의 이. 콜라이 발현
먼저, 전장 항체를 실시예 1에서 기술된 방법에 따라 공개된 벡터 pAKl9로부터 유래된 폴리시스트론 벡터를 사용하여 이. 콜라이내에서 제조하였다. 먼저, 다양한 작제물로 수득된 발현 수준을 평가하고 비교하기 위해 소규모 유도를 수행하였다.
재료 및 방법
각각의 작제물의 소규모 발현을 위해, 이. 콜라이 균주 33D3(W3110·fluA(·tonA) ptr3 lac Iq lacL8·ompT·(nmpc-fepE) degP41 kanR)을 숙주 세포로서 사용하였다. 형질변환 후에, 선택된 형질전환체 수확물을 카르베니실린(50ug/ml)으로 보충된 5ml 루리아-베르타니 배지에 접종하여, 배양 휠 상에서 밤새 30℃에서 성장시켰다. 다음, 각각의 배양물을 C.R.A.P. 인산염-제한 배지(3.57g (NH4)2SO4, 0.71g Na시트레이트-2H20, 1.07g KCl, 5.36g 효모 추출물(보증), 5.36g HycaseSF-Sheffield, KOH로 pH 7.3으로 조정, 872ml가 되도록 SQ H2O 충분량, 및 오토클레이빙; 55℃로 냉각 및 110ml 1M MOPS pH 7.3, 11ml 50% 글루코스, 7ml 1M MgS04로 보충)내로 희석시켰다(1:50 또는 1:100). 카르베니실린을 50ug/ml의 농도에서 유도 배양물에 첨가한 다음, 배양물을 배양 휠 상에서 30℃ 약 30℃에서 24시간 동안 성장시켰다. 달리 명시하지 않는 한, 모든 진탕 플라스크 유도를 2ml 용적으로 수행하였다.
유도된 배양물로부터의 비환원된 완전 세포 용해물을 다음과 같이 제조하였다: (1) 1 OD600-ml 펠릿을 미세원심분리 튜브내에서 원심분리하였다; (2) 각각의 펠릿을 90ul TE(10mM Tris pH 7.6, 1mM EDTA)에 재현탁시켰다; (3) 100mM 요오도아세트산(Sigma I-2512) 10ul를 각각의 샘플에 첨가하여, 임의의 유리 시스테인을 차단하고, 디설파이드 셔플링을 방해하였다; (4) 10% SDS 20ul를 각각의 샘플에 첨가하였다. 샘플을 와동시키고, 약 90℃에서 약 3분 동안 가열한 다음, 다시 와동시켰다. 샘플을 실온으로 냉각시킨 다음, 약 750 내지 1000ul 아세톤을 첨가하여, 단백질을 침전시켰다. 샘플을 와동시키고, 실온에서 약 15분 동안 정치시켰다. 미세원심분리기내에서 약 5분 동안 원심분리한 후에, 각각의 샘플을 상청액을 흡인하고, 각각의 단백질 펠릿을 50ul dH2O + 50ul 2X NOVEX 샘플 완충액에 재현탁시켰다. 샘플을 약 90℃에서 약 3 내지 5분 동안 가열한 다음, 충분히 와동시키고, 실온으로 냉각시켰다. 최종 5분간 원심분리를 수행한 다음, 상청액을 깨끗한 튜브로 이 송시켰다.
환원된 샘플을, 단계 (2)에서 1M DTT 10ul를 세포 현탁액에 첨가하고, 단계 (3)에서 IAA의 첨가를 생략하는 것을 제외하고는, 비환원된 샘플에 대해 상기한 것과 유사한 다음의 단계에 의해 제조하였다. 또한, 단백질을 2X 샘플 완충액 + dH20에 재현탁시킬 때 환원제를 100mM의 농도로 첨가하였다.
제조 후에, 각가의 샘플 5 내지 10ul를 10웰의 1.0mm NOVEX제 12% Tris-글리신 SDS-PAG에 부하시키고, 약 120볼트에서 1.5 내지 2시간 동안 전기영동시켰다. 다음, 생성된 겔을 쿠마시 블루로 염색하고, 웨스턴 블롯 분석에 사용하였다.
웨스턴 블롯 분석을 위해, SDS-PAGE 겔을 니트로셀룰로스 막(NOVEX) 상에 전기블롯팅시켰다. 1X NET(150mM NaCl, 5mM EDTA, 50mM Tris pH 7.4, 0.05% Triton X-100) + 0.5% 젤라틴의 용액을 실온에서 약 30분 내지 1시간의 요동 동안 사용하여 막을 차단하였다. 차단 단계 후에, 막을 1X NET + 0.5% 젤라틴 + 항-Fab 항체(사람 IgG Fab에 대한 퍼옥시다제-접합된 염소 IgG 분획; CAPPEL #55223)의 용액 중에 정치시켰다. 항-Fab 항체 희석액은 항체의 로트에 따라 1:50,000 내지 1:1,000,000의 범위였다. 막을 요동시키면서 실온에서 밤새 항체 용액 중에 두었다. 다음날 아침, 막을 1X NET + 0.5% 젤라틴으로 3 x 10분, 및 이어서 TBS(20mM Tris pH 7.5, 500mM NaCl)로 1 x 15분 세척하였다. Amersham Pharmacia Biotech ECL 검출법을 이용하고, 막을 X-Ray 필름에 노출시킴으로써 항-Fab 항체에 의해 결합된 단백질 밴드를 가시화시켰다.
발현된 단백질 밴드 중 몇몇을 N-말단 서열 분석에 추가로 적용시키는데, 여 기서, SDS-PAG 전기영동 후에, 유도된 배양물로부터의 샘플을 PVDF 막에 전기블롯팅시켰다[참조: Matsudaira, J. Biol. Chem. 262:10035-10038 (1987)]. 적합한 PVDF 밴드를 140C 또는 140D 온라인 PTH 분석기가 장착된 Applied Biosystems(Foster City, CA) 494HT 또는 494cLC 서열분석기 상에서 서열분석하였다[참조: Henzel et al., Methods: A Companion to Methods Enzymol. 6:239-247 (1994)].
결과
폴리시스트론 벡터는 한정된 양의 전장 항체를 제조하였다
항-TF 항체에 대한 폴리시스트론 플라스미드(pxTFPV) 및 항-VEGF 항체에 대한 폴리시스트론 플라스미드(pY0317.Fab_CH3)를 작제하고, 균주 33D3내로 형질전환시키고, 실시예 1 및 상기 방법 및 재료란에 기술된 바와 같이 유도하였다. 비환원된 완전 세포 용해물 샘플을 제조한 다음, 웨스턴 블롯에 의해 분석하였다. 결과는 도 2에 도시하였다. 화살표가 지시하는 바와 같이, 명백하게 전장이며, 정확하게 폴딩된 소량의 항체가 항-TF 항체에 대해 관찰되었고(레인 2), 본질적으로 전장 밴드는 항-VEGF 항체 샘플에서 검출되지 않았다(레인 3). 환원된 샘플을 제조한 다음, SDS-PAGE에 의해 분리하고, PVDF 막으로 이송하였다. 항-TF 및 항-VEGF 항체 양쪽에 대해 유도된 단백질 밴드를 절단하여, N-말단 아미노산 분석에 따랐다. 결과는 양쪽 작제물에 대한 처리된 성숙 단백질 및 비처리된 전구체 단백질의 혼합물인 것으로 밝혀졌다(여기서, 분비 시그널 서열은 절단되지 않았다). 따라 서, 폴리시스트론 벡터 pxTFPV 및 pY0317.Fab_CH3은 전장 항-TF 또는 항-VEGF 항체의 상당한 분비 및 조립을 지시하지 못하였다.
비능률적인 분비의 문제점을 해결하기 위해, 추가의 폴리시스트론 벡터를 도 3에 도시된 바와 같이 경쇄 및 중쇄에 대해 조절된 TIR 강도 조합을 사용하여 제조하였다. 이러한 실험의 목적은 경쇄 및 중쇄의 보다 우수한 분비를 달성할 수 있는 해독 수준을 측정하는 것이다. 또한, TIR 강도의 다양한 조합을 사용하여, 전장 항체의 최대 축적을 위한 경쇄 대 중쇄의 바람직한 발현비를 측정할 수 있었다. 모든 작제물은 실시예 1에서의 교시에 따라 디자인하고 작제하였다. 다양한 TIR 강도 조합을 갖는 다음의 작제물을 작제하였다: paTF20(1-경쇄, 1-중쇄), paTF30(3-경쇄, 1-중쇄), paTF40(1-경쇄, 3-중쇄), paTF90(3-경쇄, 3-중쇄), paTF100(3-경쇄, 7-중쇄), paTF110(7-경쇄, 3-중쇄), paTF120(7-경쇄, 7-중쇄). 괄호내의 숫자는 문헌[참조: Simmons et al., Nature Biotechnol. 14:629-634 (1996) 및 미국 특허 제5,840,523호]에 기술된 바와 같은 경쇄 또는 중쇄에 대한 TIR 상대적 강도를 나타낸다.
다양한 TIR 강도 조합을 갖는 폴리시스트론 벡터를 사용한 발현 생성물의 웨스턴 블롯 결과는 도 4에 도시되어 있다. 도 4A는 분리된 경쇄 및 중쇄가 환원된 조건하에 존재하는 샘플을 도시한다. 도 4B는 디설파이드 결합이 무손상 상태인 비환원된 조건하의 샘플을 도시한다. 경쇄가 상기 항-Fab 항체를 사용할 경우에 중쇄보다 용이하게 검출가능하다는 사실을 고려하더라도, 환원된 샘플은 모든 TIR 강도 조합에서 중쇄에 비해 크게 과량의 경쇄를 명백하게 나타낸다(도 4A). 가장 높은 TIR 강도 조합(paTF120(7-경쇄, 7-중쇄))에서, 소량의 비처리된 경쇄가 축적되기 시작하고, 이는 분비가 차단됨을 지시한다. 비환원된 웨스턴 블롯은 수가지 중간체 형태와 함께 전장 항체의 축적을 나타낸다(도 4B). 전장 항체의 최대 수준은 paTF40(1-경쇄, 3-중쇄)에 이어서 paTF100(3-경쇄, 7-중쇄)을 사용하여 달성하였다. 상기 작제물 둘 다는 도 4A에서 도시된 바와 같이 경쇄 대 중쇄 발현의 상대적으로 낮은 비를 가지며, 이는 폴딩된 전장 항체의 수준이 경쇄 대 중쇄의 상대적 발현 수준과 상호 관련되어 있음을 제시한다.
실시예 3
독립적 시스트론을 사용한 전장 항체의 이. 콜라이 발현
벡터
조절된 TIR 강도 조합을 갖는 독립적 시스트론 벡터를 작제하기 위해, 각각의 개별적 쇄의 분비에 대해 바람직한 TIR 강도를 경쇄 또는 중쇄만을 발현시키기 위해 작제된 일련의 단일 시스트론 플라스미드내에서 먼저 측정하였다(도 5). 따라서, 다양한 TIR을 갖는 일련의 단일 시스트론을 항-TF 경쇄 및 중쇄 양쪽의 개별적 발현에 대해 작제하였다. 벡터 작제 및 단백질 발현에 대해 사용되는 방법 및 재료는 위의 실시예 1 및 2에 기술된 폴리시스트론 벡터 발현에 대해 사용된 것과 유사하였다.
시험된 TIR 강도의 범위는 상대적 강도 1 내지 최대 상대적 강도 13에 이르렀다. 상기 작제된 플라스미드로 형질전환된 유도된 배양물로부터의 환원된 완전 세포 용해물을 SDS-PAGE에 의해 분석하였고, 결과를 도 6에 도시하였다. 양쪽 중쇄 및 경쇄에 대해, 분비된 단백질의 수준은 상대적 강도 7까지 증가하는 TIR에 따라 증가하였다. 다음, 중쇄의 경우에, 성숙 단백질의 수준은 TIR 상대적 강도가 13으로 상승하는 경우에 감소하였다. TIR 상대적 강도 13이 경쇄 발현에 사용되는 경우에, 성숙 단백질의 수준은 일정하게 유지되지만, 전구체 물질은 이들 작제물을 사용할 경우에 축적되기 시작하였다. 이러한 결과는 경쇄 및 중쇄의 개별적 발현에 대해 가장 바람직한 TIR은 7인 것으로 제시하였다. TIR 7을 사용하여 제조된 경쇄 및 중쇄 단백질 밴드를 N-말단 아미노산 분석에 의해 단백질의 완전하게 처리된 성숙한 형태인 것으로 확인되었다.
각각의 개별적 항체 쇄에 대해 가장 바람직한 TIR이 측정되면, 2개의 시스트론을 하나의 플라스미드 상에 함께 전달하는 다음 단계를 수반하였다. TIR 7을 가는 2개의 작제물을 조합하여, 각각의 유전자의 발현이 이들 자체의 PhoA 프로모터의 제어하에 유지시켰다(도 7). 형질전환 및 유도 후에, 상기 발현 플라스미드(pxTF2AP77)로부터의 환원된 완전 세포 용해물을 제조하여, SDS-PAGE에 의해 분석하였다(도 8). 4개 항체-관련된 밴드를 쿠마시 염색에 의해 검출하였다. 경쇄 및 중쇄 둘 다의 전구체 및 성숙한 형태인 이들 단백질 밴드를 후속적으로 N-말단 아미노산 분석에 의해 측정하였다. 따라서, 바람직한 TIR 강도가 각각의 개별적 쇄에 대해 측정할 수 있더라도, 개별적 프로모터의 제어하에 유지되는 2개의 시스트론이 단일 작제물 상에서 조합되는 경우에, 양쪽 쇄의 동시 공발현은 비능률적인 단백질 분비를 초래하였다. 이러한 결과는 가장 바람직한 TIR 조합이 독립적 시트트론 작제물과 관련하여 경쇄 및 중쇄에 대해 개별적 TIR을 동시에 변화시킴으로써 측정하여야 하는 것으로 제시하였다.
일련의 신규한 작제물을 제조하여, 독립적 시스트론 시스템과 관련하여 경쇄 및 중쇄의 TIR 강도 조합을 측정하였다. 도 9에 도시된 TIR 시리즈는 폴리시스트론 시리즈의 것과 대응하고, paTF50(1-경쇄, 1-중쇄), paTF70(3-경쇄, 1-중쇄), paTF60(1-경쇄, 3-중쇄), paTF80(3-경쇄, 3-중쇄), paTP130(7-경쇄, 3-중쇄), paTF140(3-경쇄, 7-중쇄) 및 pxTF2AP77(7-경쇄, 7-중쇄)를 유도한다. 모든 발현 유도(2mL)를 균주 33D3내에서 나란히 수행하였다. 샘플을 SDS-PAGE 분리를 위해 제거하고, 웨스턴 블롯 결과를 도 10에 도시하였다. 환원된 샘플(도 10A)은 폴리시스트론 벡터로부터의 결과와 비교하여 경쇄 및 중쇄의 보다 균일한 분포를 나타내었다. 낮은 수준의 경쇄 전구체가 paTF80(3-경쇄, 3-중쇄) 및 paTF140(3-경쇄, 7-중쇄)의 경우에 축적하는 한편, 상당한 양의 경쇄 및 중쇄 전구체는 paTF130(7-경쇄, 3-중쇄) 및 pxTF2AP77(7-경쇄, 7-중쇄)에 대해 명백하였다. 비환원된 샘플은 중간체 종과 함께 전장 항체의 다양한 수준을 나타내었다(도 10B). 전장 항체의 가장 다량의 축적은 paTF50(1-경쇄, 1-중쇄)의 경우에 발생하고, 해독 수준이 paTF80(3-경쇄, 3-중쇄) 정도로 서서히 증가함에 따라, 중간체 종의 수준이 극적으로 상승하였다. 다량의 비처리된 경쇄 및 중쇄를 갖는 2개의 작제물(paTF130 및 pxTF2AP77)은 전장 항체뿐만 아니라 중간체 종의 수준에 있어서 급격한 감소를 나타내었다. 따라서, 이러한 결과는 항-TF 전장 항체의 경우에, 가장 바람직한 TIR 조합은 플라스미드 paTF50에 의해 나타내어진 바와 같이 (1-경쇄, 1-중쇄)인 것으 로 제시하였다.
다음, 독립적 시스트론 시스템에 의한 전장 항체의 고수율을 추가로 설명하기 위해, 폴리시스트론 작제물(paTF20(1-경쇄, 1 중쇄), paTF30(3-경쇄, 1-중쇄) 및 paTF40(1-경쇄, 3-중쇄)) 및 독립적 시스트론 작제물(paTF50(1-중쇄, 1-경쇄), paTF60(1-경쇄, 3-중쇄), paTF70(3-경쇄, 1-중쇄) 및 paTF80(3-경쇄, 3-중쇄))을 사용한 발현을 나란히 비교하였다. 비환원된 샘플이 독립적 시스트론 시스템을 사용한 전장 항체 및 중간체 종의 보다 더 높은 생산 수준을 명백하게 나타내었다(도 11). 겔 상에서 제시되는 바와 같이, 가장 우수한 폴리시스트론 작제물인 paTF40(1-경쇄, 3-중쇄)가 제시된 각각의 독립적 시스트론 작제물보다 열등하였다.
pAKl9-유래된 폴리시스트론 플라스미드 및 독립적 시스트론 플라스미드간의 유사한 비교는 이. 콜라이내에서의 전장 항체의 발현에 대한 상기 신규한 기술의 이점을 추가로 설명한다. 분석법은 양쪽 항-조직 인자 및 항-VEGF 항체에 대한 발현 플라스미드를 포함하였다. 항-조직 인자의 발현과 관련하여, 폴리시스트론 플라스미드 pxTFPV 및 독립적 시스트론 플라스미드 paTF50(1-경쇄, 1-중쇄)을 균주 33D3내로 형질전환시키고, 인산염-제한 배지내에서 유도시켰다. 비환원된 샘플을 제조하고(IAA 처리), 쿠마시 염색된 SDS-PAGE에 의해 분석하였다(도 12). 유도된 전장 단백질 밴드를 검출 방법으로서 쿠마시 블루 염색법만을 이용하여 독립적 시스트론 샘플로부터 관찰하였다(레인 3). 당해 단백질 밴드는 후속적으로 N-말단 아미노산 분석에 의해 예상한 바와 같이 항-조직 인자 경쇄 및 중쇄 둘 다를 함유하는 것으로 측정되었다. 상기 단백질 밴드는 폴리시스트론 플라스미드를 사용하 여 쿠마시 염색법에 의해 식별되지 않았다(레인 2). 샘플을 또한 폴리클로날 염소 항-사람 Fab 항체를 사용하여 웨스턴 블롯에 의해 분석하였다(도 13). 이러한 민감한 검출 방법을 적용함으로써, 소량의 전장 항체를 폴리시스트론 플라스미드를 사용하여 관찰할 수 있었지만(레인 2); 독립적 시스트론 플라스미드를 사용할 경우에 발현 수준은 극적으로 증가하였다(레인 3).
폴리시스트론 벡터(pY0317.Fab_CH3) 및 독립적 시스트론 벡터 pxVG2AP11(1-경쇄, 1-중쇄)을 사용하는 항-VEGF의 발현을 비교하는 유사한 실험을 또한 수행하였다. 플라스미드를 균주 33D3내로 형질전환시키고, 인산염-제한 배지내에서 유도시켰다. 비환원된 샘플을 제조하고(IAA 처리), 폴리클로날 염소 항-사람 Fab 항체를 사용한 웨스턴 블롯에 의해 분석하였다(도 14). 실질적으로, 전장 항체는 폴리시스트론 벡터를 사용하여 식별되지 않았다. 다량의 샘플은 무분별한 얼룩으로 나타나며(레인 2), 이러한 패턴은 매우 높은 과도한 경쇄 발현을 관련되는 것으로 보인다. 대조적으로, 독립적 시스트론 시스템을 사용할 경우에, 개별적 전장 항체 단백질 밴드가 관찰되었다(화살표; 레인 3). 이와 같이, 전장 항-VEGF의 발현의 경우에, 본 발명의 독립적 시스트론 벡터는 발현 수준을 본질적으로 검출불가능한 전장 항체로부터 웨스턴 블롯에 의해 용이하게 검출가능한 수준으로 증가시켰다.
실시예 4
이. 콜라이내에서 발현된 전장 항체의 대규모 제조(발효) 및 정제
전장 항-TF 및 VEGF 항체를 또한 발효법을 이용하여 대규모로 제조하였다. 이들 발효법에 사용되는 유기체는 59A7 W3110 △fhuA(△tonA)phoA△E15 △(argF-lac)169 deoC degP41 kanS ilvG+△prc::kanR prc 억제제; 43H1 W3110 △fhuA(△tonA)phoA△E15△(argF-lac)169 ptr3 degP41 kanS△ompT△(nmpc-fepE)ilvG+ prc:: kanR prc 억제제; 33D3 W3110·fhuA(·tonA) ptr3 lac Iq lacL8·ompT·(nmpc-fepE) degP41 kanR; 및 58H7 W3110 △fhuA (△tonA) △ptr3△ompT △degP lac Iq △lacY를 포함한다.
각각의 10리터 발효에 대해, 동결 원배양액(10-15% DMSO 함유) 0.5mL를 해동시켜, 0.5ml 테트라사이클린(5mg/ml) 또는 10mL 암피실린 용액(2mg/mL) 및 2.5ml 1M 인산나트륨 용액으로 보충된 500ml LB 배지를 함유하는 2L 진탕 플라스크에 접종시키는데 사용하였다. 이러한 종배양물을 진탕하면서 30℃에서 약 16시간 동안 성장시킨 다음, 10리터 배양기에 접종시키는데 사용하였다.
배양기는 1.1g 글루코스, 100ml 1M 황산마그네슘, 10ml 미량 원소 용액(100ml 염산, 27g 염화철 6수화물, 8g 황산아연 6수화물, 7g 염화코발트 6수화물, 7g 몰리브덴산나트륨 2수화물, 8g 황산구리 5수화물, 2g 붕산, 5g 황산망간 1수화물, 최종 용적 1리터), 20ml 테트라사이클린 용액(에탄올 중 5mg/ml) 또는 250mL 암피실린 용액(2mg/mL), HCD 염 1백, (37.5g 황산암모늄, 19.5g 인산칼륨 2염기성, 9.75g 인산나트륨 1염기성 2수화물, 7.5g 시트르산나트륨 2수화물, 11.3g 인산나트륨 1염기성), 200g NZ 아민 A(단백질 가수분해물) 및 100g 효모 추출물을 함유하는 약 7.0리터 배지를 수용하였다. 발효를 기류 20slpm하에 30℃에서 수행하고, (특정한 경우에 상기 범위를 벗어난 특별한 경우의 탈선이 발생하더라도) pH 7.0±0.2로 조절하였다. 발효기의 배압을 1bar 게이지로 유지시키고, 교반 속도를 650rpm으로 설정하였다. 발현기의 배압 및 교반 속도를 또한 변화시켜, 발효기내의 산소 전달 속도를 조작하고, 결과적으로 세포 호흡 속도를 조절할 수 있다.
진탕 플라스크로부터의 세포-함유 배지로의 발효기의 접종 후에, 컴퓨터-기초 알고리듬을 이용하여 배양물을 배양기내에서 높은 세포 밀도로 성장시켜, 농축된 글루코스 용액을 발효기에 공급하였다. 수산화암모늄(58% 용액) 및 황산(24% 용액)을 또한 필요한 경우에 pH를 조절하기 위해 발효기에 공급하였다. L-61(소포제 - 또 다른 것을 사용할 수 있음)의 첨가를 또한 특정한 경우에 발포를 조절하는데 사용하였다. 배양물이 약 40 OD550에 이를 때, 1M 황산마그네슘의 추가 100ml를 발효기에 첨가하였다. 또한, 농축된 염 공급물(12.5g 황산암모늄, 32.5g 인산칼륨 이염기성, 16.25g 인산나트륨 1염기성 2수화물, 2.5g 시트르산나트륨 2수화물, 18.75g 인산칼륨 1염기성, 10ml 2.7% 염화철 및 10ml 미량 원소, 최종 용적 1250ml)을 발효기에 첨가한 다음, 배양물이 약 20 OD550에 이를 때 2.5ml/분의 속도로 개시하고, 약 1250ml가 발효물에 첨가될 때까지 계속하였다. 발효는 전형적으로는 70 내지 80시간 동안 계속하였다. 발효 동안, 발효에 대한 용해된 산소 기준점에 이르면, 기준점에서의 용해된 산소 농도를 조절하기 위해 농축된 글루코스 용액을 용해된 산소 프로브 시그널을 기준으로 하여 공급하였다. 결과적으로, 이러한 조절 체계에 있어서, 발효물내의 산소 전달 능력에 영향을 미치는 교반 속도 또는 배압과 같은 발효기 작동 파라미터의 조작은 상응하게는 또한 세포의 산소 섭취율 또는 대사율을 조작하였다. 질량 분광계를 사용하여, 발효물로부터의 방출 기체의 조성을 모니터링하였고, 이는 발효물 중의 산소 섭취율 및 이산화탄소 방출율의 계산을 가능하게 한다.
비환원된 가용성 샘플을 다음과 같이 제조하였다: 발효 기간 동안 취한 동결된 1mL 완전 배양액 샘플을 실온에서 해동시켰다. 해동된 완전 배양액 100μL를 추출 완충액 500μL에 첨가하였다. (추출 완충액: 10mM Tris, pH 6.8, 5mM EDTA, 새롭게 첨가된 0.2mg/mL 달걀 라이소자임, 및 새롭게 제조된 요오도아세트산, 최종 농도 5-10mM.) 완전 배양액 샘플 + 추출 완충액을 빙상에서 5 내지 10분 동안 배양한 다음, 2 x 10펄스로 초음파처리하고, 4℃ 및 14,000rpm에서 15 내지 20분 동안 원심분리하였다. 상청액을 가용성 분획으로서 제거하였다. SDS-PAGE 및 면역블롯에 의한 분석을 위해, 가용성 분획을 환원제의 부재하에 2X Novex Tricine 샘플에 1:4로 희석시켰다. 상기 제제 10μL를 15웰 4-12% Bis-Tris NuPage 겔 상에 부하시키고, MOPS 완충액으로 200V에서 전기영동시켰다. 다음, 겔을 면역 블롯에 대해 사용하거나, 쿠마시 블루로 염색시켰다.
가용성 분획의 샘플을 AME5-RP 검정법에 의한 분석에 적용시켰다. 상기 검정법은, 제1 칼럼이 경쇄를 포획하는 친화성 칼럼이고, 제2 칼럼이 역상 칼럼인 이중 칼럼 HPLC 검정법이다. 인테그랄 워크스테이션(Integral Workstation)을 이중 칼럼 방식으로 배치하였다. 용매 저장소는 용매 1A, 친화성 부하 완충액; 용매 1B, 역상 수성 완충액 및 친화성 용출 완충액, 물 중의 0.1% TFA; 용매 2A, 물; 용 매 2B, 역상 유기 용출 완충액, 0.09% TFA/80% 아세토니트릴이다. 제1 칼럼은 조절된 세공 유리 상에 고정화되어 있는 고정화 항-경쇄(카파) Fab 항체(AME5)를 함유하는 친화성 칼럼(30 x 2.1mm)이었다. 친화성 칼럼을 포함하는 모든 절차를 주위 온도에서 수행하였다. 제2 칼럼은 중합체계 POROS R220 충전재를 함유하는 역상 칼럼(30 x 2.1mm)이었다. 역상 칼럼 온도를 60℃로 유지시켰다.
친화성 칼럼을 30% 부하 완충액(5ml) 중에서 평형화시키고, 50㎕ 샘플을 0.1ml/분의 유속으로 부하시켰다. 유출물을 폐기물에 전달시켰다. 샘플을 부하시킨 후에, 친화성 칼럼을 30% 부하 완충액(2ml), 및 이어서 100% 부하 완충액(5ml)으로 세척하여, 비특이적으로 결합된 성분을 감소시켰다. 물(3ml)로의 최종 세척으로 용출용 친화성 칼럼을 준비하였다. 친화성 칼럼을 (밸브 스위칭에 의해) 역상 칼럼에 연결시키고, 용출 완충액(2ml)으로 2ml/분의 유속으로 용출시켜, 친화성 포획된 성분을 역상 칼럼에 이송시켰다. 상기 이송 단계 동안, 인테그랄 UV 검출기를 친화성 칼럼 뒤에 및 역상 칼럼 앞에 위치시킨 다음, (역상 칼럼에 대해 부하물이 되는) 친화성 칼럼의 용출을 모니터링하였다. 상기 검출기 이외에, 제2 검출기를 역상 칼럼 뒤에 부가하여, 이의 유출을 모니터링함으로써, 친화성 칼럼으로부터 용출된 모든 성분이 실제적으로 역상 칼럼에 의해 포획되었음을 확인하였다.
친화성 칼럼의 재평형화를 역상 칼럼에의 연결을 제거한 후에 부하 완충액(4ml)을 사용하여 후속적으로 수행하였다.
부하된 역상 칼럼을 수성 0.1% TFA(2ml)로 세척하였다. 유속을 1ml/분으로 설정하고, 급격한 구배(1분)를 35% 용매 2B(0.1% TFA/80% 아세토니트릴)로 유출시 킨 다음, 50% 용매 2B로의 완만한 구배로 14분에 걸쳐 유출시켰다. 용출을 90% 용매 2B로의 구배에 의해 4분에 걸쳐 완료하였다. 역상 칼럼을 1분에 걸쳐 초기 조건으로 복귀시킨 다음, 2ml/분으로 3분 동안 재평형화시켰다. 칼럼 용출물을 280 및 214nm에서 모니터링하였다. 적분된 피크 면적과 기지의 농도의 표준물의 것과 비교함으로써 정량화를 수행하였다.
분획을 구배 프로파일에 가로질러 수집하고, 필요에 따라 풀링시키고, 동결건조시켰다. N-말단 서열 분석 및 SDS-PAGE 분석에서 사용된 통상의 방법을 이용하여 피크 분획을 부분적으로 특성화시켰다. 이들을 또한 액체 크로마토그래피/질량 분광계(LC/MS)에 의해 분석하였다. N-말단 서열 분석, LC/MS 및 SDS-PAGE로 크로마토그램 상의 피크 5가 사량체 형태(즉, 2개의 경쇄 및 2개의 중쇄)인 전장 항체를 우세하게 함유하는 것으로 밝혀졌다.
폴리클로날 플라스미드 paTF20(1-경쇄, 1-중쇄) 또는 paTF40(1-경쇄, 3-중쇄)을 사용한 전장 항-TF 항체의 제조를 43H1 이. 콜라이 균주내에서 독립적 시스트론 벡터 paTF50(1-경쇄, 1-중쇄)을 사용한 것과 비교하였다. 발효를 또한 paTF50 플라스미드로 형절전환된 33D3 및 59A7 균주내에서 수행하였다. AME5-RP 검정법에 의한 발효 샘플의 분석은 표 2에 제시된 다음의 AME5-RP 검정 피크 5 역가를 제공하였다:
항-TF 플라스미드 이. 콜라이 숙주 AME5-RP 피크 5(mg/L)
paTF20 43H1 13
paTF40 43H1 18
paTF50 43H1 134
paTF50 33D3 115
paTF50 59A7 156

따라서, AME5-RP 결과가 제시하는 바와 같이, 독립적 시스트론 벡터 paTF50은 폴리시스트론 벡터와 비교하여 상당히 보다 높은 수율의 무손상 항-TF 항체를 제조하였다.
발효 생성물을 다음과 같이 정제하였다: 세균 세포 페이스트를 20mM 인산나트륨 pH 7.4, 0.14M NaCl에 1:5(w/v)로 희석시킨 다음, M110Y 미세유체화기(Microfluidics Corp., Newton, MA)를 사용하여 용해시켰다. 용해된 세포를 함유하는 용액을 원심분리(4300xg, 30분)에 의해 청정화시켜, 세포 파편을 제거하였다. 폴리에틸렌 이민(BASF Corp., Rensselaer, NY)을 최종 농도 0.2%로 상청액에 첨가한 다음, 원심분리(4300xg, 30분)하였다. 상청액을 여과시키고(0.2㎛), 단백질 A 친화성 수지, Prosep A(Millipore Corp., Bedford, MA)에 적용시켰다. 이. 콜라이 유래된 IgG1을 0.1M 아세트산 pH 2.9의 사용에 의해 용출시켰다. 단백질 A 풀을 최종 농도 2M로의 우레아의 첨가에 의해 조절하고, pH 5.5로 조정한 다음, 정제수로 희석시키고, SP 세파로스 FF(Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden)에 적용시켰다. SP 세파로스 FF 칼럼을 20mM MES pH 5.5로 세척한 다음, 20mM MES pH 5.5 중의 0 내지 0.25M NaCl의 선형 구배를 이용하여 IgG1 용 출시켰다. SP 세파로스 FF 구배 분획을 SDS-PAGE에 의해 분석한 다음, 풀링시켰다. SP 세파로스 FF 풀을 pH 8.0로 조정하고, Q 세파로스 FF(Amersham Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden)에 적용시켰다. Q 세파로스 FF 칼럼을 25mM Tris pH 8.0, 50mM NaCl로 세척한 다음, 25mM Tris pH 8.0, 150mM NaCl을 사용하는 IgG1 용출에 적용시켰다. 10kDa 재생 셀룰로스 막(Millipore Corp., Bedford, MA)을 사용한 한외여과, 이어서 20mM 아세트산나트륨 pH 5.5, 0.14M NaCl로의 투석여과에 의해 Q 세파로스 FF 풀을 형성시켰다.
실시예 5
이. 콜라이내에서 제조된 전장 항체의 특성화
본 발명의 이. 콜라이 숙주 세포내에서 제조된 전장 항체가 목적하는 특성을 보유하는 것을 추가로 확인하기 위해, 발효에 의해 제조되고, 실시에 4의 과정에 따라 정제된 항-TF 항체 생성물을 질량 분광게, 이온-교환 크로마토그래피, 크기 배제 크로마토그래피, 아미노산 분석 및 N-말단 서열분석을 포함한 일련의 검정법에 의해 추가로 특성화시켰다.
MALDI-TOF-MS 분석:
MALDI-TOF-MS를 지연 추출이 장착된 Voyager DE Biospectrometry WorkStation(Perseptive Biosystems, Framingham, MA) 상에서 수행하였다. 질소 레이저를 사용하여, 샘플을 자외선 광(337nm)으로 조사하고, 평균 240개 스캔을 취 하였다. 기기를 선형 배치(1.2m 비행 경로)로 작동시키고, 20kV의 가속 전압을 사용하여, 60ns 지연 후에 이온을 비행관 아래로 추진시켰다. 샘플(1.0ul)을 매트릭스 1ul와 혼합한 다음, 당해 혼합물 1ul를 표적에 첨가하고, 진공(50 x 10-3Torr)하에 건조시켰다. 단백질 표준물을 사용하여, 이온의 질량 할당을 위해 2개의 포인트 외부 보정을 달성하였다. 4-하이드록시신남산 매트릭스를 전장 항-TF 항체의 분석에서 사용하였다.
이온-교환 크로마토그래피:
양이온-교환 크로마토그래피를 Baker Bond CSX 칼럼(4.6x250mm)을 사용하는 HP1100 기기 상에서 수행하였다. 칼럼을 완충액 A(25mM 아세트산나트륨, pH 4.8)로 1ml/분 유속으로 20분 동안 평형화시켰다. 샘플을 완충액 A 중에서 약 1mg/ml로 희석시키고, 약 50g 주입하였다. 칼럼 온도를 40℃로 유지시켰다. 선형 구배를 60% 완충액 B(완충액 A + 500mM NaCl)에 40분에 걸쳐 적용시킨 다음, 60% 완충액 B에서 5분 동안 정치시켰다. 칼럼 용출물을 280nm에서 모니터링하였다.
크기 배제 크로마토그래피:
TSK G3000SW-XL 칼럼(7.8 x 300mM; TosoHaas)을 HP1100 기기 상의 크기 배제 크로마토그래피에 대해 사용하였다. 칼럼을 0.5ml/분의 유속에서 250mM 염화나트륨 함유 100mM 인산칼륨 완충액 pH 6.3으로 평형화시켰다. 샘플을 용출 완충액으로 1mg/ml로 희석시키고, 약 100ug을 칼럼에 주입하였다. 유출 시간은 30분이었 다. 겔 여과 표준물(Bio-Rad)의 샘플을 또한 용출 완충액으로의 5배 희석 후에 주입하였다.
아미노-말단 서열 분석:
샘플을 투석에 의해 0.1% 아세트산으로 교환하였다. 83ug을 함유하는 분액을 Applied Biosystems 477A/120A 자동화 단백질 서열분석기를 이용하는 에드만 분해법에 의한 N-말단 서열 분석을 위해 부하시켰다. 외부 표준물에 대한 피크 높이 비교를 이용하여, PTH-아미노산을 정량화시켰다.
아미노산 분석:
탈염 샘플 15ug을 함유하는 분액을 Savant SpeedVac으로의 증발에 의해 가수분해 앰플내에서 건조시켰다. 6N HCl(Pierce)의 첨가 후에, 앰플을 감암하에 씰링시키고, 110℃에서 24 또는 72시간 동안 배양시켰다. 추가의 분액을 1시간 전에 미리 제조된 10% 과산화수소 및 90% 과포름산 함유 용액과 0 내지 5℃에서 4시간 동안 배양함으로써 과포름산 산화에 적용시켰다. 과포름산을 Savant SpeedVac으로의 증발에 의해 후속적으로 제거하고, 이후 샘플을 상기한 바와 같은 6N HCl 중에서의 24시간 가수분해에 적용시켰다. Trp 측정을 위해, 각각의 로트를 25ug 함유하는 3중 분액을 앰플내에서 건조시키고, 감암하에 7% 머캅토아세트산(Baker)/93% 6N HCl(Pierce) 용액 중에서 질소 대기하에 110℃에서 24시간 동안 배양하였다. 가수분해 후에, 모든 샘플을 Savant SpeedVac으로의 증발에 의해 건조시켰다.
가수분해물을 0.2N 시트르산나트륨 완충액, pH 2.2(Beckman) 중에서 재구성시키고, 후-칼럼 닌하이드린 검출과 함께 Beckman 6300 양이온 교환 기기를 이용하여 아미노산 분석에 적용시켰다. 440nm 및 570nm에서의 흡광도의 합을 나타내는 시그널을 PE Nelson Turbochrom 4 데이터 시스템에 의해 모니터링하였다. 아미노산 정량화를 각각의 성분 1 또는 2nmol을 함유하는 외부 표준물 혼합물에 대한 피크 면적 또는 피크 높이 비교에 의해 달성하였다.
상기한 각종 검정법으로부터 수득된 결과에 의해 본 발명의 발현 벡터를 사용하여 이. 콜라이내에서 제조된 전장 항-TF 항체가 진핵생물 숙주 세포, 예를 들어, CHO 세포내에서 제조된 항-TF 항체와 유사한 구조적 특성을 공유하는 것으로 밝혀졌다.
실시예 6
이. 콜라이내에서 제조된 전장 항체의 기능 분석
이전 실시예에 따라 이. 콜라이로부터 제조되고 정제된 항체는 전장이며, 비글리코실화되어 있다. 이하 실험을 다음을 설명하기 위해 수행하였다: 상기 항체는 1) 단단한 2가 항원 결합 능력을 나타내고; 2) C1q 결합 능력이 결손되어, CDC 기능이 결실되어 있고; 3) FcγR1 결합 능력이 결손되어, ADCC 기능이 결실되어 있고; 4) 강한 FcRn 결합을 나타내고, 따라서 제거율에 대한 향상된 내성이 생체내에서의 보다 긴 반감기를 촉진시킨다.
TF 항원 결합
전장 항-TF 항체를 ELISA 검정법을 이용하여 항원 결합에 대해 평가하였다. MaxiSorp 96웰 마이크로웰 플레이트(Nunc, Roskilde, Denmark)를 50mM 탄산염 완충액, pH 9.6 중의 잔기 1-219(Genentech)를 포함하는 1㎍/ml 가용성 조직 인자(TF)로 4℃에서 밤새 피복시켰다. 플레이트를 PBS, 0.5% 소 혈청 알부민, 10ppm Proclin 300(Supelco, Bellefonte, PA), pH 7.2로 실온에서 1시간 동안 차단시켰다. PBS, 0.5% 소 혈청 알부민, 0.05% 폴리소르베이트 20, 0.25% CHAPS, 0.2% 소 γ 글로불린(Sigma, St Louis, MO), pH 7.2(검정 완충액) 중에서의 항체(0.27-200ng/ml)의 3배 단계 희석액을 플레이트에 첨가하여, 플레이트를 2시간 동안 배양하였다. 결합된 IgG를, 검정 완충액 중의 퍼옥시다제 접합된 염소 항-사람 F(ab')2 항체(Jackson ImmunoResearch, West Grove, PA)를 첨가하고, 플레이트를 1시간 동안 배양하고, 기질로서 3,3',5,5'-테트라메틸 벤지딘(Kirkegaard & Perry Laboratories, Gaithersburg, MD)을 첨가함으로써 검출하였다. 플레이트를 단계들 사이에 PBS, 0.05% 폴리소르베이트 20, pH 7.2로 세척하였다. 흡광도를 Titerek 스택커 판독기(ICN, Costa Mesa, CA)로 450nm에서 판독하였다. 4변수 비선형 회귀 곡선-적의화 프로그램(KaleidaGraph, Synergy software, Reading, PA)을 이용하여 적정 곡선을 적의화하였다.
TF 항원 결합 ELISA 검정법의 결과를 도 15에 도시하였다. 이. 콜라이내에서 제조된 전장 항-TF 항체(IgG1)는 CHO 세포내에서 제조된 또 다른 항-TF 항체에 적어도 필적할 만한 항원 결합 활성을 나타내었다.
C1q 결합
정제된 이. 콜라이내 제조된 항-TF 항체에 대한 사람 C1q의 결합을 문헌[참조: Idusogie et al. (2000) J. Immuno 164:4178-4184]에 기술된 바와 같은 ELISA 결합 검정법에 의해 측정하였다. 간략하게, Costar 96웰 플레이트를 피복 완충액(0.05M 탄산나트륨 완충액), pH 9 중의 다양한 농도의 항체로 4℃에서 밤새 피복시켰다. 플레이트를 PBS/0.05% TWEEN 20™, pH 7.4로 3회 세척한 다음, 티메로살(0.1M NaPO4/0.1M NaCl/0.1% 젤라틴/0.05% TWEEN 20™/0.05% ProClin300)의 부재하에 ELISA 희석제 200㎕로 실온에서 1시간 동안 차단시켰다. 플레이트를 세척 완충액으로 3회 세척하고, 2㎍/ml C1q(Quidel, San Diego, CA) 100㎕의 분액을 각각의 웰에 첨가하고, 실온에서 2시간 동안 배양하였다. 다음, 플레이트를 세척 완충액으로 6회 세척하였다. 양 항-사람 C1q 퍼옥시다제 접합된 항체(Biodesign)의 1:1000 희석액 100㎕를 각각의 웰에 첨가하여, 실온에서 1시간 동안 배양하였다. 플레이트를 다시 세척 완충액으로 6회 세척하고, OPD(O-페닐렌디아민 디하이드로클로라이드(Sigma))를 함유하는 기질 완충액(PBS/0.012% H2O2) 100㎕를 각각의 웰에 첨가하였다. 황색의 출현에 의해 관찰되는 산화 반응을 30분 동안 진행시킨 다음, 4.5N H2SO4 100㎕의 첨가에 의해 중지시켰다. 다음, 흡광도를 마이크로플레이트 판독기(SPECTRA MAX 250™, Molecular Devices Corp.)에 의해 (492-405)nm에서 판독하였다. 적합한 대조군을 비교용으로 유출시켰다(즉, ELISA를 C1q의 부재하에 사 용되는 항체의 각각의 농도에 대해 수행하고, 또한 ELISA를 항체의 부재하에 수행하였다). 각각의 샘플에 대해, 흡광도(492-405)nm를 ug/ml 단위의 농도에 대해 플롯팅하고, 4변수 곡선 적의화 프로그램(KALEIDAGRAPH™)을 이용하고, EC50 값을 비교함으로써 C1q 결합을 측정하였다. 이들 검정법의 결과를 도 16에 도시하였다. CHO 세포-발현된 항체, I-1095-1-리툭시맵을 양성 대조군으로서 사용하였다. C1q 결합은 이. 콜라이내에서 제조된 전장 항-TF 항체에서는 높은 항체 농도에도 불구하고 검출되지 않았다.
Fcγ 수용체 결합
FcγR1의 정제된 항-TF 항체에의 결합을 다음의 ELISA 결합 검정법에 의해 측정하였다. PBS 중의 1ug/ml 수용체-GST 융합물 100ul를 첨가함으로써 FcγR1 아단위-GST 융합물을 Nunc F96 maxisorb 플레이트(cat. no. 439454) 상에 피복시켜, 4℃에서 48시간 동안 배양하였다. 검정 전에, 플레이트를 세척 완충액(0.5% TWEEN 20을 함유하는 PBS, pH 7.4) 250ul로 3회 세척하고, 검정 완충액(50mM Tris 완충 염수, 0.05% TWEEN 20, 0.5% RIA 등급 소 혈청 알부민(Sigma A7888) 및 2mM EDTA, pH 7.4) 250ul로 차단시켰다. 검정 완충액 1ml 중에서 10ug/ml로 희석시킨 샘플을 FcγR1 α아단위 피복된 플레이트에 첨가하여, 궤도 진탕기 상에서 25℃에서 120분 동안 배양하였다. 플레이트를 세척 완충액으로 5회 세척하여, 비결합된 복합체를 제거하고, 검정 완충액 중에서 1:10,000으로 100ul 호스 래디쉬 퍼옥시다제(HRP) 접합된 염소 항-사람 IgGγ 중쇄 특이성 항체(Boehringer Mannheim 1814249)를 첨 가함으로써 IgG 결합을 검출하고, 궤도 진탕기 상에서 25℃에서 90분 동안 배양하였다. 플레이트를 세척 완충액으로 5회 세척하여 비결합된 HRP 염소 항-사람 IgG를 제거하고, 기질 용액(0.4mg/ml o-페닐렌다이민 디하이드로클로라이드, Sigma P6912, PBS 중의 6mM H2O2) 100ul를 첨가하여 25℃에서 8분 동안 배양함으로써 결합된 항-IgG를 검출하였다. 100ul 4.5N H2SO4의 첨가에 의해 효소 반응을 중지시키고, 색도계 생성물을 96웰 플레이트 밀도계(Molecular Devices)로 490nm에서 측정하였다. 상기 검정법의 결과를 도 17에 도시하였다. 양성 대조군인 포유동물 293 발현된 항체는 수용체에는 결합하지만, FcγR1 결합은 이. 콜라이내에서 제조된 항-TF 항체에 대해서는 검출되지 않았다.
FcRn 결합
정제된 항-TF 항체의 FcRn에의 결합을 다음의 ELISA 결합 검정법에 의해 분석하였다. ELISA 플레이트를 가용성 조직 인자로 피복시키고, 상기한 바와 같이 차단시켰다. PBS, 0.5% 소 혈청 알부민, 0.05% 폴리소르베이트 20, pH 6.0(샘플 완충액) 중의 항-TF 항체(1.6-200ng/ml)를 플레이트에 첨가하고, 플레이트를 실온에서 2시간 동안 배양하였다. 샘플 완충액 중의 3.6㎍/ml의 비오티닐화 FcRn(비오틴-X-NHS(제조원: Research Organics, Cleveland, OH)를 사용하여 제조)를 플레이트에 첨가하였다. 1시간의 배양 후에, 샘플 완충액 중의 스트렙타비딘 표지된 퍼옥시다제(Amdex, Copenhagen, Denmark)를 첨가하고, 플레이트를 1시간 동안 배양하 고, 기질로서 3,3',5,5'-테트라메틸 벤지딘(Kirkegaard & Perry Laboratories)을 첨가함으로써 결합된 FcRn을 검출하였다. 플레이트를 단계들 사이에 PBS, 0.5% BSA, 0.05% 폴리소르베이트 20, pH 6.0로 세척하였다. 흡광도를 Thermomax 플레이트 판독기(Molecular Devices, Menlo Park, CA)로 450nm에서 판독하였다. 적정 곡선을 상기한 바와 같이 적의화하였다. 도 18은 이. 콜라이내에서 제조된 전장 항-TF 항체의 FcRn 결합 활성이 포유동물 숙주 세포에서 제조된 또 다른 항-TF 항체(IgG4, IgG4b, IgG2)에 필적할 만하다는 것을 제시한다.
실시예 7
이. 콜라이내에서 제조된 전장 α-TF 항체의 약동학적 연구
이. 콜라이내에서 제조된 항-TF 항체(IgG1 이. 콜라이)를 대조군으로서의 CHO내에서 제조된 2종의 또 다른 항-TF 항체(IgG2 CHO 및 IgG4b CHO)와 함께 단일 IV 일시 투여 침팬지 약동학적(PK) 연구에 적용시켰다. 항-TF 항체의 존재에 대해 음성적인 3마리의 침팬지를 시험하였다. 각각의 동물에게 0.10mg/kg의 항-TF 항체(IgG1 이. 콜라이, IgG2 CHO 또는 IgG4 CHO)를 단일 IV 일시 투여하였다. 혈장 샘플을 다음의 스케쥴에 따라 투여 후 28일째까지 수집하였다: IV 일시 투여 후 30 및 15분 예비투여; 2, 15, 30분; 1, 2, 3, 4, 6, 12시간; 1, 2, 4, 7, 14, 21 및 28일. TF를 피복물로서 및 항-Fc 모노클로날 항체를 검출 항체로서 사용하여, 혈장 샘플을 ELISA에 의해 항-TF 항체(ATF) 함량에 대해 검정하였다. 정량화 한계는 챔팬지 혈장 중에서 0.102㎍/ml였다.
ELISA 결과를 혈장 ATF 농도 대 시간 곡선의 형태로 도 19에 도시하였다. 데이터를 Win Nonlin 3.0으로 1구획 제거 프로파일에 적의화하였다. 제거율(CL), 제거 반감기(T1/2) 및 용적률(V)의 PK 파라미터 개산치를 표 3에 보고하였다. 3마리의 개체 침팬지에서의 상기 실험을 기준으로 할 경우, PK 파라미터 개산치에서의 명백한 차이는 이. 콜라이내에서 제조된 항체와 CHO 세포에서 제조된 항체 사이에서 관찰되지 않았다.
침팬지 번호 202 336 569
항체 IgG1 이. 콜라이 IgG4b CHO IgG2 CHO
CL(mg/일/kg) 36.3 44.6 91.8
T1/2(일) 0.938 0.926 0.694
V(ml/kg) 49.2 59.6 92.0

실시예 8
독립적 시스트론 벡터를 사용한 각종 전장 항체의 발현 및 발효
독립적 시스트론 벡터를 또한 다음의 전장 항체 발현용으로 작제하였다: 항-VEGF(VNERK), 문헌[참조: Presta et al., Cancer Res. 57: 4593-4599 (1997)]에 기술된 사람화 항체의 보다 높은 친화성 변이체; 문헌[참조: Presta et al., J. Immunol. 151:2623-2632 (1993)]에 기술된 사람화 항-IgE 항체; 문헌[참조: Francisco et al., Cancer Res. 60:3225-3231 (2000)]에 기술된 항-CD40 항체의 사람화 변형, 항-CD40; 항-HER-2(변형 4D5 및 2C4[참조: Carter et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:4285-4289 (1992) 및 Fendly et al., Cancer Res. 50:1550-1558 (1990)]); 및 사람화 항-CD18[참조: Eigenbrot et al., Proteins: Structure, Function, and Genetics 18:49-62 (1994)].
독립적 시스트론 플라스미드의 작제를 위해, paTF50의 VL 및 VH 부위(TIR1-경쇄, TIR1-중쇄; 실시예 1 참조)를 기재된 항체의 각각의 VL 및 VH와 치환시켰다. 발현 유도를 실시예 3에 기술된 바와 같이 균주 33D3내에서 수행하였다. 샘플을 비환원 조건하에서의 SDS-PAGE 분리용 및 면역블롯용으로 제거하였다. 도 22에 도시된 바와 같이, 항체 항-VEGF, 항-IgE, 항-CD40, 4D5, 2C4 및 항-CD18의 전장 변형을 독립적 시스트론 벡터를 사용하여 이. 콜라이내에서 성공적으로 발현시켰다. 이러한 데이터는 독립적 시스트론 발현 시스템이 이. 콜라이내에서의 항체 발현에 대해 일반적으로 적용가능한 접근법이라는 것을 설명한다.
본원에 기술된 독립적 시스트론 발현 시스템의 유용성을 추가로 설명하기 위해, 각종의 기재된 항체를 발현시키는 상기한 플라스미드를 대규모 제조법(발효법)에서 사용하였다.
이들 발효법에 사용되는 유기체는 복구된 33D3 W3110 △fhuA(△tonA) ptr3 lac Iq lacL8 △ompT△(nmpc-fepE) degP41 kanR; 61D6 W3110 △fhuA(△tonA) ptr3 lac Iq lacL8 △ompT△(nmpc-fepE) degP41; 및 62A7 W3110 △fhuA(△tonA) ptr3 lac Iq lacL8 △ompT△(nmpc-fepE) degP41 ilvG를 포함한다.
기재된 항체의 발효를 10리터 규모로 수행하고, 가용성 샘플을 제조하여, 실시예 4에 기술된 바와 같은 AME5-RP 검정법에 적용시켰다. 주로 사량체성 형태(2 개의 L쇄 및 2개의 H쇄)로 전장 항체를 함유하는 피크 5의 AME5-RP 검정 역가를 표 4에 제시하였다.
항체 이. 콜라이 숙주 AME5-RP 피크 5mg/L
항-TF 61D6 112
항-CD18 61D6 34
항-IgE(E25 변이체) 33D3 77
항-VEGF(VNERK 변이체) 61D6 53
항-CD40 62A7 45
항-Her2(4D5 변이체) 62A7 55
항-Her2(2C4 변이체) 62A7 73

실시예 9
이. 콜라이내에서의 Dsb 단백질 및 전장 항체의 공발현
본 발명의 독립적 시스트론 시스템을 이용하여, 전장 항-TF 항체를 또한 항체의 적합한 폴딩 및 조립을 용이하게 할 수 있는 1종 이상의 Dsb 단백질과 공발현시켰다.
이들 발효법에 사용된 유기체는 58H7 W3110 △fhuA(△tonA) △ptr3 △ompT △degP lac Iq △lacY 및 61D6 W3110 △fhuA(△tonA) ptr3 lac Iq lacL8 △ompT△(nmpc-fepE)degP41을 포함한다.
항-TF 암호화 플라스미드 paTF50 또는 pxTF2AP22(경쇄 및 중쇄 둘 다에 대해 2의 TIR를 갖는 paTF50 변이체)를 사용하여, 상기한 유기체의 수용능 세포를 형질전환시켰다. dsbC(pJJ141), dsbA(pJJ142) 또는 dsbA/C(pJJ247)를 암호화하는 플라스미드를 항-TF 플라스미드 paTF50 또는 pxTF2AP22와 공형질전환시켰다.
dsbC 플라스미드 pJJ141을 작제하기 위해, 카나마이신 내성 플라스미드 pACYC177을 암피실린 내성을 파괴하는 AatII 및 HincII로 분해하였다. 미국 특허 제5,639,635호에 기술된 tac-dsbC 플라스미드 pJJ40을 ClaI로 분해한 다음, Klenow 및 데옥시뉴클레오타이드로 충전시켰다. 페놀:클로로포름 추출 및 침전 후에, 선형화 벡터를 AatII로 분해하고, 1.6kb 단편을 아가로스 겔로부터 정제하고, AatII/HincII 분해된 pACYC177에 연결시켰다. 최종 플라스미드 pJJ141은 tac-dsbC를 암호화하고, 카나마이신 내성을 제공한다. 유사하게는, dsbA를 암호화하고, 미국 특허 제5,639,635호에 기술되어 있는, pJJ37로부터의 AatII/ClaI(ClaI 부위에서 충전된) 단편으로 연결된 동일한 AatII/HincII 절편 모체 벡터를 사용하여, dsbA 플라스미드 pJJ142를 작제하였다.
pJJ247을 작제하기 위해, dsbA 및 dsbC 둘 다를 암호화하는 플라스미드인 pJJ142를 KpnI 및 ScaI로 분해하였다. DsbC를 다음의 프라이머를 사용하여 플라스미드 pJJ141로부터 PCR 증폭시켰다:
tacdsbCfl: CATACTGGTACCAGGATCTAGAGGGAAGATTTATG(서열 3)
tacdsbCr2: CTGGTGAGTACTCAACCAAGTCATTCTG(서열 4)
상기 프라이머는 밑줄친 제한 부위(KpnI, ScaI)를 함유한다. PCR 증폭 후에, 아가로스 겔 전기영동에 의해 정제하고, 적합한 효소로 분해하고, KpnI/ScaI 분해된 pJJ142에 연결시켰다. 생성된 플라스미드 pJJ247은 dsbA를 우선적으로 하여 dsbA 및 dsbC 둘 다의 발현을 연속적으로 구동하는 tac 프로모터를 암호화하였다. 플라스미드를 dsbA 유전자의 중앙으로부터 dsbC 유전자의 3' 말단을 거쳐 서열분석하였다.
특정한 경우에, 경쇄 및 중쇄 둘 다에 대해 1의 TIR로 항-TF 및 DsbC(pJJ241) 또는 DsbA(pJJ237) 둘 다를 암호화시키는 단일 플라스미드를 작제하여, 수용능 숙주 세포를 형질전환시켰다.
항-TF 및 dsbA를 공발현시키는 플라스미드 pJJ237를 작제하기 위해, 항-TF 플라스미드 pATF50을 AatII 및 HpaI로 분해하고, pJJ223로부터의 AatII/HpaI 절편에 연결시켰다. 상기 후자 단편은 araC, pBAD 프로모터, dsbA, 카나마이신 내성, colE1 복제 기원 및 β-락타마제 유전자를 함유한다. 연결 생성물은 카나마이신 및 암피실린 내성을 제공하는 플라스미드와 함께 독립적 phoA 프로모터하에 항-TF의 양쪽 L쇄 및 H쇄, dsbA의 발현을 구동하는 아라비노스 유도성 프로모터(pBAD)를 함유한다. 상기 플라스미드를 pJG9로 명명하였다. pJJ237을 제조하기 위해, 아라비노스 레귤론을 PCR 증폭에 의해 tac 프로모터로 치환시켰다. 이를 수행하기 위해, 다음의 프라이머를 사용하였다:
dsbAf11: TGCACGGTTAACATGCTGTGGTGTCATGGTCGG(서열 5)
dsbAr12: TTTACCGTTAACAAACATCGCCGGAAC(서열 6)
밑줄친 부위는 HpaI 부위이다. 주형(tac-dsbA 함유)으로서 pJJ142를 사용한 증폭 후에, 단편을 겔 정제하고, HpaI로 분해하였다. pJG9 벡터를 HpaI 및 NaeI로 분해하여, araC-pBAD-dsbA 부위를 제거하였다. HpaI-NaeI 절편 벡터를 겔 정제하고, tac-dsbA HpaI 절편 PCR 단편에 연결하였다. pJJ237로 명명되는 생성된 플라스미드는 αTF L쇄 및 H쇄의 발현을 구동하는 독립적 phoA 프로모터 및 dsbA 발현을 구동하는 tac 프로모터를 함유한다.
항-TF 및 dsbC를 공발현시키는 플라스미드 pJJ241을 작제하기 위해, pJG9를 HpaI 및 NgoMIV로 분해시켰다. NgoMIV는 NaeI에 의해 동일한 부위에서 절단되지만, 대신에 점착성 말단을 유지시킨다. DsbC를 dsbA와 동일한 정방향 프라이머(dsbAf11; 서열 5) 및 역방향 프라이머: dsbCr12: TCAGCTGCCGGCGTCCGATGCGAATTATTTACCG(서열 7)를 사용하여 주형으로서의 pJJ141로부터 PCR 증폭시켰다.
밑줄친 부위는 NgoMIV 부위이다. 증폭된 단편을 겔 정제하고, NgoMIV 및 HpaI로 분해하고, pJG9에 연결시켰다. 생성된 플라스미드는 항-TF L쇄 및 H쇄의 발현을 구동하는 독립적 phoA 및 dsbC 발현을 구동하는 tac 프로모터를 함유한다.
항-TF를 암호화하는 플라스미드 및 하나 이상의 Dsb 단백질을 암호화하는 플라스미드를 함께 사용하여, 수용능 세포를 형질전환시키는 경우에, 형질전환체를 카르베니실린 및 카나마이신을 50ug/mL씩 함유하는 LB 한천 플레이트 상에 플레이팅시켰다. 단일 플라스미드가 항-TF 및 선택된 Dsb 단백질(dsbA 또는 dsbC)을 발현시키는 상기 경우에, 형질전환체를 카나마이신 50㎍/mL를 함유하는 LB 한천 플레이트 상에서 선택하였다.
발효는 실시예 4에 기술된 바와 같이 10리터 규모로 수행하며, OD550이 150 내지 200에 이르렀을 때, 발효 배양물에 이소프로필 β-D-티오갈락토피라노사이드(IPTG)의 200mM 용액 50mL를 첨가하였다. IPTG 첨가는 기술된 시간 이외의 시간에 수행할 수 있으며, 또한 IPTG를 기술한 것과 상이한 양으로 첨가할 수 있다. 가용성 샘플을 제조하고, 실시예 4에 기술한 바와 같은 AME5-RP 검정법에 적용시켰다. 다양한 플라스미드/숙주 군주 및 생성된 피크 5의 역가를 표 5에 요약하였다.
항-TF 플라스미드 이. 콜라이 숙주 Dsb 플라스미드 AME5-RP 피크 5(mg/L)
paTF50 58H7 없음 100
paTF50 61D6 없음 127
paTF50 58H7 pJJ141 174
pJJ241 58H7 pJJ241 212
paTF50 58H7 pJJ142 125
pJJ237 58H7 pJJ237 135
paTF50 61D6 pJJ247 584
pxTF2AP22 61D6 없음 118
pxTF2AP22 58H7 pJJ141 349
pxTF2AP22 58H7 pJJ142 134
pxTF2AP22 61D6 pJJ247 881

실시예 10
이. 콜라이내에서의 FkpA 및 전장 항체의 공발현
전장 항-TF 항체를 또한 FkpA, 샤페론 활성을 갖는 펩티딜프로필 시스,트랜스-이소머라제와 공발현시켰다.
이들 발효에 사용되는 유기체는 58H7(유전자형 W3110 △fhuA(△tonA) △ptr3 △ompT △degP lac Iq △lacY); 및 59A7(유전자형 W3110 △fhuA(△tonA) phoA△E15 △(argF-lac)169 deoC degP41 kans ilvG+△prc::kanR prc 억제제)을 포함한다.
tacII 프로모터의 제어하에 fkpA를 암호화하는 독립적 플라스미드(pJVG2)를 항-TF 플라스미드 paTF50와 공형질전환시켰다. pJVG2를 생성시키기 위해, 플라스미드 pJJ222fkpA를 NheI 및 NgoMIV로 분해하여, fkpA를 함유하는 0.8kb를 생성시켰다. 상기 단편을 전기영동, 페놀:클로로포름 추출 및 침전에 의해 정제하였다. pJJ142에 유사한 pACYC177 벡터 상에서 tac-DsbD를 함유하는 플라스미드 pJJ239를 XbaI 및 NgoMIV로 분해하여, 유도성 tac 프로모터 및 카나마이신 내성을 함유하는 3.9kb 단편을 생성시켰다. 상기 단편을 전기영동, 페놀:클로로포름 추출 및 침전에 의해 정제하였다. 상기 2개의 단편을 연결하여, 유도성 tac 프로모터, fkpA 및 카나마이신 내성을 함유하는 pJVG2를 생성시켰다. 상기 플라스미드는 fkpA를 pBR322계 플라스미드와 공발현시키는데 사용할 수 있는 양립성 pACYC177 플라스미드라는 점에서 pJJ141 및 pJJ142와 유사하다.
또한, 독립적 phoA 프로모터의 제어하에서의 항-TF 쇄 및 아라비노스 프로모터의 제어하에서의 fkpA를 암호화하는 단일 플라스미드(pJG9fkpAB3)를 사용하여, 상기 유기체의 수용능 세포를 형질전환시켰다. pJG9fkpAB3를 생성시키기 위해, 플라스미드 pJJ222fkpA를 HpaI 및 NdeI로 분해하여, araC, 유도성 프로모터 pBAD, fkpA 및 카나마이신 내성을 함유하는 4.1kb 단편을 생성시켰다. FkpA를 처음에 이. 콜라이 염색체로부터 PCR 증폭시키고, 시판용 pBAD18내에서 pBAD 프로모터하에 클로닝시켰다. 상기 단편을 전기영동, 페놀:클로로포름 추출 및 침전에 의해 정제하였다. 플라스미드 pJG9를 HpaI 및 NdeI로 분해하여, 암피실린 내성, αTF 항체의 L쇄 및 H쇄 둘 다에 대한 독립적 시스트론을 함유하는 5.1kb 단편을 생성시켰다. 상기 단편을 전기영동, 페놀:클로로포름 추출 및 침전에 의해 정제하였다. 2개의 단편을 연결하여, 항-TF 항체 쇄의 발현을 구동하는 독립적 프로모터, araC, fkpA만의 발현을 구동하는 pBAD 프로모터, 카나마이신 내성, colE1 복제 기원 및 암피실린 내성을 함유하는 pJG9fkpAB3을 생성시켰다.
항-조직 인자 플라스미드 paTF50 및 fkpA 플라스미드 pJVG2를 함께 사용하여, 수용능 세포를 형질전환시키는 경우에, 형질전환체를 카르베니실린 및 카나마이신을 50㎍/mL씩 함유하는 LB 한천 플레이트 상에 플레이팅시켰다. 세포를 단일 플라스미드 pJG9fkpAB3으로 형질전환시키는 경우에, 형질전환체를 카나마이신 50㎍/mL를 함유하는 LB 한천 플레이트 상에서 선택하였다.
발효는 다음의 변형을 따르면서 실시예 4에 기술한 바와 같이 10리터 규모로 수행하였다. 플라스미드 pJG9fkpAB3으로 형질전환된 세포를 사용하는 발효는 약 150-200의 OD550에서 40% 아라비노스 용액 200mL의 첨가를 포함한다. 아라비노스 첨가 전에, 글루코스 공급 속도를 배양물이 글루코스 한계에 이르도록 낮추었다. 아라비노스 첨가 및 소비 후에, 글루코스 공급 속도를 재개하여, 배양물에 의한 최대 글루코스 섭취율에 이르도록 하였다. 플라스미드 paTF50 및 pJVG2와 공형질전환된 세포를 사용하는 발효는 OD550이 150 내지 200에 이를 때 이소프로필 β-D-티오갈락토피라노사이드(IPTG)의 200mM 용액 50mL를 발효 배양물에 첨가하는 것을 포함한다. IPTG 첨가는 기술된 시간 이외의 시간에 수행할 수 있으며, 또한 IPTG를 기술한 것과 상이한 양으로 첨가할 수 있다. 가용성 샘플을 제조하고, 실시예 4에 기술한 바와 같은 AME5-RP 검정법에 적용시켰다.
paTF50으로 형질전환된 59A7 숙주를 사용한 발효는 AME5-RP 피크 5 역가가 pJG9fkpAB3 플라스미드로 형질전환된 59A7 숙주의 경우에 247mg/L인 것에 비해 약 156mg/L이었다. 또한, paTF50으로 형질전환된 58H7 숙주를 사용한 발효는 AME5-RP 피크 5 역가가 paTF50 및 pJVG2로 공형질전환된 58H7 숙주의 경우에 180mg/L인 것 에 비해 약 100mg/L이었다.
위에서 특정한 양태를 언급하더라도, 본 발명은 이와 같이 한정되지 않는 것으로 이해될 것이다. 본 발명의 전체적인 개념으로부터 전환시키지 않으면서 개시된 양태를 변형시킬 수 있는 것은 당업자에게 상기될 것이다. 이러한 모든 변형은 본 발명의 범주내에 있는 것으로 고려된다.













<110> Genentech, Inc. Simmons, Laura C. Klimowski, Laura Reilly, Dorothea Yansura, Daniel G. <120> PROKARYOTICALLY PRODUCED ANTIBODIES AND USES THEREOF <130> P1793R1 PCT <140> PCT/US01/48691 <141> 2001-12-13 <150> US 60/256,164 <151> 2000-12-14 <161> 11 <210> 1 <211> 3300 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> anti-TF vector <400> 1 gaattcaact tctccatact ttggataagg aaatacagac atgaaaaatc 50 tcattgctga gttgttattt aagcttgccc aaaaagaaga agagtcgaat 100 gaactgtgtg cgcaggtaga agctttggag attatcgtca ctgcaatgct 150 tcgcaatatg gcgcaaaatg accaacagcg gttgattgat caggtagagg 200 gggcgctgta cgaggtaaag cccgatgcca gcattcctga cgacgatacg 250 gagctgctgc gcgattacgt aaagaagtta ttgaagcatc ctcgtcagta 300 aaaagttaat cttttcaaca gctgtcataa agttgtcacg gccgagactt 350 atagtcgctt tgtttttatt ttttaatgta tttgtaacta gtacgcaagt 400 tcacgtaaaa agggtatcta gaattatgaa gaagaatatc gcatttcttc 450 ttgcatctat gttcgttttt tctattgcta caaacgcgta cgctgatatc 500 cagatgaccc agtccccgag ctccctgtcc gcctctgtgg gcgatagggt 550 caccatcacc tgcagagcca gtcgcgacat caagagctat ctgaactggt 600 atcaacagaa accaggaaaa gctccgaaag tactgattta ctatgctact 650 agtctcgctg aaggagtccc ttctcgcttc tctggatccg gttctgggac 700 ggattacact ctgaccatca gcagtctgca gccagaagac ttcgcaactt 750 attactgtct tcagcacgga gagtctccat ggacatttgg acagggtacc 800 aaggtggaga tcaaacgaac tgtggctgca ccatctgtct tcatcttccc 850 gccatctgat gagcagttga aatctggaac tgcttctgtt gtgtgcctgc 900 tgaataactt ctatcccaga gaggccaaag tacagtggaa ggtggataac 950 gccctccaat cgggtaactc ccaggagagt gtcacagagc aggacagcaa 1000 ggacagcacc tacagcctca gcagcaccct gacgctgagc aaagcagact 1050 acgagaaaca caaagtctac gcctgcgaag tcacccatca gggcctgagc 1100 tcgcccgtca caaagagctt caacagggga gagtgttaat taaatcctct 1150 acgccggacg catcgtggcg agctcggtac ccggggatct aggcctaacg 1200 ctcggttgcc gccgggcgtt ttttattgtt gccgacgcgc atctcgaatg 1250 aactgtgtgc gcaggtagaa gctttggaga ttatcgtcac tgcaatgctt 1300 cgcaatatgg cgcaaaatga ccaacagcgg ttgattgatc aggtagaggg 1350 ggcgctgtac gaggtaaagc ccgatgccag cattcctgac gacgatacgg 1400 agctgctgcg cgattacgta aagaagttat tgaagcatcc tcgtcagtaa 1450 aaagttaatc ttttcaacag ctgtcataaa gttgtcacgg ccgagactta 1500 tagtcgcttt gtttttattt tttaatgtat ttgtaactag tacgcaagtt 1550 cacgtaaaaa gggtatctag aattatgaag aagaatatcg catttcttct 1600 tgcatctatg ttcgtttttt ctattgctac aaacgcgtac gctgaggttc 1650 agctggtgga gtctggcggt ggcctggtgc agccaggggg ctcactccgt 1700 ttgtcctgtg cagcttctgg cttcaatatt aaggagtact acatgcactg 1750 ggtccgtcag gccccgggta agggcctgga atgggttgga ttgattgatc 1800 cagagcaagg caacacgatc tatgacccga agttccagga ccgtgccact 1850 ataagcgctg acaattccaa aaacacagca tacctgcaga tgaacagcct 1900 gcgtgctgag gacactgccg tctattattg tgctcgagac acggccgctt 1950 acttcgacta ctggggtcaa ggaaccctgg tcaccgtctc ctcggcctcc 2000 accaagggcc catcggtctt ccccctggca ccctcctcca agagcacctc 2050 tgggggcaca gcggccctgg gctgcctggt caaggactac ttccccgaac 2100 cggtgacggt gtcgtggaac tcaggcgccc tgaccagcgg cgtgcacacc 2150 ttcccggctg tcctacagtc ctcaggactc tactccctca gcagcgtggt 2200 gactgtgccc tctagcagct tgggcaccca gacctacatc tgcaacgtga 2250 atcacaagcc cagcaacacc aaggtggaca agaaagttga gcccaaatct 2300 tgtgacaaaa ctcacacatg cccaccgtgc ccagcacctg aactcctggg 2350 gggaccgtca gtcttcctct tccccccaaa acccaaggac accctcatga 2400 tctcccggac ccctgaggtc acatgcgtgg tggtggacgt gagccacgaa 2450 gaccctgagg tcaagttcaa ctggtacgtg gacggcgtgg aggtgcataa 2500 tgccaagaca aagccgcggg aggagcagta caacagcacg taccgtgtgg 2550 tcagcgtcct caccgtcctg caccaggact ggctgaatgg caaggagtac 2600 aagtgcaagg tctccaacaa agccctccca gcccccatcg agaaaaccat 2650 ctccaaagcc aaagggcagc cccgagaacc acaggtgtac accctgcccc 2700 catcccggga agagatgacc aagaaccagg tcagcctgac ctgcctggtc 2750 aaaggcttct atcccagcga catcgccgtg gagtgggaga gcaatgggca 2800 gccggagaac aactacaaga ccacgcctcc cgtgctggac tccgacggct 2850 ccttcttcct ctacagcaag ctcaccgtgg acaagagcag gtggcagcag 2900 gggaacgtct tctcatgctc cgtgatgcat gaggctctgc acaaccacta 2950 cacgcagaag agcctctccc tgtctccggg taaataagca tgcgacggcc 3000 ctagagtccc taacgctcgg ttgccgccgg gcgtttttta ttgttaactc 3050 atgtttgaca gcttatcatc gataagcttt aatgcggtag tttatcacag 3100 ttaaattgct aacgcagtca ggcaccgtgt atgaaatcta acaatgcgct 3150 catcgtcatc ctcggcaccg tcaccctgga tgctgtaggc ataggcttgg 3200 ttatgccggt actgccgggc ctcttgcggg atatcgtcca ttccgacagc 3250 atcgccagtc actatggcgt gctgctagcg ctatatgcgt tgatgcaatt 3300 <210> 2 <211> 3300 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> anti-VEGF vector <400> 2 gaattcaact tctccatact ttggataagg aaatacagac atgaaaaatc 50 tcattgctga gttgttattt aagcttgccc aaaaagaaga agagtcgaat 100 gaactgtgtg cgcaggtaga agctttggag attatcgtca ctgcaatgct 150 tcgcaatatg gcgcaaaatg accaacagcg gttgattgat caggtagagg 200 gggcgctgta cgaggtaaag cccgatgcca gcattcctga cgacgatacg 250 gagctgctgc gcgattacgt aaagaagtta ttgaagcatc ctcgtcagta 300 aaaagttaat cttttcaaca gctgtcataa agttgtcacg gccgagactt 350 atagtcgctt tgtttttatt ttttaatgta tttgtaacta gtacgcaagt 400 tcacgtaaaa agggtatcta gaattatgaa gaagaatatc gcatttcttc 450 ttgcatctat gttcgttttt tctattgcta caaacgcgta cgctgatatc 500 cagttgaccc agtccccgag ctccctgtcc gcctctgtgg gcgatagggt 550 caccatcacc tgcagcgcaa gtcaggatat tagcaactat ttaaactggt 600 atcaacagaa accaggaaaa gctccgaaag tactgattta cttcacctcc 650 tctctccact ctggagtccc ttctcgcttc tctggatccg gttctgggac 700 ggatttcact ctgaccatca gcagtctgca gccagaagac ttcgcaactt 750 attactgtca acagtatagc accgtgccgt ggacgtttgg acagggtacc 800 aaggtggaga tcaaacgaac tgtggctgca ccatctgtct tcatcttccc 850 gccatctgat gagcagttga aatctggaac tgcttctgtt gtgtgcctgc 900 tgaataactt ctatcccaga gaggccaaag tacagtggaa ggtggataac 950 gccctccaat cgggtaactc ccaggagagt gtcacagagc aggacagcaa 1000 ggacagcacc tacagcctca gcagcaccct gacgctgagc aaagcagact 1050 acgagaaaca caaagtctac gcctgcgaag tcacccatca gggcctgagc 1100 tcgcccgtca caaagagctt caacagggga gagtgttaat taaatcctct 1150 acgccggacg catcgtggcg agctcggtac ccggggatct aggcctaacg 1200 ctcggttgcc gccgggcgtt ttttattgtt gccgacgcgc atctcgaatg 1250 aactgtgtgc gcaggtagaa gctttggaga ttatcgtcac tgcaatgctt 1300 cgcaatatgg cgcaaaatga ccaacagcgg ttgattgatc aggtagaggg 1350 ggcgctgtac gaggtaaagc ccgatgccag cattcctgac gacgatacgg 1400 agctgctgcg cgattacgta aagaagttat tgaagcatcc tcgtcagtaa 1450 aaagttaatc ttttcaacag ctgtcataaa gttgtcacgg ccgagactta 1500 tagtcgcttt gtttttattt tttaatgtat ttgtaactag tacgcaagtt 1550 cacgtaaaaa gggtatctag aattatgaag aagaatatcg catttcttct 1600 tgcatctatg ttcgtttttt ctattgctac aaacgcgtac gctgaggttc 1650 agctggtgga gtctggcggt ggcctggtgc agccaggggg ctcactccgt 1700 ttgtcctgtg cagcttctgg ctacgacttc acgcactacg gtatgaactg 1750 ggtccgtcag gccccgggta agggcctgga atgggttgga tggattaaca 1800 cctataccgg tgaaccgacc tatgctgcgg atttcaaacg tcgtttcact 1850 ttttctttag acacctccaa aagcacagca tacctgcaga tgaacagcct 1900 gcgcgctgag gacactgccg tctattactg tgcaaagtac ccgtactatt 1950 acggcacgag ccactggtat ttcgacgtct ggggtcaagg aaccctggtc 2000 accgtctcct cggcctccac caagggccca tcggtcttcc ccctggcacc 2050 ctcctccaag agcacctctg ggggcacagc ggccctgggc tgcctggtca 2100 aggactactt ccccgaaccg gtgacggtgt cgtggaactc aggcgccctg 2150 accagcggcg tgcacacctt cccggctgtc ctacagtcct caggactcta 2200 ctccctcagc agcgtggtga ctgtgccctc tagcagcttg ggcacccaga 2250 cctacatctg caacgtgaat cacaagccca gcaacaccaa ggtggacaag 2300 aaagttgagc ccaaatcttg tgacaaaact cacacatgcc caccgtgccc 2350 agcacctgaa ctcctggggg gaccgtcagt cttcctcttc cccccaaaac 2400 ccaaggacac cctcatgatc tcccggaccc ctgaggtcac atgcgtggtg 2450 gtggacgtga gccacgaaga ccctgaggtc aagttcaact ggtacgtgga 2500 cggcgtggag gtgcataatg ccaagacaaa gccgcgggag gagcagtaca 2550 acagcacgta ccgtgtggtc agcgtcctca ccgtcctgca ccaggactgg 2600 ctgaatggca aggagtacaa gtgcaaggtc tccaacaaag ccctcccagc 2650 ccccatcgag aaaaccatct ccaaagccaa agggcagccc cgagaaccac 2700 aggtgtacac cctgccccca tcccgggaag agatgaccaa gaaccaggtc 2750 agcctgacct gcctggtcaa aggcttctat cccagcgaca tcgccgtgga 2800 gtgggagagc aatgggcagc cggagaacaa ctacaagacc acgcctcccg 2850 tgctggactc cgacggctcc ttcttcctct acagcaagct caccgtggac 2900 aagagcaggt ggcagcaggg gaacgtcttc tcatgctccg tgatgcatga 2950 ggctctgcac aaccactaca cgcagaagag cctctccctg tctccgggta 3000 aataagcatg cgacggccct agagtcccta acgctcggtt gccgccgggc 3050 gttttttatt gttaactcat gtttgacagc ttatcatcga taagctttaa 3100 tgcggtagtt tatcacagtt aaattgctaa cgcagtcagg caccgtgtat 3150 gaaatctaac aatgcgctca tcgtcatcct cggcaccgtc accctggatg 3200 ctgtaggcat aggcttggtt atgccggtac tgccgggcct cttgcgggat 3250 atcgtccatt ccgacagcat cgccagtcac tatggcgtgc tgctagcgct 3300 <210> 3 <211> 35 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> probe <400> 3 catactggta ccaggatcta gagggaagat ttatg 35 <210> 4 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> probe <400> 4 ctggtgagta ctcaaccaag tcattctg 28 <210> 5 <211> 33 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> probe <400> 5 tgcacggtta acatgctgtg gtgtcatggt cgg 33 <210> 6 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> probe <400> 6 tttaccgtta acaaacatcg ccggaac 27 <210> 7 <211> 34 <212> DNA <213> Artificial sequence <220> <223> probe <400> 7 tcagctgccg gcgtccgatg cgaattattt accg 34 <210> 8 <211> 237 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> anti-TF light chain <400> 8 Met Lys Lys Asn Ile 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Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser 215 220 225 Ser Pro Val Thr Lys Ser Phe Asn Arg Gly Glu Cys 230 235 <210> 9 <211> 470 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> anti-TF heavy chain <400> 9 Met Lys Lys Asn Ile Ala Phe Leu Leu Ala Ser Met Phe Val Phe 1 5 10 15 Ser Ile Ala Thr Asn Ala Tyr Ala Glu Val Gln Leu Val Glu Ser 20 25 30 Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Gly Ser Leu Arg Leu Ser Cys 35 40 45 Ala Ala Ser Gly Phe Asn Ile Lys Glu Tyr Tyr Met His Trp Val 50 55 60 Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val Gly Leu Ile Asp 65 70 75 Pro Glu Gln Gly Asn Thr Ile Tyr Asp Pro Lys Phe Gln Asp Arg 80 85 90 Ala Thr Ile Ser Ala Asp Asn Ser Lys Asn Thr Ala Tyr Leu Gln 95 100 105 Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys Ala 110 115 120 Arg Asp Thr Ala Ala Tyr Phe Asp Tyr Trp Gly Gln Gly Thr Leu 125 130 135 Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro 140 145 150 Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu 155 160 165 Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser 170 175 180 Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala 185 190 195 Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr 200 205 210 Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val 215 220 225 Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys Val Glu Pro 230 235 240 Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro 245 250 255 Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro 260 265 270 Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val 275 280 285 Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp 290 295 300 Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg 305 310 315 Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr 320 325 330 Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys 335 340 345 Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser 350 355 360 Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro 365 370 375 Pro Ser Arg Glu Glu Met Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys 380 385 390 Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu 395 400 405 Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val 410 415 420 Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val 425 430 435 Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val 440 445 450 Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser 455 460 465 Leu Ser Pro Gly Lys 470 <210> 10 <211> 237 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> anti-VEGF light chain <400> 10 Met Lys Lys Asn Ile Ala Phe Leu Leu Ala Ser Met Phe Val Phe 1 5 10 15 Ser Ile Ala Thr Asn Ala Tyr Ala Asp Ile Gln Leu Thr Gln Ser 20 25 30 Pro Ser Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly Asp Arg Val Thr Ile Thr 35 40 45 Cys Ser Ala Ser Gln Asp Ile Ser Asn Tyr Leu Asn Trp Tyr Gln 50 55 60 Gln Lys Pro Gly Lys Ala Pro Lys Val Leu Ile Tyr Phe Thr Ser 65 70 75 Ser Leu His Ser Gly Val Pro Ser Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser 80 85 90 Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser Ser Leu Gln Pro Glu Asp 95 100 105 Phe Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Gln Tyr Ser Thr Val Pro Trp Thr 110 115 120 Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys Arg Thr Val Ala Ala 125 130 135 Pro Ser Val Phe Ile Phe Pro Pro Ser Asp Glu Gln Leu Lys Ser 140 145 150 Gly Thr Ala Ser Val Val Cys Leu Leu Asn Asn Phe Tyr Pro Arg 155 160 165 Glu Ala Lys Val Gln Trp Lys Val Asp Asn Ala Leu Gln Ser Gly 170 175 180 Asn Ser Gln Glu Ser Val Thr Glu Gln Asp Ser Lys Asp Ser Thr 185 190 195 Tyr Ser Leu Ser Ser Thr Leu Thr Leu Ser Lys Ala Asp Tyr Glu 200 205 210 Lys His Lys Val Tyr Ala Cys Glu Val Thr His Gln Gly Leu Ser 215 220 225 Ser Pro Val Thr Lys Ser Phe Asn Arg Gly Glu Cys 230 235 <210> 11 <211> 476 <212> PRT <213> Artificial sequence <220> <223> anti-VEGF heavy chain <400> 11 Met Lys Lys Asn Ile Ala Phe Leu Leu Ala Ser Met Phe Val Phe 1 5 10 15 Ser Ile Ala Thr Asn Ala Tyr Ala Glu Val Gln Leu Val Glu Ser 20 25 30 Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Gly Ser Leu Arg Leu Ser Cys 35 40 45 Ala Ala Ser Gly Tyr Asp Phe Thr His Tyr Gly Met 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Ser Val Phe 260 265 270 Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr 275 280 285 Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro 290 295 300 Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn 305 310 315 Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg 320 325 330 Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly 335 340 345 Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro 350 355 360 Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro 365 370 375 Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Glu Glu Met Thr Lys Asn 380 385 390 Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp 395 400 405 Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr 410 415 420 Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu 425 430 435 Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn 440 445 450 Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr 455 460 465 Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 470 475

Claims (41)

  1. (1) 제1 프로모터-시스트론 쌍을 형성시키는 제1 프로모터와 제1 시스트론 및 (2) 제2 프로모터-시스트론 쌍을 형성시키는 제2 프로모터와 제2 시스트론을 포함하며, 여기서 제1 프로모터-시스트론 쌍의 제1 시스트론이 면역글로불린 경쇄를 암호화하는 핵산 서열에 작동적으로 연결되어 있는 제1 해독 개시 부위(TIR-L)를 포함하고, 제2 프로모터-시스트론 쌍의 제2 시스트론이 면역글로불린 중쇄를 암호화하는 핵산 서열에 작동적으로 연결되어 있는 제2 해독 개시 부위(TIR-H)를 포함하고, 여기서, TIR-L 및 TIR-H 각각이 STII, OmpA, PhoE, LamB, MBP 및 PhoA 분비 시그널 서열로 이루어진 군으로부터 선택되는 원핵생물 분비 시그널 서열, 또는 상기 분비 시그널 서열의 처음 2 내지 14개의 코돈 내에 서열 치환을 포함하는 그의 TIR 변이체를 포함하며, 폴리뉴클레오타이드가 원핵생물 숙주 세포내에서 발현될 때, 경쇄 및 중쇄가 폴딩 및 조립되어 생물학적 활성 면역글로불린이 형성되는, 면역글로불린을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 분자.
  2. 제1항에 있어서, 제1 프로모터 및 제2 프로모터가 phoA, tac, lpp, lac-lpp, lac, ara, trp, trc 및 T7 프로모터로 이루어진 군으로부터 선택된 원핵생물 프로모터인 폴리뉴클레오타이드 분자.
  3. 제2항에 있어서, 제1 프로모터 및 제2 프로모터 둘 다가 PhoA 프로모터인 폴리뉴클레오타이드 분자.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, TIR-L 및 TIR-H가 등가의 해독 강도의 각각의 중쇄 및 경쇄를 제공하는 분비 시그널 서열, 또는 그의 TIR 변이체를 포함하는 것인 폴리뉴클레오타이드 분자.
  7. 제6항에 있어서, 상대적 해독 강도 조합이 TIR-L 및 TIR-H에 대해 각각 1 및 1이고, 여기서, 1은 TIR의 13개의 상대적 해독 강도 수준 중 최소 수준인 폴리뉴클레오타이드 분자.
  8. 제1항의 폴리뉴클레오타이드 분자를 포함하는, 원핵생물 숙주 세포내에서 면역글로불린을 발현시키는 재조합 벡터.
  9. 제8항의 재조합 벡터를 포함하는 원핵생물 숙주 세포.
  10. 제9항에 있어서, 그램-음성 세균 세포인 원핵생물 숙주 세포.
  11. 제10항에 있어서, 이. 콜라이(E. coli)인 숙주 세포.
  12. 제11항에 있어서, 티올:디술피드 상호교환 단백질 DsbA, 티올:디술피드 상호교환 단백질 DsbC, 티올:디술피드 상호교환 단백질 DsbG, 및 FKBP-타입 펩티딜-프롤릴 시스 트란스 이소머라제 FkpA로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 원핵생물 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 추가로 포함하는 숙주 세포.
  13. 제12항에 있어서, 폴리뉴클레오타이드가 티올:디술피드 상호교환 단백질 DsbA 및 티올:디술피드 상호교환 단백질 DsbC 둘 다를 암호화하는 숙주 세포.
  14. 제11항에 있어서, 이. 콜라이가 내인성 프로테아제 활성 결손 균주인 숙주 세포.
  15. 제14항에 있어서, 이. 콜라이 균주의 유전자형이 degP 및 prc 유전자 결손형이며, 돌연변이체 spr 유전자를 보유하는 것인 숙주 세포.
  16. (1) 제1 프로모터-시스트론 쌍을 형성시키는 제1 프로모터와 제1 시스트론 및 (2) 제2 프로모터-시스트론 쌍을 형성시키는 제2 프로모터와 제2 시스트론을 포함하며, 여기서 제1 프로모터-시스트론 쌍의 제1 시스트론이 면역글로불린 경쇄를 암호화하는 핵산 서열에 작동적으로 연결되어 있는 제1 해독 개시 부위(TIR-L)를 포함하고, 제2 프로모터-시스트론 쌍의 제2 시스트론이 면역글로불린 중쇄를 암호화하는 핵산 서열에 작동적으로 연결되어 있는 제2 해독 개시 부위(TIR-H)를 포함하고, 여기서, TIR-L 및 TIR-H 각각이 STII, OmpA, PhoE, LamB, MBP 및 PhoA 분비 시그널 서열로 이루어진 군으로부터 선택되는 원핵생물 분비 시그널 서열, 또는 상기 분비 시그널 서열의 처음 2 내지 14개의 코돈 내에 서열 치환을 포함하는 그의 TIR 변이체를 포함하며, 폴리뉴클레오타이드가 발현될 때 상기 경쇄 및 중쇄가 폴딩 및 조립되어 생물학적 활성 면역글로불린이 형성되는 폴리뉴클레오타이드를 숙주 세포내에서 발현시키고, 상기 면역글로불린을 회수하는 것을 포함하는, 원핵생물 숙주 세포내에서의 생물학적 활성 면역글로불린의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 제1 프로모터 및 제2 프로모터가 phoA, tac, lpp, lac-lpp, lac, ara, trp, trc 및 T7 프로모터로 이루어진 군으로부터 선택된 원핵생물 프로모터인 방법.
  18. 제17항에 있어서, 제1 프로모터 및 제2 프로모터 둘 다가 PhoA 프로모터인 방법.
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  21. 제16항에 있어서, TIR-L 및 TIR-H가 등가의 해독 강도의 각각의 중쇄 및 경쇄를 제공하는 분비 시그널 서열, 또는 그의 TIR 변이체를 포함하는 것인 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상대적 해독 강도 조합이 TIR-L 및 TIR-H에 대해 각각 1 및 1이고, 여기서, 1은 13개의 상대적 해독 강도 수준 중 최소 수준인 방법.
  23. 제16항에 있어서, 원핵생물 숙주 세포가 이. 콜라이인 방법.
  24. 제16항에 있어서, 티올:디술피드 상호교환 단백질 DsbA, 티올:디술피드 상호교환 단백질 DsbC, 티올:디술피드 상호교환 단백질 DsbG, 및 FKBP-타입 펩티딜-프롤릴 시스 트란스 이소머라제 FkpA로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 원핵생물 폴리펩타이드를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 원핵생물 숙주 세포내에서 발현시키는 것을 추가로 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 폴리뉴클레오타이드가 티올:디술피드 상호교환 단백질 DsbA 및 티올:디술피드 상호교환 단백질 DsbC 둘 다를 암호화하는 방법.
  26. 제23항에 있어서, 이. 콜라이가 내인성 프로테아제 활성 결손 균주인 방법.
  27. 제26항에 있어서, 이. 콜라이 균주의 유전자형이 degP 및 prc 유전자 결손형이며, 돌연변이체 spr 유전자를 보유하는 것인 방법.
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