JP6473423B2 - 修飾された免疫グロブリン重鎖配列を有する非ヒト動物 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に援用される、2013年2月20日に出願された米国仮特許出願第61/766,765号、及び2013年9月18日に出願された米国仮特許出願第61/879,338号に対する優先権の利益を主張する。
配列リスト
テキストファイル形式の配列リスト(「1270WO_SL.txt」と題され、2014年2月20日に作成され、87,000バイトのサイズである)が、参照によりその全体が本明細書に援用される。
発明の分野
定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列(即ち、再構成された重鎖VDJ配列)を含む、遺伝子的に修飾された非ヒト動物、例えば、マウス及びラットなどの齧歯動物。幾つかの実施形態では、動物は、免疫グロブリン定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成された重鎖可変領域(VDJ配列)核酸配列を含む免疫グロブリン遺伝子座を有するように、遺伝子的に改変され、VDJ配列は、ヒトVDJ配列であり、定常領域遺伝子配列は、ヒトまたは非ヒトである。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する非ヒト動物は、(1)再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第1のヌクレオチド配列は、軽鎖(例えば、κまたはλ軽鎖)定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第1のヌクレオチド配列と、(2)ヒトまたは非ヒト軽鎖(例えば、κまたはλ軽鎖)可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ヌクレオチド配列である)であって、第2のヌクレオチド配列は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第2のヌクレオチド配列と、を含む。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む遺伝子的に修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含み、再構成された重鎖可変ドメインは、スペーサーを介して重鎖J遺伝子セグメント(J)配列に作動可能に連結される重鎖V遺伝子セグメント(V)配列を含み、スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基を含む。そのゲノム中に(i)定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列と、(ii)1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト軽鎖可変領域遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座と、を含む、遺伝子的に修飾された非ヒト動物、例えば、マウス及びラットなどの齧歯動物が提供される。そのゲノム中に(i)定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列と、(ii)1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座と、を含む、遺伝子的に修飾された非ヒト動物が提供される。幾つかの実施形態では、可変領域遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変領域遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジン残基をコードする。本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物を作製する方法が、提供される。重鎖の不在下で抗原に結合することができ、ならびに/または再構成された重鎖可変ドメインに関連付けられ、及び/もしくはpH依存性抗原結合特徴を示すことができる、免疫グロブリン軽鎖(例えば、κまたはλ軽鎖)可変領域配列を産生するための方法が提供され、これは、二重特異性抗体を産生するために有用である。
二重特異性抗体は、2つの別個の抗原決定基に結合することができる抗原結合部位を含む多機能性抗体であり、癌を含む多くの疾患を治療するための主要な治療用生物製剤のうちの1つとして現れた。近年、二重の抗原結合特性を有する多様な二重特異性抗体が開発されてきたが、従来の二重特異性抗体では、重鎖かまたは軽鎖かのいずれかの可変ドメインのみが各抗原決定基への結合に寄与しているのに対し、標準的な抗体では、軽鎖と重鎖との両方の可変領域が同一の抗原決定基への結合に寄与することができるため、従来の二重特異性抗体における免疫グロブリン軽鎖または重鎖可変ドメインの特異性及び親和性は、ある程度犠牲にされなければならなかった。それに加えて、所望のレベルの有効性の達成において、治療用抗体、例えば、二重特異性治療用抗体は、インビボでのそれらの限定されたリサイクリング可能性のため、高用量または複数回用量の抗体を必要とすることが多い。
現在開発されている2つの抗原またはエピトープを標的化する大部分の抗原結合タンパク質は、2つの抗原結合アーム、(i)第1の抗原またはエピトープへの結合に寄与する免疫グロブリン重−軽鎖可変ドメイン対を含む第1の抗原結合アームと、(ii)第2の抗原またはエピトープへの結合に寄与する第2の重−軽鎖可変ドメイン対を含む第2の抗原結合アームと、を含む。これらの抗原結合タンパク質は、抗原結合タンパク質全体という文脈においては二重特異性であるが、各抗原結合アームの内部では必ずしも二重特異性ではなく、例えば、三重特異性抗原結合タンパク質などの多重特異性フォーマットにおける抗原結合タンパク質の使用を限定する。本明細書に開示されるように、ユニバーサルな重鎖可変ドメインを発現する非ヒト動物は、抗原結合タンパク質の多くの異なるフォーマットにおける使用のための抗原結合タンパク質を作製するための一般的なツールとして採用することができる。
抗原特異性及び親和性が、専らもしくは主に免疫グロブリン軽鎖可変ドメインの多様性からもたらされ、及び/または、専らもしくは主に免疫グロブリン軽鎖可変ドメインの多様性に属する、免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列を生成する必要が当該技術分野に存在する。かかる配列は、各可変ドメインが、別個の抗原特異的結合に別々に貢献する抗原結合タンパク質、例えば、二重特異性抗体の設計において極めて有用であろう。本明細書に記載される種々の態様及び実施形態は、再構成された重鎖可変遺伝子配列(例えば、再構成された重鎖VDJ配列)によってコードされる免疫グロブリン重鎖可変ドメインを含む遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、この必要を満たすことができるという驚くべき発見に部分的に基づく。再構成された免疫グロブリン重鎖可変ドメイン(即ち、ユニバーサル重鎖可変ドメイン)をコードする非ヒト動物は、抗体の多様化のメカニズムを再構成されていない(即ち、多様化可能な)抗体軽鎖可変ドメイン(単数または複数)に集中させる。非ヒト動物としては、例えば、哺乳動物、また特定の実施形態では、齧歯動物(例えば、マウス、ラット、またはハムスター)が含まれる。
関心の抗原による刺激に際して、専らまたは主に抗体軽鎖可変ドメイン内に存在する抗原結合特異性を有する抗体を産生する、遺伝子的に修飾された非ヒト動物が提供される。軽鎖抗体可変ドメインアミノ酸及び対応する核酸配列は、かかる遺伝子的に修飾された動物によって産生される抗体から特定することができ、また配列は、重鎖可変ドメインから独立して(また、十分な特異性及び親和性を伴って)抗原決定基に結合する軽鎖可変ドメインを発生させるような組み換え抗体または他の抗原結合タンパク質において利用することができる。さらに、再構成された重鎖可変ドメインを含む(即ち、予め構成された重鎖可変ドメイン遺伝子配列を含む)遺伝子的に修飾された動物の実用性は、再構成された重鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列を、多様なゲノムコンテクスト、例えば、
異なる免疫グロブリン遺伝子座中に定置することによって適用することができる。再構成された重鎖可変ドメイン遺伝子配列は、再構成された重鎖可変ドメイン配列が、ヒトかまたは非ヒトかのいずれかの重鎖または軽鎖定常配列に作動可能に連結されることができるように、重鎖遺伝子座または軽鎖遺伝子座に標的化されることができる。再構成された重鎖可変ドメイン遺伝子配列は、ヒト、非ヒト、または混合ヒト/非ヒト免疫グロブリン定常領域配列との作動可能な連結において、ゲノム中のどこにでも定置することができる。さらに、再構成された重鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列を含む非ヒト動物は、免疫グロブリン遺伝子座の追加の遺伝子修飾と組み合わせる(例えば、免疫グロブリン遺伝子座の追加の遺伝子修飾を含む動物と異種交配する)ことができる。例えば、軽鎖遺伝子座に標的化される再構成された重鎖可変ドメイン遺伝子配列によって付与される集中された多様化は、重鎖遺伝子座内に挿入される軽鎖可変ドメイン遺伝子配列と対にされることができ、それによって、選択されるゲノムコンテクストのタイミング及び多様化(例えば、重鎖遺伝子座の多様化メカニズム)を完全に利用する動物を生成して、選択される抗体可変遺伝子配列(例えば、抗体軽鎖可変遺伝子配列)の多様性を増加させることができる。それに加えて、制限された(限定された)軽鎖可変領域遺伝子セグメントレパートリー(例えば、1つ以上であるが野生型より少ない数のヒトV遺伝子セグメントを上述の単一の再構成された重鎖配列と組み合わせて含む、制限された数の軽鎖可変遺伝子配列)を有するマウスを利用することによって、免疫グロブリン重鎖可変ドメインとより効率的に対を成すことができる免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを産生することができる。
したがって、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域(即ち、再構成された重鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列、即ち、再構成された重鎖VDJ配列)を含む免疫グロブリン遺伝子座を含む遺伝子的に修飾された非ヒト動物(例えば、マウス、ラット、またはハムスターなどの齧歯動物)が、提供される。
種々の態様では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物によって発現されるゲノム重鎖可変ドメインコード核酸配列のみが、再構成された重鎖可変ドメインである。したがって、遺伝子的に修飾された非ヒト動物によって産生される抗体重鎖可変ドメインの多様性は、極めて制限される。
幾つかの実施形態では、そのゲノム中に、その可変領域配列が単一の再構成されたヒト重鎖可変領域から本質的に成るように遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を有する、遺伝子的に修飾された非ヒト動物が、提供される。かかる遺伝子的に修飾された非ヒト動物内の異なる細胞は、(例えば、複製エラー、体細胞超変異、または他のメカニズムのため)単一の再構成されたヒト重鎖可変領域内に完全に同一の配列を必ずしも有していない場合があるが、それにも関わらず、かかる遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、再構成されていない重鎖可変配列を有する動物、及び/またはそのゲノムが複数の重鎖可変領域遺伝子セグメント(例えば、特に再構成されていない場合、複数のV、D、及び/またはJセグメント)を含む動物と比較して、劇的に制限された抗体重鎖可変ドメインの多様性を示すことが理解される。
種々の態様では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む(即ち、再構成された重鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列を含む)遺伝子的に修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座が提供される。種々の態様では、それがコードする再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列及び再構成された重鎖可変ドメインは、ヒトV、D、及びJ遺伝子セグメントに由来する。種々の態様では、それがコードする再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列及び再構成された重鎖可変ドメインは、ヒトV遺伝子及びヒトJセグメントに由来する。種々の態様では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。種々の態様では、再構成されたヒト免疫
グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、軽鎖定常領域領域遺伝子配列に作動可能に連結される。種々の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座は、非ヒト動物の生殖系列中に存在する。種々の態様では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、軽鎖定常領域遺伝子配列との作動可能な連結において軽鎖遺伝子を形成するように再構成することが可能な再構成されていない軽鎖可変遺伝子セグメントの完全な補体を含む。他の態様では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、複数であるが完全な補体より少ない(即ち、野生型より少ない数)の再構成されていない軽鎖可変遺伝子セグメントを含む。種々の態様では、再構成されていない軽鎖可変遺伝子セグメントは、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。特定の態様では、非ヒト動物は、齧歯動物、例えば、マウス、ラット、またはハムスターである。別の態様では、本明細書に記載されるように、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域を含む(即ち、再構成された重鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列、即ち、予め再構成された重鎖VDJ配列を含む)核酸構築物が提供される。
再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む免疫グロブリン遺伝子座を有する(即ち、再構成された重鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列を含む免疫グロブリン遺伝子座を有する)、遺伝子的に修飾された非ヒト動物の多数の変形が、本明細書に開示される。各変形は、抗体の多様化のメカニズムを免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列に集中させる能力を有する。
種々の態様では、再構成された重鎖可変ドメイン(即ち、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列によってコードされる重鎖可変ドメイン)をコードするヌクレオチド配列は、ヒトまたは非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列(例えば、IgM、IgD、IgA、IgE、IgG、及びそれらの組み合わせから選択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする重鎖定常領域遺伝子配列)に作動可能に連結される。例えば、(a)第1のヌクレオチド配列が、再構成された重鎖可変ドメインをコードし(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)、第1のヌクレオチド配列は、ヒトまたは非ヒト(または混合ヒト/非ヒト)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結され、(b)第2のヌクレオチド配列が、軽鎖可変ドメインをコードし(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ヌクレオチド配列である)、第2のヌクレオチド配列は、ヒトまたは非ヒト軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、免疫グロブリン遺伝子座を含む、遺伝子的に修飾された非ヒト動物が提供される。
別の態様では、修飾された非ヒト動物であって、該動物は、重鎖可変ドメインをコードする再構成されたヌクレオチド配列を含み、重鎖可変ドメインは、スペーサーを介して重鎖Jセグメント(J)配列に作動可能に連結される重鎖可変(V)配列を含み、スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基をコードする、修飾された非ヒト動物が提供される。
別の態様では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む(即ち、再構成された重鎖可変ドメインをコードする核酸配列、即ち、再構成された重鎖VDJ配列を含む)遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む、非ヒト動物であって、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座が、非ヒト動物の生殖系列中に存在する、非ヒト動物が提供される。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座は、重鎖遺伝子座である。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座は、軽鎖遺伝子座である。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリンゲノム遺伝子座、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を有する、遺伝子的に修飾された非ヒト
動物(例えば、マウス、ラット、またはハムスターなどの齧歯動物)であって、ヌクレオチド配列は、ヒトまたは非ヒト軽鎖(例えば、κまたはλ軽鎖)定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、遺伝子的に修飾された非ヒト動物が提供される。
別の態様では、(a)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列と、(b)ヒトまたは非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列(例えば、IgM、IgD、IgA、IgE、IgG、及びそれらの組み合わせから選択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする重鎖定常領域遺伝子配列)に作動可能に連結される再構成されていないヒトまたは非ヒト軽鎖(例えば、κまたはλ軽鎖)可変領域ヌクレオチド配列と、を含む、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物が提供される。
別の態様では、
(a)第1の対立遺伝子であって、
(i)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)、及び
(ii)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ヌクレオチド配列である)、を含む、第1の対立遺伝子と、
(b)第2の対立遺伝子であって、
(i)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、軽鎖可変ドメインをコードする第3のヌクレオチド配列(即ち、第3のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ヌクレオチド配列である)、及び
(ii)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第4のヌクレオチド配列(即ち、第4のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)、を含む、第2の対立遺伝子と、を含む免疫グロブリン遺伝子座を有する、遺伝子的に修飾された非ヒト動物が提供される。
種々の態様では、再構成されていない軽鎖可変領域遺伝子配列または遺伝子座を有する遺伝子的に修飾された非ヒト動物が、提供される。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、野生型の数(即ち、全てまたは実質的に全て)のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(即ち、配列)を含む。他の態様では、本明細書に記載される非ヒト動物は、軽鎖可変遺伝子セグメントの限定されたレパートリー、例えば、非ヒト軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、(i)1つ、2つ、またはそれ以上であるが野生型より少ない数のヒトV遺伝子セグメント、及び(ii)1つ以上のヒトJ遺伝子セグメントを含む。重鎖核酸配列及び/または軽鎖セグメントは、例えば、導入遺伝子中に、または内在性免疫グロブリン遺伝子座に存在してもよい。
種々の態様では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物であって、該動物の全ての免疫グロブリン重鎖可変ドメインは、同一の再構成された可変重鎖遺伝子配列に由来し、該可変ドメインは、少なくとも1つ、2つ、または3つ以上のV遺伝子セグメント及び少なくとも1つ、2つ、または3つ以上のJ遺伝子セグメントのうちの1つに由来する軽鎖可変ドメインと同起源で発現される、遺伝子的に修飾された非ヒト動物が提供される。それに加えて、そのゲノム中に、(i)ヒトまたは非ヒト重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座と、(ii)ヒトまたは非ヒト軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(例えば、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び1つ以上のヒトJκ遺伝子セグメント)を含む免疫グ
ロブリン軽鎖遺伝子座と、を含む、遺伝子的に修飾された非ヒト動物(例えば、マウス及びラットなどの齧歯動物)が、提供される。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域は、ラットまたはマウス定常領域、例えば、ラットまたはマウスCκ定常領域である。
別の態様では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、関心の抗原による刺激に際して、免疫グロブリン重鎖及び軽鎖アミノ酸配列を含む抗原結合タンパク質を発現し、重鎖アミノ酸配列は、重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を含む遺伝子的に修飾された重鎖遺伝子座に由来する。特定の態様では、軽鎖アミノ酸配列は、非ヒト軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、1つ以上であるが野生型より少ない数のヒトV遺伝子セグメント及び(ii)2つ以上のヒトJ遺伝子セグメントを含む、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン軽鎖遺伝子座に由来する。
スペーサーを介して重鎖J遺伝子セグメント(J)配列に作動可能に連結される重鎖V遺伝子セグメント(V)を含む再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列をそのゲノム中に含む、遺伝子的に修飾された非ヒト動物であって、スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸(例えば、2つのアミノ酸、3つのアミノ酸、または4つのアミノ酸)及び/または修飾されたD遺伝子セグメントをコードする、遺伝子的に修飾された非ヒト動物が提供される。種々の実施形態では、再構成された重鎖可変領域核酸配列は、ヒトまたは非ヒト重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される。種々の実施形態では、非ヒト動物は、そのゲノム中に、ヒトまたは非ヒト軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント、例えば、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び1つ以上のヒトJκ遺伝子セグメントを含む遺伝子的に修飾された免疫グロブリン軽鎖遺伝子座をさらに含む。
本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物を作製及び使用する方法も、提供される。再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を、免疫グロブリン重鎖または軽鎖定常領域核酸配列との作動可能な連結において、非ヒト動物のゲノム中に定置するための方法が提供される。
別の態様では、重鎖可変領域アミノ酸配列から独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)アミノ酸配列を獲得するための方法が、提供される。
別の態様では、本明細書に記載される方法のいずれかによって獲得可能な遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座が提供される。
種々の態様では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物によって産生されるか、またはそれに由来する、抗原結合タンパク質(例えば、抗体)が提供される。多重特異性(例えば、二重特異性または三重特異性)抗原結合タンパク質を含む、抗原結合タンパク質を作製するための方法も提供される。エフェクター軽鎖免疫グロブリン可変ドメインを作製するための方法も提供される。
別の態様では、本明細書に記載される種々のゲノム修飾を含む非ヒト動物に由来する、多能性細胞、誘導多能性、または全能性幹細胞が提供される。例えば、前核注入によって細胞内に導入される修飾など、本明細書に記載される遺伝子修飾を含有する核を含む細胞も提供される。
種々の態様では、そのゲノムが、定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む細胞を含む、非ヒト動物胚が提供される。特定の態様では、非ヒト動物胚は、軽鎖定常領域核酸配列に作動
可能に連結される、2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座をさらに含む。
重鎖可変ドメインから独立して抗原またはそのエピトープに結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)アミノ酸配列をコードする核酸配列を作製するための方法であって、(a)非ヒト動物を、関心の抗原またはその免疫原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域核酸配列、を含む、免疫付与することと、(b)非ヒト動物に免疫応答を開始させることと、(c)免疫付与された非ヒト動物から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、(d)細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法も提供される。種々の実施形態では、細胞は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及びB細胞を含むがそれらに限定されない、リンパ球である。種々の実施形態では、方法は、(c)’リンパ球を癌細胞、例えば、骨髄腫細胞と融合させることをさらに含む。
重鎖可変ドメインから独立して抗原またはそのエピトープに結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)アミノ酸配列をコードする核酸配列を作製するための方法であって、(a)非ヒト動物を、関心の抗原またはその免疫原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)を含む、免疫付与することと、(c)免疫付与された非ヒト動物から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、(d)細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法も提供される。種々の実施形態では、細胞は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及びB細胞を含むがそれらに限定されない、リンパ球である。種々の実施形態では、方法は、(c)’リンパ球を癌細胞、例えば、骨髄腫細胞と融合させることをさらに含む。
重鎖可変ドメインから独立して抗原またはそのエピトープに結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)アミノ酸配列をコードする核酸配列を作製するための方法であって、(a)非ヒト動物を、関心の抗原またはその免疫原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)軽鎖定常領域核酸配列作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されるヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、(c)免疫付与された非ヒト動物から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、(d)細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法も提供される。種々の実施形態では、細胞は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、及びB細胞を含むがそれらに限定されない、リンパ球である。種々の実施形態では、方法は、(c)’リンパ球を癌細胞、例えば、骨髄腫細胞と融合させることをさらに含む。
抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される構成されていないヒト免疫グロブリン
軽鎖可変領域核酸配列を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)非ヒト動物から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)(c)の細胞から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を獲得することと、
(e)(c)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現構築物において採用することと、
(f)(c)の核酸配列を、第2の抗原またはそのエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が(c)の核酸によってコードされ、重鎖から独立して第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む、方法も提供される。
抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)非ヒト動物から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)(c)の細胞から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を獲得することと、
(e)(c)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現構築物において採用することと、
(f)(c)の核酸配列を、第2の抗原またはそのエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が(c)の核酸によってコードされ、重鎖から独立して第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む、方法も提供される。
抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されるヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)非ヒト動物から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)(c)の細胞から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を獲得することと、
(e)(c)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現構築物において採用することと、
(f)(c)の核酸配列を、第2の抗原またはそのエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が(c)の核酸によってコードされ、重鎖から独立して第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む、方法も提供される。
種々の態様では、その生殖系列ゲノム中に、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む、非ヒト動物が提供される。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、哺乳動物である。幾つかの実施形態では、哺乳動物は、齧歯動物である。幾つかの実施形態では、マウス、ラット、及びハムスターから成る群から選択される齧歯動物。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列に関してホモ接合性である。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。特定の実施形態では、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列は、Fcをコードする。特定の実施形態では、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、齧歯動物であり、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。特定の実施形態では、重鎖定常領域遺伝子配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト重鎖V遺伝子セグメント、ヒト重鎖D遺伝子セグメント、及びヒト重鎖J遺伝子セグメントに由来する。特定の実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト生殖系列重鎖Vセグメント、ヒト生殖系列重鎖Dセグメント、及びヒト生殖系列重鎖Jセグメントに由来する。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列をコードする。幾つかの実施形態では、実質的に全ての内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントは、非ヒト動物の免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させられるか、または非機能性にされる。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にする修飾を含み、非ヒト動物は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含み、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、異所的に存在する。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変領域ヌクレオチド配列によってコードされる免疫グロブリン重鎖可変ドメインは、非ヒト動物に対して免疫原性ではない。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖(V)遺伝子セグメント及び再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖J遺伝子セグメントをコードするヌクレオチド配列をさらに含む。特定の実施形態では、再構成されていない軽鎖V遺伝子セグメント(V)及び再構成されていない軽鎖(J)遺伝子セグメントをコードするヌクレオチド配列は、免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。特定の実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、齧歯動物及びヒト定常領域遺伝子配列から選択される。またより特定の実施形態では、齧歯動物は、マウス、ラット、及びハムスターから選択される。特定の実施形態では、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖(V)遺伝子セグメント及び再構成されていないヒト免疫グロブリン(J)遺伝子セグメントは、内在性齧歯動物遺伝子座において、齧歯動物免疫グロブリン定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、免疫グロブリン重鎖遺伝子座は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む。
追加の態様では、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む、非ヒト生殖細胞中の非ヒト免疫グロ
ブリン重鎖遺伝子座であって、定常領域遺伝子配列は、非ヒト配列、ヒト配列、またはそれらの組み合わせを含む、非ヒト免疫グロブリン重鎖遺伝子座が提供される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、内在性非ヒト免疫グロブリン定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。特定の実施形態では、内在性非ヒト免疫グロブリン定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である。
追加の態様では、非ヒト動物を作製するための方法であって、
(a)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及び及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にするように、非ヒト動物のゲノムを修飾することと、
(b)ゲノム中に、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を定置することと、を含む、方法が提供される。
幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。特定の実施形態では、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ゲノム中の内在性免疫グロブリン重鎖遺伝子座に定置される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中に存在する。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ゲノム中の異所性遺伝子座に存在する。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、マウス、ラット、またはハムスターから成る群から選択される齧歯動物である。幾つかの実施形態では、本明細書に記載される免疫グロブリン重鎖遺伝子座に関してヘテロ接合性である非ヒト動物であって、非ヒト動物は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を優勢的に免疫グロブリン重鎖遺伝子座から発現する、非ヒト動物が提供される。
追加の態様では、
(a)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列と、
(b)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列と、を含む、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物が提供される。
幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、哺乳動物である。特定の実施形態では、哺乳動物は、マウス、ラット、及びハムスターから成る群から選択される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、ヒト軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域遺伝子配列は、ヒト重鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域遺伝子配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択される配列をコードする。幾つかの実施形態では、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトκ軽鎖可変ドメイン遺伝子配列を含む。幾つかの実施形態では、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトλ軽鎖可変ドメイン遺伝子配列を含む。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロ
ブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト重鎖V遺伝子セグメント、ヒト重鎖D遺伝子セグメント、及びヒト重鎖J遺伝子セグメントに由来する。特定の実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト生殖系列重鎖Vセグメント、ヒト生殖系列重鎖Dセグメント、及びヒト生殖系列重鎖Jセグメントに由来する。特定の実施形態では、ヒトV遺伝子セグメントは、V1−2、V1−3、V1−8、V1−18、V1−24、V1−45、V1−46、V1−58、V1−69、V2−5、V2−26、V2−70、V3−7、V3−9、V3−11、V3−13、V3−15、V3−16、V3−20、V3−21、V3−23、V3−30、V3−30−3、V3−30−5、V3−33、V3−35、V3−38、V3−43、V3−48、V3−49、V3−53、V3−64、V3−66、V3−72、V3−73、V3−74、V4−4、V4−28、V4−30−1、V4−30−2、V4−30−4、V4−31、V4−34、V4−39、V4−59、V4−61、V5−51、V6−1、V7−4−1、V7−81、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される。特定の実施形態では、ヒトD遺伝子セグメントは、D1−1、D1−7、D1−14、D1−20、D1−26、D2−2、D2−8、D2−15、D2−21、D3−3、D3−9、D3−10、D3−16、D3−22、D4−4、D4−11、D4−17、D4−23、D5−12、D5−5、D5−18、D5−24、D6−6、D6−13、D6−19、D6−25、D7−27、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される。特定の実施形態では、ヒトJ遺伝子セグメントは、J1、J2、J3、J4、J5、J6、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列(配列番号137)をコードする。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座は、非ヒト動物の生殖系列中に存在する。幾つかの実施形態では、実質的に全ての内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントは、非ヒト動物の免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させられるか、または非機能性にされる。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にする修飾を含み、非ヒト動物は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含み、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ゲノム中の異所性遺伝子座に存在する。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列によってコードされる重鎖可変ドメインは、非ヒト動物に対して免疫原性ではない。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む。
追加の態様は、
(1)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列と、
(2)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列と、を含む、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中の免疫グロブリン遺伝子座を提供する。
幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、κ軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット軽鎖定常領域遺伝子配列である。
追加の態様は、修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製する方法で
あって、
(a)非ヒト動物のゲノムを、
(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及びJ遺伝子セグメント、ならびに
(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、
(b)ゲノム中に、
(i)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列、及び
(ii)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列、を定置することと、を含む、方法を提供する。
幾つかの実施形態では、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列は、κ軽鎖可変ドメインをコードする。幾つかの実施形態では、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列は、λ軽鎖可変ドメインをコードする。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域遺伝子配列は、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列である。特定の実施形態では、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である。特定の実施形態では、重鎖定常領域遺伝子配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択される配列をコードする。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、マウス、ラット、またはハムスターから成る群から選択される齧歯動物である。幾つかの実施形態では、修飾された免疫グロブリン遺伝子座は、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中に存在する。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む。
スペーサーを介して重鎖Jセグメント(J)配列に作動可能に連結される重鎖Vセグメント(V)配列を含む再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む、修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む非ヒト動物であって、スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基を含む、非ヒト動物も提供される。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、齧歯動物である。幾つかの実施形態では、齧歯動物は、マウス、ラット、及びハムスターから成る群から選択される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。特定の実施形態では、重鎖定常領域遺伝子配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択される配列をコードする。幾つかの実施形態では、V配列及びJ配列は、ヒトV遺伝子セグメント及びヒトJ遺伝子セグメントに由来する。特定の実施形態では、ヒトV遺伝子セグメントは、V1−2、V1−3、V1−8、V1−18、V1−24、V1−45、V1−46、V1−58、V1−69、V2−5、V2−26、V2−70、V3−7、V3−9、V3−11、V3−13、V3−15、V3−16、V3−20、V3−21、V3−23、V3−30、V3−30−3、V3−30−5、V3−33、V3−35、V3−38、V3−43、V3−48、V3−49、V3−53、V3−64、V3−66、V3−72、V3−73、V3−74、V4−4、V4−28、V4−30−1、V4−30−2、V4−30−4、V4−31、V4−34、V4−39、V4−59、V4−61、V5−51、V6−1、V7−4−1、V7−81、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される。特定の実施形態では、ヒトV遺伝子セグメントは、V3−23またはその多型変異体である。幾つかの実施形態では、スペーサーは、ヒトD遺伝子セグメントに由来する配列をコードする。特定の実施形態では、ヒトD遺伝子セグメントは、
D1−1、D1−7、D1−14、D1−20、D1−26、D2−2、D2−8、D2−15、D2−21、D3−3、D3−9、D3−10、D3−16、D3−22、D4−4、D4−11、D4−17、D4−23、D5−12、D5−5、D5−18、D5−24、D6−6、D6−13、D6−19、D6−25、D7−27、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される。特定の実施形態では、スペーサーは、D4−4またはその多型変異体の配列をコードする。特定の実施形態では、ヒトJ遺伝子セグメントは、J1、J2、J3、J4、J5、J6、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される。特定の実施形態では、ヒトJセグメントは、J4−4またはその多型変異体である。幾つかの実施形態では、再構成された免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列(配列番号137)をコードする。幾つかの実施形態では、実質的に全ての内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントは、非ヒト動物の免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座から欠失させられるか、または非機能性にされる。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にする修飾を含み、非ヒト動物は、そのゲノムの異所性遺伝子座に、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列によってコードされる重鎖可変ドメインは、非ヒト動物に対して免疫原性ではない。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む。
追加の態様は、スペーサーを介して重鎖J遺伝子セグメント(J)に作動可能に連結される重鎖可変遺伝子セグメント(V)を含む再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含み、スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基をコードする、非ヒト動物の生殖系列中の免疫グロブリン重鎖遺伝子座を提供する。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。特定の実施形態では、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、免疫グロブリン遺伝子座は、再構成された重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む。
追加の態様では、修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む非ヒト動物を作製する方法であって、
(a)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にするように、非ヒト動物のゲノムを修飾することと、
(b)ゲノム中に、スペーサーを介して重鎖J遺伝子セグメント(J)に作動可能に連結される重鎖可変遺伝子セグメント(V)を含む再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を定置することと、を含み、スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基を含む、方法が提供される。
幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖ヌクレオチド配列は、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。特定の実施形態では、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ゲノム中の内在性免疫グロブリン重鎖遺伝子座に定置される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ゲノム中の異所性遺伝子座に存在する。幾つかの実施形態では、修飾された重鎖遺伝子座は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、マウス、ラット、またはハムスターから成る群から選択される齧歯動物である。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む。幾つかの実施形態では、修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座は、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中に存在する。
追加の態様は、そのゲノム中に、
(a)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座と、
(b)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座と、を含む、修飾された非ヒト動物を提供する。
幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、哺乳動物である。特定の実施形態では、哺乳動物は、齧歯動物である。特定の実施形態では、齧歯動物は、マウス、ラット、及びハムスターから成る群から選択される。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域核酸配列は、IgM、IgD、IgG、IgE、IgA、及びそれらの組み合わせから選択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする齧歯動物定常領域配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、齧歯動物κまたはλ定常領域核酸配列である。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列は、ヒト生殖系列Vセグメント、ヒト生殖系列Dセグメント、及びヒト生殖系列Jセグメントから選択される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列は、内在性遺伝子座において定常領域核酸配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントは、内在性遺伝子座において軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、2つ以下のヒト免疫グロブリン非再構成V遺伝子セグメントと、1つ、2つ、または3つ以上のヒト非再構成J遺伝子セグメントとを含む。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変領域核酸配列は、V1−2、V1−3、V1−8、V1−18、V1−24、V1−45、V1−46、V1−58、V1−69、V2−5、V2−26、V2−70、V3−7、V3−9、V3−11、V3−13、V3−15、V3−16、V3−20、V3−21、V3−23、V3−30、V3−30−3、V3−30−5、V3−33、V3−35、V3−38、V3−43、V3−48、V3−49、V3−53、V3−64、V3−66、V3−72、V3−73、V3−74、V4−4、V4−28、V4−30−1、V4−30−2、V4−30−4、V4−31、V4−34、V4−39、V4−59、V4−61、V5−51、V6−1、V7−4−1、V7−81、及びそれらの多型変異体から成る群から選択されるヒト生殖系列V遺伝子セグメントに由来する。特定のでは、再構成された重鎖可変領域核酸配列は、ヒト生殖系列V3−23遺伝子セグメントに由来する。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変領域核酸配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列(配列番号137)をコードする。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変領域核酸配列は、V3−23/X/Jの配列をコードし、Xは、任意のアミノ酸であり、Xは、任意のアミノ酸である。特定の実施形態では、Xは、Glyであり、Xは、Tyrである。幾つかの実施形態では、免疫グロブリン重鎖遺伝子座は、機能性Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む。特定の実施形態では、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方は、内在性Adam6遺伝子である。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方をゲノムの異所性遺伝子座に含む。幾つかの実施形態では、ヒト可変領域V及びJ遺伝子セグメントは、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを再構成及びコードすることが可能である。幾つかの実施形態では、免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、2つのヒトV遺伝子セグメント、Vκ1−39及びVκ3−20を含む。特定の実施形態では、遺伝子セグメントは、生殖系列遺伝子セグメントである。特定の実施形態では、非ヒト動物は、Jκ1、Jκ2、Jκ3、Jκ4、及びJκ5遺伝子セグメントを含む。幾つかの実施形態では、2つ以上、3つ以上、4つ以上、または5つ以上のヒトV遺伝子セグメント、及び2つ以上のヒトJ遺伝子セグメントが、内在性軽鎖遺伝子座に存在する。幾つかの実施形態では、ヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの
少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする。幾つかの実施形態では、V遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、ヒスチジンコドンの付加、または対応するヒト生殖系列Vセグメント配列によってコードされる少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの、ヒスチジンコドンでの置換を含む。特定の実施形態では、付加または置換されるヒスチジンコドンは、CDR3中に存在する。幾つかの実施形態では、ヒトV遺伝子セグメントは、ヒトVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントであり、ヒトVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントの各々は、対応するヒト生殖系列V遺伝子セグメントによってコードされる少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの、ヒスチジンコドンでの置換を含む。特定の実施形態では、置換は、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントの3つの非ヒスチジンコドンのものであり、置換は、106位、108位、及び111位にてヒスチジンを発現するように設計される。特定の実施形態では、置換は、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントの4つの非ヒスチジンコドンのものであり、置換は、105位、106位、108位、及び111位にてヒスチジンを発現するように設計される。特定の実施形態では、置換は、ヒトVκ3−20遺伝子セグメントの3つの非ヒスチジンコドンのものであり、置換は、105位、106位、及び109位にてヒスチジンを発現するように設計される。特定の実施形態では、置換は、ヒトVκ3−20遺伝子セグメントの4つの非ヒスチジンコドンのものであり、置換は、105位、106位、107位、及び109位にてヒスチジンを発現するように設計される。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、関心の抗原による刺激に際して、抗原に特異的に結合する抗原結合タンパク質を発現し、抗原結合タンパク質は、ヒトV及びJ遺伝子セグメントに由来するアミノ酸配列を含み、抗原結合タンパク質は、ヒトV遺伝子セグメントによってコードされるアミノ酸位置に、少なくとも1つのヒスチジン残基を含む、請求項107に記載の非ヒト動物。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、抗原に応答して抗原結合タンパク質の集団を発現し、集団内の全ての抗原結合タンパク質は、(a)再構成されたヒト可変領域核酸配列に由来するヒト重鎖可変ドメインを含む免疫グロブリン重鎖と、(b)非ヒト動物のゲノム中のヒトV遺伝子セグメント及びJ遺伝子セグメントの再構成に由来する免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む免疫グロブリン軽鎖と、を含み、ヒトV遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列V遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする。
追加の態様は、修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製するための方法であって、
(a)非ヒト動物のゲノムを、
(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及び/またはJ遺伝子セグメント、ならびに
(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、
(b)非ヒト動物の修飾されたゲノム中に、
(i)免疫グロブリン重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されている再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、ならびに
(ii)免疫グロブリン軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されている1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を定置することと、を含む、方法を提供する。
幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、齧歯動物である。特定の実施形態では、齧歯動物は、マウス、ラット、またはハムスターである。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択されるマウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列ならびにヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントは、野生型非ヒト動
物の対応するヌクレオチド配列またはその付近に定置される。幾つかの実施形態では、再構成された免疫グロブリンヒト重鎖可変領域核酸配列ならびにヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントは、ゲノム中の異所性遺伝子座に定置される。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、内在性Adam6a遺伝子,Adam6b遺伝子、またはその両方を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、Adam6a遺伝子,Adam6b遺伝子、またはその両方をゲノムの異所性遺伝子座に含む。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列(配列番号137)をコードする。幾つかの実施形態では、免疫グロブリン軽鎖定常領域核酸配列は、ラットまたはマウスCκ定常領域核酸配列である。幾つかの実施形態では、ヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントは、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインをコードすることが可能である。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、2つのヒトV遺伝子セグメント、Vκ1−39及びVκ3−20を含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座を含む。特定の実施形態では、非ヒト動物は、Jκ1、Jκ2、Jκ3、Jκ4、及びJκ5遺伝子セグメントを含む。幾つかの実施形態では、2つ以上、3つ以上、4つ以上、または5つ以上のヒトV遺伝子セグメント、及び2つ以上のヒトJ遺伝子セグメントは、内在性軽鎖遺伝子座に存在する。幾つかの実施形態では、ヒト免疫グロブリン軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする。幾つかの実施形態では、V遺伝子セグメントのうちのすくなくとも1つは、ヒスチジンコドンの付加、または対応するヒト生殖系列Vセグメント配列によってコードされる少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの、ヒスチジンコドンでの置換を含む。特定の実施形態では、付加または置換されるヒスチジンコドンは、CDR3中に存在する。特定の実施形態では、ヒトV遺伝子セグメントは、ヒトVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントであり、ヒトVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントの各々は、対応するヒト生殖系列V遺伝子セグメントによってコードされる少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの、ヒスチジンコドンでの置換を含む。特定の実施形態では、置換は、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントの3つの非ヒスチジンコドンのものであり、置換は、106位、108位、及び111位にてヒスチジンを発現するように設計される。特定の実施形態では、置換は、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントの4つの非ヒスチジンコドンのものであり、置換は、105位、106位、108位、及び111位にてヒスチジンを発現するように設計される。特定の実施形態では、置換は、ヒトVκ3−20遺伝子セグメントのものであり、3つの非ヒスチジンコドン置換は、105位、106位、及び109位にてヒスチジンを発現するように設計される。特定の実施形態では、置換は、ヒトVκ3−20遺伝子セグメントの4つの非ヒスチジンコドンのものであり、置換は、105位、106位、107位、及び109位にてヒスチジンを発現するように設計される。
追加の態様は、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、関心の抗原またはその免疫原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された非ヒト動物から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法を提供する。
幾つかの実施形態では、単離するステップ(c)は、蛍光活性化細胞分類(FACS)ま
たはフローサイトメトリーを介して実行される。幾つかの実施形態では、抗原に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞は、リンパ球である。特定の実施形態では、リンパ球は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、またはB細胞を含む。幾つかの実施形態では、方法は、(c)’リンパ球を癌細胞と融合させるステップをさらに含む。特定の実施形態では、癌細胞は、骨髄腫細胞である。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、免疫グロブリン定常領域核酸配列をコードする核酸配列と融合される。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、ヒトカッパ配列またはヒトラムダ配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒト配列である。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、動物のゲノム中の再構成されていないV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジンコドン置換または挿入を含む。
追加の態様は、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することができる免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)遺伝子的に修飾された非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に、
(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列、及び
(ii)免疫グロブリン軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)非ヒト動物から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)(c)の細胞から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を獲得することと、
(e)(d)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現構築物において採用することと、
(f)(d)の核酸配列を、第2の抗原またはエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が(d)の核酸によってコードされ、重鎖から独立して第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む、方法を提供する。
ヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする。幾つかの実施形態では、第1のエピトープは、細胞表面受容体に由来する。特定の実施形態では、細胞表面受容体は、Fc受容体である。またより特定の実施形態では、Fc受容体は、FcRnである。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、可溶性抗原に由来する。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、細胞表面受容体に由来する。幾つかの実施形態では、第1の抗原は、Fc受容体であり、第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、抗原結合タンパク質は、非ヒト動物のゲノム中のV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む。
追加の態様は、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に、
(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び
(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域核酸配列、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された非ヒト動物から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法を提供する。
幾つかの実施形態では、単離するステップ(c)は、蛍光活性化細胞分類(FACS)またはフローサイトメトリーを介して実行される。幾つかの実施形態では、抗原に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞は、リンパ球である。特定の実施形態では、リンパ球は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、またはB細胞を含む。幾つかの実施形態では、方法は、(c)’リンパ球を癌細胞と融合させることをさらに含む。特定の実施形態では、癌細胞は、骨髄腫細胞である。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、免疫グロブリン定常領域核酸配列をコードする核酸配列と融合される。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、ヒトカッパ配列またはヒトラムダ配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒト配列である。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、動物のゲノム中の再構成されていないV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジンコドン置換または挿入を含む。
追加の態様は、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されるヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された非ヒト動物から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法を提供する。
幾つかの実施形態では、単離するステップ(c)は、蛍光活性化細胞分類(FACS)またはフローサイトメトリーを介して実行される。幾つかの実施形態では、抗原に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞は、リンパ球である。特定の実施形態では、リンパ球は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、またはB細胞を含む。幾つかの実施形態では、方法は、(c)’リンパ球を癌細胞と融合させることをさらに含む。特定の実施形態では、癌細胞は、骨髄腫細胞である。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、免疫グロブリン定常領域核酸配列をコードする核酸配列と融合される。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、ヒトカッパ配列またはヒトラムダ配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒト配列である。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、動物のゲノム中の再構成されていないV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジンコドン置換または挿入を含む。
追加の態様は、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することができる免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)遺伝子的に修飾された非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に、
(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域
核酸配列、及び
(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)非ヒト動物から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)(c)の細胞から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を獲得することと、
(e)(d)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現構築物において採用することと、
(f)(d)の核酸配列を、第2の抗原またはエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が(d)の核酸によってコードされ、重鎖から独立して第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む、方法を提供した。
ヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする。幾つかの実施形態では、第1のエピトープは、細胞表面受容体に由来する。特定の実施形態では、細胞表面受容体は、Fc受容体である。特定の実施形態では、Fc受容体は、FcRnである。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、可溶性抗原に由来する。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、細胞表面受容体に由来する。幾つかの実施形態では、第1の抗原は、Fc受容体であり、第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、抗原結合タンパク質は、非ヒト動物のゲノム中のV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む。
追加の態様は、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することができる免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)遺伝子的に修飾された非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に、
(i)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列、及び
(ii)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)非ヒト動物から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)(c)の細胞から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を獲得することと、
(e)(d)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現構築物において採用することと、
(f)(d)の核酸配列を、第2の抗原またはエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が(d)の核酸によってコードされ、重鎖から独立して第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む、方法を提供した。
ヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖
系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする。幾つかの実施形態では、第1のエピトープは、細胞表面受容体に由来する。特定の実施形態では、細胞表面受容体は、Fc受容体である。特定の実施形態では、Fc受容体は、FcRnである。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、可溶性抗原に由来する。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、細胞表面受容体に由来する。幾つかの実施形態では、第1の抗原は、Fc受容体であり、第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、抗原結合タンパク質は、非ヒト動物のゲノム中のV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む。
本発明の好ましい実施形態では、例えば、以下が提供される。
(項目1)
その生殖系列ゲノム中に、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む、非ヒト動物。
(項目2)
前記非ヒト動物は、哺乳動物である、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目3)
前記哺乳動物は、齧歯動物である、項目2に記載の非ヒト動物。
(項目4)
前記齧歯動物は、マウス、ラット、及びハムスターから成る群から選択される、項目3に記載の非ヒト動物。
(項目5)
前記非ヒト動物は、前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列に関してホモ接合性である、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目6)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目7)
前記非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列は、Fcをコードする、項目6に記載の非ヒト動物。
(項目8)
前記非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である、項目7に記載の非ヒト動物。
(項目9)
前記非ヒト動物は、齧歯動物であり、前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目10)
前記重鎖定常領域遺伝子配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択される、項目6〜9のいずれか一項に記載の非ヒト動物。
(項目11)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト重鎖V遺伝子セグメント、ヒト重鎖D遺伝子セグメント、及びヒト重鎖J遺伝子セグメントに由来する、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目12)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト生殖系列重鎖Vセグメント、ヒト生殖系列重鎖Dセグメント、及びヒト生殖系列重鎖Jセグメントに由来する、項目11に記載の非ヒト動物。
(項目13)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列をコードする、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目14)
実質的に全ての内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントが、前記非ヒト動物の前記免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させられるか、または非機能性にされる、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目15)
前記非ヒト動物は、内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にする修飾を含み、前記非ヒト動物は、前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含み、前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、異所的に存在する、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目16)
前記再構成された重鎖可変領域ヌクレオチド配列によってコードされる免疫グロブリン重鎖可変ドメインは、前記非ヒト動物に対して免疫原性ではない、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目17)
前記非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目18)
前記非ヒト動物は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖V遺伝子セグメント(V)及び再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖J遺伝子セグメント(J)をコードするヌクレオチド配列をさらに含む、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目19)
前記再構成されていない軽鎖V遺伝子セグメント(V)及び前記再構成されていない軽鎖(J)遺伝子セグメントをコードする前記ヌクレオチド配列は、免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目18に記載の非ヒト動物。
(項目20)
前記軽鎖定常領域遺伝子配列は、齧歯動物及びヒト定常領域遺伝子配列から選択される、項目19に記載の非ヒト動物。
(項目21)
前記齧歯動物は、マウス、ラット、及びハムスターから選択される、項目20に記載の非ヒト動物。
(項目22)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖(V)遺伝子セグメント及び前記再構成されていないヒト免疫グロブリン(J)遺伝子セグメントは、内在性齧歯動物遺伝子座において、齧歯動物免疫グロブリン定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目18に記載の非ヒト動物。
(項目23)
前記免疫グロブリン重鎖遺伝子座は、前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む、項目1に記載の非ヒト動物。
(項目24)
重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む、非ヒト生殖細胞のゲノム中の非ヒト免疫グロブリン重鎖遺伝子座であって、前記定常領域遺伝子配列は、非ヒト配列、ヒト配列、またはそれらの組み合わせを含む、非ヒト免疫グロブリン重鎖遺伝子座。
(項目25)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、内在性非ヒト免疫グロブリン定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目24に記載の免疫グロブリン重鎖遺伝子座。
(項目26)
前記内在性非ヒト免疫グロブリン定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である、項目25に記載の免疫グロブリン重鎖遺伝子座。
(項目27)
非ヒト動物を作製する方法であって、
(a)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にするように、非ヒト動物のゲノムを修飾することと、
(b)前記ゲノム中に、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を定置することと、を含む、方法。
(項目28)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目27に記載の方法。
(項目29)
前記非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列である、項目28に記載の方法。
(項目30)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、前記ゲノム中の内在性免疫グロブリン重鎖遺伝子座に定置される、項目27に記載の方法。
(項目31)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、前記非ヒト動物の生殖系列ゲノム中に存在する、項目27に記載の方法。
(項目32)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、前記ゲノム中の異所性遺伝子座に存在する、項目27に記載の方法。
(項目33)
前記非ヒト動物は、前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む、項目27に記載の方法。
(項目34)
前記非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む、項目27に記載の方法。
(項目35)
前記非ヒト動物は、マウス、ラット、またはハムスターから成る群から選択される齧歯動物である、項目27に記載の方法。
(項目36)
項目24に記載の免疫グロブリン重鎖遺伝子座に関してヘテロ接合性である非ヒト動物であって、前記非ヒト動物は、前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を優勢的に前記免疫グロブリン重鎖遺伝子座から発現する、非ヒト動物。
(項目37)
(a)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列と、
(b)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列と、を含む遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む、非ヒト動物。
(項目38)
前記非ヒト動物は、哺乳動物である、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目39)
前記哺乳動物は、マウス、ラット、及びハムスターから成る群から選択される、項目38に記載の非ヒト動物。
(項目40)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目41)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目42)
前記軽鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット軽鎖定常領域遺伝子配列である、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目43)
前記軽鎖定常領域遺伝子配列は、ヒト軽鎖定常領域遺伝子配列である、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目44)
前記重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目45)
前記重鎖定常領域遺伝子配列は、ヒト重鎖定常領域遺伝子配列である、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目46)
前記重鎖定常領域遺伝子配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択される配列をコードする、項目44または45のいずれか一項に記載の非ヒト動物。
(項目47)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトκ軽鎖可変ドメイン遺伝子配列を含む、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目48)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトλ軽鎖可変ドメイン遺伝子配列を含む、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目49)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト重鎖V遺伝子セグメント、ヒト重鎖D遺伝子セグメント、及びヒト重鎖J遺伝子セグメントに由来する、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目50)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト生殖系列重鎖Vセグメント、ヒト生殖系列重鎖Dセグメント、ヒト生殖系列重鎖Jセグメントに由来する、項目49に記載の非ヒト動物。
(項目51)
前記ヒトV遺伝子セグメントは、V1−2、V1−3、V1−8、V1−18、V1−24、V1−45、V1−46、V1−58、V1−69、V2−5、V2−26、V2−70、V3−7、V3−9、V3−11、V3−13、V3−15、V3−16、V3−20、V3−21、V3−23、V3−30、V3−30−3、V3−30−5、V3−33、V3−35、V3−38、V3−43、V3−48、V3−49、V3−53、V3−64、V3−66、V3−72、V3−73、V3−74、V4−4、V4−28、V4−30−1、V4−30−2、V4−30−4、V4−31、V4−34、V4−39、V4−59、V4−61、V5−51、V6−1、V7−4−1、V7−81、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される、項目49に記載の非ヒト動物。
(項目52)
前記ヒトD遺伝子セグメントは、D1−1、D1−7、D1−14、D1−20、D1−26、D2−2、D2−8、D2−15、D2−21、D3−3、D3−9、D3−10、D3−16、D3−22、D4−4、D4−11、D4−17、D4−23、D5−12、D5−5、D5−18、D5−24、D6−6、D6−13、D6−19、D6−25、D7−27、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される、項目49に記載の非ヒト動物。
(項目53)
前記ヒトJ遺伝子セグメントは、J1、J2、J3、J4、J5、J6、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される、項目49に記載の非ヒト動物。
(項目54)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列(配列番号137)をコードする、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目55)
前記遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座は、前記非ヒト動物の前記生殖系列中に存在する、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目56)
実質的に全ての内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントが、前記非ヒト動物の前記免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させられるか、または非機能性にされる、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目57)
前記非ヒト動物は、内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にする修飾を含み、前記非ヒト動物は、前記軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含み、前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、前記ゲノム中の異所性遺伝子座に存在する、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目58)
前記非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目59)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列によってコードされる重鎖可変ドメインは、前記非ヒト動物に対して免疫原性ではない、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目60)
前記遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座は、前記軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む、項目37に記載の非ヒト動物。
(項目61)
(1)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列と、
(2)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列と、を含む、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中の免疫グロブリン遺伝子座。
(項目62)
前記軽鎖定常領域遺伝子配列は、κ軽鎖定常領域遺伝子配列である、項目61に記載の遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座。
(項目63)
前記軽鎖定常領域遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域遺伝子配列である、項目61に記載の遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座。
(項目64)
前記軽鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット軽鎖定常領域遺伝子配列である、項目61に記載の遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座。
(項目65)
修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製する方法であって、
(a)非ヒト動物のゲノムを、
(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及びJ遺伝子セグメント、ならびに
(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、
(b)前記ゲノム中に、
(i)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列、及び
(ii)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列、を定置することと、含む、方法。
(項目66)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列は、κ軽鎖可変ドメインをコードする、項目65に記載の方法。
(項目67)
前記再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列は、λ軽鎖可変ドメインをコードする、項目65に記載の方法。
(項目68)
前記重鎖定常領域遺伝子配列は、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列である、項目65に記載の方法。
(項目69)
前記非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である、項目68に記載の方法。
(項目70)
前記重鎖定常領域遺伝子配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択される配列をコードする、項目68または69に記載の方法。
(項目71)
前記非ヒト動物は、マウス、ラット、またはハムスターから成る群から選択される齧歯動物である、項目65に記載の方法。
(項目72)
前記修飾された免疫グロブリン遺伝子座は、前記非ヒト動物の生殖系列ゲノム中に存在する、項目65に記載の方法。
(項目73)
前記非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む、項目65に記載の方法。
(項目74)
スペーサーを介して重鎖Jセグメント(J)配列に作動可能に連結される重鎖Vセグメント(V)配列を含む再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む、修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む、非ヒト動物であって、前記スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基を含む、非ヒト動物。
(項目75)
前記非ヒト動物は、齧歯動物である、項目74に記載の非ヒト動物。
(項目76)
前記齧歯動物は、マウス、ラット、及びハムスターから成る群から選択される、項目75に記載の非ヒト動物。
(項目77)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目74に記載の非ヒト動物。
(項目78)
前記非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット定常領域遺伝子配列である、項目77に記載の非ヒト動物。
(項目79)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目74に記載の非ヒト動物。
(項目80)
前記重鎖定常領域遺伝子配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択される配列をコードする、項目77〜79のいずれか一項に記載の非ヒト動物。
(項目81)
前記V配列及び前記J配列は、ヒトV遺伝子セグメント及びヒトJ遺伝子セグメントに由来する、項目74に記載の非ヒト動物。
(項目82)
前記ヒトV遺伝子セグメントは、V1−2、V1−3、V1−8、V1−18、V1−24、V1−45、V1−46、V1−58、V1−69、V2−5、V2−26、V2−70、V3−7、V3−9、V3−11、V3−13、V3−15、V3−16、V3−20、V3−21、V3−23、V3−30、V3−30−3、V3−30−5、V3−33、V3−35、V3−38、V3−43、V3−48、V3−49、V3−53、V3−64、V3−66、V3−72、V3−73、V3−74、V4−4、V4−28、V4−30−1、V4−30−2、V4−30−4、V4−31、V4−34、V4−39、V4−59、V4−61、V5−51、V6−1、V7−4−1、V7−81、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される、項目81に記載の非ヒト動物。
(項目83)
前記ヒトV遺伝子セグメントは、V3−23またはその多型変異体である、項目81に記載の非ヒト動物。
(項目84)
前記スペーサーは、ヒトD遺伝子セグメントに由来する配列をコードする、項目74に記載の非ヒト動物。
(項目85)
前記ヒトD遺伝子セグメントは、D1−1、D1−7、D1−14、D1−20、D1−26、D2−2、D2−8、D2−15、D2−21、D3−3、D3−9、D3−10、D3−16、D3−22、D4−4、D4−11、D4−17、D4−23、D5−12、D5−5、D5−18、D5−24、D6−6、D6−13、D6−19、D6−25、D7−27、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される、項目84に記載の非ヒト動物。
(項目86)
前記スペーサーは、D4−4またはその多型変異体の配列をコードする、項目84に記載の非ヒト動物。
(項目87)
前記ヒトJ遺伝子セグメントは、J1、J2、J3、J4、J5、J6、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される、項目81に記載の非ヒト動物。
(項目88)
前記ヒトJセグメントは、J4−4またはその多型変異体である、項目81に記載の非ヒト動物。
(項目89)
前記再構成された免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列(配列番号137)をコードする、項目74に記載の非ヒト動物。
(項目90)
実質的に全ての内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントが、前記非ヒト動物の前記免疫グロブリン重鎖可変遺伝子座から欠失させられるか、または非機能性にされる、項目74に記載の非ヒト動物。
(項目91)
前記非ヒト動物は、内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にする修飾を含み、前記非ヒト動物は、そのゲノムの異所性遺伝子座に、前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む、項目74に記載の非ヒト動物。
(項目92)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列によってコードされる重鎖可変ドメインは、前記非ヒト動物に対して免疫原性ではない、項目74に記載の非ヒト動物。
(項目93)
前記非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む、項目74に記載の非ヒト動物。
(項目94)
スペーサーを介して重鎖J遺伝子セグメント(J)に作動可能に連結される重鎖可変遺伝子セグメント(V)を含む再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含み、前記スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基をコードする、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中の免疫グロブリン重鎖遺伝子座。
(項目95)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目94に記載の免疫グロブリン重鎖遺伝子座。
(項目96)
前記非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である、項目95に記載の免疫グロブリン重鎖遺伝子座。
(項目97)
前記免疫グロブリン遺伝子座は、前記再構成された重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む、項目94に記載の免疫グロブリン重鎖遺伝子座。
(項目98)
修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む非ヒト動物を作製する方法であって、
(a)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にするように、非ヒト動物のゲノムを修飾することと、
(b)前記ゲノム中に、スペーサーを介して重鎖J遺伝子セグメント(J)に作動可能に連結される重鎖可変遺伝子セグメント(V)を含む再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を定置することと、を含み、前記スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基を含む、方法。
(項目99)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖ヌクレオチド配列は、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目98に記載の方法。
(項目100)
前記非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である、項目99に記載の方法。
(項目101)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、前記ゲノム中の内在性免疫グロブリン重鎖遺伝子座に定置される、項目98に記載の方法。
(項目102)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、前記ゲノム中の異所性遺伝子座に存在する、項目98に記載の方法。
(項目103)
前記修飾された重鎖遺伝子座は、前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む、項目98に記載の方法。
(項目104)
前記非ヒト動物は、マウス、ラット、またはハムスターから成る群から選択される齧歯動物である、項目98に記載の方法。
(項目105)
前記非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む、項目98に記載の方法。
(項目106)
前記修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座は、前記非ヒト動物の生殖系列ゲノム中に存在する、項目98に記載の方法。
(項目107)
そのゲノム中に、
(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を含む、免疫グロブリン重鎖遺伝子座と、
(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントを含む、免疫グロブリン軽鎖遺伝子座と、を含む、修飾された非ヒト動物。
(項目108)
前記非ヒト動物は、哺乳動物である、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目109)
前記哺乳動物は、齧歯動物である、項目108に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目110)
前記齧歯動物は、マウス、ラット、及びハムスターから成る群から選択される、項目109に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目111)
前記重鎖定常領域核酸配列は、IgM、IgD、IgG、IgE、IgA、及びそれらの組み合わせから選択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする齧歯動物定常領域配列である、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目112)
前記軽鎖定常領域核酸配列は、齧歯動物κまたはλ定常領域核酸配列である、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目113)
前記再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列は、ヒト生殖系列Vセグメント、ヒト生殖系列Dセグメント、及びヒト生殖系列Jセグメントから選択される、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目114)
前記再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列は、内在性遺伝子座において前記定常領域核酸配列に作動可能に連結される、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目115)
前記1つ以上であるが前記野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントは、内在性遺伝子座において前記軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目116)
前記非ヒト動物は、2つ以下のヒト免疫グロブリン非再構成V遺伝子セグメントと、1つ、2つ、または3つ、または3つ以上のヒト非再構成J遺伝子セグメントとを含む、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目117)
前記ヒト生殖系列V遺伝子セグメントは、V1−2、V1−3、V1−8、V1−18、V1−24、V1−45、V1−46、V1−58、V1−69、V2−5、V2−26、V2−70、V3−7、V3−9、V3−11、V3−13、V3−15、V3−16、V3−20、V3−21、V3−23、V3−30、V3−30−3、V3−30−5、V3−33、V3−35、V3−38、V3−43、V3−48、V3−49、V3−53、V3−64、V3−66、V3−72、V3−73、V3−74、V4−4、V4−28、V4−30−1、V4−30−2、V4−30−4、V4−31、V4−34、V4−39、V4−59、V4−61、V5−51、V6−1、V7−4−1、V7−81、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される、項目113に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目118)
前記ヒト生殖系列V遺伝子セグメントは、V3−23遺伝子セグメントである、項目113に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目119)
前記再構成された重鎖可変領域核酸配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列(配列番号137)をコードする、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目120)
前記再構成された重鎖可変領域核酸配列は、V3−23/X/Jの配列をコードし、Xは、任意のアミノ酸であり、Xは、任意のアミノ酸である、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目121)
は、Glyであり、Xは、Tyrである、項目120に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目122)
前記免疫グロブリン重鎖遺伝子座は、機能性Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目123)
前記Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方は、内在性Adam6遺伝子である、項目122に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目124)
前記修飾された非ヒト動物は、前記ゲノムの異所性遺伝子座にAdam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目125)
前記ヒト可変領域V及びJ遺伝子セグメントは、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを再構成及びコードすることが可能である、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目126)
前記免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、2つのヒトV遺伝子セグメント、Vκ1−39及びVκ3−20を含む、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目127)
前記遺伝子セグメントは、生殖系列遺伝子セグメントである、項目126に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目128)
前記非ヒト動物は、Jκ1、Jκ2、Jκ3、Jκ4、及びJκ5遺伝子セグメントを含む、項目126に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目129)
2つ以上、3つ以上、4つ以上、または5つ以上のヒトV遺伝子セグメント、及び2つ以上のヒトJ遺伝子セグメントが、内在性軽鎖遺伝子座に存在する、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目130)
前記ヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目131)
前記V遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、ヒスチジンコドンの付加、または前記対応するヒト生殖系列Vセグメント配列によってコードされる少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの、ヒスチジンコドンでの置換を含む、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目132)
前記付加または置換されるヒスチジンコドンは、CDR3中に存在する、項目131に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目133)
前記ヒトV遺伝子セグメントは、ヒトVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントであり、前記ヒトVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントの各々は、対応するヒト生殖系列V遺伝子セグメントによってコードされる少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの、前記ヒスチジンコドンでの置換を含む、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目134)
前記置換は、前記ヒトVκ1−39遺伝子セグメントの3つの非ヒスチジンコドンのものであり、前記置換は、106位、108位、及び111位にてヒスチジンを発現するように設計される、項目133に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目135)
前記置換は、前記ヒトVκ1−39遺伝子セグメントの4つの非ヒスチジンコドンのものであり、前記置換は、105位、106位、108位、及び111位にてヒスチジンを発現するように設計される、項目133に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目136)
前記置換は、前記ヒトVκ3−20遺伝子セグメントの3つの非ヒスチジンコドンのものであり、前記置換は、105位、106位、及び109位にてヒスチジンを発現するように設計される、項目133に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目137)
前記置換は、前記ヒトVκ3−20遺伝子セグメントの4つの非ヒスチジンコドンのものであり、前記置換は、105位、106位、107位、及び109位にてヒスチジンを発現するように設計される、項目133に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目138)
前記非ヒト動物は、関心の抗原による刺激に際して、前記抗原に特異的に結合する抗原結合タンパク質を発現し、前記抗原結合タンパク質は、前記ヒトV及びJ遺伝子セグメントに由来するアミノ酸配列を含み、前記抗原結合タンパク質は、前記ヒトV遺伝子セグメントによってコードされるアミノ酸位置に、少なくとも1つのヒスチジン残基を含む、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目139)
前記非ヒト動物は、抗原に応答して抗原結合タンパク質の集団を発現し、前記集団内の全ての抗原結合タンパク質は、(a)前記再構成されたヒト可変領域核酸配列に由来するヒト重鎖可変ドメインを含む免疫グロブリン重鎖と、(b)前記非ヒト動物の前記ゲノム中の前記ヒトV遺伝子セグメント及び前記J遺伝子セグメントの再構成に由来する免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む免疫グロブリン軽鎖と、を含み、前記ヒトV遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、前記対応するヒト生殖系列V遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする、項目107に記載の修飾された非ヒト動物。
(項目140)
修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製するための方法であって、
(a)非ヒト動物のゲノムを、
(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及び/またはJ遺伝子セグメント、ならびに
(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、
(b)前記非ヒト動物の前記修飾されたゲノム中に、
(i)免疫グロブリン重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されている再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、ならびに
(ii)免疫グロブリン軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されている1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を定置することと、を含む、方法。
(項目141)
前記非ヒト動物は、齧歯動物である、項目140に記載の方法。
(項目142)
前記齧歯動物は、マウス、ラット、またはハムスターである、項目141に記載の方法。
(項目143)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるマウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、項目140に記載の方法。
(項目144)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列ならびに前記ヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントは、前記野生型非ヒト動物の対応するヌクレオチド配列またはその付近に定置される、項目140に記載の方法。
(項目145)
前記再構成された免疫グロブリンヒト重鎖可変領域核酸配列ならびに前記ヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントは、前記ゲノム中の異所性遺伝子座に定置される、項目140に記載の方法。
(項目146)
前記非ヒト動物は、内在性Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む、項目140に記載の方法。
(項目147)
前記非ヒト動物は、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を前記ゲノムの異所性遺伝子座に含む、項目140に記載の方法。
(項目148)
前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列(配列番号137)をコードする、項目140に記載の方法。
(項目149)
前記免疫グロブリン軽鎖定常領域核酸配列は、ラットまたはマウスCκ定常領域核酸配列である、項目140に記載の方法。
(項目150)
前記ヒト免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントは、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを再構成及びコードすることが可能である、項目140に記載の方法。
(項目151)
前記非ヒト動物は、2つのヒトV遺伝子セグメント、Vκ1−39及びVκ3−20を含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座を含む、項目140に記載の方法。
(項目152)
前記非ヒト動物は、Jκ1、Jκ2、Jκ3、Jκ4、及びJκ5遺伝子セグメントを含む、項目151に記載の方法。
(項目153)
2つ以上、3つ以上、4つ以上、または5つ以上のヒトV遺伝子セグメント、及び2つ以上のヒトJ遺伝子セグメントが、内在性軽鎖遺伝子座に存在する、項目140に記載の方法。
(項目154)
前記ヒト免疫グロブリン軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする、項目140に記載の方法。
(項目155)
前記V遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、ヒスチジンコドンの付加、または前記対応するヒト生殖系列Vセグメント配列によってコードされる少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの、ヒスチジンコドンでの置換を含む、項目140に記載の方法。
(項目156)
前記付加または置換されるヒスチジンコドンは、CDR3中に存在する、項目155に記載の方法。
(項目157)
前記ヒトV遺伝子セグメントは、ヒトVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントであり、前記ヒトVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントの各々は、対応するヒト生殖系列V遺伝子セグメントによってコードされる少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの、前記ヒスチジンコドンでの前記置換を含む、項目155に記載の方法。
(項目158)
前記置換は、前記ヒトVκ1−39遺伝子セグメントの3つの非ヒスチジンコドンのものであり、前記置換は、106位、108位、及び111位にてヒスチジンを発現するように設計される、項目157に記載の方法。
(項目159)
前記置換は、前記ヒトVκ1−39遺伝子セグメントの4つの非ヒスチジンコドンのものであり、前記置換は、105位、106位、108位、及び111位にてヒスチジンを発現するように設計される、項目157に記載の方法。
(項目160)
前記置換は、前記ヒトVκ3−20遺伝子セグメントの3つの非ヒスチジンコドンのものであり、前記置換は、105位、106位、及び109位にてヒスチジンを発現するように設計される、項目157に記載の方法。
(項目161)
前記置換は、前記ヒトVκ3−20遺伝子セグメントの4つの非ヒスチジンコドンのものであり、前記置換は、105位、106位、107位、及び109位にてヒスチジンを発現するように設計される、項目157に記載の方法。
(項目162)
重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、関心の抗原またはその免疫原で免疫付与することであって、前記非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)前記非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)前記免疫付与された非ヒト動物から、前記抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)前記細胞から、前記抗原に結合することができる前記軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法。
(項目163)
単離するステップ(c)は、蛍光活性化細胞分類(FACS)またはフローサイトメトリーを介して実行される、項目162に記載の方法。
(項目164)
前記抗原に結合する前記軽鎖可変ドメインをコードする前記核酸配列を含む前記細胞は、リンパ球である、項目162に記載の方法。
(項目165)
前記リンパ球は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、またはB細胞を含む、項目164に記載の方法。
(項目166)
前記方法は、(c)’前記リンパ球を癌細胞と融合させることをさらに含む、項目162に記載の方法。
(項目167)
前記癌細胞は、骨髄腫細胞である、項目166に記載の方法。
(項目168)
前記(d)の核酸配列は、免疫グロブリン定常領域核酸配列をコードする核酸配列と融合される、項目162に記載の方法。
(項目169)
前記軽鎖定常領域核酸配列は、ヒトカッパ配列またはヒトラムダ配列である、項目162に記載の方法。
(項目170)
前記重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒト配列である、項目162に記載の方法。
(項目171)
前記(d)の核酸配列は、前記動物の前記ゲノム中の前記再構成されていないV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジンコドン置換または挿入を含む、項目162に記載の方法。
(項目172)
重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することができる免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)遺伝子的に修飾された非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、前記非ヒト動物は、そのゲノム中に、
(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列、及び、
(ii)免疫グロブリン軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)前記非ヒト動物に、前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)前記非ヒト動物から、前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)前記(c)の細胞から、前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する前記軽鎖可変ドメインをコードする前記核酸配列を獲得することと、
(e)前記(d)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現構築物において採用することと、
(f)前記(d)の核酸配列を、第2の抗原またはエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が前記(d)の核酸によってコードされ、前記重鎖から独立して前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が前記第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む、方法。
(項目173)
前記ヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする、項目172に記載の方法。
(項目174)
前記第1のエピトープは、細胞表面受容体に由来する、項目172に記載の方法。
(項目175)
前記細胞表面受容体は、Fc受容体である、項目174に記載の方法。
(項目176)
前記Fc受容体は、FcRnである、項目175に記載の方法。
(項目177)
前記第2の抗原またはエピトープは、可溶性抗原に由来する、項目172に記載の方法。
(項目178)
前記第2の抗原またはエピトープは、細胞表面受容体に由来する、項目172に記載の方法。
(項目179)
前記第1の抗原は、Fc受容体であり、前記第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、前記抗原結合タンパク質は、前記非ヒト動物の前記ゲノム中の前記V遺伝子セグメントに由来する1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む、項目172に記載の方法。
(項目180)
重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、前記非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域核酸配列を含む、免疫付与することと、
(b)前記非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)前記免疫付与された非ヒト動物から、前記抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)前記細胞から、前記抗原に結合することができる前記軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法。
(項目181)
単離するステップ(c)は、蛍光活性化細胞分類(FACS)またはフローサイトメトリーを介して実行される、項目180に記載の方法。
(項目182)
前記抗原に結合する前記軽鎖可変ドメインをコードする前記核酸配列を含む前記細胞は、リンパ球である、項目180に記載の方法。
(項目183)
前記リンパ球は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、またはB細胞を含む、項目182に記載の方法。
(項目184)
前記方法は、(c)’前記リンパ球を癌細胞と融合させることをさらに含む、項目180に記載の方法。
(項目185)
前記癌細胞は、骨髄腫細胞である、項目184に記載の方法。
(項目186)
前記(d)の核酸配列は、免疫グロブリン定常領域核酸配列をコードする核酸配列と融合される、項目180に記載の方法。
(項目187)
前記軽鎖定常領域核酸配列は、ヒトカッパ配列またはヒトラムダ配列である、項目180に記載の方法。
(項目188)
前記重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒト配列である、項目180に記載の方法。
(項目189)
前記(d)の核酸配列は、前記動物の前記ゲノム中の前記再構成されていないV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジンコドン置換または挿入を含む、項目180に記載の方法。
(項目190)
重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、前記非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されるヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)前記非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)前記免疫付与された非ヒト動物から、前記抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)前記細胞から、前記抗原に結合することができる前記軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法。
(項目191)
単離するステップ(c)は、蛍光活性化細胞分類(FACS)またはフローサイトメトリーを介して実行される、項目190に記載の方法。
(項目192)
前記抗原に結合する前記軽鎖可変ドメインをコードする前記核酸配列を含む前記細胞は、リンパ球である、項目190に記載の方法。
(項目193)
前記リンパ球は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、またはB細胞を含む、項目192に記載の方法。
(項目194)
前記方法は、(c)’前記リンパ球を癌細胞と融合させることをさらに含む、項目190に記載の方法。
(項目195)
前記癌細胞は、骨髄腫細胞である、項目194に記載の方法。
(項目196)
前記(d)の核酸配列は、免疫グロブリン定常領域核酸配列をコードする核酸配列と融合される、項目190に記載の方法。
(項目197)
前記軽鎖定常領域核酸配列は、ヒトカッパ配列またはヒトラムダ配列である、項目190に記載の方法。
(項目198)
前記重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒト配列である、項目190に記載の方法。
(項目199)
前記(d)の核酸配列は、前記動物の前記ゲノム中の前記再構成されていないV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジンコドン置換または挿入を含む、項目190に記載の方法。
(項目200)
重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することができる免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)遺伝子的に修飾された非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、前記非ヒト動物は、そのゲノム中に、
(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列、及び
(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)前記非ヒト動物に、前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)前記非ヒト動物から、前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)前記(c)の細胞から、前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する前記軽鎖可変ドメインをコードする前記核酸配列を獲得することと、
(e)前記(d)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現構築物において採用することと、
(f)前記(d)の核酸配列を、第2の抗原またはエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が前記(d)の核酸によってコードされ、前記重鎖から独立して前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が前記第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む、方法。
(項目201)
前記ヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする、項目200に記載の方法。
(項目202)
前記第1のエピトープは、細胞表面受容体に由来する、項目200に記載の方法。
(項目203)
前記細胞表面受容体は、Fc受容体である、項目202に記載の方法。
(項目204)
前記Fc受容体は、FcRnである、項目203に記載の方法。
(項目205)
前記第2の抗原またはエピトープは、可溶性抗原に由来する、項目200に記載の方法。
(項目206)
前記第2の抗原またはエピトープは、細胞表面受容体に由来する、項目200に記載の方法。
(項目207)
前記第1の抗原は、Fc受容体であり、前記第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、前記抗原結合タンパク質は、前記非ヒト動物の前記ゲノム中の前記V遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む、項目200に記載の方法。
(項目208)
重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することができる免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)遺伝子的に修飾された非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、前記非ヒト動物は、そのゲノム中に、
(i)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列、及び
(ii)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)前記非ヒト動物に、前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)前記非ヒト動物から、前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)前記(c)の細胞から、前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する前記軽鎖可変ドメインをコードする前記核酸配列を獲得することと、
(e)前記(d)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現構築物において採用することと、
(f)前記(d)の核酸配列を、第2の抗原またはエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が前記(d)の核酸によってコードされ、前記重鎖から独立して前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が前記第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む、方法。
(項目209)
前記ヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする、項目208に記載の方法。
(項目210)
前記第1のエピトープは、細胞表面受容体に由来する、項目208に記載の方法。
(項目211)
前記細胞表面受容体は、Fc受容体である、項目210に記載の方法。
(項目212)
前記Fc受容体は、FcRnである、項目211に記載の方法。
(項目213)
前記第2の抗原またはエピトープは、可溶性抗原に由来する、項目208に記載の方法。
(項目214)
前記第2の抗原またはエピトープは、細胞表面受容体に由来する、項目208に記載の方法。
(項目215)
前記第1の抗原は、Fc受容体であり、前記第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、前記抗原結合タンパク質は、前記非ヒト動物の前記ゲノム中の前記V遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む、項目208に記載の方法。
ヒトV3−23プロモータ(配列番号139)に作動可能に連結される、再構成されたヒト免疫グロブリン可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4、配列番号136)及びJ4のイントロン(配列番号140)を含む、再構成された重鎖可変ドメインミニ遺伝子座(mini−locus)(「UHCミニ遺伝子座」)を構築するためのスキームを例証する。UHCミニ遺伝子座は、5’及び3’においてマウス相同アームに隣接する。ステップ1(I−CeuI/SpeIライゲーション(Amp+Spec))では、pJSh0038(UHCミニ遺伝子座;)を生成するために、スペクチノマイシン選択カセットが、I−CeuI及びSpeI部位の間でプロモータの上流に導入された。 (A)MAID1115BACクローンの5’末端(2.BHR(Hyg+Kan))中へのハイグロマイシン選択カセット(EM7−HYG)の標的化、及び(B)VI432BACクローン(3.BHR(Spec+Hyg))中のIgM遺伝子座の上流へのUHCミニ遺伝子座(pJSh0038)の標的化のためのスキームを例証する。 (A)5’〜3’に、Adam6a遺伝子(3’〜5’方向に存在する)、FRT部位に隣接するネオマイシンカセット(3’〜5’方向に存在する)、Adam6b遺伝子(3’〜5’方向に存在する)、遺伝子間制御領域1(IGCR1、keyV(D)J組み換え調節領域)、及びスペクチノマイシンカセット(5’〜3’方向に存在する)を含む、VI421クローンの3’末端中へのクロラムフェニコールカセットを含むpDBa0049構築物の標的化(4.BHR(Cm+Kan))、ならびに(B)I−CeuI及びAscI部位の間の制限消化及びライゲーション(5.I−CeuI/AscIライゲーション(Hyg+Kan))を介した、Adam6a及び6b遺伝子を含有するVI444BACクローンのゲノム遺伝子座の、VI443BACクローンのユニバーサル重鎖(UHC)ゲノム遺伝子座の上流への標的化と、のためのスキームを例証する。 (A)1661ヘテロ接合性のマウスから単離されたES細胞中への最終構築物(MAID6031BAC DNA)の標的化のためのスキームを例証し、(B)スクリーニングアッセイにおいて使用されるプローブ及びプライマーのゲノムの場所を示す。 UHC CDR3配列(AKDYSNYYFDY、配列番号143)に類似のCDR3配列を含有する、Regeneron PharmaceuticalsのASAPデータベース内の抗体のリストを示す。 6031細菌人工染色体(BAC)DNA及び6031ヘテロ接合性ES細胞のゲノム構成、ならびにスクリーニングアッセイにおいて使用されるプライマー及びプローブのゲノムの場所を例証する。 スクリーニングアッセイにおいて対立遺伝子の減少(LOA)、対立遺伝子の増加(GOA)、または親対立遺伝子(parental)を確認するために使用される、プライマー及びプローブのリストを示す。 スクリーニングアッセイにおいて使用されるプライマー及びプローブの配列を示す。 標的化される対立遺伝子の1つのコピーを含有する、遺伝子的に修飾されたF0マウスの免疫グロブリン重鎖遺伝子座のゲノム構造を例証する(Adam6a/6b遺伝子及び再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(hV3−23(D)J4、を含む)。(A)MAID6031het:選択カセットを伴う遺伝子的に修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含むヘテロ接合性のF0マウス、及び(B)MAID6032het:選択カセットを伴わない遺伝子的に修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含むヘテロ接合性のF0マウス。 野生型または6032ヘテロ接合性マウスから単離された骨髄細胞の蛍光活性化細胞分類(FACS)分析の結果を示す。上パネル:野生型またはF0 6032ヘテロ接合性のマウスから単離された骨髄細胞を、シングレットにゲートし、CD19発現(B細胞マーカー)及びCD3発現(T細胞マーカー)に基づいて分類した。下パネル:CD19+ゲートB細胞を、IgMb抗体(野生型対立遺伝子から産生される抗体、B6対立遺伝子)またはIgMa抗体(再構成された重鎖可変ドメイン(hV3−23(D)J4)をコードする遺伝子的に修飾された対立遺伝子(129対立遺伝子)から産生される抗体)の存在に基づいて分類した。 野生型または6032ヘテロ接合性マウスから単離された脾臓細胞のFACS分析の結果を示す。上パネル:野生型またはF0 6032ヘテロ接合性のマウスから単離された脾臓細胞を、シングレットにゲートし、CD19発現(B細胞マーカー)及びCD3発現(T細胞マーカー)に基づいて分類した。下パネル:CD19+ゲートB細胞を、IgMb抗体(野生型対立遺伝子から産生される抗体、B6対立遺伝子)またはIgMa抗体(再構成された重鎖可変ドメイン(hV3−23(D)J4)をコードする遺伝子的に修飾された対立遺伝子(129対立遺伝子)から産生される抗体)の存在に基づいて分類した。 野生型または6032ヘテロ接合性のマウスから単離された血液細胞のFACS分析の結果を示す。上パネル:野生型またはF0 6032ヘテロ接合性のマウスから単離された血液細胞を、シングレットにゲートし、CD19発現(B細胞マーカー)及びCD3発現(T細胞マーカー)に基づいて分類した。下パネル:CD19+ゲートB細胞を、IgMb抗体(野生型対立遺伝子から産生される抗体、B6対立遺伝子)またはIgMa抗体(再構成された重鎖可変ドメイン(hV3−23(D)J4)をコードする遺伝子的に修飾された対立遺伝子(129対立遺伝子)から産生される抗体)の存在に基づいて分類した。 野生型マウス(WT)及び再構成されたヒト免疫グロブリン可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウス(6032HO)からの、採取された脾臓からのCD19+B細胞未熟B細胞(CD19+IgDintIgMhi)及び成熟B細胞(CD19+IgMloIgDhi)の総数のFACS分析の結果を示す。上パネル:野生型またはF2 6032ホモ接合性のマウスから単離された脾臓細胞を、シングレットにゲートし、CD19発現(B細胞マーカー)及びCD3発現(T細胞マーカー)に基づいて分類した。下パネルは、CD19+にゲートされ、免疫グロブリンD(IgD)及び免疫グロブリンM(IgM)に関して染色された、野生型マウス(WT)及び再構成された重鎖ヒト免疫グロブリン可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスからの脾細胞の代表的な等高線図を示す。各ゲート領域内の細胞の割合が示される。 野生型(WT)及び再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスから採取された脾臓中の、B細胞(CD19+)、成熟B細胞(CD19+IgDhiIgMlo)、及び未熟B細胞(CD19+IgDintIgMhi)の総数を示す。 野生型マウス(WT)及び再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウス(6032HO)からの、CD19+にゲートされたIgλ及びIgκ+脾細胞の代表的な等高線図を示す。 野生型(WT)及び再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスから採取された脾臓中のB細胞(CD19+)、Igκ+B細胞(CD19+Igκappa+)、及びIgλB細胞(CD19+Igラムダ+)の総数を示す。 野生型マウス及び再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスにおける末梢B細胞発生を示す。等高線図の1列目(左)は、未熟及び成熟B細胞を示すCD19+にゲートされたCD93+及びB220+脾細胞を示す。等高線図の2列目(中央)は、T1(IgD−IgM+CD21loCD23−)、T2(IgDhiIgMhiCD21midCD23+)、及びT3B細胞集団を示す未熟B細胞内のIgM+及びCD23+発現を示す。等高線図の3列目(右)は、辺縁帯B細胞を生じさせるより小さい第1の集団と濾胞性(FO)B細胞を生じさせる第2の集団とを示す、成熟B細胞のCD21+(CD35+)及びIgM+発現を示す。各ゲート領域内の細胞の割合が示される。 野生型マウス(WT)及び再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスからの、B及びT細胞(それぞれ、CD19+及びCD3+)に関して染色された骨髄の代表的な等高線図を示す。 野生型マウス(WT)及び再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスの大腿骨から単離された骨髄内の細胞の絶対数(左)、細胞の総数(中央)、及びB(CD19+)細胞の総数(右)を示す。 野生型マウス(WT)及び再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスからの、免疫グロブリンM(IgM)及びB22に関して染色されたシングレットにゲートされた、骨髄の代表的な等高線図を示す。未熟、成熟、及びプロ/プレB細胞が、等高線図の各々に記される。 野生型マウス(WT)及び再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスの大腿骨から単離された骨髄内の細胞の総数及び成熟B(B220hiIgM+)及び未熟B(B220intIgM+)を示す。 野生型マウス(WT)及び再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスからの、免疫グロブリンM(IgM)及びB220に関して染色されたシングレットにゲートされた骨髄の代表的な等高線図を示す。未熟、成熟、及びプロ/プレB細胞が、等高線図の各々に記される。 野生型マウス(WT)及び再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(V3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスの大腿骨から単離された、Igκ及びIgλ発現に関して染色された未熟(B220intIgM+)及び成熟(B220hiIgM+)B細胞にゲートされた、骨髄の代表的な等高線図を示す。 足蹠免疫付与後、第15日及び第24日のマウス血清(野生型または6031HET F0及びF1)中の抗原特異的mIgGのレベルを示す。 hV3−23(D4−4_リーディングフレーム3)J6(配列番号145)のコドン最適化ヌクレオチド配列及び推定アミノ酸配列を示す。 hV3−23(D4−4_リーディングフレーム2)J6(配列番号146)のコドン最適化ヌクレオチド配列及び推定アミノ酸配列を示す。 hV3−23(D4−4_リーディングフレーム3)J4(配列番号147)のコドン最適化ヌクレオチド配列及び推定アミノ酸配列を示す。 hV3−23(D4−4_リーディングフレーム2)J4(配列番号148)のコドン最適化ヌクレオチド配列及び推定アミノ酸配列を示す。 2つの遺伝子的に修飾された二重軽鎖(dual light chain)(DLC)遺伝子座の例を示す。上の遺伝子座(DLC−5J)は、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントを含有する改変されたヒトDNA断片を含有する。下の遺伝子座(DLC−1J)は、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び1つのヒトJκ遺伝子セグメントを含有する改変されたヒトDNA断片を含有する。各遺伝子座は、内在性軽鎖定常領域(例えば、Cκ)に作動可能に連結されるヒトVκ領域を形成するように再構成することが可能である。全て、Frt組み換え部位を含有するネオマイシンカセットに(5’)上流に隣接する、免疫グロブリンプロモータ(P、遺伝子座の上の白矢印)、リーダーエクソン(L、短い白矢印)、及び2つのヒトVκ遺伝子セグメント(長い白矢印)が示される。ヒト遺伝子セグメント(Vκ及びJκ)の各々を用いて改変された組み換えシグナル配列は、各遺伝子セグメントと並ぶ白楕円によって示される。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び1つのヒトJκセグメント(Jκ5)、ならびにマウスエンハンサー及びIgκCアームを含む、免疫グロブリンカッパ遺伝子座の改変のための標的化ベクターの構築のための一般的な戦略を示す。図21Dは、この標的化ベクターのES細胞内への導入及びそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図21Eは、FLP酵素を使用したES細胞内の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び1つのヒトJκセグメント(Jκ5)、ならびにマウスエンハンサー及びIgκCアームを含む、免疫グロブリンカッパ遺伝子座の改変のための標的化ベクターの構築のための一般的な戦略を示す。図21Dは、この標的化ベクターのES細胞内への導入及びそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図21Eは、FLP酵素を使用したES細胞内の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び1つのヒトJκセグメント(Jκ5)、ならびにマウスエンハンサー及びIgκCアームを含む、免疫グロブリンカッパ遺伝子座の改変のための標的化ベクターの構築のための一般的な戦略を示す。図21Dは、この標的化ベクターのES細胞内への導入及びそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図21Eは、FLP酵素を使用したES細胞内の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び1つのヒトJκセグメント(Jκ5)、ならびにマウスエンハンサー及びIgκCアームを含む、免疫グロブリンカッパ遺伝子座の改変のための標的化ベクターの構築のための一般的な戦略を示す。図21Dは、この標的化ベクターのES細胞内への導入及びそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図21Eは、FLP酵素を使用したES細胞内の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び1つのヒトJκセグメント(Jκ5)、ならびにマウスエンハンサー及びIgκCアームを含む、免疫グロブリンカッパ遺伝子座の改変のための標的化ベクターの構築のための一般的な戦略を示す。図21Dは、この標的化ベクターのES細胞内への導入及びそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図21Eは、FLP酵素を使用したES細胞内の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び1つのヒトJκセグメントを含む免疫グロブリンκ遺伝子座の改変された部分のヌクレオチド配列(配列番号82)を示し、ヌクレオチド配列は、改変されたヒト配列にわたり、5’及び3’末端の両方にて100塩基対の内在性マウス配列を含む。図22Dの下側は、種々の配列を描写するために使用される異なるフォントを説明する。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び1つのヒトJκセグメントを含む免疫グロブリンκ遺伝子座の改変された部分のヌクレオチド配列(配列番号82)を示し、ヌクレオチド配列は、改変されたヒト配列にわたり、5’及び3’末端の両方にて100塩基対の内在性マウス配列を含む。図22Dの下側は、種々の配列を描写するために使用される異なるフォントを説明する。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び1つのヒトJκセグメントを含む免疫グロブリンκ遺伝子座の改変された部分のヌクレオチド配列(配列番号82)を示し、ヌクレオチド配列は、改変されたヒト配列にわたり、5’及び3’末端の両方にて100塩基対の内在性マウス配列を含む。図22Dの下側は、種々の配列を描写するために使用される異なるフォントを説明する。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び1つのヒトJκセグメントを含む免疫グロブリンκ遺伝子座の改変された部分のヌクレオチド配列(配列番号82)を示し、ヌクレオチド配列は、改変されたヒト配列にわたり、5’及び3’末端の両方にて100塩基対の内在性マウス配列を含む。図22Dの下側は、種々の配列を描写するために使用される異なるフォントを説明する。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び5つのヒトJκセグメント、ならびにマウスエンハンサー及びIgκCアームを含む、免疫グロブリンカッパ遺伝子座の改変のための標的化ベクターの構築のための一般的な戦略を示す。図23Cは、この標的化ベクターのES細胞内への導入及びそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図23Dは、FLP酵素を使用したES細胞内の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び5つのヒトJκセグメント、ならびにマウスエンハンサー及びIgκCアームを含む、免疫グロブリンカッパ遺伝子座の改変のための標的化ベクターの構築のための一般的な戦略を示す。図23Cは、この標的化ベクターのES細胞内への導入及びそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図23Dは、FLP酵素を使用したES細胞内の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び5つのヒトJκセグメント、ならびにマウスエンハンサー及びIgκCアームを含む、免疫グロブリンカッパ遺伝子座の改変のための標的化ベクターの構築のための一般的な戦略を示す。図23Cは、この標的化ベクターのES細胞内への導入及びそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図23Dは、FLP酵素を使用したES細胞内の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び5つのヒトJκセグメント、ならびにマウスエンハンサー及びIgκCアームを含む、免疫グロブリンカッパ遺伝子座の改変のための標的化ベクターの構築のための一般的な戦略を示す。図23Cは、この標的化ベクターのES細胞内への導入及びそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図23Dは、FLP酵素を使用したES細胞内の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び5つのヒトJκセグメントを含む改変された免疫グロブリンκ遺伝子ヌクレオチド配列(配列番号83)を示し、ヌクレオチド配列は、改変されたヒト配列にわたり、5’及び3’末端の両方にて100塩基対の内在性マウス配列を含む。図24Dの下側は、種々の配列を描写するために使用される異なるフォントを説明する。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び5つのヒトJκセグメントを含む改変された免疫グロブリンκ遺伝子ヌクレオチド配列(配列番号83)を示し、ヌクレオチド配列は、改変されたヒト配列にわたり、5’及び3’末端の両方にて100塩基対の内在性マウス配列を含む。図24Dの下側は、種々の配列を描写するために使用される異なるフォントを説明する。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び5つのヒトJκセグメントを含む改変された免疫グロブリンκ遺伝子ヌクレオチド配列(配列番号83)を示し、ヌクレオチド配列は、改変されたヒト配列にわたり、5’及び3’末端の両方にて100塩基対の内在性マウス配列を含む。図24Dの下側は、種々の配列を描写するために使用される異なるフォントを説明する。 2つのヒトVκセグメント(hVκ1−39及びhVκ3−20)及び5つのヒトJκセグメントを含む改変された免疫グロブリンκ遺伝子ヌクレオチド配列(配列番号83)を示し、ヌクレオチド配列は、改変されたヒト配列にわたり、5’及び3’末端の両方にて100塩基対の内在性マウス配列を含む。図24Dの下側は、種々の配列を描写するために使用される異なるフォントを説明する。 上パネルでは、野生型マウス(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)からの、B及びT細胞(それぞれ、CD19+及びCD3+)に関して染色された骨髄の代表的な等高線図を示す。下パネルは、野生型マウス(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)からの、CD19+にゲートされ、ckit+及びCD43+に関して染色された骨髄の代表的な等高線図を示す。プロ及びプレB細胞が、下パネルの等高線図上に記される。 野生型マウス(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)の大腿骨から採取された骨髄中のプロ(CD19+CD43+ckit+)及びプレ(CD19+CD43−ckit−)B細胞の数を示す。 野生型マウス(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)からの、免疫グロブリンM(IgM)及びB220に関して染色されたシングレットにゲートされた骨髄の代表的な等高線図を示す。未熟、成熟、及びプロ/プレB細胞が、等高線図の各々に記される。 野生型マウス(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)の大腿骨から単離された骨髄中のB(CD19+)、未熟B(B220intIgM+)、及び成熟B(B220hiIgM+)細胞の総数を示す。 野生型マウス(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)からの、免疫グロブリンM(IgM)及びB220に関して染色されたシングレットにゲートされた骨髄の代表的な等高線図を示す。未熟、成熟、及びプロ/プレB細胞が、等高線図の各々に記される。 野生型マウス(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)の大腿骨から単離された、Igκ及びIgλ発現に関して染色された未熟(B220intIgM+)及び成熟(B220hiIgM+)B細胞にゲートされた骨髄の代表的な等高線図を示す。 上パネルでは、野生型マウス(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)からの、シングレットにゲートされ、B及びT細胞(それぞれ、CD19+及びCD3+)に関して染色された脾細胞の代表的な等高線図を示す。下パネルは、野生型マウス(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)からの、CD19+にゲートされ、免疫グロブリンD(IgD)及び免疫グロブリンM(IgM)に関して染色された脾細胞の代表的な等高線図を示す。成熟(WTに関して54、DLC−5Jに関して56.9)及び移行(WTに関して23.6、DLC−5Jに関して25.6)B細胞が、等高線図の各々に記される。 野生型マウス(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)から採取された脾臓中のCD19+B細胞、移行B細胞(CD19+IgMhiIgDlo)、及び成熟B細胞(CD19+IgMloIgDhi)の総数を示す。 野生型マウス(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)からの、CD19+にゲートされたIgλ+及びIgκ+脾細胞の代表的な等高線図を示す。 野生型(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)から採取された脾臓中のB細胞(CD19+)、Igκ+B細胞(CD19+Igκ+)、及びIgλ+B細胞(CD19+Igλ+)の総数を示す。 2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウスにおける末梢B細胞発生を示す。第1の(左端)等高線図は、未熟(39.6)及び成熟(57.8)B細胞を示すCD19+にゲートされたCD93+及びB220+脾細胞を示す。第2の(***)等高線図は、T1(33.7、IgD−IgM+CD21loCD23−)、T2(21.2、IgDhiIgMhiCD21midCD23+)、及びT3(29.1)B細胞集団を示す未熟B細胞中のIgM+及びCD23+発現を示す。第3の(下中央)等高線図は、辺縁帯B細胞を生じさせる小集団(14.8)と、濾胞性(FO)B細胞を生じさせる第2の集団(70.5)とを示す、成熟B細胞のCD21+(CD35+)及びIgM+発現を示す。第4の(上右)等高線図は、辺縁帯(90.5、MZ)及び辺縁帯前駆体(7.3、IgMhiIgDhiCD21hiCD23+)B細胞集団を示す、成熟B細胞中のB220+及びCD23+発現を示す。第5の(下右)等高線図は、FO−I(79.0、IgDhiIgMloCD21midCD23+)及びFO−II(15.1、IgDhiIgMhiCD21midCD23+)B細胞集団を示す、成熟B細胞中のIgD+及びIgM+発現を示す。各ゲート領域内の細胞の割合が示される。 野生型マウスにおける末梢B細胞発生を示す。第1の(左端)等高線図は、未熟(31.1)及び成熟(64.4)B細胞を示すCD19+にゲートされたCD93+及びB220+脾細胞を示す。第2の(***)等高線図は、T1(28.5、IgD−IgM+CD21loCD23−)、T2(28.7、IgDhiIgMhiCD21midCD23+)、及びT3(30.7)B細胞集団を示す未熟B細胞中のIgM+及びCD23+発現を示す。第3の(下中央)等高線図は、辺縁帯B細胞を生じさせる小集団(7.69)と、濾胞性(FO)B細胞を生じさせる第2の集団(78.5)とを示す、成熟B細胞のCD21+(CD35+)及びIgM+発現を示す。第4の(上右)等高線図は、辺縁帯(79.9、MZ)及び辺縁帯前駆体(19.4、IgMhiIgDhiCD21hiCD23+)B細胞集団を示す成熟B細胞中のB220+及びCD23+発現を示す。第5の(下右)等高線図は、FO−I(83.6、IgDhiIgMloCD21midCD23+)及びFO−II(13.1、IgDhiIgMhiCD21midCD23+)B細胞集団を示す成熟B細胞中のIgD+及びIgM+発現を示す。各ゲート領域内の細胞の割合が示される。 野生型(WT)ならびに2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)の採取された脾臓中の、移行、辺縁帯、及び濾胞性B細胞集団の総数を示す。 ヒトVκ及びJκ遺伝子セグメント(Hκ)(VELOCIMMUNE(登録商標)マウスのヒト軽鎖)での内在性Vκ及びJκ遺伝子セグメントの置き換えに関してホモ接合性のマウス、野生型マウス(WT)、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)、ならびに2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び1つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−1J)における、Vκ3−20またはVκ1−39遺伝子セグメントに特異的なプローブを使用した定量的PCRアッセイにおける、Vκ3−20由来及びVκ1−39由来軽鎖の骨髄(y軸)中の相対mRNA発現を示す。シグナルは、マウスCκの発現に正規化される。ND:検出無し。 ヒトVκ及びJκ遺伝子セグメント(Hκ)(VELOCIMMUNE(登録商標)マウスのヒト軽鎖)での内在性Vκ及びJκ遺伝子セグメントの置き換えに関してホモ接合性のマウス、野生型マウス(WT)、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)、ならびに2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び1つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−1J)における、Vκ3−20またはVκ1−39遺伝子セグメントに特異的なプローブを使用した定量的PCRアッセイにおける、Vκ3−20由来及びVκ1−39由来軽鎖の全脾臓(y軸)中の相対mRNA発現を示す。シグナルは、マウスCκの発現に正規化される。ND:検出無し。 図34は、4つのヒスチジン残基をヒトVκ1−39及びVκ3−20軽鎖配列のCDR3へと改変するために使用される、選択される突然変異生成プライマーの配列及び特性(%GC含有量、N、%不整合、Tm)を示す。配列リスト内で使用されるこれらのプライマーに対する配列番号は、下の表に含まれる。F=順プライマー、R=逆プライマー。 4つのヒスチジン残基及び5つのヒトJκで各々置換された2つのヒトVκ軽鎖セグメントを含む標的化ベクターのES細胞への導入、ならびにそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図35Bは、FLPo酵素を使用したES細胞中の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 4つのヒスチジン残基及び5つのヒトJκで各々置換された2つのヒトVκ軽鎖セグメントを含む標的化ベクターのES細胞への導入、ならびにそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図35Bは、FLPo酵素を使用したES細胞中の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 3つのヒスチジン残基をヒトVκ1−39及びVκ3−20軽鎖配列のCDR3へと改変するために使用される、選択される突然変異生成プライマーの配列及び特性(%GC含有量、N、%不整合、Tm)を示す。配列リスト内で使用されるこれらのプライマーに対する配列番号は、下の表に含まれる。F=順プライマー、R=逆プライマー。 3つのヒスチジン残基及び5つのヒトJκで各々置換された2つのヒトVκ軽鎖セグメントを含む標的化ベクターのES細胞への導入、ならびにそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図37Bは、FLPo酵素を使用したES細胞中の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 3つのヒスチジン残基及び5つのヒトJκで各々置換された2つのヒトVκ軽鎖セグメントを含む標的化ベクターのES細胞への導入、ならびにそれを有するヘテロ接合性マウスの生成を示し、図37Bは、FLPo酵素を使用したES細胞中の選択カセットの欠失を示す。ほとんどの実施形態では、別段に指示されない限り、黒塗りの形状及び実線は、マウス配列を表し、白い形状及び二重線は、ヒト配列を表す。図は、縮尺通りに提示されてはいない。 CDR3配列(上配列)中で3つのヒスチジン残基で各々置換された、2つのVカッパセグメント(Vκ3−20及びVκ1−39)を含むマウスにおいて発現されるIgM軽カッパ鎖可変配列の例示的なアミノ酸翻訳を有するヒト生殖系列Vκ3−20配列(下配列)によってコードされるアミノ酸配列の整列を示し、整列は、生殖系列配列内に導入された3つ全てのヒスチジン置換を保持したマウスにおいて発現されるIgMカッパ鎖可変配列を示す。図38Bは、CDR3配列(各整列内の上配列)中で3つのヒスチジン残基で各々置換された、2つのVカッパセグメント(Vκ3−20及びVκ1−39)を含むマウスにおいて発現されるIgM軽カッパ鎖可変配列の例示的なアミノ酸翻訳を有するヒト生殖系列Vκ1−39配列(各整列内の下配列)によってコードされるアミノ酸配列の整列を示し、上の整列は、生殖系列配列内に導入された3つ全てのヒスチジン修飾を保持したマウスにおいて発現されるIgMカッパ鎖可変配列を示し、下の整列は、生殖系列配列内に導入された3つのヒスチジン修飾のうちの2つを保持したマウスにおいて発現されるIgMカッパ鎖可変配列を示す。幾つかの実施形態では、Vκの最後の位置に導入されるヒスチジンは、V−J再構成中に失われる場合がある。 CDR3配列(上配列)中で3つのヒスチジン残基で各々置換された、2つのVカッパセグメント(Vκ3−20及びVκ1−39)を含むマウスにおいて発現されるIgM軽カッパ鎖可変配列の例示的なアミノ酸翻訳を有するヒト生殖系列Vκ3−20配列(下配列)によってコードされるアミノ酸配列の整列を示し、整列は、生殖系列配列内に導入された3つ全てのヒスチジン置換を保持したマウスにおいて発現されるIgMカッパ鎖可変配列を示す。図38Bは、CDR3配列(各整列内の上配列)中で3つのヒスチジン残基で各々置換された、2つのVカッパセグメント(Vκ3−20及びVκ1−39)を含むマウスにおいて発現されるIgM軽カッパ鎖可変配列の例示的なアミノ酸翻訳を有するヒト生殖系列Vκ1−39配列(各整列内の下配列)によってコードされるアミノ酸配列の整列を示し、上の整列は、生殖系列配列内に導入された3つ全てのヒスチジン修飾を保持したマウスにおいて発現されるIgMカッパ鎖可変配列を示し、下の整列は、生殖系列配列内に導入された3つのヒスチジン修飾のうちの2つを保持したマウスにおいて発現されるIgMカッパ鎖可変配列を示す。幾つかの実施形態では、Vκの最後の位置に導入されるヒスチジンは、V−J再構成中に失われる場合がある。 重鎖遺伝子座中に再構成された重鎖可変領域核酸配列を含み(MAID6032、「UHCマウス」)、2つのヒトVκ遺伝子セグメント(例えば、ヒトVκ1−39及びヒトVκ3−20遺伝子セグメント)及び5つのヒトJκ遺伝子セグメント(hJκ1−5、DLC−5J)を含有する遺伝子的に改変された軽鎖遺伝子座をさらに含む(MAID1912HO)、遺伝子的に修飾されたF2マウスのゲノム構造を例証する。 上パネルでは、遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメント(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)に関してホモ接合性のマウスとからの、シングレットにゲートされ、B及びT細胞(それぞれ、CD19及びCD3+)に関して染色された脾細胞の代表的な等高線図を示す。下パネルは、遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメント(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)に関してホモ接合性のマウスからの、CD19にゲートされ、免疫グロブリンD(IgD)及び免疫グロブリンM(IgM)に関して染色された脾細胞の代表的な等高線図を示す。成熟及び未熟B細胞が、等高線図の各々に記される。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)とから採取された脾臓中の、CD19B細胞、成熟B細胞(CD19IgMloIgDhi)、及び未熟B細胞(CD19IgMhiIgDint)の総数を示す。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)とからの、CD19にゲートされたIgλ及びIgκ脾細胞の代表的な等高線図を示す。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)とから採取された脾臓中の、B細胞(CD19)、IgκB細胞(CD19Igκ)、及びIgλB細胞(CD19Igλ)の総数を示す。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)とから採取された脾臓中のB細胞上のIgM表面発現のフローサイトメトリー分析を示す。細胞は、IgMに対する蛍光(PE−Cy7共役型)抗体を用いて染色された。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)とにおける、末梢B細胞発生を示す。第1の(左端)等高線図は、未熟及び成熟B細胞を示すCD19にゲートされたCD93及びB220脾細胞を示す。第2の(中)等高線図は、T1(IgDIgMCD21loCD23)、T2(IgDhiIgMhiCD21midCD23)、及びT3B細胞集団を示す未熟B細胞中のIgM+及びCD23発現を示す。第3の(右)等高線図は、辺縁帯B細胞を生じさせる第1のより小さい集団と、濾胞性(FO)B細胞を生じさせる第2のより大きい集団とを示す、成熟B細胞のCD21(CD35)及びIgM発現を示す。各ゲート領域内の細胞の割合が示される。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)とにおける末梢B細胞発生を示す。第1の(左)等高線図は、辺縁帯B細胞を生じさせる小集団と濾胞性(FO)B細胞を生じさせる第2の集団とを示す、成熟B細胞のCD21(CD35)及びIgM+発現を示す。第2の(中央)等高線図は、辺縁帯(MZ)及び辺縁帯前駆体(IgMhiIgDhiCD21hiCD23)B細胞集団を示す、成熟B細胞中のB220及びCD23発現を示す。第3の(右)等高線図は、FO−I(IgDhiIgMintCD21intCD23)及びFO−II(IgDhiIgMintCD21intCD23)B細胞集団を示す、成熟B細胞中のIgD及びIgM発現を示す。各ゲート領域内の細胞の割合が示される。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)とからの、B及びT細胞(それぞれ、CD19及びCD3)に関して染色された骨髄の代表的な等高線図を示す。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)との大腿骨から採取された骨髄中のリンパ球の割合、細胞/大腿骨の総数、及びCD19+B細胞の数を示す。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)とからの、CD19にゲートされ、ckit及びCD43に関して染色された骨髄の代表的な等高線図を示す。プロ及びプレB細胞が、等高線図上に示される。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)との大腿骨から採取された骨髄中の、プレ(CD19CD43ckit)及びプロ(CD19CD43ckit)B細胞の数を示す。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)とからの、免疫グロブリンM(IgM)及びB220に関して染色されたシングレットにゲートされた骨髄の代表的な等高線図を示す。未熟、成熟、及びプロ/プレB細胞が、等高線図の各々に記される。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)との大腿骨から単離された骨髄中の、細胞/大腿骨の総数、未熟B(B220intIgM)、及び成熟B(B220hiIgM)細胞の数を示す。 遺伝子的に修飾された対照マウス(VI3、1293HO1460HO)と、重鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列ならびに軽鎖遺伝子座中の2つのヒトVκ及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(MAID1912HO6032HO、DLC×UHC)との大腿骨から単離された、Igλ及びIgκ発現に関して染色された未熟(B220intIgM)及び成熟(B220hiIgM)B細胞にゲートされた骨髄の代表的な等高線図を示す。 足蹠免疫付与前、足蹠免疫付与の第1のラウンドの23日後、足蹠免疫付与の第1のラウンドの5週後、及び足蹠免疫付与の第2のラウンド後の、マウス血清(野生型または1912HO6031HET(ホモ接合性DLC×ヘテロ接合性UHC))中の抗原特異的mIgGのレベルを示す。 図49は、カッパ軽鎖遺伝子座中に再構成された重鎖可変領域核酸配列(即ち、カッパ軽鎖定常核酸配列に作動可能に連結される再構成された重鎖VDJ配列)を含有する遺伝子的に修飾されたF1マウスのゲノム構造を例証する。 上パネルでは、野生型マウス(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスからの、B及びT細胞(それぞれ、CD19及びCD3)に関して染色された骨髄の代表的な等高線図を示す。下パネルは、野生型マウス(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスからの、CD19にゲートされ、ckit及びCD43に関して染色された骨髄の代表的な等高線図を示す。プロ及びプレB細胞が、下パネルの等高線図上に記される。 野生型マウス(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスの大腿骨から採取された骨髄中の、プロ(CD19CD43ckit)及びプレ(CD19CD43ckit)B細胞の数を示す。 野生型マウス(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスからの、免疫グロブリンM(IgM)及びB220に関して染色されたシングレットにゲートされた骨髄の代表的な等高線図を示す。未熟、成熟、及びプロ/プレB細胞が、等高線図の各々に記される。 野生型マウス(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスの大腿骨から単離された骨髄中の、B(CD19)及びプロ/プレB(IgMB220)細胞の総数を示す。 野生型マウス(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスの大腿骨から単離された骨髄中の、未熟B(B220intIgM)及び成熟B(B220hiIgM)細胞の数を示す。 野生型マウス(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスの大腿骨から単離された、Igλ及びIgκ発現に関して染色された未熟(B220intIgM)及び成熟(B220hiIgM)B細胞にゲートされた骨髄の代表的な等高線図を示す。 上パネルでは、野生型マウス(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスからの、シングレットにゲートされ、B及びT細胞(それぞれ、CD19及びCD3)に関して染色された脾細胞の代表的な等高線図を示す。下パネルは、野生型マウス(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスからの、CD19にゲートされ、免疫グロブリンD(IgD)及び免疫グロブリンM(IgM)に関して染色された脾細胞の代表的な等高線図を示す。成熟(WTに関して56.9、カッパ上のhV3−23/D/J4に関して43)及び移行(WTに関して26.8、カッパ上のhV3−23/D/J4に関して34)B細胞が、等高線図の各々に記される。 野生型マウス(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスから採取された脾臓中のCD19B細胞、成熟B細胞(CD19IgMloIgDhi)、及び移行B細胞(CD19IgMhiIgDint)の総数を示す。 野生型マウス(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)からの、CD19にゲートされたIgλ及びIgκ脾細胞の代表的な等高線図を示す。 野生型(WT)及びカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスから採取された脾臓中のB細胞(CD19)、IgκB細胞(CD19Igκ)、及びIgλB細胞(CD19Igλ)の総数を示す。 野生型マウスと比較した、カッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列(hV3−23/D/J4)に関してホモ接合性のマウスの脾臓区画内の末梢B細胞発生を示す。第1の(左)等高線図は、未熟及び成熟B細胞を示す、CD19にゲートされたCD93及びB220脾細胞を示す。第2の(中央)等高線図は、T1、T2、及びT3B細胞集団を示す、未熟B細胞中のIgM及びCD23発現を示す。第3の(右)等高線図は、辺縁帯B細胞を生じさせる第1のより小さい小集団と濾胞性(FO)B細胞を生じさせる第2のより大きい集団とを示す、成熟B細胞のCD21(CD35)及びIgM発現を示す。各ゲート領域内の細胞の割合が示される。 カッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性(MAID6079HO、ホモ接合性「カッパ上UHCマウス(UHC on kappa mouse)」)、及び重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性(MAID1994HO、重鎖上カッパ(kappa on heavy)(「KoH」)マウス)の遺伝子的に修飾されたF2マウスのゲノム構造を例証する。 上パネルでは、VELOCIMMUNE(登録商標)(VI3)、ならびにカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性、及び重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性のマウスからの、B及びT細胞(それぞれ、CD19及びCD3)に関して染色された骨髄の代表的な等高線図を示す。下パネルは、VELOCIMMUNE(登録商標)(VI3)、ならびにカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性、及び重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性のマウスからの、CD19にゲートされ、ckit及びCD43に関して染色された骨髄の代表的な等高線図を示す。プロ及びプレB細胞が、下パネルの等高線図上に記される。 VELOCIMMUNE(登録商標)マウス(1242HO1640HO)、ならびにカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性、及び重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性のマウス(1994HO6079HO)の大腿骨から採取された骨髄中の、B細胞(CD19)の総数ならびにプロ(CD19CD43ckit)及びプレ(CD19CD43ckit)B細胞の数を示す。数は、1大腿骨当たりの細胞の絶対数と細胞の割合との両方として提示される。 VELOCIMMUNE(登録商標)マウス(1242HO1640HO)、ならびにカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性、及び重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性のマウス(1994HO6079HO)からの、免疫グロブリンM(IgM)及びB220に関して染色されたシングレットにゲートされた骨髄の代表的な等高線図を示す。未熟、成熟、及びプロ/プレB細胞が、等高線図の各々に記される。 VELOCIMMUNE(登録商標)マウス(1242HO1640HO)、ならびにカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性、及び重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性のマウス(1994HO6079HO)の大腿骨から単離された骨髄中の、未熟B(B220intIgM)及び成熟B(B220hiIgM)細胞の数を示す。数は、1大腿骨当たりの細胞の絶対数と細胞の割合との両方として提示される。 VELOCIMMUNE(登録商標)マウス(1242HO1640HO)、ならびにカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性、及び重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性のマウス(1994HO6079HO)の大腿骨から単離された、Igλ及びIgκ発現に関して染色された未熟(B220intIgM)及び成熟(B220hiIgM)B細胞にゲートされた骨髄の代表的な等高線図を示す。 VELOCIMMUNE(登録商標)マウス(VI3、1242HO1640HO)、ならびにカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性、及び重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性のマウス(1994HO6079HO)からの、CD19にゲートされ、免疫グロブリンD(IgD)及び免疫グロブリンM(IgM)に関して染色された脾細胞の代表的な等高線図を示す。成熟及び移行/未熟B細胞が、等高線図の各々に記される。 VELOCIMMUNE(登録商標)マウス(1242HO1640HO)、ならびにカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性、及び重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性のマウス(1994HO6079HO)から採取された脾臓中の、CD19B細胞、成熟B細胞(CD19IgMloIgDhi)、及び移行B細胞(CD19IgMhiIgDlo)の総数を示す。 VELOCIMMUNE(登録商標)マウス(1242HO1640HO)ならびにカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性、及び重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性のマウス(1994HO6079HO)から採取された脾臓中の、B細胞(CD19)、IgκB細胞(CD19Igκ)、及びIgλB細胞(CD19Igλ)の総数を示す。数は、絶対細胞数とリンパ球の細胞割合との両方として提示される。 VELOCIMMUNE(登録商標)マウス(1242HO1640HO)、ならびにカッパ軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性、及びまた重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性のマウス(1994HO6079HO)の脾臓区画内の末梢B細胞発生を示す。上の等高線図は、未熟及び成熟B細胞を示すCD19にゲートされた、CD93及びB220脾細胞を示す。下の等高線図は、T1、T2、及びT3B細胞集団を示す未熟B細胞中のIgM+及びCD23発現を示す。各ゲート領域内の細胞の割合が示される。
本発明は、記載される特定の方法及び実験条件に限定されず、したがって方法及び条件は変動する場合がある。本明細書に使用される専門用語は、単に特定の実施形態を説明する目的のためのみのものであり、本発明の範囲は特許請求の範囲によって定義されるため、限定的であることを意図されないことも理解されるべきである。
別段に定義されない限り、本明細書に使用される全ての用語及び語句は、別段に明確に指示されるか、または用語または語句が使用される文脈から明らかでない限り、その用語及び語句が当該技術分野において獲得している意味を含む。本明細書に記載されるものと類似または等価の任意の方法及び材料を本発明の実践及び試験において使用することができるが、特定の方法及び材料をここに説明する。言及される全ての出版物は、参照により本明細書に援用される。
用語「抗体」は、本明細書で使用されるとき、ジスルフィド結合によって相互に接続される4つのポリペプチド鎖、2つの重(H)鎖、及び2つの軽(L)鎖を含む、免疫グロブリン分子を含む。各重鎖は、重鎖可変ドメイン及び重鎖定常領域(C)を含む。重鎖定常領域は、3つのドメイン、C1、C2、及びC3を含む。各軽鎖は、軽鎖可変ドメイン及び軽鎖定常領域(C)を含む。重鎖及び軽鎖可変ドメインは、フレームワーク領域(FR)と称されるより保存された領域が組み入れられた、相補性決定領域(CDR)と称される超可変性の領域にさらに細分することができる。各重鎖及び軽鎖可変ドメインは、以下の順序でアミノ末端からカルボキシ末端に構成される3つのCDR及び4つのFRを含む:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4(重鎖CDRは、HCDR1、HCDR2、及びHCDR3と略される場合があり、軽鎖CDRは、LCDR1、LCDR2、及びLCDR3と略される場合がある)。用語「高親和性」抗体とは、その標的エピトープに対して、約10−9M以下(例えば、約1×10−9M、1×10−10M、1×10−11M、または約1×10−12M)のKを有する抗体を指す。1つの実施形態では、Kは、例えば、BIACORE(商標)などの表面プラズモン共鳴によって測定され、別の実施形態では、Kは、ELISAによって測定される。
語句「二重特異性抗体」は、2つ以上のエピトープを選択的に結合することが可能な抗
体を含む。二重特異性抗体は概して、2つの非同一の重鎖を含み、各重鎖は、異なる分子(例えば、2つの異なる免疫原上の異なるエピトープ)上か、または同一の分子(例えば、同一の免疫原上の異なるエピトープ)上かのいずれかで、異なるエピトープに特異的に結合する。二重特異性抗体が、2つの異なるエピトープ(第1のエピトープ及び第2のエピトープ)を選択的に結合することが可能な場合、第1のエピトープに対する第1の重鎖の親和性は、概して、第2のエピトープに対する第1の重鎖の親和性よりも少なくとも1〜2、または3、または4桁以上小さく、逆もまた同様となる。二重特異性抗体によって特異的に結合されるエピトープは、同一または異なる標的上(例えば、同一または異なるタンパク質上)であることができる。例示的な二重特異性抗体としては、腫瘍抗原に特異的な第1の重鎖と、細胞毒性マーカー、例えば、Fc受容体(例えば、FcγRI、FcγRII、FcγRIIIなど)、またはT細胞マーカー(例えば、CD3、CD28など)に特異的な第2の重鎖とを有するものが挙げられる。さらに、第2の重鎖可変ドメインは、異なる所望の特異性を有する重鎖可変ドメインで置換されることができる。例えば、腫瘍抗原に特異的な第1の重鎖と毒素に特異的な第2の重鎖とを有する二重特異性抗体は、毒素(例えば、サポリン、ビンカアルカロイドなど)を腫瘍細胞へ送達するように対にされることができる。他の例示的な二重特異性抗体としては、活性化受容体(例えば、B細胞受容体、FcγRI、FcγRIIA、FcγRIIIA、FcαRI、T細胞受容体など)に特異的な第1の重鎖と、抑制性受容体(例えば、FcγRIIB、CD5、CD22、CD72、CD300aなど)に特異的な第2の重鎖とを有するものが挙げられる。かかる二重特異性抗体は、細胞活性化(例えば、アレルギー及び喘息)に関連付けられる治療条件のために構築することができる。二重特異性抗体は、例えば、同一の免疫原の異なるエピトープを認識する重鎖を組み合わせることによって作製することができる。例えば、同一の免疫原の異なるエピトープを認識する重鎖可変配列をコードする核酸配列は、同一または異なる重鎖定常領域をコードする核酸配列と融合させることができ、かかる配列は、免疫グロブリン軽鎖を発現する細胞中に発現させることができる。典型的な二重特異性抗体は、3つの重鎖CDR、及びそれに続く(N末端からC末端へ)C1ドメイン、ヒンジ、C2ドメイン、及びC3ドメインを各々有する2つの重鎖と、エピトープ結合特異性を付与しないが、各重鎖に関連することができるか、または各重鎖に関連することができ、重鎖エピトープ結合領域によって結合されるエピトープのうちの1つ以上に結合することができるか、または各重鎖に関連することができ、重鎖のうちの一方または両方の一方または両方のエピトープへの結合を可能にする免疫グロブリン軽鎖とを有する。同様に、用語「三重特異性抗体」は、3つ以上のエピトープを選択的に結合することが可能な抗体を含む。
用語「細胞」は、組み換え核酸配列を発現するために好適な任意の細胞を含む。細胞としては、原核生物及び真核生物(単細胞または多細胞)の細胞、細菌細胞(例えば、大腸菌、バチルス属種、ストレプトマイセス属種の株など)、マイコバクテリウム細胞、真菌細胞、酵母細胞(例えば、出芽酵母、***酵母、P.パストリス、P.メタノリカなど)、植物細胞、昆虫細胞(例えば、SF−9、SF−21、バキュロウイルス感染昆虫細胞、キンウワバなど)、非ヒト動物細胞、ヒト細胞、または、例えば、ハイブリドーマもしくはクアドローマなどの細胞融合が挙げられる。幾つかの実施形態では、細胞は、ヒト、サル、類人猿、ハムスター、ラット、またはマウス細胞である。幾つかの実施形態では、細胞は、真核性であり、以下の細胞から選択される:CHO(例えば、CHO K1、DXB−11 CHO、Veggie−CHO)、COS(例えば、COS−7)、網膜細胞、Vero、CV1、腎臓(例えば、HEK293、293EBNA、MSR293、MDCK、HaK、BHK)、HeLa、HepG2、WI38、MRC5、Colo205、HB8065、HL−60、(例えば、BHK21)、Jurkat、Daudi、A431(表皮性)、CV−1、U937、3T3、L細胞、C127細胞、SP2/0、NS−0、MMT060562、Sertoli細胞、BRL3A細胞、HT1080細胞、骨髄腫細胞、腫瘍細胞、及び前述の細胞に由来する細胞株。幾つかの実施形態で
は、細胞は、例えば、ウイルス遺伝子を発現する網膜細胞(例えば、PER.C6(商標)細胞)など、1つ以上のウイルス遺伝子を含む。
語句「相補性決定領域」、または用語「CDR」は、通常(即ち、野生型動物において)免疫グロブリン分子(例えば、抗体またはT細胞受容体)の軽鎖または重鎖の可変領域内の2つのフレームワーク領域間に出現する有機体の免疫グロブリン遺伝子の核酸配列によってコードされるアミノ酸配列を含む。CDRは、例えば、生殖系列配列、または再構成されたもしくは再構成されていない配列によって、また例えば、未感作もしくは成熟したB細胞もしくはT細胞によって、コードされることができる。CDRは、体細胞変異される(例えば、動物の生殖系列でコードされる配列と異なる)、ヒト化される、及び/またはアミノ酸置換、付加、もしくは欠失で修飾されることができる。ある環境では(例えば、CDR3に関して)、CDRは、例えば、配列のスプライシングまたは接続(例えば、重鎖CDR3を形成するようなV−D−J組み換え)の結果、連続していない(例えば、再構成されていない核酸配列内で)が、B細胞核酸配列内で連続している2つ以上の配列(例えば、生殖系列配列)によって、コードされることができる。
用語「保存」は、保存アミノ酸置換を説明するために使用されるとき、類似の化学的特性(例えば、電荷または疎水性)を有する側鎖R基を有する別のアミノ酸残基による、アミノ酸残基の置換を含む。概して、保存アミノ酸置換は、例えば、所望の親和性で標的エピトープに特異的に結合する可変領域の能力など、タンパク質の関心の機能性特性を実質的に変化させないであろう。類似の化学的特性を有する側鎖を有するアミノ酸の群の例としては、脂肪族側鎖、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、及びイソロイシンなど、脂肪族ヒドロキシル側鎖、例えば、セリン及びトレオニンなど、アミド含有側鎖、例えば、アスパラギン及びグルタミンなど、芳香族側鎖、例えば、フェニルアラニン、チロシン、及びトリプトファンなど、塩基性側鎖、例えば、リジン、アルギニン、及びヒスチジンなど、酸性側鎖、例えば、アスパラギン酸及びグルタミン酸など、ならびに硫黄含有側鎖、例えば、システイン及びメチオニンなどが挙げられる。保存アミノ酸置換基としては、例えば、バリン/ロイシン/イソロイシン、フェニルアラニン/チロシン、リジン/アルギニン、アラニン/バリン、グルタメート/アスパルテート、及びアスパラギン/グルタミンが挙げられる。幾つかの実施形態では、保存アミノ酸置換は、例えば、アラニンスキャニング突然変異生成において使用される、タンパク質内の任意の天然の残基のアラニンでの置換であることができる。幾つかの実施形態では、参照により本明細書に援用されるGonnet et al.(1992)Exhaustive Matching of the Entire Protein Sequence Database,Science 256:1443−45に開示される、PAM250対数尤度マトリックスにおいて正の値を有する保存置換が作製される。幾つかの実施形態では、置換は、置換が、PAM250対数尤度マトリックスにおいて非負の値を有する中程度の保存置換である。
幾つかの実施形態では、免疫グロブリン軽鎖または重鎖中の残基位置は、1つ以上の保存アミノ酸置換だけ異なる。幾つかの実施形態では、免疫グロブリン軽鎖またはその機能性断片(例えば、例えば、B細胞からの、発現及び分泌を可能にする断片)中の残基位置は、そのアミノ酸配列が本明細書に記載されているが1つ以上の保存アミノ酸置換だけ異なる軽鎖と、同一ではない。
語句「エピトープ結合タンパク質」は、少なくとも1つのCDRを有し、エピトープを選択的に認識することが可能な、例えば、約1マイクロモル以下(例えば、約1×10−6M、1×10−7M、1×10−9M、1×10−9M、1×10−10M、1×10−11M、または約1×10−12MのK)のKでエピトープに結合することが可能なタンパク質を含む。治療用エピトープ結合タンパク質(例えば、治療用抗体)は、ナノ
モルまたはピコモル範囲内のKを要することが多い。
語句「機能性断片」は、発現され、分泌され、マイクロモル、ナノモル、またはピコモル範囲内のKでエピトープに特異的に結合することができる、エピトープ結合タンパク質の断片を含む。特定の認識としては、少なくともマイクロモル範囲、ナノモル範囲、またはピコモル範囲内のKを有することが挙げられる。
語句「重鎖」、または「免疫グロブリン重鎖」は、任意の有機体からの、免疫グロブリン重鎖定常領域配列を含む免疫グロブリン重鎖配列を含む。
語句「重鎖」、または「免疫グロブリン重鎖」は、任意の有機体からの、免疫グロブリン重鎖定常領域配列を含む、免疫グロブリン重鎖配列を含む。重鎖可変ドメインは、別段に特定されない限り、3つの重鎖CDR及び4つのFR領域を含む。重鎖の断片としては、CDR、CDR及びFR、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。典型的な重鎖は、可変ドメイン(N末端からC末端へ)の次に、C1ドメイン、ヒンジ、C2ドメイン、及びC3ドメインを有する。重鎖の機能性断片は、エピトープを特異的に認識する(例えば、マイクロモル、ナノモル、またはピコモル範囲内のKでエピトープを認識する)ことが可能であり、細胞から発現及び分泌することが可能であり、少なくとも1つのCDRを含む、断片を含む。重鎖可変ドメインは、概して、生殖系列中に存在するV、D、及びJセグメントのレパートリーに由来するV、D、及びJセグメントを含む、可変領域遺伝子配列によってコードされる。種々の有機体に関するV、D、及びJ重鎖セグメントに関する配列、場所、及び述語体系は、IMGTデータベース、www.imgt.orgに見出すことができる。
用語「同一性」は、配列と併せて使用されるとき、当該技術分野において既知である、ヌクレオチド及び/またはアミノ酸配列同一性を測定するために使用することができる異なるアルゴリズムの数によって決定される同一性を含む。本明細書に記載される幾つかの実施形態では、同一性は、10.0の開放ギャップペナルティ(open gap penalty)、0.1の延長ギャップペナルティ(extend gap penalty)を採用するClustalW v.1.83(slow)整列を使用して、及びGonnet類似度マトリックス(MACベクター(商標)10.0.2、MacVector Inc.、2008)を使用して決定される。配列の同一性に関して比較される配列の長さは、具体的な配列に依存することになるが、軽鎖定常ドメインの場合、長さは、標準的な軽鎖定常ドメインを形成するような自己会合が可能な、例えば、例えば、ベータストランドを含む2つのベータシートを形成することが可能であり、また少なくとも1つのヒトまたはマウスのC1ドメインと相互作用することが可能である、軽鎖定常ドメインへ折り畳むのに十分な長さの配列を含有するべきである。C1ドメインの場合、配列の長さは、ベータストランドを含む2つのベータシートを形成することが可能であり、少なくとも1つのマウスまたはヒトの軽鎖定常ドメインと相互作用することが可能なC1ドメインへと折り畳むのに十分な長さの配列を含有するべきである。
語句「免疫グロブリン分子」は、2つの免疫グロブリン重鎖及び2つの免疫グロブリン軽鎖を含む。重鎖は、同一であっても異なっていてもよく、また軽鎖は、同一であっても異なっていてもよい。
語句「軽鎖」は、任意の有機体からの免疫グロブリン軽鎖配列を含み、また別段に特定されない限り、ヒトカッパ及びラムダ軽鎖ならびにVpreB、ならびに代替軽鎖を含む。軽鎖可変ドメインは、別段に特定されない限り、典型的には3つの軽鎖CDR及び4つのフレームワーク(FR)領域を含む。概して、全長軽鎖は、アミノ末端からカルボキシル末端へ、FR1−CDR1−FR2−CDR2−FR3−CDR3−FR4を含む可変
ドメイン、及び軽鎖定常領域を含む。軽鎖可変ドメインは、概して、生殖系列中に存在するV及びJセグメントのレパートリーに由来するV及びJセグメントを含む、軽鎖可変領域遺伝子配列によってコードされる。種々の有機体に関するV及びJ軽鎖セグメントに関する配列、場所、及び述語体系は、IMGTデータベース、www.imgt.orgに見出すことができる。軽鎖としては、例えば、その中にそれらが出現するエピトープ結合タンパク質によって選択的に結合される第1かまたは第2かのいずれかのエピトープを、選択的に結合しないものが挙げられる。軽鎖としてはまた、その中にそれらが出現するエピトープ結合タンパク質によって選択的に結合される1つ以上のエピトープに結合及び認識するか、または重鎖がそれらに結合及び認識するのを助けるものが挙げられる。共通のまたはユニバーサルな軽鎖としては、ヒトVκ1−39Jκ5遺伝子またはヒトVκ3−20Jκ1遺伝子に由来するものが挙げられ、またそれらの体細胞変異された(例えば、親和性成熟された)バージョンが挙げられる。二重軽鎖(DLC)としては、2つ以下のヒトVκセグメント、例えば、ヒトVκ1−39遺伝子セグメント及びヒトVκ3−20遺伝子セグメントを含む軽鎖遺伝子座に由来するものが挙げられ、またそれらの体細胞変異された(例えば、親和性成熟された)バージョンが挙げられる。
語句「体細胞超変異された」は、クラススイッチされたB細胞中の免疫グロブリン可変領域の核酸配列(例えば、重鎖可変ドメインをコードするか、または重鎖CDRまたはFR配列を含むヌクレオチド配列)が、例えば、クラススイッチを受けたB細胞とクラススイッチを受けていないB細胞との間でのCDRまたはフレームワーク核酸配列の差異など、クラススイッチ以前のB細胞中の核酸配列と同一ではない、クラススイッチを受けたB細胞からの核酸配列への言及を含む。「体細胞変異された」は、親和性成熟されていないB細胞中の対応する免疫グロブリン可変領域配列(即ち、生殖系列細胞のゲノム中の配列)と同一ではない親和性成熟されたB細胞からの核酸配列への言及を含む。語句「体細胞変異された」はまた、核酸配列が、関心のエピトープへのB細胞の曝露以前の対応する核酸配列と異なる、関心のエピトープへのB細胞の曝露後のB細胞からの免疫グロブリン可変領域核酸配列への言及も含む。語句「体細胞変異された」は、免疫原攻撃に応答して、例えば、ヒト免疫グロブリン可変領域核酸配列を有するマウスなどの動物において生成され、またかかる動物において本来作動する選択プロセスから得られる抗体からの配列を指す。
用語、核酸配列に関して「再構成されていない」は、動物細胞の生殖系列中に存在する核酸配列を含む。
語句「可変ドメイン」は、配列内に(別段に指示のない限り)N末端からC末端へ以下のアミノ酸領域を含む、(所望により修飾された)免疫グロブリン軽鎖または重鎖のアミノ酸配列を含む:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。
用語「作動可能に連結される」は、作動可能に連結される成分がその意図される様式で機能する関係性を指す。一例では、タンパク質をコードする核酸配列は、適切な転写調節を保持するように、調節配列(例えば、プロモータ、エンハンサー、サイレンサー配列など)に作動可能に連結されてもよい。一例では、免疫グロブリン可変領域(またはV(D)Jセグメント)の核酸配列は、免疫グロブリン重鎖または軽鎖配列への配列間の適切な組み換えを可能にするように、免疫グロブリン定常領域の核酸配列に作動可能に連結されてもよい。
「機能性」は、例えば、機能性ポリペプチドに関して、本明細書で使用されるとき、通常は天然タンパク質に関連付けられる少なくとも1つの生物学的活性を保持するポリペプチドを含む。別の例では、機能性免疫グロブリン遺伝子セグメントは、再構成された免疫グロブリン遺伝子配列を生成するような生産的な再構成が可能な可変遺伝子セグメントを
含んでもよい。
「中性pH」は、約7.0〜約8.0の間のpH、例えば、約7.0〜約7.4の間のpH、例えば、約7.2〜約7.4の間、例えば、生理的pHを含む。「酸性pH」は、6.0以下のpH、例えば、約5.0〜約6.0の間のpH、約5.75〜約6.0の間のpH、例えば、エンドソームまたはリソソーム区画のpHを含む。
用語「多型変異体」は、本明細書で使用されるとき、1つ以上のヌクレオチドまたはアミノ酸が、与えられた配列と比較して異なるヌクレオチドまたはアミノ酸によって置換されている配列を含む。ヒト免疫グロブリン重鎖可変遺伝子セグメント(V遺伝子)の多型対立遺伝子は、主に遺伝子セグメントの挿入/欠失、及びコード領域内での単一のヌクレオチドの差異の結果であり、そのどちらも、免疫グロブリン分子における機能的な帰結を有する可能性を有する。一般的なヒト免疫グロブリンV遺伝子の多型対立遺伝子の例は、当該技術分野において周知である(例えば、参照によりその全体が本明細書に援用される、US第13/653,456号を参照)。
用語「実質的」または「実質的に全て」は、遺伝子セグメントの量に関して使用されるとき(例えば、「実質的に全て」のV、D、またはJ遺伝子セグメント)は、機能性及び非機能性遺伝子セグメントの両方を含み、また種々の実施形態では、例えば、全てのV、D、またはJ遺伝子セグメントの80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、または99%以上を含む。種々の実施形態では、「実質的に全ての」遺伝子セグメントは、機能性(即ち、非偽遺伝子)遺伝子セグメントの、例えば、少なくとも95%、96%、97%、98%、または99%を含む。
再構成された重鎖可変領域遺伝子配列、及び任意追加的に、再構成されていない軽鎖可変遺伝子セグメントの限定されたレパートリーを含む非ヒト動物
二重の抗原結合特性を有する多様な二重特異性抗体が開発されてきたが、従来の二重特異性抗体では、重鎖かまたは軽鎖かのいずれかの可変領域のみが各別々の抗原決定基の結合に寄与しているのに対し、標準的な抗体では、軽鎖と重鎖との両方の可変領域が同一の抗原決定基の結合に寄与することができるため、従来の二重特異性抗体における軽鎖または重鎖可変領域の特異性及び親和性は、ある程度犠牲にされなければならなかった。
したがって、重鎖可変領域から独立して抗原に結合する能力を有する軽鎖可変領域の生成は、抗原結合分子(例えば、Vと融合される(例えば、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択される)重鎖定常領域を含む二重特異性結合分子)、特に、同一または類似の重鎖定常領域を有するが、異なる特異性及び/または親和性を伴うVを有するヘテロ二量体を含む、重鎖可変ドメインを含まないものにおける使用のための軽鎖可変ドメイン(V)を作製するのに有用であることができる。
重鎖可変領域から独立して抗原に結合することができるかかる軽鎖可変ドメインを産生するための1つのアプローチは、軽鎖(V)の可変領域またはドメインをコードするヌクレオチド配列に選択的圧力を印加して、より多様な抗原結合レパートリーを有する軽鎖CDR3を生成することである。本明細書に開示されるように、これは、そのゲノム中に再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含有する遺伝子的に修飾された非ヒト動物を生成することによって達成することができる。重鎖配列は、これらの動物において共通のまたはユニバーサルな(即ち、同一または極めて類似の)配列に制限されるため、軽鎖可変領域ヌクレオチド配列(即ち、遺伝子)は、重鎖可変領域から独立して抗原決定基に結合することができる、より多様で効率的な抗原結合特性を有する軽鎖CDR3を作製せざるを得ないであろう。さらに、本明細書に開示されるように、生殖系列可変領域遺伝子セグメントの正確な置き換えは、ヒト免疫グロブリン遺伝子座を部分
的に有する動物(例えば、マウス)を(例えば、相同的組み換え媒介遺伝子の標的化によって)作製することを可能にする。何故なら、部分的なヒト免疫グロブリン遺伝子座は、正常に再構成、超変異、及び体細胞変異(例えば、クラススイッチ)するため、部分的なヒト免疫グロブリン遺伝子座は、ヒト可変領域を含む動物において抗体を生成する。これらの動物は、野生型動物に実質的に類似の体液性免疫系を示し、−動物が、ヒト可変領域遺伝子セグメントの完全なレパートリーを欠損している場合であっても−正常な細胞集団及び正常なリンパ器官構造を見せる。これらの動物(例えば、マウス)を免疫付与することは、可変遺伝子セグメント利用の幅広い多様性を見せる強固な体液性応答をもたらす。可変領域をコードするヌクレオチド配列は、特定及びクローン化され、次に、例えば、特定の使用に好適な任意の免疫グロブリンアイソタイプなどの任意の選択された配列と(例えば、インビトロシステムにおいて)融合されることができ、ヒト配列に完全に由来する抗体または抗原結合タンパク質をもたらすことができる。
それに加えて、制限された(限定された)軽鎖可変領域遺伝子セグメントレパートリー、例えば、1つ以上であるが野生型より少ない数のヒトV遺伝子セグメントを含む制限された軽鎖可変セグメントレパートリー(例えば、二重軽鎖または「DLC」、米国特許出願公開第2013/0198880号、その全体は本明細書に援用される)を有する動物(例えば、マウスまたはラット)を、上述の再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列と組み合わせて利用することによって、免疫グロブリン重鎖可変ドメインとより効率的に対を成すことができる免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを産生することができる。さらに、ヒスチジンコドンを、例えば、1つ以上のヒスチジンコドンの付加またはヒスチジンコドンでの1つ以上の非ヒスチジンコドの置換を介して、上述の非ヒト動物のゲノム中の限定された軽鎖可変遺伝子セグメントへ導入することによって、改善されたpH依存性リサイクル可能性を抗原結合タンパク質(例えば、二重特異性または三重特異性抗体)に付与することができる軽鎖可変領域アミノ酸配列を生成することができる。
幾つかの実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、同時に多様性を限定しながら抗体のより大きい収率を提供し、それによって、単一の再構成された軽鎖可変領域を含む非ヒト動物(例えば、ユニバーサル軽鎖(「ULC」)マウス、例えば、参照により本明細書に援用される米国付与前公開(U.S.pre−grant publication)第2013/0185821号を参照)において生成された重鎖との、軽鎖の成功した対形成の可能性を増加させる。幾つかの実施形態では、軽鎖は、それ自体で抗原結合特性を示すことができる。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、その軽鎖内に存在する抗原特異性を示す抗原結合タンパク質を産生するように誘発されることができる(例えば、マウスまたはラットの重鎖遺伝子座を、単一の再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む遺伝子座で置き換えることによってなど、例えば、マウスまたはラットの免疫グロブリン重鎖レパートリーを限定することによって)。幾つかの実施形態では、かかる動物において産生される抗原結合タンパク質(例えば、抗体)は、その軽鎖結合を通して、特定の第1のエピトープ(例えば、エフェクター抗原、細胞毒性分子、Fc受容体、毒素、活性化または抑制性受容体、T細胞マーカー、免疫グロブリン輸送体など)に特異的であろう。これらの非ヒト動物に由来するかかるエピトープ特異的ヒト軽鎖は、例えば、ULCマウスまたはラットなどの限定された軽鎖レパートリーを有するマウスに由来するヒト重鎖と共発現されてもよく、重鎖は、第2のエピトープ(例えば、異なる抗原上の第2のエピトープ)に結合するその能力に基づいて選択される。
種々の態様では、その生殖系列ゲノム中に、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(即ち、再構成された重鎖VDJ配列)を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む、非ヒト動物が、提供される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト
免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトまたは非ヒト重鎖定常領域配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変領域ヌクレオチド配列によってコードされる免疫グロブリン重鎖可変ドメインは、非ヒト動物に対して免疫原性ではない。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、重鎖定常ドメインに作動可能に連結される再構成された重鎖可変ドメインの2つのコピー、3つのコピー、4つのコピー、またはそれ以上をコードするヌクレオチド配列を含むように、修飾される。幾つかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーをコードする。例えば、ヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の少なくとも1つ、2つ、3つ、4つ、5つのコピーをコードすることができる。幾つかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10個のコピーをコードする。幾つかの実施形態では、遺伝子座は、重鎖定常ドメイン遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む。
他の態様では、ヒトまたは非ヒト軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成された重鎖可変ドメインをコードする免疫グロブリン軽鎖遺伝子座(即ち、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む軽鎖遺伝子座)を含有するように遺伝子的に改変された、非ヒト動物が提供される。例えば、幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(即ち、予め設計されたVDJ領域、即ち、共通またはユニバーサルな重鎖配列)は、再構成された重鎖配列を、カッパかまたはラムダかのいずれかの、マウスまたはラット軽鎖遺伝子座中へ標的化することによって、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結されることができる。したがって、幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列は、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中に存在する。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物によって発現される再構成された重鎖可変ドメインは、非ヒト動物に対して免疫原性ではない。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、軽鎖定常ドメインに作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の2つのコピー、3つのコピー、4つのコピー、またはそれ以上をコードするヌクレオチド配列を含むように、修飾される。幾つかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーをコードすることができる。例えば、ヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の少なくとも1、2、3、4、5、6、7、8、9、または10個のコピーをコードする。幾つかの実施形態では、遺伝子座は、軽鎖定常ドメイン遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む。
種々の態様では、本明細書に記載される非ヒト動物の免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、非ヒト軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、軽鎖可変遺伝子セグメントの限定されたレパートリー、例えば、1つ以上であるが野生型より少ない数のヒトV遺伝子セグメントと、1つ以上のヒトJ遺伝子セグメントとを含む。したがって、そのゲノム中に、(i)ヒトまたは非ヒト重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座と、(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変V及びJ遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座と、を含む、遺伝子的に修飾された非ヒト動物が提供される。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域は、ラットまたはマウス定常領域、例えば、ラットまたはマウスCκ定常領域である。幾つかの実施形態では、ヒト可変領域遺伝子セグメントは、抗体のヒト可変ドメインを再構成及びコードすることが可能であり、非ヒト動物は、内在性V遺伝子セグメントを含まない。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、5つのヒトJκ遺伝子セグメント、例え
ば、Jκ1、Jκ2、Jκ3、Jκ4、及びJκ5遺伝子セグメントを含む。幾つかの実施形態では、免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、2つのヒトV遺伝子セグメント、Vκ1−39及びVκ3−20を含む。幾つかの実施形態では、1つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)のヒトV遺伝子セグメント及び2つ以上のヒトJ遺伝子セグメントは、内在性軽鎖遺伝子座に、例えば、内在性カッパ軽鎖遺伝子座に存在する。幾つかの実施形態では、マウスは、機能性λ軽鎖遺伝子座を含む。幾つかの実施形態では、マウスは、非機能性λ軽鎖遺伝子座を含む。幾つかの実施形態では、1つ以上のヒトV、1つ以上のヒトD、及び1つ以上のヒトJ遺伝子セグメントは、マウスまたはラット重鎖定常領域配列に作動可能に連結される。
幾つかの実施形態では、そのゲノム中に(i)ヒトまたは非ヒト重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座と、(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変V及びJ遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座と、を含む遺伝子的に修飾されたマウスは、野生型マウス、またはその免疫グロブリン遺伝子座の他の修飾を含有するマウス(即ち、遺伝子的に修飾された対照マウス、例えば、マウスの体液性免疫系が野生型マウスのものと同様に機能する、VELOCIMMUNE(登録商標)マウス)において観察される数と、実質的に同一のCD19B細胞数及び成熟B細胞数を示す。幾つかの実施形態では、かかるマウスは、遺伝子的に修飾された対照マウスと比較して、脾臓中の未熟B細胞数の増加を示す。特定の実施形態では、かかるマウスは、遺伝子的に修飾された対照マウスと比較して、脾臓中の未熟B細胞数の約2倍、約3倍、約4倍、または約5倍以上の増加を示す。幾つかの実施形態では、かかるマウスはまた、脾臓B細胞中でのカッパ及びガンマ軽鎖利用に関して、野生型マウスまたは遺伝子的に修飾された対照マウスに実質的に類似する。幾つかの実施形態では、かかるマウスは、遺伝子的に修飾された対照マウスと比較して、脾臓B細胞における増加された表面IgM(即ち、1細胞当たりのより多いIgM表面発現)を示す。幾つかの実施形態では、かかるマウスは、遺伝子的に修飾された対照マウスと比較して、脾臓区画内のB細胞発生の種々の段階を通して、例えば、未熟、T1、及び/または辺縁帯B細胞の増加などの、変更された末梢B細胞発生を示す。幾つかの実施形態では、かかるマウスは、遺伝子的に修飾された対照マウスにおいて示される数に実質的に類似の骨髄区画内のCD19+B細胞の数を示す。幾つかの実施形態では、かかるマウスは、遺伝子的に修飾された対照マウスと比較して、より少ない骨髄中のプロB細胞を示す。特定の実施形態では、骨髄区画内のプロB細胞の数は、遺伝子的に修飾された対照マウスと比較して、約2倍、約5倍、約10倍、約15倍、約20倍、約25倍、またはそれ以上低減される。幾つかの実施形態では、かかるマウスは、遺伝子的に修飾された対照マウスと比較して、約2倍、約3倍、約4倍、約5倍などのより少ない骨髄中の未熟及び/または成熟B細胞を示す。幾つかの実施形態では、かかるマウスは、遺伝子的に修飾された対照マウスと比較して、ラムダ軽鎖遺伝子の利用に関して、骨髄区画内の僅かな偏向(例えば、2倍の増加)を示す。
別の態様では、(a)再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第1のヌクレオチド配列は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第1のヌクレオチド配列と、(b)ヒト軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第2のヌクレオチド配列は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第2のヌクレオチド配列と、を含む、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む、非ヒト動物が提供される。例えば、幾つかの実施形態では、予め設計されたVDJ領域からの再構成された重鎖(即ち、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列、即ち、共
通またはユニバーサルな重鎖配列)は、再構成された重鎖配列を、カッパかまたはラムダかのいずれかの、マウス軽鎖遺伝子座中へ標的化することによって、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結されることができる。したがって、他の実施形態でのように、この遺伝子的に改変された免疫グロブリン遺伝子座は、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中に存在する。重鎖定常領域遺伝子配列との作動可能な連結においてヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、参照により本明細書に援用される米国付与前公開第2012/0096572号に記載される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、マウスまたはラットκ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、ヒトκ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、マウスまたはラットλ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、ヒトλ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。
幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含有する免疫グロブリン軽鎖遺伝子座と、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列(例えば、カッパ軽鎖遺伝子)を含有する免疫グロブリン重鎖遺伝子座とを含む遺伝子的に修飾されたマウスは、野生型マウス、または免疫グロブリン遺伝子座に他の修飾を有する遺伝子的に修飾されたマウス(即ち、遺伝子的に修飾された対照マウス、例えば、マウスの体液性免疫系が野生型マウスのものと同様に機能する、VELOCIMMUNE(登録商標)マウス)と比較して、変更された骨髄中のCD19+及びプレB細胞頻度を提示する。特定の実施形態では、骨髄中のCD19+B細胞及びプレB細胞数は、野生型マウスまたは遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座対照マウスと比較して、2倍低い、3倍低い、4倍低い、または5倍低い。特定の実施形態では、骨髄中の未熟B細胞の数は、野生型マウスまたは遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座対照マウスと比較して、2倍少ない、3倍少ない、4倍少ない、または5倍少ない。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含有する免疫グロブリン軽鎖遺伝子座と、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列(例えば、カッパ軽鎖遺伝子)を含有する免疫グロブリン重鎖遺伝子座とを含む遺伝子的に修飾されたマウスは、骨髄細胞中にラムダ軽鎖遺伝子を発現しないか、または本質的に発現しない。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含有する免疫グロブリン軽鎖遺伝子座と、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列(例えば、カッパ軽鎖遺伝子)を含有する免疫グロブリン重鎖遺伝子座とを含む遺伝子的に修飾されたマウスは、野生型マウスまたは遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座対照マウスと比較して、低減されたレベルの脾臓B細胞を有する。特定の実施形態では、脾臓B細胞及び成熟B細胞のレベルは、野生型マウスまたは遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座対照マウスと比較して、2倍少ない、3倍少ない、4倍少ない、または5倍少ない。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含有する免疫グロブリン軽鎖遺伝子座と、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列(例えば、カッパ軽鎖遺伝子)を含有する免疫グロブリン重鎖遺伝子座とを含む遺伝子的に修飾されたマウスは、脾臓B細胞中にラムダ軽鎖遺伝子を発現しないか、または本質的に発現しない。特定の実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含有する免疫グロブリン軽鎖遺伝子座と、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン配列(例えば、カッパ軽鎖遺伝子)を含有する免疫グロブリン重鎖遺伝
子座とを含む遺伝子的に修飾されたマウスは、野生型マウスまたは遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座対照マウスと比較して、脾臓中のT1相における増加された細胞の頻度を有する。
幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、哺乳動物である。本明細書では、マウスにおける再構成されたヒト重鎖可変ドメイン(即ち、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む免疫グロブリン遺伝子座を有するマウス)を採用する実施形態が、広範囲に述べられているが、再構成されたヒト重鎖可変ドメインをコードする遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む他の非ヒト動物も、提供される。かかる非ヒト動物としては、本明細書に開示される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を発現するように遺伝子的に修飾されることができるもののいずれかが挙げられ、例えば、哺乳動物、例えば、マウス、ラット、ウサギ、ブタ、ウシ属(例えば、雌牛、雄牛、水牛)、シカ、ヒツジ、ヤギ、ニワトリ、ネコ、イヌ、フェレット、霊長類(例えば、マーモセット、アカゲザル)などが挙げられる。例えば、好適な遺伝子的に修飾可能なES細胞が容易に利用可能ではないこれらの非ヒト動物に関しては、遺伝子修飾を含む非ヒト動物を作製するために、他の方法が採用される。かかる方法としては、例えば、非ES細胞ゲノム(例えば、線維芽細胞または誘導多能性細胞)を修飾すること、及び体細胞核移植(SCNT)を採用して、遺伝子的に修飾されたゲノムを好適な細胞、例えば、除核卵母細胞へ移植し、胚を形成するのに好適な条件下で、修飾された細胞(例えば、修飾された卵母細胞)を非ヒト動物内で温めることが挙げられる。非ヒト動物ゲノム(例えば、ブタ、雌牛、齧歯動物、ニワトリなどのゲノム)を修飾するための方法としては、例えば、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)または転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ(TALEN)を採用して、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含むようにゲノムを修飾することが挙げられる。
幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、小型の哺乳動物、例えば、トビネズミまたはネズミ上科のものである。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された動物は、齧歯動物である。幾つかの実施形態では、齧歯動物は、マウス、ラット、及びハムスターから選択される。幾つかの実施形態では、齧歯動物は、ネズミ上科から選択される。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された動物は、カンガルーハムスター科(例えば、マウス様ハムスター)、キヌゲネズミ科(例えば、ハムスター、新世界ラット及びマウス、ハタネズミ)、ネズミ科(トゥルーマウス及びラット(true mice and rat)、アレチネズミ、トゲネズミ、タテガミネズミ(crested rat))、アシナガマウス科(キノボリマウス(climbing mice)、イワマウス(rock mice)、ウィズテールドラット(with−tailed rat)、マダガスカルラット及びマウス)、トゲヤマネ科(例えば、トゲヤマネ)、及びメクラネズミ科(例えば、モールレート、タケネズミ、及びモグラネズミ)から選択される科に由来する。特定の実施形態では、遺伝子的に修飾された齧歯動物は、トゥルーマウスまたはラット(ネズミ科)、アレチネズミ、トゲネズミ、及びタテガミネズミから選択される。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾されたマウスは、ネズミ科のメンバーに由来する。幾つかの実施形態では、動物は、齧歯動物である。特定の実施形態では、齧歯動物は、マウス及びラットから選択される。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、マウスである。
幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、C57BL/A、C57BL/An、C57BL/GrFa、C57BL/KaLwN、C57BL/6、C57BL/6J、C57BL/6ByJ、C57BL/6N、C57BL/6NJ、C57BL/10、C57BL/10ScSn、C57BL/10Cr、及びC57BL/Olaから選択されるC57BL系のマウスである齧歯動物である。別の実施形態では、マウスは、129系である。幾つかの実施形態では、129系は、129P1、129P2、129P3、129X1、129S1(例えば、129S1/SV、129S1/SvIm)、129S2、12
9S4、129S5、129S9/SvEvH、129S6(129/SvEvTac)、129S7、129S8、129T1、129T2(例えば、Festing et al.(1999)Revised nomenclature for strain
129 mice,Mammalian Genome 10:836を参照、同様にAuerbach et al.(2000)Establishment and Chimera Analysis of 129/SvEv− and C57BL/6−Derived Mouse Embryonic Stem Cell Linesも参照)から成る群から選択される。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾されたマウスは、前述の129系と前述のC57BL系(例えば、C57BL/6系)との混合である。別の実施形態では、マウスは、前述の129系の混合、または前述のC57BL/6系の混合である。幾つかの実施形態では、混合の129系は、129S6(129/SvEvTac)系である。別の実施形態では、マウスは、129/SvEv由来系とC57BL/6由来系との混合である。特定の実施形態では、マウスは、Auerbach et al.2000 BioTechniques 29:1024−1032に記載されるように、129/SvEv由来系とC57BL/6由来系との混合である。別の実施形態では、マウスは、BALB系、例えば、BALB/c系である。別の実施形態では、マウスは、BALB系(例えば、BALB/c系)と前述の別の系との混合である。
幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、ラットである。幾つかの実施形態では、ラットは、Wistarラット、LEA系、Sprague Dawley系、Fischer系、F344、F6、ACI、及びDark Agouti(DA)から選択される。幾つかの実施形態では、ラット系は、Wistar、LEA、Sprague Dawley、Fischer、F344、F6、ACI、及びDark Agouti(DA)から成る群から選択される系のうちの2つ以上の混合である。
幾つかの実施形態では、その生殖系列ゲノム中に再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む、遺伝子的に修飾されたマウスは、野生型マウスと比較して本質的に正常な脾臓成熟及び未熟B細胞集団を生成する。幾つかの実施形態では、かかる遺伝子的に修飾されたマウスは、脾臓B細胞中で、野生型と比較して僅かな軽鎖ラムダ遺伝子配列の利用の減少を有する。特定の実施形態では、かかる遺伝子的に修飾されたマウスは、脾臓B細胞中で、野生型より2倍、3倍、4倍、または5倍低い頻度で軽鎖ラムダ遺伝子配列を使用する。幾つかの実施形態では、かかる遺伝子的に修飾されたマウスは、野生型と比較して、T1集団脾臓B細胞の僅かな減少及び辺縁帯脾臓B細胞の増加を有する。幾つかの実施形態では、かかる遺伝子的に修飾されたマウスは、骨髄中に正常に近いB細胞集団を有する。幾つかの実施形態では、かかる遺伝子的に修飾されたマウスは、野生型においてラムダ遺伝子配列が使用される頻度の半分または半分未満の頻度でラムダ遺伝子配列を使用する。
種々の実施形態では、本明細書に記載されるように、再構成された重鎖可変ドメイン(例えば、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列)は、ヒトV、D、及びJ遺伝子配列またはセグメントに由来する。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインは、ヒト生殖系列Vセグメント、ヒト生殖系列Dセグメント、及びヒト生殖系列Jセグメントに由来する。幾つかの実施形態では、ヒトVセグメントは、ヒト集団において観察される変異体に対応する。
種々の実施形態では、本明細書に記載されるように、ヒトV遺伝子セグメントは、V1−2、V1−3、V1−8、V1−18、V1−24、V1−45、V1−46、V1−58、V1−69、V2−5、V2−26、V2−70、V3−7、V3−9、V3−11、V3−13、V3−15、V3−16、V3−20、V3−21、V3−23、V3−30、V3−30−3、V3−3
0−5、V3−33、V3−35、V3−38、V3−43、V3−48、V3−49、V3−53、V3−64、V3−66、V3−72、V3−73、V3−74、V4−4、V4−28、V4−30−1、V4−30−2、V4−30−4、V4−31、V4−34、V4−39、V4−59、V4−61、V5−51、V6−1、V7−4−1、V7−81、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される。幾つかの実施形態では、ヒトVセグメントは、V3−23またはその多型変異体である。種々の実施形態では、本明細書に記載されるように、ヒトD遺伝子セグメントは、D1−1、D1−7、D1−14、D1−20、D1−26、D2−2、D2−8、D2−15、D2−21、D3−3、D3−9、D3−10、D3−16、D3−22、D4−4、D4−11、D4−17、D4−23、D5−12、D5−5、D5−18、D5−24、D6−6、D6−13、D6−19、D6−25、D7−27、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される。幾つかの実施形態では、ヒトまたは非ヒト動物重鎖定常領域配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択される配列を含む。特定の実施形態では、定常領域配列は、C1、ヒンジ、C2、及びC3を含む。種々の実施形態では、本明細書に記載されるように、ヒトJ遺伝子セグメントは、J1、J2、J3、J4、J5、J6、及びそれらの多型変異体から成る群から選択される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列をコードする(配列番号137)。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列によってコードされ、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列から発現される再構成された重鎖可変ドメインは、ヒトV3−23/X/Jの配列を含む(X1は、任意のアミノ酸であり、X2は、任意のアミノ酸である)。幾つかの実施形態では、Xは、Glyであり、Xは、Tyrである。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインは、ヒトV3−23/X/J4−4の配列を含む(X1は、任意のアミノ酸であり、Xは、任意のアミノ酸である)。幾つかの実施形態では、Xは、フェニル基を含むアミノ酸である。特定の実施形態では、Xは、Tyr及びPheから選択される。
幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、動物において自己反応性でない(非免疫原性)ヒトDセグメントを含む。幾つかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、マウスの成熟B細胞の重鎖可変配列中に発現されることが可能なヒトDセグメントを含む。幾つかの実施形態では、Dセグメントは、ヒトV、ヒトD、及びヒトJセグメントを含むヒト化された免疫グロブリン遺伝子座を含むマウスにおいて発現されたセグメントである。
種々の実施形態は、VELOCIMMUNE(登録商標)ヒト化マウスに由来する特徴または配列情報を利用または包括する。VELOCIMMUNE(登録商標)ヒト化マウスは、内在性遺伝子座における、マウス免疫グロブリン重鎖(IgH)及び免疫グロブリン軽鎖(例えば、κ軽鎖、Igκ)の生殖系列可変領域の、対応するヒト免疫グロブリン可変領域での正確で大規模な置き換えを含有する(例えば、その全内容が参照により本明細書に援用される米国6,596,541号及び米国8,502,018号を参照)。総じて、約6のマウス遺伝子座のメガ塩基対が、約1.5のヒトゲノム配列のメガ塩基対で置き換えられる。この正確な置き換えは、ヒト可変領域及びマウス定常領域を有する重鎖及び軽鎖を作製するハイブリッド免疫グロブリン遺伝子座を有するマウスをもたらす。マウスV−D−J及びVκ−Jκセグメントの正確な置き換えは、ハイブリッド免疫グロブリン遺伝子座において隣接するマウス配列を無傷で機能性のまま残す。マウスの体液性免疫系は、野生型マウスのものと同様に機能する。B細胞発生は、いかなる顕著な点に関しても妨げられず、ヒト可変領域の豊富な多様性が、抗原攻撃に際してマウスにおいて生成される。さらに、VELOCIMMUNE(登録商標)ヒト化マウスは、免疫付与に対して、本質的に正常な野生型応答を見せ、それは、ただ1つの顕著な点においてのみ野
生型と異なる−免疫付与に応答して生成される可変領域は、完全にヒトである。VELOCIMMUNE(登録商標)ヒト化マウスは、重鎖及びκ軽鎖に関する免疫グロブリン遺伝子セグメントが、ヒト及びマウスにおいて類似して再構成するため、可能である。遺伝子座は、同一ではないが十分に類似しており、その結果、重鎖可変遺伝子遺伝子座のヒト化は、全てのV、D、及びJ遺伝子セグメントを含有する約3百万の塩基対の連続したマウス配列を、ヒト免疫グロブリン遺伝子座からの基本的に等価の配列をカバーする約百万の塩基の連続したヒトゲノム配列で置き換えることによって達成することができる。例えば、幾つかの実施形態では、Dセグメントは、抗原で免疫付与されたVELOCIMMUNE(登録商標)ヒト化マウスの成熟B細胞中に発現される重鎖に由来し、Dセグメントは、2つ以下のアミノ酸を重鎖CDR3配列に送る。
特定の実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む(即ち、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む)、VELOCIMMUNE(登録商標)マウスが提供される。このように修飾されたVELOCIMMUNE(登録商標)マウスは、マウス免疫グロブリン重鎖可変遺伝子セグメントの、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(即ち、内在性重鎖遺伝子座におけるユニバーサル重鎖配列)での置き換え、及びマウス免疫グロブリンκ軽鎖可変遺伝子セグメントの、少なくとも40個のヒトVκ遺伝子セグメント及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントでの置き換えを含む。幾つかの実施形態では、ヒトVκ遺伝子セグメントは、Vκ1−5、Vκ1−6、Vκ1−8、Vκ1−9、Vκ1−12、Vκ1−13、Vκ1−16、Vκ−17、Vκ1−22、Vκ1−27、Vκ1−32、Vκ1−33、Vκ1−35、Vκ1−37、Vκ1−39、Vκ1D−8、Vκ1D−12、Vκ1D−13、Vκ1D−16、Vκ1D−17、Vκ1D−22、Vκ1D−27、Vκ1D−32、Vκ1D−33、Vκ1D−35、Vκ1D−37、Vκ1D−39、Vκ1D−42、Vκ1D−43、Vκ1−NL1、Vκ2−4、Vκ2−10、Vκ2−14、Vκ2−18、Vκ2−19、Vκ2−23、Vκ2−24、Vκ2−26、Vκ2−28、Vκ2−29、Vκ2−30、Vκ2−36、Vκ2−38、Vκ2−40、Vκ2D−10、Vκ2D−14、Vκ2D−18、Vκ2D−19、Vκ2D−23、Vκ2D−24、Vκ2D−26、Vκ2D−28、Vκ2D−29、Vκ2D−30、Vκ2D−36、Vκ2D−38、Vκ2D−40、Vκ3−7、Vκ3−11、Vκ3−15、Vκ3−20、Vκ3−25、Vκ3−31、Vκ3−34、Vκ3D−7、Vκ3D−7、Vκ3D−11、Vκ3D−15、Vκ3D−15、Vκ3D−20、Vκ3D−25、Vκ3D−31、Vκ3D−34、Vκ3−NL1、Vκ3−NL2、Vκ3−NL3、Vκ3−NL4、Vκ3−NL5、Vκ4−1、Vκ5−2、Vκ6−21、Vκ6D−21、Vκ6D−41、及びVκ7−3から成る群から選択される。幾つかの実施形態では、ヒトVκ 遺伝子セグメントは、Vκ4−1、Vκ5−2、Vκ7−3、Vκ2−4、Vκ1−5、及びVκ1−6を含む。1つの実施形態では、Vκ遺伝子セグメントは、Vκ3−7、Vκ1−8、Vκ1−9、Vκ2−10、Vκ3−11、Vκ1−12、Vκ1−13、Vκ2−14、Vκ3−15、及びVκ1−16を含む。幾つかの実施形態では、ヒトVκ遺伝子セグメントは、Vκ1−17、Vκ2−18、Vκ2−19、Vκ3−20、Vκ6−21、Vκ1−22、Vκ1−23、Vκ2−24、Vκ3−25、Vκ2−26、Vκ1−27、Vκ2−28、Vκ2−29、及びVκ2−30を含む。幾つかの実施形態では、ヒトVκ遺伝子セグメントは、Vκ3−31、Vκ1−32、Vκ1−33、Vκ3−34、Vκ1−35、Vκ2−36、Vκ1−37、Vκ2−38、Vκ1−39、及びVκ2−40を含む。特定の実施形態では、Vκ遺伝子セグメントは、Vκ4−1からVκ2−40までのヒト免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座にわたる連続したヒト免疫グロブリンκ遺伝子セグメントを含み、Jκ遺伝子セグメントは、Jκ1からJκ5までのヒト免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座にわたる連続した遺伝子セグメントを含む。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト重鎖可変ドメインヌクレオチド配列は、マウス重鎖定常領域配
列に作動可能に連結される。再構成された重鎖可変ドメインをコードする免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む(即ち、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む)VELOCIMMUNE(登録商標)マウスは、本明細書に記載される態様、実施形態、方法などのいずれにおいても使用することができる。
種々の実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトまたはマウス重鎖定常領域遺伝子配列(例えば、IgM、IgD、IgA、IgE、IgG、及びそれらの組み合わせから選択される免疫グロブリンアイソタイプをコードする重鎖定常領域遺伝子配列)に作動可能に連結される。例えば、(a)第1のヌクレオチド配列が、再構成された重鎖可変ドメインをコードし(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)、第1のヌクレオチド配列は、ヒトまたは非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結され、(b)第2のヌクレオチド配列が、軽鎖可変ドメインをコードし(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ヌクレオチド配列である)、第2のヌクレオチド配列は、ヒトまたは非ヒト軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、免疫グロブリン遺伝子座を含む、遺伝子的に修飾された非ヒト動物が提供される。幾つかの実施形態では、ヒト重鎖定常領域遺伝子配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択される。幾つかの実施形態では、マウス重鎖定常領域遺伝子配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択される。幾つかの実施形態では、特定の非ヒト動物定常領域遺伝子配列の、ヒト遺伝子配列でのさらなる置き換え(例えば、マウスC1配列のヒトC1配列での置き換え、及びマウスC配列のヒトC配列での置き換え)は、例えば、完全なヒト抗体断片、例えば、完全なヒトFabを作製するのに好適な、ヒト可変領域及び部分的なヒト定常領域を有する抗体を作製するハイブリッド免疫グロブリン遺伝子座を有する、遺伝子的に修飾された非ヒト動物をもたらす。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ラット重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、ラット重鎖定常領域遺伝子配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択される。種々の実施形態では、非ヒト動物の遺伝子的に修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座は、重鎖定常ドメイン遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の2つのコピー、3つのコピー、4つのコピー、またはそれ以上を含む。特定の実施形態では、遺伝子座は、重鎖定常ドメイン遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーを含む。
種々の実施形態では、重鎖定常領域ヌクレオチド配列は、C2またはC3内に修飾を含み、修飾は、酸性環境(例えば、pHが約5.5〜約6.0にわたるエンドソーム内)でのFcRnに対する重鎖定常領域アミノ酸配列の親和性を増加させる。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域ヌクレオチド配列は、EU付番方式による250位(Kabat付番方式による263位)(例えば、EもしくはQ);EU付番方式による250位(Kabat付番方式による263位)及びEU付番方式による428位(Kabat付番方式による459位)(例えば、LもしくはF);EU付番方式による252位(Kabat付番方式による265位)(例えば、L/Y/F/WもしくはT)、EU付番方式による254位(Kabat付番方式による267位)(例えば、SもしくはT)、及びEU付番方式による256位(Kabat付番方式による269位)(例えば、S/R/Q/E/DもしくはT)における修飾、またはEU付番方式による428位(Kabat付番方式による459位)及び/もしくはEU付番方式による433位(Kabat付番方式による464位)(例えば、L/R/S/P/QもしくはK)及び/もしくはEU付番方式による434位(Kabat付番方式による465位)(例えば、H/FまたはY)における修飾、またはEU付番方式による250位(Kabat付番方式による263位)
及び/もしくはEU付番方式による428位(Kabat付番方式による459位)における修飾、またはEU付番方式による307位(Kabat付番方式による326位)もしくはEU付番方式による308位(Kabat付番方式による327位)(例えば、308F、V308F)、及びEU付番方式による434位(Kabat付番方式による465位)における修飾を含む、ヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコードする。1つの実施形態では、修飾は、EU付番方式による428L(例えば、M428L)及び434S(例えば、N434S)修飾(Kabat付番方式による459、例えば、M459L、及び465S(例えば、N465S)修飾)、EU付番方式による428L、259I(例えば、V259I)、及び308F(例えば、V308F)修飾(Kabat付番方式による459L、272I(例えば、V272I)、及び327F(例えば、V327F)修飾)、EU付番方式による433K(例えば、H433K)及び434(例えば、434Y)修飾(Kabat付番方式による464K(例えば、H464K)及び465(例えば、465Y)修飾)、EU付番方式による252、254、及び256(例えば、252Y、254T、及び256E)修飾(Kabat付番方式による265、267、269(例えば、265Y、267T、及び269E)修飾)、EU付番方式による250Q及び428L修飾(例えば、T250Q及びM428L)(Kabat付番方式による263Q及び459L修飾、例えば、T263Q及びM459L)、ならびにEU付番方式による307及び/または308修飾(例えば、307Fまたは308P)(Kabat付番方式による326及び/または327修飾、例えば、326Fまたは308P)を含み、修飾は、酸性環境(例えば、pHが約5.5〜約6.0にわたるエンドソーム内)でのFcRnに対する重鎖定常領域アミノ酸配列の親和性を増加させる。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域ヌクレオチド配列は、EU付番方式による252位〜257位のアミノ酸残基の間の少なくとも1つの修飾(即ち、Kabat付番方式によるアミノ酸265位〜270位の間の少なくとも1つの修飾)を含むヒトC2アミノ酸配列をコードし、修飾は、酸性環境(例えば、pHが約5.5〜約6.0にわたるエンドソーム内)でのFcRnに対するヒトC2アミノ酸配列の親和性を増加させる。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域ヌクレオチド配列は、307位〜311位のアミノ酸残基の間の少なくとも1つの修飾(即ち、Kabat付番方式によるアミノ酸326位〜330位の間の少なくとも1つの修飾)を含むヒトC2アミノ酸配列をコードし、修飾は、酸性環境(例えば、pHが約5.5〜約6.0にわたるエンドソーム内)でのFcRnに対するC2アミノ酸配列の親和性を増加させる。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域ヌクレオチド配列は、ヒトC3アミノ酸配列をコードし、C3アミノ酸配列は、EU付番方式による433位〜436位のアミノ酸残基の間の少なくとも1つの修飾(即ち、Kabat付番方式による464位〜467位のアミノ酸残基の間の少なくとも1つの修飾)を含み、修飾は、酸性環境(例えば、pHが約5.5〜約6.0にわたるエンドソーム内)でのFcRnに対するC3アミノ酸配列の親和性を増加させる。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域ヌクレオチド配列は、EU付番方式によるM428L(Kabat付番方式459)、EU付番方式によるN434S(Kabat付番方式による465)、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコードする。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域ヌクレオチド配列は、EU付番方式によるM428L(Kabat付番方式によるM459L)、EU付番方式によるV259I(Kabat付番方式によるV272I)、EU付番方式によるV308F(Kabat付番方式によるV327)、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコードする。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域ヌクレオチド配列は、EU付番方式によるN434A変異(Kabat付番方式によるN465A変異)を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコードする。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域ヌクレオチド配列は、EU付番方式によるM252Y(Kabat付番方式によるM265Y)、EU付番方式によるS254T(Kabat付番方式によるS267T)、EU付番方式によるT256E(Kabat付番方式によるT269E)、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列を
コードする。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域ヌクレオチド配列は、EU付番方式によるT250Q(Kabat付番方式によるT263Q)、EU付番方式によるM428L(Kabat付番方式によるM459L)、またはその両方から成る群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコードする。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域ヌクレオチド配列は、EU付番方式によるH433K(Kabat付番方式によるH464K)、EU付番方式によるN434Y(Kabat付番方式によるN465Y)、またはその両方から成る群から選択される変異を含むヒト重鎖定常領域アミノ酸配列をコードする。
幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座は、(1)本明細書に記載される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列が、IgG1、IgG2、IgG4、及びそれらの組み合わせから選択されるヒトIgGの第1のC3アミノ酸配列をコードする第1の重鎖定常領域ヌクレオチド配列に作動可能に連結される、第1の対立遺伝子と、(2)本明細書に記載される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列が、IgG1、IgG2、IgG4、及びそれらの組み合わせから選択されるヒトIgGの第2のC3アミノ酸配列をコードする第2の重鎖定常領域ヌクレオチド配列に作動可能に連結される、第2の対立遺伝子と、を含み、第2のC3アミノ酸配列は、第2のC3アミノ酸配列に関するタンパク質Aへの結合を低減または排除する修飾を含む(例えば、参照によりその全体が本明細書に援用される米国特許第8,586,713号を参照)。幾つかの実施形態では、第2のC3アミノ酸配列は、H95R修飾(IMGTエクソン付番方式による、EU付番方式によるH435R)を含む。一実施形態では、第2のC3アミノ酸配列は、Y96F修飾(IMGTエクソン付番方式による、EUによるH436F)をさらに含む。別の実施形態では、第2のC3アミノ酸配列は、H95R修飾(IMGTエクソン付番方式による、EU付番方式によるH435R)とY96F修飾(IMGTエクソン付番方式による、EUによるH436F)との両方を含む。幾つかの実施形態では、第2のC3アミノ酸配列は、修飾されたヒトIgG1からのものであり、D16E、L18M、N44S、K52N、V57M、及びV82I(IMGT、EUによるD356E、L38M、N384S、K392N、V397M、及びV422I)から成る群から選択される変異をさらに含む。幾つかの実施形態では、第2のC3アミノ酸配列は、修飾されたヒトIgG2からのものであり、N44S、K52N、及びV82I(IMGT:EUによるN384S、K392N、及びV422I)から成る群から選択される変異をさらに含む。幾つかの実施形態では、第2のC3アミノ酸配列は、修飾されたヒトIgG4からのものであり、Q15R、N44S、K52N、V57M、R69K、E79Q、及びV82I(IMGT:EUによるQ355R、N384S、K392N、V397M、R409K、E419Q、及びV422I)から成る群から選択される変異をさらに含む。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域アミノ酸配列は、非ヒト定常領域アミノ酸配列であり、重鎖定常領域アミノ酸配列は、上述の修飾の種類のいずれかのうちの1つ以上を含む。
種々の実施形態では、Fcドメインは、変更されたFc受容体結合を有するように修飾され、それは次に、エフェクター機能に影響を及ぼす。幾つかの実施形態では、Fcドメインを含む改変された重鎖定常領域(CH)は、キメラである。したがって、キメラC領域は、複数の免疫グロブリンアイソタイプに由来するCドメインを組み合わせる。例えば、キメラC領域は、ヒトIgG1、ヒトIgG2、またはヒトIgG4分子に由来するC2ドメインのうちの一部または全部を、ヒトIgG1、ヒトIgG2、またはヒトIgG4分子に由来するC3ドメインのうちの一部または全部と組み合わせて含む。幾つかの実施形態では、キメラC領域は、キメラヒンジ領域を含有する。例えば、キメラヒンジは、ヒトIgG1、ヒトIgG2、またはヒトIgG4ヒンジ領域に由来する「上部ヒンジ」アミノ酸配列(EU付番方式に従う216〜227位のアミノ酸残基、Kabat付番方式に従う226〜240位のアミノ酸残基)を、ヒトIgG1、ヒトIgG
2、またはヒトIgG4ヒンジ領域に由来する「下部ヒンジ」配列(EU付番方式に従う228〜236位のアミノ酸残基、Kabat付番方式に従う241〜249位のアミノ酸位置)と組み合わせて含むことができる。幾つかの実施形態では、キメラヒンジ領域は、ヒトIgG1またはヒトIgG4上部ヒンジに由来するアミノ酸残基、及びヒトIgG2下部ヒンジに由来するアミノ酸残基を含む。
幾つかの実施形態では、Fcドメインは、Fc含有タンパク質の(例えば、抗体の)所望の薬物動態特性に影響を及ぼすことなく、正常なFcエフェクター機能のうちの全て、一部を活性化するか、またはいずれも活性化しないように、改変されてもよい。キメラC領域を含み、変更されたエフェクター機能を有するタンパク質の例に関しては、その全体が本明細書に援用される、2013年2月1日に出願された米国仮特許出願第61/759,578号を参照されたい。
種々の態様では、非ヒト動物のゲノムは、(i)免疫グロブリン遺伝子座中で、全てもしくは実質的に全ての内在性機能性免疫グロブリンV、D、Jセグメントを欠失させるか、あるいは非機能性にする(例えば、ヌクレオチド配列(例えば、外在性ヌクレオチド配列)の挿入を介して)、または非機能性再構成もしくは逆位を介して非機能性にするように、及び(ii)再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含むように、修飾され、ヌクレオチド配列は、内在性遺伝子座(即ち、野生型非ヒト動物においてヌクレオチド配列が配置される所)に存在する。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ゲノム中の異所性遺伝子座に(例えば、そのゲノム中の内在性免疫グロブリン鎖遺伝子座とは異なる遺伝子座に、またはその内在性遺伝子座中、例えば、内在性遺伝子座がゲノム中の異なる場所に定置もしくは移動される免疫グロブリン可変遺伝子座中に)ある。幾つかの実施形態では、例えば、全ての内在性機能性重鎖V、D、またはJ遺伝子セグメントの約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約96%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上が、欠失させられるか、または非機能性にされる。幾つかの実施形態では、例えば、内在性機能性重鎖V、D、またはJ遺伝子セグメントの少なくとも95%、96%、97%、98%、または99%が、欠失させられるか、または非機能性にされる。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトまたは非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、カッパかまたはラムダかのいずれかの、ヒトまたは非ヒト軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。
幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、内在性機能性V、D、及びJ重鎖可変遺伝子セグメントならびに内在性機能性軽鎖可変V及びJ遺伝子セグメントを、欠失させるか、または非機能性にする修飾を含み、(i)再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列と、(ii)再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖V遺伝子セグメント(V)及び再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖J遺伝子セグメント(J)(即ち、ヌクレオチド配列が、野生型非ヒト度動物において配置される所)をコードするヌクレオチド配列とを、または異所性の場所に(例えば、そのゲノム中の内在性免疫グロブリン鎖遺伝子座とは異なる遺伝子座に、例えば、内在性遺伝子座がゲノム中の異なる場所に定置もしくは移動される内在性遺伝子座中に)含む。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、内在性機能性V、D、及びJ重鎖可変遺伝子セグメントならびに内在性機能性軽鎖可変V及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にする修飾を含み、(i)再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列と、(ii)1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)とを、内在性場所に(即ち、ヌクレオチド配列が野生型非ヒト動物において配置される所)、または
異所性の場所に(例えば、そのゲノム中の内在性免疫グロブリン鎖遺伝子座とは異なる遺伝子座に、またはその内在性遺伝子座中、例えば、内在性遺伝子座がゲノム中の異なる場所に定置もしくは移動される免疫グロブリン可変領域遺伝子座中に)含む。幾つかの実施形態では、例えば、全ての内在性機能性重鎖V、D、またはJ遺伝子セグメントの約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約96%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上が、欠失させられるか、または非機能性にされる。幾つかの実施形態では、例えば、内在性機能性重鎖V、D、またはJ遺伝子セグメントの少なくとも95%、96%、97%、98%、または99%が、欠失させられるか、または非機能性にされる。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトまたは非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、カッパかまたはラムダかのいずれかの、ヒトまたは非ヒト軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。
種々の実施形態は、軽鎖可変ドメインを包括する。軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列は、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒトの作製に使用されることができ、かかる動物によって発現されることができ、及び/またはかかる動物によって産生される(またはかかる動物によって多様化された配列に由来する)抗体ボディード中に存在するアミノ酸をコードすることができる。幾つかの実施形態では、軽鎖可変ドメインは、ヒトκ軽鎖可変ドメインである。幾つかの実施形態では、軽鎖可変ドメインは、マウスκ軽鎖可変ドメインである。幾つかの実施形態では、軽鎖可変ドメインは、ラットκ軽鎖可変ドメインである。幾つかの実施形態では、軽鎖可変ドメインは、ヒトλ軽鎖可変ドメインである。幾つかの実施形態では、軽鎖可変ドメインは、マウスλ軽鎖可変ドメインである。幾つかの実施形態では、軽鎖可変ドメインは、ラットλ軽鎖可変ドメインである。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物によって産生される軽鎖可変ドメインは、1つ以上のマウスまたはヒト免疫グロブリンκ軽鎖可変遺伝子セグメントによってコードされる。幾つかの実施形態では、1つ以上のマウス免疫グロブリンκ軽鎖可変遺伝子セグメントは、約3メガ塩基対のマウス免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座を含む。幾つかの実施形態では、1つ以上のマウス免疫グロブリンκ軽鎖可変遺伝子セグメントは、マウス免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座の、少なくとも137個のVκ遺伝子セグメント、少なくとも5つのJκ遺伝子セグメント、またはそれらの組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、1つ以上のヒト免疫グロブリンκ軽鎖可変遺伝子セグメントは、約半分のメガ塩基対のヒト免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座を含む。特定の実施形態では、1つ以上のヒト免疫グロブリンκ軽鎖可変遺伝子セグメントは、ヒト免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座の(免疫グロブリンκ定常領域に関して)近位反復(proximal repeat)を含む。幾つかの実施形態では、1つ以上のヒト免疫グロブリンκ軽鎖可変遺伝子セグメントは、ヒト免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座の、少なくとも40個のVκ遺伝子セグメント、少なくとも5つのJκ遺伝子セグメント、またはそれらの組み合わせを含む。
特定の実施形態では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖(V)遺伝子セグメント及び再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖(J)遺伝子セグメントをコードするヌクレオチド配列を更に含む。幾つかの実施形態では、再構成されていない軽鎖V遺伝子セグメント及び再構成されていない軽鎖J遺伝子セグメントをコードするヌクレオチド配列は、免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。他の実施形態では、再構成されていない軽鎖V遺伝子セグメント及び再構成されていない軽鎖J遺伝子セグメントをコードするヌクレオチド配列は、免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖V(V)遺伝子セグメント及び再構成さ
れていないヒト免疫グロブリンJ(J)遺伝子セグメントは、齧歯動物免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子、例えば、κまたはλ軽鎖定常領域遺伝子に、内在性齧歯動物遺伝子座にて作動可能に連結される
種々の実施形態では、再構成されていないヒト可変領域遺伝子セグメント(例えば、ヒトVκ遺伝子セグメント)は、抗体のヒト可変ドメインを再構成及びコードすることが可能である。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、内在性V遺伝子セグメントを含まない。幾つかの実施形態では、非ヒト動物によって発現されるヒトVκ遺伝子セグメントは、Vκ1−5、Vκ1−6、Vκ1−8、Vκ1−9、Vκ1−12、Vκ1−13、Vκ1−16、Vκ1−17、Vκ1−22、Vκ1−27、Vκ1−32、Vκ1−33、Vκ1−35、Vκ1−37、Vκ1−39、Vκ1D−8、Vκ1D−12、Vκ1D−13、Vκ1D−16、Vκ1D−17、Vκ1D−22、Vκ1D−27、Vκ1D−32、Vκ1D−33、Vκ1D−35、Vκ1D−37、Vκ1D−39、Vκ1D−42、Vκ1D−43、Vκ1−NL1、Vκ2−4、Vκ2−10、Vκ2−14、Vκ2−18、Vκ2−19、Vκ2−23、Vκ2−24、Vκ2−26、Vκ2−28、Vκ2−29、Vκ2−30、Vκ2−36、Vκ2−38、Vκ2−40、Vκ2D−10、Vκ2D−14、Vκ2D−18、Vκ2D−19、Vκ2D−23、Vκ2D−24、Vκ2D−26、Vκ2D−28、Vκ2D−29、Vκ2D−30、Vκ2D−36、Vκ2D−38、Vκ2D−40、Vκ3−7、Vκ3−11、Vκ3−15、Vκ3−20、Vκ3−25、Vκ3−31、Vκ3−34、Vκ3D−7、Vκ3D−7、Vκ3D−11、Vκ3D−15、Vκ3D−15、Vκ3D−20、Vκ3D−25、Vκ3D−31、Vκ3D−34、Vκ3−NL1、Vκ3−NL2、Vκ3−NL3、Vκ3−NL4、Vκ3−NL5、Vκ4−1、Vκ5−2、Vκ6−21、Vκ6D−21、Vκ6D−41、及びVκ7−3から成る群から選択される。幾つかの実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、全ての機能性ヒトVκ遺伝子を発現する。幾つかの実施形態では、ヒトVκ遺伝子セグメントは、Vκ4−1、Vκ5−2、Vκ7−3、Vκ2−4、Vκ1−5、及びVκ1−6を含む。幾つかの実施形態では、Vκ遺伝子セグメントは、Vκ3−7、Vκ1−8、Vκ1−9、Vκ2−10、Vκ3−11、Vκ1−12、Vκ1−13、Vκ2−14、Vκ3−15、及びVκ1−16を含む。幾つかの実施形態では、ヒトVκ遺伝子セグメントは、Vκ1−17、Vκ2−18、Vκ2−19、Vκ3−20、Vκ6−21、Vκ1−22、Vκ1−23、Vκ2−24、Vκ3−25、Vκ2−26、Vκ1−27、Vκ2−28、Vκ2−29、及びVκ2−30を含む。幾つかの実施形態では、ヒトVκ遺伝子セグメントは、Vκ3−31、Vκ1−32、Vκ1−33、Vκ3−34、Vκ1−35、Vκ2−36、Vκ1−37、Vκ2−38、Vκ1−39、及びVκ2−40を含む。種々の実施形態では、非ヒト動物は、5つのヒトJκ遺伝子セグメント、例えば、Jκ1、Jκ2、Jκ3、Jκ4、及びJκ5遺伝子セグメントを含む。特定の実施形態では、Vκ遺伝子セグメントは、Vκ4−1からVκ2−40までのヒト免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座にわたる連続したヒト免疫グロブリンκ遺伝子セグメントを含み、Jκ遺伝子セグメントは、Jκ1からJκ5までのヒト免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座にわたる連続した遺伝子セグメントを含む。幾つかの実施形態では、免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、2つのヒトV遺伝子セグメント、Vκ1−39及びVκ3−20を含む。幾つかの実施形態では、1つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)のヒトV遺伝子セグメント及び2つ以上のヒトJ遺伝子セグメントは、内在性軽鎖遺伝子座に、例えば、内在性カッパ軽鎖遺伝子座に存在する。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、機能性λ軽鎖遺伝子座を含むマウスである。他の実施形態では、マウスは、非機能性λ軽鎖遺伝子座を含む。幾つかの実施形態では、1つ以上のヒトV、1つ以上のヒトD、及び1つ以上のヒトJ遺伝子セグメントは、マウスまたはラット重鎖定常領域配列に作動可能に連結される(即ち、1つ以上のヒトV遺伝子セグメント及び2つ以上のヒトJ遺伝子セグメントは、内在性重鎖遺伝子座に存在する)。
幾つかの実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物(例えば、マウスまたはラット)は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を発現し(即ち、再構成された重鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質を産生し)、またVκ1−5、Vκ1−6、Vκ1−8、Vκ1−9、Vκ1−12、Vκ1−13、Vκ1−16、Vκ1−17、Vκ1−22、Vκ1−27、Vκ1−32、Vκ1−33、Vκ1−35、Vκ1−37、Vκ1−39、Vκ1D−8、Vκ1D−12、Vκ1D−13、Vκ1D−16、Vκ1D−17、Vκ1D−22、Vκ1D−27、Vκ1D−32、Vκ1D−33、Vκ1D−35、Vκ1D−37、Vκ1D−39、Vκ1D−42、Vκ1D−43、Vκ1−NL1、Vκ2−4、Vκ2−10、Vκ2−14、Vκ2−18、Vκ2−19、Vκ2−23、Vκ2−24、Vκ2−26、Vκ2−28、Vκ2−29、Vκ2−30、Vκ2−36、Vκ2−38、Vκ2−40、Vκ2D−10、Vκ2D−14、Vκ2D−18、Vκ2D−19、Vκ2D−23、Vκ2D−24、Vκ2D−26、Vκ2D−28、Vκ2D−29、Vκ2D−30、Vκ2D−36、Vκ2D−38、Vκ2D−40、Vκ3−7、Vκ3−11、Vκ3−15、Vκ3−20、Vκ3−25、Vκ3−31、Vκ3−34、Vκ3D−7、Vκ3D−7、Vκ3D−11、Vκ3D−15、Vκ3D−15、Vκ3D−20、Vκ3D−25、Vκ3D−31、Vκ3D−34、Vκ3−NL1、Vκ3−NL2、Vκ3−NL3、Vκ3−NL4、Vκ3−NL5、Vκ4−1、Vκ5−2、Vκ6−21、Vκ6D−21、Vκ6D−41、及びVκ7−3から成る群から選択されるVκ遺伝子によってコードされる1つ以上、2つ以上、3つ以上、4つ以上、5つ以上などの軽鎖可変ドメインを発現する。
種々の実施形態では、軽鎖可変領域遺伝子セグメント(例えば、ヒト軽鎖可変領域遺伝子セグメント)のうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする。幾つかの実施形態では、本明細書に記載される軽鎖可変ドメインは、酸性pHにおいて、中性pHと比較して、少なくとも約2倍、少なくとも約3倍、少なくとも約4倍、少なくとも約5倍、少なくとも約10倍、少なくとも約15倍、少なくとも約20倍、少なくとも約25倍、または少なくとも約30倍の解離半減期(t1/2)の減少を示す。幾つかの実施形態では、中性pHと比較して酸性pHでのt1/2の減少は、約30倍以上である。幾つかの実施形態では、V遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列Vセグメント配列によってコードされる少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの、ヒスチジンコドンでの置換を含む。幾つかの実施形態では、置換は、1、2、3、または4つのコドン(例えば、3または4つのコドン)のものである。幾つかの実施形態では、置換は、CDR3コドン(単数または複数)中である。幾つかの実施形態では、ヒトV遺伝子セグメントは、ヒトVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントであり、ヒトVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントの各々は、対応するヒト生殖系列V遺伝子セグメントによってコードされる少なくとも1つの非ヒスチジンコドンの、ヒスチジンコドンでの置換を含む。幾つかの実施形態では、ヒトVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントの各々は、3または4つのヒスチジンコドンの置換を含む。幾つかの実施形態では、3または4つの置換は、CDR3領域中である。幾つかの実施形態では、置換は、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントの3つの非ヒスチジンコドンのものであり、置換は、106位、108位、及び111位にてヒスチジンを発現するように設計される。幾つかの実施形態では、置換は、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントの4つの非ヒスチジンコドンのものであり、置換は、105位、106位、108位、及び111位にてヒスチジンを発現するように設計される(例えば、参照により本明細書に援用される、US第2013/0247234A1号及びWO第2013/138680号を参照)。幾つかの実施形態では、置換は、ヒトVκ3−20遺伝子セグメントの3つの非ヒスチジンコドンのものであり、置換は、105位、106位、及び109位にてヒスチジンを発現するように
設計される。またさらなる実施形態では、置換は、ヒトVκ3−20遺伝子セグメントの4つの非ヒスチジンコドンのものであり、置換は、105位、106位、107位、及び109位にてヒスチジンを発現するように設計される。幾つかの実施形態では、免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、1つ以上であるが野生型より少ない数のヒトV遺伝子セグメント、及び1つ以上、例えば、2つ以上のヒトJ遺伝子セグメントを含み、ヒトV遺伝子セグメントの各々は、対応するヒト生殖系列V遺伝子セグメントによってはコードされない少なくとも1つのヒスチジンコドンを含む。種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物は、関心の抗原による刺激に際して、ヒトV遺伝子セグメントに由来するアミノ酸配列を含む抗原結合タンパク質を発現し、抗原結合タンパク質は、ヒトV遺伝子セグメント内に導入される少なくとも1つのヒスチジンコドンによってコードされるアミノ酸位置に、少なくとも1つのヒスチジン残基を保持する。幾つかの実施形態では、動物は、抗原に応答して、抗原結合タンパク質の集団を発現し、集団内の全ての抗原結合タンパク質は、(a)ヒトV遺伝子セグメント及びJ遺伝子セグメントの再構成に由来する免疫グロブリン軽鎖可変ドメインであって、ヒトV遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つが、対応するヒト生殖系列V遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする、免疫グロブリン軽鎖可変ドメインと、(b)再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列によってコードされるヒト重鎖可変ドメインを含む免疫グロブリン重鎖と、を含む。
種々の実施形態は、軽鎖定常領域配列を包括する。幾つかの実施形態では、例えば、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結され、ヒト軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ヌクレオチド配列である)は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結され、ヒト軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ヌクレオチド配列である)は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。種々の実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列に作動可能に連結される軽鎖定常領域配列は、ヒトκ軽鎖定常領域配列である。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインに作動可能に連結される軽鎖定常領域配列は、マウスκ軽鎖定常領域配列である。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインに作動可能に連結される軽鎖定常領域配列は、ラットκ軽鎖定常領域配列である。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインに作動可能に連結される軽鎖定常領域配列は、ヒトλ軽鎖定常領域配列である。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインに作動可能に連結される軽鎖定常領域配列は、マウスλ軽鎖定常領域配列である。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインに作動可能に連結される軽鎖定常領域配列は、ラットλ軽鎖定常領域配列である。
種々の態様では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座(即ち、免疫グロブリン遺伝子座は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む)を含む非ヒト動物であって、再構成された重鎖可変ドメインは、スペーサーを介して重鎖Jセグメント(J)配列に作動可能に連結される重鎖可変(V)配列を含み、スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基を含む、非ヒト動物が提供される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結され
る。幾つかの実施形態では、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択される配列を含む。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、非ヒト軽鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒト軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、スペーサーは、単一のアミノ酸残基である。幾つかの実施形態では、スペーサーは、2つのアミノ酸残基である。幾つかの実施形態では、スペーサーは、3つのアミノ酸残基である。幾つかの実施形態では、スペーサーは、4つのアミノ酸残基である。幾つかの実施形態では、スペーサーは、5つのアミノ酸残基である。幾つかの実施形態では、スペーサーは、6つのアミノ酸残基である。
別の態様では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物であって、該動物は、機能性ユニバーサル軽鎖(「ULC」)免疫グロブリン遺伝子座を含む、非ヒト動物と、該動物を作製するための方法が提供される。幾つかの実施形態では、かかる動物は、再構成された重鎖可変ドメイン遺伝子座(即ち、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む重鎖可変ドメイン免疫グロブリン遺伝子座)をさらに含む。ULCは、例えば、FcRn結合に影響を及ぼして半減期を改善させるような修飾、例えば、抗原に結合する重鎖とFcRnに結合する軽鎖とを含む二重特異性などの機能を含有する二重特異性フォーマットにおいて使用することができる、一般的な軽鎖である。例えば、本明細書に記載される遺伝子的に修飾されたマウスは、FcRNで免疫付与されて、専ら軽鎖を通じてFcRNに結合する抗体を獲得する。遺伝子的に修飾された非ヒト動物によって産生されるこれらの軽鎖は、二重特異性抗体がFcRnに関連するのに役立つULCとして使用され、それによって半減期を増加させるのを助ける。抗体の残り(例えば、第2の異なる軽鎖か、またはFcRnとは異なる抗原に結合する重鎖かのいずれか)は、第2の機能を実施するように選択される。本明細書に記載される実施形態において使用されるULCはまた、その多様性が主に体細胞変異(例えば、超変異)のプロセスからもたらされる抗体可変鎖配列を生成し、それによって、その抗原結合能力がポストゲノム事象から利益を得る抗体可変鎖配列を解明するために使用することもできる。
種々の態様は、そのゲノム中に再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を含み、またそのゲノム中に、カッパ定常領域、ラムダ定常領域、重鎖定常領域(例えば、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される)から選択される定常領域核酸配列上へクローン化された本明細書に記載される軽鎖可変ドメインをコードする核酸をさらに含む、遺伝子的に修飾された非ヒト動物を含む。幾つかの実施形態では、軽鎖可変領域核酸配列は、第1のヒト重鎖定常領域核酸配列上へクローン化され、第2の軽鎖可変ドメインは、第2のヒト重鎖定常領域核酸配列上へクローン化され、第1及び第2のヒト重鎖定常領域核酸配列は、同一であり、第1の軽鎖可変ドメインは、第1の抗原に特異的に結合し、第2の軽鎖可変ドメインは、第2の抗原に特異的に結合する。これらの実施形態では、重鎖定常領と融合された軽鎖可変ドメインの各々が別個の抗原結合特異性を示す、2つのポリペプチドの二量体が形成される。
別の態様では、血液脳関門を横断する受容体または他の部分、例えば、トランスフェリン受容体に結合する軽鎖を産生することが可能な、遺伝子的に修飾された非ヒト動物(例えば、マウス)が提供される。先行研究は、トランスフェリン受容体に対する低親和性抗体は、低親和性のため、血液脳関門を横断して放出されるであろうことを示している。したがって、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された動物(例
えば、マウス)は、血液脳関門を横断することが可能な部分(例えば、トランスフェリン受容体)に対する低親和性抗体を作製するために使用され、低親和性抗体は、二重特異性であり、所望の標的に対する第2の結合特異性を含む(即ち、抗体は、横断部分に結合し、また横断部分とは異なる標的も結合する)。
本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物を作製及び使用する方法が、提供される。再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を、免疫グロブリン重鎖または軽鎖定常領域核酸配列との作動可能な連結において、非ヒト動物のゲノム中に定置するための方法が提供される。種々の実施形態では、定常領域核酸配列は、ヒトまたは非ヒトであり、非ヒト動物は、齧歯動物である。種々の実施形態では、方法は、ヒトまたは非ヒト軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト軽鎖可変領域遺伝子セグメント、例えば、2つのヒトVκ遺伝子セグメントと、1つ以上のヒトJκ遺伝子セグメントとを含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座をさらに含む、非ヒト動物を作製することを含む。種々の態様では、方法は、例えば、例えば、宿主胚、生殖細胞(例えば、卵母細胞)などを有する修飾された多能性または全能性ドナー細胞(例えば、ES細胞またはiPS細胞)を採用することを含む遺伝子導入技術を採用して、前述の配列を、非ヒト動物、例えば、齧歯動物の生殖系列中に定置することを含む。したがって、実施形態は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む非ヒト生殖細胞のゲノム中の非ヒト免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含み、定常領域遺伝子配列は、非ヒト配列、ヒト配列、またはそれらの組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、内在性非ヒト免疫グロブリン定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、内在性非ヒト免疫グロブリン定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である。
種々の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製する方法であって、(a)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にするように、非ヒト動物のゲノムを修飾することと、(b)ゲノム中に、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を定置することと、を含む、方法が提供される。1つのかかる態様では、非ヒト動物の生殖系列中の再構成された重鎖遺伝子配列から単一の免疫グロブリン重鎖を発現する非ヒト動物を作製するための方法であって、非ヒト動物を、その抗体発現成熟B細胞集団全体が(i)単一のV遺伝子セグメント、(ii)1、2、3、4、5、または6個のアミノ酸のアミノ酸スペーサー、及び(iii)単一のJ遺伝子セグメントに由来する重鎖を発現するように、遺伝子的に修飾するステップを含む、方法が提供される。幾つかの態様では、方法は、内在性重鎖免疫グロブリン可変遺伝子座を、不活性化するか、または本明細書に記載される単一の再構成された重鎖遺伝子で置き換えることを含む。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む非ヒト動物を作製する方法が提供され、かかる方法は、(a)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にするように、非ヒト動物のゲノムを修飾することと、(b)ゲノム中に、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を定置することと、を含む。幾つかの実施形態では、実質的に全ての内在性機能性V、D、及びJ遺伝子セグメントは、(例えば、ヌクレオチド配列(例えば、免疫グロブリン遺伝子座中の外在性ヌクレオチド配列)の挿入を介して、または内在性V、D、Jセグメントの非機能性再構成もしくは逆位を介して)非ヒト動物の免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させられるか、または非機能性にされる。幾つかの実施形態では、方法は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(即ち、再構成された重鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列)を、内在性の(即ち、ヌクレオチド配列が非ヒト動物において配置される所に標的化される)場所へ挿入
することを含む。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、異所的に(例えば、そのゲノム中の内在性免疫グロブリン鎖遺伝子座とは異なる遺伝子座に、またはその内在性遺伝子座中、例えば、内在性遺伝子座がゲノム中の異なる場所に定置もしくは移動される免疫グロブリン可変遺伝子座中に)存在する。幾つかの実施形態では、例えば、全ての内在性機能性V、D、またはJ遺伝子セグメントの約80%以上、約85%以上、約90%以上、約95%以上、約96%以上、約97%以上、約98%以上、または約99%以上が、欠失させられるか、または非機能性にされる。幾つかの実施形態では、例えば、内在性機能性重鎖V、D、またはJ遺伝子セグメントの少なくとも95%、96%、97%、98%、または99%が、欠失させられるか、または非機能性にされる。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製するための方法であって、(a)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にするように、非ヒト動物のゲノムを修飾することと、(b)内在性免疫グロブリン軽鎖遺伝子座中に、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(即ち、再構成された重鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列)を定置することと、を含み、ヌクレオチド配列は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、方法が提供される。幾つかの実施形態では、遺伝子的に改変された免疫グロブリン遺伝子座は、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中に存在する。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、マウスまたはラットκ軽鎖定常領域遺伝子配に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトκ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、マウスまたはラットλ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトλ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製するための方法であって、(a)非ヒト動物のゲノムを、(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及びJ遺伝子セグメント、ならびに(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、(b)ゲノム中に、(i)再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第1のヌクレオチド配列は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第1のヌクレオチド配列、及び(ii)ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第2のヌクレオチド配列は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第2のヌクレオチド配列、を定置することと、を含む、方法が提供される。幾つかの実施形態では、遺伝子的に改変された免疫グロブリン遺伝子座は、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中に存在する。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、κ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、マウスまたはラットκ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、ヒトκ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再
構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、λ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、マウスまたはラットλ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列は、ヒトλ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインは、κ軽鎖可変ドメインである。したがって、幾つかの実施形態では、第2のヌクレオチド配列は、ヒトカッパ軽鎖可変領域ヌクレオチド配列である。幾つかの実施形態では、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインは、λ軽鎖可変ドメインである。したがって、幾つかの実施形態では、第2のヌクレオチド配列は、ヒトラムダ軽鎖可変領域ヌクレオチド配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域遺伝子配列は、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製するための方法であって、(a)非ヒト動物のゲノムを、(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及びJ遺伝子セグメント、ならびに(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、(b)ゲノム中に、(i)再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第1のヌクレオチド配列は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第1のヌクレオチド配列、及び(ii)ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第2のヌクレオチド配列は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第2のヌクレオチド配列、を定置することと、を含む、方法が提供される。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、κ軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラットκ軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、ヒトκ軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラットλ軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、ヒトλ軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインは、κ軽鎖可変ドメインである。幾つかの実施形態では、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインは、λ軽鎖可変ドメインである。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域遺伝子配列は、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む非ヒト動物を作製する方法であって、(a)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、非機能性にするように、非ヒト動物のゲノムを修飾することと、(b)ゲノム中に、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を定置することと、を含み、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、スペーサーを介して重鎖J遺伝子セグメント(J)配列に作動可能に連結される重鎖V遺伝子セグメント(V)配列を含み、スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基を含む、方法が提供される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、非ヒト免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット免疫グロブリン重鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実
施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、非ヒト免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、内在性の場所(即ち、ヌクレオチド配列は、野生型非ヒト動物において配置される所)に存在する。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、異所的に(例えば、そのゲノム中の内在性免疫グロブリン鎖遺伝子座とは異なる遺伝子座に、またはその内在性遺伝子座中、例えば、内在性遺伝子座がゲノム中の異なる場所に定置もしくは移動される免疫グロブリン可変遺伝子座中に)存在する。幾つかの実施形態では、スペーサーは、単一のアミノ酸残基である。幾つかの実施形態では、スペーサーは、2つのアミノ酸残基である。幾つかの実施形態では、スペーサーは、3つのアミノ酸残基である。幾つかの実施形態では、スペーサーは、4つのアミノ酸残基である。幾つかの実施形態では、スペーサーは、5つのアミノ酸残基である。幾つかの実施形態では、スペーサーは、6つのアミノ酸残基である。幾つかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、重鎖定常ドメイン遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の2つのコピー、3つのコピー、4つのコピー、またはそれ以上をコードする。幾つかの実施形態では、ヌクレオチド配列は、重鎖定常ドメイン遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の複数のコピーをコードする。
非ヒト動物を作製するための方法であって、(a)非ヒト動物のゲノムを、(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及び/またはJ遺伝子セグメント、ならびに(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、(b)(i)再構成された重鎖可変領域核酸配列であって、再構成された重鎖可変領域核酸配列は、スペーサーを介して重鎖J遺伝子セグメント(J)配列に作動可能に連結される重鎖V遺伝子セグメント(V)配列を含み、スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基を含む、再構成された重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)ヒトまたは非ヒト軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(例えば、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び少なくとも1つのヒトJκ遺伝子セグメント)、を定置することと、を含む、方法が提供される。幾つかの実施形態では、軽鎖可変領域遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする。
幾つかの態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製するための方法であって、
(a)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にするように、非ヒト動物のゲノムを修飾することと、
(b)非ヒト動物のゲノム中に、軽鎖定常領域ヌクレオチド配列への作動可能な連結において再構成されたヒト重鎖可変領域ヌクレオチド配列を定置することと、を含む、方法が提供される。
種々の実施形態では、非ヒト動物は、齧歯動物、例えば、マウス、ラット、またはハムスターである。幾つかの実施形態では、齧歯動物は、マウスである。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域は、ラットまたはマウス定常領域、例えば、ラットまたはマウスCκ定常領域である。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製するための方法であって、
(a)非ヒト動物のゲノムを、
(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及び/またはJ遺伝子セグメント、
ならびに
(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、
(b)非ヒト動物のゲノム中に、
(i)再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第1のヌクレオチド配列は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第1のヌクレオチド配列、及び
(ii)ヒトまたは非ヒト軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第2のヌクレオチド配列は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第2のヌクレオチド配列、を定置することと、を含む、方法が提供される。
種々の実施形態では、非ヒト動物は、齧歯動物、例えば、マウス、ラット、またはハムスターである。幾つかの実施形態では、齧歯動物は、マウスである。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域は、ラットまたはマウス定常領域、例えば、ラットまたはマウスCκ定常領域である。幾つかの実施形態では、第2のヌクレオチド配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択されマウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、第2のヌクレオチド配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製するための方法であって、
(a)非ヒト動物のゲノムを、
(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及び/またはJ遺伝子セグメント、ならびに
(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、
(b)非ヒト動物のゲノム中に、
(i)再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第1のヌクレオチド配列は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第1のヌクレオチド配列、及び
(ii)軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第2のヌクレオチド配列は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第2のヌクレオチド配列、を定置することと、を含む、方法が提供される。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製するための方法であって、
(a)非ヒト動物のゲノムを、
(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及び/またはJ遺伝子セグメント、ならびに
(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、
(b)非ヒト動物のゲノム中に、
(i)第1の対立遺伝子であって、
(1)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成
されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)、及び
(2)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列である)、を含む、第1の対立遺伝子と、
(ii)第2の対立遺伝子であって、
(1)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、軽鎖可変ドメインをコードする第3のヌクレオチド配列(即ち、第3のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列である)、及び
(2)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、再構成された重鎖可変ドメインをコードする第4のヌクレオチド配列(即ち、第4のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)、を含む、第2の対立遺伝子と、を定置することと、を含む、方法が提供される。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む非ヒト動物を作製する方法であって、(a)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及び/またはJ遺伝子セグメントを欠失させるか、または非機能性にするように、非ヒト動物のゲノムを修飾することと、(b)ゲノム中に、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を定置することと、を含み、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、スペーサーを介して重鎖J遺伝子セグメント(J)配列に作動可能に連結される重鎖V遺伝子セグメント(V)配列を含み、スペーサーは、少なくとも1つのアミノ酸残基を含む、方法が提供される。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製するための方法であって、
(a)非ヒト動物のゲノムを、
(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及び/またはJ遺伝子セグメント、ならびに
(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、
(b)非ヒト動物のゲノム中に、
(i)重鎖定常領域ヌクレオチド配列に作動可能に連結されている再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列、及び
(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されている1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント、を定置することと、を含む、方法が提供される。
種々の実施形態では、非ヒト動物は、齧歯動物、例えば、マウス、ラット、またはハムスターである。幾つかの実施形態では、齧歯動物は、マウスである。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域は、ラットまたはマウス定常領域、例えば、ラットまたはマウスCκ定常領域である。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択されるマウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成された重鎖可変領域核酸配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒト重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される。
別の態様では、遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物を作製するための方法であって、
(a)非ヒト動物のゲノムを、
(i)内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、及び/またはJ遺伝子セグメント、ならびに
(ii)内在性機能性免疫グロブリン軽鎖V及びJ遺伝子セグメント、を欠失させるか、または非機能性にするように修飾することと、
(b)非ヒト動物のゲノム中に、
(i)軽鎖定常領域ヌクレオチド配列に作動可能に連結されている再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列、ならびに
(ii)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されている1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変V及びJ遺伝子セグメント、を定置することと、を含む、方法が提供される。
種々の実施形態では、非ヒト動物は、齧歯動物、例えば、マウス、ラット、またはハムスターである。幾つかの実施形態では、齧歯動物は、マウスである。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域は、ラットまたはマウス定常領域、例えば、ラットまたはマウスCκ定常領域である。
別の態様では、再構成された重鎖可変ドメインをコードする核酸配列(即ち、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列であるヌクレオチド配列、即ち、予め再構成された可変重鎖VDJヌクレオチド配列)が、提供される。び幾つかの実施形態では、核酸配列は、ヒトV、D、及びJ遺伝子配列またはセグメントに由来する。幾つかの実施形態では、核酸配列は、ヒト生殖系列Vセグメント、ヒト生殖系列Dセグメント、及びヒト生殖系列Jセグメントに由来する。幾つかの実施形態では、ヒトVセグメントは、ヒト集団において観察される変異体に対応する。種々の実施形態では、核酸配列は、V1−2、V1−3、V1−8、V1−18、V1−24、V1−45、V1−46、V1−58、V1−69、V2−5、V2−26、V2−70、V3−7、V3−9、V3−11、V3−13、V3−15、V3−16、V3−20、V3−21、V3−23、V3−30、V3−30−3、V3−30−5、V3−33、V3−35、V3−38、V3−43、V3−48、V3−49、V3−53、V3−64、V3−66、V3−72、V3−73、V3−74、V4−4、V4−28、V4−30−1、V4−30−2、V4−30−4、V4−31、V4−34、V4−39、V4−59、V4−61、V5−51、V6−1、V7−4−1、V7−81、及びそれらの多型変異体から成る群から選択されるヒトV遺伝子を含む。幾つかの実施形態では、ヒトVセグメントは、V3−23またはその多型変異体である。種々の実施形態では、核酸配列は、D1−1、D1−7、D1−14、D1−20、D1−26、D2−2、D2−8、D2−15、D2−21、D3−3、D3−9、D3−10、D3−16、D3−22、D4−4、D4−11、D4−17、D4−23、D5−12、D5−5、D5−18、D5−24、D6−6、D6−13、D6−19、D6−25、D7−27、及びそれらの多型変異体から成る群から選択されるヒトD遺伝子セグメントを含む。幾つかの実施形態では、核酸配列は、動物において自己反応性でない(非免疫原性の)ヒトDセグメントを含む。幾つかの実施形態では、核酸配列は、マウスの成熟B細胞の重鎖可変配列中に発現されることが可能なヒトDセグメントを含む。幾つかの実施形態では、核酸配列は、C1、ヒンジ、C2、C3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒトまたは非ヒト動物重鎖定常領域遺伝子配列をさらに含む。特定の実施形態では、核酸は、C1、ヒンジ、C2、及びC3を含む定常領域遺伝子配列を含む。種々の実施形態では、核酸配列は、J1、J2、J3、J4、J5、J6、及びそれらの多型変異体から成る群から選択されるヒトJ遺伝子セグメントを含む。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、ヒトV3−23/GY/J4−4の配列(配列番号137)をコードする。幾つかの実施形態では、核酸配列は、ヒトV3−23/X/Jの配列(X1は、任意のアミノ酸であり、X2は、任意のアミノ酸である)を含む再構成された重鎖可変ドメインをコードする。幾つかの実施形態では、Xは、Glyであり、Xは、Tyrである。幾つかの実施形態では、核酸配列は、ヒトV3−23/X/J4−4の配列(X1は、任意のアミノ酸
であり、Xは、任意のアミノ酸である)を含む再構成された重鎖可変ドメインをコードする。幾つかの実施形態では、Xは、フェニル基を含むアミノ酸である。特定の実施形態では、Xは、Tyr及びPheから選択される。幾つかの実施形態では、核酸配列は、ヒトまたは非ヒト動物軽鎖定常領域遺伝子配列をさらに含む。
別の態様では、本明細書に記載される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(即ち、予め再構成された重鎖VDJ配列)を含む核酸構築物が、提供される。幾つかの実施形態では、核酸構築物は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列が、ヒトまたは非ヒト動物重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結されるような方法で設計される。幾つかの実施形態では、核酸構築物は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列の2つのコピー、3つのコピー、4つのコピー、またはそれ以上を含有する。幾つかの実施形態では、核酸構築物は、標的化ベクターである。幾つかの実施形態では、標的化ベクターは、Adam6a/6b遺伝子の欠失に関連付けられる生殖能力問題を防止するために、Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む(例えば、参照によりその全体が本明細書に援用される、US第2012−0322108A1号を参照)。幾つかの実施形態では、Adam6a及びAdam6b遺伝子は、ユニバーサル重鎖配列の転写単位の5’上流に定置される。幾つかの実施形態では、標的化ベクターは、組み換え部位に隣接する選択カセットを含む。幾つかの実施形態では、標的化ベクターは、1つ以上の部位特異的組み換え部位(例えば、loxPまたはFRT部位)を含む。
別の態様では、重鎖可変領域アミノ酸配列から独立して抗原に結合することが可能な軽鎖可変領域(V)アミノ酸配列を獲得するための方法であって、(a)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物(例えば、重鎖または軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されている再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を含む遺伝子的に修飾された動物)を、関心の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、抗原に対する免疫応答を開始する、免疫付与することと、(b)遺伝子的に修飾された非ヒト動物の細胞(例えば、成熟B細胞)から、抗原に特異的に結合する軽鎖可変ドメインの再構成された軽鎖(VJ)核酸配列を獲得することと、を含む、方法が提供される。種々の実施形態では、かかる方法によって産生される軽鎖可変領域が提供される。
幾つかの態様では、重鎖可変領域から独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)ドメインをコードする核酸配列を獲得するための方法であって、(a)非ヒト動物を、関心の抗原またはその免疫原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列を含む、免疫付与することと、(b)非ヒト動物に免疫応答を開始させることと、(c)免疫付与された非ヒト動物から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、(d)細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法が提供される。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット重鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域遺伝子配列は、ヒト重鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された遺伝子座によって発現される再構成された重鎖可変ドメインは、非ヒト動物に対して自己反応性ではない、即ち、非免疫原性である。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、そのゲノム中に、2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)をさらに含む。幾つかの実施形態では、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)は、軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、単離するステップ(c)は、蛍光活性化細胞分類(FACS)またはフローサイトメトリー
を介して実行される。幾つかの実施形態では、抗原に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞は、リンパ球である。幾つかの実施形態では、リンパ球は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、またはB細胞を含む。幾つかの実施形態では、方法は、(c)’リンパ球を癌細胞と融合させるステップをさらに含む。特定の実施形態では、癌細胞は、骨髄腫細胞である。
したがって、種々の態様では、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、関心の抗原またはその免疫原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された非ヒト動物から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法が提供される。
幾つかの実施形態では、単離するステップ(c)は、蛍光活性化細胞分類(FACS)またはフローサイトメトリーを介して実行される。幾つかの実施形態では、抗原に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞は、リンパ球である。特定の実施形態では、リンパ球は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、またはB細胞を含む。幾つかの実施形態では、方法は、(c)’リンパ球を癌細胞と融合させるステップをさらに含む。特定の実施形態では、癌細胞は、骨髄腫細胞である。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、免疫グロブリン定常領域核酸配列をコードする核酸配列と融合される。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、ヒトカッパ配列またはヒトラムダ配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、マウスカッパ配列またはマウスラムダ配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、ラットカッパ配列またはラットラムダ配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒト配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるマウスまたはラットである。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、動物のゲノム中の再構成されていないV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジンコドン置換または挿入を含む。
種々の態様では、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、関心の抗原またはその免疫原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された非ヒト動物から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法が提供される。
幾つかの実施形態では、単離するステップ(c)は、蛍光活性化細胞分類(FACS)またはフローサイトメトリーを介して実行される。幾つかの実施形態では、抗原に結合する
軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞は、リンパ球である。特定の実施形態では、リンパ球は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、またはB細胞を含む。幾つかの実施形態では、方法は、(c)’リンパ球を癌細胞と融合させるステップをさらに含む。特定の実施形態では、癌細胞は、骨髄腫細胞である。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、免疫グロブリン定常領域核酸配列をコードする核酸配列と融合される。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、ヒトカッパ配列またはヒトラムダ配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、マウスカッパ配列またはマウスラムダ配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、ラットカッパ配列またはラットラムダ配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒト配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるマウスまたはラットである。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、動物のゲノム中の再構成されていないV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジンコドン置換または挿入を含む。
幾つかの態様では、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)非ヒト動物を、関心の抗原またはその免疫原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された非ヒト動物から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法が提供される。
幾つかの実施形態では、単離するステップ(c)は、蛍光活性化細胞分類(FACS)またはフローサイトメトリーを介して実行される。幾つかの実施形態では、抗原に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞は、リンパ球である。特定の実施形態では、リンパ球は、ナチュラルキラー細胞、T細胞、またはB細胞を含む。幾つかの実施形態では、方法は、(c)’リンパ球を癌細胞と融合させるステップをさらに含む。特定の実施形態では、癌細胞は、骨髄腫細胞である。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、免疫グロブリン定常領域核酸配列をコードする核酸配列と融合される。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、ヒトカッパ配列またはヒトラムダ配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、マウスカッパ配列またはマウスラムダ配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域核酸配列は、ラットカッパ配列またはラットラムダ配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるヒト配列である。幾つかの実施形態では、重鎖定常領域核酸配列は、CH1、ヒンジ、CH2、CH3、及びそれらの組み合わせから選択されるマウスまたはラットである。幾つかの実施形態では、(d)の核酸配列は、動物のゲノム中の再構成されていないV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジンコドン置換または挿入を含む。
幾つかの態様では、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する非ヒト動物を、関心の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に
、重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された非ヒト動物から、リンパ球(例えば、B細胞)を採取することと、
(d)リンパ球を骨髄腫細胞と融合させて、ハイブリドーマ細胞を形成することと、
(e)ハイブリドーマ細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法が提供される。
別の態様では、重鎖可変領域から独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖の免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)核酸配列をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する非ヒト動物を、関心の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に、重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)重鎖可変領域から独立して抗原に結合するVアミノ酸配列を発現する免疫付与された非ヒト動物から、リンパ球(例えば、B細胞)を特定することと、
(c)のリンパ球から、(c)のVアミノ酸配列をコードする核酸配列をクローン化することと、を含む、方法が提供される。
別の態様では、重鎖可変領域から独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)アミノ酸配列を獲得するための方法であって、
(a)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する非ヒト動物を、関心の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第1のヌクレオチド配列は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第1のヌクレオチド配列と、(ii)ヒトまたは非ヒト軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ヌクレオチド配列である)であって、第2のヌクレオチド配列は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第2のヌクレオチド配列、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された非ヒト動物から、リンパ球(例えば、B細胞)を採取することと、
(d)リンパ球を骨髄腫細胞と融合させて、ハイブリドーマ細胞を形成することと、
(e)ハイブリドーマ細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法が提供される。
別の態様では、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変ドメイン(V)をコードする核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する非ヒト動物を、関心の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第1のヌクレオチド配列は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第1のヌクレオチド配列と、(ii)ヒトまたは非ヒト軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていな
いヒト免疫グロブリン軽鎖可変ヌクレオチド配列である)であって、第2のヌクレオチド配列は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第2のヌクレオチド配列、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)重鎖可変領域から独立して抗原に結合するVアミノ酸配列を発現する免疫付与された非ヒト動物から、リンパ球(例えば、B細胞)を特定することと、
(c)のリンパ球から、(c)のVアミノ酸配列をコードする核酸配列をクローン化することと、を含む、方法が提供される。
別の態様では、重鎖可変領域から独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)アミノ酸配列を獲得するための方法であって、
(a)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する非ヒト動物を、関心の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された非ヒト動物から、リンパ球(例えば、B細胞)を採取することと、
(d)リンパ球を骨髄腫細胞と融合させて、ハイブリドーマ細胞を形成することと、
(e)ハイブリドーマ細胞から、抗原に結合することができる軽鎖可変ドメイン(Vドメイン)をコードする核酸配列を獲得することと、を含む、方法が提供される。
別の態様では、重鎖可変領域から独立して抗原に結合することが可能な免疫グロブリン軽鎖の免疫グロブリン軽鎖可変領域(V)核酸配列を獲得するための方法であって、
(a)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する非ヒト動物を、関心の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域核酸配列、及び(ii)2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)重鎖可変領域から独立して抗原に結合するVアミノ酸配列を発現する免疫付与された非ヒト動物から、リンパ球(例えば、B細胞)を特定することと、
(c)のリンパ球から、(c)のVアミノ酸配列をコードする核酸配列をクローン化することと、を含む、方法が提供される。
種々の実施形態では、本明細書に記載される軽鎖可変ドメインは、エフェクター軽鎖可変ドメインである。幾つかの実施形態では、エフェクター軽鎖可変ドメインは、FcRnに特異的に結合して、多重特異性抗体の半減期を改善する。例えば、二重特異性抗体は、抗原に結合する重鎖可変ドメインと、FcRnに結合する軽鎖可変ドメインとを含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾されたマウスは、FcRNで免疫付与されて、専ら軽鎖を通じてFcRNに結合する抗体を獲得する。遺伝子的に修飾された非ヒト動物によって産生されるこれらの軽鎖は、二重特異性抗体がFcRnに関連するのに役立つ、ユニバーサルなまたは共通の軽鎖として使用され、それによって半減期を増加させるのを助ける。抗体の残り(例えば、第2の異なる軽鎖か、またはFcRnとは異なる抗原に結合する重鎖かのいずれか)は、第2の機能を実施するように選択される。
追加の態様では、本明細書に記載される方法のいずれかによって獲得可能な遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座が、提供される。種々の実施形態では、本明細書に記
載される方法によって産生される軽鎖可変領域、及びかかる軽鎖可変領域をコードする核酸配列も提供される。
幾つかの態様では、(1)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列と、(2)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列と、を含む、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中の免疫グロブリン遺伝子座が提供される。幾つかの態様では、(1)軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列と、(2)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域ヌクレオチド配列と、を含む、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中の免疫グロブリン遺伝子座が提供される。幾つかの態様では、(1)重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列と、(2)2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)をコードするヌクレオチド配列と、を含む、非ヒト動物の生殖系列ゲノム中の免疫グロブリン遺伝子座が提供される。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、κ軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、λ軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖定常領域遺伝子配列は、マウスまたはラット軽鎖定常領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖可変領域ヌクレオチド配列は、κ軽鎖可変領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖可変領域ヌクレオチド配列は、λ軽鎖可変領域遺伝子配列である。幾つかの実施形態では、軽鎖可変領域ヌクレオチド配列は、マウスまたはラット軽鎖可変領域遺伝子配列である。
追加の態様は、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物によって作製される抗原結合タンパク質(例えば、抗体)を含む。同様に、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物に由来するか、またはそれによって産生される(即ち、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメントから発現される)軽鎖可変領域(V)配列を有する、抗原結合タンパク質(例えば、組み換え抗体)も提供される。幾つかの実施形態では、本明細書に記載される方法によって産生される抗原結合タンパク質は、重鎖及び軽鎖を含み、重鎖は、抗原への軽鎖の結合に干渉せず、及び/または重鎖は、軽鎖の不の不在下で抗原に結合しない。幾つかの実施形態では、軽鎖可変ドメインは、重鎖の不の不在下ででは、重鎖の存在下よりも1桁しか大きくないKで関心の抗原に結合する(例えば、重鎖の存在下ではKは約10−10、または重鎖の不の不在下でではKは約10−9である)。幾つかの実施形態では、本明細書に記載される抗原結合タンパク質は、10−6、10−7、10−8、10−9、または10−10未満の親和性(K)で関心の抗原に特異的に結合することができる免疫グロブリン軽鎖を含む。幾つかの実施形態では、該方法によって産生される免疫グロブリン軽鎖は、重鎖可変領域の不の不在下でで、10−6、10−7、10−8、10−9、または10−10未満の親和性(K)で関心の抗原に特異的に結合することが可能である。
種々の実施形態では、本明細書に記載されるように生成される軽鎖可変ドメインは、標的分子(「T」)に特異的に結合する。標的分子は、任意のタンパク質、ポリペプチド、またはその活性もしくは細胞外濃度が減衰、低減、または排除されことが望ましい他の巨体分子である。多くの場合、軽鎖可変領域が結合する標的分子は、タンパク質またはポリペプチド(即ち、「標的タンパク質」)であるが、標的分子(「T」)が、炭水化物、糖タンパク質、脂質、リポタンパク質、リポ多糖類、または軽鎖可変領域が結合する他の非タンパク質ポリマーもしくは分子である実施形態も、提供される。種々の実施形態では、Tは、細胞表面に発現される標的タンパク質または可溶性標的タンパク質であることができる。抗原結合分子による標的結合は、細胞外または細胞表面文脈で発生することができる。しかしながら、特定の実施形態では、抗原結合分子は、標的分子を、細胞内で、例え
ば、小胞体、ゴルジ、エンドソーム、リソソームなどの細胞内成分の内部で結合する。細胞表面に発現される標的分子の例としては、細胞表面に発現される受容体、膜結合リガンド、イオンチャネル、及び細胞膜に付着するか、または細胞膜に関連付けられる細胞外部分を有する任意の他の単量体または多量体ポリペプチド成分が挙げられる。本明細書に提供される多重特異性抗原結合分子によって標的化されることができる非限定的で例示的な細胞表面に発現される標的分子としては、例えば、サイトカイン受容体(例えば、IL−1、IL−4、IL−6、IL−13、IL−22、IL−25、IL−33などに対する受容体)、及びPRLRなどの他のタイプ1膜貫通受容体、GCGRなどのG−タンパク質共役型受容体、Nav1.7、ASIC1、またはASIC2などのイオンチャネル、MHC−Iなどの非受容体表面タンパク質(例えば、HLA−B*27)を含む細胞表面標的などが挙げられる。Tが細胞表面に発現される標的タンパク質である実施形態では、多重特異性抗原結合分子のD1成分は、例えば、細胞表面に発現される標的タンパク質と特異的に相互作用するT、またはリガンドもしくはリガンドの一部分に特異的に結合する、抗体または抗体の抗原結合断片であることができる。例えば、TがIL−4Rである場合、D1成分は、IL−4またはその受容体結合部分を含むか、またはIL−4またはその受容体結合部分から成ることができる。可溶性標的分子の例としては、サイトカイン、成長因子、ならびに他のリガンド及びシグナルタンパク質が挙げられる。本明細書に提供される多重特異性 抗原結合 分子によって標的化されることができる非限定的で例示的な可溶性標的タンパク質としては、例えば、IL−1、IL−4、IL−6、IL−13、IL−22、IL−25、IL−33、SOST、DKK1などが挙げられる。可溶性標的分子としてはまた、例えば、アレルゲン(例えば、Fel D1、Betv1、CryJ1)、病原体(例えば、カンジダアルビカンス、黄色ブドウ球菌など)などの非ヒト標的分子、及び病原性分子(例えば、リポ多糖類(LPS)、リポテコイック酸(LTA)、タンパク質A、毒素など)が挙げられる。Tが可溶性標的分子である実施形態では、多重特異性抗原結合分子のD1成分は、例えば、可溶性標的分子と特異的に相互作用するT、または受容体もしくは受容体の一部分に特異的に結合する、抗体または抗体の抗原結合断片であることができる。例えば、TがIL−4である場合、D1成分は、IL−4Rまたはそのリガンド結合部分を含むか、またはIL−4Rまたはそのリガンド結合部分から成ることができる。標的分子としてはまた、腫瘍関連抗原も挙げられる。
別の態様では、抗原結合タンパク質(例えば、二重特異性または三重特異性抗体)は、再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を有する免疫グロブリン遺伝子座を含む非ヒト動物(即ち、予め設計された、再構成された重鎖VDJ配列を含む動物)に由来する(即ち、それによって生成されるヒト軽鎖可変領域(V)配列を有する)抗原特異的軽鎖可変ドメインを利用して、調製することができる。かかる抗原特異的な逆キメラ(例えば、ヒト可変/マウス定常)軽鎖は、好適なヒト軽鎖定常領域配列を有する発現ベクターにフレーム内でクローン化されることができる抗原特異的軽鎖可変領域配列を駆動するために使用することができる。再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を有する免疫グロブリン遺伝子座を含む動物(即ち、予め設計された再構成された重鎖VDJ配列を含むマウス)からの、(抗原特異的軽鎖と同一のまたは異なる抗原上の異なるエピトープに特異的な)抗原特異的ヒト重鎖可変領域(単数または複数)は、ヒト重鎖定常領域配列を含む発現ベクターへフレーム内でクローン化されることができ、抗原特異的ヒト軽鎖及び重鎖は、抗原結合タンパク質(例えば、二重特異性または三重特異性ヒト抗体)を獲得するのに好適な細胞内で共発現されることができる。別法として、事前に選択された抗原特異的重鎖、例えば、再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列において使用されるものと同一の可変領域遺伝子セグメントに由来する軽鎖を含む抗体からの重鎖は、ヒト重鎖定常領域配列を含む発現ベクターへフレーム内でクローン化されてもよく、抗原特異的ヒト軽鎖及び重鎖は、抗原結合タンパク質(例えば、二重特異性または三重特異性ヒト抗体)を獲得するのに好適な細胞内で共発現されることができる。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト重鎖定常領域遺伝子配列(例えば、
マウスまたはラット、カッパまたはラムダ)に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列は、非ヒト軽鎖定常領域遺伝子配列(例えば、マウスまたはラット、カッパまたはラムダ)に作動可能に連結される。幾つかの実施形態では、ヒト軽鎖可変領域(V)配列は、カッパ遺伝子配列である。
別の態様では、多重特異性抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)本明細書に記載される第1の遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する第1の非ヒト動物を、関心の抗原で免疫付与することであって、第1の非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む、免疫付与することと、
(b)第1の非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された第1の非ヒト動物から、第1のリンパ球(例えば、B細胞)を採取することであって、第1のリンパ球は、親和性成熟された抗体を発現し、親和性成熟された抗体は、非ヒト定常ドメインと融合されるヒト可変ドメインを含む、採取することと、
(d)親和性成熟された抗体のヒト軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を特定することと、
(e)(d)の核酸配列を、好適なヒト定常領域核酸配列(例えば、ヒトラムダまたはカッパ配列)と共に第1の発現構築物にフレーム内でクローン化して、第1のポリペプチド遺伝子を形成することと、
(f)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する第2の非ヒト動物を、第2の関心の抗原で免疫付与することであって、第2の非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)非ヒト重鎖定常領域核酸配列に連結される再構成されていないヒトV、D、及びJ遺伝子セグメント、及び(ii)単一の再構成されたヒト軽鎖可変領域配列、を含む、免疫付与することと、
(g)第2の非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(h)免疫付与された第2の非ヒト動物から、第2のリンパ球を採取することであって、第2のリンパ球は、親和性成熟された抗体を発現し、親和性成熟された抗体は、非ヒト定常ドメインと融合されるヒト重鎖可変ドメインを含む、採取することと、
(i)第2の抗原に特異的に結合する親和性成熟された抗体のヒト重鎖可変ドメインをコードする核酸配列を特定することと、
(j)(i)の核酸配列を、好適なヒト定常領域核酸配列(例えば、ヒトIgG1定常配列)と共に第2の発現構築物にフレーム内でクローン化して、第2のポリペプチド遺伝子を形成することと、
(k)第1の発現構築物及び第2の発現構築物を、第1のポリペプチド遺伝子及び第2のポリペプチド遺伝子を発現するのに好適な細胞内へ導入して、第2のポリペプチドの二量体を含む抗原結合タンパク質を形成することであって、第2のポリペプチドの各単量体は、第1のポリペプチドの単量体に関連付けられる、形成することと、を含む、方法が提供される。
種々の実施形態では、第1の発現構築物及び第2の発現構築物は、別々のベクター上にある。種々の実施形態では、第1の発現構築物及び第2の発現構築物は、同一のベクター上にある。種々の実施形態では、第1の抗原及び第2の抗原は、異なる。1つの実施形態では、第1の抗原及び第2の抗原は、同一である。種々の実施形態では、第1の抗原は、細胞表面受容体であり、第2の抗原は、細胞表面に結合された可溶性抗原及び抗原から選択される。特定の実施形態では、第1の抗原は、Fc受容体(例えば、FcRN)であり、第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、抗原結合タンパク質は、非ヒト動物のゲノム中のV遺伝子セグメントに由来する1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む。
別の態様では、多重特異性抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)本明細書に記載される第1の遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する第1の非ヒト動物を、関心の抗原で免疫付与することであって、第1の非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)再構成された重鎖可変ドメインをコードする第1のヌクレオチド配列(即ち、第1のヌクレオチド配列は、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列である)であって、第1のヌクレオチド配列は、軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第1のヌクレオチド配列、及び(ii)ヒトまたは非ヒト軽鎖可変ドメインをコードする第2のヌクレオチド配列(即ち、第2のヌクレオチド配列は、再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変ヌクレオチド配列である)であって、第2のヌクレオチド配列は、重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、第2のヌクレオチド配列、を含む、免疫付与することと、
(b)第1の非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された第1の非ヒト動物から、第1のリンパ球(例えば、B細胞)を採取することであって、第1のリンパ球は、親和性成熟された抗体を発現し、親和性成熟された抗体は、非ヒト定常ドメインと融合されるヒト可変ドメインを含む、採取することと、
(d)親和性成熟された抗体のヒト軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を特定することと、
(e)(d)の核酸配列を、好適なヒト定常領域核酸配列(例えば、ヒトラムダまたはカッパ配列)と共に第1の発現構築物にフレーム内でクローン化して、第1のポリペプチド遺伝子を形成することと、
(f)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する第2の非ヒト動物を、第2の関心の抗原で免疫付与することであって、第2の非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)非ヒト重鎖定常領域核酸配列に連結される再構成されていないヒトV、D、及びJ遺伝子セグメント、及び(ii)単一の再構成されたヒト軽鎖可変領域配列、を含む、免疫付与することと、
(g)第2の非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(h)免疫付与された第2の非ヒト動物から、第2のリンパ球を採取することであって、第2のリンパ球は、親和性成熟された抗体を発現し、親和性成熟された抗体は、非ヒト定常ドメインと融合されるヒト重鎖可変ドメインを含む、採取することと、
(i)第2の抗原に特異的に結合する親和性成熟された抗体のヒト重鎖可変ドメインをコードする核酸配列を特定することと、
(j)(i)の核酸配列を、好適なヒト定常領域核酸配列(例えば、ヒトIgG1定常配列)と共に第2の発現構築物にフレーム内でクローン化して、第2のポリペプチド遺伝子を形成することと、
(k)第1の発現構築物及び第2の発現構築物を、第1のポリペプチド遺伝子及び第2のポリペプチド遺伝子を発現するのに好適な細胞内へ導入して、第2のポリペプチドの二量体を含む抗原結合タンパク質を形成することであって、第2のポリペプチドの各単量体は、第1のポリペプチドの単量体に関連付けられる、形成することと、を含む、方法が提供される。
種々の実施形態では、第1の発現構築物及び第2の発現構築物は、別々のベクター上にある。種々の実施形態では、第1の発現構築物及び第2の発現構築物は、同一のベクター上にある。幾つかの実施形態では、第1の抗原及び第2の抗原は、異なる。幾つかの実施形態では、第1の抗原及び第2の抗原は、同一である。種々の実施形態では、第1の抗原は、細胞表面受容体であり、第2の抗原は、細胞表面に結合された可溶性抗原及び抗原から選択される。特定の実施形態では、第1の抗原は、Fc受容体(例えば、FcRN)であり、第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、抗原結合タンパク質は、非ヒト動物のゲノム中のV遺伝子セグメントに由来する1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む。
別の態様では、多重特異性抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)本明細書に記載される第1の遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含
有する第1の非ヒト動物を、関心の抗原で免疫付与することであって、第1の非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列、及び(ii)2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)第1の非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された第1の非ヒト動物から、第1のリンパ球(例えば、B細胞)を採取することであって、第1のリンパ球は、親和性成熟された抗体を発現し、親和性成熟された抗体は、非ヒト定常ドメインと融合されるヒト可変ドメインを含む、採取することと、
(d)親和性成熟された抗体のヒト軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を特定することと、
(e)(d)の核酸配列を、好適なヒト定常領域核酸配列(例えば、ヒトラムダまたはカッパ配列)と共に第1の発現構築物にフレーム内でクローン化して、第1のポリペプチド遺伝子を形成することと、
(f)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する第2の非ヒト動物を、第2の関心の抗原で免疫付与することであって、第2の非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)非ヒト重鎖定常領域核酸配列に連結される再構成されていないヒトV、D、及びJ遺伝子セグメント、ならびに(ii)単一の再構成されたヒト軽鎖可変領域配列、を含み、単一の再構成されたヒト軽鎖可変領域配列は、ステップ(c)の軽鎖可変ドメインをコードするVL遺伝子セグメントと同一のVL遺伝子セグメントに由来する、免疫付与することと、
(g)第2の非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(h)免疫付与された第2の非ヒト動物から、第2のリンパ球を採取することであって、第2のリンパ球は、親和性成熟された抗体を発現し、親和性成熟された抗体は、非ヒト定常ドメインと融合されるヒト重鎖可変ドメインを含む、採取することと、
(i)第2の抗原に特異的に結合する親和性成熟された抗体のヒト重鎖可変ドメインをコードする核酸配列を特定することと、
(j)(i)の核酸配列を、好適なヒト定常領域核酸配列(例えば、ヒトIgG1定常配列)と共に第2の発現構築物にフレーム内でクローン化して、第2のポリペプチド遺伝子を形成することと、
(k)第1の発現構築物及び第2の発現構築物を、第1のポリペプチド遺伝子及び第2のポリペプチド遺伝子を発現するのに好適な細胞内へ導入して、第2のポリペプチドの二量体を含む抗原結合タンパク質を形成することであって、第2のポリペプチドの各単量体は、第1のポリペプチドの単量体に関連付けられる、形成することと、を含む、方法が提供される。
種々の実施形態では、第1の発現構築物及び第2の発現構築物は、別々のベクター上にある。種々の実施形態では、第1の発現構築物及び第2の発現構築物は、同一のベクター上にある。種々の実施形態では、第1の抗原及び第2の抗原は、異なる。種々の実施形態では、第1の抗原及び第2の抗原は、同一である。種々の実施形態では、第1の抗原は、細胞表面受容体であり、第2の抗原は、細胞表面に結合された可溶性抗原及び抗原から選択される。種々の実施形態では、第1の抗原は、Fc受容体(例えば、FcRN)であり、第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、抗原結合タンパク質は、非ヒト動物のゲノム中のV遺伝子セグメントに由来する1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む。
別の態様では、多重特異性抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する非ヒト動物を、第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列、ならびに(ii)1つ以上のヒト免疫グロブリンV及び
遺伝子セグメント、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された非ヒト動物から、リンパ球(例えば、B細胞)を採取することであって、リンパ球は、マウス免疫グロブリン定常ドメインに融合されるヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む親和性成熟された抗体を発現する、採取することと、
(d)親和性成熟された抗体のヒト軽鎖可変ドメインをコードする第1の核酸配列を特定することと、
(e)(d)の第1の核酸配列を、ヒト軽鎖定常領域核酸配列と共に第1の発現ベクターにフレーム内でクローン化することと、
(f)宿主細胞内へ、(i)第1の核酸配列をヒト軽鎖定常領域核酸配列と共にフレーム内に含む、第1の発現ベクター、及び(ii)ヒト重鎖定常領域に融合される第1の抗原特異的重鎖可変ドメインをコードする第2の核酸配列を含む、第2の発現ベクター、を導入することと、
(g)宿主細胞を培養して、多重特異性抗体の発現を可能にすることと、
(h)多重特異性抗体を単離することであって、多重特異性抗体は、第1の抗原特異的重鎖及び軽鎖可変ドメインを含み、多重特異性抗体の重鎖可変ドメインは、軽鎖可変ドメインとは別個の抗原結合特異性を示す、単離することと、を含む、方法が提供される。
種々の実施形態では、多重特異性抗体は、二重特異性抗体である。幾つかの実施形態では、多重特異性抗体は、三重特異性抗体であり、ステップ(f)は、ヒト重鎖定常領域配列と融合される第2の抗原特異的重鎖可変ドメインをコードする第3の核酸配列を含む第3の発現ベクターを導入することをさらに含む。
別の態様では、多重特異性抗原結合タンパク質を作製するための方法であって、
(a)本明細書に記載される遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有する非ヒト動物を、第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成された重鎖可変ドメイン、ならびに(ii)1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリンV及びJ遺伝子セグメント、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、免疫応答を開始させることと、
(c)免疫付与された非ヒト動物から、リンパ球(例えば、B細胞)を採取することであって、リンパ球は、マウス免疫グロブリン定常ドメインに融合されるヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む親和性成熟された抗体を発現する、採取することと、
(d)親和性成熟された抗体のヒト軽鎖可変ドメインをコードする第1の核酸配列を特定することと、
(e)(d)の第1の核酸配列を、ヒト軽鎖定常領域核酸配列と共に第1の発現ベクターにフレーム内でクローン化することと、
(f)宿主細胞内へ、(i)第1の核酸配列をヒト軽鎖定常領域核酸配列と共にフレーム内に含む、第1の発現ベクター、及び(ii)ヒト重鎖定常領域に融合される第1の抗原特異的重鎖可変ドメインをコードする第2の核酸配列を含む、第2の発現ベクター、を導入することと、
(g)宿主細胞を培養して、多重特異性抗体の発現を可能にすることと、
(h)多重特異性抗体を単離することであって、多重特異性抗体は、第1の抗原特異的重鎖及び軽鎖可変ドメインを含み、多重特異性抗体の重鎖可変ドメインは、軽鎖可変ドメインとは別個の抗原結合特異性を示す、単離することと、を含む、方法が提供される。
種々の実施形態では、多重特異性抗体は、二重特異性抗体である。幾つかの実施形態では、多重特異性抗体は、三重特異性抗体であり、ステップ(f)は、ヒト重鎖定常領域配列と融合される第2の抗原特異的重鎖可変ドメインをコードする第3の核酸配列を含む第3の発現ベクターを導入することをさらに含む。
別の態様では、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することができる免疫グロブ
リン軽鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質を作製するための方法が提供される。かかる方法は、
(a)遺伝子的に修飾された非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に、
(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列、及び
(ii)免疫グロブリン軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)非ヒト動物から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)(c)の細胞から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を獲得することと、
(e)(d)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現構築物において採用することと、
(f)(d)の核酸配列を、第2の抗原またはエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が(d)の核酸によってコードされ、重鎖から独立して第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む。
幾つかの実施形態では、再構成されていないヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする。幾つかの実施形態では、第1のエピトープは、細胞表面受容体に由来する。特定の実施形態では、Fc受容体は、FcRnである。特定の実施形態では、Fc受容体は、FcRnである。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、可溶性抗原に由来する。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、細胞表面受容体に由来する。幾つかの実施形態では、第1の抗原は、Fc受容体であり、第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、抗原結合タンパク質は、非ヒト動物のゲノム中のV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む。
別の態様では、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することができる免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質を作製するための方法が提供される。かかる方法は、
(a)遺伝子的に修飾された非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に、
(i)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列、及び
(ii)免疫グロブリン重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)非ヒト動物から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)(c)の細胞から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を獲得することと、
(e)(d)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現
構築物において採用することと、
(f)(d)の核酸配列を、第2の抗原またはエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が(d)の核酸によってコードされ、重鎖から独立して第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む。
幾つかの実施形態では、再構成されていないヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする。幾つかの実施形態では、第1のエピトープは、細胞表面受容体に由来する。特定の実施形態では、Fc受容体は、FcRnである。特定の実施形態では、Fc受容体は、FcRnである。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、可溶性抗原に由来する。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、細胞表面受容体に由来する。幾つかの実施形態では、第1の抗原は、Fc受容体であり、第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、抗原結合タンパク質は、非ヒト動物のゲノム中のV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む。
別の態様では、重鎖可変ドメインから独立して抗原に結合することができる免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む抗原結合タンパク質を作製するための方法が提供される。かかる方法は、
(a)遺伝子的に修飾された非ヒト動物を、第1のエピトープまたはその免疫原性部分を含む第1の抗原で免疫付与することであって、非ヒト動物は、そのゲノム中に、
(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列、及び
(ii)免疫グロブリン軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメント(V及びJ)、を含む、免疫付与することと、
(b)非ヒト動物に、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に対する免疫応答を開始させることと、
(c)非ヒト動物から、第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する軽鎖可変ドメインをコードする核酸配列を含む細胞を単離することと、
(d)前記(c)の細胞から、前記第1のエピトープまたはその免疫原性部分に特異的に結合する前記軽鎖可変ドメインをコードする前記核酸配列を獲得することと、
(e)(d)の核酸配列を、ヒト免疫グロブリン定常領域核酸配列に融合される、発現構築物において採用することと、
(f)(d)の核酸配列を、第2の抗原またはエピトープに特異的に結合するヒト免疫グロブリン重鎖を発現する産生細胞株の中に発現させて、その軽鎖が(d)の核酸によってコードされ、重鎖から独立して第1のエピトープまたはその免疫原性部分に結合し、またその重鎖が第2の抗原またはエピトープに特異的に結合する、抗原結合タンパク質を形成することと、を含む。
幾つかの実施形態では、ヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントのうちの少なくとも1つは、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする。幾つかの実施形態では、第1のエピトープは、細胞表面受容体に由来する。特定の実施形態では、Fc受容体は、FcRnである。特定の実施形態では、Fc受容体は、FcRnである。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、可溶性抗原に由来する。幾つかの実施形態では、第2の抗原またはエピトープは、細胞表面受容体に由来する。幾つかの実施形態では、第1の抗原は、Fc受容体であり、第2の抗原は、可溶性タンパク質であり、抗原結合タンパク質は、非ヒト動物のゲノム中のV遺伝子セグメントに由来する、1つ以上のヒスチジン置換及び挿入を含む。
別の態様では、本明細書に記載される抗原結合タンパク質の容易な分離を可能にするために、重鎖のうちの1つは、タンパク質A結合決定基を除くように修飾され、ヘテロ二量体結合タンパク質から異なったホモ二量体結合タンパク質のタンパク質A結合親和性をもたらす。この問題に対処する組成物及び方法は、参照により本明細書に援用される、2013年11月19日に付与された「Readily Isolated Bispecific Antibodies with Native Immunoglobulin Format」と題された米国特許第8,586,713号に記載される。同一の軽鎖を伴うヘテロ二量体重鎖を含む種が選択されると、この二重特異性抗原結合タンパク質は、そのpH依存性抗原結合特性の保持を確認するためにスクリーニングされることができる。
種々の態様では、本明細書内の種々のゲノム修飾を含む非ヒト動物に由来する多能性細胞、誘導多能性、または全能性幹細胞が、提供される。幾つかの実施形態では、多能性または全能性細胞は、非ヒト動物に由来する。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、齧歯動物、例えば、マウス、ラット、またはハムスターである。幾つかの実施形態では、齧歯動物は、マウスである。特定の実施形態では、多能性細胞は、胚性幹(ES)細胞である。幾つかの実施形態では、多能性細胞は、そのゲノム中に(i)重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座、ならびに(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、1つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変V及びJ遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座を含む。特定の実施形態では、多能性、誘導多能性、または全能性幹細胞は、マウスまたはラット胚性幹(ES)細胞である。幾つかの実施形態では、多能性、誘導多能性、または全能性幹細胞は、XX核型またはXY核型を有する。
例えば、前核注入によって細胞内に導入される修飾など、本明細書に記載される遺伝子修飾を含有する核を含む細胞も提供される。別の態様では、本明細書に記載される非ヒト動物の細胞に由来するハイブリドーマまたはクアドローマが提供される。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、齧歯動物、例えば、マウス、ラット、またはハムスターである。
別の態様では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物から単離されたリンパ球が提供される。幾つかの実施形態では、リンパ球は、B細胞であり、B細胞は、ヒトまたは非ヒト動物(例えば、マウスまたはラット)重鎖または軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む免疫グロブリンゲノム遺伝子座を含む。幾つかの実施形態では、B細胞は、本明細書に記載される再構成された重鎖可変ドメインが重鎖または軽鎖定常ドメインに作動可能に連結される抗体を産生することが可能である。
別の態様では、そのゲノムが(i)定常領域核酸配列に作動可能に連結される再構成されたヒト重鎖可変領域核酸配列を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座、及び(ii)軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、2つ以上であるが野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座、を含む細胞を含む、非ヒト動物胚。
種々の実施形態では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、再構成された重鎖可変ドメイン、及び複数の軽鎖Vセグメント(及び複数の軽鎖Jセグメント)をコードするヌクレオチド配列に由来する、抗体レパートリー(例えば、IgGレパートリー)を発現する。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された遺伝子座は、10−6、10−7、10−8、10−9、または10−10未満の親和性(K)で関心の抗原に特異的に結合する
ことが可能な免疫グロブリン軽鎖を含む、抗体集団を産生する。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された遺伝子座によって発現される免疫グロブリン軽鎖は、10−6、10−7、10−8、10−9、または10−10以下の親和性(KD)で、重鎖可変領域の不在下で関心の抗原に特異的に結合することが可能である。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子修飾は、非ヒト動物の生殖能力に影響を及ぼさない(例えば、その全体が参照により援用される、US第2012−0322108A1号を参照)。幾つかの実施形態では、重鎖遺伝子座は、内在性Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含み、内在性Adam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方の発現及び/または機能に影響を及ぼさない。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された非ヒト動物のゲノムは、異所的に配置されたAdam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含む。幾つかの実施形態では、Adam6a及び/またはAdam6b遺伝子は、再構成された重鎖可変領域核酸配列の写単位の5’上流に定置される。幾つかの実施形態では、Adam6a及び/またはAdam6b遺伝子は、再構成された重鎖可変領域核酸配列の転写単位の3’下流に定置される。
幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された重鎖遺伝子座は、遺伝子間制御領域1(IGCR1)核酸配列を含まない。幾つかの実施形態では、遺伝子的に修飾された重鎖遺伝子座は、再構成された重鎖可変領域核酸配列の下流にIGCR1配列を含む。幾つかの実施形態では、IGCR1核酸配列は、再構成された重鎖可変領域核酸配列と最もVに近位のD遺伝子セグメントとの間に存在する。
幾つかの態様では、先に述べたように、本明細書に記載される非ヒト動物の免疫グロブリン軽鎖遺伝子座は、軽鎖可変遺伝子セグメントの限定されたレパートリー、例えば、(i)1つ、2つ、またはそれ以上であるが野生型より少ない数のヒトV遺伝子セグメントを含む。幾つかの実施形態では、非ヒト動物は、マウスであり、免疫グロブリン軽鎖可変ドメインは、2つのヒトVκ遺伝子セグメントのうちの1つ及び1、2、3、4、または5つのヒトJκ遺伝子セグメントのうちの1つ再構成から生成される。幾つかの実施形態では、マウスは、約1〜約15の、(a)Λ軽鎖を有する免疫グロブリンを発現する骨髄中のB細胞の(b)Κ軽鎖を有する免疫グロブリンを発現する骨髄中のB細胞に対する比を示す。幾つかの実施形態では、再構成は、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントを含む。幾つかの実施形態では、再構成は、ヒトVκ3−20遺伝子セグメントを含む。幾つかの実施形態では、2つのヒトVκ遺伝子セグメントは、内在性免疫グロブリンVκ遺伝子座にあり、また幾つかの実施形態では、2つのヒトVκ遺伝子セグメントは、全てまたは実質的に全てのマウス免疫グロブリンVκ遺伝子セグメントを置き換える。幾つかの実施形態では、2つのヒトVκ遺伝子セグメントは、内在性免疫グロブリンVκ遺伝子座にあり、また幾つかの実施形態では、2つのヒトVκ遺伝子セグメントは、全てまたは実質的に全てのマウス免疫グロブリンVκ及びJκ遺伝子セグメントを置き換える。幾つかの実施形態では、2つのヒトVκ遺伝子セグメントは、2つ以上(例えば、2、3、4、5つ)のヒトJκ遺伝子セグメントに作動可能に連結される。幾つかの他の実施形態では、マウスの軽鎖可変ドメインは、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントまたはヒトVκ3−20遺伝子セグメントと2つ以上の(例えば、2、3、4、または5つ)ヒトJκ遺伝子セグメントのうちの1つの再構成を通して生成される。幾つかのかかる実施形態では、Λ軽鎖を有する免疫グロブリンを発現する骨髄中の未熟B細胞のκ軽鎖を有する免疫グロブリンを発現する未熟B細胞に対する比は、約1〜約13である。幾つかの他の実施形態では、マウスの軽鎖可変ドメインは、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントまたはヒトVκ3−20遺伝子セグメントと2つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)のヒトJκ遺伝子セグメントのうちの1つとの再構成を通して生成され、λ軽鎖を有する免疫グロブリンを発現する骨髄中の成熟B細胞のκ軽鎖を有する免疫グロブリンを発現する未熟B細胞に対する比は、約1〜約7である。
特定の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾されたマウスの軽鎖可変ドメインは、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントまたはヒトVκ3−20遺伝子セグメントと2つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)のヒトJκ遺伝子セグメントのうちの1つとの再構成を通して生成され、例えば、約2.5×10、3.0×10、3.5×10、4.0×10、4.5×10、5.0×10、5.5×10、6.0×10、6.5×10、7.0×10、7.5×10、8.0×10、8.5×10、9.0×10、9.5×10、1.0×10、または1.5×10個の細胞を含む、約2.5×10〜約1.5×10個の範囲内の細胞の骨髄中プロB細胞集団を有し、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約2.88×10個の細胞の骨髄中プロB細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約6.42×10個の細胞の骨髄中プロB細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約9.16×10個の細胞の骨髄中プロB細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.19×10個の細胞の骨髄中プロB細胞集団を含む。本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)の例示的な骨髄中プロB細胞は、CD19、CD43、c−kit、及び/またはそれらの組み合わせ(例えば、CD19、CD43、c−kit)の発現によって特徴付けられる。幾つかの実施形態では、本明細書に記載される齧歯動物(例えば、マウス)は、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントまたはヒトVκ3−20遺伝子セグメントと2つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)ヒトJκ遺伝子セグメントのうちの1つとの再構成を通して生成される軽鎖を発現し、例えば、約1.0×10、1.1×10、1.2×10、1.3×10、1.4×10、1.5×10、1.6×10、1.7×10、1.8×10、1.9×10、または2.0×10個の細胞を含む、約1×10〜約2×10個の範囲内の細胞の骨髄中プレB細胞集団を有し、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.25×10個の細胞の骨髄中プレB細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.46×10個の細胞の骨髄中プレB細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.64×10個の細胞の骨髄中プレB細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約2.03×10個の細胞の骨髄中プレB細胞集団を含む。本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)の例示的な骨髄中プレB細胞は、CD19、CD43、c−kit、及び/またはそれらの組み合わせ(例えば、CD19、CD43、c−kit)の発現によって特徴付けられる。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾されたマウスは、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントまたはヒトVκ−20遺伝子セグメントと2つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)ヒトJκ遺伝子セグメントのうちの1つとの再構成を通して生成される軽鎖を発現し、例えば、約5.0×10、5.1×10、5.2×10、5.3×10、5.4×10、5.5×10、5.6×10、5.7×10、5.8×10、5.9×10、6.0×10、6.1×10、6.2×10、6.3×10、6.4×10、6.5×10、6.6×10、6.7×10、6.8×10、6.9×10、または7.0×10個の細胞を含む、約5×10〜約7×10個の範囲内の細胞の骨髄中未熟B細胞集団を有し、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約5.33×10個の細胞の骨髄中未熟B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約5.80×10個の細胞の骨髄中未熟B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例
えば、マウス)は、約5.92×10個の細胞の骨髄中未熟B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、齧歯動物(例えば、マウス)は、約6.67×10個の細胞の骨髄中未熟B細胞集団を含む。本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)の例示的な骨髄中未熟B細胞は、IgM、B220、及び/またはそれらの組み合わせ(例えば、IgM、B220int)の発現によって特徴付けられる。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾されたマウスは、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントまたはヒトVκ3−20遺伝子セグメントと2つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)ヒトJκ遺伝子セグメントのうちの1つとの再構成を通して生成される軽鎖を含み、例えば、約3.0×10、3.5×10、4.0×10、4.5×10、5.0×10、5.5×10、6.0×10、6.5×10、7.0×10、7.5×10、8.0×10、8.5×10、9.0×10、9.5×10、1.0×10、または1.5×10個の細胞を含む、約3×10〜約1.5×10個の範囲内の細胞の骨髄中成熟B細胞集団を有し、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約3.11×10個の細胞の骨髄中成熟B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.09×10個の細胞の骨髄中成熟B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.16×10個の細胞の骨髄中成熟B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.44×10個の細胞の骨髄中成熟B細胞集団を含む。本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)の例示的な骨髄中成熟B細胞は、IgM、B220、及び/またはそれらの組み合わせ(例えば、IgM、B220hi)の発現によって特徴付けられる。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、ヒトVκ1−39遺伝子セグメントまたはヒトVκ3−20遺伝子セグメントと2つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)のヒトJκ遺伝子セグメントのうちの1つとの再構成を通して生成される軽鎖を発現し、例えば、約1.0×10、1.1×10、1.2×10、1.3×10、1.4×10、1.5×10、1.6×10、1.7×10、1.8×10、1.9×10、2.0×10、2.1×10、2.2×10、2.3×10、2.4×10、2.5×10、2.6×10、2.7×10、2.8×10、2.9×10、または2.0×10個の細胞を含む、約1×10〜約3×10個の範囲内の細胞の骨髄中総B細胞集団を有し、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.59×10個の細胞の骨髄中総B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.75×10個の細胞の骨髄中総B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約2.13×10個の細胞の骨髄中総B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約2.55×10個の細胞の骨髄中総B細胞集団を含む。本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)の例示的な骨髄中総B細胞は、CD19、CD20、及び/またはそれらの組み合わせ(例えば、CD19)の発現によって特徴付けられる。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、2つの再構成されていないヒト免疫グロブリンVκ遺伝子セグメントと2つ以上(例えば、2、3、4、または5つ)の再構成されていないヒトJκ遺伝子セグメントとを含む免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座を含み、齧歯動物(例えば、マウス)は、免疫グロブリンκ軽鎖VとJ遺伝子セグメントとの野生型補体を含む齧歯動物(例えば、マウ
ス)と概ね同一の移行(例えば、T1、T2、及びT3)B細胞集団を含む、末梢脾臓B細胞集団を含む。本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)の例示的な脾臓中移行B細胞集団(例えば、T1、T2、及びT3)は、IgM、CD23、CD93、B220、及び/またはそれらの組み合わせの発現によって特徴付けられる。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、例えば、約2.0×10、2.5×10、3.0×10、3.5×10、4.0×10、4.5×10、5.0×10、5.5×10、6.0×10、6.5×10、または7.0×10個の細胞を含む、約2×106〜約7×106個の範囲内の細胞の脾臓中T1 B細胞集団(例えば、CD93、B220、IgMhi、CD23−)を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約2.16×10個の細胞の脾臓中T1 B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される齧歯動物(例えば、マウス)は、約3.63×10個の細胞の脾臓中T1 B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約3.91×10個の細胞の脾臓中T1 B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約6.83×10個の細胞の脾臓中T1
B細胞集団を含む。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、例えば、約1.0×10、1.5×10、2.0×10、2.5×10、3.0×10、3.5×10、4.0×10、4.5×10、5.0×10、5.5×10、6.0×10、6.5×10、または7.0×10個の細胞を含む、約1×10〜約7×10個の範囲内の細胞の脾臓中T2 B細胞集団(例えば、CD93、B220+、IgMhi、CD23)を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.30×10個の細胞の脾臓中T2 B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約2.46×10個の細胞の脾臓中T2 B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約3.24×10個の脾臓中T2 B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約6.52×10個の細胞の脾臓中T2 B細胞集団を含む。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)、例えば、約1.0×10、1.5×10、2.0×10、2.5×10、3.0×10、3.5×10、または4.0×10個の細胞を含む、約1×10〜約4×10個の範囲内の細胞の脾臓中T3 B細胞集団(例えば、CD93、B220、IgMlo、CD23)、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.08×10個の細胞の脾臓中T3 B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.35×10個の細胞の脾臓中T3 B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約3.37×10個の細胞の脾臓中T3 B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約3.63×10個の細胞の脾臓中T3 B細胞集団を含む。
辺縁帯B細胞は、脾臓の辺縁帯(MZ)内に解剖学的に分離する、非循環成熟B細胞である。齧歯動物においては、MZ B細胞は、付着性であり、辺縁洞と赤脾髄との間の脾臓の外側白脾髄内に存在するこの領域は、大食細胞、樹枝状細胞、及びMZ B細胞の複
数のサブタイプを含有し、齧歯動物では出生後2〜3週間、またヒトでは1〜2年まで完全には形成されない。この領域内のMZ B細胞は、典型的には、高レベルのsIgM、CD21、CD1、CD9を、低〜極僅かなレベルのsIgD、CD23、CD5、及びCD11bと共に発現し、それは、濾胞性(FO)B細胞及びB1 B細胞からそれらを表現型的に区別するのに役立つ。B1 B細胞と同様に、MZ B細胞は、独立した方法でT細胞内において初期適応的免疫応答へ迅速に入ることができる。MZ B細胞は、循環に入り脾臓内で捕捉される全身性の血液感染性抗原に対する防御の第一線として、良好に定置される。それらは、細菌細胞壁成分に対して特に反応し、脂質特異性抗体の重要な源であると考えられる。MZ B細胞はまた、加速された一次抗体応答にさらに寄与する形質細胞の分化に関する増大された傾向を有するそれらのFO B細胞対応物より、低い活性化閾値を見せる。
種々の実施形態では、本明細書に記載される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(例えば、V3−23/D/J4)を含む遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、野生型齧歯動物(例えば、野生型マウス)と比較して、増加されたレベルの辺縁帯B細胞を有する。幾つかの実施形態では、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含む遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)における辺縁帯B細胞は、野生型齧歯動物(例えば、野生型マウス)と比較して、10%、20%、30%、40%、50%以上増加される。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、2つの再構成されていないヒト免疫グロブリンVκ遺伝子セグメントと1、2、3、4、または5つの再構成されていないヒト免疫グロブリンJκ遺伝子セグメントとを含む免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座を含み、齧歯動物(例えば、マウス)は、疫グロブリンVκ及びJκ遺伝子セグメントの野生型補体を含む齧歯動物(例えば、マウス)と概ね同一の辺縁帯及び辺縁帯前駆体B細胞集団を含む、末梢脾臓B細胞集団を含む。本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)の例示的な脾臓中辺縁帯B細胞集団は、IgM、CD21/35、CD23、CD93、B220、及び/またはそれらの組み合わせの発現によって特徴付けられる。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、例えば、約1.0×10、1.5×10、2.0×10、2.5×10、または3.0×10個の細胞を含む、約1×10〜約3×10個の範囲内の細胞の脾臓中辺縁帯B細胞集団(例えば、CD93、B220、IgMhi、CD21/35hi、CD23)を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.47×10個の細胞の脾臓中辺縁帯B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.49×10個の細胞の脾臓中辺縁帯B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約2.26×10個の細胞の脾臓中辺縁帯B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約2.33×10個の細胞の脾臓中辺縁帯B細胞集団を含む。
種々の実施形態では、遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)が提供され、齧歯動物(例えば、マウス)は、2つの再構成されていないヒト免疫グロブリンVκ遺伝子セグメントと1、2、3、4、または5つの再構成されていないヒト免疫グロブリンJκ遺伝子セグメントとを含む免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座を含み、齧歯動物(例えば、マウス)は、免疫グロブリンVκ及びJκ遺伝子セグメントの野生型補体を含む齧歯動物(例えば、マウス)と概ね同一の濾胞性(例えば、FO−I及びFO−II)B細胞集団(単数または複数)を含む、末梢脾臓B細胞集団を含む。本明細書に記載される遺伝子的
に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)の例示的な脾臓中濾胞性B細胞集団(例えば、FO−I及びFO−II)は、IgM、IgD、CD21/35、CD93、B220、及び/またはそれらの組み合わせの発現によって特徴付けられる。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、例えば、約3.0×10、3.5×10、4.0×10、4.5×10、5.0×10、5.5×10、6.0×10、6.5×10、7.0×10、7.5×10、8.0×10、8.5×10、9.0×10、9.5×10、1.0×10、または1.5×10個の細胞を含む、約3×10〜約1.5×10個の範囲内の細胞の脾臓濾胞性タイプ1B細胞集団(例えば、CD93、B220、CD21/35int、IgMlo、IgDhi)を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約3.57×106個の細胞の脾臓中濾胞性タイプ1B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、6.31×10個の細胞の脾臓中濾胞性タイプ1B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約9.42×10個の細胞の脾臓中濾胞性タイプ1B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.14×10個の細胞の脾臓中濾胞性タイプ1B細胞集団を含む。
種々の実施形態では、本明細書に記載される遺伝子的に修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、例えば、1.0×10、1.25×10、1.5×10、1.75×10、または2.0×10個の細胞を含む、約1×10〜約2×10個の範囲内の細胞の脾臓中濾胞性タイプ2B細胞集団(例えば、CD93、B220、CD21/35int、IgMint、IgDhi)を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.14×10個の細胞の脾臓中濾胞性タイプ2B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.45×10個の細胞の脾臓中濾胞性タイプ2B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約1.80×10個の脾臓中濾胞性タイプ2B細胞集団を含み、幾つかの実施形態では、本明細書に記載される修飾された齧歯動物(例えば、マウス)は、約2.06×10個の細胞の脾臓中濾胞性タイプ2B細胞集団を含む。
本明細書に記載される遺伝子的に修飾された非ヒト動物の、軽鎖可変領域またはドメイン(例えば、軽鎖CDR3)をコードする遺伝子またはポリヌクレオチドに選択的圧力を印加する能力は、多様な可変軽鎖遺伝子配列に適用することができる。換言すれば、本明細書に開示される再構成された重鎖可変ドメイン遺伝子配列は、軽鎖遺伝子座の1つ以上の遺伝子修飾及び/または軽鎖可変ドメインをコードするヌクレオチド配列の重鎖遺伝子座への挿入と対にすることができる。これは、例えば、本明細書に記載される非ヒト動物(共通またはユニバーサル重鎖可変ドメインに制限される)を、1つ以上の軽鎖コード遺伝子座内に遺伝子修飾を含む非ヒト動物と交尾させること(即ち、単一の修飾を有する動物の異種交配または異系交配)によって達成することができる。再構成された重鎖可変ドメインと1つ以上の軽鎖修飾との両方を有する免疫グロブリン遺伝子座を含む遺伝子的に修飾された非ヒト動物はまた、同時に、または連続的に(例えば、胚性幹細胞内での連続的な組み換えによって)かのいずれかでの複数の遺伝子座の標的化された遺伝子置き換えによって生成することもできる。軽鎖遺伝子座における修飾の種類も方法も、特に明記されない限り、本明細書に記載される実施形態を限定しない。むしろ、本明細書に記載される実施形態によって促進される選択的圧力は、発現されて、軽鎖抗原結合配列として機能することが可能な任意のポリヌクレオチド配列に事実上印加されることができ、それによってフィッター抗体可変領域(fitter antibody variable r
egion)の発生を駆動する。
例えば、本明細書に記載されるように、再構成された重鎖可変ドメイン遺伝子配列を有する免疫グロブリン遺伝子座を含む遺伝子的に修飾された非ヒト動物は、WO第2011/072204号、WO第2011/163311号、WO第2011/163314号、WO第2012/018764号、WO第2012/141798号、U.S.第2013/0185821号、WO第2013/022782号、WO第2013/096142号、WO第2013/116609号に記載される1つ以上の修飾を、(例えば、異種交配または複数の遺伝子標的化戦略を介して)さらに含んでもよく、これらの出版物は、参照によりその全体が本明細書に援用される。特定の実施形態では、軽鎖遺伝子座中に再構成された重鎖可変領域核酸配列(即ち、ヒトまたは非ヒトκ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成された重鎖可変ドメイン遺伝子配列)を含む遺伝子的に修飾されたマウスは、ヒト軽鎖可変領域遺伝子セグメント(例えば、マウス重鎖遺伝子座中に挿入された40ヒトVκ遺伝子及び全てのヒトJκ遺伝子、例えば、参照により本明細書に援用される、米国付与前公開第2012/0096572号を参照)を含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む遺伝子的に修飾されたマウスと交配される。特定の実施形態では、軽鎖遺伝子座中に再構成された重鎖可変領域核酸配列(即ち、ヒトまたは非ヒトκ軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成された重鎖可変ドメイン遺伝子配列)を含む遺伝子的に修飾されたマウスは、1つ以上(例えば、2つ)であるが野生型より少ない数のヒト軽鎖可変領域遺伝子セグメントを含む免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含む遺伝子的に修飾されたマウスと交配される。結果として得られるマウスは、ゲノム軽鎖可変配列に由来する可変重鎖を有するカッパ+B細胞を産生することが可能であり、したがって、特定の標的に結合し、その後、軽鎖へと再フォーマットされ、多様な重鎖と対形成されて、二重または三重特異性抗体を産生することができる、カッパVJ配列の特定を促進する。
実施例
以下の実施例は、本明細書に記載される非ヒト動物をいかに作製及び使用するかに関する完全な開示及び説明を当業者に提供するために提示され、発明者らが自身の発明として考える範囲を限定することを意図するものではなく、また下記の実験は、実施される全てまたは唯一のものを表すことも意図されない。使用される数(例えば、量、温度など)に関しては正確性を確実するために努力が成されているが、実験的な誤差及び偏差は考慮されるべきである。別段に指示されない限り、部は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏であり、圧力は大気圧またはその付近である。
実施例1.候補ユニバーサル重鎖配列のクローン化及び発現分析
先行研究は、hV3−23は熱安定性のヒト可変重鎖遺伝子セグメントであり、またヒトレパートリーにおいて最も一般的に使用される可変セグメントのうちの1つであることを示している。したがって、再構成された重鎖可変配列(以下、「ユニバーサル重鎖」または「UHC」)を設計するために、コドン最適化ヒトV3−23、D4−4(リーディングフレーム2または3)、及びJ4(またはJ6)遺伝子セグメントが選択された。
手短に述べると、以下の4つの再構成されたVDJ配列の候補を、新たに合成し(IDTによる)、CMV発現ベクター(例えば、pRG1301またはpRG1368):(1)hV3−23(D4−4_RF2)J4(配列番号148)、(2)hV3−23(D4−4_RF2)J6(配列番号146)、(3)hV3−23(D4−4_RF3)J4(配列番号147)、(4)hV3−23(D4−4_RF3)J6(配列番号145)へクローン化した。これら構築物の全ては、合成されたUHC遺伝子が、Xho I/Sap Iによる消化後にpRG1301(hIgG1)またはpR
G1368(mIgG1)ベクターにライゲートされることができるような方法で設計した。発現分析のために、pIDTSMART内の4つのUHC遺伝子(1−4)を、pRG1301(hIgG1)またはpRG1368(mIgG1)のXho I/Sap I部位へサブクローン化し、各発現構築物を、CHO細胞内へ別々に導入した。導入後、4つの候補VDJ配列の全ては、十分なレベルで発現し、発現したペプチドは、異なるκ及びλ軽鎖と対を成すことが可能であった。
遺伝子的に修飾されたマウスにおけるB細胞枯渇につながる可能性のある潜在的な自己反応性抗体を回避するために、VELOCIMMUNE(登録商標)ヒト化マウスによって産生された抗体から生成されたRegeneron PharmaceuticalsのASAP抗体データベースを、hV3−23(D4−4)J4に類似のアミノ酸配列を含有する抗体に関して検索した(図5)。より具体的には、非自己反応性抗体を特定するために使用された基準は、DYSNY(配列番号144)のアミノ酸配列またはDYSNY(配列番号144)に類似の配列を含んだ。しかしながら、CHO細胞における発現研究から、DYSNY(配列番号144)を含有するUHC配列は、哺乳類細胞において良好に発現されないことが分かった。したがって、Dを欠損するが配列YSNY(即ち、抗体H1H2002B、AKGYYFDY(配列番号143)、式中、AKは、3−23からのものであり、GYは、DもしくはN付加またはN及びP付加からのものであり、YFDYは、J4である)を有する別の配列を代わりに選択し、CHO細胞内でのその発現に関して試験した。修飾されたUHC配列は、CHO細胞内で十分なレベルで発現した。これらの結果は、幾つかのアミノ酸残基(即ち、スペーサー)が、哺乳類細胞内での再構成されたVDJ配列の適切な発現のために重鎖V遺伝子セグメントによってコードされる配列と重鎖J遺伝子セグメントによってコードされる配列との間で必要であることを示唆している。
それに加えて、再構成されたVDJ配列(V3−23/GY/J4、HIH2002B)に由来するペプチドAKGYYFDYのCHO細胞内での発現レベルを、5つのヒトκ鎖、3つのヒトλ鎖、及び他の再構成されたVDJ配列(即ち、V3−20及びV1−39)の発現に関して、V3−23/D4−4(リーディングフレーム2)/J4(配列番号148)に由来するペプチドと比較した。選択された再構成されたVDJ配列(V3−23/GY/J4)は、対照のものと同等の発現レベルを示した。
これらのデータに基づき、V3−23/GY/J4(配列番号137、HIH2002B)を、遺伝子的に修飾されたマウスを作成するための再構成された重鎖可変ドメイン配列として選択した。再構成された重鎖可変ドメインをコードする遺伝子的に修飾された免疫グロブリン遺伝子座を含有するマウス(即ち、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域を含有する免疫グロブリン遺伝子座を含むマウス)を生成するための詳細な標的化戦略は、図1〜9に例証され、また下記に記載される通りである。
実施例2.再構成されたVDJ配列を含有する免疫グロブリン重鎖遺伝子座の構築
再構成されたヒトVDJ配列を含有する免疫グロブリン重鎖遺伝子座の構築を、細菌人工染色体(BAC)DNAを使用して、細菌細胞(BHR)内で一連の相同的組み換え反応によって実行した。再構成された重鎖可変ドメインを発現する遺伝子的に改変されたマウスの作成のための幾つかの標的化構築物を、VELOCIGENE(登録商標)遺伝子改変技術を使用して生成した(例えば、参照によりその全体が本明細書に援用される、米国特許第6,586,251号及びValenzuela,D.M.et al. (2003),High−throughput engineering of the mouse genome coupled with high−resolution expression analysis,Nature Biotechnology 21(6):652−659を参照)。
手短に述べると、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列(即ち、hV3−23(D)J4、配列番号136)を全てまたは実質的に全ての内在性機能性免疫グロブリン重鎖V、D、J遺伝子セグメントが欠失された遺伝子的に修飾されたマウスに導入するように、標的化ベクターを設計した。それに加えて、標的化ベクターは、マウスにおけるAdam6a/6b遺伝子を含むゲノム領域の欠失に関連付けられる生殖能力問題を防ぐために、Adam6a及びAdam6b遺伝子を含むゲノム領域を含んだ(例えば、その全体が参照により本明細書に援用される、US第2012−0322108A1号を参照)。
まず、2239−bpV3−23プロモータ(配列番号139)に作動可能に連結される、リーダー配列(これは、小胞体を通して重鎖を導く)、再構成された重鎖可変領域ヌクレオチド配列(V3−23(D)J4、配列番号136)、及びhJ4のイントロン(配列番号140)を含むマウスBACクローンを修飾するためのBHRドナーを、構築した。それに加えて、ゲノム遺伝子座は、MAID1115BACクローンでの相同的組み換えのためのマウスIgH相同ボックスに5’及び3’隣接した(図1)。
それに加えて、以下の5つの修飾を実行して、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列を含有する標的化構築物を作成した。
第一に、スペクチノマイシン選択カセットを、V3−23プロモータの上流(I−CeuI及びSpeI部位の間)へ導入して、pJSh0038(UHCミニ遺伝子座、配列番号142)を生成した(図1の1.I−CeuI/SpeIライゲーション(Amp+Spec))。UHCミニ遺伝子座は、(1)ライゲーションのためのI−CeuI/AscI部位を有するスペクチノマイシン(Spec)カセット、(2)2239−bp
hV3−23プロモータ(配列番号139)、(3)再構成されたhV3−23(D)J4ヌクレオチド配列(配列番号136)、(4)hJ4イントロン(配列番号140)、及び(5)BHR(MAID1115)のためのマウス相同ボックスを含有した。
第二に、ハイグロマイシン選択カセット(EM7−HYG)を、IgMゲノム領域の上流にloxP隣接ネオマイシンカセット(Pgk−Neo)を含有する、MAID1115BACクローンのゲノム領域の5’末端内へ標的化した。ハイグロマイシンカセットの挿入は、MAID1115クローンの5’末端に配置されたloxP部位を欠失させた。遺伝子的に修飾されたBACクローン(VI432)を含有する細菌細胞を、ハイグロマイシン/カナマイシン選択を介して選択した(図2の2.BHR(Hyg+Kan))。
第三に、ステップ1で構築したUHCミニ遺伝子座を、VI432BACクローンのIgM遺伝子座の上流へ標的化した。UHCミニ遺伝子座の導入は、フロックスネオマイシン選択カセットを新規のスペクチノマイシンカセット(VI443)で置き換えた。遺伝子的に修飾されたBACクローン(VI443)を含有する細菌細胞を、スペクチノマイシン及びハイグロマイシン選択を介して選択した(図2の3.BHR(Spec+Hyg))。
第四に、5’〜3’に、(1)Adam6a遺伝子(3’〜5’方向に存在する)、(2)FRT部位に隣接するネオマイシンカセット(3’〜5’方向に存在する)、(3)Adam6b遺伝子(3’〜5’方向に存在する)、(4)遺伝子間制御領域1(IGCR1、即ち、keyV(D)J組み換え調節領域)、及び(5)スペクチノマイシンカセット(5’〜3’方向に存在する)を含むVI421BACクローンを、クロラムフェニコール(Cm)カセット、クロラムフェニコール遺伝子の上流のAscI制限部位、なら
びに5’及び3’相同アームを含有するpDBa0049構築物で標的化した。pDBa0049構築物の標的化は、VI421クローンからIGCR1及びスペクチノマイシンカセットを除去し、新規のAscI制限部位及びクロラムフェニコールカセットを、Adam6b遺伝子の下流へ導入した。成功的に標的化されたクローン(VI444)を含有する細菌細胞を、クロラムフェニコール及びカナマイシン選択を介して選択した(図3の4.BHR(Cm+Kan))。
第五に、Adam6a及び/または6b遺伝子を含有するVI444BACクローンのゲノム領域を、I−CeuI及びAscI部位の間で、VI443BACクローン内のユニバーサル重鎖ゲノム遺伝子座の上流へ制限消化及びライゲーションを介して導入した(図3)。この修飾は、Adam6a及び/または6b遺伝子をクローン内へ導入し、スペクチノマイシンカセットをネオマイシンカセットで置き換え、最終標的化構築物(MAID6031、VI445)を生み出す。最終標的化構築物(MAID6031、VI445)を含有する細菌細胞(BHR)を、ハイグロマイシン及びカナマイシン選択に基づいて選択した(図3の5.I−CeuI/AscIライゲーション(Hyg+Kan))。
再構成されたヒト重鎖可変ドメイン配列を含有するゲノム遺伝子座の作成のための最終標的化構築物(MAID6031)は、5’〜3’へ、(1)約20000bpのマウスゲノム配列を内在性Ig重鎖遺伝子座の上流に含有する5’相同アーム、(2)Adam6a遺伝子、(3)5’FRT部位、(4)ネオマイシンカセット、(5)3’FRT部位、(6)Adam6b遺伝子、(7)2239bpのhVH3−23プロモータ(配列番号139)、(8)再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖ヌクレオチド配列(hVH3−23(D)J4、配列番号136)、(9)hJ4イントロン(配列番号140)、及び(10)約7400bpのマウスゲノム配列をマウスJ遺伝子セグメントの下流に含有する3’相同アームを含有する。
最終標的化構築物、MAID6031BAC DNAを、線形化し、野生型Ig重鎖VDJゲノム遺伝子座と全てのV、D、J遺伝子が欠失された変異したVDJゲノム遺伝子座とを含有する1661ヘテロ接合性のマウス(図4)から単離したES細胞内へ電気穿孔した。成功的に標的化されたマウスES細胞を、図6〜8に記載されるプライマー及びプローブを使用してスクリーニングした。成功的に標的化されたマウスES細胞を、VELOCIMOUSE(登録商標)技術を使用して宿主マウス胚内に導入して、遺伝子的に修飾されたヘテロ接合性F0マウスを産生した。選択カセット(即ち、FRT−Ub−Neo−FRT)を有さないマウス(MAID6032het)を生成するために、成功的に標的化されたES細胞を、宿主胚内へ導入する前に、Flpリコンビナーゼを発現するプラスミドを用いて電気穿孔した。別法として、選択カセットを有するMAID6031ヘテロ接合性雄マウスを、Flpリコンビナーゼを発現する雌マウスと繁殖させて、カセットを除去した。修飾を担持するヘテロ接合性マウスを、互いに繁殖させて、遺伝子的に修飾された遺伝子座のみからの免疫グロブリン重鎖を作製することが可能なホモ接合体(MAID6032HO)を生成した。
実施例3.再構成された重鎖可変ドメインを発現する遺伝子的に修飾されたマウスの特徴付け
全てのマウスは、Regeneron Pharmaceuticalsにて特定の病原体を含まない条件で飼育及び繁殖された。3匹の野生型(WT)同腹仔対照マウス(16週齢、雄、n=2、バックグラウンド:75%C57/BL6及び25%129)、及び2〜4匹のMAID6032HET F0マウス(図9、9週齢、雄、n=2、バックグラウンド:50%C57/BL6及び50%129)を屠殺し、血液、脾臓、及び骨髄を動物から採取した。それに加えて、4匹の野生型(WT)同腹仔対照マウス(10週齢、雄2匹及び雌2匹)、及び4匹のMAID6032ホモ接合性(「HO」)F2マウス
(10週齢、雄3匹、雌1匹)を屠殺し、血液、脾臓、及び骨髄を動物から採取した。血液は、EDTA(Cat#365973)を用いてBDマイクロティナ(microtainer)管内へ収集した。骨髄は、完全RPMI媒質(ウシ胎仔血清、ピルビン酸ナトリウム、Hepe、2−メルカプトエタノール、非必須アミノ酸、及びゲンタマイシンを補充したRPMI媒質)で洗い流すことによって、大腿骨から収集した。末梢血液、脾臓及び骨髄調製物からの赤血球を、ACK溶解緩衝液で溶解し、完全RPMI媒質で洗浄した。
フローサイトメトリー
本明細書に記載される遺伝子的に修飾されたヘテロ接合性のF0マウス(MAID6032HET)の、遺伝子的に修飾された対立遺伝子に(即ち、再構成されたV3−23/D/J4の単一のコピーを含有する対立遺伝子に)由来する抗体を産生する能力を調べるために、野生型または6032ヘテロ接合性マウスから単離した血液、脾臓、骨髄細胞を使用して蛍光活性化細胞分類(FACS)分析を実施した。
手短に述べると、1×10個の細胞を、マウス抗CD16/CD32抗体(2.4G2、BD)と共に氷上で10分間定温放置した後、以下の抗体カクテルを用いて氷上で30分間標識した:抗マウスFITC−IgMa(DS−1、BD Biosciences)、Pacific blue−CD3(17A2、BioLegend)、APC−H7−CD19(1D3、BD Biosciences)、及びPE−IgMb(AF6−78、BioLegend)。染色した細胞を、洗浄し、2%ホルムアルデヒド内で固定した。データ収集は、BD LSRFortessaフローサイトメータ上で実施し、FlowJoで分析した。野生型またはF0 6032ヘテロ接合性マウスから単離した骨髄細胞、脾臓細胞、及び血液細胞を、シングレットにゲートし、CD19発現(B細胞マーカー)またはCD3発現(T細胞マーカー)に基づいて分類した。それに加えて、CD19+−ゲートしたB細胞を、IgMb抗体(野生型対立遺伝子(B6対立遺伝子)から産生されるIgM抗体)、または再構成された重鎖可変領域ヌクレオチド配列(hV3−23(D)J4、)を含むIgMa抗体(遺伝子的に修飾された対立遺伝子(129)対立遺伝子から産生される抗体)の存在に基づいて分類した。FACS分析(図11〜12)は、標的化された対立遺伝子に関してヘテロ接合性のマウス(即ち、再構成された重鎖可変配列の1つのコピーを含有する、MAID6032het)は、遺伝子的に修飾された129(IgMa)対立遺伝子に主に由来するIgM抗体を産生することが可能であることを示唆した。
本明細書に記載される遺伝子的に修飾されたホモ接合性F2マウス(MAID6032
HO)の、遺伝子的に修飾された対立遺伝子に(即ち、再構成されたV3−23/D/J4の単一のコピーを含有する対立遺伝子に)由来する抗体を産生する能力を調べるために、蛍光活性化細胞分類(FACS)分析を、野生型または6032ホモ接合性マウスから単離した脾臓及び骨髄細胞を使用して上述の通りに実施した。
成熟Bリンパ球のみが、脾臓及びリンパ節のリンパ濾胞に入り、したがって免疫応答に効率的に関与することができる。成熟した長命のBリンパ球は、骨髄中の短命の前駆体から駆動する。成熟プール内への選択は、活動的プロセスであり、脾臓内で起こる。脾臓B細胞の2つの集団を、成熟B細胞のための前駆体として特定した。タイプ1(T1)の移行B細胞は、骨髄から新しく移動してきたものである。これらは、タイプ2(T2)の移行B細胞へと成長し、それは循環しており、脾臓の一次濾胞内でのみ見出される。成熟B細胞は、T1またはT2 B細胞から生成されることができる。Loder,F.et al.,J.Exp.Med.,190(1):75−89,1999。
FACS分析(図13A及び13B)は、標的化された対立遺伝子に関してホモ接合性
のマウス(即ち、再構成された重鎖可変配列の2つのコピーを含む:MAID6032HO)は、野生型(図13C及び13D)と比較してラムダ配列の僅かな減少を伴うが、正常な脾臓成熟及び未熟B細胞集団を産生することができることを示唆した。また、脾臓内で、MAID6032HOマウスは、T1集団B細胞の僅かな減少及び辺縁帯B細胞の増加を示した(図13E)。
骨髄内では、MAID6032HOマウスは、野生型(図14F)の半分であるラムダ配列の利用を伴う正常に近いB細胞集団(図14A−14E)を産生した。
免疫付与研究
5匹のWT(75%C57BL6/25%129バックグラウンド)及び3〜4匹のMAID6032HETマウスを、2.35μgの抗原X、10μgのCpGオリゴヌクレオチド(ODN1826、InvivoGen、cat#tlrl−1826)、及び25μgのリン酸アルミニウムゲルアジュバント(Brenntag、cat#7784−30−7)を含有する0.025mlの混合物で、足蹠に免疫付与した。マウスを、同一の用量で6回ブーストした。最初の免疫付与後15日目及び24日目に、麻酔をしたマウスから、眼窩後方血液を使用してBD血清分離器管(BD、cat#365956)内に血液を収集し、製造者の指示に従って血清を収集した。
抗原特異的IgG抗体のレベルを測定し、mom(myc−myc−his)タグをカウンタースクリーニングするために、ELISAプレート(Nunc)に、4℃で一晩定温放置した1μg/mlの抗原Xでコーティングした。余剰抗原を、室温で1時間PBS+1%BSAで遮断する前に洗い落とした。血清の連続希釈を適用し、プレートを、洗浄前に室温で1時間定温放置した。プレートを、セイヨウワサビペルオキシダーゼ(HRP)共役型抗IgG(cat#1030−05、Southern Biotech)抗体と共に室温で1時間定温放置した。洗浄後、プレートを、TMB基質(cat#555214、BD)と共に進行させた。1Nの硫酸で反応を停止させ、Victor X5 Perkin Elmer Readerを使用して、O.D.を450nmで読み取った。GraphPad Prismを用いてデータを分析し、バックグラウンドより2倍上である血清の希釈を算出した。全ての動物実験は、IACUC及びRegeneron Pharmaceuticalsによって認可された。
図15に示される通り、標的化された対立遺伝子に関してヘテロ接合性である(即ち、再構成されたV3−23/D/J4ヌクレオチド配列の1つのコピーを含有する)遺伝子的に修飾されたF0及びF1マウス(MAID6032het)は、最初の免疫付与後15日目及び24日目の両方において、野生型マウスによって産生されるものに匹敵するレベルで抗原特異的IgG抗体を産生することが可能であった。
実施例3.2つのヒト軽鎖Vセグメントを含むマウスの生成及び分析
実施例3.1:2つのヒト軽鎖Vセグメントを含むマウスの生成のためお標的化ベクターの構築
2つのヒトVκ遺伝子セグメント(例えば、ヒトVκ1−39及びヒトVκ3−20遺伝子セグメント、即ち、二重軽鎖(「DLC」))を含有する2つの改変された軽鎖遺伝子座を構築した(図20)。1つの改変された軽鎖遺伝子座は、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントを再構成されていない構成で含有した(DLC−5J)。第2の改変された軽鎖遺伝子座は、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び1つのヒトJκ遺伝子セグメントを再構成されていない構成で含有した(DLC−1J)。2つの追加の改変された軽鎖遺伝子座の各々に関して、ヒト遺伝子セグメントは、B細胞中のヒト遺伝子セグメントのインビボ再構成を可能にするように、組み換えシグナル配列と3’隣接した。
DLC−1Jマウスの改変及び生成乃至はDLC−1Jと称される、2つのヒトVκ遺伝子セグメント(Vκ1−39及びVκ3−20)及び1つのヒトJκ遺伝子セグメント(Jκ5)を含む軽鎖遺伝子座の生成をもたらす改変ステップが、図21に描写される。具体的には、ヒトVκ1−39及びVκ3−20配列を、BACテンプレート(Invitrogen)からのPCRによって増幅させ、組み換えシグナル配列(rss)及びヒトJκ5セグメントを含有する増幅された配列と共に、4方向ライゲーションを介してUB−ハイグロマイシン選択カセットを含有するプラスミドへクローン化した(図21A)。5’及び3’アームは、図21B及び21Cに描写される通りに付着された。
得られた標的化構築物は、白楕円の組み換えシグナル配列(RSS)と共に図21C(下図、DLC−1J)に描写される。マウス配列(即ち、内在性免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座の上流及び下流配列)に作動可能に連結される改変されたDLC−1J軽鎖遺伝子座の修飾されたBAC DNAクローンを、2つのヒトVκ遺伝子セグメントを含有する改変された軽鎖遺伝子座内の配列に配置されたプライマーを使用して、PCRによって確認し、その後、マウスIgκ可変遺伝子座(κ可変及びジョイニング遺伝子セグメントを含む)の欠失を含むES細胞内へ電気穿孔して(図21D)、2つのヒトVκ遺伝子セグメントのうちのいずれかを発現するマウスを作成した。改変されたDLC−1J軽鎖遺伝子座を含有する陽性ES細胞クローンを、改変されたDLC−1J軽鎖遺伝子座に特異的なプローブを使用して、Taqman(商標)スクリーニング及び核型分析によって確認した。DLC−1J ES細胞のES細胞スクリーニングに使用したプライマー及びプローブの配列は、下の表8に描写され、また配列リストに含まれる。
次に、確認されたES細胞クローンを使用して、DLC−1J軽鎖遺伝子座を含み、マウスCκドメインと融合されたヒト軽鎖可変ドメインを発現する同腹仔を生み出すように、雌マウスに移植した。仔マウスの遺伝子型分析に使用したプライマー及びプローブの配列は、上の表8に記載される。100ヌクレオチドのマウス配列を挿入された改変された配列の上流及び下流に含む、改変されたDLC−1J遺伝子座内の配列は、図22A〜22Dに提示され、また配列番号82に記載される。
改変された軽鎖遺伝子座を担持するES細胞は、標的化構築物によって導入されたFRTedネオマイシンカセットを除去するために、FLPを発現する構築物を導入することができる(図21E参照)。任意追加的に、ネオマイシンカセットは、FLPリコンビナーゼを発現するマウスを繁殖させることによって除去される(例えば、US第6,774,279号)。任意追加的に、ネオマイシンカセットは、マウス内に保持される。
DLC−5Jマウスの改変及び生成乃至はDLC−5Jと称される、2つのヒトVκ遺伝子セグメント(Vκ1−39及びVκ3−20)及び5つのヒトJκ遺伝子セグメント(Jκ1、Jκ2、Jκ3、Jκ4、及びJκ5)を含む軽鎖遺伝子座を生成するために、5つのヒトJκの全てを含む2000塩基対の増幅された配列を、図21B(中)に描写される2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び1つのヒトJκを含むベクターにライゲートした(図23Aを参照)。その後の改変ステップは、図23Bに描写される3’及び5’アームの付着を含んだ。
得られた標的化構築物は、白楕円の組み換えシグナル配列(RSS)と共に図23B(下図、DLC−5J)に描写される。マウス配列(即ち、内在性免疫グロブリンκ軽鎖遺伝子座の上流及び下流配列)に作動可能に連結される改変されたDLC−5J軽鎖遺伝子座の修飾されたBAC DNAクローンを、2つのヒトVκ遺伝子セグメントを含有する改変された軽鎖遺伝子座内の配列に配置されたプライマーを使用して、PCRによって確認し、その後、マウスIgκ可変遺伝子座(κ可変及びジョイニング遺伝子セグメントを含む)の欠失を含むES細胞内へ電気穿孔して(図23C)、2つのヒトVκ遺伝子セグメントのうちのいずれかを発現するマウスを作成した。改変されたDLC−5J軽鎖遺伝
子座を含有する陽性ES細胞クローンを、改変されたDLC−5J軽鎖遺伝子座に特異的なプローブを使用して、Taqman(商標)スクリーニング及び核型分析によって確認した。DLC−5J ES細胞のES細胞スクリーニングに使用したプライマー及びプローブの配列は、下の表9に描写され、また配列リストに含まれる。
次に、確認されたES細胞クローンを使用して、DLC−5J軽鎖遺伝子座を含み、マウスCκドメインと融合されたヒト軽鎖可変ドメインを発現する同腹仔を生み出すように、雌マウスに移植した。仔マウスの遺伝子型分析に使用したプライマー及びプローブの配列は、上の表9に記載される。100ヌクレオチドのマウス配列を挿入された改変された
配列の上流及び下流に含む、改変されたDLC−5J遺伝子座内の配列は、図24A〜24Dに提示され、また配列番号83に記載される。
改変された軽鎖遺伝子座を担持するES細胞は、標的化構築物によって導入されたFRTedネオマイシンカセットを除去するために、FLPを発現する構築物を導入することができる(図23D参照)。任意追加的に、ネオマイシンカセットは、FLPリコンビナーゼを発現するマウスを繁殖させることによって除去される(例えば、US第6,774,279号)。任意追加的に、ネオマイシンカセットは、マウス内に保持される。
実施例3.2:2つのヒトVセグメントを含むマウスの特徴付け
フローサイトメトリー.DLCマウスにおけるB細胞集団及びB細胞発生を、脾細胞及び骨髄調製物のフローサイトメトリー分析によって検証した。2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び5つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(n=4)、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び1つのヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(n=4)、ならびに野生型マウス(n=4)からの細胞懸濁液を、標準的な方法を使用して作製し、蛍光標識された抗体で染色した。
手短に述べると、1x10個の細胞を、抗マウスCD16/CD32(クローン2.4G2、BD Pharmigen)と共に氷上で10分間定温放置した後、以下の抗体カクテルを用いて氷上で30分間標識した:APC−H7共役型抗マウスCD19(クローン1D3、BD Pharmigen)、Pacific Blue共役型抗マウスCD3(クローン17A2、BioLegend)、FITC共役型抗マウスIgκ(クローン187.1、BD Pharmigen)または抗マウスCD43(クローン1B11、BioLegend)、PE共役型抗マウスIgλ(クローンRML−42、BioLegend)または抗マウスc−kit(クローン2B8、BioLegend)、PerCP−Cy5.5共役型抗マウスIgD(BioLegend)、PE−Cy7共役型抗マウスIgM(クローンII/41、eBioscience)、APC共役型抗マウスB220(クローンRA3−6B2、eBioscience)。染色後、細胞を洗浄し、2%ホルムアルデヒド内で固定した。データ収集は、LSRIIフローサイトメータ上で実施し、FlowJo(Tree Star,Inc.)で分析した。ゲート:総B細胞(CD19+CD3−)、Igκ+B細胞(IgκIgλ−CD19CD3−)、Igλ+B細胞(Igκ−IgλCD19+CD3−)。骨髄区画に関する結果は、図25A〜27Bに示される。脾臓区画に関する結果は、図28A〜図31に示される。
本実施例に示されるように、DLC−5Jマウスは、脾臓及び骨髄区画内に正常なB細胞集団を示す(図25A〜31)。DLC−5Jマウスは、骨髄区画内に、野生型同腹仔において観察されるものと実質的に同一の未熟、成熟、及びプレ/プロB細胞集団を示した。実際、DLC−5J遺伝子座は、野生型マウスにおいて観察されるものと実質的に同一のカッパ:ラムダ比を得るために、内在性ラムダ軽鎖遺伝子座に匹敵することが可能であった(図27B)。また、DLC−5Jマウスは、野生型マウスにおいて観察されるものと実質的に同一の様式で発生する、脾臓区画における種々の段階(例えば、未熟、成熟、T1、T2、T3、辺縁帯前駆体、辺縁帯、濾胞性−I、濾胞性−IIなど)を通したB細胞の進行として、正常な末梢B細胞発生を示す(図30A〜31)。対照的に、DLC−1Jマウスは、改変されたカッパ軽鎖と比較して、より低いB細胞総数及び増加されたラムダ軽鎖利用を示した(データ図示無し)。
二重軽鎖発現両ヒトVκ遺伝子セグメントの発現を、ホモ接合性マウスにおいて定量的PCRアッセイを使用して分析した。手短に述べると、CD19+B細胞を、野生型マウス、マウス重鎖及びκ軽鎖可変遺伝子座の、対応するヒト重鎖及びκ軽鎖可変領域遺伝子
座(Hκ)での置き換えに関してホモ接合性のマウス、ならびに2つのヒトVκ遺伝子セグメントと、5つのヒトJκ遺伝子セグメント(DLC−5J)または1つのヒトJκ遺伝子セグメント(DLC−1J)のうちのいずれかとを含有する改変されたκ軽鎖遺伝子座に関してホモ接合性のマウスの骨髄及び全脾臓から精製した。相対的発現を、マウスCκ領域の発現に正規化した(1群当たりn=3〜5匹のマウス)。結果は、図32及び図33に示される。
再構成されたヒトVκ3−20またはヒトVκ1−39遺伝子セグメントを含有する軽鎖の発現を、DLC−5J及びDLC−1Jマウスの骨髄中及び脾臓中の両方で検出した(図32及び図33)。骨髄区画内では、DLCマウスの両系における両ヒトVκ3−20由来及びヒトVκ1−39由来軽鎖の発現は、マウスVκ及びJκ遺伝子セグメントの、対応するヒトVκ及びJκ遺伝子セグメントでの置き換えを含むマウス(Hκ、図32)と比較して、著しく高かった。ヒトVκ3−20由来軽鎖発現は、Hκマウスにおけるものよりも約6倍(DLC−5J)〜15倍(DLC−1J)高く観察された。DLC−1Jマウスは、骨髄区画内で、DLC−5Jマウスよりも約2倍高いヒトVκ3−20由来軽鎖の発現を示した。ヒトVκ1−39由来軽鎖発現は、Hマウスにおけるものよりも約6倍(DLC−5J)〜13倍(DLC−1J)高く観察された。DLC−1Jマウスは、骨髄区画内で、DLC−5Jマウスよりも約2倍高いヒトVκ1−39由来軽鎖の発現を示した。
脾臓区画内では、DLCマウスの両系における両ヒトVκ3−20由来及びヒトVκ1−39由来軽鎖の発現は、Hκマウスと比較して著しく高かった(図33)。ヒトVκ3−20由来軽鎖発現は、Hκマウスにおけるものよりも約4倍(DLC−5J)〜8倍(DLC−1J)高く観察された。DLC−1Jマウスは、脾臓区画内で、DLC−5Jマウスよりも約2倍高いヒトVκ3−20由来軽鎖の発現を示した。ヒトVκ1−39由来軽鎖発現は、Hκマウスにおけるものよりも約4倍(DLC−5J)〜5倍(DLC−1J)高く観察された。DLC−1Jマウスは、脾臓区画内で、DLC−5Jマウスと比較して同様のヒトVκ1−39由来軽鎖の発現を示した。
DLC−5JマウスにおけるヒトVκ/Jκ利用2つの再構成されていないヒトVκ遺伝子セグメント及び5つの再構成されていないヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)を、逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応(RT−PCR)によって、脾臓B細胞中のヒトVκ/Jκ遺伝子セグメント利用に関して分析した。
手短に述べると、ホモ接合性DLC−5J(n=3)及び野生型(n=2)マウスからの脾臓を採取し、10%の熱不活性化ウシ胎仔血清を含有する10mLのRPMI1640(Sigma)中ですり板ガラススライドを使用してメッシュし、単一の細胞懸濁液を作成した。脾細胞を、遠心分離(1200rpmで5分間)を用いてペレット化し、赤血球を、5mLのACK溶解緩衝液(GIBCO)中で3分間溶解させた。脾細胞を、PBS(Irvine Scientific)で希釈し、0.7μmの細胞濾過器で濾過し、再び遠心分離して細胞をペレット化し、それを次に1mLのPBS中で再懸濁した。
RNAを、AllPrep DNA/RNA mini kit(Qiagen)を使用して、製造者の仕様書に従ってペレット化した脾細胞から単離した。RT−PCRを、5’RACE(cDNA末端の迅速増幅)Systemを使用して、製造者の仕様書(Invitrogen)に従ってマウスCκ遺伝子に特異的なプライマーを用いて脾細胞上で実施した。マウスCκ遺伝子に特異的なプライマーは、3’mIgκC RACE1(AAGAAGCACA CGACTGAGGC AC、配列番号90)及びmIgκC3’−1(CTCACTGGAT GGTGGGAAGA TGGA、配列番号91)であった。PCR産生物を、ゲル精製し、pCR(登録商標)2.1−TOPO(登録商標)
ベクター(TOPO(登録商標)TA Cloning(登録商標)Kit,Invitrogen)へクローン化し、クローン化部位に隣接する場所でベクター内に配置されたM13順(GTAAAACGAC GGCCAG、配列番号92)及びM13逆(CAGGAAACAG CTATGAC、配列番号93)プライマーを用いて配列決定した。各脾臓標本からの10個のクローンを、配列決定した。配列を、IMGT/V−QUEST参照ディレクトリセットからのマウス及びヒト免疫グロブリンセットと比較して、Vκ/Jκ利用を決定した。表10は、各脾細胞標本からのRT−PCRクローンにて観察された選択されたクローンに関するVκ/Jκ組み合わせを記載する。表11は、DLC−5Jホモ接合性マウスからの選択されたRT−PCRクローンのヒトVκ/ヒトJκ及びヒトJκ/マウスCκ分岐のアミノ酸配列を記載する。小文字は、可変領域のアミノ酸配列における変異、または組み換え中のN及び/もしくはP付加の結果として生じる非テンプレート付加を示す。
本実施例に示される通り、マウスCκ遺伝子に作動可能に連結される、2つの再構成されていないヒトVκ遺伝子セグメント及び5つの再構成されていないヒトJκ遺伝子セグメントに関してホモ接合性のマウス(DLC−5J)は、両ヒトVκ遺伝子セグメントを複数のヒトJκ遺伝子セグメントに生産的に組み換えて、限定された免疫グロブリン軽鎖レパートリーを産生することが可能である。表10に示されるDLC−5Jホモ接合性マウスにおける再構成の中で、固有のヒトVκ/Jκ再構成がVκ1−39/Jκ2(1)、Vκ1−39/Jκ3(1)、Vκ3−20/Jκ1(7)、Vκ3−20/Jκ2(4)、及びVκ3−20/Jκ3(1)に関して観察された。さらに、かかる固有の再構成は、発生中のヒトVκ及びJκ遺伝子セグメントの変異及び/または組み換えから得られる軽鎖のCDR3領域内の固有のアミノ酸(表11)の存在を通して、分岐多様性を示す。全ての再構成は、マウスCκを通して機能的な読み取りを示した(表11)。
総じて、これらのデータは、そのどちらも免疫グロブリン軽鎖のヒトVドメインを再構成し(例えば、1つ以上の、また幾つかの実施形態では、最大5つのヒトJκ遺伝子セグメントを伴って)、コードすることが可能な2つ以下のヒトVκ遺伝子セグメントの選択を提示するように改変されたマウスは、全ての態様において野生型に近いB細胞数及び発生を有することを示している。かかるマウスは、その群内に存在する2つの可能なヒトV遺伝子セグメントのうちの1つを有する免疫グロブリン軽鎖を有する、抗体群を産生する。マウスは、抗原攻撃に応答してこの抗体群を産生し、抗体群は、逆キメラ(ヒト可変/マウス定常)重鎖の多様性に関連付けられる。
実施例4:2つのヒスチジン置換ヒト軽鎖を含むマウスの生成及び特徴付け
実施例4.1:各々4つのヒスチジン置換を含有する2つのVカッパセグメントを含むマウスの改変及び生成
ヒスチジン置換を、Vκ1−39及びVκ3−20ULCマウスに関して上述される通り、二重軽鎖遺伝子座内へ導入した。手短に述べると、図23A(下)に描写されるDLC配列を、図34に描写されるプライマーを使用して部位特異的突然変異生成に供し、初めにVκ1−39配列を修飾し、その後Vκ3−20配列を修飾した。得られた二重軽鎖配列は、105位、106位、108位、及び111位にて生殖系列配列内に導入されたヒスチジンを有するVκ1−39セグメント、105位、106位、107位、及び109位にて生殖系列配列内に導入されたヒスチジンを有するVκ3−20セグメント、なら
びに全ての5つのJκセグメント(Jκ1、Jκ2、Jκ3、Jκ4、及びJκ5)を含有した。その後の改変ステップは、FRT−UB−NEO−FRTカセットを有する5’アーム、ならびにマウスIgκエンハンサー及び定常領域を有する3’アームの付着を含んだ。この標的化ベクターを、図35Aに描写される通り、マウスIgκ可変遺伝子座(κ可変及びジョイニング遺伝子セグメントを含む)の欠失を含むES細胞内へ電気穿孔した(組み換えシグナル配列、RSSは、この図では省略される)。標的化されたES細胞を、表1、5、8、及び9内の上述の領域(特に、1633h2、1635h2、neo、Jxn 1−39/3−20、mIgKd2、及びmIgKp15)を検出するプライマー及びプローブ、ならびに下記の表12に記載されるプライマー及びプローブの2つの追加のセットを使用して、上述の対立遺伝子アッセイの修飾によってスクリーニングした。これらのプライマー及びプローブの2つの追加のセットの配列は、配列リストに含まれる。
次に、確認されたES細胞クローンを使用して、2つの現存するVセグメント配列の各々に4つのヒスチジン修飾を有するDLC−5J軽鎖遺伝子座を含み、マウスCκドメインと融合されたヒト軽鎖可変ドメインを発現する同腹仔を生み出すように、雌マウスに移植した。ES細胞スクリーニングに使用したものと同一の配列の幾つかを、仔マウスの遺伝子型分析にも使用する。
改変された軽鎖遺伝子座を担持するES細胞は、標的化構築物によって導入されたFRTedネオマイシンカセットを除去するために、FLP(例えば、FLPo)を発現する構築物を導入することができる(図35Bを参照、RSSはこの図では省略される)。任意追加的に、ネオマイシンカセットは、FLPリコンビナーゼを発現するマウスを繁殖させることによって除去される(例えば、US第6,774,279号)。任意追加的に、ネオマイシンカセットは、マウス内に保持される。
実施例4.2:各々3つのヒスチジン置換を含有する2つのVカッパセグメントを含むマウスの改変及び生成
3つのヒスチジン置換を、二重軽鎖マウスの各Vκ1−39及びVκ3−20内へ導入した。手短に述べると、図23A(下)に描写されるDLC配列を、図36描写されるプライマーを使用して部位特異的突然変異生成に供し、初めにVκ1−39配列を修飾し、その後Vκ3−20配列を修飾した。得られた二重軽鎖配列は、106位、108位、及び111位にて生殖系列配列内に導入されたヒスチジンを有するVκ1−39セグメント、105位、106位、及び109位生殖系列配列内に導入されたヒスチジンを有するVκ3−20セグメント、ならびに全ての5つのJκセグメント(Jκ1、Jκ2、Jκ3、Jκ4、及びJκ5)を含有した。その後の改変ステップは、FRT−UB−NEO−FRTカセットを有する5’アーム、ならびにマウスIgκエンハンサー及び定常領域を有する3’アームの付着を含んだ。この標的化ベクターを、図37Aに描写される通り、マウスIgκ可変遺伝子座(κ可変及びジョイニング遺伝子セグメントを含む)の欠失を含むES細胞内へ電気穿孔した(RSSは、この図では省略される)。標的化されたES細胞を、表1、5、8、及び9内の上述の領域(特に、1633h2、1635h2、neo、Jxn1−39/3−20、mIgKd2、及びmIgKp15)を検出するプライマー及びプローブ、ならびに下記の表13に記載されるプライマー及びプローブの2つの追加のセットを使用して、上述の対立遺伝子アッセイの修飾によってスクリーニングした。これらのプライマー及びプローブの2つの追加のセットの配列は、配列リストに含まれる。
次に、確認されたES細胞クローンを使用して、2つの現存するVセグメント配列の各々に4つのヒスチジン修飾を有するDLC−5J軽鎖遺伝子座を含み、マウスCκドメインと融合されたヒト軽鎖可変ドメインを発現する同腹仔を生み出すように、雌マウスに移植した。ES細胞スクリーニングに使用したものと同一の配列の幾つかを、仔マウスの遺伝子型分析にも使用する。
改変された軽鎖遺伝子座を担持するES細胞は、標的化構築物によって導入されたFRTedネオマイシンカセットを除去するために、FLP(例えば、FLPo)を発現する構築物を導入することができる(図37Bを参照、RSSはこの図では省略される)。任意追加的に、ネオマイシンカセットは、FLPリコンビナーゼを発現するマウスを繁殖させることによって除去される(例えば、US第6,774,279号)。任意追加的に、
ネオマイシンカセットは、マウス内に保持される。
実施例4.3:ヒトヒスチジン置換二重軽鎖を含むマウスの繁殖
改変されたヒトヒスチジン置換二重軽鎖遺伝子座を担持するマウスを、内在性λ軽鎖遺伝子座の欠失を含有するマウスと繁殖させて、二重軽鎖遺伝子座に由来する改変されたヒスチジン置換軽鎖をその唯一の軽鎖として発現する子孫を生成する。
改変されたヒトヒスチジン置換二重軽鎖遺伝子座を担持するマウスを、内在性マウス重鎖可変遺伝子座のヒト重鎖可変遺伝子座での置き換えを含有するマウスと繁殖させる(US第6,596,541号及びUS第8,502,018号を参照、VELOCIMMUNE(登録商標)マウス、Regeneron Pharmaceuticals,Inc.)。
実施例4.4:各々3つのヒスチジン置換を含有する2つのVカッパセグメントを含むマウスから獲得される免疫グロブリン軽鎖内のヒスチジン修飾の検出
脾臓B細胞mRNAからのVカッパ単位複製配列を、逆転写酵素PCR(RT−PCR)及びハイスループットスクリーニングを使用して調製した。
手短に述べると、各々3つのヒスチジン置換を含有する2つのVカッパセグメント(Vκ1−39及びVκ3−20)を含む5匹のヘテロ接合性のマウス(そのカッパ遺伝子座が図35に描写されるマウス)からの脾臓及び内在性マウス重鎖を、採取し、ガラススライドを使用して1×PBS(Gibco)中で均質化した。細胞を、遠心分離(500×gで5分間)にてペレット化し、赤血球を、ACK溶解緩衝液(Gibco)中で3分間溶解させた。細胞を1×PBSで洗浄し、0.7μmの細胞濾過器を使用して濾過した。B細胞を、CD19に関するMACS磁気陽性選択(Miltenyi Biotec)を使用して脾臓細胞から単離した。全RNAを、RNeasy Plus kit(Qiagen)を使用してペレット化されたB細胞から単離した。ポリA+mRNAを、Oligotex Direct mRNA mini kit(Qiagen)を使用して全RNAから単離した。
2本鎖cDNAを、SMARTer Pico cDNA Synthesis Kit(Clontech)を使用して5’RACEによって脾臓B細胞mRNAから調製した。Clontech逆転写酵素及びdNTPを、InvitrogenのSuperscriptII及びdNTPで置換した。免疫グロブリン軽鎖レパートリーを、IgK定常領域に特異的なプライマー及びSMARTer5’RACEプライマー(表14)を使用して、cDNAから増幅させた。PCR産生物を、QIAquick PCR Purification Kit(Qiagen)を使用して除去した。PCRの第2のラウンドを、同一の5’RACEプライマー及びIgK定常領域に特異的なネスト化3’プライマー(表15)を使用して行った。第2のラウンドのPCR産生物を、SizeSelect E−gel system(Invitrogen)を使用して精製した。第3のPCRを、454のアダプター及びバーコードを付加するプライマーを用いて実施した。第3のラウンドのPCR産生物を、Agencourt AMPure XP Beadsを使用して精製した。精製されたPCR産生物を、KAPA Library Quantification Kit(KAPA Biosystems)を使用してSYBR−qPCRによって定量化した。プールしたライブラリを、製造者のプロトコルに従って、454GS Junior Titanium Series Lib−A emPCR Kit(Roche Diagnostics)を使用したエマルジョンPCR(emPCR)及びRoche454GS Junior instrumentを使用した二方向性配列決定に供した。
生物情報学分析のために、454の配列読み取りを、標本バーコード完全整合に基づいて分類し、品質を調整した。配列には、igblastの局所導入(NCBI、v2.2.25+)を使用して、再構成されたIg配列のヒト生殖系列V及びJセグメントデータベースに対する整列に基づいて注記を付けた。同一のスコアを有する複数の最良ヒットが検出された場合、配列は、不明瞭として印を付け、分析から除去した。1セットのパールスクリプトを開発して、結果を分析し、データをmysqlデータベースに保存した。カッパ軽鎖のCDR3領域は、保存されたCコドンとFGXGモチーフとの間で定義した。
図38は、ヒスチジン修飾DLC−5Jを含むマウス(上述の通り、各々3つのヒスチジン修飾を有するVκ1−39及びVκ3−20遺伝子セグメントを含む軽鎖可変遺伝子座を含む)において生成される生産的に再構成された抗体から獲得された例示的なVκ配列のアミノ酸翻訳を有するヒト生殖系列IgKV3−20(図38A)またはIgKV1−39(図38B)配列によってコードされるアミノ酸配列の整列を表す。配列読み取りは、生産的に再構成された軽鎖の大多数は、その生殖系列CDR3内に導入された少なくとも1つのヒスチジンを保持することを示した。幾つかの例では、少なくとも1つのヒスチジン残基を保持するVκ3−20配列を含む全ての生産的に再構成されたヒト軽鎖の大多数において、その生殖系列CDR3内に導入された3つのヒスチジン修飾の全てが保持される(図38Aを参照)。幾つかの例では、少なくとも1つのヒスチジン残基を保持するVκ1−39配列を含む生産的に再構成されたヒト軽鎖において、軽鎖の約50%は、その生殖系列CDR3内に導入された3つのヒスチジンの全てを保持し(図38Bの上の整列を参照)、一方、軽鎖の約50%は、その生殖系列CDR3内に導入された3つのヒスチジンのうちの2つを保持する(図38Bの下の整列を参照)。幾つかの例では、Vセグメント配列の最終位置のヒスチジンは、V−J再構成のため失われる場合がある。
実施例5.単一の再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖ヌクレオチド配列及び2つのVカッパ遺伝子セグメントを含むマウスの生成及び分析
重鎖遺伝子座中に再構成された重鎖可変領域核酸配列を含むマウス(MAID6031、「UHCマウス」)を、上述の通り生成した。手短に述べると、UHCマウスにおいて、全ての内在性機能性重鎖可変遺伝子セグメントを欠失させ、内在性重鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されるhV3−23/D/J4をコードする単一の再構成された重鎖可変領域核酸配列で置き換えた。
2つのヒトVκ遺伝子セグメント(例えば、ヒトVκ1−39及びヒトVκ3−20遺伝子セグメント)と、1つのヒトJκセグメント(Jκ5、DLC−1J)かまたは5つのヒトJκ遺伝子セグメント(hJκ1−5、DLC−5J)かのいずれかとを含有する、遺伝子的に改変された軽鎖遺伝子座を含むマウスを、上述の通り生成した。手短に述べ
ると、1つの改変された軽鎖遺伝子座は、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び5つのヒトJκ遺伝子セグメント(Jκ1−5)を再構成されていない構成で含有し、内在性マウスκ定常領域配列(MAID1911(DLC−5J)、図19E)に作動可能に連結される。他の改変された軽鎖遺伝子座は、2つのヒトVκ遺伝子セグメント及び1つのヒトJκ(Jκ1)遺伝子セグメントを再構成されていない構成で含有し、内在性マウスκ定常領域配列に作動可能に連結される(MAID1913(DLC−1J)、図21D)。2つの追加の改変された軽鎖遺伝子座の各々に関して、ヒト遺伝子セグメントは、B細胞中のヒト遺伝子セグメントのインビボ再構成を可能にするように、組み換えシグナル配列と3’隣接した。
上述のホモ接合性UHCマウス(MAID6031)を、ホモ接合性DLC−5J(MAID1911)マウスと繁殖させて、UHC対立遺伝子及びDLC−5J対立遺伝子に関してヘテロ接合性のマウスを生み出した。同様に、ホモ接合性UHCマウス(MAID6031)を、ホモ接合性DLC−1J(MAID1913)マウスと繁殖させて、UHC対立遺伝子及びDLC−1J対立遺伝子に関してヘテロ接合性のマウスを生成した。これらの交配から生成されたF1ヘテロ接合性マウスを、互いに繁殖させて、各対立遺伝子に関してホモ接合性のマウスを得た。免疫グロブリン重鎖及び軽鎖遺伝子座中の遺伝子的に修飾された対立遺伝子の存在を、上述の特異的プローブ及びプライマーを使用してTAQMAN(商標)スクリーニング及び核型分析によって確認した。
UHC対立遺伝子に関してヘテロ接合性のマウス及びDLC−5Jを、互いに繁殖させて、主に遺伝子的に修飾された遺伝子座から免疫グロブリン「軽」鎖を発現するホモ接合体(MAID1912HO6032HO、「DLC×UHC」)を生成した。MAID1912HO6032HO(ホモ接合性DLC×UHC)マウスは、本明細書に記載されるユニバーサル重鎖(例えば、hV3−23/hD/hJ4)の、全ての内在性可変重鎖VDJ遺伝子が欠失されたマウス重鎖遺伝子座、及び全てのマウスVκ及びJκ遺伝子が欠失されたDLC−5J(hVκ1−39 hVκ3−20 hJκ1−5)マウスカッパ(κ)軽鎖遺伝子座内への挿入を含む。
全てのマウスは、Regeneron Pharmaceuticalsにて特定の病原体を含まない条件で飼育及び繁殖された。3匹のF5 VELOCIMMUNE(登録商標)(MAID1293O 1640HO(「VI3」)、参照により本明細書に援用される米国特許第8,502,018号を参照)マウス(14週齢、雄、バックグラウンド:26.5%C57/BL6、22.75%129、及び50.75%Balb/c)及び3匹のMAID1912HO6032HO F2マウス(図39、7〜8週齢、雌、バックグラウンド:18.75C57/BL6、18.75%129、及び62.5%Balb/c)を屠殺し、脾臓及び骨髄を動物から採取した。骨髄は、完全RPMI媒質(ウシ胎仔血清、ピルビン酸ナトリウム、Hepe、2−メルカプトエタノール、非必須アミノ酸、及びゲンタマイシンを補充したRPMI媒質)で洗い流すことによって、大腿骨から収集した。脾臓及び骨髄調製物からの赤血球を、ACK溶解緩衝液で溶解し、完全RPMI媒質で洗浄した。
フローサイトメトリー
本明細書に記載される遺伝子的に修飾されたホモ接合性「DLC×UHC」(MAID1912HO6032HO)マウスの、遺伝子的に修飾された対立遺伝子(例えば、重鎖遺伝子座中に再構成されたV3−23/D/J4の単一のコピーを含有する対立遺伝子、及び軽鎖遺伝子座中に2つのヒトVκ、5つのヒトJκ遺伝子を含有する対立遺伝子)に由来する抗体を産生する能力を調べるために、蛍光活性化細胞分類(FACS)分析を実施例3にあるように実施した。
脾臓区画内では、MAID1912HO6032HOマウスは、その免疫グロブリン遺伝子座中に他の遺伝子修飾を有するマウスに対してMAID1912HO6032HOマウスにおいて観察される特定の効果に関する対照の役割を果たす、VELOCIMMUNE(登録商標)(VI3)マウス(図40A〜40B)において観察される数と実質的に同一のCD19+B細胞数及び成熟B細胞数を示し、またVELOCIMMUNE(登録商標)マウスの体液性免疫系は、体液性免疫系のものと同様に機能する(上記)。MAID1912HO6032HOマウスは、VI3マウスと比較して、脾臓中の未熟B細胞数の2倍の増加を示した(図40A〜40B)。MAID1912HO6032HOマウスはまた、カッパ及びガンマ軽鎖利用に関してVI3マウスに実質的に類似した(図41A〜41B)。MAID1912HO6032HO(DLC×UHC)マウスはまた、VI3マウスと比較して、脾臓B細胞における増加された表面IgM(即ち、1細胞当たりのより多いIgM表面発現)を示した(図42)。
また、MAID1912HO6032HO(DLC×UHC)マウスは、VI3マウスにおいて観察されるものと異なる様式で発生する、脾臓区画における種々の段階(例えば、未熟、成熟、T1、T2、T3、辺縁帯前駆体、辺縁帯、濾胞性−I、濾胞性−IIなど)を通したB細胞の進行として、変更された末梢B細胞発生を示した(図43A)。具体的には、MAID1912HO6032HO(DLC×UHC)マウスは、VI3マウスと比較して、脾臓区画内により多くの未熟、T1、及び辺縁帯(MZ)B細胞を示した。MAID1912HO6032HO(DLC×UHC)マウスにおける濾胞性−I及び濾胞性−II細胞の数は、VI3マウスにおいて観察されるものと実質的に同一であった(図43B)。
骨髄区画においては、MAID1912HO6032HO(DLC×UHC)マウスは、VI3マウス対照と比較して、類似のCD19+B細胞数を示した(図44A〜44B)。しかしながら、MAID1912HO6032HO(DLC×UHC)マウスは、VI3マウスと比較して、骨髄中に約25倍少ないプロB細胞を示した(図45A〜45B)。MAID1912HO6032HO(DLC×UHC)マウスはまた、VI3マウスと比較して、骨髄中に約2倍少ない未熟B細胞及び2倍少ない成熟B細胞を示した(図46A〜46B)。また、MAID1912HO6032HO(DLC×UHC)マウスは、VI3マウスと比較してラムダ発現への偏向(2倍増加)を示した(図47)。
免疫付与研究
5匹のWT(75%C57BL6/25%129バックグラウンド)及び7匹のF2 MAID1912HO6031HET(ホモ接合性DLC×ヘテロ接合性UHC)マウスを、2.35μgの抗原X、10μgのCpGオリゴヌクレオチド(ODN1826、InvivoGen、cat#tlrl−1826)、及び25μgのリン酸アルミニウムゲルアジュバント(Brenntag、cat#7784−30−7)を含有する0.025mlの混合物で、足蹠に免疫付与した。マウスを、同一の用量で6回ブーストした。最初の免疫付与後0日目、15日目、及び23日目に、麻酔をしたマウスから、眼窩後方血液を使用してBD血清分離器管(BD、cat#365956)内に血液を収集し、製造者の指示に従って血清を収集した。免疫付与の第2のラウンドを、免疫付与の第1のラウンドの5週間後に上述の通りに実施した。
抗原特異的IgG抗体のレベルを測定するために、実施例3にあるようにELISAを実施した。図48に示される通り、再構成されたV3−23/D/J4ヌクレオチド配列を含有する標的化された対立遺伝子に関してヘテロ接合性であり、DLC−5Jを含有する標的化された対立遺伝子に関してホモ接合性である、遺伝子的に修飾されたマウスは、最初の免疫付与後23日目と5週目の両方において、野生型マウスによって産生されるものに匹敵するレベルで抗原特異的IgG抗体を産生することが可能であった。MAI
D1912HO6031HET(ホモ接合性DLC×ヘテロ接合性UHC)マウスは、免疫付与の第2のラウンド後、野生型マウスによって産生されるものに匹敵するレベルで抗原特異的IgG抗体を産生することが可能であった。
したがって、これらのマウスは、2つのヒトV遺伝子セグメント(Vκ1−39またはVκ3−20遺伝子セグメント)のうちの1つ及びヒトJκセグメントの再構成に由来する逆キメラ軽鎖(ヒト軽鎖可変ドメイン及びマウスCκ)と、単一の再構成されたヒト重鎖可変遺伝子セグメンに由来する逆キメラ重鎖(ヒト重鎖可変ドメイン及びマウスC)とを含む抗体を産生する。逆キメラ抗体(即ち、これらの逆キメラ鎖から成る抗体)は、関心の抗原による免疫付与後に獲得される。
実施例6.単一の再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖ヌクレオチド配列と3つのヒスチジン置換を含有する2つのVカッパ遺伝子セグメントとを含むマウスの生成及び分析
同様に、ヒスチジン修飾された二重軽鎖を含む改変されたヒト軽鎖遺伝子座を担持するマウス(例えば、本明細書に上述されるヒスチジン修飾を有する2つのヒトV遺伝子セグメントを含むマウス)を、内在性マウス重鎖可変遺伝子座のユニバーサルヒト重鎖遺伝子座(本明細書に上述される単一の再構成されたヒト重鎖可変ドメインを含む遺伝子座)での置き換えを含有するマウスと繁殖させる。したがって、これらのマウスは、2つのヒスチジン修飾されたヒトV遺伝子セグメント(Vκ1−39またはVκ3−20遺伝子セグメント)のうちの1つ及びヒトJκセグメントの再構成に由来する逆キメラ軽鎖(ヒト軽鎖可変ドメイン及びマウスCκ)と、単一の再構成されたヒト重鎖可変ドメインに由来する逆キメラ重鎖(ヒト重鎖可変ドメイン及びマウスCH)とを含む抗体を産生する。逆キメラ抗体は、関心の抗原による免疫付与後に獲得される。かかるマウスにおいて生成されるpH依存性ヒト抗体を、当該技術分野において既知であるか、または上述の抗体単離及びスクリーニング方法を使用して特定する。
抗体を発現するB細胞の可変軽鎖及び重鎖領域ヌクレオチド配列を特定し、完全なヒト軽鎖及び重鎖を、それぞれ、ヒトC及びCヌクレオチド配列への可変軽鎖及び重鎖領域ヌクレオチド配列の融合によって作製する。関心の軽鎖、例えば、関心の抗原に結合する軽鎖(例えば、当該技術分野において既知である多様なアッセイ、例えば、BIACORE(商標)アッセイを使用してpH依存性抗原も示す抗体からの軽鎖)を、他の抗体に由来する重鎖、例えば、関心の軽鎖(例えば、Vκ1−39またはVκ3−20)にあるものと同一のV遺伝子セグメントに由来する軽鎖を含む抗体に由来する重鎖と共に、好適な発現システムにて共発現させ、再構築された抗体を、抗原結合及びpH依存性抗原結合特性を保持するその能力に関して試験する。
実施例7.再構成された重鎖VDJ配列を含有する免疫グロブリン軽鎖遺伝子座を含むマウスの構築
カッパ軽鎖遺伝子座中に再構成された重鎖可変領域核酸配列を含むマウス(MAID6079、「カッパ上UHCマウス」)を、重鎖遺伝子座を標的化するために上述のものに類似した方法によって生成した。手短に述べると、カッパ上UHCマウスにおいて、全ての内在性機能性軽鎖カッパ可変Vκ及びJκ遺伝子セグメントを欠失させ、内在性軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結されるhV3−23/D/J4をコードする単一の再構成された重鎖可変領域核酸配列で置き換えた。再構成されたヒト重鎖可変ドメイン配列を含有するゲノム遺伝子座の作成のための最終標的化構築物は、5’〜3’へ、(1)約22500bpのマウスゲノム配列を内在性Ig軽鎖遺伝子座の上流に含有する5’相同アーム、(2)5’FRT部位、(3)ネオマイシンカセット、(4)3’FRT部位、(5)2239bpのhV3−23プロモータ(配列番号139)、(6)再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖ヌクレオチド配列(hV3−23/D/J4、配列番号136)、(7)Jh4イントロン(配列番号140)、及び(8)約75000bpのマウスゲノム配列をマウスJ遺伝子セグメントの下流に含有する3’相同アームを含
有する。修飾を担持するヘテロ接合性マウスを、互いに繁殖させて、遺伝子的に修飾された遺伝子座のみからの免疫グロブリン「軽」鎖を作製することが可能なホモ接合体(MAID6079HO)を生成した。MAID6079HO(ホモ接合性カッパ上UHC)マウスは、本明細書に記載されるユニバーサル重鎖(例えば、hV3−23/hD/hJ4)の、全てのマウスVκ及びJκ遺伝子が欠失されたマウスカッパ(κ)軽鎖遺伝子座内への挿入を含む。
全てのマウスは、Regeneron Pharmaceuticalsにて特定の病原体を含まない条件で飼育及び繁殖された。4匹のMAID6079HO F1マウス(図49、7〜12.5週齢、雄及び雌)及び4匹のMAID6079 F1野生型同腹仔対照マウス(7〜12.5週齢、雄及び雌)を屠殺し、脾臓及び骨髄を動物から採取した。骨髄は、完全RPMI媒質(ウシ胎仔血清、ピルビン酸ナトリウム、Hepe、2−メルカプトエタノール、非必須アミノ酸、及びゲンタマイシンを補充したRPMI媒質)で洗い流すことによって、大腿骨から収集した。脾臓及び骨髄調製物からの赤血球を、ACK溶解緩衝液で溶解し、完全RPMI媒質で洗浄した。
フローサイトメトリー
本明細書に記載される遺伝子的に修飾されたホモ接合性「カッパ上UHCマウス」(MAID6079HO)マウスの、遺伝子的に修飾された対立遺伝子(例えば、カッパ軽鎖遺伝子座中に再構成されたV3−23/D/J4の単一のコピーを含有する対立遺伝子)に由来する抗体を産生する能力を調べるために、蛍光活性化細胞分類(FACS)分析を実施例3にあるように実施した。
MAID6079HOマウスは、骨髄区画内に、野生型同腹仔において観察されるものと実質的に同一のプロ及びプレB細胞の数を示した(図50A〜50B)。対照的に、それらは、野生型同腹仔と比較して骨髄区画内により低い数の未熟及び成熟B細胞を示した(図51A〜51C)。実際、マウスは、2倍少ない未熟B細胞及びほぼ4倍少ない成熟B細胞を有した。MAID6079HOマウスは、骨髄内において未熟及び成熟B細胞中でほぼラムダ軽鎖配列のみを使用した(図52)。
脾臓区画においては、MAID6079HOマウスは、野生型同腹仔と比較してより少ない成熟B細胞を示した(図53A〜53B)。骨髄内で観察されたものと同様に、MAID6079HOマウスは、脾臓区画内においてほぼラムダ軽鎖配列のみを使用した(図54A〜54B)。それらはまた、野生型同腹仔と比較してより少ない未熟細胞、辺縁帯B細胞の増加、及び濾胞性B細胞の減少を示した(図55)。
実施例8.再構成された重鎖VDJ配列を含有する免疫グロブリン軽鎖遺伝子座及びヒト軽鎖可変ドメイン配列を含有する免疫グロブリン重鎖遺伝子座を含むマウスの生成及び分析
軽鎖遺伝子座中の再構成された重鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性のマウス(MAID6079HO、ホモ接合性「カッパ上UHCマウス」)を、上述の通り生成した。これらのマウスを、重鎖遺伝子座中のカッパ軽鎖可変領域核酸配列に関してホモ接合性(MAID1994HO)のマウス(重鎖上カッパ(「KoH」)マウス)と交配した。MAID1994ホモ接合性KoHマウスは、マウスIg重鎖定常鎖遺伝子座(即ち、欠失されたマウスIg重鎖遺伝子座))内に挿入された、長IGCR及びマウスADAM6と共に、40個のヒトVκ遺伝子及び全てのヒトJκ遺伝子を含む。KoHは、これまでに説明されており、例えば、参照により本明細書に援用される米国付与前公開第2012/0096572号を参照されたい。
全てのマウスは、Regeneron Pharmaceuticalsにて特定の病
原体を含まない条件で飼育及び繁殖された。2匹のVELOCIMMUNE(登録商標)(MAID1242HO1640HO(「VI3」)、参照により本明細書に援用される米得特許第8,502,018号を参照)マウス(15週齢、雌、n=2、バックグラウンド:28%C57/BL6、13%129、及び59%Balb/c)、4匹のMAID1994HO6079HO F2マウス(図56、13〜14週齢、雄、n=2、バックグラウンド:25%C57/BL6、25%129、及び50%Balb/c)、及びMAID6079野生型同腹仔対照マウスを屠殺し、脾臓及び骨髄を動物から採取した。骨髄は、完全RPMI媒質(ウシ胎仔血清、ピルビン酸ナトリウム、Hepe、2−メルカプトエタノール、非必須アミノ酸、及びゲンタマイシンを補充したRPMI媒質)で洗い流すことによって、大腿骨から収集した。脾臓及び骨髄調製物からの赤血球を、ACK溶解緩衝液で溶解し、完全RPMI媒質で洗浄した。
フローサイトメトリー
本明細書に記載される遺伝子的に修飾されたホモ接合性「KoH×カッパ上UHC」(MAID1994HO6079HO)マウスの、遺伝子的に修飾された対立遺伝子(例えば、再構成されたV3−23/D/J4の単一のコピーを含有する対立遺伝子、及び重鎖遺伝子座中にカッパ軽鎖可変領域核酸配列を含有する対立遺伝子)に由来する抗体を産生する能力を調べるために、蛍光活性化細胞分類(FACS)分析を実施例3にあるように実施した。
MAID1994HO6079HOマウスは、VI3マウスと比較して骨髄区画内により少ないCD19+及びプレB細胞頻度を示した(図57A)。具体的には、MAID19940 6079HOマウスは、VI3マウスと比較して骨髄内に約2倍少ないCD19+及びプレB細胞数を示した(図57B)。それに加えて、MAID1994HO6079HOマウスは、VI3マウスと比較して、骨髄区画内に約3倍少ない未熟B細胞を示した(図58A及び58B)。MAID1994HO6079HOマウスからのB細胞は、骨髄内でラムダ軽鎖の発現を本質的に欠損することも見出された(図59)。
MAID1994HO6079HOマウスは、脾臓区画内でより少ないB細胞の頻度を示した。具体的には、MAID1994HO6079HOマウスは、VI3マウスと比較してより少ない脾臓B細胞(約2倍少ない)及び成熟B細胞(約3倍少ない)数を有した(図60A−60B)。ここでも、それらはVI3マウスと比較してラムダ軽鎖の発現の欠損を示した(図61)。
脾臓内の末梢B細胞発生を考慮すると、FACS分析は、MAID1994HO6079HOマウスは、脾臓内のT1相においてVI3マウスよりも増加された細胞頻度を有するということを示した(図62)。
当業者は、単に日常的な実験を使用して、本明細書に記載される発明の特定の実施形態の多くの等価物を認識するか、または確認することが可能であろう。かかる等価物は、以下の特許請求の範囲によって包括される。
本出願を通して引用される全ての非特許資料、特許出願、及び特許の全内容は、参照によりその全体が本明細書に援用される。
記載される発明は、その特定の態様及び実施形態への参照と共に説明されているが、当業者は、本発明の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく、種々の変更が成され得、また等価物が置き換えられ得ることを理解する。それに加えて、多くの修正が、特定の状況、材料、組成物、プロセス、プロセスステップ、またはステップを記載される発明の目的の趣旨及び範囲に適合するために成され得る。全てのかかる修正は、ここに添付の特許請求
の範囲内である。
* * *

Claims (28)

  1. ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインをコードする核酸を産生する方法であって、
    齧歯動物のリンパ球、または該リンパ球から産生されたハイブリドーマ由来の該ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインをコードする配列を含む核酸を獲得するステップであって、該齧歯動物は、生殖系列ゲノム中、
    (i)内在性免疫グロブリン重鎖遺伝子座に、内在性重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列であって、該再構成された重鎖可変領域ヌクレオチド配列が、V3−23/X/Jの配列をコードし、ここで、Xが任意のアミノ酸であり、Xが任意のアミノ酸である、配列、および
    (ii)免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された少なくとも1つの再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セグメント(V)、および少なくとも1つの再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖J遺伝子セグメント(J)を含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座
    を含む、ステップを含み、
    ここで、該リンパ球が
    (a)該内在性重鎖定常領域遺伝子配列に連結された、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域V3−23/X/J遺伝子由来であり、かつ
    (b)該ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインと対を成す
    免疫グロブリン重鎖可変ドメインを発現する、方法。
  2. 前記核酸を獲得する前に、関心の抗原で前記齧歯動物に免疫付与し、該抗原に対する前記齧歯動物に免疫応答を開始させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記リンパ球が、前記関心の抗原に特異的に結合する抗原結合タンパク質を発現する、請求項2に記載の方法。
  4. 増幅された再構成されたヒト免疫グロブリン軽鎖可変領域遺伝子配列が、少なくとも1つの体細胞超変異を含む、請求項3に記載の方法。
  5. がGlyであり、XがTyrである、請求項1に記載の方法。
  6. 前記ヒトJ遺伝子セグメントが、J1、J2、J3、J4、J5、J6、およびそれらの多型変異体からなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
  7. 前記再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域遺伝子配列が、V3−23/GY/J4−4(配列番号137)の配列をコードする、請求項1に記載の方法。
  8. 前記重鎖定常領域遺伝子配列が、C1、ヒンジ、C2、C3およびそれらの組み合わせから選択される、請求項1に記載の方法。
  9. 実質的に全ての内在性機能性V、D、およびJ遺伝子セグメントが、前記齧歯動物の前記免疫グロブリン重鎖遺伝子座から欠失させられるか、または非機能性にされる、請求項1に記載の方法。
  10. 前記軽鎖定常領域遺伝子配列が、齧歯動物およびヒト定常領域遺伝子配列から選択される、請求項1に記載の方法。
  11. 前記少なくとも1つの再構成されていないヒト免疫グロブリンV遺伝子セグメント、および前記少なくとも1つの再構成されていないヒト免疫グロブリンJ遺伝子セグメントが、内在性遺伝子座において、齧歯動物免疫グロブリン定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される、請求項10に記載の方法。
  12. 前記免疫グロブリン軽鎖遺伝子座が、野生型より少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖VおよびJ遺伝子セグメントを含む、請求項1に記載の方法。
  13. 前記野生型よりも少ない数のヒト免疫グロブリン軽鎖VおよびJ遺伝子セグメントが、内在性遺伝子座において、齧歯動物軽鎖定常領域核酸配列に作動可能に連結される、請求項12に記載の方法。
  14. 少なくとも1つの前記ヒト軽鎖VまたはJ遺伝子セグメントが、対応するヒト生殖系列軽鎖可変遺伝子セグメントによってはコードされない1つ以上のヒスチジンコドンをコードする、請求項13に記載の方法。
  15. 付加または置換されたヒスチジンコドンが、CDR3中に存在する、請求項14に記載の方法。
  16. 前記免疫グロブリン軽鎖遺伝子座が、2つの再構成されていないヒトVκ遺伝子セグメント配列および1つ以上の再構成されていないJκ遺伝子セグメント配列を含む、請求項13に記載の方法。
  17. 前記2つの再構成されていないヒトVκ遺伝子セグメントが、各々、1つ以上の非ヒスチジンコドンの、ヒスチジンコドンでの置換を含む、ヒトVκ1−39およびVκ3−20遺伝子セグメントである、請求項16に記載の方法。
  18. 前記ヒトVκおよびJκ遺伝子セグメントが、(IMGT付番方式にしたがう)105位、106位、107位、108位、109位、111位、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される位置にて1つ以上のヒスチジンを含む、ヒト軽鎖可変ドメインを再構成およびコードすることができ、該1つ以上のヒスチジンが、1つ以上の置換に由来する、請求項17に記載の方法。
  19. 前記リンパ球がB細胞である、請求項1に記載の方法。
  20. 前記齧歯動物が、ハムスター、ラット、およびマウスからなる群より選択される、請求項1に記載の方法。
  21. 前記齧歯動物がAdam6a遺伝子、Adam6b遺伝子、またはその両方を含むマウスである、請求項20に記載の方法。
  22. 前記軽鎖定常領域遺伝子配列が、非ヒト動物定常領域遺伝子配列である、請求項1に記載の方法であって、該方法が、適切なヒト定常領域核酸配列をコードする配列を含むヌクレオチドと共にフレーム内で核酸をクローン化することをさらに含む、方法。
  23. ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを含む細胞を獲得する方法であって、生殖系列ゲノム中、
    (i)内在性免疫グロブリン重鎖遺伝子座に、内在性重鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結される再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域ヌクレオチド配列であって、該再構成された重鎖可変領域ヌクレオチド配列が、V3−23/X/Jの配列をコードし、ここで、Xが任意のアミノ酸であり、Xが任意のアミノ酸である、配列、および
    (ii)免疫グロブリン軽鎖定常領域遺伝子配列に作動可能に連結された少なくとも1つの再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖可変遺伝子セグメント(V)、および少なくとも1つの再構成されていないヒト免疫グロブリン軽鎖J遺伝子セグメント(J)を含む免疫グロブリン軽鎖遺伝子座
    を含む齧歯動物からリンパ球を単離するステップを含み、
    ここで、該リンパ球が
    (a)該内在性重鎖定常領域遺伝子配列に連結された、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域V3−23/X/J遺伝子由来であり、かつ
    (b)該ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインと対をなす
    免疫グロブリン重鎖可変ドメインを発現する、方法。
  24. 前記単離されたリンパ球からハイブリドーマを産生することをさらに含む、請求項2に記載の方法。
  25. 請求項2〜2のいずれか1項に記載の方法によって獲得された細胞。
  26. 請求項2〜2のいずれか1項に記載の方法にしたがい獲得された細胞、または請求項2に記載の細胞を培養することを含む、ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインを作製する方法。
  27. 前記細胞が、重鎖定常領域遺伝子配列に連結された、再構成されたヒト免疫グロブリン重鎖可変領域V3−23/X/J遺伝子由来の免疫グロブリン重鎖可変ドメインと対を成すヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインをコードする核酸を含む、請求項2に記載の方法。
  28. 前記細胞が、前記ヒト免疫グロブリン軽鎖可変ドメインと対を成すことができるヒト免疫グロブリン重鎖可変ドメインをコードする第2の核酸をさらに含む、請求項2に記載の方法。
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