【課題】 参照抗体ライブラリ、例えばユニバーサル抗体ライブラリに含まれるヒトの多様性情報を合理的に利用する改善されたユニバーサル抗体ライブラリに関する方法および組成物を提供すること。
【解決手段】 開示されるプロセスは、クエリーＣＤＲ配列を使用して参照ライブラリに存在するヒト抗体の多様性を本発明のコホートライブラリに指揮することを含むものである。疾患を処置するのに適した治療剤を単離するためのこのようなコホートライブラリを作製およびスクリーニングする方法も開示される。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの相補性決定領域（ＣＤＲ）をコードするポリヌクレオチドのライブラリを作製する方法であって、
ａ）天然に存在するＣＤＲアミノ酸領域を含む参照抗体ライブラリに存在するＣＤＲアミノ酸配列のバリエーションを、ＣＤＲの各アミノ酸残基の位置で決定すること；
ｂ）標的抗原に対する抗体由来のクエリーＣＤＲペプチド配列と参照抗体ライブラリのＣＤＲ配列のアラインメントを行うこと；および
ｃ）合成されるライブラリのＣＤＲ配列の大部分に関して、
（ｉ）ＣＤＲ配列内の任意の一つの位置でコードされるアミノ酸残基が、候補抗原に対する抗体由来のクエリーＣＤＲペプチド配列の対応するアラインメントを行った位置のアミノ酸残基と同一であるか；または
（ｉｉ）アラインメントを行った位置においてクエリーＣＤＲペプチド配列と同一のアミノ酸残基が参照ライブラリに存在しない場合は、既定のアミノ酸残基である、
ＣＤＲ配列をコードするポリヌクレオチドのライブラリを合成することを含み、
それによって、一つまたはそれ以上の残基の位置において天然に存在するアミノ酸残基が豊富な、標的抗原に対する抗体由来のクエリーＣＤＲペプチド配列のＣＤＲアナログをコードするポリヌクレオチドのライブラリが提供される、上記方法。
【請求項２】
アラインメントを行うクエリーＣＤＲのアミノ酸長が４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、および２５である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
既定のアミノ酸残基が、
グリシン（Ｇ）およびアラニン（Ａ）からなる群より選択される小型の側鎖のアミノ酸残基；
セリン（Ｓ）、スレオニン（Ｔ）、システイン（Ｃ）、およびヒスチジン（Ｈ）からなる群より選択される求核性側鎖のアミノ酸残基；
バリン（Ｖ）、ロイシン（Ｌ）、イソロイシン（Ｉ）、メチオニン（Ｍ）、およびプロリン（Ｐ）からなる群より選択される疎水性側鎖のアミノ酸残基；
フェニルアラニン（Ｆ）、チロシン（Ｙ）、およびトリプトファン（Ｗ）からなる群より選択される芳香族側鎖のアミノ酸残基；
アスパラギン酸（Ｄ）およびグルタミン酸（Ｅ）からなる群より選択される酸性側鎖のアミノ酸残基；
アスパラギン（Ｎ）およびグルタミン（Ｑ）からなる群より選択されるアミド側鎖のアミノ酸残基；または
リジン（Ｋ）およびアルギニン（Ｒ）からなる群より選択される塩基性側鎖のアミノ酸残基、
である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
アラインメントが、ギャップ導入アラインメント、完全アラインメント、不連続アラインメント、またはそれらの組み合わせからなる群より選択されるプロセスによるものである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ＣＤＲが、ＥＵインデックス、Ｋａｂａｔ、Ｃｈｏｔｈｉａに従い、または接触点の定義に基づき規定される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法により作製されたライブラリ。
【請求項７】
少なくとも一つの相補性決定領域（ＣＤＲ）を含む抗原結合領域のライブラリであって、ライブラリのＣＤＲ配列の大部分において、
（ｉ）ＣＤＲ配列内の任意の一つの位置のアミノ酸残基が、標的抗原に対する抗体由来のクエリーＣＤＲペプチド配列の対応するアラインメントを行った位置のアミノ酸残基と同一であるか；または
（ｉｉ）アラインメントを行った位置にクエリーＣＤＲペプチド配列と同一のアミノ酸残基が参照ライブラリに存在しない場合は、既定のアミノ酸残基であり、
それによって、一つまたはそれ以上の残基の位置において天然に存在するアミノ酸残基が豊富な、候補抗原に対する抗体由来のクエリーＣＤＲペプチド配列のＣＤＲアナログのライブラリが提供される、上記ライブラリ。
【請求項８】
参照抗体ライブラリの標的抗原がタンパク質、ペプチド、低分子、脂質、多糖類、またはポリヌクレオチドである、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項９】
クエリーＣＤＲペプチド配列が合成ＣＤＲ配列または脊椎動物ＣＤＲ配列である、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項１０】
脊椎動物ＣＤＲ配列がヒト、霊長類、マウス、ラット、ウサギ、またはニワトリ配列である、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項１１】
クエリーＣＤＲペプチド配列が標的抗原に結合する、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項１２】
標的抗原がタンパク質、ペプチド、低分子、多糖類、またはポリヌクレオチドである、請求項１１に記載のライブラリ。
【請求項１３】
ライブラリ配列の１０％より多くが既知の天然に存在するＣＤＲ配列を含む、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項１４】
ライブラリ配列の５０％より多くが既知の天然に存在するＣＤＲ配列を含む、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項１５】
ライブラリ配列の８０％より多くが既知の天然に存在するＣＤＲ配列を含む、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項１６】
ライブラリが、任意の所定のＣＤＲについて既知の天然に存在する多様性のみを含む、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項１７】
ライブラリが、ヒトＣＤＲについての全ての既知のＣＤＲの多様性を含む、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項１８】
ライブラリが、ある抗原クラスについての全ての既知のＣＤＲの多様性を含む、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項１９】
ＣＤＲアナログが、ＣＤＲ−Ｈ１、ＣＤＲ−Ｈ２、ＣＤＲ−Ｈ３、ＣＤＲ−Ｌ１、ＣＤＲ−Ｌ２、ＣＤＲ−Ｌ３、およびそれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項２０】
クエリーＣＤＲ配列が、ＣＤＲ−Ｈ１、ＣＤＲ−Ｈ２、ＣＤＲ−Ｈ３、ＣＤＲ−Ｌ１、ＣＤＲ−Ｌ２、およびＣＤＲ−Ｌ３からなる群より選択される、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項２１】
二以上のＣＤＲのアラインメントを行い、一つの合成ＣＤＲライブラリ配列の多様性が、直線的に連結されたＣＤＲの可変性に基づき規定、拡張、または制限される、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項２２】
ＣＤＲ−Ｈ１が図１３または１６〜２７のいずれかに示されるコホートライブラリのアミノ酸配列を含む、請求項１９に記載のライブラリ。
【請求項２３】
ＣＤＲ−Ｈ２が図１３または１６〜２７のいずれかに示されるコホートライブラリのアミノ酸配列を含む、請求項１９に記載のライブラリ。
【請求項２４】
ＣＤＲ−Ｈ３が図１３または１６〜２７のいずれかに示されるコホートライブラリのアミノ酸配列を含む、請求項１９に記載のライブラリ。
【請求項２５】
ＣＤＲ−Ｌ１が図１３または１６〜２７のいずれかに示されるコホートライブラリのアミノ酸配列を含む、請求項１９に記載のライブラリ。
【請求項２６】
ＣＤＲ−Ｌ２が図１３または１６〜２７のいずれかに示されるコホートライブラリのアミノ酸配列を含む、請求項１９に記載のライブラリ。
【請求項２７】
ＣＤＲ−Ｌ３が図１３または１６〜２７のいずれかに示されるコホートライブラリのアミノ酸配列を含む、請求項１９に記載のライブラリ。
【請求項２８】
軽鎖ＣＤＲ−Ｌ１（ラムダ（Ｌ））が図４４に示されるアミノ酸配列を含む、請求項１９に記載のライブラリ。
【請求項２９】
軽鎖ＣＤＲ−Ｌ１（カッパ（Ｋ））が図４４に示されるアミノ酸配列を含む、請求項１９に記載のライブラリ。
【請求項３０】
軽鎖ＣＤＲ−Ｌ２が図４４に示されるアミノ酸配列を含む、請求項１９に記載のライブラリ。
【請求項３１】
軽鎖ＣＤＲ−Ｌ３が図４４に示されるアミノ酸配列を含む、請求項１９に記載のライブラリ。
【請求項３２】
ＣＤＲアナログが、図９〜３１、３４〜３６、または４４〜６１のいずれかに示されるアミノ酸配列を含む、請求項１５に記載のライブラリ。
【請求項３３】
ＣＤＲアナログが含む多様性は、ＣＤＲアナログ内の一つまたはそれ以上の残基を縮重コドン、ウォークスルー型変異誘発、またはルックスルー型変異誘発を用いて示されるものである、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項３４】
抗体結合領域がさらに、一つまたはそれ以上のアミノ酸置換、挿入、または欠失を含む、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項３５】
抗原結合領域がさらに、ヒト、霊長類、マウス、ラット、ウサギ、またはニワトリ由来の天然に存在するフレームワーク領域を含む、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項３６】
天然に存在するフレームワーク領域がＶＨ１、ＶＨ３、またはＶＨ４である、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項３７】
ヒトフレームワーク領域が、軽鎖フレームワーク領域、重鎖フレームワーク領域、交配クローニングされたフレームワーク領域、コンセンサスフレームワーク領域、またはそれらの組み合わせである、請求項３５に記載のライブラリ。
【請求項３８】
ヒトフレームワーク領域が、一つまたはそれ以上のヒトＣＤＲ領域との直線的接続におけるそれらの出現頻度に従い選択される、請求項３７に記載のライブラリ。
【請求項３９】
ＣＤＲ間のヒトフレームワーク領域をアイソタイプ一致させた、請求項３７に記載のライブラリ。
【請求項４０】
ライブラリが発現ライブラリである、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項４１】
発現ライブラリが、リボソームディスプレイライブラリ、ポリソームディスプレイライブラリ、ファージディスプレイライブラリ、ウイルスディスプレイライブラリ、細菌発現ライブラリ、酵母ディスプレイライブラリ、および哺乳動物ディスプレイライブラリからなる群より選択される、請求項４０に記載のライブラリ。
【請求項４２】
一つまたはそれ以上のフレームワーク領域および一つまたはそれ以上のＣＤＲ領域をコードする、既定のポリヌクレオチドを合成することによって作製され、これらの領域をコードするポリヌクレオチドがさらに十分に重複する配列を含み、それによって、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）条件下でこのポリヌクレオチド配列から完全な抗体結合領域をコードするポリヌクレオチドが構築され得る、請求項６または７に記載のライブラリ。
【請求項４３】
請求項６または７に記載のライブラリのポリヌクレオチドによりコードされる抗体結合領域。
【請求項４４】
抗体結合領域を生成させるために請求項４０に記載の発現ライブラリを発現させること、および
所望の結合親和性を有する抗体結合領域を選択するために抗体結合領域をスクリーニングすることを含む、
所望の結合親和性を有するポリペプチドの同定方法。
【請求項４５】
スクリーニングが抗原結合領域を標的基質と接触させることを含み、抗体結合領域が抗体結合領域をコードするポリヌクレオチドと関連付けられている、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
選択された抗体結合領域をコードするポリヌクレオチドを同定する工程をさらに含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
ポリヌクレオチドが、リボソームディスプレイライブラリ、ポリソームディスプレイライブラリ、ファージディスプレイライブラリ、ウイルスディスプレイライブラリ、細菌発現ライブラリ、酵母ディスプレイライブラリ、および哺乳動物ディスプレイライブラリからなる群より選択される発現ディスプレイを用いて抗体結合領域と関連付けられる、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
請求項４５〜４７のいずれか一項に記載の方法に従い同定される抗体結合領域。
【請求項４９】
一つまたはそれ以上の工程がコンピューター支援により行われる、請求項４４〜４８のいずれかに記載の方法。
【請求項５０】
請求項４９に記載の方法の一つまたはそれ以上の工程を実行するための指令を含む、電子機器において使用するのに適した媒体。
【請求項５１】
請求項４９に記載の方法の一つまたはそれ以上の工程を実行するための機器。
【請求項５２】
ａ）図または表のいずれかに示される配列を有する一つまたはそれ以上のフレームワーク領域；および
ｂ）図または表のいずれかに示される配列を有する一つまたはそれ以上のＣＤＲ領域、を含む抗体結合領域をコードし、ａ）のフレームワーク領域およびｂ）のＣＤＲ領域が一緒になって既定の抗原に対する抗体結合領域を形成する、ポリヌクレオチドのライブラリ。

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図６Ａ】

【図６Ｂ】

【図６Ｃ】

【図６Ｄ】

【図６Ｅ】

【図６Ｆ】

【図６Ｇ】

【図７】

【図７Ａ】

【図７Ｂ】

【図７Ｃ】

【図７Ｄ】

【図８】

【図８Ａ】

【図８Ｂ】

【図８Ｃ】

【図８Ｄ】

【図８Ｅ】

【図９Ａ】

【図９Ｂ】

【図１０】

【図１１】

【図１２】

【図１３Ａ−１】

【図１３Ａ−２】

【図１３Ａ−３】

【図１３Ａ−４】

【図１３Ｂ−１】

【図１３Ｂ−２】

【図１３Ｂ−３】

【図１４Ａ】

【図１４Ｂ】

【図１４Ｃ】

【図１４Ｄ】

【図１４Ｅ】

【図１５Ａ】

【図１５Ｂ】

【図１５Ｃ】

【図１５Ｄ】

【図１６Ａ−１】

【図１６Ａ−２】

【図１６Ａ−３】

【図１６Ａ−４】

【図１６Ｂ−１】

【図１６Ｂ−２】

【図１６Ｂ−３】

【図１７Ａ−１】

【図１７Ａ−２】

【図１７Ａ−３】

【図１７Ａ−４】

【図１７Ｂ−１】

【図１７Ｂ−２】

【図１７Ｂ−３】

【図１８Ａ−１】

【図１８Ａ−２】

【図１８Ａ−３】

【図１８Ａ−４】

【図１８Ｂ−１】

【図１８Ｂ−２】

【図１８Ｂ−３】

【図１９Ａ−１】

【図１９Ａ−２】

【図１９Ａ−３】

【図１９Ａ−４】

【図１９Ｂ−１】

【図１９Ｂ−２】

【図２０Ａ−１】

【図２０Ａ−２】

【図２０Ａ−３】

【図２０Ａ−４】

【図２０Ｂ−１】

【図２０Ｂ−２】

【図２０Ｂ−３】

【図２１Ａ−１】

【図２１Ａ−２】

【図２１Ａ−３】

【図２１Ａ−４】

【図２１Ｂ−１】

【図２１Ｂ−２】

【図２１Ｂ−３】

【図２２Ａ−１】

【図２２Ａ−２】

【図２２Ａ−３】

【図２２Ｂ−１】

【図２２Ｂ−２】

【図２２Ｂ−３】

【図２３Ａ−１】

【図２３Ａ−２】

【図２３Ａ−３】

【図２３Ｂ−１】

【図２３Ｂ−２】

【図２３Ｂ−３】

【図２４Ａ−１】

【図２４Ａ−２】

【図２４Ａ−３】

【図２４Ａ−４】

【図２４Ｂ−１】

【図２４Ｂ−２】

【図２４Ｂ−３】

【図２５Ａ−１】

【図２５Ａ−２】

【図２５Ａ−３】

【図２５Ｂ−１】

【図２５Ｂ−２】

【図２５Ｂ−３】

【図２６Ａ−１】

【図２６Ａ−２】

【図２６Ａ−３】

【図２６Ｂ−１】

【図２６Ｂ−２】

【図２７Ａ−１】

【図２７Ａ−２】

【図２７Ａ−３】

【図２７Ｂ−１】

【図２７Ｂ−２】

【図２７Ｂ−３】

【図２８】

【図２９】

【図３０Ａ】

【図３０Ｂ】

【図３０Ｃ】

【図３０Ｄ】

【図３０Ｅ】

【図３０Ｆ】

【図３０Ｇ】

【図３１Ａ】

【図３１Ｂ】

【図３１Ｃ】

【図３１Ｄ】

【図３１Ｅ】

【図３１Ｆ】

【図３２】

【図３３】

【図３４】

【図３５】

【図３６】

【図３７】

【図３８】

【図３９】

【図４０】

【図４１】

【図４２】

【図４３】

【図４４】

【図４４Ａ】

【図４４Ｂ】

【図４４Ｃ】

【図４４Ｄ】

【図４４Ｅ】

【図４４Ｆ】

【図４５Ａ】

【図４５Ｂ】

【図４５Ｃ】

【図４６Ａ】

【図４６Ｂ】

【図４６Ｃ】

【図４７Ａ】

【図４７Ｂ】

【図４８Ａ】

【図４８Ｂ】

【図４９Ａ】

【図４９Ｂ】

【図５０Ａ】

【図５０Ｂ】

【図５１Ａ】

【図５１Ｂ】

【図５２】

【図５３】

【図５４Ａ】

【図５４Ｂ】

【図５５Ａ】

【図５５Ｂ】

【図５６Ａ】

【図５６Ｂ】

【図５７】

【図５８】

【図５９】

【図６０】

【図６１】

【図６２Ａ】

【図６２Ｂ】

【図６２Ｃ】

【図６２Ｄ】

【図６２Ｅ】

【図６２Ｆ】

【図６２Ｇ】

【図６２Ｈ】

【図６２Ｉ】

【図６２Ｊ】

【図６３】

【公開番号】特開２０１２−９７１０７（Ｐ２０１２−９７１０７Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８８８２３（Ｐ２０１１−２８８８２３）
【出願日】平成２３年１２月２８日（２０１１．１２．２８）
【分割の表示】特願２００８−５３９５３５（Ｐ２００８−５３９５３５）の分割
【原出願日】平成１８年１１月１０日（２００６．１１．１０）
【出願人】（５０８１４２７４５）バイオレン・インク (2)
【Ｆターム（参考）】