异二聚体免疫球蛋白制造技术

本发明专利技术涉及改造的异二聚体免疫球蛋白或其片段，和制备所述免疫球蛋白或其片段的方法。

【技术实现步骤摘要】
异二聚体免疫球蛋白本申请是申请日为2012年3月23日、专利技术名称为“异二聚体免疫球蛋白”的中国专利申请201280025113.6(国际申请号PCT/IB2012/051410)的分案申请。相关申请本申请要求2011年3月25日递交的美国临时申请No.61/467,727的权益，其中的所有内容以其整体引入本文作为参考。专利
本专利技术涉及改造的异二聚体免疫球蛋白或其片段，和制备所述免疫球蛋白或其片段的方法。专利技术背景已报道过用于制备异二聚体蛋白质的方法。构建和生产异二聚体双特异性抗体的第一种方法是四源杂交瘤(quadroma)技术(MilsteinC和CuelloAC,Nature,305(5934)：537-40(1983))，其由两株不同的杂交瘤细胞系的体细胞融合体组成，所述杂交瘤细胞系表达具有双特异性抗体所需特异性的鼠单克隆抗体。由于在所获得的杂合体-杂交瘤(或四源杂交瘤)细胞系中，两种不同的免疫球蛋白(Ig)重链和轻链随机配对，生成了多达10种不同的免疫球蛋白，其中仅一种是功能性的双特异性抗体(KuferP等人，TrendsBiotechnol,22(5)：238-44(2004))。错配副产物的存在显著降低了产量，并需要复杂的纯化方法来实现产品均质性。可以通过使用若干种合理的设计策略，降低Ig重链的错配，其中大多数通过设计CH3结构域同二聚体的两个亚基之间的人为互补的异二聚体界面，改造用于异二聚体化的抗体重链。Carter等人提出了第一份关于改造的CH3异二聚体结构域配对的报道，描述了用于生成异二聚体Fc部分的“突起-进入-空穴(protuberance-into-cavity)”方法(美国专利号5,807,706；‘隆突-入-孔(knobs-into-holes)’；MerchantAM等人，NatBiotechnol,16(7)：677-81(1998))。目前也研发出备选的设计，涉及通过修饰模块的核心组成来设计新的CH3模块配对，如WO2007/110205所述；或设计模块之间的互补盐桥，如WO2007/147901或WO2009/089004所述。CH3改造策略的缺点是这些技术仍然导致产生显著量的不理想同二聚体。因此，仍然需要使同二聚体种类含量最小化的改造技术。尽管这些专利公开中描述的Ig重链异二聚体化的各种方法，基于任何CH3结构域合理改造等来研发完整双特异性抗体(即，两个FAB片段，每个具有一组独特的可变重链结构域和轻链结构域，生成独特的抗原结合位点，和一个二聚体Fc区)所面临的主要障碍是两个FAB必需具有共同的轻链，从而规避它们轻链的错配(CarterP,JImmunolMethods，248(l-2)：7-15(2001))。虽然可以通过使用具有相同轻链但凭借其不同的重链而结合不同抗原的抗体来实现，但却必须分离这类抗体，这通常涉及使用展示技术，目前没有任何现有技术能够在不进行进一步的CDR或轻链改造的条件下，直接使用两种具有所需特异性的不同人单克隆抗体再装配成完整的双特异性抗体。因此，需要生成完整的、正确装配的双特异性抗体，其整体结构与天然抗体相似，即，包括2个FAB片段，每个片段具有一组独特的可变重链和轻链结构域，生成独特的抗原结合位点，和一个二聚体Fc区。专利技术概述本公开内容一般涉及改造异二聚体免疫球蛋白或其片段，和制备所述免疫球蛋白或其片段的方法。在一个方面，本公开内容提供了异二聚体免疫球蛋白或其异二聚体片段，其包含：(a)第一改造的免疫球蛋白链，其包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自于天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代；和(b)第二改造的免疫球蛋白链，其包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自于天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代；其中，天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域和天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域形成天然存在的异二聚体或天然存在的同型二聚体，且其中，第一和第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域不是CH2结构域、不是CH3结构域、不是VL结构域且不是VH结构域，且其中，如果第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是IGLC结构域或IGKC结构域，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH1结构域，且第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第12位被氨基酸残基取代，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第119位被氨基酸残基取代，则第12位上取代的氨基酸残基和第119位上取代的氨基酸残基不是带电荷的配对，如果第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH1结构域，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是IGLC结构域，且第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第26位被氨基酸残基取代，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第13位被氨基酸残基取代，则第26位上取代的氨基酸残基和第13位上取代的氨基酸残基不是带电荷的配对，如果第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是IGLC结构域，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH1结构域，且第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第5位被氨基酸残基取代，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第20位被氨基酸残基取代，则第5位上取代的氨基酸残基和第20位上取代的氨基酸残基不是带电荷的配对，如果第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH1结构域，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是IGLC结构域，且第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第27位被氨基酸残基取代，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第18位被氨基酸残基取代，则第27位上取代的氨基酸残基和第18位上取代的氨基酸残基不是带电荷的配对，如果第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是IGLC结构域或IGKC结构域，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH1结构域，且第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第20位被氨基酸残基取代，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第26位被氨基酸残基取代，则第20位上取代的氨基酸残基和第26位上取代的氨基酸残基不是带电荷的配对，如果第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是IGLC结构域，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH1结构域，且第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第79位被氨基酸残基取代，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面在第84.3位被氨基酸残基取代，则第79位上取代的氨基酸残基和第84.3位上取代的氨基酸残基不是带电荷的配对，如果第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是IGLC结构域或IGKC结构域，且第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH1结构域，且第一改造的免疫球蛋白本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.异二聚体免疫球蛋白或其异二聚体片段，包括：(a)第一改造的免疫球蛋白链，其包含具有蛋白质‑蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质‑蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自于天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域的蛋白质‑蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代；和(b)第二改造的免疫球蛋白链，其包含具有蛋白质‑蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质‑蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自于天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域的蛋白质‑蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代；其中，第一改造的免疫球蛋白链的改造的结构域和第二改造的免疫球蛋白链的改造的结构域是不同的，且其中，天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域和天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域形成了天然存在的异二聚体或天然存在的同型二聚体，且其中，第一和/或第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH3结构域，其中，第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质‑蛋白质界面中被取代的氨基酸残基包括第88位的氨基酸残基，和任选的选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、84、84.2、85.1、86和90位的另外的氨基酸残基，其中第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质‑蛋白质界面中被取代的氨基酸残基包括第85.1和/或86位的氨基酸残基，和任选的选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、84、84.2、88和90位，或选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、84、84.2、85.1、88和90位，或选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、84、84.2、86、88和90位的另外的氨基酸残基，其中，在第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的第88位上取代的氨基酸残基与在第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的第85.1和/或86位取代的氨基酸残基相互作用，其中，每组成员的氨基酸位置是根据...

【技术特征摘要】
2011.03.25 US 61/467,7271.异二聚体免疫球蛋白或其异二聚体片段，包括：(a)第一改造的免疫球蛋白链，其包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自于天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代；和(b)第二改造的免疫球蛋白链，其包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自于天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代；其中，第一改造的免疫球蛋白链的改造的结构域和第二改造的免疫球蛋白链的改造的结构域是不同的，且其中，天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域和天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域形成了天然存在的异二聚体或天然存在的同型二聚体，且其中，第一和/或第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH3结构域，其中，第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面中被取代的氨基酸残基包括第88位的氨基酸残基，和任选的选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、84、84.2、85.1、86和90位的另外的氨基酸残基，其中第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面中被取代的氨基酸残基包括第85.1和/或86位的氨基酸残基，和任选的选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、84、84.2、88和90位，或选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、84、84.2、85.1、88和90位，或选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、84、84.2、86、88和90位的另外的氨基酸残基，其中，在第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的第88位上取代的氨基酸残基与在第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的第85.1和/或86位取代的氨基酸残基相互作用，其中，每组成员的氨基酸位置是根据编号规则标注的。2.异二聚体免疫球蛋白或其异二聚体片段，其包含：(a)第一改造的免疫球蛋白链，包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自于天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代；和(b)第二改造的免疫球蛋白链，包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自于天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代，其中，第一改造的免疫球蛋白链的改造的结构域和第二改造的免疫球蛋白链的改造的结构域是不同的，且其中，天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域和天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域形成天然存在的异二聚体或天然存在的同型二聚体，且其中，第一和/或第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH3结构域，其中第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面中被取代的氨基酸残基包括第20位的氨基酸残基，和任选的选自第3、5、7、22、26、27、79、81、84、84.2、85.1、86、88和90位的另外的氨基酸残基，且其中第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面中被取代的氨基酸残基包括第26位和选自第3、22、27、79、81、84、85.1、86和88位的另外的位置上的氨基酸残基，其中第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域中第20位上取代的氨基酸残基与第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域中第26位上取代的氨基酸残基相互作用，其中各组成员的氨基酸位置是根据编号规则标注的。3.异二聚体免疫球蛋白或其异二聚体片段，其包含：(a)第一改造的免疫球蛋白链，包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自于天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代；和(b)第二改造的免疫球蛋白链，包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自于天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代，其中，第一改造的免疫球蛋白链的改造的结构域和第二改造的免疫球蛋白链的改造的结构域是不同的，且其中，天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域和天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域形成天然存在的异二聚体或天然存在的同型二聚体，且其中，第一和/或第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH2结构域，其中第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面中被取代的氨基酸残基包括第88位的氨基酸残基，和任选的位于选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、83、84、84.2、84.3,85.1、86和90位的另外的氨基酸残基，且其中第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面中被取代的氨基酸残基包括第85.1和/或86位的氨基酸残基，和任选的位于选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、83、84、84.2、84.3和90位，或选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、83、84、84.2、84.3、85.1和90位，或选自第3、5、7、20、22、26、27、79、81、83、84、84.2、84.3、86和90位的位置上的另外的氨基酸残基，其中第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的第88位上取代的氨基酸残基与第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域中的第85.1和/或86位上取代的氨基酸残基相互作用，其中各组成员的氨基酸位置是根据编号规则标注的。4.异二聚体免疫球蛋白或其异二聚体片段，其包含：(a)第一改造的免疫球蛋白链，包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代；和(b)第二改造的免疫球蛋白链，包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代，其中，第一改造的免疫球蛋白链的改造的结构域和第二改造的免疫球蛋白链的改造的结构域是不同的，且其中，天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域和天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域形成天然存在的异二聚体或天然存在的同型二聚体，且其中，第一和/或第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH2结构域，其中第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面中被取代的氨基酸残基包括第20位的氨基酸残基，和任选的选自第3、5、7、22、26、27、79、81、83、84、84.2、84.3、85.1、86、88和90位的另外的氨基酸残基，且其中第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面中被取代的氨基酸残基包括第26位的氨基酸残基，和任选的选自第3、5、7、20、22、27、79、81、83、84、84.2、84.3、85.1、86、88和90位的另外的氨基酸残基，其中第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域中第20位上取代的氨基酸残基与第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域中第26位上取代的氨基酸残基相互作用，其中各组成员的氨基酸位置是根据编号规则标注的。5.异二聚体免疫球蛋白或其异二聚体片段，其包含：(a)第一改造的免疫球蛋白链，包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代；和(b)第二改造的免疫球蛋白链，包含具有蛋白质-蛋白质界面的改造的结构域，其中所述第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面的至少一个氨基酸残基被来自天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域的蛋白质-蛋白质界面的等价3D结构位置上的氨基酸残基取代，其中，第一改造的免疫球蛋白链的改造的结构域和第二改造的免疫球蛋白链的改造的结构域是不同的，且其中，天然存在的免疫球蛋白超家族的第一成员的供体结构域和天然存在的免疫球蛋白超家族的第二成员的供体结构域形成天然存在的异二聚体或天然存在的同型二聚体，且其中，第一和/或第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域是CH4结构域，其中第一改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面包含选自第20、22、85.1、86和88位的氨基酸残基取代，和/或其中第二改造的免疫球蛋白链的亲代结构域的蛋白质-蛋白质界面包含选自第22、26、85.1、86和88位的氨基酸残基取代，其中各组成员的氨基酸位置是根据编号...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·布莱恩，D·斯凯戈罗，P·瓦斯曼，
申请(专利权)人：格兰马克药品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH