H4-II-E大鼠细胞中低岩藻糖抗体的生产制造技术

技术编号:9600816 阅读:120 留言:0更新日期:2014-01-23 05:20
本发明专利技术涉及细胞培养技术领域。其特别是涉及大鼠肝癌细胞、优选H4-II-E大鼠肝癌细胞,该细胞带有编码抗体或Fc-融合蛋白的DNA且具有低岩藻糖基化活性,该活性用于将岩藻糖添加至诸如双触角结构聚糖(例如N-乙酰葡糖胺)等糖苷结构中。本发明专利技术另外涉及在大鼠肝癌细胞中、优选在H4-II-E大鼠肝癌细胞中产生低岩藻糖糖蛋白、尤其是抗体或Fc-融合蛋白的方法。其进一步涉及新宿主细胞系的鉴别及生成,所述细胞系能够合成具有有益性质的糖蛋白,其产物相比于来自常用宿主细胞系的产物改善了治疗效果和/或血清半衰期。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】H4-1 1-E大鼠细胞中低岩藻糖抗体的生产专利技术背景
本专利技术涉及细胞培养
。其涉及在H4-11-E大鼠肝癌细胞中产生低岩藻糖糖蛋白、尤其是抗体及Fe-融合蛋白的方法。其涉及新宿主细胞系的鉴别及生成,所述细胞系能够合成具有有益性质的糖蛋白,相对于来自常用宿主细胞系的产物改善了治疗效果和/或血清半衰期。本专利技术涉及这些细胞系、尤其是大鼠肝癌细胞系H4-11-E用于表达重组蛋白的用途及优化,及其作为高活性生物药物治疗剂的应用。背景供人类疗法使用的生物药物市场持续高速增长,其中在临床研究中已评估270种新生物药物且估计2003年的销售额为300亿(Werner,2004)。可自不同宿主细胞系统(包括细菌细胞、酵母细胞、昆虫细胞、植物细胞及哺乳动物细胞以及源自人类的细胞系)产生生物药物。当前,由于真核细胞能够正确加工并翻译后修饰重组人类蛋白,因此越来越多的生物药物由其产生。因此,影响对用于制造过程的细胞系进行选择的关键问题是,以均一翻译后修饰模式一致地产生产物的能力(产生高生物活性、稳定性及批次间一致性)。当前经许可用于治疗应用的最大部分抗体为在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞系中制造的。其它生产系统是鼠类淋巴样细胞(包括NSO及Sp2/0-Agl4)。这些亲本细胞系也是在临床试验中最常用于产生抗体者。另外,使用鼠类及诸如人类细胞系PER.C6等其它细胞系O单克隆抗体的疗法已成为生物技术产业的主要焦点之一。尽管到目前为止已存在经食品和药物管理局(Food and Drug Administration)批准的有效单克隆抗体,但仍需要甚至更有效且更兼容的药物来不仅降低制造成本,而且有助于应用于更多患者。此外,可减少优化治疗剂的应用剂量,由此产生较高耐受及较低不良效应。在5种哺乳动物抗体类别IgA、IgD、IgE、IgG及IgM中,IgG类别主要用于治疗、预防及诊断各种疾病。此归因于其有利的功能特性(例如在血液中的长半衰期)及各种效应子功能(例如抗体依赖性细胞介导的细胞毒性(ADCC)及补体依赖性细胞毒性(CDC))。在人类IgG类别中,亚类(同种型)IgGl及IgG3具有最高ADCC及⑶C活性,但与半衰期长达21天的IgGl相比,IgG3仅为7至8天。鉴于上文,若出于最优选治疗功效而需要高活性效应子功能来去除在表面上带有抗原的细胞,则主要使用人类IgGl亚类抗体。翻译后修饰不仅对于正确的蛋白质折叠、细胞内转运、溶解性及稳定性至关重要,而且对于分泌蛋白的生物活性及免疫原性具有重要的功能影响。在生物药物蛋白(例如治疗性抗体)中,翻译后修饰对产品的治疗效能、药物代谢动力学、药效动力学及免疫原性具有特定影响。糖基化代表在天然分泌蛋白以及经批准的生物药物中发现的最广泛的翻译后修饰。几乎50%人类蛋白经糖基化。天冬酰氨(N)-及丝氨酸(O)-连接聚糖是在源自哺乳动物细胞的分泌糖蛋白上形成的两种主要聚糖类别。糖结构至分泌蛋白的转化发生在内质网(ER)及高尔基体中,且代表由众多基因的活性调节的复杂酶促过程。糖基化途径所涉及许多基因的缺陷会引起具有严重医学后果的先天性病症,此证实正确糖基化的重要性。在真核生物中,N-连接聚糖以预合成寡糖形式附着至ER腔中的蛋白上,所述预合成寡糖由具分支寡糖单元(由3个葡萄糖(Glc)、9个甘露糖(Man)及2个N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)构成)组成。所述核心聚糖(Glc3Man9GlcNAc2)经由脂质载体(ER膜中的多萜醇-焦磷酸酯)转移至移位于ER腔中的分泌蛋白上。将聚糖转移至适当序列(即Asn-X-Ser/Thr)上,其中X为初生糖蛋白中除脯氨酸外的任一氨基酸。正确折叠的糖蛋白主动转运至高尔基体中,其中其N-聚糖由葡糖苷酶、甘露糖苷酶及糖基转移酶修饰以产生含有唾液酸、岩藻糖及半乳糖的复合结构。葡糖苷酶及甘露糖苷酶在N-聚糖加工的最早阶段自聚糖去除葡萄糖(Glc)及甘露糖单糖(Man)。然后,N-乙酰基葡糖胺酶催化将N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)添加至附着至N-聚糖的保守核心结构上的甘露糖上,此对聚糖上形成的分支或触角结构的数量具有决定作用。岩藻糖基转移酶将岩藻糖添加至靠近蛋白的N-乙酰葡糖胺上,且半乳糖基转移酶及唾液酸转移酶分别将半乳糖及唾液酸添加至N-聚糖分支的末端上。所述酶的反应通常是不可逆的,从而生成稳定的N-糖基化蛋白。经由生成核心寡糖并对其实施差式修饰且可变地添加外臂糖,蛋白糖基化可引入显著异质性。已证明不正确糖基化或非糖基化抗体展示不受控制的功能。因此,选择能够一致地生成具有所期望翻译后修饰模式的产物的适当生产系统对于成功的药物制造及应用而言至关重要。糖蛋白的糖型特征及因此带来的功能活性可根据生产系统而显著不同。原核生产系统(例如大肠杆菌(Escherichia coli))中的生物药物蛋白的产生可获得非糖基化蛋白产物,其在活体外必须以经溶解并再折叠的包涵体形式回收。相比之下,酵母表达系统添加高甘露糖含量的糖侧链,在昆虫细胞中产生后获得的糖基化模式亦与特征性哺乳动物模式显著不同。植物可将蛋白差式糖基化,但一致地添加经报导在人类中具有免疫原性或过敏原性的α 1, 3-岩藻糖及β I, 3-木糖。多种哺乳动物宿主细胞能够进行差式N-聚糖加工。对所产生糖蛋白的分析显示异质糖型,此根据产生细胞(production cell)所源自的组织或物种而定。因此,重要的是,确保产生用于临床应用的糖蛋白产物的糖基化模式在整个产生批次中及批次之间是均一的,且亦确保保持抗体有利的活体内性质。机体内的天然(固有)抗体以及由重组DNA技术在哺乳动物宿主细胞系中产生的抗体二者皆经由IgG-Fc区内CH2结构域中在进化上保守的Asn297处共价附着寡糖来糖基化。该寡糖为IgG-Fc结构的整体部分且系效应子功能所绝对需要的。IgG-Fc上用于效应子配体(例如Fcy R1、Fe Y RH、Fe Y RIII及Clq)的相互作用位点由蛋白质部分构成;然而,基本IgG-Fc蛋白构象的生成取决于寡糖的存在及化学组成。因此,经由效应子配体的接合介导的效应子机制(清除机制,例如吞噬作用、抗体依赖性细胞毒性(ADCC)及补体依赖性细胞毒性(CDC))会因不正确糖基化或非糖基化IgG而严重受损或去除。人类?(^1?111&受体具有多态性且已显示?(^1?111&-158¥(缬氨酸)形式与IgGl-Fc的亲和力高于Fcy RIIIa-158F(苯丙氨酸)形式。经活体外证实,IgGl抗体经由带有纯合Fe YRIIIa-158V的细胞比纯合Fe Y RIIIa_158F或杂合Fe Y RIIIa_158V/Fe Y RIIIa-158F细胞更有效地介导ADCC。正常多克隆人类IgG-Fc的典型寡糖结构系复合双触角结构类型。当糖蛋白经过在核心(岩藻糖、N-乙酰葡糖胺(GlcNAc))(或外臂(半乳糖(Gal)及N-乙酰基神经氨酸(Neu5Ac))处具有额外糖残基的高尔基体时,双触角结构核心七糖受到可变修饰(由(Walsh 及 Jefferis, 2006)综述)。来自不同脊椎动物物种的血清IgG抗体共同具有基本双触角结构Fe糖结构,但糖链的周围区域的结构及组成有所不同(Hamako等人,1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含编码抗体或Fc?融合蛋白的核酸序列的大鼠肝癌细胞,其中该核酸序列可操作地连接至至少一种允许表达该编码抗体或Fc?融合蛋白的核酸序列的调节序列。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.27 EP 10180321.1;2011.03.03 EP 11156848.11.一种包含编码抗体或Fe-融合蛋白的核酸序列的大鼠肝癌细胞,其中该核酸序列可操作地连接至至少一种允许表达该编码抗体或Fe-融合蛋白的核酸序列的调节序列。2.权利要求1的大鼠肝癌细胞,其中该细胞为H4-11-E细胞。3.权利要求或2的大鼠肝癌细胞,其中该细胞为: a)源自选自以下细胞的细胞:欧洲细胞培养物保藏中心(ECACC,目录编号87031301)、美国典型培养物保藏中心(ATCC,保藏编号CRL-1548)、H4-11-E-C3细胞系(CRL-1600或HPACC 编号 85061112 或 ECACC 目录编号 85061112)、H4II 细胞系(HPACC Nr.89042702)、H4-TG 细胞系(CRL-1578)、H5 细胞系(HPACC, Nr.94101905)及 H4-S 细胞系(HPACCNr.89102001),或 b)以编号ECACC目录编号87031301保藏于欧洲细胞培养物保藏中心或以保藏编号CRL-1548保藏于美国典型培养物保藏中心ATCC的细胞,或 c)以保藏号DSMACC3129(H4-11-E)保藏于DSMZ(德国微生物和细胞培养物保藏中心)的细胞,或 d)以保藏号DSMACC3130(H4-11-Es)保藏于DSMZ(德国微生物和细胞培养物保藏中心)的细胞,或 e)a)或b)或c)或d)中任 一细胞的衍生物或子代。4.权利要求1-3中任一项的大鼠肝癌细胞,其中该细胞是以保藏号DSMACC3129(H4-11-E)保藏于DSMZ(德国微生物和细胞培养物保藏中心)的细胞或其中该细胞是以保藏号DSM ACC3130(H4-11-Es)保藏于DSMZ (德国微生物和细胞培养物保藏中心)的细胞。5.权利要求1-4中任一项的大鼠肝癌细胞,其特征还在于 a)由该细胞表达的该抗体或Fe-融合蛋白中所含糖苷结构含有岩藻糖的程度小于20%、10% 或 5%,或 b)由该细胞表达的该抗体或Fe-融合蛋白中所含糖苷结构含有岩藻糖的程度在介于0% 至 20%、0% 至 10%、0% 至 5%、0.5% 至 20%、0.5% 至 10%、0.5% 至 5%、1% 至 20%、1% 至 10% 或1%至5%之间的范围内。6.权利要求1-5中任一项的大鼠肝癌细胞,其特征还在于 a)由该细胞表达的该抗体或Fe-融合蛋白中所含糖苷结构含有至少一个半乳糖残基的程度超过40%、45%或50%,或 b)由该细胞表达的该抗体或Fe-融合蛋白中所含糖苷结构含有至少一个半乳糖残基的程度在介于 40%至 100%、45%至 100%、50%至 100%、51%至 100%、40%至 99.5%、45%至 99.5%、50% 至 99.5% 或 51% 至 99.5%,40% 至 99%、45% 至 99%、50% 至 99% 或 51% 至 99% 之间的范围内, 其中所述糖苷结构优选含有一或两个优选与所述糖苷结构的末端非还原端处的N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)连接的半乳糖残基(Gl或G2)。7.权利要求1-6中任一项的大鼠肝癌细胞,其特征还在于 a)由该细胞表达的该抗体或Fe-融合蛋白中所含糖苷结构含有末端唾液酸或神经氨酸残基的程度超过5%或超过10%,或 b)由该细胞表达的该抗体或Fe-融合蛋白中所含糖苷结构含有末端唾液酸或神经氨酸残基的程度在介于O至8%、1%至8%、5%至10%、10%至50%或10%至45%之间的范围内。8.权利要求1-7中任一项的大鼠肝癌细胞,其特征还在于其带有选择标记物基因,例如新霉素-磷酸转移酶(NPT);针对嘌呤霉素、潮霉素或Zeocin的抗性基因;或可扩增选择标记物基因,例如二氢叶酸还原酶(DHFR)或谷氨酰氨合成酶(GS)。9.权利要求1-8中任一项的大鼠肝癌细胞,其中该允许表达该编码抗体或Fe-融合蛋白的核酸序列的调节序列是 a)启动子,或 b)增强子,或c)5’-UTR 序列。10.权利要求1-9中任一项的大鼠肝癌细胞,其中该抗体或Fe融合蛋白含有连接至N-天冬酰氨(N-Asn)残基的糖苷结构,其中该糖苷结构包含以下糖链: 11.权利要求1-10中任一项的大鼠肝癌细胞,其中该抗体或Fe融合蛋白含有连接至N-天冬酰氨(N-Asn)残基的糖苷结构,其中该糖苷结构包含以下糖链: 12.权利要求10或11的大鼠肝癌细胞,其中根据KabatEU命名法,该N-Asn优选为N-Asn(297)。13.权利要求1-12中任一项的大鼠肝癌细胞,其中使该细胞适应于在无血清且钙减少或优选无钙的培养基中生长。14.权利要求1-13中任一项的大鼠肝癌细胞,其中使该细胞适应于在悬浮培养物中生长。15.权利要求1-14中任一项的大鼠肝癌细胞,其中该细胞与YB2/0细胞相比对细胞凋亡具有低敏感性和/或对细胞压力具有高稳健性。16.一种产生所关注糖蛋白的方法,其特征在于以下步骤: a)提供大鼠肝癌细胞, b)任选使该步骤a)的细胞适应于在悬浮培养物中生长, c)任选使该步骤a)和/或步骤b)的细胞适应于在无血清培养基中生长, d)任选使该步骤a)和/或步骤b)和/或步骤c)的细胞在钙减少或无钙的培养基中生长, e)用编码所关注重组糖蛋白的核酸序列转染此任选经适应的大鼠肝癌细胞, f)在允许表达该所关注糖蛋白的条件下培育该步骤e)的转染细胞, g)任选分离并纯化该所关注糖蛋白。17.权利要求16的方法,其中该大鼠肝癌细胞是H4-11-E细胞,优选地,该细胞为: a)源自选自以下细胞的细胞:欧洲细胞培养物保藏中心(ECACC,目录编号87031301)、美国典型培养物保藏中心(ATCC,保藏编号CRL-1548)、H4-11-E-C3细胞系(CRL-1600或HPACC 编号 85061112 或 ECACC 目录编号 85061112)、H4II 细胞系(HPACC Nr.89042702)、H4-TG 细胞系(CRL-1578)、H5 细胞系(HPACC, Nr.94101905)及 H4-S 细胞系(HPACCNr.89102001),或 b)...

【专利技术属性】
技术研发人员:K埃尔万格L弗洛林H考夫曼
申请(专利权)人:贝林格尔英格海姆国际有限公司
类型:
国别省市:

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