抗体ヒト化開発プラットフォーム
ヒト化抗体は、ヒト免疫システムからの反応をほとんど引き起こさないか、全く引き起こしません。Cognitive Market Researchによると、世界の抗体ヒト化市場規模は2024年に9,250万米ドルに達し、2024年から2031年にかけて年平均成長率(CAGR)13.00%で拡大すると予測されています。Alpha Lifetechは成熟した抗体ヒト化プラットフォームを有し、ヒト化抗体の成功率は98%を超えています。CDR移植、SDR移植、チェーンシャッフリング、ファージディスプレイなど、複数のヒト化戦略を用意しており、お客様の実験ニーズに合わせて選択できます。マウス、ウサギ、アルパカ、ラクダなど、複数の種の抗体のヒト化だけでなく、scFv、Fab、ナノボディなど、様々な形態の抗体のヒト化も提供しています。当社は、マウスモノクローナル抗体の生産、キメラ抗体の生産、ヒト化抗体の発現と精製、ヒト化抗体の特性評価と分析など、抗体の生産、精製、検証サービスを提供する専門技術者を擁しています。高い成功率、高純度、低い免疫原性により、ヒト化抗体の生産を保証します。
抗体ヒト化入門
モノクローナル抗体療法は、自己免疫疾患、癌、その他の疾患の治療に用いられます。モノクローナル抗体は、マウスなどの動物を免疫化することで産生されます。モノクローナル抗体産生後期の疾患治療においては、非ヒト抗体の免疫原性を無視することはできません。ヒト化の基本原理は、超可変相補性決定領域(CDR)などの非ヒトフレームワーク残基をヒトフレームワークに統合し、免疫原性を防ぎながら元の抗体特性を保持する配列を生成することです。マウス免疫化とそれに続くマウス配列のヒト化は、治療用抗体を発見するための2つの主要な経路であり、主にマウス抗体産生、モノクローナル抗体のキメラ化、キメラマウスヒトモノクローナル抗体、そして完全ヒト化モノクローナル抗体の開発プロセスという複数の段階を経ます。現在、主な研究対象には、トランスジェニックマウス(ヒトB細胞遺伝子をマウスに移入する)、酵母またはファージディスプレイ技術を用いたハイスループットスクリーニング、CDRグラフティング(親CDRをヒト配列に挿入する)、移植特異的決定残基(SDR)、フレームワークシャッフリングなどの方法が含まれます。

図 1: マウス抗体 (緑色の領域) から完全ヒト抗体への抗体のヒト化の概略図。
抗体ヒト化戦略
CDR移植
CDR 移植は、組み換え DNA 技術に基づく哺乳類発現システムによって実現され、その主な手順は次のとおりです。
(1)マウス(またはヒト以外の生物)で対応する抗体を開発し、抗体をコードするDNAを単離し、配列決定用のベクターにクローニングする(または単一細胞配列決定を直接行う)。
(2)抗体CDRに対応するDNA配列を決定し、標的結合特異性を決定する。
(3)ヒトフレームワーク領域(FR)を選択し、非ヒトCDRを移植して新たな抗体遺伝子を構築する。
(4)非ヒトCDRとヒトFR間の競合を3次元的に解析し、ループを安定化させ、最終的なヒト化抗体の親和性や構造的完全性の損失を防ぐための回復変異を生成する。

図 2: 相補性決定領域 (CDR) 移植の概略図。
フレームワークのシャッフル
フレームワークシャッフリングは、ファージディスプレイ技術とファージライブラリスクリーニング技術を用いて高親和性抗体を得る手法です。ヒト抗体重鎖フレームワークをコードするオリゴヌクレオチドを鋳型とし、CDR領域をプライマーとしてPCR増幅を行い、PCR産物を変性させることで一本鎖DNAを得ます。ストレプトアビジンで精製したVL遺伝子とVH遺伝子の一本鎖DNAを、T4 DNAリガーゼと制限酵素を用いてベクター上に再構成し、バクテリオファージとインキュベートした後、バクテリオファージで増幅することでファージディスプレイライブラリを構築します。対応する抗原を用いて3回のスクリーニングを行い、最終的にELISAなどの方法を用いて陽性クローンを検証します。

図3:相補性決定領域(CDR)移植とフレームワーク(FR)シャッフリングによるヒト化戦略の模式図。(A)CDR移植の主な手順。(B)FRシャッフリングの主なプロセス。(出典: Wang Yongmei 他、「PD-1 マウス抗体のヒト化における「フレームワークシャッフル」と「CDR 移植」の比較」)
ファージディスプレイ
ヒト化抗体の作製は、主にヒト抗体ファージライブラリーを用いてバクテリオファージ表面に特異的な抗体を提示する方法に基づいています。ライブラリーの原料はヒト末梢血から単離したPBMCであり、ファージライブラリーを構築し、そこから対応する配列をスクリーニングします。この配列はヒトの完全な配列を有しますが、生成される抗体はscFv、Fab、ナノボディなどの抗体断片です。
抗体ヒト化サービスのワークフロー
| サービス手順 | QC標準 | タイムライン |
|---|---|---|
| 抗体分離 | 純度 >95% | 1~2週間 |
| 配列解析 | 非ヒト配列の正確な識別 | 1週間 |
| CDRグラフティングとフレームワークグラフティング | 統合と表現の成功 | 2~3週間 |
| 発現と精製 | 高収率と高純度 | 2~3週間 |
| 機能検証 | 親和性と特異性の評価 | 1週間 |
ご不明な点がございましたら、いつでもお気軽にお問い合わせください。
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2018年7月16日 

