Die Erfindung betrifft den Prostatakrebs beim Menschen (Human-Prostatakrebs), sie betrifft insbesondere einen
für das Oberflächenantigen des Human-Prostatakrebses
spezifischen Antikörper, der von einer fusionierten Zelle, nachstehend als "Hybrid(om)-Zelle" bezeichnet,
zwischen einer Zelle, die diesen Antikörper bilden kann, und einer Zelle, die sich durch Subkultivierung in vitro
ständig vermehren kann, gebildet werden kann.
Es gibt heute viele Menschen, die an Krebs leiden und eine große Anzahl von Personen sterben an Krebs, so daß Krebs
ein höchst signifikantes soziales Problem darstellt. Trotz der großen Bemühungen vieler Forscher auf allen
Gebieten der Wissenschaft wurde bis heute kein primäres Verfahren zur Behandlung von Krebs gefunden. In Japan
wird die Hälfte oder mehr aller Todesfälle durch verschiedene Krebsarten, wie z.B. Magenkrebs, Lungenkrebs oder
Leberkrebs, verursacht, wobei andere Arten von Krebs eine zunehmende Tendenz haben mit der Änderung der Lebensweise
in Japan, wie z.B. der Rektalkrebs oder der maligne Tumor in Urin ausscheidenden Organen einschließlich des Prostatakrebses,
der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
Die Methoden zur Behandlung dieser Krebsarten bestehen hauptsächlich in chirurgischen Operationen in Kombination
niit der Radiotherapie, der Cheomotherapie und/oder der
Immunotherapie. Diese Methoden sind jedoch bis zu einem
gewissen Grade begrenzt bei der Behandlung des Anaphasen-Krebses oder des fortschreitenden Krebses. Eine frühe
Diagnose und eine frühe Behandlung sind aber in jedem Falle wichtig. Aus diesem Grunde ist ein schnelles,
sehr zuverlässiges Verfahren zur Identifizierung und/oder Diagnose der Krebszelle und/oder des Krebsgewebes sehr
erwünscht.
Es sind bereits viele umfangreiche Forschungsarbeiten
über ein spezifisches Antigen für einen Krebs, das sich auf der Oberfläche der Krebszelle befindet, durchgeführt
worden. Insbesondere wurde ein solches Oberflächenantigen in einer Studie, in der Tierversuche durchgeführt
wurden, bestätigt. Dagegen sind ausreichende Versuche in bezug auf Humankrebs noch nicht durchgeführt worden.
Nach den derzeitigen Erkenntnissen kann ein solches Oberflächenantigen
eines Krebses beispielsweise umfassen (1) ein Antigen, das nur autolog vorliegt, (2) ein Antigen,
das üblicherweise in den gleichen Arten von Tumoren vorliegt, oder (3) ein Antigen, das auch in Tumoren eines
anderen Organs oder sogar in normalen Zellen sowie in den fraglichen Tumorzellen vorliegt.
Für die Analyse eines Antigens ist im allgemeinen ein immunologisches Verfahren nützlich, bei dem ein Antiserum
der gleichen oder einer anderen Spezies verwendet wird. Zur Herstellung eines solchen Antiserums, das zur
Erkennung der drei obengenannten Arten von Antigenen verwendet werden kann, muß ein Absorptionsverfahrens des
Antiserums wiederholt werden. Eine Abnahme des Antikörpertiters
ist unvermeidlich von einem solchen Verfahren begleitet und ein daraus resultierendes Antiserum kann in
der Praxis nicht verwendet werden. Außerdem ist es, wenn ein gewünschtes Antiserum erhalten werden kann, nahezu
unmöglich, das gleiche Antiserum mit der gleichen Spezifität zu reproduzieren. Unter diesen Umständen ist ein
neuer Weg zur Identifizierung von mit Krebs verwandten
30 (zusammenhängenden) Antigenen und Krebs-spezifischen
Antigenen auf der Oberfläche einer Krebszelle erforderlich,
Ein solcher Weg wurdevon Köhler und Milstein im Jahre
1975 in "Nature", 2J>i5, 495 (1975), entwickelt, d.h. die
sogenannte Zellfusionstechnik zur Herstellung eines monoklonalen
Antikörpers. Die Zellfusionstechnik genügt den obengenannten Anforderungen und kürzlich wurde von
Teilen (Teilmengen) von Human-Lymphozyten- und monoklona-
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len Antikörpern für das Oberflächenantigen von Human-Leukämiezellen
oder Human-Melanomzellen berichtet.
Obgleich ein spezifischer monoklonaler Antikörper unter
Anwendung einer solchen Zellfusionstechnik erhalten werden kann, ist die Antigenizität einer Krebszelle diffus
(streuend) zwischen verschiedenen Krebszellen und deshalb ist derzeit die tatsächliche Herstellung eines ausgezeichneten
Antikörpers mit der gewünschten Spezifität nicht vorhersehbar. Auch wurde in bezug auf Human-Krebszellen
bis heute nur über wenige spezielle Krebszellen wie vorstehend angegeben berichtet. Insbesondere gibt es
keinen Bericht über den Human-Prostatakrebs. Natürlich
gibt es auch keinen Antikörper für den Prostatakrebs, der
15 derzeit verwendbar ist.
Es wurden nun große Anstrengungen unternommen, um ein Verfahren zur Herstellung eines monoklonalen Antikörpers für
das Oberflächenantigen einer Human-Prostata-Krebszelle zu
entwickeln, was zu der vorliegenden Erfindung geführt hat, nach der ein solcher Antikörper mit einer hohen Spezifität,
einem hohen Titer und einem geringen Gehalt an Kontaminanten (Verunreinigungen) erhalten werden kann aus
einer Hybrid(om)-Zelle zwischen einer Zelle, die einen
Antikörper für eine Human-Prostatakrebszelle bilden kann
(nachstehend gelegentlich als "einen Anti-Prostatakrebs-Antikörper bildende Zelle" oder einfach als "Antikörperbildende
Zelle" bezeichnet), und einer Zelle, die in einer in vitro-Subkultur unterhalten werden kann (nachstehend
gelegentlich als "Subkultur-Zelle" bezeichnet). Es wurde auch gefunden, daß sich ein solcher Antikörper eignet
für die Klassifizierung und/oder Identifizierung einer
Human-Prostata-Krebszelle. Der Antikörper eignet sich auch für eine wirksame Behandlung des Prostatakrebses beim
35 Menschen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines für das Oberflächenantigen einer Human-
-ιοί prostatakrebszelle spezifischen Antikörpers zu entwickeln.
Ziel der Erfindung ist es ferner, einen hochspezifischen Antiprostatakrebs-Antikörper sowie ein Verfahren zu seiner
Herstellung unter Anwendung einer Zellfusxonstechnik zu entwickeln. Ziel der Erfindung ist es außerdem, eine Hybridom)
-Zelle zu schaffen, die einen solchen Antikörper bilden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin,
ein Verfahren zur Klassifizierung und/oder Identifizierung
der Human-Prostatakrebszelle mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Antikörpers zu schaffen. Ziel der Erfindung ist es ferner, ein pharmazeutisches Mittel zur Behandlung des
Prostatakrebses beim Menschen zu finden, das den erfindungsgemäßen Antikörper als wirksame Komponente (Wirkstoff)
enthält. Ziel der Erfindung ist es schließlich, ein brauchbares Derivat eines solchen Antikörpers zu finden,
das sich für die Klassifizierung und/oder Identifizierung der Human-Prostatakrebszellen und für die Behandlung
des Human-Prostatakrebses eignet.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den weiter unten
folgenden Beispielen hervor, in denen spezifische Ausführungsformen der Erfindung beschrieben sind, auf welche
die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines
Anti-Prostatakrebs-Antikörpers umfaßt die Herstellung einer Hybrid(om)-Zelle (Hybridoma) aus einer einen Anti-Prostatakrebs-Antikörper
bildenden Zelle und einer Subkulturzelle, insbesondere einer Myelomzelle (Myeloma), sowie
die Abtrennung bzw. Gewinnung des von der Hy.brid(om)-Zelle abgesonderten Antikörpers.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend näher
beschrieben.
1 A) Herstellung der Antikörper-bildenden Zelle
Erfindungsgemäß kann die Anti-Prostatakrebs-Antikörperbildende Zelle aus jeder beliebigen Tierspezies einschließlich
des Menschen erhalten werden. Eine Immunisierung des Tieres ist nicht wesentlich, obgleich durch
eine solche vorherige Immunisierung der Sammlungswirkungsgrad der gewünschten Hybrid(om)-Zelle deutlich verbessert
werden kann.
Wenn eine solche Zelle von einem Menschen stammt, kann irgendeiner ausgewählt werden, der einen Prostatakrebs
durchgemacht hat oder einen hohen Serumtiterwert für die Prostatakrebszelle hat. Alternativ kann eine solche
Zelle aus einem lebenden Körper gewonnen werden, der mit einem Immunogen immunisiert worden ist. Bei dem
Immunogen kann es sich um eine Krebszelle selbst, eine Zelle, die mit Glutaraldehyd, Mitomycin oder Wärme behandelt
worden ist und sich daher nicht mehr vermehren kann, oder um das Oberflächenantigen, das durch eine geeignete
Behandlung, beispielsweise mit einem Enzym, von einer Krebszelle abgetrennt und gereinigt worden ist,
handeln.
Das bei der Immunisierung verwendete Immunogen kann mit einem Adjuvans, wie z.B. dem vollständigen oder unvollständigen
Freund-Adjuvans, gemischt werden. Das Immunogen kann auf konventionellem Wege verabreicht werden, beispielsweise
durch subkutane, intraperitoneale, intravenöse, intradermale und intramuskuläre Injektion. Eine
subkutane oder intraperitoneale Injektion ist bevorzugt. Eine Immunisierung kann ausreichend sein, obgleich die
Immunisierung auch in einem geeigneten Zeitabstand von beispielsweise 1 bis 5 Wochen mehrmals wiederholt werden
kann. Nach der Messung des Antikörpertiters im Serum des immunisierten Tieres kann das Tier, dessen Titer ausreichend
hoch ist, zur Gewinnung der Antikörper-bildenden Zelle verwendet werden, was zu einer Verbesserung des
Wirkungsgrades der nachfolgenden Verfahren führt. Die
bevorzugte Zelle stammt aus dem Tier am 3. bis 5. Tag nach der letzten Immunisierung. Bei der Antikörper-bildenden
Zelle handelt es sich um eine Plasmazelle oder eine Lymphzelle, die eine Vorlauferzelle derselben ist, und sie
kann aus irgendeiner Stelle des Körpers, im allgemeinen aus der Milz, dem Lymphknoten, dem peripheren Blut oder
irgendeiner Kombination davon stammen.
10 B) Zellfusion
Eine Zelle, die durch in vitro-Subkultivierung dauerhaft
unterhalten werden kann, kann irgendeine geeignete Zelle sein, die mit der Antikörper-bildenden Zelle fusioniert
werden kann unter Bildung einer Hybrid(om)-Zelle, die den gewünschten Antikörper bilden kann. Unter solchen
Zellen bevorzugt ist eine Leukämiezelle, wie z.B. eine Myelomzelle (Myeloma). Eine solche Zelle kann von irgendeiner
Spezies, wie z.B. vom Menschen, einer Ratte, einer Maus und dgl., stammen. Die Zelle, die einen Mangel an
Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase (HGPRT) oder
Thymidin-Kinase (TK) hat, ist bevorzugt, da diese Mutterzellen
in einem selektiven Medium nicht wachsen können.
Ein Beispiel für eine bevorzugte Zellinie ist GM 1500-6TG-A12 oder RPMI8226, die aus dem Menschen stammt, oder
P3-X63-Ag8, P3-NSI/1-Ag4-1, Sp2/0-Ag14, X63-Ag8.653
und dgl.,
Vorzugsweise werden eine Antikörper-bildende Zelle und eine Subkultur-Zelle, die beide aus der gleichen Spezies
stammen, verwendet, obgleich dies vom Gesichtspunkt des Pusionswirkungsgrades, der Stabilität der Eigenschaften
der fusionierten Zellen und der Möglichkeit ihrer in vivo-Kultivierung aus betrachtet nicht wesentlich
ist. Insbesondere dann, wenn die Zellinie P3-X63-Ag8, P3-NSI/1-Ag4-1, Sp2/0-Ag14 oder X63-Ag8.653 als Subkultur-Zelle
verwendet wird, kann eine Inzucht-BALB/c-Maus
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1 oder ihre Hybridmaus bevorzugt verwendet werden.
Für die Fusion kann ein Beschleuniger, wie z.B. Sendai-Virus
(HVJ) und Polyethylenglykol verwendet werden, wobei insbesondere Polyethylenglykol 1000, 1540, 2000, 4000
oder 6000 bevorzugt verwendet werden kann. Die Zellfusion
kann in einer Lösung durchgeführt werden, die etwa 33 bis etwa 55 % dieses Polyethylenglykols enthält. Außerdem
kann Dimethylsulfoxid in der Lösung vorhanden sein.
10
C) Herstellung der Hybrid (om)-Zelle (Hybridoma)
In der Lösung nach der Fusion sind zusätzlich zu der fusionierten Zelle die restliche Antikörper-bildende Mutterzelle
und die restliche Subkultur-Zelle vorhanden. Erstere kann während der nachfolgenden in vitro-Kultivierung nicht
überleben, während letztere sich zusammen mit der gewünschten Hybrid(om)-Zelle vermehren kann. Es ist daher bevorzugt
oder sogar erforderlich, die Subkultur-Zelle aus der die gemischten Zellen enthaltenden Lösung zu entfernen. Aus
diesem Grunde wird die HGPRT- oder TK-Mangel-Zelle bevorzugt
als Mutter-Subkulturzelle verwendet und die die Mutterzellen enthaltenden gemischten Zellen werden nach
der Zellfusion in einem Hypoxanthin, Aminopterin und Tymidin enthaltenden Selektionsmedium kx'ltiviert, welches das
selektive Wachstum nur der gewünschten Hybrid(om)-Zelle ermöglicht. Alternativ kann die Mutter-Subkulturzelle,
wenn es sich dabei nicht um eine Zelle mit einem Mangel an HGPRT oder TK handelt, vor der Zellfusion mit Emetin
und Aktinomycin D behandelt werden. Die Mutterzelle kann
sich durch diese Behandlung nicht vermehren und deshalb kann die gewünschte Hybrid(om)-Zelle leicht von den gemischten
Zellen selektiert werden.
Die auf diese Weise erhaltenen Hybrid(om)-Zellen enthalten
im allgemeinen zwei oder mehr Klone, wobei diese nicht die vollständig gleichen Eigenschaften haben können.
Zur Auftrennung derselben in die einzelnen Klone kann ein
Klonen erforderlich sein und sogar erwünscht sein, wenn ein monoklonaler Antikörper gewünscht wird. Das Klonen
ist auch wirksam vom Standpunkt der Verhinderung der Änderung der Population aus betrachtet, die häufig in
einer Langzeit-Kultur eines Systems auftreten kann, in der eine Reihe von Klonen gemischt wird. Das Klonen kann
durchgeführt werden durch Grenzverdünnungs-Kultivierung, Weichagar-Kultivierung oder Fibringel-Kultivierung. Ein
fluoreszierender aktiver Zellsortierer kann auch zum Aussortieren der Zellen beim Klonen verwendet werden.
Das Klonen kann auch zur Abtrennung möglicher Varianten-Zellen
angewendet werden, die während der Langzeitkultivierung auftreten, und zur Rückhaltung der Zellen mit
den gleichen Eigenschaften wie die ursprüngliche Hybrid-
15 (om)-Zelle (Hybridoma).
Die erfindungsgemäße Hybrid(om)-Zelle kann in der logarithmischen
Wachstumsphase für einen langen Zeitraum in der eingefrorenen Form von 1 bis 10 χ 10 pro ml, suspendiert
in einem Rinderfötusserum, aufbewahrt werden, das 5 Vol./Vol.-% Dimethylsulfoxid enthält. Das Einfrierverfahren
wird vorzugsweise mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von -1°C pro Minute durchgeführt. Die Lagerung der
Hybrid(om)-Zelle erfolgt vorzugsweise bei -800C oder
25 darunter.
Die eingefrorene, gelagerte Hybrid(om)-Zelle wird vorzugsweise
so schnell wie möglich aufgetaut. Wenn die Zellen mit einem Medium gewaschen werden, um sofort nach
dem Auflösen Dimethylsulfoxid zu entfernen, können die
Zellen in einem konventionellen Medium so wie es vorliegt suspendiert und kultiviert werden. Wenn nur eine geringe
Menge der Zellen nach dem Auftauen überlebt und wächst, sollten Milzzellen von der Maus und dgl. zugegeben werden.
D) Bildung und Gewinnung des Antikörpers
Zur Bildung eines Antikörpers wird die einen Anti-Prostata-
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krebs-Antikörper bildende Hybrid(om)-Zelle in vitro oder
in vivo kultiviert.
In einer in vitro-Kultur kann eine geeignete Nährstoffbrühe
für die erfindungsgemäße Hybrid(om)-Zelle verwendet werden, beispielsweise ein RPMH640-Medium, das 10 VoI./-VoI.-%
Rinderfötusserum, 5 χ 10~5 M ß-Mercaptoethanol, 1 mM Natriumpyruvat und Antibiotika enthält, oder es kann
ein nach Dulbecco modifiziertes Eagle-MEM-Medium (nachstehend
als D-MEM-Medium bezeichnet), das 4,5 g/l Glucose enthält, anstelle des RPMI 1640-Medium verwendet werden.
Eine geeignete anfängliche Zellkonzentration für die Vermehrung kann im allgemeinen 10 pro ml betragen, obgleich
dies von jeder Hybrid(om)-Zelle abhängen kann, und die Zellkonzentration während der Kultivierung beträgt vorzugsweise
bis zu 2 χ 10 pro ml.
In einer in vivo-Kultur wird die Hybridzelle auf einen
lebenden Körper transplantiert und in fester Form oder in Form von Ascites wachsen gelassen. Eine Körperflüssigkeit,
vorzugsweise Serum oder Ascites, wird aus dem lebenden Körper entnommen zur Abtrennung des von der Hybrid(om)-Zelle
abgesonderten Antikörpers. Die dabei erhaltene rohe Lösung des Antikörpers kann als Kontaminanten (Verunreinigungen)
verschiedene Substanzen enthalten, die aus dem lebenden Wirts-Körper stammen, wobei sie dennoch bemerkenserter
ist als die Antikörper-Lösung, die in vitro erhalten wurde, wegen der höheren Konzentration des gewünschten Antikörpers.
Wenn die Hybrid(om)-Zelle intraperitoneal transplantiert wird, kann vor der Transplantation, vorzugsweise 3 bis 9
Wochen vor der Transplantation, Pristan (2,6,10,14-Tetramethylpenbadecan)
intraperitoneal verabreicht werden. Durch diese Behandlung kann die Ausbeute an roher Antikörperlösung,
wenn auch nicht wesentlich, erhöht werden.
Als Wirt wird vorzugsweise ein Tier der gleichen Spezies und der gleichen Zuchtlinie wie das Tier, aus dem die Mutterzelle
(n) stammt, verwendet und in diesem Falle kann die Hybrid(om)-Zelle in dem Tier wachsen gelassen werden, auch
wenn es nicht spezifisch behandelt worden ist. Wenn die Serotypen der Gewebeverträglichkeit der Antigene zwischen
der Hybrid(om)-Zelle und dem Wirt miteinander übereinstimmen,
wird der Wirt notwendigerweise vorbehandelt, beispielsweise durch Verabreichung eines Antilymphozyten-Antikörpers
oder durch Bestrahlung mit Röntgenstrahlen. Die Zellen beginnen 1 bis 3 Wochen nach der Transplantation
zu wachsen.
Bei der in vitro- oder in vivo-Kultivierung der Hybridzellen
zur Absonderung der Antikörper kann dem Medium oder dem Wirt eine radioaktive Substanz, z.B. durch ein
Radioisotop markiertes Leucin und Lysin, verabreicht werden. Diese Behandlung kann einen Antikörper mit der
15 gleichen chemischen Struktur wie der nicht-markierte
Antikörper ergeben, der jedoch die radioaktive Substanz im Molekül enthält.
Die erfindungsgemäßen Antikörper können so wie sie in der
rohen Antikörperlösung vorliegen verwendet werden oder sie können nach irgendeinem konventionellen Verfahren für
Immunoglobulin, beispielsweise durch Ammoniumsulfat-Fraktionierung
oder Ionenaustauschchromatographie oder durch Affinitätschromatographie mit Protein A oder einem
Antigen, gereinigt werden. Diese gereinigten Antikörper können unabhängig voneinander (einzeln) oder in Form einer
Mischung verwendet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des
Anti-Prostatakrebs-Antikörpers kann der Mangel, der den konventionellen Verfahren anhaftet, im wesentlichen beseitigt
werden. Die erfindungsgemäße Hybrid(om)-Zelle kann subkultiviert und praktisch dauerhaft sowohl in vitro
als auch in vivo vermehrt werden. Außerdem kann die Hybrid(om)-Zelle einen Antikörper für eine spezifische
Antigendeterminante bilden. Der gebildete Antikörper kann daher eine monoklonale Spezifität besitzen, er ist ein
Antikörper für das Oberflächenantigen einer Prostatakrebs-
zelle und besteht im wesent]ichen aus einer einzigen
Molekülspezies. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Bildung der erforderlichen Menge an Antikörper je
nach Bedarf unter Vermeidung einer Streuung zwischen den Chargen und erlaubt ferner die Herstellung einer den Antikörper
enthaltenden Lösung mit einem hohen Titer. Außerdem ist bei dem Verfahren keine umständliche Absorption
erforderlich, die bei dem konventionellen Verfahren unvermeidlich war. Andererseits kann nicht-gereinigtes
Antigen, wie z.B. eine Prostatakrebszelle selbst, ohne Schwierigkeit in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet
werden und auch in einem solchen Falle kann der hochspezifische Antikörper erhalten werden. Eine derart hohe Reaktionsfähigkeit
mit einem Antigen des Antikörpers erlaubt die schnelle Identifizierung einer Prostatakrebszelle
mit hoher Zuverlässigkeit ohne konventionelle umständliche Verfahren. Da die Reinheit des Antikörpers
hoch ist, treten darüber hinaus auch allergische Reaktionen als Folge von Kontaminanten (Verunreinigungen),
<3ie unvermeidlich in dem konventionellen Präparat enthalten
sind, selten auf, so daß er als Heilmittel für Prostatakrebs verwendet werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Klassifizierung und/-
oder Identifizierung kann auf ein·Objekt aus einer beliebigen
Quelle angewendet werden. So können beispielsweise klinische Materialien, wie z.B. Urin, Lymphknoten, Knochenmark
oder ein anderes bioptisches Gewebe, verwendet werden, das aus einem Patienten stammt, der vom klinischen
Standpunkt aus betrachtet möglicherweise an Prostatakrebs leidet.
Bei der Identifizierung wird ein den erfindungsgemäßen
Antikörper enthaltendes Reagens mit einem Prostatakrebszellen enthaltenden Objekt in Kontakt gebracht. Zweckmäßig
kann die Immunof luoreszenzmikroskopie, die Immunoelektroraikroskopie,
der radioaktive Bindungsassay, der Enzymimmunoassay
und dgl. angewendet werden. Bei der direkten
Imiminofluoreszenzmikroskopie kann der erfindungsgemäße
Antikörper zweckmäßig nach der Markierung desselben mit einem Fluoreszenzfarbstoff, wie z.B. Fluorescein
und Rhodamin, verwendet werden. Eine andere geeignete Form des erfindungsgemäßen Antikörpers kann eine solche
sein, die mit einem Markierungsstoff, wie z.B. Ferritin, für eine Iiranunoelektromikroskopie markiert ist, eine
solche, die mit einem Radioisotop, z.B. J und J markiert ist für einen radioaktiven Bindungsassay, oder
eine solche, die mit einem Enzym, z.B. Peroxidase, und alkalischer Phosphatase, markiert ist,
für einen Enzymimmunoassay. Natürlich kann auch eine indirekte Methode angewendet werden unter Verwendung eines
sekundären Antikörpers oder seines Bindungsprodukts als Ersatz, so kann beispielsweise ein mit Biotin markierter
Anti-Humanprostatakrebs-Antikörper zusammen mit Avidin als sekundärem Antikörper verwendet werden. Auch kann
anstelle des Antikörpers selbst ein Teil des Antikörpers verwendet werden, der erhalten worden ist durch restriktive
Spaltung mittels einer chemischen und/oder enzymatischen Behandlung, wie z.B. F (ab1)-)- Diese verschiedenen Derivate
und Restriktionsprodukte sind brauchbar für das erfindungsgemäße Verfahren der Klassifizierung und/oder Identifizierung
und sie liegen daher ebenfalls innerhalb des Rahmens
25 der vorliegenden Erfindung.
Erforderlichenfalls können der Antikörper, seine Derivate und Restriktionsprodukte für die Verwendung miteinander
gemischt werden. Außerdem kann das Reagens für die erfindungsgemäße
Klassifizierung und/oder Identifizierung
ferner noch einen Träger oder ein Verdünnungsmittel, wie er (es) üblicherweise verwendet wird, enthalten.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Heilmittel
(Arzneimittel) für die Behandlung des Prostatakrebses.
Der Heilungsmechanisitius der erfindungsgemäßen Antikörper
kann so verstanden werden, daß er eine Komplementfixierungsreaktion
und den Angriff von Makrophagen und/oder anderen Immunozyten auf die Krebszellen beschleunigt, wenn sich
der verabreichte Antikörper mit dem Oberflächenantigen
5 der Krebszelle verbindet.
Der erfindungsgemäße Antikörper kann unabhängig als solcher
oder in Form einer Mischung verabreicht werden. Wenn der Antikörper mit einem Antikrebsmittel, wie z.B.
Mitomycin und Doxorubicinhydrochlorid, oder einem Toxin,
wie z.B. Ricin;chemisch kombiniert wird, können weitere
Vorteile erzielt werden. In diesem Falle kann der Mechanismus so verstanden werden, daß das Antikrebsmittel oder
das Toxin die Krebszellen angreifen kann, wenn sich der verabreichte Antikörper mit dem Oberflächenantigen der
Krebszelle verbindet, was zu einer geringeren Toxizität des Antikrebsmittels oder des Toxins als bei alleiniger
Verwendung führt. Ein Teil des Antikörpers, der erhalten wurde durch restriktive Spaltung durch eine chemische
oder Enzymbehandlung, wie z.B. Fiab')^' kann ebenfalls
als erfindungsgemäßes Heilmittel (Arzneimittel) anstelle des Antikörpers selbst verwendet werden. In :diesem Falle
kann die Möglichkeit vermieden werden, daß das Gewebe eines Wirtes durch eine Schädigung als Folge einer nichtspezifischen
Komplementfixierungsreaktion und dgl. angegriffen werden kann. Diese Derivate (Kombinationsprodukte
mit einem Antikrebsmittel oder einem Toxin) und Restriktionsprodukte können entweder einzeln (unabhängig
voneinander) oder in Form einer Mischung derselben als erfindungsgemäßes Heilmittel (Arzneimittel) verwendet
werden.
Zur Beurteilung der akuten Toxizität der Antikörper, seiner Derivate oder Restriktionsprodukte wurde das erfindungsgemäße
Heilmittel an drei Gruppen (von jeweils 10 Tieren) ICR-Mäuse verabreicht; an die erste in einer
Menge von 2 g/kg peroral, an die zweite in einer Menge von 400 mg/kg intraperitoneal und an die dritte in einer
* Menge von 200 mg/kg intravenös, und innerhalb eines Zeitraums
von 14 Tagen wurde kein Todesfall festgestellt. Das erfindungsgemäße Heilmittel kann daher als sicheres
Heilmittel (Arzneimittel) für Human-Prostatakrebs angese-
5 hen werden.
Das erfindungsgemäße Arzneimittel kann subkutan, intramuskulär
oder intravenös, vorzugsweise durch subkutane oder intramuskuläre Injektion, verabreicht werden. Das Heilmittel
(Arzneimittel) kann peroral verabreicht werden, da ein Teil des verabreichten Mittels durch den Intestinaltrakt
absorbiert werden kann, während die Struktur als Antikörper beibehalten wird, was durch die vorliegende
Erfindung bestätigt wurde.
Ein injizierbares Präparat kann beispielsweise herge-•
stellt werden durch Auflösen oder Suspendieren von ■ 10 mg des Antikörpers oder seines Derivats zusammen mit
50 mg Mannit in destilliertem Wasser auf 10 ml, Sterilisieren auf irgendeine konventionelle Weise, Aufteilen
in Ampullen zu jeweils 2 ml und Gefriertrocknen. Das erhaltene Produkt wird bei seiner Verwendung in einer
Kochsalzlösung aufgelöst oder suspendiert. Ein Injektionspräparat kann zusätzlich zu dem Antikörper einen
Träger, ein Verdünnungsmittel, einen Puffer, einen Stabilisator, ein isotonisches Agens und dgl. enthalten, wobei
diese Agentien dem Fachmann bekannt sind. Das injizierbare Präparat kann in jeder beliebigen Form einer subkutanen,
intramuskulären oder intravenösen Injektion hergestellt werden. Ein oral verabreichbares Mittel kann nach
irgendeinem konventionellen Verfahren zu einem enterischen Arzneimittel verarbeitet werden. Die Dosierungsrate des
erfindungsgemäßen Heilmittels hängt hauptsächlich von den Symptomen ab und sie beträgt im allgemeinen 0,001 mg bis
10 g pro Tag pro kg Körpergewicht beim Tier, beispielsweise bei der Maus, und 0,01 bis 3000 mg pro Tag pro kg
Körpergewicht beim Menschen.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Beispiel 1; Herstellung eines Antikörpers für eine
Human-Prostatakrebszelle
A) Immunisierung und Zellfusion
1) Herstellung der Immunogenzelle: Eine Human-Prostatakrebszellinie
8PC93 (2 χ 105 Zellen), die in vitro für einen langen Zeitraum subkultiviert worden war, wurde
bei 37°C in einer feuchten Umgebung, die 5 % CO2 enthielt,
in einem Eagle-MEM-Earle-Salzmedium (nachstehend als
MEM-Medium bezeichnet), das 10 Vol/Vol.-% Fötus-Rinderserum
und Kanamycinsulfat (Endkonzentration 60 mg/1) enthielt, in einer 100 mm-Kulturschale (Falcon 300 3,
Becton-Dickinson, USA) inkubiert. Nach 3-tägiger Kultivierung wurden die Zellen mit einer Gummifahne abgeschiefert
und die überstehende Flüssigkeit wurde durch Zentrifugieren entfernt. Dann wurden die Zellen durch Zentrifugieren mit
einer mit Phosphat gepufferten Kochsalzlösung (PBS,
P^ 7,2) gewaschen und in PBS suspendiert. Aus einer Kulturschale
erhielt man 2 χ 106 Zellen.
2) Myelom-Kultur: Eine Maus-Myelomzellen-Linie Sp2/0-Ag14
(105/ml) wurde in D-ΜΞΜ kultiviert, das 10 Vol./Vol.-%
Fötus-Rinderserum, 1 mM Brenztraubensäure, 2 mM Glutamin und 60 mg/1 Kanamycinsulfat enthielt, durch eine Subkultur
alle 3 Tage. Am Tage vor der anschließenden Zellfusion wurden die Zellen auf eine Zellkonzentration von
2,5 χ 105 pro ml e
30 Medium kultiviert.
2,5 χ 10 pro ml eingestellt und in dem obengenannten
3) Immunisierung mit 8PC9 3-Zellen: 8PC93-Zellen (107 Zellen)
, die in dem obigen Abschnitt (1) erhalten'worden waren und in 0,4 ml PBS suspendiert waren, wurden in weibliche
BALB/c-Mäuse (NIHON CHARLES LIVER, Japan, 9 Wochen alt) zweimal mit einem Zeitabstand von etwa 3 Wochen intraperitoneal
injiziert zur Durchführung der Immunisierung.
4) Zellfusion: Die Zellfusion wurde nach dem Verfahren von
Köhler und Milstein (Immunoassay; Clinical Laboratory Techniques for the 1980's ed. von R.M. Nakamura et al.,
E.S. Alan R. Liss, Inc., N.Y., 1980, Seiten 301-324)
5 durchgeführt.
Am 4. Tage nach der letzten Immunisierung wurden die
Mäuse getötet, um die Milz zu entnehmen. Die Milz
wurde gut geöffnet (freigelegt), durch ein Sieb aus rostfreiem Stahl mit einer Maschenweite von 0,10 mm (150
mesh) passiert, bei 400 χ g zentrifugiert und zu den ausgefallenen Zellen wurde ein Tris-HCl-Puffer (0,017 M
Tris(hydroxymethyl)aminomethan, pH 7,65), der 0,747 %
Ammoniumchlorid enthielt, zugegeben, um Erythrocyten zu entfernen, und die Zellen wurden durch Zentrifugieren
(400 χ g) gesammelt. Nach der Zugabe von MEM zu den Zellen wurde das Zentrifugieren bei 400 χ g durchgeführt
und die Zellen wurden in frischem MEM wieder suspendiert. Nach 3-maliger Wiederholung dieses Waschvorganges
wurden die Zellen schließlich in MEM suspendiert.
Sp2/0-Ag14-Zellen wurden durch Pipettieren aus dein Kultivierungsgefäß
abgeschiefert und in ein Zentrifugenglas überführt. Nach dem Zentrifugieren (400 χ g) wurden die
gesammelten Zellen in MEM suspendiert, zentrifugiert (400 χ g), um Serum zu entfernen, und in MEM erneut
suspendiert.
Die Milzzellen (10 χ 107) und Sp2/0-Ag14 (2 χ 107) wurden
miteinander gemischt, gut pipettiert und zentrifugiert (400 x g). Nach dem Verwerfen der überstehenden Flüssigkeit
wurde der Niederschlag durch mildes Punktieren des Zentrifugenglases freigelegt. Den freigelegten Zellen
wurden 0,6 ml einer Lösung von 30 Vol./Vol.-% Polyethylenglykol (PEG 1000) in MEM, das bei 37°C gehalten
wurde, zugegeben. Nach vorsichtigem Rühren wurde die Lösung 5 min lang bei Raumtemperatur stehen gelassen.
Das Zentrifugieren wurde 2 min lang bei 7 χ g durchge-
führt und es wurden 5 ml MEM allmählich zugegeben. Nach vorsichtigem Rühren wurde das Zentrifugieren 5 min lang
bei Raumtemperatur durchgeführt (400 χ g). Die überstehende Flüssigkeit wurde verworfen, es wurden 5 ml
MEM zu dem Niederschlag zugegeben, es wurde auf ähnliche Weise wie oben angegeben zentrifugiert und die überstehende
Flüssigkeit wurde verworfen.
Zu den ausgefallenen Zellen wurden 5 ml D-MEM-Medium,
das 10 Vol./Vol.-% Fötus-Rinderserum, 2 mM Glutamin,
5 χ 10~ M ß-Mercaptoethanol, 60 mg/1 Kanamycinsulfat
und außerdem 4,5 g/l Glucose enthielt (nachstehend als D-MEM-FBS-Medium bezeichnet)/ zugegeben. Nach dem
Pipettieren wurden 40 ml D-MEM-FBS zu der resultierenden Zeilsuspension (10 ml) zugegeben. Jeweils 25 ml der
Suspension wurden in einen 2 5 cm2-Kulturkolben (C-2 5100,
Corning, USA) inokuliert und unter Stehenlassen in einer feuchten Umgebung, die 5 % CO2 enthielt, bei 370C über
Nacht inkubiert, wobei in den nachfolgenden Verfahrensstufen immer die gleichen Inkubierungsbedingungen angewendet
wurden.
Am nächsten Tag nach der Inokulierung wurde die Kultur nach leichtem Pipettieren in ein Zentrifugenglas überführt
und bei 400 χ g zentrifugiert. Nach dem Verwerfen der überstehenden Flüssigkeit wurde der Zellpellet in
-4 60 ml D-MEM-FBS suspendiert, das 1x10 M Hypoxanthin,
-7 -5
4 χ 10 M Aminopterin und 1,6 χ 10 M Thymidin enthielt
(HAT-Medium). Die Suspension (0,1 ml) wurde in jedes
Loch einer 96 Loch-Platte (Falcon 3072, Becton-Dickinson, USA) eingeführt und 1 Woche lang kultiviert.
Nach 1-wöchiger Kultivierung in einem HAT-Mediuirt wurden
alle 2 oder 3 Tage 25 μΐ HT-Medium (HAT-Medium ohne
Aminopterin) zugegeben.
B) Selektion und Wachstum der Antikörper-bildenden
Hybrid(om)-Zellen
-24- 34Ί3341
Zur Überprüfung der Bildung von Antikörpern für 8 PC93-Zellen
in der überstehenden Flüssigkeit jedes Loches in der zweiten Woche nach der Zellfusion wurde ein Festphasen-Enzym-
Immunoassay angewendet. 5
8 PC93-Zellen, die auf einer Platte (Falcon 3072) fixiert waren, wurden mit 40 μΐ der überstehenden Flüssigkeit
in jedem Loch 2 Stunden lang bei Raumtemperatur reagieren gelassen, mit PBS gründlich gewaschen, 2 Stunden lang
mit 100 μΐ Peroxidase-gebundenem Antimaus-Immunoglobulin-Antikörper
(Katalog-Nr. 3211-0231, Cappel Lab., Inc., USA), der mit Pferdeserum auf das 1000-fache verdünnt war,
reagieren gelassen und mit PBS gründlich gewaschen. 200 μΐ
Citratpuffer (0,1 M, pH 4,5), der 1 mg/ml eines Substrats (o-Phenylendiamin) und 0,4 μΐ/ml 31 %iges wäßriges Wasserstoffperoxid
enthielt, wurden zugegeben und 30 min lang reagieren gelassen zum Färben.
In zwei Löchern (Vertiefungen), welche die mit 8PC93-Zellen reagierenden Antikörper enthielten, wurde unter
Anwendung des Grenzverdünnungsverfahrens das Klonen wie
folgt durchgeführt:
100 Hybridomzellen aus jedem der zwei Löcher (vertiefungen)
mit einer positiven Antikörperbildung wurden in D-MEM-FBS suspendiert und mit Milζzellen, die aus
einer PALB/c-Maus auf die gleiche Weise wie bei der Zellfusion angegeben gewonnen worden waren, gemischt
und in D-MEM-FBS eingestellt (108 Zellen). Die Zellkonzentration
wurde auf 5 χ 10 pro ml eingestellt durch Zugabe von D-MEM-FBS und die Zellmischung wurde in jedes
Loch (Vertiefung) einer 96 Loch-Platte (Falcon 3072) jeweils in einer Menge von 0,2 ml inokuliert und kultiviert.
Am 14. Tage nach Beginn der Kultivierung wurde die Antikörperbildung in jedem Loch (Vertiefung) untersucht
unter Anwendung des obengenannten Festphasen-Enzym-Immunoassays.
Es wurden 38 Antikörper-bildende Hybridomzellen einschließlich der in der folgenden Tabelle I
1 angegebenen vier Hybridomzellen erhalten.
C) Antikörper-Bildung
(in vitro-Kultur); Die Hybridomzellen P-001, P-002, P-003
oder P-OO4 wurden in D-MEM, das 20 % Fötus-Rinderserum,
2 mM Glutamin, 1 mM Brenztraubensäure, 4,5 g/l Glucose, 5 χ 10 ß-Mercaptoethanol und 50 mg/1 Kanamycinsulfat
enthielt, in einer Zellkonzentration von 1 χ 10 pro ml suspendiert. Die resultierende Suspension (25 ml) wurde
in einen 75 cm2-Kolben für eine Gewebekultur (Corning, USA) inokuliert und bei 37°C in einem 5 % C02~lnkubator
inkubiert. Am 4. Tag wurde die überstehende Flüssigkeit in dem stationären Wachstumszustand aus dem Kolben gesammelt.
Die Anzahl der gewaschsenen Zellen betrug etwa 2 χ 10 pro ml bei jeder Hybridomzelle und die Antikörpergehalte
der überstehenden Flüssigkeiten betrugen 3,1 (P-001), 2,8 (p-002), 2,8 (P-003) bzw. 2,5 μg/ml (P-004).
(in vivo-Kultur): Am 10. bis 30. Tag nach der intraperitonelaen
Injektion von 0,5 ml Pristan wurden 5 χ 10 jeder Hybridomzelle P-001 bis P-004, die in vitro wachsen gelassen
worden waren, intraperitoneal in die BALB/c-Mäuse inokuliert. Nach 2 oder 3 Wochen wurden die Ascites
gesammelt und 15 min lang bei 4°C mit 1000 χ g zentrifugiert zur Gewinnung der ascitischen überstehenden Flüssigkeit
in einer Menge von etwa 30 ml in jeder Hybridomzelle aus 10 Mäusen. Die Antikörpergehalte der überstehenden
Flüssigkeiten betrugen 2,5 (P-001), 2,0 (P-002), 1,5
30 (P-003) bzw. 1,8 mg/ml (P-004).
Diese Antikörper wurden an ICR-Mäuse (10 Tiere in jeder
Gruppe) in einer Menge von 2 g/kg peroral, 400 mg/kg intraperitoneal oder 200 mg/kg intravenös verabreicht
und die Mäuse wurden 14 Tage lang beobachtet. Es wurde überhaupt kein Todesfall als Folge des Antikörpers festgestellt.
-26- 34Ί3341
Andererseits waren die Formen der Hybridom-Zellen P-OO1
bis P-004 etwa kugelförmig, ihre Dimensionen betrugen 10 bis 20 lim, wobei fast alle etwa 15 μΐη groß waren,
und die Hybridomzellen schwammen und wiesen eine gerin-
5 ge Adhäsion gegenüber der Gefäßwand auf.
Beispiel 2: Eigenschaften des Antikörpers für die Human-Prostatakrebs-Zelle
A) Vergleich der Reaktivität mit anderen Zellen
Der in Beispiel 1 beschriebene Festphasen-Enzym-Immunoassay
wurde angewendet zur überprüfung der Reaktivitäten der überstehenden Flüssigkeiten, die in Beispiel 1 erhalten
worden waren, mit anderen Zellen, die in vitro subkultiviert wurden; Intestine 407 (Fötus-Human-Intestin-Zellinie),
K-562 (Human-Leukämie-Zellinie) und Bri 7 (Human-Peripherblut-Lymphozytenzellinie) sowie .8PC93
(Human-Protatakrebszellinie). Wie aus der nachfolgenden
Tabelle I ersichtlich, waren die Antikörper, die von den Hybridomzellen abgesondert worden waren, gegenüber 8PC93
20 hochspezifisch.
B) Färbung der Zellen nach der Fluoreszenz-Antikörper-
Methode
8PC93-Zellen wurden unter Anwendung der indirekten Fluores·
zenz-Antikörper-Methode gefärbt unter Verwendung des von der Hybridomzelle P-002 abgesonderten Antikörpers. 8PC93-Zellen
wurden auf einem Glasplättchen ohne Fluoreszenz fixiert, 45 min lang unter feuchten Bedingungen bei 370C
mit der überstehenden Flüssigkeit (50 μΐ) reagieren gelassen
und gewaschen durch 3- bis 5-minütiges Behandeln mit einer PBS-Lösung, die 1 % Rinderserumalbumin, 10 mM
HEPES (N-2-Hydroxyethylpiperazin-N'-2-ethansulfonsäure) und 0,1 % Natriumazid enthielt, wobei dieser Waschvorgang
3-mal wiederholt wurde. Die Reaktion wurde unter den gleichen Bedingungen weitere 4 5 min lang mit 50 μΐ einer
auf das 20-fache verdünnten Lösung von Fluorescein-gebundenem
Antimaus-IgG (Miles-Yeda Ltd., Israel, Code Nr.
65-171) durchgeführt und der Waschvorgang wurde auf die
3 4Ί 3 341
gleiche Weise wie oben angegeben durchgeführt. Nach dem
Trocknen wurde mit einer Carbonat-gepufferten Glycerinlösung
(0,05 M, pH 9,5, 10 % Glycerin) überschichtet und es wurde ein Deckglas aufgelegt, bevor das Ganze durch
ein Fluoreszenzmikroskop (Olympus, Japan, Modell AH-RFL-LB) betrachtet wurde. Auf der Oberfläche der 8PC93-Zelle
wurde eine starke Fluoreszenz festgestellt. Der Fluorescein· gebundene Antimaus-IgG wurde verwendet, nachdem er einer
6-maligen Absorption mit 8PC93-Zellen unterworfen worden war.
C) Identifizierung der Immunoglobulin-Klassen
Die Klassen der Immunoglobuline der von den Hybridomzellen P-OO1 bis P-004 abgesonderten Antikörper wurden
nach dem Festphasen-Enzym-Immunoassay unter Verwendung von
Anti-Immunoglobulin (Ig), Anti-IgG und Anti-IgM (Cappel
Lab. Inc., USA, Katalog Nr. 3211-0231, 3211-0081, 3211-0201) als Peroxidase-gebundenerAntimaus-Immunoglobulin-Antikörper
identifiziert. Wie aus der folgenden Tabelle I zu ersehen, waren alle geprüften Antikörper IgG.
Tabelle I
Hybridom -
Zelle |
Spezifität |
Imniunoglobulin-
Klasse |
P-OOl
P-002
P-003
P-004 |
Human Human- Human- Human-Peri-
Prostata- Fötus- Leukämie- phefblut-
Krebszelle Intestine-Zel- Zelle Lymphzelle ,
8PC93 Ie 1-407 K-562 " Bri 7 |
IgG
IgG
IgG
IgG |
+++ + +
++ _
++ - +
++ - |
+: positiv
-: negativ
Beispiel 3: Identifizierung von Prostatakrebs durch
den Antikörper
1) Objekt: Ein bei einer chirurgischen Operation erhaltenes,
Prostatakrebs enthaltendes Gewebe wurde mit 95 % Alkohol fixiert und in Paraffin eingebettet zur Herstellung
eines 4 um großen Probestückes.
2) Identifizierung: Die Identifizierungen wurden durchgeführt
unter Anwendung der Fluoreszenz-Antikörper-Methode unter Verwendung von Antikörpern (ascitische überstehende
Flüssigkeit), die von der Hybridomzelle P-002 abgesondert
wurden.
0,1 ml der 100-fachen Verdünnung der obengenannten Antikörper-Lösung
wurden zu der Gewebeprobe zugegeben und 1 Stunde lang bei Raumtemperatur inkubiert. Nach dem
gründlichen Waschen mit PBS wurden 0,1 ml des 100-fach verdünnten Fluorescein-gebundenen Antimaus-IgG (Miles,
USA) zugegeben und 1 Stunde lang bei Raumtemperatur inkubiert. Nach der Entfernung von nicht-umgesetztem
Fluorescein-gebundenem Antimaus-IgG durch Waschen mit PBS wurde in einem Fluoreszenzmikroskop (Olympus Vanox,
Olympus, Japan) bei jeder Objekt-Gewebeprobe des Glasplättchens eine Fluoreszenz festgestellt. Bei normalem
Gewebe wurde fast keine Fluoreszenz beobachtet, während bei dem Prostatakrebsgewebe eine starke Fluoreszenz
festgestellt wurde. Um eine nicht-spezifische Bindung zu
verhindern, war der Fluorescein-gebundene Antimaus-IgG vorher durch Absorption mit einer Human-Prostatakrebs-
30 zellinie 8PC93 behandelt worden.
Beispiel 4
1) Peroxidase-Markierung eines von der Hybridomzelle
P-002 abgesonderten Antikörpers
4 mg Meerrettich-Peroxidase (Sigma-Typ VI, Sigma, USA)
wurden in 1 ml destilliertem Wasser gelöst und es wurden 60 μΐ einer unmittelbar vor der Verwendung hergestellten
0,1 M NaJO^-Lösung zugegeben und 20 min lang bei
_30.
Raumtemperatur damit gemischt. Die resultierende Lösung wurde über Nacht gegen 1 mM Natriumacetatpuffer (pH 4,4)
dialysiert und es wurden 20 μΐ einer 0,2 M Natriumcarbonatlösung
zugegeben. Bald danach wurde der von der Hybridom-Zelle
P-002 abgesonderte Antikörper (gereinigte ascitische überstehende Flüssigkeit, Proteingehalt
10 mg), gelöst in 1 ml 0,01 M Carbonatpuffer (pH 9,5),
zugegeben und 2 Stunden lang unter Rühren bei Raumtemperatur gehalten. Nach der Reaktion wurden 0,1 ml einer
frisch hergestellten wäßrigen NaBH.-Lösung (4 mg NaBH,,
gelöst in 1 ml destilliertem Wasser) zugegeben, 2 Stunden lang bei 40C stehen gelassen und über Nacht gegen
PBS dialysiert.
Die resultierende gemischte Lösung wurde auf eine Sephadex G-IOO^ (Pharmacia, Schweden)-Kolonne aufgegeben, mit PBS
eluiert und die erste Fraktion mit Extinktionen bei 280 nm und 403 nm, die einander entsprachen, wurde gesammelt.
Zu 1 ml der Fraktion (Enzym-Antikörper-Bindungsprodukt) wurden 10 mg Kaninchenserum-Albumin zugegeben, um sie aufzulösen,
und bis zur Verwendung bei -700C aufbewahrt.
2) Alkalische Phosphatase-Markierung des von der Hybridomzelle P-002 abgesonderten Antikörpers
25 5 mg alkalische Phosphatase vom Typ VII (Sigma, USA),
die vorher gegen PBS dialysiert worden war, um Ammoniumsulfat
vollständig zu entfernen, und 17 mg Antikörper, abgesondert von der Hybridomzelle P-002, wurden in PBS
bis auf ein Gesamtvolumen von 1 ml gelöst. Zu der resultierenden Lösung wurden 10 μΐ einer 20 %igen Glutaraldehydlösung
zugegeben und es wurde 2 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Nach der Reaktion wurde die Reaktionsmischung auf eine Sephadex G-20 (/^-Kolonne (Pharmacia,
Schweden), die mit Tris-HCl-Puffer (pH 7,6) äguilibriert
worden war, aufgegeben und mit dem gleichen Puffer eluiert. Es wurde eine Fraktion mit einem hohen Molekulargewicht
aus dem Ablaufvolumen bis zu dem igG-Elutionspunkt gesammelt, es wurde Rinderserum-Albumin in einer
Menge bis zu 5 Gew./Vol.-% zugegeben, durch Passieren durch ein Milliporenf ilter (0,22 μΐη, Millipore, USA)
sterilisiert und bis zur Verwendung bei 40C im Dunkeln
aufbewahrt.
3) ß-Galactosidase-Markierung des von der Hybridomzelle
P-002 abgesonderten Antikörpers
Der von der Hybridomzelle P-002 abgesondere Antikörper wurde nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren (2)
mit ß-Galactosidase markiert. Bei der verwendeten ß-Galactosidase
handelte es sich um eine solche der Sigma-Qualität IV (Sigma, USA).
■ 125
4) J-Markierung des von der Hybridomzelle P-002 ab-
gesonderten Antikörpers
125 Zu 10 μΐ einer Lösung von 100 mCi/ml Na J (trägerfrei,
Amershan, USA) wurden 50 μΐ der von der Hybridomzelle P-002 abgesonderten Antikörperlösung (gereinigte ascitische
überstehende Flüssigkeit, Proteingehalt 1,0 mg/ml) und 30 μΐ eines 0,5 M Phosphatpuffers (pH 7,2), der
0,30 mg/ml Chloramin T enthielt, zugegeben und gut damit gemischt. Nach 15 Sekunden wurden 10 μΐ PBS, gesättigt
mit L-Tyrosin,zugegeben und sofort damit gemischt. Die
resultierende Mischung wurde an einer mit Amberlite IRA 400 gefüllten Kolonne Chromatographiert und mit PBS,
das 1 % Rinderserum-Albumin enthielt, eluiert. Die eluierte Fraktion wurde gesammelt und bis zur Verwendung bei
40C aufbewahrt. Die spezifische Aktivität des markierten
Produkts betrug 1,0 μϋϊ pro mg Antikörper Protein.
5) Fluorescein-Markierung des von der Hybridomzelle P-002 abgesonderten Antikörpers
Zu 1 ml Lösung des Antikörpers, der von der Hybridomzelle P—002 abgesondert wurde (gereinigte ascitische überstehende
Flüssigkeit) in einer Konzentration von 10 mg/ml wurden 0,1 ml 0,5 M Carbonatpuffer (pH 9,3) zugegc?ben,
außerdem wurden 0,1 mg Fluorescein-Isothiocyanat-Pulver zugegeben und 6 Stunden lang bei 40C ohne Blasenbildung
gerührt. Unmittelbar nach der Reaktion wurde die Reaktionsmischung
auf eine Sephadex G-2Er^-KoIOmIe (Pharmacia,
Schweden) aufgegeben zur Entfernung der nicht-umgesetzten Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht, und es
wurde die gewünschte Fraktion mit hohem Molekulargewicht erhalten. Das erhaltene Produkt wurde bis zur Verwendung
bei 40C im Dunkeln aufbewahrt.
6) Tetramethylrhodamin-Markierung des von der Hybridomzel-
'Ie P-002 abgesonderten Antikörpers
Zu 1 ml einer Lösung des von der Hybridomzelle P-002
abgesonderten Antikörpers (10 mg/miy (gereinigte ascitische
überstehende Flüssigkeit) wurden 0,1 ml 0,5 M Carbonatpuffer (pH 9,3) zugegeben und außerdem wurden
0,2 mg Tetramethylrhodamin-Isothiocyanat-Pulver zugegeben und ohne Blasenbildung 20 Stunden lang bei 4 0C gerührt.
Nach der Reaktion wurde die Reaktionsmischung sofort auf eine Sephadex G-25 -Kolonne (Pharmacia,
Schweden) aufgegeben, um die nicht-umgesetzten Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht zu entfernen, und es wurde
die gewünschte Fraktion mit hohem Molekulargewicht erhalten. Das Produkt wurde bis zur Verwendung bei 40C im
Dunkeln aufbewahrt.
25 7) Biotin-Markierung des von der Hybridomzelle P-002
abgesonderten Antikörpers
1 mM d-Biotin (244 mg) (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Japan) und 1,5 mM N-Hydroxysuccinimid (173 mg)
(Eastman Kodak, USA) wurden in einer Mischung aus 8 ml Dimethylsulfoxid (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.,
Japan) und 5 ml 1,2-Dimethoxyethan (Nakarei Chemical/ Japan)
gelöst. Zu der resultierenden Lösung wurde eine Lösung von 206 mg (1 mM) N/N'-Dicyclohexylcarbodiimid
(Kanto Chemical, Japan) in 0,5 ml 1,2-Dimethoxyethan
35 zugegeben und bei 40C über Nacht reagieren gelassen.
Der resultierende Niederschlag wurde abfiltriert, wobei man ein Filtrat erhielt. Das Lösungsmittel in dem Filtrat
—j j—
wurde unter Vakuum entfernt und das zurückbleibende ölige Material wurde in 10 ml Dichlormethan (Wako Pure Chemical
Industries, Ltd., Japan) gelöst und auf 4°C abgekühlt. Es wurden 10 ml 0,1 M NaHCO3-Lösung (40C) zugegeben und
zum guten Mischen geschüttelt. Die resultierende Dichlormethan-Phase wurde entfernt, es wurden 10 ml 0,1 M NaHCO3
und dann 10 ml destilliertes Wasser (40C) zugegeben und
diese Verfahren wurden erneut wiederholt. Die resultierende Dichlormethan-Phase wurde mit wasserfreiem Natriumsulfat-Pulver
(Koizumi Chemical, Japan) versetzt zur Dehydrati sierung. Das Pulver wurde abfiltriert und η-Hexan wurde
dem Filtrat allmählich zugegeben, bis es trübe war. Die Lösung wurde auf -200C abgekühlt, die ausgefallenen
Kristalle wurden in einen Exsikkator überführt, um das Lösungsmittel zu entfernen und zu trocknen. Dabei wurde
das Produkt, Biotin-N-hydroxysuccinimidester, erhalten.
Das Biotin-N-hydroxysuccinimid wurde in Dimethylsulfoxid
gelöst und die Konzentration wurde auf 1 mg/ml eingestellt. Die Lösung (60 μΐ) wurde mit 1 ml Lösung des
von der Hybridomzelle P-002 abgesonderten Antikörpers (gereinigte ascitische überstehende Flüssigkeit, Proteingehalt
1 mg/ml) gemischt und 4 Stunden lang bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Nach der Reaktion wurde
die Lösung gegen PBS bei 40C 3 Tage lang dialysiert.
Dafür wurde die Dialyseflüssigkeit 3-mal ausgetauscht.
Das Dialysat (Lösung in dem Dialyseröhrchen) wurde bis zur Verwendung bei 40C aufbewahrt.
Beispiel 5: Identifizierung von Human-Prostatakrebs
durch markierte Antikörper
1) Objekt: Gewebe, die Human-Prostatakrebs enthielten, wurden in chirurgischen Operationen erhalten. Die rohen
Gewebe mit Dimensionen von 5 mm χ 5 mm χ 2 mm oder weniger
wurden fixiert, während sie 6 Stunden lang bei 4°C in einer PLP-Fixierflüssigkext (0,0375 M Natriumphosphatpuffer,
pH 6,2, enthaltend 0,01 M NaJO-, 0,075 M Lysin und 3 % Paraformaldehyd) geschüttelt wurden.
Die fixierten Gewebe wurden gewaschen, indem man sie nacheinander behandelte mit PBS7 das 10 % Saccharose enthielt
(40C, über Nacht), mit PBS, das 15 % Saccharose enthielt
(40C, 6 Stunden), mit PBS, das 20 % Saccharose enthielt
(40C, 6 Stunden) und dann mit PBS, das 20 % Saccharose
und 10 % Glycerin enthielt (40C, 1 Stunde). Nach dem
Waschen wurde das Gewebe eingebettet, in Trockeneis/-Ethanol eingefroren und einem Kryostaten ausgesetzt zur
Herstellung einer gefrorenen Probe von 10 μΐη.
2) Identifizierungsverfahren: Die eingefrorene Probe wurde
auf ein mit Rinderserum-Albumin beschichtetes ■Objektträgerglas
gelegt und getrocknet. Nach 3-maligem 5-minütigem Waschen mit PBS bei 40C wurde die Probe mit 0,005
M Periodsäure 10 min lang bei Raumtemperatur umgesetzt.
Nach 3-maligem Waschen mit PBS, das bei 40C gehalten wurde,
wurde die Probe 10 min lang bei Raumtemperatur mit PBS, das 10 % Pferdeserum enthielt, behandelt. Auf die Probe
wurde mittels einer Kapillarpipette eine 10-fach verdünnte Lösung des Antikörpers von P-002, markiert mit Peroxidase,
alkalischer Phosphatase, Fluorescein, Rhodamin oder Biotin, hergestellt in Beispiel 4, aufgebracht und 45 min
lang bei Raumtemperatur reagieren gelassen und dann 5-mal mit PBS, das bei 40C gehalten wurde, gewaschen.
Die erhaltene Probe wurde auf die nachstehend beschriebene Weise identifiziert:
a) Fluoreszenz-Antikörper-Methode: Bei den mit Fluorescein
und Rhodamin markierten Antikörpern wurde die Probe in Glycerin eingeschlossen und durch ein Fluoreszenzmikroskop
(Olympus Vanox, Olympus, Japan) betrachtet.
Bei dem mit Biotin markierten Antikörper wurde ein Tropfen von 5 μg/ml Fluorescein-gebundenem Avidin (Funakoshi
Yakuhin, Japan) auf die Probe aufgegeben und 1 Stunde lang bei 37°C reagieren gelassen. Nach 5-maligem Waschen
mit PBS wurde die umgesetzte Probe in Glycerin einge-
schlossen und durch ein Fluoreszenzmikroskop (Olympus
Vanox, Olympus, Japan) betrachtet.
b) Enzym-Immunoassay; Bei dem mit Peroxidase markierten
Antikörper wurde die Probe mit 0,1 M Tris-HCl-Puffer
(pH 7,6), der 0,02 ml/ml 1 %iges H3O2 und 0,5 mg/ml
3,3-Diaminobenzidin-HCl enthielt, 10 min lang bei Raumtemperatur
reagieren gelassen. Nach der Reaktion wurde
die umgesetzte Probe 3-mal mit PBS von 4°C und 1-mal mit destilliertem Wasser gewaschen. Nach der Nachfärbung
mit einem Veronal-Acetatpuffer (pH 4,0), der 1 % Methylgrün enthielt, wurde die Probe durch Ethanol dehydratisiert,
durch Xylol dialysiert, in Balsam eingeschlossen und die Farbe (Braun) wurde durch ein Mikroskop betrach-
15 tet.
Bei dem mit alkalischer Phosphatase markierten Antikörper wurde die Probe mit 0,2 M Tris- HCl-Puffer (pH 8,5,
unmittelbar vor der Verwendung abfiltriert), der 0,39
M Magnesiumsulfat, 0,2 % Bleicitrat, 0,6 % ß-Glycerophosphorsäure
und 4 % Saccharose enthielt, 10 min
lang bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Nach der
Reaktion wurde die umgesetzte Probe 3-mal mit PBS, das
bei 4°C gehalten wurde, und dann 1-mal mit destilliertem Wasser gewaschen. Dann wurde die Probe in einer 1 %igen
gelben Ammoniumsulfidlösung 5 min lang bei Raumtemperatur reagieren gelassen, gründlich mit PBS gewaschen,
in Glycerin eingeschlossen und die Farbe (Schwarzbraun) wurde durch ein Mikroskop betrachtet.
30
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II angegeben.
-36-Tabelle II
3-4ΪΤ341
Msthode |
Markierung des
Antikörpers |
Reaktivität |
Normalgewabe |
Fluoreszenz-
Antlkörper-
Msthode |
Fluorescein |
Krebsgewebe |
- |
Enzym
immuno
assay |
Rhodamin |
+ |
- |
Biotin |
+ |
- |
Peroxidase |
+ |
- |
AlkalischePhosphatase |
+1 |
- ■ |
+2 |
20
positive Fluoreszenz
braune Farbe
schwarzbraune Farbe
negativ
25 30 35
Beispiel 6: Bildliche Darstellung der Krebszelle durch den Antikörper
Eine Human-Prostatakrebszellinie 8PC93 (1x10 Zellen)
wurde subkutan auf den rechten Schenkel von weiblichen BALB/c nu/nu-Mäusen eines Alters von 8 Wochen (3 Tiere
in jeder Gruppe) transplantiert. Nach 30 Tagen betrug die
125
Größe des Tumors 1 cm2 oder mehr und ein mit J markierter
Antikörper, der von der Hybridomzelle P-002 ausgesondert worden war, hergestellt wie in Beispiel 4, wurde
in einer Dosismenge von 35 μθΐ pro Maus oder ein mit
J markierter Maus-IgG wurde zum Vergleich in einer
Dosismenge von 10 uCi pro Maus intravenös injiziert. Nach 96 Stunden wurde mittels einer Gamma-Kamera eine
Szintigraphie des gesamten Körpers durchgeführt.
—j / —
Es wurde eine bemerkenswerte Anreicherung der Radioaktivität auf dem Tumor bei allen Tieren beobachtet, denen
125
der mit J markierte erfindungsgemäße Antikörper verabreicht
worden war, während eine geringere Anreicherung bei den Kontrolltieren beobachtet wurde.
Beispiel 7; Mitomycin- oder Doxorubicinhydrochlorid-
Markierung des Antikörpers
Nach der Einstellung auf 10,4 mg/ml unter Zugabe von
destilliertem Wasser zu dem Antikörper (gereinigte ascitische überstehende Flüssigkeit) aus der Hybridomzelle
P-O01, P-002, P-OO3 oder P-O04 wurden 13,0 mg Mitomycin
zugegeben und dann wurde Chlorwasserstoffsäure unter
Rühren zugegeben, um den pH-Wert der Lösung auf 4,75 einzustellen, und gleichzeitig wurden 3,7 mg 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid
zugegeben. Nach 10,30 oder 60 min langer Reaktion wurde
die Reaktion durch Zugabe von 2 ml Acetatpuffer (pH 4,70) gestoppt. Die Reaktionsmischung wurde dann gegen
20 5 1 destilliertes Wasser 72 Stunden lang bei 40C
dialysiert, wobei die Dialyselösung 3-mal ausgetauscht wurde. Nach dem Einengen wurde das Dialysat auf eine
Kolonne mit einem Durchmesser von 1,5 cm und einer
/JJv
Höhe von 55 cm, die mit Sephadex Q-2*r* (Pharmacia,
Schweden) gefüllt war, aufgegeben, um die niedermolekularen Substanzen vollständig zu entfernen. Die resultierende
Lösung wurde bei -200C gefrorgetrocknet, wobei man
das Mitomycin-Antikörper-Bindungsprodukt erhielt. Die Bindungsmengen des Mitomycins in den Produkten pro mg
Antikörper sind in der folgenden Tabelle III angegeben.
Die Bindungsprodukte von Doxorubicinhvdrochlorid mit den Antikörpern wurden auf die gleiche Weise wie oben
angegeben erhalten. Die Bindungsmengen des Doxorubicinhydrochlorids in den Produkten pro mg des Antikörpers
sind in der folgenden Tabelle III angegeben.
Andererseits wurden diese Bindungsprodukte des Antikrebs-
mittels (60 min-Reaktion) mit dem Antikörper an ICR-Mäuse
(10 Tiere in jeder Gruppe) in einer Dosismenge von 400 mg/kg peroral, 100 mg/kg intraperitoneal oder 50 mg/kg
intravenös verabreicht. Innerhalb von 14 Tagen wurde kein Todesfall festgestellt.
|
Tabelle |
i
|
III |
4 |
30 |
8 |
(μ g/mg) |
60 |
10 |
|
|
i Antikörper |
|
3
4 |
min |
8
7 |
|
min |
11
10 |
|
|
|
4 |
8 |
|
10 |
Antucreosimttei |
ι
|
Bindungsverhältnis |
4 |
9 |
|
11 |
|
von j P-OOl- stammend |
|
4
3 |
OO 00
|
|
10
10 |
|
|
10 |
4 |
9 |
|
10 |
|
|
min |
|
|
|
|
Mitomycin |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D.oxorubicin-
hydrochlorid |
P-002
P-003 " |
: in vitro-Antitumoreffekt des Antikörpers |
|
P-004 " |
|
Beispiel 8 |
P-OOl- |
|
P-002 "
P-003 |
P-004 |
Zur Prüfung des Antitumoreffekts des Antikörpers oder des Bindungsprodukts mit dem Antikrebsmittel, hergestellt
in Beispiel 7, wurde eine in vitro subkultivierte Human-Prostatakrebszellinie 8PC93 verwendet. Die Zellen wurden
mit Eagle-MEM, das 10 % Fötus-Rinderserum enthielt,
4 auf eine Zellkonzentration von 5 χ 10 pro ml eingestellt,
in einer Menge von jeweils 5 ml in eine Petrischale gegeben und 24 Stunden lang in einem 5 % C02~lnkubator
bei 37°C inkubiert. Der Antikörper aus der Hybridomzelle
P-004 oder der an Mitomycin gebundene Antikörper aus der
Hybridomzelie P-004 (60 min-Reaktionsprodukt) wurde in
die Schale gegeben und weiter kultiviert. 24 Stunden nach der Zugabe des Arzneimittels wurden 1 μ Ci/ml
L-/Ü- C7Leucin (RCC, USA, spezifische Radioaktivität
342 mCi/itiM) zu der Reaktionsmischung zugegeben und 2
Stunden lang inkubiert. Nach dem Kultivieren wurde das Kulturmedium entfernt und die Zellen wurden 3-mal mit
PBS (pH 7,2) gewaschen, auf 00C abgekühlt, mit einer
5 %igen Trichloressigsaurelosung behandelt und die gewaschenen
Zellen wurden auf ein Filterpapier überführt und getrocknet. Es wurde die in das Zellprotein eingeführte
Radioaktivität mittels eines Flüssig-Szintillationszählers (Packard, USA) gemessen.
Die Ergebnisse sind in der Fig. 1 dargestellt. In der
Fig. 1 repräsentiert die Ordinate die eingearbeitete
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Menge an Radioaktivität ( C-Leucin) als Prozentsatz von 100 der durch die nicht-behandelte Kontrolle eingearbeiteten
Menge.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, nahm die Konzentration, die eine 50 %-Inhibierung der Einarbeitung der Radioaktivität
anzeigt, durch das Bindungsprodukt zwischen Antikörper und Mitomycin ab im Vergleich zur Kontrolle.
Beispiel 9: in vivo-Antitumoreffekt des Antigens
Eine Human-Prostatakrebszellinie 8PC93 (6 χ 10 Zellen
pro Tier) wurde intraperitoneal in weibliche BALB/c nu/nu-Mäuse (10 Tiere in jeder Gruppe) transplantiert.
Nach 5 und 72 Stunden wurde der von der Hybriäomzelle P-004 abgesonderte Antikörper oder das Bindungsprodukt
zwischen dem von P-004 abgesonderten Antikörper und Mitomycin (60 min-Reaktionsprodukt, 50 μg/mlMitomycin)
intraperitoneal den Mäusen injiziert in einer Dosismenge von 500 \iq pro Maus (20 \iq Mitomycin pro
Maus) und die Überlebensrate wurde 60 Tage lang festge-
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stellt, um die Antitumor-Aktivität des verabreichten Arzneimittels zu bestimmen.
Die Ergebnisse sind in der Fig. 2 dargestellt. In der
5 Fig. 2 repräsentiert die Ordinate die Überlebensrate
(%) und die Abszisse repräsentiert die Anzahl der Tage
nach der Transplantation der Tumorzellen.
Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, wurde die Anzahl der 10 Tage, an denen 50 % der Tiere überlebten, durch das
Mitomycin-Antigen-Bindungsprodukt verlängert. Außerdem
wurde auch eine Verlängerung der Lebensdauer durch die Verabreichung des Antigens allein festgestellt.