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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft monoclonale Antikörper, die spezifisch an eine
gewisse Serinprotease binden, d.h. Neurosin. Sie betrifft auch den
Produktionsprozeß dafür und ein
Verfahren für
die Diagnose verschiedener Krankheiten unter Verwendung der monoclonalen
Antikörper.
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OFFENBARUNG
DES STANDS DER TECHNIK
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Im
Allgemeinen werden Proteasen als inaktive Vorläufer biologisch synthetisiert.
Sie untergehen eine beschränkte
Hydrolyse in Moleküle,
um sich in aktivierte Arten von Proteasen umzuwandeln. Insofern
als Enzyme Proteasen sind, haben sie eine Aktivität für die Hydrolyse
einer Peptidbindung. Entsprechend der Art der Proteasen haben sie
jedoch verschiedene Wirkmechanismen. Gemäß der speziellen Art der katalytischen Stellen
werden Proteasen in Serinproteasen, Cysteinproteasen, Aspartatproteasen,
Metallproteasen und dergleichen eingeteilt. Die Proteasen aller
Art haben eine Reihe von Eigenschaften wie diejenigen allgemeiner verdauender
Eigenschaften bis zu denjenigen, daß sie verschiedene regulatorische
Domänen
und strikte Substratspezifität
haben und somit spezifisch nur charakteristische Proteine hydrolysieren.
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Der
optimale pH-Bereich von Serinproteasen ist neutral bis schwach basisch
und im Allgemeinen haben viele von ihnen ein Molekulargewicht von
etwa 30.000 oder niedriger. Alle Proteasen vom Blutkoagulations-,
Fibrinolyse- und Komplementsystem, die ein hohes Molekulargewicht
haben, gehören
zu den trypsinähnlichen
Serinproteasen. Sie haben viele regulatorische Domänen und
bilden eine Proteasekaskade, die bei Reaktionen in einem lebenden
Körper
von großer
Bedeutung sind.
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Entsprechend
ihrer Primärstruktur
können
Serinproteasen in die Subtilisin-Familie
und die Chymotrypsin-Familie eingeteilt werden. Diejenigen der Subtilisin-Familie werden nur
von Bacillus subtilis produziert, während die der Chymotrypsin-Familie in Mikroorganismen,
Tieren und Pflanzen weit verbreitet sind. His-57, Asp-102 und Ser-195 (Chymotrypsin
Nrs.) sind an ihrer katalytischen Aktivität beteiligt und im Allgemeinen werden
sie durch Diisopropylfluorphosphat (DFP) inaktiviert. Zur Ausübung ihrer
Aktivität
ist eine katalytische Triade erforderlich, bei der His, beeinflußt von Asp,
Ser-195 sein Proton abnimmt, um Ser zu aktivieren. Weiterhin bindet
es an ein Substrat, um eine Polarisierung der Carbonylgruppe zu
verursachen, und das Sauerstoffatom bildet ein Oxyanion. Trypsin
hat Asn-189 an dieser Stelle und interagiert mit der positiven Ladung einer
basischen Aminosäure
wie Lys, Arg oder dergleichen. Andererseits ist die entsprechenden
Stelle bei Chymotrypsin Ser-189 und eine aromatische Aminosäure wie
Tyr, Phe, Trp oder dergleichen oder Leu oder Met kann auch daran
binden. In Analogie zu Chymotrypsin hat eine Esterase Ser-189 und
interagiert mit einer nicht-aromatischen Aminosäure wie Ala oder dergleichen.
Als andere Enzyme, die zur Chymotrypsin-Familie gehören, gibt
es die Achromobacter-Protease,
Plasmin, Medullasin, Acrosin, V8-Protease, Cathepsin G, Chymase,
die Prolin-spezifische Endopeptidase, die Protease A der Unterkieferdrüse, XIIa,
XIa, Plasma-Kallikrein, Ixa, Xa, α-Thrombin,
VIIa, Protein C, Gewebeplasminogen-Aktivator, Urokinase, C1r, C1s, C2,
B, D, I, γ-Seminoprotein,
Gewebe-Kallikrein, C- und
B-Faktoren von Blutzellen von Limulus polyphemus, Blutkoagulationsenzyme
und dergleichen.
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Kürzlich wurden
mittels PCR unter Verwendung von Oligonucleotidprimern für Consensussequenzen von
Serinproteasen die cDNA- und Aminosäuresequenzen von vielen neuen
Proteasen bestimmt. Gemäß diesem
Verfahren wurden von verschiedenen Forschern wie Yamamura et al.
(Yamanura, Y et al., Biochem.
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Biophys.
Res. Commun., 239, 386, 1997), Gschwend, et al. (Gschwend, T. P.
et al., Mol. Cell. Neurosc., 9. 207, 1997), Chen et al. (Chen, Z-L,
et al., J. Neurosc., 15, 5088, 1995) und anderen neue Proteasen gefunden.
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Die
SEQ ID NO: 3 der JP 9-149790 A offenbart Neurosin als eine neue
Serinprotease. Über
Neurosin wurde auch in Biochimica et Biophysica Acta, 1350, 11–14, 1997,
berichtet. Neurosin, das nicht mehr als 30% Identität mit bekannten
Serinproteasen hat, wurde als Resultat der Erkennung einer Serinproteaseaktivität in einem
Kulturüberstand
von Zellen des menschlichen Dickdarmkrebses COLO201 und der Isolierung
aller Serinproteasegene erhalten. Damit wird ein Verfahren für die Massenproduktion
von Neurosin unter Verwendung des Serinproteasegens und ein Verfahren
für die
Durchmusterung auf spezifische Inhibitoren unter Verwendung des
Enzyms bereitgestellt. Außerdem
wurde gezeigt, daß das
Durchmusterungsverfahren für
die Durchmusterung auf Arzneimittel für die Behandlung verschiedener
Krankheiten von Nutzen ist.
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Gegenwärtig sind
die Funktionen von Neurosin noch unbekannt. Da jedoch μg Neurosin
im Gehirn reichlich produziert wird, nimmt man an, daß es eine
wichtige Rolle bei der Erhaltung der Hirnfunktionen spielt. Weiterhin
besteht die Möglichkeit,
daß unter
Verwendung des rekombinanten Moleküls weitere detaillierte Funktionen
aufgeklärt
werden können.
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Die
JP 6-62855 A offenbart eine neue Serinprotease, Zyme, und darüber wird
auch in J. Biol. Chem., 272 (40), 25135–2514, 1997 berichtet. Die
cDNA- und Aminosäuresequenzen
von Zyme wurden mittels PCR-Amplifikation von Consensussequenzen
bestimmt, die eine Chymotrypsin-ähnliche
Aktivität
haben, um unter Verwendung von mRNA des Gehirns eines Patienten
mit Alzheimer-Krankheit eine cDNA-Bibliothek zu konstruieren. Die
mRNA, die Zyme codiert, ist in mehreren Säugern zu erkennen. Obwohl Zyme
im Gehirn, der Niere und Speicheldrüse reichlich produziert wird,
wird es bezüglich
des Gehirns nicht in fötalem
Gehirn exprimiert, sondern es wird nur in erwachsenem Gehirn exprimiert.
Weiterhin hat Zyme ein Gen im Chromosom 19g13.3, und von dieser
Region wurde gezeigt, daß sie
ein Teil ist, der mit dem späten
Auftreten der familiären Alzheimer-Krankheit
verknüpft
ist. Somit überlegt
man, daß Zyme
bei der Aufklärung
von Charakteristika von neuralen Krankheiten wie der Alzheimer-Krankheit
und dem Down-Syndrom von Nutzen sein würde.
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Die
WO 98/11238 und EP-A1 0 576 152 offenbaren eine neue Protease, Protease
M, auch Zyme genannt, und darüber
wird auch in Molecular Medicine, 2(5), 624–636, 1996, berichtet. Die
cDNA von Protease M wird aus der normalen menschlichen Brustepithel-Zelllinie
76 N gewonnen und hat eine Sequenz, die Kallikrein, Prostata-spezifischem
Antigen (PSA) und Trypsin sehr ähnlich
ist. Und Protease M ist im Chromosom 19g13.3 vorhanden. Protease
M wird als ein Marker betrachtet, der für primäres Brustadenokarzinom und
primären
Eierstockkrebs von Nutzen ist; während
ihre mRNA in einer metastatischen Brustkrebszelllinie heruntergeregelt
ist, wird sie in einer primären
Brustkrebszelllinie, in Eierstockkrebsgewebe und einer Krebszelllinie stark
exprimiert.
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Obwohl
die Quellen von diesen, Neurosin, Zyme und Protease M, verschieden
sind, sind ihre cDNA-Sequenzen und Aminosäuresequenzen und darüber hinaus
die Positionen in der Chromosomenkonformation der Gene, die sie
codieren, völlig
miteinander identisch. Da es sehr wahrscheinlich ist, das diese
Substanzen dieselben Substanzen sind, wird hier der Name "Neurosin" verwendet, um sich
auf sie gemeinsam zu beziehen. Wie vorstehend beschrieben, wurde
diese Serinprotease von verschiedenen Forschergruppen fast zur selben
Zeit gefunden und ihre pharmakologischen Aktivitäten wurden untersucht. Es wird
nun erwartet, daß in Zukunft
ihre Bedeutung bei verschiedenen Gelegenheiten aufgeklärt wird.
Zum Beispiel gelangen 1995 bzw. 1996 Games et al. (Games, D. et
al., Nature, 373, 523 (1995) und Hsiao et al. (Hsiao, K, et al.,
Science, 274, 99 (1996) die Expression einer großen Menge des β-Amyloid-Vorläuferproteins
(βAPP) und
die Produktion von transgenen Mäusen,
bei denen die Ablagerung des Amyloid-β-Proteins (Aβ) beobachtet wurde. Damit wird
die Rolle der vorstehenden Serinprotease bei der Alzheimer-Krankheit
und ähnlichem
in der Zukunft weiter aufgeklärt
werden.
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Wie
in der JP 6-62855 A offenbart, spielt Zyme (d.h. Neurosin) eine
wichtige Rolle bei der Alzheimer-Krankheit und dem Down-Syndrom.
Während
vorgeschlagen wurde, daß die
Alzheimer-Krankheit in die präsenile
Alzheimer-Krankheit und die senile Demenz vom Alzheimer-Typ, die
sich aus pathologischer Sicht im Alter manifestiert, aufgeteilt
werden sollte, wird der Ausdruck "Alzheimer-Krankheit" hier verwendet, um sie beide zu bezeichnen.
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Klinisch
ist die Alzheimer-Krankheit durch ein progressives Abnehmen verschiedener
kognitiver Funktionen charakterisiert und die neuropathologische Hauptbeobachtung
ist das Auffinden abnormaler Strukturen wie seniler Plaques und
einer Veränderung
bei den Neurofibrillen, zusätzlich
zu Nervenzelldegeneration und – mängeln (Trojanowski,
J. Q. et al., In Current Neurology, 16, 93, 1996). Während senile
Plaques auch im Falle von normalem Altern auftreten, erscheinen
diese deutlich häufiger
im Falle von Alzheimer-Krankheit und sind eine pathologische Beobachtung,
die eine hohe Krankheitsspezifität
hat. Darüber
hinaus kann man von der β-Amyloidgenese
sagen, daß sie
aus pathogenetischer Sicht ein sehr wichtiges aufzuklärendes Thema
ist, da zum Beispiel die Ablagerung von Aβ, das eine wesentliche Komponente
der senilen Plaques ist, die früheste pathologische
Beobachtung im Gehirn bei Alzheimer-Krankheit ist, und darüber hinaus
wurde bei der familiären
Alzheimer-Krankheit gefunden, daß eine Punktmutation im βAPP-Gen auftritt,
welches der Vorläufer
von Aβ ist.
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Beim
Down-Syndrom, bei dem das 21ste Chromosom, das βAPP aufweist, dreifach ist,
wird bei allen Fällen
oberhalb eines Alters von 30 dieselbe pathologische Beobachtung
im Gehirn gefunden wie bei der Alzheimer-Krankheit. Teller et al.
(Teller, J. K. et al., Nature Med., 2, 93, 1996) haben auf der Basis
der Resultate der Bestimmung von löslichem Aβ durch Immunpräzipitation
und Western-Blot-Verfahren, das aus den Gehirnen von Föten bis
zu Patienten von 60 mit Down-Syndrom extrahiert wurde, berichtet,
daß sich
lösliches
Aβ 42 relativ
zum Alter und der Dichte an senilen Plaques erhöht. Außerdem haben sie nahe gelegt,
daß der
Anstieg an löslichem
Aβ mit einer Überproduktion
von βAPP
und der Bildung von senilen Plaques einhergeht, weil lösliches
Aβ selbst
in Fällen
von juvenilem Down-Syndrom gefunden wird, wo keine senilen Plaques
vorhanden sind, während
das bei einer Kontrollgruppe nicht beobachtet wird. Weiterhin haben
Tokuda et al. (Tokuda et al., Ann. Neurol., 41, 271, 1997) berichtet,
daß eine
signifikante Erhöhung
bei Aβ1-40
und Aβ1-42
im Plasma (43) in einer Gruppe mit Down-Syndrom im Vergleich mit
einer Kontrollgruppe gefunden wird. Angesichts dieser Fakten gibt
es eine Möglichkeit,
daß Neurosin
bei Down-Syndrom eine gewisse Wirkung haben würde.
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Weiterhin
wird auch angenommen, daß Neurosin
eine gewisse Wirkung bei Dementia pugilistica und diffuser Lewy-Körper-Krankheit
hat, die mit der Alzheimer-Krankheit
nahe verwandt sind.
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Ein
seniler Plaque ist eine Fleckenstruktur, die 50 bis 200 μm Durchmesser
hat und die vor allem im cerebralen Cortex eines Gehirns mit Alzheimer-Krankheit
auftritt.
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Nach
Ablauf einer Zeit hat ein seniler Plaque einen Amyloid-Kern im Zentrum
und um ihm herum wird eine Ansammlung von degenerierten Axonen und
reaktiven Gliazellen beobachtet. Aβ wird in der Form einer β-Faltblattstruktur
polymerisiert, um eine Amyloid-Faser zu bilden. Im Allgemeinen nimmt
man an, daß extrazellulär polymerisiertes
Amyloid Aβ für Nervenzellen
toxisch ist (Yankner, B. A. et al., Science, 250, 279, 1990; Simmons,
L. K. et al., Mol. Pharmacol., 45, 373, 1994). Aβ ist eine Hauptkomponente des
Amyloid-Kerns, der ein Molekulargewicht von etwa 4 kDa hat und aus
etwa 42 Aminosäuren
aufgebaut ist. Zusätzlich
zu senilen Plaques reichert es sich in kleinen Blutgefäßen in Meninx
und Cortex an, um Amyloid-angiosis zu verursachen. Kang et al. (Kang
et al., Nature, 325, 733, 1987) haben durch Clonierung auf der Basis
der Information der Aminosäuresequenz
von Aβ,
die von Glenner et al. (Glenner, G. G. und Wong, C. W., Biochem.
Biophys. Res. Commun., 120, 185, 1984) ermittelt wurde, gezeigt,
daß Aβ von dem
größeren Vorläufer βAPP abgeleitet
ist.
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βAPP ist ein
Glycoprotein, das eine Struktur hat, die ähnlich der eines Transmembranrezeptors
ist, und ein Molekulargewicht von 120.000 bis 130.000 hat. Aβ wird in
der Region von der Transmembrandomäne durch die extrazelluläre Domäne von βAPP integriert.
Bis jetzt wurden 6 Arten von βAPP
identifiziert. Als identifiziertes βAPP, das an der Amyloid-Ablagerung
beteiligt ist, gibt es βAPP659,
das vor allem im Gehirn exprimiert wird (Kang, J. et al., Proc.
Natl. Acad. Sci., 82, 4245, 1985), βAPP751, das eine Aminosäureregion
hat, die aus 56 Aminosäuren
besteht, die homolog zu einem Serinproteaseinhibitor der Kuntiz-Familie
sind, βAPP770,
das eine Aminosäureregion
hat, die aus 19 Aminosäuren
besteht, die homolog zum MRC X-2-Antigen sind, und dergleichen. βAPP751 und βAPP770 werden
vor allem in Organen des gesamten Körpers exprimiert. Da alle von
ihnen den Aβ-Teil
bei der 99sten Aminosäure
vom C-Terminus haben, nimmt man an, daß sie an der Amyloidbildung
im Gehirn beteiligt sind.
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Während die
physiologischen Funktionen von βAPP
noch unbekannt sind, wurde von βAPP,
das auf Zelloberflächen
exprimiert wird, oder von löslichem βAPP, das
in der Aβ-Region
gespalten und von Zellen freigesetzt wird, berichtet, daß es extrazellulär als ein
Zelladhäsionsmolekül (Schubert,
D. und Behl, C., Brain Res., 629, 275, 1993) oder als ein gewisser
Nährfaktor
(Saitoh, T. et al., Cell, 58, 615, 1989) wirkt. Andererseits vermutet
man von βAPP,
daß es
mit einem axonalen Fluß zum
Ende des Axons transportiert wird, gefolgt von der Expression in
der synaptischen Membran, wobei es eine wichtige Rolle bei der Synapsenbildung
oder ihrer Erhaltung in Nervenzellen spielt (Schubert, W, et al.,
Brain Res., 563, 184, 1991).
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Hinsichtlich
des Metabolismus von βAPP
werden im Allgemeinen zwei Wege vermutet. Das heißt einen
Sekretionsweg, bei dem die Aβ-Domäne mit sogenannter α-Sekretase
an ihrem Zentrum gespalten wird und sein N-terminates-Produkt in
den Außenraum
der Zellenfreigesetzt wird. Der andere ist der endosomale-lysosomale
Weg, bei dem βAPP
direkt oder nach Expression auf Zelloberflächen in Zellen eingebaut wird und
letztlich wird es in den Lysosomen zersetzt. Obwohl die Region,
in der Aβ während dieser
metabolischen βAPP-Wege
produziert wird, noch unbekannt ist, ist eine Möglichkeit, die man vermuten
kann, die, daß Aβ direkt nach
dem Einbau von βAPP
in die endocytischen Vesikel ausgeschnitten wird und unmittelbar
außerhalb der
Zellen freigesetzt wird (Koo, E. H. und Squazzo, S. L., J. Biol.
Chem., 269, 17386, 1994).
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Nach
der Entdeckung von Aβ nahm
man an, daß das
Ausschneiden von Aβ nur
im Krankheitszustand bewirkt wird. Spätere Untersuchungen offenbarten
jedoch, daß Aβ physiologisch
produziert wird und in löslichem
Zustand in einem Kulturüberstand
(Haass, C. et al., Nature, 359, 322, 1992; Shoji, M. et al., Science, 258,
126, 1992) oder in der cerebrospinalen Flüssigkeit (Shoji, M. et al.,
Science, 258, 126, 1992; Seubert, P. et al., Nature, 359, 325, 1992)
vorhanden ist. Zum Ausschneiden von Aβ aus βAPP ist ein Enzym zur Spaltung der
Stelle am N-Terminus
von Aβ (β-Sekretase)
und ein Enzym zur Spaltung der Stelle am C-Terminus von Aβ (γ-Sekretase) erforderlich (Haass,
C. et al., Cell, 75, 1039, 1993). Während diese Sekretasen von
Aβ noch nicht
identifiziert sind, wurde kürzlich
offenbart, daß die
Spaltung mit β-Sekretase
strikt von der Aminosäuresequenz
abhängt
(Citron, M. et al., Neuron, 14, 661, 1995).
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Zur
Zeit wird berichtet, daß zum
Beispiel Cathepsin B, das eine Cystein-Protease ist (Tagawa, K. et al., Biochem.
Biophys. Res. Commun., 177, 377, 1991), und eine Metalloprotease,
die ein Molekulargewicht von 105–120 kDa hat (McDermott, J.
R. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun., 179, 1148, 1991), Kandidaten
für α-Sekretase
sind. Es wird berichtet, daß Prolyl-Endopeptidase
(Ishiura, S. et al., FEBS Lett., 260, 131, 1990) ein Kandidat für γ-Sekretase
ist. Von Clipsin (Nelson, R. B. et al., J. Biol. Chem., 265, 3836,
1990) und Ingesin (Ishiura S. et al., FEBS Lett., 257, 388, 1989)
wird berichtet, daß sie
Kandidaten für β-Sekretase
sind.
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Unter
diesen Umständen
wurde Neurosin als eine neue Serinprotease gefunden, die die N-terminale Stelle
von βAPP
zwischen Met596 und Asp597 spaltet, um Aβ zu produzieren. Wie vorstehend
beschrieben, ist zur Durchführung
von detaillierten Untersuchungen zu Aβ und βAPP ebenso wie zur Alzheimer-Krankheit und
zum Down-Syndrom ein Meßsystem
für Neurosin
dringend erforderlich.
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Heutzutage
wird die klinische Diagnose der Alzheimer-Krankheit im Allgemeinen
auf der Basis des Diagnosestandards von DSM-IIIR und NINCDS-ADRDA (Mckhann, G.
et al., Neurology, 34, 939, 1994) oder des Diagnosestandards von
DSM-IV (American Psychiatric Association; Diagnostic and statistical
manuals of mental disorders, 4te Aufl., Washington DC, American
Psychiatric Association, 1994) durchgeführt. Diese Standards werden
jedoch bedingt durch ein Nachlassen der kognitiven Funktionen, die
eine ernsthafte Beeinträchtigung
im Alttagsleben und sozialen Leben verursachen. Dann wird hervorgehoben,
daß die
Diagnose von geringer wissenschaftlicher Objektivität ist, weil
die Diagnose durch das Niveau des sozialen Lebens eines Individuums
und weiterhin die Spezialisierung und Erfahrung des Arztes beeinflußt sein
kann, der die speziellen Bedingungen diagnostiziert. Außerdem wird
die endgültige
Diagnose der Alzheimer-Krankheit durch eine pathohistologische Analyse
durchgeführt
und in diesem Zusammenhang wird auf eine substantielle Inkonsistenz zwischen
klinischer Diagnose und Autopsiediagnose hingewiesen.
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Heutzutage
wird die Bilddiagnose als ein ergänzendes Mittel bei der klinischen
Diagnose der Alzheimer-Krankheit verwendet und es ist möglich, Gehirnfunktionen
mittels PET und SPECT (Fukuyama, H. et al., J. Nucl. Med., 35, 1,
1994) zu analysieren, zum Beispiel die Verminderung des Metabolismus
und der Atrophie an spezifischen Stellen wie dem Hippocampus, dem
Scheitellappen des cerebralen Cortex und dergleichen, die spezifisch
für die
Alzheimer-Krankheit sind. Während
es schwierig ist, viele Fälle
mit PET zu analysieren, gibt es einen Bericht, der zeigt, daß auf der
Basis von SPECT-Daten zur Beobachtung des Blutflusses in vielen Fällen die
Verminderung eines Blutflusses vom Scheitellappen zum Schläfenlappen
bei etwa 80% der Fälle von
Alzheimer-Krankheit beobachtet wird (Haruo HANYUU, et al., Gazoshindan
of Alzheimer's Disease,
Nippon Ronen Igaku Zasshi, 31, 683, 1994). Die Definition der Alzheimer-Krankheit
auf der Basis der Verminderung eines Blutflusses vom Scheitellappen
zum Schläfenlappen
ist jedoch sehr gefährlich
und es sollte festgehalten werden, daß in einigen verbleibenden
Fällen
eine Verminderung eines Blutflusses im Stirnlappen gefunden wird.
Bezüglich
dieser Beobachtungen ist es von Bedeutung, die Alzheimer-Krankheit
von degenerativer cerebraler Atrophie wie der Pick-Krankheit und
der progressiven Aphasia ebenso wie der progressiven supranukleären Lähmung zu
unterscheiden, und der einzige, zur Zeit zuverlässige Weg ist die pathologische
Diagnose.
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Während weiterhin
nützliche
Beobachtungen zur Verwendung bei bösartigem Tumor, Angiopathie
und Krankheiten mit einer metabolischen Veränderung mittels Analyse mit
MRS (Magnetische Resonanz-Spektroskopie) erhalten werden, werden
nur wenige Berichte hinsichtlich Patienten mit Demenz einschließlich Alzheimer-Krankheit gefunden.
Insbesondere kann gegenwärtig
wegen einer Überlappung
mit Enzephalatorophie-Beobachtung wie der Verringerung des NAA (N-Acetylaspartat)-Peaks (Pettegrew,
J. W. et al., J. Neuropathol.; Exp.; Neurol., 46, 419, 1987; Barany,
M. et al., Lancet, i, 517, 1985; Smith, L. et al., Book of Abstracts, Society
of Magnetic Resonance in Medicine 1986, Bd. 4, Berkeley, Society
of Magnetic Resonance, 1386, 1986) keine charakteristische Beobachtung
von Demenz mit 1H-MRS nachgewiesen werden.
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Des
weiteren wird die CT-MRI-Bilddiagnose verwendet. Mit CT kann man
lokalisierte Atrophie besonders am Schläfenlappen und Scheitellappen
und progressive generelle Atrophie ebenso wie ventrikuläre Vergrößerung und
periventrikuläre
niedrige Dichte (PVL) oder Veränderung
der Substantia alba um den Ventrikel, genannt Leuko-Araiosis, parallel
zur Atrophie beobachten. Läsionen
der Substantia alba wie Atrophie des Gehirns, PVL und dergleichen
sind jedoch keine spezifischen Charakteristika der Demenz vom Alzheimer-Typ. Weiterhin
wird ein Fortschreiten der Atrophie des Gehirns mit dem Altem berichtet
(Barron, S. A. et al., Neurology, 26, 1011, 1976; Zatz, L. M. et
al., AJNR, 3, 1, 1982). Dann werden diese Beobachtungen nicht notwendigerweise
bei der Demenz vom Alzheimer-Typ gefunden.
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MRI
ist von großem
Nutzen, da insbesondere jede Stelle des Gehirns in jeder Bildebene
beobachtet werden kann und die Anwesenheit von Mikroangiopathie
und dergleichen bestätigt
werden kann, was mit Röntgen-CT
nicht gefunden werden kann. Wenn hinsichtlich der Alzheimer-Krankheit
an einem axialen Abschnitt und einem pfeilförmigen Abschnitt ebenso wie
einem Kranzabschnitt ein Bild gemacht wird, können auch Bebachtungen erhalten
werden, die mit CT übersehen
werden. Als erstes wurde gefunden, daß Atrophie des Corpus callosum
durch Abbildung an einem pfeilförmigen
Abschnitt von einem frühen
Stadium der Krankheit beobachtet werden kann und es war möglich, eine
detaillierte Beobachtung des Schläfenlappens einschließlich des
Hippocampus durch Abbildung am Kranzabschnitt durchzuführen. Weiterhin
kann bei der Beobachtung des Gehirnparenchyms mit Protonengewichteter
Abbildung die Cinerea einfach von der Substantia alba unterschieden
werden. Da jedoch ein Bild, das mit MRI erhalten wurde, entsprechend
der Stärke
des Magnetfeldes, der Leistung eines Apparats und der Bildgebungsbedingungen
variiert, können
die numerischen Daten, die in verschiedenen Einrichtungen erhalten
wurden, nicht miteinander verglichen werden, außer der atrophischen Veränderung.
Außerdem
gibt es bei der Bildmessung eine Grenze. Obwohl man annimmt, daß die Flächenmessung
empfindlicher ist als die lineare, und man annimmt, daß die Volumenmessung
empfindlicher ist als die Flächenmessung,
ist es schwierig, eine solche Messung routinemäßig durchzuführen. Weiterhin
kann die Vergrößerung der
Ventrikel in Fällen
von vaskulärer
Demenz erkannt werden und es gibt Fälle, bei denen die Atrophie
des Hippocampus nach Ischämie
der Schädelbasisarterie
beobachtet wird.
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Unter
diesen Umständen
haben viele Forscher die Entwicklung von biologischen Diagnosemarkern
als ein Mittel für
die Bereitstellung einer höheren
Präzision
und Objektivität
bei der klinischen Diagnose der Alzheimer-Krankheit verlangt. Gleichzeitig
werden die folgenden wichtigen Rollen in der Zukunft erwartet.
- 1) Ein objektives Beurteilungssystem für die Wirkung
von Arzneimitteln für
die Behandlung der Alzheimer-Krankheit.
- 2) Der Nachweis der Alzheimer-Krankheit, bevor ein diagnostischer
Standard erreicht wird oder die Krankheitsbedingungen manifest werden.
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Außerdem können die
Daten, die in verschiedenen Einrichtungen erhalten werden, bei Verwendung desselben
diagnostischen Markers miteinander verglichen werden. Daher wird
anerkannt, daß die
Entwicklung von biologischen Diagnosemarkern das wichtigste Gebiet
unter den Gebieten der Untersuchungen der Alzheimer-Krankheit ist
und eine aussichtsreiche Zukunft wird erwartet.
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Im
Allgemeinen werden die Wege zur Entwicklung von biologischen Diagnosemarkern
bis jetzt eingeteilt in diejenigen, die auf Bestandskomponenten
von charakteristischen pathologischen Veränderungen bei der Alzheimer-Krankheit
basieren, wie senile Plaques und Veränderungen der Neurofibrillen,
und einen Weg, der auf anderen Messungen beruht. Beispiele für den ersteren
umfassen tau-Protein der cerebrospinalen Flüssigkeit, Aβ und seinen Vorläufer βAPP. Beispiele
für den
letzteren umfassen den Mydriasis-Test mit einem cholilytischen Wirkstoff
Apo E und andere Gene, die die Alzheimer-Krankheit betreffen. Es
werden jedoch keine guten Ergebnisse erhalten.
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung erwarten, daß von jetzt an verschiedene
Gehirnkrankheiten (z.B. Alzheimer-Krankheit, Down-Syndrom usw.)
unter Verwendung der Sekretion von Neurosin identifiziert werden
können,
dessen Expression im Gehirn und in der cerebrospinalen Flüssigkeit,
die eine nützliche
Probe für
physiologische Untersuchungen des Gehirns ist, erkannt wird, und
daß die
Sekretion von Neurosin als ein effektiver biologischer Diagnosemarker
selbst bei frühen
Stadien von Gehirnkrankheiten verwendet werden kann. Dafür ist auch
ein Meßsystem
für Neurosin
essentiell.
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Wie
in der WO98/11238 beschrieben, spielt die Protease M (d.h. Neurosin)
auch in Krebszellen eine wichtige Rolle. Der Grund, warum die Ausrottung
von Krebs mit chirurgischer Behandlung oder topischer Bestrahlung
mit radioaktiven Strahlen schwierig ist, ist die Fähigkeit
von Krebs zur Metastatisierung. Zum Ausbreiten von Zellen eines
soliden Tumors in einem Körper
sollten sie ihre Adhäsion
zu ursprünglich
benachbarten Zellen lockern, gefolgt von der Ablösung von einem ursprünglichen
Gewebe, durch andere Gewebe wandern, um Blutgefäße oder Lymphknoten zu erreichen,
durch die Basalschicht und Endothelschicht des Gefäßes in das
Kreislaufsystem eindringen, das Kreislaufsystem irgendwo im Körper verlassen
und in einer neuen Umgebung überleben
und proliferieren. Während
die Adhäsion
an benachbarte epidermale Zellen verloren geht, wenn die Expression
von Cadherin gestoppt wird, welches ein intrazelluläres Adhäsionsmolekül ist, nimmt
man an, daß das
Durchbrechen von Geweben von proteolytischen Enzymen abhängt, die
eine extrazelluläre
Matrix zersetzen. Als Enzyme, die die Matrix zersetzen, sind vor
allem Metallproteasen (Rha, S. Y. et al., Breast Cancer Research
Treatment, 43, 175, 1997) und Serinproteasen bekannt. Sie wirken
zusammen, um Matrixproteine wie Kollagen, Laminin und Fibronectin
zu zersetzen. Unter den Serinproteasen, von denen bekannt ist, daß sie bei
der Zersetzung der Matrix mitwirken, ist insbesondere der Plasminogenaktivator
vom Urokinasetyp (U-PA) (Kinojo, M. et al., Br. J. Cancer, 39, 15,
1979; Danl, K. et al., Adv. Cancer Res., 44, 146, 1985; Nakanishi,
K. et al., Cancer, 82, 724, 1998 ; Shiba, E. et al., J. Cancer Res.
Clin. Oncology, 123, 555, 1997). U-PA spielt eine auslösende Rolle
und ist für
eine Kettenreaktion zur Proteinzersetzung spezifisch. Sein direktes
Ziel ist Plasminogen. Er ist im Blut im Überfluß vorhanden und ist der Vorläufer einer
inaktiven Serinprotease, die sich an wiederhergestellten Stellen
von Gewebe anreichert, wie verletzten Stellen und Tumoren, ebenso
wie Entzündungsstellen.
Zusätzlich
sind als Proteasen, die bei der Metastatisierung und Infiltration
von Krebs eine Rolle spielen, zum Beispiel ein Gewebefaktor (Kinjo,
M. et al., Br. J. Cancer, 39, 15, 1979), eine Hydrolase vom lysosomalen
Typ (Sloane, B. F. et al., Cancer Res., 42, 980, 1982) und Kollagenase
(Mignatti, P. et al., Cell, 47, 487, 1986) bekannt.
-
Zur
Zeit ist Krebs die Haupttodesursache in Japan und jährlich sterben
mehr als 200.000 Personen. Daher werden spezifische Substanzen,
die als Marker bei der Diagnose und Therapie oder Prophylaxe von Krebs
verwendet werden können,
intensiv erforscht. Solche spezifischen Substanzen werden als Tumormarker
oder als Biomarker mit Bezug zu Tumormarkern bezeichnet. Sie werden
als Hilfsmittel bei der Diagnose vor der Krebsbehandlung zur Mutmaßung eines
karzinogenen Organs und Gewebes vom pathologischen Typ, zur Beobachtung
des Effekts einer Behandlung, zum frühen Auffinden eines Rückfalls,
zur Erstellung einer Prognose und dergleichen verwendet. Zur Zeit
sind Tumormarker essentiell bei klinischen Analysen. Von ihnen werden
alpha-Fötoprotein
(AFP), welches eine hohe Spezifität für hepatozelluläres Karzinom
und Dottersacktumor hat (Taketa K. et al., Tumour Biol., 9, 110,
1988), und karzinoembryonales Antigen (CEA) weltweit verwendet.
In Zukunft werden Tumormarker mehr und mehr erforderlich werden
und es ist wünschenswert,
zum Beispiel organspezifische und tumorzellspezifische Marker zu
entwickeln, die hoch zuverlässig
bei der serologischen Diagnose von Krebs sind.
-
Bis
heute wurde von menschlichem glandulärem Kallikrein (hK2), welches
eine Serinprotease ist, die in menschlichen Prostataepithelzellen
exprimiert wird, als Marker für
Prostatakrebs berichtet. Und hK2 hat 78% Homologie mit der Sequenz
von prostataspezifischem Antigen (PSA) und PSA wird ebenfalls breit
als ein biochemischer Marker für
Prostatakrebs verwendet (Mikolajczyk, S. d. et al., Prostate, 34,
44, 1998; Pannek, J. et al., Oncology, 11, 1273, 1997; Chu, T. M.
et al., Tumour Biology, 18, 123, 1997; Hsieh, M. et al., Cancer Res.,
57, 2651, 1997). Darüber
hinaus wird von hK2 berichtet, daß es als ein Marker nicht nur
für Prostatakrebs von
Nutzen ist, sondern auch Magenkrebs (Cho, J. Y. et al., Cancer,
79, 878, 1997).
-
Darüber hinaus
wird von CYFRA (CYFRA 21-1) für
die Messung des Cytokeratin 19-Fragments im Serum berichtet, daß es für Lungenkrebs
von Nutzen ist (Sugiyama, Y. et al., Japan J. Cancer Res., 85, 1178, 1994).
Von dem Vorläufer
des Gastrin freisetzenden Peptids (ProGRP) wird berichtet, daß er als
ein Tumormarker von Nutzen ist (Yamaguchi, K. et al., Japan J. Cancer
Res., 86, 698, 1995) Daher ist zu erwarten, daß die Kombination von CYFRA
und ProGRP ein sehr nützliches
Diagnosehilfsmittel bei der frühen
Diagnose von Lungenkrebs werden kann.
-
Insbesondere
werden Tumormarker häufig
bei der Diagnose von Eierstockkrebs verwendet, weil zum Beispiel
Eierstockkrebs in einem frühen
Stadium schwer zu finden ist, in vielen Fällen im fortgeschrittenen Stadium
gefunden wird, viele unterschiedliche Gewebetypen hat, es schwierig
ist, den Gewebetyp nur durch Bilddiagnose herauszufinden, gutartiger
Eierstocktumor selten ist und es erforderlich ist, vom bösartigen
zu unterscheiden. Zur Zeit wird zum Beispiel CA125, welches ein
Antigen bezüglich
einer Zuckerkette ist, klinisch als ein Tumormarker für Eierstockkrebs
verwendet. Es wurde jedoch offenbart, daß der Durchschnittswert von CA125
einer gesunden Person mit dem Alter oder nach der Menopause abnimmt.
Dann ist es erforderlich und erwünscht,
einen Marker zu entwickeln, der die Schwäche von CA125 ausgleicht. Außerdem werden
für Brustkrebs
zum Beispiel CEA, TPA und CA15-3 verwendet. Sie sind jedoch angesichts
der Sensitivität
und Spezifität weit
davon entfernt, exzellente Marker zu sein, und sind unzureichend
für die
frühe Diagnose.
-
Unter
diesen Umständen
wurde eine Serinprotease, Neurosin, gefunden, die als ein Marker
für frühen Brustkrebs
und frühen
Eierstockkrebs verwendet werden kann. Wie verstehend beschrieben,
ist ein Meßsystem
der Serinprotease, d.h. Neurosin, essentiell für weitere detaillierte Untersuchungen
des Metastatisierungs- und
Infiltrationsmechanismus von Krebs. Außerdem wird ab jetzt erwartet,
daß es
ein biologischer Diagnosemarker ist, der frühen Eierstockkrebs und frühen Brustkrebs
identifizieren ebenso wie effektiv diagnostizieren kann. Daher ist
auch ein Meßsystem
für Neurosin
wünschenswert.
-
Obwohl
die WO98/11238 und die EP-A1 0 576 152 einen monoclonalen Antikörper beschreiben,
wird darüber
hinaus tatsächlich
aktuell kein Hybridom produziert und es wird aktuell kein monoclonaler
Antikörper erhalten,
der Spezifität
für eine
Serinprotease hat. Obwohl diese Dokumente offenbaren, daß der monoclonale Antikörper durch
bekannte Techniken produziert werden kann, ist es ungewiß, ob ein
Hybridom, das einen monoclonalen Antikörper produziert, der spezifisch
an eine Serinprotease bindet, bei einem Durchmusterungsschritt von
Hybridomen erhalten werden kann oder nicht.
-
AUFGABEN DER ERFINDUNG
-
Angesichts
der vorstehenden Umstände
haben sich die Erfinder der vorliegende Erfindung die Produktion
eines monoclonalen Antikörpers
vorgenommen, der spezifisch an eine Serinprotease bindet.
-
Somit
ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung
eines monoclonalen Antikörpers,
der spezifisch an Neurosin bindet und der für die Messung der Serinprotease
Neurosin verwendet werden kann, wobei der besagte monoclonale Antikörper durch
die Hybridomlinien 2B2-6 (FERM P-16843) oder S2E5 (FERM P-16844) produziert
wird, die hier beschrieben werden.
-
Diese
Aufgabe ebenso wie andere Aufgaben oder Vorteile der vorliegende
Erfindung werden dem Durchschnittsfachmann auf dem Fachgebiet aufgrund
der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Abbildungen
offensichtlich werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER
ABBILDUNGEN
-
1 ist
eine Genkarte des Expressionsplasmids pSecTaq/Neurosin.
-
2 zeigt
den Vergleich der Resultate von einem Western-Blot-Verfahren mit
dem monoclonalen Antikörper
der vorliegende Erfindung (elektrophoretische Photographie).
-
3 ist
eine Kalibrierungskurve eines rekombinanten Neurosins.
-
4 ist
eine Abbildung, die die Korrelation zwischen der Konzentration von
co-existierenden Substanzen und der optischen Dichte veranschaulicht
und die zeigt, daß die
co-existierenden Substanzen keinen substantiellen Einfluß auf die
Bestimmung von Neurosin mit einem ELISA-System haben.
-
5 zeigt
den Vergleich der Korrelation zwischen dem Western-Blot-Verfahren und einem
ELISA-System von Patientenproben (elektrophoretische Photographie).
-
6 sind
Elektrophoresemuster von Neurosin, das von menschlichem CSF abgeleitet
ist und mit einer Kationenaustauschersäule isoliert und gereinigt
wurde. 7 zeigt die Resultate der Aminosäuresequenzierung
am N-Terminus von Neurosin, das von menschlichem CSF abgeleitet
ist.
-
8 zeigt
die Resultate der Immunblot-Analyse unter Verwendung eines Hirngewebes,
das von einem neurologisch normalen Patienten erhalten wurde. Die
Spuren W, C und M sind die Ergebnisse, die unter Verwendung einer
Homogenatfraktion, Cytosolfraktion bzw. Membranfraktion erhalten
wurden.
-
9 zeigt
die Resultate der Immunfärbung
von Hirngewebe mit einem anti-Neurosin-Antikörper. A und
B sind diejenigen, die unter Verwendung von neurologisch normalen
Hirngewebe erhalten wurden. C–F sind
diejenigen, die unter Verwendung von Hirngewebe von Patienten mit
Alzheimer-Krankheit erhalten wurden.
A: Die Kerne von Nervenzellen,
die im Scheitellappen Cinerea vorhanden sind und Axone haben, wurden ähnlich gefärbt wie
andere Zellen.
B: Die Kerne von Gliazellen wurden in der Substantia
alba des Scheitellappens gefärbt.
C,
D: Nur wenige Nervenzellen, die im Scheitellappen vorhanden sind
und Axone haben, wurden im Falle von Gehirn mit Alzheimer-Krankheit
gefärbt.
Die Kerne und Nucleoli der Nervenzellen wurden gefärbt (gezeigt durch
Pfeilspitze). Auch senile Plaques wurden mit dem anti-Neurosin-Antikörper gefärbt (durch
einen Pfeil gezeigt).
E: Kegelzellen, die in der CA4-Region
des Hippocampus vorhanden sind und die Axone haben, waren Neurosin-positive
Zellen.
F: Die Region mit veränderten extrazellulären Neurofibrillen,
die in der CA1-Region
des Hippocampus vorhanden ist, war Neurosin-positiv.
-
10 zeigt
die Resultate der Immunfärbung
von Hirngewebe mit einem anti-Neurosin-Antikörper. A und
B sind diejenigen, die unter Verwendung von neurologisch normalen
Gehirngeweben erhalten wurden. C und D sind diejenigen, die unter
Verwendung von Mittelhirngewebe von Patienten mit Parkinson-Krankheit
erhalten wurden.
A: Viele Nervenzellen, die im oculomotorischen
Nerv vorhanden sind, waren ähnlich
Gliazellen Neurosin-positiv.
B: Einige der Melanin enthaltenden
Zellen waren Neurosin-positiv.
C: Im Gehirn mit Parkinson-Krankheit
wurde die Zahl der Melanin enthaltenden Zellen sehr niedrig und
eine kleine Zahl der verbleibenden Nervenzellen war Neurosin-positiv.
-
11 ist
eine verbesserte ELISA-Standardkurve.
-
12 ist
der Serumneurosinspiegel, der mit dem verbesserten ELISA bestimmt
wurde.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung haben intensiv die Bereitstellung
eines Verfahrens zur Bestimmung von Neurosin untersucht, das eine
ausgezeichnete Spezifität
und eine gute Empfindlichkeit hat. Als Ergebnis wurde gefunden,
daß ein
monoclonaler Antikörper,
wie hier beschrieben wird, der eine ausgezeichnete Spezifität hat, unter
Verwendung von rekombinantem Neurosin als Antigen erhalten werden
kann. Somit wurde die vorliegende Erfindung fertiggestellt. Die
vorliegende Erfindung stellt mindestens einen monoclonalen Antikörper, wie
hier beschrieben, bereit, der für
den Nachweis von Neurosin in einer Probe verwendet werden kann.
-
Darüber hinaus
stellt die vorliegende Erfindung ein Arzneimittel für die Diagnose
der Alzheimer-Krankheit und ein Diagnoseverfahren dafür unter
Verwendung des monoclonalen Antikörpers der vorliegenden Erfindung
bereit. Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Arzneimittel für die Diagnose
der Parkinson-Krankheit und
ein Diagnoseverfahren dafür
bereit.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wurden monoclonale Antikörper gegen Neurosin erhalten,
die durch zwei Arten von Hybridomen produziert werden, die Zelllinie
2B2-6 und die Zelllinie S2E5. Diese Hybridome wurden am 17. Juni
1998 beim National Institute of Bioscience and Human-Technology
(NIBH), Agency of Industrial Science & Technology, 1-1-3 Higashi, Tsukuba-shi,
Ibaraki-ken, Japan, unter den Hinterlegungsnummern FERM P-1684 bzw.
FERM P-16844 hinterlegt. Die beiden monoclonalen Antikörper, die
von diesen Hybridomen, der Zelllinie 2B2-6 und der Zelllinie S2E5,
produziert werden, haben den Isotyp von IgG1 für H-Ketten-IgG1 und k für die L-Kette.
Die vorliegende Erfindung umfaßt
die Klasse wechselnde Mutanten der vorstehenden Antikörper, zum
Beispiel Mutanten, die zum Isotyp IgG3, IgG1, IgG2b, IgG2a und andere
Immunglobulin-Subklassen gehören,
und solche Mutanten können
gemäß dem Verfahren
von Marin et al. (Coco, Martin et al., J. Immunol. Methods, 145,
1118, 1991) produziert werden.
-
Für die Produktion
eines Antikörpers
gegen Neurosin ist Neurosin erforderlich, das als immunogenes Antigen
verwendet werden kann. Aus natürlichen
Quellen gewonnenes Neurosin als ein Antigen kann durch Anwendung
von zum Beispiel der Affinitätschromatographie
unter Verwendung eines polyclonalen Antikörpers höher gereinigt werden. Zusätzlich zu
einem aus natürlichen
Quellen gewonnenen kann Neurosin vorzugsweise aus gezüchteten
Zellen erhalten werden, zum Beispiel Neurosin produzierenden Zellen.
Beispiele für
Neurosin produzierende Zellen umfassen Zellen, die aus menschlichem
Gehirn gewonnen werden, Zellen, die aus menschlichem Speicheldrüsen gewonnen
werden, Zellen, die aus menschlicher Niere gewonnen werden, Krebszellen
und dergleichen. Die Neurosin produzierenden Zellen können in
einem Kulturmedium und mit einem Züchtungsverfahren, wie sie im
Stand der Technik bekannt sind, oder im Wesentlichen den gleichen
gezüchtet
werden. Das in einem Kulturüberstand
produzierte Neurosin kann zum Beispiel mittels Ionenaustauscherchromatographie
und/oder Affinitätschromatographie
unter Verwendung eines polyclonalen Antikörpers gereinigt werden.
-
Außerdem kann
rekombinantes Neurosin verwendet werden. Spezifisch werden Wirtszellen
mit einem rekombinanten Vektor transformiert, der ein Genfragment
enthält,
das eine Nucleotidsequenz hat, die die Aminosäuresequenz von Neurosin codiert,
gefolgt von Züchtung
der resultierenden Transformante, um ein Polypeptid zu produzieren,
das die Aminosäuresequenz
von Neurosin enthält,
und seiner Verwendung als ein Antigen. Ein rekombinanter Vektor,
der die cDNA-Sequenz
von Neurosin enthält,
kann mittels herkömmlicher Genrekombinationsverfahren
konstruiert werden, zum Beispiel Inserierung in einen Plasmidvektor.
Beispiele für
den zu verwendenden Vektor umfassen Viren wie den Vacciniavirus,
den Baculovirus und dergleichen, zusätzlich zu Plasmiden und Phagen.
-
Beispiele
für die
zu verwendenden Wirtszellen umfassen Prokaryonten wie E. coli, Bacillus
subtilis und Actinomyceten ebenso wie Eukaryonten wie verschiedene
Zellen, zum Beispiel tierische Zellen und kommerziell verfügbare Zelllinien,
z.B. CHO-Zellen,
und des weiteren Pflanzenzellen und Insektenzellen. Beispiele für den zu
verwendenden Promotor für
Prokaryonten umfassen das Tryptophansynthase-Operon, das Lactose-Operon und dergleichen.
Beispiele für
den zu verwendenden Promotor für
Eukaryonten umfassen Viruspromotoren, den Promotor für Alkoholdehydrogenase,
Promotoren für
Enzyme des glycolytischen Wegs und dergleichen. Zusätzlich können kommerziell
verfügbare
Vektoren und Plasmide, die Vielfachclonierungsstellen, einen Promotor,
ein Resistenzgen, einen Ori, einen Terminator, eine Ribosomenbindungsstelle
und dergleichen haben, auch verwendet werden. Das Resistenzgen umfaßt diejenigen
gegen Tetracyclin, Ampicillin, Neomycin oder dergleichen. Das so
hergestellte Neurosin kann weiterhin in ein antigenes Konjugat umgewandelt
werden oder es kann, wie es ist, für die Immunisierung eines Tieres
verwendet werden, indem es mit einem geeigneten Adjuvans gemischt
wird.
-
Somit
kann das Antigen von verschiedenen Ausgangsmaterialien erhalten
werden, zum Beispiel von Antigen produzierenden Rohstoffen wie gezüchteten
Zellen, gezüchtetem
Gewebe und transformierten Zellen, indem man es gemäß bekannten
Verfahren reinigt, zum Beispiel Aussalzen wie die Ammoniumsulfatfällung, Gelfiltration
mit Sephadex oder dergleichen, Ionenaustauscherchromatographie,
hydrophobe Chromatographie, Pigmentgelchromatographie, Elektrophorese,
Dialyse, Ultrafiltration, Affinitätschromatographie oder Hochleistungsflüssigchromatographie.
-
Des
weiteren kann Neurosin ein fragmentiertes Produkt davon oder ein
Polypeptidfragment sein, das durch Clonierung und Bestimmung einer
cDNA-Sequenz von
Neurosin, Ableitung der Aminosäuresequenz, Auswahl
einer charakteristischen Sequenzregion basierend auf der Aminosäuresequenz,
um ein Polypeptid zu entwerten, und dann chemische Synthese des
geplanten Polypeptids erhalten wird. Das Fragment kann mit einem
kondensierenden Mittel an verschiedene Trägerproteine gebunden werden,
um Hapten-Protein-Immunkonjugate zu bilden. Diese können für die Konstruktion
eines monoclonalen Antikörpers
verwendet werden, der nur eine spezifische Sequenz erkennt. Um die
Herstellung eines immunogenen Konjugats zu erleichtern, kann ein
Cysteinrest oder dergleichen zuvor zu dem zu konstruierenden Polypeptid
zugegeben werden.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird mindestens ein monoclonaler Antikörper bereitgestellt, wie hier
beschrieben, der spezifisch an Neurosin bindet. Der monoclonale
Antikörper
der vorliegenden Erfindung kann durch Schritte wie die Immunisierung
eines Tieres mit rekombinantem Neurosin als einem Immunogen, gefolgt
von der Zellfusion von Myelomzellen und Antikörper produzierenden Zellen,
der Selektion und Monoclonierung eines Hybridoms, der Produktion
des monoclonalen Antikörpers
und ggf. der Sammlung von Ascites produziert werden. Es ist erforderlich,
vor der Zellfusion Myelomzellen herzustellen. Eine Tumorzelllinie, die
vor der Zellfusion verwendet werden soll, kann aus denjenigen ausgewählt werden,
die kein Immunglobulin produzieren.
-
Beispiele
für ein
Adjuvans, das zusammen mit dem Antigen verwendet werden kann, umfassen
vollständiges
Freundsches Adjuvans, das RIBI-Adjuvans, das Pertussis-Adjuvans,
BCG, Liposom, Aluminiumhydroxid, Silikagel und dergleichen. Für die Immunisierung
eines Tieres können
zum Beispiel Mäuse
wie eine Balb/c-Maus,
eine F1-Maus und dergleichen verwendet werden.
-
Andererseits
ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich,
unter Verwendung von rekombinantem Neurosin einen polyclonalen Antikörper gegen
Neurosin zu produzieren. Der Antikörper kann ein Antiserum sein.
Es kann ein zusätzlich
gereinigter Antikörper
sein.
-
Die
Zellfusion von Antikörper
produzierenden Zellen und Myelomzellen kann wie folgt durchgeführt werden.
Die Milzzellen oder Lymphknotenzellen eines immunisierten Tieres
werden entfernt, um eine Zellsuspension zu erhalten. Die resultierende
Zellsuspension und die Myelomzellen werden in MEM-, DMEM- oder RPMI-1640-Kulturmedium
platziert und ein die Fusion förderndes
Mittel wie Polyethylenglycol oder dergleichen wird dazugegeben.
Ggf. wird eine kleine Menge Dimethylsulfoxid zugegeben, um die Zellfusion
weiter zu fördern.
-
Die
so erhaltenen Hybridome können
unter Verwendung eines Kulturmediums wie MEM-Kulturmedium oder RPMI-1640-Kulturmedium,
das Hypoxanthin, Aminopterin und Thymidin und außerdem FCS enthält, selektiert
werden. Die Kulturüberstände der
Hybridome werden der Durchmusterung mit zum Beispiel einem Radioimmuntest,
ELISA, FIA oder der Durchflußcytometrie
unter Verwendung von Neurosin oder seinem Peptidfragment als einem
Antigen oder markiertem anti-Maus-Antikörper unterzogen, um das gewünschte Hybridom
abzutrennen.
-
Das
so clonierte Hybridom wird gezüchtet
und zur Produktion des monoclonalen Antikörpers verwendet. Das Hybridom
kann in einem geeigneten Kulturmedium wie MEM-Kulturmedium oder
RPMI-1640-Kulturmedium, das FCS enthält, gezüchtet werden und der gewünschte Antikörper kann
aus dem Kulturüberstand gewonnen
werden. Zur Gewinnung einer großen
Menge des monoclonalen Antikörpers
kann das Hybridom in Ascites gesammelt werden. In diesem Fall kann
jedes Hybridom intraperitoneal in ein Tier transplantiert werden,
das mit dem Tier histokompatibel ist, von dem die Myelomzellen stammen,
und dort proliferieren, oder jedes Hybridom kann in eine Nacktmaus
oder dergleichen implantiert werden, gefolgt von Gewinnung des monoclonalen
Antikörpers,
der im Ascites produziert wird. Dem Tier wird vor der Transplantation
des Hybridoms intraperitoneal Pristan oder dergleichen verabreicht.
Die Ascitesflüssigkeit
kann verwendet werden, wie sie ist, oder sie kann mit herkömmlichen
Verfahren gereinigt werden. Zum Beispiel kann sie durch Aussalzen
wie Ammoniumsulfatfällung,
Gelfiltration mit Sephadex oder dergleichen, Ionenaustauscherchromatographie,
Elektrophorese, Dialyse, Ultrafiltration, Affinitätschromatographie
oder Hochleistungsflüssigchromatographie
gereinigt werden.
-
Beispiele
für eine
Substanz, die für
die Markierung des Antikörpers
verwendet werden kann, umfassen ein Enzym, ein Enzymsubstrat, ein
Coenzym, einen Enzymvorläufer,
ein Apoenzym, eine fluoreszierende Substanz, eine Pigmentsubstanz,
eine chemisch lumineszierende Substanz, eine leuchtende Substanz,
eine farbproduzierende Substanz, eine magnetische Substanz, einen
Metallpartikel, eine radioaktive Substanz und dergleichen. Für die Markierung
des Antikörpers
kann zum Beispiel die Reaktion der Thiolgruppe mit der Maleimidgruppe,
der Pyridylsulfidgruppe mit der Thiolgruppe oder der Aminogruppe
mit der Aldehydgruppe verwendet werden.
-
Als
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann der Antikörper der vorliegenden Erfindung bei
der Immunfärbung
verwendet werden, zum Beispiel beim immunologischen Färben von
Gewebe oder Zellen, bei der Immunpräzipitation, beim Immunblot-Verfahren,
bei einem Immuntest, zum Beispiel einem kompetitiven oder nicht
kompetitiven Immuntest, Radioimmuntest, ELISA, Latexagglutination,
der Proteinreinigung, einer Affinitätssäule und dergleichen. Im Falle
von ELISA wird ein Sandwichtyptest bevorzugt. Der Immuntest umfaßt alle
Verfahren wie immunhistologische Untersuchungen, das Immunblot-Verfahren
und Verfahren unter Verwendung von immunologischen Reaktionen, zum
Beispiel die Immunpräzipitation
und dergleichen.
-
Untersuchungsstücke und
Proben, bei denen der monoclonalen Antikörper der vorliegenden Erfindung
angewendet werden kann, können
in jeder Form sein, einschließlich
Lösungen,
kolloidaler Flüssigkeiten und
nicht-flüssiger
Proben. Vorzugsweise sind es Proben, die von lebenden Körpern gewonnen
werden, wie Blut, Serum, Gelenkflüssigkeit, cerebrospinale Flüssigkeit,
Speichel, amniotische Flüssigkeit,
Urin, andere Körperflüssigkeiten,
Zellkulturflüssigkeit,
Gewebekulturflüssigkeit,
Gewebehomogenat, Biopsieproben, Zellen, Gewebe, Gehirngewebe, vom
Gehirn abgeleitete Zelllinien, Nervenzelllinien, von Nerven abgeleitete
Zelllinien, von der Milchlinie abgeleitete Zelllinien, Milchliniengewebe,
vom Eierstock abgeleitete Zelllinien, Eierstockgewebe, Krebszellen,
Krebsgewebe und dergleichen.
-
Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung auch eine solche Hybridomzelllinie
einen Immuntest und einen Testkit bereit. Darüber hinaus stellt die vorliegende
Erfindung den monoclonalen Antikörper,
der Neurosin spezifisch erkennt, einen Immuntest zum Nachweis und
zur quantitativen Bestimmung von Neurosin, der durch der Verwendung
des Antikörpers
charakterisiert ist, und einen Testkit zur Durchführung des
Immuntests bereit.
-
Wie
man zusätzlich
nachstehend in Beispiel 4 sieht, zeigt der monoclonale Antikörper, der
mit der vorliegenden Erfindung gewonnen wird, keine Kreuzreaktivität mit IgG,
Albumin und Trypsinogen und hat eine hohe Spezifität zu Neurosin.
Somit ist er für
den Nachweis und die quantitative Bestimmung von Neurosin von großem Nutzen.
-
Wie
man weiterhin nachstehend in Beispiel 5 sieht, zeigt der monoclonale
Antikörper
der vorliegenden Erfindung nicht nur eine Immunreaktivität mit dem
Neurosin vom reifen Typ, sondern auch mit seiner Proform.
-
Im
Allgemeinen durchlaufen Proteine nach der Translation verschiedene
Arten von Prozessierung, um das Protein des aktiven Typs zu produzieren.
Zunächst
werden viele sekretorische Proteine an den Ribosomen in einer Zelle
in der Form eines Proteins vom inaktiven Vorläufertyp (Proform) synthetisiert.
Eine solche inaktive Proform hat ein Peptid (Sekretionssignal),
das mit Sekretion zu tun hat und normalerweise aus etwa 15 bis 60 Aminosäureresten
am N-Terminus des entsprechenden Proteins vom aktiven Typ besteht.
Dieses Peptid steht mit einem Mechanismus für den Durchgang des Proteins
durch die Zellmembran in Beziehung und in fast allen Fällen wird
es beim Durchgang durch die Membran durch ein spezifisches Enzym
abgespalten und entfernt, um das entsprechende Protein vom reifen
Typ zu bilden. Ein Sekretionssignal hat eine breite hydrophobe Region,
die in ihrem Zentrum aus hydrophoben Aminosäuren besteht, und hat auch
einen basischen Aminosäurerest
an einer Stelle nahe am N-Terminus. Darüber hinaus gibt es ein gewisses
Protein, das ein zusätzliches Sekretionssignal
am N-Terminus eines inaktiven Proteins vom Vorläufertyp (Proform) hat, und
ein solches Protein wird als Präproprotein
bezeichnet (Präproform).
-
Zum
Beispiel existiert Trypsin unmittelbar nach der Translation in Aminosäuren in
der Präproform
und nach der Sekretion aus der Zelle existiert es in der Proform.
Dann durchläuft
es im Duodenum eine eingeschränkte
Zersetzung durch eine Enteropeptidase oder Trypsin selbst, um sich
in Trypsin vom aktiven Typ umzuwandeln.
-
Der
hier verwendete Ausdruck "Proteil" bedeutet den Teil
der Proform, von dem der entsprechende Proteinteil vom aktiven Typ
entfernt wird. Der hier verwendete Ausdruck "Präteil" bedeutet den Teil
der Präproform,
von dem die entsprechende Proform entfernt wird. Der hier verwendete
Ausdruck "Präproteil" bedeutet den Teil
der Präproform,
von dem der entsprechende Proteinteil vom aktiven Typ entfernt wird.
-
Ohne
Ausnahme wird Neurosin auch in die Präproform translatiert. Dann
wird es in seine Proform umgewandelt und der Proteil wird entfernt,
um aktives Neurosin zu bilden.
-
Wie
vorstehend beschrieben, wurde gefunden, daß der monoclonale Antikörper der
vorliegenden Erfindung eine Immunreaktivität nicht nur mit dem reifen
Typ von Neurosin hat, sondern auch mit seiner Proform. Das heißt, es wurde gefunden,
daß in
der cerebrospinalen Flüssigkeit
vorhandenes Neurosin in der Proform ist und daß der mir der vorliegenden
Erfindung erhaltene monoclonale Antikörper eine Immunreaktivität nicht nur
mit rekombinantem aktivem Neurosin hat, sondern auch mit natürlicherweise
vorkommendem Neurosin.
-
Der
monoclonale Antikörper
der vorliegenden Erfindung kann für die Diagnose der Alzheimer-Krankheit
und der Parkinson-Krankheit verwendet werden.
-
Es
gibt einen Bericht, daß Serinproteasen
im Gehirn mit einem Entwicklungsstadium, mit synaptischer Plastizität und neurologischen
Krankheiten einschließlich
der Alzheimer-Krankheit zu tun haben. Kürzlich haben Davies et al.
berichtet, daß Gewebe-Plasminogenaktivator
(RNK-Met-1) ebenso wie BSP1 und BSP2, die Serinproteasen im Gehirn
sind, im Hippocampus der Ratte hoch exprimiert werden (Davis, B.
J. et al., J. Biol. Chem., 273, 23004–23011, 1998). BSP1 und BSP2
sind neue Trypsin-ähnliche
Proteanen und BSP1 wurde als Neuropsin definiert (Chen, Z.-L. et
al., J. Neurosc., 15, 5083–5097,
1995).
-
Kürzlich wurde
eine neue Trypsin-ähnliche
Protease, die im Gehirn hoch exprimiert wird, cloniert und als Neurosin
definiert (Yamashiro, K. et al., Biochem. Biophys. Acta, 1350, 11–14, 1997).
Neurosin besteht aus 244 Aminosäuren
und ist der, Familie der Serinproteasen ähnlich. Darüber hinaus hat Neurosin 28,4%
Homologie mit menschlichem Trypsinogen 1, 26,3% Homologie mit menschlichem
Trypsinogen 2, 22,9% Homologie mit menschlichem Kallikrein, 13,8%
Homologie mit menschlichem Faktor X und 12,5% Homologie mit menschlichem
Chymotrypsinogen. Es spaltet jedoch nicht Substrate von Thrombin,
Chymotrypsin und Plasmin. Daher nimmt man an, daß Neurosin im Gehirn eine Trypsin-ähnliche
Rolle spielt.
-
Außerdem wurden,
wie nachstehend in den Beispielen 6 und 7 gezeigt wird, als ein
Resultat der Immunfärbung
von Hirngewebeschnitten mit dem monoclonalen Antikörper der
vorliegenden Erfindung alle Kerne angefärbt, die im Gehirn vorhanden
sind. Zusätzlich
wurden bei Nervenzellen ihr Nervencytoplasma, die Nervenzellenkerne
und die Axone gefärbt.
Im Gegensatz dazu wurden die Axone, die an der Störungsstelle des
Gehirns von Patienten mit der Alzheimer-Krankheit vorhanden sind,
kaum gefärbt.
Die Anwesenheit von Neurosin wurde in den senilen Plaques, in der
Veränderungsregion
der extrazellulären
Neurofibrillen und den Lewy-Körpern nachgewiesen.
Angesichts dessen nimmt man an, daß Neurosin beim Abbau von Proteinen
wie β-Amyloid
eine Rolle spielt.
-
Darüber hinaus
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt worden, daß Neurosin
in verschiedenen Arten von Zellen im Gehirn vorhanden ist.
-
Im
Gegensatz zu Gliazellen, in denen Neurosin spezifisch in ihren Kernen
vorhanden ist, sind hinsichtlich der Nervenzellen das Cytoplasma,
die Kerne, die Nucleoli und ihre Axone Neurosin-positiv. Neurosin
ist in den Nervenzellen der Störungsstelle
eines Patienten mit Parkinson-Krankheit oder Alzheimer-Krankheit
kaum enthalten. In einem Gehirn mit Alzheimer-Krankheit ist Neurosin
in mehreren senilen Plaques und der Veränderungsregion der Neurofibrillen
vorhanden.
-
Amyloid-Vorläufer-Protein
(APP) ist unterteilt in drei Arten (APP695, APP751 und APP770),
gemäß der Anzahl
an Aminosäuren.
APP751 und APP770 enthalten 56 Aminosäuren, die die Funktionen eines
Serinproteaseinhibitors vom Kunitz-Typ (KPI) haben. Kürzlich haben
Moir et al. berichtet, daß Gehirn
eines Patienten mit Alzheimer-Krankheit ein signifikant höheres Verhältnis von
APP-Arten einschließlich
KPI im Vergleich mit normalem Gehirn hat (Moir, R. d. et al., J.
Biol. Chem., 273, 5013–5019,
1988). Sie haben vorgeschlagen, daß bei der späteren Alzheimer-Krankheit ein Anwachsen
dieser Amyloid produzierenden Produkte an der Amyloidpräzipitation
beteiligt ist.
-
Die
sezernierte Isoform, die die KPI-Domäne enthält, ist dieselbe wie die Protease
Nexin 2 (PN-2). Von PN-2 ist bekannt, daß es ein Inhibitor von Serinproteasen
wie Trypsin (Kitaguchi, N. et al., Nature, 331, 530–532, 1988;
Sinha, S. et al., J. Biol. Chem., 265, 8983–8985, 1990), Chymotrypsin
(Kitaguchi, N. et al., Nature, 331, 530–532, 1988, Sinha, S. et al.,
J. Biol. Chem., 265, 8983–8985,
1990), Faktor IXa (Schmaler, A. N. et al., J. Clin. Invest., 92,
2540–2543,
1993), Xa (Mahdi, F. et al., J. Biol. Chem., 270, 23468–23474,
1995) und XIa (Van Nostrand, W. E. et al., J. Biol. Chem., 265,
9591–9594,
1990) ist. Es gibt Berichte, die zeigen, daß Trypsin (Smith, M. A. et
al., Mol. Chem. Neuropathol., 27, 145–154, 1996; Wiegan, U. et al.,
Gene, 136, 167–175,
1993), Factor Xa (Hass, C. et al., Bioch. Biophys. Acta, 1343, 85–94, 1997),
XIa (Saportito-Irwin, S. M. et al., J. Biol. Chem, 270, 26265–26269,
1995), andere Serinproteasen und Thrombin (Igarashi, K. et al.,. Biochem.
Biophys. Res. Com., 185, 1000-1004, 1992), und neues Chymotrypsin-ähnliches
Enzym (Little, S. qqP. et al., J. Biol. Chem, 272, 25135–25142,
1998) Enzyme sind, die bei der Prozessierung von APP eine Rolle
spielen. Darüber
hinaus wird bei Thrombin (Akiyama, N. et al., Neurosc. Lett., 146,
142–154,
1992) und Trypsin (Smith, M. A. et al., Mol. Chem. Neuropathol.,
27, 145–154,
1996) gezeigt, daß sie
in an der Stelle im Gehirn mit Alzheimer-Krankheit lokalisiert sind,
an der β-Amyloid
präzipitiert
ist.
-
Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gezeigt, daß Neurosin
ein Enzym ist, das bei der Amyloid-Präzipitation eine Rolle spielt,
weil es in den senilen Plaques lokalisiert ist. Darüber hinaus
gibt es einen Bericht, daß APP
an eine Membran bindet und mit einer Sekretase gespalten wird (Roberts,
S. B. et al., J. Biol.
-
Chem,
269, 3111–3116,
1994; Vassilacopoulou, F. et al., J. Neurochem., 64, 2140–2146, 1995).
Von Neurosin nimmt man an, daß es
bei der Prozessierung von APP eine Rolle spielt, weil es auch in
der Membranfraktion vorhanden ist. Von Neurosin nimmt man an, daß es von
Nerven sezerniert wird und daß es
bei der Proteolyse von pathogenen Gewebestrukturen eine gewisse
Rolle spielt, weil die Veränderung
bei den extrazellulären
Fibrillen von dem anti-Neurosin-Antikörper gefärbt wird. Von Trypsin wurde
bereits berichtet, daß es in
der Region der Veränderung
der Neurofibrillen vorhanden ist (Smith, M. A. et al., Mol. Chem.
Neuropathol., 27, 145–154,
1996). Es gibt eine Möglichkeit,
daß Neurosin
eine proteolytische Funktion von aggregierter Struktur hat, weil
es in den Lewy-Körpern
vorhanden ist.
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Das
heißt,
daß man
von Neurosin annimmt, daß es
bei der Alzheimer-Krankheit
und Parkinson-Krankheit eine Rolle spielt, und es deshalb möglich ist,
eine Krankheit zu diagnostizieren, bei der Neurosin eine Rolle spielt,
indem man die exprimierte Menge an Neurosin nachweist und bestimmt.
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Während die
Beispiele 6 und 7 hier nachstehend zusätzlich experimentelle Systeme
unter Verwendung des monoclonalen Antikörpers gegen Neurosin sind,
kann derselbe Effekt als derjenige dieser experimentellen Systeme
bei Verwendung eines experimentellen Systems erwartet werden, das
auf die mRNA von Neurosin abzielt. Dann können die vorstehenden Krankheiten
auch unter Verwendung der mRNA diagnostiziert werden, die aus einer
Probe oder einem Untersuchungsstück
gewonnen wurde.
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Da
darüber
hinaus die bei der vorliegenden Erfindung erhaltenen zwei monoclonalen
Antikörper
eine unterschiedliche Spezifität
zu Neurosin haben, kann durch ihre Kombination eine zusätzlich verbesserte
Spezifität
erhalten werden, und daher kann die Diagnose der vorstehenden Krankheiten
mit hoher Sensitivität durchgeführt werden.
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Wenn
der monoclonale Antikörper
der vorliegenden Erfindung einem menschlichen Wesen für die Diagnose
oder Behandlung einer mit Neurosin zusammenhängenden Krankheit verabreicht
wird, kann darüber hinaus
ein Verfahren für
die Minimierung der Antigenizität
gegen das menschliche Wesen angewendet werden. Das heißt, daß dies durch
Umwandlung des monoclonalen Antikörper der vorliegenden Erfindung
in einen chimären
Antikörper
oder einen humanisierten Antikörper
gemäß einem
bekannten Verfahren erreicht werden kann. Der monoclonale Antikörper der
vorliegenden Erfindung umfaßt
diese Antikörper,
welche ihre Antigenizität
gegen ein menschliches Wesen vermindern. Hier wird nachstehend ein
Verfahren für
die Produktion des Antikörpers
beschrieben.
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Der
Ausdruck "chimärer Antikörper" bedeutet ein chimäres Molekül eines
Maus-Antikörpers
und eines humanen Antikörpers.
Es ist aus ethischer Sicht unmöglich,
einen Antikörper
durch Immunisierung eines menschlichen Wesens mit irgendeinem Antigen
zu produzieren. Daher wird eine Maus immunisiert und die variable
Region eines Antikörpers
(V-Region), die an ein Antigen bindet, wird aus einem Gen des Maus-Antikörpers ausgeschnitten,
gefolgt von ihrer Verbindung mit dem Gen der konstanten Region (C-Region)
des Antikörpers,
das von einem humanen Knochentumor abgeleitet ist, um ein chimäres Gen
zu produzieren. Ein monoclonaler Mensch-Maus-Antikörper kann
durch Expression des chimären
Gens in einer Wirtszelle produziert werden. Da der chimäre Antikörper weniger
Antigenizität
gegen ein menschliches Wesen hat, kann er als der monoclonale Antikörper für die Verabreichung
an ein menschliches Wesen zur Behandlung einer Krankheit oder zur
Durchführung
einer Bilddiagnose verwendet werden. Als Techniken, die bekannte
chimäre
Antikörper betreffen,
gibt es diejenigen, wie sie in der JP 5-304989, JP 4-33-295, WO91/06649,
JP 63-036786 A, JP 6-98021 und dergleichen beschrieben sind.
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Kürzlich wurde
jedoch ein humanisierter Antikörper
entwickelt, der nützlicher
ist als ein chimärer
Antikörper.
Ein humanisierter Antikörper
wird durch Transplantation nur einer Gensequenz einer Antigen bindenden
Stelle (CDR: Komplementaritätsbestimmende
Region) in einem Antikörpermolekül in ein
humanes Antikörpergen
(CDR-Grafting) erhalten, um das gesamte Molekül außer der CDR des Antikörpermoleküls zu humanisieren.
Da der Maus-Antikörperteil
in diesem Antikörper
weniger ist als derjenige in einem chimären Mensch-Maus-Antikörper, sagt
man von dem Antikörper,
daß er
eine geringere Antigenizität
und eine höhere Sicherheit
hat als der chimäre
Mensch-Maus-Antikörper.
In Japan wird zur Zeit ein klinischer Test eines humanisierten Antikörpers gegen
adulte T-Zell-Leukämie
durchgeführt.
Durch eine US-Firma, Genentech (WO92/22653, WO98/45332, WO94/04679,
WO98/37200, WO94/04679), eine GB-Firma, Celltech (WO94/29451, WO94/29351,
WO94/13805, WO93/06231, WO92/01059, WO91/16927, WO91/16928, WO91/09967,
WO89/01974, WO89/01783) und dergleichen wurden Patentanmeldungen
eingereicht, die auf das Produktionsverfahren für humanisierte Antikörper und
verwandte Techniken gerichtet sind.
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Es
besteht eine Gefahr bei der Verabreichung eines monoclonalen Antikörpers der
Maus, weil der Antikörper
ein fremdes Protein für
ein menschliches Wesen ist und es sein kann, daß er Nebenwirkungen verursacht.
Dann ist ein humaner monoclonaler Antikörper wünschenswert. Bisher war jedoch
die Fusionseffizienz unzureichend und es war schwierig, ein Hybridom
zu erhalten, das stabil einen Antikörper produziert. Dennoch macht
es zur Zeit ein Fortschritt bei der Technologie möglich, einen
humanen monoclonalen Antikörper
zu produzieren.
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Als
ein Produktionsverfahren für
einen humanen monoclonalen Antikörper
gibt es zum Beispiel zusätzlich
zu einem Zellfusionsverfahren die Transformation mit Epstein-Barr-Virus(EBV),
die Fusion von Zellen, die nach Transformation mit diesem Virus
erhalten werden, mit Ausgangszellen und ein Verfahren für die Produktion
eines chimären
Antikörpers
und eines humanisierten Antikörpers
unter Verwendung der Gentechnik. Ein chimärer Antikörper ist ein Antikörper, der
durch Verknüpfung
der Immunglobulinfragmente von Tieren verschiedener Arten miteinander
gewonnen wird. Ein humanisierter Antikörper ist ein Antikörper, der
durch Modifikation eines Antikörpers
erhalten wird, der heterogen zu einem menschlichen Wesen ist, wie
ein Maus-Antikörper,
um seine Primärstruktur
außer
der CDR der H-Kette und L-Kette durch die entsprechende Primärstruktur
eines humanen Antikörpers
zu ersetzen. Wenn die SHM-D 33-Linie (ATCC CRL 1668) oder die RF-S1-Linie,
die ein hetero-Myelom
aus menschlichem Wesen/Maus ist, als eine Ausgangszelle für die Produktion
eines humanen monoclonalen Antikörpers
verwendet wird, kann dieselbe hohe Fusionseffizienz wie diejenige unter
Verwendung von Ausgangszellen der Maus erhalten werden. Ein Hybridom,
das unter Verwendung dieser Ausgangszellen erhalten wird, kann ohne
Feederzellen cloniert werden. Dann kann ein Antikörper vom
Typ IgG relativ stabil in großen
Mengen produziert werden. Für
die Züchtung
der Ausgangszellen wird ERDF-Kulturmedium verwendet, das mit 15%
FCE ergänzt
ist, und das andere Verfahren ist dasselbe wie das bei der Maus.
Außerdem
ist es für
die Produktion eines humanen monoclonalen Antikörpers vom Typ IgG bevorzugt, menschliche
Lymphocyten zu verwenden, die aus peripherem Blut gesammelt werden,
das mit einem Antigen ausreichend sensibilisiert wurde. Wenn Lymphocyten,
die mit einem Antigen ausreichend sensibilisiert wurden, schwer
verfügbar
sind, kann die Sensibilisierung mit einem Antigen in vitro durchgeführt werden.
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Unter
Verwendung des vorstehenden Verfahrens kann der Antikörper der
vorliegenden Erfindung humanisiert werden und er ist für die Verabreichung
an ein menschliches Wesen von großem Nutzen.
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Die
folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung weiter
im Detail, sind aber nicht als Limitierung ihres Umfangs gedacht.
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Beispiel 1
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Produktion
eines monoclonalen anti-Neurosin-Antikörpers
-
Ein
monoclonaler anti-Neurosin-Antikörper
wurde gemäß dem folgenden
Verfahren produziert.
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(a) Gewinnung von Antigen
(Produktion von Zellen, die rekombinantes Neurosin-Protein exprimieren)
-
Gemäß demselben
Verfahren, wie in der JP 9-14790 oder Biochim. Biophys, Acta, 11,
1350, 1997, beschrieben, wurde aus COLO201-Zellen mRNA gewonnen,
gefolgt von der Synthese von cDNA und Clonierung von pSPORT/Neurosin.
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Eine
Translationsregion des reifen Proteins wurde mittels PCR aus pSPORT/Neurosin
gewonnen und sie wurde in pSecTagB (hergestellt von Invitrogen)
eingebracht, um ein Expressionsplamid zu konstruieren. Zunächst wurden
Sequenzen, die von dem Restriktionsenzym BamHl erkannt werden, an
die 5'- und 3'-Termini der Translationsregion
von Neurosin angefügt,
um Primer zu produzieren. Sie sind in den SEQ ID NOS: 1 und 2 gezeigt.
SEQ
ID NO: 1: CGCGATCCTTGGTGCATGGCGGACCC
SEQ ID NO: 2: CGCGGATCCTCACTTGGCCTGAATGGT
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Die
PCR-Amplifikation wurde unter Verwendung dieser Primer und pSPORT/Neurosin
als einer Matrize durchgeführt,
um eine BamHl erkennende Region zur translatierten Region von Neurosin
hinzugefügt
zu bekommen. Das PCR-Produkt
und pSecTagB wurden mit dem Restriktionsenzym BamHl verdaut und
unter Verwendung des Ligierungskits Ver. 1 (hergestellt von Takara)
ligiert, um E. coli JM109 (hergestellt von Takara) damit zu transformieren.
Unter den transformierten Kolonien wurde eine Kolonie, die das Neurosingen
enthielt, mittels PCR bestätigt,
um ein Expressionsplasmid pSecTag/Neurosin zu erhalten. Seine Genkarte
ist in 1 gezeigt.
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Ein
rekombinantes Neurosinprotein wurde unter Verwendung des exprimierten
Plamids pSecTaq/Neurosin und von CHO-Zellen produziert. Die CHO-Zellen
(1 × 106 Zellen) wurden in einem Kulturgefäß von 10
cm Durchmesser (hergestellt von Corning) ausgesät. Am folgenden Tag wurde die
Zellen mit Opti-MEMTM (Minimales Essentielles
Medium, 5 ml) (hergestellt von Gibco) gespült, gefolgt von der Zugabe
von frischem Opti-MEMTM (5 ml) und 2 Stunden
Züchten
bei 37°C.
Dann wurden pSecTag/Neurosin (1 μg)
und LipofectaminTM (hergestellt von Gibco
BRL) (10 μ zum
Kulturüberstand
zugegeben und der Überstand
wurde 6 Stunden bei 37°C
gezüchtet.
Nach dem Züchten
wurde die Zellen mit α-MEM
mit Zugabe von 10% fötalem
Rinderserum gewaschen und in einem T-förmigen Kolben von 25 cm2 gezüchtet.
Nach dem Einbringen des Gens wurde ZeosinTM (hergestellt
von Invitrogen) zu dem Medium zugegeben und nur die Zellen, in die
das Plasmid eingebracht worden war, wurden durch Wirkstoffselektion
selektiert. Das Medium wurde zweimal in der Woche gewechselt und
das Züchten
wurde fortgesetzt, bis die Zellen konfluent wurden. Die so bis zur
Konfluenz gezüchteten
Zellen wurde aus dem Kolben entnommen und subkultiviert.
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Die
so erhaltenen, Neurosin exprimierenden Zellen wurden in einem serumfreien
Medium gezüchtet und
aus dem Kulturüberstand
wurde rekombinantes Neurosin gewonnen. Dann wurde der Kulturüberstand
bei 1.5000 U/Min 15 Minuten zentrifugiert, unter Verwendung von
MES-Puffer (Dozin) dialysiert und durch zwei Kationenaustauscherharze
gegeben (Hitrap-SPTM und Mono-STM,
hergestellt von Pharmacia), die mit demselben Puffer äquilibriert
waren. Als nächstes
wurde es mittels Durchgang durch eine Gelfiltrationssäule (Sephacril
S-200TM, hergestellt von Pharmacia) mit
PBS (phoshatgepufferte Salzlösung)
gereinigt, um eine Antigenlösung
zu erhalten.
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Zum
Beispiel werden Zellen im Falle der Verwendung eines anderen Vektors,
der kein Sekretionssignal hat, mit PBS ausgefällt, das Triton-X 100TM oder Tween-20TM enthält, und
die ausgefällten
Zellen werden aufgebrochen, um rekombinantes Neurosin zu gewinnen.
Alternativ werden Zellen mechanisch mit zum Beispiel einem Homogenisierungsgerät oder Ultraschallgerät aufgebrochen,
um rekombinantes Neurosin zu gewinnen. Ein Überstand einer löslichen
Fraktion, der mittels des vorstehenden Verfahrens nach der Zentrifugation
der aufgebrochenen Zellen gereinigt wurde, kann auch verwendet werden.
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Außerdem wird
gemäß dem Verfahren,
das in der JP 9-14790 oder in Biochim. Biophys. Acta, 1350, 11,
1997 beschrieben ist, ein Expressionsplamid pdKCR/Trp59 konstruiert
und CHO-Zellen werden durch Einbringung des Plamids transformiert.
Die transformierten CHO-Zellen werden gemäß dem vorstehend beschriebenen
Verfahren gezüchtet
und aus dem Kulturüberstand
wird rekombinantes Neurosin gereinigt. Auch dies kann als Antigenlösung verwendet
werden.
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Weiterhin
kann natürlicherweise
vorkommendes humanes Neurosin aus einem Kulturüberstand (10 I) einer Zelllinie
mit natürlichem
Neurosin mit hoher Produktion, HPC-Y3, die proteinfrei gezüchtet wird,
mit Gelfiltration, einer Ionenaustauschersäule, hydrophober Chromatographie,
präparativer
Acrylamid-Elektrophorese und dergleichen gereinigt werden. Auch
dies kann als ein Immunogen verwendet werden.
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(b) Immunisierung
-
Die
Antigenlösung
für die
Immunisierung, die vorstehend in (a) hergestellt wurde, wurde mit
komplettem Freundschem Adjuvans (hergestellt von DIFCO) im Verhältnis 1
: 1 gemischt und das Gemisch wurde emulgiert. Die Emulsion wurde
in fünf
weibliche Balb/C-Mäuse
(8 Wochen als, etwa 100 μg
Neurosinprotein/Maus) subkutan injiziert. Dann wurde dreimal mit
Intervallen von etwa 2 Wochen eine Verstärkungsimmunisierung (etwa 100 μg Neurosinprotein/Maus)
durch subkutane Injektion eines emulgierten Gemisches der Antigenlösung für die Immunisierung
und inkomplettem Freundschem Adjuvans (hergestellt von DIFCO) im
Verhältnis
1 : 1 durchgeführt.
Drei Tage nach der dritten Verstärkung
wurde aus der Schwanzvene eine Blutprobe entnommen und der Antikörpertiter
im Serum mit dem nachstehenden ELISA gemessen. Zwei Wochen nach der
dritten Verstärkung
wurde eine Lösung
der Antigenlösung
für die
Immunisierung in physiologischer Kochsalzlösung (etwa 100 μg Neurosinprotein/Maus)
den Mäusen
intraperitoneal verabreicht. Drei Tage nach der Verabreichung wurden
von den immunisierten Mäusen
für die
Verwendung bei der nachstehenden Zellfusion Milzzellen gewonnen.
-
(c) ELISA (direktes Festphasenverfahren)
-
Eine
Neurosinproteinlösung,
die auf dieselbe Weise wie bei der Herstellung des Immunisierungsantigens
hergestellt worden war, wurde mit PBS auf 5 μg/ml eingestellt und die Lösung (50 μl/Mulde)
wurde 2 Stunden an einer ELISA-Platte adsorbiert. Die Platte wurde
durch vierfache Verdünnung
von BlockaceTM (hergestellt von Snow Brand
Milk Products) in PBS blockiert. Nach dem Waschen der Platte wurde
eine 5.000-fache Verdünnung
(50 μl/Mulde)
des Serums, das vorstehend in (b) erhalten worden war, in einem
Serumverdünnungspuffer
(PBS, das 5% FBS enthielt) zu jeder Mulde der Platte zugegeben und
2 Stunden bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Nach dem Waschen
der Platte wurde eine 2.000-fache Verdünnung (50 μl/Mulde) von IgG-Antikörper der
Maus, der mit alkalischer Phosphatase markiert war (hergestellt
von ICN/Cappel), zu jeder Mulde der Platte zugegeben und 1 Stunde
bei Raumtemperatur reagieren gelassen. Dinatrium-p-nitrophenylphosphat
(SIGMA 104-Phosphatasesubstrattabellen)
wurde in Substratreaktionsgemisch (9,6% Diethanolaminpuffer, der
0,5 mM Magnesiumchlorid enthielt, pH 9,7) mit einer Konzentration
von 2 mg/ml aufgelöst, um
eine Substratlösung
herzustellen. Die Platte wurde sieben mal mit gereinigtem Wasser
gewaschen und die Substratlösung
(50 μl/Mulde)
wurde dazugegeben. Nach der Reaktion mit der Substratlösung wurde
3N NaOH (50 μl)
zugegeben, um die Reaktion zu stoppen und die Absorption bei 405
nm wurde gemessen.
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(d) Zellfusion und Produktion
von Hybridomen
-
Drei
Tage nach der letzten Immunisierung wurde aus drei Mäusen die
Milz entnommen, die als Ergebnis des vorstehenden ELISA einen erhöhten Antikörpertiter
gegen das Neurosinprotein hatten, und gemäß herkömmlichen Verfahren wurde Milzzellen
hergestellt. Die Ausgangszellen für die Fusion war die von Balb/c-Mäusen gewonnene
Myelom SP-Zelllinie, von der durch Selektion mit einem Kulturmedium,
das 8-Azaguanin (20 μg/ml)
enthielt, bestätigt
wurde, daß sie
eine bezüglich
Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase (HGPRT) defekte Linie
war. SP2-Zellen
(2 × 107 Zellen) und Milzzellen (1 × 108 Zellen) wurden kombiniert und die Zellfusion
unter Verwendung von Polyethylenglycol (PEG4000TM,
hergestellt von Merck) als Zellfusionspromotor gemäß einem
herkömmlichen
Verfahren durchgeführt.
Nach vollständiger
Zellfusion wurden die Zellen in einem Kulturmedium (HAT-Medium), das unter
Zugabe von Hypoxanthin, Aminopterin und Thymidin zu EscloneTM-Medium (hergestellt von Sanko Pure Chemicals)
hergestellt wurde, mit einer Konzentration von 3,0 × 108 Zellen/ml bezüglich der Milzzellen suspendiert
und in einer Mikrotiterplatte mit 96 Mulden (hergestellt von Corning)
(100 μl/Mulde)
verteilt. Die fusionierten Zellen wurden in einem CO2-Inkubator
(37°C, 5% CO2) gezüchtet,
wobei alle 3 bis 5 Tage die Hälfte
des Mediums ausgetauscht wurde. Nur Hybridome, die in dem Medium überlebten,
wurden ausgewählt
und gezüchtet.
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(e) Durchmusterung der
Hybridome
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Für die Mulden,
bei denen eine Koloniebildung bestätigt wurde, wurde mit demselben
ELISA wie vorstehend unter (c) eine Durchmusterung durchgeführt, um
die Anwesenheit eines Antikörpers
gegen das Neurosinprotein im Kulturüberstand zu bestätigen. Es
wurde zwei Arten von Platten verwendet, an denen Neurosin bzw. Trypsinogen
absorbiert waren, und die Kolonien, die stark mit dem Neurosinprotein
reagierten, wurden selektiert und cloniert.
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(f) Durchmusterung der
Hybridome
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Die
Clonierung von Hybridomen, die Antikörper produzierten, die an das
Neurosinprotein banden, wurde dreimal durch limitierte Verdünnung wiederholt,
um zwei Arten von Hybridomen zu erhalten, die 2B2-6-Zelllinie und
die S2E5-Zelllinie, die Antikörper
produzierten, die spezifisch an das Neurosinprotein banden und eine
stabile Proliferationskapazität
hatten. Diese Hybridome wurden am 17. Juni 1998 beim National Institute of
Bioscience and Human-Technology (NIBH), Agency of Industrial Science & Technology, 1-1-3
Higashi, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken, Japan, unter den Hinterlegungsnummern
FERM P-16843 bzw. FERM P-16844 hinterlegt.
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(g) Typisierung der monoclonalen
Antikörper
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Der
Isotyp wurde unter Verwendung der Kulturüberstände (jeweils 5 ml) der vorstehend
erhaltenen zwei Hybridome, der 2B2-6-Zelllinie und der S2E5-Zelllinie,
mit dem Mouse Antibody Isotyping KitTM (hergestellt
von Gibco BRL) bestimmt. Die beiden Isotypen der monoclonalen Antikörper, die
von den Hybridomen, der 2B2-6-Zelllinie
und der S2E5-Zelllinie, produziert wurden, waren dieselben. Nämlich, die
H-Kette war IgG1 und
die L-Kette war κ.
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(h) Herstellung und Reinigung
von monoclonalem Antikörper
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Einer
weiblichen Balb/c-Maus (8 Wochen alt) wurde intraperitoneal Pristan
(0,5 ml/Maus) verabreicht und zehn Tage nach der Verabreichung wurden
zwei Hybridome, die 2B2-6-Zelllinie und die S2E5-Zelllinie, die bei
der vorstehenden Clonierung (d) erhalten worden waren, intraperitoneal
injiziert (etwa 107 Zellen/0,5 ml/Maus).
Nach etwa 10 Tagen wurde bei den Mäusen eine abdominale Hypertrophie
beobachtet. Dann wurde durch eine 18G-Injektionsnadel Ascites gewonnen.
Der gewonnene Ascites wurde mit 1.000 U./Min. 10 Minuten bei 4°C zentrifugiert
und der Überstand
30 Minuten bei 37°C
stehen gelassen. Dann wurde er über
Nacht bei 4°C
stehen gelassen. Nach 10 Minuten Zentrifugation bei 12.000 U./Min
und bei 4°C
wurde der resultierende Überstand
auf eine Affinitätssäule mit
Sepharose Protein ATM (hergestellt von Pharmacia
Bioteck) aufgetragen, um den jeweiligen monoclonalen Antikörper zu
reinigen. Die Absorption einer Lösung
des Antikörpers
wurde bei 260, 280 und 320 nm gemessen und die Antikörperkonzentration
wurde mit dem Werbulg-Christian-Verfahren
bestimmt.
-
(i) Western-Blot-Verfahren
-
Die
Expression des rekombinanten Neurosinproteins wurde wie folgt bestätigt. Nach
der Gewinnung des Kulturüberstands
der jeweiligen clonierten Zellen wurde er mit derselben Menge von
2 x SDS-Auftragsspuffer (hergestellt von Daiichi Kagaku) gemischt
und das Gemisch wurde 5 Minuten in einem kochenden Bad erhitzt.
Dies wurde als Probenlösung
verwendet. Die Probenlösung
wurde auf einem 10 bis 20 %-igen Polyacrylamidgel (hergestellt von
Daiichi Kapaku) unter Verwendung eines SDS Elektrophoresegeräts (hergestellt von
Daiichi Kagaku) und Tris-Glycinpuffer (hergestellt von Daiichi Kagaku)
einer Elektrophorese unterzogen. Andererseits wurden während der
Elektrophorese für
das Blot-Verfahren zwei Blätter
3MM-Filterpapier (hergestellt von Whattman) in Puffer A (hergestellt
von Daiichi Kagaku) getaucht, ein Blatt des Filterpapiers wurde in
Puffer B (hergestellt von Daiichi Kagaku) getaucht und drei Blätter des
Filterpapiers wurde in Puffer C (hergestellt von Daiichi Kagaku)
getaucht. Weiterhin wurde eine Polyvinylidenfluoridmembran (PVDF-Membran, hergestellt
von Milipore) in Methanol getaucht und dann in Wasser, um sie an
Wasser anzupassen.
-
Die Übertragung
des Proteins auf die PVDF-Membran wurde durch Herausnahme des Gels
nach der Elektrophorese aus der Apparatur und Platzierung von zwei
Blättern
des Filterpapiers, die in Puffer A getaucht worden waren, von einem
Blatt des Filterpapiers, das in Puffer B getaucht worden war, der
PVDF-Membran, des Gels und drei Blättern des Filterpapiers, die
in Puffer C getaucht worden waren, in dieser Ordnung in ein Blot-Apparatur
(hergestellt von Pharmacia) von seiner Kathodenseite aus und dem
Anlegen von einer Spannung von 8 mV für 1,5 Stunden durchgeführt. Nach
der Übertragung
wurde die PVDF-Membran durch 1 Stunde Schütteln bei Raumtemperatur mit
BlockaceTM (hergestellt von Snow Brand Milk
Products) blockiert. Man ließ die
Membran mit einer Verdünnung
des polyclonalen anti-Neurosin-Antikörpers des Kaninchens, nachstehend
in Beispiel 2 hergestellt, mit zu dem 5% fötales Kälberserum zugegeben waren PBS,
bei 4°C über Nacht reagieren.
Dann wurde mit alkalischer Phosphatase markierter IgG-Antikörper der
Maus dazugegeben und nach 1 Stunde Reaktion bei Raumtemperatur wurde
mit NBT-BCIP-Lösung
die Farbe entwickelt, um die Expression des rekombinanten Neurosinproteins
im Kulturüberstand
zu bestätigen.
-
Beispiel 2
-
Produktion von polyclonalem
anti-Neurosin-Antikörper
-
(a) Immunisierung
-
Gereinigtes
Neurosinprotein, das mittels rekombinanter Gentechnik produziert
worden war (100 μg), wurde
mit vollständigem
Freundschem Adjuvans gemischt und mit dem Gemisch wurde eine anfängliche
Immunisierung von Kaninchen vorgenommen. Dann wurden gemäß derselben
Immunisierungsweise mit Intervallen von 2 Wochen Verstärkungsimmunisierungen
durchgeführt.
Insgesamt wurden vier Verstärkungsimmunisierungen
durchgeführt.
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(b) Reinigung von Antiserum
-
Kaninchenantiseren,
die von Kaninchen gewonnen wurden, die vorstehend immunisiert worden
waren, wurden auf einer Affinitätssäule mit
Sepharose Protein ATM (hergestellt von Pharmacia
Biotech) gereinigt, um die IgG-Fraktion zu erhalten.
-
(c) Herstellung der Neurosinantigensäule und
Reinigung von Antikörper
-
Ein
aktiviertes Affinitätsträgerharz,
das mit Wasser (0,3 g, FMP: 2-Fluor-1-methylpyridiniumtoluol-4-sulfonat, hergestellt
von Seikagaku Kogyo) gequollen war, wurde in eine Säule gefüllt und
mit gereinigtem Wasser gewaschen (10 ml). Gereinigtes Neurosinprotein,
das mittels rekombinanter Gentechnik gewonnen worden war (10 μg), wurde
in einem Kopplungspuffer (50 mM Natriumcarbonat-Natriumbicarbonatpuffer, pH 8,5) aufgelöst. Das
in dem Kopplungspuffer gelöste
Antigen wurde in die Säule
gefüllt
und beide Enden der Säule
wurden mit Paraffinfilmen versiegelt. Die Säule wurde umgedreht und bei
4°C über Nacht
gemischt. Dann wurde die Säule
mit dem Kopplungspuffer (5 ml) gewaschen. Die Säule wurde weiterhin mit einem
Blockierungspuffer (20 ml) gewaschen und der Blockierungspuffer
(10 ml) wurde zu der Säule
zugegeben. Beide Enden der Säule
wurden mit Paraffinfilmen versiegelt und die Säule wurde umgedreht und bei
Raumtemperatur 3 Stunden gemischt. Dann wurde die Säule mit
gereinigtem Wasser (20 ml), mit 1M Gly-HCl (pH 2,5, 20 ml) und dann
mit gereinigtem Wasser (20 ml) gewaschen. Die vorstehend unter (b)
gereinigte IgG-Fraktion wurde durch diese Neurosinantigensäule auf
herkömmliche
Weise gereinigt.
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Beispiel 3
-
Entwicklung eines ELISA-Systems
unter Verwendung des anti-Neurosin-Antikörpers
-
Der
in Beispiel 1 erhaltene monoclonale Antikörper wurde mit PBS auf eine
Konzentration von 5 μg/ml verdünnt. Eine
Portion von jeweils 100 μl
davon wurde zu jeder Mulde einer Platte mit 96 Mulden (hergestellt von
Corning) zugegeben und 2 Stunden bei Raumtemperatur reagieren gelassen.
Nach fünf
mal Waschen mit gereinigtem Wasser wurde die Platte mit einer vierfachen
Verdünnung
von BlockaceTM (hergestellt von Snow Brand
Milk Products) in PBS (300 μl)
blockiert. Die Blockierungslösung
wurde verworfen und eine Portion von jeweils 100 μl von gereinigtem
Neurosinprotein, das mittels rekombinanter Gentechnik produziert
und mit PBS zu einer geeigneten Konzentration (0 bis 1.000 ng/ml)
verdünnt
worden war, wurde dazugegeben, gefolgt von 2 Stunden Reaktion bei
Raumtemperatur. Nach fünf
mal Waschen mit gereinigtem Wasser wurde das in Beispiel 2 erhaltene
Kaninchenantiserum mit einem Serumverdünnungspuffer (PBS, das 5% FBS
enthält)
zu einer Konzentration von 5 μg/ml
verdünnt
und eine Portion von jeweils 100 μl
der Verdünnung
wurde zu jeder Mulde zugegeben und die Reaktion 2 Stunden bei Raumtemperatur
durchgeführt.
Die Platte wurde gewaschen und dann wurde eine Portion von jeweils
100 μl einer
2.000-fachen Verdünnung
eines mit alkalischer Phosphatase markierten IgG-Antikörpers von
Kaninchen (hergestellt von ICN/Cappl) dazugegeben, gefolgt von 1
Stunde Reaktion bei Raumtemperatur. Durch Auflösen von Dinatrium-p-nitrophenylphosphat
(SIGMA 104-Phosphatasesubstrattabellen) in einer Substratreaktionslösung (9,6%
Diethanolaminpuffer, der 0,5 mM Magnesiumchlorid enthielt, pH 9,7)
mit einer Konzentration von 2 mg/ml wurde eine Substratlösung hergestellt.
Die Platte wurde sieben mal mit gereinigtem Wasser gewaschen und
die Substratlösung
(100 μl/Mulde)
dazugegeben. Nach 30 Minuten Reaktion mit der Substratlösung wurde
3N NaOH (100 μl)
dazugegeben, um die Reaktion zu stoppen und die Absorption wurde
bei 405 nm gemessen.
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(b) Einfluß von co-existierendem
Material beim Sandwich-Enzymimmuntest
-
Einfluß von menschlichem
Albumin, menschlichem Immunglobulin (IgG) und Trypsinogen wurden
untersucht.
-
Auf
dieselbe Weise wie diejenigen, die bezüglich des vorstehenden ELISA
beschrieben wurde, wurde derselbe Test durchgeführt, außer daß, wenn die Reaktion mit dem
Antigen durchgeführt
wurde, zu dem Neurosinprotein (200 ng/ml, 50 μl) menschliches Albumin mit
einer geeigneten Konzentration (0 bis 2.000 μg/ml), menschliches Immunglobulin
(IgG) mit einer geeigneten Konzentration (0 bis 20.000 μg/ml) und
Trypsinogen mit einer geeigneten Konzentration (0 bis 40 μg/ml) zugegeben
wurden.
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Beispiel 4
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Messung von Proben von
einem Patienten
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(a) Spezifität von monoclonalem
Antikörper
-
Für die Untersuchung
der spezifischen Reaktivität
der monoclonalen Antikörper
2B2-6 und S2E5 gegen Neurosin, die durch die vorliegende Erfindung
etabliert werden, wurde das Western-Blot-Verfahren durchgeführt. Die
Resultate werden in 2 gezeigt (Elektrophoresemuster).
Die Resultate zeigen, daß 2B2-6
und S2E5 rekombinantes Neurosin erkennen. Darüber hinaus wurde gefunden,
daß 2B2-6
und S2E5 spezifisch für Neurosin
sind, weil sie nicht an Trypsinogen binden, das eine hohe Homologie
mit Neurosin hat.
-
Zusätzlich ließ man gleichzeitig
einen Kulturüberstand
der natürlicherweise
vorkommenden Pankreaskrebszelllinie HPC-Y3 und weiterhin cerebrospinale
Flüssigkeit
(CSF) aufgrund eines möglichen
Unterschieds zwischen rekombinantem Neurosin und natürlicherweise
vorkommendem reagieren. Als ein Resultat wurden Banden bestätigt, die
dieselbe Größe hatten.
-
(b) Herstellung der Kalibrationskurve
-
Während eine
Kalibrationskurve für
den ELISA mit dem etablierten monoclonalen Antikörper hergestellt werden kann,
wurde zunächst
eine Kalibrationskurve für
rekombinantes Neurosin für
die positive Kontrolle hergestellt. Wenn eine Kalibrationskurve
gut ist, kann eine sigmoide Kurve erhalten werden. Die Resultate werden
in 3 gezeigt. In 3 ist auf
der Abszisse die Konzentration von Neurosin aufgetragen (ng/ml)
und auf der Ordinate ist die optische Dichte (bei 405 nm) aufgetragen.
Wie man von den Resultaten sehen kann, wurde innerhalb des Neurosin-Konzentrationsbereichs
von 5 bis 1.000 ng/ml eine sigmoide Kurve erhalten und im Bereich
von 10 bis 500 ng/ml wurde Linearität erhalten. Eine Probe kann
somit innerhalb dieses Bereichs quantitativ bestimmt werden. Weiterhin
kann die Sensitivität
durch Zugabe einer geeigneten Menge an BSA (d.h. 5 μg/ml) verbessert
werden.
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(c) Untersuchung des Einflusses
von co-existierendem Material
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In
einem ELISA zur Bestimmung von menschlichen Proben gibt es viele
coexistierende Materialien, die die Antigen-Antikörper-Reaktion
beeinflussen. Daher wurde der Einfluß von co-existierenden Materialien auf
den Test der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines ELISA-Systems
und unter Verwendung des Verfahrens, das im vorstehenden Beispiel
3 beschrieben wird, untersucht. Bei den Proteinen nimmt man an, daß Albumin
und Antikörper
Probleme verursachen. Daher wurde die quantitative Bestimmung unter
Beimischung mit einer gewissen Menge an Neurosin durchgeführt. Darüber hinaus
wurde, obwohl Trypsinogen, das eine hohe Homologie mit Neurosin
hat, auch beigemischt wurde, kein Einfluß erkannt. Die Resultate sind
in den 4A bis 4C gezeigt.
In diesen Abbildungen sind auf den Abszissen die Konzentration (μg/ml) der co-existierenden
Materialien IgG, Albumin und Trypsinogen aufgetragen. Auf den Ordinaten
ist die optische Dichte (bei 405 nm) aufgetragen. Wie bei diesen
Resultaten zu sehen, kann man verstehen, daß eine genaue Menge an Neurosin
ohne substantiellen Einfluß von
co-existierenden Materialien durch das Testverfahren der vorliegenden
Erfindung unter Verwendung eines ELISA-Systems bestimmt werden kann.
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(d) Bestimmung von Neurosin
in CSF
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Proben
von cerebrospinaler Flüssigkeit
(CSF) wurden von Patienten mit verschiedenen Krankheiten, einschließlich der
Alzheimer-Krankheit, mit Western-Blot-Verfahren und ELISA miteinander verglichen.
Für den
ELISA wurde die CFS-Proben 1/10 verdünnt.
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Die
Resultate sind in 5 (Elektrophoresemuster) gezeigt.
Wie man von diesen Resultaten sieht, werden mit Western-Blot-Verfahren
und ELISA dieselben Resultate erhalten. Weiterhin wird eine Variation
in den Mengen an Neurosin in den Patientenproben gefunden. Deshalb
ist es möglich,
die Beziehung mit jeder Krankheit durch Bestimmung der Menge an
Neurosin zu beweisen.
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Beispiel 5
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Reinigung von Neurosin
in CSF
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(a) Herstellung der Antikörpersäule
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Der
Antikörper
(S2E5, 10 mg), der über
eine Protein A-Säule
gereinigt war, wurde mit 0,2 M Natriumhydrogencarbonat, das 0,5
M Natriumchlorid enthielt, (pH 8,3) dialysiert. Der dialysierte
Antikörper
wurde zu einer NHS-aktivierten Sepharose High PerformerTM (Pharmacia)-Säule zugegeben,
die zuvor mit 1 mM Salzsäure
aktiviert worden war, und die Reaktion wurde 3 Stunden bei Raumtemperatur
durchgeführt.
Die Säule wurde
mit dem sechsfachen Volumen an Waschlösung A (0,5 M Ethanolaminlösung, die
0,5 M Natriumchlorid enthält,
pH 8,3) gewaschen und weiterhin mit dem sechsfachen Volumen an Waschlösung B (0,1
M Essigsäurelösung, die
0,5 M Natriumchlorid enthält,
pH 4,0). Die Säule
wurde erneut mit dem sechsfachen Volumen an Waschlösung A gewaschen
und die Säule,
gefüllt
mit der Waschlösung
A, 1 Stunde bei Raumtemperatur stehen gelassen. Dann wurde die Säule mit
dem sechsfachen Volumen an Waschlösung B gewaschen. Das Waschen
mit den Waschlösungen
A und B wurde einmal wiederholt und letztlich wurde die Säule mit
PBS äquilibriert.
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(b) Reinigung von Neurosin
in CSF
-
Nach
20 Minuten Zentrifugation von CSF (10 ml) mit 15.000 U./Min. wurde
der Überstand
gegen PBS dialysiert. Die dialysierte CSF wurde auf eine S2E5- Antikörpersäule aufgetragen,
die zuvor mit PBS äquilibriert worden
war. Die Säule
wurde mit 5 M Natriumthiocyanat und PBS eluiert. Dann wurde die
eluierte Fraktion mit 20 mM MES-Puffer (pH 6,0) dialysiert. Die
dialysierte Fraktion wurde auf eine Kationenaustauschersäule aufgetragen
(High Trap SPTM, Pharmacia), die zuvor mit
20 mM MES-Puffer (pH 6,0) äquilibriert
worden war. Die Säule
wurde der Gradientenelution mit Natriumchlorid (0 bis 0,2 M) unterzogen.
Alle Reinigungsschritte wurde bei 4°C durchgeführt.
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(c) Elektrophorese und
Western-Blot-Verfahren der eluierten Fraktion
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Die
mit Natriumchlorid eluierte Fraktion wurde, wie in Beispiel 1 gezeigt,
der SDS-PAGE unterzogen und das Gel wurde mit Silberfärbung angefärbt. Weiterhin
wurde eine Elektrophorese durchgeführt und dann gemäß derselben
Weise, wie vorstehend beschrieben, wurde das Western-Blot-Verfahren
durchgeführt,
gefolgt von der Immunfärbung
mit dem monoclonalen S2E5-Antikörper,
der in der Antikörpersäule verwendet worden
war. Die Resultate sind in 6 gezeigt.
Wie in 6 zu sehen, wurde mit Silberfärbung eine einzelne Bande (A)
bei einem Marker für
ein Molekulargewicht von etwa 30.000 nachgewiesen. Diese Bande wurde
in der Fraktion gefunden, die bei etwa 0,15 M Natriumchlorid eluierte.
Wenn diese Fraktion der Immunfärbung mit
dem S2E5-Antikörper
unterzogen wurde, wurde darüber
hinaus dieselbe Bande (B) nachgewiesen.
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(d) Primärstrukturanalyse
von gereinigtem, von CNF abgeleitetem Neurosin
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Die
Aminosäuresequenz
am N-Terminus von gereinigtem, von CSF abgeleitetem Neurosin wurde
unter Verwendung eines Aminosäure-Sequenziergeräts (Applied
Biosystems, Modell 473A) analysiert. Die mit 0,15 M Natriumchlorid
eluierte Fraktion wurde mit der Kationenaustauschersäule gereinigt,
konzentriert und mit ProSorbTM (Pharmacia)
an der PVDF-Membran absorbiert und dem Aminosäure-Sequenziergeräts zugeführt. Als ein Resultat wurde
eine Aminosäuresequenz
am N-Terminus bestätigt. Die
Aminosäuresequenz
entspricht der Aminosäuresequenz
der Proform, die abgeleitet ist von einer Nucleotidsequenz von Neurosin.
Somit wurde gefunden, daß der
monoclonale Antikörper
der vorliegenden Erfindung Immunreaktivität mit der Proform von Neurosin
hat (7).
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Beispiel 6
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Western-Blot-Verfahren
von Hirngewebe
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Hinsichtlich
der immunologischen Spezifität
des anti-Neurosin-Antikörpers
wurde unter Verwendung von Hirngewebe, das von zwei normalen Gehirnen
und zwei Gehirnen mit Alzheimer-Krankheit gewonnen wurde, eine Immunblot-Analyse
durchgeführt.
Jede Probe vom Scheitellappen wurde im fünffachen Volumen eines Puffers
(20 mM Tris-HCl (pH = 7,4), 1 mM EGTA, 1 mM EDTA, 10 μM Leupeptin,
1 μM Pepstatin
und 0,3 μM
Aprotinin) homogenisiert und das Homogenat wurde 30 Minuten bei
15.000 U./Min. und bei 4°C
zentrifugiert. Der Überstand
wurde als eine rohe Zellsolfraktion gesammelt. Der Niederschlag
wurde erneut in dem Homogenisierungspuffer gelöst, um ihn als Membranfraktion
zu verwenden. Eine Teilprobe, die Proteine von jeder Fraktion enthielt
(50 μg),
wurde der SDS-Polyacrylamidgel
(15%-iges Polyacrylamidgel)-Elektrophorese unter reduzierenden Bedingungen
unterzogen, gefolgt von der Übertragung
auf eine Nitrocellulosemembran unter Verwendung von 25 mM Tris-Glycin-Puffer,
der 20% Ethanol (pH = 8,3) enthielt. Die verwendete Nitrocellulosemembran
war vorbehandelt mit 25 mM Tris, das 150 mM NaCl (TBS) (pH = 7,4)
und 5% Magermilchpulver enthielt, und wurde 18 Stunden bei 4°C mit dem
anti-Neurosin-Antikörper
(2B2-6) zur Reaktion gebracht, der mit TBS, das 2% Magermilchpulver
enthielt, 1/1.000 verdünnt
war. Die gesamte Membran wurde mit TBS gewaschen, das 0.1% Tween
20 enthielt, und mit alkalische Phophatase bindendem anti-Maus-Antikörper in
TBST, das 1% Magermilch enthielt, 2 Stunden bei Raumtemperatur zur
Reaktion gebracht. Dann wurde die Membran mit einem Substratpuffer
für alkalische
Phophatase (0,1 M Tris-HCl,
der 0,33 mg/ml Nitroblautetrazolium (BRL), 0,44 mg/ml 5-Brom-4-chlor-3-indolylphosphorsäure (BRL),
0,1 M NaCl und 50 mM MgCl2 enthielt, gewaschen.
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Die
Resultate sind in 8 gezeigt. Wie in 8 zu
sehen, wurde hinsichtlich der Homogenatfraktion (W) und der Membranfraktion
(M) eine einzelne Bande mit dem anti-Neurosin-Antikörper bestätigt, während sie
in der Zellsolfraktion (C) nicht beobachtet wurde. Somit wurde bewiesen,
daß Neurosin
in der Membranfraktion in Hirngewebe vorhanden ist.
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Beispiel 7
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Immunfärbung von Hirngewebe
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(a) Gewinnung von Hirngewebe
-
Hirngewebe
wurde von 7 neurologisch normalen Patienten ohne Alzheimer-Krankheit, 6 Patienten
mit Alzheimer-Krankheit und 5 Patienten mit Parkinson- Krankheit gewonnen
und es wurde bei diesem Experiment verwendet. Die Alzheimer-Krankheit wurde entsprechend
dem Standard des National Institute on Aging (Khachaturian, Z. S.
et al., Arch. Neurol., 42, 1097–1105,
1985) diagnostiziert. Die Parkinson-Krankheit wurde entsprechend
dem Standard von Calne et al. (Calne, D. B. et al., Ann. Neurol.,
32, S125127, 1992) diagnostiziert. Die neurologisch normalen 3 männlichen
und 4 weiblichen Patienten waren 60 bis 82 Jahre alt. Die zwei männlichen
und 4 weiblichen Patienten mit Alzheimer-Krankheit waren 67 bis
82 Jahre alt. Die zwei männlichen
und 3 weiblichen Patienten mit Parkinson-Krankheit waren 70 bis
75 Jahre alt. Alles Hirngewebe wurde innerhalb von 2 bis 12 Stunden
nach dem Tod des Patienten gewonnen.
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(b) Immunfärbung
-
Es
wurden Gewebestücke
aus dem jeweiligen Scheitellappen, Hippocampus und Mittelhirngewebe ausgeschnitten
und 2 Tage in einem Phosphatpuffer fixiert, der 4% Paraformaldehyd
enthielt. Dann wurden sie unter Bedingungen niedriger Temperatur
bei 4°C
in 0,1 M Phosphatpuffer aufbewahrt, der 15% Saccharose (pH = 7,4)
enthielt, bis sie in dem Experiment verwendet wurden. Wenn es in
dem Experiment verwendet wurde, wurde jedes Gewebestück gefroren
und mit einem Mikrotom in Schnitte von 20 μm Dicke geschnitten und mit
immunhistologischen Techniken gefärbt (McGeer, P. L. et al.,
Can. J. Neurol. Sci., 16, 516–526
(1989). Der anti-Neurosin-Antikörper
(S2E5) wurde 1/1.000-fach verdünnt
und der primäre
Antikörper
und der Gewebeschnitt wurden 48 Stunden bei niedrigen Temperaturen
reagieren gelassen, gefolgt von Waschen mit PBS, das 0,3% Triton
X-100 enthielt (PBST). Dann wurde er weiter mit dem Avidin-Biotin-HRP-Komplex
(Vector) reagieren gelassen, gefolgt von 2 Stunden weiterer Reaktion
bei Raumtemperatur mit dem Biotin bindenden anti-Maus-IgG-Antikörper (Vector).
Nach dem Waschen mit PBST wurde die Peroxidase-Markierung mit einer
Lösung
sichtbar gemacht, die 0,001 3,3'-Diaminobenzidin,
0,6% Ammoniumnickelsulfat, 0,05% Imidazol und 0,0003% H2O2 enthielt, Wenn eine dunkelviolette Farbentwicklung
beobachtet wurde, wurde die Reaktion gestoppt. Der Schnitt wurde
gewaschen, auf einen Glasobjektträger aufgebracht, mit Alkohol
dehydratisiert und dann mit Enteran geschützt.
-
(c) Resultate
-
Die
unter Verwendung des Hirngewebes der Patienten mit der Alzheimer-Krankheit erhaltenen
Resultate sind in 9 gezeigt und diejenigen, die
mit dem Hirngewebe der Patienten mit der Parkinson-Krankheit erhalten
wurden, sind in 10 gezeigt.
-
Bei
der immunhistochemischen Färbung
mit dem anti-Neurosin-Antikörper
wurden alle Kerne von Neuronen in Gehirn, das als Kontrolle verwendet
wurde, gefärbt
(9). Und auch die anderen Neuronenkomponenten wie
die Nucleoli, die Axone und das Cytoplasma wurden gefärbt (9A und 9B). Ähnliche
Resultate wurden bezüglich
der Färbung
der Kerne bei allen Gehirnen erhalten, die in dem Experiment verwendet wurden.
-
Bei
den Gehirnen der Patienten mit Alzheimer-Krankheit wurden die Neuronen,
die Axone hatten, in der beschädigten
Region wie der Region des Scheitellappens (9C)
und der Hippocampus CA1-Region (9F),
schwach gefärbt.
In dieser Region wurden nur die Kerne von Neuronen gefärbt. In
der Hippocampus CA4-Region
wurden jedoch alle Komponenten der Neuronen eindeutig gefärbt (9E). Mehrere senile Plaques wurden gefärbt (9C und 9D)
und die veränderte
Region der extrazellulären
Nervenfibrillen war auch Neurosin-positiv (9F).
Die veränderte
Region der intrazellulären
Nervenfibrillen war Neurosin-negativ.
-
Im
Mittelhirngewebe der Patienten mit Parkinson-Krankheit waren alle
Neuronen im oculomotorischen Nucleus Neurosin-positiv (10A). In dem Kontrollgehirn waren mehrere
Nervenzellen, die Melanin in der Substantia nigra enthielten, Neurosin-positiv
(10B). In dem Gehirn mit Parkinson-Krankheit
wurden kaum Neuronen beobachtet, die Neurosin-positiv waren und
Melanin enthielten (10C). Lewy-Körper waren
Neurosin-positiv (10D).
-
Wie
in den 9 und 10 zu sehen ist, sind bei den
Hirngeweben von Patienten mit Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit
und normalen Patienten die Resultate der Immunfärbung mit dem anti-Neurosin-Antikörper verschieden
voneinander. Somit können
diese Krankheiten mit einem immunhistologischen Test diagnostiziert
werden.
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Beispiel 8
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Verbesserung des ELISA
-
(a) Verbesserter ELISA
(Sandwich-Verfahren)
-
Der
monoclonale Antikörper
(S2E5), der in Beispiel 1 erhalten wurde, wurde mit PBS auf 5 μg/ml verdünnt. Je
eine Portion von 100 μl
davon wurde zu jeder Mulde einer Platte mit 96 Mulden (hergestellt
von Corning) zugegeben, gefolgt von 2 Stunden Reaktion bei Raumtemperatur.
Nach fünf
mal Waschen mit PBS wurde die Platte mit einer vierfachen Verdünnung von
BlockaceTM (hergestellt von Snow Brand Milk
Products) in PBS (300 μl)
blockiert. Die Blockierungslösung
wurde verworfen und es wurde erneut mit PBS gewaschen, das 0,05%
Tween 20TM enthielt (PBS-T). Dann wurde
das in Beispiel 1 produzierte und gereinigte rekombinante Neurosinprotein
mit PBS, das 0,5% BSA enthielt (PBS-B), auf eine geeignete Konzentration
(0 bis 1.000 ng/ml) verdünnt.
Je eine Portion von 100 μl
davon wurde zu jeder Mulde zugegeben, gefolgt von 2 Stunden Reaktion bei
Raumtemperatur. Nach fünf
mal Waschen mit PBS-T wurde je eine Portion von 100 μl des in
Beispiel 2 erhaltenen Antiserums, das mit PBS-B auf 5 μg/ml verdünnt worden
war, zu jeder Mulde zugegeben, gefolgt von 2 Stunden Reaktion bei
Raumtemperatur. Nach dem Waschen der Platte mit PBS-T wurde je eine
Portion von 100 μl
einer 5.000-fachen Verdünnung
von mit alkalischer Phosphatase markiertem IgG-Antikörper von Kaninchen
(hergestellt von Biochem) in PBS-B zu jeder Mulde zugegeben, gefolgt
von 1 Stunde Reaktion bei Raumtemperatur. Dinatrium-p-nitrophenylphosphat
(SIGMA 104-Phosphatasesubstrattabletten) wurde in Substratreaktionsgemisch
(9,6% Diethanolaminpuffer, der 0,5 mM Magnesiumchlorid enthielt,
pH 9,7) mit einer Konzentration von 2 mg/ml aufgelöst, um eine
Substratlösung
herzustellen. Die Platte wurde sieben mal mit PBS-T gewaschen und
die Substratlösung
(100 μl/Mulde)
wurde zu der Platte zugegeben. Nach der Reaktion mit der Substratlösung wurde
3 N NaOH (100 μl)
zugegeben, um die Reaktion zu stoppen, und die Absorption bei 405
nm wurde gemessen.
-
Die
ELISA-Standardkurve nach der Verbesserung ist in 11 gezeigt.
In der 11 ist auf der Abszisse die
Konzentration von Neurosin (ng/ml) aufgetragen und auf der Ordinate
ist die optische Dichte (bei 405 nm) aufgetragen. Wie von diesen
Resultaten zu sehen, wurde im Neurosinkonzentrationsbereich von
1 bis 30 ng/ml Linearität
erhalten und die Sensitivität
war bei Verwendung des vorstehenden verbesserten ELISA signifikant
erhöht.
-
(b) Messung von Serumneurosin
-
Die
Serumneurosinspiegel von normalen Personen und Patienten (mit Alzheimer-Krankheit,
Parkinson-Krankheit und verschiedenen anderen Krankheiten) wurde
mit dem vorstehenden verbesserten ELISA gemessen. Für den ELISA
wurde das Serum 1/200 verdünnt
und der Messung unterworfen. Als ein Resultat wurde gefunden, daß der Serumneurosinspiegel
unter Verwendung des experimentellen ELISA-Systems selbst bei einer
Konzentration von 80 ng/ml mit hoher Sensitivität gemessen werden konnte. Wie
in 12 zu sehen, enthielten von 50 gemessenen Proben
48 Proben kaum Neurosin im Serum, während 2 Proben hohe Serumneurosinspiegel
hatten.
-
(c) Korrelation zwischen
verschiedenen Krankheiten und dem Neurosinspiegel in CSF
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Neurosinspiegel
in der CSF eines Patienten wurden mit dem vorstehenden ELISA gemessen.
Als ein Ergebnis war der CSF-Neurosinspiegel eines Patienten mit
einer Krankheit der peripheren Nerven im Unterschied zu einer Krankheit
des zentralen Nervensystems (einer Kontrollgruppe für Krankheiten
des zentralen Nervensystems) erhöht,
wenn der Patient älter
wurde. Und die Demenz von Krankheiten des zentralen Nervensystems
wurde in drei Gruppen aufgeteilt, d.h. degenerative Demenz, vaskuläre Demenz
und Demenz vom Alzheimer-Typ, und ihre CSF-Neurosinspiegel wurden
gemessen. Als ein Ergebnis war der CSF-Neurosinspiegel bei der Gruppe mit der
degenerativen Demenz, ähnlich
wie bei der Kontrollgruppe, erhöht,
wenn der Patient älter
wurde, und war verteilt in der Zone mit höherer Konzentration. Andererseits
war in der Gruppe mit vaskulärer
Demenz keine Korrelation zwischen Alter und CSF-Neurosinspiegel
zu beobachten. Insbesondere war der CSF-Neurosinspiegel eines Patienten
mit Alzheimer-Krankheit in der Zone mit niedrigerer Konzentration verteilt.
Dieses Resultat stützt
die Resultate der Gewebeimmunfärbung.
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Wie
hier vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung
der monoclonale Antikörper bereitgestellt,
der Spezifität
für Neurosin
hat. Der anti-Neurosin-Antikörper der
vorliegenden Erfindung macht es möglich, Neurosin in einer Probe
(z.B. CSF) nachzuweisen.
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Weiterhin
zeigt der monoclonale Antikörper
der vorliegenden Erfindung keine Kreuzreaktivität mit IgG, Albumin und Trypsinogen,
von denen man annimmt, daß sie
Verunreinigungen in einem Untersuchungsstück oder einer Probe sind. Somit
kann ein ELISA-System etabliert werden, daß eine gute Sensitivität hat.
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Es
kann gesagt werden, daß durch
die vorliegende Erfindung eine neue Diagnose etabliert wurde, weil der
Neurosinspiegel mehrere Krankheiten betrifft.
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Darüber hinaus
können
zum Beispiel Hirnschnitte unter Verwendung des anti-Neurosin-Antikörpers der
vorliegenden Erfindung durch Immunfärbung angefärbt werden. Das macht es möglich, verschiedene Krankheiten
immunhistologisch zu analysieren.
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SEQUENZPROTOKOLL
FREIER TEXT
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- SEQ ID NO: 1
Entworfener Oligonucleotidprimer für die Amplifikation
des Neurosingens
- SEQ ID NO: 2
Entworfener Oligonucleotidprimer für die Amplifikation
des Neurosingens
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