JP2009529133A - 細胞膜受容体に結合した抗体を検出するための新規なアッセイ方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、CD52結合性のヒト化抗体、即ち、カンパス−1H(アレムツズマブ)、の定量に特異的な新規なイムノアッセイの設計に関する。この方法は、薬物動態学的研究およびモニタリングに使用することができる。本発明は、従来から使用されている方法よりも特異性と感受性を高めるための改善点を開示する。
Description
本発明は、ヒト化抗体、即ち、カンパス−1H(アレムツズマブ)、の定量に特異的な新規なイムノアッセイの設計、および新規アッセイの、例えば、薬物動態学的研究およびモニタリングにおける使用に関する。イムノアッセイによる測定に適した生物試料は生体液、例えば、血清試料である。本発明は、従来から使用されている方法よりも特異性と感受性を高めるための改善点を開示する。
カンパス−1H(アレムツズマブ)とは、細胞膜に提示されたCD52分子との結合に特異的なヒト化モノクローナル抗体(IgGl)である。CD52抗原は、リンパ球といくつかの他の種類の細胞が多量に発現する脂質アンカー型糖タンパク質である。成熟抗原はわずか12個のアミノ酸からなるタンパク質成分を含有する。カンパス−1Hの認識する抗原エピトープは、C末端のいくつかのアミノ酸と脂質アンカーの一部を含んでおり、この構造ゆえに、カンパス−1Hの解析は難しい。従って、カンパス−1Hとの高親和性結合には完全な細胞膜受容体が必要である。更に、一般的に使用されている二次抗生物種抗体試薬は、生物試料中の余分な非特異的ヒト抗体と交差反応するため、選択性に乏しく、可変率が高い。
カンパス−1H(アレムツズマブ)は、補体仲介細胞毒性および抗体依存性細胞仲介細胞毒性によって、正常および悪性リンパ球の融解を引き起こす。カンパス−1Hは、慢性リンパ性白血病(CLL)の治療や、移植のための免疫抑制剤や、更には自己免疫疾患の治療のために開発された。
カンパス−1Hのアッセイに関する出版物はわずかであり、それらは細胞に基づく蛍光活性化セルソーター(FACS)解析法[Rebello and Hale, J Imm Meth 2002, 260; 285-302]、または最近になって報告された酵素結合免疫吸着法(ELISA)[Jilani et al., Leukemia Res 2004, 28; 1255-62]であり、いずれのアッセイ法も、薬物動態学的研究またはモニタリングに必要な選択率と感受性を満たすものではない。Rebello and HaleおよびJilani et al.の報告にあるLLOQ(定量下限値)はそれぞれ0.5μg/mlと0.25μg/mlだった。更に、選択率と感受性が不十分である点に加え、FACS解析は手間と時間がかかり、Jilani et al.の方法は、追試が成功していない。
発明の概要と好ましい態様
我々は、標識抗体および市販のフィルタープレートを用いる競合アッセイフォーマットの使用に基づいて、ヒト試料中のヒト化抗体であるカンパス−1H(アレムツズマブ)の高感度および特異的な検出を可能にする新規な競合アッセイを設計し、そのバリデーションを実施した。
我々は、標識抗体および市販のフィルタープレートを用いる競合アッセイフォーマットの使用に基づいて、ヒト試料中のヒト化抗体であるカンパス−1H(アレムツズマブ)の高感度および特異的な検出を可能にする新規な競合アッセイを設計し、そのバリデーションを実施した。
従って、本発明の目的の1つは、生物試料中に存在する、CD52細胞膜受容体結合性のヒト化抗体カンパス−1H(アレムツズマブ)をアッセイするための競合アッセイ方法であって、
(a)抗体の存在を分析するための試験試料を提供し、
(b)CD52受容体含有細胞またはCD52受容体含有細胞膜調製物をフィルタープレートメンブランに結合し、
(c)検出可能な標識で標識した検出用抗体(カンパス−1H)と試験試料を該フィルタープレートメンブランと接触させて、フィルタープレートメンブラン上の細胞膜受容体との結合に対して、試験試料中の抗体と標識した抗体とを競合させ、
(d)未結合の試薬がフィルタープレートメンブランを通過するように除去し、そして
(e)標識した抗体の存在を検出し、標準検量曲線を参照して検出用抗体を定量する
ことを包含する方法である。
(a)抗体の存在を分析するための試験試料を提供し、
(b)CD52受容体含有細胞またはCD52受容体含有細胞膜調製物をフィルタープレートメンブランに結合し、
(c)検出可能な標識で標識した検出用抗体(カンパス−1H)と試験試料を該フィルタープレートメンブランと接触させて、フィルタープレートメンブラン上の細胞膜受容体との結合に対して、試験試料中の抗体と標識した抗体とを競合させ、
(d)未結合の試薬がフィルタープレートメンブランを通過するように除去し、そして
(e)標識した抗体の存在を検出し、標準検量曲線を参照して検出用抗体を定量する
ことを包含する方法である。
本発明の好ましい競合アッセイは、蛍光標識、好ましくはEu標識、で標識したカンパス−1Hに基づくものである。
本発明の更なる目的は、カンパス−1H(アレムツズマブ)をアッセイするための試験キットであって、適切な容器に入った以下の成分を包含する試験キットである。
−検出用抗体であるカンパス−1Hに結合した、検出可能な標識、
−フィルタープレートメンブラン、および
−CD52受容体を含有する(凍結乾燥または凍結した)細胞または細胞膜。
所望により、試験キットは試験に必要な適切なバッファーを更に包含してもよい。
−検出用抗体であるカンパス−1Hに結合した、検出可能な標識、
−フィルタープレートメンブラン、および
−CD52受容体を含有する(凍結乾燥または凍結した)細胞または細胞膜。
所望により、試験キットは試験に必要な適切なバッファーを更に包含してもよい。
好ましくは、試験キットはEu標識カンパス−1Hを包含する。本発明の方法および試験キットに使用するフィルタープレートメンブランとしては、例えば、市販のアクロウェル96フィルタープレート(Pall Life Sciences)が挙げられる。
以下、添付の図面に参照しながら本発明をより詳細に説明する。
発明の詳細な説明
本発明の方法でアッセイする抗体はカンパス−1H(アレムツズマブ)である。しかし、細胞膜受容体に結合する全ての動物抗体、ヒト抗体またはヒト化抗体をそれに対応する方法でアッセイすることができる。このような抗体としては、例えば、ゲムツズマブ・オゾガマイシン(マイロターグ)およびリツキシマブ(リツキサン/マブセラ)が挙げられ、これらに対応する細胞膜受容体はCD33とCD20である。本発明の方法でアッセイすることのできる他のモノクローナル抗体としては、アブシキシマブ(レオプロ/セントリクス)、バシリキシマブ(シムレクト)、ベバシズマブ(アバスチン)、セツキシマブ(アービタックス)、ダクリズマブ(ゼナパックス)、エファリズマブ(ラプティバ)、インフリキシマブ(レミケード/アバカイン)、リンツズマブ(ザミル)、ナタリズマブ(タイサブリ)、オマリズマブ(ゾレア)、パリビズマブ(シナギス)、パニツムマブ(ベクチビックス)、トシツモマブ(ベキサール)、トラスツズマブ(ハーセプチン)、および他のキメラモノクローナル抗体が挙げられる。
本発明の方法でアッセイする抗体はカンパス−1H(アレムツズマブ)である。しかし、細胞膜受容体に結合する全ての動物抗体、ヒト抗体またはヒト化抗体をそれに対応する方法でアッセイすることができる。このような抗体としては、例えば、ゲムツズマブ・オゾガマイシン(マイロターグ)およびリツキシマブ(リツキサン/マブセラ)が挙げられ、これらに対応する細胞膜受容体はCD33とCD20である。本発明の方法でアッセイすることのできる他のモノクローナル抗体としては、アブシキシマブ(レオプロ/セントリクス)、バシリキシマブ(シムレクト)、ベバシズマブ(アバスチン)、セツキシマブ(アービタックス)、ダクリズマブ(ゼナパックス)、エファリズマブ(ラプティバ)、インフリキシマブ(レミケード/アバカイン)、リンツズマブ(ザミル)、ナタリズマブ(タイサブリ)、オマリズマブ(ゾレア)、パリビズマブ(シナギス)、パニツムマブ(ベクチビックス)、トシツモマブ(ベキサール)、トラスツズマブ(ハーセプチン)、および他のキメラモノクローナル抗体が挙げられる。
分析する生体液は、例えば、血清試料、血漿試料、全血試料、脊髄液試料または滑液試料であり、血清試料が好ましい。
本発明の競合アッセイ方法においては、細胞または細胞膜調製物をフィルタープレートメンブランに結合する。必要な細胞膜受容体CD52を発現する細胞株およびその細胞培養用培地は市販されているものを使用するか、当業者に周知の技術に基づいて調製することができる。細胞膜調製物は、当業者に周知の技術に基づいたホモジェナイゼーションとそれに続く遠心分離工程によって調製することができる。
適切なフィルタープレートメンブランは市販されており、一例としてPall Life Sciencesから入手可能なアクロウェル フィルタープレートメンブランが挙げられる。
本発明の目的に適した検出可能な標識は、蛍光標識である。適切な場合には、代わりに、酵素標識や放射性標識、あるいは磁気粒子を使用することもできる。好ましい蛍光標識としては、一般的に使用される蛍光標識、例えば、ユーロピウム(Eu)が挙げられる。抗体の標識は、例えば、未修飾のアミノ基を標識することで達成される。問題となる標識の検出に適した標識計測基を用いて標識を検出することができる。
検量標準曲線は、検出用抗体の検量用標準を作製し、シグナルを測定して得られたデータを標準曲線に(好ましくは適切な評価用ソフトウエアを用いて)あてはめることで作製する。
まとめると、我々は、生物試料(例えば血清)中の、受容体結合性抗体であるカンパス−1H(アレムツズマブ)を高感度且つ特異的に検出するための新規な技術概念を確立した。以下に示す、既に報告されているカンパス−1Hのアッセイ方法よりも定量下限値(LLOQ)が10倍超に改良された方法が、注意深く最適化したアッセイデザインにおいて優れた技術性能を発揮する試薬の使用によって達成された。カンパス−1Hアッセイの優れた特異性、特に豊富に存在する循環非特異的ヒト抗体との交差反応に関する特異性は、主として競合アッセイ法の採用(従って、2次抗ヒト抗体試薬の不使用)とフィルタープレートの使用によって達成することができた。
本発明の更なる態様においては、患者の薬物動態学的研究またはモニタリングが必要な場合に、本発明を患者由来の試料に適応することが最も有望な用途である。
1. 材料と方法
1.1 抗体、細胞株、試薬および装置
カンパス−1H(アレムツズマブ/マブカンパス、ドイツ国、Schering AG)の10mg/mL点滴用溶液を薬局から入手した。CD52受容体を発現するT−細胞リンパ球皮膚リンパ腫細胞株HuT 78(カタログ番号TIB−161)および細胞培養用培地はATCC(米国、バージニア州、マナサス)から入手した。アクロウェル 96フィルタープレート(製品番号5020)はPall Life Sciences (米国、ミシガン州、アン・アーバー)から入手した。Superdex 75カラム、200 HR 10/30 FPLCカラムとNAP−5カラムは、Amersham Pharmacia Biotech(スウエーデン国、ウプサラ)から入手した。Victorマルチラベルカウンター、MultiCalc評価ソフトウエア、DELFIA Eu標識キット、LxR結合アッセイバッファー、LxR洗浄溶液と増強用溶液はPerkin-Elmer Life Sciences(フィンランド国、ツルク)製を使用した。マルチスクリーン真空洗浄マニフォールドはMillipore(米国、マサチューセッツ州、ビレリカ)から入手した。
1.1 抗体、細胞株、試薬および装置
カンパス−1H(アレムツズマブ/マブカンパス、ドイツ国、Schering AG)の10mg/mL点滴用溶液を薬局から入手した。CD52受容体を発現するT−細胞リンパ球皮膚リンパ腫細胞株HuT 78(カタログ番号TIB−161)および細胞培養用培地はATCC(米国、バージニア州、マナサス)から入手した。アクロウェル 96フィルタープレート(製品番号5020)はPall Life Sciences (米国、ミシガン州、アン・アーバー)から入手した。Superdex 75カラム、200 HR 10/30 FPLCカラムとNAP−5カラムは、Amersham Pharmacia Biotech(スウエーデン国、ウプサラ)から入手した。Victorマルチラベルカウンター、MultiCalc評価ソフトウエア、DELFIA Eu標識キット、LxR結合アッセイバッファー、LxR洗浄溶液と増強用溶液はPerkin-Elmer Life Sciences(フィンランド国、ツルク)製を使用した。マルチスクリーン真空洗浄マニフォールドはMillipore(米国、マサチューセッツ州、ビレリカ)から入手した。
1.2 カンパス−1HのEu標識
約2〜3Eu/カンパス−1Hになるように、カンパス−1HをEu−キレートで標識した。簡単に説明すると、後から添加するEu−キレートと反応しうるアミノ基を有するトリスバッファーを除去するために、カンパス−1H抗体溶液をNAP−5カラムに添加し、0.05M炭酸バッファー(pH9.8)で溶出した。抗体溶液をモル量で120倍過剰量のN1−Eu+3キレート(N1−(p−イソチオシアナトベンジル)−ジエチレントリアミンN1,N2,N3,N3−テトラ酢酸Eu)に添加し、4℃で一晩インキュベートした。Eu標識したカンパス−1Hと遊離Eu−キレートとの分離は、DELFIA Eu標識キットの取扱説明書に従い、Superdex 200 HR 10/30カラムを使用したサイズ排除クロマトグラフィーとTSAバッファー(pH7.8)による溶出で行った。
約2〜3Eu/カンパス−1Hになるように、カンパス−1HをEu−キレートで標識した。簡単に説明すると、後から添加するEu−キレートと反応しうるアミノ基を有するトリスバッファーを除去するために、カンパス−1H抗体溶液をNAP−5カラムに添加し、0.05M炭酸バッファー(pH9.8)で溶出した。抗体溶液をモル量で120倍過剰量のN1−Eu+3キレート(N1−(p−イソチオシアナトベンジル)−ジエチレントリアミンN1,N2,N3,N3−テトラ酢酸Eu)に添加し、4℃で一晩インキュベートした。Eu標識したカンパス−1Hと遊離Eu−キレートとの分離は、DELFIA Eu標識キットの取扱説明書に従い、Superdex 200 HR 10/30カラムを使用したサイズ排除クロマトグラフィーとTSAバッファー(pH7.8)による溶出で行った。
1.3 アッセイデザイン
本発明においては、完全な細胞または細胞膜、Eu標識カンパス−1Hおよびフィルタープレートの使用に基づいて、ヒト血清中のカンパス−1Hを測定するための新規な競合アッセイを設計し、そのバリデーションを実施した。
本発明においては、完全な細胞または細胞膜、Eu標識カンパス−1Hおよびフィルタープレートの使用に基づいて、ヒト血清中のカンパス−1Hを測定するための新規な競合アッセイを設計し、そのバリデーションを実施した。
1.4 アッセイのバリデーション
1.4.1 選択率
選択率は、健康な献血者と最小6人の個別の対照患者からなる血清プールを試験することで検討した。
1.4.1 選択率
選択率は、健康な献血者と最小6人の個別の対照患者からなる血清プールを試験することで検討した。
1.4.2 精度と真度
アッセイ内およびアッセイ間の精度と真度は、ヒト血清マトリクス内で作製した5種の異なる品質評価サンプル濃縮物について、2人の異なる研究員が数日間にわたって6回の繰り返し測定(各測定は2つの結果の平均値である)で解析する(従って、一人につき3回の解析を行う)ことにより評価した。
アッセイ内およびアッセイ間の精度と真度は、ヒト血清マトリクス内で作製した5種の異なる品質評価サンプル濃縮物について、2人の異なる研究員が数日間にわたって6回の繰り返し測定(各測定は2つの結果の平均値である)で解析する(従って、一人につき3回の解析を行う)ことにより評価した。
1.4.3 定量下限と定量上限
精度が25%未満、真度が75〜125%の最低品質管理レベルを、定量下限(LLOQ)とした。精度が20%未満、真度が80〜120%の最高品質管理レベルを、定量上限(ULOQ)とした。
精度が25%未満、真度が75〜125%の最低品質管理レベルを、定量下限(LLOQ)とした。精度が20%未満、真度が80〜120%の最高品質管理レベルを、定量上限(ULOQ)とした。
2 結果
2.1 アッセイデザイン
アッセイデザインの模式図を図1に示した。
2.1 アッセイデザイン
アッセイデザインの模式図を図1に示した。
2.1.1 細胞培養と細胞膜の調製
CD52受容体を発現するT−細胞リンパ球皮膚リンパ腫細胞株HuT 78は、溶液(イスコフの変性ダルベッコ培地+20%胎児ウシ血清)中で培養した。膜ストック溶液は氷冷TMEバッファー(50mM Tris−HCl、10mM MgCl2と1mM EDTA)中で調製し、ビーズミルホモジェナイザーでホモジェナイズした。核と壊れた細胞を、4℃、約220gで10分の遠心分離で除去した。上清を再度、4℃、約40000gで45分の遠心分離に付した。最終的なペレットをTMEバッファーに懸濁し、使用するまで−70℃で保存した。
CD52受容体を発現するT−細胞リンパ球皮膚リンパ腫細胞株HuT 78は、溶液(イスコフの変性ダルベッコ培地+20%胎児ウシ血清)中で培養した。膜ストック溶液は氷冷TMEバッファー(50mM Tris−HCl、10mM MgCl2と1mM EDTA)中で調製し、ビーズミルホモジェナイザーでホモジェナイズした。核と壊れた細胞を、4℃、約220gで10分の遠心分離で除去した。上清を再度、4℃、約40000gで45分の遠心分離に付した。最終的なペレットをTMEバッファーに懸濁し、使用するまで−70℃で保存した。
2.1.2 競合アッセイ
LxR結合バッファーで希釈した全細胞または膜ストック調製物をフィルタープレートに添加し(50μL/ウェル)、室温で1時間インキュベートした。次に、濃度範囲が0.005〜3μg/mLであるヒト血清を用いて作製した検量用標準試料、ヒト血清で作成した品質管理試料、および検討用試料(30μL/ウェル)をそれぞれ2つずつのウェルに添加し、室温で2時間インキュベートした。最後に、LxR結合バッファーで希釈したEu標識カンパス−1H(2.5ng/ウェル/50μL)を加え、4℃で一晩インキュベートした。LxR洗浄バッファーを用いて、Millipore真空マニフォールドでプレートを6回洗浄し、次にDELFIA増強溶液(200μL/ウェル)を加えた。蛍光(Eu)は、振とう下、室温で15分のインキュベーションの後に測定した。標準値のあてはめと濃度データの作製には、MultiCalc評価ソフトウエアを用いた。3つのアッセイセットのための検量標準曲線を図2に示した。
LxR結合バッファーで希釈した全細胞または膜ストック調製物をフィルタープレートに添加し(50μL/ウェル)、室温で1時間インキュベートした。次に、濃度範囲が0.005〜3μg/mLであるヒト血清を用いて作製した検量用標準試料、ヒト血清で作成した品質管理試料、および検討用試料(30μL/ウェル)をそれぞれ2つずつのウェルに添加し、室温で2時間インキュベートした。最後に、LxR結合バッファーで希釈したEu標識カンパス−1H(2.5ng/ウェル/50μL)を加え、4℃で一晩インキュベートした。LxR洗浄バッファーを用いて、Millipore真空マニフォールドでプレートを6回洗浄し、次にDELFIA増強溶液(200μL/ウェル)を加えた。蛍光(Eu)は、振とう下、室温で15分のインキュベーションの後に測定した。標準値のあてはめと濃度データの作製には、MultiCalc評価ソフトウエアを用いた。3つのアッセイセットのための検量標準曲線を図2に示した。
2.2 アッセイのバリデーション
2.2.1 選択率
試験したヒト対照血清のプール(n=2)と6人の試験した個別の健常試料の全てにおいて、濃度はLLOQ(0.02μg/mL)未満だった。
2.2.1 選択率
試験したヒト対照血清のプール(n=2)と6人の試験した個別の健常試料の全てにおいて、濃度はLLOQ(0.02μg/mL)未満だった。
2.2.2 精度と真度
ヒト血清濃度が0.02、0.03、0.05、0.1および0.5μg/mLである品質管理(QC)試料に対する本発明の方法のアッセイ内精度(CV)は、4.2〜28.2%(表1)だった。ヒト血清濃度が0.02、0.03、0.05、0.1および0.5μg/mLである品質管理試料に対する本発明の方法のアッセイ内真度(AC)は、88〜117%(表1)だった。
ヒト血清濃度が0.02、0.03、0.05、0.1および0.5μg/mLである品質管理(QC)試料に対する本発明の方法のアッセイ内精度(CV)は、4.2〜28.2%(表1)だった。ヒト血清濃度が0.02、0.03、0.05、0.1および0.5μg/mLである品質管理試料に対する本発明の方法のアッセイ内真度(AC)は、88〜117%(表1)だった。
ヒト血清濃度が0.02、0.03、0.05、0.1および0.5μg/mLである品質管理(QC)試料に対する本発明の方法のアッセイ間精度(CV)は、7.1〜18.1%(表2)だった。ヒト血清濃度が0.02、0.03、0.05、0.1および0.5μg/mLである品質管理試料に対する本発明の方法のアッセイ間真度(AC)は、102〜109%(表2)だった。
2.2.2.1 定量下限と定量上限
最低品質管理濃度の精度を25%未満、真度を75〜125%とした、表2に示したアッセイ間品質管理データに基づいて決定した定量下限(LLOQ)は、0.02μg/mLだった。
最低品質管理濃度の精度を25%未満、真度を75〜125%とした、表2に示したアッセイ間品質管理データに基づいて決定した定量下限(LLOQ)は、0.02μg/mLだった。
最高品質管理濃度の精度を20%未満、真度を80〜120%とした、表2に示したアッセイ間品質管理データに基づいて決定した定量上限(ULOQ)は、0.5μg/mLだった。
Claims (7)
- 生物試料中に存在する、CD52細胞膜受容体結合性のヒト化抗体カンパス−1H(アレムツズマブ)をアッセイするための競合アッセイ方法であって、
(a)抗体の存在を分析するための試験試料を提供し、
(b)CD52受容体含有細胞またはCD52受容体含有細胞膜調製物をフィルタープレートメンブランに結合し、
(c)検出可能な標識で標識した検出用抗体と試験試料を該フィルタープレートメンブランと接触させて、フィルタープレートメンブラン上の細胞膜受容体との結合に対して、試験試料中の抗体と標識した抗体とを競合させ、
(d)未結合の試薬がフィルタープレートメンブランを通過するように除去し、そして
(e)標識した抗体の存在を検出し、標準検量曲線を参照してカンパス−1H(アレムツズマブ)を定量する
ことを包含する方法。 - 標識した抗体が、蛍光標識を付したカンパス−1Hであることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 標識した抗体が、Eu標識カンパス−1Hであることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 生物試料が血清試料、血漿試料、全血試料、脊髄液試料または滑液試料であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 請求項1〜4のいずれかの方法を使用した、薬物動態学的研究またはモニタリング。
- CD52細胞膜受容体結合性のヒト化抗体カンパス−1H(アレムツズマブ)をアッセイするための試験キットであって、適切な容器に入った以下の成分を包含する試験キット。
−検出用抗体であるカンパス−1Hに結合した、検出可能な標識、
−フィルタープレートメンブラン、および
−(凍結乾燥または凍結した)細胞または細胞膜。 - Eu標識カンパス−1を包含することを特徴とする、請求項6に記載の試験キット。
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