JP2012115243A - Anti-mt1-mmp single-stranded antibody and radioactive molecule imaging probe using the same - Google Patents

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Keiichi Higano
桂一 日向野
Yoko Tateishi
陽子 立石
Masaomi Futamata
正臣 二又
Hideo Saji
英郎 佐治
Takashi Tenma
敬 天滿
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Kyoto Electronics Manufacturing Co Ltd
Kyoto University
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Kyoto Electronics Manufacturing Co Ltd
Kyoto University
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new single-stranded antibody usable for diagnosis and examination of cancer, and to provide a radioactive molecule imaging probe using the antibody.SOLUTION: There is provided a single-stranded antibody having bonding activity to MT1-MMP, which single-stranded antibody includes an H chain variable region and an L chain variable region having specific amino acid sequences. A polynucleotide encoding the amino acid sequence of the single-stranded antibody, a vector comprising the polynucleotide and a method for producing the single-stranded antibody by using a transformant transformed with the vector are provided. Further, a use method of the single-stranded antibody as a molecular imaging probe agent for cancer is provided.

Description

本発明は、癌の診断や検査に用いられる新規単鎖抗体およびそれを用いた放射性分子イメージングプローブに関する。   The present invention relates to a novel single-chain antibody used for cancer diagnosis and testing, and a radiomolecular imaging probe using the same.

がんの浸潤、転移においてECMや基底膜の分解は必須のステップであり、MMPはこの過程を制御する重要な一連の酵素群である。MMPはその構造に基づいて分泌型と膜結合型に大別されるが、中でも膜結合型であるMT1−MMPは、(1)腫瘍形成の早期より発現しその発現が腫瘍組織に限局する、(2)I・II・III型コラーゲン、ラミニン、フィブロネクチンなど広範囲のECM構成成分に対する分解活性をもつ、(3)インテグリン、CD44などの細胞接着分子を細胞表面で制御する、(4)MMP−2、−13を細胞表面で活性化する、等の性質を有し、MT1−MMPの発現はがんの悪性度と相関することが示されてきており、MT1−MMP変異体を発現させたがん細胞では増殖性・浸潤性が顕著に抑制されることが明らかとなっている。加えて、MT1−MMPはほとんどのヒトがん組織において発現していることが示されるに至って、MT1−MMPを標的としたがんの診断法・治療法の開発が急務となっている。これまでに、MMP(特に分泌型MMP)を標的とした分子イメージングプローブの開発が積極的に進められてきているが、MT1−MMP選択的なイメージングプローブとして有効なものは未だ報告されていない。   Degradation of ECM and basement membrane is an essential step in cancer invasion and metastasis, and MMP is an important group of enzymes that control this process. MMPs are broadly classified into secretory and membrane-bound types based on their structures. Among these, MT1-MMP, which is membrane-bound, is (1) expressed early in tumor formation and its expression is limited to tumor tissue. (2) It has degradation activity against a wide range of ECM components such as type I, II and type III collagen, laminin, fibronectin, and (3) regulates cell adhesion molecules such as integrin and CD44 on the cell surface. (4) MMP-2 -13 has the property of activating -13 on the cell surface, and the expression of MT1-MMP has been shown to correlate with the malignancy of cancer, and the MT1-MMP mutant was expressed. It has been shown that proliferation and invasiveness are markedly suppressed in cancer cells. In addition, MT1-MMP has been shown to be expressed in most human cancer tissues, and development of cancer diagnosis and treatment methods targeting MT1-MMP has become an urgent task. So far, development of molecular imaging probes targeting MMP (particularly secreted MMP) has been actively promoted, but no effective MT1-MMP imaging probe has been reported yet.

MT1−MMPを標的とした放射性プローブは全長のIgG抗体を用いたものが報告されている(非特許文献1、2参照)が、イメージングの指標となる腫瘍血液比は投与48時間後で1.5程度であり十分とはいえない。また、放射性核種として半減期6時間の99mTcを用いていることから、投与48時間後では放射能の減衰が著しく、現実的なイメージングへの使用に耐えない。2段階投与法(プレターゲティング法)を用いた報告(非特許文献3参照)では担がんマウスのSPECTイメージングに成功しているが、リンカーペアとして用いているストレプトアビジンは免疫原性の問題があることから臨床応用可能性が低い。   Radioactive probes targeting MT1-MMP have been reported using full-length IgG antibodies (see Non-Patent Documents 1 and 2), but the tumor blood ratio as an index of imaging is 1. It is about 5 and is not sufficient. In addition, since 99mTc having a half-life of 6 hours is used as the radionuclide, the radioactivity is remarkably attenuated 48 hours after administration, and cannot be used for practical imaging. A report using a two-step administration method (pre-targeting method) (see Non-Patent Document 3) has succeeded in SPECT imaging of tumor-bearing mice, but streptavidin used as a linker pair has a problem of immunogenicity. There is a low possibility of clinical application.

がんを標的としたイメージングプローブとしては、細胞の糖代謝に応じて集積する18F標識フルオロデオキシグルコース(FDG)が知られているが、がん病変に特異的ではないという問題点を有している。   As an imaging probe targeting cancer, 18F-labeled fluorodeoxyglucose (FDG) that accumulates according to the sugar metabolism of cells is known, but has a problem that it is not specific to cancer lesions. Yes.

Development of a radiolabeled probe for detecting membrane type-1 matrix metalloproteinase on malignant tumors. Temma T, Sano K, Kuge Y, Kamihashi J, Takai N, Ogawa Y, Saji H. Biol Pharm Bull. 2009 Jul;32(7):1272-7.Development of a radiolabeled probe for detecting membrane type-1 matrix metalloproteinase on malignant tumors.Temma T, Sano K, Kuge Y, Kamihashi J, Takai N, Ogawa Y, Saji H. Biol Pharm Bull. 2009 Jul; 32 (7): 1272-7. Imaging with radiolabelled anti-membrane type 1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP) antibody: potentials for characterizing atherosclerotic plaques. Kuge Y, Takai N, Ogawa Y, Temma T, Zhao Y, Nishigori K, Ishino S, Kamihashi J, Kiyono Y, Shiomi M, Saji H. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2010 Nov;37(11):2093-104.Imaging with radiolabelled anti-membrane type 1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP) antibody: potentials for characterizing atherosclerotic plaques.Kuge Y, Takai N, Ogawa Y, Temma T, Zhao Y, Nishigori K, Ishino S, Kamihashi J, Kiyono Y, Shiomi M, Saji H. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2010 Nov; 37 (11): 2093-104. Radioimmunodetection of membrane type-1 matrix metalloproteinase relevant to tumor malignancy with a pre-targeting method. Sano K, Temma T, Kuge Y, Kudo T, Kamihashi J, Zhao S, Saji H. Biol Pharm Bull. 2010;33(9):1589-95.Radioimmunodetection of membrane type-1 matrix metalloproteinase relevant to tumor malignancy with a pre-targeting method.Sano K, Temma T, Kuge Y, Kudo T, Kamihashi J, Zhao S, Saji H. Biol Pharm Bull. 2010; 33 (9) : 1589-95.

本発明の解決課題は、がん病変に特異的で、画像診断として最適な薬物動態を示し、しかも免疫原性の問題がない臨床応用に適したがんの画像診断用プローブを提供することであった。   The problem to be solved by the present invention is to provide a diagnostic probe for cancer that is specific to cancer lesions, exhibits optimal pharmacokinetics as diagnostic imaging, and is suitable for clinical application without immunogenicity problems. there were.

上記課題に鑑みて、本発明者らは鋭意研究を重ね、MT1−MMPに特異的な単鎖抗体を得ることに成功し、これらを放射性標識したものが、がんの特異的イメージング剤として有用であることを見出し、本発明を完成させるに至った。   In view of the above problems, the present inventors have made extensive studies and succeeded in obtaining single-chain antibodies specific for MT1-MMP, and those radiolabeled are useful as cancer-specific imaging agents. As a result, the present invention has been completed.

本発明によれば、がん病変に特異的で、画像診断として最適な薬物動態を示し、しかも免疫原性の問題がない臨床応用に適したがんの画像診断用プローブが提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the probe for the diagnostic imaging of a cancer suitable for a clinical application which is specific to a cancer lesion, shows the optimal pharmacokinetics as an imaging diagnosis, and does not have an immunogenicity problem is provided.

したがって、本発明は下記のものを提供する:
(1)MT1−MMPに結合活性を有する単鎖抗体であって、配列番号:2で示されるアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:4で示されるアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む単鎖抗体;
(2)MT1−MMPに結合活性を有する単鎖抗体であって、配列番号:6で示されるアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:8で示されるアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む単鎖抗体;
(3)MT1−MMPに結合活性を有する単鎖抗体であって、配列番号:10で示されるアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:12で示されるアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む単鎖抗体;
(4)(1)〜(3)のいずれかに記載の単鎖抗体のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド;
(5)(4)に記載のポリヌクレオチドを含むベクター;
(6)(5)に記載のベクターで形質転換した形質転換体;
(7)(1)〜(3)のいずれかに記載の単鎖抗体の製造方法であって、(5)に記載のベクターで形質転換した形質転換体を適当な培地中で培養し、該形質転換体または培地から単鎖抗体を回収することを含んでなる方法;
(8)独立行政法人製品評価技術基盤機構に寄託され、受領番号NITE AP−1008を付与された細胞、独立行政法人製品評価技術基盤機構に寄託され、受領番号NITE AP−1009を付与された細胞、または独立行政法人製品評価技術基盤機構に寄託され、受領番号NITE AP−1010を付与された細胞を適当な培地中で培養し、培地から単鎖抗体を回収することを特徴とする、(1)〜(3)のいずれかに記載された単鎖抗体の製造方法;
(9)標識されている(1)〜(3)のいずれかに記載された単鎖抗体;
(10)放射性標識された(1)〜(3)のいずれかに記載の単鎖抗体を含む、がんの分子イメージングプローブ剤;
(11)(10)に記載の分子イメージングプローブ剤を含む、癌の画像診断剤またはキット;
(12)対象中のがんの存在を調べる方法であって、対象から得られた試料に(1)〜(3)のいずれかに記載の単鎖抗体を接触させることを特徴とする方法;
(13)MT1−MMPの免疫学的測定もしくは検出のための、(1)〜(3)のいずれかに記載の単鎖抗体を含むことを特徴とする試薬またはキット;
(14)MT1−MMPを免疫学的に測定または検出する方法であって、(1)〜(3)のいずれかに記載の単鎖抗体を試料と接触させることを特徴とする方法;
(15)単鎖抗体が標識されている(12)また(14)に記載の方法、あるいは(13)に記載のキット。
Accordingly, the present invention provides the following:
(1) A single-chain antibody having binding activity to MT1-MMP, an H-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, and an L-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4. A single chain antibody comprising:
(2) A single-chain antibody having binding activity to MT1-MMP, the H-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, and the L-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 A single chain antibody comprising:
(3) A single-chain antibody having binding activity to MT1-MMP, an H-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10, and an L-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 A single chain antibody comprising:
(4) a polynucleotide encoding the amino acid sequence of the single-chain antibody according to any one of (1) to (3);
(5) A vector comprising the polynucleotide according to (4);
(6) A transformant transformed with the vector according to (5);
(7) A method for producing a single-chain antibody according to any one of (1) to (3), wherein a transformant transformed with the vector according to (5) is cultured in an appropriate medium, Recovering the single chain antibody from the transformant or medium;
(8) Cells deposited with the Independent Administrative Institution Product Evaluation Technology Infrastructure and assigned the receipt number NITE AP-1008, and deposited with the Independent Administrative Institution Product Evaluation Technology Infrastructure and received the receipt number NITE AP-1009 Or a cell deposited with an Independent Administrative Institution Product Evaluation Technology Foundation and given the receipt number NITE AP-1010 in an appropriate medium, and recovering a single chain antibody from the medium (1 ) To (3), a method for producing a single-chain antibody;
(9) The single chain antibody according to any one of (1) to (3), which is labeled;
(10) A molecular imaging probe agent for cancer, comprising the radiolabeled single-chain antibody according to any one of (1) to (3);
(11) A diagnostic imaging agent or kit for cancer comprising the molecular imaging probe agent according to (10);
(12) A method for examining the presence of cancer in a subject, the method comprising contacting a single-chain antibody according to any one of (1) to (3) with a sample obtained from the subject;
(13) A reagent or kit comprising the single-chain antibody according to any one of (1) to (3) for immunological measurement or detection of MT1-MMP;
(14) A method for immunologically measuring or detecting MT1-MMP, the method comprising contacting the single-chain antibody according to any one of (1) to (3) with a sample;
(15) The method according to (12) or (14), wherein the single chain antibody is labeled, or the kit according to (13).

図1は、本発明の単鎖抗体の抗原固定化ELISAの結果を示す。FIG. 1 shows the results of an antigen-immobilized ELISA of a single chain antibody of the present invention. 図2は、本発明の単鎖抗体のCell ELISAの結果を示す。FIG. 2 shows the results of Cell ELISA of the single chain antibody of the present invention. 図3は、本発明の単鎖抗体の間接競合ELISAによる阻害曲線を示す。FIG. 3 shows an inhibition curve by indirect competitive ELISA of the single chain antibody of the present invention. 図4は、本発明の単鎖抗体のウェスタンブロッティングの結果を示す。レーン1はMMP98−1(1μg/ml)、レーン2はMMPK9E−1(1μg/ml)、レーン3は市販抗体IgG(10μg/ml)である。FIG. 4 shows the results of Western blotting of the single chain antibody of the present invention. Lane 1 is MMP98-1 (1 μg / ml), Lane 2 is MMPK9E-1 (1 μg / ml), and Lane 3 is commercially available antibody IgG (10 μg / ml). 図5は、腫瘍の免疫染色(左パネル)および単鎖抗体MMPK9E−1によるオートラジオグラフィー(右パネル)の結果を示す。FIG. 5 shows the results of immunostaining of tumors (left panel) and autoradiography (right panel) with single chain antibody MMPK9E-1. 図6は、本発明の単鎖抗体のフロー式免疫測定法による阻害曲線を示す。FIG. 6 shows an inhibition curve of the single-chain antibody of the present invention by flow immunoassay.

以下に、本発明を詳細に説明する。本明細書において、アミノ酸は当業者に公知の1文字表記または3文字表記で示される。特に断らないかぎり、本明細書中の他の用語についても、生物学の分野の教科書や辞書に記載されている通常の意味に解釈される。また、本明細書において、特に断らないかぎり、MT1−MMPはMT1−MMPタンパクを意味する。   The present invention is described in detail below. In the present specification, amino acids are represented by one-letter code or three-letter code known to those skilled in the art. Unless otherwise noted, other terms in this specification are also construed in the usual meaning described in biology textbooks and dictionaries. Moreover, unless otherwise indicated in this specification, MT1-MMP means MT1-MMP protein.

本発明は、第1の態様において、MT1−MMPに結合活性を有する新規単鎖抗体を提供する。上述のごとく、MT1−MMPは、ほとんどのヒトがん組織において発現しており、その発現ががんの悪性度と相関している。したがって、本発明の新規単鎖抗体を用いてMT1−MMPの発現を調べることによって、対象の体内のがんの存在および悪性度を知ることができる。   In the first aspect, the present invention provides a novel single chain antibody having binding activity to MT1-MMP. As described above, MT1-MMP is expressed in most human cancer tissues, and its expression correlates with the malignancy of cancer. Therefore, by examining the expression of MT1-MMP using the novel single chain antibody of the present invention, the presence and malignancy of cancer in the body of the subject can be known.

1の具体例において、本発明の単鎖抗体は、MT1−MMPに結合活性を有し、配列番号:2で示されるアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:4で示されるアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む。本明細書において、この具体例の抗体を「抗体MMP98−1」と称する。   In one specific example, the single-chain antibody of the present invention has a binding activity to MT1-MMP, an H chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, and an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 A light chain variable region having In this specification, the antibody of this specific example is referred to as “antibody MMP98-1.”

さらなる具体例において、本発明の単鎖抗体は、MT1−MMPに結合活性を有し、配列番号:6で示されるアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:8で示されるアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む。本明細書において、この具体例の抗体を「抗体MMPK9E−1」と称する。   In a further embodiment, the single-chain antibody of the present invention has a binding activity to MT1-MMP, an H chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, and an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8. Having a light chain variable region. In this specification, the antibody of this specific example is referred to as “antibody MMPK9E-1.”

さらなる具体例において、本発明の単鎖抗体は、MT1−MMPに結合活性を有し、配列番号:10で示されるアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:12で示されるアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む。本明細書において、この具体例の抗体を「抗体MMPK9I−1」と称する。   In a further embodiment, the single-chain antibody of the present invention has a binding activity to MT1-MMP, an H chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10, and an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12. Having a light chain variable region. In this specification, the antibody of this specific example is referred to as “antibody MMPK9I-1.”

本発明の上記単鎖抗体は、いずれもMT1−MMPに対する結合活性を有し、MT1−MMPの部分配列であるPQPRTTSRPSVPDKPKNのC末端にCysを付した配列:
PQPRTTSRPSVPDKPKNC(配列番号:13)
からなるペプチドに対して50nM以下、好ましくは40nM以下、さらに好ましくは30nM以下のKD値を示す。
All of the above single-chain antibodies of the present invention have a binding activity to MT1-MMP, and a sequence in which Cys is added to the C-terminal of PQPRTTSRPSVPDKPKN, which is a partial sequence of MT1-MMP:
PQPRTTSRPSVVPDKKNC (SEQ ID NO: 13)
A KD value of 50 nM or less, preferably 40 nM or less, more preferably 30 nM or less is shown for a peptide consisting of

本発明は、さらなる態様において、上記の本発明の単鎖抗体と同様の特性を有する変異単鎖抗体も提供する。これらの変異単鎖抗体の具体例としては下記のものが挙げられる。   In a further aspect, the present invention also provides a mutant single chain antibody having the same properties as the single chain antibody of the present invention described above. Specific examples of these mutant single chain antibodies include the following.

MT1−MMPに結合活性を有し、配列番号:2で示されるアミノ酸配列において1個ないし数個のアミノ酸が置換、付加または欠失されているアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:4で示されるアミノ酸配列において1個ないし数個のアミノ酸が置換、付加または欠失されているアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む単鎖抗体;
MT1−MMPに結合活性を有し、配列番号:6で示されるアミノ酸配列において1個ないし数個のアミノ酸が置換、付加または欠失されているアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:8で示されるアミノ酸配列において1個ないし数個のアミノ酸が置換、付加または欠失されているアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む単鎖抗体;
MT1−MMPに結合活性を有し、配列番号:10で示されるアミノ酸配列において1個ないし数個のアミノ酸が置換、付加または欠失されているアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:12で示されるアミノ酸配列において1個ないし数個のアミノ酸が置換、付加または欠失されているアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む単鎖抗体;ならびに
配列番号:2、配列番号:6配もしくは列番号:10で示されるアミノ酸配列のいずれかを有するH鎖可変領域と、配列番号:4、配列番号:8配もしくは列番号:12で示されるアミノ酸配列のいずれかを有するL鎖可変領域の任意の組み合わせからなる単鎖抗体。
これらの単鎖抗体は、配列番号:13で示されるアミノ酸配列からなるペプチドに対して50nM以下、好ましくは40nM以下、さらに好ましくは30nM以下のKD値を示す。
A heavy chain variable region having an amino acid sequence having binding activity to MT1-MMP and having one to several amino acids substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, and SEQ ID NO: A single chain antibody comprising an L chain variable region having an amino acid sequence in which one to several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by 4;
A heavy chain variable region having an amino acid sequence having binding activity to MT1-MMP and having one to several amino acids substituted, added, or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, and SEQ ID NO: A single chain antibody comprising an L chain variable region having an amino acid sequence in which one to several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by 8;
A heavy chain variable region having an amino acid sequence having binding activity to MT1-MMP and having one to several amino acids substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10, and SEQ ID NO: A single-chain antibody comprising an L chain variable region having an amino acid sequence in which one to several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence shown in FIG. 12; and SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 6 or An H chain variable region having any one of the amino acid sequences represented by column number 10 and an L chain variable region having any one of the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 8 or column number: 12; A single chain antibody consisting of any combination.
These single chain antibodies exhibit a KD value of 50 nM or less, preferably 40 nM or less, more preferably 30 nM or less with respect to the peptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 13.

がんの画像診断あるいはMT1−MMPの測定または検出といった観点から、上記の単鎖抗体が検出可能な様式で標識されていることが好ましい。抗体の標識法は当業者に公知であり、適宜選択して抗体を標識することができる。抗体の標識法としては、例えば、FITCなどを用いる蛍光標識法、ペルオキシダーゼなどを用いる酵素標識法、99mTcや111Inなどを用いる放射性標識法、ビオチン標識法などが挙げられる。本発明の単鎖抗体は分子サイズがIgGの約5分の1であり、体内動態が改善されている。そこで、放射性標識に用いる放射性核種としては、SPECT用とする場合には半減期が約3日である111Inが使い易い。なお、本明細書において、本発明の単鎖抗体という場合には、標識されている本発明の単鎖抗体も包含する。 From the viewpoint of diagnostic imaging of cancer or measurement or detection of MT1-MMP, the above single-chain antibody is preferably labeled in a detectable manner. Antibody labeling methods are known to those skilled in the art, and can be appropriately selected to label the antibody. Examples of the antibody labeling method include a fluorescence labeling method using FITC, an enzyme labeling method using peroxidase, a radioactive labeling method using 99m Tc or 111 In, a biotin labeling method, and the like. The single-chain antibody of the present invention has a molecular size of about one fifth that of IgG and has improved pharmacokinetics. Therefore, as a radionuclide used for radiolabeling, 111 In having a half-life of about 3 days is easy to use when SPECT is used. In the present specification, the single chain antibody of the present invention includes a labeled single chain antibody of the present invention.

さらに、放射性標識をする場合において、放射性標識により標的認識機能が損なわれないよう、二官能性キレート導入用のリジン残基を複数個、抗体のC末端に導入することが好ましい。したがって、111Inにて標識されており、リジン残基を複数個C末端に導入されている本発明の単鎖抗体は、イメージングに必要な高い腫瘍血液放射能比を投与早期から得ることができるので、特に好ましいものである。 Further, when radiolabeling is performed, it is preferable to introduce a plurality of lysine residues for introducing a bifunctional chelate at the C-terminus of the antibody so that the target recognition function is not impaired by the radiolabeling. Therefore, the single-chain antibody of the present invention labeled with 111 In and having a plurality of lysine residues introduced at the C-terminus can obtain a high tumor blood radioactivity ratio necessary for imaging from the early stage of administration. Therefore, it is particularly preferable.

本発明の単鎖抗体は、当業者に公知の方法、例えば、ファージディスプレイ法やハイブリドーマ法を用いて得ることができる。これらの方法に公知の遺伝子操作技術をさらに組み合わせることもできる。これらの方法の詳細は、実施例を参照されたい。ただし、本発明の単鎖抗体を得る方法は、上記方法に限定されないことはいうまでもない。   The single chain antibody of the present invention can be obtained by a method known to those skilled in the art, for example, a phage display method or a hybridoma method. These methods can be further combined with known gene manipulation techniques. For details of these methods, see the Examples. However, it goes without saying that the method for obtaining the single-chain antibody of the present invention is not limited to the above method.

さらなる態様において、本発明は、上で説明した本発明の単鎖抗体または変異単鎖抗体のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを提供する。さらに本発明は、もう1つの態様において、該ポリヌクレオチドを組み込んだベクター、ならびに該ベクターにて形質転換された細胞を提供する。   In a further aspect, the present invention provides a polynucleotide encoding the amino acid sequence of the single chain antibody or mutated single chain antibody of the present invention described above. Furthermore, in another aspect, the present invention provides a vector incorporating the polynucleotide, and a cell transformed with the vector.

かかるポリヌクレオチドは、上記のH鎖可変領域およびL鎖可変領域をコードするポリヌクレオチドのほか、リンカー配列、Hisタグ配列、V5タグ配列など(これらの配列に限定されない)をコードするポリヌクレオチド含んでいてもよい。   Such a polynucleotide includes a polynucleotide encoding a linker sequence, a His tag sequence, a V5 tag sequence, and the like (not limited to these sequences) in addition to the polynucleotide encoding the H chain variable region and the L chain variable region. May be.

本発明の単鎖抗体のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを発現ベクターまたはクローニングベクターに組み込んで適当な細胞に導入して形質転換し、形質転換細胞を適当な培地にて培養し、産生された単鎖抗体を培地から回収することにより、本発明の単鎖抗体、すなわち単鎖抗体MMP98−1、単鎖抗体MMPK9E−1および単鎖抗体MMPK9I−1を得ることができる。細胞の種類の選択、細胞の形質転換法、細胞の培養法、培地からの単鎖抗体の回収および精製のための手段・方法は当業者に公知であり、当業者は目的に応じてこれらの方法を適宜選択して用いることができる。例えば、細胞へのポリヌクレオチドの導入にはPEGおよびCaイオンを用いてベクターを導入する方法、エレクトロポーレーション法、遺伝子銃を用いる方法などがある。   A polynucleotide encoding the amino acid sequence of the single-chain antibody of the present invention is incorporated into an expression vector or cloning vector, introduced into an appropriate cell for transformation, and the transformed cell is cultured in an appropriate medium to produce the produced single unit. By recovering the chain antibody from the medium, the single chain antibody of the present invention, that is, the single chain antibody MMP98-1, the single chain antibody MMPK9E-1, and the single chain antibody MMPK9I-1 can be obtained. Means and methods for selection of cell types, cell transformation methods, cell culture methods, and recovery and purification of single-chain antibodies from culture media are known to those skilled in the art. A method can be appropriately selected and used. For example, introduction of a polynucleotide into cells includes a method of introducing a vector using PEG and Ca ions, an electroporation method, a method of using a gene gun, and the like.

上記の変異単鎖抗体についても、それらのアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを用いて、同様の手段・方法にて得ることができる。   The above mutant single chain antibodies can also be obtained by the same means / method using polynucleotides encoding their amino acid sequences.

なお、単鎖抗体MMP98−1、単鎖抗体MMPK9E−1および単鎖抗体MMPK9I−1をコードするポリヌクレオチドをベクターに組み込み、これらを用いて昆虫細胞を形質転換することにより、単鎖抗体MMP98−1を産生する細胞(出願人においてMMP98−0と命名)、単鎖抗体MMPK9E−1を産生する細胞(出願人においてMMPK9E−0と命名)および単鎖抗体MMPK9I−1を産生する細胞(出願人においてMMPK9I−0と命名)を得た。これらの単鎖抗体MMP98−1、単鎖抗体MMPK9E−1および単鎖抗体MMPK9I−1を産生する細胞は、それぞれ、独立行政法人製品評価技術基盤機構に寄託され、2010年12月2日に受領番号NITE AP−1008、NITE AP−1009およびNITE AP−1010を付与された。これらの細胞を適当な培地中で培養し、培地から単鎖抗体を回収することによっても、本発明の単鎖抗体、すなわち単鎖抗体MMP98−1、単鎖抗体MMPK9E−1および単鎖抗体MMPK9I−1を得ることができる。   A single-chain antibody MMP98-1, a single-chain antibody MMPK9E-1, and a polynucleotide encoding the single-chain antibody MMPK9I-1 were incorporated into a vector, and these were used to transform insect cells, whereby a single-chain antibody MMP98- 1 cells (named MMP98-0 in the applicant), cells producing the single chain antibody MMPK9E-1 (named MMPK9E-0 in the applicant) and cells producing the single chain antibody MMPK9I-1 (applicant) And named MMPK9I-0). Cells producing these single-chain antibody MMP98-1, single-chain antibody MMPK9E-1 and single-chain antibody MMPK9I-1 were each deposited with the National Institute of Technology and Evaluation and received on December 2, 2010. The numbers NITE AP-1008, NITE AP-1009 and NITE AP-1010 have been assigned. By culturing these cells in an appropriate medium and recovering the single chain antibody from the medium, the single chain antibody of the present invention, that is, the single chain antibody MMP98-1, the single chain antibody MMPK9E-1, and the single chain antibody MMPK9I −1 can be obtained.

さらなる態様において、本発明は、放射性標識された本発明の単鎖抗体を含む、がんの分子イメージングプローブ剤を提供する。すなわち、放射性標識された本発明の単鎖抗体を用いて、がんを画像診断することができる。放射性標識としては、SPECT用には111In、99mTc、67Ga、201Tl、123I、133Xeなどのγ線放出核種を用いることができるが、これらの核種に限定するものではない。また、PET用には11C、13N、15O、18F、62Cu、68Ga、76Brなどの陽電子放出核種を標識に用いることができるが、これらの核種に限定するものではない。 In a further aspect, the present invention provides a molecular imaging probe for cancer comprising a radiolabeled single chain antibody of the present invention. That is, cancer can be image-diagnosed using the radiolabeled single-chain antibody of the present invention. As the radiolabel, γ-ray emitting nuclides such as 111 In, 99m Tc, 67 Ga, 201 Tl, 123 I, and 133 Xe can be used for SPECT, but are not limited to these nuclides. For PET, positron emitting nuclides such as 11 C, 13 N, 15 O, 18 F, 62 Cu, 68 Ga, and 76 Br can be used for labeling, but are not limited to these nuclides.

111Inにて標識されており、リジン残基を複数個C末端に導入されている本発明の単鎖抗体は、イメージングに必要な高い腫瘍血液放射能比を投与早期から得ることができるので、がんの画像診断に特に好ましいものである。 Since the single-chain antibody of the present invention labeled with 111 In and having a plurality of lysine residues introduced at the C-terminus can obtain a high tumor blood radioactivity ratio necessary for imaging from early administration, This is particularly preferable for diagnostic imaging of cancer.

本発明のがんの分子イメージングプローブ剤は、放射性標識された本発明の単鎖抗体のほか、通常使用される賦形剤や担体を含みうる。これらの賦形剤や担体も公知であり、当業者は目的に応じて適宜選択して用いることができる。本発明の分子イメージングプローブ剤の剤形はいずれの剤形であってもよいが、注射剤や輸液剤の形態が好ましい。本発明のがんの分子イメージングプローブ剤は、使用前に本発明の単鎖抗体を放射性核種にて標識してから用いるのが一般的である。本発明の単鎖抗体の放射性核種での標識方法は公知の方法を用いて行い得る。111Inでの標識の具体例については本明細書の実施例を参照されたい。本発明のがんの分子イメージングプローブ剤を用いて、対象中のがんの存在、その部位、およびがんの悪性度を調べることができる。 The molecular imaging probe agent for cancer of the present invention may contain a commonly used excipient or carrier in addition to the radiolabeled single-chain antibody of the present invention. These excipients and carriers are also known, and those skilled in the art can appropriately select and use them according to the purpose. The dosage form of the molecular imaging probe of the present invention may be any dosage form, but is preferably an injection or an infusion. The cancer molecular imaging probe agent of the present invention is generally used after labeling the single-chain antibody of the present invention with a radionuclide before use. The method for labeling the single-chain antibody of the present invention with a radionuclide can be performed using a known method. See the examples herein for specific examples of labeling with 111 In. Using the molecular imaging probe for cancer of the present invention, the presence of cancer in the subject, its site, and the malignancy of the cancer can be examined.

本発明のがんの分子イメージングプローブ剤の用例を説明すると、本発明のがんの分子イメージングプローブ剤を対象に注射(局所投与、全身投与いずれでもよい)、輸液等の手段にて投与し、適当時間経過後、例えば投与後1〜24時間経過後にSPECTまたはPETにて放射線を測定することにより、対象におけるがんの存在、その部位、およびがんの悪性度を調べることができる。がんの診断の場合には、正常対象との比較を行うことが望ましい。また、対象におけるがんの経過や予後を見る場合には、経時的に検査を行うことが望ましい。これらの診断、検査の方法、手技は、通常のガンの診断、検査、ならびに通常の画像診断の方法、手技と基本的に変わることはない   Explaining the use of the molecular imaging probe agent for cancer of the present invention, the molecular imaging probe agent for cancer of the present invention is injected into the subject (any of local administration and systemic administration), administered by means such as infusion, By measuring radiation with SPECT or PET after an appropriate time has elapsed, for example, 1 to 24 hours after administration, the presence of cancer in the subject, its site, and the malignancy of the cancer can be examined. In the case of cancer diagnosis, it is desirable to compare with normal subjects. In addition, when looking at the progress and prognosis of cancer in a subject, it is desirable to perform an examination over time. These diagnosis and examination methods and procedures are basically the same as normal cancer diagnosis and examination, as well as normal diagnostic imaging methods and procedures.

本発明は、さらなる態様において、上記分子イメージングプローブ剤を必須構成成分として含む、癌の画像診断剤またはキットを提供する。通常の場合、キットには取扱説明書を添付する。   In a further aspect, the present invention provides a diagnostic imaging agent or kit for cancer comprising the molecular imaging probe agent as an essential component. Usually, an instruction manual is attached to the kit.

さらなる態様において、本発明は、対象中のがんの存在または悪性度を調べる方法であって、対象に本発明の単鎖抗体を投与し、対象中のMT1−MMPに結合した本発明の単鎖抗体の量を調べることを特徴とする方法を提供する。この方法において、好ましくは本発明の単鎖抗体は放射性核種にて標識されている。   In a further aspect, the present invention is a method for determining the presence or malignancy of a cancer in a subject comprising administering a single chain antibody of the present invention to the subject and binding to the MT1-MMP in the subject. Provided is a method characterized by examining the amount of chain antibody. In this method, the single chain antibody of the present invention is preferably labeled with a radionuclide.

さらなる態様において、本発明は、対象中のがんの存在または悪性度を調べる方法であって、対象から得られた試料に(1)〜(3)のいずれか1項に記載の単鎖抗体を接触させ、該試料中のMT1−MMPの存在または量を測定することを特徴とする方法を提供する。この方法において、本発明の単鎖抗体は標識されていることが好ましい。かかる標識としては酵素標識、蛍光標識、放射性標識などが挙げられるが、これらに限定されない。ここで、接触とは、試料中のMT1−MMPと本発明の単鎖抗体を結合可能な状況に置くことをいい、例えば、試料溶液と本発明の単鎖抗体を混合し、室温または動物の体温付近の温度にて適当時間インキュベートすることであってもよい。   In a further aspect, the present invention relates to a method for examining the presence or malignancy of cancer in a subject, wherein the single-chain antibody according to any one of (1) to (3) is used in a sample obtained from the subject. Is contacted and the presence or amount of MT1-MMP in the sample is measured. In this method, the single chain antibody of the present invention is preferably labeled. Such labels include, but are not limited to, enzyme labels, fluorescent labels, radioactive labels and the like. Here, the contact means that MT1-MMP in the sample and the single chain antibody of the present invention can be bound. For example, the sample solution and the single chain antibody of the present invention are mixed and mixed at room temperature or in the animal. Incubation may be performed at a temperature near body temperature for an appropriate time.

本発明は、もう1つの態様において、MT1−MMPを免疫学的に測定、検出もしくは捕獲するための、(1)〜(3)のいずれか1項に記載の単鎖抗体を含むことを特徴とする試薬またはキットを提供する。該試薬またはキットを用いて、試料中のMT1−MMPを捕獲したり、存在や量を調べたりすることができる。このような測定や検出を目的とする試薬やキットにおいては、本発明の単鎖抗体は標識されていることが好ましい。かかる標識としては酵素標識、蛍光標識、放射性標識などが挙げられるが、これらに限定されない。   In another aspect, the present invention includes the single-chain antibody according to any one of (1) to (3) for immunologically measuring, detecting or capturing MT1-MMP. A reagent or kit is provided. Using the reagent or kit, MT1-MMP in a sample can be captured, or the presence or amount thereof can be examined. In such reagents and kits for the purpose of measurement and detection, the single-chain antibody of the present invention is preferably labeled. Such labels include, but are not limited to, enzyme labels, fluorescent labels, radioactive labels and the like.

本発明は、もう1つの態様において、MT1−MMPを免疫学的に測定、検出もしくは捕獲する方法であって、(1)〜(3)のいずれか1項に記載の単鎖抗体を試料と接触させることを特徴とする方法を提供する。このような測定や検出方法においては本発明の単鎖抗体は標識されていることが好ましい。かかる標識としては酵素標識、蛍光標識、放射性標識などが挙げられるが、これらに限定されない。   In another aspect, the present invention provides a method for immunologically measuring, detecting or capturing MT1-MMP, wherein the single-chain antibody according to any one of (1) to (3) is used as a sample. Provided is a method characterized by contacting. In such measurement and detection methods, the single chain antibody of the present invention is preferably labeled. Such labels include, but are not limited to, enzyme labels, fluorescent labels, radioactive labels and the like.

以下に実施例を示して本発明をさらに具体的かつ詳細に説明するが、実施例は本発明を限定するものと解してはならない。   EXAMPLES The present invention will be described more specifically and in detail below with reference to examples, but the examples should not be construed as limiting the present invention.

(1−1)ペプチドコンジュゲートの調製
MT1−MMPヒンジ領域に含まれるアミノ酸配列を有するヒンジ領域ペプチドを合成し、リンカーSulfo−EMCS(PIERCE社製)を用いて、キャリアータンパク質と結合させ、ペプチドコンジュゲートを合成した。
(1-1) Preparation of Peptide Conjugate A hinge region peptide having an amino acid sequence contained in the MT1-MMP hinge region was synthesized and bound to a carrier protein using a linker Sulfo-EMCS (manufactured by PIERCE), and peptide conjugate A gate was synthesized.

(1−2)マウスの免疫
得られたコンジュゲートを免疫原として、マウスを免疫した。
前記ペプチドコンジュゲートと、アジュバントRASR−700(RIBI社)とを1:1容量に混合して十分に乳化させ、得られた乳化液をBALB/cマウス(7〜8週齢、雌)の腹腔内に200μL投与する事によりマウスを免疫感作した。追加免疫は、約2〜3週間間隔で行い、追加免疫から1週間経過後に尾静脈より採血し、ELISA法により血中抗体価を測定して免疫原に対する抗体価の推移を観察した。
(1-2) Immunization of mice Mice were immunized using the obtained conjugate as an immunogen.
The peptide conjugate and the adjuvant RASR-700 (RIBI) were mixed in a 1: 1 volume and sufficiently emulsified, and the resulting emulsion was abdominal cavity of BALB / c mice (7-8 weeks old, female). The mice were immunized by administration of 200 μL. Booster immunization was performed at intervals of about 2 to 3 weeks, and blood was collected from the tail vein one week after the booster immunization, and the antibody titer against the immunogen was observed by measuring the antibody titer in the blood by ELISA.

(1−3)ハイブリドーマの作製
血中に免疫原に対する高い抗体産生が認められたマウス尾静脈内に、さらに免疫原を投与して最終免疫を行った。最終免疫から3日後に、免疫した前記マウスより脾臓を摘出し、脾臓細胞を調製し、対数増殖期にあるミエローマ細胞(P3−X63−Ag8.653あるいはSp2/O)と脾臓細胞を1:5になるように混合し、ポリエチレングリコール(PEG)法にて細胞融合を行った。融合後の細胞を、HAT(ヒポキサンチン、アミノプテリンおよびチミジン)添加の10% FCS含有RPMI 1640培地中に懸濁させ脾臓細胞数で1〜2×10細胞/ウエルになるように96ウエル培養プレートに播種し、37℃、5% CO下で培養した。
(1-3) Production of hybridoma Final immunization was performed by further administering the immunogen into the tail vein of mice in which high antibody production against the immunogen was observed in the blood. Three days after the final immunization, the spleen is removed from the immunized mouse, spleen cells are prepared, and myeloma cells (P3-X63-Ag8.653 or Sp2 / O) in the logarithmic growth phase and spleen cells are 1: 5. And cell fusion was performed by the polyethylene glycol (PEG) method. The cells after fusion are suspended in RPMI 1640 medium containing 10% FCS supplemented with HAT (hypoxanthine, aminopterin and thymidine), and cultured in 96 wells so that the number of spleen cells is 1-2 × 10 5 cells / well. Plates were seeded and cultured at 37 ° C., 5% CO 2 .

(1−4)抗体産生ハイブリドーマのスクリーニングおよびクローニング
細胞融合より7〜10日後に、クローンの増殖が見られたウエルの培養上清を用いてELISA法にて抗体価を測定した。
(1-4) Screening and cloning of antibody-producing hybridomas Seven to ten days after cell fusion, antibody titers were measured by ELISA using the culture supernatant of wells in which clone growth was observed.

(1−5)抗体産生ハイブリドーマのスクリーング(抗体価の測定)
マイクロタイタープレート(CORNING社製)の各ウエルに、0.25〜1μg/mLの各免疫原のPBS(−)希釈溶液50μLを加え、室温で1時間静置して固相化した。また、前記ペプチドコンジュゲート中のキャリアータンパク質に対する抗体産生クローンを除外する為に、BSA、又はKLHを固定化したウエルを対照として用いた。0.05% Tween 20を含むPBS(−)(洗浄液)300μLで各ウエルを3回洗浄した後、ブロックエース粉末(雪印社製、UK−B80)1gを100mLの精製水にて溶解させた溶液(ブロッキング試薬)300μLをウエルに添加し、室温で2時間静置してブロッキングを行った。ウエルを洗浄液300μLで3回洗浄後、1次抗体を含む培養上清50μLを各ウエルに添加して混和した後、室温条件下で30〜60分間静置して反応を行わせた。次いで、洗浄液300μLで各ウエルを3回洗浄した後、固相化した各免疫原に結合した1次抗体を検出するために、ブロックエース粉末0.4gを100mLの精製水にて溶解させた溶液(2次抗体希釈液)にて3000倍希釈に調製した西洋ワサビペルオキシダーゼ標識抗マウスIgG(γ鎖認識)(KPL社製)を2次抗体溶液として50μL加えて、室温で1時間反応させた。ウエルを洗浄液300μLで同様に3回洗浄した後、3,3',5,5'−テトラメチルベンジジン(TMB)溶液(KPL社製)を各ウエルに加え、室温条件下にて発色反応を行った。5〜15分間後に1Mリン酸50μLを加えて反応停止し、マイクロプレートリーダー(マルチスキャンMS、Labsstems社製)にて直ちに450nm(対照:OD650)の吸光度を測定した。各免疫原を固定化したウエルと対照ウエルとの吸光度差を、前記免疫原に対する抗体の結合活性とした。
(1-5) Screening of antibody-producing hybridoma (measurement of antibody titer)
To each well of a microtiter plate (manufactured by CORNING), 50 μL of a 0.25 to 1 μg / mL solution of each immunogen in PBS (−) was added and allowed to stand at room temperature for 1 hour to be immobilized. In addition, in order to exclude antibody producing clones against the carrier protein in the peptide conjugate, a well immobilized with BSA or KLH was used as a control. Each well was washed three times with 300 μL of PBS (−) (washing solution) containing 0.05% Tween 20 and then 1 g of Block Ace powder (Yuki-Ink, UK-B80) was dissolved in 100 mL of purified water. (Blocking reagent) 300 microliters was added to the well, and it left still at room temperature for 2 hours, and blocked. The wells were washed three times with 300 μL of the washing solution, 50 μL of the culture supernatant containing the primary antibody was added to each well and mixed, and then allowed to stand for 30 to 60 minutes at room temperature for reaction. Next, after washing each well three times with 300 μL of washing solution, a solution in which 0.4 g of block ace powder was dissolved in 100 mL of purified water in order to detect the primary antibody bound to each immobilized immunogen. 50 μL of horseradish peroxidase-labeled anti-mouse IgG (γ chain recognition) (manufactured by KPL) prepared to a 3000-fold dilution with (secondary antibody diluent) was added as a secondary antibody solution and reacted at room temperature for 1 hour. After the wells were washed three times with 300 μL of the washing solution in the same manner, 3,3 ′, 5,5′-tetramethylbenzidine (TMB) solution (manufactured by KPL) was added to each well, and a color reaction was performed at room temperature. It was. After 5 to 15 minutes, 50 μL of 1M phosphoric acid was added to stop the reaction, and the absorbance at 450 nm (control: OD650) was immediately measured with a microplate reader (Multiscan MS, manufactured by Labstems). The difference in absorbance between the well in which each immunogen was immobilized and the control well was defined as the binding activity of the antibody to the immunogen.

(1−6)間接競合法による特異抗体産生クローンの選抜
前記(1−5)に従い、マイクロタイタープレートの各ウエルに各免疫原を固相化し、洗浄ののち精製水で4倍希釈したブロックエース溶液300μLをウエルに添加し、室温で2時間静置してブロッキングを行った。ウエルを洗浄液300μLで3回洗浄した。
次いで、PBS(−)で調製したヒンジ領域ペプチド溶液を用意し、各々25μLを、免疫原固相化プレートの各ウエルに加えた。次に、ハイブドーマ培養上清25μLをウエル内に添加して混和した後、室温条件下で30〜60分間静置して反応を行わせた。
洗浄液300μLで各ウエルを3回洗浄した後、固相化免疫原に結合した1次抗体を検出するために2次抗体希釈液にて3000倍希釈に調製した西洋ワサビペルオキシダーゼ標識抗マウスIgG(γ鎖認識)を2次抗体溶液として50μL加え、室温条件下で1時間反応させた。
ウエルを洗浄液300μLで同様に3回洗浄したのち、TMB溶液を各ウエルに加えて室温で発色反応を行った。5〜15分間後に1M リン酸50μLを加えて反応停止し、マイクロプレートリーダー(マルチスキャンMS、Labsystems社製)にて直ちに450nm(対照:OD650)の吸光度を測定した。対照ウエルの吸光度値(コントロールOD;B0) に対するヒンジ領域ペプチド共存下のウエル吸光度値(B)の割合(B/B0)を算出し、共存物質に対する抗体の反応性を判断した。ヒンジ領域ペプチドに対する結合活性が高く、かつ継続的に高い抗体産生が確認されたウエルのハイブリドーマ66C及びハイブリドーマ19Bを選抜し、限界希釈法によるクローニングに供した。
(1-6) Selection of specific antibody-producing clones by indirect competition method According to (1-5) above, Block Ace prepared by immobilizing each immunogen in each well of a microtiter plate, washing, and then diluting 4 times with purified water 300 μL of the solution was added to the well and allowed to stand at room temperature for 2 hours for blocking. The wells were washed 3 times with 300 μL of washing solution.
Next, a hinge region peptide solution prepared with PBS (−) was prepared, and 25 μL of each was added to each well of the immunogen-immobilized plate. Next, 25 μL of the hybridoma culture supernatant was added to the well and mixed, and then allowed to stand for 30 to 60 minutes at room temperature to carry out the reaction.
Each well was washed 3 times with 300 μL of the washing solution, and then horseradish peroxidase-labeled anti-mouse IgG (γ) prepared by diluting 3000 times with a secondary antibody diluent to detect the primary antibody bound to the immobilized immunogen. 50 μL of chain recognition) was added as a secondary antibody solution, and the mixture was reacted at room temperature for 1 hour.
After the wells were washed three times with 300 μL of the washing solution in the same manner, a TMB solution was added to each well and a color reaction was performed at room temperature. After 5 to 15 minutes, 50 μL of 1M phosphoric acid was added to stop the reaction, and the absorbance at 450 nm (control: OD650) was immediately measured with a microplate reader (Multiscan MS, manufactured by Labsystems). The ratio (B / B0) of the well absorbance value (B) in the presence of the hinge region peptide to the absorbance value of the control well (control OD; B0) was calculated, and the reactivity of the antibody to the coexisting substance was judged. The hybridoma 66C and hybridoma 19B in wells with high binding activity to the hinge region peptide and confirmed to have high antibody production continuously were selected and subjected to cloning by limiting dilution.

(1−7)mRNAの精製とcDNA合成
前記(1−6)で選抜したハイブリドーマ66C及びハイブリドーマ19Bを、5%CO通気条件下、10% FCSを含有するRPMI 1640培地中で増殖させた。対数増殖期にある約1x10個の細胞から、QuickPrep Micro mRNA Purification Kit(GEヘルスケア社製)を用いてpoly(A)RNAを精製した。次いで、スーパースクリプトIII逆転写酵素(インビトロジェン社製)を用いて常法に従いファーストストランドcDNAを合成した。得られたcDNAを鋳型とし、Mouse Ig−Primer Set(Novagen社製)およびTaq DNAポリメラーゼ(Applied Biosystems社製)を用いてIg−Primer Setの添付書類で推奨されている条件によりP C R を行い、抗体遺伝子可変領域遺伝子DNAを増幅した。
(1-7) Purification of mRNA and cDNA synthesis The hybridoma 66C and hybridoma 19B selected in the above (1-6) were grown in RPMI 1640 medium containing 10% FCS under 5% CO 2 aeration. Poly (A) + RNA was purified from about 1 × 10 7 cells in the logarithmic growth phase using a QuickPrep Micro mRNA Purification Kit (manufactured by GE Healthcare). Subsequently, first strand cDNA was synthesized according to a conventional method using Superscript III reverse transcriptase (Invitrogen). Using the obtained cDNA as a template, P C R was performed using Mouse Ig-Primer Set (manufactured by Novagen) and Taq DNA polymerase (manufactured by Applied Biosystems) under the conditions recommended in the attached document of Ig-Primer Set. The antibody gene variable region gene DNA was amplified.

(1−8)塩基配列の決定とアミノ酸配列の解析
前記(1−7)で増幅された抗体遺伝子可変領域遺伝子DNAについて、BigDye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction Kit v3.1(Applied Biosystems社製)によりシークエンス反応を行った。次いで、ABI PRISM 310 Genetic Analyzer(Applied Biosystems社)にて配列を解析した。塩基配列の解析ならびにアミノ酸配列の推定および解析には、解析ソフトDNAsis(日立ソフトエンジニアリング)を使用した。また、配可変領域の特定には、ImMunoGeneTicsデータベース(http://imgt.cines.fr)を利用した。その結果、得られた抗体遺伝子のH鎖およびL鎖可変領域をコードするcDNAの塩基配列およびその推定アミノ酸配列は以下のとおりであった。
(1-8) Determination of base sequence and analysis of amino acid sequence The antibody gene variable region gene DNA amplified in (1-7) above was sequenced using BigDye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction Kit v3.1 (Applied Biosystems). Reaction was performed. Subsequently, the sequence was analyzed by ABI PRISM 310 Genetic Analyzer (Applied Biosystems). Analysis software DNAsis (Hitachi Soft Engineering) was used for the analysis of the base sequence and the estimation and analysis of the amino acid sequence. In addition, the ImmunoGeneTics database (http://imgt.cines.fr) was used to identify the variable distribution region. As a result, the base sequence of the cDNA encoding the H chain and L chain variable regions of the obtained antibody gene and its deduced amino acid sequence were as follows.

ハイブリドーマ66Cで生成した抗体(抗体K9E)のH鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列:配列番号:5

CAGATCCAGTTGGTGCAGTCTGGACCTGAGCTGAAGAAGCCTGGAGAGACAGTCAAGATCTCCTGCAAGGCTTCTGGCTATACCTTCACAAGCTATGCATTGCACTGGGTGAAGCAGGCTCCAGGAAAGGGTTTAAAGTGGATGGGCTGGAAATACACCAACACTGGAGAGCCAACATATGGTGATGACTTCAAGGGACGGTTTGCCTTCTCTTTGGAAACCTCTGCCAGCACTGCCTATTTGCAGATTAACAACCTCAAAAATGAGGACATGGCTACATATTTCTGTGCAAGAGGGGGACTTAGTTCCTATGCTATGGACTACTGGGGTCAAGGAACCTCAGTCACCGTCTCCTCA
Nucleotide sequence encoding heavy chain variable region of antibody (antibody K9E) produced by hybridoma 66C: SEQ ID NO: 5

CAGATCCAGTTGGTGCAGTCTGGACCTGAGCTGAAGAAGCCTGGAGAGACAGTCAAGATCTCCTGCAAGGCTTCTGGCTATACCTTCACAAGCTATGCATTGCACTGGGTGAAGCAGGCTCCAGGAAAGGGTTTAAAGTGGATGGGCTGGAAATACACCAACACTGGAGAGCCAACATATGGTGATGACTTCAAGGGACGGTTTGCCTTCTCTTTGGAAACCTCTGCCAGCACTGCCTATTTGCAGATTAACAACCTCAAAAATGAGGACATGGCTACATATTTCTGTGCAAGAGGGGGACTTAGTTCCTATGCTATGGACTACTGGGGTCAAGGAACCTCAGTCACCGTCTCCTCA

ハイブリドーマ66Cで生成した抗体(抗体K9E)のH鎖可変領域のアミノ酸配列:配列番号:6

QIQLVQSGPELKKPGETVKISCKASGYTFTSYALHWVKQAPGKGLKWMGWKYTNTGEPTYGDDFKGRFAFSLETSASTAYLQINNLKNEDMATYFCARGGLSSYAMDYWGQGTSVTVSS
Amino acid sequence of heavy chain variable region of antibody (antibody K9E) produced by hybridoma 66C: SEQ ID NO: 6

QIQLVQSGPELKKPGETVKISCKASGYTFTSYALHWVKQAPGKGLKWMGWKYTNTGEPTYGDDFKGRFAFSLETSASTAYLQINNLKNEDMATYFCARGGLSSYAMDYWGQGTSVTVSS

ハイブリドーマ66Cで生成した抗体(抗体K9E)のL鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列:配列番号:7

GACATTGTGATGTCACAGTCTCCATCCTCCCTGGCTGTGTCAGCAGGAGAGAAGGTCACTATGAGCTGCAAATCCAGTCAGAGTCTGCTCAACAGTAGAACCCGAAAGAACTACTTGGCTTGGTACCAGCAGAAACCAGGGCAGTCTCCTAAACTGCTGATCTACTGGGCATCCACTAGGGAATCTGGGGTCCCTGATCGCTTCACAGGCACTGGATCTGGGACAGATTTCACTCTCACCATCAGCAGTGTGCAGGCTGAAGACCTGGCAGTTTATTACTGCAAGCAATCTTATAATCTTCTGGTCACGTTCGGTGCTGGGACCAAGCTGGAGCTGAAACGG
Nucleotide sequence encoding the light chain variable region of the antibody produced by hybridoma 66C (antibody K9E): SEQ ID NO: 7

GACATTGTGATGTCACAGTCTCCATCCTCCCTGGCTGTGTCAGCAGGAGAGAAGGTCACTATGAGCTGCAAATCCAGTCAGAGTCTGCTCAACAGTAGAACCCGAAAGAACTACTTGGCTTGGTACCAGCAGAAACCAGGGCAGTCTCCTAAACTGCTGATCTACTGGGCATCCACTAGGGAATCTGGGGTCCCTGATCGCTTCACAGGCACTGGATCTGGGACAGATTTCACTCTCACCATCAGCAGTGTGCAGGCTGAAGACCTGGCAGTTTATTACTGCAAGCAATCTTATAATCTTCTGGTCACGTTCGGTGCTGGGACCAAGCTGGAGCTGAAACGG

ハイブリドーマ66Cで生成した抗体(抗体K9E)のL鎖可変領域のアミノ酸配列:配列番号:8

DIVMSQSPSSLAVSAGEKVTMSCKSSQSLLNSRTRKNYLAWYQQKPGQSPKLLIYWASTRESGVPDRFTGTGSGTDFTLTISSVQAEDLAVYYCKQSYNLLVTFGAGTKLELKR
Amino acid sequence of L chain variable region of antibody (antibody K9E) produced by hybridoma 66C: SEQ ID NO: 8

DIVMSQSPSSLAVSAGEKVTMSCKSSQSLLNSRTRKNYLAWYQQKPGQSPKLLIYWASTRESGVPDRFTGTGSGTDFTLTISSVQAEDLAVYYCKQSYNLLVTFGAGTKLELKR

ハイブリドーマ19Bで生成した抗体(抗体K9I)のH鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列:配列番号:9

CAGGTTCAACTGCAGCAGTCTGGGGCTGAGCTGGTGAGGCCTGGGGCTTCAGTGACGCTGTCCTGCAAGGCTTCGGGCTACAGATTTACTGACTATGAAATGCACTGGGTGAGGCAGACACCTGTGCATGGCCTGGAATGGATTGGAGCTATTGATCCTGAAACTGGTGGTACTGCCTACAATCAGAAGTTCAAGGGCAAGGCCACACTGACTGAAGACAAATCCTCCAGCACAGCCTACATGGAGCTCCGCAGCCTGACATCTGAGGACTCTGCCGTCTATTACTGTACAACTATGATTACGACAGCTCTGGACTACTGGGGTCAAGGAACCTCAGTCACCGTCTCCTCA
Nucleotide sequence encoding the heavy chain variable region of the antibody (antibody K9I) produced by the hybridoma 19B: SEQ ID NO: 9

CAGGTTCAACTGCAGCAGTCTGGGGCTGAGCTGGTGAGGCCTGGGGCTTCAGTGACGCTGTCCTGCAAGGCTTCGGGCTACAGATTTACTGACTATGAAATGCACTGGGTGAGGCAGACACCTGTGCATGGCCTGGAATGGATTGGAGCTATTGATCCTGAAACTGGTGGTACTGCCTACAATCAGAAGTTCAAGGGCAAGGCCACACTGACTGAAGACAAATCCTCCAGCACAGCCTACATGGAGCTCCGCAGCCTGACATCTGAGGACTCTGCCGTCTATTACTGTACAACTATGATTACGACAGCTCTGGACTACTGGGGTCAAGGAACCTCAGTCACCGTCTCCTCA

ハイブリドーマ19Bで生成した抗体(抗体K9I)のH鎖可変領域のアミノ酸配列:配列番号:10

QVQLQQSGAELVRPGASVTLSCKASGYRFTDYEMHWVRQTPVHGLEWIGAIDPETGGTAYNQKFKGKATLTEDKSSSTAYMELRSLTSEDSAVYYCTTMITTALDYWGQGTSVTVSS
Amino acid sequence of heavy chain variable region of antibody (antibody K9I) produced by hybridoma 19B: SEQ ID NO: 10

QVQLQQSGAELVRPGASVTLSCKASGYRFTDYEMHWVRQTPVHGLEWIGAIDPETGGTAYNQKFKGKATLTEDKSSSTAYMELRSLTSEDSAVYYCTTMITTALDYWGQGTSVTVSS

ハイブリドーマ19Bで生成した抗体(抗体K9I)のL鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列:配列番号:11

GATGTTTTGATGACCCAAACTCCACTCTCCCTGCCTGTCAGTCTTGGAGATCAAGCCTCCATCTCTTGCAGATCTAGTCAGAGCATTGTACATAGTGATGGAAACACCTATTTAGAATGGTACCTGCAGAAACCAGGCCAGTCTCCAAAGGTCCTGATCTACAAAGTTTCCAACCGATTTTCTGGGGTCCCAGACAGGTTCAGTGGCAGTGGATCAGGGACAGATTTCACACTCAAGATCACCAGAGTGGAGGCTGAGGATCTGGGAGTTTATTACTGCTTTCAAGGTTCACATGTTCCGTACACGTTCGGAGGGGGGACCAAGCTGGAAATAAAACGG
Nucleotide sequence encoding the L chain variable region of the antibody (antibody K9I) produced by hybridoma 19B: SEQ ID NO: 11

GATGTTTTGATGACCCAAACTCCACTCTCCCTGCCTGTCAGTCTTGGAGATCAAGCCTCCATCTCTTGCAGATCTAGTCAGAGCATTGTACATAGTGATGGAAACACCTATTTAGAATGGTACCTGCAGAAACCAGGCCAGTCTCCAAAGGTCCTGATCTACAAAGTTTCCAACCGATTTTCTGGGGTCCCAGACAGGTTCAGTGGCAGTGGATCAGGGACAGATTTCACACTCAAGATCACCAGAGTGGAGGCTGAGGATCTGGGAGTTTATTACTGCTTTCAAGGTTCACATGTTCCGTACACGTTCGGAGGGGGGACCAAGCTGGAAATAAAACGG

ハイブリドーマ19Bで生成した抗体(抗体K9I)のL鎖可変領域のアミノ酸配列:配列番号:12

DVLMTQTPLSLPVSLGDQASISCRSSQSIVHSDGNTYLEWYLQKPGQSPKVLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKITRVEAEDLGVYYCFQGSHVPYTFGGGTKLEIKR
Amino acid sequence of the L chain variable region of the antibody (antibody K9I) produced by hybridoma 19B: SEQ ID NO: 12

DVLMTQTPLSLPVSLGDQASISCRSSQSIVHSDGNTYLEWYLQKPGQSPKVLIYKVSNRFSGVPDRFSGSGSGTDFTLKITRVEAEDLGVYYCFQGSHVPYTFGGGTKLEIKR

(1−9)単鎖抗体発現ベクターの作製
抗体IgGのH鎖およびL鎖の可変領域遺伝子cDNAを、PCRを用いてリンカー配列をコードするDNAにより連結し、これらをプラスミドベクターpMIB/V5−His(インビトロジェン社製)の制限酵素サイトSfiI−NotI間に挿入後、常法に従いクローニングし、ハイブリドーマ66Cに由来するものを単鎖抗体発現ベクターpMIB−MMPK9Eとし、ハイブリドーマ19Bに由来するものを単鎖抗体発現ベクターpMIB−MMPK9Iとした。
(1-9) Preparation of Single-Chain Antibody Expression Vector Antibody IgG heavy and light chain variable region gene cDNAs were ligated with DNA encoding a linker sequence using PCR, and these were ligated to plasmid vector pMIB / V5-His. After insertion between restriction enzyme sites SfiI-NotI (manufactured by Invitrogen), cloning was performed according to a conventional method, and the one derived from hybridoma 66C was designated as single chain antibody expression vector pMIB-MMPK9E, and the one derived from hybridoma 19B was designated as a single chain antibody The expression vector was pMIB-MMPK9I.

(2−1)単鎖抗体遺伝子ライブラリーの作製
脾臓細胞などの生体内で抗体産生を行っている細胞から抗体遺伝子ライブラリーを作製し、抗体遺伝子がコードする組換抗体をファージ表面に提示させ、目的の抗原と反応性を有する組換抗体の遺伝子を取得する方法として、ファージディスプレイ法が以前から知られている。前記(1−2)のMT1−MMPヒンジ領域ペプチドコンジュゲート免疫マウスを用いて、抗体遺伝子ライブラリーを作製し、ファージディスプレイ法により抗MT1−MMP単鎖抗体のスクリーニングを行った。ライブラリー作製とファージディスプレイ法については、MaCafferty J., Hoogenboom H.R.,Chiswell D.J., Antibody Engineering, (Oxford University Press)およびKontermann R., Dubel S., Antibody Engineering, (Springer)を参考に行った。
(2-1) Preparation of single-chain antibody gene library An antibody gene library is prepared from cells producing antibodies in vivo such as spleen cells, and a recombinant antibody encoded by the antibody gene is displayed on the phage surface. As a method for obtaining a gene of a recombinant antibody having reactivity with a target antigen, a phage display method has been known for a long time. Using the MT1-MMP hinge region peptide-conjugated immunized mouse of (1-2), an antibody gene library was prepared, and an anti-MT1-MMP single chain antibody was screened by the phage display method. Library preparation and phage display were performed with reference to MaCafferty J., Hoogenboom HR, Chiswell DJ, Antibody Engineering, (Oxford University Press) and Kontermann R., Dubel S., Antibody Engineering, (Springer).

前記(1−2)で免疫したマウス脾臓細胞よりセパゾール RNA I Super(ナカライ社製)を用いtotal RNAを抽出し、このtotal RNAからmRNA Purification Kit(GEヘルスケア社製)によりmRNAを精製した。調製したmRNA用い、前期(1−7)と同様の逆転写反応によりファーストストランドcDNA合成を行った。ファーストストランドcDNAを鋳型とし、マウス抗体遺伝子特異的なプライマーを用いたPCRにより抗体IgGのH 鎖およびL 鎖の可変領域遺伝子DNAを増幅した。前記(1−9)同様、H鎖およびL鎖の可変領域遺伝子DNAを、PCRを用いてリンカー配列をコードするDNAにより連結した。これらをファージミドベクターpCANTAB5Eの制限酵素サイトSfiI−NotI間に挿入後、これらにより大腸菌TG1株を常法に従い形質転換した。形質転換した大腸菌は100μg/mlのアンピシリンを含む2×YT寒天培地にプレーティングし、30℃で終夜培養した。増殖した菌体は、数mlの培地を加え、コンラージ棒でかき取り回収した後、M13KO7ファージによるファージレスキューを行なった。100μg/mlのアンピシリンと2%のグルコースを含む2×YT培地によりOD600=0.3に調整した大腸菌の培養液、総量35mlを37℃で1時間振とう培養した後、M13KO7ファージを終濃度4×10pfu/mlとなるよう添加し、さらに37℃で1時間振とう培養した。その後、遠心分離により菌体を回収し、アンピシリン100μg/mlとカナマイシン50μg/mlを含む2×YT培地40mlに再懸濁し37℃で終夜培養し、培地中に単鎖抗体提示ファージを産生させた。ファージはポリエチレングリコール沈殿により回収し、これを単鎖抗体遺伝子ライブラリーとした。終夜培養後の培養液を遠心分離により菌体を除いた培養上清を回収し、培養12.5mlに対し、2.5M NaCl含有20%ポリエチレングリコール溶液2.5mlを加え混和した。氷上で1時間静置した後、冷却下10000Gで20分間遠心分離した。上静を完全に捨て2×YT培地1mlに再けん濁し単鎖抗体提示ファージ溶液とした。 Total RNA was extracted from the mouse spleen cells immunized in (1-2) using Sepazole RNA I Super (manufactured by Nacalai), and mRNA was purified from this total RNA by mRNA Purification Kit (manufactured by GE Healthcare). First-strand cDNA was synthesized by reverse transcription reaction similar to the previous period (1-7) using the prepared mRNA. Using the first strand cDNA as a template, the variable region gene DNAs of the antibody IgG heavy chain and light chain were amplified by PCR using primers specific to the mouse antibody gene. As in (1-9) above, the variable region gene DNAs of the H chain and L chain were ligated with DNA encoding the linker sequence using PCR. These were inserted between the restriction enzyme sites SfiI-NotI of the phagemid vector pCANTAB5E, and then Escherichia coli TG1 strain was transformed according to a conventional method. The transformed E. coli was plated on 2 × YT agar medium containing 100 μg / ml ampicillin and cultured at 30 ° C. overnight. The grown cells were added with several ml of medium, scraped and collected with a large stick, and then phage rescued with M13KO7 phage. An Escherichia coli culture solution adjusted to OD600 = 0.3 with 2 × YT medium containing 100 μg / ml ampicillin and 2% glucose, 35 ml of total culture was shaken at 37 ° C. for 1 hour, and then M13KO7 phage was added at a final concentration of 4 X10 9 pfu / ml was added, and the mixture was further cultured with shaking at 37 ° C. for 1 hour. Thereafter, the cells were collected by centrifugation, resuspended in 40 ml of 2 × YT medium containing 100 μg / ml of ampicillin and 50 μg / ml of kanamycin, and cultured overnight at 37 ° C. to produce single-chain antibody-displayed phages in the medium. . Phages were collected by polyethylene glycol precipitation and used as a single chain antibody gene library. The culture supernatant after removing the bacterial cells was collected by centrifuging the culture solution after overnight culture, and 2.5 ml of a 20% polyethylene glycol solution containing 2.5 M NaCl was added to and mixed with 12.5 ml of the culture. After standing on ice for 1 hour, the mixture was centrifuged at 10000 G for 20 minutes under cooling. The supernatant was completely discarded and resuspended in 1 ml of 2 × YT medium to obtain a single-chain antibody-displayed phage solution.

(2−2)ファージディスプレイ法によるスクリーニング
調製した単鎖抗体提示ファージ溶液から、抗原に対する反応性の高いものを濃縮するため、バイオパニングを行った。MT1−MMPヒンジ領域ペプチドコンジュゲートを固相化し、ブロックエースでブロッキングした96穴マイクロタイタープレートに、調製した単鎖抗体提示ファージ溶液を100μL/well入れ、室温で1時間静置した。反応の後、溶液を除き、洗浄液300μLで3回洗浄し洗浄液を完全に除いたのち、0.1Mグリシン-塩酸緩衝液pH2.2を加え、10分間静置後、ピペッティングした後これを回収し、直ちにトリス溶液pH8.0で中和した。
濃縮した単鎖抗体提示ファージを、再感染とファージレスキューにより増幅した。回収した溶液は2×YT培地10mL中でOD600=0.3まで培養した大腸菌TG1の培養液に混和し、37℃で1時間培養し再感染させた。再感染後、ファージレスキューのために、アンピシリンが終濃度100μg/mL、グルコースが終濃度2%、M13KO7ファージが終濃度4×10pfu/mLとなるようそれぞれの溶液を添加し、さらに37℃で培養した。1時間の培養後、遠心分離により菌体を回収し、アンピシリン100μg/mLとカナマイシ50μg/mLを含む2×YT培地10mLに再懸濁し37℃で終夜培養し、培地中に単鎖抗体提示ファージを産生させた。増幅したファージは再びポリエチレングリコール沈殿により回収した。バイオパニングによる濃縮と再感染、ファージレスキューによる増幅を3〜5回繰り返し、バイオパニング後のファージを大腸菌TG1に感染させ、これを寒天平板培地にプレーティングし、30℃で終夜培養しコロニーを形成させた。
(2-2) Screening by the phage display method In order to concentrate the highly reactive thing with respect to an antigen from the prepared single chain antibody display phage solution, the biopanning was performed. 100 μL / well of the prepared single-chain antibody-displayed phage solution was placed in a 96-well microtiter plate solid-phased with MT1-MMP hinge region peptide conjugate and blocked with Block Ace, and allowed to stand at room temperature for 1 hour. After the reaction, remove the solution, wash 3 times with 300 μL of washing solution, completely remove the washing solution, add 0.1 M glycine-hydrochloric acid buffer pH 2.2, leave it for 10 minutes, pipet it and collect it. And immediately neutralized with Tris solution pH 8.0.
Concentrated single chain antibody-displayed phages were amplified by reinfection and phage rescue. The collected solution was mixed with a culture solution of E. coli TG1 cultured in 10 mL of 2 × YT medium until OD600 = 0.3, and cultured at 37 ° C. for 1 hour to be reinfected. After reinfection, for phage rescue, each solution was added so that ampicillin had a final concentration of 100 μg / mL, glucose had a final concentration of 2%, and M13KO7 phage had a final concentration of 4 × 10 9 pfu / mL. In culture. After culturing for 1 hour, the cells were collected by centrifugation, resuspended in 10 mL of 2 × YT medium containing 100 μg / mL of ampicillin and 50 μg / mL of kanamysi, cultured at 37 ° C. overnight, and single-chain antibody-displayed phage in the medium Was produced. The amplified phage was recovered again by polyethylene glycol precipitation. Concentration and reinfection by biopanning and amplification by phage rescue are repeated 3 to 5 times, and the phage after biopanning is infected with Escherichia coli TG1, which is plated on an agar plate medium and cultured at 30 ° C. overnight to form colonies. I let you.

(2−3)バイオパニング後の単鎖抗体提示ファージの反応性評価
バイオパニングにより得られた単鎖抗体提示ファージの、固相化抗原に対する反応性をELISAにより評価した。
マイクロタイタープレートにMT1−MMPヒンジ領域ペプチドコンジュゲート50μLを加え、室温1時間反応させた。対照にはPBS(−)を用いた。洗浄液で洗浄した後、ブロックエースによりブロッキングした。マイクロタイタープレートのウエルを洗浄後、0.1%ブロックエースで調製した単鎖抗体提示ファージ溶液50μLを添加し、室温1時間反応させた。ウエルを洗浄した後、5000倍希釈したパーオキシダーゼ標識抗M13抗体(アマシャム バイオサイエンス 社製)を加えて、室温1時間反応させた。マイクロプレートを洗浄し未反応液を十分除いた後、基質溶液(TMB substrate,KPL社製)50μLを加え、室温で5〜15分間反応させた後、1M リン酸溶液 50μLを添加して反応を停止した。プレートリーダー(Labsystems社製)により吸光度OD450(対照:OD650)を測定した。その結果、クローン番号98の単鎖抗体提示ファージが固相化抗原と反応性を有することを見出した。
(2-3) Reactivity evaluation of single-chain antibody-displayed phage after biopanning The reactivity of the single-chain antibody-displayed phage obtained by biopanning to the immobilized antigen was evaluated by ELISA.
50 μL of MT1-MMP hinge region peptide conjugate was added to the microtiter plate and allowed to react for 1 hour at room temperature. PBS (-) was used as a control. After washing with a washing solution, blocking was performed with Block Ace. After washing the wells of the microtiter plate, 50 μL of a single-chain antibody-displayed phage solution prepared with 0.1% Block Ace was added and allowed to react at room temperature for 1 hour. After washing the wells, peroxidase-labeled anti-M13 antibody (Amersham Biosciences) diluted 5000 times was added and reacted at room temperature for 1 hour. After washing the microplate and thoroughly removing the unreacted solution, add 50 μL of the substrate solution (TMB substrate, manufactured by KPL), react at room temperature for 5-15 minutes, and then add 50 μL of 1M phosphoric acid solution to react. Stopped. Absorbance OD450 (control: OD650) was measured with a plate reader (manufactured by Labsystems). As a result, it was found that the single-chain antibody-displayed phage of clone number 98 has reactivity with the immobilized antigen.

(2−4)塩基配列の決定とアミノ酸配列の解析と単鎖抗体発現ベクター作製
ELISAで固相化抗原と反応したクローン番号98の単鎖抗体提示ファージクローン遺伝子の配列を解析した。シークエンスは前記(1−8)同様に、ダイターミネーター法によって行った。その結果、抗体H鎖及びL鎖可変領域の遺伝子配列を有していることが確認された。解析結果を以下に示す。
(2-4) Determination of base sequence, analysis of amino acid sequence and preparation of single-chain antibody expression vector The sequence of the single-chain antibody-displayed phage clone gene of clone number 98 that reacted with the immobilized antigen by ELISA was analyzed. The sequence was performed by the dye terminator method as in (1-8) above. As a result, it was confirmed to have the gene sequences of antibody H chain and L chain variable regions. The analysis results are shown below.

発現した単鎖抗体(単鎖抗体MMP98)のH鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列:配列番号:1

GAGGTTCAGCTTCAGCAGTCTGGACCTGAACTGAAGAAGCCTGGAGAGACAGTCAAGATCTCCTGCAAGGCTTCTGGGTATCCCGTCACAAAGTACGGAATGAACTGGGTGAAGCAGGCTCCAGGAAAGGGTTTAAAGTGGATGGGCTGGATAAACACGTACACTGGAGAGCCAACATATACTGATGACTTCAAGGGACGATTTGCCTTCTCTTTGGAAACCTCTGCCAACACTGCCTATTTGCAGATCAACAACCTCAAAGATGAGGACACGGCTACATATTTCTGTGCAAACTCCCACGGTAAATACGTGGAATGGTTTACTTACTGGGGCCAAGGGACCACGGTCACCGTCTCTTCC
Nucleotide sequence encoding the heavy chain variable region of the expressed single chain antibody (single chain antibody MMP98): SEQ ID NO: 1

GAGGTTCAGCTTCAGCAGTCTGGACCTGAACTGAAGAAGCCTGGAGAGACAGTCAAGATCTCCTGCAAGGCTTCTGGGTATCCCGTCACAAAGTACGGAATGAACTGGGTGAAGCAGGCTCCAGGAAAGGGTTTAAAGTGGATGGGCTGGATAAACACGTACACTGGAGAGCCAACATATACTGATGACTTCAAGGGACGATTTGCCTTCTCTTTGGAAACCTCTGCCAACACTGCCTATTTGCAGATCAACAACCTCAAAGATGAGGACACGGCTACATATTTCTGTGCAAACTCCCACGGTAAATACGTGGAATGGTTTACTTACTGGGGCCAAGGGACCACGGTCACCGTCTCTTCC

発現した単鎖抗体(単鎖抗体MMP98)のH鎖可変領域のアミノ酸配列:配列番号:2

EVQLQQSGPELKKPGETVKISCKASGYPVTKYGMNWVKQAPGKGLKWMGWINTYTGEPTYTDDFKGRFAFSLETSANTAYLQINNLKDEDTATYFCANSHGKYVEWFTYWGQGTTVTVSS
Amino acid sequence of the H chain variable region of the expressed single chain antibody (single chain antibody MMP98): SEQ ID NO: 2

EVQLQQSGPELKKPGETVKISCKASGYPVTKYGMNWVKQAPGKGLKWMGWINTYTGEPTYTDDFKGRFAFSLETSANTAYLQINNLKDEDTATYFCANSHGKYVEWFTYWGQGTTVTVSS

発現した単鎖抗体(単鎖抗体MMP98)のL鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列:配列番号:3

GACATTGAGCTCACCCAGTCTCCAACCACCATGGCTGCATCTCCCGGGGAGAAGATCACTATCACCTGCAGTGCCAGCTCAAGTATAAGTTCCAATTACTTGCATTGGTATCAGCAGAAGCCAGGATTCTCCCCTAAACTCTTGATTTATAGGACATCCAATCTGGCTTCTGGAGTCCCAGCTCGCTTCAGTGGCAGTGGGTCTGGGACCTCTTACTCTCTCACAATTGGCACCATGGAGGCTGAAGATGTTGCCACTTACTACTGCCAGCAGGGTAGTAGTATACCACTCACGTTCGGTGCTGGGACCAAGCTGGAGCTGAAACGG
Nucleotide sequence encoding the light chain variable region of the expressed single chain antibody (single chain antibody MMP98): SEQ ID NO: 3

GACATTGAGCTCACCCAGTCTCCAACCACCATGGCTGCATCTCCCGGGGAGAAGATCACTATCACCTGCAGTGCCAGCTCAAGTATAAGTTCCAATTACTTGCATTGGTATCAGCAGAAGCCAGGATTCTCCCCTAAACTCTTGATTTATAGGACATCCAATCTGGCTTCTGGAGTCCCAGCTCGCTTCAGTGGCAGTGGGTCTGGGACCTCTTACTCTCTCACAATTGGCACCATGGAGGCTGAAGATGTTGCCACTTACTACTGCCAGCAGGGTAGTAGTATACCACTCACGTTCGGTGCTGGGACCAAGCTGGAGCTGAAACGG

発現した単鎖抗体(単鎖抗体MMP98)のL鎖可変領域のアミノ酸配列:配列番号:4

DIELTQSPTTMAASPGEKITITCSASSSISSNYLHWYQQKPGFSPKLLIYRTSNLASGVPARFSGSGSGTSYSLTIGTMEAEDVATYYCQQGSSIPLTFGAGTKLELKR
Amino acid sequence of the L chain variable region of the expressed single chain antibody (single chain antibody MMP98): SEQ ID NO: 4

DIELTQSPTTMAASPGEKITITCSASSSISSNYLHWYQQKPGFSPKLLIYRTSNLASGVPARFSGSGSGTSYSLTIGTMEAEDVATYYCQQGSSIPLTFGAGTKLELKR

クローン番号98のファージミドより制限酵素SfiI、NotIにより単鎖抗体遺伝子を切り出し、プラスミドベクターpMIB/V5−His(インビトロジェン社製)の制限酵素サイトSfiI−NotI間に挿入後、常法に従いクローニングし、単鎖抗体発現ベクターpMIB−MMP98とした。   A single chain antibody gene was excised from the phagemid of clone no. 98 with restriction enzymes SfiI and NotI, inserted between the restriction enzyme sites SfiI-NotI of plasmid vector pMIB / V5-His (manufactured by Invitrogen), and cloned according to a conventional method. The chain antibody expression vector was pMIB-MMP98.

(3−1)組換え単鎖抗体発現細胞株の作製
遺伝子導入キット InsectSelectTM BSD System(インビトロジェン社製)を用いて、昆虫細胞 High Five(インビトロジェン社製)に単鎖抗体発現ベクターを導入し、培養培地(抗生物質不含)にて48時間培養した後、培養培地(抗生物質含有)にて細胞を1/5濃度に希釈し、培養デッシュに播種した。5、6時間静置、細胞が底面に付着した事を確認し、培地を除去した。選択培地(20μg/mlブラストシジン(インビトロジェン))に交換し、4日間培養した。選択培地の添加により、遺伝子が導入されていない細胞な死滅した。抗原固定化ELISA法で培養上清の評価をおこない、陽性クローンを選抜した後、限界希釈法により単クローン化し、単鎖抗体安定発現細胞株を樹立した。樹立した細胞株はそれぞれ単鎖抗体発現ベクターpMIB−MMP98を導入したものを単鎖抗体発現細胞株MMP98−0、単鎖抗体発現ベクターpMIB−MMPK9Eを導入したものを単鎖抗体発現細胞株MMPK9E−0、単鎖抗体発現ベクターpMIB−MMPK9Iを導入したものを単鎖抗体発現細胞株MMPK9I−0とし、いずれも独立行政法人製品評価技術基盤機構に寄託し、それぞれ、2010年12月2日に受領番号NITE AP−1008、NITE AP−1009、NITE AP−1010を付与された。
(3-1) Production of recombinant single-chain antibody-expressing cell line Using a gene introduction kit InsectSelect BSD System (manufactured by Invitrogen), a single-chain antibody expression vector was introduced into insect cells High Five (manufactured by Invitrogen), After culturing in a culture medium (without antibiotics) for 48 hours, the cells were diluted to 1/5 concentration in the culture medium (with antibiotics) and seeded in a culture dish. After standing for 5 or 6 hours, it was confirmed that the cells adhered to the bottom surface, and the medium was removed. The medium was changed to a selective medium (20 μg / ml blasticidin (Invitrogen)) and cultured for 4 days. By addition of the selective medium, cells that had not been transfected with the gene were killed. The culture supernatant was evaluated by the antigen-immobilized ELISA method, and positive clones were selected and then single-cloned by the limiting dilution method to establish a single-chain antibody stably expressing cell line. The established cell lines were each introduced with the single-chain antibody expression vector pMIB-MMP98, the single-chain antibody expression cell line MMP98-0, and the single-chain antibody expression vector pMIB-MMPK9E was introduced with the single-chain antibody expression cell line MMPK9E- 0, single-chain antibody expression vector pMIB-MMPK9I was introduced into single-chain antibody-expressing cell line MMPK9I-0, both deposited at the National Institute of Technology and Evaluation, each received on December 2, 2010 The numbers NITE AP-1008, NITE AP-1009, and NITE AP-1010 were assigned.

(4−1)精製単鎖抗体の調製
前記(3−1)で樹立した単鎖抗体発現細胞株を約1Lスケールで培養し、細胞濃度が2×10cells/mlに到達した時点で培養上清を回収した。回収した培養上清から、2種類の金属キレートカラムを用いたアフィニティー精製により単鎖抗体を調製した。
まず、担体Ni Sepharose 6Fast Flow(GEヘルスケア)1mlをPD10カラム(GEヘルスケア)に充填した。カラムをPBS(−)にて平衡後、培養上清1Lをアプライした。10mlのPBS(−)、10mlの20mMイミダゾール、0.3mM塩化ナトリウム、50mMリン酸二水素緩衝液(pH8.3)の順に洗浄をおこなった。3mlの500mMイミダゾール、0.3mM塩化ナトリウム、50mMリン酸二水素緩衝液(pH8.3)で溶出をおこない、単鎖抗体画分を得た。単鎖抗体画分を0.3mM塩化ナトリウム、50mMリン酸二水素緩衝液(pH8.3)にて透析をおこなった。
(4-1) Preparation of purified single-chain antibody The single-chain antibody-expressing cell line established in (3-1) above is cultured on about 1 L scale, and cultured when the cell concentration reaches 2 × 10 6 cells / ml. The supernatant was collected. A single chain antibody was prepared from the collected culture supernatant by affinity purification using two types of metal chelate columns.
First, 1 ml of carrier Ni Sepharose 6Fast Flow (GE Healthcare) was packed in a PD10 column (GE Healthcare). After equilibrating the column with PBS (−), 1 L of the culture supernatant was applied. Washing was performed in the order of 10 ml of PBS (-), 10 ml of 20 mM imidazole, 0.3 mM sodium chloride, and 50 mM dihydrogen phosphate buffer (pH 8.3). Elution was performed with 3 ml of 500 mM imidazole, 0.3 mM sodium chloride, 50 mM dihydrogen phosphate buffer (pH 8.3) to obtain a single chain antibody fraction. The single chain antibody fraction was dialyzed against 0.3 mM sodium chloride and 50 mM dihydrogen phosphate buffer (pH 8.3).

次いで、担体TARON Metal Affinity Resin(Clontech)5mlをPD10カラム(GEヘルスケア)に充填した。カラムを0.3mM塩化ナトリウム、50mMリン酸二水素緩衝液(pH8.3)にて平衡後、透析後の抗体溶液をアプライした。50mlの10mMイミダゾール、0.3mM塩化ナトリウム、50mMリン酸二水素緩衝液(pH8.3)で洗浄をおこなった。20mlの500mMイミダゾール、0.3mM塩化ナトリウム、50mMリン酸二水素緩衝液(pH8.3)で溶出をおこない、単鎖抗体画分を得た。単鎖抗体画分をPBS(−)にて透析をおこない単鎖抗体MMP98−1、単鎖抗体MMPK9E−1、単鎖抗体MMPK9I−1の精製単鎖抗体とした。   Subsequently, 5 ml of carrier TARON Metal Affinity Resin (Clontech) was packed in a PD10 column (GE Healthcare). After equilibrating the column with 0.3 mM sodium chloride and 50 mM dihydrogen phosphate buffer (pH 8.3), the antibody solution after dialysis was applied. Washing was performed with 50 ml of 10 mM imidazole, 0.3 mM sodium chloride, and 50 mM dihydrogen phosphate buffer (pH 8.3). Elution was performed with 20 ml of 500 mM imidazole, 0.3 mM sodium chloride, 50 mM dihydrogen phosphate buffer (pH 8.3) to obtain a single chain antibody fraction. The single chain antibody fraction was dialyzed with PBS (−) to obtain purified single chain antibodies of single chain antibody MMP98-1, single chain antibody MMPK9E-1, and single chain antibody MMPK9I-1.

精製単鎖抗体のELISAによる評価
得られた精製単鎖抗体の免疫測定法における適性を評価するため、抗原固定化ELISA法、Cell ELISA法、間接競合ELISA法の3種類のELISAを行った。また、比較対象には市販のマウス抗MT1−MMPモノクローナル抗体を用いた。
Evaluation of purified single chain antibody by ELISA In order to evaluate the suitability of the obtained purified single chain antibody in an immunoassay, three types of ELISA were performed: an antigen-immobilized ELISA method, a Cell ELISA method, and an indirect competitive ELISA method. For comparison, a commercially available mouse anti-MT1-MMP monoclonal antibody was used.

(5−1)抗原固定化ELISA
PBS(−)にて0.5μg/mlに調製したMT1−MMPヒンジ領域ペプチドコンジュゲート溶液50μlを96ウエル プレート(Costar社製)の各ウエルに添加し、室温にて1時間静置した。ウエルを300μlの洗浄液(0.05% Tween20含有PBS(−))にて3回洗浄した後1%ブロックエース(雪印社製)250μlを添加し、室温で2時間ブロッキングをおこなった。洗浄液にてウエルを洗浄後、50μlの単鎖抗体溶液(0.1μg/ml、PBS(−)にて調製)をウエルに添加し、室温、30分間反応させた。ウエルを洗浄し、単鎖抗体を添加したウエルには0.1%ブロックエースにて2000倍希釈した抗4×ヒスチジン抗体(キアゲン社製)50μlを添加、市販抗体を添加したウエルには、0.1%ブロックエース(ミリQ水にて調製)にて3000倍希釈したHRPO標識抗マウスIgG(γ)抗体(KPL社製)50μlを添加、室温、1時間間反応させた後、再度、ウエルを洗浄した。単鎖抗体を添加したウエルには、0.1%ブロックエースにて3000倍希釈したHRPO標識抗マウスIgG(γ)抗体(KPL社製)50μlを添加、室温、1時間反応させた。市販抗体を添加したウエルには、基質としてTMB Microwell Peroxdase Substrate(KPL社製)50μlを添加し、室温、10分間反応させた後、1Mリン酸50μlを添加し反応を停止した。プレートリーダーで各ウエルの吸光度(測定波長: 450nm、対象波長:650nm)を測定した。単鎖抗体を添加したウエルを洗浄し、市販抗体と同様にTMBを添加し、吸光度を測定した。
(5-1) Antigen-immobilized ELISA
50 μl of MT1-MMP hinge region peptide conjugate solution adjusted to 0.5 μg / ml with PBS (−) was added to each well of a 96-well plate (manufactured by Costar) and allowed to stand at room temperature for 1 hour. The well was washed 3 times with 300 μl of a washing solution (PBS (−) containing 0.05% Tween 20), and then 250 μl of 1% Block Ace (manufactured by Snow Brand) was added, followed by blocking at room temperature for 2 hours. After washing the well with a washing solution, 50 μl of a single-chain antibody solution (0.1 μg / ml, prepared with PBS (−)) was added to the well and allowed to react at room temperature for 30 minutes. The wells were washed and 50 μl of anti-4 × histidine antibody (Qiagen) diluted 2000-fold with 0.1% Block Ace was added to the wells to which the single chain antibody was added. Add 50 μl of HRPO-labeled anti-mouse IgG (γ) antibody (manufactured by KPL) 3000 times diluted with 1% Block Ace (prepared with MilliQ water), react at room temperature for 1 hour, and then re-well Was washed. To the well to which the single chain antibody was added, 50 μl of HRPO-labeled anti-mouse IgG (γ) antibody (manufactured by KPL) diluted 3000-fold with 0.1% Block Ace was added and reacted at room temperature for 1 hour. To wells to which commercially available antibodies were added, 50 μl of TMB Microwell Peroxidase Substrate (manufactured by KPL) was added as a substrate and reacted at room temperature for 10 minutes, and then 50 μl of 1M phosphoric acid was added to stop the reaction. The absorbance (measurement wavelength: 450 nm, target wavelength: 650 nm) of each well was measured with a plate reader. The well to which the single chain antibody was added was washed, TMB was added in the same manner as the commercially available antibody, and the absorbance was measured.

結果を表1、図1に示した。いずれの単鎖抗体も市販抗体と比較しMT1−MMPヒンジ領域ペプチドコンジュゲートの固相化抗原に対して高い反応性が確認された。
The results are shown in Table 1 and FIG. All single-chain antibodies were confirmed to be highly reactive with the immobilized antigen of the MT1-MMP hinge region peptide conjugate as compared with the commercially available antibody.

(5−2)Cell ELISA
ヒト乳腺ガン細胞、MDA−MB−231を96ウエルプレートに1×10cell/ウエルで播種、一晩培養をおこなった。300μlの%FBS含有、PBS(−)にて3回洗浄した後、50μlの抗体溶液(0.1μg/ml、PBS(ー)にて調製)をウエルに添加し、室温、30分間反応させた。さらに、ウエルを洗浄し、単鎖抗体を添加したウエルには0.1%ブロックエースにて2000倍希釈した抗4×ヒスチジン抗体(キアゲン社製)50μlを添加、市販抗体を添加したウエルには、0.1%ブロックエースにて3000倍希釈したHRPO標識抗マウスIgG(γ)抗体(KPL社製)50μlを添加、室温、1時間間反応させた後、再度、ウエルを洗浄した。単鎖抗体を添加したウエルには、0.1%ブロックエースにて3000倍希釈したHRPO標識抗マウスIgG(γ)抗体(KPL社製)50μlを添加、室温、1時間反応させた。市販抗体を添加したウエルには、基質としてTMB Microwell Peroxdase Substrate(KPL社製)50μlを添加し、室温、10分間反応させた後、1Mリン酸50μlを添加し反応を停止した。プレートリーダーで各ウェルの吸光度(測定波長:450nm、対象波長:650nm)を測定した。単鎖抗体を添加したウエルを洗浄し、市販抗体と同様にTMBを添加し、吸光度を測定した。
(5-2) Cell ELISA
Human breast cancer cells, MDA-MB-231, were seeded in a 96-well plate at 1 × 10 4 cells / well and cultured overnight. After washing 3 times with PBS (−) containing 300 μl% FBS, 50 μl of antibody solution (0.1 μg / ml, prepared with PBS (−)) was added to the well and allowed to react at room temperature for 30 minutes. . Furthermore, 50 μl of anti-4 × histidine antibody (Qiagen) diluted 2000-fold with 0.1% Block Ace was added to the wells to which the wells were washed and the single chain antibody was added. 50 μl of HRPO-labeled anti-mouse IgG (γ) antibody (manufactured by KPL) diluted 3000 times with 0.1% Block Ace was added and reacted at room temperature for 1 hour, and then the wells were washed again. To the well to which the single chain antibody was added, 50 μl of HRPO-labeled anti-mouse IgG (γ) antibody (manufactured by KPL) diluted 3000-fold with 0.1% Block Ace was added and reacted at room temperature for 1 hour. To the well to which the commercially available antibody was added, 50 μl of TMB Microwell Peroxidase Substrate (manufactured by KPL) was added as a substrate and reacted at room temperature for 10 minutes, and then 50 μl of 1M phosphoric acid was added to stop the reaction. The absorbance (measurement wavelength: 450 nm, target wavelength: 650 nm) of each well was measured with a plate reader. The well to which the single chain antibody was added was washed, TMB was added in the same manner as the commercially available antibody, and the absorbance was measured.

結果を表2、図2に示した、いずれの単鎖抗体も市販抗体と比較しヒト乳腺ガン細胞、MDA−MB−231表面抗原に対して高い反応性が確認された。
The results are shown in Table 2 and FIG. 2. All single-chain antibodies were confirmed to be highly reactive against human breast cancer cells and MDA-MB-231 surface antigen as compared with commercially available antibodies.

(5−3)間接競合ELISA
MT1−MMPヒンジ領域ペプチドコンジュゲート(0.5μg/ml、PBS(−)にて調製)50μlを96ウエル プレート(Costar社製)の各ウエルに添加し、室温、1時間静置した。ウエルを300μlの洗浄液(0.05% Tween20含有PBS(−))にて3回洗浄した後1%ブロックエース(雪印社製)250μlを添加し、室温、2時間ブロッキングをおこなった。洗浄液にてウエルを洗浄後、MT1−MMPペプチド(400μg/mlから5倍、9段階希釈PBS(−)にて希調製)25μlと抗体(0.2μg/ml、PBS(−)にて調製)25μlを添加し、室温、30分間反応させた。さらにウエルを洗浄し、単鎖抗体を添加したウエルには0.1%ブロックエースにて2000倍希釈した抗4×ヒスチジン抗体(キアゲン社製)50μlを添加、市販抗体を添加したウエルには、0.1%ブロックエースにて3000倍希釈したHRPO標識抗マウスIgG(γ)抗体(KPL社製)50μlを添加、室温、1時間間反応させた後、再度、ウエルを洗浄した。単鎖抗体を添加したウエルには、0.1%ブロックエースにて3000倍希釈したHRPO標識抗マウスIgG(γ)抗体(KPL社製)50μlを添加、室温、1時間反応させた。市販抗体を添加したウエルには、基質としてTMB Microwell Peroxdase Substrate(KPL社製)50μlを添加し、室温、10分間反応させた後、1Mリン酸50μlを添加し反応を停止した。プレートリーダーで各ウエルの吸光度(測定波長:450nm、対象波長:650nm)を測定した。単鎖抗体を添加したウエルを洗浄し、市販抗体と同様にTMBを添加し、吸光度を測定した。
(5-3) Indirect competition ELISA
50 μl of MT1-MMP hinge region peptide conjugate (0.5 μg / ml, prepared with PBS (−)) was added to each well of a 96-well plate (manufactured by Costar) and allowed to stand at room temperature for 1 hour. The wells were washed 3 times with 300 μl of a washing solution (PBS (−) containing 0.05% Tween 20) and then 250 μl of 1% Block Ace (manufactured by Snow Brand) was added, followed by blocking at room temperature for 2 hours. After washing the wells with a washing solution, MT1-MMP peptide (from 400 μg / ml to 5 times, diluted in 9-step diluted PBS (−)) 25 μl and antibody (0.2 μg / ml, prepared in PBS (−)) 25 μl was added and allowed to react for 30 minutes at room temperature. Further, the wells were washed, and 50 μl of anti-4 × histidine antibody (Qiagen) diluted 2000-fold with 0.1% Block Ace was added to the wells to which the single chain antibody was added. 50 μl of HRPO-labeled anti-mouse IgG (γ) antibody (manufactured by KPL) diluted 3000 times with 0.1% Block Ace was added, reacted at room temperature for 1 hour, and then the wells were washed again. To the well to which the single chain antibody was added, 50 μl of HRPO-labeled anti-mouse IgG (γ) antibody (manufactured by KPL) diluted 3000-fold with 0.1% Block Ace was added and reacted at room temperature for 1 hour. To the well to which the commercially available antibody was added, 50 μl of TMB Microwell Peroxidase Substrate (manufactured by KPL) was added as a substrate and reacted at room temperature for 10 minutes, and then 50 μl of 1M phosphoric acid was added to stop the reaction. The absorbance (measurement wavelength: 450 nm, target wavelength: 650 nm) of each well was measured with a plate reader. The well to which the single chain antibody was added was washed, TMB was added in the same manner as the commercially available antibody, and the absorbance was measured.

結果を表3、図3に示した。単鎖抗体MMP98−1、単鎖抗体MMPK9I−1が市販抗体と比較し、抗原ペプチドに対する反応性が高いと確認され、単鎖抗体MMPK9E−1は市販抗体とほぼ同等であった。
The results are shown in Table 3 and FIG. The single-chain antibody MMP98-1 and the single-chain antibody MMPK9I-1 were confirmed to have higher reactivity with the antigen peptide compared to the commercially available antibody, and the single-chain antibody MMPK9E-1 was almost equivalent to the commercially available antibody.

ウェスタンブロッティング
実施例4で調製した単鎖抗体の反応性がMT1−MMP特異的であるか検討するため、MT1−MMP発現細胞を用い、ウェスタンブロッティングを行った。ウェスタンブロッティングの方法はタンパク質・酵素の基礎実験法 堀尾武一編 南江堂出版を参照した。ヒト乳腺ガン細胞MDA−MB−231のセルライゼートをPBS(−)にて蛋白質濃度2mg/mlに調製し、セルライゼート希釈液20μlとβ-メルカプトエタノール含有SDS化バッファー20μlを混合し96℃、5分間加熱しSDS化した。SDS化試料を10μl/レーンをアクリルアミドゲル(濃縮ゲル:4%、分離ゲル7.5%)にアプライして、ミニプロテアンII(BIO−RAD社製)を用いて100Vで電気泳動をおこなった。次いで、ゲルを転写バッファー(トリス、グリシン、メタノール)に浸漬、馴染ませたのち、ミニトランスブロッティイングモジュール(BIO−RAD社製)を用いてメンブレンに100V、250mA、45分間転写した。転写終了後、メンブレンを脱イオン水で振盪洗浄し、1%ブロックエース中に終夜浸漬してブロッキングをおこなった。次に、(0.05% Tween20含有PBS(−))にて3回、振盪洗浄をおこなった。各抗体(0.2μg/ml、PBS(−)にて調製)をメンブレン上に滴下し、室温、1時間反応させた。振盪洗浄を3回おこない、単鎖抗体を添加したメンブレンには、0.1%ブロックエースにて1000倍希釈した抗4×ヒスチジン抗体(キアゲン社製)を滴下、室温、1時間間反応させた。対象の市販抗体を添加したメンブレンには、0.1%ブロックエースにて10000倍希釈したHRPO標識抗マウスIgG(γ)抗体を滴下、室温、1時間間反応させた後、メンブレンを洗浄しECL Plus(GEヘルスケア社製)を滴下、室温5分間反応後、化学発光を検出した。単鎖抗体を滴下したメンブレンを洗浄し、0.1%ブロックエースにて10000倍希釈したHRPO標識抗マウスIgG(γ)抗体を滴下、室温、1時間間反応させた後、メンブレンを洗浄しECL Plus(GEヘルスケア社製)を滴下、室温5分間反応後、化学発光を検出した。
Western Blotting To examine whether the reactivity of the single chain antibody prepared in Example 4 is specific to MT1-MMP, Western blotting was performed using MT1-MMP-expressing cells. The Western blotting method was based on the basic experimental method for proteins and enzymes. Cellulate of human breast cancer cell MDA-MB-231 was prepared with PBS (−) to a protein concentration of 2 mg / ml, mixed with 20 μl of cellulase diluted solution and 20 μl of β-mercaptoethanol-containing SDS buffer, and heated at 96 ° C. for 5 minutes. Then it was converted to SDS. The SDS-modified sample was applied to acrylamide gel (concentrated gel: 4%, separation gel 7.5%) at 10 μl / lane, and electrophoresed at 100 V using Miniprotean II (BIO-RAD). Next, the gel was immersed in a transfer buffer (Tris, glycine, methanol) and conditioned, and then transferred to a membrane at 100 V, 250 mA for 45 minutes using a mini-transblotting module (manufactured by BIO-RAD). After the transfer was completed, the membrane was washed with deionized water by shaking and immersed in 1% Block Ace for blocking. Next, shaking washing was performed 3 times with (0.05% Tween20-containing PBS (-)). Each antibody (0.2 μg / ml, prepared with PBS (−)) was dropped on the membrane and reacted at room temperature for 1 hour. After washing with shaking three times, a membrane added with a single chain antibody was added dropwise with an anti-4 × histidine antibody (Qiagen) diluted 1000-fold with 0.1% Block Ace and allowed to react at room temperature for 1 hour. . HRPO-labeled anti-mouse IgG (γ) antibody diluted 10,000-fold with 0.1% Block Ace was added dropwise to the membrane to which the target commercially available antibody was added. After reacting at room temperature for 1 hour, the membrane was washed and ECL was washed. After adding Plus (manufactured by GE Healthcare) dropwise and reacting at room temperature for 5 minutes, chemiluminescence was detected. The membrane on which the single-chain antibody was dropped was washed, and HRPO-labeled anti-mouse IgG (γ) antibody diluted 10,000 times with 0.1% Block Ace was dropped and reacted at room temperature for 1 hour, then the membrane was washed and ECL After adding Plus (manufactured by GE Healthcare) dropwise and reacting at room temperature for 5 minutes, chemiluminescence was detected.

結果を図4に示した。各単鎖抗体、市販抗体ともにヒト乳腺ガン細胞MDA−MB−231において分子量66kD付近にバンドが確認され、単鎖抗体がMT1−MMPと特異的に反応していることが示された。また、単鎖抗体MMP98−1、単鎖抗体MMPK9E−1は市販抗体と比較し、反応性が高いことが示唆された。   The results are shown in FIG. A band was confirmed in the vicinity of a molecular weight of 66 kD in human breast cancer cell MDA-MB-231 for each single-chain antibody and commercially available antibody, indicating that the single-chain antibody was specifically reacting with MT1-MMP. Moreover, it was suggested that the single chain antibody MMP98-1 and the single chain antibody MMPK9E-1 have higher reactivity compared to the commercially available antibody.

本発明の単鎖抗体のマウスマクロファージ(RAW264.7)への結合能のFACSによる評価
(7−1)実験方法
1.各単鎖抗体を20mM NaHPO中100μg/100μlとなるように、amicon(3KDa)により濃縮し、Alexa Fluor 488 succinimidyl ester(DMSO中10mg/ml)0.77μlを加え、室温で15分インキュベートした。
2.PD−10カラムにて精製後、280nmおよび488nmの吸光度を測定した。
3.amicon(3KDa)を用いて100μl程度まで濃縮を行った。
4.BCA定量により抗体濃度を計算した。
5.マウスマクロファージ(RAW264.7)を2×10個/sampleとなるように細胞溶液を調製し、PBSで洗浄した。
6.蛍光標識抗体10μg/mlを100μl加え、37℃で30分または60分インキュベートした。
7.細胞を洗浄した後PBS(−)1mlに懸濁し、FACSによって測定を行った。
Evaluation of binding ability of single-chain antibody of the present invention to mouse macrophage (RAW264.7) by FACS (7-1) Experimental method Each single-chain antibody is concentrated with amicon (3KDa) so as to be 100 μg / 100 μl in 20 mM Na 2 HPO 3 , added with 0.77 μl of Alexa Fluor 488 succinimidyl ester (10 mg / ml in DMSO), and incubated at room temperature for 15 minutes. did.
2. After purification on a PD-10 column, absorbance at 280 nm and 488 nm was measured.
3. Concentration was performed to about 100 μl using amicon (3KDa).
4). Antibody concentration was calculated by BCA quantification.
5. A cell solution was prepared so that mouse macrophages (RAW264.7) were 2 × 10 6 cells / sample, and washed with PBS.
6). 100 μl of 10 μg / ml of fluorescently labeled antibody was added and incubated at 37 ° C. for 30 or 60 minutes.
7). The cells were washed, suspended in 1 ml of PBS (−), and measured by FACS.

488nmの吸光度(A488)測定により蛍光量を、280nmの吸光度(A280)測定により抗体濃度を算出が可能であると考え、A488/A280の値によって、各抗体当たりの蛍光標識量を比較した。各抗体により標識量が異なるため、A488/A280の値で割ることによって補正し、抗体結合量を求めた。単鎖抗体は、一次抗体に直接蛍光標識を行っているためそれぞれの単鎖抗体における標識量が異なると考えられるため、吸光度を用いた補正を行った。 The amount of fluorescence was measured by measuring absorbance at 488 nm (A488), and the concentration of antibody could be calculated by measuring absorbance at 280 nm (A280), and the amount of fluorescent labeling for each antibody was compared with the value of A488 / A280. Since each antibody had a different labeling amount, it was corrected by dividing by the value of A 488 / A 280 to determine the antibody binding amount. Since single-chain antibodies are directly fluorescently labeled on the primary antibody, the amount of label in each single-chain antibody is considered to be different, so correction using absorbance was performed.

(7−2)結果
結果を表4に示す。単鎖MMP98−1および単鎖抗体MMPK9E−1は細胞に対する結合が強く、単鎖抗体MMPK9I−1は細胞に対する結合が若干弱いことがわかった。
(7-2) Results Table 4 shows the results. It was found that single-chain MMP98-1 and single-chain antibody MMPK9E-1 have strong binding to cells, and single-chain antibody MMPK9I-1 has slightly weak binding to cells.

本発明の単鎖抗体のMT1−MMPに対する結合の表面プラズモン共鳴(SPR)による分析
(8−1)実験方法
固相化するペプチドとしては、抗体作製の際の免疫やファージディスプレイ法でのパンニングに用いたペプチド−BSA複合体を用いた。また、タンパクはMT1−MMPの1−350aa.の部分タンパク(市販品)を用いた。
手順
1.MT1−MMPタンパクまたはペプチドをpH4.0酢酸ナトリウムバッファー中10μg/mlに希釈しセンサーチップに固定化した。
2.1で固定化したセンサーチップ上に各(単鎖)抗体267、88、29、9.6、3.2(1250、412、136、45、14.8)nMを流した。
3.1レーンをBSAのみで固定化し結合した数値を非特異的な結合とみなし、バックグラウンドとして減じた。
4.得られた結合・解離曲線から解析を行い、KD値を算出した。
用いたMT1−MMP部分ペプチドは
ペプチド3: PQPRTTSRPSVPDKPKN−Cys (配列番号:13)
であった。
Analysis of the binding of the single-chain antibody of the present invention to MT1-MMP by surface plasmon resonance (SPR) (8-1) Experimental method As a peptide to be immobilized, immunization during antibody production or panning by phage display method The peptide-BSA complex used was used. The protein is MT1-MMP 1-350aa. Partial protein (commercially available) was used.
Procedure 1. MT1-MMP protein or peptide was diluted to 10 μg / ml in pH 4.0 sodium acetate buffer and immobilized on a sensor chip.
Each (single chain) antibody 267, 88, 29, 9.6, 3.2 (1250, 412, 136, 45, 14.8) nM was allowed to flow on the sensor chip immobilized in 2.1.
The value obtained by immobilizing and binding 3.1 lanes with BSA alone was regarded as non-specific binding and reduced as background.
4). Analysis was performed from the obtained binding / dissociation curves, and a KD value was calculated.
The MT1-MMP partial peptide used was Peptide 3: PQPRTTSRPSVPDKPKN-Cys (SEQ ID NO: 13)
Met.

(8−2)実験結果
表面プラズモン分析において、単鎖抗体MMP98−1、単鎖抗体MMPK9E−1、単鎖抗体MMPK9I−1はいずれもペプチド3への結合能を示した。これらの単鎖抗体について濃度をふってKD値の算出を検討した。単鎖抗体MMP98−1についてはDTPA(ジエチレントリアミン五酢酸)体も作成して検討した。これらの単鎖抗体のKD値はいずれも10−8Mのオーダーであり、MT1−MMPタンパクおよびペプチドに強く結合することがわかった。結果を表5に示す。
(8-2) Experimental results In surface plasmon analysis, the single chain antibody MMP98-1, the single chain antibody MMPK9E-1, and the single chain antibody MMPK9I-1 all showed binding ability to peptide 3. The calculation of the KD value was examined by varying the concentration of these single chain antibodies. The single chain antibody MMP98-1 was also examined by preparing a DTPA (diethylenetriaminepentaacetic acid) form. These single-chain antibodies have KD values on the order of 10 −8 M, and were found to bind strongly to MT1-MMP proteins and peptides. The results are shown in Table 5.

本発明の単鎖抗体の体内分布
(9−1)実験方法
担癌マウスとしてFM3Aマウス乳がん細胞をPBS(−)中に懸濁し(5x10個/100μL PBS(−)/マウス)、C3H/Heマウス(雌性、5週齢)の右下肢に皮下移植し、2週間経過したものを用いた。
手順
1.50mM NaHCO中にバッファー交換した単鎖抗体にDMF中p−SCN−Bn−DTPA 20eq.を加え、室温振盪下で1時間インキュベートした。
2.反応後、Amicon(10KDa)で3回遠心(7500×g,20分)し、未反応のDTPAを除いた。
3.濃縮した単鎖抗体濃度をBCA定量によって測定した。
4.111InClを酢酸Na溶液で0.5mCi/mlとなるように希釈し、室温振盪下で5分間インキュベートした。
5.単鎖抗体1μgに対し、1μCiとなるように、4の溶液を抗体溶液に添加し、室温振盪下で1時間インキュベートした。
6.PD−10カラムで精製し、単鎖抗体画分のみを採り、Amicon(10KDa)で濃縮した。
7.0.5μCi/100μl salineとなるように、生食で希釈した。
8.111In標識抗MT1−MMP単鎖抗体(0.5μCi、0.5μg/100μL saline)をマウス尾静脈より投与し、3時間、24時間後に屠殺し、各臓器を摘出し、重量、放射能を測定した。単鎖抗体MMP98−1については15分、1時間、3時間、6時間、24時間について測定を行った。
Biodistribution of single-chain antibody of the present invention (9-1) Experimental method FM3A mouse breast cancer cells as a tumor-bearing mouse were suspended in PBS (−) (5 × 10 6 cells / 100 μL PBS (−) / mouse), and C3H / He A mouse (female, 5 weeks old) was transplanted subcutaneously into the right lower limb and used after 2 weeks.
Procedure 1. Single chain antibody buffer exchanged in 50 mM NaHCO 3 to p-SCN-Bn-DTPA 20 eq. In DMF. And incubated for 1 hour under shaking at room temperature.
2. After the reaction, the mixture was centrifuged three times with Amicon (10 KDa) (7500 × g, 20 minutes) to remove unreacted DTPA.
3. The concentrated single chain antibody concentration was measured by BCA quantification.
4). 111 InCl 3 was diluted with Na acetate solution to 0.5 mCi / ml and incubated for 5 minutes under shaking at room temperature.
5. Four solutions were added to the antibody solution to 1 μCi per 1 μg of single chain antibody, and incubated for 1 hour under shaking at room temperature.
6). Purification was performed with a PD-10 column, and only a single chain antibody fraction was collected and concentrated with Amicon (10 KDa).
7. Diluted with saline to give 0.5 μCi / 100 μl saline.
8). 111 In-labeled anti-MT1-MMP single chain antibody (0.5 μCi, 0.5 μg / 100 μL sale) was administered from the tail vein of the mouse and sacrificed after 3 and 24 hours. Each organ was removed, and its weight and radioactivity were determined. It was measured. For the single-chain antibody MMP98-1, measurements were performed for 15 minutes, 1 hour, 3 hours, 6 hours, and 24 hours.

(9−2)実験結果
FACS、SPRの結果から有望と考えられた単鎖抗体MMP98−1について15分、1時間、3時間、6時間、24時間のタイムポイントについて体内分布を調べた。結果を表6に示す。腎臓への集積が非常に高かった。腫瘍への集積は3時間がピークであった。血液からの抜けがよく良好なT/B(腫瘍/血液)比を得た。
(9-2) Experimental Results The biodistribution of the single-chain antibody MMP98-1 considered promising from the FACS and SPR results was examined at time points of 15 minutes, 1 hour, 3 hours, 6 hours, and 24 hours. The results are shown in Table 6. Accumulation in the kidney was very high. Accumulation in the tumor peaked for 3 hours. A good T / B (tumor / blood) ratio was obtained with good escape from blood.

腫瘍への集積のピークである3時間と24時間群に関して、他の単鎖抗体でも評価を行った。結果を表7、表8に示す。
Other single chain antibodies were also evaluated for the 3-hour and 24-hour groups, which are the peak of tumor accumulation. The results are shown in Tables 7 and 8.

実施例8においてペプチド3に親和性を持つ単鎖抗体(MMP98−1、MMPK9E−1、MMPK9I−1)では、高い腫瘍集積性が見られた。これら3種の単鎖抗体の腫瘍/血液(T/B)比を3時間および24時間において調べた結果を表9に示す。いずれの単鎖抗体も24時間において高いT/B比を示し、なかでも単鎖抗体MMPK9E−1、単鎖抗体MMPK9I−1のT/B比が高かった。特に、単鎖抗体MMPK9E−1に関しては他に比較して腎臓への集積も少ないため、今回評価した単鎖抗体の中では最もイメージングに適した性質を持っていると考えられた。
In Example 8, single-chain antibodies (MMP98-1, MMPK9E-1, MMPK9I-1) having affinity for peptide 3 showed high tumor accumulation. Table 9 shows the results of examining the tumor / blood (T / B) ratio of these three single-chain antibodies at 3 hours and 24 hours. All single chain antibodies showed a high T / B ratio at 24 hours, and the T / B ratios of the single chain antibody MMPK9E-1 and the single chain antibody MMPK9I-1 were particularly high. In particular, the single-chain antibody MMPK9E-1 is less accumulated in the kidney than others, and thus was considered to have the most suitable properties for imaging among the single-chain antibodies evaluated this time.

本発明の単鎖抗体による腫瘍のオートラジオグラフィーおよび免疫染色
(10−1)実験方法
担がんマウスとしてFM3Aマウス乳がん細胞をPBS(−)中に懸濁し(5x10個/100μL PBS(−)/マウス)、C3H/Heマウス(雌性、5週齢)の右下肢に皮下移植し、2週間経過したものを用いた。
オートラジオグラフィー手順
1.担がんマウスに111In標識単鎖抗体C(15μCi/1μg)を尾静脈より投与した。
2.投与24時間後、生理食塩水で経心還流を行った後、PLP固定液(75mM L(+)−リジン塩酸塩、4%パラホルムアルデヒドを含む37.5mMのリン酸バッファー(pH7.4))で還流固定した。
3.摘出した腫瘍をクリオスタットにより腫瘍切片とした。
4.組織切片をイメージングプレートに1週間露光させ、画像解析装置を用いてオートラジオグラムを得た。
Tumor autoradiography and immunostaining of the single-chain antibody of the present invention (10-1) Experimental method FM3A mouse breast cancer cells as a tumor-bearing mouse were suspended in PBS (−) (5 × 10 6 cells / 100 μL PBS (−). / Mouse) and C3H / He mice (female, 5 weeks old) were transplanted subcutaneously into the right lower limb and used after 2 weeks.
Autoradiography procedure 111 In-labeled single chain antibody C (15 μCi / 1 μg) was administered to tumor-bearing mice from the tail vein.
2. 24 hours after administration, transcardial reflux was performed with physiological saline, and then PLP fixative (37.5 mM phosphate buffer (pH 7.4) containing 75 mM L (+)-lysine hydrochloride, 4% paraformaldehyde). And fixed at reflux.
3. The excised tumor was made into a tumor section with a cryostat.
4). The tissue section was exposed to an imaging plate for 1 week, and an autoradiogram was obtained using an image analyzer.

免疫染色手順
1.オートラジオグラフィーに付した標本に隣接して、クリオスタットを用いて切片を作製した。
2.アルコールによる親水化の後、10%過酸化水素水と室温で30分間反応させた。
3.TBS−BSA(Tris 0.1M、NaCl 0.15M(pH7.6)、1% BSA、0.05% Triton)と室温で30分間反応させた。
4.1次抗体(MT1−MMP F−84抗体)と4℃で一晩反応させた。
5.ENVISONポリマー試薬(K4000)と30分間反応させた。
6.DABと15分間反応させた後、ヘマトキシリンにより核染色を行った。
7.脱水、キシレンによる透徹後、封入剤を用いて封入した。
Immunostaining procedure Adjacent to the specimen subjected to autoradiography, a section was prepared using a cryostat.
2. After hydrophilization with alcohol, it was reacted with 10% aqueous hydrogen peroxide at room temperature for 30 minutes.
3. TBS-BSA (Tris 0.1M, NaCl 0.15M (pH 7.6), 1% BSA, 0.05% Triton) was reacted at room temperature for 30 minutes.
4. The mixture was reacted with the primary antibody (MT1-MMP F-84 antibody) at 4 ° C. overnight.
5. Reacted with ENVISON polymer reagent (K4000) for 30 minutes.
6). After reacting with DAB for 15 minutes, nuclear staining was performed with hematoxylin.
7). After dehydration and permeation with xylene, it was encapsulated with an encapsulant.

(10−2)実験結果
単鎖抗体MMPK9E−1による腫瘍のオートラジオグラフィーおよび免疫染色の結果を図5に示す。両者の染色パターンが一致することが確認された。
(10-2) Experimental Results FIG. 5 shows the results of tumor autoradiography and immunostaining with the single-chain antibody MMPK9E-1. Both staining patterns were confirmed to match.

本発明に係わる抗体を用いるフロー式免疫測定法によるMT1−MMPの免疫測定
実施例1において単鎖抗体MMPK9I−1の遺伝子を単離したハイブリドーマ19Bが産生する抗体IgG、MMPK9Iを用いて、JIS K 0464においてPCBの免疫測定法として記載されているフロー式免疫測定法への適用を検討した。フロー式免疫測定を行うための機器としては、例えばフロー式イムノセンサDXS−610(京都電子工業社製)などの利用が可能である。前記(1−1)で作製したMT1−MMPヒンジ領域ペプチドコンジュゲートを、ガンツ化成社製ポリスチレンビーズ、ガンツパールGS−100Sに物理吸着させ、ブロックエース(雪印社製)溶液でブロッキングを行い、抗体結合用担体とした。抗MT1−MMP抗体MMPK9IとCyTM5−conjugated AffiniPure F(ab´) Fragment Goat Anti−Mouse IgG (H+L)(Jackson ImmnoReserch社製)を0.1w/v% BSA含有PBS(−)中で反応させた。次いで、この溶液を0.1w/v% BSA含有PBS(−)にて調製した終濃度0.0〜100ng/mLのMT1−MMPヒンジ領域ペプチドの溶液とそれぞれ反応させた後、抗体結合担体へ流速0.75mL/分で作用させた。次いで、0.1w/v% BSA含有PBS(−)を流速0.75mL/分で通過させ、担体への非特異的結合を排除したのち蛍光強度を測定した。MT1−MMPヒンジ領域ペプチドを添加しない抗体溶液において十分な蛍光量が得られた。これをコントロール(B0)値とし、B0値に対するMT1−MMPヒンジ領域ペプチド添加により低下した蛍光量(B)の割合(B/B0)を、MT1−MMPヒンジ領域ペプチド濃度に対しプロットしたところペプチド濃度に依存的な反応が確認された。阻害曲線を図6に示す。阻害曲線より求められたIC50は約4.74ng/mlであり、また、3回測定のCV値は最大でも3.5%未満と安定していた。以上のことから本抗体がフロー式免疫測定法による免疫測定に、有用であることが示唆された。
Immunoassay of MT1-MMP by flow immunoassay using the antibody according to the present invention JIS K using the antibody IgG and MMPK9I produced by the hybridoma 19B which isolated the gene of the single-chain antibody MMPK9I-1 in Example 1. In 0464, the application to a flow type immunoassay described as an immunoassay for PCB was examined. As an apparatus for performing the flow type immunoassay, for example, a flow type immunosensor DXS-610 (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.) can be used. The MT1-MMP hinge region peptide conjugate prepared in (1-1) above is physically adsorbed on Gantz Kasei polystyrene beads, Gantz Pearl GS-100S, and blocked with a Block Ace (Snow Brand) solution. A binding carrier was obtained. Anti-MT1-MMP antibody MMPK9I and Cy 5-conjugated AffiniPure F (ab ′) 2 Fragment Goat Anti-Mouse IgG (H + L) (Jackson ImmunoResearch) in 0.1 w / v% BSA-containing PBS- I let you. Subsequently, this solution was reacted with a solution of MT1-MMP hinge region peptide having a final concentration of 0.0 to 100 ng / mL prepared in PBS (-) containing 0.1 w / v% BSA, and then transferred to an antibody-binding carrier. It was applied at a flow rate of 0.75 mL / min. Subsequently, PBS (−) containing 0.1 w / v% BSA was passed at a flow rate of 0.75 mL / min, and after removing non-specific binding to the carrier, the fluorescence intensity was measured. A sufficient amount of fluorescence was obtained in an antibody solution to which no MT1-MMP hinge region peptide was added. Using this as the control (B0) value, the ratio (B / B0) of the fluorescence amount (B) decreased by the addition of the MT1-MMP hinge region peptide to the B0 value was plotted against the MT1-MMP hinge region peptide concentration. Dependent reaction was confirmed. The inhibition curve is shown in FIG. IC50 calculated | required from the inhibition curve was about 4.74 ng / ml, and the CV value of the 3 times measurement was stable at less than 3.5% at the maximum. From the above, it was suggested that this antibody is useful for immunoassay by flow immunoassay.

本発明は、がんの診断薬の分野および研究分野などにおいて利用可能である。   The present invention can be used in the fields of cancer diagnostics and research.

単鎖抗体MMP98産生細胞は独立行政法人製品評価技術基盤機構受領番号NITE AP−1008を付与された。
単鎖抗体MMPK9E産生細胞は独立行政法人製品評価技術基盤機構受領番号NITE AP−1009を付与された。
単鎖抗体MMPK9I産生細胞は独立行政法人製品評価技術基盤機構受領番号NITE AP−1010を付与された。
The single chain antibody MMP98-producing cells were assigned the independent evaluation corporation product evaluation technology base organization receipt number NITE AP-1008.
The single chain antibody MMPK9E-producing cells were given the independent evaluation corporation product evaluation technology base mechanism receipt number NITE AP-1009.
The single chain antibody MMPK9I-producing cells were given the independent evaluation corporation product evaluation technology base mechanism receipt number NITE AP-1010.

配列番号:1は、単鎖抗体MMP98のH鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号:2は、単鎖抗体MMP98のH鎖可変領域のアミノ酸配列である。
配列番号:3は、単鎖抗体MMP98のL鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号:4は、単鎖抗体MMP98のL鎖可変領域のアミノ酸配列である。
配列番号:5は、単鎖抗体MMPK9EのH鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号:6は、単鎖抗体MMPK9EのH鎖可変領域のアミノ酸配列である。
配列番号:7は、単鎖抗体MMPK9EのL鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号:8は、単鎖抗体MMPK9EのL鎖可変領域のアミノ酸配列である。
配列番号:9は、単鎖抗体MMPK9IのH鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号:10は、単鎖抗体MMPK9IのH鎖可変領域のアミノ酸配列である。
配列番号:11は、単鎖抗体MMPK9IのL鎖可変領域をコードするヌクレオチド配列である。
配列番号:12は、単鎖抗体MMPK9IのL鎖可変領域のアミノ酸配列である。
配列番号:13は、マウスMT1−MMPタンパクの部分アミノ酸配列のC末端にシステインを付したペプチドのアミノ酸配列である。
SEQ ID NO: 1 is a nucleotide sequence encoding the heavy chain variable region of single chain antibody MMP98.
SEQ ID NO: 2 is the amino acid sequence of the heavy chain variable region of the single chain antibody MMP98.
SEQ ID NO: 3 is a nucleotide sequence encoding the L chain variable region of single chain antibody MMP98.
SEQ ID NO: 4 is the amino acid sequence of the L chain variable region of the single chain antibody MMP98.
SEQ ID NO: 5 is a nucleotide sequence encoding the heavy chain variable region of single chain antibody MMPK9E.
SEQ ID NO: 6 is the amino acid sequence of the heavy chain variable region of single chain antibody MMPK9E.
SEQ ID NO: 7 is a nucleotide sequence encoding the light chain variable region of single chain antibody MMPK9E.
SEQ ID NO: 8 is the amino acid sequence of the L chain variable region of single chain antibody MMPK9E.
SEQ ID NO: 9 is a nucleotide sequence encoding the heavy chain variable region of single chain antibody MMPK9I.
SEQ ID NO: 10 is the amino acid sequence of the heavy chain variable region of single-chain antibody MMPK9I.
SEQ ID NO: 11 is a nucleotide sequence encoding the light chain variable region of single chain antibody MMPK9I.
SEQ ID NO: 12 is the amino acid sequence of the L chain variable region of single chain antibody MMPK9I.
SEQ ID NO: 13 is the amino acid sequence of a peptide with a cysteine added to the C-terminus of the partial amino acid sequence of mouse MT1-MMP protein.

Claims (11)

MT1−MMPに結合活性を有する単鎖抗体であって、配列番号:2で示されるアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:4で示されるアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む単鎖抗体。   A single-chain antibody having binding activity to MT1-MMP, the antibody comprising a single chain antibody comprising an H-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and an L-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4. Chain antibody. MT1−MMPに結合活性を有する単鎖抗体であって、配列番号:6で示されるアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:8で示されるアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む単鎖抗体。   A single-chain antibody having binding activity to MT1-MMP, comprising a single-chain antibody having an H-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 and an L-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 Chain antibody. MT1−MMPに結合活性を有する単鎖抗体であって、配列番号:10で示されるアミノ酸配列を有するH鎖可変領域、および配列番号:12で示されるアミノ酸配列を有するL鎖可変領域を含む単鎖抗体。   A single-chain antibody having binding activity to MT1-MMP, comprising a single-chain antibody having an H-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 and an L-chain variable region having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 Chain antibody. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の単鎖抗体のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチド。   The polynucleotide which codes the amino acid sequence of the single chain antibody of any one of Claims 1-3. 請求項4に記載のポリヌクレオチドを含むベクター。   A vector comprising the polynucleotide according to claim 4. 請求項5に記載のベクターで形質転換した形質転換体。   A transformant transformed with the vector according to claim 5. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の単鎖抗体の製造方法であって、請求項5に記載のベクターで形質転換した形質転換体を適当な培地中で培養し、該形質転換体または培地から単鎖抗体を回収することを含んでなる方法。   It is a manufacturing method of the single chain antibody of any one of Claims 1-3, Comprising: The transformant transformed with the vector of Claim 5 is culture | cultivated in a suitable culture medium, This transformant Or recovering the single chain antibody from the medium. 独立行政法人製品評価技術基盤機構に寄託され、受領番号NITE AP−1008を付与された細胞、独立行政法人製品評価技術基盤機構に寄託され、受領番号NITE AP−1009を付与された細胞、または独立行政法人製品評価技術基盤機構に寄託され、受領番号NITE AP−1010を付与された細胞を適当な培地中で培養し、培地から単鎖抗体を回収することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載された単鎖抗体の製造方法。   A cell deposited with the National Institute of Technology and Evaluation and received the receipt number NITE AP-1008, a cell deposited with the National Institute of Technology and Evaluation and granted the receipt number NITE AP-1009, or independent A cell deposited with an administrative corporation Product Evaluation Technology Infrastructure and given a receipt number NITE AP-1010 is cultured in an appropriate medium, and a single chain antibody is recovered from the medium. A method for producing a single-chain antibody according to any one of the above. 標識されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の単鎖抗体。   The single-chain antibody according to any one of claims 1 to 3, which is labeled. 放射性標識された請求項1〜3のいずれか1項に記載の単鎖抗体を含む、がんの分子イメージングプローブ剤。   A molecular imaging probe agent for cancer comprising the radiolabeled single-chain antibody according to any one of claims 1 to 3. 請求項10に記載の分子イメージングプローブ剤を含む、癌の画像診断剤またはキット。   A diagnostic imaging agent or kit for cancer comprising the molecular imaging probe agent according to claim 10.
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