JP2022521663A - 抗-tm4sf4抗体及びこの用途 - Google Patents

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Abstract

本発明は、TM4SF4(TransMembrane 4 Superfamily Member 4)に特異的に結合する新規の抗体又はこの抗原結合断片に関し、これら抗体又はこの抗原結合断片は、癌細胞の増殖阻害活性を示して癌を効果的に予防又は治療することができ、癌幹細胞の自己再生能力を減少させるので、既存の抗癌治療の予後がよくない癌の治療にも有用に用いられ得る。

Description

本発明は、TM4SF4(TransMembrane 4 Superfamily
Member 4)に特異的に結合する抗体又はその抗原結合断片、及びこれを含む癌の予防又は治療用組成物に関する。
TM4SF4(TransMembrane 4 Superfamily Member 4)は、テトラスパニン(tetraspanin)タンパク質の一種であり、この分類の他のタンパク質であるTM4SF1及びTM4SF5は多数の腫瘍で発現が上向き調節され、上皮間葉転移及び細胞移動に関与することが報告され、癌細胞関連の研究が多数進められている。TM4SF4は、癌細胞で細胞の死滅と分化、そして細胞の浸透能力に関与すると一部で報告されたことがある。しかし、癌幹細胞の特性に関して知られているところがなく、何等の研究も進められたことがない。最近、本研究陣は、ヒト肺癌細胞でTM4SF4タンパク質が癌幹細胞の生長、自己複製(Self-renewal)能力及び転移/浸潤を促進させると報告し、TM4SF4が癌の発生に重要な信号伝達システムであるIGF1Rβ/AKT/NFκB又はJAK2(or FAK)/STAT3活性化を促進させ、それにより促進されるサイトカイン分泌により癌幹細胞の特性を強化させて腫瘍をさら悪性化させることを提示した(Choi SI et al.,Oncotarget.2014;5(20):9823-9837、Choi SI et
al.,Oncotarget.2017;8(60):101284-101297)。
抗体は、ターゲット抗原に対する高い結合特異性と人体内安定性により治療剤として活用されている。特に、抗癌機能の抗体は、抗体工学技術の発展に基づいて、ヒト化抗体、単鎖抗体、二重抗体、薬物融合抗体などに改善され、癌治療の効能を大きく向上させて活用されている。しかし、癌特性の多様性と新たな抗原発現による治療抵抗性の誘導などにより、既存に癌細胞ターゲティングのために活用されている抗原の種類に限界性が指摘されており、新規の癌特異抗原を探索してこれに対する抗体を導出する研究が持続している。
特に、既存の癌治療法に活用されている標的薬物や放射線治療に抵抗性を示して再発する癌の場合、癌幹細胞の特性が重要に作用することが報告されているので、癌幹細胞のターゲティングに活用することができる抗原の発掘及び特異抗体の確保の重要さが浮上している。
このような技術的背景下で、本発明者達は、癌幹細胞をターゲットにする新規抗体を開発するために鋭意努力した結果、TM4SF4に高い親和力で結合する新規の抗TM4SF4抗体を開発し、このような新規抗体が癌幹細胞を含む腫瘍細胞の増殖を顕著に阻害させるのみならず、抗癌効果に優れていることを確認することにより本発明を完成した。
よって、本発明の一目的は、TM4SF4(TransMembrane 4 Superfamily Member 4)に特異的に結合する抗体又はこの抗原結合断片を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記抗体又はこの抗原結合断片を暗号化する核酸分子、前記核酸
分子を含む発現ベクター、前記発現ベクターを含む宿主細胞、前記宿主細胞を培養する段階を含む、抗体又はこの抗原結合断片の生産方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、前記抗体又はこの抗原結合断片を含むTM4SF4検出用組成物、これを含む検出用キット、及びこれらを用いてTM4SF4抗原を検出する方法を提供することにある。
本発明のまた他の目的は、前記抗体又はこの抗原結合断片を含む癌の予防又は治療用薬学的組成物;癌幹細胞成長抑制用組成物;及び放射線抗癌治療補助用組成物を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の一側面は、TM4SF4(TransMembrane 4 Superfamily Member 4)に特異的に結合する抗体又はこの抗原結合断片を提供する。
本発明の他の一側面は、前記抗体又はこの抗原結合断片を暗号化する核酸分子を提供する。
本発明のまた他の一側面は、前記核酸分子を含む発現ベクターを提供する。
本発明のまた他の一側面は、前記発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。
本発明のまた他の一側面は、前記宿主細胞を培養する段階を含む、抗体又はこの抗原結合断片を生産する方法を提供する。
本発明のまた他の一側面は、前記抗体又はこの抗原結合断片を含むTM4SF4検出用組成物及びキットを提供する。
本発明のまた他の一側面は、前記抗体又はこの抗原結合断片を、TM4SF4抗原を含むものと予想される検出対象試料と接触させる段階を含む、TM4SF4抗原を検出する方法を提供する。
本発明のまた他の一側面は、(a)前記抗体又はこの抗原結合断片の治療的有効量;及び(b)薬学的に許容される担体を含む、癌の予防又は治療用薬学的組成物を提供する。
本発明のまた他の一側面は、癌幹細胞成長抑制用組成物を提供する。
本発明のまた他の一側面は、抗体又はこの抗原結合断片を含む放射線抗癌治療補助用組成物を提供する。
本発明のTM4SF4に特異的に結合する抗体又はこの抗原結合断片は、新規の配列を有し、優れた癌細胞増殖阻害活性を示して癌などの疾患を効果的に予防又は治療することができる。
また、癌幹細胞の自己再生能力、浸潤能力及び移動能力を減少させることによって癌幹細胞の成長を抑制することができ、これにより既存の抗癌治療方法に耐性がある癌を効果的に治療することができる。
また、既存の抗癌剤又は放射線治療と併行処理することにより、抗癌活性をより高めることができ、抗癌剤の使用量を画期的に減らすことができるので、抗癌剤の使用による副作用を軽減させることができ、従来の放射線治療に抵抗性が存在して治療が容易でなかった個体に対する放射線抗癌治療の効果を顕著に向上させることができる技術であって、既存の抗癌治療の予後がよくない癌の治療に有用である。
したがって、本発明の新規の抗体又はこの抗原結合断片は、TM4SF4を標的とする新たな抗体医薬品の開発に有用に用いられ得る。
本発明の抗体又はこの抗原結合断片が特異的に結合するTM4SF4タンパク質内のエピトープ領域を示した図である:エピトープ領域は、TM4SF4タンパク質中、細胞膜外部に露出された部位のうち126番目から140番目の15merペプチド;Gはグリコシル化部位;Cはジスルフィド結合を形成するシステイン。 新規の抗体5種(ECL-2B7、ECL-4C1、ECL-8E2、ECL-8E5及びECL-12A8)をハイブリドーマ細胞培養液から精製して精製純度を確認した結果を示す図である。各抗体の重鎖(IgG-HC)及び軽鎖(IgG-LC)がそれぞれ55kDa、26kDaの位置で確認されることから新規の抗体がIgGタイプの抗体であることを確認することができ、還元できなかったIgGは、170kDaの上側に位置するバンド(IgG)と確認され、BSA(Bovine serum albumin)はタンパク質量を比べるための対照群である。 本発明の新規の抗体による抗原反応性をTM4SF4(126-140)-BSA抗原に対するELISAを実施して示した図である。抗原は、500~4ng/well水準にコーティングし、抗体はX軸に表示した範囲(200~0.8ng/well)の範囲に処理された。5個の抗体のいずれもペプチド抗原に対する高い反応性を示した(A-E)。特に、100ng/wellのペプチドコーティング抗原を用いたELISAで比べた結果をみるとき、2B7、4Cl、12A8抗体が高い抗原親和力を示すことを確認することができる(F)。 本発明の新規の抗体による抗原反応性を、分子間相互作用分析(Biocore)を用いて製造した抗体がTM4SF4タンパク質に特異的に結合するか否かで確認した結果を示した図である。ECL-2B7、ECL-4C1、及びECL-12A8抗体を用いており、それぞれの濃度に対する特異結合値の変化が有意に動くことを観察し、結合する値が高く測定されたことを確認した。グラフが増加する結合区間が時間の経過により増加していることを観察することができ、480秒に結合を抑制させたとき結合能力が減少されていることを示し、これは分子間相互作用分析で示される結合能力が高い抗体の典型的な形態である。 本発明の新規の抗体による抗原反応性を免疫沈降物の分析で製造した抗体がTM4SF4タンパク質に特異結合するか否かで確認した結果を示した図である。Aは、Flag発現又はFlag-TM4SF4発現ベクターをHEK293T細胞に発現させて得た細胞破砕液(試料1及び2)を新規の抗体又は対照群抗体であるマウス抗-GAPDH抗体を用いて免疫沈降し、免疫沈降物をウェスタンブロッティングして抗-Flag抗体で検出した結果であり、Bは、前記免疫沈降実験に同一量の抗体が添加されたかを確認するために免疫沈降物に対する抗-マウス抗体HRPで投与抗体量を検証した結果である。 本発明の新規の抗体がターゲット抗原特異結合をするか検証するために免疫蛍光染色分析を実施した結果を示した図であり、新規の抗体がHEK293T細胞面に発現されたEGFP-TM4SF4に結合していることを確認した結果である。 本発明の新規の抗体がターゲット抗原特異結合をするか検証するために免疫蛍光染色分析を実施した結果を示した図であり、新規の抗体がA549細胞の表面に存在するTM4SF4に特異的に結合していることを確認した結果である。特に、siRNAでTM4SF4抗原の発現を抑制するとき抗体反応が消滅することを確認して新規の抗体がTM4SF4抗原に特異的に結合することを再び検証した。 本発明の新規の抗体による癌幹細胞の自己再生能力の阻害効果を確認した図である。新規の抗体は、ECL-2B7及びECL-4C1を用いており、対照群(con)としてシグマ社製の抗-TM4SF4抗体を用いた。左側は癌幹細胞のスフィア形成能を光学顕微鏡で観察したものであり、右側は形成されたスフィアの直径長さを示したグラフである。 本発明の新規の抗体による癌細胞の移動能力及び浸潤能力の抑制効果を確認した図である。新規の抗体は、ECL-2B7及びECL-4C1を用いており、対照群(con)としてシグマ社製の抗-TM4SF4抗体を用いた。左側は移動した細胞及び浸湿細胞を染色して観察したものであり、右側は対照群に対する相対的な移動能及び浸潤能をグラフで示したものである。移動能力(migration)実験は3回の反復実験を総4回にわたって進め、浸潤能力(invation)実験は3回の反復実験を3回にわたって進めた。 本発明の新規の抗体による癌細胞の放射線敏感度の向上効果を確認した図である。A549細胞(A)とHuh7細胞(B)に抗体(ECL-2B7、ECL-4C1、及びECL-12A8)を処理した後、6Gyの放射線を照射して細胞の集落形成が減少することを確認した。 新規の抗体の作用機転をウエスタンブロットで確認した図である。抗体は、ECL-2B7、ECL-4C1、ECL-8E2、ECL-12A8が用いられており、癌細胞は、A549細胞を用いた。それぞれの抗体を処理したとき、癌幹細胞のタンパク質タグであるALDH1A1、ALDH1A3、CD44が減少したことを観察し、癌幹細胞の自己再生に関与するβ-cateninとOct4の減少を確認した。また、標識因子と自己再生能力の調節因子に関与する信号伝達経路として知られているIGF1βとPI3K-AKT信号伝達経路がそれぞれの抗体を処理したとき減少され、本発明の新規の抗体はIFG1RβとPI3K-AKT信号伝達経路を抑制することにより癌幹細胞を調節していることを確認した。 本発明の新規の抗体による抗癌効果を検証するために肺癌ゼノグラフトアッセイ(Xenograft assay)動物実験を実施した結果を示した図である。癌組織の大きさが30mm以上(A、B)又は200mm以上(C、D)となったとき、抗体を癌組織に直接注入した。抗体は、2つの実験いずれも同一に1回に個体当り~13ug水準で総6回にわたって注入し(B、Dの矢印日付)、癌組織は2~3日間隔で大きさを測定した。 本発明の新規の抗体の相補性決定領域(complementarity determining region、CDR)配列分析のためにRT-PCRとクローニングを実施した結果を示した図である:ECL-2B7抗体のIgG1亜型重鎖遺伝子及びカッパ(kappa)軽鎖遺伝子(A)、ECL-4C1抗体のIgG2a亜型重鎖遺伝子及びカッパ(kappa)軽鎖遺伝子(B)を、制限酵素配列が含まれているプライマーを活用してRT-PCRに増幅し、これをベクターにクローニングした。ベクターにクローニングされた配列は、再び制限酵素切断で確認した後、抗体遺伝子部位に対する塩基配列分析を実施した。各抗体の重鎖遺伝子はEcoRIとSalIで切断し、軽鎖遺伝子はHindIIIとSalIで切断してアガロースゲルで確認した。黒色矢印:切断後のベクター(V)、赤色矢印:切断された挿入遺伝子(C、D)。 新規の抗体ECL-2B7の重鎖可変領域の塩基配列及びタンパク質配列を分析した結果を示した図である。抗体構造による抗原認識決定部位をカバット(kabat)ナンバリングを介して整理し、配列にCDR1、2、3で表示した。 新規の抗体ECL-2B7の軽鎖可変領域の塩基配列及びタンパク質配列を分析した結果を示した図である。抗体構造による抗原認識決定部位をカバットナンバリングを介して整理し、配列にCDR1、2、3で表示した。 新規の抗体ECL-4C1の重鎖可変領域の塩基配列及びタンパク質配列を分析した結果を示した図である。抗体構造による抗原認識決定部位をカバットナンバリングを介して整理し、配列にCDR1、2、3で表示した。 新規の抗体ECL-4C1の軽鎖可変領域の塩基配列及びタンパク質配列を分析した結果を示した図である。抗体構造による抗原認識決定部位をカバットナンバリングを介して整理し、配列にCDR1、2、3で表示した。 本発明の新規の抗体による癌細胞死滅の効果を、群集形成能力を介して観察した結果を示した図である。肺癌細胞株(H1299)、肝癌細胞株(Huh7)、乳癌細胞株(MCF7及びMDA-MB231)及び膵臓癌細胞株(MIA Paca-2)を用いており、それぞれの細胞にECL-2B7抗-TM4SF4抗体(実験群)及びマウスIgG(対照群)をそれぞれ5ugずつ処理した後、細胞の群集形成能力を確認した。使用した全ての細胞株で群集形成の程度が減少していることを観察することができ、これは、肺癌細胞だけでなく、肝癌細胞、乳癌細胞及び膵臓癌細胞でも本発明の抗体が作用できることを示す。
以下、本発明を詳しく説明する。
一側面において、本発明は、
TM4SF4(TransMembrane 4 Superfamily Member 4)に特異的に結合する抗体又はこの抗原結合断片を提供する。
本発明における用語「抗体」は、免疫学的に特定の抗原と反応性を有する免疫グロブリン分子を含む、抗原を特異的に認識する受容体の役割を担うタンパク質分子を意味し、その例として、単一クローン抗体、多クローン抗体、全長抗体(full-length antibody)及び抗体断片をいずれも含んでよい。また、前記用語は、二価又は二重特異性分子(例えば、二重特異性抗体)、ディアボディ(diabody)、トリアボディ又はテトラボディを含んでよい。
本発明における用語「単一クローン抗体」は、実質的に同一の抗体集団で収得した単一分子組成の抗体分子を称し、このような単一クローン抗体は、特定のエピトープに対して単一結合特異性及び親和度を示す。本発明における用語「全長抗体」は、2個の全長の軽鎖及び2個の全長の重鎖を有する構造であり、それぞれの軽鎖は重鎖とジスルフィド結合で連結されている。重鎖の不変領域は、ガンマ(γ)、ミュー(μ)、アルファ(α)、デルタ(δ)及びイプシロン(ε)タイプを有し、サブクラスとしてガンマ1(γ1)、ガンマ2(γ2)、ガンマ3(γ3)、ガンマ4(γ4)、アルファ1(α1)及びアルファ2(α2)を有する。軽鎖の不変領域は、カッパ(κ)及びラムダ(λ)タイプを有する。IgGは、亜型(subtype)であって、IgG1、IgG2、IgG3及びIgG4を含む。
本発明における用語「断片」、「抗体断片」及び「抗原結合断片」は、抗体の抗原結合機能を保有する本発明の抗体の任意の断片を称するものであって、互換的に用いられる。例示的な抗原結合断片は、Fab、Fab’、F(ab’)、Fv、dAb、Fd、相補性決定領域(CDR)の断片、単一鎖抗体(scFv)、二価単一鎖抗体、単一鎖ファージ抗体、ディアボディ、トリアボディ、テトラボディ、ポリペプチドへの特定の抗原に結合するのに十分な免疫グロブリンの1つ以上の断片を含有するポリペプチドなどを含むが、これに限定されない。
前記Fabは、軽鎖及び重鎖の可変領域と軽鎖の不変領域及び重鎖の1番目の不変領域(CH1ドメイン)を有する構造であって、1個の抗原結合部位を有する。抗体分子の抗原結合断片又は抗体断片とは、抗原結合機能を保有している断片を意味し、Fab’は、重鎖CH1ドメインのC末端に1つ以上のシステイン残基を含むヒンジ領域(hinge
region)を有するという点でFabと差がある。F(ab’)抗体は、Fab’のヒンジ領域のシステイン残基がジスルフィド結合をなしながら生成される。Fvは、重鎖の可変領域及び軽鎖の可変領域のみを有している最小の抗体片を意味する。二重鎖Fv(two-chain Fv)は、非共有結合で重鎖の可変領域と軽鎖の可変領域が連結されており、単鎖Fv(single-chain Fv)は、一般的にペプチドリンカーを介して重鎖の可変領域と単鎖の可変領域が共有結合で連結さるか又はC-末端でそのまま連結されているので、二重鎖Fvのようにダイマーのような構造をなすことができる。これに制限されるものではないが、このような抗体断片は、タンパク質加水分解酵素
を用いて得られ[例えば、全体抗体をパパインで制限切断すれば、Fabを得ることができ、ペプシンで切断すれば、F(ab’)断片を得ることができる]、又は遺伝子組み換え技術を介して製作することができる。
本発明における用語「エピトープ(epitope)」は、免疫グロブリン、抗体又はこの抗原結合断片が特異的に認識して結合することができる抗原上の特定部位を意味する。前記エピトープは、連続アミノ酸から、又はタンパク質の3次折り畳みにより併置された不連続アミノ酸から形成されてよい。
本発明の一具現形態において、本発明は、膜タンパク質であるTM4SF4が細胞外に露出された部位に存在するエピトープ領域でTM4SF4タンパク質に結合する抗体又はこの抗原結合断片を提供する。
前記エピトープ領域は、例えば、基準TM4SF4抗原(配列番号1)でN-末端から4番目から33番目のGGCARCLGGTLIPLAFFGFLANILLFFPGG(配列番号23)、53番目から67番目のLGSGVLMIFPALVFL(配列番号24)、71番目から80番目のNNDCCGCCGN(配列番号25)、92番目から112番目のSTIFAVVGFLGAGYSFIISAI(配列番号26)、配列番号116番目から122番目のKGPKCLM(配列番号27)、127番目から133番目のWGYPFHD(配列番号28)、146番目から198番目のCREPLNVVPWNLTLFSILLVVGGIQ MVLCAIQVVNGLLGTLCGDCQCCGCCGG(配列番号29)であってよく、より具体的に、基準TM4SF4抗原(配列番号1)でN-末端から126番目から140番目のTWGYPFHDGDYLNDE(配列番号2)であってよい。
また、前記配列番号2で記載されたエピトープ領域は、本発明の抗体又はこの抗原結合断片が結合するTM4SF4の抗原配列が一部変異(置換、付加又は削除)を含むか、又は結合する抗原がTM4SF4の断片、前駆体又は亜型の形態で存在することにより、その結合位置又は配列が多少変わったとしても、通常の技術者は、基準TM4SF4の抗原のエピトープ配列情報に基づいて本発明の抗原又はこの抗原結合断片が結合する位置及び配列を明確に特定することができる。
本発明の具体的な一実施形態では、202個のアミノ酸からなる膜タンパク質であるTM4SF4抗原構造から細胞外に露出され、抗体誘導能が高いものと予想され、グリコシル化又はジスルフィド結合がない部位を抗体生成のためのエピトープ領域として選別した(図1)。
本発明の他の具現形態として、前記抗体は、(a)配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含む重鎖の可変領域;及び配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR-L3を含む軽鎖の可変領域を含む抗体;又は(b)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号10のアミノ酸配列を含むCDR-H2、配列番号11のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含む重鎖の可変領域;及び配列番号12のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L2、配列番号14のアミノ酸配列を含むCDR-L3を含む軽鎖の可変領域を含む抗体であってよい。
本発明における用語「重鎖」は、抗原に特異性を付与するための十分な可変領域配列を有するアミノ酸配列を含む可変領域ドメインVH及び3個の不変領域ドメインCH1、CH2及びCH3を含む全長重鎖及びこの断片をいずれも含んでよい。また、本発明におけ
る用語「軽鎖」は、抗原に特異性を付与するための十分な可変領域配列を有するアミノ酸配列を含む可変領域ドメインVL及び不変領域ドメインCLを含む全長軽鎖及びこの断片をいずれも含んでよい。
本発明において、前記抗体は、マウスから生産されたマウス抗体、及びこれから抗体の親和度、免疫性などを改善させるために親抗体のアミノ酸配列に一部を置換、付加及び/又は欠失させた変異体をいずれも含んでよい。前記変異体はこれに制限されないが、その例として、キメラ抗体、ヒト化抗体、親和度最適化抗体などを含んでよい。前記変異体は、親抗体と同一のCDRを含むか、あるいは同一のエピトープを標的とする条件で親抗体CDRアミノ酸配列の一部が変異(置換、付加又は欠失)された抗体を包括的に称する。このような変異体は、同一のエピトープに対する結合能が維持される範囲内で抗体の親和度及び免疫性などを改善させるために、当業者により適宜調節されてよい。
すなわち、本発明の抗体又はこの抗原結合断片は、TM4SF4を特異的に認識することができる範囲内で、本明細書に記載された抗TM4SF4抗体の配列だけでなく、その生物学的均等物も含むことができる。例えば、抗体の結合親和度及び/又はその他の生物学的特性を一層改善させるために、抗体のアミノ酸配列に更なる変化を与えることができる。このような変形は、例えば、抗体のアミノ酸配列残基の欠失、挿入及び/又は置換を含む。このようなアミノ酸変異は、アミノ酸側鎖置換体の相対的類似性、例えば、疎水性、親水性、電荷、大きさなどに基づいてなされる。アミノ酸側鎖置換体の大きさ、形状及び種類に対する分析により、アルギニン、リシンとヒスチジンはいずれも正電荷を帯びた残基であり;アラニン、グリシンとセリンは類似の大きさを有し;フェニルアラニン、トリプトファンとチロシンは類似の形状を有するということが分かる。よって、このような考慮事項に基づいて、アルギニン、リシンとヒスチジン;アラニン、グリシンとセリン;そしてフェニルアラニン、トリプトファンとチロシンは生物学的に機能均等物といえる。
本発明における用語「キメラ抗体」は、マウス抗体の可変領域及びヒト抗体の不変領域を組み換えさせた抗体であって、マウス抗体に比べて免疫反応が大きく改善された抗体である。
本発明における用語「ヒト化抗体」は、ヒトでない種から由来した抗体のタンパク質配列を、ヒトから自然的に生産された抗体変異体と類似するように変形させた抗体を意味する。その例として、前記ヒト化抗体は、マウス由来のCDRをヒト抗体由来のFRと組み換えさせてヒト化可変領域を製造し、これを好ましいヒト抗体の不変領域と組み換えさせてヒト化抗体を製造することができる。但し、単にCDRグラフティングのみを行う場合、ヒト化抗体の親和度が下がるため、CDRの3次元構造に影響を与えるものと考えられる幾つかの重要なFRアミノ酸残基をマウス抗体のものに親和させることにより、本来のマウス抗体の親和度と同じ水準に上げることができる。
本発明における「親和度最適化抗体」とは、特定抗体のCDR配列の一部が置換、付加、欠失された変異体であって、前記特定抗体と同一の抗原エピトープに結合しながらも、抗原に対する結合親和度が向上された抗体をいう。具体的に、本発明の親和度最適化抗体とは、本発明の(a)配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含む重鎖の可変領域;及び配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR-L3を含む軽鎖の可変領域を含む抗体;又は(b)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号10のアミノ酸配列を含むCDR-H2、配列番号11のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含む重鎖の可変領域;及び配列番号12のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L2、配列番号14のアミノ酸配列を含むCD
R-L3を含む軽鎖の可変領域を含む抗体と同一のエピトープに結合する変異体抗体をいう。通常の技術者は、特定された軽鎖及び重鎖CDR配列に基づき、公知の技術を用いて前記親和度最適化抗体を製造することができる。
本発明の他の具現形態として、前記抗体は、配列番号15のアミノ酸配列を含む重鎖の可変領域;及び配列番号16のアミノ酸配列を含む軽鎖の可変領域を含む抗体であってよい。例えば、前記抗体は、配列番号17のヌクレオチド配列により暗号化される重鎖の可変領域;及び配列番号18のヌクレオチド配列により暗号化される軽鎖の可変領域を含む抗体であってよいが、これに限定されるものではない。
また、前記抗体は、配列番号19のアミノ酸配列を含む重鎖の可変領域;及び配列番号20のアミノ酸配列を含む軽鎖の可変領域を含む抗体であってよい。例えば、前記抗体は、配列番号21のヌクレオチド配列により暗号化される重鎖の可変領域;及び配列番号22のヌクレオチド配列により暗号化される軽鎖の可変領域を含む抗体であってよいが、これに限定されるものではない。
本発明の具体的な一実施形態では、ヒトのTM4SF4タンパク質を抗原としてマウスからハイブリドーマ細胞群を確保しており、これらからTM4SF4タンパク質を抗原として用いたELISA分析方法を介してスクリーニングを行うことにより、TM4SF4に特異的に結合する抗TM4SF4抗体を選別した。
他の側面において、本発明は、前記抗体又はこの抗原結合断片を暗号化する核酸分子、前記核酸分子を含む発現ベクター、前記発現ベクターが導入された宿主細胞、前記宿主細胞を用いて抗体又はこの抗原結合断片を生産する方法を提供する。
本明細書における用語「核酸分子」は、DNA及びRNA分子を包括的に含む意味を有し、前記核酸分子において基本構成単位であるヌクレオチドは、自然のヌクレオチドだけでなく、糖又は塩基部位が変形された類似体(analogue)も含む。本発明の重鎖及び軽鎖の可変領域を暗号化する核酸分子の配列は変形されてよく、前記変形はヌクレオチドの追加、欠失、又は非保存的置換又は保存的置換を含む。
本発明の核酸分子は、前記ヌクレオチド配列に対して実質的な同一性を示すヌクレオチド配列も含むものとして解釈される。本発明において実質的な同一性とは、前記本発明のヌクレオチド配列と任意の他の配列とを最大限対応されるようにアラインし、当業界で通常用いられるアルゴリズムを用いてアラインされた配列を分析した場合に、最小80%の相同性、具体的に最小90%の相同性、より具体的には最小95%の相同性を示すヌクレオチド配列を意味する。
本明細書における用語「ベクター」は、宿主細胞で目的遺伝子を発現させるための手段であって、プラスミドベクター;コズミドベクター;そしてバクテリオファージベクター、アデノウイルスベクター、レトロウイルスベクター及びアデノ-連関ウイルスベクターのようなウイルスベクターなどを含み、具体的にプラスミドベクターであってよいが、これに制限されない。
本発明のベクターにおいて重鎖の可変領域をコーディングする核酸分子及び軽鎖の可変領域をコーディングする核酸分子は、プロモーターと作動可能に連結(operatively linked)されたものであってよい。
本発明における用語「作動可能に連結された」とは、核酸発現調節配列(例えば、プロモーター、シグナル配列、又は転写調節因子結合位置のアレイ)と他の核酸配列との間の
機能的な結合を意味し、これにより前記調節配列は、前記他の核酸配列の転写及び/又は解読を調節するようになる。
本発明の組み換えベクターシステムは、当業界に公知の多様な方法を介して構築され得る。
本発明のベクターは、典型的にクローニングのためのベクター又は発現のためのベクターとして構築されてよい。また、本発明のベクターは、原核細胞又は真核細胞を宿主として構築されてよい。
例えば、本発明のベクターが発現ベクターであり、原核細胞を宿主とする場合には、転写を進めさせることができる力強いプロモーター(例えば、tacプロモーター、lacプロモーター、lacUV5プロモーター、lppプロモーター、pLλプロモーター、pRλプロモーター、rac5プロモーター、ampプロモーター、recAプロモーター、SP6プロモーター、trpプロモーター及びT7プロモーターなど)、解読開始のためのリボゾーム結合サイト及び転写/解読終結配列を含むことが一般的である。宿主細胞として、E.coli(例えば、HB101、BL21、DH5αなど)が用いられる場合、E.coliトリプトファン生合成経路のプロモーター及びオペレーター部位(Yanofsky,C,J Bacteriol、(1984)158:1018-1024)、そしてファージλの左向プロモーター(pLλプロモーター、Herskowitz,I and Hagen,D,Ann Rev Genet,(1980)14:3
99-445)が調節部位として用いられ得る。宿主細胞としてバチルス菌が用いられる場合、バチルスチューリンゲンシスの毒素タンパク質遺伝子のプロモーター(Appl Environ Microbiol(1998)64:3932-3938;Mol Gen Genet(1996)250:734-741)、又はバチルス菌で発現可能な如何なるプロモーターでも調節部位に用いられ得る。
一方、本発明の組み換えベクターは、当業界でたびたび用いられるプラスミド(例:pCL、pSC101、[0073]pGV1106、pACYC177、ColE1、pKT230、pME290、pBR322、pUC8/9、pUC6、pBD9、pHC79、pIJ61、pLAFR1、pHV14、pGEXシリーズ、pETシリーズ及びpUC19など)、ファージ(例:λgt4・λB、λ-Charon、λΔz1及びM13など)又はウイルス(例:SV40など)を操作して作製されてよい。
一方、本発明のベクターが発現ベクターであり、真核細胞を宿主とする場合には、哺乳動物細胞のゲノムから由来されたプロモーター(例:メタロチオネインプロモーター、β-アクチンプロモーター、ヒトヘモグロビンプロモーター及びヒト筋肉クレアチンプロモーター)、又は哺乳動物ウイルスから由来されたプロモーター(例:アデノウイルス後期プロモーター、ワクシニアウイルス75Kプロモーター、SV40プロモーター、サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター、HSVのtkプロモーター、マウス乳房腫瘍ウイルス(MMTV)プロモーター、HIVのLTRプロモーター、モロニーウイルスのプロモーターエプスタインバールウイルス(EBV)のプロモーター及びラウス肉腫ウイルス(RSV)のプロモーター)が用いられてよく、転写終結配列としてポリアデニル化配列を一般的に有する。具体的に、本発明の組み換えベクターは、CMVプロモーターを含む。
本発明の組み換えベクターは、それから発現される抗体の精製を容易にするため他の配列と融合されてよい。融合される配列には、例えば、グルタチオンS-トランスフェラーゼ(Pharmacia、USA)、マルトース結合タンパク質(NEB、USA)、FLAG(IBI、USA)及び6x His(hexahistidine;Quiagen、USA)などがある。また、本発明のベクターにより発現されるタンパク質が抗体
なので、精製のための更なる配列がなくとも、発現された抗体は、タンパク質Aカラムなどを介して容易に精製することができる。
一方、本発明の組み換えベクターは、選択標識として当業界で通常用いられる抗生剤耐性遺伝子を含み、例えば、アンピシリン、ゲンタマイシン、カベニシリン、クロラムフェニコール、ストレプトマイシン、カナマイシン、ゲネチシン、ネオマイシン及びテトラサイクリンに対する耐性遺伝子を含むことができる。
本発明の抗体を発現するベクターは、軽鎖と重鎖が1つのベクターで同時に発現されるベクターシステム、又は軽鎖と重鎖をそれぞれ別途のベクターで発現させるシステムのいずれも可能である。後者の場合、2つのベクターは、例えば、同時形質転換(co-tr
ansfomation)又は標的形質転換(targeted transformation)を介して宿主細胞に導入され得る。同時形質転換は、軽鎖及び重鎖をコーディングするそれぞれのベクターDNAを同時に宿主細胞に導入した後、軽鎖と重鎖を全て発現する細胞を選別する方法である。標的形質転換は、軽鎖(又は重鎖)を含むベクターに形質転換された細胞を選別し、選別された細胞を、重鎖(又は軽鎖)を含むベクターに再び形質転換して軽鎖及び重鎖の全てを発現する細胞を最終的に選別する方法である。
本発明のベクターを安定的かつ連続的にクローニング及び発現させることができる宿主細胞であれば、当業界に公知の如何なる宿主細胞も用いることができ、例えば、エシェリキアコリ(Escherichia coli)、バチルスサブティリス(Bacillus subtilis)及びバチルスチューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)のようなバチルス属菌株、ストレプトマイセス(Streptomyces)、シュードモナス(Pseudomonas)(例えば、シュードモナスプチダ(Pseudomonas putida))、プロテウスミラビリス(Proteus mirabilis)又はスタフィロコッカス(Staphylococcus)(例えば、スタフィロコッカスカルノーサス(Staphylococcus carnosus))のような原核宿主細胞を含んでよいが、これに制限されるものではない。
前記ベクターの好適な真核宿主細胞は、アスペルギルス属(Aspergillus species)のような真菌、ピキアパストリス(Pichia pastoris)、サッカロマイセスセルビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、シゾサッカロミケス(Schizosaccharomyces)及びニューロスポラクラッサ(Neurospora crassa)のような酵母、その他の下等真核細胞、昆虫-由来細胞のような高等真核生物の細胞、そして植物又は哺乳動物から由来した細胞を用いることができる。
具体的に、宿主細胞は、COS7細胞(monkey kidney cells)、NSO細胞、SP2/0、チャイニーズハムスターの卵巣(CHO:Chinese hamster ovary)細胞、W138、ベビーハムスターの腎臓(BHK:baby hamster kidney)細胞、MDCK、骨髓腫細胞株、HuT 78細胞又は293細胞であってよいが、これに制限されない。
本発明において、宿主細胞への「形質転換」及び/又は「形質感染」は、核酸を有機体、細胞、組織又は器官に導入する何等の方法も含まれ、当分野で公知のとおり、宿主細胞に従って好適な標準技術を選択して行うことができる。前記のような方法には、エレクトロポレーション法(electroporation)、原形質融合、リン酸カルシウム(CaPO)沈澱、塩化カルシウム(CaCl)沈澱、シリコンカーバイド繊維を用いた撹拌、アグロバクテリア媒介形質転換、PEG、デキストランスルファート、リポフェクタミン及び乾燥/抑制媒介形質転換方法などが含まれるが、これに制限されない。
本発明において、前記宿主細胞を用いた抗体又はその抗原結合断片を生産する方法は、具体的に(a)本発明の組み換えベクターに形質転換された宿主細胞を培養する段階;及び(b)前記宿主細胞で抗-TM4SF4抗体又はこの抗原結合断片を発現させる段階を含むことができる。
前記抗体の製造で形質転換された宿主細胞の培養は、当業界に知られている適当な培地と培養条件によりなされ得る。このような培養過程は、当業者であれば、選択される菌株に従って容易に調整して用いることができる。細胞の培養は、細胞の成長方式により懸濁培養と付着培養、培養方法により回分式、流加式及び連続培養式の方法に区分される。培養に用いられる培地は、特定の菌株の要求条件を適切に満たさなければならない。
動物細胞培養において、前記培地は、多様な炭素源、窒素源及び微量元素成分を含む。使用可能な炭素源の例には、ブドウ糖、蔗糖、乳糖、果糖、マルトース、澱粉及びセルロースのような炭水化物、大豆油、ひまわり油、ひまし油、ココナッツ油のような脂肪、パルミチン酸、ステアリン酸及びリノール酸のような脂肪酸、グリセロール及びエタノールのようなアルコール、そして酢酸のような有機酸があり、これらの炭素源は単独で又は組み合せて用いられてよい。
本発明で使用可能な窒素源は、例えば、ペプトン、酵母抽出物、肉汁、麦芽抽出物、トウモロコシ浸漬液(CSL)及び大豆粕のような有機窒素源、並びにヨウ素、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム及び硝酸アンモニウムのような無機窒素源を含んでよく、これらの窒素源は単独で又は組み合せて用いられてよい。前記培地には、リン源として、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム及び対応されるナトリウム含有塩が含まれてよい。また、硫酸マグネシウム又は硫酸鉄のような金属塩を含んでよい。その他、アミノ酸、ビタミン、及び適切な前駆体などが含まれてよい。
培養中に、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、アンモニア、リン酸及び硫酸のような化合物を培養物に適切な方式で添加することにより、培養物のpHを調整することができる。また、培養中には、脂肪酸ポリグリコールエステルのような消泡剤を用いて気泡の生成を抑制することができる。さらに、培養物の好気状態を維持するために、培養物内に酸素又は酸素-含有気体(例えば、空気)を注入する。培養物の温度は、普通20℃から45℃、好ましくは25℃から40℃である。
前記生産方法は、(c)前記宿主細胞で発現された抗-TM4SF4抗体又はこの抗原結合断片を回収する段階を追加で含んでよい。前記形質転換された宿主細胞を培養して収得した抗体は、精製していない状態で用いられてよく、又は追加で多様な通常の方法、例えば、透析、塩沈澱及びクロマトグラフィーなどを用いて高純度に精製して用いられてよい。そのうち、クロマトグラフィーを用いる方法が最も多く用いられ、カラムの種類と順序は、抗体の特性、培養方法などにより、イオン交換クロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、親和性クロマトグラフィーなどから選択することができる。
また他の側面において、本発明は、前記抗体又はこの抗原結合断片を含むTM4SF4検出用組成物、これを含む検出用キット、及びこれらを用いたTM4SF4抗原を検出する方法を提供する。
前記TM4SF4検出用組成物及びこれを含むキットは、TM4SF4に特異的に結合する抗体又はこの抗原結合断片を検出対象試料に接触させて抗原-抗体複合体を形成することにより、効果的にTM4SF4を検出することができる。
本明細書において用いられる用語「抗原-抗体複合体」とは、試料中のTM4SF4を発現する腫瘍又は癌細胞を確認するためのTM4SF4とこれを認知する抗体の結合物を意味する。
TM4SF4検出用組成物及びこれを含むキットを用いたTM4SF4抗原の定量方法は、抗原-抗体複合体の形成を確認して行われてよく、前記抗原-抗体複合体の形成の確認は、酵素免疫分析法(ELISA)、ウエスタンブロッティング(Western Blotting)、免疫蛍光(Immunofluorescence)、免疫組織化学染色(Immunohistochemistry staining)、フローサイトメトリー(Flow cytometry)、免疫細胞化学法(Immunocytochemistry)、放射免疫分析法(RIA)、免疫沈澱分析法(Immunoprecipitation Assay)、免疫拡散分析法(Immunodiffusion assay)、補体固定分析法(Complement Fixation Assay)又はタンパク質チップ(Protein Chip)などによりなされてよいが、これに制限されはしない。前記酵素免疫分析法(ELISA)には、固体支持体に付着された抗原を認知する標識された抗体を用いる直接的ELISA、固体支持体に付着された抗原を認知する抗体の複合体で捕獲抗体を認知する標識された二次抗体を用いる間接的ELISA、固体支持体に付着された抗体と抗原の複合体で抗原を認知する標識されたまた他の抗体を用いる直接的サンドイッチELISA、固体支持体に付着された抗体と抗原の複合体で抗原を認知するまた他の抗体と反応させた後、この抗体を認知する標識された2次抗体を用いる間接的サンドイッチELISAなど、多様なELISA方法を含む。
抗原-抗体複合体の形成を定性的又は定量的に測定可能とさせるラベルには、酵素、蛍光物、リガンド、発光物、ミクロ粒子(microparticle)、レドックス分子及び放射線アイソトープなどがあり、必ずこれに制限されるものではない。
前記酵素には、β-グルクロニダーゼ、β-D-グルコシダーゼ、β-D-ガラクトシダーゼ、ウレアーゼ、ペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、アセチルコリンエステラーゼ、グルコースオキシダーゼ、ヘキソキナーゼとGDPase、RNase、グルコースオキシダーゼとルシフェラーゼ、ホスホフルクトキナーゼ、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ、アスパルテートアミノトランスフェラーゼ、ホスホエノールピルビン酸デカルボキシラーゼ、β-ラクタマーゼなどがあり、これに制限されない。
また他の側面において、本発明は、前記抗体又はこの抗原結合断片を含む、癌の予防又は治療用組成物を提供する。
前記抗体及びこの抗原結合断片は、先に説明したとおりである。
本発明の抗体又はこの抗原結合断片は、TM4SF4に高い親和度で結合して癌細胞の成長を抑制することができるため、抗体単独で又は通常の薬学的に許容される担体と共に、癌のような過増殖性疾患の治療、予防及び診断に用いられ得る。
本発明の組成物に適用される疾患である癌は、具体的に、肺癌、胃癌、大腸癌、直膓癌、三重乳癌、膠母細胞腫、膵臓癌、頭頸部癌、乳癌、卵巣癌、腎臓癌、膀胱癌、前立腺癌、子宮内膜癌、唾液腺癌又は甲状腺癌であり、より具体的には、肺癌、乳癌、肝癌、腎臓癌、胃癌、膵臟癌、脳癌であり得るが、これに制限されない。本発明における癌は、特にTM4SF4の過発現、増幅、突然変異又は活性化による癌であり得るが、これに制限されない。すなわち、本発明の抗体又はこの結合断片を含む組成物は、TM4SF4の異常発現又は突然変異と関わりなく全ての癌腫に対して増殖抑制効果を有するので、本発明の医薬用途がTM4SF4の発現様態又は突然変異の有無により制限されない。
前記組成物は、薬学的組成物、医薬外品組成物、健康食品用組成物の形態であってよい
本発明の癌の予防又は治療用組成物は、薬学的に許容される担体をさらに含んでよい。前記「薬学的に許容可能な」の意味は、有効成分の活性を抑制せずとも、適用(処方)対象が適応可能である以上の毒性を有しないということであり、前記「担体」は、細胞又は組織内への化合物の付加を容易にする化合物として定義される。
本発明の前記薬学的組成物は、単独で又はある便利な担体などと共に混合して投与されてよく、そのような投与剤形は単回投与又は反復投与の剤形であってよい。前記薬学組成物は、固形製剤又は液状製剤であってよい。固形製剤には、散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤、坐剤などがあるが、これに限定されるものではない。固形製剤には、担体、着香剤、結合剤、防腐剤、崩壊剤、滑剤、充填剤などが含まれてよいが、これに制限されるものではない。液状製剤としては、水、プロピレングリコール溶液のような溶液剤、懸濁液剤、乳剤などがあるが、これに限定されるものではなく、適当な着色剤、着香剤、安定化剤、粘性化剤などを添加して製造することができる。例えば、散剤は、本発明の有効成分である多重不飽和脂肪酸のトリ-ヒドロキシ誘導体と乳糖、澱粉、微晶質セルロースなどの、薬剤学的に許容可能な適当な担体を単に混合することにより製造されてよい。顆粒剤は、本発明の前記多重不飽和脂肪酸のトリ-ヒドロキシ誘導体、薬学的に許容可能な適当な担体、及びポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロースなどの薬学的に許容可能な適当な結合剤を混合した後、水、エタノール、イソプロパノールなどの溶媒を用いた湿式顆粒法、又は圧縮力を用いた乾式顆粒法を用いて製造されてよい。また、錠剤は、前記顆粒剤をマグネシウムステアレートなどの薬学的に許容可能な適当な滑剤と混合した後、打錠機を用いて打錠することにより製造されてよい。
前記薬学的組成物は、治療すべき疾患及び個体の状態により、経口剤、注射剤(例えば、筋肉注射、腹腔注射、静脈注射、注入(infusion)、皮下注射、インプラント)、吸入剤、鼻腔投与剤、膣剤、直腸投与剤、舌下剤、経皮剤、外用剤などで投与されてよいが、これに制限されるものではない。投与経路により通常用いられ非毒性である、薬学的に許容可能な担体、添加剤、ビヒクルを含む適当な投与ユニットの剤形に製剤化されてよい。
前記薬学組成物は、毎日約0.0001mg/kgから約10g/kgが投与されてよく、約0.001mg/kgから約1g/kgの1日投与容量で投与されてよい。しかし、前記投与量は、前記混合物の精製の程度、患者の状態(年齢、性別、体重など)、治療している状態の深刻性などにより多様であり得る。必要に応じて、便利性のために1日の総投与量を1日間数回に分けて投与されてよい。
また、本発明は、前記抗体又はこの抗原結合断片を含む、癌幹細胞成長抑制用組成物を提供する。
本発明における「癌幹細胞(cancer stem cell、CSC)」とは、多様な癌細胞に分化することができる能力を有した未分化細胞を意味する。癌幹細胞は、悪性腫瘍組織内に1~2%程度に存在し、正常の幹細胞の特性である自己複製能力と多分化能を有しているが、自己調節機能に異常があって細胞分裂活性化で細胞数が増加するようになり、自ら悪性腫瘍細胞に分化する。このような癌幹細胞の特徴により、抗癌治療を介して一般の癌細胞は除去されるが癌幹細胞は生き残り、生き残った一部の癌幹細胞により癌の再発及び転移がなされるものと知られている。
具体的に、本発明の癌幹細胞は、癌幹細胞のマーカー中の1つであるALDH1(aldehyde dehydrogenase 1)タンパク質が過剰発現されるか、タンパク質活性が陽性である癌細胞であってよい。
本発明では、前記抗体又はこの抗原結合断片が癌幹細胞を選択的に抑制し、特に、抗癌治療抵抗性が高い癌幹細胞が含まれている癌細胞群を死滅させることにより、優れた抗癌効果を得ることができることを確認した。本発明の抗体又はこの抗原結合断片は、癌幹細胞の自己再生能力、浸潤能力及び移住能力を減少させることにより、癌幹細胞の成長を抑制することができる。前記抗体又はこの抗原結合断片は、これに制限されるものではないが、癌幹細胞の特性を有する癌を予防又は治療するのに用いることができる。
癌幹細胞の特性を有する癌は、既存の抗癌治療に対して抵抗性を示してその予後が良くないので、既存の抗癌治療とは異なる治療が適用されなければならない。例えば、同一の癌腫の患者であるとしても、その癌腫が癌幹細胞の比率が高い場合に該当するならば、この患者は抗癌剤投与又は放射線治療のような既に知られている抗癌治療では癌治療の効果を得ることができなくなる。したがって、同一種類の癌であるとしても、癌病変部位の細胞で癌幹細胞の比率が高い場合には、既存の抗癌治療と異なる新たな治療法を適用するのが非常に重要である。
本発明における「癌幹細胞特性を有する癌」とは、癌をなす細胞群で癌幹細胞の比率が高い癌を意味する。一般的な癌細胞中の癌幹細胞の比率が約1%以上5%未満程度であることを考慮するとき、例えば、癌をなす細胞群で癌幹細胞の比率が5%以上、10%以上、30%以上、50%以上、70%以上である場合を「癌幹細胞特性を有する癌」と定義することができ、前述したとおり、既存の抗癌治療に対して抵抗性を示して抗癌治療の予後が良くないことを特徴とすることができる。
具体的に、本発明における前記「癌幹細胞特性を有する癌」は、ALDH1を過剰発現する癌であってよい。前記ALDH1を過剰発現する癌は、ALDH1を発現するかその活性が陽性である癌幹細胞の比率が一般的な癌より相対的に高い癌であってよい。
具体的に、前記「ALDH1を過剰発現する癌」は、肺癌、乳癌、肝癌、腎臓癌、胃癌、膵臟癌、脳癌からなる群から選択される何れか1つ以上のものであってよいが、これに制限されない。
前記癌の予防又は治療は、癌幹細胞の再生能、成長能、浸潤能又は移動能を減少させることを介し、癌治療の途中又は癌治療後の癌化学耐性、癌再発、又は癌転移を予防又は治療するものであってよい。
また他の側面において、本発明は、前記抗体又はこの抗原結合断片を有効成分として含む放射線抗癌治療補助用組成物を提供する。
本発明の前記組成物は、前記抗体又はこの抗原結合断片を癌関連細胞の放射線敏感性の向上のための有効成分として含む。抗体及びこの抗原結合断片に対する内容は、前述したとおりである。
本発明の前記癌関連細胞は、癌をなしている細胞であって、正常の細胞に比べて形状が不均一であり、無限定に増殖し、周辺細胞との結束力が弱い特徴を有するものであり得る。具体的に、前記癌関連細胞は、癌細胞又は癌幹細胞であってよく、具体的に癌幹細胞であってよい。
前記癌幹細胞は、多様な癌細胞に分化することができる能力を有した未分化細胞であってよく、具体的に、ALDH1を発現するか活性が陽性である癌細胞であってよい。本発明における前記癌幹細胞は、放射線の照射によっても細胞増殖が抑制されず、自己再生能力が低下せず、移動及び浸潤能力が抑制されない特徴を有するものであり得る。
また、前記癌関連細胞は、放射線に対する敏感性が低いもの、すなわち放射線治療に対する抵抗性が高いものであってよく、実質的に放射線に対する敏感性がないので、放射線の照射による抗癌治療が不可能なものであってよい。
前記抗癌は、放射線の照射、外科的手術及び化学療法などを介して癌関連細胞の増殖の抑制、転移及び浸潤の抑制、細胞の死滅を誘導することであってよい。本発明における前記抗癌は、放射線の照射と共に併用して前記抗体又はこの抗原結合断片を投与することであってよい。このように、抗体又は抗原結合断片を放射線の照射と共に併用して投与する場合、前記抗体又は抗原結合断片により癌関連細胞の放射線敏感性が向上され、放射線の照射による抗癌治療効果を最大化させることができ、ひいては、癌の再発及び転移を防ぐことができる。
以下、本発明を実施例及び実験例により詳しく説明する。
但し、下記実施例及び実験例は本発明を具体的に例示するものであり、本発明の内容が下記実施例及び実験例によって限定されはしない。
[実施例1]
TM4SF4-抗原に対するヒト単一クローン抗体の生成
<1-1> ヒトTM4SF4膜タンパク質抗原特異抗体の製造のためのエピトープ配列の選別
TM4SF4抗原が媒介する癌幹細胞特性関連の信号伝達体系を抑制することができるTM4SF4特異反応抗体を製造するため、202個のアミノ酸からなる膜タンパク質であるTM4SF4抗原構造から細胞外に露出され、抗体誘導能が高いものと予想される部位を選別しようとした。
先ず、タンパク質配列分析によって、膜タンパク質であるTM4SF4は、細胞外に露出される2個のループ構造(アミノ酸配列31-45及び115-158)を含んでいることを確認した。そのうち、124番、156番目のアミノ酸であるアスパラギンがグリコシル化部位であり、120番、146番目のアミノ酸であるシステインの間にジスルフィド結合が形成されることを確認した(図1)。次に、抗原性予測プログラムを活用し、TM4SF4タンパク質配列を分析した。全体配列に対するKolaskar and Tongaonkar法を用いた抗原性分析の結果、4-33、53-67、71-80、92-112、127-133、146-198番目の配列が抗原性の高い部位として予測された(表1)。
Figure 2022521663000002
このような結果を総合し、本発明では細胞外の露出部位でありながら抗原性が高く、グリコシル化又はジスルフィド結合がない部位(すなわち、126-140番目のアミノ酸配列からなる「TWGYPFHDGDYLNDE」)を抗体生成のための抗原エピトープとして選定した(図1a)。
<1-2> 抗-TM4SF4抗体生成B細胞ハイブリドーマクローンの選別
選定した抗原配列のペプチドのアミノ末端にシステインを付加した配列のペプチド「TWGYPFHDGDYLN DE」を合成し、Sulfo-SMCCを用いてBSA(Bovine serum albumin)にコンジュゲーションした。準備された抗原は、マウス4匹に一般的な免疫化過程により3回注射し、免疫化の効果で血液中に抗原特異反応抗体が増加したか否かをELISAで確認した。最終免疫化後に抗体の生成が確認されたマウスの脾臓細胞(splenocyte)を採取し、マウスのミエローマ(myeloma)細胞と融合して抗体生成B細胞ハイブリドーマ細胞を確保した。融合細胞株の培養にHAT選別培地を用いて成功的に融合されたB細胞ハイブリドーマを多数確保し、ハイブリドーマ細胞選別の一般的なプロトコールにより培養しながら、細胞培養液中で抗原特異抗体をELISA法で検査した。ELISAには、免疫化に用いていた抗原ペプチドコンジュゲートBSAと、対照群としてBSAとをコーティング抗原(100ng/well)として用いた。
その結果、BSAに対する反応に比べ、TM4SF4ペプチドコンジュゲートBSAに対する反応が遥かに高い5個の抗-TM4SF4抗体生成B細胞ハイブリドーマクローンECL-2B7、ECL-4C1、ECL-8E2、ECL-8E5、ECL-12A8を選別した(表2)。
Figure 2022521663000003
3次にわたった限界希釈培養法(limiting dilution)による細胞クローン選別を行って抗体生成細胞を確定し、これらが生成する抗体グロブリンのサブタイプがIgG1、IgG2a、IgG2bなどであり、カッパ型の軽鎖からなることをアイソタイピングキットで検証した(表3)。
Figure 2022521663000004
<1-3> 新規抗体の精製
新規抗体のin vitro/vivo効能の検証のために、ECL-2B7などのB細胞ハイブリドーマクローンを大量培養し、培養液から抗体を精製した。
具体的に、新規抗体を精製するため、各B細胞ハイブリドーマを10%のウシ血清が含まれたDMEM培地で3~4日間培養し、十分に抗体が生成した後に分泌されるように準備し、細胞培養液を収去して抗体の精製に用いた。収去した細胞培養液に亜硫酸アンモニウムを50%の濃度で処理し、10,000xgで30分間遠心分離して抗体を沈澱させた後、リン酸緩衝生理食塩水(Phosphate-buffered saline、PBS、pH7.4)に溶かした。抗体のアイソタイプがそれぞれIgG1、IgG2a、IgG2bであることを確認したので、これらに対する親和度が高いProtein G-アガロースを用いて製品使用のプロトコールにより精製した。精製した抗体はブラッ
ドフォード(Bradford)法及びELISA法で定量し、SDS-PAGEで純度を確認した。
その結果、抗体は、親和度クロマトグラフィー法で99%程度に純度高く精製され、細胞培養液200mLで各抗体当りおおよそ1mg水準で確保された。各抗体の重鎖(IgG-HC)及び軽鎖(IgG-LC)が55kDa、26kDaの位置で確認され、IgGタイプの抗体であることを確認し、還元されていないIgGは、170kDa上側に位置するバンド(IgG)と確認された。
[実施例2]
新規の抗-TM4SF4抗体の抗原特異反応性の確認
<2-1> 酵素結合免疫吸着検査法(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay:ELISA)による新規抗体の抗原特異反応の検証
新規抗体の抗原特異反応性を確認するため、TM4SF4タンパク質の細胞外大ループドメイン(ExtraCellular Large loop domain:ECL)中、一部ペプチド配列である126-140番目のアミノ酸を結合させたウシ血清アルブミン(BovineSerum Albumin)抗原(TM4SF4-peptide-BSA)を用いた。新規抗体の抗原親和度も、免疫源(immunogen)を用いたELISAで測定して抗原結合能に優れた抗体を選別した。
具体的に、TM4SF4-peptide-BSA抗原に対する抗体反応性を確認するため、抗原をPBSに希釈して96-well Maxisorp ELISA plate(Nunc)に分株し、接着を誘導して抗原がコーティングされたplateを準備した。抗原は、500ng/wellの濃度から始めて1/5ずつ順次希釈し、希釈された100μlの抗原をplateの個別wellに添加し、4℃で16時間以上抗原がplate wellの表面にコーティングされるように誘導した。抗原のコーティング後、well当り300μlの洗浄溶液TBST(0.1%(v/v)tween-20を含むTBS)で2回洗浄してコーティングされていない残存抗原を除去し、ブロッキング溶液で脱脂乳溶液(5%(w/v)skim milk/TBST)を300μlずつ添加して常温で2時間反応させ、抗原のコーティング後に残った部位をブロッキングした。新規の抗-TM4SF4抗体は、ブロッキング溶液に200ng/wellの濃度から始めて1/3ずつ順次希釈して準備し、希釈された抗体をブロッキングが完了したplateにwell当り100μlずつ添加した後、37℃で50rpmの速度で2時間撹拌しながら抗原/抗体の結合を誘導した。反応後、溶液を除去し、300μl/wellの洗浄溶液で5回洗浄し、抗原に結合していない抗体を除去し、抗原に結合された抗体は、ブロッキングバッファーに1:2500の比率で希釈された二次抗体であるマウス抗-IgG-HRP(Cell signaling technology社)を処理して検出した。二次抗体もやはり37℃で50rpmの速度で90分間撹拌して反応させ、次いで、洗浄溶液で6回洗浄して抗-TM4SF4抗体に結合されていない二次抗体を除去した後、HRPの基質としてTMB溶液(Thermo scientific社製)を用いて発色反応し、450nmで吸光度を測定して抗原-抗体反応を定量化した。
その結果、前記実施例1で製造した本発明の抗-TM4SF4抗体の5種、ECL-2B7、ECL-4C1、ECL-8E2、ECL-8E5、ECL-12A8は、いずれもペプチド抗原に対して優れた抗原結合能を有することが確認され、これらのうち、ECL-2B7、ECL-4C1、ECL-12A8抗体は特に、より一層高い抗原親和力を示すものと確認された(図3)。
<2-2> 表面プラズモン共鳴法(surface Plasmon Resonan
ce、SPR)による新規抗体の分子間相互作用の検証
新規抗体の抗原特異反応性を確認するため、実施例2-1で用いたTM4SF4-peptide-BSA(Biotin-GSAGGSTWGYPFHDGDYLNDE)を抗原として用い、ECL-2B7、ECL-4C1及びECL-12A8抗体を処理して測定した。
具体的に、各抗体のTM4SF4-peptide-BSA抗原に対する抗体反応性を確認するため、1M Naclと50mM NaOH試薬を用いてセンサーチップ(sensor chip)に存在する表面タンパク質を除去した。Biotin-peptide(ligand)の最適化された固定(immobilization)条件を見出すため、リガンドの濃度を10pM~100nMで固定化(immobilization)を試みた。固定後、抗体ECL-2B7、ECL-4C1及びECL-12A8を32nMの濃度で流して抗原との結合を確認し、再生(regeneration)を繰り返してべースライン(baseline)の安定化を試みた。1時間以上が経た後、安定化されたべースラインに基づいてECL-2B7、ECL-4C1及びECL-12A8のアナライト(analyte)を分析した。
その結果、グラフが増加する結合区間が、時間の経過につれて増加していることを観察し、480秒に結合を抑制させたときに結合能力が減少していることを確認した。
これを介し、ECL-2B7、ECL-4C1及びECL-12A8抗体がペプチド抗原に対して結合能力が大きい抗体であることが分かる。
<2-3> 免疫沈降後、ウェスタンブロッティング(Immunoprecipitation/ Western Blotting)による新規抗体の抗原特異反応の検証
TM4SF4ペプチド抗原に対して高い反応性を見せた新規抗体が細胞ターゲティングに活用されるためには、細胞で発現されるTM4SF4抗原の3次構造に対する反応性が高くなければならない。これを検証するために、細胞発現TM4SF4タンパク質抗原に対する新規抗体の特異反応を検証した。Flag-エピトープが標識されたTM4SF4タンパク質発現ベクター(pFLAG-TM4SF4)を製造し、これをHEK293T細胞に発現させた。これらの細胞破砕液に対して新規の抗-TM4SF4抗体で免疫沈降法を実施し、ウェスタンブロッティング後、FLAG-標識を検出して新規抗体で免疫沈降された抗原がTM4SF4であることを確認した。
具体的に、TM4SF4タンパク質の全体遺伝子配列を、ヒト肺癌細胞であるA549細胞のcDNAを鋳型DNAとして用いてPCR反応で準備し、EcoRI/BamHI制限酵素配列を用いてp3xFLAG-CMVTM-7.1ベクター(Sigma-Aldrich社製)にクローニングし、細胞内でTM4SF4タンパク質がN-末端に3個のFLAGタグ(3x-FLAG tag)と共に発現されるベクター(3xFLAG-TM4SF4 vector:pFLAG-TM4SF4)を構築した。pFLAG-TM4SF4の細胞内発現は、ヒト胎児腎細胞(Human Embryonic Kidney 293T、HEK293T)に遺伝子伝達感染(gene transfection)して誘導した。先ず、100mmの細胞培養plateに6×10/well個のHEK293T細胞を、5%のウシ胎児血清(FBS)を含むDMEM培地に16時間培養し、3xFLAG-TM4SF4タンパク質を発現させるための細胞を準備した。準備された細胞の培養液を除去し、36μgの3xFLAG-TM4SF4ベクターpFLAG-TM4SF4と同一量のポリエチレンイミン(PEI、Polysciences社製)を1mLのDMEM(5%FBS)培養液に混合し、室温で15分間反応させた後、9mLの培養液が入っている細胞に処理して遺伝子伝達感染させた。15時間後、細胞培養液を除去し、再び10%のFBSを含むDMEM培養液に48時間培養して3xF
LAG-TM4SF4タンパク質の発現を誘導し、免疫沈降法とウェスタンブロッティングで新規抗体に対する特異反応性を検証した。遺伝子伝達感染した細胞を、RIPAバッファー(1% NP40、0.5% Sodium deoxycholate、0.1% SDS、phosphatase inhibitors、pretease inhibitors/PBS)に溶かし、21振幅で5秒間音波破砕した後、4℃で13,000rpmで遠心分離して細胞タンパク質溶液を得た。ブラッドフォード(Bradford)法でタンパク質定量を実施し、500μgのタンパク質を5μgの新規抗体又は対照群抗体であるマウス抗-GAPDH抗体と4℃で16時間混合し、抗体とタンパク質の抗原/抗体の結合を誘導し、30μlのProtein Gビーズを追加して再び4時間反応させることにより抗体をビーズに結合させた。非特異タンパク質を除去するため、ビーズをRIPAバッファーで6回洗浄した後、還元剤が含まれたSDSサンプルバッファーを添加して95℃で沸騰し、12%SDS-PAGEゲルでタンパク質を展開した。展開されたタンパク質はPVDF膜(membrane)に移動させ、タンパク質移動の完了した膜は、5%(w/v)脱脂乳を含んだTBST(Tris-buffered saline、0.1% Tween 20)ブロッキング溶液で室温で1時間ブロッキ
ング(blocking)し、ブロッキング溶液に希釈した抗-FLAG抗体(Cell
signaling technology)を室温で2時間処理した後、TBSTで5分間8回撹拌し洗浄して非特異抗体を除去した。3xFLAG-TM4SF4タンパク質に結合された抗-FLAG抗体は、二次抗体(ウサギ抗-IgG-HRP)を処理した後、ECL(enhanced chemiluminescence)方法で検出した。
その結果、予測された3xFLAG-TM4SF4タンパク質の分子量は24.8kDaであるが、3xFLAG又は3xFLAG-TM4SF4タンパク質を発現した細胞破砕液に対する抗-FLAG抗体反応を確認した結果(図5のAのライン1及び2のinput試料)、26~30kDaの位置で特異反応が確認され、34kDa及び95kDa以上の分子量位置でも特異反応が確認された。TM4SF4タンパク質は、システイン残基を用いて周辺のタンパク質と共有結合を形成するテトラスパニンの特性を有することは既に確認されている事実である。高い分子量のタンパク質でFlag標識が対照群と異なって確認される理由は、TM4SF4タンパク質がシステイン残基により結合体を形成したためであると判断される。免疫沈降のために用いられた新規抗体は、対照群p3xFLAG-CMVTM-7.1ベクター(pFLAG)が遺伝子伝達された細胞破砕液(試料1)ではFLAGタンパク質タグを免疫沈降させることができなかった一方、3xFLAG-TM4SF4ベクター(pFLAG-TM4SF4)が遺伝子伝達された細胞破砕液(試料2)では、26kDa以上の位置で3xFLAG-TM4SF4を特異的に免疫沈降検出できることを確認し、これによって細胞に発現されるTM4SF4に対する新規抗体の特異反応を検証した(図5のA)。また、26kDaの3xFLAG-TM4SF4が確認された試料では、95kDa以上の分子量のタンパク質もともに免疫沈降検出されたことを確認し、これらがTM4SF4タンパク質の多重結合体であることを立証した。26kDaのFLAG-TM4SF4下側に確認されるタンパク質バンドの場合、免疫沈降の際に陰性対照群の免疫沈降抗体として用いたマウス抗-GAPDH抗体(msIgG)を処理した試料でもともに検出されることからみて、抗-FLAG抗体の非特異結合と判断される(図5のA、anti-FLAG Antigen)。免疫沈降の際に用いた抗体はいずれもマウス由来の抗体であって、PVDF膜にマウス抗-IgG-HRPを処理して検出することにより、免疫沈降の際に同一量の抗体が用いられたことを確認した(図5のB)。
<2-4> 免疫蛍光細胞染色(Immunofluorescence)による新規抗体の細胞面抗原特異反応の検証
新規抗体が細胞面発現TM4SF4を特異的に認識することができるのか確認するため
、細胞面発現TM4SF4に対する結合能を免疫蛍光法(Immunofluorescence analysis)で検証した。
具体的に、TM4SF4の細胞内発現位置を確認するため、TM4SF4のN-末端に緑色の蛍光タンパク質であるEGFP(Enhanced green fluorescent protein)を標識化してTM4SF4が細胞内発現時に緑色の蛍光を帯びるように遺伝子導入ベクターを準備した。TM4SF4タンパク質の全体遺伝子配列をヒト肺癌細胞であるA549細胞のcDNAを鋳型DNAとして用いてPCRして準備し、EcoRI/BamHI制限酵素配列を用いてpEGFP-C2ベクター(Clonetech社製)にクローニングし、細胞内でTM4SF4タンパク質がN-末端にEGFPタグ(EGFP tag)と共に発現されるベクターを構築した(EGFP-TM4SF4 vector)。EGFP-TM4SF4の細胞内発現は、ヒト胎児腎細胞(Human Embryonic Kidney 293T、HEK293T)に遺伝子伝達感染(gene transfection)して誘導した。先ず、カバースライドを入れた細胞培養6well plateに1×10/well個のHEK293T細胞を5%のウシ胎児血清(FBS)を含むDMEM培地に16時間培養し、EGFP-TM4SF4タンパク質を発現させるための細胞を準備した。準備された細胞の培養液を除去し、6μgのEGFP-TM4SF4ベクターと同一量のポリエチレンイミン(PEI、Polysciences社製)を400μlのDMEM(5% FBS)培養液に混合して室温で15分間反応させた後、1.6mLの培養液が入っている細胞に処理して遺伝子伝達感染させた。15時間後、細胞培養液を除去し、再び10%のFBSを含むDMEM培養液に48時間培養してEGFP-TM4SF4タンパク質の発現を誘導し、新規抗体と細胞発現TM4SF4との反応を免疫蛍光法で確認した。免疫蛍光法の過程は、次のとおりである。EGFP-TM4SF4タンパク質発現の誘導後、plateの培養液を全て除去し、2%のパラホルムアルデヒド(paraformaldehyde)を含んでいる培養液を室温で2分間前処理し、次いで、PBSに混合された2%のパラホルムアルデヒド固定液を室温で15分間撹拌処理して細胞を固定(fixation)させた。細胞固定の過程後、0.1%のウシ血清アルブミン(BSA)を含むPBS洗浄溶液で5分間3回洗浄して残存固定液を除去し、抗体の非特異結合を予防するため細胞をブロッキング溶液(1% BSA/PBS)で30分間ブロッキングした。ブロッキング溶液に50μg/mLの濃度で新規抗体を希釈して室温で1時間処理して抗体-抗原結合を誘導し、次いで、洗浄溶液で5分間3回洗浄して抗原に結合していない残存の抗体を除去した。抗原と結合された抗体は、ブロッキング溶液に1:1000の比率で希釈されたマウス抗-IgG-Rhodamine(RDM)二次抗体を1時間処理し、洗浄溶液を再び5分間3回処理した後、DAPI溶液で5分間細胞核を染色して共焦点レーザー顕微鏡(confocal laser scanning microscope)で確認した。EGFPの緑色蛍光を測定してEGFP-TM4SF4発現を確認し、Rhodamineの赤色蛍光を測定して抗体反応位置を確認した。
また、TM4SF4が過剰発現される肺癌細胞であるA549にsiRNAを処理してTM4SF4の発現を抑制した場合、新規抗体の反応が減少するのか確認した。TM4SF4特異siRNA[sense,5’-gcc ucu caa ugu ggu ucc cug gaa u-3’(配列番号30);antisense,5’-auu
cca ggg aac cac auu gag agg c-3’(配列番号31)]又は対照群Stealth RNAiTMNegative Control Medium GC(Invitrogen)をLipofectamine(登録商標)RNAiMAXreagent(Invitrogen)を用いてA549細胞内に転移させ、48時間後に収去して1×10個の細胞をカバーグラスが準備されたディッシュに24時間培養した。培養された細胞の培養液を除去した後、前述したとおり、パラホルムアルデヒド溶液で細胞を固定して新規抗体を反応させた。抗原と結合された抗体は、ブロ
ッキング溶液に1:1000の比率に希釈されたマウス抗-IgG-FITC二次抗体を1時間処理し、洗浄溶液を再び5分間3回処理した後、DAPI溶液で5分間細胞核を染色して蛍光顕微鏡で確認した。
その結果、図6のAでみられるとおり、発現された緑色のEGFP信号を介してEGFP-TM4SF4タンパク質がHEK293細胞で発現されるときに細胞の表面に位置していることを確認し、Rhodamineの赤色蛍光信号で検出される新規抗体-抗原反応を細胞面を含んだ細胞内部で確認することができた。併せて、赤色と緑色の2つの信号を重ねてみると(merge)、2つの信号が同一位置に存在して黄色を帯びる部位が細胞膜に位置することを確認することができた。
これにより、新規抗体の5種のいずれも細胞面位置のTM4SF4タンパク質と結合することを検証し、そのうち、ECL-2B7、ECL-4C1、ECL-12A8の反応性がさらに高いことを確認した。A549細胞は、TM4SF4発現が高い細胞であって、新規抗体(ECL-2B7、ECL-4C1、ECL-12A8)の細胞面反応が高いことを確認することができた(図6のB)。しかし、si-TM4SF4を処理してTM4SF4の発現を抑制した場合に抗体反応を確認することができず、このため、新規抗体の抗原特異反応をもう一度確認した。
[実施例3]
抗-TM4SF4抗体による癌幹細胞の成長抑制効果の確認
TM4SF4抗原反応特異性が確認された新規抗体の癌幹細胞特性抑制の効果を確認するため、Sphere forming assay、そして、Invasion及びMigration assayを実施した。
<3-1> 癌幹細胞の分離及び培養
具体的に、ヒト肺癌細胞株A549細胞は、37℃の加湿された5%のCO条件で培養した。細胞は、10%の胎児ウシ血清とストレプトマイシン(100g/ml)が補充されたRPMIで培養した。これらのうち、A549-ALDH1癌幹細胞を分離し、その後、実験に用いた。
<3-2> 新規抗体による癌幹細胞の自己再生(self-renewal)能力抑制効果の確認
A549-ALDH1癌幹細胞をDMEM-F12(Invitrogen)、epidermal growth factor(EGF:20ng/mL)、basic
fibroblast growth factor(20ng/mL)及び2%のB27 serum-free supplement(1:50)を含む癌幹細胞許容培地に培養した。細胞培養器としては、ultra-low attachment 96-well plate(コーニング社製)を用いた。培養器ウェル当り1~2個の細胞を添加し、24時間安定化させた後、細胞培養液に新規抗体又はシグマ社製の抗-TM4SF4抗体を3μg/mlの濃度でそれぞれ処理した。処理後、37℃の加湿された5%のCO細胞培養器で培養を行い、10日後、癌幹細胞を対象に顕微鏡を用いて球状形成の個数及び大きさを確認した。
その結果、図7に示されているとおり、本発明の新規抗体を処理した場合、公知の抗体を処理した場合に比べて球状形成の個数及び大きさが顕著に減少することを確認した。
前記のような結果から、癌幹細胞の細胞膜に存在するTM4SF4の抑制を介して癌幹細胞の球状形成能力を効果的に抑制することができ、これから癌幹細胞の自己再生能力が阻害されたことが分かる。
<3-3> 新規抗体による癌細胞の浸潤(invasion)及び移動(migration)能力抑制効果の確認
A549細胞(5x10cells/well)を、0.2mlの無血清RPMI培地に懸濁した。浸潤分析のためには、マトリゲル(Matrigel)10mg/mlにプレコーティングされた8μmのポアサイズのトランスウェルチャンバ(Transwell chamber)の上部ウェル(Upper well)に細胞を分株した。準備した上部ウェルは、0.8mlの血清含有RPMI培地で満たされた下部ウェルチャンバの上にかけておいて培養し、37℃で48時間培養後、上部フィルターの外側に移動した浸湿細胞を染色して分析した。移動分析時には、浸潤実験時に用いたインサート(Insert)にマトリゲルがコーティングされていないチャンバを用いた。抗体は、上部ウェルに3μg/mLの濃度で細胞分株と同時に添加した。
その結果、図8に示されているとおり、本発明の新規抗体を処理した場合、公知の抗体を処理した場合に比べて、移動及び浸潤が起こった癌幹細胞の数が顕著に減少したことを確認した。
これにより、本発明の新規抗体が癌細胞の浸潤能及び移動能を効果的に抑制できることが分かる。
[実施例4]
抗-TM4SF4抗体による癌細胞の放射線に対する抵抗力抑制効果の確認
A549細胞及びHuh7細胞を、それぞれ35mmのディッシュに1×10cells/dishで塗布した。24時間後、細胞培養液に新規抗体(ECL-2B7、ECL-4C1、ECL-12A8)又はシグマ社製の抗-TM4SF4抗体を3μg/mlの濃度でそれぞれ処理した。処理後、7日間、37℃の加湿された5%のCO細胞培養器で培養した。培養液を除去したプレートに0.5%のクリスタルバイオレット試薬で10分間染色した後、数回PBSで洗浄して顕微鏡で確認した。放射線照射の敏感性を確認するためには、A549細胞に60Co γ-ray源を用いて総放射線量6Gy(線量率(dose rate):x/時間)を照射してプレートに塗布した後、24時間後に抗体を処理した。
その結果、図9に示されているとおり、公知の抗体を処理した際に生き残った細胞の群集より、本発明の新規抗体を処理した際に生き残った細胞の群集が顕著に少なく形成されることを確認した。また、肺癌細胞だけでなく肝癌細胞でも類似の効果が現れることを確認した。
これにより、本発明の新規抗体を放射線治療効果を増加させる方法として活用することができ、肺癌細胞だけでなく肝癌細胞においても放射線治療効果を増加させる方法として活用できることが分かる。
[実施例5]
抗-TM4SF4抗体の癌細胞死滅誘導に関する細胞内信号伝達過程の確認
本発明の新規抗体の癌細胞死滅誘導に関与する細胞内信号伝達過程を検証するため、TM4SF4関連の信号伝達過程を確認し、抗体によりこれらが影響を受けるのかを調べた。
具体的に、先行研究の結果から確認したとおり、TM4SF4の発現により増加する信号伝達過程の結果物であるIGF1、IL1beta、Osteopontinの発現が新規抗体の処理により抑制されるのかについて、タンパク質の発現をウエスタンブロット分析で確認した。ウエスタンブロット実験のために各細胞を集めてタンパク質溶解(ly
sis)溶液を50μlずつ入れ、4℃で30分間反応した後、13000RPMの4℃の遠心分離機でペレットと上澄み液を分離した。前記上澄み液をタンパク質定量キット(sigma)を用いてそれぞれのタンパク質を40μgずつSDS-PAGEゲルにローディングした。その後、SDS-PAGEゲルにローディングされたタンパク質をニトロセルロースメンブレンに移動させた後、BSAバッファーで30分常温で反応させて他の抗体が結合できないようにしてから、一次抗体TM4SF4、ALDH1A1、ALDH1A3(Abcam)、β-catenin、CD133、Oct4(millipore)とCD44、β-actin(cell signaling)を1:1000に希釈したPBSバッファーに4時間反応した後、再び二次抗体抗-Rabbit又は抗-Mouse Igs-HRP(cell signaling)を1:10000に希釈したPBSバッファーに1時間反応させた。その後、PBSで5回ニトロセルロースメンブレンを洗浄してからECL検出溶液で反応した後、フィルムに感光させた。
その結果、図10に示されているとおり、抗体の処理後、癌幹細胞のタンパク質タグであるALDH1A1、ALDH1A3、CD44が抗-TM4SF4抗体を処理したとき減少し、癌幹細胞の自己再生に関与するβ-cateninとOct4の発現も減少していることを観察した。また、癌の悪性化に関与する信号伝達機転のうち、IGF1Rβ信号伝達機転が関与していることを観察した。これは、IGF1Rβ信号を介して癌幹細胞の悪性化を調節していることが分かった。これにより、本発明の新規抗体による腫瘍抑制の効果及び放射線敏感性向上の効果は、癌幹細胞の死滅、自己再生能力の抑制、浸潤及び移動能の抑制による効果であることが分かる。
[実施例6]
新規抗体の癌細胞死滅効能の確認のためのマウスのゼノグラフトアッセイ(Xenograft assay)
新規抗体の癌細胞死滅の効能を生体条件で確認するため、マウスに肺癌細胞ゼノグラフト(xenograft)を形成させて新規抗体を注入し、癌細胞成長の抑制/又は死滅の可否を検証した。
具体的に、肺癌ゼノグラフトを形成させるため用いたマウスはBalb/c nudeであって、6週齢に右側後足部位の皮下に1×10cells/mouseのA549細胞を注入した。注入後、癌組織の大きさが100mmの大きさに成長したとき、TM4SF4抗体を癌組織に直接注射して癌組織の大きさを2~3日の間隔で測定した。注射した抗体はマウス当り総80μgであって、各注射当り13.333μg/mouseで6回に分けて2~3日の間隔で注射した。全体の実験は、癌細胞の注射後、49日目まで進められた。癌組織の大きさは、癌組織の直径を用いて短軸×(長軸/2)の計算法で計算した。
癌組織の大きさにより抗体の投与時期を異ならせた2回の実験を実施した。1回目の実験は、癌細胞を注入してから4週後、癌組織の大きさが30mm以上となったときに抗体を投与し始めた。
その結果、抗体を投与したグループの癌組織は成長が抑制され、これ以上癌組織の大きさが増加しなかった(図11のA、B)。2回目の実験では、癌細胞を注入してから5週後、癌組織の大きさが200mm以上となったときに抗体を投与し始めた。このときもまた、抗体投入群で癌細胞の成長が抑制されることを観察した。しかし、癌細胞の大きさが維持され、抗体注射を終了した後に癌の大きさが多少増加したことを確認したので、抗癌剤として抗体を用いるときに効果を最大化できる腫瘍の大きさと抗体量の相関関係があるものと判断される(図11のC、D)。3回目の実験は、癌組織に直接注射する方式ではなく血管に抗-TM4SF4抗体を注射して癌組織の大きさの変化を観察した。その結
果、前記で実験した実験と類似の結果を得ることができた(図11のE、F)。
[実施例7]
新規の単一クローン抗体ECL-2B7とECL-4C1の抗体遺伝子のクローニング及び塩基配列の分析
新規抗体の抗原に対する相補性決定領域(CDR)を決定することで抗体特異性の究明を図った。新規抗体のCDR部位に該当するタンパク質配列を決定する抗体遺伝子をクローニングし、CDR部位の塩基配列を決定した。
具体的に、旺盛に育つハイブリドーマECL-2B7又はECL-4C1細胞クローン5×10個を遠心分離して収穫した後、RNAiso plus reagent(TaKaRa、Otsu、Japan)で供給者のプロトコールにより全体のRNAを抽出した。得られた全体RNAは、OD260値を測定してRNAの量を定量した。全体RNAを、PrimeScript RT Master Mix(TaKaRa)を入れて逆転写重合酵素連鎖反応混合液を作ってcDNAを合成した。
抗体遺伝子をクローニングするためには、既知の重合酵素連鎖反応プライマーを変形した後に用いた(Wang,et al 2000,J.Immunol.Methods
233:167)。合成されたcDNAで重鎖(heavy chain)クローニングするためには、IgG1亜型抗体であるECL-2B7及びIgG2a亜型抗体であるECL-4C1の各々の不変領域に該当する重合酵素連鎖反応プライマーである塩基配列5’-GGA GTC GAC ATA GAC AGA TGG GGG TGT CGT TTT GGC-3’(IgG1亜型不変領域)又は5’-GGA GTC GAC CTT GAC CAG GCA TCC TAG AGT CA-3’(IgG2a亜型不変領域)であるオリゴヌクレオチド10pmoleと、重鎖抗体可変領域のN末端に該当するプライマーである塩基配列5’MH1 5’-ctt ccg gaa ttc SAR GTN MAG CTG SAG SAG TC-3’と5’MH2-5’-ctt ccg gaa ttc SAR GTN MAG CTG SAG SAG TCW GG-3’であるオリゴヌクレオチドとを入れて連鎖重合反応混合液を作製した。軽鎖(light chain)クローニングのためには、カッパ鎖(kappa
chain)不変領域に該当するプライマーである5’-ggt gtc gac GGA TAC AGT TGG TGC AGC ATC-3’オリゴヌクレオチドと、カッパ鎖可変領域のN末端に該当するプライマーである5’MK 5’-cgg aag
ctt GAY ATT GTG MTS ACM CAR WCT MCA-3’とをそれぞれ用いた。重合酵素連鎖反応産物の効率的なクローニングのために、軽鎖の場合は、3’-プライマーの末端にSalI制限酵素のサイトを付与し、5’-プライマーの場合、HindIII制限酵素のサイトを付与した。重鎖の場合には、5’-プライマーにはEcoRI、3’-プライマーにはSalI制限酵素のサイトを付与した。重鎖及び軽鎖反応液をそれぞれ交ぜた後、先ず95℃で1分、40℃で1分、72℃で1分で30回反応させた。増幅し出したECL-2B7とECL-4C1遺伝子をクローニングするため、先ず、重合酵素連鎖反応産物を、重鎖はEcoRIとSalIで処理し、軽鎖はHindIIIとSalIで処理した後、1.0%(w/v)アガロースゲルに展開させてFavorPrep GELTMPCR Purification Kit(Favorgen社製、台湾)で約400bpと390bpに該当するDNAを分離した。重鎖遺伝子をクローニングするベクターとして用いるpBluescript KS+をEcoRIとSalIで処理し、軽鎖遺伝子のクローニングベクターとしては、pBluescript KS+をHindIIIとSalIで処理した後、FavorPrep GELTMPCR Purification Kitで分離した(図12のC、D)。この2つのDNAをT4 DNA連結酵素(New England Biolab社製、米国)で連結し、大腸菌DH5αにCaCl方法で形質転換した。重鎖の場合、約400
bpサイズのDNA挿入物を有したクローン、軽鎖の場合、約390bpのサイズを有した大腸菌クローンを選抜した。
抗体遺伝子のDNA塩基配列分析のため、前記多くのクローンを100μg/mlのアンピシリンが含有された3mlのLB培地で一晩中培養した後、DNA-Spin plasmid mini prep kit(Intron、韓国)を用いてプラスミドDNAを分離し、それぞれのDNA挿入物の塩基配列をNucleotide sequencing(Bionics、韓国)を介して確認した。
その結果、単一クローン抗体ECL-2B7とECL-4C1の遺伝子増幅の結果、重鎖不変領域に該当するDNA切片として推定される長さである約400bp、軽鎖不変領域に該当するDNA切片として推定される長さである約390bpに該当する位置で増幅されたDNAを得ることができた(図12のA、B)。これらをクローニングした後、DNA挿入物(図12のC、D)の塩基配列を分析した結果を確保し、重鎖及び軽鎖DNAの塩基配列をアミノ酸に翻訳した後、抗体構造による抗原認識決定部位をkabatナンバリングによって整理し、配列にCDR1、2、3で表示した。抗体配列の比較分析の結果、ECL-2B7とECL-4C1抗体の重鎖はサブグループIIICに属し、軽鎖はサブグループVに属した(図13、図14)。
[実施例8]
群集形成能力の比較による他の癌腫への拡張性の検証
新規抗体の多様な癌細胞悪性化抑制の程度を確認するため、細胞の群集能力の比較実験を進めた。
具体的に、Colony forming assayのために肺癌細胞であるH1299と肝癌細胞であるHuh7細胞、乳癌細胞であるMCF7とMDA-MB 231細胞、及び膵臓癌細胞であるMIA-Paca-2細胞を35mmのディッシュに1×10cells/dishで塗布した。24時間後、細胞培養液に新規抗体(ECL-2B7)を5μg/mlの濃度でそれぞれ処理した。処理後、7日間、37℃の加湿された5%のCO細胞培養器で培養した。培養液を除去したプレートに0.5%のクリスタルバイオレット試薬で10分間染色後、数回PBSで洗浄し、顕微鏡で確認した。
その結果、肺癌細胞だけでなく、肝癌細胞と乳癌細胞においても、本発明の新規抗体を処理したときに群集形成の程度がいずれも減少していることを確認した(図15)。
これを介し、新規抗体のTM4SF4抗原特異結合を用いて多様な癌を対象とした抗癌治療技術を提案できることが分かる。

Claims (18)

  1. TM4SF4(TransMembrane 4 Superfamily Member 4)に特異的に結合する抗体又はこの抗原結合断片であって、
    前記抗体は、配列番号2のアミノ酸配列を含むエピトープ領域に結合するものである、抗体又はこの抗原結合断片。
  2. 前記抗体は、
    (a)配列番号3のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号4のアミノ酸配列を含むCDR-H2、配列番号5のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含む重鎖の可変領域;及び配列番号6のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号7のアミノ酸配列を含むCDR-L2、及び配列番号8のアミノ酸配列を含むCDR-L3を含む軽鎖の可変領域を含む抗体;又は、
    (b)配列番号9のアミノ酸配列を含むCDR-H1、配列番号10のアミノ酸配列を含むCDR-H2、配列番号11のアミノ酸配列を含むCDR-H3を含む重鎖の可変領域;及び配列番号12のアミノ酸配列を含むCDR-L1、配列番号13のアミノ酸配列を含むCDR-L2、配列番号14のアミノ酸配列を含むCDR-L3を含む軽鎖の可変領域を含む抗体である、請求項1に記載の抗体又はこの抗原結合断片。
  3. 前記抗体は、
    配列番号15のアミノ酸配列を含む重鎖の可変領域;及び配列番号16のアミノ酸配列を含む軽鎖の可変領域を含むものである、請求項2に記載の抗体又はこの抗原結合断片。
  4. 前記抗体は、
    配列番号19のアミノ酸配列を含む重鎖の可変領域;及び配列番号20のアミノ酸配列を含む軽鎖の可変領域を含むものである、請求項2に記載の抗体又はこの抗原結合断片。
  5. 前記抗原結合断片は、Fab、F(ab’)、F(ab’)又はFvであるものである、請求項1から4の何れか一項に記載の抗体又はこの抗原結合断片。
  6. 請求項1から4の何れか一項に記載の抗体又はこの抗原結合断片を暗号化する核酸分子。
  7. 請求項6に記載の核酸分子を含む、発現ベクター。
  8. 請求項7に記載の発現ベクターを含む、宿主細胞。
  9. 請求項8に記載の宿主細胞を培養する段階を含む、抗体又はこの抗原結合断片を生産する方法。
  10. 請求項1から4の何れか一項に記載の抗体又はこの抗原結合断片を含む、TM4SF4検出用組成物。
  11. 請求項10に記載のTM4SF4検出用組成物を含む、TM4SF4検出用キット。
  12. 請求項1から4の何れか一項に記載の抗体又はこの抗原結合断片を、TM4SF4抗原を含むものと予想される検出対象試料と接触させる段階を含む、TM4SF4抗原を検出する方法。
  13. (a)請求項1から4の何れか一項に記載の抗体又はこの抗原結合断片の治療的有効量
    ;及び(b)薬学的に許容される担体を含む、癌の予防又は治療用薬学的組成物。
  14. 前記癌の予防又は治療は、癌治療途中又は癌治療後の癌化学耐性、癌再発、又は癌転移を予防又は治療するものである、請求項13に記載の癌の予防又は治療用薬学的組成物。
  15. 前記癌は、肺癌、胃癌、卵巣庵、子宮頸部癌、乳癌、膵臓癌、大腸癌、結腸癌、食道癌、皮膚癌、甲状腺癌、腎臓癌、肝癌、頭頚部癌、膀胱癌、前立腺癌、血液癌、多発性骨髓腫、急性骨髓性白血病、悪性リンパ腫、胸腺腫瘍、骨肉腫、繊維性腫瘍及び脳癌からなる群から選択される何れか1つ以上のものである、請求項13に記載の癌の予防又は治療用薬学的組成物。
  16. 請求項1から4の何れか一項に記載の抗体又はこの抗原結合断片を含む、癌幹細胞成長抑制用組成物。
  17. 請求項1から4の何れか一項に記載の抗体又はこの抗原結合断片を含む放射線抗癌治療補助用組成物。
  18. 前記抗体又はこの抗原結合断片は、癌幹細胞を含む癌細胞の放射線に対する敏感度を増進させるものである、請求項17に記載の放射線抗癌治療補助用組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2014528944A (ja) * 2011-09-26 2014-10-30 コリア アトミック エナジー リサーチ インスティテュート 非小細胞肺癌におけるtm4sf4の発現または活性を調節することによって癌細胞の放射線耐性ならびに増殖、転移および浸潤を低減させる方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007537197A (ja) * 2004-05-11 2007-12-20 ガニュメート・ファーマシューティカルズ・アクチェンゲゼルシャフト 腫瘍の診断と治療を目的とした表面会合抗原の同定
US20110177098A1 (en) * 2008-07-15 2011-07-21 Lori Sussel Tm4sf4 and modulators thereof and methods for their use
JP2014528944A (ja) * 2011-09-26 2014-10-30 コリア アトミック エナジー リサーチ インスティテュート 非小細胞肺癌におけるtm4sf4の発現または活性を調節することによって癌細胞の放射線耐性ならびに増殖、転移および浸潤を低減させる方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ACTA BIOCHIM BIOPHYS SIN, vol. Vol.44, Issue 3, JPN7022002965, 2012, pages 224 - 232, ISSN: 0004996346 *
ONCOTARGET, vol. 5, no. 20, JPN6022026281, 8 September 2014 (2014-09-08), pages 9823 - 9837, ISSN: 0004996345 *

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