JP3174778B2 - 糖タンパク質由来の腫瘍−関連抗原の定性的または定量的検出方法 - Google Patents
糖タンパク質由来の腫瘍−関連抗原の定性的または定量的検出方法Info
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Description
と称される糖タンパク質由来の腫瘍−関連抗原の定性的
または定量的検出方法に関する。また本発明は、主とし
て小細胞肺癌(SCLC)、メラノーマ、神経芽腫およ
び他の神経外胚葉起源の腫瘍の、一定の腫瘍関連抗原に
結合するモノクローナル抗体(MAb)およびそれらの
フラグメント、その製造のためのハイブリドーマ細胞、
ならびにこれらの抗体または抗体フラグメントを使って
定義および/または単離できる抗原に関する。これらの
抗体、抗体フラグメントおよび抗原は、診断補助剤、活
性物質または活性物質担体として使用できる。
および治療の最も重要な領域のひとつである。この領域
における開発は、特異性の高いモノクローナル抗体の製
造が可能になったことにより著しく進歩した。この関連
では、いわゆる腫瘍マーカーの同定がとくに重要になっ
てきた。腫瘍マーカーとは、腫瘍細胞の産生物、たとえ
ば腫瘍関連抗原のみでなく、また悪性増殖に対する生体
の反応としての健康組織によって形成される物質を意味
する。既知の腫瘍マーカーの例には、CEA、AFP、
またさらにモノクローナル抗体によって定義される腫瘍
抗原、CA19−9またはCA125がある。
使用領域は、腫瘍患者の治療と進行のモニタリングであ
る。ある種の腫瘍マーカーはまた鑑別診断またはリスク
グループのスクリーニングにも使用できる。
数多くの試験が行われてきた。すなわち、たとえば小細
胞気管支癌または神経芽腫のような神経外胚葉起源の悪
性腫瘍によって、ニューロン特異的エノラーゼ、エノラ
ーゼ(EC4.2.1.11)のアイソザイムの生成が
増加し、腫瘍患者ではその血清濃度の上昇をみること
が、たとえば知られている。
患者の一部には偽陰性の結果を与えるという問題が起こ
っている。さらに、赤血球も血小板も比較的大量のNS
Eを含有するので、その分解によってNSEの血清また
は血漿レベルが不当に上昇し、そのため偽陽性の値が得
られることも事実である(Pahlmanら:Tumour Biology,
5:127〜139,1984)。
表面抗原に対するモノクローナル抗体が開示されてい
る。しかしながら、Maierら(Br. J. Cancer, 59:6
92〜695,1989)は、EP 0,323,802に用いられ
た抗体SWA20は、試験したSCLCサンプルの45
%で中等度ないし強度の陽性反応を示すのみのエピトー
プ(クラスター5)を認識することを明らかにしてい
る。
腫および小細胞肺癌に対する別の特異的腫瘍マーカーの
製造が望まれている。
ーナル抗体を提案するものであり、この場合、抗原は主
として、たとえば小細胞肺癌(SCLC)、メラノー
マ、神経芽腫のような神経外胚葉腫瘍群に属する腫瘍、
およびこれらの腫瘍の細胞系の培養上澄液に由来する抗
原、とくに非還元SDS PAGEにおいて分子量17
0±10kDa、140±10kDa、105±10kDa、6
7±10kDaおよび50±10kDaを示すSCLC細胞系
からの抗原、または腫瘍患者の体液に由来する抗原、と
くに非還元SDS PAGEにおいて分子量220〜2
60kDaおよび160〜200kDaを有するSCLC患者
の血清からの抗原である。これらのバンドはMAb B
W SCLC−1によりウェスタンブロットで検出さ
れ、SCLC腫瘍患者4例中4例に見出された。正常血
清4例中2例には、これらのバンドは全く認められず、
2例では腫瘍患者血清の場合と同じ位置にきわめて弱い
バンドがみられた。
は、標準抗体MAb BW SCLC−1および/または
MAb BW SCLC−2によっても結合される抗原に
結合するモノクローナル抗体である。
抗体は、ハイブリドーマ細胞系BWSCLC−1および
SCLC−2の少なくとも一方によって産生されるモノ
クローナル抗体である。
抗体を産生するハイブリドーマ細胞系に関し、この場
合、ハイブリドーマ細胞系BW SCLC−1および2
がとくに好ましい。
に、たとえばFabおよびF(ab)2ならびに誘導体の
ような抗体フラグメントを包含するものとして定義され
る。モノクローナル抗体MAb BW SCLC−1およ
びMAb BW SCLC−2を産生するハイブリドーマ
細胞系BW SCLC−1および2は、1990年2月
21日、European Callection of Animal Cell Culture
(ECACC)にそれぞれ90 022 109および90 022 110
の番号で寄託された。
プに結合可能なことにより識別される、たとえばモノ−
もしくはポリクローナル抗体、レクチンおよび類似物質
のような特異的結合パートナーに関する。本発明の範囲
内に含まれる標準抗体はMAbBW SCLC−1およ
びSCLC−2である。
者にはそれ自体よく知られた方法により、好ましくは免
疫処置に、非還元SDS PAGEで分子量170±1
0kDa、140±10kDa、105±10kDa、67±1
0kDaまたは50±10kDaを有する、SCLC細胞系の
上澄液からの抗原を用いて、製造できる。本発明はま
た、免疫吸着により請求項1記載の抗体に結合できる抗
原に関する。
分野の熟練者にはそれ自体よく知られている単離方法で
あって、その場合の少なくとも1個の精製工程が本発明
の請求項1記載の抗体、好ましくは請求項2記載の抗体
との間の免疫化学反応に基づくものと定義される。この
場合、Ab−Ag複合体の除去は、本技術分野の熟練者
にはそれ自体よく知られた方法、たとえば抗体を固相に
結合させることによって実施できる。
に免疫応答を発生させるための使用に関する。この場
合、哺乳動物にはとくにヒトが包含される。
は抗原の診断および/または治療に関する。
練者にはそれ自体よく知られている不均一系または均一
系免疫化学的測定法に用いられるのが好ましい。均一系
の場合には粒子を増大させる比濁法が好ましい。不均一
系イムノアッセイの場合には、固相結合サンドイッチア
ッセイが好ましく、固相としては、ポリスチレン管、ラ
テックス粒子、磁化可能な粒子またはシート様固相が好
ましい。腫瘍関連抗原を検出する診断法が好ましく、そ
の場合、本発明の抗体は特異的結合パートナーとして用
いられる。
サーに使用することもできる。バイオセンサーは本技術
分野の熟練者にはそれ自体よく知られている。とくに好
ましい方法は、たとえば抗体、レクチンまたは受容体の
ような第二の特異的結合パートナーを使用する方法であ
る。
第二の特異的結合パートナーがシアル酸、ポリシアル酸
またはα−(2−8)−連結N−アセチルノイラミン酸
を認識する方法である。
とつに検出および定量用の検知可能な標識をもたせるこ
とができる。これらの標識は本技術分野の熟練者にはそ
れ自体よく知られていて、たとえば発色団、発光団、蛍
光団、酵素、放射性同位元素または着色もしくは無色の
粒子である。好ましい方法は、非標識特異的結合パート
ナーは、本技術分野における熟練者にはそれ自体よく知
られている方法により、直接または間接に、たとえば他
の抗体もしくはビオチン−アビジン橋を介して、固相に
カップリングさせる。
載された実施態様である。
正常ヒト組織および腫瘍へのそれらの免疫組織化学的結
合により、SCLCクラスター1 MAbと呼ばれる(S
ouhamiら:Lancet, 1987年8月8日号、325〜3
26)。このクラスターは、小細胞肺癌へ最適に結合す
るMAbを含む。さらに、これらのMAbは神経組織、
神経芽腫および一部のメラノーマに結合する。
〜578、1989)は、これらのクラスター1 MA
bが、N−CAM、とくに主として140および180
kDaアイソフォームを認識することを示した(Patelら:
Int. J. Cancer, 44:1062〜1068、198
9)。現在までN−CAMならびにとくに160〜18
0、130〜150、95〜115、57〜77または
40〜60kDa(培養上澄液)および220〜260kDa
と160〜200kDa(血清)アイソフォームの腫瘍細
胞による能動分泌についての記載はなく、したがってそ
れを腫瘍マーカーとして使用する可能性についての報告
もない。N−CAMは、とくに神経、筋肉および腎臓組
織に検出できるので(Rothら:Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 85:2999〜3003、1988;Rothら:
Virchows Archives B,56:95〜102、198
8)、これらは他の病的過程とくに上述の組織に影響す
る病態の患者の体液中でもN−CAM濃度の変化が期待
でき、したがってN−CAMはこれらの疾患の診断マー
カーとしても使用できる。
異性は様々な腫瘍組織および正常組織の免疫組織化学的
鑑別に使用できるのみでなく、また驚くべきことに、固
相抗体としてα−(2−8)−連結N−アセチルノイラ
ミン酸を認識する抗−N−CAM MAb(Finneら:J.
Immunol., 138:4402〜4407、1987;H
aeyrinenら:Molecular Immunology, 26:523〜5
29、1989)と接合抗体としてMAb BW SCL
C−1および2の組合せは腫瘍マーカーイムノアッセイ
の開発にとくに適当であることが証明された。このアッ
セイが用いられて、SCLCおよび神経芽腫の患者の血
清または血漿中に認められる抗原が、健康な対照群の血
清または血漿中よりも明瞭に高い濃度で存在することが
多いという事実が明らかにされた。これから、上記腫瘍
についてのアッセイの感度は良好であると推論できる。
そのフラグメントはまた、それらを免疫シンチグラフィ
ーまたは他の免疫療法に使用するため、本技術分野の熟
練者には既知の方法により放射標識することもできる。
さらに、これらのモノクローナル抗体はまた、たとえば
細胞毒素のための活性物質担体として用い、悪性疾患の
治療に利用できる可能性がある。たとえばヒトMAbの
フレームワークに超可変部を挿入して、抗体構築物を生
成させることも、MAb BW SCLC−1および−2
のV遺伝子の全ヌクレオチド配列の解析後、技術的に可
能である(Jonesら:Nature, 321:522〜52
5、1986;Verhoeyenら:Science, 239:153
4〜1536、1988)。
使用することができ、適当な抗体は受動ワクチンの製造
に使用できる。
り、いかなる意味においても本発明を限定するものでは
ない。
生 免疫原としてはヒト小細胞肺癌細胞系GOTおよびMR
22を使用した。これらは、10%ウシ血清を加えた基
礎培地(DMEM)中懸濁培養としてin vitroで培養し
た。Balb/cマウスを、食塩水(PBS)中で3回
洗浄した細胞により、以下の計画に従って免疫した。
に取り出し、Koehler & Milstein(Nature, 256:4
95、1975)によって記載された方法によってSP
−2ミエローマ細胞系(Shulmanら:Nature, 276:
269、1978)と6:1(脾臓細胞対ミエローマ細
胞)の比で融合させた。
を細胞蛍光測定解析によって検定し、それらがGOTお
よびMR22 SCLC細胞系に結合するMAbを分泌
するかどうかを調べた。陽性ハイブリッドを3回限界希
釈法でクローン化し、これらのサブクローンによって産
生されたMAbを様々な免疫学的検定に付した。これら
の免疫学的検定に基づいてとくに興味あるMAbを分泌
するハイブリッドを液体窒素中で凍結し、BW SCL
C−1またはBW SCLC−2の名称で、ECACC
に寄託番号90 022 109または90 022 110として寄託され
た。これらのハイブリッドによって分泌されるMAbは
MAb BW SCLC−1またはMAbBW SCLC
−2と呼ばれる。
−2の特異性の免疫組織化学的特性 両MAbによって認識される、凍結保存ヒト正常組織お
よび腫瘍上のエピトープの発現の測定にはAPAAP法
(Cordellら:J. Histochem. Cytochem, 32:21
9、1984)を使用した。これから、その発現は神経
外胚葉起源の腫瘍に限定されることが明らかにされた。
すなわち、小細胞肺癌(図1)、神経芽腫および脳腫瘍
の80%以上で明瞭に陽性を示し(表2)、これはメラ
ノーマの大部分でも同様であった。神経外胚葉に由来し
ない他の腫瘍の大部分は陰性であった(表2参照)。M
Ab BW SCLC−1の凍結保存正常ヒト組織との反
応は表3にまとめる。MAb BW SCLC−2によっ
て示される反応パターンと同等であった。唯一の差は骨
髄への結合がさらに顕著なことであった。
−2によって認識される抗原およびエピトープの特性 MAb BW SCLC−1はプロテインAアフィニティ
ークロマトグラフィーにより、α−(2−8)−連結N
−アセチルノイラミン酸に対するMAb735の場合と
全く同様に、CNBr−活性化Sepharoseにカップリン
グさせて精製した(Eyら:Immunochemistry, 15:4
29、1978;Pharmacia Fine Chemicals:Affinity
Chromatography, Principles and Methods, 15〜1
8頁、1979)。GOT細胞系を培養した細胞培養培
地を、MAb BW SCLC−1を負荷したCNBr−
活性化Sepharoseカラム上にポンプで送り、pH7で特異
的に結合する抗原物質をpH2.5で溶出した。得られた
溶出液を、還元および非還元の両条件下にSDSポリア
クリルアミドゲル電気泳動(SDS PAGE)によっ
て分画し、次に、本技術分野の熟練者には既知の方法に
より銀染色に付すか、またはニトロセルロースに移し
(ウェスタンブロット)、MAb BW SCLC−1ま
たは−2および特異性が既知の他のMAbの抗原の存在
を免疫化学的に調べた。
認識される抗原およびMAb BWSCLC−2によっ
て認識される抗原は、いずれもエピトープ陽性小細胞肺
癌細胞系からの上澄液中に存在する。
おいて、170±10kDa、140±10kDa、105±
10kDa、67±10kDaおよび50±10kDaである。
バンドの広さは、糖蛋白質を指示している。還元条件下
では、これらの抗原はも早、MAb BW SCLC−1
および−2によって認識されない。
ブロットの免疫ステインニングの後には、分子量170
±10kDa、140±10kDaおよび105±10kDaの
抗原のみの検出が可能である。
ダーゼ(0.1U/ml、12時間、37℃)処理後およ
びNaIO4(1mM、1時間、25℃)処理後にも、両
MAbとも依然として抗原に結合可能であった。これら
の所見はMAb BW SCLC−1および2によって糖
蛋白質抗原上に定められるエピトープは蛋白質エピトー
プであることを示している。
ゼ処理(Pronase P;0.1mg/ml、72時間、37℃)
で破壊されるという事実によって支持される。
胞付着分子)に対する2種のMAb(Kibbelaarら:J.
Pathol., 159:23〜28、1989)はいずれも
170±10kDa、140±10kDaおよび105±10
kDa抗原への結合を示した。MAb735はα−(2−
8)−連結N−アセチルノイラミン酸に対する抗体であ
る。105±10kDaの小さい優先的に染色される糖蛋
白質バンドは小細胞肺癌細胞系からの上澄液中の大きな
N−CAMアイソフォームのほかに比較的高濃度で検出
できるN−CAMの3種のアイソマーの多分小さいもの
であろうと推測される。MAb BW SCLC−1のア
フィニティー定数は3種の異なるヒトグリオーマ細胞系
に対する細胞結合アッセイで測定され、1×1010 M
-1の領域にある。
フィニティークロマトグラフィー後、SCLC腫瘍患者
からの血清中に、多分N−CAMのアイソフォームと思
われる分子量70〜80および90〜120kDaの2種
の抗原を検出するには、非還元条件下のSDS PAG
Eおよびウェスタンブロットを用いた。さらに、SCL
C患者の血清から、非還元条件のSDS PAGEで分
子量220〜260kDaおよび160〜200kDaを有
し、ウェスタンブロットにおいてMAb BW SCLC
−1により免疫化学的に染色できる抗原を単離するた
め、MAb735−Sepharoseによるアフィニティーク
ロマトグラフィーを使用した。この型の抗原は、同じ実
験条件下で健康な供血者の血清には検出できないかまた
は有意に低い量であった。
SCLC−1の各場合2種のin vitroで培養したヒトメ
ラノーマ細胞および神経芽腫細胞系への結合を測定する
ためにラジオイムノアッセイ(RIA)を使用した。3
7℃ではMAbはエピトープ陽性細胞にきわめて迅速に
(1〜5分)に結合したが、比較的速やかに(>10
分、37℃)再び放出された。4℃ではMAbは長時
間、腫瘍細胞に結合したままであった。この所見および
小細胞肺癌細胞系からの上澄液中における上述の5種の
糖蛋白質(N−CAMアイソフォーム)の存在は、神経
外胚葉起源の腫瘍による抗原の能動放出を示している。
後、二重抗原決定基検定により、さらに、N−CAMが
このMAbに対して少なくとも2個のエピトープをもつ
ことを明らかにし得た。MAb BW SCLC−2との
競合試験では、この2種のMAbが同一の抗原上の別の
エピトープを認識することがわかった。
リスチレン表面へ吸着によって結合させるため、またM
Ab BW SCLC−1およびBW SCLC−2を酵
素ペルオキシダーゼに共有結合によりカップリングさせ
るためには、本技術分野の熟練者によく知られている方
法を用いた。上述の腫瘍関連抗原の濃度の測定には、各
場合、サンプル物質10μlとサンプル緩衝液(OSN
D, Behringwerke)100μlを、MAb735でコー
トしたマイクロタイタープレート(NUNU)のウエル
にピペットで加え、37℃で2時間インキュベートし
た。
W)で3回洗浄した後、MAb BWSCLC−1−P
ODまたはBW SCLC−2−POD接合体100μ
lを各ウエルに注いだ。次に37℃で2時間のインキュ
ベーション工程を行い、これは3回の連続洗浄操作によ
って終結させた。
MB;OUVG/OUVF、BW)100μlを各ウエ
ルにピペットで加えて第3回目のインキュベーション工
程を室温で行い、酵素反応は30分間にEnzygnost停止
溶液(OSFA、BW)によって停止させた。サンプル
の吸光を450nmで測定した。
れた吸光は、サンプル中の腫瘍関連抗原の濃度に相当す
るレベルを示す。小細胞肺癌または神経芽腫患者の血清
中の腫瘍関連抗原の濃度は、健康供血者での値よりも多
くの場合高いことが明らかにされた(図2)。
相抗体:MAb BW SCLC−1、接合体:麦芽アグ
ルチニン−POD=WGA−POD;固相抗体:MAb
BW SCLC−2,接合体:MAb BW SCLC−
1−POD)でも腫瘍血清に高い抗原レベルが観察され
た。しかしながら、健康人からの血清または血漿サンプ
ルと悪性腫瘍患者からのサンプルとの間の差は、前述の
検定変数ほど顕著なものではなかった。
1の免疫組織学的特異性を示す図である。
す図である。
2) NB:神経芽腫患者からの血清(n=18)
Claims (9)
- 【請求項1】 ヒト体液中のN−CAMと称される糖タ
ンパク質クラス由来の腫瘍−関連抗原の定性的または定
量的検出方法であって、シアル酸、ポリシアル酸または
α−(2,8)−連結N−アセチルノイラミン酸に対す
る特異的結合パートナーと、シアル酸、ポリシアル酸ま
たはα−(2,8)−連結N−アセチルノイラミン酸に
対してではないが上記腫瘍−関連抗原上の他のエピトー
プを認識する第二の特異的結合パートナーとを組み合わ
せて用いることからなる上記方法。 - 【請求項2】 第一の特異的結合パートナーが抗体、レ
クチンまたはレセプターである請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 第一の特異的結合パートナーがMAb
735である請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 第二の特異的結合パートナーがプロテイ
ンエピトープを認識するものである請求項1〜3のいず
れかの項に記載の方法。 - 【請求項5】 第二の特異的結合パートナーが、ハイブ
リドーマー細胞系(ECACC寄託番号第900221
10)によって生成されるMAb BW SCLC−1で
ある請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 第二の特異的結合パートナーが、ハイブ
リドーマー細胞系(ECACC寄託番号第900221
09)によって生成されるMAb BW SCLC−2で
ある請求項4に記載の方法。 - 【請求項7】 特異的結合パートナーの一方が、検出可
能な標識を付されている請求項1〜6のいずれかの項に
記載の方法。 - 【請求項8】 標識が酵素、発色団、発光団、蛍光団、
放射性同位元素または着色もしくは無色粒子である請求
項7記載の方法。 - 【請求項9】 特異的結合パートナーの他方が、固相に
直接に又は間接的に結合している請求項7または8に記
載の方法。
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