JP3734266B2 - 糸球体腎炎および他の炎症性疾患の治療のための組成物および方法 - Google Patents

Description

発明の分野
本発明は、糸球体腎炎（ＧＮ）およびその他の炎症性疾患の治療、そして、より一般的には、患者の補体系の薬学的阻害に関与する治療的処置に関する。特に、本発明は、このような治療的処置を達成するためのヒト補体成分Ｃ５に対して特異的な抗体の用途に関する。本発明は、また、ヒト補体成分Ｃ５に対して特異的なネイティブなモノクローナル抗体（ｍＡｂ）であって、補体の溶血活性およびＣ５ａ生成を、二価抗体により達成され得る抗原に対する抗体の理論的な１〜２化学量論的限界に実質的に到達する濃度でブロックする抗体を含む組成物にも関する。本発明は、さらに、これらのネイティブなｍＡｂの（一価誘導体を含む）誘導体であって、ネイティブなｍＡｂと実質的に同じブロッキング活性を提供する組換えｍＡｂを提供する。
発明の背景
Ｉ．免疫複合体媒介性疾患
免疫複合体の形成は、抗原と特異的抗体との相互作用の典型的な帰結である。このような複合体が限られた領域において蓄積する場合に起こる炎症性応答は、正常な宿主防御の重要な要素であり、食細胞による免疫複合体のクリアランスおよび抗原の破壊を導く。これに対して、免疫複合体疾患は、通常は、多量の抗原投与または免疫学的調節不全の状態下における、過剰な複合体形成または遅延したクリアランスの反映である。このような状況下では、免疫複合体は特定の組織部位に沈着し、またはそこで形成され、生じる炎症応答は局在的または全身的組織損傷による疾患状態をもたらす。腎臓、より特定的には糸球体として知られる腎臓構造は、深刻な疾患状態の発症をもたらす免疫複合体沈着の特に重要な部位である。
ヒトでの研究およびヒト疾患の動物モデルを用いた研究は、補体系を多数の免疫複合体関連障害に付随する病因に関連づけている。これらの障害に付随する病理を媒介する補体の活性化は、自己免疫メカニズムの結果である可能性があり、或いは、免疫学的でない起源のものであり得る。
抗体が組織または循環において抗原に対して結合するときに起こる過敏症応答は、補体の活性化および炎症を媒介する分子の放出に起因する。この過程は、固定組織または細胞結合抗原に対する抗体の結合により媒介されるもの（II型過敏症）、または循環する抗原に対する抗体の結合により媒介されるものであって、循環免疫複合体の形成をもたらし、続いて組織中へのその病原的沈着をもたらすもの（III型過敏症）のいずれかに分類される。
II型過敏症は、抗体の固定組織抗原への結合とそれに続く補体の活性化を通じて媒介される。生じる炎症応答は、補体系の前炎症性および溶解性成分の活性化ならびに免疫複合体形成の部位への刺激された白血球の動員によりもたらされる。Ｃ３ａおよびＣ５ａのアナフィラトキシン様活性に起因する増加した血管透過性は、さらに、免疫複合体の沈着および白血球の動員を増強する。
好中球、血小板、ＮＫ細胞および単球のようなエフェクター細胞へのＦｃレセプターを介した抗体結合細胞または組織の架橋も、前炎症性の役割を果たす。このような架橋は、エフェクター細胞を活性化し、酸素ラジカル、プロスタグランジンおよびロイコトリエンの放出を刺激し、その放出はさらに活性化された補体成分の作用により強化される。
II型過敏症に媒介される状態の例としては、移植された器官の超急性拒絶、自己免疫性溶血および血小板減少状態、グッドパスチャー症候群（および付随する糸球体腎炎および肺出血）、重症筋無力症、インシュリン依存性糖尿病に付随する病的後遺症および尋常性天疱瘡が挙げられる。
循環抗原に関与するIII型過敏症反応もまた、多くの病的状態の発症をもたらしうる。これらとしては、糸球体腎炎（以下に詳細に考察する）、血管炎（大きいおよび／または小さい血管の潜在的に致命的な炎症状態）、慢性関節リュウマチ、皮膚炎およびその他の障害が挙げられる。
III型過敏症反応に付随するその他の疾患としては、全身性エリテマトーデス（ＳＬＥ）、多くの感染性疾患、新生物性疾患および広範なその他の状態があげられる（Dixon, et al. Immune Complex Injury, in Samter, （ed.）Immunological Diseases, 4th ed. Little Brown & Co. Boston, 198７)。
II．糸球体腎炎
糸球体は、腎臓の重要な構造的および機能的要素である。各糸球体は、腎臓の主要な機能的単位として役立つ、ネフロンと呼ばれるより大きな構造の一部として見出されている。各腎臓に約百万のネフロンが見出される。各糸球体は、ボーマンのうとして知られる構造中に包まれた５０までの平行な毛細管のネットワークである。糸球体の毛細管に取り込まれないボーマンのうの内側の領域は、ボーマン腔として知られる。糸球体は、フィルターとして機能し、ネフロンの尿細管、ヘンレ係蹄および集尿管におけるさらなる処理のために、ボーマン腔への血液の細胞およびタンパクから水およびある種の溶質を分離する。
糸球体腎炎（ＧＮ）は、炎症、およびそれによって生じる糸球体の肥大を特徴とする腎臓の疾患であり、典型的には免疫複合体の形成による。糸球体中への免疫複合体の蓄積は炎症応答をもたらし、中でも特に過細胞性をもたらすが、これは、他の要因の中でも毛細管ルーメンの狭さくを通じて、糸球体の全体的または部分的遮断を引き起こしうる。この過程の１つの結果は、糸球体の正常なろ過機能の阻害である。遮断は、多数の糸球体で起こることができ、腎臓機能を直接的に損ない、しばしば、糸球体を構成する毛細管の壁中に異常なタンパクの沈着を引き起こす。このような沈着は、次いで、糸球体基底膜への損傷を起こしうる。遮断されていない糸球体は、透過性が増加し、多量のタンパクが尿中に通過することを可能にする。これは、タンパク尿と呼ばれる状態である。
重症ＧＮの多くのケースにおいては、半月体と呼ばれる病理学的構造がボーマン腔の内部に形成され、糸球体のろ過をさらに妨害する。これらの構造は、生検または剖検により得られた組織試料の顕微鏡検査によってのみ見ることができ、従ってそれが起こっている患者において、必ずしも観察されない。半月体は過細胞性の現れであり、ボーマンのうの内被を形成する細胞である壁上皮細胞の広範な異常な増殖によって起こると考えられている。臨床的研究により、半月体を有する糸球体のパーセンテージと疾患の臨床的重症度および従って患者の予後との間には、大まかな相関があることが示されている。多数存在する場合には、半月体は貧しい予後の徴候である。
ＧＮの症状としては、以下のものが挙げられる：タンパク尿；減少した糸球体ろ過率（ＧＦＲ）；窒素血（尿毒症、過剰な血液尿素窒素すなわちＢＵＮ）および塩類の保持を含む血清電解質の変化、これは高血圧および水腫をもたらす水の保持を導く；血尿、および赤血球円柱を含む異常な尿沈渣；低アルブミン血；高脂血症；および脂質尿（lipiduria）。
米国腎臓データシステム（United States Renal Data Systems; ＵＳＲＤＳ）によれば、１９９０年には、米国において２１万人以上の患者が、慢性腎臓障害のために血液透析または移植を必要とし、年間７０億ドルを超える費用がかかった。ＵＳＲＤＳは、国立衛生研究所（the National Institutes of Health）の国立糖尿病並びに消化器および腎臓疾患研究所の腎臓泌尿器科学および血液学的疾患部門（the National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, Division of Kidney, Urologic, and Hematologic Diseases; ＮＩＤＤＫＤ）と共に米国における腎臓病に関するデータを集積している。ＵＳＲＤＳは、腎臓障害のための治療の費用は、現在年間２０％増加していると概算している。
ＧＮは、糖尿病および高血圧にのみ次いで末期腎臓疾患患者の３番目の主要な死因である。結果としてこの状態についての効果的な治療に対する医学界における明確かつ長期にわたる需要が存在する。ＧＮの新しい治療の開発を目的とする研究は世界的に行われている。米国においては、ＮＩＤＤＫＤ、国立腎臓基金およびその他のいくつかの公立および私立機関がこの領域における研究を支援している。国立腎臓基金単独で、腎臓研究者の努力を支援するために年間２００万ドルを超える提供をしている。
III．ＧＮの現在の治療法
典型的に高用量の「パルス」静脈内メチルプレドニゾロンまたは経口プレドニゾンとして行われるコルチコステロイド投与は、現在、ＧＮの治療に関して利用可能な最も有効な薬剤と考えられている。このようなステロイド療法は、しばしば、アザチオプリンまたはシクロホスファミドのような細胞傷害性の一般的免疫抑制剤との組合せで投与される。全体的な免疫抑制およびその結果生じる感染に対する増加した感受性は、ステロイドおよび細胞傷害性薬剤の両方の投与に付随するその他の衰弱させる副作用と共に、これらの薬剤の有効な使用を制限する。
アスピリン様の比ステロイド性抗炎症剤（ＮＳＡＩＤ）もまた、ＧＮの糸球体炎症および肥大を軽減するために使われている。しかし、これらの薬剤は、この目的にはルーチンに使用されておらず、これはおそらく、その比較的弱い抗炎症効果、および多くの患者に胃腸および他の副作用をおこす傾向によるものである。
ヘパリンまたはワルファリンナトリウムのような抗凝固剤、シプロヘプタジン、ジピリダモールまたはスルフィンピラゾンのような抗血栓剤の投与は、糸球体の半月体生成における血液凝固過程の関与を示唆する証拠に基づいて使用されている。しかしながら、実験的に誘発した半月体形成性ＧＮに罹患している動物におけるこのような療法の利益の客観的な証拠は一致していない。また、抗凝固剤は命にかかわる出血症状を強化しうるため、危険な薬剤である。それらは、進行した腎臓障害を伴う患者において特に有害である。
薬学的アプローチに加えて、毎日（またはある場合には週３回）２〜４リットルの血漿の集中的な血漿交換（プラズマフェレーシス）は、炎症過程における緊急な介入が必要な場合に、循環免疫複合体の高いレベルを劇的に低減しうる。このような治療は高価であり、患者を毎週長い時間プラズマフェレーシスの機械につなげておく必要がある。さらに、患者から血液を取り出し、患者に戻す全ての手順は、感染の増加したリスクを伴う。それにもかかわらず、血漿交換は、現在、ＧＮを起こしうる循環免疫複合体の除去に関する最も有効な非薬学的治療と考えられている。
循環免疫複合体のレベルは、例えば既存の感染の有効な療法または抗生物質の変更により、複合体に含まれる抗原の供給源を除去または減少することによっても減らすことができる。しかしながら、このような療法がほとんどいつも選択される治療である一方で、抗原量の減少は免疫複合体の形成に関与する抗体対抗原のモル比を変化させ、したがって、炎症過程の危険な一時的悪化を起こしうるため、非常な注意を払う必要がある（以下の、背景の生理学および病理学の考察を参照されたい）。
IV．抗体工学
ネイティブな抗体は、高度に特異的な抗原結合特性を有する複数サブユニットから成る動物タンパク分子である。動物は複数のクラスの抗体を生成する。主要な５つのクラス（ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧおよびＩｇＭ）があり、多様なサブクラスがある。ネイティブな抗体は、各々が１つの重鎖（Ｈ鎖）および１つの軽鎖（Ｌ鎖）を含む２つ以上のヘテロダイマーサブユニットから構成されている。抗体クラス間の違いは、その異なるＨ鎖に由来する。Ｈ鎖は約５３kDaの分子量を有し、一方、Ｌ鎖は約２３kDaである。
個々のネイティブ抗体は、各々１つのタイプのＬ鎖と１つのタイプのＨ鎖を有し、それらは、ジスルフィド結合によって結合され、ヘテロダイマーサブユニットを形成する。典型的には、ネイティブな抗体（例えば、ＩｇＧ）は、２つのそのようなサブユニットを有し、それらもまた、ジスルフィド結合により結合されている。各鎖内で、約１１０アミノ酸残基の単位がコンパクトなドメインを形成するように折り畳まれている。各ドメインは、単一の鎖内ジスルフィド結合により結合されている。Ｌ鎖は２つのドメインを有し、一方、Ｈ鎖は４つまたは５つのドメインを有する。ほとんどのＨ鎖は、最初の（すなわち、最もアミノ末端側に位置する）２つのドメインの後にヒンジ領域を有する。ヘテロダイマーサブユニットを互いに連結するジスルフィド結合は、ヒンジ領域に位置する。ヒンジ領域は、タンパク分解的切断に特に感受性であり、このようなタンパク分解は、（切断の正確な位置によって）２つまたは３つのフラグメント、すなわちＨ鎖Ｃ領域（Ｆｃ）のみを含む非抗原結合フラグメントおよび１つの二価（Ｆａｂ′２）または２つの一価（Ｆａｂ）抗原結合フラグメントを生じる。ヒンジ領域は、抗原結合領域（各々が軽鎖および重鎖の最初の２つのドメインから構成される）が残りの重鎖ドメインを含むネイティブな抗体の残りの部分に関して自由に動くことを可能にする。
各鎖の最初のドメインは、アミノ酸配列が高度に可変性であり、各個体に見いだされる非常に広範な抗体結合特異性のスペクトラムを提供する。これらは、可変性重鎖ドメイン（ＶＨ）および可変性軽鎖領域（ＶＬ）として知られる。各鎖の第２およびそれに続く（存在する場合）ドメインは、アミノ酸配列が比較的不変的である。これらは定常重鎖ドメイン（ＣＨ）および定常軽鎖領域（ＣＬ）として知られる。
各可変領域は高度可変性配列の３つのループを含み、これらのループは抗原の構造に対して相補的な構造を提供し、抗原に対する結合のための接触部位であるので、抗体の抗原結合特異性の決定において重要である。これらのループは、相補性決定領域、すなわち、ＣＤＲとして知られる。各可変性ドメインは、４つのはるかに可変性が低いフレームワークセグメント（ＦＲ）中に埋め込まれた３つのＣＤＲから構成される。一緒に、同一線上のＣＤＲおよびＦＲのセットは、抗体分子の可変領域の３次元コンフォメーションの決定にかなりの部分関与している。
ＣＤＲおよびＦＲは、抗体の可変領域の構造的特性から推定された特徴である。抗体可変領域のアミノ酸配列（１次構造）および３次元モデリング（推定２次および３次構造）の両方が、多くの研究者によって、ＣＤＲを定義し、そして消去によってＦＲを定義するために用いられている。ＣＤＲの位置は疑問の余地がないが、一方、当業界の全ての研究者がＶＨまたはＶＬ領域中の各ＣＤＲの境界の正確な位置について合意しているわけではない。ＣＤＲとＦＲの境界を定義する明確な構造的マーカーは存在しない。
現在、ＣＤＲの位置の２つの定義が当業界で一般に使用されている。これらは、Kabatら（"Sequences of Proteins of Immunological Interest" 4th ed. Washington,D.C.:Public Health Service, N.I.H.）の「配列可変性」の定義およびChothiaおよびLeskの「構造可変性」の定義（J. Mol. Biol. 1987, 196:901）である。本明細書中で用いる場合、ＶＬ ＣＤＲ１、ＶＬ ＣＤＲ２、ＶＬ ＣＤＲ３、ＶＨ ＣＤＲ１、ＶＨ ＣＤＲ２およびＶＨ ＣＤＲ３という用語は、最小限としては、これらの２つの定義の各々により各ＣＤＲについて指定された領域間の重複の領域をいい、最大限には、これらの２つの定義の各々により各ＣＤＲについて指定された領域の組合せによりカバーされる領域全体をいう。
抗体工学が解決しようと試みている問題の１つは、ヒト患者に治療目的のために投与されるネイティブなマウス（または他の非ヒト動物）抗体、典型的にはｍＡｂに対する応答として生じる、ヒト患者の免疫活性である。マウス抗体に対するこの活性は、治療効率および患者の健康に対して有害な影響を与えうるヒト抗マウス抗体（ＨＡＭＡ）応答を特徴とする。ほとんど全てのこのようなヒト抗非ヒト抗体（「ＨＡＭＡ」タイプ）活性が、ネイティブな非ヒト抗体の可変性ドメインのＦＲ領域および定常ドメインに対するものであることが判明している。
抗体Ｈ鎖およびＬ鎖をコードする核酸分子を操作することによって、それ以外はヒト定常領域から構成されている抗体中に非ヒト可変領域を取り入れることが可能である。得られる抗体は、「キメラ抗体」と呼ばれ、典型的には、可変領域が由来する非ヒト抗体よりもＨＡＭＡタイプ応答の誘起が低い。
ＨＡＭＡタイプ応答を誘起する非ヒト抗体の潜在能力を排除するさらにより効果的なアプローチは、それを「ヒト化」すること、すなわち、その非ヒトフレームワーク領域をヒトのもので置き換えることである。このようなヒト化を達成する１つの方法は、それ以外はヒト抗体（望ましい場合、ヒト定常領域を有する）をコードする核酸分子中に、ヒト化すべき抗体の非ヒトＣＤＲをコードするポリヌクレオチドフラグメントを挿入することにより、ヒトＣＤＲを置き換え、得られる核酸分子を、それにコードされる「ヒト化」抗体を発現させるのに用いることを含む。
しかし、残念ながら、非ヒト抗体のヒト化は、例えば抗原結合特性のような抗体抗原相互作用に、予測できない効果を有する。この予測不能性のいくらかは、ＣＤＲの特性に由来する。ある種のＣＤＲは、他のものよりも、非ヒトＣＤＲドナー抗体の特性を保持するヒト化抗体の構築に、より従順である可能性がある。ＣＤＲは、抗体の抗原結合特性の鍵である一方、ＣＤＲおよびＦＲは、ヒト化の後に抗体の抗原特異性が保持されるべきであるならば、適切に相互作用しなければならない。特徴づけられていない非ヒトＣＤＲに対する特定のヒトＦＲとの組合せの効果は、いかなる既知の方法によっても、信頼性ある状態で予測することはできない。しかし、抗体のヒト化の成功は、一般に、他のヒトまたは変更ヒトＦＲを用いるその抗体のＣＤＲのヒト化の成功を容易にする情報を提供する。さらに、ヒトＦＲを適合させてヒト化の成功の可能性を増強することを容易にするアプローチが利用可能である。
抗体工学が検討している他の問題としては、効率的な抗体産生および抗体のファーマコキネティクスの変更が挙げられる。組換えタンパクの産生は、一般に、細菌性宿主において最も効率的に実施される。ネイティブな抗体の大きなサイズおよび多量体的性質により、細菌におけるその産生は困難である。
産生の問題を扱う１つのアプローチは、リンカーペプチドにより連結されたＨ鎖およびＬ鎖が単一鎖（ｓｃ）の抗体を形成する抗体を構築するために組換えＤＮＡ法を用いることである。以下に記載するように構築しうるいくつかのタイプのｓｃ抗体が存在する。
ヒト化の場合のように、ｓｃ抗体の一部として機能する能力に関して特徴付けされていないＨ鎖およびＬ鎖を用いる特定のタイプのｓｃ抗体の構築の、抗原結合特性に対する効果は、既知のいかなる方法によっても、信頼できるかたちで予測することはできない。しかし、特定のネイティブな抗体からの任意の１つのタイプのｓｃ抗体の構築の成功は、一般に、そのネイティブ抗体からの他のタイプのｓｃ抗体の構築の成功を容易にする情報を提供する。
単一鎖抗体は、ＶＨおよびＶＬドメイン各１つずつを含む場合があり、このような場合、それらはｓｃＦｖ抗体と呼ばれる。これらは、ＶＨ、ＶＬ、ＣＨおよびＣＬドメインの各１つづつのみを含んでいてもよく、この場合、それらは、ｓｃＦａｂ抗体と呼ばれる。あるいは、これらはネイティブ抗体の全ての可変性および定常領域を含んでいてもよく、その場合、これらは全長ｓｃ抗体と呼ばれる。
これらの抗体のサイズの違いは、それぞれに異なるファーマコキネティック特性を与える。一般に、より小さいタンパクは、同じ一般的組成のより大きいタンパクよりも迅速に循環から排除される。したがって、全長ｓｃ抗体およびネイティブ抗体は、一般に、最も長い作用持続期間を有し、ｓｃＦａｂ抗体はそれより短い作用の持続期間を有し、そして、ｓｃＦｖ抗体はさらに短い作用持続期間を有する。もちろん、治療される疾患によって、長くまたは短く作用する治療剤が望まれうる。例えば、体外循環手順（これらは、典型的には継続時間が短い）に付随する免疫および止血性障害の予防における使用のための治療剤は、好ましくは比較的作用の短いものであり、一方、長期的な慢性状態（例えば、炎症性関節疾患またはＧＮ）の治療のための抗体は、好ましくは比較的作用の長いものである。
抗体工学の詳細な考察は最近の多数の刊行物中に見い出すことができ、これらとしては以下のものが挙げられる：Borrebaek, “Antibody Engineering, A Practical Guide,”1992, W.H. Freeman and Co. NY; and Borrebaek,“Antibody Engineering,”2nd ed. 1995, Oxford University Press, NY, Oxford。
発明の概要
前記の観点から、糸球体炎症およびＧＮに付随する腎臓機能不全を軽減するための新規なアプローチを提供することは、本発明の１つの目的である。
本発明の方法は、医薬剤としてのヒト補体成分Ｃ５に対する抗体を含有する調製物の用途に関する。より詳しくは、本発明は、補体成分Ｃ５またはその活性フラグメントに結合する抗Ｃ５抗体の用途を提供する。好ましくは、抗体は補体成分Ｃ５ａおよびＣ５ｂの生成および／または活性をブロックする。ほとんどの適用に関して、抗体はモノクローナル抗体である。
本発明の好ましい態様においては、抗Ｃ５抗体調製物の投与は、ＧＮ症状の出現の後、例えばタンパク尿の出現の後に開始される。あるいは、本発明は、存在するＧＮの急性の悪化の危険のある患者、例えば、ＧＮをもたらした全身性エリテマトーデスまたは同様の自己免疫性疾患の症状の再発を起こしている患者を予防的に処置するために用いることができる。
以下に提示する実施例に示すように、ＧＮの発病に続いて投与された抗Ｃ５抗体は、実質的に糸球体炎症／肥大を排除し、腎機能不全を軽減する（実施例１および２を参照されたい）。
いかなる特定の作用理論にも拘束されることは望まないが、抗Ｃ５抗体は、補体成分Ｃ５のＣ５ａおよび／またはＣ５ｂ活性フラグメントの活性または生成を遮断することにおけるその活性を通じて、これらのおよび他の治療効果を有すると信じられている。この遮断効果を通じて、抗体は、Ｃ５ａの前炎症性（アナフィラトキシン様）効果およびＣ５ｂ〜９膜侵襲複合体（ＭＡＣ）の生成を阻害する。重要なことには、抗Ｃ５抗体により行われる遮断は、補体成分Ｃ５のレベルで起こるので、特に補体成分Ｃ３により媒介される補体系の重要なオプソニン、抗感染および免疫複合体クリアランスの機能が維持されるという利点を有する。
本発明は、さらに、補体の溶血活性およびＣ５ａ生成をブロックする抗Ｃ５抗体を含む組成物を提供する。これらの抗体は、ＧＮの治療ならびに多数の他の状態の治療に有用である。これらとしては、体外循環に付随する免疫および止血性機能不全の治療（別出願の米国特許出願第０８／２１７，３９１号を参照されたい。これは、参照により本明細書中に包含されるものとする）、炎症性関節疾患の治療（別出願の米国特許出願第０８／３１１，４８９号を参照されたい。これは、参照により本明細書中に包含されるものとする）およびその他の補体関連状態、特に炎症性疾患の治療が挙げられる。
本発明に従って、ＧＮを治療するためにその他の抗体を用いることができるが、本発明の新規な抗体が好ましい。好ましくは、これらの新規な抗体は、Ｃ５のα鎖に結合するが、α鎖切断生成物Ｃ５ａ（以下および請求の範囲において、「遊離Ｃ５ａ」と呼ぶ）に対して実質的な結合を示さない。抗体結合のためのその他の好ましい標的としては、本発明の最も好ましい抗体である５Ｇ１．１抗体（後記）に対して免疫反応性であるヒトＣ５のα鎖のフラグメントが挙げられる。このような好ましい標的としては、Ｃ５の４６kDa酸加水分解フラグメント（「５Ｇ４６ｋ」フラグメント）、Ｃ５の２７kDaトリプシン消化フラグメント（［５Ｇ２７ｋ」フラグメント）、配列番号２のアミノ酸残基７２５〜１０４９にわたる３２５アミノ酸のペプチド（「５Ｇ３２５ａａ」ペプチド）、配列番号２のアミノ酸残基８５０〜１０４９にわたる２００アミノ酸のペプチド（「５Ｇ２００ａａ」ペプチド）が挙げられる。これらについては実施例１３で論述する。
本発明の新規な抗体には、アミノ酸配列「Val Ile Asp His Gln Gly Thr Lys Ser Ser Lys cys Val Arg Gln Lys Val Glu Gly Ser Ser」（配列番号１）内のエピトープ（以下、ＫＳＳＫＣエピトープと呼ぶ）に結合する抗体が含まれる。ＫＳＳＫＣエピトープに結合するこれらの新規な抗体は、以下、抗ＫＳＳＫＣ抗体と呼び、ＫＳＳＫＣエピトープに結合するモノクローナル抗体は、以下、抗ＫＳＳＫＣ ｍＡｂと呼ぶ。
本発明の新規な抗体は、他の抗Ｃ５抗体に比べて多くの利点を有し、特に抗炎症性治療剤としての用途に関する利点を有する。これらとしては、前炎症性補体切断生成物Ｃ５ａの生成および補体溶血活性の両方を、同じ濃度の抗体と実質的に同じ程度まで、実質的にブロックする能力が挙げられる。本発明の好ましい抗体のいくつかは、Ｃ５のＣ３またはＣ４に対する結合をブロックする、さらなる有利な特性を有する。
本発明の特に好ましい抗体は、モノ特異的（一特異的）ネイティブ抗ＫＳＳＫＣ抗体である。５Ｇ１．１ネイティブ抗ＫＳＳＫＣ ｍＡｂは、補体溶血活性およびＣ５ａの生成の両方を、二価抗体により達成されうる理論的１〜２（抗原対抗体）の結合限界に近いＣ５対抗体の化学量比で、実質的にブロックするという顕著な利点を有する。これは、このような比率で機能し得ない、それ以外は同様の抗体に必要とされるであろうよりも、少ない用量の抗体で治療効果を達成することを可能にするため、望ましい特性である。
本発明は、さらに、これらのネイティブｍＡｂの誘導体（一価誘導体を含む）である組換えｍＡｂを提供する。これらとしては、抗ＫＳＳＫＣ組換えｍＡｂが挙げられる。好ましくは、本発明の抗体は、抗体濃度がネイティブｍＡｂの濃度の範囲の１桁以内である場合に得られる補体溶血活性およびＣ５ａ生成の両方の遮断のレベル（結合部位のモル当たりに基づく）を提供する。特に好ましい抗ＫＳＳＫＣ組換えｍＡｂは、抗体濃度が本発明のネイティブｍＡｂの３倍以下である場合にこのような遮断のレベルを提供する。
本発明は、さらに、このような組換え抗ＫＳＳＫＣ ｍＡｂをコードするポリヌクレオチドの核酸配列、ならびに本発明のこれらの核酸分子にコードされるポリペプチドのアミノ酸配列を提供する。
本発明は、さらに、本発明のヒト化抗体の構築に有用なＣＤＲ配列、ならびに本発明の抗体の調製および特徴付けに有用なペプチドおよびオリゴペプチドを提供する。
本発明の抗Ｃ５抗体は、補体成分Ｃ５のＣ５ａおよび／またはＣ５ｂ活性フラグメントの活性または生成をブロックする活性を有する。この遮断効果を通じて抗体はＣ５ａの前炎症性（アナフィラトキシン様）効果およびＣ５ｂ〜９膜侵襲複合体（ＭＡＣ）の生成を阻害する。重要なことには、抗Ｃ５抗体により得られる遮断は、補体成分Ｃ５のレベルで起こるため、特に補体成分Ｃ３により媒介される補体系の重要なオプソニン、抗感染および免疫複合体クリアランスの機能が維持されるという利点を有する。
本明細書に取り込まれ、その一部を構成する添付の図面は、本発明のある側面を説明し、記載と共に本発明の原理を説明することに役立つ。もちろん、これらの図面および記載の両方が説明のためのものであり、本発明を制限するものでないことは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
図１Ａ、１Ｂおよび１Ｃ−−マウス腎臓のＰＡＳ染色切片の写真である。図１Ａ−−非誘導、非処理マウス。図１Ｂ−−ＧＮ誘導、ＰＢＳ（対照）処理マウス。図１Ｃ−−ＧＮ誘導、抗Ｃ５処理マウス。各々の拡大率は同じであり、およそ４００倍である。
図２Ａ、２Ｂおよび２Ｃ−−マウス腎臓の免疫蛍光染色切片の写真である。図２Ａ−−非誘導、非処理マウス。図２Ｂ−−ＧＮ誘導、ＰＢＳ（対照）処理マウス。図２Ｃ−−ＧＮ誘導、抗Ｃ５処理マウス。各々の拡大率は同じであり、およそ２００倍である。
図３−−ＰＢＳ中の抗Ｃ５抗体（「抗Ｃ５」）またはＰＢＳ単独（「ＰＢＳ対照」）のいずれかで処理したＧＮ誘導動物からの血清の溶血（細胞溶解）検定の結果である。正常血清を用いて行った検定の結果も示す。
図４−−可溶性Ｃ５ｂ〜９（「ｓＣ５ｂ〜９」）検定の結果である。「ＮＤ」は測定しなかったことを示す。
図５Ａ、５Ｂおよび５Ｃ−−マウスＣ３について染色した腎臓切片の免疫蛍光写真である。図５Ａ−−非誘導、非処理マウス。図５Ｂ−−ＧＮ誘導、ＰＢＳ（対照）処理マウス。図５Ｃ−−ＧＮ誘導、抗Ｃ５処理マウス。各々の拡大率は同じであり、およそ４００倍である。
図６−−循環ヒト血液の試料のＣ３ａ検定の結果である。「ＮＤ」は測定しなかったことを示す。
図７Ａおよび７Ｂ−−抗Ｃ５抗体での処理後のマウス（図７Ａ）またはヒト（図７Ｂ）血液の細胞溶解能の減少のファーマコキネティック分析である。
図２および図５の免疫蛍光染色は、糸球体毛細管ネットワーク（タフト）に閉じこめられており、したがって、図１Ｂに見られる糸球体の肥大は図２Ｂおよび５Ｂにおいては見えない。
図８−−Ｃ５に対するネイティブ５Ｇ１．１結合のスキャッチャード解析である。
図９−−Ｃ５に対するネイティブＮ１９／８結合のスキャッチャード解析である。
図１０−−ネイティブ５Ｇ１．１の存在下での循環ヒト血液試料中におけるＣ３ａの生成を示す。
図１１−−ネイティブ５Ｇ１．１の存在下での循環ヒト血液試料中におけるｓＣ５ｂ〜９の生成を示す。
図１２−−ネイティブ５Ｇ１．１の存在下における循環ヒト血液試料の血清溶血活性を示す。
図１３−−ｍ５Ｇ１．１ｓｃＦｖの存在下における血清溶血活性を示す。
図１４−−ｍ５Ｇ１．１ｓｃＦｖの存在下におけるＣ５ａの生成を示す。
図１５−−ｍ５Ｇ１．１ｓｃＦｖの存在下における循環ヒト血液試料中のＣ３ａの生成を示す。
図１６−−５Ｇ１．１ｓｃＦｖの存在下における循環ヒト血液試料の血清溶血活性を示す。
図１７−−ｍ５Ｇ１．１ｓｃＦｖの存在下における循環ヒト血液試料のｓＣ５ｂ〜９の生成を示す。
図１８−−抗体５Ｇ１．１の軽鎖可変領域を示す。可変領域のＰＣＲ増幅に用いた５′オリゴヌクレオチドプライマーからの配列は小文字で示す。アミノ酸はKabatら（前出）に従って番号付けされている。四角で囲ったアミノ酸は、成熟５Ｇ１．１軽鎖または５Ｇ１．１のエンドプロテイナーゼＬｙｓ Ｃペプチドから得たペプチド配列に相当する。配列可変性定義および構造可変性定義による相補性決定領域（complementarity determining region; ＣＤＲ）残基は、各々下線または上線で示す。
図１９−−抗体５Ｇ１．１の重鎖可変領域を示す。可変領域のＰＣＲ増幅に用いた５′オリゴヌクレオチドプライマーから由来する配列を小文字で示す。アミノ酸は前出のKabatらのスキームを用いて番号を付けてあり、＋１はプロセシングされた成熟可変領域の最初のアミノ酸を表す。四角で囲んだアミノ酸は、ピログルタメートアミノペプチダーゼ処理後に、５Ｇ１．１重鎖から得られたペプチド配列に相当する。配列可変性定義または構造可変性定義による相補性決定領域（ＣＤＲ）残基は、各々下線または上線で示す。
背景の生理学および病理学
このセクションにおける論述は、本発明に関する「従来技術」と認められる主題に限らない。したがって、この論述における特定の主題の包含の理由により、このような従来技術水準の承認は全く意味または暗示されず、本発明者の興味に対する宣言は、このような包含の理由により全く暗示されないものとする。
Ｉ．序論
上述のとおり、本発明は、ＧＮおよび他の免疫複合体媒介性疾患の治療的処置ならびに他の補体媒介性疾患の処置および補体成分Ｃ５の阻害に関する。以下に提示する好ましい態様および実施例の記載に関する背景を提供するために、我々は、最初に免疫系の補体（complement arm)、ＧＮの病理生理学的特徴およびＧＮ病因論における補体の役割の従来の研究の一般的考察を述べる。
補体系およびＧＮの一般的考察は、例えば、Glassock and Brenner, 1994; Couser, 1993; Couser, 1992; Couser, et al, 1992; Rich, 1992; Glassock and Brenner, 1987; Robbins and Cotran, 1979; およびGuyton, 1971に見出すことができる。
II．補体系
補体系は、身体の他の免疫系と共に作用して細胞性およびウイルス性病原体の侵入に対して防御する。少なくとも２５の補体タンパクがあり、これらは、血漿タンパクおよび膜コファクターの複雑な集合物として見出されている。血漿タンパクは、脊椎動物血清中のグロブリンの約10％を構成する。補体成分は、複雑なしかし正確な酵素的切断および膜結合事象の一連の相互作用により、その免疫防御機能を達成する。結果として生じる補体カスケードは、オプソニン性、免疫調節性および溶解性機能を有する生成物の産生に導く。
補体カスケードは、古典的経路または第二経路を経て進行する。これらの経路は、多くの成分を共有し、最初の段階において異なるものの、合流して標的細胞の活性化および破壊の原因となる同じ「最終補体（terminal complement)」成分（Ｃ５〜Ｃ９）を共有する。
古典的補体経路は、典型的には抗体の、標的細胞上の抗原性部位の認識およびそれに対する結合により開始される。第二経路は、通常、抗体非依存性であり、病原体表面上のある種の分子により開始され得る。両経路は、補体成分Ｃ３が、活性プロテアーゼ（各経路において異なる）により切断されてＣ３ａおよびＣ３ｂを生じる点で合流する。補体侵襲を活性化するその他の経路は、補体機能の種々の側面を導く連続的事象において、後に作用することができる。
Ｃ３ａは、アナフィラトキシンである（以下の考察を参照されたい）。Ｃ３ｂは、細菌およびその他の細胞ならびにある種のウイルスおよび免疫複合体に結合し、循環からそれらを除去するための標識を付ける（この役割におけるＣ３ｂは、オプソニンとして知られる）。Ｃ３ｂのオプソニン機能は、補体系の最も重要な抗感染作用であると考えられている。Ｃ３ｂ機能をブロックする遺伝的損傷を有する患者は、広範囲の病原性生物による感染を受けやすいのに対し、補体カスケード連鎖事象の後の部分に損傷を有する患者、すなわち、Ｃ５機能をブロックする損傷を有する患者は、ナイセリア（Neisseria）感染のみに罹りやすく、次いで、いくらか感染しやすい程度にすぎないことが見出されている（Fearon, in Intensive Review of Internal Medicine, 2nd Ed. Fanta and Minaker, eds. Brigham and Women′s and Beth Israel Hospitals, 1983）。
Ｃ３ｂは、各経路に特有の各成分とも複合体を形成し、Ｃ５をＣ５ａおよびＣ５ｂに切断する古典的または第二Ｃ５コンベルターゼを形成する。Ｃ３は、したがって、第二および古典的経路の両方において必須であるため、補体連鎖反応事象の中心的タンパクであると認められている（Wurzner, et al., Complement Infiamm. 8:328-340, 1991）。Ｃ３ｂのこの特性は、血清プロテアーゼであるファクターＩにより調節されており、これは、Ｃ３ｂに作用してｉＣ３ｂを生成する。オプソニンとしてはまだ機能的であるが、ｉＣ３ｂは活性Ｃ５コンベルターゼを形成することができない。
Ｃ５は、正常血清中に約７５μｇ/ml（０．４μM）で見出される１９０kDaのβグロブリンである。Ｃ５は糖鎖を有し、その分子量の約１．５〜３％が炭水化物に由来する。成熟Ｃ５は、９９９アミノ酸の１１５kDaのα鎖が６５６アミノ酸の７５kDaのβ鎖にジスルフィド結合されたヘテロダイマーである。Ｃ５は、単一コピーの遺伝子の単一鎖の前駆体タンパク生成物として合成される（Haviland et al. J. Immunol. 1991, 146:362-368）。この遺伝子の転写産物のｃＤＮＡ配列から、１８アミノ酸のリーダー配列を有する１６５９アミノ酸の分泌型プロＣ５前駆体が予測される（配列番号２）。
プロＣ５前駆体は、アミノ酸６５５と６５９の後で切断され、アミノ末端側フラグメント（配列番号２のアミノ酸残基＋１〜６５５）としてβ鎖、およびカルボキシル末端側フラグメント（配列番号２のアミノ酸残基６６０〜１６５８）としてα鎖を生じ、これら２つの間の４つのアミノ酸（配列番号２のアミノ酸残基６５６〜６５９）が削除される。
Ｃ５ａは、第二または古典的Ｃ５コンベルターゼのいずれかにより、Ｃ５のα鎖から、α鎖の最初の７４アミノ酸（すなわち、配列番号２のアミノ酸残基６６０〜７３３）を含むアミノ末端側フラグメントとして切断される。Ｃ５ａの１１kDaの質量の約２０％が炭水化物に起因する。コンベルターゼ作用の切断部位は、配列番号２のアミノ酸残基７３３の部分またはそれにすぐ隣接する部分である。この切断部位またはその隣接部位に結合する化合物は、Ｃ５コンベルターゼ酵素の切断部位への接近をブロックし、それにより補体阻害剤として作用すると考えられる。
Ｃ５は、Ｃ５コンベルターゼ活性以外の手段によっても活性化され得る。制限的トリプシン消化（Minta and Man, J. Immunol. 1977, 119:1597-1602; Wetsel and Kolb, J. Immunol. 1982, 128:2209-2216）および酸処理（Yamamoto and Gewurz, J. Immunol. 1978, 120:2008; Damerau et al., Molec. Immunol. 1989, 26:1133-1142）もまた、Ｃ５を切断し、活性Ｃ５ｂを生成することができる。
Ｃ５ａは、別のアナフィラトキシンである（以下の考察を参照されたい）。Ｃ５ｂは、Ｃ６、Ｃ７およびＣ８と一緒になって標的細胞の表面でＣ５ｂ〜８複合体を形成する。いくつかのＣ９分子と結合すると、膜侵襲複合体（ＭＡＣ、Ｃ５ｂ〜９、最終補体複合体−−ＴＣＣ）が形成される。十分な数のＭＡＣが標的細胞膜中に挿入されると、それらが作り出す開口部（ＭＡＣ孔）は、標的細胞の迅速な浸透圧溶解を媒介する。より低い、溶解性でない濃度のＭＡＣは、他の効果を生じ得る。特に、少数のＣ５ｂ〜９複合体の内皮細胞および血小板への膜挿入は、有害な細胞活性化を引き起こし得る。ある場合には、活性化が細胞溶解に先行し得る。
上述のとおり、Ｃ３ａおよびＣ５ａはアナフィラトキシンである。これらの活性化された補体成分は、マスト細胞の脱顆粒化を引き起こすことができ、これにより、ヒスタミンおよび他の炎症媒介因子が放出され、平滑筋収縮、増加した血管透過性、白血球活性化、および過細胞性をもたらす細胞増殖を含むその他の炎症の現象をもたらす。Ｃ５ａは走化性ペプチドとしても機能し、補体活性化の部位に前炎症性顆粒球を引き寄せるのに役立つ。
III．ＧＮの病理生理学
ＧＮは、非常に広範囲の病理的過程に附随しうるが、一般的に、最も普通には感染性疾患の経過中、自己免疫において、そして他の疾患過程の治療の結果として起こる。ＧＮの原因学的メカニズムは、典型的には、腎臓における循環免疫複合体の沈着である。ＧＮの病因に関与する要因としては、免疫複合体沈着の結果として起こる炎症過程および関与する特異的抗原および抗体が挙げられる。
ＧＮを引き起こす免疫複合体の形成に関与する抗原：
ＧＮの発症に関与する抗原は、内在性、感染性および医原性（医療行為の結果として生じるもの）に大きく分類することができる。多くの場合において、一般的なクラスは、通常、同定することができるが、特定の抗原は未知である。
内在性免疫複合体の形成の最もよく知られた例は、全身性エリテマトーデス（ＳＬＥ）に関連して生成されるＤＮＡ抗ＤＮＡ複合体である。内在性抗原の他の重要な供給源としては、免疫複合体形成がパラネオプラスチック症候群の発症に寄与しうる悪性腫瘍が挙げられる。
多くのタイプの生物による感染、特に、慢性的感染もまた、ＧＮを引き起こしうる免疫複合体の発生に関連する。このような複合体を生成しうる細菌および菌類（真菌）感染としては、ストレプトコッカスのある株による感染、シュードモナス（Pseudomonas）、播種性淋菌感染、らい種らい、亜急性細菌性心内膜炎、気管支肺アスペルギルス症、第二期梅毒、および嚢胞性線維症患者における慢性感染が挙げられる。
免疫複合体の沈着が顕著な特徴となりうるウイルス性疾患としては、Ｂ型肝炎感染、デング熱、感染性単核細胞症および亜急性硬化性全脳炎が挙げられる。ＧＮは、四日熱マラリアの子供に見られるＧＮならびにトキソプラズマ症、トリパノソーマ症および住血吸虫症のような寄生虫の侵入の多くの場合の顕著な特徴でもある。
医原性抗原は、特殊なクラスの外来性抗原を構成する。これらとしては、プロトタイプの免疫複合体疾患、血清疾患の原因となるものが挙げられ、これらは異種血清成分と自己抗体との間の免疫複合体の形成に続いて起こる。血清疾患は、通常、感染性疾患をしばしば異種抗血清で治療した今世紀初期にみられた。
古典的血清疾患と本質的に区別できない医原性疾患は、高用量の抗生物質療法の結果として起こりうる。これらの薬剤に対する免疫応答の血清疾患様の発現はＧＮを含み、ある種の薬剤、特にβラクタムおよびスルフォンアミド系抗生物質が自己タンパクへの偶発的な結合により抗体応答を誘発することができる効果的なハプテンであるという事実を反映する。
免疫複合体形成および沈着に影響する要因：
抗原および抗体の両方の特徴は、病的免疫複合体形成およびそれに続く腎臓への沈着の可能性を決定する。これのうちの主要なものは、反応物質の絶対的濃度およびその相対的モル比である。
ほとんどの抗原は、複数のエピトープを呈し、典型的には、ポリクローナル抗体応答を刺激する。全ての天然の抗体分子は、少なくとも二価である。これらの特性により、広範な抗原抗体格子の形成が可能となり、そのサイズは大部分、抗体のアフィニティおよび抗体に対する抗原のモル比により決定される。
一般に、抗体応答は、抗原が抗体に対して過剰に存在する条件下で開始し、この相対的な比率は、抗体応答の度合いが増すに従って変化する。最初に形成された複合体は通常小さく、ほとんどまたは全く病原活性を示さない。これに対して、抗原の量が制限的になるに従って、抗体応答の経過の後期において抗体過剰の条件下では、非常に大きい複合体がしばしば形成される。これらの非常に大きい複合体は、肝臓の細網内皮系により容易に排除されるので、これらもまた、比較的、非病原性である。
ＧＮを引き起こしうる免疫複合体の形成は、やや抗原過剰の状態、または抗体抗原等量のポイントの近くであって、格子の形成が最大であり、格子のサイズが大きいが非常に大きくはない場合に起こると信じられている。
いくつの要因が、免疫複合体の沈着の速度および位置に影響する。抗体分子のＦｃ領域間の相互作用は、免疫複合体の迅速な沈着を促進する。免疫複合体沈着におけるＦｃ−Ｆｃ相互作用の役割は、Ｆｃ領域を含まないＦ（ａｂ）′２抗体フラグメントの特性の研究により論じられている。Ｆ（ａｂ）′２フラグメントの価数は、ほとんどの全免疫グロブリンのそれと異ならないが、Ｆ（ａｂ）′２抗体フラグメントは、よりゆっくり格子を形成する。
抗原の電荷は、免疫複合体沈降物の沈着の部位の組織局在を決定するのに役割を果たしている。実質的に、正の電荷を有する複合体は、基底膜、特に腎臓糸球体中の強い負の電荷に優先的に引き寄せられる。
抗原の局在化した存在は、ある場合の器官特異的免疫複合体沈着にかなりの責任があり得る。グッドパスチャー症候群（ＧＮの稀な形態）のような疾患は、典型的には免疫複合体疾患と分類されないが、これは複合体が循環中であらかじめ形成されてその後沈着するというよりも、腎臓においてその場で（in situ）形成されるためである。いったん免疫複合体が形成されると、その後の炎症過程は、あらかじめ形成された複合体の沈着の後に見られるものと本質的に同じであると信じられている。しかし、沈着のモードの差は、この症候群を循環免疫複合体によって引き起こされる典型的なＧＮから区別する。
血流および血管構造の特徴もまた、免疫複合体沈着の局在を決めるのに重要である。これらのうちの主要なものは、毛細管の透過性である。腎臓の糸球体は、その毛細管内皮に窓があるため、免疫複合体の沈着の優先的な部位である。免疫複合体の局在化を増強する血行動態の変数としては、血流の乱れおよび増加した血圧が挙げられるが、これらの両方が腎臓糸球体に存在する。
免疫複合体沈着の調節因子としての補体および補体レセプター：
その前炎症性機能に加えて、補体成分は、免疫複合体沈着を阻害し、沈着の部位から免疫複合体の沈降物を再び可溶化することもできる。さらに、Ｃ３ｂに関する赤血球レセプター、例えば、ＣＲ１は、オプソニン化された循環免疫複合体の細網内皮のクリアランスに重要であることが知られている。
特定の補体成分の欠損を有する患者における免疫複合体疾患の臨床的パターンの解析により、補体沈着の予防におけるこれらの成分の正常な役割に関する情報が提供される。Ｃ１ｑ、Ｃ１ｒ、Ｃ１ｓ、Ｃ４、Ｃ２またはＣ３の欠損を有する患者における免疫複合体疾患の発病率は、６０〜９０％まで変化し、これらの患者の大部分は、エリスマトーデス様の症候群を呈する。免疫複合体疾患は、後期に作用するまたは第二経路の成分の欠損に関連していることは稀である。
免疫複合体に対する補体成分の結合は、大きい抗原抗体格子の形成を防止し、免疫沈降を阻害する。この過程は、古典的経路による活性化を必要とする。Ｃ１ｑ、Ｃ４またはＣ２を欠損した血清は、格子形成および複合体沈降を効果的に阻害しない。古典的経路依存性は、免疫沈降に寄与するＩｇＧ分子間のＦｃ−Ｆｃ相互作用を妨害するＣ１成分の最初の結合を反映する可能性がある。これに続いて、複合体に対するＣ３ｂの共有結合が起こり、これがさらに免疫沈降を阻害し、既に沈着した複合体の可溶化をもたらす。
可溶化の過程は、第二経路の成分の活性化にも依存する。結果として、免疫複合体のクリアランスを促進し、炎症部位でのその沈着を阻害することにより、補体成分およびそのレセプターは免疫複合体疾患の発症を遅らせうる免疫複合体疾患の負の調節因子として役立つ。
本発明は、補体成分Ｃ５の活性の遮断に関与することは注目されるべきである。この成分を標的とすることは、初期補体成分の機能を変化させず、したがって、これらの初期成分の免疫複合体沈着に対する負の調節効果を損なわない。
免疫複合体媒介性炎症：
好塩基球は、これらの細胞によって放出されるヒスタミンのような血管作動性アミン類および血小板活性化因子の作用によって、毛細管透過性が顕著に増加するので、免疫複合体媒介性炎症応答の開始に重要である。血管透過性は、炎症病変部位の血小板の凝集によっても促進され、これは血小板活性化因子の放出および微小血栓の形成を伴う。
好塩基球の脱顆粒化は、ＩｇＥ抗体の効果ならびに補体のアナフィラトキシン成分Ｃ３ａおよびＣ５ａの同化を反映する可能性がある。
好塩基球および血小板に加えて、免疫複合体媒介性炎症の一次細胞エフェクターは、多核白血球、単球およびマクロファージである。
IV．ＧＮ病因論における補体の役割の従来の研究
ＧＮの発症における可能な補体の役割を理解する試みにおいて、多大な研究がなされてきた。この研究は、中でも、Unanue, et al.（1964); Cochrane et al.,（1965); Kniker, et al.,（1965); Salant, et al.,（1980); Groggel, et al.,（1983); Falk and Jennette（1986); Jennette, et al.,（1987); Passwell, et al.,（1988); Schrijver, et al.,（1988); Baker et al.,（1989); Schrijver, et al.,（1990); Couser, et al.,（1991);およびCouser, et al.,（1992)による多数の動物モデルを用いるＧＮの研究を含んでいる。
これらの研究は、ＧＮ病因論において、補体がある役割を果たすことを示している。しかし、それらは、種々の補体成分について特定の明確な役割を確立していない。特に、ＧＮ病因論において、最終補体成分の役割に比較して、Ｃ３および他のアナフィラトキシンの相対的な役割は、明確に確立されていない。また、ある研究者らは、補体の破壊が糸球体損傷を減少させないことを報告している。Knikerら(1965)を参照されたい。
前述の研究には、FalkおよびJennette（1986)の研究が含まれ、彼らは、補体成分Ｃ５の欠損をもたらす遺伝的欠陥を有するマウスにおいてＧＮを誘導する試みを行った実験の結果を報告した。この報告は、Ｃ５またはＣ５に依存するある最終補体成分が、ＧＮの病因論において役割を果たすと結論している。
重要なことに、本発明に関して、FalkおよびJennetteは、Ｃ５に対する抗体をＧＮの治療に用いることを全く開示または示唆していない。実際、循環抗体−抗原免疫複合体の形成および沈着に典型的に関与する疾患を治療するために、抗体を使用することは、直観に反することである。単純に、より多くの循環免疫複合体を作ることは、循環免疫複合体によって起こされうる問題を解決するためには、選ばれる最後の方法と思われる。しかし、以下に提示する驚くべき結果により明らかにされるように、抗Ｃ５抗体は、さらに循環免疫複合体を作ることがその作用のモードに本来備わったものであっても、効果的にＧＮをブロックすることが判明した。
Bakerら(1989)、Couserら(1991)およびCouserら(1992)（以下、集合的に「Ｃ６」研究と呼ぶ）は、高レベルの抗Ｃ６ポリクローナル抗体調製物をラットに投与し、続いて、ラット腎臓でその場で（in situ）免疫複合体を形成する実験について考察している。重要なことに、本発明に関しては、抗Ｃ６抗体調製物は、あらかじめ存在する腎疾患を有する動物に投与されなかった。すなわち、それは、治療的処置として用いられなかった。その上、Ｃ６実験において用いられた実験プロトコールは、循環免疫複合体に関連せず、むしろ、その場で形成された複合体に関与していた。したがって、これらの実験は、循環免疫複合体によって引き起こされる疾患状態の治療の過程においてより多くの循環免疫複合体が形成される、直観に反する本発明のアプローチを開示または示唆しなかった。
さらに、Ｃ６研究において用いられた抗Ｃ６抗体の投薬量は、実際の医療的用途には高すぎるものであった。具体的には、これらの抗体は、１g/kgの投薬量で用いられ、これは、７０kg（１５５lb）の個体について７０ｇの抗体に相当する投薬量であった。これに対して、本発明の実施において用いられる抗Ｃ５抗体は、０．１g/kg以下、すなわち、Ｃ６研究において用いられたものよりも少なくとも１０倍低い濃度で用いられる。実際、以下に提示する実施例で示されるように、０．０３g/kgという低い抗Ｃ５抗体投薬量、すなわち、Ｃ６研究において用いられたものよりも３３倍低い投薬量で、ＧＮ治療における本発明の治療効果が達成されることが判明した。７０kgの個体について、この抗体レベルはちょうど２．１ｇの用量に相当する。
本発明の新規な抗ＫＳＳＫＣ抗体は、ＧＮおよびその他の炎症状態を治療するために、より低い投薬量レベルの使用を可能にする。ヒト血液中のそれらの活性レベルに基づいて、それらは０．００５g/kg未満の投薬量で完全な補体阻害を提供し、０．００３g/kg未満の用量で治療的に有効な補体阻害を提供すると期待される。この３mg/kgという投薬量は、抗Ｃ５（β鎖特異的）ｍＡｂ Ｎ１９／８について実施例４および５において以下で考察する投薬量の１／１０である。本発明の全長抗ＫＳＳＫＣ ｍＡｂのいくつかは、０．００２２g/kg未満の投薬量でさえ治療上の利益を提供する。これは、以下の実施例９において考察するように、ＣＰＢサーキットにおけるヒト血液中の抗ＫＳＳＫＣ ５Ｇ１．１ ｍＡｂを用いて得られたデータから計算された完全補体阻害を提供する最小用量である。
したがって、０．００５g/kg未満の投薬量が好ましく、０．００３g/kg未満の投薬量がより好ましく、０．００２２g/kg未満の用量が特に好ましい。７０kgの個体について、これらの抗体投薬量レベルは、好ましい投薬量の最も高い投薬量について０．３５ｇ未満、より好ましい投薬量について０．２１ｇ未満、そして最も好ましい投薬量について０．１５ｇ以下の用量に相当する。
もちろん、本発明の単一鎖およびその他の組換えｍＡｂの投薬量レベルは、その活性レベル（例えば、その結合親和性、Ｃ５活性化をブロックする能力、および／または補体溶血活性をブロックする能力）、その価数およびその分子量に従って調整しなければならない。例えば、実施例１１のヒト化ｓｃＦｖ抗ＫＳＳＫＣ ｍＡｂは約２７kDaであり、ネイティブな全長ＩｇＧ抗体の約１５５kDaの分子量の約１／６である。これらの抗体は、ネイティブ５Ｇ１．１についてよりも６倍高い３：１の比率で、補体溶血活性およびＣ５ａ生成を完全にブロックする（しかし、これは、抗原抗体結合部位の数から見ると、３倍高いに過ぎない）。
したがって、ネイティブな５Ｇ１．１の単一分子と等しい効果のために必要とされるこれらのｓｃＦｖの各々の分子の数は、遮断が完全である比率について調整するために、６倍増加させなければならない。これらの分子の質量は、ネイティブな５Ｇ１．１の質量の約１／６であるため、ｓｃＦｖの投薬量はネイティブな５Ｇ１．１ ｍＡｂの用量と同じ範囲内である。
投薬量レベルを下げることに加えて、本発明の実施（すなわち、ＧＮの治療）に用いられる抗Ｃ５抗体は、抗Ｃ６抗体によっては達成されない重要な治療効果を達成する。具体的には、Ｃ６研究における対照および試験動物は、過細胞性および毛細管ルーメンの狭窄の両方を呈した。直接、対照的に、疾患の個体を抗Ｃ５抗体で治療した場合には、このような過細胞性および毛細管ルーメンの狭窄は全く見られなかった（図１を参照されたい）。
その上、本発明に使用される抗Ｃ５抗体は、糸球体肥大の減少を達成し、したがって、本発明の実施において用いられる抗Ｃ５抗体の予期されなかった強力な抗炎症効果の明確な証明を提供する。Ｃ６研究のどこにおいても、このような強力な抗炎症効果は全く開示または示唆されていない。
Ｖ．補体溶血活性をブロックし、Ｃ５ａ生成をブロックする抗Ｃ５モノクローナル抗体
補体溶血活性をブロックし、Ｃ５ａ生成をブロックする望ましい能力を有する抗Ｃ５ｍＡｂ（したがって、本発明に従ったＧＮおよびその他の炎症状態の治療における使用に好ましいもの）は、少なくとも１９８２年以来、当業界において知られている（Moongkarndi et al., Immunobiol. 1982, 162:397; Moongkarndi et al., Immunobiol. 1983, 165:323）。Ｃ５またはＣ５フラグメントに対して免疫反応性の、当業界で公知の抗体としては、Ｃ５β鎖に対する抗体（Moongkarndi et al., Immunobiol. 1982, 162:397; Moongkarndi et al., Immunobiol. 1983, 165:323; Wurzner et al., 1991, 前出; Mollnes et al., Scand. J. Immunol. 1988, 28;307-312）、Ｃ５ａに対するもの（例えば、Ames et al., J. Immunol. 1994, 152:4572-4581, 米国特許第４，６８６，１００号、およびヨーロッパ特許公報第０，４１１，３０６号を参照されたい）および非ヒトＣ５に対する抗体（例えば、Giclas et al., J. Immunol. Meth. 1987, 105:201-209を参照されたい）が挙げられる。重要なことには、これらの抗Ｃ５ｍＡｂのどれ１つとして、本発明の新規な抗Ｃ５ｍＡｂの特性を有しない。すなわち、これらのいずれもがＣ５α鎖に結合せず、Ｃ５の切断生成物であるＣ５ａに結合し、これらのどれ１つとして、同じ濃度の抗体と実質的に同じ程度まで補体溶血活性およびＣ５ａの両方を実質的にブロックする能力を有していない。上述のWurznerら（1991）のＮ１９／８抗体のｓｃＦｖ誘導体が調製され、このＮ１９／８ ｓｃＦｖがネイティブなＮ１９／８抗体よりも５０％低いＣ５ａ生成に対する阻害活性を有していることは注目に価する（実施例１５を参照されたい）。これは、５Ｇ１．１ ｓｃＦｖと対照的であり、この場合は、Ｃ５ａ生成に対する阻害活性の実質的に全てを維持していた（実施例１２を参照されたい）。
いかなる特定の作用理論にも拘束されことは望まないが、これらの違いは、本発明の抗体の特異的結合特性によるものと信じられている。したがって、Ｃ５のα鎖内の部位に結合しない抗体およびＣ５の切断生成物であるＣ５ａ（遊離Ｃ５ａ）に結合する抗体は、同じ濃度の抗体と実質的に同じ程度まで補体溶血活性およびＣ５ａの生成の両方を実質的にブロックする能力を欠いていると信じられている。
好ましい態様の説明
上述のとおり、本発明は、ＧＮおよびその他の疾患に罹患した患者の治療における抗Ｃ５抗体の用途、および特異的Ｃ５抗体および抗体調製物に関する。好ましくは、ＧＮの治療に用いる場合には、抗Ｃ５抗体は、患者の血液中に存在する補体の細胞溶解能（「患者の血液中に存在する補体の細胞溶解能」は本明細書において「患者の血液中の血清補体活性」とも呼ばれる）を実質的に減少させる（例えば、少なくとも５０％減少させる）のに有効な量で使用する。患者の血液中に存在する補体の細胞溶解能の減少は、当業界において周知の方法により、例えば、以下に「細胞溶解検定」という題で記載するニワトリ赤血球溶血法によって、測定することができる。
望ましい減少を達成するために、抗Ｃ５抗体は、種々の単位投薬形態で投与することができる。用量は特定の抗体によって変化する。例えば、異なる抗体は異なる分子量および／または親和性を有する可能性があり、したがって、異なる投薬レベルを必要とする。Ｆａｂ′フラグメントとして調製された抗体も、インタクトな免疫グロブリンよりも大幅に小さい分子量であるために、同等のインタクトな免疫グロブリンとは異なる用量を必要とし、したがって、患者の血液中で同じモルレベルに達するためにはより低い投薬量を必要とする。
用量は、投与方法、治療すべき患者の特定の症状、全体的健康状態、患者の状態、大きさおよび年齢、および処方する医師の判定によっても変化する。人体に関する抗体の投薬量レベルは、一般に、１回の処置につき、患者１人当たり約１mg/kgと約１００mg/kgの間であり、好ましくは、１回の処置につき、患者１人当たり約５mg/kg〜５０mg/kgの間である。血漿濃度に関しては、抗体濃度は好ましくは約２５μg/ml〜約５００μg/mlの範囲である。
医師の判定に従って、典型的な治療処置には、一連の投薬が含まれる。これは、通常、ＢＵＮレベル、タンパク尿レベルなどの臨床的終点のモニタリングと共に行われ、投薬量レベルは望ましい臨床的結果を達成するために必要に応じて調整される。あるいは、患者の血液中で利用可能な血清補体活性のレベルは、以下に「細胞溶解検定」と題して記載する技術を用いてモニタリングされ、付加的な用量またはより高いもしくはより低い投薬レベルの抗体が必要かどうかが決定され、このような用量は、血清補体活性の少なくとも約５０％の減少、好ましくは約９５％以上の減少を維持するために、必要に応じて投与される。もちろん、その他のプロトコールも、医師によって決定されるとおりに、所望に応じて用いることができる。
抗Ｃ５抗体の投与は、一般に、脈管内経路、例えば、注射による静脈内注入により行われる。他の投与経路も、所望により用いてもよい。注射に好適な処方はRemington′s Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Philadelphia, PA, 17th ed.（1985）に見出される。このような製剤は、滅菌され、非発熱性でなければならず、一般に、医薬的に有効な担体、例えば、生理食塩水、緩衝生理食塩水（例えば、リン酸緩衝）、ハンクス液、リンガー液、デキストロース／生理食塩水、グルコース溶液等を含む。製剤は、必要に応じて、医薬的に許容可能な補助物質、例えば、浸透圧調製剤（tonicity adjusting agents）、湿潤剤、殺菌剤、保存剤、安定剤等を含んでいてもよい。
本発明の製剤は、包装材料および抗Ｃ５抗体を含む製造物として販売することができる。ＧＮの治療における使用のために調製した場合、包装材料は、この製剤が腎疾患の治療における使用のためのものであることを示すラベル、腎炎または糸球体腎炎に具体的に言及してもよいラベルを含む。
抗Ｃ５抗体は、好ましくはモノクローナル抗体である。しかし、従来の技術により製造されスクリーニングされたポリクローナル抗体も、望ましい場合には用いることができる。上述のように、抗Ｃ５抗体は、ヒト血液中に存在する補体の細胞溶解活性を減少することにおいて効果的でなければならない。これも上記で考察したように、抗体のこの特性は、例えば「細胞溶解検定」の題のもとに以下に記載するニワトリ赤血球溶血法のような、当業界でよく知られた方法により決定することができる。
本発明の実施において使用される抗Ｃ５抗体は、Ｃ５またはそのフラグメント、例えば、Ｃ５ａもしくはＣ５ｂと結合する。好ましくは、抗Ｃ５抗体は精製ヒト補体成分Ｃ５のβ鎖上のエピトープに対して免疫反応性であり、Ｃ５コンベルターゼによるＣ５のＣ５ａおよびＣ５ｂへの転換をブロックすることができる。この能力は、Wurznerら（Wurzner, et al., Complement Inflamm 8:328-340, 1991）に記載された技術を用いて測定することができる。好ましくは、抗Ｃ５抗体は、患者の血液中で利用可能なＣ５コンベルターゼ活性を、少なくとも約５０％減少するのに有効な量で、ＧＮを治療するために使用される。
本発明の特に好ましい態様においては、抗Ｃ５抗体はβ鎖上のエピトープに対して免疫反応性ではなく、むしろ、精製ヒト補体成分Ｃ５のα鎖内のエピトープに対して免疫反応性である。この態様においては、抗体はＣ５コンベルターゼによるＣ５のＣ５ａおよびＣ５ｂへの転換をブロックすることもできる。この態様の特に好ましい例においては、それらは、溶血活性をブロックするのに必要とされるのと実質的に同じ濃度でこの遮断を提供することができる。
α鎖内で、最も好ましい抗体は、アミノ末端領域に結合するが、しかし、それらは、遊離Ｃ５ａには結合しない。α鎖内のこれらの抗体の特に好ましい標的としては、５Ｇ４６ｋフラグメント、５Ｇ２７ｋフラグメント、５Ｇ３２５ａａペプチド、５Ｇ２００ａａペプチドまたはＫＳＳＫＣエピトープが挙げられる。本発明の範囲は、本発明の抗体を製造するための免疫原およびスクリーニングリガンドとして有用な５Ｇ４６ｋフラグメント、５Ｇ２７ｋフラグメント、５Ｇ３２５ａａペプチド、５Ｇ２００ａａペプチドまたはＫＳＳＫＣエピトープをも含む。
補体成分Ｃ５と反応性のモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマは、Simsらの米国特許第５，１３５，９１６号の教示に従って得ることができる。そこで考察されているように、抗体は、免疫原として補体膜侵襲複合体の精製成分を用いて調製される。本発明に従って、補体成分Ｃ５ａまたはＣ５ｂは、好ましくは免疫原として使用される。本発明の特に好ましい側面に従うと、免疫原はＣ５のα鎖である。α鎖内で、最も好ましい免疫原としては、５Ｇ４６ｋフラグメント、５Ｇ２７ｋフラグメント、５Ｇ３２５ａａペプチドまたは５Ｇ２００ａａペプチドが挙げられる。それよりやや好ましさが劣る免疫原は、ＫＳＳＫＣエピトープである。
本発明に従うと、本発明の抗体は全て、ある種の必要な機能的特性を共有する。それらは、補体溶血活性を実質的に阻害する能力、およびＣ５ａを産生するＣ５の転換を実質的に阻害する能力である。好ましくは（しかし、必須ではないが）、これらは、抗体対抗原（Ｃ５）のモル比が３：１またはそれ以下で使用される場合にこれらの機能を提供する。
本発明の特に好ましい抗体は、５Ｇ１．１抗体（５Ｇ１．１、５Ｇ１．１ハイブリドーマ、ＡＴＣＣ識別番号ＨＢ−１１６２５によって産生される）である。その他の特に好ましい本発明の抗体は、上記のパラグラフにおいて考察された必要な機能的特性を共有し、以下の特徴の任意のものを有する。
(１) ５Ｇ１．１と特異的に免疫反応性であるＣ５の部分、すなわち、Ｃ５α鎖、５Ｇ４６ｋフラグメント、５Ｇ２７ｋフラグメント、５Ｇ３２５ａａペプチド、５Ｇ２００ａａペプチドまたはＫＳＳＫＣペプチド、に対する結合に関して５Ｇ１．１と競合する。および
(２) Ｃ５α鎖、５Ｇ４６ｋフラグメント、５Ｇ２７ｋフラグメント、５Ｇ３２５ａａペプチド、５Ｇ２００ａａペプチドおよび／またはＫＳＳＫＣペプチドと特異的に結合する。このような特異的結合および結合に関する競合は、当業界で周知の種々の方法によって測定することができ、これらとしてはプラスモン表面共鳴法（Johne et al., J. Immunol. Meth. 1993, 160:191-198）が挙げられる。
(３) Ｃ３またはＣ４（これらはＣ５コンベルターゼの成分である）のいずれかに対するＣ５の結合をブロックする。
さらに本発明に従えば、抗体は、好ましくはＣ５ａおよびＣ５ｂを形成するＣ５の切断を防止し、従ってＣ５ａに附随するアナフィラトキシン活性の生成を防止し、Ｃ５ｂに付随する膜侵襲複合体の会合を防止するべきである。特に好ましい態様においては、これらの抗Ｃ５抗体は、Ｃ３コンベルターゼによる補体成分Ｃ３の活性化に附随するオプソニン化機能を妨害しない。血漿Ｃ３コンベルターゼ活性は、以下に「組織学」の題のもとに記載するように、Ｃ３ａの存在について血漿を検定することにより測定することができる。好ましくは、抗Ｃ５抗体は血漿Ｃ３のレベルに実質的に全く減少を生じない。
動物の免疫（この場合、Ｃ５またはＣ５ｂ、または別の好ましい免疫原を用いる）、ポリクローナル抗体または抗体産生細胞の単離、モノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマを生成するためのこのような細胞と不死細胞（例えば、ミエローマ細胞）との融合、所望の抗原（この場合、Ｃ５またはＣ５ｂ、または別の他の好ましい免疫原）との分泌されたモノクローナル抗体の反応性についてのハイブリドーマ上清のスクリーニング、ハイブリドーマ上清または腹水中でのこのような抗体の大量調製、およびこのようなモノクローナル抗体の精製および保存に関する一般的な方法は、多数の刊行物中に見出すことができる。これらとしては、以下のものが挙げられる：Coligan, et al., eds. Current Protocols in Immunology, John Wiley & Sons, New York, 1992; Harlow and Lane, Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 1988; Liddell and Cryer, A Practical Guide to Monoclonal Antibodies, John Wiley & Sons, Chichester, West Sussex, England, 1991; Monts, et al., Cellular Immunol. 127:337-351, 1990; Wurzner, et al., Complement Inflamm. 8:328-340, 1991;およびMollnes, et al., Scand. J. Immunol. 28:307-312, 1988。
本明細書において用いる場合、「抗体」という用語は、生体内（インビボ）で産生された免疫グロブリンならびにハイブリドーマによって生体外（インビトロ）で産生されたもの、およびこのような免疫グロブリンの抗原結合フラグメント（例えば、Ｆａｂ′調製物）ならびに組換えにより発現された抗原結合タンパクをいい、免疫グロブリン、キメラ免疫グロブリン、「ヒト化」免疫グロブリン、このような免疫グロブリンの抗原結合フラグメント、単鎖抗体、および免疫グロブリン由来の抗原結合ドメインを含むその他の組換えタンパクを含む。本明細書で用いる場合、「抗体」という用語は、免疫グロブリン抗原結合ドメインの配列に由来する配列を含む抗原結合合成ペプチドをもいう。本明細書において用いる場合、「組換えｍＡｂ」という用語は、組換えにより発現された抗原結合性タンパクをいう。本明細書において用いる場合、「抗体抗原結合部位」という用語は、少なくとも１つのＣＤＲ配列を含む抗体の抗原結合部位をいう。
そのアミノ酸配列が短縮（例えば、ｓｃＦｖまたはＦａｂを作成するため）または突然変異（例えば、キメラ抗体の作成のためスプライシングされたもの、または「ヒト化」されたもの）を施されていない全長免疫グロブリン配列である抗体は、本明細書において「ネイティブ」な抗体という。直前に記載したものに加えて、このような抗体の調製のための方法を記載する刊行物としては、以下のものがある:Reichmann, et al., Nature, 332:323-327, 1988; Winter and Milstein, Nature, 349:293-299, 1991: Clackson et al, Nature, 352:624-628, 1991; Morrison, Annu Rev Immunol., 10:239-265, 1992; Haber, Immunol Rev., 130:189-212, 1992; Rodrigues, et al., J. Immunol. 151:6954-6961, 1993。
本発明の方法に従ったＧＮの治療は、ポリクローナルまたはモノクローナル抗体を用いて行ってもよいが、モノ特異的抗体が望ましい。本明細書において用いる場合、「モノ特異的抗体」とは、特定の抗原の特定の領域に結合する抗体をいう。全てのモノクローナル抗体はモノ特異的であるが、ポリクローナル抗体は、典型的にはモノ特異的ではない。
しかしながら、当業界で公知のように、モノ特異的ポリクローナル抗体は、種々の方法によって調製することができる。例えば、ペプチド（例えば、オリゴペプチド、本明細書において以下および請求の範囲において用いる場合、５〜２００アミノ酸のポリマーをいう）を免疫原として用いることができる。モノ特異的ポリクローナル抗体の調製を可能にする別の手順は、ポリクローナル抗体混合物からモノ特異的抗体集団を単離するための抗原アフィニティ精製技術の使用である。本発明に従えば、ペプチドは、モノ特異的ポリクローナル抗ＫＳＳＫＣ抗体の精製のためのアフィニティリガンドおよび製造のための免疫原として好ましい。
本発明のネイティブ（すなわち、工作されていない）モノクローナル抗体は、好ましくは、５Ｇ４６ｋフラグメント、５Ｇ２７ｋフラグメント、５Ｇ２００ａａペプチド、５Ｇ３２５ａａペプチドおよび／またはＫＳＳＫＣペプチド（例えば、以下の実施例１３に記載するように、ポリプロピレン膜上に固定化したもの）をスクリーニングリガンドとして使用して、従来の手段により調製する。これは、各スクリーニングリガンドに対する結合に関してハイブリドーマ上清を試験することを含む。
好ましい態様の１つにおいては、本発明のネイティブｍＡｂは、免疫原としてヒトＣ５のα鎖またはそのフラグメントを用いて調製する。この目的のためのヒトＣ５のα鎖の好ましいフラグメントとしては、５Ｇ４６ｋフラグメント、５Ｇ２７ｋフラグメントおよび／または５Ｇ２００ａａフラグメントが挙げられる。やや好ましさが劣るものの、ＫＳＳＫＣペプチドを免疫原として使用してもよい。
本発明の新規な抗体の範囲内においての、抗体の調製のための別の（好ましさは劣るが）免疫原およびスクリーニングリガンドは、「切断部位ペプチド」、すなわち、以下の実施例１３に記載するように、配列番号２のアミノ酸７２５〜７５４（Ｃ５ａ切断部位）にわたるペプチドである。
本発明の別の好ましい態様においては、本発明のネイティブｍＡｂは、ヒト免疫グロブリンを発現するトランスジェニックマウスにおいて調製する（例えば、Green et al., Nature Genet. 1994, 7:13-21を参照されたい）。この場合、同じ好ましい免疫原およびスクリーニングリガンドを、他のネイティブｍＡｂの調製について記載されるように使用する。
本発明の別の好ましい態様においては、本発明の組換えｍＡｂは、組換えｍＡｂをコードするポリヌクレオチド（好ましくは、ヒト組換えｍＡｂをコードするもの）を発現するファージディスプレイライブラリーをスクリーニングすることにより、調製する。例えば、Ames et al., 1994, 前出; Smith and Scott, Meth, Enzymol., 1993, 217:228; Kay et al., Gene, 1993, 128:59-65を参照されたい。このスクリーニングは、ネイティブｍＡｂの調製のために上述したスクリーニングリガンドを用いて行う。本発明の組換えｍＡｂは、組換えｍＡｂをコードするポリヌクレオチドを好適な発現ベクター中にサブクローニングし、それらを好適な宿主中で発現させ（以下に記載するように）、組換えｍＡｂを単離することによって調製する。
本発明は、合成、ゲノム、またはｃＤＮＡ由来の本発明の核酸フラグメント、すなわち本発明のｍＡｂをコードするポリヌクレオチドを含む組換え発現ベクターを提供する。本発明のいずれかのｍＡｂをコードするヌクレオチド配列は、適切な発現ベクター、すなわち挿入されたタンパクをコードする配列の転写および翻訳に必要な要素を含むベクター中に挿入することができる。必要な転写および翻訳シグナルは、ネイティブまたは供給源遺伝子および／またはその隣接領域から供給することもできる。
本発明の組換え発現ベクターを発現させるために多様な宿主ベクター系を用いることができる。これらとしては、組換えウイルス（例えばワクシニアウイルス、アデノウイルス、レトロウイルスなど）に感染させる哺乳動物細胞系；組換えプラスミドでトランスフェクトする哺乳動物細胞系、組換えウイルス（例えばバキュロウィルス）に感染させる昆虫細胞系；酵母発現ベクターを含む酵母、または組換えバクテリオファージＤＮＡ、組換えプラスミドＤＮＡもしくはコスミドＤＮＡで形質転換する細菌のような微生物、が挙げられるが、これらに限られないい（例えば、Goeddel, 1990を参照されたい）。
細菌での使用のために有用な発現ベクターは、選択可能なマーカーおよび周知のクローニングベクターｐＢＲ３２２の遺伝要素を含む市販のプラスミド由来の細菌の複製起点を含むことができる（American Type Culture Collection-"ATCC"-, 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, United States of America; ＡＴＣＣ受託番号３７０１７）。これらのｐＢＲ３２２「骨格セクション」または機能的に同等な配列は、適切なプロモーターおよび発現されるべき構造遺伝子と一緒にされる。組換え微生物発現ベクターにおいて一般に使用されるプロモーターとしては、ラクトースプロモーター系（Chang, et al., Nature 275:615）、トリプトファン（ｔｒｐ）プロモーター（Goeddel, et al., 1980, Gene Expression Technology, Vol. 185, Academic Press, Inc., San Diego, CA）およびｔａｃプロモーター、またはｔｒｃプロモーターと呼ばれるｔａｃおよびｔｒｐプロモーターの融合物（Maniatis, 1982, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY）が挙げられる。特に好ましいプロモーターとしては、Ｔ７ ＲＮＡポリメラーゼ（Studier et al., 1990, Meth Enzymol. 185:60-89を参照されたい）の宿主細胞発現と共に使用されるＴ７プロモーター、および以下に記載するようにいくつかの市販のベクターに見出されるｔｒｃプロモーターが挙げられる。
好ましい細菌発現ベクターとしては、ｐＥＴベクター（前出のStudierら、1990の文献を参照されたい）およびＴｒｃベクターが挙げられるが、これらに限らない。ｐＥＴベクターの多くは、ストラタジーンクローニングシステムズ（Stratagene Cloning Syetems, La Jolla, CA）から市販されている。特に好ましいベクターは、以下に記載するｐＥＴ Ｔｒｃ ＳＯ５／ＮＩベクターである（配列番号１８）。Ｔｒｃベクターの１つであるＴｒｃ ９９Ａは、ファルマシアから利用可能である。その他のＴｒｃベクターとしては、ｐＳＥベクター（Invitrogen, San Diego, CA）が挙げられる。
組換えｍＡｂの発現のための好ましい細菌としては、Bacillus subtilis、最も好ましくはEscherichia coliが挙げられる。特に好ましいE. coliの菌株は、株Ｗ３１１０（ＡＴＣＣ識別番号２７３２５）である。ある種の異常な条件下では、Ｗ３１１０の誘導株を作成するために、標準的細菌遺伝学の方法を使用することが必要な場合があり、これは、例えば、細菌の操作を行う実験室に汚染バクテリオファージ（「ファージ」）が存在する場合である。一般に、そして、特に、本発明の組換え抗ＫＳＳＫＣ ｍＡｂの大量調製については、変更されていないＷ３１１０または別の十分に特徴付けされた株を使うことが好ましい。
ファージによる汚染が問題であり、除染が実際的ではないか、望ましくない場合には、汚染ファージを同定し、次いで、そのファージに対して細菌を抵抗性にするような既知の突然変異を有する十分に特徴付けされた細菌株を用いることが好ましい。好ましくは、その突然変異は、ファージのレセプターに関するヌル(null)突然変異である。しかし、ある場合においては、特に小規模の実験においては、比較的特徴付けされていないファージ抵抗性誘導体株を生成して用いることも可能である。このような誘導体株が望ましい場合、それらは、実施例１１に以下に記載する方法を用いて、調製してもよい。
ほとんどの目的のためには、変更されていないＷ３１１０または別の十分に特徴付けされた細菌株の使用が一般に好ましい。これは、本発明の組換え抗ＫＳＳＫＣ ｍＡｂを含む医薬剤の調製について特に当てはまる。これは、当業界でよく知られた、医薬の成分の生産に関して、特徴付けされていない、もしくは部分的に特徴付けされた突然変異を有する細菌株を用いる問題のためである。
本発明の組換えｍＡｂは、菌類宿主、好ましくは、S. cerevisiaeのようなSaccharomyces属の酵母において発現させてもよい。Aspergillus、PichiaまたはKluyveromycesのような他の属の菌類も、用いてもよい。菌類ベクターは、一般に、２ミクロン酵母プラスミドからの複製起点または別の自律複製配列（ＡＲＳ）、プロモーター、本発明のｍＡｂをコードするＤＮＡ、ポリアデニル化および転写終結を指示する配列、および選択可能なマーカー遺伝子を含む。好ましくは、菌類ベクターは、E.coliおよび菌類の両方を形質転換することを可能にする複製起点および選択可能なマーカーを含む。
菌類における好適なプロモーター系としては、メタロチオネイン、３−ホスホグリセレートキナーゼ、またはエノラーゼ、ヘキソキナーゼ、ピルベートキナーゼ、グルコキナーゼのようなその他の糖分解酵素のプロモーター、グルコース抑制性アルコールデヒドロゲナーゼプロモーター（ＡＤＨ２）、アルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子、ＡＤＨ１からの構成的プロモーターなどが挙げられる。例えば、Schena, et al. 1991 Meth. Emzymol. 194:389-398を参照されたい。酵母α因子または酵母インベルターゼの分泌を指示するもののような分泌シグナルは、菌類ベクター中に取り込ませて、菌類生育培地中への可溶性組換えｍＡｂの分泌を促進させることができる。Moir, et al. 1991, Meth. Enzymol. 194:491-507を参照されたい。
好ましい菌類発現ベクターは、細菌における選択および複製のためのｐＢＲ３２２からのＤＮＡ配列、およびベクターｐＡＡＨ５に見い出されるようなＡＤＨ１プロモーターおよびアルコールデヒドロゲナーゼＡＤＨ１終止配列を含む菌類ＤＮＡ配列を用いて、組み立てることができる（Ammerer, 1983, Meth. Enzymol. 101:192）。ＡＤＨ１プロモーターは、ＡＤＨ１ ｍＲＮＡが全ポリ（Ａ） ＲＮＡの１〜２％と推定される点において、酵母中で有効である。
種々の哺乳動物または昆虫細胞培養系を、組換えｍＡｂを発現させるために使用することができる。昆虫細胞における異種タンパクの産生のための好適なバキュロウイルス系は、Luckow, et al., 1988により論評されている。好適な哺乳動物宿主細胞株の例としては、サル腎臓由来のＣＯＳ細胞、マウスＬ細胞、マウスＣ１２７乳上皮細胞、マウスＢａｌｂ／３Ｔ３細胞、チャイニーズハムスター卵巣細胞（ＣＨＯ）、ヒト２９３ ＥＢＮＡ細胞およびＨｅＬａ細胞、ミエローマ、およびベビーハムスター腎（ＢＨＫ）細胞が挙げられ、ミエローマ細胞、ＣＨＯ細胞およびヒト２９３ ＥＢＮＡ細胞が特に好ましい。
哺乳動物発現ベクターは、非転写要素、例えば、複製起点、発現されるべき組換えｍＡｂ遺伝子に連結した好適なプロモーターおよびエンハンサー、ならびに、例えばリボソーム結合部位、ポリアデニル化配列、スプライスドナーおよびアクセプター部位、および転写終結配列のような、その他の５′または３′隣接配列を含んでいてもよい。
脊椎動物細胞の形質転換に用いるべき哺乳動物発現ベクター系の転写および翻訳制御配列は、ウイルス起源のものから提供されてもよい。例えば、一般に用いられるプロモーターおよびエンハンサーは、ポリオーマウイルス、アデノウイルス、サルウイルス４０（ＳＶ４０）、およびヒトサイトメガロウイルスから由来し、サイトメガロウイルス初期（immediate-early）遺伝子１プロモーターおよびエンハンサー（ＣＭＶ）を含む。
組換え抗ＫＳＳＫＣ ｍＡｂの発現のための特に好ましい真核生物ベクターは、ｐＡＰＥＸ−１（配列番号３）、およびより好ましくは、ｐＡＰＥＸ−３ｐ（配列番号４）である。ベクターｐＡＰＥＸ−１は、ベクターｐｃＤＮＡＩ／Ａｍｐ（Invitrogen）の誘導体であり、これは、タンパク発現レベルを増加するように改変されている。最初に、３′非翻訳ＳＶ４０スモールｔ抗原イントロンを、６０１塩基対のＸｂａＩ／ＨｐａＩフラグメントの欠失により除去した。これは、このイントロンが上流のコード領域中の異常なスプライシングを起こしやすいためである（Evans and Scarpulla, 1989 Gene 84:135; Huang and Gorman, 1990, Molec. Cell Biol. 10:1805）。二番目に、キメラアデノウイルス免疫グロブリンハイブリッドイントロンを、４８４塩基対のＮｄｅＩ−ＮｏｔＩフラグメントを対応する８４５塩基対のベクターｐＲｃ／ＣＭＶ７ＳＢからのＮｄｅＩ−ＮｏｔＩフラグメントで置き換えることにより、５′非翻訳領域中に導入した（Sato et al., 1994, J. Biol. Chem. 269:17267）。最後に、E. coliからのプラスミドＤＮＡの収率を上昇させるために、得られたＣＭＶプロモーター発現カセットをベクターｐＧＥＭ−４Ｚ（Promega Corp. Madison, WI）中に移した。
ベクターｐＡＰＥＸ−３は、ベクターｐＤＲ２（Clontec Laboratories, Inc., Palo Alto, CA）の誘導体であり、ＥＢＮＡ遺伝子が最初に２．４kb ＣｌａＩ／ＡｃｃＩフラグメントの欠失により除去されている。次に、ｐＤＲ２からの４５０bpのＭｌｕＩ−ＢａｍＨＩフラグメントと、ベクターｐＡＰＥＸ−１からの１．０kb ＭｌｕＩ−ＢａｍＨＩフラグメントとを交換することにより、ＲＳＶプロモーターとＣＭＶプロモーターおよびアデノウイルス免疫グロブリンキメライントロンとを置き換えた。ｐＡＰＥＸ−３ｐの構築のためには、ＨＳＶ ｔｋプロモーターおよびハイグロマイシンホスホトランスフェラーゼ（ｈｙｇ）遺伝子を含む１．７kbのＢｓｔＢＩ／ＳｗａＩフラグメントを、ｐＡＰＥＸ−３から除去し、ＳＶ４０初期（early）プロモーターおよびピューロマイシンアセチルトランスフェラーゼ（ｐａｃ）遺伝子を含む１．１kbのＳｎａＢＩ／ＮｈｅＩフラグメント（Morgenstern and Land, 1990, Nucleic Acids Res. 18: 3587-3596）とベクターｐＡＰＥＸ−１からのＳＶ４０ポリアデニル化シグナルを含む１３７bpのＸｂａＩ／ＣｌａＩフラグメントで置き換えた。
ｐＡＰＥＸベクター中の組換えｍＡｂをコードするインサートの発現のための特に好ましい宿主は、ヒト２９３ ＥＢＮＡ細胞株（Invitrogen, San Diego, CA）である。
組換えｍＡｂの発現のための別の好ましい真核生物ベクターは、ｐｃＤＮＡＩ／Ａｍｐ（Invitorogen Corporation, San Diego, California）である。ｐｃＤＮＡＩ／Ａｍｐ発現ベクターは、ヒトサイトメガロウイルス初期（immediate-early）遺伝子１プロモーターおよびエンハンサー要素、サイウイルス４０（ＳＶ４０）コンセンサスイントロンドナーおよびアクセプタースプライス配列、ならびにＳＶ４０コンセンサスポリアデニル化シグナルを含む。このベクターは、ＳＶ４０複製起点をも含み、これはＳＶ４０ラージＴ抗原により形質転換された細胞（例えば、ＣＯＳ細胞、ＭＯＰ８細胞など）におけるエピゾーム増幅を可能にする。また、細胞宿主における増殖および選択のためのアンピシリン耐性遺伝子も含む。
精製組換えｍＡｂは、好適な宿主／ベクター系を培養して、本発明の核酸分子の組換えｍＡｂ翻訳生成物を発現させ、次に、それを宿主系、例えば、細菌、昆虫細胞、菌類または哺乳動物細胞の細胞抽出物または培地から精製することにより、調製する。分泌生成物として、ヒスチジンタグ配列（少なくとも５つのヒスチジン残基のストレッチを含む配列）を含む組換えｍＡｂタンパクを発現する菌類または哺乳動物細胞の発酵は、精製を大幅に単純化する。このようなヒスチジンタグ配列は、特定の条件下で、ニッケルのような金属への結合を可能にし、したがってニッケル（または他の金属）カラムを精製に使用できる。組換えｍＡｂは、プロテインＧアフィニティクロマトグラフィにより精製を行ってもよい（Proudfoot et al., 1992, Protein Express. Purif. 3:368）。
本発明を、いかなる方法によっても制限することを意図せずに、以下の実施例により、より十分に説明する。種々の実施例に共通する方法および材料は、以下のとおりである。
方法および材料
マウスにおけるＧＮの誘導
４月齢の雌の各々平均約２５gのＢ１０．Ｄ２／ｎＳｎＪマウスは、ジャクソン・ラボラトリー（Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME）から入手した。マウスには、ウマアポフェリチン（ＨＡＦ）の４０mg/mL溶液を０．１mL、毎日（１週間に６日）注射した。この溶液は、ＨＡＦ（シグマ・ケミカル社（Sigma Chemical Company））カタログ番号 A-3641）の生理食塩水溶液をＰＢＳで希釈して調製した。
抗Ｃ５モノクローナル抗体
マウスの補体成分Ｃ５に結合するモノクローナル抗体は、Brigitta Stockinger博士、the National Institute for Medical Research, Mill Hill, London, England、から入手したハイブリドーマＢＢ５．１（Frei et al., 1987）の培養上清から、標準法によりＩｇＧ画分として調製した。
組織学
腎臓は、標準的組織化学染色および免疫蛍光技術を用いる顕微鏡解析に付した。５μパラフィン切片の過ヨウ素酸シッフ（ＰＡＳ）染色は、製造者の指示に従ってHARLECO PAS組織化学反応セット（EM ダイアグノスティック・システムズ（EM Diagnostic Systems, Gibbstown, NJ）、番号64945/93）を用いて標準法により行った。
５μクリオイタット切片の免疫蛍光染色は、ＦＩＴＣコンジュゲート化ヒツジ抗マウスＣ３（バイオデザイン・インターナョナル(Biodesign International, Kennebunk, ME)、カタログ番号 W90280F）を用いてマウス補体成分Ｃ３を検出するために、あるいはＦＩＴＣコンジュゲート化ヤギ抗マウスＩｇＧ、ＩｇＡおよびＩｇＭ（ザイムド・ラボラトリーズ(Zymed Laboratories, South San Francisco, CA)、カタログ番号65-6411）を用いて免疫複合体を検出するために、標準法によって行った。
尿検定
タンパクおよびグルコースレベルは、尿試料をCHEMSTRIP 2GPディップスティック（ベーリンガー・マンハイム・ダイアグノステックス(Boehringer Mannheim Diagnostics, Indianapolis, IN)、カタログ番号200743）に点着することにより決定した。これらのストリップの検出域は、タンパクまたはグルコースを含有する尿にされられると変色する。変色しない場合は、検出可能なタンパクまたはグルコースが存在しないことを示す。試験している尿中の分析対象物のレベルは、製造者により供給される色チャートと変色とを合わせることにより読みとる。尿タンパクのチャートは、微量、３０、１００、および５００mg/dLに相当する色を示す。
細胞溶解検定
血液中の補体の細胞溶解能は、溶血検定を用いて決定することができ、これは以下のように行った：ニワトリ赤血球を、ＧＶＢＳ中でよく洗浄し（Rollins et al., J. Immunol. 144:3478-3483, 1990, Sigma Chemical Co. St. Louis, MO, カタログ番号 G-6514）、ＧＶＢＳ中に２×１０⁸/mLになるように再懸濁する。抗ニワトリ赤血球抗体（抗ニワトリＲＢＣ抗血清のＩｇＧ画分、インターセル・テクノロジーズ(Intercell Technologies, Hopewell, NJ)）を、最終濃度２５μg/mLで細胞に添加し、細胞を２３℃で１５分間インキュベートする。細胞をＧＶＢＳで２回洗浄し、５×１０⁶個の細胞をＧＶＢＳ中、３０μLに再懸濁する。次に、容量１００μLの血清試験溶液を添加して最終反応混合物容量を１３０μLとする。本明細書において使用する場合、これらの検定における血清パーセンテージおよび／または血清投入量の参照は、血清試験溶液の１００μL中の血清パーセントを示す。
マウス血清活性の検定については、容量１００μLの血清試験溶液には、５０μLの希釈（ＧＶＢＳで）したマウス血清および５０μLのヒトＣ５欠損血清（クイデル・コーポレーション（Quidel Corporation, San Diego, CA））を含んでいた。ヒト血清活性の検定については、血清試験溶液は、１００％までのヒト血漿または血清を含むことができ、ハイブリドーマ上清および／またはＧＶＢＳを添加して容量１００μLとした。以下の実施例７で考察するハイブリドーマ上清をスクリーニングするために用いた検定については、容量各１００μLの血清試験溶液は、５０μLのハイブリドーマ上清および５０μLのＧＶＢＳ中１０％のヒト血清溶液を含んでおり、ヒト血清投入量を５％とした。
３７℃で３０分間インキュベートした後、溶血したパーセントを、完全に溶血した対照試料に関して算出した。溶血は、細胞を遠心して落とし、上清中に放出されたヘモグロビンを４１５nmで光学密度として測定することにより決定した。
本発明の実施において用いる抗Ｃ５抗体による処理後の溶血の５０％の減少は、処理後の溶血パーセントが処理前の溶血パーセントの半分であることを意味する。
実施例１
抗Ｃ５抗体は糸球体炎症および肥大を阻害する
本実施例は、抗Ｃ５抗体が糸球体炎症および肥大を阻害することを説明する。
これらの実験についてのプロトコールは以下のとおりであった。ＧＮ誘導マウスを、ＧＮ誘導の２週間後、抗Ｃ５抗体で、または対照としてＰＢＳで処理した。各マウスに、ＰＢＳ中７５０μgの抗Ｃ５モノクローナル抗体（２５gのマウスにおいて３０mg/kg）または等量のＰＢＳ単独を与えた。注射した量は、０．２５〜０．３６５mL（ＰＢＳ中の抗体の濃度が異なった）であり、これを１日１回、１週間に６日、腹腔内注射により投与した。誘導および処理のさらに２週間後、動物を殺し、腎臓を採取して、上述のとおりに組織学的検査のために調製した。腎臓は、齢を合わせた誘導および処理していない対照マウスからも得た。
図１は、取り囲む間質の中央に位置する単一の糸球体を有するマウス腎臓の切片および各切片の尿細管の横断面を示す。そこに見られるように、ＧＮで誘導し、ＰＢＳで処理したマウス（図１Ｂ）の腎臓は、炎症性の糸球体過細胞性、明らかな基底膜の肥厚および糸球体の肥大を含む重症の半月体形成性の糸球体の病状を発症したが、一方、ＧＮで誘導し、抗Ｃ５で処理した動物の糸球体（図１Ｃ）は、非誘導非処理マウスの正常で健康な腎臓の糸球体（図１Ａ）と本質的に区別できなかった。
重度の半月体症状を示す糸球体においては、糸球体毛細管ネットワーク（糸球体タフト(Tuft)）のサイズは肥大していないが、上皮細胞およびＰＡＳ陽性物質の半月体型の増殖による圧迫の徴候を示し、ボーマンのうが劇的に肥大していることに注意されたい。また、図１Ｂに示す病的な糸球体の切片においては、過細胞性半月体塊の突出により毛細管ネットワークが二分されていることに注意されたい。
図１Ａに示す非誘導非処理マウスの非炎症糸球体は、直径約１００μである。図１Ｂに示すＧＮ誘導、ＰＢＳ処理マウスの炎症糸球体は、直径約１７５μである。図１Ｃに示すＧＮ誘導、抗Ｃ５処理マウスの非炎症糸球体は、直径約９０μである。
実施例２
抗Ｃ５抗体はＧＮに付随するタンパク尿を予防／軽減する
本実施例は、抗Ｃ５抗体での処理が、有意な量の尿中のタンパクの欠如（すなわち、尿中の１００mg/dL未満のタンパクの存在）により証明されるように、腎臓損傷の予防／軽減をもたらすことを明らかにする。
本実施例の実験のためのプロトコールは、実施例１の実験において用いたものと同じであった。５匹のＰＢＳ処理した、ＧＮ誘導マウス、６匹の抗Ｃ５処理した、ＧＮ誘導マウス、および４匹の齢を合わせた非処理非誘導マウスをこの研究で使用した。第一のセットの尿試料は、最初の２週間の誘導期間の後、処理の前に、分析した。第二のセットの尿試料は、２週間の処理期間の後に分析した。これらのいずれの時点においても、非処理非誘導対照動物のいずれにも、尿中に検出可能なタンパクは認められなかった。
ＧＮ誘導マウスについて得られた結果を表１に示す。そこに示すように、２週間のＰＢＳ処理期間の終了時に、５匹のＰＢＳ処理（対照）動物のうち４匹が有為なタンパク尿（すなわち尿中に少なくとも１００mg/dLのタンパク）を起こした。５番目の動物（表１中のマウスＤ）は、いずれの時点でも尿中に検出可能なタンパクを有していなかったが、本研究における他のマウスと異なって、２週間のＰＢＳ処理期間後に尿中に非常に高レベルのグルコースを含むことが判明し、この動物は、生理学的に損われてしていたことが示唆された。
抗Ｃ５処理、ＧＮ誘導群においては、最初の２週間の誘導期間の終了時に有意なタンパク尿を起こした１匹のマウス（表１中のマウス６）は、２週間の抗体処理期間の終了時には改善していた。さらに、ＰＢＳ処理、ＧＮ誘導マウス５匹中４匹における有意なタンパク尿の発症とは対照的に、抗Ｃ５処理、ＧＮ誘導マウスは、１匹も２週間の抗体処理期間の終了時に有意なタンパク尿を呈さなかった。
実施例３
抗Ｃ５抗体は糸球体への免疫複合体沈着を阻害しない
本実施例は、本発明の実施に用いる抗Ｃ５抗体が、免疫複合体がＰＢＳ処理動物の糸球体に見られるのに匹敵するレベルで処理された動物の糸球体に沈着している場合でさえ、その治療効果を達成することを明らかにする。本実施例は、さらに、抗Ｃ５抗体の作用のメカニズムは糸球体における免疫複合体の沈着の阻害を通じてのものではないことを示す。
本実施例の実験において使用したプロトコールは、実施例１の実験に用いたものと同じであった。上述の免疫蛍光染色を、実施例１において採取した同じ腎臓からの切片に行った。
結果を図２に示す。この図に見られるように、ＰＢＳ処理、ＧＮ誘導マウス（図２Ｂ）およびＣ５処理、ＧＮ誘導マウス（図２Ｃ）の両方の腎臓の糸球体には同等の量の免疫複合体が沈着しているが、非処理非誘導対照動物においてはそうではなかった（図２Ａ）。２週間の誘導期間の後、処理の前に、採取したＧＮ誘導マウスの腎臓は、糸球体に免疫複合体の沈着を示したが、（蛍光強度が弱いことにより示されるように）図２Ｂおよび図２Ｃに示す腎臓切片におけるものよりは低いレベルであった。
実施例４
抗Ｃ５抗体はＣ５ｂ〜９生体を阻害する
本実施例は、本発明の実施に用いる抗Ｃ５抗体がＣ５ｂ〜９生成を阻害することを明らかにする。Ｃ５ｂ〜９生成は、(1)血液試料の細胞溶解（溶血）能を試験することにより、そして(2)血液試料中の可溶性Ｃ５ｂ〜９のレベルを測定することにより、２通りの方法で検定した。
図３は、Ｘ軸上に示したパーセンテージでマウス血清を添加して（「血清投入量％」）、上述のとおりに行った細胞溶解検定の結果を示す。これらの検定においては、ＰＢＳ中の抗Ｃ５抗体またはＰＢＳ単独のいずれかで処理したＧＮ誘導動物からの血清（上記参照）を、２週間の処理期間の終了時に検定した。Sigma Chemical Company（St. Louis, MO、カタログ番号S-3269）から入手した正常な、非誘導、非注射マウスの血清（「正常マウス血清」）も、さらなる対照として検定した。これらの結果は、３０mg/kgの投与量でマウスに投与した抗Ｃ５モノクローナル抗体が、検定において最大の溶血を生じる正常血清のレベルの４倍高いレベルの血清投入量で、マウス血液の細胞溶解能を完全にブロックしたことを示す。
ヒトＣ５に対して生成された抗Ｃ５モノクローナル抗体の効果は、ヒト循環血において評価した。ハイブリドーマＮ１９／８（Wurzner, et al., 1991）は、

から入手した。Ｃ５モノクローナル抗体は、Wurznerら(1991)により記載されたとおりに、精製ヒトＣ５タンパクでマウスを免疫した後、調製された。ハイブリドーマはマウス中で増殖させ、マウス腹水からモノクローナル抗体を回収し、ＩｇＧ画分として精製した（Antibodies, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 1988; Current Protocols in Immunology; John Wiley & Sons, New York, 1992）。
これらの実験ならびに以下の実施例５および６に記載された他の実験を行うために、健康な供血者からヒト全血３００mLを採取し、さらに１mL試料を後の解析のための対照試料として採取した。血液を、１０U/mLヘパリンを含有する乳酸リンゲル溶液を添加して６００mLに希釈した。抗Ｃ５モノクローナル抗体（滅菌ＰＢＳ中３０mg）を、最終濃度５０μg/mLになるように希釈血液に添加した（このようにして得た試験試料を用いた結果は、図４および図６において「＋抗Ｃ５試料」と記されている）。対照実験においては、等量の滅菌ＰＢＳを希釈血液に添加した（このようにして得た対照試料を用いた結果は、図４および図６において「−抗Ｃ５試料」と記されている）。
次に、血液を、COBE CML EXCEL膜オキシゲネーター心肺バイパス（ＣＰＢ）機（コーブ BCT（Cobe BCT, Inc., Lakewood, CO））の体外サーキット開始（プライミング）するのに使用し、サーキットを通じた循環を開始した。サーキットは２８℃に冷却し、６０分間循環させた。次いでサーキットを３７℃に暖め、さらに３０分間循環させ、その後、実験を終了した。この方式での機械的な血液循環は、補体カスケードを活性化する。試料をいくつかの時点で採取した。
各時点で血液のアリコートを採取し、サブアリコートを遠心分離して全ての細胞を除去し、残りの血漿を、Quidel試料保存溶液（Quidel Corporation, San Diego, CA）で１：１希釈して、後の可溶性Ｃ５ｂ〜９（ｓＣ５ｂ〜９）生成の評価のために−８０℃で保存した。希釈血漿サブアリコートはＣ３ａ生成の評価のためにも凍結した（以下の実施例５を参照されたい）。未希釈血漿サブアリコートは、血液中に存在する補体の細胞溶解能に対する抗Ｃ５抗体の効果の薬物動態（ファーマコキネティックス）を評価するための溶血検定における解析のために−８０℃で凍結した（以下の実施例６を参照されたい）。これらの実験は、１９９４年３月２３日に出願された別出願である米国特許出願番号０８／２１７，３９１号においても考察されている。
ｓＣ５ｂ〜９検定は、未希釈の血液（すなわち、血液を乳酸リンゲル溶液で希釈する前に採取した１mL試料からの血液、図４および図６において「非希釈」と記されている）および乳酸リンゲル溶液で希釈した血液（図４および図６において「希釈」と記されている）を用いて、抗体の添加またはＣＰＢサーキットの開始の前に行った（図４および図６において「Ｔｘ前」と記されている）。抗体を添加した乳酸リンゲル溶液希釈血液の試料（図４および図６において「Ｔｘ後」と記されている）は、ＣＰＢサーキットを開始した後、示した時点で検定した。
図４に見られるように、ｓＣ５ｂ〜９レベルは、循環９０分後の非処理試料においては循環前より４倍以上高かったが、抗Ｃ５抗体は循環の９０分間の経過中を通じて、Ｃ５ｂ〜９生成を完全に阻害し、循環中のｓＣ５ｂ〜９レベルは全ての時点で対照の非循環試料と実質的に同等であった。
実施例５
抗Ｃ５抗体はＣ３沈着または活性化を阻害しない
本実施例は、抗Ｃ５抗体での処理が補体成分Ｃ３の活性化の阻害、またはＣ３もしくはその活性化フラグメントの糸球体への沈着をもたらさないことを明らかにする。
ＧＮ誘導およびＧＮ非誘導マウスの糸球体におけるＣ３またはその活性化により生成されたフラグメント（例えば、Ｃ３ａおよびＣ３ｂ）の沈着を、上述のとおりに、標準的方法を用いて、ＦＩＴＣコンジュゲート化ヒツジ抗マウスＣ３抗体調製物による免疫蛍光染色により視覚化した。図５に見られるように、ＰＢＳ処理（図５Ｂ）および抗Ｃ５抗体処理（図５Ｃ）ＧＮ誘導マウスの腎臓は、糸球体にだいたい同等のレベルのＣ３免疫反応性物質を有していたのに対し、非誘導非処理対照マウスは腎臓中にＣ３免疫反応性物質を微量でしか有していなかった（図５Ａ）。
図５Ａに示す写真は、正常の非誘導腎臓に存在する非常にわずかのレベルの反応性を示すために、図５Ｂおよび図５Ｃのものに比べて露光過剰であったことに注意されたい。２週間の誘導期間後、処理前に採取したＧＮ誘導マウスの腎臓は、糸球体にＣ３免疫反応性物質を示したが、（弱い蛍光強度により示されるように）図５Ｂおよび図５Ｃに示す腎切片におけるよりも低レベルであった。
抗ヒトＣ５抗体も、上の実施例４において記載したように調製し循環させたヒト血液におけるＣ３活性化の阻害の可能性について試験した。補体成分Ｃ３の活性化は、血液中のＣ３活性化生成物Ｃ３ａの存在により示された。Ｃ３ａ検定は、以下のように行った。
先にQuidel試料保存溶液で希釈し凍結した血漿試料（実施例４参照）を、製造者の明細書に従ってQuidel Ｃ３ａ ＥＩＡキット（Quidel Corporation, San Diego, CA）を使用してＣ３ａの存在について検定した。試料中のＣ３ａの濃度は、既知の量のヒトＣ３ａを含有する試料で作成した標準曲線との比較により決定したとおりに、ng/ウェルで表す。
図６に見られるように、抗Ｃ５モノクローナル抗体の添加は、この実験においてヒト血液の循環中Ｃ３ａの生成に対して全く阻害効果を示さなかった。
実施例６
抗Ｃ５抗体の薬物動態学
ｍＡｂ ＢＢ５．１、およびｍＡｂ ＢＢ５．１のＦａｂ′フラグメント（標準法により調製したもの）の作用の生体内（インビボ）持続期間を、Jackson Laboratory, Bar Harbor,l MEから入手した正常雌ＢＡＬＢ／ｃＢｙＪマウス（平均約２０gずつ）を用いて決定した。マウスに、ｍＡｂまたはｍＡｂのＦａｂ′フラグメント（または対照として等量のＰＢＳ）の単一の静脈内注射（３５mg/kg体重）を与えた。ＰＢＳの投与後、１、４、２４、９６および１４４時間；ｍＡｂ ＢＢ５．１のＦａｂ′フラグメントの投与後、４、１６および２４時間；そしてインタクトなｍＡｂ ＢＢ５．１の投与後、４、２４、４８、７２、９６および１４４時間に、後眠窩神経叢から血液試料を採取した。
図７Ａは、ｍＡｂ、Ｆａｂ′フラグメントまたはＰＢＳの生体内投与後のマウス血液中の補体の細胞溶解能の阻害の経時変化（タイムコース）を示す（上述のように血液から得、２．５％に希釈した血清を試験することにより決定したもの）。この図に示されるように、このｍＡｂは、６日間の試験期間中を通じて、血液の溶血活性をほぼ完全に阻害した。しかし、Ｆａｂ′は、半減期が約２４時間であった。
上述の実験に加えて、６日間の試験期間の終了時に、全てのマウスを殺した。腎臓、肺および肝臓を回収し、肉眼検査ならびに染色切片の顕微鏡検査により検査した。抗Ｃ５抗体処理動物の全ての器官は、ＰＢＳ対照処理動物から採取したものと同じように見えた。試験および対照マウスの全体的な外観も、剖検前には区別できないものであった。
抗ヒトＣ５抗体も、上の実施例４において記載したように循環するヒト血液中での薬物動態的特性について試験した。そこで記載したように、抗ヒトＣ５モノクローナル抗体の溶血阻害効果を、循環の９０分間の期間にわたって検定した。これらの検定の結果は、図７Ｂに図示するが、Ｎ１９／８抗Ｃ５ｍＡｂが循環の９０分間全体にわたってヒト血液の細胞溶解活性を実質的に完全に阻害したことを示す。
これらの実験の結果は、抗Ｃ５抗体がかなりの期間血流中で生き延び、従って周期的な投与が実際的となることを明らかにする。
実施例７
抗Ｃ５モノクローナル抗体の調製
本発明の実施における使用に好適なモノクローナル抗体は、Simsらの米国特許第５，１３５，９１６号の教示に従って、以下のように調製した。
Ｂａｌｂ／ｃマウスを、３回の腹腔内注射によりヒトＣ５タンパク（Quidel Corporation, San Diego, CA, カタログ番号 A403）で免疫した。最初の注射には、フロイントの完全アジュバント乳剤中に１００μgのＣ５タンパクを含有し、２回目の免疫にはフロイントの不完全アジュバント乳剤中に１００μgのＣ５タンパクを含有し、そして３回目の免疫はＰＢＳ中の１００μgのタンパクで行った。マウスは、およそ２カ月の間隔で注射した。
ハイブリドーマ生成のための脾臓細胞のミエローマ細胞との融合は、基本的にCurrent Protocols in Immunology（John Wiley & Sons, New York, 1992, pages 2.5.1-2.5.17）に記載されたとおりに行った。融合の１日前に、マウスを１００μgのＣ５タンパクで静脈内（ＩＶ）追加免疫した。融合の当日、免疫したマウスを殺し、脾臓を取り出した。融合のパートナーとして、ＳＰ２／０−ＡＧ１４ミエローマ細胞（ＡＴＣＣ ＣＲＬ＃１５８１）を使用した。融合の前日にＳＰ２／０−ＡＧ１４の培養を分割して活発な細胞分裂を誘発した。融合に際して、１：１０の比率（ミエローマ細胞：脾臓細胞）を用いた。
細胞は、カルシウムなしのＰＢＳ中、ＰＥＧ１４５０を用いて融合させ（Sigma Chemical Company, St. Louis, MO, カタログ番号P-7181）、１ウェル当たり１〜２．５×１０⁵細胞でプレートにまいた。１０％熱非働化ウシ胎児血清（ＦＢＳ）；グルタミン、ペニシリンおよびストレプトマイシン（ＧＰＳ）；およびＨＡＴ（Sigma Chemical Company, St. Louis, MO, カタログ番号 H-0262）を添加したＥＸ−ＣＥＬＬ ３００培地（JRHバイオサイエンセズ(JRH Biosciences, Lexena, KS)、カタログ番号 14337-78P）中での選択は、翌日開始した。続いて、融合細胞に、１日おきに新鮮なＦＢＳ、ＧＰＳおよびＨＡＴ添加培地を与えた。選択開始後、細胞死は２日目には早くも見られ、視認可能な細胞クラスターは５日目には早くも見ることができた。ＨＡＴ中での選択の２週間後、さらに研究するために選ばれた生存ハイブリドーマを、ＦＢＳ、ＧＰＳおよびＨＴ（Sigma Chemical Company, St. Louis, MO, カタログ番号 H-0137）を添加したＥＸ−ＣＥＬＬ ３００培地に１週間移し、次いで、ＦＢＳおよびＧＰＳを添加したＥＸ−ＣＥＬＬ ３００培地中で培養した。
ハイブリドーマを、Ｃ５との反応性および補体媒介性溶血の阻害について、融合の１０〜１４日後にスクリーニングし、少なくともスクリーニング結果が解析されるまで維持した。溶血の阻害についてのスクリーニングは、上述のニワトリ赤血球溶解検定であった。Ｃ５反応性についてのスクリーニングはＥＬＩＳＡであり、これは以下のプロトコールを用いて行った：
炭酸／重炭酸ナトリウム緩衝液、pH９．５中の、２μg/mL Ｃ５溶液（Quidel Corporation, San Diego, CA）の５０μLのアリコートを、９６ウェルプレート（Nunc-Immuno F96 Polysorp, A/S Nunc, Roskilde, Denmark）の各試験ウェル中、４℃で一晩インキュベートした。次にウェルを洗浄工程に付した。（各洗浄工程はＴＢＳＴでの３回の洗浄からなっていた。）次に、試験ウェルを、ＴＢＳ中１％ＢＳＡ（ＢＳＡ／ＴＢＳ）のブロッキング溶液２００μLで、３７℃で１時間、ブロッキングした。さらに洗浄工程の後、ハイブリドーマ上清の５０μLアリコートを各試験ウェル中で３７℃で１時間インキュベートし、続いて洗浄工程を行った。二次（検出）抗体として、ＢＳＡ／ＴＢＳ中、１：２０００希釈の西洋ワサビペルオキシダーゼ（ＨＲＰ）コンジュゲート化ヤギ抗マウスＩｇＧの５０μLを各試験ウェル中で３７℃で１時間インキュベートし、続いて洗浄工程を行った。製造者の手順に従って、１０mgのｏ−フェニレンジアミン（Sigma Chemical Company, St. Louis, MO, カタログ番号 p-8287）をリン酸−クエン酸緩衝液（Sigma Chemical Company, St. Louis, MO, カタログ番号 p-4922）２５mL中に溶解し、この基質溶液５０μLを各ウェルに添加して、ペルオキシダーゼ活性の検出を可能にした。最後に、ペルオキシダーゼ検出反応を停止するために、３N塩酸の５０μLアリコートを各ウェルに添加した。ハイブリドーマ上清中のＣ５反応性抗体の存在は、４９０nmでの分光光度測定によるＯＤ測定により読みとった。
５Ｇ１．１と名付けたハイブリドーマの上清は、ＥＬＩＳＡで陽性を示し、ニワトリ赤血球溶血検定において正常ヒト血液に存在する補体の細胞溶解能を実質的に低下させた。さらに解析することにより、５Ｇ１．１抗体が、正常ヒト血液中に存在する補体の細胞溶解能を非常に効率的に低下させるので、溶血検定においてヒトＣ５のおよそ半分のモル濃度で存在するときでさえ、血清溶血活性をほぼ完全に中和することができることが判明した。
５Ｇ１．１ｍＡｂをさらに特徴づけるために、イムノブロット解析を行った。ヒトＣ５（Quidel Corporation, San Diego, CA, カタログ番号 A403）を、還元条件下でポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけ、ニトロセルロース膜に移し、精製ＩｇＧ調製物として５Ｇ１．１ｍＡｂをプローブとして検出した。２つのバンドが５Ｇ１．１ｍＡｂと免疫反応性であり、それらはヒトＣ５タンパクのαおよびβ鎖の分子量に対応する見かけの分子量のものであった。このウェスタンブロット上で見られた２つの５Ｇ１．１免疫反応性バンドは、続いて、１１５kDa Ｃ５α鎖と、この実験に用いたＣ５調製物中に存在した、Ｃ５のβ鎖と同じ見かけの分子量（約７５kDa）をもつα鎖の大フラグメントとに対する、５Ｇ１．１抗体の結合に起因することが見い出された。
実施例４および５において考察したＮ１９／８ｍＡｂの、５Ｇ１．１ｍＡｂとの機能的溶血検定における相対的活性を検定するために、そして、これらのｍＡｂがＣ５ａを生じるＣ５の切断をブロックするか否かを評価するために、検定を行った。このために、Ｎ１９／８ｍＡｂおよび５Ｇ１．１ｍＡｂを、ヒト補体溶血検定およびＣ５ａ放出検定において直接比較した。
２０％(V/V)ヒト血清の存在下で行った溶血検定により、５Ｇ１．１ｍＡｂは６．２５μg/mL（５Ｇ１．１／Ｃ５のモル比０．５／１）の最終濃度で効果的に血清溶血活性をブロックするが、一方、Ｎ１９／８ｍＡｂは２５．０μg/mLというより高い濃度（Ｎ１９／８ ／ Ｃ５のモル比２．０／１）でブロックすることがわかった。これらの検定からの上清をＣ５ａの存在について試験したとき、５Ｇ１．１ｍＡｂは、Ｃ５ｂ〜９媒介性溶血活性の遮断に必要な用量と同じ用量でＣ５ａ生成を効果的に阻害したことがわかった。
これに対して、Ｎ１９／８ｍＡｂは、５Ｇ１．１ｍＡｂと比較した場合、これらの検定において、Ｃ５ａの放出をブロックすることについて１０倍効率が低かった。さらに、補体媒介性溶血をブロックするＮ１９／８ｍＡｂの能力は、Ｃ５ａ生成をブロックするその能力と同等ではなく、２５μg/mLの用量のＮ１９／８は、溶血を完全にブロックしたのに対し、Ｃ５ａ生成は３７％しか減少させなかった。
ハイブリドーマ５Ｇ１．１は、１９９４年４月２７日にアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション（the American Type Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, United States of America）に寄託され、ＨＢ−１１６２５の識別番号を与えられた。この寄託は、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブタペスト条約（1977）に基づいて為された。
実施例８
抗ヒトＣ５モノクローナル抗体５Ｇ１．１およびＮ１９／８に関するアフィニティ定数（Ｋ _D ）の決定
溶液中での抗体−抗原平衡の解離定数（Ｋ_D）を検定するために用いた手順は、Friguet et al., J. Immunol. Meth. 1985, 77:305-319に記載されたものであった。この方法を用いて、抗ヒトＣ５モノクローナル抗体Ｎ１９／８および５Ｇ１．１に関するＫ_Dを決定した。モノクローナル抗体を、平衡に達するまで溶液中で抗原（Ｃ５）と共にインキュベートした。平衡の際に未結合（遊離）のままである抗体の割合を、従来のＥＬＩＳＡ（酵素結合免疫吸着検定）により測定した。この方法により得られるＫ_Dの実験値は、他の方法（放射性標識抗原の免疫沈降および蛍光遷移）で得られるものと同等であることがわかっている。この方法は、変更されていない抗原を扱う利点を与える。
図８および９は、ＥＬＩＳＡにより測定したヒトＣ５に対する５Ｇ１．１およびＮ１９／８抗ヒトＣ５モノクローナル抗体の結合のスキャッチャードプロットを示す。各グラフにおいて、（ｖ）は結合抗体の画分を表し、（ａ）は平衡時の遊離抗原の濃度を表す。５Ｇ１．１ｍＡｂについて算出したＫ_Dは３０pMであり、一方、Ｎ１９／８について算出したＫ_Dは４３pMであった。これらの結果は、５Ｇ１．１およびＮ１９／８ｍＡｂについてのＫ_Dは同様であり、したがってこの２つの抗体間の機能的差異は、単にＣ５抗原に対するアフィニティの違いによって説明することができないことを示す。
実施例９
ＣＰＢ中の補体活性化に対する５Ｇ１．１ｍＡｂの効果
上の実施例４および５において述べたように、ＣＰＢサーキットにおけるヒト血液の再循環に関する実験を、３種の用量の５Ｇ１．１ｍＡｂ（１５mg、７．５mg、３．７５mg）ならびに５Ｇ１．１ｍＡｂの非存在下の対照を用いて行った。このシリーズで行った５回のこのような対照実験において、Ｃ３ａ（図１０）およびｓＣ５ｂ〜９（図１１）レベルは、最初の３０分間の間上昇し、実験全体を通して上昇し続けた。ＣＰＢサーキットに対する５Ｇ１．１ｍＡｂの添加は、これらの実験においてＣ３ａ生成に対し、何の効果も与えなかった。
逆に、５Ｇ１．１ｍＡｂの高い方の２種の用量の添加（１５mgおよび７．５mg）は、これらの実験においてｓＣ５ｂ〜９の生成を完全にブロックし、最も低い用量（３．７５mg）は、ｓＣ５ｂ〜９生成を部分的にのみブロックした。これらの実験のタイムコースを通じて採取した血清試料について行った溶血検定により、対照実験においては、総血清補体活性は影響を受けていないことが判明した（図１２）。これに対して、５Ｇ１．１ｍＡｂの最も高い用量（１５mg）は、補体溶血活性を完全にブロックし、低い方の２種の用量（７．５mgおよび３．７５mg）は溶血活性をブロックできなかった。
これらの結果は、ＣＰＢサーキットにおいて７．５mgの用量はＣ５ｂ〜９生成を効果的にブロックしたが、Ｃ５ｂ〜９媒介性溶血活性をブロックできなかったことを示し、溶血検定単独では、ＣＰＢ中に起こる補体活性化を正確に反映しない可能性があることを示唆した。これらの結果は、さらに、５Ｇ１．１ｍＡｂが、どちらの基準により測定しても、１５mg／５００mLの用量、すなわち７０kgの患者について１５０mgの用量と大体同等の用量で、ヒト血液中の補体活性化を完全にブロックしうることを示す。
実施例１０
抗Ｃ５組換え抗ＫＳＳＫＣ可変性領域遺伝子のクローニング
アミノ酸配列：
５Ｇ１．１ｍＡｂのＮ末端アミノ酸配列を決定するために、１２％アクリルアミドゲル（３７．５：１ アクリルアミド／Ｎ′Ｎ−メチレン−ビスアクリルアミド）を調製し、１×プレ電気泳動緩衝液（１２３mMビス−トリス、pH６．６、陰極緩衝液槽に１mM還元グルタチオンを添加）を用いて４５分間１０mAで予備電気泳動した。翌日、陰極槽のプレ電気泳動緩衝液を陰極槽緩衝液（４４mMＮ−トリス−（ヒドロキシメチル）−メチル−２−アミノエタンスルホン酸、１１３mMビス−トリス、０．１％(W/V)ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、０．０６７％(W/V)チオグリコール酸）に取り替え、陽極槽のプレ電気泳動緩衝液を陽極槽緩衝液（６３mMビス−トリス、pH５．９）に取り替えた。
７５μgの５Ｇ１．１モノクローナル抗体をレムリ（Laemmli）試料緩衝液（３０mMトリス−ＨＣｌ、pH６．８、３％(W/V)ＳＤＳ、１０mMＥＤＴＡ、０．０２％(W/V)ブロモフェノールブルー、５％(V/V)グリセロール、２．５％(V/V)β−メルカプトエタノール）に添加し、ブロモフェノールブルートラッキング色素がゲルの底に到達するまで１０mAで電気泳動した。タンパクを１×トランスファー緩衝液（１０mMシクロヘキシルアミノプロパンスルホン酸、０．０５％(W/V)ジチオスレイトール、１５％(V/V)メタノール）を用いて５０Ｖで１時間、ＰＲＯＢＬＯＴＴ膜（Applied Biosystems, Foster City, CA）にトランスファーした。
タンパクバンドは、０．２％ポンソーＳ（３％トリクロロ酢酸、３％スルホサリチル酸中）で染色し、続いて水で脱染色することにより、局在化した。バンドを切り出し、パルス液体タンパクシークエンサー（ＡＢＩモデル４７７Ａ）上で行うエドマン化学を用いるアミノ酸配列解析に付し、それにより得られるＰＴＨアミノ酸をオンラインのmicroboreＨＰＬＣシステム（ＡＢＩモデル１２０Ａ）で解析した。
５Ｇ１．１重鎖のアミノ末端を脱ブロックするために、ＰＤ−１０カラム（Pharmacia, Piscataway, NJ）を用いて、１０mgの５Ｇ１．１のモノクローナル抗体を還元緩衝液（５Mグアニジン−ＨＣｌ、５０mMトリス−ＨＣｌ、１０mMジチオスレイトール、pH８．５）中に交換した。室温で１時間のインキュベーション後、５０mMヨードアセトアミドを添加し、３０分間インキュベーションを続けた。こうして得られたカルバミドメチル化軽鎖および重鎖を、５Mグアニジン−ＨＣｌ、５０mMトリス−ＨＣｌ、pH８．５で平衡化したＳＵＰＥＲＯＳＥ１２（Pharmacia）カラムでのサイズ排除クロマトグラフィにより分離した。カルバミドメチル化重鎖を、ＰＤ−１０カラムを用いて５０mMリン酸ナトリウム、pH７．０中に交換し、ピログルタメートアミノペプチダーゼ（PanVera, Madison, WI；重鎖タンパク１nmol当たり０．５mU）により消化して、上述のように配列決定した。
内部アミノ酸配列の決定については、カルバミドメチル化５Ｇ１．１軽鎖を、２M尿素、２５mMトリス−ＨＣｌ、１mMＥＤＴＡ、pH８．０中に交換し、３７℃で一晩、エンドプロテアーゼＬｙｓ−Ｃ（Promega, Madison, WI；プロテアーゼ：タンパク比１：４０）と共にインキュベートした。消化した物質を、Ｃ１８逆相ＨＰＬＣカラム（Beckman Instruments, Fullerton, CA）にかけ、０．１％トリフルオロ酢酸中の０〜５０％アセトニトリル線形勾配を用いて溶出した。ピークを上述のようにアミノ酸配列解析に付した。
ＰＣＲクローニング：
５Ｇ１．１可変性重鎖領域のクローニングは、市販のプライマーのセット（マウスＩｇ−プライマーセット、カタログ番号69831-1, Novagen, Madison, WI）を用いて行った。酸／グアニジウムチオシアネート技術（Chomczynski and Sacchi, Anal. Biochem. 1987, 162:156-159）を用いて５Ｇ１．１ハイブリドーマ細胞から全ＲＮＡを単離した。第一鎖ｃＤＮＡ合成のために、１０μgの全ＲＮＡを６５℃で５分間変性させ、氷上で冷却し、１０mMトリス、pH８．３、５０mMＫＣｌ、１．５mMＭｇＣｌ₂、１０mMジチオスレイトール、各２５０μMのｄＮＴＰ、２０単位のＡＭＶ逆転写酵素（Seikagaku America, Rockville, MD）および１０pmoleの適切な３′プライマー（Ｉｇ−プライマーセットキットのプロトコールに記載されたとおりのもの）を含有する１００μLの反応液に添加した。３７℃で１時間のインキュベーションの後、５μLのｃＤＮＡ合成反応液を、以下のものを含有するＰＣＲ反応液１００μLに添加した：１０mMトリス−ＨＣｌ、２５℃でpH９．０、５０mMＫＣｌ、１．５mMＭｇＣｌ₂、０．１％(W/V)ゼラチン、１．０％(V/V)トリトンＸ−１００、各２００μMのｄＮＴＰ、２．５UＡＭＰＬＩＴＡＱ ＤＮＡポリメラーゼ（Perkin-Elmer-Cetus, Norwalk, CT）および２５pmoleの適切な５′および３′プライマー（Ｉｇ−プライマーセットキットのプロトコールに記載されたとおりのもの）。反応条件は、９５℃で１分、４２℃で１分、および７２℃で１分の３０サイクル、続いて７２℃で１０分の最終伸長であった。
予測されたサイズ（約４５０bp）のＰＣＲ生成物を、Ｔ／Ａクローニングキット（Invitrogen, San Diego, CA）を用いてｐＣＲＩＩベクター（Invitrogen）にクローニングした。クローニングされたＤＮＡフラグメントのＤＮＡ配列解析は、二本鎖プラスミドＤＮＡを鋳型として用いてジデオキシ鎖停止法により行った。この手順により、単一の重鎖可変領域が単離され、得られたプラスミドをｐ５Ｇ１．１ＶＨ２−１−３と名付けた。独立して反復した複製ＰＣＲ反応により得られたいくつかのクローンを配列決定し、この可変領域のＰＣＲ増幅中に導入された何らかの突然変異を検出した。
５Ｇ１．１軽鎖可変領域をクローニングするために、ＵＷＧＣＧプログラムＴＦＡＳＴＡ（University of Wisconsin, Madison, WI）を用いてＰＣＲプライマーを設計し、上述のアミノ酸配列決定により得られた１９mer質問(query)アミノ酸配列、Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ala Ser Leu Ser Ala Ser Val Gly Glu Thr Val Thr、を用いてGenBankのげっ歯類サブディレクトリを検索した。この配列に対する正確な一致は、Ｖ−カッパｋ２可変領域をコードするマウス生殖系列遺伝子中に位置していた（Seidman et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1978, 75:3881-3885）。この生殖系列遺伝子のＤＮＡ配列を用いて、可変領域５′プライマーとして使用するためのオリゴヌクレオチドＵＤＥＣ６９０（配列番号５）を設計した。マウスカッパ遺伝子定常領域プライマーＵＤＥＣ３９５（配列番号６）も合成し、この反応において使用した。５Ｇ１．１可変性軽鎖領域のクローニングは、ＵＤＥＣ６９０可変領域５′プライマーおよびＵＤＥＣ３９５マウスカッパ遺伝子定常領域プライマーを用いて行った。
ポリＡ ｍＲＮＡをハイブリドーマ５Ｇ１．１から単離した。酸／グアニジウムチオシアネート手順（Chomczynski and Sacchi，前出）を用いて全ＲＮＡを単離し、続いて全ＲＮＡ１mgをオリゴ（ｄＴ）セルロースクロマトグラフィに付した。第一鎖ｃＤＮＡ合成のために、（精製５Ｇ１．１ ｍＲＮＡ約２μgを含有する）２５μLのオリゴ（ｄＴ）セルロース溶出液の１μLを、６５℃で５分間変性させ、氷上で冷却し、１００nM ＵＤＥＣ３９５（配列番号６）および２５単位のＡＭＶ逆転写酵素（セイカガク・アメリカ（Seikagaku America, Rockville, MD））を含有する伸長緩衝液（１０mMトリス、pH８．３、５０mMＫＣｌ、１mMジチオスレイトール、各２４０μMのｄＮＴＰ）中で、４２℃で１時間インキュベートした。５μLの完成した第一鎖反応液を、２．５単位のＡＭＰＬＩＴＡＱ ＤＮＡポリメラーゼ（パーキン・エルマー（Perkin-Elmer, Foster City, CA））、各５００nMのプライマーＵＤＥＣ６９０（配列番号５）およびＵＤＥＣ３９５（配列番号６）を添加した増幅緩衝液を用いてＰＣＲ増幅に付した。増幅は、各々９５℃で１分、５２℃で１分、および７２℃で１分からなる３０サイクル、続いて７２℃で１０分の１回のインキュベーションを用いて行った。
得られたＰＣＲ生成物を、製造者の指示に従ってＧＥＮＥＣＬＥＡＮ（バイオ101（Bio 101, La Jolla, CA））を用いて精製し、Ｓｓｅ８３８７ＩおよびＨｉｎｄIIIで消化し、ゲルにより精製して、ベクターBluescript II SK⁺（Stratagene, La Jolla, CA）に連結した。電気穿孔法により、連結したプラスミドで細菌株ＤＨ１０Ｂを形質転換した。
プラスミドＤＮＡを、製造者の指示に従ってＱＵＩＡＧＥＮ−ＴＩＰ−５００カラム（キラゲン(Quiagen, Chatsworth, CA)）を用いるカラムクロマトグラフィを含む従来の方法により、形質転換した細菌の培養物から精製し、ＳＥＱＵＥＮＡＳＥ酵素（U.S.バイオケミカル(U.S. Biochemical, Cleveland, OH)）を用いるサンガーのジデオキシ鎖停止法により配列決定した。第二の独立のＰＣＲ反応により得られたクローンによって、増幅過程中に突然変異が全く導入されなかったことを確認した。クローニングされた可変領域を含む得られたプラスミドを、ＳＫ（＋）６９０／３９５と名付けた。このプラスミド中のこの軽鎖をコードするインサートは、上述の５Ｇ１．１のアミノ酸配列決定により決定した、Ｎ末端および内部の両方の軽鎖配列をコードしていた。
実施例１１
組換えｍＡｂの構築および発現
５Ｇ１．１ ＣＤＲを含む組換えｍＡｂをコードする組換えＤＮＡ構築体は、制限フラグメントのサブクローニングおよび重複するＰＣＲ手順を含む従来の組換えＤＮＡ法により調製した。得られた組換えｍＡｂコードＤＮＡは、以下のものを含んでいる：
（1）非ヒト化（マウス）ｓｃＦｖをコードする、５Ｇ１．１Ｍ１ ｓｃＦｖと名付けられたもの（配列番号７）。ここで、ＣＤＲ Ｌ１は配列番号７のアミノ酸残基２８〜３４、ＣＤＲ Ｌ２は配列番号７のアミノ酸残基５２〜５４、ＣＤＲ Ｌ３は配列番号７のアミノ酸残基９３〜９８、ＣＤＲ Ｈ１は配列番号７のアミノ酸残基１５６〜１５９、ＣＤＲ Ｈ２は配列番号７のアミノ酸残基１７９〜１８３、およびＣＤＲ Ｈ３は配列番号７のアミノ酸残基２２６〜２３６である。
（2）ヒト化（ＣＤＲグラフト化）ｓｃＦｖをコードする、５Ｇ１．１ ｓｃＦｖ ＣＢと名付けられたもの（配列番号８）。ここで、ＣＤＲ Ｌ１は配列番号８のアミノ酸残基２６〜３６、ＣＤＲ Ｌ２は配列番号８のアミノ酸残基５２〜５８、ＣＤＲ Ｌ３は配列番号８のアミノ酸残基９１〜９９、ＣＤＲ Ｈ１は配列番号８のアミノ酸残基１５２〜１６１、ＣＤＲ Ｈ２は配列番号８のアミノ酸残基１７６〜１９２、およびＨ３は配列番号８のアミノ酸残基２２５〜２３７である。
（3）キメラ軽鎖（Ｆａｂの軽鎖部分を形成しうる）をコードする、５Ｇ１．１Ｍ１ ＶＬ ＨｕＫと名付けられたもの（配列番号９）。
（4）キメラＦｄ（Ｆａｂの重鎖部分）をコードする、５Ｇ１．１Ｍ１ ＶＨ ＨｕＧ１と名付けられたもの（配列番号１０）。
（5）ヒト化（ＣＤＲグラフト化、およびフレームワーク配列を変更した）Ｆｄをコードする、５Ｇ１．１ ＶＨ ＋ ＩＧＨＲＬと名付けられたもの（配列番号１１）。ここで、ＣＤＲ Ｈ１は配列番号１１のアミノ酸残基２６〜３５、ＣＤＲ Ｈ２は配列番号１１のアミノ酸残基５０〜６０、およびＣＤＲ Ｈ３は配列番号１１のアミノ酸残基９９〜１１１である。
（6）ヒト化（ＣＤＲグラフト化、フレームワーク配列は変更しない）Ｆｄをコードする、５Ｇ１．１ ＶＨ ＋ ＩＧＨＲＬＣと名付けられたもの（配列番号１２）。ここで、ＣＤＲ Ｈ１は配列番号１２のアミノ酸残基２６〜３５、ＣＤＲ Ｈ２は配列番号１２のアミノ酸残基５０〜６６、ＣＤＲ Ｈ３は配列番号１２のアミノ酸残基９９〜１１１である。
（7）ヒト化（ＣＤＲグラフト化、およびフレームワーク配列を変更した）軽鎖をコードする、５Ｇ１．１ ＶＬ ＋ ＫＬＶ５６と名付けられたもの（配列番号１３）。ここで、ＣＤＲ Ｌ１は配列番号１３のアミノ酸残基２６〜３６、ＣＤＲ Ｌ２は配列番号１３のアミノ酸残基５２〜５８、およびＣＤＲ Ｌ３は配列番号１３のアミノ酸残基９１〜９９である。
（8）ヒト化（ＣＤＲグラフト化、フレームワークは変更しない）軽鎖をコードする、５Ｇ１．１ ＶＬ ＋ ＫＬＶ５６Ｂと名付けられたもの（配列番号１４）。ここで、ＣＤＲ Ｌ１は配列番号１４のアミノ酸残基２６〜３６、ＣＤＲ Ｌ２は配列番号１４のアミノ酸残基５２〜５８、およびＣＤＲ Ｌ３は配列番号１４のアミノ酸残基９１〜９９である。
（9）ヒト化（ＣＤＲグラフト化、フレームワークは変更しない）軽鎖をコードする、５Ｇ１．１ ＶＬ ＋ ０１２と名付けられたもの（配列番号１５）。ここで、ＣＤＲ Ｌ１は配列番号１５のアミノ酸残基２４〜３４、ＣＤＲ Ｌ２は配列番号１５のアミノ酸残基５０〜５６、およびＣＤＲ Ｌ３は配列番号１５のアミノ酸残基８９〜９７である。
（10）ヒト化（ＣＤＲグラフト化、フレームワークは変更しない）Ｆｄをコードする、５Ｇ１．１ ＶＨ ＋ ＩＧＨＲＬＤと名付けられたもの（配列番号１６）。ここで、ＣＤＲ Ｈ１は配列番号１６のアミノ酸残基２６〜３５、ＣＤＲ Ｈ２は配列番号１６のアミノ酸残基５０〜６０、およびＣＤＲ Ｈ３は配列番号１６のアミノ酸残基９９〜１１１である。
（11）ヒト化（ＣＤＲグラフト化、フレームワークは変更しない）ｓｃＦｖをコードする、５Ｇ１．１ ｓｃＦｖ ＤＯ１２と名付けられたもの（配列番号１７）。ここで、ＣＤＲ Ｌ１は配列番号１７のアミノ酸残基２６〜３６、ＣＤＲ Ｌ２は配列番号１７のアミノ酸残基５２〜５８、ＣＤＲ Ｌ３は配列番号１７のアミノ酸残基９１〜９９、ＣＤＲ Ｈ１は配列番号１７のアミノ酸残基１５２〜１６１、ＣＤＲ Ｈ２は配列番号１７のアミノ酸残基１７６〜１８６、およびＣＤＲ Ｈ３は配列番号１７のアミノ酸残基２２５〜２３７である。
本発明に従って、上記の（１）から（１１）に記載する種々のＬ１、Ｌ２およびＬ３ ＣＤＲの１つずつを、組換え抗体または合成ペプチド抗体（すなわち、本発明の組換えペプチドの配列を有する合成ペプチド）の一部として、１つのＬ１、１つのＬ２、および１つのＬ３ＣＤＲを含む３つの軽鎖ＣＤＲのセットを作るように、他の軽鎖ＣＤＲのいずれかと組み合わせてもよい。
本発明に従って、上記の（１）から（１１）に記載する種々のＨ１、Ｈ２およびＨ３ ＣＤＲの１つずつを、組換え抗体または合成ペプチド抗体（すなわち、本発明の組換えペプチドの配列を有する合成ペプチド）の一部として、１つのＨ１、１つのＨ２、および１つのＨ３ＣＤＲを含む３つの軽鎖ＣＤＲのセットを作るように、他の軽鎖ＣＤＲのいずれかと組み合わせてもよい。
本発明に従って、上に記載する種々の抗体分子、Ｆｄ、および軽鎖の可変領域（例えば、ＶＬおよびＶＨ領域）のマッチングした対を、組換えＤＮＡ法または当業界で公知の他の方法により定常領域ドメインと組合わて、本発明の全長抗体を形成してもよい。この目的のために特に好ましい定常領域は、ＩｇＧ定常領域であり、これらは、変更されていないものでもよく、あるいは種々のサブタイプ、例えば、ＩｇＧ１およびＩｇＧ４からの定常領域ドメインの混合したものから構築されていてもよい。
直前に記載したＦｄおよび軽鎖コードＤＮＡのマッチングした対、すなわち、（３）および（４）、（５）および（７）、（６）および（８）、そして（６）および（９）は、基本的に以下にＮ１９／８について実施例１５で記載するように、ＡＰＥＸ−３Ｐベクター中に一緒にサブクローニングした。（１）および（２）のｓｃＦｖ構築体は、従来の技術を用いてｐＥＴ Ｔｒｃ Ｓ０５／ＮＩにサブクローニングした。
このようにして得たプラスミドを、従来の電気穿孔法により細菌株ＭＥ２に導入し（ｐＥＴプラスミド）、あるいは製造者の指示に従ってＤＮＡ１μg当たり２〜３μLのTRANSFECTAM試薬（Promega, Madison, WI）を用いるリポフェクションによりヒト２９３ＥＢＮＡ細胞に導入した（ＡＰＥＸプラスミド）。細菌株ＭＥ１およびＭＥ２は、Escherichia coli株Ｗ３１１０（ＡＴＣＣ 識別番号２７３２５）の誘導体であり、以下のように調製した。
Ｗ３１１０誘導体ＭＥ１およびＭＥ２の調製：
非ヒト化、非キメラのマウス５Ｇ１．１−ｓｃＦｖ「ｍ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖ」（軽鎖（３）およびＦｄ（４）から構成される）を、E.coliＫ１２株Ｗ３１１０の誘導体において発現させた。この誘導体は、溶原性バクテリオファージによる感染に対して保護を与えるために特徴付けされていない遺伝子を不活性化することにより調製した。E.coli株Ｗ３１１０は、十分に特徴付けされており、組換えＤＮＡ生成物発酵に一般に用いられているので、特に好ましい。
E.coli株Ｗ３１１０の単一コロニーを、Ｌ培地中、３０℃で一晩生育させた。細胞を遠心して回収し、１０mMＭｇＳＯ₄中に再懸濁した。全部で０．１mLの培養を２．５mLの４５℃の０．７％軟寒天に添加し、Ｌプレート上にすばやく注いだ。非希釈、１０^-2希釈、および１０^-4希釈の、プラーク精製したファージライセートの５０μLのアリコートを、寒天表面上にスポットした。ファージライセートは、予め０．４５μmの膜を通してろ過し、１滴のクロロホルムと共に滅菌した試験管中で４℃で保存したものであった。スポットを軟寒天表面上で乾燥させ、３７℃で一晩インキュベートした。
翌日、Ｌプレートに１０⁹ファージＰＦＵを広げ、乾燥させた。滅菌した平らな楊枝を用いて、スポットプレート上のファージ溶解ゾーン中で生育している隔離したコロニーからの細胞を、単一コロニーとするため１０⁹ファージＰＦＵを広げたプレート上に塗り、３７℃で一晩インキュベートした。単一コロニーを、単一コロニー精製の後、クロスストリーキングにより、ファージ抵抗性について再検査した。ファージ感受性に関するクロスストリーキング試験は、以下のように行った。５０μLのファージ（１０⁸pfu/mL）を、パスツールピペットを用いてプレートの左側の部分に縦線状に広げた。さらなるファージを最初のものと並行してその右側で試験した。プレートを乾燥させ、感受性または抵抗性について検査すべき株を、左から右への単一の帯状に、全てのファージの線を垂直に横切るよう広げた。抵抗性株はファージの塗られた領域で生育し、一方、感受性株は溶解する。
ファージ抵抗性突然変異株ＭＥ１を、Ｌ培地中での一晩培養およびＤＮＡ損傷剤マイトマイシンＣ処理の後、ファージ産生について試験した。この株は、ファージ感受性指示株としてE.coliＷ３１１０および標準的プラーク検定を使用し、生存ファージを産生しなかった。これらの結果は、菌株ＭＥ１がレジデントプロファージを宿していないことを示唆する。
菌株ＭＥ２は、ＭＥ１染色体中へのラムダＤＥ３プロファージの部位特異的組み込み（Studier et al., 1990, Meth. Enzymol. 185:60-89）により作成した。このプロファージにより誘導されるＴ７ＲＮＡポリメラーゼの発現は、溶原化した宿主においてＴ７プロモーターの制御下でｐＥＴベクター中にクローニングされた標的遺伝子の発現を可能にする（Studier et al.、前出）。溶原化は、ラムダＤＥ３、ラムダヘルパーファージであるラムダＢ１０、および選択ファージであるラムダＢ４８２による三重（three way）感染により達成された（Studier et al.、前出）。
ラムダＤＥ３（ｉｍｍ２１）は、ラムダＤ６９（ｉｍｍ２１）のＢａｍＨＩクローニング部位中に、E.coli ｌａｃＵＶ５プロモーターの後ろにＴ７ ＲＮＡポリメラーゼ遺伝子を挿入することにより、Studierとその共同研究者らにより構築された（1990, Meth. Enzymol. 185:60-89）。ラムダＤ６９のＢａｍＨＩ部位へのクローニングはインテグラーゼ遺伝子を中断するので、ラムダＤＥ３は、それ自身で染色体への組込みまたは染色体からの切り出しをすることができない。ヘルパーファージラムダＢ１０は、ラムダＤＥ３に欠けているインテグラーゼ機能を提供するが、それ自身で溶原を形成することができない。選択ファージラムダＢ４８２は、そうでなければ生き残る細胞であったようなあらゆるラムダＤＥ３宿主範囲突然変異体を溶解するが、ラムダＤＥ３（ｉｍｍ２１）と同じ免疫性領域を有するので、感受性細胞中に組み込まれることも、ラムダＤＥ３溶原を溶解することもできない。
溶原化プロトコール：
菌株ＭＥ１を、０．２％マルトースおよび１０mMＭｇＳＯ₄を添加したＬ培地中で３７℃で約１０⁸細胞/mLの密度まで生育させた。１μLのＭＥ１細胞を、２×１０⁸プラーク形成単位(pfu)のラムダＤＥ３、および１０⁸pfuのラムダＢ１０およびラムダＢ４８２と共にインキュベートした。宿主／ファージ混合物を３７℃で２０分間インキュベートして、ＭＥ１細胞にファージを吸着させた。いくつかの細胞／ファージ懸濁液の希釈物をＬプレートに広げて、約３０〜２００の溶原候補を単離されたコロニーとして含むプレートを作成した。プレートを逆さにして３７℃で一晩インキュベートした。数個の単離されたコロニーを、以下に記載するようにラムダＤＥ３プロファージの獲得についてスクリーニングした。
ラムダＤＥ３溶原の確認：
ラムダＤＥ３溶原候補を、Ｔ７ファージ４１０７（活性Ｔ７ＲＮＡポリメラーゼがトランスで提供されない限り完全に欠陥であるＴ７ファージ欠失突然変異株）の生育を支持する能力について試験した。ラムダＤＥ３溶原のみが、ＩＰＴＧ（イソプロピル−β−チオガラクトピラノシド）の存在下でこのファージの正常な生育を支持する。このＴ７ファージは、ＩＰＴＧの存在下でラムダＤＥ３溶原上に非常に大きいプラークを形成するが、一方、誘導剤の不存在下では非常に小さいプラークが観察される。ＩＰＴＧの不存在下でのプラークのサイズは、溶原中でのＴ７ＲＮＡポリメラーゼ発現の基底レベルの指標である。推定ラムダＤＥ３溶原を、０．２％マルトースおよび１０mMＭｇＳＯ₄を添加したＬ培地中で３７℃で約１０⁸細胞/mLの密度まで生育させた。全部で０．５mLの細胞を遠心して、ペレットを、２×１０⁴pfuを含有する０．２mLのＴ７ファージライセート中に再懸濁した。ファージを、３７℃で３０分間吸着させた。懸濁液の半分（０．１mL）を４７℃の溶かしたトップアガロース３．０mLに加え、Ｌプレート上に注いだ。細胞／ファージ懸濁液の残りのアリコートを、Ｔ７ＲＮＡポリメラーゼの誘導について検査するために０．４mMＩＰＴＧを添加したＬプレート上に注いだ。プレートは、逆さにして３７℃で一晩インキュベートした。
菌株は、上述のクロスストリーキング法によって、同じ免疫性グループ（ｉｍｍ２１）に属するファージラムダＢ４８２による感染に対して抵抗性であることを明らかにすることにより、ラムダＤＥ３溶原の存在についても試験した。溶原は、ｐＥＴベクターからのタンパク産生について低い基底発現レベルのものを選択した。得られた株（ＭＥ２と名付けた）は、ファージ抵抗性であり、ＩＰＴＧの存在下でＴ７ＲＮＡポリメラーゼを過剰発現する。
E.coliからのヒト化５Ｇ１．１−ｓｃＦＶの精製：
ヒト化５Ｇ１．１−ｓｃＦｖ（ｈ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖ）ｃＤＮＡ構築体を、細菌発現プラスミドｐＥＴ Ｔｒｃ ＳＯ５／ＮＩ中にクローニングし（配列番号１８）、E.coli菌株ＭＥ１を形質転換した。ｈ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖを発現する得られた株を、１００μg/mLアンピシリンを添加したテリフィック（Terrific）培地（１．２％(W/V)バクト−トリプトン、２．４％(W/V)バクト−イーストエキストラクト、０．４％(V/V)グリセロール、９０mMＫＰＯ₄、pH７．０）を含む２L Applikonガラスファーメンター器中で、３７℃で生育させた。組換えｓｃＦＶの産生を、培養のＯＤ₅₅₀が１０に達した時、１mMＩＰＴＧを添加して誘導した。さらに３７℃で３時間培養後、遠心により細胞を収穫して細胞ペレットを−８０℃で保存した。
細胞を、重量１g当たり１０mLの１mMＥＤＴＡ、pH５．０中に再懸濁して、マイクロフルイダイザー（microfluidizer; model M110T, Microfluidics Corp., Newton, MA）に１回通して溶解した。１７，５００×ｇで１５分間遠心分離した後、得られた封入体ペレットを、テクマー・ポリトロン（Tekmer POLYTRON）を使用して、封入体１g当たり１０mLの２０mMトリス−ＨＣｌ、pH８．０、１mMＥＤＴＡ、１００mMＮａＣｌ、０．１５％(W/.V)デオキシコレート中に再懸濁することにより洗浄した。封入体を、１７，５００×ｇで１５分間遠心分離することにより再度ペレットにして、１g当たり１０mLの２０mMトリス−ＨＣｌ、pH９．０、８M尿素中に再懸濁した。１時間撹拌した後、試料を１４，０００×ｇで３０分間遠心分離して、残りの不溶性物質をペレットにした。
抽出上清を、２０mMトリス−ＨＣｌ、pH９．０、７M尿素、５０μM硫酸第二銅で１０倍希釈し、ｓｃＦｖを再フォールディングするために少なくとも１６時間４℃で撹拌した。凝集剤として３μL/mLのBiocryl BPA-1000（TosoHaas, Montgomeryville, PA）を添加した後、試料を１５，０００×ｇで１０分間遠心分離して、不溶性物質を除去した。再フォールディング混合物を、透析ろ過（diafiltration）により２０mMトリス、pH９．０、１mMＥＤＴＡ中に交換し、ＹＭ１０膜（Amicon, Beverly, MA）を付けた撹拌セルを用いて限外ろ過により濃縮した。
次に、正しく再フォールディングされたｓｃＦｖを、Ｑセファロースファストフロー（Pharmacia, Piscataway, NJ）を用いて陰イオン交換クロマトグラフィにより、凝集した物質および夾雑タンパクから分離した。結合したｓｃＦｖを、線形ＮａＣｌ勾配（０〜０．５M）を含有する２０mMトリス−ＨＣｌ、pH９．０、１mMＥＤＴＡで溶出した。ｓｃＦｖを含有する画分を一緒にして、ＹＭ１０膜を付けた撹拌セルを用いて限外ろ過により濃縮し、２０mMトリス−ＨＣｌ、pH９．０、１mMＥＤＴＡ、１５０mMＮａＣｌで平衡化したセファクリルＳ２００ＨＲ２６／１００カラム(Pharmacia)に付した。ｓｃＦｖを含有する画分を一緒にして、透析ろ過によりリン酸緩衝生理食塩水中に交換して、限外ろ過により濃縮し、０．２２μm Millex-GVフィルター(Millipore, Bedford, MA)でろ過し、４℃で保存した。
E.coliからのｍ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖの精製：
凍結した細菌細胞ペーストを融解して、細胞ペースト１g当たり２．５mLの１mMＥＤＴＡ（pH５）中に再懸濁した。この細胞懸濁液を、約１８，０００psiの背圧を用いて相互作用チャンバーをつなげたマイクロフルイダイザー（Microfluidics）に通して溶解した。次に、細胞ライセートをＪＡ−１０遠心分離ローター中、１０，０００rpmで１５分間、４℃で遠心分離した。上清をデカンテーションにより廃棄した。
ペレットを、ペレット１g当たり１０mLの２０mMトリス、pH８．０、１００mMＮａＣｌ、１mMＥＤＴＡ、０．１５％デオキシコール酸ナトリウム中に再懸濁した。この懸濁液を上記のように１０分間遠心分離した。再び上清をデカンテーションにより廃棄した。次に、この界面活性剤で洗浄したペレットを、１０mLの８M尿素、２０mMトリス−ＨＣｌ、pH９、１mMＥＤＴＡ中に再懸濁した。懸濁液を４℃で１時間撹拌し、次いで７M尿素、２０mMトリス−ＨＣｌ、pH９で１０倍希釈し、４℃で撹拌した。次に、ＣｕＳＯ₄を最終濃度５０μMとなるよう添加し、４℃で一晩撹拌を続けた。
次いで、夾雑タンパク（不正にフォールディングされた型のｍ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖを含む）の大部分を、４℃で希釈後の最終濃度が１．４M尿素、２５mMＮａＣｌ、１mMＥＤＴＡ、および２０mM酢酸ナトリウムになるように、再フォールディングした試料を緩衝液で５倍に（撹拌しながら）希釈することにより、沈殿により除去した。室温で調製したときの希釈緩衝液のpHは、pH５．０であった。希釈に先立って、希釈緩衝液のpHを４℃で測定した。希釈後の試料のpHは、pH５．５を超えていた。次に試料のpHを６N ＨＣｌで緩衝液の最初のpH５．０に調整した。溶液は直ちに濁り、０．５〜２４時間、４〜８℃で撹拌を続けた。
沈殿物は、３００kDaのカットオフを有する限外ろ過膜（Millipore Corporation, Bedford, MA）を通して試料をろ過することにより除去した。通過液を回収し、１０kDaのカットオフを有する限外ろ過膜（Millipore）を用いて５倍濃縮した。次いで、ＮａＣｌ濃度を１２．５mMに下げるために、濃縮した生成物（retentate）を２０mM酢酸ナトリウム、１mMＥＤＴＡ、pH５．０で２倍希釈した。
希釈した生成物（retentate）を、次に、０．７M尿素、１mMＥＤＴＡ、１０mMＮａＣｌ、２０mM酢酸ナトリウム、pH５．０で平衡化したＳＰセファロースＦＦカラム（Pharmacia）に４℃で線形流速５cm/minでかけた。ベッド高は、３．５cm以上であった。ローディングの後、４０カラム容（ＣＶ）の平衡緩衝液でカラムを洗浄した。次に、カラムを２０ＣＶの２０mM酢酸ナトリウム、pH５．０、１mMＥＤＴＡで洗浄した。続いて、結合したｓｃＦｖを２０mMクエン酸ナトリウム、pH５．８、１mMＥＤＴＡで溶出した。単一のピークが、約４カラム容中に回収された。
ＳＰセファロース溶出液を、次に、１Mトリス−ＨＣｌ、pH８を添加して２０mMトリス−ＨＣｌに調整した。試料のpHは、１NＮａＯＨの添加により８．０に調整した。この試料を、２０mMトリス−ＨＣｌ、pH８．０、１mMＥＤＴＡで平衡化したＱセファロースＦＦカラム（Pharmacia）に、室温で流速５cm/minでかけた。ｓｃＦｖを含有するフロースルー画分を回収した。
次に、Ｑセファロースのフロースルー画分を、１５０mMＮａＣｌに調整し、１０kDaのカットオフを有する限外ろ過膜を用いて１mL当たり１０mgのｓｃＦｖに濃縮した。この濃縮した試料を、リン酸緩衝生理食塩水、pH７．４で平衡化したセファクリルＳ２００カラムにかけ、０．４cm/minで溶出した。画分をＳＤＳ−ＰＡＧＥで分析し、銀染色した。大部分の夾雑物を含む前後のショルダー画分を捨てた後、ピーク画分を一緒にした。
実施例１２
ｍ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖの機能解析
溶血検定におけるｍ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖの滴定により、ｍ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖはヒト補体媒介性溶解を用量依存性の形で阻害することが判明した（図１３）。ｍ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖと５Ｇ１．１ｍＡｂおよびＦａｂの効率の直接比較により、ｍ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖは０．１５μMで２０％ヒト血清中でのＣ５ｂ〜９媒介性溶血を完全にブロックするが、一方、５Ｇ１．１ｍＡｂおよびＦａｂは０．０６〜０．０８μMでブロックすることが明らかになった。これらの検定におけるＣ５ａ生成の解析により、５Ｇ１．１−ｓｃＦｖは０．１５μMでＣ５ａ生成を完全にブロックしたのに対し、５Ｇ１．１ｍＡｂおよびＦａｂは０．０６〜０．０８μMでブロックしたという点で同様の結果が判明した（図１４）。総合すると、これらの実験は、ｓｃＦｖとして工作した際にＣ５ａ生成をブロックするその有効性の半分を失ったＮ１９／８とは異なって（配列番号１９）、５Ｇ１．１マウスｓｃＦｖは、Ｃ５ａおよびＣ５ｂ〜９の両方の生成をブロックする能力を維持することを示した。
さらに、これらのデータは、ｍ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖが、Ｃ５ａおよびＣ５ｂ〜９を完全にブロックするのに必要な５Ｇ１．１マウスｓｃＦｖのモル濃度（０．１５μM）が５Ｇ１．１ｍＡｂおよびＦａｂについて必要な濃度（０．０６〜０．０８μM）の２倍以内である点で、親分子（ネイティブマウス５Ｇ１．１ｍＡｂ）と同様の活性を維持することを明らかにする。
ｍ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖが心肺バイパスの半ビボ（ex vivo）モデルにおいて補体活性化をブロックする能力を保持しているか否かを決定するために、細菌で産生させた４．５mgの精製５Ｇ１．１マウスｓｃＦｖをＣＰＢサーキットに添加し、補体活性化をモニターした。対照実験においては、Ｃ３ａおよびＣ５ｂ〜９レベルは実験のタイムコースの間を通して上昇した。単一の実験において、ＣＰＢサーキットに対する４．５mgのｍ５Ｇ１．１−ｓｃＦｖの添加はＣ３ａの生成に何の効果も示さなかった（図１５）。反対に、補体溶血活性ならびにｓＣ５ｂ〜９生成は、この実験において完全にブロックされた（図１６および図１７）。
実施例１３
５Ｇ１．１により認識されるエピトープの特徴付け
トリプシン消化：
精製ヒトＣ５（Advanced Technologies, San Diego, CA）２０mgを、ＴＰＣＫ処理トリプシン（Worthington Biochemical Corp., Freehold, NJ）１μgを用いて酵素的に消化した。消化は、３分間継続し、その後、２０μgのダイズトリプシンインヒビター（Worthington）の添加により停止した。次に、タンパク試料緩衝液の添加により反応物を変性させ、還元し、直ちに５分間沸騰浴中に入れた。消化したフラグメントを、１２％ゲル上でのＳＤＳ−ＰＡＧＥによりサイズ分画した。次にゲルをトランスファー緩衝液（２０％(V/V)メタノール、２５mMトリス−塩基、pH８．０、および１９２mMグリシン）中でニトロセルロース（Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA）に電気的にトランスファーし、５Ｇ１．１またはＣ５ａ特異的モノクローナル抗体

のいずれかを用いてＥＣＬウェスタンブロット解析に付した。
フィルターをブロッキング溶液（５００mMＮａＣｌ、５mMトリス、pH７．４、１０％(V/V)無脂肪ドライミルクおよび０．２％(V/V)ツイーン２０）中で各３０分間２回インキュベートした。次に、フィルターを一次抗体を含有する新鮮なブロッキング溶液（２０mL）に移し、振とうプラットフォーム上で４０分間インキュベートした。洗浄溶液（５００mMＮａＣｌ、３５mMトリス、pH７．４、０．１％ＳＤＳ、１％ＮＰ−４０および０．５％デオキシコール酸）でフィルターを簡単にすすいでミルクを除去し、次に新鮮な洗浄溶液を加えてオービタリーシェーカー上で２０分の間隔で２回インキュベートした。フィルターを１０〜２０mLの二次抗体溶液（５００mMＮａＣｌ、５mMトリス、pH７．４、１０％(V/V)無脂肪ドライミルク、０．２％(V/V)ツイーン２０および１％ＮＰ−４０）で簡単にすすぎ、次いで、１：２０００希釈のＨＲＰコンジュゲート化ヤギ抗マウスを含有する新鮮な二次抗体溶液を用いて振とうプラットフォーム上で２０分間インキュベートした。次に、フィルターを上述のように洗浄し、ＥＣＬ試薬（Amersham Corp., Arllington Heights, IL）中で１分間インキュベートし、ＥＣＬハイパーフィルム（Amersham）に露光した。
酸加水分解：
２０μgの精製ヒトＣ５（Advanced Technologies）を１N酢酸中で加水分解した。２０μgのヒトＣ５（１μg/μL）を２N酢酸２０μLに添加し、１００℃で１０分間インキュベートした。次に試料をタンパク試料緩衝液で、再び１００℃で、５分間変性させ、還元した。試料が青色になるまで飽和トリス塩基溶液を滴下し、酸を中和した。次に、切断生成物をＳＤＳ−ＰＡＧＥによりサイズ分画し、上述のようにウェスタンブロットを行った。Ｎ末端の配列決定のために、ゲルで分画した酸加水分解物をＰＶＤＦ膜にトランスファーした。Ｎ末端配列は、ＰＶＤＦ膜から４６kDa酸加水分解フラグメントを切り出し、それを実施例１０に記載したアミノ酸配列解析に付すことにより、得た。
脱グリコシル化：
ヒトＣ５の、還元され、変性された酸加水分解物、またはトリプシンフラグメントを、製造者の指示に従ってＮ−グリコシダーゼＦ（ペプチド−Ｎ−グリコシダーゼＦ、Boehrringer Mannheim Corp., Indianapolis, IN）により脱グリコシル化した。
結果：
ヒトＣ５の酸加水分解は、ＳＤＳ−ＰＡＧＥによる見かけの分子量が４６kDaのフラグメントを生じ、これは、抗Ｃ５ａ ｍＡｂ Ｇ２５／２および抗Ｃ５α鎖ｍＡｂ ５Ｇ１．１の両方と免疫反応性であった。両方の抗体を同時にプローブとして用いたウェスタンブロット、ならびに銀染色したＳＤＳ−ＰＡＧＥ解析により、両方の抗体と免疫反応性である単一の４６kDaフラグメントの存在を確認した。５Ｇ１．１およびＧ２５／２の両方に対する結合部位を有する単一の免疫反応性フラグメントの存在は、５Ｇ１．１エピトープはＣ５のα鎖のＮ末端の最初の約４６kDa内に含まれていることを強く示唆した。
「背景の生理学および病理学」と題する補体系の説明において上述したように、Ｃ５ａの切断部位またはそれにすぐ隣接する部位に結合する化合物（例えば、抗体）は、最終補体インヒビターとして作用する潜在能を有する。この部位に結合する抗体の潜在的阻害活性は、Ｃ５α鎖結合５Ｇ１．１抗体はＣ５ａ切断部位またはその近傍のエピトープに結合するであろうという期待をもたらした。Ｃ５の４６kDa酸加水分解フラグメントに５Ｇ１．１が結合するという知見は、この期待を支持する。
トリプシン消化生成物のウェスタンブロット解析により、５Ｇ１．１と免疫反応性である、約２７kDaの位置に移動する１つのタンパク分解フラグメントを同定した。同様に、抗Ｃ５ａ ｍＡｂ Ｇ２５／２を用いたウェスタンブロット解析の後、約２９kDaの位置に移動する１つのタンパク分解フラグメントが観察された。ブロットに、５Ｇ１．１およびＧ２５／２の両方を同時にプローブとして用いた実験により、各バンドは別個のものであり、その見かけ上異なる移動度はゲルのずれによるものではないことが明らかになった。５Ｇ１．１ ｍＡｂはＣ５コンベルターゼ切断部位に結合する可能性が高いと考えられていたので、これは驚くべきことであった。したがって、５Ｇ１．１は、Ｇ２５／２との免疫反応性を示す１２kDaを超えるあらゆるＣ５フラグメントと免疫反応性であることが期待された。このようなフラグメントは、抗Ｃ５ａ ｍＡｂに特異的に結合するＣ５α鎖の最もアミノ末端側を十分に含み、Ｃ５コンベルターゼ切断部位を含みそれを越える領域にわたるのに十分であろう。
２９kDaフラグメントとのＧ２５／２の免疫反応性は、そのフラグメントがＣ５ａを生じるために切り落とされるＣ５のα鎖のＮ末端領域を含むことを示した。さらに、５Ｇ１．１はこのバンドとは免疫反応性ではなかったため、５Ｇ１．１エピトープはＣ５のα鎖のＮ末端の最初の約２９kDaに含まれている可能性が低く、したがって、Ｃ５コンベルターゼ切断部位の近傍に局在化することができなかった。
これらのトリプシン消化および酸加水分解マッピングのデータは、５Ｇ１．１エピトープがＣ５のα鎖のＮ末端から約２９kDa（翻訳後修飾を含む）から始まってＣ末端方向に１７kDa続く、すなわち、Ｎ末端から４６kDaで終わる領域内に含まれることを示唆した。これは、上で考察した、この抗体はＣ５ａが切り落とされる点またはそのごく近傍、すなわち、配列番号２のアミノ酸残基７３３の位置またはそれにすぐ隣接する位置に結合するであろうという期待から見て、驚くべき知見である。
翻訳後修飾は、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ電気泳動中のタンパクの移動度を変化させることができる。このような修飾のひとつは、Ｎ結合グリコシル化を通じた炭水化物の付加である。「背景の生理学および病理学」の題のもとに上述したように、Ｃ５はグリコシル化されており、Ｃ５ａも同様である。Ｃ５ａは、ヒトＣ５の全長プロＣ５前駆体のアミノ酸番号７２３に相当するアスパラギン残基でグリコシル化されている（配列番号２）。
ヒトＣ５α鎖のコンピュータ解析は、配列番号２のアミノ酸番号８９３、１０９７および１６１２に相当する位置での潜在的Ｎ結合グリコシル化を示唆する。トリプシンおよび酸フラグメントの両方の電気泳動移動度に対する炭水化物の関与を決定するために、フラグメントの酵素的脱グリコシル化を行い、続いてウェスタンブロット解析を行った。各トリプシンフラグメントは、見かけの分子量の約３kDaを失い、一方、酸フラグメントは、約６kDaを失ったことがわかった。
この結果は、トリプシンフラグメントは各々単一の部位でグリコシル化されていること、および４６kDa酸フラグメントは２つの部位（そのうち１つは上記のＣ５ａにおける既知のグリコシル化部位であった）でグリコシル化されていること、を示すものとして解釈された。脱グリコシル化の後に観察された移動度の減少は、Ｃ５α鎖の最初の２３３アミノ酸内の第二のＮ結合グリコシル化部位のコンピュータによる予測と一致する。
Ｎ末端配列解析により、１N酢酸処理により生成された４６kDaフラグメントの最初の４つのアミノ酸がＴｈｒ Ｌｅｕ Ｇｌｎ Ｌｙｓであることが決定された。この配列は、全長ヒトプロＣ５前駆体分子中で１回だけ、配列番号２のアミノ酸６６０から６６３に相当する位置に見い出される。この４つのアミノ酸の配列は、ヒトＣ５のα鎖のアミノ末端の配列、したがってヒトＣ５ａのアミノ末端の配列にも相当する。
５Ｇ１．１の結合部位をより正確にマッピングするために、重複ペプチド解析を行った。上述のヒトＣ５の１７kDaセクション内に含まれると予測された配列（配列番号２；アミノ酸８９３〜１０１９）を、Ｎ末端に向かう４３アミノ酸の延長およびＣ末端に向かう３０アミノ酸の延長と共に（全部で２００アミノ酸）、ポリプロピレンフィルター（Research Genetics Inc., Huntsville, AL）上で固相合成により８８の一連の重複ペプチドとして合成した。
この４３および３０アミノ酸の延長は、この１７kDa領域の範囲の予測における不正確さの可能性を許容するために付加した。このような不正確さは、Ｃ５ａの種々の領域の各々の特定のグリコシル化の程度の不確実性、ならびに高度に荷電したポリペプチド（５Ｇ４６ｋフラグメントおよび５Ｇ２７ｋフラグメントなど）をＳＤＳ−ＰＡＧＥにより解析する場合に一般に見られる異常なゲル移動度による可能性が高い。発明の概要において上述したように、これらの重複ペプチドによりカバーされる領域に相当する２００アミノ酸のペプチドは、本明細書において「５Ｇ２００ａａ」と呼ばれる。
５Ｇ１．１抗体はＣ５ａ切断部位に結合するという期待のため、Ｃ５ａ切断部位にわたる３０アミノ酸のセクション（配列番号２のアミノ酸７２５〜７５４）にわたる、別の１組の８つの重複ペプチドを合成した。この３０アミノ酸のセクションの配列を有するペプチドを、本明細書において「切断部位ペプチド」と呼ぶ。配列番号２のアミノ酸残基７２５〜１０４９にわたる３２５アミノ酸（ａａ）のペプチド（このペプチドは切断部位ペプチドおよび５Ｇ２００ａａペプチドによりカバーされる領域にわたる）を、本明細書において「５Ｇ３２５ａａ」ペプチドと呼ぶ。
これらのフィルターを、ＥＣＬウェスタンブロットについて上述したように、５Ｇ１．１をプローブとして調べた。ＫＳＳＫＣペプチドのアミノ酸残基３〜１９に相当する領域にわたる４つの重複ペプチドの１組（配列番号１）が、各々モノクローナル抗体結合の指標である陽性シグナルを与え、一方、Ｃ５ａ切断部位に対応するペプチドは５Ｇ１．１抗体に結合しなかった。
実施例１４
Ｃ３／Ｃ４結合検定
Ｃ３およびＣ４は、共に古典的Ｃ５コンベルターゼの鍵となる成分であり、Ｃ３は、第二Ｃ５コンベルターゼの鍵となる成分でもある。これらのＣ５コンベルターゼは、Ｃ５を活性なＣ５ａおよびＣ５ｂに転換するのに必要とされる。したがって、Ｃ３およびＣ４に対するＣ５の結合をブロックする能力は、本発明に従った補体媒介性疾患の治療に用いるべき抗体に関して望ましい特性である。
９６ウェルマイクロタイタープレートを、１０μg/mLの精製ヒトＣ３またはＣ４（Quidel）のいずれかで、１ウェル当たり５０μLで３７℃で１時間コーティングした。次に、プレートを、１ウェル当たり２００μLの１％ＢＳＡを含有するＴＢＳで室温で１時間ブロッキングした。ＴＢＳ／．１％ＢＳＡ中での３回の洗浄の後、５Ｇ１．１ Ｆａｂ（従来のパパイン消化により５Ｇ１．１から得たもの）の存在下（２０μg/mL）または不存在下で精製ヒトＣ５（Quidel，ＴＢＳ−１％ＢＳＡ中２０μg/mL）をプレートに添加し、３７℃で１時間インキュベートした。ＴＢＳ／．１％ＢＳＡ中での３回の洗浄の後、Ｃ５β鎖に対するモノクローナル抗体（Ｎ１９／８、５μg/mL）をウェルに添加し、Ｃ３またはＣ４に結合したＣ５を検出した。ＴＢＳ／．１％ＢＳＡ中での３回の洗浄の後、西洋ワサビペルオキシダーゼコンジュゲート化二次抗体および適切な基質を用いてプレートを発色させた。
これらの検定の結果は、５Ｇ１．１ ｍＡｂがＣ３またはＣ４のいずれかに対する精製ヒトＣ５の結合を少なくとも６０％から９０％阻害することを示した。本明細書において、および請求の範囲において使用されるように、このような６０％から９０％のＣ３またはＣ４結合の減少は、Ｃ３またはＣ４結合の「実質的な減少（以下）」である。
実施例１５
Ｎ１９／８キメラＦａｂの構築および機能解析
ハイブリドーマＮ１９−８からの重鎖および軽鎖可変領域を、製造者により記載されるとおりにＩｇ−Ｐｒｉｍｅシステム（Novagen）を用いるＰＣＲによってクローニングした。複数の独立したＰＣＲ反応からのクローンを配列決定して、ＰＣＲ増幅中に導入された突然変異を検出した。Ｎ１９−８ ＶＬ／ヒト カッパ定常領域キメラｃＤＮＡは、Ｎ１９−８軽鎖可変領域を含むプラスミドおよびプラスミドｐＨｕＣＫ（Hieter et al., 1980 Cell, 22:197-207）を重複ＰＣＲ反応における鋳型として使用して作成した。
同様に、Ｎ１９−８ ＶＨ／ヒトＩｇＧ１ ＦｄキメラｃＤＮＡを、Ｎ１９−８重鎖可変領域を含むプラスミドおよびＩｇＧ１遺伝子を含むプラスミド（Ilan R. Kirsch, National Cancer Institute, Bethesda, MDから入手したもの）を鋳型として使用して作成した。このＦｄ構築体は、ＩｇＧ１のヒンジ領域の最初の９個のアミノ酸を含み、カッパ軽鎖の末端のシステイン残基と通常ジスルフィド結合を形成するシステイン残基を含んでいた。
得られたキメラｃＤＮＡを、ＰＣＲ増幅手順中に導入した適切なフランキング制限酵素部位を用いて別々にＡＰＥＸ−１ベクターにクローニングし、配列決定した。続いてこれらのＡＰＥＸベクターのひとつからのプロモーター、イントロンおよびｃＤＮＡインサートを含むフラグメントを、他方のポリリンカー中にサブクローニングし、軽鎖およびＦｄの両方の発現を指示する単一のベクターを作成した。このＡＰＥＸ−１ベクターからのタンデム発現カセットを、次にＡＰＥＸ−３Ｐにサブクローニングし、これを用いてキメラＦａｂの発現のために２９３ ＥＢＮＡ細胞を形質転換した。
補体溶血活性およびＣ５ａ生成をブロックする能力について試験したとき、キメラＮ１９／８ Ｆａｂは、溶血活性をブロックする能力を維持していたが、そのＣ５ａ生成ブロック能の５０％を失っていた。
本出願全体を通じて、種々の刊行物および特許の開示が引用されている。それらの教示および開示は、本発明の属する分野の技術水準をより十分に説明するために、その全体にわたって、参照によりこの明細書中に包含されるものとする。
本発明の好ましい、またはその他の態様を本明細書において記載したが、以下の請求の範囲により定義される本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によりさらなる態様が企図されることができる。

配列表
（1）一般的な情報
(i) 出願人：Evans, Mark J.
Matis, Louis A.
Mueller, Eileen Elliott
Nye, Steven H.
Rollins, Scott
Rother, Russell P.
Springhorn, Jeremy P.
Squinto, Stephen P.
Thomas, Thomas C.
Wang, Yi
Wilkins, James A.
(ii) 発明の名称：糸球体腎炎および他の炎症性疾患の治療のための組成物および方法
(iii) 配列の数：19
(iv)連絡先：
（A）名宛人：Maurice M. Klee
（B）通り：1951 Burr Street
（C）市：Fairfield
（D）州：Connecticut
（E）国：USA
（F）郵便番号：06430
(v) コンピュータ読み取り形態：
（A）媒体タイプ：3.5インチ 1.4Mb保存容量
（B）コンピュータ：マッキントッシュCetris 610
（C）オペレーティングシステム：System 7
（D）ソフトウエア：ワードパーフェクト3.0
(vi) 現出願データ：
（A）出願番号：
（B）出願日：
（C）分類：
(vii) 前出願データ：
（A）出願番号：US 08/236,208
（B）出願日：1994年5月2日
(viii) 代理人の情報：
（A）氏名：Klee, Maurice M.
（B）登録番号：30,399
（C）参照／ドケット番号：ALX-138
(ix) 電気通信情報：
（A）電話：(203)255-1400
（B）ファクシミリ：(203)254-1101
（2）配列番号１に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：21アミノ酸
（B）配列の型：アミノ酸
（C）鎖の数：一本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
（A）説明：KSSKCペプチド
(iii) ハイポセティカル：NO
(iv) アンチセンス：NO
(xi) 配列：配列番号１：

（2）配列番号２に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：1658アミノ酸
（B）配列の型：アミノ酸
（C）鎖の数：一本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
（A）説明：プロ-C5ポリペプチド
(iii) ハイポセティカル：NO
(iv) アンチセンス：NO
(vi) 起源：
（A）生物名：Homo sapiens
(x) 刊行物情報：
（A）著者：Haviland, D.L.
Haviland, J.C.
Fleischer, D.T
Hunt, A.
Wetsel, R.A.
（B）文献：ヒト補体プローC5の完全cDNA配列(Complete cDNA Sequence of Human Complement Pro-C5)
（C）誌名：Journal of Immunoloqy
（D）巻：146
（F）頁：362-368
（G）日付：1991
(xi) 配列：配列番号２：

（2）配列番号３に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：4059塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：環状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：Apex-1真核生物発現ベクター
(xi) 配列：配列番号３：

（2）配列番号４に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：8540塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：環状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：Apex-3P真核生物発現ベクター
(xi) 配列：配列番号４：

（2）配列番号５に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：30塩基
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：一本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：オリゴヌクレオチドプライマーUDEC690
(iii) ハイポセティカル：NO
(iv) アンチセンス：NO
(xi) 配列：配列番号５：

（2）配列番号６に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：30塩基
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：一本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：オリゴヌクレオチドプライマーUDEC395
(iii) ハイポセティカル：NO
(iv) アンチセンス：Yes
(xi) 配列：配列番号６：

（2）配列番号７に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：747塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：環状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：5G1.1M1 scFv（マウス）
(xi) 配列：配列番号７：

（2）配列番号８に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：747塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：5G1.1 scFv CB（ヒト化）
(xi) 配列：配列番号８：

（2）配列番号９に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：726塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：5G1.1M1 VL HuK（キメラ軽鎖）
(xi) 配列：配列番号９：

（2）配列番号１０に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：750塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：5G1.1M1 VH+HUG1（キメラFd）
(xi) 配列：配列番号１０：

（2）配列番号１１に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：750塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：5G1.1 VH+IGHRL（ヒト化Fd）
(xi) 配列：配列番号１１：

（2）配列番号１２に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：750塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：5G1.1 VH+IGHRLC（ヒト化Fd）
(xi) 配列：配列番号１２：

（2）配列番号１３に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：726塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：5G1.1 VL+KLV56（ヒト化軽鎖）
(xi) 配列：配列番号１３：

（2）配列番号１４に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：726塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：5G1.1 VL+KLV56B（ヒト化軽鎖）
(xi) 配列：配列番号１４：

（2）配列番号１５に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：711塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：5G1.1 VL+012（ヒト化軽鎖）
(xi) 配列：配列番号１５：

（2）配列番号１６に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：750塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：5G1.1 VH+IGHRLD（ヒト化Fd）
(xi) 配列：配列番号１６：

（2）配列番号１７に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：747塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：直鎖状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：5G1.1 scFv DO12（ヒト化scFv）
(xi) 配列：配列番号１７：

（2）配列番号１８に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：5248塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：環状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：pET Trc SO5/NI原核生物発現ベクター
(xi) 配列：配列番号１８：

（2）配列番号１９に関する情報：
(i) 配列の特徴：
（A）配列の長さ：813塩基対
（B）配列の型：核酸
（C）鎖の数：二本鎖
（D）トポロジー：環状
(ii) 配列の種類：他の核酸
（A）説明：N19/8 scFv(Hisタッグ付)
(xi) 配列：配列番号１９：

Claims (11)

1. ヒト補体成分Ｃ５に対する特異的結合を示し、その特異的結合がヒト補体成分Ｃ５のα鎖を標的とする、少なくとも１つの抗体抗原結合部位を含む抗体であって、ヒト体液中の補体活性化を阻害し、ヒト補体活性化生成物である遊離Ｃ５ａと特異的に結合しない抗体。
2. 前記ヒト体液中の補体活性化の阻害が、該体液中のＣ５ａ生成の遮断の増加および補体溶血活性の遮断の増加として測定可能であり、該Ｃ５ａ生成の遮断の増加が該補体溶血活性の遮断の増加と等しい、請求項１に記載の抗体。
3. ヒトＣ５との結合に際し、前記抗体が、Ｃ５がヒト補体成分Ｃ３に結合する能力を阻害する、請求項１に記載の抗体。
4. ヒトＣ５との結合に際し、前記抗体が、Ｃ５がヒト補体成分Ｃ４に結合する能力を阻害する、請求項１に記載の抗体。
5. 抗体が、５Ｇ４６ｋフラグメント、５Ｇ３２５ａａペプチド、５Ｇ２００ａａペプチドまたはＫＳＳＫＣペプチドと特異的に結合する、請求項１に記載の抗体であって、該５Ｇ４６ｋフラグメントは、配列番号２のアミノ酸６６０−１０１９であり、５Ｇ３２５ａａペプチドは、配列番号２のアミノ酸７２５−１０４９であり、５Ｇ２００ａａペプチドは、配列番号２のアミノ酸８５０−１０４９であり、そしてＫＳＳＫＣペプチドは、配列番号１に示される、抗体。
6. 前記抗体を、体液中の１モルのヒトＣ５に対し１０モルの抗体の抗体抗原結合部位と等しいまたはそれ未満の比を生じる濃度で体液に添加する場合、前記ヒト体液中の補体活性化の阻害が、体液中のＣ５ａ生成の完全な遮断および体液中の補体溶血活性の完全な遮断として測定可能である、請求項１に記載の抗体。
7. 前記濃度が、体液中の１モルのヒトＣ５に対し３モルの抗体の抗体抗原結合部位と等しいまたはそれ未満の比を生じる濃度である、請求項６に記載の抗体。
8. 請求項１に記載の抗体を生産する、ＡＴＣＣ識別番号ＨＢ−１１６２５を有するハイブリドーマ５Ｇ１．１。
9. 請求項８に記載のハイブリドーマにより産生される抗体。
10. ヒト定常ドメインを含む組換え抗体である、請求項１に記載の抗体。
11. 請求項１に記載の抗体を含む、遊離Ｃ５ａへの特異的な結合を伴わずに、補体活性化を特異的に阻害するための組成物。

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