JP4156238B2 - 腫瘍壊死因子関連アポトーシス誘導性リガンドレセプターについて選択的な抗体、およびそれらの使用 - Google Patents
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Description
(発明の分野)
本発明は、腫瘍壊死因子(本明細書中で以降「TNF」として参照される)関連アポトーシス誘導リガンド(本明細書中で以降「TRAIL」として参照される)レセプターの単一の型に特異的に結合し得る抗体に関し、より詳細には、単一の型のレセプターを発現する細胞においてインビボおよびインビトロでアポトーシスを誘導するモノクローナル抗体、ならびにそれらに基づく治療に関する。
【0002】
(発明の背景)
TRAILは、TNFファミリータンパク質のメンバーであり、これはまた、TNF−αおよびFasリガンドを含む(1)。これらのタンパク質は、アポトーシスの強力な誘導因子である。現在までに、TRAILについて5つのレセプターが同定されており、これらのうち2つ(DR4(TRAIL−R1)およびDR5(TRAIL−R2))(2〜7)は、アポトーシスシグナルを伝達し得、他の3つ(DcR1(TRAIL−R3)、DcR2(TRAIL−R4)およびオステオプロテゲリン(osteoprotegerin;OPG))は、アポトーシスシグナルを伝達しない(8〜12)。TRAILについての全ての5つのレセプターは、その細胞外リガンド結合ドメインにおいて有意な相同性を共有する。FasおよびTNFレセプターI(本明細書中で以降「TNFRI」として参照される)についても同様であり、DR4およびDR5の両方の細胞内セグメントはデスドメイン(death domain)を含み、そしてFas関連デスドメインタンパク質(本明細書中で以降「FADD」として参照される)およびカスパーゼ8を含む経路を通ってアポトーシスシグナルを伝達する(6、7)。アポトーシスシグナルを伝達することに加えて、DR4およびDR5レセプターはまた、NKκbを含む経路を活性化し得る(6、7)。
【0003】
実証されてきたTRAILの生物学的機能としては、形質転換された腫瘍細胞のアポトーシスを選択的に誘導するTRAILの能力が挙げられ、正常な細胞は、TRAIL介在アポトーシスに比較的耐性である(13〜15)。この選択性は、動物モデルにおける重大な毒性の誘導を伴わないTRAILの全身投与によって実証されるように、Fasリガンドと対照的に、TRAILの投与は非常に低い毒性のレベルに関連するということを示唆する(13)。従って、TRAILは、癌および異常な細胞増殖に関連する他の疾患の処置のための適切な治療剤である強力なアポトーシス誘導因子として、提案される。TRAILはまた、自己免疫疾患または炎症疾患の処置のために適切である強力なアポトーシス誘導因子として、提案される。TRAIL介在アポトーシスは、T細胞の活性化−誘導細胞死に関与し、それによって、Fasリガンドに対する代替的な機構として役立つことが実証されている(16、17)。TRAIL介在アポトーシスはまた、T細胞および他の炎症性細胞のアポトーシスの誘導において機能し(18)、そしてNK細胞の殺傷活性において(19〜21)、および樹状細胞の免疫調節機能において(22、23)役割を果たす。従って、TRAIL介在アポトーシスはまた、免疫学的寛容(immunoprivilege)および免疫監視(immunosurveillance)において機能し得る。
【0004】
TRAILレセプター系は複雑であり、そして少なくとも2つのデスレセプター(DR4およびDR5)、ならびに少なくとも2つの非アポトーシスレセプター(DcR1およびDcR2)を含む。これらのレセプターの全てがアミノ酸配列の高い相同性を共有しているだけでなく、TRAILに対する同様の結合親和性も示す(2〜12)。アポトーシスを誘導することなしにTRAILの結合について競合する、DcR1およびDcR2レセプターの能力は、TRAILリガンドの活性をブロックまたは調節するおとり(decoy)レセプターとして作用し得ることを示唆する。さらに、形質転換されていない細胞は、形質転換された細胞が発現するよりも高いレベルのおとりレセプターを発現することが報告されている。従って、デスレセプターおよびおとりレセプターの発現の差示的調節は、TRAIL介在アポトーシスに対する細胞の感受性を決定するが、レセプター特異的抗体の欠損に起因する重要な調節機構を示し得ることが提唱されている(2)。DR4およびDR5の発現ならびに機能が広範に研究されているが、レセプター特異的モノクローナル抗体が無いので、進歩が阻害されている。DR5の細胞表面の発現は、実証されていない。架橋を促進するために、インビトロにおいて黒色腫細胞のアポトーシスを誘導し得る抗TRAILレセプター抗体(ただし、その抗体の固定化の際にのみであり、そしていくつかの場合、この細胞はアクチノマイシンDでの培養を必要とする)のパネルが生成されることが、報告されている(24)。いくつかの抗DR5抗体が産生されている(24)。しかし、これらの以前に生成された抗DR5モノクローナル抗体は、架橋条件下でさえ、インビトロで低いアポトーシス誘導活性を有する。インビボの活性は報告されていない。これらの抗体は、TRAILレセプターの細胞表面発現を試験するために使用されていない(24)。従って、架橋または固定化を必要とすることなく、インビボおよびインビトロの両方で、細胞表面レセプターに結合し得るだけでなく種々の型の異常な細胞(腫瘍細胞を含む)のアポトーシスを強力に誘導する、それぞれの特異的なTRAILレセプターについて選択的なモノクローナル抗体の必要性が存在する。このような抗体は、強力な治療的因子だけでなく、TRAILレセプターの機能的分析のための診断ツールをも提供する。死誘導レセプターDR4およびDR5のそれぞれに対する特異的な抗体についての特別な必要性が存在する。
【0005】
多くの疾患の発生または進行において、しばしば細胞が欠損しない場合がある。多くの自己免疫疾患および炎症状態において、生存する活性化細胞は、正常な組織または細胞を攻撃する。さらに、腫瘍形成の進行および慢性関節リウマチの増殖性のパンヌス(panus)形成は、細胞の抑制されない増殖によって特徴化される。従って、不十分なアポトーシスは、疾患の進展を引き起こし、そしてアポトーシスを増強するためのアポトーシス誘導リガンドまたはアゴニストのモノクローナル抗体の使用は、これらの所望ではない細胞を排除するための強力な治療的ストラテジーと考えられる。
【0006】
例えば、慢性関節リウマチ(本明細書中で以降「RA」として参照される)は、一般的なヒト自己免疫疾患である。RAの病態生理学の現在の理解は、自己免疫性のT細胞およびB細胞が、合わさって炎症応答を開始し、これが滑膜細胞の過増殖を駆動するということである。滑膜細胞の過増殖の結果として、メタロプロテイナーゼ(本明細書中で以降「MMP」として参照される)が過剰生産され、それがさらに、RAの特徴である軟骨および骨の侵食性の破壊を引き起こす(25)。従って、炎症性滑膜細胞の過増殖の制御は、RAの処置において重要な工程である。滑膜細胞の過増殖を引き起こす分子機構は未だに知られていない。過増殖性の滑膜細胞は悪性ではなく、そして形質転換されていないが、多くの研究が、これらの滑膜細胞は、形質転換された細胞といくつかの共通の特徴を共有していることを示唆する(46)。これらの細胞(いわゆる「形質転換したらしい(transformed−appearing)滑膜細胞」)は、高密度で粗い小胞体、多くの不規則な核、および正常な紡錘形態の細胞骨格における変化によって特徴付けられる。癌遺伝子およびウイルス由来遺伝子の取り込みが、RA滑膜細胞の形質転換の出現についての一次トリガーであり得ることが提唱されている(46)。
【0007】
RAの少なくとも2つの局面が、調節不全のアポトーシスが疾患のプロセスに寄与し得ること、およびアポトーシスの治療的な誘発が効果的な処置であり得ることを示唆する:活性化されたT細胞の欠失の失敗は、これらのT細胞の不完全な活性化誘導の細胞死が存在し、これはFas介在アポトーシスおよびTRAIL介在アポトーシスを含むプロセスであり、そしてRA滑膜細胞の過増殖の性質はRA病態生理学の後期ステージにおいて寄与する因子であることを示唆する。実際に、抗Fas抗体の炎症性関節中への投与が、taxトランスジェニックマウス(これはヒトRAについての動物モデルである)において慢性関節炎の発生を阻害することを示す(26)。さらに、アデノウイルスベクターによるfasリガンド遺伝子での局在化された形質導入が、コラーゲン誘導関節炎の予防において効果的である(27)。Fas介在アポトーシスの増強による炎症性滑膜細胞の増殖の阻害が、両方の場合において観察される。FasリガンドはRA滑膜細胞における強力なアポトーシス誘導因子であるが、ヒトのための治療としてFasリガンド介在アポトーシスを適用することは、致死的な肝臓毒性によって制限される。従って、TRAILレセプター誘導アポトーシスは、Fasリガンド誘導アポトーシスよりも、RAの処置のためのより安全で、かつより効果的な治療を示す。
【0008】
TRAILレセプター誘導アポトーシスはまた、Fasリガンド誘導アポトーシスよりも、癌の処置のためのより安全で、かつより効果的な治療を示す。TRAIL介在アポトーシスは、正常な細胞に影響することなく、形質転換された腫瘍細胞のアポトーシスを特異的に誘導することが知られている。三量体化された可溶性TRAILの全身投与は、実験動物において毒性を引き起こさなかったが、移植された腫瘍の退行を誘導し得たことが示された(13、28)。伝統的な処置のための付属的な治療としてのその可能性は、DR5の発現および乳癌細胞のTRAIL誘導アポトーシスに対する感受性が放射線によって増強され、放射線と組み合せることでTRAILの効果が癌治療において増加されることを示唆するという最近の知見によって強調された(29)。
【0009】
さらに、TRAILレセプターDR5をコードする遺伝子が、染色体8p21−22(いくつかの癌細胞において高い頻度の変異を有する遺伝子座)にマッピングされた(30)。少なくとも2種類の腫瘍細胞(小肺癌(31)および頭頚部癌(32))が、DR5遺伝子のデスドメインにおいて変異を示すことが報告された。従って、癌の発生および進行に対するレセプターエピトープのバリエーションの効果を決定するための癌研究における、抗DR5抗体についての必要性が存在する。さらに、TRAILレセプター変異の機能性は、癌の早期検出における他の生体マーカーと組み合されそして腫瘍攻撃性の予測物として使用される場合、有用な臨床的診断ツールであることが証明される。
【0010】
(発明の要旨)
TRAILレセプターDR5を認識する抗体およびインビボでDR5発現細胞においてアポトーシスを誘導する抗体が開示される。DR4でも、DcR1でもDcR2でもなく、DR5を認識する抗体が、さらに開示される。ハイブリドーマによって産生されるモノクローナル抗体が、具体的に詳述される。
【0011】
本発明によって提供される方法は、DR5に結合し得る治療的な量の抗体に対して細胞を曝露することによって、細胞の増殖を阻害することを可能にする。DR5に対して活性な治療的な量のモノクローナル抗体、薬学的に受容可能なキャリア、およびこの抗体およびこのキャリアを含む容器を含む薬理学的な組成物もまた、開示される。異常な細胞または調節不能な細胞の選択的アポトーシスのための治療剤を調製するための、DR5を認識する抗体の使用が、本発明によってさらに提供される。
【0012】
本発明の抗体は、腫瘍壊死因子リガンドレセプター(例えば、DR4、DR5、DcR1、DcR2またはOPG)と相互作用し、このようなレセプターを発現する細胞においてアポトーシスを誘導する。アゴニストな腫瘍壊死因子リガンドレセプターエピトープまたはアンタゴニストな腫瘍壊死因子リガンドレセプターエピトープを選択的に結合し得る本発明の抗体が、開示される。
【0013】
本発明は、治療的な量の本発明の抗体に、アポトーシス関連疾患を有する標的組織を曝露する工程を包含する方法によって、アポトーシス関連疾患を処置することが提供される。
【0014】
被験体中で免疫応答を誘発し得る免疫グロブリンタンパク質またはそのフラグメントに結合する、少なくとも10塩基を有する抗原性のTRAILレセプターアミノ酸配列を含む融合タンパク質がさらに記載される。
【0015】
本発明は、標的細胞が発現ベクター中のTRAILレセプター核酸配列でトランスフェクトされ、そのためにTRAILレセプターは標的細胞中で発現される、遺伝子治療の方法を提供する。次いでこの標的細胞は、TRAILレセプターに選択的に結合する抗体に曝露される。
【0016】
DR5について選択的な抗体の重鎖および軽鎖免疫グロブリンをコードする核酸配列およびアミノ酸配列が提供される。本発明の核酸配列を含むベクターおよび本発明のベクターで形質転換された宿主細胞も、詳述される。
【0017】
本発明は、ヒト化TRA−8を産生する宿主細胞を提供する。
【0018】
宿主が、ヒト化免疫グロブリン軽鎖およびヒト化免疫グロブリン重鎖をコードする核酸配列で形質転換され、その後この形質転換された宿主は所定の期間インキュベートされる、ヒト化DR5抗体を産生するプロセスが記載される。
【0019】
標的細胞を、薬学的に有効な量のヒト化DR5抗体と接触する工程を包含する、細胞増殖を阻害するためのプロセスもまた記載される。
【0020】
DR5について選択的なヒト化TRA−8抗体を含み;使用のための説明書と共に適切な容器にパッケージングされている、細胞死を誘導するための市販のキットが提供される。
【0021】
(発明の詳細な説明)
細胞の排除ができないということは、欠損と関連するアポトーシス誘導系(例示的に、リガンド、レセプター、または細胞内調節因子およびエフェクター分子の発現または機能を含む)における欠陥に起因する。本発明は、欠陥アポトーシス誘導系を補正するための方法ならびに所定の欠陥アポトーシス誘導系に固有の特異的な欠損を解明するための方法を提供する。
【0022】
本発明は、特異的TRAILレセプター(DR5、DR4、DcR1およびDcR2を含む)に対する選択的インビボアポトーシス誘導活性および選択的インビトロアポトーシス誘導活性を有する、モノクローナル抗体の新規クラスに関する。本発明は、アポトーシスシグナル伝達研究のための試薬として、ならびにTRAILレセプターを発現する細胞(例示的に、広範なクラスの癌細胞、アポトーシス系の調節不全(disregulation)および自己免疫疾患の異常に増殖する滑膜細胞が挙げられる)に対して有効な治療剤としての有用性を有する。本発明に従う抗体は、TRAILレセプター間の相同性にもかかわらず、TRAILレセプターの特定の型の結合に特異的である。本発明の抗体は、標的TRAILレセプターを発現する細胞のみの標的化されたアポトーシスを与えるか、あるいは、標的レセプターを発現する細胞のTRAILアポトーシスのブロッキングを提供する。
【0023】
本発明の抗DR5モノクローナル抗体は、インビトロにおいてDR5を発現する細胞におけるアポトーシスの強力な誘導因子として、およびインビボにおいてアポトーシスの強力な誘導因子として作用する。ヒト化抗体骨格に接がれたヒト化フラグメントCDR配列および本発明の融合タンパク質抗DR5抗体は、類似のアポトーシス特性を示す。
【0024】
現在のところ、細胞表面DR5に結合し、そして架橋剤の非存在下でインビトロおよびインビボの両方でDR5を発現する細胞のアポトーシスを誘導するモノクローナル抗体は、利用可能ではない。本発明は、疾患の動物モデル(例えば、異種移植動物)、すなわちインビボにおいて治療剤として作用する抗DR5抗体を含む。可溶性TRAILは、インビボにおいて腫瘍細胞のアポトーシス誘導に有効であることが示されているが、その殺傷活性は、大量かつ反復した投与(これは頻繁に必要とされる)を伴なっても非常に低いようである(13)。本発明に従う一連の抗DR5抗体のうちの1つであるTRA−8は、ヒトDR5導入遺伝子を保有する動物において薬学的に有効であり、そしてまた、DR5およびTRAILの役割の調査のためのモデルを確立する際に有用性を有する。
【0025】
TRAILレセプターに対して惹起された本発明に従う抗体は、実験動物から本発明に従って収集される。ヒト被験体内での減少され、そして治療的に許容できる免疫応答を誘発しながらレセプター結合活性を維持するために、本発明に従う抗体をヒト化することによって、本発明に従うヒト化抗TRAILレセプター抗体は、所定のTRAILレセプターに対する治療アゴニストまたは治療アンタゴニストとして使用される。抗TRAILレセプター抗体の二次的な架橋は必要とされないので、本発明は、インビボ治療剤として作用する。
【0026】
本発明は、アゴニスト性アポトーシス効果またはアンタゴニスト性アポトーシス効果を有する単一抗TRAILレセプター抗体を超えた範囲にわたる。むしろ、2つ以上の抗TRAILレセプター抗体を、インビトロにおいて細胞培養物と、またはインビボにおいて被験体の体組織と接触させて、相乗作用的な処置を引き起こす。例えば、神経膠腫細胞株U87および造血細胞株U937およびMolt−4は、アゴニスト性抗DR4抗体およびアゴニスト性抗DR5抗体に対する相乗作用的曝露への曝露に応答性であり、一方、アゴニスト性抗DR5抗体単独への曝露では、アポトーシスの誘導に限られた成果しか示さない。
【0027】
さらに、アンタゴニスト性抗TRAILレセプター抗体は、抗体がおとりレセプターDcR1、DcR2またはOPGのうちの1つへの結合に特異的である場合、本発明において特別の有用性を有する。本発明に従う抗体を用いたおとりレセプターの選択的ブロッキングは、おとりレセプターを発現する細胞型においてTRAIL結合平衡から、アポトーシスシグナルを伝達し得るTRAILレセプターに向かってシフトする際に、効果を有する。従って、本発明に従う別の併用治療において、おとりレセプター結合抗体は、発現細胞を、アゴニスト性アポトーシスシグナルを伝達するTRAILレセプター結合に向かって感作させる。
【0028】
別の実施形態において、本発明は、所定のTRAILレセプターのアゴニスト性エピトープおよびアンタゴニスト性エピトープを解明する方法を提供する。さらに、所定のTRAILレセプターと関連する個体間の多型が、モノクローナル抗体(各々が異なる可変領域またはCDR領域を有する)のパネルの使用を介して、本発明に従って解明される。モノクローナル抗体の特徴付けられたパネルは、アゴニスト性およびアンタゴニスト性のエピトープおよび多型を規定する能力を提供する。従って、本発明に従うモノクローナル抗体のパネルは、薬物探索および/または疾患の傾向についての被験体スクリーニングにおいて有用性を有する。
【0029】
本発明のなお別の実施形態は、免疫グロブリンタンパク質、ポリペプチドまたはそのフラグメントに結合したTRAILレセプターの抗原性フラグメントを含む融合タンパク質を含む。被験体の細胞表面上に発現されるネイティブなTRAILレセプターに対する免疫原性応答を誘発するのに十分な数の塩基を含むとして規定される、TRAILレセプターフラグメント。少なくとも10アミノ酸を含む、TRAILレセプター融合フラグメント。免疫グロブリン融合タンパク質またはそのフラグメントは、本明細書中、被験体内の免疫原性カスケード応答を活性化するための十分な数のアミノ酸塩基を有する、ネイティブまたは合成のタンパク質セグメントまたはポリペプチドセグメントを含むことが規定される。免疫グロブリンフラグメントに結合したTRAILレセプターフラグメントの融合を含む本発明の免疫原は、被験体内でインサイチュで抗TRAILレセプター抗体を誘発するインビボ治療剤としての有用性を有する。
【0030】
なおさらなる実施形態において、本発明は、遺伝子治療として作用する。本発明の遺伝子治療の局面において、標的細胞は、TRAILレセプターに対応する発現可能な配列を保有するベクターでトランスフェクトされる。ベクターは、慣用的であり、そしてこのベクターへの標的細胞感受性に基づいて選択される。遺伝子治療ベクターとしては、例示的に、アデノウイルス、pAdCMV5が挙げられる。標的化細胞または組織がトランスフェクトされたTRAILレセプターを発現する際、この細胞または組織は、トランスフェクトされたTRAILレセプターの結合に特異的な本発明に従う抗体に曝露される。抗TRAILレセプター抗体が、所望される治療結果と一致して、それらに対するアゴニストまたはアンタゴニストのいずれかであることが理解される。
【0031】
本発明の抗体はまた、感作物質と組合わせて作用する。本明細書中に使用される場合、感作物質は、アポトーシスを誘導する任意の刺激物質(紫外線、有機分子(詳細には、ビスインドールマレイミドのクラスが挙げられる)、重金属および遊離ラジカル種を含む)を含むことを規定する。
【0032】
悪性疾患治療の状況において、TRA−8が、二次的な架橋剤の非存在下で、カスパーゼ依存様式でほとんどのTRAIL感受性腫瘍細胞のアポトーシスを誘導し得る。TRA−8は、インビボにおいて強い殺腫瘍性活性を示す。ほとんどのTRAIL感受性細胞のアポトーシスを誘導するTRA−8の能力は、DR5単独が、アポトーシスを誘引するのに十分であることを確認する。本明細書中に詳述される腫瘍細胞の大多数は、細胞表面にDR5を発現し、TRAILに対するその感受性と平行したTRA−8誘導細胞死に対するその感受性を発現し、このことは、DR5が、ほとんどの腫瘍細胞においてTRAIL媒介アポトーシスの主な死のレセプターであることを示す。従って、正常細胞および癌細胞によるDR5の異なる発現は、TRAIL媒介アポトーシスの選択性に作用する。TRA−8は、おとりレセプターを迂回して、TRAIL媒介アポトーシスを誘導する。しかし、少数のTRAIL耐性腫瘍細胞のみが、TRA−8に感受性であり、これは、おとりレセプターが、TRAIL媒介アポトーシスに対する腫瘍細胞の耐性に主要な役割を果たしてはいないようであることを示す。
【0033】
以前の研究は、動物への可溶性形態のTRAILの全身投与が毒性を引き起こすことなく腫瘍退縮を誘導したことを示した3、4、22が、膜結合型のヒトTRAILは、本明細書中に示されるように、マウスにおいて肝傷害を引き起こした。しかし、TRAILの肝毒性は、Fasリガンドと比較したTRAIL誘導傷害に対する正常な肝細胞のより低下した感受性によって、およびインビボにおいてTRAILは致死を欠くことによって実証されるように、Fasリガンドの肝毒性よりもそれほど強力ではない。従って、TRAILの滴定は、癌治療において有用性を有する。
【0034】
本明細書中に詳述されるように、正常肝細胞によるDR5タンパク質発現の有意なレベルが存在しないことが示され、これは、TRA−8誘導アポトーシスに対する肝細胞耐性と関連する。DR5とモノクローナル抗体との架橋は、アポトーシスを誘引し得る死のレセプターのホモポリマー形態を組織化するのに不十分である。マーモセットにおける実験は、TRA−8投与の肝毒性の証拠を示さない。従って、アゴニスト性モノクローナル抗DR5抗体は、治療剤として可溶性TRAILよりも、より選択的かつ安全なようである。
【0035】
スクリーニングアッセイの場合、本発明は、正常細胞形態をなおも示し得る悪性細胞の小さなクラスターを検出するのに十分に適している。本発明に従う標識抗体を用いた、肺癌、前立腺癌および肝臓癌を含むヒト癌細胞の、インサイチュ細胞切片染色は、癌性細胞を容易に同定する。これらの癌細胞は、同じ型の正常細胞と比較した場合、非常に高いレベルのDR5を発現することが観察される。従って、本発明は、少なくとも肺、前立腺および肝臓を含む組織内の初期段階の悪性疾患についての選択的スクリーニング方法として有用性を有する。疾患(例示的に、悪性癌およびリンパ性白血病)と関連する異常な細胞増殖の阻害のための治療プロセスが、本明細書中に詳述される。
【0036】
本発明は、特に、TRA−8と称される抗ヒトDR5モノクローナル抗体(ATCC登録番号PTA−1428を有する)に関して本明細書において詳述する。アゴニスト性抗ヒトDR5モノクローナル抗体TRA−8に関して詳述される技術および結果が、アンタゴニスト性DR5抗体について完全に延長可能かつ適用可能であり、そしてアゴニスト性様式およびアンタゴニスト性様式の両方で作用するDR4、DcR1およびDcR2に対して惹起された抗体についても同様であることが、認識される。
【0037】
アポトーシスレセプター(例えば、Fas)の発現レベルは、細胞のアポトーシスに対する感受性と必ずしも相関する必要はない。TRAIL媒介アポトーシスに関して、TRAILについてのおとりレセプターの発現が、細胞の感受性に影響を与えることが示唆されている。さらに、FADDおよびカスパーゼ8経路を介したアポトーシスシグナルの有効な伝達のために、DR5は、DR4と結合しなければならないことが示唆されている。アゴニスト性モノクローナル抗DR5抗体の利用可能性は、DR5シグナル伝達の調節およびTRAIL媒介アポトーシスにおけるその相対的な役割の評価を可能にした。TRA−8媒介アポトーシスに対する細胞の感受性と、TRAIL媒介アポトーシスに対するそれらの感受性との比較は、TRAIL媒介アポトーシスにおけるDR5の役割および感受性に影響を与え得る機構への洞察を提供する。
【0038】
この利点は、一般的に、本発明のヒト化抗DR5抗体に及ぶ。DR−5に対する抗体の分子クローンは、以下の実施例に関して詳述されるように公知の技術によって調製される。組換えDNA方法論(33)は、本明細書において、モノクローナル抗体分子またはその抗原結合領域をコードする核酸配列を構築するために作用する。
【0039】
本発明は、ヒト抗マウス抗体(本明細書の以後、「HAMA」と呼ぶ)応答(34)はおそらく誘導しないが、有効な抗体エフェクター機能をなおも有する、ヒト化抗TRAILレセプター抗体の構築が、可能である。本明細書中に使用される場合、用語「ヒト」および「ヒト化」は、抗体に関連して、ヒト被験体において治療的に寛容可能な弱い免疫原性応答を誘発することが予測される任意の抗体に関する。
【0040】
本発明は、抗DR5抗体、ヒト化抗DR5抗体、TRA−8重鎖免疫グロブリンおよびTRA−8軽鎖免疫グロブリンならびにヒト化重鎖免疫グロブリンおよびヒト化軽鎖免疫グロブリンを提供する。これらのタンパク質または遺伝子の特定の短縮は、全長配列のタンパク質または遺伝子の調節機能または酵素機能を発揮する。従って、例えば、コードする核酸配列は、置換、付加、欠失または多重結合発現によって変更され得、これらの発現は、機能的に等価なタンパク質または遺伝子を提供する。核酸コード配列の縮重に起因して、天然に存在するタンパク質のアミノ酸配列と実質的に同じアミノ酸配列をコードする他の配列が、本発明の実施に使用され得る。これらとしては、配列内の機能的に等価なアミノ酸残基をコードする異なるコドンの置換によって変更され、ゆえにサイレントな変更を生じる、上記のポリペプチドをコードする核酸配列の全てまたは一部を含む核酸配列が挙げられるが、これらに限定されない。本発明に従う免疫グロブリンのヌクレオチド配列は、そのような改変形態がTRAILレセプターDR5を認識する作用する抗体を形成する限り、標準的な方法(「Current Methods in Sequence Comparison and Analysis」、Macromolecule Sequencing and Synthesis,Selected Methods and Applications,127−149頁,1998,Alan R.Liss,Inc.)によって算出されたように、25%までの配列相同性バリエーションを許容する。例えば、ポリペプチド配列内の1つ以上のアミノ酸残基が、機能的等価物として作用する類似の極性の別のアミノ酸によって置換され得、サイレントな変更を生じる。配列内のアミノ酸の置換は、そのアミノ酸が属するクラスの他のメンバーから選択され得る。例えば、非極性(疎水性)アミノ酸残基としては、アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、プロリン、フェニルアラニン、トリプトファンおよびメチオニンが挙げられる。極性中性アミノ酸としては、グリシン、セリン、トレオニン、システイン、チロシン、アスパラギン、およびグルタミンが挙げられる。正に荷電した(塩基性)アミノ酸としては、アルギニン、リジンおよびヒスチジンが挙げられる。負に荷電した(酸性)アミノ酸としては、アスパラギン酸およびグルタミン酸が挙げられる。翻訳の間または翻訳の後に、例えば、グリコシル化、タンパク質分解性切断、抗体分子もしくは他の細胞性リガンドへの連結などによって差次的に修飾された、タンパク質またはそのフラグメントもしくは誘導体もまた、本発明の範囲内に含まれる。さらに、本発明の抗DR5抗体の核酸配列をコードする組換えベクターが、ベクターのプロセシングまたは発現を改変するように操作され得る。
【0041】
さらに、核酸配列をコードするインヒビターが、インビトロまたはインビボで変異されて、翻訳配列、開始配列および/もしくは終結配列を作製および/もしくは破壊するか、またはコード領域におけるバリエーションを作製するか、および/または新規制限エンドヌクレアーゼ部位を作製もしくは既存の制限エンドヌクレアーゼ部位を破壊し得、インビトロ改変をさらに促進し得る。当該分野で公知の変異誘発に関するいずれかの技術が使用され得る(インビボ部位指向型変異誘発(J.Biol.Chem.253:6551)、Tabリンカー(Pharmacia)の使用などが挙げられるが、これらに限定されない)。
【0042】
X線結晶学のデータは、抗体免疫グロブリンの折り畳みが、一般的に、逆平行βシートの2層(この各々は、3個または4個のβ鎖からなる)を含む長い円筒構造を形成することを示す。可変領域において、H鎖およびL鎖のVドメインの各々由来の3つのループは、一緒に密集して、抗原結合部位を形成する。これらのループの各々は、相補性決定領域(CDR)と呼ばれる。このCDRは、抗体とアミノ酸配列において最も高い可変性を有する。CDRの一部ではない可変領域の部分は、「フレームワーク領域」(「FR」領域)と呼ばれ、一般的に、CDR構造の維持において役割を果たす。好ましくは、所定の抗体由来のCDR全てが、TRAILレセプターエピトープ領域に対する結合領域を保存するために、受容抗体に移植される。CDR総量のうちの一部のドナーへの移植が、本明細書中において作用することが認識される。移植は、一般的に、1つのアミノ酸の残基から別のアミノ酸の残基への置換または1つの領域の残基から別の領域の残基への置換を含むことが、理解される。しかし、その結果時折、特に領域の移動に関して、1つ以上の残基が、所望される場合に、付加または削除または置換され得、そしてこのような欠失および挿入ならびに適切な置換および反転は、当業者の範囲内である。
【0043】
本発明の抗体は、例えば、抗TRAILレセプターモノクローナル抗体のL鎖サブユニットおよびH鎖サブユニットの各CDRを、ヒト抗体の対応するCDR領域に移植し、それによって、TRAILレセプターに対する有効なマウスモノクローナル抗体をヒト化することによって、得られる。
【0044】
この分子のイディオタイプを含む抗体フラグメントがまた、公知の技術を使用して、作製され、そして本明細書中において作用する。例えば、このようなフラグメントは、例示的に、抗体分子のペプシン消化によって産生され得る抗TRAILレセプター(AB’)2フラグメント、TRAILレセプター(AB’)2フラグメントのジスルフィド架橋の還元を介して作製されるTRAILレセプター抗体AB’フラグメント、およびパパインおよび還元剤を用いて抗体分子を処理することによって作製される抗体フラグメントが挙げられる。
【0045】
詳細には、抗DR5モノクローナル抗体TRA−8は、ハイブリドーマを培養することによって入手し得、次にこのハイブリドーマは、マウスをヒトDR5で免疫し、続いてマウス骨髄腫細胞を有するマウス由来の脾細胞またはリンパ節細胞を融合することによって獲得され得る。
【0046】
モノクローナル抗体の調製は、例示的に以下の工程を包含する:
a)抗原として使用するための生体高分子の精製;
b)抗体産生細胞の調製であって、抗原の注射を用いた動物の最初の免疫後に、いつ脾臓を取り出すかを決定するために、動物を採血し、そして抗体力価をアッセイする;
c)骨髄腫細胞の調製;
d)抗体産生細胞と骨髄腫細胞とを融合させる;
e)所望の抗体を産生するハイブリドーマを選択する;
f)単一細胞クローンを調製する(クローニング);
g)必要に応じて、モノクローナル抗体の大量調製のために、ハイブリドーマ細胞を培養するかまたはハイブリドーマ細胞が移植された動物を成長させる;そして
h)このようにして調製されるモノクローナル抗体の生物学的活性および特異性を試験するか、またはこの抗体の特性に対するマーカーをアッセイする。
【0047】
抗DR5モノクローナル抗体の調製手順は、上記の工程を参照して以下に詳述されている。本発明の抗体の調製のためのこの方法は、調製方法の例示であることのみが意図され、それに限定されない。例えば、脾臓細胞および骨髄腫以外の抗体産生細胞を用いることにより、他の公知の手順に従い得るか、または以下の方法が改変され得る。
【0048】
((a)抗原の調製)
抗原として有効な組換えタンパク質(本明細書中以下、「組換えヒトDR5」といわれる)は、QBI−293A細胞を、ヒトDR5の細胞外ドメインおよびヒトIgG1抗体(本明細書中以下、「IgG」といわれる)のFc領域を含む融合タンパク質についての発現ベクターpAdDR5−IgG(PTA−1428を参照のこと)でトランスフェクトし、ADENO−Questキット(Quantum Biotechnologies Inc.,Canada)を用いてこれを発現させ、そして発現産物を収集し、そして部分精製することによって入手される。プラスミドpAdDR5−IgGは、ヒトDR5およびヒトIgG融合タンパク質をコードするDNAをpAdCMV5(これは、動物細胞のための発現ベクターである)中に挿入することによって構築される。他の物質(例えば、DR5をコードするDNA、ベクターおよび宿主)は本明細書において有効である。
【0049】
ベクターpAdDR5−IgGでトランスフェクトされたQBI−293A細胞の培養上清中に産生されるヒトDR5およびIgG融合タンパク質は、ProteinA−SepharoseアフィニティークロマトグラフィーもしくはProteinG−Sepharoseアフィニティークロマトグラフィー、またはResource Qカラム(商標名;Pharmacia)を用いるイオン交換クロマトグラフィーによって部分精製され得る。
【0050】
あるいは、ヒト細胞株の細胞膜から入手された精製されたDR5は、抗原として使用される。さらに、DR5の一次構造が公知である(PTA−1428を参照のこと)ので、配列番号1のアミノ酸配列を含むペプチドは、Sanger法のような公知の方法によって化学的に合成され得、そして抗原として使用され得る。
【0051】
((b)抗体産生細胞の調製)
マウスは、アジュバント(例えば、Freund完全アジュバントもしくはFreund不完全アジュバントまたはミョウバン)と混合された、工程(a)において産生された免疫原で免疫される。他の適切な実験動物としては例示的に、ラット、モルモット、ウサギ、イヌ、ニワトリ、ウマ、ブタ、ウシおよびヒツジが挙げられる。
【0052】
実験動物を免疫するための適切な投与経路としては、皮下、腹腔内、静脈内、皮内および筋肉内の注射経路が挙げられ、皮下注射および腹腔内注射が好ましい。
【0053】
免疫は、単回用量によって、または適切な間隔(好ましくは1〜5週間)を置いた何回かの反復用量によって、必要に応じて実施される。免疫された動物は、それらの血清における抗体力価についてモニタリングされ、そして充分に高い抗体力価を有する動物は、抗体産生細胞の供給源として選択される。高い抗体力価を有する動物を選択することによって、その後のプロセスがより効率的になる。その後の融合のための細胞は一般に、最終免疫の3日後〜5日後にその動物から収集される。
【0054】
抗体力価をアッセイするための方法としては、以下のような種々の周知の技術が挙げられる:放射免疫アッセイ(本明細書中以下、「RIA」という)、固相酵素免疫アッセイ(本明細書中以下、「ELISA」という)、蛍光抗体アッセイおよび受動血球凝集アッセイ。RIAおよびELISAは、検出感度、迅速性、精度および自動化の可能性という理由から好ましい。
【0055】
抗体力価の決定は、例えば、ELISAによって以下の通りに行われ得る。最初に、精製したまたは部分精製したDR5は、固相(例えば、96ウェルELISAプレート)の表面に吸着され、続いて、DR5が結合していないあらゆる残りの表面は、この抗原に無関係なタンパク質(例えば、ウシ血清アルブミン(BSA))を用いてブロッキングされる。洗浄後、ウェルの表面を、連続希釈したマウス血清サンプルと接触させて、この抗原へのこのサンプル中の抗DR5抗体の結合を可能にする。二次抗体として、酵素標識抗マウス抗体が添加されて、このマウス抗体へ結合させる。洗浄後、酵素基質が添加され、そして抗体力価は、基質の変化などによって引き起こされた発色に起因した吸光度の変化を決定することによって評価される。
【0056】
((c)骨髄腫細胞の調製)
確立されたマウス細胞株由来の細胞は、骨髄腫細胞の供給源として役立つ(例えば、8−アザグアニン耐性マウス、BALB/c骨髄腫株P3X63Ag8U.1(P3−U1)(35)、P3/NSI/1−Ag4−1(NS−1)(36)、Sp2/0−Ag14(SP−2)(37)、P3X63Ag8.653(653)(38)およびP3X63Ag8(X63)(39)から誘導された)。選択される細胞株は、適切な培地(例えば、8−アザグアニン培地)中に逐次移される。8−アザグアニン培地としては、Iscove改変Dulbecco培地(本明細書中以下、「IMDM」といわれる)またはDulbecco改変Eagle培地(本明細書中以下、「DMEM」といわれる)が挙げられる。RPMI−1640培地には、グルタミン、2−メルカプトエタノール、ゲンタマイシン、ウシ胎児血清(本明細書中以下、「FCS」といわれる)および8−アザグアニンが補充される。次いで、細胞は、少なくとも2×107細胞が融合当日に利用可能であることを確実にするために、融合の3日前〜4日前に10% FCSを含む正常な培地(例えば、ASF104培地(Ajinomoto,K.K.)に移される。
【0057】
((d)細胞融合)
動物の任意の適切な部分から入手されたリンパ球および形質細胞は、抗体を産生する前駆細胞である。リンパ球または形質細胞の供給源としては例示的に、脾臓、リンパ節、末梢血またはその任意の適切な組合せが挙げられ、脾臓細胞が最も普通の供給源である。
【0058】
最後の追加免疫注射後、抗体産生細胞が存在する組織は、所定の抗体力価を有するマウスから取り出される。脾臓細胞を工程c)において調製された骨髄細胞と融合するための現在好都合な技術は、ポリエチレングリコールを用いる。
【0059】
融合技術としては、脾臓細胞および骨髄腫細胞を、脾臓細胞の、骨髄腫細胞に対する数の比が約5:1と10:1との間であるように無血清培地(例えば、RPMI 1640)またはリン酸緩衝化生理食塩水(本明細書中以下、「PBS」といわれる)で洗浄し、次いで遠心分離することが挙げられる。上清が棄てられ、そしてペレット化した細胞が充分にほぐされ、50%(w/v)ポリエチレングリコール(m.w.1,000〜4,000)を含有する1mlの無血清培地が、混合しながら滴下される。続いて、10mlの無血清培地がゆっくりと添加され、次いで遠心分離される。上清は再度棄てられ、そしてペレット化した細胞は、ヒポキサンチン、アミノプテリンおよびチミジン(本明細書中以下、「HAT」といわれる)ならびにマウスインターロイキン−2(本明細書中以下、「IL−2」といわれる)の溶液を含む適切な量のHAT培地中に懸濁される。次いで、懸濁物は、培養プレート(本明細書中では単に「プレート」ともいわれる)のウェルに分配され、そして5% v/v CO2の存在下で37℃で約2週間にわたってインキュベートされ、必要に応じてHAT培地が補充添加される。
【0060】
((e)ハイブリドーマの選択)
使用される骨髄腫株が8−アザグアニンに対して耐性である場合、すなわち、ヒポキサンチングアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HGPRT)酵素が欠損している場合、あらゆる未融合の骨髄腫細胞およびあらゆる骨髄腫−骨髄腫融合物は、HAT培地中で生存することができない。一方、抗体産生細胞の相互の融合物ならびに抗体産生細胞と骨髄腫細胞とのハイブリドーマは、生存し得、前者のみが限られた寿命を有する。従って、HAT培地中でのインキュベーションを続けると、所望のハイブリドーマのみが選択される。
【0061】
得られるハイブリドーマは増殖してコロニーになり、次いでこのコロニーはアミノプテリンを欠くHAT培地(HT培地)に移される。その後、培養上清のアリコートが取り出されて、抗Fas抗体力価が例えばELISAによって決定される。上記の融合タンパク質がELISA抗原として使用される場合、ヒトIgG1のFc領域に特異的に結合する抗体を産生するクローンを除去することもまた必要である。このようなクローンの存在または非存在は、例えば、Fas−IgG1またはIgG1を抗原として用いるELISAによって立証され得る。
【0062】
((f)クローニング)
抗体力価を決定するための工程b)において記載された方法と類似の方法を用いて特異抗体を産生することが示されたハイブリドーマは次いで、クローニングのために別のプレートに移される。適切なクローニング方法としては以下が挙げられる:限界希釈法(ここでは、ハイブリドーマは、プレートの1ウェルあたり1細胞を含むように希釈され、次いで培養される);軟寒天培地中での培養後にコロニーが回収される、軟寒天法;培養のために単細胞を分離するためにマイクロマニピュレータを使用する方法;および「クローン選別」(ここでは、セルソータによって単細胞が分離される)。
【0063】
例えば、限界希釈法によるクローニング手順は、抗体力価を示す各ウェルについて2〜4回反復され、そして安定した抗体力価を有するクローンが、抗DR5モノクローナル抗体産生ハイブリドーマとして選択される。抗マウスDR5抗体を産生するハイブリドーマは、抗DR5モノクローナル抗体産生細胞株を得るための類似の方法によって選択される。
【0064】
本発明の抗体の基礎であるマウス−マウスハイブリドーマTRA−8は、American Type Culture Collectionに2000年3月1日に寄託され、そして登録番号PTA−1428を有する。従って、マウス−マウスハイブリドーマTRA−8または任意の他の確立されたハイブリドーマを用いて抗体を調製する場合、調製は、以下の工程(g)から始まる、工程(a)〜工程(f)が省略された手順に従って行われ得る。
【0065】
((g)モノクローナル抗体を調製するためのハイブリドーマの培養)
次いで、クローニングによって得られるハイブリドーマは、HT培地中ではなく正常培地中で培養される。大規模培養は、回転瓶培養によって、大規模の瓶を用いて、または攪拌培養によって行われる。次いで、大規模培養からの上清は収集され、そして当業者に周知である適切な方法(例えば、ゲル濾過)によって精製されて、本発明の抗体の基礎である抗DR5モノクローナル抗体が得られる。このハイブリドーマはまた、同系マウス(例えば、BALB/cマウスまたはnu/nuマウス)において腹腔内で増殖されて、抗DR5モノクローナル抗体を大量に含む腹水が入手され得る。市販のモノクローナル抗体の精製キット(例えば、MAbTrap GII Kit;Pharmacia)は便利に使用されて、回収された抗体が精製される。
【0066】
上記の通りに調製されたモノクローナル抗体は、ヒトDR5についての高い特異性を有する。
【0067】
((h)モノクローナル抗体のアッセイ)
モノクローナル抗体のアイソタイプおよびサブクラスの適切な同定方法としては、Ouchterlony法、ELISAおよびRIAが挙げられる。好ましくは、商業的キット(例えば、Mouse Typer Kit(商標名;BioRad))は、同定のために用いられる
タンパク質の定量は、Folin−Lowry法によって、または280nmでの吸光度(1.4(OD280)=免疫グロブリン1mg/ml)に基づく算出によって行われ得る。
【0068】
このモノクローナル抗体が認識するエピトープの同定は、以下の通りに行われる。最初に、このモノクローナル抗体が認識する分子の種々の部分構造が調製される。この部分構造は、この分子の種々の部分ペプチドが公知のオリゴペプチド合成技術によって合成的に調製される方法によって、または所望の部分ポリペプチドをコードするDNAが適切な発現プラスミド中に組み込まれ、そして適切な宿主細胞(例えば、E.coli)中で発現されてこのペプチドが産生される方法によって調製される。一般に、両方の方法は、上記の目的のために組み合わされて頻繁に用いられる。例えば、抗原タンパク質のC末端またはN末端から徐々に進む、適切に低下させた長さを有する一連のポリペプチドは、確立された遺伝子操作技術によって調製され得る。どのフラグメントがこの抗体と反応するかを確立することによって、エピトープ部位のおよその知識が得られる。
【0069】
エピトープは、確立されたオリゴペプチド合成技術を用いて、それらに対応する種々のより小さなオリゴペプチドまたはそのペプチドの変異体を合成して、本発明の抗体の調製のための基礎である抗DR5モノクローナル抗体に対するこのペプチドの結合特性およびこのモノクローナル抗体を用いた抗原に対するこのペプチドの結合の競合阻害を決定することによって、より綿密に同定される。
市販のキット(例えば、SPOTs Kit(Genosys Biotechnologies,Inc.))およびマルチピン(multipin)合成法(Chiron Corp.)に基づく一連のマルチピンペプチド合成キットは便利に使用されて、広範な種々のオリゴペプチドが入手され得る。
【0070】
本発明の抗体は、下記のa)〜f)の種々の機能的特性を有し、これらの各々は、例えば、本明細書中以下に記載される方法によって立証される。
【0071】
(a)ヒトDR5を発現する細胞へのTRA−8の特異的結合)
本発明の独特の特徴は、細胞表面DR5を結合する能力である。これは、DR5を発現する細胞のフローサイトメトリー分析によって実証される。最初に、DR5の特異的細胞表面結合が、ヒトDR5をコードする全長cDNAによってトランスフェクトされたCOS−7細胞によって確認される。特に、TRA−8のみが、DR5でトランスフェクトされたCOS−7細胞を認識し、空のコントロールベクターもDR4をコードするベクターもこの細胞を認識しない。第二に、3つの異なる起源:造血、神経膠腫および前立腺癌のヒト悪性腫瘍細胞が試験される。トランスフォームされたこれらの腫瘍細胞の大多数は、顕著なレベルの細胞表面DR5を発現したが、発現レベルは大いに変動した。第三に、RA患者およびOA患者由来のヒト原発性滑膜線維芽細胞の2つのパネルが調べられる。全てのRA滑膜細胞は、OA細胞と比較して有意により高いレベルのDR5を発現した。
【0072】
(b)架橋の非存在下でのインビトロでのヒト悪性腫瘍細胞のアポトーシスの誘導)
本発明に従って惹起された抗体が、TRAILレセプターを認識し、そして悪性ヒト腫瘍細胞のアポトーシスを直接的に誘導する能力は、種々の濃度の抗体(特にTRA−8)を用いて、細胞のインビトロ培養の間に細胞生存率アッセイ(ATPLite)によって決定される。大多数の腫瘍細胞は、TRA−8誘導性アポトーシスに感受性である。いくつかの細胞については、TRA−8は、強力なアポトーシス誘導活性を示し、例えば、TRA−8は、pg/mlのレベルでヒトJurkat細胞のアポトーシスを誘導し得る。重要なことに、TRA−8誘導性アポトーシスは、架橋を必要とせず、そして大部分の細胞において、TRA−8は、エンハンサーの存在下で、組換え可溶性TRAILよりも強力なアポトーシス誘導活性を示した。
【0073】
(c)TRA−8のインビボでの殺腫瘍活性)
TRA−8の殺腫瘍活性は、2つのSCID/ヒト腫瘍細胞モデルにおいて評価される。第一に、SCIDマウスは、ヒト白血病Jurkat細胞が静脈内接種され、そして単回用量(100μg)のTRA−8で処理される。結果は、Jurkat細胞のフローサイトメトリー分析およびインサイチュ免疫組織化学的染色によって決定されるように、大多数の移植Jurkat細胞が、TRA−8を用いた処理によって末梢血および脾臓から除去されることを示す。第二に、ヒト星状細胞腫細胞1321N1は、SCIDマウスに皮下接種され、そして腫瘍保有マウスは、単回用量のTRA−8で処置される。腫瘍の大きさおよび組織学的分析によって決定されるように、移植された1321N1細胞の増殖は、TRA−8処置マウスにおいて顕著に阻害される。
【0074】
(d)TRA−8によるRA滑膜細胞の同定)
8人のRA患者および4人のOA患者から単離された初代滑膜細胞は、DR5の細胞表面発現について試験される。TRA−8は、全てのRA細胞を正に染色(strain)し得るが、全てのOA細胞を負に染色し得る。従って、RAは、TRA−8によって検出されるように、DR5の表面発現によってOAから識別される。
【0075】
(e)TRA−8による、RA滑膜線維芽細胞におけるアポトーシスの誘導) TRA−8がRA滑膜細胞のアポトーシスを誘導する能力は、種々の濃度のTRA−8の存在下でのインビトロ培養の間の細胞生存率アッセイによって決定される。全てのRA細胞は、100ng/mlのTRA−8に対して高レベルから中間レベルの感受性を示した。対照的に、全てのOA細胞は、TRA−8誘導性アポトーシスに対して本質的に耐性である。重要なことに、TRA−8は、RA滑膜細胞に対して、エンハンサーを伴った可溶性TRAILよりも良好なアポトーシス誘導活性を示した。さらに、抗Fas抗体(CH−11)と比較して、TRA−8は、RA滑膜細胞に対して、より良好な選択性を示した。
【0076】
(f)TRA−8はRA滑膜細胞においてMMPの産生を誘導しない)
TRA−8は、TNF−aとしてRA滑膜細胞におけるNF−kb活性化を誘導し得るので、滑膜細胞のMMP1およびMMP3の産生に対するTRA−8の効果が決定される。TNF−aはMMPの用量依存性増加を誘導したが、TRA−8は、MMPの産生を全く誘導できず、そしていくつかの濃度では、TRA−8は、RA滑膜細胞におけるMMPの産生をわずかに減少させた。
【0077】
(g)TRA−8は複数のカスパーゼ活性化を誘導する)
カスパーゼはアポトーシスの誘導において重大な役割を果たすので、TRA−8がカスパーゼ活性を誘導する能力は、ヒトJurkat細胞において決定される。Jurkat細胞が低用量(50ng/ml)のTRA−8とともにインキュベートされる場合、カスパーゼ8、カスパーゼ9およびカスパーゼ3の活性化は、Westernブロット分析およびカスパーゼ切断アッセイによって実証されるように、インキュベーションの15分後という早期に観察される。カスパーゼ活性化のタイミング、数および強さに関しては、例証となる抗体TRA−8を含めて本発明の抗体は、他のあらゆる公知のアポトーシス誘導抗体(例えば、抗ヒトFas抗体(CH−11))よりもずっと良好な活性を示した。
【0078】
従って、本発明の抗体は、効果(a)および(g)において示すように、病原性細胞におけるアポトーシスを選択的に誘導する特性を有する物質である。従って、本発明の抗体は、細胞の不適切な生存または細胞の不適切な増殖に関連した疾患(例えば、Fas/Fasリガンド系を含めたアポトーシス系の調節不全に起因し得る疾患)についての予防的および治療的な薬剤として有用である。
【0079】
本発明の抗体がアポトーシスを誘導する能力は、ヒト白血病細胞株Jurkat(American Type Culture番号TIB−152)および星状細胞腫細胞株1321N1のような細胞を、試験サンプルが添加された培地中で培養し、そして例えば、ATPLiteアッセイによって生存率を決定することによって確認される。
【0080】
ヒト抗体のヒトに対する免疫原性とほぼ同じ、ヒトに対する免疫原性を有する本発明の抗体(特に抗DR5抗体)は、細胞の不適切な生存または増殖に関連した疾患(以下を例示的に含む、自己免疫疾患におけるアポトーシス系の調節不全に起因し得る疾患を含む)の予防または処置のための薬剤として使用される:全身性エリテマトーデス、橋本病、慢性関節リウマチ、対宿主性移植片病、シェーグレン症候群、悪性貧血、アディソン病、強皮病、グッドパスチャー症候群、クローン病、自己免疫性溶血性貧血、不妊症、重症筋無力症、多発性硬化症、バセドウ病、血小板減少性紫斑病(thrombopenia purpura)、インスリン依存性糖尿病、アレルギー;アトピー性疾患;動脈硬化症;心筋炎;心筋症;糸球体腎炎;低形成貧血;器官移植後の拒絶ならびに肺、前立腺、肝臓、卵巣、リンパ組織および乳房組織の多数の悪性疾患。
【0081】
このような予防剤または治療剤は、種々の形態で投与され得る。投与の適切な様式としては、錠剤、カプセル、顆粒、粉末、およびシロップなどによる経口投与、または注射、点滴、および坐剤などによる非経口投与が挙げられる。
【0082】
抗体または治療剤は、経口的に、直腸的に、槽内に、心室内に、頭蓋内に、髄腔に、膣内に、非経口的に(静脈内に、筋肉内に、または皮下に)、局所的に(粉末、軟膏、またはドロップ)、複腔内注射によって、経皮的に、吸入によって、または頬内もしくは経鼻スプレーとして、投与され得る。必要な抗体または治療剤の正確な量は、被験体の年齢、体重、および全身状態、処置されている疾患の重篤度、腫瘍の位置およびサイズ、用いられる特定の化合物、投与の様式、などによって被験体間で変化する。本明細書において教示が与えられる慣用的な実験のみを用いて、当業者によって適切な量が決定され得る。抗体の代表的な単回投薬量は、0.1〜10,000マイクログラム、好ましくは1〜100マイクログラムの範囲にわたる。キャリア中の代表的な抗体濃度は、送達された1ミリリットルあたり、0.2〜2000ナノグラムの範囲にわたる。
【0083】
投与の意図される様式に依存して、抗体または治療剤は、固体、半固体、または液体投薬量形態(例えば、錠剤、坐剤、丸剤、カプセル、粉末、液体、または懸濁物など)で、好ましくは正確な投薬量の単回投与に適切な単位投薬形態で、薬学的組成物中に存在し得る。この組成物は、薬学的に受容可能なキャリアと組み合わせて、有効量の選択された基質を含み、そしてさらに、他の医薬、薬剤、キャリア、または希釈剤を含み得る。「薬学的に受容可能な」とは、重大な所望されない生物学的影響を生じることも、含まれる薬学的組成物の任意の他の成分と有害な様式で相互作用することもなく、選択された基質とともに個体に投与され得る、生物学的でない(さもなければ所望されない)物質を意味する。
【0084】
非経口注射に適切な組成物は、生理学的に受容可能な滅菌水溶液または非水溶液、分散剤、懸濁物、またはエマルジョン、および滅菌注射溶液または分散剤中での再構成のための滅菌粉末を含み得る。適切な水性キャリアおよび非水性キャリア、希釈剤、溶媒、またはビヒクルの例としては、水、エタノール、ポリオール(プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセロール、など)、これらの適切な混合物、植物油(例えば、オリーブ油)、およびオレイン酸エチルのような注射可能有機エステルが挙げられる。適切な流動性が、例えば、レシチンのようなコーティングの使用によって、分散剤の場合は必要な粒子サイズの維持によって、および界面活性剤の使用によって、維持され得る。
【0085】
これらの組成物はまた、保存剤、湿潤剤、乳化剤、および分散剤のようなアジュバントを含み得る。微生物の活動を防止することは、種々の抗菌剤および抗真菌剤、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、などによって確保され得る。等張化剤、例えば、糖、塩化ナトリウムなどを含むことがまた所望され得る。注射可能な薬学的形態の長期にわたる吸収は、吸収遅延剤、例えば、モノステアリン酸アルミニウムおよびゼラチンの使用によってもたらされ得る。
【0086】
経口投与のための固体投薬形態は、カプセル、錠剤、丸剤、粉末、および顆粒を含む。このような固体投薬形態において、活性な化合物を、クエン酸ナトリウムもしくはリン酸二カルシウムのような少なくとも1つの不活性な慣用的賦形剤(すなわちキャリア)と、または(a)充填剤もしくは増量剤(例えば、デンプン、ラクトース、スクロース、グルコース、マンニトール、およびケイ酸など)、(b)結合剤(例えば、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸塩、ゼラチン、ポリビニルピロリドン、スクロース、およびアカシアなど)、(c)湿潤剤(例えば、グリセロールなど)、(d)崩壊剤(例えば、寒天、炭酸カルシウム、ジャガイモデンプンもしくはタピオカデンプン、アルギン酸、特定の複合シリケート、および炭酸ナトリウム)、(e)溶液凝固遅延剤(例えば、パラフィンなど)、(f)吸収促進剤(例えば、4級アンモニウム化合物など)、(g)湿潤剤(例えば、セチルアルコール、およびモノステアリン酸グリセロールなど)、(h)吸着剤(例えば、カオリンおよびベントナイトなど)、ならびに(i)潤滑剤(例えば、タルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、固体ポリエチレングリコール、ラウリル硫酸ナトリウム、など)またはそれらの混合物と混合する。カプセル、錠剤、および丸剤の場合、投薬形態はまた、緩衝化剤を含み得る。
【0087】
類似の型の固体組成物はまた、ラクトースまたは乳糖のような賦形剤、および高分子量ポリエチレングリコールなどを用いて軟性および硬性の充填されたゼラチンカプセル中に充填剤として用いられ得る。
【0088】
錠剤、糖衣錠、丸剤、および顆粒のような固体投薬形態は、腸溶性コーティングおよび当該分野で周知の他のコーティングのような、コーティングおよびシェルで調製され得る。これらは、不透明化剤を含み得、そしてまた遅延型様式で腸管の特定の部分に活性化合物を放出するような組成物であり得る。用いられ得る包埋組成物の例は、ポリマー物質およびロウ(ワックス)である。活性化合物はまた、適切な場合、上記の賦形剤の1つ以上とともに、マイクロカプセル形態中に存在し得る。
【0089】
経口投与のための液体投薬形態は、薬学的に受容可能なエマルジョン、溶液、懸濁液、シロップ、およびエリキシルを含む。活性化合物に加えて、液体投薬形態は、当該分野で通常用いられる不活性希釈剤(例えば、水、または他の溶媒、安定化剤、および乳化剤(例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、炭酸エチル、酢酸エチル、ベンジルアルコール、ベンジルベンゾエート、プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ジメチルホルムアミド、油(特には、綿実油、ラッカセイ油、コーン胚油、オリーブ油、キャスターオイル(ヒマシ油)、およびゴマ油)、グリセロール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ポリエチレングリコール、およびソルビタンの脂肪酸エステル、またはこれらの物質の混合物))などを含み得る。
【0090】
このような不活性な希釈剤に加えて、この組成物はまた、アジュバント(例えば、湿潤剤、乳化剤および懸濁剤、甘味料、香味料、および香料)を含み得る。
【0091】
懸濁液は、活性化化合物に加えて、懸濁剤(例えば、エトキシル化イソステアリルアルコール、ポリオキシエチレンソルビトールおよびソルビタンエステル、微小結晶性セルロース、アルミニウムメタヒドロキシド、ベントナイト、寒天およびトラガカント、これらの物質の混合物など)などを含み得る。
【0092】
直腸投与のための組成物は、好ましくは、通常の温度では固体であるが、体温では流体であり、従って、直腸および膣の腔内では溶融して、活性化合物を放出する、ココアバター、ポリエチレングリコール、または坐剤用ワックスのような、適切な非刺激性賦形剤またはキャリアとともに、本発明の化合物を混合することによって調整され得る坐剤である。
【0093】
本発明の化合物の局所投与のための投薬形態としては、軟膏、粉末、スプレー、および吸入が挙げられる。活性成分は、必要とされ得る場合、生理学的に受容可能なキャリアおよび任意の保存剤、緩衝液、または噴霧剤とともに無菌条件下で混合される。眼科の処方物、眼の軟膏、粉末、および溶液はまた、本発明の範囲内にあると考えられる。
【0094】
用語、「薬学的に受容可能な塩、エステル、アミド、およびプロドラッグ」とは、本明細書において用いる場合、本発明の化合物のカルボン酸塩、アミノ酸付加塩、エステル、アミド、およびプロドラッグ(これらは、信頼できる医学的判断の範囲内で、過度の毒性、刺激、アレルギー反応などを伴わずに、患者の組織と接触して用いるのに適切であり、合理的な利益/危険性の比と釣り合っており、そして意図する使用に有効である)、ならびに本発明の化合物の可能性のある両性イオン性形態をいう。用語、「塩」とは、本発明の化合物の、比較的、非毒性の、無機および有機の酸付加塩をいう。これらの塩は、この化合物の最終単離および精製の間、インサイチュで、または適切な有機酸または無機酸を用いてその遊離塩基形態で精製した化合物を別々に反応させ、このように形成した塩を単離することによって、調製され得る。代表的な塩としては、臭化水素酸塩、塩酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、吉草酸塩、オレイン酸塩、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、ラウリン酸塩、ホウ酸塩、安息香酸塩、乳酸塩、リン酸塩、トシル酸塩、クエン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、ナフチル酸塩、メシラート、グルコヘプトン酸塩、ラクトビオネート、メタンスルホネート、およびラウリルスルホネートなどが挙げられる。これらは、アルカリおよびアルカリ土類金属(例えば、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなど)、ならびに非毒性アンモニウム、第4級アンモニウム、およびアミン陽イオン(アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチルアミンなどを含むがこれに限定されない)に基づく陽イオンを含み得る。(例えば、本明細書において参考として援用されている、S.M.Bargeら、「Pharmaceutical Salts」、J.Pharm.Sci.,1977,66:1〜19を参照のこと)。
【0095】
用語、「プロドラッグ」とは、例えば、血液中での加水分解によって、インビボで迅速に転換されて、上記の式の親化合物を生じる、化合物をいう。全体的な考察は、A.C.S.Symposium SeriesのT.HiguchiおよびV.Stella、「Pro−drugs as Novel Delivery Systems」第14巻、および「Bioreversible Carriers in Drug Design」Edward B.Roche編、American Pharmaceutical Association and Pergamon Press,1987に提供されている。
【0096】
標的細胞は、代表的に、ヒト、非ヒト霊長類、ラット、マウス、モルモット、ウサギ、ヤギ、ヒツジ、ウシ、ウマ、ニワトリ、ブタ、マーモセット、およびフェレットを含む動物の細胞である。
【0097】
さらに、本発明の抗体または治療剤は、非溶媒和形態および溶媒和形態で(水、エタノールなどのような薬学的に受容可能な溶媒とともに)存在し得る。一般に、溶媒和形態は、本発明の目的のための非溶媒和形態と等価であると考えられる。
【0098】
抗体分子は、代表的に、アミノ吸着もしくはアミノ親和性クロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィーのようなクロマトグラフィー技術、またはそれらの組み合わせを含む公知の技術で精製される。
【0099】
本発明の別の局面は、生物学的に活性な抗TRAILレセプター抗体またはヒト化抗TRAILレセプター抗体を脊椎動物に送達するにおける使用のための薬学的生成物を含む。この薬学的生成物は、薬学的に有効な量の抗TRAILレセプター抗体、またはそのフラグメント、薬学的に受容可能なキャリアを含み、そして容器は滅菌様式でこのキャリアおよび抗体を含む。
【0100】
本発明の好ましい実施形態において、薬学的に有効な量の抗DR5抗体は、標的細胞との接触によって細胞増殖を阻害する。DR5を認識する抗体またはDR5を認識するヒト化抗体の薬学的に有効な量は、個体に投与されて所望の効果を生じるのに十分な量である。DR5認識抗体の薬学的に有効な量の投与による所望の効果としては、標的細胞の死、標的細胞の増殖阻害、DR5の刺激、DR5への結合、および標的細胞におけるNFkBレベルの活性の増大が挙げられる。標的細胞は、DR5を発現する細胞であり、そして例示的には、異常に増殖する細胞および腫瘍(例えば、乳頭種およびイボ);乳癌、結腸癌、肝臓癌、白血病、肺癌、黒色腫、骨髄腫、骨肉腫、卵巣癌、膵臓癌、前立腺癌、頭頸部の癌、甲状腺癌、子宮癌および脳腫瘍(例えば、星状細胞種)が挙げられる。インビボにおいて、標的細胞は、病理的状態(細胞増殖が異常であるかまたは調節不全である状態(例えば、悪性または良性の癌、および慢性関節リウマチ)を含む)を有する個体の細胞である。
【0101】
別の好ましい実施形態において、標的細胞はまた、治療剤と接触させられる。
【0102】
治療剤は、病理的状態を緩和するのに有効な化合物または組成物である。治療剤の代表例としては、抗癌化合物が挙げられる。
【0103】
抗癌化合物は、異常に増殖する細胞の増殖を阻害または停止するのに有効な化合物または組成物である。抗癌化合物の薬学的に有効な量は、個体に投与されて異常に増殖する細胞の増殖の阻害または停止を引きおこすのに十分な量である。抗癌化合物の代表的な例としては以下が挙げられる:ブレオマイシン、カルボプラチン、クロラムブシル、シスプラチン、コルヒチン、シクロフォスファミド、ダウノルビシン、ダクチノマイシン、ジエチルスチルベストロール、ドキソルビシン、エトポシド、5−フルオロウラシル、フロクリジン、メルファラン、メトトレキサート、マイトマイシン、6−メルカプトプリン、テニポシド、6−チオグアニン、ビンクリスチン、およびビンブラスチン。抗癌化合物および治療剤のさらなる例は、The Merck Manual of Diagnosis and Therapy,第15版、Berkowら編、1987、Rahway,N.J.およびSladekら、Metabolism and Action of Anti−Cancer Drugs,1987,Powisら、編、Taylor およびFrancis,New York,N.Y.に見出される。
【0104】
本発明の抗体は、悪性疾患の処置において、他の治療(例えば、化学療法および放射線療法)とさらに組み合わせられ得、そして治療効力は、ビシンドリルマレイミドVIIIのようなアポトーシス誘導性化合物によって増強され得る。
【0105】
以前に公開された抗DR5抗体(24)と比較して、本発明の代表的TRA−8抗体のアポトーシス誘導性活性は非常に強力であり、そしてインビトロにおいてpg/mlのレベルでJurkat細胞のアポトーシスを誘導でき、そして以前に報告された可溶性TRAILと比較して優れたインビボの殺腫瘍活性を実証する。TRA−8の単回用量の静脈内投与は、固体腫瘍および造血腫瘍細胞の両方の増殖を阻害するのに十分であるが、可溶性TRAILでのインビボ腫瘍後退(退縮)の誘導には、かなり高用量(毎日500μgで10日間)が必要である。本発明の抗TRAILレセプター抗体は、可溶性TRAILと同じ程度に安全であるようである。なぜなら、例示的な抗体TRA−8は、非トランスフォーメーション線維芽細胞のアポトーシスを誘導しないからである。
【0106】
本発明のベクターは、プロモーターまたはエンハンサーのような調節エレメントに作動可能に連結された抗DR5抗体の重鎖免疫グロブリンまたは軽鎖免疫グロブリンをコードする核酸配列を含む。「作動可能に連結された」とは、ヌクレオチド配列を、その通常の機能を果たすように構成した整列をいう。従って、ポリペプチドをコードするヌクレオチド配列に作動可能に連結された調節エレメントは、このポリペプチドの転写、複製、および/または翻訳を指向し得る。単一のベクターは必要に応じて、抗DR5抗体の重鎖免疫グロブリンおよび軽鎖免疫グロブリンの両方のコード配列を含むことが、当業者に認識される。
【0107】
以下の実施例は、本発明による方法および結果を例示するために以下に示される。これらの実施例は、本発明の全ての局面の包括を意図するものではなく、代表的な方法および結果を例示するにすぎない。これらの実施例は、当業者に明白である本発明の等価物およびバリエーションを排除するとは意図されない。
【0108】
(実施例1.DR5抗原の調製)
1.1 DR5 cDNAのクローニング
以下を用いるRT−PCR方法によって、ヒトDR5タンパク質をコードするDNAをクローニングする:
a)テンプレート
TRIzol Reagent(GIBCO BRL)を用いて、HeLa細胞の総RNAを抽出する。PCR反応のためのテンプレートとしては、First−Strand cDNA合成キット(Amersham Pharmacia Biotech)とともに提供された指示マニュアルに従って、このキットを用いて得たcDNAを用いた。
【0109】
b)PCRプライマー
以下のオリゴヌクレオチドプライマーをPCR用に合成する:
5’−gacgatgcccgatctactttaaggg−3’(DR5p1:配列番号1);
5’−ccactgggtgatgttggatggg−3’(DR5p2:配列番号2);
他に特定しない限り、これらの実施例における全てのオリゴヌクレオチドは、Lifetechnologiesによって合成される。蒸留水中に溶解した後、全てのオリゴヌクレオチドを−20℃で保存する。
【0110】
c)PCR反応
PCR反応溶液の組成:
テンプレートcDNA、全量で33μlの反応物のうち5μl
プライマーDR5p1、10pmol;
プライマーDR5p2,10pmol;
10×濃縮PCR緩衝液(キットに添付)、10μl;
dNTP(各2.5mM)、4μl;および
Taqポリメラーゼ(Promega)、5単位。
【0111】
滅菌蒸留水をこの溶液に加えて総量100μlにする。他に特定しない限り、dNTPは、dATP、dCTP、dGTPおよびdTTPの等モル混合物(各2.5mM)である。
【0112】
PCR反応を以下のように行う。溶液をまず、94℃で2分加熱し、その後、94℃30秒、52℃1分、および72℃3分の加熱サイクルを40回繰り返す。この手順終了後、この反応溶液を72℃で10分間加熱する。
【0113】
このようにして得た増幅したDNAフラグメントを、0.25μg/mlの臭化エチジウムを含有する1%アガロースゲルで分離する。所望のDNAフラグメントを含むと確認したバンドをカミソリの刃を用いて切り出し、そしてGene Clean キット(BIO101)を用いて、これからDNAを回収する。TA Cloning Kit(Invitrogen,CA)を用いてDNAフラグメントをクローニングする。これは、以下のようにおこなう。
【0114】
PCR反応溶液から回収したDNAフラグメントを、50ngのpCR2.1ベクター(TA Cloning Kitに添付)とともに、1μlの10×リガーゼ反応緩衝液(6mM Tris−HCl(pH7.5)、6mM 塩化マグネシウム、5mM 塩化ナトリウム、7mM β−メルカプトエタノール、0.1mM ATP、2mM DTT、1mM スペルミジン、および0.1mg/mlウシ血清アルブミン)と混合し、ここに4単位のT4 DNAリガーゼ(1μl)を添加した。混合物の総量を、滅菌蒸留水を用いて10μlに調節し、そして得られたリガーゼ溶液を14℃で15時間インキュベートする。この後、2μlのリガーゼ反応溶液を50μlのコンピテントなE.coli株TOP10F’(TAクローニングキットに添付、指示マニュアルに従ってコンピテントにされた)に添加し、ここに2μlの0.5M β−メルカプトエタノールを添加し、そして得られた混合物を氷上で30分間、次いで42℃で30秒間、そして再度氷上で5分間保持する。次に、2(v/v)%トリプトン、0.5(w/v)%酵母抽出物、0.05(w/v)%塩化ナトリウム、2.5mM塩化カリウム、1mM塩化マグネシウム、および20mMグルコースを含有する500μlの培地(本明細書中において、以降は「SOC」培地とよぶ)を、この培養物に添加し、そしてこの混合物を振盪しながら37℃で1時間インキュベートする。この後、この培養物を、アンピシリン100μg/mlを含む、Lブロス寒天プレート(1(v/v)%トリプトン、0.5(w/v)%酵母抽出物、0.5(w/v)%塩化ナトリウム、0.1(w/v)%グルコース、および0.6(w/v)%bacto−agar(Difco))上に広げる。このプレート上で出現するアンピシリン耐性コロニーを選択し、そして白金移植ループでかきとり、そして100μg/mlのアンピシリンを含有するLブロス中で37℃で一晩、200rpmで振盪しながら培養する。インキュベーション後、この細胞を遠心分離によって収集し、これからアルカリ法によってプラスミドDNAを調製する。このようにして得たプラスミド由来のEcoRI−EcoRI DR5cDNAフラグメントを、pcDNA3プラスミド(Invitrogen,CA)にサブクローニングする。pcDNA3中の全長DR5遺伝子を配列決定し、そして公開された配列と適合させる。このようにして得たプラスミドをプラスミドpcDNA3−DR5と名付ける。
【0115】
(1.2 DR5−IgG発現ベクターの構築)
膜貫通ドメインを欠くヒトDR5の可溶性形態を得るために、発現プラスミドベクターを構築した。このベクターは、ヒトIgG1 Fc DNA(41)に融合されたヒトDR5の細胞外ドメインを含む融合タンパク質をコードするように設計される。膜貫通ドメインを欠くヒトDR5をコードするDNAは、以下のPCR反応によって得られる。
【0116】
a)鋳型
PCR反応の鋳型は、pcDNA3−DR5を使用した。
【0117】
b)PCRプライマー
以下のオリゴヌクレオチドプライマーをPCRのために合成した:
5’−gacgatgcccgatctactttaaggg−3’(DR5p1:配列番号1);
5’−ggatccgtggacacattcgatgtc−3’(DR5p3:配列番号3);
他に特定されない限り、これらの実施例における全てのオリゴヌクレオチドは、Lifetechnologiesによって合成する。全てのオリゴヌクレオチドを、滅菌水に希釈後、−20℃で保存する。
【0118】
c)PCR反応
実施例1.1(c)のように、PCR反応を行ない、そして単離したDNAを増幅した。
【0119】
このようにして得られたプラスミドを、プラスミドpCR−ΔDR5と命名する。pmFas−hIgG1Fcから回収された、ヒトFcフラグメントをコードするBamHI−EcoRIフラグメントを、pcDNA3のBamHIおよびEcoRIマルチクローニング部位にサブクローニングする。このようにして得られたプラスミドを、pcDNAFcと命名する。さらに、pCR−ΔDR5から回収された、ヒト可溶性DR5領域をコードするBamHI−EcoRIフラグメントを、pcDNAFcプラスミドのBamHI部位にサブクローニングする。このようにして得られたプラスミドを、プラスミドpcDNAΔDR5−Fcと命名する。pcDNAΔDR5−Fcプラスミドから回収されたヒト可溶性DR−5ヒトIgG Fc領域をコードするEcoRIフラグメントを、DNAポリメラーゼKlenowフラグメント(GIBCO BRL)を使用して平滑末端化し、次いでBamHIによる切断後に平滑末端となっているシャトルベクターpAdCMV5(Quantum Biotechnologies Inc.,Canada)にサブクローニングする。このようにして得られたプラスミドをpAdΔDR5−Fcと命名する。
【0120】
(1.3 ヒトDR5−IgG1融合タンパク質の発現および精製)
QBI−293A細胞(ADENO−Quest Kitで提供される)を、取扱説明書に従って、ADENO−Questキット(Quantum Biotechnologies Inc.,Canada)を使用して、pAdΔDR5−FcおよびQBIウイルスDNA(ADENO−Quest Kitで提供される)を用いて同時トランスフェクトする。組換えウイルスプラークを培養し、そして、上清のELISA分析によってDR5−IgG融合タンパク質の発現についてスクリーニングする。陽性プラークを、QBI−293A細胞中で増殖し、そしてウイルスストックとして−80℃で保存する。50個のシャーレ(150mm)のQBI−293A細胞を、10m.o.i.(感染多重度)で、pAdΔDR5−Fc組換えウイルスを用いてトランスフェクトする。培養培地を、48時間のトランスフェクション後に収穫する。
【0121】
DR5−IgG遺伝子を有するトランスフェクトした細胞を、5%v/v CO2の雰囲気下で37℃で2日間、10% v/v FCSを含む、500mlのDMEM(GIBCO)培地中でのインキュベーションによって1×106細胞/mlの細胞密度まで増殖する。次いで培養物を遠心分離し(1,000r.p.m.、5分)そして上清を回収する。上清からのDR5−IgGの精製は、以下の条件下で、プロテインA−セファロースCL−4Bアフィニティークロマトグラフィー(Pharmacia)を使用して達成する:
カラム:プロテインA−セファロースCL−4Bカラム(カラムサイズ2ml;Pharmacia);
溶出緩衝液:0.1M グリシン(pH2.4)、0.15M NaCl;
中和緩衝液:1M Tris−HCl(pH8.5)。
【0122】
全ての上清をカラムに適用した後、20mlのPBSを用いて3回洗浄し、次いで1mlの溶出緩衝液を10回添加する。各溶出画分(1ml)の吸光度を測定する。2回目の画分から5回目の画分(OD280≧0.1を有する)を回収し、そして100μlの中和緩衝液の添加後、溶出液を別々に透析チュービングに配置し、そして溶出液を、4℃で、1リットルのPBS(pH7.5)に対して透析する。透析緩衝液は、2度交換する。
【0123】
次いで、溶出液を、ELISAによってDR5−IgG遺伝子産物の発現についてアッセイする。まず、100μlの各画分を、96ウェルマイクロプレート(Coatar)のウェルに別々に配置し、そして37℃で1時間インキュベートする。この時間後、ウェル中の溶液を除去し、そしてプレートを、0.1% v/v Tween 20(以下に「PBS−Tween」として称する)を含む100μl/ウェルのPBSを用いて3回洗浄する。洗浄後、2% w/vウシ血清アルブミン(以下に「BSA」として称する)を含むPBSを、100μl/ウェルの量で添加し、次いでこのプレートを、37℃で1時間インキュベートする。この時間後、ウェルを、100μl/ウェルのPBS−Tweenでさらに3回洗浄し、その後、PBS−Tweenで1000倍希釈した抗ヒトIgGIモノクローナル抗体の100μl/ウェルの溶液を、各ウェルに添加し、そしてこのプレートをもう1度、37℃で1時間インキュベートする。次いで、ウェルを、100μl/ウェルのPBS−Tweenを用いて3回洗浄する。次いで、3,3’5,5’−テトラメチル−ベンジジン(以下で「TMB」として称される)液体基質系(Sigma)を、100μl/ウェルの量で添加し、そしてプレートを、5分間室温で静置し、次いで、100μl/ウェルの0.2N H2SO4を添加することによって反応を停止する。コントロールの読み取りとして650nmの吸光度を使用して、各ウェルの吸光度を450nmで読み取り、結合した抗体の濃度を推定する。吸光度を、マイクロプレートリーダー(Molecular Devices)を使用して測定する。DR5−IgG1の生成は、このELISA方法を使用して確認する。発現されたDR5−IgG1融合タンパク質の分子量を、抗ヒトIgG1 mAb(Sigma)を使用してゲル上の抗体を検出するウエスタンブロッティング分析を使用して、決定する。発現されたDR5−IgG1融合タンパク質の分子量は、約50kDaの分子量を有する。SDS−PAGEの分析およびクマシーブルー染色によるタンパク質の検出によって評価されるように、90%を超える純度が達成される。
【0124】
(実施例2.ヒトDR5に対するモノクローナル抗体の生成)
(2.1 免疫化)
6〜8週齢の雌性Balb/cマウス(Jackson Laboratory,Bar Harbor,ME)を、アフィニティー精製したヒトDR5/hIgG1融合タンパク質を用いて免疫する。初回のフットパッド(foot−pad)免疫のために、融合タンパク質(50μg)を、フロイント完全アジュバント(Difco,Detroit,MI)中で乳化する。次いで、マウスを1日おきにアジュバントなしで投与された50μgの融合タンパク質の4回の注射で追加免疫する。最後の注射の3日後、局所的なリンパ節由来のリンパ球を、NS−1黒色腫細胞と融合させ、そしてハイブリドーマを、10%ウシ胎児血清を用いて補充したF104培地中で培養する。陽性のハイブリドーマを、プレートが1μg/ml DR5/hIgG1またはコントロールとして同じ量のFas/hIgG1のいずれかを用いてコーティングされた、ELISAによって選択する。ハイブリドーマのアイソタイプを、マウスIgアイソタイプ特異的ヤギ抗体(Southern Biotechnology,Birmingham,AL)のパネルを使用するELISAによって決定する。モノクローナル抗体を、免疫抗マウスIgG1またはプロテインG(Sigma)を使用するアフィニティークロマトグラフィーによって精製する。
【0125】
(2.2 細胞融合)
追加免疫注入後、3日目に、局所的リンパ節を、マウスから取り出し、50ユニット/ml ペニシリン、50μg/ml ストレプトマイシン、および300μg/ml L−グルタミン酸を含む10mlの無血清RPMI 1640培地(GIBCO BRL)に配置し、そしてスパチュラを使用して器官をメッシュ(Cell Strainer;Falcon)を通過させることによって破壊する。得られた細胞懸濁液を、遠心分離して局所的リンパ節細胞をペレット化し、次いで、これらの細胞を、無血清RPMI培地で2回洗浄する。次いで、洗浄した細胞を、無血清RPMI培地に再懸濁し、そしてカウントした。
【0126】
合間に、黒色腫NS1細胞(American Type Culture Collection TIB−18)を、5%v/v CO2下37℃で、10% v/v FCS(Gibco BRL)を含むASF104培地(Ajinomoto,K.K.)(「血清を含むASF培地」)で、1×108細胞/mlを超えない細胞密度まで増殖させ、そしてこれらを同様に、破壊、洗浄、再懸濁および計数した。
【0127】
3×107細胞を含むように計算されたNS1細胞懸濁液の量を、3×108細胞を含むように計算された脾臓細胞懸濁液の量と混合する。得られた混合物を遠心分離し、そして上清を捨てる。以下の細胞融合の工程を、ペレットを含むプラスチックチューブを、温水のビーカー中で常時37℃に維持する間に、行なう。
【0128】
次いで、1mlの50%(w/v)ポリエチレングリコール1500(Boehringer Manheim)を、ピペットの先端を使用してペレットを撹拌する間中、ゆっくりとチューブに添加する。引き続き、1mlの無血清RPMI培地(37℃に予め温められている)を、2回に分けてゆっくりと添加し、その後、さらに7mlの無血清RPMI培地を添加する。次いで、得られた混合液を遠心分離し、上清を捨て、そして10% v/v FCSを含む10mlのHAT培地を、ピペットの先端でゆっくりと撹拌しながら、添加する。10% v/v FCSを含む20mlのHAT培地をさらに添加し、そして上清を、100μl/ウェルで96ウェル細胞培養マイクロプレートに分配し、そして5% v/v CO2の雰囲気下で37℃でインキュベートする。7または8日後、100μl/ウェルの新しいHAT培地を使用して、黄色がかった色を示す任意のウェルにおいて培地を交換する。これらのウェル由来の融合細胞を、以下に記載されるように限界希釈によってクローニングする。
【0129】
(2.3 限界希釈によるクローニング)
4〜10週齢の雌性BALB/cマウス(Japan SLC,Inc.)由来の胸腺を取り出し、上記のようにメッシュ(Cell Strainer;Falcon)で破壊し、そして破壊された細胞を、10% v/v FCSを含むHT培地で2回洗浄する。一匹のマウスに由来する胸腺細胞の量に対応する量を、10% v/v FCSを含む30mlのHT培地中に懸濁し、フィーダー(feeder)細胞懸濁液を生成する。上の実施例2.2において得られた融合細胞調製物を、このフィーダー細胞懸濁液を用いて10〜100倍に希釈し、そして、フィーダー細胞懸濁液を用いてさらに連続希釈し、5細胞/ml、1細胞/mlおよび0.5細胞/mlの融合細胞密度を有する懸濁液を作製する。このようにして調製したサンプルを、100μl/ウェルで96ウェル細胞培養マイクロプレートのウェルに分配し、そして5% v/v CO2下37℃で5日間インキュベートする。
【0130】
(2.4 スクリーニング)
増殖するハイブリドーマ由来の培養物上清を、1μg/ml DR5/hIgG1またはコントロールとしての同じ量のFas/hIgG1(41)のいずれかでコーティングしたプレートを使用するELISAによってスクリーニングする。結合した抗体を、基質としてTMB(Sigma,St Louis,MI)を用いて、西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)結合体化抗マウス免疫グロブリン(Southern Biotechnology.Bimingham,AL)を使用して検出する。1μg/mlの濃度の精製されたDR5−IgG1または同じ量のFas−hIgG1を、96ウェルELISA/RIA STRIP PLATE(Costar,NY)のウェルに導入する。プレートを、4℃で一晩静置させ、タンパク質のウェル表面への吸着を可能にする。この時間後、ウェル中の溶液を捨て、そして各ウェルを、PBS−Tweenを用いて3回洗浄する。次いで、1%(w/v)ウシ血清アルブミン(A3803;Sigma Chemicals Co.)を含む100μlのPBSを各ウェルに添加し、そしてプレートを、1時間37℃でインキュベートする。次いで、ウェルを、PBS−Tweenを用いてさらに3回洗浄し、次いで、増殖するハイブリドーマ由来の50μlの各培養物上清を、各ウェルに添加する。次いで、プレートを、1時間37℃でインキュベートし、そしてウェルを再び、BPS−Tweenを用いて4回洗浄する。洗浄後、50μlの西洋ワサビペルオキシダーゼ標識ヤギ抗マウス免疫グロブリン抗体(Southern Biotechnology.Birmingham,AL)(PBSで1000倍希釈した)をウェル毎に添加し、そしてプレートを再び37℃で1時間インキュベートし、その後、ウェルをPBS−Tweenを用いて4回洗浄する。次いで、3,3’5,5’−テトラメチル−ベンジジン(TMB)液体基質系(Sigma)を、100μl/ウェルの量で添加し、そしてプレートを、5分間室温で静置し、次いで、100μl/ウェルの0.2N H2SO4を添加することによって反応を停止する。450nm(コントロール650nm)での各ウェルの吸光度を、マイクロプレートリーダー(Molecular Devices)を使用して測定し、融合細胞を、融合細胞上清が添加されていないもの(OD値;約0.03)より明らかに高い吸光度(450nm−650nm、OD値;>0.5)を有したサンプルから選択する。さらに、増殖するハイブリドーマからの培養物上清はまた、Jurkat細胞を使用するアポトーシス誘導活性を測定することによって機能的にスクリーニングされる。Jurkat細胞(1ウェル当り1000細胞)および5μM ビスインドリルマレイミドVIII(BisVIII,Alexis,San Diego,CA)を含む50μlのRPMI培地を、増殖するハイブリドーマ由来の50μlの培養物上清の存在下で、96ウェルプレートに添加する。細胞を、37℃の一晩加湿インキュベーター中で、インキュベートする。アポトーシスは、製造業者(Packard Instruments)によって指示されるようにATPLiteキットを使用する細胞生存率によって決定し、そしてサンプルを、TopCounter(Packard Instruments)を使用して計数する。
【0131】
(2.5 TRAILおよびTRA−8のレセプターへのELISA結合)
ELISAプレートを、2μg/mlのDR4−IgまたはDR5−Ig融合タンパク質を用いて一晩コーティングする。3%BSAを用いてブロッキングした後、可溶性TRAIL−FLAGまたはTRA−8を示された濃度で添加し、そして37℃で1時間インキュベートする。TRAILまたはTRA−8の結合を、それぞれ、HRP結合体化抗Flag抗体(Alexis)またはHRP結合体化抗マウスIgG1(Southern Biotechnology)によって検出する。反応は、TMB基質緩衝液によって発生し、そしてBenchmark Microplate Reader(BioRad)によって測定する。Kd値を、GraphPad Prismソフトウェア(GraphPad Software,San Diego,CA)を使用する、1部位結合モデルの非線形回帰によって推定する。競合的ELISAについて、100ng/ml TRAIL−FLAGを添加し、そして種々の濃度のTRA−8の存在下でインキュベートする。TRAILの結合を、上のように決定する。
【0132】
(2.6 クローニング)
上の実施例2.3および2.4に記載される工程を、2.4において選択される細胞について5回繰り返す。それにより、いくつかのハイブリドーマクローンの選択を可能にし、クローンの各々は、DR5−IgGに結合するがFas−IgGに結合しない単一抗体を産生した。この選択手順の結果として、マウス−マウスハイブリドーマ(TRA−8と命名され、DR5−IgGに結合するがFas−IgGに結合しない抗体を産生する)を得る。このハイブリドーマ(TRA−8)は、2000年3月1日にAmerican Type Culture Collectionに寄託され、そして登録番号PTA−1428が割り当てられている。
【0133】
マウス−マウスハイブリドーマTRA−8(以下に簡単に「TRA−8」として称される)によって産生される抗体のサブクラスは、モノクローナル抗体アイソタイプ決定(isotyping)キット(Pierce)を用いる試験後、IgG1、κであることが示されている。
【0134】
免疫原として本発明者らのヒトDR5−IgG1融合タンパク質を使用して、7つのハイブリドーマクローンを、最初のELISAスクリーニングによって得、それらの全ては、DR5−IgGについて強力に陽性であるが、Fas−IgG融合タンパク質についてはそうでなかった。このことは、得られたハイブリドーマは、DR5の細胞外部分を認識するが、IgG1のFc部分は認識しない(データは示されていない)抗体を産生することを示す。
【0135】
(2.7 ウエスタンブロット分析)
正常なヒト組織および癌組織のホモジネートのウエスタンブロット分析のためのフィルターを、Geno Technology(St Louis,MO)から購入する。各レーンを、抗β−アクチン抗体によって決定されるように、当量のタンパク質でロードする。ブロットを、1μg/ml TRA−8を用いて一晩プローブし、次いで室温で1時間、HRP結合体化ヤギ抗マウスIgG1(Southern Biotechnology)によってプローブし、そして化学発光によって現像した。
【0136】
(2.8 インサイチュ免疫組織化学)
ヒト組織を、Tissue Procurement Center of UABから得る。凍結した切片を、70%エタノール中で固定し、PBS中の10%ウマ血清でブロックし、次いで室温で60分間、10μg/mlのアフィニティー精製TRA−8と共にインキュベートする。比色基質としてのジアミノベンジジン(Vector,Burlingame,CA)と共に、抗マウスIgG ABCキットを使用して、反応性を可視化する。
【0137】
(2.9 カスパーゼ活性化の分析)
Jurkat細胞(1×106/ml)を、500ng/ml TRA−8と共にインキュベートする。細胞溶解物のアリコート(30μgのタンパク質)を、15% SDS−PAGEで分離し、ナイロン膜上にブロットし、そしてブロットを、抗カスパーゼ8抗体、抗カスパーゼ9抗体、および抗カスパーゼ3抗体(BD Pharmingen,San Diego,CA)を用いてプローブし、その後HRP結合体化二次抗体および切断産物の化学発光の可視化が続く。これらのカスパーゼインヒビターセットは、R&D Systems(Minneapolis,MN)から購入する。各カスパーゼインヒビターを、示された濃度で培養物に添加する。
【0138】
(実施例3.TRA−8モノクローナル抗体の精製)
マウス−マウスハイブリドーマ(TRA−8)を、5% v/v CO2下37℃で5日間、10% v/v FCSを含む500mlのASF培地中でのインキュベーションによって、1×106細胞/mlの細胞密度まで増殖する。次いで培養物を遠心分離し(1,000r.p.m.、5分)そして上清を回収する。上清からのTRA−8の精製は、以下の条件下で、プロテインG−セファロースCL−4Bアフィニティークロマトグラフィー(Pharmacia)を使用して達成する:
カラム:プロテインG−セファロースCL−4Bカラム(カラムサイズ2ml;Pharmacia);
溶出緩衝液:0.1M グリシン(pH2.4)、0.15M NaCl;
中和緩衝液:1M Tris−HCl(pH8.5)。
【0139】
全ての上清をカラムに適用した後、20mlのPBSを用いて3回洗浄し、次いで1ml容積の溶出緩衝液を10回添加する。各溶出画分(1ml)の吸光度を測定する。2回目の画分から5回目の画分(>OD280=0.1)を別々に回収する。
【0140】
100μlの中和緩衝液の添加後、溶出液を別々に透析チュービングに配置し、そして溶出液を、4℃で、1リットルのPBS(pH7.5)に対して透析する。透析緩衝液は、2度交換する。このサンプルを、上記の技術を使用して、上で調製されたヒトDR5−IgG融合タンパク質を使用するELISAによって、抗DR5抗体活性についてアッセイする。
【0141】
(実施例4.DR4抗原の調製、DR4−IgG発現ベクターおよび抗DR4モノクローナル抗体)
実施例1〜3の手順を、実施例1において詳細に説明されたものの代わりに、DR4鋳型cDNAおよびプライマーを用いて繰り返し、DR4抗原を得る。この抗原を、実施例1.2〜3に利用されるように利用して、DR4に特異的なモノクローナル抗体を得る。
【0142】
(実施例5.DcR1およびDcR2に対するモノクローナル抗体)
モノクローナル抗体を、実施例1のようなそれぞれの抗原を作製するために対応するcDNAおよびプライマーを交換することによって、おとりレセプターDcR1およびDcR2に対して惹起する。免疫グロブリンGとのDcR1融合物またはDcR2融合物についての発現ベクターおよび得られた精製モノクローナル抗体を、実施例2および3のように作製する。
【0143】
(実施例6.モノクローナル抗体の特異性)
TRAILに対するレセプターの全てと、TNFRファミリーの他のタンパク質とは、有意な相同性を共有するので、DR5に対する例示的な抗体TRA−8の特異性は、2つの異なるヒトDR5−IgG融合タンパク質、および他の関連するタンパク質の可溶性組換え形態を使用する、ウェスタンブロット分析によって決定される。第1のDR5−Ig融合タンパク質は、DR5の細胞外部分の残基1〜180由来のcDNAと、ヒトIgG1の定常領域をコードするcDNAとを融合させることによって、構築される。融合cDNAを、組換えアデノウイルスベクター(Quantum Biotechnogies,Inc.,Montreal,Canada)にクローニングする。発現したDR5/hIgG1融合タンパク質(これは、50kDaの相対分子量を有した)を、抗ヒトIgGアフィニティーカラム(Sigma,St Louis,MO)を使用して精製する。特異性のウェスタンブロット分析のために、第2の組換えヒトDR5/IgG1融合タンパク質(アミノ酸52〜212)、ならびにTRAIL−R1融合タンパク質、TRAIL−R3融合タンパク質およびTRAIL−R4融合タンパク質を、Alexisから購入する。ヒトFasおよびTNFR1の可溶性形態は、Amgen,Inc.,Thousands Oaks,CA,USAのDr.Carl Edwardsから寄贈された。使用した可溶性の組換えヒトDR4分子、DcR1分子、DcR2分子、TNFR1分子、R4分子、およびFas分子は、ヒトIgG1融合タンパク質である。0.5μgの各タンパク質を、10%SDS−PAGEによって分離し、そしてニトロセルロース膜にブロットする。これらのブロットを、PBS中5%ドライミルクで室温で1時間ブロックし、そして1μg/mlの精製モノクローナル抗DR5抗体(クローン:TRA−8)または0.1μg/mlのHRP−結合体化ヤギ抗ヒトIgGで、4℃で一晩プローブする。西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)結合体化ヤギ抗マウスIgGを、二次抗体として使用して、結合したTRA−8を検出する。これらのブロットを、化学発光によって現像する。
【0144】
全長DR5またはDR4を含むpcDNA3ベクター(Clontech,Palo Alto,CA)あるいは空のベクターでトランスフェクトしたCos−7細胞を、フローサイトメトリー分析に使用する。ヒトTRAILまたはマウスFasリガンドをコードする全長cDNAを、テトラサイクリン制御プロモーターの下流で、pTREベクター(Clontech)にクローニングする。pTRE−hTRAILまたはpTRE−mFasLのXhoI−HindIIIフラグメントを、アデノウイルスシャトルベクターpAdBN(Quantum Biotechnologies,Inc.)にさらにクローニングする。293宿主細胞を、線形化pAd−TRE−hTRAILまたはpAd−TRE−mFasLおよびアデノウイルスのラージフラグメントDNAで同時トランスフェクトする。機能的なヒトTRAILリガンドまたはマウスFasリガンドの、組換えウイルスプラークからの発現を、標的としてJurkatを用いる51Cr放出アッセイを使用して、スクリーニングする。
【0145】
TRA−8は、図1aのDR5,#1に示すように、DR5−IgG融合タンパク質(約50kDa)(これは、免疫のために使用される)と強く反応し、そして図1aのDR5,#2に示すように、第2のDR5−IgG融合タンパク質(約60kD)と弱く反応した。DR4、DcR1、DcR2、Fas(CD95)またはTNFRIに対するTRA−8の顕著な結合は、存在しない。これらの結果は、TRA−8が、DR5に対しては特異的であるがこのファミリーの他のメンバーによっては共有されないエピトープを認識することを示す。
【0146】
TRA−8は、TNFレセプタースーパーファミリーの他のメンバー(例えば、Fas(CD95)およびTNFレセプターI)と反応せず、そしてTRA−8はまた、450nmおよび650nmに対する光学吸光度比(ここで、下側のパネルに1〜7の番号を付ける)によって示されるように、DR5のマウスホモログと交差反応しない(図1A、下側のパネルの列8)。可溶性のTRAILおよびTRA−8は、不動化されたDR5に同等に結合した(図1b、左側のパネル)。対照的に、TRAILはDR4に結合したが、TRA−8はDR4に対するいかなる結合活性をも示さなかった(図1b、中央のパネル)。DR5に対するTRAILおよびTRA−8の結合に関するKd値を、それぞれ59nMおよび3nMで推定する。重要なことには、競合ELISAにおいて示されるように、TRA−8は、DR5への結合に関してTRAILと効率的に競合するが、DR4への結合に関しては競合しない(図1b、右側のパネル)。これらの結果は、TRA−8のヒトDR5に対する特異性を立証する。
【0147】
TRA−8は、全長ヒトDR5でトランスフェクトされたCos−7細胞の細胞表面への特異的結合を示すが、DR4または空のベクターでトランスフェクトされたCos−7細胞の細胞表面への特異的結合を示さない、フローサイトメトリー分析を用いて、DR5の細胞表面発現を検出し得る(図1c)。同様に、TRA−8を用いるインサイチュ免疫組織化学は、全長DR5 DNAでトランスフェクトされたCos−7細胞との反応性を実証したが、コントロールベクターでトランスフェクトされた細胞との反応性を示さなかった(図1d)。TRA−8は、トランスフェクトされていないCos−7細胞のアポトーシスを誘導せず、そしてCos−7細胞由来のRNAの、ヒトDR5をコードするプライマー対を用いるRT−PCRは、特異的なPCR産物を示さなかった。ヒトJurkat細胞を標的として使用する、さらなる機能的分析は、架橋の非存在下においては、TRA−8は細胞死を「強く」誘導することを示した。このことは、ATPLite、MTTおよびPIの排除を含む、細胞の生存力に関する3つの異なるアッセイによって実証される(図1e)。ATPLiteアッセイによって示される場合に、50%より多くのJurkat細胞が、ナノグラムのレベルのTRA−8によって殺傷される。TRA−8の殺傷活性は、DR5に対して特異的である。なぜなら、これはDR5−Igによってブロックされ得たが、DR4−Ig融合タンパク質によってはブロックされ得なかったからである(データは示さない)。カスパーゼ8、9、および3の切断は、ウェスタンブロット分析によって、Jurkat細胞のTRA−8処理の30分後ほどに早期に(図1f)検出され得、そしてJurkat細胞の細胞死は、一般的なカスパーゼインヒビター(Z−VAD)によって完全に阻害される(図1g)。カスパーゼ8、3、6、および10に対する個々のカスパーゼインヒビターは、細胞死を部分的に阻害した。このことはさらに、TRA−8によって媒介される細胞死が、主としてカスパーゼ依存性のアポトーシス機構を介することを示す。
【0148】
(実施例7.細胞表面DR5の発現のフローサイトメトリー分析:多くの腫瘍細胞に存在するが正常細胞には存在しない、主要な死レセプター)
次いで、TRA−8が、細胞表面において発現されたDR5を結合する能力、およびこの反応の特異性を、全長ヒトDR5もしくはDR4 cDNAを含む発現ベクターまたはコントロールとして空のベクターでトランスフェクトされた、COS−7(American Type Culture Collection No.CRL−1651)細胞を使用して、評価する。フィコエリトリン(PE)結合体化抗マウスIgG1(Pharmingen)を、第2の抗体として使用して、結合したTRA−8を検出する。1×104の細胞の蛍光を、以下の条件下で、フローサイトメーター(FACSVantage)を使用して測定する:
励起波長:488nm;
検出波長:600nm。
【0149】
フローサイトメトリー分析は、図1cの塗りつぶされたヒストグラムに示すように、TRA−8が、DR5でトランスフェクトされたCOS−7細胞の約30%を染色したことを示した。この割合は、緑色蛍光タンパク質(GFP)を使用するトランスフェクションの分析によって決定されるトランスフェクション効率と平行である(データは示さない)。TRA−8は、DR4(白抜きのヒストグラム)またはコントロールベクター(点描ヒストグラム)のいずれかでトランスフェクトされた細胞を顕著には染色しなかった。このことは、TRA−8が、細胞表面DR5に対して特異的であることを示す。
【0150】
腫瘍細胞におけるDR5発現は、mRNAレベルで広範に研究されてきたが(Rieger J.ら、1:FEBS Lett 1998 5月1日;427(1):124−8)、DR5の表面発現は、十分には理解されていない。Gibson S.B.ら、1:Mol Cell Biol 2000年1月;20(1):205−12;Kim K.ら、1:Clin Cancer Res 2000年2月;6(2):335−46。従って、モノクローナル抗DR5抗体のアベイラビリティーは、DR5の表面レベルを試験すること、およびこの発現を細胞のTRAIL媒介アポトーシスに対する感受性と相関付けることを可能にする。細胞(1×106)の引き続くパネルを、10μg/mlのアフィニティー精製したTRA−8と共に、室温で30分間インキュベートし、次いでPE結合体化抗マウスIgG1(Pharmingen)で、さらに30分間染色する。10,000の生存可能な細胞を、FACSバンテージフローサイトメーターを使用して、以下の条件下で分析する。
【0151】
励起波長:488nm;
検出波長:600nm。
【0152】
試験された5つの造血細胞株は、Jurkat細胞、CEM−6細胞、Molt−4細胞、H−9細胞、およびU937細胞である。DR5発現は、図2aおよび2a’に示すように、Jurkat細胞、CEM−6細胞、H−9細胞、およびU937細胞の表面において検出可能であるが、Molt−4細胞においてはほとんど検出不可能である。高レベルのDR5 RNA発現が、以前に記載されたが(43)、FACs分析は、これらの細胞が高レベルの表面DR5を発現しないことを示した。これらの結果は、DR5の細胞表面発現が、DR5の転写発現と相関しないことを示し、このことは、このようなレセプターに関しては予測されないことではない。DR5の細胞表面発現のレベルは、細胞株特異的であり得る。なぜなら、造血起源の細胞の大部分は、低レベルのDR5を発現し、一方で大部分の神経膠腫細胞および前立腺細胞は、高レベルのDR5を発現したからである。
【0153】
TRA−8モノクローナル抗体を使用して、TRAIL媒介アポトーシスの誘導におけるDE5の役割を、その細胞表面発現を異なる型のヒト腫瘍細胞のパネル間およびTRAIL媒介アポトーシスとTRA−8媒介アポトーシスとの両方に対するこれらの細胞の感受性を試験することによって、決定する。始原末梢血液T細胞は、有意なレベルの細胞表面DR5を発現しなかった。そしてTRAIL媒介アポトーシスとTRA−8媒介アポトーシスとの両方に対して抵抗性である(図2a、2a’、および3a’)。試験されたヒトT白血病細胞株の5つ全てが、検出可能であるが比較的低レベルの細胞表面DR5を発現したが、これらの2つ(JurkatおよびCEM−6)は、TRAIL媒介アポトーシスとTRA−8媒介アポトーシスとの両方に対して、高度に感受性である。このことは、DR5単独で、これらの細胞のアポトーシスを誘導するために十分であることを示す。Molt−4細胞およびU937細胞は、TRAIL媒介アポトーシスに対して部分的に感受性であるが、TRA−8媒介アポトーシスに対しては比較的抵抗性である。このことは、他のTRAILレセプターが、アポトーシスシグナルの伝達に関与し得ることを示唆する。H−9細胞は、TRAIL媒介アポトーシスとTRA−8媒介アポトーシスとの両方に対して抵抗性である。このことは、細胞内抗アポトーシス経路によって媒介されるブロックを暗示する。
【0154】
細胞のパネルは、ヒト悪性神経膠腫細胞株、Hs683、U251MG、D37MG、D54MG、U373MG、CH235MG、U87および正常なヒト星状細胞を含み、これらは、BirminghamのUniversity of AlabamaのNeurosurgery DepartmentのDr.Yancey Gillespieにより寄贈された。ヒト前立腺癌細胞株Du154、PC3およびLnCapは、BirminghamのUniversity of AlabamaのPathology DepartmentのDr.William Grizzleにより寄贈された。この博士は、これらの細胞株を、American Type Culture Collectionから入手した。ヒト白血病T細胞株、B細胞株リンパ腫、HepG2 Jurkat(American Type Culture Collection TIB−152)およびCCRF−CEM CEM−6(American Type Culture Collection CCL−119);単球細胞株、U937(American Type Culture Collection CRL−2367)を、American Type Culture Collectionから購入した。上記細胞株の全てを、10%FCSを補充したRPMI 1640中で培養する。ヒト星状細胞株1321N1は、BirminghamのUniversity of AlabamaのPsychiatry DepartmentのDr.Richard Jopeから寄贈され、これを5%FCSを補充したDMEM中で培養した。
【0155】
可溶性組換えヒトTRAIL(Alexis Corporation(San Diego,CA)から購入した)は、FLAGタグにN末端で融合したヒトTRAILの細胞外ドメイン(アミノ酸残基95〜281)および8アミノ酸のリンカーペプチドからなる融合タンパク質である。以前に報告されたHisタグTRAILとは異なり、TRAILのこの調製物は単独では、Jurkat細胞において強いアポトーシス応答を誘導せず、そしてアポトーシスを増強するための架橋剤として、抗FLAG抗体を必要とする。抗FLAG抗体もまた、Alexisから購入した。
【0156】
試験した10のヒト悪性神経膠腫細胞の全ては、細胞表面において、検出可能なレベルのDR5を発現した。大部分が、図2bに示すように、中レベルから高レベルのDR5を発現した。3つの株D−54MG、U373MGおよびCH−235MGは、高レベルのDR5を発現し、一方で6つの株Hs−683、U251−MG、D37−MG、U87、SMK1および1321N1は、中レベルのDR5を発現した。1つのみの細胞株H−465は、低レベルのDR5を発現した。3つ全ての前立腺癌細胞株は、図2cに示すように、高レベルのDR5を発現した。
【0157】
正常な始原T細胞のように、始原B細胞は、有意なレベルのDR5を発現せず、そしてTRAILまたはTRA−8のいずれでの処理の後にも、アポトーシスを起こさなかった(図2d)。試験した4つのBリンパ球細胞株のうちの3つ(SKW6.4、EB−3、およびRaji)が、比較的高レベルのDR5を発現し、そしてTRAIL媒介アポトーシスとTRA−8媒介アポトーシスとの両方に対して、非常に感受性である。第4の細胞株Daudiは、非常に低レベルのDR5を発現し、そしてTRAILまたはTRA−8によって媒介されるアポトーシスに対してさほど感受性ではない。始原星状細胞は、検出可能なレベルの細胞表面DR5を発現しなかったが(図2b’)、試験した4つ全ての神経膠腫細胞株は、高レベルのDR5を発現した。T細胞またはB細胞においてより高レベルの、神経膠細胞におけるDR5の発現は、TRAIL媒介アポトーシスおよびDR5媒介アポトーシスに対する有意により大きな感受性を付随せず、このことは、DR5の細胞表面発現のレベルが、腫瘍細胞のアポトーシスのレベルと必ずしも相関しないことを示唆する。DR4、DR5およびDcR2のメッセージレベルを決定するために実施されるRT−PCRは、試験した全ての細胞におけるメッセージを検出した(表1)。しかし、一般に、始原正常細胞は、形質転換した腫瘍細胞と比較して、比較的低レベルのDR5を発現した。
【0158】
【表1】
*全RNAを細胞から単離し、そしてRT−PCRを、方法に記載されるように実施した。PCR産物を3%アガロースゲルで分離し、そしてFlour−S MAX MultiImager System(BioRad)によって分析した。これらの値は、β−アクチンに対する比として表される。
【0159】
(実施例8.悪性細胞におけるインビトロでのアポトーシスの誘導)
TRA−8が形質転換された細胞においてインビトロでアポトーシスを誘導するか否かを決定するために、全てのDR5陽性腫瘍細胞を、TRA−8またはTRAILのいずれかによって誘導されるアポトーシスに対するこれらの感受性に関して試験した。
【0160】
標的細胞(1ウェルあたり1×103)を、96ウェルプレートにおいて、示される濃度の可溶性TRAILおよび架橋剤(Alexis)またはTRA−8の存在下で、37℃で一晩培養する。細胞の生存力を、(1)製造業者(Packard Instruments, Meriden,CT)の指示に従って、ATPLiteキット;(2)MTT Cell増殖/生存力キット(Sigma);または(3)死細胞のPI染色およびフローサイトメトリーによる分析を使用して、決定する。培養の終了時に、細胞を10μg/mlのPIで染色し、そしてPI陰性細胞を、生存可能な細胞としてゲートする。肝細胞の濃縮した核の分析のために、細胞を、10ng/mlのHoechst 33352(Molecular Probes)で染色し、そしてフローサイトメトリーによって分析する。
【0161】
TRA−8抗体は、悪性ヒト神経膠腫細胞株の大部分(9/10)、3つの前立腺癌細胞株のうちの2つ、および4つのDR5陽性造血細胞株のうちの2つにおいて、アポトーシスを誘導し得る。この抗体は、ほとんど検出不可能な細胞表面レベルのDR5を発現したMolt−4細胞株においては、アポトーシスを誘導しなかった。しかし、TRA−8媒介アポトーシスに対する細胞の感受性のレベルは、細胞株間で顕著に変動した。
【0162】
TRA−8抗体誘導アポトーシスに対する細胞の感受性の変動性は、DR5の最低レベルの細胞表面発現が必要とされるが、DR5の細胞表面発現のレベルは、必ずしも、感受性およびこのプロセスに影響を与える他の因子の主要な決定因子ではないことを示唆する。神経膠腫細胞の全てが、一般に、造血細胞が発現したより有意に高レベルの表面DR5を発現したが、TRA−8によって誘導されるアポトーシスに対する神経膠腫細胞の感受性は、造血細胞と比較して、比例的には増加しない。図3bに示すように、TRA−8誘導アポトーシスに対する5つの神経膠腫細胞株(D−37MG、D54−MG、U373−MG、CH235−MGおよび1321N1)の感受性は高く、そしてTRAIL媒介アポトーシスに対するこれらの感受性と等価である。神経膠腫細胞株のうちの2つ(H−456およびSMK1)は、TRA−8によって誘導されるアポトーシスに対してさほど感受性ではない。H−456細胞の場合には、DR5の表面発現が低い;しかし、SMK1におけるDR5の表面発現は、より感受性の細胞株と類似であり、このことは、他の機構が、TRAIL媒介アポトーシスに対する感受性を決定する際に、役割を果たし得ることを示唆する。図3cに示すように、3つ全ての前立腺癌細胞株が、高レベルのDR5を発現したが、Du145細胞が、TRA−8誘導アポトーシスに対して最も感受性であり、PC3細胞は、部分的に感受性であり、一方でLnCAP細胞は、完全に抵抗性である。図2aに示すように、造血細胞のうちで、JurkatおよびCEM−6が、TRA−8アポトーシスに対して非常に感受性であることが見出されたが、これらの細胞の両方が、低レベルのDR5を発現することが見出されている。DR5は、U937細胞において検出可能であるが、これらの細胞は、TRA−8誘導アポトーシスに対して抵抗性である。同様に、H−9細胞は、検出可能なレベルのDR5を発現したが、H−9細胞は、TRA−8によって誘導されるアポトーシスに対して抵抗性である。これらの結果は、DR5媒介アポトーシスに影響を与える調節機構の存在を暗示した。
【0163】
さらなる表面結合抗DR5抗体を、実施例1〜3の手順に従って生成する。2つのさらなる抗DR5抗体(TRA−1およびTRA−10と示される)を、TRA−8と共に研究して、アポトーシスを誘導する比較能力、および従ってTRAIL媒介アポトーシスに対するアゴニストとして作用するかまたは逆にブロックし、これによってアンタゴニストとして作用する比較能力を、決定する。ヒトJurkat細胞を、3つの抗DR5抗体(TRA−1、TRA−8およびTRA−10と示される)のアゴニストおよび/またはアンタゴニスト活性を決定するための標的として、使用する。図4に示すように、細胞の生存力は、1mlあたり2.5μgで一晩インキュベートした場合に、TRA−10、TRA−1およびTRA−8についてそれぞれ約90%、70%および20%である。TRA−8は、用量依存性の様式で、強いアポトーシス応答を誘導し、一方で、TRA−1は、中程度のアポトーシス応答のみを誘導し、そしてTRA−10は、弱い応答のみを誘導した。従って、TRA−8は、アゴニスト抗DR5抗体と分類される。図4において、ヒトJurkat細胞の生存力は、TRAIL誘導アポトーシスの用量依存性関数として示される。TRA−10は、低用量のTRAIL誘導アポトーシス研究において、ヒトJurkat細胞のアポトーシスを、有意な程度までブロックした。従って、TRA−10は、アンタゴニスト抗DR5抗体と分類される。TRA−1は、登録番号PTA−1741のもとで、American Type Culture Collectionに寄託されている。TRA−10も同様に、登録番号PTA−1742のもとで、American Type Culture Collectionに寄託されている。
【0164】
TRA−8誘導性アポトーシスに対する、グリオーム細胞株のうちの5種、D−37MG、D54−MG、U373−MG、CH235−MGおよび1321N1の感受性は、図3bに示されるように、TRAIL媒介性アポトーシスに対するそれらの感受性に等しく、このことは、これらの細胞におけるTRAIL誘導性アポトーシスが、主にDR5によって媒介されることを示す。さらに、これらのグリオーム細胞株のうちの2種、Hs683およびU251−MGは、TRAIL誘導性アポトーシスに対して抵抗性であるが、TRA−8誘導性アポトーシスに対して部分的に感受性であり、このことは、おとりレセプターがこれらの細胞において機能し、そしてTRA−8抗体の使用がこの調節機構をバイパスしていることを示す。前立腺癌細胞株において、TRA−8により誘導されるアポトーシスに対する様々な感受性にもかかわらず、これはTRAILにより誘導されるアポトーシスに対する細胞の感受性に匹敵し、このことはまた、DR5が、前立腺癌細胞におけるTRAIL媒介性アポトーシスの主な役割を果たしていることを示唆する。造血細胞の中で、ジャーカットおよびCEM−6は、TRA−8媒介性アポトーシスおよびTRAIL媒介性アポトーシスの両方に対して非常に感受性であることが見出されている。TRA−8によって誘導されるアポトーシスのレベルは、図2aおよび3a’に示されるように、TRAILによって誘導されるアポトーシスのレベルに匹敵する。グリオーム細胞株のうちのただ1種のU87、ならびに2種の造血細胞株のU937およびMolt−4は、TRAIL誘導性アポトーシスに対する感受性を示したが、TRA−8誘導性アポトーシスに対してそれほど感受性ではないか、またはTRA−8誘導性アポトーシスに対して抵抗性であった。1種の細胞株、H−9細胞株は、検出可能なレベルのDR5を発現したが、TRA−8またはTRAILのいずれかによって誘導されるアポトーシスに対して抵抗性である。最小レベルのR5の発現は、TRA−8誘導性アポトーシスに必要であるが、DR5の発現レベルは、TRA−8媒介性アポトーシスに対するこの細胞の感受性を必ずしも予測せず;おとりレセプターは、いくつかの細胞におけるTRAIL媒介性アポトーシスの調節において役割を果たすが、現在まで試験された細胞のほとんどにおいて、主な役割を果たさないようであり;予測されるように、TRA−8抗体は、おとりレセプターの影響をバイパスし;DR5レセプターの機能的変異は、形質転換細胞において生じ得;そして最後に、細胞内調節機構は、TRAIL媒介性アポトーシスおよびDR5媒介性アポトーシスに対する細胞の感受性を規定する際に、重要であるか、またはおとりレセプターより重要であり得る。
【0165】
以前の研究により、DR5のmRNAは、正常な組織に広範に分布していることが示された7。タンパク質レベルでDR5の発現を評価するために、正常なヒト組織ホモジネート(Geno Technology,St.Louis,MO)のパネルを、ウエスタンブロット分析において、TRA−8抗体でプローブする。9種の正常なヒト組織の中で、脳組織はわずかに陽性である(図5a、レーン2)。DR5タンパク質は、肝臓(レーン1)、肺(レーン3)、腎臓(レーン4)、脾臓(レーン5)、精巣(レーン6)、卵巣(レーン7)、心臓(レーン8)、または前立腺(レーン9)のいずれにおいても、TRA−8反応性によって検出可能ではない。対照的に、全13種のヒト癌組織(卵巣(レーン1)、肺(レーン2)、肝臓(レーン3)、直腸(レーン4)、頸部(レーン5)、皮膚(レーン6)、精巣(レーン7)、甲状腺(レーン8)、子宮(レーン10)、胃(レーン11)、咽喉頭(レーン12)および膵臓(レーン13)の癌を含む)は、TRA−8で陽性染色した(図5b)。さらに、TRA−8を用いる正常組織および癌組織のインサイチュ免疫組織化学研究により、脾臓に散在するわずかな陽性細胞を除いて、正常な乳房、肺および脾臓組織におけるDR5の発現は、検出可能ではないことが確認された(図5c)。対応する癌組織(乳房浸潤性腺管癌、小細胞肺癌およびリンパ腫を含む)は、TRA−8とポジティブに反応した(図5d)。試験した合計22種の癌組織の中で、5/6の乳癌、2/2の頸部癌、4/5の肝臓癌、5/8のリンパ腫、2/2の肺癌、および2/2の前立腺癌が、TRA−8とポジティブに反応した。これらの結果は、フローサイトメトリー分析の結果と一致し、そして癌組織が、正常な組織が発現するより高レベルのDR5タンパク質を発現することを示す。
【0166】
(実施例9.インビボにおけるTRA−8の殺腫瘍活性)
種々の理由のために、インビトロ研究において有望な多くの因子は、インビボにおいて効力を示さない。従って、インビトロ動物モデルにおいてTRA−8の効力を試験することが重要である。これを達成するために、このTRA−8抗ヒトDR5抗体を、ヒトDR5分子を発現するヒト異種移植片を有するマウスに投与する。使用するマウスは、6〜8週齢のNOD/SCIDマウス(Jackson Laboratory)であり、これらに、ヒト星状細胞腫1321N1細胞(1×107)を皮下接種するか、またはヒト白血病ジャーカット細胞(1×106)を静脈内接種する。腫瘍接種の2日後、マウスに、TRA−8(100μg)を静脈内接種する。TRA−8での処置の5日後、1321N1腫瘍増殖を、腫瘍塊のサイズおよび重量によって決定する。ジャーカット細胞の増殖を、脾臓の重量および接種した動物の脾臓中のヒトCD3陽性ジャーカット細胞の割合によって決定する。腫瘍組織の生検を採取し、組織学的に試験する。
【0167】
腫瘍接種の1日後における、100μgの単回静脈内用量のTRA−8を用いる早期の処置は、1321N1細胞が固形腫瘍を形成するのを完全に阻害した(図6a)。腫瘍接種の1週間後における、100μgの用量のTRA−8を3回用いる後期の処置は、腫瘍重量を4分の1以下に減少させた(図6b)。腫瘍形成は、早期の時点では、TRA−8で処置した動物において現れない(図6c、上パネル)。組織学的分析は、TRA−8で処置した動物における劇的に生成した腫瘍組織を示した(図6c、下パネル)。同様に、TRA−8処置は、脾臓におけるCD3陽性ジャーカット細胞の欠乏により示されるように、ジャーカット細胞による脾臓の集団を阻害した(図6d、6e)。移植した腫瘍の組織学的分析により、わずかな腫瘍細胞が、TRA−8で処置した動物の軟部組織中に散在することが示され、一方、コントロールは、図6cに示されるように、固形腫瘍の形成を示した。ジャーカット細胞モデルにおいて、TRA−8で処置した動物の脾臓中のジャーカット細胞の数は、図6aに示されるようなフローサイトメトリー分析、および図6cのインサイチュCD3染色により実証されるように、コントロール動物の脾臓における約10%と比較して、2%未満である。
【0168】
これらの結果は、架橋組換えTRAILの全身投与が、インビボにおいて腫瘍の増殖を阻害するという最近の証明を確証する(13)。これらの結果は、単回用量のTRA−8が、インビボにおける腫瘍細胞の除去に非常に有効であることを示す。
【0169】
抗ヒト抗体がマウスモデルに使用される場合、TRA−8処置の毒性は、評価し得なかった。しかし、TRAILのインビボ投与の研究が、有意な毒性は、この処置とは関係ないことを示した(13)。
【0170】
(実施例10.RA滑膜細胞は、TRAIL誘導性アポトーシスおよびTRA−8誘導性アポトーシスに対して感受性である)
TRAIL媒介性アポトーシスの先行技術の研究のほとんどは、悪性細胞に集中していた。本発明に従うTRAIL媒介性アポトーシスはまた、自己免疫状態および炎症状態(例えば、RA)において治療的である。
【0171】
(10.1 RA滑膜細胞における細胞表面DR5の発現のフローサイトメトリー分析)
RAを有する患者由来の8個の一次培養滑膜細胞のパネルにおけるDR5の発現を、変形性関節症(本明細書中以下、「OA」と呼ぶ)を有する患者由来の8個の一次培養滑膜細胞におけるDR5の発現と比較する。この8個のヒト一次RA滑膜細胞培養物、RA−1014、RA−1016、RA−1021、RA−512、RA−707、RA−811、RA−716、およびRA−929は、Dr.M.Ohtsuki(Sankyo Co.Ltd.,Tokyo,Japan)により心よく提供され、そして10%FCS、ペニシリン、ストレプトマイシンおよびグルタミンを補充したDMEM中で培養する。7個のOA滑膜細胞の一次細胞培養物を、標準的なコラゲナーゼ法によってOA患者の滑膜組織から単離し、そして同じ条件下で培養する。全ての一次細胞の継代数は、10以下である。DR5の発現は、実施例5に記載されるように、FAC分析により決定する。
【0172】
RA細胞の一次培養物の全ては、高レベルの表面DE5を発現し、図7aに示されるように、異なる患者から単離したこれらの滑膜細胞の間の発現レベルにおける変化はほとんどなかった。対照的に、OA患者から単離した滑膜細胞の表面における表面DR5の発現は、非常に低いか、または検出不可能である(図7b)。SV40形質転換滑膜細胞は、RA細胞により示される発現レベルと比較して高レベルのDR5を発現することが見出される。対照的に、非トランスフォーメーション線維芽細胞は、図7bのOA細胞により示される発現レベルと比較して低レベルのDR5を発現した
(10.2 TRA−8またはTRAILにより媒介されるアポトーシスに対するRA滑膜細胞の感受性)
一般的に、RA患者から単離した全ての滑膜細胞は、TRAIL誘導性アポトーシスおよび抗DR5抗体誘導性アポトーシスの両方に対して感受性であり、そして全てのOA細胞は、TRAIL誘導性アポトーシスおよび抗DR5抗体誘導性アポトーシスに対して抵抗性である(図8a、b)。これらの研究により、TRA−8抗体は、正常な細胞よりむしろ改変した細胞を標的化することが示される。さらに、TRAILにより誘導されるアポトーシスに対する感受性または抵抗性のパターンは、抗DR5抗体により誘導されるアポトーシスに対する感受性または抵抗性と相関し、このことは、この滑膜細胞が、主にDR5を使用してTRAILアポトーシスを誘導することを示す。
【0173】
悪性細胞について記載したように、TRAILまたは抗DR5抗体により誘導されるアポトーシスに対する感受性は、RA滑膜細胞の間で変動したが、同様のレベルのDR5、RA−512およびRA−707を発現する細胞は最も感受性である。なぜなら、80%を越える細胞は、20ng/mlより低い濃度のTRAILまたはTRA−8により殺されるからである。中でも、RA−1014、RA−811、RA−716およびRA929は、TRAILまたはTRA−8に対して中程度の感受性を有し、ほぼ100%の細胞死が、高濃度(>50ng/ml)のTRAILまたはTRA−8の存在下で生じる。RA−1016およびRA1021細胞において、大部分(60%より多く)の細胞は、低用量のTRAILまたはTRA−8により殺されるが、一部の細胞は、高濃度のTRAILまたはTRA−8の存在下で生存し、このことは、細胞の亜集団が、TRAIL媒介性アポトーシスに対して抵抗性であることを示す。対照的に、全てのOA細胞は、TRAIL誘導性アポトーシスおよびTRA−8誘導性アポトーシスに対してはるかに感受性が小さい。60%未満の細胞は、高濃度のTRAILまたはTRA−8の存在下でさえOA52FおよびOA69F中で殺される。OA72M細胞は、TRAIL誘導性アポトーシスまたはTRA−8誘導性アポトーシスに対して完全に抵抗性である。SV40形質転換滑膜細胞はまた、TRAIL誘導性アポトーシスおよびTRA−8誘導性アポトーシスに対して感受性である(データは示さず)。対照的に、非トランスフォーメーション線維芽細胞は、TRAILおよびTRA−8に対して抵抗性のようである。
【0174】
DR5は、FADD/カスパーゼ8依存性経路を使用して、アポトーシスを誘導することが以前に示されている(44)。RA滑膜細胞のDR5媒介性アポトーシスのカスパーゼ依存性を決定するために、RA細胞を、特定のカスパーゼインヒビターの存在下で、TRAILまたは抗DR5抗体と共に培養する。図9に示されるように、試験した8種のカスパーゼインヒビターの中で、カスパーゼ6、8および10インヒビターが、TRAILおよびDR5の両方により誘導されるRA滑膜細胞のアポトーシスを阻害し得、このことは、これら3種のカスパーゼがDR5媒介性アポトーシスに関与していることを示す。
【0175】
(10.3 TRA−8またはTRAILは、MMPの放出を増加することなく、RA滑膜細胞中でのNF−κbの活性を誘導する)
アポトーシスのシグナル伝達と増殖のシグナル伝達との間に密接な関連が存在するという概念を支持するためのかなりの証拠が存在する(45)。DR5は、アポトーシスシグナル伝達に加えて、NF−κb経路を活性化し得、そしてNF−κbの活性化は、抗アポトーシスシグナルを伝達し得るということが、確立されている。従って、ゲルシフトアッセイが実行される。細胞を、指示時間の間、1mg/mlのエンハンサーまたは50ng/mlのTRA−8の存在下で、50ng/mlの組換え可溶性TRAIL(Fasリガンド)を用いて刺激する。この核抽出物を調製し、二重に染色した[32P]標識オリゴ−DNAプローブと共にインキュベートする。この結果を、サイクロンホスファ画像装置(phospha−imager)(TopCount NXT,Packard Instrument Company,CT)を使用して分析する。RA滑膜細胞を、TNF−αまたはTRAILと共にインキュベートして、NF−κbを、時間依存性様式で活性化した。TRA−8抗体は、NF−κbを強力に活性化し得る。対照的に、Fasリガンドは、図10aに示されるように、NF−κb活性化を誘導し得ない。
【0176】
従って、TRAILおよびTRA−8抗体は、RA滑膜細胞中で強力なアポトーシス応答を誘導するが、このTRAILおよびTRA−8抗体はまた、NF−κbを活性化し、そしてNF−κb活性化は、RA中のTNF−αの炎症誘発性の役割に寄与すると考えられている。従って、TNF−αのようなTRAILは、炎症誘発性サイトカインとして役立ち得る可能性がある。TRAILおよびTNF−αによって誘導されたNF−κb活性化の同様の生物学的結果が存在するかどうかを決定するために、MMPの産生を、ELISAによって決定する。滑膜細胞を、単独で、または50ng/mlのインターロイキン1b、10ng/mlのTNF−α、50ng/mlのTRAIL、もしくは50ng/mlのTRA−8と共に、培地中で一晩培養する。培養上清中のMMP−1およびMMP−3のレベルを、ELISAキットによって決定する。
【0177】
RA滑膜細胞を、炎症誘発性サイトカイン、TNF−αまたはIL−1bと共にインキュベートする場合、MMP−1、MMP−3、およびMMP−13の産生は、図10b、cに示されるように、培地コントロールと比較して増加する。対照的に、TRAILまたは抗−DR5抗体での処理は、これらのMMPの増加した放出と関係しない。
【0178】
(実施例11A.肝細胞性毒素を誘導しない)
24時間の細胞生存率アッセイのために、96ウェルプレート中の正常なヒトの新鮮な肝細胞を、In Vitro Technology(Baltimore,MD)から購入した。この肝細胞を、1μg/mlの可溶性のTRAILまたはTRA−8のいずれかを含む、Hepatocyte Culture Medium中で培養する。6時間の細胞生存率アッセイにために、正常な肝細胞または肝臓癌細胞を、UAB Tissue Procurement Centerから収集された新鮮な外科試料から単離する。ヒトの肝細胞の単離のための全ての試薬(肝細胞灌流緩衝液、消化培地、洗浄培地、および結合培地を含む)を、Gibcoから購入した。この組織スライドを、Hepatocyte Digest Medium(37℃)中で、振盪(50rpm)しながら1時間消化する。この単離した肝細胞を、低速遠心分離(50g、3分)により収集し、そしてHepatocyte Washing Mediumを用いて6回洗浄する。肝細胞の単一の細胞懸濁物を、96ウェルMatrigelプレート(BP)中に10%のFCSを含むAttachment Medium中で6時間培養する。結合されていない肝細胞を、予め温めた結合培地で2回洗浄することによって除去する。結合された肝細胞を、架橋剤の存在下で、種々の濃度の可溶性TRAILもしくはFasL、またはTRA−8もしくはCH11と共にさらに6時間インキュベートする。
【0179】
TRAILは、アポトーシスを誘導し得る少なくとも2種のレセプター(DR4およびDR5)を有する。DR5のみの架橋で、正常な肝細胞のアポトーシスを誘導するに十分である否かを決定するために、TRA−8を使用する。TRA−8をインサイチュで免疫組織化学的に使用することによって、タンパク質レベルでのDR5発現を、正常なヒトの5種の肝臓組織および5種の肝臓癌組織中で最初に試験した。正常な肝臓組織由来の切片は、TRA−8とDR5とで陽性反応性を示すことなく(図11a、左下のパネル)、H & E染色において(図11a、左上のパネル)、正常な構造および細胞形態を示した。対照的に、ヒト肝細胞癌組織は、癌性細胞におけるDR5の細胞膜および細胞質の両方の存在と一致するパターンで、TRA−8と陽性反応した。ヒト肝細胞癌細胞株HepG2はまた、DR5に対して陽性である。これらの結果は、正常な肝臓組織と一致し、そして5種の肝臓癌組織のうちで1種のみ(肝臓腺腫)がDR5陰性である。これらの結果は、図5aに示されるウエスタンブロットデータと一致し、他の正常な組織と同様に、正常なヒト肝臓組織は、DR5タンパク質の有意なレベルを発現しない。さらに、TRA−8でプローブした、単離した正常なヒト肝細胞のウエスタンブロット分析は、検出可能なレベルのDR5を示さない。
【0180】
フローサイトメトリー分析によって、ヒトの肝細胞上でのDR5の細胞表面発現は、新たに調製された正常な肝細胞が検出可能なレベルの細胞表面DR5を発現しないことを実証した(図11b、左上のパネル)。この発現は、低温保存された正常なヒトの肝細胞でも、短期間の培養中に配置した正常なヒトの肝細胞でも検出されない。対照的に、新たに単離した肝細胞の癌細胞およびHepG2細胞は、細胞表面DR5を発現する。比較としてFasの使用により、正常な肝細胞、肝細胞の癌細胞、およびHepG2細胞の全ては、等価なレベルのFasを発現した(図11b、下のパネル)。これらの結果は、インサイチュで免疫組織化学およびウエスタンブロットを使用して得られた結果と一致し、そして細胞表面のDR5は、肝臓癌細胞において高度に発現するが、正常な肝細胞では発現しないことを示す。ヒトの肝細胞中において、DR4、DR5、DcR1およびDcR2に対する、mRNAレベルの存在は、RT−PCR23によって実証され、このことは、ヒト肝細胞が非常に低いレベル(このレベルは、TRA−8による検出に関する閾値よりも低い)のDR5タンパク質を発現し得ることを示唆する。
【0181】
TRA−8が肝細胞毒性を誘導するか否かを決定するために、TRA−8によりならびに可溶性TRAILおよび架橋剤により誘導された、アポトーシスに対する正常なヒトの肝細胞の感受性を、試験する。正常な肝細胞を、高濃度のTRAILの存在下で培養する場合、細胞生存率の時間依存による減少を、ATPLite(図12a)およびMTTアッセイにより観察する。正常な肝細胞のTRAIL媒介細胞死は、TRAILの添加後の4時間程度早く見られ得る。24時間の培養の最後に、80%より多い肝細胞が、TRAILにより殺傷される。対照的に、同一の培養期間の間に、TRA−8は、正常な肝細胞中で有意な細胞死を誘導しなかった。Hoechstで染色した、濃縮核(アポトーシスの特性)は、TRAILで処理した肝細胞で増加するが、TRA−8で処理した肝細胞では増加しない(図12b)。アポトーシス肝細胞の数は、ATPLiteアッセイによって決定されるように、減少した細胞の生存率と十分に相関し、肝細胞のTRAILにより誘導された細胞死がアポトーシスによって媒介されることを示唆する。このことを、肝細胞のTRAIL媒介毒性を阻害するZ−VADの能力によって確認する。シクロへキシイミドは、強力なアポトーシスエンハンサーであるので、TRAILおよびTRA−8で処理した肝細胞に対するこの化合物の効果を調査する。4時間の培養の間に、シクロへキシイミドは、TRAILによって誘導された肝細胞の細胞死を有意に増強し、70%より多くの肝細胞は、シクロへキシイミドの存在下でTRAILによって殺傷される(図12c)。しかし、シクロへキシイミド処理は、肝細胞でのTRA−8により媒介される細胞死を増強し得ない。肝細胞中で、TRA−8により誘導されるアポトーシスの特性と、TRAILにより誘導されるアポトーシスの特性とを比較するために、正常の肝細胞おおよび癌細胞を、架橋剤またはTRA−8を含む、種々の濃度の可溶性TRAILと共にインキュベートする。6時間の培養期間の間に、TRAILは、正常な肝細胞において中程度のアポトーシス応答を誘導した。20%を超える肝細胞を、500ng/mlのTRAILの存在下で殺傷する(図12d、左上)。正常な肝細胞のTRA−8での処理は、同一の時間にわたって、有意な細胞死が惹起しなかった。正常な肝細胞と対照的に、一次肝細胞癌細胞(図12d、上側中央)およびHepG2細胞(図12d、右上)は、TRAILまたはTRA−8のいずれかによって媒介されるアポトーシスに対して高度に感受性である。80%を超える肝細胞の癌細胞およびほぼ100%のHepG2細胞を、8時間の培養期間に殺傷する。これらの結果は、正常な肝細胞がTRA−8により媒介されるアポトーシスに対して完全に耐性であり、そして肝臓癌細胞よりも、TRAILによって媒介されるアポトーシスに対してかなり低い感受性であることを示す。Fasリガンドおよび抗Fas抗体(CH−11)を使用する際、正常な肝細胞、肝細胞の癌細胞、およびHepG2細胞間で、Fasにより媒介されるアポトーシスに対する感受性において顕著な差異は存在しない(図12d、下側のパネル)。
【0182】
(比較例11B.インビボでの肝炎のヒト膜結合型TRAIL誘導)
8〜10週齢の雌性B6マウスに、109pfuのAd/hTRAILを同数のAd/Tet−onと共に静脈内注射する。マウスに、アデノウイルスベクターの接種直後に、マウスの飲料水中で異なる濃度のテトラサイクリンを与える。肝臓損傷を、AST診断キット(Sigma)を使用して、ASTの血清レベルによって決定する。TRAILの発現を、ノーザンブロット分析によって決定する。
【0183】
TRAILの膜結合形態がインビボで肝臓損傷を誘導するか否かを決定するために、全長ヒトTRAILをコードする組換えアデノウイルスベクター(Ad/hTRAIL)を構築する。この発現は、テトラサイクリン誘導性プロモーターの制御下にある。Ad/hTRAILをB6マウスに静脈内接種して24時間後、ヒトTRAILのテトラサイクリン誘導性発現は、ノーザンブロット分析によって実証した場合に、用量依存性様式で肝臓中に観察される(図13a)。TRAILの発現レベルは、トランスアミナーゼの血清レベルにおけるテトラサイクリン依存性の増加によって示されるように、肝臓損傷と十分相関され、これもまた、用量依存様式にある(図13b)。アデノウイルスベクター自体の接種は、TRAIL媒介アポトーシスに対する肝細胞の感受性を増加し得るので、Ad/TRAILを接種したマウス由来の肝細胞を単離し、そしてTRAIL媒介細胞死について試験する。コントロールマウスからの細胞死と比較して、Ad/TRAIL感染肝細胞の細胞死の有意な増加は存在しない(図13c、左パネル)。さらに、Ad/TRAIL接種マウスは、可溶性ヒトTRAILの静脈内注射後に、肝臓損傷の増加を示さなかった。従って、Ad/TRAILによって誘導された肝炎は、その膜形態での高レベルのTRAIL発現によって媒介されるはずである。肝臓切片の組織学的分析は、肝細胞に対する損傷が、ベクター接種後24時間ほどの早い時間で明らかであり(図13d)、そして少なくとも7日間持続される(図13e)ことを明らかにした。肝臓におけるこれらの病理学的変化はまた、テトラサイクリン依存性であり、そして用量依存様式で生じる。TRAIL誘導性の肝臓損傷の初期(処置の24時間以内)は、壊死の病巣によって特徴付けられる。炎症性細胞の浸潤は、この段階で観察されないが、出血が生じた。接種後7日目までに、散在性の肝臓損傷が、顕著な小葉の乱れ、不規則に凝集された細胞質および大きい空き空間を伴う肝細胞の重篤な変性、ならびに顕著なアポトーシスおよび壊死と共に明らかである。単核細胞の広範な浸潤は、この段階の特徴的な特性である。これらの結果は、膜結合形態のヒトTRAILが、インビボで肝臓損傷を誘導し得ることを示す。マウスにおいて重篤な肝炎を引き起こすヒトTRAILの傾向にも拘わらず、それは、致死的な応答を誘導しなかった。対照的に、Fasリガンドをコードする類似のテトラサイクリンコントロールベクターを接種したマウスは、肝細胞の大量のアポトーシスおよび壊死を有する劇症肝炎を発症し、重篤な出血および死を伴い、これらは、接種の72時間以内にテトラサイクリン用量依存的に生じた。死亡率は、3mg/ml以上のテトラサイクリンを受けたそれらの部分群において、48時間以内で100%に達した。対照的に、Ad/hTRAILを受けたマウスの全ては、テトラサイクリンの用量に関係なく、接種後4週間なお生存している。従って、インビボにおいて、TRAILの膜結合形態は、Fasリガンドよりも強力ではない肝細胞の損傷の誘導因子であるはずである。これらはさらに、TRAILが、Fasリガンドの毒性の根底を成す機構とは異なる機構を介して肝臓損傷を誘導し得ることを示唆する。
【0184】
(実施例12.活性化ヒトT細胞およびB細胞は増加したレベルのDR5を発現する)
DR5が活性化T細胞およびB細胞のTRAIL媒介アポトーシスにおいて役割を果たすか否かを決定するために、静止および活性化T細胞およびB細胞上でのDR5の表面発現を、TRA−8を使用して試験する。PBMCにおける未刺激ヒトT細胞は、有意なレベルのDR5を発現しなかった(図14)。抗CD3刺激またはCon−A刺激のいずれかの48時間後、細胞表面DR5発現は、有意に増加する。同様に、未刺激B細胞は、非常に低いレベルのDR5を発現した。抗μでの刺激は、DR5の細胞表面発現の増加を生じたが、LPSでの刺激では生じなかった。これらの結果は、活性化T細胞およびB細胞の両方が、より高いレベルの細胞表面DR5を発現することを示す。細胞を、20μg/mlのTRA−8およびPE抗マウスIgG1で染色する。
【0185】
(実施例13.活性化T細胞およびB細胞はTRA−8媒介アポトーシスに対して感受性になる)
活性化T細胞およびB細胞がTRA−8媒介アポトーシスに対して感受性であるか否かを決定するために、ヒトPBMCのT細胞およびB細胞を、それぞれ、インビトロで48時間抗CD3または抗μで刺激する。生存細胞および増殖している芽細胞を、勾配遠心分離によって収集し、そして種々の濃度のTRA−8共にインキュベートする。未刺激T細胞およびB細胞は、TRA−8媒介アポトーシスに対して感受性ではない(図15)。刺激T細胞およびB細胞の全ては、TRA−8媒介アポトーシスに対する感受性の穏やかな増加を示し、20%の細胞が、一晩培養後にTRA−8によって殺傷された。高度に増殖している芽細胞T細胞は、TRA−8媒介アポトーシスに対してさらにより感受性である。70%より多い芽細胞性T細胞が、TRA−8によって殺傷され得る。芽細胞性B細胞もまた、他と比較して、TRA−8媒介アポトーシスに対してより感受性である。これらの結果は、活性化T細胞およびB細胞がDR5媒介アポトーシスに対して感受性であることを示す。
【0186】
(実施例14.TRA−8はヒト/SCIDマウスにおける活性化T細胞を枯渇する)
TRA−8のインビボ抗T細胞効力を決定するために、NOD/SCIDマウスに、1×108個のヒトPBMCを静脈内注射する。通常、SCIDマウスにおけるヒトT細胞は、異種刺激に応答して迅速に活性化される。ヒトPBMC/SCIDマウスに、移入の日から3日間毎日繰り返して、100μgのTRA−8またはコントロールIgG1を腹腔内注射する。移入後5日目に、単核細胞を、脾臓から単離し、そして抗ヒトCD3抗体で染色し、そしてリンパ球集団を、フローサイトメトリー分析によってゲート(gate)し、そしてCD3陽性ヒトT細胞を分析する。コントロールで処理したマウスにおける抗ヒトCD3染色によって決定されるように、約30%の脾臓リンパ球は、ヒトT細胞である。しかし、TRA−8処理したマウス中の脾臓リンパ球においては、わずかなヒトT細胞(3%未満)しか観察されなかった(図16)。インサイチュでの組織学的研究は、コントロールマウスの脾臓において、ヒトT細胞が脾臓において再増殖されることを明らかにし、TUNEL染色によって実証されるように、わずかなアポトーシス細胞のみが観察される。対照的に、生存ヒトT細胞を用いた再増殖は、TRA−8処置マウスの脾臓において観察されず、むしろ多くのアポトーシス細胞が観察される(図17)。これらの結果は、TRA−8がインビボで抗T細胞活性を有することを実証し、そしてGVH疾患の処置のための本発明の抗体の有用性を示す。
【0187】
(実施例15.TRA−8の抗癌治療活性)
(15.1 ヒト癌組織および細胞株におけるDR5の発現および機能)
i)TRA−8でのインサイチュ染色によるヒト癌組織におけるDR5発現
癌細胞および癌組織がより高いレベルのDR5を差示的に発現するか否かを決定するために、20種を超える乳癌、6種の卵巣癌、5種の結腸癌および5種の前立腺癌を含むヒト癌組織のパネルを、免疫組織化学のためにTRA−8で染色する。これらの癌組織の大部分は、検出可能なDR5を発現した。これらの癌組織におけるDR5の発現レベルは、異なった。一般に、癌組織は、関与されない組織よりも高いレベルのDR5を発現した。さらに、DR5発現は、p53の変異と明らかに相関されない。
【0188】
ii)ヒト癌細胞株におけるDR5の発現および機能(表2)
9種のヒト乳癌細胞株、3種の卵巣癌株、3種の結腸癌株および3種の前立腺癌株を、DR5の細胞表面発現およびTRA−8誘導性アポトーシスに対する感受性についてインビトロで試験する。9種の乳癌株のうちの7種、3種の卵巣癌株のうちの3種、3種の結腸癌株のうちの3種および3種の前立腺癌株のうちの3種が、種々のレベルで細胞表面DR5を発現した。9種の乳癌株のうち、3種がTRA−8媒介アポトーシスに対して非常に感受性であり、3種が中程度であり、そして3種が耐性である。3種の全ての卵巣癌株は、非常に感受性である。3種の結腸癌株のうち1種は、非常に感受性であるが、2種は、中程度の感受性を有する。3種の前立腺癌株のうち2種は、中程度の感受性を有し、そして1種が、耐性である。
【0189】
表2.ヒト癌細胞におけるDR5の発現および機能
【0190】
【表2】
注:1フローサイトメトリーによって決定し、細胞を20μg/mlのTRA−8で染色し、そしてコントロール抗体に対して比較する。2ATPLiteアッセイによって決定する。++++:80%を超える殺傷;+++:60〜80%の間の殺傷;++:40〜60%の間の殺傷;+:20〜40%の間の殺傷、−殺傷なし。
【0191】
iii)アドリアマイシンとのTRA−8の組み合わせの細胞傷害性
いくつかの乳癌株において、TRA−8誘導性アポトーシスに対するアドリアマイシンの効果を試験する。高用量のアドリアマイシンは、相加効果を示した。しかし、TRA−8耐性株のいくつかにおいて、低用量のアドリアマイシンが、TRA−8誘導性アポトーシスを相乗的に増大する。
【0192】
iv)ヒト癌細胞に対するTRA−8のインビトロおよびインビボ結合活性
放射標識したTRA−8を使用する。乳癌株に対するTRA−8の結合活性を、腫瘍を移植したSCIDマウスにおいてインビトロおよびインビボで試験する。癌細胞に対するインビトロ結合活性は、3nMのKd値と推測され(これは、ELISAを使用する本発明者らの以前の推測と一致する)、そして可溶性TRAILよりも少なくとも50倍高い。インビボでは、TRA−8は、移植された腫瘍組織に局在した。
【0193】
(15.2.TRA−8でのNOD/SCIDマウスにおける慢性リンパ球性白血病の治療)
慢性リンパ球性白血病(CLL)は、B細胞の悪性疾患の一般的な形態である。CLLにおけるほとんどの悪性B細胞は、成熟表現型のB細胞であり、これは、多くのアポトーシス刺激に対して耐性である。CLLを患う5人の患者のB細胞におけるDR5の発現および機能を試験する。全ての患者は、PBMC中の95%を超えるCD19+B細胞によって示されるように、高い数値の末梢血B細胞を有した。正常な一次B細胞と比較して、全ての患者のCLL B細胞は、より高いレベルの細胞表面DR5を有し、そしてインビトロでのTRA−8誘導性アポトーシスにより感受性である。興味深いことに、CLL B細胞はまた、ビスインドールマレイミドVIII(BisVIII)誘導性細胞傷害性に対しても感受性である。TRA−8およびBisVIIIでの組み合わせの処理後、約50%のCLL B細胞が殺傷され、一方、正常B細胞は、非応答性のままであった(図18)。NOD/SCIDマウスへのCLL B細胞の移入は、移入後5日目で、レシピエントマウスの脾臓において再増殖された約25%〜30%のCD19+B細胞を生じた。しかし、3用量の100μg TRA−8の処理は、このレシピエントSCIDマウスの脾臓における5人の患者中の4人の患者のCLL B細胞を完全に排除した。従って、単独または他の物質との組み合わせたTRA−8は、慢性リンパ球性白血病のための治療薬剤として活性である。
【0194】
(実施例16.cDNAクローニング)
((1)TRA−8の重鎖および軽鎖のN末端アミノ酸配列の決定)
TRA−8の重鎖および軽鎖のcDNAを得るために、TRA−8の重鎖および軽鎖のN末端アミノ酸配列、ならびにクローニングしたTRA−8遺伝子を、公知の技術によって決定する。
【0195】
抗ヒトDR5抗体TRA−8を含む10μgの溶液を、12% w/vのゲル濃度を使用する、100Vの定電圧で120分間での、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(「SDS−PAGE」)に供する。電気泳動後、ゲルを、転写緩衝液(25mM Tris−HCl(pH9.5)、20%メタノール、0.02% v/v SDS)中に5分間浸す。この時間の後、ゲルのタンパク質内容物を、転写緩衝液に予め浸漬したポリビニリデンジフルオリド膜(「PVDF膜」;孔サイズ0.45μm;Millipore,Japan)に、10Vの定電圧、4℃、14時間の条件下で、ブロッティング装置(KS−8451;Marysol)を使用して、転写する。
【0196】
この時間の後、PVDF膜を、洗浄緩衝液(25mM NaCl、10mMホウ酸ナトリウム緩衝液(pH8.0))で洗浄し、次いで、染色溶液(50% v/v メタノール、20% v/v 酢酸および0.05% w/v クーマシーブリリアントブルー)中で5分間染色し、タンパク質バンドを位置付ける。次いで、PVDF膜を、90% v/v 水性エタノールで脱色し、そしてPVDF膜上に先に位置付けた重鎖に対応するバンド(より低い移動度を有するバンド)および軽鎖に対応するバンド(より高い移動度を有するバンド)を切り出し、そして脱イオン水で洗浄する。
【0197】
重鎖および軽鎖のN末端アミノ酸配列を、気相タンパク質配列決定装置(PPSQ−10;Shimadzu Seisakusyo,K.K.)を使用して、エドマン自動化法(Edman,P.ら、(1967)、Eur.J.Biochem.,1,80)によって決定する。
【0198】
重鎖に対応するバンドのN末端アミノ酸配列は、以下:
Glu−Val−Met−Leu−Val−Glu−Ser−Gly−Gly−Gly−Leu−Val−Lys−Pro−Gly−Gly−Ser−Leu−Lys−Leu(配列表の配列番号4)
であると決定され、そして軽鎖に対応するバンドのN末端アミノ酸配列は、以下:
Asp−Ile−Val−Met−Thr−Gln−Ser−His−Lys−Phe−Met−Ser−Thr−Ser−Val−Gly−Asp−Arg−Val−Ser(配列表の配列番号5)
であると決定される。
【0199】
Kabatら(Kabat E.A.ら(1991),「Sequences of Proteins of Immunological Interest Vol.II」,U.S.Department of Health and Human Services)によって作成された抗体のアミノ酸配列のデータベースとのこれらのアミノ酸配列の比較は、TRA−8の重鎖(γ1鎖)および軽鎖(κ鎖)が、それぞれ、サブタイプ3dおよび1に属することを明らかにした。
【0200】
(2)cDNAクローニング
上記の知見に基づき、これらのマウスサブタイプに属する遺伝子の5’非翻訳化領域の部分および3’翻訳領域の最末端とハイブリダイズすることが予測される、オリゴヌクレオチドプライマーを合成する。次いで、TRA−8の重鎖および軽鎖をコードするcDNAを、以下の逆転写およびPCRの組み合わせ(RT−PCR)によってクローニングする。
【0201】
a)テンプレート
TRA−8ハイブリドーマ(ATCC番号PTA−1428)の総RNAを、TRIzol試薬(GIBCO BRL)を使用して抽出する。このPCR反応のためのテンプレートには、cDNAを使用し、このcDNAは、第1鎖cDNA合成キット(Amersham Pharmacia Biotech)を、そのキットと共に提供される手順マニュアルに従って使用することによって得られる。
【0202】
b)PCRプライマー
以下のオリゴヌクレオチドプライマーを、PCRのために合成する:
5’−cagcactgaa cacggacccc−3’(H5NCS1:配列表の配列番号6);
5’−aaaggtaatt tattgagaag−3’(H5NCS2:配列表の配列番号7);
5’−cctcaccatg aacttcgggc−3’(H5SS1:配列表の配列番号8);
5’−ctgttgtatg cacatgagac−3’(H5SS2:配列表の配列番号9);
5’−gaagtgatgc tggtggagtc−3’(H5CS1:配列表の配列番号10);
5’−agtgtgaagt gatgctggtg−3’(H5CS2:配列表の配列番号11);
5’−tttaccagga gagtgggaga g−3’(H3CR:配列表の配列番号12);
5’−tgcagagaca gtgaccagag−3’(H3VR:配列表の配列番号13);
5’−tgttcaggac cagcatgggc−3’(L5NCS1:配列表の配列番号14);
5’−aagacatttt ggattctaac−3’(L5NCS2:配列表の配列番号15);
5’−tatcatgaag tctttgtatg−3’(L5SS1:配列表の配列番号16) ;
5’−gatggagaca cattctcagg−3’(L5SS2:配列表の配列番号17);
5’−gacattgtga tgacccagtc−3’(L5CS:配列表の配列番号18);
5’−ttaacactca ttcctgttga−3’(L3CR:配列表の配列番号19);および
5’−gactgggtca tcacaatgtc−3’(LCSR:配列表の配列番号20)。
【0203】
他に示されない限り、これらの実施例の全てのオリゴヌクレオチドは、Pharmacia Biotechによって合成する。全てのオリゴヌクレオチドは、蒸留水に溶解した後−20℃で保存する。
【0204】
c)PCR反応
PCR反応溶液の組成:
テンプレートcDNA、総量33μlの反応液の5μl
プライマー1、10pmol;
プライマー2、10pmol;
10×濃縮PCR緩衝液(キットと共に提供される)、10μl;
dNTP(各2.5mM)、4μl;および
Taqポリメラーゼ(Promega)、5ユニット。
【0205】
滅菌蒸留水を溶液に添加して、100μlの総量にする。他に示されない限り、dNTPは、dATP、dCTP、dGTPおよびdTTPの等モル混合物(各2.5mM)である。
【0206】
PCR反応を、以下のように行う。溶液を、最初に94℃で2分間加熱し、その後、94℃で30秒間、52℃で1分間および72℃で3分間の加熱のサイクルを、40回繰り返す。この手順の完了後、反応溶液を、72℃で10分間加熱する。
【0207】
このように得られた増幅されたDNAフラグメントは、0.25μg/mlのエチジウムブロマイドを含む1%アガロースゲル上で分離する。所望のDNAフラグメントを含むことが決められたバンドを、カミソリの刃を使用して切り取り、そしてDNAを、Gene Clean kit(BIO101)を使用してそこから回収する。DNAフラグメントを、pGEM−T Easy vector(Promega)を使用してクローニングする。これは以下のように行う。
【0208】
PCR反応溶液から回収したDNAフラグメントを、50ngのpGEM−T Easy vector(キット共に提供される)と一緒に、4単位のT4 DNAリガーゼ(1μl)が添加されている、1μlの10×リガーゼ反応緩衝液(6mM Tris−HCl(pH7.5)、6mM塩化マグネシウム、5mM塩化ナトリウム、7mM β−メルカプトエタノール、0.1mM ATP、2mM DTT、1mMスペルミジン、および0.1mg/mlウシ血清アルブミン)と混合する。この混合物の全容積を、滅菌脱イオン水で10μlに調節し、そして得られたリガーゼ溶液を15時間14℃でインキュベートする。この時間の後、2μlのリガーゼ反応溶液を、2μlの0.5M β−メルカプトエタノールが添加されている、50μlのコンピテントE.coli株JM109(キット共に提供され、そして取扱説明書に従ってコンピテンスにされる)に添加し、そして得られた混合物を30分間氷上で維持し、次いで42℃で30秒間、そして再び氷上で5分間維持する。次に、500μlの培地(2%v/vトリプトン、0.5%w/v酵母抽出物、0.05%w/v塩化ナトリウム、2.5mM塩化カリウム、1mM塩化マグネシウム、および20mMグルコースを含む)(本明細書中、後において「SOC」培地と呼ばれる)を培養物に添加し、そしてこの混合物を1時間37℃で振盪しながらインキュベートする。この時間の後に、培養物を、L−ブロス寒天プレート(1%v/vトリプトン、0.5%w/v酵母抽出物、0.5%w/v塩化ナトリウム、0.1%w/vグルコース、および0.6%w/v バクト−アガー(bacto−agar)(Difco))上に広げ、これは、100μg/mlを含む。プレート上に現れるアンピシリン耐性コロニーを選択し、そして白金移動ループを用いてこすりとり、そして100μg/mlアンピシリンを含むL−ブロス培地中で、37℃で一晩、200r.p.mで振盪させながら培養する。インキュベーション後、細胞を遠心分離によって集め、これから、プラスミドDNAをアルカリ法によって調製する。得られたプラスミドを、TRA−8の重鎖についてのプラスミドpH62と、またはTRA−8の軽鎖についてのプラスミドpL28と呼ぶ。これらのプラスミドを保有する形質転換体E.coli株(E.coli JM109/pH62およびE.coli JM109/pL28と呼ばれる)を、微生物の寄託に関するブタペスト条約に従って、2001年4月20日に、International Patent Organism Depositary,National Institute of Advanced Industrial Science and Technology,1−1,Higashi 1 chome Tsukuba−shi,Ibaraki−ken,305−5466,Japanに寄託し、それぞれ、受託番号FERM BP−7560およびFERM BP−7561が与えられた。TRA−8の重鎖および軽鎖をコードするこれらのDNAのヌクレオチド配列を、3700DNA Analyzer(ABI PRISM;Perkin Elmer Applied Biosystems,Japan)を使用して、ジデオキシ法(Sanger,F.S.,et al.,(1977),Proc.Natl.Acad.Sci.USA,74:5463−5467)によって確認した。
【0209】
TRA−8の重鎖および軽鎖のヌクレオチド配列を、それぞれ、配列表の配列番号21および22として与える。TRA−8の重鎖および軽鎖のアミノ酸配列を、それぞれ、配列表の配列番号23および24として与える。上で確立したTRA−8の重鎖および軽鎖のN末端アミノ酸配列は、完全に一致した。さらに、重鎖および軽鎖のアミノ酸配列を抗体のアミノ酸配列のデータベースと比較する場合、重鎖について、配列番号21のヌクレオチド番号58〜414が可変領域を構成し、一方、配列番号21のヌクレオチド番号415〜1392が定常領域を構成したことが確立される。軽鎖について、配列番号22のヌクレオチド番号64〜387が可変領域を構成し、一方、配列番号22のヌクレオチド番号388〜702が定常領域を構成したことが確立される。CDRの位置および配列がまた、相同性をデータベースと比較することによって明かにされる。TRA−8の重鎖のCDR1、CDR2、およびCDR3のアミノ酸配列は、それぞれ、配列番号25、26および27に示される。TRA−8の軽鎖のCDR1、CDR2、およびCDR3のアミノ酸配列は、それぞれ、配列番号28、29および30に示される。
【0210】
(実施例17.TRA−8抗体のヒト化バージョンの設計)
((1)TRA−8の可変領域の分子モデリング)
TRA−8の可変領域の分子モデリングは、相同性モデリングとして一般的に公知の方法(Methods in Enzymology,203,121−153,(1991))によって実行される。Protein Data Bank(Nuc.Acid Res.28,235−242(2000))に登録されるヒト免疫グロブリンの可変領域の1次配列(X線結晶構造から誘導される三次元構造が入手可能である)を、上で決定されたTRA−8のフレームワーク領域と比較する。結果として、1NCDおよび1HILが、それぞれ、TRA−8の軽鎖および重鎖のフレームワーク領域に対して最も高い配列相同性を有するとして選択される。フレームワーク領域の三次元構造は、TRA−8の軽鎖および重鎖に対応する1NCDおよび1HILの座標を組み合わせて、「フレームワークモデル」を得ることによって作製される。Chothiaらによって定義される分類を使用して、TRA−8のCDRが以下のように分類される;CDRL1、CDRL2、CDRH1およびCDRH2は、それぞれ標準的な(canonical)分類2、1、1、3に属するが、一方、CDRL3は、いずれの特定の標準的な分類にも属さない。CDRL1、CDRL2、CDRH1およびCDRH2のCDRループは、それらのそれぞれの標準的な分類に固有のコンホメーションに固定され、フレームワークモデルに組み込まれる。CDRL3は、Thornton et al.(J.Mol.Biol.,263,800−815,(1996))の分類に従って、クラスター8Aのコンホメーションが割り当てられ、そしてCDRH3は、H3ルール(FEBS letter 455,188−197(1999))を使用して、k(8)Cに分類される。次いで、CDRL3およびCDRH3についての代表的なコンホメーションがフレームワークモデルに組み込まれる。
【0211】
最後に、エネルギーの点でTRA−8の可変領域の可能性のある分子モデルを得るために、不利な原子間接触を除くために、エネルギー計算を行う。上記手順を、市販の共通分子モデリングシステムABM(Oxford Molecular Limited,Inc.)を使用して行う。得られた分子モデルについて、構造の正確さを、さらに、ソフトウェアPROCHECK(J.Appl.Cryst.(1993),26,283−291)を使用して評価する。
【0212】
((2)ヒト化TRA−8に対するアミノ酸配列の設計)
ヒト化TRA−8抗体の構築を、CDRグラフティング(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86,10029−10033(1989))として一般的に公知の方法によって行う。アクセプター抗体は、フレームワーク領域内のアミノ酸相同性に基づいて選択される。TRA−8のフレームワーク領域の配列を、抗体のアミノ酸配列のKabatデータベース(Nuc.Acid Res.29,205−206(2001))の全てのヒトフレームワークと比較する。結果として、mAB58’CL抗体を、フレームワーク領域についての80%の最も高い配列相同性に起因して、アクセプターとして選択する。mAB58’CLについてのフレームワーク領域のアミノ酸残基を、TRA−8についてのアミノ酸残基と整列させ、異なるアミノ酸が使用される位置を同定する。これらの残基の位置は、上で構築されるTRA−8の三次元モデルを使用して分析され、そしてアクセプター上にグラフティングされるべきドナー残基が、Queen et al.(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86,10029−10033(1989))によって与えられる基準によって選択される。ヒト化TRA−8配列を、いくつかのドナー残基をアクセプター抗体mAB58’CLに移入することによって、以下の実施例に記載されるように構築する。
【0213】
(実施例18.ヒト化抗体の重鎖に対する発現ベクターの構築)
((1)ヒト化TRA−8の重鎖可変領域DNAを有するプラスミドの構築) ヒト化TRA−8の活性を決定するために、ヒト化TRA−8の重鎖を有するプラスミドを以下のように構築する。しかし、TRA−8のヒト化は、これらの実施例に限定されないことが理解される。
【0214】
配列表の配列番号31に示されるように、マウス抗ヒトDR5抗体TRA−8の重鎖のアミノ酸配列のヒト化は、13位アミノ酸(リジン)、19位アミノ酸(リジン)、40位アミノ酸(トレオニン)、42位アミノ酸(グルタミン酸)、44位アミノ酸(アルギニン)、84位アミノ酸(セリン)、88位アミノ酸(セリン)、93位アミノ酸(メチオニン)、114位アミノ酸(トレオニン)、115位アミノ酸(ロイシン)を、それぞれ、グルタミン、アルギニン、アラニン、グリシン、グリシン、アスパラギン、アラニン、バリン、ロイシン、およびバリンに置き換えることを伴う。
【0215】
ヒト化TRA−8(配列表の配列番号31)の重鎖可変領域をコードするDNAを有するプラスミドを以下のように構築する。
【0216】
PCRを使用して以下のDNA配列を構築し、これらのそれぞれが、上記を含んだ:
以下の12のオリゴヌクレオチドが合成される:
5’−ttggataagc ttggcttgac ctcaccatgg gatggagctg tatcatcctc ttcttggtag caacagctac aggtgtccac−3’(A;配列番号32);
5’−tctgaagtaa tgctggtgga gtctggggga ggcttagtac agcctggagg gtccctgaga ctctcctgtg cagcctctgg−3’(B;配列番号33);
5’−attcactttc agtagttatg taatgtcttg ggttcggcag gcaccaggga agggtctgga gtgggttgca accattagta−3’(C;配列番号34);
5’−gtggtggtag ttacacctac tatccagaca gtgtgaaggg ccgattcacc atctccagag acaatgccaa gaacaccctg−3’(D;配列番号35);
5’−tatctgcaaa tgaacagtct gagagcagag gacacggctg tttattactg tgcaagaagg ggtgactcta tgattacgac−3’(E;配列番号36);
5’−ggactactgg ggccaaggga ccctggtcac agtctcctca gcctc cacc aagggcccat cggtc−3’(F;配列番号37);
5’−ctaccaagaa gaggatgata cagctccatc ccatggtgag gtcaagccaa gcttatccaa−3’(G;配列番号38);
5’−tctcagggac cctccaggct gtactaagcc tcccccagac tccaccagca ttacttcaga gtggacacct gtagctgttg−3’(H;配列番号39);
5’−tccagaccct tccctggtgc ctgccgaacc caagacatta cataactact gaaagtgaat ccagaggctg cacaggagag−3’(I;配列番号40);
5’−ctctggagat ggtgaatcgg cccttcacac tgtctggata gtaggtgtaa ctaccaccac tactaatggt tgcaacccac−3’(J;配列番号41);
5’−ccttcttgca cagtaataaa cagccgtgtc ctctgctctc agactgttca tttgcagata cagggtgttc ttggcattgt−3’(K;配列番号42);および
5’−gaccgatggg cccttggtgg aggctgagga gactgtgacc agggtccctt ggccccagta gtccgtcgta atcatagagt cacc−3’(L;配列番号43)。
【0217】
以下の2つのPCRプライマーを、上記のように合成する:
5’−ttggataagc ttggcttgac−3’(P1;配列番号44);および
5’−gaccgatggg cccttggtgg a−3’(P2;配列番号45)。
【0218】
分泌シグナル配列、ヒト化TRA−8重鎖の可変領域およびIgG−CH1領域のN末端において8アミノ酸残基を含むポリペプチド鎖をコードするDNAの合成は、それぞれ、PCRの組み合わせを使用して行う。
【0219】
DNA
フラグメントは、以下のように調製する。
【0220】
PCR反応溶液の組成:
オリゴヌクレオチドA、10pmol;
オリゴヌクレオチドB、10pmol;
オリゴヌクレオチドC、10pmol;
オリゴヌクレオチドD、10pmol;
オリゴヌクレオチドE、10pmol;
オリゴヌクレオチドF、10pmol;
オリゴヌクレオチドG、10pmol;
オリゴヌクレオチドH、10pmol;
オリゴヌクレオチドI、10pmol;
オリゴヌクレオチドJ、10pmol;
オリゴヌクレオチドK、10pmol;
オリゴヌクレオチドL、10pmol;
オリゴヌクレオチドプライマーP1、2μM;
オリゴヌクレオチドプライマーP2、2μM;
10×Pyrobest緩衝液II、10μl;
dNTPミックス、8μl;
Pyrobest DNAポリメラーゼ、0.5μl;および
50μlの最終容量までの再蒸留水。
【0221】
PCR反応を以下のように行う。溶液を最初に94℃で5分間加熱し、その後、98℃10秒間、55℃30秒間、および72℃1分間のサイクルを7回繰り返す。この手順の完了後、反応溶液を72℃で15分間加熱する。
【0222】
等量のフェノール−クロロホルム(50%v/v水飽和フェノール、48%クロロホルム、2%v/vイソアミルアルコール)を、200μlのそれぞれのPCR産物に加え、そして激しく1分間混合する。この時間の後に、この混合物を10,000×gで遠心分離し、そして水層を回収し、そして等量のクロロホルム−イソアミルアルコール(96%クロロホルムおよび4%v/vイソアミルアルコール)と混合し、これを再び激しく10,000×gで混合し、そして水層を回収する。この段落に記載される一連の工程は、本明細書中、後において「フェノール抽出」と呼ぶ。
【0223】
次いで、エタノール沈殿を、回収された水層で行う。本明細書中で使用され、そして言及されるように、「エタノール沈殿」は、混合しながら、10分の1容量の3M酢酸ナトリウム(pH5.2)および2.5容量の100%エタノールを処理される溶液に添加し、そしてドライアイスを使用してこの混合物を凍結することからなる。次いで、得られる混合物を、10,000×gで遠心分離して沈殿としてDNAを回収する。
【0224】
フェノール抽出およびエタノール沈殿の後に、得られるDNA沈殿を、減圧乾燥し、最小量の再蒸留水に溶解し、そして3%アガロースゲル電気泳動によって分離する。電気泳動の後に、ゲルを1μg/ml水溶液のエチジウムブロマイドで染色して、UV光下でDNAの検出を可能にする。ヒト化TRA−8 DNAに対応するDNAバンドを、カミソリの刃を使用して切り取り、そしてGeneclean Spin Kit(BIO 101,CA,USA)を使用してゲルから溶出する。次いで、フェノール抽出の後に、溶出されたDNAを7,500×gで遠心分離によって濃縮し、続いて、エタノール沈殿し、そして最後に5μlの蒸留水中に溶解する。
【0225】
得られたそれぞれの抽出されたDNAを、以下のように、pGEM−T Easyベクター(Promega)を使用してクローニングする:
PCR反応から回収されたDNAフラグメント、5μl;
10×Taqポリメラーゼ緩衝液、1μl;
dNTP混合物、1μl;
Taqポリメラーゼ(5単位/ml)、1μl;および
最終容量10μlまでの再蒸留した水。
【0226】
上記それぞれの溶液を70℃で30分間反応させた後、それぞれのDNA溶液およびpGEM−T Easyベクターを、製造業者のプロトコルを使用して、DNA Ligation Kit Version 2.0(Takara Shuzo Co.,Ltd.)を使用して連結する。
【0227】
15℃での4時間のインキュベーションの後に、2μlのインキュベートされた反応溶液を、100μlのコンピテントE.coli株JM109と、1〜2×109細胞/mlで混合し(Takara Shuzo Co.,Ltd.)、そしてこの混合物を氷上で30分間維持し、次いで、42℃で30秒間維持し、そして再び1分間氷上で維持する。次いで、500μlのSOC培地(2%v/vトリプトン、0.5%w/v酵母抽出物、0.05%w/v塩化ナトリウム、2.5mMw/v塩化カリウム、1mM塩化マグネシウム、および20mMグルコース)をこの混合物に加え、これをさらに1時間振盪しながらインキュベートする。次いで、形質転換株を単離し、そしてプラスミドDNAを、「Molecular Cloning A Laboratory Manual」において記載されるようにこの株から調製する。ヒト化TRA−8の重鎖をコードするこれらのDNAヌクレオチド配列を、3700 DNA Analyzer (ABI PRISM;Perkin Elmer Applied Biosystems,Japan)を使用して、ジデオキシ法(Sanger,F.S.,et al.,(1977),Proc.Natl.Acad.Sci.USA,74:5463−5467)によって確認する。
【0228】
得られたプラスミドを、pHB14(ヒト化TRA−8の重鎖をコードするcDNAを保有するプラスミド)と呼ぶ。これらのプラスミド(E.coli JM109/pHB14と呼ばれる)を有する形質転換E.coli株を、微生物の寄託に関するブタペスト条約に従って、2001年4月20日に、International Patent Organism Depositary,National Institute of Advanced Industrial Science and Technology,1−1,Higashi 1 chome Tsukuba−shi,Ibaraki−ken,305−5466,Japanに寄託し、受託番号FERM BP−7556を与えられた。
【0229】
((2)ヒト化TRA−8の重鎖可変領域DNAを有する発現プラスミドの構築)
動物細胞についての組換え発現ベクターを、以下のように、ヒト化TRA−8の重鎖をコードするDNA(上記においてクローン化された)を挿入することによって構築する。
【0230】
ヒト化抗Fasモノクローナル抗体HFE7Aの重鎖可変領域およびヒトIgG1定常領域ゲノムDNAを有する、1μgのプラスミドpSRHHH3(欧州特許出願EP0−909−816−A1)(哺乳動物細胞に対する発現ベクター)を、制限酵素HindIIIおよびApaIを用いて消化し、そして3%アガロースゲル電気泳動によって分離する。電気泳動の後に、ゲルを1μg/mlのエチジウムブロマイド水溶液で染色して、UV光下でDNAの検出を可能にする。ヒト化HFE7Aの重鎖可変領域を有さないヒトIgG1定常領域ゲノムDNAを含むベクターDNAバンドを、カミソリの刃を使用して切り取り、そしてGeneclean Spin Kit(BIO 101,CA,USA)を使用してゲルから溶出する。次いで、フェノール抽出の後に、溶出されたDNAを7,500×gで遠心分離によって濃縮し、続いて、エタノール沈降し、そして最後に5μlの蒸留水中に溶解し、次いで、CIPを使用して脱リン酸する。得られた、消化された、脱リン酸されたプラスミド(100ng)を、DNA Ligation Kit Version 2.0(Takara Shuzo Co.,Ltd.)を使用して、1μgのpHB14 DNAフラグメント(ヒト化TRA−8の重鎖可変領域をコードするDNAを含み、これはまた、HindIIIおよびApaIで消化されている)に連結する。次いで、連結混合物を使用してE.coliJM109を形質転換し、次いでこれを、50μg/mlアンピシリンを含むLB寒天プレート上に配置する。
【0231】
この方法によって得られる形質転換体を、37℃で一晩、50μg/mlアンピシリンを含む2mlの液体LB培地中で培養し、続いてプラスミドDNAをアルカリSDS法によって得られた培養物から抽出する。
【0232】
抽出されたプラスミドDNAをHindIIIおよびApaIで消化し、そして3%w/vアガロースゲル電気泳動に供して、ヒト化TRA−8の重鎖可変領域をコードするDNAの挿入物の存在および非存在を確認する。ベクターにおける所望のDNAフラグメントの挿入および方向を、遺伝子配列分析機(ABI Prism 3700 DNA Analyzer;Applied Biosystems)を使用して、DNA配列決定によって確認する。ヒト化TRA−8の重鎖をコードするcDNAを有する得られた発現プラスミドを、pHB14−1と呼ぶ。
【0233】
(実施例19.ヒト化抗体の軽鎖のための発現ベクターの構築)
((1)TRA−8抗体のヒト化バージョンの軽鎖についてベクターの構築)
配列表の配列番号46に示されるように、マウス抗ヒトDR5抗体TRA−8の軽鎖のアミノ酸配列のヒト化において、TRA−8軽鎖のアミノ酸配列のN末端から第8番目のアミノ酸(ヒスチジン)、第9番目のアミノ酸(リジン)、第10番目のアミノ酸(フェニルアラニン)、第11番目のアミノ酸(メチオニン)、第13番目のアミノ酸(スレオニン)、第20番目のアミノ酸(セリン)、第42番目のアミノ酸(グルタミン)、第43番目(セリン)、第60番目のアミノ酸(アスパラギン酸)、第63番目のアミノ酸(スレオニン)、第77番目のアミノ酸(アスパラギン)、第78番目のアミノ酸(バリン)、第80番目のアミノ酸(セリン)、第83番目のアミノ酸(ロイシン)、第85番目のアミノ酸(アスパラギン酸)、第87番目のアミノ酸(フェニルアラニン)、および第99番目のアミノ酸(グリシン)、第103番目のアミノ酸(ロイシン)および第108番目のアミノ酸(アラニン)は、それぞれ、プロリン、セリン、セリン、ロイシン、アラニン、スレオニン、リジン、アラニン、セリン、セリン、セリン、ロイシン、プロリン、フェニルアラニン、スレオニン、チロシン、グルタミン、バリンおよびスレオニンで置換される。得られる配列を、LM2と名付ける。
【0234】
抗ヒトDR5抗体TRA−8のヒト化軽鎖アミノ酸のこの型を保有する発現プラスミドを、以下のように構築する。
【0235】
(1)ヒト化TRA−8の軽鎖の可変領域および定常領域を調製するためのプライマーの合成)
LM2ポリペプチド鎖(配列表の配列番号46)をコードするDNA(この各々は、ヒト化抗DR5抗体TRA−8軽鎖の可変領域とヒトIg軽鎖(κ鎖)の定常領域との融合物である)は、それぞれ、PCRの組み合わせを使用して合成される。
【0236】
さらに7AL1P(配列番号47)および7ALCN(配列番号48)について、以下のオリゴヌクレオチドプライマーをPCRのために合成する:
5’−gtcccccaca gatgcagaca aagaacttgg agattgggtc atcacaatgt caccagtgga−3’(HKSPR11;配列番号49);
5’−ccaagttctt tgtctgcatc agtaggagac agggtcacca tcacctgc−3’(HKCDF11;配列番号50);
5’−agtgtgccgg gtggatgccc agtaaatcag tagtttagga gctttccctg gtttctg−3’(HKCDR12;配列番号51);
5’−tgggcatcca cccggcacac tggggtccca agcaggttta gtggcagt−3’(HKCDF22;配列番号52);
5’−ataactacta tattgctgac agtaataggt tgcaaaatcc tccggctgca gactagagat ggt−3’(HKCDR22;配列番号53);および
5’−cagcaatata gcagctatcg gacgttcggt caaggcacca aggtggaaat caaacggact gtg−3’(HKCF12;配列番号54)。
【0237】
(2)プラスミドpCR3.1/M2−1の構築(ヒト化TRA−8軽鎖のクローニング))
配列表の配列番号46に規定されるアミノ酸配列をコードする、配列表の配列番号55に記載されるLM2−DNAフラグメントを、2段階のPCRを行うことよって調製し、プラスミドベクターに挿入し、そしてE.coliにおいてクローニングする。
【0238】
(a)第1段階PCR)
分泌シグナル配列および5’末端に付加されたHind III制限酵素切断部位を有するFRL1領域の一部をコードするLM2−F1−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。テンプレートプラスミド、pHSGHM17およびpSRPDHHを、欧州特許出願EP 0 909 816 A1の記載に従って入手する。
【0239】
反応溶液の組成:
プラスミドpHSGHM17 DNA(欧州特許出願EP 0 909 816 A1),25ng
オリゴヌクレオチドプライマー7AL1P,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマーHKSPR11,50pmol
dNTPカクテル,5μl
10×PCR緩衝液,5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ(PerkinElmer),2.5単位。
【0240】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって最終容量50μlに調整し、そしてPCRで使用する。
【0241】
PCRの熱的条件:94℃で2分間加熱、その後94℃で1分間、55℃で1分間および72℃で2分間の熱サイクルを30回繰り返し、続いて72℃で10分間加熱。
【0242】
FRL1、CDRL1、FRL2、およびCDRL2の一部をコードするLM2−F2−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。
【0243】
反応溶液の組成:
プラスミドpL28 DNA,25ng
オリゴヌクレオチドプライマーHKCDF11,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマーHKCDR12,50pmol
dNTPカクテル,5μl
10×PCR緩衝液,5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ,2.5単位。
【0244】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって最終容量50μlに調整し、そしてPCRで使用する。
【0245】
PCRの熱的条件:94℃で2分間加熱、その後94℃で1分間、55℃で1分間および72℃で2分間の熱サイクルを30回繰り返し、続いて72℃で10分間加熱。
【0246】
CDRL2、FRL3、およびCDRL3の一部をコードするLM2−F3−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。
【0247】
反応溶液の組成:
プラスミドpSRPDHH DNA(欧州特許出願EP 0 909 816 A1),25ng
オリゴヌクレオチドプライマーHKCDF22,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマーHKCDR22,50pmol
dNTPカクテル,5μl
10×PCR緩衝液,5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ,2.5単位。
【0248】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって最終容量50μlに調整し、そしてPCRで使用する。
【0249】
PCRの熱的条件:94℃で2分間加熱、その後94℃で1分間、55℃で1分間および72℃で2分間の熱サイクルを30回繰り返し、続いて72℃で10分間加熱。
【0250】
CDRL3、FRL4および3’末端に付加されたEcoR I制限酵素切断部位を有する定常領域をコードするLM2−F4−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。
【0251】
反応溶液の組成:
プラスミドpSRPDHH DNA,25ng
オリゴヌクレオチドプライマーHKCF12,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN,50pmol
dNTPカクテル,5μl
10×PCR緩衝液,5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ,2.5単位。
【0252】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって最終容量50μlに調整し、そしてPCRで使用する。
【0253】
PCRの熱的条件:94℃で2分間加熱、その後94℃で1分間、55℃で1分間および72℃で2分間の熱サイクルを30回繰り返し、続いて72℃で10分間加熱。
【0254】
PCR後の増幅したDNAフラグメントを、5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分離する。電気泳動後、このゲルを1μg/mlのエチジウムブロミドで染色して、生成したDNAをUV光下で検出する。このように検出したそれぞれのDNAバンドを、カミソリの刃で切除する。
【0255】
(b)第2段階PCR)
LM2−DNA(ここで、上記のLM2−F1−DNA、LM2−F2−DNA、LM2−F3−DNAおよびLM2−F4−DNAフラグメントは融合している)を、以下の条件下で調製する。
【0256】
反応溶液の組成:
第1段階PCRで調製したLM2−F1−DNAのGelフラグメント、
第1段階PCRで調製したLM2−F2−DNAのGelフラグメント、
第1段階PCRで調製したLM2−F3−DNAのGelフラグメント、
第1段階PCRで調製したLM2−F4−DNAのGelフラグメント、
オリゴヌクレオチドプライマー7AL1P,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN,50pmol
dNTPカクテル,5.0μl
10×PCR緩衝液,5.0μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ,2.5単位。
【0257】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって最終容量50μlに調整し、そしてPCRで使用する。
【0258】
PCRの熱的条件:94℃で2分間加熱、その後94℃で1分間、55℃で1分間および72℃で2分間の熱サイクルを30回繰り返し、続いて72℃で10分間加熱。
【0259】
このように調製したLM2−DNAフラグメントを、製造者のプロトコルに従ってEukaryotic TA cloning Kit(Invitrogen)を使用してプラスミドpCR3.1DNAに挿入し、そしてこのキットに含まれるコンピテントなE.Coli TOP10F’に導入する。ヒト化TRA−8の軽鎖をコードするこれらのDNAのヌクレオチド配列を、3700 DNA Analyzer(ABI PRISM;Perkin Elmer Applied Biosystems,Japan)を使用してジデオキシ法(Sanger,F.S.ら,(1977),Proc.Natl.Acad.Sci.USA,74:5463−5467)によって確認する。
【0260】
得られたプラスミドを、pCR3.1/M2−1と名付ける(このプラスミドは、ヒト化TRA−8の軽鎖可変領域およびヒトIg軽鎖定常領域をコードcDNAを保有する)。
【0261】
LM2−DNAフラグメントを含むこの得られたプラスミドpCR3.1/M2−1を、制限酵素Hind IIIおよびEcoR Iで消化する。
【0262】
1μgのクローニングプラスミドpHSG399 DNAを、制限酵素Hind IIIおよびEcoR Iで消化し、次いでCIPで脱リン酸する。得られた脱リン酸pHSG399 DNAおよびLM2−DNAフラグメント(これらは、制限酵素Hind IIIおよびEcoR Iで消化されている)を、DNA Ligation Kit Version 2.0(Takara Syuzo,Co.Ltd.)を使用して連結する。次いで、E.coli DH5αを、この連結したDNAで形質転換し、そして0.1mMのIPTG、0.1%のX−Galおよび50μg/mlのクロラムフェニコール(最終濃度)を含むLB寒天培地上に広げる。得られた白色の形質転換体を、50μg/mlのクロラムフェニコールを含む液体LB培地中で培養し、そしてプラスミドDNAを、アルカリSDS法に従って得られた培地から抽出する。抽出したプラスミドDNAを、Hind IIIおよびEcoR Iで消化し、次いでLM2−DNAフラグメントを有するクローンを、1%アガロースゲル電気泳動によって選択する。
【0263】
上記の手順の結果として、ヒト化LM2 TRA−8軽鎖の可変領域およびヒトIgκ鎖の定常領域の融合フラグメントを有するプラスミドpHSG/M2−1−4が得られる。これらのプラスミドを含む形質転換体E coli菌株(E.coli DH50α/pHSG/M2−1−4と名付ける)を、微生物の寄託に関するブタペスト条約に従って、2001年4月20日にInternational Patent Organism Depositary,National Institute of Advanced Industrial Science and Technology,1−1,Higashi 1 chome Tsukuba−shi,Ibaraki−ken,305−5466,Japanに寄託し、そして登録番号FERM BP−7563を得た。
【0264】
(3)プラスミドpSR/M2−1(ヒト化LM2 TRA−8軽鎖についての発現プラスミド)の構築)
ヒト化LM2 TRA−8軽鎖の可変領域およびヒトIgκ鎖の定常領域の融合フラグメントを保有する得られたプラスミドpHSG/M2−1−4を、制限酵素Hind IIIおよびEcoR Iで消化する。
【0265】
1μgのクローニングプラスミドpSRPDHH DNA(欧州特許出願EP 0−909−816−A1)を、制限酵素Hind IIIおよびEcoR Iで消化し、次いでCIPで脱リン酸する。得られた脱リン酸pSRPDHH DNAおよびpHSG/M2−1−4から得られるHindIII−EcoRI DNAフラグメントを、DNA Ligation Kit Version 2.0(Takara Syuzo,Co.Ltd.)を使用して連結する。次いで、E.coli DH5αを、この連結DNAで形質転換し、そしてLB寒天上に広げる。得られた形質転換体を、100μg/mlのアンピシリンを含む液体LB培地中で培養し、そしてプラスミドDNAを、得られた培養物からアルカリSDS法に従って抽出する。pSRPDHHベクター中の所望のDNAフラグメントの挿入および配向を、遺伝子配列分析器(ABI Prism 3700 DNA Analyzer;Applied Biosystems)を使用するDNA配列決定によって確認する。
【0266】
ヒト化TRA−8の軽鎖をコードするcDNAを保有する得られた発現プラスミドを、pSR/M2−1と名付ける。
【0267】
(実施例20.ヒト化抗体の産生)
COS−7細胞(すなわち、サルの腎臓由来の細胞株)の、上記で得られたヒト化TRA−8重鎖およびヒト化TRA−8軽鎖についての発現プラスミドを用いるトランスフェクションを、FUGENE6トランスフェクション試薬法(Boehringer Mannheim Biochemica)によってこのキットと共に提供される取扱説明書に従って行う。
【0268】
COS−7細胞(American Type Culture Collection No.CRL−1651)を、10%ウシ胎仔血清(本明細書中以下では、「FCS」と省略する;Moregate)を補充したダルベッコ改変イーグル培地(本明細書中以下で、「D−MEM」と呼ぶ;Gibco BRL)を含む培養皿(培養面積:57cm2;Sumitomo Bakelite)で、半コンフルエント(3×106細胞/ディッシュ)まで増殖する。
【0269】
一方、アルカリSDS法および塩化セシウム密度勾配遠心分離によって調製した10μg/ディッシュ(合計5ディッシュ)のヒト化DR5重鎖発現プラスミドDNA(pHA15−1)および10μg/ディッシュのヒト化DR5軽鎖発現プラスミドDNAを混合し、次いでエタノールで沈殿させ、続いて5μl/ディッシュのdH2O中に懸濁した。
【0270】
15μl/ディッシュのFUGENE6トランスフェクション試薬を、FCSなしの180μl/ディッシュのD−MEMと混合した後、このFUGENE溶液(185μl/ディッシュ)を、10μg/ディッシュのヒト化DR5重鎖発現プラスミドDNAおよび10μg/ディッシュのヒト化DR5軽鎖発現プラスミドDNAを含む5μl/ディッシュのDNA溶液と混合する。室温で15分間のインキュベーション後、得られたプラスミド懸濁液(200μl)を、以前に調製したCOS−7プレートに添加する。37℃で5%CO2中で24時間インキュベートした後、この培養培地をFCSなしのD−MEMと交換する。37℃で5%CO2中で72時間インキュベートした後、培養上清を回収して、上清流体中の発現産物を精製する。上記の方法によって、COS−7細胞を、以下のプラスミドの組み合わせの各々でトランスフェクトする:
(A):プラスミドDNAなし
(B):pHB14−1およびpSR/M2−1の同時トランスフェクション。
【0271】
次いで、この培養物を遠心分離(1,000r.p.m.,5分間)し、そして上清を集める。この上清を再び遠心分離(9,800r.p.m.,15分間)し、そして0.45μmのフィルタ(ADVANTEC TOYO DISMIC−25cs,Cat#25CS045 AS)で濾過する。この濾液からのIgGの精製を、以下の条件下でのタンパク質G−POROSアフィニティークロマトグラフィー(Applied Biosystems)によって達成する:
HPLC:BioCAD 700E(Applied Biosystems)
カラム:ProteinG−IDセンサカートリッジ(カラムサイズ:2.1mmID×30mmLD、吸着床の容量:0.1ml;Cat#2−1002−00,Applied Biosystems)
溶出緩衝液:0.1Mグリシン−HCl(pH2.5)
中和緩衝液:1M Tris−HCl(pH8.5)
検出:280nm
流速:1ml/分
画分サイズ:0.5ml/0.5分
画分チューブ:1.5mlのポリプロピレンマイクロチューブ
温度:4℃。
【0272】
全ての濾液をカラムに適用した後、30mlのPBS(Sigma,Cat#1000−3)を使用してカラムを洗浄する。溶出緩衝液を適用するときに、画分収集器を開始する。各画分マイクロチューブは、PBS中の55μlの1M NaCl、110μlの中和緩衝液および74μlの2mg/mlウシ血清アルブミン(Sigma,Cat#A−7030)を予め含んだ。No.8〜No.10の画分を集め、そしてSlide−A lyzer(Pierce,Cat#66450)を使用して4℃で1リットルのPBS(pH7.5)に対して1日透析する。透析緩衝液を、2回交換する。
【0273】
調製した培養物の上清流体中のヒト化抗体の発現の確認および発現産物の定量的アッセイを、抗ヒトIgGに対する抗体を用いるELISAによって行う。
【0274】
96ウェルプレート(MaxiSorp,Nunc)の各ウェルに、吸着緩衝液(0.05Mの炭酸水素ナトリウム、0.02%のアジ化ナトリウム、pH9.6)中に最終濃度0.5μl/mlで溶解した100μlのヤギ抗ヒトIgG Fc特異的ポリクローナル抗体(Kappel)を添加し、そしてこのプレートを37℃で2時間インキュベートして、抗体を吸着させる。次いで、このプレートを、0.05%のTween−20(BioRad)を含む350μlのPBS(−)(本明細書中以降、「PBS−T」と呼ぶ)で5回洗浄する。洗浄後、このウェルに、10%のFCSを含むD−MEMで希釈した培養物上清を添加し、そして37℃で2時間インキュベートする。PBS−Tで再び洗浄した後、PBS−Tで10,000倍に希釈した100μIのアルカリホスファターゼ標識化ヤギ抗ヒトIgG Fc特異的ポリクローナル抗体(Jackson Immuno Research Lab.)を各ウェルに添加し、そして37℃で2時間インキュベートする。PBS−Tで再び洗浄した後、Alkaline Phosphatase Substrateキット(Bio Rad)から入手したp−ニトロフェニルホスフェートの基質溶液を、このキットと共に提供される取扱説明書に従って添加する。37℃で0.5〜1時間インキュベートした後、405nmでの吸光度を測定する。本実験において、10%のFCSを含むD−MEMで特定の濃度まで希釈したヒト血漿免疫グロブリンGサブクラス1(IgG1)(Biopure AG)を、この培養物の上清流体に含まれるヒト化DR5抗体の濃度参照サンプルとして使用する。
【0275】
結果として、培養物の上清中の発現産物および精製産物を、抗ヒトIgG抗体を用いて特異的に検出する。ヒトIgG抗体の量は、8.96μg(800μl)である。
【0276】
(実施例21.ヒト化抗体のアポトーシス誘導活性)
Jurkat細胞(ATCC受託番号TIB−152)を使用して、精製ヒト化TRA−8抗体のアポトーシス誘導活性を試験する。
【0277】
5%CO2の存在下で37℃で3日間、10%FCS(Gibco BRL)を含むRPMI1640培地中で培養したJurkat細胞を、1ウェル当たり50μlで、96ウェルのマイクロプレート(Sumitomo Bakelite)の各ウェルに分配する。実施例20において調製したヒト化TRA−8を、実施例20に記載の方法に従ってその流体におけるその濃度を評価することによって、10%FCSを含むRPMI1640培地を用いて、100ng/mlの目的の最終産物濃度を有するように調整する。このように100ng/mlに調節された発現産物の各溶液を使用して、10%FCSを含むRPMI1640での連続的な2倍希釈を繰り返すことによって、連続的な希釈物を生成する。各希釈ヒト化TRA−8溶液を、1ウェル当たり50μlで各ウェルに添加する。37℃で12時間の反応後、1mg/ml XTT(2,3−ビス[2−メトキシ−4−ニトロ−5−スルホフェニル]−2H−テトラゾリウム−5−カルボキシアニリド内部塩;Sigma Chemical Co.)を含む、25μM PMS(フェナジンメトサルフェート;Sigma Chemical Co.)の50μlを添加する(XTTについて最終濃度250μg/ml、PMSについて最終濃度5μM)。3時間のインキュベーション後、各ウェルの450nmでの吸光度を測定して、指標としてミトコンドリアの還元能力を使用することによって、細胞生存率を算定する。
【0278】
各ウェルにおける細胞生存率を、以下の式に従って算定する:
生存率(%)=100×(a−b)/(c−b)
ここで、「a」は、試験ウェルの測定値であり、「b」は、細胞のないウェルの測定値であり、そして「c」は、抗体が添加されていないウェルの測定値である。
【0279】
結果として、実施例20で調製された発現産物(ヒト化TRA−8)は、ヒトDR5抗原を発現するTリンパ腫細胞株の細胞において、アポトーシスを誘導することが実証される。
【0280】
(実施例22.種々のDR5分子に対するTRA−8の反応性)
種々のDR5分子に対するTRA−8の反応性を決定するために、TRA−8の反応性を、以下のように活性化リンパ球を使用して試験する。
【0281】
第一に、末梢血サンプルを、ヒト(30ml)、マーモセット(3ml)およびカニクイザル(20ml)から採取する。この血液サンプルには1mlのヘパリン(Novoheparin;Novo)が添加されており、次いで、これらのサンプルを、等容量のFicoll−Paque PLUS溶液((Amersham Pharmacia Biotech.)1.072の比重を有したカニクイザル以外は、全てについて比重1.077)上にゆっくりと重層し、そして末梢血単核細胞の画分を得るために、1,700r.p.m.で30分間遠心分離する。この単核細胞画分を、ハンクスバランス化塩溶液で2回洗浄し、次いで、1×106細胞/mlの細胞密度まで、10%(v/v)FCSを含むRPMI1640培地中に懸濁する。植物性血液凝集素−P(PHA−P、Sigma Chemicals,Co.)を、得られた懸濁液に最終濃度5μg/mlになるように添加し、そしてこのサンプルを、5%(v/v)CO2下で37℃で24時間インキュベートする。この時間の後、細胞を遠心分離によって回収し、洗浄し、そして10%(v/v)FCSを含むRPMI1640培地中に再懸濁する。次いで、回収された細胞を活性化するために、インターロイキン−2(Amersham Pharmacia Biotsch.)を、10単位/mlの最終濃度になるように懸濁液に添加し、そしてこれを5%(v/v)CO2下で37℃で72時間インキュベートする。
【0282】
1×106の活性化リンパ球細胞を含むと算定された量の活性化調製物を、試験管に配置し、そしてPBS中の0.5、1、5、10μg/mlのTRA−8の50μl、またはPBSのみの50μlのいずれかに懸濁する。得られた懸濁液を、氷上に1時間静置し、その後、細胞を500μlのPBSのアリコートで3回洗浄し、次いで、PBS中の20μg/mlのFITC標識抗マウスIgG抗体(Bioresource)の50μlに懸濁する。コントロールとして500μlのPBS中に懸濁した細胞を使用して、フローサイトメーター(FACSCalibur;Becton Dickinson)を使用して、蛍光強度を測定する。
【0283】
蛍光強度によって細胞数の分布を得、そして総細胞の数に対する染色細胞の数の割合を算定する。さらに、各Kd値を、TRA−8の濃度および総細胞の数に対する染色細胞の数の割合を使用して算定する。ヒト、マーモセットおよびカニクイザルの活性化リンパ球に対する反応性の各頻度は、ほぼ同じである。従って、TRA−8は、ヒトを含む広範な霊長類DR5(TRA−8は、このDR5に対して元々調製される)に結合し得る。
【0284】
(実施例23.マーモセットにおけるTRA−8の漸増用量研究)
TRA−8の漸増用量の予備的毒性研究を、1匹の雄性マーモセットおよび1匹の雌性マーモセットを使用して実施する。7日間の中断期間によって隔てられた3セットの単一の静脈内投与を実行する。TRA−8の用量は、一体当たり、50、250および1250μgと設定される。各処置の48時間後、血液を大腿静脈から収集し、そして血漿を調製する。血漿のアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼおよびアラニンアミノトランスフェラーゼの活性を、分析器(FUJI DRI−CHEM:Fuji Film Medical Co.,Ltd.)を使用して測定する。全ての血液を麻酔なしで採取する。結果として、肝障害を示す証拠は、各処置後の血漿生化学的試験において見られない。
【0285】
(実施例24.癌細胞に対するTRA−8のインビトロおよびインビボの薬理学的研究)
TRA−8が抗癌治療において治療的効力を有するか否かを決定するために、種々の癌細胞株を使用する、TRA−8のインビトロ殺傷活性を以下のように試験する。
【0286】
37℃で5%CO2の存在下で、10%FCS(Gibco BRL)を含む、Gibco BRLから得るRPMI1640培地(Jurkat用に)、DMEM培地(HCT−116用に)、MEM−R(WiDr用に)またはDMEM−F12(COL2−Jck用に)中で培養した種々の癌細胞(2〜8×103細胞/50μl)を、96ウェルのマイクロプレート(Sumitomo Bakelite)の各ウェルに分配する。TRA−8を、10%FCSを含む培地を用いて、100ng/mlの目的の最終産物濃度を有するように調整する。TRA−8溶液(100ng/ml)を使用して、10%FCSを含む培地で連続する2倍希釈を繰り返すことによって、連続的な希釈物を生成する。希釈された各TRA−8溶液を、1ウェル当たり50μlで各ウェルに添加し、そして37℃でインキュベートする。37℃で72時間の反応後、1mg/ml XTTを含む25μM PMS(フェナジンメトスルフェート;Sigma Chemical Co.)の50μlを添加する(XTTについて最終濃度250μg/ml、PMSについて最終濃度5μM)。3時間のインキュベーション後、各ウェルの450nmでの吸光度を測定して、指標としてミトコンドリアの還元能力を使用することによって、細胞生存率を算定する。
【0287】
各ウェル中の細胞生存率を、以下の式に従って算定する:
生存率(%)=100×(a−b)/(c−b)
ここで、「a」は、試験ウェルの測定値であり、「b」は、細胞のないウェルの測定値であり、そして「c」は、抗体が添加されていないウェルの測定値である。
【0288】
これらの結果を、以下の表3に示す。
【0289】
【表3】
種々の癌細胞株は、インビトロ条件下でTRA−8によってアポトーシスを強く誘導される。
【0290】
さらに、WiDr細胞を移植されたヌードマウスにおけるTRA−8のインビボの抗腫瘍効果を決定する。なぜなら、TRA−8はマウスDR5と交差反応しないからである。
【0291】
TRA−8抗ヒトDR5抗体を、ヒトDR5分子を発現するヒト異種移植片を保持するヌードマウスに投与する。使用するマウスは、6週齢のBALb/cヌード/ヌードマウス(雌性、Clea Japan Inc.から)であり、これは、ヒト結腸癌細胞株WiDr(5mm3)を移植された。腫瘍移植後1日目に、これらの移植されたマウスを、TRA−8(一体当たり5μg)の関節内注射で、14回まで毎日処置する。WiDr腫瘍増殖を、腫瘍塊のサイズによって毎日決定する。これらの結果を、以下の表4に示す。
【0292】
【表4】
処置した動物における腫瘍増殖は、腫瘍のサイズによって実証されるように、阻害される。この結果は、TRA−8がインビボの腫瘍細胞の排除において有効であることを示した。
【0293】
(実施例25.TRA−8の組み合わせ研究)
ヒト前立腺癌細胞株PC−3を、American Tissue Culture Collection(ATCC)から得て、10%ウシ胎仔血清(FBS、Hyclone)、1%L−グルタミン−200mM(25030−149、Gibco BRL)および0.5%ペニシリン ストレプトマイシン溶液(P−7539、Sigma)を含むF−12K栄養混合物(21127−022、Gibco BRL)中に維持する。10%FBSおよび0.5%ペニシリン ストレプトマイシン溶液を補充したRPMI1640培地(MED−008、IWAKI)を、以下の実験に使用する。指数関数的に増殖するPC−3細胞をトリプシン処理によって収集し、そして新鮮な培地で2回洗浄する。次いで、これらの細胞を計数し、5×104細胞/mlの密度で新鮮な培地に再懸濁し、そして実験開始の1日前に、100μl/ウェルの総容積で、平底の96ウェルプレート(3598、Corning−Coster)中に三連で分配する。ジメチルスルフォキシド(10mg/ml)中に溶解させた、代表的な抗癌薬物であるPaclitaxel(169−16811、Wako)を新鮮な培地で希釈し、次いで、50μl/ウェルで細胞を含む96ウェルのプレートに添加する。ジメチルスルフォキシドの最終濃度は、0.1%未満である。5%CO2雰囲気における37℃での24時間のインキュベーション後、新鮮な培地で希釈したTRA−8を、これらのウェルに添加する。さらに24時間のインキュベーション後、1mg/mlのXTTおよび25mMのPMSを含む最少必須培地(11095−098、Gibco BRL)の50μlをこれらのウェルに添加し、そしてこのプレートを6時間インキュベートする。次いで、OD450を、SPECTRA MAX250(Molecular Devices)によって測定し、そして細胞生存率を以下のように算定する。
【0294】
細胞生存率(%)=(Taxolおよび/またはTRA−8(因子)で処置した細胞を含むウェルについてのOD450−細胞も因子も含まないウェルについてのOD450)×100/(細胞を含み因子を含まないウェルについてのOD450−細胞も因子も含まないウェルについてのOD450)。
【0295】
代表的な抗癌薬物であるPaclitaxelと組み合わせたTRA−8についての上記のアッセイの結果は、以下である。Paclitaxelは、PC−3細胞の細胞生存率を減少させたが、生存癌細胞を示す40%より高いシグナルは、200nMまでの濃度でなお維持された。特に、0.1ng/mlのTRA−8の添加は、この濃度でのTRA−8の一回の適用後に細胞生存率に減少が見られなくても、癌細胞の細胞生存率を10%まで大きく減少させた。この結果は、明らかに、他の抗癌薬物と組み合わせた場合に、TRA−8が相乗的に抗癌活性を示したことを示す。
【0296】
(実施例26.TRA−8の他の型のヒト化抗体の分析)
((1)ヒト化抗体の設計)
TRA−8のヒト化バージョンの構築を、CDRグラフト化として一般に公知の方法によって実施する。mAB58’CL抗体を、参照実施例2に記載のようにアクセプターとして使用し、そして、TRA−8抗体のCDR領域を、このアクセプター上にグラフト化する。フレームワーク領域において、いくつかのアミノ酸を、Queenら(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86、10029−10033(1989))によって与えられた規準によって、TRA−8またはヒトコンセンサス配列のいずれか由来のアクセプター上にグラフト化し、そしてヒト化TRA−8配列を、本明細書中以下に記載のように構築する。
【0297】
((2)他の型のヒト化TRA−8またはマウスTRA−8の重鎖可変領域DNAを有するプラスミドの構築)
配列表の配列番号56に示すように、マウス抗ヒトDR5抗体TRA−8の重鎖のアミノ酸配列のH1型ヒト化は、3番目のアミノ酸(メチオニン)、13番目のアミノ酸(リジン)、19番目のアミノ酸(リジン)、40番目のアミノ酸(スレオニン)、42番目のアミノ酸(グルタミン酸)、44番目のアミノ酸(アルギニン)、84番目のアミノ酸(セリン)、88番目のアミノ酸(セリン)、93番目のアミノ酸(メチオニン)、114番目のアミノ酸(スレオニン)、115番目のアミノ酸(ロイシン)の、それぞれ、グルタミン、グルタミン、アルギニン、アラニン、グリシン、グリシン、アスパラギン、アラニン、バリン、ロイシンおよびバリンによる置換を伴った。
【0298】
配列表の配列番号59に示すように、マウス抗ヒトDR5抗体TRA−8の重鎖のアミノ酸配列のH3型ヒト化は、13番目のアミノ酸(リジン)、19番目のアミノ酸(リジン)、40番目のアミノ酸(スレオニン)、42番目のアミノ酸(グルタミン酸)、44番目のアミノ酸(アルギニン)、88番目のアミノ酸(セリン)、93番目のアミノ酸(メチオニン)、114番目のアミノ酸(スレオニン)、115番目のアミノ酸(ロイシン)の、それぞれ、グルタミン、アルギニン、アラニン、グリシン、グリシン、アラニン、バリン、ロイシンおよびバリンによる置換を伴った。
【0299】
配列表の配列番号60に示すように、マウス抗ヒトDR5抗体TRA−8の重鎖のアミノ酸配列のH4型ヒト化は、13番目のアミノ酸(リジン)、19番目のアミノ酸(リジン)、88番目のアミノ酸(セリン)、93番目のアミノ酸(メチオニン)、114番目のアミノ酸(スレオニン)、115番目のアミノ酸(ロイシン)の、それぞれ、グルタミン、アルギニン、アラニン、バリン、ロイシンおよびバリンによる置換を伴った。
【0300】
配列表の配列番号61に示すように、キメラTRA−8の重鎖可変領域DNAを有するプラスミドを、「M型」と名付ける。さらに、実施例17および18に記載のヒト化TRA−8を、「H2型」と名付ける。
【0301】
ヒト化TRA−8またはキメラTRA−8の重鎖可変領域をコードするDNAを有するプラスミドを、以下のように構築する。
【0302】
PCRを使用して、以下のDNA配列を構築する。これらの配列の各々は、上記を含んだ:
以下の24個のオリゴヌクレオチドを合成する:
【0303】
【化1】
【0304】
【化2】
【0305】
【化3】
以下の2つのPCRプライマーを、上記のように合成する:
【0306】
【化4】
分泌シグナル配列、ヒト化TRA−8重鎖の可変領域、およびIgG−CH1領域のN末端で8アミノ酸残基を含むポリペプチド鎖をコードするH1型DNAの合成を、それぞれ、PCRの組み合わせを使用して実行する。
【0307】
H1型DNAフラグメントを以下のように調製する。
【0308】
PCR反応溶液の組成:
オリゴヌクレオチドA、10pmol;
オリゴヌクレオチドB2、10pmol;
オリゴヌクレオチドC、10pmol;
オリゴヌクレオチドD、10pmol;
オリゴヌクレオチドE、10pmol;
オリゴヌクレオチドF、10pmol;
オリゴヌクレオチドG、10pmol;
オリゴヌクレオチドH2、10pmol;
オリゴヌクレオチドI、10pmol;
オリゴヌクレオチドJ、10pmol;
オリゴヌクレオチドK、10pmol;
オリゴヌクレオチドL、10pmol;
オリゴヌクレオチドプライマーP1、2μM;
オリゴヌクレオチドプライマーP2、2μM;
10×Pyrobest緩衝液II、10μl;
dNTPミックス、8μl;
Pyrobest DNAポリメラーゼ、0.5μl;および
最終容積50μlまでの再蒸留水。
【0309】
PCR反応を、以下のように行なう。この溶液を、最初94℃で5分間加熱し、その後、98℃で10秒間、55℃で30秒間および72℃で1分間加熱するサイクルを7回繰り返す。この手順の完了後、この反応溶液を、72℃で15分間加熱する。
【0310】
フェノール抽出およびエタノール沈殿後、得られたDNA沈殿物を、真空乾燥し、最小の再蒸留水に溶解し、そして3%のアガロースゲル電気泳動によって分離する。電気泳動後、このゲルを、1μg/mlの臭化エチジウムの水溶液で染色して、UV光下でDNAの検出を可能にする。H1型DNAに対応するDNAバンドを、カミソリの刃を使用して切り出し、そしてGeneclean Spin Kit(BIO 101,CA,USA)を使用してゲルから溶出する。フェノール抽出後、次いで、溶出したDNAを、7,500×gで遠心分離、その後エタノール沈殿によって濃縮し、そして最後に5μlの蒸留水に溶解する。
【0311】
分泌シグナル配列(ヒト化TRA−8重鎖の可変領域およびIgG−CH1領域のN末端における8個のアミノ酸残基)を含むポリペプチド鎖をコードするH3型DNAの合成を、それぞれ、PCRの組み合わせを使用して実施する。
【0312】
H3型DNAフラグメントを、以下のように調製する。
【0313】
PCR反応溶液の組成:
オリゴヌクレオチドA、10pmol;
オリゴヌクレオチドB、10pmol;
オリゴヌクレオチドC、10pmol;
オリゴヌクレオチドD、10pmol;
オリゴヌクレオチドE2、10pmol;
オリゴヌクレオチドF、10pmol;
オリゴヌクレオチドG、10pmol;
オリゴヌクレオチドH、10pmol;
オリゴヌクレオチドI、10pmol;
オリゴヌクレオチドJ、10pmol;
オリゴヌクレオチドK2、10pmol;
オリゴヌクレオチドL、10pmol;
オリゴヌクレオチドプライマーP1、2μM;
オリゴヌクレオチドプライマーP2、2μM;
10×Pyrobest緩衝液II、10μl;
dNTP mix、8μl;
Pyrobest DNAポリメラーゼ、0.5μl;および
50μlの最終容積になるような再蒸留水。
【0314】
このPCR反応を、以下のように行なう。この溶液を、最初94℃で5分間加熱し、その後、98℃で10秒間、55℃で30秒間および72℃で1分間加熱するサイクルを7回繰り返す。この手順の完了後、この反応溶液を、72℃で15分間加熱する。
【0315】
フェノール抽出およびエタノール沈殿後、得られたDNA沈殿物を、真空乾燥し、最小の再蒸留水に溶解し、そして3%のアガロースゲル電気泳動によって分離する。電気泳動後、このゲルを、1μg/mlの臭化エチジウムの水溶液で染色して、UV光下でDNAの検出を可能にする。H3型DNAに対応するDNAバンドを、カミソリの刃を使用して切り出し、そしてGeneclean Spin Kitを使用してゲルから溶出する。フェノール抽出後、次いで、溶出したDNAを、7,500×gで遠心分離、その後エタノール沈殿によって濃縮し、そして最後に5μlの蒸留水に溶解する。
【0316】
分泌シグナル配列(ヒト化TRA−8重鎖の可変領域およびIgG−CH1領域のN末端における8個のアミノ酸残基)を含むポリペプチド鎖をコードするH4型DNAの合成を、それぞれ、PCRの組み合わせを使用して実施する。
【0317】
H4型DNAフラグメントを、以下のように調製する。
【0318】
PCR反応溶液の組成:
オリゴヌクレオチドA、10pmol;
オリゴヌクレオチドB、10pmol;
オリゴヌクレオチドC2、10pmol;
オリゴヌクレオチドD、10pmol;
オリゴヌクレオチドE2、10pmol;
オリゴヌクレオチドF、10pmol;
オリゴヌクレオチドG、10pmol;
オリゴヌクレオチドH、10pmol;
オリゴヌクレオチドI2、10pmol;
オリゴヌクレオチドJ、10pmol;
オリゴヌクレオチドK2、10pmol;
オリゴヌクレオチドL、10pmol;
オリゴヌクレオチドプライマーP1、2μM;
オリゴヌクレオチドプライマーP2、2μM;
10×Pyrobest緩衝液II、10μl;
dNTP mix、8μl;
Pyrobest DNAポリメラーゼ、0.5μl;および
50μlの最終容積になるような再蒸留水。
【0319】
PCR反応を、以下のように行なう。この溶液を、最初94℃で5分間加熱し、その後、98℃で10秒間、55℃で30秒間および72℃で1分間加熱するサイクルを7回繰り返す。この手順の完了後、この反応溶液を、72℃で15分間加熱する。
【0320】
フェノール抽出およびエタノール沈殿後、得られたDNA沈殿物を、真空乾燥し、最小の再蒸留水に溶解し、そして3%のアガロースゲル電気泳動によって分離する。電気泳動後、このゲルを、1μg/mlの臭化エチジウムの水溶液で染色して、UV光下でDNAの検出を可能にする。H4型DNAに対応するDNAバンドを、カミソリの刃を使用して切り出し、そしてGeneclean Spin Kitを使用してゲルから溶出する。フェノール抽出後、次いで、溶出したDNAを、7,500×gで遠心分離、その後エタノール沈殿によって濃縮し、そして最後に5μlの蒸留水に溶解する。
【0321】
分泌シグナル配列(キメラTRA−8重鎖の可変領域およびIgG−CH1領域のN末端における8個のアミノ酸残基)を含むポリペプチド鎖をコードするM型DNAの合成を、それぞれ、PCRの組み合わせを使用して実施する。
【0322】
M型DNAフラグメントを、以下のように調製する。
【0323】
PCR反応溶液の組成:
オリゴヌクレオチドA、10pmol;
オリゴヌクレオチドB3、10pmol;
オリゴヌクレオチドC2、10pmol;
オリゴヌクレオチドD、10pmol;
オリゴヌクレオチドE3、10pmol;
オリゴヌクレオチドF2、10pmol;
オリゴヌクレオチドG、10pmol;
オリゴヌクレオチドH3、10pmol;
オリゴヌクレオチドI2、10pmol;
オリゴヌクレオチドJ、10pmol;
オリゴヌクレオチドK3、10pmol;
オリゴヌクレオチドL2、10pmol;
オリゴヌクレオチドプライマーP1、2μM;
オリゴヌクレオチドプライマーP2、2μM;
10×Pyrobest緩衝液II、10μl;
dNTP mix、8μl;
Pyrobest DNAポリメラーゼ、0.5μl;および
50μlの最終容積になるような再蒸留水。
【0324】
PCR反応を、以下のように行なう。この溶液を、最初94℃で5分間加熱し、その後、98℃で10秒間、55℃で30秒間および72℃で1分間加熱するサイクルを7回繰り返す。この手順の完了後、この反応溶液を、72℃で15分間加熱する。
【0325】
フェノール抽出およびエタノール沈殿後、得られたDNA沈殿物を、真空乾燥し、最小の再蒸留水に溶解し、そして3%のアガロースゲル電気泳動によって分離する。電気泳動後、このゲルを、1μg/mlの臭化エチジウムの水溶液で染色して、UV光下でDNAの検出を可能にする。M型DNAに対応するDNAバンドを、カミソリの刃を使用して切り出し、そしてGeneclean Spin Kitを使用してゲルから溶出する。フェノール抽出後、次いで、溶出したDNAを、7,500×gで遠心分離、その後エタノール沈殿によって濃縮し、そして最後に5μlの蒸留水に溶解する。
【0326】
得られた、各抽出されたDNA(H1型、H3型、H4型およびM型)を、以下のようにpGET−T Easyベクター(Promega)を使用してクローニングする:
PCR反応物から回収されたDNAフラグメント(H1、H3、H4またはM)、5μl;
10×Taq ポリメラーゼ緩衝液、1μl;
dNTP混合物、1μl;
Taqポリメラーゼ(5ユニット/ml)、1μl;および、
10μlの最終容積になるような再蒸留水。
【0327】
上の各溶液を70℃で30分間反応した後、各DNA溶液およびpGET−T Easyベクターを、製造者のプロトコルを使用してDNA Ligation Kit Version 2.0(Takara Shuzo Co.,Ltd)を使用して連結する。
【0328】
15℃で4時間のインキュベーション後、2μlのインキュベートした反応溶液を、1〜2×109細胞/mlの細胞密度で100μlのコンピテントE.coli株JM109(Takara Shuzo Co.,Ltd)と混合し、そしてこの混合物を、30分間氷上に置き、次いで30秒間42℃にし、そして再び氷上に1分間置く。次いで、500μlのSOC培地(2% v/vのトリプトン、0.5% w/vの酵母抽出物、0.05%w/vの塩化ナトリウム、2.5mM w/vの塩化カリウム、1mMの塩化マグネシウムおよび20mMのグルコース)を混合物に添加し、これを、攪拌しながら、さらに1時間インキュベートする。次いで、形質転換した株を、単離し、そしてプラスミドDNAを、「Molecular Cloning:A Laboratory Manual」に記載されるようにこの株から調製する。ヒト化TRA−8またはマウスTRA−8の重鎖をコードするこのDNAのヌクレオチド配列を、3700 DNA分析機(ABI PRISM;Perkin Elmer Applied Biosystems,Japan)を使用して、それぞれ、ジデオキシ法(Sanger,F.S.ら、(1977)Proc.Natl.Acad.Sci.USA,74:5463−5467)によって確認する。
【0329】
この得られたプラスミドを、pHA15(ヒト化TRA−8のH1型重鎖をコードするcDNAを有するプラスミド)、pHC10(ヒト化TRA−8のH3型重鎖をコードするcDNAを有するプラスミド)、pHD21(ヒト化TRA−8のH4型重鎖をコードするcDNAを有するプラスミド)およびpM11(キメラTRA−8の重鎖をコードするcDNAを有するプラスミド)と命名する。E.coli JM109/pHA15、E.coli JM109/pHC10、E.coli JM109/pHD21およびE.coli JM109/pM11と命名された、これらのプラスミドを有する形質転換されたE.coli株を、2001年4月20日、微生物の寄託のためのブタペスト条約に従って、International Patent Organism Depositary,National Institute of Advanced Industrial Science and Technology,1−1,Higashi 1 chome Tsukuba−shi Ibaraki−ken,305−5466,Japanに寄託し、そして登録番号FERM BP−7555、FERM BP−7557、FERM BP−7558およびFERM BP−7559を、それぞれ与えられた。
【0330】
((3) 幾つかの型のヒト化TRA−8またはマウスTRA−8の重鎖可変領域DNAを有する発現プラスミドの構築)
動物細胞のための組換え発現ベクターを、以下のようにH1型ヒト化TRA−8、H3型ヒト化TRA−8およびH4型ヒト化TRA−8またはM型キメラTRA−8(上でクローニングした)の重鎖をコードするDNAを挿入することによって構築する。
【0331】
1μgのヒト化抗Fasモノクローナル抗体HFE7AおよびヒトIgG1定常領域ゲノムDNAの重鎖可変領域を有するプラスミドpSRHHH3(ヨーロッ特許登録番号EP 0 909 816 A1)(哺乳動物細胞のための発現ベクター)を、制限酵素HindIIIおよびApaIを用いて消化し、そして3%のアガロースゲル電気泳動によって分離する。電気泳動後、このゲルを、1μg/mlの臭化エチジウムの水溶液で染色して、UV光下でDNAの検出を可能にする。ヒト化HFE7Aの重鎖可変領域を含まず、ヒトIgG1定常領域ゲノムDNAを含むベクターDNAバンドを、カミソリの刃を使用して切り出し、そしてGeneclean Spin Kitを使用してゲルから溶出する。フェノール抽出後、次いで、溶出したDNAを、7,500×gで遠心分離、その後エタノール沈殿によって濃縮し、そして最後に5μlの蒸留水に溶解し、次いでCIPを使用して脱リン酸化する。この得られた、消化した脱リン酸化プラスミド(100ng)を、ヒト化TRA−8またはキメラTRA−8の重鎖可変領域をコードするDNAを含むpHA15、pHC10、pHD21またはpM11の1μgのDNAフラグメントと連結する。これらをまた、DNA Ligation Kit Version 2.0(Takara Shuzo Co.,Ltd)を使用して、HindIIIおよびApaIで消化する。次いで、この連結混合物を、使用して、E.coli JM109を形質転換し、次いでこれを、50μg/mlのアンピシリンを含むLBアガープレート上にプレートする。
【0332】
この方法によって得られた形質転換物を、50μg/mlのアンピシリンを含む2mlの液体LB培地中で37℃で一晩培養し、次いでプラスミドDNAを、アルカリSDS法によって得られた培養物から抽出する。
【0333】
この抽出されたプラスミドDNAを、HindIIIおよびApaIで消化し、そして3% w/vのアガロースゲル電気泳動に供して、ヒト化TRA−8またはキメラTRA−8の重鎖可変領域をコードするDNAの挿入物の存在または非存在を確認する。ベクター中の所望のDNAフラグメントの挿入および方向を、遺伝子配列分析機(ABI Prism 3700 DNA Analyzer;Applied Biosystems)を使用するDNA配列決定によって確認する。このヒト化TRA−8またはキメラTRA−8の重鎖可変領域をコードするcDNAを有する得られた発現プラスミドを、それぞれ、pHA15−1、pHC10−3、pHD21−1およびpM11−1と命名した。
【0334】
((4)ヒト化軽鎖に関するベクターの構築)
((4.1)ヒト化抗体(LM1型)の軽鎖に関する発現ベクターの構築)
配列表の配列番号72に示されるように、TRA−8軽鎖のアミノ酸配列のN末端から、3番目のアミノ酸(バリン)、8番目のアミノ酸(ヒスチジン)、9番目のアミノ酸(リジン)、10番目のアミノ酸(フェニルアラニン)、11番目のアミノ酸(メチオニン)、13番目のアミノ酸(スレオニン)、20番目のアミノ酸(セリン)、42番目のアミノ酸(グルタミン)、43番目のアミノ酸(セリン)、60番目のアミノ酸(アルパラギン酸)、63番目のアミノ酸(スレオニン)、77番目のアミノ酸(アスパラギン)、78番目のアミノ酸(バリン)、80番目のアミノ酸(セリン)、83番目のアミノ酸(ロイシン)、85番目のアミノ酸(アスパラギン酸)、87番目のアミノ酸(フェニルアラニン)および99番目のアミノ酸(グリシン)、103番目のアミノ酸(ロイシン)ならびに108番目のアミノ酸(アラニン)の置換を必要としたマウス抗ヒトDR5抗体TRA−8の軽鎖のアミノ酸配列の他のヒト化(LM1型)は、それぞれ、グルタミン、プロリン、セリン、セリン、ロイシン、アラニン、スレオニン、リジン、アラニン、セリン、セリン、セリン、ロイシン、プロリン、フェニルアラニン、スレオニン、チロシン、グルタミン、バリンおよびスレオニンで置換される。この得られた配列を、LM1と命名する。
【0335】
抗ヒトDR5抗体TRA−8のヒト化軽鎖アミノ酸配列(LM1型、配列表の配列番号72)のこの型を有する発現プラスミドを、以下のように構築する。
【0336】
(1)ヒト化TRA−8(LM1型)の軽鎖の可変領域および定常領域を調製するためのプライマーの合成)
LM1ポリペプチド鎖(配列表の配番号72)をコードするDNA(これらのそれぞれは、ヒト化抗DR5抗体TRA−8軽鎖(LM1型)の可変領域とヒトIg軽鎖(κ鎖)の定常領域との融合体である)を、それぞれ、PCRの組み合わせを使用して合成する。
【0337】
さらに7AL1P(配列番号47)、7ALCN(配列番号48)、HKCDF11(配列番号50)、HKCDR12(配列番号51)、HKCDF22(配列番号52)、HKCDR22(配列番号53)およびHKCF12(配列番号54)を合成する。
【0338】
以下のオリゴヌクレオチドプライマーをPCRのために合成する:
5’−gtcccccaca gatgcagaca aagaacttgg agattgggtc atctgaatgt caccagtgga−3’(HKSPR12;配列番号77)。
【0339】
(2)プラスミドpCR3.1/LM1−2の構築(ヒト化TRA−8軽鎖型LM1のクローニング))
同一の配列番号72に定義されるようなアミノ酸をコードするLM1−DNAフラグメントを、2工程PCRを実施することによって調製し、プラスミドベクターに挿入し、そしてE.coliにクローニングする。
【0340】
(a)第1工程のPCR)
分泌シグナル配列をコードするLM1−F1−DNAフラグメントおよび5’末端に添加されたHindIII制限酵素切断部位を有するFRL1領域の一部をコードするLM1−F1−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。テンプレートプラスミド、pHSGHM17およびpSRPDHHを、欧州特許出願番号EP 0 909 816 A1における説明に従って得る。
【0341】
反応溶液の組成:
プラスミドpHSGHM17 DNA,25ng
オリゴヌクレオチドプライマー 7AL1P,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー HKSPR12 50pmol
dNTPカクテル,5μl
10×PCR緩衝液,5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ(Perkin Elmer),2.5ユニット。
【0342】
上の組成を有する反応溶液に、再蒸留水を添加することによって50μlの最終容積に調節し、そしてPCRに使用する。
【0343】
PCR熱条件:94℃で2分間加熱し、その後、94℃で1分間、55℃で1分間そして72℃で2分間の熱サイクルを30回繰り返し、その後72℃で10分間加熱する。
【0344】
FRL1、CDRL1、FRL2およびCDRL2の一部をコードするLM1−F2−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。
【0345】
反応溶液の組成:
プラスミドpL28 DNA,25ng
オリゴヌクレオチドプライマー HKCDF11,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー HKCDR12,50pmol
dNTPカクテル,5μl
10×PCR緩衝液,5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ,2.5ユニット。
【0346】
上の組成を有する反応溶液に、再蒸留水を添加することによって50μlの最終容積に調節し、そしてPCRに使用する。
【0347】
PCR熱条件:94℃で2分間加熱し、その後、94℃で1分間、55℃で1分間そして72℃で2分間の熱サイクルを30回繰り返し、その後72℃で10分間加熱する。
【0348】
CDRL2、FRL3およびCDRL3の一部をコードするLM1−F3−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。
【0349】
反応溶液の組成:
プラスミドpSRPDHH DNA,25ng
オリゴヌクレオチドプライマー HKCDF22,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー HKCDR22 50pmol
dNTPカクテル,5μl
10×PCR緩衝液,5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ,2.5ユニット。
【0350】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって50μlの最終体積となるように調節し、そしてPCRにおいて用いる。
【0351】
PCR温度条件:94℃で2分間加熱し、その後、熱サイクル(94℃を1分間、55℃で1分間そして72℃で2分間)を、30回繰り返し、その後、72℃で10分間加熱する。
【0352】
CDRL3、FRL4および3’末端に付加されたEcoRI制限酵素切断部位を有する定常領域をコードするLM1−F4−DNAフラグメントを、以下の条件で調製する。
【0353】
反応溶液組成:
プラスミドpSRPDHH DNA、25ng
オリゴヌクレオチドプライマーHKCF12、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN、50pmol
dNTPカクテル、5μl
10×PCR緩衝液、5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ、2.5単位。
【0354】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって50μlの最終体積となるように調節し、そしてPCRにおいて用いる。
【0355】
PCR温度条件:94℃で2分間加熱し、その後、熱サイクル(94℃を1分間、55℃で1分間そして72℃で2分間)を、30回繰り返し、その後、72℃で10分間加熱する。
【0356】
PCR後の増幅したDNAフラグメントを、5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分離する。1μg/mlのエチジウムブロマイドで電気泳動後のゲルを染色し、紫外線下で、生成したDNAを検出する。このようにして検出されたDNAバンドを、カミソリの刃で摘出する。
b)第2工程のPCR
上記のLM1−F1−DNAフラグメント、LM1−F2−DNAフラグメント、LM1−F3−DNAフラグメントおよびLM1−F4−DNAフラグメントを融合したLM1−DNAを、以下の条件下で調製する。
反応溶液の組成:
第1工程のPCRで調製されたLM1−F1−DNAのゲルフラグメント,
第1工程のPCRで調製されたLM1−F2−DNAのゲルフラグメント,
第1工程のPCRで調製されたLM1−F3−DNAのゲルフラグメント,
第1工程のPCRで調製されたLM1−F4−DNAのゲルフラグメント
オリゴヌクレオチドプライマー7AL1P,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN,50pmol
dNTPカクテル、5.0μl
l0×PCR緩衝液、5.0μl
ampliTaq DNA ポリメラーゼ、2.5単位。
【0357】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって50μlの最終体積となるように調節し、そしてPCRにおいて用いる。
【0358】
PCR温度条件:94℃で2分間加熱し、その後、熱サイクル(94℃を1分間、55℃で1分間そして72℃で2分間)を、30回繰り返し、その後、72℃で10分間加熱する。
【0359】
このように調製したLM1−DNAフラグメントを、製造者のプロコトルに従ってEukaryotic TA cloning Kit(InVitrogen)を使用してプラスミドpCR3.1DNAの中に挿入し、そしてこのキットに含まれるコンピテントE.Coli TOP10F’の中へ導入する。ヒト化TRA−8(LM1タイプ)の軽鎖をコードしたこれらのDNAのヌクレオチド配列を、3700 DNA Analyzer(ABI PRISM;Perkin Elmer Applied Biosystems,Japan)を使用し、ジデオキシ法(Sanger,F.S.ら、(1977)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、74:5463〜5467)で確認する。
【0360】
得られたプラスミドを、pCR3.1/LM1−2(ヒト化TRA−8(LM1タイプ)の軽鎖可変領域およびヒトIg軽鎖定常領域をコードするcDNAを保持するプラスミド)として指定した。
【0361】
LM1−DNAフラグメントを含む、得られたプラスミドpCR3.1/LM1−2を、制限酵素HindIIIおよびEcoRIで消化する。
【0362】
1μgのクローニングプラスミドpHSG399 DNAを、制限酵素であるHindIIIおよびEcoRIで消化し、次いで、CIPで脱リン酸化する。制限酵素HindIIIおよびEcoRIで消化した、得られた脱リン酸化pHSG399 DNAフラグメントおよびLM1−DNAフラグメントを、DNA Ligation Kit バーション2.0(Takara Syuzo,Co.Ltd.)を使用して連結する。次いで、E.coli DH5αをこの連結したDNAで形質転換し、そして0.1mM IPTG、0.1%X−Galおよび50μg/mlクロラムフェニコール(最終濃度)を含むLB寒天培地上に播く。得られた白色の形質転換体を、50μg/mlのクロラムフェニコールを含む液体LB培地で培養し、そしてプラスミドDNAを、アルカリ−SDS方法に従って得られた培養物から抽出する。抽出したプラスミドDNAを、HindIIIおよびEcoRIで消化し、次いでLM1−DNAフラグメントを保持するクローンを、1%アガロースゲル電気泳動で選択する。
【0363】
上記の手順の結果として、ヒト化LM1 TRA−8軽鎖の可変領域およびヒトIgK鎖定常領域の融合フラグメントを保持するプラスミドpHSG/M1−2−2を得る。これらのプラスミドを保有した形質転換体E.coli株(E.coli DH5α/pHSG/M1−2−2として表される)を、微生物寄託に関するブタベスト条約に従って、産業技術総合研究所特許生物寄託センター(305−5466 日本国茨城県つくば市東1丁目1−1)に、2001年4月20日に寄託し、登録番号FERM BP−7562が与えられた。
【0364】
( 3)プラスミドpSR/LM1−2 (ヒト化LM1 TRA−8軽鎖についての発現プラスミド)の構築)
ヒト化LM1 TRA−8軽鎖の可変領域およびヒトIgκ鎖の定常領域の融合フラグメントを保持する、得られたプラスミドpHSG/M1−2−2を、制限酵素HindIIIおよびEcoR Iで消化する。
【0365】
1μgのクローニングプラスミドpSRPDHH DNA(欧州特許出願EP 0 909 816 A1)を、制限酵素、HindIIIおよびEcoRIで消化し、次いでCIPで脱リン酸化する。得られた脱リン酸化したpSRPDHH DNA、およびpHSG/M1−2−2から得られたHindIII−EcoRI DNAフラグメントを、DNA Ligation Kit バージョン2.0 (Takara Syuzo, Co.Ltd.)を用いて連結する。次いで、E.coli DH5αを連結したDNAで形質転換し、LB寒天に播種する。得られた形質転換体を、100μg/mlアンピシリンを含む液体LB培地で培養し、そしてプラスミドDNAを、アルカリ−SDS法に従って得られた培養物から抽出する。pSRPDHHベクター中にある所望のDNAフラグメントの挿入と方向づけを、遺伝子配列アナライザーを使用してDNA配列決定によって確認する。
【0366】
ヒト化LM1 TRA−8の軽鎖をコードするcDNAを保持する得られた発現プラスミドを、pSR/LM1−2として表す。
【0367】
((4.2)ヒト化抗体(LM3タイプ)の軽鎖についての発現ベクターの構築)
配列表の配列番号73に示されているように、TRA−8軽鎖アミノ酸配列のN末端から、第8位アミノ酸(ヒスチジン)、第9位アミノ酸(リジン)、第10位アミノ酸(フェニルアラニン)、11位アミノ酸(メチオニン)、第13位アミノ酸(スレオニン)、第20位アミノ酸(セリン)、第42位アミノ酸(グルタミン)、第43位アミノ酸(セリン)、第77位アミノ酸(アスパラギン)、第78位アミノ酸(バリン)、第80位アミノ酸(セリン)、第83位アミノ酸(ロイシン)、第85位アミノ酸(アスパラギン酸)、第87位アミノ酸(フェニルアラニン)、第99位アミノ酸(グリシン)、第103位アミノ酸(ロイシン)および第108位アミノ酸(アラニン)を置きかえること伴った、マウス抗ヒトDR5抗体TRA−8の軽鎖のアミノ酸の他のヒト化(LM3タイプ)は、それぞれ、プロリン、セリン、セリン、ロイシン、アラニン、スレオニン、リジン、アラニン、セリン、ロイシン、プロリン、フェニルアラニン、スレオニン、チロシン、グルタミン、バリンおよびスレオニンで置き換えられる。得られた配列を、LM3として表す。
【0368】
抗ヒトDR5 抗体TRA−8のヒト化軽鎖アミノ酸配列のこのタイプ(LM3タイプ、配列表の配列番号73)を保持する発現プラスミドを、以下のように構築する。
【0369】
1)ヒト化LM3 TRA−8軽鎖の可変領域および定常領域を調製するためのプライマーの合成)
LM3ポリペプチド鎖(配列表の配列番号73)をコードするDNA(各々は、ヒト化抗DR5 抗体TRA−8軽鎖の可変領域およびヒトIg軽鎖(κ鎖)の定常領域の融合である)を、PCRを組み合わせて使用してそれぞれ合成する。
【0370】
さらに、7AL1P(配列番号47)および7ALCN (配列番号48)について、以下のオリゴヌクレオチドプライマーをPCRのために合成する:
【0371】
【化5】
(2)プラスミドpCR3.1/LM3−3−44(ヒト化TRA−8軽鎖タイプLM3のクローニング)の構築)
配列表の配列番号73で定義されるアミノ酸配列をコードするLM3−DNAフラグメントを、2工程PCRを使用して調製し、プラスミドベクター中へ挿入し、そしてE.coliにクローニングする。
a)第1工程のPCR
5’末端に付加されたHindIII制限酵素切断部位を有する分泌シグナル配列領域、FRL1、CDRL1、FRL2およびCDRL2、FRL3、CDRL3、FRL4ならびに定常領域部分をコードするLM3−F31B−DNAフラグメントを以下の条件で調製する。
反応溶液の組成:
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F1、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R1、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F22、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R22、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F3、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R3、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F42、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R4、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F5、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R52、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F6、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R6、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F7、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R7、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7AL1P、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマーLR17、50pmol
dNTPカクテル、5μl
l0×PCR緩衝液、5μl
ampliTaq DNA ポリメラーゼ、2.5単位。
【0372】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって50μlの最終体積となるように調節し、そしてPCRにおいて用いる。
【0373】
PCR温度条件:94℃で2分間加熱し、その後、熱サイクル(94℃を1分間、55℃で1分間そして72℃で2分間)を、30回繰り返し、その後、72℃で10分間加熱する。
【0374】
3’末端に付加されたEcoRI制限酵素切断部位を有する定常領域の部分をコードするLM3−F31C−DNAフラグメントを以下の条件で調製する。
【0375】
テンプレートプラスミド、pSRPDHHを以下の欧州特許出願EP 0 909 816 A1の記載に従って得る。
【0376】
反応溶液の組成:
プラスミドpSRPDHH DNA、25ng
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F7、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN、50pmol
dNTPカクテル、5μl
l0×PCR緩衝液、5μl
ampliTaq DNA ポリメラーゼ、2.5単位。
【0377】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって50μlの最終体積となるように調節し、そしてPCRにおいて用いる。
【0378】
PCR温度条件:94℃で2分間加熱し、その後、熱サイクル(94℃を1分間、55℃で1分間そして72℃で2分間)を、30回繰り返し、その後、72℃で10分間加熱する。
【0379】
PCR後の増幅したDNAフラグメントを、5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分離する。電気泳動後のゲルを1μg/mlのエチジウムブロマイドで染色し、生成したDNAを紫外線下で検出する。このようにして検出されたDNAバンドをカミソリの刃で摘出する。
b)第2工程のPCR
上記のLM3−F31B−DNAフラグメント、およびLM3−F31C−DNAフラグメントを融合したLM3−DNAを、以下の条件で調製する:
反応溶液の組成:
第1工程のPCRで調製されたLM3−F31B−DNAのゲルフラグメント、
第1工程のPCRで調製されたLM3−F31C−DNAのゲルフラグメント、
オリゴヌクレオチドプライマー7AL1P, 50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN, 50pmol
dNTPカクテル、5.0μl
l0×PCR緩衝液、5.0μl
ampliTaq DNA ポリメラーゼ、2.5単位。
【0380】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって50μlの最終体積となるように調節し、そしてPCRにおいて用いる。
【0381】
PCR温度条件:94℃で2分間加熱し、その後、熱サイクル(94℃を1分間、55℃で1分間そして72℃で2分間)を、30回繰り返し、その後、72℃で10分間加熱する。
【0382】
このようにして調製したLM3−DNAフラグメントを、製造者のプロコトルに従ってEukaryotic TA cloning Kit(InVitrogen)を使用してプラスミドpCR3.1DNAの中に挿入し、そしてこのキットに含まれるコンピテントE.Coli TOP10F’の中へ導入する。ヒト化LM3 TRA−8の軽鎖をコードしたこれらのDNAのヌクレオチド配列を、3700 DNA Analyzer(ABI PRISM;Perkin Elmer Applied Biosystems,Japan)を使用し、ジデオキシ法(Sanger,F.S.ら、(1977)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、74:5463〜5467)で確認する。
【0383】
得られたプラスミドを、pCR3.1/LM3−3−44(ヒト化TRA−8の軽鎖可変領域およびヒトIg軽鎖定常領域をコードするcDNAを保持するプラスミド)として指定する。
【0384】
LM3−DNAフラグメントを含む、得られたプラスミドpCR3.1/LM3−3−44を、制限酵素HindIIIおよびEcoRIで消化する。
【0385】
1μgのクローニングプラスミドpHSG399 DNAを、制限酵素HindIIIおよびEcoRIで消化し、次いで、CIPで脱リン酸化する。得られた脱リン酸化pHSG399 DNAフラグメントおよび制限酵素Hind IIIおよびEcoRIで消化したLM3−DNAフラグメントを、DNA Ligation Kit バーション2.0(Takara Syuzo,Co.Ltd.)を使用して連結する。次いで、E.coli DH5αをこの連結したDNAで形質転換し、そして0.1mM IPTG、0.1%X−Galおよび50μg/mlクロラムフェニコール(最終濃度)を含むLB寒天培地上に播く。得られた白色の形質転換体を、50μg/mlのクロラムフェニコールを含む液体LB培地で培養し、そしてプラスミドDNAを、アルカリ−SDS方法に従って、得られた培養物から抽出した。抽出したプラスミドDNAを、Hind IIIおよびEcoRIで消化し、次いでLM3−DNAフラグメントを保持するクローンを、1%アガロースゲル電気泳動で選択する。
【0386】
上記の手順の結果として、ヒト化LM3 TRA−8軽鎖の可変領域およびヒトIgκ鎖の定常領域の融合フラグメントを保持するプラスミドpHSG/M3−3−22を得る。これらのプラスミドを保有した形質転換体E.coli株(E.coli DH5α/pHSG/M3−3−22として表される)を、微生物寄託に関するブタベスト条約に従って、産業技術総合研究所特許生物寄託センター(305−5466 日本国茨城県つくば市東1丁目1−1)に、2001年4月20日に寄託し、登録番号FERM BP−7564が与えられた。
【0387】
(3)プラスミドpSR/LM3−3−44−10 (ヒト化LM3 TRA−8軽鎖に対する発現プラスミド)の構築)
ヒト化LM1 TRA−8軽鎖の可変領域およびヒトIgκ鎖の定常領域の融合フラグメントを保持する、得られたプラスミドpHSG/M3−3−22を、制限酵素HindIIIおよびEcoRIで消化する。
【0388】
1μgのクローニングプラスミドpSRPDHH DNA(欧州特許出願EP 0 909 816 A1)を、制限酵素HindIIIおよびEcoRIで消化し、次いでCIPで脱リン酸化する。得られた脱リン酸化したpSRPDHH DNAおよびpHSG/M3−3−22から得られたHindIII−EcoRI DNAフラグメントを、DNA Ligation Kit バージョン2.0 (Takara Syuzo, Co.Ltd.)を用いて連結する。次いで、E.coli DH5αを連結したDNAで形質転換し、LB寒天に播種する。得られた形質転換体を、100μg/mlアンピシリンを含む液体LB培地で培養し、そしてプラスミドDNAを、アルカリ−SDS法に従って得られた培養物から抽出する。pSRPDHHベクター中にある所望のDNAフラグメントの挿入と方向づけを、遺伝子配列アナライザー(ABI Prism 3700 DNA Analyzer;Applied Biosystems)を使用してDNA配列決定によって確認する。
【0389】
ヒト化LM3 TRA−8軽鎖をコードするcDNAを保持する得られた発現プラスミドを、pSR/LM3−3−44−10として表す。
【0390】
((4.3)ヒト化抗体(LM4型)の軽鎖についての発現ベクターの構築) 配列表の配列番号74に示されるように、TRA−8軽鎖のアミノ酸配列のN末端から8番目のアミノ酸(ヒスチジン)、9番目のアミノ酸(リジン)、10番目のアミノ酸(フェニルアラニン)、11番目のアミノ酸(メチオニン)、13番目のアミノ酸(スレオニン)、20番目のアミノ酸(セリン)、42番目のアミノ酸(グルタミン)、43番目のアミノ酸(セリン)、77番目のアミノ酸(アスパラギン)、78番目のアミノ酸(バリン)、80番目のアミノ酸(セリン)、83番目のアミノ酸(ロイシン)、85番目のアミノ酸(アスパラギン酸)、99番目のアミノ酸(グリシン)、103番目のアミノ酸(ロイシン)および108番目のアミノ酸(アラニン)を置換する必要があるマウス抗ヒトDR5抗体TRA−8の軽鎖のアミノ酸配列の他のヒト化(LM4型)は、それぞれ、プロリン、セリン、セリン、ロイシン、アラニン、スレオニン、リジン、アラニン、セリン、ロイシン、プロリン、フェニルアラニン、スレオニン、グルタミン、バリンおよびスレオニンで置換される。得られた配列を、LM4と表記する。
【0391】
抗ヒトDR5抗体TRA−8(LM4型)のこの型のヒト化軽鎖アミノ酸配列(配列表の配列番号74)を有する発現プラスミドを、以下のように構築する。
【0392】
(1)ヒト化LM4 TRA−8の軽鎖の可変領域および定常領域を調製するためのプライマーの合成)
LM4ポリペプチド鎖(配列表の配列番号74)をコードするDNA(この各々は、ヒト化抗DR5抗体TRA−8軽鎖の可変領域とヒトIg軽鎖(κ鎖)の定常領域との融合である)を、各々、PCRの組合せを使用することによって合成する。
【0393】
さらに、7AL1P(配列番号47)、7ALCN(配列番号48)、MOD1F1(配列番号78)、MOD1R1(配列番号79)、MOD1F22(配列番号80)、MOD1R22(配列番号81)、MOD1F3(配列番号82)、MOD1R3(配列番号83)、MOD1F42(配列番号84)、MOD1R4(配列番号85)、MOD1F5(配列番号86)、MOD1R52(配列番号87)、MOD1F7(配列番号90)、およびMOD1R7(配列番号91)、LR17(配列番号101)に対する、以下のオリゴヌクレオチドプライマーをPCRのために合成する:
【0394】
【化6】
(2)プラスミドpCR3.1/LM4−5−3の構築(ヒト化TRA−8軽鎖LM4型のクローニング))
配列表の配列番号74に規定されるようなアミノ酸配列をコードするLM4−DNAフラグメントを、2工程PCRを実施することによって調製し、プラスミドべクアーに挿入し、そしてE.coli中でクローニングする。
【0395】
a)第一工程のPCR
5’末端にHind III制限酵素切断部位が付加された分泌シグナル配列領域、FRL1、CDRL1、FRL2、およびCDRL2、FRL3、CDRL3、FRL4、ならびに定常領域の一部分をコードするLM4−F41B−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。
反応溶液の組成:
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F1、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R1、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F22、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R22、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F3、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R3、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F42、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R4、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F5、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R52、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F62、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R62、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F7、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R7、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7AL1P、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマーLR17、50pmol
dNTPカクテル、5μl
10×PCR緩衝液、5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ、2.5単位。
【0396】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって50μlの最終容積に調節し、そしてPCRにおいて使用する。
【0397】
PCR熱条件:94℃で2分間の加熱、次いで94℃で1分間、55℃で1分間および72℃で2分間の熱サイクルを30回繰返し、次いで、72℃で10分間の加熱。
【0398】
3’末端にEco R I制限酵素切断部位が付加された定常領域の一部分をコードするLM4−F41C−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。
【0399】
テンプレートプラスミド(pSRPDHH)を、欧州特許出願EP 0 909 816 A1における記載に基づいて得た。
反応溶液の組成:
プラスドpSRPDHH DNA、25ng
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F7、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN、50pmol
dNTPカクテル、5μl
10×PCR緩衝液、5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ、2.5単位。
【0400】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって50μlの最終容積に調節し、そしてPCRにおいて使用する。
【0401】
PCR熱条件:94℃で2分間の加熱、次いで94℃で1分間、55℃で1分間および72℃で2分間の熱サイクルを30回繰返し、次いで、72℃で10分間の加熱。
【0402】
PCR後の増幅したDNAフラグメントを、5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって分離する。電気泳動後のゲルを1μg/mlのエチジウムブロマイドで染色して、UV光下で、生成したDNAを検出する。次いで、このように検出された各DNAバンドを、かみそりの刃で切断する。
【0403】
b)第二の工程のPCR
上記のLM4−F41B−DNAおよびLM4−F41C−DNAフラグメントが融合されたLM4−DNAを、以下の条件下で調節する。
反応溶液の組成:
第一工程のPCRで調製されたLM4−F41B−DNAのゲルフラグメント、
第一工程のPCRで調製されたLM4−F41C−DNAのゲルフラグメント、
オリゴヌクレオチドプライマー7AL1P、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN、50pmol
dNTPカクテル、5.0μl
10×PCR緩衝液、5.0μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ、2.5単位。
【0404】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留した水を添加することによって50μlの最終容積に調節し、そしてPCRにおいて使用する。
【0405】
PCR熱条件:94℃で2分間の加熱、次いで94℃で1分間、55℃で1分間および72℃で2分間の熱サイクルを30回繰返し、次いで、72℃で10分間の加熱。
【0406】
このように調製されたLM4−DNAフラグメントを、Eukaryotic TAクローニングキット(InVitrogen)を使用して製造者のプロトコルに従って、プラスミドpCR3.1DNAに挿入し、そしてこのキットに含まれる成分E.Coli TOP10F’に導入する。ヒト化LM4 TRA−4の軽鎖をコードするこれらのDNAのヌクレオチド配列を、3700 DNA Analyzer(ABI PRISM;Perkin Elmer Applied Biosystems、Japan)を使用して、ジデオキシ法(Sanger,F.S.ら、(1977)、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、74:5463−5467)によって確認する。
【0407】
得られたプラスミドを、pCR3.1/LM4−5−3(ヒト化LM4 TRA−8の軽鎖可変領域とヒトIg軽鎖定常領域とをコードするcDNAを有するプラスミド)と表記する。
【0408】
LM4−DNAフラグメントを含む、得られたプラスミドpCR3.1/LM4−5−3を、制限酵素Hind IIIおよびEcoR Iで消化する。
【0409】
1μgのクローニングプラスミドpHSG399 DNAを、制限酵素Hind IIIおよびEcoR Iで消化し、次いで、CIPで脱リン酸化する。得られた脱リン酸化pHSG399 DNAおよびLM4−DNAフラグメント(これらは、制限酵素Hind IIIおよびEcoR Iで消化されている)を、DNA Ligation Kit Version2.0(Takara Syuzo、Co.Ltd.)を使用して、連結する。次いで、E.coli DH5αを、この連結されたDNAで形質転換し、そして0.1mM IPTG、0.1% X−Galおよび50μg/mlクロラムフェニコール(最終濃度)を含むLB寒天培地に広げる。得られた白色の形質転換体を、50μg/mlクロラムフェニコールを含む液体LB培地において培養し、そしてプラスミドDNAを、アルカリ−SDS法に従って、得られた培養物から抽出する。この抽出したプラスミドDNAを、Hind IIIおよびEcoR Iで消化し、次いでLM4−DNAフラグメントを有するクローンを、1%アガロースゲル電気泳動によって選択する。
【0410】
上記の手順の結果として、ヒト化LM4 TRA−8軽鎖の可変領域とヒトIgκ鎖の定常領域との融合フラグメントを有するプラスミドpHSG/M4−5−3−1を得る。これらのプラスミドを有するこの形質転換体E coli株(E.coli DH5α/pHSG/M4−5−3−1と表記される)を、微生物に寄託に関するブタベスト条約に従って、2001年4月20日に、(独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター(305−5466、日本国茨城県つくば市東1町目1番地1号)に寄託して、登録番号FERM BP−7565を得た。
【0411】
(3)プラスミドpSR/LM4−5−3−3(ヒト化LM4 TRA−8軽鎖についての発現プラスミド)の構築)
ヒト化LM4 TRA−8軽鎖の可変領域とヒトIgκ鎖の定常領域との融合フラグメントを有する、得られたプラスミドpHSG/M4−5−3−1を、制限酵素Hind IIIおよびEcoR Iで消化する。
【0412】
1μgのクローニングプラスミドpSRPDHH DNA(欧州特許出願EP 0 909 816 A1)を、制限酵素Hind IIIおよびEcoR Iで消化し、次いで、CIPで脱リン酸化する。pHSG/M4−5−3−1から得られた脱リン酸化pSRPDHH DNAおよびHindIII−EcoRI DNAフラグメントを、DNA Ligation Kit Version2.0(Takara Syuzo、Co.Ltd.)を使用して、連結する。次いで、E.coli DH5αを、この連結されたDNAで形質転換し、そしてLB寒天に広げる。得られた形質転換体を、100μg/mlのアンピシリンを含む液体LB培地において培養し、そしてプラスミドDNAを、アルカリ−SDS法に従って、得られた培養物から抽出する。pSRPDHHベクターへの所望のDNAフラグメントの挿入および配向を、遺伝子配列分析器(ABI Prism 3700 DNA Analyzer;Applied Biosystems)を使用するDNA配列決定によって確認する。
【0413】
ヒト化LM4 TRA−8の軽鎖をコードするcDNAを有する、得られた発現プラスミドを、pSR/LM4−5−3−3と表記する。
【0414】
((4.4)ヒト化抗体(LM5型)の軽鎖についての発現ベクターの構築) 配列表の配列番号75に示されるように、TRA−8軽鎖のアミノ酸配列のN末端から8番目のアミノ酸(ヒスチジン)、9番目のアミノ酸(リジン)、10番目のアミノ酸(フェニルアラニン)、11番目のアミノ酸(メチオニン)、13番目のアミノ酸(スレオニン)、20番目のアミノ酸(セリン)、42番目のアミノ酸(グルタミン)、43番目のアミノ酸(セリン)、77番目のアミノ酸(アスパラギン)、78番目のアミノ酸(バリン)、80番目のアミノ酸(セリン)、83番目のアミノ酸(ロイシン)、103番目のアミノ酸(ロイシン)および108番目のアミノ酸(アラニン)を置換する必要があるマウス抗ヒトDR5抗体TRA−8の軽鎖のアミノ酸配列の他のヒト化(LM5型)は、各々、プロリン、セリン、セリン、ロイシン、アラニン、スレオニン、リジン、アラニン、セリン、ロイシン、プロリン、フェニルアラニン、バリンおよびスレオニンで置換される。得られた配列をLM5と表記する。
【0415】
抗ヒトDR5抗体TRA−8(LM5型)のこの型のヒト化軽鎖アミノ酸配列)(配列表の配列番号75)を有する発現プラスミドを、以下のように構築する。
【0416】
1)ヒト化LM5 TRA−8の軽鎖の可変領域および定常領域を調製するためのプライマーの合成
LM5ポリペプチド鎖(配列表の配列番号75)をコードするDNA(その各々は、ヒト化抗DR5抗体TRA−8軽鎖の可変領域とヒトIg軽鎖(κ鎖)の定常領域との融合物である)を、それぞれPCRの組み合わせを用いて合成する。
【0417】
さらに、7AL1P(配列番号47)、7ALCN(配列番号48)、MOD1F1(配列番号78)、MOD1R1(配列番号79)、MOD1F22(配列番号80)、MOD1R22(配列番号81)、MOD1F3(配列番号82)、MOD1R3(配列番号83)、MOD1F42(配列番号84)、MOD1R4(配列番号85)、MOD1R52(配列番号87)、MOD1F7(配列番号90)、およびLR17(配列番号101)に対して、以下のオリゴヌクレオチドプライマーをPCRのために合成する:
【0418】
【化7】
2)プラスミドpCR3.1/LM5−3−42の構築(ヒト化TRA−8軽鎖型LM5のクローニング)
配列表の配列番号75に規定されたアミノ酸配列をコードするLM5−DNAフラグメントを、2工程PCRを行うことにより調製し、プラスミドベクターに挿入し、E.coliにクローニングする。
【0419】
a)第1工程PCR
5’末端にHindIII制限酵素切断部位が付加された分泌シグナル配列領域、FRL1、CDRL1、FRL2、CDRL2、FRL3、CDRL3、FRL4および定常領域の一部分をコードするLM5−F51B−DNAフラグメントを以下の条件下で調製する。
反応溶液の組成:
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F1、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R1、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F22、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R22、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F3、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R3、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F42、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R4、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F52、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R52、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F63、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R63、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F7、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1R72、5pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7AL1P、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマーLR17、50pmol
dNTPカクテル、5μl
10×PCR緩衝液、5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ、2.5ユニット。
【0420】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留水を添加することにより最終容量50μlに調節し、PCRで用いる。
【0421】
PCR温度条件:94℃で2分間加熱、その後、94℃で1分間、55℃で1分間、および72℃で2分間の温度サイクルを30回繰り返し、続いて、72℃で10分間加熱。
【0422】
3’末端にEcoRI制限酵素切断部位が付加された定常領域の一部分をコードするLM5−F51C−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。テンプレートプラスミドpSRPDHHを欧州特許出願EP 0 909 816 A1における記載に従うことにより得る。
反応溶液の組成:
プラスミドpSRPDHH DNA、25ng
オリゴヌクレオチドプライマーMOD1F7、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN、50pmol
dNTPカクテル、5μl
10×PCR緩衝液、5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ、2.5ユニット。
【0423】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留水を添加することにより最終容量50μlに調節し、PCRで用いる。
【0424】
PCR温度条件:94℃で2分間加熱、その後、94℃で1分間、55℃で1分間、および72℃で2分間の温度サイクルを30回繰り返し、続いて、72℃で10分間加熱。
【0425】
PCR後に増幅されたDNAを5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分離する。電気泳動後のゲルを、1μg/mlの臭化エチジウムで染色して、生成したDNAをUV光下で検出する。このようにして検出されたそれぞれのDNAバンドを、カミソリの刃で切り出す。
【0426】
b)第2工程PCR
上記のLM5−F51B−DNAフラグメントおよびLM5−F51C−DNAフラグメントが融合したLM5−DNAを、以下の条件下で調製する。
反応溶液の組成:
第1工程PCRで調製したLM5−F51B−DNAのゲルフラグメント
第1工程PCRで調製したLM5−F51C−DNAのゲルフラグメント
オリゴヌクレオチドプライマー7AL1P、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN、50pmol
dNTPカクテル、5.0μl
10×PCR緩衝液、5.0μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ、2.5ユニット
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留水を添加することにより最終容量50μlに調節し、PCRで用いる。
【0427】
PCR温度条件:94℃で2分間加熱、その後、94℃で1分間、55℃で1分間、および72℃で2分間の温度サイクルを30回繰り返し、続いて、72℃で10分間加熱。
【0428】
このようにして、調製したLM5−DNAフラグメントを、Eukaryotic TAクローニングキット(InVitrogen)を用いて、製造業者のプロトコルに従ってプラスミドpCR3.1DNAに挿入し、そしてキット中に含まれるコンピテントE.coli TOP10F’に導入する。ヒト化LM5 TRA−8の軽鎖をコードするこれらのDNAのヌクレオチド配列を、DNA分析器を用いて、ジデオキシ法(Sanger,F.S.,et al.,(1977),Proc.Natl.Acad.Sci.USA,74:5463−5467)により確認する。
【0429】
得られたプラスミドを、pCR3.1/LM5−3−42(このプラスミドは、ヒト化LM5 TRA−8の軽鎖可変領域およびヒトIg軽鎖定常領域をコードするcDNAを有する)と名付ける。
【0430】
LM5−DNAフラグメントを含む、得られたプラスミドpCR3.1/LM5−3−42を、制限酵素HindIIIおよびEcoRIで消化する。
【0431】
1μgのクローニングプラスミドpHSG399 DNAを、制限酵素HindIIIおよびEcoRIで消化し、次いで、CIPで脱リン酸化する。得られた脱リン酸化pHSG399 DNAおよびLM5−DNAフラグメント(これらは、制限酵素HindIIIおよびEcoRIで消化された)を、DNA Ligation Kit Version2.0(Takara Syuzo,Co.Ltd.)を用いて連結する。次いで、E.coli DH5αを、連結したDNAで形質転換し、そして0.1mM IPTG、0.1% X−Galおよび50μg/ml クロラムフェニコール(終濃度)を含むLB寒天培地に播種する。得られた白色の形質転換体を、50μg/ml クロラムフェニコールを含む液体LB培地で培養し、プラスミドDNAをアルカリ−SDS法(alkaline−SDS method)に従って、得られた培養物から抽出する。抽出したプラスミドDNAをHindIIIおよびEcoRIで消化し、次いで、LM5−DNAフラグメントを保有するクローンを1%アガロースゲル電気泳動により選択する。
【0432】
上記の手順の結果として、ヒト化LM5 TRA−8軽鎖の可変領域とヒトIgκ鎖の定常領域との融合フラグメントを保有するプラスミドpHSG/M5−3−27が得られる。
【0433】
3)プラスミドpSR/LM5−3−27−1(ヒト化LM5 TRA−8軽鎖についての発現プラスミド)の構築
ヒト化LM5 TRA−8軽鎖の可変領域とヒトIgκ鎖の定常領域との融合フラグメントを保有する得られたプラスミドpHSG/M5−3−27を、制限酵素HindIIIおよびEcoRIで消化する。
【0434】
1μgのクローニングプラスミドpSRPDHH DNA(欧州特許出願EP 0 909 816 Al)を、制限酵素HindIIIおよびEcoRIで消化し、次いで、CIPで脱リン酸化する。得られた脱リン酸化pSRPDHH DNAおよびpHSG/M5−3−27から得られたHindIII−EcoRIフラグメントを、DNA Ligation Kit Version2.0(Takara Syuzo,Co.Ltd.)を用いて連結する。次いで、E.coli DH5αを、連結したDNAで形質転換し、そしてLB寒天に播種する。得られた形質転換体を、100μg/ml アンピシリンを含む液体LB培地で培養し、プラスミドDNAをアルカリ−SDS法に従って、得られた培養物から抽出する。pSRPDHHベクター中の所望のDNAフラグメントの挿入および配向を、遺伝子配列分析器(ABI Prism 3700 DNA Analyzer;Applied Biosystems)を用いて、DNA配列決定することにより確認する。
【0435】
ヒト化LM5 TRA−8の軽鎖をコードするcDNAを保有する、得られた発現プラスミドを、pSR/LM5−3−27−1と名付ける。
【0436】
(4.5)ヒト化抗体(キメラ型)の軽鎖についての発現ベクターの構築
配列表の配列番号76に示される配列(キメラ型TRA−8の軽鎖のアミノ酸配列)を、LM6と名付ける。
【0437】
抗ヒトDR5抗体TRA−8(LM6型)のこの型のヒト化軽鎖アミノ酸配列(配列表の配列番号75)を保有する発現プラスミドを、以下のように構築する。
【0438】
1)ヒト化LM6 TRA−8の軽鎖の可変領域および定常領域を調製するためのプライマーの合成
LM6ポリペプチド鎖(配列表の配列番号75)をコードするDNA(その各々は、マウス抗DR5抗体TRA−8軽鎖(LM6型)の可変領域とヒトIg軽鎖(κ鎖)の定常領域との融合物である)を、それぞれ、PCRの組み合わせを用いることにより合成する。
【0439】
さらに、7AL1P(配列番号47)および7ALCN(配列番号48)に対して、以下のオリゴヌクレオチドプライマーをPCRのために合成する:
【0440】
【化8】
2)プラスミドpCR3.1/LM6−1−16の構築(ヒト化TRA−8軽鎖LM6型のクローニング)
配列表の配列番号75に規定されるアミノ酸配列をコードするLM6−DNAフラグメントを、2工程PCRを行うことにより調製し、プラスミドベクターに導入し、E.coli中にクローニングする。
【0441】
a)第1工程PCR
分泌シグナル配列、および5’末端にHindIII制限酵素切断部位が付加されたFRL1領域の一部分をコードするLM6−F1−DNAフラグメントを、以下の条結下で調製する。テンプレートプラスミドpHSGHM17およびpSRPDHHを、欧州特許出願EP 0 909 816 A1における記載に従って得る。
反応溶液の組成:
プラスミドpHSGHM17 DNA、25ng
オリゴヌクレオチドプライマー7AL1P、50pmol
オリゴヌクレオチドプライマーHKSPR13、50pmol
dNTPカクテル、5μl
10×PCR緩衝液、5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ(PerkinElmer)、2.5ユニット。
【0442】
上記の組成物を有する反応溶液を、再蒸留水を添加することにより最終容量50μlに調節し、PCRで用いる。
【0443】
PCR温度条件:94℃にて2分間加熱し、この後、94℃1分間、55℃1分間および72℃2分間の温度サイクルを30回反復し、その後、72℃にて10分間加熱する。
【0444】
FRL1の一部、CDRL1、FRL2、CDRL2、FRL3、CDRL3、FRL4、および定常領域の一部をコードする、LM6−F2−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。
反応溶液の組成:
プラスミドpL28 DNA,25ng
オリゴヌクレオチドプライマーMVF11,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマーMVR12,50pmol
dNTPカクテル,5μl
10×PCR緩衝液,5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ,2.5単位。
【0445】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留水を添加することによって最終容積50μlに調整し、そしてPCRにて使用する。
【0446】
PCR温度条件:94℃にて2分間加熱し、この後、94℃1分間、55℃1分間および72℃2分間の温度サイクルを30回反復し、その後、72℃にて10分間加熱する。
【0447】
FRL4の一部および定常領域をコードし、EcoRI制限酵素切断部位を3’末端に付加された、LM6−F3−DNAフラグメントを、以下の条件下で調製する。
反応溶液の組成:
プラスミドpSRPDHH DNA,25ng
オリゴヌクレオチドプライマーMCF11,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN,50pmol
dNTPカクテル,5μl
10×PCR緩衝液,5μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ,2.5単位。
【0448】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留水を添加することによって最終容積50μlに調整し、そしてPCRにて使用する。
【0449】
PCR温度条件:94℃にて2分間加熱し、この後、94℃1分間、55℃1分間および72℃2分間の温度サイクルを30回反復し、その後、72℃にて10分間加熱する。
【0450】
PCR後の増幅されたDNAフラグメントを、5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分離する。電気泳動後のゲルを、1μg/mlの臭化エチジウムで染色して、生じたDNAをUV光の下で検出する。そのようにして検出したそれぞれのDNAバンドを、かみそりの刃を用いて切り出す。
【0451】
b)第2工程PCR
上記のLM6−F1−DNAフラグメント、LM6−F2−DNAフラグメント、およびLM6−F3−DNAフラグメントが融合された、LM6−DNAを、以下の条件下で調製する。
反応溶液の組成:
第1工程PCRにて調製されたLM6−F1−DNAのゲルフラグメント、
第1工程PCRにて調製されたLM6−F2−DNAのゲルフラグメント、
第1工程PCRにて調製されたLM6−F3−DNAのゲルフラグメント、
オリゴヌクレオチドプライマー7AL1P,50pmol
オリゴヌクレオチドプライマー7ALCN,50pmol
dNTPカクテル,5.0μl
10×PCR緩衝液,5.0μl
ampliTaq DNAポリメラーゼ,2.5単位。
【0452】
上記の組成を有する反応溶液を、再蒸留水を添加することによって最終容積50μlに調整し、そしてPCRにて使用する。
【0453】
PCR温度条件:94℃にて2分間加熱し、この後、94℃1分間、55℃1分間および72℃2分間の温度サイクルを30回反復し、その後、72℃にて10分間加熱する。
【0454】
このようにして調製したLM6−DNAフラグメントを、Eukaryotic TA cloning Kit(Invitrogen)を製造業者のプロトコルに従って使用することによって、プラスミドpCR3.1DNA中に挿入し、そしてこのキットに含まれるコンピテントE.coli TOP 10F’中に導入する。ヒト化TRA−8の軽鎖をコードするこれらのDNAのヌクレオチド配列を、DNA分析器を使用してジデオキシ法によって確認する。
【0455】
生じたプラスミドを、pCR3.1/LM6−1−16と名付ける(このプラスミドは、マウスTRA−8の軽鎖可変領域およびヒトIg軽鎖定常領域をコードする、cDNAを保有する)。
【0456】
LM6−DNAフラグメントを含む得られたプラスミドpCR3.1/LM6−1−16を、制限酵素HindIIIおよびEcoRIを用いて消化する。
【0457】
1μgのクローニングプラスミドpHSG399 DNAを、制限酵素HindIIIおよびEcoRIを用いて消化し、その後、CIPを用いて脱リン酸化する。生じた脱リン酸化pHSG399 DNAと、制限酵素HindIIIおよびEcoRIを用いて消化したLM6−DNAフラグメントとを、DNA Ligation Kit Version 2.0(Takara Syuzo,Co.Ltd.)を使用して連結する。その後、E,coli DH5αを、この連結したDNAを用いて形質転換し、そして0.1mM IPTG、0.1% X−Galおよび50μg/mlクロラムフェニコール(最終濃度)を含むLB寒天培地上に広げる。得られる白色形質転換体を、50μg/mlクロラムフェニコールを含む液体LB培地中で培養し、そして得られる培養物から、アルカリ−SDS法に従ってプラスミドDNAを抽出する。抽出したプラスミドDNAを、HindIIIおよびEcoRIを用いて消化し、その後、LM6−DNAフラグメントを保有するクローンを、1%アガロースゲル電気泳動により選択する。
【0458】
上記の手順の結果として、マウスTRA−8軽鎖の可変領域とヒトIgκ鎖の定常領域との融合フラグメントを保有するプラスミドpHSG/M6−1−4−1を、得る。これらのプラスミドを保有する形質転換体E.coli株(E.coli DH5α/pHSG/M6−1−4−1と名付けた)を、微生物の寄託に関するブダペスト条約に従って、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター(305−5466日本国茨城県つくば市東1丁目1番地1)に、2001年4月20日付けで寄託し、そして受託番号FERM BP−7566を与えられた。
【0459】
(3)プラスミドpSR/LM6−1−4−6(キメラ型LM6TRA−8軽鎖についての発現プラスミド)の構築)
マウスTRA−8軽鎖の可変領域とヒトIgκ鎖の定常領域との融合フラグメントを保有する、得られたプラスミドpHSG/LM6−1−4−1を、制限酵素HindIIIおよびEcoRIを用いて消化する。
【0460】
1μgのクローニングプラスミドpSRPDHH DNAを、制限酵素HindIIIおよびEcoRIを用いて消化し、その後、CIPを用いて脱リン酸化する。生じた脱リン酸化pSRPDHH DNAと、pHSG/LM6−1−4−1から得られたHindIII−EcoRI DNAフラグメントとを、DNA Ligation Kit Version 2.0(Takara Syuzo,Co.Ltd.)を使用して連結する。その後、E,coli DH5αを、この連結したDNAを用いて形質転換し、そしてLB寒天培地上に広げる。得られる形質転換体を、100μg/mlアンピシリンを含む液体LB培地中で培養し、そして得られる培養物から、アルカリ−SDS法に従ってプラスミドDNAを抽出する。ベクター中に所望のDNAフラグメントが挿入されたことおよびその方向を、遺伝子配列分析機を使用して、DNA配列決定により確認する。
【0461】
TRA−8の軽鎖(キメラ型)をコードするcDNAを保有する、得られた発現プラスミドを、pSR/LM6−1−4−6と名付ける。
【0462】
(5)いくつかの型−ヒト化TRA−8抗体またはキメラTRA−8抗体−の生成)
COS−7細胞のトランスフェクションを、FUGENE6トランスフェクション試薬法(Boehringer Mannheim Biochemica)により、このキットに備え付けられた指示マニュアルに従って、行う。
【0463】
COS−7細胞(American Type Culture Collection No.CRL−1651)を、10%ウシ胎仔血清(本明細書中で以後「FCS」と短縮する;Moregate)を補充したダルベッコ改変イーグル培地(本明細書中で以後「D−MEM」と呼ぶ;Gibco BRL)を含む培養皿(培養面積:57cm2;Sumitomo Bakelite)中で、セミコンフルエント(3×106細胞/皿)になるまで増殖させる。
【0464】
一方、アルカリ−SDS法および塩化セシウム密度勾配遠心分離により調製した、10μg/皿(全5皿)のヒト化DR5重鎖発現プラスミドDNA(pHA15−1)と10μg/皿のヒト化DR5軽鎖発現プラスミドDNAとを混合し、その後、エタノールを用いて沈殿させ、その後、5μl/皿のdH2O中に懸濁させる。
【0465】
15μl/皿のFUGENE6 Transfection試薬を、FCSを含まない180μl/皿のD−MEMと混合した後、このFUGENE溶液(185μl/皿)を、10μg/皿のヒト化DR5重鎖発現プラスミドDNAと10μg/皿のヒト化DR5軽鎖発現プラスミドDNAとを含む5μl/皿のDNA溶液と、混合する。室温で15分間インキュベートした後、得られたプラスミド懸濁物(200μl)を、以前に調製したCOS−7プレートに添加する。37℃にて5%CO2中で24時間インキュベートした後、その培養培地を、FCSを含まないD−MEMと交換する。37℃にて5%CO2中で72時間インキュベートした後、その培養上清を、その上清液中の発現産物を精製するために回収する。上記のような方法によって、COS−7細胞を、以下のプラスミドの組み合わせ各々を用いてトランスフェクトする:
(A):pHA15−1とpSR/LM1−2との同時トランスフェクション(H1L1)
(B):pHB14−1とpSR/LM2−1との同時トランスフェクション(H2L2)
(C):pHB14−1とpSR/LM3−3−44−10との同時トランスフェクション(H2L3)
(D):pHB14−1とpSR/LM4−5−3−3との同時トランスフェクション(H2L4)
(E):pHC10−3とpSR/LM2−1との同時トランスフェクション(H3L2)
(F):pHC10−3とpSR/LM3−3−44−10との同時トランスフェクション(H3L3)
(G):pHC10−3とpSR/LM4−5−3−3との同時トランスフェクション(H3L4)
(H):pHD21−1とpSR/LM5−3−27−1との同時トランスフェクション(H4L5)
(I):pM11−1とpSR/LM6−1−4−6との同時トランスフェクション(キメラ)。
【0466】
その後、その培養物を遠心分離(3,500r.p.m.、15分間)し、そしてその上清を収集する。その上清を、0.45μmフィルター(ADVANTEC TOYO DISMIC−25cs、カタログ番号25CS045 AS)を用いて濾過する。その濾液からIgGを精製することを、以下の条件下でProtein G−POROSアフィニティークロマトグラフィー(Applied Biosystems)を使用して達成する:
HPLCシステム:BioCAD 700E(Applied Biosystems)
カラム:ProteinG−IDセンサーカートリッジ
(カラムサイズ:2.1mm ID×30mm LD、ベッド体積:0.1ml;Applied Biosystems)
溶出緩衝液:0.1M グリシン−HCl(pH2.5)
中和緩衝液:1M Tris−HCl(pH8.5)
検出:280nm
流量:1ml/分
フラクションサイズ:0.5ml/0.5分
フラクションチューブ:1.5mlポリプロピレンマイクロチューブ
温度:4℃。
【0467】
その濾液すべてをカラムにアプライした後、50mlのPBS(Sigma、カタログ番号1000−3)を使用して、カラムを洗浄する。この溶出緩衝液をアプライしたときに、フラクションコレクターを開始させる。各フラクションマイクロチューブは、事前に、1M NaClを55μl、中和緩衝液を110μl、およびPBS中2mg/mlのウシ血清アルブミン(Sigma、カタログ番号A−7030)を74μl含んだ。7番から8番までのフラクションを収集する。
【0468】
ヒト化抗体の発現の確認および調製した培養上清液中の発現産物の定量アッセイを、抗ヒトIgGに対する抗体を用いるELISAによって実施する。
【0469】
96ウェルプレート(MaxiSorp,Nunc)の各ウェルに、吸着緩衝液(0.05M炭酸水素ナトリウム、0.02%アジ化ナトリウム、pH9.6)中に最終濃度0.5μg/mlに溶解したヤギ抗ヒトIgG Fc特異的ポリクローナル抗体(Kappel)100μlを添加し、そしてそのプレートを、37℃で2時間インキュベートして、その抗体を吸着させる。その後、そのプレートを350μlのPBS−Tを用いて5回洗浄する。洗浄した後そのウェルに、10% FCSを含むD−MEMで希釈した培養上清を添加し、そして37℃で2時間インキュベートする。PBS−Tで再度洗浄した後、PBS−Tで10,000倍希釈したアルカリホスファターゼ標識ヤギ抗ヒトIgG Fc特異的ポリクローナル抗体(Jackson Immuno Research Lab.)100μlを各ウェルに添加し、そして37℃で2時間インキュベートする。PBS−Tを用いて再度洗浄した後、Alkaline Phosphatase Substrateキット(Bio Rad)から得られるp−ニトロフェニルホスフェートの基質溶液を、そのキットに備え付けられた指示マニュアルに従って添加する。37℃で0.5時間から1時間インキュベートした後、405nmでの吸光度を測定する。この実験において、10% FCSを含むD−MEMを用いて特定の濃度に希釈したヒト血清免疫グロブリンGサブクラスI(IgG1)(Biopure AG)を、その培養上清液中に含まれるヒト化DR5抗体の濃度参照サンプルとして使用する。
【0470】
結果として、培養上清中の発現および精製された生成物は、抗ヒトIgG抗体を用いて特異的に検出される。ヒトIgG抗体の最終濃度は、それぞれ44.03μg/ml(H1L1)、39.8μg/ml(H2L2)、26.7μg/ml(H2L3)、41.0μg/ml(H2L4)、39.3μg/ml(H3L2)、24.7μg/ml(H3L3)、21.5μg/ml(H3L4)、16.7μg/ml(H4L5)および18.3μg/ml(キメラ)である。
【0471】
(6)いくつかの型のヒト化抗体またはキメラ抗体のアポトーシス誘導活性
Jurkat細胞(ATCC No.TIB−152)を使用して、精製されたヒト化TRA−8抗体のアポトーシス誘導活性を調べた。
【0472】
Jurkat細胞を、10%のFCS(Gibco BRL)を含むRPMI1640培地中、5%CO2存在下、37℃で3日間培養し、96ウェルのマイクロプレート(Sumitomo Bakelite)の各ウェルに50μl/ウェルで分配した。本明細書中の実施例26で調製されたヒト化TRA−8を、実施例26に記載された方法に従って液体中のこれらの濃度を推定することによって、目的の最終生成物を100ng/mlの濃度で含むように、10%のFCSを含むRPMI1640培地で調整する。このように100ng/mlに調整された発現生成物の各溶液を使用して、10%のFCSを含むRPMI1640で連続的に2倍希釈を繰り返すことによって連続的な希釈液を生成する。希釈された各ヒト化TRA−8溶液(H1L1、H2L2、H2L3、H2L4、H3L3、H3L4またはH4L5)を、各ウェルに50μl/ウェルで添加する。37℃で12時間の反応後、1mg/mlのXTTを含む25μMのPMS 50μlを添加する(最終濃度は、XTTについて250μg/ml、そしてPMSについて5μM)。3時間のインキュベート後、各ウェルの450nmでの吸光度を測定し、ミトコンドリアの能力(ability)の減少を指標として使用することによって細胞の生存率を算出する。
【0473】
各ウェルでの細胞の生存率は、以下の式に従って算出される:
生存率(%)=100×(a−b)/(c−b)
ここで、「a」は、試験ウェルの測定値、「b」は、細胞の入っていないウェルの測定値、そして「c」は、抗体が添加されていないウェルの測定値である。
【0474】
結果として、試験されたヒト化抗体は、ヒトDR5抗原を発現するTリンパ腫細胞株の細胞でアポトーシスを誘導することが実証される。
【0475】
さらに、PC−3に対するヒト化TRA−8のアポトーシス誘導活性を、実施例25に記載された方法に従ってタキソールを添加することによって調べる。
【0476】
ヒト前立腺癌細胞株PC−3(ATCC No.CRL−1435)は、American Tissue Culture Collection(ATCC)から入手され、そして以下を含むF−12K Nutrient Mixture(21127−022、Gibco BRL)中で維持される:10%のウシ胎仔血清(FBS、Hyclone)、1%のL−グルタミン 200mM(25030−149、Gibco BRL)および0.5%のPenicillin Streptomycin Solution(P−7539、Sigma)。10%のFBSおよび0.5%のPenicillin Streptomycin Solutionを補充したRPMI1640培地(MED−008、IWAKI)を、以下の実験で使用する。対数増殖しているPC−3細胞を、トリプシン処理によって収集し、そして新しい培地で2回洗浄する。次いで、この細胞を計数し、5×104細胞/mlの密度で新しい培地に再懸濁し、そして実験開始1日前に、平らな底面の96ウェルのプレート(3598、Corning−Coster)に、総容量100μl/ウェル、3連で、分配する。代表的な抗癌剤である、パクリタキセル(Paclitaxel)(169−18611、Wako)をジメチルスルホキシド(10mg/ml)に溶解し、これを新しい培地で希釈し、次いで50μl/ウェルで細胞を含む96ウェルのプレートに添加する。ジメチルスルホキシドの最終濃度は、0.1%未満である。5%のCO2環境下で、37℃、24時間のインキュベーション後、新しい培地で希釈したヒト化TRA−8抗体(H1L1、H2L2、H2L3、H2L4、H3L2、H3L3、H3L4またはH4L5)をウェルに添加する。さらに24時間のインキュベーション後、50μlのMinimum Essential Medium(11095−098、Gibco BRL)(1mg/mlのXTTおよび25mMのPMSを含む)をウェルに添加し、そしてこのプレートを6時間培養する。次いで、OD450をARVO HTS 1420 Multilabel Counter(Wallac Berthold)で測定し、そして細胞の生存率を以下のように算出する。
【0477】
細胞生存率(%)=(タキソールで処理された細胞およびヒト化TRA−8(薬剤)を含むウェルのOD450−細胞も薬剤も含まないウエルのOD450)×100/(薬物を含まず、細胞を含むウェルのOD450−細胞も薬剤も含まないウェルのOD450)。
【0478】
結果として、試験されたヒト化抗体は、ヒトDR5抗原を発現するヒト前立腺癌細胞におけるアポトーシスを誘導することが実証される。
【0479】
本明細書中に言及される全ての特許または刊行物は、本発明が関連する当業者のレベルを示している。これらの特許および刊行物は、その各々の刊行物が、具体的に、そして個別に参考として援用されることが示されるのと同じ程度に、本明細書中で参考として援用される。
【0480】
本発明は、上に参照される寄託物または実施例で開示される実施形態によって範囲を限定されない。これらの実施形態は、本発明の少しの局面の例示として意図され、機能的に等価なすべての実施形態は、本発明の範囲内である。本明細書中で示されかつ記載された本発明に加えて、本発明の種々の改変が、当業者に明らかになり、そして添付の特許請求の範囲内に入ることが意図される。
【0481】
【表5】
【図面の簡単な説明】
【図1A】 図1Aは、TRA−8の特徴づけ(TRA−8の結合特異性)を示す。ウエスタンブロット分析(上パネル):TRA−8または抗ヒトIgGを用いてプロービングされるTNFRファミリーの組換え融合タンパク質。レーン1:DR5/hIgG1融合タンパク質(免疫原);レーン2:DR4/hIgG1(TRAIL−R1);レーン3:DR5/hIgG1;レーン4:TRAIL−R3(DcR−1)/hIgG1;レーン5:TRAIL−R4(DcR−2)/hIgG1;レーン6、CD95/hIgG1;レーン7:可溶性TNFR1。ELISA分析(下パネル):ウェル番号は、ウェル8(マウスDR5/hIgG1融合タンパク質)を除いてウエスタンブロットの番号に一致する。
【図1B】 図1Bは、TRA−8の特徴づけ(可溶性TRAILおよびTRA−8のDR5およびDR4に対する結合活性)を示す。ELISAプレートをDR5/hIgG1(上パネル)またはDR4/hIgG1(中央パネル)を用いてコートし、次いでTRAILまたはTRA−8とともにインキュベートした。
【図1C】 図1Cは、TRA−8の特徴づけ(DR5の表面発現のフローサイトメトリー分析)を示す。全長DR5 cDNAを含むpcDNA3発現ベクターを用いてトランスフェクトされたCos−7細胞(黒塗りヒストグラム)、DR4 cDNA(白抜きヒストグラム、実線)、または空ベクターを用いてトランスフェクトされたCos−7細胞(白抜きヒストグラム、点線)。トランスフェクト後48時間で、細胞をTRA−8で染色し、続いてPE結合抗マウスIgG1で染色した。
【図1D】 図1Dは、TRA−8の特徴づけ(DR5に対するインサイチュ免疫組織化学反応性)を示す。DR5発現ベクターまたはコントロールベクターを用いてトランスフェクトされたCos−7細胞のサイトスピンスライドを、トランスフェクト後48時間でTRA−8で染色した。
【図1E】 図1Eは、TRA−8の特徴づけ(TRA−8の殺活性)を示す。Jurkat細胞を示された濃度のTRA−8と共にインキュベートした。一晩の培養の後、細胞生存能をATPLiteアッセイ、MTTアッセイ、およびPI排除アッセイによって測定した。ATPLiteアッセイおよびMTTアッセイの結果を培地コントロールの割合として表し、PIアッセイをPI陰性細胞の割合として表す。
【図1F】 図1Fは、TRA−8の特徴づけ(カスパーゼ活性化のウエスタンブロット分析)を示す。Jurkat細胞を、示された時間の間、500ng/ml TRA−8とともにインキュベートした。細胞溶解物を15%SDS−PAGEによって分離し、ブロットし、抗カスパーゼ抗体を用いて、プロービングした。矢印は、各カスパーゼの切断されたサブユニットを示す。
【図1G】 図1Gは、TRA−8の特徴づけ(カスパーゼ阻害アッセイ)を示す。Jurkat細胞を、種々の濃度の示されるカスパーゼインヒビターの存在下で一晩、50ng/ml TRA−8とともにインキュベートした。細胞濃度をATPLiteアッセイにより測定した。
【図2A】 図2Aは、DR5の細胞表面発現およびDR−5媒介性アポトーシスに対する感受性を示す。正常T細胞および正常B細胞(末梢血から新しく単離されたもの)、T細胞(図2Aおよび図2A’)細胞株を、TRA−8またはマウスIgG1アイソタイプコントロール抗体と共にインキュベートし、続いて、PE結合ヤギ抗マウスIgG1と共にインキュベートした。白抜きヒストグラムは、アイソタイプ抗体コントロールを示し、黒塗りヒストグラムは、TRA−8染色を示す。図2Aに示すように、可溶性TRAIL(白抜き丸)またはTRA−8(黒塗り丸)と共に一晩インキュベートした後、ATPLiteアッセイによって、アポトーシスを測定した。
【図2B】 図2Bは、DR5の細胞表面発現およびDR−5媒介性アポトーシスに対する感受性を示す。神経膠腫(図2Bおよび図2B’)細胞株を、TRA−8またはマウスIgG1アイソタイプコントロール抗体と共にインキュベートし、続いて、PE結合ヤギ抗マウスIgG1と共にインキュベートした。白抜きヒストグラムは、アイソタイプ抗体コントロールを示し、黒塗りヒストグラムは、TRA−8染色を示す。図2Bに示すように、可溶性TRAIL(白抜き丸)またはTRA−8(黒塗り丸)と共に一晩インキュベートした後、ATPLiteアッセイによって、アポトーシスを同定した。
【図2C】 図2Cは、DR5の細胞表面発現を示す。前立腺癌細胞細胞株を、TRA−8またはマウスIgG1アイソタイプコントロール抗体と共にインキュベートし、続いて、PE結合ヤギ抗マウスIgG1と共にインキュベートした。白抜きヒストグラムは、アイソタイプ抗体コントロールを示し、黒塗りヒストグラムは、TRA−8染色を示す。
【図2D】 図2Dは、DR5の細胞表面発現およびDR−5媒介性アポトーシスに対する感受性を示す。B細胞細胞株を、TRA−8またはマウスIgG1アイソタイプコントロール抗体と共にインキュベートし、続いて、PE結合ヤギ抗マウスIgG1と共にインキュベートした。白抜きヒストグラムは、アイソタイプ抗体コントロールを示し、黒塗りヒストグラムは、TRA−8染色を示す。図2Dに示すように、可溶性TRAIL(白抜き丸)またはTRA−8(黒塗り丸)と共に一晩インキュベートした後、ATPLiteアッセイによって、アポトーシスを測定した。
【図3A’】 図3A’は、T細胞株U937をTRA−8またはマウスIgG1アイソタイプコントロール抗体と共にインキュベートしたものである。可溶性TRAIL(白抜き丸)またはTRA−8(黒塗り丸)と共に一晩インキュベートした後、ATPLiteアッセイによってアポトーシスを測定した。
【図3B】 図3Bは、神経膠腫細胞株をTRA−8またはマウスIgG1アイソタイプコントロール抗体と共にインキュベートしたものである。可溶性TRAIL(白抜き丸)またはTRA−8(黒塗り丸)と共に一晩インキュベートした後、ATPLiteアッセイによってアポトーシスを測定した。
【図3C】 図3Cは、前立腺癌細胞株をTRA−8またはマウスIgG1アイソタイプコントロール抗体と共にインキュベートしたものである。可溶性TRAIL(白抜き丸)またはTRA−8(黒塗り丸)と共に一晩インキュベートした後、ATPLiteアッセイによってアポトーシスを測定した。
【図4】 図4は、示された濃度の(A)TRA−1、TRA−8、ならびにTRA−10の抗体系統に曝露した後、および(B)固定された濃度の図4Aに示される本発明の抗体系統の存在下でTRAILに曝露した後の、ヒトJurkat細胞についての細胞生存率を示す一連のグラフである。
【図5】 図5は、正常組織および癌組織におけるDR5の発現を示す。正常組織および癌組織のホモジネートをTRA−8を用いてプロービングし、化学発光によって発色した。(a)正常組織におけるDR5タンパク質のウエスタンブロット分析:レーン1:肝、レーン2:脳、レーン3:肺、レーン4:腎臓、レーン5:脾臓、レーン6:精巣、レーン7:卵巣、レーン8:心臓、レーン9:膵臓。(b)癌組織におけるDR5タンパク質のウエスタンブロット分析:以下に由来する癌を含む癌組織のブロットをプロービングした:卵巣(レーン1)、肺(レーン2)、肝臓(レーン3)、直腸(レーン4)、頸部(レーン5)、皮膚(レーン6)、精巣(レーン7)、甲状腺(レーン8)、子宮(レーン10)、胃(レーン11)、咽頭喉頭部(レーン12)、および膵臓(レーン13)。正常ヒト組織のインサイチュ免疫組織化学(c)および癌組織のインサイチュ免疫組織化学(d)。凍結切片をTRA−8を用いて免疫染色した。
【図6】 図6は、TRA−8の殺腫瘍性活性を示す。SCIDマウスに1321N1細胞を皮下接種した。マウスに、腫瘍接種後2日目に、100μg TRA−8の単回用量を静脈内注射するか(a)、または腫瘍接種後7日目から始めて、100μg TRA−8の3回用量を静脈内注射した(b)。腫瘍増殖を重量により測定し、そしてH&E染色により組織学的に調べた。腫瘍の写真(c.上パネル)は、コントロールマウスにおいては腫瘍増殖が可能であるが、TRA−8処理されたマウスにおいては、可能でないこと、およびH&E染色(c.下パネル)を示す。SCIDマウスに、106個のJurkat細胞を静脈内注射し、そしてそのマウスを注射後2日目にTRA−8の単回用量で処理した。7日後に、膵臓細胞を収集し、抗ヒトCD3抗体で染色し、フローサイトメトリーを用いて分析するか(d)、または免疫組織化学によって分析した(e)。
【図7】 図7は、RA滑膜細胞(A)および(B)OA滑膜細胞(B)におけるDR5の細胞表面発現を示す。1×106個の初代培養滑膜細胞を、アフィニティー精製されたTRA−8を用いて染色し、その後PE結合ヤギ抗マウスIgG1抗体を用いて染色した。10,000個の生存細胞をFACSvantageで分析した。
【図8A】 図8Aは、代表的系統のRA滑膜細胞の細胞生存率を、TRAIL濃度およびTRA−8濃度に誘導されたアポトーシスの関数として種々の濃度の組換え可溶性TRAIL(白抜き丸)またはアフィニティー精製されたTRA−8(黒塗り丸)を用いて示す一連のグラフである。細胞生存率は、未処理細胞のcpmに対する処理された細胞のcpmの割合である。
【図8B】 図8Bは、代表的系統のOA滑膜細胞の細胞生存率を、TRAIL濃度およびTRA−8濃度に誘導されたアポトーシスの関数として種々の濃度の組換え可溶性TRAIL(白抜き丸)またはアフィニティー精製されたTRA−8(黒塗り丸)を用いて示す一連のグラフである。細胞生存率は、未処理細胞のcpmに対する処理された細胞のcpmの割合である。
【図9】 図9は、RA滑膜細胞のDR5−媒介アポトーシスのカスパーゼ依存性を示す一連のグラフである。RA滑膜細胞(RA512)を、可変濃度のカスパーゼインヒビターの存在下において、50ng/mlの可溶性Fasリガンド(白四角)、抗Fas抗体(CH−11)(黒四角)、可溶性TRAIL(白丸)、または抗DR5抗体(TRA−8)(黒丸)と共にインキュベートする。一晩の培養後、細胞生存率をATPLiteによって決定する。
【図10A】 図10Aは、NFkb活性を示す電気泳動ゲルシフトアッセイである。RA1016細胞を、電気泳動に供する前の表示される時間、20ng/mlのTNF−α、50ng/mlの可溶性TRAILまたは50ng/mlのTRA−8と共にインキュベートする。
【図10B】図10Bは、MMP−1の産生を示すグラフである。1×106/mlの表示されるRA滑膜細胞を、表示される濃度のTNF−α(白丸)、TRAIL(白三角)またはTRA−8(黒丸)と共にインキュベートする。一晩の培養後、この培養上清を収集する。この培養上清中のMMPレベルを、ELISAによって決定する。
【図10C】 図10Cは、MMP−3の産生を示すグラフである。1×106/mlの表示されるRA滑膜細胞を、表示される濃度のTNF−α(白丸)、TRAIL(白三角)またはTRA−8(黒丸)と共にインキュベートする。一晩の培養後、この培養上清を収集する。この培養上清のMMPレベルをELISAによって決定する。
【図11A】 図11Aは、TRA−8が肝細胞毒性を誘導しないことを示す図である。正常な肝臓組織は、DR5を発現しない。2つの正常な肝臓組織、1つの肝細胞癌組織、およびHepG2細胞のサイトスピン(cytospin)調製物のパラフィン切片を、H&E染色のために調製し、そして対応する凍結切片を、TRA−8で染色した。
【図11B】 図11Bは、TRA−8が肝細胞毒性を誘導しないことを示す図である。DR5の細胞表面発現のフローサイトメトリー分析を示す。2つの正常な肝臓組織および肝細胞癌の症例の組織から単離された肝細胞、ならびにHepG2細胞を、TRA−8、抗Fas抗体(DX2)またはアイソタイプコントロール抗体で染色した。ソリッド(solid)ヒストグラムは、TRA−8染色またはDX2染色を示し、そしてオープン(open)ヒストグラムは対応するアイソタイプコントロールである。
【図12A】 図12Aは、TRA−8ではなくTRAILが肝細胞毒性を示すことを示す図である。新鮮な正常ヒト肝細胞を、肝細胞培養培地中で維持した。肝細胞のアポトーシスを、表示される時間、1μg/mlの可溶性TRAILおよび架橋剤またはTRA−8と共にインキュベートした。細胞生存率を、ATPLiteによって決定した。結果を、培地コントロールと比較した生細胞の割合として表す。斜線のバーは、TRAILを示し、そして黒いバーは、TRA−8を示す。
【図12B】 図12Bは、TRA−8ではなくTRAILが肝細胞毒性を示すことを示す。新鮮な正常ヒト肝細胞を、肝細胞培養培地中で維持した。肝細胞の凝縮核(condensed nuclei)を、Hoechst33352で染色し、そしてフローサイトメトリーによって分析した。
【図12C】 図12Cは、TRA−8ではなくTRAILが肝細胞毒性を示すことを示す図である。新鮮で正常なヒト肝細胞を、肝細胞培養培地中で維持した。肝細胞アポトーシスに対するシクロヘキシミドの効果を示す。肝細胞をコントロール培地中、または1μg/mlのTRAILもしくはTRA−8と共に、1μg/mlのシクロヘキシミドの存在下(黒いバー)または非存在下(白いバー)で8時間培養した。細胞生存率を、ATPLiteによって決定した。結果を、2つの実験の3連の培地の平均±SEMとして表す。
【図12D】 図12Dは、TRA−8ではなくTRAILが肝細胞毒性を示すことを示す図である。新鮮な正常ヒト肝細胞を、肝細胞培養培地中で維持した。正常な肝細胞の感受性とDR5およびFas媒介アポトーシスとの比較を示す。新鮮な単離された肝細胞を、表示される濃度の可溶性TRAIL、TRA−8、可溶性FasLまたは抗Fas mAb CH11と共に6時間インキュベートした。細胞生存率を、ATPLiteアッセイによって決定した。結果を、培地コントロールと比較した生細胞の割合として表す。正常な肝細胞については、4つの正常な個体の平均±SEMを表す。1人の患者由来の肝細胞癌細胞およびHepG2細胞の結果を、3連の培地の平均として表す。
【図13A】 図13Aは、TRAILが肝炎を誘導することを示す図である。B6マウスに、「Tet−on」転写エレメントの制御下で、全長ヒトTRAILをコードする109pfuのアデノウイルスベクターを静脈内接種した。TRAIL発現を、テトラサイクリンの表示される用量によって誘導した。肝臓におけるヒトTRAIL発現のノーザンブロット分析を示す。ベクターの接種およびテトラサイクロンでの誘導の24時間後、総RNAを、肝臓から単離し、そしてヒトTRAIL cDNAまたはβ−アクチンを用いて精査した。
【図13B】 図13Bは、TRAILが肝炎を誘導することを示す図である。B6マウスに、「Tet−on」転写性エレメントの制御下で、全長ヒトTRAILをコードする109pfuのアデノウイルスベクターを静脈内接種した。TRAIL発現を、テトラサイクリンの表示される用量によって誘導した。ATSの血清レベルを示す。TRAILの形質導入の24時間後に、ASTの血清レベルを決定した。
【図13C】 図13Cは、TRAILが肝炎を誘導することを示す図である。B6マウスに、「Tet−on」転写性エレメントの制御下で、全長ヒトTRAILをコードする109pfuのアデノウイルスベクターを静脈内接種した。TRAIL発現を、テトラサイクリンの表示される用量によって誘導した。アデノウイルスベクターに感染した肝細胞のTRAIL媒介細胞死を示す。B6マウスに、テトラサイクロンを誘導可能なアデノウイルスベクターを静脈内接種した。接種の48時間後に、接種したマウスかまたは接種していないコントロールマウス由来の肝細胞を、単離しそして表示される濃度のTRAILと共に8時間インキュベートした(左側パネル)。肝細胞の細胞生存率を、ATPLiteアッセイによって決定した。上記のようにアデノウイルスベクターを接種したマウスに、10μgの可溶性ヒトTRAILを48時間後に静脈内注射した。ASTの血清レベルを、TRAIL注射の24時間後に測定した(右側パネル)。
【図13D】 図13Dは、TRAILが肝炎を誘導することを示す図である。B6マウスに、「Tet−on」転写性エレメントの制御下で、全長ヒトTRAILをコードする109pfuのアデノウイルスベクターを静脈内接種した。TRAIL発現を、テトラサイクリンの表示される用量によって誘導した。TRAILによって誘導される肝臓損傷の組織学分析を示す。肝臓を、TRAILでの形質導入の24時間後に収集した。パラフィン切片をH&E染色し、100×(上側パネル)および400×(下側パネル)で撮影した。
【図13E】 図13Eは、TRAILが肝炎を誘導することを示す図である。B6マウスに、「Tet−on」転写性エレメントの制御下で、全長ヒトTRAILをコードする109pfuのアデノウイルスベクターを静脈内接種した。TRAIL発現を、テトラサイクリンの表示される用量によって誘導した。TRAILによって誘導される肝臓損傷の組織学分析を示す。肝臓を、TRAILでの形質導入の7日後に収集した。パラフィン切片をH&E染色し、100×(上側パネル)および400×(下側パネル)で撮影した。
【図14】 図14は、ヒトPBMCから精製された活性化T細胞および活性化B細胞が、休止細胞(実線;unfilled)および活性化細胞(斜線;shaded)についてのフローサイトメトリーによって決定される場合に、増加したレベルのDR5を発現することを示す一連のグラフである。
【図15】 図15は、抗CD3または抗−μ、異なる密度のFicoll−Paqueによって収集された活性化細胞および芽細胞と共に48時間刺激された、図14に示される精製されたT細胞およびB細胞についてのTRA−8濃度の関数としての生存率グラフである。生存率をATPLiteアッセイにより決定する。
【図16】 図16は、ヒトPBMCおよびTRA−8またIgG(コントロール)を注射された、NK細胞の無いNOD/SCIDマウスについてのゲート(gated)リンパ球集団におけるCD3発現を示す、ヒストグラムおよびフローサイトメトリープロットである。
【図17】 図17は、実施例13に詳述されるマウス脾臓組織についてのCD3およびTUNEL染色された細胞の顕微鏡写真を示す。
【図18】 図18は、TRA−8、BISVIIIおよびそれらの組み合わせの存在下での、慢性リンパ性白血病(CCL)のヒトおよび正常B細胞のヒトについての細胞毒性プロットを示す。
【配列表】
Claims (9)
- ATCC受託番号PTA−1428を有するマウス−マウスハイブリドーマTRA−8によって産生されるモノクローナル抗体。
- ATCC受託番号PTA−1428を有するマウス−マウスハイブリドーマTRA−8によって産生されるモノクローナル抗体のヒト化抗体であって、この抗体が、配列番号56のアミノ酸残基1〜119を含む可変領域を含む重鎖と、配列番号72のアミノ酸残基1〜108を含む可変領域を含む軽鎖とを含む、抗体。
- 前記重鎖がヒト免疫グロブリンG1重鎖の定常領域を含み、前記軽鎖がヒト免疫グロブリンκ軽鎖の定常領域を含む、請求項2記載の抗体。
- 以下の工程:
(a)前記標的細胞を、発現可能なTRAILレセプターDR5をコードする核酸を含むベクターでトランスフェクトする工程;
(b)TRAILレセプターDR5を前記細胞上で発現させる工程;および
(c)前記細胞を抗体と接触させる工程
を包含する、標的細胞において細胞死を選択的に誘導する方法の前記工程(c)において使用するための、請求項1〜3のいずれか1項記載の抗体。 - 細胞を有効量の抗体と接触させる工程を含む、細胞中のNFκBレベルを上昇させる方法において使用するための、請求項1〜3のいずれか1項記載の抗体。
- 標的細胞を治療量の抗体と接触させる工程を含む、DR5を発現する標的細胞の選択的な細胞死を誘導する方法において使用するための、請求項1〜3のいずれか1項記載の抗体。
- 標的細胞を治療量の抗体と接触させる工程を含む、DR5を発現する標的細胞の増殖を阻害する方法において使用するための、請求項1〜3のいずれか1項記載の抗体。
- 容器内に請求項1〜3のいずれか1項記載の抗体を含む、アポトーシスを誘導するための商業的キット。
- ATCC受託番号PTA−1428を有するハイブリドーマTRA−8。
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