JP4297519B2 - Fusion protein recognized by pemphigus vulgaris autoantibody, therapeutic agent, therapeutic instrument, and diagnostic agent for pemphigus vulgaris - Google Patents

Fusion protein recognized by pemphigus vulgaris autoantibody, therapeutic agent, therapeutic instrument, and diagnostic agent for pemphigus vulgaris Download PDF

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【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、尋常性天疱瘡患者自己抗体に認識される融合蛋白質、並びに、尋常性天疱瘡の治療薬、治療器具、診断剤及び診断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
尋常性天疱瘡(以下、PVという)は皮膚、粘膜に水疱を生じ、ときには致死的に至る水疱性自己免疫疾患である。臨床的には、PVの初期の水疱は弛緩性水疱で、その疱膜は容易に破れ、大きなびらん面を呈するようになる。びらん面は滲出性で出血しやすい。重篤な例では、びらん面からの体液喪失、2次感染を伴い、致死的になることがある。PV患者の健常部を指でこすると、表皮上層部がずれ落ちる、いわゆるニコルスキ−現象がみられる。病変部の病理組織像では表皮細胞の細胞間結合が矢われ、遊離した表皮細胞が認められる。
【0003】
また病変部皮膚を、蛍光抗体法で調べてみると、表皮細胞膜表面にIgGの沈着が認められる。さらにPV患者血中には、表皮細胞膜表面に結合するIgGが検出される。
この患者血中のIgGを新生マウスに注射すると、マウス皮膚にPVに特徴的な組織像を持つ水疱が誘導される。またPV患者IgGを培養液に入れた状態で皮膚を器官培養すると、その皮膚にPVと同様の表皮融解が認められることなどから、PV患者に認められるIgGは、水疱形成において病因的な役割を担っていると考えられていた。
【0004】
天谷らは、正常ヒト培養表皮細胞より作製されたcDNA発現ライブラリーを、PV患者血清よりアフィニティー精製された抗13OkD天疱瘡抗原蛋白質認識IgGを用いて免疫スクリーニングし、特異的に反応するクローンを得て尋常性天疱瘡抗原蛋白質のcDNA配列を決定した(Cell, 1991年第67巻, 869-77頁)。
【0005】
DNA配列をもとに得られたアミノ酸からなる蛋白質は、重層偏平上皮に発現の見られる新しいタイプのカドヘリン分子であることを発見した。同様に別のタイプの抗表皮細胞膜抗体を持つ自己免疫性水疱症疾患である落葉状天疱瘡、ブラジル落葉状天疱瘡のcDNA配列も決定された(European Journal of Cell Biology 1990年第53巻, 10-12頁, Amagaya et al.)。
【0006】
このようにPV患者では、上皮中にある細胞接着因子力ドヘリンの1種である尋常性天疱瘡抗原蛋白質に対する自己抗体が産生される。その抗体が尋常性天疱瘡抗原蛋白質と反応することにより、接着因子としての尋常性天疱瘡抗原蛋白質の機能を阻害し、2次的にプラスミン、補体などを活性化し、表皮の遊離に至ると考えられた(Journal of Investigative Dermatology 1995年第104巻, 146-152頁, Amagaya)。
【0007】
現在PV患者に対する治療の試みは、ステロイドや免疫抑制剤による一次的な症状の軽減を期待する対症療法のみであり、副作用も強く、根本的なものはなく、疾患の病態を考慮した上での特異的な治療法は存在しない。
一方、天疱瘡の診断は、専門医による臨床的所見、病変部の病理組織学的所見、及び患者血清を用い、正常表皮切片を基質とした蛍光抗体法による免疫組織学的所見に基づき、なされている。これらの診断法は簡便性、客観性に欠ける。
【0008】
最近、尋常性天疱瘡抗原蛋白質を大腸菌の発現系を用い遺伝子組換えにより人工的に合成し、この蛋白質を用いた抗原型診断薬の試みがなされているが、陽性率は約5〜6割と低く(Journal of Clinical Investigation 1992年第90巻、919-926頁, Amagaya et al.)、実用的ではない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように現在の免疫抑制剤による治療は、すべての免疫反応を一様に抑制するものであり、副作用も強く、その効果も一次的であるという問題があった。
【0010】
従って本発明は、従来の全ての免疫反応を一様に抑制するという問題点に鑑みてなされたものであって、尋常性天疱瘡に関係する免疫反応のみを選択的に抑制するものである。すなわち、原因物質である尋常性天疱瘡自己抗体の除去あるいは、自己抗体産生細胞の破壊をおこなうものである。
【0011】
また、従来有効な診断法がない尋常性天疱瘡は、特異性、感度に優れ、早期の診断に役立ち、かつ病勢と相関する実用的な診断薬の開発が課題とされていた。よって本発明は、尋常性天疱瘡患者自己抗体に認識される融合蛋白質を提供すると共に、副作用の影響の少ない尋常性天疱瘡の治療薬や治療器具を提供すること、更に尋常性天疱瘡の有効な診断剤及び診断方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段、作用及び発明の効果】
上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、本発明者らは以下の発明を完成させた。
請求項1の融合蛋白質は、尋常性天疱瘡患者自己抗体に認識される融合蛋白質であって、尋常性天疱瘡抗原蛋白質の細胞外領域である配列番号1に表される蛋白質のC末端に、IgGの定常領域がヒンジ部を介して結合されたものである。
【0013】
尋常性天疱瘡抗原蛋白質は膜貫通蛋白質であり、自己抗体はin vivoの状態で細胞膜を通過できないため、本発明者らは自己抗体の認識する領域を細胞外領域と考え、この細胞外領域(配列番号1)のみをコードする遺伝子を調製した(以下、特にことわりのない限り細胞外領域を単にPVAgと呼ぶ)。このように細胞外領域であるPVAgのアミノ酸配列を用いたため、請求項1の融合蛋白質をコードする遺伝子を動物細胞または昆虫細胞に導入して該融合蛋白質を発現させた際、発現された融合蛋白質が細胞内に閉じ込められることなく細胞外に確実に排出されるという作用効果を奏する。また、請求項1の融合蛋白質ではPVAgにIgGの定常領域のヒンジ部を結合したため、該融合蛋白質を安定に生産すると共にPVAgの高次構造が天然のものと同等になるという作用効果を奏する。更に、請求項1の融合蛋白質ではC末端側の切断部分にIgGを結合したため、もとの蛋白質(尋常性天疱瘡抗原蛋白質)のN末端からはじまりC末端に向かう途中で切断されている細胞外領域は、より確実に自己抗体に認識されるという作用効果を奏する。更にまた、請求項1の融合蛋白質にIgGを存在させたため、細胞導入後の発現の有無を市販の抗IgG抗体を用いることにより容易に検出が可能となり、また、発現後の融合蛋白質の精製においてIgGと親和性のあるプロテインAをリガンドとして持つセファロースカラムクロマトグラフィーを行うことにより容易に精製が行えるという作用効果を奏する。尚、請求項1の融合蛋白質の原料となるIgGは種類、動物種により限定されるものではない。
【0015】
請求項1融合蛋白質(以下、本発明の融合蛋白質という)を製造する方法としては、例えば、本発明の融合蛋白質をコードする遺伝子を動物細胞または昆虫細胞に導入して該融合蛋白質を発現させ、培養上清を回収した後、適当なカラムクロマトグラフィーにより精製する方法が挙げられる。この場合、従来の大腸菌を宿主とした発現系と異なり、COS7細胞のような動物細胞、あるいはバキュロウイルスをべクターとして利用し昆虫細胞を宿主とした発現系を用いることが好ましい。
【0016】
請求項の尋常性天疱瘡の治療薬は本発明の融合蛋白質を有効成分として含有するものである。例えば、本発明の融合蛋白質とコレラトキシン、マイトマイシンC等の毒素とを共有結合などで結合した結合体を尋常性天疱瘡患者に投与することにより自己抗体産生細胞の選択的破壊を行うことができるため、該結合体を尋常性天疱瘡の治療薬として用いることができる。この際、マウスを用いた急性毒性実験の結果は、融合蛋白質1000mg/kgを腹腔に注射した投与群で50%の致死毒性が発現したが、それ以下の投与量では2週間後でも影響はみられなかった。この融合蛋白質は本来、生体に存在する組織結合蛋白質であり、毒性は極めて低い。このLD50値は、成人一人当たりの治療における最大投与量の約100000倍量であり問題とならない。また、本発明の融合蛋白質に毒素、例えばコレラトキシン、マイトマイシンCなどを結合したものでもLD50は10mg/kgであるが、この値も成人一日当たりの治療における最大投与量の約1OO倍量であり問題とならない。 かかる尋常性天疱瘡の治療薬の成人一日当たりの投与量は投与方法および病状によっても異なるが、通常の投与量は本発明の融合蛋白質の量で3×1O-9Mないし3×10-10M程度であり、投与経路は主として静脈注射または筋肉注射が好ましい。また、具体的な製剤例として、生理食塩水またはクエン酸緩衝液中に3×10-3Mないし3×10-6M含むものを挙げることができる。また、これに加えてその他の任意成分として、医薬上許容可能な安定剤、崩壊剤、溶解補助剤なども適宜添加し得る。
【0017】
請求項の尋常性天疱瘡の治療器具は、本発明の融合蛋白質を担体に固定した吸着剤を有するものである。例えば、本発明の融合蛋白質を水不溶性の担体に固定化して、尋常性天疱瘡患者IgGを選択的に吸着する抗原とし、血漿交換による天疱瘡自己抗体の選択的除去を行うことにより、尋常性天疱瘡の治療に用いることができる。使用される担体としては、アガロース系、セルロース系、ポリアクリルアミド系、ポリスチレン系、アクリル酸エステル系、等の有機高分子、コラーゲン、キトサン等の生体由来の天然有機高分子あるいは活性炭素、セラミック等の無機物が挙げられ、その形態として平板状、粒子状等様々な形態を使用し得るが、表面積を大きく採れるものが好ましい。PVAg-IgG融合蛋白質と担体との固定化は共有結合によって行われる。例えば、担体がその表面に有するエポキシ基やアルデヒド基等の反応性官能基に水性溶液中で直接結合することによって実施される。また、アミノ基等の官能基を表面に有する担体を用いる場合は、PVAg-IgG融合蛋白質と担体との混合水性溶液にジアルデヒドやジエポキシ化合物等の反応性多官能基を有する化合物添加し、反応させることによっても実施することができる。
【0018】
請求項の尋常性天疱瘡の診断剤は、本発明の融合蛋白質を免疫診断の抗原として用いるものである。例えば、本発明の融合蛋白質は、ウェスタンブロット法、RIA法、EIA法などの免疫診断方法の抗原蛋白質として用いられ、患者血液中の自己抗体の測定を行うことができる。これにより、従来有効な診断剤がなかった尋常性天疱瘡において、特異性、感度に優れ、早期の診断に役立つ診断剤を提供することができる。
【0020】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。尚、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の態様で実施できることはいうまでもない。
[実施例1]PVAgにIgGが結合された融合蛋白質(PVAg-IgG)
[1−1]動物細胞COS7細胞によるPVAg-IgGの発現
PVAg-IgG蛋白質発現領域(シグナルペプチド領域−プロシークエンス領域−細胞外蛋白領域(配列番号1)−ヒトIgG ヒンジ部−ヒトIgG CH2部−ヒトIgG CH3部)を含むpcDNA1-PVAg-IgG発現プラスミドDNAを作製した(尚、pcDNA1はインビトロゲン(Invitorogen)社の商品名である)。以下にpcDNA1-PVAg-IgG発現プラスミドDNAの作製法を説明する。
【0021】
基本的に、必要なcDNAは増幅されるcDNAの両側の配列に相補的な合成オリゴヌクレオチドを用いてPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)法によって増幅した。オリゴヌクレオチドは制限酵素の切断位置もしくは付加されるペプチドのコーディング領域を作り出すようにデザインされた。PCRは、94℃1分、55℃2分、72℃3分を20乃至25サイクル繰り返した。
【0022】
COS7細胞用の発現ベクターを構築するために、まず、PVAgをコードするcDNAを、PVAgとマウスEカドヘリンの細胞質領域からなるキメラ蛋白質を含む哺乳動物の発現ベクターであるpcDNA1-PVECIII(Journal of Investigative Dermatology 1994年第102巻, 402-408頁, Amagaya et al.)上でPCR増幅した。5'プライマーとしてはベクター配列中のT7プライマーを用い、3'プライマーとしては以下の配列を用いた。
【0023】
5'-CCTGCTCGAGCCTCCCTGAGTGCGGCCT-3'(PVAgのEC5領域の末端のすぐ上流にあるアンチセンス配列及びXhoI切断部位を含む)
このPCR産物は5'非コード領域及びシグナルペプチド、プロシークエンス及びPVAg(ヌクレオチド1-1929)をカバーするコード領域を持っていた。
【0024】
一方、ヒトIgG1の定常領域をコードするcDNAは、pTJ5(Journal of Biotechnology 1988年第8巻, 141-148頁, Nakamura et al.)上でPCR増幅によってつくられた。プライマーとしては以下の配列のものを用いた。
5'プライマー:5'-CCTGCTCGAGCCCAAATCTTGTGACAAAACTCACACATGCCCACCGTGCCCA-3'(全ヒンジ領域及びXhoIサイトを含む)
3'プライマー:5'-CCATCTAGATCATTTACCCGGGGACAG-3'(ストップコドン直上のアンチセンス配列及びXhoIサイトをコードする)
以上のようにして得られたPVAgのPCR産物及びIgG1のPCR産物はNotI-XhoI及びXhoI-XbaIでそれぞれ消化し、NotI-XbaIでカットしたサイトメガロウイルス(CMV)プロモータを有する真核生物の発現ベクターであるpcDNA1/Amp(インビトロゲン社製)と結合させた。これをpcDNA1-PVAg-IgGと命名した。
【0025】
このpcDNA1-PVAg-IgG発現プラスミドDNAを、リポソーム(商品名:リポフェクチン、ギブコ社製)を使用して一時的にCOS7細胞へトランスフェクションした。すなわち、直径1OOmmの大きさのCOS7細胞を培養したプレートに、1Oμgの発現プラスミドDNAと、血清を含まないDMEM5mlとリポフェクチン5Oμ1の混合液を入れてトランスフェクションを行い、37℃で4時間インキュベーションした後に牛胎児血清を2O%含むDMEMを5ml加え、一昼夜インキュベーションを行った。
【0026】
翌日、その培養上清を除き、血清を含まないDMEM6mlで置き換えた。インキュベーションは37℃で3日間続け、培養上清を採取し、血清を含まないDMEM6mlに置き換えた。更に37℃で3日間インキュベーションし、上清を採取して細胞を捨てた。
【0027】
採取した上清は遠心分離して非付着性細胞や残骸を除き、2回分を一ケ所に集めて使用時まで-70℃で保存した。平均して上清中には約O.1〜O.5μg/mlのPVAg-IgG蛋白質が含まれていることが、蛋白質測定キット(プロテインアッセイキット、BioRad社製)による測定でわかった。
【0028】
図3は、PVAg-IgGの分子構造を表す説明図である。PVAg-IgGは、シグナルペプチド(S)、プロシークエンス(P)、PVAg(EC1〜EC5)、及びヒトIgG1の定常領域(ヒンジ(H)、CH2、CH3領域を含む)を含む。図1の下段には融合位置周辺のアミノ酸配列が示されているが、新たな制限酵素位置を構築するために一つのロイシンが導入された。
[1−2]昆虫細胞Sf9によるPVAg-IgGの発現
pcDNA-PVAg-IgGと同様にPVAg-IgG蛋白発現領域を含むプラスミドであるpEVmod-PVAg-IgGのDNA(尚、pEVmodはPharmingen社の商品名である)と、バキュロウイルスであるバキュロゴールド(Pharmingen社製)のDNAの両者をSf9昆虫細胞にコトランスフェクションすることにより、組換え型のPVAg-IgG-Sf9を生成する組み換えバキュロウイルスを得た。
【0029】
すなわち、常法により、約3×1O6個のSf9細胞を直径6Ommの大きさの培養用ディッシュに1O%牛胎児血清を含むGrace's昆虫細胞用培地1Omlとともに入れ、細胞が付着するように27℃で15分間インキュベーションを行った。
その間に、pEVmod-PVAg-IgGのDNA2μg、バキュロゴールドDNA 0.5μg、DNA導入用リポソーム(商品名:リポフェクチン、ギブコ社製)3Oμlを、血清を含まないGrace's 昆虫細胞用培地 1.5mlに溶かし、室温で15分間インキュベーションしてDNA-リポソーム混合物を調製した。
【0030】
培養ディッシュ上でインキュベーションを行ったSf9細胞に先に調製したDNA-リポソーム混合物を含み血清を含まないGrace's培地を徐々に1.5ml加え、トランスフェクションした細胞を27℃で4時間インキュベーションした。インキュベーション後、細胞は血清を含まないGrace's培地で一度洗い、1O%の牛胎児血清を含むGrace's培地に置き換えて27℃で4日間インキュベーションした。
【0031】
その後、培養上清を採取し直径1OOmmのディッシュのセミコンフルエント状態のSf9細胞に感染させ、3〜5日間インキュベーションした。この操作を3回繰り返し、高力価のPVAg-IgG-Sf9を生成するバキュロウイルスを含む上清を得た。高力価の組換え型バキュロウイルスで感染したSf9細胞を5日間培養した上清は、遠心分離して細胞残骸を除いた後、-70℃で保存した。平均して、上清中には約5〜10μg/mlのPVAg-IgG蛋白質が含まれていることが蛋白質測定キット(プロテインアッセイキット、バイオラッド社製)での定量によりわかった。
[1−3]PVAg-IgG融合蛋白質の精製濃縮
PVAg-IgG融合蛋白質の精製濃縮するため、常法通り、プロテインAセファロース(ファルマシア社製)5OμlをCOS7またはSf9細胞の上清5mlに加え、4℃で一昼夜インキュべーションし、PBSで2度洗いした後、2×SDSサンプル緩衝液(125mM Tris-HCl pH7.5, 2%SDS, 0.005% bromophenol blue, 2O% glycerol, 5% 2-mercaptoethanol)5O-1OOμlで再懸濁した。
[1−4]PVAg-IgG融合蛋白質の発現の確認
濃縮されたPVAg-IgG融合蛋白質はSDS-PAGEで分離され、PVDF膜(ミリポア社製、商品名:Immobilon)に転写された。PVAg-IgG融合蛋白質を検出するため、3%スキムミルク溶液でブロッキングを行い、PVDF膜はアルカリホスファターゼと結合したヤギの抗ヒトIgG抗体(Zymed Labaratories lnc.製)の1OOO倍希釈溶液と、室温で1時間インキュベーションした。その後アルカリホスファターゼ発色キット(BioRad社)により一本のバンドとして検出され、その分子量は約11OkDであった。
[1−5]イムノブロット解析
患者または健常人の血清中PVAg抗体とCOS7細胞またはSf9細胞によって得られたPVAg-IgGの反応性を見るため、PVAg-IgGを転写したPVDF膜は、まずヒト血清の5O倍希釈溶液とインキュベーションし、次にマウスの抗ヒトIgG4抗体(Oxoid社製)の3O倍希釈溶液、アルカリホスファターゼと結合したヤギの抗マウス抗体(Zymed Laboratories Inc. 社製)の1000倍希釈溶液とインキュベーションし、その発色を調べた。用いた血液は、35人の尋常性天疱瘡患者(PV)、1O人の落葉状天疱瘡患者(PF)、16人のブラジル落葉状天疱瘡患者(BPF)、1O人の水疱性類天疱瘡患者(BP)、5人の健常人血清(N)である。35人の尋常性天疱瘡患者の血清は全てCOS7細胞で生成したPVAg-IgGと反応は陽性であったが、36人の水疱症患者対照群、または5人の健常人からは全く反応か認められなかった(図1)。
【0032】
Sf9細胞で生成したPVAg-IgGもまた、35人の天疱瘡の患者血清は全て反応は陽性であったが、36人の水疱症患者対照群、または5人の健常人からは、全く反応が認められなかった(図2)。
[1−6]新生児マウスを用いたPVAgによる自己抗体吸収実験
次に新生児マウスを用いたPVAgによる自己抗体吸収実験を行った。天疱瘡患者血清1Omlに、PVAg-IgG組換えバキュロウイルスを感染させたSf9細胞の上清5Omlと室温で4時間インキュベーションし、4℃、13000×gで3O分間遠心分離して沈澱を除いた。その後、IgG画分は40%硫酸アンモニウムで沈澱させ、PBS-Ca溶液で透析して小型濃縮器CentriconlOO(アミコン社製)で1ml(元の容量の1/1O)まで濃縮した。これらの濃縮されたIgGs(マウス1匹当たり100-15Oμ1)は文献(N.Engl.J.Med., 1982年第3O6巻 1189-1196頁、J.Clin.lnvest., 1992年第9O巻 919-926頁)を参考にして新生児BALB/cマウス(生誕24時間以内)に皮下注射した。新生児マウスは注射後18〜24時間の間、生検を実施した。
【0033】
コントロール実験として、上記の実験系においてPVAg-IgG組換えバキュロウイルスを感染させたSf9細胞にかえてバキュロウイルスを感染させていないSf9細胞の上清5Omlを加えた系では、新生児マウスに広範囲の水疱、びらんが観察されたがPVAg-IgG組換えバキュロウイルスを感染させたSf9細胞の上清をインキュベ一ションした系においては、水疱の形成は肉眼的にも、病理組織学的にも認められず水疱症を誘発する病原活性は失われたことが明らかになった。
[1−7]尋常性天疱瘡の治療器
上記知見に基づき天疱瘡の治療器を作製した。液体流入口および排出口を上下端にそれぞ設けた筒状のポリカーボネート製ハウジング内に、表面にPVAg-IgGを介して共有結合せしめた球状担体(商品名:EAH Sepharose4B、平均粒径45〜165μm、Pharmacia社製)を充填し、流入口及び排出口にはそれぞれ150メッシュのポリエステル製フィルターを固定したものを作製した。
【0034】
この治療器が有効に機能することを確認するため、天疱瘡患者血清1Omlをペリスタルティックポンプを用い、約1ml/minの流速で注入した。排出口より流出する血清を集め、イムノブロット解析を行い、自己抗体の存在を調べたが、その存在は全く確認できず、この治療器が天疱瘡患者自己抗体を有効に吸収することが明らかになった。
【0035】
従って、この治療器によれば、従来の免疫抑制剤を使用した場合には全ての免疫反応が抑制されるため副作用が強かったのに対して、尋常性天疱瘡に関係する免疫反応のみが選択的に抑制されるため副作用が軽減されるという効果が得られる。
実験例2]PVAgにHis tagが結合された融合蛋白質(PVAg-His)
[2−1]PVAg-His発現プラスミドの構築
以下のようにXho1切断部位及びE tagをコードするプライマーと、His tag及びKpn1切断部位をコードするプライマーを調製し、PCR法によりE tag及びHis tagをコードするcDNAの構築を行った。
【0036】
[Xho1切断部位及びE tag をコードするプライマー]
5'プライマー(DN516)GCCCTCGAGGGTGCGCCGGTGCCGTATA
[His tag及びKpn1切断部位をコードするプライマー]
3'プライマー(DN517)CGGGGTACCTCAATGATGATGATGATGGCC
PCRは94℃で1分処理した後94℃1分、55℃1分、72℃1分を20サイクル繰り返し、72℃7分処理して、クロロホルムを加えた後エタノールを加えてPCR産物を沈殿した。これらのPCR産物は制限酵素Xho1及びKpn1で37℃2時間処理後、ゲル内電気泳動により目的とするHis tag及びE tagをコードするDNAを採取し、QIAEX kit(キアゲン社製)でDNAを精製した。精製したDNAは制限酵素Xho1及びKpn1で消化し、IgGをコードする領域を除いたpEVmod-PVAg-IgGと結合させることにより、PVAg-His発現プラスミドpEVmod-PVAg-Hisを作製した。このpEVmod-PVAg-Hisは配列表の配列番号1のアミノ酸配列をコードするDNA配列を含む。
[2−2]昆虫細胞Sf9によるPVAg-Hisの発現
pEVmod-PVAg-Hisとバキュロゴールド(ファーミンゲン社)のDNAの両者を、上記[1−2]と同様にしてSf9細胞にコトランスフェクトすることにより、組換え型のPVAg-His-Sf9を生成するバキュロウイルスを含む上清を得た。
[2−3]PVAg-His融合蛋白質の精製濃縮
PVAg-His融合蛋白質を精製濃縮するため、1mlのNi2+-NTA- アガロース(キアゲン社製)に0.22μmのフィルターでろ過した上記培養上清を添加し、8mlの結合バッファー(20mMリン酸ナトリウム、500mM塩化ナトリウム、pH7.8)で洗浄した後さらに洗浄バッファー(20mMリン酸ナトリウム、500mM塩化ナトリウム、pH6.3)で2回洗浄した。次いで溶出バッファー(200mMイミダゾールを含む洗浄バッファー)0.6mlで溶出しさらに溶出バッファー1.2mlで2回溶出した。
【0037】
イムノブロッティングによりPVAg-Hisを含む分画を確認し、Ca加生理的トリス塩酸緩衝液(TBS)で十分透析し、4℃で保存した。
尚、PVAg-Hisの分子構造は、シグナルペプチド(S)、プロシークエンス(P)、PVAg(EC1〜EC5)、及びPVAgのEC5に結合した6つのヒスチジンを含む。
[2−4]ELISA法によるPV診断
尋常性天疱瘡患者であるか否かの診断は以下のようにして行うことができる。
【0038】
96穴平底マイクロタイタープレート(タイターテック社製)の各ウエルに50μlのPVAg-His溶液を加え、4℃で一晩インキュベイトした後、PVAg-His溶液を除き、1%BSA,0.005% tween20を含むCa加TBS(ブロッキングバッファー)200μlを加え、室温で1時間ブロッキングし、0.005%ツイーン20を含むCa加TBS(洗浄バッファー)で洗浄する。これにブロッキングバッファーで100倍希釈した患者血清50μlを加え室温で1時間反応させる。洗浄バッファーで4回洗浄し、50μlのペルオキシダーゼ標識抗体を加え室温で1時間反応させ、再度洗浄した後100μlの発色基質(オルトフェニレンジアミン4mg、31%過酸化水素6μl を含む0.1Mクエン酸/0.2Mリン酸2ナトリウム溶液(pH4.8-5.0))を加え、室温で30分反応させ発色させた後、50μl の4N硫酸を加えて反応を停止し、波長492nmの吸光度を測定する。 この際、尋常性天疱瘡患者50例の血清を測定し、その平均値に相当する患者血清を集めて標準血清とし、この標準血清と患者血清につき測定を行い、以下の式から患者血清のインデックス値を求める。
【0039】
【数1】

Figure 0004297519
【0040】
別に正常人の血清200例を測定し、そのインデックス値の平均値+3×標準偏差を正常範囲として、これを越えた場合PV抗体を持っていると判断する。
かかる診断法によれば、従来のように正常表皮切片を基質とする必要がないため簡便性、客観性に優れるという効果が得られ、また、特異性及び感度に優れるため尋常性天疱瘡の早期発見に役立つという効果も得られる。
【0041】
また、PV抗体の濃度を測定する方法としては、高力価の患者血清を標準品として倍々希釈により検量線を作製し、診断対象となる患者血清中のPV抗体の濃度を求めることもできる。このようにしてPV抗体の濃度を測定することにより治療効果の判定、患者の臨床症状の推移を追うことができるという効果が得られる。
【0042】
尚、PVAg-IgGを含む溶液を抗原溶液に用いると、ペルオキシダーゼ標識抗体はPV抗体に結合するばかりでなく、PVAg-IgGのIgG部位にも結合してしまうため、ペルオキシダーゼ標識抗体を用いて上記ELISA法により診断することはできない。
【0043】
【配列表】
Figure 0004297519
Figure 0004297519
Figure 0004297519
Figure 0004297519

【図面の簡単な説明】
【図1】 動物細胞(COS7)によって得られたPVAg-IgGと各種血清のイムノブロット解析の結果を表す説明図である。
【図2】 昆虫細胞(SF9)によって得られたPVAg-IgGと各種血清のイムノブロット解析の結果を表す説明図である。
【図3】 PVAg-IgGの分子構造を表す説明図である。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a fusion protein recognized by a pemphigus vulgaris autoantibody, and a therapeutic agent, therapeutic instrument, diagnostic agent and diagnostic method for pemphigus vulgaris.
[0002]
[Prior art]
Pemphigus vulgaris (hereinafter referred to as PV) is a bullous autoimmune disease that causes blisters on the skin and mucous membranes and is sometimes fatal. Clinically, the initial blisters of PV are flaccid blisters, whose blisters are easily breached and exhibit a large erosion surface. The erosion surface is exudative and prone to bleeding. In severe cases, fluid loss from the erosion surface, secondary infection, and can be fatal. When the healthy part of a PV patient is rubbed with a finger, a so-called Nicolskie phenomenon is observed, in which the upper layer of the epidermis slips. In the histopathological image of the lesioned part, cell-cell connections of epidermal cells are indicated, and free epidermal cells are observed.
[0003]
Moreover, when the lesioned skin is examined by the fluorescent antibody method, IgG deposition is observed on the surface of the epidermal cell membrane. Furthermore, IgG binding to the surface of epidermal cell membrane is detected in the blood of PV patients.
When IgG in this patient's blood is injected into a newborn mouse, a blister having a tissue image characteristic of PV is induced in the mouse skin. Moreover, when the skin is organ-cultured in a state where PV patient IgG is placed in the culture solution, the skin is melted in the same way as PV, and thus IgG found in PV patients plays a pathogenic role in blister formation. It was thought to carry.
[0004]
Amaya et al. Screened a cDNA expression library prepared from normal human cultured epidermal cells using an anti-13OkD pemphigus antigen protein-recognizing IgG affinity-purified from sera of PV patients to obtain clones that react specifically. The cDNA sequence of pemphigus vulgaris antigen protein was determined (Cell, 1991, 67, 869-77).
[0005]
It was discovered that a protein consisting of amino acids based on the DNA sequence is a new type of cadherin molecule that is expressed in the stratified squamous epithelium. Similarly, the cDNA sequences of deciduous pemphigus and Brazilian pemphigus, which are autoimmune bullous diseases with other types of anti-epidermal cell membrane antibodies, have also been determined (European Journal of Cell Biology 1990, 53, 10 -12, Amagaya et al.).
[0006]
Thus, autoantibodies against pemphigus vulgaris antigen protein, a kind of cell adhesion factor force doherin in the epithelium, are produced in PV patients. When the antibody reacts with pemphigus vulgaris antigen protein, it inhibits the function of pemphigus vulgaris antigen protein as an adhesion factor, secondarily activates plasmin, complement, etc., leading to the release of the epidermis (Journal of Investigative Dermatology 1995, 104, 146-152, Amagaya).
[0007]
At present, the trial of treatment for PV patients is only symptomatic treatment that expects to reduce the primary symptoms by steroids and immunosuppressants, and there are strong side effects, there is nothing fundamental, and after considering the pathology of the disease There is no specific treatment.
On the other hand, pemphigus is diagnosed on the basis of clinical findings by specialists, histopathological findings of lesions, and immunohistologic findings by fluorescence antibody method using normal serum slices as a substrate using patient serum. Yes. These diagnostic methods lack simplicity and objectivity.
[0008]
Recently, pemphigus vulgaris antigen protein has been artificially synthesized by genetic recombination using an E. coli expression system, and attempts have been made for antigenic diagnostic agents using this protein, but the positive rate is about 50-60%. (Journal of Clinical Investigation, 1992, 90, 919-926, Amagaya et al.) And not practical.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the current treatment with immunosuppressants has a problem that it suppresses all immune reactions uniformly, has strong side effects, and has a primary effect.
[0010]
Therefore, the present invention has been made in view of the problem of uniformly suppressing all conventional immune responses, and selectively suppresses only immune responses related to pemphigus vulgaris. That is, the pemphigus vulgaris autoantibody, which is the causative substance, is removed or autoantibody-producing cells are destroyed.
[0011]
In addition, pemphigus vulgaris, which has not had an effective diagnostic method in the past, has been a subject of development of a practical diagnostic agent that is excellent in specificity and sensitivity, is useful for early diagnosis, and correlates with disease state. Therefore, the present invention provides a fusion protein that is recognized by a pemphigus vulgaris autoantibody, provides a therapeutic agent and a therapeutic instrument for pemphigus vulgaris with less adverse effects, and is effective for pemphigus vulgaris It is an object to provide a diagnostic agent and a diagnostic method.
[0012]
[Means for solving the problems, functions and effects of the invention]
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have completed the following invention.
The fusion protein of claim 1 is a fusion protein that is recognized by a pemphigus vulgaris patient autoantibody, and is located at the C-terminus of the protein represented by SEQ ID NO: 1, which is the extracellular region of pemphigus vulgaris antigen protein, The constant region of IgG is bound via the hinge part.
[0013]
Since the pemphigus vulgaris antigen protein is a transmembrane protein and autoantibodies cannot pass through the cell membrane in vivo, the present inventors consider the region recognized by the autoantibodies to be the extracellular region, and this extracellular region ( A gene encoding only SEQ ID NO: 1) was prepared (hereinafter, the extracellular region is simply referred to as PVAg unless otherwise specified). Since the amino acid sequence of PVAg, which is an extracellular region, was used in this way, the fusion protein expressed when the gene encoding the fusion protein of claim 1 was introduced into animal cells or insect cells to express the fusion protein. Has the effect of being reliably discharged outside the cell without being trapped inside the cell. In addition, since the fusion protein of claim 1 binds the hinge region of the IgG constant region to PVAg, the fusion protein can be produced stably and the higher order structure of PVAg is equivalent to that of the natural one. Furthermore, in the fusion protein of claim 1, since IgG was bound to the cleavage site on the C-terminal side, the extracellular protein that was cleaved on the way from the N-terminus to the C-terminus of the original protein (pemphigus vulgaris antigen protein) The region has the effect of being recognized by autoantibodies more reliably. Furthermore, since IgG was present in the fusion protein of claim 1, the presence or absence of expression after cell introduction can be easily detected by using a commercially available anti-IgG antibody, and in the purification of the fusion protein after expression. By performing Sepharose column chromatography having protein A having affinity for IgG as a ligand, there is an effect that purification can be easily performed. In addition, IgG used as the raw material of the fusion protein of claim 1 is not limited by the kind and animal species.
[0015]
As a method for producing the fusion protein of claim 1 (hereinafter referred to as the fusion protein of the present invention), for example, a gene encoding the fusion protein of the present invention is introduced into animal cells or insect cells to express the fusion protein. A method of collecting the culture supernatant and then purifying it by appropriate column chromatography can be mentioned. In this case, unlike an expression system using E. coli as a host, it is preferable to use an animal cell such as COS7 cell or an expression system using baculovirus as a vector and an insect cell as a host.
[0016]
The therapeutic agent for pemphigus vulgaris according to claim 2 contains the fusion protein of the present invention as an active ingredient. For example, selective destruction of autoantibody-producing cells can be performed by administering a conjugate of the fusion protein of the present invention and a toxin such as cholera toxin or mitomycin C covalently bound to a pemphigus vulgaris patient. Therefore, the conjugate can be used as a therapeutic agent for pemphigus vulgaris. At this time, the results of an acute toxicity experiment using mice showed that 50% lethal toxicity was observed in the administration group injected with 1000 mg / kg of the fusion protein into the peritoneal cavity. I couldn't. This fusion protein is a tissue-binding protein originally present in the living body and has extremely low toxicity. This LD 50 value is about 100000 times the maximum dose for treatment per adult and is not a problem. In addition, even when a toxin such as cholera toxin or mitomycin C is bound to the fusion protein of the present invention, LD 50 is 10 mg / kg, but this value is also about 10 times the maximum dose in adult daily treatment. There is no problem. Although the daily dose of such a therapeutic agent for pemphigus vulgaris varies depending on the administration method and the disease state, the usual dose is 3 × 10 −9 M to 3 × 10 −10 in the amount of the fusion protein of the present invention. It is about M, and the administration route is preferably mainly intravenous injection or intramuscular injection. Specific examples of preparations include those containing 3 × 10 −3 M to 3 × 10 −6 M in physiological saline or citrate buffer. In addition to this, as other optional components, a pharmaceutically acceptable stabilizer, disintegrant, solubilizing agent, and the like may be added as appropriate.
[0017]
The therapeutic device for pemphigus vulgaris according to claim 3 has an adsorbent in which the fusion protein of the present invention is fixed to a carrier. For example, by immobilizing the fusion protein of the present invention on a water-insoluble carrier to obtain an antigen that selectively adsorbs pemphigus vulgaris patient IgG, and selectively removing pemphigus autoantibodies by plasma exchange, Can be used to treat pemphigus. Examples of the carrier used include organic polymers such as agarose, cellulose, polyacrylamide, polystyrene, and acrylate, natural organic polymers derived from living bodies such as collagen and chitosan, activated carbon, ceramics, and the like. An inorganic substance is exemplified, and various forms such as a flat form and a particulate form can be used as the form, but those capable of taking a large surface area are preferable. Immobilization of the PVAg-IgG fusion protein and the carrier is performed by a covalent bond. For example, it is carried out by directly bonding in an aqueous solution to a reactive functional group such as an epoxy group or an aldehyde group that the carrier has on its surface. Also, a functional group such as an amino group in the case of using a support having a surface, adding a compound having a reactive multifunctional dialdehyde or diepoxy compounds or the like in a mixed aqueous solution of PVAg-IgG fusion protein and carrier, It can also be carried out by reacting.
[0018]
The diagnostic agent for pemphigus vulgaris according to claim 4 uses the fusion protein of the present invention as an antigen for immunodiagnosis. For example, the fusion protein of the present invention can be used as an antigen protein in immunodiagnostic methods such as Western blotting, RIA and EIA, and can measure autoantibodies in patient blood. As a result, it is possible to provide a diagnostic agent that is excellent in specificity and sensitivity and useful for early diagnosis in pemphigus vulgaris for which there has been no effective diagnostic agent.
[0020]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following Example at all, and as long as it belongs to the technical scope of this invention, it cannot be overemphasized that it can implement with a various aspect.
[Example 1] Fusion protein in which IgG is bound to PVAg (PVAg-IgG)
[1-1] Expression of PVAg-IgG by animal cells COS7 cells
PcDNA1-PVAg-IgG expression plasmid DNA containing PVAg-IgG protein expression region (signal peptide region-procedure region-extracellular protein region (SEQ ID NO: 1) -human IgG hinge region-human IgG CH2 region-human IgG CH3 region) (PCDNA1 is a trade name of Invitrogen). A method for preparing pcDNA1-PVAg-IgG expression plasmid DNA is described below.
[0021]
Basically, the required cDNA was amplified by PCR (polymerase chain reaction) using synthetic oligonucleotides complementary to sequences on both sides of the cDNA to be amplified. Oligonucleotides were designed to create restriction enzyme cleavage sites or added peptide coding regions. PCR was repeated 20 to 25 cycles of 94 ° C for 1 minute, 55 ° C for 2 minutes, and 72 ° C for 3 minutes.
[0022]
In order to construct an expression vector for COS7 cells, first, a cDNA encoding PVAg, a mammalian expression vector containing a chimeric protein consisting of the cytoplasmic region of PVAg and mouse E cadherin, pcDNA1-PVECIII (Journal of Investigative Dermatology) 1994, volume 102, pages 402-408, Amagaya et al.). The T7 primer in the vector sequence was used as the 5 ′ primer, and the following sequence was used as the 3 ′ primer.
[0023]
5'-CCTGCTCGAGCCTCCCTGAGTGCGGCCT-3 '(including antisense sequence and XhoI cleavage site immediately upstream of the end of the EC5 region of PVAg)
This PCR product had a 5 ′ non-coding region and a coding region covering the signal peptide, the sequence and PVAg (nucleotide 1-1929).
[0024]
On the other hand, cDNA encoding the constant region of human IgG1 was produced by PCR amplification on pTJ5 (Journal of Biotechnology 1988, Vol. 8, pp. 141-148, Nakamura et al.). Primers having the following sequences were used.
5 'primer: 5'-CCTGCTCGAGCCCAAATCTTGTGACAAAACTCACACATGCCCACCGTGCCCA-3' (including all hinge region and XhoI site)
3 'primer: 5'-CCATCTAGATCATTTACCCGGGGACAG-3' (encodes antisense sequence and XhoI site immediately above the stop codon)
Expression of eukaryotes having cytomegalovirus (CMV) promoter digested with NotI-XhoI and XhoI-XbaI and cut with NotI-XbaI, respectively. The vector was combined with pcDNA1 / Amp (manufactured by Invitrogen). This was named pcDNA1-PVAg-IgG.
[0025]
This pcDNA1-PVAg-IgG expression plasmid DNA was temporarily transfected into COS7 cells using liposomes (trade name: Lipofectin, Gibco). That is, a plate in which COS7 cells having a diameter of 1OOmm were cultured was transfected with 10 μg of expression plasmid DNA, a mixture of serum-free DMEM 5 ml and lipofectin 5Oμ1, and incubated at 37 ° C. for 4 hours. 5 ml of DMEM containing 2% fetal bovine serum was added and incubated overnight.
[0026]
The next day, the culture supernatant was removed and replaced with 6 ml of DMEM without serum. Incubation was continued at 37 ° C. for 3 days, and the culture supernatant was collected and replaced with 6 ml of serum-free DMEM. After further incubation at 37 ° C. for 3 days, the supernatant was collected and the cells were discarded.
[0027]
The collected supernatant was centrifuged to remove non-adherent cells and debris, and two portions were collected in one place and stored at −70 ° C. until use. It was found by measurement with a protein measurement kit (protein assay kit, manufactured by BioRad) that, on average, the supernatant contained about 0.1 to 0.5 μg / ml of PVAg-IgG protein.
[0028]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the molecular structure of PVAg-IgG. PVAg-IgG includes a signal peptide (S), a prosequence (P), PVAg (EC1 to EC5), and a constant region of human IgG1 (including hinge (H), CH2, and CH3 regions). The lower part of FIG. 1 shows the amino acid sequence around the fusion position, but one leucine was introduced to construct a new restriction enzyme position.
[1-2] Expression of PVAg-IgG by insect cell Sf9
Similar to pcDNA-PVAg-IgG, the DNA of pEVmod-PVAg-IgG, a plasmid containing the PVAg-IgG protein expression region (pEVmod is a trade name of Pharmingen), and baculogold (Pharmingen) The recombinant baculovirus producing recombinant PVAg-IgG-Sf9 was obtained by co-transfecting both of the DNA of the product (manufactured) into Sf9 insect cells.
[0029]
In other words, approximately 3 × 10 6 Sf9 cells are placed in a culture dish with a diameter of 6 Omm together with 1O ml of Grace's insect cell medium containing 1% fetal calf serum by a conventional method, and 27 ° C. so that the cells adhere. Incubated for 15 minutes.
Meanwhile, 2 μg of pEVmod-PVAg-IgG DNA, 0.5 μg of baculogold DNA, and 3O μl of liposome for DNA introduction (trade name: Lipofectin, Gibco) were dissolved in 1.5 ml of Grace's insect cell medium without serum at room temperature. A DNA-liposome mixture was prepared by incubation for 15 minutes.
[0030]
1.5 ml of Grace's medium containing the DNA-liposome mixture prepared previously and without serum was gradually added to the Sf9 cells incubated on the culture dish, and the transfected cells were incubated at 27 ° C. for 4 hours. After incubation, the cells were washed once with Grace's medium without serum and replaced with Grace's medium with 10% fetal calf serum and incubated at 27 ° C for 4 days.
[0031]
Thereafter, the culture supernatant was collected, infected with a semi-confluent Sf9 cell having a diameter of 1 OO mm, and incubated for 3 to 5 days. This operation was repeated three times to obtain a supernatant containing baculovirus that produces high-titer PVAg-IgG-Sf9. The supernatant obtained by culturing Sf9 cells infected with high-titer recombinant baculovirus for 5 days was centrifuged to remove cell debris, and then stored at -70 ° C. On average, the supernatant was found to contain about 5-10 μg / ml PVAg-IgG protein by quantification with a protein assay kit (Protein Assay Kit, Bio-Rad).
[1-3] Purification and concentration of PVAg-IgG fusion protein
To purify and concentrate the PVAg-IgG fusion protein, add 5 μl of Protein A Sepharose (Pharmacia) to 5 ml of COS7 or Sf9 cell supernatant as usual, and incubate at 4 ° C overnight and wash twice with PBS. Then, it was resuspended in 2 × SDS sample buffer (125 mM Tris-HCl pH 7.5, 2% SDS, 0.005% bromophenol blue, 2O% glycerol, 5% 2-mercaptoethanol) 5O-1OO μl.
[1-4] Confirmation of expression of PVAg-IgG fusion protein The concentrated PVAg-IgG fusion protein was separated by SDS-PAGE and transferred to a PVDF membrane (Millipore, trade name: Immobilon). To detect PVAg-IgG fusion protein, blocking with 3% skim milk solution, PVDF membrane was 1OOO times diluted solution of goat anti-human IgG antibody (Zymed Labaratories lnc.) Conjugated with alkaline phosphatase, 1 at room temperature Incubated for hours. Thereafter, it was detected as a single band by an alkaline phosphatase coloring kit (BioRad), and its molecular weight was about 11 OkD.
[1-5] Immunoblot analysis In order to examine the reactivity of PVAg-IgG obtained by COS7 cells or Sf9 cells with the PVAg antibody in the serum of patients or healthy individuals, the PVDF membrane transcribed with PVAg-IgG was first treated with human serum. Incubate with a 5O diluted solution of mouse, then a 3O diluted solution of mouse anti-human IgG4 antibody (Oxoid), a 1000-fold dilution of goat anti-mouse antibody conjugated with alkaline phosphatase (Zymed Laboratories Inc.) The solution was incubated and the color development was examined. Blood used was 35 patients with pemphigus vulgaris (PV), 1O patients with pemphigoid (PF), 16 Brazilian patients with pemphigoid (BPF), 1O bullous pemphigoid Patient (BP), 5 healthy human sera (N). The serum of all 35 patients with pemphigus vulgaris tested positive for PVAg-IgG produced by COS7 cells, but was completely responsive to the control group of 36 patients with bullous disease or 5 healthy persons (Figure 1).
[0032]
PVAg-IgG produced with Sf9 cells also reacted positively in all 35 pemphigus patient sera, but was completely unreactive from the 36 bullous patients control group or 5 healthy individuals. It was not recognized (FIG. 2).
[1-6] Autoantibody absorption experiment by PVAg using newborn mouse Next, autoantibody absorption experiment by PVAg using newborn mouse was performed. The serum of pemphigus patients was incubated with 5 ml of Sf9 cell supernatant infected with PVAg-IgG recombinant baculovirus for 4 hours at room temperature, and centrifuged at 4 ° C. and 13000 × g for 3 minutes to remove precipitates. Thereafter, the IgG fraction was precipitated with 40% ammonium sulfate, dialyzed against a PBS-Ca solution, and concentrated to 1 ml (1 / O of the original volume) with a small concentrator CentriconlOO (Amicon). These enriched IgGs (100-15Oμ1 per mouse) can be found in the literature (N. Engl. J. Med., 1982, 3O6, pages 1189-1196, J. Clin. Lnvest., 1992, 9O, 919. -Page 926) was injected subcutaneously into newborn BALB / c mice (within 24 hours of birth). Newborn mice were biopsied for 18-24 hours after injection.
[0033]
As a control experiment, in the above-mentioned experimental system, Sf9 cells infected with PVAg-IgG recombinant baculovirus were replaced with Sf9 cells that were not infected with baculovirus. In the system in which erosion was observed but the supernatant of Sf9 cells infected with PVAg-IgG recombinant baculovirus was incubated, blister formation was not observed macroscopically or histopathologically. It was revealed that the pathogenic activity that induces blistering was lost.
[1-7] Treatment device for pemphigus vulgaris Based on the above findings, a treatment device for pemphigus was prepared. A spherical carrier (trade name: EAH Sepharose 4B, average particle size: 45 to 165 μm) covalently bonded to the surface via PVAg-IgG in a cylindrical polycarbonate housing with a liquid inlet and outlet at the upper and lower ends, respectively. (Manufactured by Pharmacia), and a 150 mesh polyester filter was fixed to each of the inlet and outlet.
[0034]
In order to confirm that this treatment device functions effectively, 1Oml of pemphigus patient serum was infused at a flow rate of about 1 ml / min using a peristaltic pump. Serum flowing out from the outlet was collected and immunoblot analysis was performed to check for the presence of autoantibodies. However, the presence of these antibodies could not be confirmed at all, and it is clear that this treatment device effectively absorbs pemphigus patients autoantibodies. became.
[0035]
Therefore, according to this treatment device, when using conventional immunosuppressive agents, all immune responses were suppressed and the side effects were strong, whereas only immune responses related to pemphigus vulgaris were selected. Therefore, the side effect can be reduced.
[ Experimental example 2] Fusion protein in which His tag is bound to PVAg (PVAg-His)
[2-1] Construction of PVAg-His expression plasmid Prepare primers encoding Xho1 cleavage site and E tag and primers encoding His tag and Kpn1 cleavage site as follows. We constructed a cDNA encoding.
[0036]
[Primers encoding Xho1 cleavage site and E tag]
5 'primer (DN516) GCCCTCGAGGGTGCGCCGGTGCCGTATA
[Primers encoding His tag and Kpn1 cleavage sites]
3 'primer (DN517) CGGGGTACCTCAATGATGATGATGATGGCC
PCR was treated at 94 ° C for 1 minute, then repeated 20 cycles of 94 ° C for 1 minute, 55 ° C for 1 minute, 72 ° C for 1 minute, treated at 72 ° C for 7 minutes, chloroform was added and ethanol was added to precipitate the PCR product did. These PCR products were treated with restriction enzymes Xho1 and Kpn1 at 37 ° C for 2 hours, and then the DNA encoding the desired His tag and E tag was collected by in-gel electrophoresis and purified with QIAEX kit (Qiagen). did. The purified DNA was digested with restriction enzymes Xho1 and Kpn1 and ligated with pEVmod-PVAg-IgG excluding the region encoding IgG to prepare a PVAg-His expression plasmid pEVmod-PVAg-His. This pEVmod-PVAg-His includes a DNA sequence encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.
[2-2] Expression of PVAg-His by insect cell Sf9
Recombinant PVAg-His-Sf9 is produced by co-transfecting both pEVmod-PVAg-His and baculogold (Pharmingen) DNA into Sf9 cells in the same manner as in [1-2] above. A supernatant containing baculovirus was obtained.
[2-3] Purification and concentration of PVAg-His fusion protein
To purify and concentrate the PVAg-His fusion protein, add the above culture supernatant filtered through a 0.22 μm filter to 1 ml of Ni 2+ -NTA-agarose (Qiagen), and add 8 ml of binding buffer (20 mM sodium phosphate). , 500 mM sodium chloride, pH 7.8) and further washed twice with a washing buffer (20 mM sodium phosphate, 500 mM sodium chloride, pH 6.3). Subsequently, elution was carried out with 0.6 ml of elution buffer (washing buffer containing 200 mM imidazole), and further elution was carried out twice with 1.2 ml of elution buffer.
[0037]
The fraction containing PVAg-His was confirmed by immunoblotting, sufficiently dialyzed against Ca-added physiological Tris-HCl buffer (TBS), and stored at 4 ° C.
The molecular structure of PVAg-His includes signal peptide (S), prosequence (P), PVAg (EC1 to EC5), and six histidines bound to EC5 of PVAg.
[2-4] Diagnosis as to whether or not the patient is a PV diagnosed pemphigus vulgaris by ELISA method can be performed as follows.
[0038]
Add 50 μl of PVAg-His solution to each well of a 96-well flat-bottom microtiter plate (manufactured by Titertech), incubate overnight at 4 ° C, remove the PVAg-His solution, and add 1% BSA, 0.005% tween20. Add 200 μl of Ca-added TBS (blocking buffer), block at room temperature for 1 hour, and wash with Ca-added TBS (wash buffer) containing 0.005% Tween-20. To this, 50 μl of patient serum diluted 100-fold with blocking buffer is added and reacted at room temperature for 1 hour. Wash 4 times with washing buffer, add 50 μl of peroxidase-labeled antibody, react at room temperature for 1 hour, wash again, then 100 μl of chromogenic substrate (0.1 mg citric acid / 0.2 containing 4 mg of orthophenylenediamine, 6 μl of 31% hydrogen peroxide) After adding M disodium phosphate solution (pH 4.8-5.0) and reacting at room temperature for 30 minutes to develop color, the reaction is stopped by adding 50 μl of 4N sulfuric acid, and the absorbance at 492 nm is measured. At this time, serum of 50 patients with pemphigus vulgaris was measured, patient serum corresponding to the average value was collected and used as standard serum, and measurement was performed for the standard serum and patient serum. Find the value.
[0039]
[Expression 1]
Figure 0004297519
[0040]
Separately, 200 normal human sera were measured, and the average value of the index value + 3 × standard deviation was taken as a normal range, and when exceeding this, it is judged that the antibody has PV antibody.
According to such a diagnostic method, it is not necessary to use a normal epidermal slice as a substrate as in the prior art, so that an effect of excellent simplicity and objectivity is obtained, and because of its specificity and sensitivity, the early stage of pemphigus vulgaris It is also useful for discovery.
[0041]
As a method for measuring the concentration of PV antibody, a calibration curve can be prepared by doubling dilution using high titer patient serum as a standard product, and the concentration of PV antibody in patient serum to be diagnosed can be obtained. By measuring the concentration of the PV antibody in this way, it is possible to obtain an effect that the therapeutic effect can be determined and the clinical symptoms of the patient can be followed.
[0042]
When a solution containing PVAg-IgG is used for the antigen solution, the peroxidase-labeled antibody not only binds to the PV antibody, but also binds to the IgG site of PVAg-IgG. It cannot be diagnosed by law.
[0043]
[Sequence Listing]
Figure 0004297519
Figure 0004297519
Figure 0004297519
Figure 0004297519

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the results of immunoblot analysis of PVAg-IgG obtained from animal cells (COS7) and various sera.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the results of immunoblot analysis of PVAg-IgG obtained from insect cells (SF9) and various sera.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the molecular structure of PVAg-IgG.

Claims (4)

尋常性天疱瘡患者自己抗体に認識される融合蛋白質であって、
尋常性天疱瘡抗原蛋白質の細胞外領域である配列番号1に表される蛋白質のC末端に、IgGの定常領域がヒンジ部を介して結合され、
動物細胞又は昆虫細胞を宿主として発現することを特徴とする融合蛋白質。
A fusion protein that is recognized by autoantibodies in patients with pemphigus vulgaris,
IgG constant region is bound to the C-terminus of the protein represented by SEQ ID NO: 1 which is the extracellular region of pemphigus vulgaris antigen protein via a hinge part,
A fusion protein characterized by expressing an animal cell or insect cell as a host.
請求項1載の融合蛋白質を有効成分として含有する尋常性天疱瘡
の治療薬。
Pemphigus vulgaris therapeutic agent containing claim 1 Symbol placement of the fusion protein as an active ingredient.
請求項1載の融合蛋白質を担体に固定した吸着剤を有することを
特徴とする尋常性天疱瘡の治療器具。
Pemphigus vulgaris therapeutic instrument and having an adsorbent of claim 1 Symbol placement of the fusion protein was immobilized on a support.
請求項1載の融合蛋白質を免疫診断の抗原として用いることを特徴とする尋常性天疱瘡の診断剤。Diagnostic agent for pemphigus vulgaris which comprises using the claim 1 Symbol placement of the fusion protein as an antigen immunodiagnostic.
JP16563295A 1994-06-30 1995-06-30 Fusion protein recognized by pemphigus vulgaris autoantibody, therapeutic agent, therapeutic instrument, and diagnostic agent for pemphigus vulgaris Expired - Fee Related JP4297519B2 (en)

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