JP4954709B2 - 子宮内膜症治療剤 - Google Patents

子宮内膜症治療剤 Download PDF

Info

Publication number
JP4954709B2
JP4954709B2 JP2006543289A JP2006543289A JP4954709B2 JP 4954709 B2 JP4954709 B2 JP 4954709B2 JP 2006543289 A JP2006543289 A JP 2006543289A JP 2006543289 A JP2006543289 A JP 2006543289A JP 4954709 B2 JP4954709 B2 JP 4954709B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antibody
human
amino acid
receptor
expression vector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006543289A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2006046689A1 (ja
Inventor
悦男 大島
博和 川▲崎▼
直哉 木本
昭彦 渡邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyowa Kirin Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Hakko Kirin Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyowa Hakko Kirin Co Ltd filed Critical Kyowa Hakko Kirin Co Ltd
Priority to JP2006543289A priority Critical patent/JP4954709B2/ja
Publication of JPWO2006046689A1 publication Critical patent/JPWO2006046689A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4954709B2 publication Critical patent/JP4954709B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K39/395Antibodies; Immunoglobulins; Immune serum, e.g. antilymphocytic serum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/24Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against cytokines, lymphokines or interferons
    • C07K16/244Interleukins [IL]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/19Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • A61K38/20Interleukins [IL]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K45/00Medicinal preparations containing active ingredients not provided for in groups A61K31/00 - A61K41/00
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P15/00Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P15/00Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives
    • A61P15/08Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives for gonadal disorders or for enhancing fertility, e.g. inducers of ovulation or of spermatogenesis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • C07K16/2866Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against receptors for cytokines, lymphokines, interferons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
    • A61K2039/505Medicinal preparations containing antigens or antibodies comprising antibodies

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Pregnancy & Childbirth (AREA)
  • Gynecology & Obstetrics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Steroid Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

本発明は、インターロイキン5(以下、IL−5と略記する)アンタゴニストを有効成分として含有する子宮内膜症治療剤に関する。
子宮内膜症を治療する方法としては主に薬物療法と外科的療法とに分類される。
薬物療法としては、鎮痛剤、経口避妊薬などの対症療法、ホルモン療法などの本症治療薬による投与があげられ、外科的療法としては、保存手術、根治手術などがあげられる(非特許文献1)。しかしながら、外科的療法も不十分な症例があり、また子宮内膜症を根治させる薬剤はこれまでに開発されていない。
ヒトIL−5に特異的に反応する抗体としては、SB−240563(スミス・クラインビーチャム社)、Sch−55700(CDP−835)(シェーリング・プラウ/セルテック社)などが知られている。SB−240563は、軽度の喘息患者に対して末梢血中好酸球数の減少作用を示す(100th Annual Meetings of the American Society for Clinical Pharmacology and Therapeutics,March/1999)。Sch−55700もサルのアレルギーモデルにおいて抗原刺激による肺の好酸球増多を抑制することが知られている(非特許文献2)。
またヒトIL−5受容体α鎖に反応する抗体としては、ヒト化抗体であるKM8399(特許文献1)が知られている。KM8399は、慢性気管支喘息をはじめとするアレルギー疾患治療剤としての有用性が期待されること、ヒトIgG1サブクラスのFc領域を有しており、ヒト好酸球特異的にアポトーシスを誘導させ、アポトーシスの誘導が抗体依存性細胞傷害活性によるものであること(特許文献2)などが知られている。
しかしながら、上述のヒトIL−5に特異的に反応する抗体およびヒトIL−5受容体に特異的に反応する抗体と、子宮内膜症との関連については知られていない。
堂地勉ほか:子宮内膜症の治療法の選択.産婦人科治療78:179−182,1999 Arzneimittel−Forschung,49,779(1999) WO97/10354 WO01/60405
子宮内膜症を治療するための有用な薬剤が求められている。
本発明は、以下の(1)〜(13)に関する。
(1)インターロイキン−5アンタゴニストを有効成分として含有する子宮内膜症治療剤。
(2)インターロイキン−5アンタゴニストがインターロイキン−5とインターロイキン−5受容体との結合を阻害する抗体またはその抗体断片である、上記(1)の治療剤。
(3)インターロイキン−5とインターロイキン−5受容体との結合を阻害する抗体が、インターロイキン−5に結合する抗体である上記(2)記載の治療剤。
(4)インターロイキン−5がヒトインターロイキン−5である上記(3)記載の治療剤。
(5)インターロイキン−5とインターロイキン−5受容体との結合を阻害する抗体が、インターロイキン−5受容体に結合する抗体である上記(2)記載の治療剤。
(6)インターロイキン−5受容体がインターロイキン−5受容体α鎖である上記(5)記載の治療剤。
(7)インターロイキン−5受容体がヒトインターロイキン5受容体である上記(5)または(6)記載の治療剤。
(8)抗体がモノクローナル抗体である、上記(2)〜(7)のいずれか1項に記載の治療剤。
(9)モノクローナル抗体が遺伝子組換え抗体である、上記(8)項に記載の治療剤。
(10)遺伝子組換え抗体が、ヒト型キメラ抗体、ヒト化抗体およびヒト抗体からなる群から選ばれる遺伝子組換え抗体である、上記(9)記載の治療剤。
(11)抗体断片が、Fab、Fab’、F(ab’)、一本鎖抗体(scFv)、二量体化可変領域(Diabody)、ジスルフィド安定化可変領域(dsFv)およびCDRを含むペプチドから選ばれる抗体断片である上記(2)〜(10)のいずれか1項に記載の治療剤。
(12)子宮内膜症治療剤の製造のための上記(1)〜(11)のいずれか1項に記載のインターロイキン−5アンタゴニストの使用。
(13)上記(1)〜(11)のいずれか1項に記載のインターロイキン−5アンタゴニストを投与することを特徴とする子宮内膜症の治療方法。
本発明により、IL−5アンタゴニストを有効成分として含有する子宮内膜症治療剤が提供される。
[図1]は、マウス子宮内膜症モデルにおける抗マウスIL−5受容体抗体の子宮内膜症病変形成抑制作用を示した図である。縦軸は、病変サイズ(mm)を示す。
[図2]は、マウス子宮内膜症モデルにおける抗マウスIL−5抗体の子宮内膜症病変形成抑制作用を示した図である。縦軸は、病変サイズ(mm)を示す。
本発明において用いられる、IL−5アンタゴニストとしては、IL−5とIL−5受容体との間のシグナル伝達を遮断し、IL−5の生物学的活性を阻害するものであればいかなるものでもよく、低分子であっても高分子であってもよい。例えばIL−5とIL−5受容体との結合を阻害する抗体またはその抗体断片等があげられる。
IL−5とIL−5受容体との結合を阻害する抗体としては、IL−5に結合し、かつIL−5とIL−5受容体との結合を阻害する抗体、IL−5受容体に結合し、かつIL−5とIL−5受容体との結合を阻害する抗体などがあげられる。IL−5受容体としては、IL−5受容体α鎖、IL−5受容体β鎖等があげられる。
本発明で使用される上記の抗体または抗体断片は、ポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体のいずれでもよいが、好ましくはモノクローナル抗体があげられる。
モノクローナル抗体としては、ハイブリドーマが産生する抗体、遺伝子組換え抗体などがあげられる。
ハイブリドーマとは、ヒト以外の哺乳動物に抗原を免疫して取得されたB細胞と、ミエローマ細胞とを細胞融合させて得られる所望の抗原特異性を有するモノクローナル抗体を生産する細胞をいう。
遺伝子組換え抗体としては、ヒト型キメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体などがあげられる。
ヒト型キメラ抗体とは、ヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLとヒト抗体のCHおよびCLとからなる抗体をいう。ヒト型キメラ抗体のCHとしては、ヒトイムノグロブリン(以下、hIgと表記する)に属すればいかなるものでもよいが、hIgGクラスのものが好適であり、さらにhIgGクラスに属するhIgG1、hIgG2、hIgG3、hIgG4といったサブクラスのいずれも用いることができる。また、ヒト型キメラ抗体のCLとしては、hIgに属すればいずれのものでもよく、κクラスあるいはλクラスのものを用いることができる。
また、ヒト以外の動物とは、マウス、ラット、ハムスター、ラビットなどをいう。
ヒト化抗体とは、ヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLのCDRをヒト抗体のVHおよびVLの適切な位置に移植した抗体をいい、ヒト型CDR移植抗体ともいう。
本発明のヒト化抗体は、ヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLのCDRを任意のヒト抗体のVHおよびVLのフレームワーク(以下、FRと表記する)と連結したV領域をコードするcDNAを設計、構築し、ヒト抗体のCHおよびCLをコードするcDNAを有する動物細胞用発現ベクターにそれぞれ挿入してヒト化抗体発現ベクターを構築し、動物細胞へ導入することにより発現させ、製造することができる。
ヒト化抗体のCHとしては、hIgに属すればいかなるものでもよいが、hIgGクラスのものが好適であり、さらにhIgGクラスに属するhIgG1、hIgG2、hIgG3、hIgG4といったサブクラスのいずれも用いることができる。また、ヒト化抗体のCLとしては、hIgに属すればいずれのものでもよく、κクラスあるいはλクラスのものを用いることができる。
ヒト抗体とは、元来、ヒト体内に天然に存在する抗体をいうが、最近の遺伝子工学的、細胞工学的、発生工学的な技術の進歩により作製されたヒト抗体ファージライブラリーおよびヒト抗体産生トランスジェニック動物から得られる抗体なども含まれる。ヒト体内に存在する抗体は、例えば、ヒト末梢血リンパ球を単離し、EBウイルスなどを感染させ不死化し、クローニングすることにより、該抗体を産生するリンパ球を単独で培養でき、培養上清中より該抗体を精製することができる。ヒト抗体ファージライブラリーは、ヒトB細胞から調製した抗体遺伝子をファージ遺伝子に挿入することによりFab、scFvなどの抗体断片をファージ表面に発現させたライブラリーである。該ライブラリーより、抗原を固定化した基質に対する結合活性を指標として所望の抗原結合活性を有する抗体断片を表面に発現しているファージを回収することができる。該抗体断片は、さらに、遺伝子工学的手法により2本の完全なH鎖および2本の完全なL鎖からなるヒト抗体分子へも変換することができる。ヒト抗体産生トランスジェニック動物は、ヒト抗体遺伝子が細胞内に組込まれた動物を意味する。具体的には、例えば、マウスES細胞へヒト抗体遺伝子を導入し、該ES細胞をマウスの初期胚へ移植後、発生させることによりヒト抗体産生トランスジェニックマウスを作製することができる。ヒト抗体産生トランスジェニック動物からのヒト抗体の作製方法は、通常のヒト以外の動物で行われているハイブリドーマ作製方法によりヒト抗体産生ハイブリドーマを取得し、培養することで培養上清中にヒト抗体を生成蓄積させることができる。
本発明において好ましく使用できる抗体または抗体断片としては、ハイブリドーマATCC HB10959(特開平2000−210097)により生産された、IL−5に結合し、かつIL−5とIL−5受容体との結合を阻害するモノクローナル抗体、ハイブリドーマKM1259(FERM BP−5134、WO97/10354)、ハイブリドーマKM1486(FERM BP−5651、WO97/10354)などにより生産された、IL−5受容体α鎖に結合し、かつIL−5とIL−5受容体との結合を阻害するモノクローナル抗体、ハイブリドーマBION−1(ATCC HB−12525、WO00/09561)により生産された、IL−5受容体β鎖に特異的に結合し、IL−5とIL−5受容体との結合を阻害するモノクローナル抗体およびそれらの抗体断片などがあげられる。
ヒトIL−5受容体に結合し、かつIL−5とIL−5受容体との結合を阻害するヒト型キメラ抗体の具体例としては、配列番号1、2および3で示されるアミノ酸配列からなるVHのCDR1、CDR2、CDR3および/または配列番号4、5および6で示されるアミノ酸配列からなるVLのCDR1、CDR2、CDR3、を含む抗ヒトIL−5Rα鎖キメラ抗体、抗体のVHが配列番号7で示されるアミノ酸配列および/またはVLが配列番号8で示されるアミノ酸配列を含む抗ヒトIL−5Rα鎖キメラ抗体、抗体のVHが配列番号7で示されるアミノ酸配列およびヒト抗体のCHがhIgG1サブクラスのアミノ酸配列からなり、抗体のVLが配列番号8で示されるアミノ酸配列およびヒト抗体のCLがκクラスのアミノ酸配列からなる抗ヒトIL−5Rα鎖キメラ抗体などがあげられ、具体的にはKM1399(WO97/10354)などがあげられる。
IL−5受容体α鎖に結合し、かつIL−5とIL−5受容体との結合を阻害するヒト化抗体としては、それぞれ配列番号24、25、26で示されるアミノ酸配列からなるVHのCDR1、CDR2、CDR3および/またはそれぞれ配列番号27、28、29で示されるアミノ酸配列からなるVLのCDR1、CDR2、CDR3を含む抗体、より好ましくは、それぞれ配列番号18、19,20で示されるアミノ酸配列からなるVHのCDR1、CDR2、CDR3および/またはそれぞれ配列番号21、22および23で示されるアミノ酸配列からなるVLのCDR1、CDR2、CDR3を含む抗体、さらに好ましくは、それぞれ配列番号1、2、3で示されるアミノ酸配列からなる抗体VHのCDR1、CDR2、CDR3および/またはそれぞれ配列番号4、5、6で示されるアミノ酸配列からなるVLのCDR1、CDR2、CDR3を含むヒト化抗体または該抗体断片などがあげられる。
これらのヒト化抗体組成物のなかでも、抗体のVHが配列番号9で示されるアミノ酸配列、または配列番号9で示されるアミノ酸配列のうち、40番目のAla、46番目のGlu、67番目のArg、72番目のAla、74番目のThr、79番目のAla、95番目のTyrおよび97番目のAlaから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基が他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むヒト化抗体組成物、抗体のVLが配列番号10で示されるアミノ酸配列または配列番号10で示されるアミノ酸配列のうち、7番目のSer、8番目のPro、22番目のThr、37番目のGln、38番目のGln、44番目のPro、45番目のLys、71番目のPhe、77番目のSer、87番目のTyrおよび98番目のPheから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基が他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むヒト化抗体が好ましく、抗体のVHが配列番号9で示されるアミノ酸配列のうち、40番目のAla、46番目のGlu、67番目のArg、72番目のAla、74番目のThr、79番目のAla、95番目のTyrおよび97番目のAlaから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基が、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含み、かつ、抗体のVLが配列番号10で示されるアミノ酸配列のうち、7番目のSer、8番目のPro、22番目のThr、37番目のGln、38番目のGln、44番目のPro、45番目のLys、71番目のPhe、77番目のSer、87番目のTyrおよび98番目のPheから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基が他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列を含むヒト化抗体がより好ましい。
具体的には、抗体のVHがそれぞれ配列番号9、11、12、13で示されるアミノ酸配列、および配列番号9で示されるアミノ酸配列のうち、40番目のAla、46番目のGlu、67番目のArg、72番目のAla、74番目のThr、79番目のAla、95番目のTyrおよび97番目のAlaから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基が、他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列から選ばれるアミノ酸配列、および/または抗体のVLがそれぞれ配列番号10、14、15、16、17で示されるアミノ酸配列、および配列番号10で示されるアミノ酸配列のうち、7番目のSer、8番目のPro、22番目のThr、37番目のGln、38番目のGln、44番目のPro、45番目のLys、71番目のPhe、77番目のSer、87番目のTyrおよび98番目のPheから選ばれる少なくとも1つのアミノ酸残基が他のアミノ酸残基に置換されたアミノ酸配列から選ばれるアミノ酸配列を含むヒト化抗体、より具体的にはVHが配列番号13、VLが配列番号10で示されるアミノ酸配列を含むヒト化抗体、例えば、KM8399(WO97/10354)、KM7399(WO97/10354)などがあげられる。
さらに、IL−5に結合し、かつIL−5とIL−5受容体との結合を阻害するヒト化抗体としては、メポリズマブ(mepolizumab)[SB−240563;グラクソ・スミスクライン社製]、レスリズマブ(reslizumab)[Sch−55700;シェーリング・プラウ/セルテック社製]などがあげられる。
上述の抗体または抗体断片を構成するアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が欠失、付加、置換または挿入され、かつ上述の抗体または抗体断片と実質的に同一の活性を有する抗体または抗体断片も本発明で使用される抗体に包含される。
欠失、置換、挿入および/または付加されるアミノ酸の数は1個以上でありその数は特に限定されないが、モレキュラー・クローニング第2版、カレント・プロトコールズ・イン・モレキュラー・バイオロジー、Nucleic Acids Research,10,6487(1982)、Proc.Natl.Acad.Sci.,USA,79,6409(1982)、Gene,34,315(1985)、Nucleic Acids Research,13,4431(1985)、Proc.Natl.Acad.Sci USA,82,488(1985)等に記載の部位特異的変異導入法等の周知の技術により、欠失、置換もしくは付加できる程度の数であり、例えば、1〜数十個、好ましくは1〜20個、より好ましくは1〜10個、さらに好ましくは1〜5個である。
上記の抗体のアミノ酸配列において1以上のアミノ酸残基が欠失、置換、挿入または付加されたとは、同一配列中の任意かつ1もしくは複数のアミノ酸配列中において、1または複数のアミノ酸残基の欠失、置換、挿入または付加があることを意味し、欠失、置換、挿入または付加が同時に生じてもよく、置換、挿入または付加されるアミノ酸残基は天然型と非天然型とを問わない。天然型アミノ酸残基としては、L−アラニン、L−アスパラギン、L−アスパラギン酸、L−グルタミン、L−グルタミン酸、グリシン、L−ヒスチジン、L−イソロイシン、L−ロイシン、L−リジン、L−メチオニン、L−フェニルアラニン、L−プロリン、L−セリン、L−スレオニン、L−トリプトファン、L−チロシン、L−バリン、L−システインなどがあげられる。
以下に、相互に置換可能なアミノ酸残基の好ましい例を示す。同一群に含まれるアミノ酸残基は相互に置換可能である。
A群:ロイシン、イソロイシン、ノルロイシン、バリン、ノルバリン、アラニン、2−アミノブタン酸、メチオニン、O−メチルセリン、t−ブチルグリシン、t−ブチルアラニン、シクロヘキシルアラニン
B群:アスパラギン酸、グルタミン酸、イソアスパラギン酸、イソグルタミン酸、2−アミノアジピン酸、2−アミノスベリン酸
C群:アスパラギン、グルタミン
D群:リジン、アルギニン、オルニチン、2,4−ジアミノブタン酸、2,3−ジアミノプロピオン酸
E群:プロリン、3−ヒドロキシプロリン、4−ヒドロキシプロリン
F群:セリン、スレオニン、ホモセリン
G群:フェニルアラニン、チロシン
本発明で使用される抗体断片としては、Fab、Fab’、F(ab’)、scFv、diabody、dsFvおよびCDRを含むペプチドなどがあげられる。
Fabは、IgG型抗体分子を蛋白質分解酵素パパインで処理して得られる断片のうち(H鎖の224番目のアミノ酸残基で切断される)、H鎖のN末端側約半分とL鎖全体がジスルフィド結合で結合した分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明で使用されるFabは、抗体を蛋白質分解酵素パパインで処理して得ることができる。または、該抗体のFabをコードするDNAを原核生物用発現ベクターあるいは真核生物用発現ベクターに挿入し、該ベクターを原核生物あるいは真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。
F(ab’)は、IgG型抗体分子を蛋白質分解酵素ペプシンで処理して得られる断片のうち(H鎖の234番目のアミノ酸残基で切断される)、Fabがヒンジ領域のジスルフィド結合を介して結合されたものよりやや大きい、分子量約10万の抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明で使用されるF(ab’)は、抗体を蛋白質分解酵素ペプシンで処理して得ることができる。または、下記のFab’をチオエーテル結合あるいはジスルフィド結合させ、作製することができる。
Fab’は、上記F(ab’)のヒンジ領域のジスルフィド結合を切断した分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明で使用されるFab’は、F(ab’)を還元剤ジチオスレイトール処理して得ることができる。または、該抗体のFab’断片をコードするDNAを原核生物用発現ベクターあるいは真核生物用発現ベクターに挿入し、該ベクターを原核生物あるいは真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。
scFvは、1本のVHと1本のVLとを適当なペプチドリンカー(以下、Pと表記する)を用いて連結した、VH−P−VLないしはVL−P−VHポリペプチドで、抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明で使用されるscFvは、抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得し、scFvをコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物用発現ベクターあるいは真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物あるいは真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。
diabodyは、scFvが二量体化した抗体断片で、二価の抗原結合活性を有する抗体断片である。二価の抗原結合活性は、同一とすることもできるし、一方を異なる抗原結合活性とすることもできる。
本発明で使用されるdiabodyは、抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得し、scFvをコードするDNAをリンカーのアミノ酸配列の長さが8残基以下となるように構築し、該DNAを原核生物用発現ベクターあるいは真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物あるいは真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。
dsFvは、VHおよびVL中のそれぞれ1アミノ酸残基をシステイン残基に置換したポリペプチドを該システイン残基間のジスルフィド結合を介して結合させたものをいう。システイン残基に置換するアミノ酸残基はReiterらにより示された方法(Protein Engineering,,697−704,1994)に従って、抗体の立体構造予測に基づいて選択することができる。
本発明で使用されるdsFvは、抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得し、dsFvをコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物用発現ベクターあるいは真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物あるいは真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。
CDRを含むペプチドは、VHまたはVLのCDRの少なくとも1領域以上を含んで構成される。複数のCDRを含むペプチドは、直接または適当なペプチドリンカーを介して結合させることができる。本発明で使用されるCDRを含むペプチドは、抗体のVHおよびVLのCDRをコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物用発現ベクターあるいは真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物あるいは真核生物へ導入することにより発現させ、製造することができる。また、CDRを含むペプチドは、Fmoc法(フルオレニルメチルオキシカルボニル法)、tBoc法(t−ブチルオキシカルボニル法)などの化学合成法によって製造することもできる。
以下に、本発明で使用される抗体または抗体断片の作製方法ならびに活性評価について記す。
1.モノクローナル抗体の作製
(1)抗原の調製
抗原であるポリペプチドをコードするcDNAを含む発現ベクターを大腸菌、酵母、昆虫細胞、動物細胞などに導入、発現させ、組換え型蛋白質を得、これを抗原に用いることができる。あるいは、抗原のポリペプチドの部分アミノ酸配列を有する合成ペプチドを抗原に用いることもできる。
抗原用部分ペプチドとしては、5〜30残基程度の蛋白質部分配列が選択される。変性していない天然の構造を有している状態の該蛋白質を認識する抗体を取得するためには、蛋白質の立体構造において表面に存在している部分アミノ酸配列を抗原ペプチドとして選択する。蛋白質の立体構造を解析する方法としては、ジェネティック・マック(Genetyx Mac)など市販の蛋白質配列解析ソフトを用いて、親水性の高い部分アミノ酸配列を予測する方法があげられる。蛋白質は、一般的に親水性の低い部分は立体構造上蛋白質の内部に存在する場合が多く、親水性の高い部分は蛋白質表面に存在する場合が多い。また、蛋白質のN末端、C末端は蛋白質表面に存在する場合が多い。
部分ペプチドには蛋白質と架橋するために、システインを末端に付加する。蛋白質の内部配列を部分ペプチドとして選択した場合には、必要に応じてペプチドのN末端をアセチル化、C末端をアミド化する。部分ペプチドは、一般的な液相、固相ペプチド合成法およびそれらを適宜組み合わせる方法、またはそれらに準じる方法により、合成することができる(The Peptides,Analysis,Synthesis,Biology,Vol.1,1979;Vol.2,1980;Vol.3,1981,Academic Press;ペプチド合成の基礎と実験、丸善、1985;続医薬品の開発、第14巻、ペプチド合成、廣川書店、1991;International Journal of Peptide &ProteinResearch,35,161−214,1990)。また、自動ペプチド合成機を用いることもできる。ペプチド合成機によるペプチドの合成は、島津製作所製ペプチド合成機、Applied Biosystems,Inc.社(以下、ABI社と表記する)製ペプチド合成機、Advanced Chem Tech Inc.社(以下、ACT社と表記する)製ペプチド合成機などの市販のペプチド合成機上で、適当に側鎖を保護したNα−Fmoc−アミノ酸あるいはNα−Boc−アミノ酸などを用いて、それぞれの合成プログラムに従って合成することができる。
原料となる保護アミノ酸および担体樹脂は、ABI社、島津製作所、国産化学(株)、Nova Biochem社、渡辺化学(株)、ACT社またはペプチド研究所(株)などから入手することができる。また、原料となる保護アミノ酸、保護有機酸、保護有機アミンは報告されている合成法に従って、あるいはそれに準じて合成することができる(The Peptides,Analysis,Synthesis,Biology,Vol.1,1979;Vol.2,1980;Vol.3,1981,Academic Press;ペプチド合成の基礎と実験、丸善、1985;続医薬品の開発、第14巻、ペプチド合成、廣川書店、1991;International Journal of Peptide &Protein Research,35,161−214,1990)。
(2)動物の免疫と抗体産生細胞の調製
免疫に用いる動物としては、マウス、ラット、ハムスター、ラビットなどハイブリドーマを作製することが可能であれば、いかなるものでもよい。下記に、マウスおよびラットを用いる例について説明する。
3〜20週令のマウスまたはラットに、上記1(1)で調製した抗原を免疫し、その動物の脾臓、リンパ節、末梢血より抗体産生細胞を採取する。免疫は、動物の皮下、静脈内または腹腔内に適当なアジュバントとともに抗原を数回投与することにより行う。アジュバントとしては、フロインドの完全アジュバント(Complete Freund’s Adjuvant)または、水酸化アルミニウムゲルと百日咳菌ワクチンなどがあげられる。また、ウシ血清アルブミン(以下、BSAと表記する)やKeyhole Limpet Hemocyanin(以下、KLHと表記する)などのキャリア蛋白質とコンジュゲートを作製し、これを免疫原として用いることができる。各抗原の投与後3〜7日目に免疫動物の眼底静脈叢あるいは尾静脈より採血し、抗原に対する反応性をELISAなどで確認し、その血清が十分な抗体価を示したマウスまたはラットを抗体産生細胞の供給源とする。抗原の最終投与後3〜7日目に、免疫したマウスまたはラットより公知の方法(Antibodies−A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,1988)に準じて脾臓などを摘出し、抗体産生細胞と骨髄腫細胞とを融合させる。
(3)骨髄腫細胞の調製
骨髄腫細胞としては、マウスから得られた株化細胞である8−アザグアニン耐性骨髄腫細胞株P3−X63Ag8−U1(P3−U1)(European Journal of Immunology,,511−519,1976)、SP2/0−Ag14(SP−2)(Nature,276,269−270,1978)、P3−X63−Ag8653(653)(Journal of Immunology,123,1548−1550,1979)、P3−X63−Ag8(X63)(Nature,256,495−497,1975)など、in vitroで増殖可能な骨髄腫細胞であればいかなるものでもよい。これらの細胞株の培養および継代については公知の方法(Antibodies−A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,1988)に従い、細胞融合時までに2×10個以上の細胞数を確保する。
(4)細胞融合
上記で得られた抗体産生細胞と骨髄腫細胞とを洗浄したのち、ポリエチレングリコール−100(以下、PEG−1000と表記する)などの細胞凝集性媒体を加え、細胞を融合させ、培地中に懸濁する。細胞の洗浄にはModified Eagle’s Medium(以下、MEMと表記する)またはPhosphate Buffered Saline(以下、PBSと表記する)などを用いる。また、融合細胞を懸濁する培地としては、目的の融合細胞のみを選択的に得られるように、HAT培地{通常培地[RPMI−1640培地に1.5mMグルタミン、50μM2−メルカプトエタノール、10μg/mLジェンタマイシンおよび10%牛胎児血清(以下、FBSと表記する)を加えた培地]に0.1mMヒポキサンチン、15μMチミジンおよび0.4μMアミノプテリンを加えた培地}を用いる。
培養後、培養上清の一部を取り、ELISAにより抗原蛋白質に反応し、非抗原蛋白質に反応しないサンプルを選択する。次いで、限界希釈法により単一細胞化を行い、ELISAにより安定して高い抗体価の認められたものをモノクローナル抗体産生ハイブリドーマとして選択する。
(5)ハイブリドーマの選択
抗原に反応する抗体を産生するハイブリドーマの選択は、公知の方法(Antibodies−A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,1988)に従い、以下に述べるELISAにより選択することができる。本方法により、後述するヒト型キメラ抗体、CDR移植抗体またはそれらの抗体断片を産生する形質転換株の培養上清中に含まれる抗体あるいは培養上清より精製された抗体の抗原に対する結合活性を測定することができる。
ELISA
抗原を96穴ELISAプレートに固定化し、ハイブリドーマなどの培養上清あるいは精製抗体を第一抗体として反応させる。第一抗体反応後、プレートを洗浄して第二抗体を添加する。第二抗体としては、第一抗体を認識することができる抗体を、ビオチン、酵素、化学発光物質あるいは放射性同位元素などで標識した抗体を用いる。具体的にはハイブリドーマ作製の際にマウスを用いたのであれば、第二抗体としてはマウス抗体を認識できる抗体を用いる。反応後、第二抗体の標識物質に応じた反応を行ない、抗原に特異的に反応するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマとして選択する。
(6)モノクローナル抗体の精製
0.5mLのプリスタン(2,6,10,14−テトラメチルペンタデカン)を腹腔内投与し、2週間飼育した8〜10週令のマウスまたはヌードマウスに、1(4)で得られたモノクローナル抗体産生ハイブリドーマ細胞5×10〜2×10細胞/匹を腹腔内に注射する。10〜21日間でハイブリドーマは腹水癌化する。該マウスまたはヌードマウスから腹水を採取し、遠心分離、40〜50%飽和硫酸アンモニウムによる塩析、カプリル酸沈殿法、DEAE−セファロースカラム、プロテインA−カラムあるいはセルロファインGSL2000(生化学工業社製)のカラムなどを用いて、IgGあるいはIgM画分を回収し、精製モノクローナル抗体とする。
精製モノクローナル抗体のサブクラスの決定は、マウスモノクローナル抗体タイピングキットまたはラットモノクローナル抗体タイピングキットなどを用いて行うことができる。蛋白質濃度は、ローリー法あるいは280nmでの吸光度より算出することができる。
抗体のサブクラスとは、クラス内のアイソタイプのことで、マウスでは、IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3、ヒトでは、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4があげられる。
(7)モノクローナル抗体の活性評価
(7−1)抗原への結合活性評価
培養上清中あるいは培養上清から精製されたモノクローナル抗体の抗原に対する結合活性は、上記1(5)のELISAおよび表面プラズモン共鳴(Journal of Immunological Methods,145,229−240,1991)などにより測定することができる。また、抗原ペプチドまたはその部分ペプチドを用いた競合ELISAにより、抗原との反応性および抗原エピトープを解析することができる。抗体が抗原である蛋白質の立体構造を認識しているか否かは、通常行われる立体構造的解析法、あるいは種々の免疫学的測定法を組み合わせることにより、推測することができる。立体構造解析法としては、例えば、X線結晶解析、核磁気共鳴法などがあげられる。種々の免疫学的測定法を組み合わせる方法としては、例えば、非変性状態の抗原に対するELISA法と変性状態の抗原に対するELISA法を組み合わせる方法があげられる。このとき、非変性状態の抗原にのみ反応性を示す抗体は、抗原の立体構造を認識している可能性が高いものと推測できる。非変性状態の抗原に対するELISA法とは、液層中で非変性抗原と抗体を反応させるELISA法などがあげられる。変性状態の抗原に対するELISA法としては、抗原がもとの立体構造を保持していない状態で抗体を反応させるELISA法であればいずれでもよく、例えば、疎水性の反応プレート上に直接固定化した抗原や、適当な長さに消化した部分ペプチドなどに対するELISA法があげられる。
2.抗原に対するヒト以外の動物のポリクローナル抗体の作製
ポリクローナル抗体は、上記1.(2)に示された方法で免疫を施した動物のうち、その血清が十分な抗体価を示した動物の血清から調製することができる。
即ち、該動物から回収した血液から遠心分離法により分画した血清、あるいは該血清から常法に従って免疫グロブリン画分を精製し、ポリクローナル抗体を調製することができる。該ポリクローナル抗体の活性は、上記1.(7)に記載の方法により、抗原に対する結合活性を評価することができる。
3.ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体の作製
(1)ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体発現用ベクターの構築
ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体発現用ベクター(以下、両者をまとめてヒト化抗体発現用ベクターという)としては、ヒト抗体のCHおよび/またはCLをコードする遺伝子が組み込まれた動物細胞用発現ベクターであればいかなるものでもよい。ヒト化抗体発現用ベクターは、動物細胞用発現ベクターにヒト抗体のCHおよびCLをコードする遺伝子をそれぞれクローニングすることにより構築することができる。
ヒト抗体のC領域は任意のヒト抗体のCHおよびCLであることができ、例えば、ヒト抗体のH鎖のIgG1サブクラスのC領域(以下、hCγ1と表記する)およびヒト抗体のL鎖のκクラスのC領域(以下、hCκと表記する)などがあげられる。ヒト抗体のCHおよびCLをコードする遺伝子としてはエキソンとイントロンからなる染色体DNAを用いることができ、また、cDNAを用いることもできる。
動物細胞用発現ベクターとしては、ヒト抗体のC領域をコードする遺伝子を組込み発現できるものであればいかなるものでも用いることができる。例えば、pAGE107(Cytotechnology,,133−140,1990)、pAGE103(Journal of Biochemistry,101,1307−1310,1987)、pHSG274(Gene,27,223−232,1984)、pKCR(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,78,1527−1531,1981)、pSG1βd2−4(Cytotechnology,,173−180,1990)などがあげられる。動物細胞用発現ベクターに用いるプロモーターとエンハンサーとしては、SV40の初期プロモーターとエンハンサー(Journal of Biochemistry,101,1307−1310,1987)、モロニーマウス白血病ウイルスのLTRプロモーターとエンハンサー(Biochemical &Biophysical Research Communications,149,960−968,1987)、イムノグロブリンH鎖のプロモーター(Cell,41,479−487,1985)とエンハンサー(Cell,33,717−728,1983)などがあげられる。
ヒト化抗体発現用ベクターは、抗体H鎖およびL鎖が別々のベクター上に存在するタイプあるいは同一のベクター上に存在するタイプ(以下、タンデム型と表記する)のどちらでも用いることができるが、ヒト型キメラ抗体発現ベクターおよびヒト化抗体発現ベクターの構築の容易さ、動物細胞への導入の容易さ、動物細胞内での抗体H鎖およびL鎖の発現量のバランスが均衡するなどの点からタンデム型のヒト化抗体発現用ベクターの方が好ましい(Journal of Immunological Methods,167,271−278,1994)。タンデム型のヒト化抗体発現用ベクターとしては、pKANTEX93(WO97/10354)、pEE18(Hybridoma,17,559−567,1998)などがあげられる。
構築したヒト化抗体発現用ベクターは、ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体の動物細胞での発現に使用できる。
(2)ヒト以外の動物の抗体のV領域をコードするcDNAの取得およびアミノ酸配列の解析
ヒト以外の動物の抗体、例えば、マウス抗体のVHおよびVLをコードするcDNAは以下のようにして取得することができる。
ハイブリドーマよりmRNAを抽出し、cDNAを合成する。合成したcDNAをファージあるいはプラスミドなどのベクターにクローニングしてcDNAライブラリーを作製する。該ライブラリーより、マウス抗体のC領域部分あるいはV領域部分をプローブとして用いて、VHをコードするcDNAを有する組換えファージあるいは組換えプラスミドおよびVLをコードするcDNAを有する組換えファージあるいは組換えプラスミドをそれぞれ単離する。組換えファージあるいは組換えプラスミド上の目的とするマウス抗体のVHおよびVLの全塩基配列を決定し、塩基配列よりVHおよびVLの全アミノ酸配列を推定する。
ヒト以外の動物としては、マウス、ラット、ハムスター、ラビットなど、ハイブリドーマを作製することが可能であれば、いかなるものも用いることができる。
ハイブリドーマから全RNAを調製する方法としては、チオシアン酸グアニジン−トリフルオロ酢酸セシウム法(Methods in Enzymology,154,3−28,1987)、また全RNAからmRNAを調製する方法としては、オリゴ(dT)固定化セルロースカラム法(Molecular Cloning:ALaboratory Manual,Cold Spring Harbor Lab.Press New York,1989)などがあげられる。また、ハイブリドーマからmRNAを調製するキットとしては、Fast Track mRNA Isolation Kit(Invitrogen社製)、Quick Prep mRNA Purification Kit(Pharmacia社製)などがあげられる。
cDNAの合成およびcDNAライブラリー作製法としては、常法(Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Lab.Press New York,1989;Current Protocols in Molecular Biology,Supplement 1−34)、あるいは市販のキット、例えば、Super ScriptTMPlasmid System for cDNA Synthesis and Plasmid Cloning(GIBCO BRL社製)やZAP−cDNA Synthesis Kit(Stratagene社製)を用いる方法などがあげられる。
cDNAライブラリーの作製の際、ハイブリドーマから抽出したmRNAを鋳型として合成したcDNAを組み込むベクターは、該cDNAを組み込めるベクターであればいかなるものでも用いることができる。例えば、ZAP Express(Strategies,,58−61,1992)、pBluescript II SK(+)(Nucleic Acids Research,17,9494,1989)、λ ZAP II(Stratagene社製)、λgt10、λgt11(DNA Cloning:A Practical Approach,I,49,1985)、Lambda BlueMid(Clontech社製)、λExCell、pT7T3 18U(Pharmacia社製)、pcD2(Molecular &Cellular Biology,,280−289,1983)およびpUC18(Gene,33,103−119,1985)などのファージあるいはプラスミドベクターが用いられる。
ファージあるいはプラスミドベクターにより構築されるcDNAライブラリーを導入する大腸菌としては該cDNAライブラリーを導入、発現および維持できるものであればいかなるものでも用いることができる。例えば、XL1−Blue MRF’(Journal of Biotechnology,23,271−289,1992)、C600(Genetics,59,177−190,1968)、Y1088、Y1090(Science,222,778−782,1983)、NM522(Journal of Molecular Biology,166,1−19,1983)、K802(Journal of Molecular Biology,16,118−133,1966)およびJM105(Gene,38,275−276,1985)などが用いられる。
cDNAライブラリーからのヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLをコードするcDNAクローンの選択法としては、放射性同位元素あるいは蛍光標識したプローブを用いたコロニー・ハイブリダイゼーション法あるいはプラーク・ハイブリダイゼーション法(Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Lab.Press New York,1989)により選択することができる。また、プライマーを調製し、mRNAから合成したcDNAあるいはcDNAライブラリーを鋳型として、Polymerase Chain Reaction(以下、PCR法と表記する;Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Lab.Press New York,1989;Current Protocols in Molecular Biology,Supplement 1−34)によりVHおよびVLをコードするcDNAを調製することもできる。
上記方法により選択されたcDNAを、適当な制限酵素等で切断後、pBluescript SK(−)(Stratagene社製)などのプラスミドベクターにクローニングし、通常用いられる塩基配列解析方法、例えば、ジデオキシ法(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,74,5463−5467,1977)などの反応を行い、塩基配列自動分析装置ABI PRISM 377(ABI社製)などを用いて解析することで該cDNAの塩基配列を決定することができる。
決定した塩基配列からVHおよびVLの全アミノ酸配列を推定し、既知の抗体のVHおよびVLの全アミノ酸配列(Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services,1991)と比較することにより、取得したcDNAが分泌のためのシグナル配列を含む抗体のVHおよびVLの完全なアミノ酸配列をコードしているかを確認することができる。シグナル配列を含む抗体のVHおよびVLの完全なアミノ酸配列に関しては、既知の抗体のVHおよびVLの全アミノ酸配列(Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services,1991)と比較することにより、シグナル配列の長さおよびN末端アミノ酸配列を推定でき、さらにはそれらが属するサブグループを知ることができる。また、VHおよびVLの各CDRのアミノ酸配列についても、既知の抗体のVHおよびVLのアミノ酸配列(Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services,1991)と比較することによって見出すことができる。
さらに、VHおよびVLの完全なアミノ酸配列を用いて任意のデータベース、例えば、SWISS−PROTやPIR−Proteinなどに対してBLAST法(Journal of Molecular Biology,215,403−410,1990)などの配列の相同性検索を行い、配列の新規性を検討することができる。
(3)ヒト型キメラ抗体発現ベクターの構築
上記3(1)に記載のヒト化抗体発現用ベクターのヒト抗体のCHおよびCLをコードする遺伝子の上流に、ヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLをコードするcDNAをクローニングし、ヒト型キメラ抗体発現ベクターを構築することができる。例えば、ヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを、ヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLの3’末端側の塩基配列とヒト抗体のCHおよびCLの5’末端側の塩基配列とから成り、かつ適当な制限酵素の認識配列を両端に有する合成DNAとそれぞれ連結し、それぞれを上記3(1)に記載のヒト化抗体発現用ベクターのヒト抗体のCHおよびCLをコードする遺伝子の上流にそれらが適切な形で発現するようにクローニングし、ヒト型キメラ抗体発現ベクターを構築することができる。また、ヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを含むプラスミドを鋳型として、5’末端に適当な制限酵素の認識配列を有するプライマーを用いてPCR法によりVHおよびVLをコードするcDNAを増幅し、それぞれを上記3(1)に記載のヒト化抗体発現用ベクターのヒト抗体のCHおよびCLをコードする遺伝子の上流にそれらが適切な形で発現するようにクローニングし、ヒト型キメラ抗体発現ベクターを構築することができる。
(4)ヒト化抗体のV領域をコードするcDNAの構築
ヒト化抗体のVHおよびVLをコードするcDNAは、以下のようにして構築することができる。まず、目的のヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLのCDRのアミノ酸配列を移植するヒト抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列を選択する。ヒト抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列としては、ヒト抗体由来のものであれば、いかなるものでも用いることができる。例えば、Protein Data Bankなどのデータベースに登録されているヒト抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列、ヒト抗体のVHおよびVLのFRの各サブグループの共通アミノ酸配列(Sequence of Protein of Immunological Interest,US Dept.Health and HumanServices,1991)などがあげられるが、その中でも、十分な活性を有するヒト化抗体を作製するためには、目的のヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列とできるだけ高い相同性(少なくとも60%以上)を有するアミノ酸配列を選択することが望ましい。次に、選択したヒト抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列に目的のヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLのCDRのアミノ酸配列を移植し、ヒト化抗体のVHおよびVLのアミノ酸配列を設計する。設計したアミノ酸配列を抗体の遺伝子の塩基配列に見られるコドンの使用頻度(Sequences of Proteins of Immunological Interest,US Dept.Health and Human Services,1991)を考慮して塩基配列に変換し、ヒト化抗体のVHおよびVLのアミノ酸配列をコードする塩基配列を設計する。設計した塩基配列に基づき、100塩基前後の長さからなる数本の合成DNAを合成し、それらを用いてPCRを行う。この場合、PCRでの反応効率および合成可能なDNAの長さから、VH、VLとも6本の合成DNAを設計することが好ましい。
また、両端に位置する合成DNAの5’末端に適当な制限酵素の認識配列を導入することで、上記3(1)で構築したヒト化抗体発現用ベクターに容易にクローニングすることができる。PCR反応後、増幅産物をpBluescript SK(−)(Stratagene社製)などのプラスミドにクローニングし、上記3(2)に記載の方法により、塩基配列を決定し、所望のヒト化抗体のVHおよびVLのアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するプラスミドを取得する。
(5)ヒト化抗体のV領域のアミノ酸配列の改変
ヒト化抗体は、目的のヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLのCDRのみをヒト抗体のVHおよびVLのFRに移植しただけでは、その抗原結合活性は元のヒト以外の動物の抗体に比べて低下してしまうことが知られている(BIO/TECHNOLOGY,,266−271,1991)。この原因としては、元のヒト以外の動物の抗体のVHおよびVLでは、CDRのみならず、FRのいくつかのアミノ酸残基が直接的あるいは間接的に抗原結合活性に関与しており、それらアミノ酸残基がCDRの移植に伴い、ヒト抗体のVHおよびVLのFRの異なるアミノ酸残基へと変化してしまうことが考えられている。この問題を解決するため、ヒト化抗体では、ヒト抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸配列の中で、直接抗原との結合に関与しているアミノ酸残基やCDRのアミノ酸残基と相互作用したり、抗体の立体構造を維持し、間接的に抗原との結合に関与しているアミノ酸残基を同定し、それらを元のヒト以外の動物の抗体に見出されるアミノ酸残基に改変し、低下した抗原結合活性を上昇させることが行われている(BIO/TECHNOLOGY,,266−271,1991)。ヒト化抗体の作製においては、それら抗原結合活性に関わるFRのアミノ酸残基を如何に効率よく同定するかが、最も重要な点であり、そのためにX線結晶解析(Journal of Molecular Biology,112,535−542,1977)あるいはコンピューターモデリング(Protein Engineering,,1501−1507,1994)などによる抗体の立体構造の構築および解析が行われている。これら抗体の立体構造の情報は、ヒト化抗体の作製に多くの有益な情報をもたらして来たが、その一方、あらゆる抗体に適応可能なヒト化抗体の作製法は未だ確立されておらず、現状ではそれぞれの抗体について数種の改変体を作製し、それぞれの抗原結合活性との相関を検討するなどの種々の試行錯誤が必要である。
ヒト抗体のVHおよびVLのFRのアミノ酸残基の改変は、改変用合成DNAを用いて上記3(4)に記載のPCR法を行うことにより、達成できる。PCR後の増幅産物について上記3(2)に記載の方法により、塩基配列を決定し、目的の改変が施されたことを確認する。
(6)ヒト化抗体発現ベクターの構築
上記3(1)に記載のヒト化抗体発現用ベクターのヒト抗体のCHおよびCLをコードする遺伝子の上流に、上記3(4)および(5)で構築したヒト化抗体のVHおよびVLをコードするcDNAをクローニングし、ヒト化抗体発現ベクターを構築することができる。
例えば、上記3(4)および(5)でヒト化抗体のVHおよびVLを構築する際に用いる合成DNAのうち、両端に位置する合成DNAの5’末端に適当な制限酵素の認識配列を導入することで、上記3(1)に記載のヒト化抗体発現用ベクターのヒト抗体のCHおよびCLをコードする遺伝子の上流にそれらが適切な形で発現するようにクローニングすることができる。
(7)ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体の一過性発現
作製した多種類のヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体の抗原結合活性を効率的に評価するために、上記3(3)および(6)に記載のヒト型キメラ抗体発現ベクターおよびヒト化抗体発現ベクター、あるいはそれらを改変した発現ベクターを用いてヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体の一過性発現を行うことができる。発現ベクターを導入する宿主細胞としては、ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体を発現できる宿主細胞であれば、いかなる細胞でも用いることができるが、その発現量の高さから、COS−7細胞(ATCC CRL1651)が一般に用いられる(Methods in Nucleic Acids Research,CRC press,283,1991)。COS−7細胞への発現ベクターの導入法としては、DEAE−デキストラン法(Methods in Nucleic Acids Research,CRC press,283,1991)、リポフェクション法(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,84,7413−7417,1987)などがあげられる。
発現ベクターの導入後、培養上清中のヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体の発現量及び抗原結合活性はELISA(Antibodies:ALaboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,Chapter 14,1988;Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,Academic Press Limited,1996)などにより測定できる。
(8)ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体の安定発現
上記3(3)および(6)に記載のヒト型キメラ抗体発現ベクターおよびヒト化抗体発現ベクターを適当な宿主細胞に導入することによりヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体を安定に発現する形質転換細胞を得ることができる。宿主細胞への発現ベクターの導入法としては、エレクトロポレーション法(Cytotechnology,,133−140,1990)などがあげられる。ヒト型キメラ抗体発現ベクターおよびヒト化抗体発現ベクターを導入する宿主細胞としては、ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体を発現させることができる宿主細胞であれば、いかなる細胞でも用いることができる。例えば、マウスSP2/0−Ag14細胞(ATCC CRL1581)、マウスP3X63−Ag8.653細胞(ATCC CRL1580)、ジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子(以下、dhfrと表記する)が欠損したCHO細胞(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,77,4216−4220,1980)、ラットYB2/3HL.P2.G11.16Ag.20細胞(ATCC CRL1662、以下、YB2/0細胞と表記する)などがあげられる。
発現ベクターの導入後、ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体を安定に発現する形質転換体は、特開平2−257891に開示されている方法に従い、G418 sulfate(以下、G418と表記する)などの薬剤を含む動物細胞培養用培地で培養することにより選択できる。動物細胞培養用培地としては、RPMI1640培地(日水製薬社製)、GIT培地(日本製薬社製)、EX−CELL302培地(JRH社製)、IMDM(GIBCO BRL社製)、Hybridoma−SFM(GIBCO BRL社製)、またはこれら培地にFBSなどの各種添加物を添加した培地などを用いることができる。得られた形質転換細胞を培地中で培養することで培養上清中にヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体を発現蓄積させることができる。培養上清中のヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体の発現量および抗原結合活性は、ELISAにより測定できる。また、形質転換細胞は、特開平2−257891に開示されている方法に従い、dhfr増幅系などを利用してヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体の発現量を上昇させることができる。
ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体は、形質転換細胞の培養上清よりプロテインAカラムを用いて精製することができる(Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,Chapter8,1988;Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,Academic Press Limited,1996)。また、その他に通常、蛋白質の精製で用いられる精製方法を使用することができる。例えば、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィーおよび限外濾過等を組み合わせて行い、精製することができる。精製したヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体のH鎖、L鎖あるいは抗体分子全体の分子量は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動(以下、PAGEと表記する:Nature,227,680−685,1970)やウェスタンブロッティング法(Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,Chapter12,1988;Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,Academic Press Limited,1996)などで測定することができる。
(9)ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体と抗原との結合活性評価
ヒト型キメラ抗体およびヒト化抗体と抗原との結合活性評価は、上記に記載のELISAを用いて行うことができる。
4.抗体断片の作製
抗体断片は、上記1および3に記載の抗体をもとに遺伝子工学的手法あるいは蛋白質化学的手法により、作製することができる。
遺伝子工学的手法としては、目的の抗体断片をコードする遺伝子を構築し、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞、大腸菌などの適当な宿主を用いて発現、精製を行うなどの方法があげられる。
蛋白質化学的手法としては、ペプシン、パパインなどの蛋白質分解酵素を用いた部位特異的切断、精製などの方法があげられる。
抗体断片として、Fab、F(ab’)、Fab’、scFv、diabody、dsFv、CDRを含むペプチドの製造法について以下に具体的に説明する。
(1)Fabの作製
Fabは、蛋白質化学的にはIgGを蛋白質分解酵素パパインで処理することにより、作製することができる。パパインの処理後は、元の抗体がプロテインA結合性を有するIgGサブクラスであれば、プロテインAカラムに通すことで、IgG分子やFc断片と分離し、均一なFabとして回収することができる(Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,third edition,1995)。プロテインA結合性を持たないIgGサブクラスの抗体の場合は、イオン交換クロマトグラフィーにより、Fabは低塩濃度で溶出される画分中に回収することができる(Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,third edition,1995)。
また、Fabは遺伝子工学的には、多くは大腸菌を用いて、また、昆虫細胞や動物細胞などを用いて作製することができる。例えば、上記3(2)、3(4)および3(5)に記載の抗体のV領域をコードするDNAを、Fab発現用ベクターにクローニングし、Fab発現ベクターを作製することができる。Fab発現用ベクターとしては、Fab用のDNAを組み込み発現できるものであればいかなるものも用いることができる。例えば、pIT106(Science,240,1041−1043,1988)などがあげられる。Fab発現ベクターを適当な大腸菌に導入し、封入体あるいはペリプラズムにFabを生成蓄積させることができる。封入体からは、通常蛋白質で用いられるリフォールディング法により、活性のあるFabとすることができ、また、ペリプラズムに発現させた場合は、培養上清中に活性を持ったFabが漏出する。リフォールディング後あるいは培養上清からは、抗原を結合させたカラムを用いることにより、均一なFabを精製することができる(Antibody Engineering,A Practical Guide,W.H.Freeman and Company,1992)。
(2)F(ab’)の作製
F(ab’)は、蛋白質化学的にはIgGを蛋白質分解酵素ペプシンで処理することにより、作製することができる。ペプシンの処理後は、Fabと同様の精製操作により、均一なF(ab’)として回収することができる(Monoclonal Antibodies:Principles and Practice,third edition,Academic Press,1995)。また、下記4(3)に記載のFab’をo−PDMやビスマレイミドヘキサンなどのようなマレイミドで処理し、チオエーテル結合させる方法や、DTNB[5,5’−dithiobis(2−nitrobenzoic acid)]で処理し、S−S結合させる方法によっても作製することができる(Antibody Engineering,A Practical Approach,IRL PRESS,1996)。
(3)Fab’の作製
Fab’は、上記4(2)に記載のF(ab’)をジチオスレイトールなどの還元剤で処理して得ることができる。また、Fab’は遺伝子工学的には、多くは大腸菌、また、昆虫細胞や動物細胞などを用いて作製することができる。例えば、上記3(2)、3(4)および3(5)に記載の抗体のV領域をコードするDNAを、Fab’発現用ベクターにクローニングし、Fab’発現ベクターを作製することができる。Fab’発現用ベクターとしては、Fab’用のDNAを組み込み発現できるものであればいかなるものも用いることができる。例えば、pAK19(BIO/TECHNOLOGY,10,163−167,1992)などがあげられる。Fab’発現ベクターを適当な大腸菌に導入し、封入体あるいはペリプラズムにFab’を生成蓄積させることができる。封入体からは、通常蛋白質で用いられるリフォールディング法により、活性のあるFab’とすることができ、また、ペリプラズムに発現させた場合は、リゾチームによる部分消化、浸透圧ショック、ソニケーションなどの処理により菌を破砕し、菌体外へ回収させることができる。リフォールディング後あるいは菌の破砕液からは、プロテインGカラムなどを用いることにより、均一なFab’を精製することができる(Antibody Engineering,A Practical Approach,IRL PRESS,1996)。
(4)scFvの作製
scFvは遺伝子工学的には、ファージまたは大腸菌、また、昆虫細胞や動物細胞などを用いて作製することができる。例えば、上記3(2)、3(4)および3(5)に記載の抗体のV領域をコードするDNAを、scFv発現用ベクターにクローニングし、scFv発現ベクターを作製することができる。scFv発現用ベクターとしては、scFvのDNAを組み込み発現できるものであればいかなるものも用いることができる。例えば、pCANTAB5E(Pharmacia社製)、pHFA(Human Antibodies &Hybridomas,,48−56,1994)などがあげられる。scFv発現ベクターを適当な大腸菌に導入し、ヘルパーファージを感染させることで、ファージ表面にscFvがファージ表面蛋白質と融合した形で発現するファージを得ることができる。また、scFv発現ベクターを導入した大腸菌の封入体あるいはペリプラズムにscFvを生成蓄積させることができる。封入体からは、通常蛋白質で用いられるリフォールディング法により、活性のあるscFvとすることができ、また、ペリプラズムに発現させた場合は、リゾチームによる部分消化、浸透圧ショック、ソニケーションなどの処理により菌を破砕し、菌体外へ回収することができる。リフォールディング後あるいは菌の破砕液からは、陽イオン交換クロマトグラフィーなどを用いることにより、均一なscFvを精製することができる(Antibody Engineering,A Practical Approach,IRL PRESS,1996)。
(5)diabodyの作製
diabodyは遺伝子工学的には、多くは大腸菌、また、昆虫細胞や動物細胞などを用いて作製することができる。例えば、上記3(2)、3(4)および3(5)に記載の抗体のVHとVLをリンカーがコードするアミノ酸残基が8残基以下となるように連結したDNAを作製し、diabody発現用ベクターにクローニングし、diabody発現ベクターを作製することができる。diabody発現用ベクターとしては、diabodyのDNAを組み込み発現できるものであればいかなるものも用いることができる。例えば、pCANTAB5E(Pharmacia社製)、pHFA(Human Antibodies Hybridomas,,48,1994)などがあげられる。diabody発現ベクターを導入した大腸菌の封入体あるいはペリプラズムにdiabodyを生成蓄積させることができる。封入体からは、通常蛋白質で用いられるリフォールディング法により、活性のあるdiabodyとすることができ、また、ペリプラズムに発現させた場合は、リゾチームによる部分消化、浸透圧ショック、ソニケーションなどの処理により菌を破砕し、菌体外へ回収することができる。リフォールディング後あるいは菌の破砕液からは、陽イオン交換クロマトグラフィーなどを用いることにより、均一なscFvを精製することができる(Antibody Engineering,A Practical Approach,IRL PRESS,1996)。
(6)dsFvの作製
dsFvは遺伝子工学的には、多くは大腸菌、また、昆虫細胞や動物細胞などを用いて作製することができる。まず、上記3(2)、3(4)および3(5)に記載の抗体のVHおよびVLをコードするDNAの適当な位置に変異を導入し、コードするアミノ酸残基がシステインに置換されたDNAを作製する。作製した各DNAをdsFv発現用ベクターにクローニングし、VHおよびVLの発現ベクターを作製することができる。dsFv発現用ベクターとしては、dsFv用のDNAを組み込み発現できるものであればいかなるものも用いることができる。例えば、pULI9(Protein Engineering,,697−704,1994)などがあげられる。VHおよびVLの発現ベクターを適当な大腸菌に導入し、封入体あるいはペリプラズムにdsFvを生成蓄積させることができる。封入体あるいはペリプラズムからVHおよびVLを得、混合し、通常蛋白質で用いられるリフォールディング法により、活性のあるdsFvとすることができる。リフォールディング後は、イオン交換クロマトグラフィーおよびゲル濾過などにより、さらに精製することができる(Protein Engineering,,697−704,1994)。
(7)CDRペプチドの作製
CDRを含むペプチドは、Fmoc法あるいはtBoc法等の化学合成法によって作製することができる。また、CDRを含むペプチドをコードするDNAを作製し、作製したDNAを適当な発現用ベクターにクローニングし、CDRペプチド発現ベクターを作製することができる。発現用ベクターとしては、CDRペプチドをコードするDNAを組み込み発現できるものであればいかなるものも用いることができる。例えば、pLEX(Invitrogen社製)、pAX4a+(Invitrogen社製)などがあげられる。発現ベクターを適当な大腸菌に導入し、封入体あるいはペリプラズムにを生成蓄積させることができる。封入体あるいはペリプラズムからCDRペプチドを得、イオン交換クロマトグラフィーおよびゲル濾過などにより、精製することができる(Protein Engineering,,697−704,1994)。
(8)抗体断片と抗原との結合活性評価
精製した抗体断片と抗原との結合活性評価は、上記1(7)に記載のELISAを用いて行うことができる。
5.本発明の治療剤
本発明の子宮内膜症の治療剤としては、IL−5アンタゴニストを有効成分として含む医薬であればいかなるものでもよいが、通常は薬理学的に許容される一つあるいはそれ以上の担体と一緒に混合し、製剤学の技術分野においてよく知られる任意の方法により製造した医薬製剤として提供するのが望ましい。好ましくは水、あるいは食塩、グリシン、グルコース、ヒトアルブミン等の水溶液等の水性担体に溶解した無菌的な溶液が用いられる。また、製剤溶液を生理的条件に近づけるための緩衝化剤や等張化剤のような、薬理学的に許容される添加剤、例えば、酢酸ナトリウム、塩化ナトリウム、乳酸ナトリウム、塩化カリウム、クエン酸ナトリウム等を添加することもできる。また、凍結乾燥して貯蔵し、使用時に適当な溶媒に溶解させて用いることもできる。
本発明の治療剤の投与経路は、治療に際し最も効果的なものを使用するのが望ましく、経口投与、あるいは口腔内、気道内、直腸内、皮下、筋肉内および静脈内等の非経口投与をあげることができるは、静脈内投与が好ましい。
経口投与に適当な製剤としては、乳剤、シロップ剤、カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒剤等があげられる。例えば乳剤およびシロップ剤のような液体調製物は、水、ショ糖、ソルビトール、果糖等の糖類、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、ごま油、オリーブ油、大豆油などの油類、p−ヒドロキシ安息香酸エステル類等の防腐剤、ストロベリーフレーバー、ペパーミント等のフレーバー類等を添加剤として用いて製造できる。カプセル剤、錠剤、散剤、顆粒剤等は、乳糖、ブドウ糖、ショ糖、マンニトール等の賦形剤、デンプン、アルギン酸ナトリウム等の崩壊剤、ステアリン酸マグネシウム、タルク等の滑沢剤、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、ゼラチン等の結合剤、脂肪酸エステル等の界面活性剤、グリセリン等の可塑剤等を添加剤として用いて製造できる。
非経口投与に適当な製剤としては、注射剤、座剤、噴霧剤等があげられる。例えば、注射剤は、塩溶液、ブドウ糖溶液、あるいは両者の混合物からなる担体等を用いて調製する。座剤はカカオ脂、水素化脂肪またはカルボン酸等の担体を用いて調製される。また、噴霧剤は該アンタゴニストそのもの、ないしは受容者の口腔および気道粘膜を刺激せず、かつ該アンタゴニストを微細な粒子として分散させ吸収を容易にさせる担体等を用いて調製する。担体として具体的には乳糖、グリセリン等が例示される。該アンタゴニストおよび用いる担体の性質により、エアロゾル、ドライパウダー等の製剤が可能である。また、これらの非経口剤においても経口剤で添加剤として例示した成分を添加することもできる。
本発明の治療剤の投与量または投与回数は、目的とする治療効果、投与方法、治療期間、年齢、体重等により異なるが、通常成人1日当たり10μg/kg〜10mg/kgである。
以下に本発明の実施例を示す。
ラット子宮内膜症自家移植モデルに対する抗IL−5受容体抗体および抗IL−5抗体の抑制作用
ラット子宮内膜症自家移植モデルを用いた抗IL−5受容体抗体および抗IL−5抗体の抑制効果について、以下の実験を行った。
方法としては、公知の方法[ファーティリティ・アンド・ステリリティ(Fertility and sterility)、44巻、684〜694ページ(1985年)]を改変して行った。
ラットにおいて性成熟するとされる8週齢以上のSD系雌性ラット(日本チャールス・リバー社製)を購入し、性周期をラット用膣インピーダンス・チェッカ(MK−10B、室町機械社製)を用いて毎日測定した。4〜5日周期の性周期が2回以上観察されたラットのうち、発情前期にあるラットを選別し、以下のようにして子宮内膜組織の自家移植を行った。
被験薬物をラットに静脈内投与した後、ペントバルビタール(ソムノペンチル(R)、武田シェリング・プラウアニマルヘルス社製)の腹腔内投与により全身麻酔したラットの腹部を剃毛し、正中線に沿って約6センチメートル開腹した。双角に存在する子宮のうち、右側の子宮の根元部位より約1センチメートル上部ならびに卵巣より約2センチメートル下部を結索し、その間にある子宮を摘出した。摘出子宮(管状)はペニシリン・ストレプトマイシン(INVITROGEN社製)を含有するダルベッコ・モディファイド・イーグル・メディウム(INVITROGEN社製)中で洗いながら、縦に開列しシート状にした。このシートから約2ミリメートル四方の子宮内膜片を作製した。作製した子宮内膜片は、左右腹膜にそれぞれ滅菌糸付縫合針(外科用弱弯角針No.12−黒ナイロンNo.6−0、夏目製作所製)を用いて自家移植した。この際、子宮内膜面が腹膜に接するように移植した。また、対照として、子宮内膜片と同サイズの脂肪組織を同一個体から摘出し、腹膜に同様に自家移植した。最後に、移植部位ならびに子宮摘出部位をミクロノマイシン(サガミシン(R)注射液、協和発酵工業社製)を含有する生理食塩水で洗い、直ちに腹膜および皮膚を滅菌糸付縫合針により丁寧に縫合した。
自家移植の1週間後に、エーテル麻酔下で放血致死させ、腹部を開腹して、子宮内膜病変の肉眼的評価(移植片のサイズ測定)を実施した。移植片のサイズは金型ノギスを用いて縦・横それぞれの直径を測定した(最小目盛り0.5mm)。試験は一群5匹で実施した。また、必要に応じて、移植部位の病理標本を定法に従って作製し、病理組織学的な解析を行った。
被験薬物として1mg/kg抗マウスIL−5受容体抗体および抗マウスIL−5抗体(InternationalImmunology,3(2):135−9,1991)を、コントロール抗体として1mg/kgラットIgG抗体(ICN社製)をそれぞれ用いた。抗体はいずれも滅菌したリン酸緩衝液(ICN社製)で希釈して使用した。
移植片サイズについての結果を表1に示した。移植片サイズは縦径と横径を乗じて算出した値とし、左右の移植片サイズを平均して示した。
表1に示したように、移植1週間後に増大する移植片のサイズが、抗IL−5抗体および抗IL−5受容体抗体を投与することにより、縮小した(抑制率;抗IL−5抗体:14%、抗IL−5受容体抗体:15%)。
Figure 0004954709
ラット子宮内膜症自家移植モデルに対する抗IL−5受容体抗体の癒着抑制
ラット子宮内膜症自家移植モデルを用いて、抗IL−5受容体抗体が子宮内膜の癒着を抑制していることを確認するために、以下の実験を行った。実験方法は、実施例1に記載された方法に準じて行った。
ラットにおいて性成熟するとされる8週齢以上のSD系雌性ラット(日本チャールス・リバー社製)を購入し、性周期をラット用膣インピーダンス・チェッカ(MK−10B、室町機械社製)を用いて毎日測定した。4〜5日周期の性周期が2回以上観察されたラットのうち、発情前期にあるラットを選別し、以下のようにして、子宮内膜組織の自家移植を行った。
被験薬物をラットに静脈内投与した後、ペントバルビタール(ソムノペンチル(R)、武田シェリング・プラウアニマルヘルス社製)の腹腔内投与により全身麻酔したラットの腹部を剃毛し、正中線に沿って約6センチメートル開腹した。双角に存在する子宮のうち、右側の子宮の根元部位より約1センチメートル上部ならびに卵巣より約2センチメートル下部を結索し、その間にある子宮を摘出した。摘出子宮(管状)はペニシリン・ストレプトマイシン(INVITROGEN社製)を含有するダルベッコ・モディファイド・イーグル・メディウム(INVITROGEN社製)中で洗いながら、縦に開列しシート状にした。このシートから約2ミリメートル四方の子宮内膜片を作製した。作製した子宮内膜片は、左右腹膜にそれぞれ滅菌糸付縫合針(外科用弱弯角針No.12−黒ナイロンNo.6−0、夏目製作所製)を用いて自家移植した。この際、子宮内膜面が腹膜に接するように移植した。また、対照として、子宮内膜片と同サイズの脂肪組織を同一個体から摘出し、腹膜に同様に自家移植した。最後に、移植部位ならびに子宮摘出部位をミクロノマイシン(サガミシン(R)注射液、協和発酵工業社製)を含有する生理食塩水で洗い、直ちに腹膜および皮膚を滅菌糸付縫合針により丁寧に縫合した。
自家移植の1週間後に、エーテル麻酔下で放血致死させ、腹部を開腹して、子宮内膜病変の肉眼的評価(癒着スコア)を実施した。癒着は以下の基準に従いスコア化した。
癒着が認められないもの;スコア0
癒着が認められるが軽度のもの;スコア1
強い癒着が認められるが剥離性であるもの;スコア2
強い癒着が認められ非剥離性であるもの;スコア3
試験は一群5匹で実施した。また、必要に応じ、移植部位の病理標本を定法に従って作製し、病理組織学的な解析を行った。
被験薬物として抗マウスIL−5受容体抗体(International Immunology.,3(2):135−9,1991)を用いた。ラットIgG抗体(ICN社製)をコントロール抗体として使用した。抗体はいずれも滅菌したリン酸緩衝液(ICN社製)で希釈して使用した。
病変部位における癒着スコアについての結果を表2に示した。癒着スコアはそれぞれを点数とし、左右の移植片の癒着スコアを平均化して示した。
Figure 0004954709
表2に示したように、本ラット子宮内膜自家移植モデルでは臨床で観察される子宮内膜症患者病変部に観察される癒着が明らかに認められた。その癒着スコアに対し、抗IL−5受容体抗体投与群で抑制する傾向が示された(抑制率29%)。なお、対照として脂肪組織を移植した場合には癒着はほとんど観察されなかった。
マウス子宮内膜症モデルにおける抗マウスIL−5受容体抗体の子宮内膜症病変形成抑制作用
抗IL−5受容体抗体の子宮内膜症に対する有効性を検証するために、以下の実験を行った。
方法としては、公知の方法[ヒューマン・リプロダクション(Human Reproduction)、14巻、2944〜2950ページ(1999年)]を改変して行った。
マウスにおいて性成熟するとされる8週齢以上のBalb/c系雌性マウス(日本チャールス・リバー社)を実験に供した。購入後1週間の馴化期間の後、性ホルモン環境を均一にするため、全ての個体に左右卵巣摘出術を施したのち、エストロジェンを外因性に投与した。すなわち、ペントバルビタール(ソムノペンチル(R)、武田シェリング・プラウアニマルヘルス社製)50mg/kgの腹腔内投与により全身麻酔したマウスの背部皮膚を正中線に沿って約1cm切開し、そこから左右卵巣のある位置の腹膜に切り込み(約3mm)を入れた。その切り込みより、両側卵巣を摘出したのち、速やかに背部皮膚を縫合し、飼育ケージに戻した。その後、エストロジェン(プロギノン(R)・デポー10mg、日本シェーリング、吉草酸エストラジオール注射液)100μg/kgを左後肢筋肉内に注射した。この処置により、マウスでは4日周期で認められる性周期のうち高エストロジェン期である発情前期のマウス子宮と同程度の重量まで子宮が膨大することを確認した。
次いで、卵巣摘出の1週間後、全ての個体をドナーマウスとレシピエントマウスに1:2の構成比で分け、ドナーマウスの子宮を摘出して調製した子宮内膜片をレシピエントマウスの腹腔内に播種した。すなわち、放血致死させたドナーマウスから摘出した左右の子宮から、周囲の脂肪組織や子宮頸部を取り除き、内膜が含まれる子宮体部を小型手術用ハサミで細切して調製した。子宮内膜片は抗生物質を含む滅菌HBSS液(Hank’s Balanced Salt Solution、シグマ社製)に浮遊させ、全ドナーマウス分をプールした。この、子宮内膜片浮遊液0.8mL(子宮内膜片として約50mg相当)をペントバルビタール40mg/kgで全身麻酔したレシピエントマウスに19G注射針(テルモ社製)をつけたシリンジにより腹腔内投与して播種した。子宮内膜片浮遊液のシリンジへの充填ならびに投与は、浮遊液をよく撹拌し、不均一にならぬよう実施した。その後、陽性対照群ならびに薬物評価群にはエストロジェン100μg/kgを、陰性対照群にはエストロジェンの溶媒であるゴマ油を週1回筋肉内投与した。
子宮内膜片播種の3週間後、放血致死させたのち開腹し、子宮内膜病変の肉眼的評価(形成される嚢胞サイズの測定)を実施した。病変サイズは金型ノギスを用いて縦・横それぞれ直径を測定し(最小目盛り0.5mm)、縦径と横径を乗じて算出した面積として評価した。病変が複数形成される場合には、その総和を総面積として評価し、試験は一群10匹で実施した。また、必要に応じて、病変部位の病理標本を定法にしたがって作製し、病理組織学的な解析を行った。
被験薬物として、抗マウスIL−5受容体抗体(International Immunology,3(2):135−9,1991、10mg/kg、週1回投与)を使用した。また、陽性対照群にはコントロール抗体としてラットIgG抗体(ICN社製、10mg/kg、週1回投与)を用いた。抗体はいずれも滅菌生理食塩注射液(大塚製薬工業社製)で希釈して使用した。
病変サイズについての結果を図1に示した。
子宮内膜片播種3週間後において、陽性対照群では100%の病変発症率であったが、陰性対照群では1匹の個体でのみ発症が認められた。また、形成された病変は、いずれも子宮内膜上皮で内張りされている嚢胞であり、子宮内膜症病変であることを病理組織学的に確認した。すなわち、本実験モデルはエストロジェン依存性に成長するとされる子宮内膜症を反映している有用なモデルであると考えられた。
本モデルにおいて、抗マウスIL−5受容体抗体は、図1に示すように、陽性対照群に比べ有意な抑制作用を示した。なお、子宮内膜片のかわりに同重量の小腸粘膜片を播種した場合には、エストロジェンの投与によっても病変は全く形成されなかった。
マウス子宮内膜症モデルにおける抗マウスIL−5抗体の子宮内膜症病変形成抑制作用
実施例3に記載された方法に準じ、抗IL−5抗体の子宮内膜症に対する有効性を検証した。
実験方法は、被験薬物として抗マウスIL−5受容体抗体の代わりに、抗マウスIL−5抗体(International Immunology,3(2):135−9,1991、1および10mg/kg、週1回投与)を使用する以外は、実施例3に記載された方法と同様に行った。
病変サイズについての結果を図2に示した。
抗マウスIL−5抗体は10mg/kg投与群において陽性対照群に比べ有意な抑制作用を示した。
本発明により、インターロイキン−5アンタゴニストを有効成分として含有する子宮内膜症治療剤を提供することができる。
配列番号9−人工配列の説明:抗体重鎖可変領域アミノ酸配列
配列番号10−人工配列の説明:抗体軽鎖可変領域アミノ酸配列
配列番号11−人工配列の説明:抗体重鎖可変領域アミノ酸配列
配列番号12−人工配列の説明:抗体重鎖可変領域アミノ酸配列
配列番号13−人工配列の説明:抗体重鎖可変領域アミノ酸配列
配列番号14−人工配列の説明:抗体軽鎖可変領域アミノ酸配列
配列番号15−人工配列の説明:抗体軽鎖可変領域アミノ酸配列
配列番号16−人工配列の説明:抗体軽鎖可変領域アミノ酸配列
配列番号17−人工配列の説明:抗体軽鎖可変領域アミノ酸配列

Claims (7)

  1. インターロイキン−5受容体に結合する抗体またはFab、Fab’、F(ab’) 、一本鎖抗体(scFv)、二量体化可変領域(Diabody)、ジスルフィド安定化可変領域(dsFv)若しくはCDRを含むペプチドから選ばれるその抗体断片を有効成分として含有する子宮内膜症の治療剤。
  2. インターロイキン−5受容体がインターロイキン−5受容体α鎖である請求項記載の治療剤。
  3. インターロイキン−5受容体がヒトインターロイキン5受容体である請求項または記載の治療剤。
  4. 抗体がモノクローナル抗体である、請求項のいずれか1項に記載の治療剤。
  5. モノクローナル抗体が遺伝子組換え抗体である、請求項項に記載の治療剤。
  6. 遺伝子組換え抗体が、ヒト型キメラ抗体、ヒト化抗体およびヒト抗体からなる群から選ばれる遺伝子組換え抗体である、請求項記載の治療剤。
  7. 子宮内膜症治療剤の製造のための請求項1〜のいずれか1項に記載のインターロイキン−5受容体に結合する抗体またはFab、Fab’、F(ab’) 、一本鎖抗体(scFv)、二量体化可変領域(Diabody)、ジスルフィド安定化可変領域(dsFv)若しくはCDRを含むペプチドから選ばれるその抗体断片の使用。
JP2006543289A 2004-10-28 2005-10-28 子宮内膜症治療剤 Active JP4954709B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006543289A JP4954709B2 (ja) 2004-10-28 2005-10-28 子宮内膜症治療剤

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004314031 2004-10-28
JP2004314031 2004-10-28
JP2005169027 2005-06-09
JP2005169027 2005-06-09
PCT/JP2005/019871 WO2006046689A1 (ja) 2004-10-28 2005-10-28 子宮内膜症治療剤
JP2006543289A JP4954709B2 (ja) 2004-10-28 2005-10-28 子宮内膜症治療剤

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2006046689A1 JPWO2006046689A1 (ja) 2008-05-22
JP4954709B2 true JP4954709B2 (ja) 2012-06-20

Family

ID=36227928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006543289A Active JP4954709B2 (ja) 2004-10-28 2005-10-28 子宮内膜症治療剤

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8192736B2 (ja)
EP (1) EP1810690B1 (ja)
JP (1) JP4954709B2 (ja)
KR (1) KR101206318B1 (ja)
AT (1) ATE541585T1 (ja)
AU (1) AU2005297803B2 (ja)
CA (1) CA2585977C (ja)
WO (1) WO2006046689A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2332995A1 (en) * 2009-12-10 2011-06-15 Bayer Schering Pharma Aktiengesellschaft Neutralizing prolactin receptor antibodies and their therapeutic use
MX2020003034A (es) 2017-09-29 2020-07-22 Jiangsu Hengrui Medicine Co Anticuerpo il-5, fragmento de union a antigeno del mismo y su aplicacion medica.

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02257891A (ja) 1989-03-31 1990-10-18 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd 組換え動物細胞による蛋白質の製造
US5453491A (en) * 1990-09-11 1995-09-26 Kiyoshi Takatsu Murine interleukin-5 receptor
CA2129445A1 (en) 1992-02-06 1993-08-07 Chuan-Chu Chou Design, cloning and expression of humanized monoclonal antibodies against human interleukin-5
US5783184A (en) * 1994-12-23 1998-07-21 Smithkline Beecham Corporation Method for treatment and diagnosis of IL-5 mediated disorders
CN100391977C (zh) * 1994-12-23 2008-06-04 史密丝克莱恩比彻姆公司 用于治疗il-5介导的疾病的重组il-5拮抗剂
AU690474B2 (en) 1995-09-11 1998-04-23 Kyowa Hakko Kirin Co., Ltd. Antibody againts alpha-chain of human interleukin 5 receptor
WO2000059547A2 (en) 1999-04-02 2000-10-12 Center For Molecular Medicine And Immunology Method of detecting endometriosis
US7404953B2 (en) * 2000-02-15 2008-07-29 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Methods using eosinophil-specific apoptosis inducer
JP4074427B2 (ja) 2000-12-18 2008-04-09 株式会社栃木臨床病理研究所 子宮内膜症の予防又は治療薬
MXPA04009418A (es) * 2002-03-29 2005-06-08 Schering Corp Anticuerpos monoclonales humanos par interleucina-5, y metodos y composiciones que comprenden los mismos.

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2006046689A1 (ja) 2008-05-22
CA2585977A1 (en) 2006-05-04
AU2005297803A1 (en) 2006-05-04
EP1810690A1 (en) 2007-07-25
CA2585977C (en) 2013-07-02
ATE541585T1 (de) 2012-02-15
AU2005297803B2 (en) 2011-06-16
WO2006046689A1 (ja) 2006-05-04
KR101206318B1 (ko) 2012-11-29
EP1810690B1 (en) 2012-01-18
EP1810690A4 (en) 2008-04-09
US8192736B2 (en) 2012-06-05
US20090252723A1 (en) 2009-10-08
KR20070073936A (ko) 2007-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6591272B2 (ja) 高い遮断活性を有する抗C5a結合部分
RU2563830C2 (ru) Лечение остеоартрита и боли
JP5906120B2 (ja) ヒト化c−Kit抗体
US20100040537A1 (en) Prostaglandin E2 Binding Proteins and Uses Thereof
TW201002344A (en) Monoclonal antibodies against the RGM a protein and uses thereof
RU2596403C2 (ru) Антитело к аннексину а1
JPWO2005027970A1 (ja) 癌治療用医薬
TW201348255A (zh) 抗-大-內皮素-1(big-et-1)抗體及其用途
US20060263362A1 (en) Cancer metastasis inhibitor
JP4954709B2 (ja) 子宮内膜症治療剤
US20230090939A1 (en) Methods for treating hypertension using an anti-bmp10 monoclonal antibody or fragment thereof
TWI825072B (zh) 抗bmp10抗體及以該抗體為有效成份之針對高血壓及高血壓性疾病之治療劑
CN101090734A (zh) 治疗子宫内膜异位症的药物
NZ614207B2 (en) Treatment of osteoarthritis and pain

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080804

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110531

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110729

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120214

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120314

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4954709

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150323

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250