JP5685774B2 - メラノコルチン−4受容体に対するモノクローナル抗体およびその結合断片と、悪液質および関連病状および疾患の治療におけるそれらの使用 - Google Patents
メラノコルチン−4受容体に対するモノクローナル抗体およびその結合断片と、悪液質および関連病状および疾患の治療におけるそれらの使用 Download PDFInfo
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Description
A.MC4−Rに対するmAbの産生
1.NT4およびNT3ペプチド合成
図1に示すようにラットMC4−Rのアミノ酸配列は332個のアミノ酸残基からなる(配列番号1;NCBI登録番号NP037231)。本発明では、MC4−R(「NT4ペプチド」、図2で図示される)のN末端領域およびMC3−R(「NT3ペプチド」)のN末端領域に対応するペプチドを合成した。NT4ペプチドは、ラットMCR4−Rの残基11〜25からなるアミノ酸配列TSLHLWNRSSHGLHG(配列番号2)を有する(ピーター(Peter)JCら,Am.J.Physiol.Regul.Integr.Comp.Physiol、iol.2007;292(6):R2151−8を参照されたい)。NT3ペプチドは、ラットMC3−R(配列番号3)の残基26〜44からなるアミノ酸配列ASNRSGSGFCEQVFIKPEV(配列番号3)を有する。ペプチドはニーマーク(Neimark)Jおよびブリアン(Briand)JP,Pept.Res.1993;6(4):219〜28で述べられるようにして合成した。
25μgの遊離ペプチドNT4を完全なフロイントアジュバント中に乳化し、皮下注射して、C58BL/6マウスを免疫化した。免疫化の4週間後、不完全なフロイントアジュバント中の25μgの追加免疫注射を行った。4週間後、融合のために脾臓細胞を採取する3日前に、0.9%NaCl中に溶解した10μgのペプチドを静脈内注射した。
米国セントルイスのシグマ(Sigma(Saint−Louis,USA))からのポリエチレングリコール1500を用いて、骨髄腫細胞1個あたり脾細胞2個の比率で融合を実施した。C58B16マウスの腹膜マクロファージによって1000細胞/ウェルでプレコートした96ウェルプレート内で、ハイブリドーマを培養した。5%CO2雰囲気下の37℃加湿恒温器内で、10%熱不活性化ウシ胎仔血清、200mMグルタミン、100mMナトリウムピルビン酸、スイス国メットメンシュテテンのイムニラブ(Omnilab(Mettmenstetten,Switzerland))からの1%ペニシリンストレプトマイシン、スイス国ルツェルンのギブコ(Gibco(Lucerne,Switzerland))からの3%ヒポキサンチン、アミノプテリン、チミジン(HAT)を添加したIMDM培地中の細胞をウェルあたり5×105個に分配した。
クローンは酵素免疫測定法によってスクリーニングし、オイ(Oi)VT,ら,J.Exp.Med.1980;151(5):1260〜74に従って限界希釈によりサブクローニングした。
デンマーク国ロスキレのヌンク(Nunc(Roskilde,Denmark))からの96ウェルマキシソープ(MAXISORP)マイクロタイタープレート内で、NT4ペプチド(2μM)を50μl/ウェルで37℃で2時間インキュベートし、炭酸塩緩衝液(Na2CO3 15mM、NaHCO3 35mM、pH9.6)に吸着させた。プレートを米国カリフォルニア州ハーキュリーズのバイオラッド(Biorad(Hercules,CA,USA))からの3%粉乳およびスイス国ブフスのフルカ(Fluka(Buchs,Switzerland))からの0.05%Tween20を添加した、リン酸緩衝食塩水(PBS)(Na2HPO4 10mM、NaCl 150mM、KCl 27mM、pH7.4)(PBS−Tミルク)で37℃で1時間飽和した。
1.mAb可変領域のcDNAクローニング
米国のバイオジェンテクス(Biogentex(USA))からのRNAnowキットを使用して、107個の新鮮にサブクローニングしたハイブリドーマ細胞から全RNAを調製し、米国カリフォルニア州ハーキュリーズのバイオラッド(Biorad(Hercules,CA,USA))からのiScriptTm cDNA合成キットを使用して、第一鎖cDNAを合成した。ノバジェン(Novagen)からのIgGプライマーセットを使用して、PCRによってVHおよびVL鎖領域を増幅した。50μlのPCR混合物は、50ngのハイブリドーマcDNA、各20pmolの適切なプライマー、各250μMのdNTP、1×Taq緩衝液(Sigma)、および1Uのサーマス・アクアティカス(Thermus aquaticus)(Taq)ポリメラーゼを含有した。
製造業者(ザイメド・ラブ(Zymed lab))の使用説明書に従ってMonoAbiDキットを使用し、選択されたmAbのアイソタイプを判定した。
製造業者の使用説明書に従って、スウェーデン国ウプサラのアマシャム(Amersham Biosciences(Uppsala,Sweden))からの活性化CNBr−セファロース4BカラムにN末端で結合させたNT4ペプチド上で、抗NT4mAbをアフィニティ精製した。培養上清を4℃でカラムに装入した。mAbを0.2MグリシンpH2.7で溶出し、1M Tris緩衝液pH8を含有する試験管に収集し、引き続いてPBSに対して4℃で一晩透析し、最後に−20℃で保存した。
1.細胞培養
37℃で5%CO2を含有する加湿雰囲気内において、スイス国アルシュヴィルのバイオコンセプト(Bioconcept(Allschwil,Switzerland))からの10%ウシ胎仔血清、米国ニューヨーク州グランドアイランドのギブコ(Gibco(Grand Island,NY,USA))からの1%ペニシリン/ストレプトマイシン、およびシグマ(Sigma)からの600μg/mlのG418を含有する、米国ミズーリ州セントルイスのシグマ(Sigma(St.Louis,MO,USA))からのダルベッコ変法イーグル培地(DMEM)中で、ヒト(h)MC4−Rを発現するHEK−293細胞を培養した。
処置の12時間前に細胞を24ウェル培養プレートに移し、次にシグマ(Sigma)からの培養液(DMEM)で3時間洗浄して、0.1%BSAおよびシグマ(Sigma)からの3−イソブチル−l−メチルキサンチン(IBMX)を添加したPBS中で30分間インキュベートした。細胞を精製されたmAbの連続希釈物で30分間処理し、または100nMのmAbで30分間プレインキュベートして、次にα−メラノサイト刺激ホルモン(α−MSH、109〜10−5M)の連続希釈物で15分間処理した。
医療用酸素中のイソフルラン(誘導では4%麻酔維持では2%)を用いて、オスのスプラーグドーリーラット(275g〜325g)を麻酔した。ブレグマに対して以下の座標を使用して、ステンレス鋼カニューレ(26ゲージ、10mm長)を第3の脳室空洞中に埋め込んだ。体軸方向から−2.3mm、正中線から0mm側方、および頭蓋表面から−7.5mm腹側。
ハミルトン(Hamilton)シリンジを使用して9:00amに、容積5pl中の0.1pgの用量で精製mAbを緩慢に(1分間)icv注射した。これらの用量は比較生体外研究の結果に基づいて選択された。ラットAbの注射に続いて、3日間にわたり1時間間隔で、ドイツ国バートホンブルクのTSEシステムズ(TSE Systems(Bad Homburg,Germany))からの自動食物摂取量装置を使用して、食物摂取量を続く3日間連続的に記録した。ウサギAbの注射後、続く3日間食物摂取量を9:00amおよび5:00pmに測定した。
全てのデータは、指定のように平均±SDまたはSEMとして表される。ボンフェローニのポストホックテストによる二元配置分散分析反復測定によって、またはグラフパッドプリズム(Graph pad Prism)4ソフトウェアを使用したスチューデントt検定によって、データを分析した。cAMP濃度応答実験では、最良適合曲線をそれらの最小、最大、およびEC50についてF検定を使用して比較した。
A.mAbのペプチド特異性
遊離ペプチドNT4およびNT3について酵素免疫測定を実施した。図3Aに示すように、ハイブリドーマ産生のために使用したマウスの血清は、MC4−RのN末端部分に由来する免疫原性ペプチドNT4に対して高度に特異的かつ明白な応答を示したが、MC3−RのN末端部分に由来するNT3ペプチドに対しては示さなかった。ポリクローナル応答は高かったが、どちらもIgM抗体であるmAb 1E8aおよびmAb 2G2の2クローンのみが、サブクローニングおよび増幅まで保存できた。図3Bに示すように、mAb 1E8aのNT4ペプチドに対する特異性はポリクローナルマウス応答に対応する。
mAb 1E8aの重鎖および軽鎖可変領域、およびmAb 2G2の重鎖可変領域をクローンして配列決定した。
双方のmAbの逆作動活性を検出するために、HEK−293細胞を精製されたmAb 2G2およびmAb 1E8aで処理した。図7A(左パネル)の濃度応答曲線で示されるように、MC4−Rで形質移入したHEK−293細胞をmAb 2G2の増大する濃度(1pM〜0.1μM)に曝露しても、cAMPの減少は測定されなかった。図7A(右パネル)に示すように、mAb 2G2の存在はα−MSHの濃度応答曲線に影響を与えなかった。
0.1μgの精製されたmAb 2G2および1E8aAbをラットの第3脳室内に注射した。図8Aに示すように、1μgのmAb 1E8aを投与されたラットは、MC4−Rに対して不活性のmAb 2G2を投与されたラットよりも33%多い食物を96時間内に摂取した(データは平均±S.E.M.として示される、**:p<0.01、ボンフェローニのポストホックテストによる反復測定二元配置ANOVA、n=5)。
Claims (18)
- 配列番号2に記載のアミノ酸配列を含むメラノコルチン−4受容体またはメラノコルチン−4受容体の一部に特異的に結合し、
配列番号5に記載のアミノ酸配列の24番目から31番目、
配列番号5に記載のアミノ酸配列の49番目から56番目および
配列番号5に記載のアミノ酸配列の94番目から107番目によってH鎖のCDRが規定され、
配列番号7に記載のアミノ酸配列の24番目から34番目、
配列番号7に記載のアミノ酸配列の50番目から57番目および
配列番号7に記載のアミノ酸配列の89番目から97番目によってL鎖のCDRが規定される単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。 - 結合断片が単離されたモノクローナル抗体の重鎖可変領域を含む、請求項1に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。
- 結合断片が単離されたモノクローナル抗体の軽鎖可変領域を含む、請求項1に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。
- 配列番号5、配列番号7、および配列番号9に記載のアミノ酸配列の1つ以上を含む、請求項1に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。
- 配列番号4、配列番号6、および配列番号8に記載の核酸配列によってコードされるアミノ酸配列の1つ以上を含む、請求項1に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。
- 単離されたモノクローナル抗体の軽鎖可変領域に由来する環式ペプチドを含む、請求項1に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。
- 配列番号13、配列番号14、および配列番号15に記載のアミノ酸配列によってコードされるアミノ酸配列の環式ペプチドを含む、請求項6に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。
- 単離されたモノクローナル抗体の重鎖可変領域に由来する環式ペプチドを含む、請求項1に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。
- 配列番号10、配列番号11、および配列番号12に記載のアミノ酸配列によってコードされるアミノ酸配列の環式ペプチドを含む、請求項8に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。
- 単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片がメラノコルチン−4受容体の拮抗薬または逆作動薬である、請求項1に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。
- 単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片が組み換え的に産生される、請求項1に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の治療的に有効量の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片を含む医薬組成物。
- 請求項12に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片を含む医薬組成物。
- H鎖可変領域のアミノ酸配列が配列番号5であり、L鎖可変領域のアミノ酸配列が配列番号7である、単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片。
- 請求項14に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片が、哺乳類の食欲を増大させるのに治療的に効果的な量で組成物中に存在する、医薬組成物。
- 前記組成物が悪液質の症状を示す患者において前記症状を治療するのに治療的に有用である、請求項13に記載の医薬組成物。
- 哺乳類において食欲を増大させるのに有用な薬剤を調製するためのメラノコルチン−4受容体またはメラノコルチン−4受容体の一部に結合する、請求項1〜11および14のいずれか一項に記載の単離されたモノクローナル抗体または単離されたモノクローナル抗体の抗原結合性断片の使用。
- 悪液質および関連病状を治療するのに有用な薬剤を調製するためのメラノコルチン−4受容体またはメラノコルチン−4受容体の一部に結合する、請求項1〜11および14のいずれか一項に記載のモノクローナル抗体またはモノクローナル抗体の抗原結合性断片の使用。
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