JP6630717B2 - 組織試料における切断snap25の検出方法 - Google Patents

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関連出願の相互参照
本出願は、2014年7月7日に出願の米国仮出願第62/021,379号、2015年5月8日に出願の米国仮出願第62/158,900号、及び2015年5月19日に出願の米国仮出願第62/163,829号の優先権を主張し、これらすべては全体が参照によって組み込まれる。
本開示は、組織試料おける、ボツリヌス神経毒素切断SNAP25などの、切断SNAP25を検出するための方法及び組成物に関する。本発明は、ボツリヌス神経毒素血清型A(botulinum neurotoxin serotype A)によるSNAP25切断産物を含む、切断SNAP25に対して結合する抗体をさらに提供する。
A型ボツリヌス神経毒素(BoNT/A)の治療的有用性は、過去数十年間にわたって大幅に拡大し、Allerganの製品であるオナボツリヌス毒素Aは、現時点で、11の主要な治療的効能及び美容的効能に関して世界的に承認されており、これには、様々な神経筋障害(Ramirez−Castaneda,J.and Jankovic,J.,(2014).“Long−term efficacy,safety,and side effect profile of botulinum toxin in dystonia: a 20−year follow−up.” Toxicon 90,344−348.、Yablon,S.A.,Brin,M.F.,VanDenburgh,A.M.,Zhou,J.,Garabedian−Ruffalo,S.M.,Abu−Shakra,S.,and Beddingfield,F.C.,III(2011).“Dose response with onabotulinumtoxinA for post−stroke spasticity: a pooled data analysis.” Mov Disord.26,209−215.)、平滑筋及び自律神経の障害(Ellsworth,P.and Travis,M.,(2014).“Onabotulinum toxin A: a therapeutic option for refractory neurogenic detrusor overactivity and idiopathic overactive bladder.” Urol.Nurs.34,165−171.、Grunfeld,A.,Murray,C.A.,and Solish,N.,(2009).“Botulinum toxin for hyperhidrosis: a review.” Am.J.Clin.Dermatol.10,87−102.)の治療、ならびに侵害受容性疼痛症候群(Aoki,K.R.and Francis,J.,(2011).“Updates on the antinociceptive mechanism hypothesis of botulinum toxin A.” Parkinsonism.Relat Disord.17 Suppl 1,S28−S33.、Burstein,R.,Zhang,X.,Levy,D.,Aoki,K.R.,and Brin,M.F.,(2014).“Selective inhibition of meningeal nociceptors by botulinum neurotoxin type A: therapeutic implications for migraine and other pains.” Cephalalgia 34,853−869.)の治療が含まれる。
シナプス前神経終末でのBoNT/Aの一般的な作用機構(MoA)は、十分に確立されているが(Montal,M.,(2010).“Botulinum neurotoxin: a marvel of protein design.” Annu.Rev.Biochem.79,591−617.)、細胞内輸送パターン及び毒素の一般的な「ライフサイクル」に関する未解決の疑問が依然として数多く存在する。こうした疑問の解決は部分的に、細胞内における毒素の位置、分布、及び移動を正確に検出する能力に依存する。抗体を使用するBoNT/Aの直接的検出は、その効力が高く、それ故に神経細胞内の濃度が極めて低くなるため、困難である。BoNT/Aの存在を検出するための代替手段は、切断SNAP25産物(SNAP25197)に対する免疫染色によりその酵素活性を追跡することである。市販抗体及び専有抗体のいずれも、全長SNAP25(SNAP25206)またはBoNT/A切断SNAP25(SNAP25197)の発現を追跡するために使用されてきた。しかしながら、抗体を使用して、またはインタクトなSNAP25タンパク質を認識することなく、BoNT/A切断後に生成されるSNAP25197の末端エピトープを特異的に標的とすることは困難なことである(Mort,J.S.and Buttle,D.J.,(1999).“The use of cleavage site specific antibodies to delineate protein processing and breakdown pathways.” Mol.Pathol.52,11−18.)。結果的に、免疫染色結果は誤解を招きやすいが、ある抗体はアッセイ依存のものである一方で、他の抗体は組織特異的なものである。それ故に、任意の組織型で、かつBoNT/Aへの曝露後に実施する複数のアッセイで、SNAP25197を同定することができる、BoNT/A切断SNAP25に対する非常に選択的な抗体が必要とされている。
本開示は、様々な異なるアッセイにおいて、BoNT/A切断SNAP25を含むボツリヌス毒素切断SNAP25、及び位置「197」でSNAP25を切断する任意の他のBoNT/A関連化合物を検出するための方法及び組成物を提供することによって、こうした問題に対処するものであり、当該アッセイとして、限定はされないが、SNAP25197に対する、高度に特異的な組換えモノクローナル抗体(rMAb)を使用する免疫組織化学などが含まれる。こうした抗体は、限定はされないが、ヒトなどの異なる種に由来する様々な組織におけるSNAP25197の検出に使用することができる。また、こうした抗体は、限定はされないが、オナボツリヌス毒素Aなどの神経毒素で処理されたヒトに由来する組織における活性及び効力を診断するためのツールとしても使用することができる。
本発明は、抗SNAP25抗体を包含し、当該抗体は、BoNT/A切断SNAP25に対して優先的に結合する。いくつかの実施形態では、抗SNAP25抗体は、ボツリヌス毒素血清型Aの酵素(軽鎖)活性を有する組換えボツリヌス毒素によって切断されているSNAP25に対して優先的に結合する。他の実施形態では、抗SNAP25抗体は、全長または未切断SNAP25に対して結合しない。
他の実施形態では、抗SNAP25抗体は、組織において、BoNT/A切断SNAP25(またはボツリヌス毒素血清型Aの酵素(軽鎖)活性を有する組換えボツリヌス毒素によって切断されたSNAP25)を検出することが可能である。いくつかの実施形態では、組織は、生検試料である。他の実施形態では、組織は、皮膚をパンチしたものである。
いくつかの実施形態では、抗SNAP25抗体は、配列番号1または配列番号2の軽鎖配列を含み、かつ組換えマウス抗体である。他の実施形態では、抗SNAP25抗体は、配列番号3または配列番号4の重鎖配列を含み、かつ組換えマウス抗体である。他の実施形態では、抗SNAP25抗体は、配列番号5または配列番号6の軽鎖配列を含み、かつ組換えヒト抗体である。他の実施形態では、抗SNAP25抗体は、配列番号7または配列番号8の重鎖配列を含み、かつ組換えヒト抗体である。他の実施形態では、抗SNAP25抗体は、配列番号1〜8の配列を1つまたは複数含む重鎖及び/または軽鎖を有する抗体の同一のエピトープに対して結合する抗体である。
本発明はまた、BoNT/Aの酵素活性に対して組織が曝露されているかどうかを診断する方法も包含し、当該方法は、BoNT/Aの酵素活性に対して曝露されている疑いがある組織試料と抗SNAP25抗体とを接触させることであって、抗体が、BoNT/A切断SNAP25に対して優先的に結合する、接触させることと、抗SNAP25抗体が組織試料に対して結合したかどうかを検出することであって、組織試料に対して結合している抗SNAP25抗体の存在が、組織試料がBoNT/Aの酵素活性に対して曝露されていることを示す検出することと、を含む。いくつかの実施形態では、BoNT/Aの酵素活性は、天然のBoNT/Aに由来する。他の実施形態では、BoNT/Aの酵素活性は、ボツリヌス毒素血清型Aの酵素(軽鎖)活性を有する組換えボツリヌス毒素に由来する。いくつかの実施形態では、本方法で使用される抗SNAP25抗体は、配列番号1または配列番号2の軽鎖配列を含み、かつ組換えマウス抗体である。他の実施形態では、本方法で使用される抗SNAP25抗体は、配列番号3または配列番号4の重鎖配列を含み、かつ組換えマウス抗体である。他の実施形態では、本方法で使用される抗SNAP25抗体は、配列番号5または配列番号6の軽鎖配列を含み、かつ組換えヒト抗体である。他の実施形態では、本方法で使用される抗SNAP25抗体は、配列番号7または配列番号8の重鎖配列を含み、かつ組換えヒト抗体である。他の実施形態では、本方法で使用される抗SNAP25抗体は、配列番号1〜8の配列を1つまたは複数含む重鎖及び/または軽鎖を有する抗体の同一のエピトープに対して結合する抗体である。
別の態様では、本発明は、BoNT/Aの酵素活性に対して組織が曝露されているかどうかを診断するキットを包含し、当該キットは、抗SNAP25抗体を含み、当該抗体は、BoNT/A切断SNAP25に対して優先的に結合する。いくつかの実施形態では、BoNT/Aの酵素活性は、天然のBoNT/Aに由来する。他の実施形態では、BoNT/Aの活性は、ボツリヌス毒素血清型Aの酵素(軽鎖)活性を有する組換えボツリヌス毒素に由来する。いくつかの実施形態では、本キットで使用される抗SNAP25抗体は、配列番号1または配列番号2の軽鎖配列を含み、かつ組換えマウス抗体である。他の実施形態では、本キットで使用される抗SNAP25抗体は、配列番号3または配列番号4の重鎖配列を含み、かつ組換えマウス抗体である。他の実施形態では、本キットで使用される抗SNAP25抗体は、配列番号5または配列番号6の軽鎖配列を含み、かつ組換えヒト抗体である。他の実施形態では、本キットで使用される抗SNAP25抗体は、配列番号7または配列番号8の重鎖配列を含み、かつ組換えヒト抗体である。他の実施形態では、本キットで使用される抗SNAP25抗体は、配列番号1〜8の配列を1つまたは複数含む重鎖及び/または軽鎖を有する抗体の同一のエピトープに対して結合する抗体である。
SNAP25197に対するヒト化組換えモノクローナル抗体及びマウス組換えモノクローナル抗体の推定エピトープの図表示を示す。本図は、元のモノクローナル抗体の生成に使用したN末端システイン残基(キーホールリンペットヘモシアニンへのコンジュゲートに使用される)を除いた12残基ペプチドを示す。 濃度が3nMの(L3)BoNT/Aを使用して、または(L2)BoNT/Aを使用せずに処理されたラット胚性皮質細胞可溶化液中の全長SNAP25206及び切断SNAP25197を検出するための、異なる抗体の特異性を比較するウエスタンブロット解析を示す。(A)は、SNAP25の全長(206)形態及び切断(197)形態の双方を認識する市販の抗SNAP25mAb(SMI−81R)でプローブされたブロットである。レーン2では、SNAP25206のみが検出される一方、レーン3では、SNAP25206(矢印)及びSNAP25197(矢頭)の双方が検出されている。(B)は、SNAP25206及びSNAP25197の双方を認識すると報告されている市販の抗SNAP25mAb(MC−6050)でプローブされたブロットである。レーン3において、SNAP25197のみが、単一バンド(矢頭)として出現する。(C)は、SNAP25197に特異的であると報告されている市販の抗SNAP25mAb(MC−6053)でプローブされたブロットである。この抗体は、レーン3において、細いかすかなSNAP25197バンドを認識する。(D)は、Ab632抗SNAP25197rMAbでプローブされたブロットである。レーン2では、バンドは検出されていないが、レーン3では、SNAP25197の単一バンド(矢頭)が検出されている。(E)は、Ab635抗SNAP25197rMAbでプローブされたブロットである。レーン2では、バンドは検出されていないが、レーン3では、SNAP25197の単一バンド(矢頭)が検出されている。(F)は、RGT−1092抗SNAP25197pAbでプローブされたブロットである。この抗体は、レーン3において、SNAP25197(矢頭)を主に認識しているが、SNAP25197バンドの直上及び直下に2つかすかなバンドが確認することができる。レーン1はタンパク質ラダーであり、レーン2は未処理の皮質細胞可溶化液であり、レーン3はBoNT/Aで処理した(3nM)皮質細胞可溶化液である。 濃度が3nMの(L3)BoNT/Aを使用して、または(L2)BoNT/Aを使用せずに処理されたSiMa細胞可溶化液中の全長SNAP25206及び切断SNAP25197を検出するための、異なる抗体の特異性を比較するウエスタンブロット解析を示す。(A)は、SNAP25の全長(206)形態及び切断(197)形態の双方を認識する市販の抗SNAP25mAb(SMI−81R)でプローブされたブロットである。レーン2では、SNAP25206のみが検出される一方で、レーン3では、SNAP25206(矢印)及びSNAP25197(矢頭)の双方が検出されている。(B)は、SNAP25206及びSNAP25197の双方を認識すると報告されている市販の抗SNAP25mAb(MC−6050)でプローブされたブロットである。レーン3において、SNAP25197のみが、単一バンド(矢頭)として出現する。(C)は、SNAP25197に特異的であると報告されている市販の抗SNAP25mAb(MC−6053)でプローブされたブロットである。抗体は、いずれのバンドも認識していないと考えられる。(D)は、Ab632抗SNAP25197rMAbでプローブされたブロットである。レーン2では、バンドは検出されていないが、レーン3では、SNAP25197の単一バンド(矢頭)が検出されている。(E)は、Ab635抗SNAP25197rMAbでブロットである。レーン2では、バンドは検出されていないが、レーン3では、SNAP25197の単一バンド(矢頭)が検出されている。(F)は、RGT−1092抗SNAP25197pAbでプローブされたブロットである。この抗体は、レーン3において、SNAP25197(矢頭)を主に認識するが、SNAP25197のバンドの直上及び直下に2つのかすかなバンドを確認することができる。レーン1はタンパク質ラダーであり、レーン2は未処理のSiMa細胞可溶化液であり、レーン3は、BoNT/Aで処理した(0.01nM)SiMa細胞可溶化液である。 図4A、Bは、抗GAPDHmAbでプローブされた、図2の皮質細胞試験及び図3のSiMa細胞試験の対照ウエスタンブロット解析を示し、レーン2及びレーン3において試料が等しく負荷されていることを示している。レーン1はタンパク質ラダーであり、レーン2は未処理の細胞可溶化液であり、レーン3はBoNT/Aで処理した(3nM)皮質細胞可溶化液及び(0.01nM)SiMa細胞可溶化液である。図4C、Dは、ウエスタンブロット解析を示し、BoNT/A(L3)、BoNT/C(L4)、BoNT/E(L5)を使用して、または毒素(L2)を使用せずに処理したSiMa細胞可溶化液を使用して、Ab632−rMAbのエピトープ特異性を示している。(C)は、SNAP25の全長(206)形態ならびに切断(BoNT/Aでは197、BoNT/Cでは198、BoNT/Eでは180)形態の双方を認識する市販の抗SNAP25mAb(SMI−81R)でプローブされたブロットである。レーン2では、SNAP25206のみが検出されている一方で、レーン3では、SNAP25206(矢印)及びSNAP25197の双方が検出される。レーン4では、SNAP25206(矢印)及びSNAP25198の双方が検出されており、レーン5では、SNAP25206(矢印)及びSNAP25180の双方が検出されている。(D)は、Ab632抗SNAP25197rMAbでプローブされたブロットである。レーン2、4、及び5では、バンドは検出されていないが、レーン3では、SNAP25197の単一バンドが検出されている。レーン1はタンパク質ラダーであり、レーン2は未処理のSiMa細胞可溶化液であり、レーン3はBoNT/Aで処理したSiMa細胞可溶化液であり、レーン4はBoNT/Cで処理したSiMa細胞可溶化液であり、レーン5はBoNT/Eで処理したSiMa細胞可溶化液である。 オナボツリヌス毒素A(10U/kg)またはビヒクルいずれかで処理した後のラット膀胱の切片における、SNAP25に対する抗体の特異性を比較する免疫組織化学的な解析を示す。(A〜E)は、オナボツリヌス毒素Aが注射された膀胱排尿筋(DM)の共焦点画像であり、(A)は、全長(206)SNAP25及び切断(197)SNAP25に対して市販のmAb(SMI−81R)でプローブしたものであり、(B)は、SNAP25197及びSNAP25206に対して第2の市販mAb(MC−6050)でプローブしたものであり、(C)は、SNAP25197に対して市販mAb(MC−6053)でプローブしたものであり、(D)は、SNAP25197に対してAb632−rMAbでプローブしたものであり、(E)は、SNAP25197に対してRGT−1092pAbでプローブしたものである。(F〜J)は、ビヒクルが注射された対照ラット膀胱の共焦点画像であり、同一の5つの抗体でプローブされたものである。矢印(F及びJ)は、ビヒクルで処理したラット膀胱に由来する神経線維内のIR−シグナルを指している。DMは排尿筋、スケールバー=50μmである。 オナボツリヌス毒素A(30U/kg)またはビヒクルのいずれかで処理した後のラット無毛皮膚の切片における、SNAP25に対する抗体の特異性を比較する免疫組織化学的な解析を示す。(A〜E)は、オナボツリヌス毒素Aが注射されたラット皮膚の共焦点画像であり、(A)は、全長(206)SNAP25及び切断(197)SNAP25に対して市販のmAb(SMI−81R)でプローブしたものであり、(B)は、SNAP25197及びSNAP25206に対して第2の市販mAb(MC−6050)でプローブしたものであり、(C)は、SNAP25197に対して市販のmAb(MC−6053)でプローブしたものであり、(D)は、SNAP25197に対してAb632−rMAbでプローブしたものであり、(E)は、SNAP25197に対してRGT−1092pAbでプローブしたものである。(F〜J)は、ビヒクルが注射された対照ラット皮膚の共焦点画像であり、同一の5つの抗体でプローブされたものである。矢印(F、G、H、及びJ)は、ビヒクルで処理したラット皮膚に由来する神経線維内のIR−シグナルを指している。アスタリスク(B、C、G、及びH)は、血管腔内の非特異的IR−シグナルを指している。BVは血管、CTは結合組織、スケールバー=50μmである。 オナボツリヌス毒素A(30U/kg)またはビヒクルのいずれかで処理した後のラット無毛皮膚下層の骨格筋における、SNAP25に対する抗体の特異性を比較する免疫組織化学的な解析を示す。(A〜D)は、オナボツリヌス毒素Aが注射されたラット肢の下層筋肉内の運動神経末端(MNT、矢印)を示す共焦点画像であり、(A)は、全長(206)SNAP25及び切断(197)SNAP25に対して市販のmAb(SMI−81R)でプローブしたものであり、(B)は、SNAP25197及びSNAP25206に対して第2の市販mAb(MC−6050)でプローブしたものであり、(C)は、SNAP25197に対して市販のmAb(MC−6053)でプローブしたものであり、(D)は、SNAP25197に対してAb632−rMAbでプローブしたものである。(E〜H)は、ビヒクルが注射された対照ラット肢に由来する共焦点画像であり、同一の4つの抗体でプローブされたものである。SNAP25−IRシグナルは、緑色であり(白黒の図では、灰色として示される)、下層の筋線維(MF)を示すために、DICイルミネーションを使用した。矢印(E)は、ビヒクルで処理したラット肢に由来するMNT内のIR−シグナルを指しており、アスタリスク(B、C、F、及びG)は、筋肉内の非特異的IR−シグナルを指している。スケールバー=50μmである。 BOTOX(登録商標)またはビヒクルのいずれかで処理した後のラット無毛皮膚(図7A〜図7J)及びラット膀胱(図7K〜図7T)の切片における、様々なSNAP25197特異的抗体の特異性を比較する免疫組織化学的な解析を示す。(A〜J)は、BOTOX(登録商標)が注射されたラット皮膚の共焦点画像であり、(A)は、生成ロットがより古い(5/02/2011)ヒト化Ab632−rMAbでプローブしたものであり、(B)は、より最近のロットのヒト化Ab632−rMAbでプローブしたものであり、(C)は、最近のロットのマウスAb635−rMAbでプローブしたものであり、(D)は、Ab507mAb(18383−CIPにおける細胞に基づくアッセイに使用されるクローン2E2A6)でプローブしたものであり、(E)は、腹水から精製した、元の「非組換え」3C1A5mAbでプローブしたものである。(F〜J)は、ビヒクルが注射された対照ラット皮膚の共焦点画像であり、同一の5つの抗体でプローブしたものである。矢印(A、B、C)は、血管周囲の神経線維内の特異的免疫反応性シグナルを指している。(K〜T)は、BOTOX(登録商標)が注射された膀胱平滑筋(SM)の共焦点画像であり、(K)は、より古い生成ロット(5/02/2011)のヒト化Ab632−rMAbでプローブしたものであり、(L)は、より最近のロットのヒト化Ab632−rMAbでプローブしたものであり、(M)は、より最近のロットのマウスAb635−rMAbでプローブしたものであり、(N)Ab507mAb(18383−CIPにおける細胞に基づくアッセイに使用されるクローン2E2A6)でプローブしたものであり、(O)は、腹水から精製した、元の「非組換え」3C1A5mAbでプローブしたものである。(P〜T)は、ビヒクルが注射された対照ラット膀胱の共焦点画像であり、同一の5つの抗体でプローブしたものである。矢印(K、L、M、及びO)は、膀胱平滑筋内の神経線維における特異的免疫反応性シグナルを指している。BVは血管であり、CTは結合組織であり、SMは、排尿筋(detrusor muscle)である。スケールバー=50μmである。 オナボツリヌス毒素A(10U)またはビヒクルのいずれかで処理した後のヒト背中皮膚の切片における、SNAP25197に対する市販(MC−6053)mAbとAb635−rMAbとの免疫組織化学的な比較を示す。(A、B)はオナボツリヌス毒素Aで処理したヒト皮膚における血管の共焦点画像であり、(E、F)はビヒクルで処理したヒト皮膚における血管の共焦点画像であり、この血管は、MC−6053mAb(A、E)またはAb635−rMAb(B、F)のいずれかでプローブされたものである。(C、D)はオナボツリヌス毒素Aで処理したヒト皮膚であり、(G、H)はビヒクルで処理したヒト皮膚における汗腺であり、この汗腺は、MC−6053mAb(C、G)またはAb635−rMAb(D、H)のいずれかでプローブされたものである。矢印は、ビヒクルで処理したヒト皮膚に由来する神経線維内のIR−シグナルを指している。BVは血管であり、CTは結合組織であり、SGは汗腺であり、スケールバー=50μmである。 (A〜F)は、異なる形態のSNAP25に対する抗体でプローブされた、BoNT/A(3nM)またはビヒクルで処理した後根神経節(DRG)培養物の共焦点画像を示す。(A〜C)は、BoNT/Aに対して3時間曝露したDRG培養物である。曝露後(A)では、全長(206)SNAP25及び切断(197)SNAP25に対して市販(SMI−81R)mAbで染色し、(B)では、SNAP25197に対して市販(MC−6053)mAbで染色し、(C)では、SNAP25197に対してAb632−rMAbで染色した。(D〜F)は、ビヒクルに対して曝露した対照DRG培養物であり、同一の3つの抗体でプローブしたものである。Eの矢頭は、バックグラウンド標識を示している神経細胞体を指している。
I.定義
別段の定義がない限り、本明細書で使用される専門用語及び科学用語はすべて、本発明が属する技術分野の当業者が一般に理解する意味を有する。本明細書で使用されるとき、下記の用語は、別段の記載がない限り、それに起因する意味を有する。
「BoNT/A」は、Clostridium botulinumによって生成されるボツリヌス毒素血清型Aを指す。
「オナボツリヌス毒素A」は、BOTOX(登録商標)の商標名を指し、これは、FDAによる承認を受けた900kDaのボツリヌス神経毒素血清型A複合体製剤である。
抗体またはポリペプチドに対して「特異的に結合する」または「優先的に結合する」(本明細書で互換的に使用される)エピトープは、当該技術分野においてよく理解されている用語であり、そのような特異的結合または優先的結合を決定する方法も当該技術分野においてよく知られている。分子は、代替の細胞または物質よりも長い持続期間及び強い親和性を伴って、頻繁に、迅速に、特定の細胞または物質と反応または会合する場合、「特異的結合」または「優先的結合」を示すと言われる。抗体が、他の物質に対する結合よりも強い親和性、結合力を伴って、迅速に、排他的に、かつ/または長い持続期間結合する場合、抗体は、標的に「特異的に結合する」または「優先的に結合する」。この定義を読み取ることによって、例えば、第1標的に対して特異的または優先的に結合する抗体(または部分またはエピトープ)は、第2標的に対して特異的または優先的に結合してもしなくてもよいと理解される。したがって、「特異的結合」または「優先的結合」は、排他的結合を(含み得るものの)必ずしも必要とするものではない。一般に本明細書に記載の結合に対する言及は優先的な結合を意味するが、これは必然的ではない。
本明細書で使用される「SNAP25197」は、25kDaのシナプトソーム関連タンパク質(SNAP25)の197アミノ酸断片を指し、これは、全長SNAP25タンパク質がボツリヌス毒素血清型Aによって切断されるか、またはボツリヌス毒素血清型Aの酵素(軽鎖)活性を有する組換えボツリヌス毒素によって切断されるときに生成されるものである。
本明細書で使用される「SNAP25206」は、206アミノ酸を含む全長SNAP25タンパク質を指す。
本発明は、具体的に例示される抗体、製剤、またはそのような抗体の使用方法に限定されるものではなく、したがって、変化し得るものであることを理解されたい。本明細書に記載の専門用語は、本発明の特定の実施形態の説明のみを目的としており、限定を意図するものではないことも理解されたい。
II.SNAP25197に対して結合する抗体
シナプス小胞糖タンパク質2C(SV2C)、線維芽細胞増殖因子受容体3(FGFR3)、及びSNAP25206を含むBoNT/Aの分子標的は、ラット及び霊長類の膀胱及び無毛皮膚を含む全身にわたる自律神経線維及び感覚神経線維に幅広く発現かつ共局在化している。結果的に、神経終末は、BoNT/Aの阻害作用に対して等しく感受性である可能性がある。BoNT/Aの様々な分子標的に対する抗体が存在するが、(例えば、免疫蛍光を使用する)、ウエスタンブロット法及び同様に組織試料中の双方における切断(すなわち、BoNT/A活性)SNAP25(例えば、SNAP25197断片)の検出に有用である同定された最適な抗体は存在していない。
本開示の態様は、BoNT/AによるSNAP25の切断産物に特異的である抗SNAP25抗体を部分的に含み、当該抗体は、ELISAアッセイ、ウエスタンブロット用途、細胞培養アッセイ、及び組織試料で、BoNT/A活性を検出するために使用することができる。本発明の別の態様は、SNAP25197断片のカルボキシ末端に対するエピトープを有し、全長SNAP25(SNAP25206)に対して実質的に結合しない抗SNAP25抗体である。
抗体(モノクローナルまたはポリクローナル)の作製方法は、当該技術分野において知られている。用いられ得る方法の1つは、Kohler and Milstein,Nature 256:495−497(1975)の方法またはその変更形態である。典型的には、モノクローナル抗体は、マウスなどの非ヒト種において発現する。一般に、マウスまたはラットが免疫化に使用されるが、他の動物を使用してもよい。また、一旦抗体が所望の結合特性を有すると同定されると、ヒトを含む他の種の抗体の定常ドメインまたは支持フレームワーク領域に対して、その相補性決定領域(CDR)を含む抗原結合部位を融合することができる。いくつかの例では、こうした組換えモノクローナル抗体を生成させることで、こうした抗体が注射される患者または宿主動物における不必要な免疫応答を最小化することができる。他の例では、こうした組換えモノクローナル抗体を生成させることで、診断、または様々な動物種の組織におけるBoNT/A活性を検出するための使用を目的として、ある特定の結合特性を有する特異的抗体の有用性を拡大することができる。いくつかの例では、組換えモノクローナル抗体は、CDRのみならず、組換えIgG骨格にも起因する選択性により、「非特異的な(off target)」シグナルを最小化する利点を有し得るものであり、これは、対象組織の内在性IgGとは大きく異なり得る。
抗SNAP25197抗体は、米国特許公開第US2012/0225436A1号において生成かつ説明されており、当該文献は、参照によって本明細書中に組み込まれる。こうしたモノクローナル抗体の1つであり、免疫組織化学的(IHC)アッセイにおける能力が優れているために選択されたモノクローナル抗体のCDRの配列を決定し、ヒト(IgG1)起源またはマウス(IgG2A)起源のいずれかである免疫グロブリン骨格へと組換え操作した。こうした抗体を、免疫蛍光を使用するウエスタンブロットアッセイ及び組織試料(ラット組織またはヒト組織のいずれか)の双方において、切断SNAP25(SNAP25197)に対するその特異性について、市販抗体と共にさらに特徴付けた。以下の表1は、この比較に使用した抗SNAP25の一覧を含むものである。
n/a=入手不能、mAb=マウスモノクローナル抗体、rMAb=組換えモノクローナル抗体、pAb=ウサギポリクローナル抗体
III.抗SNAP25197抗体の特徴付け
抗SNAP25抗体の特徴付けにいくつかの方法を使用することができる。1つの方法は、それが結合するエピトープを同定することである。エピトープマッピングは、例えば、Pepscan Systems(Edelhertweg 15,8219 PH Lelystad,The Netherlands)といった様々な供給源から市販されているものである。エピトープマッピングは、抗SNAP25抗体が結合する配列の決定に使用することができる。エピトープは、直鎖状エピトープ、すなわち、アミノ酸の単一区間に含まれているものであり得るか、または必ずしも単一区画に含まれ得るわけではないアミノ酸の3次元的相互作用によって形成された立体構造エピトープであり得る。可変長のペプチド(例えば、少なくとも4〜6アミノ酸長)を単離または合成することができ(例えば、組換えによって)、抗SNAP25抗体との結合アッセイに使用することができる。抗SNAP25抗体が結合するエピトープは、細胞外配列から得られた重複ペプチドを使用し、かつ抗SNAP25抗体による結合を決定することによって、系統的スクリーニングで決定することができる。
抗SNAP25抗体の特徴付けに使用することができる別の方法は、同一抗原、または同一抗原上の同一エピトープにさえ結合する他の抗体との競合アッセイを使用することである。競合アッセイは、当業者によく知られているものである。
抗SNAP25抗体を特徴付ける別の方法は、それが結合する抗原によるものである。抗SNAP25抗体は、ウエスタンブロットにおいて使用することができる。具体的には、いくつかの実施形態では、ウエスタンブロットアッセイで抗SNAP25抗体を使用して、BoNT/A切断SNAP25(SNAP25197)に対するその特異性を決定した。ウエスタンブロットアッセイにおいて、SNAP25197に対して優先的に結合し、全長(すなわち、未切断)SNAP25に対しては結合しない抗SNAP25抗体が本開示の好ましい実施形態である。ウエスタンブロットアッセイにおける抗SNAP25抗体の特徴付けは、以下の実施例において詳述されている。
IV.組織試料におけるBoNT/A活性の診断方法
様々な組織におけるBoNT/A活性の有無の特定に、BoNT/A切断SNAP25(SNAP25197)に対して結合する抗体を使用してよい。そのような組織には、無毛または有毛を含むがそれらに限定されない皮膚と、骨格筋及び平滑筋を含むがそれらに限定されない筋肉と、膀胱と、前立腺、涙腺、内分泌腺、及び外分泌腺を含むがそれらに限定されない腺組織と、血管と、脊髄と、脳と、こうした組織のいずれか及びすべての内部の神経線維と、が含まれ得る。そのような組織は、生検または皮膚をパンチしたものの一部として得てよい。
組織におけるBoNT/A活性を検出するための使用に適した抗体は、(1)SNAP25197に対する結合に特異的であり、全長または未切断SNAP25(SNAP25206)に対する結合には特異的ではなく、(2)組織試料においてSNAP25197を優先的に検出することができる(かつ全長または未切断SNAP25は検出しない)必要がある。望ましい別の特性は、組織試料において、抗体が非特異的抗原に対して実質的に結合することなく(すなわち、バックグラウンド、非特異的結合が低いか、または存在しない)、BoNT/A切断SNAP25(SNAP25197)に対して優先的に結合することである。
特定の組織試料においてBoNT/AまたはBoNT/A様化合物の活性の有無を決定することは、1)特定の組織または臨床効能におけるBoNT/Aの作用機構の理解、2)BoNT/Aの活性及び/または注射部位を超えた伝播の評価、3)BoNT/Aに対する疑わしい免疫の評価、4)BoNT/Aの局所的な拡散(例えば、注射した筋肉から隣接する筋肉または組織へのもの)の評価及び理解、5)ヒトボツリヌス中毒の状況において、生検によって実施される、BoNT/Aに対する曝露の可能性の評価、ならびに6)臨床薬理学的試験を含むがそれに限定されない様々な臨床診断目的及び非臨床診断目的で重要であり得る。
1つの実施形態では、使用には、SNAP25197と、SNAP25197に対して特異的に結合する抗体との間の複合体形成が伴い得る。本発明の診断方法の1つの実施形態では、抗SNAP25197抗体は、検出可能な標識を有し得る。使用可能である標識の例には、放射性物質、蛍光色素分子、化学標識、限定はされないが、ビオチン/ストレプトアビジン検出、または酵素基質標識などの生物学的物質が含まれ得る。他の実施形態では、検出可能な標識を有し得る別の種の二次抗体を使用して、抗SNAP25197抗体を検出することができる。場合によっては、二次抗体を使用することで、一次抗SNAP25197抗体のシグナルが増強され、それによって、組織試料における低い/より低いレベルのBoNT/A活性が検出される。
V.本発明の組成物
本発明は、ELISA、ウエスタンブロットアッセイ、及び組織試料において、未切断SNAP25(SNAP25206)を検出することなく、BoNT/A切断SNAP25を優先的に検出することができる抗SNAP25197抗体を含む組成物も包含する。いくつかの実施形態では、SNAP25197抗体は、CDRが異なる種の抗体の支持フレームワークと融合している組換えモノクローナル抗体である。他の実施形態では、抗SNAP25197抗体は、CDRが同一種の抗体の支持フレームワークと融合している組換えモノクローナル抗体である。いくつかの実施形態では、抗SNAP25197抗体は、CDRがヒト抗体の支持フレームワークと融合している組換えモノクローナル抗体である。いくつかの実施形態では、抗SNAP25197抗体は、CDRがマウス抗体の支持フレームワークと融合している組換えモノクローナル抗体である。
以前US2012/0225436において予備的に説明された1つの抗体である3C1A5が、本発明において特に有用であることが明らかとなり、これは、当該抗体が、BoNT/Aで処理した組織において、SNAP25197を検出する固有の能力を有しているためである。3C1A5は、免疫に基づく(例えば、ELISA)アッセイ及び/または細胞に基づくアッセイにおいて、SNAP25197に対して優先的に結合することが知られていた。図1は、SNAP25197に対する、3C1A5抗体の推定エピトープ結合部位を描写したものを示す。実施例において詳細に説明されるように、この抗体(及びその組換えヒト及びマウスバージョン)はまた、ウエスタンブロットアッセイにおいて、BoNT/A切断SNAP25(SNAP25197)を優先的に検出した(またはそれに対して結合した)。また、驚くべきことに、この抗体(及びその組換えヒト及びマウスバージョン)は、ラット及びヒト組織試料において、BoNT/A切断SNAP25(SNAP25197)を優先的に検出する(またはそれに対して結合する)ことが可能であった。抗切断SNAP25抗体は、ウエスタンブロットアッセイ及び組織試料において、SNAP25197を優先的に検出する(またはそれに対して結合する)ことが可能であるという報告が存在するものの、実施例において詳細に示すように、3C1A5(またはその組換えヒト及びマウスバージョン)は、すべてのアッセイ及び異なる組織で、SNAP25197を一貫して検出し、かつ他のエピトープに対する非特異的結合を示さなかった唯一の抗体であった。
いくつかの場合では、本発明の抗体は3C1A5である。他の場合では、本発明の抗体は、3C1A5の抗原結合部位を含む組換え抗体であるが、同一または異なる種に由来する別の抗体のフレームワーク領域と融合しているものである。
1つの実施形態では、抗SNAP25197抗体の軽鎖/重鎖は、以下の表2に示す配列を1つまたは複数含む。
いくつかの場合では、本発明の抗体は、配列番号1または配列番号2の軽鎖配列を含み、かつ組換えマウス抗体である。他の場合では、本発明の抗体は、配列番号3または配列番号4の重鎖配列を含み、かつ組換えマウス抗体である。他の場合では、本発明の抗体は、配列番号5または配列番号6の軽鎖配列を含み、かつ組換えヒト抗体である。他の場合では、本発明の抗体は、配列番号7または配列番号8の重鎖配列を含み、かつ組換えヒト抗体である。
さらに他の実施形態では、本発明の抗体は、配列番号1〜8の配列を1つまたは複数含む重鎖及び/または軽鎖を有する抗体の同一のエピトープに対して結合する抗体であり得る。いくつかの場合、本発明の抗体は、配列番号1〜8の配列を1つまたは複数含む重鎖及び/または軽鎖を有する抗体の同一のエピトープに対する結合で競合することになる抗体であり得る。
下記の実施例は例示のために提供されるが、本発明を限定するものではない。
IV.実施例
実施例1.ウエスタンブロット比較
BoNT/Aを使用してまたは使用せずに処理したラット胚性皮質細胞可溶化液及びSiMa細胞可溶化液の全長(206)形態またはBoNT/A切断(197)形態のSNAP25をSNAP25抗体(表1に示すもの)が認識する能力について、最初にウエスタンブロット解析によって比較した(図2及び図3を参照のこと)。
ラット皮質神経細胞は、胎仔(embryonic pup)(E18)から採取し、パパイン解離システム(Worthington Biochemical Corp.,Lakewood,NJ)において、37℃で15分間消化させることで、個々の細胞を得た。その後、B−27サプリメント、0.5mMのL−グルタミン、及びペニシリン/ストレプトマイシンを含むNeurobasal培地(Life Technologies,Carlsbad,CA)へと皮質細胞を移した。ラット後根神経節(DRG)は、新生仔(neonatal pup)(P7−P14)から採取してプールし、パパイン含有HBSS(1ml当たり最終濃度の20ユニットのパパインを含む1mMのL−システイン)中、37℃で15分間消化させた。神経節を洗浄した後、1型コラゲナーゼ(1.7mg/ml、Sigma,St Louis,MO)を含有するCa2+/Mg2+−free HBSS中で消化し、37℃でさらに15分間インキュベートした。その後、B−27サプリメント、0.5mMのL−グルタミン、ペニシリン/ストレプトマイシン、及び20ng/mlの2.5S神経成長因子(NGF)を含むNeurobasal−A培地(Life Technologies,Carlsbad,CA)中で神経節を洗浄してから、パスツールピペットにより穏徐に粉砕した。皮質細胞及びDRG細胞を均一に分散させて、100mmの培養皿内に配置した12mmのポリ−D−リジン/ラミニン被覆カバーガラス(BD Biosciences,San Jose,CA)上へと播種し、処理を実施する前にインビトロで6〜7日増殖させた。動物のプロトコール及び手順はすべて、Allergan Institutional Animal Care and Use Committeeによって承認されたものであり、NIHガイドラインに従って実施した。
選択日に、3nMのBoNT/A(150kDa、Metabiologics,Madison,WI)を使用してまたは使用せずに、37℃で3時間培養物を処理した。処理の後、細胞を洗浄してから、新鮮培養培地で一晩インキュベートした。その後、皮質細胞は、PBSで洗浄し、氷上で、新たに調製した溶解緩衝液(20mMのトリス pH7.5、0.15Mの塩化ナトリウム、1nMのEDTA、1mMのEGTA、10%トリトンX−100、及びEDTA非含有プロテアーゼ阻害剤の錠剤1錠)中に、20分間溶解させた後、ウエスタンブロット(WB)解析の前に、4000rpmで20分間遠心してデブリを除去した。DRG細胞は、洗浄し、4%のパラホルムアルデヒドで10〜15分間固定化して、後述のプロトコールに従って免疫細胞化学のために処理した。
SiMa細胞(DSMZ,Germany)は、BD Biosciencesの商品であるCollagen IVフラスコ(VWR,Radnor,PA)中で通気式キャップを使用して培養した(Marini,P.,MacLeod,R.A.,Treuner,C.,Bruchelt,G.,Bohm,W.,Wolburg,H.,Schweizer,P.,and Girgert,R.,1999.SiMa,a new neuroblastoma cell line combining poor prognostic cytogenetic markers with high adrenergic differentiation.Cancer Genet.Cytogenet.112,161−164.)。増殖培地は、RPMI1640、0.1mMの非必須アミノ酸、10mMのHEPES、1mMのピルビン酸ナトリウム、100U/mLのペニシリン、100μg/mLのストレプトマイシン、及び10%のウシ胎仔血清からなるものであった。BoNT/A(0.01nM)を使用してまたは使用せずに、細胞を37℃で24時間処理した。処理の後、PBSでSiMa細胞を洗浄し、氷上で新たに調製した溶解緩衝液中に20分間溶解させた後、WB解析の前に、4000rpmで20分遠心してデブリを除去した。
WBアッセイでは、ラット胚性皮質神経細胞及びヒト神経芽細胞腫細胞株(SiMa)を用いた。ヒト神経芽細胞腫細胞株(SiMa)は、BoNT/A媒介SNAP25切断に対して感受性であることが知られている(Fernandez−Salas,E.,Wang,J.,Molina,Y.,Nelson,J.B.,Jacky,B.P.,and Aoki,K.R.,2012.Botulinum neurotoxin serotype A specific cell−based potency assay to replace the mouse bioassay.PLoS.One.7,e49516.)。こうした培養物に由来する全細胞可溶化液を電気泳動(Biorad TGX Any Kdゲル)によって分離し、ゲルをPVDF膜上へと転写した。緩衝液(5%の粉乳を含む1X TBS−0.1%Tween−20)中、室温でブロットを1時間ブロックした後、ブロッキング緩衝液中、4℃で一次抗体を使用してインキュベートした。洗浄後、HRPコンジュゲート二次抗体(Bio Rad,Hercules,CA)でブロットをインキュベートし、ECL Plus(GE Healthcare,Pittsburgh,PA)によって発生させた。グリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素(GAPDH)に対して、別々の対照ブロットをプローブして、細胞可溶化液試料が等しく負荷されていることを示した。可変モードGE Typhoon 9410撮像装置を使用してウエスタンブロットをスキャンし、ImageQuant TL v.2005ソフトウェア(GE Healthcare,Pittsburgh,PA)を使用して解析した。
市販されて幅広く使用されている、すべての形態のSNAP25タンパクを対象とする第1のモノクローナル抗体(SMI−81R)は、SNAP25206及びSNAP25197の双方を認識した(図2A)。対照的に、両形態のSNAP25を認識するものとして説明される第2の市販モノクローナル抗体(MC−6050)は、驚くべきことに、毒素で処理した細胞に由来する可溶化液中のSNAP25197に対して特異的であった(図2B)。さらに、同一の会社から入手し、BoNT/A切断SNAP25のみを認識するものとして説明される別の抗体(MC−6053)は、毒素処理のレーンにおいて、細く、かすかなバンドを排他的に示した(図2C)。
BoNT/A切断SNAP25を対象とするヒト(Ab632)及びマウス(Ab635)rMAbは、SNAP25197に対して非常に特異的であり、毒素処理した可溶化液において単一バンドのみを検出したが、未処理の対照レーンにおいては、バンドは検出されなかった(図2D、図2E)。同様に、SNAP25197に対する社内のウサギpAb(RGT−1092)は、BoNT/Aで処理した試料において1つのバンドのみを検出したが、対照レーンにおいては、バンドは検出されなかった(図2F)。しかしながら、pAbは、2つのかすかなバンド(1つはSNAP25197のバンド直上のもの、もう1つは約20kDaで毒素処理した試料中にのみ存在するもの)をさらに認識していることが認められたが、このことは容易に説明することができなかった。それにもかかわらず、未処理レーンにおいてバンドが観測されなかったため、上のバンドがインタクトなSNAP25である可能性は低い。BoNT/Aで処理された及び処理されていないSiMa細胞培養物に由来する可溶化液を使用して類似のWB結果が得られたが(図3)、但しMC−6053では、対照レーンまたは毒素処理のレーンのいずれにおいてもバンドは観測されなかった(図3C)。GAPDHに対してプローブされた対照ブロットによって、皮質細胞可溶化液実験、及びSiMa細胞可溶化液実験の双方で、すべての試料が等しく負荷されていることが示された(図4A、図4B)。
別々のWB分析を実施し、BoNT/Cで処理したSiMa細胞可溶化液、及びBoNT/Eで処理したSiMa細胞可溶化液を使用してBoNT/Aで処理した可溶化液と比較することにより、rMAbのエピトープ特異性を調査した。BoNT/Cが、アミノ酸(aa)残基198でSNAP25を切断する一方で、BoNT/Eは、aa残基180でSNAP25を切断することが認められている[11]。SMI−81RmAbは、全長形態及びBoNT切断形態のSNAP25のいずれも認識したが(図4C)、ヒトrMAbは、予想通り、BoNT/Aで処理した可溶化液試料のみにおいて単一バンドを検出した(図4D)。
図2は、(L3)BoNT/Aを使用して、または(L2)BoNT/Aを使用せずに処理したラット胚性皮質神経細胞可溶化液を使用して、SNAP25に対する抗体の特異性を比較するWB解析を示す。(A)は、SNAP25の全長(206)形態及び切断(197)形態の双方を認識する市販の抗SNAP25mAb(SMI−81R)でプローブされたブロットである。レーン2では、SNAP25206のみが検出されているが、レーン3では、SNAP25206(矢印)及びSNAP25197(矢頭)の双方が検出されている。(B)は、SNAP25206及びSNAP25197の双方を認識すると報告されている市販の抗SNAP25mAb(MC−6050)でプローブされたブロットである。レーン3において、SNAP25197のみが、単一バンド(矢頭)として出現する。(C)は、SNAP25197に特異的であると報告されている市販の抗SNAP25mAb(MC−6053)でプローブされたブロットである。この抗体は、レーン3において、細くかすかなSNAP25197バンドを認識している。(D)は、Ab632抗SNAP25197rMAbでプローブされたブロットである。レーン2では、バンドは検出されていないが、レーン3では、SNAP25197の単一バンド(矢頭)が検出されている。(E)は、Ab635抗SNAP25197rMAbでプローブされたブロットである。レーン2では、バンドは検出されていないが、レーン3では、SNAP25197の単一バンド(矢頭)が検出されている。(F)は、RGT−1092抗SNAP25197pAbでプローブされたブロットである。この抗体は、レーン3において、SNAP25197(矢頭)を主に認識しているが、SNAP25197のバンドの直上及び直下に2つのかすかなバンドを確認することができる。レーン1はタンパク質ラダーであり、レーン2は未処理の皮質細胞可溶化液であり、レーン3はBoNT/Aで処理された(3nM)皮質細胞可溶化液である。
図3は、(L3)BoNT/Aを使用してまたは(L2)BoNT/Aを使用せずに処理したSiMa細胞可溶化液を使用して、SNAP25に対する抗体の特異性を比較するWB解析を示す。(A)は、SNAP25の全長(206)形態及び切断(197)形態の双方を認識する市販の抗SNAP25mAb(SMI−81R)でプローブされたブロットである。レーン2では、SNAP25206のみが検出されているが、レーン3では、SNAP25206(矢印)及びSNAP25197(矢頭)の双方が検出されている。(B)は、SNAP25206及びSNAP25197の双方を認識すると報告されている市販の抗SNAP25mAb(MC−6050)でプローブされたブロットである。レーン3において、SNAP25197のみが、単一バンド(矢じり)として出現する。(C)は、SNAP25197に特異的であると報告されている市販の抗SNAP25mAb(MC−6053)でプローブされたブロットである。抗体は、いずれのバンドも認識していないと考えられる。(D)は、Ab632抗SNAP25197rMAbでプローブされたブロットである。レーン2では、バンドは検出されていないが、レーン3では、SNAP25197の単一バンド(矢頭)が検出されている。(E)は、Ab635抗SNAP25197rMAbでプローブされたブロットである。レーン2では、バンドは検出されていないが、レーン3では、SNAP25197の単一バンド(矢頭)が検出されている。(F)は、RGT−1092抗SNAP25197pAbでプローブされたブロットである。この抗体は、レーン3において、SNAP25197(矢頭)を主に認識しているが、SNAP25197のバンドの直上及び直下に2つのかすかなバンドを確認することができる。レーン1はタンパク質ラダーであり、レーン2は未処理のSiMa細胞可溶化液であり、レーン3はBoNT/Aで処理された(0.01nM)SiMa細胞可溶化液である。
図4(A、B)は、抗GAPDHmAbでプローブされた、図2の皮質細胞試験及び図3のSiMa細胞試験の対照ブロットを示し、レーン2及びレーン3において試料が等しく負荷されていることを示している。レーン1はタンパク質ラダーであり、レーン2は未処理の細胞可溶化液であり、レーン3はBoNT/Aで処理された(3nM)皮質細胞可溶化液、及びBoNT/Aで処理された(0.01nM)SiMa細胞可溶化液である。図4(C、D)は、BoNT/A(L3)、BoNT/C(L4)、BoNT/E(L5)を使用して、または毒素(L2)を使用せずに処理したSiMa細胞可溶化液を使用して、Ab632−rMAbのエピトープ特異性を示すウエスタンブロット解析を示す。(C)は、SNAP25の全長(206)形態及び切断(BoNT/Aでは197、BoNT/Cでは198、BoNT/Eでは180)形態の双方を認識する市販の抗SNAP25mAb(SMI−81R)でプローブされたブロットである。レーン2では、SNAP25206のみが検出されている一方で、レーン3では、SNAP25206(矢印)及びSNAP25197の双方が検出されている。レーン4では、SNAP25206(矢印)及びSNAP25198の双方が検出されており、レーン5では、SNAP25206(矢印)及びSNAP25180の双方が検出されている。(D)は、Ab632抗SNAP25197rMAbでプローブされたブロットである。レーン2、レーン4、及びレーン5では、バンドは検出されていないが、レーン3では、SNAP25197の単一バンドが検出されている。レーン1はタンパク質ラダーであり、レーン2は未処理のSiMa細胞可溶化液であり、レーン3はBoNT/Aで処理したSiMa細胞可溶化液であり、レーン4はBoNT/Cで処理したSiMa細胞可溶化液であり、レーン5はBoNT/Eで処理したSiMa細胞可溶化液である。
実施例2.免疫組織化学的な比較−ラット組織
オナボツリヌス毒素Aまたは生理食塩水のいずれかで処理した後、注射の2日後に採取したラット膀胱及び無毛皮膚において、免疫組織化学(IHC)を使用して、抗体の特異性を試験した。こうしたIHC試験を通じて、一次抗体を使用せずに処理した隣接切片では、バックグラウンドのみ染色されることが示された(データ未掲載)。
雄性Sprague−Dawleyラット(Charles River Laboratories,Wilmington,MA)をこの試験に使用した。ラットは、RD3ビバリウムに対で収容し、12時間の明暗周期下で餌及び水を自由に接種できるようにした。手順はすべてAllergan Institutional Animal Care and Use Committeeによって承認されたものであり、NIHガイドラインに準拠した。
オナボツリヌス毒素A(BOTOX(登録商標)、Allergan,Inc.,Irvine,CA)及びBoNT/A(150kDa、Metabiologics,Madison,WI)の希釈標準溶液は、それぞれ0.9%の生理食塩水または0.5%BSA/0.9%生理食塩水のいずれかで調製した。膀胱への注射では、最初にラットを麻酔し、手術の準備を行った。下腹部正中切開を実施し、膀胱、精嚢、及び前立腺を露出させた。その後、正中周辺に沿って等距離にある4つの部位で、膀胱壁に10μlのオナボツリヌス毒素A(2.5U/kg)を注射し、最終毒素負荷を10U/kgとした。対照動物の同等標的部位に、10μlのビヒクル(0.9%の生理食塩水)を注射した。無毛皮膚への注射では、オナボツリヌス毒素A(30U/kg)またはビヒクルを単回の皮内(ID)注射(25μl)として足蹠間の右後肢中央に投与した。
注射の2日後にラットを屠殺し、膀胱、または後肢の足底表面の中央部分を採取し、ザンボニ(Zamboni)固定液(American MasterTech,Lodi,CA)中、4℃で一晩固定化した。組織を洗浄し、30%スクロース/PBS溶液中、4℃で一晩凍結保護した。膀胱及び皮膚試料を正中に沿って半切除してO.C.T.(Tissue−Tek)中に包埋し、切片作製まで−80℃で凍結保管した。組織ブロックをクリオスタット切片化して(厚さ14μm)、スライドに載置し、スライドを使用するまで−20℃で保った。
スライドに載置させた組織切片、及び細胞培養カバーガラスの非特異的シグナルをブロッキング緩衝液(1X PBS+0.1%のトリトンX−100+10%の正常ロバ血清)で最初にブロックした後、ブロッキング緩衝液中で所望濃度の一次抗体を使用して4℃で一晩インキュベートした。数回洗浄した後、希釈した二次抗体(Jackson ImmunoResearch,West Grove,PA)で切片及びカバーガラスをブロッキング緩衝液中、4℃で2時間インキュベートした後、再度洗浄した。培養物を含むカバーガラスを反転させ、1.5μg/mlのDAPIを含むFluoromount−G(EM Sciences,Hatfield,PA)を使用して、顕微鏡スライド上に載置した。スライドに載置させた切片には、同一の封入剤を使用してカバーガラスで覆った。一次抗体を使用せずに処理した隣接切片を負の対照とすることで、バックグラウンドシグナルを示した。解剖学的同定をより好適なものにするために、別の切片にはヘマトキシリン・エオシン染色を実施した。
ZENソフトウェアを備えるZeiss LSM−710共焦点顕微鏡(Carl Zeiss,Thornwood,NY)またはOlympus FV1000共焦点顕微鏡(Olympus,Center Valley,PA)のいずれかを使用して画像のキャプチャ解析を実施した。神経線維の定性解析には、Imaris(登録商標)(Bitplane,South Windsor,CT)ソフトウェアを利用した。神経線維型は、その形態学及び神経化学に基づいて同定した。
ラット膀胱では、SNAP25に対するSMI−81R抗体は、排尿筋全体にわたって神経線維におけるIR−シグナルを示した。SNAP25−IRパターンは、予想通り、オナボツリヌス毒素Aで処理した膀胱及び生理食塩水で処理した膀胱の双方において同一であった(図5A、図5F)。SNAP25のインタクトな形態及びBoNT/A切断形態の双方を認識すると報告されているMC−6050モノクローナル抗体は、毒素で処理した排尿筋に由来する神経線維においてはIR−シグナルを示したが、生理食塩水で処理した膀胱ではIR−シグナルを示さず(図5B、図5G)、これはウエスタンブロット解析に由来する結果と同様であった。同様に、MC−6053モノクローナル抗体は、毒素処理した膀胱のみでIR−シグナルを示したが、生理食塩水で処理した膀胱ではIR−シグナルを示さなかった(図5C、図5H)。WB解析において検出された特異性とは対照的に、SNAP25197に対して生成されたRGT−1092pAbは、毒素で処理した膀胱及び生理食塩水で処理した膀胱の双方においてIR−シグナルを示した(図5E、図5J)。最も重要なことは、Ab632−rMAbは、毒素で処理した膀胱の排尿筋に由来する神経線維において明瞭なIR−シグナル示したが(図5D)、食塩水で処理した対照膀胱においては、シグナルは検出されなかった(図5I)ことである。さらに、別々の試験において、Ab635−rMAbは、ラット膀胱における、SNAP25197に対するAb632−rMAbのものと類似した特異性を示した(図8M、図8R)。
ラット無毛皮膚では、SMI−81R抗体は、(他の皮膚領域の中でも特に)血管周囲の神経線維においてIR−シグナルを示した。この抗体に関する予想通り、SNAP25−IRパターンは、オナボツリヌス毒素Aで処理した皮膚及び生理食塩水で処理した皮膚の双方において同一であった(図6A、図6F)。MC−6050モノクローナル抗体は、主に毒素で処理した皮膚に由来する神経線維でIR−シグナルを示した。しかしながら、生理食塩水で処理した皮膚に由来する神経線維においても僅かなIR−シグナルが明瞭に認められた(図6B、図6G)。MC−6050抗体は、血管腔においても強いIR−シグナルを示した(図6B、図6G)。しかし、この特定IR−シグナルは、他のSNAP25抗体によって決して示されることはなかったため、非特異的なものであると判定された。同様に、MC−6053モノクローナル抗体は、毒素で処理した皮膚及び生理食塩水で処理した皮膚の双方に由来する血管周囲の神経線維においてIR特異的シグナルを示し、かつ血管腔において非特異的シグナルを示した(図6C、図6H)。SNAP25197に対して生成されたRGT−1092pAbは再度、毒素で処理したラット皮膚及び生理食塩水で処理したラット皮膚の双方において、IR−シグナルを示したが(図6E、図6J)、これによって、WB解析においてRGT−1092pAbが特異性を有しているにもかかわらず、この抗体がIHCには適していないことが示唆される。明瞭に対照的であったのは、Ab632−rMAbが毒素で処理した皮膚の神経線維のみでIR−シグナルを示したが、生理食塩水で処理した皮膚のものではIR−シグナルを示さなかった(図6D、図6I)ことであるが、これはは、Ab632−rMAbが優れた特異性を有していることを裏付けるものである。
ラット無毛皮膚試料は、下層の骨格筋を含んでいることが多く、運動神経終末(MNT)内のBoNT/A切断SNAP25を認識する能力についてrMAbを検証する好適な機会を提供するものである。他の皮膚神経線維型と同様に、MNTにおいても抗体特異性に関する同様の結果が観測された(図7)。SMI−81RmAbは、MNT及び軸索において、SNAP25の全長形態及びBoNT/A切断形態の双方を認識し、市販mAbであるMC−6050及びMC−6053は、主に毒素で処理した皮膚に由来する神経線維でIR−シグナルを示した。しかしながら、こうした市販mAbでは、生理食塩水で処理した組織において非特異的IR−シグナルも観測された(図7F、図7G)。対照的に、Ab632−rMAbは、毒素で処理した皮膚のMNT及び軸索のみでIR−シグナルを示したが、生理食塩水で処理した皮膚のものではIR−シグナルを示さなかった(図7D、図7H)。
組織中のSNAP25197に対するAb632−rMAbの優れた特異性をさらに例示するために、Ab632及びAb635の免疫反応性シグナルと、初期バッチロット(5/02/2011)のヒトrMAb、腹水から精製した元の天然3C1A5mAb、及び2E2A6(Ab507)mAb(BOTOX(登録商標)に対するAllerganの細胞に基づく効力アッセイに使用される(Fernandez−Salas,E.,Wang,J.,Molina,Y.,Nelson,J.B.,Jacky,B.P.,and Aoki,K.R.,2012.Botulinum neurotoxin serotype A specific cell−based potency assay to replace the mouse bioassay.PLoS.One.7,e49516.))とを比較した。こうした抗体のIRシグナルは、オナボツリヌス毒素Aで処理した後のラット無毛皮膚及び膀胱組織において比較した。
ラット無毛皮膚では、Ab632及びAb635の双方は、BOTOX(登録商標)で処理した後の血管周囲の神経線維(図8B、図8C)及び他の領域(データ未掲載)においてSNAP25197に対する強いIR−シグナルを示したが、ビヒクルで処理した対照に由来する神経線維においては、このIR−シグナルは存在しなかった(図8G、図8H)。同様に、より古く洗練度が低いバッチロットのヒトrMAbも毒素で処理した後の皮膚神経線維において良好なIR−シグナルを示した(図8A)が、生理食塩水で処理した対照においてはIR−シグナルを示さなかった(図8F)。対照的に、天然3C1A5mAbまたはAb507mAbのいずれを使用しても、毒素で処理した皮膚神経線維において、SNAP25197に対する特異的IR−シグナルは検出されなかった(図8D、図8E)。
同様の結果が、BOTOX(登録商標)で処理した後のラット膀胱において示された。3つのrMAb(Ab632、Ab635、及びより古いヒトバッチロット)はすべて、膀胱排尿筋の全体にわたって神経線維において、SNAP25197に対する特異的IR−シグナルを示した(図8K、図8L、図8M)。また、ラット膀胱神経線維において、天然3C1A5mAbを使用して特異的IR−シグナルが観測された(図8O)。しかしながら、ラット無毛皮膚と同様に、BOTOX(登録商標)に対する、Allerganの細胞に基づく効力アッセイに使用されるAb507mAbを使用しても、毒素で処理した膀胱において特異的SNAP25197IR−シグナルは検出されなかった(図8N)。抗体のいずれかを利用しても、ビヒクルで処理した対照ラット膀胱において、IR−シグナルは検出されなかった(図8P〜図8T)。
図5は、オナボツリヌス毒素A(10U/kg)またはビヒクルのいずれかで処理した後のラット膀胱の切片における、SNAP25に対する抗体の特異性を比較する免疫組織化学的な解析を示す。(A〜E)は、オナボツリヌス毒素Aが注射された膀胱排尿筋(DM)の共焦点画像であり、(A)は、全長(206)SNAP25及び切断(197)SNAP25に対して市販のmAb(SMI−81R)でプローブされたものであり、(B)は、SNAP25197及びSNAP25206に対して第2の市販mAb(MC−6050)でプローブされたものであり、(C)は、SNAP25197に対して市販mAb(MC−6053)でプローブされたものであり、(D)は、SNAP25197に対してAb632−rMAbでプローブされたものであり、(E)は、SNAP25197に対してRGT−1092pAbでプローブされたものである。(F〜J)は、ビヒクルが注射された対照ラット膀胱の共焦点画像であり、同一の5つの抗体でプローブされたものである。矢印(F及びJ)は、ビヒクルで処理したラット膀胱に由来する神経線維内のIR−シグナルを指している。DMは排尿筋であり、スケールバー=50μmである。
図6は、オナボツリヌス毒素A(30U/kg)またはビヒクルのいずれかで処理した後のラット無毛皮膚の切片における、SNAP25に対する抗体の特異性を比較する免疫組織化学的な解析を示す。(A〜E)は、オナボツリヌス毒素Aが注射されたラット皮膚の共焦点画像であり、(A)は、全長(206)SNAP25及び切断(197)SNAP25に対して市販のmAb(SMI−81R)でプローブされたものであり、(B)は、SNAP25197及びSNAP25206に対して第2の市販mAb(MC−6050)でプローブされたものであり、(C)は、SNAP25197に対して市販mAb(MC−6053)でプローブされたものであり、(D)は、SNAP25197に対してAb632−rMAbでプローブされたものであり、(E)は、SNAP25197に対してRGT−1092pAbでプローブされたものである。(F〜J)は、ビヒクルが注射された対照ラット皮膚の共焦点画像であり、同一の5つの抗体でプローブされたものである。矢印(F、G、H、及びJ)は、ビヒクルで処理したラット皮膚に由来する神経線維内のIR−シグナルを指している。アスタリスク(B、C、G、及びH)は、血管腔内の非特異的IR−シグナルを指している。BVは血管であり、CTは結合組織であり、スケールバー=50μmである。
図7は、オナボツリヌス毒素A(30U/kg)またはビヒクルのいずれかで処理した後のラット無毛皮膚下層の骨格筋における、SNAP25に対する抗体の特異性を比較する免疫組織化学的な解析を示す。(A〜D)は、オナボツリヌス毒素Aが注射されたラット肢の下層筋肉内の運動神経終末(MNT、矢印)を示す共焦点画像であり、(A)は、全長(206)SNAP25及び切断(197)SNAP25に対して市販のmAb(SMI−81R)でプローブされたものであり、(B)は、SNAP25197及びSNAP25206に対して第2の市販mAb(MC−6050)でプローブされたものであり、(C)は、SNAP25197に対して市販mAb(MC−6053)でプローブされたものであり、(D)は、SNAP25197に対してAb632−rMAbでプローブされたものである。(E〜H)は、ビヒクルが注射された対照ラット肢に由来する共焦点画像であり、同一の4つの抗体でプローブされたものである。SNAP25−IRシグナルは、緑色(白黒の図では、灰色として示される)であり、DICイルミネーションは、下層の筋線維(MF)を示すために使用した。矢印(E)は、ビヒクルで処理したラット肢に由来するMNT内のIR−シグナルを指し、アスタリスク(B、C、F、及びG)は、筋肉内の非特異的IR−シグナルを指す。スケールバー=50μmである。
図8は、BOTOX(登録商標)またはビヒクルで処理した後のラット無毛皮膚(A〜J)及びラット膀胱(K〜T)の切片における、SNAP25197に特異的な抗体の特異性を比較する免疫組織化学的な解析を示す。(A〜E)は、BOTOX(登録商標)を注射した後のラット皮膚の共焦点画像であり、すべてのrMAbを使用した血管周囲の神経線維におけるSNAP25197に対するIR−シグナルを示している(古いバッチ及び新しいバッチ、矢印)。2E2A6クローン(Ab507)及び3C1A5腹水抗体のいずれも、この組織において、SNAP25197シグナルのいずれも検出しなかった。(F〜J)では、ビヒクルで処理した対照において、いずれの抗体を使用してもSNAP25−IRは検出されていない。(K〜O)では、2E2A6クローンを除くすべての抗体を使用して、BOTOX(登録商標)で処理した後のラット膀胱の排尿筋を巡る神経線維において、SNAP25197−IRシグナル(矢印)が検出されている。(P〜T)では、ビヒクルで処理した対照において、いずれの抗体を使用しても、SNAP25197−IRは検出されていない。BVは血管であり、CTは結合組織であり、SMは平滑筋である。
実施例3.免疫組織化学的な比較−ヒト組織
SNAP25に対する市販抗体の中で、SNAP25197を標的とするMC−6053モノクローナル抗体が、抗体の型及び種に関して、マウスAb635−rMAbと最も類似している(表1)。それ故に、オナボツリヌス毒素Aで処理したヒト背中皮膚及び生理食塩水で処理したヒト背中皮膚の生検試料において、Ab635−rMAbとMC−6053mAbとの間で、SNAP25−IRの発現パターンの直接比較を実施した。これはマウス抗体を使用したヒト組織のプローブであるため、(供給源とは無関係に)非特異的IR−シグナルは最小となるであろうと推定された。
ヒト皮膚生検試料は、Allerganの第1相臨床試験によって得た。この試験は、優良臨床試験基準の指針及び規制、ならびに関連するすべての地域及び国のプライバシー指針に準拠して実施した。試験プロトコール、インフォームドコンセント、及びすべての適切な試験関連文書は、治験審査委員会(Institutional Review Board)/倫理委員会(Ethics Committee)によって承認されたものである。
成人ヒト背中皮膚に対して、10Uのオナボツリヌス毒素AまたはビヒクルのいずれかをID注射した。処理の14日後に、背中皮膚からパンチした生検試料を採取し、同一の固定液中で一晩固定化した。組織を洗浄し、30%スクロース/PBS溶液中、4℃で一晩凍結保護した。正中に沿って皮膚試料を半切除してからO.C.T.(Tissue−Tek)中に包埋し、切片作成まで−80℃で凍結保管した。組織ブロックをクリオスタット切片化し(厚さ14μm)、スライドに載置し、スライドを使用するまで−20℃で保った。IHC及びデータ解析は、上記概説の通りに実施した。
ヒト背中皮膚では、血管周囲の神経線維及び皮膚内の汗腺において、両抗体に対するIR−シグナルが観測された(図9)。オナボツリヌス毒素Aで処理した背中皮膚及び生理食塩水で処理した背中皮膚の双方に由来する神経線維において、MC−6053mAbに対するIR−シグナルが観測された。明瞭に対照的であったのは、我々のマウスAb635−rMAbに対するIR−シグナルが、オナボツリヌス毒素Aで処理したヒト背中皮膚に由来する神経線維のみにおいて観測されたが、生理食塩水で処理したヒト背中皮膚に由来するものでは観測されなかった(図9)ことであり、このことは、マウスAb635−rMAbの特異性が優れていることを示し、さらに重要なこととして、それが臨床診断ツールとして有用であることを示している。
図9は、オナボツリヌス毒素A(10U)またはビヒクルのいずれかで処理した後のヒト背中皮膚の切片における、SNAP25197に対する市販(MC−6053)mAbとAb635−rMAbとの免疫組織化学的な比較を示す。(A、B)は、オナボツリヌス毒素Aで処理したヒト皮膚の共焦点画像であり、(E、F)はビヒクルで処理したヒト皮膚における血管の共焦点画像である。(A、E)はMC−6053mAbでプローブされたものであり、(B、F)Ab635−rMAbでプローブされたものである。(C、D)はオナボツリヌス毒素Aで処理したヒト皮膚の汗腺であり、(G、H)はビヒクルで処理したヒト皮膚の汗腺である。(C、G)はMC−6053mAbでプローブされたものであり、(D、H)はAb635−rMAbでプローブされたものである。矢印は、ビヒクルで処理したヒト皮膚に由来する神経線維内のIR−シグナルを指している。BVは血管であり、CTは結合組織であり、SGは汗腺であり、スケールバー=50μmである。
細胞内におけるBoNT/Aの位置及び移動を検出することが困難であること考慮すると、専有組換えヒト化α−SNAP25197及び専有組換えマウスα−SNAP25197を使用することで、他の種においてSNAP25197を交差検出することができる。他のα−SNAP25抗体は検出能力を有するが、組換えマウスα−SNAP25197を使用してヒト組織におけるSNAP25197を検出するか、または組換えヒト化α−SNAP25197を使用してマウスにおけるSNAP25197を検出することにより、BoNT/Aの作用機構を詳細に解析することができる。これは、他の利用可能な抗体では不可能なことである。
実施例4.免疫細胞化学的比較
いくつかの抗体は、1つのアッセイ/指標に対して、別のものよりも良好に機能する場合がある。それ故に、解析を完結させるために、BoNT/A(3nM)または生理食塩水のいずれかで処理したDRG細胞培養物において、いくつかの抗体に由来するIR−シグナルを比較した。
上記概説の通りにDRG細胞培養物を調製して処理した。上記詳説の通りに免疫細胞化学及びデータ解析を実施した。
組織の場合と同様に、SMI−81R抗体は、BoNT/Aで処理した培養物及び生理食塩水で処理した培養物の双方において、強いIR−シグナルを示した(図10A、図10D)。市販mAbであるMC−6053及びヒトAb632−rMAbの双方が、BoNT/Aで処理した培養物に由来する神経細胞において、特異的なSNAP25197−IRシグナルを示した(図10B、図10C)。生理食塩水で処理した培養物においては、シグナルは検出されなかった(図10E、図10F)。しかしながら、MC−6053mAbは、生理食塩水で処理した培養物において、神経細胞体にわたってかすかなバックグラウンドシグナルを示した(図10E)。
図10は、異なる形態のSNAP25に対する抗体でプローブした、BoNT/A(3nM)またはビヒクルで処理した後根神経節(DRG)培養物の共焦点画像を示す。(A〜C)は、BoNT/Aに対して3時間曝露したDRG培養物である。曝露後、(A)は、全長(206)SNAP25及び切断(197)SNAP25に対して市販(SMI−81R)mAbで染色したものであり、(B)は、SNAP25197に対して市販(MC−6053)mAbで染色したものであり、(C)は、SNAP25197に対してAb632−rMAbで染色したものである。(D〜F)は、ビヒクルに対して曝露され、かつ同一の3つの抗体でプローブされた対照DRG培養物である。Eの矢頭は、バックグラウンド標識を示している神経細胞体を指している。
SNAP25を発現する細胞における活性BoNT/Aの存在は、切断基質(SNAP25197)に対する選択的抗体の使用によって判定される場合が多い。本試験では、社内で開発した、SNAP25197に対するrMAbをいくつか導入し、それらの免疫反応性シグナルと市販抗体のものとを、様々な異なる方法を使用して比較した(表3)。ヒトrMAb及びマウスrMAbのいずれも一貫して、すべてのアッセイにおいて、異なる組織上で、SNAP25197を検出したが、予想通り、全長SNAP25(SNAP25206)は検出しなかった。このことは、SNAP25197に対して意図的に選択される他の抗体には当てはまらなかったが、こうした抗体は、アッセイに依存して特異性が変化するものであった。こうした結果は、抗体を使用して、インタクトなSNAP25タンパク質を認識することなく、BoNT/A切断SNAP25エピトープを特異的に標的とすることは困難であることを確認するものであり、そのため、適切な対照が用意されない場合、結果が誤解される可能性がある。それ故に、任意の所与のSNAP25197抗体を、複数の条件及び組織型の下で試験して、BoNT/A切断SNAP25の存在検出における、その忠実度を裏付けるべきである。
部位特異的抗体は、インビトロ解析及びインビボ解析の双方で使用されることが多くなっている。こうした抗体は、リン酸化部位または酵素切断部位を検出することができ、タンパク質の成熟、活性、及び分解を理解する上で貴重なツールである(Mort,J.S.and Buttle,D.J.,1999.The use of cleavage site specific antibodies to delineate protein processing and breakdown pathways.Mol.Pathol.52,11−18.、Mort,J.S.,Flannery,C.R.,Makkerh,J.,Krupa,J.C.,and Lee,E.R.,2003.Use of anti−neoepitope antibodies for the analysis of degradative events in cartilage and the molecular basis for neoepitope specificity.Biochem.Soc.Symp.107−114.、Nagata,K.,Izawa,I.,and Inagaki,M.,2001.A decade of site− and phosphorylation state−specific antibodies: recent advances in studies of spatiotemporal protein phosphorylation.Genes Cells 6,653−664.)。ボツリヌス神経毒素の分野では、切断部位特異的抗体は、少量のBoNT軽鎖の活性の検出(さもなければこの軽鎖の感知は非常に困難な場合がある)に役立ち得るものである。そのような目的で、ポリクローナル抗体使用の価値が限定される場合があるが、これは、免疫グロブリン集団の混合が生成される可能性があり、そのすべてが切断エピトープに対する特異性を必要とすることになるためである(Mort,J.S.and Buttle,D.J.,1999.The use of cleavage site specific antibodies to delineate protein processing and breakdown pathways.Mol.Pathol.52,11−18.)。さらに、標的エピトープから離れた配列の一部に対して結合する抗体が生成される可能性が低下するように、ペプチド抗原は相対的に短くあるべきである。
今回の試験において提示した抗SNAP25197mAbは、IHCアッセイで、その能力が優れているかについて最初にスクリーニングして選択した。この抗体からその後に生成させたrMAb(Ab632及びAb635)は、IHCを含むいくつかの異なるアッセイにおいて、BoNT/A切断SNAP25に対して優れた特異性を示した。さらに、こうしたrMAbは、試験した他の抗体と比較して、優れたSNAP25197特異性を示した(表3)。したがって、rMAbは、細胞内及び臨床試料においてBoNT/A活性を検出するための有効な新しいツールを示すものであり、未来の試験で対象の組織におけるBoNT/Aの効力を特徴付けるために利用されることになる。こうした抗体の特定配列は、上記表2に示されている。
全体として、ウエスタンブロットアッセイ、組織上の免疫組織化学、及び細胞上の免疫細胞化学において試験した抗体は、BoNT/A切断SNAP25(SNAP25197)及び未切断SNAP25(SNAP25206)に対して様々な特異性を示した。結果の要約を以下の表3に示す。
n/t=未試験、b=バックグラウンド
本明細書に記載の実施例及び実施形態は、例示のみが目的であり、その観点から様々な変更形態または変更が当業者には示唆されることになり、それらは本出願の趣旨及び範囲内に含まれることになることを理解されたい。個々の出版物、特許、または特許出願のそれぞれが、具体的かつ個々に示されて、参照によって組み込まれるのと同程度に、本明細書に引用されている出版物、特許、及び特許出願はすべて、あらゆる目的を対象としてそれらの全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

Claims (3)

  1. 全長SNAP25に結合せず、組織においてBoNT/A切断SNAP25に対して優先的に結合することができる抗SNAP25抗体であって、
    配列番号1の軽鎖配列及び配列番号3の重鎖配列を含み、かつ組換えマウス抗体である、又は
    配列番号5の軽鎖配列及び配列番号7の重鎖配列を含み、かつ組換えヒト抗体である、前記抗SNAP25抗体。
  2. BoNT/Aの酵素活性に対して組織試料が曝露されているかどうかを決定する方法であって、
    BoNT/Aの酵素活性に対して曝露された疑いがある組織試料と抗SNAP25抗体とを接触させる工程、ここで、前記抗体は、BoNT/A切断SNAP25に対して優先的に結合する、及び
    前記抗SNAP25抗体が前記組織試料に対して結合したかどうかを検出する工程、ここで、前記組織試料に対して結合している前記抗SNAP25抗体の存在が、前記組織試料がBoNT/A活性に対して曝露されていることを示す、
    を含かつ
    抗体が配列番号1の軽鎖配列及び配列番号3の重鎖配列を含み、かつ組換えマウス抗体である、又は
    配列番号5の軽鎖配列及び配列番号7の重鎖配列を含み、かつ組換えヒト抗体である、前記方法。
  3. BoNT/Aの酵素活性に対して組織が曝露されているかどうかを診断するキットであって、BoNT/A切断SNAP25に対して優先的に結合する抗SNAP25抗体を含み、かつ
    抗体が配列番号1の軽鎖配列及び配列番号3の重鎖配列を含み、かつ組換えマウス抗体である、又は
    配列番号5の軽鎖配列及び配列番号7の重鎖配列を含み、かつ組換えヒト抗体である、
    前記キット。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL3031825T3 (pl) * 2008-03-14 2020-02-28 Allergan, Inc. Immunologiczne oznaczenie aktywności toksyny botulinowej serotypu a
KR101983216B1 (ko) * 2018-11-29 2019-05-29 주식회사 에이비바이오 보툴리눔 독소 활성을 결정하기 위한 항체, 및 이를 이용한 활성 측정방법
LT3660509T (lt) 2018-11-29 2022-05-10 Hugel Inc. Ląstelių panaudojimu paremtas būdas botulino toksino aktyvumui nustatyti
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Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4816567A (en) * 1983-04-08 1989-03-28 Genentech, Inc. Recombinant immunoglobin preparations
US5962637A (en) 1994-06-03 1999-10-05 Microbiological Research Authority Toxin assay
GB9411138D0 (en) 1994-06-03 1994-07-27 Microbiological Res Authority Toxin assay
GB9508204D0 (en) 1995-04-21 1995-06-07 Speywood Lab Ltd A novel agent able to modify peripheral afferent function
US20040219619A1 (en) 2000-07-21 2004-11-04 Ester Fernandez-Salas Methods of identifying compounds that alter toxin persistence and/or protease activity
WO2003011902A1 (en) * 2001-07-27 2003-02-13 Kenton S.R.L. Identification of specific tumour antigens by selection of cdna libraries with sera
US7332567B2 (en) 2001-08-28 2008-02-19 Allergan, Inc. Fret protease assays for clostridial toxins
US7208285B2 (en) 2001-08-28 2007-04-24 Allergan, Inc. Fret protease assays for botulinum serotype A/E toxins
US7183066B2 (en) 2002-09-27 2007-02-27 Allergan, Inc. Cell-based fluorescence resonance energy transfer (FRET) assays for clostridial toxins
ATE533853T1 (de) 2004-02-24 2011-12-15 Allergan Inc Botulinumtoxin-screening-assays
US7399607B2 (en) 2004-09-22 2008-07-15 Allergan, Inc. Fluorescence polarization assays for determining clostridial toxin activity
US20070258992A1 (en) 2004-10-06 2007-11-08 Atassi M Zouhair Determining and Reducing Immunoresistance to Botulinum Toxin Therapy Using Botulinum Toxin a Peptides
CA2604039C (en) 2005-04-05 2014-09-16 Allergan, Inc. Lipophilic dye-based fret assays for clostridial toxin activity
US20100227868A1 (en) 2007-09-20 2010-09-09 Johnson Brent A Treatment methods with brimonidine
PL3031825T3 (pl) 2008-03-14 2020-02-28 Allergan, Inc. Immunologiczne oznaczenie aktywności toksyny botulinowej serotypu a
KR101604515B1 (ko) * 2008-03-14 2016-03-17 알러간, 인코포레이티드 면역-기반 보툴리눔 독소 세로타입 a 활성 검정
RU2543650C2 (ru) * 2009-03-13 2015-03-10 Аллерган, Инк. Иммунологические тесты на активность эндопептидаз с измененной нацеленностью
EP3330372A1 (en) 2009-03-13 2018-06-06 Allergan, Inc. Cells useful for immuno-based botulinum toxin serotype a activity assays
KR101572463B1 (ko) * 2009-08-25 2015-11-27 베르그 엘엘씨 에피메타볼릭 쉬프터(조효소 q10)를 사용하는 육종의 치료 방법
WO2015024503A1 (en) * 2013-08-21 2015-02-26 The Hong Kong Polytechnic University Engineering clostridia neurotoxins with elevated catalytic activity

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