JP6862542B2 - チオレドキシン1に特異的に結合する単一クローン抗体およびその用途 - Google Patents
チオレドキシン1に特異的に結合する単一クローン抗体およびその用途 Download PDFInfo
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Description
(a)配列番号1のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、配列番号2のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2および配列番号3のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3を含む軽鎖可変領域、および配列番号4のアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、配列番号5のアミノ酸配列からなる重鎖CDR2および配列番号6のアミノ酸配列からなる重鎖CDR3を含む重鎖可変領域;または
(b)配列番号7のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、配列番号8のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2および配列番号9のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3を含む軽鎖可変領域、および配列番号10のアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、配列番号11のアミノ酸配列からなる重鎖CDR2および配列番号12のアミノ酸配列からなる重鎖CDR3を含む重鎖可変領域。
(c)配列番号13のアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域および配列番号14のアミノ酸配列からなる重鎖可変領域;または
(d)配列番号15のアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域および配列番号16のアミノ酸配列からなる重鎖可変領域。
(e)配列番号17のアミノ酸配列からなる軽鎖および配列番号18のアミノ酸配列からなる重鎖;または
(f)配列番号19のアミノ酸配列からなる軽鎖および配列番号20のアミノ酸配列からなる重鎖。
(a)本発明の単一クローン抗体またはその抗原結合断片のうちいずれか1種を、乳癌が疑われる個体から分離した生物学的試料に接触させる段階;
(b)抗原−抗体複合体の形成を通じて前記生物学的試料で単一クローン抗体またはその抗原結合断片に結合されたチオレドキシン1タンパク質の発現水準を測定する段階;および
(c)前記(b)段階で測定されたチオレドキシン1タンパク質の発現水準を対照群と比較して、対照群に比べて前記タンパク質の発現水準が高ければ、乳癌患者と判定する段階。
(a)固体支持体を請求項2、4または6に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片でコーティングする段階;
(b)乳癌が疑われる個体から分離した生物学的試料を前記コーティングされた固体支持体に適用する段階;
(c)結合されていないサンプルを除去する段階;
(d)請求項1、3または5に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片で固体支持体に適用する段階;
(e)結合されていない単一クローン抗体またはその抗原結合断片を除去する段階;
(f)チオレドキシン1タンパク質の発現水準を測定する段階;および
(g)前記(f)段階で測定されたチオレドキシン1タンパク質の発現水準を対照群と比較して、対照群に比べて前記タンパク質の発現水準が高ければ、乳癌患者と判定する段階。
ヒトチオレドキシン1(Trx1)抗原の製造
1−1.Trx1発現ベクターの製造
ヒトチオレドキシン1タンパク質を暗号化する遺伝子を大腸菌で発現するために、大腸菌コドン使用(codon usage)に基づいて遺伝子を合成した。合成されたヒトチオレドキシン1の遺伝子配列は、下記の表1に示された通りである。
選別されたヒトチオレドキシン1遺伝子を有するプラスミドを精製した後、タンパク質を発現するために、E.coli BL21菌株に上記に言及した方法によって形質転換した。形質転換された菌株からチオレドキシン1タンパク質を発現するために、37℃の下でOD600=0.5まで抗生剤を含むLB液体培地で菌株を培養した後、1mMの濃度になるように、IPTG(Isopropyl β−D−thiogalactopyranoside)を添加して、3時間さらに培養した。以後、タンパク質発現の有無をSDS−PAGEで確認した。このタンパク質を純粋精製するために収得した細胞株を超音波細胞破砕機(sonication)を利用して破砕後、遠心分離(12,000rpm、30分間、4℃)して、上澄み液を得た。得られた上澄み液に、購入した抗チオレドキシンI抗体(LF−MA0055、Abfrontier)を添加して発現したチオレドキシンIと結合した後、抗体と結合するProtein A/G PLUS−Agarose(sc−2003、Santa Cruz)を添加して反応し、遠心分離して精製した。以後、純度および定量をSDS−PAGE上で確認した。
Trx1に特異的な単一クローン抗体の生産および精製
2−1.マウスの免疫化
精製されたヒトチオレドキシン1タンパク質をマウス(BALB/c)にアジュバントと混合して注射し、マウスの血液を採取して、抗体生成の有無をELISAで確認した。2回免疫後、抗体の力価(1:5,000)が適正に増加することを確認した。
免疫したマウスから脾臓を取り出して、Bリンパ球を分離した後、培養した骨髄腫(myeloma)細胞(sp2/0)と融合させた。融合した細胞をヒポキサンチン(hypoxanthine)、アミノプテリン(aminopterine)およびチミジン(thymidine)が添加されている培地(HAT medium)で培養して、骨髄腫とBリンパ球だけが融合した細胞(hybridoma)を選択的に選別して培養した。
得られたハイブリドーマ(hybridoma)細胞のうちヒトチオレドキシン1タンパク質と反応する抗体3種をELISAを利用して確認した。ELISA陽性反応である細胞を限界希釈法(Limiting dilution method)を利用して抗原に反応する抗体を生産するハイブリドーマ(hybridoma)を選別した。
獲得した3種のハイブリドーマ(hybridoma)をマウスに注入して腹水を獲得し、これをProtein A affinity chromatographyを利用して純粋精製した。精製された抗体は、SDS−PAGEで確認した。
単一クローン抗体のイソタイプ確認
Rapid ELISA Mouse mAbs Isotyping Kit(Pierce、Cat.37503)キットを使用して前記実施例2で獲得した3種の抗体のイソタイプを確認した。
単一クローン抗体9G7(AB1)と2B4(AB2)のアミノ酸配列の分析
前記実施例2で獲得した3種の単一クローン抗体のうち9G7(AB1)と2B4(AB2)の重鎖および軽鎖アミノ酸配列を分析した。逆翻訳(backtranslation)と組み換え発現(recombination expression)に適合したFc領域との融合が可能な配列としてアミノ酸配列を決定した。IMTGギャップ(gap)配列を通じて決定された配列を配列し、超突然変異(hypermutation)表を利用して超突然変異および完全なCDR3部分を探した。正確な質量ペプチドマップ(accurate mass peptide maps)等を通じて配列を確認し(図2および図3)、MS/MSスペクトルを利用して超突然変異とCDR3を確認した。
ELISAを利用した親和度比較および抗体決定
前記過程を通じて獲得したアミノ酸配列のうち超突然変異(hypermutation)が可能な位置を選定し、これにより、9G7(AB1)は、4種(B266、B297、B268およびB269)で、2B4(AB2)は、2種(B264およびB265)で塩基配列に変化を与えて遺伝子を合成した。得られた6種(B264〜B269)を発現して、それぞれの抗体の抗原に対する親和度をELISAを通じて確認した(表3〜表5に提示されたT以後番号は、それぞれの生産バッチ(batch)番号を示す)。
抗体B264およびB266の生産
6−1.抗体B264およびB266の発現プラスミドの製造
前記表6のように抗体B264およびB266のアミノ酸配列が明らかにされたので、前記抗体の軽鎖および重鎖に相当する遺伝子を化学的に合成することが可能である。合成された遺伝子配列は、下記表7に示した。合成された遺伝子は、pcDNA3.0にクローニングした。
B264抗体を発現するために、pcDNA3−SSJ11−LとpcDNA3−SSJ11−Hを、B266抗体を発現するためにpcDNA3−SSJ12−LとpcDNA3−SSJ12−HをHEK293細胞株に共同形質感染(co−transfection)して、7日間培養した。細胞株を培養し、培養液で分泌された組み換え単一クローン抗体をタンパク質Aクロマトグラフィーを利用して収得および精製した。組み換え単一クローン抗体を含む溶離剤(eluent)を限外濾過(ultrafiltration)で濃縮し、0.2μmの滅菌フィルターを利用して濾過して、高純度の抗体を収得した。
サンドイッチ(Sandwich)ELISAを用いた獲得された2種の単一クローン抗体のペアリング(pairing)の可否確認
ウェル(well)当たり100μlコーティングバッファー(coating buffer)(0.015MのNa2CO3、0.035MのNaHCO3、0.003MのNaN3、pH9.6)と100ngのコーティング抗体(coating antibody、B266)を混ぜて分注後、4℃、O/N反応した。1%BSAを含むPBS(PBSA;遮断バッファー)をウェル当たり200μl分注した後、常温で60分間反応した。以後、抗原(50、25、12.5または0ng)20μlを分注し、検出抗体(ビオチン−標識されたB264;B264−B)80μlを分注した後、37℃、90分間反応した。反応溶液を除去した後、0.05%ツイン20を含むPBS(PBST;洗浄バッファー)をウェル当たり200μl分注して洗浄した。前記の過程を3回処理した。
抗体の性能向上のためのFc部分イソタイプ変更
抗体の発現システムが、ハイブリドーマを利用するものではなく、組み換えプラスミドを利用した一時的な形質感染(transient transfection)であるので、組み換えプラスミドのうち重鎖を有するプラスミドを他のイソタイプの重鎖を有するプラスミドで共同感染させた。すなわち、9G7(AB1)を発現するために使用するpcDNA3−SSJ12−LとpcDNA3−SSJ12−HのうちpcDNA3−SSJ12−Hでなく、他の重鎖を暗号化する遺伝子を有するプラスミドを共同形質感染した。
サンドイッチELISAを用いた獲得されたB266−1とB264の単一クローン抗体のペアリングの可否確認
ウェル当たり100μlコーティングバッファーと100ngのコーティング抗体(B266−1)を混ぜて分注後、4℃、O/N反応させ、反応溶液を除去した後、ウェル当たり200μl洗浄バッファーを分注して洗浄した。この過程を2回処理した。
抗原に対する単一クローン抗体の親和度分析
抗原Trx1に特異的に作用する2種の単一クローン抗体は、プラスミドを利用した一時的形質感染システムを利用して発現することによって、安定的に生産される。これより、抗原に対する親和度(affinity)を確認するために、ELISAを利用して分析した(図8a)。
乳癌患者の血清でのサンドイッチELISA試験
コーティング抗体(B266−1)を利用したサンドイッチELISAを次のような過程で準備した。
乳癌を診断する他のELISAキットとの比較分析
本実施例では、組み換え単一クローン抗体であるB266−1とB264の性能を評価するために、乳癌の有無を診断する他のバイオマーカーであるCA15−3を検出する他のELISAキットと比較分析した(表12)。
Claims (29)
- 配列番号7のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、配列番号8のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2および配列番号9のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3を含む軽鎖可変領域、および配列番号20のアミノ酸配列からなる重鎖を含む、チオレドキシン1に特異的に結合する単一クローン抗体またはその抗原結合断片。
- 配列番号1のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR1、配列番号2のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR2および配列番号3のアミノ酸配列からなる軽鎖CDR3を含む軽鎖可変領域、および配列番号10のアミノ酸配列からなる重鎖CDR1、配列番号11のアミノ酸配列からなる重鎖CDR2および配列番号12のアミノ酸配列からなる重鎖CDR3を含む重鎖可変領域を含む、チオレドキシン1に特異的に結合する単一クローン抗体またはその抗原結合断片。
- 前記抗体は、配列番号15のアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域を含むことを特徴とする請求項1に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片。
- 前記抗体は、配列番号13のアミノ酸配列からなる軽鎖可変領域および配列番号16のアミノ酸配列からなる重鎖可変領域を含むことを特徴とする請求項2に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片。
- 前記抗体は、配列番号19のアミノ酸配列からなる軽鎖および配列番号20のアミノ酸配列からなる重鎖を含むことを特徴とする請求項1に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片。
- 前記抗体は、配列番号17のアミノ酸配列からなる軽鎖および配列番号18のアミノ酸配列からなる重鎖を含むことを特徴とする請求項2に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片。
- 前記抗体は、IgG1重鎖およびカッパ(κ)軽鎖を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片。
- 前記抗原結合断片は、Fab、F(ab′)、F(ab′)2、Fvまたは単鎖抗体分子であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片。
- 前記抗体は、キメラ抗体、ヒト化抗体またはヒト抗体であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片。
- 請求項1に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片の軽鎖をコードする核酸分子。
- 前記核酸分子は、配列番号21のヌクレオチド配列からなることを特徴とする請求項10に記載の核酸分子。
- 請求項1に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片の重鎖をコードする核酸分子。
- 前記核酸分子は、配列番号22のヌクレオチド配列からなることを特徴とする請求項12に記載の核酸分子。
- 請求項2に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片の軽鎖をコードする核酸分子。
- 前記核酸分子は、配列番号23のヌクレオチド配列からなることを特徴とする請求項14に記載の核酸分子。
- 請求項2に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片の重鎖をコードする核酸分子。
- 前記核酸分子は、配列番号24のヌクレオチド配列からなることを特徴とする請求項16に記載の核酸分子。
- 請求項10に記載の軽鎖をコードする核酸分子、 請求項12に記載の重鎖をコードする核酸分子または前記核酸分子の全部を含む組み換えベクター。
- 請求項14に記載の軽鎖をコードする核酸分子、 請求項16に記載の重鎖をコードする核酸分子または前記核酸分子の全部を含む組み換えベクター。
- 請求項18に記載の組み換えベクターを含む宿主細胞。
- 請求項19に記載の組み換えベクターを含む宿主細胞。
- 請求項20または21に記載の宿主細胞を培養する段階を含む、チオレドキシン1に特異的に結合する単一クローン抗体またはその抗原結合断片の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片を含む乳癌診断キット。
- 前記キットは、ELISA(Enzyme Linked Immunosorbent Assay)キットであることを特徴とする請求項23に記載の乳癌診断キット。
- 前記ELISAは、直接ELISA、間接ELISA、直接的サンドイッチELISAおよび間接的サンドイッチELISAよりなる群から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項24に記載の乳癌診断キット。
- (a)請求項1〜6のいずれかに記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片を、乳癌が疑われる個体から分離した血清に接触させる段階と;
(b)抗原−抗体複合体の形成を通じて前記血清で単一クローン抗体またはその抗原結合断片に結合されたチオレドキシン1タンパク質の発現水準を測定する段階と;
(c)前記(b)段階で測定されたチオレドキシン1タンパク質の発現水準を対照群と比較して、対照群に比べて前記タンパク質の発現水準が高ければ、乳癌患者と判定する段階と;
を含む乳癌の診断に必要な情報を提供する方法。 - 前記チオレドキシン1タンパク質の発現水準は、ウェスタンブロット、ELISA、サンドイッチELISA、放射線免疫分析、放射免疫拡散法、オクタロニー免疫拡散法、免疫沈殿分析法、補体固定分析法、免疫クロマトグラフィー分析法、FACSおよびタンパク質チップ方法のうちいずれか一つ以上の方法よりなる群から選ばれるいずれか一つの方法で測定することを特徴とする請求項26に記載の乳癌の診断に必要な情報を提供する方法。
- (a)固体支持体を請求項2、4または6に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片でコーティングする段階と;
(b)乳癌が疑われる個体から分離した血清を前記コーティングされた固体支持体に適用する段階と;
(c)結合されていないサンプルを除去する段階;
(d)請求項1、3または5に記載の単一クローン抗体またはその抗原結合断片を固体支持体に適用する段階と;
(e)結合されていない単一クローン抗体またはその抗原結合断片を除去する段階と;
(f)チオレドキシン1タンパク質の発現水準を測定する段階と;
(g)前記(f)段階で測定されたチオレドキシン1タンパク質の発現水準を対照群と比較して、対照群に比べて前記タンパク質の発現水準が高ければ、乳癌患者と判定する段階と;
を含む乳癌の診断に必要な情報を提供する方法。 - 前記チオレドキシン1タンパク質の発現水準は、ウェスタンブロット、ELISA、サンドイッチELISA、放射線免疫分析、放射免疫拡散法、オクタロニー免疫拡散法、免疫沈殿分析法、補体固定分析法、免疫クロマトグラフィー分析法、FACSおよびタンパク質チップ方法のうちいずれか一つ以上の方法よりなる群から選ばれるいずれか一つの方法で測定することを特徴とする請求項28に記載の乳癌の診断に必要な情報を提供する方法。
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