JP7112790B2 - Mersコロナウイルスのsタンパク質に対するモノクロナール抗体及びその用途 - Google Patents

Mersコロナウイルスのsタンパク質に対するモノクロナール抗体及びその用途 Download PDF

Info

Publication number
JP7112790B2
JP7112790B2 JP2021507027A JP2021507027A JP7112790B2 JP 7112790 B2 JP7112790 B2 JP 7112790B2 JP 2021507027 A JP2021507027 A JP 2021507027A JP 2021507027 A JP2021507027 A JP 2021507027A JP 7112790 B2 JP7112790 B2 JP 7112790B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mers
monoclonal antibody
antibody
seq
cov
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
JP2021507027A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021533175A (ja
Inventor
ヒョンジュ クォン
ビョンクォン パク
ドンボム キム
Original Assignee
インダストリー アカデミック コオペレーション ファウンデーション、ハルリム ユニヴァーシティ
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 インダストリー アカデミック コオペレーション ファウンデーション、ハルリム ユニヴァーシティ filed Critical インダストリー アカデミック コオペレーション ファウンデーション、ハルリム ユニヴァーシティ
Publication of JP2021533175A publication Critical patent/JP2021533175A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7112790B2 publication Critical patent/JP7112790B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/569Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for microorganisms, e.g. protozoa, bacteria, viruses
    • G01N33/56983Viruses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IG], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/08Immunoglobulins [IG], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from viruses
    • C07K16/10RNA viruses
    • C07K16/102Coronaviridae (F)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/30Immunoglobulins specific features characterized by aspects of specificity or valency
    • C07K2317/34Identification of a linear epitope shorter than 20 amino acid residues or of a conformational epitope defined by amino acid residues
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/50Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments
    • C07K2317/55Fab or Fab'
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/50Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments
    • C07K2317/56Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments variable (Fv) region, i.e. VH and/or VL
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/50Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments
    • C07K2317/56Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments variable (Fv) region, i.e. VH and/or VL
    • C07K2317/565Complementarity determining region [CDR]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/60Immunoglobulins specific features characterized by non-natural combinations of immunoglobulin fragments
    • C07K2317/62Immunoglobulins specific features characterized by non-natural combinations of immunoglobulin fragments comprising only variable region components
    • C07K2317/622Single chain antibody (scFv)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/70Immunoglobulins specific features characterized by effect upon binding to a cell or to an antigen
    • C07K2317/76Antagonist effect on antigen, e.g. neutralization or inhibition of binding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/90Immunoglobulins specific features characterized by (pharmaco)kinetic aspects or by stability of the immunoglobulin
    • C07K2317/92Affinity (KD), association rate (Ka), dissociation rate (Kd) or EC50 value
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2333/00Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
    • G01N2333/005Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from viruses
    • G01N2333/08RNA viruses
    • G01N2333/165Coronaviridae, e.g. avian infectious bronchitis virus

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)

Description

本発明は、MERSコロナウイルスのSタンパク質に対するモノクロナール抗体及びその用途に関する。
MERSコロナウイルス(Middle East respiratory syndrome coronavirus、MERS-CoV、中東呼吸器症候群コロナウイルス)は、2012年にサウジアラビアで最初に発見された後、中東地域で集中的に発生したウイルスであって、コロナウイルス(Coroviridae)群に属し、SARSコロナウイルス(SARS-CoV、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス)と類似のウイルスとして知られている。
MERS(中東呼吸器症候群)は、潜伏期が約1週間であり、発熱を伴う咳、呼吸困難、息切れ、痰などの呼吸器症状を主に起こし、その他にも、頭痛、悪寒、鼻水、筋肉痛だけでなく、食欲不振、吐き気、嘔吐、腹痛、下痢などの消化器症状も現れることがある。ただし、SARSとは異なり、急性腎不全を伴う。SARSよりも致死率が約6倍高いという調査結果が出るなど、さらに致命的な様相を見せている。年齢層に応じて、致死率は50%を超える。現在まで中東呼吸器症候群ウイルスの治療のための抗ウイルス剤は開発されておらず、症状に対する治療を主としており、重症の場合、人工呼吸器や人工血液透析などを受けなければならない場合もある。
明確な感染源及び感染経路は確認されていないが、中東地域のラクダとの接触を通じて感染する可能性が高く、人と人との間の密接接触による伝播が可能であると報告されている。
MERS-CoVは、コロナウイルスの中でもベータコロナウイルスの一種であって、遺伝子の長さは多様であるが、約30kbに該当し、11個のORF(open reading frame)を有する。MERS-CoVの構造タンパク質には、S(spike)、E(envelope)、M(membrane)及びNP(nucleocapsid)タンパク質が存在する。
MERS-CoVの診断は、遺伝子診断と抗原-抗体診断に分類され、現在、WHOが推奨する標準診断法は、鼻水(nasal swap)検体からのウイルス遺伝子特異的プライマー(primer)を用いたPCRや遺伝子の塩基配列の分析によるものである。MERS-CoVの抗体診断法は、NP抗原に対する抗体の診断ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay、酵素免疫吸着法)法が実施されており、Euroimmun社(ドイツ)で開発された抗体診断キットは、ラクダのMERSCoVを診断する用途に使用されている。しかし、未だにヒト抗原-抗体診断キットとして開発された製品はない。
韓国登録特許第1593641号には、‘中東呼吸器症候群コロナウイルスのヌクレオカプシドを認識する抗体及びその用途’が開示されており、韓国登録特許第0832870号には、‘SARSコロナウイルスのヌクレオカプシドタンパク質に対するモノクロナール抗体及びその用途’が開示されている。
大韓民国公開特許第10-2016-0145813号
本発明は、上記の必要性によって案出されたものであって、本発明の目的は、MERS-CoVのSタンパク質に対して特異的な新規なモノクロナール抗体を提供することである。
本発明の他の目的は、MERS-CoVのSタンパク質に対して特異的なモノクロナール抗体の製造方法を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明は、MERSコロナウイルス(MERS-CoV)のタンパク質又はそのタンパク質の一部を特異的に認識するモノクロナール抗体、又はその機能的断片であって、
前記モノクロナール抗体、又はその機能的断片は、下記のポリペプチド配列からなる群から選択されるいずれか1つのポリペプチド配列を含むことを特徴とするモノクロナール抗体、又はその機能的断片:
配列番号1で記載されるCDR1領域、配列番号2で記載されるCDR2領域及び配列番号3で記載されるCDR3領域を含む重鎖と、
配列番号4で記載されるCDR1領域、配列番号5で記載されるCDR2領域及び配列番号6で記載されるCDR3領域を含む軽鎖とで構成されるモノクロナール抗体を提供する。
本発明の一実施例において、前記機能的断片は、単一の側鎖抗体(scFv)、抗原結合フラグメント(Fab)、又は本発明のCDR部位を含む軽鎖又は重鎖であることが好ましく、前記機能的断片は、前記本発明のCDR部位を含む可変ドメイン(Variable domain)であることが好ましいが、これに限定されない。
本発明の他の実施例において、前記モノクロナール抗体は、配列番号7で記載されるポリペプチド配列を含む重鎖、及び配列番号8で記載されるポリペプチド配列を含む軽鎖であることが好ましいが、これに限定されない。
本発明の更に他の実施例において、前記MERSコロナウイルス(MERS-CoV)のタンパク質はSタンパク質であることが好ましく、前記Sタンパク質の一部は、配列番号9で記載されるペプチド配列であることがさらに好ましいが、これに限定されない。
また、本発明は、配列番号9で記載されるペプチド配列をエピトープとして認識するモノクロナール抗体を提供する。
また、本発明は、リポソーム内に同時にカプセル化されたMERSコロナウイルス由来のエピトープペプチド及びCpG-DNA複合体を動物に注射してMERSコロナウイルスを認識するモノクロナール抗体を製造する方法を提供する。
また、本発明は、前記本発明の製造方法によって製造されるモノクロナール抗体を提供する。
また、本発明は、前記本発明のモノクロナール抗体に標識物質を接合したコンジュゲートを含むMERSコロナウイルス診断用組成物を提供する。
本発明の一実施例において、前記標識物質は、酵素、ルシフェラーゼ、磁性粒子、蛍光物質及び放射性同位元素からなる群から選択されるいずれか1つであることが好ましいが、これに限定されない。
また、本発明は、1)サンプルと本発明のモノクロナール抗体とを接触させるステップと、
2)前記モノクロナール抗体を試料サンプルと接触させて形成された抗原-抗体複合体を検出するステップとを含む、
対象体のMERSコロナウイルス感染の有無に関する情報提供方法を提供する。
また、本発明は、前記本発明のモノクロナール抗体;及び容器を含むMERSコロナウイルス診断用キットを提供する。
また、本発明は、前記本発明の組成物;及び容器を含むMERSコロナウイルス診断用キットを提供する。
本発明は、前記モノクロナール抗体を試料サンプルと接触させて形成された抗原-抗体複合体を検出するステップを含むMERSコロナウイルス検出方法を提供する。
本発明において、用語「抗原-抗体複合体」とは、試料中のMERS-CoVのS抗原とこれを認識する本発明に係る単一クローン抗体又はその切片との結合物を意味し、このような抗原-抗体複合体は、比色法(colorimetric method)、電気化学法(electrochemical method)、蛍光法(fluorimetric method)、発光法(luminometry)、粒子計数法(particle counting method)、肉眼測定法(visual assessment)及び閃光計数法(scintillation counting method)からなる群から選択される任意の方法で検出することができる。しかし、必ずしもこれらに制限されるものではなく、様々な応用及び適用が可能である。
本発明では、抗原-抗体複合体を検出するためのものとして、様々な標識体を使用することができる。具体例としては、酵素、蛍光物、リガンド、発光物、微小粒子、及び放射性同位元素からなる群から選択することができる。しかし、必ずしもこれらに限定されるものではない。
検出標識体として使用される好ましい酵素としては、アセチルコリンエステラーゼ、アルカリホスファターゼ、β-D-ガラクトシダーゼ、ホースラディッシュペルオキシダーゼ、又はβ-ラクタマーゼがあり、好ましい蛍光物としては、フルオレセイン、Eu3+、Eu3+キレート又はクリプタートがあり、好ましいリガンドとしては、ビオチン誘導体があり、好ましい発光物としては、アクリジニウムエステル又はイソルミノール誘導体があり、好ましい微小粒子としては、コロイド金又は着色されたラテックスがあり、好ましい放射性同位元素としては、57Co、3H、125I又は125I-ボルトン(Bolton)ハンター(Hunter)試薬があるが、これらに限定されるものではない。
抗原-抗体複合体を検出する方法は、好ましくは、酵素免疫吸着法(ELISA)を用いて検出することができるが、これに限定されるものではない。酵素免疫吸着法は、固体支持体に付着した抗原を認識する抗体を用いる直接ELISA、固体支持体に付着した抗原を認識する抗体の複合体において捕獲抗体を認識する標識された二次抗体を用いる間接ELISA、固体支持体に付着した抗体と抗原の複合体において抗原を認識する標識された別の抗体を用いる直接サンドイッチELISA、固体支持体に付着した抗体と抗原の複合体において抗原を認識する別の抗体と反応させた後、この抗体を認識する標識された二次抗体を用いる間接サンドイッチELISAなどの様々なELISA方法を含む。
前記モノクロナール抗体又はその切片は検出標識体を有することができ、検出標識体を有さない場合は、これらのモノクロナール抗体又はその切片を捕獲することができ、検出標識体を有する他の抗体を処理して確認することができる。
また、本発明は、前記モノクロナール抗体を含むMERSコロナウイルス検出用キットを提供する。
本発明の検出用キットは、前記モノクロナール抗体、基質と反応して発色する標識体と縮合した抗体、及び発色基質を含む。本発明の検出用キットにおいて、前記モノクロナール抗体は基板に吸着された状態で提供され得る。前記基板としては、PVDF膜、プレート及びスライドを使用してもよいが、これらに限定されるものではない。標識体としてはHRP、発色基質としてはTMBが好ましいが、これらに限定されるものではない。また、前記検出用キットは、分析方法に適する1種類又はそれ以上の他の構成成分を有する組成物、溶液又は装置をさらに含んで構成されてもよい。本発明の製造方法によって製造されるMERSコロナウイルスのS抗原に特異的なモノクロナール抗体を用いてヒトからMERSを診断するための検出用キットを提供する。検出用キットの最終検出方法としては、免疫クロマトグラフィー法、ラピッド診断法、酵素免疫吸着法(ELISA)、又はウェスタンブロットが用いられてもよいが、これらに限定されるものではない。
好ましくは、本発明の検出用キットに使用される検出方法は、免疫クロマトグラフィー法(immunochromatography)及び酵素免疫吸着法であってもよい。
前記免疫クロマトグラフィー法を用いたMERSコロナウイルス検出用キットは、試料を注入する試料注入部と;前記試料注入部から一定間隔離れた点に位置するMERSコロナウイルスのSタンパク質に特異的に結合できるモノクロナール抗体が結合した金縮合体を含む結合部と;前記結合部から一定間隔離れた位置にMERSコロナウイルスのSタンパク質に特異的に結合できるモノクロナール抗体が固定された検査線(test line)と;抗マウスIgGが固定された対照線(control line)が順次備えられることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
本発明の一実施例において、前記検出用キットは、ストリップ状のニトロセルロースメンブレンにガラス繊維(glass fiber)、コットン(cotton)又はセルロース材質のパッドを結合させて、試料を投入できる試料注入部が備えられ、前記試料注入部から一定間隔を維持しながら、コロイド金(Colloidal gold)-MERSコロナウイルス抗体が縮合した複合体が乾燥された縮合パッド、前記MERSコロナウイルス抗体と同じ抗原を検出できる他の抗体が固定された検査線、及び前記縮合パッドに存在するモノクロナール抗体を検出できる二次抗体が固定された対照線が順次備えられた免疫ストリップであってもよい。
前記免疫クロマトグラフィー法の診断法は、前記MERSコロナウイルス検出用乾燥組成物を適用したキットを作製して使用するものであって、安定しているので長期間保管することが可能である。
前記MERSコロナウイルス検出用キットに、MERSコロナウイルスを含有すると疑われる試料を投入して、前記テストストリップの検査線及び対照線に赤紫色の線が現れる場合、MERSコロナウイルス感染を陽性と判定し、対照線のみに赤紫色の線が現れる場合、MERSコロナウイルス感染を陰性と判定することができる。
また、交差反応(cross reaction)検査において、他の呼吸器ウイルスを適用して検査結果が陰性と出ることを読み取り、検査が他の呼吸器ウイルスとどれくらい交差性がないかを確認することができる。
酵素免疫抗体法を用いたキットの場合、本発明のモノクロナール抗体がコーティングされたプレートの各ウェルにMERSの疑いがある患者から採取した検体を反応させ、HRP(Horseradish peroxidase)-縮合MERS-CoVのS抗原特異モノクロナール抗体を添加した後、TMB(3,3’,5,5’-tetramethylbenzidine)基質溶液を各ウェルに処理して、発色反応を吸光度で測定するように構成される。好ましくは、本発明の検出用キットは、ヒトのコロナウイルスからMERSの鑑別診断のための特異的なモノクロナール抗体を用い、陽性対照群及び定量分析が可能なように組換えS抗原をさらに含むことができる。
本発明に係る前記診断用組成物は、本発明のモノクロナール抗体及び免疫学的分析に使用される試薬が含まれてもよい。免疫学的分析に使用される試薬としては、抗原-抗体結合を原理とする公知の全ての定量分析方法に使用される適切な担体、検出可能な信号を生成できる標識、溶解剤、洗浄剤が含まれる。前記定量分析方法の例としては、これに限定されないが、免疫ブロッティング、免疫沈降法、酵素免疫分析法、タンパク質チップ、ラピッドアッセイ及びマイクロアレイ方法などがある。
上記の適切な担体としては、これに限定されないが、可溶性担体、例えば、当分野において公知の生理学的に許容される緩衝液のいずれか1つ(例えば、PBS)、又は不溶性担体、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、フッ素樹脂、架橋デキストラン、ポリサッカライド、ガラス、金属、アガロース及びこれらの組み合わせであってもよい。
検出可能な信号を生成できる標識としては、酵素、蛍光物質、発光物質及び放射性物質などを使用することができる。酵素としては、過酸化酵素(peroxidase)、アルカリホスファターゼ(alkaline phosphatase)、β-D-ガラクトシダーゼ、グルコースオキシダーゼ、リンゴ酸デヒドロゲナーゼ、グルコース-6-リン酸デヒドロゲナーゼ、インベルターゼなどを使用することができ、蛍光物質としては、フルオレセインイソチオシアネート(fluorescein isothiocyanate)、フィコビリン(phycobilin)タンパク質、ローダミン(rhodamine)、フィコエリトリン(phycoerythrin)、フィコシアニン(phycocyanin)及びオルトフタルアルデヒド(orthophthalic aldehyde)などを使用することができる。発光物質としては、イソルミノール(isoluminol)、ルシゲニン(lucigenin)などを使用することができ、放射性物質としては、131I、14C、3Hなどを使用することができる。しかし、前記の例示されたもの以外に、免疫学的分析法に使用できるものであれば、いずれも使用可能である。
本発明の機能的抗体断片としては、軽鎖、重鎖、可変領域、Fab、Fab’、F(ab’)、scFv、Diabody、Tribody、dsFv、CDRを含有するペプチドなどが挙げられる。
Fabは、IgGをタンパク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末端側の約半分とL鎖全体がジスルフィド結合(S-S結合)で結合された分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明のFabは、本発明の抗体をタンパク質分解酵素パパインで処理して得ることができる。又は、当該抗体のFabをコードするDNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、当該ベクターを原核生物又は真核生物に導入することによって発現させてFabを製造することができる。
F(ab’)は、IgGをタンパク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S-S結合を介して結合されたものよりわずかに大きい分子量約10万の抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明のF(ab’)は、本発明の抗体をタンパク質分解酵素ペプシンで処理して得ることができる。又は、下記のFab’をチオエーテル結合あるいはS-S結合させて作製することができる。Fab’は、前記F(ab’)のヒンジ領域のS-S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。
scFvは、1本のVHと1本のVLとを12残基以上の適当なペプチドリンカー(P)を使用して連結したVH-P-VL又はVL-P-VHポリペプチドであって、抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明のscFvは、本発明の抗体のVH及びVLをコードするcDNAを得て、scFvをコードするDNAを作製し、当該DNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、当該発現ベクターを原核生物又は真核生物に導入することによって発現させて製造することができる。
Diabodyは、抗原結合特異性が同一又は異なるscFvが二量体を形成した抗体断片であり、同じ抗原に対する2価の抗原結合活性、又は異なる抗原に対する二重特異的抗原結合活性を有する抗体断片である。
本発明のDiabodyは、例えば、本発明の抗体のVH及びVLをコードするcDNAを得て、3~15残基のポリペプチドリンカーを有するscFvをコードするDNAを作製し、当該DNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、当該発現ベクターを原核生物又は真核生物に導入することによってDiabodyを発現させて製造することができる。
また、linker Pの長さが3~10であるときはtribodyが形成されて、tribodyとして含むことができる。
dsFvは、VH及びVL中のそれぞれ1つのアミノ酸残基をシステイン残基で置換したポリペプチドを、当該システイン残基間のS-S結合を介して結合させたものをいう。システイン残基で置換されるアミノ酸残基は、Reiterなどによって記載された方法[参照:Protein Engineering,7,697(1994)]によって、抗体の立体構造の予測に基づいて選択することができる。
また、本発明は、前記本発明のモノクロナール抗体を有効成分として含むMERSコロナウイルス感染治療用医薬組成物を提供する。
本発明の医薬組成物に含まれる薬学的に許容される担体は、製剤時に一般的に用いられるものであって、ラクトース、デキストロース、スクロース、ソルビトール、マンニトール、デンプン、アカシアゴム、リン酸カルシウム、アルギン酸塩、ゼラチン、ケイ酸カルシウム、微結晶性セルロース、ポリビニルピロリドン、セルロース、水、シロップ、メチルセルロース、メチルヒドロキシベンゾエート、プロピルヒドロキシベンゾエート、タルク、ステアリン酸マグネシウム及びミネラルオイルなどを含むが、これらに限定されるものではない。本発明の医薬組成物は、前記成分以外に潤滑剤、湿潤剤、甘味剤、香味剤、乳化剤、懸濁剤、保存剤などをさらに含むことができる。適切な薬学的に許容される担体及び製剤は、Remington’s Pharmaceutical Sciences(19th ed.,1995)に詳細に記載されている。
本発明の医薬組成物は、経口又は非経口で投与することができ、好ましくは非経口投与であり、非経口投与の場合には、静脈内注入、皮下注入、筋肉注入、腹腔注入、経皮投与などで投与することができる。
本発明の医薬組成物の適切な投与量は、製剤化方法、投与方式、患者の年齢、体重、性別、病的状態、食物、投与時間、投与経路、排泄速度、及び反応感応性のような要因によって多様に処方することができる。一方、本発明の医薬組成物の投与量は、好ましくは、1日当たり0.001~10,000mg/kg(体重)である。
本発明の医薬組成物は、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できる方法によって、薬学的に許容される担体及び/又は賦形剤を用いて製剤化することによって、単位用量形態で製造されるか、又は多用量容器内に入れて製造されてもよい。この場合、剤形は、オイル又は水性媒質中の溶液、懸濁液又は乳化液の形態であるか、又はエキス剤、粉末剤、顆粒剤、錠剤又はカプセル剤の形態であってもよく、分散剤又は安定化剤をさらに含むことができる。
以下、本発明を説明する。
本発明者らは、代表的な大韓民国とサウジアラビアの菌株のMERS-CoVのSタンパク質(S protein)-RBD由来のB細胞エピトープ配列であるSpike-492及びSpike-492(L506F)を選択した。そのMERS-CoVのSタンパク質-RBDのB細胞エピトープペプチド配列であるSpike-492(L506F)は、L506F置換体をコードする。ここで、本発明者らは、B細胞エピトープペプチドとLipoplex(O)の複合体でマウスを免疫化して、MERS-CoVのSタンパク質に対して特異的なモノクロナール抗体506-2G10G5及び492-1G10E4E2を製造した。両モノクロナール抗体ともに、MERS-CoVのSタンパク質に対する強くて特異的な結合を示したが、506-2G10G5抗体は492-1G10E4E2と比較すると、Spike-492及びSpike-492(L506F)ペプチドに対するさらに高い結合親和性を示した。さらに、間接免疫蛍光アッセイ及び共焦点アッセイから、Sタンパク質に対する2つの抗体の特異性を確認した。重要なことに、506-2G10G5モノクロナール抗体の処理は、MERS-CoVに感染したプラークパーセントを、正常マウスIgG及び492-1G10E4E2の処理と比較すると効果的に減少させた。以上をまとめると、本発明のデータは、506-2G10G5モノクロナール抗体をMERS-CoV感染に対する診断及び治療に対して適用可能であるということが分かる。
本発明を通じて分かるように、本発明の506-2G10G5モノクロナール抗体は、MERS-CoV感染に対する診断及び治療に適用することができる。
B細胞エピトープ-特異的抗体の生産に対する図である。 (A)MERS-CoVのSタンパク質の図式的な図である。Sタンパク質は、S1及びS2サブユニットで構成され、RBD,receptor binding domain;FP,fusion peptide;HR1及びHR2,heptad repeat region 1及び2;TM,transmembrane;CP,cytoplasmic tailで構成される。(B)B細胞エピトープは、エピトープの予測、表面接近性及び抗原性指数に基づくIEDBを使用して選択した。(C)血清を使用したMERS-CoVのSpike-492-又はSpike-492(L506F)-特異的抗体の生産を示すELISA分析を示す。血清は、B細胞エピトープペプチド(Spike-492又はSpike-492(L506F))及びLipoplex(O)の複合体で免疫化されたBALB/cマウスから分離した。 抗-Spike-492(L506F)-特異的なモノクロナール抗体(506-2G10G5)を生産するハイブリドーマクローンのスクリーニングを示す図である。 (A、B)BALB/cマウス3匹を10日間隔で4回、DOPE:CHEMS複合体に同時にカプセル化されたMB-ODN 4531(O)及びSpike-492(L506F)でi.p.免疫化した。Spike-492(L506F)ペプチドで免疫化されたマウスの脾臓細胞を使用した細胞融合実験の1次スクリーニング(HAT medium)のELISA結果を示す。 (C、D)ハイブリドーマクローンをHT培地でリミッティング希釈法によるサブクローニングを伴うモノクロナール抗体の生産のために選択する。 抗-Spike-49二重特異的モノクロナール抗体(492-1G10E4E2)を生産するハイブリドーマクローンのスクリーニングを示す図である。(A、B)BALB/cマウス3匹を10日間隔で4回、DOPE:CHEMS複合体に同時にカプセル化されたMB-ODN 4531(O)及びSpike-492でi.p.免疫化した。Spike-492ペプチドで免疫化されたマウスの脾臓細胞を使用した細胞融合実験の1次スクリーニング(HAT medium)のELISA結果を示す。(C、D、E、F)ハイブリドーマクローンをHT培地でリミッティング希釈法によるサブクローニングを伴うモノクロナール抗体の生産のために選択する。 抗-MERS-CoVのSpike-492(L506F)エピトープ-特異的なモノクロナール抗体の精製及び特性を示す図である。(A)pristine-primedマウスに506-2G10G5クローンを注射して腹水を得た後、506-2G10G5モノクロナール抗体をProtein A agaroseカラムクロマトグラフィーを使用して精製し、SDS-PAGE分析を行った。Rは、還元条件;NRは、非還元条件である。(B)精製した506-2G10G5モノクロナール抗体のイソタイプはELISAで決定した。(C)MERS-CoVのSpike-492(L506F)ペプチドに対する506-2G10G5モノクロナール抗体の結合親和性は、ELISAで決定し、EC50値は、シグマプロット(Sigma Plot)プログラムで評価した。 (D-G)MERS-CoV-感染及び非感染のVero細胞破砕液をPBS(-)又はPNGase F(+)で処理し、その破砕液を506-2G10G5モノクロナール抗体で免疫ブロッティングした(D)。破砕液を抗-β-アクチン(anti-β-actin)抗体を対照群としてウェスタンブロッティングした(E)。506-2G10G5モノクロナール抗体を使用したウェスタンブロット分析は、506-2G10G5モノクロナール抗体で破砕液の免疫沈降を伴って行った(F)。破砕液を対照群として抗-β-アクチン(anti-β-actin)抗体でウェスタンブロッティングを行った(G)。(H、I)モノクロナール抗体の交差反応性を示す。96ウェル免疫プレートをMERS-CoVのSpike-492(G)又はSpike-492(L506F)(H)でコーティングし、492-1G10E4E2又は506-2G10G5モノクロナール抗体で培養した。Spike-492(L506F)ペプチドに対する492-1G10E4E2抗体の反応性、及び506-2G10G5抗体のSpike-492ペプチドに対する反応性をELISA分析で決定した。 抗-MERS-CoVのSpike-492エピトープ-特異的なモノクロナール抗体の精製及び特性を示す図である。(A)腹水から得た492-1G10E4E2モノクロナール抗体をProtein A agaroseカラムクロマトグラフィーを使用して精製し、SDS-PAGE分析を行った。Rは、還元条件;NRは、非還元条件である。(B)精製した492-1G10E4E2モノクロナール抗体のイソタイプはELISAで決定した。(C)MERS-CoVのSpike-492ペプチドに対する492-1G10E4E2モノクロナール抗体の結合親和性は、ELISAで決定し、EC50値は、シグマプロットプログラムで評価した。(D-F)MERS-CoV-感染及び非感染のVero細胞破砕液をPBS(-)又はPNGase F(+)で処理し、その破砕液を492-1G10E4E2モノクロナール抗体で免疫ブロッティングした(D)。492-1G10E4E2モノクロナール抗体を使用したウェスタンブロット分析は、492-1G10E4E2モノクロナール抗体で破砕液の免疫沈降を伴って行った(E)。破砕液を対照群として抗-β-アクチン抗体でウェスタンブロッティングを行った(F)。 ハイブリドーマ細胞クローン492-1G10E4E2から分離された重鎖及び軽鎖の可変ドメインのcDNA配列を示す。 (A)重鎖可変ドメインの配列である。 (B)軽鎖可変ドメインの配列である。 予測されたアミノ酸配列をcDNA配列の下段に記載する。 ハイブリドーマ細胞クローン506-2G10G5から分離された重鎖及び軽鎖の可変ドメインのcDNA配列を示す。 (A)重鎖可変ドメインの配列である。 (B)軽鎖可変ドメインの配列である。 Spike-492(L506F)モノクロナール抗体でMERS-CoV-感染した細胞の検出のための免疫蛍光アッセイ及び共焦点顕微鏡法を示す。(A)間接免疫蛍光分析を示す。MERS-CoV-感染及び非感染のVero細胞の混合物を506-2G10G5抗体又は正常マウスIgGで染色し、Alexa Flour 488-付着したヤギ抗マウス(goat anti-mouse)IgG抗体(緑色)で培養した。核をHoechst 33258で染色(青色)した。イメージを蛍光顕微鏡で撮影した。(B)共焦点顕微鏡法を示す。Vero細胞をMERS-CoVで2日間感染させ、その細胞を506-2G10G5抗体又は正常マウスIgGで染色した後、Alexa 488-コンジュゲートヤギ抗マウス(conjugated goat anti-mouse)IgG抗体(green)で培養し、核は、Hoechst 33258(blue)で染色した。スケールバー、10μmである。 492-1G10E4E2モノクロナール抗体でMERS-CoV-感染した細胞の検出のための免疫蛍光アッセイ及び共焦点顕微鏡法を示す。(A)間接免疫蛍光分析を示す。MERS-CoV-感染及び非感染のVero細胞の混合物を492-1G10E4E2抗体又は正常マウスIgGで染色し、Alexa Flour 488-付着したヤギ抗マウスIgG抗体(緑色)で培養した。核をHoechst 33258で染色(青色)した。イメージを蛍光顕微鏡で撮影した。(B)共焦点顕微鏡法を示す。Vero細胞をMERS-CoVで2日間感染させ、その細胞を492-1G10E4E2抗体又は正常マウスIgGで染色した後、Alexa 488-コンジュゲートヤギ抗マウスIgG抗体(green)で培養し、核は、Hoechst 33258(blue)で染色した。スケールバー、10μmである。 506-2G10G5及び492-1G10E4E2モノクロナール抗体によるMERS-CoV感染の阻害を示す図である。MERS-CoVを2倍継代希釈の正常マウスIgG、492-1G10E4E2又は506-2G10G5モノクロナール抗体で30分間、37℃で予め培養した。ウイルス-抗体混合物をVero細胞に添加し、1時間培養した。培養培地をDMEM/F12(0.6% oxoidアガーを含む)で代替した。プラークを感染4日後、クリスタルバイオレット(crystal violet)で染色した。(A)プラーク減少分析を示す代表的な図である。(B)100μg/ウェルから0μg/ウェルの正常マウスIgG又は492-1G10E4E2又は506-2G10G5モノクロナール抗体で処理した後、MERS-CoVに対するプラーク減少分析の定量化を示す。
以下、非限定的な実施例により本発明をさらに詳細に説明する。但し、以下の実施例は、本発明を例示するための意図で記載されたものであって、本発明の範囲は、以下の実施例によって制限されるものと解釈されるべきではない。
本発明のアフリカミドリザル(African green monkey)の腎臓細胞であるVero細胞は、ATCC(American Type Culture Collection,Manassas,VA,USA)から購入した。Vero細胞を10%牛胎児血清(FBS,Thermo Fisher Scientific)、25mM HEPES、100U/mlペニシリン及び100μg/mlストレプトマイシンが補充されたDMEM(Dulbecco’s modified Eagle’s medium,Life Technologies,Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA,USA)で維持した。その細胞を37℃、95%air及び5%COで培養した。MERS-CoV/KOR/KNIH/002_05_2015は大韓民国疾病管理本部から入手した(Permission No.1-001-MER-IS-2015001)。
実施例1:B細胞エピトープペプチドの製造
MERS-CoVのMタンパク質-特異的抗体を生産するために、本発明者らは、B細胞エピトープをエピトープの予測、表面接近性及び抗原性指数に基づいてMタンパク質を分析して選択した。MERS-CoVのMタンパク質(MERS-M158,158CDYDRLPNEVTVAKPNVLIALKMVK 182;配列番号9)に対するB細胞エピトープ配列を分析し、そのペプチドを自動化されたペプチド・シンセサイザー(Peptron III-R24,Peptron,Daejeon,Korea)で合成した。そのペプチドを逆相HPLC(Prominence HPLC,Shimadzu Corp.,Kyoto,Japan)で90%以上の純度に精製した。
MERS-CoVのSタンパク質のB細胞エピトープの選択、分析及び合成は、Park BK,Lee SI,Bae J-Y et al(2018)Int J Pept Res Ther https://doi.org/10.1007/s10989-018-9731-8に記載されているように行った。MERS-CoVのSタンパク質に対するB細胞エピトープペプチド配列は、MERS-CV菌株(MERS-CoV/KOR/KNIH/002_05_2015(GI:829021049))由来のSpike-492(492TKPLKYSYINKCSRLLSDDRTEVPQ 516;配列番号9)及びMERS-CV菌株(Spike glycoprotein universal sequence(GI:510785803))由来のSpike-492(L506F)(492TKPLKYSYINKCSRFLSDDRTEVPQ 516;配列番号10)を選択し、そのペプチドを自動化されたペプチド・シンセサイザー(Peptron III-R24,Peptron,Daejeon,Korea)で合成した。DOPE:CHEMS(Lipoplex(O)と命名)に同時にカプセル化されたB細胞エピトープペプチド及びCpG-DNA(MB-ODN 4531(O))複合体を製造した。
実施例2:マウスの免疫化
BALB/c(4週齢、雌、H-2)マウスをNara-Biotec(Seoul,Korea)から購入した。マウスを特定の無菌の条件下で翰林大学校の動物実験室で維持し、動物実験は、翰林大学校翰林大学校の動物実験倫理委員会(Permit number,Hallym2016-51)の承認を受けた。マウスに200μlのSpike-492ペプチド(50μg)又はSpike-492(L506F)ペプチド(50μg)及びLipoplex(O)複合体を、G.Wu,D.Kim,J.N.Kim,et al.,Theranostics,8(2018),pp.78-91に記載されているように、10日に3回腹腔内(i.p.)注射した。
実施例3:マウスAnti-MERS-CoVのSタンパク質のモノクロナール抗体の生産
標準ハイブリドーマ技術によって、ハイブリドーマ細胞をanti-Spike-49二重特異的モノクロナール抗体(492-1G10E4E2)及びanti-Spike-492(L506F)-特異的なモノクロナール抗体(506-2G10G5)を生産するために選択した[G.Wu,D.Kim,J.N.Kim,et al.,A Theranostics,8(2018),pp.78-91;W.M.Yokoyama,M.Christensen,G.D.Santos,et al.,Curr.Protoc.Immunol.,Chapter2(2006),Unit2.5].
10日間隔で3回、BALB/cマウスにi.p.でDOPE:CHEMS複合体に同時にカプセル化されたMERS-Spike-492ペプチド(50μg)(又はSpike-492(L506F)ペプチド)及びMB-ODN 4531(O)(50μg)を注射した。
免疫化されたマウスに由来した脾臓を、標準ハイブリドーマ技術によって融合に使用した。HAT培地及びHT培地でハイブリドーマクローンを標準リミッティング希釈プロトコルで選択して、クローン細胞群を得た。腹水を得るために、その選択されるハイブリドーマクローンをBALB/cマウスの腹腔に注射した。anti-Spike-49二重特異的モノクロナール抗体(492-1G10E4E2)及びanti-Spike-492(L506F)-特異的なモノクロナール抗体(506-2G10G5)を、タンパク質A カラムカラムクロマトグラフィーで腹水液から精製した。
そのモノクロナール抗体のアイソタイプを決定するために、アイソタイピング(isotyping)キット(Southern Biotechnology Associates Inc,Birmingham,USA)を使用した。
実施例4:ELISAアッセイ
エピトープペプチド特異的抗体タイターを測定するために、5μg/ウェルのMERS-CoVのSpike-492又はSpike-492(L506F)ペプチドを96ウェル免疫プレート(Thermo Fisher Scientific)上にコーティングした後、4℃で一晩培養し、PBST(0.05% Tween-20が補充されたPBS)で洗浄した後、1%BSAを含むPBSTでブロッキングした。
マウス血清を眼窩出血(orbital bleeding)で集めて1:3の比率で連続的に希釈し、各プレートのウェルに添加した後、常温で2時間培養した。HRP(Horseraddish peroxidase)-付着したヤギ抗マウス(goat anti-mouse)IgG(Jackson ImmunoResearch laboratories,West Grove,PA,USA)を2次抗体として1時間使用した。
PBSTで洗浄した後、TMB(tetramethylbenidine)ペルオキシダーゼ(peroxidase)基質(KPL,SeraCare,Milford,MA,USA)を処理し、反応をTMB-stop溶液(KPL)で停止した。吸光度をSpectra Max 250マイクロプレートリーダ(Molecular Devices,San Jose,CA,USA)を使用して450nmで測定した。モノクロナール抗体のアイソタイプの同定のために、HRP-付着した抗マウス(anti-mouse)IgG(各isotype)抗体(Southern Biotech,Birmingham,AL,USA)を使用した。交差-反応性を検出するために、96ウェル免疫プレートをMERS-CoVのSpike-492又はSpike-492(L506F)ペプチドで前記のようにコーティングした。
そのコーティングされたウェルを、2次抗体の培養の前に、492-1G10E4E2モノクロナール抗体又は506-2G10G5モノクロナール抗体で2時間培養した。
実施例5:ELISAによる親和性定数の測定
Anti-Spike-49二重特異的モノクロナール抗体(492-1G10E4E2)及びanti-Spike-492(L506F)-特異的なモノクロナール抗体(506-2G10G5)の結合親和性を決定するために、5μg/ウェルのSpike-492及びSpike-492(L506F)エピトープペプチドを96ウェル免疫プレートにコーティングした後、1%BSAを含むPBSTでブロッキングした。
そのモノクロナール抗体をPBSTで1:5継代希釈して各プレートに添加した後、常温で2時間培養した。PBSTで洗浄した後、ホースラディッシュペルオキシダーゼ(horseradish peroxidase)が付着した抗IgG抗体を各プレートに添加した。プレートで抗体の量を、テトラメチルベンジジン(TMB)ペルオキシダーゼ基質(KPL,SeraCare,Milford,MA,USA)で現像した。
吸光度をSpectra Max 250マイクロプレートリーダ(Molecular Devices,San Jose,CA,USA)を用いて405nmで測定し、D.I.Kisiela,H.Avagyan,D.Friend,et al.,PLoS Pathog.,11(2015),pp.e1004857に記載されているように、SigmaPlotプログラムで計算して、EC50値を決定した。
実施例6:ウェスタンブロッティング及び免疫沈降法
MERS-CoV-感染したVero細胞を細胞破砕バッファー(10mM HEPES、150mM NaCl、5mM EDTA、100mM NaF、2mM NaVO、プロテアーゼ阻害剤カクテル及び10%NP-40)で破砕した後、SDS-PAGE上にローディングした。その分離されたタンパク質をニトロセルロース(nitrocellulose)膜に移した後、3%BSAを含むPBSTでブロッキングした。その膜を、MERS-CoVのSpike-492モノクロナール抗体又はSpike-492(L506F)モノクロナール抗体で処理し、PBSTで洗浄し、HRP付着したヤギ抗マウス(goat anti-mouse)IgG抗体で処理した。
その膜をケミルミネッセンス(chemiluminescence)溶液で検出し、ChemiDoc(Bio-Rad,Herculed,California,USA)で図案化した。免疫沈降のために、ウイルス感染した-Vero細胞破砕液をMERS-CoVのSpike-492モノクロナール抗体又はSpike-492(L506F)モノクロナール抗体を用いて4℃で一晩培養し、MERS-CoVのSタンパク質をプロテインAビーズ(Repligen,Waltham,MA,USA)で1時間沈降させた。その免疫沈降したタンパク質をMERS-CoVのSpike-492モノクロナール抗体又はSpike-492(L506F)モノクロナール抗体を使用してウェスタンブロッティングで分析した。
実施例7:脱グリコシル化アッセイ(Deglycosylation Assay)
細胞破砕液をVero細胞及びMERS-CoV-感染したVero細胞から破砕バッファー(0.5%SDS、1%β-mercaptoethanol)を用いて取得し、その破砕液を100℃で10分間加熱した。その破砕液をペプチド-N-グリコシダーゼ(PNGase)F(Elpis Biotech,Daejeon,Korea)を用いて37℃で2時間処理した後、100℃で10分間加熱した。処理後に、そのサンプルをMERS-CoVのSpike-492モノクロナール抗体又はSpike-492(L506F)モノクロナール抗体でウェスタンブロットにより分析した。
免疫沈降法のために、そのPNGase F処理されたサンプルをMERS-CoVのSpike-492モノクロナール抗体又はSpike-492(L506F)モノクロナール抗体を用いて4℃で一晩培養し、MERS-CoVのSpike-492モノクロナール抗体又はSpike-492(L506F)モノクロナール抗体でウェスタンブロッティングにより分析した。
実施例8:anti-MERS CoVのSタンパク質のモノクロナール抗体の重鎖及び軽鎖可変ドメインのクローニング
Anti-Spike-492ペプチド-特異的なモノクロナール抗体(492-1G10E4E2)及びanti-Spike-492(L506F)ペプチド-特異的なモノクロナール抗体(506-2G10G5)を生産するハイブリドーマ(Hybridoma)細胞(492-1G10E4E2クローン及び506-2G10G5)を培養し、マウスモノクロナール抗体アイソタイピングキット(Dipstick format,Bibco BRL or Roche,Mannheim,Germany)を使用してアイソタイピングした。総RNAsをハイブリドーマ細胞(492-1G10E4E2クローン及び506-2G10G5)からRNeasy Mini Kit(Qiagen)で抽出し、cDNAsを生成した。
Anti-Spike-492ペプチド-特異的なモノクロナール抗体(492-1G10E4E2)の可変重鎖及び軽鎖ドメイン(V及びV)に対する配列をクローニングするために、そのcDNAsを、Ventポリメラーゼ(NEB)を使用して下記のプライマーセットを用いて増幅した。重鎖プライマーのために、IGG2A(5’-GGA AGA TCT CTT GAC CAG GCA TCC TAG AGT CA-3’;配列番号11)及び5’MH2(5’-CTT CCG GAA TTC SAR GTN MAG CTG SAG SAG TCW GG-3’;配列番号12)を使用した。
カッパ(kappa)鎖プライマーのために、3’Kc(5’-GGT GCA TGC GGA TAC AGT TGG TGC AGC ATC-3’;配列番号13)、及び5’Mk(5’-GG GAG CTC GAY ATT GTG MTS ACM CAR WCT MCA-3’;配列番号14)を使用した。
anti-Spike-492(L506F)ペプチド-特異的なモノクロナール抗体(506-2G10G5)の可変重鎖及び軽鎖ドメイン(V及びV)に対する配列をクローニングするために、そのcDNAsを、Ventポリメラーゼ(NEB)を使用して下記のプライマーセットを用いて増幅した。重鎖プライマーのために、IGG1(5’-GGA AGA TCT ATA GAC AGA TGG GGG TGT CGT TTT GGC-3’;配列番号11)及び5’MH2(5’-CTT CCG GAA TTC SAR GTN MAG CTG SAG SAG TCW GG-3’;配列番号12)を使用した。
カッパ(kappa)鎖プライマーのために、3’Kc(5’-GGT GCA TGC GGA TAC AGT TGG TGC AGC ATC-3’;配列番号13)、及び5’Mk(5’-GG GAG CTC GAY ATT GTG MTS ACM CAR WCT MCA-3’;配列番号14)を使用した。
標準PCR反応を25サイクル行った。そのPCR産物を、直接pGEM-Tイージーベクター(easy vector)(Promega)にライゲーションした。クローンされたマウスIg挿入体をDNAシークエンシングで分析した。
実施例9:間接免疫蛍光アッセイ及び共焦点イメージ
間接免疫蛍光アッセイ(indirect immunofluorescence assay:IFA)を行うために、MERS-CoV感染したVero細胞及び-非感染のVero細胞の混合物(ratio 1:3)をスライドガラス上にプレーティングした。その混合した細胞をアセトンで固定化し、蒸留水で洗浄し、正常マウス(normal mouse)IgG、MERS-M158ペプチド-特異的なモノクロナール抗体を用いて37℃で培養した。2時間培養した後、そのスライドをPBS及びDWで洗浄した後、Alexa Flour 488-付着したヤギ抗マウスIgG抗体(Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA,USA)で培養した。サンプルを取り付けた後、蛍光顕微鏡(IX70,Olympus,Tokyo,Japan)を使用して観察した。
共焦点イメージを観察するために、Vero細胞(5×10細胞)を12ウェル培養プレート内のカバーガラス上にプレーティングし、MERS-CoV(0.1MOI)で2日間感染させた。その細胞を4%パラホルムアルデヒド(paraformaldehyde)で固定化し、1%BSA及び0.1%triton X-100を含むPBSで30分間ブロッキングした。MERS-CoVのSpike-492モノクロナール抗体をプレートに添加し、2時間培養した後、Alexa488付着したヤギ抗マウスIgGで1時間培養した。核をHoechst 33258(Thermo Fisher Scientific)で染色した。そのスライドをCarl Zeiss LSM710(Carl Zeiss,Oberkochen,DE)で観察した。
実施例10:プラーク(Plaque)減少アッセイ
6×10 Vero細胞/ウェルを6ウェルプレート(Thermo Fisher Scientific)上にプレーティングし、12時間培養した。感染させる前に、MERS-CoVを2倍に連続希釈された正常マウスIgG、492-1G10E4E2モノクロナール抗体又は506-2G10G5で30分間、37℃で予め培養した。ウイルス-抗体混合物をVero細胞に500μlのPBSで添加した。1時間培養した後、上澄液を除去し、3mlの0.6%oxoidアガーを含むDMEM/F12培地(Thermo Fisher Scientific)を添加した。各ウェルで形成されたプラークを、培養4日後、クリスタルバイオレット(crystal violet)で染色した。そのプラークをカウントし、パーセントを計算した。
前記実施例の結果は、下記の通りである。
B細胞エピトープの分析及びMERS-CoVのSタンパク質のエピトープをターゲッティングする抗体の生産
B細胞エピトープの同定及び選択は、エピトープに基づく抗体の生産に考慮すべき重要な事項の一つであるので、MERS-CoVのSタンパク質の明白なB細胞エピトープのアミノ酸配列をエピトープの予測、表面接近性及び抗原性スケールに基づいてIEDB(Immune Epitope Database and Analysis Resources)を用いて予測した。Sタンパク質内のRBDドメインは宿主への結合に関与するため、Sタンパク質内のRBDドメイン内に492-516アミノ酸を有するSpike-492及びSpike-492(L506F)ペプチド配列を選択して合成した(図1のA及びB)。B細胞エピトープとしての効率性を決定するために、各ペプチド及びLipoplex(O)複合体を製造してBALB/cマウスに免疫化した。抗体タイターをスクリーニングするために、ELISAを、免疫化された抗体の血清から行った。両ペプチドともに、ペプチド-特異IgGsの生産を誘導することができる(図1のC)。したがって、免疫原性エピトープが成功裏に考案され、生産された。
MERS-CoVのSpike-492(L506F)又はSpike-492エピトープ-特異的なモノクロナール抗体の生産
MERS-CoVのSタンパク質のエピトープ-特異的なモノクロナール抗体を生産するために、脾臓細胞を、リポソーム(DOPE;CHEMS)内に同時にカプセル化されたSpike-492(L506F)又はSpike-492エピトープペプチド及びCpG-DNA複合体で免疫化されたマウスから集めた。そのマウスの脾臓細胞をSP2/0と融合し、Spike-492(L506F)エピトープペプチド-特異的抗体を生産する506-2G10G5クローンをHAT及びHT補充物として選択した(図2)。
そのマウスの脾臓細胞をSP2/0と融合し、Spike-492エピトープペプチド-特異的抗体を生産する492-1G10E4E2クローンをHAT及びHT補充物として選択した(図3)。
MERS-CoVのSpike-492(L506F)又はSpike-492エピトープ-特異的なモノクロナール抗体の特性
多量のモノクロナール抗体を得るために、506-2G10G5クローン又は492-1G10E4E2クローンを腹水の生産のためにマウスの腹腔内に注射し、腹水液を506-2G10G5クローン又は492-1G10E4E2クローンで注射されたマウスから集めて精製した(図4のA及び図5のA)。次に、506-2G10G5又は492-1G10E4E2モノクロナール抗体のアイソタイプの分類をELISAで行い、それぞれIgG1及びIgG2aであることが判明した(図4のB及び図5のB)。Spike-492(L506F)又はSpike-492ペプチドをターゲッティングするモノクロナール抗体の結合親和性をSpike-492(L506F)ペプチド又はSpike-492 ELISAで決定し、506-2G10G5及び492-1G10E4E2モノクロナール抗体のEC50値は、それぞれ、178pM及び3.3nMであった(図4のC及び図5のC)。
MERS-CoVのSpike-492(L506F)又はSpike-492エピトープ-特異的なモノクロナール抗体によるMERS-CoVのSタンパク質の検出
追加的にモノクロナール抗体の特性を調査するために、本発明者らは、MERS-CoV感染及び非感染のVero細胞でウェスタンブロット及び免疫沈降を行った。ウェスタンブロッティングの結果(図4のD、図5のD)は、両モノクロナール抗体ともに、MERS-CoV-感染したVero細胞でSタンパク質に特異的なバンドを検出したが、非感染のVero細胞ではバンドが観察されなかった。PNGase(peptide-N-glycosidase)Fで処理は、未処理されたサンプルと比較して、Sタンパク質バンドの分子量の減少を引き起こし(図4のD及び図5のD)、これは、両モノクロナール抗体がいずれも、それのグリコシル化及び非グリコシル化形態のSタンパク質を認識できるということを示唆している。また、モノクロナール抗体が自然形態のSタンパク質を認識できるかを評価するために、免疫沈降を行った。本発明者らは、両方の抗体を、MERS-CoV-感染したVero細胞破砕液由来の自然型のSタンパク質で免疫沈降させた(図4のF及び図5のE)。各該当するエピトープで506-2G10G5及び492-1G10E4E2モノクロナール抗体の交差反応性を評価するために、ELISAを行った。506-2G10G5モノクロナール抗体は、Spike-492(L506F)に対する492-1G10E4E2モノクロナール抗体によって示したものと比較して、Spike-492ペプチドに対する著しい交差反応性を示した(図4のH及びI)。したがって、両方の抗体は、MERS-CoVのSタンパク質に対する特異的な結合を示した。
anti-Spike-492(L506F)ペプチド-特異的な、及びanti-Spike-492ペプチド-特異的なモノクロナール抗体の可変ドメインのクローニング
重鎖及び軽鎖可変ドメイン(V及びV)をコードするcDNA配列を、Spike-492(L506F)ペプチド-特異的なモノクロナール抗体を生産するハイブリドーマ細胞(506-2G10G5)から、通常の重鎖及び軽鎖プライマーを使用してクローニングした。DNAシークエンシングによって確認したその配列を図6に示した。
重鎖及び軽鎖可変ドメイン(V及びV)をコードするcDNA配列を、Spike-492ペプチド-特異的なモノクロナール抗体を生産するハイブリドーマ細胞(492-1G10E4E2)から、通常の重鎖及び軽鎖プライマーを使用してクローニングした。DNAシークエンシングによって確認したその配列を図7に示した。
その配列を、タンパク質BLASTプログラムを使用して、公知の配列とのホモロジーを分析した。
506-2G10G5及び492-1G10E4E2重鎖及び軽鎖の可変ドメインをコードするcDNAは、それぞれ報告されている免疫グロブリン可変重鎖及び軽鎖ドメインと約80~95%及び93~98%のホモロジーを示した。
MERS-CoV-感染した細胞においてSタンパク質に対する506-2G10G5又は492-1G10E4E2モノクロナール抗体の反応性
追加的にIFA(indirect immunofluorescence assay)で506-2G10G5又は492-1G10E4E2モノクロナール抗体の反応性の幅を分析した。蛍光顕微鏡法は、両方の抗体で培養されたウイルス感染した細胞において強い蛍光信号を示したが、正常マウスIgGの場合には蛍光が観察されなかった(図8のA及び図9のA)。MERS-CoVのSタンパク質に対する両方の抗体の特異性を確認するために、共焦点顕微鏡法を行った。MERS-CoV-感染又は非感染のVero細胞は、正常マウスIgG又は506-2G10G5又は492-1G10E4E2モノクロナール抗体で染色された。共焦点顕微鏡法のイメージは、506-2G10G5又は492-1G10E4E2モノクロナール抗体で染色されたMERS-CoV感染した細胞の原形質部位内で蛍光信号が明確に示された。正常マウスIgGで培養された細胞では染色が観察されなかった(図8のB及び図9のB)。これらの結果は、MERS-CoV-感染した細胞でMERS-CoVのSタンパク質の効果的な検出において両モノクロナール抗体の特異性を示している。
506-2G10G5モノクロナール抗体はVero細胞のMERS-CoV感染を阻害する
追加的にプラーク減少アッセイにおいて、MERS-CoVに対する両モノクロナール抗体の阻害活性を調査した。このアッセイにおいて、両モノクロナール抗体は、正常マウスIgGと比較して、濃度依存的にプラークの形成を阻害した。しかし、506-2G10G5モノクロナール抗体で処理した場合に、492-1G10E4E2モノクロナール抗体と比較して、濃度依存的にプラークの形成のさらに高い阻害が観察された(図10のA及びB)。したがって、このような結果は、506-2G10G5モノクロナール抗体の効果がMERS-CoV感染に対する潜在的な治療的適用の可能性を示している。

Claims (9)

  1. 列番号1で記載されるCDR1領域、配列番号2で記載されるCDR2領域及び配列番号3で記載されるCDR3領域を含む重鎖と、配列番号4で記載されるCDR1領域、配列番号5で記載されるCDR2領域及び配列番号6で記載されるCDR3領域を含む軽鎖とで構成される、配列番号10で記載されるMERSコロナウイルス(MERS-CoV)のスパイクタンパク質由来のペプチドを特異的に認識するモノクロナール抗体、又はその機能的断片
  2. 前記機能的断片は、単一の側鎖抗体(scFv)であることを特徴とする、請求項1に記載のモノクロナール抗体、又はその機能的断片。
  3. 前記機能的断片は、抗原結合フラグメント(Fab)であることを特徴とする、請求項1に記載のモノクロナール抗体、又はその機能的断片。
  4. 前記機能的断片は、請求項1に記載のCDR部位を含む可変ドメイン(Variable domain)であることを特徴とする、請求項1に記載のモノクロナール抗体、又はその機能的断片。
  5. 前記モノクロナール抗体は、配列番号7で記載されるポリペプチド配列を含む重鎖、及び配列番号8で記載されるポリペプチド配列を含む軽鎖であることを特徴とする、請求項1に記載のモノクロナール抗体、又はその機能的断片
  6. 請求項1に記載のモノクロナール抗体に標識物質を接合したコンジュゲートを含むMERSコロナウイルス診断用組成物。
  7. 前記標識物質は、酵素、ルシフェラーゼ、磁性粒子、蛍光物質及び放射性同位元素からなる群から選択されるいずれか1つであることを特徴とする、請求項に記載の組成物。
  8. 1)請求項に記載の組成物と、
    2)容器とを含む、MERSコロナウイルス診断用キット。
  9. 請求項1に記載のモノクロナール抗体を有効成分として含む、MERSコロナウイルス感染治療用組成物。
JP2021507027A 2018-08-17 2019-08-13 Mersコロナウイルスのsタンパク質に対するモノクロナール抗体及びその用途 Active JP7112790B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180096102A KR102682192B1 (ko) 2018-08-17 2018-08-17 메르스 코로나바이러스 s 단백질에 대한 단클론 항체 및 그 용도
KR10-2018-0096102 2018-08-17
PCT/KR2019/010272 WO2020036403A1 (ko) 2018-08-17 2019-08-13 메르스 코로나바이러스 s 단백질에 대한 단클론 항체 및 그 용도

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021533175A JP2021533175A (ja) 2021-12-02
JP7112790B2 true JP7112790B2 (ja) 2022-08-04

Family

ID=69525681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021507027A Active JP7112790B2 (ja) 2018-08-17 2019-08-13 Mersコロナウイルスのsタンパク質に対するモノクロナール抗体及びその用途

Country Status (4)

Country Link
US (1) US12153048B2 (ja)
JP (1) JP7112790B2 (ja)
KR (2) KR102682192B1 (ja)
WO (1) WO2020036403A1 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021238854A1 (zh) * 2020-05-25 2021-12-02 南京金斯瑞生物科技有限公司 抗SARS-CoV-2刺突蛋白的单克隆抗体及其制备方法和用途
CN111781354B (zh) * 2020-09-04 2020-12-01 北京百普赛斯生物科技股份有限公司 新型冠状病毒中和性抗体滴度检测elisa试剂盒
CN114605527B (zh) * 2020-12-04 2023-07-04 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心 一种抗新型冠状病毒SARS-CoV-2的抗体及其制备方法和用途
CN114716541B (zh) * 2021-01-05 2023-07-21 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心 抗冠状病毒的全人广谱中和抗体76e1及其应用
CN112940110B (zh) * 2021-04-14 2022-09-20 中山大学 抗新型冠状病毒n蛋白单克隆抗体及其应用
WO2023068343A1 (ja) * 2021-10-21 2023-04-27 美幸 徳田 飲食品、食品添加物、サプリメント、化粧品、抗体、医薬、およびその製造方法
WO2023068282A1 (ja) * 2021-10-21 2023-04-27 美幸 徳田 飲食品、食品添加物、サプリメント、化粧品、抗体、医薬、およびその製造方法
CN114989295B (zh) * 2022-06-17 2023-05-23 上海优晶生物科技有限公司 抗MERS-CoV单克隆抗体及其应用
CN115028715B (zh) * 2022-06-23 2023-08-18 生工生物工程(上海)股份有限公司 一种抗新型冠状病毒的抗体或其抗原结合片段、试剂盒及应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016138160A1 (en) 2015-02-24 2016-09-01 The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Middle east respiratory syndrome coronavirus immunogens, antibodies, and their use
JP2017524339A (ja) 2014-05-23 2017-08-31 リジェネロン・ファーマシューティカルズ・インコーポレイテッドRegeneron Pharmaceuticals, Inc. 中東呼吸器症候群−コロナウイルススパイクタンパク質に対するヒト抗体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103977394B (zh) * 2009-07-17 2016-03-09 翰林大学校产学协力团 包含脂质体包胶的寡核苷酸和表位的免疫刺激性组合物
KR20160145813A (ko) * 2014-04-25 2016-12-20 다나-파버 캔서 인스티튜트 인크. 중동 호흡기 증후군 코로나바이러스 중화 항체 및 이의 사용 방법
KR101828794B1 (ko) * 2016-11-14 2018-02-13 (주)셀트리온 중동호흡기증후군 코로나바이러스에 중화활성을 갖는 항체

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017524339A (ja) 2014-05-23 2017-08-31 リジェネロン・ファーマシューティカルズ・インコーポレイテッドRegeneron Pharmaceuticals, Inc. 中東呼吸器症候群−コロナウイルススパイクタンパク質に対するヒト抗体
WO2016138160A1 (en) 2015-02-24 2016-09-01 The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Middle east respiratory syndrome coronavirus immunogens, antibodies, and their use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Byoung Kwon Park et al.,International Journal of Peptide Research and Therapeutics,2018年07月02日,Vol. 25,p. 819-826,https://doi.org/10.1007/s10989-018-9731-8

Also Published As

Publication number Publication date
US20210238261A1 (en) 2021-08-05
KR20240054935A (ko) 2024-04-26
KR20200020411A (ko) 2020-02-26
WO2020036403A1 (ko) 2020-02-20
JP2021533175A (ja) 2021-12-02
US12153048B2 (en) 2024-11-26
KR102682192B1 (ko) 2024-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7112790B2 (ja) Mersコロナウイルスのsタンパク質に対するモノクロナール抗体及びその用途
KR102205028B1 (ko) 사스-코로나바이러스-2에 중화 활성을 갖는 결합 분자
JP2022048268A (ja) マイコプラズマ・ニューモニエの免疫学的検出法及びキット
US10526398B2 (en) Anti-dengue virus antibodies and applications thereof
WO2015196192A2 (en) Methods and compositions relating to dengue virus
KR102012123B1 (ko) 뎅기 바이러스 및 지카 바이러스의 비구조단백질 1에 동시에 결합 가능한 항체를 생산하는 하이브리도마 및 이로부터 생성된 항체, 이의 용도
WO2013043125A1 (en) Enterovirus 71 specific antibodies and uses thereof
KR102623999B1 (ko) SARS-CoV-2의 N 단백질 특이적인 항체 및 그 응용
KR20220012810A (ko) 사스-코로나바이러스-2 s 단백질의 에피토프에 결합하는 사스-코로나바이러스-2 중화 결합 분자
KR20220012826A (ko) 사스-코로나바이러스-2 스파이크 단백질의 에피토프에 결합하는 사스-코로나바이러스-2 중화 결합 분자
KR102227251B1 (ko) 지카 바이러스 외피 단백질 도메인 ⅲ에 대해 특이적으로 결합하는 단일클론항체, 이를 생산하는 하이브리도마 세포주 및 이의 용도
KR20220012800A (ko) 사스-코로나바이러스-2 s 단백질의 에피토프에 결합하는 사스-코로나바이러스-2 중화 결합 분자
KR102709435B1 (ko) SARS-CoV-2 특이적 신규 항체를 이용한 SARS-CoV-2의 검출방법
EP4238988A1 (en) Antibodies against sars-cov-2 and uses thereof
KR20250107848A (ko) 코트머단백질 복합체 서브유닛 베타2에 대한 항체
KR102202082B1 (ko) 치쿤군야 바이러스의 외피단백질 도메인 ⅱ에 대해 특이적으로 결합하는 단일클론항체, 이를 생산하는 하이브리도마 세포주 및 이의 용도
KR102051052B1 (ko) 메르스 코로나바이러스 단백질에 특이적인 단클론 항체 및 그 용도
TW202000696A (zh) 抗登革病毒抗體及其應用
CN112912394B (zh) 针对hrsv的n抗原的单抗,可用于治疗感染、其检测和诊断
KR102227257B1 (ko) 플라비바이러스 외피 단백질 도메인 ⅲ에 대해 특이적으로 결합하는 단일클론항체, 이를 생산하는 하이브리도마 세포주 및 이의 용도
KR102760055B1 (ko) 인간 코로나바이러스 oc43 n 단백질 특이적인 항체 및 그 응용
KR102008608B1 (ko) 뎅기 바이러스의 비구조단백질 1에 대한 특이 항체를 생산하는 하이브리도마 및 이로부터 생성된 항체, 이의 용도
KR102218561B1 (ko) 단일클론항체 쌍을 이용한 뎅기 바이러스의 검출 방법
KR102929013B1 (ko) 대칭성 디메틸아르기닌에 특이적으로 결합하는 항체 및 이의 용도
KR102218517B1 (ko) 단일클론항체 쌍을 이용한 지카 바이러스의 검출 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220520

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: 20220712

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220715

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7112790

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250