JPH04503609A - Hiv抗原に特異性を持つキメラマウスひと抗体 - Google Patents
Hiv抗原に特異性を持つキメラマウスひと抗体Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
HIV抗原に特異性を持つキメラマウスひと抗体本発明は特にひと免疫不全ウィ
ルス(HIV)に対する特異性を有する遺伝子操作された抗体およびその誘導体
、これをコード化するヌクレオチドおよび蛋白質配列、ならびにかかる配列を得
る方法および操作する方法に関する。
先行技術
モノクローナル抗体(mAb)技術は人間の疾病管理に関する通念に大きな影響
を与えた。コーラ−およびミルシュタイン(ネイチャー(ロンドン) 256
: 495 (1975) )による、mAbの製造のための細胞融合の兄事な
応用は、その影響力において組換えDNAクローニングと同等の生物学における
大変革をもたらした。ハイブリドーマから得られたmAbは既に診断学および基
礎科学研究において広く用いられている。ウィルスおよび細菌性感染を含めた人
の病気の治療におけるその効果は、大部分がまだ証明されていない。
これらは強い特異性を示し、人の病気の進行に影響を与えるが、マウスのmAb
はその性質のためにひと用医薬への応用には制限がある。最も明らかには、これ
らはマウスの細胞由来のものであるので、人に導入された場合に外来蛋白質とし
て認識され、免疫応答を引き起こす。同様に、これらはひと蛋白質と区別される
ので、循環系から迅速に排除される。最後に、マウス抗体はひとエフェクター細
胞または分子によりひと抗体はど効果的に認識されない。
これらの具体的な問題を解決できるヒトmAbを開発する技術には多くの障害が
あった。多くの場合、ヒトmAb−産生セルラインは人の血液由来のエプスタイ
ン−パールウィルス(EBV)不死化細胞から得られ、従ってひと医薬のスケー
ルアップおよび製造に有用ではない。不死化ひと抗体産生セルラインはまたひと
免疫不全ウィルスを含むひとウィルス配列を保有することがあり得る。
更に、ひとウィルスはひと免疫応答の存在にもかかわらず進化してきたと考えら
れるので、重要な抗原がひと免疫系によって認識されないことがあり得る。この
ような抗原は人において有用な免疫応答を引き起こすことは期待できない。これ
に対して、マウスにおいて免疫原性のウィルス性抗原は人において治療的有用性
のあるマウスmAbの製造に用いることができる。
本発明の新規キメラ抗体は、試薬を提供するためにハイブリドーマおよび遺伝子
操作技術の両方を用いて作られた。キメラ抗体およびこれから得られる製品は人
の病気の治療および診断に著しい有用性がある。
発明の要約
本発明は、HIVによりコード化された特定の抗原を認識するこ2 とのできる
所望の可変(V)領域特異性および選択されたひと不変(C)領域性を有し、軽
(L)鎖および重(H)鎖のクローニングおよび発現の後に得られる遺伝子操作
されたキメラマウス−ひと抗体を提供する。このキメラ抗体およびその誘導体は
、ひと免疫不全ウィルス(HIV)に感染した人の治療および診断に適用できる
。クローン化された免疫グロブリン遺伝子産物およびその誘導体は哺乳類または
微生物細胞中で製造することができる。
本発明はひとC領域および非ひとV領域を含む免疫グロブリン鎖をコード化する
cDNA配列を提供する。免疫グロブリン鎖は重鎮および軽鎖の両方である。
本発明は前記の、組み替えDNA分子内、プラスミドベクターなどのビークル内
に存在し、所望の原核生物または真核生物宿主内の発現が可能な配列を提供する
。
本発明は培養によりキメラ抗体を製造することのできる宿主およびこれらの宿主
を用いた方法を提供する。
本発明は、個々のキメラ免疫グロブリン鎖、およびHIV抗原に対する特異性を
有するひとC領域およびマウスV領域を有する完全に組み立てられた分子であっ
て、両方の■領域が同じ結合特異性を有する分子も提供する。
本発明により提供される他の免疫グロブリン鎮および/または分子は:
1、HIV抗原に対する一価特異性を有する抗体、即ち(a)2つの異なるキメ
ラH鎖であって、そのうちの一方は抗ウイルス特異性を有する■領域を有するも
の、および(b) H鎖のV領域に相当する特異性を有する2つの異なるし鎖を
含む完全な機能性免疫グロブリン分子。得られる異種二価抗体はウィルス抗原に
対して一価結合性を示す。
2、FabSFab’、およびF (ab’ ) 2などの抗体フラグメント前
記のキメラ鎖の組み合わせをコード化する遺伝子配列、特にcDNA配列も本発
明により提供される。
本発明は免疫グロブリン鎖と異なるポリペプチド(例えば酵素)をコード化する
配列に結合したひとC領域を有するかまたは有さない抗体分子のHおよび/また
はL鎖の所望の特異性を有する■領域をコード化する遺伝子配列、特にcDNA
配列も提供する。これらの配列は本発明の方法により組み立てられ、発現されて
混合機能分子を得る。
cDNA配列を用いることはcDNA配列は適切なRNAスブライシング系が欠
如したバクテリアまたは他の宿主において発現させることができるという点で、
ゲノム配列(イントロンを含む)より特に有利である。
図面の簡単な説明
第1図・2E12マウスLiJ[V領域(VL)に関するコーディングストラン
ドのヌクレオチド配列。ヌクレオチド配列をオリゴdCテイルの末端からJに2
−Cに接合点まで図示した。ヌクレオチド配列から推定されるアミノ酸配列も図
示した。太文字で示したのは、部位特異的突然変異誘発に用いられるオリゴヌク
レオチドおよび制限部位修飾が行なわれた部位である。
第2図:2E12マウスH鎖V領域(V、)に関するコーディングストランドの
ヌクレオチド配列。ヌクレオチド配列をオリゴdCテイルの末端からJ。2−
C,1接合点まで図示した。ヌクレオチド配列から推定されるアミノ酸配列も図
示した。太文字で示したのは部位特異的突然変異誘発に用いられるオリゴヌクレ
オチドおよび制限部位修飾が行なわれた部位である。
第3図:キメラマウス−ひとキメラIHIJI哺乳類発現プラスミドplNG3
112の構築図。cDNAクローンpc I G−12由来の可変領域を操作し
て真核生物発現プラスミドplNG2227に適合させた。プラスミドplNG
2227は哺乳類細胞中での発現に有用な以下の遺伝子調節エレメントを含有す
る: (1)IgG H鎖エンハンサ−エレメント、(2)アベルソンLTRプ
ロモーター、(3) SV4016Sスプライスサイト、および(4)IgG
HMポリアデニル化シグナル配列。これはまたpGMH−6由来の全ひとIgG
IC領域も含む(リュー、エイ・ワイら、プロシーディンゲス・オブ・ナショナ
ル・アカデミイ・オブ・サイエンシズ、ニー・ニス・エイ、84 : 3439
〜&443 (1987) )。plNG3112はネオマイシンホスホトラン
スフェラーゼ遺伝子を含有し、これによりトランスフェクションされた細胞中で
6418の選択が可能になる。
第4図:キメラマウス−ひとキメラIL鎖哺乳類発現プラスミドplNG311
0の構築図。cDNAクローンpcIK−7由来の■領域を操作して真核生物発
現プラスミドpl!G1712に適合させた。プラスミドplNG1712は哺
乳類細胞中での発現に有用な以下の遺伝子調節エレメントを含有する・ (1)
IgHエンハンサ−エレメント、(2)アベルソンLTRプロモーター、(3)
S〜’4016Sスプライスサイト、および(4)ひとカンバー(に)ポリアデ
ニル化/グナル配列。これはまた全ひとCに領域(リュー、エイ・ワイら、前掲
のとおり)およびトランスフェクションされた細胞中でミコフェノール酸耐性に
するGPT遺伝子を含む。
第5図・キメラIFab発現プラスミドplNG3127の構築図。プラスミド
plNG3127はエシェリキア・コリ中での発現に有用な以下のエレメントを
含有する・ (1)araC遺伝子、(2)誘導性轡)エシェリキア・コリ中で
の選択に有用なtetR遺伝子。特定のクローニング段階を詳し〈実施例3に記
載する。
第6図:Fab発現用酵母発現プラスミド。(a)酵母PGKプロモーターと融
合したキメラIL鎖遺伝子、インベルターゼシグナル配列およびPGKポリアデ
ニル化シグナルを含む酵母発現プラスミドpl NG3114 : (b)Fd
遺伝子を含む類似の酵母プラスミドpING3117およびplNG3137;
(c)PGK転写終止シグナルとL鎖プロモーター/リーダー融合を含む酵母プ
ラスミドp I NG3118 : (d)Fd遺伝子を含む類似の酵母プラス
ミドp I N G3138(e) ;および最終2遺伝子酵母プラスミドp
I NG3142を図示した。
第7図:2G12マウス■H領域のコーディングストランドのヌクレオチド配列
。オリゴ−dCテイルの末端からJH3〜C,1接合点までのヌクレオチド配列
を図示した。該ヌクレオチドから推定されるアミノ酸配列も示した。太文字で示
したのは、部位特異的突然変異誘発に用いられるオリゴヌクレオチドおよび制限
部位修飾が行なわれた部位である。
第8図:2G12L鎖マウスV領域のコーディングストランドのヌクレオチド配
列。オリゴ−dCテイルの末端からJに3〜Cに接合までのヌクレオチド配列を
図示した。該ヌクレオチドから推定されるアミノ酸配列も示した。太文字で示し
たのは、部位特異的突然変異誘発に用いられるオリゴヌクレオチドおよび制限部
位修飾が行なわれた部位である。
第9図:キメラマウス−ひとキメラ2H鎖哺乳類発現プラスミドplNG300
4の構築図。cDNAりO−:/I)C2G−6由来の可変領域を操作して真植
生物発現プラスミドplNG2227に適合させた。プラスミドp I N G
2227は第3図の凡例に記載した遺伝子調節エレメントを含有する。
第10図:キメラマウス−ひとキメラ2H鎖哺乳類発現プラスミドpING30
05の構築図。cDNAクローンpC2に一14由来の可変領域を操作して真核
生物発現プラスミドplNG1712に適合させた。
プラスミドplNG1712は第4図の凡例に記載した遺伝子調節エレメントを
含有する。
第11図:細菌性キメラ2Fab発現プラスミドpING3211の構築図。プ
ラスミドpING321]は第5図の凡例に記載したエシェリキア・コリにおけ
る発現に有用なエレメントを含有する。特定のクローニング段階を実施例5に詳
細に記載する。
第12図:IC11マウスVo領域のコーディングストランドのヌクレオチド配
列。オリゴ−dCティルの末端からJ。3〜C□1接合点までのヌクレオチド配
列を図示した。該ヌクレオチドから推定されるアミノ酸配列も示した。太文字で
示したのは、部位特異的突然変異誘発に用いられるオリゴヌクレオチドおよび制
限部位修飾が行なわれた部位である。
第13図:IC11マウスvL領域のコーディングストランドのヌクレオチド配
列。オリゴ−dCテイルの末端からJに1〜Cに接合点までのヌクレオチド配列
を図示した。該ヌクレオチドから推定されるアミノ酸配列も示した。太文字で示
したのは、部位特異的突然、変異誘発に用いられるオリゴヌクレオチドおよび制
限部位修飾が行なわれた部位である。
第14図:キメラマウス−ひとキメラ4H鎖哺乳類発現プラスミドplNG22
55の構築図。cDNAクローンpC4M−8由来の可変領域を操作して真核生
物発現プラスミドplNG2227に適合させた。プラスミドplNG2227
は第3図の凡例に記載した遺伝子調節エレメントを含有する。
第15図二キメラマウス−ひとキメラ4L鎖哺乳類発現プラスミドpING22
58の構築図。cI)NAクローンpC2に一16由来のV領域を操作して真核
生物発現プラスミドpING1712に適合させた。プラスミドplNG171
2は第4図の凡例に記載した遺伝子調節エレメントを含有する。
第16図・細菌性キメラ4Fab発現プラスミドの構築図。このプラスミドは第
5図の凡例に記載したエシェリキア・コリにおける発現に有用なエレメントを含
有する。特定のクローニング段階を実施例8に詳細に記載する。
!17図:4D12マウスV1域のコーディングストランドのヌクレオチド配列
。オリゴ〜dCティルの末端からJ、4〜CHI接合点までのヌクレオチド配列
を図示した。該ヌクレオチドから推定されるアミノ酸配列も示した。大文字で示
したのは、部位指向性突然変異誘発に用いられるオリゴヌクレオチドおよび制限
部位修飾が行なわれた部位である。
第18図:4D12マウスvL領域のコーディングストランドのヌクレオチド配
列。オリゴ−dCテイルの末端からJに5〜Cに接合点までのヌクレオチド配列
を図示した。該ヌクレオチドから推定されるアミノ酸配列も示した。太文字で示
したのは、部位特異的突然変異誘発に用いられるオリゴヌクレオチドおよび制限
部位修飾が行なわれた部位である。
第19図:キメラマウス−ひとキメラ5H鎖哺乳類発現プラスミドplNG31
26の構築図。cDNAりo−ンpC5G−30由来ノ可変領域を操作して真核
生物発現プラスミドpING2227と適合させた。
プラスミドpING2227は第3図の凡例に記載した遺伝子調節エレメントを
含有する。
第20図、キメラマウス−ひとキメラ5L鎖哺乳類発現プラスミドp I NG
3132ノ構築図。cDNAりo−ンpC5に−4由来ノvgrI域ヲ操作して
真核生物発現プラスミドpING1712に適合させた。プラスミドplNG1
712は第4図の凡例に記載した遺伝子調節エレメントを含有する。
第21図:細菌性キメラ5Fab発現プラスミドplNG3139の構築図。プ
ラスミドpING3139は第5図の凡例に記載したエシエリキア・コリにおけ
る発現に有用なエレメントを含有する。
本発明は、単独または他の試薬と組み合わせてHIVに感染した個体の治療およ
び診断に用いることができるキメラ抗体を提供する。
キメラ抗体は、HIVゲノムによりコード化された抗原を認識するマウスV領域
を含む。本明細書に記載した実施例のうちでは、キメラ抗体はマウス加Ab 2
E12.2G12、IC11および4D12により認識されるこれらの抗体を認
識する場合がある。
製造方法は5つの要素の組み合わせである:1、 モノクローナル抗体を生成す
るマウスB細胞ハイブリドーマラインからメツセンジャーRNA(mRNA)を
単離し、クローン化し、これよりcDNAを製造する。
2、 精製mRNAから完全長のcDNAライブラリーを調製し、これより適切
なLおよびH鎮遺伝子のV領域遺伝子セグメントを(i)適切なプローブで同定
: (ii)配列決定; (iii)C遺伝子セグメントに適合させる事ができ
る。
3、CDNA調製およびクローン化によるC領域遺伝子セグメントモジュールの
調製。
4、上記2に記載のクローン化された特定の免疫グロブリンV領域遺伝子セグメ
ントを上記3に記載のクローン化されたひとC領域遺伝子セグメントモジュール
と結合させることによる完全HまたはL鎮コード化配列の構築。
5、原核生物および真核生物細胞を含む選択された宿主中におけるキメラLおよ
びH鎖の発現および生成。
すべての免疫グロブリンHおよびL鎖遺伝子およびコード化されたメツセンジャ
ーRNAの共通の特徴の一つは所謂J領域である。
HおよびL鎖j領域は異なる配列を有するが、各グループ間では、特にC領域付
近で高度の配列相同性(80%より大)がある。この相同性は本発明において利
用され、HおよびL鎖J領域の共通塩基配列は、続いてひとC領域セグメントに
〜7領域セグメントを結合させるためのJ領域に有用な制限部位を導入するため
のプライマーとして用いるためのオリゴヌクレオチドをデザインするのに用いら
れた。
ひと細胞から調製され、制限部位をひと配列におけるのと同様の位置に配置する
ため部位特異的突然変異により修飾されたC領域cDNAモジュールベクターを
用いた。例えば、完全ひとCに領域および完全ひとCγ1領域をクローン化する
ことができる。C領域モジュールベクター源としてゲノムC領域クローンを用い
た別法ではこれらの遺伝子は介在配列を除去する必要のある酵素が存在しないバ
クテリアなどの系において発現されない。クローン化された■領域セグメントを
切除し、LまたはH鎖C領域モジュールベクターに結合させる。更に、ひとCγ
1領域を終止コドンを導入することにより修飾し、それによりFab分子のH鎖
部分をコード化する遺伝子配列を生成させることができる。
結合したVおよびC領域を有するコーディング配列を次に適切な宿主(原核生物
または真核生物)中で発現させるため、適切な発現ビークル中に転移させる。
2つのコーディングDNA配列は結合により三文字解読フレームの変更または中
断無しに連続的に翻訳可能な配列が得られる場合に「操作可能に結合している」
といわれる。DNAコーディング配列は結合により遺伝子発現エレメントの適切
な機能が得られその結果コーディング配列の発現が得られる場合、操作可能に遺
伝子発現エレメントに結合されている。
発現ビークルはプラスミドまたは他のベクターを包含する。これらのうち好まし
いものは、適切な付着末端を有するC1またはCL鎖配列を容易にその中に挿入
できるように操作された適切な制限部位をもつ機能的に完全なひとC8またはC
5鎖配列担うビークルである。
ひとC1またはCL鎖配列含有ビークルはこのように本発明において重要な一例
である。これらのビークルはあらゆる適切な宿主中におけるあらゆる所望の完全
HまたはL鎖の発現の中間体として用いることができる。
好ましい宿主の一つとして酵母がある。酵母は免疫グロブリンHおよびL鏑の生
成に実質的に有利である。酵母はグリコジル化を包含する翻訳後のペプチド修飾
を行なう。現在多くの組換えDNA法があるが、これらは酵母中で所望の蛋白質
の製造に用いることのできる強力なプロモーター配列および高複写数のプラスミ
ドを用いるものでbる。酵母はクローン化された哺乳類遺伝子生成物のリーダー
配列を認識し、リーダー配列を担うペプチド(即ちプレペプチド)を分泌する[
ヒララマンら、酵母に関する第11回国際会議、ジェネティクス・アンド・モレ
キュラ・バイオロジイ、フランス、モンペリエ、9月13〜17日(1982)
コ。
酵母遺伝子発現系はキメラHおよびL鎖蛋白の生成、分泌および安定性のレベル
並びに組立てられたキメラ抗体に関して定形作業で評価することができる。酵母
をグルコースリッチな培地上で成育した場合に大量に生成する解糖酵素をコード
化する有効に発現された遺伝子由来のプロモーターおよび終止エレメントを組み
込んだ一連の酵母遺伝子発現系のいずれも用いることができる。公知の解糖遺伝
子も非常に有効な転写調節シグナルを提供することができる。例えば、ホスフォ
グリセリン酸キナーゼ(PGK)遺伝子のプロモーターおよびターミネータ−シ
グナルを用いることができる。酵母中にクローン化された免疫グロブリンcDN
Aの発現のために最適の発現プラスミドを評価するために多くの方法を試みるこ
とができる(グローバー、ディー・エム編、DNAクローニング、第11巻、4
5〜66頁、アイアールエル・プレス (1985))。
細菌株も本発明に記載の抗体分子または抗体フラグメント生成の宿主として用い
ることができ、エシェリキア・コリW3110 (ATCC27325)などの
エシェリキア・コリに12株、およびサルモネラ・− チフィムリウムまたはセ
ラチア・マルセッセンスなどの他の腸内細菌、および種々のシュードモナス種を
用いることができる。
宿主細胞と適合する種由来のレプリコンおよび調節配列を含有するプラスミドベ
クターをこれらの細菌宿主と関連して用いる。ベクターは複製部位、ならびに形
質転換された細胞中で表現形選択を提供することのできる特異遺伝子を有する。
細菌中にクローン化された免疫グロブリンcDNAによりコード化されたキメラ
抗体または抗体鎖の生成に関する発現プラスミドの評価のために多くの方法を試
みることができる(グローバー、ディー・エム編、DNAクローニング、第1巻
、アイアールエル・プレス(1985)参照)。
他の好ましい宿主はインビトロまたはインビボで成育された哺乳類細胞である。
哺乳類細胞により、リーダーペプチド除去、折り畳みおよびHおよびL鎖の組立
、抗体分子のグリコジル化、および機能性抗体蛋白質の分泌を含む免疫グロブリ
ン蛋白質分子の翻訳後の修飾が得られる。
抗体蛋白質の生成のための宿主として有用である哺乳類細胞としてはハイブリド
ーマSp210−Ag14(ATCCCRL 1581)、または骨髄種P3X
63Ag8(ATCCTIB9) 、およびその誘導体などのリンパ球起源の細
胞が挙げられる。他のものとしてはVero (ATCCCRL 81)または
CHO−Kl (ATCCCRL 61)などの線維芽細胞起源の細胞が挙げら
れる。
多くのベクター系は哺乳類細胞中クローンされたHおよびL鎖遺伝子の発現に利
用できる(グローバー、ディー・エム編、DNAクローニング、第1I巻、14
3〜238頁、アイアールエル・プレス(1985)参照)。異なる方法に従っ
て、完全H2L、抗体を得ることができる。同じ細胞中でHおよびL鎖を共発現
して細胞内会合およびHおよびL鎖の完全4量体H,L2抗体中への結合を達成
することが可能である。共発現は、同一または異なるプラスミドを同一宿主中で
用いることにより起こる。HおよびL鎖の両方の遺伝子は同一のプラスミド中に
配置することができ、これを次に細胞中にトランスフェクションさせ、それによ
り両鏡を発現する細胞を直接選択する。
あるいは、細胞をまず1つの鎖、例えばLMをコード化するプラスミドでトラン
スフェクションし、続いてえられるセルラインの第2選択マーカを含有するH鎖
プラスミドのトランスフェクションを行なう。いずれかの経路でH,L2分子を
産生ずるセルラインは別の選択マーカーとともに更に他のH,LまたはH+IJ
Jlの複写をコード化するプラスミドでトランスフェクションして、組み立てら
れたHIL2抗体分子の生産性の向上または形質転換セルラインの安定性の向上
など性質が向上したセルラインを得ることができる。
ポリペプチド生成物
本発明はひと免疫不全ウィルスHIVのウィルス抗原に対する特異性を有するH
またはしいずれかのキメラ免疫グロブリン鎖を提供する。キメラ鎖は天然のひと
免疫グロブリン中に存在するものに実質的に類似したC領域、および本発明の所
望の抗ウイルス特異性を有する非ひと■領域を含有する。本発明は分子全体が所
望の結合および認識性を発揮するように会合したHおよびL鎖を有する免疫グロ
ブリン分子も提供する。
種々の免疫グロブリン分子が提供される・即ち所望の機能を有する成分に結合し
た本発明のV領域結合領域を有する一価、二価、または分子。本発明は、Fab
、 F(ab’)、およびF(ab’)2分子を包含するキメラ免疫グロブリン
分子の「フラグメント」も提供する。本発明はキメラ免疫グロブリンの「誘導体
」も提供し、この用語は免疫グロブリンフラグメントと機能的に類似した分子種
を産生ずる端を切り取ったまたは修飾された遺伝子によりコード化された蛋白質
を包含する。修飾としては、これに限定されるわけではないが、植物および細菌
性毒素および腫瘍壊死因子(TNF)などの細胞傷害蛋白質をコード化する遺伝
子配列の添加が挙げられる。フラグメントおよび誘導体は本発明のいかなる宿主
からも製造される。
同一または異なるV領域結合特異性を有するキメラH鎖およびL鎖を有する抗体
、フラグメントまたは誘導体は個々のポリペプチド鎖を例えばシアーズら、(プ
ロシーディングズ・オブ・ナショナル・アカデミイ・オブ・サイエンシズ、ニー
・ニス・エイ、72.353〜357頁 (1975))により示唆されるよう
に適切に会合させて調製することができる。この方法では、キメラH鎖(または
その誘導体)を発現する宿主をキメラL鎮(またはその誘導体)を発現する宿主
と別に培養し、免疫グロブリン鎖を別々に回収して、次いで会合させる。あるい
は、宿主を共培養し、鎖を培地中で自発的に会合させ、次に組み立てられた免疫
グロブリン、フラグメントまたは誘導体を回収する。
本発明のキメラ抗体(例えばChimerl、Chimer2、Chimer4
、およびChir5er5)は、コア抗原、逆転写酵素、およびエンベロープ糖
蛋白質を含むHI Vゲノムによりコード化された抗原のエピトープを認識する
。これらのHI V抗原としては、感染した細胞表面上に発現するものもあるが
、ウィルスenV遺伝子によりコード化された糖蛋白質(gp160、gp12
0、gp41) 、ウィルス聾遺伝子(p55、p45、p39、p24、およ
びp18)および凪遺伝子(p65、p51)によりコード化された蛋白質(ミ
ュージング、エム・エイら、ネイチャー、313.45(]−4458頁198
5))が挙げられる。Chimerl、Chimer2、Chimer4、およ
びChimer5抗体は種々のこれらの抗原を認識しく以下の実施例を参照)、
単独または他のウィルス成分を認識する抗体と組み合わせて用いることができる
。
キメラ抗体はウィルス、サブウィルス粒子、ウィルス蛋白質、ウィルスペプチド
、およびウィルス抗原を発現しているH1〜′感染細胞と反応し、正常免疫また
は宿主防衛機構により、感染した個体中で治療活性を示す。本発明の抗体は、無
症候のHIVに感染した個体を治療して、感染プロセスの進行を妨げるのに有用
モ、またウィルス住の負荷を軽減し、循環ウィルス抗原またはウィルス感染細胞
に関連した症状を緩和することによりHIV感染症状(後天的免疫不全症候群(
AIDS))およびA I D S関連症候群(ARC))の症状の個体の治療
に有用である。gp120およびp24を含む循環H1■蛋白質は免疫学的機能
異常に関係すると考えられる。Chimerl、Chimer2、Chimer
4、およびChimer5を単独または組み合わせて治療投与することは抗13
IV抗体の力価が低い個体に効果がある。
HIVに感染した個体の本発明の抗体、フラグメントまたは誘導体を用いた治療
は、−回または複数回抗体、フラグメントまたは誘導体を非経口投与することか
らなる。効果的な用量は個々のキメラ抗体、結合した治療薬(下記参照)の存在
および性質、患者およびその症状の関数であり、体重1kgあたり約10ngか
ら約1100nまでの間で変化し得る。投与経路としては、静脈内、皮下、筋肉
内、肺内、腹腔内、鼻腔内、鞘内、経皮または他の公知の経路が挙げられる。
本発明の抗体はHIVに感染した細胞に対して抗体依存性細胞毒性(ADCC)
および/または補体依存性細胞毒性(CDC)を媒介する能力のために治療効果
を調節することができる。これらの活性に対して、エフェクターセル(A D
CCに対して)の内因性源または外因性源または補体(CDCに対して)のいず
れかを用いることができる。ADCCを効果的に媒介するか、別の方法で感染し
た細胞を宿主エフェクター細胞による破壊のためにマークする抗体は、比較的少
ない宿生細胞がウィルスを有する急性H1v感染後に特に有用である。
本発明のキメラ抗体、そのフラグメント、および誘導体は免疫共役体として治療
に用いることができる(ディルマン、アール・オー、アニュアル・メジシン、1
11.592〜603(1989)参照)。これらは、細胞毒性蛋白質と結合す
ることができ、該細胞毒性蛋白質としてはりチンA1シュードモナス毒素、ジフ
テリア毒素、およびTNFが挙げられるがこれに限定されるわけではない。抗体
または他のリガンドと共役した毒素は当該技術分野で公知である(例えばオルス
ンズ、ニスら、イムノロシイ・トウディ、10.291〜295 (1989)
参照)。植物または細菌毒素は典型的には蛋白質合成機構を破壊することにより
細胞を殺す。
本発明のキメラ抗体はHIVに感染した個体を治療するために、更に別の種類の
治療的成分と結合することができ、かかる成分としては放射性ヌクレオチド、細
胞毒性試薬および抗ウイルス性薬剤が挙げられるが、これに限定されるわけでは
ない。抗体と結合し、抗原の部位にインビボで送られうる放射性ヌクレオチドの
例としては、212Bi、 131 L 188R,90Yが挙げられるがこれ
がすべてではない。放射性ヌクレオチドは放射線療法の分野で公知のように細胞
を一局部的に照射することによりその細胞毒性効果を発揮し、種々の細胞内傷害
がおこる。
抗体と接合しその結果インビボ療法に用いられる細胞毒性薬剤としては、これに
限定されるわけではないが、ダウノルビシン、ドキソルビシン、メトトレキサー
ト、およびマイトマイシンCが挙げられる。細胞毒性薬剤は、DNA、RNAお
よび蛋白合成を含む重要な細胞プロセスを妨害する。抗体と接合しその結果イン
ビボ療法に用いられる抗ウィルス薬としては、これに限定されるわけではないが
、アシクロビル、アジドチミジン1、アデニンアラビノシド、ジデオキシイノシ
ン、およびプロテアーゼ阻害剤が挙げられる。抗ウィルス薬は、逆転写酵素など
のウィルス特異性酵素、ウィルス性プロテアーゼ、およびヌクレオチドの代謝お
よび核酸へのとりこみを妨害する事により作用する。当該技術分野で公知のこれ
らの種類の薬剤のより詳しい説明、およびその作用機序は、グツドマン、エイ・
シイら、グツドマン・アンド・ギルマンズ・ザ・ファーマコロジカル・ベイシス
・オブ・セラビューティクス、第7版、マクミラン出版社(1985)参照)。
本発明のキメラ抗体、フラグメントまたは誘導体はキメラ抗体、または抗体と反
応するエフェクター細胞の数または活性を増大させる働きをするリンホカインま
たは造血性成長因子などと組み合わせて有利に用いることができる。
HIV感染細胞に特異性を有する抗体は個体においてHIVの拡散を制限するの
に有効な働きをする。感染プロセスの初期に介在することにより、感染した個体
において、後のより病因性のHIV種または変異株の発生を遅らせるかまたは防
ぐことができる。ウィルスの複製を調節することにより、本発明の抗体、フラグ
メントまたは誘導体が感染した個体の寿命を延ばすより長い無症候過程の確立お
よび管理ができる。
本発明のキメラ抗体を用いた介入治療は単独または他の抗ウイルス療法と組み合
わせて偶発的にウィルスにさらされることが症候性疾患に発展することを防ぐの
にも有効である。本発明の抗体を用いた予防免疫により試験でのウィルス感染の
危険性を効果的に軽減することができ、肝炎およびサイトメガロウィルス感染の
管理に他の抗体調製物と同じように用いられる。
固体担体に付着した本発明のキメラ抗体、フラグメント、または誘導体は、ウィ
ルス、ウィルス抗原、またはウィルス感染細胞を体液または組織または細胞申出
物から除去するのに用いることができる。好ましい態様においては、これらはH
IVを血液または血漿生酸物から除去するのに用いられる。他の好ましい態様1
士おいては、キメラ抗体は当該技術分野で公知の体外免疫吸着剤において有利に
用いられる(例えば、セミナーズ・イン・ヘマトロジイ、第26巻、(2補追1
)(1989)参照)。患者の血液または他の体液を付着した抗体にさらすと、
循環HIVピリオン、ウィルス抗原(遊離または免疫複合体)、またはウィルス
感染細胞を部分的または完全に除去でき、続いて体液を身体に戻す。この免疫吸
着を細胞遠心分離段階を間において、またはおかずに連続的流量設定に行われる
(例えば、ターマン、ディー・ニスら、ジャーナル・オブ・イムノロシイ、■、
1971〜1975(1976)参照)。
具体的には、本発明のキメラ抗体はネズミのmAbを用いることができるいかな
るそしてあらゆる用途に用いることができ、マウス−ひとキメラ抗体がより人の
からだに適合する利点が得られる。
本発明を一般的に記載したが、実施例を参照すると本発明は更に理解される。た
だしこれらは例示のみの目的として含ませたもので、特記しないかぎり制限する
ことを意図しないものである。
実施例1
哺乳類細胞により産生されるHIVエンベロープ蛋白質特異性キメラマウス−ひ
と免疫グロブリン(Chimerl)マウスmAb2E12 (ヨシハラ、ビイ
ら、AIDSに関する第4回国際会議会報、237頁、1988年6月に記載さ
れている抗−gp120.160mAb)を、HIVウィルス溶解物で免疫化し
たBALB/cマウス由伝子生成物の存在下にクローン化した。S p2/ O
骨髄種系を融合相手として用いた。クローン2E12はIgG1サブクラスの免
疫グロブリンを産生する。EL I SA分析によるとmAb 2E12はクロ
ーン化−されたenv遺伝子生成物に対して反応性をもっていた。さらに2E1
2はHN7感染細胞の免疫蛍光染色が可能であった。ウィルス溶解物に対する2
E12 mAbのウェスタンプロット分析で、用いた溶解物によって異なるが、
優勢な120kDバンドならびに弱い160kDバンドが示された。
1、組換えプラスミドおよびバクテリオファージDNAオリゴdGテイルを有す
るpBR322、pU C18、pt: C19、M13mp18、およびM1
3mp19をBRL (ガイテルスブルグ、M D )より購入した。浮遊密度
遠心分離によるプラスミドD N Aの精製、制限エンドヌクレアーゼ消化、ア
ガロースゲル電気泳動によるDNAフラグメントの精製、連結およびエシェリキ
ア・コリの形質転換を含むDNA操作は、マニアナイス、ティーら、モレキュラ
・クローニングア・ラボラトリ−・マニュアル(1982)に記載されているか
、または他の標準的方法のように行なった。制限エンドヌクレアーゼおよび他の
DNA/RNA修飾酵素をベーリンガーーマンノ\イム(インディアナポリス、
IN) 、BRL、およびニューイングランド・バイオラブズ(ビバリー、MA
)より購入した。
2、RNA精製およびcDNAライブラリー構築約1 x 10’細胞/mlの
2E12ハイブリドーマ細胞1リツトルを遠心分離により集め、PBS(1リツ
トルにつき3g NaC1,0,2gKH2P○4.1.15g Na2HPO
2、および0.2g KCI) 100m1中で洗浄した。細胞を再び遠心分離
にかけ、細胞ペレットをグアニジンチオノアネート溶液中に懸濁し、全細胞RN
Aをマニアナイス、ティーら(前掲のとおり)により記載された方法により組
織培養細胞から調製した。ポリ(A)+RNAの調製はマニアナイス、ティーら
(前掲のとおり)により記載されたように行なった。オリゴdTプライムcDN
Aライブラリーをガブラー、ヴイら(ジーン、25.263(1983))の方
法によりポリ(A)+RNAから調製した。cDNAは末端デオキシヌクレオチ
ドトランスフエラーゼでdCテイル化し、dGテイルを有するpBR,322に
アニールした。cDNAライブラリーを32pでラベルしニック翻訳されたDN
Aフラグメントで、すなわちにクローンに関してはCに領域プローブを用い、お
よびH鎖りローンに関してはマウスIgGIC領域プローブを用いたハイブリダ
イゼーションによりスクリーンニングした(マニアナイス、ティーら、前掲のと
おり)。
ヌクレオチド配列分析のために完全長cDNAクローン由来のV+および■4フ
ラグメント(それぞれpcIK−7、pcIG−12)をM13バクテリオファ
ーンベクターに挿入した。これらのクローンの■領域の完全ヌクレオチド配列を
ジデオキシチェーンターミネーション法により決定した(第1図および第2図)
。これらの配列により観察組成物とよく一致するV領域アミノ酸組成物が予示さ
れ、■領域の部分の直接アミノ酸配列決定により証明されたペプチド配列が予示
される。
cDN、Aクローンのヌクレオチド配列は、これらがV領域の特徴的なアミノ酸
残基を含有するのでこれらが免疫グロブリンV領域クローンであることを示して
いる(カバットら、シーケンシズ・オブ・プロテインズ・オブ・イムノロジカル
・インチレスト、ニー・ニス、デパートメント・オブ・エイチェイチェス(19
83))。
3、キメラ発現プラスミドの構築
vMおよびVL遺伝子モジュールを挿入してChimerlを得るのに適切な発
現ベクターを構築した。まず試験キメラL鎖遺伝子(p I NG 2122)
を含有するプラスミドDNAを作り、マウスアベルソンLTRプロモーター、ス
プライス領域、およびマウスゲノムカッパー領域3゛をポリアデニル化シグナル
にを添加することによりL鎖ベクターpING1712を調製した。H鎖マウス
エンハンサ−o、 7kbMlaM8aRX12由来のXbaIからEcoRI
フラグメント(ロビンソン、アール・アールら、前掲のとおり)をXbaI+E
coRIで切ったM13mp19に挿入した。エンハンサ−を含有する旦1nd
IIIか9BglIIフラグメントを独自のX hoI、旦glILおよび旦1
ndIII部位をこの順番に含有するエシェリキア・コリ組換えプラスミドDN
Aであるps H6ドp I N G 2121bのエンハンサ−に坤工からX
hoI領域に挿入した(リュー、エイ、ワイら、ジャーナル・オブ・イムノロ
シイ、1’39 : 3521、(1987)ただし2H7VL領域の代t)
’) l: L 6V L[域(’) ニー、エイ。
ワイら、プロシーディングズ・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエン
シズ、ニー・ニス・エイ、84 : 3439 (1987) )を構築に用い
た)。得られるプラスミドはplNG2122であった。
マウスアベルソンウイルスLTRをpelin2 (オーエン・ウィッチ博士(
UCLA)から提供された)から得た。pelin2はp120ウィルス3’L
TR(レディー、イー、ピーら、プロシーディングズ・すブ・ナショナル・アカ
デミ−・オブ・サイエンシズ、ニー・ニス・エイ、靭: 3623 (1983
)) (ただしウィルス位置4623の見計II部位が見回RIオリゴヌクレオ
チドリンカーGGATTCCの挿入により修飾されている)を含有する。p12
03° LTRプロモーターを含有するpelin2の0.8kbの旦coRI
からKpnIフラグメントをKpnI十旦coRIで切ったpU C18に挿入
した。LTRをEcoRIから5alIフラグメその結果LTRプロモーターが
L6L鎖遺伝子(pING2126)のとなりにあるプラスミドが得られた。5
V4016Sスプライスドナーおよびアクセプタ一部位を含有するX hoIか
らS airフラグメントをpUC12/pL1 (ロビンソン、アール・アー
ルら、前掲のとおり)から切除し、pING2126のS alI部位に挿入し
、スプライスドナーがLTRおよびL鎖遺伝子(p I N G2133)間に
ある配向に関してスクリーニングした。カッパ発現ベクターのポリアデニル化転
写終同じプラスミドI)ING2121aの再連結である(リュー・エイ・ワイ
ら、前掲のとおり)。ただし2H7VLの代わりにL6VLを構築に用いて、p
i NG2121a−δHを形成した。マウスゲノムDNA末端の1゜1kb
BglIIからBamHIフラグメントポリアデニル化部位(化部−、エムら、
ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー、261: 3838 (1
986乃をpS107A (ランドルフ・ウオール博士(UCLA)から入手)
から単離し、p I N G 2121a−δHのBamHI部位に挿入し、固
有遺伝子と相同な配向に関してスクリーニングした。この修飾3゛形成した。修
飾された3°領域およびキメラカッパーコーディング配列を有するplNG17
03の堕11から旦1エフラグメントをplNG2133の大BglIIから5
ailフラグメントと連結し、その結果第4図に示す9. lkbカッパー発現
ベクターpING1712が得られた。
アベルソンLTRプロモーターもキメラH鎖発現ベクターpING 1714に
用いた。ΔatIIオリゴヌクレオチドリンカーをXbaI部位に挿入し、続い
てΔatII切断および再連結を行なって、plNG2111(ロビンソン、ア
ール・アールら、前掲のとおり)を修飾し、p■7の大ΔatlIから5alI
フラグメントに連結してplNG1711を形成績によりH鎮エンハンサ−をp
lNG1711から欠失させ、7.7kb発現ベクターplNG1714を形成
した。
同様のプラスミドplNG2227は2つと更に別の調節エレメント、IgHエ
ンハンサ−およびひとゲノムIgGポリアデニル化配列を含有する。plNG2
227はIgHエンハンサーアベルソンLTRプロモーターを含有するBglI
IからS alI領域、および16Sスライストナーおよびアクセプタ一部位は
plNG1712と同じである。ひとゲノに連結した。ゲノムγ3°末端を含有
する1300bpXmaIIIフラグメントをpHG3Aの誘導体から単離した
(エリソンら、ヌクレイツク。
アンッズ・リサーチ、10 : 4071(19g2))。
4、キメラHおよびL鎖発現プラスミドの構築2E12H鎖を含有するcDNA
クローンpCIG−12を部位特異的突然変異誘発(クレーマー、ダブり二一ら
、ヌクレイツク、アシッズ・リサーチ、12 : 9441)により適切な制限
エンドヌクレアーゼ部位を適切なM13サブクローンに導入することにより哺乳
類発現に応用した(第3図)。オリゴヌクレオチドをサイクロンDNAシンセサ
イザー(二ニー・プランスウィック・サイエンティフィック、カンパ具−)で合
成し、アクリルアミドゲル電気泳動により精製した。J領域突然変異誘発プライ
マー5−GGCTGAGGAGACGGTG^CCGTGG−3’を用制限部位
をpCIGBstEIIの開始コドンATGの上流に挿入した。
グメントを次に発現ヘクターplNG2227中にクローン化した。
2E12L鎖を含有するcDNAクローンpcIK−7を哺乳類発現に同様の方
法で応用した(第4図)。J領域突然変異誘発プライマー5−GTTTTATT
TCAAGCTTGGTCC−3°旦王樽III部位をM13サブクローンpC
IKSDM中に挿入するのに用い、オリゴヌクレオチド5“−TGAGAA結合
した2E12V1領域を含有する制限フラグメントを次に発現ベクターplNG
1712中にクローン化した。
5、キメラ抗体生成のためのマウスリンパ球細胞の安定トランスフェクション
セルライン5p210(アメリカンタイプ力ルチャーコレクション#CRL15
81)をダルベツコの修飾イーグル培地+4.5g/lグルコース(DMEM、
ギブコ)+10%胎児牛血清中で成育させた。培地をグルタミン/ペニンジン/
ストレプトマイシン(アービン・サイエンティフィック、アービン、カリフォル
ニア)で補足した。ボタ−、エイチらのエレクトロボレー/コン法(プロシーデ
ィングズ・サブ・ナショナル・アカデミ−・サブ・サイエンシズ、ニー・ニス・
エイ、81ニア161 (1,984) )を用いた。トランスフェクションの
後、細胞を完全D M E M中24時間で回収し、次に96ウエルの培養平板
中1ウェルにつき細胞1〜3xlO’個の割合で選択培地の存在下に接種した。
G418 (ギブコ)選択は0.8mg/l、ミコフェノール酸(カルビオケム
)は6μg/ml+0.25mg/slキサンチ〉てあった。エレクトロポーレ
ーション技術により、5P210に関して1〜10xlO−5のトランスフェク
ション頻度が得られた。
キメラL鎖発現プラスミドpING3110をp vul制限エンドヌクレアー
ゼでの消化により線状化し、S +)210細胞に形質転換してミコフェノール
酸耐性クローンを得、これをL鎖合成に関してスクリーンした。発芽後成育およ
びそれに続くサブクローニング後の最良のプロデューサーをPvul−直線化p
lNG3112でトランスフェクションした。G418での選択の後、L+H鎖
の大部分を生成するクローン5p210−331011E10+33125C1
1,4C9は約5μg/lの抗体を分泌した。
6、組織培養において分泌されたキメラ抗体の精製5p210−331011E
10. IB2’−、33125C11,4C9細胞を10mMHEPES、L
Xグルタミン−ペニシリン−ストレプトマイシン(アービン・サイエンティフィ
ック # 9316)で補足した培地HBIOI(/\す・バイオロジクス)+
1%胎児牛血清中で成育した。使用済培地を約5000xgで20分間遠心分離
した。抗体レベルをELISAで測定した。
約23リツトルの細胞培養上清を510Y30カートリツジでDC−10濃縮器
(アミコン・コーポレイシジン)を用いて14倍に濃縮した。約14mgの抗体
を含有する上清を0.15M NaC1,10mM燐酸ナトリウム緩衝液(pH
8,4)中2mlmlプロティンカーカラムァーマシア)にかけた。キメラ抗体
を段階pH勾配(pH5,6およびpH3,5)で溶出した。抗体を含有するフ
ラクション(収率75%)を合し、限外濾過(7M30膜、細胞を攪拌、アミコ
ン・コーポレイション)で22.25倍に濃縮し、PBSで25倍に希釈し、1
0倍に再濃縮し、PBSで10倍に希釈し、最後に5倍に再濃縮した。抗体を1
.Omlずつ一20℃で貯蔵した。
7、キメラ抗体に関する考察
Chimerlがマウス2E12抗体の抗原結合性を保持することを示すために
これを用いて試験を行なった。試験により、2E12およびchimerlの両
方が同一のウィルス抗原を認識することが示された。市販のHIVウェスタンス
トリップ(デュポンまたは等価なもの)をChimerl (2μg/l)また
は2E12 (10〜20μg/l)のいずれかを用いて培養した。2E12マ
ウス抗体で培養したストリップをウサギ抗マウス抗体、続いてプロティンA−金
、続いて銀促進(バイオラド)を用いて培養した。Chimerlを用いて培養
したストリップは直接プロティンA−金を用いて培養した。約120kD分子量
のウィルス抗原、に対する特異的結合は各抗体を用いて検出した。
第二試験においては、ch釉erlおよび2E12をELI SAテストで比較
した。ジエネティクス・システム(シアトル、WA)HIV−IELISAキッ
トを製造者の指定どおりに用いた(ただし検出に用いた第二抗原がマウスのC領
域(2E12)またはひとのC領域(Chimerl)のいずれかを認識した)
。本発明の抗体および2E12が同様に反応することを示す結果を第1表に示す
。
第1表
抗体 濃度 A 45 、’ 第二抗体特異性陽性対照21/400 >2.0
ヒトIg陰性対照21/400 0.12 ヒトIgChimer1 10μ
/m1 0.41 ヒトIg50μg/m1 0.57 ヒトIg
Chimer2 10Mg/ml >2.0 ヒトIg50 u g/ml >
2.0 ヒトIg正常マウスIgG 10Mg/m 0.21 ヒトIg50
μg/口1 0.22 ヒトIg
2E12 10Mg/ml O,97ヒトIg50 u g/ml 1.3 ヒ
トIg2G12 10Mg/ml > 2.0 ヒトrg50μg/ml >
2.0 ヒトIg1吸光度は450nmにて測定
2ジエネテイツク・システムの陽性および陰性ひと対照実施例2
エシェリキア・コリにおいて生成されるHTVエンベロープ蛋白特異性キメラマ
ウス−ひとFabフラグメント全コーディング配列が充分同定されたプロモータ
ーから発現されうるので細菌は哺乳類cDNAから発現されるキメラ抗体の生産
に適している。エシェリキア・コリはその遺伝子発現の最適化のための豊富な遺
伝子情報が用いられうるので外来蛋白質生産のための多数の有用な細菌種の一つ
である。エシェリキア・コリは外来蛋白質の内部的生成または蛋白質がベリプラ
スミック空間に多く蓄積する場合に細胞質外へ分泌するために用いることができ
る(グレイら、ジーン、39:247 (1985));才力ら、プロシーデイ
ングズ・サブ・ナショナル・アカデミ−・サブ・サイエンシズ、ニー・ニス・エ
イ、82 : 7212 (1985) )。エシェリキア・コリ細胞質からの
分泌は多くの蛋白質において観察され、シグナル配列を要する。細菌中で生成す
る蛋白質はしばしば適切に折り畳まれていない(ショーナーら、バイオチクノロ
シイ、3 : 151 (1985) )。しかしながら細菌から分泌される蛋
白質は、しばしば適切に畳まれ、天然の第二次および第三次構造を呈している(
ンユングら、バイオチクノロシイ、4・991 (1986) )。
Fab分子はジスルフィドブリッジにより結合した2つの同一でない蛋白質鎖か
らなる。これらの2つの鏑は完全な抗体り鎮および抗体重鎖のVSJおよびCo
1部分Fdである。Chimerl LおよびFd遺伝子の適切なcDNAクロ
ーンは既に確認されている。本実施例において、これらのcDNAクローンはエ
ルウィニア・力ロトボーラ遺伝子融合物として単一細菌オペロン(ジシストロン
性メツセージ)に構成され、強力な調整プロモーターから発現される。結果は、
工/エリキア・コリ中2つの蛋白質鎖が同時発現され、免疫学的に活性で、適切
に組み立てられたC himerl抗体のFabが分泌される系である。以下の
項にエシェリキア・コリ由来のChimerl F abの分泌を詳細に記載す
る。
1、pelBリーダー配列カセットの組立エルウィニア・カロトボーラ(EC)
はいくつかのペクチン酸リアーゼ(ポリガラクツロン酸トランスエリミナーゼ)
(レイら、ジーン、35 : 63 (1985))をコード化する。ペクチン
酸リアーゼ遺伝子は既にクローン化され、これらの遺伝子のDNA配列は決定さ
れている。強いプロモーターの制御下にエシェリキア・コリ中にクローシグナル
配列はエシェリキア・コリ中で効果的に機能し、本実施例においては抗体遺伝子
の分泌シグナルとして用いた(他のシグナルは−いづれもこの応用において有用
である)。mlB遺伝子のシグナル配列を取り囲むヌクレオチド配列は開示され
ている(レイら、前掲するプラスミドps 31.004 (レイら、前掲のと
おり)をHaeIIIおよニア・カロトボーラDNAを含むaoobpのフラグ
メントを含有していた。このプラスミドplNG173は5stIでのl肖化お
よびT4DNAポリメラーゼでの処理により任意の遺伝子の成熟コーディング配
列第一アミノ酸が隣接するDNAフラグメントと直接連結されて枠内の機能性リ
ーダー配列と挿入遺伝子を含有する蛋白質融合物を生グ配列(リポソーム結合部
位を含む)を含有する。pRR175由来のプラスミドpING1500はpe
lBリーダーの−48からpelBリーダーのむ。
2、インビトロ突然変異誘発
部位特異的インビトロ突然変異誘発をクレイマーら(前掲のとおり)により記載
されているようにして行ない、B smI制限部位を2E12L鎖cDNA配列
(第1図)中に、オリゴヌクレオチドブライマー5−TCACAATCTCCG
CATTCACTCCAGAGAT−3°を用いてリーダーペプチドおよび成熟
コーディング領域の接合点に導入した(第1図)。
Kpn1部位を同様にオリゴヌクレオチドブライマー5’ −GTTGCACC
TGGTACCGGACACCTGTAG−3’ (第2図)でリーダーペプチ
ドおよび2E12H鎖の成熟コーディング領域の接合点に導入した。
3 細菌発現のためのL鎖の調製
pclKHBのJ領域中シグナル配列プロセシング部位および見知領域を含有す
る320bpフラグメントを精製し、pING1500に連結し、これをS s
tIで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、ひとCk十pING3102由来の
3°ゲノムDN、A15ヌクレオチドを含有するH 1ndIIIからX ho
IフラグメントにそってX hoIで切断した(第5B図)。
得られたpel B : : Chimerl L鎖融合物を含有するプラスミ
ドを配列決定して、適切なインフレーム融合が形成されたことを決定した。
このグラ4スミドはpING3111と呼ばれる。
4、細菌発現用のFdの調製
Fd遺伝子は細菌発現の開始点として機能する。プラスミドpc IGBKをK
pnIで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、BstEIIで消化した(第5D
図)。FdV領域を含有する約335bpフラグメントを導入することによりあ
らかじめ生成させた、ロビンソン、アール・アールら、前掲のとおり)に添って
pF30(第5F図)から切断した。pelB : Chimerl Fd融合
物を含有する得られたプラスミドを配列決定して適切なインフレーム融合物が形
成されたことを確かめた。このプラスミドをplNG3115と呼ぶ。
5、L鎖およびFd遺伝子のマルチシストロン性発現系細菌由来のFabの生成
の場合、L鎖およびFd遺伝子の両方を細胞内で同時に生成する必要がある。こ
れらの遺伝子をそれぞれ別々に用いて構築したプラスミドを用いて、一連の発現
ベクターを1つのプロモーターが両方の遺伝子を特定するように並んだ両方の遺
伝子を含有するように構築した。これを2つの遺伝子間の非コーディングDNA
を最小にするような方法で行なった。各遺伝子は翻訳開始−に必要なリポソーム
結合部位および−48から2!!Bリーダー::抗体遺伝子接合点までの同一の
DNA配列を有する。
グメントを精製した(第5H図)。これらの2つの精製されたDNAフラグメン
トを連結してplNG3116を生成し、これは緊密に結合した2つのChim
erl遺伝子融合物を含有する。2遺伝子シストロンをara Bプロモーター
の制御下にplNG3104中に配置した。プラスミドpING3116を5p
hIで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、ドルlNG3104由来のベクター
フラグメントと連結した。FdC領域中の独自のBstEIIフラグメントを制
限分析により不正確な配列にあること、即ちFd遺伝子を組み立てた場合、不適
切に組み立てられることを示した。これを修正するためには、プラスミドplN
G3119をBstEIIで切断し、再連結して最終Chimerl Fabベ
クターpING3127を生成した(第5に図)。このベクターはエシェリキア
・コリにおけるChimerl Fabの発現に関するすべての必要な特性を有
する。
6、細菌中のChimerl Fabの生成エシェリキア・コリにおけるplN
G3127由来のChimerl Fab(7)発現はaraBプロモーターの
誘発制御下である。アラビノース誘発により、生育培地中に分泌されるFabは
10培以上に増加する。piN G 3127を含有するエシェリキア・コリ種
を、炭素源として1.7%グリセリンで補足した10リツトルの最小培地中32
℃にて培養した。
グリセリン補足最小培地の5倍濃縮物を添加することにより溶解酸素を20%に
維持した。培養物を0.05%アラビノースで16時間以上14リツトル発酵器
(シエマップ)中、0Daoo=50で誘発した。Fabを、発酵ブロス中で、
マウス坑ひとに鎮坑血清をFabと結合した固相剤として用いた抗体サンドウィ
ッチELISAにより検出し、続いてモノクローナル坑ひとFdおよび坑ヤギI
gGパーオキシダーゼ結合による検出を行なった。
約7リツトルの培養上清を5IOYIOカートリツジ(DC−10濃縮器、アミ
コン・コーポレイション)を用いて2リツトルに濃縮した。
濃縮物を10mM燐酸ナトリウムでpH8,0にあらかじめ平衡化した500g
DEAEセルロース型(DE52、ワットマン)カラムに通した。
十分な0.2M燐酸−ナトリウムを添加してpHを6.8に調節し、サンプルを
YMIO膜上(スタート・セル2000、アミコン・コーポレイション)で濃縮
した。サンプルを十分な水で希釈し、200m1に再濃縮して伝導率を1,1m
S/c口にした。比色形分析により蛋白質総量を評価し、サンプルをCM52
(10mM燐酸ナトリウムでpH8,0にあらかじめ平衡化Ngにつき総蛋白質
10mgの割合でカルホキ/メチルセルロース型(CM52、ワットマン)カラ
ムにかけた。同じ緩衝液中CM52カラムを直線勾配で次第に増加するNaC1
濃度(0〜0.IN)で溶出した。合したFabフラクションをY M 10膜
上Fab濃度が約1mg/mlになるように濃縮し、凍結して貯蔵した。
エンエリキア・コリから精製したChimerl FabはSDSゲル電気泳動
で評価したところエンエリキア・コリから産生じた他のFab分子と同一の分子
量特性を有する。FabはそのEL I SA検出分子中カッパおよびFd両方
の決定基との正反応のためにカッパ+Fd鎖二量体のように正しく組み立てられ
、FabがgP120とウェスタンイムノプロット試験片と反応するので両端は
正しく折り畳まれている。
7、キメラFabに関する考察
Chimerl F abを2E12抗体マウス抗体およびChimerl抗体
を用いて市販のHIVウェスタンイムノプロット試験片(デュポン又は同等のも
の)に固定された抗原への結合性に関して試験した。(: himerl F
abを試験片と共に培養し、続いてヤギ坑ひとFab抗体、次にウサギ坑ヤギI
gGと反応させる。結合抗体の検出をプロティンA金、続いて銀促進(バイオラ
ド)で行なった。約120kDの抗原を特異的に認識するC himerl全抗
体と同様に、Chimerl F abは試験片上同寸法の抗原を特異的に認識
した。
実施例3
エンニリキア・コリにおいて産生されるH I Vエンベロープ蛋白質特異性キ
メラマウス−ひとFabフラグメント酵母細胞は外来蛋白質を発現することがで
きる。本実施例においては、酵母はマウス−ひとキメラFabの産生の宿主とし
て機能した。
] 酵母種および成育条件
サツカロミセス・セレビシェ種P S6 (ura31eu2 MΔTa)をI
NGENEて発育させ、イトウら、ジャーナル、サブ・バイオチクノロシイ、1
53 : 163〜168 (4983)により記載されているように行なう酵
母形質転換の宿主として用いた。酵母形質転換体をSD寒天(2%グルコース、
0.67%酵母窒素ベース、2%寒天)上で選択し、50+nM/ユウ酸ナトリ
ウムでpH5,5に緩衝したSDジブロス中成育させた。
2、抗体遺伝子を含有する酵母発現プラスミドの構築施例1に記載のとおり)お
よびシグナル配列プロセッシング部位にトとしてplNG1149中に連結した
。プラスミドplNG]149は酵母PGKプロモーター(タウンッヒ、アール
ら、ヌクレイツク・アンッヅ・リサーチ、11. : 1943〜1954 (
1983))の制御下、酵母インベルターゼシグナル配列(ヒララマン、アール
・エイら、ヌクレイツク・アシソヅ・リサーチ、10 : 7791〜780
(1982))をコード化する遺伝子配列を含有する。得られたプラスミドpi
NG3114 (第6A図)はインベルターゼシグナル配列(S)と共にCh
imerlコーディング配列と融合したPGKプロモーター(P)を含有する。
この融合の結果、Chimerl L鎖の成熟形をコード化する遺伝子配列をイ
ンフレームに酵母インベルターゼシグナル配列をコード化する遺伝子配列と融合
した。PGKプロモーター(P) −インベルターゼシグナル配列−Chime
rl L鎮(VSCに)融合物を、2ミクロン円(2μ)、PGKポリアデニル
化シグナル(Tm)を含有するura3酵母発現ベクターの一部中にクローン化
してplNG3118(第6C図)を産生じた。J領域(実施例1に記載のとお
り)中にBstEII部位およびpcIGBK由来のシグナル配列プロセッシン
グ部位に導入されたKpn1部位を含有するChimerlのv8領域の成熟形
をコード化する遺伝子配列をpF30由来のひとCH領領域蝶番部分に終始コド
ンを導入することによりあらかじめ産生、ロビンソン、アール・アーールら、前
掲のとおり)とともに唾ユIで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、X hoI
で切断したpING1149中に融合した。これはプラスミドplNG3117
およびplNG3137を産生じた。プラスミドplNG3117はインベルタ
ーゼリーダー配列および成熟V領域コーディング配列間に正しい融合接合点を有
するが、pF3DのC11領域由来のBstEIIフラグメントは正しくない配
列であった。プラスミドprNG3137はインベルターゼリーダー配列をCh
imerl V、領域と付適切に融合するが、正しい配列のC領域BstEII
フラグメントを有する。
PGKプロモーター、インベルターゼリーダー配列およびChimerlV領域
の一部を含有するplNG3137由来のBamHIからP stIフラグメン
トをChimerl V領域のリマインダーおよびJ−CH1部分を含有するp
lNG3137由来のP stIからX hoIフラグメントとともにPGKポ
リアデニル化シグナル(Tm)を含有する2ミクロン円(2μ)発現ベクターの
一部と連結し、plNG3138(第6D図)を産生じた。
キメラL鎮およびFdlll遺伝子およびその各々の発現シグナルの両方を含有
する1つの酵母発現ベクターをplNG311gおよびpIN03138から構
築した。この最終ベクターplNG3142(第6E図)′は2ミクロン円(o
riY、 R旦P3)、および2つの選択マーカー奥2dおよびura3を含有
する。
4、 Chimerl Fabの酵母分泌プラスミドplNG3142をサツカ
ロミセス・セレビシェPS6中に形質転換し、形質転換体を前記の選択条件下に
ブロス中で成育させた。培養上清をELISAにより分析したところ、約900
ng/mlのレベルのFabを含有していた。この物質は発酵ブロスから精製で
き、実施例2に記載したように産生されるFabの性質と同一の性質を宵するこ
とが期待される。即ち酵母Chimerl Fabはエンエリキア・コリにおい
て産生されるFabと同じ結合特異性を有することが期待される。
実施例4
哺乳類細胞において産生されるH I Vgag蛋白質特異性キメラマウス−ひ
と免疫グロブリン(Chimer2)マウスmAb2E12 (ヨシハラ、ビイ
ら、AIDSに関する第4回国際会議会報、237頁、1988年6月:マルカ
セクラ、シイ・ジエイら、バイオケミストリイ・アンド・バイオフィジックス・
アクタ、949: 213〜223 (198g))に記載されている抗−p2
4 mAb)を、精製阿遺伝子生成物で免疫化したBALB/c由来の膵臓細胞
を用いたハイブリドーマ融合物から得た。S p2IO骨髄種系を融合相手とし
て用いた。
ELI SA分析によるとmAb 2G12はクローン化された釘す遺伝子生成
物に対して反応性であった。さらに2G12はHIV感染細胞の免疫蛍光染色が
可能であった。ウィルス溶解物に対する2E12mAbウェスタンプロット分析
で、ウィルス溶解物に対して優勢なバンドが55.45.39、および24に示
された。
1、RNA精製およびcDNAライブラリー構築約1 x 10’細胞/mlの
2612ハイブリドーマ細胞1リツトルを遠心分離により集め、PB5100m
l中で洗浄した。RNAを調製し、cDNAライブラリーをpBR322中に構
築し、LおよびH@JcDNAクローンを実施例1に記載のとおり同定した。
ヌクレオチド配列分析のために完全長cDNAクローン由来のVLおよびVoフ
ラグメントをM13バクテリオファージベクターに挿入した。これらのクローン
のV領域の完全ヌクレオチド配列をジデオキシチェーンターミネーション法によ
り決定した(第7図および第8図)。これらの配列により観察組成物とよく一致
するV領域アミノ酸組成物が予言され、■領域の部分の直接アミノ酸配列決定に
より証明されたペプチド配列が予言される。
cDNAクローンのヌクレオチド配列は、これらがV領域の特徴的なアミノ酸残
基を含有するので、これらが免疫グロブリン■領域クローンであることを示して
いる(カバットら、前掲のとおり)。
2、Chimer2HおよびL鎖発現プラスミドの構築2G12H鎖を含有する
cDNAクローンpC2G−6を適切なりローン化および部位特異的突然変異誘
発(クレーマー、ダブリューら、前掲のとおり)により適切な制限エンドヌクレ
アーゼ部位を適切なM13サブクローンに導入することにより哺乳類発現に応用
した(第9図)。オリゴヌクレオチドをサイクロンDNAノン上サイザーにュー
・プランスウィック・サイエンテイフインク、カンパニー)で合成し、アクリル
アミドゲル電気泳動により精製した。開始コドンの45bpの上流に位置するN
deI部位を抗体■領域の5alI制限部位5゛の導入のために用いた。J領域
突然変異誘発プライマー5−GAGACGGTGを含有する制限フラグメントを
次に発現ベクターpi NG2240 (pIN G 2240は異なる抗体〜
7領域を含有する以外はplNG2227と同一)中にクローン化した。
2G12L鎖を含有するcDNAクローンpC2に−14を同様にして哺乳類発
現に応用した(第10図)。J領域突然変異誘発プライマー5’−GTTTGA
TTTCAAGCTTGGTGC−3°を用いて旦力世III部位をM13サブ
クローンpC2−Kに挿入するのに用い、オリゴヌクレオチド5“−TGTCT
Gた2G12VL領域を含有する制限フラグメントを次に発現ベクターp I
N G 2216 (1) I N G 2216ハ!ナル抗体V領域を含有す
る以外はpING1712と同一)中にクローン化した。
3、キメラ抗体生成のためのマウスリンパ球細胞の安定トランスフェクション
セルライン5p210(アメリカンタイプカルチャーコレクション#CRL 1
581)を実施例1に記載のとおりに成育させ、トランスフェクションし、選択
した。
Chimer2L鎖発現プラスミドplNG3005を実施例1に記載のとおり
線状化した。発芽後成育およびそれに続(サブクローニング後の最良のプロデュ
ーサーをPvuI−直線化plNG3004でトランスフェクションした。G4
18での選択の後、L+H鎮の大部分を生成するクローンS p210−300
5÷30043E9は約5μg/lの抗体を分泌した。
4、組織培養において分泌されたC himer2抗体の精製5p210−30
05+30043E9細胞を10mMHEPES、1xグルタミン−ペニシリン
−ストレプトマイシン(アービン・サイエンティフィック # 9316)で補
足した培地HBIOI(ハナ・バイオロシクス)+6%胎児牛血清中で成育した
。使用済培地を約14000xgで20分間遠心分離し、上清を0.45μミリ
ポアニトロセルロース膜フィルターを通して#過し、凍結して貯蔵した。抗体レ
ベルをELTSAで測定した。約11.3リツトルの細胞培養上清を310Y3
0カートリツジでDC=10濃縮器(アミコン・コーポレイション)を用いて7
倍に濃縮した。
約50mgの抗体を含有する上清を0.15M NaC1,10mM燐酸ナトリ
ウム緩衝液(pH8,4)中2mlmlプロティンカーカラムァーマシア)に数
回かけた。Chimer2抗体を種々のpH勾配(pH7〜2)で溶出し、pH
35〜40間で溶出した。抗体を含有するフラクション(収率46%)を合し1
、限外濾過(YM30膜、細胞を攪拌、アミコン・コーポレイション)で85倍
に濃縮し、PBSで25倍に希釈し、10倍に再濃縮し、PBSで10倍に希釈
し、最後に4倍に再濃縮した。抗体を10m1ずつ一20℃で貯蔵した。
5 、(: himer2抗体に関する研究Chimer2がマウス2G12抗
体の抗原結合性を保持することを示すためにこれを用いて試験を行なった。試験
により、両方の抗体が同一のウィルス抗原を認識することが示された。市販のH
IVウェスタンストリップ(デュポンまたは等価なもの)をChimer2 (
2μg/l)または2G12 (10〜20μg/l)のいずれかを用いて培養
した。2G12マウス抗体で培養したストリップをウサギ抗マウス抗体、続いて
プロティン、八−金、続いて銀促進(バイオラド)を用いて培養した。
Chimer2を用いて培養したストリップは直接プロティンA−金を用いて培
養した。約24k D分子量のウィルス抗原に対する特異的結合は各抗体を用い
て検出された。
第二試験においては、Chimer2および2G12を実施例1に記載のとおり
ELISAテストで比較した。Chimer2および2G12が同様に反応する
ことを示す結果を第1表に示す。
実施例5
エシェリキア・コリにおいて産生されるHrVら蛋白質特異性キメラマウス−ひ
とFabフラグメント全コーディング配列は充分同定されたプロモーターから発
現されるので細菌は哺乳類cDNAから発現されるキメラ抗体の産生に適してい
る。つぎの項にエシェリキア・コリ由来のChimer2 Fabの分泌を詳細
に記載する。
1、インビトロ突然変異誘発
部位特異的インビトロ突然変異誘発をクレイマーら(前掲のとおり)により記載
されているようにして行ない、BsmI制限部位を2G−12LMcDNA配列
(第8図)中にオリゴヌクレオチドブライマー5’−ATCTGGATGTCA
GCATTCGCACCTGTAAG−3’でリーダーペプチドおよび成熟コー
ディング領域の接合点に導入した。
Bs+aI部位を同様にオリゴヌクレオチドブライマー5°−CTGGACCT
CAGCATTCACACCTGCAGT−3°でリーダーペプチドおよび2に
12L鎖の成熟コーディング領域の接合点に導入した(第7図)。
2、細菌発現のためのし鎖の調製
pSW8のJ領域中シグナル配列プロセシング部位および独自のHindIII
部位に旦smI制限部位を含有するC himer2V L領域は細菌発現の出
発点として機能した。プラスミドpSW8をBsmIて切断し、T4ポリメラー
ゼで処理し、H1ndIIIで消化した(第11A図)。■。
領域を含有する約320bpフラグメントを精製し、plNG1500に連結し
、これをS stIで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、ひとCK+15ヌク
レオチドplNG3102由来のゲノムD N A 15ヌクレオチドを含有す
るHindIIIからX holフラグメントとX hoIで切断した(第11
C図)。得られたpelB::Chimer2 L@融合を含有するプラスミド
を配列化して、適切なインフレーム融合が形成されたことを決定した。このプラ
スミドはpsWlo−Bと呼ばれる。
3、細菌発現用のFdの調製
pSW2のJ領域中シグナル配列プロセッシング部位およびBstEII制限部
位にBsmI制限部位を含有する完全なChimer2キメラFd遺伝子は細菌
発現の開始点として機能する。プラスミドpSW2を旦smIで切断し、T4ポ
リメラーゼで処理し、B st E IIで消化した(第11D図)。FdV領
域を含有する約336bpフラグメントを精製し、ることによりあらかじめ生成
させた、ロビンソン、アール・アールら、前掲のとおり)に添ってpF3D(第
11F図)から切断した。mlB・Chimer2 Fd融合を含有する得られ
たプラスミドを配列させて適切なインフレーム融合が形成されたことを確かめた
。このプラスミドをp S W4− Bと呼ぶ。
4、 L鎖およびFd遺伝子のマルチシストロン性発現系細菌由来のFabの生
成に関して、L鎖およびFd遺伝子の両方を細胞内で同時に生成する必要がある
。これらの遺伝子をそれぞれ別々に用いて構築したプラスミドを用いて、一連の
発現ベクターを1つのプロモーターが両方の遺伝子を特定するように並んだ両方
の遺伝子を含有するように構築した。これを2つの遺伝子間の非コーディングD
NAを最小にするような方法で行なった。各遺伝子は翻訳開始に必要なリポソー
ム結合部位および−48か9pelBリーダー:抗体遺伝子接合点までの同一の
DNA配列を有する。
ントを精製した(第11H図)。これらの2つの精製されたDNAフラグメント
を連結してpMBlを生成し、これは結合した2つのChimer2遺伝子融合
を含有していた。2遺伝子シストロンをaraBプロモーターの制御下にp I
N G 31.07中に配置した。プラスミドpMB1を5phlで切断し、
T4ポリメラーゼで処理し、X hoIで切断し、Fdおよびに遺伝子を含有す
るフラグメントを精製した(第11J図)。こターフラグメントと連結した。こ
のベクターはエシェリキア・コリにおけるChimer2 Fabの発現に関す
る必要な特性をすべて宵する。
5、細菌中のChimer2 Fabの生成エシェリキア・コリにおけるplN
G3211由来のChimer2 Fab(7)発現はaraBプロモーターの
誘発制御下にある。アラビノース誘発により、生育培地中に分泌されるFabは
10培以上に増加する。plN G 3211を含有するエシェリキア・コリ種
を、炭素源として1.7%グリセリン補足した10リツトルの最小培地中37℃
にて培養した。グリセリン補足最小培地の5倍濃縮物(濃縮物3リツトル中20
gのアラビノースを含有する)を添加することにより溶解酸素を20%に維持し
た。誘発溶液を約28時間かけて添加し、つぎに最小培地を含有しない5倍濃縮
物を約4時間で添加した。FabをELI SAにより発酵−ブロス中で検出し
た。
約7リツトルの培養上清を濃縮し、分析し、実施例2と同様に貯蔵した。
エシェリキア・コリから精製したChimer2 FabはSDSゲル電気泳動
で評価したところエシェリキア・コリから産生じた他のFab分子と同一の分子
量特性を有する。FabはそのELISA検出分子中におよびFd両方の決定基
との正反応のため、また市販の試験片と反応するので、に+Fd鎖二鎖体量体う
に正しく組み立てらでいる。
6、Chimer2Fabに関する考察Chimer2FabをChimer2
G 12抗体マウス抗体およびChimer2抗体を用いて市販のHIVウェス
タンイムノプロット試験片(デュポン又は同等のもの)に固定された抗原への結
合性に関して試験した。
Chimer2F abを試験片と共に培養し、続いてヤギ坑ひとFab抗体、
次にウサギ坑ヤギIgGと反応させた。結合抗体の検出をプロティンA−金(バ
イオラド)、続いて銀促進で行なった。約24k Dの抗原を特異的に認識する
C himer2全抗体と同様に、Chimer2 F abは試験片上同寸法
の抗原を特異的に認識した。
実施例6
酵母において産生される)(IVgag蛋白質特異性キメラマウス−ひとFab
フラグメント
酵母細胞は外来蛋白質を発現することができる。本実施例においては、酵母はマ
ウス−ひとキメラFabの産生の宿主として機能した。
酵母種および生育条件は実施例3と同様である。
1、抗体遺伝子を含有する酵母発現プラスミドの構築2G]2の〜rL領域の成
熟形をコード化し、J領域のHindIII部位(実施例4に記載のとおり)お
よびシグナル配列プロセ・ノンング部位に導入されたBsmI部位を含有する遺
伝子配列をひとCに領域と融合した。プラスミドpSW8をBsmIで切断し、
T4ポリメラーゼで処理し、HindIITで切断した。■領域フラグメントを
p3Q2から調製したひとC0領域とともに旦1ndIIIか9XhoIフラグ
メントとしてplNG1149中に連結した。プラスミドplNG1149は酵
母PGKプロモーター(タウンッヒ、アールら、前掲のとおり)の制御下、酵母
インベルターゼシグナル配列(ヒララマン、アール・エイら、前掲のとおり)を
コード化する遺伝子配列を含有する。得られたプラスミドpsW11−Y (第
6A図に類似)はインベルターゼシグナル配列(S)と共にChimer2コー
ディング配列と融合したPGKプロモータ−(P)を含有する。この融合の結果
、Chimer2L鎖の成熟形をコード化する遺伝子配列をインフレームに酵母
インベルターゼシグナル配列をコード化する遺伝子配列と融合した。PGKプロ
モーター−インベルターゼシグナル配列 −キメラL鎖(VSCに)融合を、2
ミクロン円(2μ)、PGKポリアデニル化シグナル(Tm)を含有するura
3酵母発現ベクターの一部中にクローン化してpW13−Y(第6C図に類似)
を産生じた。vH領領域実施例4に記載のと成熟形をコード化する遺伝子配列を
pF3D由来のびとCH1領域(蝶番部分に終始コドンを導入することによりあ
らかじめ産生、コドンに融合した。これはプラスミドpSW5−Y (第6B図
に類似)を産生じた。PGKプロモーター −インベルターゼシグナル配列 −
キメラFd鎖(■、CHI)融合を、2ミクロン円(2μ)、PGKポリアデニ
ル化シグナル(Tm)を含有するura3酵母発現ベクターの一部中にクローン
化してpsW12−Y (第6D図に類似)を産生じた。
キメラL鎖およびFd鎖遺伝子の両方およびその各々の発現シグナルを含有する
1つの酵母発現ベクターをpsW13−YおよびpsW12−Yから構築した。
この最終ベクターpING3208(第6E図)は22、 Chimer2 F
abの酵母分泌プラスミドpING3208をサツカロミセス・セレビシェPS
a中に一形質転換し、形質転換体を前記の選択条件下にブロス中で生育させた。
培養上清をELI SAにより分析したところ、約1100n/mlのレベルの
Fabを含有していた。この物質は発酵ブロスから精製でき、実施例3に記載し
たように産生されるFabの性質と同一の性質を有することが期待される。即ち
酵母Chimerl Fabはエシェリキア・コリにおいて産生されるFabと
同じ結合特異性を有することが期待される。
実施例7
哺乳類細胞において産生されるHIV逆転写酵素蛋白質特異性キメラマウス−ひ
と免疫グロブリン(Chimer4)マウスIIIAbIC11(エピトープ・
インコーホレイテッド二より開発され、市販されている)を、HIvウィルス溶
解物で免疫化したBALB/c由来の膵臓細胞を用いたハイブリドーマ融合物か
ら得た。
S p210骨髄種系を融合相手として用いた。クローンIC11はIgMサブ
クラスの免疫グロブリンを産生じた。ウェスタンプロット分析によるとmAb
ICIIはクローン化されたpol遺伝子生成物に対して反応性であった。さら
にIC11はHIV感染細胞の免疫蛍光染色が可能であった。ウィルス溶解物に
対するICII mAbウェスタンプロット分析で、ウィルス溶解物に対して優
勢なバンドが51および65k Dに示された。
1、RNA精製およびcDNAライブラリー構築約1xlO’細胞/mlのIC
11ハイブリドーマ細胞1リツトルを遠心分離により集め、PB5100ml中
で洗浄した。RNAを調製し、実施例1に記載のとおりcDNAライブラリーを
pBR322中に構築した。
CDN、Aライブラリーを32pでラベルしニック翻訳されたDNAフラグメン
トで、すなわちにクローンに関してはCに領域プローブを用い、およびH鎖りロ
ーンに関してはマウスIgGI C領域プローブを用いたハイブリダイゼーショ
ン(マニアナイス、ティーら、前掲のとおり)によりスクリーンニングした。
ヌクレオチド配列分析のために完全長cDNAクローン由来のVlおよびV。フ
ラグメントpC4に−16およびpC4M−8をM13バクテリオファージベク
ターに挿入した。これらのクローンの〜7領域の完全ヌクレオチド配列をジデオ
キシチェーンターミネーション法により決定した(第12図および第13図)。
これらの配列により観察組成物とよく一致する■領域アミノ酸組成物が予示され
、■領域の部分の直接アミノ酸配列決定により証明されたペプチド配列が予言さ
れる。
cDNAクローンのヌクレオチド配列は、これらがV領域の特徴的なアミノ酸残
基を含有するので、これらが免疫グロブリンV領域クローンであることを示して
いる(カバットら、前掲のとおり)。
2. Chimer4HおよびL鎖発現プラスミドの構築I CILH鎖を含有
するc D N AクローンpC4M−8を適切なりローン化法により哺乳類発
現に応用した。ICIIH鎮遺伝子のDNA配列は、あらかじめクローン化し、
キメラ化した抗癌AIO抗体遺伝子に非常に類似している。■領域中開始コドン
ATGの最低45bpの上流から抗体リーダー配列を経てBamHI制限部位ま
でのアミノ酸16および17の領域は同一のDNAを含有する。あらかじめ、S
a]ユニ制限部位をプライマー5°−^TGTCTGTGTCGACCACTG
AAGAGA−3’を用いた部位特異的突然変異誘発によりA IOH鎖c D
N A配列のATG開始コドンの上流に導入した。
ICIIH鎖はその3′末端にP stI部位を含有するJH3配列を含有する
。C4M−8(第12図において下線を引き、太文字で現す)にあるHindl
II部位(アミノ酸3および4)およびpstI部位(J領域)を用いて5゛未
翻訳領域、リーダー配列、および共有〜r領域アミノ酸配列を共有するpTK7
由来の−S alIから±ndIII DNAフラグメントに隣接する独自のC
himer4 V領域配列を動員した。得られたプラスミドpy Z 124は
完全Chimer4 VH領領域リーダー配列およびそChimer4 H鎖ベ
クターp I N G 2255 (第14図)を産生じた。
ICIL L鎖を含有するcDNAクローンpC4に−16をポリメラーゼ連鎖
反応(ホルトン、アール・エムら、ジーン、77 : 61(1989))を用
いた部位特異的突然変異誘発を利用した哺乳類発現に応用した。
基質としてC4に−16を用いてDNAフラグメントを増幅し、これはオリゴヌ
クレオチド5−GGCCGTCGACTCACCTGGACATGAT−3’お
よび5−^GCGCAGATCTCCAGCTTGGTGCC−3’を有するJ
領域中、開始コドンATG(ロビンソン、アール・アールら、前掲のとおり)中
にクローン化し、インフレームV−J−Cにキメラ遺伝子融合物を産生じた。最
終LMベクターpING2258を得るための次のクローン化は第15図に記載
のとおり行なった。
3、キメラ抗体生成のためのマウスリンパ球細胞の安定トランスフェクション
セルライン5p210(アメリカンタイプ力ルチャーコレクンヨン# CRL
1581) を前記実施例1に記載のとおりに生育させ、トランスフェクション
し、選択した。
Chimer4 L tJ1発現プラスミドpING2258およびH鎖発現プ
ラスミドplNG2255をPvuI制限エンドヌクレアーゼで消化し、5p2
10細胞中に共トランスフェクションすることによりそれぞれ線状化し、ミコフ
ェノール酸耐性クローンを得、これをL+H鎖合成および6418に関してスク
リーニングした。L+H鎖の大部分を産生するMPA−およびG418耐性クロ
ーン5p210−2258+225511F3.1DIOをChimer4産生
試験に用いた。
4、組織培養において分泌されたC himer4抗体の精製および試験5p2
10−2258+225511F3.1DIO細胞を5%退治牛血清、HEPE
S緩衝液、グルタミン、ベニンジン、およびストレプトマイシン(アービン・サ
イエンティフィック アービンCA)で補足した培地DMEM (ギブコ)中で
成育した。Chimer4を実施例1および41:おいてそれぞれChimer
lおよびChimer2に関して記載したのと同様の方法で精製した。精製Ch
imer4がマウスIC11抗体の抗原結合性を保持することを示すために市販
のHIVウェスタンストリップ(デュポンまたは等価なもの)を用いてChim
erlおよびChimer2に関して記載したように試験を行なった。Chim
er4およびマウスIC11抗体は両方とも同一のHIV逆転写酵素抗原を認識
した。
実施例8
エシェリキア・コリにおいて産生されるH I V逆転写酵素蛋白質特異性キメ
ラマウス−ひとFabフラグメント全コーディング配列が充分同定されたプロモ
ーターがら発現されるので細菌は哺乳類cDNAから発現されるキメラ抗体の産
生に適している。つぎの項にエシェリキア・コリ由来のChimer4 Fab
の分泌を詳細に記載する。
1、細菌発現用のFdの調製
Chioer4 H鎖V領域はAIOと相同なの使用はpel B : : C
himer4Fd融合の構築のためにpTK15中でpelB ::A10 B
鎖融合物を作ることからなる。■領域(A10およびChimer4間の配列差
の領域を含有する)をp”r K 15から旦amHIおよびλhoI切断し、
ベクターを精製することにより除去した。pT K 15中に残存する対象の配
列は、AIO第一フレームワーク領域(FRI)の初めの16アミノ酸に結合H
1フラグメント(終止コドンを蝶番部分に導入することによりあらかじめ生成さ
せた、ロビンソン、アール・アールら、前掲のとおり)をApaIからXhoI
フラグメントとしてI)Q16Dから精製した。
これらの精製したフラグメントpY1117の3通りの連結を第16図に示す。
2、細菌発現のためのLfiJlの調製pC4に−16からChimer4 V
L領域を第16図に示す細菌発現のために応用した。ポリメラーゼ連鎖反応に
よりオリゴヌクレオチドを得るために2つのプライマー+ 5’ −GATAT
CCAGATGACACAGACTACATCC−3゜および5°−AGCGC
AGATCTCCAGCTTGGTGCC−3′を用い、これは、一端に平−滑
末端を有し、他端のJ領域中にBglII部位を含有するDNAフラグメントを
産生じた。DNAフラグメントを次にS stIで切断し、T4ポリメラーゼで
処理し、B amIで切断したplNG1500中にクローン化してplNG3
314を産生した。プラスミドplNG3314はChimer4 Vに−Jに
領域を有するインフレームと融合したpe]ユBリーダーを含有する。
3、L鎖およびFd遺伝子のマルチ/ストロン性発現系細菌由来のFabの生成
の場合、L鎖およびFd遺伝子の両方を細胞内で同時に生成する必要がある。こ
れらの遺伝子をそれぞれ別々に用いて構築したプラスミドを用いて、一連の発現
ベクターを1つのプロモーターが両方の遺伝子を特定するように並んだ両方の遺
伝子を含有するように構築した。これを2つの遺伝子間の非コーディングDNA
を最小にするような方法で行なった。各遺伝子は翻訳開始に必要なリポソーム結
合部位および−48からmlBリーダー::抗体遺伝子接合点までの同一のDN
A配列を有する。
plNG3314を5phIで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、Ec。
RIで切断し、pYZ117由来のFd遺伝子をその中X hoI、T4ポリメ
ラーゼ処理、EcoRIで切断フラグメントとしてクローン化してpTN G
3315を得ることにより、完全pelB::Fd遺伝子およびpelB −V
に−Jに領域を含む2遺伝ベクターを構築した。
plNG3315由来のFdおよびに遺伝子融合をplNG3303中引上Bの
制御下に配置した。プラスミドpING3315を5上りで切断し、T4ポリメ
ラーゼで処理し、X hoIで切断し、Fdおよびに遺伝子を含有するフラグメ
ントを精製した。このDNAフラグメントをあらかじめpsTIで切断し、T4
ポリメラーゼで処理し、X hoIで切断したプラスミドplNG3303のベ
クターフラグメントと連結して、プラスミドplNG3316を産生した。最終
二遺伝子発現ベクターplNG3405をI)ING33]6由来の2つのフラ
グメントで3通りの連結中に2125はp I N G2016Egpt由来の
Cに領域と融合したC himer4のVに領域を含有する〕。これらの段階の
概要を第16図に示す。
5、細菌中のChimer4 Fabの生成Chimer4 Fabを実施例2
から5にChimerlおよびChimer2 Fabに関して記載のとおりに
産生じ、精製する。精製したChimer4 Fabを実施例2から5に記載し
たとおり、抗原結合に関して試験する。
Chimer4 FabハマウスICII抗体のFabフラグメントと同じ結合
特異性を有することが期待される。
実施例9
酵母において産生されるHIV逆転写酵素蛋白質特異性キメラマウス−ひとFa
bフラグメント
酵母細胞は外来蛋白質を発現することができる。本実施例においては、酵母はマ
ウス−ひとキメラFabの産生の宿主として機能する。
このFab分子は23位の1つのアミノ酸が変わっている(イソロイシンからロ
イシンにかわる)以外は実施例8に概要を記載したエシェリキア・コリにおいて
産生されるFabと同じである。これは部位特異的突然変異誘発中のDNAポリ
マー化の予期せぬ結果である。このアミノ酸の変化により抗原結合能力は変化し
ないと考えられる。
酵母種および生育条件は実施例3と同様である。
1、抗体遺伝子を含有する酵母発現プラスミドの構築】C】】の■】領域の成熟
形をコード化する遺伝子配列を以下のようにして酵母発現に応用した。J領域プ
ライマー5−CATCAGCCCGTTAG^TCTCCAGCTTGG−3”
およびリーダー成熟プライマー5’ −CATCTGGATATCTGCAGT
GGTACCTTGA^−3°を用いたpC4に−1,6のM13サブクローン
の逐次部分特異性突然変異誘発二よりpY122が産生され、これはを成熟接合
点にP stI部位をリーダー、J領域に旦魁II部位を含有していた。
プラスミドpy 122をP stlで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、旦
jndIII (V領域に位置する部位:第13図参照)で切断した。■領域フ
ラグメントをpY125 (実施例8参照)から調製したVJCK領域とともに
HjndIIIからX hoIフラグメントとしてplNG]149中に連結し
た。プラスミドpING1149は酵母PGKプロモーター(ヒララマン、アー
ル・エイら、前掲のとおり)の制御下、酵母インベルターゼシグナル配列(タウ
シッヒ、アールら、前掲のとおり)をコード化する遺伝子配列を含有する。
−得られたプラスミドplNG3157(第6A図に類似)はインベルターゼシ
グナル配列(S)と共にChimer4コーディング配列と融合したPGKプロ
モーター(P)を含有する。この融合の結果、Chimer4L鎖の成熟形をコ
ード化する遺伝子配列をインフレームに酵母インベルターゼシグナル配列をコー
ド化する遺伝子配列と融合した。PGKプロモーター −インベルターゼシグナ
ル配列 −キメラL鎖(V、Cに)融合物を、2ミクロン円(2μ)、PGKポ
リアデニル化シグナル(Tm)を含有する胆3酵母発現ベクターの一部中にクロ
ーン化してpIN03158(第6C図に類似)を産生じた。
Fd酵母ベクターに対して、実施例7および8に記載したICIIHaおよびA
lO抗体間のDNA配列の類似性を利用した。哺乳類H鎖ベクターplNG22
55をBamHIで切断し、子ウノ腸内アルカリホスファターゼ(CIAP)と
ともに培養し、Δparで切断した。PGKプロモーター −インベルターゼシ
グナル配列 −キメラAIOFd鎖融合を含有するプラスミドpTK14を、B
amHIで切断し、C1,APで処理し、ΔpaIで切断した。別の反応で、p
TK]4をBamHIで切断した。前者の反応から得たベクターフラグメントお
よび後者の反応から得たPGK−インベルターゼ−■領域をI) T N G2
255由来のBamHIからΔpaI V−J領域フラグメントと連結し、pY
Z116を産生した。PGKプロモーター −インベルターゼシグナル配列 −
キメラFd鎖(V−J−CHI)融合(第6B図に類似)を2ミクロン円(2μ
)、PGKポリアデニル化シグナル(Tm)を含有する里13酵母発現ベクター
の一部中にクローン化してpYZllg(第6D図に類似)を産生じた。
キメラL鎖およびFd鎖遺伝子の両方およびその各々の発現シグナルを含有する
1つの酵母発現ベクターをpy 211gおよびpl?、!G3158から構築
した。この最終ベクターplNG3159(第6E図に類似)2、Chimer
2 Fabの酵母分泌プラスミドp I N G3159をサツカロミセス・セ
レビンエPSS中に形質転換し、形質転換体を前記の選択条件下にブロス中で生
育させる。培養上清はFabを含有する。この物質を発酵ブロスから精製し、実
施例8に記載したように産生されるFabの性質と同一の性質を有することが期
待される。即ち酵母Chivler4 Fabはエシェリキア・コリにおいて産
生されるFabと同じ結合特異性を有することが期待される。
実施例10
ウス−ひと免疫グロブリン(Chimerl)マウスmAb4D12 (ヨシハ
ラ、ビイら、AIDSに関する第4回国際会議会報、237頁、1988年6月
に記載されている抗−pi8 mAb)を、精製した再遺伝子生成物で免疫化し
たBALB/cマウス由来の膵臓細胞を用いてハイブリドーマ融合から得た。S
p210骨髄種系を融合相手として用いた。クローン4D12はIgG1サブ
クラスの免疫グロブリンを産生ずる。ELI SA分析によるとmAb 4D1
2はクローン化された再遺伝子生成物に対して反応性をもっていた。さらに4D
12はHIV感染細胞の免疫蛍光染色が可能であった。ウィルス溶解物に対する
4D12 mAbのウェスタンブロンド分析で、優勢なバンドが55.45、お
よび39k Dに示された。溶解物を用いた場合、さらに弱いバンドが18kD
に示された。
1、RNA精製およびcDNAライブラリー構築約1xlO6細胞/mlの4D
12ハイブリドーマ細胞1リツトルを遠心分離により集め、PB3100ml中
で洗浄したcRNAを調製し、実施例1に記載のとおりcDNAライブラリーを
pBR322中に構築し、LおよびH鎮cDNAクローンを同定した。完全長c
DNAクローン由来のLVH領域フラグメントpC5に−4およびpC5に−4
をヌクレオチド配列分析のためにM13バクテリオファージベクター中に挿入し
た。これらのクローンのV領域の完全ヌクレオチド配列をジデオキシチェーンタ
ーミネーション法により決定した(第17図および篤18図)。これらの配列に
より観察組成物とよく一致するV領域アミノ酸組成物が予言され、■領域の部分
の直接アミノ酸配列決定により証明されたペプチド配列が予示される。
cDNAクローンのヌクレオチド配列は、これらが■領域の特徴−的なアミノ酸
残基を含有するので、これらが免疫グロブリン■領域クローンであることを示し
ている(カバットら、前掲のとおり)。
2 、Chimer5HおよびL鎖発現プラスミドの構築4D12H鎖を含有す
るcDNAクローンpC5G−30を適切なりローン化法および適切なM13サ
ブクローン(第19図)の部位特異的突然変異誘発(クレーマー、ダブり二一ら
、前掲のとおり)により哺乳類発現に応用した。オリゴヌクレオチドをサイクロ
ンDNAノン上サイザーにュー・プランスウイック・サイエンティフィック・コ
ーポレイション)で合成し、アクリルアミドケル電気泳動で精製した。開始コド
ンATGの約45bpの上流に位置する二〇1部位(第17図)を、抗体■領域
の5alI制限部位5′を導入するのに用いた。J領域突然変異誘発プライマー
5’−GAGACGGTGACCGAGGTTCCT−3’を用いてp I N
G 2240 (p I N G 2240は異なる抗体V領域を含有する以外
はplNG 2227と同じである)中にクローンかした。
4D12 L鎮を含有するcDNAクローンpC5に−4を同様にして哺乳類発
現に応用した(第20図)。J領域突然変異誘発プライマー5−CAGCTCA
AGCTTGGTCCC−3’を用いて±剰III部位をM13サブクローンp
lNG3123に挿入した。開始コドンA T Gの約30bpの上流に位Sa
]、Iおよび旦1ndIIIにより結合した4D12LV領域を次に発現ベクタ
ーpi NG1712 (pi NG2216は異なる抗体■領域を含有する以
外はplNG1712と同じである)中にクローン化した。
3、キメラ抗体生成のためのマウスリンパ球細胞の安定トランスフェクション
Chjmer5 L鎖発現プラスミドpING3132およびH鎖発現プラスミ
ドplNG3126を旦叩1制限エンドヌクレアーゼで消化し、S p210細
胞中に共トランスフェクションすることによりそれぞれ線状化し、ミコフェノー
ル酸耐性クローンを得、これをL+H鎖合成およびG418耐性に関してスクリ
ーニングした。L十H饋の大部分を産生ずるMP、A−およびG418耐性クロ
ーン5p210−3132+31261G4をChimer5産生試験に用いた
。
4、組織培養において分泌されたC himer5抗体の精製および試験5p2
10−3132+31261G4細胞を5%退治牛血清、HEPES緩衝液、グ
ルタミン、ペニシリン、およびストレプトマイシン(アービン・サイエンティフ
ィック アービンCA)で補足した培地DMEM(ギブコ)中で生育させた。C
himer5を実施例7においてChimer4に関して記載したのと同様の方
法で精製した。精製Chimer5がマウス4D12抗体の抗原結合性を保持す
ることを示すために市販のHIVウェスタンストリップ(デュポンまたは等価な
もの)を用いてChimerlおよびChimer2、およびChimer4に
関して先に記載したように試験を行なった。Chimer5およびマウス4D1
2抗体は両方とも同一のHI Vgag抗原を認識した。
実施例11
エシェリキア・コリにおいて産生されるHIV遡蛋白質特異性キメラマウス−ひ
とFab
全コーディング配列がよく特質化されたプロモーターから発現されるので細菌は
哺乳類cDNAから発現されるキメラ抗体の産生に適している。つぎの項にエシ
ェリキア・コリ由来のChimer5 Fabの分泌を詳細に記載する。
1、インビトロ突然変異誘発
部位特異的インビトロ突然変異誘発をクレイマーら(前掲のとおり)により記載
されているようにして行ない、P stI制限部位を4D12 L 1JlcD
N A配列(第18図)中オリゴヌクレオチドプライマー5−TCATCAC
AACATCTGCAGTGGTTTCCCGA−3’でリーダーペプチドおよ
び成熟コーディング領域の接合点に導入した。
ΔpaI部位を同様にオリゴヌクレオチドプライマー5’ −TGGACCTG
GGCCCGAACACCTGC−3’ (第17図)でリーダーペプチドおよ
び2G12L鎖の成熟コーディング領域の接合点に導入した。
2、細菌発現のためのし鎖の調製
plNG3128のJ領域中シグナル配列プロセシング部位および独自のHin
dIIr部位にP stI制限部位を含有する( himer5 L鎖V領域−
は細菌発現の出発点として機能した。プラスミドplNG3128をろtIで切
断し、T4ポリメラーゼで処理し、HindlIIで消化した(第21A図)。
■L領領域含有する320bpフラグメントを精製し、plNG1500に連結
し、S stIで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、pING3102由来の
3°ゲノムDNAのひとCに+15ヌクレオチドplNG3】02(第21C図
)を含有するHindIIrからX hoI制限フラグメントと、\hoTで切
断した。得られたpelB:・Chimer5 L鎖融合を含有するプラスミド
を配列決定して、適切なインフレ−ム融合物が形成されたことを決定した。この
プラスミドはplNG3133と呼ばれる。
3、細菌発現用のFdの調製
pING3129のJ領域中シグナル配列プロセッンング部位および旦5tEI
I制限部位にΔpaI制限部位を含有する完全なChimer5キメラFd遺伝
子は細菌発現の開始点として機能する。プラスミドplNG 3129をApa
lで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、BstEIIで消化した(第21D図
)。Fd〜7領域を含有する約335bpフラグメントを精製し、J)ING1
500に連結し、これをS stIで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、Xh
oI (第21E図)でひとCHI領域(終止コドンを蝶番部分に導入すること
によりあらかじめ生成させた、ロビンソン、アール・アールら、前掲のとおり)
に添ってpF3D (第21F図)から切断した。pel B : Chime
r5 F d融合を含有する得られたプラスミドを配列決定して適切なインフレ
ーム融合物が形成されたことを確かめた。このプラスミドをplNG3131と
呼ぶ。
4、L鎮およびFd遺伝子のマルチシストロン性発現系細菌由来のFabの生成
の場合、L鎖およびFd遺伝子の両方を細胞内で同時に生成する必要がある。こ
れらの遺伝子をそれぞれ別々に用いて構築したプラスミドを用いて、一連の発現
ベクターを1つのプロモーターが両方の遺伝子を特定するように並んだ両方の遺
伝子を含有するように構築した。これを2つの遺伝子間の非コーディングDNA
を最小にするような方法で行なった。各遺伝子は翻訳開始に必要なりホソーム結
合部位および−48からpel Bリーダー::抗体遺伝子接合点までの同一の
DNA配列を有する。
プラスミドpING3133を5phIで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、
E coRIで切断し、ベクターフラグメントを精製した(第21G図)。同様
に、プラスミドplNG3132をX hoIで切断し、T4ポリメラーゼで処
理し、EcoRIで切断し、Fd遺伝子を含有するフラグメントを精製した(第
21H図)。これらの2つの精製されたDNAフラグメントを連結してplNG
3136を生成し、これは結合した2つの緊密に結合したC himer5遺伝
子融合を含有していた。2遺伝子シストロンをara Bプロモーターの制御下
にpING3107中に配置で処理し、)(hoIで切断し、Fdおよびに遺伝
子を含有するフラグメントを精製した(第21I図)。このDNAフラグメント
をあらがじプラスミドルlNG310フ由来のベクターフラグメントと連結し、
plN G 3]39を産生した。このベクターはエシェリキア・コリにおける
Chimer5 Fabの発現に関する必要な特性をすべて有する。
5 細菌中のChimer5 Fabの生成エシェリキア・コリにおけるpIN
G3139由来のChimer5 Fabノ発現はaraBプロモーターの誘発
制御下にある。アラビノース誘発により、生育培地中に分泌されるFabは10
培以上に増加する。plNG3139を含有するエシェリキア・コリ種を、炭素
源として17%グリセリンで補足した10リツトルの最小培地中32℃にて培養
した。
グリセリン補足最小培地の5倍濃縮物(a縮物3リットル中20gのアラビノー
スを含有する)を添加することにより溶解酸素を20%に維持した。培地を濃縮
物2リツトルに対して5gのアラビノースを含有するグリセリンで補足した最小
培地を添加することにより、5倍濃縮物を0Dsoo=50に誘発した。誘発溶
液を20時間がけて添加し、つぎに最小培地を含有しない5倍濃縮物を約4時間
で添加した。FabをELISAにより発酵ブロス中で検出した。
約7リツトルの培養上清を濃縮し、分析し、実施例2と同様に貯蔵した。
エシェリキア・コリから精製したChimer5 FabはSDSゲル電気泳動
で評価したところエシェリキア・コリから産生じた他のFab分子と同一の分子
量特性を有していた。Fabはそのエンザイムイムー ノアッセイ検出分子中に
およびFd両方の決定基との正反応のため、また市販の試験片と反応するので、
に十Fd鎖二量体として正しく組み立てらでいる。
5、Chimer5Fabに関する考察Chimer5 F abをChime
r4D12抗体マウス抗体およびChimer5抗体を用いて市販のHI Vウ
ェスタンイムノプロット試験片(デュポン又は同等のもの)に固定された抗原へ
の結合性に関して試験した。
Chimer5 F abを試験片と共に培養し、続いてヤギ坑ひとFab抗体
、次にウサギ坑ヤギIgGと反応させた。結合抗体の検出をプロティンA−金(
バイオラド)、続いて銀促進で行なった。Chimer5全抗体と同様に、Ch
imer5 F abは試験片上同寸法の抗原55.45、および39k Dを
特異的に認識した。
実施例12
酵母において産生されるH I V河蛋白質特異性キメラマウス−ひとFabフ
ラグメント
酵母細胞は外来蛋白質を発現することができる。本実施例においては、酵母はマ
ウス−ひとキメラFabの産生の宿主として機能した。
酵母種および生育条件は実施例3と同様である。
1、抗体遺伝子を含有する酵母発現プラスミドの構築4D12のVL領領域成熟
形をコード化し、J領域のHindIII部位(実施例11に記載のとおり)お
よびシグナル配列プロセ・ソンング部融合した。プラスミドplNG3128を
P stIで切断し、T4ポリメラーゼで処理し、HindIIIで切断した。
■領域フラグメントをplNG3102から調製したひとCL領領域ともにH1
ndIIIからX hoIフラグメントとしてplNG1149中に連結した。
プラスミドplNG1149は酵母PGKプロモーター(ヒララマン、アール・
エイら、前掲のとおり)の制御下、酵母インベルターゼシグナル配列(タウンッ
ヒ、アールら、前掲のとおり)をコード化する遺伝子配列を含有する。
得られたプラスミドplNG3134(第6A図に類似)はインベルターゼシグ
ナル配列(S)と共にChimer5コーディング配列と融合したPGKプロモ
ーター(P)を含有する。この融合の結果、Chimer5L鎮の成熟形をコー
ド化する遺伝子配列をインフレームに酵母インベルターゼシグナル配列をコード
化する遺伝子配列と融合した。PGKプロモーター −インベルターゼシグナル
配列 −キメラL鎖(■、Cに)融合物を、2ミクロン円(2μ)、PGKポリ
アデニル化シグナル(Tm)を含有する塁3酵母発現ベクターの一部中にクロー
ン化してplNG3140(第6C図に類似)を産生じた。J領域(実施例11
に記載のとおり)中BstEIIおよびI)ING3129由来するC him
er5のV。領域の成熟形をコード化する遺伝子配列をpF3D由来のひとCH
I領域(蝶番部分に終始コドンを導入することによりあらかじめ産生、ロビンソ
ン、アール・アールら、前掲のとおり)とともにP stIで切断し、T4ポリ
メラーゼで処理し、Xholで切断したpING1149中に融合した。これは
プラスミドp I N G3135を産生した。PGKプロモーター −インベ
ルターゼシグナル配列−キメラFd鎮(■、C,1)融合を、2ミクロン円(2
μ)、PGKポリアデニル化シグナル(Tm)を含有するura3酵母発現ベク
ターの一部中にクローン化してplNG3141(第6D図に類似)を産生じた
。
キメラL鎖およびFd鎖遺伝子の両方およびその各々の発現シグナルを含有する
1つの酵母発現ベクターをpING3140およびplNG3141から構築し
た。この最終ベクターpING3143 (第6E図)は2ミクロン円(ori
YSRE P3)、および2つの選択マーカー]eu2dおよび史上3を含有す
る。
2、 Chimer5 Fab(D酵母分泌プラスミドルlNG3143をサツ
カロミセス・セレビシェPSS中に形質転換し、形質転換体を前記の選択条件下
にブロス中で生育させた。形質転換された酵母培養物は培地中にChimer4
Fabを分泌し、この物質を発酵ブロスから精製し、これは実施例3に記載し
たように産生されるFabの性質と同一の性質を有することが期待される。
即ち酵母Chimer5 Fabはエンエリキア・コリにおいて産生されるFa
bと同じ結合特異性を有することが期待される。
結論
、前記の実施例により、本発明のChimerl、Chimer2、Chime
r4、およびChimer+抗体および遺伝し操作されたフラグメントおよびそ
の誘導体の多くの重要な性質が示される。まず、キメラ抗体、フラグメントおよ
び誘導体は母細胞マウスmAbと同じ抗原に結合する。
これはHIVの溶解物で調製したウェスタンイムノプロット試験片にキメラ抗体
、フラグメントおよび誘導体が直接結合することにより証明される。
今日まで、HI Vに感染した患者の治療のための抗体療法の試験は非常に限ら
れていた。これらの患者のためた高力価ひと血清での受身免疫によりある程度臨
床的進歩が得られた。マウスmAbでの直接療法は、マウス抗体がそれ自身に対
して強い免疫応答を示すことが知られているので実行されにくい。本発明のキメ
ラ抗体はHI V感染の治療に潜在的に重要な薬剤の代表である。Chimer
l、Chimer2、Chimer4、およびChimer5などの抗体又は対
応するフラグメントおよび誘導体は、単独、免疫複合体、又はたの薬剤と組み合
わせてHIV治療に有利に用いることができる。
本発明のキメラ抗体は、類似のマウス抗体又はその誘導体を用いることができる
いかなる診断目的のためにも用いることができる。
さらに、キメラ抗体、フラグメントおよび誘導体をウィルス、ウィルス抗原、又
はウィルス感染細胞のエクスビボ吸収用の固定化試薬として用いることができる
。
キメラ抗体分子、たとえば本発明のキメラ抗体分子、およびその誘導体は、マウ
スおよびひとm、Abの有利な特性の組み谷わせを具体化するものである。マウ
スmAbのように、これらはウィルス抗原を認識し、結合することができるが、
マウスmAbと異なって、キメラ抗体の「ひと特異性」は抗体に体する免疫応答
の可能性を低減し、排除率が軽減されているため循環系において生存が延長され
る。これらの性質は、主要マーカーに対するキメラ抗体を患者に導入した場合に
観察される(ロブグリオら、プロシーディングズ・サブ・ナショナル・アカデミ
イ・サブ・サイエンシズ、ニー・ニス・エイ、86・4220〜4224(19
89))。
キメラ抗体のひと成分はひとエフェクター細胞又は補体と組み合わせてその目的
の例えばウィルス感染細胞の破壊を仲介する能力を高めることができる。さらに
本発明に開示された方法を用いて、あらゆる所望の抗体アイソタイプを特定の抗
原結合部位と結合させることができる。本発明は、抗体分子の1又はそれ以上の
領域を機能的に活性な形態で直接産生ずることもできる。
FIG、6a FfG、6b
づ 「) C) 消 () ○ り d ○k III/−I F?1−r1/
++11fi 11門”w / ff11 「リ r) ω r) n −「リ
C)ME−t() +E−t0 p、:で冗term
国際調査報告
PCT;US90In56:l!?
Claims (11)
- 1.2E12、2G12、1C11および4D12で示されるモノクローナル抗 体類からなる群から選ばれた抗体に由来する免疫グロブリン鎖の可変領域の少な くとも部分をコード化するヌクレオチド配列を含む、ポリヌクレオチド分子。
- 2.組換え体DNA分子である請求項1記載の分子。
- 3.2本鎖DNA形である請求項2記載の分子。
- 4.発現ビークルである請求項3記載の分子。
- 5.ビークルがブラスミドである請求項4記載の分子。
- 6.請求項1記載の分子で形質転換した原核生物宿主。
- 7.細菌である請求項6記載の宿主。
- 8.請求項1記載の分子で形質転換した真核生物宿主。
- 9.酵母細胞またはほ乳類細胞である請求項8記載の宿主。
- 10.免疫グロブリン鎖が重鎖である請求項1記載の分子。
- 11.免疫グロブリン鎖が軽鎖である請求項1記載の分子。
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