【発明の詳細な説明】
ヒト インターロイキン−1 レセプターアクセサリータンパク質
本発明は一般的に、サイトカインレセプター、そしてより具体的には、インタ
ーロイキン1 レセプターのアクセサリータンパク質に関する。
インターロイキン1(IL−1)は、種々の細胞型に対して作用し、そして複数
の生物学的性質を有するポリペプチドホルモンである(Dinarello,Blood 77:1
627,1991)。IL-1は、炎症及び免疫原応答の主要メディエイタである。従って
、IL−1活性の調節は、それらの応答を制御し、そして調節する手段を提供する
。
2種のIL−1、すなわちインターロイキン1α(IL−1α)及びインターロイ
キン1β(IL−1β)が特徴づけられており、それらの両者は本明細書において
は、IL−1として言及される。IL−1により生成される生物学的活性は、タイプ
I及びタイプII IL−1レセプターと称する特定の細胞膜レセプターに結合する
ことによって仲介される。IL−1レセプター(IL−1R)は、約 300個のアミノ
酸の細胞外ドメインを有するトランスメンブランタンパク質であり、そして免疫
グロブリンスーパーファミリーのメンバーの分子である(Simsなど.,Science 2
41:585,1988;Sims など.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:8946,1989;Mc
Mahanなど.,EMBO J.10:2821,1991)。両IL−1種は、それらのレセプターの
個々に結合し、そして結合についてお互い完全に競争する。
タイプI IL−1Rは完全な機能的なIL−1レセプターをコードすることが予
想されている。クローン化されたタイプI IL−1Rに関する実験は、このレセ
プタータンパク質がチャイニーズハムス
ター卵巣細胞にトランスフェクトされ、そして発現される場合、IL−1と結合し
、そしてIL−1シグナルを伝達するのに十分であったことを示した(Curtisなど.
,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:3045,1989)。ハムスター細胞の内因性のア
クセサリータンパク質の存在は、それらの研究においては決定されなかった。タ
イプII IL−1RがIL−1Rのアクセサリー鎖を表わすことが提案されている(S
olari,Cytokine 2:21,1990)。しかしながら、より最近の研究は、タイプII
IL−1Rがシグナル−伝達アクセサリータンパク質として機能しそうもなく、そ
して代わりに、それが過剰のIL−1を結合し、そしてその活性を調節するための
おとりの(decoy)レセプターとして作用することを示している(colotta など.,
Science 261:472,1993)。
IL−1レセプターに結合するIL−1はIL−1の生物学的効果を介在するので、
IL−1の活性を調節するためのレセプター結合及び活性化の機構の理解は重要で
ある。ラベルされたIL−1との親和性架橋及び結合の研究は、IL−1レセプター
が異なった親和性をもってIL−1を結合することができる複数のタンパク質の複
合体として存在することを示している(Lowenthal and Mac Donald,J.Exp.Me
d.164:1060,1980;Bensimanなど.,J.Immunol.143:1168, 1989;McMahan
など.,EMBO J.10:2821,1991)。IL−1Rに関連し、そしてシグナル伝達及
び生物学的活性のために必要とされる、ネズミ細胞上の90kDa タンパク質を認識
するネズミモノクローナル(mAb)4C5 が記載されている(Powersなど.,AAI会議、
Denver,CO,May 21-25,1993)。同等のタンパク質がヒト細胞上に存在するかど
うか、又は存在するなら、どの生物学的機能がそのようなタンパク質に関連して
いるかは知られていない。
本発明の前、ヒトIL−1Rアクセサリータンパク質を同定し、又
はこのタンパク質をコードする遺伝子をクローン化し、そして発現する努力が、
精製されたタンパク質の欠乏、このタンパク質を認識する抗体の欠乏、及び多量
のこのタンパク質及びそのmRNAを発現する細胞を同定することの不可能性により
実質的に妨げられて来た。さらに、ネズミアクセサリータンパク質は、その対応
するヒトアクセサリータンパク質を同定するための努力に使用するためには十分
な量で得られなかった。アクセサリータンパク質を発現することが知られている
ネズミ細胞系は、確かなアミノ酸配列情報を得るための十分なタンパク質を精製
するためには少な過ぎる量(約1000個の分子/細胞)でのみ発現した。4C5 標的
タンパク質(ネズミアクセサリータンパク質)のヒト相同体を認識することが知
られているmAb は存在しなかった。さらに、IL−1への結合は、多くのアクセサ
リータンパク質がリガンドを結合せず、又は非常に低い親和性を伴って結合する
ことが知られているので、ヒトアクセサリータンパク質を同定するための効果的
なスクリーンであることが知られていなかった(Hibiなど.,Cell 63:1149,19
90;Takeshita など.,Science 257:379,1992)。
本発明は、IL−1の効果を調節するために使用され得る、精製されたヒトIL−
1レセプターアクセサリータンパク質を初めて利用可能にする。可溶性アクセサ
リータンパク質の添加は、細胞に対するIL−1の効果を阻害する。従って、本発
明の観点は、IL−1による細胞の活性化を阻害するために十分な量の可溶性ヒト
IL−1Rアクセサリータンパク質(IL−1R AcP)を添加することによる、IL−
1に応答する細胞の過剰活性により引き起こされる病理学的状態の処理である。
この方法はまた、改変され得、そしてその可溶性アクセサリータンパク質は医薬
のためのスクリーニング剤として使用され得る。
手短には、IL−1アンタゴニストとして作用する医薬は、IL−1R AcPとIL−
1との相互作用を阻止することによりその作用を行うことができる。細胞膜にお
けるIL−1R AcPの存在は、IL−1レセプター複合体とIL−1との効果的な相互
作用を可能にするために必要である(効果的な相互作用とは、生物学的応答を開
始せしめるためにレセプター複合体に結合することを意味する)。IL−1レセプ
ター複合体は、IL−1R AcPに関連するタイプI又はタイプII IL−1レセプタ
ーを包含する(追加のタンパク質もまた、前記複合体の一部であるかもしれない
)。可溶性IL−1R AcPの添加は、細胞上のIL−1R AcPの代わりに前記可溶性
タンパク質とIL−1又はIL−1レセプターとの相互作用を可能にすることによっ
てこの相互作用を阻害し、従って、IL−1により引き起こされる生物学的応答を
減じる。本発明のIL−1R AcPに対する抗体は同様に、IL−1に対する細胞の生
物学的応答を阻害する。IL−1R AcPに結合することによって、抗体は、IL−1
がIL−1レセプターと効果的に相互作用することを妨げる。IL−1R AcPをブロ
ックすることによって、それらの抗体は、IL−1レセプター複合体へのIL−1の
結合を阻害し、これはIL−1R AcPとの相互作用に依存する。IL−1R AcPはIL
−1とIL−1レセプターとの相互作用を阻害し、従って、IL−1応答性細胞の活
性化を妨げ、そして炎症応答を低める。精製されたIL−1R AcPはまた、可能性
ある医薬をスクリーンするために使用することができる。その医薬がIL−1R A
cPへのIL−1の結合を阻止する場合、それは効果的なIL−1アンタゴニストであ
ろう。
本発明は、IL−1レセプターアクセサリータンパク質又はその活性フラグメン
トをコードするポリヌクレオチドを提供し、好ましくは、前記ポリヌクレオチド
は、(a)図15〔配列番号1〕に示されるような、活性IL−1R AcP遺伝子のコ
ード領域に由来するヌクレ
オチド配列を実質的に有するポリヌクレオチド、好ましくはcDNAクローン;(b
)適度な緊縮条件下で(a)のcDNAクローンにハイブリダイズすることができ、
そしてIL−1R AcP又はそのフラグメントをコードするポリヌクレオチド;及び
(c)遺伝子コードの結果として(a)及び(b)に定義されるDNA 配列に縮重
し、そしてIL−1R AcP分子又はそのフラグメントをコードするポリヌクレオチ
ドから成る群から選択される。特に好ましい化合物は、ヒトIL−1レセプターア
クセサリータンパク質をコードするポリヌクレオチド、たとえばアミノ酸配列〔
配列番号3〕又はその活性フラグメントをコードするポリヌクレオチド、特に配
列〔配列番号1〕を有するポリヌクレオチドである。特に好ましい化合物は、た
とえばアミノ酸配列〔配列番号9〕を有するヒト可溶性IL−1レセプターアクセ
サリータンパク質をコードする。ポリペプチド〔配列番号7〕はヒト可溶性IL−
1レセプターアクセサリータンパク質をコードする。上記化合物のアンチセンス
ポリヌクレオチドもまた、本発明の一部である。
本発明はまた、ベクター及び適切な宿主細胞、好ましくは、上記で定義された
DNA 配列を含んで成る発現ベクター、その発現ベクターを用いて生成された組換
えIL−1R AcP、及び前記発現ベクターを用いて組換えアクセサリータンパク質
分子を生成するための方法を提供する。
本発明は、上記で定義されたようなポリヌクレオチドによりコードされる、IL
−1レセプターアクセサリータンパク質及びその活性フラグメントを利用可能に
する。好ましい化合物は、ヒトIL−1レセプターアクセサリータンパク質、好ま
しくはアミノ酸配列〔配列番号3〕を有するタンパク質である。特に好ましくは
、たとえばアミノ酸配列〔配列番号9〕を有する可溶性ヒトIL−1レセプターア
クセサリータンパク質である。変性された1又は複数の側基を担持するIL−1R
AcPタンパク質もまた、本発明の一部である。
本発明はまた、IL−1R AcPに対する抗体も提供する。それらの抗体は、ヒト
IL−1レセプターアクセサリータンパク質に特異的に結合し、そしてIL−1によ
るIL−1レセプター複合体の活性化を妨げる。好ましい抗体は、約KD 0.1nM〜
約KD 10nMのIL−1レセプター補助複合体に対する結合親和性を有し、そしてた
とえば、モノクローナル抗体又はその誘導体である。
上記のような、アンチセンス ポリヌクレオチド、IL−1レセプターアクセサ
リータンパク質又は抗体を含んで成る医薬組成物もまた、本発明の一部である。
それらの医薬組成物は、1又は複数の他のサイトカイン アンタゴニストを含む
ことができる。
本発明はまた、IL−1レセプターアクセサリータンパク質の製造方法を提供し
、ここで前記方法は、(a)上記ポリヌクレオチドによりコードされるポリペプ
チドを適切な宿主において発現し、(b)前記IL−1レセプターアクセサリータ
ンパク質を単離し、そして(c)所望により、1又は複数の側基が変性されてい
る類似体にそれを転換する段階を含んで成る。さらに、本発明は、IL−1レセプ
ターアクセサリータンパク質抗体の製造方法を包含し、ここで前記方法は、(a
)IL−1レセプターアクセサリータンパク質に特異的に結合するモノクローナル
抗体を生成するハイブリドーマ細胞系の調製、及び(b)前記モノクローナル抗
体の生成及び単離の段階を含んで成る。対応するポリクローナル抗体は、既知方
法を用いて生成され得る。
上記化合物は、たとえば炎症又は免疫応答の治療への使用のための及び/又は
インターロイキン−1の炎症又は免疫学的活性を調節し、そして妨げるための治
療的活性物質として有用である。特に、
それらの化合物は、急性又は慢性疾患、好ましくはリウマチ様関節炎、炎症性腸
疾患、敗血症性ショック、移植片拒絶、乾癬、ぜん息及びI型糖尿病の治療にお
いて、又は癌、好ましくは急性及び慢性骨髄性白血病の処理において有用である
。
本明細書において使用される場合、特にことわらない限り、IL−1はIL−1α
及びIL−1βの両者を包含し、そしてIL−1レセプターは、タイプI及びタイプ
II IL−1レセプターを包含する。図面の簡単な説明
図1.室温でのネズミEL−4細胞への〔125I〕−4C5 の平衡結合。EL−4細
胞(1.5×106個の細胞)が、100nMのラベルされていない4C5 の不在(○)又は存
在(▽)下で、上昇する濃度の〔125I〕−4C5 と共に室温で2時間インキュベ
ートされた。合計(○)の及び非特異的(▽)な細胞結合放射能が例1に記載の
ようにして決定された。〔125I〕−4C5 の特異的結合(●)が、合計の結合か
ら非特異的結合を引き算することによって計算された。1A.〔125I〕−4C5
と共にインキュベートされたEL−4細胞の結合。1B.単一部位モデル(single
site model)によるリガンド(Munson and Rodbard,Anal,Biochem.107:220,
1980;McPherson,J. Pharmacol.Methods 14:213,1985)により測定されSca
tchard(Scatchard,Ann.N.Y.Acad.Sci.51:660,1949)の方法に従っての
結合データの分析。
図2.ネズミ70Z/3細胞への〔125I〕−4C5 の平衡結合。70Z/3細胞(1.
5×106個の細胞)が、100nMのラベルされていない4C5 の不在(○)又は存在(▽
)下で、上昇する濃度の〔125I〕−4C5 と共に室温で2時間インキュベートさ
れた。合計(○)の及び非特異的(▽)な細胞結合放射能が例1に記載のように
して決定
された。〔125I〕−4C5 の特異的結合(●)が、合計の結合から非特異的結合
を引き算することによって計算された。2A.〔125I〕−4C5 と共にインキュ
ベートされた70Z/3細胞の結合。2B.単一部位モデル(sinle site model)に
よるリガンド(Munson and Rodbard,Anal,Biochem.107:220,1980;McPhers
on,J.Pharmacol.Methods 14:213,1985)により測定されるScatchard(Scatc
hard,Ann.N.Y.Acad.Sci.51:660,1949)の方法に従っての結合データの分
析。
図3.モノクローナル抗体4C5,4E2及び35F3による、70Z/3細胞上のIL−1
レセプターへのヒト〔125I〕−IL−1の結合の阻害。阻害アッセイは、例1に
記載されるようにして行なわれた。そのデータは、抗体の不在下での特異的結合
と比較される場合、示される濃度の抗体の不在下での〔125I〕−IL−1結合の
%阻害率として表わされる。タンパク質は、ヒトIL−1α(H−α)及びヒトIL
−1β(H−β)である。
図4.モノクローナル抗体4C5,4E2及び35F5による、EL−4細胞上のIL−1レ
セプターへのヒト〔125I〕−IL−1結合の阻害。阻害アッセイは、例1に記載
されるようにして行なわれた。そのデータは、抗体の不在下での特異的結合と比
較される場合、示される濃度の抗体の不在下での〔125I〕−IL−1結合の%阻
害率として表わされる。タンパク質は、ヒトIL−1α(H−α)及びヒトIL−1
β(H−β)である。
図5.4C5 アフィニティークロマトグラフィーによる、EL−4細胞溶解抽出物
からの90及び50kDa の2種のタンパク質の単離。タンパク質は、例1に記載され
るように、ヒラマメ(lentil)レクチンアフィニティークロマトグラフィー、続
く、抗−タイプI IL−1R抗体(7E6)、ネズミIL−1α(Ma)又は抗−アクセ
サリータン
パク質抗体(4C5)のいづれかを含むマトリックス上でのアフィニティークロマト
グラフィーによるEL−4細胞の界面活性剤抽出物から部分的に精製された。EL−
4細胞の界面活性剤抽出物中のタンパク質はまた、4C5 親和性マトリックス(4C5
)上で直接的に精製された。カラムから溶出されたタンパク質は、SDS−PAGEによ
り分離され、ニトロセルロースに移され、そして〔125I〕−4C5 によりプロー
ブされた。限界端に示される分子サイズは、平行レーンにおいて実施される分子
量標準(Amersham Prestained Standards)から評価された。
図6.モノクローナル抗体4C5,4E2及び35F5によるIL−1誘発された脾臓B細
胞増殖の阻害。阻害アッセイは、例1に記載されるようにして行なわれた。その
データは、抗体の不在下での3H−チミジンの取り込みと比較される場合、示さ
れる濃度の抗体の存在下でのB細胞による3H−チミジンの取り込み(CPM)として
表わされる。タンパク質は次の通りである:6A.ヒトIL−1α(IL−1α)及
び6B.ヒトIL−1β(IL−1β)。
図7.モノクローナル抗体4C5 及び35F5並びにヒトIL−1raによる、IL−1誘
発されたD10.G4.1 ヘルパーT−細胞の増殖の阻害。阻害アッセイは、例1に
記載されるようにして行なわれた。そのデータは、抗体又はIL−1raの不在下で
の3H−チミジンの取り込みと比較される場合、示される濃度の抗体の存在下で
D10細胞による3H−チミジンの取り込み(CPM)として表わされる。タンパク質は
次の通りである:7A.ヒトIL−1α,7B.ヒトIL−1β。
図8.70Z/3細胞によるIL−1誘発されたKappa L鎖の発現の阻害。モノク
ローナル抗体4C5,4E2、及び35F5の効果。Kappa L鎖の発現の誘発、及び抗体に
よる阻害は、例1に記載される通りであった。そのデータは、抗体の不在下で細
胞の%と比較される場合、
示される濃度の抗体の存在下でKappa L鎖を発現する細胞の%として表わされる
。タンパク質は、ヒトIL−1α(IL−1α)及びヒトIL−1β(IL−1β)であ
る。
図9.モノクローナル抗体4C5 及び35F5による、C57BL/6マウスにおけるIL
−1誘発された血清IL−6の阻害。マウスは、ヒトIL−1α(α)又はヒトIL−
1β(β)(0.03μg)の皮下注射の4時間及び10分前、モノクローナル抗体に
より予備処理された。IL−1投与の2時間後、血清IL−6濃度が例1に記載され
るようにして決定された。Mab X−7B2 は、対照抗体である。
図10.ネズミIL−1R AcPの核酸配列及び推定されるアミノ酸配列。10A.ネ
ズミIL−1R AcP cDNA クローンE2−Kのリーディンングフレームのヌクレオチ
ド配列が示される。上部の鎖は、そのコード配列〔配列番号4〕である。10B.
図10Aに示されるコード配列から推定されるネズミIL−1R AcPのアミノ酸配列
が示される〔配列番号6〕。シグナルペプチド切断部位は、Ala−1の後に存在
することが示されており、それはSer1からVal550まで及ぶ 550個のアミノ酸の成
熟タンパク質をもたらす。その切断部位は、精製された天然のmuIL−1R AcPの
NH2−末端配列分析により確認された(例10)。予測されるトランスメンブラン
ドメインは、Leu340からLeu363まで及ぶ。
図11.トランスフェクトされたCOS 細胞からの組換えMuIL−1R AcPのmAb 4C
5 及び2E6 による免疫沈殿。COS 細胞は、pEF−BOS/muIL−1R AcP又は pEF−
BOS(擬似)(mock)のいづれかによるエレクトロポレーションによりトランスフ
ェクトされた。トランスフェクトされた細胞は、例8に記載されるようにして、
〔35S〕Met により代謝的にラベルされた。ラベルされたトランスフェクトタン
トは、RIPA緩衝液により溶解され、そして記載されるように(例
8)mAb 4C5 又は2E6(表2を参照のこと)のいづれかにより免疫沈殿された。
両mAb は、70〜90kDa の広いバンドとして移動した pEF−BOS/muIL−1R AcP
によりトランスフェクトされたCOS 細胞からのラベルされたタンパク質を免疫沈
殿せしめた。ラベルされたタンパク質は、擬似(mock)のトランスフェクトされ
たCOS 細胞からは、このサイズ範囲において検出されなかった。より高い分子量
の種(>200 kDa)は、擬似(mock)及びmuIL−1R AcPトランスフェクトされたC
OS 細胞の両者に存在する。
図12. COS−7細胞において発現されたネズミ組換えIL−1R AcPへの〔125
I〕−ラベルされた4C5 及びIL−1の平衡結合。IL−1R AcP発現プラスミド〔
COS(AcP)〕又は対照プラスミド〔COS(PEF−BOS)〕によりトランスフェクトさ
れた細胞(4〜8×104)を、100nMのラベルされていない4C5 又は50nMのラベル
されていないIL−1αの不在(合計)又は存在(非特異的)下で上昇する濃度の
〔125I〕−4C5 又は〔125I〕−IL−1αと共に4℃で3時間インキュベートし
た。合計の(合計)及び非特異的な(非特異的)細胞結合放射能を例1に記載さ
れるようにして決定した。〔125I〕−4C5(特異的)及び〔125I〕−IL-1α(
特異的)の特異的結合は、合計の結合から非特異的結合を引き算することによっ
て計算された。対照プラスミド〔COS(PEF−BOS)〕によりトランスフェクトされ
たCOS 細胞への〔125I〕−IL−1αの結合は、COS−7細胞が天然において、IL
-1αのための約600の高い親和性結合部位を発現することを示した。右側のパネ
ルは、単一部位モデルを有するリガンド(Munson and Rodbard,Anal,Biochem
.107:220,1980;McPherson,J.Pharmacol.Methods 14:213,1985)により
決定されるようなScatchard の方法(Scatchard,Ann.N.Y.Acad.Sci.51:66
0,1949)に従っての結合データの分析を示す。12A
.〔125I〕−4C5 と共にインキュベートされたCOS(AcP)細胞の場合。12B.1
2AデータのScatchard プロット。12C.〔125I〕−IL−1αと共にインキュベ
ートされたCOS(AcP)細胞の結合。12D.12CデータのScatchard プロット。12
E.〔125I〕−IL−1αと共にインキュベートされた〔COS(PEF−BOS)〕細胞の
結合。12F.12EデータのScatchard プロット。
図13. COS−7細胞において発現されたネズミ組換えタイプI IL−1Rへの
〔125I〕−ラベルされた35F5及びIL−1の平衡結合。タイプI IL−1R発現
プラスミド〔COS(Mu−IR−1R)〕によりトランスフェクトされた細胞(4〜8×1
04)を、100nMのラベルされていない35F5又は50nMのラベルされていないIL−1
αの不在(合計)又は存在(非特異的)下で上昇する濃度の〔125I〕−35F5又
は〔125I〕−IL−1α及び〔125I〕−IL−1βと共に4℃で3時間インキュベ
ートした。合計の(合計)及び非特異的な(非特異的)細胞結合放射能を例1に
記載されるようにして決定した。〔125I〕−35F5(特異的)及び〔125I〕−IL
-1α又はIL-1β(特異的)の特異的結合は、合計の結合から非特異的結合を引
き算することによって計算された。右側のパネルは、単一部位モデルを有するリ
ガンド(Munson and Rodbard,Anal,Biochem.107:220,1980;McPherson,J
.Pharmacol.Methods 14:213,1985)により決定されるようなScatchard の方法
(Scatchard,Ann.N.Y.Acad.Sci.51:660,1949)に従って、結合データの分
析を示す。13A.〔125I〕−35F5と共にインキュベートされた〔COS(Mu−IR−1
R)〕細胞の結合。13B.13AデータのScatchard プロット。13C.〔125I〕−I
L−1βと共にインキュベートされた〔COS(Mu−IL−1R)〕細胞の結合。13D.13
CデータのScatchard プロット。13E.〔125I〕−IL−1αと共にインキュベ
ートされた〔COS(Mu
−IL−1R)〕細胞の結合。13F.13EデータのScatchard プロット。
図14.ヒトIL−1R AcPの十分な長さのcDNAクローンの構成。クローン#3及
び#6におけるヒトIL−1R AcP cDNA 挿入体の構造の図的な表示が、その図面
の上方部に示されている。クローン#3は、5’非コード配列、ATG 開始コドン
及びコード領域の有意な部分を含む。クローン#6は、コード領域、TGA 停止コ
ドン及び3’非コード配列のほとんどを含み、クローン#3と重複する。クロー
ン#3からの 846bpの XbaI/BstXIフラグメント及びクローン#6からの約2
700bpの BstXI/XbaIフラグメントを単離し、そして例12及び13に記載のよう
にして発現ベクター pEF−BOS 中に連結した。十分な長さのヒトIL−1R AcPを
コードするその得られるcDNAの図的な表示が、底部上に示されている。
図15.ヒトIL−1R AcPのヌクレオチド配列。十分な長さのヒトIL−1R AcP
cDNA における読み取り枠のヌクレオチド配列(例13,図14)が示されている。
上部の鎖は、コード配列〔配列番号1〕である。
図16.ヒトIL−1R AcPのアミノ酸配列。図15におけるヌクレオチド配列の翻
訳から推定されるヒトIL−1R AcPのアミノ酸配列が示されている〔配列番号3
〕。シグナルペプチド切断部位は、Ala-1の後に存在することが予測され、Ser-
1〜Val-550に及ぶ 550個のアミノ酸の成熟タンパク質の生成がもたらされる。推
定されるトランスメンブランドメインは、Leu-340 〜Leu-363 に及ぶ。
図17. MRC−5細胞におけるIL−6生成の誘発;IL−1レセプターアンタゴニ
スト及び抗−タイプI IL−1レセプター抗体4C1 による阻害。ヒト胎児の肺繊
維芽細胞 MRC−5細胞(5×104細胞;ATCC ♯CCL−171)を含む24ウェルのクラ
スター皿(No.3524;Cost
ar)を、37℃で24時間、保湿されたインキュベーターに配置した。24時間後、細
胞を、上昇する濃度のIL−1レセプターアンタゴニスト(IL−1RA;10-2〜103pM
)、又は抗−タイプI IL−1レセプター抗体4C1(10-4〜101μg/ml)のいづれ
かにより37℃で1時間、前処理するか、又はいづれの処理もしなかった。1時間
の最後で、5pM又は 100pMのヒトIL−1βを添加し、そして37℃で24時間、イン
キュベーションを続けた。インキュベーションの最後で、100μlの細胞上清液
を個々のウェルから除去し、そして Quantikine Human IL−6 Assay Kit(R &
Systems)によりIL-6濃度についてアッセイした。データは、IL−1βのみの
存在下で又はIL−1β及びインヒビターの存在下で、MRC−5細胞から分泌され
たIL−6の濃度(pg/ml)として表わされる。MRC−5細胞からのIL−6分泌の
刺激に対する腫瘍壊死因子−α(TNFα)の上昇する濃度の効果もまた、測定され
た。TNFαは、それらの細胞からのIL−6分泌の刺激においてIL−1βよりも低
い効果を有し(−500倍)、そしてそれらの細胞によるIL−1のオートクライン
分泌に一部、依存するように見えた。17Aは、IL−1β,TNFα及びIL−1raに
よる阻害についてのデータを示す。17Bは、mAb 4C1 による阻害についてのデー
タを示す。
図18.可溶性ヒトIL−1R AcPのヌクレオチド配列。その可溶性ヒトIL−1R
AcP cDNA のヌクレオチド配列が示されている。上方の鎖は、コード配列である
〔配列番号9〕。
図19.可溶性ヒトIL−1R AcPのアミノ酸配列。図18におけるヌクレオチド配
列の翻訳から推定される可溶性ヒトIL−1R AcPのアミノ酸配列が示されている
〔配列番号9〕。
本発明は、IL−1R AcP(IL−1R AcP),IL−1R AcPの活性フラグメント
(すなわち、IL−1レセプターに結合し、又は他方で
は、そのレセプターを活性化するIL−1の能力を阻害することができる)、特に
ヒト又はネズミIL−1R AcPをコードする単離されたポリヌクレオチドに向けら
れる。そのようなポリヌクレオチドの例は、配列〔配列番号1〕を有するDNA ポ
リヌクレオチド、及びアミノ酸配列〔配列番号3〕を有するヒトIL−1R AcPを
コードするDNA ポリヌクレオチドである。本発明のポリヌクレオチドは、下記の
ように、タンパク質IL−1R AcPを生成するための中間体として使用され得る。
このタンパク質は、IL−1炎症活性に関連する状態の処理において有用である。
ポリヌクレオチドは、既知のアンチセンス方法による処理に、それ自体使用され
得る。
本発明はまた、他のタンパク質を有さない単離されたIL−1レセプターアクセ
サリータンパク質(IL−1R AcP)、又はIL−1R AcPの単離された活性フラグ
メントにも向けられる。本発明のIL−1R AcPは、IL−1レセプターに結合する
か又は他方では、そのレセプターを活性化するIL−1の能力を阻害するタンパク
質又は活性フラグメントである。
次の化合物を中間体として使用する、ヒトIL−1Rを得るための方法は、本発
明の一部である:ネズミIL−1R AcPをコードするポリヌクレオチド、ネズミIL
−1R AcP、ネズミIL−1R AcPに対する抗体、及びヒトIL−1R AcPをコード
するポリヌクレオチド。ヒトIL−1R AcPをコードするポリヌクレオチドから、
可溶性ヒトIL−1R AcP及びその抗体が得られる。本発明のための決定的な第1
の中間体は、ネズミIL−1Rアクセサリータンパク質のためのmAbの単離である
。それらのmAb は、ネズミ70Z/2 pre−B細胞からの可溶化され、架橋された
IL−1α/IL−1R複合体の部分的に精製された調製物による免疫化により得ら
れる(例1に記載される)。架橋されたリガンド−レセプター複合体の使用がひ
じょうに適切
であった。なぜなら、アクセサリータンパク質はそのような複合体での相互作用
の結果としてのみ精製され得るからである。次に、それらのmAb の1つ(4C5)が
、ネズミIL−1R AcPをコードするcDNAを単離するために使用された。このネズ
ミcDNAは、ヒト相同体の部分的ゲノムクローンを得るために使用された。次に、
その部分的ゲノムクローンに由来するプローブが、ヒトIL−1R AcPのための十
分な長さのcDNAを単離するために使用された。
本明細書において使用される場合、“ポリヌクレオチド”は、実質的に純粋な
形で、すなわち汚染性内因性物質を有さない形で、そして標準の方法により、た
とえばクローニングベクターを用いて配列及びその成分ヌクレオチド配列の同定
、操作及び回収を可能にする量又は濃度で、少なくとも1度単離されたDNA 又は
RNA に由来する、より大きなDNA 又はRNA 構造体の成分としての又は異なった分
子の形での単離されたDNA 又はRNA ポリマーを意味する。そのような配列は、好
ましくは、真核遺伝子に典型的には存在する、内部非翻訳配列又はイントロンに
より中断されていないリーディングフレームの形で提供される。しかしながら、
適切な配列を含むゲノムDNA もまた使用され得ることは明らかであろう。非翻訳
DNA の配列は、前記リーディングフレームから5’又は3’側に存在することが
でき、ここで前記配列は、コード領域の操作又は発現を妨害しない。
それらのヌクレオチド、たとえばDNA は、1又は複数の上記で同定されたDNA
配列を含むもの及び緊縮ハイブリダイゼーション条件下で(T.Maniatis など.
,Molecular Cloning。A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory(
1982),387〜389 ページを参照のこと)、DNA 配列にハイブリダイズするそれら
の配列を包含する。1つのそのような緊縮ハイブリダイゼーション条件の例は、
65℃で4×SSC でのハイブリダイゼーション、続く、0.1×SSC において65℃で
1時間の洗浄である。他方においては、典型的な緊縮ハイブリダイゼーション条
件は、50%ホルムアミド、4×SSC における42℃である。
適度なハイブリダイゼーション条件下でIL−1R AcPのための配列にハイブリ
ダイズし、そしてIL−1R AcPの生物学的性質を有するIL−1R AcPペプチドの
ための発現をコードするポリヌクレオチドはまた、新規のIL−1R AcPポリヌク
レオチドをコードする。そのような非緊縮条件の例は、50℃での4×SSC 、又は
42℃での30〜40%ホルムアミドによるハイブリダイゼーションである。さらなる
ハイブリダイゼーション条件は、例11に言及されている。たとえば、有意な相同
性の領域、たとえばグリコシル化又はジスルフィド結合の部位を、IL−1R AcP
配列と共有し、そして1又は複数のIL−1R AcPの生物学的性質を有するタンパ
ク質をコードするDNA 配列は、そのようなDNA 配列がIL−1R AcP配列に厳格に
はハイブリダイズしなくても、IL−1R AcPポリヌクレオチドを明確にコードす
る。
本発明のポリヌクレオチドは、真核細胞においてネズミcDNAを発現させ、そし
て例7に記載されるアッセイを用いて細胞表面タンパク質をスクリーンすること
によって、例7〜13に記載されるようにして得られた。mAb 4C5 と免疫反応性の
タンパク質の発現をもたらすネズミcDNAクローンが同定された。このcDNAクロー
ンは、相同のヒトゲノムクローンを得るために使用された。手短に言及すれば、
ヒトゲノムDNA は、例7においてマウス細胞から得られた中間体のネズミIL−1
R AcPプローブによりスクリーンされた。記載されるようにクローンが単離され
、そして配列決定された。次に、一部のヒトゲノムクローンが、ヒトcDNAライブ
ラリーをスクリーンするた
めの中間体として使用され、そしてクローンが、ヒトIL−1R AcPをコードする
本発明の十分な長さのポリヌクレオチドを得るために、記載のようにして単離さ
れ、そして配列決定された。
本発明の特定のポリヌクレオチドは、配列〔配列番号1〕を有する。本発明の
もう1つのポリヌクレオチドは、アミノ酸配列〔配列番号3〕を有するヒトIL−
1R AcPをコードする。IL−1R AcPのアミノ酸配列、又は特に〔配列番号3〕
をコードすることができるいづれのポリヌクレオチドも、本発明の一部である。
本発明のもう1つのポリヌクレオチドは、配列〔配列番号4〕を有する。
IL−1R AcPの活性フラグメントをコードするポリヌクレオチドもまた、本発
明の一部である。そのようなポリヌクレオチドは、従来の方法により発現される
場合、下記IL−1アッセイにおいてIL−1活性を阻止するタンパク質を生成する
、上記で供給されたポリヌクレオチドのフラグメント(既知の方法、たとえば制
限消化又は切断によりフラグメント化された)である。可溶性IL−1R AcPをコ
ードするポリヌクレオチドは、本発明の好ましいフラグメントである。そのよう
なポリヌクレオチドの例は、配列〔配列番号7〕を有する。
IL−1R AcPをコードするポリヌクレオチド及びその活性フラグメントは、IL
−1R AcP及びその活性フラグメントを得るための中間体として有用である。さ
らに、それらのポリヌクレオチドは、IL−1R AcPの生成を阻止するアンチセン
ス治療として有用である。アンチセンス治療は、Akhtar and Ivinson,Nature G
enetics 4:215,1993 に記載されるようにして使用される。RNA 又はDNA ポリ
ヌクレオチドは両者とも、それらのために有用である。〔配列番号1〕又はこの
配列のフラグメントに対して相捕的であるアンチセンスポリヌクレオチドは、本
発明の一部である。そのようなポリヌク
レオチドは、相補的配列を生成するために、既知の方法、たとえばDNA 又はRNA
合成法により得られる。従って、当業界において知られている適切な緊縮条件下
でIL−1R AcPをコードするDNA 又はRNA にハイブリダイズすることができ、そ
してそのようにハイブリダイズされる場合、IL−1R AcPの合成を妨げる、本発
明のポリヌクレオチドからのいづれの配列も、本発明の一部である。
本発明は、IL−1R AcP又は活性フラグメントをコードする本明細書に記載さ
れるポリヌクレオチドを含むベクターを包含する。当業界において知られている
いづれかのベクター、たとえばプラスミド、ファージミド(phagemids)、ウィル
スベクター、コスミド及び他のベクターは、本発明において使用され得る。前記
ポリヌクレオチドは、組換えDNA 技法の業界において良く知られている方法によ
りベクターに挿入される。発現ベクターは、ベクターの特別な例である。
本明細書において使用される場合、“発現ベクター”とは、(1)遺伝子発現
において調節役割を有する遺伝子要素、たとえばプロモーター又はエンハンサー
、(2)mRNAに転写され、そしてタンパク質に翻訳される構造又はコード配列、
及び(3)適切な転写及び翻訳開始及び終結配列のアセンブリーを含んで成る転
写単位を含んで成るベクター、たとえばプラスミドを意味する。種々の真核発現
システムへの使用に向けられた構造的な要素は、宿主細胞による翻訳されたタン
パク質の細胞外分泌を可能にするシグナル配列を包含する。他方、組換えタンパ
ク質がシグナル又は輸送配列を伴わないで発現される場合、それはN−末端メチ
オニン残基を含むことができる。この残基は場合によっては、最終生成物を供給
するために、発現された組換えタンパク質から続いて切断され得る。
IL−1R AcP又は活性フラグメントを発現する、本発明のポリヌ
クレオチドを含む発現ベクターを含む宿主細胞もまた、本発明の一部である。ポ
リヌクレオチドは、発現ベクターを形成するために転写調節配列を含むベクター
中に挿入される。次に、それらの発現ベクターは、トランスフェクション、感染
、エレクトロポレーション又は他の良く知られた方法により宿主細胞中に挿入さ
れる。そのような宿主細胞は、その中に挿入された発現ベクターからタンパク質
を生成することができる。他の宿主細胞、たとえば酵母、チャイニーズハムスタ
ーの卵巣細胞、細菌細胞が、適切な発現ベクターと共に使用され得る。
上記で示されたように、本発明はまた、他のタンパク質を有さない、単離され
たIL−1レセプターアクセサリータンパク質(IL−1R AcP)、又はその活性フ
ラグメントにも向けられる。本発明のIL−1R AcPは、IL−1レセプター、特に
タイプI IL−1レセプターに結合し、又は他方ではそのレセプターを活性化す
るIL−1の能力を阻害する、タンパク質又は活性フラグメントである。ヒトIL−
1レセプターの活性化の阻害は、ヒトIL−1R AcP又は活性フラグメントにより
達成され、そして種々の効果、特に炎症を低める効果を有する。従って、IL−1
R AcP又は活性フラグメントによれば、細胞のIL−1活性化を阻害し、そしてそ
れにより、炎症に関連する徴候を減じ又は緩和することが可能である。
IL−1R AcPの活性化フラグメントは、タンパク質フラグメントを得るための
従来の方法により得られる。たとえば、本発明のDNAを制限消化又は切断により
断片化し、そしてIL−1R AcPPのフラグメントを供給するために従来の方法に
より宿主細胞において発現され得る。本発明の活性フラグメントは、下記IL−1
アッセイを用いて、活性についてスクリーンすることによって決定される。
可溶性IL−1R AcPは、COOH−末端配列の欠失が培地中へのタン
パク質の分泌をもたらす、本発明のIL−1R AcPフラグメントである。その可溶
性IL−1R AcPは、IL−1R AcPPの細胞外領域のすべて又は一部に対応する。
タンパク質のCOOH末端及び細胞外領域を解明するための方法は良く知られている
。その得られるタンパク質は、好ましくは、IL−1又はタイプI及びタイプII
IL−1Rと相互作用するその能力を保持する。特に好ましい配列は、IL−1R A
cPのトランスメンブラン領域及び細胞内ドメインが培地中へのそのアクセサリー
タンパク質の分泌を促進するために欠失され又は置換されている配列を包含する
。可溶性IL−1R AcPはまた、その可溶性IL−1R AcPが分泌され得る条件下で
、トランスメンブラン領域の一部を包含することができる。可溶性IL−1R AcP
は例14及び15に記載されるようにして得られる。本発明の特定の可溶性IL−1R
AcPは、配列〔配列番号9〕を有する。
IL−1R AcPの好ましい例は、アミノ酸配列〔配列番号3〕を有する。cDNA配
列から推定されるIL−1R AcPのアミノ酸配列〔配列番号1〕は図16に示される
。上記のようなIL−1結合に影響を及ぼすいづれかのIL−1R AcP、たとえば配
列番号3の配列を有する類似体は本発明に包含され、この類似体においては、1
又は複数の側基が、ポリエチレングリコールのような化合物の結合により、又は
融合タンパク質(他のタンパク質配列、たとえば免疫グロブリン配列との)、た
とえば又はそうでなければ、その活性がいづれかの変性により維持され又は増強
されているタンパク質への組み込みにより、既知の態様で変性されている。IL−
1レセプターへのIL−1結合を阻害し、そして特に、既知の技法、たとえば特定
部位の突然変異誘発により付加され、欠失され又は置換された1又は複数のアミ
ノ酸を含む配列〔配列番号3〕を実質的に有するタンパク質もまた、包含される
。アミノ酸の変化は、記載されるようなその活性又は
増強された活性のすべて又は一部を有するIL−1R AcPとしてのタンパク質の同
一性を維持するために制限され、そして保存性である。IL−1阻害活性を決定す
るための手段は、例5,6,16に記載されており、そしてこの阻害はIL−1レセ
プターへのIL−1結合の阻害、リンパ球増殖又はカッパL鎖発現の阻害、及びIL
−1誘発されたIL−6発現の低下を包含する。
他のタンパク質を有さない、単離されたIL−1R AcPは、IL−1R AcPをコー
ドする本発明のポリヌクレオチドから得られる。たとえば、IL−1R AcPは、IL
−1R AcPをコードする本発明に提供されるポリヌクレオチド、好ましくは配列
番号1又は7のDNA を宿主細胞において発現し、そしてその得られるタンパク質
を単離する従来の方法により得られる。IL−1R AcPが得られた後すぐに、その
タンパク質は従来の方法により他のタンパク質を有さないように単離され得る。
それらの方法は、本発明の抗体による精製又は抗体親和性カラム、イオン交換又
はゲル濾過カラム上でのクロマトグラフィー処理、高性能液体クロマトグラフィ
ーによる精製、及びIL−1親和性カラムによる精製を包含するが、但しこれらだ
けには限定されない。
IL−1R AcPは、既知の方法によりポリアルキレングリコールポリマーを結合
することによって安定化され得る。ポリアルキレングリコールは、ポリエチレン
グリコール、及び枝分した又は枝分していない他のポリアルキレンポリマーを包
含する。前記ポリマーはタンパク質に直接的に結合され得、又はタンパク質上の
リシンのNH2にポリマーのCOOHを連結する結合基により連結され得る。
本発明のIL−1R AcPは、IL−1を結合し、又は掃去するために治療に直接的
に使用され、それにより、IL−1の炎症又は免疫学的活性を調節し、そして妨げ
るための手段を提供する。病理学的応答
を妨げ又は逆転するためへのその使用においては、可溶性IL−1R AcP又はその
IL−1R AcPに対する抗体が他のサイトカインアンタゴニスト、たとえばIL−2
レセプター、可溶性TNF レセプター、IL−1レセプターアンタゴニスト、可溶性
IL−1レセプター及び同様のものに対する抗体と共に組み合わされ得る。さらに
、本発明の単離されたIL−1R AcPは、治療においてそれら自体有用である、IL
−1R AcPに対する抗体を生じさせるために有用である。そのような抗体を生じ
させることは、本発明が抗体生成のためにIL−1R AcPを十分な量で利用可能に
するので、実行可能にされる。
従って、本発明はまた、ヒトIL−1R AcPに対する抗体へも向けられる。ヒト
IL−1R AcPに対するネズミ又はラットモノクローナル抗体は、例15におけるよ
うにして得られる。それらの抗体は、本発明のDNA を用いての全長の又は可溶性
の組換えヒトIL−1R AcPの発現の後に得られる、精製され又は一部精製された
量のヒトIL−1R AcPによる免疫化により得られる。ヒトIL−1R AcPのDNA は
、例2及び3に記載されるユニークmAb 4C5 により単離された本発明のネズミIL
−1R AcPのDNA を用いて単離された。ヒトIL−1R AcPに対するネズミ又はラ
ットmAb に関しては、当業界において良く知られているハイブリドーマ技法が、
mAb を生成するためのハイブリドーマを得るために使用され得る。キメラ性抗体
及びヒト化抗体は、既知の方法(Brownなど.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88:
2663,1991;WO90/7861,EP620276)を用いて、又はヘテロダイマー(hetero dim
eric)二特異的(bispecific)抗体(Kostelnyなど.,J.Immunol.148:1547,1
992)を生成することによって、それらのゲッ歯動物抗体から得られる。
本発明のヒトIL−1R AcPに対する抗体は、ヒトIL−1R AcPに特異的に結合
し、そしてIL−1によるIL−1レセプター複合体の活
性化を妨げる。この活性は、本明細書に記載されるアッセイにより決定され得る
。特に、生物学的アッセイは、IL−1−応答性細胞の増殖、又はプロスタグラン
ジンE2及びIL−6のIL−1−誘発された分泌を阻害する抗体の能力に基づくス
クリーンを包含する。そのようなアッセイは、細胞生物学における従来の方法に
より実施され得る。それらのアッセイのための適切な細胞は、脾臓B細胞、細胞
系、たとえばヒトB細胞系RPMI 1788(Vandenabeeleなど.,J.Immunol.Meth.1
35:25,1990)、及びヒト繊維芽細胞、たとえばヒト肺繊維芽細胞系 MRC−5(C
hinなど.,J.Exp.Med.165:70,1987)を包含する。マウス細胞を用いてのそ
のようなアッセイのための方法は、例1,2,5及び6に見出される。たとえば
、マウスにおけるIL−1誘発されたIL−6生成の阻害を測定するインビボアッセ
イが使用され得る。それらのアッセイは、例に提供される同じ技法を用いて所望
する活性について効果的にスクリーンするためにヒト細胞を用いて実施され得る
。好ましい抗体は、従来の方法(Scatchard,Ann.N.Y.Acad.Sci.51:660,1
949)により決定されるように、約KD 0.1nM〜KD10nMのIL−1レセプター補助
複合体への結合親和性を有する。
本発明の抗体は、IL−1の存在により引き起こされる症状を軽減するために既
知の方法により投与され得る。特に、本発明の抗体は、炎症を軽減することにお
いて有用である。IL−1R AcPに対するそれらの抗体は、たとえばヒトにおける
炎症又は免疫応答を抑制するために投与され得る。炎症過程(たとえばリウマチ
様関節炎、炎症性腸疾患及び敗血症性ショック)により又は免疫応答(たとえば
、I型糖尿病、移植片拒絶、乾癬及びぜん息)により引き起こされる種々の疾病
又は病状は、高められたレベルのIL−1に関連している(Dinarello and Wolft
,New Engl.J.Med.328:106,1993)
。従って、IL−1R AcPとのIL−1の相互作用を阻害する抗体による処理が、急
性又は慢性疾患、たとえばリウマチ様関節炎、炎症性腸疾患、及びI型糖尿病の
臨床学的処理において炎症又は免疫応答を効果的に抑制するために使用され得る
。さらに、抗体は、一定の癌、たとえば急性及び慢性骨髄性白血病の治療におい
ても有用である(Rambaldiなど.,Blood 78:3248,1991;Estrov など.,Blood
78.1476,1991)。
ネズミIL−1R AcPに対する抗体、特に4C5,2B5,3F1,4C4,24C5,4D4(表
1を参照のこと)、並びに1D2,2D6,2E6,1F6,2D4,2F6,3F5及び4A1(表2を
参照のこと)は、本発明に包含される。それらの抗体は、記載されるように、ヒ
トIL−1R AcPを得るために有用である。
上記のように、抗体は適切な細胞により天然において生成され得、又は抗体タ
ンパク質を変性する組換え発現ベクターにより、たとえば抗体をヒト化すること
によって(Browinら、Proc.Natl.Acad Sci.USA 88:2663,1991)、又はアク
セサリータンパク質及びタイプI又はタイプII IL−1Rの両者を認識すること
ができるヘテロダイマー二特異的抗体(Kostelnyなど.,J.Immunol.148:1547
,1992;WO90/7861,EP620276)を生成することによって、生成され得る。
IL−1R AcP及びそのフラグメント、もしくはIL−1R AcPに対する抗体又は
アンチセンスポリヌクレオチドの投与のための用量範囲は、過度の実験を伴わな
いで当業者により決定され得る。一般的に、適切な用量は、所望する効果、たと
えばIL−1に対して応答性の細胞に対する内因性IL−1の活性を阻止する効果を
生成するために十分である用量である。その用量は、反対の副作用、たとえば所
望しない架橋反応、過敏性反応及び同様のものを引き起こすほどの
量であるべきでない。一般的に、その用量は、患者の年齢、病状、性別及び疾病
の程度、反対症状(counter-indication)、存在するなら免疫寛容、及び個々の
医者により調節されるべき他のそのような変数により変動するであろう。IL−1
R AcP及びそのフラグメント、又はこのタンパク質に対する抗体又はアンチセン
スポリヌクレオチドは、注射により又は時間にわたっての徐々の灌流により非経
口投与され得る。それらは、静脈内、腹腔内、筋肉内又は皮下投与され得る。
本発明は、炎症を減じるために効果的な量での本発明のタンパク質及び/又は
抗体、並びに医薬的に許容できるキャリヤー、たとえば下記調製物及びビークル
を含んで成る医薬組成物を包含する。そのような組成物は、所望により、他の活
性化合物を含むことができる。タンパク質に関しては、効果的な量の例は、約4
〜約32mg/m2の範囲で存在する。抗体に関しては、効果的な量の例は、約 0.1
〜約15mg/kg体重の範囲で存在する。
非経口投与のための調製物は、無菌性、又は水性もしくは非水性溶液、懸濁液
及びエマルジョンを包含する。非水性溶媒の例は、プロピレングリコール、ポリ
エチレングリコール、植物油、たとえばオリーブ油、及び注射可能な有機エステ
ル、たとえばエチルオレエートである。水性キャリヤーは、水、アルコール/水
溶液、エマルジョン又は懸濁液、たとえば塩溶液及び緩衝媒体を包含する。非経
口ビークルは、塩化ナトリウム溶液、リンゲルデキストロース、デキストロース
、及び塩化ナトリウム、乳酸化リンゲル溶液、又は固定油を包含する。静脈内ビ
ークルは、流体及び栄養補充物、電解液補充物、たとえばリンゲルデキストロー
スに基づく補充物、及び同様のものを包含する。保存剤及び他の添加剤;たとえ
ば抗菌剤、酸化防止剤、キレート化剤、不活性ガス及び同様のものもまた、存在
することができる。一般的には、Remington's Pharmacentical Scinece,16th E
d.,Mack Eds.,1980 を参照のこと。
次の例は、本発明をさらに説明するために提供されており、本発明を限定する
ものではない。例1 方法
ハイブリドーマ抗体の調製、スクリーニング及び精製
Lewis ラット(Charles River Laboratories)を、ネズミ70Z/3 pre−B細
胞(ATCC♯TIB 158)からのIL−1Rに親和性架橋された、ヒトIL−1α(Gubler
など.,J.Immunol.136:2492,1986)の界面活性剤溶解された調製物により腹
腔内(i.p.)路により免疫化した。一次免疫化のため、1×1011個の70Z/
3細胞(Chizzoniteなど.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:8029,1989)から調
製され、そして精製され、そして1:2の比で完全フロイントアジュバントに乳
化され、そして(下記のように)溶解されたIL−1α/IL−1R複合体(0.4ml)
をラットにi.p注射した(下記のように)。6週間後、2.25×1011個の細胞
から調製され、そして精製され、そして1:2の比で完全フロイントアジュバン
トに乳化され、そして溶解されたIL−1α/IL−1R複合体(0.3ml)をラットの
個々の後脚の肉趾及びi.p.に注射した。血清を、最後の免疫化の後、2及び
6週でラットから集め、そして70Z/3細胞上のIL−1Rへの〔125I〕−IL−
1βの結合を阻止する活性について試験した。最後の免疫化の後、4ヵ月で、1
匹のラットを、脾臓細胞単離のための調製において、次の量の溶解されたIL−1
β/IL−1R複合体により免疫化した:完全フロイントアジュバントに1:4の
比で乳化され、そして個々の後脚の肉趾及び個々の後脚に皮下(S.C.)注射
される0.1ml(8×1010個の細胞から調製され、そし
て精製された)、並びに静脈内(i.v.)及びi.p.注射される0.9ml(7.4
×1011個の70Z/3細胞から調製され、そして精製された)。2日後、リン酸緩
衝溶液(PBS),pH.4(0.5ml)と共に混合され、そして溶解されたIL−1α/IL−
1R複合体(0.5ml;2×1010個の70Z/3細胞から調製され、そして精製された
)をラットの個々の後脚にs.c.注射することにより免疫化した。この最後の
免疫化の2日後、ラットから脾臓細胞を単離し、そして公開された方法(Fazekas
など.,J.Immunol.Meth.35:1,1980)に従って、35%ポリエチレングリコー
ル(PEG 4000,E.Merck)を用いて、1:1(脾臓細胞:SP2/O細胞)の比で
、SP2/O細胞に融合せしめた。その融合された細胞を、15% FBS、グルタミン
(2mM)、β−メルカプトエタノール(0.1mM)、ゲンタマイシン(50μg/ml)
、HEPES(10mM)、5% ORIGIN ハイブリドーマクローニング因子(IGEN,Inc.)
、5% P388D1上清液(Nordonなど.,J.Immunol. 139:813,1987)及び100
単位/mlの組換えヒトIL−6(Genzyme)により補充されたIMDMを含む48個のウェ
ルのプレートにおいて、3×105個の細胞/ウェル/mlの密度でプレートした。
ハイブリドーマ上清液を、次の4種のアッセイにおいて、IL−1R AcP及びタ
イプII IL−1Rに対して特異的な阻害性及び非阻害性抗体についてスクリーン
した:1)阻害性抗体について:70Z/3及びEL−4胸腺腫細胞への〔125I〕
−IL−1β結合の阻害(下記に記載される)、2)非阻害性抗体について:タイ
プII IL−1Rに架橋される〔125I〕−IL−1βの溶解された複合体の免疫沈
殿、3)IL−1R AcP又はタイプII IL−1Rに対して特異的な阻害抗体につい
て:組換えタイプI及びタイプII IL−1Rを発現する細胞への〔125I〕−IL
−1β及び〔125I〕−IL−1α結合の阻害、及び4)IL−1に対して特異的な
いづれかの抗体を排除する
ために:〔125I〕−IL-1α及び〔125I〕−IL-1βの免疫沈殿。タイプII IL
−1R及びIL−1R AcPに対して特異的な抗体を分泌するハイブリドーマ細胞系
を、限界希釈法によりクローン化した。抗体を、製造業者の方法(Pharmacia)に
従って、Sepharose 4Bファーストフローに結合されるプロテインG上でのアフ
ィニティークロマトグラフィーにより大規模ハイブリドーマ培養物又は腹水から
精製した。
培養された細胞及び生物学的アッセイ
マウスEL−4.IL−2胸腺腫細胞(TIB181)及びD10.G4.1(TIB224)細胞を
、前記のようにして維持した(Kilianなど.,J.Immunol.136:1,1986)。マ
ウス3T3L1(CL173)及び70Z/3 pre−B(TIB158)細胞を、600cm2の皿におい
て5%ウシ胎児血清を含むIMDMにおいて維持した。上記細胞は、American Tyse
Culture Collectionから得られ、そしてATCC番号は括弧内に記載される。
ラベルされていないIL−1及び〔125I〕−IL−1タンパク質の生物学的活性
を、ネズミD10増殖アッセイ(Kayeなど.,J.Exp.Med.158:836,1983)により
評価した。
125IによるIL−1及び精製されたモノクローナル抗体のラベリング
組換えネズミIL−1α、ヒトIL−1α及びヒトIL−1βを前述のようにして精
製した(Kilianなど.,J.Immunol.136:1,1986; Gubler など.,J.Immunol
.136:2492,1986)。但し、ネズミIL−1αは25mMのトリス−HCl,0.4MのNaCl
溶液において調製された。タンパク質の測定を、BCA タンパク質アッセイ(Pierc
e Chemical Co.,Rockford,IL)により実施した。ヒトIL−1α、ヒトIL−1β
、ネズミIL−1α、ネズミIL−1β及び精製されたIgG を、Iodogen 法(Pierce
Chemical Co.)の変法に従って125Iによりラベル
した。Iodogen をクロロホルムに溶解し、そして0.05mgを12×15mmの珪硼酸ガラ
ス管において乾燥せしめた。放射性ラベリングのために、1.0mCi のNa〔125I〕
(Amersham,Chicago,IL)を、0.05mlのトリス−ヨウ素化緩衝液(25mMのトリ
ス−HCl,pH7.5,0.4MのNaCl,1mMのEDTA)を含むIodogen 被覆された管に添
加し、そして室温で4分間インキュベートした。活性化された 125I溶液を、ト
リス−ヨウ素化緩衝液中、0.05〜0.1ml IL−1(5〜13μg)又はIgG(100μ
g)を含む管に移し、そしてその反応物を室温で5〜8分間インキュベートした
。そのインキュベーションの最後で、0.05mlのIodogen 停止緩衝液(ダルベッコ
のPBS(pH7.4)中、10mg/mlのチロシン、10%グリセロール)を添加し、そして
3分間、反応せしめた。次に、その混合物を1.0mlのトリス−ヨウ素化緩衝液に
より希釈し、そしてクロマトグラフィーのための Bio−Gel P10DG 脱塩カラム(B
ioRad Laboratories)に適用した。カラムをトリス−ヨウ素化緩衝液により溶出
し、そしてピーク量のラベルされたタンパク質を含む画分(1ml)を組合し、そ
してトリス−ヨウ素化緩衝液中、1% BSAにより1×10H cpm/mlに希釈した。
TCA 沈殿可能放射能(10%のTCA 最終濃度)は典型的には、合計放射能の95%以
上であった。放射性特異的活性は典型的には、精製された抗体1fモル当たり20
00〜3500cpm であり、そしてIL−1 1fモル当たり3500〜4500cpm であった。
マウスIL−1レセプター結合アッセイ
懸濁培養において増殖されたマウス細胞への放射性ラベルされたIL−1の結合
を、前で記載された方法(Kilianなど.,J.Immunol.136:1,1986)により測
定した。手短に言及すれば、細胞を結合緩衝液(RPMI−1640,5% FBS,25mMの
HEPES,pH7.4)により1度洗浄し、1.5×107個の細胞/mlの細胞密度に結合緩衝
液により再
懸濁し、そして種々の濃度の〔125I〕−IL−1(5〜1000pM)と共に4℃で3
〜4時間インキュベートした(1.5×106個の細胞)。細胞結合された放射能を、
0.1mlの油混合物(Thomas Silicone Fluid 6428-R15:A.H.Thomas 、及びSili
cone Oil AR200:Gallard-Schlessingez の1:2混合物)を通して4℃で90秒
間、10,000×gでアッセイ混合物を遠心分離することにより遊離〔125I〕−IL
−1から分離した。細胞ペレットを含む先端部分を切り出し、そして細胞結合放
射能をガンマカウンターにより決定した。非特異的結合を、アッセイへの50nMの
ラベルされていないIL−1の包含により決定した。インキュベーションを、二重
反復又は三重反復で実施した。レセプター結合データを、Elsevier−BIOSOFT か
らMcPherson(MCPherson,J.Pharmacol.Methods 14:213,1985)によりIBM
パーソナルコンピューターのために適合されたような非線状形帰プログラムEBDA
,LIGAND及びKinetic(Munson and Rodbard,Anal.Biochem 107:220,1980)
を用いることによって分析した。
付着細胞への放射性ヨウ素化されたIL−1タンパク質の結合を、結合緩衝液(
24)において4℃で4時間、ロッカープラットホーム上での24又は12ウェルプレ
ートにおいて細胞及びリガンドをインキュベートすることによって実施した。次
に、単分子層を結合緩衝液により4℃で3度すすぎ、1% SDS 0.5mlにより溶解
し、そして開放された放射能をガンマカウンターにより計数した。非特異的結合
を、50nMのラベルされていないIL−1の存在下で決定した。結合データの分析を
、上記のようにして行なった。
ネズミ細胞への〔125I〕−ラベルされたモノクローナル抗体の平衡結合
ネズミ細胞を、結合緩衝液(RPMI 1640,5% FBS,25mMのHEPES,pH7.4)に
より1度洗浄し、そして 1.5×107細胞/mlの細胞密
度に結合緩衝液により再懸濁した。細胞(1.5×106)を、種々の濃度(0.005〜2nM
)の〔125I〕−特異的IgG と共に室温で1.5〜2時間インキュベートした。細胞
結合放射能を、4℃で90秒間、10,000×gで 0.1mlのシリコーン油を通してアッ
セイ混合物を遠心分離することにより遊離〔125I〕−ラベルされた抗体から分
離した。細胞ペレットを含む先端部分を切り出し、そして細胞結合放射能をガン
マカウンターにより決定した。非特異的結合を、そのアッセイへの 100nMのラベ
ルされていない抗体の包含により決定した。インキュベーションを二重反復又は
三重反復で実施した。レセプター結合データを、細胞へのIL−1結合について上
記のようにして分析した。
タイプI又はタイプII IL−1レセプターを担持するネズミ細胞への〔125I
〕−IL-1結合の抗体介在阻害
IL−1レセプターを担持するネズミ細胞への〔125I〕−IL−1タンパク質の
結合を阻害するハイブリドーマ上清溶液、精製されたIgG、又は抗血清の能力を
次の通りに測定した:培養上清液、精製されたIgG 又は抗血清の一連の希釈溶液
を、結合緩衝液(RPMI−1640,5% FBS,25mMのHEPES,pH7.4)中、細胞(1.5×
106個の細胞)と共に混合し、そして室温で1時間、オービタルシェーカー上でイ
ンキュベートした。〔125I〕−IL−1(1×105cpm;25pM)を個々の管に添加
し、そして4℃で3〜4時間インキュベートした。非特異的結合をアッセイへの
50nMのラベルされていないIL−1の包含により決定した。インキュベーションを
、二重反復又は三重反復で実施した。細胞結合放射能を、上記のようにして0.1m
lの油混合物を通してのアッセイ混合物の遠心分離により遊離〔125I〕−IL−1
から分離した。細胞ペレットを含む先端部分を切り出し、そして細胞結合放射能
をガンマカウンターにより決定した。
溶解された〔125I〕−IL−1α/IL−1R複合体の親和性架橋及び精製
細胞への放射性ヨウ素化されたIL−1レセプターの親和性架橋を、少々の改変
を伴って、記載されるようにして(Riske など.,J.Biol.Chem.266:11245,1
991)行なった。手短に言及すれば、細胞(1.5×107個の細胞/ml)を、結合緩衝
液中、50nMのラベルされていないIL−1の存在又は不在下で、放射性ラベルされ
たIL−1(60〜300 fモル/ml)と共に4℃で4時間インキュベートした。次に
、細胞を氷冷却されたPBS,pH8.3(25mMのリン酸ナトリウム、pH8.3,0.15MのNaC
l,1mMのMgCl2)により洗浄し、PBS(pH8.3)中に5×106個の細胞/mlの濃度で
再懸濁した。ジメチルスルホキシド中、ジスクシンイミジルスベレート(DSS)又
はビス(スルホスクシンイミジル)スベレート(BS3)(Pierce Chemical Co.)を
添加し、0.4mMの最終濃度にした。インキュベーションを、一定の撹拌下で4℃
で30〜60分間、続けた。細胞を氷冷却された25mMのトリス−HCl,pH7.5,0.15M
のNaCl,5mMのEDTA溶液により洗浄し、そして溶解緩衝液(8mMのCHAPS 又は1
% Triton X−100のいづれか、0.25MのNaCl,5mMのEDTA,40μg/mlのフェ
ニルメチルスルホニルフルオリド、及び0.05%のNaN3を含む50mMのリン酸ナトリ
ウム溶液、pH7.5)において4℃で1時間、0.5〜1×108個の細胞/mlで溶解した
。界面活性剤抽出物を、120,000×gで1時間4℃で遠心分離し、核及び他の残
骸を除去した。抽出物を、8%プレ−キャストゲル(NOVEX)上での SDS−PAGE、
続くオートラジオグラフィーにより直接的に分析した。他方では、抽出物を、Ga
mma−Bind G Plus(Pharmacia)に結合される抗体により免疫沈殿せしめた。沈
殿されたタンパク質を、Laemmli サンプル緩衝液(Laemmli,Nature 227:680,1
970)による処理により開放し、SDS−PAGEにより分離し
、そしてオートラジオグラフィーにより分析した。
免疫原として使用されたIL−1α/IL−1Rの溶解された、架橋複合体の調製
を、少々の改変を伴って、上記のようにして行なった。手短に言及すれば、70Z
/3細胞(0.5〜1.0×108個の細胞/ml)を、結合アッセイ緩衝液において4℃で
4時間、IL−1α(0.5〜1.0nM)と共にインキュベートした。次に、細胞を氷冷却
されたPBS, pH8.3により洗浄し、PBS(pH8.3)中に5×107個の細胞/mlの濃度
で再懸濁し、そしてジメチルスルホキシド中、ビス(スルホスクシンイミジル)
スベレート(BS3)(Pierce Chemical Co.)を添加し、0.4mMの最終濃度にした。イ
ンキュベーションを、一定の撹拌下で4℃で30〜60分間、続けた。親和性架橋工
程及び細胞の界面活性剤可能化の急冷は、上記の通りであった。
免疫原として使用された、溶解されたIL−1α/IL−1R複合体の精製のため
には、70Z/3細胞の界面活性剤抽出物を、架橋されたビーズアガロース(Afti
−Gel 10,BioRad Laboratories)上に固定されたヤギ抗−ヒトIL−1αの親和性
カラム(10ml)に適用した。そのヤギ抗−ヒトIL−1α親和性カラムは、製造業
者の説明書に従って、充填されたゲル1ml当たりIgG 1mgの密度で調製された。
界面活性剤抽出物の適用の後、カラムを、Chaps 又は Triton X−100 を有さな
い可溶化緩衝液10カラム体積により洗浄し、又は 280nMでの吸光度が基線で存在
するようになるまで洗浄した。次にカラムを、3Mのカリウムチオシアネート、
25mMのリン酸ナトリウム、pH7.5,5mMのEDTA,40μg/mlのフェニルメチルス
ルホニルフルオリド、及び0.05%のNaN3溶液により溶出した。親和性カラムから
溶出されたタンパク質を、10〜100倍に濃縮し、そして免疫化のために使用した
。
ネズミ細胞からの溶解されたタンパク質のイムノブロット分析
ネズミ70Z/3及びEL−4細胞を、氷冷却されたPBS により3度洗浄し、そし
て8mMのCHAPS 又は1%の Triton X−100 のいづれか、及び1mg/mlのBSA を
含む可溶化緩衝液において 0.5〜1×108個の細胞/mlで4℃で1時間、溶解し
た。抽出物を 120,000×gで45分間、4℃で遠心分離し、核及び他の残骸を除去
した。抽出物を、4C5(例2に記載されるようにして得られた抗−IL−1R AcP
),12A6(Chizzoniteなど.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:8029,1989 に
記載されるようにして得られた抗−タイプI IL−1R)、又は架橋されたアガ
ロース(Gamma Bind G Plus,Pharmacia)上に固定されたプロテイン−Gに結合
された対照抗体のいづれかと共にインキュベートした。沈殿されたタンパク質を
、0.1Mのグリシン(pH2.3)による処理により開放し、3Mのトリスにより中和し
、1/5体積の5× Laemmliサンプル緩衝液と共に混合し、そして8%プレ−キ
ャストアクリルアミドゲル(NOVEX)上でのSDS/PAGEにより分離した。その分離さ
れたタンパク質を、10mMのトリス−HCl,pH8.3,76.8mMのグリシン、20%のメタ
ノール及び0.01%のSDSにおいて、100ボルトで16時間、ニトロセルロース膜(0.2
μM)に移行した。そのニトロセルロース膜を、BLOTTO(PBS+0.05% Tween 20
中、50%(w/v)の脱脂ドライミルク)によりブロックし、そして二重ブロッ
トを、ラベルされていない4C5 IgG(67nM)を伴って、及びそれを伴わないで、〔1 25
I〕−4C5 IgG(8mMのCHAPS,PBS,0.25MのNaCl,10%のBSA 及び5mMのEDTA
中、1×106cpm/ml)によりプローブした。
COS 細胞におけるネズミ組換えタイプI及びタイプII IL−1レセプター及び
IL−1R AcPの発現、及び〔125I〕−ラベルされた4C5,35F5 及びIL-1結合の
決定
COS 細胞(4〜5×107)を、製造業者の説明書に従って、Bio
Rad Gene Pulser(250μF,250 ボルト)により組換えネズミIL−1Rタンパク
質又はIL−1R AcPを発現するプラスミドDNA 25μgによるエレクトロポレーシ
ョンによりトランスフェクトした。細胞を、600cm2の培養プレートにプレートし
、No−Zyme(JRH Biologics)による処理及び削り落すことにより72時間後に収穫
し、洗浄し、そして結合緩衝液に再懸濁した。トランスフェクトされた細胞(4
〜8×104)を、上昇する濃度の〔125I〕−ラベルされた4C5,35F5 又はIL−1
タンパク質と共に4℃で3時間インキュベートした。細胞結合放射能を、上記の
ようにして、遊離〔125I〕−ラベルされた抗体から分離した。
IL−1に応答しての70Z/3細胞によるカッパL鎖発現:モノクローナル抗体
35F5,4E2 及び4C5 による阻害
70Z/3細胞(10% FBS,β−メルカプトエタノール及びゲンタマイシンによ
り補充されたRPMI 1640において1×105/ml)を、 100U/ml(0.19nM)のヒト
組換えIL−1α又はIL−1βと共に及びそれを伴わないで、24時間又は48時間イ
ンキュベートした。細胞を、IL−1の添加の前、1時間、0.5mlの合計体積で30
μg/mlの前記抗体と共にプレインキュベートした。IL−1又は培地のみを含む
追加の培地 0.5mlをウェルに添加し、15μg/ml(100nM)の最終濃度の抗体にし
た。細胞を、培養の後、1度洗浄し、そしてFITCにより接合された対照のラット
抗体、又はFITCにより接合されたラット抗−マウスカッパL鎖抗体のいづれかに
より染色した(Tago,Burlingame,CA)。次に、細胞を、FACScan 流動細胞計測
計(Becton−Dickinson)上でカッパL鎖発現について分析した。
IL−1に応答してのネズミ脾臓B細胞の増殖:モノクローナル抗体35F5,4C5
及び4E2 による阻害
脾臓B細胞を、C57BL/6マウスから単離された脾臓細胞を抗−
Thy 1.2 抗体及びウサギ補体による処理、続いて、Sephadex G10(Pharmacia)カ
ラムを通しての2回の連続的な通過により精製した。B細胞(5×105個の細胞
)を、10% FBS,β−メルカプトエタノール及びゲンタマイシンにより補充され
た 200μlのRPMI 1640 培地の最終体積中、ヤギ抗−マウスIgM(1μg/ml)(Z
YMED)及びジブチリルcAMP(10-3M)により処理した。脾臓B細胞を、IL−1(
100U/ml)により及びそれを伴わないで処理し、そして抗体35F5,4C5 及び4E2
により及びそれを伴わないで処理した。細胞を種々の試薬の存在下で2日間イン
キュベートし、そして次に、0.5μCiのトリチウム化されたチミジンによりパル
スし、さらに6時間インキュベートし、そして収穫した。
IL−1に応答してのネズミD10.G4.1 細胞の増殖:モノクローナル抗体4C5
及び35F5、並びにヒトIL−1raによる阻害
D10.G4.1ヘルパーT細胞を、記載のようにして維持し(Kayeなど.,J.Exp
.Med.158:836,1983;Mclntyreなど.,J.Exp.Med.173:931,1991)、そし
て前で記載されたようにしてIL−1により刺激した(McIntyreなど.,J.Exp.Me
d.173:931,1991)。細胞(200μlにおいて1×105個)を、5% FBS,β−メル
カプトエタノール(5×10-5M)、ゲンタマイシン(8μg/ml)、2mMのL−
グルタミン、2.5μg/mlのコンカナバリンA及び示された濃度の抗体又はヒトI
L−1レセプターアンタゴニスト(IL−1ra)を含むRPMI 1640 において 0.2pM
のIL−1と共にインキュベートした。その培養物を2日間インキュベートし、0.
5μCiのトリチウム化されたチミジンによりパルスし、そして16時間後に収穫し
た。
IL−1による血清IL−6のインビボ誘発:モノクローナル抗体35F5及び4C5 に
よる阻害
IL−1による血清IL−6の誘発を、前記のようにして実施した(
McIntyreなど.,J.Exp.Med.173:931,1991)。手短に言及すれば、C57BL/6
マウスを、IL-1α又はIL−1β(0.3μg/マウス、s.c.)の投与の4時間
及び10分前、抗体 250μgにより予備処理した(i.p.)。血清をIL−1の投
与の2時間後、マウスから集め、そして記載されるようにしてB9ハイブリドー
マ細胞バイオアッセイの変法によりIL−6濃度について分析した(Aardenなど.,
Eur.J.Immunol.17:1411,1987)。
ラット抗−マウスIL−1アクセサリータンパク質モノクローナル抗体4C5 を、
次のように調製し、特徴づけ、そして生成した:例2
IL−1R AcP及びタイプII IL−1Rに対するモノクローナル抗体の調製、特徴
化及び同定
タイプII IL−1レセプターに対する抗体の調製の間、IL−1レセプター複合
体の予測できない新規成分に対する抗体を検出した。ネズミ70Z/3細胞はタイ
プII IL−1Rをほとんど独占的に発現するので、それらの細胞から溶解された
、精製され架橋されたIL−1α/IL−1R複合体によるラットの免疫化は、モノ
クローナル抗体−タイプII IL−1R抗体を開発するために遂行された初期手段
であった。この溶解されたIL−1α/IL−1R複合体により免疫化されたラット
は、70Z/3への〔125I〕−IL−1βの結合を阻止した血清抗体を生成せしめ
、これは、タイプII IL−1Rに対して特異的なブロッキング抗体の存在を示唆
する。血清サンプルはまた、70Z/3細胞から溶解された〔125I〕−IL−1β
/IL−1R複合体を免疫沈殿した抗体も含んでおり、これは非ブロッキング抗−
タイプII IL−1R抗体の存在を示唆する。〔125I〕−IL−1βを、タイプII
レセプターの代わりにIL−1αに対して特異的な抗体の同定を排除するためにIL
−1R結合及び免疫沈殿アッセイのため
に使用した。
免疫化されたラットから単離された脾臓細胞の融合に起因するハイブリドーマ
を、70Z/3(タイプIIレセプターを産生する)及びEL−4(タイプIレセプタ
ーを産生する)細胞の両者へのIL−1β結合を阻止する抗体についてスクリーン
した。70Z/3細胞に対してのみ結合を阻止する抗体を同定し、そしてそれらが
タイプII IL−1Rに対する抗体であるので、さらなる分析からは排除し、そし
てEL−4細胞に対してのみ結合を阻止する抗体を同定し、そしてそれらがタイプ
I IL−1Rに対する抗体であるので、さらなる分析からは排除した。両細胞タ
イプに対するIL−1結合を阻止する抗体は、IL−1R AcPに対して特異的である
。
初期融合から、70Z/3細胞に対するIL−1β結合を阻止する7個の抗体を同
定した(表1)。それらの抗体のうち6個の抗体(2B5,4C5,3F1,4C4,24C5、
及び4D4)は、両70Z/3及びEL-4細胞へのIL−1βの結合を阻止した。それら
の抗体は、ネズミ組換えタイプI IL−1Rを発現するCHO 細胞へのIL−1βの
結合を阻止せず、そして従って、IL−1R AcPに対して特異的であった。1つの
抗体、すなわち4E2 は、70Z/3細胞へのIL-1βの結合のみを阻止し、これは
それがタイプII IL−1Rに対して特異的であることを示唆する。
初期融合はまた、IL−1R AcP又はタイプII IL−1Rのいづれかに対して特
異的である非阻止性抗体についてもスクリーンされた。8種の抗体(1D2,2D6,2
E6,1F6,2D4,2F6,3F5及び4A1)は、70Z/3細胞から溶解されたIL−1β/IL
−1R複合体を免疫沈殿せしめた(表2)。それらの抗体はまた、2種の他のタ
イプII IL−1R産生のネズミ細胞系、AMJ2C11 及びP388D1から溶解されたIL−
1β/IL−1R複合体を免疫沈殿せしめた。それらの抗体のうち
7種の抗体は、EL−4細胞から溶解されたIL−1β/IL−1R複合体を免疫沈殿
し、これはそれらがIL−1R AcPを認識することを示す。1つの抗体1F6 は、EL
−4細胞から溶解されたIL−1β/IL−1R複合体に結合せず、これはそれが非
阻止性のタイプII IL−1R抗体であることを示唆する。それらの抗体がタイプ
I IL−1Rに結合しないことを確かめるために、それらは、可溶性ネズミタイ
プI IL−1Rによる免疫沈殿アッセイにおいて試験された(表2)。それらの
抗体のいづれも、可溶性組換えタイプI IL−1R(〔125I〕−sMsR〔bv〕)
に架橋された〔125I〕−IL−1βの複合体を免疫沈殿せしめなかった。それら
はまた、バキュロウィルス/昆虫細胞発現システム又はCOS 細胞発現システムの
いづれかにおいて生成された〔125I〕−ラベルされた可溶性タイプIレセプタ
ーを免疫沈殿しなかった。
ラットは溶解されたIL−1β/IL−1R複合体により免疫化されたので、IL−
1αを認識する、ラット血清における抗体がまた検出された。個々のモノクロー
ナル抗体を、それらがIL−1に結合しなかったことを確かめるために〔125I〕
−ラベルされたネズミ及びヒトIL−1タンパク質による免疫沈殿アッセイにおい
て試験した。すべての15種の抗体(表1及び2)は、それらのアッセイにおいて
陰性であった。
例3
抗−タイプI(35F5)、タイプII(4E2)及びアクセサリータンパク質(4C5)モノク
ローナル抗体との反応性によるネズミIL−1R及びIL−1R AcPの特徴化
上記抗体の初期同定及び特徴化に続いて、4C5、すなわち推定上の阻止性IL−
1R AcP(IL−1R AcP)抗体、及び4E2、すなわち阻止性タイプII IL−1R
抗体を、IL−1R AcPのさらなる研究のためのプローブとして選択した。前で同
定され、そして特徴づけられた抗−タイプI IL−1R抗体35F5もまたこの研究
に包含された(Chizzoniteなど.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86:8029,1989
;McIntyreなど.,J.Exp.Med.173:931,1991)。
それらの3種の抗体を用いて、種々のネズミ細胞上でのタイプI及びタイプII
IL−1R及びIL−1R AcPの存在を同定した。〔125I〕−ラベルされたmAb 4
C5 による平衡結合アッセイは、主にタイプI(EL−4細胞)又はタイプII(70
Z/3細胞)レセプターを担持するネズミ細胞上でのIL−1R AcPの存在を示す
(図1及び2)。タイプI(3T3L1細胞)又はタイプII(P388D1細胞)レセプタ
ーを主に担持する他の細胞はまた、IL−1R AcPをまた発現した(表3)。タイ
プI又はタイプII IL−1R AcPのいづれも発現しない細胞(S49.1)は、IL−
1R AcPを発現せず、これはIL−1R及びIL−1R AcPの発現間の連鎖を示す。
その初期特徴化の間、mAb 4C5 は、EL−4及び70Z/3細胞の両者への〔125I
〕−ヒトIL−1βの結合を阻止した。さらなる研究は、mAb 4C5 がまた、放射性
ラベルされたヒトIL−1α(図3)、ネズミIL−1α及びIL−1βの70Z/3細
胞への結合を阻害したことを確立した(表4)。しかしながら、4C5 は、EL−4
細胞への放射性ラベルされたヒトIL−1α(図4)又はネズミIL−1α(表4)
のいづれの結合も阻止しなか
った。さらに、4C5 は、ネズミ組換えタイプI又はタイプIIレセプターを発現す
るCHO 又はCOS 細胞への〔125I〕−ラベルされたIL−1タンパク質の結合を阻
止しなかった。抗−タイプIレセプター抗体、すなわち35F5及び抗−タイプIIレ
セプター抗体、すなわち4E2 は、レセプターが天然形又は組換え形のいづれであ
ろうとも、それらのそれぞれのIL−1レセプターへのIL−1α及びIL−1βの両
者の結合を阻害した(表4)。EL−4及び70Z/3細胞へのIL−1結合の 4C5−
介在阻害についてのIC50は、組換えタイプI又はタイプIIレセプターを発現する
細胞への結合の阻害についてのIC50よりも少なくとも1000倍低かった(表5)。
それらのIC50データは、次の2種の結論を示唆した:D mAb 4C5がタイプI又は
タイプII IL−1Rといづれか有意な程度も交差反応せず、そして2)天然のIL
−1RへのIL−1β(但し、IL−1αではない)の結合を阻止する4C5 の能力の
差異は、抗体の親和性に関係しなかった。
例4
モノクローナル抗体4C5 により認識されるIL−1R AcPの大きさの決定
EL−4細胞上のmAb 4C5 により認識される細胞表面タンパク質のおおよその分
子サイズを、アフィニティークロマトグラフィー及びイムノブロットにより決定
し、約90kDa であることがわかった(図5)。EL−4細胞から調製された界面活
性剤抽出物を、ヒラマメのレクチンアフィニティーマトリックス上で、続いて抗
−タイプIレセプター抗体(7E6)、ネズミIL−1α(Ma)又は4C5 アフィニティ
ーゲルのいづれか上でのアフィニティークロマトグラフィー上で精製した。個々
のアフィニティーカラムから溶離されたタンパク質を、Laemmli サンプル緩衝液
により処理し、8%ゲル上での SDS−PAGEにより分離し、そしてニトロセルロー
ス膜に移した。ニトロセルロース上に固定されたタンパク質を、〔125I〕−4C5
によりプローブし、そして免疫反応性バンドをオートラジオグラフィーにより
同定した。〜90kDa の主要タンパク質及び55kDa のマイナーなタンパク質は、放
射性ラベルされた4C5 と免疫反応性であった。それらの2種のタンパク質はまた
、EL−4抽出物が4C5 アフィニティーマトリックス上で直接的に精製される場合
、イムノブロット上でも同定された。それらのデータは、天然のグリコシル化さ
れたIL−1R AcPの見掛け分子量が〜90kDa であり、そしてタンパク質分解工程
がそのサイズを〜55kDa に減じることができることを示した。例5
モノクローナル抗体4C5 によるIL−1β生物学的活性の中和
用量依存性態様でIL−1βの生物学的活性を中和するmAb 4C5 の能力を、3種
の生物学的アッセイで示した:1)ネズミ脾臓B細胞のIL−1誘発された増殖、
2)D10.G4.1 ヘルパーT細胞のIL−
1誘発された増殖、及び3)70Z/3細胞におけるIL−1誘発されたカッパL鎖
の発現。mAb 4C5は、脾臓B細胞のIL−1β誘発された増殖の用量依存性を示し
たが、しかしIL−1αに関しては、そうではなかった(図6)。mAb 4C5 に比較
して、抗−タイプIレセプター抗体35F5は、B細胞のIL−1α及びIL−1β誘発
された増殖を阻止した。抗−タイプII IL−1R抗体4E2 は、IL−1α又はIL−
1βのいづれかにより誘発された増殖を阻害しなかった。類似する態様で、mAb
4C5 はD10.G4.1 T細胞のIL−1α誘発された増殖を阻害したが、しかしIL−
1βに関してはそうではなかった(図7)。mAb 35F5及びヒトIL−1raの両者は
、D10.G4.1 細胞のIL−1α及びIL−1β誘発された増殖を阻止した。mAb 4C
5 はまた、70Z/3細胞上でのカッパL鎖のIL−1β誘発された発現を阻止した
が、しかしIL−1αに関してはそうではなかった(図8)。抗体35F5は、このア
ッセイにおいてIL−1α及びIL−1β誘発された効果を阻止したが、ところがタ
イプII IL−1Rを認識するmAb 4E2 は不活性であった。それらのアッセイのた
めに、前記抗体又はIL−1raによるIL−1活性の中和を、生物学的応答における
用量依存性の低下として検出する。応答の阻止は、100%阻害性(すなわち添加
されるIL−1に等しくない)であり又は抗体の能力に依存してより低いレベルに
なる。例6
モノクローナル抗体によるインビボIL−1β生物学的活性の阻害
マウスに投与されたIL−1は、それらの血清においてIL−6の濃度の急速且つ
劇的な上昇を示す。血清IL−6の上昇の大きさは、IL−1用量に依存し、そして
タイプI IL−1RへのIL−1の結合を妨げる因子により阻止され得る。このIL
−1生物学的モデルにおいて試験される場合、4C5 は、血清IL−6の比−1β誘
発された上昇
を約90%阻止したが、しかしIL−1αに関してはそうではなかった(図9)。抗
−タイプI IL−1R抗体35F5は、血清IL−6のIL−1α及びIL−1β誘発され
た上昇を阻止した。対照のmAb X−732は阻害効果を有さなかった。例7
Mab 4C5 を用いてのマウス(ネズミ)IL−1R AcPの発現クローニングRNA の抽出
3T3−LI細胞を収穫し、そして全RNA を記載のようにしてグアニジウムイソチ
オシアネート/フェノールを用いて抽出した(P.Chomczynski and N.Sacchi,
Anal.Biochem.162:156,1987)。ポリA+RNA を、記載のようにして、オリゴ
dTラテックスビーズへの1つのバッチ吸着により全RNA から単離した(K.Kurib
ayashiなど.,NaCl.Acid.Res.Symposium Series 19:61,1988)。この精製
からのポリA+RNA の収率は約6%であった。RNA 調製物の結合性を、2.2Mのホ
ルムアルデヒドの存在下で変性条件下で 1.0%アガロースゲルにおいての分別に
より分析した(Molecular Cloning A Laboratory Manual、第2版、J.Sambrook
,E.F.Fritsch,T.Maniatis,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989
)。3T3 −L1 cDNA ライブラリーの構成
上記ポリA+RNA から、cDNAライブラリーを、哺乳類発現ベクター pEF−BOS
において確立した(Mizushima and Nagata,NaCl.Acids Res.18:5322,1990
)。10μgのポリA+RNA を、RNアーゼH-逆転写酵素を用いて逆転写した(GIBC
O BRL Life Technologies Inc.,Gaithersburg,MD)。得られるmRNA−cDNAハイ
ブリッドを、確立された方法により、ブラント末端化された二本鎖cDNAに転換し
た(Gubler and Chua,Essential Molecular Biology,VolumeII
,T.A.Brown,editor,pp.39-56,IRL Press 1991)。 BstXIリンカー(A
ruffo and Seed,Proc.Natl.Acad.Sci(USA)84:8573,1987)を、その得ら
れるcDNAに連結し、そして1000個の塩基対(bp)以上の分子を、Sephacryl SF50
0 ラム上への通過により選択した。Sephacryl SF500 カラム(0.8×29cm)を、10m
Mのトリス−HCl,pH7.8/1mMのEDTA/100mM の酢酸ナトリウムにより充填した
。BstXIリンカー処理されたcDNAをカラムに適用し、そして画分 0.5mlを集め
た。個々の画分の小アリコートを、1.0%アガロースゲルに分別した。ゲルを真
空下で乾燥せしめ、そして放射性cDNAのサイズ分布を、ゲルをX−線への照射に
より可視化した。1000bp以上のcDNA分子を含む画分を選択し、そしてプールした
。cDNAを、エタノール沈殿により濃縮し、そしてクローニングベクターに連結し
た。そのクローニングベクターは、BstXI制限酵素により消化され、そして2
つの連続的なアガロースゲル上で精製されたプラスミド pEF−BOS であった。37
5ngのプラスミドDNA を、連結緩衝液(50mMのトリス−HCl,pH7.8/10mMのMgCl2
/10mMのDTT/1mMのrATP/25mg/mlのウシ血清アルブミン)150μlにおいて15
℃で一晩、上記からのサイズ選択されたcDNA 18.75ngに連結した。次の日、その
連結反応体を、フェノール/クロロホルム/イソアミルアルコール(25:24:1
)により抽出した。核酸を、オイスターグリコーゲン5μgの存在下でエタノー
ル沈殿せしめた。沈殿物を水に溶解し、そして再びエタノール沈殿し、続いて70
%エタノールにより洗浄した。最終ペレットを水14μlに溶解し、そして1μl
のアリコートをE.コリ株DH−10B(GIBCO−BRL)中にエレクトロポレートした。
この方法により、約4×106個の組換え体のライブラリーが生成された。モノクローナル抗体4C5 によるパンニングによってのネズミIL1− レセプターアクセサリータンパク質(muIL−1R AcP)cDNAについてのスクリー ニング
前記パンニング法はこれまでに記載されている(Aruffo and Seed,Proc.Natl
.Acad.Sci.(USA)84:8573,1987)。約5×104個のクローンをそれぞれ表わ
す 3T3−LIライブラリーからの10アリコートを、10μg/mlのアンピシリン(am
p)を含むLB寒天プレート上にプレートし、そして37℃で一晩、増殖した。次の
日、個々のプールからのコロニーをプレートから、LB+amp の別の50mlアリコー
ト中に削り取り、そして37℃でさらに2〜3時間、増殖した。プラスミドDNA を
続いて、QIAGENプラスミドキット(Qiagen Inc.,Chatsworth,CA)を用いて抽出
した。次に、10の別々のDNA プールを用いて、DEAEデキストラン技法(5μgの
DNA/2×106個の細胞/9cmの直径の皿)によりCOS−7細胞をトランスフェク
トした(Molecular Cloning,A Laboratory Manual、第2版、J.Sambrook,E
.F.Fritsch,T.Maniatis,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)。
トランスフェクションの72時間後、COS 細胞を、リン酸緩衝溶液(PBS)中、0.5mM
のEDTA/0.02%のアジ化ナトリウムを用いてプレートから分離した。単一細胞
の懸濁液を個々のプールから製造した。抗−muIL−1R AcP mAb 4C5を、氷上で
1時間、細胞に結合した〔(3mlのPBS 中、10μg/mlの 4C5 mAb/0.5mM のED
TA/0.02%のアジ化ナトリウム/5.0%のウシ胎児血清(FCS)〕。細胞−mAb 懸濁
液3mlを、上記緩衝液中、2% Ficoll 6mlを通して遠心分離し(約 300×g,
5分)、結合されていないmAb を除去した。細胞を、上記緩衝液に再懸濁した。
個々のプールからの細胞を続いて、ポリクローナルサギ抗−ラットIgG(50mMのト
リス−HCl(pH9.5)中、20μg/ml、室温、1.5 時間)により被覆された単一細
菌のプレート(直径9cm)に添加し、そして PBS/1% BSAによ
り一晩、室温で阻止した。COS 細胞を、前記細菌プレート上に、室温で2〜3時
間、軽くロッキングしながら放置した。非付着細胞を、PBSによる洗浄により除
去した。残る細胞を、0.8ml のHirt溶解溶液(0.6% SDS/10mMのEDTA)0.8mlの添
加により溶解した。その溶解物を1.5ml のEppendorf 管に移し、そして1MのNa
Clを添加し、氷上で一晩インキュベートし、そして15,000×gで15分間、4℃で
回転せしめた。上清液を1度、フェノール/クロロホルム/イソアミルアルコー
ル(25:24:1)により抽出し、10μgのオイスターグリコーゲンを添加し、そ
してDNA を、7.5MのNH4OAc 0.5体積及びエタノール 2.5体積の添加により2度
、沈殿せしめた。ペレットを70%エタノールにより洗浄し、乾燥せしめ、そして
H2O 1μlに再懸濁した。次に、DNA の個々のパンニングされたプールを、E.
コリ株DH−10B中にエレクトロポレートした。エレクトロポレーションの後、個
々のプールの5×104個のコロニーを上記のようにして増殖し、そしてプラスミ
ドDNA を上記のようにして単離した。このDNA は、ライブラリーの1回のパンニ
ング富化を示す。合計3回のパンニングを、それぞれ10のライブラリープールを
維持しながら完結した。
第3回目のパンニングの後、それぞれ10のプールを用いて、DEAEデキストラン
法によりCOS 細胞をトランスフェクトした(1μgの DNA/2×105個の細胞/
6−ウェルのCostar皿のウェル)。トランスフェクションの72時間後、COS 細胞
を、第2抗体被覆されたポリスチレンビーズ(Dynal Inc.,Great Neck,NY)に
よるロセット形成により、muIL−1R AcPを発現したプールについてスクリーン
した。4C5 mAb を、PBS/2% FCSにおいて、トランスフェクトされたCOS 細胞
に室温で 1.5時間、軽くロッキングしながら結合せしめた(2μgのAb/ウェル
)。抗体を除去し、そして細胞を PBS/
2% FCSにより洗浄した。1mlのPBS/2% FCS/1μlの羊抗−ラットIgG 被
覆されたポリスチレンビース(約4×105のDynabeads M−450)を添加し、そして
室温で 1.5時間、軽くロッキングしながらインキュベートした。ビーズを除去し
、そして細胞をPBS により5〜10回洗浄した。次に、細胞を、95%エタノール/
15%酢酸においてのインキュベーションにより固定し、そしてロゼット形成につ
いて顕微鏡を用いて試験した。10のプールのうち1つ(パンニングプール#2)
が、muIL−1R AcPの表面発現のために陽性であることが見出された。
陽性クローンを同定するために、100μlのLB+amp を、2つの96−ウェルマ
イクロタイタープレートのウェルに配置した。次に、個々のウェルを、パンニン
グプール#2からの4つの個々のコロニーにより接種した。細菌細胞を、37℃で
5〜6時間、増殖せしめた。次に、プールを、個々のプレートの8の横列及び12
の縦列に、個々のウェルからの10μlのアリコートを組合し、個々の横列及び縦
列を別々に維持することによって製造した。それらのプールをそれぞれ用いて、
LB+amp における別の5ml培養物を接種し、そして37℃で一晩、増殖せめした。
次の日、プラスミドDNA を、QIAGENプラスミドキットを用いて単離した。個々の
DNA 調製物は、パンニングプール#2からの48(横列)又は32(縦列)の個々の
単離物を表わした。個々のマイクロタイタープールを用いて、上記のようにして
6−ウェルプレートにおけるCOS 細胞をトランスフェクトし、そしてトランスフ
ェクションの72時間後、細胞を上記のようにしてDynabeadロセット形成について
スクリーンした。2つの陽性プールがマイクロタイタープレートの1つから見出
され、すなわち横列Eから1つ及び縦列2から1つであった。10mlのアリコート
を、縦列及び横列の交差部分(ウェルE2)でのウェルから取り、そしてLB寒天+
amp 上にプレートした。一晩のインキュベーションの後、40の個々のコロニーを
用いて、5mlのLB+amp 培養物をそれぞれ接種した。プラスミドDNA を、QIAGEN
プラスミドキットを用いてそれらの培養物から単離した。個々のプラスミド単離
物を XbaI制限酵素により消化し、cDNA挿入体を開放し、そして 1.0%アガロー
スゲル上で分別した。この分析は、わずか3種のサイズのcDNA挿入体が陽性のマ
イクロタイタープールに表わされたことを示した。3種のプラスミドの個々の単
一の代表物を用いて、上記のようにして6−ウェルプレートにおけるCOS 細胞を
トランスフェクトし、そしてDynabeadsを用いてロゼット形成によりスクリーン
した。この場合、4C5−反応性muIL−1R AcPをコードする単一のcDNAクローン
(E2−K)が同定された。muIL −1R AcP cDNA の特徴化
cDNAクローンE2−K(pEF−BOS /muIL−1R AcP)をまず、制限酵素地図によ
り特徴づけた。XbaIによるこのクローンの消化は、 3.2kbのcDNA挿入体を開放
した。この 3.2kbの XbaIフラグメントをゲル精製し、そして両鎖のDNA 配列を
、ターミネーターとしての熱安定性DNA ポリメラーゼ及び色素−ラベルされたデ
オキシヌクレオチドと共にABI 自動DNA 配列決定機を用いることにより決定した
。このDNA 配列は、クローンの5’−プライム半分における読み取り枠(ORF)を
示した(下記参照のこと)。Intelligenetics コンピューターソフトウェアを用
いての制限酵素地図は、ORF 内での 1.4kbの PstI制限フラグメントを示した。
この 1.4kbのフラグメントをゲル単離し、そして追加のmuIL−1R AcP cDNA ク
ローンを同定するためにプローブとして使用した。前で記載された3T3−LI cDNA
ライブラリーからの約6×105個の追加のクローンを上記のようにしてプレート
した。コロニーリフト(colony lift)を行ない(Mo
lecular Cloning,A Laboratory Manual、第2版、J.Sambrook,E.F.Fritsch
,T.Maniatis,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989)、そしてそのリ
フトを、Multiprime DNAラベリングシステム(Amersham Co.,Arlington Heights
,IL)を用いてのランダム−プライミングにより〔32P〕−dCTPによりラベルさ
れた 1.4kbの PstI制限フラグメントによりプローブした。この場合、2種の追
加の相同cDNAクローンを単離した。1つは 1.0kbの挿入体を含み、そして他の1
つは XbaI消化により決定されるような 4.3kbの挿入体を含んだ。その 4.3kbの
挿入体のDNA 配列を、muIL−1R AcP ORFの配列を確かめるために上記のように
して決定した。muIL −1R AcP cDNA クローンの配列分析
muIL−1R AcP cDNA 挿入体におけるリーディングフレームのヌクレオチド配
列は、図10Aに示されている〔配列番号4〕。この読み取り枠(ORF)は、570個の
アミノ酸のタンパク質をコードする1710bpから成る。図10B〔配列番号6〕に示
されるアミノ酸配列は、 Ala−1の後の切断による20個のアミノ酸の NH2−末端
シグナルペプチド、Ser1−Glu 339 からの細胞外ドメイン、Leu 340−Leu 363
からの疎水性トランスメンブランドメイン及び Glu 364−COOH末端の細胞質末端
を予測する。7つの可能性あるN末端グリコシル化部位はすべて、細胞外ドメイ
ン内に含まれる。
Intelligenetics コンピュータープログラムを用いてのタンパク質配列に関す
るデータベース研究は、muIL−1R AcPがマウス、ヒト、鶏及びラットからのIL
−1タイプI及びIL−1タイプIIレセプターの両者に対しての有意な相同性を有
することを示す。それらのタンパク質の個々に対する相同性は約25%であり、そ
してそのタンパク質配列じゅうに均等に分布される。muIL−1R AcPのアミノ酸
配列のさらなる分析は、それが免疫グロブリンスーパーファミリー
のメンバーであることを示す。IL−1レセプターのすべての細胞外ドメインに保
存され、そして3種の IgG−株ドメインの形成を相当する3対のシステイン残基
は、好ましくは、muIL−1R AcPに保存される。例8
COS 細胞に発現されるネズミ組換えIL−1R AcPへのMab 4C5 の結合
muIL−1R AcPのためのcDNAがmAb 4C5 と反応性のタンパク質をコードするこ
とを確かめるために、組換えmuIL−1R AcPをトランスフェクトされたCOS 細胞
上で発現し、そして〔125I〕−4C5 の直接的な結合について試験した。COS 細
胞を標準方法を用いて、pEF−BOS/muIL−1R AcPによりエレクトロポレートし
た。エレクトロポレーションの後、細胞を2〜3×105個の細胞/ウェルで6−
ウェル組織培養プレート上に接種した。48〜72時間後、増殖培地を除去し、そし
て1×106cpmの〔125I〕−4C5 を含む結合緩衝液(RPMI/5% FCS)1mlを、
単独で(合計の結合)、又は寒冷インヒビターとしての2μgのラベルされてい
ない4C5 の存在下で(非特異的結合)、ウェル当たりに添加した。合計及び非特
異的結合の両者は二重反復して実施された。40℃での3時間のインキュベーショ
ンの後、結合緩衝液を除去し、そして細胞をPBS により3度洗浄した。次に、細
胞を 0.5% SDS 0.75ml の添加により溶解した。その溶解物を収穫し、そして結
合された計数を決定した。特異的結合は、合計の計数から非特異的計数を引き算
することによって計算された。特異的計数は約 30,000cpm/ウェルであり、そし
て8%の非特異的バックグラウンドは、pEF−BOS/muIL−1R AcPがCOS 細胞に
おける4C5 免疫反応性タンパク質の発現を指図することを示唆する。
COS 細胞に発現される組換えmuIL−1R AcPのサイズを、〔36S〕−メチオニ
ンによるトランスフェクトされたCOS 細胞の代謝性ラベリング、及びmAb 4C5 又
は2E6 によるラベルされたmuIL−1R AcPの免疫沈殿により決定した(表2)。
pEF−BOS/muIL−1R AcPによるエレクトロポレーションの36時間後、培地を除
去し、そしてCOS 細胞をメチオニン−フリーの培地〔DMEM(メチオニン−GIBCO
−BRL を有さない、高いグリコース)/10% FBS/1mMのL−グルタミン/1mM
のピルビン酸ナトリウム〕により1度、洗浄した。新鮮なメチオニン−フリーの
培地を添加し、そして37℃での5〜8時間のインキュベーションの後、50〜100
μCiの35S−メチオニンを培地1ml当たりに添加し、そして24時間インキュベー
ションを続けた。次に、培地を除去し、そして細胞を冷PBS により2度、洗浄し
た。細胞を、RIPA緩衝液(0.5%のNP−40,0.5%の Tween−20,0.5%のデオキシ
コレート、420mM のNaCl,10mMのKCl,20mM のトリス、pH7.5,1mMのEDTA)の添
加により溶解し、そして氷上で15分間インキュベートした。その溶解物を管に移
し、そして15,000×gで15分間、回転せしめた。溶解物を、500μlの溶解物へ
の40μlの GammaBind G Sepharose(RIPA緩衝液において50%(v/v))(Ph
armacia Biotech Inc.,Piscataway,NJ)の添加により前もって洗浄し、そして
4℃で一晩インキュベートした。次の日、その前もって洗浄された溶解物を30秒
間、マイクロフュージにおいて回転せしめ、そして溶解物を洗浄した管に移した
。さらに40μlのGammaBind G Sepharose を、20μgのmAb 4C5 又は2E6(表2
)と共に添加し、そしてその免疫沈殿物を回転しながら、4℃で3時間インキュ
ベートした。Sepharose−Ab複合体を回転沈殿せしめ、そしてRIPA緩衝液により
1度、50mMのHEPES,pH7.9/200mM のNaCl/1mMのEDTA/0.5%のNP−40により
1度、及び25mMのトリス、pH7.5/
100mM のNaCl/0.5%のデオキシコレート/1.0%の Triton X−100/0.1%のSD
S により1度それぞれ洗浄した。タンパク質を、20μlの2× Laemmliサンプル
緩衝液(Laemmli,Nature 227:680,1970)の添加によりビーズから開放した。タ
ンパク質をトリス−グリシン PAGE における電気泳動により分離し、そしてオー
トラジオグラフィーにより可視化した。図11に示されるように、トランスフェク
トされたCOS 細胞からのmAb 4C5 又は2E6 により免疫沈殿された組換えmuIL−1
R AcPは、70〜90kDa の広いバンドとして移動する。タンパク質は擬似トランス
フェクトされたCOS 細胞からは沈殿されなかった。例9
COS 細胞における組換えIL−1R AcPの発現:〔125I〕−ラベルされたIL−1
タンパク質及びモノクローナル抗体との反応性
〔125I〕−ラベルされたIL−1,4C5 及び4E2 のための組換えIL−1R AcP
の結合特性を決定した(図12)。データは、〔125I〕−4C5 結合により決定さ
れる場合、組換えIL−1R AcP〔Cos(4C5)〕の高レベル発現を示したが、しか
し対照のトランスフェクトされたCOS 細胞〔Cos(PEF−BOS)〕と比較される場合
、〔125I〕−ヒトIL−1α結合の上昇を示さなかった。比較のために、〔125I
〕−35F5結合により決定されるような、COS 細胞〔COS(Mu−IL−1R)〕における
ネズミ組換えタイプIレセプターの高レベル発現が、放射性ラベルされたIL−1
β及びIL−1β結合の対応する上昇により達成された(図13)。例10
EL−4細胞からの天然のネズミIL−1レセプターアクセサリータンパク質(IL−
1R AcP)の精製
ネズミEL−4細胞(100g)を、8mMのCHAPS,5mMのEDTA及びプ
ロテアーゼインヒビターペプスタチン(10μg/ml)、ロイペプチン(10μg/
ml)、ベンザミジン(1mM)、アプロチニン(1μg/ml)及びPMSF(0.2mM)を
含むPBS 1lに溶解した。不溶性物質を除去するために 100,000×gでの遠心分
離の後、上清液を、50mlの小麦胚芽アグルチニン(WGA)アガロースカラム(Vector
Laboratories,Inc.)上に0.8ml/分で負荷した。カラムを平衡緩衝液(PBS,8mM
のCHAPS,5mMのEDTA)、続いて0.5MのNaClを含む平衡緩衝液により洗浄し、そ
して結合されたタンパク質を、8mMのCHAPS 及び 0.3MのN−アセチル−D−グ
ルコサミンを含むPBS により溶出した。
3回のWGA アガロースカラム実験からの糖−溶出された画分をプールし、そし
て8mMのCHAPS を含むPBS により平衡化された5mlのイムノアフィニティーカラ
ム〔ジメチルピメリミデートを通してプロテインGセファロースに架橋されたmA
b 4C5 抗体(Stern,A.S.and Podlaski,F.J.,Techniques in Protein Chem
istry IV,R.H.Angeletti,ed.,pp 353-360,Academic Press,NY,1993)〕
上に1ml/分で負荷した。カラムを平衡緩衝液、続いてIMのNaClを含む平衡緩
衝液により洗浄した。結合されたタンパク質を、8mMのCHAPS を含む、50mMのジ
メチルアミン緩衝液(pH11.5)により溶出した。IL−1R AcPを含む画分を、4
mMのCHAPS を含むPBS に対して透析し、そして濃縮した。
すべてのカラム画分を、mAb 4C5 による SDS−PAGE/イムノブロット分析によ
りIL−1R AcPの存在についてモニターした。SDS−PAGEを8〜16%グラジエン
トゲル(Novex)上で実施し、そしてタンパク質を記載のようにしてニトロセルロ
ースに移した(Towbinなど.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 76:4350,1979)。15
0mM のNaCl2及び0.01%のチメロザール(pH7.5)を含む50mMのトリス中、2.5
%カゼインによるニトロセルロースのブロッキングの後、ブロットを mAb 4C5(
5μg/ml)と共にインキュベートし、続いて、HRP−接合されたヤギ(Fab)2抗
−ラット抗体(Tago Immunologicals)と共にインキュベートした。ブロットを、E
CL Sptem(Amersham Life Science)により展開せしめた。
最終タンパク質調製物のアミノ酸組成(Hollfelderなど.,J.Protein Chem.
12:435,1993)が表6に示されており;それは、cDNAクローン〔配列番号1〕
(図16)からの推定されるタンパク質配列〔配列番号3〕から予測される組成に
類似する。サンプルの残りを SDS−PAGEにゆだね、PVDF膜(Matsudaira,J.Bio
l.Chem.262:10035,1987)に移し、そしてクーマシーブル−R−250により染
色した。4C5 抗体と免疫反応性である、80kDa でのタンパク質−染色バンドを、
NH2−末端配列分析により分析した(Hollfelderなど.,J.Protein Chem.12:4
35,1993)。2種の配列を得(サイクル当たり個々のアミノ酸1〜3pモル)、
この1つは、ネズミIL−1R AcPの発現クローニングから得られた推定されるタ
ンパク質配列の残基1〜12(SERXDDWXLDTM)に適合した(図10B)。
EL−4細胞から溶解されたIL−1R AcPは、4C5 抗体によるイムノブロット分
析により決定される場合、Mr=80kDa を有するけれども、cDNA配列からのタンパ
ク質の推定される分子量は66kDa である。この見掛けの差異は、たぶん、アクセ
サリータンパク質のグリコシル化による。この論点と取り組むために、親和性精
製されたIL−1R AcPを SDS−PAGEにゆだね、そして80kDa の 4C5−免疫反応性
タンパク質に対応するクーマシーブル染色されたバンドを、ゲルから溶出し、そ
してトリフルオロメタンスルホン酸により化学的に脱グリコシル化した(Edgeな
ど.,Anal.Biochem.118:131,1981)。その脱グリコシル化されたタンパク質
は SDS−PAGEにおいてMr=
63〜64kDa に移動し、この値は、cDNA配列からの推定される分子量と良好に一致
する。
例11
ヒトIL−1レセプターアクセサリータンパク質のゲノムクローンの単離交差−ハイブリダイゼーションによるスクリーニング
ネズミIL−1R AcPからの配列との交差−ハイブリダイゼーションによりヒト
cDNAライブラリーをスクリーニングすることによってIL−1R AcPのヒト相同体
をコードするcDNAを同定し、そして単離するための試みを行なった。RAJ1細胞又
はNC37細胞から単離されたmRNAから調製されたヒトcDNAライブラリーを、ネズミ
IL−1R AcP
cDNA によりプローブしたが、初期の試みは、たぶん、それらの細胞におけるヒ
ト相同体のひじょうに低い発現のために不成功であった(例12を参照のこと)
。本発明者は、続いてヒトcDNAライブラリーをスクリーンするために使用される
特定の配列を単離するためにヒトゲノムライブラリーをスクリーンすることを決
定した。
ネズミIL−1R AcP cDNA クローン〔3.2kb の XbaIフラグメント〕及びネズ
ミIL−1R AcP cDNA クローンの制限フラグメント〔1.4kb の PstIフラグメン
ト及び 843bpのBamHI/ SalIフラグメント〕を続いて、ヒトゲノムDNA の低緊
縮サザンブロット分析を行なった(Clontech,Palo Alto,CA)。この分析は、ネ
ズミプローブがヒトゲノムに存在する相同配列を検出することができる最適なハ
イブリダイゼーション及び洗浄条件を決定するために行なわれた。ネズミIL−1
R AcP cDNA プローブとのハイブリダイゼーションを、ハイブリダイゼーション
緩衝液A(2×SSC,20%ホルムアミド、2× Denhardt's,100μg/mlの酵母R
NA,0.1% SDS)において37℃で一晩、行なった。プローブを、Prime−It II
Random Primer Labeling キット(Stratagene,La Jolla,CA)を用いて〔32P〕
−dCTPによりラベルした。ブロットを37℃で開始して種々の温度点で2×SSC 及
び0.01% SDSにより洗浄した。最適条件は、〔32P〕−843bp のBamHI/SalI
フラグメントの使用、ハイブリダイゼーション緩衝液Aにおいて37℃での一晩の
ハイブリダイゼーション、55℃で2×SSC,0.01% SDSにおける洗浄であること
が決定された。それらの条件は、最低のバックグラウンドを生成し、そして市販
のヒトゲノムライブラリーをスクリーンするために使用された。
IL−1R AcPのヒトゲノムクローンを同定するために、Lambda FIX #944201
(Stratagene,La Jolla,CA)におけるヒト肺線維芽細胞ライブラリーをスクリ
ーンした。4.8×105個のプラークを標準
のプラークハイブリダイゼーション技法(Molecular Cloning,A Laboratory Ma
nual、第2版、J.Sambrook,E.F.Fritsch,T.Maniatis,Cold Spring Harbo
r Laboratory Press,1989)により、上記条件を用いてスクリーンした。6つの
ハイブリダイゼーション陽性ファージクローンを、連続的プラークハイブリダイ
ゼーションにより精製した。2つのファージクローンをさらに特徴づけた(#1
及び#7)。ヒトゲノムクローンの特徴化
ヒトIL−1R AcPゲノムクローンを、制限酵素地図によりまず、特徴づけた。
バクテリオファージラムダDNA を、Lambda Sorbファージ吸着剤(Promega,Madi
son,WI)を用いてクローン#1及び#7から単離した。ファージDNA をSacIに
より消化し、挿入体を開放し、そして次に、そのフラグメントを1%アガロース
ゲル上での電気泳動により分離した。両クローン#1及び#7のための挿入体は
約17kbのサイズであった。クローン#1及び#7のさらなる地図形成を、 XbaI
及びEcoRIを用いて行なった。消化されたDNA を、1%アガロース上での電気泳
動により分離し、ナイロン膜(ICN,Irvine,CA)に移し、そしてサザンブロット
分析のために架橋した。前記膜を、前で記載されたネズミIL−1R AcPの 843bp
(BamHI/ SalI)フラグメントによりハイブリダイズせしめた。プローブを、
Prime−It II Random Primer Labeling キット(Stratagene,La Jolla,CA)
を用いて〔32P〕−dCTPによりラベルした。ブロットを、前記の低緊縮ハイブリ
ダイゼーション条件を用いて、ハイブリダイズし、そして洗浄した。
EcoRI消化物からの 4.5kbフラグメント及び XbaI消化物からの 2.6kbフラグ
メントを、ネズミIL−1R AcP配列へのハイブリダイゼーションのための陽性と
して同定した。前記4.5 フラグメント及
び 2.6kbフラグメントを、0.8 % Seaplaqueアガロース(FMC,Rockland,ME)か
ら単離し、そしてQiaex(Oiagen,Chatsworth,CA)により精製した。それらのフ
ラグメントを、ベクターpBluescript IISK+(Stratagene,La Jolla,CA)中にサ
ブクローン化し、特徴化を促進した。プラスミドDNA を、Qiagenプラスミドキッ
ト(Qiagen,Chatsworth,CA)を用いて調製した。
サザンブロット分析を行ない、ヒトゲノムにおける相同配列を検出するために
より適切であるフラグメントを決定した。前記 4.5kb及び 2.6kbのフラグメント
をプローブとして使用した。低緊縮ハイブリダイゼーション条件は次の通りであ
った:5×SSC ,50%ホルムアミド、5×Denhardt's,100μg/mlの酵母RNA,
0.1 % SDS,37℃、一晩のハイブリダイゼーション。プローブを、Prime−ItII
Random Primer Labeling キット(Stratagene,La Jolla,CA)を用いて〔32
P〕−dCTPによりラベルした。膜を、37℃で開始して、種々の温度点で、高い緊
縮条件(0.1×SSC,0.01 % SDS)を用いて洗浄した。最適条件を決定し、ヒトcDN
Aライブラリーをスクリーンする場合、huIL−1R AcPに対して特異的であるプ
ローブの選択を確保した。それらの最適条件は、例12に記載されている。ヒトゲノムクローンの配列分析
pBluescript IISK+/2.6kb ヒトゲノムIL−1R AcPプラスミドDNA を、熱安
定性DNA ポリメラーゼ及びターミネーターとしての色素−ラベルされたジデオキ
シヌクレオチドと共に、ABI 自動DNA 配列決定機を用いて配列決定した。予備DN
A 配列分析は、このDNA がネズミIL−1R AcPの細胞内ドメインをコードする配
列に対して90%の相同性を有する 150−ヌクレオチド領域を含むことを示した。例12
ヒトIL−1R AcPのcDNAクローンの単離YT 細胞cDNAライブラリーの構成
mAb 2E6(例2、表2)を、ネズミIL−1R AcPとのその反応性により当初は特
徴づけた。予備データは、mAb 2E6 がヒト細胞上のIL−1R AcPを検出すること
を示した。多くのヒト細胞系を〔125I〕−2E6によりスクリーンし、そしてYT細
胞系(Yodoi など.,J.Immunol.134:1623,1985)は他のヒト細胞系、たとえば
RAJIに比較して、細胞当たり比較的多数の2E6 反応性部位を発現したことが決定
された。従って、YT細胞系を、cDNAライブラリー構成のためのRNA 源として選択
した。
全RNA をYT細胞から抽出し、そしてcDNAを、本明細書に記載のようにしてこの
RNA から製造した(例7:3T3−LI cDNA ライブラリー構成)。EcoRIアダプタ
ー(Stratagene,La Jolla,CA)を、前記得られたcDNAに連結し、そして1000bp
以上の分子を、本明細書に記載のようにしてSephacryl SF500 カラム上への通過
により選択した(例7:3T3−LI cDNA ライブラリー構成)。cDNAをエタノール
沈殿により濃縮し、そしてクローニングベクターに連結した。クローニングベク
ターは、EcoRI制限酵素により消化され、そして脱リン酸化されたλZAP IIファ
ージ(Stratagene)であった(供給者により提供されるような)。上記からのサ
イズ選択されたcDNA 100ngの10アリコートを、15℃で一晩、連結緩衝液(66mMの
トリス−HCl,pH7.5/5mMのMgCl2/1mMの DTE/1mMのrATP)5μl中、λZAP
IIアーム(EcoRI消化され、そして脱リン酸化された)1μgにそれぞれ連結
した。次の日、前記連結物をプールし、そして Gigapack IIIパッケージング抽
出物を用い及び製造業者の説明書(Stratagene)に従って12の4μlアリコート
におけるλファージ中にパッケージングした。パッケージされたファージを、非
組換えファージを区別するために5mMのイソプロピル−β−D−チオガラクトピ
ラ
ノシド(IPTG)(Boehringer Mannheim Co.,Indianapolis,IN)及び4mg/ml
の5−ブロモ−4−クロロ−3−インドールイル−β−D−ガラクトピラノシド
(X−Gal)(Boerhinger−Mannheim)の存在下で、細菌株XL1−Blue−MRF(Strat
agene)にプレートすることにより力価した。次の日のプラークの計数は、3.55×
106個の組換え体のライブラリーが、0.1%以下の非組換えバックグラウンドを
伴って得られたことを示した。IL −1R AcPのヒトゲノムクローンフラグメントとのハイブリダイゼーションに よるヒトcDNAライブラリーのスクリーニング
huIL−1R AcPのための特異的プローブであるとして前に記載された 2.6kbの
XbaI制限フラグメントを、YT cDNA ライブラリーをスクリーンするために、低
緊縮ハイブリダイゼーション(5×SSC,50%ホルムアミド、5×Denhardt's,1
00μg/mlの酵母RNA,0.1% SDS,37℃、一晩)、高緊縮洗浄条件(0.1×SSC,0
.01%の SDS,40℃)下で使用した。4.8×105個のプラークを、標準のプラークハ
イブリダイゼーション技法(Moleculr Cloning,A Laboratory Manual、第2版
、J.Sambrook,E.I.Fritsch,T.Maniatis,Cold Spring Harbor Laboratory
Press,1989)によりスクリーンした。3種のハイブリダイゼーション陽性ファ
ージクローン(#3,#5及び#6)を、連続プラークハイブリダイゼーション
により同定し、そして精製した。λZAP IIベクターからの挿入体DNA を含むpBlu
escript SK(−)ファージミドの切断を、製造業者の手段に従って行なった。ヒトcDNAクローンの特徴化
pBluescript SK(−)におけるヒトIL−1R AcP cDNA 挿入体#3,#5及び
#6を、制限酵素地図形成によりさらに特徴づけた。始めに、ミニプレプラスミ
ドDNA を、急速煮沸法(Holmes and Qui
gley,Anal.Biochem.114:193,1981)により調製した。続いて、プラスミドD
NA を、Qiagenプラスミドキットにより調製した。そのプラスミドDNA をEcoRI
により消化し、挿入体を開放し、そしてその挿入体を1%アガロース上での電気
泳動により分離した。クローン#3は 2.3kbの挿入体を含み、クローン#5は 1
.4kbの挿入体を含み、そしてクローン#6は 2.7kbの挿入体を含んだ。さらなる
制限地図形成は、すべての3種のクローンに存在する単一の PvuII部位を示す。ヒトIL−1R AcP cDNA クローンの配列分析
クローン#3,#5及び#6からのプラスミドDNA を、熱安定性DNA ポリメラ
ーゼ及びターミネーターとしての色素−ラベルされたジデオキシヌクレオチドと
共にABI 自動DNA 配列決定機を用いて配列決定した。予備配列の分析は、クロー
ン#3及び#6のみが、ネズミIL−1R AcP cDNA に対して相同である挿入体を
有することを示した。従って、クローン#3及び#6挿入体を完全に配列決定し
た。配列の分析は、クローン#3及び#6が重複クローンであることを示す。ク
ローン#3及び#6の図的な表示は、図14に示される。クローン#3は、ATG 開
始コドン及びコード領域の5’側部分を含む。クローン#6は、cDNAの3’側部
分及びTGA 停止コドンを含む。それらの2つの重複クローンを、完全な長さのhu
IL−1R AcP cDNA を構成するために使用した。例13
完全な長さのヒトIL−1R AcP cDNA の構成
制限エンドヌクレアーゼマッピング及び予備配列分析は、クローン#3及びク
ローン#6に存在する単一の BstXI部位が存在することを示した。重複クロー
ン#3及び#6の図的な表示は、図14に示されている。クローン#3及び#6を
、制限酵素 BstXI及び X
baIにより消化した。約 846bp及び約2700bpのフラグメントを、0.7 % Seaplaq
ueアガロース(FMC,Rockland,ME)によりそれぞれクローン#3及びクローン#
6から調製し、そしてQiaex 法(Qiagen,Chatsworth,CA)により精製した。
完全な長さのヒトIL−1R AcPを、哺乳類発現ベクターpEF−BOS(Mizushima
and Nagato,Nuc.Acids Res.18:5322,1990)中へのサブクローニングにより
調製した。pEF−BOS プラスミドDNAを XbaIにより消化し、ウシ小腸ホスファタ
ーゼ(Boehringer Mannheim,Indianapolis,IN)により処理し、0.7 % Seaplaqu
eアガロースゲル上での電気泳動により分離し、そしてQiaex 法(Qiagen,Chats
worth,CA)により精製した。上記 846bp及び約2700bpの BstXI/XbaIフラグ
メントを、XbaI−切断のpEF−BOS 発現ベクター中に連結し、そしてその連結生
成物を用いて、MC1061補体細胞を形質転換した。その形質転換された細胞を、10
0μg/mlのアンピシリンを含むLB寒天プレート上にプレートし、そして37℃で
一晩、増殖せしめた。次の日、12の個々のコロニーを取り、アンピシリン(100μ
g/ml)を含むLBを接種し、そして37℃で一晩インキュベートした。ミニプレプ
ラスミドDNA を、急速煮沸法(Holmes and Quigley,Anal.Biochem.114:193
,1981)により個々の接種されたコロニーから調製した。制限エンドヌクレアー
ゼ分析は、10のクローンが pEF−BOS におけるプロモーター領域に対して正しい
配向で適切な挿入体を含むことを確かめた。
プラスミドDNA を、Qiaex 法(Qiagen,Chatsworth,CA)により2種の陽性ク
ローン#1及び#9から単離した。両プラスミドの両鎖のヌクレオチド配列を、
例7に記載のようにして決定した。完全な長さのhuIL−1R AcP cDNA 内に含ま
れる1710bpの読み取り枠(ORF)の配列を図15〔配列番号1〕に示す。図6に示さ
れる推定され
るアミノ酸配列〔配列番号3〕は、20個のアミノ酸シグナルペプチド(Met-20−A
la-1)、推定上の細胞外ドメイン(Ser1−Glu 339)、疎水性トランスメンブラン
ドメイン(Leu 340−Leu 363)及び細胞質末端(Glu 364−Val 550)から成る 570個
の残基のタンパク質をコードする。7つの可能性あるN−連結のグリコシル化部
位は、細胞外ドメイン内にすべて含まれる。すべての7つの部位は、ネズミとヒ
トIL−1R AcP間に保存される。例14
可溶性ヒトIL−1R AcPの発現
huIL−1R AcPを発現するために、タンパク質の可溶形を、バキュロウィルス
発現システムにおける発現のために構築した。このシステムは、真核細胞におい
て組換えタンパク質を過剰生成するために有用である(Luckow and Summers,Bio
/Technology 6:47,1988)。ポリメラーゼ鎖反応(PCR)方法(Innis M.A.,など
.,PCR方法:A guide to Methods and Applications,Academic Press,San Die
go)を用いて、huIL−1R AcPの細胞外ドメインの可溶形をコードするアンプリ
コンを生成した。手短に言及れば、2つのオリゴヌクレオチドプライマーを、Ap
plied Biosystems合成機上で合成した。前進プライマーは、BamHI部位、及びシ
グナルペプチドの始めの11個のアミノ酸のためのコドンを含んだ:(5')GGCC G
GA TCC ATG ACA CTT CTG TGG TGT GTA GTG AGT CTC TAC(3')〔配列番号10〕。
後進プライマー配列は、トランスメンブランドメインの直前の11個のアミノ酸、
Ala スペーサー、及びGlu-Glu-Phe 標識、続いて停止コドンTAG 及び KpnI部位
をコードした:(5')CGCGCG GGT ACCCTA GAA CTC TTC AGC TTC CAC TGT GTA TC
T TGG AGC TGG CAC TTT CTGC(3')〔配列番号11〕。COOH末端でのGlu-Glu-Phe
トリペプチド標識が、組換えタンパク質の抗体検出のためのエピトープを供給
するために構築された。このトリペプチド標識は、α−チューブリンに対する市
販のモノクローナル抗体により認識される(Skinnerなど.,J.Biol.Chem.266
:14163,1991)。
前進及び後進プライマーは、鋳型としてクローン#3(図14)を用いて、huIL
−1R AcP の細胞外ドメインを増幅するために使用された。その得られる約 80
0bpのPCR アンプリコンを、BamHI及び KpnIにより消化した。消化されたフラ
グメントを、0.7 % Seaplaqueアガロースを通しての電気泳動にゆだね、そして
Qiaex 法(Qiagen,Chatsworth,CA)により精製した。次に、可溶性ヒトIL−1
R AcP細胞外ドメインをpNR1、すなわちバキュロウィルストランスファーベクタ
ーpVL941(PharMingen,San Diego,CA)の誘導体中にサブクローン化した。pNR1
を、位置7196でのEcoRI部位の除去によりpVL941から調製した(EcoRIによる切
断、及びクレノウDNA ポリメラーゼによる付着端のフィルイン)。次に、DNA を
、再連結、次にBamI及びAsp 718(KpnIイソシゾマー)による切断、及びBamH
I,EcoRI及びAsp 718 認識配列を含む次のオリゴヌクレオチドの挿入にゆだね
た:
(5')GATCCAGAATTCATAATAG(3')〔配列番号12〕
(3')GTCTTAAGTATTATCCATG(5')〔配列番号13〕。
BamHI,EcoRI及びAsp 718 制限部位は、pNR1においてユニークである。
pNR1プラスミドDNA を、BamHI及びKpnIにより消化し、そしてQiaex 法(Qia
gen,Chatsworth,CA)により0.7 % Seaplaqueアガロースゲルから精製した。B
amHI/ KpnIの約 800bpのhuIL−1R AcP PCRアンプリコンフラグメントを、B
amHI/ KpnI切断されたpNR1発現ベクター中に連結した。その連結生成物を用
いて、MC1061コンピテント細胞を形質転換し、次に、それを、アンピシリン(100
μg/ml)を含むLB寒天上にプレートし、そして37℃で一晩、増殖した。次の日
、36の独立したコロニーを取り、そしてアンピシリン(100μg/ml)を含むLB
中に接種した。ミニプレプDNA を急速煮沸法(Holmes and Quigley,Anal.Bioc
hem.114:193,1981)により調製した。DNA を制限エンドヌクレアーゼ地図形
成により分析した。30のプラスミドクローンは、正しい挿入体を含むことが示さ
れた。プラスミドDNA を、Qiagen法(Qiagen,Chatsworth,CA)により2種の陽
性クローン(#11,#25)から調製した。それらのクローンを、配列分析により
確証した。
pNR1/可溶性ヒトIL−1R AcP DNA(クローン#25)を、Baculo Gold トラン
スフェクションキット(PharMingen,San Diego,CA)を用いて、線状化されたAcR
P23.lacZバキュロウィルスDNA(PharMingen,San Diego,CA)によりSF9(Spod
optera frugiperda)細胞中に同時トランスフェクトした。トランスフェクション
に続いて、組換えバキュロウィルスを、BaculoGold Transfection キット(Phar
Mingen)に記載の手段に従って、単離し、そしてフラーク精製した。プラークを
、記載のようにしてMTT による染色により可視化した(Shanafelt,Biotechniqu
esll:330,1991)。12の個々のウィルスプラークを単離し、そしてウィルス粒
子を、ローター上での4℃で一晩のインキュベーションにより0.5mlのSF−9培
地(IPL−41+10% FBS−JRH Biosciences,Lenexa,KS)中にアガロースから溶離
した。個々の組換えウィルスを、PCR により挿入体の存在について、及びイムノ
ブロット分析により組換えヒトIL−1R AcPの発現について分析した。PCR 増幅
のために、ウィルスDNA を抽出し、Taq DNAポリメラーゼ及び適切なpNR1前進及
び後進プライマー(BamHI/Asp 718 クローニング部位に対して)と共にインキ
ュベートし、そして標準のPCR 法(Innisなど.,PCR Protocols,Academic Pre
ss,San Diego,1990)を用いて増幅した。個々のアンプリコンを1.5%アガロー
ス上での電気泳動により分析した。その結果は、試験された11のプラークのうち
10のプラークが正しい挿入体サイズに対応する約1kbの挿入体を含むことを確証
した。
イムノブロット分析のために、ヒトIL−1R AcP+標識(組換えウィルスによ
り感染されたSf9細胞の上清液からの)を、ストレプトアビジン−アガロース(
Pierce,Rockford,IL)上に固定されたビオチニル化された抗−チューブリン抗
体(YLI/2)(Harlan Bioproducts)との反応により単離した。タンパク質を、0.
2 Mのグリシン(pH2.7)により抗−チューブリン抗体マトリックスから溶離し、
そして画分を3Mのトリス塩基により中和した。溶離されたタンパク質を、β−
メルカプトエタノールを伴わないでLaemmli サンプル緩衝液により処理し、8%
アクリルアミド(Novex)スラブゲル上で分離し、そして 0.2μのニトロセルロー
ス膜(Schleicher & Schuell,Keene,NH)に移した。その固定されたタンパク質
を、YL 1/2 抗体(10μg/ml)及びペルオキシダーゼ接合のヤギ−抗−ラット
抗体(1:10,000の希釈度)(Boehringer Mannheim Biochemicals)によりプロ
ーブした。免疫反応性バンドを、製造業者の方法に従ってECL(Amersham)により
可視化した。この分析は、ヒトIL−1R AcP+標識挿入体を含む組換えウィルス
により発現された、200kDa以上のタンパク質を同定した。
プラーク#2及び#12からの組換えウィルス(ヒトIL−1R AcP+標識を発現
するものとしてイムノブロット分析により同定された)を増幅し、免疫化のため
にヒトIL−1R AcP+標識の大規模生成に使用されるウィルスストックを得た。
Sf9細胞を、1%ウシ胎児血清を有するEX−(ELL40)(JRH Biosciences,Lenex
a,KS)において27℃で、対数増殖(1×106個の細胞/ml)で増殖し、記載のよ
うにして(O'Reillyなど.,Baculovirus Expression Vectors,a Laboratory Ma
nual,Oxford Univ.Press,1994)、組換えバキュロウィルスにより感染せしめ
、そして古い培地を感染後3〜5日で収穫した。細胞を遠心分離によりその古い
培地から除去し、そして可溶性ヒトIL−1R AcP+標識を、下記例15に記載のよ
うにして、固定されたYL 1/2 抗体から成る親和性マトリックス上で精製した。
その精製されたヒトIL−1R AcP+標識を用いて、マウスを免疫化した。例15
ヒトIL−1R AcPーアクセサリータンパク質(huIL−1R AcP)に対して特異的
なモノクローナル抗体の調製及びスクリーニング
3種の方法が、そのhuIL−1R AcPに対して特異的な抗体を成長せしめるため
に使用される。ヒト組換えIL−1R AcPを発現するCOS 細胞によるマウス及びラットの免疫化
COS 細胞(4×107個)を、製造業者の方法に従って、250μF及び 350ボルト
でのBioRad Gene Pulserにおいて、十分な長さのhuIL−1R AcP発現プラスミド
(20μg、例13に記載される)によるエレクトロポレーションによりトランスフ
ェクトした。トランスフェクトされた細胞を、250mm×250mm のNunc組織培養ト
レーにプレートし、そして72時間の増殖の後、収穫した。トランスフェクトされ
た細胞を、37℃で10分間のNO-Zyme(JRH Biosciences)による処理により組織培養
トレーから開放した。細胞を収穫し、PBS(pH7.4)により洗浄し、そして免疫化
のために使用した。マウス及びラットを、0,7,14及び28日で、huIL−1R A
cPを発現するCOS 細胞(1×107個の細胞/動物)による腹腔内(i.p.)路
により免疫化した。40日目、動物から採血し、huIL−1R AcPに対する抗体
応答の力価を決定した(特定アッセイのためには下記を参照のこと)。動物を、
40日後、2〜4週の間隔で追加免疫した(1×107個の細胞、i.p.)。huIL
−1R AcPに対して特異的な血清抗体力価を、個々の追加免疫の後、10〜12日で
決定した。動物が十分な血清抗体力価(たとえば、血清の1/1000希釈溶液は、
ヒトYT及びRAJI細胞から溶解されたIL−1R AcPに架橋される〔125I〕−IL−
1βの一定量の複合体の少なくとも50%を免疫沈殿せしめる)を生成せしめる場
合、それらはそれらの脾臓細胞を単離する調製において追加免疫を与えられる。
それらの最終追加免疫は、2回の連続した日に、i.v.及びi.p.投与され
る1×107個の細胞から構成される。最後の免疫化の3日後、脾臓細胞を動物か
ら単離し、そしてハイブリドーマ細胞を前に記載のようにして生成した。huIL−
1R AcPに対して特異的な抗体を分泌するハイブリドーマ細胞を、下記アッセイ
により同定する。ハイブリドーマ細胞を、例1に記載のようにしてクローン化す
る。精製されたヒト組換え可溶性IL−1R AcPによるマウス及びラットの免疫化
a.COS 細胞及びバキュロウィルス発現システムにおけるヒト組換え可溶性IL −1R AcPの調製
上記のようにして、COS 細胞を、C−末端で挿入された標識(Glu,Glu,Phe
)(Skinner など.,J.Biol.Chem.266:14163,1991)を有するhuIL−1R AcP
の細胞外ドメイン(可溶性IL−1R AcP、アミノ酸1−399 +Ala +Glu +Glu
+Phe)を発現するプラスミドDNA によりトランスフェクトする。前記標識は、抗
−チューブリン抗体YL 1/2(Harlan Bioproducts)による認識のための配列をコ
ードする。培地を、トランスフェクションの72時間後、細胞から収穫し、そして
可溶性IL−1R AcP+標識を下記のようにして検出し
、そして精製した。
標準の方法(Gruenwald and Heitz,Baculovirus Expression Vector System:
Procedures and Methods Mannual、第2版、1993,PharMingen,San Diego,CA)
を用いて、可溶性IL−1R AcPタンパク質を発現する純粋な組換えバキュロウィ
ルスを生成する。手短に言及すれば、ヒトIL−1R AcP+標識の可溶性細胞外ド
メインをコードするプラスミドDNA を、例14に記載のようにして、トランスファ
ーベクター中に挿入する。組換えトランスファーベクターを精製し、そしてSf9
(Spodoptera frugiperda)細胞中に、線状化されたACVW1.lacZ DNA(PharMinge
n)により同時トランスフェクトする。組換えバキュロウィルスを単離し、そし
てプラーク精製する。Sf−9細胞(2×106個の細胞/ml)を、27℃でTMH−FH培
地(PharMingen)において対数増殖相に培養し、組換えバキュロウィルスにより
感染せしめ、そして古い培養培地を3〜5日後に収穫する。細胞を遠心分離によ
りその古い培養培地から除去し、そして可溶性IL−1R AcP+標識タンパク質を
、下記のようにして検出し、そして精製する。
b.固定されたYL 1/2 抗体から構成される親和性マトリックスの調製
多くの方法を用いて、活性化されたアガロースゲル、たとえばAfti−Gel 10(B
ioRad Laboratories)又は固定されたプロテインGを含むアガロースゲルのいづ
れかへの共有架橋を包含する親和性マトリックスにYL 1/2 抗体を固定すること
ができる(Stern and Podlaski,Techniques in Protein Chemistry IV,R.H.
Angelletti,ed.,pp.353-360,Academic Press,NY,1993)。しかしながら、
可溶性IL−1R AcPの精製のために、YL 1/2 抗体を NHS−LC−ビオチン(Pierc
e Chemical Co.)により共有変性し、そしてストレプ
トアビジン−アガロースゲル(Pierce Chemical Co.)上に固定する。YL 1/2 抗
体(3mg/ml)を、0.1Mの硼酸緩衝液(pH8.5)に対して透析し、続いて、室温で
2時間、40:1のモル比(LC−ビオチン:YL 1/2 抗体)で、NHS−LC−ビオチ
ンと反応せしめる。反応しなかったLC−ビオチンを、1Mのグリシン/0.1Mの
硼酸緩衝液(pH8.4)により急冷する。その反応せず、そして急冷された NHS−LC
−ビオチンを、Centricon−30マイクロコンセントレーター(Amicon)を用いて
、1000×gで15〜30分間の遠心分離により除去する。遠心分離の後、そのビオチ
ニル化されたYL 1/2 抗体を、0.1Mのリン酸ナトリウム(pH7.0)により希釈し、
そしてその工程をさらに2回、くり返す。ビオチニル化されたYL 1/2 抗体(0.1
Mのリン酸ナトリウム(pH7.0)中、6mg)を、室温で2時間、ストレプトアビジン
−アガロース(50%の懸濁液6ml)と反応せしめる。固定されたビオチニル化さ
れたYL 1/2 抗体を有するストレプトアビジンアガロースをカラム中に配置し、
そして10カラム体積のPBS(pH7.4)により洗浄する。
c.可溶性IL−1R AcPの精製
可溶性IL−1R AcPを含む、COS 細胞又はSf9細胞のいづれかからの培地を、
3ml/分の流速でYL 1/2 親和性カラムに通す。カラムを、連続的に、2カラム
体積のPBS(pH7.4),5カラム体積の50mMリン酸ナトリウム(pH7.5)、0.5MのNa
Cl,0.5%のTween 20,0.05%のNaN3及び2カラム体積のPBS(pH7.4)により洗
浄する。可溶性IL−1R AcP+標識を、0.1Mのグリシン−HCl(pH2.8)により
溶出し、そして画分(1ml)を、3Mのトリス塩基により中和する(1ml画分当
たり 0.015ml)。カラムから溶出されたタンパク質(精製された可溶性IL−1
R AcP+標識)を、12%アクリルアミドスラブゲル上での還元及び非還元 SDS−
PAGEにより、続いてタンパ
ク質バンドを可視化するために銀染色により特徴づける。COS 細胞及びバキュロ
ウィルス発現システムからのならし培地、及び精製された調製物に存在する可溶
性IL−1R AcP+標識を、ウェスターンブロット方法により同定することができ
る。ならし培地中のタンパク質(0.04ml)及び精製された可溶性IL−1R AcP+
標識(0.1〜1μg)を、β−メルカプトエタノールを含まないLaemmli サンプル
緩衝液により処理し、12%ゲル上での SDS−PAGEにより分離し、そしてニトロセ
ルロース膜に移す(0.2μM)(例1に記載されるようにして)。ニトロセルロー
ス上に固定されたタンパク質を、YL 1/2 抗体(5μg/ml)及びペルオキシダ
ーゼ接合のヤギ抗−ネズミ又は−ラットIgG 抗体(1/1000希釈度)(Boehring
er Mannheim Biochemicals)によりプローブする。免疫反応性バンドを、ECL 技
法(Amersham Inc.)により、製造業者の方法に従って同定する。COS 細胞及びバ
キュロウィルス発現システムから精製される可溶性IL−1R AcPは、それぞれ約
65〜67kDa 及び45〜47kDa のタンパク質として移動する。
d.可溶性IL−1R AcP+標識によるマウス及びラットの免疫化
マウス及びラットを、0,14及び28日目、10〜100 μgの可溶性IL−1R AcP
+標識によりi.p.及び脚の肉趾路を通して免疫化する。タンパク質を、一次
免疫化のために完全フロイントアジュバントにおいて及び14日及び28日目の追加
免疫化のために不完全フロイントアジュバントにおいて例1及び2に記載される
ようにして調製する。血清を4日目、動物から採取し、そして抗体活性について
試験する(下記アッセイを参照のこと)。動物は、4週間隔で追加免疫化を与え
られ(不完全フロイントアジュバントにおいて調製されたタンパク質10〜25μg
のi.p.投与)、そして血清抗体の力価が個々の免疫化の2週間後に測定され
る。動物が可能性ある血清
抗体力価を生成する場合(たとえば、血清の1/104希釈溶液は、EIA において5
0%の応答を与える)、それらは、2日間の連続した日に10〜100 μgの可溶性I
L−1R AcP+標識の追加免疫化(i.v.及びi.p.)を与えられる。3日
後、脾臓細胞を動物から単離し、そして抗−マウスIL−1R AcP抗体の生成のた
めに例1に記載のようにしてSP2/0細胞により融合せしめる。ハイブリドーマ
上清液を、下記アッセイにより阻害及び非阻害抗体についてスクリーンする。抗
−huIL−1R AcP抗体を分泌するハイブリドーマ細胞系を、限界希釈法によりク
ローン化する。抗−huIL−1R AcP抗体を、例1に記載のようにして精製する。
e.ヒトIL−1R AcPに対して特異的な抗体を検出するためのアッセイ
血清における抗−IL−1R AcP抗体の存在を始め、96ウェルプレート上に固定
された可溶性IL−1R AcP+標識による酵素イムノアッセイ(EIA)により決定す
る。手短に言及すれば、可溶性IL−1R AcP+標識(1μg/ml)を、50mMの炭
酸ナトリウム緩衝液(pH9.0)、0.15MのNaCl(BC塩溶液)により希釈し、そして
室温で16時間、Nunc Maxisorb プレートのウェルに受動的に吸着せしめ(100μl
,100ng)。洗浄の後、プレートを37℃で1時間、PBS(pH7.4),1%ウシ血清ア
ルブミン(BSA)と反応せしめる。血清サンプルの連続的な希釈溶液〔50mMのリン
酸ナトリウム、pH7.5,0.5MのNaCl,0.1%の Tween-20,1%のBSA 及び0.05%
のNaN3(抗体結合緩衝液)において1/100〜1/106〕を、室温で2時間、固定
された可溶性IL−1R AcPと共にインキュベートする。PBS(pH7.4),0.05%の
Tween−20によるプレートの洗浄の後、結合された抗体を、ペルオキシダーゼ−
接合のヤギ抗−マウス又は−ラットIgG 抗体(Boerhringer−Mannheim Inc.)によ
り検出し、そしてTMB(テトラメチル
ベンジジン)基質により可視化する。個々のウェルの色の強度が、複数チャネル
光度計により 450nmで測定され、そして血清における抗−IL−1R AcP抗体の濃
度に比例する。
血清抗体をまた、FACS(螢光活性化された細胞ソーティング)により、1)ヒ
ト細胞系YT,NC−37及びRAJI上に発現される天然のhuIL−1R AcP、及び2)CO
S 細胞上に発現される組換えhuIL−1R AcPに対する反応性について試験する。
細胞(1×106個)を、PBS(pH7.4)(100μl)中、血清希釈溶液と共に4℃で1
時間インキュベートする。PBS(pH7.4)により細胞を洗浄し、結合されていない
抗体を除去した後、細胞をフルオレセイン−接合のヤギ−抗−マウス又は−ラッ
トIgG 抗体(Tago Laboratories)と共に4℃で30分間インキュベートする。細胞
をPBS(pH7.4)により洗浄し、そして細胞表面に結合された抗体の量を、FACSor
t(Becton−Dickinson Co.)により螢光強度の上昇により測定する。
抗−ネズミIL−1R AcP抗体4C5 及び2E6(表2)は、ネズミ細胞上に発現さ
れたIL−1R AcPに対してそれぞれ阻害及び非阻害活性を示した。ヒトIL−1R
AcPにより免疫化された動物からの血清が阻害及び非阻害抗体の両者を含むかど
うかを決定するために、次の2種のタイプのアッセイを行なう:1)ヒト細胞へ
の〔125I〕−IL−1βの結合の阻害及び2)ヒト細胞からの細胞表面タンパク
質に架橋される〔125I〕−IL−1βの溶解された複合体の免疫沈殿。阻害アッ
セイのためには、血清の一連の希釈溶液を、結合緩衝液においてYT,NC−37及び
RAJI細胞(1〜2×106個)と共に室温で1時間インキュベートする。〔125I〕
−IL−1β(25〜250pM)を個々の管に添加し、4℃で3時間インキュベートし、
そして細胞結合放射能を例1に記載されるようにして決定する。阻害抗体の力価
を、細胞結合された放射能の50%低下をもたらす血清希釈溶液によ
り決定する。免疫沈殿アッセイのためには、血清の希釈溶液を、huIL−1R AcP
に架橋される〔125I〕−IL−1βの溶解された複合体と共に及びアガロースビ
ーズ上に固定されたタンパク質−G−Plusの存在下で4℃で16時間インキュベー
トする。個々の血清サンプルを、ヒト細胞系YT,NC−37及びRAJIから調製された
、溶解された複合体との反応性について試験する。タンパク質−G−Plusアガロ
ースビーズを遠心分離し、そして洗浄した後、免疫沈殿されたタンパク質を、ネ
ズミIL−1R AcP抗体について例1に記載されるように SDS−PAGE及びオートラ
ジオグラフィーにより分析する。カサガイ(キーホールリンペット)のヘモシアニン(KLH)に接合されるhuIL−1 R AcPペプチドによるマウス及びラットの免疫化
完全な長さのhuIL−1R AcPの配列1−10,54−64,68−77,265−273,285
−294,490−499 及び 505−515に対応するペプチドを、標準の固相技法(Margli
n and Merrifield,Ann.Rev.Biochem.39:841,1970)により合成した。個々
のペプチドの配列は、MBS 技法によりKLH に共有結合するためにC−末端に付加
されるシステインを有した。手短に言及すれば、KLH(PBS(pH7.4)中、1.5mg)を、
0.32mgの3−マレミドベンゾイル−N−ヒドロキシ−スクシンイミドエステル(
MBS:Boehringer Mannheim Biochemicals)と4℃で1時間、反応せしめる。そ
の反応混合物を、予備充填されたBioGel PIOカラム(10ml)(BioRad Laboratori
es)に適用し、そしてPBS(pH7.4)によりクロマトグラフィー処理する。KLH−MB
S 接合体を含む画分をプールし(2ml)、そしてペプチド(2mg)と4℃で1時
間、反応せしめる。KLH−ペプチド接合体を、Centricon 10マイクロコンセント
レーター(Amicon)により濃縮し、そして免疫化のために使用する。マウス及び
ラットを、200〜500 μgの KLH−ペプチド接合体により0,7,14及び28日で
i.p.及び脚の肉
趾路から免疫化する。接合体を、一次免疫化のために完全フロイントアジュバン
ト及び追加免疫化のために不完全フロイントアジュバントにおいて調製する。血
清を40日目で、動物から採取し、そして可溶性IL−1R AcP EIAにおける抗体反
応性について試験する。動物を4週間隔で、追加免疫化し(i.p.、不完全フ
ロイントアジュバントにおいて調製された KLH−ペプチド接合体 100μg)、そ
して血清抗体の力価を、個々の免疫化の後、2週で決定する。動物が可能性ある
血清抗体力価を生成する場合(1/104希釈溶液がEIA において50%応答を付与
する)、それらは2日間の連続した日に、遊離ペプチド(100μg,i.v.路
)及び KLH−ペプチド接合体(500μg,i.p.路)による追加免疫を付与さ
れる。3日後、脾臓細胞を動物から単離し、そしてhuIL−1R AcP抗体を分泌す
るハイブリドーマ細胞を、上記のようにして生成し、そして同定する。例16
抗−ヒトIL−1R AcP抗体、及びIL−1R AcPの活性フラグメントによるIL−1
β生物学的活性の中和
用量依存性態様でのIL−1生物学的活性を中和する抗−ヒトIL−1R AcP抗体
の能力を、ヒト胚の肺線維芽細胞 MRC−5細胞(ATCC# CCL−171)によるIL−1
−誘発されたIL−6アッセイにおいて決定することができる。MRC−5細胞を96
−ウェルクラスター皿にプレートし、そして上昇する濃度の抗−ヒトIL−1R A
cP又はIL−1R AcPの活性フラグメントのいづれかにより1時間、予備処理する
。その予備処理に続いて、細胞を、5pMのヒトIL−1α又はIL−1βのいづれか
により24時間、刺激する。IL−1に応答して細胞により分泌されるIL−6の量を
、市販のIL−6 EIA(Quantikine Assay for Humnon IL−6,R & D Systems,
Minneapolis,MN)により測定する。抗体及びIL−1R AcPの活性フラグメント
の阻害効果を、
インヒビターの存在及び不在下でのIL−6分泌の低下を決定することによって計
算する。たとえば、5pM及び 100pMのIL−1βは、それぞれ、MRC−5細胞から
の約8100及び9800pg/mlのIL−6の分泌を刺激した(図17)。IL−1レセプター
アンタゴニスト(IL−1RA)及び抗−ヒトタイプI IL−1R抗体4C1は、IL−
1βに応答してこのIL−6分泌を阻止した(図17)。IL−1RA及び4C1に関して
は、5pMのIL−1βを阻止するためのIC50はそれぞれ 200pM及び 0.025μg/ml
であった(図17)。IL−1RA及び4C1 による阻害は、IL−1βの濃度を 100pMに
高めることによって無効にされ得る。100pMのIL−1βに関して、IL−1RA及び
4C1 阻害のためのIC50はそれぞれ、1nM以上及び10μg/mlであった。それらの
データは、MRC−5細胞からのIL−1誘発されたIL−6は、ネズミ細胞におけるI
L−1−依存性応答がまた、タイプIレセプター依存性である同じ手段で、IL−
1及びタイプI IL−1R−依存性応答に対して特異的であることを示した(図
6,7及び8)。ネズミ細胞によるそれらのIL−1生物学的アッセイは、抗−ネ
ズミIL−1R AcP抗体の中和の同定を誘導した。同様に、MRC−5細胞によるIL
−1生物学的アッセイは、抗−ヒトIL−1R AcP抗体、及びIL−1R AcPの活性
フラグメントの中和を同定するために使用され得る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Human interleukin-1 receptor accessory protein
The present invention generally relates to cytokine receptors, and more specifically, to receptors.
The present invention relates to an accessory protein of the leukin 1 receptor.
Interleukin 1 (IL-1) acts on a variety of cell types and
(Dinarello, Blood 77: 1)
627, 1991). IL-1 is a major mediator of inflammatory and immunogenic responses. Therefore
, Modulation of IL-1 activity provides a means to control and regulate their responses
.
Two types of IL-1, namely interleukin 1α (IL-1α) and interleukin
Kin 1β (IL-1β) has been characterized, both of which are referred to herein.
Is referred to as IL-1. The biological activity produced by IL-1 is of type
Binds to specific cell membrane receptors called I and type II IL-1 receptors
Mediated by things. IL-1 receptor (IL-1R) contains about 300 amino acids.
A transmembrane protein with an acid extracellular domain, and
Is a member of the globulin superfamily (Sims et al., Science 2
41: 585, 1988; Sims et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 8946, 1989; Mc
Mahan et al., EMBO J. 10: 2821, 1991). Both IL-1 species are responsible for their receptors.
Combine individually and compete perfectly with each other for the combination.
Type I IL-1R is predicted to encode a fully functional IL-1 receptor.
Is imagined. Experiments with the cloned type I IL-1R
Putter protein is Chinese Hams
Binds to IL-1 when transfected and expressed in
And showed that it was sufficient to transmit the IL-1 signal (Curtis et al.
, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 3045, 1989). Endogenous hamster cell
The presence of accessory proteins was not determined in those studies. Ta
It has been proposed that Ip II IL-1R represents the accessory chain of IL-1R (S
olari, Cytokine 2:21, 1990). However, more recent studies have shown that Type II
IL-1R is unlikely to function as a signal-transduction accessory protein,
Instead, it binds excess IL-1 and regulates its activity.
It has been shown to act as a decoy receptor (colotta, etc.)
Science 261: 472, 1993).
Since IL-1 binding to the IL-1 receptor mediates the biological effects of IL-1,
Understanding the mechanism of receptor binding and activation to regulate IL-1 activity is important.
is there. Studies of affinity cross-linking and binding to labeled IL-1 are described by the IL-1 receptor.
Can bind to IL-1 with different affinities
(Lowenthal and Mac Donald, J. Exp. Me
d. 164: 1060, 1980; Bensiman et al. Immunol. 143: 1168, 1989; McMahan
Etc., EMBO J. 10: 2821, 1991). Related to IL-1R and signaling and
Recognizes 90 kDa protein on murine cells required for bioactivity
Mouse monoclonal (mAb) 4C5 has been described (Powers et al., AAI Conference,
Denver, CO, May 21-25, 1993). Whether equivalent proteins are present on human cells
What biological function, if any, is associated with such a protein
Is not known.
Prior to the present invention, the human IL-1R accessory protein was identified and
Efforts to clone and express the gene encoding this protein
Lack of purified protein, lack of antibodies recognizing this protein, and high amounts
The inability to identify cells that express this protein and its mRNA
Has been virtually hindered. In addition, murine accessory proteins are
Enough to be used in efforts to identify human accessory proteins
Could not be obtained in any significant amount. It is known to express accessory proteins
Murine cell lines purify enough protein to get reliable amino acid sequence information
Expressed in too small an amount (about 1000 molecules / cell). 4C5 target
Recognizes human homologue of protein (murine accessory protein)
No mAb was present. In addition, binding to IL-1 can
Lie protein does not bind ligand or binds with very low affinity
It is known to be effective for identifying human accessory proteins
(Hibi et al., Cell 63: 1149, 19
90; Takeshita et al., Science 257: 379, 1992).
The present invention provides purified human IL-, which can be used to modulate the effects of IL-1.
Make the first receptor accessory protein available. Soluble accessor
The addition of Lea protein inhibits the effect of IL-1 on cells. Therefore,
A clear aspect is that a sufficient amount of soluble human to inhibit cell activation by IL-1
By adding IL-1R accessory protein (IL-1R AcP), IL-
1. Treatment of pathological conditions caused by overactivity of cells in response to 1.
The method can also be modified, and the soluble accessory protein is
Can be used as screening agents for
Briefly, drugs that act as IL-1 antagonists include IL-1R AcP and IL-
1 can be effected by preventing its interaction. On the cell membrane
The presence of IL-1R AcP in IL-1
Required to enable an effect (effective interactions are those that open a biological response).
Means binding to the receptor complex to initiate). IL-1 receptor
Complex is a type I or type II IL-1 receptor associated with IL-1R AcP.
(Additional proteins may also be part of the complex
). Addition of soluble IL-1R AcP will result in the addition of the soluble IL-1R AcP on cells instead of the soluble IL-1R AcP.
By allowing the protein to interact with IL-1 or the IL-1 receptor
Inhibits the leverage interaction and thus the biological response elicited by IL-1
Reduce. Antibodies to the IL-1R AcP of the present invention may also be used to generate cells against IL-1.
Inhibits physical response. By binding to IL-1R AcP, the antibody becomes IL-1R.
Prevents it from interacting effectively with the IL-1 receptor. Blot IL-1R AcP
By checking the antibodies, the antibodies of IL-1 to the IL-1 receptor complex are
Inhibits binding, which depends on its interaction with IL-1R AcP. IL-1R AcP is IL
Inhibits the interaction between IL-1 and the IL-1 receptor and thus activates IL-1 responsive cells.
Prevents sexual development and reduces inflammatory response. Purified IL-1R AcP also has potential
Can be used to screen certain medications. The drug is IL-1R A
If it blocks the binding of IL-1 to cP, it is an effective IL-1 antagonist
Would.
The present invention relates to an IL-1 receptor accessory protein or an active fragment thereof.
A polynucleotide encoding the polynucleotide, preferably the polynucleotide
(A) of the active IL-1R AcP gene as shown in FIG.
Nucleus derived from the code area
A polynucleotide substantially having an otide sequence, preferably a cDNA clone; (b
) Can hybridize to the cDNA clone of (a) under moderate stringency conditions;
And a polynucleotide encoding IL-1R AcP or a fragment thereof; and
(C) As a result of the genetic code, degenerate to the DNA sequences defined in (a) and (b)
And a polynucleotide encoding an IL-1R AcP molecule or a fragment thereof.
Selected from the group consisting of Particularly preferred compounds are human IL-1 receptor
A polynucleotide encoding an accessory protein, for example, an amino acid sequence [
SEQ ID NO: 3] or a polynucleotide encoding an active fragment thereof,
A polynucleotide having the sequence [SEQ ID NO: 1]. Particularly preferred compounds are
For example, a human soluble IL-1 receptor accession having an amino acid sequence [SEQ ID NO: 9]
Encodes a Sally protein. The polypeptide [SEQ ID NO: 7] is human soluble IL-
Encodes one receptor accessory protein. Antisense of the above compounds
Polynucleotides are also part of the present invention.
The invention also relates to vectors and suitable host cells, preferably as defined above.
An expression vector comprising a DNA sequence, a recombinant produced using the expression vector
Recombinant accessory protein using IL-1R AcP and the expression vector
A method for producing a molecule is provided.
The invention relates to an IL, encoded by a polynucleotide as defined above.
-1 receptor accessory protein and its active fragment available
I do. Preferred compounds are human IL-1 receptor accessory proteins, preferably
Or a protein having an amino acid sequence [SEQ ID NO: 3]. Particularly preferably
For example, a soluble human IL-1 receptor having the amino acid sequence [SEQ ID NO: 9]
It is an accessory protein. IL-1R carrying one or more modified side groups
AcP proteins are also part of the present invention.
The present invention also provides antibodies to IL-1R AcP. Those antibodies are human
Specifically binds to IL-1 receptor accessory proteins and is
The activation of the IL-1 receptor complex. A preferred antibody is about KD 0.1nM ~
About KD Has a binding affinity for the IL-1 receptor co-complex of 10 nM, and
For example, a monoclonal antibody or a derivative thereof.
Antisense polynucleotide, IL-1 receptor accessor as described above
Pharmaceutical compositions comprising Lea proteins or antibodies are also part of the invention.
Those pharmaceutical compositions contain one or more other cytokine antagonists
be able to.
The present invention also provides a method for producing an IL-1 receptor accessory protein.
Wherein the method comprises the steps of: (a) preparing a polypeptide encoded by the polynucleotide;
(B) expressing the IL-1 receptor accessory protein in a suitable host;
Isolating the protein and (c) optionally modifying one or more side groups.
Converting it to an analog. Further, the present invention provides an IL-1 receptor
A method for producing a ter accessory protein antibody, wherein said method comprises the steps of (a)
) Monoclonal that specifically binds to IL-1 receptor accessory protein
Preparation of a hybridoma cell line producing the antibody, and (b) the monoclonal antibody
Comprising the steps of body production and isolation. The corresponding polyclonal antibody is known
Method.
The compounds may for example be for use in the treatment of an inflammatory or immune response and / or
Cure to modulate and prevent inflammatory or immunological activity of interleukin-1
Useful as therapeutically active substances. Especially,
These compounds are useful for acute or chronic diseases, preferably rheumatoid arthritis, inflammatory bowel
Disease, septic shock, transplant rejection, psoriasis, asthma and type I diabetes
Or in the treatment of cancer, preferably acute and chronic myeloid leukemia
.
As used herein, unless otherwise noted, IL-1 is IL-1α
And IL-1β, and the IL-1 receptor is of type I and type
II IL-1 receptor.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. At room temperature for murine EL-4 cells [125I] -4C5 equilibrium binding. EL-4 fine
Vesicle (1.5 × 106Cells) are not present (○) or do not have 100 nM of unlabeled 4C5.
In the presence (▽), the increasing concentration of [125I] Incubate with -4C5 for 2 hours at room temperature
Was Total (() and non-specific (▽) cell-bound radioactivity was as described in Example 1.
Was determined as such. [125I] Is the specific binding (-4) of -4C5 the total binding?
Calculated by subtracting non-specific binding from them. 1A. [125I] -4C5
Binding of EL-4 cells incubated with. 1B. Single site model (single
site model) (Munson and Rodbard, Anal, Biochem.107: 220,
1980; McPherson, J .; Pharmacol. Methods14: 213, 1985)
tchard (Scatchard, Ann. NY Acad. Sci.51: 660, 1949)
Analysis of binding data.
FIG. For murine 70Z / 3 cells [125I] -4C5 equilibrium binding. 70Z / 3 cells (1.
5 × 106Cells) were not present (○) or present (▽) in the presence of 100 nM of unlabeled 4C5.
) Below, increasing concentrations of [125I] -4C5 for 2 hours at room temperature
Was. Total (() and non-specific (▽) cell-bound radioactivity was as described in Example 1.
Then decide
Was done. [125I] -4C5 specific binding (●) is changed from total binding to non-specific binding
Was calculated by subtracting 2A. [125I] Incubation with -4C5
Binding of vacated 70Z / 3 cells. 2B. Single site model
Ligands (Munson and Rodbard, Anal, Biochem.107: 220, 1980; McPhers
on, J. Pharmacol. Methods14Scatchard (Scatc: 213, 1985)
hard, Ann. N. Y. Acad. Sci.51: 660, 1949)
Analysis.
FIG. IL-1 on 70Z / 3 cells by monoclonal antibodies 4C5, 4E2 and 35F3
Human to receptor [125I]-Inhibition of IL-1 binding. The inhibition assay is described in Example 1.
Performed as described. The data show specific binding in the absence of antibodies.
When compared to [in the absence of the indicated concentration of antibody125I] -IL-1 binding
Expressed as% inhibition. Proteins include human IL-1α (H-α) and human IL-1
-1β (H-β).
FIG. IL-1 levels on EL-4 cells by monoclonal antibodies 4C5, 4E2 and 35F5
Human to the scepter [125I]-Inhibition of IL-1 binding. The inhibition assay is described in Example 1.
It was done as it was. The data show specific binding and ratio in the absence of antibody.
When compared in the absence of the indicated concentration of antibody [125I]% inhibition of -IL-1 binding
Expressed as harm rate. The proteins are human IL-1α (H-α) and human IL-1
β (H−β).
Figure 5.4 EL-4 cell lysed extract by 4C5 affinity chromatography
Of two proteins of 90 and 50 kDa from E. coli. The protein is described in Example 1.
Lentil lectin affinity chromatography, followed by
Anti-type I IL-1R antibody (7E6), murine IL-1α (Ma) or anti-accessory
Saritan
Affinity chromatography on matrices containing either protein antibody (4C5)
It was partially purified from a detergent extract of EL-4 cells by chromatography. EL−
The protein in the four-cell detergent extract also contains a 4C5 affinity matrix (4C5
). The protein eluted from the column was analyzed by SDS-PAGE.
Separated, transferred to nitrocellulose, and [125I] -4C5
Was The molecular size shown at the marginal edge is the size of the molecule performed in the parallel lane.
Estimated from Amersham Prestained Standards.
FIG. IL-1 induced spleen B cells by monoclonal antibodies 4C5, 4E2 and 35F5
Inhibition of vesicle growth. The inhibition assay was performed as described in Example 1. That
Data are in the absence of antibodyThreeShown when compared to H-thymidine incorporation
B cells in the presence of varying concentrations of antibodyThreeH-thymidine incorporation (CPM)
Is represented. The proteins are as follows: 6A. Human IL-1α (IL-1α) and
And 6B. Human IL-1β (IL-1β).
FIG. IL-1 induction by monoclonal antibodies 4C5 and 35F5 and human IL-1ra
D10 issued. G4.1 Inhibition of helper T-cell proliferation. The inhibition assay is described in Example 1.
Performed as described. The data was obtained in the absence of antibody or IL-1ra.
ofThreeIn the presence of the indicated concentration of antibody when compared to H-thymidine incorporation
By D10 cellsThreeExpressed as H-thymidine incorporation (CPM). Protein
As follows: 7A. Human IL-1α, 7B. Human IL-1β.
Figure 8. Inhibition of IL-1-induced Kappa light chain expression by 70Z / 3 cells. Monoc
Effect of nal antibodies 4C5, 4E2, and 35F5. Induction of Kappa L chain expression and antibody
The inhibition by was as described in Example 1. The data was collected in the absence of the antibody.
When compared to the percentage of cells,
Expressed as% of cells expressing Kappa light chain in the presence of the indicated concentration of antibody
. The proteins are human IL-1α (IL-1α) and human IL-1β (IL-1β).
You.
FIG. IL in C57BL / 6 mice by monoclonal antibodies 4C5 and 35F5
-1 Induced inhibition of serum IL-6. The mouse is human IL-1α (α) or human IL-
4 hours and 10 minutes before subcutaneous injection of 1β (β) (0.03μg), monoclonal antibody
More pre-processed. Two hours after IL-1 administration, serum IL-6 levels are described in Example 1.
It was decided as follows. Mab X-7B2 is a control antibody.
FIG. Nucleic acid sequence of murine IL-1R AcP and deduced amino acid sequence. 10A. Ne
Nucleotide of the reading frame of P. pertussis IL-1R AcP cDNA clone E2-K
Is shown. The upper chain is its coding sequence [SEQ ID NO: 4]. 10B.
Amino acid sequence of murine IL-1R AcP deduced from the coding sequence shown in FIG. 10A
Is shown [SEQ ID NO: 6]. Signal peptide cleavage site is present after Ala-1
And a 550 amino acid composition ranging from Ser1 to Val550.
Brings ripe protein. The cleavage site is located in purified native muIL-1R AcP.
NHTwo-Confirmed by terminal sequence analysis (Example 10). Predicted transmembrane
Domains range from Leu340 to Leu363.
FIG. Recombinant MuIL-1R AcP mAb 4C from transfected COS cells
Immunoprecipitation with 5 and 2E6. COS cells are expressed as pEF-BOS / muIL-1R AcP or pEF-
Transfection by electroporation with either BOS (mock) (mock)
Was detected. The transfected cells were prepared as described in Example 8.
[35S] Met metabolically labeled. Labeled transfected tan
Is dissolved in RIPA buffer and described as in
8) Immunoprecipitated with either mAb 4C5 or 2E6 (see Table 2).
Both mAbs had pEF-BOS / muIL-1R AcP migrated as a broad band at 70-90 kDa.
Of labeled proteins from transfected COS cells
I was confused. Labeled protein is mock transfected
COS cells were not detected in this size range. Higher molecular weight
Species (> 200 kDa) were obtained from mock and muIL-1R AcP transfected C
Present in both OS cells.
FIG. [Mouse recombinant IL-1R AcP expressed in COS-7 cells125
I]-Equilibrium binding of labeled 4C5 and IL-1. IL-1R AcP expression plasmid [
COS (AcP)] or a control plasmid [COS (PEF-BOS)].
Cells (4-8 × 10Four), 100nM unlabeled 4C5 or 50nM label
Of increasing concentrations in the absence (total) or presence (non-specific) of untreated IL-1α
[125I] -4C5 or [125I] -IL-1α and incubated at 4 ° C. for 3 hours
Was. Total (total) and non-specific (non-specific) cell-bound radioactivity are described in Example 1.
It was decided to be. [125I] -4C5 (specific) and [125I] -IL-1α (
Specific binding is calculated by subtracting non-specific binding from total binding.
Was calculated. Transfected with a control plasmid [COS (PEF-BOS)]
To COS cells125I] -IL-1α binds COS-7 cells naturally to IL
It was shown to express about 600 high affinity binding sites for -1α. Panel on the right
Are ligands with a single site model (Munson and Rodbard, Anal, Biochem.
.107: 220, 1980; McPherson, J .; Pharmacol. Methods14: 213, 1985)
Scatchard's method as determined (Scatchard, Ann. NY Acad. Sci.51: 66
0, 1949) shows the analysis of the binding data. 12A
. [125I] COS (AcP) cells incubated with -4C5. 12B. 1
Scatchard plot of 2A data. 12C. [125I] -Incube with IL-1α
Binding of activated COS (AcP) cells. 12D. Scatchard plot of 12C data. 12
E. FIG. [125[COS (PEF-BOS)] cells incubated with [I] -IL-1α
Join. 12F. Scatchard plot of 12E data.
FIG. To murine recombinant type I IL-1R expressed in COS-7 cells
[125I]-Equilibrium binding of labeled 35F5 and IL-1. Type I IL-1R expression
Cells transfected with the plasmid [COS (Mu-IR-1R)] (4-8 × 1
0Four) With 100 nM unlabeled 35F5 or 50 nM unlabeled IL-1
of increasing concentrations in the absence (total) or presence (non-specific) of α125I] -35F5 or
Is [125I] -IL-1α and [125I] Incubation with -IL-1β at 4 ° C for 3 hours
I did it. Total (total) and non-specific (non-specific) cell-bound radioactivity in Example 1
Determined as described. [125I] -35F5 (specific) and [125I] -IL
Specific binding of IL-1α or IL-1β (specific) subtracts nonspecific binding from total binding.
Calculated by calculation. The panel on the right shows a single-site model.
Gand (Munson and Rodbard, Anal, Biochem.107: 220, 1980; McPherson, J
. Pharmacol.Methods14: 213, 1985), the Scatchard method as determined by
(Scatchard, Ann. NY Acad. Sci.51: 660, 1949)
Shows the analysis. 13A. [125I] -35F5 [COS (Mu-IR-1
R)] Cell binding. 13B. Scatchard plot of 13A data. 13C. [125I] -I
Binding of [COS (Mu-IL-1R)] cells incubated with L-1β. 13D. 13
Scatchard plot of C data. 13E. [125I] -Incube with IL-1α
(COS (Mu
-IL-1R)] Cell binding. 13F. Scatchard plot of 13E data.
FIG. Construction of a full length cDNA clone of human IL-1R AcP. Clone # 3 and
Schematic representation of the structure of the human IL-1R AcP cDNA insert in E. coli and # 6
At the top. Clone # 3 has a 5 'non-coding sequence, ATG start codon.
And a significant portion of the coding region. Clone # 6 is the coding region, TGA stop
Contains most of the don and 3 'non-coding sequences and overlaps with clone # 3. Claw
846 bp XbaI / BstXI fragment from clone # 3 and approximately 2 from clone # 6
The 700 bp BstXI / XbaI fragment was isolated and as described in Examples 12 and 13.
And ligated into the expression vector pEF-BOS. Sufficient length human IL-1R AcP
A schematic representation of the resulting cDNA encoding is shown on the bottom.
FIG. Nucleotide sequence of human IL-1R AcP. Human IL-1R AcP of sufficient length
The nucleotide sequence of the open reading frame in the cDNA (Example 13, FIG. 14) is shown.
The upper chain is the coding sequence [SEQ ID NO: 1].
FIG. Amino acid sequence of human IL-1R AcP. Inversion of nucleotide sequence in FIG.
The amino acid sequence of human IL-1R AcP deduced from the translation is shown [SEQ ID NO: 3].
]. The signal peptide cleavage site is predicted to be after Ala-1, and Ser-
This results in the production of a mature protein of 550 amino acids ranging from 1 to Val-550. Push
The Transmen brands that are specified range from Leu-340 to Leu-363.
FIG. Induction of IL-6 production in MRC-5 cells; IL-1 receptor antagonist
Inhibition by strike and anti-type I IL-1 receptor antibody 4C1. Human fetal lung fiber
Fibroblast MRC-5 cells (5 × 10FourCells; 24-well cells containing ATCC (CCL-171)
Star dish (No.3524; Cost)
ar) was placed in a humidified incubator at 37 ° C for 24 hours. 24 hours later, fine
Vesicles with increasing concentrations of IL-1 receptor antagonist (IL-1RA; 10-2~TenThreepM
) Or anti-type I IL-1 receptor antibody 4C1 (10-Four~Ten1μg / ml)
Pretreatment was carried out at 37 ° C. for 1 hour or none. 1 hour
At the end of the reaction, 5 pM or 100 pM of human IL-1β is added and the
Continued cubification. At the end of the incubation, 100 μl of cell supernatant
Was removed from each well and the Quantikine Human IL-6 Assay Kit (R &
Systems) for IL-6 concentration. Data is for IL-1β only
Secreted from MRC-5 cells in the presence or in the presence of IL-1β and inhibitors
Expressed as the concentration of IL-6 (pg / ml). Of IL-6 secretion from MRC-5 cells
The effect of increasing concentrations of tumor necrosis factor-α (TNFα) on stimulation was also measured.
Was. TNFα is lower than IL-1β in stimulating IL-6 secretion from those cells.
Effect (-500-fold), and autocrine of IL-1 by those cells
It appeared to be dependent, in part, on secretion. 17A is associated with IL-1β, TNFα and IL-1ra.
Shown are data on inhibition due to. 17B shows data for inhibition by mAb 4C1.
Data.
FIG. Nucleotide sequence of soluble human IL-1R AcP. The soluble human IL-1R
The nucleotide sequence of the AcP cDNA is shown. The upper strand is the coding sequence
[SEQ ID NO: 9].
FIG. Amino acid sequence of soluble human IL-1R AcP. Nucleotide sequence in FIG. 18
Amino acid sequence of soluble human IL-1R AcP deduced from sequence translation is shown
[SEQ ID NO: 9].
The present invention relates to IL-1R AcP (IL-1R AcP), an active fragment of IL-1R AcP.
(Ie, bind to the IL-1 receptor or, on the other hand,
Can inhibit the ability of IL-1 to activate its receptor), especially
The present invention is directed to an isolated polynucleotide encoding a human or murine IL-1R AcP.
It is. An example of such a polynucleotide is a DNA polynucleotide having the sequence [SEQ ID NO: 1].
Human IL-1R AcP having a nucleotide and amino acid sequence [SEQ ID NO: 3]
It is a DNA polynucleotide that encodes. The polynucleotide of the present invention includes the following
As such, it can be used as an intermediate to produce the protein IL-1R AcP.
This protein is useful in treating conditions associated with IL-1 inflammatory activity.
The polynucleotide is used per se for processing by known antisense methods.
obtain.
The present invention also relates to an isolated IL-1 receptor accessory having no other proteins.
Sally protein (IL-1R AcP) or isolated activity flag of IL-1R AcP
Is also directed to The IL-1R AcP of the present invention binds to the IL-1 receptor
Or, on the other hand, a protein that inhibits the ability of IL-1 to activate its receptor
Quality or active fragment.
A method for obtaining human IL-1R using the following compounds as intermediates is described in the present invention.
Part of the description: Polynucleotide encoding murine IL-1R AcP, murine IL
-1R AcP, antibodies to murine IL-1R AcP, and encoding human IL-1R AcP
Polynucleotide. From the polynucleotide encoding human IL-1R AcP,
Soluble human IL-1R AcP and its antibodies are obtained. Definitive first for the present invention
Intermediate is the isolation of a mAb for the murine IL-1R accessory protein
. These mAbs were solubilized and cross-linked from murine 70Z / 2 pre-B cells.
Obtained by immunization with a partially purified preparation of the IL-1α / IL-1R complex.
(Described in Example 1). The use of cross-linked ligand-receptor complexes has been
Very appropriate
Met. Because accessory proteins interact in such a complex
Because it can only be purified as a result of Next, one of those mAbs (4C5)
Was used to isolate the cDNA encoding the murine IL-1R AcP. This mouse
The mi cDNA was used to obtain a partial genomic clone of the human homolog. next,
Probes derived from the partial genomic clone are sufficient for human IL-1R AcP.
Was used to isolate cDNAs of sufficient length.
As used herein, "polynucleotide" means substantially pure
In the form, i.e. without contaminating endogenous substances, and by standard methods.
Identification of sequences and their component nucleotide sequences using, for example, cloning vectors
DNA or DNA isolated at least once in an amount or concentration that allows manipulation and recovery
As a component of a larger DNA or RNA construct or from a different source derived from RNA
An isolated DNA or RNA polymer in the form of a child. Such an arrangement is
Preferably, internal untranslated sequences or introns, typically present in eukaryotic genes.
It is provided in the form of a more uninterrupted reading frame. However,
It will be clear that genomic DNA containing the appropriate sequence can also be used. Untranslated
The DNA sequence may be 5 'or 3' to the reading frame.
Wherein the sequence does not interfere with the manipulation or expression of the coding region.
The nucleotides, eg, DNA, may be one or more of the above identified DNA
Those containing sequences and under stringent hybridization conditions (T. Maniatis et al.
, Molecular Cloning. A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory (
1982), pp. 387-389), those that hybridize to DNA sequences.
The sequence of An example of one such stringent hybridization condition is:
Hybridization in 4 × SSC at 65 ° C., followed by 65 ° C. in 0.1 × SSC
One hour of washing. On the other hand, typical stringent hybridization conditions
The case is 42 ° C. in 50% formamide, 4 × SSC.
Hybridize to the sequence for IL-1R AcP under moderate hybridization conditions
Of IL-1R AcP peptides that soy and have the biological properties of IL-1R AcP
Polynucleotides encoding expression for the same are also novel IL-1R AcP polynucleotides.
Encodes leotide. Examples of such non-stringent conditions are 4 × SSC at 50 ° C., or
Hybridization with 30-40% formamide at 42 ° C. Further
Hybridization conditions are mentioned in Example 11. For example, significant homology
Sites, such as sites of glycosylation or disulfide bonding, are IL-1R AcP
Proteins sharing the sequence and having one or more of the biological properties of IL-1R AcP
The DNA sequence encoding the protein may be such that the DNA sequence is strictly a IL-1R AcP sequence.
Specifically encodes an IL-1R AcP polynucleotide without hybridizing
You.
The polynucleotides of the present invention express murine cDNA in eukaryotic cells, and
Screening cell surface proteins using the assay described in Example 7.
And as described in Examples 7-13. Immunoreactive with mAb 4C5
A murine cDNA clone that results in expression of the protein has been identified. This cDNA clone
Was used to obtain homologous human genomic clones. In short,
Human genomic DNA was the intermediate murine IL-1 obtained from the mouse cells in Example 7.
Screened with R AcP probe. Clones were isolated as described
And sequenced. Next, some human genomic clones were
Screen rally
And the clone encodes human IL-1R AcP
To obtain a full-length polynucleotide of the present invention, isolate as described
And sequenced.
A particular polynucleotide of the invention has the sequence [SEQ ID NO: 1]. Of the present invention
Another polynucleotide is a human IL- having the amino acid sequence [SEQ ID NO: 3].
Encodes 1R AcP. Amino acid sequence of IL-1R AcP, or especially [SEQ ID NO: 3]
Any polynucleotide capable of encoding is also part of the present invention.
Another polynucleotide of the invention has the sequence [SEQ ID NO: 4].
A polynucleotide encoding an active fragment of IL-1R AcP is also provided by the present invention.
Part of the Ming. Such polynucleotides are expressed by conventional methods
Produces a protein that blocks IL-1 activity in the IL-1 assay described below.
Fragments of the polynucleotides provided above (known methods, eg,
Fragmented by restriction digestion or cleavage). Soluble IL-1R AcP
The polynucleotide to be loaded is a preferred fragment of the present invention. Like that
An example of a suitable polynucleotide has the sequence [SEQ ID NO: 7].
The polynucleotide encoding IL-1R AcP and the active fragment thereof are IL-R
It is useful as an intermediate for obtaining -1R AcP and its active fragment. Sa
In addition, those polynucleotides have antisense that block the production of IL-1R AcP.
It is useful as a medical treatment. Antisense treatment is available from Akhtar and Ivinson, Nature G
Enetics 4: 215, 1993. RNA or DNA poly
Nucleotides are both useful for them. [SEQ ID NO: 1] or this
Antisense polynucleotides that are complementary to a fragment of the sequence
Part of the invention. Such a polynucus
Reotide can be produced by known methods, such as DNA or RNA, to generate complementary sequences.
Obtained by a synthetic method. Therefore, under appropriate stringent conditions known in the art
Can hybridize to DNA or RNA encoding IL-1R AcP,
The present invention, when so hybridized, interferes with the synthesis of IL-1R AcP.
Any sequences from the disclosed polynucleotides are part of the present invention.
The present invention provides a method as described herein which encodes an IL-1R AcP or active fragment.
And a vector containing the polynucleotide to be prepared. Known in the industry
Any vector, such as plasmids, phagemids, will
Sub-vectors, cosmids and other vectors can be used in the present invention. Said
Polynucleotides may be produced by methods well known in the recombinant DNA technology art.
Inserted into the vector. Expression vectors are a particular example of a vector.
As used herein, “expression vector” refers to (1) gene expression
Elements having a regulatory role in, such as promoters or enhancers
(2) a structure or coding sequence transcribed into mRNA and translated into a protein;
And (3) a transcription comprising an assembly of appropriate transcription and translation initiation and termination sequences.
A vector, eg, a plasmid, comprising a transcription unit is meant. Various eukaryotic expressions
Structural elements intended for use in the system include translated proteins by the host cell.
Includes a signal sequence that allows extracellular secretion of the protein. On the other hand, recombinant tamper
When the protein is expressed without a signal or trafficking sequence, it is
It may include an onine residue. This residue may provide the final product
To do so, it can be subsequently cleaved from the expressed recombinant protein.
Polynucleases of the invention expressing IL-1R AcP or active fragments
Host cells containing an expression vector containing a nucleotide are also part of the present invention. Po
A oligonucleotide is a vector that contains a transcription regulatory sequence to form an expression vector.
Inserted inside. Next, those expression vectors are used for transfection, infection,
Inserted into host cells by electroporation or other well-known methods.
It is. Such a host cell contains the protein from the expression vector inserted therein.
Can be generated. Other host cells, such as yeast, Chinese hamster
Ovarian cells, bacterial cells can be used with a suitable expression vector.
As indicated above, the present invention also relates to isolated proteins without other proteins.
IL-1 receptor accessory protein (IL-1R AcP) or its active protein
Also aimed at ragments. The IL-1R AcP of the present invention is an IL-1 receptor,
Binds to the type I IL-1 receptor or activates the receptor on the other hand
A protein or active fragment that inhibits the ability of IL-1. Human IL-
Inhibition of 1 receptor activation is achieved by human IL-1R AcP or active fragments.
It is achieved and has various effects, especially the effect of reducing inflammation. Therefore, IL-1
R AcP or active fragment inhibits IL-1 activation in cells and
Thereby, it is possible to reduce or alleviate the symptoms associated with inflammation.
Activating fragments of IL-1R AcP are used to obtain protein fragments.
Obtained by conventional methods. For example, by subjecting the DNA of the present invention to restriction digestion or cleavage.
Fragmentation and conventional methods to provide fragments of IL-1R AcPP
It can be more expressed in host cells. The active fragment of the present invention comprises the following IL-1
Determined by screening for activity using the assay.
Soluble IL-1R AcP is a protein whose deletion of the COOH-terminal sequence
An IL-1R AcP fragment of the invention that results in secretion of protein. Its soluble
Sex IL-1R AcP corresponds to all or part of the extracellular region of IL-1R AcPP.
Methods for elucidating the COOH terminus and extracellular region of proteins are well known
. The resulting protein is preferably IL-1 or Type I and Type II
Retains its ability to interact with IL-1R. A particularly preferred sequence is IL-1R A
The transmembrane region of cP and the intracellular domain make it an accessory in the medium
Includes sequences that have been deleted or replaced to promote secretion of the protein
. Soluble IL-1R AcP can also be produced under conditions where the soluble IL-1R AcP can be secreted.
, A portion of the transmembrane region. Soluble IL-1R AcP
Is obtained as described in Examples 14 and 15. Particular Soluble IL-1R of the Invention
AcP has the sequence [SEQ ID NO: 9].
A preferred example of IL-1R AcP has the amino acid sequence [SEQ ID NO: 3]. cDNA distribution
The amino acid sequence of IL-1R AcP deduced from the sequence [SEQ ID NO: 1] is shown in FIG.
. Any of the IL-1R AcPs that affect IL-1 binding as described above, e.g.
Analogs having the sequence of SEQ ID NO: 3 are encompassed by the present invention, wherein 1
Or the plurality of side groups are linked by a compound such as polyethylene glycol, or
Fusion proteins (with other protein sequences, eg, immunoglobulin sequences),
For example or otherwise, its activity is maintained or enhanced by any denaturation
It has been denatured in a known manner by incorporation into a protein that has been modified. IL−
Inhibit IL-1 binding to the 1 receptor and, in particular, use known techniques, e.g.
One or more amino acids added, deleted or substituted by site mutagenesis
Proteins having substantially the sequence of amino acids [SEQ ID NO: 3] are also included.
. The change in the amino acid is determined by its activity or
Isolation of a protein as an IL-1R AcP with all or some of its enhanced activity
Limited to maintain oneness, and preserved. Determine IL-1 inhibitory activity
The means for this is described in Examples 5, 6, 16 and this inhibition is
Inhibition of IL-1 binding to putter, inhibition of lymphocyte proliferation or kappa light chain expression, and IL
-1 induced reduction of IL-6 expression.
Isolated IL-1R AcP without other proteins codes for IL-1R AcP.
Obtained from the polynucleotide of the present invention. For example, IL-1R AcP is
Polynucleotides Provided by the Invention Encoding -1R AcP, preferably Sequences
Expressing the DNA of No. 1 or 7 in a host cell and obtaining the resulting protein
Can be obtained by conventional methods for isolating Immediately after IL-1R AcP was obtained, the
The protein can be isolated free of other proteins by conventional methods.
These methods can be performed using the antibody purification or antibody affinity column of the present invention, ion exchange or
Means chromatography on a gel filtration column, high-performance liquid chromatography
And purification on an IL-1 affinity column.
However, the present invention is not limited to this.
IL-1R AcP binds polyalkylene glycol polymer by known methods
Can be stabilized. Polyalkylene glycol is polyethylene
Glycol and other branched or unbranched polyalkylene polymers.
Include. The polymer can be directly attached to the protein, or
Lysine NHTwoTo the COOH of the polymer.
The IL-1R AcP of the present invention can be used directly in therapy to bind or scavenge IL-1.
To modulate and prevent the inflammatory or immunological activity of IL-1
Provide the means for Pathological response
In its use for preventing or reversing soluble IL-1R AcP or its
Antibodies to IL-1R AcP may be used as other cytokine antagonists, such as IL-2
Receptor, soluble TNF receptor, IL-1 receptor antagonist, soluble
It can be combined with antibodies to the IL-1 receptor and the like. further
The isolated IL-1R AcP of the present invention is useful in therapy as an IL.
Useful for raising antibodies to -1R AcP. Give rise to such antibodies
Is that the present invention makes available IL-1R AcP in sufficient quantities for antibody production.
To be executable.
Accordingly, the present invention is also directed to antibodies against human IL-1R AcP. Human
A murine or rat monoclonal antibody against IL-1R AcP was obtained as in Example 15.
It can be obtained. These antibodies are fully or soluble using the DNA of the present invention.
Purified or partially purified obtained after expression of recombinant human IL-1R AcP
Obtained by immunization with an amount of human IL-1R AcP. The DNA of human IL-1R AcP is
Murine IL of the present invention isolated by the unique mAb 4C5 described in Examples 2 and 3.
It was isolated using -1R AcP DNA. Rat or rat against human IL-1R AcP
With respect to the mAbs, hybridoma techniques well known in the art
It can be used to obtain hybridomas for producing mAbs. Chimeric antibodies
And humanized antibodies can be prepared by known methods (Brown et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88:
2663, 1991; WO 90/7861, EP 620276) or heterodimer (hetero dim).
eric) Bispecific antibodies (Kostelny et al., J. Immunol. 148: 1547, 1).
992) can be obtained from their rodent antibodies.
The antibody against human IL-1R AcP of the present invention specifically binds to human IL-1R AcP.
And activation of the IL-1 receptor complex by IL-1
Hinder sex. This activity can be determined by the assays described herein.
. In particular, biological assays may be used to determine the proliferation of IL-1-responsive cells or prostaglandins.
Gin ETwoAnd the ability of antibodies to inhibit IL-1-induced secretion of IL-6.
Including clean. Such assays are compatible with traditional methods in cell biology.
Can be implemented more. Suitable cells for those assays include spleen B cells, cells
Systems such as the human B cell line RPMI 1788 (Vandenabeele et al., J. Immunol. Meth. 1
35:25, 1990), and human fibroblasts, such as the human lung fibroblast cell line MRC-5 (C
hin and others. Exp. Med. 165: 70, 1987). Using mouse cells
Methods for such assays are found in Examples 1, 2, 5, and 6. For example
Measures the inhibition of IL-1-induced IL-6 production in miceIn vivoAsse
A can be used. Those assays are desired using the same techniques provided in the examples.
Can be performed using human cells to screen effectively for
. Preferred antibodies are prepared by conventional methods (Scatchard, Ann. NY Acad. Sci.51: 660, 1
949), as determined byD 0.1nM-KD10 nM IL-1 receptor assist
Has binding affinity for the complex.
The antibodies of the present invention may be used to reduce the symptoms caused by the presence of IL-1.
It can be administered by known methods. In particular, the antibodies of the present invention are useful in reducing inflammation.
And useful. Those antibodies against IL-1R AcP are, for example, in humans.
It can be administered to suppress an inflammatory or immune response. Inflammatory processes (eg rheumatism)
Osteoarthritis, inflammatory bowel disease and septic shock) or by an immune response (eg,
, Type I diabetes, transplant rejection, psoriasis and asthma)
Or the condition is associated with elevated levels of IL-1 (Dinarello and Wolft
, New Engl. J. Med. 328: 106, 1993)
. Therefore, treatment with an antibody that inhibits the interaction of IL-1 with IL-1R AcP is abrupt.
Sexual or chronic diseases such as rheumatoid arthritis, inflammatory bowel disease, and type I diabetes
Can be used to effectively suppress inflammation or immune response in clinical treatment
. In addition, antibodies are useful in the treatment of certain cancers, such as acute and chronic myeloid leukemia.
(Rambaldi et al., Blood 78: 3248, 1991; Estrov et al., Blood
78. 1476, 1991).
Antibodies against murine IL-1R AcP, especially 4C5, 2B5, 3F1, 4C4, 24C5, 4D4 (Table
1), and 1D2, 2D6, 2E6, 1F6, 2D4, 2F6, 3F5 and 4A1 (see Table 2).
) Are encompassed by the present invention. These antibodies, as described,
It is useful for obtaining IL-1R AcP.
As noted above, antibodies can be produced naturally by appropriate cells, or
For example, humanizing an antibody with a recombinant expression vector that denatures proteins
(Browin et al., Proc. Natl. Acad Sci. USA 88: 2663, 1991) or
Recognize both sesaly proteins and type I or type II IL-1R
Heterodimer bispecific antibodies (Kostelny et al., J. Immunol. 148: 1547)
, 1992; WO90 / 7861, EP620276).
An antibody against IL-1R AcP and a fragment thereof, or IL-1R AcP, or
Dosage ranges for administration of antisense polynucleotides will not involve undue experimentation.
And can be determined by those skilled in the art. In general, the appropriate dose will depend on the desired effect,
For example, the effect of inhibiting the activity of endogenous IL-1 on cells responsive to IL-1
A dose that is sufficient to produce. The dose depends on the opposite side effect, for example
Causing unwanted cross-linking reactions, hypersensitivity reactions and the like
Should not be quantity. Generally, the dose will depend on the age, medical condition, gender and disease of the patient.
Degree, counter-indication, immune tolerance if present, and individual
Will vary with other such variables to be adjusted by the physician. IL-1
R AcP and its fragments, or antibodies or antisense to this protein
The polynucleotide may be non-transfused by injection or by gradual perfusion over time.
It can be administered orally. They can be administered intravenously, intraperitoneally, intramuscularly or subcutaneously.
The present invention relates to a protein of the present invention and / or an effective amount for reducing inflammation.
Antibodies, and pharmaceutically acceptable carriers, such as the following preparations and vehicles
And a pharmaceutical composition comprising: Such compositions may optionally include other activities.
May be included. For proteins, an example of an effective amount is about 4
~ 32mg / mTwoExists in the range. For antibodies, an example of an effective amount is about 0.1
It is present in the range from about 15 mg / kg body weight.
Preparations for parenteral administration may be sterile or aqueous or non-aqueous solutions, suspensions
And emulsions. Examples of non-aqueous solvents are propylene glycol, poly
Ethylene glycol, vegetable oils such as olive oil, and injectable organic
For example, ethyl oleate. Aqueous carrier is water, alcohol / water
Solutions, emulsions or suspensions include, for example, salt solutions and buffered media. Non-tradition
Mouth vehicle is sodium chloride solution, Ringer's dextrose, dextrose
, And sodium chloride, lactated Ringer's solution, or fixed oils. Intravenous bi
Vehicles are fluid and nutrient supplements, electrolyte supplements such as Ringer's Dextrose
Includes supplements based on biomass, and the like. Preservatives and other additives; even if
Antibacterial agents, antioxidants, chelating agents, inert gases and the like may also be present.
can do. Generally, Remington's Pharmacentical Scinece, 16th E
d., Mack Eds., 1980.
The following examples are provided to further illustrate the invention and limit the invention.
Not something.Example 1 Method
Preparation, screening and purification of hybridoma antibodies
Lewis rats (Charles River Laboratories) were cultured with murine 70Z / 3 pre-B cells.
Human IL-1α (Gubler) that has been affinity cross-linked to IL-1R from vesicles (ATCC @ TIB 158).
Etc., J. Immunol. 136: 2492, 1986).
Immunization was by the intracavitary (ip) tract. 1 × 10 for primary immunization1170Z /
From three cells (Chizzonite et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 8029, 1989).
Prepared and purified and milked in complete Freund's adjuvant in a 1: 2 ratio
IL-1α / IL-1R complex (0.4 ml)
To rats. p injections (as described below). After 6 weeks, 2.25 × 1011Individual cells
And purified and purified in complete Freund's adjuvant at a ratio of 1: 2
The IL-1α / IL-1R complex (0.3 ml) emulsified and dissolved in
Individual hind leg pads and i. p. Was injected. Serum was added 2 and after the last immunization
At 6 weeks, they were harvested from rats and [IL to R-IR on 70Z / 3 cells.125I] -IL-
The activity of blocking 1β binding was tested. 4 months after the last immunization, 1
One rat was used in preparation for spleen cell isolation in the following amounts of dissolved IL-1
Immunized with β / IL-1R complex: 1: 4 in complete Freund's adjuvant
Subcutaneous (SC) injection into each hind leg and individual hind leg
0.1ml (8 × 10TenPrepared from individual cells
Purified), and intravenously (iv) and i.v. p. 0.9 ml to be injected (7.4
× 1011Prepared and purified from 70Z / 3 cells). 2 days later, phosphoric acid release
IL-1α / IL- mixed with a buffer solution (PBS), pH 4 (0.5 ml) and dissolved.
1R complex (0.5 ml; 2 × 10TenPrepared from 70Z / 3 cells and purified
) On the individual hind legs of the rat. c. Immunized by injection. This last
Two days after immunization, spleen cells were isolated from rats and published according to published methods (Fazekas
Etc., J. Immunol. Meth. 35: 1, 1980), 35% polyethylene glycol
(PEG 4000, E. Merck) at a ratio of 1: 1 (spleen cells: SP2 / O cells)
, SP2 / O cells. The fused cells were treated with 15% FBS, glutamine
(2 mM), β-mercaptoethanol (0.1 mM), gentamicin (50 μg / ml)
, HEPES (10 mM), 5% ORIGIN hybridoma cloning factor (IGEN, Inc.)
5% P388D1 supernatant (Nordon et al., J. Immunol. 139: 813, 1987) and 100%
48 wells containing IMDM supplemented with units / ml of recombinant human IL-6 (Genzyme)
3 × 10FivePlated at a density of cells / well / ml.
Hybridoma supernatants were used in the following four assays for IL-1R AcP and
Screen for specific inhibitory and non-inhibitory antibodies to ip II IL-1R
1) For inhibitory antibodies: [70 Z / 3 and EL-4 on thymoma cells125I]
-Inhibition of IL-1β binding (described below), 2) For non-inhibitory antibodies: Thailand
II IL-1R [125I] -Immunoprecipitation of the dissolved complex of IL-1β
3) About specific inhibitory antibodies against IL-1R AcP or type II IL-1R
T: to cells expressing recombinant type I and type II IL-1R [125I] -IL
-1β and [125I] -IL-1α binding inhibition and 4) IL-1 specific
Eliminate any antibodies
for:〔125I] -IL-1α and [125I] -Immunoprecipitation of IL-1β. Type II IL
Cell line secreting antibodies specific to IL-1R and IL-1R AcP
Was cloned by limiting dilution. Antibodies can be prepared by the manufacturer's method (Pharmacia).
Therefore, the affluence on protein G bound to Sepharose 4B fast flow
From large-scale hybridoma cultures or ascites by affinity chromatography
Purified.
Cultured cells and biological assays
Mouse EL-4. IL-2 thymoma cells (TIB181) and D10. G4.1 (TIB224) cells
(Kilian et al., J. Immunol. 136: 1, 1986). Ma
Mouse 3T3L1 (CL173) and 70Z / 3 pre-B (TIB158) cellsTwoThe smell of the dish
And maintained in IMDM containing 5% fetal calf serum. The cells are from American Tyse
Obtained from the Culture Collection, and the ATCC number is listed in parentheses.
Unlabeled IL-1 and [125I] -Biological activity of IL-1 protein
By the murine D10 proliferation assay (Kaye et al., J. Exp. Med. 158: 836, 1983).
evaluated.
125I labeling of IL-1 and purified monoclonal antibodies
Recombinant murine IL-1α, human IL-1α and human IL-1β were purified as described above.
(Kilian et al., J. Immunol. 136: 1, 1986; Gubler et al., J. Immunol.
. 136: 2492, 1986). However, murine IL-1α is 25 mM Tris-HCl, 0.4 M NaCl
Prepared in solution. Measure protein using the BCA protein assay (Pierc
e Chemical Co., Rockford, IL). Human IL-1α, human IL-1β
, Murine IL-1α, murine IL-1β and purified IgG were purified by the Iodogen method (Pierce
Chemical Co.)125Label by I
did. Dissolve Iodogen in chloroform and add 0.05 mg to a 12 x 15 mm borosilicate glass.
The tubes were dried. For radioactive labeling, 1.0 mCi of Na [125I]
(Amersham, Chicago, IL) with 0.05 ml of Tris-iodination buffer (25 mM
-HCl, pH 7.5, 0.4 M NaCl, 1 mM EDTA)
And incubated for 4 minutes at room temperature. Activated125I solution
0.05-0.1 ml IL-1 (5-13 μg) or IgG (100 μl) in squirrel-iodination buffer
g) and transferred the reaction to room temperature for 5-8 minutes
. At the end of the incubation, add 0.05 ml Iodogen stop buffer (Dulbecco
Of 10 mg / ml tyrosine, 10% glycerol in PBS (pH 7.4), and
The reaction was allowed for 3 minutes. Next, the mixture is added to 1.0 ml of Tris-iodination buffer.
Bio-Gel P10DG desalting column (B
ioRad Laboratories). Elute the column with Tris-iodination buffer
The fractions containing the peak amount of labeled protein (1 ml) were combined and combined.
1x10 with 1% BSA in Tris-iodination bufferH Diluted to cpm / ml.
TCA precipitable activity (10% TCA final concentration) is typically less than 95% of total activity.
Was on. Radiospecific activity is typically less than 20 fmoles of purified antibody.
00-3500 cpm and 3500-4500 cpm per fmol IL-1.
Mouse IL-1 receptor binding assay
Binding of radiolabeled IL-1 to mouse cells grown in suspension culture
Was measured by the method described previously (Kilian et al., J. Immunol. 136: 1, 1986).
Specified. Briefly, cells were treated with binding buffer (RPMI-1640, 5% FBS, 25 mM).
HEPES, pH 7.4) once, 1.5 × 107Buffer binding to cell density of cells / ml
Liquid
Suspended, and various concentrations of [125I] -IL-1 (5-1000 pM) at 4 ° C
Incubated for ~ 4 hours (1.5 x 106Cells). Cell-bound radioactivity
0.1 ml oil mixture (Thomas Silicone Fluid 6428-R15: AH Thomas, and Sili
90 seconds at 4 ° C through cone oil AR200: 1: 2 mixture of Gallard-Schlessingez)
While the assay mixture is released by centrifugation at 10,000 xg.125I] -IL
-1. Cut out the tip containing the cell pellet and release the cells
The shooting power was determined by a gamma counter. Non-specific binding to 50 nM
Determined by inclusion of unlabeled IL-1. Incubate in duplicate
Performed in replicates or triplicates. Receptor binding data was obtained from Elsevier-BIOSOFT
By McPherson et al. (MCPherson, J. Pharmacol. Methods 14: 213, 1985).
Non-linear return program EBDA as adapted for personal computer
, LIGAND and Kinetic (Munson and Rodbard, Anal. Biochem 107: 220, 1980)
Was analyzed by using.
Binding of radioiodinated IL-1 protein to adherent cells is determined by binding buffer (
24) at 4 ° C for 4 hours, 24 or 12 well plate on rocker platform
This was performed by incubating the cells and ligand on a plate. Next
Next, the monolayer is rinsed three times with binding buffer at 4 ° C. and dissolved with 0.5 ml of 1% SDS
And released radioactivity was counted by a gamma counter. Non-specific binding
Was determined in the presence of 50 nM unlabeled IL-1. Analysis of the combined data
This was performed as described above.
To murine cells125I]-Equilibrium binding of labeled monoclonal antibodies
Murine cells are incubated in binding buffer (RPMI 1640, 5% FBS, 25 mM HEPES, pH 7.4).
Wash once more and 1.5 × 107Cell density of cells / ml
Each time it was resuspended with binding buffer. Cells (1.5 × 106) At various concentrations (0.005-2 nM
)of〔125I] -incubated with specific IgG at room temperature for 1.5-2 hours. cell
The bound radioactivity was increased at 10,000 xg for 90 seconds at 4 ° C through 0.1 ml of silicone oil.
The Say mixture is released by centrifugation [125I]-minutes from labeled antibody
Released. Cut out the tip containing the cell pellet and gun for cell-bound radioactivity.
Decided by the counter. Non-specific binding is determined by labeling the assay with 100 nM
Determined by the inclusion of unlabeled antibody. Duplicate incubations or
Performed in triplicate. Receptor binding data are shown above for IL-1 binding to cells.
Analysis was performed as described.
For murine cells carrying the type I or type II IL-1 receptor [125I
Antibody-mediated inhibition of IL-1 binding
For murine cells carrying the IL-1 receptor [125I] -IL-1 protein
The ability of the hybridoma supernatant solution, purified IgG, or antiserum to inhibit binding
Measured as follows: culture supernatant, purified IgG or serial dilutions of antiserum
In a binding buffer (RPMI-1640, 5% FBS, 25 mM HEPES, pH 7.4) in cells (1.5 ×
Ten6Cells) and mix on an orbital shaker for 1 hour at room temperature.
Incubated. [125I] -IL-1 (1 × 10Fivecpm; 25pM) to each tube
And incubated at 4 ° C. for 3-4 hours. Non-specific binding to the assay
Determined by inclusion of 50 nM unlabeled IL-1. Incubate
Performed in duplicate or triplicate. Cell-bound radioactivity, 0.1 m
l by centrifugation of the assay mixture through125I] -IL-1
Separated from Cut out the tip containing the cell pellet and allow cell-bound radioactivity
Was determined by a gamma counter.
Dissolved125I] Affinity crosslinking and purification of -IL-1α / IL-1R complex
Some modifications to the affinity cross-linking of radioiodinated IL-1 receptor to cells
As described (Riske et al., J. Biol. Chem. 266: 11245, 1).
991) I did it. In short, cells (1.5 x 107Cells / ml) are combined with binding buffer
Radioactively labeled in the presence or absence of 50 nM unlabeled IL-1 in solution.
And incubated at 4 ° C for 4 hours with IL-1 (60-300 fmol / ml). next
The cells were ice-cooled in PBS, pH 8.3 (25 mM sodium phosphate, pH 8.3, 0.15 M NaC
l, 1 mM MgClTwo) And washed in PBS (pH 8.3)6At a concentration of cells / ml
Resuspended. In dimethyl sulfoxide, disuccinimidyl suberate (DSS) or
Uses bis (sulfosuccinimidyl) suberate (BS3) (Pierce Chemical Co.)
Was added to a final concentration of 0.4 mM. Incubate at 4 ° C under constant agitation
For 30-60 minutes. Cells were cooled on ice with 25 mM Tris-HCl, pH 7.5, 0.15 M
NaCl, 5 mM EDTA solution and lysis buffer (8 mM CHAPS or 1
% Triton X-100, 0.25 M NaCl, 5 mM EDTA, 40 μg / ml
Nylmethylsulfonyl fluoride and 0.05% NaNThree50mM sodium phosphate containing
Solution, pH 7.5) at 4 ° C. for 1 hour, 0.5 to 1 × 108Lysed at cells / ml
. The detergent extract was centrifuged at 120,000 × g for 1 hour at 4 ° C. to remove nuclei and other residues.
The body was removed. Extracts were subjected to SDS-PAGE on 8% pre-cast gels (NOVEX),
Subsequent analysis was performed directly by autoradiography. On the other hand, the extract is
Immunoprecipitation was performed with an antibody bound to mma-Bind G Plus (Pharmacia). Sinking
The extracted proteins were transferred to a Laemmli sample buffer (Laemmli, Nature 227: 680, 1).
970) and separated by SDS-PAGE.
And analyzed by autoradiography.
Preparation of dissolved, cross-linked conjugate of IL-1α / IL-1R used as immunogen
Was performed as described above, with some modifications. In short, 70Z
/ 3 cells (0.5-1.0 × 108Cells / ml) at 4 ° C. in binding assay buffer.
Incubated with IL-1α (0.5-1.0 nM) for 4 hours. Next, cool the cells with ice
Washed with PBS, pH 8.3, 5 × 10 5 in PBS (pH 8.3)7Concentration of cells / ml
And resuspended in bis (sulfosuccinimidyl) in dimethyl sulfoxide
Suberate (BS3) (Pierce Chemical Co.) was added to a final concentration of 0.4 mM. I
Incubation was continued at 4 ° C. for 30-60 minutes under constant stirring. Affinity crosslinking
The process and quenching of the detergent enablement of the cells was as described above.
For purification of lysed IL-1α / IL-1R complex used as immunogen
The detergent extract of 70Z / 3 cells was added to cross-linked bead agarose (Afti
-Affinity of goat anti-human IL-1α immobilized on Gel 10, BioRad Laboratories)
Apply to column (10 ml). The goat anti-human IL-1α affinity column was manufactured by
It was prepared according to the manufacturer's instructions at a density of 1 mg IgG / ml packed gel.
After application of the detergent extract, the column was washed with Chaps or Triton X-100.
Wash with 10 column volumes of fresh solubilization buffer or absorbance at 280 nM is at baseline
Washed until it did. The column was then charged with 3M potassium thiocyanate,
25 mM sodium phosphate, pH 7.5, 5 mM EDTA, 40 μg / ml phenylmethyls
Rufonyl fluoride and 0.05% NaNThreeEluted with the solution. From the affinity column
Eluted protein was concentrated 10-100 fold and used for immunization
.
Immunoblot analysis of lysed proteins from murine cells
Murine 70Z / 3 and EL-4 cells were washed three times with ice-cold PBS, and
Either 8 mM CHAPS or 1% Triton X-100 and 1 mg / ml BSA.
0.5 to 1 x 10 in the solubilization buffer containing8Lysed at 4 ° C. for 1 hour at 4 cells / ml
Was. Extracts are centrifuged at 120,000 xg for 45 minutes at 4 ° C to remove nuclei and other debris
did. The extract was purified from 4C5 (anti-IL-1R AcP obtained as described in Example 2).
), 12A6 (Chizzonite et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA86: 8029, 1989
Anti-type I IL-1R obtained as described) or cross-linked agar
Binds to protein-G immobilized on loin (Gamma Bind G Plus, Pharmacia)
Incubated with any of the control antibodies given. The precipitated protein
, Released by treatment with 0.1 M glycine (pH 2.3), neutralized with 3 M Tris
, Mix with 1/5 volume of 5 × Laemmli sample buffer and 8% rake
Separation by SDS / PAGE on cast acrylamide gel (NOVEX). Its separated
The isolated protein was converted to 10 mM Tris-HCl, pH 8.3, 76.8 mM glycine, 20%
Nitrocellulose membranes (0.2
μM). The nitrocellulose membrane is applied to BLOTTO (PBS + 0.05% Tween 20).
Medium, 50% (w / v) skim dry milk) and block
With and without unlabeled 4C5 IgG (67 nM)1 twenty five
I] -4C5 IgG (8 mM CHAPS, PBS, 0.25 M NaCl, 10% BSA and 5 mM EDTA
Medium 1 × 106cpm / ml).
Murine recombinant type I and type II IL-1 receptors in COS cells and
Expression of IL-1R AcP, and [125I] -labeled 4C5, 35F5 and IL-1 binding
Decision
COS cells (4-5 × 107) According to the manufacturer's instructions
Recombinant murine IL-1R protein by Rad Gene Pulser (250 μF, 250 volts)
By 25 μg of plasmid DNA expressing IL-1R AcP
Transfected. Cells, 600 cmTwoPlate on the culture plate
Harvest after 72 hours by treatment with No-Zyme (JRH Biologics) and shaving
And washed and resuspended in binding buffer. Transfected cells (4
~ 8 × 10Four) At increasing concentrations [125I] -labeled 4C5, 35F5 or IL-1
Incubated with protein for 3 hours at 4 ° C. Cell-bound radioactivity
Then, free [125I]-separated from labeled antibody.
Kappa light chain expression by 70Z / 3 cells in response to IL-1: monoclonal antibody
Inhibition by 35F5, 4E2 and 4C5
70Z / 3 cells (10% FBS, β-mercaptoethanol and gentamicin)
1 × 10 in refilled RPMI 1640Five/ Ml) with 100 U / ml (0.19 nM) human
24 hours or 48 hours with and without recombinant IL-1α or IL-1β
Incubated. Cells were incubated for 1 hour with a total volume of 0.5 ml for 30 minutes prior to the addition of IL-1.
Preincubated with μg / ml of the antibody. Contains only IL-1 or medium
An additional 0.5 ml of medium was added to the wells to give a final concentration of antibody of 15 μg / ml (100 nM).
Was. Cells were washed once after culture and control rats conjugated with FITC
Antibody or rat anti-mouse kappa light chain antibody conjugated by FITC
More stained (Tago, Burlingame, CA). Next, the cells are subjected to FACScan flow cell measurement.
Kappa light chain expression was analyzed on a total (Becton-Dickinson).
Proliferation of murine spleen B cells in response to IL-1: monoclonal antibodies 35F5, 4C5
And 4E2 inhibition
Spleen B cells were isolated from spleen cells isolated from C57BL / 6 mice.
Treatment with Thy 1.2 antibody and rabbit complement followed by Sephadex G10 (Pharmacia)
Purified by two successive passes through the ram. B cells (5 × 10FiveIndividual cells
) Was supplemented with 10% FBS, β-mercaptoethanol and gentamicin.
In a final volume of 200 μl of RPMI 1640 medium, goat anti-mouse IgM (1 μg / ml) (Z
YMED) and dibutyryl cAMP (10-3M). Spleen B cells were converted to IL-1 (
100 U / ml) and without, and antibodies 35F5, 4C5 and 4E2
And without it. Cells were incubated for 2 days in the presence of various reagents.
Cubate, and then pulsed with 0.5 μCi of tritiated thymidine.
And incubated for an additional 6 hours and harvested.
Murine D10 in response to IL-1. G4.1 Cell Proliferation: Monoclonal Antibody 4C5
And 35F5, and inhibition by human IL-1ra
D10. G4.1 helper T cells were maintained as described (Kaye et al., J. Exp.
. Med. 158: 836, 1983; Mclntyre et al., J. Am. Exp. Med. 173: 931, 1991)
Stimulated with IL-1 as previously described (McIntyre et al., J. Exp. Me
d. 173: 931, 1991). Cells (1 × 10 5 in 200 μl)Five5% FBS, β-mel
Captoethanol (5 × 10-FiveM), gentamicin (8 μg / ml), 2 mM L-
Glutamine, 2.5 μg / ml Concanavalin A and antibody or human I at the indicated concentrations
0.2 pM in RPMI 1640 containing L-1 receptor antagonist (IL-1ra)
Of IL-1. The culture was incubated for 2 days and
Pulse with 5 μCi of tritiated thymidine and harvest after 16 hours
Was.
In vivo induction of serum IL-6 by IL-1: monoclonal antibodies 35F5 and 4C5
Inhibition by
Induction of serum IL-6 by IL-1 was performed as described above (
McIntyre and others. Exp. Med. 173: 931, 1991). In short, C57BL / 6
Mice were treated with IL-1α or IL-1β (0.3 μg / mouse, sc) for 4 hours.
And 10 minutes before, it was pre-treated (ip) with 250 μg of antibody. Serum was injected with IL-1
Two hours after administration, they are collected from mice and B9 hybridas described.
The IL-6 concentration was analyzed by a modification of the mammary cell bioassay (Aarden et al.,
Eur. J. Immunol. 17: 1411, 1987).
Rat anti-mouse IL-1 accessory protein monoclonal antibody 4C5,
Prepared, characterized and produced as follows:Example 2
Preparation and characterization of monoclonal antibodies against IL-1R AcP and type II IL-1R
And identification
During preparation of antibodies to the type II IL-1 receptor, IL-1 receptor complex
Antibodies were detected against novel components of the body that could not be predicted. Rat 70Z / 3 cells are in Thailand
Lysed from those cells because it almost exclusively expresses
Immunization of rats with purified and cross-linked IL-1α / IL-1R complex
Clonal Antibodies-Early Procedures Performed to Develop Type II IL-1R Antibodies
Met. Rat immunized with this dissolved IL-1α / IL-1R complex
Is to 70Z / 3125I] -Generating a serum antibody that blocks the binding of IL-1β
, Which suggests the presence of a blocking antibody specific for type II IL-1R
I do. Serum samples were also lysed from 70Z / 3 cells [125I] -IL-1β
Also contains an antibody immunoprecipitated with the / IL-1R complex, which is a non-blocking anti-
Indicates the presence of a type II IL-1R antibody. [125I] -IL-1β is converted to type II
IL to eliminate identification of antibodies specific for IL-1α instead of receptor
For -1R binding and immunoprecipitation assays
Used for
Hybridomas resulting from fusion of spleen cells isolated from immunized rats
Were compared to 70Z / 3 (producing type II receptor) and EL-4 (type I receptor)
Screen for antibodies that block IL-1β binding to both of the cells
did. Antibodies that block binding only to 70Z / 3 cells have been identified and
Since it is an antibody to type II IL-1R, it is excluded from further analysis and
Antibodies that block binding only to EL-4 cells, and
As an antibody to IIL-1R, it was excluded from further analysis. Both cells
Antibodies that block IL-1 binding to ip are specific for IL-1R AcP
.
Seven antibodies blocking IL-1β binding to 70Z / 3 cells from the initial fusion
(Table 1). Six of these antibodies (2B5, 4C5, 3F1, 4C4, 24C5,
And 4D4) blocked binding of IL-1β to both 70Z / 3 and EL-4 cells. Those
Was used to express IL-1β to CHO cells expressing murine recombinant type I IL-1R.
It did not block binding and was therefore specific for IL-1R AcP. One
The antibody, 4E2, blocks only the binding of IL-1β to 70Z / 3 cells,
It indicates that it is specific for type II IL-1R.
The initial fusion is also specific for either IL-1R AcP or type II IL-1R.
Screening was also done for non-blocking antibodies that are foreign. 8 kinds of antibodies (1D2, 2D6, 2
E6, 1F6, 2D4, 2F6, 3F5 and 4A1) are IL-1β / IL lysed from 70Z / 3 cells
The -1R complex was immunoprecipitated (Table 2). These antibodies are also available from two other
IL-lysed from the murine cell lines producing Ip II IL-1R, AMJ2C11 and P388D1
The 1β / IL-1R complex was immunoprecipitated. Of those antibodies
Seven antibodies immunoprecipitate the IL-1β / IL-1R complex lysed from EL-4 cells
This indicates that they recognize IL-1R AcP. One antibody 1F6 is EL
-4 cells do not bind to the lysed IL-1β / IL-1R complex, which indicates that
It suggests that it is a blocking type II IL-1R antibody. Those antibodies are the type
To make sure that they do not bind to IL-1R,
Tested in an immunoprecipitation assay with PIL-1R (Table 2). Them
All of the antibodies were soluble recombinant type I IL-1R ([[125I] -sMsR [bv])
Cross-linked [125I] -IL-1β complex was not immunoprecipitated. Those
Can also be used in baculovirus / insect cell expression systems or COS cell expression systems.
Generated in either125I] -Labeled soluble type I receptor
Was not immunoprecipitated.
Rats were immunized with the lysed IL-1β / IL-1R complex, so that IL-
Antibodies in rat serum that recognize 1α were also detected. Individual monochrome
Null antibodies were used to confirm that they did not bind to IL-1 [125I]
In immunoprecipitation assays with labeled murine and human IL-1 proteins
Tested. All 15 antibodies (Tables 1 and 2) were used in those assays
It was negative.
Example 3
Anti-type I (35F5), type II (4E2) and accessory protein (4C5)
Characterization of murine IL-1R and IL-1R AcP by reactivity with nal antibodies
Following initial identification and characterization of the antibody, 4C5, a putative inhibitory IL-
1R AcP (IL-1R AcP) antibody, and 4E2, ie, blocking type II IL-1R
Antibodies were selected as probes for further study of IL-1R AcP. Same in front
A defined and characterized anti-type I IL-1R antibody 35F5 was also used in this study.
(Chizzonite et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 8029, 1989).
McIntyre et al., J .; Exp. Med. 173: 931, 1991).
Using these three antibodies, type I and type II on various murine cells
The presence of IL-1R and IL-1R AcP was identified. [125I]-labeled mAb 4
Equilibrium binding assays with C5 are mainly based on type I (EL-4 cells) or type II (70
Z / 3 cells) shows the presence of IL-1R AcP on murine cells carrying the receptor
(FIGS. 1 and 2). Type I (3T3L1 cell) or Type II (P388D1 cell) receptor
Other cells that predominantly also carry IL-1R AcP also (Table 3). Thailand
Cells that do not express either Ip-1 or type II IL-1R AcP (S49.1)
It does not express 1R AcP, indicating a linkage between IL-1R and IL-1R AcP expression.
During its initial characterization, mAb 4C5 was released to both EL-4 and 70Z / 3 cells [125I
-The binding of human IL-1β was blocked. Further studies indicate that mAb 4C5 also
70Z / 3 cells of labeled human IL-1α (FIG. 3), murine IL-1α and IL-1β
It was established that binding to vesicles was inhibited (Table 4). However, 4C5 is EL-4
Radiolabeled human IL-1α to cells (FIG. 4) or murine IL-1α (Table 4)
Do not block any combination of
Was. In addition, 4C5 expresses murine recombinant type I or type II receptors.
CHO or COS cells125I]-inhibits binding of labeled IL-1 protein
Did not stop. Anti-type I receptor antibodies, ie, 35F5 and anti-type II
Scepter antibodies, i.e., 4E2, are antibodies whose receptor is either native or recombinant.
Whether IL-1α or IL-1β to their respective IL-1 receptors.
Inhibition of binding (Table 4). 4C5- of IL-1 binding to EL-4 and 70Z / 3 cells
IC for mediated inhibition50Expresses recombinant type I or type II receptors
IC for inhibition of cell binding50At least 1000 times lower (Table 5).
Those IC50The data suggested two conclusions: D mAb 4C5 was type I or
Does not cross-react to any significant degree with type II IL-1R and 2) native IL
Of the ability of 4C5 to block the binding of IL-1β (but not IL-1α) to
The differences were not related to the affinity of the antibody.
Example 4
Determination of the size of IL-1R AcP recognized by monoclonal antibody 4C5
Approximate fraction of cell surface proteins recognized by mAb 4C5 on EL-4 cells
Child size determined by affinity chromatography and immunoblot
However, it was found to be about 90 kDa (FIG. 5). Surfactant prepared from EL-4 cells
The extract of the active agent is applied on the lentin affinity matrix of lentil,
-Type I receptor antibody (7E6), murine IL-1α (Ma) or 4C5 affinity
-Purified on affinity chromatography on any of the gels. individual
The protein eluted from the affinity column is transferred to the Laemmli sample buffer.
, Separated by SDS-PAGE on an 8% gel, and nitrocellulose.
Transferred to membrane. The protein immobilized on nitrocellulose was125I] -4C5
And immunoreactive bands by autoradiography
Identified. The major protein of ~ 90 kDa and the minor protein of 55 kDa
Immunoreactive with radiolabeled 4C5. These two proteins also
, When the EL-4 extract is purified directly on a 4C5 affinity matrix
, Also identified on immunoblots. These data are based on native glycosylated
The apparent molecular weight of the IL-1R AcP is ~ 90 kDa and the proteolytic process
Showed that its size could be reduced to ~ 55 kDa.Example 5
Neutralization of IL-1β biological activity by monoclonal antibody 4C5
The ability of mAb 4C5 to neutralize the biological activity of IL-1β in a dose-dependent manner
1) IL-1 induced proliferation of murine spleen B cells,
2) D10. G4.1 Helper T cell IL-
1) induced proliferation and 3) IL-1-induced kappa light chain in 70Z / 3 cells.
Expression. mAb 4C5 shows dose-dependent IL-1β-induced proliferation of spleen B cells
However, this was not the case for IL-1α (FIG. 6). Compare to mAb 4C5
Thus, anti-type I receptor antibody 35F5 induces IL-1α and IL-1β in B cells.
Growth was arrested. The anti-type II IL-1R antibody 4E2 is IL-1α or IL-α.
It did not inhibit proliferation induced by any of 1β. In a similar manner, the mAb
4C5 is D10. Inhibited IL-1α-induced proliferation of G4.1 T cells but not IL-
This was not the case for 1β (FIG. 7). Both mAb 35F5 and human IL-1ra
, D10. G4.1 cells inhibited IL-1α and IL-1β induced proliferation. mAb 4C
5 also blocked IL-1β-induced expression of kappa light chain on 70Z / 3 cells.
But not for IL-1α (FIG. 8). Antibody 35F5
Blocking IL-1α and IL-1β-induced effects in
MAb 4E2, which recognizes Ip II IL-1R, was inactive. Of those assays
To neutralize IL-1 activity by the antibody or IL-1ra,
Detect as a dose-dependent decrease. Blocking the response is 100% inhibitory (ie
Unequal to IL-1) or to lower levels depending on the ability of the antibody
Become.Example 6
Inhibition of in vivo IL-1β biological activity by monoclonal antibodies
IL-1 administered to mice showed a rapid and rapid concentration of IL-6 in their sera.
Show a dramatic rise. The magnitude of the rise in serum IL-6 depends on the IL-1 dose, and
It may be blocked by factors that prevent IL-1 binding to Type I IL-1R. This IL
-1 When tested in a biological model, 4C5 is the ratio of serum IL-6 -1β induction.
Issued rise
About 90%, but not IL-1α (FIG. 9). Anti
-Type I IL-1R antibody 35F5 is induced by IL-1α and IL-1β of serum IL-6
Stopped the rise. The control mAb X-732 had no inhibitory effect.Example 7
Expression cloning of mouse (murine) IL-1R AcP using Mab 4C5RNA Extraction
3T3-LI cells are harvested, and total RNA is guanidium isothi
Extraction using ocyanate / phenol (P. Chomczynski and N. Sacchi,
Anal. Biochem. 162: 156, 1987). Poly A+RNA is converted to oligos as described.
Isolated from total RNA by one batch adsorption to dT latex beads (K. Kurib
ayashi et al., NaCl. Acid. Res. Symposium Series 19:61, 1988). This purification
Poly A from+The yield of RNA was about 6%. The binding of the RNA preparation
Fractionation on a 1.0% agarose gel under denaturing conditions in the presence of formaldehyde
(Molecular Cloning A Laboratory Manual, 2nd edition, J. Sambrook
, E .; F. Fritsch, T .; Maniatis, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989
).3T3 -Construction of L1 cDNA library
The above poly A+From the RNA, the cDNA library is transferred to the mammalian expression vector pEF-BOS
(Mizushima and Nagata, NaCl. Acids Res. 18: 5322, 1990
). 10 μg of poly A+RNA is converted to RNase H-Reverse transcription using reverse transcriptase (GIBC
O BRL Life Technologies Inc., Gaithersburg, MD). The resulting mRNA-cDNA high
The brid was converted to blunt-ended double-stranded cDNA by established methods.
(Gubler and Chua, Essential Molecular Biology, Volume II
, T .; A. Brown, editor, pp. 39-56, IRL Press 1991). BstXI linker (A
ruffo and Seed, Proc. Natl. Acad. Sci (USA) 84: 8573, 1987)
Ligated to the cDNA, and a molecule of 1000 base pairs (bp) or more
0 Selected by passing over the ram. Sephacryl SF500 column (0.8 × 29cm), 10m
M Tris-HCl, pH 7.8 / 1 mM EDTA / 100 mM sodium acetate
. BstXI linker treated cDNA is applied to the column and 0.5 ml fractions are collected
Was. Small aliquots of each fraction were fractionated on a 1.0% agarose gel. Gel true
Dry under air and determine the size distribution of the radioactive cDNA by exposing the gel to X-rays.
More visualized. Fractions containing cDNA molecules greater than 1000 bp were selected and pooled
. The cDNA is concentrated by ethanol precipitation and ligated into a cloning vector.
Was. The cloning vector was digested with BstXI restriction enzyme and
Plasmid pEF-BOS purified on two successive agarose gels. 37
5 ng of plasmid DNA was ligated with ligation buffer (50 mM Tris-HCl, pH 7.8 / 10 mM MgCl 2).Two
/ 10 mM DTT / 1 mM rATP / 25 mg / ml bovine serum albumin) in 150 μl
Ligation at 18.degree. C. overnight to 18.75 ng of size-selected cDNA from above. The next day, that
The ligation reaction was performed using phenol / chloroform / isoamyl alcohol (25: 24: 1).
). Nucleic acids were treated with ethanol in the presence of 5 μg oyster glycogen.
Precipitate. The precipitate is dissolved in water and ethanol precipitated again, followed by 70
Washed with% ethanol. Dissolve the final pellet in 14 μl water and add 1 μl
Aliquots of E. E. coli strain DH-10B (GIBCO-BRL) was electroporated.
By this method, about 4 × 106A library of recombinants was generated.Murine IL1- by panning with monoclonal antibody 4C5 Screening for receptor accessory protein (muIL-1R AcP) cDNA Ning
The panning method has been described previously (Aruffo and Seed, Proc. Natl.
. Acad. Sci. (USA) 84: 8573,1987). About 5 × 10FourClones
Ten aliquots from the 3T3-LI library were aliquoted to 10 μg / ml ampicillin (am
Plated on LB agar plates containing p) and grown overnight at 37 ° C. next
On day, colonies from individual pools are removed from the plate by another 50 ml aliquot of LB + amp.
And grown at 37 ° C. for another 2-3 hours. Plasmid DNA
Subsequently, extraction was performed using a QIAGEN plasmid kit (Qiagen Inc., Chatsworth, CA).
did. Next, using 10 separate DNA pools, the DEAE dextran technique (5 μg
DNA / 2 × 106Cells / 9 cm diameter dish) transfect COS-7 cells
(Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd edition, J. Sambrook, E
. F. Fritsch, T .; Maniatis, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989).
72 hours after transfection, COS cells were treated with 0.5 mM phosphate buffer solution (PBS).
Of EDTA / 0.02% sodium azide. Single cell
Suspensions were prepared from individual pools. Anti-muIL-1R AcP mAb 4C5 on ice
Bound cells for 1 hour [(10 μg / ml 4C5 mAb / 0.5 mM ED in 3 ml PBS)
TA / 0.02% sodium azide / 5.0% fetal calf serum (FCS)]. Cell-mAb suspension
3 ml of the solution is centrifuged through 6 ml of 2% Ficoll in the above buffer (about 300 × g,
5 min), unbound mAb was removed. Cells were resuspended in the above buffer.
Cells from individual pools were subsequently purified by polyclonal heron anti-rat IgG (50 mM
Squirrel-HCl (pH 9.5), 20 μg / ml, room temperature, 1.5 hours)
Add to bacterial plates (9 cm diameter) and add PBS / 1% BSA
Overnight at room temperature. Place COS cells on the bacterial plate at room temperature for 2-3 hours.
Meanwhile, it was left while rocking lightly. Non-adherent cells are removed by washing with PBS.
I left. The remaining cells were added with 0.8 ml of Hirt lysis solution (0.6% SDS / 10 mM EDTA).
It dissolved by addition. The lysate was transferred to a 1.5 ml Eppendorf tube and 1 M Na
Add Cl, incubate on ice overnight, and 15,000 xg for 15 minutes at 4 ° C.
I turned it. Once the supernatant is phenol / chloroform / isoamyl alcohol
(25: 24: 1), add 10 μg of oyster glycogen and add
To 7.5 M NHFourTwice by adding 0.5 volume of OAc and 2.5 volume of ethanol
, Precipitated. The pellet is washed with 70% ethanol, dried, and
HTwoO resuspended in 1 μl. Next, the individual panned pools of DNA were
The cells were electroporated in E. coli strain DH-10B. After electroporation,
5 × 10 of each poolFourColonies were grown as described above and
DNA was isolated as described above. This DNA is used for one round of panniers in the library.
Indicates enrichment. 3 pannings in total, 10 library pools each
It was completed while maintaining.
After the third panning, DEAE dextran was used with 10 pools each.
Cells were transfected by the method (1 μg DNA / 2 × 10FiveCells /
6-well Costar dish wells). 72 hours after transfection, COS cells
To polystyrene beads coated with a second antibody (Dynal Inc., Great Neck, NY)
Screen for pools that expressed muIL-1R AcP by rosset formation
did. COS cells transfected with 4C5 mAb in PBS / 2% FCS
For 1.5 hours at room temperature with gentle rocking (2 μg Ab / well)
). The antibodies are removed and the cells are washed with PBS /
Washed with 2% FCS. 1 ml PBS / 2% FCS / 1 μl sheep anti-rat IgG coated
Covered polystyrene beads (about 4 × 10FiveDynabeads M-450), and
Incubate for 1.5 hours at room temperature with gentle rocking. Remove the beads
And the cells were washed 5-10 times with PBS. Next, the cells were transformed with 95% ethanol /
Fix by incubation in 15% acetic acid and allow for rosette formation.
And examined using a microscope. One of 10 pools (panning pool # 2)
Was found to be positive due to the surface expression of muIL-1R AcP.
To identify positive clones, 100 μl of LB + amp was added to two 96-well
Placed in wells of the microtitre plate. Next, the individual wells are
Inoculated with four individual colonies from Gpur # 2. Bacterial cells at 37 ° C
Grow for 5-6 hours. The pools were then pooled with 8 rows of individual plates and 12 rows.
Combine 10 μl aliquots from individual wells in each column and separate rows and columns
Manufactured by keeping the rows separate. Using each of those pools,
Another 5 ml culture in LB + amp was inoculated and grown at 37 ° C. overnight.
The next day, plasmid DNA was isolated using the QIAGEN plasmid kit. Individual
DNA preparations were prepared from 48 (rows) or 32 (columns) of individual panning pool # 2.
An isolate was represented. Using individual microtiter pools as described above
Transfect COS cells in a 6-well plate and transfer
After 72 hours of injection, cells were harvested for Dynabead losset formation as described above.
Screened. Two positive pools found in one of the microtiter plates
One from row E and one from column 2. 10ml aliquot
From the wells at the intersection of the columns and rows (well E2) and LB agar +
Plated on amp. After overnight incubation, select 40 individual colonies
Were used to inoculate 5 ml of each LB + amp culture. Plasmid DNA is transferred to QIAGEN
It was isolated from those cultures using a plasmid kit. Individual plasmid isolation
The digest is digested with XbaI restriction enzyme, the cDNA insert is released and 1.0% agarose
Separated on sgel. This analysis shows that only three sizes of cDNA inserts were positive.
It was shown to be in the microtiter pool. Individual units of the three plasmids
Using one representative, the COS cells in a 6-well plate were
Transfect and screen by rosette formation using Dynabeads
did. In this case, a single cDNA clone encoding 4C5-reactive muIL-1R AcP
(E2-K) was identified.muIL Characterization of -1R AcP cDNA
The cDNA clone E2-K (pEF-BOS / muIL-1R AcP) was first obtained by restriction map.
It was characterized. Digestion of this clone with XbaI releases a 3.2 kb cDNA insert.
did. The 3.2 kb XbaI fragment was gel purified and the DNA sequences of both strands were
, Thermostable DNA polymerase as terminator and dye-labeled data
Determined by using an ABI automated DNA sequencer with oxynucleotides
. This DNA sequence defines the open reading frame (ORF) in the 5'-prime half of the clone.
(See below). Uses Intelligenetics computer software
The restriction map showed a 1.4 kb PstI restriction fragment in the ORF.
The 1.4 kb fragment was gel isolated and an additional muIL-1R AcP cDNA clone was added.
Used as a probe to identify loans. 3T3-LI cDNA described previously
About 6 × 10 from libraryFivePlate additional clones as above
did. Perform a colony lift (Mo
lecular Cloning, A Laboratory Manual, 2nd ed. Sambrook, E .; F. Fritsch
, T .; Maniatis, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989) and its resources
To the Multiprime DNA Labeling System (Amersham Co., Arlington Heights)
, IL) by random-priming [32P] -dCTP
Probed with the 1.4 kb PstI restriction fragment. In this case, two additional
Additional homologous cDNA clones were isolated. One contains a 1.0 kb insert and the other one
One contained a 4.3 kb insert as determined by XbaI digestion. Its 4.3kb
The DNA sequence of the insert was converted as described above to confirm the sequence of the muIL-1R AcP ORF.
Decided.muIL Sequence analysis of -1R AcP cDNA clone
Nucleotide sequence of reading frame in muIL-1R AcP cDNA insert
The columns are shown in FIG. 10A [SEQ ID NO: 4]. This reading frame (ORF) has 570
Consists of 1710 bp encoding amino acid protein. As shown in FIG. 10B [SEQ ID NO: 6]
The amino acid sequence to be determined is the NH of 20 amino acids by cleavage after Ala-1.Two-Terminal
Signal peptide, extracellular domain from Ser1-Glu 339, Leu 340-Leu 363
Transmembrane domain and Glu364-COOH-terminal cytoplasmic terminus from
Predict. All seven possible N-terminal glycosylation sites are in the extracellular domain.
Included in the application.
Intelligenetics for protein sequences using computer programs
Database studies have shown that muIL-1R AcP can be used to detect IL from mice, humans, chickens and rats.
With significant homology to both IL-1 type I and IL-1 type II receptors
To do so. The homology to each of these proteins is about 25%,
And are evenly distributed throughout the protein sequence. Amino acids of muIL-1R AcP
Further analysis of the sequence indicates that it is the immunoglobulin superfamily.
Is a member of Retained in all extracellular domains of the IL-1 receptor
Pairs of cysteine residues that correspond to the formation of three IgG-strain domains
Is preferably stored in muIL-1R AcP.Example 8
Binding of Mab 4C5 to murine recombinant IL-1R AcP expressed in COS cells
The cDNA for muIL-1R AcP encodes a protein reactive with mAb 4C5.
COS cells transfected with recombinant muIL-1R AcP
Expressed above, and [125I] -4C5 was tested for direct binding. COS fine
Cells were electroporated with pEF-BOS / muIL-1R AcP using standard methods.
Was. After electroporation, cells are 2-3 × 10 5Five6 cells / well
Inoculated on well tissue culture plates. After 48-72 hours, remove the growth medium and
1 × 106cpm [125I] -4 ml of a binding buffer (RPMI / 5% FCS) containing 4C5
2 μg of labeled alone (total binding) or as a cold inhibitor
Added per well in the presence of no 4C5 (non-specific binding). Total and non-special
Both heterozygous linkages were performed in duplicate. 3 hours incubation at 40 ℃
After binding, the binding buffer was removed and the cells were washed three times with PBS. Next,
The cells were lysed by adding 0.75 ml of 0.5% SDS. Harvest the melt and
The combined count was determined. Specific binding subtracts non-specific counts from total counts
Calculated by The specific count is about 30,000 cpm / well and
8% of the non-specific background indicates that pEF-BOS / muIL-1R AcP
It suggests directing the expression of 4C5 immunoreactive protein in E. coli.
The size of recombinant muIL-1R AcP expressed in COS cells was determined by [36S] -methioni
Labeling of transfected COS cells with mAb 4C5 or
Was determined by immunoprecipitation of labeled muIL-1R AcP with 2E6 (Table 2).
The medium was removed 36 hours after electroporation with pEF-BOS / muIL-1R AcP.
And remove COS cells from methionine-free medium [DMEM (methionine-GIBCO
-High glucose without BRL) / 10% FBS / 1 mM L-glutamine / 1 mM
Of sodium pyruvate]. Fresh methionine-free
Medium is added and after incubation at 37 ° C for 5-8 hours, 50-100
μCi35S-methionine was added per ml of medium and incubated for 24 hours.
Continued. Next, the medium is removed and the cells are washed twice with cold PBS.
Was. Cells were grown in RIPA buffer (0.5% NP-40, 0.5% Tween-20, 0.5% deoxygenated).
Collate, 420 mM NaCl, 10 mM KCl, 20 mM Tris, pH 7.5, 1 mM EDTA)
Lysed by addition and incubated on ice for 15 minutes. Transfer the lysate to a tube
And spun at 15,000 xg for 15 minutes. Lysate to 500 μl lysate
40 μl of GammaBind G Sepharose (50% (v / v) in RIPA buffer) (Ph
armacia Biotech Inc., Piscataway, NJ)
Incubate overnight at 4 ° C. The next day, wash the previously washed lysate for 30 seconds
While rotating in a microfuge and transferring the lysate to a washed tube
. Further, 40 μl of GammaBind G Sepharose was added to 20 μg of mAb 4C5 or 2E6 (Table 2).
) And incubate the immunoprecipitate at 4 ° C for 3 hours while rotating.
I was vate. The Sepharose-Ab complex was spun down and added with RIPA buffer.
Once with 50 mM HEPES, pH 7.9 / 200 mM NaCl / 1 mM EDTA / 0.5% NP-40
Once and 25 mM Tris, pH 7.5 /
100 mM NaCl / 0.5% deoxycholate / 1.0% Triton X-100 / 0.1% SD
Each was washed once with S. Transfer protein to 20 μl of 2 × Laemmli sample
The beads were released by the addition of buffer (Laemmli, Nature 227: 680, 1970). Ta
Proteins were separated by electrophoresis on a Tris-glycine PAGE and
Visualized by triradiography. As shown in FIG.
Recombinant muIL-1 immunoprecipitated with mAb 4C5 or 2E6 from isolated COS cells
R AcP migrates as a broad band at 70-90 kDa. Protein is pseudo-trans
No precipitation was observed from the transfected COS cells.Example 9
Expression of recombinant IL-1R AcP in COS cells: [125I] -labeled IL-1
Reactivity with proteins and monoclonal antibodies
[125I] -Recombinant IL-1R AcP for labeled IL-1, 4C5 and 4E2
Was determined (FIG. 12). Data is,〔125I] -4C5 binding
, It showed high level expression of recombinant IL-1R AcP [Cos (4C5)], but only
When compared with control transfected COS cells [Cos (PEF-BOS)]
, [125I] -Human IL-1α binding did not increase. For comparison,125I
] In COS cells [COS (Mu-IL-1R)] as determined by -35F5 binding
High level expression of murine recombinant type I receptor is associated with radiolabeled IL-1
Achieved by corresponding increases in β and IL-1β binding (FIG. 13).Example 10
A native murine IL-1 receptor accessory protein (IL-
Purification of 1R AcP)
Murine EL-4 cells (100 g) were loaded with 8 mM CHAPS, 5 mM EDTA and
Rotase inhibitor pepstatin (10 μg / ml), leupeptin (10 μg / ml)
ml), benzamidine (1 mM), aprotinin (1 μg / ml) and PMSF (0.2 mM)
And dissolved in 1 l of PBS. Centrifuge at 100,000 xg to remove insoluble material
After separation, the supernatant was added to a 50 ml wheat germ agglutinin (WGA) agarose column (Vector
Laboratories, Inc.) at 0.8 ml / min. Equilibrate the column with equilibration buffer (PBS, 8 mM
CHAPS, 5 mM EDTA), followed by an equilibration buffer containing 0.5 M NaCl.
The bound protein was converted to 8 mM CHAPS and 0.3 M N-acetyl-D-G
Elution was carried out with PBS containing lucosamine.
The sugar-eluted fractions from three WGA agarose column experiments were pooled and
5 ml of immunoaffinity column equilibrated with PBS containing 8 mM CHAPS
[MA cross-linked to protein G sepharose through dimethylpimelimidate
b 4C5 antibody (Stern, AS and Podlaski, FJ, Techniques in Protein Chem
istry IV, R. H. Angeletti, ed., Pp 353-360, Academic Press, NY, 1993)
Loaded at 1 ml / min on top. The column is equilibrated with equilibration buffer followed by IM NaCl.
Washing was performed with the buffer. The bound protein was removed from a 50 mM dimer containing 8 mM CHAPS.
Elution was performed with a methylamine buffer solution (pH 11.5). The fraction containing IL-1R AcP was
It was dialyzed against PBS containing mM CHAPS and concentrated.
All column fractions were analyzed by SDS-PAGE / immunoblot analysis with mAb 4C5.
The presence of IL-1R AcP was monitored. 8-16% gradient SDS-PAGE
Run on a Togel (Novex), and convert the protein to nitrocellulose as described.
(Towbin et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76: 4350, 1979). Fifteen
0 mM NaClTwoAnd 2.5% in 50 mM Tris containing 0.01% thimerosal (pH 7.5).
After blocking the nitrocellulose with% casein, the blot was treated with mAb 4C5 (
5 μg / ml) followed by HRP-conjugated goat (Fab)TwoAnti
-Incubated with rat antibody (Tago Immunologicals). Blot the E
It was developed by CL Sptem (Amersham Life Science).
Amino acid composition of the final protein preparation (Hollfelder et al., J. Protein Chem.
12: 435, 1993) is shown in Table 6; it is a cDNA clone [SEQ ID NO: 1].
To the composition predicted from the deduced protein sequence from FIG. 16 [SEQ ID NO: 3]
Similar. The rest of the sample is subjected to SDS-PAGE, and a PVDF membrane (Matsudaira, J. Bio.
l. Chem. 262: 10035, 1987) and dyed with Coomassie-R-250.
Colored. A protein-stained band at 80 kDa, immunoreactive with the 4C5 antibody,
NHTwo-Analyzed by terminal sequence analysis (Hollfelder et al., J. Protein Chem. 12: 4
35, 1993). Obtaining two sequences (1-3 pmol of individual amino acids per cycle);
One of these is the putative tag obtained from the expression cloning of murine IL-1R AcP.
It matched residues 1 to 12 (SERXDDWXLDTM) of the protein sequence (FIG. 10B).
IL-1R AcP lysed from EL-4 cells was analyzed by immunoblotting with 4C5 antibody.
Has a Mr = 80 kDa as determined by analysis, but
The estimated molecular weight of the protein is 66 kDa. This apparent difference is probably
By glycosylation of Sally protein. To address this issue, affinity
The produced IL-1R AcP is subjected to SDS-PAGE, and 80 kDa 4C5-immunoreactivity
The Coomassie-stained band corresponding to the protein was eluted from the gel and
And chemically deglycosylated with trifluoromethanesulfonic acid (Edge
Etc., Anal. Biochem. 118: 131, 1981). Its deglycosylated protein
Is Mr = in SDS-PAGE.
Moves to 63-64 kDa, which is in good agreement with the estimated molecular weight from the cDNA sequence
I do.
Example 11
Isolation of genomic clone of human IL-1 receptor accessory proteinScreening by cross-hybridization
Cross-hybridization with sequences from murine IL-1R AcP
Screening of cDNA libraries to screen human homologues of IL-1R AcP
An attempt was made to identify and isolate a cDNA encoding E. coli. RAJ1 cells or
Is a mouse cDNA library prepared from mRNA isolated from NC37 cells.
IL-1R AcP
Although probed with cDNA, early attempts were probably performed in those cells.
Was unsuccessful due to the very low expression of the homologue (see Example 12).
. We will then use it to screen human cDNA libraries
Decides to screen human genomic library to isolate specific sequences
Specified.
Murine IL-1R AcP cDNA clone [3.2 kb XbaI fragment]
Restriction fragment of the IL-1R AcP cDNA clone [1.4 kb PstI fragment
And the 843 bp BamHI / SalI fragment]
Reduced Southern blot analysis was performed (Clontech, Palo Alto, CA). This analysis
The optimal probe for the mouse probe to detect homologous sequences present in the human genome.
Performed to determine hybridization and wash conditions. Murine IL-1
Hybridization with R AcP cDNA probe
Buffer A (2 × SSC, 20% formamide, 2 × Denhardt's, 100 μg / ml yeast R
NA, 0.1% SDS) at 37 ° C. overnight. Connect the probe to Prime-It II
Using Random Primer Labeling kit (Stratagene, La Jolla, CA)32P]
-Labeled by dCTP. Blots were started at 37 ° C and 2xSSC and at various temperature points.
And 0.01% SDS. The optimal conditions are [32P] -843 bp BamHI / SalI
Use of fragment, overnight at 37 ° C. in hybridization buffer A
Hybridization, washing at 55 ° C in 2xSSC, 0.01% SDS
Was decided. Those conditions produce the lowest background and are commercially available
Human genomic library.
To identify a human genomic clone of IL-1R AcP, Lambda FIX # 944201
(Stratagene, La Jolla, CA) to screen human lung fibroblast library
I got it. 4.8 × 10FiveStandard plaques
Plaque hybridization techniques (Molecular Cloning, A Laboratory Ma
nual, 2nd edition, J.M. Sambrook, E .; F. Fritsch, T .; Maniatis, Cold Spring Harbo
r Laboratory Press, 1989) using the above conditions. Six
Hybridization-positive phage clones were serially plaque-hybridized.
Purified by zation. Two phage clones were further characterized (# 1
And # 7).Characterization of human genomic clones
The human IL-1R AcP genomic clone was first characterized by a restriction map.
Bacteriophage lambda DNA was purified using a Lambda Sorb phage adsorbent (Promega, Madi).
son, WI). Phage DNA to SacI
Digest more, release the insert, and then divide the fragment into 1% agarose
Separated by electrophoresis on a gel. The insert for both clones # 1 and # 7 is
It was about 17 kb in size. Further mapping of clones # 1 and # 7 was performed with XbaI
And EcoRI. Swim digested DNA on 1% agarose
Separation by transfer, transfer to nylon membrane (ICN, Irvine, CA) and Southern blot
Crosslinked for analysis. The membrane was ligated with 843 bp of the murine IL-1R AcP described previously.
(BamHI / SalI) fragment. Probe,
Prime-It II Random Primer Labeling Kit (Stratagene, La Jolla, CA)
Using〔32P] -dCTP. Blots are stained with the low stringency hybrid as described above.
Hybridization and washing were performed using the ligation conditions.
4.5 kb fragment from EcoRI digest and 2.6 kb flag from XbaI digest
Was positive for hybridization to the murine IL-1R AcP sequence.
And identified. 4.5 Fragments and
And 2.6 kb fragment from 0.8% Seaplaque agarose (FMC, Rockland, ME)
And purified by Qiaex (Oiagen, Chatsworth, CA). Those
Fragment the vector pBluescript IISK+(Stratagene, La Jolla, CA)
It was cloned to facilitate characterization. Transfer the plasmid DNA to the Qiagen plasmid kit.
(Qiagen, Chatsworth, CA).
Perform Southern blot analysis to detect homologous sequences in the human genome
The fragment that was more appropriate was determined. 4.5kb and 2.6kb fragments
Was used as a probe. Low stringency hybridization conditions are as follows:
5 × SSC, 50% formamide, 5 × Denhardt's, 100 μg / ml yeast RNA,
Hybridization with 0.1% SDS at 37 ° C overnight. Probes are Prime-ItII
Using Random Primer Labeling Kit (Stratagene, La Jolla, CA)32
P] -dCTP. The membrane was started at 37 ° C. and at various
Washing was performed under reduced conditions (0.1 × SSC, 0.01% SDS). Determine optimal conditions for human cDN
When screening the A library, screens that are specific for huIL-1R AcP
Robe selection was secured. These optimal conditions are described in Example 12.Sequence analysis of human genomic clones
pBluescript IISK+/2.6 kb human genomic IL-1R AcP plasmid DNA
Dye-labeled dideoxy as a qualitative DNA polymerase and terminator
Sequencing was performed using an ABI automated DNA sequencer with the nucleotides. Reserve DN
A Sequence analysis indicates that this DNA encodes the intracellular domain of murine IL-1R AcP.
It was shown to contain a 150-nucleotide region with 90% homology to the column.Example 12
Isolation of cDNA clone of human IL-1R AcPYT Structure of cell cDNA library
mAb 2E6 (Example 2, Table 2) was initially characterized by its reactivity with murine IL-1R AcP.
I took it. Preliminary data indicates that mAb 2E6 detects IL-1R AcP on human cells
showed that. Many human cell lines125I] -2E6 and YT fine
Cell line (Yodoi et al., J. Immunol. 134: 1623, 1985) is another human cell line, eg,
Determined to express a relatively large number of 2E6 reactive sites per cell compared to RAJI
Was done. Therefore, select the YT cell line as the source of RNA for cDNA library construction
did.
Total RNA was extracted from the YT cells, and the cDNA was purified from this cell as described herein.
Prepared from RNA (Example 7: 3T3-LI cDNA library construction). EcoRI adapter
-(Stratagene, La Jolla, CA) was ligated to the resulting cDNA and
Pass these molecules onto a Sephacryl SF500 column as described herein
(Example 7: Construction of 3T3-LI cDNA library). cDNA to ethanol
Concentrated by precipitation and ligated into the cloning vector. Cloning vector
The λZAP II file was digested with EcoRI restriction enzyme and dephosphorylated.
(Stratagene) (as provided by the supplier). From above
10 aliquots of 100 ng of the selected cDNA are ligated overnight at 15 ° C. with ligation buffer (66 mM).
Tris-HCl, pH7.5 / 5mM MgClTwo/ 1 mM DTE / 1 mM rATP) in 5 μl, λZAP
Ligation to 1 μg of each II arm (EcoRI digested and dephosphorylated)
did. The next day, pool the consolidation and extract the Gigapack III packaging
12 4 μl aliquots using exudates and according to manufacturer's instructions (Stratagene)
In λ phage. Packaged phage
5 mM isopropyl-β-D-thiogalactopypi to distinguish recombinant phage
La
Nosid (IPTG) (Boehringer Mannheim Co., Indianapolis, IN) and 4 mg / ml
5-bromo-4-chloro-3-indoleyl-β-D-galactopyranoside
In the presence of (X-Gal) (Boerhinger-Mannheim), the bacterial strain XL1-Blue-MRF (Strat
agene). The next day's plaque count was 3.55 x
Ten6Library of less than 0.1% non-recombinant background
It was shown that it was obtained with it.IL For hybridization of -1R AcP with human genomic clone fragment Screening of human cDNA library
2.6 kb described previously as a specific probe for huIL-1R AcP
The XbaI restriction fragment was used to screen the YT cDNA library.
Stringent hybridization (5 × SSC, 50% formamide, 5 × Denhardt's, 1 ×
00 μg / ml yeast RNA, 0.1% SDS, 37 ° C., overnight), high stringency washing conditions (0.1 × SSC,
(0.10% SDS, 40 ° C). 4.8 × 10FiveIndividual plaques
Hybridization techniques (Moleculr Cloning, A Laboratory Manual, 2nd edition)
J. Sambrook, E .; I. Fritsch, T .; Maniatis, Cold Spring Harbor Laboratory
Press, 1989). Three types of hybridization positive
Continuous clones (# 3, # 5 and # 6)
And purified. pBlu containing insert DNA from λZAP II vector
Cleavage of escript SK (-) phagemid was performed according to the manufacturer's means.Characterization of human cDNA clones
Human IL-1R AcP cDNA inserts # 3, # 5 and pBluescript SK (-)
# 6 was further characterized by restriction mapping. First, the mini pre-plasmy
DNA is rapidly boiled (Holmes and Qui
gley, Anal. Biochem. 114: 193, 1981). Subsequently, plasmid D
NA was prepared with the Qiagen plasmid kit. The plasmid DNA is transferred to EcoRI
Digestion, release the insert, and remove the insert on 1% agarose
Separated by electrophoresis. Clone # 3 contains a 2.3 kb insert and clone # 5 contains 1
The .4 kb insert was included, and clone # 6 contained the 2.7 kb insert. Further
Restriction mapping shows a single PvuII site present in all three clones.Sequence analysis of human IL-1R AcP cDNA clone
Plasmid DNAs from clones # 3, # 5 and # 6 were converted to thermostable DNA polymerases.
Dye-labeled dideoxynucleotides as an enzyme and terminator
Both were sequenced using an ABI automated DNA sequencer. Preliminary sequence analysis
Only # 3 and # 6 inserts that are homologous to the murine IL-1R AcP cDNA.
Has been shown. Therefore, clones # 3 and # 6 inserts were completely sequenced.
Was. Analysis of the sequence shows that clones # 3 and # 6 are duplicate clones. K
A graphical representation of loans # 3 and # 6 is shown in FIG. Clone # 3 is open to ATG
It includes the start codon and the 5 'side of the coding region. Clone # 6 is the 3 'side of the cDNA
Includes minute and TGA stop codons. These two duplicate clones are replaced with full-length hu
Used to construct IL-1R AcP cDNA.Example 13
Construction of full length human IL-1R AcP cDNA
Restriction endonuclease mapping and preliminary sequence analysis were performed for clones # 3 and
This indicated that there was a single BstXI site present in loan # 6. Duplicate claw
A graphical representation of steps # 3 and # 6 is shown in FIG. Clones # 3 and # 6
, Restriction enzymes BstXI and X
Digested with baI. Approximately 846 bp and approximately 2700 bp fragments were ligated with 0.7% Seaplaq
clone # 3 and clone # by ue agarose (FMC, Rockland, ME)
6 and purified by the Qiaex method (Qiagen, Chatsworth, CA).
The full-length human IL-1R AcP was converted to the mammalian expression vector pEF-BOS (Mizushima
and Nagato, Nuc. Acids Res. 18: 5322, 1990).
Prepared. The pEF-BOS plasmid DNA was digested with XbaI and the bovine intestinal phosphatase was digested.
Treated with Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN, 0.7% Seaplaqu
e Separation by electrophoresis on agarose gel, and the Qiaex method (Qiagen, Chats
worth, CA). BstXI / XbaI flag of 846 bp and about 2700 bp
The ligation fragment is ligated into an XbaI-cut pEF-BOS expression vector and the ligation product
The resulting product was used to transform MC1061 complement cells. Transfer the transformed cells to 10
Plate on LB agar plates containing 0 μg / ml ampicillin and at 37 ° C.
Propagated overnight. The next day, pick 12 individual colonies and pick up ampicillin (100 μl).
g / ml) and incubate at 37 ° C. overnight. Miniprep
Rasmid DNA was prepared by the rapid boiling method (Holmes and Quigley, Anal. Biochem. 114: 193).
, 1981) from individual inoculated colonies. Restricted endonucleus
Analysis revealed that 10 clones were correct for the promoter region in pEF-BOS.
The orientation was confirmed to include the appropriate insert.
Plasmid DNA was ligated to two positive clones by the Qiaex method (Qiagen, Chatsworth, CA).
Isolated from loans # 1 and # 9. Nucleotide sequences of both strands of both plasmids
Determined as described in Example 7. Included in full length huIL-1R AcP cDNA
The sequence of the 1710 bp open reading frame (ORF) is shown in FIG. 15 [SEQ ID NO: 1]. Shown in FIG.
Is estimated
The amino acid sequence [SEQ ID NO: 3] has a 20 amino acid signal peptide (Met-20−A
la-1), Putative extracellular domain (Ser1-Glu 339), hydrophobic transmembrane
570 domains consisting of a domain (Leu 340-Leu 363) and a cytoplasmic end (Glu 364-Val 550)
Encodes a protein of residues Seven possible N-linked glycosylation sites
The positions are all contained within the extracellular domain. All seven sites are rats and chicks
Stored between IL-1R AcP.Example 14
Expression of soluble human IL-1R AcP
To express huIL-1R AcP, the soluble form of the protein was transformed with a baculovirus.
Constructed for expression in an expression system. This system is used for eukaryotic cells.
Is useful for over-producing recombinant proteins (Luckow and Summers, Bio
/ Technology 6:47, 1988). Polymerase chain reaction (PCR) method (Innis M.A., etc.)
., PCR method: A guide to Methods and Applications, Academic Press, San Die
go) using an amplifiable gene encoding a soluble form of the extracellular domain of huIL-1R AcP.
Con generated. Briefly, two oligonucleotide primers are called Ap
Synthesized on a plied Biosystems synthesizer. The forward primer contains a BamHI site,
Included codons for the first 11 amino acids of the gnal peptide: (5 ') GGCC G
GA TCC ATG ACA CTT CTG TGG TGT GTA GTG AGT CTC TAC (3 ′) [SEQ ID NO: 10].
The reverse primer sequence consists of 11 amino acids immediately before the transmembrane main,
Ala spacer and Glu-Glu-Phe label, followed by stop codon TAG and KpnI sites
Coded: (5 ') CGCGCG GGT ACCCTA GAA CTC TTC AGC TTC CAC TGT GTA TC
T TGG AGC TGG CAC TTT CTGC (3 ′) [SEQ ID NO: 11]. Glu-Glu-Phe at COOH end
Tripeptide labels provide epitopes for antibody detection of recombinant proteins
Built to be. This tripeptide label is commercially available for α-tubulin.
Recognized by commercially available monoclonal antibodies (Skinner et al., J. Biol. Chem. 266)
: 14163, 1991).
Forward and reverse primers were cloned using clone # 3 (FIG. 14) as template and huIL
-1R AcP was used to amplify the extracellular domain. Its about 80
The 0 bp PCR amplicon was digested with BamHI and KpnI. Digested hula
Subject to electrophoresis through 0.7% Seaplaque agarose, and
Purified by the Qiaex method (Qiagen, Chatsworth, CA). Next, soluble human IL-1
The R AcP extracellular domain is defined as pNR1, a baculovirus transfer vector.
-Subcloned into derivatives of pVL941 (PharMingen, San Diego, CA). pNR1
Was prepared from pVL941 by removal of the EcoRI site at position 7196 (cut by EcoRI).
Cleavage and fill-in of the cohesive end with Klenow DNA polymerase). Next, the DNA
Religation followed by cleavage with BamI and Asp 718 (KpnI isoschizomers), and BamH
Depend on insertion of next oligonucleotide containing I, EcoRI and Asp 718 recognition sequences
Was:
(5 ') GATCCAGAATTCATAATAG (3') [SEQ ID NO: 12]
(3 ') GTCTTAAGTATTATCCATG (5') [SEQ ID NO: 13].
BamHI, EcoRI and Asp 718 restriction sites are unique in pNR1.
The pNR1 plasmid DNA was digested with BamHI and KpnI and Qiaex method (Qiaex
Gen., Chatsworth, CA) from a 0.7% Seaplaque agarose gel. B
The approximately 800 bp huIL-1R AcP PCR amplicon fragment of amHI / KpnI was
It was ligated into the amHI / KpnI-cut pNR1 expression vector. Use the linked product
And transformed MC1061 competent cells, which were then transformed into ampicillin (100
μg / ml) and grown overnight at 37 ° C. Next day
Pick 36 independent colonies and LB containing ampicillin (100 μg / ml)
Inoculated inside. Miniprep DNA was rapidly boiled (Holmes and Quigley, Anal. Bioc.
hem. 114: 193, 1981). DNA restriction endonuclease map
Analyzed by analysis. 30 plasmid clones are shown to contain the correct insert
Was. Plasmid DNA was subjected to two positive reactions by the Qiagen method (Qiagen, Chatsworth, CA).
Prepared from sex clones (# 11, # 25). These clones were analyzed by sequence analysis.
Confirmed.
pNR1 / soluble human IL-1R AcP DNA (clone # 25) was transferred to Baculo Gold
AcR linearized using a Sfection Kit (PharMingen, San Diego, CA)
P23. lacZ baculovirus DNA (PharMingen, San Diego, CA) with SF9 (Spod
optera frugiperda) cells. Transfection
Subsequently, the recombinant baculovirus was transferred to the BaculoGold Transfection Kit (Phar
(Mingen) and isolated and flake purified. Plaque
And visualized by staining with MTT as described (Shanafelt, Biotechniqu
esll: 330, 1991). Twelve individual virus plaques were isolated and virus particles
Incubate 0.5 ml of SF-9 medium by overnight incubation on a rotor at 4 ° C.
Elution from agarose in the ground (IPL-41 + 10% FBS-JRH Biosciences, Lenexa, KS)
did. Individual recombinant viruses were checked for the presence of the insert by PCR and
The expression of recombinant human IL-1R AcP was analyzed by blot analysis. PCR amplification
Extract the viral DNA for Taq DNA polymerase and appropriate pNR1
With reverse primer (for BamHI / Asp 718 cloning site)
And standard PCR methods (Innis et al., PCR Protocols, Academic Pre
ss, San Diego, 1990). 1.5% agarose for each amplicon
Analyzed by electrophoresis on a plate. The result was that of the 11 plaques tested
Confirm that 10 plaques contain an insert of approximately 1 kb corresponding to the correct insert size
did.
For immunoblot analysis, human IL-1R AcP + label (recombinant virus)
From the supernatant of the infected Sf9 cells was converted to streptavidin-agarose (
Biotinylated anti-tubulin antibodies immobilized on Pierce, Rockford, IL)
(YLI / 2) (Harlan Bioproducts). Protein, 0.
Eluted from the anti-tubulin antibody matrix with 2M glycine, pH 2.7,
The fraction was neutralized with 3M Tris base. The eluted protein is converted to β-
Treated with Laemmli sample buffer without mercaptoethanol, 8%
Separate on acrylamide (Novex) slab gel and add 0.2 μl nitrocellulose
And transferred to a membrane (Schleicher & Schuell, Keene, NH). Its immobilized protein
Were tested with goat-anti-rat conjugated with YL1 / 2 antibody (10 μg / ml) and peroxidase
Antibody (1: 10,000 dilution) (Boehringer Mannheim Biochemicals)
Moved. Immunoreactive bands were generated by ECL (Amersham) according to the manufacturer's method.
Visualized. This analysis was performed on recombinant virus containing the human IL-1R AcP + labeled insert.
, A protein of 200 kDa or more was identified.
Recombinant virus from plaques # 2 and # 12 (expressing human IL-1R AcP + marker
Identified by immunoblot analysis to amplify and
A virus stock was obtained which was used for large-scale production of the human IL-1R AcP + label.
Sf9 cells were expressed in EX- (ELL40) with 1% fetal calf serum (JRH Biosciences, Lenex).
a, KS) at 27 ° C. at logarithmic growth (1 × 106Cells / ml) and grow as described.
(O'Reilly et al., Baculovirus Expression Vectors, a Laboratory Ma
nual, Oxford Univ. Press, 1994), infected by recombinant baculovirus
And old media was harvested 3-5 days after infection. Centrifuge the cells to their old
The medium was removed and the soluble human IL-1R AcP + label was removed as described in Example 15 below.
Thus, it was purified on an affinity matrix consisting of immobilized YL1 / 2 antibody.
Mice were immunized with the purified human IL-1R AcP + label.Example 15
Specific for human IL-1R AcP-accessory protein (huIL-1R AcP)
Preparation and screening of various monoclonal antibodies
Three methods have been used to grow antibodies specific to the huIL-1R AcP.
Used forImmunization of mice and rats with COS cells expressing human recombinant IL-1R AcP
COS cells (4 × 107250 μF and 350 volts according to the manufacturer's method
HuIL-1R AcP expression plasmid of sufficient length in BioRad Gene Pulser at
Transfer by electroporation (20 μg, described in Example 13)
Project. Transfected cells are transferred to a 250 mm x 250 mm Nunc tissue culture
Leh was plated and harvested after 72 hours of growth. Transfected
Cultured cells were treated with NO-Zyme (JRH Biosciences) for 10 minutes at 37 ° C.
Released from the tray. Harvest cells, wash with PBS (pH 7.4) and immunize
Used for Mice and rats were huIL-1RA at 0, 7, 14, and 28 days.
COS cells expressing cP (1 × 107Intraperitoneal (ip) tract by individual cells / animal)
Immunized with On day 40, animals are bled and antibodies to huIL-1R AcP
The titer of the response was determined (see below for specific assays). Animals,
Forty days later, boosters were given at 2-4 week intervals (1 × 107Individual cells, i. p. ). huIL
Serum antibody titers specific to -1R AcP were determined 10-12 days after each boost.
Were determined. If the animal has sufficient serum antibody titers (eg, a 1/1000 dilution of serum
Cross-linked to lysed IL-1R AcP from human YT and RAJI cells [125I] -IL-
Immunoprecipitation of at least 50% of a certain amount of complex of 1β)
If they are, they are boosted in preparation to isolate their spleen cells.
Those final boosts were given on two consecutive days, i. v. And i. p. Administered
1 × 107It is composed of individual cells. Three days after the last immunization, spleen cells were removed from animals.
And hybridoma cells were generated as previously described. huIL−
Hybridoma cells secreting antibodies specific to 1R AcP were assayed as described below.
Identify by Hybridoma cells are cloned as described in Example 1.
You.Immunization of mice and rats with purified human recombinant soluble IL-1R AcP
a.COS Human recombinant soluble IL in cell and baculovirus expression systems Preparation of -1R AcP
As described above, the COS cells were labeled with the C-terminally inserted label (Glu, Glu, Phe).
HuIL-1R AcP (Skinner et al., J. Biol. Chem. 266: 14163, 1991).
Extracellular domain (soluble IL-1R AcP, amino acids 1-399 + Ala + Glu + Glu
+ Phe). The label is anti-
-Coding sequence for recognition by tubulin antibody YL1 / 2 (Harlan Bioproducts)
To load. Media is harvested from cells 72 hours after transfection, and
Soluble IL-1R AcP + label was detected as described below.
And purified.
Standard method (Gruenwald and Heitz, Baculovirus Expression Vector System:
(Procedures and Methods Mannual, 2nd edition, 1993, PharMingen, San Diego, CA)
Using pure recombinant baculovirus expressing soluble IL-1R AcP protein
Generate Luss. Briefly, human IL-1R AcP + labeled soluble extracellular domain
Plasmid DNA encoding the main was transferred as described in Example 14.
-Insert into the vector. The recombinant transfer vector is purified and Sf9
(Spodoptera frugiperda) Linearized ACVW1. lacZ DNA (PharMinge
Cotransfect with n). Isolate the recombinant baculovirus and
And plaque purified. Sf-9 cells (2 × 106Cells / ml) at 27 ° C in TMH-FH medium
Culture in logarithmic growth phase (PharMingen) with recombinant baculovirus
Infect and harvest old culture medium after 3-5 days. Centrifuge cells
And remove the soluble IL-1R AcP + labeled protein from the old culture medium.
Detect and purify as described below.
b.Preparation of affinity matrix composed of immobilized YL1 / 2 antibody
Activated agarose gels, such as Afti-Gel 10 (B
ioRad Laboratories) or an agarose gel containing immobilized protein G
Immobilizing YL1 / 2 antibodies on an affinity matrix that includes covalent cross-linking to them
(Stern and Podlaski, Techniques in Protein Chemistry IV, RH
Angelletti, ed., Pp. 353-360, Academic Press, NY, 1993). However,
For purification of soluble IL-1R AcP, the YL1 / 2 antibody was purified using NHS-LC-biotin (Pierc
e Chemical Co.) and strep
Immobilize on toavidin-agarose gel (Pierce Chemical Co.). YL 1/2 anti
The body (3 mg / ml) was dialyzed against 0.1 M borate buffer (pH 8.5) followed by room temperature
NHS-LC-biotin at a molar ratio of 40: 1 (LC-biotin: YL 1/2 antibody) for 2 hours
And react with it. The unreacted LC-biotin was replaced with 1 M glycine / 0.1 M
Quench quickly with borate buffer (pH 8.4). The unreacted and quenched NHS-LC
-Biotin is purified using a Centricon-30 microconcentrator (Amicon)
, Centrifugation at 1000 xg for 15-30 minutes. After centrifugation, the bioci
Diluting the nylated YL 1/2 antibody with 0.1 M sodium phosphate, pH 7.0,
The process is repeated twice more. Biotinylated YL 1/2 antibody (0.1
M sodium phosphate (pH 7.0), 6 mg) at room temperature for 2 hours with streptavidin.
React with agarose (6 ml of a 50% suspension). Immobilized biotinylated
Placing streptavidin agarose with the YL 1/2 antibody isolated in the column,
Then, the column is washed with 10 column volumes of PBS (pH 7.4).
c.Purification of soluble IL-1R AcP
Medium containing either soluble IL-1R AcP from either COS cells or Sf9 cells
Pass through an YL 1/2 affinity column at a flow rate of 3 ml / min. Columns are continuously converted into two columns
Volume of PBS (pH 7.4), 5 column volumes of 50 mM sodium phosphate (pH 7.5), 0.5 M Na
Cl, 0.5% Tween 20, 0.05% NaNThreeAnd 2 column volumes of PBS (pH 7.4)
Cleanse. Soluble IL-1R AcP + label was labeled with 0.1 M glycine-HCl (pH 2.8).
Elute and fractions (1 ml) are neutralized with 3M Tris base (1 ml fraction equivalent)
0.015ml). Protein eluted from the column (purified soluble IL-1
R AcP + -labeled) on reduced and non-reduced SDS- on 12% acrylamide slab gel.
PAGE, followed by tamper
Characterized by silver staining to visualize cytoplasmic bands. COS cells and baculo
Soluble present in conditioned media from viral expression systems, and purified preparations
Sex IL-1R AcP + label can be identified by the Western blot method.
You. Protein (0.04 ml) in conditioned medium and purified soluble IL-1R AcP +
The label (0.1-1 μg) was used for the Laemmli sample without β-mercaptoethanol.
Treated with buffer, separated by SDS-PAGE on a 12% gel, and
Transfer to Lurose membrane (0.2 μM) (as described in Example 1). Nitrocellulose
The protein immobilized on the gel was purified using the YL1 / 2 antibody (5 μg / ml) and peroxidase.
-Conjugated goat anti-mouse or rat IgG antibody (1/1000 dilution) (Boehring
probed by Ermannheim Biochemicals). Immunoreactive band
Identification (Amersham Inc.) according to the manufacturer's method. COS cells and cells
Soluble IL-1R AcP purified from the culovirus expression system is approximately
Migrate as 65-67 kDa and 45-47 kDa proteins.
d.Immunization of mice and rats with soluble IL-1R AcP + label
Mice and rats were treated with 10-100 μg of soluble IL-1R AcP on days 0, 14 and 28.
+ Label to i. p. And immunization through the toes of the legs. Primary protein
Added in complete Freund's adjuvant for immunization and on days 14 and 28
Described in Examples 1 and 2 in incomplete Freund's adjuvant for immunization
Prepared as described above. Serum was collected from the animals on day 4 and for antibody activity
Test (see assay below). Animals receive booster immunizations at 4 week intervals
(10-25 μg of protein prepared in incomplete Freund's adjuvant)
I. p. Administration), and serum antibody titers were measured 2 weeks after each immunization
You. Animals may have serum
When generating antibody titers (eg, 1/10 of serumFourDiluted solution is 5% in EIA
0% response), they are 10-100 μg of soluble I on two consecutive days.
Booster immunizations (iv and ip) of L-1R AcP + label are provided. 3 days
Later, spleen cells were isolated from the animals and generated anti-mouse IL-1R AcP antibodies.
For this, the cells are fused with SP2 / 0 cells as described in Example 1. Hybridoma
The supernatant is screened for inhibitory and non-inhibitory antibodies by the following assay. Anti
-Hybridoma cell lines secreting huIL-1R AcP antibodies are cloned by limiting dilution.
Make a loan. The anti-huIL-1R AcP antibody is purified as described in Example 1.
e.Assay for detecting antibodies specific for human IL-1R AcP
Starting with the presence of anti-IL-1R AcP antibody in serum, immobilized on 96-well plate
Determined by enzyme immunoassay (EIA) with the soluble IL-1R AcP + label
You. Briefly, soluble IL-1R AcP + label (1 μg / ml) was added to 50 mM charcoal.
Diluted with sodium acid buffer (pH 9.0), 0.15 M NaCl (BC salt solution), and
Passively adsorb to wells of Nunc Maxisorb plate for 16 hours at room temperature (100 μl
, 100ng). After washing, plates were incubated at 37 ° C for 1 hour in PBS (pH 7.4), 1% bovine serum.
React with albumin (BSA). Serial dilutions of serum samples (50 mM phosphate
Sodium acid, pH 7.5, 0.5 M NaCl, 0.1% Tween-20, 1% BSA and 0.05%
NaNThree1/100 to 1/10 in (antibody binding buffer)6], Fixed at room temperature for 2 hours
And incubated with soluble IL-1R AcP. PBS (pH 7.4), 0.05%
After washing the plate with Tween-20, the bound antibody was removed from peroxidase-
Conjugated goat anti-mouse or rat IgG antibody (Boerhringer-Mannheim Inc.)
And TMB (tetramethyl
(Benzidine) substrate. Individual well color intensity
The concentration of anti-IL-1R AcP antibody in serum was measured at 450 nm with a photometer.
It is proportional to the degree.
Serum antibodies were also analyzed by FACS (fluorescence activated cell sorting).
Native huIL-1R AcP expressed on cell lines YT, NC-37 and RAJI, and 2) CO
Test for reactivity to recombinant huIL-1R AcP expressed on S cells.
Cells (1 × 106) At pH 4 ° C together with a serum dilution in PBS (pH 7.4) (100 μl).
Incubate for hours. Wash cells with PBS (pH 7.4), unbound
After removal of the antibody, the cells were washed with fluorescein-conjugated goat-anti-mouse or rat.
Incubate with IgG antibody (Tago Laboratories) for 30 minutes at 4 ° C. cell
Was washed with PBS (pH 7.4) and the amount of antibody bound to the cell surface was determined by FACSor
It is measured by increasing the fluorescence intensity by t (Becton-Dickinson Co.).
The anti-murine IL-1R AcP antibodies 4C5 and 2E6 (Table 2) were expressed on murine cells.
Exhibited inhibitory and non-inhibitory activity against the IL-1R AcP, respectively. Human IL-1R
Whether serum from animals immunized with AcP contains both inhibitory and non-inhibitory antibodies
Two types of assays are performed to determine whether: 1) To human cells
of〔125I] Inhibition of binding of -IL-1β and 2) cell surface protein from human cells
Cross-linked to quality125I] -Immunoprecipitation of the dissolved complex of IL-1β. Inhibition
For assay, serial dilutions of serum were prepared in binding buffer with YT, NC-37 and
RAJI cells (1-2 × 106) For 1 hour at room temperature. [125I]
-Add IL-1β (25-250 pM) to each tube and incubate at 4 ° C for 3 hours,
The cell-bound radioactivity is then determined as described in Example 1. Inhibitory antibody titer
With a serum diluent solution that results in a 50% reduction in cell-bound radioactivity.
To decide. For the immunoprecipitation assay, a diluted solution of serum was prepared using huIL-1R AcP
Cross-linked [125I] -IL-1β with dissolved complex and agarose
Incubate at 4 ° C for 16 hours in the presence of Protein-G-Plus immobilized on
To Individual serum samples were prepared from human cell lines YT, NC-37 and RAJI
Test for reactivity with dissolved complex. Protein-G-Plus agaro
After centrifuging and washing the source beads, the immunoprecipitated protein is
SDS-PAGE and automatization as described in Example 1 for the murine IL-1R AcP antibody.
Analyze by geography.HuIL-1 conjugated to limpet (keyhole limpet) hemocyanin (KLH) Immunization of mice and rats with R AcP peptide
Full length huIL-1R AcP sequence 1-10,54-64,68-77,265-273,285
-294, 490-499 and 505-515 were synthesized using standard solid phase techniques (Margli
n and Merrifield, Ann. Rev. Biochem. 39: 841, 1970). individual
Peptide sequence is added to the C-terminus for covalent attachment to KLH by MBS technique.
Cysteine. In short, KLH (1.5 mg in PBS (pH 7.4))
0.32 mg of 3-maleimidobenzoyl-N-hydroxy-succinimide ester (
MBS: Boehringer Mannheim Biochemicals) at 4 ° C. for 1 hour. So
Of the reaction mixture from BioGel PIO column (10 ml) (BioRad Laboratori
es) and chromatographed with PBS (pH 7.4). KLH-MB
The fractions containing the S conjugate were pooled (2 ml) and combined with the peptide (2 mg) for 1 hour at 4 ° C.
Let it react for a while. KLH-peptide conjugates are loaded with Centricon 10 microconcentrators
Concentrator and used for immunization. Mouse and
Rats were treated with 200-500 μg of KLH-peptide conjugate at 0, 7, 14, and 28 days.
i. p. And leg meat
Immunize from the toes. Conjugates are completely Freund's adjuvant for primary immunization
And in incomplete Freund's adjuvant for booster immunization. blood
Sera were harvested from the animals at day 40 and antibody reactions in soluble IL-1R AcPEIA.
Test for compliance. Animals were boosted at 4 week intervals (ip, incomplete infection).
100 μg of KLH-peptide conjugate prepared in Reunion adjuvant),
Serum antibody titers are then determined two weeks after each immunization. Animals are possible
To generate serum antibody titers (1/10FourDilute solution gives 50% response in EIA
), They were free peptide (100 μg, iv route) on two consecutive days.
) And KLH-peptide conjugate (500 μg, ip tract)
It is. Three days later, spleen cells are isolated from the animal and secrete huIL-1R AcP antibody
Hybridoma cells are generated and identified as described above.Example 16
Anti-human IL-1R AcP antibody, and IL-1 by active fragment of IL-1R AcP
Neutralization of β biological activity
Anti-human IL-1R AcP antibodies that neutralize IL-1 biological activity in a dose dependent manner
Of IL-1 by human embryonic lung fibroblast MRC-5 cells (ATCC # CCL-171).
-Can be determined in an induced IL-6 assay. 96 MRC-5 cells
-Plate well cluster dishes and increase anti-human IL-1RA at increasing concentrations
Pretreat for 1 hour with either cP or active fragment of IL-1R AcP
. Following the pretreatment, cells were treated with 5 pM of either human IL-1α or IL-1β.
Stimulate for 24 hours. The amount of IL-6 secreted by cells in response to IL-1
Commercially available IL-6 EIA (Quantikine Assay for Humnon IL-6, R & D Systems,
Minneapolis, MN). Active fragments of antibodies and IL-1R AcP
The inhibitory effect of
By determining the decrease in IL-6 secretion in the presence and absence of the inhibitor
Calculate. For example, 5 pM and 100 pM of IL-1β, respectively, from MRC-5 cells
Stimulated secretion of about 8100 and 9800 pg / ml of IL-6 (FIG. 17). IL-1 receptor
The antagonist (IL-1RA) and the anti-human type I IL-1R antibody 4C1
This IL-6 secretion was blocked in response to 1β (FIG. 17). About IL-1RA and 4C1
Is an IC for blocking 5 pM of IL-1β50Are 200 pM and 0.025 μg / ml, respectively.
(FIG. 17). Inhibition by IL-1RA and 4C1 reduced the concentration of IL-1β to 100 pM.
Can be overridden by raising. For 100 pM IL-1β, IL-1RA and
IC for 4C1 inhibition50Was greater than 1 nM and 10 μg / ml, respectively. Them
The data show that IL-1 induced IL-6 from MRC-5 cells was expressed in I cells in murine cells.
By the same means that L-1-dependent responses are also type I receptor dependent, IL-dependent
1 and type I IL-1R-dependent responses.
6, 7 and 8). Their IL-1 biological assay on murine cells is
The identification of neutralization of the murine IL-1R AcP antibody was induced. Similarly, IL by MRC-5 cells
-1 biological assay comprises anti-human IL-1R AcP antibody, and the activity of IL-1R AcP
It can be used to identify fragment neutralization.
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
A61K 38/00 ADV C12N 5/00 B
39/395 ABE 15/00 C
C07K 14/715 A61K 37/02 ABA
16/28 ADP
C12N 5/10 ADA
15/02 ACD
C12P 21/08 ADV
//(C12N 15/09 ZNA
C12R 1:91)
(C12N 5/10
C12R 1:91)
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U
G),UA(AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM
),AL,AM,AU,BB,BG,BR,CA,CN
,CZ,EE,FI,GE,HU,IS,JP,KP,
KR,LK,LR,LT,LV,MD,MG,MK,M
N,MX,NO,NZ,PL,RO,SG,SI,SK
,TR,TT,UA,US,UZ,VN──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI A61K 38/00 ADV C12N 5/00 B 39/395 ABE 15/00 C C07K 14/715 A61K 37/02 ABA 16/28 ADP C12N 5/10 ADA 15/02 ACD C12P 21/08 ADV // (C12N 15/09 ZNA C12R 1:91) (C12N 5/10 C12R 1:91) (81) Designated country EP (AT, BE, CH, DE) , DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, ML, MR, NE) , SN, TD, TG), AP (KE, LS, MW, SD, SZ, UG), UA (AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM), AL, AM, AU, B, BG, BR, CA, CN, CZ, EE, FI, GE, HU, IS, JP, KP, KR, LK, LR, LT, LV, MD, MG, MK, MN, MX, NO, NZ , PL, RO, SG, SI, SK, TR, TT, UA, US, UZ, VN