JPS61115025A - B細胞分化因子 - Google Patents

B細胞分化因子

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JPS61115025A
JPS61115025A JP60025301A JP2530185A JPS61115025A JP S61115025 A JPS61115025 A JP S61115025A JP 60025301 A JP60025301 A JP 60025301A JP 2530185 A JP2530185 A JP 2530185A JP S61115025 A JPS61115025 A JP S61115025A
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bcdf
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cell
differentiation factor
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] この発明は、人について活性を有するB細胞分化因子(
以下rBcDFJと記す)蛋白標品に関する。
〔従来の技術〕
抗原刺激を受は活性化された成熟B細胞は、T細胞の助
けにより分裂増殖するが、さらにB細胞が抗体産生細胞
にまで最終的に分化するには、1種またはそれ以上のT
細胞由来の分化誘導性の物質が必須であることが知られ
ている。この物質の存在はR,W、 Duttonら、
Transplant、 Rev、  2366  (
1975) 、 A、 Schimplと E、 We
cker ら、NatureN、 Biol、 237
.15 (1972) 、により明らかにされた。彼ら
はマウスのリンパ球混合物培養後の培養上清中または抗
原やマイトゲンにより刺激を受けたマウスのリンパ球培
養上清中に存在する物質が、マウスのT細胞を除去され
たリンパ球細胞集団やヌードマウス由来のリンパ球のヒ
ツジ赤血球(S RB C)に対する1次免疫応答を増
幅させることを見出し、そのような作用を有する活性物
質にTリンパ球代替因子、すなわちTRFという呼称を
与えた。それ以来TRFは、B細胞に作用し、B細胞の
分裂増殖を誘導せず、B細胞の抗体産生細胞への分化を
誘導する液性因子であると定義されている。
その後、このようなり細胞分化因子の存在を示す証拠が
蓄積されており、人においてもマウス同様の分化因子の
存在が示唆されている。現在では上述のように定義され
たB細胞を抗体産生細胞へ分化させる因子をBCDFと
総称するようになった。
このようにBCDFは人の体内でB細胞の抗体産生機能
に重要な働きをしている。BCDFの臨床への応用は大
別して3つ考えられる。第1はBCDFによりBCDF
抗体を作り“、BCDFと抗BCDF抗体によるBCD
Fのイムノアッセイ系を用いて免疫学的な病態の解析に
用いることが出来る。第2の応用は各種疾患の治療への
応用である。例えば、T細胞のヘルパー機能低下にとも
なうB細胞抗体産生能低下による免疫不全症患者にBC
DF単独または他のリンホカインと共に投与することに
より抗体産生機能を正常に戻すことが考えられる。
さらにBCDFの応用として次のことが考えられる。B
細胞増殖因子(B CG I” ) (K、 Yosh
izakiら、J、 of Lnn+uno1.130
.1241(1983)) 、その他のリンホカインを
含むT細胞因子を培地に加えることにより正常B細胞を
長期培養できることが報告されている( B、 5re
dniら、J、 Exp、 Med、。
154.1500  (1981)参照)。これらの培
養正常B細胞あるいはEBウィルスで形質転換したB細
胞に対し、適当な時期にBCDFを作用させることによ
り生体外で抗体を産生させることが出来る。特定の抗体
、例えば、病原細菌、病原ウィルス、病原原虫、癌細胞
などの表面にある特定抗原を認識する抗体を産生ずるB
細胞をモノクローン化し、クローン化正常B細胞または
EBウィルスで形質転換した細胞をBCDFとその他の
リンホカインを組合せて培養し、有用なモノクローナル
抗体を産生させることが出来る。これら抗体は感染症や
癌の治療および診断に利用できる。
従来BCDFを得るには、人末梢血などより分離した正
常人T細胞をマイトゲン刺激するごとによりBCDFを
産生させる方法が採られてきた。
この方法では、T細胞を十分得ることが困デにである点
、マイトゲンを用いたため、BCDFに有害なマイトゲ
ンが混入し、これを除去するのが困難である点、またT
細胞培養にはウシ胎児血清など血清成分を培地に添加す
る必要があり、これら添加タンパク質とBCDFを十分
分離することが出来ず、、BCDFを医療に用いるには
、純化BCDFが得られぬことが障害となっている点な
ど問題が多く、工業的にBCDFを産生することは出来
なかった。また人T細胞を人癌細胞と細胞融合して人T
融合細胞を得、これによりBCDFを産生せしめる方法
も報告されている( 0kadaら、J、 IExp。
Mod、、157,583  (1983))、しかし
、人融合細胞は継代中、リンホカイン産生能が低下して
ゆくことが多く、実用的BCDF産住人融合細胞は未だ
ない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従ってこの発明の目的は、BCDFを含有する蛋白標品
を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者らは1人T細胞白血病ウィルス(以下[HTL
VJと記ず)により形質転換された人1゛細胞が高い効
率でBCDFを生産するごとを見い出した。r!11ち
、この発明は、HTL Vにより形質転換された人T細
胞より生産され、後記する性質を有するB細胞分化因子
を含有し、B細胞分化因子活性が5×104車位/mp
以−にである蛋白標品である。
人BCDF産生人T細胞株の作製は以下のように行なう
ことが出来る。人の末梢血・扁桃・駅帯血などよりフィ
ルコールバ、りなどを用いた密度勾配遠心法等でリンパ
球を分離し、N、 Yamamoto。
5cience 217,737  (1982)の方
法に【′!ζじてHT L Vを用いて人T細胞を形質
転換(トランスフォーメーション)する。たとえば下記
の方法を用いることができる。ウィルス産生細胞株MT
−2をX線照射(12000〜L4QOOラド)で不活
化した細胞lXlO7/m7!と、上述のようにして得
た人リンパ球1×101/m7!を20%FC3,10
0μg/mnカナマイシン、2 μg / m I  
NaflCOs、25mM N −2hydroxye
thyl−piperazine−N ’ −2−et
hansulfonicacid(HEPES)を含む
RPM11640培地を入れたプラスチックシャーレ(
ファルコン#3008)に接種し5% CO□ 存在下
37゛Cで培養する。1週間に2回、半分の培地を新鮮
な培地と交換しつつ2〜3力月培養した後、リミケイン
グダイ゛ツユージョン法により株化する。株化した細胞
の培養上清のBCDF活性を測定し、BCDF活性を有
する株を得る。
この方法により株化した細胞としてたとえばV T −
1と標識された人工細胞株を用いることが出来る。V 
T−’1を増殖させるための特別な条件はなく、一般に
用いられている培養条件を適宜採用して行なえはよい。
また− BCDFの産生も一般的な方法で行なえばよい
が、好ましくはタンパク質を含まない培地を用いて行な
うへきである。
以下に、VT−1を用いてBCDFを製造する方法の1
例を示す。
VT−1を増殖させるのに好適な条件、たとえはウシ胎
児血清(Fe2)を含む培地にてv =r −1を培養
し、VT−1の細胞数を増やした後、細胞を分離洗浄し
てBCDF産生に最適な条件、たとえばFe2などのタ
ンパク質を含まぬ完全合成培地に細胞を移し、さらに培
養することにより夾雑タンパク質の少ないBCDFを得
ることができる。
VT’−1を培養するのに用いる培地の主成分は市販の
培地でよい。例えばRpMz64oia地、改良イーグ
ル培地(MEM)、ダルヘノコ改良イーグル培地(D 
M E M )またはクリック培地でよい。これらの培
地に対する添加物としてi)1m&当り約20〜250
単位、理碧、的には1mff当り約100拳位のペニシ
リン、ii)1mβ当り1,11g = l OOμg
、理想的には1mA当り10μgのゲンタマイシン、i
ii)1m6当り20〜250μg、理想的には100
μgのストレプトマイシン、iv)1mff当り約10
0〜1000 tt g、理想的には1m+2当り約3
00μgの新鮮L−グルタミノ、v)10〜’60mM
、理想的には25mMのヘペス緩衝液、vl)8〜20
mM、理想的には16rnMのNa1(Co3− vi
i) 5 X 10−’〜5 X 10−6M、理想的
には5X10−5Mの2−メルカプトエタノールなどを
必要に応じて用いることか出来る。
VT−1の細胞数を増やすのに最適な培地として、たと
えば上述の培地にさらに1〜30%、好ましくは20%
のFe2を添加した培地を用いる。
B CD Iパ産生のための最適な培地としては、Fe
8を添加しない上述の培地でよい。Fe2を添加しない
完全合成培地中で48時間培養後もVT−1の生存率は
70%以上が保持されている。
T細胞よりBCDFを生産する場合、従来は培地にFe
2のようなタンパク質を添加したり、マイトゲンを添加
したりすることが必須であった(、T、 Terani
shiら1.■、 nr Immunol、  12 
B。
1903  (1’982)、Δ、 Muraguch
iら、J、 ofImmunol、  127. 41
2  (1981)参照)。
これに対してVT−1を使用して13 CD Fを生産
する場合、培地にFe2のような血清、血液中のタンパ
ク質成分、その他タンパク質成分を加える必要がなく、
また通常用いられているT細胞またはB細胞に対するマ
イトゲンも加える必要がないことは特筆に値する。その
ため高価なFe2を用いないで安価にBCDFを生産す
ることが出来るばかりでなく、人体に有害な異種タンパ
ク質やマイトチ゛ンを含まない安全なりCDFを容易に
得ることか出来る。
VT−1を用いてBCDFを生産する上記方法は種々の
環境的条件で行なわれる。しかし、好ましくはVT−1
培養物は約35〜38℃の温度範囲において約5〜10
%の炭酸ガスを含む湿度調節空気中に(”1=Jiずへ
きである。また、理想的には培地のpHは約7,0〜7
.4と僅かにアルカリ性の条件下に保持すべきである。
VT−1は平底ミクロプレーしなど種々のタイプの培−
俣器」二100μ!単位などの種々の容量で接種される
。ファルコン・ラフウェア・ディライジョン、ヘクトン
・ディッキンソン・エンド・コーポレーション(Fal
con  Labware、  Div、  Bect
on、  Dickinson  andCo、 )か
ら市販されているフラスコNo、3013または302
5のような組織培養フラスコも使用できる。別法として
上記ファルコン・ラブウェアから市販されているボトル
Na3027のような回転びんち培養容器として使用で
きる。
VT−1を培養して細胞数を増やすための最適条件とし
て、細胞の当初密度は培地1mlあたりlXl0’細胞
ないし5XlOS細胞、好ましくは2×104細胞であ
る。上述の条件でVT−1を培養すると、通常2〜7日
で培地1ml当り5×10’細胞から2×104細胞程
度まで細胞密度が増加するので、再び新しい培地を加え
て培地1m1当りl X 10’〜5X10s細胞にま
で細胞密度を下げ、再び培養を続ける。このようにして
目的とする細胞数になるまでVT−1の培養を続けた後
、細胞を遠心分離等で分離し、細胞をタンパク質を含ま
ぬ完全合成培地で洗ってから新しい完全合成培地に接種
する。この時の細胞の当初密度は培地1m6あたり約I
 X l O’細胞ないしl×107細胞であることか
好ましく、理想的には培地1 m 7!あたりl X 
l 06細胞である。
VT−1を培養することによって生産される13 C,
D F 7は経時的に変化ずろ。例えj、Ll nlρ
diすtxio6初発細胞密度でVT−1をRP M 
11640培地(1me当りベニシ゛JンL OO、i
P−位、ストレプトマイシン100 p g 、ケンタ
マイノン1ottg8よびNaHCO316μ\/lを
含し・)て培養すると、B CD F活性は48時間後
にビークレバ・ルに達する。さらに、次の24時間に存
在するBCDF活性は僅かに減少する。このようにRP
MI1640培地中のVT−1でBCDFを生産する至
適培養時間は約2・1〜78時間である。
BCDFの精製 BCDFは塩析、真空透析、限外濾過、ケル濾過クロマ
トグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、アフィ
ニティークロマトグラフィー、クロマトフオーカシング
、逆相クロマトグラフィー、焦点電気泳動およびゲル電
気泳動等の種々の方法によって上述の培養物上清からa
縮して精製できる(実施例1参照)。
BCDFの物理化学的性質 上述の方法でVT−1より生産されるBC,DFは以下
の性質を有する。
(11分子量 前もってPBSで平衡化したAcA  34カラム(L
KB、 Bromma、 Swed、)にBCDFを含
む、濃縮されたVT−1培養上清を流し、PBSで溶出
すると、分子量3.5±0.5xlO’ダルトンに対応
する位置にBCDFが溶出する。上述の方法で精製した
BCDFを上述の方法でHPLC用TSK−2000S
WG(東洋ソーダー)を用いてゲル濾過すると、分子量
3.5±0.5×104ダルトンに対応する位置にBC
DF’が溶出する。又5DS−PAGE (SDS・ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動)にて泳動すると2.2
±0.2×104ダルトンに対応する位置にBCDFが
溶出される。
(2)等電点 前述の方法でVT−1より得た+3 CD Fを含む培
養液を限外濾過により濃縮し、ACA  34カラムに
より分離精製したBCDFをp I−i 7〜4の範囲
テファルマシマMono  Pカラムを用いてクロマト
フオーカシングを行なうと、p l−1lL 9〜5.
1の位置にB CD Fが溶出する。これよりB CD
 Fの等電点はp H4,9〜5.1と推定される。
(3)N−末端部分のアミノ酸配列 Pro Val  Pro Pro Gly 、Glu
Asp Ser Lys Asp Val Ala1a BCDFCD側定法 人BCDFに反応してrgcを産生ずる人B細胞を朱C
E  S  S  (K、  Yoshizaki ら
、 、J、 of  Immunology+132.
2948  (1984))を用いてBCDF活性を測
定した。BCDF活性を測定する検液と6XIO’(固
のCESSを200 p e )l O%FC5を含む
RPM [164o培地(]mρ当りブーシリン100
単位、ストレプトマ・イシ7100μg、ゲンタマイシ
ン10μgおよびNaHCO+16mMを含む)に入れ
る。この混合物を96穴マイクロプレート中で3日間、
5% CO2存在下、37゛Cで培養し、培養上清のI
gG量を酵素免疫測定法により、測定する。この条件に
おいて最大のIgG生産量(最高のcEssの反応)の
50%を示すBCDFの活性をIU/m#とじた。
〔作  用〕
一力、本発明におけるH T L Vを′「細胞に感染
させるごとにより得た形質転換された人T細胞株は、前
述のBCDF産生方法に比べ、大量のBCDFを培地中
に産生ずる点、この細胞株は紙代培養が出来、継代中に
BCDF産生能力が低下することがない点、又、この細
胞株は、蛋白質をまったく含まない完全合成培地中で、
マイトーゲンのような刺激剤をまったく加えることなく
BCDFを産生じ、混入蛋白質の少ないBCDFを得、
比較的容易な精製方法で、純化したBCDFを得られる
点などの特徴をもち、本発明によりはしめて人BCDF
の工業的生産が可能となった。
実施例1 (L)VT−1によるBCDFの製造 21容プラス千ツクローラー培養器(ファルコン#30
27)  (以下ローラーと称する)中のlβの20%
FC5含有RPM11640培地(2mMグルタミン、
5 x 10−5M  2ME、100単位/ m f
+、ペニシリン、100μg / m Qストレプトマ
イシン、20 p g/−m eゲンタマイシン、16
 m M Na1lCOzを含有)に2XIO’/mj
2細胞数にVT−1を接種し、a rptnで回転させ
つつ3日間、37℃で培養した。培養後、培養物を遠心
分離して細胞を集めRPMI1640培地で2回細胞を
洗った後、細胞を21容ローラー中11のRPM116
40培地にIXLQ6/mff細胞濃度に懸濁した。ロ
ーラーを3 rpmで回転させつつ2日間、37°Cで
培養する。培養後培養物を遠心分離して、培養上清を得
た。
上述のように、VT−1を培養して得たB CD I”
を含む培養上清よりBCDFを以下の方法で精製した。
無細胞上清10ffを限外濾過膜(アミコンYM−10
、アミコン・コーポレーション、マサチューセノツ、I
jSA)を装着した限外濾過装置(アミコン大量、処理
用セル2000型、アミコン・コーポレーション、マサ
チューセ7ツ、USA)を用いて窒素ガスにより、i 
’kg / cI(の圧力をかけ濾過した。濾過膜上部
に残った100m/のR前液をさらに限外濾過膜(アミ
コンYM−10)を装着した限外濾過装置(アミコン、
スタンダードセル52型)を用い窒素ガスにより4 k
g/ cmの圧力をかけて濾過した。dコ過股上部に残
った5 m IIの濃縮液を採取した。
上述の濃縮した上清をAcΔ−34ゲル′濾過カラム(
1,KB Produker、 Sweden、 2.
6 X 90’cm)で処理した。なお、ゲル濾過カラ
ムはあらかじめPBS  l:ホスフェート・ハッファ
ーセイライン、0.15M食塩を含む0.01Mホスフ
ェート・ハソBCDF活性を測定した。BCDF活性を
有する分画は分子、H(3,s±0.5Xl’O’ダル
トンに相当するフラクションにBCDFが含まれている
ことがわかった。ケル濾過カラムは次の分子量マーカー
で検定した。ブルーデキストラン2000(ファルマシ
ア・ファインケミカルス、スウェーデン)2×104、
フェリチン4.5XlO″、アルドラーゼ1.58×1
04、オフアルブミン4.5×104、キモトリプンノ
ーゲン2.5XIO’、チトクロームC1,17xlO
’また、BCDFを含むフラクションを集め、限外濾過
■9.(アミコンYM−’10)を装置した限外dこ過
装置を用いて25’mMピペラジンー塩酸緩衝液(pH
6,3)に置換した。
クロマトフA・−力シング ACA34カラムクロマトクラフィーで分画されたBC
DF画分をあらかじめ25mMピペラジン−塩酸緩衝液
(pH6,3)で平衡化したMon。
Pカラム(ファルマシア・ファインケミカルス、スウェ
ーデン)に通した。このカラムを25mMピペラジン−
塩酸緩液で洗った後、塩酸でpH4,5に調製した40
m1の1/10希釈ポリバツフアー74 (ファルマシ
ア・ファインケミカルス、スウェーデン)で?容出した
。カラム操作はファースト・プロティン・リキッド・ク
ロマ1−グラフィー、FPLC(ファルマシア・ファイ
ンケミカルス、スウェーデン)を用い、流速は毎分0.
5 m lで行なった。溶出液を1mj2ずつ分取し、
BCDF活性とpHを測定した。BCDF活性は1)H
4,9〜5.1の位置に溶出された。
Mono Pカラムより得たBCDFCD側分を0.1
% TFA (1−リフルオロ酢酸水溶液)で緩衝化し
た逆相クロマトグラフィー用カラムP r。
RPCHR5/10(ファルマシア・ファイン・ケミカ
ルズ)にかけ、溶出液、0.1% TFA中のアセトニ
トリル濃度をOから60%まで直線的に増加させBCD
Fを溶出した。アセトニトリル50〜55%で溶出され
る。O,D、 zs。のピークは他のo、  D、 2
1111のピークとは完全に分離しており、このピーク
に対応してBCDF活性が検出された。このピークを凍
帖乾燥して精製B(、DFを得た。
VT−1のFC5無添加培養上清1.8βから精製した
BCFは、表1に示すごとく活性の回収率18%で蛋白
量当りの活性は約i、 o o o倍に上がった。
表   1 (2)BCDF精製蛋白の性質 (1)分子量 前もってPBSで平面化したAcA  34カラム(L
KB、 Bromma、 5hed、)にBCDFを含
む、濃縮されたVT−1培養上清を流し、PBSで溶出
したところ、分子量3.5±0.5×104ダルトンに
対応する位置にBCDFが溶出した。上述の方法で精製
したBCDFを上述の方法でl(P L C用TSK−
2000SWG (東洋ソーダー)を用いてケル濾過し
たところ、分子量3.5±0.5X10′ダルトンに対
応する位置にBCDFがC6出した。
又5DS−PAGE (SDS・ポリアクリルアミ  
−ドゲル電気泳動法)にて泳動したところ、分子量2.
2±0.2×104ダルトンに対応する位置にBCDF
が溶出された。
(ii)等電点 前述の方法でVT−1より得たBCDFを含む培養液を
限外濾過により濃縮し、AcA34カラムにより分離精
製したBCDFをpH7〜4の範囲でファルマシアMo
no Pカラムを用いてクロマトフオーカシングを行な
ったところ、pH4,9〜5.1の位置にBCDFが溶
出した。これよりRC叶の等電点はpH4,9〜5.1
と推定される。
(iii )アミノ酸配列 BCDF蛋白のアミノ酸配列を決定するために6μgの
精製BCDFをプロティン・セクエンサ−(Appli
ed Biosystem Co、、 Ca1f、Mo
del 470^)に忠犬した。アミノ酸配列の決定方
法は1. Biol。
Chem、、 193.265〜275 (1951)
に記載されている方法により行なった。
N−末端からのアミノ酸配列は以下のとおりであった。
Pro Val  Pro Pro Gly GluA
sp Ser Lys Asp Val Ala≠P−
T (3)BCDFの免疫学的性質 (i)人末梢血よりB細胞を調製し、こ+1.より−1
′ラスト化BI11胞を分離した(’に、 Yoshi
zakiら1,1゜of Immunology  1
32.2948(1984)参照)つすなわち、人B細
胞をパーコールのクラージエント(50%〜70%)中
で遠心分離(・ドC1400G、15分)し、パーコー
ルPBS:容液50%〜55%に存在する細胞層を分取
フッラスト化した低比重B細胞を集めた。
低比重Bf+I胞を1mgあfコリ2X I O”6+
”10次こ96穴プラスチノクマ、イクロプレート中C
”) 211 tlμlのR1)M!1640培地に)
u/罰した。培地る二は1車位/ m eのB CD 
I”を含むVT−1培頁」7清、10%FC5,0,0
025%SAC,1mj!あタリi o o <r−位
のペニシリン、1m/あたり100μgのストレプトマ
イシン、1mpあたり10.!fl’;のケンタマイン
ン、16 m Mの\aHcOtを含有させた。
培長物を空気中5%炭酸カスな灯の湿度調h11環鏡上
37゛Cに保ら、5日後B細胞を集めた。この子■胞の
抗体産生能力をBCDF活性検定の項に記述した通り検
定した。表2に示すように、BCDFの添加量に対応し
た抗体産生B m胞によるプラークを検出した。
表2 (11)人末梢皿よ?)B細胞を調製し、5AC0,0
025%を含む培地(10%F CS 、 0.002
5%SΔC,1mpあたり100単位のペニシリン。
l m eあlこり100μgのスト1/プトマインン
1mgあたり10μgのゲンタマインン、16mMのN
 a HCO3を含有するR P M I 1640培
地)にて3日間培養後、(1)と同様のパーコールグラ
ーンエン[処理をしてプラス1化[’J i:Iil胞
を分1’!Ifした。
以下(1)と同し方法により、F3細胞の抗体産生能力
を検定した。結果を表3に示づ7表  3 ]    ’    345    ’i 0.1! 1、−一一一一」−270i −−1゛

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 人T細胞白血病ウィルスにより形質転換された人細胞に
    より生産され、下記の性質を有するB細胞分化因子を含
    有し、B細胞分化因子活性が5×10^6単位/ml以
    上である蛋白標品。 (1)分子量 3.5±0.5×10^4ダルトン(ゲル濾過法)2.
    2±0.2×10^4ダルトン(SDS・ポリアクリル
    アミドゲル電気泳動法) (2)等電点pH4.9〜5.1 (3)N−末端部分のアミノ酸配列 Pro Val Pro Pro Gly GluAs
    p Ser Lys Asp Val AlaAla
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