JPWO2008056833A1 - invivoで抗腫瘍活性を有する抗ヒトDlk−1抗体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、hDlk−1と特異的に反応しin vivoで抗腫瘍活性を有する抗体(抗hDlk−1抗体)、当該抗体の断片、当該抗体を産生するハイブリドーマ、当該抗体又は抗体断片と薬剤との複合体、当該抗体等を含む医薬組成物、腫瘍治療剤、腫瘍血管新生阻害剤、腫瘍診断剤、腫瘍の検出方法、並びに腫瘍の検出用及び/又は診断用キット等を提供する。

Description

本発明は、抗腫瘍活性を有する抗ヒトDlk−1抗体、特にin vivoで抗腫瘍活性を有する抗ヒトDlk−1抗体に関する。また本発明は、当該抗体を産生するハイブリドーマ、及び当該抗体の用途に関する。
ヒトDlk−1(delta−like 1 homolog(Drosophila);以下「hDlk−1」ということがある。)は、全長383アミノ酸残基の1回膜貫通型の1型膜タンパク質であり、細胞外領域に6つのEGF様モチーフを有する。その細胞外領域は、Notch/Delta/Serrateファミリーと相同性を示す。hDlk−1遺伝子は、GRP(gastrin releasing peptide)応答性の肺小細胞癌由来細胞株で発現する分子(非特許文献1)あるいは前脂肪細胞の分化を抑制する因子としてクローニングされた(非特許文献2)。hDlk−1は、細胞分化制御因子であるNotchレセプターのリガンドであるDeltaとのアミノ酸配列の相同性から、DLK1という遺伝子シンボルで称されるのが一般的であり、その他に、Pref−1(非特許文献2)、pG2(非特許文献3)、SCP−1(非特許文献4)及びZOG(非特許文献5)といった複数の遺伝子シンボルを持つが、これらは基本的に同一分子である。
また、hDlk−1は、細胞外領域の細胞膜近傍が未同定のプロテアーゼにより切断され、血液中に分泌される。遊離hDlk−1(hDlk−1細胞外領域)は、225〜262アミノ酸残基のFA−1(Fetal antigen−1)(非特許文献6)と呼ばれる糖タンパク質と同一の分子である。
hDlk−1遺伝子及びその遺伝子産物は、未分化で増殖能の高い胎児細胞で高発現を示す。特に、胎児肝臓、胎児腎臓、胎児骨格筋、胎児脳などで高い発現を示すが、出生後はほとんどの組織で発現が認められなくなり、正常な成体組織においては副腎、胎盤、下垂体に限局している(特許文献1、非特許文献2)。
さらに、成体組織においても、未分化な幹細胞や前駆細胞と考えられている細胞には、hDlk−1の発現が認められる。例えば、成体肝臓における未分化で多分化能を有する肝オーバル細胞(非特許文献7、8)や、骨/軟骨/脂肪細胞の幹細胞である間葉系幹細胞(非特許文献9)で、hDlk−1の発現が報告されており、これら組織幹細胞の性質、例えば未分化能の維持等、に関与していることが示唆される。
このような、胎児期の細胞や幹細胞に限局しているhDlk−1の発現様式や、EGF様モチーフを有する遺伝子/遺伝子産物のファミリー(Notch−receptor,Notch ligand(Delta,Jagged,serrate)など)は、一般にEGF様モチーフを介する細胞間相互作用により、細胞の増殖や分化を制御することから、hDlk−1もそのような機能を有することが示唆されている。事実、脂肪前駆細胞の分化にともない、発現が低下し、また脂肪前駆細胞にhDlk−1遺伝子を強制発現させると脂肪分化が抑制されることがよく知られている(非特許文献2)。しかしながら、現時点において、hDlk−1と相互作用する分子(リガンド)についての詳細は不明である。
一方、hDlk−1遺伝子及びその遺伝子産物は、様々な癌や腫瘍でも高頻度で発現していることが報告されている。現在までに、その発現が確認されている癌の種類としては、固形癌では、神経内分泌腫瘍、神経芽細胞腫、神経膠腫、1型神経線維腫症、小細胞肺癌、肝臓癌、腎臓癌及び卵巣癌が知られており(特許文献1、2、及び、非特許文献1、3、10、11、12、13、14)、血液癌では、骨髄異形成症候群(特許文献3、及び、非特許文献15、16)及び急性骨髄性白血病(非特許文献16)が知られている。赤白血病細胞株(erythroleukemia)であるK562細胞にhDlk−1遺伝子を導入すると細胞増殖が亢進されること(非特許文献16)、同様に、グリア芽種細胞にhDlk−1遺伝子を導入すると、細胞増殖の亢進に加えて、細胞の接触阻止が失われ、足場非依存的な細胞増殖能を獲得することが報告されており、hDlk−1と発癌との関連性が示唆されている(非特許文献17)。
<特許文献>
WO 2005/052156 WO 02/081625 特開2001−269174号
<非特許文献>
Laborda,J.et al.,J.Biol.Chem.,vol.268(6),p.3817−3820(1993) Smas,C.M.et al.,Cell,vol,73(4),p.725−734(1993) Helman,L.J.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,vol.84,p.2336−2339(1987) Maruyama,K.et al.,Unpublished,Genebank accession number D16847(1993) Halder,S.K.et al.,Endocrinology,vol.139,p.3316−3328(1998) Fay,T.N.et al.,Eur.J.Obstet.Gynecol.Reprod.Biol.,vol.29,p.73−85(1988) Tanimizu,N.et al.,Gene Expression Patterns,vol.5,p.209−218(2004) Jensen,CH.et al.,Am.J.Pathol.,vol.164(4),p.1347−1359(2004) Abdallah,B.M.et al.,J.Bone Miner.Res.,vol.19(5),p.841−852(2004) Jensen,C.H.et al.,Br.J.Dermatol.,vol.140(6),p.1054−1059(1999) Jensen,C.H.et al.,Tumour Biol.,vol.20(5),p.256−262(1999) Yin,D.et al.,Int.J.Oncol.,vol.24(4),p.1011−1015(2004) Yin,D.et al.,Oncogene,vol.25(13),p.1852−1861(2006) Fukuzawa,R.et al.,J.Clin.Pathol.,vol.58,p.145−150(2006) Miyazato,A.et al.,Blood,vol.98,p.422−427(2001) Sakajiri,S.et al.,Leukemia,vol.19(8),p.1404−1410(2005) Yin,D.et al.,Oncogene,vol.25(13),p.1852−1861(2006)
上述したように、hDlk−1の発現は正常組織では胎児期の細胞や幹細胞に限局しているが癌組織では種々の腫瘍で高頻度に発現していること、及びhDlk−1が細胞膜タンパク/分泌タンパクであることから、hDlk−1は、各種腫瘍の治療等において良い標的になると考えられる。そして、このhDlk−1を標的とする場合、抗hDlk−1抗体が有用であると考えられる。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、抗腫瘍活性を有する抗ヒトDlk−1抗体、特にin vivoで抗腫瘍活性を有する抗ヒトDlk−1モノクローナル抗体を提供することにある。さらに、当該抗体を産生するハイブリドーマ、当該抗体と薬剤との複合体、腫瘍の診断用又は治療用医薬組成物、腫瘍の検出方法、腫瘍の検出用又は診断用キットを提供することにある。
本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った。その結果、ヒトDlk−1と特異的に反応する抗体(特に抗ヒトDlk−1モノクローナル抗体)であって抗腫瘍活性を有する抗体、さらには当該抗体と各種薬剤との複合体(イムノコンジュゲート)を見出し、これらがin vivoにおいて抗腫瘍活性を有することを確認した。また、これら抗体及び複合体が、腫瘍の治療、診断及び検出に有用であることも見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の通りである。
(1)in vivoで抗腫瘍活性を有する、ヒトDlk−1に対する抗体。
上記腫瘍としては、例えばヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
上記(1)の抗体において、抗腫瘍活性は、例えば腫瘍血管新生阻害活性が挙げられる。
上記(1)記載の抗体は、例えば、ポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体であるものが挙げられる。
上記(1)記載の抗体は、例えば、H鎖V領域のCDR1〜3のアミノ酸配列が、それぞれ順に、配列番号30〜32で示されるアミノ酸配列であるもの、及び/又は、L鎖V領域のCDR1〜3のアミノ酸配列が、それぞれ順に、配列番号33〜35で示されるアミノ酸配列であるものが挙げられる。
本発明の抗体としては、ハイブリドーマが産生する抗体、遺伝子組換え抗体などが挙げられる。
ハイブリドーマとは、ヒト以外の哺乳動物に抗原を免疫して取得されたB細胞と、ミエローマ細胞とを細胞融合させて得られる所望の抗原特異性を有する抗体を生産する細胞をいう。
遺伝子組換え抗体としては、キメラ抗体(ヒト型キメラ抗体)、ヒト化抗体、ヒト抗体またはそれらの抗体断片など、遺伝子組換えにより製造される抗体を包含する。遺伝子組換え抗体において、モノクローナル抗体の特徴を有し、抗原性が低く、血中半減期が延長されたものは、治療薬として好ましい。ここで、キメラ抗体としては、例えば、H鎖V領域のアミノ酸配列が配列番号23で示されるアミノ酸配列からなり、L鎖V領域のアミノ酸配列が配列番号25で示されるアミノ酸配列からなるものが挙げられる。
(2)受託番号がFERM BP−10707であるハイブリドーマにより産生される、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体。
(3)受託番号がFERM BP−10899であるハイブリドーマにより産生される、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体。
(4)受託番号がFERM BP−10900であるハイブリドーマにより産生される、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体。
上記(1)〜(4)に記載の抗体は、例えば、配列番号2に示されるヒトDlk−1のアミノ酸配列中の、第26番目〜第85番目のアミノ酸からなる領域、第92番目〜第167番目のアミノ酸からなる領域、又は第131番目〜第244番目のアミノ酸からなる領域の少なくとも一部と結合する(当該一部を認識する)ものが挙げられる。
(5)上記(1)〜(4)に記載の抗体としては、例えば、受託番号がFERM BP−10707、FERM BP−10899、又はFERM BP−10900であるハイブリドーマにより産生されるモノクローナル抗体が結合(認識)する部位(例えばエピトープ)に結合する抗体が挙げられる。
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体に由来する抗体断片。
上記(6)記載の抗体断片は、例えば、配列番号30〜32で示されるアミノ酸配列を含むものが挙げられ、具体的には、配列番号23で示されるアミノ酸配列を含むものが挙げられる。
上記(6)記載の抗体断片は、例えば、配列番号33〜35で示されるアミノ酸配列を含むものが挙げられ、具体的には、配列番号25で示されるアミノ酸配列を含むものが挙げられる。
(7)上記(1)記載の抗体を産生するハイブリドーマ。
(8)受託番号がFERM BP−10707である、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ。
(9)受託番号がFERM BP−10899である、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ。
(10)受託番号がFERM BP−10900である、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ。
(11)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体と、抗腫瘍活性及び/又は殺細胞活性を有する化合物とを含む、抗体−薬剤複合体。
(12)上記(6)記載の抗体断片と、抗腫瘍活性及び/又は殺細胞活性を有する化合物とを含む、抗体断片−薬剤複合体。
上記(11)及び(12)記載の複合体において、腫瘍としては、例えばヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
上記(11)及び(12)記載の複合体において、抗腫瘍活性は、例えば腫瘍血管新生阻害活性が挙げられる。
(13)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体、上記(6)記載の抗体断片、及び上記(11)又は(12)記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、医薬組成物。
上記(13)記載の組成物は、例えば、腫瘍の治療に用いるものが挙げられ、腫瘍の治療としては、例えば、腫瘍血管新生を阻害することが挙げられる。また、当該組成物は、例えば、体重減少の副作用を有しないものが挙げられる。
上記(13)記載の組成物は、例えば、腫瘍の診断に用いるものが挙げられる。
上記(13)記載の組成物において、腫瘍としては、例えばヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
(14)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体、上記(6)記載の抗体断片、及び上記(11)又は(12)記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、腫瘍治療剤。
上記(14)記載の治療剤は、例えば、体重減少の副作用を有しないものが挙げられる。
上記(14)記載の治療剤において、腫瘍としては、例えば、ヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
(15)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体、上記(6)記載の抗体断片、及び上記(11)又は(12)記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、腫瘍血管新生阻害剤。
上記(15)記載の阻害剤は、例えば、体重減少の副作用を有しないものが挙げられる。
上記(15)記載の阻害剤において、腫瘍としては、例えば、ヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
(16)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体、上記(6)記載の抗体断片、及び上記(11)又は(12)記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、腫瘍診断剤。
上記(16)記載の診断剤において、腫瘍としては、例えば、ヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
(17)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体、上記(6)記載の抗体断片、及び上記(11)又は(12)記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種と、生体から採取された試料とを反応させ、反応した抗体のシグナルを検出することを特徴とする、腫瘍の検出方法。
上記腫瘍としては、例えばヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
(18)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体、上記(6)記載の抗体断片、及び上記(11)又は(12)記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種、あるいは上記(13)の医薬組成物を患者に投与することを含む、腫瘍の診断及び/又は治療方法。
上記腫瘍としては、例えばヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
上記(18)の方法としては、例えば、腫瘍の血管新生を阻害又は抑制することによる腫瘍の治療方法が挙げられる。
(19)腫瘍の診断用及び/又は治療用の、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体、上記(6)記載の抗体断片、又は上記(11)若しくは(12)記載の複合体。
上記腫瘍としては、例えばヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
(20)腫瘍を診断及び/又は治療するための医薬の製造のための、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体、上記(6)記載の抗体断片、又は上記(11)若しくは(12)記載の複合体の使用。
上記腫瘍としては、例えばヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
(21)上記(1)〜(5)のいずれかに記載の抗体、上記(6)記載の抗体断片、及び上記(11)又は(12)記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、腫瘍の検出用、診断用又は治療用キット。
上記腫瘍としては、例えばヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
図1は、hDlk−1発現肝癌細胞株(Huh−7−hDlk cell)を用いたXenograft Treatmentモデルにおいて、公知の(WO 2005/052156)抗hDlk−1モノクローナル抗体3クローン(1C1,4C4,31C4)を投与した場合の結果を表す図である。各抗体は、1日目(Day 1)、4日目(Day 4)、7日目(Day 7)及び10日目(Day 10)の計4回(矢印)腹腔内投与を行った。
A: ラットIgG(コントロール群)(●),1C1(○)
B: ラットIgG(コントロール群)(●),4C4(○)
C: ラットIgG(コントロール群)(●),31C4(○)
A〜Cのそれぞれにおいて、各群の個体数はNで示し、各測定値(腫瘍体積)は平均値±標準誤差で表した。これらの実験は、少なくとも3回の独立した実験を行った。いずれの場合もヌードマウス皮下で確立した肝癌に対する抗腫瘍活性は認められなかった。
図2は、Huh−7−hDlk cellを用いたXenograft Treatmentモデルにおいて、新規な抗hDlk−1モノクローナル抗体クローンDI−2−14(マウスIgG1)の抗腫瘍活性を評価した図である。
A: コントロール群(マウスIgG)とDI−2−14投与群の腫瘍成長を経時的に表した(平均値±標準誤差)。矢印は抗体投与(20mg/kg体重、腹腔内投与)を表す。P<0.01(by Student’s t−test)
B: Aの試験において、14日目(Day14)(実験最終日)の時点での各マウスにおける腫瘍重量をプロットした図である。各プロット上に示す数値は、平均値±標準誤差。P<0.01(by Student’s−t−test)
C: DI−2−14の抗腫瘍活性を独立した別の実験で評価した結果を表す。P<0.01(by Student’s−t−test)
図3は、Huh−7−hDlk cellを用いたXenograft Treatmentモデルにおいて、A:クローン2−13(ラットIgG2b)、B:クローンBA−1−3D(マウスIgG2a)、C:クローンDI−6(マウスIgG1)、D:クローンM3−1(マウスIgG1)の抗腫瘍活性を評価した図である。腫瘍体積は平均値±標準誤差で表し、アスタリスクは、有意差検定(P<0.01,**P<0.05by Student’s−t−test)の結果を示す。
図4は、抗hDlk−1モノクローナル抗体(クローン2−13)のhDlk−1発現大腸癌細胞株(SW480−hDlk細胞)を用いたXenograft Treatmentモデルでの抗腫瘍活性を示した図である。SW480−hDlk細胞をヌードマウス皮下に移植し、大腸癌組織を確立させた。矢印で示す時点で抗体(20mg/kg体重)を腹腔内投与した。腫瘍体積は平均値±標準誤差で示した(P<0.01,**P<0.05 by Student’s−t−test)。
図5は、HEK293−hDlk細胞を用いた抗hDlk−1モノクローナル抗体のフローサイトメトリーによる反応性を示す図である。各ヒストグラムの上に示す番号は、クローン番号を示す。黒塗りがアイソタイプコントロール抗体。黒線が抗hDlk−1モノクローナル抗体である。
図6は、Huh−7−hDlk細胞を用いた抗hDlk−1モノクローナル抗体のフローサイトメトリーによる反応性を示す図である。各ヒストグラムの上に示す番号は、クローン番号を示す。黒塗りがアイソタイプコントロール抗体。黒線が抗hDlk−1モノクローナル抗体である。
図7は、抗hDlk−1モノクローナル抗体が認識するエピトープを解析するために作製した、各EGF様モチーフを欠失させた変異体の模式図である。
図8は、クローンDI−2−14のエピトープ解析の結果を示す図である。
A: 記載してあるhDlk−1遺伝子の変異体を、COS−7細胞にリポフェクションにより一過性に遺伝子導入し24〜72時間後にFACS解析した図である(左:マウスIgG1、右:DI−2−14)。ゲートをかけている部分が、クローンDI−2−14が認識している各変異体発現細胞を示す。
B: EGF(1−2)を発現させたCOS−7細胞の塗沫標本を、陽性コントロール(抗hDlk−1ポリクローナル抗体)とクローンDI−2−14とで免疫染色した写真である。茶褐色に染色されている部分がEGF(1−2)の発現を示す。
図9は、クローンDI−6、BA−1−3D及び2−13のエピトープ解析の結果を示す図である。
A: 記載してあるhDlk−1遺伝子の変異体を、COS−7細胞にリポフェクションにより一過性に遺伝子導入し24〜72時間後にFACS解析した図である。ゲートをかけている部分が、各クローンが認識している各変異体発現細胞を示す。
B: EGF(1−2)を発現させたCOS−7細胞の塗沫標本を、クローンDI−6、BA−1−3D及び2−13で免疫染色した写真である。矢印で示す茶褐色に染色されている部分がEGF(1−2)の発現を示す。
図10は、クローンM3−1のFACSによるエピトープ解析の結果を示す図である。
記載してあるhDlk−1遺伝子の変異体を、COS−7細胞にリポフェクションにより一過性に遺伝子導入し24〜72時間後にFACS解析した図である。ゲートをかけている部分が、DI−2−14が認識している各変異体発現細胞を示す。
図11は、抗hDlk−1モノクローナル抗体の抗原結合後のインターナリゼーション活性の分析結果を示す図である。
A: HEK293−hDlk細胞を抗hDlk−1モノクローナル抗体(クローンM3−1、M1−290及びM3−4)と反応させ(4℃、20分)、PBSで2回洗浄した後、37℃で、記載している時間インキュベートした。その後、PE標識抗マウスIgGと反応させ、FACS解析を行った。値は、インキュベート無し(0分)における、平均蛍光強度を100%とした場合の相対値として表した。
B: FITC標識したクローンM3−1(FITC−M3−1)をHEK293−hDlk細胞と反応させ(4℃、20分)、PBSで2回洗浄した後、37℃で120分インキュベートした時の平均蛍光強度の変化を表した図である。黒カラムは、Aと同様に未標識M3−1と細胞を反応後、37℃で120分インキュベートし、PE標識抗マウスIgGと反応させた場合の平均蛍光強度の変化を示した。
図12は、ローダミン標識した抗hDlk−1モノクローナル抗体の抗原結合後のインターナリゼーション活性の分析結果を示す図である。
A: HEK−293−hDlk細胞を、ローダミン標識−M3−1(Rho−M3−1)と反応させ(4℃,20分)、PBSで2回洗浄後、ただちに塗沫標本を作製し、蛍光顕微鏡でRho−M3−1の局在を観察した写真である。オレンジ色で示される部分がRho−M3−1の局在を示し、細胞膜へ局在が観察された。
B〜E: Rho−M3−1(B)、Rho−DI−1(C)、Rho−M1−290(D)及びRho−M3−4(E)をHEK293−hDlk細胞と反応させ、PBSで2回洗浄後、37℃で15分インキュベートした後、塗沫標本を作製し、蛍光顕微鏡で各クローンの局在を観察した写真である。同じエピトープ(EGF4−6)を認識するRho−M3−1及びRho−DI−1は、いずれも細胞内に取り込まれ、ドット状に局在している様子が観察された。
図13は、サポリンを結合させた抗hDlk−1モノクローナル抗体の、Huh−7−hDlk細胞及びSK−N−F1細胞に対する細胞障害活性を示した図である。
A:Huh−7−hDlk細胞に対する、コントロール(マウスIgG−サポリン(IgG−SAP))及びM3−1−SAPの効果を示した図である。縦軸は未添加の場合の細胞の生存率を100%としたときの相対値(N=3,平均値±標準偏差)で表した。
B:SK−N−F1細胞に対する、コントロール(IgG−SAP)、M3−1−SAP及びM1−290−SAPの効果を示した図である。
図14は、Huh−7−hDlk細胞のXenograftモデルにおいて、マウスIgG(20mg/kg体重)、M3−1−SAP(5mg/kg体重)、及びM1−290−SAP(5mg/kg体重)を投与した場合の、A:投与後の各マウスの体重変化、B:マウス生存率を示した図である。値は平均値±標準偏差で表した。矢印は、抗体投与時を示す。
図15は、Huh−7−hDlk細胞のXenograftモデルにおいて、マウスIgG(●;N=8)、及びM3−1−SAP(○:N=8)を腹腔内投与した場合の腫瘍成長阻害効果を示した図である。矢印は、抗体投与時を示す。値は平均値±標準偏差で表した(P<0.01,**P<0.05 by Student’s t−test)。
図16は、Huh−7−hDlk細胞のXenograftモデルにおいて、A,B:マウスIgG(●:N=5)とM3−1−SP(○:N=5)を腫瘍内投与(40μg)した場合の腫瘍成長阻害効果(A)及び体重変化(B)を示した図、並びに、C,D:PBS(●:N=4)とシスプラチン(○:N=4)を腹腔内投与(5mg/kg体重)した場合の腫瘍成長阻害効果(C)及び体重変化(D)を示した図である。いずれの図においても、矢印は抗体投与時を示し、値は平均値±標準偏差で表した(P<0.01,**P<0.05 by Student’s t−test)。
図17は、ヒト大腸癌組織アレイ(Cybrdi社製、CC05−01−001)を抗hDlk−1抗体で免疫染色した場合の代表例を示す写真。茶褐色の部分が、抗hDlk−1抗体で染色された癌組織を示す。hDlk−1陰性は、No.48の切片(69才男性、腺癌、Grade III)に示すように、全く染色された領域が観察されなかった切片を指す。No.19(55才女性、腺癌、Grade II)は、非常に強い染色性を示し、No.19と同等の染色性を示した切片をhDlk−1強陽性とした。また、No.25(75才男性、腺癌、Grade II)のように、明らかにhDlk−1陽性であることが確認され、染色性が弱い切片をhDlk−1弱陽性とした。
図18は、ヒト乳癌組織アレイ(Cybrdi社製、CC08−02−002)を抗hDlk−1抗体で免疫染色した場合の代表例を示す写真。茶褐色の部分が、抗hDlk−1抗体で染色された癌組織を示す。
写真上段は、組織アレイ中に含まれる正常乳腺組織を抗hDlk−1抗体で染色した場合の写真である。左:No.07(68才女性、正常乳管;hDlk−1陰性)、右:No.01(43才女性、正常乳腺小葉;hDlk−1弱陽性)。矢印は、hDlk−1弱陽性の部位を示した。
写真下段は、浸潤性乳管癌患者の写真を示す。左:No.08(45才女性、Grade II;hDlk−1陰性)、中央:No.56(28才女性,Grade II;hDlk−1弱陽性)、右:No.20(59才女性、Grade II;hDlk−1強陽性)。
図19は、Huh−7−dlk細胞Xenograft treatment modelにおけるクローンDI−2−14の用量依存的な抗腫瘍活性を示す図である。
図20は、SK−N−F1細胞Xenograft treatment modelにおけるクローンDI−2−14の用量依存的な抗腫瘍活性を示す図である。
A: 抗体投与開始以後の腫瘍成長を示す。腫瘍体積は平均値±標準誤差で表した(P<0.01,**P<0.05 by Student’s t−test)。
B: 抗体投与後23日目(Day 23)において、摘出した癌組織の重量を示すグラフである。
図21は、クローンDI−2−14H鎖(重鎖)可変領域(VH)のcDNA塩基配列(配列番号22)と推定アミノ酸配列(配列番号23)を示す図である。シグナルペプチドはイタリックで表している。二重下線を引いたグルタミン酸(E)は、成熟ペプチドのN末端アミノ酸残基を示す。CDR配列(下線)は、Kabatら(Sequences of Proteins of Immunological Interests,Fifth edition,NIH Publication No.91−3242,U.S.Department of Health and Human Services,1991)の定義に従った。クローンDI−2−14VHのCDR1〜3のアミノ酸配列は、それぞれ順に、配列番号30〜32に示す。
図22は、クローンDI−2−14L鎖(軽鎖)可変領域(VL)のcDNA塩基配列(配列番号24)と推定アミノ酸配列(配列番号25)を示す図である。シグナルペプチドはイタリックで表している。二重下線を引いたアスパラギン酸(D)は、成熟ペプチドのN末端アミノ酸残基を示す。CDR配列(下線)は、Kabatら(1991;前掲)の定義に従った。クローンDI−2−14VLのCDR1〜3のアミノ酸配列は、それぞれ順に、配列番号33〜35に示す。
図23は、クローンDI−2−14VH遺伝子の塩基配列(配列番号26)及びアミノ酸配列(配列番号27)を示す図である。5’末端にSpeI部位、3’末端にHindIII部位を付加してある(それぞれ下線を付した。)。イタリック文字で示した塩基配列は、イントロンに相当する配列を示す。
図24は、クローンDI−2−14VL遺伝子の塩基配列(配列番号28)及びアミノ酸配列(配列番号29)を示す図である。5’末端にNheI部位、3’末端にEcoRI部位を付加してある(それぞれ下線を付した。)。イタリック文字で示した塩基配列は、イントロンに相当する配列を示す。
図25は、キメラDI−2−14遺伝子発現ベクター(pChDI−2−14)の概略図である。当該ベクターは、SalIサイトから時計回りに、ヒトサイトメガロウイルス(CMV)主要最初期プロモーター(the human cytomegalovirus(CMV)majorimmediate early promoter)と抗体重鎖遺伝子の転写開始のためのエンハンサーとで始まる重鎖翻訳ユニットを含む。CMV領域は、その後、VHエキソン、ヒトγ1重鎖定常領域(イントロンを介在しCH1、ヒンジ領域、CH2及びCH3のエキソンを含む)の遺伝子配列、並びにCH3に続くmRNAプロセッシングのためのポリA部位へと続いている。重鎖遺伝子配列の後は、CMVプロモーター及びエンハンサーで始まる軽鎖翻訳ユニットがあり、その後、VLエキソン及び上流にイントロン部分を有するヒトκ鎖定常領域のエキソン(CL)、並びにκ遺伝子のポリAシグナルへと続いている。当該軽鎖遺伝子は、その後、SV40初期プロモーター、大腸菌由来キサンチングアニン ホスホリボシルトランスフェラーゼ(gpt)遺伝子(the E.coli xanthine guanine phosphoribosyl transferase(gpt)gene)、及びSV40のポリA部位を含むセグメントへと続いている。最後に、当該プラスミドは、バクテリアの複製起点及びβ−ラクタマーゼ遺伝子を含むpUC19プラスミドの一部を有している。
図26は、マウスDI−2−14及びキメラDI−2−14(ChDI−2−14)のSDS−PAGEでの展開後、CBB染色した図である。MWはサイズマーカーを示し、矢印はそれぞれのバンドの分子量(kD)を示す。
図27は、精製FA−1(hDlk−1細胞外領域)固相ELISAによる、DI−2−14及びChDI−2−14の抗原結合活性を示す図である。○は、マウスIgG1抗体(クローンDI−2−14)、●は、キメラ抗体(ChDI−2−14)を表す。
図28は、HEK293−hDlk細胞を用いたDI−2−14及びChDI−2−14のフローサイトメトリーによる反応性を示す図である。黒塗りのヒストグラムが、アイソタイプコントロール抗体であり、黒線(白抜き)のヒストグラムが、それぞれDI−2−14およびChDI−2−14である。
図29は、ヒト肝癌細胞株における細胞表面Dlk−1の発現をフローサイトメトリーで解析した図である。青のラインはマウスIgG1、赤のラインは抗ヒトDlk−1抗体であり、それぞれの細胞を染色した場合のヒストグラムを示す。
図30は、ヒト乳癌細胞株における細胞表面Dlk−1の発現をフローサイトメトリーで解析した図である。青のラインはマウスIgG1、赤のラインは抗ヒトDlk−1抗体であり、それぞれの細胞を染色した場合のヒストグラムを示す。
図31は、ヒト白血病細胞株における細胞表面Dlk−1の発現をフローサイトメトリーで解析した図である。青のラインはマウスIgG1、赤のラインは抗ヒトDlk−1抗体であり、それぞれの細胞を染色した場合のヒストグラムを示す。
図32は、Huh−7−dlk細胞Xenograft treatment modelにおける摘出した癌組織におけるFlk−1/VEGF−R2の免疫組織染色を示す図である。
A: マウスIgG投与群(コントロール群)及びクローンDI−2−14投与群から採取(摘出)した癌組織の新鮮凍結切片を、それぞれ抗マウスFlk−1/VEGF−R2抗体で免疫染色した写真である(対物200倍)。写真中、矢頭状の印(▲)で示した箇所は、Flk−1/VEGF−R2陽性の腫瘍血管内皮細胞を示す。
B: IgG投与群(2個体)及びDI−2−14投与群(4個体)からそれぞれ採取した新鮮凍結切片を、抗マウスFlk−1/VEGF−R2抗体で免疫染色し、それぞれの切片において、対物200倍下で8〜13視野(IgG投与群:全21視野、DI−2−14投与群:全35視野)について、Flk−1/VEGF−R2陽性の腫瘍血管内皮細胞数をカウントし、1視野あたりの細胞数を示したグラフである(P<0.01 by Student’s t−test)。
図33は、Huh−7−dlk細胞Xenograft treatment modelにおける摘出した癌組織におけるFlk−1/VEGF−R2の遺伝子発現を示した図である。
A: IgG投与群(N=7)及びDI−2−14投与群(N=7)から、それぞれ腫瘍を摘出した後、Trizol試薬でRNAを抽出し、次いで1st strand cDNAを合成し、それぞれの1st strand cDNAを鋳型として用いて、PCR法(30サイクル)によりマウスFlk−1/VEGF−R2(mFlk−1)及びマウス/ヒトGAPDH(GAPDH)の遺伝子発現を確認した電気泳動像を示す図である。下のグラフは、mFlk−1及びGAPDHのPCRによる増幅産物のバンドをNIH imageで定量し、Ratio(mFlk−1/GAPDH)として示したグラフである。
B: PCR法による増幅反応を35サイクル行った以外は、Aと同様にした場合の図である。
以下、本発明を詳細に説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更し実施し得る。
なお、本明細書は、本願優先権主張の基礎となる特願2006−305355号明細書の全体を包含する。また、本明細書において引用された全ての刊行物、例えば先行技術文献、及び公開公報、特許公報その他の特許文献は、参照として本明細書に組み込まれる。
1.本発明の概要
ヒトDlk−1(delta−like 1 homolog(Drosophila);hDlk−1)は、前述したように、全長383アミノ酸残基の1回膜貫通型の1型膜タンパク質であり、細胞外領域に6つのEGF様モチーフを有する。そして、hDlk−1遺伝子及びその遺伝子産物は、種々の癌や腫瘍細胞において高頻度で発現していることが知られている。一般的に、in vivoで抗腫瘍活性を示す抗体を作製し取得することは困難であるため、抗hDlk−1モノクローナル抗体を作製したとしても、in vitroでは抗腫瘍活性を有するがin vivoでは同活性を示さないことが多い。また、hDlk−1の癌細胞の増殖などに対する機能的ドメインや、hDlk−1のリガンド(または受容体)及び細胞内シグナル伝達経路などは明らかではないため、ターゲットを絞って効率的に抗体作製を行うことも実質的に不可能である。このような状況の下、本発明においては、多数のクローンからスクリーニングを行うことによって、in vivoで抗腫瘍活性を有するクローンを取得することに成功した。
まず、本発明者は、公知の抗hDlk−1抗体を用いた免疫組織化学により、これまでhDlk−1の発現が確認されていた前述の癌や腫瘍細胞以外に、新たに大腸癌及び乳癌においてもhDlk−1が発現していることを見出した。
次いで、本発明者は、個体レベルでhDlk−1発現癌細胞を死滅させ得る又は腫瘍成長を阻害し得る抗hDlk−1抗体、すなわちin vivoにおいて抗腫瘍活性を有する抗hDlk−1抗体を作製することを目的として、新たに抗hDlk−1モノクローナル抗体を約100クローン作製した。そして、これらクローンにつき、各種癌細胞株をヌードマウス皮下に移植し確立した担癌マウスを用いてin vivoにおける薬効(抗腫瘍作用)の評価を行った。その結果、顕著な腫瘍成長阻害活性を示すクローンを複数得ることに成功した(クローン名:DI−2−14,2−13,BA−1−3D,DI−6,M3−1)。
また本発明者は、上述した抗hDlk−1抗体の中でも、hDlk−1を発現する細胞内への移動能(インターナリゼーション活性)に優れた抗体を見出し、このような抗体と、抗腫瘍活性や殺細胞活性を有する化合物とを含む、抗体−薬剤複合体を作製した。この複合体は、いわゆるイムノコンジュゲートとして、目的とする腫瘍細胞内への薬剤送達能に優れたものである。
本発明者は、上述した抗腫瘍活性を有する抗hDlk−1抗体や抗体−薬剤複合体を用いると、各種腫瘍の治療、あるいは腫瘍の診断及び検出に有用であることを見出した。
2.抗hDlk−1抗体の作製
(1)抗原の調製
hDlk−1のアミノ酸配列(配列番号2)の情報は、例えばNCBI(GenBank)のウェブサイト(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)に「Accession number:NP_003827」として公表されている。なお、hDlk−1のアミノ酸配列をコードする塩基配列(配列番号1)の情報は、同ウェブサイトに「Accession number:NM_003836」として公表されている。
抗原としては、hDlk−1のアミノ酸配列の少なくとも一部(全部又は一部)を含むポリペプチド又はペプチド(単にペプチドともいう)を使用することができ、好ましくは、hDlk−1の細胞外領域(FA−1)のアミノ酸配列の少なくとも一部(全部又は一部)を含むペプチドを使用することができる。hDlk−1の細胞外領域は、前述したように6つのEGF様モチーフ(EGF−1〜EGF−6)を含む領域を言い、配列番号2で示されるアミノ酸配列のうちの第26番目〜第244番目のアミノ酸を含む領域、好ましくは、配列番号2で示されるアミノ酸配列のうちの「第24番目」から「第248〜285番目」までのアミノ酸からなる領域(およそ225〜262アミノ酸残基)のことを言う。
ここで、抗原に用いるペプチドにつき、上記「アミノ酸配列の少なくとも一部」とは、長さが特に限定されるわけではなく、例えば、6つのEGF様モチーフのうちの1つ又は2つ以上を含む領域が好ましい。より好ましくは、例えば、EGF−1及びEGF−2を含む領域(すなわち配列番号2で示されるアミノ酸配列のうちの第26番目〜第85番目のアミノ酸からなる領域)、EGF−3及びEGF−4を含む領域(すなわち配列番号2で示されるアミノ酸配列のうちの第92番目〜第167番目のアミノ酸からなる領域)、並びに、EGF−4、EGF−5及びEGF−6を含む領域(すなわち配列番号2で示されるアミノ酸配列のうちの第131番目〜第244番目のアミノ酸からなる領域)である。
抗原とするペプチドの作製方法は、化学合成でも、大腸菌などを用いる遺伝子工学的手法による合成でもよく、当業者に周知の方法を用いることができる。
ペプチドの化学合成を行う場合は、ペプチドの合成の周知方法によって合成することができる。また、その合成は、固相合成法及び液相合成法のいずれをも適用することができる。市販のペプチド合成装置(例えば、島津製作所製:PSSM−8など)を使用してもよい。
ペプチドを遺伝子工学的に合成する場合は、まず、当該ペプチドをコードするDNAを設計し合成する。当該設計及び合成は、例えば、全長hDlk−1遺伝子を含むベクター等を鋳型とし、所望のDNA領域を合成し得るように設計したプライマーを用いて、PCR法により行うことができる。そして、上記DNAを適当なベクターに連結することによってタンパク質発現用組換えベクターを得、この組換えベクターを目的遺伝子が発現し得るように宿主中に導入することによって形質転換体を得る(Sambrook J.et al.,Molecular Cloning,A Laboratory Manual,3rd edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press,2001)。
ベクターには、宿主微生物で自律的に増殖し得るファージ又はプラスミドが使用される。さらに、動物ウイルス、昆虫ウイルスベクターを用いることもできる。組換えベクターの作製は、精製されたDNAを適当な制限酵素で切断し、適当なベクターDNAの制限酵素部位等に挿入してベクターに連結すればよい。形質転換に使用する宿主としては、目的の遺伝子を発現できるものであれば特に限定されるものではない。例えば、細菌(大腸菌、枯草菌等)、酵母、動物細胞(COS細胞、CHO細胞等)、昆虫細胞又は昆虫が挙げられる。ヤギ等の哺乳動物を宿主として使用することも可能である。宿主への組換えベクターの導入方法は公知である。
そして、前記形質転換体を培養し、その培養物から抗原として使用されるペプチドを採取する。「培養物」とは、(a)培養上清、(b)培養細胞若しくは培養菌体又はその破砕物のいずれをも意味するものである。
培養後、目的ペプチドが菌体内又は細胞内に生産される場合には、菌体又は細胞を破砕することによりペプチドを抽出する。また、目的ペプチドが菌体外又は細胞外に生産される場合には、培養液をそのまま使用するか、遠心分離等により菌体又は細胞を除去する。その後、ペプチドの単離精製に用いられる一般的な生化学的方法、例えば硫酸アンモニウム沈殿、ゲル濾過、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等を単独で又は適宜組み合わせて用いることにより、目的のペプチドを単離精製することができる。
本発明においては、無細胞合成系を用いたin vitro翻訳により抗原となるペプチドを得ることもできる。この場合は、RNAを鋳型にする方法とDNAを鋳型にする方法(転写/翻訳)の2通りの方法を用いることができる。無細胞合成系としては、市販のシステム、例えばExpresswayTMシステム(インビトロジェン社)、PURESYSTEM(登録商標;ポストゲノム研究所)、TNTシステム(登録商標;プロメガ社)等を用いることができる。
上記のごとく得られたペプチドは、適当なキャリアタンパク質、例えば牛血清アルブミン(BSA)、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、ヒトチログロブリン、ニワトリガンマグロブリン等に結合することも可能である。
また抗原は、hDlk−1のアミノ酸配列(配列番号2)又は前述したその部分配列において1又は複数のアミノ酸が欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列からなるペプチドであってもよい。例えば、hDlk−1のアミノ酸配列又はその部分配列のうち1又は複数個(好ましくは1個又は数個(例えば1個〜10個、さらに好ましくは1個〜5個))のアミノ酸が欠失しており、1又は複数個(好ましくは1個又は数個(例えば1個〜10個、さらに好ましくは1個〜5個))のアミノ酸が他のアミノ酸で置換されており、あるいは、1又は複数個(好ましくは1個又は数個(例えば1個〜10個、さらに好ましくは1個〜5個))の他のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列からなるペプチドを使用することもできる。
本発明において、細胞等に導入するための遺伝子としては、hDlk−1タンパク質若しくはその部分断片又はこれらの変異型のタンパク質又は断片をコードする遺伝子が挙げられる。そのような遺伝子としては、例えば、配列番号1に示される塩基配列又はその部分配列を有するものを使用することができる。
また、細胞等に導入するための遺伝子としては、配列番号1に示される塩基配列に相補的な配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし且つhDlk−1活性を有するタンパク質をコードする塩基配列、又はその部分配列を使用することも可能である。
「ストリンジェントな条件」とは、ハイブリダイズさせた後の洗浄時の条件であって、バッファーの塩(ナトリウム)濃度が10〜500mMであり、温度が42℃〜72℃、好ましくは、上記塩濃度が50〜300mMであり、温度が55〜68℃での条件をいう。
遺伝子に変異を導入するには、Kunkel法やGapped duplex法等の公知手法により、例えば部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット、例えばGeneTailorTM Site−Directed Mutagenesis System(インビトロジェン社製)、TaKaRa Site−Directed Mutagenesis System(Mutan−K、Mutan−Super Express Km等:タカラバイオ社製)を用いて行うことができる。
(2)ポリクローナル抗体の作製
調製した抗原を、免疫のため哺乳動物に投与する。哺乳動物は特に限定はされず、例えばラット、マウス及びウサギなどを挙げることができ、なかでもマウスが好ましい。
抗原の動物一匹あたりの投与量は、アジュバントの有無により適宜設定することができる。アジュバントとしては、フロイント完全アジュバント(FCA)、フロイント不完全アジュバント(FIA)、水酸化アルミニウムアジュバント等が挙げられる。免疫は、主として静脈内、足蹠、皮下、腹腔内等に注入することにより行うことができる。また、免疫の間隔については、特に限定されず、数日から数週間間隔、好ましくは1週間間隔で、1〜10回、好ましくは2〜3回免疫を行う。そして、最終の免疫日から3〜7日後に、酵素免疫測定法(ELISA又はEIA)や放射性免疫測定法(RIA)等で抗体価を測定し、所望の抗体価を示した日に採血して、抗血清を得ることができる。上記抗体の採取方法において、抗体の精製が必要とされる場合は、硫安塩析法、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過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等の公知の方法を適宜選択して、又はこれらを組み合わせることにより、精製することができる。その後は、抗血清中のポリクローナル抗体の反応性をELISA法などで測定する。
(3)モノクローナル抗体の作製
(3−1)抗体産生細胞の採取
本発明の抗hDlk−1抗体は、限定はされないが、モノクローナル抗体であることが好ましい。
調製した抗原を、免疫のため哺乳動物、例えばラット、マウス及びウサギなどに投与する。抗原の動物一匹あたりの投与量は、アジュバントの有無により適宜設定することができる。アジュバントとしては上記と同様である。免疫手法も前記と同様である。そして、最終の免疫日から1〜60日後、好ましくは1〜14日後に、抗体産生細胞を採取する。抗体産生細胞としては、脾臓細胞、リンパ節細胞及び末梢血細胞などが挙げられるが、なかでもリンパ節細胞及び脾臓細胞が好ましい。
(3−2)細胞融合
ハイブリドーマ(抗体産生細胞株)を得るため、抗体産生細胞とミエローマ細胞との細胞融合を行う。抗体産生細胞と融合させるミエローマ細胞として、マウスなどの動物の一般に入手可能な株化細胞を用いることができる。用いる細胞株としては、薬剤選択性を有し、未融合の状態ではHAT選択培地(ヒポキサンチン、アミノプテリン及びチミジンを含む)で生存できず、抗体産生細胞と融合した状態でのみ生存できる性質を有するものが好ましい。
ミエローマ細胞としては、例えば、P3−X63−Ag8.653、P3−X63−Ag8(X63)、P3−X63−Ag8.U1(P3U1)、P3/NSI/1−Ag4−1(NS1)及びSp2/0−Ag14(Sp2/0)等のマウスミエローマ細胞株が挙げられる。ミエローマ細胞の選択は、抗体産生細胞との適合性を適宜考慮して行うことができる。
次いで、ミエローマ細胞と抗体産生細胞とを細胞融合させる。細胞融合は、血清を含まないDMEM及びRPMI−1640培地などの動物細胞用培地中で、1x10〜1x10個/mLの抗体産生細胞と2x10〜2x10個/mLのミエローマ細胞とを混合する。抗体産生細胞とミエローマ細胞との細胞比(抗体産生細胞;ミエローマ細胞)は、限定はされないが、通常、1:1〜10:1とすることが好ましく、より好ましくは3:1である。次に、細胞融合促進剤の存在下で融合反応を行う。細胞融合促進剤として、例えば、平均分子量1,000〜6,000ダルトン(D)のポリエチレングリコールなどを使用することができる。また、電気刺激(例えばエレクトロポレーション)を利用した市販の細胞融合装置を用いて、抗体産生細胞とミエローマ細胞とを融合させることもできる。
(3−3)ハイブリドーマの選別及びクローニング
細胞融合処理後の細胞から目的とするハイブリドーマを選別する。その方法として、細胞懸濁液を、例えばウシ胎児血清含有RPMI−1640培地などに適当に希釈後、マイクロタイタープレート上に播き、各ウェルに選択培地を加え、以後適当に選択培地を交換して培養を行う。その結果、選択培地で培養開始後、14日前後から生育してくる細胞をハイブリーマとして得ることができる。
次に、増殖してきたハイブリドーマの培養上清中に、hDlk−1に反応する抗体が存在するか否かをスクリーニングする。ハイブリドーマのスクリーニングは、通常の方法に従えばよく、特に限定はされない。例えば、ハイブリドーマとして生育したウェルに含まれる培養上清の一部を採取し、ELISA、EIA及びRIAなどによってスクリーニングすることができる。
融合細胞のクローニングは、限界希釈法等により行うことができる。hDlk−1に強い反応性を示す抗体をフローサイトメトリー等により判定し、これを産生するハイブリドーマを選択し、クローンとして樹立する。
(3−4)モノクローナル抗体の採取
樹立したハイブリドーマを培養し、得られる培養物からモノクローナル抗体を採取する方法として、通常の細胞培養法、又は腹水形成法等を採用することができる。「培養」とは、ハイブリドーマを培養皿又は培養ボトル中で生育させること、あるいはハイブリドーマを下記のように動物の腹腔内で増殖させることを意味する。
細胞培養法においては、ハイブリドーマを10%ウシ胎児血清含有RPMI−1640培地、MEM培地又は無血清培地等の動物細胞培養培地中で、通常の培養条件(例えば37℃、5%CO濃度)で7〜14日間培養し、その培養上清から抗体を取得することができる。
腹水形成法の場合は、ミエローマ細胞由来の哺乳動物と同種系動物の腹腔内にハイブリドーマを約1x10個投与し、ハイブリドーマを大量に増殖させる。そして、2〜3週間後に腹水を採取することが好ましい。
上記抗体の採取方法において、抗体の精製が必要とされる場合は、硫安塩析法、イオン交換クロマトグラフィー、ゲル濾過、アフィニティークロマトグラフィー等の公知の方法を適宜選択して、又はこれらを組み合わせることにより精製することができる。
(3−5)抗腫瘍活性を有するクローンの選別
本発明の抗hDlk−1抗体は、in vivoで抗腫瘍活性を有する抗体である。
ここで、「抗腫瘍活性」とは、腫瘍細胞(癌細胞)を死滅させる活性又は腫瘍成長を阻害する活性を意味する。本発明において、抗腫瘍活性としては、例えば、腫瘍血管新生阻害活性が好ましく挙げられる。また、本発明の抗体が抗腫瘍活性を発揮しうるヒト腫瘍(腫瘍細胞)の種類としては、hDlk−1の発現が確認されている前述した公知のヒト腫瘍(具体的には、固形癌では、神経内分泌腫瘍、神経芽細胞腫、神経膠腫、1型神経線維腫症、小細胞肺癌、肝臓癌、腎臓癌及び卵巣癌など、血液癌では、骨髄異形成症候群及び急性骨髄性白血病など。)ならびに本発明者が新たにhDlk−1の発現を確認したヒト大腸癌及びヒト乳癌が挙げられる。なかでも特に、大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫のうちの1種又は2種以上が好ましく挙げられる。
in vivoでの抗腫瘍活性の確認は、例えば、所望の腫瘍細胞をマウスの皮下に移植した担癌マウスを用い、このマウスに前記のとおり得られた抗体を投与することにより行うことができる。この場合、抗体の投与は、腫瘍細胞の移植直後から行ってもよいし(Preventionモデル)、移植に腫瘍が所定の体積になったのを確認してから行ってもよい(Treatmentモデル)。投与方法は、限定はされないが、例えば、3日に1回、20mg/kg体重、腹腔内投与とすることができる。Preventionモデルの場合は、腫瘍形成頻度と腫瘍体積により抗腫瘍活性の有無及びレベルを評価することができる。Treatmentモデルの場合は、腫瘍体積により抗腫瘍活性の有無及びレベルを評価することができる。
本発明において、in vivoで抗腫瘍活性を有する抗hDlk−1抗体としては、例えば、受託番号がFERM BP−10707であるハイブリドーマにより産生される抗hDlk−1モノクローナル抗体(クローン名:M3−1)、受託番号がFERM BP−10899であるハイブリドーマにより産生される抗hDlk−1モノクローナル抗体(クローン名:DI−2−14)、及び受託番号がFERM BP−10900であるハイブリドーマにより産生される抗hDlk−1モノクローナル抗体(クローン名:DI−6)などが好ましく挙げられる。また、クローン名:DI−2−14の抗hDlk−1モノクローナル抗体もin vivoでの高い抗腫瘍活性を有する抗体として好ましい。
ここで、受託番号がFERM BP−10707であるハイブリドーマは、「Mouse−Mouse hybridoma:M3−1」と称し2006年10月18日付で、受託番号がFERM BP−10899であるハイブリドーマは、「Mouse−Mouse hybridoma DI−2−14」と称し2007年8月21日付で、受託番号がFERM BP−10900であるハイブリドーマは、「Mouse−Mouse hybridoma DI−6」と称し2007年8月21日付で、いずれも独立行政法人産業技術総合研究所 特許生物寄託センター(〒305−8566 茨城県つくば市東1−1−1 中央第6)に寄託されたものである。
また、本発明の抗hDlk−1抗体としては、例えば、H鎖V領域のCDR1〜3のアミノ酸配列が、それぞれ順に、配列番号30〜32で示されるアミノ酸配列であるもの、及び/又は、L鎖V領域のCDR1〜3のアミノ酸配列が、それぞれ順に、配列番号33〜35で示されるアミノ酸配列であるものが、好ましく挙げられる。上記H鎖V領域としては、例えば、配列番号23で示されるアミノ酸配列からなるものが好ましく、上記L鎖V領域としては、例えば、配列番号25で示されるアミノ酸配列からなるものが好ましい。
さらに、本発明の抗hDlk−1抗体としては、例えば、受託番号がFERM BP−10707、FERM BP−10899、又はFERM BP−10900であるハイブリドーマにより産生されるモノクローナル抗体が結合(認識)する部位(例えばエピトープ)に結合する抗hDlk−1抗体も好ましく挙げられる。
(3−6)抗hDlk−1抗体のエピトープ
本発明の抗hDlk−1抗体のエピトープ(抗原決定基)は、抗原であるhDlk−1の少なくとも一部であればよく限定はされないが、例えば、配列番号1に示されるhDlk−1のアミノ酸配列中の、第26番目〜第85番目のアミノ酸からなる領域(hDlk−1のEGF−1〜EGF−2を含む領域)、第92番目〜第167番目のアミノ酸からなる領域(hDlk−1のEGF−3〜EGF−4を含む領域)、若しくは第131番目〜第244番目のアミノ酸からなる領域(hDlk−1のEGF−4〜EGF−6を含む領域)の少なくとも一部であることが好ましい。なかでも、hDlk−1のEGF−4〜EGF−6を含む領域及びEGF−4〜EGF−6を含む領域がより好ましく、特に好ましくは、第92番目〜第120番目のアミノ酸からなる領域(hDlk−1のEGF−3を含む領域)である。当該領域を認識する(当該領域と結合する)抗hDlk−1抗体は、例えば、腫瘍細胞内へのインターナリゼーション活性が高く、後述するイムノコンジュゲート等の用途に極めて有用なものである。
(4)遺伝子組換え抗体、及び抗体断片
(4−1)遺伝子組換え抗体
本発明の抗hDlk−1抗体の好ましい態様の一つとして、遺伝子組換え抗体が挙げられる。遺伝子組換え抗体としては、限定はされないが、例えば、キメラ抗体、ヒト型化抗体及びヒト抗体等が挙げられる。
キメラ抗体(すなわちヒト型キメラ抗体)は、マウス由来抗体の可変領域をヒト由来の定常領域に連結(接合)した抗体であり(Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.81,6851−6855,(1984)等を参照)、キメラを作製する場合は、そのように連結した抗体が得られるよう、遺伝子組換え技術によって容易に構築できる。ここで、マウス由来抗体の可変領域としては、H鎖V領域は、例えば、配列番号23で示されるアミノ酸配列からなるものが好ましく、L鎖V領域は、例えば、配列番号25で示されるアミノ酸配列からなるものが好ましい。
ヒト型化抗体を作製する場合は、マウス抗体の可変領域から相補性決定領域(CDR)をヒト可変領域に移植して、フレームワーク領域(FR)はヒト由来のものでCDRはマウス由来のものからなる、再構成した可変領域を作製する(いわゆるCDRグラフティング(CDR移植))。次に、これらのヒト型化された再構成ヒト可変領域をヒト定常領域に連結する。このようなヒト型化抗体の作製法は、当分野において周知である(Nature,321,522−525(1986);J.Mol.Biol.,196,901−917(1987);Queen C et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,86:10029−10033(1989);特表平4−502408号公報(特許第2828340号公報;クイーンら)等を参照)。ここで、本発明のヒト型化抗hDlk−1抗体に用いることができるマウス由来のCDR配列としては、限定はされないが、例えば、H鎖V領域のCDR1〜3として(それぞれ順に)配列番号30〜32に示されるアミノ酸配列が、L鎖V領域のCDR1〜3として(それぞれ順に)配列番号33〜35に示されるアミノ酸配列が、好ましく挙げられる。
ヒト抗体(完全ヒト抗体)は、一般にV領域の抗原結合部位である超過変領域(Hyper Variable region)、V領域のその他の部分及び定常領域の構造が、ヒトの抗体と同じ構造を有するものである。但し、超可変部位は他の動物由来であってもよい。ヒト抗体を作製する技術も公知であり、ヒトに共通の遺伝子配列については遺伝子工学的手法によって作製する方法が確立されている。ヒト抗体は、例えば、ヒト抗体のH鎖及びL鎖の遺伝子を含むヒト染色体断片を有するヒト抗体産生マウスを用いた方法(Tomizuka,K.et al.,Nature Genetics,(1977)16,133−143;Kuroiwa,Y.et.al.,Nuc.Acids Res.,(1998)26,3447−3448;Yoshida,H.et.al.,Animal Cell Technology:Basic and Applied Aspects,(1999)10,69−73(Kitagawa,Y.,Matuda,T.and Iijima,S.eds.),Kluwer Academic Publishers;Tomizuka,K.et.al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,(2000)97,722−727等を参照)や、ヒト抗体ライブラリーより選別したファージディスプレイ由来のヒト抗体を取得する方法(Wormstone,I.M.et.al,Investigative Ophthalmology & Visual Science.,(2002)43(7),2301−8;Carmen,S.et.al.,Briefings in Functional Genomics and Proteomics,(2002)1(2),189−203;Siriwardena,D.et.al.,Opthalmology,(2002)109(3),427−431等を参照)により取得することができる。
上記キメラ抗体、ヒト型抗体及びヒト抗体は、抗体Fc領域におけるN−グリコシド結合複合型糖鎖が該糖鎖の還元末端のN−アセチルグルコサミンにフコースが結合していない糖鎖であるものが好ましく、詳しくは、該フコースの1位がN−グリコシド結合複合型糖鎖還元末端のN−アセチルグルコサミンの6位にα結合していない糖鎖を抗体分子のFc領域に有する遺伝子組換え抗体分子からなる抗体が挙げられる。このような抗体であれば、ADCC活性を飛躍的に向上させることができる。なお、この点(抗体Fc領域におけるN−グリコシド結合複合型糖鎖の特徴)は、前述したポリクローナル抗体及びモノクローナル抗体についても同様に好ましい。
(4−2)抗体断片
本発明の抗hDlk−1抗体の断片も、本発明の抗体に含まれるものとする。ここで、本発明の抗体断片は、本発明の抗hDlk−1抗体と同様に、hDlk−1に対する結合活性を有するものであってin vivoで抗腫瘍活性を有するものである。
当該抗体の断片としては、抗hDlk−1ポリクローナル抗体又は抗hDlk−1モノクローナル抗体の一部分の領域(すなわち、本発明の抗hDlk−1抗体に由来する抗体断片)を意味し、例えば、Fab、Fab’、F(ab’)、Fv(variable fragment of antibody)、一本鎖抗体(H鎖、L鎖、H鎖V領域、及びL鎖V領域等)、scFv、diabody(scFv二量体)、dsFv(ジスルフィド安定化V領域)、並びに、相補性決定領域(complementarity determining region:CDR)を少なくとも一部に含むペプチド等が挙げられる。
Fabは、抗体分子をタンパク質分解酵素パパインで処理して得られる断片のうち、H鎖のN末端側約半分とL鎖全体とがジスルフィド結合で結合した、分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。また、抗体のFabをコードするDNAを、原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させ、Fabを製造することもできる。
F(ab’)は、抗体分子をタンパク質分解酵素ペプシンで処理して得られる断片のうち、Fabがヒンジ領域のジスルフィド結合を介して結合されたものよりやや大きい、分子量約10万の抗原結合活性を有する抗体断片である。また、後述するFabをチオエーテル結合あるいはジスルフィド結合させて、作製することもできる。
Fab’は、上記F(ab’)のヒンジ領域のジスルフィド結合を切断した、分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。また、抗体のFab’断片をコードするDNAを、原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させ、Fab’を製造することもできる。
scFvは、1本のH鎖V領域(VH)と1本のL鎖V領域(VL)とを適当なペプチドリンカー(P)を用いて連結した、VH−P−VLないしはVL−P−VHポリペプチドで、抗原結合活性を有する抗体断片である。scFvは、抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得し、scFvをコードするDNAを構築して、該DNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させて、製造することができる。
diabodyは、scFvが二量体化した抗体断片で、二価の抗原結合活性を有する抗体断片である。二価の抗原結合活性は、同一であることもできるし、一方を異なる抗原結合活性とすることもできる。diabodyは、抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得し、scFvをコードするDNAをPのアミノ酸配列の長さが8残基以下となるように構築して、該DNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させて、製造することができる。
dsFvは、VHおよびVL中のそれぞれ1アミノ酸残基をシステイン残基に置換したポリペプチドを、該システイン残基間のジスルフィド結合を介して結合させたものをいう。システイン残基に置換するアミノ酸残基は、Reiterらにより示された方法(Protein Engineering,7,697−704,1994)に従って、抗体の立体構造予測に基づいて選択することができる。dsFvは、抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得し、dsFvをコードするDNAを構築して、該DNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入し、該発現ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させて、製造することができる。
CDRを含むペプチドは、VH又はVLのCDR(CDR1〜3)の少なくとも1領域以上を含んで構成される。複数のCDRを含むペプチドは、直接又は適当なペプチドリンカーを介して結合させることができる。CDRを含むペプチドは、抗体のVHおよびVLのCDRをコードするDNAを構築し、該DNAを原核生物用発現ベクター又は真核生物用発現ベクターに挿入して、該発現ベクターを原核生物又は真核生物へ導入することにより発現させて、製造することができる。また、CDRを含むペプチドは、Fmoc法(フルオレニルメチルオキシカルボニル法)及びtBoc法(t−ブチルオキシカルボニル法)等の化学合成法によって製造することもできる。
本発明の抗体断片としては、そのままの形状でN−グリコシド結合複合型糖鎖が該糖鎖の還元末端のN−アセチルグルコサミンにフコースが結合していない糖鎖である抗体Fc領域の一部または全部を含む抗体断片でもよく、また、上述した抗体断片とN−グリコシド結合複合型糖鎖が該糖鎖の還元末端のN−アセチルグルコサミンにフコースが結合していない糖鎖である抗体Fc領域の一部または全部との融合タンパク質であってもよい。このような抗体断片であれば、ADCC活性を飛躍的に向上させることができるため、好ましい。
本発明の抗体断片の具体例としては、限定はされないが、例えば、配列番号30〜32で示されるアミノ酸配列(H鎖V領域のCDR1〜3)を少なくとも一部に含むものが挙げられ、具体的には、配列番号23で示されるアミノ酸配列(H鎖V領域)を含むものが挙げられる。また、当該抗体断片としては、配列番号33〜35(L鎖V領域のCDR1〜3)で示されるアミノ酸配列を少なくとも一部に含むものが挙げられ、具体的には、配列番号25で示されるアミノ酸配列(L鎖V領域)を含むものが挙げられる。
以下、本明細書中の説明においては、上述した抗体断片も、本発明の抗hDlk−1抗体に含まれるものとする。
3.抗体−薬剤複合体の作製
上記本発明の抗hDlk−1抗体を用いたイムノコンジュゲート等として、当該抗体と、抗腫瘍活性及び/又は殺細胞活性を有する化合物とを含む、抗体−薬剤複合体を提供することができる。なお、予め、当該抗体分子と、抗腫瘍活性及び/又は殺細胞活性を有する化合物とを、それぞれ調製したのち、これらを複合化させて得られたものは、一般に、イムノコンジュゲートと称される。また、遺伝子組換え技術を用い、抗腫瘍活性及び/又は殺細胞活性を有する化合物としてのタンパク質トキシンを、遺伝子上で抗体遺伝子と連結させて、1つのタンパク質(融合タンパク質)として発現させて得られたものは、一般に、イムノトキシンと称される。
抗腫瘍活性を有する化合物としては、例えば、ドキソルビシン、カリケアマイシン、マイトマイシンC、Auristatin Eなどが挙げられる。
殺細胞活性を有する化合物としては、例えば、サポリン、リシン、緑膿菌外毒素、ジフテリアトキシン等が挙げられ、なかでもサポリン及び緑膿菌外毒素が好ましく用いられる。
抗体−薬剤複合体の作製方法としては、限定はされないが、例えば、ジスルフィド結合やヒドラゾン結合によって抗体と薬剤とをカップリングする方法などが挙げられる。
上記本発明の抗hDlk−1抗体は、hDlk−1を発現する標的腫瘍細胞内へのインターナリゼーション活性に優れたものである。そのため、予め、抗腫瘍活性及び/又は殺細胞活性を有する化合物を複合化させておくことにより、これら化合物を腫瘍細胞に直接かつ高選択的に作用させることができる。本発明の抗体−薬剤複合体は、標的腫瘍細胞への薬剤送達能に極めて優れたものである。
なお、細胞内へのインターナリゼーション活性は、抗体をローダミン等により蛍光標識し、細胞内への移行挙動及び抗体の局在性について蛍光顕微鏡等を用いて観察することにより評価することができる。
また本発明においては、抗体−薬剤複合体において、抗体の代わりに前述の抗体断片を用いた抗体断片−薬剤複合体を提供することもできる。抗体断片−薬剤複合体の詳細については、上述の抗体−薬剤複合体の説明を適宜適用することができる。
以下、本明細書中の説明においては、抗体断片−薬剤複合体も、本発明の抗体−薬剤複合体に含まれるものとする。
4.医薬組成物
本発明の抗hDlk−1抗体及び抗体−薬剤複合体は、医薬組成物に含まれる有効成分として有用である。
当該医薬組成物は、腫瘍の治療用及び/又は診断用の医薬組成物として有用である。特に、本発明の抗hDlk−1抗体、及び該抗体を含む抗体−薬剤複合体は、抗腫瘍活性として、腫瘍血管新生阻害活性を有するものであるため、腫瘍の治療用に使用されることが好ましい。すなわち、本発明の抗hDlk−1抗体及び抗体−薬剤複合体は、腫瘍治療剤、腫瘍血管新生阻害剤及び腫瘍診断剤に含まれる有効成分として有用なものである。
本発明の医薬組成物は、本発明の抗hDlk−1抗体及び/又は抗体−薬剤複合体を有効成分として含み、さらに薬学的に許容される担体を含む医薬組成物の形態で提供することが好ましい。
本発明の医薬組成物の適用の対象となる疾患(腫瘍)としては、hDlk−1の発現が確認されている前述した公知のヒト腫瘍ならびに本発明者が新たにhDlk−1の発現を確認したヒト大腸癌及びヒト乳癌が挙げられる。なかでも特に、大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経細胞腫のうちの1種又は2種以上が好ましく挙げられる。これらの疾患は単独であってもよく、2つ以上が併発してもよい。
「薬学的に許容され得る担体」とは、賦形剤、希釈剤、増量剤、崩壊剤、安定剤、保存剤、緩衝剤、乳化剤、芳香剤、着色剤、甘味剤、粘稠剤、矯味剤、溶解補助剤あるいはその他の添加剤等が挙げられる。そのような担体の1種以上を用いることにより、注射剤、液剤、カプセル剤、懸濁剤、乳剤あるいはシロップ剤等の形態の医薬組成物を調製することができる。これらの医薬組成物は、経口あるいは非経口的に投与することができる。非経口投与のためのその他の形態としては、1つ以上の活性物質を含み、常法により処方される注射剤などが含まれる。注射剤の場合には、生理食塩水又は市販の注射用蒸留水等の薬学的に許容される担体中に溶解または懸濁することにより製造することができる。
特に、本発明の抗hDlk−1抗体由来の抗体断片(中でも低分子のもの)を生体内に投与する場合は、上記に加えて、コロイド分散系を用いることができる。コロイド分散系は化合物(抗体断片)の生体内の安定性を高める効果や、特定の臓器、組織又は細胞へ化合物を効率的に輸送する効果が期待される。コロイド分散系は、通常用いられるものであればよく限定はされないが、ポリエチレングリコール、高分子複合体、高分子凝集体、ナノカプセル、ミクロスフェア、ビーズ、及び水中油系の乳化剤、ミセル、混合ミセル及びリポソームを包含する脂質をベースとする分散系を挙げることができ、好ましくは、特定の臓器、組織又は細胞へ化合物を効率的に輸送する効果のある、複数のリポソーム、人工膜の小胞である(Mannino et al.,Biotechniques,1988,6,682;Blume and Cevc,Biochem.et Biophys.Acta,1990,1029,91;Lappalainen et al.,Antiviral Res.,1994,23,119;Chonn and Cullis,Current Op.Blotech.,1995,6,698)。
本発明の医薬組成物の投与量は、患者の年齢、性別、体重及び症状、治療効果、投与方法、処理時間、あるいは医薬組成物に含有される本発明の抗hDlk−1抗体及び抗体−薬剤複合体の種類などにより異なる。通常、成人一人あたり、一回につき600μgから6000mgの範囲で投与することができるが、この範囲に限定されるものではない。
例えば注射剤により投与する場合は、ヒト患者に対し、1回の投与において1kg体重あたり、100μg〜100mgの量を、1日平均あたり1回〜数回投与することができる。投与の形態としては、静脈内注射、皮下注射、皮内注射、筋肉内注射あるいは腹腔内注射などが挙げられるが、好ましくは静脈内注射である。また、注射剤は、場合により、非水性の希釈剤(例えばポリエチレングリコール、オリーブ油等の植物油、エタノール等のアルコール類など)、懸濁剤あるいは乳濁剤として調製することもできる。そのような注射剤の無菌化は、フィルターによる濾過滅菌、殺菌剤の配合等により行うことができる。注射剤は、用時調製の形態として製造することができる。すなわち、凍結乾燥法などによって無菌の固体組成物とし、使用前に無菌の注射用蒸留水または他の溶媒に溶解して使用することができる。
なお、本発明は、腫瘍を治療及び/又は診断する医薬(薬剤)を製造するための、前記本発明の抗hDlk−1抗体及び/又は抗体−薬剤複合体の使用を提供するものでもある。また、本発明は、腫瘍を治療用及び/又は診断用の、前記本発明の抗hDlk−1抗体及び/又は抗体−薬剤複合体を提供するものでもある。
さらに、本発明は、前記本発明の抗hDlk−1抗体及び/又は抗体−薬剤複合体を用いる(すなわち患者に投与する)ことを特徴とする腫瘍の治療及び/又は診断方法を提供するものであり、また、腫瘍を治療及び/又は診断するための、前記本発明の抗hDlk−1抗体及び/又は抗体−薬剤複合体の使用を提供するものでもある。
5.腫瘍の検出方法
本発明の腫瘍の検出方法は、前記本発明の抗hDlk−1抗体と、生体から採取された試料(以下、生体試料)とを反応させ、反応した抗体のシグナルを検出することを特徴とする方法である。
前述したように、hDlk−1は各種腫瘍細胞において特異的に発現することが確認されているため、hDlk−1、特に遊離hDlk−1(hDlk−1の細胞外領域部分)は、各種腫瘍マーカーとして利用することが可能である。なかでも、ヒト大腸癌、ヒト乳癌及びヒト肝癌のマーカーとして利用することが好ましい。
そこで、本発明の抗hDlk−1抗体を生体試料と反応させ、反応した抗体のシグナルを検出することにより、腫瘍を検出することができる。得られた抗体のシグナルは、生体試料中の抗原量(すなわちhDlk−1量又は遊離hDlk−1量)の指標となる。本発明の抗体を用いた腫瘍の検出は、まず、検体として被験者から採取した生体試料、例えば検査対象とする組織片又は血液等と、本発明の抗体とを、抗原抗体反応によって結合させる。次いで、結合した抗体量の測定結果に基づいて、生体試料中の目的とする抗原量を測定することにより行う。当該測定は、公知の免疫学的測定法に従って行えばよく、例えば、免疫沈降法、免疫凝集法、標識免疫測定法、免疫比懸濁法、ウエスタンブロット法、フローサイトメトリー法などを用いることができる。標識免疫測定法では、抗体のシグナルは、標識抗体を用いて直接検出した標識量で表すほか、既知濃度あるいは既知抗体価の抗体を標準液として相対的に表してもよい。すなわち、標準液と検体を測定計により測定し、標準液の値を基準にして生体試料中の抗体シグナルを相対的に表すことができる。標識免疫測定法としては、例えばELISA法、EI法、RIA法、蛍光免疫測定法(FIA)、化学発光免疫測定法(Luminescence immunoassay)等が挙げられる。なかでも特に、ELISA法が、簡便かつ高感度という点で好ましい。
本発明においては、上記検出方法により得られた検出結果を指標として腫瘍の状態を評価又は診断することができる。例えば、検出結果が所定の基準値を超えるものを腫瘍陽性、所定の基準値以下のものを腫瘍陰性とし、陽性の場合には、いずれかの腫瘍を発症している可能性があると判断し、腫瘍の状態を評価することができる。ここで、腫瘍の状態とは、腫瘍の罹患の有無又はその進行度を意味し、腫瘍の発症の有無、進行度、悪性度、転移の有無及び再発の有無等が挙げられる。
上記評価にあたり、腫瘍の状態としては1つを選択してもよいし、複数個を組み合わせて選択してもよい。腫瘍の有無の評価は、得られた検出結果に基づいて、所定の基準値を境界として腫瘍に罹患しているか否かを判断することにより行うことができる。腫瘍の悪性度は、癌がどの程度進行しているのかを示す指標となるものであり、検出結果に基づいて、病期(Stage)を分類して評価したり、あるいは早期癌や進行癌を分類して評価したりすることも可能である。例えば、検出結果を指標として早期癌又は進行癌であると評価することもできる。腫瘍の転移は、検出結果を指標として、原発巣の位置から離れた部位に新生物が出現しているか否かにより評価することができる。再発は、間欠期又は寛解の後に検出結果が再び所定の基準値を超えたか否かにより評価することができる。
6.腫瘍の検出用又は診断用キット
本発明の抗hDlk−1抗体は、腫瘍の検出用又は診断用キットの形態で提供することができる。本発明のキットは抗体を含むが、その他に、標識物質、あるいは抗体又はその標識物を固定した固相化試薬などを含めることができる。抗体の標識物質とは、酵素、放射性同位体、蛍光化合物及び化学発光化合物等によって標識されたものを意味する。本発明のキットは、上記の構成要素のほか、本発明の検出を実施するための他の試薬、例えば標識物が酵素標識物の場合は、酵素基質(発色性基質等)、酵素基質溶解液、酵素反応停止液、あるいは検体用希釈液等を含んでいてもよい。また、各種バッファー、滅菌水、各種細胞培養容器、各種反応容器(エッペンドルフチューブ等)、ブロッキング剤(Bovine Serum Albumin(BSA),Skim milk,Goat血清等の血清成分)、洗浄剤、界面活性剤、各種プレート、アジ化ナトリウム等の防腐剤、及び実験操作マニュアル(説明書)等を含んでいてもよい。
本発明のキットは、上記本発明の検出方法を行うために有効に用いることができ、極めて有用性が高いものである。
以下に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<材料及び方法>
1.細胞株
HEK−293−hDlk細胞、7E2−C−hDlk細胞、及びHuh−7−hDlk細胞は、WO 2005/052156に記載の通り作製した細胞株を用いた。また、ヒト神経芽細胞腫SK−N−F1細胞は、American Type Culture Collection(ATCC;カタログNo.CRL2142)から入手した。
SW480−hDlk細胞については、ヒト大腸癌由来細胞株SW480(入手元:東京大学分子細胞生物学研究所機能形成)に、全長hDlk−1遺伝子を含む発現ベクターpcDNA−hdlk−Flag(WO 2005/052156参照)を遺伝子導入し、抗生物質G418(geneticin,GIBCO BRL)による選択を行った後、hDlk−1を安定して発現している細胞株を樹立することにより得た。
2.抗hDlk−1ポリクローナル抗体の作製
hDlk−1の細胞外領域(FA−1)発現ベクターを構築するにあたり、以下のプライマーを設計し、合成した。
この際、RプライマーにはXhoIによる制限酵素消化配列を付加した。これらのプライマーを用い、hDlk−1のcDNAを鋳型として、以下の反応液組成及び反応条件で、PCR反応を行った。
≪反応液組成≫
鋳型DNA: 1μL
10×PCRバッファー: 5μL
2.5mM dNTP: 4μL
Taq DNAポリメラーゼ: 0.5μL
Fプライマー(10μM): 1μL
Rプライマー(10μM): 1μL
滅菌水: 37.5μL
合計: 50μL
≪反応条件≫
「熱変性・解離:95℃(60sec)→アニーリング:55℃(60sec)→合成・伸長:72℃(60sec)」を1サイクルとして、計35サイクル。
得られたhDlk−1の細胞外領域(ヒトFA1)のcDNAを、pCRIIベクター(インビトロジェン)にクローニングした(pCRII−hFA1)。クローニングしたヒトFA1のcDNAは、シークエンサーにより確認した。
pCRII−hFA1からヒトFA1 cDNAを含むEcoRI/XhoI断片を切り出し、pcDNA4/Myc−Hisベクター(インビトロジェン)のEcoRI/XhoI部位に挿入した(pcDNA4−hFA1)。この発現ベクターにはC末端側にMycタグ及びHisタグ配列が付加されており、ヒトFA1はMycタグ及びHisタグとの融合タンパク質として発現する。融合タンパク質を抗原として、常法により、ウサギに免疫を行い、抗hDlk−1ポリクローナル抗体を作製した。
3.hDlk−1遺伝子のEGF様モチーフ欠失変異体の作製
抗hDlk−1モノクローナル抗体のエピトープ解析に用いるため、以下の通り、hDlk−1遺伝子のEGF様モチーフ欠失変異体を作製した。
まず、該当する領域をPCR法で増幅するためのプライマーを作製した。作製した各プライマー配列を、下記表1に示す。この時、FプライマーにはNotIによる制限酵素消化配列を付加し、RプライマーにはXbaIによる制限酵素消化配列を付加した。ただし、EGF(4−6)及びEGF(5−6)の領域を増幅するためのRプライマーには、XbaIによる制限酵素消化配列は付加していない。なお、表1中のコンストラクト欄につき、例えば「EGF(1−4)」との表記は、hDlk−1のFA−1領域に存在する6つのEGF様モチーフ(EGF−1〜EGF−6)のうち、EGF−1からEGF−4までの連続した領域を意味する。
上記各プライマーを用いたPCRは、以下の反応液組成及び反応条件で行った。
≪反応液組成≫
鋳型DNA: 1μL
10×PCRバッファー: 5μL
2.5mM dNTP: 4μL
Taq DNAポリメラーゼ: 0.5μL
Fプライマー(10μM): 1μL
Rプライマー(10μM): 1μL
滅菌水: 37.5μL
合計: 50μL
≪反応条件≫
「熱変性・解離:95℃(60sec)→アニーリング:55℃(60sec)→合成・伸長:72℃(60sec)」を1サイクルとして、計35サイクル。
PCR法で増幅した各断片はTAクローニングキット(インビトロジェン)を用いてpCR IIベクター(インビトロジェン)にクローニングし、塩基配列を確認した。その後、Not I/Xba Iで切断した断片を得、当該断片をpME18S−CFHX−FXYD TMのNot I/Xba I部位へ、サブクローニングした。なお、pME18S−CFHX−FXYD TMは、発現させた目的タンパク質がN末端にヒトCD8a(GenBank Accession No.NM_001768)のシグナル配列及びHisタグ配列を有するものとなるように設計された発現ベクターである(入手元:東京大学分子細胞生物学研究所機能形成)。
4.抗hDlk−1モノクローナル抗体の作製
(1)細胞免疫,タンパク抗原免疫
hDlk−1発現細胞株(HEK−293−hDlk細胞,7E2−C−hDlk細胞)、及び上記方法で調製したhDlk−1のFA−1領域(以下、hFA−1)を抗原とした。hDlk−1発現細胞株は、1x10cell,hFA−1タンパクは20μgを免疫補助剤(完全フロイントアジュバンド:和光純薬工業)、またはTiterMax Gold(フナコシ株式会社)と、1:1で混合してエマルジョンを調製し、6週齢のラット(Wister)、マウス(C57/BL6,Balb/c)の両足蹠に注射した(初回免疫)。初回免疫から3日後及び10日後に追加免疫を行い、最終免疫の翌日に、両膝膏リンパ節を採取し、リンパ球を調製した。追加免疫は、細胞免疫では5×10cellのPBSによる細胞懸濁液を用い、タンパク質抗原の場合は、5μgのPBS溶液を用いた。最終免疫の翌日に、両膝膏リンパ節を採取し、リンパ球を調製した。なお、追加免疫時には、PBSによる細胞懸濁液を抗原とした。調製したリンパ球とマウスミエローマ細胞株(P3−X63−Ag8.653)とを、3:1の割合で混合し、ポリエチレングリコール法で細胞融合を行った。96穴平底プレートでHAT(アミノプテリン、ヒポキサンチン、チミジン)を含む選択培地を用い、5% COインキュベーターで培養した。10日〜14日培養し、増殖してきたハイブリドーマの培養上清を、Cell ELISA(後述)による一次スクリーニング、HEK−293細胞を用いたFACS解析で2次スクリーニングを行った。その後、限界希釈法で抗hDlk−1モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマクローン作製した。
(2)DNA免疫
同様に、抗hDlk−1モノクローナル抗体を作製する目的で、DNA免疫法という方法を用いることにより、hDlk−1の立体構造を認識し、その生物生理活性を阻害する特異的モノクローナルを作製した。DNA免疫法は、マウス体内において、導入した発現ベクターに組み込まれたhDlk−1遺伝子が発現されるため、本来の立体構造や翻訳後の各種修飾(例えば糖鎖修飾及びジスルフィド架橋等)を維持した形で、抗原を提示することが可能なため、従来の変性タンパク質や合成ペプチドを免疫源とした場合には困難な、本来のhDlk−1の立体構造を認識し、その生物生理活性を阻害する特異的モノクローナルの作製を試みた。
hDlk−1の全長cDNAをタグ付の哺乳動物発現ベクターに組み込む。構築した遺伝子コンストラクトが設計した通りに細胞表面に発現されるかどうかについて、免疫実施前に哺乳細胞を用いて検証した。すなわち、構築した遺伝子コンストラクトを哺乳細胞に一過性発現導入した。導入した哺乳細胞をCOインキュベーターにて24時間培養し、FCM解析に用いた。FCM解析する際、上記の導入遺伝子に付加しているタグに対する抗体を、遺伝子導入した培養細胞が入っている培養溶液に加え、30分間静置した。その後、タグを特異的に認識する蛍光標識した二次抗体を溶液に添加し、30分間静置してからFCM解析に使用した。本発明で構築した遺伝子コンストラクトが細胞表面に発現していることを証明した。
hDlk−1の立体構造を認識し且つその生物生理活性を阻害する抗hDlk−1モノクローナル抗体の開発するため、前記の通り構築した各種遺伝子コンストラクトを、単独で又は混合して、様々な遺伝子導入法(筋肉注射、electroporation、遺伝子銃)により免疫動物に導入した(約2〜3ヶ月間実施)。免疫した動物より採取した血清解析には、上記HEK293−hDlk細胞を用いた。上記の導入遺伝子で免疫動物より採取した血清をHEK293−hDlk細胞が入っている培養溶液に加え、30分間静置した。その後、免疫動物の免疫グロブリンを特異的に認識する蛍光標識した二次抗体を溶液に添加し、30分間静置してからFCM解析に使用した。HEK293−hDlk細胞を認識する強い特異抗体を産生している動物を解剖し、常法に従い、B細胞を単離して抗hDlk−1モノクローナル抗体作製した。
5.抗体精製
上記方法で作製したハイブリドーマのクローンを、予め(7日前)2,6,10,14−テトラメチルペンタデカン(プリスタン)を投与されたBALB/cヌードマウスの腹腔内に3×10個投与し、2週間後の腹水を採取した。さらに、この腹水から、カプリル酸沈澱、プロテインGカラム(HiTrap protein G;GEヘルスケアバイオサイエンス)を用いてアフィニティー精製を行うことで、各ハイブリドーマクローンが産生する抗hDlk−1モノクローナル抗体を得た。以後の解析は、この精製した抗hDlk−1モノクローナル抗体を用いて、実施した。
6.抗体の標識
作製した抗hDlk−1モノクローナル抗体のエピトープによる分類、又はインターナリゼーション活性の評価を行うために、抗体の標識を行った。当該抗体のビオチン標識は、ECL Protein Biotinylation module(GEヘルスケアバイオサイエンス、RPN2202)を用いて行った。ローダミン標識は、EZ−LabelTM Rhodamine Protein Labeling kit(ピアス,53002)を用いて、FITC標識は、EZ−LabelTM Fluorescein Isothiocyanate(FITC)Protein Labeling kit(ピアス、53004)を用いて、各キットに添付のマニュアルに従って行った。
7.Cell ELISA
ゼラチンでコートした96穴培養プレート(コーニング)に、上記7E2−C(hdlk)株を7.5×10細胞/ウェルで播種し、37℃で2日間培養した。氷冷PBSで洗浄後、4%パラホルムアルデヒド溶液で固定、0.2% Triton−X−100(商品名)溶液で処理し、cell ELISA用プレートとした。以後、常法に従い、ELISA法を行った。具体的には以下の通りである。
まず、1%BSA−PBS溶液によるブロッキングを室温で2時間行った。次に、ハイブリドーマ上清を加え、室温で1時間反応させた後、0.1%Tween20(商品名)−PBS溶液で3回洗浄した。二次抗体としてビオチン化抗ラットIgG(ベクターラボラトリー)を0.1%Tween20−PBS溶液で100倍希釈して使用した。室温で1時間反応させた後、0.1%Tween20−PBS溶液で3回洗浄した。さらに0.1%Tween20−PBS溶液で1000倍希釈したhorseradish peroxidase−streptavidin(HRP;ベクターラボラトリー)を室温で1時間反応させ、0.1%Tween20−PBS溶液で3回洗浄した。TMB(3,3’,5,5’−tetramethylbenzidine:SIGMA)基質溶液を添加して発色反応を行い、1M硫酸を加えて反応を停止させた。Microplatereader Model 550(バイオ・ラッド)を用いて、吸光度を測定した。
8.FACS解析
細胞はトリプシン処理によって培養皿から剥がし、細胞懸濁液(細胞密度5×10cells/mL)を調製した。抗ヒトDlkモノクローナル抗体0.5μgと細胞懸濁液100μLとを、4℃で30分間反応させた。PBSで洗浄後、PE標識抗マウスIgGまたはPE標識抗ラットIgG(いずれもBDファーミンゲン)(0.5μg)と反応(4℃、30分)させた後、FACSCalibur(ベクトンディッキンソン)により解析した。
9.ELISA法による解離定数(Kd値)の算出
作製した抗hDlk−1モノクローナル抗体の抗原親和性(Kd値)は、ELISAを用いた方法で算出した(Djavadi−Ohaniance L.et al(1996),In Antibody Engineering,Chapter 4,pp77−97.IRL Press,Oxford)。
具体的には、96穴培養プレート(コーニング)に、精製したリコンビナントhFA−1タンパク(1μg/mL)を添加して抗原を固相化した(室温,1時間)。次に、PBSで3回洗浄し、2%スキムミルク(PBS溶液)を加えてブロッキングを行った(室温、1時間)。PBSで2回洗浄後、予め抗原溶液(精製hFA−1タンパク;50,25,12.5,6.25,3.125nM)と抗hDlk−1モノクローナル抗体の各クローン(0.5nM)とを混合し平衡化させておいた抗原−抗体複合体を、上記ELISAプレートに添加して反応させた(室温、1時間)。PBSで3回洗浄した後、ブロッキング液で希釈したHRP標識抗マウスIgG(最終濃度1μg/mL)またはHRP標識抗ラットIgG(最終濃度1μg/mL)(いずれもGEヘルスケアバイオサイエンス)と反応させた(室温、1時間)。
10.抗ヒトDlk−1モノクローナル抗体のエピトープ解析
作製した約100種類の抗hDlk−1モノクローナル抗体を認識するエピトープによる分類を行った。前記発現ベクターhdlk−EGF(1−3)/pME18S−CFHX,hdlk−EGF(3−4)/pME18S−CFHX,hdlk−EGF(4−6)/pME18S−CFHXをそれぞれCOS−7細胞に遺伝子導入した。遺伝子導入してから24〜72時間後に、細胞をトリプシン処理によって培養皿から剥がし、FACS解析によって、各抗体クローンがhDlk−1のどのEGF様モチーフを認識するものであるかについて検討した。
11.免疫組織染色法
ヒト癌組織アレイ(Cybrdi社、大腸癌組織アレイLot:CC05−01−001,乳癌組織アレイLot:CC08−02−002)は、脱パラフィン処理後、10mMクエン酸緩衝液(pH6.0)中で、オートクレーブ(121℃,5分)を用いて抗原賦活化処理を施し、抗hDlk−1ポリクローナル抗体を用いた染色に使用した。DAB(3,3’−ジアミノベンチジン)を基質とて発色反応を行った後、対比染色としてヘマトキシリンによる核染色を行った。具体的には、以下のようにして行なった。
中性ホルマリンによる固定及びパラフィン包埋された切片を、脱パラフィン処理後、10mMクエン酸ナトリウム溶液中でオートクレーブ(121℃,5分)を用いて抗原賦活化処理を施した。次に、メタノールに終濃度0.3%となるように過酸化水素水を加えた溶液によって、室温で20分間処理し内因性のペルオキシダーゼ活性を除いた。PBSで室温5分間の洗いを2回行い、ブロックエース試薬(大日本製薬株式会社)を用いて30分間ブロッキングを行い、組織中の非特異的結合部位をふさぐ操作を行った。次に、1/10に希釈したブロックエース試薬により希釈した抗hDlk−1ポリクローナル抗体(終濃度0.5μg/mL)を室温で1時間反応させ、PBSで5分の洗浄を3回行い、続いて、1/10に希釈したブロックエース試薬によって100倍に希釈したビオチン化抗ウサギIgG抗体を室温で1時間反応させた。PBSによる5分間の洗浄を3回行った後、ABCキットの試薬を説明書通りに混ぜてABCコンプレックスを作り、これを室温で30分反応させた。PBSで5分間の洗浄を3回行った後、ペルオキシダーゼ基質(0.02%DAB(3,3’−ジアミノベンチジン)、0.03%過酸化水素水、50mM Tris−HCl pH7.5)によって発色を行った。発色を確認した後、水で10分間洗浄し、マイヤーヘマトキシリン溶液(和光純薬工業)によって核を染色し、その後アルコールで脱水し、キシレンで透徹して、エンテランニュー(メルク・ジャパン)で封入した。
12.担癌マウスの作製、及び抗hDlk−1モノクローナル抗体の薬効評価
(1)Preventionモデル
hDlk−1を発現する肝癌細胞株(Huh−7−hDlk)をトリプシン処理で剥がし、PBSで6×10cell/mLの細胞懸濁液を調整し、氷上にて等量のマトリゲル(BDファーミンゲン)と混合した。6週齢の雌のヌードマウス(Balb/c,nu/nu)の右脇腹の皮下に26Gのシリンジを用いて100μL(3x10cell)注射した。癌細胞移植当日に、マウスを群分し、抗体の投与(20mg/kg体重、腹腔内投与)を開始した。以降は、3日に1回の間隔で同様の投与を行った。抗腫瘍活性は、腫瘍形成頻度及び腫瘍体積により評価した。腫瘍体積の計測は、以下の計算式を用いた。
腫瘍体積(mm)=(短径)×(長径)× π/6
(2)Treatmentモデル
hDlk−1を発現する肝癌細胞株(Huh−7−hDlk)及びhDlk−1を発現する大腸癌細胞株(SW480−hDlk)をトリプシン処理で剥がし、PBSで6×10〜10×10cell/mLの細胞懸濁液を調整し、氷上にて等量のマトリゲル(BDファーミンゲン)と混合した。6週齢の雌のヌードマウス(Balb/c,nu/nu)の右脇腹の皮下に26Gのシリンジを用いて100μL(3×10〜5×10cell)注射した。癌細胞移植から10〜14日後、腫瘍体積が50〜150mm(平均値で約100mm)に成長したマウスを群分し、群分した当日を1日目(Day 1)として、抗体投与を開始した。抗体は3日に1回の間隔で腹腔内投与を行った(20mg/kg体重)。抗腫瘍活性は、腫瘍体積を計測することによって評価した。有意差検定は、Student’s−t検定(Student’s−t−test)で行い、P<0.05以下を統計的に有意と判定した。
13.抗hDlk−1モノクローナル抗体のインターナリゼーション活性の評価
hDlk−1モノクローナル抗体が抗原に結合した後、エンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれるインターナリゼーション活性は、抗体が認識するエピトープに依存する。そこで、作製した抗hDlk−1モノクローナル抗体のインターナリゼーション活性の評価を行った。FACS解析による評価方法は、FACS解析と蛍光顕微鏡による観察により評価した。
FACS解析によるインターナリゼーション活性の評価は以下の方法で行った。抗hDlk−1モノクローナル抗体(0.5μg)をHEK−293−hdlk細胞(2×10cell)に添加して反応させ(4℃、20分)、PBSで2回洗浄した後、DMEM培地に懸濁し、37℃でインキュベート(60分、90分、120分,240分)し、細胞表面上に抗原−抗体複合体のインターナリゼーションを促進させた。その後、遠心(1,000rpm、5分)して細胞を回収後、PE標識抗マウス(又はラットIgG)(0.5μg)と反応(4℃、20分)させた後、FACSCalibur(ベクトンディッキンソン)により解析した。
また、FITC標識した抗hDlk−1モノクローナル抗体を、同様な方法でHEK−293−hdlk細胞と反応させ、PBSで2回洗浄した後、DMEM培地に懸濁し、37℃でインキュベート(120分)した後、FACSCalibur(ベクトンディッキンソン)により解析した。
次に、ローダミン標識した抗hDlk−1モノクローナル抗体(0.5μg)をHEK−293−hdlk細胞(2×10cell)に添加して反応させ(4℃、20分)、PBSで2回洗浄した後、DMEM培地に懸濁し、37℃でインキュベート(15分、30分、60分、120分)した後、サイトスピン(シャンドン)で塗沫標本を作製し(800rpm、3分)、マウンティング溶液で封入後(ベクターラボラトリー)、蛍光顕微鏡(ニコン;エクリプスE800)で、抗原−抗体複合体の局在を観察した。
14.抗hDlk−1モノクローナル抗体を用いたイムノコンジュゲートの作製
抗原結合後のインターナリゼーション活性の高い抗hDlk−1モノクローナル抗体クローンM3−1(マウスIgG1)、及び比較対照としてのクローンM1−290(マウスIgG2b)と、植物性タンパク毒素であるサポリンとのイムノコンジュゲートを作製した(Advanced Targeting System社、サンディエゴ)。
15.抗hDlk−1モノクローナル抗体を用いたイムノコンジュゲートの薬効評価
細胞は、トリプシン処理によって培養皿から剥がし、10% FBSを加えたDMEM培地に1x10cell/mLの細胞懸濁液を調整した。コラーゲンコートした96穴平底プレートに1x10/wellで播いて、2〜3時間培養し細胞を接着させた。次に、各種イムノコンジュゲート、すなわちマウスIgG−サポリン(IgG−SAP)、M3−1−サポリン(M3−1−SAP)、及びM1−290−サポリン(M1−290−SAP)を添加した。それぞれ、0.1,1,10,100,1,000ng/mLで添加した。48〜72時間培養後、MTT法により吸光度を測定した。
in vivoにおける抗腫瘍活性の評価は、上記Huh−7−hDlk細胞を用いた担癌マウスで評価した。
16.MTT法
96穴プレートで培養した細胞にテトラカラーワン(生化学工業)を添加し、5% COインキュベーターで3〜4時間反応させた。反応後の96穴プレートを、そのままマイクロプレートリーダーを用いて波長490nm(対照波長:655nm)の吸光度を測定した。
<結果>
1.ヒト肝癌細胞Xenograft(Preventionモデル)における公知の抗hDlk−1モノクローナル抗体(1C1,4C4,31C4)の腫瘍成長阻害活性の検討
hDlk−1は、種々の癌細胞の細胞表面に発現し、またヒト肝癌細胞株にhDlk−1遺伝子を安定的に発現させると、ヌードマウス皮下に移植した場合、腫瘍成長速度が著しく促進されることから(WO 2005/052156参照)、抗hDlk−1抗体は、癌治療用薬剤として有用であると考えられる。hDlk−1自体は遺伝子配列/アミノ酸配列が公知であるので、原理的には合成ペプチドや精製タンパクを免疫源として、公知の方法によりhDlk−1に対するモノクローナル抗体を得ることは可能である。しかしながら、実際に、癌治療薬として活性を示す、すなわち個体レベル(in vivo)で抗腫瘍活性を示す抗体が作製できるか否かは、一般に、抗原の種類、発現量、タンパク構造などからは不明なことが多い。数万種類とも言われるモノクローナル抗体の中で、腫瘍(癌)を代表とする疾患の治療薬として上市されているものは、わずか20種類程度ということからも分かるように、大部分の抗体は、個体レベルで薬効を示さない。
公知の抗hDlk−1モノクローナル抗体(クローン1C1,4C4,31C4)は、少なくとも補体存在下においてヒト肝癌細胞を死滅させることが公知である(WO 2005/052156参照)。しかしながら、in vivoでの薬効については不明であった。
まず、公知の3クローンのin vivoにおける抗腫瘍活性を、hDlk−1を発現する肝癌細胞株(Huh−7−hDlk)をヌードマウス皮下に移植し、移植と同時に抗体投与を開始し、腫瘍細胞のヌードマウス皮下への生着と腫瘍成長への効果を検討した。
下記表2に示した通り、細胞移植と同時に抗体投与を開始し、14日目(Day 14)において、コントロール群(ラットIgG投与)では、10匹中全ての個体で腫瘍が形成された(平均腫瘍体積:382.0±74.8mm)。一方、抗hDlk−1モノクローナル抗体投与群の腫瘍形成率は、1C1投与群で40%、4C4投与群及び31C4投与群で30%と、著しく腫瘍形成率が低かった。21日目(Day 21)においても、1C1投与群で70%、4C4投与群及び31C4投与群で50%と、いずれも抗体投与によって腫瘍形成が阻害された。形成された腫瘍の体積は、平均値では抗体投与群はコントロール群よりも低い値を示したが、統計的な有意差が認められなかった。
2.ヒト肝癌細胞Xenograft(Treatmentモデル)における公知の抗hDlk−1モノクローナル抗体(1C1,4C4,31C4)の腫瘍成長阻害活性の検討
抗hDlk−1モノクローナル抗体が、癌治療抗体として薬効を発揮するためには、確立した腫瘍組織に対して、抗腫瘍活性を発揮することが非常に重要である。また、上記Preventionモデルでは、腫瘍形成率を比較することによって、抗体の抗腫瘍活性をある程度推測することは可能であるが、個体間のばらつきが大きく、抗腫瘍活性を正確に評価することはできない。
そこで、次にHuh−7−hDlk細胞をヌードマウス皮下に移植し、平均腫瘍体積が100mmに成長した段階で抗体投与を開始するTreatmentモデルで薬効評価した。
図1に示すように、Treatmentモデルでは、1C1(ラットIgG1)(図1A)、4C4(ラットIgG2a)(図1B)及び31C4(ラットIgG2a)(図1C)を、それぞれ20mg/kg体重の用量で3日に1回腹腔内投与を行い、腫瘍成長に対する効果を検討した。しかし、いずれのクローンも有意な腫瘍成長阻害活性を示さなかった。
3.ヒト肝癌細胞Xenograft(Treatmentモデル)における新規な抗hDlk−1モノクローナル抗体のin vivoにおける抗腫瘍活性の検討
hDlk−1を標的とした癌治療用抗体は、Xenograft Treatmentモデルにおいて、hDlk−1を発現する腫瘍組織を特異的に死滅させるか、腫瘍の成長を阻害する活性を示すことが必須である。
本願発明において新たに作製した抗hDlk−1モノクローナル抗体(約100クローン)を、同様にHuh−7−hDlk細胞のXenograft Treatmentモデルで評価した。新規に作製した約100クローンのうち、大部分のクローンは公知の3クローンと同様に、Treatmentモデルでは薬効を示さなかったが、その中でも顕著な腫瘍成長阻害活性を示す以下のクローン、すなわちクローンDI−2−14、2−13、BA−1−3D、DI−6及びM3−1が得られた。
クローンDI−2−14(マウスIgG1)投与群では、抗体投与後、全ての個体で(N=8)腫瘍成長が阻害され、投与開始後14日目(Day 14)において、コントロール群(N=8)の腫瘍体積が907.7±142.8mmに対し、クローンDI−2−14投与群では175.5±46.5mm(P<0.01 by Student’s t−test)であった(図2A)。抗体投与開始時点での腫瘍体積を1.0としたときの、14日目(Day 14)における腫瘍体積は、コントロール群が9.24であるのに対し、クローンDI−2−14投与群では1.85であった。摘出した腫瘍重量も、コントロール群が0.58±0.07(g)であったのに対し、クローンDI−2−14投与群では0.15±0.04(g)(P<0.01 by Student’s t−test)であった(図2B)。
図2Cに示すように、クローンDI−2−14の投与による抗腫瘍活性は、独立した別の試験においても再現され、同様に腫瘍体積の平均値が100mm(コントロール群:103.8±11mm(N=7)、DI−2−14投与群:101.4±9.5mm(N=8))に達した段階で、抗体投与を開始した。投与開始後14日目(Day 14)において、コントロール群の腫瘍体積が733.37±244.86mmであったのに対し、クローンDI−2−14投与群では148.83±32.65mm(P<0.01 by Student’s t−test)であった。
クローン2−13(ラットIgG2b)投与群(N=10)では、完全ではないが、腫瘍成長速度が統計的に有意に阻害され、投与開始後14日目(Day 14)において、コントロール群(N=10)の腫瘍体積が1580.2±179.4mmであったのに対し、クローン2−13投与群では832.9±131.8mm(P<0.01 by Student’s t−test)であり、約50%の阻害を示した(図3A)。
同様に、クローンBA−1−3D(マウスIgG2a)投与群(N=8)及びクローンDI−6(マウスIgG1)投与群(N=8)では、コントロール群(N=8)の腫瘍体積が907.7±142.8mmであったのに対し、それぞれ、380.8±54.4mm(図3B)及び321.0±59.6mm(図3C)であり、いずれも有意に腫瘍成長が阻害された(P<0.01 by Student’s t−test)。
また、クローンM3−1(マウスIgG1)投与群(N=8)でも、腫瘍成長速度が有意に阻害され、投与開始後14日目(Day 14)におけるコントロール群(N=7)の腫瘍体積が1123.8±249.1mmであったのに対し、クローンM3−1投与群では457.0±123.75mmであった(P<0.05 by Student’s t−test)(図3D、表3参照)。
なお、上記クローンのうち、クローンM3−1を産生するハイブリドーマは、「Mouse−Mouse hybridoma:M3−1」と称して、2006年10月18日付で、独立行政法人産業技術総合研究所 特許生物寄託センター(〒305−8566 茨城県つくば市東1−1−1 中央第6)に寄託した(受託番号:FERM BP−10707)。
同様に、クローンDI−2−14を産生するハイブリドーマは、「Mouse−Mouse hybridoma:M3−1」と称して、2007年8月21日付で、同センターに寄託した(受託番号:FERM BP−10899)。
クローンDI−6を産生するハイブリドーマは、「Mouse−Mouse hybridoma:M3−1」と称して、2007年8月21日付で、同センターに寄託した(受託番号:FERM BP−10900)。
4.ヒト大腸癌細胞Xenograft(Treatmentモデル)における抗腫瘍活性の検討
上記のヒト肝癌細胞Xenograft Treatmentモデルを用いた場合と同様に、ヒト大腸癌細胞株(SW480−hDlk)のXenograft Treatmentモデルでの抗腫瘍活性を、クローン2−13について検討した(図4)。
クローン2−13投与群では、コントロール群(ラットIgG投与群)と比較して、腫瘍成長が有意に阻害され、16日目(Day 16)において、ラットIgG投与群(N=7)の腫瘍体積が877.27±176.82mm(投与開始日を1.0とした場合、5.01)であったのに対し、クローン2−13投与群(N=8)では452.71±54.97mm(投与開始日を1.0とした場合、2.87)であった(P<0.05 by Student’s t−test)(図4)
以上の結果より、抗hDlk−1モノクローナル抗体は、肝癌細胞のみならず、大腸癌細胞に対しても、in vivoでの有意な腫瘍成長阻害活性を示すことが明らかとなった。
5.抗hDlk−1モノクローナル抗体(クローンDI−2−14、2−13、BA−1−3D、DI−6及びM3−1)の抗原結合活性(HEK−293−hDlk細胞を用いたFACS解析、及びELISAによる解離定数の算出)
ヒト癌細胞Xenograftモデルで顕著な抗腫瘍活性を示した抗hDlk−1モノクローナル抗体について、抗原であるhDlk−1との親和性を、HEK−293−hDlk細胞(図5)及びHuh−7−hDlk細胞(図6)を用いてFACS解析したところ、いずれのクローンも全ての細胞株を認識し、hDlk−1の立体構造を認識することが示された。データは示していないが、いずれのクローンも、hDlk−1を発現していないHEK293細胞及びHuh−7細胞については全く認識しなかった。
次に、これらクローンの抗原との親和性(解離定数)を上記ELISA法により算出した。その結果、それぞれのクローンのKd値は、クローンDI−2−14は9.26×10−9(M)、クローンM3−1は6.28×10−9(M)、クローンBA−1−3Dは32.2×10−9(M)、クローンDI−6は10.1×10−9(M)であった。クローン2−13については、精製したリコンビナントhFA−1との親和性が高くなく、上記方法によりKd値を算出することができなかった。
6.抗hDlk−1モノクローナル抗体のエピトープ解析
次に、抗hDlk−1モノクローナル抗体のエピトープの解析を行った。
hDlk(EGF 1−2)−pME−CHFX、hDlk(EGF 1−3)−pME−CHFX、hDlk(EGF 3−4)−pME−CHFX、hDlk(EGF 4−6)−pME18−CHFX、及びhDlk(EGF 5−6)−pME18−CHFXのそれぞれの発現ベクター(図7)を、COS−7細胞に導入し、FACS解析及びサイトスピン標本の免疫染色により、各抗hDlk−1モノクローナル抗体が、hDlk−1のFA−1領域(細胞外領域)に存在する6つのEGF様モチーフを含む領域のうち、どのあたりの部位を認識しているかについて検討した。
クローンDI−2−14は、FACS解析と免疫染色により、EGF(1−3)及びEGF(3−4)を認識し、EGF(1−2)、EGF(4−6)及びEGF(5−6)は全く認識しなかった(図8)。クローンDI−2−14が認識するエピトープは、hDlk−1の3番目のEGF様モチーフ(EGF−3)から4番目のEGF様モチーフ(EGF−4)を含む領域(hDlk−1の第92番目〜第167番目のアミノ酸からなる領域)、おそらくEGF−3(hDlk−1の第92番目〜第120番目のアミノ酸からなる領域)であることが示された。マウスにおいては、IgGのアイソタイプのうち、抗体依存性細胞障害活性(ADCC)は、IgG2aとIgG2bとが強く、IgG1は活性が低いことが報告されている(Kipps,T.J.et al.,1985参照)。クローンDI−2−14のアイソタイプはマウスIgG1であることから、クローンDI−2−14の非常に強い腫瘍成長阻害活性は、ADCC活性などのエフェクター細胞を介した癌細胞障害活性よりも、hDlk−1の機能を阻害することにより抗腫瘍活性を発揮していることが示され、hDlk−1のEGF−3及びEGF−4を含む領域、特にEGF−3は、hDlk−1の機能において特に重要なドメインであることが示された。
また、クローン2−13、DI−6及びBA−1−3Dは、EGF(1−2)及びEGF(1−3)を認識し、EGF(3−4)及びEGF(4−6)は全く認識しなかった(図9)。これら3クローンが認識するエピトープは、hDlk−1の1番目のEGF様モチーフ(EGF−1)から2番目のEGF様モチーフ(EGF−2)を含む領域(hDlk−1の第26番目〜第85番目のアミノ酸からなる領域)であることが示され、hDlk−1のEGF−1及びEGF−2を含む領域は、hDlk−1の機能において特に重要なドメインであることが示された。
さらに、クローンM3−1は、EGF(1−4)及びEGF(4−6)を認識したが、EGF(1−2)、EGF(1−3)及びEGF(3−4)は認識しなかった(図10)。クローンM3−1が認識するエピトープは、hDlk−1の4番目のEGF様モチーフ(EGF−4)から6番目のEGF様モチーフ(EGF−6)を含む領域(hDlk−1の第131番目〜第244番目のアミノ酸からなる領域)であることが示され、hDlk−1のEGF−4、EGF−5及びEGF−6を含む領域は、hDlk−1の機能において特に重要なドメインであることが示された。
7.抗hDlk−1モノクローナル抗体のインターナリゼーション活性
作製した抗hDlk−1モノクローナル抗体の各クローンを、認識するエピトープによって分類し、分類された各グループに属するクローンについて、抗原認識後のインターナリゼーション活性を調べた。
EGF(1−2)を認識するクローンM1−290、EGF(4−6)を認識するM3−1、及びEGF(5−6)を認識するクローンM3−4について、各抗体をHEK293−hDlk細胞と反応後、37℃でインキュベートし、その後、PE標識抗マウス抗体と反応させた。図11Aに示すように、インキュベートをしなかった場合の蛍光強度を100%とした場合、クローンM3−1は他のクローンと比べて著しく早い速度で、インキュベート時間に依存して蛍光強度が減少した。この結果により、抗原−抗体反応後、時間依存的に細胞内に取り込まれることによって、細胞表面上の抗原−抗体複合体が減少するためであることが示された。なお、各インキュベート時間後の蛍光強度は以下の通りであった。
60分; M3−1:38.7%,M1−290:52.1%,M3−4:74.1%
90分; M3−1:36.9%,M1−290:47.1%,M3−4:71.15%
120分;M3−1:28.1%,M1−290:36.3%,M3−4:57.3%
240分;M3−1:12.2%,M1−290:31.2%,M3−4:41.4%
インキュベートした場合の平均蛍光強度の減少の要因が、インキュベート間に抗原と結合した抗hDlk−1モノクローナル抗体が当該抗原から剥がれたことではないことを確認した。クローンM3−1を直接FITCで標識し、同様にHEK293−hDlk細胞と反応させ、PBSで洗浄後、37℃で120分インキュベートし、その後、FACS解析を行い、反応直後とインキュベート120分後の蛍光強度を比較した。その結果、両者で有意差はなかった(インキュベート無し:100%,インキュベート120分後:110.9%)(図11B)。
次に、ローダミン標識した抗体をHEK293−hDlk細胞と反応させ、PBS洗浄後、同様に37℃でインキュベートした。その後、サイトスピンを用いて塗沫標本を作製し、蛍光顕微鏡で蛍光標識抗体の局在を観察した。その結果、図12に示すように、インキュベート無しでは、細胞膜への局在が観察された。しかし、37℃でインキュベートすることによって、EGF(4−6)を認識するクローンM3−1及びDI−1では、わずか15分のインキュベートで、エンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれ、ベシクルに取り込まれ、ドット状の細胞内局在が観察された。一方、クローンM1−290及びM3−4では、ドット状の局在が観察されるものの、大部分は細胞膜に局在していた(図12)。
以上の結果から、クローンM3−1などのEGF(4−6)を認識する抗体は、他のドメインを認識する抗体と比較して、抗原認識後のインターナリゼーション活性が著しく高かった。従って、クローンM3−1などの抗hDlk−1抗体を、抗癌剤や細胞毒素と結合させて複合体化したイムノコンジュゲートは、すばやく標的細胞内に取り込まれるため、抗癌剤や細胞毒素の薬理効果が高く、しかも副作用が少ないことが考えられた。
8.抗hDlk−1モノクローナル抗体イムノコンジュゲートの細胞障害活性
抗hDlk−1モノクローナル抗体のイムノコンジュゲートを用いたミサイル療法の有用性を、インターナリゼーション活性の高いクローンM3−1と、比較対照としてのクローンM1−290に、それぞれサポリンを結合させたイムノコンジュゲート(M3−1−SAP,M1−290−SAP)を作製し、薬効評価をおこなった。M3−1−SAP及びM1−290−SAPのいずれも、hDlk−1を発現していないHEK293細胞には、全く毒性を示さなかった。
次に、hDlk−1を発現しているHuh7−hDlk細胞及びSK−N−F1細胞(内在性hDlk−1発現神経芽細胞腫)に添加して培養したところ、コントロール(マウスIgG−SAP)では、いずれの細胞でもほとんど細胞障害性を示さなかった。しかし、M3−1−SAPを培養液に添加して培養したところ、濃度依存的に細胞が障害され、1μg/mLの濃度であると、Huh−7−hDlk細胞では生存率23.3±1.35%(N=3)、SK−N−F1細胞では生存率9.38±2.1%(N=3)であり、強い細胞障害活性を示した(図13)。
SK−N−F1細胞(内在性hDlk−1発現神経芽細胞腫)に対する、M3−1−SAPとM1−290−SAPとの細胞障害活性を比較したところ、図13Bに示すように、両者の活性はほぼ同等であった(図13B)。
9.抗hDlk−1モノクローナル抗体イムノコンジュゲートのin vivoにおける腫瘍成長阻害活性
M3−1−SAPのイムノコンジュゲートとしての有用性、すなわちマウス個体に投与した場合の、抗腫瘍活性及び副作用について、Huh−7−hDlk cellのXenograftモデルで評価した。比較対照としてM1−290−SAPを用いた。抗腫瘍活性の評価は、前記と同様に腫瘍体積で行い、副作用の検討は投与後の体重変化及び致死率で行った。
マウスIgG投与群(N=8)では、試験期間(14日間)を通して、体重の増減は認められなかったが、M3−1−SAP(5mg/kg体重、腹腔内投与)投与群(N=8)及びM1−290−SAP(5mg/kg体重、腹腔内投与)投与群(N=8)では、イムノコンジュゲート投与開始後4日目(Day 4)において、体重の減少が観察された(「M3−1−SAP」は、Day 1:21.2±1.36(g),Day 4:18.5±1.44(g);「M1−290−SAP」は、Day 1:21.13±0.81(g),Day 4:17.9±0.85(g))。特に、インターナリゼーション活性の高くないM1−290−SAPの毒性は強く、8個体のうち、4日目(Day 4)で2個体が死亡し、5日目(Day 5)で残り6個体が死亡したため、結果として投与開始から5日間で全ての個体が死亡した(図14B)。
一方、M3−1−SAP投与群では全個体が生存し、体重も8日目(Day 8)以降回復が見られた。
腫瘍成長についても、図15に示すように、M3−1−SAP投与群では強く阻害され、14日目(Day 14)における腫瘍体積は(投与はDay 1及びDay 4の2回)、コントロール群が1123.8±245.65mmであったのに対し、M3−1−SAP投与群では415.8±105.1mm(P<0.05 Student’s t−test)であった。
さらに、M3−1−SAPの抗腫瘍活性を確認するために、M3−1−SAPを腫瘍部位に局所投与(1mg/mL M3−1−SAP,40μL/腫瘍)した。M3−1−SAP及びコントロールIgGの投与は、所定の平均腫瘍体積(コントロール群:144.98±6.1mm(N=5)、M3−1−SAP群:145.87±21.26mm(N=5))となった時点と、投与開始後4日目(Day 4)との2回行い、腫瘍体積の成長を観察した。
その結果、図17Aに示すように、M3−1−SAP投与群では7日目(Day 7)までほぼ完全に腫瘍の成長が阻害され(コントロール群:584.02±137.07mm、M3−1−SAP群:148.67±38.0mm、P<0.01 by Student’s t−test)、14日目(Day 14)においても、コントロール群が2038.66±333.17mmであったのに対し、M3−1−SAP投与群は575.75±216.61mm(P<0.05 by Student’s t−test)であり、非常に強い抗腫瘍活性を示した。
図16Bに示すように、M3−1−SAPの腫瘍内投与の場合においても、4日目(Day 4)における2回目の投与以後、若下の体重減少が認められたが、全個体生存しており、9日目(Day 9)以後は体重も次第に回復し、10日目(Day 10)では完全に投与前の状態にまで回復した。
一方、図16Cに示すように、既存の抗癌剤であるシスプラチン(Cisplatin)(抗悪性腫瘍剤ランダ注;日本化薬株式会社)を投与した場合、5mg/kgの投与量で、腫瘍成長はほぼ完全に阻害されたものの(16日目でコントロール群(PBS群):1085.36±286.30mm,Cisplatin群:77.28±15.20mm,P<0.01 by Student’s t−test)、図16Dに示すように、Cisplatin投与群では、経時的な体重の著しい減少が観察され、16日目(Day 16)におけるコントロール群の体重が、20.58±0.53gであったのに対し、Cisplatin投与群では13.24±1.83g(P<0.01 by Student’s t−test)であり、非常に強い副作用(体重減少)が観察された。
以上の結果から、インターナリゼーション活性の高いクローンM3−1(EGF(4−6)の認識抗体)は、イムノコンジュゲートとして使用した場合、他のクローンと比べて、副作用が少なく、かつ抗腫瘍活性が高いことが示された。
10.ヒト大腸癌組織、乳癌組織におけるhDlk−1の発現
hDlk−1は、従来、固形癌では、神経内分泌腫瘍、神経芽細胞腫、神経膠腫、1型神経線維腫症、小細胞肺癌、肝臓癌、腎臓癌及び卵巣癌において発現していることが報告され、血液癌では、骨髄異形成症候群及び急性骨髄性白血病において発現していることが報告されている。
上記以外の癌種でのhDlk−1の発現を調べるため、市販のヒト癌組織アレイを抗hDlk−1抗体で免疫染色し検討した。大腸癌におけるhDlk−1の陽性率は、大腸癌組織アレイ(Cybrdi社、lot No.CC05−01−001)を用いた。図17に、代表的な染色写真を示したが、70検体の大腸癌組織を検討したところ、Adenocarcinoma(腺癌)では43検体中12検体(27.9%)が強陽性、19検体(44.2%)が弱陽性を示し、腺癌全体では43検体中31検体(72.1%)でhDlk−1陽性であった(表4参照)。
また、同じ組織アレイ中のPapilllary Adenocaricinoma(乳頭状腺癌)の11検体については、6検体(54.5%)でhDlk−1強陽性を示した(表4参照)。
乳癌におけるhDlk−1の陽性率は、乳癌組織アレイ(Cybrdi社、lot No.CC08−02−002)を用いた。本組織アレイは、53検体から採取した計63切片から構成され、このうち、17検体(17切片)がInfiltrating duct carcinoma(浸潤性乳管癌)、2検体(2切片)がIntraductal carcinoma(乳管内癌)、34検体(44切片)が正常組織やコラーゲンファイバーなどの非癌組織からなる。hDlk−1は正常な乳腺組織でも弱陽性を示す検体もあったが(図18)、染色性は非常に弱く、一方、Infiltrating duct carcinomaでは17検体中5検体(29%)で強陽性を示した。(図18、表5参照)。
従来公知のhDlk−1発現癌種に加え、大腸癌及び乳癌でも、両者ともに約30%でhDlk−1が強発現していることが明らかとなった。抗hDlk−1モノクローナル抗体は、上記実施例で示したとおり、肝癌細胞のXenograftに加えて、大腸癌細胞のXenograftモデルでも抗腫瘍活性を示したことから、肝癌に加えて、大腸癌に対しても有効な治療薬となる。同様に乳癌やその他のhDlk−1発現癌細胞を標的とした有効な治療薬となる。
1.マウス抗ヒトDlk−1抗体(クローンDI−2−14)の、ヒトDlk−1発現肝癌細胞株(Huh−7−Dlk細胞)Xenograft treatmentモデルにおける用量依存的な抗腫瘍活性
<目的>
抗ヒトDlk−1モノクローナル抗体であるクローンDI−2−14(マウスIgG1)は、実施例1に記載の通り、ヒト肝癌細胞株(Huh−7−hDlk細胞)のXenograft Treatmentモデルにおいて、20mg/kg体重の投与量で、非常に高い抗腫瘍活性を示した。そこで、クローンDI−2−14の抗腫瘍活性を更に検証するために、用量依存的な抗腫瘍活性の評価を行った。
<方法>
抗体の投与量を変えた以外は、実施例1と同様にして抗腫瘍活性の評価を行った。
<結果>
図19に示したとおり、腫瘍の成長はクローンDI−2−14の投与によって用量依存的に阻害され、抗体投与後8日目(Day 8)において、コントロール群(N=9)の腫瘍体積が782.1±124.4mmであったのに対し、DI−2−14(1mg/kg)投与群(N=9)が522.76±107.9mm、DI−2−14(2mg/kg)投与群(N=9)が309.2±58.9mm、DI−2−14(5mg/kg)投与群(N=9)が285.8±38.2mmであった。
2.マウス抗ヒトDlk−1抗体(クローンDI−2−14)のヒト神経芽細胞腫SK−N−F1細胞Xenograft treatmentモデルにおける抗腫瘍活性
<目的>
実施例1に記載の通り、ヒト肝癌細胞株(Huh−7−hDlk細胞)のXenograft Treatmentモデルにおいて、抗腫瘍活性を示した5種類の抗ヒトDlk−1モノクローナル抗体の中でも、特に強い抗腫瘍活性を示したクローンDI−2−14(マウスIgG1)について、ヒト神経芽細胞腫(SK−N−F1細胞)のXenograft Treatmentモデルにおける抗腫瘍活性の評価を行った。Huh−7−hDlk細胞は、Huh−7細胞に外来性にヒトDlk−1遺伝子を安定的に発現させた細胞株であるのに対して、SK−N−F1細胞は、内在的にDlk−1を細胞表面に発現している細胞株である。そのため、SK−N−F1細胞株でのXenograft TreatmentモデルにおいてクローンDI−2−14の投与による抗腫瘍活性を示すことは、ヒト神経芽細胞腫に対して抗ヒトDlk−1モノクローナル抗体が薬効を示すことであり、同時に、細胞表面にDlk−1を発現している各種癌細胞に対して抗ヒトDlk−1モノクローナル抗体(特にクローンDI−2−14)が有効である(薬効を示す)ことであると言える。
<方法>
内在的にhDlk−1を細胞表面に発現するヒト神経芽細胞腫(SK−N−F1細胞、ATCC:カタログNo.CRL2142)をトリプシン処理で剥し、PBSで6x10cell/mLの細胞懸濁液を調製し、氷上にて等量のマトリゲル(BDファーミンゲン)と混合した。6週齢の雌の重症複合免疫不全マウス(NOD−scid)の右脇腹の皮下に26Gのシリンジを用いて100μL(3x10cell)注射した。癌細胞移植から10〜14日後、腫瘍体積が50〜150mm(平均:約100mm)に成長したマウスを群分し、群分した当日を1日目(Day 1)として、抗体(クローンDI−2−14)の投与を開始した。抗体は、3日に1回の間隔で腹腔内投与により投与した(5mg/kg体重、20mg/kg体重)。抗腫瘍活性は、実施例1と同様にして腫瘍体積を計測することにより評価した。また、実験最終日に、剖検により腫瘍を摘出し、腫瘍重量を計測して評価した。有意差検定は、Student’s t−testで行い、P<0.05以下を統計的に有意であると判定した。
<結果>
図20Aに示すように、クローンDI−2−14(マウスIgG1)投与群では、コントロール群(N=7)と比較して、5mg/kg投与群(N=8)及び20mg/kg投与群(N=7)のいずれにおいても腫瘍成長が顕著に阻害され、特に20mg/kg投与群(N=7)では、投与開始後の翌日から実験終了時である23日目(Day 23)まで、同日基準の腫瘍体積が統計的に有意に小さかった(P<0.01 by Student’s t−test)。
投与開始後23日目(Day 23)においては、コントロール群の腫瘍体積が527.8±48.9mmであったのに対して、クローンDI−2−14(5mg/kg体重)投与群では333.8±6.8mm(P<0.01 by Student’s t−test)、クローンDI−2−14(20mg/kg体重)投与群では233.0±16.4mm(P<0.01 by Student’s t−test)であり、クローンDI−2−14の用量依存的な抗腫瘍活性が確認された(DI−2−14(5mg/kg)vs DI−2−14(20mg/kg),Day 23,P<0.01 by Student’s t−test)。
摘出した腫瘍重量も、コントロール群が0.07±0.04(g)であったのに対して、クローンDI−2−14(5mg/kg体重)投与群では0.03±0.009(g)(P<0.05 by Student’s t−test)、クローンDI−2−14(20mg/kg体重)投与群では0.02±0.005(g)(P<0.05 by Student’s t−test)であった。腫瘍体積と同様に、クローンDI−2−14の5mg/kg投与群と20mg/kg投与群との腫瘍重量の差も有意(P<0.05 by Student’s t−test)であり、用量依存的な抗腫瘍活性が確認された(図20B)。
3.マウス抗ヒトDlk−1抗体(クローンDI−2−14)の抗体遺伝子の可変領域配列の決定と、キメラDI−2−14発現ベクターの構築
マウス抗ヒトDlk−1モノクローナル抗体産生ハイブリドーマは、10%牛胎児血清を含むDMEM培地で、37℃、7.5% COインキュベーターで培養した。3x10個のハイブリドーマより、TRIzol試薬(Invitrogen)を用いて、全RNAを抽出したのち、GeneRacer Kit(Invitrogen)を用いて、キット添付の方法に従い、オリゴdTプライマーを用いてcDNAを合成した。クローンDI−2−14(マウスIgG1)のH鎖及びL鎖の可変領域(VH,VL)をコードする遺伝子は、上記合成後のcDNAを鋳型として、PCR法を用いてクローニングした。この際、5’−プライマーはGeneRacer Kitに添付されているものを使用した。−方、3’−プライマーは、VH増幅用3’−プライマーとしてはマウス1定常領域に相補的な配列を有するものを使用し、VL増幅用3’−プライマーとしてはマウス定常領域に相補的な配列を有するものを使用した。
上記各プライマーを用いたPCRは、以下の反応液組成及び反応条件で行った。
≪反応液組成≫
鋳型cDNA: 1.5μL
10×ThermalAce PCRバッファー: 5μL
2mM dNTP: 5μL
ThermalAce ポリメラーゼ: 0.5μL
Fプライマー(10μM): 3μL
Rプライマー(10μM): 1.5μL
滅菌水: 33.5μL
合計: 50μL
≪反応条件≫
「熱変性・解離:94℃(10sec)→アニーリング:55℃(10sec)→合成・伸長:72℃(60sec)」を1サイクルとして、計35サイクル。
合成したVH及びVLのcDNAを、pCR4Blunt−TOPO vector(Invitrogen)にサブクローニングして、塩基配列を決定した。複数のVHクローン及びVLクローンの塩基配列を解読し、マウスH鎖及びL鎖の可変領域に典型的な塩基配列を同定した。図21及び図22に、DI−2−14のVH及びVLのコンセンサスcDNA塩基配列、ならびに推定アミノ酸配列を示した。
次に、VH及びVLのコード領域に、それぞれ対応するマウス生殖細胞系列JH及びJ配列由来のスプライシング供与シグナルを付加し、さらに両端に動物細胞発現ベクターに挿入するために適切な制限酵素部位を付加した。このようにして作製された、エキソンとしての機能を持つVH(図23)及びVL(図24)遺伝子を、ヒト1鎖及び鎖の定常領域を含む動物細胞発現ベクター(図25)に挿入し、マウス−ヒトキメラ抗体(DI−2−14 IgG1/)発現ベクター(pChDI−2−14)を作製した。
4.ChDI−2−14抗体タンパクの精製
樹立したChDI−2−14の抗体産生安定NS0細胞株を、無血清培地(Hybridoma SFM,Invitrogen)に順化した後、無血清培地で培養した培養液を回収し、Protein Aカラム(GEヘルスケア)を用いて、常法に従い、抗体精製を行った。
図26に、マウスDI−2−14抗体、及び精製したChDI−2−14抗体を、SDS−PAGEで展開後、CBB染色した図を示した。還元条件下で、いずれも約50kDのH鎖と約25kDのL鎖が検出され、ChDI−2−14抗体タンパクの産生が確認された。
5.キメラDI−2−14抗体(ChDI−2−14)の抗原親和性
精製したChDI−2−14タンパクの抗原親和性を、ELISAを用いた方法で検討した。
ELISAは、実施例1と同様に、精製リコンビナントhFA−1タンパク(0.5〜1μg/mL)を固相化したELISAプレートを使用して行った。具体的には、ELISAプレートを洗浄バッファーで3回洗浄後、ブロッキング液により室温で1時間(または4℃で一晩)ブロッキングを行い、洗浄バッファーで2回洗浄後、ELISAバッファーで希釈系列を作成したマウスDI−2−14抗体及びChDI−2−14抗体を添加して反応させた(4℃,一晩)。洗浄バッファーで3回洗浄した後、ブロッキング液で希釈したHRP標識抗マウスIgG(最終濃度1μg/mL)またはHRP標識抗ヒトIgG(最終濃度1μg/mL)(いずれもGEヘルスケアバイオサイエンス)と反応させた。その結果、マウスDI−2−14及びChDI−2−14の反応曲線はほぼ重なり、EC50はいずれも10ng/mL以下であった(図27)。
また、生細胞の細胞表面に発現しているDlk−1タンパクに対する結合活性をHEK293−hDlk細胞を用いたフローサイトメトリーで解析した結果、ELISAの結果と同様に、ChDI−2−14は、マウスDI−2−14と同等の抗原結合能を示した(図28)。
以上の結果から、キメラDI−2−14抗体(ChDI−2−14)は、マウスDI−2−14抗体とほぼ同等の抗原親和性を維持していることから、作製したキメラDI−2−14抗体は、マウスDI−2−14抗体が有するin vivoにおける強い抗腫瘍活性を保持するものであり、細胞表面にDlk−1を発現する癌に対して有効な治療用抗体、あるいは診断用又は検出用抗体となることが示された。
6.ヒト肝癌、乳がん及び白血病細胞株での細胞表面Dlk−1の発現(FACS)
Dlk−1のヒト癌細胞での発現を更に詳細に調べるために、肝癌細胞株(7細胞株)、乳がん細胞株(10細胞株)及び急性骨髄性白血病(AML)細胞株(7細胞株)について、抗ヒトDlk−1抗体を用いたフローサイトメトリーによる解析を行った。
使用した細胞株は、以下に列挙する通り、ヒューマンサイエンス振興事業団、ATCC(American Type Culture Collection)、ECACC(European Collection of Cell Cultures)、DSMZ(German Collection of Microorganisms and Cell Cultures)より入手したものを使用した。
HL−60(ATCC)、NB−4(DSMZ)、MV−4−11(ATCC)、KG−1(ATCC)、KG−1a(ATCC)、TF−1(ATCC)、CMK−11−5(ヒューマンサイエンス振興事業団)、HepG2(ヒューマンサイエンス振興事業団)、C3A/HepG2(ATCC)、Huh−7(ヒューマンサイエンス振興事業団)、OCUG−1(ヒューマンサイエンス振興事業団)、HLE(ヒューマンサイエンス振興事業団)、HLF(ヒューマンサイエンス振興事業団)、SK−HEP−1(ATCC)、HCC1143(ATCC)、JIMT−1(DSMZ)、ZR−75−1(ATCC)、MDA−MB−415(ATCC)、BT549(ATCC)、BT−474(ATCC)、MDA−MB−231(ATCC)、DU4475(ATCC)、T47D(ATCC)、MDA−MB−468(ATCC)
肝癌細胞株では、使用した7種類の細胞株全てにおいて、細胞表面Dlk−1の発現が確認された(図29)。乳がん細胞株では、使用した10種類の細胞株のうち、HCC1143細胞及びJIMT−1細胞で強い発現が確認され(図30)、その他の8種類の細胞株においても弱いながらも細胞表面Dlk−1の発現が確認された(図30)。AML細胞株では、7種類の細胞株のうち、CMK−11−5細胞、TF−1細胞、MV−4−11細胞及びNB−4細胞の4種類の細胞株で、細胞表面Dlk−1の発現が確認された(図31)。
DI−2−14抗体(マウス抗ヒトDlk−1モノクローナル抗体、クローンDI−2−14)のin vivoにおける血管新生阻害効果
<方法>
(1)免疫組織染色
Huh−7−hdlk細胞の担癌マウスにおいて、マウスIgG投与群(コントロール群:2個体)、DI−2−14投与群のマウス(4個体)から、それぞれ癌組織を摘出し、O.C.Tコンパウンド(Tissue−Tek)で包埋後、新鮮凍結切片(7μm)を作製し、2.5%グルタルアルデヒド/PBSで15分、0.5% Triton X−100/PBSで3分室温にて固定し、PBSで室温5分間の洗いを3回行った。次に、メタノールに終濃度0.3%となるように過酸化水素水を加えた溶液によって、室温で5分間処理し内因性のペルオキシダーゼ活性を除いた。次いで、PBS、0.1% Tween/PBS、0.02% Tween/PBSの順番で、それぞれ室温で5分間ずつ洗い、M.O.M.TM Immunodetection Kit(VECTOR)のプロトコールに従いM.O.M.TM mouse Ig Blocking Reagentで組織中の非特異的結合部位を塞ぐブロッキング操作を行い、PBSで室温2分間の洗いを2回行った。M.O.M.TM Diluentで室温5分間反応させた。形成したHuh−7−hdlk細胞由来の腫瘍内の腫瘍血管は、マウスの血管内皮細胞に由来するため、次いで、M.O.M.TM mouse Ig Blocking Reagentでで希釈した抗マウスFlk−1/VEGF−R2抗体(終濃度2μg/ml)を室温で30分反応させ、PBSで室温2分間の洗いを2回行い、続いて、M.O.M.TM Diluentによって100倍に希釈したビオチン化抗ラットIgG抗体を室温で10分反応させた。PBSによる2分間の洗浄を2回行った後は、11.免疫組織染色法に従って行った。
(2)RT−PCR
本実施例で言うRT−PCRは、抽出RNAからのcDNA合成と、該cDNAを鋳型とするPCRとを別々に行った反応を意味する。
Huh−7−hdlk細胞の担癌マウスにおいて、マウスIgG投与群(コントロール群:7個体)、DI−2−14投与群のマウス(7個体)から、それぞれ癌組織を摘出し、Trizol試薬(Invitrogen)でRNAを抽出した。ついで1st strand cDNA sysntesis kit(GEヘルスケア)を用い、該kit添付のプロトコールに従い、1st strand cDNAを合成した。
合成した1st strand cDNAを鋳型として、マウスIgG投与群(コントロール群:7個体)、DI−2−14投与群のマウス(7個体)の摘出癌組織について、腫瘍血管内皮細胞マーカーであるマウスFlk−1/VEGF−R2(Genbank accession No.X70842)の遺伝子発現を、PCR法により解析した。
PCRプライマーは下記のものを使用した(PCR増幅産物は336bp)。
上記プライマーを用いたPCRは、以下の反応液組成及び反応条件で行った。
≪反応液組成≫
鋳型DNA: 1μL
10×PCRバッファー: 5μL
2.5mM dNTP: 4μL
Taq DNAポリメラーゼ: 0.5μL
Fプライマー(2510μM): 1μL
Rプライマー(2510μM): 1μL
滅菌水: 37.5μL
合計: 50μL
≪反応条件≫
95℃(3分間)の変性後に、「熱変性・解離:95℃(60sec)→アニーリング:55℃(60sec)→合成・伸長:72℃(60sec)」を1サイクルとして、計30サイクルの反応と計35サイクル。
なお、内部コントロールとしてはGAPDH(ヒトGAPDH:NM_002046;マウスGAPDH:NM_008084,NM_001001303,XM_001003314,XM_988853,XM_990238)を用いた。GAPDHを増幅するPCRプライマーは下記のものを使用した(PCR増幅産物は452bp)。これらのプライマーは、ヒトGAPDH及びマウスGAPDHのいずれを鋳型とした場合も増幅可能なものである。
なお、PCRの反応液組成及び反応条件は、上述したFlk−1/VEGF−R2を増幅する場合と同様にした。
PCR産物の定量は、まず、1.2%アガロースゲル電気泳動で展開した後、エチジウムブロマイドで染色した。次いで、撮影した電気泳動像をスキャナーで取り込み、NIH ImageでPCR産物の定量を行い、Flk−1/GAPDHのRatioでグラフを作成した。
<結果>
図32に示す通り、IgG投与群(20mg/kg体重)(2個体)とDI−2−14投与群(20mg/kg体重)(4個体)につき、それぞれ8〜13視野(対物x200)について、ヘマトキシリンによる核染色で核が確認され、かつFlk−1/VEGF−R2陽性である腫瘍血管内皮細胞数をカウントし(IgG投与群:全25視野、DI−2−14投与群:全35視野)、1視野当たりの腫瘍血管細胞数を計測したところ、IgG投与群では112.0±63.6(Flk−1陽性細胞数/視野)であったのに対して、DI−2−14投与群では36.3±2.2(Flk−1陽性細胞数/視野)であり、有意に腫瘍血管細胞数が少なかったため(P<0.01)、DI−2−14投与により腫瘍血管新生が阻害されていることが示された。
また、別の実験において、同じくHuh−7−hDlk−1細胞の担癌マウスで、IgG投与群(20mg/kg体重、N=7)及びDI−2−14投与群(20mg/kg体重、N=7)のマウスから、それぞれ形成された腫瘍における腫瘍血管内皮細胞の特異的なマーカー遺伝子であるFlk−1/VEGF−R2の遺伝子発現をRT−PCRで半定量的に解析したところ、図33に示す通り、DI−2−14投与群の腫瘍ではFlk−1/VEGF−R2の遺伝子発現が低下しており、この結果はDI−2−14投与によって腫瘍血管新生が阻害されていることが示された。
<考察>
癌の形成において、腫瘍血管の新生は必須であることが知られており、腫瘍血管新生阻害を主な作用機所としている癌治療抗体として抗VEGF抗体(アバスチン)が知られている。これまでに、Dlk−1及び抗Dlk−1抗体に関して、血管新生や血管新生阻害活性について示された公知情報は無かった。またDlk−1の機能に関しては、これまでに、脂肪細胞の分化制御やDlk−1遺伝子の安定的導入によるグリオーマ細胞や白血病細胞での増殖亢進についての報告はあるが、先行公知情報に基づいて抗Dlk−1抗体(DI−2−14)が腫瘍血管新生阻害活性を有することは予見不可能であった。本実施例により、DI−2−14抗体の、in vivoにおける抗腫瘍活性の少なくとも1つの作用機序が示された。
本発明によれば、抗腫瘍活性を有する抗ヒトDlk−1抗体、特にin vivoにおいて抗腫瘍活性を有する抗ヒトDlk−1モノクローナル抗体を提供することができる。さらに本発明は、当該抗体を産生するハイブリドーマ、当該抗体と各種薬剤との複合体、腫瘍の診断用又は治療用医薬組成物、腫瘍の検出方法、腫瘍の検出用又は診断用を提供することができる。
配列番号3:合成DNA
配列番号4:合成DNA
配列番号5:合成DNA
配列番号6:合成DNA
配列番号7:合成DNA
配列番号8:合成DNA
配列番号9:合成DNA
配列番号10:合成DNA
配列番号11:合成DNA
配列番号12:合成DNA
配列番号13:合成DNA
配列番号14:合成DNA
配列番号15:合成DNA
配列番号16:合成DNA
配列番号17:合成DNA
配列番号18:合成DNA
配列番号19:合成DNA
配列番号20:合成DNA
配列番号21:合成DNA
配列番号26:組換えDNA
配列番号27:合成コンストラクト(組換えタンパク質)
配列番号28:組換えDNA
配列番号29:合成コンストラクト(組換えタンパク質)
[配列表]

Claims (45)

  1. in vivoで抗腫瘍活性を有する、ヒトDlk−1に対する抗体。
  2. 抗腫瘍活性が腫瘍血管新生阻害活性である、請求項1記載の抗体。
  3. 抗体がモノクローナル抗体である、請求項1又は2記載の抗体。
  4. 腫瘍が、ヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の抗体。
  5. 抗体のH鎖V領域のCDR1〜3のアミノ酸配列が、それぞれ順に、配列番号30〜32で示されるアミノ酸配列である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の抗体。
  6. 抗体のL鎖V領域のCDR1〜3のアミノ酸配列が、それぞれ順に、配列番号33〜35で示されるアミノ酸配列である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の抗体。
  7. 抗体が遺伝子組換え抗体である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の抗体。
  8. 遺伝子組換え抗体が、キメラ抗体、ヒト型化抗体又はヒト化抗体である、請求項7記載の抗体。
  9. キメラ抗体は、H鎖V領域のアミノ酸配列が配列番号29で示されるアミノ酸配列からなり、L鎖V領域のアミノ酸配列が配列番号36で示されるアミノ酸配列からなるものである、請求項8記載の抗体。
  10. 受託番号がFERM BP−10707であるハイブリドーマにより産生される、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体。
  11. 受託番号がFERM BP−10899であるハイブリドーマにより産生される、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体。
  12. 受託番号がFERM BP−10900であるハイブリドーマにより産生される、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体。
  13. 受託番号がFERM BP−10707、FERM BP−10899、又はFERM BP−10900であるハイブリドーマにより産生されるモノクローナル抗体が結合する部位に結合する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の抗体。
  14. 配列番号2に示されるヒトDlk−1のアミノ酸配列中の、第26番目〜第85番目のアミノ酸からなる領域、第92番目〜第167番目のアミノ酸からなる領域、又は第131番目〜第244番目のアミノ酸からなる領域の少なくとも一部と結合するものである、請求項1〜13のいずれか1項に記載の抗体。
  15. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の抗体に由来する抗体断片。
  16. 配列番号30〜32で示されるアミノ酸配列を含むものである、請求項15記載の抗体断片。
  17. 配列番号29で示されるアミノ酸配列を含むものである、請求項16記載の抗体断片。
  18. 配列番号33〜35で示されるアミノ酸配列を含むものである、請求項15記載の抗体断片。
  19. 配列番号36で示されるアミノ酸配列を含むものである、請求項18記載の抗体断片。
  20. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の抗体を産生するハイブリドーマ。
  21. 受託番号がFERM BP−10707である、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ。
  22. 受託番号がFERM BP−10899である、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ。
  23. 受託番号がFERM BP−10900である、ヒトDlk−1に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマ。
  24. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の抗体と、抗腫瘍活性及び/又は殺細胞活性を有する化合物とを含む、抗体−薬剤複合体。
  25. 請求項15〜19のいずれか1項に記載の抗体断片と、抗腫瘍活性及び/又は殺細胞活性を有する化合物とを含む、抗体断片−薬剤複合体。
  26. 抗腫瘍活性が腫瘍血管新生阻害活性である、請求項24又は25記載の複合体。
  27. 腫瘍が、ヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項24〜26のいずれか1項に記載の複合体。
  28. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の抗体、請求項15〜19のいずれか1項に記載の記載の抗体断片、及び請求項24〜27のいずれか1項に記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、医薬組成物。
  29. 腫瘍の治療に用いるものである、請求項28記載の組成物。
  30. 腫瘍の治療が腫瘍血管新生を阻害することである、請求項29記載の組成物。
  31. 体重減少の副作用を有しないものである、請求項29又は30記載の組成物。
  32. 腫瘍の診断に用いるものである、請求項28記載の組成物。
  33. 腫瘍が、ヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項28〜32のいずれか1項に記載の組成物。
  34. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の抗体、請求項15〜19のいずれか1項に記載の記載の抗体断片、及び請求項24〜27のいずれか1項に記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、腫瘍治療剤。
  35. 体重減少の副作用を有しないものである、請求項34記載の治療剤。
  36. 腫瘍が、ヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項34又は35記載の治療剤。
  37. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の抗体、請求項15〜19のいずれか1項に記載の記載の抗体断片、及び請求項24〜27のいずれか1項に記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、腫瘍血管新生阻害剤。
  38. 体重減少の副作用を有しないものである、請求項37記載の阻害剤。
  39. 腫瘍が、ヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項37又は38記載の阻害剤。
  40. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の抗体、請求項15〜19のいずれか1項に記載の記載の抗体断片、及び請求項24〜27のいずれか1項に記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、腫瘍診断剤。
  41. 腫瘍が、ヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項40記載の診断剤。
  42. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の抗体、請求項15〜19記載の抗体断片、及び請求項24〜27のいずれか1項に記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種と、生体から採取された試料とを反応させ、反応した抗体及び/又は抗体断片のシグナルを検出することを特徴とする、腫瘍の検出方法。
  43. 腫瘍が、ヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項42記載の方法。
  44. 請求項1〜14のいずれか1項に記載の抗体、請求項15〜19記載の抗体断片、及び請求項24〜27のいずれか1項に記載の複合体からなる群より選ばれる少なくとも1種を含む、腫瘍の治療用、診断用又は検出用キット。
  45. 腫瘍が、ヒト大腸癌、ヒト乳癌、ヒト肝癌及びヒト神経芽細胞腫からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項44記載のキット。
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