JPWO2019189882A1 - Ncc−st−439抗原と特異的に反応するモノクローナル抗体およびその製造方法。 - Google Patents

Ncc−st−439抗原と特異的に反応するモノクローナル抗体およびその製造方法。 Download PDF

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Abstract

【課題】腫瘍マーカーとして使用される糖鎖抗原を認識する抗体の抗原特異性は十分ではなく、このような抗体を用いた腫瘍マーカーの検出では、検出特異性が低下し、癌診断の正確性が低下する問題があった。【解決手段】上記課題を解決するため、本発明は、腫瘍マーカーとして利用されるNCC−ST−439抗原の糖鎖に特異的に反応する抗体およびその製造方法を提供する。

Description

本発明は、NCC−ST−439抗原と特異的に反応するモノクローナル抗体およびその製造方法に関する。
近年、腫瘍マーカーとして使用される糖鎖抗原に対する抗体が多数報告されている。
食道癌組織を認識する抗体が認識するNCC−ST−439抗原はシアル酸を含む糖鎖抗原であり、胃癌、肺癌、乳癌、膵癌などで上昇することが知られている(非特許文献1)。
また、ヒト膵癌培養細胞HPAF−1を免疫抗原として作製したモノクローナル抗体DUPAN−2は、膵腺癌細胞より高率に産生されるムチン様タンパク質と反応することが知られており、その抗原決定基にはシアル酸が関係していると考えられている(非特許文献2、3)。当該抗原は、DUPAN−2抗原と呼ばれ、特に膵癌、胆道系癌などの消化器系癌のマーカーとして用いられている。
一方、これらの腫瘍マーカーとして使用される糖鎖抗原を認識する抗体は、一般的に特定の癌細胞全体を抗原として認識するものとして単離されたものであり、その抗原特異性は十分ではなく、複数の糖鎖抗原と反応し得る。このような抗体を用いた腫瘍マーカーの検出では、検出特異性が低下し、癌診断の正確性が低下する問題があった。
したがって、腫瘍マーカーを利用した、より正確な診断を行うためには、特定の糖鎖抗原に特異的に反応する抗体を得ることが必要とされていた。
GANN Japanese Journal of Cancer Research、1984年,Vol.75,No.6,pp.485−488 臨床病理、1986年,Vol.34,No.6,pp.705−710 癌と化学療法、1986年,Vol.13,No.11,pp.3207−3214
本発明は、腫瘍マーカーとして利用されるNCC−ST−439抗原の糖鎖に特異的に反応する抗体およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った結果、NCC−ST−439抗原の糖鎖自体を抗原として使用し、これを特異的に認識する抗体を得ることに成功した。当該方法で得られた抗体は、各種腫瘍マーカーとして用いられるムチン抗原の中でも、NCC−ST−439抗原を高度に特異的に認識し、DUPAN−2等の他の腫瘍マーカー抗原と反応しない。
すなわち、本発明は一態様において以下のものを提供する。
[1]下記糖鎖構造を有するNCC−ST−439抗原
Figure 2019189882
と反応し、かつ
下記糖鎖構造を有するDUPAN−2抗原
Figure 2019189882
と反応しない抗体およびその抗原結合フラグメント。
[2]DUPAN−2抗原に対する反応性が、NCC−ST−439抗原に対する反応性の10%未満である、前記[1]に記載の抗体またはその抗原結合フラグメント。
[3]DUPAN−2抗原に対する反応性が、NCC−ST−439抗原に対する反応性の1%未満である、前記[1]に記載の抗体またはその抗原結合フラグメント。
[4]ラット抗体である、前記[1]〜[3]のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合フラグメント。
[5]前記[1]〜[4]のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合フラグメントを製造する方法であって、
前記NCC−ST−439抗原を結合した高分子化合物を動物に免疫する工程を含む、前記方法。
[6]前記[1]〜[4]のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合フラグメントを産生する細胞を製造する方法であって、
前記NCC−ST−439抗原を結合した高分子化合物を動物に免疫する工程を含む、前記方法。
[7]前記NCC−ST−439抗原と結合した高分子化合物が、NCC−ST−439抗原結合ペプチドのペプチド部分を含まない、前記[5]または[6]に記載の方法。
[8]前記[1]〜[3]のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合フラグメントを用いることを特徴とする、免疫測定方法。
[9]前記[1]〜[3]のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合フラグメントを含む、免疫測定試薬。
本発明の抗体は、腫瘍マーカーとして用いられるムチン抗原の中でも、NCC−ST−439抗原を高度に特異的に認識し、DUPAN−2等の他の腫瘍マーカー抗原と反応しない。したがって、NCC−ST−439抗原を発現する癌細胞、例えば膵癌細胞などを特異的に検出することが可能であり、より正確ながん診断を可能とする。
また、本発明の腫瘍マーカーとして用いられるムチン抗原を特異的に認識する抗体の作製方法を利用することにより、特定の腫瘍マーカーに高度に特異的に反応する抗体を取得することが可能となる。
図1は、NCC−ST−439抗原と特異的に反応する抗体の作製方法の概略を示す図である。 図2は、抗原固相化ELISA法の試験結果を示す図である。 図3は、本発明のモノクローナル抗体のエピトープ分析の結果を示す図である。 図4aは、本発明のモノクローナル抗体の特異性分析の結果を示す図である。 図4bは、本発明のモノクローナル抗体の特異性分析の結果を示す図である。 図4cは、本発明のモノクローナル抗体の特異性分析の結果を示す図である。 図4dは、本発明のモノクローナル抗体の特異性分析の結果を示す図である。 図4eは、本発明のモノクローナル抗体の特異性分析の結果を示す図である。 図5は、本発明のモノクローナル抗体の特異性評価に用いた糖鎖の模式図を示す図である。 図6aは、本発明のモノクローナル抗体S18201Rの、遊離精製糖鎖を用いた特異性分析の結果を示す図である。 図6bは、本発明のモノクローナル抗体S18202Rの、遊離精製糖鎖を用いた特異性分析の結果を示す図である。 図6cは、本発明のモノクローナル抗体S18203Rの、遊離精製糖鎖を用いた特異性分析の結果を示す図である。 図6dは、本発明のモノクローナル抗体S18204Rの、遊離精製糖鎖を用いた特異性分析の結果を示す図である。 図7aは、本発明のモノクローナル抗体S18201RのNCC−ST−439標準品に対する反応性を示す図である。 図7bは、本発明のモノクローナル抗体S18202RのNCC−ST−439標準品に対する反応性を示す図である。 図7cは、本発明のモノクローナル抗体S18203RのNCC−ST−439標準品に対する反応性を示す図である。 図7dは、本発明のモノクローナル抗体S18204RのNCC−ST−439標準品に対する反応性を示す図である。 図7eは、癌患者血清を用いた試験における、本発明のモノクローナル抗体S18201Rを使用して測定した場合の吸光度と、市販ELISAキットで測定したNCC−ST−439の値の相関を示す図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。以下の説明は単なる例示であり、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更し実施することができる。
(定義)
特に指示がない場合、本明細書に用いられる全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する当業者により一般に理解される意味を有する。
本明細書において、複数の数値の範囲が示された場合、それら複数の範囲の任意の下限値および上限値の組み合わせからなる範囲も同様に意味する。
本明細書において、抗体とある化合物が「反応する」、「反応性を示す」、「反応性を有する」、「結合する」、あるいは抗体がある化合物を「認識する」と表現する場合、本発明の分野で通常使用される意味を含み、いずれも同義で用いる。抗体とある化合物とが「反応する」か否かの確認は、当業者に周知の抗原固相化ELISA法、競合ELISA法、サンドイッチELISA法などにより行うことができるほか、表面プラズモン共鳴(surface plasmon resonance)の原理を利用した方法(SPR法)などにより行うことができる。SPR法は、Biacore(登録商標)の名称で市販されている、装置、センサー、試薬類を使用して行うことができる。
本明細書において、本発明の抗体と、ある化合物が「反応しない」とは、本発明の抗体とある化合物とが実質的に反応しないことをいう。「実質的に反応しない」とは、例えば、抗原固相化ELISA法において、当該化合物の添加によって、抗体と固相化抗原の結合が実質的に影響を受けないことを意味する。上記抗原固相化ELISA法以外の当業者に周知の方法・手段によっても「実質的に反応しない」ことを確認できる。
本明細書において、抗体が「特異的に反応する」こと、または抗体の「特異性」は、抗体が検出可能に抗原上に提示されたエピトープに反応する能力であって、一方でその他の抗原との検出可能な反応性が比較的小さいか実質的に反応性が検出されないことをいう。例えば、抗体が特定の抗原に「特異的に反応する」場合、当該抗体は当該抗原に反応する一方、他の抗原には反応しない。好ましい態様において、抗体が特定の抗原に「特異的に反応する」場合、例えば抗原固相化ELISA法において固定化された当該抗原と当該抗体の相互作用が遊離の当該抗原によって阻害される一方で、他の遊離抗原によっては阻害されない。例えば、上記抗原固相化ELISA法による阻害を遊離抗原のIC50で表した場合、当該特異的な抗原のIC50に対して、非特異的な抗原のIC50は、10倍、100倍、200倍、300倍、400倍、500倍、1000倍、10000倍であってもよい。また、特異的な抗原のIC50が他の抗原の1/Xである場合、当該特異的な抗原の反応性を、他の抗原に対する反応性のX倍であると表現することもできる。好ましくは、他の抗原の反応性は、特異的な抗原に対して20%、15%、10%、5%、4%、3%、2%または1%未満である。本発明の好ましい態様において、本発明の抗体は、NCC−ST−439抗原に反応し、DUPAN−2抗原に反応しない。
本明細書において、「抗体」は、4つのポリペプチド鎖、ジスルフィド結合で相互に連結された2つの重鎖(H)と2つの軽鎖(L)を含む免疫グロブリン分子を意味する。各重鎖は、重鎖の変更可能領域(「HCVR」又は「VH」)及び重鎖の定常領域(CH、CH及びCHドメインを含む)を含む。各軽鎖は、軽鎖の変更可能領域(「LCVR」又は「VL」)及び軽鎖の定常領域(CL)を含む。VH及びVL領域は、更に、相補性決定領域(CDR)と命名される超変異性の領域に分割され、フレームワーク(FR)と命名される多く保存できる領域に散在され得る。各VH及びVLは、3つのCDRと4つのFRを含み、アミン末端からカルボキシ末端に次の順で配置される:FR1、CDR1、FR2、CDR2、FR3、CDR3、FR4。重鎖及び軽鎖の変更可能領域は、抗原と相互作用する結合ドメインを含む。用語「抗体」は、また、抗体の全ての遺伝子組替え体、例えば、原核生物で発現する抗体、グリコシル化されていない抗体を含む。
また、Padlan(1995 FASEB J. 9:133−139)、Vajdos et al. 2002 J Mol Biol 320:415−428に示されるように、実際にはCDR残基の一部のみが抗原に接触することが知られており、抗原に接触しないCDR残基は、ChothiaのCDRの外側に存在するKabatのCDRの領域から、分子モデリングにより、または経験的に特定できる。CDR又はその一つ又は複数の残基が除去される場合、それは、普通は、別のヒト抗体配列又はそのような配列のコンセンサスにおいて対応する位置を占めるアミノ酸で置換される。CDR及びアミノ酸内で置換する位置は、また、経験的に選択できる。経験的置換は保存的又は非保存的置換であってもよい。
本明細書において、抗体の「抗原結合フラグメント」は、抗原(例えば、NCC−ST−439)に特異的に結合する能力を保持する抗体の1つ又はそれ以上のフラグメントを意味する。抗体の「抗原結合フラグメント」内に包含される結合フラグメントの非限定的な例は:(i)VL、VH、CL及びCHドメインより成る1価のフラグメントである、Fabフラグメント;(ii)ヒンジ領域におけるジスルフィド橋により結合された2つのFabフラグメントを含む2価のフラグメントである、F(ab′)フラグメント;(iii)VH及びCHドメインより成るFdフラグメント;(iv)抗体の単一アームのVL及びVHドメインより成るFvフラグメント;(v)VHドメインより成るdAbフラグメント(Ward et al., (1989) Nature 341: 544−546);(vi)単離された相補性決定領域(CDR);及び(vii)合成リンカーで、場合により、結合されてもよい2つ又はそれ以上の単離されたCDRの組合せ;を含む。また、単一鎖Fv(scFv)として知られるように、遺伝子組み換え法を用いて、合成リンカーによりVL及びVH領域を対に形成する単一タンパク質鎖として作ることもできる(Bird et al. (1988) Science 242: 423−426; and Huston et al. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 5879−5883)。また、「抗原結合フラグメント」は、(i)免疫グロブリンヒンジ領域ポリペプチドに融合された結合ドメインポリペプチド;(ii)ヒンジ領域に融合された免疫グロブリン重鎖CH2定常領域;及び(iii)CH2定常領域に融合された免疫グロブリン重鎖CH3定常領域;を含む結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質であってもよい。これらの抗体フラグメントは、当業者に公知の従来技術を用いて得られる。
本発明に使用可能な抗体又はその抗原結合フラグメントは、鳥、哺乳類を含むいかなる動物起源であってもよい。好ましくは、抗体又はフラグメントは、ヒト、チンパンジ、齧歯動物(例えば、マウス、ラット、モルモット、又はウサギ)、ニワトリ、シチメンチョウ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ラクダ、ウシ、ウマ、ロバ、ネコ、又はイヌ起源である。本発明の抗体は、ある種から誘導された抗体の定常領域が、他種から誘導された抗原結合サイトと組み合わされたキメラ分子を含む。更に、本発明の抗体は、非ヒト種(例えば、マウス起源)から誘導された抗体の抗原結合サイトと、ヒト起源の定常領域とフレームワーク領域を組合せたヒト化分子を含む。
本発明の抗体は、当該抗体を発現するハイブリドーマ、または、遺伝子組み換えにより当該抗体を発現するホスト細胞から得ることができる。ホスト細胞として、例えば、CHO細胞、リンパ球細胞、大腸菌などの細菌細胞、及び酵母などの真菌細胞を用いることができる。
また、本発明の抗体は、遺伝子組み換え技術を用いて遺伝子導入された非ヒト動物又は植物において製造することができる。
本発明における抗体として、例えばハイブリドーマS18201R、ハイブリドーマS18202R、ハイブリドーマS18203RまたはハイブリドーマS18204Rが産生するモノクローナル抗体が好ましい。上記ハイブリドーマは下記のようにブダペスト条約に基づき国際寄託されている。
寄託機関の名称:独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター、寄託機関の住所:千葉県木更津市かずさ鎌足2−5−8 122号室(郵便番号292−0818)、寄託日:2018年5月17日。
受託番号:NITE BP−02717(ハイブリドーマ S18201R)
受託番号:NITE BP−02718(ハイブリドーマ S18202R)
受託番号:NITE BP−02719(ハイブリドーマ S18203R)
受託番号:NITE BP−02720(ハイブリドーマ S18204R)
本明細書において、「アルキル又はアルキル基」は直鎖状、分枝鎖状、環状、又はそれらの組み合わせからなる脂肪族炭化水素基のいずれであってもよい。アルキル基の炭素数は特に限定されないが、例えば、炭素数1〜20個(C1〜20)、炭素数1〜15個(C1〜15)、炭素数1〜10個(C1〜10)であり得る。
アルキル基は任意の置換基を1個以上有していてもよい。例えば、C1〜8アルキルには、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、neo−ペンチル、n−ヘキシル、イソヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル等が含まれる。該置換基としては、例えば、アルコキシ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子のいずれであってもよい)、アミノ基、モノ若しくはジ置換アミノ基、置換シリル基、又はアシルなどを挙げることができるが、これらに限定されることはない。アルキル基が2個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
本明細書中において、「アルキレン」とは、直鎖状または分枝状の飽和炭化水素からなる二価の基を意味する。
本明細書において、ある官能基について「置換されていてもよい」と定義されている場合には、置換基の種類、置換位置、及び置換基の個数は特に限定されず、2個以上の置換基を有する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、スルホ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、オキソ基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。これらの置換基にはさらに置換基が存在していてもよい。このような例として、例えば、ハロゲン化アルキル基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
本明細書において、「NCC−ST−439抗原」は、NCC−ST−439抗体が認識すると報告されている(Kumamoto. K. et.al. Biochem. Biophys. Res. Commun. (1998), 247(2): 514−17)下記の構造を有する糖鎖を意味する。
Figure 2019189882
本明細書において、「DUPAN−2抗原」は、DUPAN−2抗体が認識すると報告されている(Kawa. S. et.al. Pancreas(1994), 9(6): 692−697)下記の構造を有する糖鎖を意味する。
Figure 2019189882
本明細書において、「NCC−ST−439抗原結合ペプチド」とは、生体内の腫瘍細胞などで発見される、NCC−ST−439抗原が結合したペプチドを意味する。
(NCC−ST−439抗原と特異的に反応する抗体の作製方法)
本発明のNCC−ST−439抗原を特異的に認識する抗体は、図1に概要を示す方法で取得される。具体的には、従来の腫瘍マーカー反応性抗体が、腫瘍細胞自体を抗原として単離されたものであったのに対して(図1A)、本発明によるNCC−ST−439抗原と特異的に反応する抗体を作製する方法では(図1B)、NCC−ST−439抗原を構成する糖鎖をリンカーを介して高分子化合物に担持させ、これをマウス等の哺乳動物に免疫する。Antibodies,A Laboratory Manual(Cold Spring Harbor Laboratory Press,(1988))などに記載される既知の方法により、当該動物の脾臓細胞あるいはリンパ節細胞を摘出し、ミエローマ細胞と細胞融合させることによりハイブリドーマを作製する。作製したハイブリドーマ細胞集団から、癌細胞と特異的に反応する抗体を産生するものを単離する。
従来の方法では、最終的に抗体が取得されてからエピトープを解析する必要があったのに対して、本件発明の方法では免疫原とエピトープが一致しているため効率的に抗体作製可能であり、特定の糖鎖抗原と特異的に反応する抗体を取得することができる。但し、糖鎖合成において高度な技術を必要とする。
リンカーの構造は特に限定されないが、例えば、C1〜C12の置換されてもよいアルキル基、アルキレン基、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、アミノ酸、ペプチドなどを用いることができる。
高分子化合物は特に限定されないが、例えば、アルブミン、オボアルブミン、緑膿菌外毒素、破傷風毒素、リシン毒素、ジフテリア毒素、コレラ毒素、易熱性エンテロトキシン、キーホールリンペットヘモシアニン、上皮細胞増殖因子、線維芽細胞増殖因子、トランスフェリン、血小板由来増殖因子、ポリ−L−リジン、ポリ−L−グルタミンなどのタンパク質を用いることができる。
本発明のNCC−ST−439抗原が結合した高分子化合物は、NCC−ST−439抗原結合ペプチドの一部を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。好ましい態様において、本発明のNCC−ST−439抗原が結合した高分子化合物は、NCC−ST−439抗原結合ペプチド部分を含まない。
ハイブリドーマの作製は、当該分野で公知の方法に従って行うことができ、例えば、ポリエチレングリコール法、センダイウイルスを用いた方法、電流を利用する方法などを採用することができる。得られたハイブリドーマは、公知の方法に従って増殖させることができ、産生される抗体の性質を確認しつつ所望のハイブリドーマを選択することができる。ハイブリドーマのクローニングは、例えば限界希釈法や軟寒天法などの公知の方法により行うことが可能である。
得られた抗体は、上記ハイブリドーマから直接産生する以外に、遺伝子組み換えにより当該抗体を発現するホスト細胞を調製し、当該ホスト細胞から得ることができる。ホスト細胞として、例えば、CHO細胞、リンパ球細胞、大腸菌などの細菌細胞、及び酵母などの真菌細胞を用いることができる。
なお、上記抗体の作製方法は、NCC−ST−439抗原に限定されず、他の公知の糖鎖タンパク質の糖鎖抗原に対して特異的な抗体を作製するために用いることができる。例えば、同様の方法により、上記DUPAN−2抗原と特異的に反応するモノクローナル抗体を作製することができた。
(本発明の抗体の用途)
本発明の抗体は、腫瘍マーカーの検出として、生体試料中のNCC−ST−439抗原を検出するための免疫測定方法に用いることができる。具体的には、抗体を用いて生体試料中のムチン腫瘍マーカーを検出するための様々な公知の方法を利用することができ、例えば、酵素結合イムノソルベントアッセイ(ELISA)、ラジオイムノアッセイ(RIA)、免疫蛍光測定法、免疫沈降法、平衡透析、免疫拡散法およびその他の技法をもちいることができるが、これらに限定されない(例えばHarlow and Lane,Antibodies:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,1988;Weir,D.M.,Handbook of Experimental Immunology,1986,Blackwell Scientific,Boston参照)。一つの態様において、本発明の抗体は、不溶性担体上に固定された固定(固相)化抗体や、標識物質で標識した標識抗体として使用することができる。このような固定化抗体や標識抗体はいずれも本発明の範囲に包含される。例えば、不溶性担体に本発明の抗体を物理的に吸着させ、あるいは化学的に結合(適当なスペーサーを介してもよい)させることにより固定化抗体を製造することができる。不溶性担体としては、ポリスチレン樹脂などの高分子基材、ガラスなどの無機基材、セルロースやアガロースなどの多糖類基材などからなる不溶性担体を用いることがでる。その形状は特に限定されず、板状(例えば、マイクロプレートやメンブレン)、ビーズあるいは微粒子状(例えば、ラテックス粒子や磁性粒子)、筒状(例えば、試験管)など任意の形状を選択できる。
標識抗体を製造するための標識物質としては、例えば酵素、蛍光物質、化学発光物質、ビオチン、アビジン、又は放射性同位体、金コロイド粒子、着色ラテックスなどが挙げられる。標識物質と抗体との結合法としては、当業者に利用可能なグルタルアルデヒド法、マレイミド法、ピリジルジスルフィド法、又は過ヨウ素酸法などの方法を用いることができる。固定化抗体や標識抗体の種類、及びそれらの製造方法は特に限定されることはなく、例えば、パーオキシダーゼやアルカリホスファターゼ(以下、ALPということがある)などの酵素を標識物質として用いることができる。この場合、当該酵素の特異的基質(酵素が西洋ワサビパーオキシダーゼ(以下、HRPということがある)の場合には、例えば1,2−フェニレンジアミン(以下、OPDということがある)あるいは3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン、ALPの場合には、p−ニトロフェニルホスフェートなど)を用いて酵素活性を測定することができる。ビオチンを標識物質として用いる場合にはアビジンあるいは酵素修飾アビジンを反応させるのが一般的である。
本発明の抗体は、上記免疫測定方法に用いるための免疫測定試薬として提供され得る。当該試薬は、本発明の抗体に加えて、当該免疫測定方法の実施に必要な他の構成要素、例えば、緩衝液、保存剤等を含んでもよい。
一態様において、例えば本発明の抗体が酵素を標識物質として含む場合には、その特異的基質を含む試薬と共に、キットの形態で提供されてもよい。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
〔試験例1〕NCC−ST−433抗原特異的なモノクローナル抗体の製造
1.材料
(1)NCC−ST−439修飾マレイミド、NCC−ST−439糖ペプチド、各種糖鎖関連化合物
(2)フロインド完全アジュバント:和光純薬工業社製,014−09541
(3)ミエローマ細胞(SP2/O)
(4)RPMI1640, GlutaMAX:GIBCO社製,61870−036
(5)Fetal Bovine Serum (FBS):BIOLOGICAL INDUSTRIES社製,04−001−1A
(6)HAT 培地:コスモバイオ社製,16213004
(7)96穴プレート:NUNC,167008
(8)HRP標識ヤギ抗ラットIgG (H & L)抗体:Southern Biotech社 製,3050−05
(9)「ラナザイム(登録商標)ST−439プレート」:カイノス/日本化薬;HRP標識NCC−ST−439抗体(既存抗体)および標準液(NCC−ST−439標準品)を構成試薬として含む
2.免疫原用NCC−ST−439修飾マレイミド又はNCC−ST−439糖鎖付加ペプチド架橋タンパク質の調製
糖鎖修飾マレイミドの架橋は、ヒトトランスフェリンを還元し、還元されたヒトトランスフェリンと糖鎖マレイミドとを重量比4:1にてPBS中で混合し、室温で2時間反応させ、4℃で一晩放置した。その後、透析によりバッファーをPBSに置換した。
糖ペプチドの架橋は、マレイミド活性化OVAと糖ペプチドを重量比4:1でPBS中で混合し、室温で2時間反応させ、透析によりバッファーをPBSに置換し、免疫用コンジュゲート液とした。
3.抗NCC−ST−439モノクローナル抗体産生ハイブリドーマの作製
(3−1)動物への免疫
前記免疫用コンジュゲート液(0.2〜2mg/ml)とフロインド完全アジュバンドを等量ずつ混合して調製したエマルジョンを用い、F344ラットに1匹あたり10〜40μgを注射した。さらに、1週間の間隔で7〜8回、該エマルジョンの注射を繰り返した。尾部静脈より採血して得た抗血清中の抗体価を、後述する抗原固相化ELISA法にて測定した。
(3−2)1次スクリーニング(抗原固相化ELISA法)
前記免疫動物抗血清中の抗NCC−ST−439抗体の存在を、免疫用コンジュゲート液と同様の方法で作製した、NCC−ST−439とBSAとのコンジュゲート液を固相化したELISA法(抗原固相化ELISA法)で確認した。抗原固相化ELISA法の詳細は以下の通りである。
(3−2−1)抗原固相化ELISA用プレートの作製
NCC−ST−439糖ペプチドとBSAとのコンジュゲート液を0.1μg/mLになるよう、150mM塩化ナトリウムを含む20mMリン酸緩衝液(pH7.2;以下、PBSという)に溶解し、該溶解液50μLを96穴マイクロプレートの各ウエルに分注して、室温で2時間又は4℃で一晩静置した。
前記各ウエルを0.05%Tween(登録商標)20を含むPBS(以下、PBSTという)400μLで3回洗浄した後、1%牛血清アルブミンを含むPBST(以下、BSA−PBSTという)100μLを加え、室温で1時間又は4℃で一晩ブロッキングを行った。これをELISA用プレートとした。
(3−2−2)抗原固相化ELISA法
前記ELISA用プレートの各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、BSA−PBSTで1500倍から13500倍に希釈した免疫動物抗血清及び非免疫動物血清50μLを前記各ウエルに添加し、室温で1時間静置した。 前記各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、BSA−PBSTで5000倍希釈したHRP標識ラットIgG(H&L)を50μL前記各ウエルに分注し、室温で1時間静置した。前記各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、0.2%オルトフェニレンジアミン及び0.02%過酸化水素を含むクエン酸緩衝液(pH5.0)50μLを加え、室温で10分間放置後、1.5N硫酸50μLを加えて酵素反応を停止させ、波長492nmにおける吸光度を測定した。測定の結果、抗体価の高かったマウスから、脾臓もしくはリンパ節を摘出して、脾臓由来細胞もしくはリンパ節由来細胞を調製し、細胞融合に用いた。
(3−2)試験結果
結果を図2に示す。非免疫動物血清と比較して免疫動物抗血清は何れも希釈倍率が低いほど、高い吸光度を示した。この測定系では、吸光度は動物の血清中に含まれるNCC−ST−439に対する抗体濃度に依存する。つまり、前述の結果は、免疫動物抗血清には非免疫動物の血清と比較して、より高い濃度のNCC−ST−439に対する抗体を含み、抗体価が高い、ということを示している。測定の結果、抗体価の高かったラットから、脾臓もしくはリンパ節を摘出して、脾臓由来細胞もしくはリンパ節由来細胞を調製し、細胞融合に用いた。
(4)細胞融合
前記脾臓由来細胞もしくはリンパ節由来細胞のいずれかとミエローマ細胞を細胞数で1対1の割合で混合し、電気融合した。該融合させた細胞をHAT培地に懸濁し、COインキュベータ内で37℃、5%COにて8日間培養して、融合細胞(ハイブリドーマ)を得た。
(5)ハイブリドーマの選別 (抗原固相化ELISA法)
上述の抗原固相化ELISA法において、免疫動物抗血清の代わりに融合細胞の培養上清を用いた以外は、同様の方法を行った。測定の結果、吸光度の高いウエルを抗NCC−ST−439抗体産生ハイブリドーマの存在するウエル(陽性ウエル)として選択した。
(6)クローニング
上述の1次スクリーニング及び2次スクリーニングで選択された抗NCC−ST−439抗体産生株ハイブリドーマを用いて、ハイブリドーマの単クローン化とモノクローナル抗体の精製を行った。
単クローン化は定法(限界希釈法)で行い、上述の抗原固相化ELISA法と同様の方法で陽性ウエルを選別し、最終的に4種の抗NCC−ST−439モノクローナル抗体産生ハイブリドーマを得た。これら4種のハイブリドーマS18201R、S18202R、S18203R、S18204Rが産生するモノクローナル抗体を、それぞれS18201R抗体、S18202R抗体、S18203R抗体、S18204R抗体と呼ぶ。
〔試験例2〕本発明のモノクローナル抗体のエピトープ分析
1.試験方法
S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体と反応するNCC−ST−439のエピトープが、既存抗体と近似であるかについて、以下に記述する競合ELISAにより確認した。先ず、上述の抗原固相化ELISA法と同様の方法でELISA用プレートを作製した。また、BSA−PBSTを溶媒として、2倍希釈した既存抗体と2−8倍希釈したS18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体産生ハイブリドーマ培養上清及びNCC−ST−439に反応しないコントロール抗体を産生するハイブリドーマ培養上清を混合した。これらを混合液とする。ELISA用プレートの各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、上述の混合液をそれぞれ50μL/wellずつ分注し、室温で1時間静置した。
次いで、前記各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、0.2%オルトフェニレンジアミン及び0.02%過酸化水素を含むクエン酸緩衝液(pH5.0)50μLを加え、室温で10分間静置後、1.5N硫酸50μLを加えて酵素反応を停止させ、波長492nmにおける吸光度を測定した。
2.試験結果
結果を図3に示す。NCC−ST−439に反応しないコントロール抗体と既存抗体を混合した場合には、吸光度の減少が観察されなかった。一方、S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体と既存抗体を混合した場合には、吸光度の減少が観察された。この測定系では、吸光度は、プレートに固相化したNCC−ST−439とBSAとのコンジュゲートに結合した既存抗体の量に依存する。つまり、S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体の添加により吸光度が減少するということは、溶液中のS18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体が、既存抗体とコンジュゲートとの結合部位近傍に結合し、既存抗体とコンジュゲートとの結合を阻害していることを示す。従って、S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体は、既存抗体と近似のエピトープを認識することがわかった。
〔試験例3〕本発明のモノクローナル抗体の特異性分析
1.試験方法
S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体の特異性を、以下に記述する競合ELISAにより確認した。先ず、上述の抗原固相化ELISA法と同様の方法でELISA用プレートを作製した。また、BSA−PBSTを溶媒として、80−125倍希釈したS18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体産生ハイブリドーマ培養上清及び30倍希釈したHRP標識既往NCC−ST−439抗体を、0.1−10μg/mLに調製したNCC−ST−439の糖マレイミドとBSAのコンジュゲート、DUPAN−2の糖マレイミドとBSAのコンジュゲート及び精製糖鎖Sialyl Lewis X(sLex)と混合した。これらを混合液とする。ELISA用プレートの各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、上述、S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体産生ハイブリドーマ培養上清と各糖鎖関連化合物の混合液をそれぞれ50μL/wellずつ分注し、室温で1時間静置した。その他のウエルにはBSA−PBSTを50μL/wellずつ分注し、室温で1時間静置した。前記各ウエルのうちS18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体産生ハイブリドーマ培養上清と各糖鎖関連化合物の混合液を分注したウエルはPBST400μLで3回洗浄した後、BSA−PBSTで5000倍希釈したHRP標識ラットIgG(H&L)を50μL/wellずつ分注し、室温で1時間静置した。前記各ウエルのうち、BSA−PBSTを50μL/wellずつ分注したウエルには既存抗体と各糖鎖関連化合物の混合液を50μL/wellずつ分注し、室温で1時間静置した。
次いで、前記各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、0.2%オルトフェニレンジアミン及び0.02%過酸化水素を含むクエン酸緩衝液(pH5.0)50μLを加え、室温で10分間静置後、1.5N硫酸50μLを加えて酵素反応を停止させ、波長492nmにおける吸光度を測定した。
2.試験結果
結果を図4a,b,c,d,eに示す。既存抗体を用いた場合には、NCC−ST−439のコンジュゲートを混合した場合に吸光度の減少が観察された。また、DUPAN−2のコンジュゲートを高濃度で混合した場合にNCC−ST−439の場合よりは軽度の吸光度の減少が観察された(図4a)。一方、S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体を用いた場合には、NCC−ST−439のみで吸光度の減少が観察された(図4b,c,d,e)。この測定系では、吸光度は、プレートに固相化したNCC−ST−439とBSAとのコンジュゲートに結合した抗体の量に依存する。つまり、各糖鎖関連化合物の添加により吸光度が減少するということは、溶液中の遊離の糖鎖関連化合物が、溶液中の抗体と反応し、抗体と固相化したコンジュゲートとの結合を阻害することを示している。従って、S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体はDUPAN−2に反応せず、NCC−ST−439特異的に反応することを示している。
〔試験例4〕精製糖鎖に対する競合ELISAによる特異性評価
1.材料
各種糖鎖
2.試験方法
S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体の特異性を、以下に記述する競合ELISAにより確認した。先ず、前述の抗原固相化ELISA法と同様の方法でELISA用プレートを作製した。また、BSA−PBSTを溶媒として225から500ng/mLに希釈したS18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体をBSA−PBSTで段階希釈した糖鎖(図5)と混合した。これらを混合液とする。ELISA用プレートの各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、上述、S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体産生ハイブリドーマ培養上清と各糖鎖の混合液をそれぞれ50μL/wellずつ分注し、室温で1時間静置した。PBST400μLで3回洗浄した後、BSA−PBSTで5000倍希釈したHRP標識ラットIgG(H&L)を50μL/wellずつ分注し、室温で1時間静置した。
次いで、前記各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、0.2%オルトフェニレンジアミン及び0.02%過酸化水素を含むクエン酸緩衝液(pH5.0)50μLを加え、室温で10分間静置後、1.5N硫酸50μLを加えて酵素反応を停止させ、波長492nmにおける吸光度を測定し、糖鎖を加えていない場合の吸光度を100%として反応率を算出した。
3.試験結果
結果を図6a,b,c,dに示す。S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体を用いた場合には、NCC−ST−439のみで吸光度の減少が観察された(図6a、b、c、d)。この測定系では、吸光度は、プレートに固相化したNCC−ST−439とBSAとのコンジュゲートに結合した抗体の量に依存する。つまり、各糖鎖の添加により吸光度が減少するということは、溶液中の遊離の糖鎖が、溶液中の抗体と反応し、抗体と固相化したコンジュゲートとの結合を阻害することを示している。つまり、S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体は、NCC−ST−439特異的に反応することを示している。
〔試験例5〕検体及びNCC−ST−439標準品に対する反応性
1.材料
HRP標識ストレプトアビジン(Thermo Fisher社製、21126)
2.試験方法
各抗体を用いたサンドウィッチELISAにより、血清検体中に含まれるNCC−ST−439を測定できるか試験した。サンドウィッチELISAの詳細は以下である。
(2−1)サンドウィッチELISA用プレートの作製
S18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体含有液をそれぞれ5μg/mLになるよう、150mM塩化ナトリウムを含む20mMリン酸緩衝液(pH7.2;以下、PBSという)に溶解し、該溶解液50μLをそれぞれ96穴マイクロプレートの各ウエルに分注して、室温で2時間静置した。
前記各ウエルを0.05%Tween(登録商標)20を含むPBS(以下、PBSTという)400μLで3回洗浄した後、1%牛血清アルブミンを含むPBST(以下、BSA−PBSTという)100μLを加え、室温で1時間ブロッキングを行った。これをELISA用プレートとした。
(2−2)サンドウィッチELISA法
前記ELISA用プレートの各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、BSA−PBSTで段階希釈した10例の癌患者血清50μL及びBSA−PBSTで段階希釈したNCC−ST−439標準品を前記各ウエルに添加し、室温で1時間静置した。
前記各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、BSA−PBSTで2μg/mLに希釈したビオチン標識したS18201R、S18202R、S18203R、S18204R抗体を同一の抗体を固相した前記プレートに50μL各ウエルに分注し、室温で1時間静置した。前記各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、BSA−PBSTで0.2μg/mLに希釈したHRP標識ストレプトアビジンを50μL前記各ウエルに分注し、室温で1時間静置した。前記各ウエルをPBST400μLで3回洗浄した後、0.2%オルトフェニレンジアミン及び0.02%過酸化水素を含むクエン酸緩衝液(pH5.0)50μLを加え、室温で10分間放置後、1.5N硫酸50μLを加えて酵素反応を停止させ、波長492nmにおける吸光度を測定した。癌患者血清を用いた場合には、NCC−ST−439標準品を用いて測定した吸光度を検量線として、NCC−ST−439濃度を測定した。
3.試験結果
結果を図7a,b,c,d,eに示す。NCC−ST−439標準品濃度依存的に吸光度が増大している(図7a,b,c,d)。つまりこのことは、抗体が標準品に含まれるNCC−ST−439抗原と反応していることを示す。更に、本試験の癌患者血清を用いた際の吸光度と市販ELISAキットで測定したNCC−ST−439の値は、相関係数0.99以上の近似直線として比例していた(図7e)。つまり、本発明の抗体は既存のNCC−ST−439抗体と同様に、癌患者血清中のNCC−ST−439を測定できることが示された。
以上具体例を用いて本発明を説明したが、本発明の範囲は上記具体例に限定されるものではない。当業者は本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることを理解する。

Claims (9)

  1. 下記糖鎖構造を有するNCC−ST−439抗原
    Figure 2019189882
    と反応し、かつ
    下記糖鎖構造を有するDUPAN−2抗原
    Figure 2019189882
    と反応しない抗体およびその抗原結合フラグメント。
  2. DUPAN−2抗原に対する反応性が、NCC−ST−439抗原に対する反応性の10%未満である、請求項1に記載の抗体またはその抗原結合フラグメント。
  3. DUPAN−2抗原に対する反応性が、NCC−ST−439抗原に対する反応性の1%未満である、請求項1に記載の抗体またはその抗原結合フラグメント。
  4. ラット抗体である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合フラグメント。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合フラグメントを製造する方法であって、
    前記NCC−ST−439抗原を結合した高分子化合物を動物に免疫する工程を含む、前記方法。
  6. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合フラグメントを産生する細胞を製造する方法であって、
    前記NCC−ST−439抗原を結合した高分子化合物を動物に免疫する工程を含む、前記方法。
  7. 前記NCC−ST−439抗原と結合した高分子化合物が、NCC−ST−439抗原結合ペプチドのペプチド部分を含まない、請求項5または6に記載の方法。
  8. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合フラグメントを用いることを特徴とする、免疫測定方法。
  9. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の抗体またはその抗原結合フラグメントを含む、免疫測定試薬。
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