RU2722398C1 - Monoclonal antibody to heat shock protein 70 - Google Patents
Monoclonal antibody to heat shock protein 70 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722398C1 RU2722398C1 RU2019125346A RU2019125346A RU2722398C1 RU 2722398 C1 RU2722398 C1 RU 2722398C1 RU 2019125346 A RU2019125346 A RU 2019125346A RU 2019125346 A RU2019125346 A RU 2019125346A RU 2722398 C1 RU2722398 C1 RU 2722398C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hsp70
- antibodies
- cells
- monoclonal antibody
- antibody
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K16/00—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
- C07K16/18—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
- C07K16/32—Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against translation products of oncogenes
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Oncology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биотехнологии и иммунологии. Представлено моноклональное антитело против неодетерминанты белка теплового шока 70 (БТШ70), которая образуется при взаимодействии БТШ70 с поверхностью цитоплазматической мембраны опухолевой клетки. Антитело может быть использовано для создания нового лекарственного препарата для тераностики опухолей.The invention relates to biotechnology and immunology. A monoclonal antibody is presented against the non-determinants of heat shock protein 70 (HSP70), which is formed by the interaction of HSP70 with the surface of the cytoplasmic membrane of the tumor cell. The antibody can be used to create a new drug for theranostomy of tumors.
При разработке лекарственных средств нового поколения приоритет имеют препараты для «таргетной» терапии. Наиболее интересными и перспективными объектами в этой области фармакологии являются терапевтические антитела, которые прямо взаимодействуют с молекулой-патогеном, нейтрализуя его действие. В настоящее время разработано большое количество нейтрализующих антител, которые используются для лечения аутоиммунных, инфекционных заболеваний и отдельных видов рака [Ribatti D. From the discovery of monoclonal antibodies to their therapeutic application: An historical reappraisal // Immunology Letters 2014, 161: 96-99; Shepard H.M., Phillips G.L., Thanos C., Feldmann M. Developments in therapy with monoclonal antibodies and related proteins // Clin Med (Lond). 2017; 17(3): 220-232].When developing a new generation of drugs, priority is given to drugs for targeted therapy. The most interesting and promising objects in this field of pharmacology are therapeutic antibodies that directly interact with the pathogen molecule, neutralizing its effect. A large number of neutralizing antibodies have been developed that are used to treat autoimmune, infectious diseases and certain types of cancer [Ribatti D. From the discovery of monoclonal antibodies to their therapeutic application: An historical reappraisal // Immunology Letters 2014, 161: 96-99 ; Shepard H.M., Phillips G.L., Thanos C., Feldmann M. Developments in therapy with monoclonal antibodies and related proteins // Clin Med (Lond). 2017; 17 (3): 220-232].
Семейство белков теплового шока 70 (БТШ70) - семейство повсеместно присутствующих белков, которые выполняют функции шаперонов. БТШ70, иначе называемый БТШ1А1, представляет собой стресс-индуцируемый белок, который сверхэкспрессируется как в цитоплазме, так и на цитоплазматической мембране опухолевых, апоптотических и подвергнутых стрессу клеток, но слабо представлен (почти отсутствует) на мембране изотипических и нормальных клеток [Stangl S., Gehrmann М., Riegger J., Kuhs K., Riederer I., Sievert W., Hube K., Mocikat R., Dressel R., Kremmer E., Pockley A.G., Friedrich L., Vigh L., Skerra A., Multhoff G. Targeting membrane heat shock protein 70 (Hsp70) on tumors by cmHsp70.1 antibody // PNAS USA, 2011, 108(2): 733-738]. Считается, что увеличение уровня БТШ70 в опухолевой клетке, в том числе и на ее поверхности, является признаком агрессивности опухоли, связано с резистентностью опухоли к химио- и радиотерапии и с ее способностью к метастазированию, а также защищает опухолевые клетки от апоптотической гибели. Показано также, что экспонированые на плазматической мембране опухолевых клеток молекулы БТШ70 структурно отличаются как от свободных БТШ70, так и от связанных с мембранами нормальных клеток [Tamura Y, Tsuboi N, Sato N, Kikuchi K. 70 kDa heat shock cognate protein is a transformation-associated antigen and a possible target for the host's anti-tumor immunity // J Immunol. 1993; 151(10): 5516-5524]. Следовательно, БТШ70 на мембране опухолевой клетки может служить перспективной мишенью для диагностики и таргетной терапии рака, осуществляемых с помощью специально полученных неоэпитоп-специфических анти-БТШ70 антител, конъюгированных с цитостатиком, радионуклидом или репортерной меткой [Shevtsov М, Huile G, Multhoff G. Membrane heat shock protein 70: a theranostic target for cancer therapy // Philos Trans R Soc Lond В Biol Sci. 2017; 373(1738): 20160526].The heat shock protein family 70 (HSP70) is a family of ubiquitous proteins that act as chaperones. HSP70, otherwise called HSP1A1, is a stress-induced protein that is overexpressed both in the cytoplasm and on the cytoplasmic membrane of tumor, apoptotic and stressed cells, but is poorly present (almost absent) on the membrane of isotypic and normal cells [Stangl S., Gehrmann M., Riegger J., Kuhs K., Riederer I., Sievert W., Hube K., Mocikat R., Dressel R., Kremmer E., Pockley AG, Friedrich L., Vigh L., Skerra A. , Multhoff G. Targeting membrane heat shock protein 70 (Hsp70) on tumors by cmHsp70.1 antibody // PNAS USA, 2011, 108 (2): 733-738]. It is believed that an increase in the level of HSP70 in the tumor cell, including on its surface, is a sign of tumor aggressiveness, is associated with the resistance of the tumor to chemo and radiotherapy and its ability to metastasize, and also protects the tumor cells from apoptotic death. It was also shown that HSP70 molecules exposed on the plasma membrane of tumor cells are structurally different from both free HSP70 and normal cells associated with membranes [Tamura Y, Tsuboi N, Sato N, Kikuchi K. 70 kDa heat shock cognate protein is a transformation- associated antigen and a possible target for the host's anti-tumor immunity // J Immunol. 1993; 151 (10): 5516-5524]. Therefore, HSP70 on the tumor cell membrane can serve as a promising target for the diagnosis and targeted therapy of cancer using specially prepared neoepitope-specific anti-HSP70 antibodies conjugated with a cytostatic, radionuclide or reporter tag [Shevtsov M, Huile G, Multhoff G. Membrane heat shock protein 70: a theranostic target for cancer therapy // Philos Trans R Soc Lond In Biol Sci. 2017; 373 (1738): 20160526].
В связи с этим, получение моноклональных антител, избирательно распознающих только детерминанты, характерные для встроенного в мембрану опухолевой клетки БТШ70, является актуальной задачей, решение которой приведет к получению уникального инструмента для тераностики опухолей [Fujita Y, Nakanishi Т, Miyamoto Y, Hiramatsu M, Mabuchi H, Miyamoto A, Shimizu A, Takubo T, Tanigawa N. Proteomics-based identification of autoantibody against heat shock protein 70 as a diagnostic marker in esophageal squamous cell carcinoma // Cancer Lett. 2008; 263(2): 280-290; Gehrmann M, Specht HM, Bayer С, Brandstetter M, Chizzali В, Duma M, Breuninger S, Hube K, Lehnerer S, van Phi V, Sage E, Schmid ТЕ, Sedelmayr M, Schilling D, Sievert W, Stangl S, Multhoff G1. Hsp70 - a biomarker for tumor detection and monitoring of outcome of radiation therapy in patients with squamous cell carcinoma of the head and neck // Radiat Oncol. 2014; 9: 131].In this regard, obtaining monoclonal antibodies that selectively recognize only determinants specific for the HSP70 tumor cell integrated into the membrane of the tumor cell is an urgent task, the solution of which will lead to the creation of a unique tool for tumor theranostics [Fujita Y, Nakanishi T, Miyamoto Y, Hiramatsu M, Mabuchi H, Miyamoto A, Shimizu A, Takubo T, Tanigawa N. Proteomics-based identification of autoantibody against
Известные коммерческие антитела, такие как SPA-820 (Stressgen), H553220-clone7 (BD Pharmingen), клон H5147 BRM-22 (Sigma), 0A500 поликлональный (Dako), MS-482 клон W27 (NeoMarkers), МА3-006 и MA3-009, которые связываются с нативным БТШ70, не распознают неодетерминанту этого белка, образующуюся на мембране опухолевой клетки, что не позволяет рассматривать их возможное использование в качестве лекарственных препаратов или основы для создания лекарственных форм.Known commercial antibodies such as SPA-820 (Stressgen), H553220-clone7 (BD Pharmingen), clone H5147 BRM-22 (Sigma), 0A500 polyclonal (Dako), MS-482 clone W27 (NeoMarkers), MA3-006 and MA3 -009, which bind to native HSP70, do not recognize the non-determinant of this protein formed on the membrane of the tumor cell, which does not allow us to consider their possible use as drugs or the basis for creating dosage forms.
Известны моноклональные антитела [RU 2380413, RU 2381271], которые связываются с БТШ70, экспонированным на поверхности клеток. Однако, эти антитела распознают как БТШ70, связанный с мембраной живых клеток, так и свободный растворимый БТШ70.Monoclonal antibodies are known [RU 2380413, RU 2381271], which bind to HSP70 exposed on the surface of cells. However, these antibodies recognize both HSP70 bound to the membrane of living cells and free soluble HSP70.
Известно моноклональное антитело cmHsp70.1 (MultiImmune, Germany), распознающее последовательность TKDNNLLGRFELSG С-концевого домена БТШ70, представленную в связанном с мембраной опухолевых клеток БТШ70 [Stangl S, Gehrmann М, Riegger J, et al. Targeting membrane heat-shock protein 70 (Hsp70) on tumors by cmHsp70.1 antibody. Proc Natl Acad Sci USA. 2010; 108(2): 733-738; ЕР1706423]. Однако оно распознает как БТШ70, связанный с мембраной опухолевых клеток, так и свободный растворимый БТШ70 [Stangl S., Gehrmann М., Riegger J., Kuhs K., Riederer I., Sievert W., Hube K., Mocikat R., Dressel R., Kremmer E., Pockley A.G., Friedrich L., Vigh L., Skerra A., Multhoff G. Targeting membrane heat shock protein 70 (Hsp70) on tumors by cmHsp70.1 antibody // PNAS USA, 2011, 108(2): 733-738].A monoclonal antibody cmHsp70.1 (MultiImmune, Germany) is recognized that recognizes the sequence TKDNNLLGRFELSG of the C-terminal domain of HSP70 presented in the membrane-bound tumor cell HSP70 [Stangl S, Gehrmann M, Riegger J, et al. Targeting membrane heat-shock protein 70 (Hsp70) on tumors by cmHsp70.1 antibody. Proc Natl Acad Sci USA. 2010; 108 (2): 733-738; EP1706423]. However, it recognizes both HSP70 bound to the tumor cell membrane and free soluble HSP70 [Stangl S., Gehrmann M., Riegger J., Kuhs K., Riederer I., Sievert W., Hube K., Mocikat R., Dressel R., Kremmer E., Pockley AG, Friedrich L., Vigh L., Skerra A., Multhoff G. Targeting membrane heat shock protein 70 (Hsp70) on tumors by cmHsp70.1 antibody // PNAS USA, 2011, 108, (2): 733-738].
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является расширение арсенала моноклональных антител к БТШ70, пригодных для клинического применения в тераностике опухолей, а также создание моноклонального антитела, которое связывается с БТШ70 на поверхности цитоплазматической мембраны опухолевой клетки и обладает низкой аффинностью к свободному нативному БТШ70.The problem to which the present invention is directed is the expansion of the arsenal of monoclonal antibodies to HSP70 suitable for clinical use in tumor theranostics, as well as the creation of a monoclonal antibody that binds to HSP70 on the surface of the cytoplasmic membrane of a tumor cell and has low affinity for free native HSP70.
Задача решена тем, что в настоящем изобретении получено новое моноклональное антитело (MAT) 8D1, распознающее БТШ70, связанный с мембраной опухолевой клетки, при этом оно обладает слабой аффинностью к нативному (растворимому) БТШ70. Полученное антитело изотипа IgG1 связывается с опухолевыми клетками, имеет низкую аффинность к свободному растворимому БТШ70, - константа диссоциации комплекса 8D1-БТШ70 в растворе Кd=2,25⋅10-5 M, а также обладает выраженным противоопухолевым эффектом в опыте на животной модели.The problem is solved by the fact that in the present invention a new monoclonal antibody (MAT) 8D1 is obtained that recognizes HSP70 associated with the membrane of the tumor cell, while it has low affinity for the native (soluble) HSP70. The obtained IgG1 isotype antibody binds to tumor cells, has low affinity for free soluble HSP70, is the dissociation constant of the 8D1-HSP70 complex in solution K d = 2.25 × 10 -5 M, and also has a pronounced antitumor effect in the experiment on the animal model.
Моноклональное антитело 8D1 содержит гипервариабельные участки (CDR) вариабельной области легкой цепи по SEQ ID NO: 1-3 и гипервариабельные участки вариабельной области тяжелой цепи по SEQ ID NO: 4-6. Сравнение последовательностей участков CDR с последовательностями известных антител к БТШ70 показало отсутствие гомологии с аналогичными участками известных антител.Monoclonal antibody 8D1 contains the hypervariable regions (CDR) of the variable region of the light chain according to SEQ ID NO: 1-3 and the hypervariable regions of the variable region of the heavy chain according to SEQ ID NO: 4-6. Comparison of sequences of CDR sites with sequences of known antibodies to HSP70 showed a lack of homology with similar sites of known antibodies.
Технология получения антитела включала в себя иммунизацию животных антигеном, представляющим собой рекомбинантный белок БТШ70, сорбированный на Octyl Si 100 Polyol 5 nm (Serva, Германия). В качестве антигенов для отбора позитивных продуцентов моноклональных антител при постановке ИФА использовали БТШ70, адсорбированный на поверхности планшетов (в этом случае антиген претерпевал конформационные изменения, сходные с иммуногеном). Для исключения продуцентов антител, распознающих нативный (растворимый) БТШ70, использовали иммуноглобулины козы к иммуноглобулинам мыши, адсорбированные на пластиковой поверхности планшетов. Далее планшеты с адсорбированными антителами инкубировали с супернатантами культивируемых клонов гибридных клеток, затем с нативным БТШ70, который детектировали поликлональными антителами кролика к БТШ70, меченых пероксидазой хрена. Позитивные клоны отбраковывали.The technology for producing antibodies included the immunization of animals with an antigen representing a recombinant HSP70 protein sorbed on Octyl Si 100
Полученное MAT 8D1 может быть использовано для получения химерных и гуманизированных антител и адресной доставки с их помощью метки или цитотоксических веществ к опухолевой клетке [Yabbarov N.G., Posypanova G.А., Е.A. Vorontsov Е.А., О.N. Popova О.N., and Е.S. Severin Е.S. Targeted Delivery of Doxorubicin: Drag Delivery System Based on РАМАМ Dendrimers // Biochemistry (Moscow), 2013, 78(8): 884-894].The resulting MAT 8D1 can be used to produce chimeric and humanized antibodies and targeted delivery of tags or cytotoxic substances to the tumor cell with their help [Yabbarov N.G., Posypanova G.A., E.A. Vorontsov E.A., O.N. Popova O.N., and E.S. Severin E.S. Targeted Delivery of Doxorubicin: Drag Delivery System Based on RAMAM Dendrimers // Biochemistry (Moscow), 2013, 78 (8): 884-894].
Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами:The invention is illustrated by the following graphic materials:
На Фиг. 1 представлена гистограмма проточной цитометрии связывания антитела 8D1 с клетками линии А549 (карцинома легкого человека). По оси абсцисс - интенсивность флюоресценции антител 8D1, меченных ФИТЦ, выраженная в условных единицах MFI, по оси ординат - число клеток.In FIG. 1 shows a histogram of flow cytometry of the binding of antibody 8D1 to cells of the A549 line (human lung carcinoma). The abscissa indicates the fluorescence intensity of 8D1 antibodies labeled with FITC, expressed in arbitrary units of MFI, and the ordinate indicates the number of cells.
На Фиг. 2 представлена гистограмма проточной цитометрии связывания антитела 8D1 с клетками линии миеломы мыши Sp2/0. По оси абсцисс - интенсивность флюоресценции антител 8D1, меченных ФИТЦ, выраженная в условных единицах MFI, по оси ординат - число клеток.In FIG. Figure 2 shows a histogram of flow cytometry of the binding of antibody 8D1 to Sp2 / 0 mouse myeloma cells. The abscissa indicates the fluorescence intensity of 8D1 antibodies labeled with FITC, expressed in arbitrary units of MFI, and the ordinate indicates the number of cells.
На Фиг. 3 представлены сенсограммы связывания БТШ70 в диапазоне концентрации 31,25-500 нМ с иммобилизованным на поверхности чипа СМ5 MAT 8D1. По оси абсцисс время в секундах, по оси ординат ответ (RU).In FIG. Figure 3 shows the HSP70 binding sensograms in the concentration range 31.25-500 nM with MAT 8D1 immobilized on the surface of the CM5 chip. The time on the abscissa is in seconds, the response is on the ordinate (RU).
На Фиг. 4 представлены кривые выживаемости животных после прививки клеток миеломы Sp2/0 при применении MAT 8D1 в качестве терапевтического средства:In FIG. 4 shows the survival curves of animals after inoculation of Sp2 / 0 myeloma cells when using MAT 8D1 as a therapeutic agent:
ряд 1 - мыши после введения миеломы Sp2/0row 1 - mice after administration of Sp2 / 0 myeloma
ряд 2 - мыши после введения миеломы Sp2/0 и 8D1 подкожноrow 2 - mice after administration of Sp2 / 0 and 8D1 myeloma subcutaneously
ряд 3 - мыши после введения миеломы Sp2/0 и 8D1 внутрибрюшинноrow 3 - mice after administration of Sp2 / 0 and 8D1 myeloma intraperitoneally
ряд 4 - мыши после введения миеломы Sp2/0, опсонизированной 8D1row 4 - mice after administration of Sp2 / 0 myeloma, opsonized with 8D1
ряд 5 - мыши после введения 8D1row 5 - mice after the introduction of 8D1
На Фиг. 5 представлена гистограмма процента выживших животных на 27-й день после прививки клеток миеломы Sp2/0 при применении MAT 8D1 в качестве терапевтического средства:In FIG. 5 shows a histogram of the percentage of surviving animals on the 27th day after inoculation of Sp2 / 0 myeloma cells when using MAT 8D1 as a therapeutic agent:
ряд 1 - мыши после введения миеломы Sp2/0row 1 - mice after administration of Sp2 / 0 myeloma
ряд 2 - мыши после введения миеломы Sp2/0 и 8D1 подкожноrow 2 - mice after administration of Sp2 / 0 and 8D1 myeloma subcutaneously
ряд 3 - мыши после введения миеломы Sp2/0 и 8D1 внутрибрюшинноrow 3 - mice after administration of Sp2 / 0 and 8D1 myeloma intraperitoneally
ряд 4 - мыши после введения миеломы Sp2/0, опсонизированной 8D1row 4 - mice after administration of Sp2 / 0 myeloma, opsonized with 8D1
ряд 5 - мыши после введения 8D1row 5 - mice after the introduction of 8D1
Изобретение поясняется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1. Подготовка белка БТШ70.Example 1. Preparation of HSP70 protein.
Белок БТШ70 для иммунизации мышей сорбировали на матрицу Octyl Si100 Polyol 5 nm (Serva, Германия) для придания белку конформационной структуры, отличной от нативной в растворе.HSP70 protein for immunization of mice was sorbed on an
Пример 2. Иммунизация мышей и скрининг гибридомы.Example 2. Immunization of mice and screening of hybridoma.
Мышей линии Balb/c иммунизировали БТШ70, модифицированным как описано в Примере 1, эмульгированным в полном адъюванте Фрейнда (ПАФ), в дозе 10 мкг на мышь в подошвенный апоневроз задних конечностей. Через 4 недели животным вводили 10 мкг этого же антигена, эмульгированного в неполном адъюванте Фрейнда (НАФ), внутрибрюшинно. На четвертый день после инъекции животных умерщвляли цервикальной дислокацией и выделяли спленоциты. Полученные клетки смешивали с клетками миеломы SP 2/0 в соотношении 1:2 и инкубировали в 50% растворе полиэтиленгликоля (ПЭГ) с молекулярной массой 1500 Да в объеме 0,7 мл 1,5 мин при комнатной температуре при постоянном перемешивании на Вортексе. К полученной суспензии последовательно, порциями по 0,7 мл, с интервалом 1 мин добавляли культуральную среду RPMI-1640 до достижения конечного объема 7 мл. После слияния клетки дважды осаждали центрифугированием с заменой культуральной среды и высевали в 96-луночные культуральные планшеты 5⋅104 клеток миеломы на лунку, в которые предварительно были внесены суточные перитонеальные макрофаги (5⋅103 клеток на лунку). Селекцию гибридом проводили в среде RPMI-1640 с добавлением 20% сыворотки плодов коров, содержащей 10-4 М гипоксантина, 4⋅10-7 М аминоптерина и 1,6⋅10-5 М тимидина.Balb / c mice were immunized with HSP70, modified as described in Example 1, emulsified in Freund's complete adjuvant (PAF), at a dose of 10 μg per mouse in plantar hind limb aponeurosis. After 4 weeks, animals were injected with 10 μg of the same antigen emulsified in Freund's incomplete adjuvant (NAF), intraperitoneally. On the fourth day after injection, the animals were sacrificed by cervical dislocation and splenocytes were isolated. The resulting cells were mixed with SP 2/0 myeloma cells in a 1: 2 ratio and incubated in a 50% solution of polyethylene glycol (PEG) with a molecular weight of 1,500 Da in a volume of 0.7 ml 1.5 min at room temperature with constant stirring on a Vortex. To the resulting suspension, RPMI-1640 culture medium was added sequentially, in 0.7 ml portions, at intervals of 1 min, until a final volume of 7 ml was reached. After fusion, the cells were precipitated twice by centrifugation to replace the culture medium and seeded in 96-well culture plates of 5 × 10 4 myeloma cells per well, into which daily peritoneal macrophages (5 × 10 3 cells per well) were previously added. Hybrid breeding was carried out in RPMI-1640 medium with the addition of 20% cow serum containing 10 -4 M hypoxanthine, 4ан10 -7 M aminopterin and 1.6⋅10 -5 M thymidine.
Первичный отбор позитивных клонов проводили по связыванию моноклональных антител, секретируемых гибридомами, с БТШ70 с использованием твердофазного ИФА. Для этого в лунки полистирольных планшетов для ИФА (Corning) вносили БТШ70 в концентрации 5 мкг/мл в 20 мМ боратном буфере с рН 8,0, содержащем 0,15 М NaCl и выдерживали в течение 20 часов во влажной камере для того, чтобы БТШ70 адсорбировался на пластиковой поверхности планшетов. По окончании адсорбции планшеты отмывали промывочным буфером (20 мМ боратный буфер с рН 8,0, содержащий 0,15 M NaCl и 0,05% Tween-20). Затем в каждую лунку вносили по 100 мкл промывочного буфера и по 50 мкл образцов культуральной жидкости, содержащих МАТ. Планшеты инкубировали при 37°С 1 час при перемешивании. По окончании инкубации проводили отмывку не связавшихся с антигеном антител промывочным буфером и вносили в лунки раствор конъюгированных с пероксидазой хрена иммуноглобулинов козы к иммуноглобулинам мыши (Sigma-Aldrich) согласно инструкции производителя. Планшеты инкубировали в течение 1 часа при перемешивании при 37°С, после чего тщательно отмывали и проводили окрашивание с помощью раствора субстрата тетраметилбензидина (ХЕМА, Москва).The primary selection of positive clones was performed by binding of monoclonal antibodies secreted by hybridomas to HSP70 using solid-phase ELISA. For this purpose, HSP70 at a concentration of 5 μg / ml was added to the wells of polystyrene ELISA plates (Corning) in 20 mM borate buffer with a pH of 8.0 containing 0.15 M NaCl and kept for 20 hours in a humid chamber so that HSP70 adsorbed on the plastic surface of the tablets. At the end of the adsorption, the plates were washed with wash buffer (20 mM borate buffer, pH 8.0, containing 0.15 M NaCl and 0.05% Tween-20). Then, 100 μl of washing buffer and 50 μl of culture fluid samples containing MAT were added to each well. The plates were incubated at 37 ° C for 1 hour with stirring. At the end of the incubation, the antibodies not bound to the antigen were washed with washing buffer and a solution of horseradish peroxidase conjugated goat immunoglobulins to mouse immunoglobulins (Sigma-Aldrich) was added to the wells according to the manufacturer's instructions. The plates were incubated for 1 hour with stirring at 37 ° C, after which they were thoroughly washed and stained with a solution of a substrate of tetramethylbenzidine (HEMA, Moscow).
Для исключения клонов, продуцирующих антитела, распознающие нативный БТШ70, проводили дополнительный скрининг. С этой целью выявленные положительные клоны проверяли в эксперименте по связыванию антигена в растворе. Для этого в лунки полистирольных планшетов (Corning) вносили иммуноглобулины козы к иммуноглобулинам мыши в концентрации 5 мкг/мл в 20 мМ боратном буфере с рН 8,0, содержащем 0,15 М NaCl, выдерживали для сорбции в течение 20 часов во влажной камере. Затем в каждую лунку вносили по 100 мкл промывочного буфера и по 50 мкл образцов культуральной жидкости от клеток отобранных клонов. Планшеты инкубировали при 37°С 1 час при перемешивании. По окончании инкубации проводили отмывку не связавшихся антител промывочным буфером и вносили в лунки нативный БТШ70 в концентрации 1 мкг/мл. Планшеты инкубировали 1 час при перемешивании при 37°С. По окончании инкубации проводили отмывку не связавшегося антигена промывочным буфером и вносили в лунки конъюгированные с пероксидазой хрена кроличьи поликлональные антитела к БТШ70 в концентрации 0,1 мкг/мл. Планшеты инкубировали в течение 1 часа при 37°С и перемешивании, после чего тщательно отмывали и проводили окрашивание с помощью раствора субстрата тетраметилбензидина (ХЕМА), по интенсивности окраски оценивали способность антител связывать антиген в растворе. Позитивные клоны отбраковывали. Клоны, продуцирующие антитела, которые слабо реагировали с растворенной формой БТШ70, отбирали для дальнейшего анализа константы связывания/диссоциации антител с БТШ70 методом плазмонного резонанса.To exclude clones producing antibodies that recognize native HSP70, additional screening was performed. For this purpose, the identified positive clones were checked in an experiment on the binding of antigen in solution. For this, goat immunoglobulins were added to the wells of polystyrene plates (Corning) to mouse immunoglobulins at a concentration of 5 μg / ml in 20 mM borate buffer with a pH of 8.0 containing 0.15 M NaCl, which was allowed to sorb for 20 hours in a humid chamber. Then, 100 μl of washing buffer and 50 μl of culture fluid samples from the cells of the selected clones were added to each well. The plates were incubated at 37 ° C for 1 hour with stirring. At the end of the incubation, unbound antibodies were washed with washing buffer and native HSP70 was added to the wells at a concentration of 1 μg / ml. The plates were incubated for 1 hour with stirring at 37 ° C. At the end of the incubation, the unbound antigen was washed with washing buffer and rabbit polyclonal antibodies to HSP70 conjugated with horseradish peroxidase were added to the wells at a concentration of 0.1 μg / ml. The plates were incubated for 1 hour at 37 ° C and stirring, after which they were thoroughly washed and stained with a solution of a substrate of tetramethylbenzidine (HEMA), the ability of antibodies to bind antigen in solution was evaluated by color intensity. Positive clones were rejected. Clones producing antibodies that weakly reacted with the dissolved form of HSP70 were selected for further analysis of the binding / dissociation constant of antibodies to HSP70 by plasmon resonance.
В результате проведенного скрининга и определения константы диссоциации был отобран клон 8D1, продуцирующий специфические антитела к модифицированному БТШ70, имеющие слабый аффинитет к БТШ70 в растворе. Антитела были наработаны в асцитах мышей, выделены на белок А-сефарозе и подвергнуты дальнейшим исследованиям.As a result of the screening and determination of the dissociation constant, clone 8D1 was selected that produced specific antibodies to the modified HSP70, which have a weak affinity for HSP70 in solution. Antibodies were accumulated in the ascites of mice, isolated for protein A-Sepharose and subjected to further studies.
Пример 3. Анализ связывания антител 8D1 с клетками опухолевых линий.Example 3. Analysis of the binding of 8D1 antibodies to tumor cell lines.
Анализ связывания антител 8D1 с клетками опухолевых линий производили методом проточной цитофлуоримерии. На Фиг. 1 и 2 представлены гистограммы связывания MAT 8D1 с БТШ70, экспрессированным на мембранах опухолевых клеток линий А549 (карцинома легкого человека) и Sp2/0 (миелома мыши), которые демонстрируют эффективность связывания антител с опухольмембрансвязанным БТШ70. Результаты, приведенные на Фиг. 1 и 2, свидетельствуют о том, что тестируемые антитела специфически связались с антигенными детерминантами на поверхности исследуемых клеток.An analysis of the binding of 8D1 antibodies to tumor cell lines was performed by flow cytofluorimetry. In FIG. Figures 1 and 2 show histograms of the binding of MAT 8D1 to HSP70 expressed on tumor cell membranes of lines A549 (human lung carcinoma) and Sp2 / 0 (mouse myeloma), which demonstrate the efficiency of antibody binding to tumor membrane-bound HSP70. The results shown in FIG. 1 and 2, indicate that the tested antibodies specifically bind to antigenic determinants on the surface of the studied cells.
Пример 4. Определение константы диссоциации MAT 8D1 со свободным БТШ70 методом поверхностного плазмонного резонанса.Example 4. Determination of the dissociation constant of MAT 8D1 with free HSP70 by surface plasmon resonance.
Были проведены измерения равновесной константы диссоциации и ассоциации антитела 8D1 со свободным рекомбинантным БТШ70 в растворе. Измерения проводили с помощью метода поверхностного плазмонного резонанса (SPR) при температуре 25°C с использованием чипов с карбоксиметилированным декстраном (СМ5) на приборе Biacore X100 с двойной проточной ячейкой (GE-Healthcare, США). Чип активировали эквимолярной смесью N-этил-N'-диметиламинопропилкарбодиимида и N-гидроксисукцинимида (0,2 М), затем со скоростью 5 мкл/мин в течение 18 мин инъецировали раствор вторичных (антивидовых) антител против IgG мыши (5 мкг/мл) в 10 мМ натрий-ацетатном буферном растворе, рН 5,0. Затем свободные группы чипа блокировали 1 М этаноламином, рН 8,5. Итоговый уровень иммобилизации вторичных (антивидовых) антител составил 4890 резонансных единиц (RU), что соответствует 4,9 нг антител на 1 мм2 поверхности чипа.Measurements were made of the equilibrium dissociation constant and the association of the 8D1 antibody with free recombinant HSP70 in solution. The measurements were carried out using the surface plasmon resonance (SPR) method at a temperature of 25 ° C using carboxymethylated dextran (CM5) chips on a Biacore X100 instrument with a double flow cell (GE-Healthcare, USA). The chip was activated with an equimolar mixture of N-ethyl-N'-dimethylaminopropylcarbodiimide and N-hydroxysuccinimide (0.2 M), then a solution of secondary (anti-species) anti-mouse IgG antibodies (5 μg / ml) was injected for 18 minutes in 10 mm sodium acetate buffer, pH 5.0. Then, the free groups of the chip were blocked with 1 M ethanolamine, pH 8.5. The final level of immobilization of secondary (anti-species) antibodies was 4890 resonance units (RU), which corresponds to 4.9 ng of antibodies per 1 mm 2 of the chip surface.
Для оценки аффинности возрастающие концентрации аналита (БТШ70) инъецировали со скоростью 10 мкл/мин над чипом после инъекции MAT 8D1 и промывки буферным раствором 150 мМ NaCl, 10 мМ Hepes-NaOH, рН 7,5, 0,05% полиоксиэтиленсорбитан (HBS-P+). Каждый эксперимент состоял из 6 стадий:To assess affinity, increasing analyte concentrations (HSP70) were injected at a rate of 10 μl / min above the chip after injection of MAT 8D1 and washing with 150 mM NaCl buffer solution, 10 mM Hepes-NaOH, pH 7.5, 0.05% polyoxyethylene sorbitan (HBS-P + ) Each experiment consisted of 6 stages:
1) инъекция HBS-P+ в течение 1 мин;1) injection of HBS-P + for 1 min;
2) инъекция MAT 8D1 в течение 3 мин;2) injection of MAT 8D1 for 3 min;
3) промывка HBS-P+ в течение 2 мин;3) washing with HBS-P + for 2 minutes;
4) инъекция БТШ70 в течение 1 мин;4) injection of HSP70 for 1 min;
5) стадия диссоциации в течение 5 мин (промывка HBS-P+ без БТШ70);5) a dissociation step for 5 min (washing with HBS-P + without HSP70);
6) регенерация с помощью 3 М хлорида магния в течение 2 мин.6) regeneration with 3 M magnesium chloride for 2 minutes
Часть проточной ячейки без иммобилизованных вторичных (антивидовых) антител против IgG мыши использовалась как контрольная для определения неспецифического связывания MAT 8D1 и БТШ70 с чипом (<2% от Rmax). В итоге для каждой концентрации БТШ70 контрольная кривая связывания вычиталась из соответствующей кривой связывания с иммобилизованными вторичными (антивидовыми) антителами. Равновесная константа диссоциации Kd комплекса антитела с БТШ70 определена по зависимости установившегося значения ответа (RU) от концентрации БТШ70. Полученные данные соответствовали уравнению Ленгмюра для модели одноцентрового связывания.The part of the flow cell without immobilized secondary (anti-species) antibodies against mouse IgG was used as a control to determine the non-specific binding of MAT 8D1 and HSP70 to the chip (<2% of R max ). As a result, for each HSP70 concentration, the control binding curve was subtracted from the corresponding binding curve with immobilized secondary (anti-species) antibodies. The equilibrium dissociation constant Kd of the antibody complex with HSP70 was determined by the dependence of the steady-state response value (RU) on the concentration of HSP70. The data obtained corresponded to the Langmuir equation for the one-center binding model.
Полученная величина равновесной константы диссоциации комплекса антитела 8D1 со свободным рекомбинантным БТШ70 в растворе Кd была равна 2,25⋅10-5 М, что свидетельствует о низкой аффинности связывания, т.к. Kd комплексов антиген-антитело обычно характеризуются величиной порядка 10-8-10-11 М [Варфоломеев С.Д., Гуревич К.Г. Биокинетика: практический курс, ФАИР-ПРЕСС, М., 1999].The obtained value of the equilibrium dissociation constant of the complex of the 8D1 antibody with free recombinant HSP70 in the K d solution was 2.25 × 10 -5 M, which indicates a low binding affinity, because K d antigen-antibody complexes are usually characterized by a magnitude of the order of 10 -8 -10 -11 M [Varfolomeev SD, Gurevich K.G. Biokinetics: practical course, FAIR-PRESS, M., 1999].
Пример 5. Определение нуклеотидной последовательности генов легкой и тяжелой цепей MAT 8D1.Example 5. Determination of the nucleotide sequence of the genes of light and heavy chains of MAT 8D1.
Для определения аминокислотной последовательности антитела 8D1 была использована методология, которая включала выделение матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) соответствующей гибридомы, получение на ее основе комплементарной дезоксирибонуклеиновой кислоты (кДНК), амплификацию фрагментов кДНК, кодирующих вариабельные участки антител, с помощью метода полимеразной цепной реакции (ПЦР), клонирование фрагментов, кодирующих вариабельные части тяжелой и легкой цепи моноклонального антитела в плазмидные векторы для банкирования и наработки плазмидной ДНК в препаративных количествах, секвенирование по Сэнгеру продуктов и анализ структуры аминокислотной последовательности антитела.To determine the amino acid sequence of antibody 8D1, a methodology was used that included the isolation of matrix ribonucleic acid (mRNA) of the corresponding hybridoma, the preparation of a complementary deoxyribonucleic acid (cDNA) based on it, the amplification of cDNA fragments encoding the variable regions of antibodies using the polymerase chain reaction method (PCR ), cloning of fragments encoding the variable parts of the heavy and light chains of the monoclonal antibody into plasmid vectors for banking and production of plasmid DNA in preparative quantities, Sanger sequencing of products and analysis of the structure of the amino acid sequence of the antibody.
Функциональный и структурный анализ вариабельных фрагментов легкой и тяжелой цепи исследуемого антитела проводили с помощью инструмента IMGT/V-QUEST и базы данных www.imgt.org.Functional and structural analysis of variable fragments of the light and heavy chains of the studied antibodies was performed using the IMGT / V-QUEST tool and the database www.imgt.org.
Анализ аминокислотных последовательностей позволил выделить структурно-функциональные элементы: опорные участки (FR) и участки, определяющие комплементарность (CDR) вариабельных частей легкой и тяжелой цепей антитела 8D1, которые приведены в таблице 1.Analysis of amino acid sequences allowed us to identify structural and functional elements: reference regions (FR) and regions determining complementarity (CDR) of the variable parts of the light and heavy chains of 8D1 antibodies, which are shown in table 1.
Пример 6. Противоопухолевое действие MAT 8D1Example 6. Antitumor effect of MAT 8D1
С целью оценки противоопухолевого действия антитела 8D1 мышам линии Balb/DBA перитонеально вводили клетки миеломы Sp2/0 из культуры в количестве 1⋅106 клеток на мышь в объеме 1 мл. Мышей после инъекции опухоли разбивали на группы по 20 животных в группе. Двум разным группам животных сразу после инъекции опухолевых клеток и далее с частотой раз в два дня вводили MAT 8D1 подкожно или внутрибрюшинно в количестве 0,5 мг/мышь в объеме 0,1 мл. Отдельной группе вводили клетки миеломы, которые предварительно были проинкубированы с MAT 8D1 (опсонизированы) из расчета 10 мг антител на 1⋅106 клеток в течение 1 часа при 37°С, этой группе антитела не вводили. Формировали также две контрольные группы, в одну из которых входили интактные животные, а другую составляли особи, которым антитело не вводилось.In order to evaluate the antitumor effect of the 8D1 antibody, Balb / DBA mice were peritoneally injected with Sp2 / 0 myeloma cells from the culture in an amount of 1 × 10 6 cells per mouse in a volume of 1 ml. After injection, the mice were divided into groups of 20 animals per group. Two different groups of animals immediately after injection of tumor cells and then with a frequency of once every two days were administered MAT 8D1 subcutaneously or intraperitoneally in an amount of 0.5 mg / mouse in a volume of 0.1 ml. Myeloma cells were introduced to a separate group, which were previously incubated with MAT 8D1 (opsonized) at the rate of 10 mg of antibodies per 1 × 10 6 cells for 1 hour at 37 ° C; no antibodies were introduced to this group. Two control groups were also formed, one of which included intact animals, and the other were individuals to which the antibody was not administered.
Эффективность действия MAT 8D1 оценивалась по выживаемости животных. Результаты эксперимента представлены на Фиг. 4 и 5. На 10-12 день у животных начинали визуально наблюдаться и пальпироваться узелки солидных опухолей в месте инъекции, а также и по всей перитонеальной полости. На 19-20 день погибли первые животные. С 24 по 27 день происходил массовый падеж животных с введенной миеломой без лечения. На 27-й день опыта при подкожном введении MAT 8D1 выживаемость возросла в 3 раза, при внутрибрюшинном - в 7 раз, общий срок жизни мышей увеличился на 5 и 15 дней соответственно.The efficacy of MAT 8D1 was evaluated by animal survival. The experimental results are shown in FIG. 4 and 5. On days 10-12, the nodules of solid tumors began to be observed and palpated in animals at the injection site, as well as throughout the peritoneal cavity. The first animals died on day 19-20. From 24 to 27 days there was a massive death of animals with introduced myeloma without treatment. On the 27th day of the experiment, with subcutaneous administration of MAT 8D1, survival increased 3 times, with intraperitoneal - 7 times, the total lifespan of mice increased by 5 and 15 days, respectively.
Полученные данные свидетельствуют о том, что MAT 8D1 обладают выраженным противоопухолевым эффектом, который может объясняться тем, что образованный комплекс «8D1 - опухолевая клетка» может быть подвергнут атаке комплементом сыворотки, с последующей гибелью клетки.The data obtained indicate that MAT 8D1 has a pronounced antitumor effect, which can be explained by the fact that the formed complex “8D1 - tumor cell” can be attacked by complement of serum, followed by cell death.
Заявитель просит рассмотреть представленные материалы заявки «Моноклональное антитело к БТШ70» на предмет выдачи патента РФ на изобретение.The applicant asks to consider the submitted materials of the application "Monoclonal Antibody to HSP70" for the grant of a patent of the Russian Federation for the invention.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125346A RU2722398C1 (en) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Monoclonal antibody to heat shock protein 70 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019125346A RU2722398C1 (en) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Monoclonal antibody to heat shock protein 70 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2722398C1 true RU2722398C1 (en) | 2020-05-29 |
Family
ID=71067906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019125346A RU2722398C1 (en) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Monoclonal antibody to heat shock protein 70 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2722398C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2015130605A (en) * | 2012-12-24 | 2017-01-24 | Эббви Инк. | PROTEINS CONNECTING THE PROLACTIN RECEPTOR AND THEIR APPLICATION |
WO2017044895A2 (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | City Of Hope | MVA-gH/gL-PC VACCINE DERIVED ANTIBODIES NEUTRALIZING HUMAN CYTOMEGALOVIRUS INFECTIVITY AND METHODS THEREOF |
WO2018109170A2 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | Singapore Health Services Pte Ltd | Il-11ra antibodies |
-
2019
- 2019-08-09 RU RU2019125346A patent/RU2722398C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2015130605A (en) * | 2012-12-24 | 2017-01-24 | Эббви Инк. | PROTEINS CONNECTING THE PROLACTIN RECEPTOR AND THEIR APPLICATION |
WO2017044895A2 (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | City Of Hope | MVA-gH/gL-PC VACCINE DERIVED ANTIBODIES NEUTRALIZING HUMAN CYTOMEGALOVIRUS INFECTIVITY AND METHODS THEREOF |
WO2018109170A2 (en) * | 2016-12-16 | 2018-06-21 | Singapore Health Services Pte Ltd | Il-11ra antibodies |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI796328B (en) | B7-h3 antibody, antigen-binding fragment thereof and medical application thereof | |
ES2236605T3 (en) | DIRECTED ANTIBODY TECHNOLOGY. | |
JP2022509930A (en) | Anti-CD73 antibody, its antigen-binding fragment and their use | |
JP2009515827A (en) | Remedy | |
BR112020014848A2 (en) | ANTI-4-1BB ANTIBODY, ANTIGEN BINDING FRAGMENT OF THE SAME AND MEDICAL USE OF THE SAME | |
Fouladi et al. | Selection of a fully human single domain antibody specific to Helicobacter pylori urease | |
JP2017505758A (en) | Antibodies and antibody sequences against S. aureus LUKGH (LUKAB) toxin | |
JP2020508658A (en) | TIM-3 antibodies, antigen-binding fragments thereof, and their medical uses | |
Cary et al. | Characterization of superantigen-induced clonal deletion with a novel clan III-restricted avian monoclonal antibody: exploiting evolutionary distance to create antibodies specific for a conserved VH region surface | |
CN112243443A (en) | anti-TROP-2 antibodies, antigen-binding fragments thereof, and medical uses thereof | |
JP2022539344A (en) | Anti-CEA antibody and its application | |
WO2022179516A1 (en) | Anti-trka antibody or antigen-binding fragment thereof, preparation method therefor, and application thereof | |
Li et al. | Mimotope vaccination for epitope-specific induction of anti-VEGF antibodies | |
WO2021110095A1 (en) | Anti-gpc3 antibody, antigen-binding fragment thereof, and medical use thereof | |
Yang et al. | Identification and characterization of Ch806 mimotopes | |
WO2021213245A1 (en) | Antibody or antigen-binding fragment, preparation method and pharmaceutical uses therefor | |
CN112996815B (en) | Human PD-L1 antibodies | |
RU2722398C1 (en) | Monoclonal antibody to heat shock protein 70 | |
CN108484765B (en) | Anti-human alpha-defensin-1 monoclonal antibody and application thereof | |
CN115772222A (en) | anti-CLL 1 single domain antibody and application thereof | |
Wang et al. | Identification of chicken-derived scFv against N-glycolylneuraminic acid retrieved from an immune library by phage display | |
WO2022078490A1 (en) | Anti-erbb3 antibody or antigen-binding fragment thereof, and medical use thereof | |
CN113366104B (en) | mRNA display antibody libraries and methods | |
Witsch et al. | Generation and characterization of peptide mimotopes specific for anti ErbB-2 monoclonal antibodies | |
Huang et al. | A high-affinity human/mouse cross-reactive monoclonal antibody, specific for VEGFR-2 linear and conformational epitopes |