WO2004011644A1 - 体細胞相同組換えの促進方法及び特異的抗体の作製方法 - Google Patents

体細胞相同組換えの促進方法及び特異的抗体の作製方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2004011644A1
WO2004011644A1 PCT/JP2003/009563 JP0309563W WO2004011644A1 WO 2004011644 A1 WO2004011644 A1 WO 2004011644A1 JP 0309563 W JP0309563 W JP 0309563W WO 2004011644 A1 WO2004011644 A1 WO 2004011644A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
antibody
cells
homologous recombination
cell
locus
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/009563
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kunihiro Ohta
Hidetaka Seo
Takehiko Shibata
Original Assignee
Riken
Japan Science And Technology Agency
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Riken, Japan Science And Technology Agency filed Critical Riken
Priority to US10/522,644 priority Critical patent/US7776599B2/en
Priority to EP03771393A priority patent/EP1536004B1/en
Priority to DE60335191T priority patent/DE60335191D1/de
Priority to AT03771393T priority patent/ATE490314T1/de
Priority to JP2004524174A priority patent/JP4214234B2/ja
Publication of WO2004011644A1 publication Critical patent/WO2004011644A1/ja
Priority to US12/813,454 priority patent/US8187884B2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/42Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against immunoglobulins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/87Introduction of foreign genetic material using processes not otherwise provided for, e.g. co-transformation
    • C12N15/90Stable introduction of foreign DNA into chromosome
    • C12N15/902Stable introduction of foreign DNA into chromosome using homologous recombination
    • C12N15/907Stable introduction of foreign DNA into chromosome using homologous recombination in mammalian cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/20Immunoglobulins specific features characterized by taxonomic origin
    • C07K2317/21Immunoglobulins specific features characterized by taxonomic origin from primates, e.g. man
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/20Immunoglobulins specific features characterized by taxonomic origin
    • C07K2317/23Immunoglobulins specific features characterized by taxonomic origin from birds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/50Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments
    • C07K2317/56Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments variable (Fv) region, i.e. VH and/or VL
    • C07K2317/565Complementarity determining region [CDR]

Definitions

  • the present invention generally relates to a technique for promoting somatic cell homologous recombination, and more particularly to a method for promoting somatic cell homologous recombination at a locus in a somatic cell, and a method for promoting somatic cell homologous recombination by such a method. For enhanced immune cells.
  • the present invention also relates to a method for producing various antibody molecules using the method for promoting somatic cell homologous recombination, and various antibodies produced by such a method.
  • the present invention also relates to agents suitable for use for promoting somatic homologous recombination.
  • somatic homologous recombination has been considered as one of the factors that generate gene diversity.
  • DNA recombination occurs at an antibody locus in a nitrile-derived B cell culture (Buerstedde et al. EMBO J. (1990) 9: 921-927). It is conceivable to artificially create various protein factors using such DA recombination, but the recombination frequency is very low in practice, and it is difficult to use them as they are for protein factor creation. Met.
  • an object of the present invention is to provide a method for promoting homologous recombination of somatic cells at a locus in somatic cells.
  • the present invention provides that somatic homologous recombination is promoted by the above method.
  • the purpose is to provide immune cells.
  • Another object of the present invention is to provide a method for producing an antibody that enables the acquisition of various antibodies by using somatic cell homologous recombination occurring in immune cells.
  • Still another object of the present invention is to provide various antibodies produced by the above-described antibody production method.
  • Another object of the present invention is to provide a drug suitable for use in promoting somatic cell homologous recombination.
  • the present invention is characterized in that homologous recombination of a somatic cell in which DNA homologous recombination has occurred at a locus is promoted by relaxing the chromatin structure in the chromosome of the somatic cell.
  • a method for promoting somatic homologous recombination are also provided.
  • the present invention in producing an antibody from an immune cell in which DNA homologous recombination has occurred in the antibody locus, the chromatin structure in the chromosome of the immune cell is relaxed to thereby produce the antibody locus.
  • the present invention provides a method for producing an antibody, characterized in that DNA homologous recombination in the above is promoted, thereby obtaining various antibodies. Also provided are various antibodies produced by such methods.
  • Homologous recombination is known to be more efficient than mutation in terms of obtaining antibody gene diversity, and XRCC2 / XRCC3 mutants (Sale et al., Nature (2001) 412) : 921-926), it is thought that higher diversity of antibodies can be obtained more easily. If somatic cell homologous recombination at the antibody locus is promoted and cells that produce the desired antibody are obtained, the cells can be cultured and maintained to obtain the desired antibody at any time. Therefore, it can be easily prepared.Therefore, in the future, the establishment of technology to produce high titer antibodies against all antigens without using experimental animals can be expected, which will be useful for the treatment of diseases and the like. Antibodies and the like can be continuously provided at a high titer. Also, It seems that it is also useful from the viewpoint of property protection.
  • the present invention is capable of producing antibodies with a much smaller amount of antigen (less than 1 ⁇ g; animals are usually immunized at the mg level) compared to antibody production using animals of the prior art.
  • Significant time savings are possible (minimum of one week; in animals it takes weeks for polyclonal antibodies and months for monoclonal antibodies).
  • the cost required for producing a hybridoma using a monoclonal antibody can be significantly reduced by reducing labor costs by shortening the production period.
  • the system uses cultured cells, there is an advantage that even if a harmful factor at the individual level is harmless at the cell level, it can be used as an antigen.
  • phage display methods and the like have been conventionally known as methods for producing antibodies in a test tube.However, these methods link antibody light chain and heavy chain variable region genes with a linker. Use a library in which a single strand is incorporated into a phagemid. Since the original antibody has a very different structure besides the variable region, in order to actually make an antibody, it is necessary to re-cloning the gene from the selected phage and connect it to the constant region of the antibody There is. On the other hand, according to the method of the present invention, since it is already in the form of IgM, it can be used immediately in the form of an antibody molecule. Subsequent operations can be performed according to well-known methods. For example, isolation and purification can be performed by using an existing secondary antibody or the like.
  • the quality of a library (eg, the number of clones) produced at an early stage is important in ordinary invitro (eg, phage display) methods, and a great deal of time is required for library production. It takes time and effort. In addition to this, it is not easy to maintain a library because its performance is generally degraded when used repeatedly.
  • a library can be produced by a simple culturing operation, and the produced library itself is diversified by itself. Can be maintained. Also The phage display method often requires several screens. However, according to the method of the present invention, a specific antibody can be obtained in a single screen, and the specific antibody can be easily and quickly obtained. An antibody can be obtained.
  • any cells that cause somatic cell homologous recombination at the antibody locus may be used.
  • DT40 cells, a B cell line, are used.
  • the means for relaxing the chromatin structure may be any means known to those skilled in the art, but is preferably carried out by contacting the cell of interest with a histamine deacetylase inhibitor. You can. Such an inhibitor may be any as long as it inhibits histone deacetylase, and preferably, trichostatin A is used.
  • the concentration of the treatment with the histone deacetylase inhibitor and the treatment time are such that the contacted cells die. It can be used if it does not reach the limit.
  • the treatment concentration is preferably about 0.5 ng / ml to about 5.0 ng / ml, and the treatment time is about 2 weeks to about 2 years. Is preferred.
  • the present invention provides an agent for promoting somatic cell homologous recombination at a gene locus, the agent comprising an inhibitor of histone deacetylase.
  • Trichostin A is the most common and preferred.
  • FIG. 1 shows the constant region and Southern hybridization probes.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram for producing a region deletion mutant. Using the plasmid (construct UR1) into which the blasticicin resistance gene has been inserted, the constant region (including the probe region) of the unrearranged light chain locus is replaced with the plastocycin resistance gene.
  • FIG. 2 shows an increase in TSA-dependent accessibility of the antibody light chain gene chromatin structure. Naked DNA is DNA from the same region from which the protein has been removed.
  • FIG. 3 shows the effect of Trichos auxin A on homologous recombination.
  • FIG. 4 shows the effect of Trichos sunsetin A on the frequency of Ig M (+) cell appearance.
  • FIG. 5 shows the antigen specificity of cells selected on goat IgG magnetic beads.
  • (b) shows the results of binding of the clone (No. 3) showing strong binding to goat IgG to other antigens.
  • Top Results of binding to streptavidin (SA). Left: cell collection without selection Group (SA, unselected), and the right shows the results of a clone binding to goat IgG (SA, clone No. 3).
  • FIG. 6 shows the results of analysis of cells selected using human IgG magnetic beads.
  • the antibody production method of the present invention partially utilizes the method for promoting somatic cell homologous recombination, the antibody production method will be described in detail below.
  • the antibody locus In producing an antibody by selecting and culturing immune cells in which DNA homologous recombination has occurred in the above, an operation is performed to relax the chromatin structure in the chromosome of the immune cell, thereby causing the antibody locus at the antibody locus. Significantly increase the frequency of DNA homologous recombination, thereby obtaining diverse antibodies.
  • immune cell in the present invention refers to a B cell capable of producing an antibody, and the type of host animal includes a mouse, a sheep, a rat, a nitrile, and the like (Honjo, T., Alt. , FW (1995). Immunoglobulin in Genes, 2nd Edition (Academic Press)) ⁇ is preferably used as a cell line, and particularly preferably DT40 cell is used as an immune cell.
  • DT40 cells are cultured cell lines of nitrile-derived B cells in which some modification (for example, recombination, insertion, or deletion of a specific gene) has been added to the chromosome carried by the cells. , Derivative strains, and sublines.
  • Cell culture conditions used in the present invention is carried out by well-known ways in the art, a medium suitable for the immune cells to be selected, cultured conditions (incubation temperature, co 2 concentration) be performed under said Not even.
  • the selected immune cells are DT40 cells, for example, the medium is IMDM (Invitrogen), and the culture temperature is 39.
  • chromatin structure relaxation refers to the target gene This refers to relaxing the clonal matin structure of the entire locus (here, the antibody locus) so that various factors involved in homologous recombination can act directly or indirectly on the locus.
  • Factors that cause "relaxation” include histone acetyltransferase (HAT), histone deacetylase inhibitors, chromatin structure conversion factors (eg, Swi / Snf protein, Iswi protein, Homologs thereof, and their functional complexes).
  • HAT histone acetyltransferase
  • chromatin structure conversion factors eg, Swi / Snf protein, Iswi protein, Homologs thereof, and their functional complexes.
  • the factor that causes the preferred "relaxation” is a histone deacetylase inhibitor.
  • Histone deacetylation inhibitors include protein factors such as antibodies that inhibit the activity of histone deacetylation enzyme (HDAC) and small proteins such as trichostin A, butyric acid, and valproic acid. Any compound known to those skilled in the art, such as molecular compounds, may be used, but most preferably Trichostin A is used. To relax, a factor that induces relaxation is expressed in or directly contacted with the immune cells of interest.
  • HDAC histone deacetylation enzyme
  • the factor that induces relaxation is a proteinaceous factor
  • a promoter suitable for expression of the factor in the target cell This can be achieved by transfecting the target cells with a vector that retains Enhansa et al.
  • Expression of the factor in immune cells can be easily performed by a method well known to those skilled in the art (Spector, DL, et al. (1998). Cells a Laboratory Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press)). checking) .
  • culture is performed while keeping the concentration of the factor constant.
  • Cells expressing or contacting the factor that induces relaxation are cultured for an appropriate time to cause somatic homologous recombination at the antibody locus.
  • the factor is the histosine acetylating enzyme inhibitor trichostin A
  • a suitable time is preferably from about 2 weeks to about 2 years, more preferably from about 2 weeks to about 6 weeks, most preferably about 5 weeks, and a suitable concentration is preferred.
  • it is from about 0.5 ng / ml to about 5.0 ng / ml, most preferably 1.25 ng / ml.
  • a change in chromatin structure in a specific locus region is generally detected using DNase sensitivity to the region as an index.
  • DNase sensitivity to the region as an index.
  • the binding between DNA and chromatin-constituting proteins such as histones
  • the DNA portion that was not cleaved by DNase due to its binding to chromatin-constituting proteins becomes sensitive to DNase by relaxing due to the relaxation of chromatin structure.
  • the change in the sensitivity to DNase before and after the change in the chromatin structure changes the DNA cleavage pattern in the relevant region, and the newly generated DNA fragment is detected by the Southern blot method or the like.
  • the locus region where the chromatin structure has relaxed can be confirmed.
  • DNaseI, MNase (cocci nuclease) and the like are generally used as DNase.
  • the genomic sequence of the antibody locus region of the cells treated by the above-described method is determined, and the genomic sequence of the antibody locus region of the control cell not subjected to the above-described treatment is determined. This is done by comparing with.
  • the gene region is amplified by a specific DNA primer, and the amplified DNA fragment is assembled into an appropriate sequencing vector. And perform sequencing. Briefly, the DNA primers needed to amplify the antibody locus region of genomic DNA prepared from the target immune cells
  • the antibody locus region to be amplified is either the antibody light chain gene or / and the antibody heavy chain gene, and preferably the variable region of any gene.
  • a commercially available DNA polymerase can be used for the amplification, but it is desirable to use a DNA polymerase capable of elongating a long DNA chain and having high accuracy.
  • the conditions for amplifying the antibody gene locus region depend on the annealing temperature of the DNA primer used, the properties of the DNA polymerase used, and the like.
  • the vector for sequencing may be any vector used in the art, for example, pCR2.1-TOPO (Invitrogen II) or the like.
  • the DNA sequence of the antibody locus region in the prepared sequencing vector is analyzed and compared with the corresponding sequence derived from a cell that has not induced somatic cell homologous recombination at the antibody locus. Measure the degree of cell recombination. Confirmation of antibody expression:
  • Diaverse antibodies include IgA, IgD, IgE, IgGIgY and IgM.
  • the antibody derived from the locus where somatic homologous recombination has been performed is secretory, confirm the presence of the target antibody molecule in the culture supernatant containing the produced antibody molecule.
  • the method of confirmation is well known to those skilled in the art.
  • the method can be carried out by any method.
  • a detection method using an antibody that specifically recognizes a produced antibody molecule for example, a western blotting method using a labeled secondary antibody
  • Elisa method are common.
  • the culture supernatant can be used as it is for the Western plot method or the ELISA method.
  • the concentration of the produced antibody is low, the produced antibody can be confirmed after concentrating the target antibody from the culture supernatant.
  • antibody molecules are concentrated and precipitated from the culture supernatant by the ammonium sulfate precipitation method (50% ammonium sulfate) and the like, and the pellet of the antibody molecules is transferred to an appropriate buffer (for example, PBS). Dialysis against the same buffer. Dialysis is performed until the ammonium sulphate is removed, changing the dialysis solution every few hours.
  • an appropriate buffer for example, PBS
  • Dialysis against the same buffer. Dialysis is performed until the ammonium sulphate is removed, changing the dialysis solution every few hours.
  • the antibody that specifically recognizes the antibody molecule directly or indirectly detecting the produced antibody molecule by the Western blot method for the obtained antibody molecule, or the antibody produced In the case where is IgG, it may be confirmed by directly purifying the protein A or protein G by affinity chromatography using protein G.
  • the antibody produced by promoting homologous recombination of somatic cells is IgM displayed on the cell membrane, it is confirmed by fluorescence-activated cellulase (FACS) analysis using an anti-IgM antibody. be able to.
  • FACS fluorescence-activated cellulase
  • Example 1 Chromatin structure in the antibody gene locus region of DT40 cells after treatment with Trichostin A (TSA) Analysis
  • Nitrile antibody genes include those that have undergone VJ recombination and those that have not, but only the side that has undergone VJ recombination actually functions in antibody production. Is known to be. However, since both sequences are almost identical, it is difficult to analyze only the locus of wild-type DT40 cells where VJ recombination has occurred by simply applying the indirect end labeling method as it is. In order to solve this problem, a mutant in which the sequence surrounding the region used as the probe for Southern hybridization was deleted on the side where VJ recombination did not occur, and this mutant was used. MNase sensitivity analysis was performed.
  • Plasmid # 18-4 (transferred by Professor Shunichi Takeda, graduate School of Medicine, Kyoto University) into which the antibody light chain gene has been cloned is digested with EcoRI. Brass tosaicin resistance gene
  • RSB MNase Nuclei Perret Uz bets RSB was resuspend Nigoshi in (10 mM Tris- HC1 (pH7.5) , 10 mM NaC 1, 1.5 mM MgCl 2, 0.5 mM DTT, 1 mM PMSF) 10 ml. The nuclei were recovered by centrifugation again at 1000 g for 5 minutes and suspended in 400.1 RSB. The DNA concentration of this nuclear suspension was determined by binding Hoechst 33258, and a suspension equivalent to 100 g was made up to 50. 1 with RSB. Four of these were prepared for each cell.
  • Southern blot analysis was performed by the method of Church and Gilbert (Church, GM, Gilbert, W. Proc. Natl. Acad. Sci. US A. 1984 81-7): 1991-5.). 20 g of DNA was purified with a spin column (Pharmacia ProbeQuant G-50) and digested with the restriction enzyme BsaAI (NEB). After that, extraction was performed with phenol-mouthed form, DNA was collected by ethanol precipitation, and electrophoresis was performed on a 1.5% agarose gel in TAE (40 mM Tris-acetate, 1 mM EDTA) buffer. . DNA is Vacu Gene XL nucleic acid blotting system (Pharmacia) to transfer the membrane.
  • the cells were denatured with a denaturing buffer (1.5 M NaCl, 0.5 M NaOH) for 15 minutes, and then transferred with a transfer buffer (1.5 M NaCl, 0.25 M NaOH) for 4 hours.
  • the membrane is neutralized with 20 XSSC, and then neutralized with 10 ml / ml BSA, 0.
  • the probe DNA was prepared by using a PCR method (Rosh, Exp. High Fidelity PCR system). In this case, the primer used was ATCTTGCCTTCCTCATGGC (SEQ ID NO: 1) and GTT TGGGTGAACGTGGTTC (SEQ ID NO: 2). .
  • TSA Tricostatin A
  • DT40 cells were cultured in C 0 2 5% of C in a constant temperature bath 0 2, 3 9. 5 ° C.
  • the medium used was IMDM medium (Invitrogen), 10% FBS 1% nitric acid serum, penicillin 100 units / ml, streptomycin 100.g / ml, 2-mercaptoethanol 55.M Tricostin A (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in methanol at 5 mg / ml and used as a stock so that the final concentration was 1.25 ng / ml. It was used by appropriately diluting it with a medium.
  • IgM (I) cells DT40 cells that do not express IgM on the cell surface
  • IgM (I) cells were diluted to about 20 cells in Zml and dispensed in a 96-well plate at a ratio of 100.1.
  • IgM (I) cells one prepared by adding 1.25 ng / ml of Trichostin A to the medium, and one prepared by not adding Trichostin A to the medium.
  • the cells were cultured until a single colony appeared, and 5 clones (6 clones without TSA) were transferred to a 6-well plate containing 2 ml of fresh medium. It should be noted that, at this time TSA concentration is maintained at an equivalent first concentration, cell concentration continued to culture while maintaining the 10 5 to 10 6 Zml o
  • Live cells of DT40 cells cultured for 3 weeks by the above method were collected using a fluorescence activated cell sorter.
  • EPICS ELITE ESP collected 100,000 live cells in 1.5 ml tubes.
  • the cells suspended in the sheath solution are collected by centrifugation (1000 g, 10 min), and directly applied to a pellet with a 300.1 genomic extraction buffer (100 mM Tris-HCl, pH 8.0, 5 mM EDTA, 0.2% SDS, 200 mM NaCl and 100 g / ml proteinase K) were added, and digested at 50 ° C. The next day, 75.1 ethanol Well, gently inverted and mixed.
  • a 300.1 genomic extraction buffer 100 mM Tris-HCl, pH 8.0, 5 mM EDTA, 0.2% SDS, 200 mM NaCl and 100 g / ml proteinase K
  • Genomic DNA solution 5.1 (equivalent to 5,000 cells) was type III, and the primer was upstream (CACACCTCAGGTACTCGTTGCG
  • Example 2 I g preparative Rikosutachin A treatment at the process described in M (-) 1.5 ml of medium containing about 10 6 cells The cells were collected in a tube and centrifuged to collect the cells (1000 g, 5 minutes), and suspended in a staining buffer (PBS 0.3% BSA) 200.1. The cells were collected again by centrifugation, and then a 1 / 250-fold dilution of FITC-labeled anti-nitric IgM antibody (BETHYL) in staining buffer was suspended in 20.1 and reacted on ice for 1 hour. Was.
  • FITC-labeled anti-nitric IgM antibody BETHYL
  • the cells were collected by centrifugation, suspended again in the staining buffer 200.1, and centrifuged to wash the cells. After repeating this washing step again, the cells were suspended in a staining buffer 1100.1 containing 5. g / ml of provider iodide (Nacalai). The percentage of cells expressing IgM was calculated by measuring 100,000 cells using EPICS ELITE ESP (Beckman Coulter). At that time, the cells stained with the providide iodide were gated out as dead cells.
  • IgM (+) cells The percentage of IgM-expressing cells (hereinafter, IgM (+) cells) was measured every other week by FACS. Some of them increased. The Ig M (+) cells are considered to be the result of homologous recombination of the Ig M (-) cells.
  • Example 4 Selection of antigen-specific antibodies Preparation of antigen magnetic beads:
  • Dynabeads M-280 Tosylactivated (Dynal) was used for the magnetic beads, and coupling with the antigen was performed according to the instruction manual. At this time, Dynal MPC (Dynal) was used as the magnetic stand. After washing the beads 200 ⁇ 1 three times with 500 Buffer 1 of Buffer A (0.1 M Na-Phosphate pH 7.4), 240 ⁇ of goat 1 g G (in Buffer A 400 ⁇ 1) (SIGMA) or human IgG (SIGMA) at 37 ° C for 24 hours with stirring by rotation. Next, the beads were washed twice with Buffer C (10 mM Na-Phosphate pH 7.4, 150 mM NaCl, 0.1% BSA) 500 ⁇ 1. Then BufferD (0.2M Tris-HCl pH8.5, 0.1%
  • the ELISA solution is based on the SOLID PHASE GUIDE (Nalge Nunc).
  • An antigen solution (5 g / m1 in PBS) is applied to each well of the Nunc-Immuno Plate MaxiSorp Surface (Nalge Nunc).
  • 200 zl allow to react at room temperature, and coat plate with antigen. Went.
  • a blocking solution PBS containing 0.5% skim milk 2001 was added thereto and reacted for 1 hour. Thereafter, the wells were washed three times with 200 ml of ELISA washing solution (PBS containing 0.05% Tween 20).
  • the secondary antibody was prepared by diluting HRP-labeled anti-nitric IgM goat antibody (BETHYL), diluted 200-fold with PBS, and adding it to the sample, and reacting for 1 hour. I let it. Washing after the secondary antibody was performed 5 times with ELISA wash solution 200 ⁇ 1. The color reaction was performed with TMB + (Dako) 1001, and the reaction was stopped with 1M sulfuric acid 100 11. Quantitation is Quant
  • the absorbance at 450 nm was measured using a Biomolecular Spectrometer v Bio-Tek Instruments Chido).
  • a medium prepared as follows was used to remove serum-derived IgM and the like. Immunoglobulin was removed as precipitate from nitric acid serum (Invirtogen) using 50% saturated ammonium sulfate, and the supernatant was dialyzed against PBS. The volume increase caused by dialysis was corrected by concentration using Centri Prep (Amicon) to obtain antibody-free serum. This was added to AIM-V serum-free medium (Invitrogen) at a concentration of 3%. Here the cell was added at a concentration of about 1 0 6 / m 1, and cultured for 2 days were collected by Ri Eraiza the culture supernatant.
  • peaks showed a single peak, such as clone 20, but some peaks, such as clone 7 and clone 8, showed a peak distribution.
  • Ultra-diluted and re-cloned cell populations with multiple or broad peaks resulted in distinct single peaks (data not shown). This suggests that a pattern such as clone7 or clone8 indicates that multiple positive clones were present in the same well in the 96-well plate.
  • antigen specificity was examined for clones 7, 8, and 20 (FIG. 6, (b)). The cells were stained with human Ig GFITC, ovine Ig GFITC, goat Ig GFITC, streptavidin FITC; and ovalbumin FITC, and analyzed by FACS.
  • somatic cell homologous recombination According to the method for promoting somatic cell homologous recombination according to the present invention, it is possible to induce and promote desired somatic cell homologous recombination under controlled conditions, and thus, for example, for the creation of protein factors. It can be used.
  • immune cell lines created to produce antibodies (eg, human antibodies, humanized antibodies, etc.) that are effective in the treatment of certain diseases.
  • antibodies eg, human antibodies, humanized antibodies, etc.
  • nt Al 20020028488 it is possible to easily and continuously secure a variety of antibodies that exhibit a more therapeutic effect by using a cultured cell system.

Abstract

本発明は、免疫細胞中の抗体遺伝子座における体細胞相同組換えを著しく促進させ、その結果、抗体の多様性を獲得するための新規方法を提供する。抗体遺伝子座においてDNA相同組換えが起きている免疫細胞(例えば、DT40細胞等)をヒストンアセチル化酵素阻害剤等(例えば、トリコスタチンAなど)と接触等させることにより、当該抗体遺伝子座におけるクロマチン構造を弛緩させることで、抗体遺伝子座における体細胞相同組換えを促進し、多様な抗体分子の作製を可能にする。体細胞相同組換えの促進により抗体分子が多様化された細胞集団から、適切な選別方法(例えば、抗原でコートしたビーズ等)を用いて抗原に対して特異的に結合する抗体の作製を可能にする。

Description

明 細 書 体細胞相同組換えの促進方法及び特異的抗体の作製方法 技術分野
本発明は、 一般には体細胞相同組換えを促進する技術に係り、 よ り詳細には体細胞中の遺伝子座における体細胞相同組換えを促進す る方法及びかかる方法によって体細胞相同組換えが促進された免疫 細胞に関する。
また、 本発明は、 前記の体細胞相同組換えの促進方法を利用して 多様な抗体分子を作製する方法並びにかかる方法によって作成され た多様な抗体にも関する。
さ らに、 本発明は体細胞相同組換えを促進するために使用して好 適な薬剤にも関する。 背景技術
従来、 体細胞相同組換えは、 遺伝子の多様性を産み出す要因の一 つであると考えられている。 例えば、 ニヮ ト リ由来の B細胞培養株 では、 抗体遺伝子座において DNA組換えが起きていることが知ら れている (Buerstedde et al. EMBO J. (1990) 9:921-927) 。 このような D A組換えを利用して種々のタンパク質因子を人工的 に創り出すこ とが考えられるが、 実際にはその組換え頻度は非常に 低く、 そのままではタンパク質因子の創製に利用することは困難で あった。
また、 抗体を作製する場合、 通常ゥサギやマ.ウスなどの動物を利 用するのが一般的であ り、 さらに多様な抗体を獲得するこ とが望ま れる場合には、 多数の動物個体に対して抗原を免疫しなければなら なかった。 また、 得られる抗体の力価も動物の個体差、 抗原の性質 に依存していたため、 多様で高力価の抗体を安定して得るこ とは困 難であった。
そこで、 前記ニヮ ト リ 由来の B細胞株等において生じている DN A相同組換えを利用して抗体を獲得することが考えられ、 原理的に はこの手法によ り多様な抗体の合成が可能となると考えられる。 し かし、 上述の様に、 DNA相同組換え頻度が極めて低いため、 特定 の抗原に対する抗体を培養細胞によ り人工的に作製することは現実 的には極めて困難であると考えられていた。
一方、 近年、 XRCC2及び XRCC3 のノ ヅ クアウ ト DT40細胞株 (ニヮ ト リ 由来の B細胞株) において、 体細胞突然変異の頻度が増 加するという報告がなされている (Sale et al. Nature (2001) 41 2:921-926) 。 このような体細胞突然変異を利用するこ とも想定さ れ、 実際、 Ramos細胞や XRCC 2や XRCC3 のノ ックアウ ト DT4 0細胞を用いるこ とで抗体の抗原に対する結合を上昇させる試みが なされている。 しかしながら、 このような方法で得られた抗体に特 異性はなく、 様々なタンパク質に対して結合してしまう (Cumbers et al.,Nat. B i o t e ch n o 1. ( 2002 ) 20 ( 11 ) : 1129 - 1134 ) 0 体細胞 突然変異は生体内においては親和性の成熟 (affinity maturatio n) の為に二次的に利用されるものであることから、 抗体の特異性 を大規模に変えることは困難である と思われる。 発明の開示
本発明者らは、 上記事情に鑑みて、 所望の体細胞相同組換えを制 御された状況下で誘起促進させる方法がないかについて鋭意研究し た結果、 意外にも、 免疫細胞の染色体のクロマチン構造を弛緩させ ることで、 体細胞相同組換えの頻度を大幅に高めることが可能にな ることを見出した。
よって、 本発明は、 一般には、 体細胞中の遺伝子座における体細 胞相同組換えを促進する方法を提供することを目的とする。
また、 本発明は上記方法によつて体細胞相同組換えが促進された 免疫細胞を提供するこ とを目的とする。
さ らに、 本発明は、 免疫細胞において生じている体細胞相同組換 えを利用 して多様な抗体を獲得する こ とを可能にする抗体作製方法 を提供するこ とを目的とする。
またさ らに、 本発明は上記抗体作製方法によ り作製された多様な 抗体を提供する こ とを目的とする。
加えて、 本発明は体細胞相同組換えを促進するために使用 して好 適な薬剤を提供するこ とを目的とする。
しかして、 本発明においては、 遺伝子座において D N A相同組換 えが起きている体細胞の相同組換えを、 該体細胞の染色体における クロマチン構造を弛緩させるこ とによって促進する こ とを特徴とす る体細胞相同組換えの促進方法が提供される。 また、 かかる方法に よって体細胞相同組換えが促進された免疫細胞も提供される。
また、 本発明においては、 抗体遺伝子座において D N A相同組換 えが起きている免疫細胞から抗体を作製するに当た り、 該免疫細胞 の染色体におけるクロマチン構造を弛緩させるこ とによって、 抗体 遺伝子座における D NA相同組換えを促進させ、 それによつて多様 な抗体を獲得するこ とを特徴とする抗体作製方法が提供される。 ま た、 かかる方法によって作成された多様な抗体も提供される。
抗体遺伝子の多様性の獲得という観点では、 相同組換えは、 突然 変異よ り も高効率であるこ とが知られてお り、 XRCC2/ XRCC3 の 変異株(Sale et al., Nature (2001) 412:921-926) と比べる と、 よ り容易に抗体の高い多様性を獲得し得る と考えられる。 抗体遺伝 子座における体細胞相同組換えが促進された細胞であって、 目的の 抗体を産生する細胞が得られれば、 当該細胞を培養し、 維持してい く こ とで、 目的の抗体をいつでも簡便に調製する こ とが可能となる 従って、 将来的には実験動物を使わずに、 あらゆる抗原に対して高 力価な抗体を作製する技術の確立が期待でき、 病気等の治療に役立 つ抗体等を高力価で継続的に提供するこ とが可能となる。 また、 動 物愛護の観点からも利用価値がある と思われる。
本発明は、 従来技術の動物を使った抗体作製に比べ、 はるかに少 ない量 ( l 〃 g以下。 動物には通常 m g レベルを免疫する) の抗原 で抗体を作製するこ とができ、 作製時間の大幅な短縮も可能である (最短で 1週間。 動物ではポリ クローン抗体で数週間、 モノ クロ一 ン抗体で数ケ月を要する) 。 さ らに、 作製期間の短縮による人件費 の圧縮から、 モノ クローナル抗体におけるハイ プリ ドーマ作製に要 するコス ト を大幅に下げるこ とも可能である。 また、 培養細胞を用 いた系であるため、 個体レベルで有害な因子であっても、 細胞レべ ルで無害であるならば、 抗原と して使用 し得る点に利点を有する。 また、 試験管内で抗体を作製する手法と して、 従来はファージデ イ スプレイ法などが知られているが、 これらの手法は、 抗体軽鎖、 重鎖の可変領域遺伝子を リ ンカ一でつなぎ、 一本鎖に したものをフ ァ一ジ ミ ドに組み込んだライ ブラ リ一を用いる。 本来の抗体とは、 可変領域以外、 極めて異なる構造を有するものであるため、 実際に 抗体にするためには、 選別したフ ァ一ジから遺伝子を再クローニン グし、 抗体の定常領域とつなげる必要がある。 一方、 本発明に係る 方法による と、 すでに I g Mの形になっていることから、 すぐに抗 体分子の形態で使用可能な状態にある。 その後の操作は周知の方法 に従う こ とが可能であり、 例えば、 既存の二次抗体などを利用する こ とで単離、 精製等を行う こ とができる。
さ らに、 通常の i n v i t r o (ファージディ スプレイ法など) の手 法は初期の段階で作製したライ ブラ リ一の質 (例えば、 クローン数 など) が重要であ り、 ライ ブラ リー作製に多大な手間がかかる。 こ のこ とに加えライ ブラ リ一は一般に、 繰り返し使用する と性能が低 下するこ とから、 その維持も容易ではない。
本発明に係る方法によれば、 単純な培養操作でライ ブラ リーの作 製が可能であ り、 作製されたライ ブラ リー自体が自 ら多様化してい く こ とから、 通常の培養細胞と して維持管理する事ができる。 また ファージディスプレイ法では数回のスク リーニングが必要となる場 合も多いが、 本発明に係る方法によれば、 1回のスク リーニングで 特異的抗体を得ることができ、 容易かつ迅速に、 特異的抗体を得る ことができる。
本発明において使用できる免疫細胞と しては、 抗体遺伝子座にお いて体細胞相同組換えが生じる細胞であれば如何なるものでも使用 可能である と思われるが、 好適にはニヮ ト リ由来の B細胞株である D T 40細胞が使用される。
クロマチン構造を弛緩させるための手段は、 当業者において周知 である如何なる手段でも可能であると思われるが、 好ま し く はヒス ト ン脱ァセチル化酵素阻害剤を対象の細胞に接触させる処理を用い るこ とができる。 かかる阻害剤はヒス ト ン脱ァセチル化酵素を阻害 すれば如何なるものでもよいが、 好ま しく は ト リコスタチン Aが利 用される。
また、 クロマチン構造を弛緩させる方法としてヒス ト ン脱ァセチ ル化酵素阻害剤に免疫細胞を接触させる場合、 ヒス ト ン脱ァセチル 化酵素阻害剤での処理濃度及び処理時間は、 接触させる細胞が死に 至らない範囲内であれば、 使用可能である。 具体的には、 ト リコス 夕チン Aの場合には、 処理濃度は約 0 .5 n g / m lから約 5 .0 n g / m l が 好ま しく、 処理時間と しては約 2週間から約 2年間が好ま しい。
またさらに、 本発明においては、 遺伝子座における体細胞相同組 換えを促進するための薬剤であって、 ヒス トン脱ァセチル化酵素の 阻害剤からなる薬剤が提供される。
本発明における薬剤と しては、 ヒス ト ン脱ァセチル化酵素の阻害 剤であれば如何なるものでも使用可能であるが、 ト リ コス夕チン A が最も一般的でかつ好適である。 図面の簡単な説明
図 1 は、 定常領域及びサザンハイ ブリダィゼーショ ンのプロ一ブ 領域欠失変異株作製のための模式図を示す。 ブラス トサイシン耐性 遺伝子が挿入されたプラス ミ ド (コンス トラク ト UR1 ) を用いて、 非再編成軽鎖遺伝子座の定常領域付近 (プローブ領域を含む) をプ ラス トサイシン耐性遺伝子で置換させている。
図 2は、 抗体軽鎖遺伝子クロマチン構造の TSA依存的なァクセ シビリティ一の増加を示す。 naked DNA とは、 除タ ンパク した同 じ領域の DNAのことである。
図 3は、 ト リコス夕チン Aの相同組換えへの影響を示す。
(a) ト リコスタチン A 1.25ng/ml存在下で 3週間培養したクロー ンの抗体軽鎖遺伝子可変領域の多様性を示す。
(b) ト リコスタチン A非存在下で 3週間培養したクローン(No.1- No.6)の抗体軽鎖遺伝子可変領域の多様性を示す。
図 4は、 ト リコス夕チン Aの I g M ( + ) 細胞出現頻度への影響 を示す。
(a) ト リコスタチン Al.25 n gZm l存在下で培養した 5 クロ一 ン(Νο·1-Νο.5)の結果を示す。
(b) ト リコス夕チン A非存在下で培養した 6 クロ一ン(Νο·1-Νο. 6)の結果を示す。
図 5は、 ャギ IgG磁気ビーズにセレクショ ンを行った細胞の 抗原特異性を示す。
(a) ャギ IgG磁気ビーズでセレクションを行った後の細胞のャギ IgGへの結合性を示す。 左 : セレクションを行わなかつた細胞集 団の、 ャギ IgG FITC に対する結合性の結果を示す
(unselected) 。 中央 : ャギ IgG と強い結合を示すクロ一ンの結 果を示す (clone No.3) 。 右 : ャギ IgG と極めて弱い結合性しか 示さないクローンの結果を示す(代表例のみ、 clone No.17)。
(b) ャギ IgGに対して強い結合を示すクローン(No.3)の他の抗 原への結合性の結果を示す。 上段 : ス ト レブトアビジンに対する結 合性の結果を示す(SA)。 左がセレクションを行わなかった細胞集 団(SA、 unselected)、 右がャギ I g G に対して結合するクローン (SA、 clone No.3)の結果を示す。 下段 : オボアルブミ ン- FITC に対する結合性の結果を示す(OA)。 左がセレクショ ンを行わなか つた細胞集団(OA、 unselected), 右がャギ I g G に対して結合す るクローン(SA、 clone No.3)の結果を示す。
図 6は、 ヒ ト IgG磁気ビーズによ りセレクショ ンを行った細胞 の解析結果を示す。
(a) エライザ法において強いシグナルの見られた細胞の、 ヒ ト IgG FITC に対する結合性の結果。 代表的な 3 クローン (clone7 clone8、 clone20 ) の結果を示す。
(b) (a) で示した 3 クローンに関し、 結合の特異性を検討した 結果を示す。 ヒ ト IgG FITC (hlgG) 、 ゥサギ IgG FITC
(rlgG) 、 ャギ IgG FITC (glgG ) 、 ス ト レプ ト アビジン
FITC (SA) 、 オボアルブミ ン FITC (OA) で染色し、 FACSで 解析した結果を示す。 unstainedは、 染色していないもののこと である。
(c) 細胞培養上清でエライザ法を行った結果である。 clone7、 clone20、 セレクショ ンを行っていない細胞 ( unselected ) につ いて、 ヒ ト I g G (hlgG) 、 ゥサギ I g G (rlgG) 、 ャギ IgG
(glgG) 、 ス ト レプトアビジン ( S A ) 、 オボアルブミ ン ( O A ) でコート したィムノ プレートを用い、 エライザ法を行った。 培養上 清は、 1倍希釈から 5 0万倍希釈までの希釈系列 (Dilution) を とった。 発明を実施するための最良の形態
本発明の抗体作製方法は体細胞相同組換えの促進方法を一部に利 用するものであるので、 以下では抗体の作製方法について詳細に説 明する。
前述のように、 本発明の抗体作製方法においては、 抗体遺伝子座 において DNA 相同組換えが起きている免疫細胞を選択して培養し 抗体を作製するにあた り、 該免疫細胞の染色体におけるクロマチン 構造を弛緩させる操作を行う ことによって、 抗体遺伝子座において 起きている DNA相同組換えの頻度を大幅に向上させ、 それによつ て多様な抗体を獲得する。
よって、 以下では、 細胞培養、 クロマチン構造の弛緩の誘導、 ク ロマチン構造の弛緩の確認、 相同組換えの確認、 抗体の発現の確認 について順に説明する。
細胞培養 :
本発明における 「免疫細胞」 とは、 抗体産生能を有する B細胞を 指し、 宿主動物の種類としては、 マウス、 ヒッジ、 ラ ヅ ト、 ニヮ ト リなどが含まれる (Honjo,T.,Alt, F.W. (1995). Immunoglobul in Genes , 2nd Edition (Academic Press) ) σ 好ま し、 は、 株 化された細胞が使用され、 特に好ま しくは免疫細胞と しては DT40 細胞が使用される。
「DT40 細胞」 とは、 ニヮ ト リ 由来 B細胞の株化培養細胞であ り 当該細胞の保有する染色体に何らかの修飾 (例えば、 特定の遺伝子 の組換え、 挿入、 削除等) を加えられた、 誘導体株、 サブライ ン (Subline ) も含む。
本発明で用いる細胞の培養条件は当該技術分野において周知の方 法によって行われるが、 選択される免疫細胞に適した培地、 培養条 件 (培養温度、 co2濃度) 下で行われることは言う までもない。 しかして、 選択される免疫細胞が DT40細胞である場合、 例えば、 培地は IMDM (Invitrogen社) を用い、 培養温度は例えば 3 9 .
5 °C、 5 %の C 02濃度条件下で行う。 培養は、 細胞濃度を一定に 保ちながら行い、 適当な期間毎 (例えば、 日毎、 週毎) に目的の細 胞の抗体遺伝子座における体細胞相同組換えの有無を確認する。 免疫細胞の抗体遺伝子座におけるクロマチン構造の弛緩の誘導 : ここで用いられる 「クロマチン構造の弛緩」 とは、 標的の遺伝子 座 (ここでは、 抗体遺伝子座) に、 相同組換えに関与する各種因子 が直接或いは間接的に作用し得るように、 当該遺伝子座全体のク口 マチン構造を緩めることをいう。 「弛緩」 を引き起こす因子には、 ヒス トンァセチル ト ラ ンスフェラ一ゼ ( HAT ) 、 ヒス ト ン脱ァセチ ル化酵素阻害剤、 クロマチン構造変換因子 (例えば、 Sw i/S n f タンパク質、 I s w iタンパク質、 及びこれらのホモログ、 及び これらの機能複合体) などが含まれる。 好ま しい 「弛緩」 を引き起 こす因子は、 ヒス ト ン脱ァセチル化酵素阻害剤である。
「ヒス トン脱ァセチル化阻害剤」 には、 ヒス トン脱ァセチル化酵 素 (HDAC) の活性を抑制する活性を持つ抗体などのタンパク質因 子、 ト リコス夕チン A、 ブチル酸及びバルプロ酸など小分子化合物 など、 当業者に知られているものであれば如何なるものも使用可能 であると思われるが、 最も好適には ト リコス夕チン A が使用される 免疫細胞の抗体遺伝子座におけるクロマチン構造を弛緩させるた めに、 弛緩を誘導する因子を、 目的の免疫細胞中で発現させ又は該 細胞と直接接触させる。 弛緩を誘導する因子がタンパク質性の因子 であって、 細胞内で該因子を発現させてクロマチン構造の弛緩を誘 起する場合、 目的の細胞における該因子の発現にとって適切なプロ モータ、 夕—ミネ—夕、 ェンハンサ一等を保持するべク夕一を目的 の細胞に形質移入するこ とにより達成される。 該因子の免疫細胞内 での発現は当業者にとって周知の方法によって容易に実施すること が可能である (Spector, D.L., et al. (1998). Cells a Laborato ry Manual (Cold Spring Harbor Laboratory Press) を参照の こと) 。 弛緩を誘導する因子を目的の免疫細胞に直接接触させる場 合は、 該因子の濃度を一定に保ちながら培養する。 弛緩を誘導する 因子を発現させ又は接触させた細胞は、 抗体遺伝子座における体細 胞相同組換えを引き起こすために適切な時間、 培養する。 例えば、 該因子がヒス ト ンァセチル化酵素阻害剤の ト リコス夕チン Aである 場合、 抗体遺伝子座における体細胞相同組換えを引き起こすために 適切な時間は、 好ま しくは、 約 2週間から約 2年間、 よ り好ま しく は約 2週間から約 6週間であ り、 最も好ま しく は約 5週間であ り、 適切な濃度は、 好ま しくは、 約 0.5ng/ml から約 5.0ng/ml であり、 最も好ま しく は、 1.25ng/ml である。
抗体遺伝子座におけるクロマチン構造変化の検出 :
特定の遺伝子座領域におけるクロマチン構造の変化は、 当該領域 に対する DNase感受性を指標と して検出するのが一般的である。 上述した方法による処理を行った細胞において、 目的の遺伝子座領 域のクロマチン構造が弛緩すると、 その部分における DNA及びク ロマチン構成タンパク質 (ヒス トン等) 間の結合に緩みが生じると 考えられる。 その結果、 クロマチン構成タンパク質と結合していた ために DNase によ り切断されなかった DNA部分が、 クロマチン構 造の弛緩によ り緩むことで、 DNase に対して感受性を示すようにな る。 クロマチン構造の変化の前後における、 DNase に対する感受性 の変化は、 当該領域の DN A 切断パ夕一ンを変化させるこ ととなり、 新たに生じた DNA断片をサザンプロ ッ ト法等で検出することで、 クロマチン構造が弛緩した遺伝子座領域を確認することができる。 ここで、 DNase と しては、 DNaseI、 MNase (球菌ヌクレア一ゼ) などが一般的に用いられる。
抗体遺伝子座における体細胞相同組換えの確認 :
体細胞相同組換えの確認は、 上述した方法による処理を行った細 胞の抗体遺伝子座領域のゲノム配列を決定し、 上述の処理を行って いないコン トロールの細胞の抗体遺伝子座領域のゲノム配列と比較 するこ とで行う。 抗体遺伝子座領域のゲノム配列の決定方法と して- 一般的には、 該遺伝子領域を特異的な DNA プライマ一によ り増幅 し、 増幅された DNA断片を適当な配列決定用のベクターに組込ん で配列決定を行う。 簡単には、 目的の免疫細胞から調製したゲノム DNAの抗体遺伝子座領域を増幅するのに必要な DNA プライ マ一
(例えば、 目的の抗体遺伝子領域全体を含むように、 該遺伝子の 5 '側近傍に正方向のプライマ一を設計し、 該遺伝子の 3,側に逆方 向のプライマーを設計する) を用意し、 抗体遺伝子座領域を PCR 法により増幅させる。 増幅させる抗体遺伝子座領域は、 抗体軽鎖遺 伝子又は/及び抗体重鎖遺伝子のどちらかであり、 好ま しく は、 何 れかの遺伝子の可変領域がよい。 増幅に使用される DNAポリメラ ーゼは市販のものを用いることができるが、 長い D N A鎖の伸長が 可能で、 かつ正確性の高いものを使用することが望ま しい。 抗体遺 伝子座領域の増幅を行うための条件は、 使用する DNAプライマー のァニール温度、 使用する D N Aポリメラ一ゼの性質等に依存する が、 例えば、 9 8 °C 2分間の反応後、 9 8 C 3 0秒、 5 7 °C 3 0 秒、 7 2 °C 1分を 2 7サイ クル、 さらに 7 2 °C で 1 5分間反応さ せる。 反応後の増幅産物は、 ァガロースゲル電気泳動で分離し、 目 的抗体遺伝子座領域を含む D NAのバン ドを切り出し、 D N Aを回収 後、 配列決定用のベクターへ組込む。 配列決定用のベクタ一は当該 技術分野で用いられる如何なるベクターであってもよいが、 例えば pCR2.1-TOPO (Invitrogen ¾) などが用いられる。 上記調製さ れた配列決定用のベクタ一中の、 抗体遺伝子座領域の D N A配列を 解析し、 抗体遺伝子座における体細胞相同組換えを誘導していない 細胞由来の対応配列と比較して、 体細胞組換えの程度を測定する。 抗体の発現の確認 :
上述の記載に従い抗体遺伝子座における体細胞相同組換えが確認 された細胞について、 実際に抗体の発現が誘導されているこ とを確 認する。
「多様な抗体」 には、 I g A、 I g D, I g E , I g G I g Y 及び I g Mが含まれる。
( i ) 分泌された抗体の確認
体細胞相同組換えが行われた遺伝子座に由来する抗体が分泌型の 場合、 産生された抗体分子を含む培養上清について目的の抗体分子 の存在を確認する。 確認の方法と しては、 当業者にとって周知の如 何なる方法によっても実施するこ とが可能であるが、 例えば、 産生 された抗体分子を特異的に認識する抗体による検出法 (例えば、 標 識化した二次抗体を用いる、 ウエスタ ンプロ ッ ト法、 エライ ザ法な ど) が一般的である。 簡単には、 培養上清をそのまま、 ウエスタ ン プロ ッ ト法、 又はエライザ法等に用いるこ とができる。 産生された 抗体の濃度が低い場合には、 該培養上清から 目的の抗体を濃縮した 後、 産生された抗体の確認を行う こ とができる。 簡単には、 該培養 上清から硫安沈殿法 ( 5 0 %硫安) 等によ り抗体分子を濃縮沈殿さ せ後、 抗体分子のペレ ッ トを適当なバ ヅ フ ァー (例えば、 P B S な ど) に懸濁後、 同バッファーに対して透析する。 透析は透析外液を 数時間毎に代えながら、 硫安が除かれるまで行う。 得られた抗体分 子に対して、 当該抗体分子を特異的に認識する抗体を用い、 ウェス タ ンブロ ッ ト法によ り直接又は間接的に産生抗体分子の検出を行う あるいは、 産生される抗体が I g Gである場合には、 プロテイ ン A 又はプロティ ン Gを用いたァフ ィ 二ティ ークロマ トグラフ ィ 一によ り直接精製するこ とで確認してもよい。
( i i ) 細胞膜上に発現された I g Mの確認
体細胞相同組換えの促進によ り産生された抗体が、 細胞膜上に提 示される I g Mの場合、 抗 I g M抗体を用いた蛍光活性化セルソ一 夕一 ( F A C S ) 分析によって確認するこ とができる。
以下に実施例を示すが、 本発明はこれに限定されるものではない 実施例 1 : ト リ コス夕チン A ( T S A ) 処理後の D T 4 0細胞の抗体遺 伝子座領域におけクロマチン構造の解析
T S A によ り実際に抗体軽鎖遺伝子のクロマチン構造に変化が生じ ているかどうかは、 球菌ヌク レアーゼ (M N a s e ) 感受性を指標と し、 間接末端標識法を用いて解析した。 ニヮ ト リ抗体遺伝子には V J組換えを起こ したものと起こ していないものが存在するが、 実際 に抗体産生において機能しているのは V J組換えを起こ した側のみ である事が知られている。 しかしながら両者の配列は、 ほぼ同一で あるこ とから、 間接末端標識法をそのまま適用するだけでは、 野生 型 DT40細胞の、 VJ組換えを起こ した遺伝子座のみを解析する こ とは困難である。 この問題を解決するために、 VJ組換えを起こ し ていない側において、 サザンハイ プリ ダイゼーショ ンのプロ一ブと して用いる領域の周辺配列を欠失した変異株を作製し、 この変異株 を用いて MNase 感受性の解析を行った。
欠失変異株の作製 :
抗体軽鎖遺伝子をクローニングしたプラス ミ ド #18-4(京都大学医 学系研究科、 武田俊一教授よ り譲渡されたもの)を EcoRI で消化し. 二つ生じる断片のう ち、 大きい方とブラス トサイ シン耐性遺伝子
(武田教授よ り譲渡されたもの) 断片をライゲー ト し、 大腸菌に ト ランスフォーム した。 これによ り、 定常領域及びサザンハイ ブリ ダ ィゼーショ ンのプローブと して用いる領域を含む領域が欠失し、 そ れに代わ り ブラス トサイ シン耐性遺伝子が揷入されたプラス ミ ド
(UR1 ) が得られた (図 1 ) 。 このプラス ミ ド約 2 0. g を Xbal で 消化して直線化し、 既知の手法 (Buerstedde, J.M., Takeda, S. Cell. 1991 67 ( 1 ): 179 - 88. ) に従って D T40細胞に感染させ、 欠 失変異をもつ DT40細胞株 (3H12) を作製した。
核の単離 :
TSA(0 ng/ml, 0.625 ng/ml, 1.25 ng/ml, 2.5 ng/ml) をカロえ た培地で 8時間培養した 107-108の 3H12 細胞含む培養液を 300 g; 15分遠心し、 細胞を回収したのち、 10 ml の P B S に懸濁し、 再 び 3 0 0 で 1 5分遠心してペレ ツ ト に回収した。 その後、 細胞を 4ml の Nuclear Buffer (10 mM Tris-HCl (pH8.0), 0.32 M Su crose, 5 mM MgCl2, 1 % TritonX- 100, 0.5 mM DTT, 0.1 m M PMSF ) に懸濁後、 氷上で 1 5分間放置して細胞膜を除去した。 1000 gで 5分間遠心するこ とで核を回収した。
MNase 肖ィ匕 : 核のペレ ヅ トを RSB(10 mM Tris- HC1 (pH7.5), 10 mM NaC 1, 1.5 mM MgCl2, 0.5 mM DTT, 1 mM PMSF ) 10 ml に再懸 濁した。 再び 1000 gで 5分間遠心して核を回収し、 400 .1 の RS B に懸濁した。 この核懸濁液の D N A濃度を Hoechst 33258 の結 合で測定し、 100 . g相当の懸濁液を R S Bで 500 .1 にした。 これ を各細胞ごとに 4本ずつ用意した。 0.5 .1の 1 M CaCl2、 さ らに MNase(0 U, 0.04 U, 0.2 U, 1 U) をカロえ、 3 7 °Cで 5分間消化 後、 20 .1 の 0.5 M EDTA と 12.5 .1の 20 % SDS 2 .1 の 15 mg/ml プロティネース Kを加え、 5 0 °Cでー晚反応させた。 500 .1 のフエノールクロ口ホルムを添加し、 3 0分間、 穏やかに震盪さ せた後、 1.5 Krpm で 5分間遠心し、 上層を回収し、 新しいチュー ブに移した。 クロ口ホルム 500 .1 をさらにカロえて再び 3 0分間、 震盪させ、 1.5 Krpmで 5分間遠心したのち、 上層を新しいチュー ブに移した。 50 .1 の 3 M 酢酸ナ ト リ ウム、 1 m 1 の冷エタノール を加え、 穏やかに混ぜた。 1.5 Krpmで 2 0分間遠心し、 上清を除 去後、 8 0 %エタノールを 500 .1加えて穏やかに混ぜ、 再び 1.5 Krpmで 5分間遠心した。 上清を除去し、 沈澱を風乾させた。 こ こ に 100 .1 の T E (10 mM Tris-HCl (pH8.0), 1 mM EDTA) を 加え、 5 5 °Cで 1時間保温し、 その後 4 °Cで一晩放置して溶解させ o
サザンプロ ッ ト解析 :
サザンブロ ヅ ト解析は、 Church及び Gilbert (Church, G.M., Gilbert, W. Proc. Natl . Acad. Sci. U S A. 1984 81Γ7): 1991- 5.) の方法で行った。 20 . g相当の DNAをスピンカラム (フアル マシア社 ProbeQuant G-50) で精製した後、 制限酵素 BsaAI (N E B社)で消化した。 その後フヱノールクロ口ホルム抽出を行い、 ェ 夕ノール沈澱で D N Aを回収したのち、 TAE (40 mM Tris-aceta te, 1 mM EDTA) ノ ヅ フ ァー中、 1 . 5 %ァガロースゲルで電気 泳動を行った。 DNAは Vacu Gene XL nucleic blotting system (Pharmacia) によりメ ンブレンに ト ランスファ一した。 最初に変 成バッ フ ァー (1.5 M NaCl 0.5 M NaOH) で 1 5分間変成させ 次に トラ ンスフ ァ一バッフ ァ一 (1.5 M NaCl, 0.25 M NaOH) で 4時間かけて トランスファ一した。 メ ンブレンは 20 X S S Cで中和 した後、 ノヽィブリダィゼ一シヨ ン ファー (10 mg/ml BSA, 0.
5 M Na2P04 (pH7.4), 7 % SDS 1 mM EDTA) で 6 2 C 1 時 間プレハイ ブリダィゼーシヨ ンを行った。 その後、 し 32P] dCTPで ラベルしたプローブ 50 n g をノヽィ ブリ ダィゼーショ ンノ ヅファーで
6 2 °C;、 ー晚、 ハイブリダィズさせた。 その後、 メ ンブレンを 6
5 °Cに加温した Wash Buffer (20 mM Na2P04 (pH7.4), 1 % S DS, 1 mM EDTA ) 50 ml で 6 2 °C, 1 0分間洗浄し、 これをさ ら に 4回繰り返して洗浄した後、 メ ンブレンの放射活性を BAS2000 で解析した。 なお、 プローブ DNAは、 PCR 法(ロ ッシュ社、 Expa nd Hi Fidelity PCR system )を用いて作製した。 その際プライマ 一は、 ATCTTGCCTTCCTCATGGC (配列番号 1 ) および、 GTT TGGGTGAACGTGGTTC (配列番号 2 ) を使用し、 錶型はニヮ ト リ抗体軽鎖遺伝子をクローニングしたプラスミ ド #18-4 を鏡型と した。
?1 7¾ *
各濃度の TSA存在下において(0 ng/ml, 0.625 ng/ml, 1.25ng/ ml, 2.5 ng/ml)、 添加する MNase(0 U, 0.04 U 0.2 U, 1 U) 量を増加させたところ、 TSA濃度及び MNase量の増加に伴い、 V J領域が切断されて生じる DNA断片が出現することが確認された (図 2 「VJ」 で示した位置のバン ド、 例えば、 左から第 5 レ一 ン目と第 1 7 レーン目を比較する) 。 これらのバン ドは、 TSA非 存在下 (0 ng/ml) において MNase量を増加させても検出されな かったため (図 2、 左から第 5 レーン目) 、 VJ領域が MNase に よ り切断されるためには、 TSAの存在が必要であることを示す。 以上の結果から、 TSA によ り DT40細胞株の VJ領域 (抗体軽鎖 遺伝子座領域) のクロマチン構造が弛緩し、 この領域への MNase のァクセシビリティーが増加したこ とが確認された。 実施例 2 : ト リ コスタチン A (TSA) による DT40細胞中の抗体遺 伝子座における体細胞相同組換え促進の確認
細胞培養 :
DT40細胞は、 C 02恒温槽にて 5 %の C 02、 3 9 . 5 °Cで培養 した。 培地は、 IMDM 培地 (Invitrogen 社) を用い、 1 0 %FBS 1 %ニヮ ト リ血清、 ペニシ リ ン 100単位/ ml、 ス ト レプトマイ シ ン 100 . g/ml, 2-メルカプトエタノール 55 . M を加えて使用 した また、 ト リ コス夕チン A (和光純薬)は、 メタノールに 5 mg/ml に 溶解したものをス ト ック と し、 最終濃度が 1.25 ng/ml となるよ う に適宜培地で希釈して用いた。
細胞表面に I g Mを発現していない DT40細胞 (以下、 I g M (一)細胞) を、 約 20細胞 Zml に希釈して 9 6穴プレー ト に 100 . 1 ずつ分注した。 この際、 培地に ト リ コス夕チン Aを 1.25 ng/ml 加えたものと、 加えないものを用意した。 シングルコ ロニーが現れ るまで培養し、 5 クローン (TSA なしは 6 ク ローン) を新鮮な培地 2 ml を入れた 6穴プレー ト に移した。 なお、 この際 TSA濃度は当 初の濃度を維持し、 細胞濃度は 105〜106個 Zml に保ちながら培養 を続けた o
ゲノ ム DNAの抽出 :
上述の方法によ り 3週間培養した DT40細胞の生細胞を蛍光活性 化セルソ一ターで回収した。 EPICS ELITE ESP によ り、 生細胞 1 0万個を 1.5 ml チューブに集めた。 シース液に懸濁された細胞を 遠心(1000 g, 10 min)によ り 回収し、 ペレ ツ ト に直接 300 . 1 のゲ ノ ム抽出ノ ッファー (100 mM Tris-HCl, pH8.0, 5 mM EDTA, 0.2 % SDS, 200 mM NaCl 及び 100 . g/ml プロティ ネース K) を加え、 5 0 °Cで一晚消化した。 翌日、 750 . 1 のエタ ノールをカロ え、 穏やかに上下に反転させて混ぜた。 ゲノム DNA を遠心 (1000 g, 10 min) によ り回収し、 70 %エタノールで洗い、 風乾した。 ここに 100 . 1 の TEノ ッファ一 0 mM Tris-HCl, pH8.0, 1 m M ED T A)を加え、 5 0 °Cで 3 0分放置した後、 4 °Cにてー晚かけ て溶解させた。
抗体軽鎖遺伝子可変領域の配列の解析 :
抗体軽鎖遺伝子可変領域の増幅には、 PCR (Perkin Elmer 960 0 ) を利用した。 ゲノム D N A溶液 5 . 1 (細胞 5000個相当) を铸 型とし、 プライマ一は、 上流 ( CACACCTCAGGTACTCGTTGCG
(配列番号 3 ) ) 、 下流 (TCAGCGACTCACCTAGGACGG (配 列番号 4 ) ) それぞれ 10 pmol を使用した。 Pyrobest DNA Poly merase (宝酒造)を用いて、 50 . 1 スケールで反応させた。 反応条 件は、 9 8 °C 2分の後、 9 8 °C 3 0秒、 5 7 °C 3 0秒、 7 2 °C
1分を 2 7サイ クル行い、 最後に 7 2 °C 5分反応させた。 その後 ExTaq DNA Polymerase (宝酒造)を 1 . 1カ卩ぇ、 7 2 °C 1 5分反 応させた後、 全反応液の 20 . 1分をァガロースゲル電気泳動で分離 した。 軽鎖遺伝子可変領域に相当するバン ドを切り出し、 Gel Extr action kit (Qiagen社)によ り DNAを回収後、 TOPO TA Cloni ng ki Invitrogen社)にて pCR2.1-TOPOベクタ一に組み込み、 大腸菌に トラ ンスフ ォーメーショ ンした。 プラス ミ ドを抽出し、 A BI PRISM 377 DNA Sequencer (Perkin Elmer社)によ り配列 を解析した。
結果 :
増幅された抗体軽鎖遺伝子可変領域を、 プラス ミ ドベクターにク ローニングしたものの配列をしらべてみたところ、 図 3の結果が得 られた。 ト リコス夕チン Aを加えて培養した細胞では、 4 2サンプ ルが 1 6種類に分類された (図 3 ( a)) 。 この多様性は、 相同組換 え、 遺伝子挿入、 遺伝子欠失、 点変異によ り生じたものであるこ と が分かった。 一方、 ト リ コス夕チン A非存在下で培養した細胞では 3 0サンプル調べたかぎりでは、 相同組換えは見い出されなかつた (図 3 (b )) 。 以上の解析結果よ り、 ト リ コスタチン Aの添加によ り、 DT40細胞株での抗体軽鎖遺伝子の多様性が著しく上昇したと 結論付けられる。 実施例 3 : ト リコス夕チン Aに I g M ( + ) D T 4 0細胞の出現頻 度の促進
蛍光活性化セルソー夕一 (FACS) による I S Mの発現の確認 : 実施例 2 に記述した方法で ト リコスタチン A処理を行った I g M (― ) 細胞の約 106個を含む培養液を 1.5 ml チューブにと り、 遠 心によ り該細胞を回収 (1000 g、 5分) し、 染色バッファ一 (PBS 0.3 % BSA) 200 .1 に懸濁した。 細胞を再び遠心により回収し、 次に FITC ラベルした抗ニヮ ト リ IgM抗体 (BETHYL社) を染色 バッファ一で 1 /250倍希釈したものを 200 .1で懸濁し、 氷上で 1 時間反応させた。 細胞を遠心によ り回収し再び染色バッファー 200 .1 に懸濁し、 これを遠心することで細胞の洗いを行った。 この洗い のステップをもう一度繰りかえしたのち、 細胞を 5 . g/ml のヨウ化 プロビジゥム (ナカライ社) を含む染色バッファー 1 100 .1 に懸 濁した。 I g Mを発現している細胞の割合は、 EPICS ELITE ESP (Beckman Coulter社)によ り、 1 0 0 0 0細胞を測定して算出し た。 その際、 ヨウ化プロビジゥムによ り染色される細胞は死細胞と してゲー トアウ ト した。
結果 :
一週間おきに FACS で I g Mを発現している細胞 (以下、 I g M (+ )細胞) の割合を測定したところ、 図 4のように、 時間依存的に I g M( + )の割合が増加するものが見られた。 I g M( + )細胞は、 I g M (―)細胞が相同組換えを起こ した結果生じたと考えられる。 実施例 4 : 抗原特異的抗体の選択 抗原磁気ビーズの作製 :
磁気ビーズは Dynabeads M-280 Tosylactivated (Dynal社) を用い、 抗原との共役は解説書に従った。 この際、 磁気スタ ン ドは Dynal MPC (Dynal社)を用いた。 ビーズ 2 0 0 〃 1 を 5 0 0 〃 1の BufferA( 0.1M Na-Phosphate pH7.4)で 3 回洗った後、 BufferA 4 0 0 〃 1 中で 2 4 0 〃 のャギ 1 g G(SIGMA社)また はヒ ト I g G (SIGMA社) と 3 7 °Cで 2 4時間、 回転によ り攪拌 しながら反応させた。 次にビーズを BufferC (10mM Na- Phosphate pH7.4, 150mM NaCl, 0.1% BSA) 5 0 0 ^ 1で 2 回 洗浄した。 その後 BufferD (0.2M Tris-HCl pH8.5, 0.1 %
BSA) 5 0 0 〃 1 を加え、 3 7 °Cで 4時間、 回転によ り攪抻しなが ら反応させ、 ブロ ッキングを行った。 その後 5 0 0 1の
BufferC で 2 回洗浄した後、 0.02%アジ化ナ ト リ ウムを含む BufferC 4 0 0 1 に懸濁した。
抗原磁気ビーズによるセレクショ ン :
抗原磁気ビーズによるセレクショ ンは、 Cumbers らの方法 (Cumbers et al.,Nat. B i o t e ch n o 1. ( 2002 ) 20 ( 11 ) : 1129 - 1134) に準じた。 ト リ コス夕チン A l . 2 5 n g/m lを含む IMDM培地で 6週間以上植え継いだ野生型 D T 4 0細胞約 5 X 1 0 7個をセ レクショ ンノ ヅ ファー (1% BSA を含む PBS) 5 m l によ り 2 回洗浄し、 さ らに 1 m 1のセレクショ ンバッファ一で洗浄 した。 その後細胞を 1 m 1のセレクショ ンノ ' ヅ フ ァーに懸濁したの ち、 1 〃 1相当の抗原磁気ビーズ (セレクショ ンバ ヅ ファー l m l で 2 回洗浄したもの) に加えた。 4 °Cで 1 0分間、 回転によ り攪拌 しながら反応させた。 以後の処理は、 用いた抗原の種類によって若 干の変更を加えているため、 分割して記述する。
( i ) ャギ I g G磁気ビーズによるセレクショ ン
ャギ I g G磁気ビーズでセレクショ ンを行った細胞に関しては、 磁 気スタ ン ドを用いて 1 m 1のセレクショ ンノ ' ヅ フ ァーで 3 回洗浄し た。 その後回収した細胞を 5 0 0 1のセレクショ ンノ ヅフ ァーに 懸濁したのち、 IMDM培地 1 0 m 1 に加え、 これを 9 6穴プレー トに 1 0 0 1 ずつ分注した。 9 6穴プレー トは C02イ ンキュべ 一夕一中で 4 0 °Cで保温した。
(ii) ヒ ト I g G磁気ビーズによるセレクショ ン
ヒ ト I g G磁気ビーズによるセレクショ ンを行った細胞に関しては、 磁気スタ ン ドを用い、 2 . 5 %の Pluronic F68 (SIGMA社)を含 む 1 m lのセレクションバ ヅ フ ァーで 3回洗浄した。 その後回収し た細胞を 5 0 0〃 1のセレクショ ンノ^; ヅフ ァーに懸濁したのち、 IMDM培地 3 0 m lに加え、 これを 9 6穴プレー ト に 3 0 0 μ 1 ずつ分注した。 9 6穴プレー トは C02イ ンキュベータ一中で 4 0 °Cで保温した。
蛍光標識抗原による染色 :
9 6穴プレー トの 1個のゥエルに由来する細胞約 1 0 6個を含む 培養液を チューブにと り、 遠心によ り細胞を回収し、 セレ クシヨ ンノ ヅ フ ァー 2 0 0 1で 2回洗浄した。 次に FITC ラベル した抗原 (ャギ I g G、 ヒ ト I g G、 ゥサギ I g G (いずれも
SIGMA社)、 ス ト レプ トアビジン ( D a k o社), オボアルブミ ン
(Molecular Probes ¾) をセレクショ ンノ ヅ フ ァーで 1 0〃 g / m 1に したもの 2 0 0 1で懸濁し、 氷上で 1時間反応させた。 細胞を遠心によ り 回収し再びセレクショ ンバッファ一 2 0 0〃 1に 懸濁し、 これを遠心するこ とで細胞の洗いを行った。 染色した細胞 の蛍光強度は、 EPICS ELITE ESP(Beckman Coulter社)によ り 測定した。
ェライザ :
ェライザは、 SOLID PHASE GUIDE (Nalge Nunc社)に準じて '†Tつ すこ o Nunc-Immuno Plate MaxiSorp Surface (Nalge Nunc 社)の各ゥエルに抗原溶液 ( P B Sで 5〃 g /m 1に したもの) 2 0 0 z l を加え、 室温でー晚反応させ、 抗原によるプレー トのコー トを行った。 翌日ゥエル中の液を捨て、 そこにブロ ッキング液 ( 0 . 5 %スキムミルクを含む P B S ) 2 0 0 1を加え、 1時間反応さ せた。 その後ゥエルを ELISA洗浄液 ( 0 . 0 5 % T w e e n 2 0 を含む P B S ) 2 0 0 z lで 3回洗浄した。 ここに細胞の培養上清 等、 抗体を含む溶液 1 0 0 1 をくわえ、 1時間反応させた。 次に ELIS A洗浄液 2 0 0 1で 5回洗浄した。 二次抗体は、 H R P標 識した抗ニヮ ト リ I g Mャギ抗体 (BETHYL社) を P B Sで 2 0 0 0倍に希釈したものを 1 0 0 2 0 0 〃 1加え、 一時間反応させ た。 二次抗体後の洗浄は E LI S A洗浄液 2 0 0 ^ 1で 5回行った。 発色反応は、 T M B + (Dako社) 1 0 0 1によ り行い、 反応の 停止は 1 M硫酸 1 0 0 〃 1 によ り行った。 定量は、 Quant
Biomolecul ar Spectrometer vBio-Tek Instruments千土) によ り、 4 5 0 n mの吸光を測定した。
ェライザ用培養上清の作製 :
ェライザによ り力価を解析した培養上清は、 血清由来の I g M等を 除去するため、 以下のようにして調製した培地を用いた。 ニヮ ト リ 血清 (Invirtogen社) から 5 0 %飽和硫安によ りィ ムノグロプリ ンを沈殿として除去し、 上清を P B Sに透析した。 透析によ り生じ た体積増加を Centri Prep (Amicon社) による濃縮で補正し、 抗 体除去ニヮ ト リ血清とした。 これを AIM-V無血清培地 (Invitrog en社) に 3 %の濃度で加えた。 ここに約 1 0 6/m 1の濃度で細胞 を加え、 2 日培養し、 培養上清をと りェライザを行った。 ト リコスタチン A l . 2 5 n g/m lを含む培地で 6週間植え継 いだ D T 4 0細胞約 5 X 1 0 7個から、 ャギ I g Gを共有結合させ た磁気ビーズによ りセレクショ ンを行い、 ャギ IgG に結合する細 胞の選択を試みた。 磁気ビーズに結合した細胞は 9 6穴プレー トに 分注して培養した。 その後生じたコロニーに由来する細胞の抗原結 合性を検討した。 F I T Cラベルしたャギ I g Gとの結合を、 9 ク ローンに関して FACS によ り解析したところ、 うち 1 クローンで、 強い蛍光が認められ、 この細胞とャギ I g Gとの結合が示唆された (図 5 (a) ) 。 次に、 この結合が特異的であるかどうかを検討す るために、 F I T Cラベルしたス ト レプトアビジン、 およびォボア ルブミ ンで同様の実験を行った。 するとス ト レプトアビジン F I T C、 オボアルブミ ン F I T Cいずれにおいても、 蛍光強度の増 大は認められず、 細胞とャギ I g Gの結合は特異的なものであるこ とが示唆された (図 5 (b) ) 。 以上の結果は、 ト リ コス夕チン A 処理によ り多様化した細胞表面の I g Mの中で、 ャギ I g Gに特異 的結合するものが生じ、 それが抗原磁気ビーズによ り選択されたこ とを示唆している と考えられる。
次に、 ャギ I g G以外の抗原に対する抗体を産生する細胞を選別 することが可能かどうかを検討するため、 ヒ ト I g G磁気ビーズを 用いてセレクショ ンを行った。 ここでは、 陽性クローンの候補を得 るために、 ェライザを行った。 9 6穴プレー ト中の細胞培養上清 1 0 によ り、 ヒ ト I g Gでコー ト したィムノプレー トを用いて 解析したところ、 1 4個のゥエル由来の培養上清に関して、 著しく 強い吸光度がみられた。 次にこれらのゥエル中の細胞を培養し、 ヒ ト I g G F I T Cによ り染色し、 F AC S で解析した。 代表的な例 の結果を図 6 fa)に示す。 いずれにおいても、 低いものでも数倍、 高いものでは数百倍の蛍光強度の増加が認められた。 また、
clone20のように単一のピークを示すものも見られたが、 clone7 や clone8のように複数のピーク、 あるいはプロ一 ドな分布を示す ものもみられた。 これらの複数のピークやブロー ドなピークをもつ 細胞集団を限外希釈して再度クローン化してやると、 明確な単一の ピークを示すものが得られた (data not shown ) 。 このこ とから clone7や clone8 のようなパターンを示すものは、 9 6穴プレー トにおいて複数の陽性クローンが同一のゥエルに存在していたこと を示唆していると考えられる。 次に、 clone7、 8、 20 について、 抗原特異性を検討した (図 6 , ( b ) ) 。 ヒ ト I g G F I T C、 ゥサギ I g G F I T C、 ャギ I g G F I T C, ス ト レプトアビジン F I T C;、 オボアルブミ ン F I T Cで染色し、 FACSで解析した。 clone7 と clone8 に関 しては、 明確なヒ ト I g Gに対する特異性が認められた。 一方 clone20の場合、 ャギ I g Gに対しても若干の結合がみられ、 異 種のホモログに対しても交差するこ とが明らかになった。 なお、 い ずのクローンもゥサギ I g G、 ス ト レプトアビジン、 オボアルプミ ンに対する結合は認められなかった。
さ らに、 clone7および clone20 について、 培養上清を用いてェ ライザを行った (図 6 ( c ) ) 。 ヒ ト I g G、 ゥサギ I g G、 ャギ I g G、 ス ト レプ トアビジン、 オボアルブミ ンでコー ト したィムノ プレー トを用いたところ、 clone7、 clone8 いずれにおいても ヒ ト I g Gに対して反応性を示し、 clone7では 5 0倍希釈、 clone20 では 5 0 0倍希釈まで、 有意なシグナルが検出された。 また、 clone 20 は F ACS解析でャギ I g Gとの若干の反応性が認められ たが (図 6 ( b ) ) 、 E L I S Aにおいても、 弱いながら、 ャギ I g Gとの反応が見られ、 FACS解析と一致した結果となった。 な お、 セレクショ ンをかけていない細胞の培養上清はどの抗原に対し ても特に反応は示さなかった。 産業上の利用可能性
本発明に係る体細胞相同組換えの促進方法によれば、 所望の体細 胞相同組換えを制御された状況下で誘起促進させるこ とができ、 よ つて、 例えばタ ンパク質因子の創製に利用するこ とが可能になる。
また、 本発明に係る抗体作製方法によれば、 培養細胞を用いて人 ェ的に多様な抗体を作製するこ とができる。
さ らにまた、 特定の疾病の治療に有効な抗体 (例えば、 ヒ ト抗体 ヒ ト化抗体等) を生産するために作成された免疫細胞株 (US Pate nt Al 20020028488 ) を用いるこ とで、 よ り治療効果を発揮する 多様な抗体を、 培養細胞系の利用によ り簡便かつ継続的に確保する こ とができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 遺伝子座において D N A相同組換えが起きている体細胞 の相同組換えを、 該体細胞の染色体におけるクロマチン構造を弛緩 させるこ とによって促進することを特徴とする、 体細胞相同組換え の促進方法。
2. 抗体遺伝子座において D N A相同組換えが起きている免 疫細胞から抗体を作製するに当たり、 該免疫細胞の染色体における クロマチン構造を弛緩させることによって、 抗体遺伝子座における D NA相同組換えを促進させ、 それによつて多様な抗体を獲得する こ とを特徴とする抗体作製方法。
3. 染色体のクロマチン構造の弛緩を、 細胞をヒス トン脱ァ セチル化酵素の阻害剤と接触させて処理することによ り誘導するこ とを特徴とする請求項 1又は 2に記載の方法。
4. 阻害剤がト リコス夕チン Aであることを特徴とする請求 項 3に記載の方法。
5. ト リコスタチン Aの処理濃度が約 0. 5 n g/m lから 約 5. O n g/m lであり、 接触処理時間が約 2週間から約 6週間 であるこ とを特徴とする請求項 4に記載の方法。
6. 細胞が D T 4 0培養細胞であるこ とを特徴とする請求項 1ないし 5に記載の方法。
7. 請求項 1、 3、 4、 5又は 6のいずれか 1項に記載の方 法によ り遺伝子座における体細胞相同組換えが促進された免疫細胞
8 . 請求項 2 ない し 6 のいずれか 1項に記載の方法によ り作 製された多様な抗体。
9 . 作製された抗体が I g Mである請求項 8 に記載の抗体。
1 0 . 遺伝子座における体細胞相同組換えを促進するための 薬剤であって、 ヒス ト ン脱ァセチル化酵素の阻害剤からなる薬剤。
1 1 . 阻害剤が ト リ コス夕チン Aである請求項 1 0 に記載の 薬剤。
PCT/JP2003/009563 2002-07-30 2003-07-28 体細胞相同組換えの促進方法及び特異的抗体の作製方法 WO2004011644A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/522,644 US7776599B2 (en) 2002-07-30 2003-07-28 Method of enhancing homologous recombination of somatic cells and method of constructing specific antibody
EP03771393A EP1536004B1 (en) 2002-07-30 2003-07-28 Method of promoting homologous recombination of somatic cells and method of constructing specific antibody
DE60335191T DE60335191D1 (de) 2002-07-30 2003-07-28 Verfahren zur förderung der homologen rekombination somatischer zellen und verfahren zur konstruktion eines spezifischen antikörpers
AT03771393T ATE490314T1 (de) 2002-07-30 2003-07-28 Verfahren zur förderung der homologen rekombination somatischer zellen und verfahren zur konstruktion eines spezifischen antikörpers
JP2004524174A JP4214234B2 (ja) 2002-07-30 2003-07-28 体細胞相同組換えの促進方法及び特異的抗体の作製方法
US12/813,454 US8187884B2 (en) 2002-07-30 2010-06-10 Method of enhancing homologous recombination of somatic cells and method of constructing specific antibody

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002-221232 2002-07-30
JP2002221232 2002-07-30

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US10522644 A-371-Of-International 2003-07-28
US12/813,454 Continuation US8187884B2 (en) 2002-07-30 2010-06-10 Method of enhancing homologous recombination of somatic cells and method of constructing specific antibody

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004011644A1 true WO2004011644A1 (ja) 2004-02-05

Family

ID=31184846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2003/009563 WO2004011644A1 (ja) 2002-07-30 2003-07-28 体細胞相同組換えの促進方法及び特異的抗体の作製方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7776599B2 (ja)
EP (1) EP1536004B1 (ja)
JP (1) JP4214234B2 (ja)
CN (1) CN100379862C (ja)
AT (1) ATE490314T1 (ja)
DE (1) DE60335191D1 (ja)
WO (1) WO2004011644A1 (ja)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004085644A2 (en) * 2003-03-26 2004-10-07 Basf Plant Science Gmbh Method for producing recombinant organisms
WO2006049273A1 (ja) * 2004-11-08 2006-05-11 Riken リガンドに特異的に結合するタンパク質を効率的に選別する手法
WO2007049567A1 (ja) * 2005-10-24 2007-05-03 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. 物質の製造方法
WO2008035463A1 (fr) * 2006-09-22 2008-03-27 Chiome Bioscience Inc. Procédé de commutation de classe d'anticorps
WO2008047480A1 (fr) * 2006-10-19 2008-04-24 Riken Procédé de régulation de la distribution de sites de mutation dans la région variable d'un gène d'anticorps
WO2010064454A1 (ja) 2008-12-05 2010-06-10 株式会社カイオム・バイオサイエンス 細胞表面に発現したタンパク質に対する抗体作製法
JP2010528626A (ja) * 2007-05-31 2010-08-26 ユニヴァーシティ オブ ワシントン 標的遺伝子の誘導性変異誘発
US8389235B2 (en) 2005-08-29 2013-03-05 Hitoshi Ohmori Methods for specifically selecting antibody-producing cells
WO2013042426A1 (ja) 2011-09-21 2013-03-28 富士レビオ株式会社 親和性複合体に対する抗体
WO2015025862A1 (ja) 2013-08-21 2015-02-26 富士レビオ株式会社 異種核酸プローブを用いた修飾核酸塩基の測定方法およびキット
WO2015025864A1 (ja) 2013-08-21 2015-02-26 富士レビオ株式会社 吸収剤ポリヌクレオチドを用いた修飾核酸塩基の測定方法およびそのキット
WO2015025863A1 (ja) 2013-08-21 2015-02-26 富士レビオ株式会社 固相プローブを用いた修飾核酸塩基の測定方法およびそのキット
WO2015108177A1 (ja) 2014-01-20 2015-07-23 富士レビオ株式会社 ガイドプローブを用いた修飾核酸塩基の測定方法およびそのためのキット
CN106414717A (zh) * 2014-05-02 2017-02-15 凯奥目生物科学株式会社 产生人抗体的细胞
WO2018062495A1 (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 株式会社カイオム・バイオサイエンス 抗体の取得方法
WO2019131380A1 (ja) 2017-12-25 2019-07-04 富士レビオ株式会社 マクロライド系免疫抑制剤についての血液検査方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8901044B2 (en) * 2009-05-13 2014-12-02 Riken Method to prepare magnetic beads conjugated with small compounds
JP5158816B2 (ja) * 2009-10-19 2013-03-06 国立大学法人 東京大学 キメラ抗体の一段階作製方法
EP2825652B1 (en) 2012-03-15 2018-09-05 Omeros Corporation Composition and method for diversification of target sequences
DK3581645T3 (da) 2017-02-10 2021-11-15 Chiome Bioscience Inc Fremgangsmåde til at fremme diversifikation af en antistof variabel region
KR20220119133A (ko) 2019-12-27 2022-08-26 치오메 바이오사이언스 가부시키가이샤 항 cdcp1 항체

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2336982T3 (es) * 1998-10-09 2010-04-19 Medical Research Council Procedimiento para la generacion de diversidad.
US7122339B2 (en) * 1998-10-09 2006-10-17 Medical Research Council Method for generating diversity
CN1345935A (zh) * 2000-09-26 2002-04-24 上海博德基因开发有限公司 一种新的多肽——人组蛋白去乙酰基酶12.98和编码这种多肽的多核苷酸
EP1506288B1 (en) 2002-05-10 2013-04-17 Medical Research Council Activation induced deaminase (aid)

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AGATA Y. ET AL.: "Histone acetylation determines the developmentally regulated accessibility for T cell receptor gamma gene recombination", J. EXP. MED., vol. 193, no. 7, 2001, pages 873 - 880, XP002972161 *
BUERSTEDDE J.M. ET AL.: "Light chain gene conversion continues at high rate in an ALV-induced cell line", EMBO J., vol. 9, no. 3, 1990, pages 921 - 927, XP002972159 *
CUMBERS S.J. ET AL.: "Generation and iterative affinity maturation of antibofies in vitro using hypermutating B-cell lines", NAT. BIOTECHNOL., vol. 20, no. 11, November 2002 (2002-11-01), pages 1129 - 1134, XP002972162 *
SALE J.E. ET AL.: "Ablation of CRCC2/3 transforms immunoglobulin V gene conversion into somatic hypermutation", NATURE, vol. 412, no. 6850, 2001, pages 921 - 926, XP002972160 *

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004085644A3 (en) * 2003-03-26 2005-01-13 Basf Plant Science Gmbh Method for producing recombinant organisms
WO2004085644A2 (en) * 2003-03-26 2004-10-07 Basf Plant Science Gmbh Method for producing recombinant organisms
WO2006049273A1 (ja) * 2004-11-08 2006-05-11 Riken リガンドに特異的に結合するタンパク質を効率的に選別する手法
US8389235B2 (en) 2005-08-29 2013-03-05 Hitoshi Ohmori Methods for specifically selecting antibody-producing cells
WO2007049567A1 (ja) * 2005-10-24 2007-05-03 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. 物質の製造方法
WO2008035463A1 (fr) * 2006-09-22 2008-03-27 Chiome Bioscience Inc. Procédé de commutation de classe d'anticorps
WO2008047480A1 (fr) * 2006-10-19 2008-04-24 Riken Procédé de régulation de la distribution de sites de mutation dans la région variable d'un gène d'anticorps
US9273119B2 (en) 2007-05-31 2016-03-01 University Of Washington Inducible mutagenesis of target genes
JP2010528626A (ja) * 2007-05-31 2010-08-26 ユニヴァーシティ オブ ワシントン 標的遺伝子の誘導性変異誘発
US9815885B2 (en) 2007-05-31 2017-11-14 University Of Washington Inducible mutagenesis of target genes
US8679845B2 (en) 2007-05-31 2014-03-25 University Of Washington B cells modified to reversibly induce accelerated mutagenesis of target genes
WO2010064454A1 (ja) 2008-12-05 2010-06-10 株式会社カイオム・バイオサイエンス 細胞表面に発現したタンパク質に対する抗体作製法
JP5696316B2 (ja) * 2008-12-05 2015-04-08 株式会社カイオム・バイオサイエンス 細胞表面に発現したタンパク質に対する抗体作製法
KR20140044940A (ko) 2011-09-21 2014-04-15 후지레비오 가부시키가이샤 친화성 복합체에 대한 항체
JPWO2013042426A1 (ja) * 2011-09-21 2015-03-26 富士レビオ株式会社 親和性複合体に対する抗体
US9599608B2 (en) 2011-09-21 2017-03-21 Fujirebio Inc. Antibody against affinity complex
WO2013042426A1 (ja) 2011-09-21 2013-03-28 富士レビオ株式会社 親和性複合体に対する抗体
WO2015025863A1 (ja) 2013-08-21 2015-02-26 富士レビオ株式会社 固相プローブを用いた修飾核酸塩基の測定方法およびそのキット
WO2015025864A1 (ja) 2013-08-21 2015-02-26 富士レビオ株式会社 吸収剤ポリヌクレオチドを用いた修飾核酸塩基の測定方法およびそのキット
WO2015025862A1 (ja) 2013-08-21 2015-02-26 富士レビオ株式会社 異種核酸プローブを用いた修飾核酸塩基の測定方法およびキット
WO2015108177A1 (ja) 2014-01-20 2015-07-23 富士レビオ株式会社 ガイドプローブを用いた修飾核酸塩基の測定方法およびそのためのキット
CN106414717A (zh) * 2014-05-02 2017-02-15 凯奥目生物科学株式会社 产生人抗体的细胞
WO2018062495A1 (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 株式会社カイオム・バイオサイエンス 抗体の取得方法
US11008566B2 (en) 2016-09-30 2021-05-18 Chiome Bioscience Inc. Method for obtaining antibody
WO2019131380A1 (ja) 2017-12-25 2019-07-04 富士レビオ株式会社 マクロライド系免疫抑制剤についての血液検査方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1536004A4 (en) 2006-06-14
EP1536004A1 (en) 2005-06-01
US20110070650A1 (en) 2011-03-24
US20060183225A1 (en) 2006-08-17
US7776599B2 (en) 2010-08-17
ATE490314T1 (de) 2010-12-15
US8187884B2 (en) 2012-05-29
CN100379862C (zh) 2008-04-09
DE60335191D1 (de) 2011-01-13
JPWO2004011644A1 (ja) 2005-11-24
JP4214234B2 (ja) 2009-01-28
EP1536004B1 (en) 2010-12-01
CN1671842A (zh) 2005-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2004011644A1 (ja) 体細胞相同組換えの促進方法及び特異的抗体の作製方法
US6620587B1 (en) Ribosome complexes as selection particles for in vitro display and evolution of proteins
JP2022028726A (ja) 試料に関連するポリヌクレオチドの同定
EP3588089B1 (en) Cell-based methods for coupling protein interactions and binding molecule selection and diversification
US20170044608A1 (en) Methods of selecting antibodies and antibody fragments
WO2015089881A1 (zh) 全人源抗cd26抗体及其应用
CN110372793B (zh) Pd-l1的纳米抗体及其临床应用
Price et al. Engineered cell surface expression of membrane immunoglobulin as a means to identify monoclonal antibody-secreting hybridomas
CN111410695B (zh) 基于自噬机制介导Tau蛋白降解的嵌合分子及其应用
Nematpour et al. Optimization of monoclonal antibody expression in CHOcells by employing epigenetic gene regulation tools
CN111320690B (zh) 一种抗人Tim3单克隆抗体及其应用
JP7062134B2 (ja) 細胞の磁性ビーズ付着を用いた磁性基盤バイオパンニング方法
CN111647086B (zh) 一种重组小鼠抗人肌酸激酶单克隆抗体、制备方法和应用
Kurosawa et al. Chimeric antibodies
CN116023495B (zh) 一种抗cd40纳米抗体及其制备方法与应用
WO2022121899A1 (zh) 一种特异性结合Strep-Tag II标签的抗体及其应用
Taussig et al. ARM complexes for in vitro display and evolution of
EP2641967B1 (en) Method for preparing b cell which produces human-type antibody
CN111647083B (zh) 一种重组小鼠抗人血幼素单克隆抗体、制备方法和应用
JP7311883B2 (ja) 活性型irf5を特異的に認識するモノクローナル抗体
US20220281957A1 (en) Modified human variable domains
JPWO2017043593A1 (ja) 糖感知エピゲノムバイオマーカー
CN115197968A (zh) 抗原结合域自动优化的嵌合抗原受体修饰细胞文库的构建、筛选方法及其应用
CN115558673A (zh) 一种敲除fut8基因的方法及其获得的抗体
AU725957C (en) Ribosome complexes as selection particles for in vitro display and evolution of proteins

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE SK TR

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003771393

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004524174

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2003818205X

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006183225

Country of ref document: US

Ref document number: 10522644

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2003771393

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 10522644

Country of ref document: US