WO2018123949A1 - 抗クローディン-2モノクローナル抗体 - Google Patents
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- C07K2317/90—Immunoglobulins specific features characterized by (pharmaco)kinetic aspects or by stability of the immunoglobulin
- C07K2317/92—Affinity (KD), association rate (Ka), dissociation rate (Kd) or EC50 value
Definitions
- the present invention relates to an anti-clodin-2 monoclonal antibody. More specifically, the present invention relates to a monoclonal antibody that specifically binds to the extracellular region of claudin-2 and uses of the antibody (a pharmaceutical composition containing the antibody, and a claudin-expressing cell containing the antibody). A substance delivery carrier for the above).
- Claudin is a four-transmembrane protein having a molecular weight of about 23 kDa identified as a tight junction (TJ) constituent protein in 1998, and 27 types have been discovered so far (Patent Document 1, Non-patent document 1).
- human claudin-2 has a total length of 230 amino acid residues, and the 28th to 78th amino acids are the first loop in the extracellular region. It is known that the 144th to 162nd amino acids are the second loop of the extracellular region. It is known that the extracellular region of claudin-2 is small, so that the first loop of the extracellular region is 51 amino acid residues and the second loop of the extracellular region is 19 amino acid residues. .
- claudin-2 has very high amino acid sequence homology among species.
- human claudin-2 and mouse homologous protein NCBI accession number: NP057884
- the homology of the full-length amino acid sequence is 91.3%
- the homology of the amino acid sequence of the first loop of the extracellular region is The homology of the amino acid sequence of 96.1% and the second loop of the extracellular region is 100%
- the total length between human claudin-2 and rat homologous protein NCBI accession number: NP001100316
- the homology of the amino acid sequence is 91.7%
- the homology of the amino acid sequence of the first loop of the extracellular region is 96.1%
- the homology of the amino acid sequence of the second loop of the extracellular region is 100%.
- Non-patent Documents 2 and 3 claudin-2 has so far enhanced substance permeability in the epithelial cell layer (Non-patent Documents 2 and 3) and increased in expression in inflammatory bowel disease (Non-patent Document 4). ), And that expression levels are increased in renal cancer, colon cancer, lung cancer, liver cancer and the like (Non-Patent Documents 5 and 6), etc., have attracted attention as drug discovery targets.
- claudin-2 In general, in the discovery of antibody drugs targeting membrane proteins, antibodies that recognize extracellular regions are produced. However, claudin-2, as described above, has a small extracellular domain and high homology between species, so that it is still one of the first identified claudins. There is no antibody that recognizes the extracellular region of Din-2.
- the present invention has been made in view of the above-described current state of the art, and an object thereof is to provide a monoclonal antibody that recognizes the extracellular region of claudin-2 and a novel use of the antibody.
- an hCL-4 antibody was produced by administering human claudin-4 (hCL-4) -expressing cells to an autoimmune disease mouse (Cancer Sci., 100, 1623, 2009), an attempt was made to prepare an hCL-2 antibody by immunizing a mouse expressing autocrine disease with human claudin-2 (hCL-2) expressing cells.
- hCL-4 human claudin-4
- hCL-2 human claudin-2
- the present inventors examined the production of an hCL-2 antibody by DNA immunization based on the experience in the production of the above hCL-1 antibody and hCL-4 antibody.
- the first extracellular loop which is the largest extracellular region, is as short as 51 amino acid residues, and there is amino acid sequence homology with the rodent homologous protein of the first loop. 99.9% for hCL-1 and 90.5% for hCL-4, and 90.5% for hCL-4, and antibodies that are generally highly homologous to host proteins.
- hCL-2 antibody can be prepared by DNA immunization based on the results of preparation of hCL-1 antibody and hCL-4 antibody.
- DNA immunization is a basic technology for producing an antibody against a native form antigen protein, and basically uses a cDNA encoding the full-length amino acid sequence of the protein as an immunogen.
- the truncation of the antigen protein often increases the amount of antigen expression in vivo, and as a result, the antibody titer tends to increase.
- the prepared antibody does not recognize a non-denaturing antigen.
- the target can also be obtained by adding an extra tag sequence to the N-terminus or C-terminus of the protein. It has been observed that protein membrane orientation and subcellular localization are altered from those of non-denaturing targets.
- the present inventors made extensive studies and, as a result, devised DNA immunization and screening methods to produce antibodies that specifically recognize the extracellular region of claudin-2. I found that I can do it. Specifically, as an antigen protein, using an immune construct consisting of the full-length amino acid sequence of the protein without adding an extra tag sequence at the N-terminus or C-terminus, a rat whose antibody titer is likely to increase as compared to a mouse as an immunized animal. By using this technique, an antibody that specifically recognizes the extracellular region of claudin-2 was successfully produced. Based on this knowledge, the present inventors have completed the present invention through further research.
- the present invention typically includes the subject matters described in the following sections.
- Item 1 A monoclonal antibody that specifically binds to the extracellular region of claudin-2.
- Item 2. The monoclonal antibody according to Item 1, which recognizes the three-dimensional structure of the extracellular region of claudin-2.
- Item 3. The monoclonal antibody according to Item 1 or 2, wherein the extracellular region is the extracellular region first loop of claudin-2.
- Heavy chain CDR1 comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or 2
- Heavy chain CDR2 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 or 4
- heavy chain CDR3 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 or 6
- a heavy chain variable region comprising: a light chain CDR1 comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 7 or 8;
- Light chain CDR2 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 or 10
- Light chain CDR3 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 11 or 12
- the monoclonal antibody according to any one of Items 1 to 3, comprising a light chain variable region comprising Item 5.
- Item 6. The monoclonal antibody according to any one of Items 1 to 5, which is a chimeric antibody or a humanized antibody.
- Item 7. The monoclonal antibody according to any one of Items 1 to 6, which is IgA, IgD, IgE, IgG, IgM, or IgY.
- Item 8 A pharmaceutical composition comprising the monoclonal antibody according to any one of items 1 to 7.
- Item 10. The pharmaceutical composition according to Item 9, wherein the inflammatory bowel disease is at least one selected from the group consisting of ulcerative colitis, Crohn's disease, and celiac disease.
- Item 11. The pharmaceutical composition according to Item 8, which is used for cancer treatment.
- Item 12. The pharmaceutical composition according to Item 11, wherein the cancer is at least one selected from the group consisting of kidney cancer, colon cancer, lung cancer, and liver cancer.
- Item 14. Item 14.
- Item 15. A cancer diagnostic marker comprising the monoclonal antibody according to any one of Items 1 to 7.
- Item 16. The marker according to Item 15, wherein the cancer is at least one selected from the group consisting of renal cancer, colon cancer, lung cancer, and liver cancer.
- Item 18 The use according to Item 17, wherein the inflammatory bowel disease is at least one selected from the group consisting of ulcerative colitis, Crohn's disease, and celiac disease.
- Item 19 Use of the monoclonal antibody according to any one of items 1 to 7 as a marker for cancer diagnosis.
- Item 20. Item 20. The use according to Item 19, wherein the cancer is at least one selected from the group consisting of kidney cancer, colon cancer, lung cancer, and liver cancer.
- Item 21. 8. A test composition for inflammatory bowel disease, comprising the monoclonal antibody according to any one of items 1 to 7.
- Item 22. The composition according to Item 21, wherein the inflammatory bowel disease is at least one selected from the group consisting of ulcerative colitis, Crohn's disease, and celiac disease.
- Item 23. A composition for testing cancer comprising the monoclonal antibody according to any one of items 1 to 7.
- a substance delivery vehicle for claudin-2 expressing cells comprising the monoclonal antibody according to any one of items 1 to 7.
- A introducing an expression vector containing a polynucleotide encoding claudin-2 into an immunized animal;
- B collecting a cell having antibody-producing ability from the immunized animal and then preparing a hybridoma by cell fusion, and
- c collecting an antibody from the hybridoma
- the polynucleotide encoding claudin-2 is a polynucleotide encoding the full-length amino acid sequence of claudin-2
- the immunized animal is an immunized animal whose antibody titer is likely to increase.
- 7. The method for producing a monoclonal antibody according to any one of items 1 to 6.
- Item 27 Item 27.
- a monoclonal antibody that specifically binds to the extracellular region of claudin-2 can be provided. Furthermore, it is possible to provide uses such as a pharmaceutical composition containing the antibody and a substance delivery vehicle for claudin-2 expressing cells containing the antibody.
- FIG. 10 is a diagram showing the results of SDS-PAGE performed in Example 6. It is a figure which shows the result of the FCM analysis performed in Example 7. It is a figure which shows the result of the western blotting analysis performed in Example 8. It is a figure which shows the measurement result of the TEER value performed in Example 9. It is a figure which shows the measurement result of the TEER value performed in Example 9.
- claudin-2 is sometimes referred to as “CL-2”.
- the monoclonal antibody of the present invention is an antibody against claudin-2 (in this specification, sometimes referred to as “anti-clodin-2 antibody” or “anti-CL-2 antibody”), and more specifically.
- Claudin-2 has two extracellular regions, the 28th to 78th amino acids are the extracellular region first loop, and the 144th to 162nd amino acids are the second loop of the extracellular region. It is known that Of these extracellular regions, the monoclonal antibody of the present invention specifically binds to an epitope contained in the 28th to 78th amino acid sequences, which is the extracellular region first loop.
- the monoclonal antibody of the present invention is an antibody that specifically recognizes not a primary structure of the extracellular region first loop but a three-dimensional structure such as a secondary structure or a tertiary structure.
- the monoclonal antibodies of the present invention include not only immunoglobulin (Ig) molecules but also biologically active monoclonal antibody fragments that bind to the claudin-2 extracellular region.
- a fragment may be any fragment as long as it contains a heavy chain and / or light chain variable region, and such a fragment may be appropriately reconstructed.
- Specific examples of the fragment include Fab, Fab ′, (Fab ′) 2 , Fv, scFv, sdFv, and the like. Moreover, the structure which combined these may be sufficient.
- the isotype of the monoclonal antibody of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include IgA, IgD, IgE, IgG, IgM, and IgY. Of these, IgG and IgM are preferable, and IgG is particularly preferable.
- the subclass of IgG is not particularly limited, and examples thereof include IgG1, IgG2, IgG2a, IgG2b, IgG3, and IgG4. Among these, IgG2b is preferable.
- the monoclonal antibody of the present invention is preferably Heavy chain CDR1, comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or 2, Heavy chain CDR2 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 or 4 and heavy chain CDR3 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 or 6
- a heavy chain variable region comprising: a light chain CDR1 comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 7 or 8;
- Light chain CDR2 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 or 10 and Light chain CDR3 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 11 or 12
- An antibody comprising a light chain variable region comprising
- the monoclonal antibody of the present invention more preferably, Heavy chain CDR1, comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1; Heavy chain CDR2 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 and heavy chain CDR3 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5
- a heavy chain variable region comprising: a light chain CDR1 comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 7, A light chain CDR2 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 and a light chain CDR3 comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 11
- An antibody comprising a light chain variable region comprising or a heavy chain CDR1 comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2
- Heavy chain CDR2 comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 4 and heavy chain CDR3 containing the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6
- a heavy chain variable region comprising: a light chain CDR1 comprising the amino acid sequence set forth in SEQ
- the monoclonal antibody including the heavy chain variable region and the light chain variable region described above may further include a framework region (FR) or a subregion thereof.
- the amino acid sequence constituting the FR can be appropriately determined by a known method.
- Examples of the monoclonal antibody containing a heavy chain variable region and a light chain variable region containing such FR include, for example, Examples include an antibody comprising a heavy chain variable region comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 13 or 14, and a light chain variable region comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 15 or 16.
- the monoclonal antibody of the present invention is 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 97% or more, and still more preferably 98% with the amino acid sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 16 as long as the function or the like is not impaired. %, Particularly preferably 99% or more of amino acid sequences having identity may be included. Amino acid identity can be calculated by known methods.
- the monoclonal antibody of the present invention may have an arbitrary mutation in the amino acid sequence represented by SEQ ID NOs: 1 to 16 as long as the function or the like is not impaired.
- the mutation includes substitution, deletion, insertion and the like.
- the number of mutations that can be introduced into the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 1 to 16 is not particularly limited as long as the function of the monoclonal antibody of the present invention is not impaired.
- the amino acid sequence before mutation introduction and the mutation after mutation introduction are not limited.
- the identity with the amino acid sequence may be 90% or more, preferably 95% or more, more preferably 97% or more, still more preferably 98% or more, and particularly preferably 99% or more.
- the method for introducing a mutation is not particularly limited, and a known method can be employed.
- conservative substitution means substitution of an amino acid with an amino acid having a side chain having properties similar to those of the amino acid.
- conservative substitutions include substitution between amino acid residues having basic side chains such as lysine, arginine and histidine; substitution between amino acid residues having acidic side chains such as aspartic acid and glutamic acid; glycine Of amino acid residues having uncharged polar side chains such as asparagine, glutamine, serine, threonine, tyrosine, and cysteine; nonpolar such as alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, phenylalanine, methionine, and tryptophan Substitution between amino acid residues having side chains; substitution between amino acid residues having ⁇ -branched side chains such as threonine, valine, and isoleucine; aromatic side chains such as tyros
- the monoclonal antibody of the present invention may be a chimeric antibody or a humanized antibody.
- the chimeric antibody means an antibody in which the constant region is an amino acid sequence derived from human and the variable region is an amino acid sequence derived from a biological species other than human.
- the humanized antibody means an antibody in which the FRs of the constant region and variable region are amino acid sequences derived from humans, and the other part is an amino acid sequence derived from a biological species other than humans.
- the above-mentioned species other than human is not particularly limited, and examples thereof include mouse, rat, guinea pig, hamster, rabbit, ostrich, monkey, chimpanzee, horse, donkey and the like.
- a step of introducing an expression vector containing a polynucleotide encoding claudin-2 into an immunized animal (b) cells having antibody-producing ability were recovered from the immunized animal. Thereafter, a step of preparing a hybridoma by cell fusion, (c) a step of recovering an antibody from the hybridoma is included.
- the DNA immunization method is a basic technology for producing an antibody against a native antigen protein, and generally uses a cDNA encoding the full-length amino acid sequence as an immunogen. This truncation often increases the amount of antigen expression in vivo, and as a result, the antibody titer tends to increase. However, there are many cases where the prepared antibody does not recognize a non-denaturing antigen protein, and when targeting multiple membrane proteins, an extra tag sequence is added to the N-terminus or C-terminus of the protein. It has been observed that the membrane orientation and intracellular localization of the target protein change from the non-denatured one by doing so.
- a polypeptide encoding the full-length amino acid sequence of claudin-2 (for example, claudin without an extra tag sequence added to the N-terminus or C-terminus as an immunogen)
- a polypeptide encoding the full-length amino acid sequence of -2 and using an immunized animal whose antibody titer is likely to increase as an immunized animal.
- the immunized animal in which the antibody titer is likely to increase is preferably an animal having a higher antibody titer than the mouse, and examples of such an animal include rats.
- the immunized animal is preferably a non-human mammal.
- steps (a) to (c) can be performed by a known method.
- examples of the cell having antibody-producing ability in the step (b) include lymphocytes, and examples of the cell fusion partner include myeloma cells.
- Specific examples of the method for producing a monoclonal antibody of the present invention include an expression vector containing a polypeptide encoding the full-length amino acid sequence of claudin-2 to which no extra tag sequence or the like is added at the N-terminus or C-terminus. After immunizing a rat whose valency is likely to rise, a method of collecting lymphocytes from the rat, fusing it with, for example, myeloma cells to produce a hybridoma, and collecting the antibody produced by the hybridoma and then subjecting it to screening It can be illustrated. As a more specific method, for example, the methods described in the following examples can be employed.
- the monoclonal antibody of the present invention can be used as a pharmaceutical composition.
- the present invention includes a pharmaceutical composition comprising the above-described monoclonal antibody.
- the pharmaceutical composition of the present invention may contain other components as necessary in addition to the monoclonal antibody described above.
- Other components are not particularly limited as long as they are pharmaceutically acceptable components.
- base materials, carriers, excipients, binders, disintegrants, lubricants, solvents, sweeteners, colorants examples include corrigents, surfactants, humectants, preservatives, pH adjusters, and thickeners.
- the dosage form of the pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited as long as the desired effect is obtained, and oral administration and parenteral administration (for example, intravenous injection, intramuscular injection, subcutaneous administration, rectal administration, transdermal administration, topical administration) Administration).
- oral administration and parenteral administration for example, intravenous injection, intramuscular injection, subcutaneous administration, rectal administration, transdermal administration, topical administration.
- the dosage form is not particularly limited.
- the dosage form is not particularly limited.
- the dosage form is not particularly limited, and preparations for injection (for example, intravenous injection, intravenous injection, intramuscular injection, subcutaneous injection, intradermal injection) ), External preparations (for example, ointments, poultices, lotions), pulmonary agents, suppository inhalants, eye preparations, eye ointments, nasal drops, ear drops and the like.
- an injectable preparation is prepared by dissolving antibodies or cells in distilled water for injection, and if necessary, a solubilizer, buffer, pH adjuster, isotonic agent, soothing agent, preservative, and Stabilizers and the like can be added.
- it can also be set as the freeze-dried formulation for business preparation.
- the content of the monoclonal antibody in the pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited. For example, 0.0005 to 100% by mass, preferably 0.001 to 90% by mass, based on the entire pharmaceutical composition of the present invention, More preferably, it can be 0.01 to 80% by mass.
- the dosage of the pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited, and is appropriately determined in consideration of, for example, the dosage form, the dosage form, the type of the target disease, the age of the patient, the severity of the patient's symptoms, etc. be able to. For example, it can be appropriately determined in the range of 0.0001 to 1000 mg / kg, or 0.001 to 100,000 mg / body, and the administration method of the pharmaceutical composition of the present invention is not particularly limited. It can be appropriately determined in consideration of the dosage form, the type of the target disease, the age of the patient, the severity of the patient's symptoms, and the like. For example, the above dose may be administered once a day, or may be divided into several times (for example, 2 to 5 times).
- the administration interval is not particularly limited, and can be, for example, daily, every other day, every week, every other week, every two to three weeks, every month, every other month, or every two to three months.
- Claudin-2 has the effect of weakening the adhesion between epithelial cells and increasing the substance permeability through the intercellular space, and by the increase in expression of claudin-2, it is derived from food undigested substances and intestinal bacteria from the intestinal epithelium.
- the pathological condition of inflammatory bowel disease is aggravated by enhanced absorption of inflammatory substances.
- claudin-2 contributes to cancer growth and cancer metastasis.
- the monoclonal antibody of the present invention has an action of suppressing the deterioration of the pathological condition of inflammatory bowel disease by inhibiting the action of weakening the cell-cell adhesion of claudin-2. It also has an antitumor effect due to antibody-dependent cytotoxic activity. Therefore, the pharmaceutical composition of the present invention can be preferably used for inflammatory bowel disease treatment or cancer treatment.
- the subject to which the pharmaceutical composition of the present invention is administered is a subject suffering from inflammatory bowel disease or cancer, suspected of these diseases It is preferable to be a strong object.
- the subject may be not only a human but also other mammals (non-human mammals). Examples of such non-human mammals include mammals raised as pets or livestock, and examples include cats, dogs, cows, pigs, sheep, goats, monkeys, rabbits, mice, rats, hamsters, etc. can do.
- Examples of the inflammatory bowel disease include ulcerative colitis, Crohn's disease, celiac disease and the like.
- cancer examples include renal cancer, colon cancer, lung cancer, liver cancer, fibrosarcoma and the like.
- the pharmaceutical composition of the present invention contains components having a therapeutic effect on inflammatory bowel disease other than the monoclonal antibody of the present invention (hereinafter referred to as “other inflammations”). Ingredients having a therapeutic effect on sexual diseases ”) may be included. Moreover, you may use the pharmaceutical composition of this invention together with the pharmaceutical containing the component which has the therapeutic effect of another inflammatory bowel disease. Further, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising the above-mentioned monoclonal antibody of the present invention and other components having therapeutic effects on inflammatory bowel disease, which are combined by a known method to form a complex. Also good.
- Examples of other components having therapeutic effects on inflammatory bowel disease include infliximab, adalimumab, golimumab, sertolizumab pegol, 5-aminosalicylic acid, steroids, azathioprine, tacrolimus and the like.
- the pharmaceutical composition of the present invention contains components having therapeutic effects on cancer other than the monoclonal antibody of the present invention (hereinafter referred to as “other components having therapeutic effects on cancer”. May be included.). Moreover, you may use the pharmaceutical composition of this invention in combination with the pharmaceutical containing the component which has the therapeutic effect of other cancer. Furthermore, the above-described monoclonal antibody of the present invention may be combined with other components having therapeutic effects for cancer by a known method to form a complex, and a pharmaceutical composition containing the complex may be used.
- cancer therapeutic components include cisplatin, oxaliplatin, carboplatin, nedaplatin, 5-fluorouracil, enositabine, capecitabine, carmofur, cladribine, nivolumab, pembrolizumab, ipilimumab, cyclophosphamide, ifosfamide, melphalan , Busulfan, thiotepa, nimustine, ranimustine, dacarbacin, procarbacin, temozolomide, carmustine, streptozotocin, bendamustine, sulfadiazine, sulfamethoxazole, diaphenylsulfone, methotrexate, trimethoprim, pyrimethamine, 6-mercaptopurine, azathioprine, azathioprine , Fludarabine phosphate, cladribine, cytarabine,
- the monoclonal antibody of the present invention specifically binds to the extracellular region of claudin-2, it can be preferably used for capturing claudin-2 expressing cells.
- the present invention includes a claudin-2 expressing cell capturing agent containing the monoclonal antibody described above.
- the monoclonal antibody of the present invention is inflamed according to the above-described capturing action of Claudin-2 expressing cells of the monoclonal antibody of the present invention.
- the present invention relates to a diagnostic marker for inflammatory bowel disease or cancer comprising the above-described monoclonal antibody of the present invention, the use of the above-described monoclonal antibody of the present invention as a diagnostic marker for inflammatory bowel disease or cancer, and the above-mentioned And a composition for testing inflammatory bowel disease or cancer comprising the monoclonal antibody of the present invention.
- the monoclonal antibody of the present invention is specifically bound to the extracellular region of claudin-2 and then taken into the cell. Therefore, the monoclonal antibody of the present invention can be used as a carrier for delivering a substance into claudin-2 expressing cells.
- the present invention also includes a substance delivery vehicle for claudin-2 expressing cells containing the monoclonal antibody described above.
- the monoclonal antibody of the present invention is combined with a drug such as a component having a therapeutic effect for other inflammatory diseases and a component having a therapeutic effect for other cancers by a known method to form a complex,
- a drug such as a component having a therapeutic effect for other inflammatory diseases and a component having a therapeutic effect for other cancers by a known method to form a complex
- the drug can be delivered only into claudin-2 expressing cells.
- DNA immunization is a basic technology for producing an antibody against a native form antigen protein, and generally uses a cDNA encoding the protein full-length amino acid sequence as an immunogen.
- antigen protein truncation often increases the amount of antigen expression in vivo, and as a result, the antibody titer tends to increase.
- an extra tag sequence is added to the N-terminus or C-terminus of the protein. It has been observed that the membrane orientation and intracellular localization of the target protein change from the non-denatured one by doing so.
- anti-CL-2 antibody in producing a monoclonal antibody against CL-2 (hereinafter referred to as “anti-CL-2 antibody”), it consists of a full-length amino acid sequence of a protein to which no extra tag sequence or the like is added to the N-terminus or C-terminus.
- An immune construct was used as an antigen, and a rat whose antibody titer was likely to increase as compared with a mouse was used as an immunized animal.
- lymphocytes were collected from the rat, and hybridomas were prepared by cell fusion with mouse myeloma (P3U1). Thereafter, the cells were seeded on five 96-well plates and cultured in a culture medium having the following composition in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2 for 14 days.
- composition of culture medium D-MEM (Wako, 044-29765) + 10% FCS (Hyclone), 10% BM condimed H1 Hybridoma cloning supplement (Roche, 1088947), 1 x HAT supplement (Invitrogen, 21060017), 1 x Penicillin / Streptomycin (Wako, 168-23191), 1 ⁇ L-Glutamine (Wako, 073-05391)
- Secondary screening 18 clones confirmed to be positive in the primary screening were expanded from a 96-well plate to a 24-well plate and cultured in an environment of 37 ° C. and 10% CO 2 . After culture, the culture supernatant was collected from all wells. Thereafter, using hCL-2 / HT1080 cells and mock / HT1080 cells, staining was performed with the culture supernatant and PE-labeled anti-rat IgG antibody, and FCM analysis was performed.
- Hybridomas were collected from 5 wells confirmed to be positive in the secondary screening, and each hybridoma was seeded in one 96-well plate (total 5 plates) at 1.2 cells / well. Culturing was performed in an environment of 10 ° C. and 10% CO 2 for 12 days. At the same time, the hybridoma before limiting dilution was also cultured in a 6-well plate under the same conditions as above and used as a backup.
- composition of culture medium D-MEM (Wako, 044-29765) + 10% FCS (Hyclone), 3% BM condimed H1 Hybridoma cloning supplement (Roche, 1088947), 1XHAT supplement (Invitrogen, 21060017), 1 ⁇ Penicillin / Streptomycin (Wako, 168- 23191)
- each hybridoma was collected, and three cell stocks were prepared with a cell banker (serum type) and stored at ⁇ 80 ° C.
- each culture supernatant about 20 mL was collected and stored at ⁇ 20 ° C. after culturing until overgrowth was performed in a 150 mm dish.
- each hybridoma and each hybridoma culture supernatant stored by these operations are referred to as “hybridoma prepared in Example 1” and “hybridoma culture supernatant prepared in Example 1,” respectively.
- clone 1A2 is taken as an example, “hybridoma 1A2 prepared in Example 1”, “hybridoma culture supernatant 1A2 prepared in Example 1” and the like are described. To do.
- Example 2 Analysis of binding specificity of anti-CL-2 antibody Human CL-1 expressing HT1080 cells (hCL-1 / HT1080 cells), human CL-2 expressing HT1080 cells (hCL-2 / HT1080 cells), human CL- 3 expressing HT1080 cells (hCL-3 / HT1080 cells), human CL-4 expressing HT1080 cells (hCL-4 / HT1080 cells), human CL-6 expressing HT1080 cells (hCL-6 / HT1080 cells), human CL-7 expression HT1080 cells (hCL-7 / HT1080 cells), human CL-9-expressing HT1080 cells (hCL-9 / HT1080 cells), and mouse CL-2 expressing L cells (mCL-2 / L cells), After inoculating each hybridoma culture supernatant (1A2, 2G8, and 3B2) prepared in Example 1 in a 96-well plate at ⁇ 10 5 / sample, the mixture was stirred and allowed to stand on ice for 1 hour.
- the anti-CL-2 antibody has a cross-reactivity to human CL-2 and mouse CL-2, and is also used in experimental systems using mice (for example, evaluation of antibody efficacy and safety). It can be used.
- Example 3 Analysis of variable region sequence of anti-CL-2 antibody Using TRIzol (Invitrogen), mRNA was recovered and purified from the hybridomas 1A2 and 2G8 prepared in Example 1, respectively. Using the recovered mRNA as a template, cDNA was synthesized using a cDNA amplification kit (Clontech). Using the synthesized cDNA as a template, PCR was performed using KOD-plus- (TOYOBO) to amplify the heavy chain variable region (VH) and light chain variable region (VL) genes, respectively.
- TOYOBO KOD-plus-
- the PCR product was separated and purified by electrophoresis, and ligated to pUC118HincII / BAP using the Mighty Cloning Reagent set (Takara). Competent cells DH-5 ⁇ were transformed with the ligation product, and the formed independent E. coli clones were recovered.
- Blue-White selection was performed by applying X-gal and IPTG to the LA plate, and the clones into which the PCR products had been inserted were efficiently selected.
- the recovered E. coli clones were cultured and plasmid DNA was recovered, and then the target gene sequence was analyzed by sequence analysis. The amino acid sequences of the variable regions obtained from the analysis results are shown in Tables 2 and 3 below.
- Example 4 Preparation of anti-CL-2 human-rat chimeric antibody 1
- the anti-CL-2 antibodies 1A2 and 2G8 have the AgeI site and BsiWI site in the light chain variable region, and the heavy chain variable region has the EcoRI site and NheI.
- the VL and VH of the variable region of the antibody were each amplified by the PCR method so that each site was added. After PCR, PCR products were separated and purified by electrophoresis, and treated with restriction enzymes (VL: AgeI and BsiWI, VH: EcoRI and NheI).
- VL pFUSE2-CLIg-hk, VH: pFUSE-CHIg-hG1
- AgeI and BsiWI, VH: EcoRI and NheI and ligated with the PCR product cleaved with restriction enzymes. Competent cells DH-5 ⁇ were transformed with the ligation product.
- the formed independent Escherichia coli clones are cultured and the plasmid DNA is recovered, and then subjected to restriction enzyme analysis and sequence analysis to determine VL: pFUSE2-CLIg-hk-anti-CL-2 and VH: pFUSE-CHIg-hG1-anti-CL- 2 was obtained.
- the collected supernatant was centrifuged at 100 ⁇ g for 5 minutes and passed through a 0.45 ⁇ m filter.
- HiTrap Protein G HP (GE Healthcare) was washed with 5 mL of MilliQ water, and the column was equilibrated with 10 mL of 0.02 M phosphate buffer. The sample was passed through the column, washed with 20 mL of 0.02 M phosphate buffer, and eluted with 5 mL of 0.1 M Glycine-HCl. At the time of elution, 0.5 mL each was collected in 37.5 ⁇ L of 1M Tris-HCl in advance. The sample after elution was buffer-substituted with PBS using a PD-10 column (GE Healthcare).
- the molecular weight of the protein solution obtained by the above method was confirmed by SDS-PAGE under non-reducing conditions and reducing conditions.
- the protein concentration was measured by an absorbance method. The results of SDS-PAGE are shown in FIG.
- anti-CL-2 chimeric antibody prepared in Example 4 the antibody solution obtained by these operations is referred to as “anti-CL-2 chimeric antibody prepared in Example 4”, “anti-CL-2 human-rat chimeric antibody”, or simply “anti-CL-2 chimeric antibody”. Describe. Further, when these are described together with the clone name, taking “clone 1A2” as an example, “anti-CL-2 chimeric antibody 1A2 prepared in Example 4”, “anti-CL-2 prepared in Example 4” These are described as “human-rat chimeric antibody 1A2” and “anti-CL-2 chimeric antibody 1A2”.
- Example 5 Confirmation of binding specificity of anti-CL-2 human-rat chimeric antibody hCL-1 / HT1080 cells, hCL-2 / HT1080 cells, hCL-3 / HT1080 cells, hCL-4 / HT1080 cells, human CL-5 Expression HT1080 cells (hCL-5 / HT1080 cells), hCL-6 / HT1080 cells, hCL-7 / HT1080 cells, and hCL-9 / HT1080 cells, and mouse CLDN1-expressing L cells (mCL-1 / L cells), mCL -2 / L cells and mouse CL4-expressing L cells (mCL-4 / L cells) were collected by trypsin treatment.
- anti-CL-2 chimeric antibodies 1A2 and 2G8 are hCL-1 / HT1080 cells, hCL-3 / HT1080 cells, hCL-4 / HT1080 cells, hCL-5 / HT1080 cells, hCL-6. It was confirmed that it did not bind to / HT1080 cells, hCL-7 / HT1080 cells, and hCL-9 / HT1080 cells, but specifically showed binding properties to hCL-2 / HT1080 cells.
- the anti-CL-2 chimeric antibodies 1A2 and 2G8 did not show binding to mCL-1 / L cells and mCL-4 / L cells but showed binding to mCL-2 / L cells. . From the above results, it can be seen that the anti-CL-2 chimeric antibodies 1A2 and 2G8 retain the binding specificity of the anti-CL-2 antibodies 1A2 and 2G8, respectively, and that the cloned CDR region is capable of binding to CL-2. I found it involved.
- Example 6 Purification of anti-CL-2 antibody 1) Preparation of mouse ascites Each hybridoma 1A2 and 2G8 prepared in Example 1 was transplanted at 0.5-1.0 ⁇ 10 7 cells / mouse into the abdominal cavity of nude mice. . In order to promote the formation of ascites, pristane 500 ⁇ L / mouse was administered by the day before the hybridoma transplantation. Ascites was collected once or multiple times from day 10 to day 14 after hybridoma transplantation. The collected ascites was centrifuged and NaN 3 (final concentration: 0.05%) was added to the collected supernatant and stored at 4 ° C. until used for purification.
- anti-CL-2 antibody prepared in Example 6 or simply “anti-CL-2 antibody”.
- clone 1A2 is taken as an example, and “anti-CL-2 antibody 1A2 prepared in Example 6”, “anti-CL-2 antibody 1A2” and the like are described. .
- Example 7 Analysis of epitope of anti-CL-2 antibody
- the first loop (amino acids 28 to 78) of the extracellular region of hCL-2 / HT1080 cells and hCL-2 was the first of the extracellular region of hCL-4.
- HT1080 cells substituted with loops (CL-2 EL1-CL-4 / HT1080 cells)
- the second loop of the extracellular region of hCL-2 (amino acids 144 to 162) is the second of the extracellular region of hCL-4 HT1080 cells substituted with loops (CL-2 EL2-CL-4 / HT1080 cells)
- the first and second loops of the extracellular region of hCL-2 are the first and second loops of the extracellular region of hCL-4 and HT1080 cells (hCL-2 EL1,2-CL-4 / HT1080 cells) substituted for the second loop were collected by trypsin treatment.
- CL-2, -4 binder molecules that bind to hCL-2 and hCL-4 (CL-2, -4 binder) were used as positive controls, and anti-6 x His was used for detection of CL-2, -4 binder.
- the CL-2, -4 binder is a polypeptide (m19) having a molecular weight of about 14 kDa, and its production method is reported in Takahashi et al., Biomaterials, 33, pp. 3464-3474, 2012. .
- Example 8 Analysis of binding of anti-CL-2 antibody to denatured CL-2 protein hCL-2 / HT1080 cells, hCL-4 / HT1080 cells, and mock / HT1080 cells were collected, and the prepared cell lysate was used. Western blotting analysis was performed. The cell lysate was prepared by suspending cells in PBS containing protease inhibitor (Nacalai Tesque) and 1% Triton-X, and then disrupting them by sonication.
- protease inhibitor Nacalai Tesque
- T-TBS Washed with T-TBS, primary antibody: commercially available mouse anti-CL-2 antibody (Invitrogen), anti-CL-2 antibody 1A2, anti-CL-2 antibody 2G8, and commercially available mouse anti-CL-4 antibody (Invitrogen), respectively After reacting for 2 hours, it was reacted with a secondary antibody: Goat anti-mouse IgG HRP conjugated (Millipore) or Goat anti-rat IgG HRP conjugated (R & D Systems) for 1 hour.
- the various antibodies used above are 5% skim milk-T-TBS solutions.
- Example 9 Analysis of TJ barrier regulatory activity of anti-CL-2 antibody Caco-2 cells, which are widely used as a human intestinal epithelial model, were seeded at 8 ⁇ 10 4 cells / 200 ⁇ L in a top well of trans well (CORNING). To the well, 700 ⁇ L of a medium was added and cultured in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2 . The transepithelial electrical resistance (TEER) value, which is an index of epithelial barrier function, was measured every other day with Millicell-ERS (MILLIPORE), the medium was changed, and the culture was continued.
- TEER transepithelial electrical resistance
- the medium of the pre-cultured cells was removed, 100 ⁇ L of medium was added to the top well, and the anti-CL-2 antibody 1A2 or 2G8 was added to the bottom well at 10 ⁇ g / mL.
- the anti-CL-2 antibody solution prepared in 1) the rat IgG antibody solution prepared from rat IgG antibody to 10 ⁇ g / mL in a medium, and 20 ⁇ g / mL TJ modulator (tight junction (TJ) barrier function are reduced.
- the medium of cells that had been pre-cultured was removed, 100 ⁇ L of medium was added to the top well, and the bottom well was adjusted to 10 ⁇ g / mL with the medium.
- 600 ⁇ L each of an anti-CL-1 antibody solution (7A5), an anti-CL-2 antibody solution (1A2), an anti-CL-4 antibody solution (4D3), and a rat IgG antibody solution prepared at 10 ⁇ g / mL in a rat IgG antibody in a medium Then, the cells were cultured in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2 , and the TEER values were measured 0, 6, 12, 18, and 24 hours after the addition of each antibody solution.
- top well medium and the bottom well antibody dilution were removed and washed with PBS.
- the top well was replaced with 100 ⁇ L medium and the bottom well was replaced with 600 ⁇ L medium, and the TEER value was measured after 12 hours.
- the measurement result of the TEER value is shown in FIG.
- FIG. 9 the ratio of the TEER value in each time when the TEER value in the antibody solution addition 0 hour is defined as 100 is shown.
- Example 10 Analysis of influence of TNF- ⁇ on TJ barrier function
- Caco-2 cells seeded on trans wells were cultured, and 10 days after cell seeding with stable TEER values
- An inflammatory cytokine, TNF- ⁇ (R & D systems) was prepared at 10 ng / mL in a medium, the medium of cells that had been pre-cultured was removed, 100 ⁇ L medium was added to the top well, and 600 ⁇ L TNF- ⁇ was added to the bottom well.
- the solution was added and cultured in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2 , and TEER values were measured 0, 24, and 48 hours after addition of TNF- ⁇ .
- cells were collected after 48 hours, and Western blotting analysis was performed in the same manner as in Example 6.
- FIG. 10 shows the results of TEER value and Western blotting analysis.
- A is a figure which shows the measurement result of TEER value
- B is a figure which shows the result of a western blotting analysis.
- Example 11 Analysis of the effect of anti-CL-2 antibody on TJ barrier function in the presence of TNF- ⁇ Caco-2 cells seeded in trans wells were cultured in the same manner as in Example 9, and the TEER value was Ten days after stable cell seeding, the medium of the pre-cultured cells was removed, 100 ⁇ L of medium was added to the top well, and the bottom well contained a medium containing TNF- ⁇ (10 ng / mL), TNF- ⁇ ( 10 ng / mL) and medium containing anti-CL-2 antibody 1A2 (10 ⁇ g / mL), or 600 ⁇ L of medium containing TNF- ⁇ (10 ng / mL) and rat IgG antibody (10 ⁇ g / mL), The culture was performed in an environment of 5% CO 2 . The TEER value was measured before the addition of the medium and the like (0 hour) and 24 hours after the addition. The measurement result of the TEER value is shown in FIG.
- the Caco-2 cells seeded in the trans well were cultured in the same manner as in Example 10, and 10 days after the seeding of the cells where the TEER value was stable, the medium of the pre-cultured cells was removed, and the top well was removed.
- 600 ⁇ L of TNF- ⁇ (10 ng / mL) solution was added and cultured in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2 for 24 hours, and then the TEER value was measured.
- the medium is removed, 100 ⁇ L of medium is added to the top well, and the bottom well is a medium containing TNF- ⁇ (10 ng / mL), a medium containing TNF- ⁇ (10 ng / mL) and the anti-CL-2 antibody 1A2 ( 10 ⁇ g / mL) or 600 ⁇ L of medium containing TNF- ⁇ (10 ng / mL) and rat IgG antibody (10 ⁇ g / mL) was added, and the cells were cultured in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2 .
- the TEER value was measured before the addition of the medium and the like (0 h) and 24 hours after the addition. The measurement result of the TEER value is shown in FIG. In FIG.
- the time point of addition of a medium containing a TNF- ⁇ solution and an anti-CL-2 antibody is “0h”. Accordingly, “ ⁇ 24h” indicates the time when the TNF- ⁇ solution was added, and “24h” indicates after 24 hours have passed since the medium containing the TNF- ⁇ solution and the anti-CL-2 antibody was added.
- the TEER value decreased in the rat IgG antibody added group, whereas the TEER value increased in the anti-CL-2 antibody 1A2 added group. From the results, it was found that the addition of the anti-CL-2 antibody can not only prevent the TJ barrier function from being lowered by inflammatory cytokines such as TNF- ⁇ , but also improve the TJ barrier function.
- Example 12 Analysis of effect of combined use with existing drugs Caco-2 cells seeded in trans wells were cultured by the same method as in Example 9, and precultured 10 days after cell seeding with stable TEER values. After removing the cell culture medium, 100 ⁇ L of medium was added to the top well, and 600 ⁇ L of TNF- ⁇ (10 ng / mL) solution was added to the bottom well, followed by incubation in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2 for 24 hours. The TEER value was measured.
- the medium is removed, 100 ⁇ L of medium is added to the top well, and 600 ⁇ L of a mixed solution of TNF- ⁇ (10 ng / mL) and the following various antibody solutions is added to the bottom well at 37 ° C., 5% CO 2 . Culturing was performed for 24 hours and 48 hours in an environment, and the TEER value was measured.
- anti-CL-2 antibody 1A2 solution (10 ⁇ g / mL), infliximab (infliximab; anti-TNF- ⁇ antibody) solution (10 ⁇ g / mL), adalimumab (adalimumab; anti-TNF- ⁇ antibody) solution (10 ⁇ g / mL), mixed solution of anti-CL-2 antibody 1A2 solution (5 ⁇ g / mL) and infliximab solution (5 ⁇ g / mL), rat IgG antibody solution (5 ⁇ g / mL) and infliximab solution (5 ⁇ g / mL) Mixed solution, mixed solution of anti-CL-2 antibody 1A2 solution (5 ⁇ g / mL) and adalimumab solution (5 ⁇ g / mL), and mixed solution of rat IgG antibody solution (5 ⁇ g / mL) and adalimumab solution (5 ⁇ g / mL)
- a control 600 ⁇ L of a rat IgG antibody (10 ⁇ g / mL) solution was added to a bottom well and cultured in the same manner.
- the measurement result of the TEER value is shown in FIG. In FIG. 13, the addition time of the mixed solution of the TNF- ⁇ solution and various antibody solutions is “0h”. Accordingly, “ ⁇ 24h” indicates the time when the TNF- ⁇ solution was added, and “24h” and “48h” indicate the time after the addition of the mixed solution of the TNF- ⁇ solution and various antibody solutions after 24 hours and 48 hours, respectively. .
- the TEER value decreased in the rat IgG antibody addition group, whereas in the anti-CL-2 antibody 1A2 addition group and the anti-TNF- ⁇ antibody (infliximab or adalimumab) addition group, the TEER An increase in value was confirmed. Furthermore, an additive increase in TEER value was observed in the group to which both the anti-CL-2 antibody and the anti-TNF- ⁇ antibody (infliximab or adalimumab) were added. From the results, it was found that the anti-CL-2 antibody can additively improve the TJ barrier function reduced by inflammatory cytokines such as TNF- ⁇ when used in combination with the existing anti-TNF- ⁇ antibody.
- Example 13 Examination of intracellular uptake of anti-CL-2 antibody T84 cells, a human small intestine epithelial model, were seeded in a 96-well plate at 2.5 ⁇ 10 5 cells / well and cultured overnight. Next, the cell culture supernatant was removed, and 100 ⁇ L of an antibody solution prepared with anti-CL-2 antibodies 1A2 and 2G8 at 0 (no antibody added), 0.1, and 0.5 ⁇ g / mL was added and cultured for 2 days. did.
- Rat-Zap Advanced Targeting Systems
- the anti-CL-2 antibody 1A2-added group and the anti-CL-2 antibody 2G8-added group had a decreased survival rate in a concentration-dependent manner compared to the antibody-free group. . From these results, it is considered that the anti-CL-2 antibody is taken up into cells by binding to CL-2. Therefore, it was suggested that the anti-CL-2 antibody can be used as a carrier for delivering a drug or the like to CL-2 expressing cells.
- Example 14 Evaluation of CDC activity of anti-CL-2 human-rat chimeric antibody 10% human complement serum (SIGMA) and hCL-2 / HT1080 cells (1.0 ⁇ ) suspended in Opti-MEM1 Reduced Serum Media (Life Technologies) 10 5 cells / well) were seeded, 10 ⁇ L of the antibody solution prepared at 0 (no antibody added), 1, 10 and 100 ⁇ g / mL of the anti-CL-2 chimeric antibody 1A2 prepared in Example 4 was added, The cells were cultured for 3 hours in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2 . After 3 hours, 10 ⁇ L of WST-8 reagent (Nacalai tesque) was added and incubated at 37 ° C. for 1 hour. Then, the absorbance at 450 nm was measured, and the relative absorbance of each antibody concentration was measured based on the absorbance of the antibody-free group. Values were determined and cell viability was calculated. The results are shown in FIG.
- Example 15 Evaluation of Fc ⁇ receptor activation ability of anti-CL-2 chimeric antibody Fc ⁇ receptor activation ability, which is one of the indicators of antibody-dependent cytotoxicity (ADCC activity), was evaluated by the following method. .
- a cell line that can monitor Fc ⁇ receptor activation by luciferase expression was used (Tada et al., PLoS One, 9, e95787, 2014).
- hCL-2 / HT1080 cells (1 ⁇ 10 4 cells / well) were seeded in 96-well plates, respectively, cultured for 1 day in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2 , the supernatant was removed, and Opti-MEM1 Reduced After seeding 1 ⁇ 10 5 cells / well / 90 ⁇ L of Jurkat / Fc ⁇ RIIIa / NFAT-Luc and Jurkat / Fc ⁇ RIIa / NFAT-Luc suspended in Serum Media, anti-CL-2 antibody 1A2 and anti-CL-2 chimeric antibody 1A2 Rat IgG antibody and human IgG antibody were added in an amount of 10 ⁇ L, respectively, and co-cultured in an environment of 37 ° C.
- FIG. 16 A shows the measurement result of luciferase activity when Jurkat / Fc ⁇ RIIIa / NFAT-Luc is used, and B shows the measurement result of luciferase activity when Jurkat / Fc ⁇ RIIa / NFAT-Luc is used. Yes.
- mCL-2 / L cells (1 ⁇ 10 4 cells / well) were seeded in 96-well plates, respectively, and cultured for 1 day in an environment of 37 ° C. and 5% CO 2.
- Anti-CL-2 antibody 1A2 after clearing and seeding 1 ⁇ 10 5 cells / well / 90 ⁇ L of Jurkat / Fc ⁇ RIIIa / NFAT-Luc and Jurkat / Fc ⁇ RIIa / NFAT-Luc suspended in Opti-MEM1 Reduced Serum Media, respectively Then, 10 ⁇ L each of anti-CL-2 chimeric antibody 1A2, rat IgG antibody and human IgG antibody was added and co-cultured in an environment of 37 ° C.
- FIG. 17 A shows the measurement results of luciferase activity when Jurkat / Fc ⁇ RIIIa / NFAT-Luc is used, and B shows the measurement results of luciferase activity when Jurkat / Fc ⁇ RIIa / NFAT-Luc is used. Yes.
- anti-CL-2 antibody 1A2 and anti-CL-2 chimeric antibody 1A2 are both in the presence of hCL-2 / HT1080 cells or mCL-2 / L cells. It was confirmed that Fc ⁇ IIIa receptor and Fc ⁇ IIa receptor were activated in a dependent manner. From the results, anti-CL-2 antibody 1A2 and anti-CL-2 chimeric antibody 1A2 are both capable of activating NK cells, neutrophils, macrophages and the like that express Fc ⁇ receptor in the presence of hCL-2 expressing cells. It turns out that it has.
- Example 16 Evaluation of ADCC activity of anti-CL-2 chimeric antibody
- PBMC Peripheral blood mononuclear cell spheres
- PBMC 1 vial ⁇ 10 ⁇ 10 6 cells
- RPMI 1640 Suspended in RPMI 1640.
- HCL-2 / HT1080 cells suspended in RPMI 1640 were seeded in 1 ⁇ 10 4 cells / well / 90 ⁇ L and PBMC in 2 ⁇ 10 5 cells / well / 90 ⁇ L in a 96-well plate, and anti-CL-2 chimeric antibody 1A2 was seeded.
- the anti-CL-2 chimeric antibody-added group had a decreased survival rate in a concentration-dependent manner compared to the antibody-free group. From the results, it was found that the anti-CL-2 chimeric antibody has antibody-dependent cytotoxic activity (ADCC activity).
- ADCC activity antibody-dependent cytotoxic activity
- Example 17 Evaluation of tumor accumulation of anti-CL-2 antibody
- the lysine residues in the constant regions of anti-CL-2 antibody 1A2 and rat IgG antibody were CF750 (fluorescent).
- a fluorescently labeled antibody chemically modified with (substance) was prepared. Specifically, 1 mg of each antibody and 0.05 ⁇ mol of CF750 were mixed and reacted at room temperature for 1 hour. The sample was collected with a centrifuge tube with a filter, washed three times with PBS (pH 7.4), dissolved in 1 ml of PBS, filtered through a 0.22 ⁇ m filter, and then the protein concentration was measured by the absorbance method.
- the fluorescently labeled antibodies prepared by this operation are referred to as “CF750-labeled anti-CL-2 antibody 1A2” and “CF750-labeled rat IgG antibody”.
- mice Female, 7 weeks old were subcutaneously administered with hCL-2 / HT1080 cells (1.0 ⁇ 10 7 cells / mouse). After 4 weeks, when the tumor became sufficiently large, the CF750-labeled anti-CL-2 antibody 1A2 and the CF750-labeled rat IgG antibody (20 ⁇ g / mouse each) prepared above were intravenously administered, and 6 hours and 24 hours after administration. After an elapse of 72 hours, the whole image of the mouse was photographed for fluorescence intensity with an imaging device (Maestro EX).
- anti-CL-2 antibody 1A2 was accumulated in the tumor tissue 6 hours after administration. From the results, it was found that the anti-CL-2 antibody has the ability to target CL-2 expressing cells in vivo.
- FIG. 20 shows changes in the body weight and tumor size of the mice after 4 weeks from the date of transplantation.
- the anti-CL-2 antibody administration group confirmed a significant tumor growth inhibitory effect compared to the rat IgG antibody administration group. Furthermore, as apparent from FIG. 20B, no side effect of weight loss was confirmed in the anti-CL-2 antibody administration group.
- Example 19 Evaluation of therapeutic effect of anti-CL-2 antibody on inflammatory bowel disease
- Claudin-2 is known as claudin that promotes passive transport of inorganic ions and the like, ie, promotes leakage. It is known that claudin-2 having such characteristics increases in inflammatory bowel disease, and the intestinal barrier is broken accordingly. In addition, the suppression of claudin-2 expression by suppressing TNF- ⁇ , an inflammatory cytokine, maintains the intestinal barrier. It is considered to be one of the treatment strategies for genital bowel disease. Therefore, the therapeutic effect of claudin-2 antibody 1A2 on inflammatory bowel disease was examined using a CD4 + CD45RB high T cell transfer model.
- T cell transfer enteritis model The collected CD4 + CD45RB high T cells were transplanted by intraperitoneal administration of 4.0 ⁇ 10 5 cells / mouse to 8-week-old mice and SCID mice (SLC). Control IgG or claudin-2 antibody 1A2 (300 ⁇ g / time) was intraperitoneally administered to the transplanted mice three times a week for a total of 24 times. The body weight of each mouse was measured once a week.
- the pellet was suspended in 4 ml of 40% percoll, overlaid with 4 ml of 75% percoll, and centrifuged at 820 g for 20 minutes. Cells accumulated in the intermediate layer were collected, and Purified anti-mouse CD16 / 32 antibody (BioLegend: clone 93) was allowed to act at room temperature for 15 minutes.
- HE Hematoxylin-Eosin staining of large intestine tissue
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Abstract
クローディン-2の細胞外領域を認識するモノクローナル抗体を提供することを目的とする。クローディン-2の細胞外領域に対して特異的に結合するモノクローナル抗体。
Description
本発明は、抗クローディン-2モノクローナル抗体に関する。より詳細には、本発明は、クローディン-2の細胞外領域に対して特異的に結合するモノクローナル抗体及び当該抗体の用途(当該抗体を含む医薬組成物、及び当該抗体を含むクローディン発現細胞に対する物質送達用運搬体等)に関する。
クローディン(Claudin)は、1998年にタイトジャンクション(TJ)構成タンパク質として同定された分子量約23kDaの4回膜貫通タンパク質であり、これまでに27種類のタイプが発見されている(特許文献1、非特許文献1)。
クローディンファミリーのひとつであるクローディン-2(Claudin-2)のうち、ヒトクローディン-2では、全長230アミノ酸残基であり、28番目から78番目のアミノ酸が細胞外領域の第1ループであり、144番目から162番目のアミノ酸が細胞外領域の第2ループであることが知られている。細胞外領域の第1ループは51アミノ酸残基であり、細胞外領域の第2ループは19アミノ酸残基であるように、クローディン-2の細胞外領域はいずれも小さいことが知られている。
また、クローディン-2は、種間でアミノ酸配列の相同性が非常に高いことが知られている。例えば、ヒトクローディン-2とマウス相同タンパク質(NCBIアクセッション番号:NP057884)との間では、全長アミノ酸配列の相同性が91.3%、細胞外領域の第1ループのアミノ酸配列の相同性が96.1%、及び細胞外領域の第2ループのアミノ酸配列の相同性が100%であり、また、ヒトクローディン-2とラット相同タンパク質(NCBIアクセッション番号:NP001100316)との間では、全長アミノ酸配列の相同性が91.7%、細胞外領域の第1ループのアミノ酸配列の相同性が96.1%、及び細胞外領域の第2ループのアミノ酸配列の相同性が100%である。
さらに、クローディン-2は、これまでに、上皮細胞層における物質透過性を亢進させること(非特許文献2及び3)、炎症性腸疾患において発現量が増加していること(非特許文献4)、腎癌、結腸癌、肺癌、肝癌等において発現量が亢進していること(非特許文献5及び6)などが報告されていることから、創薬ターゲットとして注目を集めている。
一般に、膜タンパク質を標的とした抗体医薬の創薬では細胞外領域を認識する抗体の作製が行われる。しかしながら、クローディン-2は、上記の通り、細胞外領域が小さく、さらに、種間のホモロジーが高いことから、最初に同定されたクローディンのうちの1つであるにも関わらず、未だクローディン-2の細胞外領域を認識する抗体は存在しない。
Compr. Physiol., 2, 1819, 2012
J. Cell Biol., 153, 236, 2001
J. Cell Biol., 141, 1539, 1998
Lab. Invest., 88, 1110, 2008
Anticancer Res., 34, 4181, 2014
Cancer Manag. Res., 5, 367, 2013
本発明は、上記した従来技術の現状に鑑みてなされたものであり、クローディン-2の細胞外領域を認識するモノクローナル抗体、及び当該抗体の新規な用途を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく、ヒトクローディン-4(hCL-4)発現細胞を自己免疫疾患マウスに投与することでhCL-4抗体を作製したとの報告(Cancer Sci., 100, 1623, 2009)をもとに、ヒトクローディン-2(hCL-2)発現細胞を自己免疫疾患マウスに免疫することによりhCL-2抗体の作製を行うことを試みた。しかしながら、hCL-2抗体の作製には至らなかった。
また、本発明者らはこれまでに、DNA免疫法によってヒトクローディン-1(hCL-1)抗体及びヒトクローディン-4(hCL-4)抗体を作製することに成功している(国際公開第2014/132307及び国際公開第2014/132647)。
本発明者らは、上記のhCL-1抗体及びhCL-4抗体の作製における経験を踏まえ、DNA免疫法によってhCL-2抗体の作製を行うことを検討した。しかしながら、上記の通り、hCL-2の場合、最も大きな細胞外領域である第1ループは51のアミノ酸残基と短いこと、当該第1ループのげっ歯類相同タンパク質とのアミノ酸配列の相同性が96.1%と極めて高いのに対して、hCL-1では93.9%、hCL-4では90.5%と比較的低いこと、及び一般的に宿主タンパク質とホモロジーが高い抗原では抗体が取得しにくいこと等の理由から、hCL-1抗体及びhCL-4抗体の作製の結果をもってDNA免疫によってhCL-2抗体の作製できると推測することはできない。
さらに、DNA免疫法の受託会社の資料によれば、複数回膜貫通タンパク質では28例中16例しか抗体の作製に成功していないこと、DNA免疫法によるhCL-1抗体の作製は報告されている(Gastroenterology, 139, 953, 2010)が、hCL-2の細胞外領域を認識する抗体については何ら報告されていないこと等を鑑みると、DNA免疫法を単に用いただけではhCL-2抗体を作製できないことが強く示唆される。
DNA免疫法は非変性(native form)の抗原タンパク質に対する抗体を作製する基盤技術であり、基本的にタンパク質全長アミノ酸配列をコードするcDNAを免疫原としている。抗原タンパク質のトランケーションにより、しばしばin vivoでの抗原発現量が増加し、結果として抗体価が上がりやすくなることが多い。しかしながら、作製した抗体が非変性の抗原を認識しない例が多く認められること、複数回膜貫通タンパク質をターゲットとする場合、タンパク質のN末端またはC末端に余分なタグ配列を付加することによってもターゲットタンパク質の膜配向性や細胞内局在が非変性のターゲットのそれと変ってしまうことが観察されている。
このような状況の中、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、DNA免疫法及びスクリーニング法に工夫を凝らすことにより、クローディン-2の細胞外領域を特異的に認識する抗体を作製することができることを見出した。具体的には、抗原タンパク質として、N末端又はC末端に余分なタグ配列を付加せず、タンパク質全長アミノ酸配列からなる免疫コンストラクトを用い、免疫動物としてマウスに比して抗体価が上がりやすいラットを用いるという手法を採用することにより、クローディン-2の細胞外領域を特異的に認識する抗体の作製に成功した。本発明者らは、かかる知見をもとに、さらなる研究を重ねることにより本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、代表的には以下の項に記載の主題を包含する。
項1.
クローディン-2の細胞外領域に対して特異的に結合するモノクローナル抗体。
項2.
クローディン-2の細胞外領域の立体構造を認識する、上記項1に記載のモノクローナル抗体。
項3.
前記細胞外領域が、クローディン-2の細胞外領域第1ループである、上記項1又は2に記載のモノクローナル抗体。
項4.
配列番号1又は2で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
配列番号3又は4で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
配列番号5又は6で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域、並びに
配列番号7又は8で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
配列番号9又は10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
配列番号11又は12で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域
を含む、上記項1~3のいずれかに記載のモノクローナル抗体。
項5.
Fab、Fab’、(Fab’)2、Fv、scFv、sdFv、又はこれらを組み合わせた構造である、上記項1~3のいずれかに記載のモノクローナル抗体。
項6.
キメラ抗体又はヒト化抗体である、上記項1~5のいずれかに記載のモノクローナル抗体。
項7.
IgA、IgD、IgE、IgG、IgM、又はIgYである、上記項1~6のいずれかに記載のモノクローナル抗体。
項8.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む医薬組成物。
項9.
炎症性腸疾患治療用である、上記項8に記載の医薬組成物。
項10.
前記炎症性腸疾患が、潰瘍性大腸炎、クローン病、及びセリアック病からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項9に記載の医薬組成物。
項11.
癌治療用である、上記項8に記載の医薬組成物。
項12.
前記癌が、腎癌、結腸癌、肺癌、及び肝癌からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項11に記載の医薬組成物。
項13.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む、炎症性腸疾患の診断用マーカー。
項14.
前記炎症性腸疾患が、潰瘍性大腸炎、クローン病、及びセリアック病からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項13に記載のマーカー。
項15.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む、癌の診断用マーカー。
項16.
前記癌が、腎癌、結腸癌、肺癌、及び肝癌からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項15に記載のマーカー。
項17.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体の炎症性腸疾患の診断用マーカーとしての使用。
項18.
前記炎症性腸疾患が、潰瘍性大腸炎、クローン病、及びセリアック病からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項17に記載の使用。
項19.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体の癌の診断用マーカーとしての使用。
項20.
前記癌が、腎癌、結腸癌、肺癌、及び肝癌からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項19に記載の使用。
項21.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む、炎症性腸疾患の検査用組成物。
項22.
前記炎症性腸疾患が、潰瘍性大腸炎、クローン病、及びセリアック病からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項21に記載の組成物。
項23.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む、癌の検査用組成物。
項24.
前記癌が、腎癌、結腸癌、肺癌、及び肝癌からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項23に記載の組成物。
項25.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む、クローディン-2発現細胞に対する物質送達用運搬体。
項26.
(a)免疫動物にクローディン-2をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターを導入する工程、
(b)前記免疫動物から抗体産生能を有する細胞を回収した後、細胞融合することによりハイブリドーマを調製する工程、及び
(c)前記ハイブリドーマから抗体を回収する工程を含み、
前記クローディン-2をコードするポリヌクレオチドが、クローディン-2の全長アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドであり、かつ
前記免疫動物が、抗体価の上昇しやすい免疫動物であることを特徴とする、
上記項1~6のいずれかに記載のモノクローナル抗体の製造方法。
項27.
前記免疫動物がラットである、上記項26に記載の方法。
クローディン-2の細胞外領域に対して特異的に結合するモノクローナル抗体。
項2.
クローディン-2の細胞外領域の立体構造を認識する、上記項1に記載のモノクローナル抗体。
項3.
前記細胞外領域が、クローディン-2の細胞外領域第1ループである、上記項1又は2に記載のモノクローナル抗体。
項4.
配列番号1又は2で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
配列番号3又は4で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
配列番号5又は6で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域、並びに
配列番号7又は8で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
配列番号9又は10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
配列番号11又は12で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域
を含む、上記項1~3のいずれかに記載のモノクローナル抗体。
項5.
Fab、Fab’、(Fab’)2、Fv、scFv、sdFv、又はこれらを組み合わせた構造である、上記項1~3のいずれかに記載のモノクローナル抗体。
項6.
キメラ抗体又はヒト化抗体である、上記項1~5のいずれかに記載のモノクローナル抗体。
項7.
IgA、IgD、IgE、IgG、IgM、又はIgYである、上記項1~6のいずれかに記載のモノクローナル抗体。
項8.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む医薬組成物。
項9.
炎症性腸疾患治療用である、上記項8に記載の医薬組成物。
項10.
前記炎症性腸疾患が、潰瘍性大腸炎、クローン病、及びセリアック病からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項9に記載の医薬組成物。
項11.
癌治療用である、上記項8に記載の医薬組成物。
項12.
前記癌が、腎癌、結腸癌、肺癌、及び肝癌からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項11に記載の医薬組成物。
項13.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む、炎症性腸疾患の診断用マーカー。
項14.
前記炎症性腸疾患が、潰瘍性大腸炎、クローン病、及びセリアック病からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項13に記載のマーカー。
項15.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む、癌の診断用マーカー。
項16.
前記癌が、腎癌、結腸癌、肺癌、及び肝癌からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項15に記載のマーカー。
項17.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体の炎症性腸疾患の診断用マーカーとしての使用。
項18.
前記炎症性腸疾患が、潰瘍性大腸炎、クローン病、及びセリアック病からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項17に記載の使用。
項19.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体の癌の診断用マーカーとしての使用。
項20.
前記癌が、腎癌、結腸癌、肺癌、及び肝癌からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項19に記載の使用。
項21.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む、炎症性腸疾患の検査用組成物。
項22.
前記炎症性腸疾患が、潰瘍性大腸炎、クローン病、及びセリアック病からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項21に記載の組成物。
項23.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む、癌の検査用組成物。
項24.
前記癌が、腎癌、結腸癌、肺癌、及び肝癌からなる群から選択される少なくとも1種である、上記項23に記載の組成物。
項25.
上記項1~7のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む、クローディン-2発現細胞に対する物質送達用運搬体。
項26.
(a)免疫動物にクローディン-2をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターを導入する工程、
(b)前記免疫動物から抗体産生能を有する細胞を回収した後、細胞融合することによりハイブリドーマを調製する工程、及び
(c)前記ハイブリドーマから抗体を回収する工程を含み、
前記クローディン-2をコードするポリヌクレオチドが、クローディン-2の全長アミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドであり、かつ
前記免疫動物が、抗体価の上昇しやすい免疫動物であることを特徴とする、
上記項1~6のいずれかに記載のモノクローナル抗体の製造方法。
項27.
前記免疫動物がラットである、上記項26に記載の方法。
本発明によれば、クローディン-2の細胞外領域に対して特異的に結合するモノクローナル抗体を提供することができる。さらに、当該抗体を含む医薬組成物及び当該抗体を含むクローディン-2発現細胞に対する物質送達用運搬体等の用途を提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。なお、本明細書において、クローディン-2を「CL-2」と記載する場合がある。
本発明のモノクローナル抗体は、クローディン-2に対する抗体(本明細書において、「抗クローディン-2抗体」又は「抗CL-2抗体」と記載する場合がある。)であり、より詳細には、クローディン-2の細胞外領域に特異的に結合する抗体である。クローディン-2には、2つの細胞外領域が存在しており、28番目から78番目のアミノ酸が細胞外領域第1ループであり、144番目から162番目のアミノ酸が細胞外領域の第2ループであることが知られている。本発明のモノクローナル抗体は、これらの細胞外領域のうち、細胞外領域第1ループである、28番目から78番目のアミノ酸配列に含まれるエピトープに特異的に結合する。また、本発明のモノクローナル抗体は、当該細胞外領域第1ループの1次構造ではなく、二次構造や三次構造等の立体構造を特異的に認識する抗体である。
本発明のモノクローナル抗体は、イムノグロブリン(Ig)分子だけではなく、クローディン-2細胞外領域に結合する生物学的に活性なモノクローナル抗体断片をも包含する。このような断片としては、重鎖及び/又は軽鎖可変領域を含んでいるものであればよく、このような断片を適宜再構成したものであってもよい。断片の具体的な構造としては、例えば、Fab、Fab’、(Fab’)2、Fv、scFv、sdFvなどが挙げられる。また、これらを組み合わせた構造であってもよい。
また、本発明のモノクローナル抗体のアイソタイプは特に限定的ではなく、例えば、IgA、IgD、IgE、IgG、IgM、IgYなどが挙げられる。中でも、IgG及びIgMが好ましく、IgGが特に好ましい。IgGのサブクラスとしては特に限定的ではなく、IgG1、IgG2、IgG2a、IgG2b、IgG3、IgG4等が挙げられる。中でも、IgG2bであることが好ましい。
本発明のモノクローナル抗体は、好ましくは、
配列番号1又は2で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
配列番号3又は4で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
配列番号5又は6で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域、並びに
配列番号7又は8で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
配列番号9又は10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
配列番号11又は12で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域
を含む抗体である。
配列番号1又は2で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
配列番号3又は4で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
配列番号5又は6で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域、並びに
配列番号7又は8で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
配列番号9又は10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
配列番号11又は12で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域
を含む抗体である。
さらに、本発明のモノクローナル抗体は、より好ましくは、
配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
配列番号3で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
配列番号5で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域、並びに
配列番号7で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
配列番号9で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
配列番号11で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域
を含む抗体、又は
配列番号2で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
配列番号4で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
配列番号6で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域、並びに
配列番号8で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
配列番号10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
配列番号12で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域
を含む抗体である。
配列番号1で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
配列番号3で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
配列番号5で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域、並びに
配列番号7で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
配列番号9で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
配列番号11で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域
を含む抗体、又は
配列番号2で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
配列番号4で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
配列番号6で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域、並びに
配列番号8で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
配列番号10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
配列番号12で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域
を含む抗体である。
上記した重鎖可変領域及び軽鎖可変領域を含むモノクローナル抗体は、更にフレームワーク領域(FR)又はその準領域を含んでいてもよい。FRを構成するアミノ酸配列は公知の方法によって適宜決定することができる。
このようなFRを含む重鎖可変領域及び軽鎖可変領域を含むモノクローナル抗体としては、例えば、
配列番号13又は14で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、及び
配列番号15又は16で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む抗体を例示することができ、好ましくは、
配列番号13で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、及び
配列番号15で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む抗体、又は
配列番号14で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、及び
配列番号16で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む抗体である。
配列番号13又は14で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、及び
配列番号15又は16で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む抗体を例示することができ、好ましくは、
配列番号13で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、及び
配列番号15で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む抗体、又は
配列番号14で示されるアミノ酸配列を含む重鎖可変領域、及び
配列番号16で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖可変領域
を含む抗体である。
本発明のモノクローナル抗体は、その機能等を損なわない範囲において、上記した配列番号1~16で示されるアミノ酸配列と90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、さらに好ましくは98%以上、特に好ましくは99%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含むものであってもよい。アミノ酸の同一性は、公知の方法により計算することができる。
本発明のモノクローナル抗体は、その機能等を損なわない範囲において、上記した配列番号1~16で示されるアミノ酸配列に任意の変異が存在していてもよい。変異とは具体的には、置換、欠失、挿入等である。上記した配列番号1~16で示されるアミノ酸配列に導入され得る変異数は本発明のモノクローナル抗体の機能等を損なわない限り特に限定的ではなく、例えば、変異導入前のアミノ酸配列と変異導入後のアミノ酸配列との同一性が90%以上、好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、さらに好ましくは98%以上、特に好ましくは99%以上であればよい。変異導入の方法は特に限定的ではなく公知の方法を採用することができる。
アミノ酸配列に導入される変異が置換である場合には、当該置換は保存的置換であることが好ましい。本明細書において「保存的置換」とは、あるアミノ酸を当該アミノ酸の側鎖と類似の性質を有する側鎖を有するアミノ酸に置換することを意味する。具体的な保存的置換としては、リジン、アルギニン、及びヒスチジン等の塩基性側鎖を有するアミノ酸残基同士の置換;アスパラギン酸、及びグルタミン酸等の酸性側鎖を有するアミノ酸残基同士の置換;グリシン、アスパラギン、グルタミン、セリン、スレオニン、チロシン、及びシステイン等の非帯電性極性側鎖を有するアミノ酸残基同士の置換;アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、及びトリプトファン等の非極性側鎖を有するアミノ酸残基同士の置換;スレオニン、バリン、及びイソロイシン等のβ-分枝側鎖を有するアミノ酸残基同士の置換;チロシン、フェニルアラニン、トリプトファン、及びヒスチジン等の芳香族側鎖を有するアミノ酸残基同士の置換;などを例示することができる。
また、本発明のモノクローナル抗体は、キメラ抗体であってもよいし、ヒト化抗体であってもよい。なお、キメラ抗体とは、定常領域がヒト由来のアミノ酸配列であり、可変領域がヒト以外の生物種に由来するアミノ酸配列である抗体を意味する。また、ヒト化抗体とは、定常領域及び可変領域のFRがヒト由来のアミノ酸配列であり、それ以外の部分がヒト以外の生物種に由来するアミノ酸配列である抗体を意味する。上記したヒト以外の生物種としては特に限定的ではなく、例えば、マウス、ラット、モルモット、ハムスター、ウサギ、ダチョウ、サル、チンパンジー、ウマ、ロバ等が挙げられる。
本発明のモノクローナル抗体の製造方法は、(a)免疫動物にクローディン-2をコードするポリヌクレオチドを含む発現ベクターを導入する工程、(b)前記免疫動物から抗体産生能を有する細胞を回収した後、細胞融合することによりハイブリドーマを調製する工程、(c)前記ハイブリドーマから抗体を回収する工程を含む。
なお、DNA免疫法は、非変性(native form)の抗原タンパク質に対する抗体を作製する基盤技術であり、一般的にタンパク質全長アミノ酸配列をコードするcDNAを免疫原としている、DNA免疫法では、抗原タンパク質のトランケーションにより、しばしばin vivoでの抗原発現量が増加し、結果として抗体価が上がりやすくなることが多い。しかしながら、作製した抗体が、非変性の抗原タンパク質を認識しない例が多く認められること、及び複数回膜タンパク質をターゲットとする場合には、タンパク質のN末端又はC末端に余分なタグ配列等を付加することなどによってターゲットタンパク質の膜配向性や細胞内局在が非変性のものとは変わってしまうことなどが観察されている。そのため、本発明のモノクローナル抗体の製造方法では、クローディン-2のタンパク質全長アミノ酸配列をコードするポリペプチド(例えば、免疫原としてN末端又はC末端に余分なタグ配列等を付加していないクローディン-2のタンパク質全長アミノ酸配列をコードするポリペプチド)を含む発現ベクターを用いること、及び免疫動物として抗体価の上昇しやすい免疫動物を用いることを特徴とする。なお、抗体価の上昇しやすい免疫動物としては、マウスよりも抗体価の高い動物であることが好ましく、このような動物としては、例えば、ラットなどが挙げられる。また、免疫動物は非ヒト哺乳動物であることが好ましい。
上記(a)~(c)の各工程については、公知の方法により行うことができる。また、上記(b)工程における抗体産生能を有する細胞としては、例えば、リンパ細胞などが挙げられ、細胞融合のパートナーとしては、例えば、ミエローマ細胞などが挙げられる。
本発明のモノクローナル抗体の製造方法の具体例としては、N末端又はC末端に余分なタグ配列等を付加していないクローディン-2の全長アミノ酸配列をコードするポリぺプチドを含む発現ベクターを抗体価の上昇しやすいラットに免疫した後、当該ラットからリンパ細胞を回収し、これと例えばミエローマ細胞とを融合させてハイブリドーマを作製し、当該ハイブリドーマが産生する抗体を回収した後にスクリーニングに供する方法を例示することができる。より具体的な方法としては、例えば、下記の実施例に記載の方法を採用することができる。
本発明のモノクローナル抗体は、医薬組成物として用いることができる。換言すると、本発明は、上記したモノクローナル抗体を含む医薬組成物を包含する。本発明の医薬組成物は、上記したモノクローナル抗体の他、必要に応じて、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、薬学的に許容される成分であれば特に限定的ではなく、例えば、基材、担体、賦形剤、結合剤、崩壊剤、潤沢剤、溶剤、甘味剤、着色剤、矯味剤、界面活性剤、保湿剤、保存剤、pH調整剤、粘稠化剤などが挙げられる。
本発明の医薬組成物の投与形態は、所望の効果が得られる限り特に制限されず、経口投与、及び非経口投与(例えば、静脈注射、筋肉注射、皮下投与、直腸投与、経皮投与、局所投与など)のいずれかとすることができる。
本発明の医薬組成物を経口投与する場合、その剤型については特に限定的ではなく、例えば、錠剤、被覆錠剤、散剤、顆粒剤、細粒剤、カプセル剤、丸剤、液剤、懸濁剤、乳剤、ゼリー剤、チュアブル剤、ソフト錠剤などが挙げられる。
本発明の医薬組成物を非経口投与する場合、その剤型については特に限定的ではなく、注射用製剤(例えば、点滴注射剤、静脈注射剤、筋肉注射剤、皮下注射剤、皮内注射剤)、外用剤(例えば、軟膏剤、パップ剤、ローション剤)、経肺剤、坐剤吸入剤、眼剤、眼軟膏剤、点鼻剤、点耳剤等が挙げられる。例えば、注射用製剤は、抗体又は細胞を注射用蒸留水に溶解して調製し、必要に応じて溶解補助剤、緩衝剤、pH調整剤、等張化剤、無痛化剤、保存剤、及び安定化剤等を添加することができる。また、用事調製用の凍結乾燥製剤とすることもできる。
本発明の医薬組成物におけるモノクローナル抗体の含有量は特に限定的ではなく、例えば、本発明の医薬組成物全体を基準として、0.0005~100質量%、好ましくは0.001~90質量%、より好ましくは0.01~80質量%とすることができる。
本発明の医薬組成物の投与量は特に限定的ではなく、例えば、投与形態、剤型、対象とする疾患の種類、患者の年齢、患者の症状の重篤度などを考慮して適宜決定することができる。例えば、0.0001~1000mg/kg、あるいは0.001~100000mg/bodyの範囲で適宜決定することができる、また、本発明の医薬組成物の投与方法は特に限定的ではなく、例えば、投与形態、剤型、対象とする疾患の種類、患者の年齢、患者の症状の重篤度などを考慮して適宜決定することができる。例えば、上記した投与量を1日に一回投与してもよいし、数回(例えば、2~5回)に分けて投与してもよい。また、投与間隔についても特に限定的ではなく、例えば、毎日、隔日、毎週、隔週、2~3週毎、毎月、隔月または2~3ヶ月毎とすることができる。
なお、クローディン-2は、炎症性腸疾患及び癌において発現量が増加していることが知られている。クローディン-2は上皮細胞間の接着を弱め、細胞間隙を介した物質透過性を高める作用を有しており、クローディン-2の発現上昇により腸管上皮から食物未消化物、腸内細菌由来の起炎症性物質などの吸収が亢進することで炎症性腸疾患の病態が悪化する。また、クローディン-2は癌の増殖や癌転移に寄与する。本発明のモノクローナル抗体は、クローディン-2の細胞間接着を弱める作用を阻害することで炎症性腸疾患の病態の悪化を抑制する作用を有する。また、抗体依存性細胞障害活性による抗腫瘍効果を有する。従って、本発明の医薬組成物は、炎症性腸疾患治療用又は癌治療用として好ましく用いることができる。
本発明の医薬組成物を炎症性腸疾患治療用又は癌治療用として用いる場合、本発明の医薬組成物を投与する対象は、炎症性腸疾患又は癌を患った対象、これらの疾患の疑いの強い対象であることが好ましい。当該対象としては、ヒトのみならず、その他の哺乳動物(非ヒト哺乳動物)であってもよい。このような非ヒト哺乳動物としては、ペットや家畜として飼育されている哺乳動物が挙げられ、例えば、ネコ、イヌ、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、サル、ウサギ、マウス、ラット、ハムスターなどを例示することができる。
炎症性腸疾患としては、例えば、潰瘍性大腸炎、クローン病、セリアック病などが挙げられる。また、癌としては、腎癌、結腸癌、肺癌、肝癌、線維肉腫などが挙げられる。
本発明の医薬組成物を炎症性腸疾患の治療に用いる場合、本発明の医薬組成物には、本発明のモノクローナル抗体以外の炎症性腸疾患の治療効果を有する成分(以下、「その他の炎症性疾患の治療効果を有する成分」と記載する。)が含まれていてもよい。また、本発明の医薬組成物を、その他の炎症性腸疾患の治療効果を有する成分を含む医薬と併用して用いてもよい。さらには、上記した本発明のモノクローナル抗体とその他の炎症性腸疾患の治療効果を有する成分とを公知の方法により結合させることにより複合体を形成し、当該複合体を含む医薬組成物であってもよい。その他の炎症性腸疾患の治療効果を有する成分としては、例えば、インフリキシマブ、アダリムマブ、ゴリムマブ、セルトリズマブペゴル、5-アミノサリチル酸、ステロイド、アザチオプリン、タクロリムスなどが挙げられる。
本発明の医薬組成物を癌の治療に用いる場合、本発明の医薬組成物には、本発明のモノクローナル抗体以外の癌の治療効果を有する成分(以下、「その他の癌の治療効果を有する成分」と記載する。)が含まれていてもよい。また、本発明の医薬組成物を、その他の癌の治療効果を有する成分を含む医薬と併用して用いてもよい。さらには、上記した本発明のモノクローナル抗体とその他の癌の治療効果を有する成分とを公知の方法により結合させることにより複合体を形成し、当該複合体を含む医薬組成物であってもよい。
その他の癌の治療効果を有する成分としては、例えば、シスプラチン、オキサリプラチン、カルボプラチン、ネダプラチン、5-フルオロウラシル、エノシタビン、カペシタビン、カルモフール、クラドリビン、ニボルマブ、ペンブロリズマブ、イピリムマブ、シクロホスファミド、イホスファミド、メルファラン、ブスルファン、チオテパ、ニムスチン、ラニムスチン、ダカルバシン、プロカルバシン、テモゾロマイド、カルムスチン、ストレプトゾトシン、ベンダムスチン、スルファジアジン、スルファメトキサゾール、ジアフェニルスルホン、メソトレキセート、トリメトプリム、ピリメタミン、6-メルカプトプリン、アザチオプリン、ペントスタチン、チオグアニン、リン酸フルダラビン、クラドリビン、シタラビン、ゲムシタビン、イリノテカン、ノギテカン、ドキソルビシン、エトポシド、レボフロキサシン、シプロフロキサシン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、ビンデシン、パクリタキセル、ドセタキセル、マイトマイシンC、ドキソルビシン、エピルビシン、ダウノルビシン、ブレオマイシンなどが挙げられる。
また、本発明のモノクローナル抗体は、クローディン-2の細胞外領域に特異的に結合することから、クローディン-2発現細胞を捕捉するために好ましく用いることができる。換言すると、本発明は、上記したモノクローナル抗体を含むクローディン-2発現細胞捕捉剤を包含する。例えば、本発明のモノクローナル抗体に蛍光ラベル修飾等を施したものを用いることにより、クローディン-2発現細胞を視覚的に識別することなどが可能となる。また、クローディン-2は炎症性腸疾患及び癌において発現量が増加することから、上記した本発明のモノクローナル抗体のクローディン-2発現細胞捕捉作用によれば、本発明のモノクローナル抗体は、炎症性腸疾患又は癌の診断マーカー、検査用組成物などとしても好ましく使用することができる。換言すると、本発明は、上記した本発明のモノクローナル抗体を含む炎症性腸疾患又は癌用診断マーカー、上記した本発明のモノクローナル抗体の炎症性腸疾患又は癌の診断用マーカーとしての使用、及び上記した本発明のモノクローナル抗体を含む炎症性腸疾患又は癌の検査用組成物をも包含する。
さらに、本発明のモノクローナル抗体は、下記実施例13に示すように、クローディン-2の細胞外領域に特異的に結合した後、細胞内に取り込まれることが強く示唆されている。そのため、本発明のモノクローナル抗体は、クローディン-2発現細胞内に物質を送達する運搬体(キャリア)として利用することができる。換言すると、本発明は、上記したモノクローナル抗体を含むクローディン-2発現細胞に対する物質送達用運搬体をも包含する。例えば、本発明のモノクローナル抗体に、上記したその他の炎症性疾患の治療効果を有する成分やその他の癌の治療効果を有する成分等の薬剤などを公知の方法により結合させて複合体を形成し、当該複合体を用いることにより、クローディン-2発現細胞内にのみ当該薬剤を送達することができる。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は下記の例に限定されるものではない。
実施例1:抗CL-2抗体の作製
DNA免疫法は、非変性(native form)の抗原タンパク質に対する抗体を作製する基盤技術であり、一般的にタンパク質全長アミノ酸配列をコードするcDNAを免疫原としている、DNA免疫法では、抗原タンパク質のトランケーションにより、しばしばin vivoでの抗原発現量が増加し、結果として抗体価が上がりやすくなることが多い。しかしながら、作製した抗体が、非変性の抗原タンパク質を認識しない例が多く認められること、及び複数回膜タンパク質をターゲットとする場合には、タンパク質のN末端又はC末端に余分なタグ配列等を付加することなどによってターゲットタンパク質の膜配向性や細胞内局在が非変性のものとは変わってしまうことなどが観察されている。
DNA免疫法は、非変性(native form)の抗原タンパク質に対する抗体を作製する基盤技術であり、一般的にタンパク質全長アミノ酸配列をコードするcDNAを免疫原としている、DNA免疫法では、抗原タンパク質のトランケーションにより、しばしばin vivoでの抗原発現量が増加し、結果として抗体価が上がりやすくなることが多い。しかしながら、作製した抗体が、非変性の抗原タンパク質を認識しない例が多く認められること、及び複数回膜タンパク質をターゲットとする場合には、タンパク質のN末端又はC末端に余分なタグ配列等を付加することなどによってターゲットタンパク質の膜配向性や細胞内局在が非変性のものとは変わってしまうことなどが観察されている。
そこで、CL-2に対するモノクローナル抗体(以下、「抗CL-2抗体」と記載する。)の作製にあたっては、N末端又はC末端に余分なタグ配列等を付加していないタンパク質全長アミノ酸配列からなる免疫コンストラクトを抗原として用い、さらに、マウスに比して抗体価が上昇しやすいラットを免疫動物として用いた。
1)免疫
20匹のWister系ラットにヒトCL-2発現プラスミドを皮下免疫し、フローサイトメトリー(FCM)解析により血清中の抗体価を測定し、抗体価の上昇が確認されたラット7匹に対し最終免疫(ブースティング)を行った。
20匹のWister系ラットにヒトCL-2発現プラスミドを皮下免疫し、フローサイトメトリー(FCM)解析により血清中の抗体価を測定し、抗体価の上昇が確認されたラット7匹に対し最終免疫(ブースティング)を行った。
2)細胞融合
最終免疫後、ラットからリンパ細胞を回収し、マウスミエローマ(P3U1)と細胞融合を行うことによりハイブリドーマを作製した。その後、96ウェルプレート5枚に播種し、下記の組成を有する培養培地にて37℃、5% CO2の環境下で14日間培養した。
最終免疫後、ラットからリンパ細胞を回収し、マウスミエローマ(P3U1)と細胞融合を行うことによりハイブリドーマを作製した。その後、96ウェルプレート5枚に播種し、下記の組成を有する培養培地にて37℃、5% CO2の環境下で14日間培養した。
(培養培地の組成)
D-MEM(Wako, 044-29765) + 10% FCS(Hyclone), 10% BM condimed H1 Hybridoma cloning supplement(Roche, 1088947), 1 × HAT supplement(Invitrogen, 21060017), 1×Penicillin/Streptomycin(Wako, 168-23191), 1×L-Glutamine(Wako, 073-05391)
D-MEM(Wako, 044-29765) + 10% FCS(Hyclone), 10% BM condimed H1 Hybridoma cloning supplement(Roche, 1088947), 1 × HAT supplement(Invitrogen, 21060017), 1×Penicillin/Streptomycin(Wako, 168-23191), 1×L-Glutamine(Wako, 073-05391)
3)1次スクリーニング
培養後、全てのプレートウェルから培養上清を回収した。1次スクリーニングには、ヒトCL-2発現HT1080細胞(hCL-2/HT1080細胞)及びコントロール用HT1080細胞(mock/HT1080細胞)を用いた。なお、これらの細胞及びその作製法は、Li et al., J Pharmacol Exp Ther, 351, pp.206-213, 2014において報告されている。細胞培養プレート上で培養していたhCL-2/HT1080細胞及びmock/HT1080細胞をトリプシン処理により回収し、これらの細胞に対して、回収したハイブリドーマの培養上清を添加し、二次抗体としてPE標識抗ラットIgG抗体を用いて染色した後、FCM解析を行った。
培養後、全てのプレートウェルから培養上清を回収した。1次スクリーニングには、ヒトCL-2発現HT1080細胞(hCL-2/HT1080細胞)及びコントロール用HT1080細胞(mock/HT1080細胞)を用いた。なお、これらの細胞及びその作製法は、Li et al., J Pharmacol Exp Ther, 351, pp.206-213, 2014において報告されている。細胞培養プレート上で培養していたhCL-2/HT1080細胞及びmock/HT1080細胞をトリプシン処理により回収し、これらの細胞に対して、回収したハイブリドーマの培養上清を添加し、二次抗体としてPE標識抗ラットIgG抗体を用いて染色した後、FCM解析を行った。
4)2次スクリーニング
1次スクリーニングで陽性の確認された18クローンを96ウェルプレートから24ウェルプレートに拡大し、37℃、10%CO2の環境下で培養した。培養後、全てのウェルから培養上清を回収した。その後、hCL-2/HT1080細胞及びmock/HT1080細胞を用い、培養上清及びPE標識抗ラットIgG抗体で染色し、FCM解析を行った。
1次スクリーニングで陽性の確認された18クローンを96ウェルプレートから24ウェルプレートに拡大し、37℃、10%CO2の環境下で培養した。培養後、全てのウェルから培養上清を回収した。その後、hCL-2/HT1080細胞及びmock/HT1080細胞を用い、培養上清及びPE標識抗ラットIgG抗体で染色し、FCM解析を行った。
5)限界希釈及び3次スクリーニング
2次スクリーニングで陽性の確認された5ウェルからそれぞれハイブリドーマを回収し、各ハイブリドーマを1.2cells/wellで96ウェルプレート1枚(合計5プレート)に播種し、37℃、10% CO2の環境下で12日間培養した。また、同時に、限界希釈前のハイブリドーマについても6ウェルプレートにて上記と同条件にて培養し、バックアップとした。培養後、各プレートのシングルコロニー形成ウェルから10クローンずつ選定し、hCL-2/HT1080細胞及びmock/HT1080細胞を用い、培養上清及びPE標識抗ラットIgG抗体で染色し、FCM解析を行った。
2次スクリーニングで陽性の確認された5ウェルからそれぞれハイブリドーマを回収し、各ハイブリドーマを1.2cells/wellで96ウェルプレート1枚(合計5プレート)に播種し、37℃、10% CO2の環境下で12日間培養した。また、同時に、限界希釈前のハイブリドーマについても6ウェルプレートにて上記と同条件にて培養し、バックアップとした。培養後、各プレートのシングルコロニー形成ウェルから10クローンずつ選定し、hCL-2/HT1080細胞及びmock/HT1080細胞を用い、培養上清及びPE標識抗ラットIgG抗体で染色し、FCM解析を行った。
6)アイソタイプ解析
3次スクリーニングで陽性であることが確認された3クローン(それぞれ、1A2、2G8及び3B2と命名)を24ウェルプレート及び6ウェルプレートに37℃、10% CO2の環境下で順次拡大し、培養を行った。培養後、全てのウェルから培養上清を回収し、rat immunoglobulin isotyping ELISA kit(BD)を用いて培養上清中の抗体のクラス及びサブクラスを決定した。アイソタイプ解析の結果を下記表1に示す。
3次スクリーニングで陽性であることが確認された3クローン(それぞれ、1A2、2G8及び3B2と命名)を24ウェルプレート及び6ウェルプレートに37℃、10% CO2の環境下で順次拡大し、培養を行った。培養後、全てのウェルから培養上清を回収し、rat immunoglobulin isotyping ELISA kit(BD)を用いて培養上清中の抗体のクラス及びサブクラスを決定した。アイソタイプ解析の結果を下記表1に示す。
7)最終スクリーニング
サブクラス決定後、3次スクリーニングでシフト強度が強く、かつ単一サブクラスのウウェルを1ウェル選択し、下記の組成を有する培養培地にて150mmディッシュへ拡大培養を行った。
サブクラス決定後、3次スクリーニングでシフト強度が強く、かつ単一サブクラスのウウェルを1ウェル選択し、下記の組成を有する培養培地にて150mmディッシュへ拡大培養を行った。
(培養培地の組成)
D-MEM(Wako, 044-29765)+10%FCS(Hyclone), 3% BM condimed H1 Hybridoma cloning supplement(Roche, 1088947), 1XHAT supplement(Invitrogen, 21060017), 1×Penicillin/Streptomycin (Wako, 168-23191)
D-MEM(Wako, 044-29765)+10%FCS(Hyclone), 3% BM condimed H1 Hybridoma cloning supplement(Roche, 1088947), 1XHAT supplement(Invitrogen, 21060017), 1×Penicillin/Streptomycin (Wako, 168-23191)
培養後、各ハイブリドーマを回収し、セルバンカー(血清タイプ)にて細胞ストックを3本作製し、-80℃で保管した。また、拡大培養と同時に、150mmディッシュでオーバーグロースになるまで培養後、各培養上清(約20mL)を回収し、-20℃で保管した。
以下、これらの操作により保管した各ハイブリドーマ、及び各ハイブリドーマ培養上清を、それぞれ「実施例1で作製したハイブリドーマ」及び「実施例1で調製したハイブリドーマ培養上清」と記載する。また、これらをクローン名と共に記載する場合には、「クローン1A2」を例にとると、「実施例1で作製したハイブリドーマ1A2」及び「実施例1で作製したハイブリドーマ培養上清1A2」などと記載する。
hCL-2/HT1080細胞及びmock/HT1080細胞を用い、上記で調製した各ハイブリドーマ培養上清(1A2、2G8及び3B2)及びPE標識抗ラットIgG抗体で染色し、FCM解析を行った。FCM解析の結果を図1に示す。
図1から明らかなように、上記で調製した3つのハイブリドーマ培養上清1A2、2G8及び3B2の全てにおいて陽性を示すシフトが確認された。
実施例2:抗CL-2抗体の結合特異性の解析
ヒトCL-1発現HT1080細胞(hCL-1/HT1080細胞)、ヒトCL-2発現HT1080細胞(hCL-2/HT1080細胞)、ヒトCL-3発現HT1080細胞(hCL-3/HT1080細胞)、ヒトCL-4発現HT1080細胞(hCL-4/HT1080細胞)、ヒトCL-6発現HT1080細胞(hCL-6/HT1080細胞)、ヒトCL-7発現HT1080細胞(hCL-7/HT1080細胞)、及びヒトCL-9発現HT1080細胞(hCL-9/HT1080細胞)、並びにマウスCL-2発現L細胞(mCL-2/L細胞)をそれぞれ、5.0×105 /sampleとなるように96ウェルプレートに播種し、実施例1で調製した各ハイブリドーマ培養上清(1A2、2G8、及び3B2)をそれぞれ添加して撹拌した後、氷上で1時間静置した。次いで、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄後、1%BSA-PBSにて希釈したGoat anti-rat IgG(H+L)-FITC抗体(KPL)を添加して撹拌し、氷上で30分間静置した。その後、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄し、1%BSA-PBSにて最終濃度5μg/mLとなるように希釈したPI(Mitenyi Biotec)を加え、FCM解析を行った。FCM解析の結果を図2に示す。
ヒトCL-1発現HT1080細胞(hCL-1/HT1080細胞)、ヒトCL-2発現HT1080細胞(hCL-2/HT1080細胞)、ヒトCL-3発現HT1080細胞(hCL-3/HT1080細胞)、ヒトCL-4発現HT1080細胞(hCL-4/HT1080細胞)、ヒトCL-6発現HT1080細胞(hCL-6/HT1080細胞)、ヒトCL-7発現HT1080細胞(hCL-7/HT1080細胞)、及びヒトCL-9発現HT1080細胞(hCL-9/HT1080細胞)、並びにマウスCL-2発現L細胞(mCL-2/L細胞)をそれぞれ、5.0×105 /sampleとなるように96ウェルプレートに播種し、実施例1で調製した各ハイブリドーマ培養上清(1A2、2G8、及び3B2)をそれぞれ添加して撹拌した後、氷上で1時間静置した。次いで、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄後、1%BSA-PBSにて希釈したGoat anti-rat IgG(H+L)-FITC抗体(KPL)を添加して撹拌し、氷上で30分間静置した。その後、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄し、1%BSA-PBSにて最終濃度5μg/mLとなるように希釈したPI(Mitenyi Biotec)を加え、FCM解析を行った。FCM解析の結果を図2に示す。
図2から明らかなように、実施例1で調製した3つのハイブリドーマ培養上清1A2、2G8、及び3B2の全てにおいて、hCL-1/HT1080細胞、hCL-3/HT1080細胞、hCL-4/HT1080細胞、hCL-6/HT1080細胞、hCL-7/HT1080細胞、及びhCL-9/HT1080細胞には結合性を示さず、hCL-2/HT1080細胞に特異的に結合性を示すことが確認された。
さらに、実施例1で調製した3つのハイブリドーマ培養上清1A2、2G8、及び3B2は、いずれもmCL-2/L細胞にも結合性を示すことが確認された。当該結果から、抗CL-2抗体は、ヒトCL-2及びマウスCL-2に交叉性を有しており、マウスを用いた実験系(例えば、抗体の有効性や安全性の評価)においても使用し得るものと考えられる。
実施例3:抗CL-2抗体の可変領域の配列の解析
TRIzol(Invitrogen)を用い、実施例1で作製したハイブリドーマ1A2及び2G8からmRNAをそれぞれ回収及び精製した。回収したmRNAを鋳型とし、cDNA amplification kit(Clontech)を用いてcDNAを合成した。合成したcDNAを鋳型とし、KOD-plus-(TOYOBO)を用いてPCRを行い、重鎖可変領域(VH)及び軽鎖可変領域(VL)の遺伝子をそれぞれ増幅した。PCR後、PCR産物を電気泳動により分離・精製し、Mighty Cloning Reagent set(Takara)を用いて、pUC118HincII/BAPにライゲーションした。ライゲーション産物によりコンピテントセルDH-5αをトランスフォーメーションし、形成した独立大腸菌クローンを回収した。なお、大腸菌クローンの選別に際して、LAプレートにX-gal及びIPTGを塗布することでBlue-White selectionを行い、PCR産物が挿入されているクローンを効率よく選別した。回収した大腸菌クローンを培養し、プラスミドDNAを回収した後、シークエンス解析により目的遺伝子配列を解析した。当該解析結果から得られた可変領域のアミノ酸配列を下記表2及び表3に示す。
TRIzol(Invitrogen)を用い、実施例1で作製したハイブリドーマ1A2及び2G8からmRNAをそれぞれ回収及び精製した。回収したmRNAを鋳型とし、cDNA amplification kit(Clontech)を用いてcDNAを合成した。合成したcDNAを鋳型とし、KOD-plus-(TOYOBO)を用いてPCRを行い、重鎖可変領域(VH)及び軽鎖可変領域(VL)の遺伝子をそれぞれ増幅した。PCR後、PCR産物を電気泳動により分離・精製し、Mighty Cloning Reagent set(Takara)を用いて、pUC118HincII/BAPにライゲーションした。ライゲーション産物によりコンピテントセルDH-5αをトランスフォーメーションし、形成した独立大腸菌クローンを回収した。なお、大腸菌クローンの選別に際して、LAプレートにX-gal及びIPTGを塗布することでBlue-White selectionを行い、PCR産物が挿入されているクローンを効率よく選別した。回収した大腸菌クローンを培養し、プラスミドDNAを回収した後、シークエンス解析により目的遺伝子配列を解析した。当該解析結果から得られた可変領域のアミノ酸配列を下記表2及び表3に示す。
実施例4:抗CL-2ヒト-ラットキメラ抗体の作製
1)発現ベクターの作製
抗CL-2抗体1A2及び2G8の軽鎖可変領域にAgeIサイト及びBsiWIサイトを、重鎖可変領域にEcoRIサイト及びNheIサイトをそれぞれ付加するように抗体の可変領域のVL及びVHをそれぞれPCR法により増幅した。PCR後、PCR産物を電気泳動により分離・精製し、制限酵素(VL:AgeI及びBsiWI、VH:EcoRI及びNheI)により処理した。ヒト定常領域をもつクローニングベクター(VL:pFUSE2-CLIg-hk,VH:pFUSE-CHIg-hG1)のマルチクローニングサイト上にあるAgeIサイト、BsiWIサイト、EcoRIサイト、及びNheIサイトをそれぞれ制限酵素(VL:AgeI及びBsiWI、VH:EcoRI及びNheI)で切断し、制限酵素で切断したPCR産物とライゲーションした。ライゲーション産物によりコンピテントセルDH-5αをトランスフォーメーションさせた。形成した独立大腸菌クローンを培養し、プラスミドDNAを回収した後、制限酵素解析とシークエンス解析によりVL:pFUSE2-CLIg-hk-anti-CL-2、及びVH:pFUSE-CHIg-hG1-anti-CL-2を得た。
1)発現ベクターの作製
抗CL-2抗体1A2及び2G8の軽鎖可変領域にAgeIサイト及びBsiWIサイトを、重鎖可変領域にEcoRIサイト及びNheIサイトをそれぞれ付加するように抗体の可変領域のVL及びVHをそれぞれPCR法により増幅した。PCR後、PCR産物を電気泳動により分離・精製し、制限酵素(VL:AgeI及びBsiWI、VH:EcoRI及びNheI)により処理した。ヒト定常領域をもつクローニングベクター(VL:pFUSE2-CLIg-hk,VH:pFUSE-CHIg-hG1)のマルチクローニングサイト上にあるAgeIサイト、BsiWIサイト、EcoRIサイト、及びNheIサイトをそれぞれ制限酵素(VL:AgeI及びBsiWI、VH:EcoRI及びNheI)で切断し、制限酵素で切断したPCR産物とライゲーションした。ライゲーション産物によりコンピテントセルDH-5αをトランスフォーメーションさせた。形成した独立大腸菌クローンを培養し、プラスミドDNAを回収した後、制限酵素解析とシークエンス解析によりVL:pFUSE2-CLIg-hk-anti-CL-2、及びVH:pFUSE-CHIg-hG1-anti-CL-2を得た。
2)抗CL-2キメラ抗体の作製及び精製
フラスコに5×105cells/mLに調製したCHO-S細胞を150mL入れ、37℃、8% CO2の環境下で一晩培養した。また、上記1)で作製したpFUSE2-CLIg-hk-anti-CL-2、及びpFUSE-CHIg-hG1-anti-CL-2をそれぞれ93、75μg混合し、OptiPRO SFMを加え3mLに調製し撹拌した。別のマイクロチューブにFreeStyle MAX Reagent(Invitrogen)187.5μLとOptiPRO SFM2812.5μLを加え転倒混和し、上記発現ベクターの溶液に加え、10分間常温静置した後、CHO-S細胞の入ったフラスコに上記の混合液全量を加えた。その後6日間、37℃、8% CO2環境下で培養し、上清を回収した。
フラスコに5×105cells/mLに調製したCHO-S細胞を150mL入れ、37℃、8% CO2の環境下で一晩培養した。また、上記1)で作製したpFUSE2-CLIg-hk-anti-CL-2、及びpFUSE-CHIg-hG1-anti-CL-2をそれぞれ93、75μg混合し、OptiPRO SFMを加え3mLに調製し撹拌した。別のマイクロチューブにFreeStyle MAX Reagent(Invitrogen)187.5μLとOptiPRO SFM2812.5μLを加え転倒混和し、上記発現ベクターの溶液に加え、10分間常温静置した後、CHO-S細胞の入ったフラスコに上記の混合液全量を加えた。その後6日間、37℃、8% CO2環境下で培養し、上清を回収した。
回収した上清を100× g、5分間遠心にかけ、0.45μmフィルターを通した。HiTrap Protein G HP(GE Healthcare)をMilliQ水5mLで 洗浄後、0.02Mリン酸バッファー10mLでカラムの平衡化を行った。サンプルをカラムに通した後、0.02Mリン酸バッファー20mLで洗浄、5mLの0.1M Glycine-HClで溶出した。溶出の際は、あらかじめマイクロチューブに37.5μLの1M Tris-HClを入れておいたものに0.5mLずつ回収した。溶出後のサンプルはPD-10カラム(GE Healthcare)を用いてPBSにバッファー置換した。
上記した方法により得られたタンパク質溶液を非還元条件下及び還元条件下のSDS-PAGEにより分子量を確認した。また、吸光度法によりタンパク質濃度を測定した。SDS-PAGEの結果を図3に示す。
以下、これらの操作により得られた抗体溶液を、「実施例4で作製した抗CL-2キメラ抗体」、「抗CL-2ヒト-ラットキメラ抗体」、あるいは単に「抗CL-2キメラ抗体」と記載する。また、これらをクローン名と共に記載する場合には、「クローン1A2」を例にとると、「実施例4で作製した抗CL-2キメラ抗体1A2」、「実施例4で作製した抗CL-2ヒト-ラットキメラ抗体1A2」、及び「抗CL-2キメラ抗体1A2」などと記載する。
図3から明らかなように、抗CL-2キメラ抗体1A2、及び抗CL-2キメラ抗体2G8のいずれにおいても、非還元条件化では高分子量側(約200kDa付近)にバンドが確認され、還元条件下では約50kDa及び約25kDaのバンドが確認された。当該結果より、抗CL-2キメラ抗体1A2及び2G8の精製が確認できた。
実施例5:抗CL-2ヒト‐ラットキメラ抗体の結合特異性の確認
hCL-1/HT1080細胞、hCL-2/HT1080細胞、hCL-3/HT1080細胞、hCL-4/HT1080細胞、ヒトCL―5発現HT1080細胞(hCL-5/HT1080細胞)、hCL-6/HT1080細胞、hCL-7/HT1080細胞、及びhCL-9/HT1080細胞、並びにマウスCLDN1発現L細胞(mCL-1/L細胞)、mCL-2/L細胞、及びマウスCL4発現L細胞(mCL-4/L細胞)をそれぞれトリプシン処理により回収した。各細胞5.0×105cells/sampleに対して実施例4で作製した抗CL-2キメラ抗体1A2及び2G8(5μg/mL)をそれぞれ100μL添加して撹拌し、氷上で1時間静置した。次いで、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄後、1%BSA-PBSにて希釈したGoat anti-human IgG(H+L)-FITC抗体(Jackson ImmunoResearch)を添加して撹拌し、氷上で30分間静置した。その後、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄し、1%BSA-PBSにて最終濃度5μg/mLとなるように希釈したPIを加え、FCM解析を行った。FCM解析の結果を図4に示す。
hCL-1/HT1080細胞、hCL-2/HT1080細胞、hCL-3/HT1080細胞、hCL-4/HT1080細胞、ヒトCL―5発現HT1080細胞(hCL-5/HT1080細胞)、hCL-6/HT1080細胞、hCL-7/HT1080細胞、及びhCL-9/HT1080細胞、並びにマウスCLDN1発現L細胞(mCL-1/L細胞)、mCL-2/L細胞、及びマウスCL4発現L細胞(mCL-4/L細胞)をそれぞれトリプシン処理により回収した。各細胞5.0×105cells/sampleに対して実施例4で作製した抗CL-2キメラ抗体1A2及び2G8(5μg/mL)をそれぞれ100μL添加して撹拌し、氷上で1時間静置した。次いで、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄後、1%BSA-PBSにて希釈したGoat anti-human IgG(H+L)-FITC抗体(Jackson ImmunoResearch)を添加して撹拌し、氷上で30分間静置した。その後、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄し、1%BSA-PBSにて最終濃度5μg/mLとなるように希釈したPIを加え、FCM解析を行った。FCM解析の結果を図4に示す。
図4から明らかなように、抗CL-2キメラ抗体1A2及び2G8は、hCL-1/HT1080細胞、hCL-3/HT1080細胞、hCL-4/HT1080細胞、hCL-5/HT1080細胞、hCL-6/HT1080細胞、hCL-7/HT1080細胞、及びhCL-9/HT1080細胞には結合性を示さず、hCL-2/HT1080細胞に特異的に結合性を示すことが確認された。また、抗CL-2キメラ抗体1A2及び2G8は、mCL-1/L細胞及びmCL-4/L細胞には結合性を示さず、mCL-2/L細胞に結合性を示すことが確認された。以上の結果から、当該抗CL-2キメラ抗体1A2及び2G8が抗CL-2抗体1A2及び2G8の有する結合特異性をそれぞれ保持していること、並びにクローニングしたCDR領域がCL-2との結合に関与していることが分かった。
実施例6:抗CL-2抗体の精製
1)マウス腹水の調製
ヌードマウス腹腔内に実施例1で作製した各ハイブリドーマ1A2及び2G8を0.5~1.0×107cells/匹で移植した。なお、腹水形成を促進させるために、ハイブリド-マの移植の前日までにプリスタン500μL/匹を投与した。ハイブリドーマ移植後10日目から14日目までに1回又は複数回にわたり腹水を回収した。回収した腹水を遠心分離し、回収した上清にNaN3(最終濃度:0.05%)を添加し、精製に使用するまで4℃で保存した。
1)マウス腹水の調製
ヌードマウス腹腔内に実施例1で作製した各ハイブリドーマ1A2及び2G8を0.5~1.0×107cells/匹で移植した。なお、腹水形成を促進させるために、ハイブリド-マの移植の前日までにプリスタン500μL/匹を投与した。ハイブリドーマ移植後10日目から14日目までに1回又は複数回にわたり腹水を回収した。回収した腹水を遠心分離し、回収した上清にNaN3(最終濃度:0.05%)を添加し、精製に使用するまで4℃で保存した。
2)IgG精製
IgG2bであったクローン(1A2及び2G8)について回収した腹水の精製を行った。予めリン酸バッファーで前処理したprotein G Sepharoseカラム (GE) に、腹水をアプライした。その後、リン酸バッファーにてカラムを洗浄し、溶出バッファー(0.1M Glycine-HCl、pH 3.0)で目的タンパク質を溶出した。溶出後の溶液には、直ちに少量の1M Tris-HCl(pH7.0)にて中和した。更に中和後の溶液をリン酸バッファーにて透析し、バッファーを置換した。透析後、0.2μmフィルターにてろ過後、無菌的に分注した。得られた目的タンパク質溶液の一部を常法に従い、還元条件下のSDS-PAGEにより分子量を確認した。また、吸光度法によりタンパク質濃度を測定した。SDS-PAGEの結果を図5に示す。
IgG2bであったクローン(1A2及び2G8)について回収した腹水の精製を行った。予めリン酸バッファーで前処理したprotein G Sepharoseカラム (GE) に、腹水をアプライした。その後、リン酸バッファーにてカラムを洗浄し、溶出バッファー(0.1M Glycine-HCl、pH 3.0)で目的タンパク質を溶出した。溶出後の溶液には、直ちに少量の1M Tris-HCl(pH7.0)にて中和した。更に中和後の溶液をリン酸バッファーにて透析し、バッファーを置換した。透析後、0.2μmフィルターにてろ過後、無菌的に分注した。得られた目的タンパク質溶液の一部を常法に従い、還元条件下のSDS-PAGEにより分子量を確認した。また、吸光度法によりタンパク質濃度を測定した。SDS-PAGEの結果を図5に示す。
以下、これらの操作により得られた抗体溶液を、「実施例6で調製した抗CL-2抗体」、あるいは単に「抗CL-2抗体」と記載する。また、これらをクローン名と共に記載する場合には、「クローン1A2」を例にとると、「実施例6で調製した抗CL-2抗体1A2」及び「抗CL-2抗体1A2」などと記載する。
図5から明らかなように、抗CL-2抗体1A2及び2G8のいずれにおいても、重鎖(約50kDa)及び軽鎖(約25kDa)のバンドが確認された。
実施例7:抗CL-2抗体のエピトープの解析
hCL-2/HT1080細胞、hCL-2の細胞外領域の第1ループ(28~78番目のアミノ酸)をhCL-4の細胞外領域の第1ループに置換したHT1080細胞(CL-2 EL1-CL-4/HT1080細胞)、hCL-2の細胞外領域の第2ループ(144~162番目のアミノ酸)をhCL-4の細胞外領域の第2ループに置換したHT1080細胞(CL-2 EL2-CL-4/HT1080細胞)、並びにhCL-2の細胞外領域の第1ループ及び第2ループをそれぞれhCL-4の細胞外領域の第1ループ及び第2ループに置換したHT1080細胞(hCL-2 EL1,2-CL-4/HT1080細胞)をそれぞれトリプシン処理により回収した。5.0×105cells/sampleに対し、実施例6で調製したCL-2抗体1A2及び2G8(5μg/mLに調製)をそれぞれ100μL添加して撹拌した後、氷上で1時間静置した。次いで、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄後、1%BSA-PBSにて希釈したGoat anti-rat IgG(H+L)-FITC抗体(KRL)を添加して撹拌し、氷上で30分間静置した。その後、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄し、FCM解析を行った。FCM解析の結果を図6に示す。なお、本実施例では、ポジティブコントロールとしてhCL-2及びhCL-4に結合する分子(CL-2, -4 binder)を用い、CL-2, -4 binderの検出には、anti-6 x His tag monoclonal antibody(Pierce)及びGoat anti-mouse IgG(H+L)-FITC抗体(abcam)を用いた。なお、当該CL-2, -4 binderは、分子量約14kDaのポリペプチド(m19)であり、その作製法は、Takahashi et al., Biomaterials, 33, pp.3464-3474, 2012において報告されている。
hCL-2/HT1080細胞、hCL-2の細胞外領域の第1ループ(28~78番目のアミノ酸)をhCL-4の細胞外領域の第1ループに置換したHT1080細胞(CL-2 EL1-CL-4/HT1080細胞)、hCL-2の細胞外領域の第2ループ(144~162番目のアミノ酸)をhCL-4の細胞外領域の第2ループに置換したHT1080細胞(CL-2 EL2-CL-4/HT1080細胞)、並びにhCL-2の細胞外領域の第1ループ及び第2ループをそれぞれhCL-4の細胞外領域の第1ループ及び第2ループに置換したHT1080細胞(hCL-2 EL1,2-CL-4/HT1080細胞)をそれぞれトリプシン処理により回収した。5.0×105cells/sampleに対し、実施例6で調製したCL-2抗体1A2及び2G8(5μg/mLに調製)をそれぞれ100μL添加して撹拌した後、氷上で1時間静置した。次いで、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄後、1%BSA-PBSにて希釈したGoat anti-rat IgG(H+L)-FITC抗体(KRL)を添加して撹拌し、氷上で30分間静置した。その後、0.2%BSA-PBSにて1回洗浄し、FCM解析を行った。FCM解析の結果を図6に示す。なお、本実施例では、ポジティブコントロールとしてhCL-2及びhCL-4に結合する分子(CL-2, -4 binder)を用い、CL-2, -4 binderの検出には、anti-6 x His tag monoclonal antibody(Pierce)及びGoat anti-mouse IgG(H+L)-FITC抗体(abcam)を用いた。なお、当該CL-2, -4 binderは、分子量約14kDaのポリペプチド(m19)であり、その作製法は、Takahashi et al., Biomaterials, 33, pp.3464-3474, 2012において報告されている。
図6から明らかなように、抗CL-2抗体1A2及び2G8のいずれにおいても、hCL-2 EL1-CL-4/HT1080細胞では結合性が消失したのに対して、hCL-2 EL2-CL-4/HT1080細胞では結合性を保持していることが確認された。当該結果から、抗CL-2抗体1A2及び2G8は、CL-2の細胞外領域の第1ループに特異的に結合することが示唆された。
実施例8:抗CL-2抗体の変性CL-2タンパク質に対する結合性の解析
hCL-2/HT1080細胞、hCL-4/HT1080細胞、及びmock/HT1080細胞を回収し、作製した細胞可溶化液を用いて、ウエスタンブロッティング解析を行った。なお、細胞可溶化液は、細胞をprotease inhibitor(Nacalai Tesque)及び1%Triton-Xを含むPBSで懸濁後、超音波処理で破砕することにより調製した。細胞可溶化液及びpolyacrylamide gelを用いてSDS-PAGEを行った後、TRANS-BLOT SD SEMI-DRY TRANSFER CELL(Bio-Rad Laboratories)により240mA、20分間処理することで、polyvinylidene difluoride(PVDF)膜上に転写した。転写後、PVDF膜を5%skim milk-T-TBSに浸し、室温で2時間振盪しブロッキングを行った。T-TBSで洗浄し、一次抗体:市販のマウス抗CL-2抗体(Invitrogen)、抗CL-2抗体1A2、抗CL-2抗体2G8、及び市販のマウス抗CL-4抗体(Invitrogen)とそれぞれ2時間反応させた後、二次抗体:Goat anti-mouse IgG HRP conjugated(Millipore)又はGoat anti-rat IgG HRP conjugated (R&D Systems)と1時間反応させた。なお、上記で使用した各種抗体は、5% skim milk-T-TBSの溶液である。T-TBSで洗浄した後、Chemi-Lumi One L(Nakcalai Tesque)又はChemi-Lumi One Super(Nakcalai Tesque)を用いて発光させ、Image Quant LAS 4010(GE Healthcare Bio-Sciences Corp)により検出を行った。ウエスタンブロッティング解析の結果を図7に示す。
hCL-2/HT1080細胞、hCL-4/HT1080細胞、及びmock/HT1080細胞を回収し、作製した細胞可溶化液を用いて、ウエスタンブロッティング解析を行った。なお、細胞可溶化液は、細胞をprotease inhibitor(Nacalai Tesque)及び1%Triton-Xを含むPBSで懸濁後、超音波処理で破砕することにより調製した。細胞可溶化液及びpolyacrylamide gelを用いてSDS-PAGEを行った後、TRANS-BLOT SD SEMI-DRY TRANSFER CELL(Bio-Rad Laboratories)により240mA、20分間処理することで、polyvinylidene difluoride(PVDF)膜上に転写した。転写後、PVDF膜を5%skim milk-T-TBSに浸し、室温で2時間振盪しブロッキングを行った。T-TBSで洗浄し、一次抗体:市販のマウス抗CL-2抗体(Invitrogen)、抗CL-2抗体1A2、抗CL-2抗体2G8、及び市販のマウス抗CL-4抗体(Invitrogen)とそれぞれ2時間反応させた後、二次抗体:Goat anti-mouse IgG HRP conjugated(Millipore)又はGoat anti-rat IgG HRP conjugated (R&D Systems)と1時間反応させた。なお、上記で使用した各種抗体は、5% skim milk-T-TBSの溶液である。T-TBSで洗浄した後、Chemi-Lumi One L(Nakcalai Tesque)又はChemi-Lumi One Super(Nakcalai Tesque)を用いて発光させ、Image Quant LAS 4010(GE Healthcare Bio-Sciences Corp)により検出を行った。ウエスタンブロッティング解析の結果を図7に示す。
図7から明らかなように、市販のマウス抗CL-2抗体ではCL-2のバンドが確認されたのに対して、抗CL-2抗体1A2及び抗CL-2抗体2G8ではCL-2のバンドが検出されなかった。本実施例で用いたマウス抗CL-2抗体は、CL-2の細胞内領域の一次構造を認識する抗体であることから、抗CL-2抗体1A2及び抗CL-2抗体2G8は、CL-2の細胞外領域の1次構造ではなく、立体構造を認識することが示唆された。
実施例9:抗CL-2抗体のTJバリア制御活性の解析
ヒト腸管上皮モデルとして汎用されるCaco-2細胞をtrans well (CORNING) のtop wellに8×104cells/200μLで播種し、bottom wellには700μLの培地を加え、37℃、5% CO2の環境下で培養した。1日おきにMillicell-ERS (MILLIPORE)で、上皮バリア機能の指標である経上皮電気抵抗(TEER)値を測定し、培地交換を行った後、培養を続けた。TEER値が安定した細胞播種10日後に、前培養していた細胞の培地を除き、top wellに100μLの培地を加え、bottom wellには、抗CL-2抗体1A2又は2G8を培地で10μg/mLに調製した抗CL-2抗体溶液、ラットIgG抗体を培地で10μg/mLに調製したラットIgG抗体溶液、20μg/mLのTJ modulator(タイトジャンクション(TJ)バリア機能を低下させることが知られている分子(m19):Takahashi et al., Biomaterials, 33, pp.3464-3474, 2012)溶液、及び培地をそれぞれ600μL添加し、37℃、5% CO2の環境下で培養し、各種溶液添加後0、6、12、18、及び24時間後のTEER値をそれぞれ測定した。その後、top wellの培地、及びbottom wellの抗体溶液を除去し、PBSで洗浄した後、Top wellは100μLの培地、及びbottom well は600μLの培地にそれぞれ交換し、12時間後にTEER値を測定した。TEER値の測定結果を図8のAに示す。
ヒト腸管上皮モデルとして汎用されるCaco-2細胞をtrans well (CORNING) のtop wellに8×104cells/200μLで播種し、bottom wellには700μLの培地を加え、37℃、5% CO2の環境下で培養した。1日おきにMillicell-ERS (MILLIPORE)で、上皮バリア機能の指標である経上皮電気抵抗(TEER)値を測定し、培地交換を行った後、培養を続けた。TEER値が安定した細胞播種10日後に、前培養していた細胞の培地を除き、top wellに100μLの培地を加え、bottom wellには、抗CL-2抗体1A2又は2G8を培地で10μg/mLに調製した抗CL-2抗体溶液、ラットIgG抗体を培地で10μg/mLに調製したラットIgG抗体溶液、20μg/mLのTJ modulator(タイトジャンクション(TJ)バリア機能を低下させることが知られている分子(m19):Takahashi et al., Biomaterials, 33, pp.3464-3474, 2012)溶液、及び培地をそれぞれ600μL添加し、37℃、5% CO2の環境下で培養し、各種溶液添加後0、6、12、18、及び24時間後のTEER値をそれぞれ測定した。その後、top wellの培地、及びbottom wellの抗体溶液を除去し、PBSで洗浄した後、Top wellは100μLの培地、及びbottom well は600μLの培地にそれぞれ交換し、12時間後にTEER値を測定した。TEER値の測定結果を図8のAに示す。
また、同様にして、TEER値が安定した細胞播種10日後に、前培養していた細胞の培地を除き、top wellに100μLの培地を加え、bottom wellには、抗CL-2抗体1A2を培地で0.01、0.1、1及び10μg/mLにそれぞれ調製した抗CL-2抗体溶液、20μg/mLのTJ modulator、並びに培地をそれぞれ600μL添加し、37℃、5% CO2の環境下で培養し、各種溶液添加後0、6、12、24、36及び48時間後のTEER値をそれぞれ測定した。その後、top wellの培地、及びbottom wellの抗体希釈液を除去し、PBSで洗浄し、Top wellは100μLの培地、bottom well は600μLの培地にそれぞれ交換し、6時間後にTEER値を測定した。TEER値の測定結果を図8のBに示す。
さらに、同様にして、TEER値が安定した細胞播種10日後に、前培養していた細胞の培地を除き、top wellに100μLの培地を加え、bottom wellには、培地で10μg/mLに調製した抗CL-1抗体溶液(7A5)、抗CL-2抗体溶液(1A2)、抗CL-4抗体溶液(4D3)、及びラットIgG抗体を培地で10μg/mLに調製したラットIgG抗体溶液をそれぞれ600μL添加し、37℃、5% CO2の環境下で培養し、各抗体溶液添加後0、6、12、18、及び24時間後のTEER値をそれぞれ測定した。その後、top wellの培地、及びbottom wellの抗体希釈液を除去し、PBSで洗浄し、Top wellは100μLの培地、bottom well は600μLの培地にそれぞれ交換し、12時間後にTEER値を測定した。TEER値の測定結果を図9に示す。なお、図9では、抗体溶液添加0時間におけるTEER値を100とした時の各時間におけるTEER値の割合を示している。
図8から明らかなように、抗CL-2抗体は、濃度依存的にTEER値を上昇させており、TJバリア機能を増強することが分かった。
また、図9からも明らかなように、抗CL-1抗体を添加してもTEER値は減少しないことから、抗CL-1抗体はTJバリア機能には影響を与えないと考えられる。一方、抗CL-4抗体を添加することによりTEER値が減少していたことから、抗CL-4抗体はTJバリア機能を低下させることが示唆された。これに対して、上記の通り、抗CL-2抗体を添加することでTEER値が上昇しており、TJバリア機能を増強することが分かった。以上の結果から、抗CL-2抗体がTJバリア機能増強活性を有していることが分かった。
実施例10:TNF-αのTJバリア機能への影響の解析
実施例9と同様の方法により、trans wellに播種したCaco-2細胞の培養を行い、TEER値が安定した細胞播種10日後に、炎症性サイトカインであるTNF-α(R&D systems)を培地で10ng/mLに調製し、前培養していた細胞の培地を除き、top wellに100μLの培地、及びbottom wellには600μLのTNF-α溶液を加え、37℃、5% CO2の環境下で培養し、TNF-α添加後0、24、及び48時間後にTEER値をそれぞれ測定した。さらに、48時間経過後に細胞を回収し、実施例6と同様の方法によりウエスタンブロッティング解析を行った。
実施例9と同様の方法により、trans wellに播種したCaco-2細胞の培養を行い、TEER値が安定した細胞播種10日後に、炎症性サイトカインであるTNF-α(R&D systems)を培地で10ng/mLに調製し、前培養していた細胞の培地を除き、top wellに100μLの培地、及びbottom wellには600μLのTNF-α溶液を加え、37℃、5% CO2の環境下で培養し、TNF-α添加後0、24、及び48時間後にTEER値をそれぞれ測定した。さらに、48時間経過後に細胞を回収し、実施例6と同様の方法によりウエスタンブロッティング解析を行った。
TEER値及びウエスタンブロッティング解析の結果を図10に示す。なお、図10中、AはTEER値の測定結果を示す図であり、Bはウエスタンブロッティング解析の結果を示す図である。
図10から明らかなように、Caco-2細胞にTNF-αを添加することにより、TEER値が減少し、CL-2の発現量が増加することが確認された。
実施例11:TNF-α存在下における抗CL-2抗体のTJバリア機能への影響の解析 実施例9と同様の方法により、trans wellに播種したCaco-2細胞の培養を行い、TEER値が安定した細胞播種10日後に、前培養していた細胞の培地を除き、top wellに100 μLの培地を加え、bottom wellには、TNF-α(10ng/mL)を含む培地、TNF-α(10ng/mL)と抗CL-2抗体1A2を含む培地(10μg/mL)、もしくはTNF-α(10ng/mL)とラットIgG抗体(10μg/mL)を含む培地600μLを添加して、37℃、5% CO2の環境下で培養した。培地等を添加前(0時間)及び添加24時間後にTEER値を測定した。TEER値の測定結果を図11に示す。
さらに、実施例10と同様の方法により、trans wellに播種したCaco-2細胞の培養を行い、TEER値が安定した細胞播種10日後に、前培養していた細胞の培地を除き、top wellに100μLの培地、及びbottom wellには、TNF-α(10ng/mL)溶液600μLを添加して37℃、5% CO2の環境下で24時間培養した後、TEER値を測定した。その後、培地を除き、top wellに100μLの培地を加え、bottom wellにはTNF-α(10ng/mL)を含む培地、TNF-α(10ng/mL)と抗CL-2抗体1A2を含む培地(10μg/mL)、もしくはTNF-α(10ng/mL)とラットIgG抗体(10μg/mL)を含む培地600μLを添加して、37℃、5% CO2の環境下で培養した。培地等を添加前(0h)及び添加24時間後にTEER値を測定した。TEER値の測定結果を図12に示す。なお、図12では、TNF-α溶液と抗CL-2抗体を含む培地等の添加時点を「0h」としている。従って、「-24h」はTNF-α溶液添加時点を、「24h」はTNF-α溶液と抗CL-2抗体を含む培地等を添加し24時間経過後をそれぞれ示している。
図11から明らかなように、ラットIgG抗体添加群では、TEER値が減少したのに対して、抗CL-2抗体1A2添加群では、TEER値の上昇が確認された。当該結果から、抗CL-2抗体の添加により、TNF-α等の炎症性サイトカインによるTJバリア機能の低下を防止できるだけではなく、TJバリア機能を向上できることが分かった。
さらに、図12から明らかなように、抗CL-2抗体1A2添加群では、TNF-α処理により低下したTEER値が上昇することが確認された。当該結果から、抗CL-2抗体の添加により、TNF-α等の炎症性サイトカインにより低下したTJバリア機能を改善することができることが分かった。
実施例12:既存薬との併用効果の解析
実施例9と同様の方法により、trans wellに播種したCaco-2細胞の培養を行い、TEER値が安定した細胞播種10日後に、前培養していた細胞の培地を除き、top wellに100μLの培地、及びbottom wellには、TNF-α(10ng/mL)溶液600μLを添加して37℃、5% CO2の環境下で24時間培養した後、TEER値を測定した。その後、培地を除き、top wellに100μLの培地、及びbottom wellには、TNF-α(10ng/mL)と下記の各種抗体溶液との混合溶液600μLを添加して37℃、5% CO2の環境下で24時間及び48時間培養し、TEER値を測定した。なお、上記した抗体溶液としては、抗CL-2抗体1A2溶液(10μg/mL)、インフリキシマブ(infliximab;抗TNF-α抗体)溶液(10μg/mL)、アダリムマブ(adalimumab;抗TNF-α抗体)溶液(10μg/mL)、抗CL-2抗体1A2溶液(5μg/mL)とインフリキシマブ溶液(5μg/mL)との混合溶液、ラットIgG抗体溶液(5μg/mL)とインフリキシマブ溶液(5μg/mL)との混合溶液、抗CL-2抗体1A2溶液(5μg/mL)とアダリムマブ溶液(5μg/mL)との混合溶液、及びラットIgG抗体溶液(5μg/mL)とアダリムマブ溶液(5μg/mL)との混合溶液を用いた。また、コントロールとしてbottom wellにラットIgG抗体(10μg/mL)溶液600μLを添加して同様に培養を行った。TEER値の測定結果を図13に示す。なお、図13では、TNF-α溶液と各種抗体溶液との混合溶液の添加時点を「0h」としている。従って、「-24h」はTNF-α溶液添加時点を、「24h」及び「48h」はTNF-α溶液と各種抗体溶液との混合溶液の添加後24時間、48時間経過後をそれぞれ示している。
実施例9と同様の方法により、trans wellに播種したCaco-2細胞の培養を行い、TEER値が安定した細胞播種10日後に、前培養していた細胞の培地を除き、top wellに100μLの培地、及びbottom wellには、TNF-α(10ng/mL)溶液600μLを添加して37℃、5% CO2の環境下で24時間培養した後、TEER値を測定した。その後、培地を除き、top wellに100μLの培地、及びbottom wellには、TNF-α(10ng/mL)と下記の各種抗体溶液との混合溶液600μLを添加して37℃、5% CO2の環境下で24時間及び48時間培養し、TEER値を測定した。なお、上記した抗体溶液としては、抗CL-2抗体1A2溶液(10μg/mL)、インフリキシマブ(infliximab;抗TNF-α抗体)溶液(10μg/mL)、アダリムマブ(adalimumab;抗TNF-α抗体)溶液(10μg/mL)、抗CL-2抗体1A2溶液(5μg/mL)とインフリキシマブ溶液(5μg/mL)との混合溶液、ラットIgG抗体溶液(5μg/mL)とインフリキシマブ溶液(5μg/mL)との混合溶液、抗CL-2抗体1A2溶液(5μg/mL)とアダリムマブ溶液(5μg/mL)との混合溶液、及びラットIgG抗体溶液(5μg/mL)とアダリムマブ溶液(5μg/mL)との混合溶液を用いた。また、コントロールとしてbottom wellにラットIgG抗体(10μg/mL)溶液600μLを添加して同様に培養を行った。TEER値の測定結果を図13に示す。なお、図13では、TNF-α溶液と各種抗体溶液との混合溶液の添加時点を「0h」としている。従って、「-24h」はTNF-α溶液添加時点を、「24h」及び「48h」はTNF-α溶液と各種抗体溶液との混合溶液の添加後24時間、48時間経過後をそれぞれ示している。
図13から明らかなように、ラットIgG抗体添加群では、TEER値が減少したのに対して、抗CL-2抗体1A2添加群、及び抗TNF-α抗体(インフリキシマブ又はアダリムマブ)添加群では、TEER値の上昇が確認された。さらに、抗CL-2抗体と抗TNF-α抗体(インフリキシマブ又はアダリムマブ)とを共に添加した群では、相加的なTEER値の上昇が観察された。当該結果から、抗CL-2抗体は既存の抗TNF-α抗体と併用することで、TNF-α等の炎症性サイトカインにより低下したTJバリア機能を相加的に改善できることが分かった。
実施例13:抗CL-2抗体の細胞内取込みの検討
96ウェルプレートにヒト小腸上皮モデルであるT84細胞を2.5×105cells/wellで播種し、一晩培養した。次いで、細胞の培養上清を除き、抗CL-2抗体1A2及び2G8をそれぞれ0(抗体非添加)、0.1、及び0.5μg/mLに調製した抗体溶液を100μL添加し、2日間培養した。その後、細胞の培養上清を除き、新鮮な培地90μLに交換した後、10.0μg/mLなるようにPBSで調製したサポニン標識抗ラット抗体Rat-Zap(Advanced Targeting Systems)溶液10μLを培地に添加し、72時間培養した。なお、Rat-Zapは、細胞内に取り込まれると細胞障害性を発揮する抗体であり、単独で細胞内に取り込まれることはない。72時間経過後、WST-8試薬(Nacalai tesque)を10μL添加し、37℃で1時間培養した後、450nmの吸光度を測定し、抗体非添加群の吸光度を基準として各抗体濃度における吸光度の相対値を求め、細胞生存率を算出した。結果を図14に示す。
96ウェルプレートにヒト小腸上皮モデルであるT84細胞を2.5×105cells/wellで播種し、一晩培養した。次いで、細胞の培養上清を除き、抗CL-2抗体1A2及び2G8をそれぞれ0(抗体非添加)、0.1、及び0.5μg/mLに調製した抗体溶液を100μL添加し、2日間培養した。その後、細胞の培養上清を除き、新鮮な培地90μLに交換した後、10.0μg/mLなるようにPBSで調製したサポニン標識抗ラット抗体Rat-Zap(Advanced Targeting Systems)溶液10μLを培地に添加し、72時間培養した。なお、Rat-Zapは、細胞内に取り込まれると細胞障害性を発揮する抗体であり、単独で細胞内に取り込まれることはない。72時間経過後、WST-8試薬(Nacalai tesque)を10μL添加し、37℃で1時間培養した後、450nmの吸光度を測定し、抗体非添加群の吸光度を基準として各抗体濃度における吸光度の相対値を求め、細胞生存率を算出した。結果を図14に示す。
図14から明らかなように、抗CL-2抗体1A2添加群及び抗CL-2抗体2G8添加群では、抗体非添加群に対して濃度依存的に生存率が低下していることが確認された。当該結果から、抗CL-2抗体は、CL-2に結合することにより細胞内に取り込まれるものと考えられる。従って、抗CL-2抗体は、CL-2発現細胞に対して薬物などを送達する運搬体(キャリア)として利用可能であることが示唆された。
実施例14:抗CL-2ヒト‐ラットキメラ抗体のCDC活性の評価
Opti-MEM1Reduced Serum Media(Life Technologies)で懸濁した10% human complement serum(SIGMA)及びhCL-2/HT1080細胞(1.0×105cells/well)90μLを播種し、実施例4で作製した抗CL-2キメラ抗体1A2をそれぞれ0(抗体非添加)、1、10及び100μg/mLに調製した抗体溶液を10μL添加し、37℃、5% CO2の環境下で3時間培養した。3時間経過後、WST-8試薬(Nacalai tesque)を10μL添加し、37℃で1時間培養した後、450nmの吸光度を測定し、抗体非添加群の吸光度を基準として各抗体濃度における吸光度の相対値を求め、細胞生存率を算出した。結果を図15に示す。
Opti-MEM1Reduced Serum Media(Life Technologies)で懸濁した10% human complement serum(SIGMA)及びhCL-2/HT1080細胞(1.0×105cells/well)90μLを播種し、実施例4で作製した抗CL-2キメラ抗体1A2をそれぞれ0(抗体非添加)、1、10及び100μg/mLに調製した抗体溶液を10μL添加し、37℃、5% CO2の環境下で3時間培養した。3時間経過後、WST-8試薬(Nacalai tesque)を10μL添加し、37℃で1時間培養した後、450nmの吸光度を測定し、抗体非添加群の吸光度を基準として各抗体濃度における吸光度の相対値を求め、細胞生存率を算出した。結果を図15に示す。
図15から明らかなように、抗CL-2キメラ抗体添加群では、抗体非添加群に対して濃度依存的に生存率が低下していることが確認された。当該結果から、抗CL-2キメラ抗体は、補体依存性細胞障害活性(CDC活性)を有することが分かった。
実施例15:抗CL-2キメラ抗体のFcγ受容体活性化能の評価
以下の方法により、抗体依存性細胞障害活性(ADCC活性)の指標の一つであるFcγ受容体活性化能を評価した。なお、本実施例では、Fcγ受容体の活性化をルシフェラーゼの発現によりモニターできる細胞系を用いた(Tada et al., PLoS One, 9, e95787, 2014)。
以下の方法により、抗体依存性細胞障害活性(ADCC活性)の指標の一つであるFcγ受容体活性化能を評価した。なお、本実施例では、Fcγ受容体の活性化をルシフェラーゼの発現によりモニターできる細胞系を用いた(Tada et al., PLoS One, 9, e95787, 2014)。
hCL-2/HT1080細胞(1×104cells/well)を96ウェルプレートにそれぞれ播種し、37℃、5% CO2の環境下で1日培養した後、上清を除去し、Opti-MEM1Reduced Serum Mediaで懸濁したJurkat/FcγRIIIa/NFAT-Luc及びJurkat/FcγRIIa/NFAT-Lucをそれぞれ1×105cells/well/90μL播種した後、抗CL-2抗体1A2、抗CL-2キメラ抗体1A2、ラットIgG抗体、ヒトIgG抗体をそれぞれ10μL添加し、37℃、5% CO2の環境下で5時間共培養した。培養後、ONE-Glo Luciferase Assay System(Promega)でルシフェラーゼ活性を測定した。ルシフェラーゼ活性の測定結果を図16に示す。なお、図16中、AはJurkat/FcγRIIIa/NFAT-Lucを用いた場合のルシフェラーゼ活性の測定結果を、BはJurkat/FcγRIIa/NFAT-Lucを用いた場合のルシフェラーゼ活性の測定結果をそれぞれ示している。
さらに、上記と同様にして、mCL-2/L細胞(1×104cells/well)を96ウェルプレートにそれぞれ播種し、37℃、5% CO2の環境下で1日培養した後、上清を除去し、Opti-MEM1Reduced Serum Mediaで懸濁したJurkat/FcγRIIIa/NFAT-Luc及びJurkat/FcγRIIa/NFAT-Lucをそれぞれ1×105cells/well/90μL播種した後、抗CL-2抗体1A2、抗CL-2キメラ抗体1A2、ラットIgG抗体、ヒトIgG抗体をそれぞれ10μL添加し、37℃、5% CO2の環境下で5時間共培養した。培養後、ONE-Glo Luciferase Assay System(Promega)でルシフェラーゼ活性を測定した。ルシフェラーゼ活性の測定結果を図17に示す。なお、図17中、AはJurkat/FcγRIIIa/NFAT-Lucを用いた場合のルシフェラーゼ活性の測定結果を、BはJurkat/FcγRIIa/NFAT-Lucを用いた場合のルシフェラーゼ活性の測定結果をそれぞれ示している。
図16及び17から明らかなように、hCL-2/HT1080細胞の存在下、又はmCL-2/L細胞の存在下において、抗CL-2抗体1A2及び抗CL-2キメラ抗体1A2はいずれも濃度依存的にFcγIIIa受容体及びFcγIIa受容体を活性化していることが確認された。当該結果から、抗CL-2抗体1A2及び抗CL-2キメラ抗体1A2は、共に、hCL-2発現細胞存在下において、Fcγ受容体を発現するNK細胞、好中球、マクロファージ等の活性化能を有していることが分かった。
実施例16:抗CL-2キメラ抗体のADCC活性の評価
末梢血単核細胞球(PBMC)(Precision Bioservices)を37℃で溶かし、PBMC 1vial(≧10×106cells)をRPMI1640で洗浄後、RPMI1640に懸濁した。RPMI1640で懸濁したhCL-2/HT1080細胞を1×104cells/well/90μL、及びPBMCを2×105cells/well/90μL、96ウェルプレートに播種し、抗CL-2キメラ抗体1A2をそれぞれ終濃度が0(抗体非添加)、01、0.1及び1μg/mLとなるように調製した培地もしくは抗体溶液を20μL添加し、37℃、5% CO2の環境下で4時間培養した。4時間経過後、WST-8試薬(Nacalai tesque)を10μL添加し、37℃で1時間培養した後、450nmの吸光度を測定し、抗体非添加群の吸光度を基準として各抗体濃度における吸光度の相対値を求め、細胞生存率を算出した。結果を図18に示す。
末梢血単核細胞球(PBMC)(Precision Bioservices)を37℃で溶かし、PBMC 1vial(≧10×106cells)をRPMI1640で洗浄後、RPMI1640に懸濁した。RPMI1640で懸濁したhCL-2/HT1080細胞を1×104cells/well/90μL、及びPBMCを2×105cells/well/90μL、96ウェルプレートに播種し、抗CL-2キメラ抗体1A2をそれぞれ終濃度が0(抗体非添加)、01、0.1及び1μg/mLとなるように調製した培地もしくは抗体溶液を20μL添加し、37℃、5% CO2の環境下で4時間培養した。4時間経過後、WST-8試薬(Nacalai tesque)を10μL添加し、37℃で1時間培養した後、450nmの吸光度を測定し、抗体非添加群の吸光度を基準として各抗体濃度における吸光度の相対値を求め、細胞生存率を算出した。結果を図18に示す。
図18から明らかなように、抗CL-2キメラ抗体添加群では、抗体非添加群に対して濃度依存的に生存率が低下していることが確認された。当該結果から、抗CL-2キメラ抗体は、抗体依存性細胞障害活性(ADCC活性)を有することが分かった。
実施例17:抗CL-2抗体の腫瘍集積性の評価
XenoLight CF蛍光標識キット(Caliper)のプロトコールに準じて、抗CL-2抗体1A2及びラットIgG抗体の定常領域のリジン残基をCF750(蛍光物質)で化学修飾した蛍光ラベル抗体を作製した。具体的には、1mgの各抗体と0.05μmolのCF750と混合し、室温で1時間反応させた。フィルターつき遠心チューブでサンプルを回収し、PBS(pH7.4)で三回洗浄した後、1mlのPBSに溶解し、0.22μmのフィルターで濾過した後、吸光度法によりタンパク質濃度を測定した。以下において、当該操作により作製した蛍光ラベル抗体を「CF750標識抗CL-2抗体1A2」及び「CF750標識ラットIgG抗体」と記載する。
XenoLight CF蛍光標識キット(Caliper)のプロトコールに準じて、抗CL-2抗体1A2及びラットIgG抗体の定常領域のリジン残基をCF750(蛍光物質)で化学修飾した蛍光ラベル抗体を作製した。具体的には、1mgの各抗体と0.05μmolのCF750と混合し、室温で1時間反応させた。フィルターつき遠心チューブでサンプルを回収し、PBS(pH7.4)で三回洗浄した後、1mlのPBSに溶解し、0.22μmのフィルターで濾過した後、吸光度法によりタンパク質濃度を測定した。以下において、当該操作により作製した蛍光ラベル抗体を「CF750標識抗CL-2抗体1A2」及び「CF750標識ラットIgG抗体」と記載する。
BALB/c Slc-nu/nuマウス(雌性、7週齢)にhCL-2/HT1080細胞(1.0×107cells/mouse)を皮下投与した。4週間経過後、腫瘍が十分大きくなってから、上記で作製したCF750標識抗CL-2抗体1A2及びCF750標識ラットIgG抗体(各20μg/mouse)をそれぞれ静脈内投与し、投与から6時間、24時間、及び72時間経過後、マウスの全体像をイメージング装置(Maestro EX)にて蛍光強度を撮影した。その後、心臓、肺、肝臓、腎臓、腸、及び腫瘍を単離し、上記したイメージング装置にて蛍光強度を測定し、ソフトウェア(Maestro 2.10.0)にて解析した。なお、各臓器の蛍光強度は%ID/g(%Injected dose/g)で求めた。その結果を図19に示す。
図19から明らかなように、抗CL-2抗体1A2は投与6時間後には腫瘍組織に集積していることが分かった。当該結果から、抗CL-2抗体は、in vivoにおいてCL-2発現細胞をターゲティングする能力を有することが分かった。
実施例18:抗CL-2抗体の抗腫瘍効果の評価
BALB/c Slc-nu/nuマウス(雌性、7週齢)にhCL-2/HT1080細胞(1.0×107cells/mouse)を皮下投与した。移植日から4週間、週2回、contol rat IgG(R&D Systems)(1 mg/kg body weight)、及び抗CL-2抗体1A2(1mg/kg body weight)をそれぞれ腹腔内投与した。毎投与前に、マウスの体重及び腫瘍サイズの測定を行った。なお、腫瘍サイズは下記式[1]に基づいて算出した。
Tumor volume(mm3)=length×width2/2 [1]
BALB/c Slc-nu/nuマウス(雌性、7週齢)にhCL-2/HT1080細胞(1.0×107cells/mouse)を皮下投与した。移植日から4週間、週2回、contol rat IgG(R&D Systems)(1 mg/kg body weight)、及び抗CL-2抗体1A2(1mg/kg body weight)をそれぞれ腹腔内投与した。毎投与前に、マウスの体重及び腫瘍サイズの測定を行った。なお、腫瘍サイズは下記式[1]に基づいて算出した。
Tumor volume(mm3)=length×width2/2 [1]
移植日から4週間経過後までのマウスの体重変化及び腫瘍サイズの変化を図20に示す。
図20のAから明らかなように、抗CL-2抗体投与群では、ラットIgG抗体投与群に対して有意な腫瘍増殖抑制効果が確認された。さらに、図20のBから明らかなように、抗CL-2抗体投与群では、体重減少の副作用は確認されなかった。
実施例19:抗CL-2抗体の炎症性腸疾患に対する治療効果の評価
Claudin-2は無機イオンなどの受動輸送を促進する、すなわち漏れを促進するclaudinとして知られている。このような特性を持つclaudin-2は炎症性腸疾患において発現が上昇し、それに伴い腸管バリアが破綻することが知られている。また、炎症性サイトカインであるTNF-αを抑制することでclaudin-2の発現抑制に伴い、腸管バリアが維持されることからも、claudin-2を抑制することで腸管バリアを維持することが炎症性腸疾患の治療戦略の一つになると考えられる。そこで、claudin-2抗体1A2による炎症性腸疾患に対する治療効果をCD4+ CD45RBhigh T細胞移入モデルを用いて検証した。
Claudin-2は無機イオンなどの受動輸送を促進する、すなわち漏れを促進するclaudinとして知られている。このような特性を持つclaudin-2は炎症性腸疾患において発現が上昇し、それに伴い腸管バリアが破綻することが知られている。また、炎症性サイトカインであるTNF-αを抑制することでclaudin-2の発現抑制に伴い、腸管バリアが維持されることからも、claudin-2を抑制することで腸管バリアを維持することが炎症性腸疾患の治療戦略の一つになると考えられる。そこで、claudin-2抗体1A2による炎症性腸疾患に対する治療効果をCD4+ CD45RBhigh T細胞移入モデルを用いて検証した。
(1)脾臓CD4+ CD45RBhigh T細胞の精製
8週齢、♀、BALB/cマウス (SLC)から脾臓を摘出し、赤血球溶血バッファーを用いることで脾臓細胞から赤血球を除去した。2% NCS-PBSを加え、400 g, 5分間遠心後、Purified anti-mouse CD16/32抗体 (BioLegend: clone 93)を室温で15分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g, 5分間遠心後、Rat anti-mouse CD4-APC (BioLegend: clone RM4-5)およびRat anti-mouse CD45RB-FITC (BD Bioscience: clone 16A)を氷上で30分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g, 5分間遠心後、7-AAD Viability Staining Solution (BioLegend)を氷上で10分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g、5分間遠心後、FACSAriaII(BD Bioscience)を用いて、CD4+ CD45RBhigh T細胞を採取した。
8週齢、♀、BALB/cマウス (SLC)から脾臓を摘出し、赤血球溶血バッファーを用いることで脾臓細胞から赤血球を除去した。2% NCS-PBSを加え、400 g, 5分間遠心後、Purified anti-mouse CD16/32抗体 (BioLegend: clone 93)を室温で15分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g, 5分間遠心後、Rat anti-mouse CD4-APC (BioLegend: clone RM4-5)およびRat anti-mouse CD45RB-FITC (BD Bioscience: clone 16A)を氷上で30分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g, 5分間遠心後、7-AAD Viability Staining Solution (BioLegend)を氷上で10分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g、5分間遠心後、FACSAriaII(BD Bioscience)を用いて、CD4+ CD45RBhigh T細胞を採取した。
(2)T細胞移入腸炎モデルの作製
採取したCD4+ CD45RBhigh T細胞を8週齢、♀、SCIDマウス (SLC)に4.0×105 cells/mouse腹腔内投与することにより移植した。移植マウスにcontrol IgGもしくはclaudin-2抗体1A2 (300 μg/time)を週3回、計24回、腹腔内投与した。各マウスの体重は週1回測定した。
採取したCD4+ CD45RBhigh T細胞を8週齢、♀、SCIDマウス (SLC)に4.0×105 cells/mouse腹腔内投与することにより移植した。移植マウスにcontrol IgGもしくはclaudin-2抗体1A2 (300 μg/time)を週3回、計24回、腹腔内投与した。各マウスの体重は週1回測定した。
(3)大腸マクロファージ、好中球の測定
CD4+ CD45RBhigh T細胞移入8週後のSCIDマウスの大腸を摘出し、腸内内容物をRPMIで洗浄した。大腸を1% EDTA-2% NCS-RPMIに入れ、37℃, 15分間撹拌した。その後、1 mg/mlコラゲナーゼ-2% NCS-RPMIに大腸を入れ、細かく切り刻んだのちに37℃, 20分間撹拌した。上清を回収後、再度同じ操作を行った。回収した上清を820 g, 20分間遠心した。ペレットを4 mlの40%パーコールで懸濁し、4 mlの75%パーコールに重層し、820 g, 20分間遠心した。中間層に集積した細胞を回収し、Purified anti-mouse CD16/32抗体 (BioLegend: clone 93)を室温で15分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g、5分間遠心後、Rat anti-mouse CD11b-APC-Cy7 (BioLegend: clone M1/70)、Rat anti-mouse Ly6G-FITC (BioLegend: clone 1A8)、Rat anti-mouse F4/80-Pacific Blue (BioLegend: clone BM8)を氷上で30分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g, 5分間遠心後、7-AAD Viability Staining Solution (BioLegend)を氷上で10分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g, 5分間遠心後、FACSAriaII(BD Bioscience)を用いて、マクロファージおよび好中球を測定した。
CD4+ CD45RBhigh T細胞移入8週後のSCIDマウスの大腸を摘出し、腸内内容物をRPMIで洗浄した。大腸を1% EDTA-2% NCS-RPMIに入れ、37℃, 15分間撹拌した。その後、1 mg/mlコラゲナーゼ-2% NCS-RPMIに大腸を入れ、細かく切り刻んだのちに37℃, 20分間撹拌した。上清を回収後、再度同じ操作を行った。回収した上清を820 g, 20分間遠心した。ペレットを4 mlの40%パーコールで懸濁し、4 mlの75%パーコールに重層し、820 g, 20分間遠心した。中間層に集積した細胞を回収し、Purified anti-mouse CD16/32抗体 (BioLegend: clone 93)を室温で15分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g、5分間遠心後、Rat anti-mouse CD11b-APC-Cy7 (BioLegend: clone M1/70)、Rat anti-mouse Ly6G-FITC (BioLegend: clone 1A8)、Rat anti-mouse F4/80-Pacific Blue (BioLegend: clone BM8)を氷上で30分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g, 5分間遠心後、7-AAD Viability Staining Solution (BioLegend)を氷上で10分間作用させた。2% NCS-PBSを加え、400 g, 5分間遠心後、FACSAriaII(BD Bioscience)を用いて、マクロファージおよび好中球を測定した。
(4)大腸組織の蛍光免疫染色
CD4+ CD45RBhigh T細胞移入8週後のSCIDマウスの大腸を摘出し、腸内内容物をRPMIで洗浄した。大腸をOptimal Cutting Temperature compound (sakura-finetek)に包埋し、液体窒素で凍結させた。その後、クリオスタットを用いて6 μmの切片を作製した。切片を99.5%エタノールで30分間、100%アセトンで1分間作用させることで固定した。PBSで5分間×2回洗浄後、 2% NCS-PBSを添加し、室温で30分間反応させた。PBSで5分間×2回洗浄後、Rabbit anti-claudin-2 (abcam)を添加し、4℃で一晩反応させた。PBSで5分間×2回洗浄後、Rat anti-mouse CD11b-APC (BioLegend: clone M1/70)、Rat anti-mouse Ly6G-FITC (BioLegend: clone 1A8)、anti-rabbit Cy3を添加し、室温で30分間作用させた。PBSで5分間×2回洗浄後、Fluoro-KEEPER Antifade Reagent (nacalai tesque)を1滴滴下し、封入した。
CD4+ CD45RBhigh T細胞移入8週後のSCIDマウスの大腸を摘出し、腸内内容物をRPMIで洗浄した。大腸をOptimal Cutting Temperature compound (sakura-finetek)に包埋し、液体窒素で凍結させた。その後、クリオスタットを用いて6 μmの切片を作製した。切片を99.5%エタノールで30分間、100%アセトンで1分間作用させることで固定した。PBSで5分間×2回洗浄後、 2% NCS-PBSを添加し、室温で30分間反応させた。PBSで5分間×2回洗浄後、Rabbit anti-claudin-2 (abcam)を添加し、4℃で一晩反応させた。PBSで5分間×2回洗浄後、Rat anti-mouse CD11b-APC (BioLegend: clone M1/70)、Rat anti-mouse Ly6G-FITC (BioLegend: clone 1A8)、anti-rabbit Cy3を添加し、室温で30分間作用させた。PBSで5分間×2回洗浄後、Fluoro-KEEPER Antifade Reagent (nacalai tesque)を1滴滴下し、封入した。
(5)大腸組織のHematoxylin-Eosin (HE)染色
CD4+ CD45RBhigh T細胞移入8週後のSCIDマウスの大腸を摘出し、腸内内容物をRPMIで洗浄した。大腸をOptimal Cutting Temperature compound (sakura-finetek)に包埋し、液体窒素で凍結させた。その後、クリオスタットを用いて6 μmの切片を作製した。切片を99.5%エタノールで30分間、100%アセトンで1分間作用させることで固定した。流水で10分間洗浄後、ヘマトキシリンを室温で10分間作用させた。流水で30分間洗浄後、エオシンを室温で1分間作用させた。その後、70%,80%,90% エタノールにそれぞれ10、15、20秒ずつ浸し、99.5% エタノールに1分間×2回浸した。その後、キシレンに1分間×3回浸した。Permount Fisher (Fisher Scientific)を1滴滴下し、封入した。
CD4+ CD45RBhigh T細胞移入8週後のSCIDマウスの大腸を摘出し、腸内内容物をRPMIで洗浄した。大腸をOptimal Cutting Temperature compound (sakura-finetek)に包埋し、液体窒素で凍結させた。その後、クリオスタットを用いて6 μmの切片を作製した。切片を99.5%エタノールで30分間、100%アセトンで1分間作用させることで固定した。流水で10分間洗浄後、ヘマトキシリンを室温で10分間作用させた。流水で30分間洗浄後、エオシンを室温で1分間作用させた。その後、70%,80%,90% エタノールにそれぞれ10、15、20秒ずつ浸し、99.5% エタノールに1分間×2回浸した。その後、キシレンに1分間×3回浸した。Permount Fisher (Fisher Scientific)を1滴滴下し、封入した。
(6)結果
claudin-2抗体1A2投与群ではcontrol IgG投与群に比べて体重減少や炎症性腸疾患の増悪に関わるマクロファージ・好中球の抑制傾向が認められた (control IgG投与群内1匹は5週目時点で死亡) (図21A-C)。同様に、組織学的な解析からもclaudin-2抗体1A2投与群では好中球の粘膜固有層への浸潤抑制が認められた (図21D)。さらに、claudin-2抗体1A2投与によりclaudin-2発現の抑制も認められた (図21D)。これらの結果及び上述の他の実施例の結果を踏まえれば、claudin-2抗体1A2によりclaudin-2のタイトジャンクション形成が阻害され、腸管バリアの破綻を抑制し、炎症性腸疾患に対する治療効果が認められたものと考えられる。
claudin-2抗体1A2投与群ではcontrol IgG投与群に比べて体重減少や炎症性腸疾患の増悪に関わるマクロファージ・好中球の抑制傾向が認められた (control IgG投与群内1匹は5週目時点で死亡) (図21A-C)。同様に、組織学的な解析からもclaudin-2抗体1A2投与群では好中球の粘膜固有層への浸潤抑制が認められた (図21D)。さらに、claudin-2抗体1A2投与によりclaudin-2発現の抑制も認められた (図21D)。これらの結果及び上述の他の実施例の結果を踏まえれば、claudin-2抗体1A2によりclaudin-2のタイトジャンクション形成が阻害され、腸管バリアの破綻を抑制し、炎症性腸疾患に対する治療効果が認められたものと考えられる。
Claims (10)
- クローディン-2の細胞外領域に対して特異的に結合するモノクローナル抗体。
- クローディン-2の細胞外領域の立体構造を認識する、請求項1に記載のモノクローナル抗体。
- 前記細胞外領域が、クローディン-2の細胞外第1ループ領域である、請求項1又は2に記載のモノクローナル抗体。
- 配列番号1又は2で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR1、
配列番号3又は4で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR2、及び
配列番号5又は6で示されるアミノ酸配列を含む重鎖CDR3
を含む重鎖可変領域、並びに
配列番号7又は8で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR1、
配列番号9又は10で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR2、及び
配列番号11又は12で示されるアミノ酸配列を含む軽鎖CDR3
を含む軽鎖可変領域
を含む、請求項1~3のいずれかに記載のモノクローナル抗体。 - Fab、Fab’、(Fab’)2、Fv、scFv、sdFv、又はこれらを組み合わせた構造である、請求項1~3のいずれかに記載のモノクローナル抗体。
- キメラ抗体又はヒト化抗体である、請求項1~5のいずれかに記載のモノクローナル抗体。
- 請求項1~6のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む医薬組成物。
- 炎症性腸疾患治療用である、請求項7に記載の医薬組成物。
- 癌治療用である、請求項7に記載の医薬組成物。
- 請求項1~6のいずれかに記載のモノクローナル抗体を含む、クローディン-2発現細胞に対する物質送達用運搬体。
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