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JP4097041B2 - PAP2aに対する抗体ならびにその診断的および治療的使用 - Google Patents
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PAP2aに対する抗体ならびにその診断的および治療的使用 Download PDF

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Description

本発明は、PAP2aに対する抗体ならびにその診断的および治療的使用に関する。特に、本発明は、前立腺癌、膵癌、甲状腺癌、肺癌、卵巣癌、乳癌等を含む癌組織に高発現するPAP2aに対して特異的に結合するモノクローナル抗体の作製、ならびにその診断的および治療的使用に関する。
従来、癌の遺伝子療法としては、治療ベクターを腫瘍内投与することが一般的に行われてきた。しかしながら、このような局所投与法は、転移腫瘍を有する患者の治療には有効ではないため、最近では、転移腫瘍を特異的に標的化し得、したがって、全身投与が可能なベクターの開発が行われている。
既に、BHKハムスター及びマウスにおいて転移した腫瘍細胞に特異的に感染し、アポトーシスを誘導し得るシンドビスウイルスベクター(非特許文献1:Tseng,J.C.,Nature Biotechnol.,22:70−77,2004)、ras遺伝子に変異を有する膵癌などに特異的に細胞毒性を示すVAI変異型アデノウイルス(非特許文献2:Cascallo M et al.,Cancer Res.63:5544−5550,2003)等が、報告されている。
アデノウイルスは、二本鎖DNAをゲノムに有する正二十面体構造のウイルスであり、血清学的には幾つかに分類されている。ヒトの遺伝子治療に通常使用されるのは、ヒトアデノウイルス2型(Ad2)および5型(Ad5)である(例えば、特許文献1:特開2002−330789)。アデノウイルスのウイルス核酸は、正二十面体構造を有するキャプシドと呼ばれる外被タンパク質に包まれており、キャプシドの表面には、その正二十面体構造の各頂点にテールとシャフトを、および末端にノブ(Knob)を有する12本のファイバーが存在している。これらのファイバーは、アデノウイルスが細胞に感染するために必要であり、アデノウイルスは、これらのファイバーを介して細胞表面レセプターに結合する。そのような細胞表面レセプターとしてCAR(コクサッキーアデノウイルスレセプター)(Coxsackie adenovirus receptor)が知られており、実際、大部分のアデノウイルスは、細胞への接着のためにCARを利用すると考えられている。
アデノウイルスは、正常細胞を含む、CARを発現する多くの細胞タイプに感染し得るため、ベクターとしての利用価値が高く評価されてきたが、反面、そのような宿主域の広さのために、アデノウイルスベクターを用いて遺伝子導入を行った場合に、標的細胞(例えば、腫瘍細胞)のみならず、周囲の正常細胞にも感染してしまうという問題が指摘されている。その一方、膵癌細胞やメラノーマなどでは、CARの発現が低いために、アデノウイルスが感染しにくいという問題があることも判明している。
そのため、本発明者らはこれまで、膵癌細胞などの標的細胞に高い選択性を有しかつ高効率で遺伝子を導入及び発現できるような癌標的化ウイルスベクターによる遺伝子導入系の開発を目指してきた。本発明者らは、これまでに、抗体のFcドメインに結合するProteinAのZ33モチーフをノブのHIループ部位に含むFZ33ファイバー変異型Ad5ウイルスを使用して、lacZ、EGFPなどのレポーター遺伝子を発現するアデノウイルスを作製した。そして、CARの発現を欠く白血病細胞に高発現する膜タンパク質分子CD40、CD20などに対する抗体を予め白血病細胞に付着させ、それらに対してベータ・ガラクトシダーゼを発現する組換えアデノウイルスAx3CAZ3−FZ33を感染させ、遺伝子導入効率をβ−galレポーター遺伝子発現を指標として測定した。その結果、使用した抗体のうちいくつかの場合について遺伝子発現がコントロールの数倍に増強されることがわかっている。しかしながら、膵癌細胞などの他の腫瘍細胞に選択的かつ効果的に遺伝子導入できるような標的化の候補分子は未だ見出されていない。
ホスファチジン酸ホスファターゼ(PAP)は、ホスファチジン酸(PA)のジアシルグリセロール(DG)への変換を触媒する酵素である。PAP2aは、ホスファチジン酸ホスファターゼのアイソザイムであり、最初にブタおよびマウスにおいて同定され(非特許文献3:Kai et al.,J.Biol.Chem.1996,271(31),18931−18938)、その後、ヒトにおいても同定された(非特許文献4:Kai et al,J.Biol.Chem.1997,272,24572−24578)。
PAP2aは、ヒトの正常組織(特に前立腺)、および前立腺癌で発現することが報告されているが(非特許文献5:Leung DW et al.,DNA Cell Biol.1998(4):377−85; 非特許文献6:Ulrix et al.,J.Biol.Chem.1998,273(8):4660−4665)、Leungらは、多くの組織において腫瘍化によりPAP2aがダウンレギュレートされることを示している。また、LeungらによるPCT出願(特許文献1:WO98/46730)に開示される発明も、PAP2aが癌抑制遺伝子であるとの知見に基づいている。Ultixらによれば、ヒト組織における発現は、偏在的であるが、最も高いレベルの発現が前立腺で確認されている(Ultix et al.,前出)。UltixらによるPAP2aの前立腺癌培養細胞株での発現は、アンドロジェン依存性であることが報告されているが(Ultix et al.,前出)、このタンパク質の生物学的な重要性(例えば、なぜ膜表面に局在するのか、前立腺ないし前立腺癌細胞株でどのような役割を担っているのか等)は、依然不明のままである。
特開2002−330789 WO98/46730 Tseng,J.C.,Nature Biotechnol.,22:70−77,2004 Cascallo M et al.,Cancer Res.63:5544−5550,2003 Kai et al.,J.Biol.Chem.1996,271(31),18931−18938 Kai et al,J.Biol.Chem.1997,272,24572−24578 Leung DW et al.,DNA Cell Biol.1998(4):377−85 Ulrix et al.,J.Biol.Chem.1998,273(8):4660−4665
上述したような状況において、ウイルスベクターを用いて、種々の標的細胞に対して高い選択性を有しかつ高効率で遺伝子を導入及び発現できるような、遺伝子導入系のさらなる開発およびそのような開発のための手法の確立が望まれている。
本発明者らは、膵癌細胞その他の種々の癌細胞に抗体のFcドメインに結合するFZ33モチーフを有するアデノウイルスを感染させる際に、マウスをハムスターHas細胞で免疫して作製したモノクローナル抗体を、その感染の際に併用することによって遺伝子導入効率を高めることができる当該モノクローナル抗体のスクリーニングを、レポーター遺伝子発現測定アッセイ法を用いて行った。その結果、本発明者らは、選択的にアデノウイルスの感染効率を高めることのできるモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを同定することができた。
さらに、そのモノクローナル抗体が特異的に認識する抗原を質量分析および相同性検索により同定した。その結果、上記モノクローナル抗体の認識する抗原がPAP2aであることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下のPAP2a抗体、および該抗体を産生するハイブリドーマを提供する。
(1)PAP2aに対する抗体。
(2)モノクローナル抗体である、上記(1)に記載の抗体。
(3)受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498として独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されたハイブリドーマによって産生されるモノクローナル抗体である、上記(2)に記載の抗体。
(4)上記(2)に記載の抗体を産生するハイブリドーマ。
(5)受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498として独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託された上記(4)に記載のハイブリドーマ。
本発明はまた、以下に記載する抗PAP2a抗体を含有する癌の診断薬を提供する。
(6)抗PAP2a抗体を含有する、癌の診断薬。
(7)上記抗PAP2a抗体が、受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498として独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されたハイブリドーマが産生する抗PAP2a抗体である、上記(6)に記載の癌の診断薬。
(8)上記抗PAP2a抗体が、標識されている、上記(6)または(7)に記載の癌の診断薬。
(9)上記抗PAP2a抗体が、放射性同位元素、蛍光基、発光基、フリーラジカル基、粒子、バクテリオファージ、細胞、金属、酵素、または補酵素によって標識されている、上記(8)に記載の癌の診断薬。
(10a)上記癌が、PAP2a陽性の(PAP2aを高発現することによって特徴付けられる)癌である、上記(6)〜(9)のいずれかに記載の癌の診断薬。
(10b)上記癌が、腺癌である、上記(10a)に記載の癌の診断薬。
(10c)上記癌が、膵癌、前立腺癌、甲状腺癌、肺癌、卵巣癌、または乳癌である、上記(10a)または(10b)に記載の癌の診断薬。
本発明はまた、以下に記載する癌の診断方法を提供する。
(11)被験者由来の生体試料中のPAP2aタンパク質もしくはその断片、またはこれらをコードする核酸を診断マーカーとして検出および/または定量する工程を包含する、癌の診断方法。
(12)被験者由来の生体試料中のPAP2aタンパク質もしくはその断片を、抗PAP2a抗体を用いて免疫学的に検出および/または定量する、上記(11)に記載の方法。
(13)上記生体試料と抗PAP2a抗体とを接触させる工程、および
該生体試料中のPAP2aと該抗PAP2a抗体との結合を検出および/または定量する工程
を包含する、上記(12)に記載の方法。
(14)上記検出および/または定量する工程が、標識された抗PAP2a抗体を用いて、PAP2aと抗PAP2a抗体との結合を検出および/または定量することを包含する、上記(13)に記載の方法。
(15)上記生体試料が、被験者由来の組織、細胞、血液、尿、リンパ液、精液、唾液、または汗である、上記(11)〜(14)のいずれかに記載の方法。
(16)ウエスタンブロット法、ラジオイムノアッセイ(RIA)、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、サンドイッチ免疫測定法、蛍光免疫測定法(FIA)、時間分解蛍光免疫測定法(TRFIA)、酵素免疫測定法(EIA)、発光免疫測定法(LIA)、電気化学発光免疫測定法(ECLIA)、ラテックス凝集法、免疫沈降アッセイ、沈降素反応法、ゲル拡散沈降素反応法、免疫拡散検定法、凝集素検定法、補体結合検定法、免疫放射分析検定法、蛍光免疫検定法、およびプロテインA免疫検定法からなる群から選択される免疫測定法に従う、上記(12)〜(15)のいずれかに記載の方法。
(17)上記抗PAP2a抗体が、受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498として独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されたハイブリドーマが産生する抗PAP2a抗体である、上記(11)〜(16)のいずれかに記載の方法。
(18a)上記癌が、PAP2a陽性の癌である、上記(11)〜(17)のいずれかに記載の方法。
(18b)上記癌が、腺癌である、上記(18a)に記載の方法。
(18c)上記癌が、膵癌、前立腺癌、甲状腺癌、肺癌、卵巣癌、または乳癌である、上記(18a)または(18b)に記載の方法。
本発明はまた、以下の検出および/または定量方法を提供する。
(19)PAP2aを細胞表面に発現した細胞を免疫学的に検出および/または定量する方法。
本発明はまた、以下に記載する抗PAP2a抗体を含有する癌の治療薬を提供する。
(20)抗PAP2a抗体を含有する、癌の治療薬。
(21)上記抗PAP2a抗体が、受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498として独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されたハイブリドーマから産生される抗PAP2a抗体である、上記(20)に記載の癌の治療薬。
(22)上記抗PAP2a抗体が、受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498として独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されたハイブリドーマが産生する抗PAP2a抗体の機能的断片である、上記(21)に記載の癌の治療薬。
(23)上記抗PAP2a抗体が、放射性同位元素、治療タンパク質、低分子の薬剤、治療遺伝子を担持したウイルスベクター、および薬剤を担持した非ウイルスベクターのうちのいずれか、またはこれらの任意の組み合わせと化学的または遺伝子工学的に結合されている、上記(20)〜(22)のいずれかに記載の癌の治療薬。
(24)上記抗PAP2a抗体が、ウイルスベクターに結合されている、上記(23)に記載の癌の治療薬。
(25)上記ウイルスベクターが、FZ33ファイバー変異型アデノウイルスである、上記(24)に記載の癌の治療薬。
(26)上記非ウイルスベクターが、リポソームベクター、重合リポソーム、脂質小胞、デンドリマー、ポリエチレングリコール集合体、ポリリジン、デキストラン、ポリヒドロキシ酪酸、センダイウイルスエンベロープベクター、プラスミドベクター、およびプラスミドDNAネイキッドベクターからなる群から選択される、上記(23)に記載の癌の治療薬。
(27)上記リポソームベクターが、飽和リン脂質、不飽和リン脂質、フォスファチジルコリン(PC)、フォスファチジルセリン(PS)、フォスファチジルグリセロール(PG)、フォスファチジルエタノールアミン(PE)、ジメチルジオクタデシルアンモニウムブロミド(DDAB)、ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン(DOPE)、ジオレオイルホスファチジルグリセロール(DOPG)、ジオレオイルホスファチジルセリン(DOPS)からなる群から選択されるリポソーム、または該リポソームの2種以上のいずれかの組み合わせからなるリポソームである、上記(26)に記載の癌の治療薬
(28)上記抗PAP2a抗体が、免疫学的エフェクター細胞を介在して、PAP2a発現細胞を溶解または成長を阻害する、上記(20)〜(23)のいずれかに記載の癌の治療薬。
(29)上記抗PAP2a抗体が、PAP2a発現細胞をオプソニン化する、上記(20)〜(23)のいずれかに記載の癌の治療薬。
(30a)上記癌が、PAP2a陽性の癌である、上記(20)〜(29)のいずれかに記載の癌の治療薬。
(30b)上記癌が、腺癌である、上記(30a)に記載の癌の治療薬。
(30c)上記癌が、膵癌、前立腺癌、甲状腺癌、肺癌、卵巣癌、または乳癌である、上記(30a)または(30b)に記載の癌の治療薬。
本発明はまた、以下に記載する抗PAP2a抗体を用いた標的指向化方法を提供する。
(31)抗PAP2a抗体を用いて、薬剤を標的部位へ送達することを包含する、薬剤の標的指向化方法。
(32)上記抗PAP2a抗体が、受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498として独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されたハイブリドーマから産生される抗PAP2a抗体である、上記(31)に記載の方法。
(33)上記抗PAP2a抗体が、受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498として独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されたハイブリドーマから産生されるモノクローナル抗体の機能的断片である、上記(32)に記載の方法。
(34)上記薬剤が、上記抗PAP2a抗体と化学的または遺伝子工学的に結合している、上記(31)〜(33)のいずれかに記載の方法。
(35)上記薬剤が、放射性同位元素、治療タンパク質、低分子の薬剤、または治療遺伝子を含む、上記(31)〜(34)のいずれかに記載の方法。
(36)上記治療遺伝子が、ウイルスベクターに担持されている、上記(35)に記載の方法。
(37)上記ウイルスベクターが、上記抗PAP2a抗体が結合し得るファイバー変異型アデノウイルスである、上記(36)に記載の方法。
(38)上記標的部位が、PAP2aを特異的に発現している細胞、組織、または臓器である、上記(31)〜(37)のいずれかに記載の方法。
(39)上記標的部位が、膵癌細胞、前立腺癌細胞、甲状腺癌細胞、肺癌細胞、卵巣癌細胞、または乳癌細胞である、上記(31)〜(38)のいずれかに記載の方法。
本発明はさらに、抗PAP2a抗体を用いる以下の方法を提供する。
(40)抗PAP2a抗体を用いてPAP2a発現細胞をオプソニン化する方法。
(41)抗PAP2a抗体を用いて、免疫学的エフェクター細胞を介在して、PAP2a発現細胞を溶解またはその成長を阻害する方法。
本発明はさらに、以下の組織特異的抗原に対するモノクローナル抗体のスクリーニングまたは調製方法を提供する。
(42)組織特異的抗原に対するモノクローナル抗体をスクリーニングする方法であって、
上記組織特異的抗原または当該抗原を発現する細胞で哺乳動物を免疫し、免疫した該哺乳動物からのリンパ球をミエローマ細胞と融合させ、ハイブリドーマのライブラリーを作製する工程、および
上記ライブラリー由来の上記ハイブリドーマ由来産物の存在下で、抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスと上記細胞とを接触させることによって、上記ファイバー変異型アデノウイルスを上記細胞に感染させ、該ファイバー変異型アデノウイルスの上記細胞に対する感染効率を評価する工程、
を包含する、方法。
(42a)所望の抗原に対するモノクローナル抗体をスクリーニングする方法であって、
上記抗原に対するモノクローナル抗体を取得する工程、および
上記モノクローナル抗体の存在下で、該抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスと上記抗原を発現する細胞とを接触させることによって、上記ファイバー変異型アデノウイルスを上記細胞に感染させ、該ファイバー変異型アデノウイルスの上記細胞に対する感染効率を評価する工程、
を包含する、方法。
(42b)上記抗原を発現する細胞が、該抗原を発現するベクターをトランスフェクトされた細胞である、上記(42a)に記載の方法。
(43)上記ライブラリー由来の上記ハイブリドーマ由来産物の存在下での、上記ファイバー変異型アデノウイルスの上記細胞への感染が、
(A)上記ライブラリー由来の上記ハイブリドーマ由来産物を、上記細胞と接触させた後、抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスを上記細胞に接触させるか、
(B)上記ライブラリー由来の上記ハイブリドーマ由来産物と、抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスとをあらかじめ反応させてから、上記細胞に接触させるか、または
(C)上記ライブラリー由来の上記ハイブリドーマ由来産物と、抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスとを、同時に投与することによって、上記細胞に接触させること、
によって行われる上記(42)に記載の方法。
(43a)上記モノクローナル抗体の存在下での、上記ファイバー変異型アデノウイルスの上記細胞への感染が、
(A)上記モノクローナル抗体を上記細胞と接触させた後、該抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスを上記細胞に接触させるか、
(B)上記モノクローナル抗体と、該抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスとをあらかじめ反応させてから、上記細胞に接触させるか、または
(C)上記モノクローナル抗体と、該抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスとを、同時に投与することによって、上記細胞に接触させること、
によって行われる上記(42a)に記載の方法。
(44)上記感染効率を評価する工程が、レポーター遺伝子発現測定アッセイによって上記ファイバー変異型アデノウイルスの上記細胞に対する上記感染効率を評価することを含み、ここで上記ファイバー変異型アデノウイルスは、上記感染の際に上記感染効率を評価するためのレポーター遺伝子を発現する、上記(42)または(43)に記載の方法。
(44a)上記レポーター遺伝子の発現量が、コントロール抗体と比較して少なくとも2倍高くなるようなモノクローナル抗体を選択する、上記(44)に記載の方法。
(44b)上記レポーター遺伝子の発現量が、コントロール抗体と比較して少なくとも10倍高くなるようなモノクローナル抗体を選択する、上記(44)に記載の方法。
(44c)上記(44a)または(44b)のいずれかの方法により調製されたモノクローナル抗体。
(44d)抗PAP2a抗体である、上記(44c)に記載の抗体。
(45)上記ファイバー変異型アデノウイルスが、FZ33ファイバー変異型アデノウイルスウイルスである、上記(42)〜(44)のいずれかに記載の方法。
(46)上記レポーター遺伝子が、lacZまたはEGFPである、上記(45)に記載の方法。
(47)上記細胞が腫瘍細胞である、上記(42)〜(46)のいずれかに記載の方法。
(47a)上記腫瘍細胞が、腺癌細胞である、上記(47)に記載の方法。
(47b)上記腫瘍細胞が、膵癌細胞、前立腺癌細胞、甲状腺癌細胞、肺癌細胞、卵巣癌細胞、または乳癌細胞である、上記(47)または(47a)に記載の方法。
(47c)上記組織特異的抗原が、腫瘍特異的抗原である、上記(42)〜(46)のいずれかに記載の方法。
(47d)上記腫瘍特異的抗原が、PAP2aである、上記(47c)に記載の方法。
(47e)上記細胞がCHO細胞である、上記(42a)または(42b)に記載の方法。
(47f)上記抗原が、CEA、ヒトCD44、またはヒトCD147である、上記(42a)または(42b)に記載の方法。
本発明はさらに、以下のような自己抗体を用いた癌の診断方法を提供する。
(48)PAP2aに対する自己抗体を癌の診断マーカーとして使用する方法。
(49)被験者由来の生体試料中の抗PAP2a自己抗体を検出および/または定量する工程を包含する、上記(48)に記載の方法。
(50a)上記癌が、PAP2a陽性の癌である、上記(48)または(49)に記載の方法。
(50b)上記癌が、腺癌である、上記(50a)に記載の方法。
(50c)上記癌が、膵癌、前立腺癌、肺癌、卵巣癌、または乳癌である、上記(50a)または(50b)に記載の方法。
本発明はさらに、以下の抗PAP2a抗体をコードするDNA、該DNAを含有するベクター、該ベクターを宿主細胞に導入して得られる形質転換体、抗PAP2a抗体の製造方法、およびそれにより製造される抗PAP2a抗体を提供する。
(51)抗PAP2a抗体をコードするDNA。
(52)抗PAP2a抗体のH鎖V領域(CDR1〜3を含む)またはL鎖V領域(CDR1〜3を含む)をコードするDNA。
(53)上記(51)または(52)に記載のDNAを含有するベクター。
(54)上記(53)に記載のベクターを宿主細胞に導入して得られる形質転換体。
(55)上記(54)に記載の形質転換体を適切な培地で培養する工程、および
該培養物から抗PAP2a抗体を収集する工程
を包含する、抗PAP2a抗体の製造方法。
(56)上記(55)に記載の方法により製造される、抗PAP2a抗体。
(57)H鎖V領域(CDR1〜3を含む)またはL鎖V領域(CDR1〜3を含む)を含有する、上記(56)の抗PAP2a抗体。
本発明はまた、以下のような特徴を有する抗PAP2a抗体を提供する。
(58)特定の細胞に対するウイルスベクターによる遺伝子導入効率を高めることができる、抗PAP2a抗体。
(59)抗PAP2a抗体のH鎖V領域およびL鎖V領域を含むヒト化抗PAP2a抗体。
(60)ヒト型キメラ抗体またはヒト型CDR移植抗体である、上記(59)に記載のヒト化抗PAP2a抗体。
(61)抗PAP2a抗体と放射性同位元素、治療タンパク質、低分子の薬剤とを化学的または遺伝子工学的に結合させた誘導体。
本発明の抗PAP2a抗体は、PAP2a陽性の癌(特に腺癌)の診断および治療において有用である。
本発明の抗PAP2a抗体は、少なくとも膵癌、肺癌、前立腺癌、甲状腺癌、卵巣癌、および乳癌を含むPAP2a陽性の癌の診断および治療において特に有用である。
本発明の抗PAP2a抗体と、抗体のFcドメインへの結合ドメインを有する組換えアデノウイルスベクターとを組み合わせて使用することによって、原発性腫瘍のみならず、転移腫瘍に対してもアデノウイルスベクターを用いた遺伝子治療の標的指向化が可能になる。
本発明の組織(例えば、癌)特異的抗原に対する抗体の同定方法は、薬剤の標的指向化療法における標的となる分子候補とそれに対する抗体の組み合わせを系統的に探索するために有用である。
本発明により、FZ33ファイバー変異型アデノウイルスを用いて、標的細胞への遺伝子導入の効率を高めるモノクローナル抗体が同定された。さらに、本発明により、上記モノクローナル抗体に対する抗原が、PAP2aであることが確認された。
さらに本発明者らは、上記モノクローナル抗体を併用して、FZ33ファイバー変異型アデノウイルスを用いた種々の癌細胞への遺伝子導入を評価し、少なくとも膵癌細胞および前立腺癌細胞において遺伝子導入効率が顕著に高まることを見出した。したがって、本発明は、PAP2aをマーカーとして利用するこれらの癌の診断、および/またはPAP2aを標的としたこれらの癌の標的化療法を提供する。
癌特異的抗原の同定および該抗原に特異的に結合し得る抗体を同定することにより、癌のイメージングおよび/または処置のために有用なシステムが提供される。
1.抗PAP2a抗体
本発明は、PAP2aに対する抗体を提供する。
本明細書中、「PAP2a(phosphatidic acid phosphatase type 2A isoform 1)」、「PAP2aタンパク質」、または「PAP2a抗原」とは、NCBIタンパク質配列データベースにアクセッション番号NP_003702で登録されているアミノ酸配列(配列番号1)で特定される284アミノ酸残基のタンパク質、ならびに上記タンパク質の断片、またはこれらの誘導体を意味する。ここで、「誘導体」とは、PAP2aタンパク質またはその断片のアミノ酸配列において1または複数個(例えば、数個(例、6個))のアミノ酸残基の変異、置換、欠失および/または付加を含み、実質的にPAP2aタンパク質と同じ抗原性を有するペプチドまたはポリペプチドを意味するものとする。ここで、「実質的に」とは、PAP2aの発現によって特徴付けられる疾患の診断および/または治療に使用され得る程度に、抗PAP2a抗体によって特異的に認識されるような特異性の程度を意味する。誘導体の典型的な例には、PAP2a多型、スプライシングなどによる配列変化がある。ここで、「断片」の長さとしては、抗PAP2a抗体に特異的な抗原として認識され得る長さであれば制限はないが、好ましくは6アミノ酸以上、より好ましくは8アミノ酸以上、さらに好ましくは10アミノ酸以上である。また、これらの断片は、PAP2aタンパク質の任意の部分であり得るが、PAP2aタンパク質のエピトープに対応するか、エピトープに対応する部分を含んでいることがより好ましい。
本明細書中、「抗PAP2a抗体」または「PAP2aに対する抗体」は、PAP2aに特異的に結合する抗体をいい、元の抗体と実質的に同じ抗原特異性を示す当該抗体の断片(本明細書中、「機能的断片」と呼ぶ)または誘導体をも含むものとする。抗体の機能的断片または誘導体には、Fab、Fab’、F(ab’)、単鎖抗体(scFv)、ジスルフィド安定化V領域断片(dsFv)、もしくはCDRを含むペプチドのような抗体の機能的断片、またはヒト化抗体(例えば、CDR移植完全ヒト型抗体)のような誘導体などが含まれる。本発明に使用する抗体は、以下に詳述するように、動物を免疫化し、血清(ポリクローナル)または脾臓細胞を回収すること(適切な細胞との融合によるハイブリドーマの作製のため)を含む、従来の方法により作製することができる。
本明細書中、抗体があるタンパク質またはその断片に「特異的に結合する」とは、その抗体が他のアミノ酸配列に対するその親和性よりも、これらのタンパク質またはその断片の特定のアミノ酸配列に対して実質的に高い親和性で結合することを意味する。ここで、「実質的に高い親和性」とは、所望の測定装置によって、その特定のアミノ酸配列を他のアミノ酸配列から区別して検出することが可能な程度に高い親和性を意味し、典型的には、結合定数(K)が少なくとも10−1、好ましくは、少なくとも10−1、より好ましくは、10−1、さらにより好ましくは、1010−1、1011−1、1012−1またはそれより高い、例えば、最高で1013−1またはそれより高いものであるような結合親和性を意味する。
本発明の抗PAP2a抗体は、モノクローナル抗体またはポリクローナル抗体であり得るが、モノクローナル抗体であることが好ましい。PAP2aに対するモノクローナル抗体の好適な例としては、受託番号FERM P−20499およびFERM P−20498として独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター(茨城県つくば市東1丁目1番地1中央第6)に2005年4月8日付で寄託されたハイブリドーマが産生するモノクローナル抗体が挙げられる。
したがって、本発明はまた、PAP2aに対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを提供する。特に、受託番号FERM P−20499およびFERM P−20498として独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに2005年4月8日付で寄託されているハイブリドーマを提供する。
以下、本発明の抗PAP2a抗体の作製において利用し得る、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、抗体断片等の一般的な作製方法について説明する。
(モノクロナール抗体の作製方法)
モノクローナル抗体産生細胞の作製
PAP2aに対するモノクローナル抗体は、以下のようにして作製することができる。PAP2aを、哺乳動物に対して、抗体産生が可能な部位にそれ自体あるいは担体、希釈剤とともに投与する。投与に際して抗体産生能を高めるため、完全フロイントアジュバントや不完全フロイントアジュバントを投与してもよい。投与は通常2〜6週毎に1回ずつ、計2〜10回程度行なわれる。用いられる哺乳動物としては、例えば、サル、ウサギ、イヌ、モルモット、マウス、ラット、ヒツジ、ヤギが挙げられるが、マウスおよびラットが好ましく用いられる。
モノクローナル抗体産生細胞の作製に際しては、抗原を免疫された温血動物、例えば、マウスから抗体価の認められた個体を選択し最終免疫の2〜5日後に脾臓またはリンパ節を採取し、それらに含まれる抗体産生細胞を骨髄腫細胞と融合させることにより、モノクローナル抗体産生ハイブリドーマを調製することができる。抗血清中の抗体価の測定は、例えば、後記の標識化タンパク質と抗血清とを反応させたのち、抗体に結合した標識剤の活性を測定することにより行うことができる。融合操作は既知の方法、例えば、コーラーとミルスタインの方法(Kohler and Milstein (1975) Nature 256: 495)に従い実施することができる。融合促進剤としては、例えば、ポリエチレングリコール(PEG)やセンダイウイルスなどが挙げられるが、好ましくはPEGが用いられる。骨髄腫細胞としては、例えば、NS−1、P3U1、SP2/0などが挙げられるが、P3U1が好ましく用いられる。用いられる抗体産生細胞(脾臓細胞)数と骨髄腫細胞数との好ましい比率は1:1〜20:1程度であり、PEG(好ましくは、PEG1000〜PEG6000)が10〜80%程度の濃度で添加され、約20〜40℃、好ましくは約30〜37℃で約1〜10分間インキュベートすることにより効率よく細胞融合を実施できる。
モノクローナル抗体産生ハイブリドーマのスクリーニングには種々の方法が使用し得るが、例えば、タンパク質の抗原を直接あるいは担体とともに吸着させた固相(例えば、マイクロプレート)にハイブリドーマ培養上清を添加し、次に、放射性物質や酵素などで標識した抗免疫グロブリン抗体(細胞融合に用いられる細胞がマウスの場合、抗マウス免疫グロブリン抗体が用いられる)またはプロテインAを加え、固相に結合したモノクローナル抗体を検出する方法、抗免疫グロブリン抗体またはプロテインAを吸着させた固相にハイブリドーマ培養上清を添加し、放射性物質や酵素などで標識したタンパク質を加え、固相に結合したモノクローナル抗体を検出する方法などが挙げられる。モノクローナル抗体の選別は、公知あるいはそれに準じる方法に従って行うことができるが、通常はHAT(ヒポキサンチン、アミノプテリン、チミジン)を添加した動物細胞用培地などで行うことができる。選別および育種用培地としては、ハイブリドーマが生育できるものならばどのような培地を用いても良い。例えば、1〜20%、好ましくは10〜20%の牛胎児血清を含むRPMI 1640培地、1〜10%の牛胎児血清を含むGIT培地(和光純薬工業(株))またはハイブリドーマ培養用無血清培地(SFM−101、日水製薬(株))などを用いることができる。培養温度は、通常20〜40℃、好ましくは約37℃である。培養時間は、通常5日〜3週間、好ましくは1週間〜2週間である。培養は、通常5%炭酸ガス下で行うことができる。ハイブリドーマ培養上清の抗体価は、上記の抗血清中の抗体価の測定と同様にして測定できる。
モノクロナール抗体の精製
モノクローナル抗体の分離精製は、通常のポリクローナル抗体の分離精製と同様に免疫グロブリンの分離精製法〔例えば、塩析法、アルコール沈殿法、等電点沈殿法、電気泳動法、イオン交換体(例、DEAE)による吸脱着法、超遠心法、ゲルろ過法、抗原結合固相またはプロテインAあるいはプロテインGなどの活性吸着剤により抗体のみを採取し、結合を解離させて抗体を得る特異的精製法〕に従って行うことができる。
(ポリクローナル抗体の作製方法)
PAP2aに対するポリクローナル抗体は、公知あるいはそれに準じる方法にしたがって製造することができる。例えば、免疫抗原(タンパク質の抗原)と担体タンパク質との複合体をつくり、上記のモノクローナル抗体の製造法と同様に哺乳動物に免疫を行い、該免疫動物から本発明のタンパク質に対する抗体含有物を採取して、抗体の分離精製を行うことにより製造できる。哺乳動物を免疫するために用いられる免疫抗原と担体タンパク質との複合体に関して、担体タンパク質の種類および担体とハプテンとの混合比は、担体に架橋させて免疫したハプテンに対して抗体が効率良くできれば、任意のものを任意の比率で架橋させてもよいが、例えば、ウシ血清アルブミン、ウシサイログロブリン、キーホール・リンペット・ヘモシアニン等を重量比でハプテン1に対し、約0.1〜20、好ましくは約1〜5の割合でカプリングさせる方法が用いられる。また、ハプテンと担体のカプリングには、種々の縮合剤を用いることができるが、グルタールアルデヒドやカルボジイミド、マレイミド活性エステル、チオール基、ジチオビリジル基を含有する活性エステル試薬等が用いられる。縮合生成物は、温血動物に対して、抗体産生が可能な部位にそれ自体あるいは担体、希釈剤とともに投与される。投与に際して抗体産生能を高めるため、完全フロイントアジュバントや不完全フロイントアジュバントを投与してもよい。投与は、通常約2〜6週毎に1回ずつ、計約3〜10回程度行うことができる。ポリクローナル抗体は、上記の方法で免疫された哺乳動物の血液、腹水など、好ましくは血液から採取することができる。抗血清中のポリクローナル抗体価の測定は、上記の血清中の抗体価の測定と同様にして測定できる。ポリクローナル抗体の分離精製は、上記のモノクローナル抗体の分離精製と同様の免疫グロブリンの分離精製法に従って行うことができる。
(抗体断片または誘導体の製造方法)
Fabは、IgGをタンパク質分解酵素パパインで処理して得られる断片のうち(H鎖の224番目のアミノ酸残基で切断される)、H鎖のN末端側約半分とL鎖全体がジスルフィド結合で結合した分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。本発明のFabは、PAP2aに特異的に結合する抗体をタンパク質分解酵素パパインで処理して得ることができる。
F(ab’)は、IgGをタンパク質ペプシンで処理して得られる断片のうち(H鎖の234番目のアミノ酸残基で切断される)、Fabがヒンジ領域のジスルフィド結合を介して結合されたものよりやや大きい、分子量約10万の抗原結合活性を有する抗体断片である。本発明のFab’は、PAP2aに特異的に結合する抗体をタンパク質分解酵素ペプシンで処理して得ることができる。
Fab’は、上記F(ab’)のヒンジ領域のジスルフィド結合を切断した分子量約5万の抗原結合活性を有する抗体断片である。本発明のFab’は、PAP2aに特異的に結合する抗体を還元剤ジチオスレイトール処理して得ることができる。
上記Fab、F(ab’)、またはFab’はまた、全長抗PAP2a抗体のFab、F(ab’)、またはFab’断片をコードするDNAを原核生物用発現ベクターもしくは真核生物用発現ベクターに挿入し、このベクターを原核生物もしくは真核生物に導入して発現することによっても製造することができる(例えば、Co M.S.et al., J.Immunol.(1994)152,2968−2976; Better M.& Horwitz A.H. Methods in Enzymology(1989)178,476−496; Plueckthun,A.& Skerra A. Methods in Enzymology(1989)178,497−515; Lamoyi E., Methods in Enzymology(1986)121,652−663; Rousseaux J.et al., Methods in Enzymology(1986)121,663−669; Bird R.E.et al.,TIBTECH(1991)9,132−137等を参照)。
一本鎖抗体(以下、scFvと略すこともある)は、一本の重鎖可変領域(heavy chain variable region:以下、VHと略す)と一本の軽鎖可変領域(light chain variable region:以下、VLと略す)とを適当なペプチドリンカー(以下、Pと略す)を用いて連結した、VH−P−VLまたはVL−P−VHポリペプチドを示す(例えば、Huston,J.S.et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.(1988)85,5879−5883を参照)。本発明の一本鎖抗体は、PAP2aに特異的に結合する抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得し、一本鎖抗体をコードするDNAを構築し、これを原核生物用発現ベクターまたは真核生物用発現ベクターに挿入し、当該発現ベクターを原核生物または真核生物に導入して発現させることにより、製造することができる。
ジスルフィド安定化V領域断片(以下、dsFvとも略すこともある)は、VHおよびVL中のそれぞれ1アミノ酸残基をシステイン残基に置換したポリペプチドをシステイン残基間のジスルフィド結合を介して結合させたものをいう。システイン残基に置換するアミノ酸残基はReiterらにより示された方法(Protein Engineering, 7,697 (1994))に従って、抗体の立体構造予測に基づいて選択することができる。本発明で使用されるジスルフィド安定化V領域断片に含まれるVHおよびVLは、PAP2aに特異的に結合する抗体、例えば、ヒト化抗体、ヒト抗体のいずれをも用いることができる。
本発明のジスルフィド安定化V領域断片は、PAP2aに特異的に結合する抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得し、ジスルフィド安定化V領域断片をコードするDNAを構築し、これを原核生物用発現ベクターあるいは真核生物用発現ベクターに挿入し、この発現ベクターを原核生物あるいは真核生物へ導入して発現させることにより製造することができる。相補性決定領域(Complementary Determining Region:以下、CDRと略す)を含むペプチドは、H鎖またはL鎖CDRの少なくとも1領域以上を含んで構成される。複数のCDRは、直接または適当なペプチドリンカーを介して結合させることができる。
本発明のCDRを含むペプチドは、PAP2aに特異的に結合する抗体のVHおよびVLをコードするcDNAを取得した後、CDRをコードするDNAを構築し、このDNAを原核生物用発現ベクターもしくは真核生物用発現ベクターに挿入し、この発現ベクターを原核生物もしくは真核生物へ導入して発現させることにより、製造することができる。また、CDRを含むペプチドは、Fmoc法(フルオレニルメチルオキシカルボニル法)、tBoc法(t−ブチルオキシカルボニル法)等の化学合成法によって製造することもできる。
(ヒト化抗体)
ヒト以外の動物の抗体を、遺伝子組換え技術を利用してヒト型キメラ抗体あるいはヒト型CDR移植抗体などとしたヒト化抗体もまた、本発明において有利に使用することができる。ヒト型キメラ抗体とは、抗体の可変領域(以下、V領域と表記する)がヒト以外の動物の抗体で、定常領域(以下、C領域と表記する)がヒト抗体である抗体であり(Morrison S.L. et al., Proc Natl Acad Sci USA.81(21),6851−6855,1984)、ヒト型CDR移植抗体とは、ヒト以外の動物の抗体のV領域中のCDRのアミノ酸配列をヒト抗体の適切な位置に移植した抗体である(Jones P.T. et al., Nature,321(6069),522−525,1986)。ヒト化抗体は、ヒトに投与した場合、ヒト以外の動物の抗体に比べ、副作用が少なく、その治療効果が長期間持続する。また、ヒト化抗体は、遺伝子組換え技術を利用して様々な形態の分子として作製することができる。例えば、ヒト抗体の重鎖(以下、H鎖)C領域としてγ1サブクラスを使用すれば、血中で安定で、かつ抗体依存性細胞障害活性などのエフェクター活性の高いヒト化抗体を作製することができる(Co M.S. et al., Cancer Research,56(5),1118−1125,1996)。エフェクター活性の高いヒト化抗体は、癌などの標的の破壊が望まれる場合に有用である。一方、単に標的を中和する作用のみが必要とされる場合や、エフェクター活性による標的の破壊による副作用が懸念される場合には、ヒト抗体のH鎖C領域としてγ4サブクラスを使用すれば、γ4サブクラスは一般的にエフェクター活性が低いため(Bruggemann M et al., Journal of Experimental Medicine,166(5),1351−1361,1987; Bindon C.I. et al., Journal of Experimental Medicine,168(1),127−142,1988)、副作用を回避でき、しかもマウス抗体に比べ血中半減期の延長が期待される(Stephens S. et al., Immunology, 85(4),668−674,1995)。さらに、蛋白質工学、遺伝子工学的手法を用いてヒト化抗体を含めた抗体から作製したFab、Fab’、F(ab’)、scFv (Bird R.E. et al., Science, 242(4877),423−426,1988)、dsFv(Webber K.O. et al., Molecular Immunology,32(4),249−258,1995)、CDRを含むペプチド(Monfardini C et al., Journal of Biological Chemistry,271(6),2966−2971,1996)などのより分子量の小さい抗体断片を使用することもできる。これらの抗体断片は、完全な抗体分子に比べ分子量が小さいために、標的組織への移行性に優れており、有利である(Cancer Research,52,3402−3408,1992)。
本発明のPAP2aに特異的に結合する抗体(例えば、ヒト化抗体、ヒト抗体およびそれらの抗体断片)に、放射性同位元素、治療タンパク質、低分子の薬剤などを化学的あるいは遺伝子工学的に結合させた抗体は、PAP2aに特異的に反応する抗体および抗体断片のH鎖或いはL鎖のN末端側或いはC末端側、該抗体および抗体断片中の適当な置換基あるいは側鎖、さらには該抗体および抗体断片中の糖鎖に放射性同位元素、治療タンパク質あるいは低分子の薬剤などを化学的あるいは遺伝子工学的に結合させることにより製造することができる(例えば、抗体工学入門、金光修著、地人書館、1994を参照)。
2.診断薬および治療薬
本発明は、別の態様において、抗PAP2a抗体を含有する癌の診断薬を提供する。本発明はまた、抗PAP2a抗体を含有する癌の治療薬を提供する。なお、本願明細書中、用語「癌」と「腫瘍」とは同じ意味を有する用語として使用される。
本明細書の実施例において具体的に記載するように、本発明の抗PAP2a抗体を含有する治療薬または診断薬は、PAP2aを高発現することによって特徴づけられる任意の疾患(好ましくは、腺癌、特に、前立腺癌、肺癌、膵癌、卵巣癌、甲状腺癌、または乳癌を含む癌)の診断または治療に適している。
癌の診断または治療に使用するための本発明の抗PAP2a抗体は、本発明の診断薬または治療薬において、必要に応じて、モニタリング等のための標識物質(例えば、放射性同位元素、蛍光物質など)で標識されていてもよい。
また、本発明の抗PAP2a抗体は、本発明の診断薬または治療薬において、それ自体が、抗原の活性を減弱させるような中和活性を有する薬剤(agent)であり得るが、必要に応じて、治療効果を奏するための他の薬剤(例えば、放射性同位元素、治療タンパク質、または低分子の薬剤など、あるいは標的への遺伝子導入のためのウイルスベクターもしくは非ウイルスベクター)と化学的または遺伝子工学的に結合され得る。ここで、「化学的な結合」には、イオン結合、水素結合、共有結合、分子間力による結合、疎水性相互作用による結合などが含まれるものとし、「遺伝子工学的な結合」には、例えば、抗体と治療タンパク質とからなる融合タンパク質を遺伝子組換えなどの技術を用いて作製した場合の、抗体と治療タンパク質との間の結合様式などが含まれるものとする。
in vivoでの診断に使用するための抗体調製物の調製および使用方法は当該分野でよく知られている。例えば、インジウム−111で標識した抗体とキレート剤との結合体(抗体−キレート剤)が、癌胎児性抗原を発現している腫瘍のラジオイムノシンチグラフィーによるイメージングでの使用に関して記述されている(Sumerdon et al. Nucl. Med. Biol. 1990 17:247−254)。特にこれらの抗体−キレート剤は、再発性の結腸直腸癌を有する疑いのある患者において腫瘍を検出するのに用いられている(Griffin et al. J. Clin. Onc. 1991 9:631−640)。磁気共鳴イメージングで用いる標識としての常磁性イオンを有する抗体もまた記載されている(Lauffer, R.B. Magnetic Resonance in Medicine 1991 22:339−342)。
PAP2aに対する抗体も同様に用いることができる。すなわち、PAP2aに特異的に結合する標識された抗体を、例えば、癌を有する疑いのある患者に、その患者の疾患の状態の診断または病期診断等の目的で注射することができる。用いる標識は、用いるイメージングの様式に応じて選択し得る。例えば、インジウム−111(111In)、テクネチウム−99m(99mTc)またはヨウ素−131(131I)などの放射性標識は、平面スキャンまたはシングルフォトン断層撮影に用いることができる。フッ素−18(18F)などのポジトロン放出標識をポジトロン断層撮影に用いることができる。ガドリニウム(III)またはマンガン(II)などの常磁性イオンを磁気共鳴イメージングに用いることができる。標識の局在性を検査することにより、癌の播種の判定をすることができる。また、器官または組織内の標識の量により、その器官または組織における癌の存在または欠如を決定することができる。
したがって、好ましくは、本発明の診断薬または治療薬中の抗PAP2a抗体は、放射性同位元素、治療タンパク質、低分子の薬剤、または治療遺伝子を担持したウイルスベクター等と化学的にまたは遺伝子工学的に結合されている。
「放射性同位元素」の例としては、フッ素−18、ヨウ素−125(125I)、およびヨウ素−131などの放射性ハロゲン元素が挙げられる。これらの放射性ハロゲン元素も上述の放射性金属元素と同様に抗体やペプチドに標識して、放射性診断薬あるいは放射性治療薬として広く利用し得る。例えば、125Iまたは131Iでのヨード化は、クロラミンT法等の公知の方法により、抗体または抗体断片に結合させることができる。
さらに、診断用としてはテクネチウム−99m、インジウム−111およびガリウム−67(67Ga)など、また治療用としてはイットリウム−90(90Y)、レニウム−186(186Re)またはレニウム−188(188Re)などが使用され得る。放射性同位元素を用いて抗体に標識する場合には、通常、金属キレート剤が用いられる。金属キレート剤としては、EDTA、DTPA、ジアミノジチオ化合物、サイクラム、およびDOTAなどが知られている。これらのキレート剤は抗体に予め結合しておき、その後放射性金属で標識する場合と、放射性金属キレートを形成後、抗体に結合して標識する方法がある。
「治療タンパク質」の例としては、免疫を担う細胞を活性化するサイトカインが好適であり、例えば、ヒトインターロイキン2、ヒト顆粒球−マクロファージ−コロニー刺激因子、ヒトマクロファージコロニー刺激因子、ヒトインターロイキン12等が挙げられる。また、癌細胞を直接殺傷するため、リシンやジフテリア毒素などの毒素を用いることができる。例えば、治療タンパク質との融合抗体については、抗体または抗体断片をコードするcDNAに治療タンパク質をコードするcDNAを連結させ、融合抗体をコードするDNAを構築し、このDNAを原核生物または真核生物用の発現ベクターに挿入し、この発現ベクターを原核生物または真核生物へ導入することにより発現させ、融合抗体を製造することができる。
「低分子の薬剤」は、本明細書中で「放射性同位元素」や「治療タンパク質」等以外の診断または治療用化合物を意味するものとして用いられる。「低分子の薬剤」の例としては、ナイトロジェン・マスタード、サイクロファスファミドなどのアルキル化剤、5−フルオロウラシル、メソトレキセートなどの代謝拮抗剤、ダウノマイシン、ブレオマイシン、マイトマイシンC,ダウノルビシン、ドキソルビシンなどの抗生物質、ビンクリスチン、ビンブラスチン、ビンデシンのような植物アルカロイド、タモキシフェン、デキサメタソンなどのホルモン剤等の抗癌剤(臨床腫瘍学(日本臨床腫瘍研究会編 1996年 癌と化学療法社))、またはハイドロコーチゾン、プレドニゾンなどのステロイド剤、アスピリン、インドメタシンなどの非ステロイド剤、金チオマレート、ペニシラミンなどの免疫調節剤、サイクロフォスファミド、アザチオプリンなどの免疫抑制剤、マレイン酸クロルフェニラミン、クレマシチンのような抗ヒスタミン剤等の抗炎症剤(炎症と抗炎症療法 昭和57年 医歯薬出版株式会社)などがあげられる。例えば、ダウノマイシンと抗体を結合させる方法としては、グルタールアルデヒドを介してダウノマイシンと抗体のアミノ基間を結合させる方法、水溶性カルボジイミドを介してダウノマイシンのアミノ基と抗体のカルボキシル基を結合させる方法等があげられる。
「ウイルスベクター」の例としては、本発明の抗PAP2a抗体に結合し得るように改変されたウイルスベクター(例えば、FZ33ファイバー変異型アデノウイルス)が使用し得る。このようなウイルスベクターには、細胞増殖関連遺伝子、アポトーシス関連遺伝子、免疫制御遺伝子等の、標的部位(例えば、癌)において、例えば、癌細胞のアポトーシスを誘導するなどの治療効果を奏する遺伝子(治療遺伝子)が組み込まれる。抗PAP2a抗体に結合するウイルスベクターは、抗PAP2a抗体と共に遺伝子治療を必要とする患者に投与された場合、抗PAP2a抗体が認識する抗原(すなわち、PAP2a)が存在する部位に指向されることができる。
3.組換えアデノウイルスの作製方法
本発明において典型的に使用される組換えアデノウイルスベクターは、当該分野で周知の分子生物学的手法によって作製することができる。例えば、一般的な分子生物学的手法については、Sambrook, J. et al.:Molecular Cloning.A laboratory Manual,2nd Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989; Ausbel. F et al.:Current Protocols in Molecular Biology,Green Publishing Associates and Wiley−Interscience,1987;田村隆明編、改訂第2版 遺伝子工学実験ノート 上・下 羊土社 2001などを参照することができる。また、組換えアデノウイルスの作製のためには、ウイルスゲノムの両端に共有結合した末端タンパク質を保持したままのゲノム−末端タンパク質複合体(以下DNA−TPCと略す)を用いる方法、例えば、Yoshidaらの方法(Yoshidaら、Hum. Gene Ther. 9:2503−1515 (1998))を利用することができる。これらの手法はいずれも当業者に良く知られたものである。典型的な作製方法においては、まず、pAxCw、pAxCAwt等のコスミドカセットに目的とする遺伝子を組み込んだコスミドを作製する。一方、ウイルスからDNA−TPCを調製し、適当な制限酵素で切断しておく。次に、前述のコスミドおよび制限酵素処理したDNA−TPCを適切な宿主細胞、例えば293細胞にコトランスフェクションする。その後適当な条件で一定期間培養し、培養液中にウイルス粒子として放出された組換えアデノウイルス粒子を回収することができる。
本発明において典型的に使用される組換えアデノウイルス粒子は、前述のように組換えアデノウイルス発現用核酸分子を適切な培養細胞にトランスフェクションし、その細胞を更に培養し、培養上清を回収することによって多量に調製することができる。必要であれば、回収したアデノウイルスを更に適切な宿主細胞で必要な回数だけ継代することによって更に大量のアデノウイルベクター粒子を調製することができる。アデノウイルスの増殖および回収のために適した細胞、トランスフェクションの条件、トランスフェクトした細胞の培養条件および培地等は当業者に良く知られたものである。例えば、通常よく使用されるE1A、E1B領域に欠損のあるアデノウイルスを増殖させる場合には、恒常的にE1A、E1Bを発現している293細胞等を使用すればよい。更に、必要に応じて、塩化セシウムの濃度勾配遠心法を用いて濃縮精製することもできる。濃縮することにより、109〜1011粒子/ml程度の高力価のウイルス液を得ることができる。
本発明において典型的に使用される組換えアデノウイルス発現用核酸分子は、外来遺伝子を組み込むことができ、組み込まれた外来遺伝子を効率的に標的細胞に導入することができる。本発明において使用される組換えアデノウイルス発現用核酸分子に組み込む外来遺伝子としては、直接または間接的に標的細胞に対して細胞毒性を示すような分子をコードする遺伝子、細胞増殖因子、細胞増殖抑制因子、アポトーシス制御遺伝子、癌抑制遺伝子、細胞周期調節遺伝子、免疫調節遺伝子等が挙げられる。更に、非毒性のプロドラッグと組み合わせて使用するための自殺遺伝子を組み込むことも可能である。そのような組み合わせとしては、単純ヘルペスウイルス・チミジンキナーゼ(HSVtk)とガンシシクロビルの組み合わせ(HSVtk/GCV)、シトシンデアミナーゼと5−フルオロシトシンの組み合わせ(CD/5FC)、ウラシルフォスフォリボシルトランスフェラーゼ(UP)と5−フルオロウラシル(5FU)の組み合わせ(UP/5FU)、HSVtkとUPを組み合わせた系(UPTK/5FU+GCV)が挙げられる。このような外来遺伝子は、一般にはアデノウイルスゲノムのE1領域および/またはE3領域と置換され、またはこの領域に挿入される。
ファイバー変異型組み換えアデノウイルスの作製方法については、報告されている例を参照し得る(Yoshida et al., Hum. Gene Ther. 1998; Nakamura et al., Hum. Gene Ther. 2002; Nakamura et al., J. Virol. 2003など)。
本発明において好適に用いられるベクターの非限定的な例としては、抗体のFcドメインに結合するように改変されたFZ33ファイバー変異型アデノウイルス、アデノウイルスに抗体を任意の方法で結合(共有結合、ビオチン−アビジンによる架橋、抗体を化学結合させたポリエチレングリコールでウイルスを包む、など)させた修飾型のアデノウイルスなどが挙げられる。FZ33ファイバー変異型アデノウイルスは、図2に模式的にその概要を示すように、抗体のFcドメインに結合するプロテインAのZ33モチーフ(FNMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNAKIKSIRDD(配列番号21))をノブ(Knob)のHIループ部位(ngtqetglik−−−−−idasdttpsa)に含むFZ33ファイバー変異型Ad5ウイルスをベースとして、lacZ、EGFPなどのレポーター遺伝子が組み込まれたアデノウイルスである。なお、これは非限定的な例示であり、他のウイルス(例えば、レトロウイルス、レンチウイルス、単純ヘルペスウイルス、シンドビスウイル、麻疹ウイルス、センダイウイルス、レオウイルス、ポックスウイルス、ポリオウイルス、コクサッキーウイルス、アデノウイルス随伴ウイルス、など各種ウイルスの外被(エンベロープ)やキャプシドに修飾を施した各種変異型ウイルス、または前記各種ウイルスに抗体を任意の方法で結合(例えば、共有結合、ビオチン−アビジンによる架橋、抗体を化学結合させたポリエチレングリコールでウイルスを包む、など)させた修飾型のウイルスもまた、本発明の抗PAP2a抗体とともに使用し得ることを、当業者は理解し得る。あるいは、ウイルスベクターに限らず、リポソームベクター、センダイウイルスエンベロープベクター、プラスミドDNAネイキッド(naked)ベクターなどの非ウイルスベクターもまた、抗体を任意の方法で結合(FZ33などの抗体結合分子を結合させる方法、化学的共有結合、ビオチン−アビジンによる架橋、抗体を化学結合させたポリエチレングリコールでベクターを包む、など)させた修飾型の非ウイルスベクターとすることによって、本発明の抗PAP2a抗体とともに使用し得ることを、当業者は理解し得る。
本発明の抗PAP2a抗体に結合し得るように改変されたウイルスベクターを使用する利点として、以下のような点が挙げられる。通常、ウイルスベクターを使用する場合、そのウイルスが本来認識する細胞表面のレセプター(例えば、アデノウイルスの場合のCAR、またはシンドビスウイルスの場合の高親和性ラミニンレセプター(high−affinity laminin receptor:LAMR)、ポリオウイルスの場合のCD155、コクサッキーウイルスA21の場合のICAM/DAF、麻疹ウイルスの場合のSLAM/CD46など)を細胞表面に発現している細胞に対して標的化される。したがって、使用するウイルスに特異的な細胞表面レセプターを発現していないか、発現の程度が低い細胞に対しては、通常、ウイルスベクターを用いた遺伝子の効果的な標的指向化導入は困難である。しかしながら、本発明の抗PAP2a抗体と結合し得るかまたは結合するように改変されたウイルスベクターを用いれば、そのウイルスの本来の細胞表面レセプターを発現していない細胞であっても、その細胞がPAP2aを発現する細胞であれば、その細胞に対してウイルスベクターを用いた治療遺伝子の標的指向化導入および発現が容易に可能となる。
なお、本発明において使用される組換えアデノウイルスの作製については、さらに下記文献を参照することができる。
Yoshida Y., Sadata A., Zhang W., Shinoura N. and Hamada H. “Generation of fiber−mutant recombinant adenoviruses for gene therapy of malignant glioma.” Human Gene Therapy, 9(17): 2503−2515, 1998.
Nakamura T., Sato K. and Hamada H. “Effective Gene Transfer to Human Melanomas via Integrin−Targeted Adenoviral Vectors.” Hum. Gene Ther., 13(5): 613−626, 2002.
Nakamura T., Sato K. and Hamada H. “Reduction of natural adenovirus tropism to the liver by both ablation of fiber−Coxsackievirus and adenovirus receptor interaction and use of replaceable short fiber.” J. Virol., 77(4): 2512−2521, 2003.
Uchida H, Tanaka T, Sasaki K, Kato K, Dehari H, Ito Y, Kobune M, Miyagishi M, Taira K, Tahara H, Hamada H. “Adenovirus−Mediated Transfer of siRNA against Survivin Induced Apoptosis and Attenuated Tumor Cell Growth in Vitro and in Vivo.” Mol Ther. 10(1):162−71, 2004.
Volpers C et al. “Antibody−mediated targeting of an adenovirus vector modified to contain a synthetic immunoglobulin G−binding domain in the capsid.” J. Virol. 77: 2093−2104, 2003.
Braisted AC and Wells JA “Minimizing a binding domain from protein A.” Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:5688−5692, 1996.
4.薬剤の標的指向化
上記2.の説明からも明らかなように、本発明の抗PAP2a抗体を用いて、疾患の診断および/または治療に有用な薬剤を標的となる疾患の部位へ送達することができる。したがって、本発明はまた、抗PAP2a抗体を用いて、疾患の診断および/または治療に有用な薬剤を標的となる疾患の部位へ送達する方法を提供する。
「薬剤(agent)」の例としては、既に説明した放射性同位元素、治療タンパク質、低分子の薬剤、治療遺伝子などが挙げられる。
典型的な例として、本発明の抗PAP2a抗体は、抗PAP2a抗体が結合し得る、治療遺伝子を組み込んだファイバー変異型アデノウイルスベクターに結合される。これにより、アデノウイルス本来の受容体である(CAR)に依存する感染のみの場合と比較して、標的細胞への感染効率を高めることができ、ファイバー変異型アデノウイルスを用いた標的部位への治療遺伝子の導入を効果的に行うことができる。
本発明において、「標的部位」は、PAP2aを正常細胞に比べて高発現している細胞、組織、臓器等であり、特に、PAP2aを正常細胞に比べて高発現している腫瘍細胞である。そのような細胞の非限定的な例として、好適には腺癌細胞が挙げられ、さらに膵癌細胞、肺癌細胞、前立腺癌細胞、甲状腺癌細胞、卵巣癌細胞、および乳癌細胞等が本発明の目的にとってより好適なものとして挙げられ得る。
5.本発明の抗PAP2a抗体を用いるエフェクター細胞を介在する疾患の治療およびオプソニン化
本発明はまた、1つの態様において、本発明の治療薬に有効成分として含まれる抗PAP2a抗体が、被験者に投与された場合に、免疫学的エフェクター細胞を介在して、PAP2a発現細胞を溶解または成長を阻害するように作用する、PAP2aの高発現によって特徴付けられる疾患(例えば、癌)の治療薬およびそのような治療薬を被験者に投与することによる該疾患の治療方法を提供する。
用語「免疫学的エフェクター細胞」は、当該分野で通常用いられる意味で本明細書中でも用いられるが、特に、免疫応答の認識及び活性化段階ではなく、免疫応答のエフェクター段階に関与する免疫細胞を言うものとする。免疫学的エフェクター細胞の非限定的な例には、T細胞(例えば、細胞溶解性T細胞(CTL)、ヘルパーT細胞(Th))、NK細胞、NK様T細胞、B細胞、単球、マクロファージ、樹状細胞、クッパー細胞、ランゲルハンス細胞、多核白血球(例えば、好中球、好酸球、好塩基球、肥満細胞)などが含まれる。例えば、本発明者の抗PAP2a抗体は、免疫学的エフェクター細胞表面上のFc受容体に結合することができる。エフェクター細胞は、特異的なFc受容体を発現して、抗体の結合によって特異的な免疫機能を奏することができ、例えば、好中球は、抗体依存的細胞媒介細胞傷害性(ADCC)を誘導することができる。このように、免疫学的エフェクター細胞を介在して、PAP2a発現細胞を貪食するか、または溶解させることができる。
本発明者はまた、さらに別の態様において、本発明の治療薬に有効成分として含まれる抗PAP2a抗体が、被験者に投与された場合に、PAP2a発現細胞をオプソニン化するように作用する、PAP2aの高発現によって特徴付けられる疾患(例えば、癌)の治療薬、およびそのような治療薬を被験者に投与することによる該疾患の治療方法を提供する。
例えば、本発明の抗PAP2a抗体は、PAP2aに対する少なくとも1つの第1の結合特異性と、第2の標的エピトープに対する第2の結合特異性とを含む二重特異的または多重特異的分子であり得る。例えば、上記第2の標的エピトープは、例えば、ヒトFcγRI又はヒトFcα受容体などのFc受容体であり得る。従って、本発明には、FcγR、FcαR又はFcεRを発現しているエフェクター細胞(例えば単球、マクロファージ又は多核白血球など)と、PAP2aを発現している標的細胞との両方に結合し得る二重特異的または多重特異的分子が含まれる。また上記第2の標的エピトープは抗PAP2a抗体の補体結合部でもあり得る。抗PAP2a抗体は補体を介して補体受容体を発現しているエフェクター細胞(例えば単球、マクロファージ又は多核白血球など)と、PAP2aを発現している標的細胞との両方に結合し得る二重特異的または多重特異的分子が含まれる。これらの二重特異的または多重特異的分子は、PAP2a発現細胞をエフェクター細胞に狙わせ、PAP2a発現細胞のファゴサイトーシス、ADCC、サイトカイン放出、またはスーパーオキシドアニオン産生などのFc受容体媒介エフェクター細胞活性を惹起することができる。
6.PAP2aを検出および/または定量する方法
本発明は、1つの態様において、被験者由来の生体試料中のPAP2aタンパク質もしくはその断片、またはこれらをコードする核酸を診断マーカーとして検出および/または定量する工程を包含する、癌の診断方法を提供する。
本明細書中、「被験者」とは、PAP2aを高発現することによって特徴づけられる疾患、代表的には、癌を罹患しているか、そのような疾患を罹患していると疑われるか、またはそのような疾患を罹患する危険性のある、ヒトの被験者を意味するものとする。本発明の目的に従う代表的な「癌」の例としては、好ましくは、腺癌が挙げられ、より好ましくは、膵癌、前立腺癌、肺癌、甲状腺癌、卵巣癌、および乳癌が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書中、「生体試料」とは、検査のために採取された被験者由来の細胞、組織、臓器、体液などを意味する。体液には、血液、リンパ液、精液、唾液、汗等が含まれ、血液には、全血の他、血清、血漿などの血液製剤も含まれるものとする。より具体的には、生体試料は、癌細胞(または癌組織)であり得、好ましくは、膵癌細胞、前立腺癌細胞、甲状腺癌細胞、肺癌細胞、卵巣癌細胞、または乳癌細胞であり、最も好ましくは膵癌細胞および肺癌細胞である。
本発明はまた、1つの態様において、被験者由来の生体試料中のPAP2aを、抗PAP2a抗体を用いて免疫学的に検出および/または定量する方法を提供する。
好ましい態様に係る本発明の方法は、(1)生体試料と抗PAP2a抗体とを接触させる工程、および(2)該生体試料中のPAP2aと該抗PAP2a抗体との結合を検出および/または定量する工程を包含する。
このような方法は、PAP2aを正常細胞と比較して高発現することによって特徴づけられる疾患、代表的には、腺癌、より好ましくは、膵癌、前立腺癌、甲状腺癌、肺癌、卵巣癌、乳癌等を含む癌の診断のために使用することができる。通常、PAP2aと抗PAP2a抗体との結合体のレベル(または量)に基づいて、生体試料中のPAP2aのレベル(または量)が評価される。生体試料中のPAP2aのレベルと正常なヒトのコントロールで測定したレベルとを比較し、その変化(または差違)に基づいて、癌の存在が診断される。通常、正常ヒトコントロールと比較して高いPAP2aレベルは、癌の存在を示す。この場合、通常少なくとも2倍、好ましくは、5倍程度高いPAP2aレベルが、被験者が癌を有することを示す陽性結果である。あるいは、生体試料中のPAP2aの存在そのものが、被験者における癌の存在を示し得る。
ヒト由来の生体試料において、PAP2aのようなタンパク質の発現レベルを決定するのに用いることができるアッセイ技術は、当業者によく知られている。このようなアッセイ方法は、酵素結合免疫吸着検定法(ELISAアッセイ)、ウエスタンブロット分析、ラジオイムノアッセイ、結合タンパク質競合アッセイ、逆転写酵素PCR(RT−PCR)アッセイ、免疫組織化学アッセイ、in situハイブリダイゼーションアッセイ、およびプロテオミクスアプローチ(proteomics approach)を含む。これらの中で、ELISAが、生物学的液体における遺伝子の発現タンパク質の診断に好まれることが多い。
もし商業的に容易に入手できない場合、ELISA分析は、最初に、PAP2aに特異的に結合する抗体、好ましくはモノクローナル抗体の調製を含む。さらに、一般的に、PAP2aに特異的に結合するレポーター抗体が調製される。レポーター抗体は、放射性試薬、蛍光試薬または例えば西洋ワサビペルオキシダーゼ酵素またはアルカリホスファターゼなどの酵素試薬などの検出可能な試薬を付着している。
ELISAを行う場合、PAP2aに特異的に結合する抗体は、例えば、ポリスチレンディッシュなどの、抗体を結合する固体支持体上でインキュベートされる。次に、ディッシュ上の任意の遊離タンパク質結合部位(free protein binding sites)は、ウシ血清アルブミンなどの非特異的タンパク質とインキュベートすることにより被覆される。次に、分析される試料は、PAP2aがポリスチレンディッシュに付着した特異抗体に結合する時間中、ディッシュ内でインキュベートされる。非結合試料はバッファーで洗い流される。PAP2aに対して特異的に指向し、西洋ワサビペルオキシダーゼなどの検出可能な試薬を連結したレポーター抗体がディッシュ内に設置され、該レポーター抗体がPAP2aに結合した任意のモノクローナル抗体に結合する。次に非結合レポーター抗体が洗い流される。比色基質を含むペルオキシダーゼ活性のための試薬が、次にディッシュに加えられる。抗PAP2a抗体に連結した、固定化したペルオキシダーゼが着色反応産物を産生する。所定の時間内に発生した色素の量は、試料中のPAP2aタンパク質の量に比例している。量的な結果は、通常標準曲線を参照して得られる。
競合アッセイもまた用いることができ、そこでは、PAP2aに特異的に結合する抗体が固体支持体に付着しており、標識したPAP2aおよび患者またはヒト対照に由来する試料が固体支持体上を通過する。固体支持体に付着した検出標識量を試料中のPAP2aの量に相関させることができる。
上記に例示した個々の測定法以外にも、例えば、サンドイッチ免疫測定法、蛍光免疫測定法(FIA)、時間分解蛍光免疫測定法(TRFIA)、酵素免疫測定法(EIA)、発光免疫測定法(LIA)、電気化学発光免疫測定法(ECLIA)、ラテックス凝集法、免疫沈降アッセイ、沈降素反応法、ゲル拡散沈降素反応法、免疫拡散検定法、凝集素検定法、補体結合検定法、免疫放射分析検定法、蛍光免疫検定法、またはプロテインA免疫検定法などのいずれかの免疫学的な測定方法を本発明において用いることができる。
PAP2aを診断マーカーとして使用する意味において、PAP2aの核酸配列の全てまたは一部をハイブリダイゼーションプローブとして用いた核酸法(nucleic acid method)もまた、肺癌を含む癌のマーカーとしてのPAP2aのmRNAを検出するのに用いることができる。ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)、およびリガーゼ連鎖反応(LCR)および核酸配列をもとにした増幅(nucleic acid sequence based amplification:NASABA)などのその他の核酸法を、様々な悪性腫瘍を診断およびモニタリングするための悪性細胞の検出に用いることができる。例えば、逆転写酵素PCR(RT−PCR)は、特定のmRNA集団の存在を、何千ものその他のmRNA種の複雑な混合物の中で検出するために用いることができる強力な技術である。RT−PCRにおいては、1種類のmRNAが、酵素である逆転写酵素を用いて最初に相補DNA(cDNA)に逆転写され、次にそのcDNAが標準的なPCR反応と同様に増幅される。このように、RT−PCRは、増幅により、単一種のmRNAの存在を明らかにすることができる。したがって、このmRNAがそれを産生する細胞に高度に特異的である場合、RT−PCRは、特定の種類の細胞の存在を同定するのに用いることができる。また、リアルタイムPCR法も、PAP2aをコードする核酸(例えば、mRNA)を定量し、被験者と健常者との比較において、PAP2aをマーカーとして被験者の癌の診断を行うために使用することができる。
また、PAP2aをマーカーとして、被験者の癌の進展の経過あるいは治療経過をモニタリングすることもできる。そのような癌としては、PAP2a陽性の癌であれば特に種類を問わず、PAP2a陽性の腺癌、より具体的にはPAP2a陽性の肺癌、膵癌、前立腺癌、甲状腺癌、卵巣癌、乳癌などの診断に好適に使用することができる。例えば、抗体とマグネチックビーズとを用いた細胞の分別と濃縮(エンリッチメント)、ならびにRT−PCR法による高感度のmRNAの検出法を組み合わせることによって、例えば、5mlの被験者の血液中に存在する数個の腫瘍細胞を検出することが可能である。血液中に存在する腫瘍細胞を検出すること、そのPAP2aの発現量またはmRNAの量を検出または測定することによって、感度および特異性の高い腫瘍の診断が可能である。このような方法については、さらに以下の参考文献を参照することができる。
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Waguri N, Suda T, Nomoto M, Kawai H, Mita Y, Kuroiwa T, Igarashi M, Kobayashi M, Fukuhara Y, Aoyagi Y. “Sensitive and specific detection of circulating cancer cells in patients with hepatocellular carcinoma; detection of human telomerase reverse transcriptase messenger RNA after immunomagnetic separation.” Clin Cancer Res. 2003 Aug 1;9(8):3004−11.
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Demel U, Tilz GP, Foeldes−Papp Z, Gutierrez B, Albert WH, Bocher O. “Detection of tumour cells in the peripheral blood of patients with breast cancer. Development of a new sensitive and specific immunomolecular assay.” J Exp Clin Cancer Res. 2004 Sep;23(3):465−8.
固体支持体上に配列(すなわち、グリッド化(gridding))されたクローンまたはオリゴヌクレオチドへのハイブリダイゼーションもまた、その遺伝子の発現の検出および発現レベルの定量の両方に用いることができる。この手法では、PAP2a遺伝子をコードするcDNAが基材に固定される。基材は、ガラス、ニトロセルロース、ナイロンまたはプラスチックを含むがこれらに限定されない任意の好適な種類であってもよい。PAP2a遺伝子をコードするDNAの少なくとも一部を基材に付着させ、次に、当該組織から単離したRNAまたはRNAのコピーである相補DNA(cDNA)であってもよい検体とインキュベートする。基材に結合したDNAと検体とのハイブリダイゼーションは、検体またはハイブリッド検出用の二次分子を放射性標識または蛍光標識することを含むがこれらに限定されないいくつかの手段で検出し定量することができる。本発明において使用し得る標識の非限定的な例としては、放射性同位元素、蛍光基、発光基、フリーラジカル基、粒子、バクテリオファージ、細胞、金属、酵素、または補酵素等が挙げられる。遺伝子の発現レベルの定量は、検体からの信号の強度を、既知の標準から決定したレベルと比較することによってなされる。標準は、標的遺伝子のin vitroでの転写、収量の定量化、およびこの材料を用いて標準曲線を作成することにより得ることができる。
プロテオミクスアプローチでは、2次元電気泳動が当業者によく知られた技術である。すなわち、血清などの試料からの個別のタンパク質は、通常ポリアクリルアミドゲル上で、タンパク質の異なる特性による分離を連続的に行うことによって単離することができる。最初に、タンパク質は電流を用いて大きさにより分離される。電流は全てのタンパク質に均等に作用し、それにより、小さいタンパク質は大きいタンパク質よりもゲル上で早く移動する。第2次元では、第1次元に対して直角に電流をかけ、タンパク質を大きさに基づいてではなく、各タンパク質が有する特定の電荷に基づいて分離する。異なる配列の2つのタンパク質で大きさおよび電荷の両方に関して同一なものは存在しないため、2次元分離の結果は、各タンパク質が固有のスポットを占有する正方形のゲルとなる。該スポットの化学的プローブまたは抗体プローブによる分析、またはそれに引き続くタンパク質のマイクロシーケンスにより、所定のタンパク質の相対的な存在度を明らかにし、試料中のタンパク質の同定をすることができる。
以上詳述した検出および/または定量方法は、組織生検材料および検死解剖材料を含む患者または被験者から得られた様々な細胞、体液および/または組織抽出物(ホモジネートまたは可溶化した組織)に由来する試料について行うことができる。本発明に有用な体液は、血液、尿、唾液または任意のその他の体分泌物またはそれらの派生物を含む。血液は、全血、血漿、血清、または任意の血液の派生物を含む。
7.抗PAP2a自己抗体を検出および/または定量する方法
本発明はまた、別の態様において、被験者由来の生体試料中のPAP2aに対する自己抗体(抗PAP2a自己抗体)を検出および/または定量する方法を提供する。
被験者からの生体試料中の抗PAP2a自己抗体の検出は、任意の多くの方法で行うことができるが、代表的な方法には、免疫アッセイがあり、例えば、ウエスタンブロット、ラジオイムノアッセイ、ELISA、サンドイッチ免疫測定法、蛍光免疫測定法(FIA)、時間分解蛍光免疫測定法(TRFIA)、酵素免疫測定法(EIA)、発光免疫測定法(LIA)、電気化学発光免疫測定法(ECLIA)、ラテックス凝集法、免疫沈降アッセイ、沈降素反応法、ゲル拡散沈降素反応法、免疫拡散検定法、凝集素検定法、補体結合検定法、免疫放射分析検定法、プロテインA免疫検定法等が挙げられる。
このような免疫アッセイは、様々な方法で実施することができる。例えば、このようなアッセイを実施するための1つの方法は、PAP2aタンパク質の固相支持体上への繋留、およびそれに対して特異的な抗PAP2a抗体の検出を包含する。本発明のアッセイに用いられるPAP2aタンパク質は、当該分野において周知の組換えDNA技術によって調製し得る。例えば、PAP2aタンパク質をコードするDNAを適当な発現ベクター中に遺伝子組換え技術により導入して、PAP2aタンパク質を大規模に発現することができる。好ましくは、PAP2aの標識、固定化または検出を容易にすることができる融合タンパク質が遺伝子操作される(例えば、Sambrookら、1989,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Press,Cold Spring Harbor,N.Y.に記載された技術を参照)。別法として、PAP2aタンパク質は天然の供給源から精製することができる。たとえば、当該分野において周知のタンパク質分離技術を用いて前立腺がん細胞から精製する。このような精製技術には、分子シーブクロマトグラフィーおよび/またはイオン交換クロマトグラフィーが包含されるが、これらに限定されない。実際にはPAP2aタンパク質の固体支持体としては、マイクロタイタープレートが好都合に使用される。
8.薬剤の標的指向化療法における標的となる分子候補を系統的に探索する方法
本明細書の実施例に、S11、およびT13を産生するハイブリドーマの作製ならびにそれに引き続く抗原の同定のために具体的に例示した方法は、一般的に、薬剤の標的指向化療法における標的となる分子候補を系統的に探索する方法として有用である。本発明の抗体スクリーニング方法によって、診断マーカーとして高感受性および高特異性の標的療法に極めて最適化された抗体および対応する抗原分子を直接かつ迅速にスクリーニングすることができる。
したがって、本発明は、薬剤の標的指向化療法における標的となる分子候補を系統的に探索する方法を提供する。より具体的には、本発明は、組織特異的抗原に対するモノクローナル抗体を同定する方法、および組織特異的抗原を同定する方法を提供する。好ましくは、上記組織は、腫瘍組織である。
本発明は、1つの態様において、組織特異的抗原に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマの作製方法を提供し、この方法は、
(1)組織特異的抗原または当該抗原を発現する細胞で哺乳動物を免疫し、免疫した該哺乳動物からのリンパ球をミエローマ細胞と融合させ、ハイブリドーマのライブラリーを作製する工程、
(2)上記ライブラリー由来の上記ハイブリドーマ由来産物(例えば、抗体など)の存在下で、抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスと上記細胞とを接触させることによって、上記ファイバー変異型アデノウイルスを上記細胞に感染させ、該ファイバー変異型アデノウイルスの上記細胞に対する感染効率を評価する工程、および
(3)上記感染効率が上記ハイブリドーマ由来産物(抗体など)を上記細胞と接触させない場合と比較して増大したハイブリドーマを選択し、クローニングする工程
を包含する。
本発明はまた、組織特異的抗原に対するモノクローナル抗体をスクリーニングまたは調製する方法を提供する。このスクリーニング方法は、
(1)組織特異的抗原または当該抗原を発現する細胞で哺乳動物を免疫し、免疫した該哺乳動物からのリンパ球をミエローマ細胞と融合させ、ハイブリドーマのライブラリーを作製する工程、および
(2)上記ライブラリー由来の上記ハイブリドーマ由来産物(例えば、抗体など)の存在下で、抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスと上記細胞とを接触させることによって、上記ファイバー変異型アデノウイルスを上記細胞に感染させ、該ファイバー変異型アデノウイルスの上記細胞に対する感染効率を評価する工程、
を包含する。
ここで、上記組織の好ましい例として腫瘍が、上記細胞の好ましい例としては、腫瘍細胞が挙げられる。
なお、上記ハイブリドーマ由来産物(例えば、抗体など)として、既存の抗体(例えば、寄託機関に寄託されているハイブリドーマにより産生される抗体または市販により入手可能な抗体など)を使用してもよい。その場合には、上記工程(1)は、既存の抗体を取得することから構成される。
ここで、好ましくは、上記ライブラリー由来の上記ハイブリドーマ由来産物の存在下での、上記ファイバー変異型アデノウイルスの上記細胞への感染は、
(A)上記ライブラリー由来の上記ハイブリドーマ由来産物を、上記細胞と接触させた後、抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスを上記腫瘍細胞に接触させるか、
(B)上記ライブラリー由来の上記ハイブリドーマ由来産物と、抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスとをあらかじめ反応させてから、上記細胞に接触させるか、または
(C)上記ライブラリー由来の上記ハイブリドーマ由来産物と、抗体に結合するように改変したファイバー変異型アデノウイルスとを、同時に投与することによって、上記細胞に接触させること、によって行われる。
なお、上記細胞の好ましい例としては、腫瘍細胞が挙げられる。
上記スクリーニング方法では、感染効率を評価した結果、通常、感染効率がハイブリドーマ由来産物(抗体など)を細胞と接触させない場合と比較して増大したハイブリドーマを選択し、クローニングすることによって、目的のモノクローナル抗体を得ることができる。好ましくは、目的のモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを選択する工程は、レポーター遺伝子発現測定アッセイによって上記ファイバー変異型アデノウイルスの上記細胞に対する上記感染効率を評価することを含む。ここで、上記ファイバー変異型アデノウイルスは、上記感染の際に上記感染効率を評価するためのレポーター遺伝子を発現することができるように作製されている。また、上記レポーター遺伝子発現測定アッセイは、例えば、分光光度計あるいはフローサイトメトリーを利用してレポーター遺伝子EGFPの発現測定を行うことができる。ここで、上記発現効率の増大したハイブリドーマの選択においては、レポーター遺伝子の発現量が、コントロール抗体を使用した場合と比較して、少なくとも2倍、好ましくは、少なくとも10倍、より好ましくは、少なくとも20倍、より好ましくは、少なくとも30倍、より好ましくは、少なくとも40倍、最も好ましくは、少なくとも50倍であるモノクローナル抗体が選択される。なお、ここでいう「コントロール抗体」とは、現在の一般的な手法で得られる抗体または現在一般に市販等により入手可能な抗体、例えば、CEAに対する抗体ならば、IBL社(lot No 9G−717)のようなマウス抗CEA抗体などのことをいう。
また、レポーター遺伝子発現測定アッセイの代替的な実施方法としては、例えば、レポーター遺伝子としてlacZを使用する場合には、lacZ遺伝子産物の発現は、市販の化学発光β−Galレポーター測定キット(例えば、Galacto Light Plus Reporter Gene Assay System(Roche社製:コード番号T1011)など)を使用して測定し得る。また、レポーター遺伝子としてルシフェラーゼ遺伝子を使用する場合には、市販のルシフェラーゼ定量システムとして、Luciferase assay system (Promega,Cat No.E1500)などを使用して測定し得る。
上記方法において、抗体に結合するように改変されたファイバー変異型アデノウイルスとしては、例えば、抗体のFcドメインに結合するプロテインAのZ33モチーフをノブのHIループ部位に含むFZ33ファイバー変異型アデノウイルスが挙げられる。上記方法においては、FZ33ファイバー変異型アデノウイルスに限らず、抗体とある程度以上のアフィニティー(例えば、結合定数(K)が少なくとも10−1、好ましくは、少なくとも10−1、より好ましくは、10−1以上であるような結合親和性)をもって結合できる性質を付与したベクターであれば、その種類を問わない。例えば、アデノウイルスにZ33などの抗体結合分子もしくはペプチドを任意の方法で結合(Z33などを共有結合、Z33などをビオチン−アビジンによって架橋、Z33などを化学結合させたポリエチレングリコールでウイルスを包む、など)させたFZ33などの修飾型のアデノウイルス、などが挙げられる。
また、アデノウイルスのファイバーのCAR受容体との結合部位を欠いたファイバー変異型アデノウイルス、すなわち、Kirby I et al. J.Virol.73: 9508−9514, 1999.; Mizuguchi et al. Gene Therapy 9: 769−776, 2002.; RoelvinkPW et al. Science, 286: 1568−1571, 1999.などの参考文献に基づいて作られるファイバー変異型アデノウイルスをもとに、抗体とある程度以上のアフィニティーをもって結合できる性質を付与したベクターも同様に本発明の目的のために使用することができる。
図13−3は、そのようなアデノウイルスのファイバーのCAR受容体との結合部位を欠いたファイバー変異型アデノウイルスAdv−FdZを用いた標的化分子探索の概念図である。
図13−4は、Adv−FdZのファイバー部分の構造を示した模式図であり、ここで、ヒト5型アデノウイルスのファイバーのN末端から489から492番目のアミノ酸TAYTが欠損している。また、図13−5は、この欠損ファイバーを有するアデノウイルスを作製するためのプラスミドベクターの一例を示す模式図である。ここに示したpAx3iFdZプラスミドは、E1を置換したクローニングサイトにI−SceI制限酵素サイトを有すること、489から492番目のアミノ酸TAYTを欠損させていることの2点を除けば、pAx3−FZ33と同じものである。このプラスミドpAx3iFdZを用いることによって、CAR受容体との結合部位を欠く、標的選択性の高い遺伝子導入が可能なアデノウイルスベクターを作製することが可能である。Adv−FdZは、CAR受容体との結合部位を欠くため、より選択性の高い遺伝子導入が可能である。
また、アデノウイルスのインテグリン分子群との反応性を欠いた、ペントンベースタンパク変異型アデノウイルスをもとに、抗体とある程度以上のアフィニティーをもって結合できる性質を付与したベクターであっても良い。また、アデノウイルスの肝臓への取り込みを欠いたファイバー変異型アデノウイルス、すなわち、Smith TA et al (Smith TA, Idamakanti N, Rollence ML, Marshall−Neff J, Kim J, Mulgrew K, Nemerow GR, Kaleko M, Stevenson SC. Adenovirus serotype 5 fiber shaft influences in vivo gene transfer in mice. Hum Gene Ther. 2003 May 20;14(8):777−87.)などの参考文献に基づいて作られるファイバー変異型アデノウイルスをもとに、抗体とある程度以上のアフィニティーをもって結合できる性質を付与したベクターも同様に本発明の目的のために使用することができる。
なお、これらは非限定的な例示であり、他のウイルス(例えば、レトロウイルス、レンチウイルス、単純ヘルペスウイルス、シンドビスウイル、麻疹ウイルス、センダイウイルス、レオウイルス、ポックスウイルス、ポリオウイルス、コクサッキーウイルス、アデノウイルス随伴ウイルス、など)の外被(エンベロープ)やキャプシドに修飾を施した変異型ウイルス、または上記各種ウイルスにZ33などの抗体結合分子ないしペプチドを任意の方法で結合(Z33などを共有結合、Z33などをビオチンーアビジンによって架橋、Z33などを化学結合させたポリエチレングリコールでウイルスを包む、など)させた修飾型のウイルスもまた、本発明の方法に使用し得る。あるいは、ウイルスベクターに限らず、リポソームベクター、センダイウイルスエンベロープベクター、プラスミドDNAネイキッド(naked)ベクターなどの非ウイルスベクターに、抗体結合分子ないしペプチドを任意の方法で結合(抗体結合分子を化学的に共有結合させる、ビオチンーアビジンによって架橋させる、抗体結合分子を化学結合させたポリエチレングリコールでベクターを包む、など)させた修飾型の非ウイルスベクターも、本発明において有利に使用することができる。
レポーター遺伝子としては、例えば、lacZ、EGFPなどの蛍光タンパク、ルシフェラーゼ遺伝子などが挙げられる。これらのレポーター遺伝子は、当業者に周知のレポーター遺伝子アッセイ系を用いて検出し得る。例えば、lacZを発現するように調製されたFZ33ファイバー変異型アデノウイルスの感染効率は、市販の化学発光β−Galレポーターキット(例えば、Galacto Light Plus Reporter Gene Assay System(Roche社製:コード番号T1011)など)を使用して測定し得る。ルシフェラーゼ定量システムとしては、Luciferase assay system(Promega,Cat No E1500)などを使用して測定し得る。EGFPなどの蛍光タンパクは、分光光度計あるいはフローサイトメトリーによって発現量を測定し得る。
なお、上記した薬剤の標的指向化療法に使用するためのモノクローナル抗体の作製および精製については、さらに以下の文献を参照することができる。
Hamada H. and Tsuruo T. “Functional role for the 170− to 180−kDa glycoprotein specific to drug−resistant tumor cells as revealed by monoclonal antibodies.” Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83: 7785−7789, 1986.
Hamada H. and Tsuruo T. “Determination of membrane antigens by a covalent crosslinking method with monoclonal antibodies.” Anal. Biochem., 160: 483−488, 1987.
Hamada H., Hagiwara K., Nakajima T. and Tsuruo T. “Phosphorylation of the Mr 170,000 to 180,000 glycoprotein specific to multidrug−resistant tumor cells: Effects of verapamil, trifluoperazine, and phorbol esters.” Cancer Res., 47: 2860−2865, 1987.
Hamada H. and Tsuruo T. “Purification of the 170− to 180 kilodalton membrane glycoprotein associated with multidrug resistance: The 170− to 180−kilodalton membrane glycoprotein is an ATPase.” J. Biol. Chem., 263: 1454−1458, 1988.
Mishell BB, Shiigi SM eds. “Selected Methods in Cellular Immunology” WH Freeman and Co., San Francisco, 1980.(邦訳 細胞免疫実験操作法、今井ら訳、理工学社、1982)
Birch JR and Lennox ES eds. “Monoclonal antibodies: Principles and Applications.” Wiley−Liss, New York, 1995.
Goding JW “Monoclonal antibodies: Principles and practice.” Academic Press, London, 1983.
Goding JW “Monoclonal antibodies: Principles and practice.” Third ed. Academic Press, London, 1996
本発明は、さらなる態様において、組織(例えば、腫瘍)特異的抗原を同定する方法を提供する。本発明の組織特異的抗原を同定する方法は、上記ハイブリドーマ由来産物から精製されたモノクローナル抗体に特異的に結合する抗原タンパク質を同定し、そのアミノ酸配列を決定する工程、および上記決定されたアミノ酸配列に対して、配列データベース上で相同性検索を行うことにより、上記抗原タンパク質を同定する工程を包含する。
上記抗原タンパク質を同定する工程は、抗原と上記モノクローナル抗体との免疫沈降、ウエスタンブロット分析等を含む。そのアミノ酸配列を決定する工程は、任意の公知のアミノ酸配列決定法(例えば、気相シークエンサー(例えば、Procise 490cLC ABI社、HP241 HP社など)を用いるアミノ酸配列の決定方法、酵素や化学分解により切断して得られたペプチドのHPLCによる分離、ゲル電気泳動によるペプチドマップ法、質量分析装置によるHPLCで分離されたペプチドのアミノ酸配列分析等)による配列決定により行われ得るが、好ましくは、質量分析によりアミノ酸配列が決定される。
上記方法において、配列データベース上での相同性検索は、当業者に周知のプログラム(例えば、FASTA、BLAST、MASCOTなど)および配列データベース(例えば、PIR、SWISS−PROT、NCBIなど)を利用して行うことができる。
上記の組織特異的抗原に対するモノクローナル抗体を同定する方法、および組織特異的抗原を同定する方法により、特定の細胞、例えば、癌細胞に対する標的化治療に実用化可能な標的と抗体との組み合わせを系統的に探索するための方法論が提供される。
9.標的化療法における標的分子および抗体の配列決定およびクローニング
本発明の上記方法により、同定された抗体および標的分子のアミノ酸配列およびそれをコードする核酸配列は、当業者に周知の配列決定法により決定することができる。
アミノ酸配列決定法としては、気相シークエンサー(例えば、Procise 490cLC ABI社、HP241 HP社など)を用いるアミノ酸配列の決定方法、酵素や化学分解により切断して得られたペプチドのHPLCによる分離、ゲル電気泳動によるペプチドマップ法、質量分析装置によるHPLCで分離されたペプチドのアミノ酸配列分析等が使用され得る。核酸配列の決定方法としては、PCRを用いたサイクルシークエンス法などのような当業者に周知の核酸配列の決定法が使用され得る。
得られた標的分子またはそれに対する抗体のDNAの塩基配列が決定されれば、それに基づいて遺伝子工学的手法により、本発明の抗体を作製したり、他の分子との融合体を作製したりすることができる。目的とするDNAは、プラスミドベクターによるクローニング法等の当業者に周知の分子生物学的手法を用いて大量に得ることができる(例えば、Sambrook, J. et al.:Molecular Cloning.A laboratory Manual,2nd Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,1989等を参照)。
10.製剤化および製剤の投与方法
本発明の抗体を含有する治療薬、本発明の抗体が、放射性同位元素、治療タンパク質、低分子の薬剤、および治療遺伝子を担持したウイルスベクターのうちのいずれか、またはこれらの任意の組み合わせと化学的または遺伝子工学的に結合されている治療薬は、公知の手法に基づいて製剤化することができる。
本発明の治療薬の製剤化にあたっては、常法に従い、必要に応じて薬学的に許容される担体を添加することができる。例えば、界面活性剤、賦形剤、着色料、着香料、保存料、安定剤、緩衝剤、懸濁剤、等張化剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、流動性促進剤、矯味剤等が挙げられるが、これらに制限されず、その他常用の担体を適宜使用することができる。具体的には、軽質無水ケイ酸、乳糖、結晶セルロース、マンニトール、デンプン、カルメロースカルシウム、カルメロースナトリウム、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、中鎖脂肪酸トリグリセライド、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油60、白糖、カルボキシメチルセルロース、コーンスターチ、無機塩類等を挙げることができる。
本発明の治療薬の剤型の種類としては、例えば、経口剤として錠剤、粉末剤、丸剤、散剤、顆粒剤、細粒剤、軟・硬カプセル剤、フィルムコーティング剤、ペレット剤、舌下剤、ペースト剤等、非経口剤として注射剤、坐剤、経皮剤、軟膏剤、硬膏剤、外用液剤等が挙げられ、当業者においては投与経路や投与対象等に応じた最適の剤型を選ぶことができる。有効成分としてのPAP2aタンパク質の機能(または発現)阻害物質は、製剤中0.1から99.9重量%含有することができる。
本発明の薬剤の有効成分の投与量は、投与対象、対象臓器、症状、投与方法などにより差はあるが、経口投与の場合、一般的に例えば、患者(60kgとして)に対して一日につき約0.1mg〜1,000mg、好ましくは約1.0〜100mg、より好ましくは約1.0〜50mgである。非経口的に投与する場合は、その一回投与量は投与対象、対象臓器、症状、投与方法などによっても異なるが、例えば、注射剤の形では通常例えば、患者(60kgに対して)、一日につき約0.01から30mg程度、好ましくは約0.1から20mg程度、より好ましくは約0.1〜10mg程度を静脈注射により投与するのが好都合である。しかしながら、最終的には、剤型の種類、投与方法、患者の年齢や体重、患者の症状等を考慮して、医師または獣医師の判断により適宜決定することができる。
このようにして得られる製剤は、例えば、ヒトやその他の哺乳動物(例えば、ラット、ウサギ、ヒツジ、ブタ、ウシ、ネコ、イヌ、サルなど)に対して投与することができる。ヒト以外の動物の場合も、上記の60kg当たりに換算した量を投与することができる。
本発明の治療剤は、対象となる細胞、組織、臓器、または癌の種類は特定のものに限定されないが、好ましくは、腺癌、より好ましくは、前立腺、膵蔵、肺、甲状腺、卵巣、および乳房などの腺癌の治療に用いることが好ましい。
また、本発明において典型的に使用されるウイルスベクター粒子は、医薬組成物の成分の一つとして、抗PAP2a抗体と組み合わせて、治療、特に腫瘍の治療のために使用することができる。組換えアデノウイルス粒子と抗PAP2a抗体との組み合わせを治療のために使用する場合は、これら単独で使用してもよいが、一般には製薬的に許容できる担体と共に使用される。そのような担体としては、既に上記したような担体、ならびに水、生理食塩水、グルコース、ヒトアルブミン等の水性等張溶液が好ましい。更に、製薬的に通常使用される添加剤、保存剤、防腐剤、衡量等を添加することもできる。そのように調製した医薬組成物は、治療すべき疾病に依存して適切な投与形態、投与経路によって投与することができる。投与形態としては、例えば、乳剤、シロップ剤、カプセル、錠剤、顆粒剤、注射剤、軟膏等が挙げられる。本発明の抗PAP2a抗体−ウイルスベクター粒子またはこれを含む医薬組成物を治療のために投与する場合は、通常成人一人当たり1回に10〜1015個のウイルス粒子を投与するのが好ましいが、疾病の状態や標的細胞・組織の性質によって変更してよい。投与回数は、1日1回〜数回でよく、投与期間は1日〜数ヶ月以上にわたってもよく、1〜数回の投入を1セットとして、長期にわたって断続的に多数セットを投与してもよい。また、本発明において使用されるウイルスベクター粒子またはウイルスベクター核酸分子は、特定の細胞および/または組織の検出、または疾病状態の診断に使用することができる。例えば、ウイルスベクターの核酸分子に検出可能なマーカー遺伝子を組込み、これを適切な宿主細胞にトランスフェクションして得られたウイルスベクター粒子は、抗PAP2a抗体と組み合わせて腫瘍細胞を検出診断するために使用することができる。あるいは、抗PAP2a抗体に検出可能な標識を結合させて腫瘍細胞を検出診断するために使用することができる。
以下、実施例によって本発明をより具体的に記載するが、本発明の範囲は、以下の実施例によって限定されない。
(実施例1. アデノウイルスFZ33シリーズの作製)
基本的には、Volpersら(Volpers C et al. J. Virol. 77:2093−2104,2003)の方法に従い、Yoshidaら(Yoshida et al. Human Gene Therapy, 9(17):2503−2515,1998)、Nakamuraら(Nakamura T. et al., Hum. Gene Ther., 13(5):613−626,2002)などに記載の材料および方法を用いて、本発明者らの研究室において、FZ33変異型アデノウイルスを遺伝子工学的に作製した。Z33モチーフの配列としては、Braistedら(Braisted AC and Wells JA Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93:5688−5692,1996)に報告されているアミノ酸配列Z33を用いた。
(A. RGD変異型ファイバーとアデノウイルスの左端のゲノムを含むプラスミドpAx3の作製)
図13−1は、本発明において代表的な例として使用される組換えアデノウイルス作製のためのプラスミドベクターpAx3の模式図である。pAx3プラスミドは、ヒト5型アデノウイルスのゲノムの左端nt1−357の357bpを含み、nt358−3328を欠損し、ファイバーのHIループにF−RGD変異(Nakamuraら、2002(前出))を含む。
具体的には、以下に記載するようにアデノウイルスベクターpAx3を作製した。
まず、プライマーとして以下のものを使用し、PCR法によって、後段に記載するような塩基配列を有するアデノウイルスゲノム左端357bpを含む399bpのDNA断片を作製した。
5’側のプライマー:
CCGCAATTGTTAATTAAGGATCCCCATCATCAATAATATACCTTA(配列番号2)
3’側のプライマー:
CCATCGATTTAAATAGATCTGCGGCCCTAGACAAATATTACGCGC(配列番号3)
を用いた。
5’側プライマーは、caattgのMunI、TTAATTAAのPacI、ggatccのBamHI、それぞれの制限酵素認識配列を含んでいる。
3’側プライマーは、端にATCGATのClaI、ATTTAAATのSwaI、AGATCTのBglII、それぞれの制限酵素認識配列を含んでいる。
上記プライマーを用いてヒト5型アデノウイルス組換えウイルス(pAx−FRGDウイルス(Nakamuraら、2002(前出)を参照))のゲノムDNAをテンプレートとして用いてPCRを行い、アデノウイルスゲノム左端357bpを含む配列番号4に示される401bpのPCRフラグメントを得た。
ccgcaattgTTAATTAAggatcccCATCATCAATAATATACCTTATTTTGGATTGAAGCCAATATGATAATGAGGGGGTGGAGTTTGTGACGTGGCGCGGGGCGTGGGAACGGGGCGGGTGACGTAGTAGTGTGGCGGAAGTGTGATGTTGCAAGTGTGGCGGAACACATGTAAGCGACGGATGTGGCAAAAGTGACGTTTTTGGTGTGCGCCGGTGTACACAGGAAGTGACAATTTTCGCGCGGTTTTAGGCGGATGTTGTAGTAAATTTGGGCGTAACCGAGTAAGATTTGGCCATTTTCGCGGGAAAACTGAATAAGAGGAAGTGAAATCTGAATAATTTTGTGTTACTCATAGCGCGTAATATTTGTCTAGGGCCGCagatctatttaaatcgatgg(配列番号4)
上記のPCRフラグメントをMunI(MfeI)およびClaIで制限酵素消化し、得られた約400bpのDNA断片をpWE357PacIの作製に用いた。Clontech社のプラスミドpWE15を購入して用い、このEcoRIとClaIサイトに上記の断片を組み込んだ。(EcoRIとMunIは、スティッキーエンドがAATTとなり、ライゲーションが可能である。)得られたプラスミドをpWE357PacIと名付けた。
次いで、プラスミドpWE357PacIのClaI/RsrIIサイト(アデノウイルス左端357bpを含むClaI/RsrII断片)に、pAx−FRGD(Nakamuraら、2002(前出)記載のプラスミド)からのヒト5型アデノウイルスのゲノム約24kbを含むClaI/EcoRI断片、並びに、FRGDファイバー部分6.7kbのアデノウイルスゲノムを含むEcoRI/RsrII断片を用いて、3断片のライゲーションを行い、pAx3プラスミドを得た。なお、この名称はpAx357の略称である。
pAx3プラスミドのファイバーは野生型ではなく、FRGD変異型となっている。F/RGD変異(CDCRGDCFC)を含むHIループ部分の166bpは、配列番号5に示すとおりであり、制限酵素サイトとして、SacII(CDCRGDCFC)、AseI、XhoI、BamHI、MluI、SalIと連なって含んでいる。
TGTGACTGCCGCGGAGACTGTTTCTGCCCAAGTGCATACTCTATGTCATTTTCATGGGACTGGTCTGGCCACAACTACATTAATGAAATATTTGCCACCTCGAGTTACACTTTTTCATACATTGCCCAAGAATAAGGATCCACGCGTGTCGACAAGAATAAAGAAT(配列番号5)
(B. FZ33ファイバー変異を含むプラスミドの作製)
1)HIループのPCR
ヒト5型アデノウイルスのファイバーノブのHIループにZ33モチーフのフラグメントを挿入することを目的として、HIループの内部にクローニングに便利なAgeIサイト(ACCGGT)とNheIサイト(GCTAGC)をもつHIループを含むフラグメントをPCRにより、人工的に作製した。
a)hiANフラグメントの前半部分の作製
下記プライマー#2091と#2092とを、それぞれ5’プライマーおよび3’プライマーとして、pWE6.7R−F/wt−2(Nakamuraら、2002(前出)に記載されたプラスミド)をテンプレートとしてPCRを行い、前半部分のフラグメントを作製し、これをKpnIとEcoRIとで制限酵素消化して、pSKII+ hiANの作製に用いた。
プライマー#2091および#2092の塩基配列は、以下の通りである。
#2091 (KpnI), 37b
cggggtaccaatatctggaacagttcaaagtgctcat(配列番号6)
#2092 (FZ33,AgeI), 47b
cggaattcggcgcgccaccggtttcctgtgtaccgtttagtgtaatg(配列番号7)
上記PCRにより得られた産物314bpの塩基配列は、配列番号8に示す通りである。
cggggtaccaaTATCTGGAACAGTTCAAAGTGCTCATCTTATTATAAGATTTGACGAAAATGGAGTGCTACTAAACAATTCCTTCCTGGACCCAGAATATTGGAACTTTAGAAATGGAGATCTTACTGAAGGCACAGCCTATACAAACGCTGTTGGATTTATGCCTAACCTATCAGCTTATCCAAAATCTCACGGTAAAACTGCCAAAAGTAACATTGTCAGTCAAGTTTACTTAAACGGAGACAAAACTAAACCTGTAACACTAACCATTACACTAAACGGTACACAGGAAaccggtggcgcgccgaattccg(配列番号8)
b)hiANフラグメントの後半部分の作製
下記プライマー#2093と#2068とをそれぞれ5’プライマーおよび3’プライマーとして、pWE6.7R−F/wt−2(Yoshidaら、1998(前出)に記載されたプラスミド)をテンプレートとしてPCRを行い、後半部分のフラグメントを作製し、これをEcoRIとBamHIとで制限酵素消化して、pSKII+ hiANの作製に用いた。
プライマー#2093および#2068の塩基配列は、以下の通りである。
#2093 (FZ33,NheI), 52b
ccgaattccgctagcgacacaactccaagtgcatactctatgtcattttcat(配列番号9)
#2068 (26b)
atatggtaccgggaggtggtgaatta(配列番号10)
#2093および#2068を用いた上記PCRにより得られたPCR産物974bpは、配列番号11に示す通りである。
ccgaattccgctagcgacacaactccaagtgcatactctatgtcattttcatGGGACTGGTCTGGCCACAACTACATTAATGAAATATTTGCCACCTCGAGTTACACTTTTTCATACATTGCCCAAGAATAAGGATCCACGCGTGTCGACAAGAATAAAGAATCGTTTGTGTTATGTTTCAACGTGTTTATTTTTCAATTGCAGAAAATTTCAAGTCATTTTTCATTCAGTAGTATAGCCCCACCACCACATAGCTTATACAGATCACCGTACCTTAATCAAACTCACAGAACCCTAGTATTCAACCTGCCACCTCCCTCCCAACACACAGAGTACACAGTCCTTTCTCCCCGGCTGGCCTTAAAAAGCATCATATCATGGGTAACAGACATATTCTTAGGTGTTATATTCCACACGGTTTCCTGTCGAGCCAAACGCTCATCAGTGATATTAATAAACTCCCCGGGCAGCTCGCTTAAGTTCATGTCGCTGTCCAGCTGCTGAGCCACAGGCTGCTGTCCAACTTGCGGTTGCTCAACGGGCGGCGAAGGGGAAGTCCACGCCTACATGGGGGTAGAGTCATAATCGTGCATCAGGATAGGGCGGTGGTGCTGCAGCAGCGCGCGAATAAACTGCTGCCGCCGCCGCTCCGTCCTGCAGGAATACAACATGGCAGTGGTCTCCTCAGCGATGATTCGCACCGCCCGCAGCATGAGACGCCTTGTCCTCCGGGCACAGCAGCGCACCCTGATCTCACTTAAATCAGCACAGTAACTGCAGCACAGCACCACAATATTGTTCAAAATCCCACAGTGCAAGGCGCTGTATCCAAAGCTCATGGCGGGGACCACAGAACCCACGTGGCCATCATACCACAAGCGCAGGTAGATTAAGTGGCGACCCCTCATAAACACGCTGGACATAAACATTACCTCTTTTGGCATGTTGTAATTCACCACCTCCCGGTACCatat(配列番号11)
また、上記フラグメントをEcoRIとBamHIとで切り出した136bpのフラグメントの塩基配列は、以下の通りである。
gaattccgctagcgacacaactccaagtgcatactctatgtcattttcatGGGACTGGTCTGGCCACAACTACATTAATGAAATATTTGCCACCTCGAGTTACACTTTTTCATACATTGCCCAAGAATAAGGATCC(配列番号12)
2)pSKII+hiANプラスミドの作製
上記1)で得たhiANフラグメントの前半部分のフラグメント、後半部分のフラグメント、およびpBluescriptII+(Stratagene社)のKpnIとBamHIとで制限酵素消化しアルカリホスファターゼCIAP(子牛の腸管由来のアルカリホスファターゼ、以下、CIAPと略す)処理した約3kbのフラグメントの3者をライゲーションし、pSKII+hiANプラスミドの作製を行った。
KpnIとBamHIとの間に入るPCRフラグメントの長さは約439bpとなる。確認されたKpnIとBamHIとの間の塩基配列は、配列番号13に示す通りである。
ggtaccaaTATCTGGAACAGTTCAAAGTGCTCATCTTATTATAAGATTTGACGAAAATGGAGTGCTACTAAACAATTCCTTCCTGGACCCAGAATATTGGAACTTTAGAAATGGAGATCTTACTGAAGGCACAGCCTATACAAACGCTGTTGGATTTATGCCTAACCTATCAGCTTATCCAAAATCTCACGGTAAAACTGCCAAAAGTAACATTGTCAGTCAAGTTTACTTAAACGGAGACAAAACTAAACCTGTAACACTAACCATTACACTAAACGGTACACAGGAAaccggtggcgcgccGAATTCcgctagcgacacaactccaagtgcatactctatgtcattttcatGGGACTGGTCTGGCCACAACTACATTAATGAAATATTTGCCACCTCGAGTTACACTTTTTCATACATTGCCCAAGAATAAGGATCC(配列番号13)
3)pSKII+Z33プラスミドの作製
Z33モチーフを含むAgeIサイトとNheIサイトとを両端に有するDNAフラグメントは、プライマー#2085(48 base)と#2086(48 base)とを、それぞれ5’プライマーおよび3’プライマーとして、合成オリゴヌクレオチド#2087(86 base)をテンプレートとして用いてPCRを行い、132bpのPCRフラグメントを得た。pSKII+hiANプラスミドのAgeIサイトとNheIサイトとの間に、このZ33モチーフフラグメントのAgeIおよびNheI制限酵素消化産物をクローニングし、塩基配列を確認して、pSKII+Z33プラスミドを得た。
プライマー#2085および#2086、ならびにテンプレートの#2087の塩基配列は、それぞれ以下の通りである。
#2085 (Z33), 48b
gaaaccggtctcatcaagtttaacatgcagcagcagcgccgcttttac(配列番号14)
#2086 (Z33), 48b
gtcgctagcatctatgtcgtcgcgaatgctcttaatcttggcgttgcg(配列番号15)
#2087(Z33), 86b
atgcagcagcagcgccgcttttacgaggccttgcacgaccccaacctgaacgaggagcagcgcaacgccaagattaagagcattcg(配列番号16)
また、PCRによって得られた上記132bpのフラグメントの塩基配列は、以下の通りである。
GAAACCGGTCTCATCAAGTTTAACATGCAGCAGCAGCGCCGCTTTTACGAGGCCTTGCACGACCCCAACCTGAACGAGGAGCAGCGCAACGCCAAGATTAAGAGCATTCGCGACGACATAGATGCTAGCGAC(配列番号17)
これを、コードするアミノ酸配列に翻訳すると、以下の通りである。
ETGLIKFNMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNAKIKSIRDDIDASD(配列番号18)
また、HIループを含むKpnIからBamHIまでの538bpの塩基配列は、以下の通りである。
ggtaccaatatctggaacagttcaaagtgctcatcttattataagatttgacgaaaatggagtgctactaaacaattccttcctggacccagaatattggaactttagaaatggagatcttactgaaggcacagcctatacaaacgctgttggatttatgcctaacctatcagcttatccaaaatctcacggtaaaactgccaaaagtaacattgtcagtcaagtttacttaaacggagacaaaactaaacctgtaacactaaccattacactaaacggtacacaggaaACCGGTCTCATCAAGTTTAACATGCAGCAGCAGCGCCGCTTTTACGAGGCCTTGCACGACCCCAACCTGAACGAGGAGCAGCGCAACGCCAAGATTAAGAGCATTCGCGACGACATAGATGCTAGCgacacaactccaagtgcatactctatgtcattttcatgggactggtctggccacaactacattaatgaaatatttgccacctcgagttacactttttcatacattgcccaagaataaggatcc(配列番号19)
下線を引いた部分は、ACCGGT、すなわち、AgeIサイトおよびGCTAGC、すなわち、NheIサイトである。大文字で表した部分がPCRによって作製されたZ33をコードする部分を含む塩基配列である。
上記の塩基配列を、それがコードするアミノ酸配列に翻訳すると、以下のような配列になる。
VPISGTVQSAHLIIRFDENGVLLNNSFLDPEYWNFRNGDLTEGTAYTNAVGFMPNLSAYPKSHGKTAKSNIVSQVYLNGDKTKPVTLTITLNGTQETGLIKFNMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNAKIKSIRDDIDASDTTPSAYSMSFSWDWSGHNYINEIFATSSYTFSYIAQE(配列番号20)
下線を付したFNMQQQRRFYEALHDPNLNEEQRNAKIKSIRDD(配列番号21)の33アミノ酸が報告されているZ33のアミノ酸配列である。さらに下線を引いたところは、ACCGGT、AgeIサイト、およびGCTAGC、NheIサイト、のそれぞれによってコードされるアミノ酸配列(それぞれ、TGおよびAS)である。
4)pWE6.7R−FZ33プラスミドの作製
pWE6.7R−F/wt−2プラスミドのファイバーのN末端部分をコードする領域を含むXbaIからBstXIフラグメント、pWE6.7R−F/wt−2プラスミドのヒト5型アデノウイルスのゲノムの右端までの領域を含むBamHIからXbaIフラグメント、pSKII+Z33プラスミドのZ33モチーフを含むBstXIからBamHIフラグメントの3者をライゲーションし、pWE6.7R−FZ33プラスミドを得た。
5)pAx3−FZ33コスミド・プラスミドの作製
pAx3のRsrIIからClaIまでのヒト5型アデノウイルスのゲノムの左端357bpを含むフラグメント(3956bpのフラグメント)、pAx3のClaIからEcoRIまでのヒト5型アデノウイルスの中央部分約24kbpのフラグメント、アデノウイルスゲノムの右手のファイバー部分を含むpWE6.7R−FZ33のEcoRIからRsrIIまでのフラグメント、の3者をライゲーションし、pAx3−FZ33コスミド・プラスミド(約35kbp)を得た。その模式図を図13−2に示す。
6)pAx3−CAZ3(L)−FZ33の作製
ベータ・ガラクトシダーゼを発現するpCAZ3プラスミドは、Nakamuraら、2002(前出)に記載されているプラスミドである。pCAZ3プラスミドからベータ・ガラクトシダーゼ発現カセットをBamHIおよびBglIIで制限酵素消化してから、T4DNAポリメラーゼで断端をブラントエンドとしたフラグメント(約5153bp)を、pAx3−FZ33コスミド・プラスミドのSwaIサイト(CIAP処理)にクローニングした。ベータ・ガラクトシダーゼ発現カセットの転写の方向がアデノウイルスのE1ゲノムの転写方向に対して逆向き、すなわち左方向に向かっているものを選択し、pAx3−CAZ3(L)−FZ33とした。
7)pAx3−CAEGFP(L)−FZ33の作製
pCAEGFPは以下のようにして得た。EGFP(enhanced green fluorescence protein)をコードする領域は、Clontech社のpEGFP−N1を購入して使用し、NotI制限酵素消化したのちにT4 DNA ポリメラーゼで断端を平滑化し、さらにEcoRI制限酵素処理した。このEGFPを含む断片を、Yoshidaら、1998(前出)に記載されているpCAccプラスミドをBglII制限酵素消化したのちにT4 DNA ポリメラーゼで断端を平滑化し、さらにEcoRI制限酵素処理したDNAとライゲーションし、pCAEGFPプラスミドを得た。
さらに、上記pCAEGFPから、EGFP発現カセットをClaI制限酵素消化して約2986bpのDNA断片として切り出し、pAx3−FZ33コスミド・プラスミドのClaIサイト(CIAP処理)にライゲーションし、EGFP発現カセットの転写の方向がアデノウイルスE1ゲノムの転写方向に対して逆向すなわち左方向に向かっているようなものを選択し、pAx3−CAEGFP(L)−FZ33とした。
(C. 組換えアデノウイルスの作製)
ベータ・ガラクトシダーゼを発現する組換えアデノウイルスAx3−CAZ3(L)−FZ33、ならびにEGFPを発現する組換えアデノウイルスAx3−CAEGFP(L)−FZ33を、それぞれ以下のように作製した。
コスミド・プラスミドpAx3−CAZ3(L)−FZ33、ならびに、pAx3−CAEGFP(L)−FZ33をそれぞれPacI制限酵素消化したDNAを、すでに報告されている方法(Uchida et al. Mol Ther. 10(1):162−171、2004)を用いてアデノウイルス産生細胞HEK293細胞にトランスフェクトし、組換えアデノウイルスを得た。
具体的には、組換えアデノウイルスの作製のために、各コスミドを、Lipofectamine2000試薬(Invitrogen)を用いて、リポフェクションにより293細胞にトランスフェクトした。トランスフェクトした293細胞から生じるプラークを単離し、ウイルスゲノムの制限酵素消化および発現ユニットの配列決定により評価した。得られたアデノウイルスベクターを、293細胞において拡大し、塩化セシウム超遠心分離によって精製した。精製したウイルスを、リン酸緩衝化生理食塩水(PBS)中で、10%グリセロールとともに透析し、使用するまで−70℃で保存した。ウイルスの濃度(vp/ml)を決定するために、ウイルス溶液を0.1%ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)中でインキュベートし、A260を測定した(C.Nyberg−Hoffman et al., Sensitivity and reproducibility in adenoviral infectious titer determination. Nat. Med.3(1997),pp.808−811)。濃度を、vp/ml=A260×(1.1×1012)として決定した。使用前に、ウイルスストック中の複製コンピテントウイルスによる汚染を、
E1Aに特異的なプライマー:
フォワードプライマー:5′−ATTACCGAAGAAATGGCCGC−3′(配列番号22),
リバースプライマー:5′−CCCATTTAACACGCCATGCA−3′(配列番号23);
E1Bに特異的なプライマー:
フォワードプライマー:5′−CGGCTGCTGTTGCTTTTTTG−3′(配列番号24),
リバースプライマー:5′−GTATCTTCATCGCTAGAGCC−3′(配列番号25);
E2Bに特異的なプライマー(陽性コントロール):
フォワードプライマー:5′−TCGTTTCTCAGCAGCTGTTG−3′(配列番号26),
リバースプライマー:5′−CATCTGAACTCAAAGCGTGG−3′(配列番号27)
を用いるPCR分析によって排除した(W.W. Zhang et al., Detection of wild−type contamination in a recombinant adenoviral preparation by PCR. Biotechniques 18(1995),pp.444-447)。アデノウイルスの感染は、基本的に以前に記載されているように行った(H. Uchida et al., 5−Fluouracil efficiently enhanced apoptosis induced by adenovirus−mediated transfer of caspase−8 in DLD−1 colon cancer cells. J. Gene Med.5(2003),pp.287−299)。
組み換えアデノウイルスAdv−FZ33シリーズの作製においては、適宜、明細書中で引用した文献が参照される。
(実施例2. モノクローナル抗体ライブラリーの作製)
ハムスター細胞株Has細胞をBALB/cマウスに免疫し、Has細胞に対するモノクローナル抗体のライブラリーを作成した。すなわち、4回以上にわたって、1週間から2週間おきに、約百万個のHas細胞をBALB/cマウスに腹腔内投与した。最終免疫(ブースト)は、同量の細胞をマウス尾静脈から静脈注射した。最終免疫後3日目に、マウスミエローマ細胞(P3U1)とポリエチレングリコールを用いて細胞融合しハイブリドーマを作成した。細胞融合の方法、HAT選択培地によるハイブリドーマの選択、ハイブリドーマのサブクローニング、ハイブリドーマをマウス腹腔中に投与してマウス腹水癌を作製する方法、マウス腹水からマウス免疫グロブリンの精製、などの方法は、すべて、すでに報告されたスタンダードな方法(例えば、文献Hamada H and Tsuruo T, PNAS 83(20):7785−9,1986)に従って行った。
以下は、マウス腹水からマウス免疫グロブリンを精製する手順を示す。
(抗体の精製方法)
(1)マウスの腹水を回収する
(2)1500rpmで5分間遠心分離する
(3)上清を回収する
(4)3000rpmで5分間遠心分離する
(5)上清を回収する(約10ml)
(6)回収した上清をフィルター(孔径:0.45μm)にかけて濾過する
(7)濾液を1mlのProtein G−Sepharoseゲルを用いて、室温で30分間バッチ法で反応させる
(8)10mlの結合緩衝液で洗浄する
(9)洗浄したゲルをカラムにアプライする
(10)10mlの結合緩衝液で洗浄する
(11)6mlの溶出緩衝液で溶出し、回収する(各フラクションは、100μlの1M Tris緩衝液(pH7.5)に対して1mlを回収する)
(12)OD280=0.3以上のフラクションを回収する
(13)回収したフラクションをPBSで一晩透析する
(14)孔径0.22μmのフィルターで濾過する
(15)OD280を測定する
(IgGの場合、OD280 1.5=1mg/ml)
上記モノクローナル抗体ライブラリーの作製においては、適宜明細書中で引用した文献が参照される。
(実施例3. 標的化抗体のスクリーニング)
(ベータ・ガラクトシダーゼの染色ならびに化学蛍光アッセイ)
得られた抗体(ハイブリドーマの上清)を、96ウェルプレートに予め播種してあるHas細胞に反応させた後、レポーター遺伝子としてLacZを発現するFZ33ファイバー変異型アデノウイルスAx3CAZ3−FZ33を感染させた。24時間ないし48時間後、化学発光β−Galレポーター遺伝子アッセイ(Chemiluminescent β−Gal reporter gene assay)によって発現を確認し、高発現だったハイブリドーマのクローニングを行った。2回サブクローニングを繰り返して、2種類の異なるクローンから得られたハイブリドーマのクローンをそれぞれS11、T13と名付けた。なお、S11ハイブリドーマおよびT13ハイブリドーマは、独立行政法人 産業技術総合研究所 特許生物寄託センター(International Patent Organism Depositary:IPOD)に、それぞれ、受託番号FERM P−20499および受託番号FERM P−20498で、2005年4月8日付で寄託されている。
より具体的な手順を、以下に示す。
(1)Day −1:
・Has細胞を3×10個/ウェルで96ウェルプレートに播種する
(2)Day 0:
・ハイブリドーマ上清を50μl/ウェルでウェルに添加し、4℃で1時間反応させる
・ウェル当たり100μlのリン酸緩衝化生理食塩水(PBS(−))で2回洗浄する
・細胞当たり3×10個のAx3CAZ−FZ33粒子を感染させる
・ウェル当たり100μlのPBS(−)で1回洗浄する
・培地を交換し〔培養液(10%ウシ胎仔血清(FBS)を添加したDMEM 100μl/ウェル)を加え〕、37℃で24時間(または48時間)インキュベートする
(3)Day 1または2:
・ケミルミネッセンスβ−Galレポーター遺伝子アッセイを行う。測定は、Galacto Light Plus Reporter Gene Assay System:(Roche:T1011)を用いて、Wallac 1420 ARVO (Perkin Elmer )にて行った。以下、実施例2〜3に記載されるような抗体とAdv−FX33アデノウイルスとを用いる抗体の調製方法を、「本発明のAdv−FZ33スクリーニング法」と呼ぶことがある。
(実施例4. 抗体S11および抗体T13の抗原の同定)
抗体S11およびT13の抗原の同定を以下のような手順に従って行った:
(1)得られた抗体が、どのような細胞に発現しているのかをFACSCalibur(Becton Dickinson Co.)を用いたフローサイトメトリーにて確認した。
(2)細胞表面をビオチンラベル後、各抗体と反応させて免疫沈降させた後、SDS−PAGEを行い、ウエスタンブロットで膜にブロッティングし、Anti−avidin HRPにてビオチンラベルされたタンパクを染色し、抗原の分子量を同定した。
(3)約1×10個の細胞Has細胞を用いて、免疫沈降を行い、SDS−PAGEで分離した後、銀染色を行って可視化し、上記の抗原の分子量の大きさに相当する目的の抗原バンドを切り出した。
(4)このゲルを、トリプシン消化し脱塩後、TOF測定、MS/MS測定し、データベース検索しタンパク質同定を行った。
以下、主な手順および結果を具体的に説明する。
(A. フローサイトメトリー)
得られた抗体がどのような細胞に発現しているのかを、FACSCalibur(Becton Dickinson Co.)を用いてフローサイトメトリーによって確認した。細胞を、0.1%ウシ血清アルブミン(BSA)を含有するPBSで2回洗浄した。細胞をS11ないしT13、ないしコントロールマウスIgG1などのモノクローナル抗体と反応させ、次いで、二次抗体としてフルオレッセインイソチオシアネートと結合体化させたヤギ抗マウスIgG抗体で標識した。アイソタイプの整合するコントロールとして、マウスIgG1(eBioscience、P3株)を用いた。結果を、図3−1、図3−2、および図3−3に示す。
図3−1は、S11の各種培養細胞株との反応性を示すFACS解析の結果を示す図である。Has細胞、ヒト膵癌の一部、すなわちAsPC1、Miapaca2、前立腺癌の一部22Rv1、LNCap、ヒト肺癌の一部LC−2/adで陽性を示した。PC3前立腺癌およびPDF(Primary dermal fibroblast)線維芽細胞、PC14肺癌,RERF−LC−KJ肺癌で弱陽性を示した。その他の細胞では、陰性であった。S11抗体により認識される陽性細胞とS11抗体により認識されない陰性細胞の区別が明確に存在するため、S11抗体を用いたPAP2aをマーカーとした診断法の感受性および特異性が高いこと、ならびにS11抗体を用いたPAP2aをターゲットとした標的治療の特異性が高いことが、強く裏付けられた。このように、本実施例により、本発明の抗体スクリーニング方法を用いて、診断マーカーとして感受性および特異性のいずれも高く、標的療法に極めて最適化された抗体および抗原分子を直接かつ迅速にスクリーニングできることが示された。なお、図中、Hasはハムスター細胞株、Miapaca2はヒト膵癌細胞、Panc1はヒト膵癌細胞、BxPC3はヒト膵癌細胞、AsPC1はヒト膵癌細胞、PC3はヒト前立腺癌細胞、22Rv1はヒト前立腺癌細胞、LNCapはヒト前立腺癌細胞、Hs695Tはヒト悪性黒色腫細胞、A375はヒト悪性黒色腫細胞、MKN74はヒト胃癌細胞、MKN45はヒト胃癌細胞、TTnはヒト食道癌細胞、PDFはヒト初代培養線維芽細胞、Helaは、ヒト子宮癌細胞、LC−2/adはヒト肺癌細胞、PC14はヒト肺癌細胞、RERF−LC−KJはヒト肺癌細胞を示す(以下の図においても同様)。
図3−2は、T13の各種培養細胞株との反応性を示すFACS解析の結果を示す図である。T13は、S11と全く同じ染色パターンを示した。Has細胞、膵癌の一部AsPC1、Miapaca2、前立腺癌の一部22Rv1、LNCap、ヒト肺癌の一部LC−2/adで陽性を示した。PC3前立腺癌、PDF(Primary dermal fibroblast)線維芽細胞、PC14肺癌,RERF−LC−KJ肺癌で弱陽性を示した。その他の細胞では、陰性であった。T13抗体により認識される陽性細胞とT13抗体により認識されない陰性細胞の区別が明確に存在するため、T13抗体を用いたPAP2aをマーカーとした診断法の感受性および特異性が高いこと、ならびにT13抗体を用いたPAP2aをターゲットとした標的治療の特異性が高いことが、強く裏付けられた。このように、本実施例により、本発明の抗体スクリーニング方法を用いて、診断マーカーとして感受性および特異性のいずれも高く、標的療法に極めて最適化された抗体および抗原分子を直接かつ迅速にスクリーニングできることが示された。
図3−3は、S11抗体の各種培養細胞株との反応性を示すFACS解析の結果を示す図である。ヒト膵癌Miapaca2、前立腺癌22Rv1、ヒト肺癌A549、ヒト卵巣癌細胞SK−OV−3で陽性を示した。ヒト卵巣癌細胞RMG−1で弱陽性、ヒト乳癌細胞SK−Br−3細胞では、陰性であった。なお、図中、MIAPaca2はヒト膵癌細胞、22Rv1はヒト前立腺癌細胞、A549はヒト肺癌細胞、RMG−1はヒト卵巣癌細胞、SK−OV−3はヒト卵巣癌細胞、SK−Br−3はヒト乳癌細胞を示す(以下の図においても同様)。
図3−4は、T13抗体の各種培養細胞株との反応性を示すFACS解析の結果を示す図である。T13抗体は、図3−3に示したS11抗体の反応性と全く同じ染色パターンを示した。すなわち、ヒト膵癌Miapaca2、前立腺癌22Rv1、ヒト肺癌A549、ヒト卵巣癌細胞SK−OV−3で陽性を示した。ヒト卵巣癌細胞RMG−1で弱陽性、ヒト乳癌細胞SK−Br−3細胞では、陰性であった。
(B. 細胞表面タンパクのビオチン化)
Has細胞表面のタンパク質について、以下の手順でビオチン標識した。1×10個の細胞に対して1.5mgのEZ−Link Sulfo−NHS−Biotin(PIERCE社、製品番号:21217)を15ml PBS(−)中で使用した。細胞とビオチンとの混合物を、室温30分で反応させ、100mM Glycine PBS(−)にて洗浄することによって反応を停止させた。
(C. 免疫沈降)
ビオチン標識したHas細胞11×10個を回収し、氷冷Phosphate Buffered Saline/リン酸緩衝生理食塩水(PBS(−))にて洗浄し、最終的に50mlチューブに遠心によって細胞を回収した。次いで、20mlの氷冷Lysis Buffer(1%NP40、50mM Tris−HCl pH7.6、150mM NaCl、プロテアーゼインヒビターカクテルとしてComplete EDTA−free(Roche:カタログ番号11 873 580 001)を使用した)に細胞を懸濁し、氷上にて1時間静置し、可溶化した。次いで、この細胞可溶化液を遠心機(TOMY:MX−150:ローターTMP−11)において、15000rpm(×17360g)、4℃で30分間遠心し、上清を新しい50mlチューブに移した。この上清に、1mlの50%(v/v)のProtein G Sepharose(登録商標)4 Fast Flow(Amersham Biosciences:コード番号17−0618−02)を加え、ロータリーシェイカーにこの溶液の入ったチューブを固定し、4℃で2時間回転して攪拌した。遠心機(KUBOTA:8900:ローターRS−3010M)において、1500rpm(470×g)、4℃で5分間遠心した後、上清を新しい15mlチューブに6mlずつ移した。
次いで、S11抗体(IgG1k)、T13抗体(IgG1k)、およびコントロール抗体としてMouse IgG1k Isotype Control(eBioscience:CloneP3:#16−4714−85)の各抗体5μgを、上清に加えた後、4℃で1時間反応させた。この混合溶液に50μlの50%(v/v)のProtein G Sepharose(登録商標)4 Fast Flowを加え、さらに、ロータリーシェイカーにチューブを固定し、4℃で1時間回転して攪拌した。次いで、遠心機(TOMY:MX−150:ローターTMP−11)において、上記混合溶液を、5700rpm(2500×g)、4℃で1分間遠心した後、上清を除去した。
氷冷Lysis Bufferを10ml加えて攪拌した後、遠心機でSepharoseビーズを沈殿させ、上清を除去した。この洗浄の操作を計6回繰り返した。
遠心によって集めたビーズに、25μlの(×1)SDS sample Buffer−5%2MEを加え、100℃に熱したヒートブロック上で5分間熱処理した。遠心機(TOMY:MX−150:ローターTMP−11)において、5700rpm(2500×g)、4℃で、1分間遠心後、上清を免疫沈降用サンプルとして使用した。
(D. SDS−PAGE)
上記免疫沈降用サンプルを使用して、SDS−PAGEを行った。泳動漕には、ミニプロテアン3セル(Bio−Rad: カタログ番号163−3301)を使用した。ポリアクリルアミドゲル(5〜20%グラディエント)には、Ready GelsJ(Bio−Rad: カタログ番号161−J371)を用いた。分子量マーカーには、Precision Plus Protein Standards Dual Color (Bio−Rad: カタログ番号161−0374)を使用した。定電流20mAで50分間で泳動した。
(E. 銀染色)
銀染色MSキット(和光:コード番号299−58901)を用いた。
図4は、免疫沈降サンプルのウエスタンブロットおよび銀染色の結果を示す電気泳動写真である。S11とT13は同じパターンを示すことが示された。30kDaと37kDaの二つのバンドが認められ、これらが、抗体によって認識される抗原である。S11で免疫沈降されてくるバンドの内、約30キロダルトンのバンドを質量分析に用いた。
(F. 質量分析および相同性検索)
株式会社日立サイエンスシステムズにアウトソーシングで依頼した。
簡単に説明すれば、上記ウエスタンブロットからのバンドを切り出し、トリプシン消化し、脱塩後、TOF測定およびMS/MS測定し、データベース検索を行った。
質量分析、データベース検索に使用した機種、検索用ソフト、およびデータベースは、以下の通りである。
質量分析器:MULDI−Qq−TOF MS/MS QSTAR Pulsar I(アプライドバイオシステム)
データベース検索ソフト: MASCOT
データベース: NCBInr (Human)
図5は、質量分析の結果を示す。質量分析により明らかになった2つのペプチド断片のアミノ酸配列が、データベース上での相同性検索の結果、ヒトPAP2aのアミノ酸配列の一部と一致することがわかった(図5において、相同性検索でヒットした配列を下線で示す)。これにより、S11およびT13に対する抗原が、PAP2aである可能性が非常に高いことが示された。
(実施例5. 抗原の同定:質量分析および相同性検索の結果を確認するための実験1)
(A. 免疫沈降用サンプルの調製)
ビオチン標識したHas細胞7×10個を回収し、氷冷Phosphate Buffered Saline/リン酸緩衝生理食塩水(PBS(−))にて洗浄し、最終的に15mlチューブに遠心によって細胞を集めた。次いで、3.5mlの氷冷LysisBuffer(1%NP40、50mM Tris−HCl pH7.6、150mM NaCl、プロテアーゼインヒビターカクテルとしてComplete EDTA−free(Roche:カタログ番号11 873 580 001)を使用)に細胞を懸濁し、氷上に30分間静置し、可溶化した。次いで、この細胞可溶化液を遠心機(TOMY:MX−150:ローターTMP−11)において、15000rpm(×17360g)、4℃で30分間遠心し、上清を新しい15mlチューブに移した。この上清(上清Aとする)から、細胞可溶化液の一部(100μl)を取り分けて、(×3)SDSsample Buffer−15% 2−Mercaptoethanol(2ME) 50μl加え、whole cell lysateのサンプルとした。残りの上清Aに200μlの50%(v/v)のProtein G Sepharose(登録商標)4 Fast Flow (AmershamBiosciences:コード番号17−0618−02)を加えた。
ロータリーシェイカーに、上記サンプルの入ったチューブを固定し、4℃で2時間回転して攪拌した。遠心機(KUBOTA:8900:ローターRS−3010M)において、1500rpm(470×g)、4℃で、5分間遠心した後、上清を新しい1.5mlチューブに500μlずつ移した。この上清に、以下の各抗体5μgを加えた:
・抗PAP2a抗体(ウサギポリクローナル抗体)
・抗PAP2b抗体(ウサギポリクローナル抗体)
・S11抗体(IgG1k
・T13抗体(IgG1k)、ならびに
コントロール抗体として、
・マウスIgG1k アイソタイプコントロール(eBioscience:CloneP3:#16−4714−85)、および
・正常ウサギ血清(DAKO:コード番号X0902)。
4℃で1時間反応させた。それぞれの液に、40μlの50%(v/v)のProtein G Sepharose(登録商標)4 Fast Flow を追加し、ロータリーシェイカーにチューブを固定して、4℃で1時間回転して攪拌した。遠心機(TOMY:MX−150:ローターTMP−11)において、5700rpm (2500×g)、4℃で1分間遠心した後、上清を除去した。
氷冷Lysis Bufferを1ml加えて攪拌した後、遠心機でSepharoseビーズを沈殿させ、上清を除去した。この洗浄の操作を計6回繰り返した。
遠心によって集めたビーズに、20μlの(×1)SDS sample Buffer−5%2MEを加え、100℃に熱したヒートブロック上で5分間熱処理した。遠心機(TOMY:MX−150:ローターTMP−11)において、5700rpm(2500×g)、4℃で、1分間遠心後、上清を免疫沈降SDS−PAGE解析用サンプルとして使用した。
(B. SDS−PAGE)
上記免疫沈降用サンプルを使用して、SDS−PAGEを行った。泳動漕はミニプロテアン3セル(Bio−Rad: カタログ番号163−3301)を使用した。ポリアクリルアミドゲル(5〜20%グラディエント)は、Ready GelsJ(Bio−Rad: カタログ番号161−J371)を用いた。分子量マーカーには、Precision Plus Protein Standards Dual Color (Bio−Rad: カタログ番号161−0374)を使用した。定電流20mAで50分間泳動した。
(C. 免疫ブロッティング法(ウエスタンブロット法))
ウエスタンブロット法による免疫ブロッティングは、常法に従い、以下の材料を用いて行った。
・セミドライ式トランスファー装置(ADVANTEC: EB−150)
・PVDFメンブレン Immobilopn−P(0.45μm)(Millipore:IPVH20200)
・定電流100mAで60分間でトランスファー。
ブロッキングは以下の溶液で行った:
・ブロッキング液(5%スキムミルク/PBS−0.05%Tween20)で室温2時間
1次抗体反応は、以下の抗体:
・抗PAP2a抗体(1μg/ml−ブロッキング液)および
・抗PAP2b抗体(1μg/ml−ブロッキング液)
を用いて、シェイカーに載せ4℃でオーバーナイトで反応させることによって行った。
2次抗体反応は、以下の抗体:
・Anti−rabbit Ig,Horseradish Peroxidase linked F(ab’) fragment(Amersham Bioscience:コード番号NA9340)を用いて行った。
化学発光による検出は、以下の試薬を用いて行った:
・ECL Western Blotting Detection Reagents (Amersham Bioscience:コード番号RPN2106)。
結果を、図6に示す。各抗体で免疫沈降し、抗PAP2aポリクローナル抗体(上のカラム)、抗PAP2bポリクローナル抗体(下のカラム)、それぞれで免疫ブロット解析した。これらのポリクローナル抗体は、札幌医科大学の生化学第2講座、加納英雄教授から供与していただいたウサギ抗血清である。
上のカラム:抗PAP2aポリクローナル抗体は4,6,7と反応した。
下のカラム:抗PAP2bポリクローナル抗体は、5のみと反応した。
すなわち、S11、T13で濃縮されて免疫沈降されてくる約30キロダルトンのバンドは、抗PAP2aポリクローナル抗体と反応する。これにより、S11とT13抗体の認識する抗原はPAP2aであることが確認された。
(実施例6. 抗原の同定:質量分析および相同性検索の結果を確認するための実験2)
(A. フローサイトメトリー)
CHO細胞に、PAP2a(LPP1)、PAP2b(LPP3)、およびPAP2c(LPP2)をそれぞれ発現するプラスミドをそれぞれ遺伝子導入し、S11抗体およびT13抗体がPAPのどのアイソフォームに反応するかをフローサイトメトリーにて検討した。
CHO細胞(チャイニーズハムスター卵巣由来)を、6ウェルのMicroplate(IWAKI:3810−006)に5×10個播種した。翌日、CHO細胞に、LipofectAMINE PLUS(登録商標)Reagent (Invitrogen:11514−015)を用いて、以下のプラスミドの遺伝子導入をそれぞれ行った。
・phPAP2aYFP
・phPAP2bYFP
・phPAP2cYFP
遺伝子導入48時間後、ウェルの培養液を除去し、各細胞をTrypsin−EDTA solution (SIGMA:T3924)にて浮遊させ回収した。その後、Phosphate Buffered Saline/リン酸緩衝生理食塩水(PBS(−))にて洗浄した。次いで、各遺伝子導入したCHO細胞を、3×10/100μl/1.5ml tubeに調整し、これに1次抗体としてS11抗体またはT13抗体を、それぞれ1μg加え、氷上で30分間反応させた。コントロール抗体としてMouse IgG1k Isotype Control (eBIOSCIENCE、P3株)を使用した。
反応後、遠心機(TOMY:MX−150:ローターTMP−11)において、2500rpm(400×g)で5分間遠心した。上清を除き、細胞ペレットをPBS(−)1mlに懸濁洗浄し、再度2500rpm(400×g)で5分間遠心した。これを2回繰り返した。
細胞洗浄後、各細胞をPBS(−)100μlにて懸濁し、これに2次抗体としてAntimouse Immunoglobulins/RPE(フィコエリスリン),Goat F(ab’) (DAKO:R 0480)を0.5μg加え、氷上で30分間反応させた。反応後、遠心機(TOMY:MX−150:ローターTMP−11)において、2500rpm(×500g)で5分間遠心した。上清を除き、細胞ペレットをPBS(−)1mlに懸濁洗浄し、再度2500rpm(500g)で5分間遠心した。これを2回繰り返した。
細胞洗浄後、細胞をPBS(−) 500μlに懸濁し、セルストレーナーキャップ付き5mlポリスチレンラウンドチューブ(Becton Dickinson:35 2235)に移した。調整した各サンプルを、FACSCalibur (BD Bioscience)にて解析した。結果を、図7−1および図7−2に示す。
図7−1は、PAP2a(LPP1)、PAP2b(LPP3)、およびPAP2c(LPP2)をそれぞれ発現するプラスミドをそれぞれ遺伝子導入し、S11抗体がPAPのどのアイソフォームに反応するかをフローサイトメトリーにて検討した結果を示すグラフである。上のカラムは各プラスミドのトランスフェクション効率である。中のカラムは各トランスフェクタントに対してS11を用いてFACS解析を行った結果である。
下のカラムは、中のカラムのデータで、コントロール(プラスミドをトランスフェクトしないCHO細胞)のデータ(中のカラムの一番左)を各トランスフェクタントのデータと重ね合わせたものである。PAP2aをコードするcDNAを発現するプラスミドをトランスフェクトした細胞だけが、S11抗体との反応性を獲得することが示された。これにより、S11抗体の抗原はPAP2aであることが確認された。
図7−2は、PAP2a(LPP1)、PAP2b(LPP3)、およびPAP2c(LPP2)をそれぞれ発現するプラスミドをそれぞれ遺伝子導入し、T13抗体がPAPのどのアイソフォームに反応するかをフローサイトメトリーにて検討した結果を示すグラフである。上のカラムは各プラスミドのトランスフェクション効率である。下のカラムは各トランスフェクタントに対してT13を用いてFACS解析を行った結果である。PAP2aをコードするcDNAを発現するプラスミドをトランスフェクトした細胞だけが、T13抗体との反応性を獲得することが示された。これにより、T13抗体の抗原はPAP2aであることが確認された。
(B. 免疫組織染色(蛍光染色と共焦点レーザー顕微鏡による観察))
一次抗体として、PAP2a(S11:IgG1)を、二次抗体として、Alexa Fluor488−Goat Anti−Mouse IgG (Invitrogen(MolecularProbes: A−11029)を使用した。2ウェルのカルチャースライド(CultureSlide)(Becton Dickinson:カタログ番号354112)に、Has細胞を1×10個/ウェルで播種し、翌日、PBS(−)で2回洗浄し、次いで、下記の各固定液で、示された時間、固定した。
4% Paraformaldehyde 室温30分
10%中性緩衝ホルマリン液 室温30分
次いで、上記カルチャースライドをPBS(−)で2回洗浄した後、0.1% TritonX(PBS(−))とともに、室温で5分間インキュベートし、次いで、PBS(−)中の10%正常ヤギ血清(Normal goat serum)(以下、「NGS」と呼ぶ)とともに、室温で30分インキュベートした。
次いで、一次抗体と反応させるために、上記カルチャースライドをNGS中、5μg/ml 抗PAP2a抗体S11またはコントロールマウスIgG1(P3株)とともに室温で30分間インキュベートし、その後PBS(−)で3回洗浄した。次いで、二次抗体と反応させるために、上記カルチャースライドをNGS中の5μg/ml Alexa Fluor488−Goat Anti−Mouse IgG (Invitrogen(MolecularProbes: A−11029)とともに、室温で30分間インキュベートし、その後PBS(−)で3回洗浄した。
次いで、カルチャースライドを、DAPI(4’,6 diamidino−2−phenylindole)を用いてVECTASHIELD(登録商標)(VECTOR:H−1200)にて核カウンター染色して、マウントし、正立型共焦点顕微鏡において、BIORAD/R2100AG2にて観察した。結果を、図8および図9に示す。
図8は、抗PAP2a抗体S11による免疫組織染色の写真である。図8の上段の写真は、S11による染色、下段の写真は、コントロールマウスIgG1(P3株)による染色を示す。この図から、Has細胞,22Rv1はPAP2a陽性であることがわかる。このように、S11抗体は、PAP2aが陽性の細胞を、組織染色で染めることが可能である。
図9は、各種固定法を用いたHas細胞でのPAP2a発現の状況を示す免疫組織染色の写真である。図9の上段の写真は、S11による染色、下段の写真は、コントロールマウスIgG1による染色であり、この写真から、S11を用いた場合、組織の固定法としては、パラフォルムアルデヒド、10%フォルマリンなどで固定しても、それぞれPAP2aの染色が可能であることが示された。T13抗体を用いた場合も同様の結果が得られた。
(C. 化学発光β−Galレポーター遺伝子アッセイ)
図10は、Has細胞をAx3CAZ3−FZ33を用いて感染した場合の、Has細胞に対するAx3CAZ3−FZ33の感染効率を、化学発光β−Galレポーター遺伝子アッセイの結果を示すグラフである。この実験は、以下に示す手順に従って行った。
(1)Has細胞を1×10個/100μl/ウェルの濃度で96ウェルのマイクロタイタープレート(IWAKI)に分注する
(2)37℃で24時間インキュベートする
(3)培養液を除去する
(4)ウェル当たり200μlのPBS(−)で1回洗浄する
(5)抗体S11またはT13を、PBS(−)中0.1μg/ウェル/100μlでウェウに添加し、4℃で1時間インキュベートする
(6)ウェル当たり200μlのPBS(−)で1回洗浄する
(7)Ax3CAZ3−FZ33を感染(1000 vp/cell)させる
(8)4℃で1時間インキュベートする
(9)PBS(−)で2回洗浄する
(10)培養液(10%FBSを含むDMEM)をウェル当たり100μl加える
(11)37℃で24時間インキュベートする。
上記サンプルを用いて、Galacto Light Plus Reporter Gene Assay System:(Roche:コード番号T1011)を用いて、化学発光β−Galレポーター遺伝子アッセイを行った。測定は、Wallac 1420 ARVO (Perkin elmer )にて行った。なお、各サンプルのタンパク量は、BCA Protein Assay Kit (PIERCE: 23227)にて測定した。
図10中、NTは、処理なしの場合、Adは、Ax3CAZ3−FZ33アデノウイルスのみを用いた場合、IgG1は抗体としてコントロールマウスIgG1を用いた場合、S11およびT13は、それぞれ抗体としてS11およびT13モノクローナル抗体を用いた場合を示す。図10に示されるように、S11抗体、T13抗体を用いて、FZ33アデノウイルスによるLacZレポーター遺伝子導入をおこなうと、コントロール(アデノウイルス単独Ad、コントロールのIgG1を加えたもの)に比較して、約70倍と非常に高いLacZレポーター遺伝子導入発現の増加が得られた。この結果から、S11およびT13抗体がアデノウイルスベクターを用いた遺伝子導入に有用であることが示された。
図11−1Aは、Has細胞に対するAx3CAZ3−FZ33の感染効率を、予め抗体を用いて処理していない場合(左から2列目)、IgG1で処理した場合(左から3列目)、およびS11を用いて処理した場合(左から4列目)について、それぞれ300viral particles(vp)/cell、および1000vp/cellのベクター用量でAx3CAZ3−FZ33を用いてHas細胞を感染させ、EGFPを発現させた場合の、化学発光β−Galレポーター遺伝子発現アッセイの結果を示すグラフである。示されるように、300vp/cellの場合、S11を用いたときには、78.1%感染したのに対して、コントロールマウスIgG1を用いたときは、3.9%の感染があるのみであった。同様に、1000vp/cellの場合、S11を用いたときには、95.5%感染したのに対して、コントロールマウスIgG1を用いたときは、15.9%の感染があるのみであった。
この結果から、S11抗体を用いて、FZ33アデノウイルスによる遺伝子導入をおこなうと、コントロール(アデノウイルス単独Ad、コントロールのIgG1を加えたもの)に比較して、きわめて高いEGFP遺伝子導入発現効率の増加が得られることが示された。
図11−1Bは、膵癌細胞であるMiapaca2に対するアデノウイルスベクターの感染効率を、図11−1Aの場合と同様に、EGFPを発現するAx3CAZ3−FZ33を用いてフローサイトメトリーで評価した結果を示すグラフである。示されるように、コントロールマウスIgG1で予め処理したMiapaca2では、300vp/cellのベクター用量で12.3%の感染を示し、1000vp/cellのベクター用量では45.6%の感染効率を示したのに対して、S11で予め処理したMiapaca2では、300vp/cellおよび1000vp/cellのベクター用量でそれぞれ、35.5%および76.5%という上昇した感染効率を示した。
この結果から、S11抗体を用いて、FZ33アデノウイルスによる遺伝子導入をおこなうと、コントロール(アデノウイルス単独Ad、コントロールのIgG1を加えたもの)に比較して、高いEGFP遺伝子導入発現効率の増加が得られる。
図11−1Cは、Ax3CAZ3−FZ33のヒト前立腺癌細胞22Rv1に対する感染効率を、S11で細胞を前処理した場合と、コントロールマウスIgG1で細胞を前処理した場合とで比較して示す、フローサイトメトリー実験から得られたグラフである。示されるように、コントロールマウスIgG1で予め処理した22Rv1では、300vp/cellおよび1000vp/cellのベクター用量のときに、それぞれ56.8%および89.8%の感染を示したのに対して、S11で予め処理した22Rv1では、300vp/cellおよび1000vp/cellのベクター用量のときに、それぞれ69.1%および92.3%の感染を示した。このように、コントロールマウスIgG1で予め処理した場合と、S11で予め処理した場合とで、Ax3CAZ3−F33の22Rv1に対する感染効率は、いずれも高いものであるが、これらの間に実質的な差違は見出されなかった。すなわち、もともとアデノウイルスによる遺伝子導入効率が高い前立腺癌22Rv1のような細胞では、あまり顕著な感染効率の上昇は得られないものと推察された。
図11−1Dは、別のヒト前立腺癌細胞であるPC3に対するAx3CAZ3−F33の感染を、該細胞をコントロールマウスIgG1で前処理した場合とS11で前処理した場合とで比較した場合の、フローサイトメトリー実験から得られた結果を示すグラフである。示されるように、コントロールマウスIgG1を用いた場合(左から3列目;6.5%)も、S11を用いた場合(左から4列目;9.3%)も、PC3に対する感染効率は、抗体による前処理を施していない場合(左から2列目;4.3%)とほとんど変化していないという結果が得られた。このように、この前立腺癌PC3のようなPAP2a弱陽性ないし陰性の細胞では、S11抗体を用いて、FZ33アデノウイルスによる遺伝子導入をおこなっても、コントロール(アデノウイルス単独Ad、コントロールのIgG1を加えたもの)に比較して、有意に高いEGFP遺伝子導入発現効率の増加は得られない。換言すれば、この抗体の選択性が高いということであり、PAP2a弱陽性ないし陰性の正常細胞への影響も少ないことが期待される。
図11−2Aは、Has細胞に対するFZ33アデノウイルスの感染効率に対するT13の効果を、EGFPを発現するAx3CAZ3−FZ33を用いて、ベクター用量300vp/cellおよび1000vp/cellで、フローサイトメトリーを用いて評価した結果を示すグラフである。示されるように、T13で細胞を前処理した場合(300vp/cellで76.9%;1000vp/cellで94.5%)、コントロールマウスIgG1で前処理した場合(300vp/cellで3.9%;1000vp/cellで15.8%)と比較して、顕著に感染効率が増大することがわかる。この結果は、Has細胞の場合、T13抗体を用いて、FZ33アデノウイルスによる遺伝子導入をおこなうと、コントロール(アデノウイルス単独Ad、コントロールのIgG1を加えたもの)に比較して、きわめて高いEGFP遺伝子導入発現効率の増加が得られることを示す。
図11−2Bは、膵癌細胞であるMiapaca2に対するFZ33アデノウイルスの感染効率に対するT13の効果を、EGFPを発現するAx3CAZ3−FZ33を用いて、ベクター用量300vp/cellおよび1000vp/cellで、フローサイトメトリーを用いて評価した結果を示すグラフである。示されるように、T13で細胞を前処理した場合(300vp/cellで33.4%;1000vp/cellで78.3%)、コントロールマウスIgG1で前処理した場合(300vp/cellで12.2%;1000vp/cellで45.1%)と比較して、感染効率が増大することがわかる。この結果は、Miapaca2細胞に対して、T13抗体を用いて、FZ33アデノウイルスによる遺伝子導入をおこなうと、コントロール(アデノウイルス単独Ad、コントロールのIgG1を加えたもの)に比較して、高いEGFP遺伝子導入発現効率の増加が得られることを示す。
図12は、S11で前処理した場合の各種細胞に対するAx3CAEGFP−FZ33の感染効率を示す実験のうち、Has細胞及びPDFの混合培養について解析した結果を示す。予め、PAP2a弱陽性のヒトPDF細胞(初代培養ヒト・ファイブロブラスト、線維芽細胞)にブルーの色素(CellTracker Blue CMAC(7−amino−4chloromethylcoumarin):Molecular Probes)を、5ml DMEM−FBS(−) 10mM CMAC中で2×10個のPDFを加え、37℃で45分間インキュベートすることにより、取り込ませた。次いで、2ウェルのカルチャースライド(CultureSlide)に、1ウェル当たり2×10個のPDF及び2×10個のHas細胞を混合して播種した。翌日、抗PAP2a抗体S11併用でアデノウイルスAx3CAEGFP−FZ33(EGFP発現)を感染させた。具体的には、1ウェルにつき500μl当たり1μgのS11抗体(DMEM−FBS(−))と、Ax3CAEGFP−FZ33を1ウェル当たり300vp/cellのベクター用量で(DMEM−FBS(−))混合し、4℃で1時間インキュベートした。培地を交換して培養を続け、翌日、細胞を、1次抗体としてS11抗体(5μg/ml)とともに室温で30分間インキュベートし、洗いの後、2次抗体としてAlexa Fluor 594ヤギ−抗マウスIgG抗体(5μg/ml)とともに室温で30分間インキュベートすることによって、抗PAP2a抗体S11に反応する細胞すなわちHas細胞を赤色に染めた。Has細胞とPDF細胞とは同数ずつ播いても、増殖性の差から、2日後にはHas細胞の方が多くなる。遺伝子導入の有無は、EGFP発現(図では緑色の蛍光)でモニターした。
図12に示す遺伝子導入された細胞(すなわち、緑の蛍光を発する細胞)はすべて、赤色(PAP2a陽性のHas細胞)細胞であり、ブルーのPDF細胞には遺伝子導入されていない。このことから、S11抗体を用いた遺伝子導入法によって、PAP2a陰性ないし弱陽性の細胞と区別して、PAP2a陽性の細胞に選択的に、しかも高い効率で遺伝子導入を行うことができることが示された。このような選択的な遺伝子導入法は、癌の治療に有効と考えられる。
(実施例7.抗PAP2a抗体を用いた免疫組織染色に基づく膵癌の診断)
図14−1および図14−2は、ヒト膵癌臨床例からの手術標本の抗PAP2a抗体による免疫組織染色の結果を示す写真である。免疫組織染色の方法を簡単に記すと以下の通りである。
ホルマリン固定・パラフィン包埋した外科手術標本を、キシロール・エタノールにより脱パラフィン化し、0.01Mクエン酸緩衝液(pH6.4)に浸して121℃で5分間オートクレーブ処理した。次に、10%正常ウサギ血清を1−2滴滴下し、組織にくまなく広げて室温で10分間反応させ、非特異的反応を阻止した。次に、S11抗PAP2a抗体(1−2μg/ml)を標本1枚につき50−100μlのせて、組織にくまなく広げて湿潤箱に静置し、4℃で一晩反応させた。PBSで洗浄し、ビオチン化標識ウサギ抗マウス二次抗体(二次抗体はVector社、DAKO社、ニチレイ、などから市販されている)をのせ、室温で1時間反応させた。PBSで洗浄し、Vector社のペルオキシダーゼ・アビジン・ビオチン複合体(Avidin Biotin Complex、ABC)染色キットのアビジン・酵素試薬を適量のせ、室温で一時間反応させた。PBSで洗浄し、DAB溶液(100mlの0.05M Tris−HCl、pH7.6、に対し、5mgのDABを溶かし、0.1−0.2mlの0.3%過酸化水素水を加えたもの)に1分間ほどスライドを入れ、肉眼ないし顕微鏡で観察して発色を見ながら蒸留水で反応を止めた。さらにヘマトキシリン溶液で35秒間、核染色を行い、脱水・透徹・封入を行った。この方法によれば、DAB発色により、抗原陽性部位が茶褐色に発色する。
図14―1および図14−2中のA、B、Cはそれぞれ別々の患者3例(症例A、症例B、症例C)の手術標本からの免疫組織染色の結果である。上のカラムの写真は、膵癌組織を含む部分、下のカラムの写真は、同一のプレパラート上の膵癌組織周辺の非癌部の染色である。図14に示すように、ヒト膵癌臨床例からの手術標本では、S11抗体を用いることにより、膵癌組織が強陽性に染色された。一方で、膵癌組織周辺の非癌細胞からなる組織では、S11抗体を用いることにより、陰性ないし弱陽性(腺部)に染色された。すなわち、PAP2a抗原分子は、ヒト膵癌組織に特異的に強い発現が見られることが示された。従って、S11抗体などの抗PAP2a抗体による膵癌の診断が可能であり、また、S11抗体などの抗PAP2a抗体による標的化治療がヒトの膵癌の治療に有効であることが示された。
(実施例8 ヒト臨床の各種組織サンプルの抗PAP2a抗体S11による免疫組織染色)
PAP2aが腫瘍組織に特異的に発現すること、および本発明の抗PAP2a抗体がそのような腫瘍組織の検出(腫瘍の診断)および腫瘍の治療に有用であることをさらに実証するために、各種ヒト腫瘍組織(前立腺癌組織、ヒト甲状腺癌組織、ヒト卵巣癌組織、およびヒト肺癌組織)、ならびに各種ヒト正常組織(リンパ節組織、脾臓組織、骨髄組織、肝臓組織、大腸粘膜組織、膀胱組織、甲状腺組織、大動脈組織、心臓組織、および骨格筋組織)を用いて、本発明の抗PAP2a抗体S11による免疫組織染色実験を行った。
(方法)
腫瘍組織および正常組織の標本は、札幌医科大学病理診断部のホルマリン固定パラフィン包埋のブロック標本から脱パラフィン切片プレパラートとして作製した。抗PAP2a抗体S11を一次抗体として、ペルオキシダーゼ結合抗マウス免疫グロブリンを二次抗体として使用して、上記切片プレパラートと反応させ、DAB(3,3'-Diaminobenzidine, tetrahydrochloride;3,3’−ジアミノベンジジン四塩酸塩)で発色させた。
結果を、図15〜29、および図31〜40に示す。
(結果)
図15は、前立腺癌の症例からの手術標本(患者03−1016−9)を免疫組織染色した結果を示す顕微鏡写真である。腫瘍細胞の染色(陽性)が認められる。
図16は、前立腺癌の症例からの手術標本(図15と同じ患者03−1016−9)の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。腫瘍細胞の染色(陽性)が認められる。S11染色は前立腺癌細胞で陽性である。一方、S11染色は、前立腺肥大前立腺組織および正常前立腺組織で弱陽性、間質組織で陰性である。
図17は、前立腺癌の症例からの手術標本(患者03−2215−1)の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。腫瘍細胞の染色(陽性)が認められる。S11染色は前立腺癌細胞で陽性である。一方、前立腺肥大の前立腺組織および正常前立腺組織および間質組織では、S11染色は陰性である。
図18は、前立腺癌の症例からの手術標本(患者03−2342−13)の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。腫瘍細胞の染色(陽性)が認められる。S11染色は前立腺癌細胞で陽性である。一方、前立腺肥大の前立腺組織および正常前立腺組織および間質組織では、S11染色は陰性である。
図19は、前立腺癌の症例からの手術標本(患者03−2767−14)の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。腫瘍細胞の染色(陽性)が認められる。S11染色は前立腺癌細胞で陽性である。一方、前立腺肥大の前立腺組織および正常前立腺組織および間質組織では、S11染色は陰性である。
図20は、免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。写真の向かって右手が前立腺癌(PAP2a陽性)であり、左手は炎症細胞浸潤である(PAP2a陰性)。PAP2a抗体は、正常リンパ球や好中球などの宿主の炎症細胞とは反応せず、前立腺癌の診断および標的化治療に有用であることが示唆される。
図21は、甲状腺癌の症例からの手術標本(甲状腺の濾胞状腺癌(Follicular adenocarcinoma)の患者(アレイA7)由来のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。腫瘍細胞の染色(陽性)が認められる。S11染色は甲状腺癌細胞では陽性である。
図22は、図21とは別の甲状腺癌の症例からの手術標本(濾胞状腺癌(Follicular adenocarcinoma)、患者2(アレイB11)由来のサンプルのS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。腫瘍細胞の染色(陽性)が認められる。濾胞内部の茶色の染色はバックグラウンド染色である。
図23は、卵巣癌の症例からの手術標本(OvCa 患者03−241−5)の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は卵巣癌細胞で陽性である。一方、間質組織では、S11染色は陰性である。
図24は、別の卵巣癌の症例からの手術標本(OvCa 患者03−830−1)の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は卵巣癌細胞で陽性である。一方、間質組織では、S11染色は陰性である。
図25は、別の卵巣癌の症例からの手術標本(OvCa 患者03−1252−13)の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は卵巣癌細胞で陽性である。一方、間質組織では、S11染色は陰性である。
図26は、別の卵巣癌の症例からの手術標本(OvCa 患者03−2881−4)の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は卵巣癌細胞で陽性である。
図27は、別の卵巣癌の症例からの手術標本(OvCa 患者03−3655−9)の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は卵巣癌細胞で陽性である。一方、間質組織では、S11染色は陰性である。腺腔を形成する分化腺癌でS11染色陽性である。一部に腺腔を形成しない未分化の腫瘍細胞の固まりの形成も見られ、この部分もS11染色陽性である。
図28は、図27の標本と同じプレパラート上の別の視野の写真である。S11染色は卵巣癌細胞で陽性である。一方、間質組織では、S11染色は陰性である。未分化な浸潤腫瘍組織もS11染色で強陽性である。
図29は、ヒト肺癌の症例(アレイB3)のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。腫瘍細胞の染色(陽性)が認められる。
図30は、各種ヒト肺癌臨床サンプルから樹立された細胞やヒト肺癌のS11抗体によるFACS解析の結果を示す。解析は、実施例6の場合と同様に行った。使用した細胞の内訳は以下の通りである。
18:肺、腺癌、心滲出液中からの臨床サンプル由来の肺癌細胞。S11染色は陰性。
27:肺、大細胞癌、胸水臨床サンプル由来の肺癌細胞。S11染色は陽性。
81:肺、腺癌、胸水臨床サンプル由来の肺癌細胞。S11染色は陽性。
133:肺、腺癌、胸水臨床サンプル由来の肺癌細胞。S11染色は陽性。
142:肺、腺癌、胸水臨床サンプル由来の肺癌細胞。S11染色は陽性。
146:肺、小細胞癌、胸水臨床サンプル由来の肺癌細胞。S11染色は陽性。
148:肺、小細胞癌、胸水臨床サンプル由来の肺癌細胞。S11染色は陰性。
154:肺、小細胞癌、胸水臨床サンプル由来の肺癌細胞。S11染色は陰性。(図中の表を参照。)
LC−2/ad、PC14、およびRERF−LC−KJの3種は、ATCCから購入したヒト肺癌細胞株である。3例ともS11染色は陽性であった。図29および図30に示される肺癌組織の免疫組織染色、臨床サンプル由来の肺癌細胞のFACS解析、ヒト肺癌細胞株のFACS解析などのデータから、S11抗体で肺癌細胞に発現するPAP2aの発現を検出することができること、肺癌で陽性例が多いこと、S11がPAP2aを指標とした診断に用いることが可能なこと、およびS11を用いてPAP2aを標的とした治療への応用が可能であることが確認できた。
次に、正常組織においてS11を用いた免疫組織染色を試みた結果は以下の通りである。
図31は、ヒト正常リンパ節の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は陰性である。
図32は、ヒト正常の脾臓の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は陰性である。
図33は、ヒト正常の骨髄の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は陰性である。
図34は、ヒト正常肝臓の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は陰性である。
図35は、正常ヒト大腸粘膜の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は陰性である。
図36は、ヒト正常の膀胱の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は陰性である。
図37は、正常ヒト甲状腺の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。甲状腺組織がS11染色では弱陽性である。濾胞内部が茶色に染まっているが、これはバックグラウンド染色である。
図38は、正常ヒト大動脈の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は陰性である。
図39は、ヒト正常の心臓の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は陰性である。
図40は、ヒト正常の骨格筋の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。S11染色は陰性である。
以上の結果から、S11を用いた免疫組織染色アッセイにおいて、腫瘍(特に腺癌)組織が陽性であり、正常組織が陰性であることが示された。したがって、PAP2aが腫瘍組織(特に腺癌組織)に特異的に発現すること、および本発明の抗PAP2a抗体がPAP2a陽性の腫瘍組織の検出(腫瘍の診断)および腫瘍の治療に有用であることが示された。なお、上記でS11染色について陰性〜弱陽性と、陽性との違いは当業者ならば容易に目視等により区別することができる。
(実施例9.抗PAP2a抗体をイムノトキシンとして用いたSaporin結合2次抗体による細胞増殖阻害効果)
実験に用いた材料は、以下の通りである。
・Has細胞(PAP2a陽性細胞株)
・抗PAP2aモノクローナル抗体(S11, 1mg/mlの濃度で調製)
・サポリンをコンジュゲートした抗マウスIgG(Saporin−conjugated anti−mouse IgG、Mab−ZAP、FUNAKOSHIより購入)
・DMEM 10%FCS メディウム
・WST−1 (TAKARAより購入)
・96ウェルプレート(Corning)
実験の手順は、以下の通りである。
1,対数増殖期にあるHas細胞を培養シャーレからTrypsin/EDTA溶液で回収する。
2,DMEMメディウムを用いて遠心洗浄する。
3,細胞数を測定する。
4,2x10cells/mlに調整し15mlチューブに1mlずつ分注(2本)
5,a)アイソタイプコントロールのマウスIgG1を10μg、b)抗PAP2a抗体S11を10μg、それぞれ添加する。
6,4℃で30分反応させる。
7,DMEMメディウムを10ml添加し遠心洗浄し過剰抗体を除去する。
8,細胞密度2x10cells/mlにDMEMメディウムで調製する。
9,96ウェルプレートにし100μl/wellずつ細胞を播く。
10,各濃度に希釈したSaporin結合2次抗体(Mab−ZAP)を100μl/well添加する。
11,37℃で72時間培養する。
12,培地をアスピレータで取り除きWST−1溶液を100μl/wellずつ添加する。
13,37℃で2時間培養する。
14,プレートリーダーで吸光度測定(測定415nm,対象655nm)。
図41は、上記のような方法によって、抗PAP2a抗体S11をイムノトキシンとして用いた、Has細胞傷害治療実験の結果を示すグラフである。この図に示すように、抗PAP2a抗体S11をイムノトキシンとして用いて、Has細胞などのPAP2a陽性細胞をS11特異的に強く傷害することができる。この結果から、抗PAP2a抗体を用いたPAP2aを標的とした免疫治療が、PAP2aを高発現する癌などの治療に、選択性が高く、有効であることが示された。
(実施例10 抗体8A9の抗原の同定)
本発明のAdv−FZ33スクリーニング法により取得した8A9抗体の抗原の同定を、実施例4〜6に記載される手順と同様に行った。その結果を図42A〜Cに示す。
図42Aは、免疫沈降および銀染色の結果を示す図である。左のレーンは、ビオチン化標識細胞の8A9抗体による免疫沈降、右のレーンは免疫沈降産物のSDS−PAGEおよび銀染色の結果を示す。図中、四角で囲った部分のバンドを切り出して質量分析に供した。
図42Bは、その質量分析の結果を示す。質量分析により明らかになったペプチド断片のアミノ酸配列が、データベース上での相同性検索の結果、ヒトCD44のアミノ酸配列の一部と一致することがわかった。したがって、8A9抗体による免疫沈降産物は、ヒトCD44抗原分子であることが判明した。
さらに、ヒトCD44が8A9抗体の抗原分子であることを確認するために、ヒトCD44抗原を発現するプラスミドベクターをトランスフェクトしたCHO細胞に8A9抗体を接触させ、FACSで解析した。結果を図42Cに示す。
図42Cの右のグラフは、8A9抗体を用いた場合、左のグラフは、コントロールとしてIgG1Kを用いた場合の結果を示す。図に示されるように、8A9抗体は、ヒトCD44を高発現するCHO細胞を認識することから、8A9抗体の抗原がヒトCD44であることが確認できた。
なお、図42Cに示す実験では、以下の材料および方法を使用した。
(材料)
チャイニーズハムスター卵巣細胞株CHO細胞(ATCCより購入)を使用した。培養は10%FCSとペニシリンGカリウム(100U/ml)、硫酸ストレプトマイシン(100μg/ml)を添加したRPMI 1640培養液で5%CO2を含む空気中で37℃のインキュベーター中で行った。プラスミド:pTarget−hCD44を使用した。
hCD44のcDNAは、Hela細胞の総RNAを調製し(RNeasy:QIAGEN)、RT−PCR(SuperScriptII:Invitrogen)にて得た。プライマーとして、#2187 GCACAGACAGAATCCCTGCTACC、および#2188 GGGGTGGAATGTGTCTTGGTCTCを用いた。
得られたhCD44 cDNAを発現ベクターpTarget(promega)にライゲーションし、pTarget−hCD44を得た。プラスミド:pCMV−SPORT6−hCD147は、OpenBiosystemより購入した。
(方法)
CHO細胞を6well(ウェル)プレートに5x10/wellで播種した。翌日、プレートに細胞が接着していることを確認し、細胞に各プラスミドをLipofectAMINE PLUS(Invitrogen)にて説明書に従い遺伝子導入を行った。48時間後、細胞を回収した。各1次抗体を4℃で、30分間反応させた後、PBS(−)にて2回洗浄した。2次抗体としてのAnti−Mouse−RPE(Dako)を4℃で、30分間反応させた後、PBS(−)にて2回洗浄した。その後、FACS Calibur(BD)にて測定した。
(実施例11 AxCAZ3−Z33と数種の抗ヒトCD44抗体を用いた遺伝子導入発現量の比較)
上記のとおり調製した8A9抗体と他の数種の抗ヒトCD44抗体をAxCAZ3−Z33と共に用いて、遺伝子導入発現量の比較検討を行った。材料および方法は以下の通りである。
(材料)
細胞はヒト前立腺癌細胞株、PC3(ATCCより購入)を使用した。培養は10%FCSとペニシリンGカリウム(100U/ml)、硫酸ストレプトマイシン(100μg/ml)を添加したRPMI 1640培養液で5%COを含む空気中で37℃のインキュベーター中で行った。
使用した抗体は、抗ヒトCD44(R&D社:2C5)、抗ヒトCD44(Santa Cruz社:DF1485)、および抗ヒトCD44(本発明のAdv−FZ33スクリーニング法で得られた抗体:8A9)の3種類であった。アイソタイプコントロール抗体として、マウスIgG1Kアイソタイプコントロール(eBioscience社:P3)を使用した。
アデノウイルスにはβ−Galactosidaseを発現するAxCAZ3−FZ33を使用した。
Chemiluminescent Reporter Gene AssayにはGalacto−Light Plus(Applied Biosystems社)を用いて説明書に従って使用した。
(方法)
PC3細胞を96wellプレートに1x10/wellで播種した。翌日、プレートに細胞が接着していることを確認し、PBS(−)にてウェルを1回洗浄した。次に、各抗体を、0.0001μg、0.001μg、0.01μg、0.1μg、および1μgの濃度で4℃、1時間反応させた。その後PBS(−)にて2回洗浄した。次に、AxCAZ3−FZ33を、1000vp/cellで4℃、1時間反応させた。その後PBS(−)にて2回洗浄した。細胞培養培地を加え、37℃、5%CO2にて培養した。24時間後Galacto−Light Plus を用いてChemiluminescent Reporter Gene Assayを行いβ−galの発現量を測定した。
(結果)
結果を、図43に示す。本発明の方法で得られた抗ヒトCD44抗体8A9は、標的化遺伝子発現を指標とした場合、市販の抗ヒトCD44抗体に比し、ED50値において5〜30倍以上の活性を示した。言い換えれば、当出願の方法を用いることにより、市販の抗ヒトCD44抗体よりも5〜30倍以上優れた抗体を見分けて樹立することが可能であった。
(実施例12 抗体10D8および抗体8D12の抗原の同定)
本発明のAdv−FZ33スクリーニング法により取得した10D8抗体および8D12抗体の抗原の同定を、実施例4〜6に記載される手順と同様に行った。その結果を図44A〜Cに示す。
図44Aは、免疫沈降および銀染色の結果を示す図である。左のレーンは、ビオチン化標識細胞の10D8抗体による免疫沈降、右のレーンは免疫沈降産物のSDS−PAGEおよび銀染色の結果を示す。図中、四角で囲った部分のバンドを切り出して質量分析の解析に供した。
図44Bは、その質量分析の結果を示す。質量分析により明らかになったペプチド断片のアミノ酸配列が、データベース上での相同性検索の結果、ヒトCD147のアミノ酸配列の一部と一致することがわかった。したがって、10D8抗体による免疫沈降産物は、ヒトCD147抗原分子であることが判明した。
さらに、ヒトCD147が10D8抗体(および8D12)の抗原分子であることを確認するために、ヒトCD147抗原を発現するプラスミドベクターをトランスフェクトしたCHO細胞に10D8抗体(および8D12抗体)を接触させ、FACSで解析した。結果を図44Cに示す。
図44Cの中央のグラフは、10D8抗体を用いた場合、右のグラフは、8D12抗体を用いた場合、および左のグラフは、コントロールとしてIgG1Kを用いた場合の結果を示す。図に示されるように、10D8抗体および8D12抗体はいずれも、ヒトCD147を高発現するCHO細胞を認識することから、10D8抗体および8D12抗体の抗原がヒトCD147であることが確認できた。
なお、図44Cに示す実験では、以下の材料および方法を使用した。
(材料)
チャイニーズハムスター卵巣細胞株CHO細胞(ATCCより購入)を使用した。培養は10%FCSとペニシリンGカリウム(100U/ml)、硫酸ストレプトマイシン(100μg/ml)を添加したRPMI 1640培養液で5%CO2を含む空気中で37℃のインキュベーター中で行った。プラスミド:pCMV−SPORT6−hCD147は、OpenBiosystemより購入した。
(方法)
CHO細胞を6well(ウェル)プレートに5x10/wellで播種した。翌日、プレートに細胞が接着していることを確認し、細胞に各プラスミドをLipofectAMINE PLUS(Invitrogen)にて説明書に従い遺伝子導入を行った。48時間後、細胞を回収した。各1次抗体を4℃で、30分間反応させた後、PBS(−)にて2回洗浄した。2次抗体としてのAnti−Mouse−RPE(Dako)を4℃で、30分間反応させた後、PBS(−)にて2回洗浄した。その後、FACS Calibur(BD)にて測定した。
(実施例13 AxCAZ33−Z33と数種の抗ヒトCD147抗体を用いた遺伝子導入発現量の比較)
上記のとおり調製した10D8抗体および8D12抗体と他の数種の抗ヒトCD147抗体をAxCAZ3−Z33と共に用いて、遺伝子導入発現量の比較検討を行った。材料および方法は以下の通りである。
(材料)
細胞はヒト前立腺癌細胞株、PC3(ATCCより購入)を使用した。培養は10%FCSとペニシリンGカリウム(100U/ml)、硫酸ストレプトマイシン(100μg/ml)を添加したRPMI 1640培養液で5%COを含む空気中で37℃のインキュベーター中で行った。
使用した抗体は、抗ヒトCD147抗体(CHEMICON社:1G6.2)、抗ヒトCD147抗体(Abcam社:ab666)、抗ヒトCD147抗体(本発明のAdv−FZ33スクリーニング法で得られた抗体:8D12)、および抗ヒトCD147抗体(本発明のAdv−FZ33スクリーニング法で得られた抗体:10D8)の4種類であった。アイソタイプコントロール抗体として、マウスIgG1Kアイソタイプコントロール(eBioscience社:P3)を使用した。
アデノウイルスにはβ−Galactosidaseを発現するAxCAZ3−FZ33を使用した。
Chemiluminescent Reporter Gene AssayにはGalacto−Light Plus(Applied Biosystems社)を用いて説明書に従って使用した。
(方法)
PC3細胞を96wellプレートに1x10/wellで播種した。翌日、プレートに細胞が接着していることを確認し、PBS(−)にてウェルを1回洗浄した。次に、各抗体を、0.0001μg、0.001μg、0.01μg、0.1μg、および1μgの濃度で4℃、1時間反応させた。その後PBS(−)にて2回洗浄した。次に、AxCAZ3−FZ33を、1000vp/cellで4℃、1時間反応させた。その後PBS(−)にて2回洗浄した。細胞培養培地を加え、37℃、5%CO2にて培養した。24時間後Galacto−Light Plus を用いてChemiluminescent Reporter Gene Assayを行いβ−galの発現量を測定した。
(結果)
結果を、図45に示す。本発明のAdv−FZ33スクリーニング法で得られた抗ヒトCD147抗体の10D8および8D12抗体は、標的化遺伝子発現を指標とした場合、市販の抗ヒトCD147抗体に比し、著明に高い活性を示した。言い換えれば、本発明のAdv−FZ33スクリーニング法を用いることにより、市販の抗ヒトCD147抗体よりも著明に優れた抗体を見分けて樹立することが可能となった。
なお、1G6.2抗体(ケミコン社)は、標的化遺伝子発現を指標とした場合、ほとんど活性を示さない抗体であった。AB666抗体(Abcam社)は、本発明のAdv−FZ33スクリーニング法で得られた抗体と、ED50値においてはほぼ同等の性状を示すものの、抗体濃度を増加させても最大活性値(発現量)は頭打ちとなり、当出願の方法で得られた抗ヒトCD147抗体の10D8および8D12抗体の50%程度の活性値に到達できたのみであった。
また、本発明のAdv−FZ33スクリーニング法で得られた抗ヒトCD147抗体の10D8および8D12抗体を比較すると、10D8抗体の方が8D12抗体よりも活性の立ち上がりが早く、より高い標的化活性を持つ抗体であることが示された。
(実施例14 マウス抗CEAモノクローナル抗体を用いたAdv−FZ33による遺伝子導入効率の比較)
本発明者らはまた、各種マウス抗CEA(ヒト癌胎児性抗原)モノクローナル抗体を用いて、Adv−FZ33による遺伝子導入効率の比較を行った。手順を以下に説明する。
感染の1日前(Day−1)に、MKN−45細胞株を6ウェルプレートに、1×10細胞/ウェルで播種した。Day 0において、Dr.Kuroki(Fukuoka University)から提供されたか、または市販の各種マウス抗CEAモノクローナル抗体を、無血清RPMI−1640中に3μg/mlの濃度で調節し、1000μlの容量で各種細胞に添加した。陽性コントロールとして、ヒト型抗CEA抗体であるC2−45を使用した。Istype controlとして、それぞれ、Mouse IgG1(eBioscience, clone P3)、Mouse IgG2a(eBioscience, clone eBM2a)、Mouse IgG2b(eBioscience, clone eBMG2b)、およびMouse IgG3(BD Pharmingen,Cat No 553484)を使用した。抗体を添加後、1000μlの無血清RPMI−1640で2回洗浄した。次いで、無血清RPMI−1640にてAx3CAEGFP−FZ33を1000VP/細胞の濃度に希釈し、1000μlの容量で各種細胞に添加し、37℃で1時間インキュベートすることによって感染させた。インキュベーション後、1000μlの無血清PRMI−1640にて2回洗浄し、さらに10%FBSを補充したRPMI−1640中で24時間培養した。Day 1において、GFP活性をFACS caliberによって測定した。
図46は、FACScaliberの測定結果を示すグラフである。マウス抗CEA抗体やキメラ方抗体でもコントロールに比し、いずれも遺伝子導入効率を上昇させる事が出来た。中でもC2−45は、他のマウス抗CEAモノクローナル抗体と比較して、10〜100倍以上EGFP遺伝子の導入効率が高いことが示された。
図47は、CEAを発現するように遺伝子導入したCHO細胞で、種々の抗CEA抗体とAdv−FZ33 lacZアデノウイルスとを用いて遺伝子導入を行ったばあいの、lacZ遺伝子発現量の比較を示すグラフである。マウス抗CEA抗体やキメラ方抗体でもコントロールに比し、いずれも遺伝子導入効率を上昇させる事が出来た。しかし、とりわけC2−45は、他抗CEAモノクローナル抗体と比較して、10〜100倍以上EGFP遺伝子の導入効率が高いことが示された。すなわち、当アッセイ法を用いれば、極めて高S/N(シグナル・ノイズ比の高い)かつダイナミックレンジの広い抗体の活性の比較が可能であることが示されている。これは、FACS法やELISA法などの従来の方法と比較して格段に高S/N(シグナル・ノイズ比の高い)かつダイナミックレンジの広い抗体の活性の比較方法になっていることが判明した。
図46および図47に示す結果はまた、このようにファイバードメイン中にIgG結合配列を担持し、EGFP遺伝子のようなマーカー遺伝子をコードする遺伝的に改変したAdv(Ax3CAEGFP−FZ33)を用いることによって、特に優れた「高性能標的化抗体」を他の凡庸な活性の抗体と区別して選別することができることを実証する。このように、本発明のAdv−FZ33スクリーニング法は、従来の方法(例えば、ELISA法など)に比べて格段に優れた「高性能・標的化抗体」を選別することができる高S/N(シグナル・ノイズ比の高い)かつダイナミックレンジの広いアッセイ方法である。
なお、図46および図47に結果を示す実験で使用したマウス抗CEAモノクローナル抗体は、以下の通りである。
1. F33−104(Ikeda S.et al, Mol. Immunol., 29: 229-240, 1992., Kuroki M. et al, Hybridoma, 11:391-407, 1992.)
Class: IgG1 (k)
Affinity constant: 3.5 x 10(+8)/M
OD=14.0 (Ab Conc.= 10.0 mg/ml)
Vol.= 0.5 ml
Total Ab= 5.0 mg
Buffer: 0.01 M BBS, pH 8.0
2. F33−60(Ikeda S.et al, Mol. Immunol., 29: 229-240, 1992., Kuroki M. et al, Hybridoma, 11:391-407, 1992.)
Class: IgG2a (k)
Affinity constant: 3.4 x 10(+8)/M
OD=14.0 (Ab Conc.= 10.0 mg/ml)
Vol.= 0.5 ml
Total Ab= 5.0 mg
Buffer: 0.01 M BBS, pH 8.0
3. F82−81(Ikeda S.et al, Mol. Immunol., 29: 229-240, 1992., Kuroki M. et al, Hybridoma, 11:391-407, 1992.)
Class: IgG2b (k)
Affinity constant: 9.5 x 10(+8)/M
OD=14.0 (Ab Conc.= 10.0 mg/ml)
Vol.= 0.5 ml
Total Ab= 5.0 mg
Buffer: 0.01 M BBS, pH 8.0
4. F11−12(Ikeda S.et al, Mol. Immunol., 29: 229-240, 1992., Kuroki M. et al, Hybridoma, 11:391-407, 1992.)
Class: IgG3 (k)
Affinity constant: 11.2 x 10(+8)/M
OD=14.0 (Ab Conc.= 10.0 mg/ml)
Vol.= 0.5 ml
Total Ab= 5.0 mg
Buffer: 0.01 M BBS, pH 8.0
5. Ch F11−39 (Lot 2)(Arakawa F. et al, Hybridoma 12: 365-379, 1993.)
Class: 同上
Affinity constant: 同上
OD=2.10 (Ab Conc.= 1.5 mg/ml)
Vol.= 0.5 ml
Total Ab= 0.75 mg
Buffer: 0.01 M BBS, pH 8.0
6. IB2 (IBL社より購入:lot No 9G−717)
class: IgG2a
Ab Conc. = 1mg/ml
7. B6.2/CD66 (BD PharMingenより購入: catalog No 551355)
Class: IgG1
Ab Conc. 0.5mg/ml
本発明の抗体は、膵癌、肺癌、前立腺癌、卵巣癌、および乳癌を含むPAP2a陽性の癌(特に転移癌、腺癌)の標的化療法等の用途において有用である。特に、抗体のFcドメインに結合するように改変されたファイバー変異型アデノウイルスと共に用いた場合、アデノウイルスの感染効率を高めることから、上記ファイバー変異型アデノウイルスを用いた標的化遺伝子導入に有用である。
さらに標的化抗体として抗癌剤のコンジュゲートやADCCを利用した抗体療法などの様々な用途においても有用である。
本発明の方法により同定された癌特異的抗原は、診断マーカーとしてのみならず、標的化治療のための標的として、あるいは、ワクチン製剤の成分等としてもまた有用である。
また、本発明の抗体は、免疫沈降、FACSなどの免疫学的試験が容易に行い得、組織染色も可能であるため、癌の治療用のみならず、診断用としても有用である。
本発明の癌特異的抗原およびそれに対する抗体の同定方法は、薬剤の標的指向化療法における標的となる分子候補とそれに対する抗体との組み合わせを系統的に探索してゆくために有用である。
さらに、本発明の所望の抗原に対するモノクローナル抗体のスクリーニング方法は、標的細胞への治療物質のターゲッティング効率などを従来よりも格段に高めることができる高性能抗体を取得するために有用である。
本発明において代表的な例として使用される組換えアデノウイルスベクター、Adv−FZ33アデノウイルスを用いた標的化遺伝子導入の模式図である。 本発明において代表的な例として使用される組換えアデノウイルスベクター、Adv−FZ33ファイバー変異型アデノウイルスのファイバー部分の構造の模式図である。 S11抗体の各種細胞株との反応を示すFACS解析の結果を示す図である。 T13抗体の各種細胞との反応を示すFACS解析の結果を示す図である。 S11抗体の各種細胞株との反応を示すFACS解析の結果を示す図である。 T13抗体の各種細胞株との反応を示すFACS解析の結果を示す図である。 免疫沈降および銀染色の結果を示す電気泳動写真である。 S11抗体の認識する抗原についての質量分析の結果を示す図である。 質量分析の結果の確認するためのウエスタンブロットを示す電気泳動写真である。 PAP2a(LPP1)、PAP2b(LPP3)、およびPAP2c(LPP2)をそれぞれ発現するプラスミドをそれぞれ遺伝子導入し、S11抗体がPAPのどのアイソフォームに反応するか否かを、フローサイトメトリーにて検討した結果を示すグラフである。 PAP2a(LPP1)、PAP2b(LPP3)、およびPAP2c(LPP2)をそれぞれ発現するプラスミドをそれぞれ遺伝子導入し、T13抗体がPAPのどのアイソフォームに反応するか否かを、フローサイトメトリーにて検討した結果を示すグラフである。 S11抗体の培養細胞株との反応性を示す免疫組織染色の写真である。 S11抗体の組織染色のための固定法の検討結果を示す免疫組織染色の写真である。 Has細胞をAx3CAEGFP−FZ33を用いて感染した場合の、Has細胞に対するAx3CAEGFP−FZ33の感染効率を、化学発光β−Galレポーター遺伝子アッセイによって評価した結果を示すグラフである。 Has細胞に対するAx3CAZ3−FZ33の感染効率を、予め抗体を用いて処理していない場合(左から2列目)、IgG1で処理した場合(左から3列目)、およびS11を用いて処理した場合(左から4列目)について、それぞれ300viral particles(vp)/cell、および1000vp/cellのベクター用量でAx3CAEGFP−FZ33を用いてHas細胞に感染させ、EGFPを発現させた場合の、EGFP蛍光レポーター遺伝子発現のフローサイトメトリー解析の結果を示すグラフである。 膵癌細胞であるMiapaca2に対するアデノウイルスベクターの感染効率を、図11−1Aの場合と同様に、EGFPを発現するAx3CAEGFP−FZ33を用いてフローサイトメトリーで評価した結果を示すグラフである。 Ax3CAEGFP−FZ33のヒト前立腺癌細胞22Rv1に対する感染効率を、S11で細胞を前処理した場合と、IgG1で細胞を前処理した場合とで比較して示す、フローサイトメトリー実験から得られたグラフである。 別のヒト前立腺癌細胞であるPC3に対するAx3CAEGFP−FZ33の感染を、該細胞をコントロールマウスIgG1で前処理した場合とS11で前処理した場合とで比較した場合の、フローサイトメトリー実験から得られた結果を示すグラフである。 Has細胞に対するFZ33アデノウイルスの感染効率に対するT13の効果を、EGFPを発現するAx3CAEGFP−FZ33を用いて、ベクター用量300vp/cellおよび1000vp/cellで、フローサイトメトリーを用いて評価した結果を示すグラフである。 膵癌細胞であるMiapaca2に対するFZ33アデノウイルスの感染効率に対するT13の効果を、EGFPを発現するAx3CAEGFP−FZ33を用いて、ベクター用量300vp/cellおよび1000vp/cellで、フローサイトメトリーを用いて評価した結果を示すグラフである。 S11で前処理した場合の各種細胞に対するAx3CAEGFP−FZ33の感染効率を示す実験のうち、Has細胞及びPDFの混合培養についての結果を解析した結果を示す免疫蛍光組織染色の写真である。 本発明において代表的な例として使用される組換えアデノウイルス作製のためのプラスミドベクターpAx3の模式図である。 本発明において代表的な例として使用される組換えアデノウイルス作製のためのプラスミドベクターpAx3−FZ33の模式図である。 本発明において代表的な例として使用される組換えアデノウイルスベクターAdv−FdZの概念図である。 本発明において代表的な例として使用される組換えアデノウイルスベクターAdv−FdZのファイバー部分の構造の模式図である。 本発明において代表的な例として使用される組換えアデノウイルス作製のためのプラスミドベクターpAx3i−FdZの模式図である。 ヒト膵癌の臨床例A、Bの2症例の手術標本のS11抗体による免疫組織染色を示す写真である。上のカラムは膵癌組織を含む部分、下のカラムは同一のプレパラート上の膵癌組織周辺の非癌部の顕微鏡写真を示す。 ヒト膵癌の臨床例C症例の手術標本のS11抗体による免疫組織染色を示す写真である。上のカラムは膵癌組織を含む部分、下のカラムは同一のプレパラート上の膵癌組織周辺の非癌部の顕微鏡写真を示す。 前立腺癌の症例からの手術標本(患者03−1016−9)をS11抗体による免疫組織染色した結果を示す顕微鏡写真である。 前立腺癌の症例からの手術標本(図15と同じ患者03−1016−9)のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 前立腺癌の症例からのS11抗体による手術標本(患者03−2215−1)の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 前立腺癌の症例からのS11抗体による手術標本(患者03−2342−13)の免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 前立腺癌の症例からのS11抗体による手術標本(患者03−2767−14)の染色である。 前立腺癌の症例からの手術標本のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。向かって右半分の前立腺癌組織はPAP2a陽性であるが、左半分の正常組織と浸潤炎症細胞はPAP2a陰性である。 甲状腺癌の症例からの手術標本(甲状腺の濾胞状腺癌(Follicular adenocarcinoma)の患者(アレイA7)由来のサンプルのS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 図21とは別の甲状腺癌の症例からの手術標本(濾胞状腺癌(Follicular adenocarcinoma)の患者(アレイB11)由来のサンプルのS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 卵巣癌の症例からの手術標本(OvCa 患者03−241−5)のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 卵巣癌の別の症例からの手術標本(OvCa 患者03−830−1)のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 卵巣癌の別の症例からの手術標本(OvCa 患者03−1252−13)のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 卵巣癌の別の症例からの手術標本(OvCa 患者03−2881−4)のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 卵巣癌の別の症例からの手術標本(OvCa 患者03−3655−9)のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 図27の標本と同じプレパラート上の別の視野の写真である。 ヒト肺癌の症例(アレイB3)のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 各種ヒト肺癌細胞のS11抗体によるFACS解析の結果を示す図である。 ヒト正常リンパ節のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 ヒト正常の脾臓のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 ヒト正常の骨髄のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 ヒト正常肝臓のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 正常ヒト大腸粘膜のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 ヒト正常の膀胱のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 正常ヒト甲状腺のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 正常ヒト大動脈のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 ヒト正常の心臓のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 ヒト正常の骨格筋のS11抗体による免疫組織染色の結果を示す顕微鏡写真である。 抗PAP2a抗体とSaporin結合2次抗体による細胞増殖阻害の実験結果を示すグラフである。 8A9抗体の抗原決定における免疫沈降および銀染色の結果を示す電気泳動写真である。 8A9抗体の抗原決定における質量分析の結果を示す図である。 8A9抗体の抗原決定におけるFACS解析の結果を示す図である。 本発明のAdv−FZ33スクリーニング法により得た8A9抗体と他の数種の抗ヒトCD44抗体との間でのAxCAZ3−Z33を用いた遺伝子導入発現量の比較を示すグラフである。 10D8抗体の抗原決定における免疫沈降および銀染色の結果を示す電気泳動写真である。 10D8抗体の抗原決定における質量分析の結果を示す図である。 10D8抗体および8D12抗体の抗原決定におけるFACS解析の結果を示す図である。 本発明のAdv−FZ33スクリーニング法により得た10D8抗体および8D12抗体と他の数種の抗ヒトCD147抗体との間でのAxCAZ3−Z33を用いたlacZ遺伝子発現量の比較を示すグラフである。 FACScaliberの測定結果を示すグラフである。 CEAを発現するように遺伝子導入したCHO細胞での、種々の抗CEA抗体とAdv−FZ33 lacZアデノウイルスとを用いて遺伝子導入をおこなった時のベータガラクトシダーゼ遺伝子発現量(β−galの発現量)の比較を示すグラフである。

Claims (21)

  1. 受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498のハイブリドーマによって産生される、PAP2aに対するモノクローナル抗体。
  2. 受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498のハイブリドーマ。
  3. 抗PAP2a抗体を含有する、癌の診断薬。
  4. 前記抗PAP2a抗体が、受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498のハイブリドーマが産生する抗PAP2a抗体である、請求項3に記載の癌の診断薬。
  5. 前記癌が、腺癌である、請求項3または4に記載の癌の診断薬。
  6. 前記癌が、膵癌、前立腺癌、甲状腺癌、肺癌、卵巣癌、または乳癌である、請求項3〜5のいずれかに記載の癌の診断薬。
  7. 被験者由来の生体試料中のPAP2aタンパク質もしくはその断片、またはこれらをコードする核酸を癌の診断マーカーとして検出および/または定量する方法。
  8. 被験者由来の生体試料中のPAP2aタンパク質もしくはその断片を、抗PAP2a抗体を用いて免疫学的に検出および/または定量する、請求項7に記載の方法。
  9. 前記生体試料と抗PAP2a抗体とを接触させる工程、および
    該生体試料中のPAP2aと該抗PAP2a抗体との結合を検出および/または定量する工程
    を包含する、請求項8に記載の方法。
  10. 前記生体試料が、被験者由来の組織、細胞、血液、尿、リンパ液、精液、唾液、または汗である、請求項8または9に記載の方法。
  11. ウエスタンブロット法、ラジオイムノアッセイ(RIA)、酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)、サンドイッチ免疫測定法、蛍光免疫測定法(FIA)、時間分解蛍光免疫測定法(TRFIA)、酵素免疫測定法(EIA)、発光免疫測定法(LIA)、電気化学発光免疫測定法(ECLIA)、ラテックス凝集法、免疫沈降アッセイ、沈降素反応法、ゲル拡散沈降素反応法、免疫拡散検定法、凝集素検定法、補体結合検定法、免疫放射分析検定法、蛍光免疫検定法、およびプロテインA免疫検定法からなる群から選択される免疫測定法に従う、請求項7〜10のいずれかに記載の方法。
  12. 前記抗PAP2a抗体が、受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498のハイブリドーマが産生する抗PAP2a抗体である、請求項7〜11のいずれかに記載の方法。
  13. 前記癌が、腺癌である、請求項7〜12のいずれかに記載の方法。
  14. 前記癌が、膵癌、前立腺癌、甲状腺癌、肺癌、卵巣癌、または乳癌である、請求項7〜13のいずれかに記載の方法。
  15. 放射性同位元素、治療タンパク質、低分子の薬剤、治療遺伝子を担持したウイルスベクター、および薬剤を担持した非ウイルスベクターのうちのいずれか、またはこれらの任意の組み合わせと化学的または遺伝子工学的に結合されている抗PAP2a抗体を含有する、癌の治療薬。
  16. 前記抗PAP2a抗体が、受託番号FERM P−20499またはFERM P−20498のハイブリドーマから産生される抗PAP2a抗体である、請求項15に記載の癌の治療薬。
  17. 前記抗PAP2a抗体が、ウイルスベクターに結合されている、請求項15または16に記載の癌の治療薬。
  18. 前記ウイルスベクターが、FZ33ファイバー変異型アデノウイルスである、請求項15〜17のいずれかに記載の癌の治療薬。
  19. 前記非ウイルスベクターが、リポソームベクター、重合リポソーム、脂質小胞、デンドリマー、ポリエチレングリコール集合体、ポリリジン、デキストラン、ポリヒドロキシ酪酸、センダイウイルスエンベロープベクター、プラスミドベクター、およびプラスミドDNAネイキッドベクターからなる群から選択される、請求項15または16に記載の癌の治療薬。
  20. 前記癌が、腺癌である、請求項15〜19のいずれかに記載の癌の治療
  21. 前記癌が、膵癌、前立腺癌、甲状腺癌、肺癌、卵巣癌、または乳癌である、請求項15〜20のいずれかに記載の癌の治療薬。
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