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JPH0467959B2 - - Google Patents
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JPH0467959B2 - - Google Patents

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JPH0467959B2
JPH0467959B2 JP58501711A JP50171183A JPH0467959B2 JP H0467959 B2 JPH0467959 B2 JP H0467959B2 JP 58501711 A JP58501711 A JP 58501711A JP 50171183 A JP50171183 A JP 50171183A JP H0467959 B2 JPH0467959 B2 JP H0467959B2
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antibodies
antibody
cells
antigen
hybridoma
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JP58501711A
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JPS59500696A (en
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Joan Maateinisu
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Hybritech Inc
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Hybritech Inc
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Publication date
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Publication of JPH0467959B2 publication Critical patent/JPH0467959B2/ja
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Description

請求の範囲 1 第1の抗原決定基に対するモノクローナル抗
体を産生する第1のハイブリドーマ細胞と、第2
の抗原決定基に対するモノクローナル抗体を産生
する第2のハイブリドーマとを、融合促進剤の存
在下で融合させることを含む、二重特異性を有す
るハイブリツドモノクローナル抗体を産生するポ
リドーマの製造法であつて、第1のハイブリドー
マ細胞が、ヒポキサンチンアミノプテリンチミジ
ン感受性、かつネオマイシン抵抗性であり、第2
のハイブリドーマ細胞が、ヒポキサンチンアミノ
プテリンチミジン非感受性、かつネオマイシン非
抵抗性であることを特徴とする製造法。 発明の分野 本発明は二重特異性を有する抗体に関する。別
の点で、本発明は免疫診断法及び免疫治療法に関
する。さらに別の点で、本発明はハイブリドーマ
(hybridomas)及び関連するモノクローナル抗体
技術に関する。 発明の背景 抗原抗体反応は、さまざまな実際的応用におい
て日常的に利用され、まだわかつてはいないが、
他の利用における価値を確立すべく広く研究され
ている。例えば、免疫原に対する宿主動物の免疫
応答により産生される血清抗体は、免疫原がほん
の少量しか存在しない溶液からその免疫原を分離
するのにアフイニテイー精製法に使用できる。 他の場合、免疫原が病気を伴う抗原である場合
は、患者の血清または他の体液におけるその存在
をイムノアツセイ又は免疫検定技術(immuno
metric techniques)を使用して検出することが
できる。例えば、放射線免疫検定技術を使用する
HBsAgの検出は、現在におけるえり抜きの方法
である。また、ニユージランドの白ウサギから得
られI 131でラベルした、フエリチンに対する
血清抗体は、肝臓腫腸治療の見込みを示すものと
して報告されている。(オーダー(Order)ほか、
International Journal of Radiation Oncology,
Biology and Physics,,703(1980)参照)。 血清抗体、例えばウサギ、ネズミ類、または他
の哺乳類から得られた血清抗体は性質上“ポリク
ローナル”である、というのはその宿主の免疫系
が刺激されると、その宿主が応答しつつある免疫
原上の異つた抗原決定基すなわちエピトープに対
して特定抗体の混合物を産生するからである。そ
の混合物を構成する個々の抗体はそれぞれB細胞
クローンの生成物であり、さらに各B細胞はただ
1つの抗体種しか分泌しない。1つのクローンに
よつて産生された抗体は、別のクローンによつて
産生される同じ抗原に対する抗体とは、そのペプ
チドの順序と他方の抗体のペプチドの順序の間に
微妙な相違が少なくとも存在するので異なつてい
る。それゆえ事実、各抗体種は別個の分子であつ
て、異なる抗体種の間のペプチドの順序の違い
は、それらが認識する特定のエピトープおよびそ
の抗原に対するアフイニテイーだけでなく全体的
な特異性にも影響する。 あるB細胞が純粋な化合物として分泌する抗体
種を得るために、個々のB細胞を成長させること
は、現在利用できる組織培養技術を漠然と使用す
ることによつてはできない。比較的最近、コーラ
ー(Kohler)とミルスタイン(Milstein)はモ
ノクローナル抗体を“ハイブリドーマ”と呼ばれ
る融合した細胞の分泌成生物として得るのに都合
がよい方法を発見し報告した。(G.コーラーおよ
びC.ミルスタイーン,Nature,256,495
(1975))。基本的には、この方法は、免疫したマ
ウスから取つた脾細胞をマウスの骨髄腫の細胞と
融合させてハイブリドーマを作ることからなる。
骨髄腫の細胞は、それ自身の免疫グロブリンまた
はその一部を産生しないかあるいは少なくとも分
泌しないものが好ましい。単一のハイブリドーマ
をクローニングすることによつて得られた細胞の
培養は、同一の抗体分子を分泌し、これはその後
純粋な化合物として容易に得ることができる。こ
れは、従来の、例えば血清からの抗体製造とは大
変異なつている。この血清においては、どの抗体
も関連性はあるが別個の化合物のほとんど分離不
可能な抗体混合物の諸成分の1つでしかない。 モノクローナル抗体は純粋な化合物なので、抗
原分子の唯一の部位に対して一定の特異性を有
し、またしつかり決まつているアフイニテイーを
有する。従つて、異なるハイブリドーマのクロー
ンをスクリーニングして、所定の応用に対して最
も望ましい特性を有するモノクローナル抗体を産
生するものを選別することができる。ハイブリド
ーマの永久性は、それが分泌する抗体のほとんど
無制限な供給を保証し、血清抗体を製造するのに
使用される動物ごとの抗体力価や全体的なアフイ
ニテイーのバラツキに伴う問題を軽減する。ハイ
ブリドーマから得られるモノクローナル抗体は例
えば、診断キツトに実用的に応用されている。こ
のようなキツトの選択は、この出願の譲受人であ
るハイブリテク・インコーポレーテツド
(Hybritech,Inc.)から入手できる。 抗体は一般にただ1つの特異性を示すと考えら
れ、その特異性は宿主の免疫系が抗体を産生する
ことによつて応答した免疫原に対して示される。
抗体は2つの同一の半分から成り、その各々が重
鎖と軽鎖の対を有し、その各々が同じ抗原決定基
を他のものとして認識する。 システイン部分の位置で2つの(H)鎖を結合する
−S−S−ジスルフイドの橋は、試験管内で穏和
な還元により選択的に開裂させることができ、そ
の半分の分子は次の酸性化により分離される。次
いでこの半分の分子は再び試験管内で中性PHにお
いて再結合(再生)することができ、この再結合
は非共有結合性相互作用によつておこる。 異なる特異性の抗体を、重鎖の間のジスルフイ
ド架橋の選択的開裂およびその後に設定された再
生に至る条件に供するならば、半分子間の再結合
が不規則におこつて抗体の集団が生ずることがあ
り、そのうちの少くともいくつかはある特異性の
抗体分子の半分が異なる特異性の抗体分子の半分
と結合している点で混成(ハイブリツド)であ
る。例えば、ニソノフ(Nisonoff)外、〓抗体分
子〓(“The Antibody Molecule”)、Academic
Press,New York(1975),260〜261頁には、ウ
サギの抗卵アルブミン抗体と抗BGG抗体のポリ
クローナル抗体ハイブリツドの生体外製造が記載
されている。ハイブリツドモノクローナル抗体も
類似の方法を使用しても得られている。D.M.ク
ランツ(Kranz)外、Proc.Matl.Acad.Sci.USA
78,5807(1981)参照。少くとも理論的には、抗
体の半分が1つの抗体決定基すなわちエピトープ
を認識しこれに結合する一方、他の半分が同じ抗
原または別の抗原の異なつたエピトープを認識す
るので二重の特性を示すことになる。 ハイブリツド抗体は上述のようにして得ること
ができるが、収量が非常に低いことが多く、その
製造に用いられる反応は再現することが困難で、
そのハイブリツド抗体は通常顕著で不可逆的な変
性をこうむつている。このような変性は免疫反応
性を低下させることがあり、生体内で別の新陳代
謝性を示すことが予想される。その結果、ハイブ
リツド抗体は、今日大いに入手困難な実験上の関
心物のまま残つている。 二重の特異性を有する抗体は、タンパク質A
(スタフイロコツカス.オーレウスから)、カルボ
ジイミドおよびN−スクシンイミジル−3−(2
−ピリジルジチオ)プロピオネートのような二官
能性化合物のようなさまざまのカツプリング剤ま
たは架橋剤を使用して、完全な抗体、モノクロー
ナルかそうでないもの、の対を接合することによ
り、抗体対の各メンバーがその特異性を付与する
二量体のあるいはそれ以上の多量体の抗体を得る
ことによつて製造することもできる。例えば、モ
ンドシエ(Mondoche)外が抗体とタンパク質A
との一連の反応により二重特異性を有する多価抗
体の生成を報告しており、これは試験管内で細胞
の表面抗原を検出できることが示されている。J.
Immunological Methods,42,355,(1981)を
参照。これらの方法によると、1方の特異性の抗
体が表面抗原に結合し、他方が検出を許す部分に
結合する。 上述の技術による二重特異性の抗体の合成は、
複雑で、商業的応用からかけ離れたものとなつて
いる。 発明の摘要 本発明は、何よりも、モノクローナルハイブリ
ツド抗体を変性なしに高収量で確実に得られる新
規で完全に生理学的な方法を提供する。したがつ
て、本発明は、第1の抗原決定基に対するモノク
ローナル抗体を生産する第1のハイブリドーマ細
胞と、第2の抗原決定基に対するモノクローナル
抗体を生産する第2のハイブリドーマとを、融合
促進剤の存在下で融合させることを含む、二重特
異性を有するハイブリツドモノクローナル抗体を
生産するポリドーマの製造法であつて、第1のハ
イブリドーマ細胞が、ヒポキサンチンアミノプテ
リンチミジン感受性、かつネオマイシン抵抗性で
あり、第2のハイブリドーマ細胞が、ヒポキサン
チンアミノプテリンチミジン非感受性、かつネオ
マイシン非抵抗性であることを特徴とする製造法
を提供するものである。この明細書を通じて、
“ハイブリツド抗体”の用語は2つの異なつた特
異性を有する単一の抗体分子を示すものとして使
用される。個々の特異性は、2つの異なつた抗原
上の抗原決定基に対してでも良いしまた同じ抗原
上の異なつた抗原決定基(エピトープ)に対して
でも良い。さらに、特記しない限り、“抗原”の
用語にはハプテンも含まれる。 二重特異性を有するハイブリツド抗体が、予め
選択された抗原決定基に対して抗体を分泌するハ
イブリドーマ、好ましくは選択的に破壊可能なハ
イブリドーマ、と融合可能なB−リンパ球又は第
2のハイブリドーマとの融合によつて第2世代の
ハイブリドーマ(以下、“ポリドーマ
(Polydoma)”)を形成することにより得られる。
B−リンパ球即ち第2のハイブリドーマは、異な
る抗原決定基に対して別の抗原を分泌する。本明
細書で使用するように、“選択的に破壊可能なハ
イブリドーマ”の用語は、そのポリドーマが培養
されている培地中で生存する能力を欠いている
か、または少くともほとんど欠いているハイブリ
ドーマを意味する。私たちは予想外にも、次のこ
とを発見した。それが誘導されるところの親のハ
イブリドーマ又はB−リンパ球(これらはいずれ
も単一の特異性を有する同一の抗原の集団を分泌
する)とは違つて、このポリドマはさらに二重の
特異性、すなわち、親の細胞により製造された
個々の抗体により認識される抗原決定基のいずれ
かとまたは両方の抗原決定基と同時に結合できる
能力を有するモノクローナルハイブリツド抗体を
高いパーセンテージで分泌する。このようにして
得られたモノクローナルハイブリツド抗体は、抗
体の半分子の化学的再結合の方法により得られる
ハイブリツド抗体の特徴である望ましくない変性
を受けていない。さらに本発明の方法は、ハイブ
リツドを確実にかつ大量に得るのを可能にする。 本発明によると、二重特異性を有する抗体を用
いる免疫診断法および免疫治療法も提供される。
一般に、これらの方法は標的抗原に対する第一の
特異性とある物質例えば別の抗原またはハプテン
に対する第二の特異性を有するモノクローナル抗
原またはポリクローナル抗原を使用する。該物質
は行なおうとする標的抗原の診断を可能にし、あ
るいは該物質は標的抗原もしくはそれが結合して
いる組織にとつて致命的である作用物質の配達を
許容するかまたはそれ自身がそのような作用物質
である。 従つて、親細胞の適当な選択によつて、標的抗
原に対する特異性と、診断または治療上有用な部
分(moiety)に対する第2の特異性を有する抗
体を分泌するポリドーマを本発明によれば得るこ
とができる。また、抗体の半分子は試験管内の化
学的方法を使用して再結合でき、あるいは個々の
完全な単一特異性の抗体を化学的方法によつて結
合すなわち架橋でき、本発明によつて製造される
二重特異性を有するモノクローナルハイブリツド
抗体と同じ二重特異性を有しかつ同じまたは類似
の利用性を有する抗体の多量体(これは二量体、
三量体あるいはそれ以上の多量体)を得ることが
できる。 本発明で使用するように、“抗体”の用語は
FabまたはF(ab)2の断片のような免疫化学的性
質を有する抗体断片を含む。 よつて本発明の目的は、その製造過程で変性さ
れていないモノクローナルハイブリツド抗体を確
実にかつ高収量で得ることである。 本発明の別の目的は、モノクローナルハイブリ
ツド抗体を得る改良された方法である。 本発明のさらに別の目的は、二重特異性を有す
る抗体を使用する免疫診断法および免疫治療法を
提供することである。 これらのそしてまたその他の目的を達成できる
方法は、好ましい実施態様についての以下の記載
の考案から明らかであろう。 好ましい実施態様の記述 上述のように、本発明によるモノクローナルハ
イブリツド抗体を得る方法は、1つの親としてハ
イブリドーマを、好ましくは選択的に破壊可能な
ハイブリドーマを必要とし、これは予め選択され
た抗原決定基すなわちエピトープに対する単一ク
ローン抗体を分泌するものである。選択的に破壊
可能なハイブリドーマを親として使用すると、選
択的に破壊可能なハイブリドーマと(B−リンパ
球すなわち第2のハイブリドーマとの融合によつ
て得られる細胞すなわちポリドーマが、融合過程
で得られた細胞を培養した時に、親のハイブリド
ーマの集団のために一面にはびこることになるの
を防止でき、また、ポリドーマ細胞を親のハイブ
リドーマから分離できる法を提供するという利点
がある。 私たちは、本発明で有用な選択的に破壊可能な
ハイブリドーマが、古典的なコーラー−ミルスタ
インの方法により製造される、所望の特異性の1
つを有する抗体を分泌するハイブリドーマ、すな
わち骨髄腫の細胞とマウスの脾細胞中に見い出さ
れるもののようなB−リンパ球との融合により得
られるハイブリドーマから得ることができること
を見い出した。本発明の1実施態様によると、こ
のようなハイブリドーマは選択的に破壊可能であ
るハイブリドーマを得るために逆選択法(back
selection process)に供される。 一般に、選択的破壊可能性は、特に選ばれた培
地中で生存するのに必要である遺伝要素を欠いて
いるハイブリドーマに対しての逆選択によつて得
ることができ、このとき該培地は、融合によつて
生産されたポリドーマが選択的に破壊可能なハイ
ブリドーマの融合相手すなわちB−リンパ球つま
り第二のハイブリドーマからの遺伝的寄与により
その中で培養されることができるものである。 現在好ましい逆選択法は、ハイブリツド抗体に
含ませるべき所望の特異性の1つを有する抗体を
分泌するハイブリドーマを8−アザグアニンを含
有する成長培地中で培養することから成る。この
ような培地中で、8−アザグアニンを包含しそれ
ゆえ該媒体中で成長できる細胞はいずれも酵素ヒ
ポキサンチン−グアニン・ホスホリボシル・トラ
ンスフエラーゼ(HPRT)を欠いたものである。
この酵素を欠いている細胞のクローンはヒポキサ
ンチン・アミノプテリン・チミジン(HAT)を
含有する培地中で成長することができない。従つ
てこれらはこの培地中で選択的に破壊される。 逆選択のよく類似した方法は、所望の抗体を分
泌するハイブリドーマを、6−チオグアニン
(DNAに包含されたならば細胞にとつて有毒であ
るグアニンの別の類似体)を含有する培地中で成
長させることから成る。同様に、この培地中で成
長するある細胞はHPRT酵素を欠き、これらの
細胞のクローンは必然的にHAT培地に対して感
受性である。 本発明に使用できるさらに別の逆選択の方法
は、選択されたハイブリドーマ系統の細胞をチミ
ン類似体5−ブロモウラシル・デオキシリボーゼ
(BUdR)または2−アミノプリンのいずれかを
含有する培地中で成長させることから成る。酵素
チミジン・キナーゼ(TK)を欠いているそれら
細胞だけがこれら2つのインヒビターのいずれか
を含有している培地中で成長できる。酵素
HPRTを欠いている細胞の場合のように、TKを
欠いている細胞はHAT培地中で成長しない。 選択的に破壊可能な親のハイブリドーマを得る
別の方法は、代謝インヒビターを使用する不可逆
的酵素阻害を含む。これらインヒビターのうち、
いわゆるKcatインヒビターが好ましい。これらの
インヒビターは酵素の基質の類似体であつて標的
酵素によつて反応性の高い分子に転化され、これ
が酵素とその活性点において反応し該酵素の不可
逆的阻害をもたらす。例えば、選択されたハイブ
リドーマをアザセリンまたは5−ジアゾ−5−オ
キサ−L−ノルロイシン(DON)で処理すると、
酵素の活性点においてシステイン残基と共有結合
を形成することにより、酵素ホルミル・グリシン
アミド・リボヌクレオチド・アミドトランスフエ
ラーゼを阻害する。この阻害は最終的には細胞の
死に至る。しかし、このハイブリドーマを、必要
な酵素を供給するポリドーマの第2の親と融合さ
せることにより救うことができる。 好ましい実施態様においては、選択的に破壊可
能なハイブリドーマは、補足性のあるB−リンパ
球、代表的には抗原で予じめ免疫された宿主から
取られた脾細胞として得られたものと融合され
る。この時抗原は担体タンパク質に結合したハプ
テンでも良く、ハイブリツド抗体中に必要な第2
の特異性を有する抗体を産生する免疫応答をその
宿主が発生させるように選択されるものである。
宿主は通常マウスであるがウサギ、ヒトおよび他
の動物の種も種間融合が低い安定性を示すことが
あるけれども使用することができる。このような
宿主を免疫する方法はもちろん周知であり、その
詳細をここで述べる必要はない。 ポリドーマを得るための選択的に破壊可能なハ
イブリドーマとB−リンパ球との融合は、二群の
細胞を、公知の方法に従つてポリエチレングリコ
ールまたはセンダイ・ビールスのような細胞の融
合を進めるものとして知られる薬剤を含有する媒
体中で組み合わせることにより行なうことができ
る。 融合を行なつたのち、細胞は培養のために
HAT培地のような培地に移される。B−リンパ
球はほんの短期間しか生存せず、親のハイブリド
ーマはこの培地中で成長できない。しかし、融合
の結果として形成されたポリドーマの数は、B−
リンパ球による、例えば、HPRTもしくはTKの
ような失われた酵素を作る能力の遺伝的寄与によ
りまたは親のハイブリドーマ中で阻害されていた
酵素の直接的寄与による親のハイブリドーマの補
足のために、この培地中で成長させることができ
る。個々のポリドーマのクローンは培養され、所
望の二重特異性を有する抗体を分泌するものを選
別するためにスクリーニングされる。それの抗体
が所望の二重特異性を示すポリドーマのクローン
は、その第2の特異性すなわちB−リンパ球から
得られた特異性および親和性が最も好ましいもの
を選別するためにさらにスクリーニングされる。 別の実施態様においては、ポリドーマは、選択
的に破壊可能なハイブリドーマを適当な融合物質
を使用してやはり選択的に破壊可能である第2の
ハイブリドーマを融合することにより得られる。
第2の親のハイブリドーマは第1のものと同様に
して得られる、すなわち逆選択の方法、下可逆的
酵素阻害または他のいずれかの適当な方法により
得られる。このような場合、第2のハイブリドー
マは第1のものを補足することができなければな
らない。例えば、第1の選択的に破壊可能なハイ
ブリドーマが酵素HPRTを欠いている場合は、
ポリドーマにHPRTを出させることができる遺
伝子をポリドーマへ与えることができなければな
らない。同様に、第2の選択的に破壊可能なハイ
ブリドーマが酵素TKを欠いている場合は、第1
のものがTKのための遺伝子をポリドーマに与え
なければならない。選択的破壊性を与えるのに酵
素の不可逆的阻害が行なわれる場合には、2つの
ハイブリドーマの間に同様の補足が存在しなけれ
ばならない。一方のハイブリドーマの親として逆
選択法に供されたハイブリドーマを使用し、他方
のハイブリドーマとして酵素阻害の方法に供され
たハイブリドーマを使用することもできる。ポリ
ドマのための親として相補的な選択的に破壊可能
なハイブリドーマを使用すると、両方の親をそれ
らが産生するモノクローナル抗体の特異性と親和
性に基づいて選択できる利点があり、一方、単一
のハイブリドーマのB−リンパ球との融合の場合
には、所望の特異性と親和性の抗体を産生するも
のを得るためのB−リンパ球間の予備融合選択を
行なうことができない。 2つの選択的に破壊可能なハイブリドーマの融
合は、やはり公知の方法に従つて、ポリエチレン
グリコールまたはその他の融合剤を使用して行な
うことができる。融合後、細胞は2つの親が成長
することはできない成長培地へ移されるが、そこ
では2つの親の相補的寄与のために融合後の融合
により生じたポリドーマは成長することができ
る。 これまで私たちは、ポリドーマを形成するため
のハイブリドーマ−ハイブリドーマの融合におけ
る相手となるハイブリドーマの両者として使用す
るための選択的に破壊可能なハイブリドーマを得
る選択方法を論じてきた。しかし、選択的に破壊
さるべき第2のハイブリドーマの親に対する必要
性は、第1のハイブリドーマの親に優性の遺伝標
識と劣性の遺伝標識の両方を与えることによつて
除くことができる。現在好ましい方法はHAT−
ウアバイン選択法である。薬剤ウアバインは原形
質膜のNa+−K+活性化アデノシン三リン酸分解
酵素(Arpase)の特異的なインヒビターである。
この酵素はK+の細胞内への移入およびNa+の細
胞からの移出を司つている。選択的破壊可能性、
例えばHAT感受性を与えるように予じめ逆選択
されたハイブリドーマの細胞は、ウアバイン抵抗
性の細胞を選択するためにウアバイン培地で育て
られる。これら細胞のクローンはHAT感受性で
あるがウアバイン抵抗性である。対照的に、それ
と融合するために選択されるハイブリドーマは、
ウアバイン感受性であるがHAT中で生き延び成
長できる。あるいは、ウアバイン抵抗性の選択
は、初めに親の骨髄腫系統かまたはそれから誘導
されたハイブリドーマのいずれかに行なうことが
でき、ついで選択的破壊可能性を与える逆選択ま
たは他の方法を行なうことができる。 ポリエチレングリコールまたは他の融合剤中で
の2つのハイブリドーマの融合によつて得られた
細胞は、第2の、ハイブリドーマの親にとつて致
死濃度でウアバインを含有するHAT培地へ移さ
れる。選択的に破壊可能なハイブリドーマの親
は、たとえウアバイン抵抗性であつたとしても例
えばHPRTまたは他の酵素を欠いているので
HAT培地中でも生存できない。しかし、ポリド
ーマの細胞は酵素と生存に必要なウアバイン抵抗
性を持つているのでこの培地中で成長できる。上
述の方法には、ハイブリツド抗体に望まれる特異
性の一方を有する抗体を分泌する選択的に破壊可
能なハイブリドーマの親を、ハイブリツド抗体に
望まれるもう一方の特異性を有する抗体を分泌す
る第2の“在庫から直ぐ入手できる(off the
shelf)”ハイブリツドーマと直接融合させること
によつてポリドーマを得ることができること、お
よびその第2のハイブリドーマの親に選択的破壊
可能性を与える技術を何ら使用する必要がないこ
との利点がある。 ポリドーマを得る別の技術であつて万能の親
(universal parent)、すなわち正の遺伝標識と負
の遺伝標識の両方を持ちどんな“在庫から直ぐ入
手できる”ハイブリドーマとも融合させることが
できる親を使用する技術には、種々の薬剤抵抗性
遺伝標識を持つている再結合性DNA媒介動物
(vector)の使用を含む。例えば、ネオマイシン
抵抗性の遺伝子を持つSV40を使用できる。 現在好ましい万能の親は、HAT感受性−ネオ
マイシン抵抗性のものである。選ばれた親は、
HAT感受性に逆選択されたのち、ネオマイシン
抵抗性の遺伝子を運んでいるSV40ベクターで転
換感染(transfect)される。この手順を逆にし
て転換感染(transfection)を最初にすることが
できる。生ずるハイブリドーマは、通常哺乳動物
の細胞にとつて有毒であるネオマイシンの存在下
で成長することができるが、HATの存在下では
死ぬ。しかし、在庫から直ぐ入手できるハイブリ
ドーマはHAT中で成長するがネオマイシンの存
在下では死ぬ。従つてこれら親の融合の生成物は
HATとネオマイシンの存在下で生存する。ネオ
マイシンに対する抵抗性を移すのにベクターを使
用することが現に好ましいが、哺乳動物の細胞に
他の薬剤に対する抵抗性を与える遺伝子を有する
ベクターを使用することもできる。 現に好ましいとはいつても、親の細胞系統の少
くとも1つが選択的に破壊可能であることはハイ
ブリドーマの対からポリドーマを得る本発明の方
法にとつて必須ではない。そのいずれもが選択的
に破壊可能ではないがハイブリツド抗体において
必要な選択性のひとつを有する抗体を分泌する1
対のハイブリドーマを適当な融合剤の存在下で融
合させたのちに、融合されていない親のハイブリ
ドーマがポリドーマを確認するためにサブクロー
ンをスクリーニングすることが実際的でない程度
まで増加する前にすべての細胞のサブクローニン
グを行なうことは私たちの発明の範囲内である。
その後にサブクローンがスクリーニングされて、
どれが二重特異性を有する抗体を分泌するか確認
する。 この方法は、親の細胞の融合頻度が高い時はポ
リドーマを得るのに最適である。とにかく、特に
細胞融合の頻度が低い時は、それのモノクローナ
ル抗体が種々の抗原に対するハイブリドーマの融
合から得られる細胞は、ポリドーマを確認するた
めにシトフルオログラフ(cytofluorograph)を
使用してスクリーニングすることができる。これ
を実施するために、2つの抗原の試料は別々の波
長で螢光を発する別々の螢光発光部分(moiety)
でラベルされている。例えば、一方はフルオレセ
インでラベルでき、他方はローダミンでラベルで
きる。融合処理後の細胞はその数を増やすために
一晩または他の適当な期間培養されていることが
好ましいがそれの全体が2種のラベルされた抗原
と共にインキユベートされる。次に細胞はシトフ
ルオログラフを使用してスクリーニングされる。
2つの波長のうちただ1つの波長で螢光を発する
細胞は親のハイブリドーマの細胞系統に由来する
ものであろう。一方、両方の波長において螢光を
示す細胞はポリドーマであり、分離することがで
きサブクローンすることができる。 さらに別の実施態様では、ハイブリツド抗体で
必要な特異性の一方を有するモノクローナル抗体
を分泌する第1の細胞から核を除去し、第2の必
要な特異性を有するモノクローナル抗体を分泌す
る第2のハイブリドーマの細胞質の中へそれを挿
入することによつてポリドーマを直接得ることが
できる。もちろん、この方法に使用するために
は、親のハイブリドーマのどちらも選択的に破壊
可能である必要はない。核物質の挿入後にこの細
胞をクローニングしてポリドーマの集団を得る。 単一の抗体を分泌する親のハイブリドーマまた
はB−リンパ球とは違つて、私たちの発明により
得られるポリドーマの細胞は抗体の混合物を分泌
すること、そしてその少くとも1つが二重の特異
性を有するハイブリツド抗体であることを私たち
は見い出した。このポリドーマによつて、このポ
リドーマを得るために使用された親の細胞によつ
て産生される抗体と同じ特異性の抗体も比較的少
量産生される。単一特異性の抗体に対する混成の
比は約2:1:1のようであつて、これは親のポ
リドーマが親の細胞により合成されるすべての可
能な(H)鎖であつてポリドーマ自身の中で不規側に
結合されるものを等しい量で産生する場合に予測
される比率である。 ポリドーマは多量のハイブリツド抗体を得るた
めに生体外で培養できるしまたは遺伝的に調和性
のある動物やヌードマウスのいずれかで成体内で
育成することができ、このハイブリツド抗体は公
知の方法を用いて培養培地または動物物の腹水か
ら回収される。例えば、“Monoclonal
Autibodies”(ケネツト(Kenett)ほか編集、
Plenum Press,New York(1980))363〜418頁
の付随書(Protcols)を参照。 ポリドーマによつて産生された抗体の混合物は
ハイブリツド抗体を得るために分離することがで
きる。例えば、最初のものをそれに続く他の抗原
であつてハイブリツド抗体がそれに対して特異的
であるものとに対する連続的アフイニテイークロ
マトグラフイーによつて、単一特異性抗体不純物
からそれの分離を行なうことができる。私たち
は、単純なイオン交換クロマトグラフイーと電気
泳動技術が少くとも一定の場合には使用できるこ
とも見い出した。必要であるならば、イオン交換
のための荷電量の相違を親の系統を選択する際に
考察される抗体の特徴の1つとすることができ
る。 実施例 抗人rIL−2抗体(抗人組換え型インターロイ
キン−2抗体)を生産する第1のハイブリドーマ
細胞DMS−1を、8−アザグアニン中で生育さ
せることにより、薬剤HATに感受性となるよう
順応させた。8−アザグアニンの濃度が、0.96〜
60μg/mlの希釈液を調整した。各濃度毎に、24
ウエルプレートの3ウエルに溶液を1mlずつ入
れ、3ウエルにコントロールとして培地を1ml入
れた。 これらの溶液を37℃、CO25%の状態で1時間、
置いて、この状態に平衡させた。各ウエルにピペ
ツトを用いて、ハイブリドーマ細胞5×105個ず
つ入れた。数日後生育させた後、8−アザグアニ
ンの最も高い濃度で生育している細胞を集めて、
洗浄し、同じ濃度で再度培養し、さらに段階的に
濃度を高めて30μg/mlで生存し、かつ生育する
ことができる細胞群を選択した。得られた群をサ
ブクローンとし、HAT感受性ならびに高抗体産
生を試験した。 次に、対数期の中期に選択され、90%以上生存
しているDMS−1ハイブリドーマのクローンを、
PVU制限酵素を1ユニツト/mlの割合で使用し
て線状にした、選択できるネオ遺伝子PSV2/ネ
オをエレクトロポレーシヨンによつてトランスフ
エクシヨンさせ、G418(Sigma Chemical,ネオ
マイシンの誘導体を含む薬剤)に対する抵抗性を
付与した。さらに具体的に述べると、細胞数を15
×106〜20×106となるように調整し、25mMの
HEPESを含むHBSS中で2回洗浄し、次いで、
HEPES及び6mMのぶどう糖を含むHBSS中に細
胞数15×106/mlとなるように再懸濁した。エレ
クトロポレーシヨンを準備する際に、この細胞懸
濁液330μ、25μ中にPSV2/ネオDNA20μg
含む溶液、鮭精子キヤリア−DNA16μを殺菌
キユベツトに入れ、混合し、氷上で10分間冷やし
た。エレクトロポレーシヨンを250Vのシングル
パルスで5マイクロ秒行つた。 エレクトロポレーシヨンを行つた細胞を、細胞
数2×105/mlの濃度で薬剤を加えていない生育
培地中で培養した。3日後、細胞を数え、24ウエ
ルプレートでG418(1mg/ml)を含む培地2ml中
に生存細胞数5×104となるようにして再度培養
した。トランスフエクシヨンされた細胞を抗体産
生によりスクリーニングし、サブクローン化し、
DMS−1.N1と命名した。 次に、このDMS−1.N1クローンを、常法であ
る融合技術を使用して、抗NK1,1抗体(抗ナ
チユラルキラー細胞1,1抗体)を産生する第2
のハイブリドーマPK136(ATCC(American
Type Culture Collection)から入手したB16腫
瘍細胞株)と融合させた。 次いで、この融合細胞をHAT及びG418を組み
合わせた選択技術を繰り返し行つて選択した。
HAT抵抗性及びネオ抵抗性の双方を有する細胞
のみが生き残り、二重特異性を有する抗体を産生
した。
Claim 1: A first hybridoma cell producing a monoclonal antibody against a first antigenic determinant;
A method for producing a polydoma producing a bispecific hybrid monoclonal antibody, comprising fusing it with a second hybridoma producing a monoclonal antibody against an antigenic determinant in the presence of a fusion promoter, the method comprising: The first hybridoma cell is hypoxanthine aminopterthymidine sensitive and neomycin resistant, and the second
A production method characterized in that the hybridoma cells are hypoxanthine aminopterin thymidine insensitive and neomycin non-resistant. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to antibodies with bispecificity. In another aspect, the invention relates to immunodiagnostic and immunotherapeutic methods. In yet another aspect, the invention relates to hybridomas and related monoclonal antibody technology. BACKGROUND OF THE INVENTION Antigen-antibody reactions are routinely used in a variety of practical applications, and although they are not yet fully understood,
It has been widely studied to establish its value in other uses. For example, serum antibodies produced by a host animal's immune response to an immunogen can be used in affinity purification methods to separate the immunogen from solutions in which only small amounts of the immunogen are present. In other cases, if the immunogen is an antigen associated with the disease, its presence in the patient's serum or other body fluids can be determined using immunoassay or immunoassay techniques.
metric techniques). For example, using radioimmunoassay techniques
Detection of HBsAg is currently the method of choice. Serum antibodies to ferritin obtained from New Zealand white rabbits and labeled with I 131 have also been reported as showing promise in the treatment of hepatomegaly. (Order, etc.)
International Journal of Radiation Oncology,
(See Biology and Physics, 6 , 703 (1980)). Serum antibodies, such as those obtained from rabbits, rodents, or other mammals, are "polyclonal" in nature, meaning that once the host's immune system is stimulated, the immune system that the host is responding to is This is because it produces a mixture of specific antibodies directed against different antigenic determinants or epitopes on the source. Each individual antibody that makes up the mixture is the product of a B cell clone, and each B cell secretes only one antibody species. An antibody produced by one clone will have at least a subtle difference between its peptide order and the peptide order of the other antibody from an antibody directed against the same antigen produced by another clone. So they are different. In fact, therefore, each antibody species is a distinct molecule, and differences in the order of peptides between different antibody species affect not only the particular epitope they recognize and their affinity for that antigen, but also their overall specificity. Affect. It is not possible to grow individual B cells to obtain the antibody species that they secrete as pure compounds through the vague use of currently available tissue culture techniques. Relatively recently, Kohler and Milstein have discovered and reported a convenient method for obtaining monoclonal antibodies as secreted products of fused cells called "hybridomas." (G. Kohler and C. Milstein, Nature , 256, 495
(1975)). Basically, the method consists of fusing splenocytes taken from an immunized mouse with cells of the mouse's myeloma to create a hybridoma.
Preferably, the myeloma cells do not produce or at least secrete their own immunoglobulins or parts thereof. Cultures of cells obtained by cloning single hybridomas secrete identical antibody molecules, which can then be easily obtained as pure compounds. This is a major change from conventional antibody production from serum, for example. In this serum, each antibody is only one component of an almost inseparable antibody mixture of related but distinct compounds. Because monoclonal antibodies are pure compounds, they have certain specificity for a unique site on an antigen molecule and have a well-defined affinity. Thus, different hybridoma clones can be screened to select those that produce monoclonal antibodies with the most desirable properties for a given application. The permanence of the hybridoma ensures an almost unlimited supply of the antibodies it secretes, reducing problems associated with variations in antibody titer and overall affinity from animal to animal used to produce serum antibodies. Monoclonal antibodies obtained from hybridomas are practically applied, for example, to diagnostic kits. A selection of such kits is available from Hybritech, Inc., the assignee of this application. Antibodies are generally considered to exhibit only one specificity, which is directed against the immunogen to which the host's immune system responds by producing antibodies.
Antibodies consist of two identical halves, each with a pair of heavy and light chains, each of which recognizes the same antigenic determinant as the other. The -S-S-disulfide bridge linking the two (H) chains at the cysteine moiety can be selectively cleaved in vitro by mild reduction, and half of the molecule is released by subsequent acidification. Separated. These half molecules can then be recombined (regenerated) again in vitro at neutral PH, and this recombination occurs through non-covalent interactions. If antibodies of different specificity are subjected to conditions that lead to selective cleavage of the disulfide bridges between the heavy chains and subsequent refolding, recombination between the half molecules will occur randomly and the population of antibodies will form. may occur, at least some of which are hybrids in that half of the antibody molecules of one specificity are combined with half of the antibody molecules of a different specificity. For example, Nisonoff et al., “The Antibody Molecule”, Academic
Press, New York (1975), pages 260-261, describes the in vitro production of polyclonal antibody hybrids of rabbit anti-ovalbumin and anti-BGG antibodies. Hybrid monoclonal antibodies have also been obtained using similar methods. Outside of DM Kranz, Proc.Matl.Acad.Sci.USA ,
See 78, 5807 (1981). At least in theory, one half of an antibody recognizes and binds to one antibody determinant, or epitope, while the other half recognizes a different epitope on the same antigen or another antigen, resulting in dual properties. It will be shown. Hybrid antibodies can be obtained as described above, but the yields are often very low and the reactions used to produce them are difficult to reproduce.
The hybrid antibody usually undergoes significant and irreversible denaturation. Such denaturation may reduce immunoreactivity and is expected to exhibit other metabolic properties in vivo. As a result, hybrid antibodies remain of great experimental interest today. Antibodies with dual specificity are protein A
(from Staphylococcus aureus), carbodiimide and N-succinimidyl-3-(2
- each member of an antibody pair by joining pairs of complete antibodies, monoclonal or otherwise, using various coupling or cross-linking agents such as bifunctional compounds such as pyridyldithio)propionate; They can also be produced by obtaining dimeric or more multimeric antibodies, which confer their specificity. For example, Mondoche et al. has antibodies and protein A.
have reported the generation of bispecific multivalent antibodies through a series of reactions with 2000, which has been shown to be able to detect cell surface antigens in vitro. J.
See Immunological Methods, 42 , 355, (1981). According to these methods, antibodies of one specificity bind to the surface antigen and the other to a moiety that allows detection. Synthesis of bispecific antibodies by the techniques described above
It is complex and far removed from commercial applications. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides, among other things, a novel and completely physiological method by which monoclonal hybrid antibodies can be reliably obtained in high yields without denaturation. Therefore, the present invention provides a first hybridoma cell that produces a monoclonal antibody against a first antigenic determinant and a second hybridoma cell that produces a monoclonal antibody against a second antigenic determinant in the presence of a fusion promoter. A method for producing a polydoma producing a bispecific hybrid monoclonal antibody, the first hybridoma cell being hypoxanthine aminopterthymidine sensitive and neomycin resistant, comprising: The present invention provides a production method characterized in that the second hybridoma cell is hypoxanthine aminopterynthymidine insensitive and neomycin non-resistant. Throughout this specification,
The term "hybrid antibody" is used to refer to a single antibody molecule with two different specificities. Individual specificity may be for antigenic determinants on two different antigens or for different antigenic determinants (epitopes) on the same antigen. Additionally, unless otherwise specified, the term "antigen" also includes haptens. The bispecific hybrid antibody is fused with a B-lymphocyte or a second hybridoma that is capable of fusion with a hybridoma, preferably a selectively destructible hybridoma, which secretes antibodies against preselected antigenic determinants. A second generation hybridoma (hereinafter referred to as a "Polydoma") is formed by the fusion of the following.
The B-lymphocyte, or second hybridoma, secretes another antigen against a different antigenic determinant. As used herein, the term "selectively destructible hybridoma" refers to a hybridoma that lacks, or at least largely lacks, the ability to survive in the medium in which it is cultured. do. We unexpectedly discovered the following: Unlike the parental hybridoma or B-lymphocytes from which it is derived, both of which secrete the same population of antigens with a single specificity, this polydoma also has a dual specificity. ie, secretes a high percentage of monoclonal hybrid antibodies that have the ability to simultaneously bind either or both antigenic determinants recognized by the individual antibodies produced by the parent cells. The monoclonal hybrid antibodies thus obtained are free from the undesirable denaturation characteristic of hybrid antibodies obtained by methods of chemical recombination of antibody half molecules. Furthermore, the method of the invention makes it possible to obtain hybrids reliably and in large quantities. The present invention also provides immunodiagnostic and immunotherapeutic methods using bispecific antibodies.
Generally, these methods use monoclonal or polyclonal antigens with a first specificity for a target antigen and a second specificity for some substance, such as another antigen or hapten. The substance allows the diagnosis of the target antigen to be carried out, or the substance allows the delivery of an agent that is lethal to the target antigen or the tissue to which it binds, or it is itself capable of such a diagnosis. It is a very active substance. Thus, by appropriate selection of parent cells, polydomas can be obtained according to the invention that secrete antibodies with specificity for the target antigen and a second specificity for a diagnostically or therapeutically useful moiety. be able to. Alternatively, the antibody half molecules can be recombined using chemical methods in vitro, or individual complete monospecific antibodies can be combined or cross-linked by chemical methods, and can be produced by the present invention. Multimers of antibodies with the same bispecificity and the same or similar utility as monoclonal hybrid antibodies with bispecific
trimers or higher multimers). As used in the present invention, the term "antibody"
Includes antibody fragments with immunochemical properties such as Fab or F(ab) 2 fragments. Therefore, an object of the present invention is to reliably obtain monoclonal hybrid antibodies that are not denatured during the manufacturing process and in high yields. Another object of the invention is an improved method of obtaining monoclonal hybrid antibodies. Yet another object of the invention is to provide immunodiagnostic and immunotherapeutic methods using antibodies with bispecificity. The manner in which these and also other objectives can be achieved will be apparent from the consideration of the following description of the preferred embodiments. DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS As mentioned above, the method for obtaining monoclonal hybrid antibodies according to the invention requires a hybridoma as one parent, preferably a selectively destructible hybridoma, which has preselected antigenic determinants. That is, it secretes monoclonal antibodies directed against the epitope. When a selectively destructible hybridoma is used as a parent, the cells obtained by fusion of the selectively destructible hybridoma (B-lymphocytes, i.e., the second hybridoma), i.e. polydomas, are obtained in the fusion process. This has the advantage that when the cells are cultured, it prevents overpopulation due to the population of parental hybridomas, and it also provides a method by which polydoma cells can be separated from the parental hybridomas. The selectively destructible hybridomas useful in the invention are produced by the classic Kohler-Milstein method, with one of the desired specificities.
It has been found that hybridomas secreting antibodies having the same antibody can be obtained from hybridomas obtained by fusion of myeloma cells with B-lymphocytes, such as those found in mouse splenocytes. According to one embodiment of the invention, such hybridomas are subjected to a back selection process to obtain hybridomas that can be selectively destroyed.
selection process). In general, selective destructibility can be obtained by counter-selection against hybridomas lacking the genetic elements necessary for survival in a specifically chosen medium, where the medium is The polydomas produced by the fusion can be cultured therein with genetic contributions from the selectively destructible hybridoma's fusion partner, ie, B-lymphocytes, the second hybridoma. A currently preferred method of counterselection consists of culturing hybridomas secreting antibodies with one of the desired specificities to be included in the hybrid antibody in a growth medium containing 8-azaguanine. In such a medium, any cell that contains 8-azaguanine and therefore can grow in the medium is one that lacks the enzyme hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase (HPRT).
Clones of cells lacking this enzyme are unable to grow in media containing hypoxanthine-aminopterin-thymidine (HAT). They are therefore selectively destroyed in this medium. A very similar method of counterselection involves growing hybridomas secreting the desired antibody in a medium containing 6-thioguanine (another analog of guanine that is toxic to cells if incorporated into DNA). consists of causing. Similarly, certain cells growing in this medium lack the HPRT enzyme, and clones of these cells are necessarily sensitive to HAT medium. Yet another method of counterselection that can be used in the present invention involves cultivating cells of a selected hybridoma line in a medium containing either the thymine analog 5-bromouracil deoxyribose (BUdR) or 2-aminopurine. Consists of growing. Only those cells lacking the enzyme thymidine kinase (TK) can grow in media containing either of these two inhibitors. enzyme
As is the case with cells lacking HPRT, cells lacking TK do not grow in HAT medium. Another method of obtaining selectively destructible parental hybridomas involves irreversible enzyme inhibition using metabolic inhibitors. Of these inhibitors,
So-called K cat inhibitors are preferred. These inhibitors are analogs of the enzyme's substrate and are converted by the target enzyme into highly reactive molecules that react with the enzyme at its active site, resulting in irreversible inhibition of the enzyme. For example, treatment of selected hybridomas with azaserine or 5-diazo-5-oxa-L-norleucine (DON) results in
It inhibits the enzyme formyl glycinamide ribonucleotide amidotransferase by forming a covalent bond with cysteine residues at the active site of the enzyme. This inhibition ultimately leads to cell death. However, this hybridoma can be rescued by fusing it with a second parent of the polydoma that provides the necessary enzymes. In a preferred embodiment, the selectively destructible hybridomas are fused with complementary B-lymphocytes, typically obtained as splenocytes taken from a host previously immunized with the antigen. be done. At this time, the antigen may be a hapten bound to a carrier protein, and the second antigen required in the hybrid antibody may be a hapten.
is selected such that its host mounts an immune response that produces antibodies with the specificity of.
The host is usually the mouse, but rabbits, humans, and other animal species can also be used, although interspecies fusions may exhibit reduced stability. Methods of immunizing such hosts are, of course, well known and need not be detailed here. The fusion of selectively destructible hybridomas with B-lymphocytes to obtain polydomas involves the fusion of the two groups of cells with polyethylene glycol or Sendai virus-like cells according to known methods. This can be done by combining known agents in a medium containing them. After performing the fusion, the cells are prepared for culture.
Transferred to a medium such as HAT medium. B-lymphocytes survive only for a short time and the parental hybridomas cannot grow in this medium. However, the number of polydomas formed as a result of fusion is
This is due to the supplementation of the parental hybridoma by lymphocytes, e.g. by genetic contribution of the ability to make lost enzymes such as HPRT or TK, or by the direct contribution of enzymes that were inhibited in the parental hybridoma. Can be grown in culture. Individual polydoma clones are cultured and screened to select those secreting antibodies with the desired bispecificity. Polydoma clones whose antibodies exhibit the desired bispecificity are further screened to select those whose second specificity, i.e., the specificity and affinity obtained for B-lymphocytes, is most favorable. . In another embodiment, polydomas are obtained by fusing a selectively destructible hybridoma with a second hybridoma that is also selectively destructible using a suitable fusion agent.
The second parental hybridoma is obtained in the same manner as the first, ie by the method of reverse selection, reversible enzyme inhibition or any other suitable method. In such cases, the second hybridoma must be able to complement the first. For example, if the first selectively destructible hybridoma lacks the enzyme HPRT,
We must be able to give polydomas a gene that allows them to produce HPRT. Similarly, if a second selectively destructible hybridoma lacks the enzyme TK, then the first
one must feed the polydoma with the gene for TK. If irreversible inhibition of the enzyme is used to confer selective destructibility, a similar complementarity must exist between the two hybridomas. It is also possible to use a hybridoma that has been subjected to a reverse selection method as the parent of one hybridoma, and a hybridoma that has been subjected to an enzyme inhibition method as the other hybridoma. The use of complementary selectively destructible hybridomas as parents for polydomas has the advantage that both parents can be selected based on the specificity and affinity of the monoclonal antibodies they produce, whereas single In the case of fusion of hybridomas with B-lymphocytes, it is not possible to carry out pre-fusion selection between B-lymphocytes to obtain those producing antibodies of the desired specificity and affinity. Fusion of two selectively destructible hybridomas can be performed using polyethylene glycol or other fusion agents, also according to known methods. After fusion, the cells are transferred to a growth medium in which the two parents cannot grow, but where the polydomas resulting from post-fusion fusion can grow due to the complementary contributions of the two parents. So far we have discussed selection methods for obtaining selectively destructible hybridomas for use as both partner hybridomas in hybridoma-hybridoma fusions to form polydomas. However, the need for a second hybridoma parent to be selectively destroyed can be eliminated by providing the first hybridoma parent with both dominant and recessive genetic markers. The currently preferred method is HAT-
This is the ouabain selection method. The drug ouabain is a specific inhibitor of the plasma membrane Na + -K + activated adenosine triphosphatease (Arpase).
This enzyme is responsible for the import of K + into the cell and the export of Na + from the cell. selective destructibility,
For example, hybridoma cells previously counter-selected to confer HAT sensitivity are grown in ouabain medium to select for ouabain-resistant cells. Clones of these cells are HAT sensitive but ouabain resistant. In contrast, hybridomas selected to fuse with
Although susceptible to ouabain, it can survive and grow in HAT. Alternatively, selection for ouabain resistance can be performed first on either the parental myeloma line or the hybridomas derived therefrom, followed by reverse selection or other methods that provide the possibility of selective destruction. can. Cells obtained by fusion of two hybridomas in polyethylene glycol or other fusion agents are transferred to HAT medium containing ouabain at a concentration lethal to the second, hybridoma parent. The selectively destructible hybridoma parent may be ouabain resistant, for example because it lacks HPRT or other enzymes.
Cannot survive even in HAT medium. However, polydoma cells can grow in this medium because they have the enzyme and the ouabain resistance necessary for survival. The method described above includes the use of a parent selectively destructible hybridoma that secretes an antibody with one of the desired specificities of the hybrid antibody and a second parent hybridoma that secretes an antibody with the other desired specificity of the hybrid antibody. “off the stock”
The advantage is that polydomas can be obtained by direct fusion with hybridomas and that there is no need to use any technique that confers selective destructibility on their second hybridoma parent. Another technique for obtaining polydomas is the use of a universal parent, a parent that has both positive and negative genetic markers and can be fused with any "off-the-shelf" hybridoma. Techniques for this include the use of recombinant DNA vectors carrying various drug resistance genetic markers. For example, SV 40 carrying the gene for neomycin resistance can be used. Currently the preferred universal parent is HAT sensitive-neomycin resistant.The selected parents are:
After being counterselected for HAT sensitivity, they are transfected with the SV 40 vector carrying the gene for neomycin resistance. This procedure can be reversed to allow transfection to occur first. The resulting hybridomas can grow in the presence of neomycin, which is normally toxic to mammalian cells, but die in the presence of HAT. However, off-the-shelf hybridomas grow in HAT but die in the presence of neomycin. Therefore the product of the fusion of these parents is
Survives in the presence of HAT and neomycin. Although it is currently preferred to use vectors to transfer resistance to neomycin, vectors carrying genes that confer resistance to other drugs in mammalian cells can also be used. Although preferred, it is not essential to the method of the invention to obtain polydomas from hybridoma pairs that at least one of the parental cell lines is selectively destructible. None of them can be selectively destroyed, but secretes antibodies that have one of the selectivities required in hybrid antibodies.
After fusion of paired hybridomas in the presence of a suitable fusion agent, all unfused parental hybridomas increase to the extent that it is impractical to screen subclones to confirm polydomas. It is within the scope of our invention to perform subcloning of cells.
Subclones were then screened and
Check which ones secrete antibodies with bispecificity. This method is optimal for obtaining polydomas when the parental cells have a high fusion frequency. Anyway, especially when the frequency of cell fusion is low, cells whose monoclonal antibodies are obtained from the fusion of hybridomas against various antigens can be screened using a cytofluorograph to identify polydomas. can. To do this, the two antigen samples are separated into separate fluorescent moieties that fluoresce at different wavelengths.
is labeled with. For example, one can be labeled with fluorescein and the other with rhodamine. The fused cells, preferably cultured overnight or for another suitable period of time to increase their number, are incubated with the two labeled antigens in their entirety. The cells are then screened using cytofluorography.
Cells that fluoresce at only one of the two wavelengths will be derived from the parental hybridoma cell line. On the other hand, cells that exhibit fluorescence at both wavelengths are polydomas and can be isolated and subcloned. In yet another embodiment, the nucleus is removed from a first cell that secretes a monoclonal antibody having one of the required specificities of the hybrid antibody, and a second cell that secretes a monoclonal antibody having a second required specificity is removed. Polydomas can be obtained directly by inserting it into the cytoplasm of hybridomas. Of course, neither parent hybridoma needs to be selectively destructible for use in this method. After insertion of the nuclear material, the cells are cloned to obtain a population of polydomas. Unlike the parental hybridoma or B-lymphocytes, which secrete a single antibody, the polydoma cells obtained by our invention secrete a mixture of antibodies, at least one of which is bispecific. We found that it is a hybrid antibody with The polydoma also produces relatively small amounts of antibodies of the same specificity as those produced by the parental cells used to obtain the polydoma. The ratio of hybridization to monospecific antibodies is approximately 2:1:1, which means that the parental polydoma contains all possible (H) chains synthesized by the parental cell and not the polydoma itself. This is the ratio that would be expected if equal amounts of those bound to the irregular side were produced. Polydomas can be cultured in vitro to obtain large quantities of hybrid antibodies or grown in adults either in genetically compatible animals or nude mice, which can be produced using known methods. It is recovered from the culture medium or ascites fluid of the animal. For example, “Monoclonal
Autibodies” (edited by Kenett et al.)
See Protocols, Plenum Press, New York (1980), pp. 363-418. The mixture of antibodies produced by polydomas can be separated to obtain hybrid antibodies. For example, by sequential affinity chromatography of the first one followed by another antigen for which the hybrid antibody is specific, its separation from monospecific antibody impurities is effected. be able to. We have also found that simple ion exchange chromatography and electrophoresis techniques can be used, at least in certain cases. If desired, differences in charge for ion exchange can be one of the antibody characteristics considered in selecting parental lines. Example A first hybridoma cell DMS-1 producing anti-human rIL-2 antibody (anti-human recombinant interleukin-2 antibody) was adapted to be sensitive to the drug HAT by growing in 8-azaguanine. I let it happen. 8-Azaguanine concentration is 0.96~
A dilution solution of 60 μg/ml was prepared. 24 for each concentration
1 ml of the solution was added to 3 wells of a well plate, and 1 ml of the medium was added to 3 wells as a control. These solutions were incubated at 37℃ and 5% CO2 for 1 hour.
and allowed to equilibrate to this state. Using a pipette, 5 x 10 5 hybridoma cells were placed in each well. After several days of growth, cells growing at the highest concentration of 8-azaguanine were collected and
The cells were washed, cultured again at the same concentration, and the concentration was increased stepwise to select a group of cells that could survive and grow at 30 μg/ml. The obtained group was made into subclones and tested for HAT sensitivity and high antibody production. Next, clones of DMS-1 hybridomas selected in the mid-logarithmic phase and with survival of 90% or more were
The selectable neogene PSV2/neo linearized using PVU restriction enzyme at 1 unit/ml was transfected by electroporation and transfected with G418 (Sigma Chemical, a drug containing a derivative of neomycin). ). More specifically, the number of cells is 15
Adjust to 20 × 10 6 × 10 6 and 25mM
Washed twice in HBSS containing HEPES, then
The cells were resuspended to 15×10 6 cells/ml in HBSS containing HEPES and 6 mM glucose. When preparing electroporation, add 20 μg of PSV2/neo DNA in 330 μ and 25 μ of this cell suspension.
A solution containing 16μ of salmon sperm carrier DNA was placed in a sterile cube, mixed, and chilled on ice for 10 minutes. Electroporation was performed with a single pulse of 250V for 5 microseconds. The electroporated cells were cultured in a drug-free growth medium at a concentration of 2×10 5 cells/ml. Three days later, the cells were counted and cultured again in a 24-well plate in 2 ml of medium containing G418 (1 mg/ml) to a total of 5 x 10 4 viable cells. The transfected cells are screened by antibody production, subcloned,
It was named DMS-1.N1. Next, this DMS-1.N1 clone is used as a second clone that produces anti-NK1,1 antibody (anti-natural killer cell 1,1 antibody) using standard fusion technology.
hybridoma PK136 (ATCC (American
B16 tumor cell line obtained from Type Culture Collection). The fused cells were then selected by repeated selection techniques combining HAT and G418.
Only cells with both HAT resistance and neoresistance survived and produced antibodies with bispecificity.

【表】 参考例 1 B型肝炎表面抗原(HBsAg)および前立線酸
ホスフアターゼ(PAP)に対する二重特異性を
有するモノクローナルハイブリツド抗体を本発明
に従つて次のように製造した。 PAPに対するモノクローナル抗体を分泌する
ハイブリドーマをHAT培地中で1週間成長させ
たのち非選択培地に移して成長させた。非選択的
条件下でさまざまな時間の成長ののちに、細胞の
2mlの分別量を10-4Mの8−アザグアニンを含有
する培地に入れた。この8−アザグアニンは、グ
アニンの代わりにそれらのDNA中に包含される
ことによつて細胞の成長を妨げるものだ。
HPRT酵素を欠いている細胞はこの培地中で生
き伸び成長したが、これらの細胞はHATの中で
は必ずしも生存しなかつた。 8−アザグアニンを含有する培地中で成長した
クローンを、HATに対する感受性と抗PAP生産
性について試験した。抗PAPをなお産生し4×
10-8未満の可逆頻度でHAT感受性を示した1つ
のクローンがサブクローニングされた。すべての
サブクローンが親のクローンのように挙動した。 HAT感受性サブクローンのひとつからの細胞
をポリエチレングリコール中で、ガーハード
(Gerhard)の融合技術を使用して、HBsAgで超
免疫したBalb/cマウスから得られた脾臓の細
胞と融合させてポリドーマを得た。上掲
“Monoclonal Antibodies”,370頁参照。この融
合によつて220のポリドーマが産生され、これら
は測定のためにスクリーニングされ、PAPおよ
びHBsAgの両方に対して特異性を示す抗体を分
泌した。2つのこのようなポリドーマのクローン
を測定して、抗体を産生すること、その後に両方
の特異性を示す腹水を生ずることがわかつた。 両方のポリドーマのサブクローンが両方の特異
性を示す腹水を生み、親クローンのそれらのよう
にオルスタイン−デイビス(Orstein−Davis)
PAGEで3重バンドを生じた。両方のクローンか
らの腹水がラジオイムノアツセイで125I−
HBSAgと125I−PAPを結合することがわかり、
各々について約109のKの値が得られた。こうし
て、二重特異性をもつ抗体の形成が示唆された。 表のデータは、このポリドーマの1つの1ク
ローンから得た腹水を、IgE(コントロールとし
て使用)、PAP及びHBsAgに対してそれぞれモ
ノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマ(複
数)から得た腹水と比較して用い、固定化
HBsAgを固体相として種々の放射線ラベルした
抗原を溶液相として使用するイムノアツセイにお
いて得られた結果を示す。 ポリドーマからの腹水の試料200μと、3種
のハイブリドーマの各々とを、それぞれHBsAg
を結合した12個のポリスチレン球とともに一夜イ
ンキユベートした。HBsAg球はイリノイ州、ノ
ース・シカゴのアボツト・ラボラトリーズ
(Abbott Laboratovies)から入手した。洗浄後、
三重試料を示した。125Iラベルした抗原100000cpm
と4時間インキユベートした。二回目の洗浄後、
球をカウントしてボールに結合したラベル化抗原
を測定した。放射線ラベルしたPAPを溶液相抗
原として使用する1組の試験において、抗PAP
を抗原に加えた後に、それをボールとともにイン
キユベートした。この目的のために使用した
PAPに対する抗体は、ポリドーマを作るのに使
用した親のハイブリドーマにより産生されたモノ
クローナル抗体であるので、ハイブリツド抗体に
より示されると予想されるように、同じPAPエ
ピトープに対するものである。
[Table] Reference Example 1 A monoclonal hybrid antibody having bispecificity for hepatitis B surface antigen (HBsAg) and prostatic acid phosphatase (PAP) was produced according to the present invention as follows. Hybridomas secreting monoclonal antibodies against PAP were grown in HAT medium for one week and then transferred to non-selective medium for growth. After various times of growth under non-selective conditions, 2 ml aliquots of cells were placed in medium containing 10 -4 M 8-azaguanine. This 8-azaguanine inhibits cell growth by being included in their DNA instead of guanine.
Although cells lacking the HPRT enzyme survived and grew in this medium, these cells did not necessarily survive in the HAT. Clones grown in medium containing 8-azaguanine were tested for sensitivity to HAT and anti-PAP productivity. Still producing anti-PAP 4x
One clone that showed HAT sensitivity with a reversible frequency of less than 10 −8 was subcloned. All subclones behaved like their parent clones. Cells from one of the HAT-sensitive subclones were fused in polyethylene glycol with cells from spleens obtained from Balb/c mice hyperimmunized with HBsAg using Gerhard's fusion technique to obtain polydomas. Ta. See “Monoclonal Antibodies”, supra, p. 370. This fusion produced 220 polydomas, which were screened for measurement and secreted antibodies showing specificity for both PAP and HBsAg. Two such polydoma clones were measured and found to produce antibodies followed by ascites exhibiting both specificities. Subclones of both polydomas produce ascites exhibiting both specificities and, like those of the parental clones, Orstein-Davis.
Three bands were generated on PAGE. Ascites from both clones was 125 I− by radioimmunoassay.
It was found that HBSAg and 125 I-PAP bind together.
A value of K of approximately 10 9 was obtained for each. Thus, the formation of bispecific antibodies was suggested. The data in the table compares ascites from one clone of this polydoma with ascites from hybridomas secreting monoclonal antibodies against IgE (used as a control), PAP, and HBsAg, respectively. , fixed
Results obtained in an immunoassay using HBsAg as a solid phase and various radiolabeled antigens as a solution phase are shown. A 200μ sample of ascites from a polydoma and each of the three hybridomas were treated with HBsAg.
was incubated overnight with 12 bound polystyrene spheres. HBsAg spheres were obtained from Abbott Laboratovies, North Chicago, IL. After washing,
Triplicate samples are shown. 125 I labeled antigen 100000cpm
and incubated for 4 hours. After the second wash,
The labeled antigen bound to the balls was determined by counting the balls. In a set of studies using radiolabeled PAP as the solution phase antigen, anti-PAP
was added to the antigen, which was then incubated with the balls. used for this purpose
The antibodies to PAP are monoclonal antibodies produced by the parental hybridomas used to make the polydomas, so they are directed against the same PAP epitope, as would be expected to be exhibited by a hybrid antibody.

【表】 二重特異性
125Iラベル化抗原
表のデータは、IgEコントロールについての
データと比較すると、非特異的な結合から予想さ
れる放射線しか抗PAPについては測定されない
ことを示す。一方、HBsAg抗体を含有する腹水
は予想通りラベル化HBsAg抗体と結合したが、
その他のラベル化抗原を試験した時は非特異的結
合を示した。しかし、ポリドーマのクローンから
の腹水はラベ化HBsAgとラベル化PAPの両方と
結合した。前者はその腹水中のHbsAgに対する
少量の非ハイブリツド単一特異性抗体の存在に帰
因しており、後者は球上のHBsAgと溶液中の痕
跡量ラベルされたPAPとを結合、橋渡しできる
ハイブリツドに帰因する。ラベル化PAPと親の
ハイブリドーマからの抗PAPの混合物を使用す
る実験により、ハイブリツドの抗PAP特異性が
親により分泌される抗体と同一エピトープに対す
るものであることが確認される。というのは、ラ
ベル化PAPのハイブリツド抗体への結合が親の
抗体により阻害されたために、基底値放射線しか
観測されないからである。 比較ラジオイムノアツセイに使用したポリドー
マのクローンからの腹水の分析は、ポリアクリル
アミドゲル電気泳動法(PAGE)と免疫電気泳動
法(IEP)を使用して行つた。両方とも少なくと
も3種の抗体種の存在を示した。分取スケール
DEAEイオン交換クロマーグラフイーにより、よ
く分離した3つのピークが得られ、そのうちの真
中の1つには肩があつた。ピークの各々はPAGE
及びIEPにより分析されたように均質であつて、
各々は初めの腹水におけるバンド(複数)の1つ
に対応した。 DEAEのピークの各々を表す物質の抗原結合性
を放射線ラベルしたHBsAgとPAPを使用して試
験した。第1のピークはHBsAgと結合したが
PAPには結合しなかつた。真中のピークとその
肩はHBsAgとPAPの両方に結合し、最後のピー
クはPAPだけに結合した。したがつて、真中の
ピークは、HBsAgとPAPに対する二重特異性を
有し、少なくとも2つの亜種からなるハイブリツ
ド抗体である。 DEAEクロマトグラフイーの真中のピークとし
て得たハイブリツド抗体を125Iで放射線ラベルし
た。ラベル後、ラベル化抗体の85%がPAPに結
合し、88%がHBsAgに結合する。ハイブリツド
のPAPに対する親和性は、親の系統により産生
されるPAPに対するモノクローナル抗体のそれ
よりも若干低いことがわかつた。親和性における
この相違は、モノクローナル抗体とそれのFab断
片(fragment)との間に私たちによつて観測さ
れたものとほぼ同じであつた。 DEAEクロマトグラフイーは、ハイブリツド抗
体がポリドーマにより産生される抗体を50%超え
て含み、統計的理由により予想された比率2:
1:1におおよそ近づくことを示している。この
2:1:1の比率は、ポリドーマが、全ての可能
な抗体重鎖、即ちPAP又はHBsAg特異性のいず
れかを示すものであつて、細胞内で不規則に組合
わされてハイブリツド抗体と、これに混り伴う少
量の2種の単一特異性抗体であつて親の細胞によ
り産生される抗体と同じ特異性を有すものとを形
成した場合に、統計的理由に基づいて予想される
ものである。ハイブリツド抗体の亜種
(subspieces)の存在は、それらがその軽鎖の組
成において異なつていることを示唆している。 参考例 2 ヒトIgDとプロラクチンに対し二重特異性を有
するモノクローナルハイブリツド抗体を本発明に
したがつて二つのハイブリドーマの融合によつて
製造した。ハイブリドーマの一つは2つの選択可
能な遺伝標識:HAT培地に対する感受性とウア
バインに対する抵抗性を含むように構成されてい
る。このような“万能の親”を利用する利点は本
明細書の他のところで記載した。この二重に標識
されたハイブリドーマ即ち所謂“万能の親”は次
いでどんな他のハイブリドーマとも融合させるこ
とができる。生じたポリドーマはHATとウアバ
インの存在下で成長するが、非融合の親細胞のい
ずれも死ぬ。 このような万能の親を形成するために、両方の
選択可能な標識を、ハイブリドーマの初期形成の
間に導入した。この親の細胞系統を得るために、
広く入手できるHAT−感受性マウス骨髄腫
P3.653を、1mMウアバインを成長培地へ導入す
ることによつて、第2の遺伝標識、ウアバイン抵
抗性、のために選んだ。ほとんどの細胞が死んだ
が、約1/100000の細胞が無秩序な突然変異によつ
て該薬剤に対する抵抗性を獲得し、生き残り、増
殖して、HAT−感受性でアウバイン抵抗性であ
る新しい骨髄腫集団を形成した。 このHAT−感受性、アウバイン抵抗性の骨髄
腫を次に、先に引用したガーハードの方法を使用
して、IgDで超免疫したBalb/cマウスから得ら
れた脾細胞と融合した。ハイブリツドをHAT培
地(ウアバインなし)で選択し、クローンをIgD
に対するモノクローナル抗体の産生のためにスク
リーニングした。正のクローンの中から、IgDに
対してIgGを産生したものをさらに研究するため
に選んだ。このクローンを、1mMのウアバイン
を成長培地に添加して、ウアバイン抵抗性の性質
の維持を試験した。約1/3の細胞がこの遺伝標識
を維持していた。この培養物がウアバイン中で指
数関数的に成長している時に、細胞はさらに分岐
しサブクローンを生んだ。ウアバイン抵抗性サブ
クローンを、モノクローナル抗IgD抗体の連続産
生について試験した。サブクローンの一つを例1
の手順によつてさらに逆選択して、HATに感受
性の細胞集団を得た。このサブクローンを非選択
的条件下で2週間成長させた後、6−チオグアニ
ンを含有する培地に入れた。上に記したように、
6−チオグアニンの作用機構は8−アザグアニン
のそれに似ている。6−チオグアニンをグアニン
の代りにそのDNAの中へ取込む細胞は成長しな
い。HPRT酵素を欠く細胞は培地から6−チオ
グアニンを利用しないので、成長できるがその結
果HATに対して感受性がある。この逆選択した
サブクローンの集団自体を次に、6−チオグアニ
ンとウアバインを含有する培地中でサブクローニ
ングした。サブクローンを、モノクローナル抗
IgD抗体の連続産生について試験した。全ての所
望の性質−ウアバイン及び6−チオグアニン中で
の成長性並びにモノクローナル抗IgDの産生性を
示した1クローンを選択して所謂“万能の親”と
した。次に、この万能の親は、他のどんなHAT
−抵抗性、ウアバイン感受性のハイブリドーマと
融合させることができて、ハイブリツド抗体(そ
の一特異性が抗IgDである)を発生させるポリド
ーマを生じた。この目的のために、私達は最初に
プロラクチンに対するモノクローナル抗体を分泌
するマウスのハイブリドーマを選んだ。抗プロラ
クチンモノクローナル抗体は新系統により発生さ
れる抗−IgDと同じサブクラス(IgG1)であり、
オルンスタイン−デービス・ゲル(Ornstein−
Davis gels)で容易にその抗体から分離される。
このような分離は抗体に非常に異なつた負担とな
ることを示唆する。したがつてハイブリツド抗体
の分離はDEAE−セフアデツクスクロマトグラフ
イで容易に行うべきである。 HAT感受性でウバイン抵抗性の細胞系統の107
個の細胞を、ポリエチレングリコール中で、抗プ
ロラクチンを産生する細胞107個と融合させた。
融合した細胞を初めに3日間HAT培地中で成長
させた後、HAT+ウアバイン培地で3日間改質
し、最後に再びHAT培地に入れた。600を超え
るクローンがこの融合から発生した。66のクロー
ンを無秩序に分析用に選んだ。これらのクローン
のうち、36が抗IgDと抗プロラクチン活性を示し
た。 これらクローンの上清を次の試験法によつてハ
イブリツド抗体の存在を分析した。別の抗プロラ
クチンモノクローナル抗体でコーテイングしたポ
リスチレンビーズを100ng/mlのプロラクチン
溶液200μと5時間インキユベートした。使用
した抗体は融合したハイブリドーマ細胞系統によ
つて産生された抗体の部位から離れた部位にプロ
ラクチンを結合する。ビーズを洗浄したのち、ク
ローンの上清と共に一夜インキユベートした。翌
日数回の洗浄ののち、125IでラベルしたIgDを加え
た。一本の官能性の腕によつてビーズに結合した
ハイブリツド抗体は、自由な抗IgD官能性を用い
て放射線ラベルしたIgDと結合できたが、新タイ
プの抗体IgD−IgD及びプロラクチン−プロラク
チンのいずれもがプロラクチンビーズと125I−
IgDトレーサーの間でこの結合を形成することが
できなかつた。ハイブリツド二官能性抗体を産生
するクローンについての典型的な分析結果を下の
表2に示す。
Table: Bispecific * 125 I Labeled Antigen The data in the table shows that only the radiation expected from non-specific binding is measured for anti-PAP when compared to the data for the IgE control. On the other hand, ascites containing HBsAg antibodies bound to labeled HBsAg antibodies as expected;
Other labeled antigens showed non-specific binding when tested. However, ascites from polydoma clones bound both labeled HBsAg and labeled PAP. The former is due to the presence of small amounts of nonhybrid monospecific antibodies against HbsAg in the ascites, while the latter is due to the presence of a hybrid that can bind and bridge HBsAg on the spheres with trace amounts of labeled PAP in solution. Attribute. Experiments using a mixture of labeled PAP and anti-PAP from the parental hybridoma confirm that the anti-PAP specificity of the hybrid is against the same epitope as the antibody secreted by the parent. This is because the binding of labeled PAP to the hybrid antibody is inhibited by the parent antibody, so only basal radiation is observed. Analysis of ascites from polydoma clones used in comparative radioimmunoassays was performed using polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) and immunoelectrophoresis (IEP). Both showed the presence of at least three antibody species. preparative scale
DEAE ion-exchange chromatography yielded three well-separated peaks, one of which had a shoulder in the middle. Each of the peaks is PAGE
and homogeneous as analyzed by IEP,
Each corresponded to one of the bands in the initial ascitic fluid. The antigen binding properties of substances representing each of the DEAE peaks were tested using radiolabeled HBsAg and PAP. The first peak was combined with HBsAg, but
It did not bind to PAP. The middle peak and its shoulder bound both HBsAg and PAP, and the last peak bound only PAP. Therefore, the middle peak is a hybrid antibody that has dual specificity for HBsAg and PAP and consists of at least two subspecies. The hybrid antibody obtained as the middle peak of DEAE chromatography was radiolabeled with 125I . After labeling, 85% of the labeled antibody binds to PAP and 88% to HBsAg. The affinity of the hybrid for PAP was found to be slightly lower than that of the monoclonal antibody against PAP produced by the parental strain. This difference in affinity was similar to that observed by us between monoclonal antibodies and their Fab fragments. DEAE chromatography shows that the hybrid antibody contains 50% more than the antibody produced by the polydoma, a ratio expected for statistical reasons of 2:
This shows that the ratio approaches 1:1. This 2:1:1 ratio is such that the polydomas exhibit all possible antibody heavy chains, either PAP or HBsAg specificity, and are randomly combined within the cell to combine with the hybrid antibody. This is expected on the basis of statistical reasons if a small amount of two monospecific antibodies are formed that have the same specificity as the antibody produced by the parent cell. It is something. The existence of hybrid antibody subspieces suggests that they differ in the composition of their light chains. Reference Example 2 A monoclonal hybrid antibody having dual specificity for human IgD and prolactin was produced by fusion of two hybridomas according to the present invention. One of the hybridomas is constructed to contain two selectable genetic markers: sensitivity to HAT medium and resistance to ouabain. The advantages of utilizing such "universal parents" have been described elsewhere herein. This doubly labeled hybridoma, the so-called "universal parent", can then be fused with any other hybridoma. The resulting polydomas grow in the presence of HAT and ouabain, but both unfused parental cells die. To form such universal parents, both selectable labels were introduced during initial formation of the hybridoma. To obtain this parental cell line,
Widely available HAT-sensitive murine myeloma
P3.653 was selected for a second genetic marker, ouabain resistance, by introducing 1mM ouabain into the growth medium. Although most of the cells died, about 1/100,000 cells acquired resistance to the drug through uncontrolled mutations and survived and proliferated, creating a new myeloma population that was HAT-sensitive and aubain-resistant. Formed. This HAT-sensitive, Aubain-resistant myeloma was then fused with splenocytes obtained from Balb/c mice hyperimmunized with IgD using the method of Gerhard, cited above. Hybrids were selected on HAT medium (without ouabain) and clones were isolated using IgD.
screened for the production of monoclonal antibodies against. Among the positive clones, those that produced IgG against IgD were selected for further study. This clone was tested for maintenance of ouabain resistance by adding 1mM ouabain to the growth medium. About one-third of the cells retained this genetic mark. As this culture was growing exponentially in ouabain, the cells further branched and gave rise to subclones. Ouabain-resistant subclones were tested for continuous production of monoclonal anti-IgD antibodies. Example 1 of one of the subclones
Further counter-selection was performed to obtain a HAT-sensitive cell population. This subclone was grown under non-selective conditions for 2 weeks before being placed in medium containing 6-thioguanine. As mentioned above,
The mechanism of action of 6-thioguanine is similar to that of 8-azaguanine. Cells that incorporate 6-thioguanine into their DNA instead of guanine will not grow. Cells lacking the HPRT enzyme do not utilize 6-thioguanine from the medium and are therefore able to grow but are therefore susceptible to HAT. This population of counter-selected subclones was then itself subcloned in medium containing 6-thioguanine and ouabain. Subclones were isolated using monoclonal anti-
Continuous production of IgD antibodies was tested. One clone that showed all the desired properties - growth in ouabain and 6-thioguanine and production of monoclonal anti-IgD was selected as the so-called "universal parent". Then this all-purpose parent works with any other HAT
- Generated polydomas that could be fused with resistant, ouabain-sensitive hybridomas and generate hybrid antibodies, the monospecific of which is anti-IgD. For this purpose, we first selected mouse hybridomas secreting monoclonal antibodies against prolactin. Anti-prolactin monoclonal antibodies are of the same subclass (IgG 1 ) as anti-IgD generated by new strains,
Ornstein-Davis Gell
Davis gels), it is easily separated from its antibodies.
Such separation suggests a very different burden on the antibodies. Therefore, separation of hybrid antibodies should be easily carried out by DEAE-Sephadex chromatography. 10 7 of HAT-sensitive and ubain-resistant cell lines
7 cells were fused in polyethylene glycol with 10 7 cells producing anti-prolactin.
The fused cells were first grown in HAT medium for 3 days, then modified with HAT+ouabain medium for 3 days, and finally placed back into HAT medium. Over 600 clones were generated from this fusion. Sixty-six clones were randomly selected for analysis. Of these clones, 36 showed anti-IgD and anti-prolactin activities. The supernatants of these clones were analyzed for the presence of hybrid antibodies by the following test method. Polystyrene beads coated with another anti-prolactin monoclonal antibody were incubated with 200μ of a 100ng/ml prolactin solution for 5 hours. The antibody used binds prolactin at a site remote from that of the antibody produced by the fused hybridoma cell line. After washing the beads, they were incubated with the clone supernatant overnight. The next day, after several washes, 125 I-labeled IgD was added. Hybrid antibodies bound to beads by one functional arm were able to bind radiolabeled IgD with free anti-IgD functionality, but new types of antibodies, IgD-IgD and prolactin-prolactin. Moga prolactin beads and 125 I−
This bond could not be formed between IgD tracers. Typical analysis results for clones producing hybrid bifunctional antibodies are shown in Table 2 below.

【表】 チン
36クローンのうち21がこの分析によつて明瞭な
二官能性活性を示した。現在までに入手できる2
つのクローンから発生した腹水がこの二官能性分
析において反応することが示された。これらの腹
水は、オルスタイン−デービスゲル状で3本の明
確なバンドに分かれる抗体を含有している。2本
のバンドは、親のハイブリドーマ(抗IgDと抗プ
ロラクチン)によつて産生される抗体と厳密に一
致する。3番目のバンドは予想どうりハイブリツ
ド抗体の親のモノクローナル抗体のバンドの中間
に移る。 IgDとプロラクチンに対するハイブリツドモノ
クローナル抗体は、表2のデータを生ずるのに使
用した分析においてプロラクチンの量を変更する
と、服量反応を示すことが、表3のデータにより
わかる。表3はクローネート(clonate)#2の抗
体およびコントロールとして親の細胞系統からの
抗体(抗IgD及び抗プロラクチン)を使用してい
る。
[Table] Chin
21 out of 36 clones showed clear bifunctional activity by this analysis. 2 available so far
Ascites developed from two clones was shown to be reactive in this bifunctional assay. These ascitic fluids contain antibodies that are divided into three distinct bands in the form of an Orstein-Davis gel. The two bands correspond exactly to the antibodies produced by the parental hybridomas (anti-IgD and anti-prolactin). The third band shifts as expected between the bands of the hybrid antibody's parent monoclonal antibody. The data in Table 3 show that hybrid monoclonal antibodies to IgD and prolactin exhibit a dose response when the amount of prolactin is varied in the assay used to generate the data in Table 2. Table 3 uses antibodies from clonate #2 and antibodies from the parental cell line (anti-IgD and anti-prolactin) as controls.

【表】 これらのデータは、ハイブリツド抗体によつて
結合されたプロラクチンの量が、プロラクチンの
量を増加するにつれてラベルしたIgDの結合量が
増加するように服量応答的であることを実証して
いる。対照的に、IgD及びプロラクチンに対する
親の抗体を使用するとこれらはビーズに結合した
プロラクチンとラベルしたIgDとの間に橋渡しを
形成できないので全く服量反応がみられない。こ
のように、ハイブリツド抗体はプロラクチン分析
の成分として使用できる。特に調整する他のハイ
ブリツド抗体も他の分析について同様の機会を与
える。 参考例 3 実施例2のそれと同様の方法によつて、ハプテ
ンであるヒ酸塩−ヒ酸塩二量体に対してのモノク
ローナル抗体を分泌し、ウアバインに対して抵抗
性がありかつHATに対して感受性がある万能の
親のハイブリドーマを形成した。このハイブリド
ーマを発ガン抗原(CEA)、胚組織及びいくつか
の種類のガンのいずれからも生み出される抗原、
に対して特異性を有するモノクローナル抗原を分
泌するハイブリドーマに融合させた。再びもう一
度、600を超えるクローンがこの融合から生じた。
CAEとヒ酸塩の両方に結合する能力について試
験した72クローンのうち、69のクローンが両方の
結合能力を持つていた。最大の結合を示すクロー
ンを、ハイブリツド抗体の酵素結合免疫吸着アツ
セイ(ELISA)のために選んだ。各分析のため
に、CEA溶液(600ng又は250ng)を、プラス
チツクの96ウエル・マイクロタイター・プレート
の各ウエルに一夜吸着させた。その翌日、吸着さ
れていない物質をPBS−Tween20でウエルから
洗い出した。クローンの上清を加え、35℃で2.5
時間インキユベートさせたのちプレートから洗い
落とした。CEA−CEA及びCEA−ヒ酸塩の抗体
は吸着された抗原を介してプレートに結合したま
ま残る。第2の抗原、酵素アルカリ性ホスホター
ゼに結合したアルセニル酸、をウエルに35℃で3
時間加えた。PSB−Tweenでもう一度洗浄した
のち、アルカリ性ホスホターゼに対するクロマゲ
ン基質、パラ−ニトロフエニルホスフエイト、ウ
エルに加え48時間発色させた。各ウエルの吸収を
410nmで測定した。クローンの上清中に存在する
場合は、ハイブリツド抗体はプレート上の吸着さ
れたCEAに一方の官能性によつて結合して、他
方の官能性をアルカリ性ホスホターゼに結合した
アルセニル酸に結合するように自由のままにし
た。アルセニル酸に結合したアルカリ性ホスホタ
ーゼが結合していた所でだけクロマゲン基質から
発色した。この分析で、12の上清のうち3つが表
4に示すようにハイブリツド抗体活性を示した。
Table: These data demonstrate that the amount of prolactin bound by the hybrid antibody is dose-responsive such that as the amount of prolactin increases, the amount of labeled IgD bound increases. There is. In contrast, when using parental antibodies against IgD and prolactin, no dose response is seen as these cannot form a bridge between the bead-bound prolactin and the labeled IgD. Thus, hybrid antibodies can be used as a component of prolactin assays. Other specifically tailored hybrid antibodies offer similar opportunities for other analyses. Reference Example 3 A monoclonal antibody against the hapten arsenate-arsenate dimer was secreted by a method similar to that of Example 2, and was resistant to ouabain and resistant to HAT. A hybridoma with a universally susceptible parent was formed. This hybridoma is known as carcinogenic antigen (CEA), an antigen produced from both embryonic tissue and several types of cancer.
fused to a hybridoma that secretes a monoclonal antigen with specificity for. Once again, over 600 clones resulted from this fusion.
Of the 72 clones tested for the ability to bind both CAE and arsenate, 69 clones had both binding abilities. Clones showing maximum binding were selected for hybrid antibody enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). For each analysis, CEA solution (600 ng or 250 ng) was adsorbed overnight to each well of a plastic 96-well microtiter plate. The next day, unadsorbed substances were washed out of the wells with PBS-Tween20. Add clone supernatant and incubate for 2.5 min at 35°C.
After incubation for an hour, the plates were washed off. CEA-CEA and CEA-arsenate antibodies remain bound to the plate via the adsorbed antigen. A second antigen, arsenyl acid coupled to the enzyme alkaline phosphatase, was added to the wells for 30 minutes at 35°C.
Added time. After another wash with PSB-Tween, chromagen substrate for alkaline phosphotase, para-nitrophenyl phosphate, was added to the wells and allowed to develop for 48 hours. absorption of each well.
Measured at 410nm. When present in the clone supernatant, the hybrid antibody binds with one functionality to the adsorbed CEA on the plate and the other functionality to the arsenyl acid bound to alkaline phosphotase. left free. Color was developed from the chromagen substrate only where alkaline phosphotase bound to arsenylic acid was bound. In this analysis, 3 out of 12 supernatants showed hybrid antibody activity as shown in Table 4.

【表】 表4に記載された数値は、2連で行つた実験の
未処理データである。 本発明は、二重特異性を有する抗体、例えば、
上述のようにして得られた、もしくはニソノフ
(Nisonoff)外の慣用の技術(上掲文献)により
抗体の半分子から得られたハイブリツド抗体、又
は個々の単一特異性抗体を結合もしくは架橋して
得られた抗体多量体を使用する免疫診断法及び免
疫治療法をも提供する。好ましくは、これらの方
法に使用する二重特異性を有する抗体は、変性を
受けておらず、抗原に対して一様な特異性とアフ
イニテイーを有する実質的に純粋な化合物として
抗体を確実に得ることができるように、本発明に
したがつて製造されたハイブリツド抗体である。 免疫診断への応用の場合、二重特異性のハイブ
リツド抗体もしくは他の抗体により示される二つ
の特異性の一方は、検出が必要な標的抗原に対
し、他方は別の抗原に対することになる。この別
の抗原はハプテン又は他の分子種でもよく、診断
を可能にする。例えば、免疫組織学上有用な抗体
は疑わしい抗原、例えばCEA、PAP又はフエリ
チンのようながんに伴う抗原に対する第1の特異
性を有し、適当な基質の存在下で発色反応を起す
酵素のような、発色反応を関与するハプテンもし
くは抗原に対する第2の特異性を有する。この抗
体の第2の特異性が向けられ得る適当な酵素の中
には、プロスタテイツクアシド・ホスホターゼ
(PAP)、ホースラデイツシユ・ペルオキシダー
ゼ、グルコースオキシダーゼ及びアルカリ性ホス
フアターゼがある。 組織学的検査を行うために、組織の切片をまず
二重特異性の抗体で処理する。そうする前に、ハ
イブリツドによつて汚染反応を触媒する酵素を前
もつて封じておくことができる。そうでない場合
は、次に適当なインキユベーシヨンの後にその切
片を酵素を含む第2溶液で処理し、すすぎ、次い
で酵素存在下で変色する基質で処理する。組織試
料における酵素と基質によつて生ずる発色は、そ
の組織中に標的抗原が存在することを示す陽性の
印である。この明細書に製法を記載した、
HBsAgとPAPに対するハイブリツド抗体は、p
−ニトロ−フエニルホスフエートを酵素基質とし
て使用する模擬汚染実験において試験基材(ポリ
スチレン・ボール)上のHBsAg及びPAPに結合
することがわかつた。このハイブリツド抗体を
PAP及びHBsAgとインキベートした後、p−ニ
トロフエニルホスフエートを加えた結果、ボール
がその特徴的な黄色から茶色へ変色した。 参考例2で述べたように、二重特異性の抗体も
イムノアツセイ及びイムノメトリツクアツセイに
使用できる。製法を上述した、HBsAgとPAPに
対するハイブリツド抗体を用いると、HBsAgに
ついてのイムノメトリツクアツセイを、HBsAg
に対する固定化モノクローナル抗体を血清又は抗
原を含むと疑われる他の液体試料からHBsAgを
抽出するための固体相として使用して行うことが
できる。試料を、表面に抗HBsAgを結合もしく
はコーテイングしたボール、ビーズ、試験管又は
他の基材とともにインキユベートする。血清試料
とのインキユベーシヨンの次に、又は同時、又は
その前にハイブリツドの溶液とのインキユベーシ
ヨンを行うことができる。いずれの場合も、結果
は、HBsAgが試料中に存在する場合は、固定化
抗体、HBsAg(試料中に存在する場合)及びハイ
ブリツド抗体のサンドイツチが形成されることに
なる。分析の一部として、PAPのハイブリツド
抗体との結合は許容される。これはサンドイツチ
の形成中又は形成後になされる可能性であり。さ
もなくばその代りに、抗体−PAP複合体が予め
形成される可能性がある。サンドイツチの形成後
に、固体相を洗浄して試料残渣と結合していない
ハイブリツド抗体を除去し、次いでPAP存在下
で変色を受けるp−ニトロフエニルホスフエート
又はα−ナフトールホスフエートのような基質を
含有する溶液と接触させる。変色の発生は試料中
の標的抗原の存在を確認するものである。 このような分析において、イリノイ州ノース・
シカゴ所在のアボツト・ラボラトリーズ
(Abbott Laboratovies)により製造されている
HBsAg診断用市販キツト(“Aushia”の名で販
売されている)のポリクローナル抗HBsAgビー
ズを使用して、種々の量のHBsAgを含む試料を
このビーズとともにインキユベートした。使用し
た試料は、市販キツトの陽性コントロールと陰性
コントロール及び陽性コントロールを陰性コント
ロールで、陰性コントロール1部:陽性コントロ
ール2部又は陰性コントロール2部:陽性コント
ロール1部のいずれかの比率で希釈して得られた
2試料であつた。 HBsAgを結合させるために試料をビーズとイ
ンキユベーシヨンしたのち、そのビーズを洗浄
し、HBsAgとPAPの両方に対し反応のあるハイ
ブリツド抗体とインキユベートした。これによ
り、固定化抗体:抗原:及びハイブリツド抗体の
サンドイツチが形成される。ビーズを再び洗浄
し、PAPの溶液とインキユベートした。このイ
ンキユベーシヨンの次にもう一度洗浄し、ビーズ
を基質α−ナフトール ホスフエートをインキユ
ベートした。PAPが酵素反応によりホスフエー
トを除去する適当なインキユベーシヨンののち、
基質をビーズから除去し、これに酵素反応の生成
物の存在下で透明から赤紫色に変色する指示薬フ
アースト・ガーネツト・GBC塩を加えた。試料
中にHBsAgの存在を確認する変色が認められた。
各試料について570nmにおける吸収を測定し、そ
れらのデータを下の表5に示す。 表 5 HBsAg濃度陽性コ ントロールの% 吸収570nm 0 .031 34 .166 67 .243 100 .379 これらのデータはHBsAg濃度の変化について
服量反応を示しており、これはハイブリツド抗体
が球に結合したHBsAgとPAPの間に橋を形成す
る場合に予測されたものである。これはさらにハ
イブリツド抗体をイムノアツセイに利用できるこ
とを実証している。 酵素的に触媒された反応以外の検出手段も可能
である。例えば、二重特異性を有するハイブリツ
ド抗体又は他の抗体の第2の特異性を、放射線ラ
ベルされたもしくは螢光発光性であるもしくは何
か適当な他の手段でサンドイツチ中で検出可能で
あるハプテンもしくは抗体に対して向けることが
できる。 二重特異性を有するハイブリツド抗体又は他の
抗体をイムノアツセイに利用する1つの好ましい
方法は螢光消光の減少を利用するものである。こ
のようなアツセイにおいて、抗体の1特異性は標
的抗原に対して向けられ、他方の特異性は例え
ば、螢光発色団を有するハプテンに対して向けら
れる。この発色団はハプテンに結合されているか
又は適当な場合にはハプテン自身でもよい。 このアツセイは、抗体を、予じめ決めた量の消
光発色団でラベルした標的抗原が加えられてい
る、標的抗原を含有する疑いのある血清又は他の
試料と共にインキユベートすることにより行な
う。標的抗原が存在する場合には、その標的抗原
に対して特異的な抗体の結合点を目指して、試料
中においてラベルした抗原は標的抗原と競争す
る。このインキユベーシヨンの前に又はその間に
又はその後に、螢光発色団を有するハプテンを一
定量が抗体と一緒にインキユベートされ、その他
の結合点で結合する。 2つの発色団が十分近くに一緒に位置していて
螢光を発する側によつて出されたフオトンが消光
する側によつて補捉されるうる場合に、消光する
側が吸収(消光)できる波長で他方が螢光を発す
るように2つの発色団は選択される。このために
は、2つの発色団は互いに約100オングストロー
ム以内、好ましくは約50オングストローム以内に
存在するべきである。螢光を発する発色団が1つ
の抗体結合点に結合され、消光発色団が加えられ
た抗体に他の結合点で結合する時にこの配置がお
こる。適当な発色団対には、螢光発色団としての
フルオレセインと消光発色団としてのローダミン
がある。 測定される螢光は試料中の天然抗原の量に反比
例して変わる、というのは天然抗原が存在しない
場合、抗体に結合した抗原のすべてが消光発色団
でラベルされ、ハプテンにより支えられた発色団
による螢光を吸収するように位置づけられている
からである。測定した螢光を既知量の抗原を含有
するコントロール試料の螢光と比較すると、試料
中の抗原の存在について定性及び定量の測定がで
きる。 この種のイムノアツセイは例えば厳密にモニタ
ーしなければならないジランチンのような薬剤の
血清中の濃度を測定するのに使用できる。このよ
うなアツセイでは、標的抗原はもちろんジランチ
ンである。この方法が特に腫瘍に関連した抗原を
含むその他の抗原の検出にも同様に使用できるこ
とは当業者には明らかであろう。 二重特異性を有するハイブリツド抗体又は他の
抗体をイムノアツセイに利用する別の好ましい方
法は酵素反応に依存している。現在好ましい方法
では、抗体の特異性の一方はもちろん標的抗原に
対して向けられ、他方は酵素又は酵素が結合して
いるハプテンに向けられる。 酵素と相互作用して検出可能な物質を生ずるか
又は何か他の方法で抗原−抗体の複合体の形成の
検出を可能にする物質を標的抗原に結合すること
によつて標的抗原を修飾しておく。このアツセイ
は、抗体を標的抗原を含有している疑いのある試
料に修飾した標的抗原を予じめ決めた量加えたも
のとインキユベートすることにより行なわれる。
検出は例えば螢光測定、ルミネセンス、分光測定
などによつても良い。 代わりの方法においては、加えられる標的抗原
はそれに結合した酵素を持つていても良く、その
場合、酵素と相互作用する物質に対して向けられ
た又はその物質が結合したハプテンに対して向け
られた特異性のひとつを抗体が有している。 酵素と相互作用する物質はそれ自身別の酵素で
も良い。そのような場合、酵素の一方は他方によ
つて必要とされる生成物の生産を触媒する。すな
わち、抗体が加えた標的抗原(これには酵素の一
方が結合している)と他方の酵素の両方と結合す
る時、最初の酵素反応の生成物は第2の酵素に接
近して生成され、この生成物の周囲媒体中への明
瞭な拡散がおこる前に後者の酵素によつて媒介さ
れる反応を受けることができる。 このような方法の1例は次の反応系において2
つの酵素ヘキソキナーゼ(HK)とグルコース−
6−ホスフエイト・デヒドロゲナーゼ(G−6−
PDH)を利用する。 (1) アデノシン・トリホスフエート(ATP)
+グルコースHK ――――→ アデノシン・ジホスフエート(ADP)+グル
コース−6−ホスフエート (2) グルコース−6−ホスフエート+ニコ
チンアミド(NAD+)・アデニン・ジヌクレオチド
G−6−PDH ―――――――→ グルコノラクトン-6-ホスフエート+ジヒドロニコチン
アミド・アデニン(NADH)・ジヌクレオチド この反応系を利用するために、加えられた標的
抗原はそれに結合したHK又はG−6−PDHの
いずれかを有し、ハイブリツド抗体は他方(又は
それを支えるハプテン)に対して向けられた特異
性のひとつを有することになる。試料が、ハイブ
リツド抗体と予じめ決められた量の酵素ラベル化
抗原のほかに、グルコース、ATP及び補酵素
NAD+をそれに加えた。ハイブリツド抗体はすで
にそれに結合した他方の酵素を有することが好ま
しい。あるいは、この酵素は他の試薬と共に試料
に加えることができる。 このインキユベーシヨンの間、試料中に天然抗
原が存在するならば、酵素ラベル化抗原はハイブ
リツト抗体の結合点のひとつを目指して試料中の
天然抗原と競合する。他方の酵素は第2の結合点
に結合され又は結合されよう。これによつて、
HKにより触媒されるグルコース−6−ホスフエ
イトの生成がG−6−PDHに近接しておこる。
後者がグルコース−6−ホスフエイトをグルコノ
ラクトン−6−ホスフエイトに転化し、NAD+
NADHへの還元が結果として伴う。このNADH
は340nmで強く吸収するので分光測定により検出
できる。生成されるNADHの量は試料中の天然
抗原の量と反比例して変化する、すなわち、その
最大生成は標的抗原が試料中に全く検出されない
時におこる。生成されるNADHの量をコントロ
ールの試料と比較すると、試料中の抗原の存在に
ついて定性的及び定量的測定ができる。この種の
アツセイは血清中のジランチン又は他の薬剤の濃
度をモニターするのに使用できる。このような場
合は薬剤が標的抗原である。しかしこのようなア
ツセイは腫瘍や他の病気に関連した抗原のような
他の血清抗原を検出するのにも使用できる。 生体内の免疫診断をハイブリツド抗体又はその
他の二重特異性抗体を使用して行なうこともでき
る。腫瘍に関係した抗原のような標的抗原に対す
る第1の特異性と、適当な放射性核種、好ましく
はγ線を発するもの、が結合されているハプテン
に対する第2の特異性を有する抗体をまず宿主に
投与する。抗体が標的部位に局在化し、非結合抗
体が宿主の健康な組織から去るのに十分な時間経
過後、放射性核種を有するハプテンが投与され局
在した抗体に結合する。結合しないハプテンを宿
主から去らせるのに適当な合い間をおいたのち、
放射線が高濃度になつている部分が存在するかど
うかを測定するために適当なカメラで宿主の精査
を行なう。もし存在すれば、標的抗原の宿主中の
存在が確認され、その位置が決定される。 この方法は、放射性核種が直接結合されている
標的抗原に対して向けられた単一特異性抗体を使
用する方法に対しいくつかの利点を持つている。
このような場合、放射性核種は、抗体が標的部位
に実質的に局在するのに必要な時間が経過後、十
分な量残るのに十分に長い半減期をもつていなけ
ればならない。さらに、この過程の間抗体は肝臓
又はその他の非標的組織に一定時間保持されるこ
とがあり、これらの組織は抗体より運ばれている
放射線にあてられることになる。一方、本発明は
単一特異性の抗体と共に用いられた放射性核種よ
り短い半減期を有する放射性核種の使用を可能に
する。比較的小さい粒子であるので、放射性核種
を担持しているハプテンは生体内で高い移動性を
有し、室主内を迅速に移動して標的部位に局在化
している抗体に結合するか又は非標的組織内で問
題にするほどの時間を費やすことなく肉体から出
ていく。この理由により短い半減期の同位体を、
事実上過剰に投与した場合であつても健康な組織
に与えるリスクが最小である量で投与することが
できる。 好ましくは、ハプテンは放射性核種が直接結合
された又は放射性核種と複合する薬剤である。ハ
プテンに結合した放射性核種のためのキレート剤
を後者の目的のために使用しても良い。当業者は
広い種々のキレート剤と放射性核種がこの目的に
適することを理解しよう。エチレンジアミン四酢
酸(EDTA)がキレート剤として結合したヒ酸
フエニルは適切なハプテンである。このハプテン
と共に使用するのに適した放射性核種は111Ioであ
る。 二重特異性の抗体は、病気に関連した抗原に対
して一方の特異性を有し、抗原又は抗原が関係し
破壊することが望まれる病気の組織にとつて致命
的な薬剤であるか又は該薬剤に結合したハプテン
に対して他方の特異性を有するようにこの二重特
異性抗体を構成することによつて免疫治療法にも
使用できる。例えば、抗体はPAP、発ガン抗原
(CEA)、フエリチン、又はその他のこのような
抗原のような腫瘍に関連した抗原に対して1つの
特異性を有し、放射性核種、好ましくはα−又は
β−放射線を発するもの、が結合しているかある
いは、リチンA鎖もしくは他の毒素もしくは薬剤
から成るハプテンに対して向けられた第2の特異
性を有しても良い。このような薬剤には、ゲロー
ニン(gelonin)、α−アマンチン、ジフテリア毒
素A、メトトレキサート、ジクロロメタトレキサ
ート、ドウノマイシン(dounomycin)及びクロ
ロムブシル(chlorombucil)を挙げることがで
きる。もちろん、毒素又は薬剤自身がハプテンと
して機能できる場合は、それは他のどの部分にも
結合する必要はない。 生体内免疫診断に使用される状況におけるよう
に放射性核種を致死剤として使用すべき場合は、
ハプテンはそれに直接結合した放射性核種を有す
ることができ、又はハプテンが放射性核種と錯体
を形成するキレート剤のような薬剤であるかもし
くは該薬剤をそれに結合してもつことができる。
このような場合、二重特異性のハイブリツド抗体
または他の抗体は病気の宿主に投与され、冒され
ている組織の部位に局在させられ、どんな過剰分
も宿主から出てゆく。次にハプテンが投与され、
それは抗体が局在しているすべての所で抗体に結
合する。これにより、放射性核種を担持するハプ
テンが事実上過剰に投与されたとしても健康な組
織を害する危険性を最小にする短い半減期の放射
性核種の使用が可能となる。その理由は、ハプテ
ンが比較的小さい寸法であるため、過剰分は迅速
に肉体から出てゆき健康な組織中に実質的な量で
局在しないからである。また致死剤が標的抗原に
対して向けられた単一特異性抗体に直接結合して
いる時におこるように、循環している標的抗原が
組織にとつて致命的な物質を担時している抗体と
結合しこれを健康な組織の運び届ける可能性が除
かれるか減少する。 放射性核種が直接結合したハプテンの例は、
“International Journal of Applied Radiation
and Isotopes”,33,75(1982)に記載された6−
211At−アスタト−2−メチル−1,4−ナフト
キノール・ビス(2ナトリウム・ホスフエート)
である。211Atはα線のエミツターである。当業者
は、ハプテンに直接結合できる、又は広く様々な
キレート剤のいずれかによつてハプテンと錯体を
形成できる適当な放射性核種が多数存在すること
を理解しよう。 本発明の上述の記載は現に好ましい実施態様の
ものである。添付した請求の範囲によつてのみ限
定される本発明の範囲から逸脱することなく変形
が可能である。
[Table] The values listed in Table 4 are raw data from experiments conducted in duplicate. The present invention provides antibodies with bispecificity, e.g.
Hybrid antibodies obtained as described above or obtained from antibody half molecules by conventional techniques of Nisonoff et al. (cited above), or by combining or cross-linking individual monospecific antibodies. Immunodiagnostic and immunotherapeutic methods using the resulting antibody multimers are also provided. Preferably, the bispecific antibodies used in these methods are undenatured to ensure that the antibodies are obtained as substantially pure compounds with uniform specificity and affinity for the antigen. A hybrid antibody produced according to the present invention. In immunodiagnostic applications, the two specificities exhibited by a bispecific hybrid or other antibody will be one for the target antigen that needs to be detected and the other for another antigen. This other antigen may be a hapten or other molecular species, allowing diagnosis. For example, antibodies useful in immunohistology have primary specificity for the suspected antigen, e.g., cancer-associated antigens such as CEA, PAP, or ferritin, and contain enzymes that produce a color reaction in the presence of an appropriate substrate. It has a second specificity for the hapten or antigen involved in the color reaction, such as: Among the suitable enzymes to which the second specificity of the antibody can be directed are prosstate acid phosphotase (PAP), horseradish peroxidase, glucose oxidase and alkaline phosphatase. To perform histological examination, tissue sections are first treated with bispecific antibodies. Before doing so, the enzymes that catalyze the contaminating reaction can be preliminarily blocked by the hybrid. If this is not the case, then, after appropriate incubation, the sections are treated with a second solution containing the enzyme, rinsed, and then treated with a substrate that changes color in the presence of the enzyme. The color development produced by the enzyme and substrate in the tissue sample is a positive indication of the presence of the target antigen in the tissue. The manufacturing method is described in this specification.
Hybrid antibodies against HBsAg and PAP
-Nitro-phenyl phosphate was found to bind to HBsAg and PAP on the test substrate (polystyrene balls) in simulated contamination experiments using it as enzyme substrate. This hybrid antibody
After incubation with PAP and HBsAg, addition of p-nitrophenyl phosphate resulted in the ball changing color from its characteristic yellow to brown. As mentioned in Reference Example 2, bispecific antibodies can also be used in immunoassays and immunometric assays. Using the hybrid antibody against HBsAg and PAP as described above, immunometric assays for HBsAg can be performed on HBsAg and PAP.
This can be done using immobilized monoclonal antibodies against HBsAg as a solid phase to extract HBsAg from serum or other liquid samples suspected of containing antigen. The sample is incubated with a ball, bead, test tube or other substrate that has anti-HBsAg bound or coated on its surface. Incubation with a solution of the hybrid can follow, simultaneously with, or before incubation with a serum sample. In either case, the result is that if HBsAg is present in the sample, a sandwich of immobilized antibody, HBsAg (if present in the sample), and hybrid antibody will be formed. As part of the assay, binding of PAP to hybrid antibodies is allowed. This can be done during or after the formation of the sanderch. Otherwise, an antibody-PAP complex may be preformed instead. After formation of the sandwich, the solid phase is washed to remove sample residue and unbound hybrid antibodies and then loaded with a substrate such as p-nitrophenyl phosphate or α-naphthol phosphate, which undergoes a color change in the presence of PAP. contact with the containing solution. The occurrence of a color change confirms the presence of the target antigen in the sample. In such an analysis, North Illinois
Manufactured by Abbott Laboratovies in Chicago
Polyclonal anti-HBsAg beads from a commercial kit for HBsAg diagnosis (sold under the name "Aushia") were used to incubate samples containing various amounts of HBsAg with the beads. The samples used were obtained by diluting the positive control, negative control, and positive control from a commercially available kit with the negative control at a ratio of either 1 part of the negative control: 2 parts of the positive control, or 2 parts of the negative control: 1 part of the positive control. There were two samples that were tested. After incubation of the sample with beads to bind HBsAg, the beads were washed and incubated with a hybrid antibody reactive against both HBsAg and PAP. This forms a sandwich of immobilized antibody:antigen:and hybrid antibody. The beads were washed again and incubated with a solution of PAP. This incubation was followed by another wash and the beads were incubated with the substrate alpha-naphthol phosphate. After a suitable incubation in which PAP removes the phosphate by enzymatic reaction,
The substrate was removed from the beads and an indicator, first garnet GBC salt, which changes color from clear to purplish red in the presence of the products of the enzymatic reaction, was added. A discoloration was observed confirming the presence of HBsAg in the sample.
The absorbance at 570 nm was measured for each sample and the data are shown in Table 5 below. Table 5 % of HBsAg concentration positive control Absorption 570nm 0. 031 34. 166 67. 243 100. 379 These data show a dose response to changes in HBsAg concentration, which would be expected if the hybrid antibody formed a bridge between sphere-bound HBsAg and PAP. This further demonstrates that hybrid antibodies can be used in immunoassays. Detection means other than enzymatically catalyzed reactions are also possible. For example, the second specificity of a bispecific hybrid antibody or other antibody can be detected with a hapten that is radiolabeled or fluorescent or by any other suitable means detectable in a sandwich. Or it can be directed against antibodies. One preferred method of utilizing bispecific hybrid antibodies or other antibodies in immunoassays is to utilize reduced fluorescence quenching. In such assays, one specificity of the antibody is directed against the target antigen and the other specificity is directed against, for example, a hapten with a fluorophore. This chromophore may be attached to the hapten or, if appropriate, the hapten itself. This assay is performed by incubating the antibody with serum or other sample suspected of containing the target antigen to which a predetermined amount of a quenching chromophore-labeled target antigen has been added. If a target antigen is present, the labeled antigen competes with the target antigen in the sample for the binding points of antibodies specific for that target antigen. Before, during, or after this incubation, an amount of a hapten with a fluorophore is incubated with the antibody and bound at the other point of attachment. The wavelength at which the quenching side can absorb (quench) if the two chromophores are located close enough together that a photon emitted by the fluorescing side can be captured by the quenching side. The two chromophores are selected such that the other fluoresces at . To this end, the two chromophores should be within about 100 angstroms of each other, preferably within about 50 angstroms. This configuration occurs when a fluorescent chromophore is attached to one antibody attachment point and a quenching chromophore is attached to the added antibody at the other attachment point. Suitable chromophore pairs include fluorescein as the fluorescent chromophore and rhodamine as the quenching chromophore. The measured fluorescence varies inversely with the amount of native antigen in the sample, because in the absence of native antigen, all of the antigen bound to the antibody is labeled with a quenching chromophore, and the fluorescence supported by the hapten. This is because it is positioned so as to absorb the fluorescent light from the group. Comparing the measured fluorescence to the fluorescence of a control sample containing a known amount of antigen provides a qualitative and quantitative determination of the presence of antigen in the sample. This type of immunoassay can be used, for example, to measure serum concentrations of drugs such as dilantin, which must be closely monitored. In such assays, the target antigen is of course dilantin. It will be clear to those skilled in the art that this method can be used to detect other antigens as well, including in particular antigens associated with tumors. Another preferred method of utilizing bispecific hybrid antibodies or other antibodies in immunoassays relies on enzymatic reactions. In the currently preferred method, one of the specificities of the antibody is of course directed against the target antigen and the other is directed against the enzyme or the hapten to which the enzyme is attached. modifying the target antigen by attaching to it a substance that interacts with an enzyme to produce a detectable substance or that in some other way allows detection of the formation of an antigen-antibody complex; I'll keep it. This assay is performed by incubating the antibody with a sample suspected of containing the target antigen plus a predetermined amount of the modified target antigen.
Detection may be by, for example, fluorometry, luminescence, spectrometry, etc. In an alternative method, the target antigen added may have an enzyme bound to it, in which case the target antigen is directed against a substance that interacts with the enzyme, or directed against a hapten to which that substance is bound. Antibodies have one type of specificity. The substance that interacts with the enzyme may itself be another enzyme. In such cases, one of the enzymes catalyzes the production of the product required by the other. That is, when an antibody binds both the added target antigen (to which one of the enzymes is bound) and the other enzyme, the products of the first enzymatic reaction are produced in close proximity to the second enzyme. , can undergo a reaction mediated by the latter enzyme before an appreciable diffusion of this product into the surrounding medium takes place. An example of such a method is in the following reaction system:
The enzyme hexokinase (HK) and glucose
6-phosphate dehydrogenase (G-6-
PDH). (1) Adenosine triphosphate (ATP)
+ Glucose HK ---→ Adenosine diphosphate (ADP) + Glucose-6-phosphate (2) Glucose-6-phosphate + Nicotinamide (NAD + ) Adenine dinucleotide G-6-PDH --- ---→ Gluconolactone-6-phosphate + dihydronicotinamide adenine (NADH) dinucleotide To utilize this reaction system, the added target antigen is either HK or G-6-PDH bound to it. , the hybrid antibody will have one specificity directed against the other (or the supporting hapten). The sample contains glucose, ATP, and coenzymes in addition to the hybrid antibody and a predetermined amount of enzyme-labeled antigen.
Added NAD + to it. Preferably, the hybrid antibody already has the other enzyme bound to it. Alternatively, the enzyme can be added to the sample along with other reagents. During this incubation, the enzyme-labeled antigen competes with the native antigen in the sample for one of the binding points of the hybrid antibody, if present in the sample. The other enzyme is or will be attached to the second attachment point. By this,
The formation of glucose-6-phosphate catalyzed by HK occurs in close proximity to G-6-PDH.
The latter converts glucose-6-phosphate to gluconolactone-6-phosphate and converts NAD +
Reduction to NADH ensues. This NADH
Because it absorbs strongly at 340 nm, it can be detected by spectrometry. The amount of NADH produced varies inversely with the amount of native antigen in the sample, ie its maximum production occurs when no target antigen is detected in the sample. Comparing the amount of NADH produced to a control sample provides a qualitative and quantitative determination of the presence of antigen in the sample. This type of assay can be used to monitor the concentration of dilantin or other drugs in serum. In such cases, the drug is the target antigen. However, such assays can also be used to detect other serum antigens, such as those associated with tumors and other diseases. In vivo immunodiagnosis can also be performed using hybrid antibodies or other bispecific antibodies. An antibody having a first specificity for a target antigen, such as a tumor-associated antigen, and a second specificity for a hapten to which a suitable radionuclide, preferably one that emits gamma radiation, is conjugated is first introduced into the host. Administer. After sufficient time has elapsed for the antibody to localize to the target site and for unbound antibody to leave the host's healthy tissue, a hapten with a radionuclide is administered and binds to the localized antibody. After an appropriate interval to allow unbound haptens to leave the host,
The host is scanned with a suitable camera to determine if there are areas of high radiation concentration. If present, the presence of the target antigen in the host is confirmed and its location determined. This method has several advantages over methods that use monospecific antibodies directed against a target antigen to which a radionuclide is directly attached.
In such cases, the radionuclide must have a half-life long enough to remain in sufficient quantity after the time necessary for the antibody to substantially localize at the target site. Additionally, during this process the antibodies may be retained in the liver or other non-target tissues for a period of time, exposing these tissues to the radiation carried by the antibodies. On the other hand, the present invention allows the use of radionuclides that have a shorter half-life than the radionuclides used with monospecific antibodies. Being relatively small particles, haptens carrying radionuclides are highly mobile in vivo, moving rapidly within the chamber and binding to antibodies localized at target sites or It leaves the body without spending enough time in non-target tissue to cause problems. For this reason, short half-life isotopes are
It can be administered in an amount that poses minimal risk to healthy tissue even in the event of a substantial overdose. Preferably, the hapten is an agent to which a radionuclide is directly attached or complexed with a radionuclide. Chelating agents for radionuclides bound to haptens may be used for the latter purpose. Those skilled in the art will appreciate that a wide variety of chelating agents and radionuclides are suitable for this purpose. Phenyl arsenate coupled with ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) as a chelating agent is a suitable hapten. A suitable radionuclide for use with this hapten is 111 Io . Bispecific antibodies have one specificity for an antigen associated with a disease and are lethal agents for the antigen or the diseased tissue to which the antigen is associated and which it is desired to destroy; This bispecific antibody can also be used in immunotherapy by constructing it to have specificity for the hapten attached to the drug, but not the other. For example, the antibody has one specificity for a tumor-associated antigen, such as PAP, carcinogenic antigen (CEA), ferritin, or other such antigen, and a radionuclide, preferably α- or β - a second specificity directed against a hapten to which a radioactive substance is attached or which consists of lytin A chain or other toxins or drugs. Such agents may include gelonin, alpha-amantine, diphtheria toxin A, methotrexate, dichloromethatrexate, dounomycin, and chlorombucil. Of course, if the toxin or drug itself can function as a hapten, it need not be conjugated to any other moiety. When radionuclides are to be used as lethal agents, such as in situations where they are used for in vivo immunodiagnosis,
A hapten can have a radionuclide directly bound to it, or it can be or have an agent, such as a chelating agent, that complexes with a radionuclide or has an agent attached to it.
In such cases, bispecific hybrid antibodies or other antibodies are administered to the diseased host, localized to the affected tissue site, and any excess exits the host. The hapten is then administered;
It binds to antibodies wherever they are localized. This allows the use of short half-life radionuclides which minimizes the risk of harming healthy tissue even if the hapten carrying the radionuclide is administered in virtual excess. This is because, due to the relatively small size of haptens, excess quickly leaves the body and is not localized in substantial quantities in healthy tissues. Also, antibodies carrying circulating target antigens are lethal to tissues, as occurs when a lethal agent binds directly to a monospecific antibody directed against the target antigen. The possibility of combining with and transporting this to healthy tissue is eliminated or reduced. An example of a hapten with a radionuclide directly attached to it is
“International Journal of Applied Radiation
and Isotopes”, 33 , 75 (1982).
211 At-astat-2-methyl-1,4-naphthoquinol bis(disodium phosphate)
It is. 211 At is an emitter of alpha rays. Those skilled in the art will appreciate that there are a large number of suitable radionuclides that can be directly attached to a hapten or can be complexed with a hapten by any of a wide variety of chelating agents. The above description of the invention is of the presently preferred embodiments. Modifications may be made without departing from the scope of the invention, which is limited only by the appended claims.

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