JPH01501148A - 悪性‐PTHrPの液性過カルシウム血症において活性なタンパク - Google Patents

悪性‐PTHrPの液性過カルシウム血症において活性なタンパク

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JPH01501148A JP62503674A JP50367487A JPH01501148A JP H01501148 A JPH01501148 A JP H01501148A JP 62503674 A JP62503674 A JP 62503674A JP 50367487 A JP50367487 A JP 50367487A JP H01501148 A JPH01501148 A JP H01501148A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 “悪性−PTHrPの液性過カルシウム血症において活性なタンパク” 本発明は、以後PTHrP (副甲状腺ホルモンに関連したホルモン) 、AC 5F (アデニル酸シクラーゼ刺激因子)、又はBRF (骨放出因子)と称さ れる悪性の液性過カルシウム血症において活性なタンパクに関する。
さらに本発明は、AC3Fのベゾチド断片、並びにPTHrPの精製及びPTH rPの部分的配列決定に関する。
さらにまた本発明は、 PTHrP又はそれらの断片について向けられる抗体及 びPTHrPの同定に有用な該抗体を含有するキットに関する。〔注:ここに記 載される引用文献は、本明細書の最後に全部水される。〕悪性の液性過カルシウ ム血症(HEM )は、一定の癌、特徴的には肺の扁平細胞癌に非常に一般的な 併発症があシ、それによシ罹病率及び死亡率に本質的に寄与する(1.2)。癌 が誘導する液性因子は、腎による骨吸収を促進しそしてカルシウム排出を制限す ることによって血中のカルシウム し々ルヲ高め得る(1−3)。これらの癌に よる1異所性(eetopic) ”産生の副甲状腺ホルモン(PTH)が上記 )IBM症候群を惹起すると多年にわたり考えられていた(4 、5 )にもか かわらず、形質転換戊長因子(TGF′S)′(i−含むPTH以外の因子が原 因であることが明らかになってきた(1−3.6−8 )。そして該因子は骨吸 収を促進する能力がある(2,3.9−11)。
また、PTHから免疫学的に別個ないくつかの因子の特定の癌による産生につい ての証拠があるが、その因子は直接的にPTHレセプター又は密接に関連する膜 構成要素に作用することによって、PTH標的細胞(腎及び骨)中でアデニル醒 シクラーゼを刺激する点ではPTHに似ている。かかる可能性は、臨床的知見に 基づき予想され、そしてさらにHHMを有する叡者由来の抽出物中に(12,1 3)、腎皮質性癌由来の条件化培地中K(14)、そして諏モデル動物由来の腫 瘍抽出物と条件化培地培養物中で(15,16)その活性が記録されている。
初めは、気管支の扁平細胞癌を有する過カルシウム血症患者から衝立されたBE N細胞系(17)が、先に記載したPTHrPのような、感知できる量の上記P TH様活性を示すことを本発明者らは見い出した。
本発明者らは、ここにPTHr Pの精製及びPTHrPの特徴付けに成功した 。
従って、本発明の態様の1つは、後に特定されるような実質的に純粋なPTHr P f提供するにある。
従って、本発明の茨なる態様は、 PTHrP活性を具備するPTHr Pの断 片又はPTHr Pのサプーユニットヲ提供するにある。
FT)(rpの単離及び精製は、悪性の液性過カルシウム血症におけるその役割 を特徴付けるために行われる研究全可能にするであろう。
PTHr P又はそれらのペプチド断片は、本技術分野におけるそれ自体公知の 方法によって、モノクローナル及びポリクローナル双方の抗体試薬を産生ずるた めに使用し得る。例えば、PTHrPもしくはそれらのペプチド断片単独で又は アジュバント及び/もしくは担体タンパク質の存在下で適当な免疫感作をするこ とによシ、抗体試薬が調製され得る。適切な宿主の例としては、マウス、ラット 、ラビット、羊、馬、山羊及び牛を包含する。モノクローナル抗体試薬が調製さ れる場合、一般に用いられる技術はKohler等(18)及びKennet等 (19)によシ提示された手法に従っている。
PTHr Pに対して向けられる抗体試薬は、例えば全血液、血清、又は他の生 物学的流体中のPTHrP活性を検出するためのアッセイにおいて利用され得る 。
特に、かかる試薬は、 PTH自体が原因となることが考えられる癌、慢性腎不 全及び他の骨疾患を有する患者の調査及び診断において相当な有用性があるであ ろう。
PTHrP及びそれらのペプチド断片に対して産生された抗体は、またさらに、 免疫組織化学的な診断薬として有用でアシ、そして種々の組織中でPTHrP  4産生しうる細胞の免疫的位置決定 (immunolocalisation )のために有用である。
診断の目的のだめの抗体試薬は、検出しうるマーカー、例えば;ローダミン、フ ルオレセイン、コロイド状の金、ワサビ パーオキシダーゼ、β−ガラクトシダ ーゼ、ウレアーゼ、アルカリ フォスファターゼ、フィコビリプロティン(ph yeobiliproteins )、ルシフェラーゼ、フェリチン、I、P、 H又は14cで適当に標識付けされたPTHrPに対して向られる抗体を含んで なることができる。
本発明者らは、PTHrPの合成ペプチドに対する抗体を調製した。これらの抗 体は、例えば放射線イムノアッセイ(50)又はウェスターン法(51)によシ 、PTHrP又はそれらの断片を見い出すために使用し得る。試験管内(in  vitro )培養細胞又は生体内(in vivo )腫瘍によって産生され るPTHrPは、PTHrPに対して向けられるこれらの抗体又は他の抗体試薬 を用いて検出され得る。
本発明のさらなる態様によれば、PTHrP及びそれらの断片に対して向けられ る抗体試薬が提供される。
本発明のさらに次なる態様によれば、PTHrPのエピトープに結合することが 出来る1以上の抗体試薬を含んでなるPTHrP又はそれらの断片を検出するた めのキットが提供される。
本発明によって提供されるキットは、例えば上記に記載したようなフルオレセイ ン、放射性活性、又はタン・ぐり性標識でラベルされたPTHrPに対して向け られる抗体を含有してもよい。また、キットは1以上のラベルした第二又は第三 の抗体を含有してもよい。付言すれば、キットは試薬を希釈するための緩衝液、 そしてアッセイを実施するだめの皿又はトレイのような種々の支持材を含有して もよい。
PTHrP又はそれらの断片に対して向けられる抗体は、凍結乾燥し、そして、 即ち適当な水溶液中での懸濁のために適した粉末状態であってもよい。他方、該 抗体は、貯蔵のために適切な水溶液の中に存在してもよい。
さらに本発明の態様によれば、PTHrPのエピトープに結合し得る抗体試薬と サンプルを接触するか、又は該試薬と担体上に固定化されたサンプル中のタンパ クと接触し、そしてその後抗体結合性の有無を検出することを含んでなる、所与 のタンパク含有サンプル中のPTHr P又はそれらの断片を検出するための方 法が提供される。
本発明の別の態様によれば、 P、THrPのエピトープに結合し得る抗体を担 体上に結合されたものとサンプルとを、抗体が結合することを許容するために十 分な時間を通してインキュベージ、ンし、そしてその後PTHrPのエピトープ と結合し得る抗体試薬と結合したPTHrPの存否を検出することを含んでなる 、所与のサンプル中のPTHrP又はそれらの断片を検出するための方法が提供 される。
PTHrPOff製及びそれらのN−末端アミノ酸配列の決定は、PTHrPの アミノ酸配列に対応して合成オリゴヌクレオチドを製造することを可能にするだ ろう。次に、これらのオリゴヌクレオチドは、ハイプリダイゼーシ、ン プロー ブとして使用でき、即ちPTHrP fコードする遺伝子又は遺伝子類の単離を 容易にする。また、かかるオリゴヌクレオチドは診断試薬としても使用でき、ま たさらにPTHrP fコードするmRNAの発現の検出、及びPTHrPをコ ードする遺伝子又は遺伝子類の発現の制御の研究において使用され得る。
ヒト騰瘍系BENによって産生されるPTHrPは2つの形態で存在し、まった く同一の生物学的活性を有しているが、免疫交叉反応性、分子量及びHPLCに よる溶出挙動に基づき識別し得る。PTHr Pのこれらの形態のどちらのもの も本発明の態様の範囲内にある。
さらに本発明の態様によれば、PTHrPはBEN細胞が培養された培養物から 得られる。さらに具体的1c、PTHrPの精製のための1の方法は次の工程: (、) 培地中でBEN細胞を培養する;(b) 培養物を陽イオン交換樹脂に かける;(c) 上記陽イオン交換樹脂から溶出分画する;(d) 溶出された 画分子 PTHrP活性についてアッセイする: (e) それらのPTHrP活性を有する画分について逆相高性能液体クロマト グラフィー(HPLC) i実施し、そしてその後実質的に純粋なPTHrP  f単離する、 を含んでなる。
単に例示のために添付する図面を引用して、ここに本発明をよシ詳細に記載する 。そしてその内容は:第1図は、PTHrPの最終精製工程における、2151 mにおける吸収及び生物学的活性の)IPLC挙動を示す; A Vydac HPLC由来のピークB物質を集めた220μgがC18ベイ カーポンド(Bakerbond )カラム(25X O,46crn)にかけ られた。溶離は1分画たシ0.66%の比率における0−60%アセトニトリル / 0.1%TFAのダラージェントヲ用いて実施された。画分は215nmに おいて観察されるタンパクビークに従って集められた。アデニル酸シクラーゼ活 性は、各々の両分から10μを分取したものでアッセイされそして両分容量に対 して数値が調整された。
B 実験A(画分51−55 )から集められた6μghPTH(1−34)同 等物が、上記実験Aのカラムに再びかけられそして1分画た!+0.33%の比 率における0−68%アセトニトリル10.9%TFAのダラージェントで溶離 された。
第2図は、第1図の画分31,32及び33のSDSポリアクリルアミド グル を示す:第3図は、インタクト(1ntact ) UMRI 06細胞におい てウシprH(t−34)に対してアッセイされたO第1図の画分31の生化学 的活性のプロン) ((J)を示す: 第4図は、SPセファデックス カラムクロマトグラフィー、及び2回のBak erbondクロマトグラフィ一工程の後に得られた逆相HPLCカラム(Ba karbond C18w1depore 25X0.46(7+1)でりov ト処理された精製PTHrpのHPLC挙動を示す。挿入は画分47の5PSP AGE銀染色法(5ilver−stain )グル挙動及び分子量標準を示す 。
第5図は、トリプシンによる消化後のPTHr P(100pM100p )の HPLC挙動を示す。トリプシン消化物は、C8Brownleeカートリッジ 、10cInX2.1瓢、流速250μt/分、及び0.1%TFA中の0−5 0チアセトニトリルのダラージエント(1%/分)引用いられクロマト処理され た。
第6図は、ブラウンリー(Br、ownlee ) CB (2,IIEII  ) ffイクロデアー(m1erobore )カラム上でクロマト処理された 第4図の画分46及び48を集めた物質を示す。挿入は、主要ピークのダイオー ド アレー(diode array )検出を示す。
第7図は、トレーサーとして種々のラベルしていないペプチド及び1125でラ ベルしたC Asn” 。
Tyr” ) PTHrP (1−17)及び合成PT)trP (1−17) ペプチドに対するラビット抗血清を用いるラジオイムノアッセイを示す。結合し たペプチド/遊離(プチドがペプチド/rntの量に対してプロットされた。
A ラベルされていないペプチドは: (Glu8.Asn” 、(yall ) prurp(t−11)(0)yh PTH(1−34)@)、ラット カルシトニン遺伝子関連ペプチド(C0RP  )、ヒト副腎皮質刺激ホルモン及びウシ インシュリン(全て、10μg/d 。
Δ)、サケ カルシトニン(10μg /ml ’、ム)であった。
B ラベルされていないペプチドは:(Glu。
Asn”、Cys” ) PTHrP(1−11)(○)、ラットPTH(1− 34)(ロ)、ウシPTH(1−34)(■)、ヒ)PTH(1−34)(・)  、 ラ ッ ト CGR(10Ag/ml 。
△)、サケ カルシトニン(10μg /TrLt、 ム)。
第8図は、SP−セファデックス部分精製PTHrPのHPLCに由来する画分 の生物学的なアッセイ及びラジオイムノアッセイの比較を示す。
第9図は: A UMR106−01細胞における増腑するサイクリックAMP産生について の合成PTHrP (1−34)の生物学的活性(・)を、標準としてのウシP TH(1−34)(○)と比較して示す。
B125I−フィブリン上で培養されたUMR106−O1細胞におけるプラス ミノーゲン アクチベーター活性に対する合成PTHrP(1−34,)の効果 (・)及びウシPTH(1−34)の効果(○)t−示す。このアッセイは既に A11anらに記載された方法によシ実施された(52)。
第10図は、実施例3のビークAの2つのサンプル(AI及びA2.レーン2及 び3)、高度に精製したウシ副甲状腺ホルモン(レーンl)、及び高度に精製し た実施例3のピークBから誘導されたPTHrP (レーン4)のウェスターン  プロト分析を示す。サンプルは5DS−PAGEで分離され、ニトロセルロー スに移され; P’I’HrP (1−16)に対して生じるラビット抗血清に よシブロープし;洗浄しそして山羊の抗−ラピッ) IgG1の125ニーラベ ルしたFab断片とインキュベートシ、そしてオートラジオグラフ化した。分子 量標準は水平線で示される。
定義: “PTHrP”とは、SDSポリアクリルアミド グル電気泳動によシuj定さ れる場合に、15,000〜25.000ダルトンの分子量を有し、そして副甲 状腺ホルモンと同様の態様で、適当な標的細胞(例えば、UMRI O6−01 細胞)中でアデニル酸シクラーゼ活性を刺激する活性を有する悪性の液性過カル シウム血症において活性なタンパクを称する。
既に記載したように、BEN細胞から精製されるPTHrPは多型性であシそし て実質的に同一の生物学的活性を有する2つの識別されうる産生物として存在す る。これらの産生物の1つは、SDS −PAGEによシ測定される場合に15 −18に間の分子量を有し、そしてN−末端配列は第1表に示される。別の産生 物は、18に−25に間の分子量を有する。この第2の産生物は第1に記載した 産生物のPTHr Pに対して産生される抗血清と交叉反応する。PTHrPの 両度生物とも本発明の態様に含まれそして’ PTHrp ’の語によシ包含さ れる。
さらに、PTHrP活性を有するPTHr Pの対立遺伝子的変形体(Vari ant@)も本発明の態様内のものでありそしてまたさらにPTHrP ’の語 によシ包含される。このような変形体は、PTHr Pの配列に対す名アミノ酸 (類)の削除、置換又は付加によシ提供され、そしてこれらは第1表に示される (一部)。第1表によシ示されるようなもともと存在するアミノ酸が削除されそ して/もしくは他のアミノ酸に置換されるか、又は本来的な配列のPTHr P に対しさらにアミノ酸が加えられる場合の変形体は、通常のタンパク合成技術( 41)又は組換えDNA技術(53)によって調製され得る。これらの変種でP THrP活性を具備するものは本発明の態様内のものであシ、そしてまた′″P THrP ”の語によシ包含される。
PTHrPに関連して使用される場合の1実質的に純粋”とは、PTHrPと通 常会合しているタンノ4り性の又は他の汚染物質が実質的に存在しない場合のP THrpを意味する;一般にSDS −PAGE上で単一バンドを生じせしめ; そして全タンパクの一般に約95重量%−100重量%、通常約97重量%がP THrpである場合をいう。本発明の実施に従う“PTHrP”は、先行技術文 献に記載されたようなPTH様の活性を有する物質の粗製の特徴付けられていな い生産物から識別出来る。先行技術文献の生産物(54及び55)は、多数のタ ン・9りから成シ、活性因子はタンパク及び他の物質の合計量に比べて非常に少 量である。これらの生産物は、タンパク配列分析又はPTHrPに対して特異的 な抗体の調製のためには適していなかった。
本明細書の“サプユニツ) (5ub−unit )”又は“断片2の語は、  PTHrPに特有であるところのPTHrPタン・やりの一部を意味するために 用いられる。予想されるように、これは単一のアミノ酸を特に除去する。一般に 、長さとして5個以下のアミノ酸のペプチドは特異的なものにはならないだろう 。
籠エピトープ”とは免疫応答を引き出すことができるPTHrP又はそれらの断 片もしくはサラユニットの任意の抗原部位を意味する。
略語: HPLC高性能液体クロマトグラフィー5DS−PAGE ドデシル硫寂ナトリ ウム ポリアクリルアミドゲル電気泳動 PTI(副甲状腺ホルモン hPTHヒト副甲状腺ホルモン PTHrP(1−11) 第1表のアミノ酸lから11に対応するPTHrPの 合成ペプチド PTHrP(1−16) 第1表のアミノ酸1から16に対応するPTHr P の合成ペプチド pTHrp(x−x7) 第1表のアミノ酸1から17に対応するPTHrPの 合成ペプチド PTHrP(1−34) 第2表のアミノ酸工から34に対応するPTHr P の合成ペプチド CGRP ラット カルシトシン遺伝子関連ペゾチド TFA )リフルオロ酢酸 実施例I PTHrP活性に対する生物学的なアッセイ生物学的アッセイは、 PTHに応 答して、骨芽細胞様の細胞、例えば広範囲な種々のUMRI O6−01細胞系 (20−40)におけるサイクリック甚の量依存性産生金利用する。上記アッセ イが実施し得る種種の方法は骨芽細胞様の細胞の腹ホそジネート中のアデニル醒 シクラーゼの直接的な測定、そして無処理(1ntact )細胞によりて産生 されるサイクリック蔚のアッセイを包含するものである。簡単に、都合よくそし て非常に多量のサンプルの迅速なアッセイを可能にするために、本発明者らは、 12−ウェルプラスチック皿中でtJMR106−06mm全全レプリカ培養し て増殖せしめ、3H−アfニンと共に2時間にわたシ前−インキュベーシ、ンす ることによシ細胞ATPプールt−3Hによシラペルし、細胞を短時間洗浄し、 次にホスホジェステラーゼ インヒビタートシて1mMイソブチルメチルキサン チンを添茄することにより応答を測定した。10分間後に反応を止めすしてDo wex (登録開環)及び中性アルミナ上での連続的なりロマトグラフィーによ シ培養物から H−サイクリックAMPi精製した。上記細胞は、サイクリック 蔚産生において投与量依存性増加を伴りて、 PTHそしてEシリーズのプロス タグランジン(主にPGE2)に対して応答する。これはPTH又はPTH様活 性についての簡単な再現性ある生物学的なアッセイに改良されている(34.4 0)。この系において、 PTH(40)の拮抗ペプチド又は合成ヒ) PTH (1−34)(40)に対して産生したPT)Iに対する他の抗血清と共にサン グルを事前にインキ−ベートすることによシPTHに対する応答は抑制されたが 、PGE2に対してはそうでなかった。
実施例2 BEN細胞によって誘導されるPTHrP活性実施倒1に記載された生物学的ア ッセイによシBEN細胞培養液が直接アッセイされた場合に、それはサイクリッ ク謂産生を刺激する能力を示す。活性は培地の連続的な希釈物、しばしばほぼl :100の希釈物中で測定できる。粗培楚液の希釈物はPTHによシ誘導される それと平行して活性を刺激し;山羊乱−ヒトPTH(1−34)と培地との事前 のインキ−ページ、ンは、PTHrP活性に対していかなる効果ももたらさない が、同じ抗血清はhpru(l−34)それ自体(40)の活性を完全に不活化 する。合成ペプチド、(”Tyr ] hPTH(3−34)アミド及び[”T yr ] hPTH(5−34)アミドは、上記UMR106−O1細胞中のP THrP及びhPTH(1−34)に対するサイクリック甚応答をそれぞれ抑制 するが、これらの拮抗剤は同じ細胞中のPGE2に対する応答についてなんらの 効果ももたない(40)。
BΔ細胞培地とトリプシンとのインキュページ。
ンは、 PTHrPの生物学的な活性の欠失をもたらし、それがタンパクである ことと一致する。それは2分間100℃の温度に耐えうるから適度な熱安定性全 有する。0.1M酢酸中Biogel P2O上での無血清BEN細胞条件化培 地のグルの濾過は、流出物チューブの生物学的なアッセイによシ、活性が約40 ,000の分子量の巨大分子に基づくことを示した。これはおそらく、未精製段 階にある間、上記活性物質が他のタンパクを伴う結果として過大に算定されるた めであることが後になりてわかった。
PTHラジオイムノアッセイは多数の相違する抗血清具体的にはカルメキシ末端 について2つ1分子の中間につ込て1つ、そしてアミノ末端について1つ、につ いて実施された。どの場合でも、 BEIW細胞培養物中で免疫反応性PTHは 検出されなかった。BEN細胞をコンフルエンスに増殖せしめ、洗浄して血清を 除去し、そして無血清培地(50%Dulbeco’sModified Ea gles’ Medium 、 50%メfウム199)中で24時間インキュ ベートすることによシ、実質的な量のPTHrP活性(1/Zoo、までの希釈 で検出可能)の生産を行うことが可能であることが見い出された。従って、これ は活性物質を大量に含む培地を蓄積する標準方法として使用され、そして該培地 は精製が始められるまで一20℃で貯蔵された。
実施例3 BEN細胞培養物からのPTHrPの精製BEN細胞培養物(24時間、無血清 インキュベージ、ン)が蓄積され、セしてUMR106−01サイクリックAM P応答アッセイにおいて、標準としてヒトPT)t (1−34>に対する生物 学的なアッセイによシPTHrP活性が測定された。培養物の蓄積したバッチ− 1回に5t−が、1Mの酢酸でpH4,8に酸性にした後、SPセファデックス カラム(35−容fR)上に注がれた。そのカラムがpH4,8の0.1 M酢 酸ナトリウムで十分に洗浄された後、個々の試験管につめてE280の存在を測 定しながら、0.1.0.2及び0.3 M NaCAの各250ゴ、そしてさ らに0.5 M NaCL 500at k加えることによシタンノやりの回分 的な溶出が実施された。
生物活性は個々のカラム試験管のサンプル100μtにつhてアッセイされ、そ して生物活性のバルク(bulk )は、0.5 M NaCt画分を集めるこ とによシ得られた。この段階での生物活性の回収率は90−100%であシ、そ して10倍の精製全達成する。
それは本質的なnI製手段というよシは、むしろ有用な濃縮方法として役立つ。
かかる5を段階から蓄積した活性物質は、SPI 。
SF3 、等のように称される。上記活性プール(0,5M NaCL )はT FAによl)0.1%の濃度に酸性にされ、セして逆相)iPLc (RP 3 00)カラム上に注がれ、そのカラムから1分画50.66%のアセトニトリル グラ−ジエン)1用いて活性物質は溶出された。RP300カラム溶出物からの 偲々のカラム画分(1mj画分当たシ10μL)は、バイオアッセイされそして ロータリー エバポレーターによシ処理される。
この段階での回収率は60%である。6つのかかるSPプールが次の段階の精製 のために一緒にされた。
すなわち、これは培養物の30を分に相当する。
タンパクの評価は、標準としてBSA t−用いてブラッドフード法(Brad ford method ) (56)によシ行われ、そしてその物質は2mg づつ分けてHPLCVydac C18カラム(10μ、 2.54 X 22 量M)にかけられ、セしてカラムから1分画だ、!70.5%アセトニトリル  グチ−ジェットでそれは溶離される。該Vy d a cカラムから生物活性の 2つのピーク、丁なわち32%アセトニトリルにおいてピークAそして37%に おいてピークBが首尾よく得られる。ヒ−りBはピークAよシ他のタンノ9りに よる汚染がより少なく、そして次の精製のために機械的に選ばれる。
活性の合計回収率は30%である。ピークA:ピークBの割合はバッチ間で2: 1から0.5:1まで変化する。
ピークB物質が集められ、そしてwide pare (300X ) Bak erbond C18逆相カラムにかけられ、そしてサラにアセトニトリル グ ラージェットで溶離される(第1A図)。215 nmにおける吸収がモニター される。個々のカラム画分がバイオアッセイされ、そして最高の活性を有する画 分(画分5O−55)が集められる。該活性物質は第1B図に示されるように改 良した溶出条件を用いる逆相I(PLCによシさらにng製されるC1分分当シ 0.33%のシャロウワー(shallower )アセトニトリル グラージ ェット〕。
第1図の細かい平行線の領域は、生物学的アッセイデータをヒトPTH(1−3 4)のμg相当量として示し、そして試験管番号28−38のカラム画分が示さ れる。生物活性ピークは画分31において観察され、それは4つの近似する位置 のタンノ4クピークの1つに一致する。画分31の内容物はアミノ酸配列決定の ために用いられセして5DS−PAGE分析のために用いられた。まず最初のこ の物質の配列決定は、第1表の7ミノrR1−24を同定した。
上記ピーク画分は、銀染色法(silver−staining)によるタンパ ク バンドを検出するために使用されたグルの一部を用いて5O8−PAGEに よシ分析された。
上記グルの残シヲスライスしてはぎとシ、そして生物活性についてアッセイされ たグル スライスから活性物質を溶離した。
17%ポリアクリルアミド グルへの画分31の20%の使用(約6 pMol es 、又は120 ng )は、分子量標準によシ決定した場合l8−19に の分子量に一致する銀染色する物質の主要バンドをもたらす(第2図)。2つの 不明瞭なバンドが35K及び67Kに観察された。これらはPTHr Pの2量 体及び3量体の可能性がある。再度試験したグルが3諺幅の切片にスライスされ そして0.1%SDSで溶離された場合、溶離した活性は18−19Kにおける 銀染色ピークに一致する単一バンドのみ観察された(第3図)。グルに適用され た量は生物学的アッセイにょシhPTH(1−34)の1.4μgと等価であっ た。直接的にタンパクの定量は行わなかったが、アミノ酸配列データから計算さ れた。
配列決定のために用いられた純粋物質の比活性は、ltg PTHrPタンパク 当たシウシPTH(1−34)の6ttgと等価であることが推定された(第3 図)。
別々の精製バッチにおいて、HPLC工程Bから回収された生物活性物質(第1 図1画分3l−32)は−緒にされそして1分画た#0.33%の割合でアセト ニトリル ダラージェントによシwide pore (300A ) Bak @rbond C18逆相カラム上で再りel−f)処31された。第4図に見 られるような、単一の鮮明に限定されたピーク、すなわちピーク47は、分子量 18に−19にのタンパクを含む。この両分中には、5DS−PAGEで測定さ れるような他のいかなる夾雑タンパクも検出されなかった。この物質は実施例1 に示すアッセイによれば生物活性があシ、そしてバイオシステム がス フェー ズ マイクロシークエンサー器(Applied Biosystems Ga s PhaseMierossquencer)を使用してアミノ酸配列決定の ために使用された。この物質の配列決定は、次の実施例中に示すように41個の 7ミノrRt同定した。
実施例4 PTHrPの部分的配列決定 実施例3によシ調裏された精製PTHr Pが一連のエドマン分解にかけられ、 そしてApplied Biosystemsgas phase 5eque ntator (57)を用いて分析された。配列決定は3度行われ、得られる 結果を第1表に示す。n製PTHrPのN−末端配列分析により41個のアミノ 酸が同定される。PTHrPのアミノ酸配列はPTHr Pのトリプシン分解断 片を用いて50残基まで拡張された。第1表のアミノ酸は、レター コード(1 etter cods ) ?:使用して指定される(58)。
精製PTHrPのトリプシン分解は、75μgのPTH様生物活性*(合成PT H標準に対して、UMR−106細胞生物学的アツセイによってPTHrPの調 整物をアッセイすることによ、i5 PTH様生物活性物は測定される)t37 ℃で24時間トリグシy (1: 10W/W)とインキュベートすることによ シ実施された。このトリ!シン分解物はHPLCによfi18個のピークに分離 された(第5図)。これらのピークの数個のアミノ酸配列が決定され、そしてピ ーク7に含まれる配列は、残基38において始まるPTHrPのNH2−末端配 列と重なることがわかった。このペプチドがPTHrPのアミノ酸配列を残基5 0まで伸張した。
PTHrPの最初の24個のアミノ酸が、コンピュータープログラムを使用して NBRFデーター ベース(59)中のタンパク配列と比較された。45−80 %の重複配列の相同性を伴って、ヒト及びラッ) PTI(の最初の24個のア ミノ酸との実質的な同質性が明らかにされた。構造的同一性は、ヒ) PTHの 最初の13個の7ミノ駿とで特に示され、そしてそれ以降ではずっとよシ少ない 。PTHの最初の10個のアミノ酸全含有する配列は、非常に弱い免疫原であシ 、そして実際にこれは現実の配列、そしてコンピー−ター化した予測法から予測 され得る。PTHrP配列が同様な方法で分析される場合、PTHよシも感知で きるほどよシ一層免疫原住であることがわかった。
実施例5 精製PTHrPのアミノ酸分析 高度に精製したPTHrPのサンプル(第4図のカラム溶出由来の46−48試 験管:合計PTH様生物活性物7μg)が、第6図に示されるようにBrown iesc8カラム(2,l■)によシクロマド処理された。
主要ピークのダイオード・アレイ(Diode array )検出(第6図の 挿入部)は、ピークの肩に芳香族アミノ駿内容齋の夾雑を示した。主要ピークの 中心部は110℃で25時間加水分解され、そしてベックマン6300アミノ散 分析器(Beekman 6300Amino Ac1d Analyser  )で分析された。その結果は第2表に示される。分析された量は20 pmol esで、そして8.8μgのウシPTH(1−34)と生物活性において等価で あることがわかった。この精製調製物の比活性はPTHのそれよりも約20倍大 きいことを示した。上記アミノ酸分析は、 PTHrPが154個のアミノ酸を 含有することを示す。
実施例6 PTHrPペプチドのペプチド合成及びこれらのペプチドに対する抗血清の調製 PTHrpの7ミノ末端配列に対応して合成ペプチドが、Applied Bi osystams Model 43 OA自動ペグチド合成装置を用いてメリ フィールド法(41)によシ合成された。合成ペプチドは無水HFを用いて担体 樹脂から開裂され(42)、60%アセトニトリル及び0.1%トリフルオロ酢 醸で抽出され、ロータリー エバポレートされ、さらに凍結乾燥された後、0− 60qbアセトニトリルのダラージェント(合計容量10100Oによシ低圧逆 相カラム(2,5X30cm # Am1con C,8逆■、15−17μ2 50A port 5ize)でクロマト処理された。精製されたペプチドは凍 結乾燥された。ペプチドの組成を確認するためにアミノ酸分析が用いられた。カ ルブキシ末端システィンを介して大豆トリプシン インヒビターに接合された合 成ペプチドによシ、ラビットが免疫感作された。
第1表における配列情報に基づき次のペプチド類似化合物が合成された: Al a−Va l −8e r−Glu −Hi @−Gl n−Le u− Gl u−Hi s−A@n−Cys((Gln8. Asn” 、 Cys”  :l PTHrP(1−11) e Ala−Val−8er −Glu−H is−Gln−Leu−Leu−Hi 5−Asn−Lys−Gly−Lys− 8er−11e−Gln ((Asn10) PTHrP (1−16) )  、 (Asn” eTyr”)PTHrP(1−17)、及びPTHrP (1 −34) 、該類似化合物[Glu8. Asn” 、 Cys” ] PTH rP (1−11)及び[: Asn” ) PTHrP(1−16)はアデニ ル酸シクラーゼ アッセイ中で不活性であシ、そしてPT)(それ自体の又はB EN細胞由来の条件化培地の活性に拮抗しなかった。大豆トリプシンインヒビタ ーに接合された[ Glu8.Asn”、Cys”] PTHrP(1−11) が、ラビッ)1免疫感作するために使用され、そして抗血清が調製され、これが ラジオイムノアッセイで使用された。また、(Aan” ) PTHrP(1− 16)に対する抗血清は同様な態様でラビットに生じた。
実施例7 PTHr Pに対して向けられた抗血清を用いるアッセイラジオイムノアッセイ は、ラジオイムノアッセイのためのトレーサーとしてエ −ラペル化[Asn  。
Tyr” ) PTHrP(1−17) ’c用いて実施され、そしてラビット 抗血清が、1/1000の最終希釈物として実施例5によシ調製された。最初の インキュベージ、ンは、0.1%ウシ血清アルブミンを含む0.05Mリンリン トリウム緩衝液(pH7,5)中で4℃で夜通し行われた。遊離ペプチドからの 結合ペプチドの分離は、固相第二抗体(Sac Cell−Wellcoms。
Auatralia ) f用いて達成された。合成ペプチドのヨウ素化は、既 にカルシトニンについて開示されているように(44)、約150μC1/μg の比活性になるように実施された。
第7A図に示したように、上記アッセイはPTHrP(1−10)及び(1−1 6)を同等に認識した。hP’rH(1−10)及びhPTH(1−34)の交 叉反応性は、それぞれ0.5及び0.3%であった。ラフ)PTH(1−34) 、ウシPTH(1−34)及びヒトPTH(t−34)の交叉反応性は、それぞ れ7%、5%及び0.4%であった(第7B図)。PTHrPは、PTHr P のエピトープに結合することができる抗体を用いる免疫アフィニティークロマト グラフィーにより精製することができる。この技術において、 PTHrPに結 合することができる抗体が担体マトリックスに付着される。PTHrP含有材料 は、担体マトリックスがクロマトグラフィー カラム中にある場合にはそれを通 して濾過され、また別法としてバッチ的法を用いるならば該マトリックスと混合 される。上記材料中に存在するすべてのPTHrPが該マトリックスに結合し、 そしてそれはすべての夾雑物質を除去するため洗浄することができる。その後、 精製PTHrPは、抗体結合を開裂する条件、例えば高いか又は低い一条件を用 いてマトリックスから溶出され得る。同様な技術がPTHrPに結合することが できる抗体を精製するために使用し得る。これに関しては、実施される工程はP THrPが担体マトリックスに付着されることを除いては、上記の概要のものと 同じである。
第8図は、部分的に精製されたPTHrPOHPLC画分(即ち、SP−セファ デックス クロマトグラフィー溶出物)へのラジオイムノアッセイの結果を示す 。
部分的に精製されたPTHrP (35Ag hPTHに等価)は、C18逆相 監視(guard )カラム(RP300,7μ0.3 X 4.Ocm )に よシクロマド処理された。溶離は90分以上1 ml / minの流速で0− 60%アセトニトリル/ 0.1 % TEAのダラージェントにおいて実施さ れた。生物学的アッセイはおいている円(○)を表わし、閉じた円(・)として ラジオイムノアッセイが表わされる。第8図は、生物学的活性及び免疫学的活性 の同時的溶出を示す。
PTHrP(1−34)’グチドは、UMR106−01細胞中のサイクリック 蔚応答についてウシPTH(1−34)に対してアッセイされ、そして等価な能 力が存在することがわかった(第9A図)。同様に、UMR106−01細胞中 のプラスミノーゲン アクチベーター活性を増加する能力においてもウシPTH (1−34)に対して等価であった(第9B図)。これは、本発明者らが報告し てきたPTH応答系であシ、そして十分に特徴付けられている(52)。
ニスターン プロット ’Western Blot )分析実施例3のピーク Aの2つのサンプル由来のタンノfり、実施例3のピークBから誘導される高度 に精製したPTHrP 、及び純粋なウシ副甲状腺ホルモンが5DS−PAGE  Kかケラれ、ニトロセルロースに移され、1時間低界面活性剤“プロン) ( Blotto )″でブロックされ、1:200希釈における[: ASNlo )PTHrP (1−16)に対するラビット抗血清とインキユベートされ(実 施例5参照)、山羊抗−ラビット血清の125IでラベルしたFab断片と1時 間インキュベージし、そしてその後オートラジオグラフ処理された(第10図) 。
予期されたように、高度に精製したPTHrP t−含有したレーン4は、PT HrPの分子量と一致する1 8 Kdのバンドを示す。これに対して、実施例 3のピークA由来のタンノfりを含有するレーン2及び3は約22 Kdのバン ドを示す。このことは、 PTHrPが少なくとも2つの形態で存在し、両方と も同じ生物学的な能力を有するが、分子量及び逆相HPLC上の溶離挙動におい て相違することを強く示唆する。純粋なウシ副甲状腺ホルモン(レーンl)は、 これらの東件下ではいかなるバンドも示さなかった。
PTHrPに対して向けられる抗体は、生物学的サンプル中に上記タンノfりが 存在するか否かを検出するために使用され得る。
該生物学的サンプルは固相担体、例えばニトロセルロース又はPvCに結合され 、そして抗−PTHrP抗体と反応され得る。抗体の結合性は、その後抗体に付 着する検出可能なラベルを用いることによシ検出され得るか、又はむしろ結合し た抗体に対して特異的な第2のラベルした試薬を用りることによシ検出されるで あろう。試薬としては、例えばプロティンA、又は抗−Fabもしくは抗−Fe 抗体が使用され得る。
他方、抗−PTHrP抗体が固相担体、例えばPvCプレート、ポリスチレン  ビーズ等に結合され得るだろう。その後、アッセイされるための物質が上記担体 に添加され、そしてそれが抗体と結合することを可能にするため十分な時間イン キュベートされ、次いで結合していない物質が洗浄除去される。その後、第2の ラベルしたPTHrP抗体が抗体結合性を検出するために上記担体に茄えられる であろう。第2の抗体がラベルされていないなら、抗体結合性を検出するために 改めてラベルした試薬が該担体に加えられるだろう。容易に予期され得るように 、これらの手段は、 PTHrPが少なくとも2つのエピトープ、その1つは固 相担体に結合した抗体に結合するものであシ、そして他は第2の抗体に結合する もの、を含有すること想定している。
好適な検出可能ナラヘルは、1251. S2p、 3H114c、ピオチン、 アビジン、プロティンA、コロイド状の金もしくは銀、ウレアーゼ、アルカリ  ホスファターゼ、ワサビ ノセーオキシダーゼ又はフイコヒリプロテインを包含 する。
実施例7 遺伝分析 PTHrPタンノJ?りはPT)Iに対し実質的に相同性を持つため、それが特 有の非対立遺伝子によりてコードされたものか、又はPTI(遺伝子それ自体の 変異形であるかを決定することが必要だと思われた。
実験は、 Pでラベルされた単一コピーPTH遺伝子及びその3′フラツキング 領域(flanking rs+gion)に特異的なプローブ(45)t−用 いて実施された。
ノデン(Northern )グル分析は、HEN細胞に由来するか又は外科的 に切除されたヒト上皮小体腺腫から調製されるトラック(track ) ”M rたり5 mgのPo1yA mRNA f用い、既に開示されているように( 46)実施された。サデーン(5outhern )グル分析は、BEN細胞に 由来するか又はヒト白血球から調製されるトラック当たl) 10 mgの制限 酵素消化されたrツムDNA ’ii−用い標準法(47)を改良したものであ る。ヒトPTI(プローブは、32F−51,/Vオテドによシ10 dpm/ mg以上の比活性にまでランダムにプライムされた(26)。ハイツリダイゼー シ璽ン及び洗浄条件は開示されたところのものであった(46)。
polyA メツセンジャーRNAのノザン グル分析は、 BEN細胞が上皮 小体腺腫組織に比し検知可能なレベルにおいてPTH遺伝子を発現しなかったこ とを示した(例示しなかった)。BEN細胞に由来するか又はヒト白血球に由来 する制限酵素消化したゲノムDNAのサザーン グル分析は、同一のPTH−含 有制限断片、例えば4.2及び3.8 KbのEcoRI断片を示した。従って 、B四は、非発現性PTH遺伝子、及び指示したタンノ量り配列を備えているP THrPの発現から推論すると、PTH−関連遺伝子をコードする相同の遺伝子 の両方を含有する。
実施例8 様々な組織によるPTHrPの産生 PTHrP産生は腫瘍細胞に限られるとは思われない。
この点を明らかにするために羊の胎児、雌羊の組織及び胎盤の抽出物に関連する 実験が遂行された。抗−PTH抗血清又はPTI(拮抗物質と前もってインキー ペーションした後にアッセイを行うことによって、本発明者らは生物活性が単独 のPTHもしくはPTI(r Pに帰すべきか、又はそれらの2つの混合物に帰 すべきかを決定することが出来た。
羊の胎児上皮小体は50%だけがPTI(によシ説明でき、残シはPTHrPに 帰する可能性があるところの生物活性を含有することがわかった。いくらがのP THrP (約20チ)は母性上皮小体中に見い出された。
しかしながら、最も著しいことは胎盤(’1感知しうる程度の活性を含むことが 見い出され、そしてそれはPTHrPとして完全に説明することができ、そして またそれはBEN細胞培養物由来のPTHrPと同じ態様においてHPLC上で 挙動した。さらにまた、胎盤中で検出できるPTHrPO量は、上記上皮小体が 胎児から切除された雌羊由来の胎盤の中では減少されなかった。このことは、胎 盤がPTHrPの重要な源泉であシうることを示唆する。
本発明者らは、悪性の液性過カルシウム血症を有する患者の尿からPTHrP  f精製した(7′−夕は示さない)。これらの結果に基づけば、本発明の抗体試 薬を用いて血清、尿又は他の生物学的な流体中のPTHr Pの存在が検出され 得る。従って、本発明の抗体試薬は悪性腫瘍の識別における診断薬として有用性 を有する。
本発明の他の態様、それらに対する改良そしてそれらに対する変形は、本BAw i書を読むことによ!:I轟業者にとって明らかになるであろうし、そしてがが る全ての他の態様、改良及び変形は本発明の態様の中に包含されように考えられ る。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.実質的に純粋なPTHrP。 2.第1表に一致するN末端アミノ酸配列、及びSDS−PAGEで測定した場 合に14から20キロダルトンの範囲の分子量を有する請求項1記載の実質的に 純粋なPTHrP。 3.SDS−PAGEで測定した場合に20から27キロダルトンの範囲の分子 量を有する請求項1記載の実質的に純粋なPTHrP。 4.請求項1から3項のいずれかの一つに記載されたPTHrP4のサプーユニ ット又は断片。 5.PTHrP活性を有することを特徴とする請求項4記載のPTHrPのサプ ーユニット又は断片。 6.サプーユニブト又は断片がPTHrP(1−34)てあることを特徴とする 請求項5記載のPTHrPのサプーユニット又は断片。 7.〔Glu8,Asnl0,Cys11〕PTHrP(1−11),〔Asn 10〕PTHrP(1−16),又は〔Asn10,Tyr17〕PTHrP( 1−17)。 からuる群から選択されるPTHrPの変性サプーユニット。 8. 9. PTHrPのエピトープと結合し得る抗体試薬。 〔Glu8,Asn10,Cys11〕PTHrP(1−11),〔Asn10 〕PTHrP(1−16),〔Asn10,Tyr17〕PTHrP(1−17 )PTHrP(1−34). ,又は からなる群から選択されるPTHrPのペプチド断片に対して向けられることを 特徴とする、請求項8記載の抗体試薬。 10.1以上の検出しうるマーカーでラペルされた請求項8又は9記載の抗体試 薬。 11.PTHrPのエピトープに結合し得る1以上の抗体試薬を含んでなるPT HrP又はそれらの断片の検出のためのキット。 12.請求項11記載のPTHrP又はそれらの断片の検出のためのキットであ って、そして上記抗体試薬がPTHrPのペプチド断片そして 〔Glu8,Asn10,Cys11H〕PTHrP(1−11),〔Asn1 0〕PTHrP(1−16),〔Asn10,Ty17〕PTHrP(1−17 )又はPTHrP(1−34). からなる群から選択されるペプチド断片に対して向けられることを特徴とするキ ット。 13.抗体試薬が検出し得るマーカーでラペルされていることを特徴とする請求 項11又は12記載のPTHrP又はそれらの断片の検出のためのキット。 14.付加的に、ASCF又はそれらのペプチド断片に対して結合する検出抗体 のための1以上試薬を含んでなる請求項11から13項のいずれかの一に記載の キット。 15.請求項12から14項のいずれかの一に記載のキットであって、 (i)PTHrP結合性を検出するためのアッセイをその上で逐行するための固 相マトリックス;及び/又は(ii)試薬の希釈のための緩衝法もしくは適当な 溶液を1以上、 をさらに含んでなるキット。 16.所与のタンパク含有サンプル中のPTHrP又はそれらの断片の検出のた めの方法であって、該サンプル、又は該サンプル中のタンパクがその上に固定さ れている固相マトリックスと、PTHrPのエピトープに結合し得る抗体試薬と を接触せしめ、そして引き続き抗体結合性の存在又は不存在を検出することを含 んで成る方法。 17.PTHrPのエピトープに結合し得る抗体が検出可能なマーカーでラペル されていることを特徴とする請求項16記載の方法。 18.PTHrPに結合する抗体の存在又は不存在が、抗体に結合可能な出検し 得るマーカーでラペルされた試薬にすって測定されることを特徴とする請求項1 6記載の方法。 19.所与のサンプル中のPTHrP又はそれらの断片の検出のための方法であ って、該サンプルと固相マトリックス(その上にPTHrPのエピトープを結合 し得る抗体が結合されている)とを、抗体が結合することを可能にするために十 分な時間の間インキュベートし、そしてその後PTHrPのエピトープと結合し 得る抗体試薬とPTHτPとの結合の存在又は不存在を測定することを含んでな る方法。 20.所与のサンプル中のPTHrPの存在又は不存在を検出するために使用さ れる上記抗体試薬が、検出可能なマーカーでラペルされていることを特徴とする 請求項19記載の方法。 21.PTHrPに対する抗体試薬の結合又は結合の不存在が検出可能なマーカ ーでラペルされた試薬にすり検出されることを特徴とする請求項19記載の方法 。 22.BEN細胞が培養されたその培地からPTHrPを回収することを含んで でなるPTHrPの精製のための方法。 23.PTHrPの精製のための方法であって、次の工程: (8)培地中てBEN細胞を培養し; (b)上記培養物を陽イオン交換樹脂にかけ;(c)上記陽イオン交換樹脂から の溶離物を分画し、そしてPTHrP活性について上記分画をアッセィし、そし て (d)PTHrP活性を有するこれらの面分について逆相高性能液体クロマトグ ラフィー(HPLC)を実施し、そして引き続き実質的に純粋なPTHrPを単 離すること、 を含んでなる方法。
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