JPH03501161A - 抗原決定基を模倣する方法並びに組成物 - Google Patents
抗原決定基を模倣する方法並びに組成物Info
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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】
抗原決定基を模倣する方法並びに組成物発明の背景
[発明の分野]
本発明は一般に免疫学の分野に関係し、より詳細には、抗原決定基の模倣に関係
している。ここで用いる“抗原決定基”なる用語は、完全なまl;は断片化した
免疫グロブリン分子と結合、複合体化、または反応することができる化学的構造
を意味するものである。この種の構造にはハブテン、レセプター、マーカー、エ
ピトープなどが含まれる。
1960年代に蛍光活性化細胞選別機(FlnorescsnceAejiva
led Ce1l 5orler:F A CSと略す)が出現した結果、細胞
生物学の研究には小さな改革が起こった。
(F A、 CSの原理の詳細については、例えば、FlowCytometr
ic Applicxtion in Tumor Biolo!! 、1G?
9 。
Al!aR,Li5s、Inc、、Nev Yorkを参照されたい、)FAC
3は、この年代の初期には、主として細胞周期(C+、S。
G、、M、またはGo)における個々の細胞の位置に従って細胞集団を選別する
手段として用いられたが、次第に発達して細胞反応速度論の研究、細胞レセプタ
ータンパク質の同定および定量化、並びに免疫学研究のための細胞表面抗原およ
び抗体の定量化に用いられる基本的な機器となった。本発明が関係するのはこの
後者の分野である。
細胞表面抗原、および抗体とこの種の抗原との相互作用の研究におけるFAC3
の位置は明確に樹立されている。FAC3はリガンド/レセプター相互作用の研
究を行う免疫学者にとって重要な道具となっている。このようなFACS分析に
は、フルオレセイン標識抗体が対象の抗原上の抗原決定基について未標識抗体と
競合する競合検定が含まれる。この種の検定は研究者に抗原と競合抗体の両方に
ついての価値ある情報を提供することができる。抗体はより適切には、抗体の反
応性断片や治療または診断成分などと複合体化した抗体が使用されるので、免疫
グロブリンと呼ばれる。
しかしながら、研究の対象となり得る抗原に関してはいくつかの制限がある。例
えば、内部マーカーはFAC5分析の場合利用できない。ウィルス抗原は約0.
1μより小さいピリオン上に存在し、FAC5分析にとって厄介な被分析体であ
る。さらに、対象の抗原をもつある種の細胞、特に細菌細胞はコストの問題、健
康上の危険性、細胞維持の困難性などの諸要因のためにFAC5分析にとって望
ましくない被分析体である。従って、これまでにFAC3分析を適用し得なかっ
l;抗原決定基を模倣するのに有用な組成物および方法の必要性が存在する。望
ましくは、この種の新規なm酸物および方法は、対象抗原の安定した、コスト的
に見合った供給源を提供するばかりでなく、以前にF A、 CSを使って分析
するのが困難であった抗原をもつ粒子のサイズを増加させるであろう。
[関連文献の説明]
米国特許84376110号は、一般にイムノアッセイ法、特にモノクローナル
抗体を用いる二部位またはサンドインチ検定における改良を開示している。
Sogarbaker er−リー、、Flow cylometry:Gen
eral princi−ples and applications to
5elected 5LudiCs in tumorbioloH(フロー
サイトメトリーニ一般原理および腫瘍生物学の研究への応用)oFIov Cy
tometric ApplicaLionsin Tumor Biolo(
y、p、I25−53.New York:Alan R,Li5s。
Inc、、I979゜前記著者らは腫瘍生物学や特定の用途に関係した場合のフ
ローサイトメトリーの基本的原理について述べている。
Loken and 5jxll、J、1mmono、l+1eth、(198
2)5東:R85−Rl12は、免疫学分野での分析・分離用機器としてのフロ
ーサイトメトリーの使用を開示している。
Rajevsky and Tskemori、 Anm、l1ev、Immu
nol、(1983]:569−07は、イディオタイプの遺伝学、発現、機能
を含めた基礎科学について開示している。
Beaumier er sl、、J、Nacl、Med、(198027,8
4−48は、3種類の異なるヒトメラノーマ関連抗原、p97、グロテオグリカ
ン、およびGD、ガングリオシドに対する放射性標識モノクローナル抗体の免疫
反応性を評価するために開発されたガンマシンチレーションカウンターを用いる
検定を開示している。
Robins el al、、J、Imto++o、Metb、(1986)9
0:165−71は、フローサイトメトリーを用いた腫瘍反応性抗体及び複合抗
体の定量測定、および競合によるの測定を開示している。
発明の要約
抗原/抗体反応の研究、抗原決定基および免疫グロブリンの研究に有用な新規方
法が提供される。対象の抗原15合物質の抗イデイオタイプである免疫グロブリ
ン分子を発現し得る不滅細胞株を、該抗原結合物質が結合する抗原決定基まl;
はエピトープの代わりに用いる新規方法が提供される。前記細胞株の細胞は免疫
グロブリンを細胞表面マーカーとして産生ずるように操作される。これ1」対象
の抗原決定基の安定した、効果的な供給源をもたらし、以前には利用できなかっ
たエピトープを利用できるようにし、さらlこFAC5分析を適用し得ない物質
上1丁見られたマーカ〜を増幅させる。
慢−匡p旦見笠狙
第1図は、本発明方法を用いるF /’、 CS競合検定を示ずグラフである。
第2図は、ターゲラ!−XMMME−T 01細胞と濃度を次第に増加さ刊たX
MMME−001モノクローナル抗体とをイン・キュベー トした場合の抗体/
抗原相互作用を示すグラフであり、結合曲線の平坦域は抗体の飽和濃度を表す。
を町O叉基運−東9限−榮旺−吸
本発明は抗原決定基まt−はエビ)・−ン′を模倣する新規方法を提供する。こ
れらの方法はF A CS分析を用いる抗原/抗体反応の研究・分析に特1こ遇
1.でおり、とりわit F A CS競合検定において利用される。
本発明によれば、不滅細胞が対象の抗原決定基をもつ物質の代わりに用いられる
。本発明lごおいで有用な不滅細胞IJ、免疫グログリン分子を発現し得るもの
である。
これらの細胞は免疫グロブ1jン分子を細胞表面マーカーとして産生ぼろように
操作される。
対象の免疫グロブリン分子は通常、対象のモノクローナルまたはポリクローナル
抗体の抗イデイオタイプ免疫グロブリンであるだろう。このような対象の抗体に
は細菌やウィルス病原体上に存在するエピトープ、腫瘍細胞表面マーカー、細胞
内マーカー、ホルモンマーカーなどに結合するものが含まれる。
本発明によれば、免疫グロブリン分子は不滅細胞によって発現される。これらの
細胞は自然界から単離されるか、または当分野で知られた技術のいずれかを用い
て作られる。対象の抗体を免疫原として用いて、抗イデイオタイプ免疫グロブリ
ン分子を分泌する不滅のハイブリツド免疫細胞を作る技術により得られたハイブ
リドーマ細胞が特に有用である。ノ・イブリド−″、1細胞株を作製する技術の
詳細については、、GodiB、J、W、、Monoelomxl AnLib
odiCs+Pr1ociples and Praetiee、()916)
Second Ed、、ムctde+*1cPressを参照されたい(この技
術内容は参照によりここに引用される)、これらのノ〜イブリドーマ細胞はネズ
ミー不ズミ、不ズミーヒト、まt;はとトーヒトでありうる。まl二、組投えD
NA技術を使って、本発明で用いる/\イブリドーマ細胞を“遺伝子工学的に作
製する“こともできる。
本発明によれば、不滅細胞は対象の免疫グロブリン分子を細胞上の細胞表面マー
カーとして産生ずるように操作される。好適な操作方法は細胞を約4℃に冷却す
ることであり、発現された免疫グロブリンの分泌はこの温度において本質的に止
まる。細胞の化学的操作は、免疫グロブリン上の結合部位を変えてしまう恐れが
あるために、あまり好適ではない。
ひとたび巧・滅細胞が得られると、それらは多数の検定法で抗原決定基の代替物
として用いられる。本発明における好適な検定法は、不滅細胞上の結合部位につ
いて対象の抗体または複合抗体と競合するフルオレセイン標識抗体を用いるFA
C5v1台検定法である。この種の検定法および当分野でよく知られた他の検定
法は、抗に/抗体反応に関する有用なデータを提供し、診断・治療用の免疫複合
体の品質管理において重要な手段となっている。
対象の抗原を用いる別の形態の競合イムノアッセイ(この場合は対象の抗原に代
えて不滅細胞を用いる)はあまり好適な検定法ではない。この種の検定法の例と
しては、不滅細胞を検出可能な標識で(例えば、標識抗体または同様なもので、
直接または間接的に)標識し7て、細胞表面免疫グロブリンと反応する支持体結
合抗体を用いる競合検定においてその不滅細胞を使用するような検定法であるだ
ろう。このような検定法では、既知量の標識不滅細胞が抗体結合部位についてテ
スト試料中の未知量の対象抗原と競合するであろう。
当分野で習熟した者は、本発明の範囲内で多種多様の検定法が使用できること、
本発明の抗原決定基代替物に代えた場合それぞれの検定法が若干の修飾を必要と
することを理解するであろう。
以下Q)実に例は例示するTこめのものであり“C1本発明を制限するものでは
ない。
タイプモノクローナル抗体(MoAb)の生産およμ−週−511
マウスC57を、アメリカン・タイプ・カルチャー・コトクシPン(A、 T
CC)寄託番号HB8759(1985年3月26日に寄託)のXMMME−0
01と呼ばれるモノクローナル抗メラノーマ抗体で免疫した。−次免疫(200
μg/マウス)は7・ノドバッド(足裏のふくらみ)を含む複数の箇所に完全7
0インドアシユI(ントにより投与した。1週間後、二次免疫(400μg/マ
ウス)を不完全フロインドアジュノ(ントにより投与し、その後フットパッドを
含む複数の箇所にリン酸緩衝溶液(PBS)により3回の注射(400μg/マ
ウス)を1週問おきに行った。最終免疫は細胞融合の数日前に行い、複数の箇所
にXMMME−001抗体を400μg投与した。
牌細胞は摘出後ATCC寄託番号CRL1581の細胞株SP210−Ag14
と融合させた。これらの細胞を96ウエル中のヒポキサンチン・アミノプテリン
・チミジン(HAT)選択培地にまき、その後XMMME−001抗体のF(a
b’)*領域を用1.するEIAL、より活性についてスクリーニングした。数
個の陽性ウェルはクローン化し、XMMME−OQ 1抗体またはATCC寄託
番号HB9159 (1986年7月3日に寄託)のXMMME−003抗体(
XMMME−001が結合するエピトープとは異なるエピトープに結合する対照
のモノクローナル抗メラノーマ抗体)に対して再度活性を調べj;。陽性ウェル
はいろいろな環境でのそれらの反応性についても調べた。本実施例では、Hyb
ri−datマニホールドの96ウエルに対応するニトロセルロースの96個所
のそれぞれの12:00位置に、X M M M E −001−F(ab′)
、を約0.33j1g点在させた。XMMME−001抗体 0.6μgを7:
00位置に点在(接触)させ、XMMME−003抗体 0.7メgを5:OO
位置に点在させた。その後、ATCC寄託番号HB 9160(1986年7月
3日に寄託)の抗イディオタイプXMMME−r 01ハイブリドーマ培養物由
来の上溝(トリス緩衝溶液(TBS)でl:2に希釈)をマニホールドに加え、
イディオタイプと反応させt;。次に、ニトロセルロースを対照緩衝液(pH7
,2)まI;はいろいろな酸性pH緩衝液(pH3,4,5,6)のいずれかと
インキュベートした。インキュベーション後、各ウェルにIgMおよびIgG、
、を予め吸着させたヤギの抗マウスI gG+を加え、続いてペルオキシダーゼ
で標識したウサギの抗ヤギ抗血清を加えた。
その後、酵素基質4−クロロナフトールおよび過酸化水素を加えt;。各ウェル
の12:00と7:00の位置において響きに発色したが、5:00位置では発
色せず、このことは抗イデイオタイプ抗体の存在を示唆しI;。
r gG、サブクラスのクローン株XMMME−夏O1は、XMMME−001
イデイオタイプとのみ反応することが分かり、その相互作用はpH5で解離した
。また、XMMME−r 01抗体は、蛍光活性化細胞選別(FAC5)分析に
おいてメラノーマ細胞株(特異的ターゲット)へのXMMME−001の結合を
阻害し、抗イデイオタイプ活性が確認できた。
■、抗イディオタイプハイブリドーマ細胞を用いるFAモノクローナル抗体XM
MME−001は、FAC5競合検定で標識抗体として使用するl:めに、次の
方法に従ってフルオレセインで標識した:XMMME−001抗体は2.8mg
/mlの初期濃度でIXリン酸緩衝溶液(PBS)、1)H7,0中に調製した
。PD−10G25M セファデックスカラム(Pbirmicii Fill
e Chcmicxls)を重炭酸塩/NaC1緩衝液(0,1M 炭酸塩/重
炭酸塩、0.5M NaCl。
pH9,0)で平衡化し、このカラムの頂部に抗体2.smlを加えた。抗体は
PBS緩衝液(pH7,o) 3.smlで溶離し、氷水浴に入れた1 0 m
lビーカー中で約4℃に冷却しt:。フルオレセインインチオシアネート(F
I TC)溶液は、12mmX75.mmホウケイ酸チューブに、FITC2
00μgおよびジメチルスルホキシド(DMSO)200pNを加えて調製した
。その後、このチューブは使用に先立ってアルミニウム箔で遮光した。抗体溶液
を4℃で安定化させた後、この抗体溶液にFITC溶液を一滴ずつ絶えず撹拌し
ながら加えた。
(F I TC/抗体比: 25jLg F I TC/mg抗体)。
FITC溶液の添加後、この混合物を覆い、遮光し、氷水浴中で3時間撹拌した
。その後、この混合物の2.5mlアリコーi・を、PBSアジ化物緩衝液(1
0mMNaPO,,0,15M NaC1,0,02%アジ化ナトリウム、 p
H7,0)で平衡化したPD−10G25M セファデックスカラムの頂部l二
加えた。FITC標識抗体(XMMME−001−FITC) はPBSアジ化
物緩衝液3.smlで溶離し、アルミニウム箔で遮光しt: 15 m l遠心
チューブ中に集めI;。フルオレセイン/抗体比(F / M o A b )
はLKBスペクトロメーターを使って計算した。吸光度は280nmおよび49
6nmにおいて読み取り、次の式に従って比を計算した二F / M o A
b比は2.2であると算出されt;。XMMME−001−FITC溶液は遮光
して4℃で保存した。
2、FAC5競合検定
ダルベツコ最少必須培地(DMEM)、10%ウシ胎児血清(Fe2)、1%ピ
ルビン酸Na、1%200mMグルタミン中で生育させたXMMME−I 01
ハイブリドーマ細胞は、細胞と培地を50m1遠心チユーブに加え、120Or
pm、4℃で5分間遠心することにより上溝培養物から回収した。上溝は真空フ
ラスコに取り付けた無菌ピペットを使って除いた。この回収方法は細胞上の抗原
部位(一部分泌された免疫グロブリンを含む)を乱さない。細胞は先に述べI;
ようにDMEM5〜10m1中4=浮遊させた。細胞の生存能力は、細胞浮遊液
1’0OJ11を0.4%トリバンプルー900メ1で希釈し、細胞計数器で数
えることにより測定した。生存能力はこの検定に要する生存能力〉95%よりも
低い93゜5%であった。ウシ胎児血清(FBS)上層を一度施した後、生存能
力は96%になった。生存能力の測定後、細胞は108M1胞/m+の濃度に希
釈した。
FAC3分析用の全試料は層流フード下に水浴中で調製しl;。試薬類はすべて
冷蔵保存した。細胞浮遊液の1mlアリコートを検定用の12X75mmチュー
ブ(ファルコン#2054または同等物)に入れt;。このチューブを120O
rpm、4℃で5分間遠心し、上清をデカントしt;。その後、チューブは試験
管ラックに配置しI;吸収材料上に逆さまに置き、できるだけ多くの上溝を吸収
させた。残存する上溝はガーゼで吸い取って除いた。
細胞は1mlのPBS−BSA/チューブを加え、穏やかに振動させて気泡の形
成を避けながら細胞を浮遊させ、洗浄した。洗浄後、チューブを遠心し、上溝を
デカントし、余分の上清を上記のように吸い取った。各試料にPBS−BSAを
正確に1ml加え、細胞を再度浮遊させに 。
競合用の抗体および免疫複合体はXMMME −001#51102(標準’)
、XMMME−001−R,TA#60407、XMMME−001−RTA
#60505、およびアジ化物を含むXMMME−001#50513からな
っていた。XMMME−001−RTA免疫複合体は米国特許第4590071
号に記載の通りに製造した(前記特許は参照によりここに引用するものどする)
。各競合体は初めに4メg/20μ! (0,2j1gZ戸1)に希釈し、次に
それぞれの段階的希釈物211g/20μI、1μir/zop+、および0.
5μg/20plを調製した。各希釈物は二通りの試料を調製するのに十分な量
であった。先に記載した通りに製造した蛍光標識抗体XMMME−001−Fr
TCは、1%BSA含有ダルベツコP B S (SiEl*)20111中の
飽和濃度(lItg/20μm)へ希釈した。自然発生蛍光対照を除くそれぞれ
の試料チューブに、競合用および標識済み抗体および/または複合体のアリコー
トを加えた。すべての試料は暗室中水上で1時間インキュベートした。
インキュベーション後、試料は、細胞の凝集を避けて単細胞浮遊液とするために
、FAC5分析の直前にチューブから各試料をピペットで分取し、37μニテソ
クス(nitex)フィルターを通してチューブ健から再分注することにより濾
過した。その後、各試料は二重レーザーFACS IV (Bget++++−
Dickeoson、 Mt4i*v、 CΔ)を使って、650および750
のPMT電圧において緑色のFLDORESBRITEミクロビーズ(Poly
sciences、 WorrinHon、 P^)で補正した後分析した。試
料は750vで分析し、この分析から死細胞を排除するために、前方散乱を取り
出し、さらに中間分布を取り出した。この分析の結果を第1図に示す。
第1図は、蛍光分布(F)の平均を計算し、二通りの試料の平均値の平均をとり
、逆数となし、自然発生蛍光を差し引き、そして競合抗体または複合体(C)と
標識抗体(L)の濃度比をプロットすることにより得られた。
L(KL)およびC’(Kc)の平衡定数の比を用いて、次の方程式を導いた:
1/Fc”(Kc/Kt)×[(1/Fo)X [L] IX [C]X(1/
FO)
上記式中、
FcおよびFoはそれぞれ、各[C]のF値およびCの不在下でのF (Itで
あり、直線状である、および勾配S −(KC/KL)X [(1/FO)X
CL] ]。
抗体または複合体(C1)と標準抗体(STD)(C2)の相対結合は、これら
のプロットの勾配の比に等しいそれらの結合定数の勾配の比からめた( s i
/ s x−K c+/KC2)。
第1図の結果は、XMMME−101細胞株が以前に用いられたターゲット微小
細胞OM i n o r c e I l )の適当な代替物となりうろこと
を示した。
当分野で習熟した者は、本発明が研究・分析用の対象となりうる抗原決定基を模
倣するための新規な方法を提供することを理解するであろう。本方法は、以t+
frにはFAC5分析を適用できなかった抗原決定基が今や研究の対象となりう
るという点で、従来技術の改良である。本発明はさらに免疫学的分析・研究用の
抗原決定基の安定した、効果的な供給源を提供する。
前記発明は、理解し易くするために、例示や実施例によってやや詳しく説明した
が、当分野で習熟した者Jこは、添付の請求の範囲内で、ある種の修飾を行い得
ることが明らかであるだろう。
勾配 O,ト〃
第 2 凹
XMPIME−1011’m−IME−00j−FJ’TCとめ幽しト噛1劇〔
−→−Xl’l開E−001−FITCFOP 23国際調査報告
一++aior*1Anell+I++61 N6. p(T/じ58B102
342
Claims (26)
- 1.抗原結合物質に結合される抗原を用いて前記抗原結合物質の存在または濃度 を測定する方法において、前記物質の抗イディオタイプである免疫グロブリン分 子を発現し得る不滅細胞を前記抗原の代わりに使用し、前記細胞が前記免疫グロ ブリンの結合部位を含む細胞表面マーカーとして前記免疫グロブリンを発現する ことにより改良された前記方法。
- 2.前記方法は蛍光活性化細胞選別機(FluorescenceActivz tcdCellSorter)を使用する、請求項1記載の方法。
- 3.前記不滅細胞はハイブリドーマ細胞である、請求項1記載の方法。
- 4.前記ハイブリドーマ細胞はネズミ/ネズミハイブリドーマ細胞である、請求 項3記載の方法。
- 5.前記ネズミ/ネズミハイブリドーマ細胞はATCC寄託番号HB9160を もつXM泌ME−101ハイブリドーマ細胞である、請求項4記載の方法。
- 6.前記抗原結合物質は免疫グロブリンである、請求項1記載の方法。
- 7.前記免疫グロブリンはATCC寄託番号HB8759をもつハイブリドーマ 細胞株XMMME−001により産生される、請求項6記載の方法。
- 8.前記不滅細胞を約4℃の温度で維持して前記免疫グロブリンの分泌を止める ことをさらに含む、請求項1記載の方法。
- 9.前記免疫グロブリンは検出可能な標識で標識される、請求項1記載の方法。
- 10.前記標識は蛍光標識である、請求項9記載の方法。
- 11.前記蛍光標識はフルオレセインイソチオシアネートである、請求項10記 載の方法。
- 12.既知量の標識抗原を使用し、免疫グロブリンに結合された前記標識抗原の 量を検出することから成る、試料中の抗原の存在または量を測定する方法におい て、前記抗原の結合部位とよく似た結合部位をもつ免疫グロブリン分子を発現し 得る標識不滅細胞を前記標識抗原の代わりに使用し、前記細胞が前記結合部位を 含む細胞表面マーカーとして前記免疫グロブリンを発現することにより改良され た前記方法。
- 13.前記不滅細胞はハイブリドーマ細胞である、請求項12記載の方法。
- 14.前記ハイブリドーマ細胞はネズミ/ネズミハイブリドーマ細胞である、請 求項13記載の方法。
- 15.前記不滅細胞を約4℃の温度で維持して前記免疫グロブリンの分泌を止め ることをさらに含む、請求項12記載の方法。
- 16.ターゲット抗原への免疫複合体の結合を、標識した非複合体化第一免疫グ ロブリン分子との競合状態で測定することから成る、ターゲット抗原に対する免 疫複合体の結合活性を測定する方法において、前記免疫複合体の抗体成分の抗イ ディオタイプである第二免疫グロブリン分子を発現し得る不滅細胞を前記抗原の 代わりに使用し、前記細胞が前記第二免疫グロブリンの結合部位を含む細胞表面 マーカーとして前記第二免疫グロブリンを発現することにより改良された前記方 法。
- 17.前記方法は蛍光活性化細胞選別機を使用する、請求項16記載の方法。
- 18.前記不滅細胞はハイブリドーマ細胞である、請求項16記載の方法。
- 19.前記ハイブリドーマ細胞はネズミ/ネズミハイブリドーマ細胞である、請 求項18記載の方法。
- 20.前記ネズミ/ネズミハイブリドーマ細胞はATCC寄託番号HB9160 をもつXMMME−101ハイブリドーマ細胞である、請求項19記載の方法。
- 21.前記免疫複合体は免疫毒素である、請求項16記載の方法。
- 22.前記免疫毒素はXMMME−001−RTAである、請求項21記載の方 法。
- 23.前記不滅細胞を約4℃の温度で維持して前記第二免疫グロブリンの分泌を 止めることをさらに含む、請求項16記載の方法。
- 24.前記標識した第一免疫グロブリンは蛍光標識で標識される、請求項16記 載の方法。
- 25.前記蛍光標識はフルオレセインイソチオシアネートである、請求項24記 載の方法。
- 26.前記第一免疫グロブリンはATCC寄託番号HB8759をもつハイブリ ドーマ細胞株XMMME−001により産生される、請求項25記載の方法。
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