JPH0745519B2 - ヒト多分化能性顆粒球コロニー刺激因子に対するモノクローナル抗体及び該抗体を用いる方法 - Google Patents

ヒト多分化能性顆粒球コロニー刺激因子に対するモノクローナル抗体及び該抗体を用いる方法

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JPH0745519B2
JPH0745519B2 JP61506316A JP50631686A JPH0745519B2 JP H0745519 B2 JPH0745519 B2 JP H0745519B2 JP 61506316 A JP61506316 A JP 61506316A JP 50631686 A JP50631686 A JP 50631686A JP H0745519 B2 JPH0745519 B2 JP H0745519B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、一般に、生物学的液体からの造血成長因子
(hematopoietic growth factor)の単離及び定量的検
出のための免疫学的操作において利用される物質及び方
法に関する。詳しくは、本発明は、新規ハイブリドーマ
細胞株(A.T.C.C.HB−8957、A.T.C.C.HB−8958、A.T.C.
C.HB−8959、A.T.C.C.HB−8960、A.T.C.C.HB−8961及び
A.T.C.C.HB−8962によって例示されるもの)により産生
され造血成長因子と特異的に反応するモノクローナル抗
体、並びにアフィニティー精製技術による造血成長因子
の単離、造血成長因子の検出アッセイ及びこのような成
長因子の研究のための免疫学的技術におけるこれら抗体
の用途に関する。更に詳しくは、本発明は、天然及び組
換え体由来のヒト多分化能性顆粒球コロニー刺激因子
(hpG−CSF)と特異的に反応するモノクローナル抗体に
関する。
ヒト血液形成(造血)系は、様々な白血球(好中球、マ
クロファージ及び好塩基球/肥満細胞を含む)、赤血球
(エリスロサイト)及び凝血形成細胞(巨核球/血小
板)を補給する。平均的ヒト男性の造血系は毎年顆粒球
及び赤血球を4.5×1011個のオーダーで産生すると見積
られており、この量は全体重を1年で入れ替えた量に相
当する。デクスターら,バイオエッセイズ,第2巻,第
154−158頁,1985年〔Dexter et al.,BioEssays,2,154−
158(1985)〕参照。
ある造血成長因子は、少量で少数の前駆“幹細胞”から
様々な血液細胞系への分化、これらの系の著しい増殖、
及びこれらの系からの成熟血液細胞の最終的分化の原因
をなしていると考えられている。造血成長因子は極端に
少量で存在しているため、これら因子の検出及び確認は
アッセイの仕方に依存していたが、現在までのところで
は人口的条件下での培養細胞への刺激作用に基づき様々
な因子の中から区別し得るにすぎなかった。その結果、
多数の名称が非常に少数の因子を表示するために用いら
れてきた。例えば、このような混乱のために、IL−3、
BPA、マルチ−CSF、HCGF、MCF及びPSFという用語が用い
られているが、これらはすべて単一のマウス造血成長因
子に該当すると現在では考えられている。メトカーフ,
サイエンス,第229巻、第16−22頁,1985年 〔Metcalf,Science,229,16−22(1985)〕。
組換え遺伝子工学の利用により,この混乱から一定の秩
序を見出すことができた。例えば、赤血球産生を促進す
るヒトエリスロポエチンのアミノ酸及びDNA配列が明ら
かにされた(リン(Lin),1985年6月20日公開のPCT公
開出願第85/02610号明細書参照)。組換え方法は、ヒト
顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)
及びヒトマクロファージ特異的コロニー刺激因子(CSF
−1)に関するcDNAの単離のためにも利用された〔リー
ら、プロシーディングス・オブ・ナショナル・アカデミ
ー・オブ・サイエンシズ(USA),第82巻,第4360−436
4頁、1985年(Lee,et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.(US
A),82,4360−4364(1985)、ウオン(Wong)ら、サイ
エンス,第228巻、第810−814頁(1985)、およびコワ
サキ(Kowasaki)ら、サイエンス,第230巻,第291−29
6頁(1985)〕。
ヒト多分化能性コロニー刺激因子(hpCSF)又はプルリ
ポエチン(pluripoietin)と称されるヒト造血成長因子
は、A.T.C.C.寄託番号HTB−9としてアメリカン・タイ
プ・カルチャー・コレクション、米国、メリーランド
州、ロックビルに制限的条件下で寄託されたヒト膀胱癌
細胞株5637の培地中に存在していることが示された。こ
の細胞系から精製されたhpCSFは、ヒト骨髄前駆細胞を
用いたアッセイにおいて、すべての主な血液細胞型の産
生につながる多分化能性前駆細胞の増殖及び分化を促進
することが報告された。ウエルト(Welte)ら、プロシ
ーディングス・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・
サイエンシズ(USA)、第82巻、第1526−1530頁(198
5)。
予備研究では、hpCSFと確認された因子がヒトCFU−GMア
ッセイにおいて最初の7日間にわたり主に顆粒球コロニ
ー刺激活性を有することが示されている。
ヒトCSF−βと称される別の因子も、ヒト膀胱癌細胞株5
637から単離されており、未標識マウス顆粒球コロニー
刺激因子(G−CSF)の場合と同一の容量応答関係でWEH
I−3BD+細胞との結合性に関しマウス125I−標識G−CSF
の競合体であるとして記載されていた〔ニコラら、ネー
チャー、第314巻、第625−628頁(Nicola,et al.,Natur
e,314,625−628(1985))〕。この用量応答関係は未標
識マウスG−CSFに対して独特であると既に報告されて
おり、M−CSF、GM−CSF、I1−3のような因子では生じ
得ない〔ニコラら、プロシーディングズ・オブ・ナショ
ナル・アカデミー・オブ・サイエンシズ(USA)、第81
巻、第3765−3769頁(1984)。更に、メトカーフら、リ
ューケミア・リサーチ、第9巻、第5号、第521−527
頁、1985年(Leukemia Research,Vol.9,No.5,pp521−52
7(1985))参照。CSF−β及びG−CSFは、それがWEHI
−3BD+細胞の分化を誘導する高い能力を有していること
から、CSF類の中では同様に独特である〔ニコラら、イ
ムノロジー・トゥデー、第5巻、第76−80頁(1984)
(Immunology Today,5,76−80(1984))〕。高濃度で
は、G−CFSは混合顆粒球−マクロファージコロニー形
成細胞を刺激するが〔ニコラら、1984年、同上〕、この
ことは予備結果がヒト骨髄培養物とhpCSFとの14日間の
インキュベート後、顆粒球性、単球性、混合顆粒球性/
単球性及び好酸球性のコロニー(CFU−GEMM)の出現を
示していることと一致する。CSF−βもマウス骨髄細胞
を用いたアッセイにおいて好中性顆粒球性コロニーの形
成を促進するとして記載されていたが、このような性質
は因子をG−CSFとして確認するための基準となってい
たものである。これらの類似性に基づき、ヒトCSF−β
はG−CSF(顆粒球性コロニー刺激因子)と同一である
ことが確認された。ニコラら、ネーチャー、第314頁、
第625−628頁、1985参照。
これらの共通の性質に基づくと、ニコラらの上記のヒト
CSF−β及びウェルトらの上記のhpCSFは適切にはヒト多
分化能性顆粒球コロニー刺激因子(hpG−CSF)と称され
る同一の因子であるらしい。
引用により本明細書に組入れられる“多分化能性顆粒球
コロニー刺激因子の産生”に関する1985年8月23日に出
願された共同所有かつ同時係属中の米国特許出願第768,
959号明細書において、ヒト多分化能性顆粒球コロニー
刺激因子の一次構造コンホーメーションの一部もしくは
全部及びその生物学的性質のうち1つ以上を有する新規
組換え産生ポリペプチド類が開示されている。このポリ
ペプチド類をコードするDNA配列、このポリペプチド類
をコードする形質転換宿主細胞及び組換え法によるこの
因子の合成方法も開示されている。
本発明の背景に関して重要なことは、選択された抗原物
質に対して高度に特異的なモノクローナル抗体を産生す
る腫瘍細胞株を製造するためのハイブリドーマ技術に対
して向けられている最近の研究である。モノクローナル
抗体産生技術は当該技術分野において一般に周知であ
る。これらの操作の代表的解説は、ワンズ,ジェイ・ア
ール及びツラウスキー,ブイ・アール,ガストロエンテ
ロロジー,第80巻,第225頁,1981年〔Wands,J.R.,and Z
urawski,V.R.,Gastroenterology 80:225(1985)〕、マ
ーシャク−ロートシュタインら,ジャーナル・オブ・イ
ムノロジー,第122巻,第2491頁,1979年〔Marshak−Rot
hstein,et al.,J.Immunol.122:2491(1979)、オイ,ブ
イ・ティー及びエル・エー・ヘルツェンベルグ,“免疫
グロブリン産生ハイブリッド”、ミッシェル,ビー・ビ
ー及びエス・エム・シイギ(編集)、細胞免疫学におけ
る選択される方法、サンフランシスコ:ダブリュー・エ
ッチ・フリーマン、パブリッシング,1979年〔Oi,V.T.an
dL.A.Herzenberg,“Immunoglobulin Producing Hybri
d,"Mishell,B.B.and S.M.Shiigi(eds.)Selected Meth
ods in Cellular Immunology,San Francisco:W.H.Freem
an Publishing,1979〕、およびゴーディング,“ハイブ
リドーマによる抗体産生",ジャーナル・オブ・イムノロ
ジカル・メソッド,第39巻,第285−308頁,1980年〔God
ing,“Antibody Production by Hybridomas",J.Immuno
l.Meth.39,285−308(1980)〕でみることができる。簡
単に要約すると、所望抗原を予め注射した動物の脾臓か
ら摘出されるリンパ球は、ポリエチレングリコールの存
在下でミエローマ細胞と融合するように誘導される。多
数の“ハイブリッド”ミエローマ細胞が融合により産生
される。各々の“ハイブリドーマ”細胞培養物の増殖液
の上澄は望ましい抗体活性の存在に関して試験される。
このような活性が一つの細胞培養上澄中に存在する場合
には、限界希釈法によりクローニングされ、クローンは
上澄活性について個別に試験される。
それらの免疫学的性質の高度に特異的な性質から、ハイ
ブリドーマ技術に従って製造されるモノクローナル抗体
は、診断試薬、治療剤及び粗製源からの特異的交叉反応
性抗原タンパク質のアフィニティー精製用試薬としての
用途が提案された。例えば、トレンズ・イン・バイオテ
クノロジー,第3巻,第7号,1985年7月 〔Trends in Biotechnology,Vol.3,No.7(July,198
5)〕並びに米国特許第4,465,624号、第4,514,505号及
び第4,514,507号明細書参照。
ヒト多分化能性顆粒球コロニー刺激因子のような造血成
長因子を検出、単離、精製及び研究するために使用され
る特異的モノクローナル抗体の実質的必要性が存在する
にもかかわらず、hpG−CSFに対するモノクローナル抗体
を得る上でハイブリドーマ技術の適用が成功したという
報告はなかった。
簡単な要約 本発明は、抗原/抗体反応によりヒト多分化能性顆粒球
コロニー刺激因子と特異的に免疫反応するモノクローナ
ル抗体を産生するハイブリドーマ細胞系を初めて提供す
る。実例として、本発明は新規なマウス由来ハイブリド
ーマ細胞株を即ちA.T.C.C.HB−8957、A.T.C.C.HB−895
8、A.T.C.C.HB−8959、A.T.C.C.HB−8960、A.T.C.C.HB
−8961及びA.T.C.C.HB−8962を提供するが、これらは各
々その増殖した培地の上澄の成分としてhpG−CSFと特異
的に反応するモノクローナル抗体を産生するものであ
る。ハイブリドーマ細胞株たるA.T.C.C.HB−8957、A.T.
C.C.HB−8958、A.T.C.C.HB−8959、A.T.C.C.HB−8960、
A.T.C.C.HB−8961及びA.T.C.C.HB−8962は、米国メリー
ランド州20852、ロックビール、パークローンドライブ1
2301,アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション
に寄託されている。
本発明の実施に際し、ハイブリッド腫瘍細胞株は、オイ
及びヘルツンベルグ,“免疫グロブリン産生ハイブリッ
ド",同上並びにコーディング,“ハイブリドーマによる
抗体生産",ジャナール・オブ・イムノロジカル・メソッ
ド,第39巻,1980年,第285−308頁に記載されているよ
うな標準的免疫学的技術を用いて製造される。天然hpG
−CSFで高度免疫化されたマウス由来の脾臓細胞は、ポ
リエチレングリコールの存在下でマウスミエローマ細胞
系と融合される。各“ハイブリドーマ”細胞培養増殖物
の上澄は、望ましい抗体活性の存否に関して試験され
る。選択されたハイブリドーマ細胞は、その培養上澄中
に高度に特異的な抗hpG−CSFをもつ抗体を産生する細胞
株を増やすためにクローニングされる。
本発明のモノクローナル抗体は、天然又は組換え体から
のhpG−CSF(及び共通の又は類似のエピトープをもつ他
の造血成長因子)のアフィニティー精製及び単離のため
の免疫学的操作において用いられる。このような操作に
おいて、選択され抗体は(例えばカラムに)固定され、
供給源物質は固定された抗体と接触せしめられる。hpG
−CSF又は抗原的に類似の物質は、抗体と結合し、その
結果高度に精製された形で固定抗体から溶離せしめられ
る。本発明の抗体は、hpG−CSFの定量的検出用免疫学的
操作(RIA、ELISAその他)において、単独で用いられる
か又は互いに組合わせてもしくはポリモノクローナル抗
体と一緒に用いられる。本発明の抗体は、hpG−CSF又は
類似因子の過剰産生時にこのような因子と結合させると
いうイン・ビボでの利用性をも有している。本発明の他
の面は、下記の詳細な説明を考慮すれば明らかとなるで
あろう。
詳細な説明 下記の諸例は、A.T.C.C.HB−8957、A.T.C.C.HB−8958、
A.T.C.C.HB−8959、A.T.C.C.HB−8960、A.T.C.C.HB−89
61、A.T.C.C.HB−8962をはじめとするいくつかのハイブ
リドーマ細胞株の製造、hpG−CSFに対する抗体の単離、
並びにモノクローナル抗体の増幅及び特徴に関する本発
明の実施面について説明するものである。
更に詳しくは、例1は、hpG−CSFに対するポリクローナ
ル血清抗体の産生に向けたマウス宿主の刺激、脾臓細胞
とミエローマ細胞との融合、ハイブリドーマ細胞のスク
リーニング、クローニング及び増殖、並びにそれからの
モノクローナル抗体の単離に関する。例2は、ELISA及
びRIAアッセイ、並びに競合的阻害及び中和アッセイに
よる産生されるモノクローナル抗体の特徴づけ、腹水法
によるモノクローナル抗体収量の増幅に関する。例3
は、本発明のモノクローナル抗体の使用によるhpG−CSF
の単離及び精製のための操作について記載する。例4
は、本発明の抗体を用いたアッセイ技術の適用によるhp
G−CSFの定量的検出操作について記載する。
例1 A.ポリクローナル血清の製造 BALB/Cマウスの各々に、米国特許出願第768,959号明細
書の例1(b)の操作に従いヒト膀胱癌細胞株5637(サ
ブクローン1A6)からHPLCにより精製されたhpG−CSFを
注射した。この物質は純度85%以上までC4HPLCカラムで
精製され、50%プロパノール及び100mM酢酸アンモニウ
ムからなる溶液(pH7)中において約60μg/mlの濃度を
有していた。10匹のマウスに各々、hpG−CSF溶液1.2ml
からなる接種原のうち総量で約0.1ml(マウス1匹当た
りhpG−CSF7.2μg)をまず複数箇所に皮下注射した
が、この溶液は高速減圧により0.6mlまで濃縮され、次
いでBACTO−フロイント完全アジュバンドH37Ra(DIFCO
3113−60)0.6mlと超音波処理により混合されたもので
ある。18日後、マウスに各々、0.75mlまで濃縮されかつ
フロイント不完全アジュバンド(DIFCO社製BACTO 0639
−60−6)0.75mlと混合されたhpG−CSF溶液1.2mlから
なる接種原のうち総量で約0.15ml(マウス1匹当たりhp
G−CSF7.2μg)を複数箇所に皮下追加免疫注射した。
4日後、マウスから採血し、それらの血清を抗−hpG−C
SF抗体の産生に関してRIAでスクリーニングした。血清
アッセイで用いられたhpG−CSFは、4回濃縮された、10
0mM硫酸アンモニウム及び50%プロパノール含有溶液中
約100μg/mlの濃度でかつ純度80%のhpG−CSF約0.5mlで
あった。上記溶液250μlを濃縮し、50mMCO3 2-/HCO3 1-
緩衝液5ml(pH9.2)と混合した。この物質50μlを次い
で96ウェルトレー中の各ウェルに供し、室温で2時間及
び4℃一夜インキュベートした。5%牛血清アルブミン
(BSA)からなる阻止(ブロッキング)化合物をウェル
中で30分間インキュベートした。1:5、1:25、1:625及び
1:3125の比で希釈された試験血清並びに1:5及び1:125の
比で希釈されたコントロール(非接種)血清を50μl/ウ
ェルの量でウェル中に加え、室温で2時間インキュベー
トした。次いでウェルをウォッシュ・ソリューション
(Wash Solution)〔カークガード・アンド・ペリー・
ラボラトリーズ(Kirkeguard&Perry Laboratories,KP
L),ゲイザースバーグ,メリーランド州〕を用いて3
回洗浄した。125Iで標識されたウサギ抗マウスIgG抗体
を次いで約199,000カウント/分/50μlウェルとなるよ
うに加え、室温で1.5時間インキュベートした。次いで
ウェルをウォッシュ・ソリューションで5回洗浄し、そ
れらの放射能をガンマカウンターで計測した。
追加免疫注射の21日後、抗hpG−CSF抗体の産生がRIAで
検出された5匹のマウスに3回目の注射を行なった。マ
ウスを追加免疫注射の場合と同一の物質で免疫し、hpG
−CSF約10μg/マウスを投与した。
B.細胞融合 ハイブリドーマ産生操作において、接種マウスの脾臓細
胞を破壊して、抗hpG−CSF抗体産生リンパ球を懸濁させ
る。これらの脾臓細胞をSP2/0ミエローマ細胞株由来細
胞と融合させ、ハイブリッド細胞を形成させる。脾臓及
びミエローマ細胞の細胞膜は、融合し、最初は2個以上
の核を含む共通の細胞質を囲っている。細胞膜融合の数
日後、核は融合し、同期有糸分裂し得るようになる。こ
れらの融合細胞が分裂すると、双方の融合相手の不定数
の染色体はハイブリッド細胞系が安定化するまで消失す
る。ヒポキサンチン−アミノプテリン−チミジン(HA
T)培地はハイブリッド形成操作により産生されるSP2/
0:SP2/0ハイブリッド又は未融合SP2/0細胞が増殖するこ
とを防止するが、一方脾臓:脾臓細胞ハイブリッド又は
未融合脾臓細胞は通常培養の2週間後に死滅する。した
がって、SP2/0:脾臓ハイブリッド細胞のみが培地中で生
存することになる。
二回目の追加免疫接種後3日目にマウスを頸部脱臼によ
って死亡させ、70%エタノールに浸漬させた。マウス脾
臓を腹側から摘出し、ペニシリンG−ストレプトマイシ
ン溶液(“1×”溶液)が補給されたDMEM(ダブルベッ
コ修正イーグル培地,カタログNo.320−1885,GIBCO社ロ
ットNo.18K3252)を入れた氷上の無菌ペトリ皿中に移し
た。この液は以後“1×PS"溶液〔アービン・サイエン
ティフィック社(Irvine Scientific)カタログNo.936
6〕と称され、1ml当たりペニシリンG100単位及びストレ
プトマイシン100μgを含有する。脾臓に付着した脂肪
組織を除去し、脾臓を2×PS(1ml当たりペニシリンG20
0単位及びストレプトマイシン200μg)含有DMEMで2回
洗浄し、氷上の無菌ストマッチャーバッグ(Stomacher
bag)に入れた。バッグにDMEM−2×PS含有溶液を加え
た。脾臓をストマッチャー装置で破壊し、次いで無菌ガ
ーゼ4層に通して過し、50ml遠心管に入れた。バッグ
及びフィルターをDMEM−2×PS溶液からなる溶液40ml以
内で洗浄した。次いで細胞をIEC NH−SII遠心分離機
〔ダモン/IEC・ディビジョン(Damon/IEC Division)で
1000rpmで10分間遠心分離し、上澄を静かに吸引した。
次いで細胞をDMEM−2×PSからなる溶液で2回及び添加
剤なしのDMEMで1回洗浄した。しかる後細胞をDMEMに再
懸濁した。
ミエローマ細胞(SP2/0)を1×PS及び1%牛胎児血清
(FBS)(アービン・サイエンティフィック社カタログN
o.3000、ロットNo.209608、加熱不活化)含有HB101培地
中で増殖させ、対数増殖相中で3日間培養した。SP2/0
細胞をIECNH−SII遠心分離機で1000rpmで10分間ペレッ
ト化することにより回収した。細胞をDMEM溶液で洗浄
し、次いでDMEM溶液に懸濁した。
次いで脾臓細胞を50ml遠心管中ミエローマ細胞と4:1の
比で混合し、1000rpmで10分間遠心分離し、上澄を吸引
した。しかる後ペレットをフード付37℃水浴中に入れ
た。ポリエチレングリコール〔分子量1500、エム・エー
・バイオプロダクツ(M.A.Bioproducts),カタログNo.
17−780Z,ロットNo.4J030)を融解し、DMEM溶液と1:1の
容量比で混合し、50%溶液をつくった。次いで、PEG溶
液を下記操作に従い細胞に加えた。最初の1分間におい
て、50%PEG溶液1.0mlを加えた。次の1分間では、溶液
をピペットで静かに撹拌し、円状の動きで一定に撹拌し
たが、但し管の側部又は底部に触れることは避けた。次
の1分間では、DMEM、10%FCS及び1×PSからなる溶液1
mlを加えた。次の1分間では、同一溶液1.0mlを再び加
えた。次の2分間では、同一溶液8.0mlを再び加えた。
次いで混合物をIEC NH−SII遠心分離機で1000rpmで10分
間遠心分離した。遠心管中の上澄を吸引し、細胞を10%
FBS及び1×PS含有DMEMからなる培地100〜150mlに静か
に再懸濁した。次いで細胞懸濁液をCO2インキュベータ
ーで予め平衡化された8.5個の96ウェルプレート上の約8
00個のウェル中に懸濁液0.1ml/ウェルの割合で加えた。
しかる後プレートを約7%CO2含有の37℃のCO2インキュ
ベーターに戻した。
1日後、DMEM及び10%FBS含有HAT培地100μlを各ウェ
ルに加えた。2日目、消費された培地100μlを各ウェ
ルから吸引し、10%FBS含有DMEM中の新鮮HAT培地100μ
lと交換した。この操作は、2日目、4日目、7日目及
び11日目に繰返した。14日目、消費された培地100μl
を各ウェルから除去し、ヒポキサンチン1.36mg/dl及び
チミジン0.76mg/dl含有HT培地100μlと交換した。この
操作を18日目、22日目及び26日目に繰返した。28日目、
培養物に10%FBS含有DMEMからなる完全培地で栄養補給
した。培養物にしかる後この完全培地で週2回再度栄養
補給した。17日目、抗マウスIgG抗体を用いて、免疫グ
ロブリンの産生に関して、各ウェルをスクリーニングし
た。RIA及びELISAアッセイでは、800ウェル中の約260が
マウスIgGに関して有意に陽性であった。
例2 A.モノクローナル抗体の初期的特徴 ELISAアッセイは、抗hpG−CSF抗体を産生するクローン
の検出のために行なった。50mMCO3 2-/HCO3 -緩衝液(pH
9.2)で希釈した90%純度のhpG−CSF100ngを含む溶液約
50μlを96ウェルトレーの各ウェルに加え、室温で2時
間、4℃で一夜インキュベートすることによって被覆し
た。しかる後ウェルを5%BSA阻止溶液で処理し、30分
間インキュベートした。
ハイブリドーマ培養物の上澄を1%BSA含有PBS溶液(pH
7.0)で希釈し、次いで被覆ウェルに加えて室温で2時
間インキュベートした。しかる後ウェルをワッシュ・ソ
リューションで3回洗浄し、1:300希釈の西洋ワサビペ
ルオキシダーゼ標識抗マウスIgG抗体(BMB No.605−25
0)で1.5時間処理した。ウェルを次いでウォッシュ・ソ
リューションで5回洗浄し、ペルオキシダーゼ基質ABTS
(KPL)を50μl/ウェルの割合で加えた。ウェルをティ
テルテック・マルチスキャン(Titertek Multiscon)ス
ペクトロフォトメーター〔フロー・ラブス(Flow Lab
s),マクリーン,バージニア州〕で414nmの吸光度の値
について読んだ。ウェルのうちの23個(No.3,4,5,20,2
1,28,35,37,39,40,58,61,63,64,66,68,72,74,75,98,15
1,182及び231)は還元hpG−CSFと顕著に反応することが
見出された。
陽性ウェルから得たハイブリッド細胞の正式なクローニ
ングは、ウェル3個当たり細胞約1個となるような割合
で他のウェルを使って細胞を希釈することにより行なっ
た。通常、活性ウェルからの正式なクローニングでは正
式なクローンを産生し、この正式なクローンは同一のハ
イブリドーマ細胞のサブクローンとなっていたようであ
るが、数例の場合において異なる抗体サブタイプ及び反
応性を示す異なるクローン群を発現していた。同一ウェ
ルから得られるサブクローンを文字で標識した(例え
ば、ウェル4から得られるクローンを4A、4B等のように
標識した)。
ELISAアッセイは、天然hPG−CSF及び還元された天然hpG
−CSFに対するモノクローナル抗体の反応性を調べるた
めに行なった。hpG−CSFと反応する抗体を産生すること
が判明したウェルから得られる上澄を、天然hpG−CSF及
びSDS/メルカプトエタノールで変性された天然hpG−CSF
の双方に対して試験した。クローンからの抗体はほぼ同
等の特異性で双方の物質と反応したが、このことは抗体
がタンパク質のアミノ酸連続配列(一次構造)から主に
決定される抗原性エピトープと特異的に反応しているこ
とを示唆している。
B.哺乳動物及び組換え体hpG−CSFに対するモノクローナ
ル抗体の反応性 この例において、活性ウェルから得られるハイブリドー
マ上澄の反応性を測定するための固相RIA及びELISAアッ
セイは、哺乳動物hpG−CSF及び組換え大腸菌(Escheric
hia coli)産生hpG−CSFに関して行なわれた。1つのケ
ースを除いてすべての場合に、哺乳動物産生は(天然)
hpG−CSFと反応したモノクローナル抗体は組換え体産生
hpG−CSFとも十分に等しく反応した。例外のケースと
は、直接結合アッセイにおいて哺乳動物由来物質よりも
組換え物質の方が著しく低くしか反応しない抗体を産生
するサブクローン35B、35D及び35Iを用いた場合であっ
た。
C.抗体サブタイプに関するスクリーニング この例において、始めから活性であることがわかってい
る23個のウェルから得た正式なクローンを、それらの抗
体サブタイプの決定のためにRIAでスクリーニングし
た。96ウェルトレーを異なるサブタイプ特異性のウサギ
抗マウス免疫グロブリン抗体が処理した。抗マウス免疫
グロブリン抗体としては、ウサギ抗マウスIgG1〔マイル
ス・ラボラトリーズ(MILES Laboratories),ナパービ
ル,イリノイ州,64−360−1〕、ウサギ抗マウスIgG2a
(マイルス,64361−1)ウサギ抗マウスIgG2b(マイル
ス,64−362はい)、ウサギ抗マウスIgG3(マイルス,64
−363−1)、ウサギ抗マウスIgM(マイルス,64−365−
1)及びウサギ抗マウスIgG(マイルス,65−157−2)
があった。各ウェルを、抗体約0.5μg含有CO3 2-/HCO3
-(pH9.6)緩衝液中の抗マウス免疫グロブリン抗体溶液
50μlで被覆し、室温で2時間及び4℃で一夜インキュ
ベートした。次いでウェルを5%BSA溶液で30分間イン
キュベートすることによりブロッングした。しかる後各
ウェルをハイブリドーマ組織培養上澄と室温で2時間イ
ンキュベートし、ウォッシュ・ソリューションで3回洗
浄した。抗IgG抗体で処理したウェルを125I−ウサギ抗
マウスIgG抗体50μl/ウェルで1.5時間インキュベート
し、一方抗IgMで処理したウェルを125I−ウサギ抗マウ
スIgM抗体50μl/ウェルで1.5時間インキュベートした。
次いでウェルをウォッシュ・ソリューションで5回洗浄
し、ガンマカウンターで計測した。オリジナルの23個の
クローンの分析結果は、2つのウェル(No.37及び182)
がIgG合成を停止し、1つのウェルがIgG陽性であるもの
の初期スクリーニングでhpG−CSFとの反応性がなく(N
o.58)、15のウェルがIgG1に関し陽性である(No.4C、
5、28、39、40、61、63、64、66、68、72、74、75,98
及び231)ことを示している。これらのうち1つのサブ
クローンは、抗IgG3及び抗IgMの双方の抗体と反応する
ことが判明した。4つのウェルはIgG2a産生に関し陽性
であり(No.3、4A、21及び151)、1つのウェルはIgG2b
産生に関し陽性であった(No.35)。
D.3H−チミジン取込みにより測定されるhpG−CSF活性の
中和 この例において、hpG−CSFに対するモノクローナル抗体
を、ヒト骨髄細胞中への3H−チミジンの取込みを促進す
るhpG−CSFの生物学的活性の中和能力に関して試験し
た。3H−チミジン取込み中和に関して試験するために、
組換え又は天然hpG−CSFを本発明の様々な濃度の抗体と
一緒に4℃で12時間インキュベートした。次いで溶液を
低密度非付着性ヒト骨髄細胞に加え、同時係属米国特許
出願第768,959号明細書の例7に記載された方法に従い
操作した。様々ある中で、No.20A、35B、39B、40A、61
D、63D、75A及び151Kのクローン由来の抗体を試験した
ところ、クローンNo.75Aの抗体は3H−チミジン取込みに
おけるhpG−CSFの作用を最も有効に中和し、上記抗体の
すべてが3H−チミジン取込み作用を様々な度合で中和し
たが、但しクローンNo.35Bから産生される抗体は例外で
あった。
E.細胞分化誘導により測定されるhpG−CSF活性の中和 この例において、hpG−CSFに対する抗体を、マウス骨髄
単球白血病細胞系WEHI−3B D+の分化を誘導するhpG−CS
Fの効力を中和する能力に関して試験した。本発明に従
い(クローンNo.20A、39B、40A、61D、63D及び75Aか
ら)産生される様々な濃度の抗体をhpG−CSFと一緒に4
℃で12時間インキュベートした。次いで溶液を、同時係
属米国特許出願第768,959号明細書の例7に記載された
方法に従い、寒天懸濁液中のWEHI−3B D+細胞に加え
た。クローンNo.40A、61D及び75Aから産生される抗体
は、分化阻止能を示した。これらのモノクローナル抗体
はhpG−CSFに対して異なる沈降能を有していることか
ら、あるものはhpG−CSFの分化誘導能を阻止し一方他の
ものは阻止しないという事実は親和性の強さのみによっ
て説明することができない。特に、クローン75Aから産
生されるモノクローナル抗体はWEHI−3B D+細胞の分化
を阻止したのみならず細胞増殖をも阻止したということ
は、このモノクローナル抗体はWEHI−3B D+細胞から分
泌されるマウス成長因子と交叉反応しかつhpG−CSFに結
合するその効力とは別に抗増殖作用を有することを示唆
している。
F.エピトープの特徴 この例において、競合的結合試験はクローン75A及び151
K由来の125I標識抗体並びに固定された組換え体産生hpG
−CSFを用いて行なわれた。これらの試験において、他
のクローン由来の抗体は、組換え体産生hpG−CSFに結合
した75A及び151K放射線標識モノクローナル抗体に対し
て競合することができた。当該技術分野で周知の操作法
に従いインキュベート及び洗浄した後、75A産生抗体又
は151K産生抗体がhpG−CSFから離脱された量を調べるた
めに放射線計測を行なった。
これらのアッセイの結果では、クローンNo.63D、75A及
び151Kから産生される抗体がhpG−CSFタンパク質上にお
いて共通抗原エピトープの重複部分を有することを示し
ている。しかも結果は、クローンNo.4C、28A及び35Bか
ら産生される抗体は75A及び151K産生抗体が特異的に反
応しないhpG−CSFタンパク質のエピトープ又はエピトー
プ群と反応するらしいことを示している。更に結果は、
クローン40A及び61Dから産生された抗体のhpG−CSF結合
性がクローン4C、28A、35B、75A及び151Kから産生され
る抗体のそれとは異なることを示唆している。
G.寄託された代表的細胞株由来の抗体の性質 本発明により提供される抗体類を代表するモノクローナ
ル抗体を産生し得る代表的な新規ハイブリドーマ細胞株
は、米国メリーランド州、ロックビル、パークローン・
ドライブ、12301 MD20852、アメリカン・タイプ・カル
チャー・コレクションに寄託済である。これらの細胞系
は、正式のクローニング操作中に開発された細胞系に下
記のように対応する。クローン4C(A.T.C.C.HB−896
2)、クローン28A(A.T.C.C.HB−8957)、クローン35B
(A.T.C.C.HB−8960)、クローン63D(A.T.C.C.HB−895
8)、クローン75A(A.T.C.C.HB−8959)及びクローン15
1K(A.T.C.C.HB−8961)。これらのクローンから産生さ
れる抗体の性質は下記第1表に要約されている。
H.腹水法による抗体収量の増幅 組織培養で産生されたものよりも高濃度の抗体を得るた
め、本発明のモノクローナル抗体を、ケンネスら(編
集)、モノクローナル抗体、ハイブリドーマ:生物学的
分析の新しい次元、第403頁、ニューヨーク、プレナム
・プレス、1981年〔Kenneth,et al.,(eds),Monoclona
l Antibodies,Hybridomas:A New Dimension in Biologi
cal Analysis,p.403,New York:Plenum Press(1981)〕
に一般的に記載された腹水法によって増幅させた。この
操作法に従い、25または27ゲージ針で腹腔内に注射する
ことにより、プリスタン〔2,6,19,14−テトラメチルペ
ンタデカン、アルドリッチ・ケミカル社(Aldrich Chem
icol Co.)製〕0.5mlでマウスを処置した。プリスタン
処理は、腹腔内において腹水型の腫瘍細胞を増殖させ
る。約1〜2週間後、無血清ダルベッコ修正イーグル培
地(DMEM)(アービン・サイエンティフィック社)又は
HB101〔ハンナ・バイオロジカルス(Hanna Biological
s),バークレー,カリフォルニア州〕中の約106個のハ
イブリドーマ細胞をマウス腹腔内に注射する。各々のク
ローンに関する一連の注射をマウスで行なう。
ハイブリドーマ細胞の注射後約1〜3週目に、皮膚に小
さな傷をつけ液体をピペットで取出すことにより、腹水
をマウス腹腔内から採取した。腹水を遠心分離及び次い
で凍結により清澄化した。腹水抗体は、45%硫酸アンモ
ニウムでの沈降及びプロテインA−セファロースクロマ
トグラフィーによって腹水アルブミンから更に精製する
ことができる。
例3 造血成長因子の単離及び精製 高度に特異的かつ高度に反応性の抗hpG−CSFモノクロー
ナル抗体を用いることにより、本発明では初めて当該技
術分野で周知のアフィニティー精製操作により発酵培養
物及び天然哺乳動物源からhpG−CSF及び造血成長因子を
単離することができる。簡単に述べると、好ましい単離
操作では、本発明の抗体を固体支持体(例えば、クロマ
トグラフィー用カラム)に固定化し、hpG−CSF又は造血
因子含有液体を固定抗体と接触させ、しかる後抗体との
免疫複合結合体から精製されたhpG−CSF又は造血成長因
子を溶離させる。使用される特定の抗体を調整すること
により、不正確に折重ねられた又は変性されたhpG−CSF
から正確に折重ねられた構造をもつ天然hpG−CSFを単離
することができる。hpG−CSFの場合と同様に、単離しか
つ研究することができた。
例4 造血成長因子の定量的検出 高度に特異的な抗hpG−CSFモノクローナル抗体を用いる
ことにより、本発明では、2個以上の抗体を用いて液体
サンプル中のhpG−CSF及び造血成長因子の定量的検出用
の新規な固相又は液相アッセイを可能にすることもでき
る。固相アッセイは典型的には下記の工程からなる: (1)液体中でhpG−CSFの第一抗原決定基と反応する第
一の固定抗体に液体を接触させて、hpG−CSF及び第一抗
体の免疫学的複合体を形成し、(2)第一抗原決定基以
外のhpG−CSFの抗原決定基と反応する第二の抗体に工程
(1)で形成された複合体を接触させて、hpG−CSFと第
二抗体の免疫学的複合体を形成させる。次いで(3)工
程(2)で形成された免疫学的複合体に結合した第二抗
体の量を定量する。
液相競合アッセイでは、hpG−CSFを標識しておき、それ
を本発明の1個以上の抗体で沈降させる。未標識hpG−C
SF又は類似因子の定性は次いで競合的結合方式で行なう
ことができる。かかるアッセイ操作では好ましくは上記
モノモノクローナル抗体を2種用いるが、しかしながら
1種のモノクローナル抗体及びhpG−CSFに対するポリク
ローナル血清由来抗体を用いても行なわれる。
本発明の実施に際して多数の改良及び変更は、その好ま
しい態様の前記記載に基づき当業者であれば考え得るこ
とが予想される。従って、下記の特許請求の範囲に示さ
れるような限定のみが本発明になされるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 15/02 C12P 21/08 9161−4B (C12P 21/08 C12R 1:91) (56)参考文献 特開 昭62−130698(JP,A)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヒト膀胱癌細胞株5637(A.T.C.C.HTB−
    9)より得ることができ、SDSポリアクリルアミドゲル
    電気泳動における分子量18,000および等電点5.5である
    顆粒球コロニー刺激活性を有するヒト多分化能性顆粒球
    コロニー刺激因子と、抗原/抗体反応により結合し得る
    モノクローナル抗hpG−CSF抗体であって、更に骨髄細胞
    による3H−チミジン取込みを促進するhpG−CSFの効力、
    およびWEHI−3BD+細胞の分化を誘導するhpG−CSFの効力
    の少なくとも一つを中和する活性を有する前記モノクロ
    ーナル抗体。
  2. 【請求項2】モノクローナル抗体がIgG1及びIgG2aから
    なる群より選択されるサブタイプのものである、請求の
    範囲1記載のモノクローナル抗体。
  3. 【請求項3】モノクローナル抗体がA.T.C.C.HB−8958、
    HB−8959及びHB−8961からなる細胞株の群から選択され
    る細胞株によって産生される、請求の範囲1記載のモノ
    クローナル抗体。
  4. 【請求項4】ヒト膀胱癌細胞株5637(A.T.C.C.HTB−
    9)より得ることができ、SDSポリアクリルアミドゲル
    電気泳動における分子量18,000および等電点5.5である
    顆粒球コロニー刺激活性を有するヒト多分化能性顆粒球
    コロニー刺激因子と、抗原/抗体反応により結合し得る
    モノクローナル抗hpG−CSF抗体であって、更に骨髄細胞
    による3H−チミジン取込みを促進するhpG−CSFの効力、
    およびWEHI−3BD+細胞の分化を誘導するhpG−CSFの効力
    の少なくともひとつを中和する活性を有する前記モノク
    ローナル抗体との1以上の選択的免疫反応に基づき、生
    物学的液体から生物学的活性hpG−CSFを単離する方法。
  5. 【請求項5】モノクローナル抗体がIgG1及びIgG2aから
    なる群より選択されるサブタイプのものである、請求の
    範囲4記載の方法。
  6. 【請求項6】モノクローナル抗体がA.T.C.C.HB−8958、
    HB−8959及びHB−8961からなる細胞株の群より選択され
    る細胞株によって産生される、請求の範囲4記載の方
    法。
  7. 【請求項7】ヒト膀胱癌細胞株5637(A.T.C.C.HTB−
    9)より得ることができ、SDSポリアクリルアミドゲル
    電気泳動における分子量18,000および等電点5.5である
    顆粒球コロニー刺激活性を有するヒト多分化能性顆粒球
    コロニー刺激因子と、抗原/抗体反応により結合し得る
    モノクローナル抗hpG−CSF抗体であって、更に骨髄細胞
    による3H−チミジン取込みを促進するhpG−CSFの効力、
    およびWEHI−3BD+細胞の分化を誘導するhpG−CSFの効力
    の少なくともひとつを中和する活性を有する前記モノク
    ローナル抗体との1以上の選択的免疫反応に基づき生物
    学的液中のhpG−CSFを定量的に検出する方法。
  8. 【請求項8】モノクローナル抗体がIgG1及びIgG2aから
    なる群より選択されるサブタイプのものである、請求の
    範囲7記載の方法。
  9. 【請求項9】モノクローナル抗体がA.T.C.C.HB−8958、
    HB−8959及びHB−8961からなる細胞株の群より選択され
    る細胞株によって産生される、請求の範囲7記載の方
    法。
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