JPH0967400A - モノクローナル抗体、該抗体を産生するハイブリドーマ及びその利用 - Google Patents

モノクローナル抗体、該抗体を産生するハイブリドーマ及びその利用

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JPH0967400A
JPH0967400A JP7222849A JP22284995A JPH0967400A JP H0967400 A JPH0967400 A JP H0967400A JP 7222849 A JP7222849 A JP 7222849A JP 22284995 A JP22284995 A JP 22284995A JP H0967400 A JPH0967400 A JP H0967400A
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csfr
stimulating factor
colony stimulating
antibody
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JP7222849A
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Satomi Nishikawa
里美 西川
Tetsuhisa Sudo
哲央 須藤
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】M−CSFRに特異的に反応するM−CS
FRに対するモノクローナル抗体、その抗体を産生する
ハイブリドーマ、M−CSFRを検出する方法、および
M−CSFRに対するモノクローナル抗体とc−kit
に対するモノクローナル抗体を用いて単球・マクロファ
ージ前駆細胞を分離精製する方法。 【効果】M−CSFRに特異的なモノクローナル抗体が
提供され、M−CSFRおよびM−CSFRを有する細
胞を高感度、高精度でしかも簡便に検出および測定可能
な免疫検定法が提供される。また、本発明抗体はM−C
SFに反応して機能発現する細胞に対し、M−CSFの
作用を中和する性質を有するので、骨髄細胞からマクロ
ファージへの分化の研究、造血幹細胞から破骨細胞への
分化の研究、資質代謝の研究、動脈硬化の研究等におい
てM−CSFのシグナルの役割を研究する手法が提供さ
れる。さらに、本発明抗体と項c−kit抗体を用い、
細胞を分離することにより、単球・マクロファージ前駆
細胞を分離精製する方法が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マクロファージコ
ロニー刺激因子レセプター(以下M−CSFRと略す)
に対する抗体およびそれを産生するハイブリドーマに関
する。さらに本発明は、該抗体を利用してマウスM−C
SFRまたはそれを有する細胞を検出する方法および該
抗体とマウスc−kitに対する抗体を用いて骨髄細胞
中からマクロファージコロニー刺激因子(以下M−CS
Fと略す)に反応して増殖する前駆細胞を分離する方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】M−CSFは単球・マクロファージの生
成と機能発現を刺激する因子として発見され、その後c
DNAが単離されるに至り、その全構造が明らかになっ
た[Kawasaki,E.S.,et al.,Sc
ience,230,291−296(1985),W
ong,G.G.,et al.,Science,
35,1504−1508(1987)]。一方、M−
CSFRは癌原遺伝子であるc−fmsであることが明
らかにされ[Sherr,C.J.,et al.,C
ell,41,665−676(1985)]、チロシ
ンキナーゼ活性を持った約170kdのレセプターであ
ることが判明した。そしてM−CSFRにホモダイマー
であるM−CSFが結合するとM−CSFRは自己リン
酸化し、チロシンキナーゼが活性化され、シグナルが伝
達されることも明らかとなった。その後の研究から、大
理石病を発症する突然変異マウスであるopマウスがM
−CSF遺伝子のポイントミューテーションであること
が示され、大理石病の原因がM−CSFの活性欠損であ
ることが明らかとなった[Yoshida,H.,et
al.,Nature,345,442−444(19
90)]。また、M−CSFは脂肪代謝促進作用を持つ
ことも判明した[Shimano,H.,etal.,
J.Biol.Chem.,265,12865−12
875(1990)]。
【0003】以上の研究から、M−CSFは単球・マク
ロファージの生成と機能発現を刺激するばかりでなく破
骨細胞の分化成熟作用、脂肪代謝促進作用など多彩な機
能を持っていることが分かった。
【0004】しかし、実際の骨髄中でのM−CSFの役
割は不明な点が多い。その理由の一つは、M−CSFの
欠損によりopマウスに見られるように骨髄造血を支え
る骨髄腔の発達が極度に阻害され、造血が抑制されるの
で、M−CSFの造血への作用を明らかにできない点に
ある。この問題を解決し、成獣の骨髄造血におけるM−
CSFおよびM−CSFRの機能を明らかにするために
は、M−CSFRの機能を阻害する抗体を作製し、正常
骨髄でその発現と機能を解析することが重要である。ま
た、血液細胞の生成は増殖因子レセプターの分化段階お
よび系統特異的な発現によって制御されていると考えら
れるが、それらの増殖因子のレセプターの中で未分化な
血液細胞に発現しているものがc−kitである[Og
awa,M.,et al.,J.Exp.Med.,
174,63−71(1991)]。このc−kit陽
性細胞から、成熟細胞であるマクロファージへの分化の
過程でどの細胞がM−CSFに反応するのかを詳細に検
討したり、それらの細胞を分離し機能発現の研究に用い
たりするにはM−CSFRに対する抗体が必要となる。
さらに、骨形成や脂肪代謝の研究にもM−CSFRに対
する抗体が有力な武器となり得る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はM−C
SFRに特異的に反応することを特長とするM−CSF
Rに対するモノクローナル抗体、それを産生するハイブ
リドーマを提供することである。また、本発明の目的は
M−CSFRまたはそれを有する細胞を検出する方法を
提供することである。さらに本発明の目的は、M−CS
FRに対する抗体とc−kitに対する抗体を利用し
て、骨髄細胞中からM−CSFに反応して増殖する前駆
細胞を分離する方法を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明抗体を利用すれ
ば、M−CSFRを有する細胞、または可溶性M−CS
FRを高感度、高精度で、しかも簡便に検出および測定
できる免疫検出法を提供することができる。また、本発
明抗体は血液細胞の分化増殖機構を解明する研究にも利
用できる。さらに、本発明抗体はM−CSFRに特異的
であるため、アフィニティークロマトグラフィー等の手
法による、M−CSFRの特異的精製の手法も提供され
る。
【0007】本発明抗体は、免疫抗原としてマウスM−
CSFRを利用して製造できる。より具体的には、例え
ば上記免疫抗原で免疫した哺乳動物の形質細胞(免疫細
胞)と哺乳動物の形質細胞腫細胞との融合細胞(hyb
ridoma,ハイブリドーマ)を作製し、これよりマ
ウスM−CSFRを認識する所望抗体を産生するクロー
ンを選択し、該クローンの培養により製造できる。
【0008】上記の方法において用いられる免疫抗原と
してのマウスM−CSFRは、マウスのM−CSFRで
あれば特に限定はなく、既に公知のマウスM−CSFR
を有するマウス株化細胞、例えば、マウス単球由来細胞
株J774.1(ATCC,TIB−67)あるいはマ
ウス骨髄芽球細胞株NFS60[Holmes,K
L.,et al.,Proc. Natl. Aca
d. Sci. USA.82, 6687−6691
(1985)]がある。さらにはマウスM−CSFR遺
伝子を導入され、マウスM−CSFRを発現するように
なった細胞等の細胞または細胞分画、あるいはこれらの
細胞分画よりマウスM−CSFRを精製した標品、遺伝
子組換え技術に従い製造されたマウスM−CSFRもし
くはM−CSFRと他の蛋白質とのキメラ蛋白およびマ
ウスM−CSFRの一部のアミノ酸配列を有するペプチ
ド等のいずれでもよい。WO94/28160に記載さ
れた方法に従い、マウスM−CSFRもしくはM−CS
FRと他の蛋白質とのキメラ蛋白を免疫抗原として用い
るのが良く、特にマウスM−CSFRの細胞外部分と免
疫グロブリンのH鎖の定常領域とのキメラ蛋白が望まし
い。このキメラ蛋白はプロテインAカラムに特異的に結
合するため精製が容易である。さらに、免疫グロブリン
が他の蛋白に比べ血液中で安定なことから、このキメラ
蛋白を動物に投与した場合と比べ血液中で安定であるこ
とが期待されるので、このキメラ蛋白を免疫抗原として
用いれば、効率よく抗体が作製されると考えられる。ま
た、上記の方法において免疫抗原で免疫される哺乳動物
としては特に制限はないが、細胞融合に使用する形質細
胞腫細胞との適合性を考えて選択するのが好ましく、一
般にはラット、アルメニアハムスター等が有利に用いら
れる。
【0009】免疫は一般的方法により、例えば上記免疫
抗原を哺乳動物に静脈内、皮内、皮下、腹腔内注射等に
より投与することのより実施できる。より具体的には、
免疫抗原を、所望により通常のアジュバントと併用し
て、哺乳動物に2日から30日毎に、数回投与し、総投
与量が約100から500μg/ラット程度になるよう
にするのが好ましい。免疫細胞としては、上記最終投与
の約3日後に摘出した脾臓細胞を使用するのが好まし
い。
【0010】さらに、上記免疫細胞と融合させる他方の
親細胞としての哺乳動物の形質細胞腫細胞としては、既
に公知の種々のもの、例えばP3X63Ag8(ATC
C,TIB−9),P3X63Ag8.653(ATC
C,CRL−1580),P3X63Ag8U.1
(ATCC,CRL−1597),P3/NS1/1−
Ag−1(ATCC,TIB−18),Sp2/0−A
g14(ATCC,CRL−1581)等や、ラットに
おけるY3−Ag1.2.3(ATCC,CRL−16
31)等の骨髄腫細胞等を使用できる。
【0011】上記免疫細胞と形質細胞腫細胞との融合反
応は、公知の方法、例えばMilstein等の方法
[Meth.Enzymol.,73,3−46(19
81)]等に準じて行うことができる。より具体的に
は、上記融合反応は通常の融合促進剤、例えばポリエチ
レングリコール(PGE)、センダイウイルス(HV
J)等の存在下に通常の培地中で実施され、培地には更
に融合効率を高めるために、ジメチルスルホキシド等の
補助剤を必要に応じて添加することもできる。
【0012】免疫細胞と形質細胞腫細胞との使用比は通
常の方法と変わりなく、例えば形質細胞腫細胞に対して
免疫細胞を約1から10倍程度用いるのが普通である。
融合反応時の培地としては、形質細胞腫細胞の増殖に通
常用いられる各種のもの、例えばRPMI1640培
地、MEM培地、その他この種の細胞培養に利用される
ものが例示でき、通常の融合反応には牛胎児血清(FC
S)等の血清補助剤を抜いておくのがよい。融合は上記
免疫細胞と形質細胞腫細胞との所定量を、上記培地内で
よく混和し、予め37℃程度に加温して、PEG溶液、
例えば平均分子量1000から6000程度のものを、
通常培地に30から60w/v%の濃度で加え混ぜ合わ
せることにより行われる。以後、適当な培地を逐次添加
して遠心し、上清を除去する操作を繰り返すことにより
所望のハイブリドーマが形成される。 得られる所望の
ハイブリドーマの分離は、通常の選択用培地、例えばH
AT培地(ヒポキサンチン、アミノプテリンおよびチミ
ジンを含む培地)で培養することにより行われる。該H
AT培地での培養は、目的とするハイブリドーマ以外の
細胞(未融合細胞等)が死滅するのに充分な時間、通常
数日から数週間行えばよい。かくして得られるハイブリ
ドーマは、通常の限界希釈法により目的とする抗体の検
索および単一クローン化に供される。
【0013】目的抗体産生株の検索は、例えばELIS
A法[Engvall,E.,Meth.Enzymo
l.,70,419−439(1980)]やラジオイ
ムノアッセイ(RIA)法等の一般に抗体の検出に用い
られている種々の方法[Meth.Enzymol.,
92,147−523(1983)]に従い実施するこ
とができ、さらにNFS60細胞あるいは骨髄細胞のM
−CSF依存性増殖の阻害等のM−CSFの生物活性の
阻止試験およびフローサイトメトリ等によりM−CSF
R発現細胞への結合試験を組み合わせて行う。この検索
には上記免疫抗原が利用できる。
【0014】かくして得られるマウスM−CSFRを認
識する所望のモノクローナル抗体を産生するハイブリド
ーマは、通常の培地で継代培養することができ、また、
液体窒素中で長期間保存することができる。
【0015】上記ハイブリドーマからの所望抗体の採取
は、該ハイブリドーマを定法に従って培養してその培養
上清として得る方法やハイブリドーマをこれと適合性の
ある哺乳動物に投与して増殖させ、その腹水として得る
方法等が採用される。一般に前者の方法は高純度の抗体
を得るのに適しており、後者の方法は抗体の大量生産に
適している。
【0016】上記の如くして得られる本発明のモノクロ
ーナル抗体は、マウスM−CSFRに特異反応を有する
ものである。さらに本発明のモノクローナル抗体は以下
の特性を有する。 a)分子量:約160,000 b)抗体のサブクラス:IgG2a,κ c)M−CSFがM−CSFRをリン酸化するのを阻害
する活性を有する。 d)M−CSFがM−CSF依存性細胞株を増殖させる
作用を阻害する活性を有する。 e)M−CSFが骨髄細胞からマクロファージを誘導す
る作用を阻害する活性を有する。 また本発明抗体は、マウスM−CSFRを強く認識する
抗体であり、かかる抗体はマウスM−CSFRを有する
細胞を検出するのに好適である。また、本発明抗体はヒ
トM−CSFRも認識する。以上のことから、放射活性
または酵素により標識した抗体と固定した抗体とからな
るサンドイッチアッセイにおいて、または蛍光色素標識
抗体によるフローサイトメトリにおいて、本発明のモノ
クローナル抗体を用いることにより、M−CSFRを測
定することができる。例えば、本発明抗体と細胞を反応
させた後、二次抗体としてFITC標識抗ラットIgG
抗体を加え、フローサイトメトリによりその細胞のM−
CSFRの有無を検出することができる。
【0017】また、本発明抗体を用い、サンドイッチア
ッセイ等の通常の免疫学的測定法により、マウスM−C
SFRまたはそれを有する細胞を検出することができ
る。さらに、本発明抗体はM−CSFの作用を阻害する
ことができるので、マクロファージの分化増殖の機構を
解明する研究、造血幹細胞から破骨細胞への分化の研究
[Kodama,H., et al.,J.Exp.
Med.,173,1291−1294(1991)]
およびマクロファージが関与すると考えられる動脈硬化
症の研究 [Ishibashi,S., et a
l.,J. Biol. Chem.,265,141
09−14117(1990)]等に利用することがで
きる。
【0018】
【実施例】以下、本発明をより詳しく説明するため実施
例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
【0019】実施例1 マウスM−CSFR−ヒトIgGキメラ蛋白質の精製:(1)マウスM−CSFRcDNAのクローニングとマ
ウスM−CSFR−ヒトIgGキメラ蛋白質の発現用ベ
クターの構築 マウスM−CSFRのcDNAとして報告されている塩
基配列[Rothwell,V.M.& Rohrsc
heider,L.R.Oncogene Res.,
,311−324(1987)]をもとに、以下の2
種類のプライマーをDNAシンセサイザーにて合成し
た。 5’CCTCGAGTATGGAGTTGGGGCCT
CCTC3’(配列表の配列番号1)と 5’CGGGATCCTCATCGGGGAGCTGC
TTG3’(配列表の配列番号2)
【0020】上記各プライマーを20pmpl,J77
4.1細胞のmRNAより得られたcDNAを0.2μ
gを0.5mlのミクロ遠心チューブに取り、20mM
トリス塩酸緩衝液(pH8.3),1.5mM MgC
2 ,25mM KCl,100μg/ml ゼラチ
ン,50μM 各dNTP,4単位 TaqDNAポリ
メラーゼとなるように各試薬を加え、全量を50μlと
する。DNAの変性条件を94℃で1分、プライマーの
アニーリング条件を62℃で2分、プライマー伸長条件
を72℃で3分の各条件でPerkin−Elmer
Cetus社のDNAサーマルサイクラーを用い、30
サイクル反応させた。合成されたDNAを制限酵素Xh
oIおよびBamHIにて消化し、これを1%アガロー
スゲルにて電気泳動し、マウスM−CSFRの細胞外領
域の塩基配列を含む約1.5kbのDNA断片を常法
(Molecular Cloning. Cold
Spring Harbor Laboratory.
New York.)に従って調製した。
【0021】一方、B.Seedより分与されたヒトC
D4−ヒトIgGキメラ蛋白質発現ベクター、CD4R
g[Aruffo,A.,et al. Cell,
,1303−1313(1990)]を制限酵素Xh
oIとBamHIで消化し、ヒトIgG1遺伝子のヒン
ジ領域 (H)と定常領域部分(CH2とCH3)を含
むDNA断片を1%アガロースゲルにて電気泳動するこ
とにより分離精製した。このDAN断片と上記の操作で
得たマウスM−CSFRの細胞外領域の塩基配列を含む
DNA断片をT4DNAリガーゼにて連結した。
【0022】この連結したDNAを用いて定法に従い大
腸菌(MC1061/P3株)を形質転換し、得られた
形質転換体よりプラスミドDNAを調製した。次にこの
プラスミドDNAを制限酵素XhoIとBamHIとで
消化することにより目的のマウスM−CSFRDNA断
片が組み込まれていることを確認した。(該プラスミド
をCDMmfmsIgと呼ぶ)。第1図に動物細胞発現
用マウスM−CSFR−ヒトIgGキメラ蛋白質発現ベ
クターCDMmfmsIgの構築図を示す。
【0023】(2)動物細胞でのマウスM−CSFR−
ヒトIgGキメラ蛋白質の発現と調製 上記(1)で得られたCDMmfmsIgを50mMト
リス塩酸緩衝液(pH7.5)、400μg/mlのD
EAEデキストラン(ファルマシア社)および100μ
Mのクロロキン(シグマ社)を含むRPMI1640培
地に4μg/mlとなるように加えておく。一方、直径
10cmのディッシュを用いて10%ウシ胎児血清を含
むRPMI1640培地で50から70%コンフルエン
トになるまで増殖させたCOS−1細胞(ATCC,
CRL−1650)をPBSで一回洗浄した後、上記で
得たDNA混合液をディッシュ当たり4ml加え、5%
CO2 の条件下で37℃にて培養した。4時間後、細胞
をPBSで洗浄後、1%のNutridoma−NS
(ベーリンガーマンハイム社)を含むD−MEM/F−
12培地(ギブコ社)を25ml加え、さらに培養を続
けた。
【0024】4日後に培養上清を集め、培養上清をPB
Sで平衡化したPROSEP−A(Bioproces
sing社)に添加した。PBSでカラムを洗浄し、未
吸着物質を除去した。その後、10mM塩酸溶液にて溶
出し、この溶出液に1/10容の0.2Mリン酸ナトリ
ウム緩衝液(pH8.0)を加えて中和した。こうして
精製マウスM−CSFR−ヒトIgGキメラ蛋白質を得
た。
【0025】実施例2 モノクロ−ナル抗体の作製: 実施例1で得られたマウスM−CSFR−ヒトIgGキ
メラ蛋白質をマウスM−CSFRの抗原として用いた。
すなわち、マウスM−CSFR−ヒトIgGキメラ蛋白
質500μgを完全Freund’sアジュバントと混
合し、ウィスター系ラットに皮下投与した。約30日後
に生理食塩水で調製した50μgのマウスM−CSFR
−ヒトIgGキメラ蛋白質を静脈内投与した。
【0026】4日後に、脾細胞を調製し、常法[Sud
o,T., et al. Proc.Natl.Ac
ad.Sci.USA, 90, 9125−9129
(1993)]に従って、P3X63Ag8.653細
胞(ATCC,CRL−1580)と融合させた。融合
細胞を10%ウシ胎児血清(FCS)、100単位/m
lペニシリン、100μg/mlストレプトマイシン、
50μM2−メルカプトエタノールを含むRPMI16
40培地に懸濁し、これを96ウエルプレートに100
μl/ウエルの割合で入れ、37℃、5%CO2 インキ
ュベーター中で培養した。
【0027】ハイブリドーマ細胞をHAT培地で選別
後、その上清を2つの異なるアッセイ系でスクリーニン
グを行った。
【0028】第1の試験は、ハイブリドーマの培養上清
中の抗体がNFS60細胞のM−CSF依存性の増殖を
阻害するか否かを測定した。NFS60細胞をリン酸緩
衝液(PBS)で2回洗浄し、10%FCSおよび50
μM2−メルカプトエタノールを含むRPMI1640
培地に懸濁する。24ウエルプレートに細胞を1X10
5 個/0.5ml/ウエル加え、次にハイブリドーマの
培養上清を100μl加える。1時間培養後、M−CS
Fを加える。2日間培養後、細胞数を計測し、ハイブリ
ドーマ培養上清中のM−CSF依存性増殖阻害活性を調
べた。
【0029】第2の試験は、ハイブリドーマの培養上清
中の抗体がNFS60細胞または単球由来のJ774.
1細胞(ATCC,TIB−67)のM−CSFRに結
合するか否かをハイブリドーマ上清と上記細胞とを反応
させ、二次抗体としてFITC標識抗ラットIg抗体を
用いて染色し、フローサイトメトリで解析した。
【0030】上記の方法で、約1200ウエルのハイブ
リドーマの培養上清をスクリーニングし、目的のマウス
M−CSFRに対する抗体を産生する細胞株を1株検出
した。限界希釈法によりクローニングを繰り返して、所
望の抗体産生クローンを得た。該クローン(AFS98
−1)は、工業技術院生命工学工業技術研究所に、FE
RMBP−15105として寄託されている。
【0031】実施例3 AFS98から得られた抗体(以下、AFS98と呼
ぶ)の特性:(1)抗体のサブクラス ラット抗体サブクラス検出キット(ザイメッド社)を用
いて決定した上記抗体のサブクラスは(IgG2a、
κ)であった。
【0032】(2)分子量 ハイブリドーマを無血清培地にて培養後、硫酸アンモニ
ウム塩析を2回行い、抗ラットIgG抗体結合セファロ
ース4Bカラムにより精製した。その後、SDS−ポリ
アクリルアミドゲル電気泳動を行い、クマシー ブリリ
アント ブルーで染色すると、AFS98以外のバンド
は認められなかった。この分析により求めた該抗体の分
子量(重鎖と軽鎖の分子量の和を抗体の分子量とする)
は約160kdであった。
【0033】(3)交叉反応性 実施例1に示したキメラ蛋白質を作製する方法を用いて
作製した各種レセプターとヒトIgGとのキメラ蛋白質
とAFS98が反応するか否かについて調べた。 その
結果、AFS98は、マウスM−CSFR−ヒトIgG
キメラ蛋白質と強く反応し、ヒトM−CSFR−ヒトI
gGキメラ蛋白質とは弱く反応することが分かった。ま
た、マウスPDGFαレセプター−ヒトIgGキメラ蛋
白質、マウスflk1−ヒトIgGキメラ蛋白質、マウ
スflk2−ヒトIgGキメラ蛋白質、マウスIL−7
レセプター−ヒトIgGキメラ蛋白質およびマウスgp
130−ヒトIgGキメラ蛋白質とは交叉反応しないこ
とが示された。
【0034】(4)中和活性 造血因子に反応して骨髄細胞から形成されるコロニー
が、AFS98により阻害されるか否かについて調べ
た。
【0035】C57BLマウスから大腿骨を採取し、常
法[Benner,R.,et al.,in Imm
unological Methods.、Vol.
2,(Lefkovits,I.& Pernis,
B.,ed.)247−261,Academic P
ress,New York.(1981)]に従って
骨髄細胞を調製した。
【0036】次に骨髄細胞をステンレス製のメッシュに
通し細胞の塊を除去した後、直径100mmのディッシ
ュ(コーニング社)に移し、37℃、5%CO2 条件下
で1時間静置し接着性の細胞を除いた。さらにα−ME
M(ギブコ社)で2回洗浄し、細胞濃度が2X104
/mlとなるように20%FCS、1%脱イオン化牛血
清アルブミン(シグマ社)、1%メチルセルロース、
0.1mM 2−メルカプトエタノールおよび各種造血
因子と種々の濃度のAFS98を含むα−MEMで懸濁
し、直径35mmのディッシュ(ファルコン社)当たり
1ml加え、37℃、5%CO2の条件下で培養した。
各造血因子は、マウスIL−3:100単位/ml、マ
ウスGM−CSF:100単位/ml、マウスM−CS
F:10ng/mlの濃度で添加した。。
【0037】これらの造血因子と種々の濃度のAFS9
8の組み合わせにより、骨髄細胞2X104 個当たりに
形成されたコロニーの数を培養後7日目に調べたとこ
ろ、第図2に示すように、M−CSFで形成されるコロ
ニーのみがAFS98で阻害された。
【0038】以上の結果からAFS98はM−CSFの
作用を特異的に中和することが分かった。また10ng
/mlのM−CSFのコロニー形成刺激活性を完全に阻
害するAFS98の濃度は0.1μg/mlであった。
【0039】実施例4 AFS98を用いたフローサイトメトリによるM−CS
FRの検出:(1)フローサイトメトリを用いたM−CSFR陽性細
胞の検出 マウス骨髄芽球細胞株FDC−P2,NFS60(M−
CSF依存性増殖を示す)および単球由来細胞株J77
4.1とAFS98を反応させ、2次抗体としてFIT
C標識抗ラットIgG抗体を用いて染色し、フローサイ
トメトリにて解析すると、NFS60およびJ774.
1は明らかに陽性となった。しかし、FDC−P2は陰
性であった。
【0040】(2)フローサイトメトリを用いたマウス
骨髄細胞中のM−CSFR陽性細胞の検出 正常マウス骨髄細胞中のM−CSFR陽性細胞の割合を
フローサイトメトリにて解析した。AFS98はFIT
Cまたはビオチンで標識を行い使用した。C57BLマ
ウスから大腿骨を採取し、常法[Benner,R.,
et al.,in Immunological M
ethods.、Vol.2,(Lefkovits,
I.& Pernis,B.,ed.)247−26
1,Academic Press,New Yor
k.(1981)]に従って骨髄細胞を調製した。骨髄
細胞をFITC標識したAFS98とビオチンで標識し
た抗c−kit抗体(未分化な造血細胞のマーカー)で
あるACK4 [Ogawa,M.,et al.,
J.Exp.Med.,174,63−71(199
1)]で反応させ、フィコエリスリン−アビジン(ベク
トンデッキンソン社)で染色しフローサイトメトリ解析
を行った。
【0041】さらに骨髄細胞をビオチンで標識したAF
S98とFITCで標識した単球系マーカーであるMa
c1[Springer,T.,et al.,Eu
r.J.Immunol.,301−306(197
9)]あるいはビオチンで標識したAFS98とFIT
Cで標識したB細胞マーカーであるB220(RA3−
6B2)[Coffman,R.L.Immunol.
Rev.,69,5(1986)]あるいはビオチンで
標識したAFS98とFITCで標識した赤血球系マー
カーであるTer119[Ikuta,K.,et a
l.,Cell,62,863−874(1990)]
でそれぞれ反応させフィコエリスリン−アビジンで染色
しフローサイトメトリ解析を行った。
【0042】その結果、c−kit陽性M−CSFR陰
性細胞が1.9%、c−kit陰性M−CSFR陽性細
胞が4.8%、c−kit陽性M−CSFR陽性細胞が
0.4%であり、Mac1陽性M−CSFR陰性細胞が
15.2%、Mac1陰性M−CSFR陽性細胞が1.
5%、Mac1陽性M−CSFR陽性細胞が3.2%で
あった。また、B220陽性M−CSFR陰性細胞が2
4.5%、B220陰性M−CSFR陽性細胞が4.1
%、B220陽性M−CSFR陽性細胞が0.1%であ
り、Ter119陽性M−CSFR陰性細胞が46.6
%、Ter119陰性M−CSFR陽性細胞が4.4
%、Ter119陽性M−CSFR陽性細胞が0.3%
であった。以上の結果から、M−CSFRは単球系の細
胞に3.2%、B細胞系の細胞に0.1%、赤血球系の
細胞に0.3%、未分化な細胞に0.4%発現している
ことが示された。また、M−CSFR陽性細胞は骨髄中
の約4から5%であった。
【0043】実施例5 AFS98が認識する細胞表面抗原の検出:4X107
個のJ774.1細胞を1mlの0.15M NaCl
および0.5mg/ml sulfo−NHS−bio
tin (ピアース社)を含む0.1M Hepes緩
衝液(pH8.0)に懸濁し、30分間室温にてときど
きゆっくり撹拌しながら反応させ細胞表面の蛋白質をビ
オチンで標識する。細胞をRPMI1640培地で3回
洗浄し、1% TritonX−100、1mg/ml
pefablocSC、 1μg/ml leupe
ptin、1μg/ml pepstatin、0.1
μg/ml aprotinin、5mM EDTA、
150mM NaClを含む50mM トリス塩酸緩衝
液(pH7.2)(以後IPと呼ぶ)に懸濁し氷中に3
0分置いて細胞を溶解させた。遠心し、細胞溶解液にヤ
ギ抗ラットIgGを結合させたダイナビーズ(Dyna
l社)を加え、一夜、4℃にて反応させた。磁石でダイ
ナビーズを除き、上清を2等分し、一方にAFS98を
吸着させたヤギ抗ラットIgG結合ダイナビーズを、も
う一方にコントロール抗体としてラット抗マウスIL−
4抗体 (11B11)(ファーミンジェン社)を吸着
させたヤギ抗ラットIgG結合ダイナビーズ加え4℃に
て1時間反応させた。ビーズをIPにて5回洗浄後、ビ
ーズに電気泳動用サンプルバッファーを加え、100℃
で5分間処理し、還元下で、8%SDS−ポリアクリル
アミドゲルにて電気泳動した。電気泳動後、ニトロセル
ロース膜(アマシャム社)に蛋白質を転写した。ニトロ
セルロース膜をブロックエース(大日本製薬)にてブロ
ッキングを行い、0.05% Tween20および
0.15MNaCl,を含む50mM トリス塩酸緩衝
液(pH7.4)(以後T−TBSと呼ぶ)で膜を洗浄
し、ストレプトアビジン−ホースラディッシュペルオキ
シダーゼ複合体(アマシャム社)をT−TBSで300
0倍に希釈した溶液に浸す。1時間反応させ、T−TB
Sで洗浄後、アマシャム社のECL検出システムにて膜
に転写された蛋白質を検出した。その結果、コントロー
ル抗体である11B11はJ774.1細胞のどんな蛋
白質も沈降させないが、AFS98は分子量約170k
dの蛋白質をJ774.1細胞から沈降させることが明
らかにされた。この約170kdの蛋白質はマウスM−
CSFRの分子量と一致した。
【0044】実施例6 AFS98が認識する分子量約170kdの蛋白質の同
定:M−CSFがM−CSFRに結合するとM−CSF
Rがリン酸化されることが知られている。本発明抗体で
あるAFS98が認識する分子量約170kdの蛋白質
がM−CSFRであるか否かを明らかにするために、約
170kdの蛋白質がM−CSFによりリン酸化される
かについて調べた。
【0045】J774.1細胞を10%FCSを含むR
PMI1640培地で培養し、PBSで3回洗浄し、F
CSを含まないRPMI1640培地でさらに培養を続
ける。16時間後、RPMI1640培地で洗浄後、J
774.1細胞を1X107個/mlとなるように25
mMHepes緩衝液(pH7.2)、0.1mMNa
3 VO4 を含むRPMI1640培地に懸濁した。1X
107個のJ774.1細胞を0.1μgのヒトM−C
SF(R&Dシステム社)存在下または非存在下で37
℃にて培養した。10分後、細胞を氷冷した1mM N
3 VO4 を含むPBSで3回洗浄した。細胞を2mM
Na3 VO4 、10mM ピロリン酸ナトリウムおよ
び100mM NaFを含むIP(以後V−IPと呼
ぶ)に懸濁し氷中に30分置いて細胞を溶解させた。遠
心し、細胞溶解液にヤギ抗ラットIgGを結合させたダ
イナビーズ(Dynal社)を加え、一夜、4℃にて反
応させた。磁石でダイナビーズを除き、上清にAFS9
8を吸着させたヤギ抗ラットIgG結合ダイナビーズを
加え1時間反応させ、V−IPでビーズを5回洗浄後、
ビーズに電気泳動用サンプルバッファーを加え、100
℃で5分間処理し、還元下で、8%SDS−ポリアクリ
ルアミドゲルにて電気泳動した。電気泳動後、ニトロセ
ルロース膜(アマシャム社)に蛋白質を転写し、抗リン
酸化チロシン抗体である4G10(Upstate B
iotechnology社)を用いてウエスタンブロ
ットを行なった。4G10に反応する蛋白質の検出はE
CLシステム(アマシャム社)を用いた。
【0046】その結果、M−CSF存在下で培養したJ
774.1細胞からAFS98で沈降される約170k
dの蛋白質はリン酸化されており、M−CSF非存在下
で培養したJ774.1細胞からAFS98で沈降され
る蛋白質はリン酸化されていないことが分かった。この
ことから、約170kdの蛋白質はM−CSFで特異的
にリン酸化されるM−CSFRであることが強く示唆さ
れ、AFS98はM−CSFRを認識する抗体であるこ
とが明らかとなった。
【0047】実施例7 M−CSFに反応し増殖する細胞集団の骨髄細胞からの
分離:本発明抗体であるAFS98および抗マウスc−
kit抗体であるACK4を用いて,骨髄細胞中のどの
ような細胞集団がM−CSFに反応してコロニーを形成
するのかを調べた。
【0048】C57BL/6マウスの骨髄細胞をビオチ
ン標識ACK4およびFITC標識AFS98と反応さ
せ、引き続きフィコエリスリン−アビジンで染色しセル
ソーター(EPICS−ELITE)にて骨髄細胞をそ
れぞれc−kit陰性M−CSFR陽性、c−kit陽
性MCSFR陰性およびc−kit陽性MCSFR陽性
の集団に分けた。これらの分画した細胞をそれぞれ10
00個、分画していない骨髄細胞10000個を用い、
これらの細胞のM−CSFで誘導されるコロニー形成能
について調べた。
【0049】第3図に示すように、c−kit陰性MC
SFR陽性細胞集団はM−CSFでコロニーを形成せ
ず、c−kit陽性M−CSFR陰性およびc−kit
陽性M−CSFR陽性細胞集団がM−CSFでコロニー
を形成した。その数はc−kit陽性M−CSFR陰性
細胞集団がc−kit陽性M−CSFR陽性細胞集団よ
り10倍多い。またc−kit陽性M−CSFR陽性細
胞集団のM−CSFでコロニーを形成する細胞の数は細
胞を分画しない骨髄細胞の2倍多い。
【0050】以上のことから、骨髄細胞中のM−CSF
に反応してマクロファージコロニーを形成する能力の高
い細胞集団はc−kit陽性M−CSFR陰性の細胞集
団で、次いでc−kit陽性M−CSFR陽性の細胞集
団あることが示された。
【0051】
【発明の効果】本発明によれば、M−CSFRに特異的
なモノクローナル抗体が提供され、M−CSFRおよび
M−CSFRを有する細胞を高感度、高精度でしかも簡
便に検出および測定可能な免疫検定法が提供される。ま
た、本発明抗体はM−CSFに反応して機能発現する細
胞に対し、M−CSFの作用を中和する性質を有するの
で、骨髄細胞からマクロファージへの分化の研究、造血
幹細胞から破骨細胞への分化の研究、資質代謝の研究、
動脈硬化の研究等においてM−CSFのシグナルの役割
を研究する手法が提供される。さらに、本発明抗体と項
c−kit抗体を用い、細胞を分離することにより、単
球・マクロファージ前駆細胞を分離精製する方法が提供
される。
【0052】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:27 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジ−:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 CCTCGAGTAT GGAGTTGGGG CCTCCTC
【0053】配列番号:2 配列の長さ:26 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジ−:直鎖状 配列の種類:他の核酸 合成DNA 配列 CGGGATCCTC ATCGGGGAGC TGCTTG
【図面の簡単な説明】
【図1】マウスM−CSFRとヒトIgGから成るキメ
ラ蛋白質を発現するベクターの構築法を示す模式図であ
る。
【図2】本発明モノクローナル抗体であるAFS98に
よりM−CSFによる骨髄細胞からのマクロファージの
分化増殖誘導が阻害されることを示した図である。
【図3】本発明モノクローナル抗体であるAFS98と
マウスc−kitに対するモノクローナル抗体であるA
CK4を用いて骨髄細胞からセルソーターを用いて分離
した細胞集団のM−CSFに対する反応性を示したもの
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 G01N 33/566 C12N 5/00 B 33/577 9162−4B 15/00 C //(C12P 21/08 C12R 1:91)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マクロファージコロニー刺激因子に反応し
    て分化増殖する細胞に対して、マクロファージコロニー
    刺激因子の作用を中和する性質を有することを特徴とす
    るマクロファージコロニー刺激因子レセプターに特異的
    に結合するマクロファージコロニー刺激因子レセプター
    に対するモノクローナル抗体。
  2. 【請求項2】下記の特性を有する請求項1記載のモノク
    ローナル抗体。 a)分子量:約160,000 b)抗体のサブクラス:IgG2a,κ c)マクロファージコロニー刺激因子がマクロファージ
    コロニー刺激因子レセプターへ結合し、マクロファージ
    コロニー刺激因子レセプターをリン酸化する作用を阻害
    する活性を有する。 d)マクロファージコロニー刺激因子がマクロファージ
    コロニー刺激因子依存性細胞株を増殖させる作用を阻害
    する活性を有する。 e)マクロファージコロニー刺激因子が骨髄細胞からマ
    クロファージを誘導する作用を阻害する活性を有する。 f)マウスおよびヒトマクロファージコロニー刺激因子
    レセプターに結合する活性を有する。
  3. 【請求項3】請求項1または請求項2記載のモノクロー
    ナル抗体を産生するハイブリドーマ。
  4. 【請求項4】ハイブリドーマAFS98−1(FERM
    BP−15105)である請求項3に記載のハイブリド
    ーマ。
  5. 【請求項5】放射活性物質、酵素または蛍光色素により
    標識した抗体を用いるイムノアッセイまたはフローサイ
    トメトリにおいて、請求項1または請求項2記載のモノ
    クローナル抗体を用いることを特徴とするマクロファー
    ジコロニー刺激因子レセプターを測定する方法。
  6. 【請求項6】請求項1また請求項2記載のモノクローナ
    ル抗体およびc−kitに対するモノクローナル抗体を
    用い、c−kit陽性マクロファージコロニー刺激因子
    レセプター陰性細胞を分離することにより、単球・マク
    ロファージ前駆細胞を分離精製する方法。
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