JPH11510375A - Recombinant antibody from phage display library directed to peptide-MHC complex - Google Patents
Recombinant antibody from phage display library directed to peptide-MHC complexInfo
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Abstract
(57)【要約】 本発明は、ペプチド-MHC複合体を特異的に認識する抗体または抗体断片を生産する方法に関する。また、医薬品またはスーパー抗原と結合させた本発明に係る抗体および抗体断片にも関する。さらに、本発明は、感染症および自己免疫疾患および癌を予防または治療するための、本発明に係る抗体または抗体断片を含む薬学的組成物、ならびに該疾患の診断のための組成物にも関する。 (57) [Summary] The present invention relates to a method for producing an antibody or an antibody fragment that specifically recognizes a peptide-MHC complex. It also relates to the antibodies and antibody fragments of the present invention conjugated to a drug or superantigen. Furthermore, the present invention also relates to a pharmaceutical composition comprising the antibody or antibody fragment according to the present invention for preventing or treating infectious diseases and autoimmune diseases and cancer, and a composition for diagnosing the disease. .
Description
【発明の詳細な説明】 ペプチド-MHC複合体を指向する ファージディスプレイライブラリーからの組換え抗体 発明の分野 T細胞受容体によるペプチド-MHC複合体の特異的認識は、特異的免疫応答にお ける重要な反応である。したがって、ペプチド-MHC複合体に対する抗体は、MHC の機能およびT細胞による認識を研究するための有用なツールとなると考えられ 、診断および免疫療法における新規な手法につながる可能性がある。しかし、従 来のハイブリドーマ技術によってT細胞の特異性を有する抗体または抗体の断片 を作製することは困難であることが判明している。本発明は、抗原特異的でかつ T細胞が有するMHCによって制限された特異性を有する組換え抗体および抗体の断 片に関する。発明の背景 T細胞およびB細胞は、特異的免疫系における2つの基本的に異なる認識モード を代表する。交代性の選択過程を通じて、T細胞は、抗原提示細胞の表面に存在 する自己分子である主要組織適合性遺伝子複合体(MHC)とともに提示された抗 原ペプチドを認識する能力を獲得する。これに対して、B細胞は自己のMHCに制限 されるようにはならず、B細胞受容体(抗体)は、可溶性であるか膜に結合した 形態であるかにかかわらず、標的構造の3次元構造を認識する。 B細胞およびT細胞の能力獲得の様式が明らかに異なることは、T細胞が有するM HCに制限された特異性を有する抗体が生じることが稀であり、従来のB細胞ハイ ブリドーマ技術を用いてこのような抗体を作製することが困難であった理由の説 明となる。従来の手段によって自己のMHCに制限される抗体を作製したとの報告 はわずかに散発的にみられるのみであり(Wylieら、1982;van Leeuwenら、1979 ;Froscherら、1986)、他の報告者は自らの試みが失敗したことを報告している (Tamminenら、1987;Rubinら、1989)。さらに最近では2、3種の抗ペプチド-MH C抗体が報告されている(Murphyら、1989;Ducら、1993;Aharoniら、1991)。 これまでの難点の分子的基盤は、最近解明されたペプチド-MHCクラスI複合体の 構造に示されているように思われる(Fremontら、1992;Maddenら、1993;Young ら、1994 )。ペプチドはMHCの内部に深く埋め込まれており、ペプチド残基の伸長部は自 己のMHC残基と混ざり合ったモザイクとして提示されている(前記参考文献)。 驚くべきことに、MHCクラスIと結合したペプチドも100〜300Å2以下であるが外 表に面しており、このため直接的な認識に用いることができる(Fremontら、199 2;Youngら、1994)。自己のMHCは、T細胞に対して提示されるペプチド-MHC複合 体の表面の大半を占めると考えられている(Fremontら、1992;Davisら、1988) 。蛋白質分子を認識する抗体はそのリガンドの約800Å2と結合するため(Davis ら、1990に総説がある)、ペプチド-MHC複合体の抗体認識も、自己のMHCによる ものが大部分に占める必要がある。さらに、抗体は自己のMHCに制限されるとい う理由で選択されることはなく、むしろこのような抗体の特異性が除去またはサ イレンス化されること(Nemazeeら、1989)は、ペプチド-MHC複合体に特異的な 抗体の作製が困難である理由の説明となる。T細胞は自己のMHCが大部分を占める リガンドを認識するという同じ問題に直面しており、T細胞に能力を獲得させる ために全身の臓器が提供されている。陽性選択および陰性選択の過程によって成 熟中の胸腺細胞の大多数は除去され、非自己反応性であるが自己のMHCによって 制限された成熟T細胞として循環系に流入するものはそのきわめて一部である(v o Boehmerら、1989)。 稀な抗体の特異性の単離という問題に直面した場合、ファージディスプレイ技 術の選択能力の高さ(McCaffertyら、1990;Clacksonら、1991;Barbas IIIら、 1991;WinterおよびMilstein、1991における総説、Winterら、1994)は、特に有 用である。本技術は、免疫化手順を介して所望の特異性を豊富に有するライブラ リー、または極めて大きな多様性およびサイズを有するため、考えられるあらゆ るエピトープに対する抗体特異性を有すると考えられるライブラリーのいずれか を用いる(Griffithsら、1994)。選択した免疫化プロトコルが作動したか否か を決定するためには、初期の免疫反応ではμMの範囲の親和性を有する生殖系列 の可変遺伝子から産生された抗体が大部分を占め、続いて体細胞過剰変異の増加 によってnMの範囲の親和性がもたらされることに注意することが重要である(Fo oteおよびMilstein、1991)。同様に、免疫化に基づくライブラリーから単離さ れたファージディスプレイ抗体断片の親和性は、一般に自然のままの非免疫化ラ イブラ リーから単離されたものの親和性よりも高い(Marksら、1991;Byeら、1992;Ho ogenboomおよびWinter、1992)。国際公開広報第95/15982号は、ファージディス プレイ技術を用いて、免疫学的に劣性のエピトープ(immunorecessive epitope )に対して特異的な抗体を作製するための方法に関する。 国際公開広報第91/12332号(Kourilskyら)において、病原因子性抗原または 細胞障害に特徴的なペプチドと主要組織適合遺伝子複合体(MHC)分子とを含む 複合体を特異的に認識する能力を特徴とする制限されたモノクローナル抗体であ って、上記のペプチドと非ペプチド特異的ハプロタイプMHC分子とが結合したも のを認識する能力を持たないことによって制限される抗体について開示されてい る。 DE 42 24 542 A1(Hammerling)において、(a)主要組織適合クラスI分子の単 離、(b)遺伝子を発現させるための、主要組織適合分子をコードする遺伝子のマ ウスゲノムへの挿入、(c)主要組織適合クラスI分子のペプチドとの結合、(d)結 合された分子による形質転換されたマウスの免疫化、(e)免疫化されたマウスか らの脾細胞の単離、および(f)従来の手段によってペプチドを結合させた主要組 織適合遺伝子複合体クラスI分子に対するモノクローナル抗体の産生を含む、ペ プチド抗原を結合した主要組織適合遺伝子複合体クラスI分子を指向するモノク ローナル抗体が産生される可能性のある方法が概説されている。 国際公開広報第91/12332号およびDE 42 24 542 A1はいずれも、組換え手段に よって制限された抗体を生産することができると考察しているが、その開示内容 は推論によるもので漠然としており、当業者がこのような抗体を生産することを 可能にするものではない。発明の概要 本発明は、ファージディスプレイ技術の使用によって、特定のあらかじめ決定 されたペプチド-MHC複合体を認識する抗体および抗体の断片を作製するための方 法を提供する。本技術の速度および実現性は、MHCによって制限されたT細胞認識 の研究に有用とである考えられ、診断および免疫療法における新規な手法につな がる種々の特異的ペプチド-MHC複合体に対する抗体および抗体の断片の生産を現 実的なものとする。さらに本発明は、抗原特異的でMHCによって制限された組換 え抗体それ自体も含む。発明の詳細な説明 本発明の1つの重要な局面は、ファージディスプレイ技術の高い選択能力を利 用することによって、あらかじめ決定されたペプチド-MHC複合体を認識する組換 え抗体または抗体断片を作製するための方法である。 その最も広範な局面において、本発明は、ペプチド-MHC複合体を特異的に認識 する抗体または抗体断片を生産する方法であって、 (a) 抗体または抗体断片をコードする少なくとも1つの核酸断片が発現するファ ージライブラリーの提供、 (b) ペプチド-MHC複合体を特異的に認識する抗体または抗体断片を産生し、上記 の発現する少なくとも1つの核酸断片によってコードされる、少なくとも1つのフ ァージの選択、および (c) 該ファージの上記の抗体または抗体断片をコードする少なくとも1つの核酸 断片の細胞への導入、および該細胞による発現産物としての、上記のペプチド-M HC複合体を特異的に認識する上記の抗体または抗体断片を産生させることを含む 方法に関する。 「核酸」という語は、DNAまたはRNAのいずれかとして生じ、1本鎖または2本鎖 のいずれかであってもよい、高分子量のポリヌクレオチドを意味する。核酸断片 は、「テラファージ(teraphage)」ライブラリー、または以下に詳述する方法 で免疫化した動物からの抗体ライブラリーのいずれかによって入手することがで きる。 テラファージライブラリーとは、非常に多くのヒト抗体遺伝子断片を含み、こ のために目的の抗体または抗体断片をコードする遺伝子断片が存在する可能性が 高いと考えられるライブラリーを意味する。このような非常に大規模なライブラ リーの例は、例えばウォーターハウス(Waterhouse,P.G.)ら、1993、グリフィ ス(Griffiths,A.)ら、1994などに記載されている。本手法は、患者の体内に 存在するMHC-ペプチド複合体に特異的に反応する1種またはそれ以上の抗体を有 する個々の患者に対する治療を実施する予定である場合には、妥当な期間内に上 記の個体に特有と考えられるあらかじめ選択されたMHC-ペプチド複合体を指向す る特異的な抗体を作製することができるため、非常に有用である。 ペプチド-MHC複合体を特異的に認識する抗体または抗体断片を産生する方法の 、現時点での好ましい態様には以下の段階が含まれる: (a) ペプチド-MHC複合体によって免疫化された動物からのRNAを単離する段階、 (b) 段階(a)において単離されたRNAを、抗体または抗体断片をコードする核酸が 増幅される反応における開始材料として使用することによる、抗体または抗体断 片をコードする少なくとも1つの核酸断片の増幅、および上記の核酸断片を発現 するファージライブラリーを作製する段階、 (c) ペプチド-MHC複合体を特異的に認識し、上記の増幅された少なくとも1つの 核酸断片によってコードされる抗体または抗体断片を産生する少なくとも1つの ファージを選択する段階、ならびに (d) 該ファージの上記の抗体または抗体断片をコードしている少なくとも1つの 核酸断片の細胞への導入、および上記の細胞による発現産物としての、上記のペ プチド-MHC複合体を特異的に認識する上記の抗体または抗体断片を産生させる段 階。 本手法は、実施例においてFab断片に関して詳細に記載する。本出願書におい て詳細に記載したpSAN13.4.1が、遺伝子数は約107種と比較的小さなサイズであ るがnMの範囲の親和性を有する非常に選択的なライブラリーから単離されたとい う事実は、免疫化のために用いたマウスが、高親和性抗体を産生することによっ てHa255-262-Kk複合体と実際に反応したことを強く示している。したがって、選 択された免疫化プロトコールは、Fab14.3.1の産生に重要な因子である可能性が 非常に高い。 当業者は、実施例に概説された手法と同様の手法、またはウォーターハウス( Waterhouse,G.P.)らによって記載されたテラファージ技術の使用によるその変 法を、その他の抗体断片または抗体全体に関して使用することができることは明 白である。ファージディスプレイ技術の使用が好ましいが、単鎖Fv抗体断片提示 などの代替的な方法をプラスミド(Cullら、1992)または細胞(Franciscoら、1 993)に対して使用することによって組換えペプチド-MHC特異的抗体を調製する こともできると考えられる。 本明細書および請求の範囲において、抗体は、特定の抗原に対する結合特異性 を示す糖蛋白質である。抗体は一般に分子量約150,000ダルトンのヘテロ四量体 糖蛋白質であり、2本の同一な軽(L)鎖および2本の同一な重(H)鎖からなる 。それぞれの軽鎖は単一の共有性ジスルフィド結合によって1本の重鎖と結合す るが、重鎖間のジスルフィド結合の数は免疫グロブリンのアイソタイプによって さまざまに異なる。また、それぞれの重鎖および軽鎖は、規則的に配置した同一 鎖内のジスルフィド架橋も有する。それぞれの重鎖は一方の端に可変領域(VH) を有し、それに続いて長い定常領域が存在する。それぞれの軽鎖は一方の端に可 変領域(VL)を有し、もう一方の端に定常領域が存在する。この軽鎖の定常領域 は重鎖の第1の定常領域と一直線に並んでおり、軽鎖の可変領域は重鎖の可変領 域と一直線に並んでいる。軽鎖および重鎖の可変領域の間には特定のアミノ酸残 基が連結部を形成すると考えられている。 「可変」という語は、可変領域の特定の部分の配列が抗体間で大きく異なるこ とを意味し、それぞれの特定の抗体とその特定の抗原との結合および特異性に関 して用いられる。可変性は、軽鎖および重鎖の可変領域の双方に存在する相補性 決定領域(CDR)または超可変領域と呼ばれる3つの区域に集中して認められる。 可変領域の中で保存性が比較的高い部分はフレームワーク(FR)と呼ばれる。そ れぞれの鎖において、個々のCDRはFR領域を介して互いに近接して存在し、その 他の鎖のCDRとともに抗体の抗原結合部位の形成に寄与する(Kabatら、1987を参 照)。定常領域は抗体の抗原との結合に直接的には関与しないが、抗体依存的細 胞毒性における抗体の関与など、さまざまなエフェクター機能を示す。 抗体にパパイン消化を施すと、それぞれが単一の抗原結合部位を有する「Fab 」断片と呼ばれる2つの同一な抗原結合性断片、および残渣物として、容易に結 晶化する能力を有することから命名された「Fc」断片が得られる。また、ペプシ ン処理を行った場合には、2つの抗原結合部位を有し、抗原との架橋能力を保持 しているF(ab')2断片が得られる。「Fv」は、完全な抗原認識および結合部位を 含む最小の抗体断片である。この領域は、重鎖および軽鎖の可変領域1つずつが 非共有結合によって強固に会合した二量体からなる。それぞれの可変領域の3つ のCDRが相互作用してVH-VL二量体の表面に存在する抗原結合部位を規定するのは まさにこの立体配置による。以上の6つのCDRが集合することにより、抗原に対す る結合特異性 が抗体に付与される。しかし、単一の可変領域(または抗原に特異的な3つのCDR しか含まない、Fvの半分)すなわちscFvも、結合部位全体と比べると親和性は低 いものの、抗原を認識し、それと結合する能力を有する。Fab断片も、軽鎖の定 常領域および重鎖の第1の定常領域(CH1)を含む。Fab'断片は、重鎖CH1ドメイ ンのカルボキシ端に、抗体ヒンジ領域に由来する1個またはそれ以上のシステイ ン残基を含む、若干数の残基が付加されている点がFab断片と異なる。F(ab')2抗 体断片は当初、その中間部にヒンジ領域のシステインを有するFab'断片の対とし て生じた。 あらゆる脊椎動物種からの抗体の「軽鎖」は、その定常領域のアミノ酸配列に 基づいてカッパ(κ)およびラムダ(λ)と呼ばれる2つの明確に異なる種類の いずれか1つに当てはめることができる。抗体は、その重鎖の定常領域のアミノ 酸配列に応じて異なる分類のいずれかに当てはめることができ、これにはIgA、I gD、IgE、IgGおよびIgMの5つの主要なクラスがある。これらのいくつかは、IgG -1、IgG-2、IgG-3およびIgG-4、IgA-1およびIgA-2などのサブクラス(アイソタ イプ)にさらに細分化される。 「抗体および抗体断片」という語は、本明細書および請求の範囲では最も広範 な意味に用いられ、単一のモノクローナル抗体、およびそれらがペプチド-MHC複 合体を特異的に認識する限りにおいて、そのような抗体の断片(例えば、Fab、F ab'、F(ab')2、FvおよびscFv)を特にカバーする。したがって、本発明は、抗体 断片がFab、Fab'、F(ab')2、Fv、scFvおよび抗体のその他の抗原結合性配列から なる群より選択される、本発明に係る方法に関する。また、IgMまたはIgG複合体 などの本発明の抗体もしくは抗体の断片の複合体も、本発明の範囲に含まれる。 本明細書で用いる「モノクローナル抗体」という語は、実質的に均質な抗体の 集団、すなわち、自然に生じる可能性のある変異体がわずかな量だけ存在しうる ことを除けば、集団を構成する個々の抗体が同一であるような集団から入手した 抗体を意味する。モノクローナル抗体は非常に特異的であり、単一の抗原部位を 指向する。さらに、それぞれのモノクローナル抗体は、抗原上の単一の決定基を 指向する。 本明細書におけるモノクローナル抗体は、特に、重鎖および/または軽鎖の一 部が、特定の種に由来する抗体、または特定の抗体のクラスもしくはサブクラス に属する抗体における対応する配列と同一もしくは相同であり、鎖の残りの部分 が、もう1つの種に由来する抗体、またはもう1つの抗体のクラスもしくはサブク ラスに属する抗体、ないしは所望の生物学的活性を発揮する範囲にあるそのよう な抗体の断片における対応する配列と同一もしくは相同である「キメラ型」抗体 を含む。 「ヒト化」形式の非ヒト(例えばマウス)抗体とは、非ヒト抗体に由来する最 小配列を含むキメラ型抗体またはその断片(Fv、Fab、Fab'、F(ab')2、またはsc Fvなどの、抗体のその他の抗原結合配列)である。大部分において、ヒト化抗体 は、受容者の相補性決定領域(CDR)の残基が、所望の特異性、親和性および能 力を有するマウス、ラットまたはウサギなどの非ヒト種のCDRからの残基(提供 者抗体)によって置換されたヒト抗体(受容者抗体)である。場合によっては、 ヒト抗体のFvフレームワーク残基が、対応する非ヒト残基によって置換される。 さらに、ヒト化抗体は、受容者抗体および導入されたCDRもしくはフレームワー ク配列のいずれにも認められない残基を含んでもよい。このような改変は、抗体 の性能をさらに改良したり最適化したりするために加えられる。一般に、ヒト化 抗体は、そのCDR領域のすべてまたは実質的にすべてが非ヒト抗体のCDR領域に対 応し、そのFR領域のすべてもしくは実質的にすべてがヒト抗体のコンセンサス配 列のFR領域であるような、少なくとも1つ、典型的には2つの可変領域の実質的に すべてを含む。最適には、ヒト化抗体は、抗体の定常領域(Fc)の少なくとも1 つの部分も含む。これ以上の詳細については、ウィンター(Winter)およびミル スタイン(Milstein)、1991、またはマウスモノクローナル抗体L243によって認 識されるエピトープに対する特異性を有するヒト化抗体およびその生産方法を記 載した国際公開公報第94/29451号を参照されたい。 ペプチド-MHC複合体を特異的に認識する抗体または抗体の断片を本発明の方法 によって生産した場合、当業者は、例えば、本発明の方法によって調整される抗 原結合配列、および例えばヒト抗体のコンセンサス配列などのFR領域のほかに、 必要に応じて抗体の定常領域の少なくとも一部を含む「ヒト化」抗体などの、上 記の抗体または抗体断片の適切な類似体を調製することができると考えられる。 上記の「ヒト化」抗体の生産技術に関する概要から明らかなように、変更の可能 性は多数存在しており、当業者は特定の抗体の目的に応じた適切な選択を行うこ とができると思われる。 ヒト主要組織適合遺伝子複合体(MHC)は、ヒト白血球抗原(HLA)系とも命名 され、子孫で発現される父親の移植抗原を同定する母親の抗血清を用いて最初に 特徴が調べられた。HLAタイピングは、当初は臓器および組織の移植、特に腎移 植を容易にするために開発された。対立遺伝子として、HLAクラスI対立遺伝子お よびHLAクラスII対立遺伝子の2種類が発見されている。最も高い頻度で発現する HLA遺伝子は、ゲノムにおいて最も多型性の高い遺伝子座の1つであり、多型はペ プチド結合部位に集中している。 検出されている15種のクラスI遺伝子のうち、いわゆる古典的HLAクラスI遺伝 子の中核を構成するものは、HLA-A、HLA-BおよびHLA-C座の3種のみである。以上 の遺伝子は多型性が高く、事実上すべての有核細胞で発現し、少なくともHLA-A およびHLA-Bについては、細胞内抗原に対するT細胞の反応を制限することが知ら れている。現在、HLA-A、-Bおよび-C遺伝子については、全体で125種の対立遺伝 子が、WHOの命名委貢会(Nomenclature Committee)によってHLA系因子として公 式に認められている。 β2ミクログロブリンと会合し、細胞表面に輸送されてそこで発現するために は、HLAクラスI分子はその特異的なHLA対立形質と結合するペプチドの存在を必 要とする。このペプチドは、抗原プロセッシングと呼ばれる過程によって提供さ れる。これまで調べられたペプチドはすべて、単一のアミノ酸または密接に関連 した側鎖を有する2、3のアミノ酸のみが検出されている「アンカー部位」を少な くとも2つ含む。このようなアンカーの1つは常にC端末部位に存在する。自然環 境では、このペプチドの長さは一般に8〜10残基である(Madden,D.R.、1995) 。 HLAクラスII分子は、クラスI分子と構造的に強く関連している。この関連性に は、ドメイン構成が含まれ、おそらく抗原結合部位も含まれると考えられる。ク ラスII分子は、免疫応答の調節に働く特定の細胞種、中でもB細胞、活性化T細胞 、樹状細胞および骨髄単球性系列の細胞(マクロファージ)の間の相互作用に主 に関与する。クラスII蛋白質は、DR、DQ、およびDPと呼ばれる3種のアイソタイ プ に区分されている。DRとDQとの間には強い連鎖非平衡が存在し、HLA-B遺伝子と の間にもこれがしばしば認められるため、任意の民族的由来を有するある個体に おける特定のDR対立形質は、DR/DQ/B対立形質の全体としてのセットを示すこと が少なくない。「DRハプロタイプ」という語は、この典型的なクラスII(および 時にクラスI)対立形質のセットを表現するために用いられる。クラスII分子と 結合した状態で認められるペプチドの性状に関する洞察を与える初期のデータか ら、クラスI分子と結合する例えば13〜17アミノ酸のペプチドと比べて、そのよ うなペプチドはより長く、制限されていない傾向にあることが示唆される(Madd en、D.R.、1995)。 本明細書および請求の範囲において、「ペプチド」という語は、長さが少なく とも2アミノ酸残基で最大では10アミノ酸残基である短いペプチド、およびオリ ゴペプチド(11〜100アミノ酸残基)をいずれも含むほか、蛋白質(少なくとも 1つのペプチド、オリゴペプチド、またはポリペプチドを含む機能的実体であり 、グリコシル化もしくは被脂質化、または補欠分子団を含むという化学修飾を受 けたものでもよい)も含む。ペプチドの定義には、ヒトを含む動物の体内に存在 する自然のままの形態のペプチド/蛋白質のほか、任意の種類の宿主に形質転換 をもたらす任意の種類の発現ベクターに含まれる組換え蛋白質またはペプチド、 および化学合成されたペプチドも含まれる。 「MHC分子」という語は、上記の説明の通りである。「ペプチド-MHC複合体」 という語は、特定のMHC分子と結合する能力を有し、それによって特定のペプチ ド-MHC複合体を形作る能力を有するペプチドを意味する。上記の内容から、問題 となる抗体の作製または選択のために用いられる特定のペプチドおよびMHC分子 に関して適切な変更を加えることにより、本発明の方法によって、多数の異なる 抗体を生産することができることは明らかである。 「ペプチド-MHC複合体を特異的に認識する」という語は、平衡解離定数KDが10-7 〜10-10Mの範囲で、抗体がペプチド-MHC複合体と結合する能力を有することを 意味する。本発明の方法によって産生される抗体またはその断片の平衡解離定数 KDは例えば表面プラスモン共鳴の使用によってpSAN13.4.1の速度論的結合分析を 詳細に記載した実施例3において概説した方法などの、当業者によって選択され る 任意の適切な方法によって決定することができる。 本発明の方法における重要な段階は、ペプチド-MHC複合体を特異的に認識する 抗体または抗体断片を発現しているファージを選択することである。現在の好ま しい態様において、この選択は、ペプチド-MHC複合体を発現している細胞を、フ ァージライブラリーとともにインキュベートすること、および/またはファージ ライブラリーをペプチド-MHC複合体を結合させたビーズとともにインキュベート することによって実施される。さらに一般的な意味では、この選択は、抗体また は抗体断片を発現しているファージのライブラリーをペプチド-MHC複合体を共通 因子として載せた交代性マトリックス上にパニング(panning)することによっ て実施される。好ましい態様において、この交代性マトリックスは、ペプチド-M HC複合体を発現している細胞、およびペプチド-MHC複合体を結合させたビーズで ある。または、イムノチューブ(NUNC)またはラテックスビーズなどの2つの異 なるプラスチック表面を、選択したMHC/ペプチド複合体による被覆を施したマ トリックスとして使用してもよい。さらに、パニングを1回実施するたびに、結 合したファージを溶出して大腸菌などの細胞内で増幅させ、選択的には、上記の ペプチドとの複合体を形成しているMHC分子を発現している細胞に対する結合をF ACSによって分析することが好適である。 本手法が成功をもたらす1つの重要な理由は、極めて大規模な抗体ライブラリ ーを効率的および短時間内にスクリーニングすることを可能とする、組換え抗体 作製のためのファージディスプレイ技術の選択能力にあると考えられる。さらに 、1種の特定のペプチドを豊富に含む精製されたMHC分子を、免疫化および選択手 順において用いた。本明細書の実施例に記載した手順を用いた場合には、選択さ れたMHC分子の約80%が所望のペプチドと結合する、すなわちMHC分子1モル当た り特異的ペプチド0.8モルが結合すると算出されている。この含量の高さは、免 疫化およびその後のパニングの成功のためにも重要な因子と考えられ、このため 、MHC分子の含量を例えば約90%、約95%、またはさらに約98%もしくは約99% 、すなわち実質的に100%が特異的ペプチド-MHC結合体となるまでさらに高める ことは好都合であると考えられる。テラファージ技術の使用によって免疫化の段 階を回避する場合には、特定の1つのペプチドを豊富に含む精製されたMHC分子を 用いること が、選択手順を成功に導く上ではるかに重要であると考えられる。しかし、所望 のペプチドの含有量が例えば約20%、30%、50%、66%または75%と低いような 選択されたMHC分子では有益な結果を得られないという可能性は低い。 本発明の方法はさらに、所望のペプチド-MHC複合体を特異的に認識する抗体ま たは抗体断片を生産するために、抗体または抗体断片をコードする核酸を適切な 細胞に導入する段階を含む。この細胞は、大腸菌などの細菌をはじめとする微生 物、酵母、原生動物、および真菌などの多細胞生物に由来する細胞、昆虫細胞、 植物細胞、哺乳類細胞もしくは細胞系からなる群より選択される。または、組織 特異的プロモーターの制御下において抗体断片を産生するトランスジェニック動 物を作製するために、抗体のScFv断片をコードするDNAを胚幹細胞に導入するこ ともできる(Logan、1993)。 用いる生物体の種類にかかわらず、抗体または抗体の断片をコードする核酸を 含むDNA断片は、直接または適したベクターを用いるかのいずれかの方法で生物 体または細胞に導入される。続いて、所望の抗体または抗体の断片を産生する細 胞を、ベクターおよび細胞に適した条件下における産生能のレベルに基づいて選 択する。選択した細胞は、さらに増殖させることにより、所望の抗体または抗体 断片の極めて重要で連続的な供給源となる。 適切と考えられる場合には、抗体または抗体断片をコードするDNA断片をクロ ーニングし、そのヌクレオチド配列を決定することができる。続いて、必要に応 じて当業者は、例えばCDR領域における部位特異的突然変異誘発またはランダム 変異誘発などの従来の技法を用いて、最初に決定されたヌクレオチド配列を有す る抗体と同一の特異性を有するが、熱力学的特性(ka、kd、KDなど)が異なる、 新規な抗体またはその断片をコードする核酸を調製することができる。このよう な新規な抗体の選択には、本質的には本来の抗体に関して概説したものと同じ選 択手順を用いる必要がある。同様の様式で、選択手順に適宜修正を加えるならば 、別のペプチド-MHC複合体に対する結合特異性を有する遺伝的に操作された抗体 を調製することもできる。 好ましい態様において、本発明は、上記の抗体断片をコードする核酸が、ブダ ペスト条約の規定に従って1995年6月28日に有限会社ドイツ微生物・細胞培養コ レ クション(Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH) (DSM)に寄託番号DSM10070として寄託されたプラスミドpSAN13.4.1によってコ ードされる方法に関する。 したがって、本発明の1つの重要な態様は、宿主となる生物体または細胞系の 内部で複製する能力を有する発現ベクター内に含まれた本発明の制限された抗体 または抗体断片をコードする、DNA断片またはその類似体もしくはサブシークエ ンスに関する。このベクターは特に、プラスミド、ファージ、コスミド、ミニ染 色体、またはウイルスでありうる。本発明の1つの興味深い態様において、この ベクターは、宿主細胞に導入された際に、宿主細胞のゲノムに組み込まれるベク ターであってもよい。 もう1つの局面において、本発明は、本発明の方法によって調製されるペプチ ド-MHC複合体を特異的に認識する抗体または抗体断片に関する。特に、本発明は 、ペプチド-MHC複合体を特異的に認識する、グリコシル化されていない抗体また は抗体断片を包含する。このような抗体または抗体断片は、その抗体または抗体 断片をコードするプラスミドが大腸菌内で発現した際に産生されるものでもよい 。 本発明の範囲に含まれるものに、抗生物質、細胞障害性製剤および抗悪性腫瘍 製剤からなる群より選択される薬学的製剤などの薬学的製剤と結合させた、本発 明に係る抗体または抗体断片がある。または、抗体または抗体断片を、Tリンパ 球を活性化する能力を有する、細菌性スーパー抗原ブドウ球菌エンテロトキシン A(SEA)(Dohlstein M.ら、1994)などのスーパー抗原と結合させてもよい。抗 体によって認識される細胞にスーパー抗原性を付与し、それによって、以下に詳 細を記載した通りに腫瘍増殖または自己免疫性疾患を抑制するようにT細胞を誘 発させることもできる。もう1つの手法では、抗体または抗体断片を、補体を活 性化する能力を有する炭水化物重合体と結合させ、それによって、抗体または抗 体断片によって認識されるペプチド-MHC複合体を発現している所望の細胞に対す るターゲティングを行う。 ある目的のためには、抗体は、特定のペプチド-MHC複合体を特異的に認識する 1つの結合部位、および、例えば細胞障害性T細胞上のエピトープまたは薬学的製 剤などのもう1つの抗原エピトープを特異的に認識するもう1つの部位を含む二 機 能性抗体であれば好都合であると考えられる。 二機能性抗体は、2つの関連した抗体を産生する2つのモノクローナル細胞系同 士のハイブリッド、または2つの抗体の断片の化学結合によって産生することが できる。 「結合部位」という語は、抗体分子の可変領域に存在する抗原認識構造を意味 すると解釈される。二機能性抗体を用いると、試料中のペプチド-MHC複合体の検 出のための、および薬学的製剤、生物学的活性分子もしくはもう1つの抗原の、 その試薬が最大の効果を発揮する部位へのターゲティングを行うための特殊な手 順が可能となる。 1つの好都合な態様においては、二機能性抗体が反応するもう一方の抗原は、 細胞障害性T細胞の分化抗原などのエフェクター細胞である(Staertzら、1985; van Ravenswaay-Claasenら、1993;Fangerら、1989を参照)。ハイブリッド抗体 が反応する薬学的製剤は、好ましくは、細胞障害性製剤、抗生物質または抗悪性 腫瘍製剤からなる群より選択される(CollarおよびKaplan、1984を参照)。 臨床的には、本発明の抗体および抗体の断片の使用により、T細胞の反応を操 作するための新たな方法を考案することができる。細胞内に位置するウイルス、 細菌または寄生虫は、一般にMHCクラスI分子によって提示され、抗体よりもむし ろ細胞障害性T細胞によって認識される。MHCクラスI分子との複合体の形で提示 されるペプチドに対して特異的な抗体を毒素と結合させ、T細胞による除去が失 敗したウイルス感染細胞などを除去するT細胞の反応を模倣するために使用する ことができると考えられる。このような手法が有用と考えられる疾患の一例はHI Vである。このような抗体は、T細胞リガンドに対する補体性溶解を指向すること もでき、免疫療法に関する別の新規な手法を示唆するものである。 抗体のイディオタイプ(抗原結合)構造は抗原性であり、このため、このイデ ィオタイプ構造を指向する特異的な抗体を作り出すことができる。イディオタイ プに対して作製された抗体は、抗イディオタイプ抗体と呼ばれる。このような抗 体は、本来の抗原の構造を模したものである可能性があり、したがって本来の抗 原と同じ機能を有することがある。このような抗体は、機能、有用性および性質 の一部または全体に関して本来の抗体の代わりとなる能力を有する。したがって 、本発明の範囲には、本発明に係る抗体断片を指向する抗イディオタイプ抗体も 含まれる。 また、抗体は、抗原のエピトープと反応する抗体の部位を指向する抗体である 、抗イディオタイプ抗体を指向する抗-抗イディオタイプ抗体であってもよい。 抗イディオタイプ抗体は、当業者に周知の方法によって調製することができる。 また、上記の抗イディオタイプ抗体を指向する抗-抗イディオタイプ抗体も本発 明の範囲に含まれる。 したがって、本発明は、ウイルス、細菌および寄生虫からなる群より選択され る細胞内に存在する病原体を撲滅するための、本発明に係る抗体または抗体断片 と薬学的に許容される賦形剤とを含む薬学的組成物も提供する。上記の薬学的組 成物は、ペプチド-MHC複合体を特異的に認識するモノクローナル抗体もしくはモ ノクローナル抗体の混合物、または異なる複数のペプチド-MHC複合体を認識する 抗体の混合物を含んでいてもよい。 特定のHLA遺伝型を有する個体では、極めて広範な種類の疾患に対する罹患性 が選択的に高まることが明らかになっている。今日ではHLA遺伝型との関連が判 明している疾患は30種以上に上り、HLA領域に位置することがマッピングによっ て判明した発現遺伝子は35〜50種以上に達する。HLAクラスIおよびクラスII分子 は、抗原性ペプチドと結合し、それをそれぞれCD8+およびCD4+T細胞に提示する ことにより機能する。このため、その他の対立形質が結合しない特定の抗原ペプ チドと結合することにより、HLA対立形質が、分子レベルで自己免疫疾患に対す る罹患性をもたらしている可能性は非常に高い。これに関する詳しい情報は、Fu ggerら、1995を参照されたい。 または、抗ペプチド-MHC抗体によって、自己免疫につながる不適切な免疫性T 細胞の反応が阻害される可能性もある(Akahoriら、1991)。MHCが多くの自己免 疫疾患における明らかなリスク因子であることは、自己MHCに制限された疾患誘 発性の自己抗原が単一または複数存在することを示す。それが事実であれば、こ のようなリガンドを指向する抗体断片は、インビボでの自己免疫性のT細胞の反 応に対する強力な阻害因子になると考えられる。 ブロック抗体の作製には、疾患誘発性のT細胞エピトープおよび制限性のMHCに 関する知識が必要であるが、そのような必要条件は今後満たされると考えられる (Tischら、1993;Kaufmanら、1993;Michaekssonら、1994;Wurcherpfennigお よびStrominger、1995)。 したがって、さらなる態様において、本発明は、本発明に係る抗体または抗体 断片および薬学的に許容される賦形剤を含む、不適切なT細胞反応をブロックす るための薬学的組成物に関する。特に、本発明は、悪性腫瘍の発症に関する高リ スク群に属することが確立された後の予防、および悪性腫瘍の治療もしくは再発 の予防に用いるための、本発明に係る抗体または抗体断片および薬学的に許容さ れる賦形剤を含む薬学的組成物に関する。この薬学的組成物は、当業者に周知の 方法によって製剤化することができる。 本発明のもう1つの局面は、自己免疫性疾患の治療または再発の予防のための 、本発明に係る抗体または抗体断片および薬学的に許容される賦形剤を含む薬学 的組成物に関する。 さらなる局面において、本発明は、HLAクラスI関連疾患(強直性脊髄炎、ライ ター病、乾癬性脊椎炎、特発性ヘモクロマトーシス、尋常性乾癬およびベーチェ ット病)およびHLAクラスII関連疾患(慢性関節リウマチ、少関節型若年性関節 リウマチ、全身性エリテマトーデス、シェーグレン病、IDDM、アジソン病、グレ ーブズ病、橋本病、小児脂肪便症、原発性胆汁性肝硬変、尋常性天疱瘡、後天性 表皮水疱症、ホジキン病、子宮頸部扁平上皮癌、多発性硬化症、視神経炎、ナル コレプシー、重症筋無力症、グッドパスチャー症候群および円形脱毛症)からな る群より選択される疾患の予防または治療のための、本発明に係る薬学的組成物 の使用に関する。さらに、本発明は、補体性溶解を指向することによって、ウイ ルス、細菌および寄生虫からなる群より選択される細胞内の病原体を撲滅するた めの、本発明に係る薬学的組成物の使用に関する。 特定のペプチド-MHC結合物を指向する抗体は、体内の細胞表面上におけるこの ようなペプチド-MHC複合体の存在を検出するために用いることもできる。ペプチ ド-MHC複合体を作製するための必要条件は、細胞が問題のMHCを発現すること、 およびそれが問題のペプチドを産生する能力を有することである。前者は細胞種 、および細胞が種々のサイトカインによって刺激されているか否かに依存する。 一 般にすべての体細胞はMHCクラスI分子を発現するが、MHCクラスIIを発現するの はより限定された一群の免疫細胞(樹状細胞、B細胞など)である。刺激誘発性 のMHC発現の例としては、マクロファージ上にγ-インターフェロンによって誘発 されるMHCクラスIIの発現を挙げることができる。また、後者は、細胞が利用す ることができる蛋白質の貯蔵量、および抗原分解のための細胞機構に依存する。 一般に、抗原プロセッシングにより、変異した自己蛋白質および感染性因子に由 来する蛋白質抗原を含むすべての細胞内蛋白質から、短いペプチド断片が生じる 。したがって、MHC分子は、すべての自己および外来性の蛋白質抗原に由来する ペプチドと結合し、それを提示する。 T細胞の通常の機能は、外来性化合物を攻撃し、自己化合物を無視するために 、体内の細胞によって提示されたペプチド-MHC複合体の自己同一性を吟味するこ とである。ペプチド-MHC複合体の自己同一性を認識する能力を有する抗体は、こ れと同じ自己-非自己の区別を行う能力を有すると考えられる。このような抗体 は、T細胞と比べて以下のようないくつかの利点を有すると考えられる:抗体の 方が調製および標識が容易である、輸送および貯蔵が容易である、より高感度で 強力な解析を可能とする高い親和性を有すると考えられる、さまざまな非生理学 的緩衝液中での検査が可能である。ペプチド-MHCに特異的な抗体を用いることに より、変異した自己蛋白質(変異した癌遺伝子など)または外来性の感染性因子 (ウイルスなど)に由来する蛋白質の有無を、それが細胞内に起因するか細胞外 に起因するかによらず検出することが可能となる。特に、通常であれば抗体によ る検出から免れると思われる、細胞内に起因する抗原も、このような「T細胞様 の」抗体を用いて検出することができる。 このように、ペプチド-MHC特異的抗体は、以下に限定されない一例として挙げ ると、変異した癌遺伝子を有する腫瘍細胞、またはウイルスを有する感染細胞を 同定することができるため、診断薬としての可能性を有する。その検出は、関心 対象の細胞の検出、定量化、特徴分析および精製を可能とする蛍光活性化細胞選 別装置(FACS、Becton Dickinson社のFACS Starなど)によって実施することが できる。また、関心対象の細胞の大量細胞選別および精製を行うために、ペプチ ド-MHC特異的抗体を磁気粒子と接着させることもできる。大量処理能を有する高 感 度検出を行うためには、ペプチド-MHC特異的抗体を標識した上で(例えばビオチ ンなどにより)、マイクロタイター用プレートに直接結合させた抗原を用いる、 またはもう1つの抗体を介する(後者はサンドイッチ法として知られる)固相酵 素免疫検定法(ELISA)を実施するとよい。 血液または生検によって入手した組織(生組織または固定組織)からの細胞の 検査も可能である。最近、MHCは細胞から離脱して血流に移行しうることが実証 されている(Puppoら、1995を参照)。可溶性MHCは0.5〜25μg/mlまでの濃度で 存在することが報告されている。この濃度は、炎症部位の周辺では局所的に上昇 する。実験により、このようなペプチド-MHC複合体はW6/32エピトープを保持し ていることが示されている(W6/32は抗MHCクラスIモノクローナル抗体である。A TCC HB95)。このエピトープは、β2ミクログロブリンおよびペプチドの双方がM HCクラスIと適切に結合することに依存する。したがって、このような可溶性のM HC分子はペプチド-MHC複合体を代表しており、循環している可溶性のペプチド-M HC複合体は体内の細胞内蛋白質代謝の全体にわたる刻印(imprint)を運んでい ると結論することが可能である。このような特異性は、単に血液試料を採取し、 検出のためにペプチド-MHC特異的抗体を用いるELISAを実施することによって評 価することができる。これは血液試料を用いて細胞内代謝の評価を可能とする手 法であるため、大きな診断的意味を有すると考えられる。 このように、ペプチド特異的であり、MHCによって制限された組換え抗体は、 その可溶性、高い親和性および安定性が、T細胞または組換え可溶性T細胞受容体 の使用を行わない条件(例えば、免疫沈降、免疫組織化学検査など)下において T細胞エピトープの存在を検出するために非常に適していることから、科学的に も臨床的にも有用であると考えられる。したがって、抗原提示過程の間に特定の 事象が起こる機序および部位に関する疑問にも直接的に取り組むことが可能とな り、抗原提示細胞上のT細胞エピトープの発現の可視化および定量化も可能にな ると考えられる。臨床的には、ペプチド/MHCに特異性を有する抗体は、T細胞に よる認識のために通常保持されている変異または細胞内感染は抗体にも利用可能 であると考えられることから、診断において有用であると考えられる。したがっ て、抗体(または抗体断片)の使用による特定のT細胞エピトープの検出に関す る診断用 キットは、本発明において記載した特異性を有する抗体が利用可能であることに 依存する。 本発明は、本発明に係る抗体もしくは抗体断片、抗イディオタイプ抗体または 抗-抗イディオタイプ抗体を含むペプチド-MHC複合体の存在を検出するための診 断的組成物を提供する。特に、本発明は、ウイルス、細菌および寄生虫からなる 群より選択される細胞内の病原体を検出するための診断的組成物、ならびに悪性 腫瘍の検出のための診断的組成物に関する。T細胞によって認識されるさまざま なヒト腫瘍抗原が知られており、それらは本発明の抗体または抗体断片の使用に よる特異的な免疫療法のために有用な標的になると考えられる。 また、本発明は、自己免疫性疾患の存在を検出するための診断的組成物、およ び個体を悪性腫瘍または自己免疫疾患の発症に関する高リスク群に割り当てるた めの診断的組成物にも関する。図面の説明 図1.バイオパニングによるファージの選択 免疫グロブリンのFab断片を発現しているファージのライブラリーを、Ha255-2 62 -MHC複合体を唯一の共通因子として有する交代性マトリックス上にパニングし た。第1および第3のパニングは、Ha255-262を結合したRMA-S-Kk細胞に対して実 施し、第2および第4のパニングは、精製したHa255-262-Kk複合体による被覆を施 したビーズ(Interfacial Dynamics、Oregon)に対して実施した。それぞれのパ ニングを終えるたびに結合したファージを溶出し、大腸菌内で増幅させた後、Kk による遺伝子導入を施してペプチドを結合させたRMA-S細胞に対する結合性をFAC Sによって分析した。ペプチドは、Ha255-262(塗りつぶしていないバー)または NP50-57(塗りつぶしたバー)である。黒矢印は背景信号のレベルを示す。平均 蛍光強度=MFI。 図2.Fab13.4.1の精製および結合特性 (A)精製し、還元したFab13.4.1を、ポリアクリルアミド-SDSゲル電気泳動の後に 銀染色法を用いて検出することによって分析した。 (B)精製されたFab13.4.1の、Ha255-262/Kk(○)、NP50-57/Kk(●)、Kk(△) またはHa255-262(▲)による被覆を施したラテックスビーズに対する結合性に 関 するFACS分析。内在するペプチドを結合させた精製H-2Kb分子に関する検査も実 施したが、Fab13.4.1との結合は全く認められなかった(結果は図示せず)。被 覆したラテックスビーズを、種々の濃度のFab13.4.1とともにインキュベートし 、FITC標識ウサギ抗マウスIgG(DAKO、Denmark)を検出用抗体として用いるFACS によって分析した。 (C)結合に関する競合。Ha255-262/Kkによる被覆を施したラテックスビーズを3nM のFab13.4.1、およびさまざまな濃度の可溶性Ha255-262/Kk複合体(○)、NP50-57 /Kk複合体(●)、Kk(△)またはHa255-262(▲)による被覆を施したラテッ クスビーズとともにインキュベートした後、図2Bと同じ方法でFACS分析を行った 。 図3.BIAコア(BIAcore)測定の結果 Ha255-262-KkおよびNP50-57-Kk複合体の、固定した(A)Fab13.4.1または(B)H10 0-27R55(抗Kk)との結合性に関するBIAコアセンサーグラム(BIAcore sensorgr am)。複合体を500nMの濃度に希釈し、固定した抗体の上に3分間置いた。(C)Ha255-262 -KkのFab13.4.1との結合に関する速度論的結合曲線。さまざまな濃度の 複合体を3分間の会合相および6分間の解離相に適用させた。実際の濃度はセンサ ーグラムに表示される。結合曲線はすべて共鳴単位(RU)の経時的推移として表 示した。 図4.ペプチド特異的でMHCによって制限されたT細胞反応の特異的抑制 RMA-S-Kk細胞を、最適量以下の用量のHa255-262またはNP50-57とともに26℃で一 晩インキュベートした。ペプチドが結合したRMA-S-Kk細胞を、さまざまな用量の Fab13.4.1の存在下において、Ha255-262特異的なT細胞ハイブリドーマとともに 同時培養した。対照として、NP50-57特異的なT細胞ハイブリドーマを、最大用量 (390nM)のFab13.4.1の存在下(黒いバー)または非存在下(白いバー)におい て同時培養した(挿入図)。用いた最適量以下の用量は、HK8.3-6F8(●)への 提示のためのHa255-262では6μM、HK8.3-5H3(●)への提示のためのHa255-262 では0.3μM、HK9.5-24への提示のためのNP50-57では0.3μM、HK9.5-162への提示 のためのNP50-57では3μMとした。 図5.エピトープ特異的選択に関するパニングの結果 精製したKkと、Ha255-262(図5A)またはNP50-57(図5B)との複合体を作製し 、実施例1aに記載した方法でプラスチック表面上に被覆した。この図は、連続的 に行ったパニングの結果として、Fabファージライブラリー内に、Kk/Ha255-262 複合体に対する特異的を有するFabファージが(Kk-NP50-57複合体に対するもの とは異なり)比較的豊富に存在することを示している。 図5Aは、(Kk/Ha255-262ライブラリーの場合には)3回のパニングの後に個別 に選択された20種のクローンのうち18種が抗原(Kk/Ha255-262)と結合し、20種 のクローンのうち16種でこの結合がペプチド特異的であったことを示す。(すな わち、20種のクローンのうち2種は、ペプチド非特異的な様式でKk/Ha255-262と 結合した) 図5Bは、(Kk/NP50-57ライブラリーの場合には)3回のパニングの後に個別に 選択された20種のクローンのうち7種が抗原(Kk/NP50-57)と結合し、この20種 のクローンの中で結合がペプチド特異的であったのは1種であったことを示す。実施例 方法: MHCの精製: Kkの産生には、以前に記載されている通り(Olsenら、1994)に、AKR由来のリ ンパ腫細胞であるRDM-4を用いた。約1×1010個の細胞を溶解緩衝液(PBS中に1% Nonidet P-40、25mMヨードアセトアミド、1mM PMSF(SIGMA、カタログ番号P-76 26)、5mMオルソバナジン酸ナトリウムを含む)100ml中に再懸濁し、室温で10分 間インキュベートした。溶解物を遠心処理によって清浄化した後に-80℃で保存 し、使用の前に+4℃で一晩インキュベートすることによって解凍した。溶解物に はミリポアフィルター(Millipore filter)(孔径8〜0.45μ)によるフィルタ ー処理を何回か行い、抗Kkモノクローナル抗体11.4.1(TIB95、American Type C ulture Collection、ATCCから入手した)を用いるアフィニティクロマトグラフ ィーによってKk分子を精製した。アフィニティカラムは、製造者(Pharmacia) の記載に従って、11.4.1と活性化臭化シアンセファデックス(Sephadex)マトリ ックスを共有結合させることによって調製した。溶解物をカラムに数回通した後 、(i)0.1%SDS、0.5%Nonidet P-40および0.02%アジ化ナトリウムを含むカラム の20倍の 容積のPBS、(ii)0.05%Nonidet P-40および0.1%アジ化ナトリウムを含むカラム の20倍の容積のPBS、および(iii)0.1%アジ化ナトリウムを含むカラムの20倍の 容積のPBSで十分に洗浄した。結合したKk分子を、カラムの5倍の容積(50ml)の 溶出緩衝液(0.05Mジエタノールアミン、0.15M NaCl、0.1%アジ化ナトリウム、 0.1%デオキシコール酸ナトリウム、pH11)によって溶出させ、溶出した結合材 料をpH6.3の2M Tris-HCl、0.1%アジ化ナトリウム溶液2.5mlによって直ちに中和 した。溶出液はコロジオンバッグ(Satorius、カタログ番号13200E)を用いる真 空透析によって濃縮した。溶出液の容積が約0.5mlに達した時点で、1%オクチル グリコシド(Sigma)および0.1%アジ化ナトリウムを含むPBS10mlを添加し、最 終容積が1mlとなるまで真空透析を続けた。Kkの蛋白質濃度はSDS-PAGEおよびBCA アッセイによって評価した。 ヒトβ2-ミクログロブリンは、尿毒症患者の尿から入手し、均一となるように ゲル濾過および等電点電気泳動によって精製した(Stryhnら、1994)。 ペプチドの合成: インフルエンザウイルス由来の核蛋白質ペプチド(NP50-57、1文字コード:SD YEGRLI)および赤血球凝集素ペプチド(Ha255-262=FESTGNLI)を、標準的なFMO C保護戦略を用いて、RaMPS合成装置(Dupon)によって徒手的に合成した。 ペプチド-MHCクラスI複合体の作製: 15μMの界面活性剤に溶解してアフィニティ精製を施したMHCクラスI分子を、4 4μMのNP50-57またはHa255-262ペプチドとともに、5μMヒトβ2-ミクログロブリ ンの存在下において、18℃で30〜48時間インキュベートした。この反応混合物は 、PBS(0.14M NaCl/0.01Mリン酸ナトリウム緩衝液)中に1mM PMSF(Sigma、P-7 626)、8mMエチレンジアミン四酢酸(EDTA)(BDH、10093)、1.2mM 1.10フェナ ントロリン(Sigma、P-9375)、69μMペプスタチンA(Sigma、P-4625)、128μM Na-p-トシル-L-リジンクロロメチルケトン(TLCK)(Sigma,T-7254)、135μM Na-p-トシル-L-フェニルアラニンクロロメチルケトン(TPCK)(Sigma、T-4376 )および1mM N-エチルマレイミド(NEM)(Sigma、E-3876)を含む。反応混合物 における界面活性剤の最終濃度はNP-40 0.05%であり、ほぼ完全なペプチド交換 が生じるように、このPBSにクエン酸緩衝液を添加してpH5.5に調節した。非結合 型のペプチドは、以前に記載されている通りに(Olsenら、1994)、セファデッ クス(Sephadex)G25スパンカラムクロマトグラフィーによって除去した。 精製したMHC-ペプチド複合体のラテックスビーズへの固定: ペプチド-MHC複合体は上記の方法に従って作製した。低い活性剤濃度(PBS中 に0.05%Nonidet P-40を含む)を用いるスピンカラムクロマトグラフィーを実施 した。低濃度活性剤緩衝液中にて、複合体を1.5×107個の硫化ラテックスビーズ (5μ径、Interfacial Dynamics Corporation、バッチ番号436)と混合し、軽く 振盪しながら+4℃で一晩インキュベートした。ビーズの残る部分は、1%牛血清 アルブミンPBS溶液によってブロックした。ビーズを1回洗浄した後、FACS緩衝液 (1%BSA、PBS、0.1%アジ化ナトリウム)1ml中に再懸濁し、パニングまたはFAC S分析のいずれかに用いた。このビーズ標本は+4℃では約1週間安定であった。 MHC-ペプチド複合体の細胞上における作製: RMA-S.Kk細胞系(W.Ortiz-Navaretteによって寄贈された)は、ペプチドを細 胞質からペプチド-MHC複合体が形成される部位である小胞体に運ぶペプチド輸送 体を欠失しているため、MHCクラスI分子のプロセッシングに障害がある。高濃度 のペプチドを含む培地中でこの細胞を増殖させることにより、Kkをほぼすべての 表面に発現させることが可能となる。この作用はペプチドの結果であるため、大 部分のKk分子は細胞表面上に付加されたペプチドと複合体を形成すると考えられ る。このため、ペプチドを結合させたRMA-S.Kk細胞は、その表面上に所望のペプ チド-MHC複合体のみを発現する。0.1mMのペプチドを含む増殖培地5ml中に細胞107 個を加え、26℃で一晩インキュベートすることによって、細胞表面上に複合体 が形成される。細胞は遠心処理によって採取し、1回洗浄した後、増殖培地1ml中 に再懸濁する。 免疫化: 同系交配したBALB/kマウスに、1ヒト単位のBCG(M.tuberculosis bovis、The State Serum Institute)の腹腔内投与によって免疫化を施した。Ha255-262と の複合体を形成したKk0.5mgを、0.05%Nonidet P-40を含む0.1μMリン酸緩衝液 (pH 7.5)中にてPPD(The State Serum Instituteによって供給された)1mgと 混合し、全容積が0.5mlとなるようにした。同じ容積のグルタールアルデヒド溶 液(0 .2%グルタールアルデヒド、0.1mM NaHPO4、0.05%Nonidet P-40、pH7.5)を添 加し、混合物に往復振盪を加えながら4℃に2日間置いた。この混合物にPBS 12.3 ml、6mg/mlのAl(OH)3 6.7mlを添加し、混合物を十分に混合した後に免疫化に用 いた。BCG初回刺激の3週間後に、マウスに抗原混合物0.5mlによる免疫化を2回実 施した。免疫化は2週間の間隔をおいて皮下注射によって実施した。2回目の免疫 化を行った10日後に脾臓を採取した。 免疫グロブリン融合蛋白質を発現しているファージライブラリーの作成: チャーグウィン(Chirgwin)ら、1979の方法に従って、2回の免疫化を受けた マウスから採取した脾臓から全RNAを単離した。スーパースクリプトプラス(Sup er script Plus)(Gibco BRL)逆転写酵素を用いて、混合物を42℃で1時間イン キュベートする反応において、第1鎖のcDNAにオリゴ-dTn=18を付加した。転写酵 素を熱失活させた後、cDNAテンプレートにエタノール沈殿処理を施し、VH、Fdお よびL鎖遺伝子の一次PCR増幅のために用いた。以下に使用したプライマーの詳細 は、プラム(Φrum)ら、1993に記載されている。PCR反応は、dNTP(0.2mM)、 製造者(Cetus)によって供給された反応緩衝液、プライマーおよびcDNAを含む 溶液100μl中にて実施した。VH反応にはMVH1〜25、およびMJH1〜4プライマーの それぞれ5pmoleを含めた。Fd反応にはMVH1〜25、ならびにMCHγ1、γ2Aおよびγ 2Bプライマーのそれぞれ6.7pmoleを含めた。L鎖反応にはMVK1〜25、およびMCKプ ライマー20pmoleを含めた。反応混合物の上層に鉱油を載せ、94℃に2分間保った 。続いてスーパータク(Supertaq)(HT Biotechnology)またはアンプリタク( Amplitaq)(Cetus)1.5Uを添加し、混合物に反応サイクル(94℃1分間、55℃1 分間、72℃2分間)を30回施した後、72℃で10分間インキュベートした。ジェネ クリーン(GeneClean)(Bio101,Inc)手順との併用により、一次PCR増幅産物 をアガロースゲル電気泳動によって精製した。 VH遺伝子とCH1-LINK-Dとの集合化:反応液100μlは、上記の緩衝液およびdNTP、 ならびに精製されたFd遺伝子断片5ng、精製されたCH1-LINK-D 20ng、FabTAG.BA CK 1〜2(それぞれ25pmole)、およびFabLINK.FORW.50pmoleを含めた。Fd遺伝 子とLINK-Dとの集合化:反応液100μlは、上記の緩衝液およびdNTP、ならびに精 製されたFd遺伝子断片5ng、精製されたLINK-D 2ng、FabTAG.BACK 1〜2(それぞ れ2 5pmole)、およびFabLINK.FORW.50pmoleを含めた。L鎖遺伝子とLINK-Dとの集合 化:反応液100μlは、上記の緩衝液およびdNTP、ならびに精製されたL鎖遺伝子5 ng、精製されたLINK-D 2ng、およびFabLINK.BACKおよびFabTAG.FOR.をそれぞれ5 0pmole含めた。加熱サイクルのプログラムは上記の通りに開始し、25サイクル( それぞれ94℃2分間、55℃1分間、72℃2分間)を実施して、集合化産物をゲル精 製した。 最終集合物:上記の緩衝液およびdNTP、ならびに精製されたVH-CH1-LINK-D断片5 ngまたは精製されたFd-LINK-D断片5ngを含む反応液100μlを、精製されたL鎖-LI NK-D断片5ngおよびASSEMBLY-1プライマー20pmoleと混合した。加熱サイクルプロ グラムは上記の通りに開始し、25サイクル(それぞれ94℃1.5分間、69℃1分間、 72℃2分間)を実施して、集合化産物をゲル精製した。 最終集合反応物からのDNA断片を、DNA1μg当たり10UのNotIを用いて37℃で2時 間消化した。フェノール抽出およびエタノール沈殿の後、DNAをSfiI緩衝液中に 溶解し、DNA1μg当たり10Uの酵素を用いて50℃で2時間、油層下にてインキュベ ートした。ジェネクリーン手順を用いてDNAを精製し、ジェネクリーンによって 精製されたNotIおよびSfiI切断pFAB5cに連結した。連結反応液20μlは、消化さ れたベクター0.5μgおよび挿入用DNA0.5μgを含み、これにT4-DNAリガーゼ(Ame rsham)1.5Uを添加した後に15℃で一晩インキュベートした。続いて、連結混合 物をフェノール抽出およびエタノール沈殿によって精製した後、水20μl中に再 懸濁した。25μF、2.5kVおよび200オームに設定したバイオラッド(Bio-Rad)社 製大腸菌パルサーセット(E.Coli pulser set)を用いる電気穿孔法により、そ のうち2μlを大腸菌TOP 10F'細胞(British Biotechnology)に導入した。パル スを加えた直後に、新たに調製したSOC培地(Sambrookら、1989)1mlを添加し、 細胞を37℃で1時間振盪した。全ライブラリーのサイズの推計値を得るために、 これを連続的に希釈して、LB-アンピシリン平板培地に播いた。VHおよびL鎖遺伝 子のライブラリーは1.6×107種のクローンを含み、FdおよびL鎖遺伝子のライブ ラリーは6×106種のクローンを含んでいた。形質転換用混合物それぞれ1mlを、 アンピシリン100μg/ml、テトラサイクリン8μg/ml、および1%グルコースを 含む2×TY培地40mlに移した。OD600が1〜2に達するまで、培養物を振盪下にて37 ℃でインキュベートした。 ライブラリーの一定量をグリセリン添加試料として、-80℃で保存した。 ライブラリーに対する重複感染:2×TY 200ml、アンピシリン100μg/mlおよび テトラサイクリン8μg/mlを含む容量2lのフラスコに、形質転換細胞109個を植 え付け、37℃、250rpmで振盪した。OD600が0.5となった時点で、ヘルパーファー ジR408(Stratagene)を50の倍数になるように添加し、37℃で20分間置いて感染 を進行させた。続いて細胞にイソプロピル-β-D-チオガラクトピラノシド(IPTG )を、最終濃度が0.1mMになるように添加し、振盪(250rpm)下における室温で のインキュベーションを一晩続けた。細胞をベレット化し、プラム(Φrum)ら 、1993およびエングバーグ(Engberg)ら、1995の記載に従って、PEG沈殿によっ てファージの上清を濃縮した。 パニングによる抗原結合物の選択: 細胞に対するパニング:上記の方法により、KkをトランスフェクションさせたRM A-S細胞(RMA-S.Kk)にHa255-262を結合させたものを調製した。細胞80μlをフ ァージライブラリー20μl(約1011cfu)と混合し、軽く振盪しなかがら室温で3 時間インキュベートした。細胞を増殖培地で3回洗浄し、トリプシン(Worthingt on)1mg/mlによる処置を37℃で1時間行うことによって、結合したファージを溶 出させた。遠心処理によって細胞を除去し、OD600が0.8〜1.0の範囲にある、指 数関数的に増殖している大腸菌TOP10F'細胞(British Biotechnology)400μlを 含むバイアル中に上清を移した。以下の重複感染は前段落に記載した通りに実施 した。 ビーズに対するパニング:精製されたHa255-262-Kk複合体を被覆したラテックス ビーズ1×106個を、1%BSAを含むPBS緩衝液中にてファージライブラリー20μl( 約1011cfu)と混合し、軽く浸透しながら+4℃で3時間インキュベートした。遠心 処理によってビーズを沈殿させ、3回洗浄した。最後の洗浄の後に、ビーズをグ リシン溶出緩衝液(0.1M 塩酸グリシン、0.1%BSA、pH2.2)100μl中に再懸濁す ることによって結合したファージを溶出させ、室温に10分間放置した。遠心処理 によってビーズを除去し、2M Tris-base 8μlを加えて上清を中和した。この混 合物を、指数関数的に増殖している細胞400μlを含むバイアルに移し、上記の方 法に従って重複感染を実施した。 FACS分析: FACS分析は、Fab-ファージと、ペプチドによるパルス刺激を受けたRMA-S.Kk細 胞との結合の評価、またはFab断片と、ビーズ上に固定したさまざまなペプチド- MHC複合体との結合の検出を目的として実施した。 細胞を用いるFACS分析:ペプチドによるパルス刺激を施したRMA-S.Kk細胞105個 を、FACS緩衝液(1%牛血清アルブミン(BSA)、PBS、0.1%アジ化ナトリウム) 100μl中にある約4×109cfuのFabファージ、またはFab13.4.1と混合し、氷上に て2時間インキュベートした後、FACS緩衝液で3回洗浄した。検出抗体はFITC標識 を施したヤギ抗-ファージまたはウサギ抗M13-ファージ血清(いずれもDAKO、Den mark)とし、FACS緩衝液中に1:100に希釈して用いた。試料は氷上で30分間イン キュベートした。非結合型の抗体を洗浄によって除去し、残った細胞を1%ホル ムアルデヒドを含むFACS緩衝液200μl中に再懸濁して、FACSによって分析した。 ビーズを用いるFACS分析:精製したさまざまな濃度のFab13.4.1断片を、ペプチ ド-MHC複合体による被覆を施したビーズ105個と混合した。氷上で2時間インキュ ベートした後にビーズを3回洗浄し、続いて、FACS緩衝液中に1:50に希釈したFI TC標識ウサギ抗マウスIgG血清(DAKO、Denmark)とともに30分間インキュベート した。試料には上記と同じ方法でさらに処理を施した。 FACSのデータは、ファクスキャン(FACScan)(Becton Dickinson Immunocyto metry)を用いて記録した。それぞれの分析に関して3つのパラメーターを得た: (i)前方散乱光、(ii)側方散乱光、および(iii)フルオレセインの蛍光放射(515 〜545nm)。前方散乱光の閾値は、細胞またはビーズの破砕片を除外するように 設定した。104個のビーズまたは細胞に関するデータを収集し、ライシスII(Lys is II)(登録商標)ソフトウエア(Becton Dickinson Immunocytometry)を用 いて分析した。 選択されたクローンからの可溶性Fab断片の生産および精製: pSAN13.4.1のFab断片を調製するために、Fabをコードするカセットを、軽鎖の C端末の遺伝子III要素(Engbergら、1995)の位置にHis6-taqを付加する発現ベ クターに移行させた。この新たな構築物を用いて、以下の通りにFab断片を調製 した:2×TY 500ml、アンピシリン100μg/mlおよびテトラサイクリン8μg/ml をそれぞれ含む容量21のフラスコ2本に、形質転換細胞10mlを植え付け、37℃で2 50rpmの 振盪を加えた。OD600が0.5となった時点で、最終濃度が1mMとなるようにIPTGを 添加し、振盪(250rpm)下でのインキュベーションを室温で4時間続けた。氷冷 したTES緩衝液(200mM Tris-HCl、5mM EDTA(エチレンジアミン四酢酸二ナトリ ウム二水和物)、500mMショ糖、pH8.0)10ml中に細胞を再懸濁することにより、 ペリプラスムの蛋白質を単離した。5分後に1:4 TES緩衝液15mlを添加し、混合 物を氷上で30分間インキュベートした。遠心処理によって細胞残渣物を除去し、 MES緩衝液(10mM 2-[N-モルホリノ]エタンスルホン酸(SIGMA、カタログ番号M-8 2-50)、20mM NaH2PO4、pH5.6)41に対してペリプラスム分画を4℃で一晩透析し た。ペリプラスム分画をABxマトリックス(J.T.Baker Research Products)に 通過させ、保持された材料を、勾配化したpH7.0の0.5M NaH2PO4を用いて溶出し た。Fab断片は固定化金属イオンクロマトグラフィー(IMAC)によってさらに精 製した。ABx精製物のFab陽性分画を、5回濃縮した緩衝保存液を用いてIMAC緩衝 液A(PBS、0.5M NaCl)に適合させ、カラムの5倍の容積の0.1M CuSO4をあらかじ め通した後に緩衝液Aを用いてカラム平衡化を施したキレート性Superose HR 10/ 2カラム(Pharmacia Biosystems)にかけた。結合した蛋白質を、イミダゾール 緩衝液(IMAC緩衝液A、0.5M イミダゾール)による勾配(0〜0.5M)を用いて溶 出した。精製されたFab断片の量を、SDS-PAGEおよびBCAアッセイによって評価し た。すべての精製はハイロード(High Load)(登録商標)システム(Pharmacia Biosystems)上にて実施した。 クラスIに制限されたマウスT細胞ハイブリドーマの作製、および細胞障害性T細 胞の解析: クラスIによって制限されたマウスT細胞ハイブリドーマである、HK9.5-24およ びHK9.5-162(NP50-57特異的であり、Kkによる制限を受ける(Stryhnら、1994) )ならびにHK8.3-5H3およびHK8.3-6F8(Ha255-262特異的であり、Kkによる制限 を受ける(Stryhnら、1994))の作製および特異性はすでに記載されている。 KkをトランスフェクションさせたRMA-S細胞系であるRMA-S.Kk(Stryhnら、199 4)を、Ha255-262またはNP50-57とともに26℃で一晩インキュベートした。イン キュベートした後、細胞を十分に洗浄し、さまざまな濃度のFab13.4.1を含む培 地中に再懸濁した。T細胞ハイブリドーマ細胞105個を、付加処理を受けたRMA-S. Kk細 胞105個とともに、全容量を250μlとして37℃で24時間インキュベートし、カプ ラー(Kappler)ら、1981に従って、IL-2の放出に関する上清の検査を行った。 BIAコア(BIAcore)分析: 形成された複合体(すなわち、Kkの活性結合部位)の濃度を測定するために、 既知の比活性を有する微量の125I標識NP50-57を添加し、G-25スパンカラムクロ マトグラフィーによって複合体の形成を測定した(2)。精製したFab13.4.1を20μ g/mlとなるように10mM酢酸緩衝液中に希釈し、製造者(Pharmacia、Sweden)の 推奨に従い、標準的なアミン結合化学反応によってBIAcoreチップのデキストラ ン表面に結合させた。チップと結合したFab断片の量は、1000RUをわずかに下回 る値に保たれていた。精製され、定量化されたペプチド/MHC複合体を測定用チ ャンバーに投入し、大量輸送の限界によって速度論的指標の算出に干渉が及ぶこ とを避けるために、流速は10μl/分に設定した。すべての測定は0.1%NP-40を 含むPBS中にて22℃で行った。 T細胞ハイブリドーマに対する刺激、T細胞受容体の特異性 Ha255-262/Kk特異的T細胞ハイブリドーマの精細な特異性を評価するために、 インビトロ刺激アッセイを用いた(21)。抗原提示細胞にはRMA-Kk(Kkを遺伝子 導入した胸腺腫)を用いた。96穴のマイクロタイタープレートに、1ウェル当た り1×105個のRMA-Kk細胞を、Ha255-262特異的でKkによって制限されたハイブリ ドーマであるHK8.3-5H3またはHK8.3-6F8 1×105個とともに植え付けた。さまざ まな濃度のHa255-262ペプチドまたはその類似代替物を添加し、10%FCSを加えた RPMI1640中において、5%CO2を含む加湿大気下で、培養物を37℃で24時間インキ ュベートした。上清を回収し、カプラー(Kappler)ら(26)によって最初に記 載された方法に従い、IL-2依存的細胞系であるHT-2を1ウェル当たり4000個用い ることによってIL-2の含量を評価した。100単位/mlのIL-2を入手するために必 要なペプチドの濃度を決定した。 組換えpSAN13.4.1抗体の特異性 特定のHa255-262-Kk複合体を作製し、精製した上で、最適値以下である1ウェ ル当たり10pg(10nM)の濃度で、マキシソープ(Maxisorp)96穴平底マイクロタ イタープレート(Nunc、Denmark)に被覆を施した。続いて、2%スキムミルクを 含 むPBS緩衝液によってプレートをブロックした後、繊維状ファージのpIIIの端に 位置する融合蛋白質として発現しているpSAN13.4.1に曝露させた。プレートを洗 浄し、抗ファージ抗体(Pharmacia、Uppsala)を結合させたHRPに曝露させ、洗 浄した後に、ELISA判読装置によって490nmで画像化および判読を行った。pSAN13 .4.1の精細な特異性を評価するために、段階的な濃度の類似体-Kk複合体(Kkの 飽和を得るために類似体450μMを用いて作製したもの)を、pSAN13.4.1ファージ を加える前に競合因子としてあらかじめ添加した。50%阻害を得るために必要な 競合因子複合体の濃度(IC50)を決定した。IC50が低値であるほど、pSAN13.4.1 の類似体-Kk複合体に対する結合性は高い。 実施例1 ペプチド特異的でMHCによって制限された抗体の作製および選択 精製されたマウスMHCクラスIであるKkと、Kkによって制限されたインフルエン ザウイルス由来のペプチドであるヘマグルチニン(Ha255-262)との複合体を、 方法に関する項で記載した通りに作製した。免疫化のために、ツベルクリンペプ チド由来精製蛋白質(PPD)を精製した複合体と結合させ、B細胞免疫原としての Kkには主として耐容性を有するが、T細胞免疫原としてのPPDには高い反応性を示 す、カルメット・ゲラン菌(Bacille-Calmette-Guerin)(BCG)による初回刺激 を受けたH-2k(BALB/k)マウスの免疫化のために用いた。 自己のMHCによって制限されたエピトープを指向する抗体反応を得やすくする ために同系動物を選択し、効率の高さから、ラハマン(Lachmann)ら、1978によ って最初に記載されたBCG-PPD免疫化法を選択した。免疫化の10日後に脾臓の全m RNAを単離し、逆転写によってcDNAを作製した。免疫グロブリンのFab断片に対応 するcDNA断片をPCR増幅するために特異的な縮退プライマーのセットを用い、続 いてこの断片をpFab5cベクター(Φrumら、1993)にクローニングし、繊維状バ クテリオファージのマイナーウイルス外被蛋白質pIIIとの融合体として発現させ た。最初のライブラリーは2×107種のファージを含み、これをパニング手順に供 した後、結合したファージを溶出し、大腸菌内にて再増殖させた。選択手順の効 率を高めるために、ファージは、Kkを遺伝子導入したRMA-S細胞(RMA-S.Kk)にH a255-262によるパルス刺激を施したものに対してパニングし、精製された均質な Ha255- 262 -Kk複合体による被覆を施したラテックスビーズに対するパニングと交代で実 施した。パニング戦略の目的は、1回おきのパニングごとにマトリックスを交換 し、共通の選択エピトープ、この場合にはHa255-262-Kkは維持しておくことにあ る。それぞれの選択ラウンドにおいて再増殖させたファージを2×1010cfu/mlに 調整し、Ha255-262またはNP50-57によるパルス刺激を受けたRMA-S.Kk細胞との結 合性を、FITC標識抗ファージ抗体を検出抗体として用いるFACS分析によって検討 した(比較のために用いたNP50-57ペプチドもKkによって制限される)。図1に示 した通り、パニングを2×2回交代して実施した後には、Ha255-262-Kkを認識する Fabファージの含量が段階的に増加することが認められた。パニングを1〜3回実 施している間の、NP50-57によるパルス刺激を受けたRMA-S.Kk細胞(塗りつぶし たバー)との結合の増加は比較的少なく、これは恐らく共通の細胞エピトープと の結合親和性が低いFabファージが増加したことを反映していると考えられる。 この集団はビーズに対する4回目および最終のパニングの結果、効率的に除去さ れる。 実施例1a 上記の部分で詳しく記載した抗体Fab断片(pSAN13.4.1)に関して記載したも のと同様の技法を用いて、pSAN13.4.1と同じ特異性を有するが、親和性はより低 い他の抗体(例えばpSAN KHO4)が単離されている。さらに、NP50-57ペプチドと 複合体を形成したMHC-Kk分子(例えばpSAN KN36)を特異的に認識する抗体Fab断 片も単離されている。このうち後者の抗体は、Kk-NP50-57複合体を開始材料とし て用いて免疫化したマウスを用いる上記の手順によって作製した抗体Fabライブ ラリーから単離された。後者の2種の抗体に関しては、交代性のパニング手順の 間に用いた手法は、上記のものとは若干異なる:すなわち、選択されたMHC/ペ プチド複合体による被覆を施されたプラスチック表面と、同じ複合体を発現して いる細胞との間で交代させつつ実施する代わりに、Fabファージライブラリー(Kk /Ha255-262によって免疫化されたマウスから作製した)を、Kk-NP50-57複合体 によって被覆された競合量のラテックスビーズの存在下において、Kk/Ha255-262 複合体によって被覆されたプラスチック表面に対してパニングした。同様に、Kk -NP50-57によって免疫化されたマウスから作製したFab-ファージライブラリーを 、Kk/Ha255-257複合体によって被覆されたラテックスビーズの存在下において、 Kk-NP50-57 によって被覆されたプラスチックに対してパニングした。交代性パニング戦略に 対するいくつかの変法は首尾よく使用されうると考えられる。重要なことは、本 発明者らの免疫化および交代性パニング手順の適用可能性および一般性がすでに 示されているという点である。 実施例2 クローンpSAN13.4.1の特異性 最終のパニングによって得たファージ集団から個々のファージを単離し、ELIS Aに基づくアッセイを用いて、特異性に関する再スクリーニングを行った。検討 した50種のクローンのうち、7種はHa255-262-Kk複合体と特異的に反応した(デ ータは提示せず)。15種のクローンは、Ha255-262-KkおよびNP50-57-Kk複合体の いずれとも結合し、この2つの複合体が共有しているエピトープを認識する可能 性が最も高いと考えられた。残る28種のクローンは、Ha255-262-KkおよびNP50-5 7 -Kk複合体のいずれとも結合しなかった。上記の7種のクローンのCDR3重鎖およ び軽鎖領域に対応するDNA配列を決定したところ、同一であることが判明し(デ ータは提示せず)、これらはすべて単一の生産性の抗体軽鎖/重鎖の組み合わせ 事象に由来することが示唆された。クローンの1種であるpSAN13.4.1からの可溶 性Fab分子の生産および精製を行い(図2A)、ペプチドとMHCとのさまざまな組み 合わせによる被覆を施したラテックス粒子を用いるFACS分析によって特異性につ いて解析した。Fab分子(Fab13.4.1)の特異性は、その反応性がHa255-262とKk との間に形成された複合体のみに対して認められ、それぞれの単独物およびNP50 -57 -Kk複合体は認識しなかったことから、MHCによって制限されたT細胞特異性の 明らかな特徴を有していた(図2B)。さらに、Fab13.4.1との結合において、可 溶性Ha255-262-Kk複合体はビーズ上に被覆されたHa255-262-Kkと競合する能力を 有するが、単離されたHa255-262ペプチドおよび単離されたKk、ならびにNP50-57 -Kk複合体にはその能力がないことから実証されたように、この相互作用は飽和 的および特異的であった(図2C)。Fab13.4.1とHa255-262-Kkとの間の相互作用 を阻害するためには10〜100nMの可溶性Ha255-262-Kk複合体が必要であり、この ことから、Ha255-262-Kk複合体に対するFab13.4.1の親和性KDは10〜100nMの間で あることが示された。 実施例2a MHCクラスI KkによるHa255-262エピトープの認識 Kkの特異性を評価するために、インフルエンザウイルスのヘマグルチニンHa25 5-262 (FESTGNLI)に由来する、Kkによって制限された細胞障害性T細胞エピトー プの個々のアミノ酸を置換したペプチド類似体の完全なセットを合成して検討し た。このエピトープの内部のすべての位置に関して、親分子のアミノ酸のそれぞ れを1つずつ、別の天然のアミノ酸(システインは除く)と置換した。これらの 類似体のKkとの結合性を生化学的阻害アッセイにおいて検討し(25)、それぞれ の置換の影響を-log(IC50(類似体))として表現した(データは提示せず)。驚く べきことに、置換の大半は多少なりともKkによって許容された。特に、第3、4お よび6位での置換によってKkとの結合性はいずれも有意に変化しなかったことか ら、これらの部位での変異に関してKkは中立的であると考えられた。144種の置 換のうち、結合性が100分の1未満に低下したのはわずか14種(または10%)のみ であった。このような有害な置換はすべて、第2および8位に集中しており、それ ぞれアミノ酸EおよびIに優先的であった。データでは、第8位では結合性が10分 の1未満に低下した置換が9種であったのに対して、第2位では6種であったことか ら、この2つの中でも第8位が最も決定的であることが示唆されている。第1、5お よび7位に関する置換の影響はこれよりも明確でなく、第1位ではFが優先的と思 われ、第5位では荷電性のアミノ酸およびYが不利益をもたらし、第7位ではFおよ びLが優先的と考えられた。 実施例2b T細胞による、Kkによって制限されたHa255-262エピトープの認識 MHCクラスIによって制限されたT細胞の反応の精細な特異性を検討するため、H a255-262特異的でKkによって制限された2種類のT細胞ハイブリドーマであるHK8. 3-6F8およびHK8.3-5H3を用いるバイオアッセイにおいて、単一アミノ酸のそれぞ れを置換した類似体の刺激能力を評価した。このアッセイはKkとの結合性および T細胞認識の両方に依存的であることに注意する必要がある。それぞれの類似体 に対して用量-反応分析を実施し、100U/ml IL-2の反応を誘発するために必要な 類似体の濃度を決定するために用いた。最も決定的なペプチド残基は、第1位に おけるF(いずれのハイブリドーマとも)、第4位におけるT(いずれのハイブリ ドーマと も)および第6位におけるN(HK8.3-6F8のみ)であった。以上の位置において、T 細胞の特異性は非常に厳密であり、親分子と同じアミノ酸しか許容されなかった 。つまり、いかなる置換においても刺激活性は完全に消失した(第4位のTをSに 保存的置換した場合に10分の1の低下であったことを除く)。第3位(いずれのハ イブリドーマとも)、第6位(HK8.3-5H3のみ)および第7位(いずれのハイブリ ドーマとも)については、かなり高度であるが厳密性はより低い特異性が認めら れた。これらの部位では、大部分は保存的または半保存的である2、3の置換のみ が許容された。第5位(いずれのハイブリドーマとも)についてはわずかに不規 則性の高い特異性が認められた。なお、最も決定性の低いペプチド残基は、Kkに 関してはアンカー部位であり、続いて第8位におけるI(いずれのハイブリドーマ とも)および第2位におけるE(いずれのハイブリドーマとも)の順であった。こ れらの部位では複数の置換が多少なりとも許容され、T細胞刺激活性の損失につ ながるような置換の多くは、Kkとの結合性の損失によると考えられた。 実施例2c pSAN13.4.1抗体によるKk-Ha255-262エピトープの認識 pSAN13.4.1は、ペプチド特異的でMHCによって制限されたT細胞特異性を連想さ せるような様式で、Ha255-262とKkとを含む複合体を認識する。この点をさらに 調べるために、pSAN13.4.1の固定化Ha255-262-Kk複合体との結合を阻害するため に可溶性の類似体-Kk複合体を用いるバイオケミカルアッセイにおいて、単一ア ミノ酸のそれぞれを置換した類似体のpSAN13.4.1との結合能を評価した。類似体 -Kk複合体は、Kkの特異性による影響を最小化し、pSAN13.4.1の特異性に焦点を 絞るために、ペプチド飽和条件下において作製した。最も決定的な残基は第4位 におけるTであり、これは保存的置換であるSとの置換のみが可能であった。2番 目に決定的な残基は第7位のLおよび第3位のSであり、大部分は保存的ないし半保 存的である一部の置換が許容された(データは提示せず)。これよりも決定性が 低かった残基は第1位のFであり、これは大部分は保存的ないし半保存的である10 種の置換において結合性の低下が10分の1に達しなかった。これに対して、さら に決定性の低い残基は第5位におけるGおよび第2位のEであり、これは13〜14種の アミノ酸による置換が可能であった。なお、最も決定性の低かった残基は第8位 におけるIであ り、これは(Rを除く)他のすべてのアミノ酸と置換可能であった。 同一のペプチド-MHC複合体を用いて、Ha255-262特異的でKkによって制限され た2種類のT細胞、および同じペプチド-MHC複合体に対して特異的なユニークな抗 体であるpSANの精細な特異性を同じようにして評価した。その結果、T細胞の特 異性とpSAN抗体の特異性との間に著しい類似性があることが明らかとなり、T細 胞によって認識されうるペプチド残基の大部分はこの抗体によっても認識されう ると考えられた。 実施例3 pSAN13.4.1に関する速度論的結合分析 表面プラスモン共鳴(すなわち、表面上の屈折率における変化の検出;BIAcor e、Pharmacia、Sweden)を用いて、Fab13.4.1の特異性が確かめられ、相互作用 の速度論的指標が決定された。精製したFab13.4.1をBIAcoreセンサーチップ上に 固定化し、あらかじめ形成しておいたHa255-262-KkまたはNP50-57-Kk複合体を作 用させた。精製したFab13.4.1は、20μg/mlとなるようにpH4.5の10mM酢酸緩衝 液中に希釈し、製造者(Pharmacia、Sweden)に従い、標準的なアミン結合化学 反応によってBIAcoreチップのデキストラン表面と結合させた。あらかじめ形成 しておくKkとペプチドとの複合体は上記の方法と同じようにして作製した。形成 された複合体(すなわち、Kkの活性結合部位)の濃度を測定するために、複合体 の形成期間中に、既知の比活性を有する微量のヨウ素化したNP50-57を添加した 。G-25スパンカラム上で非結合型のペプチドを分離した後(Stryhnら、1994)、 結合型および遊離型の125Iの量をγ線計数によって測定し、形成された複合体の 濃度を算出した。チップに結合したFab断片の量は1000RUをわずかに下回る値に 保たれており、流速を10μl/分に設定し、それにより、大量輸送の限界によっ て速度論的指標の計算に干渉が及ぶことを避けた。すべての測定は0.1%NP-40お よびリン酸緩衝生理食塩水中にて22℃で実施した。 図3Aに示した通り、センサーグラムによって、Fab13.4.1がHa255-262-Kkとは 結合するが、NP50-57-Kkとは結合しないことが示された。対照として、Kk特異的 モノクローナル抗体であるH100-27R55(G.Hammerling博士によって提供された )をBIAcoreセンサーチップ上に固定化し、同一のペプチド-Kk標本を作用させた 。図 3Bは、H100-27R55がいずれのペプチド-Kk複合体とも同程度に十分に結合するこ とを示しており、チップにとって等量の機能的Kk蛋白質が利用可能であったこと を裏づけている。最初の結合相の傾きは、Ha255-262-Kkの濃度に依存しており( 図3C)、これによって本発明者らは会合速度定数Kaが1×104M-1s-1であると算出 することができた。 図3Cのセンサーグラムは、実験上の2つの問題を明らかにした:(i)ブランク注 入によって信号が約19RU増加し、ほぼ線形的に減少して会合期間の最終時点では 約3RUになったこと、(ii)実験の経過中に基準線が約IRU/分で低下しており、こ れは固定化されたリガンドが徐々に損失したことを示す。これらの実験的な偏差 はいずれも直線的に補間され、それぞれ会合相および全センサーグラムの補正の ために用いられた。これらの補正および以下の計算は、デンマークのゲントフテ (Gentofte)にあるハーゲドルン研究所(Hagedorn Research Laboratories)の ロン・シムコ(Ron Shymko)が開発した数学モデルを用いて行った。解離および 会合の双方の数学的分析のために、それぞれのセンサーグラムからの21のデータ ポイントを用いた。まず解離相に対して両側指数モデルによるフィッティングを 行った。算出されたkd値は7.3×10-4s-1〜3.2×10-4s-1の範囲であった。これ らの値を用い、結合部位の総数を一定値に保つことにより、2部位モデルを用い て全センサーグラムのフィッティングを行った。これにより、高会合性成分に関 するka値は1.2×104M-1s-1〜0.6×104M-1s-1の範囲にあり、その結果得られたKD 値は53、56、60および51nMといずれも非常に類似していた。低親和性成分に関 するパラメーターの解釈は行えなかった。しかし、センサーグラムのデータに対 するこの成分の寄与は少なく、会合の終了時点では全信号の3〜18%を占めてい た。 非結合型リガンドの除去によって解離相は開始され、これを用いて解離速度定 数kdは5.6×10-4s-1と決定された(T1/2では約21分に相当する)。kdをkaで割っ た値として算出される平衡解離定数KDは約56nMであり、これは図2Cで認められた 阻害範囲とよく相関する。最近、BIAcore分析を用いて、2種類の異なるT細胞受 容体の速度論的指標および親和性が発表されている(Corrら、1994;Matsuiら、 1995)。会合速度定数kaは103および105M-1s-1であり、解離速度定数kdは0.06お よび0.2s-1(T1/2では12〜27秒に相当する)と報告されており、全体的な平衡解 離 定数KDは10ー5〜10-7Mと算出されている。これと比較して、抗体は一般にT細胞と ほぼ同じ速度で会合するが、解離は数桁も遅い(Pellequerら、1993)。典型的 には、抗体の全体的な親和性は10-7〜10-10Mの範囲である。Fab13.4.1の親和性 および速度論的指標は、T細胞様の特異性を有するにもかかわらず、抗体に典型 的なものであった。 実施例4 抗原特異的でMHCによって制限されたT細胞反応の特異的阻害 Fab13.4.1の特異性および親和性を考慮すれば、これはHa255-262特異的でKkに よって制限されたT細胞ハイブリドーマを阻害するが、異なるペプチド特異性を 有するKkによって制限されたT細胞ハイブリドーマは阻害しないことが予想され る。実際に、Fab13.4.1はHa255-262特異的でKkによって制限された2種類のT細胞 ハイブリドーマであるHK8.3-5H3およびHK8.3-6F8を阻害することができた(図4 )が、NP50-57特異的でKkによって制限された2種類のT細胞ハイブリドーマであ るHK9.5-24およびHK9.5-162への影響は何ら認められなかった(図4、挿入部)。 したがって、Fab13.4.1は、T細胞ハイブリドーマHK8.3-5H3およびHK8.3-6F8によ って認識されるエピトープと空間的またはアロステリック的に関連したHa255-26 2 -Kk依存的エピトープを認識する。Ha255-262特異的でKkによって制限された2種 類のT細胞ハイブリドーマの阻害を得るために必要なFab13.4.1の濃度は、BIAcor e分析によって測定されたKDと近似した値であると予測された。 実施例5 抗原特異的でMHCによって制限された抗体のターゲティングのための使用 興味深いことに、これらの抗体は、ウイルスまたは変異した癌遺伝子などの細 胞内標的を有する細胞(腫瘍細胞)に対して毒素を指向し、それによってそのよ うな細胞を撲滅することにより、キラーT細胞の機能を模倣することができる。 これらの抗体は実験動物で産生させることができ、続いて「ヒト化」し、任意の アイソタイプ構築物に移行させて組換え体を大量に産生することができる。また 、養子免疫療法のために現在用いられているT細胞に比べて、投与および制御も 容易であると考えられる。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Directs peptide-MHC complex Recombinant antibody from phage display library Field of the invention The specific recognition of the peptide-MHC complex by the T cell receptor is responsible for the specific immune response. Important reaction. Thus, antibodies to the peptide-MHC complex May be a useful tool for studying T cell function and T cell recognition Could lead to new approaches in diagnosis and immunotherapy. However, Antibodies or antibody fragments with T cell specificity by upcoming hybridoma technology Has proven difficult to produce. The invention is antigen-specific and Recombinant antibodies having specificity limited by MHC possessed by T cells and cleavage of antibodies About a piece.Background of the Invention T cells and B cells are two fundamentally different modes of recognition in the specific immune system To represent. T cells reside on the surface of antigen-presenting cells during the alternation selection process Presented with a major histocompatibility complex (MHC) Gain the ability to recognize the original peptide. In contrast, B cells are restricted to their own MHC B cell receptor (antibody) is soluble or membrane bound Recognize the three-dimensional structure of the target structure, regardless of its form. The apparent difference in the mode of capacity acquisition of B cells and T cells indicates that T cells possess M Antibodies with HC-specific specificity are rare and rarely occur in conventional B-cell Theory of why it was difficult to produce such antibodies using bridoma technology It will be clear. Report of producing antibody restricted to own MHC by conventional means Are only slightly sporadic (Wylie et al., 1982; van Leeuwen et al., 1979) Froscher et al., 1986), other reporters report that their attempt failed. (Tamminen et al., 1987; Rubin et al., 1989). More recently, a few anti-peptide-MH The C antibody has been reported (Murphy et al., 1989; Duc et al., 1993; Aharoni et al., 1991). The molecular basis of the difficulties so far is the recently elucidated peptide-MHC class I complex. It appears to be shown in the structure (Fremont et al., 1992; Madden et al., 1993; Young Et al., 1994 ). The peptide is deeply embedded inside the MHC, and the extension of the peptide residue It is presented as a mosaic mixed with its own MHC residues (see above). Surprisingly, peptides bound to MHC class I are also 100-300ÅTwoBelow but outside Facing the table and can therefore be used for direct recognition (Fremont et al., 199 2; Young et al., 1994). Autologous MHC is a peptide-MHC complex presented to T cells It is thought to occupy most of the body surface (Fremont et al., 1992; Davis et al., 1988). . An antibody that recognizes a protein molecule is about 800Å of its ligandTwo(Davis Et al., 1990), peptide-MHC complex also recognizes antibodies by its own MHC Things need to dominate. In addition, antibodies are said to be restricted to their own MHC The specificity of such antibodies is rather eliminated or suppressed. Being silenced (Nemazee et al., 1989) is specific for the peptide-MHC complex This explains why it is difficult to prepare antibodies. T cells are dominated by their own MHC Faced with the same problem of recognizing ligands, empowering T cells For the whole body organs are provided. The positive and negative selection process The majority of mature thymocytes are removed and non-self-reactive, but by their own MHC Only a small fraction of those that enter the circulation as restricted mature T cells (v o Boehmer et al., 1989). When faced with the problem of isolating rare antibody specificities, phage display technology High selection of surgery (McCafferty et al., 1990; Clackson et al., 1991; Barbas III et al. 1991; Winter and Milstein, review in 1991, Winter et al., 1994) are particularly useful. It is for. This technology is a library that has the desired specificity abundantly through immunization procedures. Leeches, or have a very large variety and size, Any of the libraries considered to have antibody specificity for the epitope (Griffiths et al., 1994). Whether the chosen immunization protocol worked Germline with an affinity in the μM range in the initial immune response Antibodies from variable genes account for the majority, followed by increased somatic hypermutation It is important to note that results in an affinity in the nM range (Fo ote and Milstein, 1991). Similarly, isolated from immunization-based libraries The affinity of selected phage display antibody fragments generally indicates that the unimmunized Ibra Higher than the affinity of those isolated from B. Lee (Marks et al., 1991; Bye et al., 1992; Ho ogenboom and Winter, 1992). WO 95/15982, Phage Dis Using prey technology, immunologically recessive epitopes )). In WO 91/12332 (Kourilsky et al.), A virulence antigen or Contains peptides characteristic of cytotoxicity and major histocompatibility complex (MHC) molecules A limited monoclonal antibody characterized by the ability to specifically recognize the complex. Thus, the above-mentioned peptide was bound to the non-peptide-specific haplotype MHC molecule. Antibodies that are limited by their inability to recognize You. In DE 42 24 542 A1 (Hammerling), (a) a single histocompatibility class I molecule (B) the gene encoding the major histocompatibility molecule to express the gene. Mouse genome, (c) binding of major histocompatibility class I molecules to peptides, (d) Immunization of transformed mice with the combined molecule, (e) immunized mice Isolation of the splenocytes and (f) a major set of peptides bound by conventional means Includes the production of monoclonal antibodies against the tissue-matched gene complex class I molecules, Monoc directed to major histocompatibility complex class I molecules with peptide antigen binding. Methods by which lonal antibodies can be produced are outlined. WO 91/12332 and DE 42 24 542 A1 are both recombinant means. Therefore, it is considered that restricted antibodies can be produced, but the disclosure content Is by inference and vague, and suggests that one of skill in the art would produce such antibodies. It does not make it possible.Summary of the Invention The present invention provides certain pre-determined by the use of phage display technology. For producing antibodies and antibody fragments that recognize the modified peptide-MHC complex Provide the law. The speed and feasibility of this technology is due to MHC-limited T cell recognition Is useful for the study of cancer and leads to new approaches in diagnosis and immunotherapy. Production of antibodies and antibody fragments against various specific peptide-MHC complexes Be pragmatic. In addition, the present invention relates to antigen-specific and MHC-restricted recombinants. And the antibody itself.Detailed description of the invention One important aspect of the present invention takes advantage of the high selectivity of phage display technology. Using a recombinant that recognizes a predetermined peptide-MHC complex This is a method for producing an antibody or an antibody fragment. In its broadest aspect, the invention specifically recognizes peptide-MHC complexes A method for producing an antibody or antibody fragment, (a) a file in which at least one nucleic acid fragment encoding the antibody or antibody fragment is expressed Provision of a library, (b) producing an antibody or antibody fragment that specifically recognizes the peptide-MHC complex, At least one fragment encoded by at least one nucleic acid fragment expressed by Selection of images, and (c) at least one nucleic acid encoding said antibody or antibody fragment of said phage Introduction of the fragment into cells, and the above peptide-M as an expression product by the cells Including producing the above antibody or antibody fragment that specifically recognizes the HC complex About the method. The term "nucleic acid" occurs as either DNA or RNA and is single- or double-stranded. A high molecular weight polynucleotide which may be any of Nucleic acid fragments Is a "teraphage" library, or a method described in detail below. Can be obtained from any of the antibody libraries from animals immunized with Wear. A teraphage library contains a large number of human antibody gene fragments, May have a gene fragment encoding the desired antibody or antibody fragment Means a library that is considered expensive. Such a very large library Lee's examples are described, for example, in Waterhouse, P.G. et al., 1993, Griffith. (Griffiths, A.) et al., 1994. This method is applied to the patient's body. Has one or more antibodies specifically reactive with the MHC-peptide complex present If treatment is planned for an individual patient, Directs a preselected MHC-peptide complex thought to be unique to the individual This is very useful because a specific antibody can be produced. Methods for producing antibodies or antibody fragments that specifically recognize peptide-MHC complexes The currently preferred embodiment includes the following steps: (a) isolating RNA from an animal immunized with the peptide-MHC complex, (b) converting the RNA isolated in step (a) into a nucleic acid encoding an antibody or an antibody fragment; Antibody or antibody cleavage by using as a starting material in the amplified reaction Amplifying at least one nucleic acid fragment encoding the fragment and expressing said nucleic acid fragment Creating a phage library to perform, (c) specifically recognizing the peptide-MHC complex, at least one of the amplified At least one antibody producing antibody or antibody fragment encoded by the nucleic acid fragment Selecting phage; and (d) at least one of said phage encoding said antibody or antibody fragment The introduction of the nucleic acid fragment into cells, and the expression of Producing the above antibody or antibody fragment that specifically recognizes the peptide-MHC complex Floor. This approach is described in detail in the examples for Fab fragments. In this application PSAN13.4.1 described in detail, but the number of genes is about 107Relatively small in size with the seed But from a highly selective library with an affinity in the nM range. The fact is that the mice used for immunization produce high affinity antibodies. Ha255-262-KkThis strongly indicates that it actually reacted with the complex. Therefore, The immunization protocol chosen may be an important factor in the production of Fab 14.3.1 Very high. One skilled in the art will recognize techniques similar to those outlined in the Examples, or Waterhouse ( Waterhouse, G.P.) et al. It is clear that the method can be used for other antibody fragments or whole antibodies. It is white. Use of phage display technology is preferred, but single-chain Fv antibody fragment display Alternative methods such as plasmid (Cull et al., 1992) or cells (Francisco et al., 1) 993) to prepare a recombinant peptide-MHC specific antibody by using It is thought that we can do it. As used herein and in the claims, an antibody has a binding specificity for a particular antigen. Is a glycoprotein. Antibodies are generally heterotetramers with a molecular weight of about 150,000 daltons A glycoprotein consisting of two identical light (L) chains and two identical heavy (H) chains . Each light chain is linked to one heavy chain by a single covalent disulfide bond However, the number of disulfide bonds between heavy chains depends on the immunoglobulin isotype. Variously different. In addition, each heavy and light chain is the same regularly arranged It also has intra-chain disulfide bridges. Each heavy chain has at one end a variable region (VH) Followed by a long constant region. Each light chain can be at one end Variable area (VL) With a constant region at the other end. The constant region of this light chain Is aligned with the first constant region of the heavy chain, and the variable region of the light chain is It is aligned with the area. Certain amino acid residues remain between the light and heavy chain variable regions. The groups are believed to form a link. The term "variable" refers to the fact that the sequence of certain portions of the variable Means the binding and specificity of each particular antibody to its particular antigen. Used as Variability is the complementarity present in both the light and heavy chain variable regions. It is concentrated in three areas called the decision regions (CDRs) or hypervariable regions. The relatively highly conserved portion of the variable region is called the framework (FR). So In each chain, the individual CDRs are located close to each other via the FR region, Contributes to the formation of the antigen-binding site of the antibody together with the CDRs of other chains (see Kabat et al., 1987). See). The constant region is not involved directly in binding an antibody to an antigen, but is antibody dependent. Shows a variety of effector functions, including the involvement of antibodies in cytotoxicity. When antibodies are subjected to papain digestion, Fab Fabs each have a single antigen-binding site. Two identical antigen-binding fragments, called fragments, and easily as residues. The "Fc" fragment, named for its ability to crystallize, is obtained. Also, Pepsi When treated, has two antigen-binding sites and retains the ability to crosslink with antigen F (ab ')TwoA fragment is obtained. "Fv" represents a complete antigen recognition and binding site Includes the smallest antibody fragment. This region contains one heavy and one light chain variable region. It consists of dimers tightly associated by non-covalent bonds. Three of each variable region CDRs interact with VH-VLWhat defines the antigen binding site on the surface of the dimer Exactly according to this configuration. By assembling the above six CDRs, Binding specificity Is given to the antibody. However, a single variable region (or three CDRs specific for an antigen) Only half of the Fv) or scFv also has lower affinity than the entire binding site However, it has the ability to recognize and bind to antigens. Fab fragment is also light chain It contains the constant region and the first constant region of the heavy chain (CH1). Fab 'fragment is a heavy chain CH1 domain At the carboxy terminus of the antibody, one or more cysteines from the antibody hinge region This differs from the Fab fragment in that a few residues including a residue are added. F (ab ')TwoAnti Body fragments are initially paired with Fab 'fragments with a cysteine in the hinge region in the middle. It happened. The “light chain” of antibodies from all vertebrate species is based on the constant region amino acid sequence. Based on two distinctly different types called kappa (κ) and lambda (λ) Can be applied to any one. Antibodies have amino acids in the constant region of their heavy chains. Depending on the acid sequence, it can be assigned to any of the different classes, including IgA, I There are five major classes: gD, IgE, IgG and IgM. Some of these are IgG Subclasses such as -1, IgG-2, IgG-3 and IgG-4, IgA-1 and IgA-2 (Ip). The term “antibodies and antibody fragments” is the most broad term used herein and in the claims. Single monoclonal antibodies, and their use as peptide-MHC Fragments of such antibodies (eg, Fab, F ab ', F (ab')Two, Fv and scFv). Therefore, the present invention relates to an antibody Fragment is Fab, Fab ', F (ab')Two, Fv, scFv and other antigen binding sequences of antibodies A method according to the invention selected from the group consisting of: Also, IgM or IgG complex Complexes of the antibody or antibody fragment of the present invention, such as, are also included in the scope of the present invention. As used herein, the term "monoclonal antibody" refers to a substantially homogeneous antibody. Populations, i.e., naturally occurring variants may be present in small amounts Except that the individual antibodies that make up the population were obtained from the same population. Antibody. Monoclonal antibodies are highly specific, having a single antigenic site Be oriented. In addition, each monoclonal antibody binds a single determinant on the antigen Be oriented. The monoclonal antibodies herein are, in particular, one of heavy and / or light chains. The antibody is from a specific species, or the class or subclass of the specific antibody Identical or homologous to the corresponding sequence in an antibody belonging to the rest of the chain Is an antibody from another species, or the class or subclass of another antibody. An antibody belonging to the class of Las, or such an antibody that exhibits a desired biological activity. "Chimeric" antibodies that are identical or homologous to the corresponding sequence in a fragment of the antibody including. A “humanized” form of a non-human (eg, mouse) antibody is one that is derived from a non-human antibody. Chimeric antibodies containing small sequences or fragments thereof (Fv, Fab, Fab ', F (ab')TwoOr sc Other antigen-binding sequences of antibodies, such as Fv). Mostly humanized antibodies Indicates that the residues in the complementarity determining region (CDR) of the recipient have the desired specificity, affinity and potency. Residues from CDRs of non-human species such as mice, rats or rabbits with (Recipient antibody). In some cases, The Fv framework residues of the human antibody are replaced by corresponding non-human residues. In addition, humanized antibodies can include recipient antibodies and introduced CDRs or frameworks. May contain residues not found in any of the amino acid sequences. Such modifications can Added to further improve or optimize the performance of Generally, humanized An antibody binds to all or substantially all of its CDR regions with the CDR regions of a non-human antibody. In response, all or substantially all of its FR regions are consensus Substantially at least one, and typically two, variable regions, such as the FR regions of a row. Including all. Optimally, a humanized antibody has at least one of the constant regions (Fc) of the antibody. Includes two parts. For more details, see Winter and Mill Recognized by Milstein, 1991, or mouse monoclonal antibody L243 A humanized antibody having specificity for a recognized epitope and a method for producing the same. See WO 94/29451, cited above. Antibodies or antibody fragments that specifically recognize peptide-MHC complexes If produced by one of ordinary skill in the art, for example, the In addition to the original binding sequence and the FR region, e.g., the consensus sequence of a human antibody, Such as a "humanized" antibody, optionally comprising at least a portion of the constant region of the antibody. It is envisioned that suitable analogs of the antibodies or antibody fragments described can be prepared. Changes are possible, as evident from the above overview of "humanized" antibody production technology. There are many different types of antibodies, and those skilled in the art can make appropriate selections depending on the purpose of a particular antibody. It seems that you can do it. Human major histocompatibility complex (MHC) is also named human leukocyte antigen (HLA) system First using maternal antiserum to identify paternal transplant antigens expressed in offspring The features were examined. HLA typing initially involves organ and tissue transplantation, Developed to facilitate planting. Alleles include HLA class I alleles And HLA class II alleles. Most frequently expressed The HLA gene is one of the most polymorphic loci in the genome, It is concentrated at the peptide binding site. Of the 15 class I genes detected, the so-called classic HLA class I inheritance Only three HLA-A, HLA-B and HLA-C loci make up the nucleus of the offspring. that's all Are highly polymorphic, expressed in virtually all nucleated cells, and have at least HLA-A And HLA-B are known to limit T cell responses to intracellular antigens. Have been. Currently, a total of 125 alleles for HLA-A, -B and -C genes Has been publicized as an HLA-related factor by the WHO Nomenclature Committee. Allowed in the ceremony. βTwoTo associate with microglobulin and be transported to the cell surface for expression there HLA class I molecules require the presence of a peptide that binds to that specific HLA allele. I need it. This peptide is provided by a process called antigen processing. It is. All peptides examined so far are single amino acids or closely related `` Anchor sites '' where only a few amino acids with different side chains are detected Including at least two. One such anchor is always at the C-terminal site. Natural ring At the border, the length of this peptide is generally 8-10 residues (Madden, D.R., 1995). . HLA class II molecules are structurally strongly related to class I molecules. In this connection Contains the domain organization and probably also the antigen binding site. K Ras II molecules are specific cell types that regulate immune responses, especially B cells and activated T cells. Mainly involved in the interaction between dendritic cells and myeloid monocytic lineage cells (macrophages) Involved in. Class II proteins consist of three isotypes, called DR, DQ, and DP. Step It is divided into. There is a strong linkage disequilibrium between DR and DQ, with HLA-B gene This is often observed in some individuals of any ethnic origin. Specific DR alleles in the entire set of DR / DQ / B alleles Not a few. The term "DR haplotype" refers to this typical class II (and Sometimes used to represent a set of class I) alleles. With class II molecules Early data giving insight into the properties of peptides found in the coupled state? Compared to, for example, peptides of 13-17 amino acids that bind to class I molecules, It is suggested that such peptides tend to be longer and unrestricted (Madd en, D.R., 1995). As used herein and in the claims, the term "peptide" has a reduced length. Short peptides, both 2 and up to 10 amino acid residues, and In addition to containing both gopeptides (11-100 amino acid residues), proteins (at least A functional entity comprising one peptide, oligopeptide or polypeptide Undergo glycosylation or lipidation, or chemical modification to include prosthetic groups. Digits may be used). The definition of peptide is found in the body of animals, including humans Transforms any type of host as well as native forms of peptides / proteins A recombinant protein or peptide contained in any type of expression vector that results in And chemically synthesized peptides. The term "MHC molecule" is as described above. `` Peptide-MHC complex '' The term has the ability to bind to a particular MHC molecule, thereby Means a peptide capable of forming a de-MHC complex. From the above, the problem Specific peptides and MHC molecules used for the production or selection of antibodies By making appropriate changes with respect to the method of the invention, a number of different It is clear that antibodies can be produced. The term "specifically recognizes the peptide-MHC complex" refers to the equilibrium dissociation constant KDIs 10-7 ~Ten-TenIn the range of M, the antibody has the ability to bind to the peptide-MHC complex. means. Equilibrium dissociation constant of antibody or fragment thereof produced by the method of the present invention KDProvides a kinetic binding analysis of pSAN13.4.1, for example, by using surface plasmon resonance. Selected by one skilled in the art, such as the method outlined in Example 3 described in detail. To It can be determined by any suitable method. An important step in the method of the invention is to specifically recognize the peptide-MHC complex The purpose is to select phage expressing the antibody or antibody fragment. Current favor In a preferred embodiment, this selection comprises cells expressing the peptide-MHC complex. And / or phage Incubate library with beads conjugated with peptide-MHC complex It is implemented by doing. In a more general sense, this choice depends on the antibody or Shares a peptide-MHC complex with a library of phage expressing antibody fragments By panning on an alternating matrix that is listed as a factor, Implemented. In a preferred embodiment, the alternation matrix comprises peptide-M Cells expressing HC complex and beads to which peptide-MHC complex is bound is there. Alternatively, use two different tubes, such as immunotubes (NUNC) or latex beads. Plastic surface coated with the selected MHC / peptide complex It may be used as a trick. In addition, each time a panning is performed, The combined phage is eluted and amplified in cells such as Escherichia coli. F binding to cells expressing MHC molecules in complex with the peptide It is preferred to analyze by ACS. One important reason this approach can be successful is the extremely large antibody library Antibody that allows efficient and rapid screening of proteins It is believed that the ability to select phage display technology for production exists. further Purified MHC molecules enriched in one particular peptide are immunized and selected Used in order. When using the procedures described in the examples herein, About 80% of the MHC molecules bound to the desired peptide, ie, per mole of MHC molecules It has been calculated that 0.8 mole of the specific peptide binds. This high content is exempt It is also considered an important factor for the success of epidemic and subsequent panning, , The content of MHC molecules is, for example, about 90%, about 95%, or even about 98% or about 99%. I.e., further increase to substantially 100% specific peptide-MHC conjugate It is considered convenient. Immunization step by using teraphage technology When avoiding levels, purified MHC molecules enriched in one particular peptide can be used. To use Is considered to be much more important in the success of the selection procedure. But desired The content of the peptide is as low as about 20%, 30%, 50%, 66% or 75%, for example. It is unlikely that the selected MHC molecules will yield beneficial results. The method of the present invention further comprises an antibody or a protein that specifically recognizes the desired peptide-MHC complex. Alternatively, to produce the antibody or antibody fragment, the nucleic acid encoding the antibody or antibody fragment Introducing into cells. These cells are microbial cells, including bacteria such as E. coli. Cells derived from multicellular organisms such as organisms, yeast, protozoa, and fungi, insect cells, It is selected from the group consisting of plant cells, mammalian cells or cell lines. Or organization Transgenic activity producing antibody fragments under the control of a specific promoter The DNA encoding the ScFv fragment of the antibody is introduced into embryonic stem cells to produce (Logan, 1993). Regardless of the type of organism used, the nucleic acid encoding the antibody or antibody fragment The DNA fragment containing the DNA can be either directly or by using a suitable vector. Introduced into the body or cells. Subsequently, cells producing the desired antibody or antibody fragment are produced. Cells are selected based on the level of productivity under conditions appropriate for the vector and cell. Select. The selected cells are further expanded to produce the desired antibody or antibody It is an extremely important and continuous source of fragments. If appropriate, clone the DNA fragment encoding the antibody or antibody fragment. And its nucleotide sequence can be determined. Then, if necessary One skilled in the art would then be aware of, for example, site-directed mutagenesis or random Have the nucleotide sequence initially determined using conventional techniques such as mutagenesis Antibody with the same specificity as the antibody but with thermodynamic properties (ka, Kd, KDDifferent), Nucleic acids encoding novel antibodies or fragments thereof can be prepared. like this The selection of a new antibody is essentially the same as outlined for the original antibody. Alternative procedures must be used. In the same manner, if the selection procedure is modified accordingly Genetically engineered antibodies with binding specificity for another peptide-MHC complex Can also be prepared. In a preferred embodiment, the present invention relates to a nucleic acid encoding the above antibody fragment, In accordance with the provisions of the Plague Treaty, on June 28, 1995, Les (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH) (DSM) with plasmid pSAN13.4.1 deposited under accession number DSM10070. How to be loaded. Thus, one important aspect of the present invention is that of the host organism or cell line. A restricted antibody of the invention contained within an expression vector capable of replicating internally Or a DNA fragment encoding an antibody fragment or an analog or subsequence thereof. Related to This vector is particularly useful for plasmids, phages, cosmids, mini-stains. It can be a chromosome, or a virus. In one interesting aspect of the invention, this Vectors are vectors that, when introduced into a host cell, integrate into the host cell genome. It may be a tar. In another aspect, the present invention relates to a peptide prepared by the method of the present invention. An antibody or an antibody fragment that specifically recognizes a C-MHC complex. In particular, the present invention A non-glycosylated antibody or antibody that specifically recognizes the peptide-MHC complex Includes antibody fragments. Such an antibody or antibody fragment comprises the antibody or antibody It may be produced when the plasmid encoding the fragment is expressed in E. coli. . Included within the scope of the invention are antibiotics, cytotoxic agents and antineoplastic tumors. The present invention is combined with a pharmaceutical preparation such as a pharmaceutical preparation selected from the group consisting of preparations. There are antibodies or antibody fragments according to the invention. Alternatively, the antibody or antibody fragment can be Bacterial superantigen staphylococcal enterotoxin with the ability to activate spheres A (SEA) (Dohlstein M. et al., 1994) and the like. Anti Confers superantigenicity on cells recognized by the body, thereby providing Induce T cells to suppress tumor growth or autoimmune disease as described It can also be emitted. Another approach is to use antibodies or antibody fragments to activate complement. Conjugated with a carbohydrate polymer having the ability to To desired cells expressing a peptide-MHC complex recognized by body fragments Targeting. For some purposes, antibodies specifically recognize a particular peptide-MHC complex One binding site and, for example, an epitope on a cytotoxic T cell or a pharmaceutical Containing another site that specifically recognizes another antigenic epitope, such as a drug Machine A potent antibody would be advantageous. Bifunctional antibodies are two monoclonal cell lines that produce two related antibodies. Can be produced by chemical bonding of two antibody fragments, or two antibody fragments. it can. The term "binding site" refers to the antigen recognition structure present in the variable region of the antibody molecule It is interpreted as follows. The use of bifunctional antibodies allows the detection of peptide-MHC complexes in a sample. A pharmaceutical preparation, a biologically active molecule or another antigen, A special technique for targeting to the site where the reagent has the greatest effect Order is possible. In one advantageous embodiment, the other antigen to which the bifunctional antibody reacts is Effector cells such as cytotoxic T cell differentiation antigens (Staertz et al., 1985; van Ravenswaay-Claasen et al., 1993; see Fanger et al., 1989). Hybrid antibody Pharmaceutical preparations that react with are preferably cytotoxic preparations, antibiotics or antineoplastic Selected from the group consisting of tumor preparations (see Collar and Kaplan, 1984). Clinically, the use of the antibodies and antibody fragments of the present invention manipulates the T cell response. You can devise new ways to make it. A virus located inside the cell, Bacteria or parasites are generally presented by MHC class I molecules and are more susceptible than antibodies. Recognized by cytotoxic T cells. Present in the form of a complex with MHC class I molecules Antibodies specific for the peptide to be conjugated to the toxin and lost by T cells Used to mimic the response of T cells to remove lost virus-infected cells, etc. It is thought that it is possible. One example of a disease for which such an approach would be useful is HI V. Such antibodies may direct complement lysis to T cell ligands Could suggest another novel approach to immunotherapy. The idiotypic (antigen-binding) structure of an antibody is antigenic, and Specific antibodies directed to a biotype structure can be generated. Idio tie Antibodies raised against the loop are called anti-idiotypic antibodies. Such anti The body may mimic the structure of the original antigen, and therefore May have the same function as the original. Such antibodies have functions, utilities and properties Has the ability to replace the original antibody in part or in its entirety. Therefore The scope of the present invention also includes anti-idiotype antibodies directed to the antibody fragment of the present invention. included. Antibodies are antibodies directed to the site of the antibody that reacts with the epitope of the antigen And anti-anti-idiotype antibodies directed against anti-idiotype antibodies. Anti-idiotype antibodies can be prepared by methods well known to those skilled in the art. In addition, anti-idiotype antibodies directed against the above-mentioned anti-idiotype antibodies were also developed. It is included in the range of Ming. Accordingly, the present invention is directed to a method selected from the group consisting of viruses, bacteria and parasites. Antibodies or antibody fragments according to the present invention for eradication of pathogens present in cells And a pharmaceutically acceptable excipient. The above pharmaceutical group The product is a monoclonal antibody or a monoclonal antibody that specifically recognizes the peptide-MHC complex. Recognize a mixture of noclonal antibodies or different peptide-MHC complexes A mixture of antibodies may be included. Individuals with a particular HLA genotype may be susceptible to a very wide variety of diseases Has been found to selectively increase. Today, the association with HLA genotypes More than 30 diseases have been identified, and their location in the HLA region is determined by mapping. More than 35-50 types of expressed genes have been identified. HLA class I and class II molecules Binds to antigenic peptides and presents them to CD8 + and CD4 + T cells, respectively It works by: Because of this, certain antigen peptides that do not bind other alleles By binding to the tide, the HLA allele can be It is very likely that the disease has caused susceptibility. For more information on this, see Fu See gger et al., 1995. Alternatively, anti-peptide-MHC antibodies may lead to inappropriate immunity T leading to autoimmunity Cellular responses may be inhibited (Akahori et al., 1991). MHC has many self-exempt An obvious risk factor in epidemic disease is disease induction restricted to self MHC. Indicates that a single or multiple onset self antigens are present. If that is the case, Antibody fragments directed to a ligand such as It is thought to be a potent inhibitor of response. Block antibody production requires disease-induced T cell epitopes and restricted MHC Knowledge of such issues, but such requirements will be met in the future (Tisch et al., 1993; Kaufman et al., 1993; Michaeleksson et al., 1994; Wurcherpfennig et al. And Strominger, 1995). Thus, in a further aspect, the invention relates to an antibody or an antibody according to the invention. Block inappropriate T cell reactions, including fragments and pharmaceutically acceptable excipients To a pharmaceutical composition. In particular, the present invention has a high risk for the development of malignant tumors. Prophylaxis after being established as a member of the risk group, and treatment or recurrence of malignant tumors Antibodies or antibody fragments according to the present invention and pharmaceutically acceptable A pharmaceutical composition comprising the excipient to be added. This pharmaceutical composition is well known to those skilled in the art. It can be formulated by a method. Another aspect of the invention is a method for treating or preventing recurrence of an autoimmune disease. A pharmaceutical comprising an antibody or antibody fragment according to the invention and a pharmaceutically acceptable excipient Composition. In a further aspect, the present invention relates to HLA class I-related diseases (ankylosing myelitis, Ster disease, psoriatic spondylitis, idiopathic hemochromatosis, psoriasis vulgaris and Beche Disease and HLA class II-related diseases (rheumatoid arthritis, oligoarticular juvenile joints) Rheumatism, systemic lupus erythematosus, Sjogren's disease, IDDM, Addison's disease, gray Bouzu's disease, Hashimoto's disease, pediatric steatosis, primary biliary cirrhosis, pemphigus vulgaris, acquired Epidermolysis bullosa, Hodgkin's disease, squamous cell carcinoma of the cervix, multiple sclerosis, optic neuritis, null Colepsy, myasthenia gravis, Goodpasture syndrome and alopecia areata) The pharmaceutical composition according to the present invention for preventing or treating a disease selected from the group consisting of Regarding the use of In addition, the present invention provides for wiping by directing complement lysis. Eradicate intracellular pathogens selected from the group consisting of The use of a pharmaceutical composition according to the present invention for Antibodies directed against specific peptide-MHC conjugates can It can also be used to detect the presence of such a peptide-MHC complex. Pepti The prerequisites for creating a de-MHC complex are that the cells express the MHC in question, And it has the ability to produce the peptide in question. The former is a cell type And whether the cells are being stimulated by various cytokines. one Generally, all somatic cells express MHC class I molecules, but do not express MHC class II. Is a more restricted group of immune cells (dendritic cells, B cells, etc.). Irritation Examples of MHC expression in cells induced by γ-interferon on macrophages MHC class II expression. In the latter, cells use It depends on the amount of protein stored and the cellular machinery for antigen degradation. Generally, antigen processing results in mutated self-proteins and infectious agents. Short peptide fragments from all intracellular proteins, including incoming protein antigens . Thus, MHC molecules are derived from all self and foreign protein antigens Binds to the peptide and presents it. The normal function of T cells is to attack foreign compounds and ignore self compounds To examine the self-identity of peptide-MHC complexes presented by cells in the body And An antibody capable of recognizing the self-identity of a peptide-MHC complex is It is thought to have the same self-non-self discrimination ability. Such antibodies May have several advantages over T cells, such as: Easier to prepare and label, easier to transport and store, more sensitive Various non-physiological factors that are considered to have high affinity to enable powerful analysis Inspection in the target buffer is possible. Using antibodies specific for peptide-MHC More mutated self-proteins (such as mutated oncogenes) or exogenous infectious agents (Such as a virus) to determine the presence or absence of protein inside or outside the cell Can be detected irrespective of the reason. In particular, antibodies are usually Intracellular antigens that may be spared from detection "" Antibodies. Thus, peptide-MHC-specific antibodies are mentioned by way of example and not limitation. Then, a tumor cell having a mutated oncogene or an infected cell having a virus Since it can be identified, it has the potential as a diagnostic agent. Its detection is of interest Fluorescence-activated cell selection for detection, quantification, characterization and purification of target cells It can be performed by another device (FACS, Becton Dickinson's FACS Star, etc.) it can. Peptides are also used for large-scale cell sorting and purification of cells of interest. De-MHC specific antibodies can also be attached to magnetic particles. High with high throughput Feeling In order to perform detection, a peptide-MHC specific antibody is labeled (for example, biotin). Using an antigen directly bound to a microtiter plate, Or a solid phase enzyme via another antibody (the latter is known as the sandwich method) A prime immunoassay (ELISA) may be performed. Of cells from blood or tissue obtained by biopsy (live or fixed) Inspection is also possible. Recently demonstrated that MHC can detach from cells and enter the bloodstream (See Puppo et al., 1995). Soluble MHC at concentrations up to 0.5-25 μg / ml It is reported to be present. This concentration is locally elevated around the site of inflammation I do. Experiments show that such peptide-MHC complexes retain the W6 / 32 epitope (W6 / 32 is an anti-MHC class I monoclonal antibody. TCC HB95). This epitope is βTwoM for both microglobulin and peptide Depends on binding properly to HC class I. Therefore, such soluble M HC molecules are representative of the peptide-MHC complex, and circulating soluble peptide-M The HC complex carries an overall imprint of intracellular protein metabolism in the body It is possible to conclude. Such specificity simply means taking a blood sample, Evaluation by performing an ELISA using a peptide-MHC specific antibody for detection Can be valued. This is a method that enables the evaluation of intracellular metabolism using blood samples. As such, it is considered to have great diagnostic implications. Thus, recombinant antibodies that are peptide specific and restricted by MHC, Its solubility, high affinity and stability make it a T cell or recombinant soluble T cell receptor Under conditions not using (eg, immunoprecipitation, immunohistochemistry, etc.) Scientific because it is very suitable for detecting the presence of T cell epitopes Is also considered clinically useful. Therefore, during the antigen presentation process It is also possible to directly address questions about the mechanism and site where events occur. It also allows for the visualization and quantification of T cell epitope expression on antigen-presenting cells. It is thought that. Clinically, antibodies with peptide / MHC specificity are Mutations or intracellular infections usually retained for recognition by antibodies can also be used for antibodies Is considered to be useful in diagnosis. Accordingly To detect specific T cell epitopes by using antibodies (or antibody fragments). Diagnostic The kit allows the use of an antibody having the specificity described in the present invention. Dependent. The present invention provides the antibody or antibody fragment according to the present invention, an anti-idiotype antibody or Diagnostics for detecting the presence of peptide-MHC complexes containing anti-anti-idiotype antibodies Disclosed compositions are provided. In particular, the invention consists of viruses, bacteria and parasites Diagnostic composition for detecting a pathogen in a cell selected from the group, and malignancy It relates to a diagnostic composition for the detection of a tumor. Various recognized by T cells Human tumor antigens are known, which are useful for the use of the antibodies or antibody fragments of the present invention. Would be a useful target for specific immunotherapy. The invention also provides a diagnostic composition for detecting the presence of an autoimmune disease, and And individuals were assigned to high-risk groups for developing malignancies or autoimmune diseases The invention also relates to a diagnostic composition for:Description of the drawings Figure 1. Phage selection by biopanning A library of phage expressing Fab fragments of immunoglobulin255-2 62 Panning on alternating matrices with -MHC complex as the only common factor Was. The first and third panning are Ha255-262RMA-S-K combined withkReal against cells And the second and fourth pannings were255-262-KkCoating with composite This was performed on beads (Interfacial Dynamics, Oregon). Each pa Each time the phage is eluted, the bound phage is eluted and amplified in E. coli.k Of FAC binding to RMA-S cells bound to peptides by gene transfer Analyzed by S. The peptide is Ha255-262(Unfilled bar) or NP50-57(Filled bar). Black arrows indicate the level of the background signal. average Fluorescence intensity = MFI. Figure 2. Purification and binding properties of Fab13.4.1 (A) Purified and reduced Fab 13.4.1 was purified after polyacrylamide-SDS gel electrophoresis. Analyzed by detecting using silver staining method. (B) Purified Fab 13.4.1, Ha255-262/ Kk(○), NP50-57/ Kk(●), Kk(△) Or Ha255-262(▲) for binding to latex beads coated Seki FACS analysis. Purified H-2K bound to endogenous peptidebInspection of molecules However, no binding to Fab 13.4.1 was observed (results not shown). Suffered The coated latex beads were incubated with various concentrations of Fab 13.4.1. , FACS using FITC-labeled rabbit anti-mouse IgG (DAKO, Denmark) as detection antibody Was analyzed by (C) Competition for binding. Ha255-262/ KkLatex beads coated with 3nM Fab 13.4.1, and various concentrations of soluble Ha255-262/ KkComplex (○), NP50-57 / KkComplex (●), Kk(△) or Ha255-262Latte coated with (▲) After incubation with the beads, FACS analysis was performed in the same manner as in FIG. 2B. . FIG. Results of BIAcore (BIAcore) measurement Ha255-262-KkAnd NP50-57-KkComplex, immobilized (A) Fab 13.4.1 or (B) H10 0-27R55 (anti-KkBIAcore sensorgr (BIAcore sensorgr) am). The conjugate was diluted to a concentration of 500 nM and placed on the immobilized antibody for 3 minutes. (C) Ha255-262 -KkKinetic binding curve for binding to Fab 13.4.1. Various concentrations The complex was applied to the association phase for 3 minutes and the dissociation phase for 6 minutes. Actual concentration is a sensor Displayed in the program. All binding curves are displayed as resonance units (RU) over time. Indicated. FIG. Specific suppression of peptide-specific and MHC-restricted T cell responses RMA-S-KkCells are sub-optimally dosed with Ha255-262Or NP50-57At 26 ℃ with one Incubated overnight. RMA-S-K with attached peptidekCells in different doses In the presence of Fab 13.4.1, Ha255-262With specific T cell hybridoma Co-cultured. As a control, NP50-57The maximum dose of specific T-cell hybridoma (390 nM) in the presence (black bar) or absence (white bar) of Fab13.4.1 And co-cultured (insert). The sub-optimal dose used was adjusted to HK8.3-6F8 (●). Ha for presentation255-262Then 6μM, Ha for presentation to HK8.3-5H3 (●)255-262 0.3 μM, NP for presentation to HK9.5-2450-57Then 0.3μM, presentation to HK9.5-162 NP for50-57Then, it was 3 μM. FIG. Panning results for epitope-specific selection Purified KkAnd Ha255-262(Figure 5A) or NP50-57(Fig. 5B) , Coated on plastic surfaces as described in Example 1a. This figure is continuous As a result of the panning performed ink/ Ha255-262 Fab phage with specificity for the complex (Kk-NP50-57For complex (Unlike that). FIG. 5A shows (Kk/ Ha255-262Individual after 3 pannings (for libraries) 18 of the 20 clones selected for the antigen (Kk/ Ha255-26220) Shows that this binding was peptide-specific in 16 of the 16 clones. (sand That is, two of the twenty clones have K in a non-peptide specific manner.k/ Ha255-262When Joined) FIG. 5B shows (Kk/ NP50-57Individually after 3 pannings (for libraries) Of the 20 selected clones, seven were antigen (Kk/ NP50-57) And these 20 species Indicates that only one of the clones had peptide-specific binding.Example Method: Purification of MHC: KkThe production of AKR-derived resources was performed as previously described (Olsen et al., 1994). RDM-4, which is an emphysema cell, was used. About 1 × 10TenCells in lysis buffer (1% in PBS) Nonidet P-40, 25 mM iodoacetamide, 1 mM PMSF (SIGMA, Catalog No. P-76 26), resuspend in 100 ml containing 5 mM sodium orthovanadate) and 10 minutes at room temperature For a while. Lysate is cleaned by centrifugation and stored at -80 ° C And thawed by incubating overnight at + 4 ° C before use. To the melt Is a filter by Millipore filter (pore size 8 ~ 0.45μ) -Perform several treatments tokMonoclonal antibody 11.4.1 (TIB95, American Type C affinity collection (obtained from ATCC) By KkThe molecule was purified. Affinity columns from manufacturers (Pharmacia) Activated cyanogen bromide Sephadex matrix according to 11.4.1 It was prepared by covalently binding the proteins. After passing the lysate through the column several times , (I) Column containing 0.1% SDS, 0.5% Nonidet P-40 and 0.02% sodium azide 20 times of Column containing volume of PBS, (ii) 0.05% Nonidet P-40 and 0.1% sodium azide 20 times the volume of PBS, and (iii) 20 times the volume of the column containing 0.1% sodium azide. Washed thoroughly with a volume of PBS. Combined KkMolecule is 5 times the volume of the column (50 ml) Elution buffer (0.05M diethanolamine, 0.15M NaCl, 0.1% sodium azide, Eluted with 0.1% sodium deoxycholate, pH 11) and eluted binder The material is immediately neutralized with 2.5 ml of 2M Tris-HCl, pH 6.3, 0.1% sodium azide solution did. The eluate was collected using a Collodion bag (Satorius, catalog number 13200E). Concentrated by empty dialysis. When the volume of the eluate reaches about 0.5 ml, 1% octyl Add 10 ml of PBS containing glycosides (Sigma) and 0.1% sodium azide, and add Vacuum dialysis was continued until the final volume was 1 ml. KkProtein concentration of SDS-PAGE and BCA Assessed by assay. Human β2-microglobulin is obtained from the urine of uremic patients and should be homogenous. Purified by gel filtration and isoelectric focusing (Stryhn et al., 1994). Peptide synthesis: Influenza virus-derived nucleoprotein peptide (NP50-57, 1 character code: SD YEGRLI) and the hemagglutinin peptide (Ha255-262 = FESTGNLI) Synthesized manually with a RaMPS synthesizer (Dupon) using the C protection strategy. Preparation of peptide-MHC class I complex: Affinity-purified MHC class I molecules dissolved in 15 μM detergent were 4 μM NP50-57Or Ha255-2625μM human β2-microglobulin with peptide And incubated at 18 ° C for 30-48 hours in the presence of This reaction mixture 1 mM PMSF (Sigma, P-7) in PBS (0.14 M NaCl / 0.01 M sodium phosphate buffer). 626), 8 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) (BDH, 10093), 1.2 mM 1.10 phena Centroline (Sigma, P-9375), 69 μM Pepstatin A (Sigma, P-4625), 128 μM Na-p-tosyl-L-lysine chloromethyl ketone (TLCK) (Sigma, T-7254), 135 μM Na-p-tosyl-L-phenylalanine chloromethyl ketone (TPCK) (Sigma, T-4376 ) And 1 mM N-ethylmaleimide (NEM) (Sigma, E-3876). Reaction mixture The final concentration of the surfactant in NP-40 is 0.05%, and almost complete peptide exchange PH was adjusted to 5.5 by adding citrate buffer to this PBS so that Unbound The type of peptide was isolated as previously described (Olsen et al., 1994) by Sephadex. Sephadex G25 span column chromatography. Immobilization of purified MHC-peptide conjugate on latex beads: The peptide-MHC complex was prepared according to the method described above. Low activator concentration (in PBS Column chromatography with 0.05% Nonidet P-40) did. In a low concentration activator buffer, conjugate was7Pieces of sulfurized latex beads (5μ diameter, Interfacial Dynamics Corporation, batch number 436) and mix lightly Incubate overnight at + 4 ° C with shaking. The remaining part of the beads is 1% bovine serum Blocked with albumin PBS solution. After washing the beads once, FACS buffer (1% BSA, PBS, 0.1% sodium azide) Resuspend in 1 ml, panning or FAC Used for any of the S analyses. The bead specimen was stable at + 4 ° C for about one week. Production of MHC-peptide complex on cells: RMA-S.KkA cell line (donated by W. Ortiz-Navarette) converts the peptide Peptide transport from the endoplasmic reticulum to the endoplasmic reticulum, where the peptide-MHC complex is formed Impaired processing of MHC class I molecules due to body deletion. High concentration By growing the cells in a medium containing the peptide ofkAlmost all It can be expressed on the surface. Since this effect is a result of the peptide, Part KkThe molecule is thought to form a complex with the attached peptide on the cell surface You. Therefore, RMA-S.K with peptidekCells will have the desired peptide on their surface. Expresses only the tide-MHC complex. 10 cells in 5 ml of growth medium containing 0.1 mM peptide7 Conjugates on the cell surface by adding Is formed. Cells are harvested by centrifugation, washed once and then in 1 ml of growth medium. Resuspend in Immunization: Inbred BALB / k mice were given one human unit of BCG (M. tuberculosis bovis, The Immunization was performed by intraperitoneal administration of the State Serum Institute). Ha255-262When K formed a complex ofk0.5 mg of 0.1 μM phosphate buffer containing 0.05% Nonidet P-40 1 mg of PPD (supplied by The State Serum Institute) in pH 7.5 Mix to bring the total volume to 0.5 ml. Glutaraldehyde solution of the same volume Liquid (0 .2% glutaraldehyde, 0.1 mM NaHPOFour, 0.05% Nonidet P-40, pH7.5) And the mixture was placed at 4 ° C. for 2 days with reciprocal shaking. Add PBS 12.3 to this mixture ml, 6 mg / ml Al (OH)Three Add 6.7 ml, mix well and use for immunization Was. Three weeks after BCG priming, mice were immunized twice with 0.5 ml of the antigen mixture. gave. Immunizations were performed by subcutaneous injection at two week intervals. Second immunization Ten days after the transformation, spleens were collected. Preparation of a phage library expressing an immunoglobulin fusion protein: Received two immunizations according to the method of Chirgwin et al., 1979 Total RNA was isolated from spleens collected from mice. Super Script Plus (Sup er script Plus) (Gibco BRL) Reverse transcriptase and incubate the mixture for 1 hour at 42 ° C. Oligo-dT was added to the first strand cDNA in the reaction ton = 18Was added. Transcription yeast After heat inactivation of the DNA template, the cDNA template was subjected to ethanol precipitation, and VH, Fd and And used for the primary PCR amplification of the light chain gene. Details of the primers used below Are described in Prum et al., 1993. The PCR reaction was dNTP (0.2 mM), Includes reaction buffer, primers and cDNA supplied by manufacturer (Cetus) Performed in 100 μl of solution. For VH reaction, use MVH1-25 and MJH1-4 primers. Each included 5pmole. MVH1-25, and MCHγ1, γ2A and γ for Fd reactions 6.7 pmole of each of the 2B primers was included. MVK1-25 and MCK Included Limer 20pmole. Mineral oil was placed on top of the reaction mixture and kept at 94 ° C for 2 minutes . Next, Supertaq (HT Biotechnology) or Ampritak ( Amplitaq) (Cetus) 1.5 U was added, and the mixture was subjected to a reaction cycle (94 ° C for 1 minute, 55 ° C For 30 minutes at 72 ° C. for 2 minutes) and then incubated at 72 ° C. for 10 minutes. Gene The primary PCR amplification product can be used in combination with the Clean (GeneClean) (Bio101, Inc) procedure. Was purified by agarose gel electrophoresis. Assembly of VH gene and CH1-LINK-D: 100 μl of the reaction solution was prepared using the above buffer and dNTP, 5 ng of purified Fd gene fragment, 20 ng of purified CH1-LINK-D, FabTAG. BA CK 1-2 (25 pmole each), and FabLINK.FORW. 50pmole included. Fd heredity Assembling of LINK-D with the daughter: 100 μl of the reaction solution was mixed with the above buffer and dNTP and purified 5 ng of Fd gene fragment prepared, 2 ng of purified LINK-D, FabTAG.BACK 1-2 (each Re2 5pmole), and FabLINK.FORW. 50pmole included. Assembly of L-chain gene and LINK-D Chemistry: 100 μl of the reaction solution contains the above buffer and dNTP, and purified light chain gene 5 ng, 2 ng of purified LINK-D, and 5 FabLINK.BACK and FabTAG.FOR. 0pmole included. The heating cycle program starts as described above and 25 cycles ( (2 minutes at 94 ° C, 1 minute at 55 ° C, 2 minutes at 72 ° C) to gel-assemble the aggregated product. Made. Final assembly: buffer and dNTPs described above, and purified VH-CH1-LINK-D fragment 5 100 μl of the reaction solution containing 5 ng or 5 ng of the purified Fd-LINK-D fragment was added to the purified light chain-LI. It was mixed with 5ng of NK-D fragment and 20pmole of ASSEMBLY-1 primer. Heating cycle pro Grams are started as described above and 25 cycles (94 ° C for 1.5 minutes, 69 ° C for 1 minute, (72 ° C. for 2 minutes) to gel purify the assembled product. DNA fragments from the final assembly reaction were incubated for 2 hours at 37 ° C with 10 U NotI / μg DNA. Digested. After phenol extraction and ethanol precipitation, place the DNA in SfiI buffer. Dissolve and incubate under oil layer at 50 ° C for 2 hours using 10 U of enzyme per 1 μg of DNA. I did it. Purify DNA using the Geneclean procedure and Ligation to purified NotI and SfiI cut pFAB5c. 20 μl of the ligation reaction was digested. 0.5 μg of inserted vector and 0.5 μg of DNA for insertion,Four-DNA ligase (Ame (rsham) 1.5 U and incubated overnight at 15 ° C. Then, consolidation mixing The product was purified by phenol extraction and ethanol precipitation, and reconstituted in 20 μl of water. Suspended. Bio-Rad set at 25μF, 2.5kV and 200 ohms Electroporation using an E. coli pulser set (E. coli pulser set) Was transfected into E. coli TOP 10F 'cells (British Biotechnology). Pal Immediately after the addition of 1 ml of freshly prepared SOC medium (Sambrook et al., 1989), Cells were shaken at 37 ° C. for 1 hour. To get an estimate of the size of the entire library, This was serially diluted and plated on LB-ampicillin plate medium. VH and light chain inheritance Child library is 1.6 × 107Live Fd and L chain genes, including species clones Rally is 6 × 106Species clones were included. 1 ml each of the transformation mixture, Ampicillin 100 μg / ml, tetracycline 8 μg / ml, and 1% glucose Transferred to 40 ml of 2 × TY medium containing OD600Cultures under shaking until 37 reached 1-2 Incubated at ° C. An aliquot of the library was stored at -80 ° C as a glycerin-added sample. Superinfection against library: 200 ml 2 × TY, 100 μg / ml ampicillin and Transformed cells were placed in a 2 liter flask containing 8 μg / ml tetracycline.9Plant an individual And shaken at 37 ° C. at 250 rpm. OD600When the value reaches 0.5, the helper fur Di-R408 (Stratagene) is added in multiples of 50 and left at 37 ° C for 20 minutes to infect Proceeded. Subsequently, cells were treated with isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside (IPTG ) Is added to a final concentration of 0.1 mM and is shaken (250 rpm) at room temperature. Incubation was continued overnight. Beret cells and plum (Φrum) et al. , 1993 and Engberg et al., 1995, by PEG precipitation. The phage supernatant was concentrated. Selection of antigen conjugate by panning: Panning on cells: KkRM transfected A-S cells (RMA-S.Kk) Ha255-262Was prepared. 80 μl of cells 20μl (about 1011cfu) and mix at room temperature with gentle shaking. Incubated for hours. The cells are washed three times with growth medium and trypsin (Worthingt) on) Lysis of bound phage by treatment with 1 mg / ml for 1 hour at 37 ° C. Let out. Remove cells by centrifugation and remove OD600Finger in the range of 0.8 to 1.0 400 μl of exponentially growing E. coli TOP10F 'cells (British Biotechnology) The supernatant was transferred into the containing vial. The following co-infections were performed as described in the previous paragraph did. Panning on beads: purified Ha255-262-KkLatex coated composite Beads 1 × 106Phage library (20 μl) in PBS buffer containing 1% BSA About 1011cfu) and incubated at + 4 ° C. for 3 hours with slight permeation. Centrifugation Beads were precipitated by treatment and washed three times. After the last wash, remove the beads Resuspend in 100 μl of lysine elution buffer (0.1 M glycine hydrochloride, 0.1% BSA, pH 2.2) The bound phages were eluted by incubation and left at room temperature for 10 minutes. Centrifugation Then, the beads were removed, and 8 μl of 2M Tris-base was added to neutralize the supernatant. This mix Transfer the mixture to a vial containing 400 μl of exponentially growing cells and Superinfection was performed according to the method. FACS analysis: FACS analysis showed Fab-phage and RMA-S.K pulsed with peptide.kFine Evaluation of binding to vesicles, or Fab fragments and various peptides immobilized on beads- It was performed for the purpose of detecting the binding to the MHC complex. FACS analysis using cells: RMA-S.K pulsed with peptidekCell 10FivePieces With FACS buffer (1% bovine serum albumin (BSA), PBS, 0.1% sodium azide) About 4 × 10 in 100 μl9Mix with cfu Fab phage or Fab13.4.1 and place on ice After 2 hours of incubation, the plate was washed three times with FACS buffer. Detection antibody is FITC labeled Goat anti-phage or rabbit anti-M13-phage serum treated with DAKO, Denko mark) and used diluted 1: 100 in FACS buffer. Samples are placed on ice for 30 minutes. Cubbed. Unbound antibody is removed by washing and the remaining cells are Resuspended in 200 μl of FACS buffer containing mualdehyde and analyzed by FACS. FACS analysis using beads: Various concentrations of purified Fab13.4.1 fragment were Beads coated with de-MHC complex 10FiveAnd mixed. Incubate for 2 hours on ice After beating, the beads were washed three times, followed by a 1:50 dilution of FI in FACS buffer. Incubate with TC-labeled rabbit anti-mouse IgG serum (DAKO, Denmark) for 30 minutes did. The sample was further processed in the same manner as above. FACS data is available from FacScan (Becton Dickinson Immunocyto measurement). Three parameters were obtained for each analysis: (i) forward scattered light, (ii) side scattered light, and (iii) fluorescein fluorescence emission (515 545 nm). The forward scatter threshold should be set to exclude cell or bead debris. Set. TenFourCollect data on individual beads or cells and use Lysis II (Lys is II) (registered trademark) software (Becton Dickinson Immunocytometry) And analyzed. Production and purification of soluble Fab fragments from selected clones: To prepare the Fab fragment of pSAN13.4.1, the Fab-encoding cassette was His at the position of the gene III element of the C terminal (Engberg et al., 1995)6expression vector to add -taq Transferred to the reactor. Using this new construct, prepare a Fab fragment as follows Performed: 2 × TY 500 ml, ampicillin 100 μg / ml and tetracycline 8 μg / ml Inoculate 10 ml of the transformed cells into two flasks each having a capacity of 21 and containing 2 ml at 37 ° C. 50rpm Shaking was applied. OD600When is 0.5, IPTG was adjusted to a final concentration of 1 mM. Addition and incubation under shaking (250 rpm) continued for 4 hours at room temperature. Ice cold TES buffer (200 mM Tris-HCl, 5 mM EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid Um dihydrate), 500 mM sucrose, pH 8.0) by resuspending the cells in 10 ml Periplasmic proteins were isolated. After 5 minutes, add 15 ml of 1: 4 TES buffer and mix Objects were incubated on ice for 30 minutes. Remove cell debris by centrifugation, MES buffer (10 mM 2- [N-morpholino] ethanesulfonic acid (SIGMA, catalog number M-8 2-50), 20mM NaHTwoPOFourThe periplasmic fraction was dialyzed against 4 Was. Periplasmic fraction was transferred to ABx matrix (JT Baker Research Products) The material passed through and retained was graded with 0.5 M NaH at pH 7.0.TwoPOFourElute using Was. Fab fragments were further purified by immobilized metal ion chromatography (IMAC). Made. The Fab positive fraction of the ABx purified product was buffered with IMAC buffer using 5 times concentrated buffer stock solution. Adapted to solution A (PBS, 0.5M NaCl), 5 volumes of 0.1M CuSOFourIn advance And then subjected to column equilibration with buffer A and chelating Superose HR 10 / Loaded on two columns (Pharmacia Biosystems). The bound protein is imidazole Dissolve using a gradient (0-0.5M) with buffer (IMAC buffer A, 0.5M imidazole). Issued. The amount of purified Fab fragments was assessed by SDS-PAGE and BCA assay. Was. All purifications were performed using the High Load® system (Pharmacia). Biosystems). Generation of murine T cell hybridoma restricted to class I and cytotoxic T cells Cell analysis: Mouse T cell hybridomas restricted by class I, HK9.5-24 and And HK9.5-162 (NP50-57Specific and Kk(Stryhn et al., 1994) ) And HK8.3-5H3 and HK8.3-6F8 (Ha255-262Specific and KkRestrictions (Stryhn et al., 1994)) and its specificity have been described previously. KkRMA-S.K, an RMA-S cell line transfected withk(Stryhn et al., 199 4) The Ha255-262Or NP50-57With 26 ° C overnight. Inn After cubation, wash the cells thoroughly and culture with various concentrations of Fab13.4.1. Resuspended in the ground. T cell hybridoma cells 10FiveRMA-S with additional processing. KkFine Cell 10FiveIncubate for 24 hours at 37 ° C in a total volume of 250 μl with The supernatant was tested for release of IL-2 according to Kappler et al., 1981. BIAcore analysis: The formed complex (ie, KkTo determine the concentration of Traces of known specific activity125I-labeled NP50-57And add G-25 span column chromatography Complex formation was measured by chromatography (2). 20μ of purified Fab13.4.1 g / ml in 10 mM acetate buffer and from the manufacturer (Pharmacia, Sweden). As recommended, dextra of the BIAcore chip is performed by standard amine coupling chemistry. Attached to the surface. The amount of Fab fragments bound to the chip is slightly less than 1000 RU Value was maintained. Purified and quantified peptide / MHC complex Into the chamber, where the limitations of mass transport could interfere with the calculation of kinetic indicators. The flow rate was set at 10 μl / min to avoid All measurements are 0.1% NP-40 Performed at 22 ° C in PBS containing PBS. Stimulation of T cell hybridomas, T cell receptor specificity Ha255-262/ KkTo evaluate the fine specificity of specific T cell hybridomas, An in vitro stimulation assay was used (21). RMA-K for antigen presenting cellsk(KkThe gene Introduced thymoma). 1 well per 96-well microtiter plate 1 × 10FiveRMA-KkCells, Ha255-262Specific and KkHybrids restricted by Doma HK8.3-5H3 or HK8.3-6F8 1 × 10FivePlanted with individual. Various Mana concentration of Ha255-262Peptide or similar substitute was added and 10% FCS was added RPMI1640Inside, 5% COTwoIncubate the culture at 37 ° C for 24 hours in a humidified atmosphere containing Was added. The supernatant was collected and first described by Kappler et al. (26). According to the method described, use 4,000 HT-2, an IL-2-dependent cell line, per well. To evaluate the content of IL-2. Required to obtain 100 units / ml of IL-2 The concentration of the required peptide was determined. Specificity of recombinant pSAN13.4.1 antibody Specific Ha255-262-KkAfter preparing the complex and purifying it, the Maxisorp 96-well flat-bottom microtaper at a concentration of 10 pg (10 nM) Coat was applied to the interplate (Nunc, Denmark). Then, add 2% skim milk Including After blocking the plate with PBS buffer, It was exposed to pSAN13.4.1, which was expressed as a fusion protein located. Wash plate After washing, expose to HRP conjugated with anti-phage antibodies (Pharmacia, Uppsala) and wash After purification, imaging and interpretation at 490 nm was performed with an ELISA reader. pSAN13 In order to assess the fine specificity of .4.1, graded concentrations of analog-KkComplex (Kkof Prepared using 450 μM of the analog to obtain saturation) with the pSAN13.4.1 phage Was added beforehand as a competitor. Required to get 50% inhibition Competitor complex concentration (IC50)It was determined. I c50Are lower, pSAN13.4.1 Analog of -KkThe binding to the complex is high. Example 1 Generation and selection of peptide-specific, MHC-restricted antibodies K, a purified mouse MHC class IkAnd KkInfluence restricted by Hemagglutinin (Ha255-262) And the complex Prepared as described in the method section. Tuberculin pep for immunization Peptide-derived purified protein (PPD) binds to the purified complex and is used as a B cell immunogen. KkIs primarily tolerated, but highly reactive to PPD as a T-cell immunogen. First stimulus by Bacille-Calmette-Guerin (BCG) H-2 receivedk(BALB / k) was used for immunization of mice. Facilitate antibody responses directed to epitopes restricted by their own MHC For their syngeneic nature and, due to their high efficiency, according to Lachmann et al., 1978. The BCG-PPD immunization method described first was selected. Total m of the spleen 10 days after immunization RNA was isolated and cDNA was made by reverse transcription. Compatible with immunoglobulin Fab fragments Using a specific set of degenerate primers to PCR amplify the cDNA fragment This fragment was cloned into the pFab5c vector (Φrum et al., 1993) and Expression of Cteriophage as a fusion with minor virus coat protein pIII Was. First library is 2 × 107Species of phage that are subjected to a panning procedure. After binding, the bound phages were eluted and regrown in E. coli. Effect of selection procedure To increase the rate, the phagek-Transfected RMA-S cells (RMA-S.Kk) To H a255-262Panned and refined homogenized Ha255- 262 -KkPanning and alternation on latex beads coated with composite gave. The purpose of the panning strategy is to swap matrices every other panning And a common selection epitope, in this case Ha255-262-KkIs to maintain You. Phage regrown in each selection round were 2x10Tencfu / ml Adjust, Ha255-262Or NP50-57RMA-S.K stimulated by pulsekConnection with cells Compatibility tested by FACS analysis using FITC-labeled anti-phage antibody as detection antibody (NP used for comparison50-57Peptide is also KkLimited by). Shown in Figure 1 As mentioned above, after performing panning alternately 2 × 2 times, Ha255-262-KkRecognize It was observed that the content of Fab phage gradually increased. Perform 1 to 3 pannings NP while giving50-57RMA-S.K stimulated by pulsekCells (fill The increase in binding to is relatively small, probably due to a common cellular epitope. It is thought that this reflects the increase in Fab phage having low binding affinity. This population is efficiently removed as a result of the fourth and final panning of the beads. It is. Example 1a The description about the antibody Fab fragment (pSAN13.4.1) described in detail above Using a technique similar to that of pSAN13.4.1, it has the same specificity but with lower affinity Other antibodies (eg, pSAN KHOFour) Has been isolated. Furthermore, NP50-57With peptides Complexed MHC-KkFab fragment that specifically recognizes a molecule (eg, pSAN KN36) Pieces have also been isolated. The latter antibody, Kk-NP50-57Starting with the composite Fab live generated by the above procedure using mice immunized with Isolated from Rally. For the latter two antibodies, an alternate panning procedure The technique used in-between is slightly different from that described above: the selected MHC / Peak Express the same complex as the plastic surface coated with the peptide complex Instead of performing the experiment while rotating between cells, a Fab phage library (Kk / Ha255-262Made from mice immunized with)k-NP50-57Complex K in the presence of a competing amount of latex beads coated withk/ Ha255-262 Panning was performed on the plastic surface covered by the composite. Similarly, Kk -NP50-57Fab-phage library from mice immunized with , Kk/ Ha255-257In the presence of latex beads coated by the conjugate, Kk-NP50-57 Panning on the plastic coated by Alternate panning strategy It is believed that some variations on it can be used successfully. The important thing is that the book The applicability and generality of our immunization and alternation panning procedures is already It is shown. Example 2 Specificity of clone pSAN13.4.1 Individual phages were isolated from the phage population obtained by final panning and Rescreening for specificity was performed using an A-based assay. Consideration Of the 50 clones we did, seven were Ha255-262-KkReacted specifically with the complex (de Data not shown). The 15 clones are Ha255-262-KkAnd NP50-57-KkComplex Can bind to both and recognize epitopes shared by the two complexes Sex was considered the highest. The remaining 28 clones are Ha255-262-KkAnd NP50-5 7 -KkDid not bind to any of the complexes. The CDR3 heavy chains and DNA sequences corresponding to the light and light chain regions were determined to be identical (data Data are not shown), all of which are single productive antibody light / heavy chain combinations. It was suggested that it came from the event. Soluble from one clone, pSAN13.4.1 Production and purification of soluble Fab molecules (Figure 2A), and various combinations of peptides and MHC Specificity was determined by FACS analysis using latex particles coated by lamination. And analyzed. The specificity of the Fab molecule (Fab13.4.1) depends on its reactivity255-262And Kk Only for the complex formed between50 -57 -KkThe complex did not recognize the MHC-restricted T cell specificity It had obvious features (FIG. 2B). Furthermore, in connection with Fab 13.4.1, Soluble Ha255-262-KkThe complex was coated on beads with Ha255-262-KkAbility to compete with Ha that is isolated255-262Peptide and isolated Kk, And NP50-57 -KkThis interaction is saturated, as demonstrated by the inability of the complex to And specific (FIG. 2C). Fab13.4.1 and Ha255-262-KkInteraction with 10-100 nM soluble Ha to inhibit255-262-KkA complex is needed and this Therefore, Ha255-262-KkAffinity KD of Fab13.4.1 for the complex is between 10-100 nM It was shown that there is. Example 2a MHC class I KkBy Ha255-262Epitope recognition KkTo assess the specificity of the influenza virus hemagglutinin Hatwenty five 5-262 K derived from (FESTGNLI)kT cell epitome restricted by A complete set of peptide analogs with individual amino acid substitutions in the Was. For all positions within this epitope, each of the parent molecule's amino acids They were replaced one by one with another natural amino acid (excluding cysteine). these Analog KkWas tested in a biochemical inhibition assay (25) -Log (IC50(Analog)) (data not shown). Surprised What should be done is that most replacements are more or less KkAllowed by. In particular, third and fourth And substitution at position 6kDid not significantly change the binding to Et al. K for mutations at these siteskWas considered neutral. 144 seeds Only 14 species (or 10%) have less than 100% less binding Met. All such harmful substitutions are concentrated in positions 2 and 8, Preference was given to amino acids E and I, respectively. Data show 10 minutes of binding at 8th place 9 substitutions dropped to less than 1 in the second place, 6 substitutions? The authors suggest that the eighth is the most decisive of the two. 1st, 5th The effects of the substitutions on positions 7 and 7 are less clear, with F being preferred in position 1. In the fifth position, charged amino acids and Y have a disadvantage, and in the seventh position F and And L were considered preferential. Example 2b By T cells, KkHa restricted by255-262Epitope recognition To examine the fine specificity of the T cell response restricted by MHC class I, a255-262Specific and KkHK8, two types of T cell hybridomas restricted by In bioassays using 3-6F8 and HK8.3-5H3, each single amino acid The stimulatory ability of the substituted analog was evaluated. This assay uses KkConnectivity with Note that it is dependent on both T cell recognition. Each analog Perform a dose-response analysis on the Used to determine analog concentration. The most critical peptide residue is in the first position F (with any hybridoma) and T at the 4th position (with any hybridoma) With dorma ) And N in 6th place (HK8.3-6F8 only). In the above position, T Cell specificity was very strict, allowing only the same amino acids as the parent molecule . In other words, the stimulatory activity was completely abolished in any substitution (T at position 4 was replaced with S). Except for a 10-fold reduction with conservative substitutions). 3rd place (any ha 6th (HK8.3-5H3 only) and 7th (both hybridomas) (With dorma), the specificity was rather high but less strict. Was. At these sites, only a few substitutions, mostly conservative or semi-conservative Was accepted. Fifth place (both hybridomas) slightly irregular Highly specificity was observed. The least definitive peptide residue is KkTo Is the anchor site, followed by I at position 8 (any hybridoma ) And E in the second place (with any hybridoma). This Multiple substitutions are more or less tolerated at these sites, leading to loss of T cell stimulatory activity. Many such substitutions arekThis was thought to be due to the loss of connectivity. Example 2c K with pSAN13.4.1 antibodyk-Ha255-262Epitope recognition pSAN13.4.1 is associated with peptide-specific and MHC-restricted T cell specificity Ha255-262And KkRecognize a complex comprising This point further In order to investigate, the immobilized Ha of pSAN13.4.1255-262-KkTo inhibit binding to the complex -K soluble analogkIn biochemical assays using conjugates, The ability of each of the substituted amino acids to bind to pSAN13.4.1 was evaluated. Analog -KkThe complex is KkFocus on pSAN13.4.1 specificity To squeeze, it was made under peptide saturation conditions. No. 4 is the most critical residue , Which could only be replaced with a conservative substitution, S. No. 2 The critical residues in the eye are L at position 7 and S at position 3, mostly conservative or semi-conservative. Some substitutions that were viable were tolerated (data not shown). More deterministic than this The residue that was low is F at position 1, which is mostly conserved or semi-conserved10 The loss of binding did not reach one-tenth in species substitutions. In contrast, Less determinant residues are G at position 5 and E at position 2, which are 13-14 species Substitution with amino acids was possible. The residue with the least decisiveness was ranked 8th I at This was substitutable for all other amino acids (except R). Using the same peptide-MHC complex,255-262Specific and KkLimited by Unique T cells against two different T cells and the same peptide-MHC complex The fine specificity of the body, pSAN, was similarly evaluated. As a result, the characteristics of T cells It became clear that there was a remarkable similarity between the isomerism and the specificity of the pSAN antibody, Most of the peptide residues that can be recognized by cells are also recognized by this antibody It was thought. Example 3 Kinetic binding analysis on pSAN13.4.1 Surface plasmon resonance (ie, detection of changes in refractive index on a surface; BIAcor e, Pharmacia, Sweden) using Fab 13.4.1 to confirm the specificity and interaction Kinetic index was determined. Purified Fab13.4.1 on BIAcore sensor chip Ha fixed and pre-formed255-262-KkOr NP50-57-KkCreate complex Was used. Purified Fab13.4.1 was adjusted to 20 μg / ml with 10 mM acetate buffer at pH 4.5. Dilute in solution and follow standard amine coupling chemistry according to the manufacturer (Pharmacia, Sweden). The reaction bound to the dextran surface of the BIAcore chip. Preformed Keep KkA complex of and was prepared in the same manner as described above. Formation Complex (ie, KkComplex to determine the concentration of the active binding site) Traces of iodinated NPs of known specific activity during the formation of50-57Was added . After separation of the unbound peptide on a G-25 span column (Stryhn et al., 1994) Bound and free125The amount of I was measured by gamma counting and the complex formed The concentration was calculated. The amount of Fab fragments bound to the chip is slightly less than 1000 RU And set the flow rate to 10 μl / min, thereby limiting the To avoid interference with the calculation of the kinetic index. All measurements are 0.1% NP-40 And 22 ° C. in phosphate buffered saline. As shown in FIG. 3A, according to the sensorgram, Fab 13.4.1255-262-KkWhat is Binds but NP50-57-KkDoes not bind. As a control, KkSpecific H100-27R55, a monoclonal antibody provided by Dr. G. Hammerling ) Is immobilized on a BIAcore sensor chip and the same peptide-KkActivated specimen . Figure 3B, H100-27R55 is any peptide-KkBinds to the complex as well And an equivalent amount of functional K for the chipkThat the protein was available Is supported. The slope of the first bonded phase is Ha255-262-KkDepends on the concentration of FIG. 3C), which allows us to determine the association rate constant KaIs 1 × 10FourM-1s-1Is calculated as We were able to. The sensorgram in FIG. 3C revealed two experimental problems: (i) blank note Signal increased by about 19 RU and decreased almost linearly at the end of the meeting period. (Ii) The baseline decreased about IRU / min during the course of the experiment. This indicates a gradual loss of the immobilized ligand. These experimental deviations Are linearly interpolated to correct the association phase and the total sensorgram, respectively. Used for These corrections and the following calculations are made in Gentofte, Denmark. Of the Hagedorn Research Laboratories (Gentofte) This was done using a mathematical model developed by Ron Shymko. Dissociation and 21 data from each sensorgram for mathematical analysis of both sides of the meeting Points were used. First, a two-sided exponential model fitting is performed for the dissociation phase. went. Calculated kdThe value is 7.3 × 10-Fours-1~ 3.2 × 10-Fours-1Was in the range. this By using these values and keeping the total number of binding sites constant, a two-site model is used. To fit all sensorgrams. As a result, the association of highly associative components KaThe value is 1.2 × 10FourM-1s-1~ 0.6 × 10FourM-1s-1And the resulting KD The values were all very similar to 53, 56, 60 and 51 nM. Low affinity components Could not be interpreted. However, the sensorgram data The contribution of this component is small and accounts for 3-18% of the total signal at the end of the meeting. Was. The removal of unbound ligand initiates the dissociation phase, which is used to determine the dissociation rate. Number kdIs 5.6 × 10-Fours-1(T1/2Which is equivalent to about 21 minutes). kdTo kaDivided by Equilibrium dissociation constant K calculated asDIs about 56 nM, which was observed in FIG. 2C Correlates well with the extent of inhibition. Recently, using BIAcore analysis, two different types of T cell Kinetic indicators and affinities of the body have been published (Corr et al., 1994; Matsui et al., 1995). Association rate constant kaIs 10ThreeAnd 10FiveM-1s-1And the dissociation rate constant kdIs 0.06 And 0.2s-1(T1/2Is equivalent to 12 to 27 seconds). Separation Constant KDIs 10-5~Ten-7M is calculated. In comparison, antibodies generally interact with T cells They associate at about the same rate, but dissociation is orders of magnitude slower (Pellequer et al., 1993). Typical Has an overall affinity of 10-7~Ten-TenM range. Fab 13.4.1 affinity And kinetic indicators are typical for antibodies, despite having T-cell-like specificity It was a typical thing. Example 4 Specific inhibition of antigen-specific and MHC-restricted T cell responses. Given the specificity and affinity of Fab13.4.1, this is255-262Specific and KkTo Inhibits restricted T-cell hybridomas but has different peptide specificities Have KkIs not expected to inhibit T cell hybridomas restricted by You. In fact, Fab13.4.1 is Ha255-262Specific and KkTypes of T cells restricted by It was able to inhibit the hybridomas HK8.3-5H3 and HK8.3-6F8 (Fig. 4 ) But NP50-57Specific and KkT cell hybridomas restricted by No effect on HK9.5-24 and HK9.5-162 was observed (Fig. 4, insertion part). Therefore, Fab 13.4.1 is not affected by T-cell hybridomas HK8.3-5H3 and HK8.3-6F8. Ha spatially or allosterically related to the epitope recognized as255-26 Two -KkRecognize dependent epitopes. Ha255-262Specific and Kk2 species restricted by The concentration of Fab 13.4.1 required to obtain inhibition of a class of T-cell hybridomas K measured by e-analysisDIt was predicted that the value approximated. Example 5 Use for antigen-specific and MHC-restricted antibody targeting Interestingly, these antibodies can be used to control specific genes, such as viruses or mutated oncogenes. Directs the toxin to cells with intracellular targets (tumor cells), thereby By killing such cells, the function of killer T cells can be mimicked. These antibodies can be raised in laboratory animals and subsequently "humanized" Recombinants can be produced in large quantities upon transfer to isotype constructs. Also Administration and control compared to T cells currently used for adoptive immunotherapy It is considered easy.
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